(57)【要約】      （修正有）【課題】被測定用サンプルの吸光度をより高感度に検出できる吸光度測定装置を提供する。【解決手段】光の回折に基づくレンズ作用を生じさせるために吸光度が相対的に大きい帯域と吸光度が小さい帯域との間で吸光度が連続して変化する吸光度分布８を形成し、光源１からサンプルプレート３に向けて照射された光による回折光の結像位置に受光素子４を設けて、吸光度を測定する吸光度測定方法に用いられ、同心円状の頂部と底部とを有しかつ二次以上の回折光を消失させるために断面形状が中心から半径方向に遠ざかるに伴って山の高さが低くなると共に回折光を一点に収束させるために頂部のピッチ間隔が狭くなり被測定用サンプル５と標準用サンプル６とが仕切り用フィルム７を介して重ねられることによりリング状の吸光度分布８が形成され、光源１とサンプルプレート３との間に結像レンズ２が設けられ光源１と受光素子４とが光軸上に同軸に設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸光度が相対的に大きい帯域と小さい帯域との間で連続的に変化する吸光度分布を有する二次元的に広がったプレート様態の被測定用サンプルに対してコヒーレントな光源からの照射光を概略垂直方向から入射させ、前記プレート様態の被測定用サンプルへの前記照射光の入射に基づき生ずる回折光の結像位置に受光素子を設けて、前記被測定用サンプルの吸光度を測定することを特徴とする吸光度測定方法。
【請求項２】
サンプルプレートに被測定用サンプルを設置する際に該被測定用サンプルの吸光度が相対的に大きい帯域と小さい帯域との間で連続的に変化する吸光度分布を有するようにして、かつ、前記被測定用サンプルを標準サンプルに置換したときに前記サンプルプレートの面内で吸光度分布を持たないようにして、前記被測定用サンプルに前記標準サンプルを重ねて設置し、前記サンプルプレートに対してコヒーレントな光源からの照射光を概略垂直方向から入射させ、前記サンプルプレートへの前記照射光の入射に基づき生ずる回折光の結像位置に受光素子を設けて、前記被測定用サンプルの単位長さ当たりの吸光度を測定することを特徴とする吸光度測定方法。
【請求項３】
前記被測定用サンプルが前記照射光を実質的に透過する材料で固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸光度測定方法。
【請求項４】
前記標準サンプルが透過部材からなる請求項２に記載の吸光度測定方法。
【請求項５】
前記被測定用サンプル及び／又は前記標準サンプルの片側或いは両側に、前記吸光度分布を固定するために、前記照射光を実質的に透過させるフィルムを設けてなることを特徴とする請求項２に記載の吸光度測定方法。
【請求項６】
前記透過部材が、２次以上の回折光を消失させるために断面形状が中心から半径方向に遠ざかるに伴って山の高さが低くなるように、同心円状の頂部と底部とを有し、かつ、回折光を１点に収束させるために前記頂点部のピッチ間隔が狭くなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記厚さ方向と直交する方向から仕切ることにより前記リング状の吸光度分布を形成することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の吸光度測定方法。
【請求項７】
前記透過部材が、略平行な略等ピッチ間隔で頂部と底部とを有しかつ２次以上の回折光を消失させるために前記頂部の延びる方向と直交する面内で断面したときの断面形状が疑似サインカーブからなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記厚さ方向と直交する方向から仕切ることにより波状の吸光度分布を形成することを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の吸光度測定方法。
【請求項８】
前記サンプルプレートが液体を入れるサンプル容器であり、前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとが共に液体であり、前記サンプル容器の内部に前記被測定用サンプルの液体と前記標準サンプルの液体とのいずれか一方を先に入れ、後から他方を前記サンプル容器の内部に注入して後から注入された液体の拡散を利用して、前記吸光度分布を形成することを特徴とする請求項２に記載の吸光度測定方法。
【請求項９】
サンプルプレートに被測定用サンプルを設置する際に該被測定用サンプルの吸光度が相対的に大きい帯域と小さい帯域との間で連続的に変化する吸光度分布を有するようにして、かつ、前記被測定用サンプルを標準サンプルに置換したときに前記サンプルプレートの面内で吸光度分布を持たないようにして、前記被測定用サンプルに前記標準サンプルを重ねて設置する手段と、前記サンプルプレートに対して照射光を概略垂直方向から入射させるコヒーレントな光源と、前記サンプルプレートへの前記照射光の入射に基づき生ずる回折光の結像位置に設けられた受光素子とを備え、前記被測定用サンプルの単位長さ当たりの吸光度を測定することを特徴とする吸光度測定装置。
【請求項１０】
前記標準サンプルが透過部材からなる請求項９に記載の吸光度測定装置。
【請求項１１】
光の回折に基づくレンズ作用を生じさせるためにサンプルプレートに被測定用サンプルと標準用サンプルとを重ねて設けて吸光度が相対的に大きい帯域と吸光度が小さい帯域との間で吸光度が連続して変化する吸光度分布を形成し、コヒーレントな光源から前記サンプルプレートに向けて照射された照射光による回折光の結像位置に受光素子を設けて、前記被測定用サンプルの単位長さ当たりの吸光度を測定する吸光度測定方法に用いられ、同心円状の頂部と底部とを有しかつ二次以上の回折光を消失させるために断面形状が中心から半径方向に遠ざかるに伴って山の高さが低くなると共に回折光を１点に収束させるために前記頂部のピッチ間隔が狭くなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記サンプルプレートの厚さ方向と直交する方向から仕切る薄い透明の仕切り用フィルムが前記サンプルプレートに設けられ、前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとが前記仕切り用フィルムを介して重ねられることによりリング状の吸光度分布が形成され、前記光源と前記サンプルプレートとの間又は前記受光素子と前記サンプルプレートとの間に結像レンズが設けられ、前記光源と前記受光素子とが前記光軸上に同軸に設けられていることを特徴とする吸光度測定装置。
【請求項１２】
前記サンプルプレートが液体を入れるサンプル容器であり、前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとが両方とも液体であることを特徴とする請求項１１に記載の吸光度測定装置。
【請求項１３】
前記サンプルプレートを透過することにより生じる一次回折光の結像位置と前記結像レンズによる零次の回折光の結像位置とが光軸方向に異なることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の吸光度測定装置。
【請求項１４】
前記結像レンズによる零次の回折光の結像位置に前記零次の回折光を遮光する遮光板が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の吸光度測定装置。
【請求項１５】
光の回折に基づくレンズ作用を生じさせるためにサンプルプレートに被測定用サンプルと標準用サンプルとを重ねて設けて吸光度が相対的に大きい帯域と吸光度が小さい帯域との間で吸光度が連続して変化する吸光度分布を形成し、コヒーレントな光源から前記サンプルプレートに向けて照射された照射光による回折光の結像位置に受光素子を設けて、前記被測定用サンプルの単位長さ当たりの吸光度を測定する吸光度測定方法に用いられ、互いに略平行な略等ピッチ間隔の頂部と底部とを有しかつ二次以上の回折光を消失させるために前記頂部の延びる方向と直交する面内で断面したときの断面形状が疑似サインカーブからなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記サンプルプレートの厚さ方向と直交する方向から仕切る薄い透明の仕切り用フィルムが前記サンプルプレートに設けられ、前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとが前記仕切り用フィルムを介して重ねられることにより波状の吸光度分布が形成され、前記光源と前記サンプルプレートとの間に結像レンズが設けられ、前記光源が前記結像レンズの光軸に対してオフセットして設けられ、前記受光素子は前記結像レンズの光軸上に設けられ、前記サンプルプレートを透過することにより生じる一次回折光の結像位置と前記結像レンズによる零次の回折光の結像位置とが光軸方向に対して前記結像レンズから同じ距離にあり、かつ、前記結像レンズによる零次の回折光の結像位置がオフセットされていることを特徴とする吸光度測定装置。
【請求項１６】
請求項１１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の吸光度測定装置を用いた血液検査装置であって、前記被測定用サンプルが血液、血清、血漿と試薬との混合液体であることを特徴とする血液検査装置。
【請求項１７】
請求項１１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の吸光度測定装置を用いた水質土壌大気分析装置であって、前記被測定用サンプルが試薬との混合液体であることを特徴とする水質土壌大気分析装置。
【請求項１８】
サンプルプレートに被測定用サンプルと標準用サンプルとを重ねて設けて吸光度が相対的に大きいリング状の帯域と吸光度が相対的に小さいリング状の帯域との間で吸光度が連続して変化する吸光度分布を形成して光の回折現象を生じさせるために用いられ、同心円状の頂部と底部とを有しかつ二次以上の回折光を消失させるために断面形状が中心から半径方向に遠ざかるに伴って山の高さが低くなると共に前記頂部のピッチ間隔が狭くなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記サンプルプレートの厚さ方向と直交する方向から仕切る薄い透明の仕切り用フィルム。
【請求項１９】
サンプルプレートに被測定用サンプルと標準用サンプルとを重ねて設けて吸光度が相対的に大きい波状の帯域と吸光度が相対的に小さい波状の帯域との間で吸光度が連続して変化する吸光度分布を形成して光の回折現象を生じさせるために用いられ、互いに略平行な略等ピッチ間隔の頂部と底部とを有しかつ二次以上の回折光を消失させるために前記頂部の延びる方向と直交する面内で断面したときの断面形状が疑似サインカーブからなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記サンプルプレートの厚さ方向と直交する方向から仕切る薄い透明の仕切り用フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸光度測定方法及び吸光度測定装置及びこれに用いる透過部材及びこれを用いた血液検査装置及び水質土壌大気分析装置に関し、ホログラフィーにも応用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、吸光度の異なる２種類の物質からなる回折格子領域をスライドガラス等の透明プレートに形成し、光を吸収する部分と光を吸収しない部分との光強度差に基づく光の回折現象を利用して吸光度を測定する吸光度測定方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１９１１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の吸光度測定方法は、被測定用サンプルと標準サンプルとにより２値の透過領域と遮光領域とからなる回折格子領域を交互に形成して光を回折させて吸光度を測定するものであるので、二次以上の高次の回折波が生じ、受光素子上での一次回折光の強度が減少するという不都合がある。
【０００５】
また、回折格子領域を透過することによって形成される各次数の回折光がそれぞれ平行光束となるので、一次回折光を検出するためには、０次回折光に対して受光素子をずらして配置しなければならず、吸光度測定装置が大型となるという不都合もある。
【０００６】
更に、回折格子領域の間隔を小さくしなければ、回折現象を得ることができず、サンプルプレートに超微細加工が必要でサンプルプレートが高価になるという不都合もある。
【０００７】
また、被測定用サンプルと標準サンプルとで吸光度の相違がないときでも、回折格子領域の存在に基づく領域境界面での散乱により回折光が生じる。
【０００８】
加えて、被測定用サンプルを通過する光の速度と標準サンプルを通過する光の速度とが異なることになるので、光の位相の相異に起因する回折も生じる。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、被測定用サンプルの吸光度をより一層高感度に検出できる吸光度測定方法及びこれに用いる吸光度測定装置及びこれに用いる透過部材及びこれを用いた血液検査装置及び水質土壌大気分析装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の吸光度測定方法は、吸光度が相対的に大きい帯域と小さい帯域との間で連続的に変化する吸光度分布を有する二次元的に広がったプレート様態の被測定用サンプルに対してコヒーレントな光源からの照射光を概略垂直方向から入射させ、前記プレート様態の被測定用サンプルへの前記照射光の入射に基づき生ずる回折光の結像位置に受光素子を設けて、前記被測定用サンプルの吸光度を測定することを特徴とする。
【００１１】
被測定用サンプルは、気体、液体、ゲル状体、固体のいずれであっても良い。
【００１２】
請求項２に記載の吸光度測定方法は、サンプルプレートに被測定用サンプルを設置する際に該被測定用サンプルの吸光度が相対的に大きい帯域と小さい帯域との間で連続的に変化する吸光度分布を有するようにして、かつ、前記被測定用サンプルを標準サンプルに置換したときに前記サンプルプレートの面内で吸光度分布を持たないようにして、前記被測定用サンプルに前記標準サンプルを重ねて設置し、前記サンプルプレートに対してコヒーレントな光源からの照射光を概略垂直方向から入射させ、前記サンプルプレートへの前記照射光の入射に基づき生ずる回折光の結像位置に受光素子を設けて、前記被測定用サンプルの単位長さ当たりの吸光度を測定することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の吸光度測定方法は、被測定用サンプルが流動性を有する場合、被測定用サンプルが流れ落ちないように、前記被測定用サンプルが前記照射光を実質的に透過する材料で固定されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の吸光度測定方法は、前記標準サンプルが透過部材からなることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の吸光度測定方法は、前記被測定用サンプル及び／又は前記標準サンプルの片側或いは両側に、前記吸光度分布を固定するために、前記照射光を実質的に透過させるフィルムを設けてなることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の吸光度測定方法は、前記透過部材が、２次以上の回折光を消失させるために断面形状が中心から半径方向に遠ざかるに伴って山の高さが低くなるように、同心円状の頂部と底部とを有し、かつ、回折光を１点に収束させるために前記頂点部のピッチ間隔が狭くなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記厚さ方向と直交する方向から仕切ることにより前記リング状の吸光度分布を形成することを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の吸光度測定方法は、前記透過部材が、略平行な略等ピッチ間隔で頂部と底部とを有しかつ２次以上の回折光を消失させるために前記頂部の延びる方向と直交する面内で断面したときの断面形状が疑似サインカーブからなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記厚さ方向と直交する方向から仕切ることにより波状の吸光度分布を形成することを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の吸光度測定方法は、前記サンプルプレートが液体を入れるサンプル容器であり、前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとが共に液体であり、前記サンプル容器の内部に前記被測定用サンプルの液体と前記標準サンプルの液体とのいずれか一方を先に入れ、後から他方を前記サンプル容器の内部に注入して後から注入された液体の拡散を利用して、前記吸光度分布を形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の吸光度測定装置は、サンプルプレートに被測定用サンプルを設置する際に該被測定用サンプルの吸光度が相対的に大きい帯域と小さい帯域との間で連続的に変化する吸光度分布を有するようにして、かつ、前記被測定用サンプルを標準サンプルに置換したときに前記サンプルプレートの面内で吸光度分布を持たないようにして、前記被測定用サンプルに前記標準サンプルを重ねて設置する手段と、前記サンプルプレートに対して照射光を概略垂直方向から入射させるコヒーレントな光源と、前記サンプルプレートへの前記照射光の入射に基づき生ずる回折光の結像位置に設けられた受光素子とを備え、前記被測定用サンプルの単位長さ当たりの吸光度を測定することを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に記載の吸光度測定装置は、前記標準サンプルが透過部材からなることを特徴とする。
【００２１】
請求項１１に記載の吸光度測定装置は、光の回折に基づくレンズ作用を生じさせるためにサンプルプレートに被測定用サンプルと標準用サンプルとを重ねて設けて吸光度が相対的に大きい帯域と吸光度が小さい帯域との間で吸光度が連続して変化する吸光度分布を形成し、コヒーレントな光源から前記サンプルプレートに向けて照射された照射光による回折光の結像位置に受光素子を設けて、前記被測定用サンプルの単位長さ当たりの吸光度を測定する吸光度測定方法に用いられ、同心円状の頂部と底部とを有しかつ二次以上の回折光を消失させるために断面形状が中心から半径方向に遠ざかるに伴って山の高さが低くなると共に回折光を１点に収束させるために前記頂部のピッチ間隔が狭くなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記サンプルプレートの厚さ方向と直交する方向から仕切る薄い透明の仕切り用フィルムが前記サンプルプレートに設けられ、前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとが前記仕切り用フィルムを介して重ねられることによりリング状の吸光度分布が形成され、前記光源と前記サンプルプレートとの間又は前記受光素子と前記サンプルプレートとの間に結像レンズが設けられ、前記光源と前記受光素子とが前記光軸上に同軸に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１２に記載の吸光度測定装置は、前記サンプルプレートが液体を入れるサンプル容器であり、前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとが両方とも液体であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１３に記載の吸光度測定装置は、前記サンプルプレートを透過することにより生じる一次回折光の結像位置と前記結像レンズによる零次の回折光の結像位置とが光軸方向に異なることを特徴とする。
【００２４】
請求項１４に記載の吸光度測定装置は、前記結像レンズによる零次の回折光の結像位置に前記零次の回折光を遮光する遮光板が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１５に記載の吸光度測定装置は、光の回折に基づくレンズ作用を生じさせるためにサンプルプレートに被測定用サンプルと標準用サンプルとを重ねて設けて吸光度が相対的に大きい帯域と吸光度が小さい帯域との間で吸光度が連続して変化する吸光度分布を形成し、コヒーレントな光源から前記サンプルプレートに向けて照射された照射光による回折光の結像位置に受光素子を設けて、前記被測定用サンプルの単位長さ当たりの吸光度を測定する吸光度測定方法に用いられ、互いに略平行な略等ピッチ間隔の頂部と底部とを有しかつ二次以上の回折光を消失させるために前記頂部の延びる方向と直交する面内で断面したときの断面形状が疑似サインカーブからなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記サンプルプレートの厚さ方向と直交する方向から仕切る薄い透明の仕切り用フィルムが前記サンプルプレートに設けられ、前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとが前記仕切り用フィルムを介して重ねられることにより波状の吸光度分布が形成され、前記光源と前記サンプルプレートとの間に結像レンズが設けられ、前記光源が前記結像レンズの光軸に対してオフセットして設けられ、前記受光素子は前記結像レンズの光軸上に設けられ、前記サンプルプレートを透過することにより生じる一次回折光の結像位置と前記結像レンズによる零次の回折光の結像位置とが光軸方向に対して前記結像レンズから同じ距離にあり、かつ、前記結像レンズによる零次の回折光の結像位置がオフセットされていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１６に記載の血液検査装置は、請求項１１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の吸光度測定装置を用いた血液検査装置であって、前記被測定用サンプルが血液、血清、血漿と試薬との混合液体であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１７に記載の水質土壌大気分析装置は、請求項１１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の吸光度測定装置を用いた水質土壌大気分析装置であって、前記被測定用サンプルが試薬との混合液体であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１８に記載の仕切り用フィルムは、サンプルプレートに被測定用サンプルと標準用サンプルとを重ねて設けて吸光度が相対的に大きいリング状の帯域と吸光度が相対的に小さいリング状の帯域との間で吸光度が連続して変化する吸光度分布を形成して光の回折現象を生じさせるために用いられ、同心円状の頂部と底部とを有しかつ二次以上の回折光を消失させるために断面形状が中心から半径方向に遠ざかるに伴って山の高さが低くなると共に前記頂部のピッチ間隔が狭くなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記サンプルプレートの厚さ方向と直交する方向から仕切り薄くて透明である。
【００２９】
請求項１９に記載の仕切り用フィルムは、サンプルプレートに被測定用サンプルと標準用サンプルとを重ねて設けて吸光度が相対的に大きい波状の帯域と吸光度が相対的に小さい波状の帯域との間で吸光度が連続して変化する吸光度分布を形成して光の回折現象を生じさせるために用いられ、互いに略平行な略等ピッチ間隔の頂部と底部とを有しかつ二次以上の回折光を消失させるために前記頂部の延びる方向と直交する面内で断面したときの断面形状が疑似サインカーブからなりしかも前記被測定用サンプルと前記標準用サンプルとを前記サンプルプレートの厚さ方向と直交する方向から仕切り薄くて透明である。
【００３０】
なお、実質的に透過とは、光学的処理又は電子的処理によりサンプルの測定に影響がでないような程度の透過性を有することをいい、透過部材は仕切り用フィルムと透過部材との両部材により構成されていても良い。
【００３１】
受光素子、コヒーレント光源は、それぞれ、回折光の集束を助けるために、位置調整機能及び補正するための集束度合いの検出手段を備えるのが好ましい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
【００３３】
【発明の実施の形態１】
図１は本発明の吸光度測定方法に用いる吸光度測定装置の光学系を示す図であって、この図１において、１は光源、２は結像レンズ、３はサンプルプレート、４は受光素子である。
【００３４】
結像レンズ２は光源１とサンプルプレート３との間に位置し、光源１は結像レンズ２の光軸Ｏ上に配設されている。受光素子４には例えばＣＣＤが用いられ、受光素子４の受光中心も光軸Ｏ上に位置されている。
【００３５】
サンプルプレート３は、ここでは、透明のサンプル容器であり、被測定用サンプル液５と標準サンプル液６とが入れられる。標準サンプル液６は例えば純水であり、被測定用サンプル液５は例えば血液と試薬との混合物である。
【００３６】
サンプルプレート３の内部には透明の仕切り用フィルム７が設けられている。この仕切り用フィルム７は図２（Ａ）、（Ｂ）に拡大して示すように吸光度が相対的に大きいリング状帯域８ａと吸光度が相対的に小さいリング状帯域８ｂとを形成すると共に、リング状帯域８ａとリング状帯域８ｂとの間でサンプルプレート３の半径方向に吸光度が連続して変化するリング状吸光度分布８を形成するのに用いられ、このリング状の吸光度分布８により光回折によるレンズ作用が生じる。
【００３７】
その仕切り用フィルム７は同心円状の頂部７ａと同心円状の底部７ｂとを有し、二次以上の回折光を消失させるために中心から半径方向に遠ざかるに伴って頂部の高さが低くなると共に、回折光を位置Ｑ０に集束させるために頂部７ａのピッチ間隔が狭くなる形状を呈する。この仕切り用フィルム７は、被測定用サンプル液５と標準サンプル液６とをサンプルプレート３の厚さ方向と直交する方向から仕切る役割を果たす。その光の波長λと頂部７ａのピッチとの間には所定の関係があり、波長λを小さくすると、頂部７ａのピッチも小さくなるが、結像レンズ２を用いると頂部７ａのピッチを結像レンズ２を光路中に設けない場合に較べて頂部７ａのピッチを大きくできる。
【００３８】
光源１は例えば結像レンズ２の焦点距離ｆの２倍の位置に配設され、光源１からの照明光束Ｐはサンプルプレート３が受光素子４と結像レンズ３との間に配設されていないと仮定したときに結像レンズ２の焦点距離ｆの２倍の結像位置Ｑ０に収束されて結像される。
【００３９】
被測定用サンプル液５と標準サンプル液６とは仕切り用フィルム７を介して重ねられ、光源１からの照明光束Ｐは、結像レンズ３により収束光とされてサンプルプレート３に導かれ、サンプルプレート３を通過する。
【００４０】
その照明光Ｐは、サンプルプレート３を通過する際に、リング状の帯域８ａを通過する際の吸光度とリング状の帯域８ｂを通過する際の吸光度との相異により回折される。
【００４１】
その仕切り用透明フィルム７は、ここでは、その一次回折光Ｐ１が零次回折光Ｐ０の結像位置Ｑ０とは光軸Ｏの方向に結像レンズ３から遠い位置Ｑ１に結像されるように形成されている。
【００４２】
仕切り用透明フィルム７は、サンプルプレート３に仕切り用透明フィルム７を介してその両側に標準サンプル液を重ねて入れた場合に、屈折の影響に基づく回折現象が生じない程度に十分に薄いものとされている。
【００４３】
例えば、仕切り用透明フィルム７は、結像レンズ３から結像位置Ｑ０までの距離２ｆを４５ｍｍ、結像レンズ３から結像位置Ｑ１までの距離を５０ｍｍとしたとき、頂部８ａから頂部８ａまでの最大ピッチを１００μｍ程度とすることができ、暫時このピッチの間隔が狭まる形状に形成される。
【００４４】
受光素子４は結像位置Ｑ１に配設され、零次回折光Ｐ０は結像位置Ｑ１において拡散され、一次回折光Ｐ１が受光素子４に結像されるので、受光素子４は零次回折光Ｐ０による影響を極力避けつつ一次回折光Ｐ１の検出出力を得ることができ、従って、被測定用サンプル５の吸光度の測定をより一層高感度に行うことができる。その受光素子４の検出出力は、図示を略す処理回路に入力され、被測定用サンプル５による吸光の有無が判定される。
【００４５】
この場合に、図３に示すように、零次回折光Ｐ０の結像位置Ｑ０に遮光部材８を設ければ、零次回折光Ｐ０が受光素子４に到達するのを阻止でき、より一層吸光度の測定を高感度に行うことができる。なお、ここでは、吸光度とは、モル吸光係数と濃度と光路長との積をいう。
【００４６】
サンプルプレート３に入れられる被測定用サンプル５は、微量でかつ肉眼では標準サンプル６と区別がつかない程度のものであるが、本発明によれば、零次回折光Ｐ０、二次以上の回折光の影響を除去して、一次回折光Ｐ１のみを検出することにしているので、被測定用サンプル５による微量な吸収を検出することができる。
【００４７】
また、仕切り用透明フィルム７を介して標準サンプル６を重ねて設けた場合には、仕切り用透明フィルム７が屈折による影響を無視できる程度に薄いのでかつリング状の吸光度分布８がなくなるので、仕切り用フィルム７に基づく回折現象の発生を防止できる。
【００４８】
また、照明光は標準サンプル６と被測定用サンプル５との双方を連続して透過するので、光の速度による位相差の発生を防止でき、位相差に起因する回折現象の発生も防止できる。
【００４９】
更に、サンプルプレート３に被測定用サンプル５を設置する際に被測定用サンプル５の吸光度が相対的に大きい帯域と小さい帯域との間で連続的に変化する吸光度分布を有するようにして、かつ、被測定用サンプル５を標準サンプル６に置換したときにサンプルプレート３の面内で吸光度分布を持たないようにして、被測定用サンプル６に標準サンプル５を重ねて設置し、サンプルプレート３に対して光源１からの照射光を概略垂直方向から入射させ、被測定用サンプル６の単位長さ当たりの吸光度を測定するようにしても良い。
【００５０】
【発明の実施の形態２】
図４は本発明に係わる吸光度測定方法に用いる吸光度測定装置の他の光学系を示す図であって、ここでは、光源１は図４（Ａ）に示すように結像レンズ３の光軸Ｏからオフセットされた位置でかつ結像レンズＬ１の中心から距離Ｌ１の位置に配設され、零次回折光Ｐ０は結像レンズＬ１の中心から距離Ｌ２の箇所でかつ光軸Ｏから距離Ｌ３だけオフセットされた結像位置Ｑ３に結像されるものとなっている。
【００５１】
受光素子４の中心は結像レンズ３の光軸Ｏ上で結像レンズ３の中心から距離Ｌ２の結像位置Ｑ１に配置され、サンプルプレート３の内部には、図４（Ｂ）に示すように、二次以上の回折光を消失させるために、頂部９ａと底部９ｂとが互いに平行かつ等ピッチでしかも頂部９ａの延びる方向と直交する面内で断面したときの断面形状が疑似サインカーブ状の透明な薄い仕切り用フィルム９が配設されている。
【００５２】
そのサンプルプレート３内に標準サンプルと被測定用サンプルとを仕切用フィルム９を介して重ねると、吸光度が相対的に大きい波状の帯域１０ａと小さい波状の帯域１０ｂとの間で吸光度が連続的に変化する吸光度分布１０が形成される。
【００５３】
この仕切り用透明フィルム９を用いて光源１から照明光Ｐをサンプルプレート３に向けて照射すると、零次回折光Ｐ０と一次回折光Ｐ１とは結像レンズ２から光軸方向に同じ距離Ｌ２の箇所に形成されるが、零次回折光Ｐ０の結像位置Ｑ３は光軸Ｏからオフセットされ、一次回折光Ｐ１の結像位置Ｑ１は光軸Ｏ上にあるので、零次回折光Ｐ０による結像の影響を避けることができ、被測定用サンプル５の吸光度を高感度に検出できる。
【００５４】
なお、この発明の実施の形態では、頂部９ａと底部９ｂとが平行かつ等ピッチとして説明したが、概略平行であれば良い。
【００５５】
【発明の実施の形態３】
発明の実施の形態１、２では、サンプルプレート３に仕切り用透明フィルム９を設けて、吸光度分布８、１０を形成することにしたが、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、標準サンプル６を先にサンプルプレート３に入れておき、細い透明導管１１を介して後から被測定用サンプル５をサンプルプレート３の内部に注入し、被測定用サンプル５の標準サンプル６への拡散を利用して吸光度分布８を形成するようにしても良い。この方法によれば、仕切り用フィルム７、９を用いることなく吸光度分布８を形成することができる。
【００５６】
なお、被測定用サンプル５を先にサンプルプレート３に入れておき、後から標準サンプル６をサンプルプレート３の内部に注入して、標準サンプル６の被測定用サンプル５の拡散を利用して吸光度分布８を形成するようにしてもよい。
【００５７】
この図５（Ａ）、（Ｂ）に示す例では、リング状の吸光度分布８を形成する方法について説明したが、波状の吸光度分布１０を同様の方法で作成できるものである。
【００５８】
以上、発明の実施の形態では、被測定用サンプル５を液体として説明したが、これに限るものではなく、被測定用サンプル５は、吸光度が相対的に大きい帯域と小さい帯域との間で連続的に変化する吸光度分布を有するプレート様態の例えば寒天状のものであっても良く、被測定用サンプル５に対して光源１からの照射光を概略垂直方向から入射させ、プレート様態の被測定用サンプル５への照射光の入射に基づき生ずる回折光の結像位置に受光素子を設けて、被測定用サンプル５の吸光度を測定する構成としても良い。
【００５９】
サンプルプレート、フィルム等は、ガラスやプラスチック等の透明材料、透過部材を用いることができる。
【００６０】
また、そのプレート様態の被測定用サンプル５を実質的に照射光を透過する材料に固定して測定することもできる。例えば、液状の未硬化アクリルモノマーに、被測定用サンプルを分散させ、硬化剤を入れて固定する等の方法を採用することができる。
【００６１】
更に、実質的に照射光を透過する材料そのものを受け皿のようなものとして、被測定用サンプルをこれに固定したときに、吸光度が相対的に大きい帯域と小さい帯域との間で連続的に変化する吸光度分布を被測定用サンプルに与えるために、その材料の面形状を凹凸とすることもできる。
【００６２】
加えて、本発明に係わる吸光度測定装置を薬物、病原菌、疾患原因物質等の血液検査に用いる例について説明したが、本発明は、カドミニウム、鉛等に試薬を混合して重金属の分析や、病原菌、食中毒原因菌、塩化水素、トリクロロエチレン、ダイオキシン、四塩化炭素、フッ素化合物等その他の水質汚染物質、土壌汚染物質、大気汚染物質等の水質土壌大気の分析に用いることができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、被測定用サンプルの吸光度をより一層高感度に検出できるという効果を奏する。
【００６４】
特に、本発明によれば、零次の回折光による影響、二次以上の高次の回折光の影響を避けて被測定用サンプルの吸光度を検出することができ、検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる吸光度測定装置の一実施の形態を示す光学図である。
【図２】図１に示すサンプルプレートを示す図であって、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその断面図である。
【図３】図１に示す吸光度測定装置の変形例を示す光学図である。
【図４】本発明に係わる吸光度測定装置の他の実施の形態を示す図であって、（Ａ）はその光学図、（Ｂ）は（Ａ）に示すサンプルプレートを示す平面図である。
【図５】本発明に係わる吸光度測定装置に用いるサンプルプレートを示す図であって、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその断面図である。
【符号の説明】
１…光源
２…結像レンズ
３…サンプルプレート
４…受光素子
５…被測定用サンプル
６…標準用サンプル６
７…仕切り用フィルム
８…吸光度分布８
Ｑ１…結像位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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