(57)【要約】  液体中の物質を検出するために、液体で湿らされるテストストリップ（１２）のテストフィールドのカラーリングを検出する光学測定デバイス（１０）であって、テストフィールドの反射率が、検出される物質の濃度に依存して変化する、光学測定デバイスは、テストストリップが配置される測定平面（１４）と、測定平面を照射する照射デバイスと、平面イメージセンサ（３６）と、測定平面を平面イメージセンサにイメージングする光学システムと、平面イメージセンサによって検出される信号を評価する電子評価ユニット（５２）であって、照射デバイス（１６）は、異なる色で測定平面を選択して照射する役割を果たす異なる色の光源（１８、２０、２２）または他の手段を含む、電子評価ユニットは異なる色の照射の下で得られるイメージからのテストフィールドのカラーリングを検出する電子評価ユニットとを備える、光学測定デバイス。
2005509880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中の物質を検出するために、該液体で湿らされるテストストリップのテストフィールドのカラーリングを検出する光学測定デバイスであって、該テストフィールドの反射率が、検出される該物質の濃度に依存して変化する、該光学測定デバイスは、
該テストストリップが配置される測定平面と、
該測定平面および該テストストリップを照射する照射デバイスと、
平面イメージセンサと、該テストストリップのイメージを該平面イメージセンサに提供する光学システムと、
該平面イメージセンサによって生成される少なくとも１つの信号を評価する電子評価ユニットであって、該照射デバイスは、少なくとも２つの異なる色の光源を含み、該テストストリップを該異なる色で選択して照射し、該電子評価ユニットは、異なる色の照射の下での該テストフィールドのカラーリングを検出する、電子評価ユニットと
を備える、光学測定デバイス。
【請求項２】
前記イメージセンサが平面マトリクスに配置された感光性ＣＭＯＳ素子を含む、請求項１に記載の光学測定デバイス。
【請求項３】
前記照射デバイスの前記光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、請求項１または２に記載の光学測定デバイス。
【請求項４】
前記ＬＥＤは、それぞれ、約４５０ｎｍ、５３０ｎｍ、および６２０ｎｍの波長を有する、青、緑、オレンジＬＥＤを含む、請求項３に記載の光学測定デバイス。
【請求項５】
前記光源は、トランスミッタ基板上に直列に配置されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の光学測定デバイス。
【請求項６】
前記トランスミッタ基板上の前記光源の配置の密度は、該トランスミッタ基板の中心付近から該トランスミッタ基板の端に向かって外側方向に増大する、請求項５に記載の光学測定デバイス。
【請求項７】
前記直列の光源のそれぞれの側にスクリーンをさらに備え、該スクリーンはテストストリップの長手方向に対して平行に配置され、前記光源から反射された光の焦点を該テストストリップに合わせる、請求項５または６に記載の光学測定デバイス。
【請求項８】
前記スクリーンは、前記直列の光源の長さを超えて実質的に伸び、全長を超えて伸びる複数の表面セグメントを含み、該表面セグメントの前記トランスミッタ基板に対する傾斜角度は、該トランスミッタ基板からの距離の増大に応じて増大する、請求項７に記載の光学測定デバイス。
【請求項９】
前記スクリーンは、圧延または射出成形によって製造された部分を含み、該部分は、反射層を有するか、または反射膜が積層される、請求項７または８に記載の光学測定デバイス。
【請求項１０】
前記照射デバイスによって前記テストストリップと同時に照射され、前記光学システムによって前記イメージセンサにイメージングされるように配置された第１の基準表面をさらに備える、請求項１〜９のいずれか１つに記載の光学測定デバイス。
【請求項１１】
前記測定デバイスは、測定のテストストリップの位置を取る第１の位置と、前記光学システムによって前記イメージセンサ上にイメージングされ得ない第２の位置との間で移動可能な第２の基準表面を備える、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の光学測定デバイス。
【請求項１２】
前記第２の基準表面は、第１の端部に該第２の基準表面に対して実質的に垂直な第１のアームを備えるストリップ型プレートの表面を含み、該第１のアームは、該第２の基準表面に対して平行な軸の周りを旋回可能である、請求項１１に記載の光学測定デバイス。
【請求項１３】
前記ストリップ型プレートの端部に配置される第２のアームをさらに含み、該第２のアームは、前記第１のアームに対して実質的に平行であり、該第１のアームと同じ軸の周りを旋回可能である、請求項１２に記載の光学測定デバイス。
【請求項１４】
前記第１のアームによって、バーの第１の端部において旋回可能に支持され、前記基準表面を第１の位置から第２の位置へと移動させるバーをさらに含む、請求項１２または１３に記載の光学測定デバイス。
【請求項１５】
前記バーは、第２の端部において第１のレバーに旋回可能に固定され、該第１のレバーは、第１のレバー軸の周りを旋回可能であり、前記基準表面が第２の位置を取るように偏向素子によって第１のレバー位置に偏向され、該第１のレバーは、該基準表面が第２の位置を取るように、該偏向素子の偏向力に逆らって第２のレバー位置に調節可能である、請求項１４に記載の光学測定デバイス。
【請求項１６】
前記第１のレバーは、偏心駆動装置によって動かされる、請求項１５に記載の光学測定デバイス。
【請求項１７】
テストストリップを測定位置に保持し、アライメントする手段をさらに備える、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の光学測定デバイス。
【請求項１８】
前記保持し、アライメントする手段は、前記測定平面に突き出る第１の位置と、該測定平面の完全に外部になる第２の位置との間で、長手軸に沿って移動可能な２つの平行なピンを含む、請求項１７に記載の光学測定デバイス。
【請求項１９】
前記ピンは、第２の位置に偏向され、レバー素子によって、前記偏向力に逆らって第１の位置に調節可能である、請求項１８に記載の光学測定デバイス。
【請求項２０】
前記レバー素子は、前記第１のレバーと同じ偏心駆動装置によって調節される、請求項１６および１９に記載の光学測定デバイス。
【請求項２１】
前記偏心駆動装置はモータによって駆動される回転ディスクを含み、第２のピンが、該回転ディスクの表面に垂直に配置され、該ディスクが第１の回転方向に回転するときに、該第２のピンは前記第１のレバーを第２のレバー位置に移動させ、該ディスクが第２の回転方向に回転するときに、該ピンは、前記レバー素子が前記実質的に平行なピンを第１の位置に移動させるように該レバー素子を移動させる、請求項２０に記載の光学測定デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テストストリップのテスト領域のカラーリング（ｃｏｌｏｒｌｉｎｇ）を検出するための光学測定デバイスに関する。そのテストストリップは液体で濡らされ、その液体の中の物質を検出する。テスト領域の反射率は検出される物質の濃度によって変化する。このデバイスは、
テストストリップが置かれる測定平面と、
測定平面を照射する照射デバイスと、
平面画像センサと、
測定平面を画像センサに造影するための光学的システムと、
その画像センサによって検出された信号の評価のための電子評価ユニットと
を含む。
【背景技術】
【０００２】
この種の光学測定デバイスは、例えばテストストリップ分析デバイスの一部として公知であり、医師の診療、病院または医学研究所などでの尿検査片または血液検査片を検査するために使用される。分析されるテストストリップはしばしば複数のテスト領域を含み、テスト領域のそれぞれは、別の物質を検出するための役割をする。そのような測定デバイスでは、テストストリップは全体として照射され画像センサの上にイメージされる。得られた画像から、電子評価ユニットがテストストリップの全域を通してすべてのテスト領域のカラーリングを確定し得る。したがって、個々のテスト領域をスキャンする必要がなく、テストストリップの測定はより短い時間で行われ得、測定デバイスの構造はより簡単である。
【０００３】
テスト領域のカラーリングを検出するためには、３つの異なる波長の光の反射率が確定されなければならない。従来の測定デバイスでは、テストストリップが白色光で照射されてセンサ素子を含む画像センサに造影される。このセンサ素子のそれぞれは３つの波長（色）の１つに感応する。光に感応する素子は平面マトリクスに配置され、その列それぞれが同じ色の光に感応するセンサ素子を含む。したがって、画像センサに含まれるそのような色の列は３種類であり、隣接する色列の順番は、第１型の色列の次に第２型の色列、第２型の色列の次に第３型の色列、第３型の色列の次に第１型の色列という順である。
【０００４】
したがって、３つの画像が、順次、１つの型の色列全体の１列毎に、画像センサによって効果的に検出され、３つの画像はカラーリングした同一の画像の３つのスペクトル成分の強度を表す。各画像点ごとのスペクトル成分の強さから、基本的にはカラーリングした画像が計算される。
【０００５】
しかし、色列が互いに相殺されるためにこれらの３つの画像が同じ画像点のスペクトル成分を真に表さないという事実によって問題が提起される。今、これらの３つの画像の色の評価を行うと色列の限定される幅のためにシステム的なエラーが生じる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明がこのシステム的なエラーを回避する上記の種類の光学測定デバイスを提供することでこの問題を解決する。この問題は、照射デバイスが、測定平面を異なる色によって二者択一的に照射するように働く、異なる色の光源またはその他の手段の光源を含み、かつ電子評価手段が、異なる照射の下で得られる画像からテスト領域のカラーリングを検出する、上記の種類の光学測定デバイスによって解決される。
【０００７】
したがって、本発明の測定デバイスが要求するのは、色列を有する画像センサではなく、光感応素子が、光の波長から他の影響を受けずに受け取られる光の強さを検出する画像センサである。異なる色の照射の下で得られる画像では、同じ画像点（つまり、異なる色の照射の下で同じセンサ素子において受け取られる信号）がテストストリップの上の同じ点で反射した光によって生成される。異なる色の照射の下でのこれらの点の相対的な反射率から、各色がシステム的なエラーが起こることなく計算される。
【０００８】
好ましくは、画像センサが、平面マトリクスに配置される、光に感応するＣＭＯＳ成分を含む。好ましくは、照射デバイスはカラーリングされたＬＥＤを光源として使用する。好適な実施例では、光源が青、緑およびオレンジのＬＥＤであり、特に４５０ｎｍ，５３０ｎｍおよび６２０ｎｍの波長を有するＬＥＤである。
【０００９】
測定平面上でテストストリップを均一に照射するために、トランスミッタ基板上に１列に光源を配置するのが有利である。トランスミッタ基板上の光源の配置密度が列内で中心から外方向にむかって増加するときには特に有利である。トランスミッタ基板上に光源をこのように不均等に配置することで、テストストリップが測定平面上でほぼ均等に照射される。
【００１０】
さらに好ましい実施形態では、光源の列の両側に、列の縦方向に平行に、スクリーンが使用され、そのスクリーンが、テストストリップが置かれる測定平面の細長い形状の部分の上の光源から放射される光に焦点を当てる。好ましくは、このスクリーンは、実質的に光源の列の長さまで延び、トランスミッタ基板の全長に渡って延びる複数の区分面を含み、その区分面のトランスミッタ基板に対する傾斜角がトランスミッタ基板からの距離が増大するのに対応して増大する。これらのスクリーンによって、測定平面上のテストストリップが高い強度でそれでもなおほぼ均一に照射され得る。
【００１１】
スクリーンは、好ましくは、圧延されるか、または射出成形によって製造された部品からなり、その部品は反射層を有するかまたは反射フィルムで層板にされる。したがって、スクリーンは安定し、かつ安価に製造され得る。
【００１２】
上記のように、３つの異なる波長の光について、テスト領域の色がそのテスト領域の相対的な反射率によって検出される。例えば、テスト領域が異なる色の光で３回連続して、しかし光の強度を違えて照射されると、相対的な反射率は、テスト領域の画像の画像センサによって検出される強度の関係に対応する。しかし、必ずしもテストストリップを同じ強度の光で恒久的に照射する必要はない。重要なのは、照射強度が既知であり、したがって、画像センサにおいて測定された強度から相対的な反射率が計算され得ることである。さらに、動作時に照射強度の変化が起こり得る。例えばカラーリングされたＬＥＤが照射手段として使用されるとき、これらのＬＥＤが疲弊してその性能が落ちることがある。
【００１３】
動作中の照射強度の変化を検知するために、第１の基準表面の提供が有利であり、その基準表面が、テストストリップと共に照射デバイスによって照射されかつ光学的システムによって画像センサにイメージされるように配置される。この基準面の画像によって、電子評価ユニットが、色の中の１色の全体としての照射濃度の変化または測定平面の一部分内のみでの照射濃度の変化など、任意の照射変化を確定し得る。そのような変化が確定されたときは、測定デバイスを新たに較正する必要がある。
【００１４】
測定デバイスの較正のために、３色すべてについて、測定平面上の局所の強度分布が知られなければならない。したがって、好ましくは、光学測定デバイスが第１の位置と第２の位置との間で調整可能な第２の基準面を有する。第２の基準面は、第１の位置では測定中のテストストリップの位置を取り、第２の位置では光学的システムによって画像センサにイメージされ得ない。したがって、光学測定デバイスは、第１の位置に対する第２の面の調整と、異なる色によるその後の照射と、較正の基準として評価装置によって提供される画像の使用とによって自らが較正を行う。そのような較正手順は、例えば測定デバイスのスイッチを入れたとき、または所定の量の測定が行われた後などに測定デバイスによって規定どおりに実行され得る。
【００１５】
有利な実施形態では、第２の基準面が細長い形状の平面によって形成され、その細長い形状の平面の第１の端に第１のアームが設置される。第１のアームは第２の基準面に対して少なくともほぼ垂直であって、その基準面に対して平行な軸の回りを回転し得る。そのアームを調整することによって、第２の基準面が第１および第２の位置の間で調整し得る。好ましくは、第２のアームがその細長い形状の平面の第２の端にさらに取り付けられる。このアームは第１のアームと実質的に平行であり、第１のアームと同じ軸の回りを回転し得る。第１のアームは第２のアームによってディスチャージ（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）される。
【００１６】
好ましくは、第２の基準面を第１および第２の位置の間で調整するために、バーがその第１の端で第１のアームによって軸的に支えられる。好ましい実施形態では、このバーが第１のレバー軸の回りを回転し得る第１のレバーにその第２の端で取り付けられ、偏向素子によって第１のレバー位置へ偏向される。その位置で、その基準面が第２の位置をとり、そのレバーが偏向素子の偏向の力に逆らって第２のレバー位置に調整され得る。第２のレバー位置では、基準面がその第１の位置をとる。好ましくは、第１のレバーが偏心駆動によって動かされる。
【００１７】
本発明によるデバイスはテストストリップの分析デバイスの一部として使用され得る。テストストリップ分析器では、通常、テストストリップはベルトなどで測定手段に向けて送られる。しかし、測定される際、テストストリップは静止状態でなければならない。静止状態が最も簡単に得られるのは、テストストリップ分析デバイスの運搬手段の運搬台（コンベヤー）表面が測定平面の上にあり、テストストリップがコンベヤー表面の測定位置にほんのしばらく留められている際である。したがって、有利な実施形態では、光学測定デバイスは、測定位置でテストストリップを保持しアライメントする手段を含む。
【００１８】
好ましくは、これらの手段は２つの少なくとも最も平行なピンによって規定される。これらのピンは、第１の位置と第２の位置との間で長軸にそって動き得、第１の位置でピンは測定平面に突起し、第２の位置で、完全に、ピンは測定平面の外にある。第１の位置では、それらのピンが測定平面に突起し、測定平面上で運ばれるテストストリップがピンのところで捉えられ、測定位置でそれらのピンに対して整列する。好ましくは、それらのピンがその第２の位置へ偏けられ、偏向の力に逆らって、第１の位置にレバー素子によって調整され得る。好ましくは、レバー素子は第１のレバーと同様の偏心駆動によって調節される。
【００１９】
特に好ましい実施形態では、偏心駆動はモータで駆動される回転ディスクによって形成される。そのディスクの表面にピンが垂直に配置され、その第１の回転方向へディスクが回転するとき、連動するようにそのピンが第１のレバーを第２のレバー位置に動かし、ディスクが第２の回転方向に回転するとき、連動するようにピンがレバー素子を動かし、レバー素子がそれらのピンを第１の位置に移動させる。
【００２０】
本発明による光学測定デバイスは、異なる色で二者択一的に測定平面を照射し得る照射手段を利用したが、光源、スクリーン、第１および第２の基準面、第２の基準面の調整メカニズムおよび測定位置にテストストリップを保持しアライメントする手段に関する全ての特徴は、従来の測定方法と共に有利に使用され得、そこでは照射のための白色光およびフィルタが、つまり色列を有する画像センサが使用される。
【００２１】
本発明による解決のさらなる利点および特徴は、以下に添付の図面を参照にして本発明の実施形態を説明することで明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、測定位置において、テストストリップ１２が測定平面１４（図２参照）で伸びる、本発明による光測定デバイス１０の斜視図である。
【００２３】
図２は、図１の測定デバイスの線Ａ−Ａ’での断面図である。照射手段１６が示されており、これにより、テストストリップ１２が測定位置にある測定平面のストリップ型部分が異なる色で照射され得る。図５は、照射手段１６の斜視図を示す。照射手段１６は、４５０ｎｍ、５３０ｎｍ、および６２０ｎｍの波長を有する、青１８、緑２０、およびオレンジ２２のＬＥＤを、連続的な順序でトランスミッタ基板２４上に含む。ＬＥＤのこの連続的な配置は、測定平面１４上のストリップ型部分を照射することに特に適する。この連続において、青１８、緑２０、およびオレンジ２２のＬＥＤは、それぞれ、１つのグループ内で互いに対して接近して隣り合い、従って、測定平面は、同じ強度分布で、三色の全てによって均一に照射される。ＬＥＤのグループは直列に配置され、トランスミッタ基板上の光源の配置密度が、直列内で、中央から外側方向に向かって増大する。この直列内のＬＥＤの不均一な配置によって、テストストリップのフィールド内の測定平面上のほぼ均一な照射強度が得られる。
【００２４】
直列ＬＥＤの長手方向と平行に、ＬＥＤによって放射される光の焦点を、テストストリップが測定位置において伸びるストリップ型部分に合わせるスクリーン２６が配置される。スクリーン２６は、直列ＬＥＤの全長にわたって伸びる。表面セグメントの傾斜角度は、トランスミッション基板２４に対して、そこからの距離の増大に応じて増大する。スクリーン２６は、射出成形によって製造され、表面２８、３０、３２、および３４に反射層が設けられた部品から製造される。
【００２５】
照射ユニット１６によって放射される光は、テストストリップ１２において反射し、テストストリップは、光学システムを介して平面イメージセンサ３６にイメージングされる。平面イメージセンサ３６は、光に対して不浸透性のハウジング３８に配置される。光学システムは、ミラー４０、レンズ４２、およびスクリーン４４を含む。図２において、イメージセンサ３６上にイメージングされるのは、テストストリップ１２ではなく、第２の基準表面５８である。以下でより詳細に説明されるように、第２の基準表面５８は、測定の間、テストストリップの位置を取り、テストストリップのイメージ４６の位置は、基準表面のイメージの位置と同じである。図２において、イメージセンサ３６におけるイメージ４６の生成は、２つの例示的な光線４８および５０によって示される。光路はミラー４０によって曲げられ、測定デバイス全体がコンパクトに保たれる。
【００２６】
イメージセンサ３６は、照射される光の強度に依存して信号を生成する、複数の感光性ＣＭＯＳ部品を含む。感光性素子は平面マトリクスに配置され、感光性素子のそれぞれはイメージ４６のイメージポイント（ピクセル）を生成する役割を果たす。
【００２７】
以下の説明において、本発明による測定デバイスによって、テストストリップ１２のテストフィールドのカラーリングをどのように検出するかが説明される。この目的のため、複数の感光性センサ素子のうちの１つが選択される。光は、光学システムによってセンサ素子上にイメージングされ、テストフィールドのうちの１つにおける、ある特定のポイント、すなわち、非常に小さい部分から光は拡散的に反射される。従って、センサ素子は、そのポイントから反射される光の強度を検出する。ここで、この点が、同じ強度の青、緑、オレンジの光で連続的に３回照射される場合、センサ素子において測定される強度の関係は、これら３色の光の相対的な反射率を表す。しかし、テストフィールドの色は明確に規定されている。イメージセンサ３６において生成される信号は、評価ユニット５２に送信され、評価ユニット５２は、イメージポイントのそれぞれにおける３回の照射において生成されたこれら３つの信号から、元のイメージ、すなわち、テストフィールド上のポイントまたは小さい部分の色を検出する。イメージセンサ３６に含まれる複数の感光性センサ素子のため、色の決定は、テスト面における対応するピクセル数について、連続的に行われ得る。
【００２８】
相対的な反射率を決定するため、同じ強度を有する光で各色の各ピクセルを照射する必要はないことが、確実である。重要なことは、評価ユニット５２が、測定平面における１つのピクセルにおける異なる色の強度の関係についての情報を、相対的な反射率を計算するときに考慮に入れることができるように取得することである。この情報に依存することによって、測定デバイスは、照射条件に従って較正され得る。しかし、測定平面の照射は、時間が経つにつれて、多くの理由から、例えば、ＬＥＤの摩耗、欠陥があるＬＥＤ、または、照射手段の汚れという原因によってさえ変動し得る。結果として、測定デバイスは、改めて較正される必要がある。
【００２９】
測定平面の照射の強度の変化を動作中に直ちに決定するため、本発明による測定デバイス１０には、第１の基準表面５４が設けられる。第１の基準表面５４は、照射ユニット１６によってテストストリップと共に照射され、イメージセンサ６上にイメージングされるように構成される。この第１の基準表面５４は、図２に示されており、イメージセンサ３６上の第２の基準表面５４のイメージは、参照符号５６が付けられている。照射に変化がある場合、直ちに、イメージセンサ３６上でイメージ５６が変化し、これは、評価ユニット５２によって検出される。その後、評価ユニット５２は、測定デバイスの自己較正を引き起こす。
【００３０】
しかし、測定手段の較正において、第１の基準表面５４のイメージ５６は依存され得ない。これは、第１の基準表面５４における照射強度分布が、測定平面における照射強度分布と同じでないからである。従って、第２の基準表面５８が設けられる。第２の基準表面５８は、照射手段１６によって照射されず、光学システムによってイメージセンサ３６上にイメージングされない第２の位置から、測定のあいだ、テストストリップの位置を取る。この第２の基準表面５８のイメージは、測定手段を較正する役割を果たす。
【００３１】
図１および図４に示すように、本発明による測定デバイスは、テストストリップ分析ユニットにおいて用いられ得る。テストストリップ分析ユニットにおいて、テストストリップは、輸送ベルト６０にわたって配置される測定デバイスに向かって送られる。輸送ベルトが測定平面と合致する運搬面を形成する較正を提供することが特に有益である。従って、テストストリップ１２は、輸送ベルト６０上に位置した様態で測定され得る。しかし、これは、テストストリップを測定位置に保持し、アライメントすることを必要とする。
【００３２】
例示した測定デバイスについて、測定平面へと突き出た第１の位置（図１および図４参照）と、測定平面の完全に外部である第２の位置（図２および図３参照）との間で、長手軸に沿って可動である２つのピン６２が提供される。ピン６２は、バネによって第２の位置に偏向され、偏向力に逆らって、レバー素子６６によって第１の位置へと調節可能である。
【００３３】
以下の説明において、ピン６２および第２の基準表面５８の調節メカニズムが説明される。第２の基準表面５８は、ストリップ型プレート６８の表面によって規定される。ストリップ型プレート６８の第１の端部には、基準表面５８に対して垂直な第１のアーム７０が備えられ、このアームは、基準表面５８に対して平行な軸７２（図２参照）を中心に旋回可能である。第２のアームがストリップ型プレートの第２のアームに取りつけられ、このアームは、第１のアームに対して平行であり、同様に軸７２の周りを旋回可能である。このアームは、図２〜４から切り取られた測定デバイスの部分に伸びるので、図面には示されていない。ストリップ型プレート６８と第１および第２のアームとは、Ｕ字型部分を形成する。
【００３４】
第２の基準表面を第１の位置と第２の位置との間で調節するため、バー７４の第１の端部が、ジョイント７６を介して、第１のアーム７０の空いている端部に旋回可能に取りつけられている。このバーはまた、第２の端部が、ジョイント７６を介して第１のレバー７８に旋回可能に取りつけられている。この第１のレバー７８は、第１の位置と第２の位置との間で軸８０の周りを旋回可能である。この軸８０は、ボルトによって実現される。しかし、ボルトは、図３および４には示されていない。図４において、第１のレバー７８は、第１のレバー位置にある。レバーは、バネ８２によってこの位置に偏向される。レバー７８が第１のレバー位置を取ると、第２の基準表面６８は、バー７４および第１のアーム７０を介して、第２の位置に調節される。
【００３５】
第１のレバー７８は、バネ８２の偏向力に逆らって、偏心駆動装置によって、第１の位置から第２の位置へと調節可能である。偏心駆動装置は、図示されていないモータによって駆動され、その上にピン６８が垂直に取りつけられる回転ディスク８４によって形成される。ディスクが第１の回転方向（図１〜４を参照、時計回り）に回転するとき、ピン８６は第１のレバー７８に係合し、バネ８２の偏向力に逆らって、図２および３に示すように、第１のレバーを第２のレバー位置に移動させる。従って、第２の基準表面６８は、バー７４および第１のアーム７０によって、第２の位置に移動される。
【００３６】
レバー素子６６は、軸８８の周りを旋回可能である。この軸８８は、図３および４に示されていないボルトによって実現される。バネ８２は、このボルトに固定される。図２および３に示すように、ピン８６が第２のレバー７８をバネ８２の偏向力に逆らって第２のレバー位置に保持するディスク８４の位置において、レバー素子６６の端部９０は空いており、ピン６２のバネ６４はゆるみ、測定平面の完全に外部に位置する第２の位置を取る。しかし、ディスク８４がこの位置から第２の回転方向（図１〜４基準、時計回り方向）に回転するときに、バネ８２によって第１のレバー７８が第１の位置に移動されており、基準表面６８は第２の位置に移動する。一方、ピン６２がバネ６４の偏向力に逆らって第２の位置に移動するように、ピン８６は、ある程度の角度回転した後、レバー素子６６の端部９０を係合し、レバー素子を軸８８の周りで旋回させる。これは、テストストリップの測定の間取られる位置、すなわち、第２の基準表面６８が光路から外れ、ピン６２が測定平面に突き出し、従って、テストストリップ１２がアライメントされ、保持され得る。
【００３７】
従って、１つの偏心駆動装置を用いることによって、説明した調節メカニズムは、第２の基準表面６８が第１の位置を取り、ピン６２が第２の位置を取る較正位置と、第２の基準表面６８が第２の位置を取り、ピン６２が第１の位置を取る測定位置との間の調節を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明による光学的測定手段の概略図である。
【図２】図２は、本光学測定デバイスを図１のＡ−Ａ’から見た断面図である。
【図３】図３は、第２基準面がその第１位置にある、図２の断面図である。
【図４】図４は、第２基準面がその第２位置にありかつテストストリップがその測定位置にある、図３に対応する図である。
【図５】図５は、照射装置の概略図である。
【図１】
2005509880.tif 000003
【図２】
2005509880.tif 000004
【図３】
2005509880.tif 000005
【図４】
2005509880.tif 000006
【図５】
2005509880.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月21日(2004.5.21)
【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】
液体中の物質を検出するために、該液体で湿らされるテストストリップのテストフィールドの着色状態を検出する光学測定デバイスであって、該テストフィールドの反射率が、検出される該物質の濃度に依存して変化する、該光学測定デバイスは、該テストストリップが配置される測定平面と、該測定平面および該テストストリップを照射する照射デバイスと、平面イメージセンサと、該テストストリップのイメージを該平面イメージセンサに提供する光学システムと、該平面イメージセンサによって生成される少なくとも１つの信号を評価する電子評価ユニットであって、該照射デバイスは、少なくとも２つの異なる色の光源を含み、該テストストリップを該異なる色で選択して照射し、該電子評価ユニットは、異なる色の照射の下での該テストフィールドの着色状態を検出する、電子評価ユニットと
を備える、光学測定デバイス。
【請求項２】
前記イメージセンサが平面マトリクスに配置された感光性ＣＭＯＳ素子を含む、請求項１に記載の光学測定デバイス。
【請求項３】
前記照射デバイスの前記光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、請求項１または２に記載の光学測定デバイス。
【請求項４】
前記ＬＥＤは、それぞれ、約４５０ｎｍ、５３０ｎｍ、および６２０ｎｍの波長を有する、青、緑、オレンジＬＥＤを含む、請求項３に記載の光学測定デバイス。
【請求項５】
前記光源は、トランスミッタ基板上に直列に配置されている、請求項１に記載の光学測定デバイス。
【請求項６】
前記トランスミッタ基板上の前記光源の配置の密度は、該トランスミッタ基板の中心付近から該トランスミッタ基板の端に向かって外側方向に増大する、請求項５に記載の光学測定デバイス。
【請求項７】
前記直列の光源のそれぞれの側にスクリーンをさらに備え、該スクリーンはテストストリップの長手方向に対して平行に配置され、前記光源から反射された光の焦点を該テストストリップに合わせる、請求項５または６に記載の光学測定デバイス。
【請求項８】
前記スクリーンは、前記直列の光源の長さを超えて実質的に伸び、全長を超えて伸びる複数の表面セグメントを含み、該表面セグメントの前記トランスミッタ基板に対する傾斜角度は、該トランスミッタ基板からの距離の増大に応じて増大する、請求項７に記載の光学測定デバイス。
【請求項９】
前記スクリーンは、圧延または射出成形によって製造された部分を含み、該部分は、反射層を有するか、または反射膜が積層される、請求項７または８に記載の光学測定デバイス。
【請求項１０】
前記照射デバイスによって前記テストストリップと同時に照射され、前記光学システムによって前記イメージセンサにイメージングされるように配置された第１の基準表面をさらに備える、請求項１に記載の光学測定デバイス。
【請求項１１】
前記測定デバイスは、測定のテストストリップの位置を取る第１の位置と、前記光学システムによって前記イメージセンサ上にイメージングされ得ない第２の位置との間で移動可能な第２の基準表面を備える、請求項１に記載の光学測定デバイス。
【請求項１２】
前記第２の基準表面は、第１の端部に該第２の基準表面に対して実質的に垂直な第１のアームを備えるストリップ型プレートの表面を含み、該第１のアームは、該第２の基準表面に対して平行な軸の周りを旋回可能である、請求項１１に記載の光学測定デバイス。
【請求項１３】
前記ストリップ型プレートの端部に配置される第２のアームをさらに含み、該第２のアームは、前記第１のアームに対して実質的に平行であり、該第１のアームと同じ軸の周りを旋回可能である、請求項１２に記載の光学測定デバイス。
【請求項１４】
前記第１のアームによって、バーの第１の端部において旋回可能に支持され、前記基準表面を第１の位置から第２の位置へと移動させるバーをさらに含む、請求項１２または１３に記載の光学測定デバイス。
【請求項１５】
前記バーは、第２の端部において第１のレバーに旋回可能に固定され、該第１のレバーは、第１のレバー軸の周りを旋回可能であり、前記基準表面が第２の位置を取るように偏向素子によって第１のレバー位置に偏向され、該第１のレバーは、該基準表面が第２の位置を取るように、該偏向素子の偏向力に逆らって第２のレバー位置に調節可能である、請求項１４に記載の光学測定デバイス。
【請求項１６】
前記第１のレバーは、偏心駆動装置によって動かされる、請求項１５に記載の光学測定デバイス。
【請求項１７】
テストストリップを測定位置に保持し、アライメントする手段をさらに備える、請求項１に記載の光学測定デバイス。
【請求項１８】
前記保持し、アライメントする手段は、前記測定平面に突き出る第１の位置と、該測定平面の完全に外部になる第２の位置との間で、長手軸に沿って移動可能な２つの平行なピンを含む、請求項１７に記載の光学測定デバイス。
【請求項１９】
前記ピンは、第２の位置に偏向され、レバー素子によって、前記偏向力に逆らって第１の位置に調節可能である、請求項１８に記載の光学測定デバイス。
【請求項２０】
前記レバー素子は、前記第１のレバーと同じ偏心駆動装置によって調節される、請求項１９に記載の光学測定デバイス。
【請求項２１】
前記偏心駆動装置はモータによって駆動される回転ディスクを含み、第２のピンが、該回転ディスクの表面に垂直に配置され、該ディスクが第１の回転方向に回転するときに、該第２のピンは前記第１のレバーを第２のレバー位置に移動させ、該ディスクが第２の回転方向に回転するときに、該ピンは、前記レバー素子が前記実質的に平行なピンを第１の位置に移動させるように該レバー素子を移動させる、請求項２０に記載の光学測定デバイス。
【国際調査報告】
2005509880.tif 000008