(57)【要約】【課題】光源としてＬＥＤを使用していても所望波長の光を得ることが可能な光源装置を備えた自動分析装置を提供すること。【解決手段】容器に保持された液体の光学的特性を測定する自動分析装置は、ピーク波長の異なる光を個々に出射し、出射する光の波長領域に他の光源が出射する光のピーク波長が存在する複数の光源１２ａ，１２ｂと、複数の光源が個々に出射する複数の光を混合するレンズ１２ｃとを有し、各ピーク波長とは異なる所望の混合ピーク波長を有する光を出射する光源装置１２を備えている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に保持された液体の光学的特性を測定する自動分析装置であって、
ピーク波長の異なる光を個々に出射し、出射する光の波長領域に他の光源が出射する光のピーク波長が存在する複数の光源と、前記複数の光源が個々に出射する複数の光を混合する混合手段とを有し、前記各ピーク波長とは異なる所望の混合ピーク波長を有する光を出射する光源装置を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記混合手段は、レンズ又はハーフミラーであることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記ハーフミラーは、光軸を一致させて前記複数の光源が出射する光を混合することを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記光源装置は、前記複数の光源の少なくとも一つが出射する光の放射強度を調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記光源装置は、前記混合ピーク波長と放射強度をモニタするモニタ手段を有し、
前記調整手段は、前記モニタ手段がモニタした前記混合ピーク波長と放射強度とをもとに前記複数の光源の少なくとも一つが出射する光の放射強度を調整することを特徴とする請求項４に記載の自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動分析装置は、波長の異なる複数の光によって検体と試薬が反応した反応液の吸光度を測定することによって検体の成分濃度等を分析している。このような吸光度を測定する手段として自動分析装置は、ＬＥＤを光源として使用したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１２２２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＬＥＤが出射する光は、特定波長にピーク波長が存在する発光スペクトルを有しており、ピーク波長は離散的である。このため、ＬＥＤは、使用可能なピーク波長の光が限られており、所望波長にピーク波長を有する光を得ることが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ピーク波長の異なる複数の光を出射する光源を使用していても所望ピーク波長の光を出射することが可能な光源装置を備えた自動分析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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、容器に保持された液体の光学的特性を測定する自動分析装置であって、ピーク波長の異なる光を個々に出射し、出射する光の波長領域に他の光源が出射する光のピーク波長が存在する複数の光源と、前記複数の光源が個々に出射する複数の光を混合する混合手段とを有し、前記各ピーク波長とは異なる所望の混合ピーク波長を有する光を出射する光源装置を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記混合手段は、レンズ又はハーフミラーであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記ハーフミラーは、光軸を一致させて前記複数の光源が出射する光を混合することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記光源装置は、前記複数の光源の少なくとも一つが出射する光の放射強度を調整する調整手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記光源装置は、前記混合ピーク波長と放射強度をモニタするモニタ手段を有し、前記調整手段は、前記モニタ手段がモニタした前記混合ピーク波長と放射強度とをもとに前記複数の光源の少なくとも一つが出射する光の放射強度を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動分析装置は、ピーク波長の異なる光を個々に出射し、出射する光の波長領域に他の光源が出射する光のピーク波長が存在する複数の光源と、複数の光源が個々に出射する複数の光を混合する混合手段とを有し、各ピーク波長とは異なる所望の混合ピーク波長を有する光を出射する光源装置を備えているので、ピーク波長の異なる複数の光を出射する光源を使用していても異なるピーク波長の間に所望の混合ピーク波長を有する光を出射すことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施の形態１の自動分析装置の概略構成図である。図２は、実施の形態１の自動分析装置が備える光源装置の構成と、第１のピーク波長を有する光と第２のピーク波長を有する光の混合を説明する模式図である。
【００１３】
自動分析装置１は、図１に示すように、試薬テーブル２，３、キュベットホイール４、検体容器移送機構８、光源装置１２、洗浄機構１４、攪拌装置１５及び制御部１７を備えている。
【００１４】
試薬テーブル２，３は、図１に示すように、それぞれ第一試薬の試薬容器２ａと第二試薬の試薬容器３ａが周方向に複数配置され、駆動手段に回転されて試薬容器２ａ，３ａを周方向に搬送する。複数の試薬容器２ａ，３ａは、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、外面には収容した試薬の種類，ロット及び有効期限等の情報を表示する識別コードラベル（図示せず）が貼付されている。ここで、試薬テーブル２，３の外周には、試薬容器２ａ，３ａに貼付した識別コードラベルに記録された試薬情報を読み取り、制御部１７へ出力する読取装置が設置されている。
【００１５】
キュベットホイール４は、図１に示すように、複数の反応容器５が周方向に沿って配列され、矢印で示す方向に間欠回転されて反応容器５を周方向に移動させる。キュベットホイール４は、４回間欠回転することによって１回転±１容器分回転する。キュベットホイール４は、反応容器５を保持する保持部と、光源装置１２が出射した光を受光素子１３へ導く円形の開口からなる光路とを有している。
【００１６】
反応容器５は、光源装置１２から出射された分析光（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する光学的に透明な素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等によって四角筒状に成形されたキュベットと呼ばれる容器である。反応容器５は、近傍に設けた試薬分注機構６，７によって試薬テーブル２，３の試薬容器２ａ，３ａから試薬が分注される。ここで、試薬分注機構６，７は、それぞれ水平面内を矢印方向に回動するアーム６ａ，７ａに試薬を分注するプローブ６ｂ，７ｂが設けられ、洗浄水によってプローブ６ｂ，７ｂを洗浄する洗浄手段を有している。
【００１７】
検体容器移送機構８は、図１に示すように、配列された複数のラック１０を矢印方向に沿って１つずつ歩進させながら移送する。ラック１０は、検体を収容した複数の検体容器１０ａを保持している。ここで、検体容器１０ａは、検体容器移送機構８によって移送されるラック１０の歩進が停止するごとに、水平方向に回動するアーム１１ａとプローブ１１ｂとを有する検体分注機構１１によって検体が各反応容器５へ分注される。このため、検体分注機構１１は、洗浄水によってプローブ１１ｂを洗浄する洗浄手段を有している。
【００１８】
光源装置１２は、試薬と検体とが反応した反応容器５内の液体試料に分析光（３４０〜８００ｎｍ）を照射する装置であり、図２に示すように、ＬＥＤ１２ａ，１２ｂとレンズ１２ｃを有している。ＬＥＤ１２ａは、図３に示すように、波長λ1にピーク波長が存在する発光スペクトルを有しており、ＬＥＤ１２ｂは、ＬＥＤ１２ａが出射する光の波長領域内の波長λ2（＞λ1）にピーク波長が存在する発光スペクトルを有している。レンズ１２ｃは、ＬＥＤ１２ａが出射する光とＬＥＤ１２ｂが出射する光とを混合し、図３に示すように、波長λ1及び波長λ2とは異なる混合ピーク波長λp（λ1＜λp＜λ2）を有する光を出射する。レンズ１２ｃから出射される混合ピーク波長λpの光は、キュベットホイール４の反応容器５に保持された検体や試薬等の液体試料を透過して受光素子１３に受光される。
【００１９】
受光素子１３は、キュベットホイール４に配列した反応容器５を挟んで光源装置１２と対向配置され、反応容器５内の液体試料を透過した混合ピーク波長λpの光を受光する。受光素子１３は、受光量に対応した光信号を制御部１７へ出力する。ここで、受光素子１３としては、例えば、フォトダイオードが使用される。
【００２０】
洗浄機構１４は、ノズル１４ａによって反応容器５内の液体試料を吸引して排出した後、ノズル１４ａによって洗剤や洗浄水等の洗浄液等を繰り返し注入し、吸引することにより、光源装置１２と受光素子１３とによる測光が終了した反応容器５を洗浄する。
【００２１】
攪拌装置１５は、キュベットホイール４の直径方向に向かい合う外周部に２つ配置され、分注された検体と試薬とを攪拌棒１５ａによって攪拌し、反応させる。
【００２２】
制御部１７は、演算機能，記憶機能，制御機能及び計時機能等を備えたマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）等が使用され、試薬テーブル２，３、キュベットホイール４、試薬分注機構６，７、検体容器移送機構８、検体分注機構１１、光源装置１２、洗浄機構１４、攪拌装置１５、入力部１８及び表示部１９等と接続されている。制御部１７は、上記各部の作動を制御すると共に、ＬＥＤ１２ａ，１２ｂの発光量と受光素子１３から入力される受光量の光信号から波長λpの光の吸光度を求め、検体の成分濃度等を分析する。また、制御部１７は、試薬容器２ａ，３ａに貼付した識別コードラベルの記録から読み取った情報に基づき、試薬のロットが異なる場合や有効期限外等の場合に分析作業を停止するように自動分析装置１を制御し、或いはオペレータに警報を発する。
【００２３】
入力部１８は、検査項目や検体の測定項目等を制御部１７へ入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。表示部１９は、分析内容，分析結果或いは警報等を表示するもので、ディスプレイパネル等が使用される。
【００２４】
以上のように構成される自動分析装置１は、間欠回転するキュベットホイール４によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器５に試薬分注機構６が試薬容器２ａから第一試薬を順次分注する。第一試薬が分注された反応容器５は、検体分注機構１１によってラック１０に保持された複数の検体容器１０ａから検体が順次分注される。検体が分注された反応容器５は、キュベットホイール４の間欠回転が停止する都度、第一攪拌装置１５によって攪拌されて第一試薬と検体が反応する。第一試薬と検体が攪拌された反応容器５は、試薬分注機構７によって試薬容器３ａから第二試薬が順次分注された後、キュベットホイール４の間欠回転停止時に攪拌装置１５によって攪拌され、更に反応が促進される。
【００２５】
このとき、光源装置１２は、レンズ１２ｃによってＬＥＤ１２ａが出射する光とＬＥＤ１２ｂが出射する光とを混合し、ピーク波長λ1，λ2とは異なる混合ピーク波長λpを有する光を出射する。このため、光源装置１２は、光源としてピーク波長λ1のＬＥＤ１２ａとピーク波長λ2のＬＥＤ１２ｂを使用していても、ピーク波長λ1，λ2とは異なる所望の混合ピーク波長λpを有する光を出射することができる。従って、自動分析装置１は、光源装置１２を備えることで、所望の混合ピーク波長λpを有する光によって検体や試薬等の液体試料の光学的特性を測定することができる。
【００２６】
ここで、光学フィルタ、例えば、干渉フィルタを用いてピーク波長λ1又はピーク波長λ2とは異なる所望の混合ピーク波長λpを有する光を出射することも可能である。しかし、このようにして得られる光は、元のピーク波長λ1を有する光やピーク波長λ2を有する光に比べて放射強度が低下してしまう。これに対し、光源装置１２は、ＬＥＤ１２ａが出射するピーク波長λ1の光とＬＥＤ１２ｂが出射するピーク波長λ2の光とを混合するので、ＬＥＤ１２ａやＬＥＤ１２ｂが出射した光の波長λpの成分に比べて混合ピーク波長λpの放射強度が低下しないので、エネルギー効率が良いという利点を有している。
【００２７】
（実施の形態２）
次に、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態１の自動分析装置は、光源装置の２つのＬＥＤが出射する光を混合したのに対し、実施の形態２の自動分析装置は、光源装置の２つのＬＥＤが出射する光の放射強度を調整することにより所望の混合ピーク波長を有する光を出射する。図４は、実施の形態２の自動分析装置が備える光源装置の構成と、第１のピーク波長を有する光と第２のピーク波長を有する光との混合を説明する模式図である。ここで、実施の形態２以降で説明する自動分析装置は、実施の形態１の自動分析装置と構成が同一であるので、同一の構成部分に同一の符号を付して説明している。
【００２８】
実施の形態２の自動分析装置１が備える光源装置２２は、図４に示すように、ＬＥＤ２２ａ，２２ｃ、可変抵抗２２ｂ，２２ｄ、ハーフミラー２３及び強度制御部２４を有している。ＬＥＤ２２ａは、図５に示すように、波長λ1にピーク波長が存在する発光スペクトルを有しており、ＬＥＤ２２ｃは、ＬＥＤ２２ａが出射する光の波長領域内の波長λ2（＞λ1）にピーク波長が存在する発光スペクトルを有している。可変抵抗２２ｂ，２２ｄは、ＬＥＤ２２ａ，２２ｃのそれぞれが出射する光の放射強度を調整する調整手段である。
【００２９】
ハーフミラー２３は、図４に示すように、ＬＥＤ２２ａが出射した光とＬＥＤ２２ｃが出射した光とを混合し、波長λ1及び波長λ2とは異なる混合ピーク波長λp（λ1＜λp＜λ2）を有する光（図５参照）を反応容器５に保持された液体試料Ｌsへ出射する。液体試料Ｌsを透過した光は、受光素子１３に受光される。強度制御部２４は、可変抵抗２２ｂ，２２ｄの抵抗値を変えることによってＬＥＤ２２ａ，２２ｃが出射する光の放射強度を個々に制御するもので、マイコン等が使用される。
【００３０】
光源装置２２は、以上のように可変抵抗２２ｂ，２２ｄを介して強度制御部２４によってＬＥＤ２２ａ，２２ｃが出射する光の放射強度を制御する。このため、光源装置２２は、図５に示すように、ＬＥＤ２２ａが出射する光の放射強度をＬＥＤ２２ｃが出射する光の放射強度に対して相対的に増加させると、混合ピーク波長λpがＬＥＤ２２ａのピーク波長λ1に近づく。一方、光源装置２２は、図６に示すように、ＬＥＤ２２ｃが出射する光の放射強度をＬＥＤ２２ａが出射する光の放射強度に対して相対的に増加させると、混合されるピーク波長λpはＬＥＤ２２ｃのピーク波長λ2に近づく。また、光源装置２２は、光の放射強度を制御することなくＬＥＤ２２ａが出射する光とＬＥＤ２２ｃが出射する光をハーフミラー２３によって混合してもよいし、ＬＥＤ２２ａ，２２ｃの一方が出射する光の放射強度を制御してもよい。
【００３１】
従って、実施の形態２の自動分析装置は、光源装置２２が光源としてＬＥＤ２２ａ，２２ｃを使用していてもピーク波長λ1とピーク波長λ2との間に所望のピーク波長を有する光を得ることができる。しかも、光源装置２２は、ピーク波長λ1とピーク波長λ2との間であれば、所望のピーク波長を有する光を混合することができるので、混合される光の波長範囲が光源装置１２よりも広くなり、使い勝手が向上する。
【００３２】
この場合、光学フィルタ、例えば、干渉フィルタを用いて波長λ1の光又は波長λ2の光とは異なる混合ピーク波長λpを有する光を出射することも可能である。しかし、所望の混合ピーク波長λpと完全に一致せず、得られる光のピーク波長がばらついてしまう。これに対して、光源装置２２は、可変抵抗２２ｂ，２２ｄを介して強度制御部２４によってＬＥＤ２２ａ，２２ｃが出射する光の放射強度を制御することで、波長λ1と波長λ2との間であれば、正確に混合ピーク波長λpに混合することができる。
【００３３】
（実施の形態３）
次に、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態１の自動分析装置は、光源装置の２つのＬＥＤが出射する光を混合したのに対し、実施の形態３の自動分析装置は、Ｄ／Ａ変換回路の出力を電源電圧として光源装置の２つのＬＥＤが出射する光の放射強度を制御している。図７は、実施の形態３の自動分析装置が備える光源装置の構成と、第１のピーク波長を有する光と第２のピーク波長を有する光との混合を説明する模式図である。
【００３４】
実施の形態３の自動分析装置１が備える光源装置３２は、図７に示すように、ＬＥＤ３２ａ，３２ｃ、レンズ３２ｂ，３２ｄ、ハーフミラー３３、強度制御部３４、ハーフミラー３７及び測光素子３８を有している。ＬＥＤ３２ａは、波長λ1にピーク波長が存在する発光スペクトルを有しており、ＬＥＤ３２ｃは、ＬＥＤ３２ａが出射する光の波長領域内の波長λ2（＞λ1）にピーク波長が存在する発光スペクトルを有している。レンズ３２ｂ，３２ｄは、ＬＥＤ３２ａ，３２ｃのそれぞれが出射する光を集光する。
【００３５】
ハーフミラー３３は、図７に示すように、ＬＥＤ３２ａが出射した光とＬＥＤ３２ｃが出射した光とを混合し、波長λ1及び波長λ2とは異なる混合ピーク波長λp（λ1＜λp＜λ2）を有する光を出射する。強度制御部３４は、マイコン３５とＤ／Ａ変換回路３６を有している。マイコン３５は、測光素子３８から入力される計測信号をもとにＤ／Ａ変換回路３６を介してＬＥＤ３２ａ，３２ｃが出射する光の放射強度を個々に制御する。Ｄ／Ａ変換回路３６は、マイコン３５の制御の下にＬＥＤ３２ａ，３２ｃへ出力する電圧によってＬＥＤ３２ａ，３２ｃが出射する光の放射強度を制御する。
【００３６】
ハーフミラー３７及び測光素子３８は、ハーフミラー３３が混合したピーク波長λpの光をモニタするモニタ手段である。ハーフミラー３７は、混合ピーク波長λpの光の半分を反応容器５が保持した液体試料へ入射させ、残る半分を反射させて測光素子３８へ入射させる。測光素子３８は、入射した光のスペクトル成分から混合ピーク波長を計測すると共に、混合ピーク波長の光の放射強度を計測し、計測信号をマイコン３５に出力する。
【００３７】
上述のように実施の形態３の自動分析装置は、光源装置３２が光源としてＬＥＤ３２ａ，３２ｃを使用していても所望波長に混合ピーク波長の光を得ることができ、光源装置３２は、ピーク波長λ1とピーク波長λ2との間であれば、所望の混合ピーク波長を有する光を出射することができるので、出射する光の波長範囲が光源装置１２よりも広くなり、使い勝手が向上する。
【００３８】
なお、上述の各実施の形態は、２つの光源から出射されるピーク波長の異なる２つの光を混合することによって、各ピーク波長とは異なる混合ピーク波長を有する光を出射する光源装置について説明したが、異なるピーク波長の光を出射する光源は３以上であってもよい。また、混合手段は、レンズやハーフミラーの他、ビームスプリッターを利用してピーク波長の異なる２つの光を混合してもよい。
【００３９】
また、自動分析装置１は、２つの試薬テーブルを備え、２種類の試薬を用いる場合について説明したが、試薬テーブルは１つでもよく、１つの試薬テーブルに第一試薬の試薬容器と第二試薬の試薬容器を載せるか、又は１つの試薬テーブルに１種類の試薬容器を載せるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施の形態１の自動分析装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態１の自動分析装置が備える光源装置の構成と、第１のピーク波長を有する光と第２のピーク波長を有する光との混合を説明する模式図である。
【図３】第１のピーク波長を有する光、第２のピーク波長を有する光及び混合される光のスペクトル分布を示す図である。
【図４】実施の形態２の自動分析装置が備える光源装置の構成と、第１のピーク波長を有する光と第２のピーク波長を有する光との混合を説明する模式図である。
【図５】第１のピーク波長を有する光、第２のピーク波長を有する光及び混合される光のスペクトル分布を示す図である。
【図６】図５において、第１のピーク波長を有する光の放射強度に比べ第２のピーク波長を有する光の放射強度が大きい場合に混合される光のスペクトル分布を示す図である。
【図７】実施の形態３の自動分析装置が備える光源装置の構成と、第１のピーク波長を有する光と第２のピーク波長を有する光との混合を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１                自動分析装置
２，３            試薬テーブル
４                キュベットホイール
５                反応容器
６，７            試薬分注機構
８                検体容器移送機構
１０              ラック
１１              検体分注機構
１２              光源装置
１２ａ，１２ｂ    ＬＥＤ
１２ｃ            レンズ
１３              受光素子
１４              洗浄機構
１５              攪拌装置
１７              制御部
１８              入力部
１９              表示部
２２              光源装置
２２ａ，２２ｃ    ＬＥＤ
２２ｂ，２２ｄ    可変抵抗
２３              ハーフミラー
２４              強度制御部
３２              光源装置
３２ａ，３２ｃ    ＬＥＤ
３２ｂ，３２ｄ    レンズ
３３              ハーフミラー
３４              強度制御部
３５              マイコン
３６              Ｄ／Ａ変換回路
３７              ハーフミラー
３８              測光素子
【図１】
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【図２】
2008281394.tif 000004
【図３】
2008281394.tif 000005
【図４】
2008281394.tif 000006
【図５】
2008281394.tif 000007
【図６】
2008281394.tif 000008
【図７】
2008281394.tif 000009