(57)【要約】【課題】バイオセンサの表面の粗さ（凹凸）に起因した光学ノイズを較正する測定装置を提供する。【解決手段】測定装置１１０は、（ａ）バイオセンサ１２０に点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置であって、（ｂ）バイオセンサ１２０の測定部（展開部１２２、反応部１２３）を撮影して測定部の映像信号を生成する撮影ユニット（発光素子１１１、絞り１１２、集光レンズ１１３、受光素子１１４、および信号変換部１１５）と、（ｃ）撮影ユニットを制御して、測定部に試料が展開される前と展開された後とに、撮影ユニットに測定部を撮影させる制御部１１９と、（ｄ）測定部に試料が展開される前に撮影ユニットで生成された映像信号を使用して、測定部に試料が展開された後に撮影ユニットで生成された映像信号に含まれた各バイオセンサに固有のノイズ成分を除去する画像処理部１１６とを備える。【選択図】図２
2010038702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置であって、
前記バイオセンサの測定部を撮影して前記測定部の映像信号を生成する撮影手段と、
前記撮影手段を制御して、前記測定部に前記試料が展開される前と展開された後とに、前記撮影手段に前記測定部を撮影させる制御手段と、
前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号を使用して、前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号に含まれた各バイオセンサに固有のノイズ成分を除去する画像処理手段とを備える
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記バイオセンサが装置内に挿入されたか否かを検知する検知手段を備え、
前記制御手段が、前記撮影手段を制御して、前記検知手段によって前記バイオセンサが装置内に挿入されたと検知されてから前記測定部に前記試料が展開されるまでに、前記撮影手段に前記測定部を撮影させる
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記画像処理手段において、前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号が所定の信号レベル以下であるか否かを判定し、前記所定の信号レベル以下であると判定した場合は、前記バイオセンサが使用済みであると判定し、前記所定の信号レベル以下でないと判定した場合は、前記バイオセンサが使用可能であると判定する判定手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記画像処理手段において、
前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号で所定の値を除算して得る補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、
前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号に、前記補正係数記憶手段で記憶されている補正係数を乗算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項５】
前記画像処理手段において、
前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号を記憶する試料展開前信号記憶手段と、
前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号から、前記試料展開前信号記憶手段で記憶されている映像信号を減算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項６】
前記バイオセンサにおいて、測定の開始地点と終了地点とにマーキングが印されており、
前記ノイズ成分除去手段が、測定の開始地点と終了地点とに印されている前記マーキングを合わせるようにして、前記試料が展開される前の前記測定部と前記試料が展開された後の前記測定部との位置を合わせる
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料中の分析対象物について測定を行う測定装置に関し、特に、バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料中の分析対象物について測定を行う測定装置として、バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
具体的には、図１５（Ａ）に示すように、測定装置１０は、光源１１、フィルタ１２、集光レンズ１３、イメージセンサ１４、信号変換部１５、画像処理部１６、出力部１７を備える。集光レンズ１３は、バイオセンサ２０の像をイメージセンサ１４の受光面上に結像させる位置に配置されている。
【０００４】
図１５（Ｂ）に示すように、バイオセンサ２０は、ニトロセルロースメンブレンから構成される展開部２１の上に、試料中の分析対象物と反応して呈色する反応部２２と、標準信号が得られる反射片２３が設けられている。ここで、標準信号とは、光源１１の光量の変動などに起因した感度の変動を較正するときに、標準となる信号である。
【０００５】
測定装置１０は、光源１１を発光させて、バイオセンサ２０の表面を照射する。照射したバイオセンサ２０の表面で反射した光は、光学フィルタ１２と、集光レンズ１３とを通過し、イメージセンサ１４に入射する。イメージセンサ１４に入射した光は、イメージセンサ１４において電気信号に変換される。変換されて得られた電気信号は、信号変換部１５に出力され、信号変換部１５において映像信号に変換される。変換されて得られた映像信号は、画像処理部１６に出力され、画像処理部１６において画像処理が行われる。画像処理が行われて得られた結果は、出力部１７に出力される。ここで、画像処理とは、反応部２２の反射光量に応じた出力信号と、反射片２３の反射光量に応じた標準信号とを使用して、反応部２２の反射率を演算する処理である。
【特許文献１】特許３５５９９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、バイオセンサ２０の展開部２１の表面が粗いので、出力信号の波形に光学ノイズが発生する。このため、反応部２２の呈色が弱いと、出力信号の波形に発生する光学ノイズによって、Ｓ／Ｎが悪化し、高精度の検出が難しくなり、高精度の測定を行うことが困難になる。
【０００７】
すなわち、反射片２３の反射光量に応じた標準信号を使用するだけでは、光源１１の光量の変動などに起因した感度の変動を較正することができても、バイオセンサ２０の表面の粗さ（凹凸）に起因した光学ノイズを較正することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、バイオセンサの表面の粗さ（凹凸）に起因した光学ノイズを較正する測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係わる測定装置は、下記に示す特徴を備える。
（ＣＬ１）測定装置は、（ａ）バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置であって、（ｂ）前記バイオセンサの測定部を撮影して前記測定部の映像信号を生成する撮影手段と、（ｃ）前記撮影手段を制御して、前記測定部に前記試料が展開される前と展開された後とに、前記撮影手段に前記測定部を撮影させる制御手段と、（ｄ）前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号を使用して、前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号に含まれた各バイオセンサに固有のノイズ成分を除去する画像処理手段とを備える。
【００１０】
これによって、試料展開前の映像信号を使用して試料展開後の映像信号を補正することによって、バイオセンサの表面の粗さに起因した光学ノイズを除去することができる。また、呈色の弱い反応部分においても測定精度を高めることができる。
【００１１】
（ＣＬ２）上記（ＣＬ１）に記載の測定装置は、（ａ）前記バイオセンサが装置内に挿入されたか否かを検知する検知手段を備え、（ｂ）前記制御手段が、前記撮影手段を制御して、前記検知手段によって前記バイオセンサが装置内に挿入されたと検知されてから前記測定部に前記試料が展開されるまでに、前記撮影手段に前記測定部を撮影させるとしてもよい。
【００１２】
これによって、バイオセンサを挿入するだけで、試料が展開される前におけるバイオセンサの表面の粗さ（凹凸）を撮影することができ、容易に、測定の信頼性を高めることができる。
【００１３】
（ＣＬ３）上記（ＣＬ１）に記載の測定装置は、前記画像処理手段において、前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号が所定の信号レベル以下であるか否かを判定し、前記所定の信号レベル以下であると判定した場合は、前記バイオセンサが使用済みであると判定し、前記所定の信号レベル以下でないと判定した場合は、前記バイオセンサが使用可能であると判定する判定手段を備えるとしてもよい。
【００１４】
これによって、使用可能なバイオセンサであることが識別可能となり、測定の信頼性を高めることができる。
（ＣＬ４）上記（ＣＬ１）に記載の測定装置は、（ａ）前記画像処理手段において、（ｂ）前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号で所定の値を除算して得る補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、（ｃ）前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号に、前記補正係数記憶手段で記憶されている補正係数を乗算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備えるとしてもよい。
【００１５】
これによって、試料展開後の映像信号に補正係数を乗算することによって、容易に、試料展開後の映像信号を補正することができる。
（ＣＬ５）上記（ＣＬ１）に記載の測定装置は、（ａ）前記画像処理手段において、（ｂ）前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号を記憶する試料展開前信号記憶手段と、（ｃ）前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号から、前記試料展開前信号記憶手段で記憶されている映像信号を減算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備えるとしてもよい。
【００１６】
これによって、試料展開後の映像信号から試料展開前の映像信号を減算することによって、容易に、試料展開後の映像信号を補正することができる。
（ＣＬ６）上記（ＣＬ４）又は（ＣＬ５）に記載の測定装置は、（ａ）前記バイオセンサにおいて、測定の開始地点と終了地点とにマーキングが印されており、（ｂ）前記ノイズ成分除去手段が、測定の開始地点と終了地点とに印されている前記マーキングを合わせるようにして、前記試料が展開される前の前記測定部と前記試料が展開された後の前記測定部との位置を合わせるとしてもよい。
【００１７】
これによって、補正を行う領域が明確になり、１回目に撮影した測定部と２回目に撮影した測定部との間における位置ズレを無くすことができ、測定の信頼性を高めることができる。
【００１８】
なお、本発明は、測定装置として実現されるだけではなく、測定方法として実現されるとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、試料展開前の映像信号を使用して、試料展開後の映像信号を補正する。これによって、バイオセンサの表面の粗さに起因した光学ノイズを除去することができる。また、呈色の弱い反応部分においても測定精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施の形態１）
以下、本発明に係わる実施の形態１について説明する。
＜概要＞
本実施の形態における測定装置は、下記（１）〜（４）に示す特徴を備える。
【００２１】
（１）測定装置は、（ａ）バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置であって、（ｂ）バイオセンサの測定部を撮影して測定部の映像信号を生成する撮影手段と、（ｃ）撮影手段を制御して、測定部に試料が展開される前と展開された後とに、撮影手段に測定部を撮影させる制御手段と、（ｄ）測定部に試料が展開される前に撮影手段で生成された映像信号を使用して、測定部に試料が展開された後に撮影手段で生成された映像信号に含まれた各バイオセンサに固有のノイズ成分を除去する画像処理手段とを備える。
【００２２】
（２）測定装置は、（ａ）バイオセンサが装置内に挿入されたか否かを検知する検知手段を備え、（ｂ）制御手段が、撮影手段を制御して、検知手段によってバイオセンサが装置内に挿入されたと検知されてから測定部に試料が展開されるまでに、撮影手段に測定部を撮影させる。
【００２３】
（３）測定装置は、画像処理手段において、測定部に試料が展開される前に撮影手段で生成された映像信号が所定の信号レベル以下であるか否かを判定し、所定の信号レベル以下であると判定した場合は、バイオセンサが使用済みであると判定し、所定の信号レベル以下でないと判定した場合は、バイオセンサが使用可能であると判定する判定手段を備える。
【００２４】
（４）測定装置は、（ａ）画像処理手段において、（ｂ）測定部に試料が展開される前に撮影手段で生成された映像信号で所定の値を除算して得る補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、（ｃ）測定部に試料が展開された後に撮影手段で生成された映像信号に、補正係数記憶手段で記憶されている補正係数を乗算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備える。
【００２５】
以上の点を踏まえて、本実施の形態における測定装置について説明する。
＜構成＞
図１に示すように、測定装置１１０にバイオセンサ１２０が装着され、測定対象となる試料１３０がバイオセンサ１２０に点着される。測定装置１１０は、バイオセンサ１２０に点着された試料１３０に対してクロマトグラフィー測定を行う装置である。バイオセンサ１２０は、測定対象となる試料に化学的処理を施す試験片である。試料１３０は、血液、血液から分離された血球や血漿などの成分、尿や鼻水などの体液などである。ここでは、人の指先を針で突いたときの出血（１０μリットル程度の量）を試料としている。
【００２６】
ここでは、一例として、図２に示すように、測定装置１１０は、発光素子１１１、絞り１１２、集光レンズ１１３、受光素子１１４、信号変換部１１５、画像処理部１１６、出力部１１７、検知センサ１１８、制御部１１９を備える。バイオセンサ１２０は、一定量の試料が供給される供給部１２１と、供給部１２１に供給された試料が展開する展開部１２２と、試料中の分析対象物の濃度に応じて呈色する反応部１２３とを備える。
【００２７】
なお、発光素子１１１、絞り１１２、集光レンズ１１３、受光素子１１４、および信号変換部１１５が上記の撮影手段に該当する。画像処理部１１６が上記の画像処理手段に該当する。制御部１１９が上記の制御処理手段に該当する。展開部１２２、反応部１２３が上記の測定部に該当する。
【００２８】
＜発光素子１１１＞
発光素子１１１は、標識試薬の金コロイドと試料の血液（赤血球）との吸光度差が十分得られる光を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。発光面をバイオセンサ１２０の表面（以下、測定面と呼称する。）に向けてバイオセンサ１２０の斜め上方に設置される。制御部１１９から発光駆動信号を受信すると発光する。
【００２９】
例えば、発光素子１１１として、波長が６１０ｎｍの発光ダイオードを使用するとしてもよい。これによって、標識試薬の金コロイドと試料の血液（赤血球）との吸光度差が十分得られる。なお、発光素子１１１にランプを使用して光学フィルタで通過する波長を制限しても同様の効果が得られる。
【００３０】
＜絞り１１２＞
絞り１１２は、光の量を調節する板状の遮蔽物である。入射面をバイオセンサ１２０の測定面に向けてバイオセンサ１２０の上方に配置される。バイオセンサ１２０の上方に散乱された光（反射光）の光量を調節する。
【００３１】
＜集光レンズ１１３＞
集光レンズ１１３は、焦点に光を集める凸レンズである。入射面を絞りの射出面に向けて焦点を受光素子の受光面に合わせて絞りの上方に配置される。絞り１１２で調節された光を集光する。
【００３２】
＜受光素子１１４＞
受光素子１１４は、受光した光を変換して得られた電気信号を出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサである。受光面を集光レンズ１１３の射出面に向けて集光レンズ１１３の上方に配置される。集光レンズ１１３で集光された光を受光する。制御部１１９から受光駆動信号を受信すると、受光した光を変換して得られた電気信号を出力する。
【００３３】
＜信号変換部１１５＞
信号変換部１１５は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータである。受光素子１１４から出力された電気信号（アナログ信号）を、輝度などの情報を含む映像信号（デジタル信号）に変換し、変換して得られた映像信号を出力する。
【００３４】
＜画像処理部１１６＞
画像処理部１１６は、演算機能、記憶機能などを備える画像処理プロセッサである。図３に示すように、出力先選択部１１６ａ、輝度判定部１１６ｂ、基準値記憶部１１６ｃ、補正係数算出部１１６ｄ、目標輝度記憶部１１６ｅ、補正係数記憶部１１６ｆ、ノイズ成分除去部１１６ｇ、測定領域抽出部１１６ｈ、吸光度算出部１１６ｉ、濃度換算部１１６ｊ、警告部１１６ｋを備える。
【００３５】
出力先選択部１１６ａは、制御部１１９から切替制御信号を受信すると、受信した切替制御信号に応じて、輝度判定部１１６ｂおよびノイズ成分除去部１１６ｇのいずれかを出力先として選択する。信号変換部１１５から出力された映像信号を、選択した出力先に出力する。
【００３６】
輝度判定部１１６ｂは、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度が、基準値記憶部１１６ｃで記憶されている基準値以下であるか否かを判定する。判定した結果、基準値以下である場合は、警告信号を警告部１１６ｋに送信する。一方、所定の輝度以下でない場合は、判定した映像信号を補正係数算出部１１６ｄに出力する。
【００３７】
基準値記憶部１１６ｃは、未使用のバイオセンサ１２０の測定面を撮影して得られる映像信号の輝度よりも小さく、使用済みのバイオセンサ１２０の測定面を撮影して得られる映像信号の輝度よりも大きい輝度（所定の信号レベル）を基準値として記憶する。
【００３８】
補正係数算出部１１６ｄは、目標輝度記憶部１１６ｅで記憶されている目標輝度（一定値）を、輝度判定部１１６ｂから出力された映像信号の輝度で除算する。除算して得られた結果を補正係数として補正係数記憶部１１６ｆに書き込む。
【００３９】
目標輝度記憶部１１６ｅは、目標となる輝度に関する値（目標輝度）を記憶している。
補正係数記憶部１１６ｆは、補正係数算出部１１６ｄによって書き込まれた補正係数を記憶する。
【００４０】
ノイズ成分除去部１１６ｇは、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度に、補正係数記憶部１１６ｆで記憶されている補正係数を乗算する。乗算して得られた結果を測定領域抽出部１１６ｈに出力する。これによって、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分を除去した映像信号が得られる。
【００４１】
測定領域抽出部１１６ｈは、ノイズ成分除去部１１６ｇから出力された結果から、測定領域に含まれる信号を抽出する。抽出して得られた結果を吸光度算出部１１６ｉに出力する。
【００４２】
吸光度算出部１１６ｉは、測定領域抽出部１１６ｈから出力された結果から、反応部１２３の吸光度を算出する。算出して得られた結果を濃度換算部１１６ｊに出力する。
濃度換算部１１６ｊは、吸光度算出部１１６ｉから出力された結果から、濃度換算式に基づいて分析対象物の濃度を計算する。計算して得られた結果を出力部１１７に出力する。
【００４３】
警告部１１６ｋは、輝度判定部１１６ｂから警告信号を受信すると、測定装置内に挿入されたバイオセンサ１２０が使用済みバイオセンサ１２０であることを示す警告情報を出力部１１７に出力する。
【００４４】
＜出力部１１７＞
出力部１１７は、音声や映像などを出力する出力デバイスである。濃度換算部１１６ｊから出力された結果を分析対象物の濃度として出力する。また、警告部１１６ｋから出力された警告情報を出力する。
【００４５】
＜検知センサ１１８＞
検知センサ１１８は、接触すると検知信号を出力するタッチセンサである。測定装置１１０にバイオセンサ１２０が挿入されたときに、バイオセンサ１２０の先端と接触する位置に配置される。測定装置１１０に挿入されたバイオセンサ１２０の先端が接触すると、検知信号を出力する。
【００４６】
＜制御部１１９＞
制御部１１９は、発光素子１１１、受光素子１１４、画像処理部１１６などを制御するコントローラである。検知センサ１１８から検知信号を受信すると、検知センサ１１８から検知信号を受信してから１回目の撮影が始まるまでに、輝度判定部１１６ｂを出力先として選択させる切替制御信号を出力先選択部１１６ａに送信する。バイオセンサ１２０の展開部１２２に試料が展開される前に、発光駆動信号を発光素子１１１に送信し、受光駆動信号を受光素子１１４に送信する（１回目の撮影）。その後、１回目の撮影が終わってから２回目の撮影が始まるまでに、ノイズ成分除去部１１６ｇを出力先として選択させる切替制御信号を出力先選択部１１６ａに送信する。バイオセンサ１２０の展開部１２２に試料が展開された直後に、発光駆動信号を発光素子１１１に送信し、受光駆動信号を受光素子１１４に送信する（２回目の撮影）。
【００４７】
すなわち、測定装置１１０は、補正係数を特定するために１回目の撮影が行われ、分析対象物の濃度を測定するために２回目の撮影が行われる。
＜バイオセンサ１２０＞
バイオセンサ１２０は、濾紙などから構成されている。表面が粗く、細かな凹凸が表面に形成されている。形状が矩形であり、長手方向の一端に供給部１２１が配置され、長手方向に沿って展開部１２２が配置され、中央に反応部１２３が配置されている。試料中の分析対象物と特異的に結合する標識物質が反応部１２３に塗布されている。供給部１２１に点着された試料が、展開部１２２に沿って展開していき、反応部１２３で標識物質と結合する。標識物質が試料中の分析対象物の濃度に応じて呈色する。呈色度に応じて光が吸光されるので、呈色した反応部１２３に対する反射率の変化を測定する。これによって、試料中の分析対象物の濃度が特定される。
【００４８】
＜輝度変化＞
次に、バイオセンサ１２０の展開部１２２の輝度変化について説明する。
図４に示すように、グラフ１７０は、縦軸を輝度とし、横軸を時間とし、バイオセンサ１２０の展開部１２２における輝度の時間変化を表している。
【００４９】
例えば、バイオセンサ１２０の展開部１２２に試料１３０が展開されていない状態（以下、試料展開前状態と呼称する。）の展開部１２２における輝度を１００％とする。これに対して、バイオセンサ１２０の展開部１２２に試料１３０が展開された直後の状態（以下、試料展開直後状態と呼称する。）の展開部１２２における輝度が、試料展開前状態の展開部１２２における輝度から１０％低下している。また、バイオセンサ１２０の展開部１２２に展開された試料１３０が乾燥した状態（以下、試料乾燥状態と呼称する。）の展開部１２２における輝度が、試料展開前状態の展開部１２２における輝度から５％低下している。
【００５０】
これから、輝度を測定することによって、バイオセンサ１２０の展開部１２２の状態を把握することができる。
＜動作＞
次に、測定装置１１０の動作（以下、測定処理と呼称する。）について説明する。
【００５１】
図５に示すように、測定装置１１０は、装置内にバイオセンサ１２０が挿入されると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、バイオセンサ１２０の測定面を撮影する（Ｓ１０２）。撮影して得られた映像信号の輝度が基準値以下である場合は（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、装置内に挿入されたバイオセンサ１２０が使用済みバイオセンサ１２０であることを示す警告を出力する（Ｓ１０４）。未使用のバイオセンサ１２０が挿入されるまで、繰り返し警告する。一方、撮影して得られた映像信号の輝度が基準値以下でない場合は（１０３；Ｎｏ）、撮影して得られた映像信号の輝度から補正係数を算出する（Ｓ１０５）。このとき、図６に示すように、補正係数算出部１１６ｄにおいて、目標輝度記憶部１１６ｅで記憶されている目標輝度（一定値）が、輝度判定部１１６ｂで判定した映像信号の輝度で除算され、除算されて得られた結果が補正係数として補正係数記憶部１１６ｆに書き込まれる。
【００５２】
次に、図５に示すように、測定装置１１０は、試料１３０を展開して測定を行うときに、バイオセンサ１２０の測定面を再撮影する（Ｓ１０６）。算出した補正係数を使用して、再撮影して得られた映像信号の輝度からノイズ成分を除去する（Ｓ１０７）。このとき、図７に示すように、ノイズ成分除去部１１６ｇにおいて、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度に、補正係数記憶部１１６ｆで記憶されている補正係数が乗算され、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分が除去された映像信号が得られる。
【００５３】
そして、図５に示すように、測定装置１１０は、ノイズ成分を除去した映像信号を使用して分析対象物の濃度を特定する（Ｓ１０８）。特定した分析対象物の濃度を測定結果として出力する（Ｓ１０９）。
【００５４】
＜まとめ＞
以上、本実施の形態によれば、測定装置１１０は、試料展開前に、バイオセンサ１２０の測定面を撮影する。撮影して得られた映像信号の輝度から、目標とする一定値（目標輝度）に対する補正係数を計算する。計算して得られた補正係数を記憶しておく。試料展開後に、バイオセンサ１２０の測定面を撮影する。撮影して得られた映像信号の輝度に、記憶している補正係数を乗算する。このように、試料展開前の映像信号の輝度を使用して、試料展開後の映像信号の輝度を補正する。これによって、バイオセンサ１２０の測定面の粗さに起因した光学ノイズを除去することができる。また、呈色の弱い反応部１２３においても測定精度を高めることができる。
【００５５】
（実施の形態２）
以下、本発明に係わる実施の形態２について説明する。
＜概要＞
本実施の形態における測定装置は、下記（５）に示す特徴を備える。
【００５６】
（５）測定装置は、（ａ）画像処理手段において、（ｂ）測定部に試料が展開される前に撮影手段で生成された映像信号を記憶する試料展開前信号記憶手段と、（ｃ）測定部に試料が展開された後に撮影手段で生成された映像信号から、試料展開前信号記憶手段で記憶されている映像信号を減算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備える。
【００５７】
以上の点を踏まえて、本実施の形態における測定装置について説明する。なお、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
＜構成＞
ここでは、一例として、図８に示すように、測定装置２１０は、実施の形態１における測定装置１１０と比べて、画像処理部１１６の代わりに、画像処理部２１６を備える点が異なる。
【００５８】
＜画像処理部２１６＞
画像処理部２１６は、図９に示すように、実施の形態１における画像処理部１１６と比べて、補正係数算出部１１６ｄ、目標輝度記憶部１１６ｅ、補正係数記憶部１１６ｆ、ノイズ成分除去部１１６ｇの代わりに、試料展開前輝度記憶部２１６ｄ、ノイズ成分除去部２１６ｇを備える点が異なる。
【００５９】
試料展開前輝度記憶部２１６ｄは、輝度判定部１１６ｂから出力された映像信号の輝度（試料展開前の輝度）を記憶する。
ノイズ成分除去部１１６ｇは、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度（試料展開後の輝度）から、試料展開前輝度記憶部２１６ｄで記憶されている映像信号の輝度（試料展開前の輝度）を減算する。減算して得られた結果を測定領域抽出部１１６ｈに出力する。これによって、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分を除去した映像信号が得られる。
【００６０】
＜動作＞
次に、測定装置２１０の動作について説明する。
図１０に示すように、測定装置２１０は、実施の形態１における測定処理のステップ（Ｓ１０１）〜（Ｓ１０３）を実行し、撮影して得られた映像信号の輝度が基準値以下でない場合は（Ｓ１０３；Ｎｏ）、撮影して得られた映像信号の輝度（試料展開前の輝度）を記憶する（Ｓ２０１）。
【００６１】
次に、測定装置２１０は、試料１３０を展開して測定を行うときに、バイオセンサ１２０の測定面を再撮影する（Ｓ１０６）。記憶している映像信号の輝度（試料展開前の輝度）を使用して、再撮影して得られた映像信号の輝度（試料展開後の輝度）からノイズ成分を除去する（Ｓ２０２）。このとき、図１１に示すように、ノイズ成分除去部２１６ｇにおいて、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度（試料展開後の輝度）に、試料展開前輝度記憶部２１６ｄで記憶されている映像信号の輝度（試料展開前の輝度）が減算され、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分が除去された映像信号が得られる。
【００６２】
そして、実施の形態１における測定処理のステップ（Ｓ１０８），（Ｓ１０９）を実行する。
＜まとめ＞
以上、本実施の形態によれば、試料展開後の輝度から試料展開前の輝度を減算することによって、試料展開後の輝度を補正する。これによって、バイオセンサ１２０の測定面の粗さに起因した光学ノイズを除去することができる。また、呈色の弱い反応部１２３においても測定精度を高めることができる。
【００６３】
（実施の形態３）
以下、本発明に係わる実施の形態３について説明する。
＜概要＞
本実施の形態における測定装置は、下記（６）に示す特徴を備える。
【００６４】
（６）測定装置は、（ａ）バイオセンサにおいて、測定の開始地点と終了地点とにマーキングが印されており、（ｂ）ノイズ成分除去手段が、測定の開始地点と終了地点とに印されているマーキングを合わせるようにして、試料が展開される前の測定部と試料が展開された後の測定部との位置を合わせる。
【００６５】
以上の点を踏まえて、本実施の形態における測定装置について説明する。なお、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
＜構成＞
ここでは、一例として、図１２に示すように、測定装置３１０は、実施の形態１における測定装置１１０と比べて、画像処理部１１６、バイオセンサ１２０の代わりに、画像処理部３１６、バイオセンサ３２０を備える点が異なる。
【００６６】
＜バイオセンサ３２０＞
バイオセンサ３２０は、実施の形態１におけるバイオセンサ１２０と比べて、展開部３２２に、測定の開始地点と終了地点とにマーキング３２４が印されている点が異なる。
【００６７】
＜画像処理部３１６＞
画像処理部３１６は、図１３に示すように、実施の形態１における画像処理部１１６と比べて、ノイズ成分除去部１１６ｇの代わりに、ノイズ成分除去部３１６ｇを備える点が異なる。
【００６８】
ノイズ成分除去部３１６ｇは、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度（試料展開後の輝度）と、補正係数記憶部１１６ｆで記憶されている補正係数とに含まれるマーキング３２４の位置を合わせる。出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度（試料展開後の輝度）に、補正係数記憶部１１６ｆで記憶されている補正係数を乗算する。乗算して得られた結果を測定領域抽出部１１６ｈに出力する。これによって、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分を除去した映像信号が得られる。
【００６９】
＜動作＞
次に、測定装置３１０の動作について説明する。
図１４に示すように、測定装置３１０は、実施の形態１における測定処理のステップ（Ｓ１０１）〜（Ｓ１０６）を実行し、１回目に撮影して得られた補正係数と２回目に撮影して得られた映像信号の輝度とに含まれるマーキング３２４の位置を合わせる（Ｓ３０１）。算出した補正係数を使用して、再撮影して得られた映像信号の輝度からノイズ成分を除去する（Ｓ１０７）。
【００７０】
そして、実施の形態１における測定処理のステップ（Ｓ１０８），（Ｓ１０９）を実行する。
＜まとめ＞
以上、本実施の形態によれば、バイオセンサ３２０の測定面において、測定の開始地点と終了地点とにマーキング３２４が印されている。測定の開始地点と終了地点とに印されているマーキング３２４を合わせるようにして、１回目に撮影した測定面と２回目に撮影した測定面との位置を合わせる。これによって、補正を行う領域が明確になり、１回目に撮影した測定面と２回目に撮影した測定面との間における位置ズレを無くすことができ、測定の信頼性を高めることができる。
【００７１】
（その他）
なお、実施の形態３における測定装置３１０は、ノイズ成分を除去するにあたって、試料展開後の映像信号の輝度に補正係数を乗算する代わりに、実施の形態２における測定装置２１０のように、試料展開後の映像信号の輝度から試料展開前の映像信号の輝度を減算するとしてもよい。
【００７２】
なお、実施の形態１における測定装置１１０において、バイオセンサ１２０の表面側に配置されている絞り１１２、集光レンズ１１３、受光素子１１４が、バイオセンサ１２０の表面側の代わりに、上下反転させた配置で、バイオセンサ１２０の裏面側に配置されるとしてもよい。これによって、バイオセンサ１２０の裏面から射出された透過光を受光素子１１４で受光することができ、受光した透過光から試料１３０の分析対象物の濃度を特定することができる。
【００７３】
なお、本発明に係わる画像処理部１１６や制御部１１９などは、フルカスタムＬＳＩ（Large Scale Integration）によって実現されるとしてもよい。また、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のようなセミカスタムＬＳＩによって実現されるとしてもよい。また、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等のようなプログラマブル・ロジック・デバイスによって実現されるとしてもよい。また、動的に回路構成が書き換え可能なダイナミック・リコンフィギュラブル・デバイスとして実現されるとしてもよい。
【００７４】
さらに、本発明に係わる画像処理部１１６や制御部１１９などを構成する１以上の機能を、これ等のＬＳＩに形成する設計データは、ＶＨＤＬ（Very high speed integrated circuit Hardware Description Language）、Ｖｅｒｉｌｏｇ−ＨＤＬ、ＳｙｓｔｅｍＣ等のようなハードウェア記述言語によって記述されたプログラム（以下、ＨＤＬプログラムと呼称する。）であるとしてもよい。また、ＨＤＬプログラムを論理合成して得られるゲート・レベルのネットリストであるとしてもよい。また、ゲート・レベルのネットリストに、配置情報、プロセス条件等を付加したマクロセル情報であるとしてもよい。また、寸法、タイミング等が規定されたマスクデータであるとしてもよい。
【００７５】
さらに、設計データは、コンピュータシステム、組み込みシステムなどのようなハードウェアシステムに読み取り可能な記録媒体に記録されているとしてもよい。さらに、記録媒体を介して他のハードウェアシステムに読み取られた設計データが、ダウンロードケーブルを介して、プログラマブル・ロジック・デバイスにダウンロードされるとしてもよい。これによって、本発明に係わる画像処理部１１６や制御部１１９などを他のハードウェアシステムに実現することができる。ここで、ハードウェアシステムに読み取り可能な記録媒体としては、光学記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭなど。）、磁気記録媒体（例えば、ハードディスクなど。）、光磁気記録媒体（例えば、ＭＯなど。）、半導体メモリ（例えば、メモリカードなど。）などがある。
【００７６】
また、設計データは、インターネット、ローカルエリアネットワークなどのようなネットワークに接続されているハードウェアシステムに保持されているとしてもよい。さらに、ネットワークを介して他のハードウェアシステムに取得された設計データが、ダウンロードケーブルを介して、プログラマブル・ロジック・デバイスにダウンロードされるとしてもよい。これによって、本発明に係わる画像処理部１１６や制御部１１９などを他のハードウェアシステムに実現することができる。ここで、ネットワークとして、地上放送網、衛星放送網、ＰＬＣ（Power Line Communication）、移動電話網、有線通信網（例えば、ＩＥＥＥ８０２．３など。）、無線通信網（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１など。）がある。
【００７７】
また、論理合成、配置、配線された設計データは、シリアルＲＯＭに記録されているとしてもよい。そして、シリアルＲＯＭに記録された設計データが、通電時に、直接、ＦＰＧＡにダウンロードされるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、試料中の分析対象物について測定を行う測定装置などとして、特に、バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置などとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施の形態１における測定装置の概要を示す図である。
【図２】実施の形態１における測定装置の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１における画像処理部の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１におけるバイオセンサの展開部における輝度変化を示す図である。
【図５】実施の形態１における測定処理を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１における補正係数算出部による輝度の補正係数の算出を行う過程における信号の流れの概要を示す図である。
【図７】実施の形態１におけるノイズ成分除去部による輝度の補正を行う過程における信号の流れの概要を示す図である。
【図８】実施の形態２における測定装置の構成を示す図である。
【図９】実施の形態２における画像処理部の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２における測定処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２におけるノイズ成分除去部による輝度の補正を行う過程における信号の流れの概要を示す図である。
【図１２】実施の形態３における測定装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態３における画像処理部の構成を示す図である。
【図１４】実施の形態３における測定処理を示すフローチャートである。
【図１５】従来の技術における測定装置の構成を示す図であり、（Ａ）は、測定装置の構成を示す図であり、（Ｂ）は、バイオセンサを測定したときの出力信号を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  測定装置
１１  光源
１２  光学フィルタ
１３  集光レンズ
１４  受光素子
１５  信号変換部
１６  画像処理部
１７  出力部
２０  バイオセンサ
２１  展開部
２２  反応部
２３  反射片
１１０  測定装置
１１１  発光素子
１１２  絞り
１１３  集光レンズ
１１４  受光素子
１１５  信号変換部
１１６  画像処理部
１１６ａ  出力先選択部
１１６ｂ  輝度判定部
１１６ｃ  基準値記憶部
１１６ｄ  補正係数算出部
１１６ｅ  目標輝度記憶部
１１６ｆ  補正係数記憶部
１１６ｇ  ノイズ成分除去部
１１６ｈ  測定領域抽出部
１１６ｉ  吸光度算出部
１１６ｊ  濃度換算部
１１６ｋ  警告部
１１７  出力部
１１８  検知センサ
１１９  制御部
１２０  バイオセンサ
１２１  供給部
１２２  展開部
１２３  反応部
１３０  試料
２１０  測定装置
２１６  画像処理部
２１６ｄ  試料展開前輝度記憶部
２１６ｇ  ノイズ成分除去部
３１０  測定装置
３１６  画像処理部
３１６ｇ  ノイズ成分除去部
３２０  バイオセンサ
３２２  展開部
３２４  マーキング
【図１】
2010038702.tif 000003
【図２】
2010038702.tif 000004
【図３】
2010038702.tif 000005
【図４】
2010038702.tif 000006
【図５】
2010038702.tif 000007
【図６】
2010038702.tif 000008
【図７】
2010038702.tif 000009
【図８】
2010038702.tif 000010
【図９】
2010038702.tif 000011
【図１０】
2010038702.tif 000012
【図１１】
2010038702.tif 000013
【図１２】
2010038702.tif 000014
【図１３】
2010038702.tif 000015
【図１４】
2010038702.tif 000016
【図１５】
2010038702.tif 000017