JPS60205239A - 小寸法の試料面の拡散反射能を測定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、小寸法の試料面殊に体液の内容物を測定する
だめの試料片の試験領域の拡散反射能を測定するための
、可視光又は赤外線を試験面上に送るための半導体−発
光休作に発光ダイオード、試料面からの拡散反射光を受
けこれに相応する電気信号を得るだめの測定受光体、受
光体信号を拡散反射能に相当する測定（＋／ｉに変える
ための電気回路を包含する評価装置及びこの装置の目盛
定めのため及び発光体又は他の電気部品の変更によυ生
じる測定誤差を除くだめの同じ発光体の九を利用する対
照チャンネル（Ｒｅｆｅｒｅｎｚｋａｎａｌ　）を有す
る、小寸法の試料面の拡散反射能を測定する装置に関す
る。

従来の技術 １血の拡１１女反射能を測定するだめの装置は多様な実
施形で公知である。しかしながら、試験片の試験領域の
反射能を測定するために使用するこの４！１の装置ｒ′
ｉ：に１よまった＜　Ｑ量刑な要件が課せられる。しか
しながら、数年来、体液、殊に血液の内存物を定１．Ｘ
測定するだめの相応する正確な装置１′へ的計測の際に
その上で起こる色変化を使用することができる行度に良
好な正確性を有してｌ：Ｊ、　験ハ荀η′（造すること
ができるようになっているの【、この１４の装置の需要
は増大している。

この間係にす？いで、糖尿病患者が自分で、その血１１
）百１（＋を比較的短かい間隔でも正確に測定すること
ができるようにした試験片及びこれに付随するｇＦ価装
置を用いて、血糖値をと１１１定すること１よｌＩ４に
有意φもである１、これによシ、医桑品殊に、インシュ
リンを従来可能であったよシも正確に適用することがで
き、その結果、卵尿病の恐るべき後追障害の発現を著る
しく減少することが〒きる。

この目的に好適な装■？は非常に高い精度要求を滴定す
べきである。他方、この装置６け、従来の、反射能の測
定装置には通例甲なかった限界条件下にこのことを達成
すべきである、殊に、非常に小さい面のみを測定に供す
ることができる。例えば本発明によるこの装置で有利に
測定されるべき試験片は、中央で分けられている６×６
閣の全面積を有する２個の直接隣接している試験領域を
有する。これから生じる３藺の試験領域幅のうち、約１
．２鱈の幅だけが反射光測定評価のために供される。

多くの片数をできるだけ多くの使用者の使用に供するた
めＫは、この装置は経費的に有利に製造できるべきであ
る。もう一つの重要な要件は、小さい構造及び電池作動
性ｆある。この観点での著るしい進歩は、半導体発光体
殊に発光ダイオード（この光線、ウルブリツヒの球を介
して、試料面の拡散照明のために使用される）を使用す
る装置でもたらされた。この試料面からの拡散反射光は
、特別な絞シ構造を経て受光１本によりｆ！＋、　ｆ：
ｆ・きねる、１ｌＴｉｔｌｌｌは、田−ロツバ特詐出願
公開；ｒｓ　７５７００弓りｌ　Ｋ１１１店中に記載さ
れている。この−１へ置を用いると１．（１外にも、光
源としての発光ダイ、１−１”の使用により、従来、高
い持Ｉ、１性及び強１隻の光σ：（の使用の際にのみ達
成することのできたような精度を達成することができる
２、この際、このツ１装置は、測定チャンネル（Ｍｏ５
ｓｋａｎａｌ　）　、対照チャンネルを有するダブルチ
ャンネル装置（Ｚｗｅｌｋａｎａ１ｇｅｒ’ａｔ　）と
して構成されているのが特に有利である。ここで用いら
れている意味の対照チャンネルとは、それが試料面を包
含しないかぎりにおいて少なくとも測定チャンオ・ルの
光線進路とは異なる光線進路を意味する。対照チャンネ
ルは、光度測定法で（川々の構成で公知である。前記装
置のこの対照チャンネルｉ：ｌ：、できるだけ、この装
置の製造時の１回の目盛症めで、更に他の較正測定をす
ることなしＫ、試験片の試験領域の拡散反射能を測定す
ることができるように構成されている。

非常に良好な結果にもかかわらず、そこに記載の装置は
各観点１満足しうるものマはない。

殊に、ウルブリツヒ球は、少なくない構造経イ更を必要
とする。これに伴なう場所的要求も、すべての事情で許
容可能なものではなく、殊にいわゆる多領域試験片の場
合に複数の密に隣接している試験領域を、これらを行右
の測定装置のその測定範囲内に順次に動かす必要なしに
評価したい場合には、許容しえない。このことは、多数
の密に附接して配置された測定装置を必要とし、これは
、ウルゾリッヒ球を介する照射の使用の際にはいずれに
せよ非常に多大の経費を用いてのみ夾現することができ
る。

従って、本発明の膝Ｍは、光源としての半導体−発光体
、小さな構造及び僅かな製造経費の使用でマきるだけ正
確な測定を可能とする、試料面の拡散反射能を測定する
装置を得ること〒ある。

この課題は、先に詳述した方式の装置゛において、次の
ようにして即ち、対照チャンネルを、対照測定のために
使用される光線束の中心線が、発光体を出る際の試料照
射のために使用される光線束のそれと一致して、半導体
−発光体を出る光の同じ立体方向（Ｒａｕｍｒｌｃｈｔ
ｕｎｇ　）が試料測定と対照測定のために使用されるよ
うに構成することによって解決される。

本発明は、半導体−発光体殊に発光ダイオード（以後、
簡略化のために、５１−光ダイオードについてのみ８及
するが、一般的限縮はしない）は、電流強度及び温度の
変動に応じて複雑に変わり、かつ轄１似的な結（１の方
法においては変化−Ｊ−るわけではない光分配曲線を有
するという認識に−１１、づいている。言いかえれば、
温度及び電流強度のｇＨ化に応じて、特定の２立体方向
の光強匹の割合ｔｉ変わる。従来、発光ダイオードは、
；；よ、Ｍ片の反射光度測定評価とめ関連して使用され
ており、この際対照チャンネルが備えられていたので、
この辺［バの粘度を悪化したこの差異に争１注目されて
いｋ・かった。ウルブリツヒ球を有する前記装置ｆは、
発光ダイオードの光分配曲線の前記変化にもかかわらず
、ウルブリツヒ球が発光ダイオードから出た光をすべて
の立体角上に集め、このように集められた光が試料面の
照射にだけではなく、対照チャンネル内にある対照面に
も使用されるので、非常に高い精度が得られる。

本発明は、前記の認識から、試料測定に使用される発光
ダイオードの同じ立体方向を、対照測定のためにも使用
でき、これによって、電流強度及び温度に伴なう光分配
曲線の変化が測定チャンネル及び対照チャンネルｆ同様
に起こるという思想が得られた。面形成（Ｑｕｏｔｌｏ
ｎｔｅｎｂｉｌｄｕｎｇ）によシ長時間にわたっても、
かなりの場所的要求を有する複雑な部品を必要とせずに
誤差を除くことができる。

この対照チャンネルは、試料照射に使用される光線束の
長期及び短期の変動を対照測定に使用される光線束（対
照光線束）が試料照射に使用される光線束（試料光線束
）と充分に一致すれぼするＰＩ″、良好に、発光ダイメ
ートの特別な４〜性に関して、できるだけ正葎に給出す
る課題を（ｈだす３、このこと（、ｊ１双方の光線束の
中心線が一致するだけでなく、双方が同じ輪郭線を有す
る揚台に１１↓適であるっしかしながら、実験的に、こ
の装置を、本発明の有利な実施形の目的でル・る一連の
（，１ζ何学的条件を満たすように（ｊ構成する際に、
充分な正確度を連成できることが明らかである。ここで
は＋：＋：に、双方の光線束によりそｉｌぞれＪ（・１
５１・、される立体角の大きさが重要である。こｉＬＩ
′□ｊ、−力でｔｊ、試旧面の針面反射の問題（ららつ
きの問題Ｇｌａｎｚｐｒｏｂｌｅｍ　）が生じることな
しに（・べ・−＋　＋！Ｉｌ＋と照射ｎｌｌ＋との間の
角瓜をできるだり小さくｊ−ろためにＱ１１′・ｆｌに
比較的小さく一ナベきである。１同＋１．’ｌに、これ
によって、多数領域−ＨＡ、験Ｊ１Ｑ弓１ｊに１ｚ′・
１接して看在する多数の試験１ｉ＋ｌ吠にえＪ・）る多
ン、（の測５ｊでチャンネルの狭く固接した４１−ｌル
、が簡単になる。他方、試料照射のために１リコ用され
る光υの変動をできるだけ正確に検知するｌこめに、立
体角Ｖ、）、双方の光線束↑できるだけ充分に一致して
いるべきである４、このためには、試料照射のため及び
対照チャンネルのために用いられる発光ダイオードから
出る）ｔの立体角を０．１ステラジアンより小さく、有
利には０．０１ステラジアンより小さくすべきである。

双方の立体角は、１０倍よりも、有利には２倍よりも大
きく相違していてはならず、この際、対照光線の光線束
の立体角は完全Ｋ、測定光線の立体角内にあること、即
ち対照光線束は試料光線束の１部分あることが１７２で
ある。

前記のように、本発明は、殊に、小さい試料を測定し、
それ自体小寸法を有する装置を得るために好適である。

従って、発光ダイオードと試料面との間の間隔社最大２
００蝙特に５０削よシ大きくないようにするのが有利で
ある。この関係で、光学系は、公知の大きい光学系の寸
法を直線的に縮小することによって簡単に縮小ｆきるも
のマはないことを強調しておく。むしろ、ここには、例
えばそれに関連する特異的な問題、即ち、部品例えば照
射光源及び受光体をｆｌ　、Ｃｉに寸法的に変じること
ができないという問題が生じる。本発明は、光淵とし′
を発光ダイオードの使用下に、小さい￥Ｖ１１の／ｉ１
別な必要性を名慮している１、 半シ！一体一発光体と試料面との間の間隔をま最小５朋
殊に最小１０Ｍであるのが有第１１である。距＾；（が
より　ＥＯ，かいと、一方では、相応する小さい絞りに
より小さい立体角を実現するだめの困難が／：じる。１
．ｌ」に、試料ｍ１の発光ダイオードに対する一亡の間
１’ｉＡに閂して、この間隔が小さりれは）」・さいは
と、試料面の定位時の誤差が強く現われる。

本発明は、１−ｎ々の方法で実現することができる。例
えば、対照受光体を、試料面の後で、これを照射する）
ｔ　ａの方向内に配置することがｆきる。これは、発光
ダイオードから送出された光を、ル（料簡がこの光線路
にない間に検知する。

その後、試料面を挿入し、その拡散反射光を対照受光体
とは別の測定受光体で測定する。この負゛Ｃ決の欠点は
、比較的複雑な取扱を必要とし、試料測定と対照測定が
同時には実施できず、このような構造は発光ダイオード
の短期の変化を排除ｆきない事実にある。

この欠点は、発光ダイオードと試料面との間の光線進路
内に対照光線の分岐のための構造ユニットを挿入する際
にさけることができる。このためには、例えばチョッパ
ー（Ｃｈｏｐｐｅｒ　）の上に固定されていてよい可動
柱鏡が好適である。

充分に高い運動頻度ｆも、ここマは照射強度のかなり短
期の変動も検出される。しかしながら、試料照射のため
に使用される光線の一定分を絶えず分岐させて、対照チ
ャンネルに供給する光線分配器（５ｔｒａｈｌｔｅ１１
ｅｒ　）の使用が特に有利ｆある。

光線分配器の使用は、光学的には慣用の手段である。ヨ
ーロツノｅ特許公開第８１９４７号明細書中ｆは、第一
に、試料面の燐光性螢光の測定のために特定されたテー
ブル装置と関連した光線分配器が使用されている。この
光線分配器は、この装置において、１０００．Ｎルト、
７．５ジユールのキセノン灯から出る光線を分け、−力
では試料に、他方では比較面に向ける役目をしている。

運動しうる鏡を有するチョツ・ぞ−を介して双方の光線
は交互に共通の測定受光体に導びかれる。このことは、
公知の構造において高圧せん光電球の著るしく短期の強
度変動を除くために役に立つ、この公知の構造は、例え
ば、）’ｓ；　線をチョッパーの範囲内に集め、これに
よシ充分に急なフランク上Ｊ１．　（Ｆｌａｎｋｅｎａ
ｎｓｔｌｅｇ　）をバ・成するために必要な多くの光学
系を有する複信１な４Ｈｙ造を有する。従って、前記引
用明細書中の燐光性螢光の測定の際の特別な問題は、比
較的複舵ｆ高価格のテーブル装置の範囲″ｒ！解決され
ているが、この引用明細書からは、比較光線の分岐のた
めの光線分配器の公知性は別として、これが、電池作動
性の発光ダイオード１作動するＪｊｆｆ帯装置の対照光
線を得るためにも使用できることの暗示は示されていな
い。

も°１造的経費をできるだけ小さく保つために、本発明
の装置では、有利に、対照チャンネルのための別個の対
照受光体が使用される。これによって、２つの光線を交
互に１個の共通の受光体に導びくために必要″′ｒ！あ
るはずの部品は余計である。双方の受光体は、同じ構造
を有し、相応する１個の評価電気系例えばヨーロツ・ｅ
特許出願公１５Ｐ１第７５７６７号明細書に記載のよう
な評価電気系と結合しているのが有利である。

対照チャンネルをできるだけ完全に測定チャンネルと均
等化するためには、対照チャンネル内にも、場合によっ
ては光線分配器の後で、この光を拡散反射する面を設け
ることが有利ｆある。場合によっては、他の光を均一化
する部品（拡散体Ｄｉｆｆｕｓｅｒ　）例えば拡散レン
ズ（５ｔｒｅｕｓ−ａｈｅｉｂｅ　）も好適である。し
かしながら、意外にも、このような部品を完全に省く対
照光線進路も、発光ダイオードの光強度の短期の変動を
検知するだけでなく、１回だけの工場側での目盛シ定め
の後にも拡散反射能の測定のための標準として使用する
ために好適１あることが判明した。この部品の排除は、
この装置の長時間安定性を改良し、拡散体を必要とする
方法に付随する強度（１１失をさける。

光線分配器は、その分配比により、実際に、対照受光体
に到達する光線強度を決定する。この分配比を名利な実
Ｍｌｉ形で、＃まけ１００％の非常に高い反射能を有す
る試料面を測定する際に、対照受光体によりイＩ）られ
る電気信号を測定受光体で１１１られるものとは＃ヂ回
じ大きさになるように割り当する県シζ、測定受光体か
らイ［１られる信ｔ；　７５を実際に対照受光体から得
られるそれよυも常に小さくすることが確保できる。こ
れによって電気的訂価−ＩＪ、：ｌｉｄでの訂価を簡単
にすることができる。

これにｉＱ、　Ｌ、　−Ｕ　、約１０−の拡散反射能を
有する試料を挿入する際にｔＪ：　、ｆ＋↓良の正確度
は、光線分配器の分配比を、対照受光体の（Ｆ１号が測
定受光体のそれとｔ’ｔ、　Ｐｉミニ−するように割り
当てる′もう１つの右利な実施形を用いて達成すること
ができる。この６１１．　＋ｊ：、０〜１００％の全測
定範囲の月数的中央値であるから、この有利な実施形で
は、平均した場合に、測定チャンネル及び対照チャンネ
ルからの処理すべき信号の最適調整及びこれに伴なう測
定精度の−１が得られる。

この光線分配器は、多様に構成されていてよく、例えば
光線分配キューブ（Ｓｔｒａｈｌｔａｌｌｅｒｗｕｒｆ
ｅｌ）又はプリズムとして構成されていてよい。しかし
ながら、透視可能な材料殊にガラス又はプラスチック製
のプレートを使用するのが有利！あり、これは、２枚の
面平行な面を有し、半導体−発光体と試料との間に、こ
のプレートを貫通した光が試料まで、かっこのプレート
の発光体側の面で反射された光が対照チャンネルの受光
体まで導びかれるように配置されている。このような構
造は、簡単かつ経済的〒ある。これによシ達成される分
配比は実際に有効である。

この分配比に付加的に影響する最も簡単な手段は、第２
の相応するプレートを対照チャンネルの光線進路内に入
れることであシ、この場合に１、反射した光線のみが対
照受光体に導びかれ、これに反して、このプレートを貫
通した光線は充分に吸収される。

前６Ｃのように、本発明は、１回の」ニ場側での目盛定
めで、即ち、その寿命の間中、反射基準の１・１°−り
返し１ｉｌｌｌ定をする必要なしに、種々の試料面の反
射能の測定をｉ」能とうる装置を目的としているうこの
ために、測定チャンネルと対照チャンオ・ルの光＋ｔ＊
　Ｘｆ；路の幾何学的構成を、この装置１′１のｆｉ命
にわたり一定に保持することが特に有利である。実際上
、このことは、試料面がその面法線の方向に正確に定位
されて、必要な測定圧ｆ１ｆ、度が発）’に休と測定受
光体との間隔の変化によって影１７−ｐＩされないこと
を泊味する。これと並んで、光Ｎ　、’＋ｊｊ路を決め
るすべての部品を堅固に取り（：Ｊけるべきである。そ
の反射特性及び伝送ｌ特性によりｐＨ定受九ｆ（：及び
対照受光体に到達する光のφｉさＫ　Ｌ＋？響Ｊる部品
を使用するかぎり、これらが測定精度に影響を及ぼす程
度に変化しないように配置、３３、すべきである。ここ
でも、できるだけ少ない部品の使用による簡単ｆ！構造
の利点は明らかである。

本発明による構造は、特に有利に、２個の非常に密に隣
接している試料面の測定のために、殊に、いわゆる後領
域−試験片の２個の試！ｆｑ領域の反射能を同時に測定
するために使用することができる。ここで、２個のｖＳ
Ｓ領領域測定のためにそれぞれその固有の対照チャンネ
ルをも有する完全に分けられた測定チャンネルを使用す
る際に、特に良好な結果が得られる。このことは、試料
面の照射のだめの光を共通の１発光ダイオーｒから導出
する際にもあてはまる。

実Ｌｉｉ例 次に添付図面で示される実施例につき本発明を詳述する
。

学ユニット−の１ｌｌ−ＩＩＩ　線で示されている断面
図、ｍ４図は、第１図の光学ユニットを測定開口部の方
から見た図である。

第１図は、単純化された遠近法図で示した本発明の装置
＆の有利な実施形の光学ユニッ）１０を示している。試
験片１１は試験領域１３及び１５が計画されるべき後領
域−試験片である。

ｍ１図は、第一に１この光学ユニット中の光線進路なＪ
ＩＸ埋的に説明するために役立つ。詳細は第２図及び第
４図に示されている。

図示されている光学ユニットは、２個の試験領域１３及
び１５のための完全に分離された２個の測定装置を有し
、従って２個の発光ダイオード１７及び１９．測定受光
体２５及び２７を有する。明瞭にするために、１本の光
線進路のみが矢印を有する点線で示されている。

発光ダイオード１７から出る光線束の中心線は、共Ｋ、
発光ダイオードから出る際の試料光線及び対照光線の中
心線であるから、２９で示されている。これは分岐点３
１の所で光線分配器３３を通り、試験領域のほぼ中央３
５に当たる。試料光線束の中心線の対照光線束とは一緒
でない第２の部分は３０で示されている。試験領域１３
から測定受光体２１ｔＣ拡散反射した光線は３７で示さ
れている。発光ダイオード１７から測定受光体２１まで
の光路が全体として測定チャンネルを形成している。

分岐点３１で光線分配器３３により、試料照射のために
使用される光線束０１部が上方Ｋ、第２の光分配器３９
に向って反射される。対照測定のために使用される光線
束のこの部分の中心扇は４１で示され℃いる。この光線
分配器３９により新たに反射された光線束（その中心線
は４３で示され又いる）は対照受光体２５に、当ｊこ　
ろ　。

第２図へ・ε０４図も同様にこの構成の詳細を図示し−
〔いる。第２し１は、対照測定のために使用される光線
束２９，４１．４３の中心線で定義される而の断ｉ１で
ある。この面け１．測定位置に存在する試ｖ片１１の表
面に対し°（垂直に走っており、この際、この面は試験
片を、測定すべき試験領域（ここでは試験領域１３）の
ほぼ中央で、その長手方向に対して垂直に切断している
。第３図は、試料照射のために使用される光靜束３０の
中心ＪＡ及びこの試料面から測定受光体２１？ｆで拡散
度ｆｉｔさＪ【る光３７の中心線（検波軸）が存在する
面での切断面である・この面は、　ｌｉ’Ｊ様Ｋ　１ｌ
ｌｌｌ定ｊ゛べき試鯰領域のほぼ中央及び測定位１ｉ’
ｉ、　ｋｒある試験片のう゛モ面上に垂直に走っている
が、ぞのＩ−手方向に伸びてい゛〔、従って、先Ｋ　ｔ
ｋ：　＋ｉ・１シの面に幻シー゛（垂直に走っている。

第５図で、１１逸体ブ【１ツク４５内［２個の光通路（
■、１ｒｈｔ！＋　ｃｌ＋１ｃｈｔ　）　４７及び＋９
があり。

ここを通って、発光ダイオード１７及び１ｇから出た光
は、それぞれ試験片１１の試験領域１３及び１５の表面
の１部分である試料面５１及び５３に垂直に当たる。試
料照射のため罠使用される双方の測定チャンネルの光線
束は、第３図で単に断面で示されている第１光線分配器
３３を通る。この光線分配器は、この実施形では、２本
の測定チャンネルに共通のガラス−又はプラスチックプ
レートである。しかしながら、このことは製造技術的理
由を有するだけである。

光学的には、これら２本の平行に走る光通路ヰ７及び４
９は第５図に示されているように障壁７３により分けら
れていて、モ哨部品３３は、光学的にキ゛れぞれ分離さ
れた２個の試験領域１３及び１５に向けられた測定チャ
ンネルを得るための別個の光線分配器を成している。分
岐点３１までは、試料照射のために使用される光線束３
０と対照測定のために使用される光線束とは一致してい
る。双方共この部分では２９で示されている。試料照射
のために使用される光線束は試験片側端部５　ｂ　＋　
５７の所で光通路４７及び４９によりその幅が限定され
る。従って、これは、試料照射のために使用される光線
束の口径絞りをなし１いる。発光ダイオードの狭い断面
をその都度出る光のみが試料照射のために使用されるこ
とが判る。

試料面５１もしくは５３で拡散反射した光は、光通路５
９及び０１を通って測定受光体２１もしくは２３　Ｋ達
する。この光通路５９．６１は史に光通路４７及び４９
より広いことが判る。

これＫよって、試験領域１３及び１ｂの表面の照射され
た全部分即ち試料面５・・１及び５３から測定受光体２
１及び２３の感光性面６３及び６５に当る方向に拡散反
射する光が捕捉されることが判る、光通路５９及び６１
が狭すぎる構成であると、それが、６１す足受光体２１
及び２３により受光される光の１部分をさえぎる危険が
ある。このことは１発光ダイオード１７及び１９に向か
う方向での試験片の僅かな定位の変化の際に４４号の変
化を起こす結果になり５る。

光通路４７，４９，５９及び６１の試験片側にはウィン
ド（０ｐｔｌｋｆｓａｓｔｅｒ　）６７が存在する。

このウィンド６７は測定開口部６９に対して後置されて
いて、切欠部７１が空けられている。

従って、この光学ユニツ）１０の部品の汚れをさけるた
めに備えられているウィンドはそれ自体、試料液体殊に
血液で濡らされている測定領域１３及び１５１Ｃよって
汚されない。光通路牛７及び４９の端部５５．５７に直
接接したライができないことを保証する。

２本のこの光通路４７及び４９を分けている障壁７３は
、ウィンド６７０所で終っている、ウィンド６７と測定
開口部６９との間の切入部７１内には、試験領域１３及
び１５の双方の測定チャンネルの間の分離は認められな
い。それにもかかわらず逆の影響を確実にさけるためＫ
。

測定電極によって順次にそれぞれ発光ダイオードと測定
チャンネルの測定受光体のみが作動される。双方のυＩ
１１定チャンイ、ルの屯気的分陥が有利であるが、当巳
゛６渚にとって汀１．　ｉｆｆらｔて、切欠Ｆｉｔ’　
７１内でも適当ｉｆ絞りＫより２本の測定チャンネルの
）し学的分Ｎ「を構成する解決も得られる。

全体的な部品例えば発光ダイオ−１゛、フォト受光体及
び光々°メカ配器け、筐体ブロック４５内の相応する切
欠ｉ；１１内にｉＥ確にはめ合わされてぃ°Ｃ１その位
置は、装置の使用時に長い時間にゎたつ−（も隼、わら
ず、ルＣつて、光線進路の幾何学的構成は長期にわたり
保持される。

これ＆Ｃよって、試料面の拡散反射能を、装置の製造時
の１回だけの目盛定めで、長時間にゎたり、同時Ｋ、所
望の測定正確度に合わされたイＩＴｔ度で、試：Ｆ’）
間が常に発光ダイオ−＋ｙ、ｔｙもしくは１９１ｃ対す
る同じ距離で存在することが確保される際Ｋ、確実Ｋ　
６１１１定することができる。

このＪ、ｉｌ山から、１′ＩＪ：、験領戦１３及び１５
は、第２図で、矢印Ｐ＆こより示され−〔いる押し付は
圧を充分な正４＠さで゛ノベてのｄｌす定条件下で一定
に留まることを保証する第２図九図示されている押付は
装置７５により測定開口部６９に押付けられる。相応す
る装置は、ヨーロッ・ｅ％許出願公開第３７４８４号明
細書罠記載されている。

発光ダイオ−ｒ１７がら出て、第１の光線分配器３３及
びウィンドを通過し、測定開口部６９の所で試料面５１
に当たる測定チャンネルの試料照射に使用される光線束
は、第２図中の試験片１１の長手方向に対して横方向に
伸びる延長線上に認められる。周縁部光線は７７で示さ
れている。第２図の図面平面における試料照射に使用さ
れる光線束は、第３図の図面平面におけるそれよりも着
るしく広い。その長方形は、第４図から特に良好に認め
ることができ、この中に、試料照射のために使用される
光線束を限定する光通路４７及び４９の試験片側の端部
５５及び５７が示されている。

この光線束に相応する立体角は、公知方法で。

試験領域１３を照射する長方形の面及び光源からの試験
領域の距離から算出することができる。

この光通路の長方形は、試料照射のために使用されるノ
しｗ束を試験領域１３及び１５の利用可能な面の形に合
わすように選択された。これらの図面から、発光ダイオ
ード１７もしくは１９により照射される試料ＦＩｉＪ５
１及び５３は試験領域１３及び１５の比較的小さい部分
のみであることが判る。試験領域の周縁幅は低い均質性
であり得、従って、評価のために好適性が低いので、こ
のことは必要である。しかしながら、例えば３×０朋の
全試験面のうち約１．５Ｘ４關の１部分のみが計測に供
される結果にもなる。

更に１５２図から認められるように％筐体ブロック４５
の上置き部８０内に対照受光体２５が存在する。これに
１対照測定のために使用される光線束（この周縁光線は
８１．８３及び８５で示されている）は２個の光線分配
器３３及び３９を経て対照受光体２５に達する。

発光ダイオード１７から出る光の対照光線により利用さ
れる立体角は、対照受光体２５の感光性面７９の大きさ
Ｋより決められる。このことは、この図面で明確に拡大
されて示されている。有利に対照受光体として使用され
るフォトダイオードにおいてこの感光性面は単に約ｌｌ
ｌＸ１ｍｍの大きさである。第２図から、対照光線の立
体角はまったく試料光線の立体角内に存在することは明
らかＫｇ識できる。このことは、第２図の面においてだ
けではな（、第３図の面（ここでは明確化のために相応
する周縁光線は図示されていないが）においてもあては
まる。

光線分配器としては、第２図に示されているようＫ、透
視性材料例えばガラス又はプラスチック製の面平行プレ
ートを使用するのが有利である。第１の光線分配器３３
め所で、ガラスの使用の際に入射光の約４〜５％分が、
４５°の角度で配置された光線分配器により垂直に上方
に反射される。第２の光線分配器は図示実施形では実際
に、付加的減光のために役立つ鏡として使用される。実
際の実験では、前記の有利な分配比は、第２の光線分配
器の使用の際に容易に達成でき、この際、光線の２回の
方向転換は、特別小さい構造にすることができる付加的
利点を有する。第２の光線分配器３９を通過する光は、
充分に吸収性ＫＲ接界面をなしている面９０によりＬ′
Ｊｌ的に吸収される。第２の光線分配器で得られる減光
の度合は、有利に、面９ｏを多（又は少なく吸収性に構
成することＫよってｖ１節することができる。

１１法割合を明＠にするため、次に本発明の装置の有利
な実施形の寸法を示す： 光　通路　４’７　長さ　１１耀 断面積　０．８ｏｘＸ　８．２１１ｍ 光　通路　５９　長さ　ｌｏ、５ｍｍ 断面Ｊ７？　１．Ｏｉｍ　Ｘ　３．２ｉｍ発）しダイオ
ードからの試験片までの距離　２０．５朋ｄ１１１定角
度＝中心腺３０と３７との間の角度　３５゜）゛ｔボＪ
！勺配）１：）シレーｌのノＩノさ　。、８朋

【図面の簡単な説明】

８１１図は水元ｎＪｊの装置；’ｔの光学ユニットを遠
近−Ｑ　Ａ’；’）　、　ｒｒｌ　３　ｔ”；ｌは、Ｑ
’ｉ　１図の光学ユニットの切は、第１図の光学ユニッ
トを測定開口部から見た側面図である。 光体、２５・・・対照受光体、２９・・光線束、３０・
・・照射光線中心線、３３・・・第１光線分配器、３９
・・・第２光線分配器、４１．４３・・・対照測定用光
線束、５１．５３・・・試料而 代理人　弁理士　矢野敏雄 （ほか１名） 第１頁の続き ０発　明　者　エーリツヒ・ヘントラ ドイツ連邦共和国ランベルトハイムーヒュッテンフエル
ト・ヴアルトシュトラーセ　お

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＴＴＪ視光又はう？外心を試料面（５１）に送出す
   るための半？、ダ体−発光体・殊−に蜀う「ｒモＴ−ド
   （１７）、試料面（５１）により拡散反射）°Ｃを受り
   るため及びこＪｌに相応する電気信号をイ１するための
   測定受光体（２１）、受光体信号を拡１１シ反射能に相
   当する測定値に変えるだめの１シ１、気回路を包含する
   計測装置及び同じ発光体の光を利用する、この装置の目
   盛定めのため、及び発光体又は他の市、気部品の変更に
   起因する測定誤差を除くだめの、対照チャンネルを有す
   る、小寸法の試料面（５１）、殊に体液の内容物を測定
   するだめの試験片（１１）の試験領域（１３）の拡散反
   射能を測定するための装置において、対照チャンネルは
   ★’−Ｊ照測定のだめに使用される光線束の中心線（２
   ９，４１，４３）が、発光体を出る際の試料照射に使用
   される光線束の中心線（２９゜３０）と一致するように
   構成されていて、半導体−発光体（１７）を出る光の同
   じ立体方向が試料測定及び対照６１１１定のために使用
   されるように構成されていることを４′！ｆ徴とする、
   小寸法の試料面（５１）の拡散反射能を測定する装置。 ２　試料照射のために使用される光線束及び対照チャン
   ネルに使用される光線束ね１、半導体〜発光体を出る光
   線の小さい立体角を利用する、０＃′ｆ請求の範囲第１
   項記載の装置。 ３、双方の光線に対する立体角は０．１ステラジアンよ
   り小さく、有利には０．０１ステラジアンよシ小さい、
   特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４、対照チャンネルに対して使用される光線束によシ利
   用される立体角は、完全に、試料照射に使用される光線
   束により利用される立体角の中に存在する、特許請求の
   範囲第１項〜第５項のいずれか１項記載の装置。 ５、　双方の立ｔ１、角は、１０倍より大きく玉＝４ト
   甲Ｙ橙妾胎→−＋大椿＝ぐ異なっていてはいない、特Ｍ
   ’Ｆ　請求の範囲第１　Ｊ１１４〜第４項のいずれか１
   項に記載の装置。 ６、　半導体−発光体（１７）と試料１ｆｉｉ　（５１
   ）との間の間隔は、５〜２００ｍ有−利←トロ０・ｗ″
   ｒ！ある、特＃′Ｆ錆求の範囲第１項から第５項までの
   いずれかｌＪｊ記載の装置。 ７、対照チャンネルは、半２４体−発光体（１７）と試
   料面（５１）との間の光路内に配置され、試ｆ１面（５
   １）に向けられた光線の１部を対照チャンネルのために
   分岐する光線分配器（３３）を包含する、’ｌ’５　ｈ
   ’ｒ艙求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項記
   載の装置。 ８、対照チャンネルは試料により反射された光の測定受
   光体（２１）とは別個の対照受光体（２５）を１１する
   、４￥訂請求の範囲第７現記ｔ１ぺの装置１． ９　半２．り休−発光体（２１）と対照受光体（２５）
   との間の光線進路ｔ」、光均質化部品を有しない特許請
   求の範囲第１項から第８項まマのいずれか１項記載の装
   置。 １０、光線分配器（３３）は、ｈい拡散反射能（はぼ１
   ００チ）の試料面を測定する際に、対照受光体（２５）
   から得られる電気信号が測定受光体（２１）から得られ
   るものとほぼ同等の大きさで得られるような分配比を有
   する、特許請求の範囲第８項又は第９項に記載の装置。 １１、光線分配器（３３）は、約１０％の拡散反射能の
   試料面を測定する際に、対照受光体（２５）から得られ
   る電気信号が、測定受光体（２１）から得られるものと
   ＃ヂぼ同等の大きさで得られるような分配比を有する、
   特許請求の範囲第８項又は第９項に記載の装置。 １２、光線分配器（３３）は、半導体−発光体（１７）
   と試料面（５１）との間に配置されている面平行面を有
   する透視可能な拐料製のプレート′Ｔ！あり、この際、
   このプレートを通過する光線は、試料面（５１）に導び
   かれ、このプレー１・の発光体側の面！反射される光線
   （ｔ、、対照受ｙｃ］体（２５）に導びかｔする、特許
   請求の範囲第７項から第１１項までのいずれか１項記載
   の装ｆ０ ■３．　測定チャンネル及び対照チャンネルの光線進路
   の類４ｎｌ学的ｔ１１成は、この装置の全身命にわたり
   一定に保持される、特許請求の範囲第１」貝から；ｒｓ
   　１２項１ｆのいずれか１項記載の３」ユｌｉｔ、ｌ、
   、 ■４　試オ１ｉｆｉ１（５１）は、その面法線の方向で
   、ｌプ１９１の測５に鞘１ｔｊ−が、試１面（５１）と
   半導体−発）Ｌ体（１’ｒ）もしくは測定受）し体（２
   １）との間の間１′１“Ａの変化により影響されないよ
   りに５１′缶されろ、”ｔ’ｊ泊１清求の範囲第１３項
   ｉ己１１・（の装置Ｆｉ°。 １５２個の’＋１’＋’に隣接して配に’：°された試
   料面（５］、５　ｔｓ　）剖ｖにＩ’４−Ｑ−的拭験４
   キーσＨ４婦＠’？ｐ領時の測定のために、同種の又は
   異１ｎの半導体−：・１、光体（１’ｒ、　１９　）か
   らｈｋ出された、試１面（，５１＋　５３）の別りの照
   射のため′の２本の光線束及び別りのこれらに屈する２
   個の対照チャンネル（１７，３３，３９，２５；１９．
   ３３，３９．２７）を有する、肴ｌＩ′Ｔ！ｉｆｆ求の
   範囲第１項から第１４項までのいずれか１項記載の装置
   。