(57)【要約】  本発明の攪拌状態検出方法は、その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセル（１０１）と、サンプルセル（１０１）内に保持された被検溶液を攪拌する攪拌機構（１１１）と、サンプルセル（１０１）内に保持された被検溶液に光を出射する光出射器（１０６）と、光を受光する受光器（１０８）と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、（Ａ）サンプルセル（１００）内に被検溶液が保持された状態において、攪拌機構（１１１）を作動させて被検溶液の液面（１０２）を攪拌により変化させる工程と、（Ｂ）サンプルセル（１００）内に保持された被検溶液に、光出射器（１０６）から光を出射する工程と、（Ｃ）被検溶液に出射され、攪拌によりその液面（１０２）が変化した該被検溶液の作用を受けた光の光量を受光器（１０８）により検出する工程と、（Ｄ）前記工程（Ｃ）において受光器（１０８）により検出された光量に基づいて、被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含む。
2008139694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、
（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、
（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、
（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、
（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含む、攪拌状態検出方法。
【請求項２】
前記攪拌機構が、
磁性体を有する磁気回転子と、
前記磁気回転子を回転させる磁場変化を発生する磁気回転子駆動器と、を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項３】
前記攪拌機構が、
回転子と、
前記回転子と接続された回転軸と、
前記回転軸を回転させるための回転軸駆動器と、を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項４】
前記攪拌機構が、前記サンプルセルを回転又は回動させる駆動機構を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項５】
前記攪拌機構を作動させる前に、前記工程（Ｂ）を遂行し、その後、前記被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出し、該検出した光に基づいて、前記サンプルセルに前記被検溶液が充填されたか否かを判定する工程（Ｅ）を遂行する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項６】
前記工程（Ｄ）において、前記工程（Ｃ）における前記受光器により検出した光量が所定の閾値に達している場合に、前記被検溶液が攪拌されていないと判定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項７】
前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、警報器によって警報を出力する工程（Ｆ）をさらに含む、請求項６に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項８】
前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、前記攪拌機構の動作を停止させる工程（Ｇ）をさらに含む、請求項６に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項９】
前記工程（Ｇ）で前記攪拌機構の動作を停止させた後に、前記攪拌機構を再度作動させる工程（Ｈ）をさらに含む、請求項８に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項１０】
前記工程（Ｄ）で前記被検溶液の攪拌状態を判定した後に、前記受光器により検出された前記光の光量に基づいて、前記被検溶液の光学特性を求める工程（Ｉ）をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌状態検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内に保持された試料液と試薬とを撹拌により混合する際に用いられる攪拌状態検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、試料液及び試薬を含む被検溶液の光学特性を計測する場合は、被検溶液中において試料液と試薬とが均一に混合されていることが望ましい。そのため、光学特性を測定する前に、容器内に保持された試料液及び試薬を含む被検溶液の撹拌が行われる。【０００３】
容器内に保持された被検溶液の撹拌方法としては、例えば、磁性体を内蔵する回転子を用いる方法が提案されている。例えば、特許文献１に開示の方法では、回転軸にマグネットを取付けた電動機を有する駆動器上に回転子を備えた容器を載置し、駆動器の電動機の回転により回転子を回転させて、容器内に保持された被検溶液を撹拌する。【０００４】
しかし、磁性体を内蔵する回転子を用いる方法を用いる場合、回転子の回転が駆動器のマグネットの回転に対して非同期状態になることにより、被検溶液を十分に撹拌することができないことがある。【０００５】
そこで、特許文献１には、回転子がその回転により発生する磁界を、磁気センサを用いて検出することにより、回転子自体の回転数を検出する方法が開示されている。
【特許文献１】実開昭６３−１６１３６５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、特許文献１に記載の方法では、回転子自体の回転状態を検出するために磁気センサを用いていることから、装置周辺の磁場が変化した場合に誤測定の生じるおそれがあった。【０００７】
そこで本発明は、上記従来技術の課題に鑑み、周辺環境の影響を受けることなく、容器内に保持された被検溶液の撹拌状態を正確に検出することができる攪拌状態検出方法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】
【０００８】
上記従来技術の課題を解決するために、本発明に係る攪拌検出方法は、その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含む。【０００９】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の攪拌状態検出方法によれば、周辺環境の影響を受けることなく、容器内に保持された被検溶液の撹拌状態を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す光学測定装置のサンプルセル内に配置された磁気回転子が回転している状態を示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図４】図４は、図１に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図５】図５は、図１に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図６（Ａ）】図６（Ａ）は、図１に示す光学測定装置のメモリに格納されている攪拌検出プログラムの内容を概略的に示すフローチャートである。
【図６（Ｂ）】図６（Ｂ）は、図１に示す光学測定装置のメモリに格納されている攪拌検出プログラムの内容を概略的に示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施の形態２に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す上面図である。
【図８】図８は、図７に示す光学測定装置のサンプルセル内に被検溶液が供給された状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【図９】図９は、図７に示す光学測定装置のサンプルセル内に配置された磁気回転子が回転している状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【図１０】図１０は、図７に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態３に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す上面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す光学測定装置のサンプルセル内に被検溶液が供給された状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【図１３】図１３は、図１１に示す光学測定装置のサンプルセル内に設けられた磁気回転子が回転している状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【図１４】図１４は、図１１に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態４に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。
【図１６】図１６は、光学測定装置のサンプルセルを図１５に示す矢印Ａの方向から見た模式図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す光学測定装置のサンプルセル内に設けられた回転子が回転している状態における概略構成を示す模式図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態５に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す光学測定装置のサンプルセルが回転又は回動している状態における概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１２】
１００    光学測定装置
１０１    サンプルセル
１０２    液面
１０３    磁気回転子
１０４    磁気回転子駆動器
１０５    表示器
１０６    半導体レーザモジュール
１０７    レーザ光
１０８    光センサ
１０９    コンピュータ
１１０    開口部
１１２    入力器
２００    回転軸
２０２    マグネット
２０４    光学窓
２０６    光学窓
８１０    ビームスプリッタ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る攪拌状態検出方法は、その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含む。【００１４】
これにより、攪拌機構が正常に作動して、被検溶液を攪拌させると、サンプルセル内における被検溶液の液面がすり鉢状に凹むため、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面を横切るようにサンプルセルに光出射器から光を照射すると、光出射器から出射された光は、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面で反射及び屈折することにより所定方向に進行する光の光量が変化する。このため、このような被検溶液の作用を受けた光の所定方向における光量を受光器により検出すると、その受光量の変化により攪拌の状態を判定することができる。そして、この判定には、磁気センサを用いることがないため、周辺環境の影響を受けることなく、被検溶液の攪拌状態を正確に判定することができる。【００１５】
なお、光出射器としては、例えば、半導体レーザやヘリウムネオンレーザ等を用いることができる。また、受光器としては、例えば、フォトダイオード等を用いることができる。さらに、試薬は、試料液がサンプルセル内に供給された後に、サンプルセル内の試料液に加えられてもよい。逆に、試薬がサンプルセル内に供給された後に、サンプルセル内に試料液が供給されてもよい。また、サンプルセル内に予め試薬が保持されていてもよい。【００１６】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記攪拌機構が、磁性体を有する磁気回転子と、前記磁気回転子を回転させる磁場変化を発生する磁気回転子駆動器と、を有してもよい。【００１７】
なお、磁気回転子が有する磁性体としては、例えば、ネオジム磁石、サマリウム−コバルト磁石、フェライト磁石、鉄−白金磁石、鉄−クロム−コバルト磁石、アルニコ磁石等を用いることができる。【００１８】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記攪拌機構が、回転子と、前記回転子と接続された回転軸と、前記回転軸を回転させるための回転軸駆動器と、を有してもよい。【００１９】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記攪拌機構が、前記サンプルセルを回転又は回動させる駆動機構を有してもよい。【００２０】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記攪拌機構を作動させる前に、前記工程（Ｂ）を遂行し、その後、前記被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出し、該検出した光に基づいて、前記サンプルセルに前記被検溶液が充填されたか否かを判定する工程（Ｅ）を遂行することが好ましい。【００２１】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記工程（Ｄ）において、前記工程（Ｃ）における前記受光器により検出した光量が所定の閾値に達している場合に、前記被検溶液が攪拌されていないと判定する。【００２２】
受光器により検出される光が、被検溶液を透過した光及び被検溶液内において側方に散乱した光である場合には、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面を横切るようにサンプルセルに光出射器から光を照射すると、光出射器から出射された光は、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面で反射及び屈折するため、その光量は減少する。このため、受光器により検出された光の光量が所定の閾値よりも小さくなると、被検溶液が攪拌されていると判定することができ、受光器により検出された光の光量が、所定の閾値よりも大きくなると、被検溶液が攪拌されていないと判定することができる。【００２３】
一方、被検溶液内において後方に散乱した光を受光器が検出している場合には、受光器で検出される光の光量は増加する。このため、受光器により検出された光の光量が所定の閾値よりも大きくなると、被検溶液が攪拌されていると判定することができ、受光器により検出された光の光量が、所定の閾値よりも小さくなると、被検溶液が攪拌されていないと判定することができる。【００２４】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、警報器によって警報を出力する工程（Ｆ）をさらに含むことが好ましい。なお、警報器としては、メッセージを表示するディスプレイ、音声を出力するスピーカ、警報音を出力するブザー、警報を表す光を出射する光源等が挙げられる。【００２５】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、前記攪拌機構の動作を停止させる工程（Ｇ）をさらに含むことが好ましい。【００２６】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記工程（Ｇ）で前記攪拌機構の動作を停止させた後に、前記攪拌機構を再度作動させる工程（Ｈ）をさらに含んでもよい。【００２７】
さらに、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記工程（Ｄ）で前記被検溶液の攪拌状態を判定した後に、前記受光器により検出された前記光の光量に基づいて、前記被検溶液の光学特性を求める工程（Ｉ）をさらに含んでもよい。【００２８】
このようにすると、撹拌状態の検出に用いる光出射器及び受光器を用いて被検溶液の光学特性も測定するため、装置構成が簡易となる。【００２９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合もある。また、図１、図２、図７乃至図９、図１１乃至図１３、図１５乃至図１８においては、光学測定装置の構造における方向を、便宜上、三次元直交座標系のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向で表わす。【００３０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。【００３１】
図１に示すように、光学測定装置１００は、被検溶液を保持し、磁性体を有する磁気回転子１０３が配置されたサンプルセル１０１と、回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２を有し、磁気回転子１０３を回転させる磁場変化を発生する磁気回転子駆動器１０４と、サンプルセル１０１に光を照射するための光出射器である半導体レーザモジュール１０６と、サンプルセル１０１内を透過してサンプルセル１０１から出射した透過光を受光するための光センサ１０８と、磁気回転子駆動器１０４及び半導体レーザモジュール１０６を制御する制御器及び光センサ１０８からの出力に基づき磁気回転子１０３が正常に回転している否かを判定する判定器であるコンピュータ１０９と、判定結果を表示するための表示器１０５と、コンピュータ１０９に対する指示を入力するための入力器１１２とを具備する。ここで、半導体レーザモジュール１０６は本発明における光出射器に相当し、光センサ１０８は本発明における受光器に相当する。また、磁気回転子１０３と磁気回転子駆動器１０４から攪拌機構１１１が構成される。【００３２】
サンプルセル１０１は、１つの面に開口部１１０を有する直方体状のアクリル製の容器である。使用時には、開口部１１０が鉛直方向において上方を向くようにサンプルセル１０１を設置する。サンプルセル１０１を囲む側面のうち、対向する２つの側面には、表面を鏡面仕上げにて成型された２つの光学窓２０４、２０６が設けられている。なお、本実施の形態においては、サンプルセル１０１の底面は５ｍｍ角の正方形であり、高さは２０ｍｍである。したがって、２つの光学窓２０４、２０６間の距離は５ｍｍである。【００３３】
磁気回転子１０３は円柱状であり、ここでは、底面の円の直径が３ｍｍ、高さが２．９ｍｍである。磁気回転子１０３は、図１に示すように、円柱を横に倒した状態でサンプルセル１０１内部に配置されている。【００３４】
磁気回転子１０３が有する磁性体及び磁気回転子駆動器１０４が有するマグネット２０２としては、例えば、ネオジム磁石を用いる。これに代えて、サマリウム−コバルト磁石、フェライト磁石、鉄−白金磁石、鉄−クロム−コバルト磁石、アルニコ磁石等を用いてもよい。【００３５】
半導体レーザモジュール１０６は、波長６７０ｎｍ、強度３．０ｍＷ、ビーム半径０．５ｍｍの円形のレーザ光１０７を、サンプルセル１０１の光学窓２０４に対して、光学窓２０４と垂直方向（図１におけるｚ方向）に投射する。レーザ光１０７がサンプルセル１０１内においてサンプルセル１０１の底面と平行方向に伝搬し、レーザ光１０７の光軸がサンプルセル１０１の底面より４ｍｍの高さに位置するように、半導体レーザモジュール１０６が配置されている。【００３６】
光センサ１０８は、サンプルセル１０１内を透過して光学窓２０６から出射した透過光を受光して、受光量に対応する出力信号Ｓを出力する。コンピュータ１０９は、演算処理部、時計部、及びメモリ（いずれも図示せず）を有しており、演算処理部が光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する。解析の結果、磁気回転子１０３が正常に回転していないと判断された場合には、コンピュータ１０９は表示器１０５を制御して、表示器１０５にエラー情報（警報）を表示する。ここで、表示器１０５は、本発明における警報器に相当する。【００３７】
また、本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法に用いる光学装置１００では、磁気回転子１０３が正常に回転していると判定した後に、再度半導体レーザモジュール１０６からレーザ光１０７をサンプルセル１０６の光学窓２０４に照射し、サンプルセル１０６内を透過して光学窓２０６から出射されたレーザ光１０７を光センサ１０８が受光することにより、被検溶液の光学活性を測定することができるように構成されている。【００３８】
次に、図１に示す光学測定装置１００を用い、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する方法について、図１及び２を用いて説明する。図２は、図１に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に配置された磁気回転子１０３が回転している状態を示す模式図である。【００３９】
図１及び図２に示す光学測定装置１００の半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７の断面形状は円である。レーザ光１０７はガウシアンビームであるため、伝搬方向ｚに垂直な断面（以下、ビーム断面と略称する）では、光軸上においてレーザ光１０７の光パワー密度が最大になる。レーザ光１０７のビーム断面においては、光軸から外側に離れた位置ほど、以下の（数１）式にしたがってレーザ光１０７のパワー密度が低下する。【００４０】
【数１】
2008139694.tif 000003
（数１）式において、ｒはビーム断面における光軸からの距離（ｍ）、Ｉ（ｒ）は光軸から距離ｒの位置におけるパワー密度（Ｗ／ｍ２）、Ｉ（０）は光軸上のパワー密度（Ｗ／ｍ２）、ｗ０はビーム半径である。ビーム半径ｗ０は、パワー密度がＩ（０）の１／ｅ２になるときの距離（ｍ）として定義される。ｅは自然対数である。【００４１】
ビーム断面において光軸から半径ｒの円内に含まれるレーザ光１０７のパワーは、パワー密度Ｉ（ｒ）を積分することで得られる。（数１）から、ビーム断面において光軸からビーム半径ｗ０の円内には、レーザ光１０７の全パワーの約８６．５％の光パワーが存在することがわかる。また、同様に（数１）から、ビーム断面において光軸から半径２ｗ０の円内には、レーザ光１０７の全パワーの約９９．９７％の光パワーが存在することがわかる。ここで、レーザ光１０７は、実際は回折効果により、伝搬するのにしたがってビーム半径が拡大している。しかし、本発明で示しているサイズにおいては、実質的に平行光と見なしても問題はない。【００４２】
そこで、例えば、図１に示すように、試料液及び試薬を含む被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなるように、すなわちｄ＝６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に被検溶液を供給する。このとき、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになる。【００４３】
次に、磁気回転子駆動器１０４を駆動させることにより磁気回転子１０３を回転させると、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。図２に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄ＜３．５ｍｍとなるように磁気回転子１０３を回転させる。このとき、全パワーの約８６．５％を超える量に相当するレーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切ることになる。レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る場合、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより光路が変化するため、光センサ１０８に到達する光が減少する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが減少する。【００４４】
磁気回転子駆動器１０４が駆動中で磁気回転子１０３が回転している途中において、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなると、磁気回転子１０３の回転が停止してしまう。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが増加する。【００４５】
したがって、磁気回転子駆動器１０４の動作開始に伴う磁気回転子１０３の回転により光センサ１０８からの出力信号Ｓが一旦減少した後、再度増加したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。【００４６】
次に、本実施の形態１における攪拌状態検出方法の一連の流れについて、図６に示すフローチャートにて説明する。【００４７】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、図１に示す光学測定装置１００のメモリに格納されている攪拌検出プログラムの内容を概略的に示すフローチャートである。【００４８】
まず、入力器１１２から攪拌開始の指示を受けたコンピュータ１０９が、半導体レーザモジュール１０６に駆動させる（ステップＳ１０１）。これにより、半導体レーザモジュール１０６は、サンプルセル１０１の光学窓２０４に向けてレーザ光１０７を投射する。ついで、コンピュータ１０９は、光センサ１０８から受光量に対応する出力信号Ｓを取得することにより、サンプルセル１０１内を透過して光学窓２０６から出射した透過光の計測を開始する（ステップＳ１０２）。【００４９】
次に、コンピュータ１０９は、ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが所定の閾値Ｓ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが閾値Ｓ１未満である場合には、被検溶液が規定量充填されていないと判定して、コンピュータ１０９は、表示器１０５にエラー情報を表示させる（ステップＳ１０４）。そして、コンピュータ１０９は、本プログラムを終了する。【００５０】
一方、ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが閾値Ｓ１以上である場合には、被検溶液が規定量充填されているとコンピュータ１０９が判定し、図示されない時計部に計時を開始させ（ステップＳ１０５）、攪拌機構１１１に駆動させる（ステップＳ１０６）。これにより、時計部が、計時を開始し、攪拌機構１１１が駆動して、被検溶液の攪拌が開始される。【００５１】
次に、コンピュータ１０９は、Ｉを０に設定し（ステップＳ１０７）、時計部から計時時間ｔを取得する（ステップＳ１０８）。ついで、コンピュータ１０９は、光センサ１０８から受光量に対応する出力信号Ｓを取得する（ステップＳ１０９）。そして、コンピュータ１０９は、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが、所定の時間ｔＡを経過したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。コンピュータ１０９は、所定の時間ｔＡを経過するまでステップＳ１０８〜ステップＳ１１０を繰り返し、所定の時間ｔＡを経過するとステップＳ１１１に進む。【００５２】
ステップＳ１１１では、ステップＳ１０９で取得した出力信号Ｓが所定の閾値Ｓ１以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが所定の閾値Ｓ１未満である場合には、ステップＳ１２１に進み、所定の閾値Ｓ１以上である場合には、ステップＳ１１２に進む。なお、ステップＳ１２１以降については、後述する。【００５３】
ステップＳ１１２では、コンピュータ１０９は、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが所定の時間ｔＡであるか否かを判定する。ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが所定の時間ｔＡである場合には、攪拌動作開始から所定の時間ｔＡまでの間に、磁気回転子１０３がマグネット２０２の回転動作に追随できずに回転動作を行っていない、すなわち、被検溶液を攪拌していないと判断することができるため、コンピュータ１０９は、表示器１０５にエラー情報を表示させる（ステップＳ１１３）。ついで、コンピュータ１０９は、時計部の計時を停止させ、駆動機構１１１の駆動を停止させる（ステップＳ１１４）。これにより、時計部は計時を停止し、駆動機構１１１は、マグネット２０２の回転を停止させる。ついで、コンピュータ１０９は、入力器１１２から再起動の指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１５）。コンピュータ１０９は、再起動の指示が入力されるまでステップＳ１１５を繰り返し、再起動の指示が入力されるとステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６では、コンピュータ１０９は、表示器１０５にエラー情報の表示を停止させる。【００５４】
一方、ステップＳ１１２で、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが所定の時間ｔＡでない場合、すなわち、所定の時間ｔＡを超えていた場合には、コンピュータ１０９は、Ｉ＝Ｉ＋１（ここでは、Ｉ＝１）に設定し（ステップＳ１１７）、ステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８では、コンピュータ１０９は、ステップＳ１１７で設定したＩが所定の回数α（αは、２以上の整数）であるか否かを判定する。【００５５】
ステップＳ１１７で設定したＩが所定の回数α未満である場合には、ステップＳ１０８に戻る。これにより、後述するように、光センサ１０８からの出力信号Ｓが瞬間的に閾値Ｓ１以上に増加した場合を、攪拌されていないと判定しないようにすることができる。一方、ステップＳ１１７で設定したＩが所定の回数α以上である場合には、ステップＳ１１９に進む。なお、所定の回数αは、光センサ１０６の透過光の検出間隔と、出力信号Ｓが閾値Ｓ１以上継続する一定時間（例えば、０．５秒以上）と、によって決定される。【００５６】
ステップＳ１１９では、コンピュータ１０９は、表示器１０５にエラー情報を表示させる。ついで、コンピュータ１０９は、駆動機構１１１の駆動を停止させ（ステップＳ１２０）、本プログラムを終了する。【００５７】
また、ステップＳ１１１で、ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが所定の閾値Ｓ１未満である場合には、コンピュータ１０９は、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが予め定められた時間ｔ０以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが時間ｔ０未満である場合には、ステップＳ１０８に戻り、計時時間ｔが時間ｔ０以上になるまで、ステップＳ１０８〜ステップＳ１２１を繰り返す。一方、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが予め定められた時間ｔ０以上である場合には、被検溶液の攪拌が終了したと判断することができ、ステップＳ１２２に進む。【００５８】
ステップＳ１２２では、コンピュータ１０９は、時計部の計時、攪拌機構１１１の駆動及び半導体レーザモジュール１０６の駆動を停止させる。そして、コンピュータ１０９は、表示器１０５に攪拌終了情報を表示させ（ステップＳ１２３）、本プログラムを終了する。【００５９】
なお、本プログラムでは、攪拌機構１１１の駆動開始から所定の時間ｔＡまでに磁気回転子１０３が回転しなかった場合には、攪拌機構１１１を何度も再起動することができるようにしたが、これに限定されず、磁気回転子１０３の回転を再起動の回数を制限してもよい。また、所定の時間ｔＡ経過後に出力信号Ｓが閾値Ｓ１以上となった場合、本プログラムを終了するようにしたが、これに限定されず、出力信号Ｓが閾値Ｓ１の以上となった計時時間ｔの値に応じて駆動機構１１１を追加駆動するようにしてもよい。【００６０】
また、ステップＳ１２３で攪拌終了情報を表示させた後に、光センサ１０８から受光量に対応する出力信号Ｓを再度取得して、被検溶液の光学活性を測定するようにしてもよい。【００６１】
次に、本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の具体的動作について、図１及び図２を参照しながら説明する。【００６２】
まず、使用者が、サンプルセル１０１の上部にある開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試料液を供給する。次に、使用者が開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試薬を供給することにより、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を含む被検溶液が調整される。このとき、使用者は、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄが６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を供給する。所定量の試料液を供給する方法としては、例えば、別の容器に採取された試料液を、シリンジを用いて所定量分取した後、シリンジ内に採取された試料液をサンプルセル１０１の開口部１１０から放出する方法を用いることができる。【００６３】
次に、使用者が入力部１１２から撹拌開始の指示を入力する。コンピュータ１０９が入力部１１２から撹拌開始の指示を受け付けると、コンピュータ１０９は半導体レーザモジュール１０６を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、半導体レーザモジュール１０６はサンプルセル１０１の光学窓２０４に対してレーザ光１０７を投射する。半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は光センサ１０８から受光量に対応する出力信号を受け取ることにより、サンプルセル１０１内を透過して光学窓２０６から出射した透過光の計測を開始する。【００６４】
また、半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は駆動器１０４を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２が回転する。駆動器１０４のマグネット２０２の回転と同期して、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が回転動作を開始する。駆動器１０４は、被検溶液の撹拌が完了する、予め定められた時間（ｔ０）継続して駆動するように、コンピュータ１０９により制御される。【００６５】
磁気回転子１０３の回転動作が開始すると、サンプルセル１０１中に保持された被検溶液が撹拌されることにより、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。このとき、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄが３．５ｍｍよりも小さくなるようにマグネット２０２の回転数を制御する。例えば、被検溶液が尿の場合、マグネット２０２の回転数を１４００回転／分程度に設定すればよい。サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が安定に回転動作を開始するようするため、コンピュータ１０９は、マグネット２０２の回転数を、例えば、３秒間で規定の回転数に到達するように徐々に増加させる。【００６６】
レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る際に、液面１０２において反射及び散乱することにより、光センサ１０８に到達する透過光の光量が低下する。ここで、図３乃至図５を参照しながら、光センサ１０８の出力信号Ｓの時間変化について説明する。【００６７】
図３、図４及び図５は、光学測定装置１００の光センサ１０８からの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。図３乃至図５において、横軸は透過光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力からの経過時間であり、縦軸は光センサ１０８の出力信号Ｓである。撹拌開始時であるｔ＝０においては被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄは６ｍｍであり、このときの光センサ１０８の出力信号ＳをＳ０とする。【００６８】
図４に示すように、光センサ１０８からの出力信号Ｓが出力信号Ｓの閾値Ｓ１よりも小さくなる。コンピュータ１０９に内蔵されているメモリ（図示せず）には、光センサ１０８からの出力信号Ｓの閾値Ｓ１が格納されている。コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ１よりも小さくなったことを検出することにより、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知することができる。【００６９】
しかし、図３に示すように、撹拌開始の指示の入力から時間ｔＡが経過した時点でも、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ１より小さくならなかった場合、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３がマグネット２０２の回転動作に追随せずに停止したままであることを検知することができる。【００７０】
そして、磁気回転子１０３が停止したままであることを検知したコンピュータ１０９は、駆動器１０４の動作を一旦停止させるとともに、エラー信号を表示部１０５に出力する。エラー信号を受けた表示部１０５はエラー情報を表示する。【００７１】
その後、コンピュータ１０９は駆動器１０４を再度駆動させ、マグネット２０２を回転させる。駆動器１０４の駆動開始後におけるコンピュータ１０９の駆動器１０４の駆動制御は上述した最初の駆動制御と同様である。【００７２】
但し、コンピュータ１０９による駆動器１０４の最初の駆動制御では、マグネット２０２の回転数を、３秒間で規定の回転数に到達するように徐々に増加させていたが、規定の回転数に到達するまでの時間を例えば４秒間として長くしたり、逆に２．５秒間として短くしたりして、最初の駆動制御でマグネット２０２の回転動作に追随せずに回転しなかった磁気回転子１０３の回転を促しても良い。【００７３】
また、コンピュータ１０９による駆動器１０４の最初の駆動制御における回転方向とは逆の方向に駆動器１０４およびマグネット２０２を回転させて、最初の駆動制御でマグネット２０２の回転動作に追随せずに回転しなかった磁気回転子１０３の回転を促しても良い。【００７４】
さらに、コンピュータ１０９による駆動器１０４の２度目の駆動制御では、最初の駆動制御と全く同様とし、２度目の駆動制御において、磁気回転子１０３がマグネット２０２の回転動作に追随せずに停止したままであることをコンピュータ１０９が検知した場合、コンピュータ１０９による駆動器１０４の３度目の駆動制御において、マグネット２０２が規定の回転数に達するまでの時間を変更したり、マグネット２０２の回転方向を変えたりして磁気回転子１０３の回転を促しても良い。【００７５】
ところで、図４において、透過光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力時から予め定められた時間ｔ０より短い時間ｔ１経過した時点において、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなることにより、磁気回転子１０３の回転が停止した場合の出力信号Ｓの変化を示している。【００７６】
この時間ｔ１は、予め定められた時間ｔ０より短い時間であり、撹拌開始の指示の入力から時間ｔ１が経過した状態では、被検溶液の撹拌が完了していないと判断される。【００７７】
磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、試料液及び試薬を含む被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄが、レーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなり、この場合、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになり、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７を受光した光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ１以上に増加する。【００７８】
そこで、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知した以降に、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ１に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。【００７９】
コンピュータ１０９は磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、エラー信号を表示部１０５に出力する。エラー信号を受けた表示部１０５はエラー情報を表示する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、駆動器１０４の動作を停止させる。これにより、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、半導体レーザモジュール１０６の動作を停止させる。これにより、コンピュータ１０９による透過光の計測が自動的に停止する。【００８０】
なお、磁気回転子１０３の回転動作により形成された、すり鉢状に凹んでいた被検溶液１０２の形状は常に一定ではなく変化している。そのため、光センサ１０８からの出力信号Ｓにゆらぎが発生し、磁気回転子１０３が回転動作を継続していても、図５に示すように光センサ１０８からの出力信号Ｓが瞬間的に閾値Ｓ１以上に増加する場合がある。【００８１】
光センサ１０８からの出力信号Ｓが瞬間的に閾値Ｓ１以上に増加したことにより、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したものと判断すると、磁気回転子１０３の回転動作が継続しているにもかかわらず、コンピュータ１０９は駆動器１０４の動作を停止させてしまい、被検溶液の撹拌が完了しない状態で攪拌作業が終わってしまう。【００８２】
このようなコンピュータ１０９による誤判断、誤制御を防止するため、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したと判断する条件に、出力信号Ｓが一定時間、例えば０．５秒間継続して閾値Ｓ１以上であることを含め、出力信号Ｓが瞬間的（この場合０．５秒間未満）に閾値Ｓ１以上に増加した場合、コンピュータ１０９は磁気回転子１０３の回転が停止したと判断しないこととした。【００８３】
一方、時間ｔ０が経過するまでの間に、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知しなかった場合、コンピュータ１０９は、駆動器１０４の動作を停止させることにより、被検溶液の撹拌を自動的に終了させる。駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止することにより、磁気回転子１０３の回転が停止する。【００８４】
磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、試料液及び試薬を含む被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなり、この場合、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになり、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７を受光した光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ１以上に増加する。【００８５】
コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ１に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が確実に停止したことを検知することができる。光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ１に達したことを検出後、コンピュータ１０９は、光センサ１０８の出力信号Ｓを解析することにより、被検溶液中の特定成分の濃度を計測する。【００８６】
以上に説明したように、本実施の形態に係る攪拌状態検出方法によれば、磁気回転子１０３自体の回転状態を検出するために磁気センサを用いる必要がないため、周辺環境の影響を受けることなく、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３の回転が停止したことを正確に検出することができる。【００８７】
なお、本実施の形態では、半導体レーザモジュール１０６から出射されたレーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に対して垂直方向から入射する例を示したがこれに限定されない。レーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に垂直以外の角度で入射する場合であっても、光学窓２０４、２０６において屈折した後、光学窓２０６から出射した透過光が光センサ１０８に到達するように半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８を配置すればよい。【００８８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る攪拌状態検出方法について、図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態２に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す上面図である。【００８９】
図７に示すように、本発明の実施の形態２に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００は、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７の光軸と光センサ１０８の受光面に対する法線とが直角に交わるように、半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８が配置されており、それに合わせて、サンプルセル１０１における２つの光学窓２０４，２０６が、サンプルセル１０１を囲む４つの側面のうち隣り合う２つの側面に設けられている点で、実施の形態１の光学測定装置１００と異なる。その他の構成については、実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。【００９０】
光学測定装置１００において、光センサ１０８は、レーザ光１０７の照射に起因してサンプルセル１０１内の被検溶液中で発生し光学窓２０６から出射した散乱光を受光して、受光量に対応する出力信号Ｓを出力する。コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する。解析の結果、磁気回転子１０３が正常に回転していないと判断された場合には、コンピュータ１０９は表示器１０５を制御して、表示器１０５にエラーを表示する。【００９１】
次に、図７に示す光学測定装置１００を用い、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する方法について、図７〜９を用いて説明する。図８は、図７に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に被検溶液が供給された状態における一部の概略構成を示す模式図であり、図９は、図７に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に配置された磁気回転子１０３が回転している状態における一部の概略構成を示す模式図である。【００９２】
実施の形態１と同様に、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７はガウシアンビームであるため、伝搬方向に垂直な断面において、光軸上での光パワー密度が最大になる。そして、ビーム断面において光軸から外側に離れた位置ほど、前記（数１）にしたがってレーザ光１０７のパワー密度が低下する。【００９３】
図８に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなるように、すなわちｄ＝６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に被検溶液を供給する。このとき、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになる。【００９４】
次に、磁気回転子駆動器１０４を駆動させることにより磁気回転子１０３を回転させると、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。実施の形態１と同様に、図９に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄ＜３．５ｍｍとなるように磁気回転子１０３を回転させる。このとき、全パワーの約８６．５％を超える量に相当するレーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切ることになる。レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る場合、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより拡散するため、サンプルセル１０１内の被検溶液中で発生する側方への散乱光が減少する。これにより、光センサ１０８に到達する散乱光が減少するため、光センサ１０８からの出力信号Ｓが減少する。【００９５】
磁気回転子駆動器１０４が駆動中で磁気回転子１０３が回転している途中において、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなると、磁気回転子１０３の回転が停止してしまう。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが増加する。【００９６】
したがって、磁気回転子駆動器１０４の動作開始に伴う磁気回転子１０３の回転により光センサ１０８からの出力信号Ｓが一旦減少した後、再度増加したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。【００９７】
次に、図７に示す光学測定装置１００の動作について、図１０を用いて説明する。図１０は、図７に示す光学測定装置１００の光センサ１０８からの出力信号Ｓの時間変化を示す図である。【００９８】
まず、使用者が、サンプルセル１０１の上部にある開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試料液を供給する。次に、使用者が開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試薬を供給することにより、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を含む被検溶液が調整される。このとき、使用者は、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄが６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を供給する。所定量の試料液を供給する方法としては、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。【００９９】
次に、使用者が入力器１１２から撹拌開始の指示を入力する。コンピュータ１０９が入力器１１２から撹拌開始の指示を受け付けると、コンピュータ１０９は半導体レーザモジュール１０６を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、半導体レーザモジュール１０６はサンプルセル１０１の光学窓２０４に対してレーザ光１０７を投射する。半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は光センサ１０８から受光量に対応する出力信号を受け取ることにより、サンプルセル１０１内の被検溶液中において発生し光学窓２０６から出射した散乱光の計測を開始する。【０１００】
光センサ１０８の出力信号Ｓの時間変化を図１０に示す。図１０において、横軸は散乱光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力からの経過時間であり、縦軸は光センサ１０８の出力信号Ｓである。撹拌開始時であるｔ＝０においては被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄは６ｍｍであり、このときの光センサ１０８の出力信号ＳをＳ１０とする。【０１０１】
また、半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は磁気回転子駆動器１０４を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２が回転する。磁気回転子駆動器１０４のマグネット２０２の回転と同期して、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が回転動作を開始する。磁気回転子駆動器１０４は、予め定められた時間（ｔ０）継続して駆動するように、コンピュータ１０９により制御される。【０１０２】
磁気回転子１０３の回転動作が開始すると、サンプルセル１０１中に保持された被検溶液が撹拌されることにより、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。このとき、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄが３．５ｍｍよりも小さくなるようにマグネット２０２の回転数を制御する。マグネット２０２の回転数は実施の形態１と同様に制御される。【０１０３】
レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る際に、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより、サンプルセル１０１内の被検溶液中で発生する側方への散乱光が減少するため、光センサ１０８に到達する散乱光の光量が低下する。これにより、図１０に示すように、光センサ１０８からの出力信号Ｓが出力信号Ｓの閾値Ｓ１１よりも小さくなる。コンピュータ１０９に内蔵されているメモリ（図示せず）には、光センサ１０８からの出力信号Ｓの閾値Ｓ１１が格納されている。コンピュータ１０９は、光センサ４０７からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ１１よりも小さくなったことを検出することにより、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知することができる。【０１０４】
図１０は、散乱光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力から時間ｔ１１経過した時点において、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなることにより、磁気回転子１０３の回転が停止した想定例を示している。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ１１以上に増加する。そこで、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知した以降に、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ１１に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。【０１０５】
コンピュータ１０９は磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、エラー信号を表示器１０５に出力する。エラー信号を受けた表示器１０５はエラー情報を表示する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、磁気回転子駆動器１０４の動作を停止させる。これにより、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、半導体レーザモジュール１０６の動作を停止させる。これにより、コンピュータ１０９による散乱光の計測が自動的に停止する。【０１０６】
一方、時間ｔ０が経過するまでの間に、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知しなかった場合、コンピュータ１０９は、磁気回転子駆動器１０４の動作を停止させることにより、被検溶液の撹拌を自動的に終了させる。磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止することにより、磁気回転子１０３の回転が停止する。【０１０７】
コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ１１に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が確実に停止したことを検知することができる。光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ１１に達したことを検出後、コンピュータ１０９は、光センサ１０８の出力信号Ｓを解析することにより、被検溶液中の特定成分の濃度を計測する。【０１０８】
以上に説明したように、本実施の形態に係る攪拌状態検出方法によれば、磁気回転子１０３自体の回転状態を検出するために磁気センサを用いる必要がないため、周辺環境の影響を受けることなく、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３の回転が停止したことを正確に検出することができる。【０１０９】
なお、本実施の形態では、半導体レーザモジュール１０６から出射されたレーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に対して垂直方向から入射する例を示したがこれに限定されない。レーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に垂直以外の角度で入射する場合であっても、光学窓２０４、２０６において屈折した後、光学窓２０６から出射した散乱光が光センサ１０８に到達するように半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８を配置すればよい。【０１１０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る攪拌状態検出方法について、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態３に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す上面図である。【０１１１】
図１１に示す光学測定装置１００は、実施の形態１の光学測定装置１００と異なり、光源１０６とサンプルセル１０１との間にビームスプリッタ８１０を備えている。また、光学測定装置１００は、透過光を受光する光センサ１０８に代えて、サンプルセル１０１内から出射した後方散乱光を受光する光センサ１０８を備えている点、及び１つの光学窓２０４のみを備えている点で実施の形態１の光学測定装置１００と異なる。その他の構成については、実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。【０１１２】
光学測定装置１００において、光センサ１０８は、レーザ光１０７の照射に起因してサンプルセル１０１内の被検溶液中で発生した後に光学窓２０４から出射しビームスプリッタ８１０において反射された後方散乱光を受光して、受光量に対応する出力信号Ｓを出力する。コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する。解析の結果、磁気回転子１０３が正常に回転していないと判断された場合には、コンピュータ１０９は表示器１０５を制御して、表示器１０５にエラーを表示する。【０１１３】
次に、図１１に示す光学測定装置１００を用い、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する方法について、図１１〜１３を用いて説明する。図１２は、図１１に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に被検溶液が供給された状態における一部の概略構成を示す模式図であり、図１３は、図１１に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が回転している状態における一部の概略構成を示す模式図である。【０１１４】
実施の形態１と同様に、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７はガウシアンビームであるため、伝搬方向に垂直な断面において、光軸上での光パワー密度が最大になる。そして、ビーム断面において光軸から外側に離れた位置ほど、前記（数１）にしたがってレーザ光１０７のパワー密度が低下する。【０１１５】
図１２に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなるように、すなわちｄ＝６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に被検溶液を供給する。このとき、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになる。【０１１６】
次に、磁気回転子駆動器１０４を駆動させることにより磁気回転子１０３を回転させると、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。実施の形態１と同様に、図１３に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄ＜３．５ｍｍとなるように磁気回転子１０３を回転させる。このとき、全パワーの約８６．５％を超える量に相当するレーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切ることになる。レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る場合、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより拡散するため、サンプルセル１０１内で発生する後方散乱光が増加する。これにより、光センサ１０８に到達する後方散乱光が増加するため、光センサ１０８からの出力信号Ｓが増加する。【０１１７】
磁気回転子駆動器１０４が駆動中で磁気回転子１０３が回転している途中において、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなると、磁気回転子１０３の回転が停止してしまう。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが低下する。【０１１８】
したがって、磁気回転子駆動器１０４の動作開始に伴う磁気回転子１０３の回転により光センサ１０８からの出力信号Ｓが一旦増加した後、再度減少したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。【０１１９】
次に、図１１に示す光学測定装置１００の動作について、図１４を用いて説明する。図１４は、図１１に示す光学測定装置１００の光センサ１０８からの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。【０１２０】
まず、使用者が、サンプルセル１０１の上部にある開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試料液を供給する。次に、使用者が開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試薬を供給することにより、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を含む被検溶液が調整される。このとき、使用者は、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄが６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を供給する。所定量の試料液を供給する方法としては、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。【０１２１】
次に、使用者が入力器１１２から撹拌開始の指示を入力する。コンピュータ１０９が入力器１１２から撹拌開始の指示を受け付けると、コンピュータ１０９は半導体レーザモジュール１０６を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、半導体レーザモジュール１０６はサンプルセル１０１の光学窓２０４に対してレーザ光１０７を投射する。半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は光センサ１０８から受光量に対応する出力信号を受け取ることにより、サンプルセル１０１内において発生し光学窓２０４から出射した後方散乱光の計測を開始する。【０１２２】
光センサ１０８の出力信号Ｓの時間変化を図１４に示す。図１４において、横軸は後方散乱光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力からの経過時間であり、縦軸は光センサ１０８の出力信号Ｓである。撹拌開始時であるｔ＝０においては被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄは６ｍｍであり、このときの光センサ１０８の出力信号ＳをＳ２０とする。【０１２３】
また、半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は磁気回転子駆動器１０４を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２が回転する。磁気回転子駆動器１０４のマグネット２０２の回転と同期して、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が回転動作を開始する。磁気回転子駆動器１０４は、予め定められた時間（ｔ０）継続して駆動するように、コンピュータ１０９により制御される。【０１２４】
磁気回転子１０３の回転動作が開始すると、サンプルセル１０１中に保持された被検溶液が撹拌されることにより、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。このとき、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄが３．５ｍｍよりも小さくなるようにマグネット２０２の回転数を制御する。マグネット２０２の回転数は実施の形態１と同様に制御される。【０１２５】
レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る際に、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより、サンプルセル１０１内で発生する後方散乱光が増加するため、光センサ１０８に到達する後方散乱光の光量が増加する。これにより、図１４に示すように、光センサ１０８からの出力信号Ｓが出力信号Ｓの閾値Ｓ２１よりも大きくなる。コンピュータ１０９に内蔵されているメモリ（図示せず）には、光センサ１０８からの出力信号Ｓの閾値Ｓ２１が格納されている。コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ２１よりも大きくなったことを検出することにより、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知することができる。【０１２６】
図１４は、後方散乱光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力から時間ｔ２１経過した時点において、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなることにより、磁気回転子１０３の回転が停止した想定例を示している。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ２１以下に減少する。そこで、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知した以降に、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ２１に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。【０１２７】
コンピュータ１０９は磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、エラー信号を表示器１０５に出力する。エラー信号を受けた表示器１０５はエラー情報を表示する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、磁気回転子駆動器１０４の動作を停止させる。これにより、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、半導体レーザモジュール１０６の動作を停止させる。これにより、コンピュータ１０９による後方散乱光の計測が自動的に停止する。【０１２８】
一方、時間ｔ０が経過するまでの間に、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知しなかった場合、コンピュータ１０９は、磁気回転子駆動器１０４の動作を停止させることにより、被検溶液の撹拌を自動的に終了させる。磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止することにより、磁気回転子１０３の回転が停止する。【０１２９】
コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ２１に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が確実に停止したことを検知することができる。光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ２１に達したことを検出後、コンピュータ１０９は、光センサ１０８の出力信号Ｓを解析することにより、被検溶液中の特定成分の濃度を計測する。【０１３０】
以上に説明したように、本実施の形態に係る攪拌状態検出方法によれば、磁気回転子１０３自体の回転状態を検出するために磁気センサを用いる必要がないため、周辺環境の影響を受けることなく、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３の回転が停止したことを正確に検出することができる。【０１３１】
なお、本実施の形態では、半導体レーザモジュール１０６から出射されたレーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に対して垂直方向から入射する例を示したがこれに限定されない。レーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に垂直以外の角度で入射する場合であっても、光学窓２０４において屈折した後、サンプルセル１０１内に入射し、光学窓２０４から出射した後方散乱光が光センサ１０８に到達するように半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８を配置すればよい。【０１３２】
（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。また、図１６は、光学測定装置のサンプルセルを図１５に示す矢印Ａの方向から見た模式図である。さらに、図１７は、図１６に示す光学測定装置のサンプルセル内に設けられた回転子が回転している状態における概略構成を示す模式図である。【０１３３】
図１５乃至図１７に示すように、本発明の実施の形態４に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００は、実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００と基本的構成は同じであるが、攪拌機構１１１の構成が異なる。【０１３４】
具体的には、攪拌機構１１１は、回転軸駆動器３０１、回転軸３０２、及びプロペラ（回転子）３０３を有しており、回転軸３０２が鉛直方向に延びるように設けられている。該回転軸３０２の先端には、プロペラ３０３が設けられ、また、回転軸３０２の基端には、回転軸駆動器３０１が設けられている。そして、回転軸駆動器３０１が回転軸３０２を回転させることにより、回転軸３０２の先端に設けられたプロペラ３０３が回転して、被検溶液を攪拌する。【０１３５】
攪拌機構１１１は、プロペラ３０３がサンプルセル１０１の底面近傍に位置するように配置されている。また、半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８はサンプルセル１０１を挟んで互いに対向するように配置されていて、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７が、攪拌機構１１１の回転軸３０２及びプロペラ３０３に接触しないように、かつ、光学窓２０４、２０６を透過するように配置されている。【０１３６】
このように構成された光学測定装置１００を用いても、実施の形態１に係る攪拌状態検出方法と同様の作用効果が得られる。なお、本実施の形態においては、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７の透過光を検出するために、サンプルセル１０１の光学窓２０４と光学窓２０６を互いに対向するように設け、また、半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８はサンプルセル１０１を挟んで互いに対向するように配置したが、これに限定されず、実施の形態２のように、レーザ光１０７の散乱光を検出するように構成してもよく、また、実施の形態３のように、レーザ光１０７の反射光を検出するように構成してもよい。【０１３７】
（実施の形態５）
図１８は、本発明の実施の形態５に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。また、図１９は、図１８に示す光学測定装置のサンプルセルが回転又は回動している状態における概略構成を示す模式図である。【０１３８】
図１８及び図１９に示すように、本発明の実施の形態５に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００は、実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００と基本的構成は同じであるが、サンプルセル１０１を攪拌機構１１１が回転または回動させるように構成されている点が異なる。【０１３９】
具体的には、攪拌機構１１１は、嵌合部材５０１、回転軸５０２、及び駆動機構５０３を有しており、回転軸５０２が鉛直方向に延びるように設けられている。回転軸５０２の先端には、嵌合部材５０１が設けられており、また、回転軸５０２の基端には、回転軸５０２を回転または回動させるための駆動機構５０３が設けられている。ここで、回転軸５０２を回動させるとは、回転軸５０２の中心軸（図示せず）を中心に時計回りに所定の角度回転させて、一旦停止し、そこから反時計回りに所定の角度回転させる動作を繰り返すことをいう。【０１４０】
嵌合部材５０１の上部には、サンプルセル１０１の下端部が嵌合し、かつ、サンプルセル１０１の底面の中心と回転軸５０２の中心軸（図示せず）が一致するように嵌合孔５０４が設けられている。該嵌合孔５０４は、駆動機構５０３の駆動により、サンプルセル１０１が回転または回動しても、該サンプルセル１０１が嵌合部５０４から外れないように形成されている。【０１４１】
また、コンピュータ１０９は、攪拌機構１１１の回転動作または回動動作に合わせて、半導体レーザモジュール１０６からレーザ光１０７を出射するように制御している。すなわち、コンピュータ１０９は、サンプルセル１０１の光学窓２０４が半導体レーザモジュール１０６と対向する位置にあるときに、半導体レーザモジュール１０６からレーザ光１０７が出射されるように、半導体レーザモジュール１０６を制御している。なお、駆動機構５０３として、例えば、ステッピングモータを用いると、サンプルセル１０１の光学窓２０４が半導体レーザモジュール１０６と対向する位置の検出を容易に行うことができる。【０１４２】
これにより、半導体レーザモジュール１０６から出射されたレーザ光１０７が、光学窓２０４からサンプルセル１０１内に入射されて、光学窓２０６から出射された透過光（レーザ光１０７）を光センサ１０８が受光することができる。【０１４３】
なお、本実施の形態においては、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７の透過光を検出するために、サンプルセル１０１の光学窓２０４と光学窓２０６を互いに対向するように設け、また、半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８はサンプルセル１０１を挟んで互いに対向するように配置したが、これに限定されず、実施の形態２のように、レーザ光１０７の散乱光を検出するように構成してもよく、また、実施の形態３のように、レーザ光１０７の反射光を検出するように構成してもよい。【０１４４】
このように構成された光学測定装置１００を用いても、実施の形態１に係る攪拌状態検出方法と同様の作用効果が得られる。【０１４５】
なお、上記各実施の形態においては、試料液及び試薬を含む被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなるように、すなわち距離ｄ＝６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に被検溶液を供給する構成としたが、距離ｄが一定範囲内で増減した場合、例えばｄ＝５〜７ｍｍの範囲内で増減した場合、距離ｄの増減に合わせて半導体レーザモジュール１０６および光センサ１０８を上下動させる構成としても良い。【０１４６】
距離ｄの増減は、サンプルセル１０１の目盛り（図示せず）、被検溶液の質量などにより判断し、半導体レーザモジュール１０６および光センサ１０８の上下位置決めは、距離ｄの値に従って手動または自動で行う。なお、距離ｄの増減は被検溶液の量の増減に相当するので、被検溶液の撹拌が完了する、予め定められた時間ｔ０をコンピュータ１０９により増減補正する。【０１４７】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の攪拌状態検出方法は、サンプルセルを用いて、被検溶液、特に体液の光学特性を測定する際に有用である。
【図１】
2008139694.tif 000004
【図２】
2008139694.tif 000005
【図３】
2008139694.tif 000006
【図４】
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【図５】
2008139694.tif 000008
【図６（Ａ）】
2008139694.tif 000009
【図６（Ｂ）】
2008139694.tif 000010
【図７】
2008139694.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2008139694.tif 000019
【図１６】
2008139694.tif 000020
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月25日(2008.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、
（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、
（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、
（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、
（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含み、
前記工程（Ｄ）において、前記工程（Ｃ）における前記受光器により検出した光量が所定の閾値に達している場合に、前記被検溶液が攪拌されていないと判定する、攪拌状態検出方法。
【請求項２】
前記攪拌機構が、
磁性体を有する磁気回転子と、
前記磁気回転子を回転させる磁場変化を発生する磁気回転子駆動器と、を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項３】
前記攪拌機構が、
回転子と、
前記回転子と接続された回転軸と、
前記回転軸を回転させるための回転軸駆動器と、を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項４】
前記攪拌機構が、前記サンプルセルを回転又は回動させる駆動機構を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項５】
前記攪拌機構を作動させる前に、前記工程（Ｂ）を遂行し、その後、前記被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出し、該検出した光に基づいて、前記サンプルセルに前記被検溶液が充填されたか否かを判定する工程（Ｅ）を遂行する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、警報器によって警報を出力する工程（Ｆ）をさらに含む、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項８】
前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、前記攪拌機構の動作を停止させる工程（Ｇ）をさらに含む、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項９】
前記工程（Ｇ）で前記攪拌機構の動作を停止させた後に、前記攪拌機構を再度作動させる工程（Ｈ）をさらに含む、請求項８に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項１０】
前記工程（Ｄ）で前記被検溶液の攪拌状態を判定した後に、前記受光器により検出された前記光の光量に基づいて、前記被検溶液の光学特性を求める工程（Ｉ）をさらに含む、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月27日(2008.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、
（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、
（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、
（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、
（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含む、攪拌状態検出方法。
【請求項２】
前記攪拌機構が、
磁性体を有する磁気回転子と、
前記磁気回転子を回転させる磁場変化を発生する磁気回転子駆動器と、を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項３】
前記攪拌機構が、
回転子と、
前記回転子と接続された回転軸と、
前記回転軸を回転させるための回転軸駆動器と、を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項４】
前記攪拌機構が、前記サンプルセルを回転又は回動させる駆動機構を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項５】
前記攪拌機構を作動させる前に、前記工程（Ｂ）を遂行し、その後、前記被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出し、該検出した光に基づいて、前記サンプルセルに前記被検溶液が充填されたか否かを判定する工程（Ｅ）を遂行する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項６】
前記工程（Ｄ）において、前記工程（Ｃ）における前記受光器により検出した光量が所定の閾値に達している場合に、前記被検溶液が攪拌されていないと判定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項７】
前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、警報器によって警報を出力する工程（Ｆ）をさらに含む、請求項６に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項８】
前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、前記攪拌機構の動作を停止させる工程（Ｇ）をさらに含む、請求項６に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項９】
前記工程（Ｇ）で前記攪拌機構の動作を停止させた後に、前記攪拌機構を再度作動させる工程（Ｈ）をさらに含む、請求項８に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項１０】
前記工程（Ｄ）で前記被検溶液の攪拌状態を判定した後に、前記受光器により検出された前記光の光量に基づいて、前記被検溶液の光学特性を求める工程（Ｉ）をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌状態検出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内に保持された試料液と試薬とを撹拌により混合する際に用いられる攪拌状態検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、試料液及び試薬を含む被検溶液の光学特性を計測する場合は、被検溶液中において試料液と試薬とが均一に混合されていることが望ましい。そのため、光学特性を測定する前に、容器内に保持された試料液及び試薬を含む被検溶液の撹拌が行われる。
【０００３】
容器内に保持された被検溶液の撹拌方法としては、例えば、磁性体を内蔵する回転子を用いる方法が提案されている。例えば、特許文献１に開示の方法では、回転軸にマグネットを取付けた電動機を有する駆動器上に回転子を備えた容器を載置し、駆動器の電動機の回転により回転子を回転させて、容器内に保持された被検溶液を撹拌する。
【０００４】
しかし、磁性体を内蔵する回転子を用いる方法を用いる場合、回転子の回転が駆動器のマグネットの回転に対して非同期状態になることにより、被検溶液を十分に撹拌することができないことがある。
【０００５】
そこで、特許文献１には、回転子がその回転により発生する磁界を、磁気センサを用いて検出することにより、回転子自体の回転数を検出する方法が開示されている。
【特許文献１】実開昭６３−１６１３６５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、特許文献１に記載の方法では、回転子自体の回転状態を検出するために磁気センサを用いていることから、装置周辺の磁場が変化した場合に誤測定の生じるおそれがあった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来技術の課題に鑑み、周辺環境の影響を受けることなく、容器内に保持された被検溶液の撹拌状態を正確に検出することができる攪拌状態検出方法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】
【０００８】
上記従来技術の課題を解決するために、本発明に係る攪拌検出方法は、その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含む。
【０００９】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の攪拌状態検出方法によれば、周辺環境の影響を受けることなく、容器内に保持された被検溶液の撹拌状態を正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る攪拌状態検出方法は、その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含む。
【００１２】
これにより、攪拌機構が正常に作動して、被検溶液を攪拌させると、サンプルセル内における被検溶液の液面がすり鉢状に凹むため、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面を横切るようにサンプルセルに光出射器から光を照射すると、光出射器から出射された光は、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面で反射及び屈折することにより所定方向に進行する光の光量が変化する。このため、このような被検溶液の作用を受けた光の所定方向における光量を受光器により検出すると、その受光量の変化により攪拌の状態を判定することができる。そして、この判定には、磁気センサを用いることがないため、周辺環境の影響を受けることなく、被検溶液の攪拌状態を正確に判定することができる。
【００１３】
なお、光出射器としては、例えば、半導体レーザやヘリウムネオンレーザ等を用いることができる。また、受光器としては、例えば、フォトダイオード等を用いることができる。さらに、試薬は、試料液がサンプルセル内に供給された後に、サンプルセル内の試料液に加えられてもよい。逆に、試薬がサンプルセル内に供給された後に、サンプルセル内に試料液が供給されてもよい。また、サンプルセル内に予め試薬が保持されていてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記攪拌機構が、磁性体を有する磁気回転子と、前記磁気回転子を回転させる磁場変化を発生する磁気回転子駆動器と、を有してもよい。
【００１５】
なお、磁気回転子が有する磁性体としては、例えば、ネオジム磁石、サマリウム−コバルト磁石、フェライト磁石、鉄−白金磁石、鉄−クロム−コバルト磁石、アルニコ磁石等を用いることができる。
【００１６】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記攪拌機構が、回転子と、前記回転子と接続された回転軸と、前記回転軸を回転させるための回転軸駆動器と、を有してもよい。
【００１７】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記攪拌機構が、前記サンプルセルを回転又は回動させる駆動機構を有してもよい。
【００１８】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記攪拌機構を作動させる前に、前記工程（Ｂ）を遂行し、その後、前記被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出し、該検出した光に基づいて、前記サンプルセルに前記被検溶液が充填されたか否かを判定する工程（Ｅ）を遂行することが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記工程（Ｄ）において、前記工程（Ｃ）における前記受光器により検出した光量が所定の閾値に達している場合に、前記被検溶液が攪拌されていないと判定する。
【００２０】
受光器により検出される光が、被検溶液を透過した光及び被検溶液内において側方に散乱した光である場合には、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面を横切るようにサンプルセルに光出射器から光を照射すると、光出射器から出射された光は、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面で反射及び屈折するため、その光量は減少する。このため、受光器により検出された光の光量が所定の閾値よりも小さくなると、被検溶液が攪拌されていると判定することができ、受光器により検出された光の光量が、所定の閾値よりも大きくなると、被検溶液が攪拌されていないと判定することができる。
【００２１】
一方、被検溶液内において後方に散乱した光を受光器が検出している場合には、受光器で検出される光の光量は増加する。このため、受光器により検出された光の光量が所定の閾値よりも大きくなると、被検溶液が攪拌されていると判定することができ、受光器により検出された光の光量が、所定の閾値よりも小さくなると、被検溶液が攪拌されていないと判定することができる。
【００２２】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、警報器によって警報を出力する工程（Ｆ）をさらに含むことが好ましい。なお、警報器としては、メッセージを表示するディスプレイ、音声を出力するスピーカ、警報音を出力するブザー、警報を表す光を出射する光源等が挙げられる。
【００２３】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、前記攪拌機構の動作を停止させる工程（Ｇ）をさらに含むことが好ましい。
【００２４】
また、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記工程（Ｇ）で前記攪拌機構の動作を停止させた後に、前記攪拌機構を再度作動させる工程（Ｈ）をさらに含んでもよい。
【００２５】
さらに、本発明に係る攪拌状態検出方法では、前記工程（Ｄ）で前記被検溶液の攪拌状態を判定した後に、前記受光器により検出された前記光の光量に基づいて、前記被検溶液の光学特性を求める工程（Ｉ）をさらに含んでもよい。
【００２６】
このようにすると、撹拌状態の検出に用いる光出射器及び受光器を用いて被検溶液の光学特性も測定するため、装置構成が簡易となる。
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合もある。また、図１、図２、図７乃至図９、図１１乃至図１３、図１５乃至図１８においては、光学測定装置の構造における方向を、便宜上、三次元直交座標系のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向で表わす。
【００２８】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。
【００２９】
図１に示すように、光学測定装置１００は、被検溶液を保持し、磁性体を有する磁気回転子１０３が配置されたサンプルセル１０１と、回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２を有し、磁気回転子１０３を回転させる磁場変化を発生する磁気回転子駆動器１０４と、サンプルセル１０１に光を照射するための光出射器である半導体レーザモジュール１０６と、サンプルセル１０１内を透過してサンプルセル１０１から出射した透過光を受光するための光センサ１０８と、磁気回転子駆動器１０４及び半導体レーザモジュール１０６を制御する制御器及び光センサ１０８からの出力に基づき磁気回転子１０３が正常に回転している否かを判定する判定器であるコンピュータ１０９と、判定結果を表示するための表示器１０５と、コンピュータ１０９に対する指示を入力するための入力器１１２とを具備する。ここで、半導体レーザモジュール１０６は本発明における光出射器に相当し、光センサ１０８は本発明における受光器に相当する。また、磁気回転子１０３と磁気回転子駆動器１０４から攪拌機構１１１が構成される。
【００３０】
サンプルセル１０１は、１つの面に開口部１１０を有する直方体状のアクリル製の容器である。使用時には、開口部１１０が鉛直方向において上方を向くようにサンプルセル１０１を設置する。サンプルセル１０１を囲む側面のうち、対向する２つの側面には、表面を鏡面仕上げにて成型された２つの光学窓２０４、２０６が設けられている。なお、本実施の形態においては、サンプルセル１０１の底面は５ｍｍ角の正方形であり、高さは２０ｍｍである。したがって、２つの光学窓２０４、２０６間の距離は５ｍｍである。
【００３１】
磁気回転子１０３は円柱状であり、ここでは、底面の円の直径が３ｍｍ、高さが２．９ｍｍである。磁気回転子１０３は、図１に示すように、円柱を横に倒した状態でサンプルセル１０１内部に配置されている。
【００３２】
磁気回転子１０３が有する磁性体及び磁気回転子駆動器１０４が有するマグネット２０２としては、例えば、ネオジム磁石を用いる。これに代えて、サマリウム−コバルト磁石、フェライト磁石、鉄−白金磁石、鉄−クロム−コバルト磁石、アルニコ磁石等を用いてもよい。
【００３３】
半導体レーザモジュール１０６は、波長６７０ｎｍ、強度３．０ｍＷ、ビーム半径０．５ｍｍの円形のレーザ光１０７を、サンプルセル１０１の光学窓２０４に対して、光学窓２０４と垂直方向（図１におけるｚ方向）に投射する。レーザ光１０７がサンプルセル１０１内においてサンプルセル１０１の底面と平行方向に伝搬し、レーザ光１０７の光軸がサンプルセル１０１の底面より４ｍｍの高さに位置するように、半導体レーザモジュール１０６が配置されている。
【００３４】
光センサ１０８は、サンプルセル１０１内を透過して光学窓２０６から出射した透過光を受光して、受光量に対応する出力信号Ｓを出力する。コンピュータ１０９は、演算処理部、時計部、及びメモリ（いずれも図示せず）を有しており、演算処理部が光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する。解析の結果、磁気回転子１０３が正常に回転していないと判断された場合には、コンピュータ１０９は表示器１０５を制御して、表示器１０５にエラー情報（警報）を表示する。ここで、表示器１０５は、本発明における警報器に相当する。
【００３５】
また、本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法に用いる光学装置１００では、磁気回転子１０３が正常に回転していると判定した後に、再度半導体レーザモジュール１０６からレーザ光１０７をサンプルセル１０６の光学窓２０４に照射し、サンプルセル１０６内を透過して光学窓２０６から出射されたレーザ光１０７を光センサ１０８が受光することにより、被検溶液の光学活性を測定することができるように構成されている。
【００３６】
次に、図１に示す光学測定装置１００を用い、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する方法について、図１及び２を用いて説明する。図２は、図１に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に配置された磁気回転子１０３が回転している状態を示す模式図である。
【００３７】
図１及び図２に示す光学測定装置１００の半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７の断面形状は円である。レーザ光１０７はガウシアンビームであるため、伝搬方向ｚに垂直な断面（以下、ビーム断面と略称する）では、光軸上においてレーザ光１０７の光パワー密度が最大になる。レーザ光１０７のビーム断面においては、光軸から外側に離れた位置ほど、以下の（数１）式にしたがってレーザ光１０７のパワー密度が低下する。
【００３８】
【数１】
2008139694.tif 000024
【００３９】
（数１）式において、ｒはビーム断面における光軸からの距離（ｍ）、Ｉ（ｒ）は光軸から距離ｒの位置におけるパワー密度（Ｗ／ｍ2）、Ｉ（０）は光軸上のパワー密度（Ｗ／ｍ2）、ｗ0はビーム半径である。ビーム半径ｗ0は、パワー密度がＩ（０）の１／ｅ2になるときの距離（ｍ）として定義される。ｅは自然対数である。
【００４０】
ビーム断面において光軸から半径ｒの円内に含まれるレーザ光１０７のパワーは、パワー密度Ｉ（ｒ）を積分することで得られる。（数１）から、ビーム断面において光軸からビーム半径ｗ0の円内には、レーザ光１０７の全パワーの約８６．５％の光パワーが存在することがわかる。また、同様に（数１）から、ビーム断面において光軸から半径２ｗ0の円内には、レーザ光１０７の全パワーの約９９．９７％の光パワーが存在することがわかる。ここで、レーザ光１０７は、実際は回折効果により、伝搬するのにしたがってビーム半径が拡大している。しかし、本発明で示しているサイズにおいては、実質的に平行光と見なしても問題はない。
【００４１】
そこで、例えば、図１に示すように、試料液及び試薬を含む被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなるように、すなわちｄ＝６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に被検溶液を供給する。このとき、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになる。
【００４２】
次に、磁気回転子駆動器１０４を駆動させることにより磁気回転子１０３を回転させると、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。図２に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄ＜３．５ｍｍとなるように磁気回転子１０３を回転させる。このとき、全パワーの約８６．５％を超える量に相当するレーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切ることになる。レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る場合、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより光路が変化するため、光センサ１０８に到達する光が減少する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが減少する。
【００４３】
磁気回転子駆動器１０４が駆動中で磁気回転子１０３が回転している途中において、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなると、磁気回転子１０３の回転が停止してしまう。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが増加する。
【００４４】
したがって、磁気回転子駆動器１０４の動作開始に伴う磁気回転子１０３の回転により光センサ１０８からの出力信号Ｓが一旦減少した後、再度増加したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。
【００４５】
次に、本実施の形態１における攪拌状態検出方法の一連の流れについて、図６に示すフローチャートにて説明する。
【００４６】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、図１に示す光学測定装置１００のメモリに格納されている攪拌検出プログラムの内容を概略的に示すフローチャートである。
【００４７】
まず、入力器１１２から攪拌開始の指示を受けたコンピュータ１０９が、半導体レーザモジュール１０６に駆動させる（ステップＳ１０１）。これにより、半導体レーザモジュール１０６は、サンプルセル１０１の光学窓２０４に向けてレーザ光１０７を投射する。ついで、コンピュータ１０９は、光センサ１０８から受光量に対応する出力信号Ｓを取得することにより、サンプルセル１０１内を透過して光学窓２０６から出射した透過光の計測を開始する（ステップＳ１０２）。
【００４８】
次に、コンピュータ１０９は、ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが所定の閾値Ｓ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが閾値Ｓ1未満である場合には、被検溶液が規定量充填されていないと判定して、コンピュータ１０９は、表示器１０５にエラー情報を表示させる（ステップＳ１０４）。そして、コンピュータ１０９は、本プログラムを終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが閾値Ｓ1以上である場合には、被検溶液が規定量充填されているとコンピュータ１０９が判定し、図示されない時計部に計時を開始させ（ステップＳ１０５）、攪拌機構１１１に駆動させる（ステップＳ１０６）。これにより、時計部が、計時を開始し、攪拌機構１１１が駆動して、被検溶液の攪拌が開始される。
【００５０】
次に、コンピュータ１０９は、Ｉを０に設定し（ステップＳ１０７）、時計部から計時時間ｔを取得する（ステップＳ１０８）。ついで、コンピュータ１０９は、光センサ１０８から受光量に対応する出力信号Ｓを取得する（ステップＳ１０９）。そして、コンピュータ１０９は、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが、所定の時間ｔAを経過したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。コンピュータ１０９は、所定の時間ｔAを経過するまでステップＳ１０８〜ステップＳ１１０を繰り返し、所定の時間ｔAを経過するとステップＳ１１１に進む。
【００５１】
ステップＳ１１１では、ステップＳ１０９で取得した出力信号Ｓが所定の閾値Ｓ１以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが所定の閾値Ｓ１未満である場合には、ステップＳ１２１に進み、所定の閾値Ｓ１以上である場合には、ステップＳ１１２に進む。なお、ステップＳ１２１以降については、後述する。
【００５２】
ステップＳ１１２では、コンピュータ１０９は、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが所定の時間ｔAであるか否かを判定する。ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが所定の時間ｔAである場合には、攪拌動作開始から所定の時間ｔAまでの間に、磁気回転子１０３がマグネット２０２の回転動作に追随できずに回転動作を行っていない、すなわち、被検溶液を攪拌していないと判断することができるため、コンピュータ１０９は、表示器１０５にエラー情報を表示させる（ステップＳ１１３）。ついで、コンピュータ１０９は、時計部の計時を停止させ、駆動機構１１１の駆動を停止させる（ステップＳ１１４）。これにより、時計部は計時を停止し、駆動機構１１１は、マグネット２０２の回転を停止させる。ついで、コンピュータ１０９は、入力器１１２から再起動の指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１５）。コンピュータ１０９は、再起動の指示が入力されるまでステップＳ１１５を繰り返し、再起動の指示が入力されるとステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６では、コンピュータ１０９は、表示器１０５にエラー情報の表示を停止させる。
【００５３】
一方、ステップＳ１１２で、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが所定の時間ｔAでない場合、すなわち、所定の時間ｔAを超えていた場合には、コンピュータ１０９は、Ｉ＝Ｉ＋１（ここでは、Ｉ＝１）に設定し（ステップＳ１１７）、ステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８では、コンピュータ１０９は、ステップＳ１１７で設定したＩが所定の回数α（αは、２以上の整数）であるか否かを判定する。
【００５４】
ステップＳ１１７で設定したＩが所定の回数α未満である場合には、ステップＳ１０８に戻る。これにより、後述するように、光センサ１０８からの出力信号Ｓが瞬間的に閾値Ｓ1以上に増加した場合を、攪拌されていないと判定しないようにすることができる。一方、ステップＳ１１７で設定したＩが所定の回数α以上である場合には、ステップＳ１１９に進む。なお、所定の回数αは、光センサ１０６の透過光の検出間隔と、出力信号Ｓが閾値Ｓ１以上継続する一定時間（例えば、０．５秒以上）と、によって決定される。
【００５５】
ステップＳ１１９では、コンピュータ１０９は、表示器１０５にエラー情報を表示させる。ついで、コンピュータ１０９は、駆動機構１１１の駆動を停止させ（ステップＳ１２０）、本プログラムを終了する。
【００５６】
また、ステップＳ１１１で、ステップＳ１０２で取得した出力信号Ｓが所定の閾値Ｓ１未満である場合には、コンピュータ１０９は、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが予め定められた時間ｔ0以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが時間ｔ0未満である場合には、ステップＳ１０８に戻り、計時時間ｔが時間ｔ0以上になるまで、ステップＳ１０８〜ステップＳ１２１を繰り返す。一方、ステップＳ１０８で取得した計時時間ｔが予め定められた時間ｔ0以上である場合には、被検溶液の攪拌が終了したと判断することができ、ステップＳ１２２に進む。
【００５７】
ステップＳ１２２では、コンピュータ１０９は、時計部の計時、攪拌機構１１１の駆動及び半導体レーザモジュール１０６の駆動を停止させる。そして、コンピュータ１０９は、表示器１０５に攪拌終了情報を表示させ（ステップＳ１２３）、本プログラムを終了する。
【００５８】
なお、本プログラムでは、攪拌機構１１１の駆動開始から所定の時間ｔAまでに磁気回転子１０３が回転しなかった場合には、攪拌機構１１１を何度も再起動することができるようにしたが、これに限定されず、磁気回転子１０３の回転を再起動の回数を制限してもよい。また、所定の時間ｔA経過後に出力信号Ｓが閾値Ｓ１以上となった場合、本プログラムを終了するようにしたが、これに限定されず、出力信号Ｓが閾値Ｓ1の以上となった計時時間ｔの値に応じて駆動機構１１１を追加駆動するようにしてもよい。
【００５９】
また、ステップＳ１２３で攪拌終了情報を表示させた後に、光センサ１０８から受光量に対応する出力信号Ｓを再度取得して、被検溶液の光学活性を測定するようにしてもよい。
【００６０】
次に、本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の具体的動作について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００６１】
まず、使用者が、サンプルセル１０１の上部にある開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試料液を供給する。次に、使用者が開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試薬を供給することにより、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を含む被検溶液が調整される。このとき、使用者は、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄが６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を供給する。所定量の試料液を供給する方法としては、例えば、別の容器に採取された試料液を、シリンジを用いて所定量分取した後、シリンジ内に採取された試料液をサンプルセル１０１の開口部１１０から放出する方法を用いることができる。
【００６２】
次に、使用者が入力部１１２から撹拌開始の指示を入力する。コンピュータ１０９が入力部１１２から撹拌開始の指示を受け付けると、コンピュータ１０９は半導体レーザモジュール１０６を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、半導体レーザモジュール１０６はサンプルセル１０１の光学窓２０４に対してレーザ光１０７を投射する。半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は光センサ１０８から受光量に対応する出力信号を受け取ることにより、サンプルセル１０１内を透過して光学窓２０６から出射した透過光の計測を開始する。
【００６３】
また、半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は駆動器１０４を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２が回転する。駆動器１０４のマグネット２０２の回転と同期して、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が回転動作を開始する。駆動器１０４は、被検溶液の撹拌が完了する、予め定められた時間（ｔ0）継続して駆動するように、コンピュータ１０９により制御される。
【００６４】
磁気回転子１０３の回転動作が開始すると、サンプルセル１０１中に保持された被検溶液が撹拌されることにより、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。このとき、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄが３．５ｍｍよりも小さくなるようにマグネット２０２の回転数を制御する。例えば、被検溶液が尿の場合、マグネット２０２の回転数を１４００回転／分程度に設定すればよい。サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が安定に回転動作を開始するようするため、コンピュータ１０９は、マグネット２０２の回転数を、例えば、３秒間で規定の回転数に到達するように徐々に増加させる。
【００６５】
レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る際に、液面１０２において反射及び散乱することにより、光センサ１０８に到達する透過光の光量が低下する。ここで、図３乃至図５を参照しながら、光センサ１０８の出力信号Ｓの時間変化について説明する。
【００６６】
図３、図４及び図５は、光学測定装置１００の光センサ１０８からの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。図３乃至図５において、横軸は透過光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力からの経過時間であり、縦軸は光センサ１０８の出力信号Ｓである。撹拌開始時であるｔ＝０においては被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄは６ｍｍであり、このときの光センサ１０８の出力信号ＳをＳ0とする。
【００６７】
図４に示すように、光センサ１０８からの出力信号Ｓが出力信号Ｓの閾値Ｓ1よりも小さくなる。コンピュータ１０９に内蔵されているメモリ（図示せず）には、光センサ１０８からの出力信号Ｓの閾値Ｓ1が格納されている。コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ1よりも小さくなったことを検出することにより、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知することができる。
【００６８】
しかし、図３に示すように、撹拌開始の指示の入力から時間ｔAが経過した時点でも、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ1より小さくならなかった場合、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３がマグネット２０２の回転動作に追随せずに停止したままであることを検知することができる。
【００６９】
そして、磁気回転子１０３が停止したままであることを検知したコンピュータ１０９は、駆動器１０４の動作を一旦停止させるとともに、エラー信号を表示部１０５に出力する。エラー信号を受けた表示部１０５はエラー情報を表示する。
【００７０】
その後、コンピュータ１０９は駆動器１０４を再度駆動させ、マグネット２０２を回転させる。駆動器１０４の駆動開始後におけるコンピュータ１０９の駆動器１０４の駆動制御は上述した最初の駆動制御と同様である。
【００７１】
但し、コンピュータ１０９による駆動器１０４の最初の駆動制御では、マグネット２０２の回転数を、３秒間で規定の回転数に到達するように徐々に増加させていたが、規定の回転数に到達するまでの時間を例えば４秒間として長くしたり、逆に２．５秒間として短くしたりして、最初の駆動制御でマグネット２０２の回転動作に追随せずに回転しなかった磁気回転子１０３の回転を促しても良い。
【００７２】
また、コンピュータ１０９による駆動器１０４の最初の駆動制御における回転方向とは逆の方向に駆動器１０４およびマグネット２０２を回転させて、最初の駆動制御でマグネット２０２の回転動作に追随せずに回転しなかった磁気回転子１０３の回転を促しても良い。
【００７３】
さらに、コンピュータ１０９による駆動器１０４の２度目の駆動制御では、最初の駆動制御と全く同様とし、２度目の駆動制御において、磁気回転子１０３がマグネット２０２の回転動作に追随せずに停止したままであることをコンピュータ１０９が検知した場合、コンピュータ１０９による駆動器１０４の３度目の駆動制御において、マグネット２０２が規定の回転数に達するまでの時間を変更したり、マグネット２０２の回転方向を変えたりして磁気回転子１０３の回転を促しても良い。
【００７４】
ところで、図４において、透過光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力時から予め定められた時間ｔ0より短い時間ｔ1経過した時点において、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなることにより、磁気回転子１０３の回転が停止した場合の出力信号Ｓの変化を示している。
【００７５】
この時間ｔ1は、予め定められた時間ｔ0より短い時間であり、撹拌開始の指示の入力から時間ｔ1が経過した状態では、被検溶液の撹拌が完了していないと判断される。
【００７６】
磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、試料液及び試薬を含む被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄが、レーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなり、この場合、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになり、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７を受光した光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ1以上に増加する。
【００７７】
そこで、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知した以降に、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ1に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。
【００７８】
コンピュータ１０９は磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、エラー信号を表示部１０５に出力する。エラー信号を受けた表示部１０５はエラー情報を表示する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、駆動器１０４の動作を停止させる。これにより、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、半導体レーザモジュール１０６の動作を停止させる。これにより、コンピュータ１０９による透過光の計測が自動的に停止する。
【００７９】
なお、磁気回転子１０３の回転動作により形成された、すり鉢状に凹んでいた被検溶液１０２の形状は常に一定ではなく変化している。そのため、光センサ１０８からの出力信号Ｓにゆらぎが発生し、磁気回転子１０３が回転動作を継続していても、図５に示すように光センサ１０８からの出力信号Ｓが瞬間的に閾値Ｓ1以上に増加する場合がある。
【００８０】
光センサ１０８からの出力信号Ｓが瞬間的に閾値Ｓ1以上に増加したことにより、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したものと判断すると、磁気回転子１０３の回転動作が継続しているにもかかわらず、コンピュータ１０９は駆動器１０４の動作を停止させてしまい、被検溶液の撹拌が完了しない状態で攪拌作業が終わってしまう。
【００８１】
このようなコンピュータ１０９による誤判断、誤制御を防止するため、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したと判断する条件に、出力信号Ｓが一定時間、例えば０．５秒間継続して閾値Ｓ1以上であることを含め、出力信号Ｓが瞬間的（この場合０．５秒間未満）に閾値Ｓ1以上に増加した場合、コンピュータ１０９は磁気回転子１０３の回転が停止したと判断しないこととした。
【００８２】
一方、時間ｔ0が経過するまでの間に、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知しなかった場合、コンピュータ１０９は、駆動器１０４の動作を停止させることにより、被検溶液の撹拌を自動的に終了させる。駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止することにより、磁気回転子１０３の回転が停止する。
【００８３】
磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、試料液及び試薬を含む被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなり、この場合、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになり、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７を受光した光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ1以上に増加する。
【００８４】
コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ1に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が確実に停止したことを検知することができる。光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ1に達したことを検出後、コンピュータ１０９は、光センサ１０８の出力信号Ｓを解析することにより、被検溶液中の特定成分の濃度を計測する。
【００８５】
以上に説明したように、本実施の形態に係る攪拌状態検出方法によれば、磁気回転子１０３自体の回転状態を検出するために磁気センサを用いる必要がないため、周辺環境の影響を受けることなく、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３の回転が停止したことを正確に検出することができる。
【００８６】
なお、本実施の形態では、半導体レーザモジュール１０６から出射されたレーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に対して垂直方向から入射する例を示したがこれに限定されない。レーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に垂直以外の角度で入射する場合であっても、光学窓２０４、２０６において屈折した後、光学窓２０６から出射した透過光が光センサ１０８に到達するように半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８を配置すればよい。
【００８７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る攪拌状態検出方法について、図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態２に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す上面図である。
【００８８】
図７に示すように、本発明の実施の形態２に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００は、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７の光軸と光センサ１０８の受光面に対する法線とが直角に交わるように、半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８が配置されており、それに合わせて、サンプルセル１０１における２つの光学窓２０４，２０６が、サンプルセル１０１を囲む４つの側面のうち隣り合う２つの側面に設けられている点で、実施の形態１の光学測定装置１００と異なる。その他の構成については、実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
【００８９】
光学測定装置１００において、光センサ１０８は、レーザ光１０７の照射に起因してサンプルセル１０１内の被検溶液中で発生し光学窓２０６から出射した散乱光を受光して、受光量に対応する出力信号Ｓを出力する。コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する。解析の結果、磁気回転子１０３が正常に回転していないと判断された場合には、コンピュータ１０９は表示器１０５を制御して、表示器１０５にエラーを表示する。
【００９０】
次に、図７に示す光学測定装置１００を用い、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する方法について、図７〜９を用いて説明する。図８は、図７に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に被検溶液が供給された状態における一部の概略構成を示す模式図であり、図９は、図７に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に配置された磁気回転子１０３が回転している状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【００９１】
実施の形態１と同様に、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７はガウシアンビームであるため、伝搬方向に垂直な断面において、光軸上での光パワー密度が最大になる。そして、ビーム断面において光軸から外側に離れた位置ほど、前記（数１）にしたがってレーザ光１０７のパワー密度が低下する。
【００９２】
図８に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなるように、すなわちｄ＝６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に被検溶液を供給する。このとき、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになる。
【００９３】
次に、磁気回転子駆動器１０４を駆動させることにより磁気回転子１０３を回転させると、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。実施の形態１と同様に、図９に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄ＜３．５ｍｍとなるように磁気回転子１０３を回転させる。このとき、全パワーの約８６．５％を超える量に相当するレーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切ることになる。レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る場合、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより拡散するため、サンプルセル１０１内の被検溶液中で発生する側方への散乱光が減少する。これにより、光センサ１０８に到達する散乱光が減少するため、光センサ１０８からの出力信号Ｓが減少する。
【００９４】
磁気回転子駆動器１０４が駆動中で磁気回転子１０３が回転している途中において、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなると、磁気回転子１０３の回転が停止してしまう。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが増加する。
【００９５】
したがって、磁気回転子駆動器１０４の動作開始に伴う磁気回転子１０３の回転により光センサ１０８からの出力信号Ｓが一旦減少した後、再度増加したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。
【００９６】
次に、図７に示す光学測定装置１００の動作について、図１０を用いて説明する。図１０は、図７に示す光学測定装置１００の光センサ１０８からの出力信号Ｓの時間変化を示す図である。
【００９７】
まず、使用者が、サンプルセル１０１の上部にある開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試料液を供給する。次に、使用者が開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試薬を供給することにより、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を含む被検溶液が調整される。このとき、使用者は、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄが６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を供給する。所定量の試料液を供給する方法としては、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００９８】
次に、使用者が入力器１１２から撹拌開始の指示を入力する。コンピュータ１０９が入力器１１２から撹拌開始の指示を受け付けると、コンピュータ１０９は半導体レーザモジュール１０６を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、半導体レーザモジュール１０６はサンプルセル１０１の光学窓２０４に対してレーザ光１０７を投射する。半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は光センサ１０８から受光量に対応する出力信号を受け取ることにより、サンプルセル１０１内の被検溶液中において発生し光学窓２０６から出射した散乱光の計測を開始する。
【００９９】
光センサ１０８の出力信号Ｓの時間変化を図１０に示す。図１０において、横軸は散乱光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力からの経過時間であり、縦軸は光センサ１０８の出力信号Ｓである。撹拌開始時であるｔ＝０においては被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄは６ｍｍであり、このときの光センサ１０８の出力信号ＳをＳ10とする。
【０１００】
また、半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は磁気回転子駆動器１０４を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２が回転する。磁気回転子駆動器１０４のマグネット２０２の回転と同期して、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が回転動作を開始する。磁気回転子駆動器１０４は、予め定められた時間（ｔ0）継続して駆動するように、コンピュータ１０９により制御される。
【０１０１】
磁気回転子１０３の回転動作が開始すると、サンプルセル１０１中に保持された被検溶液が撹拌されることにより、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。このとき、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄが３．５ｍｍよりも小さくなるようにマグネット２０２の回転数を制御する。マグネット２０２の回転数は実施の形態１と同様に制御される。
【０１０２】
レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る際に、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより、サンプルセル１０１内の被検溶液中で発生する側方への散乱光が減少するため、光センサ１０８に到達する散乱光の光量が低下する。これにより、図１０に示すように、光センサ１０８からの出力信号Ｓが出力信号Ｓの閾値Ｓ11よりも小さくなる。コンピュータ１０９に内蔵されているメモリ（図示せず）には、光センサ１０８からの出力信号Ｓの閾値Ｓ11が格納されている。コンピュータ１０９は、光センサ４０７からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ11よりも小さくなったことを検出することにより、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知することができる。
【０１０３】
図１０は、散乱光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力から時間ｔ11経過した時点において、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなることにより、磁気回転子１０３の回転が停止した想定例を示している。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ11以上に増加する。そこで、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知した以降に、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ11に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。
【０１０４】
コンピュータ１０９は磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、エラー信号を表示器１０５に出力する。エラー信号を受けた表示器１０５はエラー情報を表示する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、磁気回転子駆動器１０４の動作を停止させる。これにより、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、半導体レーザモジュール１０６の動作を停止させる。これにより、コンピュータ１０９による散乱光の計測が自動的に停止する。
【０１０５】
一方、時間ｔ0が経過するまでの間に、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知しなかった場合、コンピュータ１０９は、磁気回転子駆動器１０４の動作を停止させることにより、被検溶液の撹拌を自動的に終了させる。磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止することにより、磁気回転子１０３の回転が停止する。
【０１０６】
コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ11に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が確実に停止したことを検知することができる。光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ11に達したことを検出後、コンピュータ１０９は、光センサ１０８の出力信号Ｓを解析することにより、被検溶液中の特定成分の濃度を計測する。
【０１０７】
以上に説明したように、本実施の形態に係る攪拌状態検出方法によれば、磁気回転子１０３自体の回転状態を検出するために磁気センサを用いる必要がないため、周辺環境の影響を受けることなく、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３の回転が停止したことを正確に検出することができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、半導体レーザモジュール１０６から出射されたレーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に対して垂直方向から入射する例を示したがこれに限定されない。レーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に垂直以外の角度で入射する場合であっても、光学窓２０４、２０６において屈折した後、光学窓２０６から出射した散乱光が光センサ１０８に到達するように半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８を配置すればよい。
【０１０９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る攪拌状態検出方法について、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態３に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す上面図である。
【０１１０】
図１１に示す光学測定装置１００は、実施の形態１の光学測定装置１００と異なり、光源１０６とサンプルセル１０１との間にビームスプリッタ８１０を備えている。また、光学測定装置１００は、透過光を受光する光センサ１０８に代えて、サンプルセル１０１内から出射した後方散乱光を受光する光センサ１０８を備えている点、及び１つの光学窓２０４のみを備えている点で実施の形態１の光学測定装置１００と異なる。その他の構成については、実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
【０１１１】
光学測定装置１００において、光センサ１０８は、レーザ光１０７の照射に起因してサンプルセル１０１内の被検溶液中で発生した後に光学窓２０４から出射しビームスプリッタ８１０において反射された後方散乱光を受光して、受光量に対応する出力信号Ｓを出力する。コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する。解析の結果、磁気回転子１０３が正常に回転していないと判断された場合には、コンピュータ１０９は表示器１０５を制御して、表示器１０５にエラーを表示する。
【０１１２】
次に、図１１に示す光学測定装置１００を用い、光センサ１０８からの出力信号Ｓを解析することにより、磁気回転子１０３が正常に回転しているか否かを判定する方法について、図１１〜１３を用いて説明する。図１２は、図１１に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に被検溶液が供給された状態における一部の概略構成を示す模式図であり、図１３は、図１１に示す光学測定装置１００のサンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が回転している状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【０１１３】
実施の形態１と同様に、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７はガウシアンビームであるため、伝搬方向に垂直な断面において、光軸上での光パワー密度が最大になる。そして、ビーム断面において光軸から外側に離れた位置ほど、前記（数１）にしたがってレーザ光１０７のパワー密度が低下する。
【０１１４】
図１２に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなるように、すなわちｄ＝６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に被検溶液を供給する。このとき、全パワーの約９９．９７％の光パワーに相当するレーザ光１０７が被検溶液中を伝搬することになる。
【０１１５】
次に、磁気回転子駆動器１０４を駆動させることにより磁気回転子１０３を回転させると、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。実施の形態１と同様に、図１３に示すように、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄ＜３．５ｍｍとなるように磁気回転子１０３を回転させる。このとき、全パワーの約８６．５％を超える量に相当するレーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切ることになる。レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る場合、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより拡散するため、サンプルセル１０１内で発生する後方散乱光が増加する。これにより、光センサ１０８に到達する後方散乱光が増加するため、光センサ１０８からの出力信号Ｓが増加する。
【０１１６】
磁気回転子駆動器１０４が駆動中で磁気回転子１０３が回転している途中において、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなると、磁気回転子１０３の回転が停止してしまう。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが低下する。
【０１１７】
したがって、磁気回転子駆動器１０４の動作開始に伴う磁気回転子１０３の回転により光センサ１０８からの出力信号Ｓが一旦増加した後、再度減少したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。
【０１１８】
次に、図１１に示す光学測定装置１００の動作について、図１４を用いて説明する。図１４は、図１１に示す光学測定装置１００の光センサ１０８からの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【０１１９】
まず、使用者が、サンプルセル１０１の上部にある開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試料液を供給する。次に、使用者が開口部１１０よりサンプルセル１０１内に試薬を供給することにより、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を含む被検溶液が調整される。このとき、使用者は、被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄが６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に試料液及び試薬を供給する。所定量の試料液を供給する方法としては、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【０１２０】
次に、使用者が入力器１１２から撹拌開始の指示を入力する。コンピュータ１０９が入力器１１２から撹拌開始の指示を受け付けると、コンピュータ１０９は半導体レーザモジュール１０６を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、半導体レーザモジュール１０６はサンプルセル１０１の光学窓２０４に対してレーザ光１０７を投射する。半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は光センサ１０８から受光量に対応する出力信号を受け取ることにより、サンプルセル１０１内において発生し光学窓２０４から出射した後方散乱光の計測を開始する。
【０１２１】
光センサ１０８の出力信号Ｓの時間変化を図１４に示す。図１４において、横軸は後方散乱光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力からの経過時間であり、縦軸は光センサ１０８の出力信号Ｓである。撹拌開始時であるｔ＝０においては被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄは６ｍｍであり、このときの光センサ１０８の出力信号ＳをＳ20とする。
【０１２２】
また、半導体レーザモジュール１０６を駆動させるのと同時に、コンピュータ１０９は磁気回転子駆動器１０４を駆動させる。コンピュータ１０９からの信号により、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２が回転する。磁気回転子駆動器１０４のマグネット２０２の回転と同期して、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３が回転動作を開始する。磁気回転子駆動器１０４は、予め定められた時間（ｔ0）継続して駆動するように、コンピュータ１０９により制御される。
【０１２３】
磁気回転子１０３の回転動作が開始すると、サンプルセル１０１中に保持された被検溶液が撹拌されることにより、被検溶液の液面１０２はすり鉢状に凹み、液面１０２の最下部の位置が低下する。このとき、被検溶液の液面１０２の最下部がレーザ光１０７の光軸からビーム半径分低い位置よりも低くなるように、すなわちｄが３．５ｍｍよりも小さくなるようにマグネット２０２の回転数を制御する。マグネット２０２の回転数は実施の形態１と同様に制御される。
【０１２４】
レーザ光１０７が被検溶液の液面１０２を横切る際に、液面１０２においてレーザ光１０７が反射及び屈折することにより、サンプルセル１０１内で発生する後方散乱光が増加するため、光センサ１０８に到達する後方散乱光の光量が増加する。これにより、図１４に示すように、光センサ１０８からの出力信号Ｓが出力信号Ｓの閾値Ｓ21よりも大きくなる。コンピュータ１０９に内蔵されているメモリ（図示せず）には、光センサ１０８からの出力信号Ｓの閾値Ｓ21が格納されている。コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ21よりも大きくなったことを検出することにより、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知することができる。
【０１２５】
図１４は、後方散乱光の計測開始、すなわち撹拌開始の指示の入力から時間ｔ21経過した時点において、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作に対して磁気回転子１０３が追随できなくなることにより、磁気回転子１０３の回転が停止した想定例を示している。磁気回転子１０３の回転が停止すると、すり鉢状に凹んでいた被検溶液の液面１０２は、磁気回転子１０３の回転前の位置、すなわちｄ＝６ｍｍとなる位置まで上昇する。これにより、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ21以下に減少する。そこで、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３が回転動作を開始したことを検知した以降に、光センサ１０８からの出力信号Ｓがメモリに記憶されている閾値Ｓ21に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知することができる。
【０１２６】
コンピュータ１０９は磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、エラー信号を表示器１０５に出力する。エラー信号を受けた表示器１０５はエラー情報を表示する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、磁気回転子駆動器１０４の動作を停止させる。これにより、磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止する。また、コンピュータ１０９は、磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知すると、半導体レーザモジュール１０６の動作を停止させる。これにより、コンピュータ１０９による後方散乱光の計測が自動的に停止する。
【０１２７】
一方、時間ｔ0が経過するまでの間に、コンピュータ１０９が磁気回転子１０３の回転が停止したことを検知しなかった場合、コンピュータ１０９は、磁気回転子駆動器１０４の動作を停止させることにより、被検溶液の撹拌を自動的に終了させる。磁気回転子駆動器１０４の回転軸２００に取り付けられたマグネット２０２の回転動作が自動的に停止することにより、磁気回転子１０３の回転が停止する。
【０１２８】
コンピュータ１０９は、光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ21に達したことを検出することにより、磁気回転子１０３の回転が確実に停止したことを検知することができる。光センサ１０８からの出力信号Ｓが閾値Ｓ21に達したことを検出後、コンピュータ１０９は、光センサ１０８の出力信号Ｓを解析することにより、被検溶液中の特定成分の濃度を計測する。
【０１２９】
以上に説明したように、本実施の形態に係る攪拌状態検出方法によれば、磁気回転子１０３自体の回転状態を検出するために磁気センサを用いる必要がないため、周辺環境の影響を受けることなく、サンプルセル１０１内に設けられた磁気回転子１０３の回転が停止したことを正確に検出することができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態では、半導体レーザモジュール１０６から出射されたレーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に対して垂直方向から入射する例を示したがこれに限定されない。レーザ光１０７がサンプルセル１０１の光学窓２０４に垂直以外の角度で入射する場合であっても、光学窓２０４において屈折した後、サンプルセル１０１内に入射し、光学窓２０４から出射した後方散乱光が光センサ１０８に到達するように半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８を配置すればよい。
【０１３１】
（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。また、図１６は、光学測定装置のサンプルセルを図１５に示す矢印Ａの方向から見た模式図である。さらに、図１７は、図１６に示す光学測定装置のサンプルセル内に設けられた回転子が回転している状態における概略構成を示す模式図である。
【０１３２】
図１５乃至図１７に示すように、本発明の実施の形態４に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００は、実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００と基本的構成は同じであるが、攪拌機構１１１の構成が異なる。
【０１３３】
具体的には、攪拌機構１１１は、回転軸駆動器３０１、回転軸３０２、及びプロペラ（回転子）３０３を有しており、回転軸３０２が鉛直方向に延びるように設けられている。該回転軸３０２の先端には、プロペラ３０３が設けられ、また、回転軸３０２の基端には、回転軸駆動器３０１が設けられている。そして、回転軸駆動器３０１が回転軸３０２を回転させることにより、回転軸３０２の先端に設けられたプロペラ３０３が回転して、被検溶液を攪拌する。
【０１３４】
攪拌機構１１１は、プロペラ３０３がサンプルセル１０１の底面近傍に位置するように配置されている。また、半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８はサンプルセル１０１を挟んで互いに対向するように配置されていて、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７が、攪拌機構１１１の回転軸３０２及びプロペラ３０３に接触しないように、かつ、光学窓２０４、２０６を透過するように配置されている。
【０１３５】
このように構成された光学測定装置１００を用いても、実施の形態１に係る攪拌状態検出方法と同様の作用効果が得られる。なお、本実施の形態においては、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７の透過光を検出するために、サンプルセル１０１の光学窓２０４と光学窓２０６を互いに対向するように設け、また、半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８はサンプルセル１０１を挟んで互いに対向するように配置したが、これに限定されず、実施の形態２のように、レーザ光１０７の散乱光を検出するように構成してもよく、また、実施の形態３のように、レーザ光１０７の反射光を検出するように構成してもよい。
【０１３６】
（実施の形態５）
図１８は、本発明の実施の形態５に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。また、図１９は、図１８に示す光学測定装置のサンプルセルが回転又は回動している状態における概略構成を示す模式図である。
【０１３７】
図１８及び図１９に示すように、本発明の実施の形態５に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００は、実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置１００と基本的構成は同じであるが、サンプルセル１０１を攪拌機構１１１が回転または回動させるように構成されている点が異なる。
【０１３８】
具体的には、攪拌機構１１１は、嵌合部材５０１、回転軸５０２、及び駆動機構５０３を有しており、回転軸５０２が鉛直方向に延びるように設けられている。回転軸５０２の先端には、嵌合部材５０１が設けられており、また、回転軸５０２の基端には、回転軸５０２を回転または回動させるための駆動機構５０３が設けられている。ここで、回転軸５０２を回動させるとは、回転軸５０２の中心軸（図示せず）を中心に時計回りに所定の角度回転させて、一旦停止し、そこから反時計回りに所定の角度回転させる動作を繰り返すことをいう。
【０１３９】
嵌合部材５０１の上部には、サンプルセル１０１の下端部が嵌合し、かつ、サンプルセル１０１の底面の中心と回転軸５０２の中心軸（図示せず）が一致するように嵌合孔５０４が設けられている。該嵌合孔５０４は、駆動機構５０３の駆動により、サンプルセル１０１が回転または回動しても、該サンプルセル１０１が嵌合部５０４から外れないように形成されている。
【０１４０】
また、コンピュータ１０９は、攪拌機構１１１の回転動作または回動動作に合わせて、半導体レーザモジュール１０６からレーザ光１０７を出射するように制御している。すなわち、コンピュータ１０９は、サンプルセル１０１の光学窓２０４が半導体レーザモジュール１０６と対向する位置にあるときに、半導体レーザモジュール１０６からレーザ光１０７が出射されるように、半導体レーザモジュール１０６を制御している。なお、駆動機構５０３として、例えば、ステッピングモータを用いると、サンプルセル１０１の光学窓２０４が半導体レーザモジュール１０６と対向する位置の検出を容易に行うことができる。
【０１４１】
これにより、半導体レーザモジュール１０６から出射されたレーザ光１０７が、光学窓２０４からサンプルセル１０１内に入射されて、光学窓２０６から出射された透過光（レーザ光１０７）を光センサ１０８が受光することができる。
【０１４２】
なお、本実施の形態においては、半導体レーザモジュール１０６から出射されるレーザ光１０７の透過光を検出するために、サンプルセル１０１の光学窓２０４と光学窓２０６を互いに対向するように設け、また、半導体レーザモジュール１０６及び光センサ１０８はサンプルセル１０１を挟んで互いに対向するように配置したが、これに限定されず、実施の形態２のように、レーザ光１０７の散乱光を検出するように構成してもよく、また、実施の形態３のように、レーザ光１０７の反射光を検出するように構成してもよい。
【０１４３】
このように構成された光学測定装置１００を用いても、実施の形態１に係る攪拌状態検出方法と同様の作用効果が得られる。
【０１４４】
なお、上記各実施の形態においては、試料液及び試薬を含む被検溶液の液面１０２の最下部からサンプルセル１０１の底面までの距離ｄがレーザ光１０７の光軸よりもビーム半径の４倍分高くなるように、すなわち距離ｄ＝６ｍｍとなるように、サンプルセル１０１内に被検溶液を供給する構成としたが、距離ｄが一定範囲内で増減した場合、例えばｄ＝５〜７ｍｍの範囲内で増減した場合、距離ｄの増減に合わせて半導体レーザモジュール１０６および光センサ１０８を上下動させる構成としても良い。
【０１４５】
距離ｄの増減は、サンプルセル１０１の目盛り（図示せず）、被検溶液の質量などにより判断し、半導体レーザモジュール１０６および光センサ１０８の上下位置決めは、距離ｄの値に従って手動または自動で行う。なお、距離ｄの増減は被検溶液の量の増減に相当するので、被検溶液の撹拌が完了する、予め定められた時間ｔ0をコンピュータ１０９により増減補正する。
【０１４６】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明の攪拌状態検出方法は、サンプルセルを用いて、被検溶液、特に体液の光学特性を測定する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す光学測定装置のサンプルセル内に配置された磁気回転子が回転している状態を示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図４】図４は、図１に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図５】図５は、図１に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図６（Ａ）】図６（Ａ）は、図１に示す光学測定装置のメモリに格納されている攪拌検出プログラムの内容を概略的に示すフローチャートである。
【図６（Ｂ）】図６（Ｂ）は、図１に示す光学測定装置のメモリに格納されている攪拌検出プログラムの内容を概略的に示すフローチャートである。
【図７】図７は、本実施の形態２に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す上面図である。
【図８】図８は、図７に示す光学測定装置のサンプルセル内に被検溶液が供給された状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【図９】図９は、図７に示す光学測定装置のサンプルセル内に配置された磁気回転子が回転している状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【図１０】図１０は、図７に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態３に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す上面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す光学測定装置のサンプルセル内に被検溶液が供給された状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【図１３】図１３は、図１１に示す光学測定装置のサンプルセル内に設けられた磁気回転子が回転している状態における一部の概略構成を示す模式図である。
【図１４】図１４は、図１１に示す光学測定装置の光センサからの出力信号Ｓの時間変化を示す模式図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態４に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。
【図１６】図１６は、光学測定装置のサンプルセルを図１５に示す矢印Ａの方向から見た模式図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す光学測定装置のサンプルセル内に設けられた回転子が回転している状態における概略構成を示す模式図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態５に係る攪拌状態検出方法において用いる光学測定装置の概略構成を示す模式図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す光学測定装置のサンプルセルが回転又は回動している状態における概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１００    光学測定装置
１０１    サンプルセル
１０２    液面
１０３    磁気回転子
１０４    磁気回転子駆動器
１０５    表示器
１０６    半導体レーザモジュール
１０７    レーザ光
１０８    光センサ
１０９    コンピュータ
１１０    開口部
１１２    入力器
２００    回転軸
２０２    マグネット
２０４    光学窓
２０６    光学窓
８１０    ビームスプリッタ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008139694.tif 000025
【図２】
2008139694.tif 000026
【図３】
2008139694.tif 000027
【図４】
2008139694.tif 000028
【図５】
2008139694.tif 000029
【図６（Ａ）】
2008139694.tif 000030
【図６（Ｂ）】
2008139694.tif 000031
【図７】
2008139694.tif 000032
【図８】
2008139694.tif 000033
【図９】
2008139694.tif 000034
【図１０】
2008139694.tif 000035
【図１１】
2008139694.tif 000036
【図１２】
2008139694.tif 000037
【図１３】
2008139694.tif 000038
【図１４】
2008139694.tif 000039
【図１５】
2008139694.tif 000040
【図１６】
2008139694.tif 000041
【図１７】
2008139694.tif 000042
【図１８】
2008139694.tif 000043
【図１９】
2008139694.tif 000044
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月5日(2008.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、
（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、
（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、
（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、
（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含み、
前記工程（Ｄ）において、前記工程（Ｃ）における前記受光器により検出した光量が所定の閾値に達している場合に、前記被検溶液が攪拌されていないと判定する、攪拌状態検出方法。
【請求項２】
前記攪拌機構が、
磁性体を有する磁気回転子と、
前記磁気回転子を回転させる磁場変化を発生する磁気回転子駆動器と、を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項３】
前記攪拌機構が、
回転子と、
前記回転子と接続された回転軸と、
前記回転軸を回転させるための回転軸駆動器と、を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項４】
前記攪拌機構が、前記サンプルセルを回転又は回動させる駆動機構を有する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項５】
前記攪拌機構を作動させる前に、前記工程（Ｂ）を遂行し、その後、前記被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出し、該検出した光に基づいて、前記サンプルセルに前記被検溶液が充填されたか否かを判定する工程（Ｅ）を遂行する、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項６】
前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、警報器によって警報を出力する工程（Ｆ）をさらに含む、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項７】
前記被検溶液が攪拌されていないと判定した場合に、前記攪拌機構の動作を停止させる工程（Ｇ）をさらに含む、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項８】
前記工程（Ｇ）で前記攪拌機構の動作を停止させた後に、前記攪拌機構を再度作動させる工程（Ｈ）をさらに含む、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【請求項９】
前記工程（Ｄ）で前記被検溶液の攪拌状態を判定した後に、前記受光器により検出された前記光の光量に基づいて、前記被検溶液の光学特性を求める工程（Ｉ）をさらに含む、請求項１に記載の攪拌状態検出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記従来技術の課題を解決するために、本発明に係る攪拌検出方法は、その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含み、前記工程（Ｄ）において、前記工程（Ｃ）における前記受光器により検出した光量が所定の閾値に達している場合に、前記被検溶液が攪拌されていないと判定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係る攪拌状態検出方法は、その内部空間に被検溶液を保持するサンプルセルと、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液を攪拌する攪拌機構と、前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に光を出射する光出射器と、前記光を受光する受光器と、を用いた被検溶液の攪拌状態検出方法であって、（Ａ）前記サンプルセル内に前記被検溶液が保持された状態において、前記攪拌機構を作動させて前記被検溶液の液面を攪拌により変化させる工程と、（Ｂ）前記サンプルセル内に保持された前記被検溶液に、前記光出射器から前記光を出射する工程と、（Ｃ）前記被検溶液に出射され、前記攪拌によりその液面が変化した該被検溶液の作用を受けた前記光の光量を前記受光器により検出する工程と、（Ｄ）前記工程（Ｃ）において前記受光器により検出した光量に基づいて、前記被検溶液の攪拌状態を判定する工程と、を含み、前記工程（Ｄ）において、前記工程（Ｃ）における前記受光器により検出した光量が所定の閾値に達している場合に、前記被検溶液が攪拌されていないと判定する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
これにより、攪拌機構が正常に作動して、被検溶液を攪拌させると、サンプルセル内における被検溶液の液面がすり鉢状に凹むため、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面を横切るようにサンプルセルに光出射器から光を照射すると、光出射器から出射された光は、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面で反射及び屈折することにより所定方向に進行する光の光量が変化する。このため、このような被検溶液の作用を受けた光の所定方向における光量を受光器により検出すると、その受光量の変化により攪拌の状態を判定することができる。そして、この判定には、磁気センサを用いることがないため、周辺環境の影響を受けることなく、被検溶液の攪拌状態を正確に判定することができる。
また、受光器により検出される光が、被検溶液を透過した光及び被検溶液内において側方に散乱した光である場合には、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面を横切るようにサンプルセルに光出射器から光を照射すると、光出射器から出射された光は、すり鉢状に凹んだ被検溶液の液面で反射及び屈折するため、その光量は減少する。このため、受光器により検出された光の光量が所定の閾値よりも小さくなると、被検溶液が攪拌されていると判定することができ、受光器により検出された光の光量が、所定の閾値よりも大きくなると、被検溶液が攪拌されていないと判定することができる。
一方、被検溶液内において後方に散乱した光を受光器が検出している場合には、受光器で検出される光の光量は増加する。このため、受光器により検出された光の光量が所定の閾値よりも大きくなると、被検溶液が攪拌されていると判定することができ、受光器により検出された光の光量が、所定の閾値よりも小さくなると、被検溶液が攪拌されていないと判定することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2008139694.tif 000045
2008139694.tif 000046
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