(57)【要約】【課題】分析素子の測定面の光学変化を測定するについて異なる特性の複数の測定光を測定面に照射する際の構造の簡素化を図るとともに、測定精度を確保する。【解決手段】分析素子９の測定面９ａに照射した測定光の反射光を測光する測光ヘッド２と、分析素子９の測定面９ａに対する入射光路２０に介装したハーフミラー５と、該ハーフミラー５に対して出射部３１，４１が互いに共役位置関係にある複数の光源３，４とを備え、各光源からの測定光が、共通の入射光路２０を経て分析素子９の測定面９ａにそれぞれ照射可能である。ハーフミラー５に代えて、入射光路２０に進入した位置と後退した位置とに移動可能な可動ミラーを設置してもよい。フラッシュ光源４を用いる場合に、フラッシュ光を拡散する積分球または拡散板による光量分布を均等化する拡散部材４４を設置するのが好ましい。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析素子の測定面に測定光を照射し、該測定面から反射された反射光を測光する測光ヘッドを備えた測光装置において、
前記分析素子の測定面に対する入射光路に介装したハーフミラーと、前記ハーフミラーに対して出射部が互いに共役位置関係にある複数の光源とを備え、
前記各光源からの測定光が、共通の入射光路を経て前記測光ヘッドにおける分析素子の測定面にそれぞれ照射可能であることを特徴とする測光装置。
【請求項２】
分析素子の測定面に測定光を照射し、該測定面から反射された反射光を測光する測光ヘッドを備えた測光装置において、
前記分析素子の測定面に対する入射光路に進入した位置と後退した位置とに移動可能な可動ミラーと、前記入射光路に進入した位置にある前記可動ミラーに対して出射部が互いに共役位置関係にある複数の光源とを備え、
前記各光源からの測定光が、共通の入射光路を経て前記測光ヘッドにおける分析素子の測定面にそれぞれ照射可能であることを特徴とする測光装置。
【請求項３】
前記複数の光源の一部にフラッシュ光源を含み、該フラッシュ光源はフラッシュ光の光量分布を均等化する拡散部材を経て前記入射光路に測定光を入射することを特徴とする請求項１または２に記載の測光装置。
【請求項４】
前記測定光の一部を受光して、その光量を検出する光量モニタをさらに備えたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の測光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分析素子の光学変化を測定するため、分析素子の測定面に測定光を照射し、この測定面から反射された反射光を測光する測光ヘッドを備えた測光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、血液、尿等の検体に含まれる所定の生化学物質との化学反応、生化学反応または免疫反応等により発色し光学濃度変化を生じる試薬層を有する分析素子に検体を点着し、検体と試薬層との反応に伴う発色による光学濃度変化を光学的に測定し、その測定光学濃度に基づいて検体中の物質濃度または活性値を求める生化学分析装置等の分析装置において、上記のような分析素子の光学変化を測定するために、上記分析素子に所定の波長を有する測定光を照射した反射光の光量を受光素子で測光する測光装置が使用されている。
【０００３】
上記測光装置においては、ハロゲンランプ等の可視光光源を用い、フィルター等によって所定波長を有する可視光による測定光を分析素子の測定面に照射し、反射光を測光する方式のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の測光装置では、分析素子の光学濃度の測定を行う際に、紫外光を有するフラッシュ光源（ストロボ光源）を用い、そのフラッシュ光を積分球で拡散させて光量分布を均等化させた測定光を分析素子に照射するようにした技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平５−７７０２２号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平６−３４１９４３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、分析素子の光学変化の測定に必要とされる測定光が、可視光と紫外光のように特性の異なる複数の光源からの光が必要とされる場合に、この測光装置をコンパクトにかつ良好な測定精度を確保できるように構成することが困難である。
【０００８】
例えば、１つの光源からの測定光を分析素子に照射する測光ヘッドを各光源に対応してそれぞれ複数設置し、分析素子を順次測光ヘッドに移動させて測定するように構成したものでは、測光装置が大型化してコストが高くなるとともに、測光ヘッド間の測定誤差が小さくなるように測光ヘッドを精度よく構成しなければならない。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、分析素子の測定面の光学変化を測定するについて異なる特性の複数の測定光を測定面に照射する際の構造の簡素化を図るとともに、測定精度を確保するようにした測光装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の測光装置は、分析素子の測定面に測定光を照射し、該測定面から反射された反射光を測光する測光ヘッドを備えた測光装置において、
前記分析素子の測定面に対する入射光路に介装したハーフミラーと、前記ハーフミラーに対して出射部が互いに共役位置関係にある複数の光源とを備え、前記各光源からの測定光が、共通の入射光路を経て前記測光ヘッドにおける分析素子の測定面にそれぞれ照射可能であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の他の測光装置は、分析素子の測定面に測定光を照射し、該測定面から反射された反射光を測光する測光ヘッドを備えた測光装置において、
前記分析素子の測定面に対する入射光路に進入した位置と後退した位置とに移動可能な可動ミラーと、前記入射光路に進入した位置にある前記可動ミラーに対して出射部が互いに共役位置関係にある複数の光源とを備え、前記各光源からの測定光が、共通の入射光路を経て前記測光ヘッドにおける分析素子の測定面にそれぞれ照射可能であることを特徴とするものである。
【００１２】
前記複数の光源の一部にフラッシュ光源を含み、該フラッシュ光源はフラッシュ光を拡散する積分球または拡散板による光量分布を均等化する拡散部材を経て前記入射光路に測定光を入射するのが好適である。
【００１３】
前記測定光の一部を受光して、その光量を検出する光量モニタをさらに備え、光量変化を補正するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
上記のような本発明では、入射光路に介装したハーフミラーまたは可動ミラーに対して出射部が互いに共役位置関係にある複数の光源からの測定光が共通の入射光路を経て測光ヘッドにおける分析素子の測定面にそれぞれ照射可能であることにより、測光ヘッドの共通化による構造の簡素化、コストの低減、および、異なる光源であっても共役位置関係にあるので投影像が同一になり、光源によるヘッド誤差が生じないで良好な測定精度が確保できる。
【００１５】
また、強度分布が安定しないフラッシュ光源はフラッシュ光を拡散する積分球または拡散板による光量分布を均等化する拡散部材を経て測定光を入射させると、強度分布が均一化され、測定毎のばらつきが低減でき、測定精度が高まる。
【００１６】
測定光の一部を受光して、その光量を検出する光量モニタをさらに備えると、光量変化の補正が行え、発光毎の強度変化が補正でき、測定毎のばらつきが低減でき、測定精度が高まる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図１は本発明の一つの実施の形態に係る測光装置の概略構成図である。
【００１８】
測光装置１は、分析素子９の測定面９ａにおける例えば試薬と検体中のアナライトとの呈色反応による光学濃度変化を測定するためのものであり、分析素子９の測定面９ａに測定光を照射し測定面９ａから反射された反射光を測光する１つの測光ヘッド２と、この測光ヘッド２へ測定光を入射するランプ光源３とフラッシュ光源４の２つの光源と、ハーフミラー５とを備える。
【００１９】
そして、ランプ光源３およびフラッシュ光源４は、分析素子９の測定面９ａに対する測光ヘッド２の入射光路２０に介装したハーフミラー５に対して出射部３１，４１が互いに共役位置関係にあり、これらの光源３，４からの各測定光が、共通の入射光路２０を経て測光ヘッド２における分析素子９の測定面９ａにそれぞれ照射可能である。
【００２０】
具体的には、前記測光ヘッド２は、分析素子９を測光位置に保持する支持部材２１と、分析素子９に対し垂直方向から測定光の入射光路２０を構成する入射レンズ２２、アパーチャ２３と、分析素子９に対し斜めの位置に配置され反射光を受光するフォトダイオード等による受光器２４とを備えてなる。
【００２１】
そして、上記入射光路２０の入射レンズ２２と光源３，４との間に、前記ハーフミラー５が傾斜配置されている。このハーフミラー５を透過する入射光路２０の延長線上に、ランプ光源３の出射部３１が配置されている。このランプ光源３は、ハロゲンランプ等の可視光を発光する不図示のランプを備え、このランプからの光が、必要に応じて干渉フィルタを経て、光ファイバ３２で導かれ、出射部３１よりスポット状の測定光を出射するようになっている。このランプ光源３からの測定光は、ハーフミラー５を透過して測光ヘッド２の入射光路２０に入り、分析素子９の測定面９ａに照射される。
【００２２】
一方、前記ハーフミラー５で反射した入射光路２０の屈曲線上に、フラッシュ光源４の出射部４１が配置されている。このフラッシュ光源４は、紫外光を発光する放電灯４２を備え、そのフラッシュ光（アーク）が、集光レンズ４３、積分球による拡散部材４４、出射レンズ４６を経て出射部４１に結像され、この出射部４１（出射窓）よりスポット状の測定光を出射するようになっている。
【００２３】
フラッシュ光源４の出射部４１は、ハーフミラー５に対して前記ランプ光源３の出射部３１と共役位置関係にあり、このフラッシュ光源４からの測定光は、ハーフミラー５で反射されて測光ヘッド２の共通の入射光路２０に入り、分析素子９の測定面９ａに同様に照射される。
【００２４】
上記拡散部材４４としての積分球は、集光レンズ４３で集光された放電灯４２のアーク像がその内面に拡散され、この拡散によってフラッシュ光の光量分布が均等化され、その一部の内面が出射レンズ４６で出射部４１にスポット状に結像される。
【００２５】
さらに、フラッシュ光源４の出射部４１の延長上でハーフミラー５の透過部位には、フラッシュ光による測定光の一部を受光して、その光量を検出する光量モニタ８が設置されている。この光量モニタ８により放電灯４２の発光強度変化（光量変化）を検出し、その光量検出に応じて受光器２４で受光した光量を補正し、発光毎の強度変化による測定誤差を解消する。
【００２６】
なお、上記光量モニタ８はランプ光源３についても光量検出による補正が同様に行えるが、そのランプの発光量の変動はフラッシュ光源４に比較すると非常に小さいものである。また、フラッシュ光源４の発光量はランプ光源３に比べて大きいものであり、両者の発光量に応じてハーフミラー５の反射率が設定される。
【００２７】
上記のような本実施形態によれば、測光ヘッド２の共用化により、構造の簡素化、測定誤差の低減が図れる。
【００２８】
次に、図２は上記図１の実施形態の変形例を示す測光装置１の概略構成図である。この例では、フラッシュ光源４における光量分布を均等化するための拡散部材として、積分球に代えて拡散板を用いている。その他は、図１と同様であり、同一部品には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
この例のフラッシュ光源４は、放電灯４２のフラッシュ光（アーク）が、集光レンズ４３、拡散板による拡散部材４５、出射レンズ４６を経て出射部４１に結像され、この出射部４１（出射窓）よりスポット状の測定光を出射するようになっている。拡散部材４５としての拡散板は、集光レンズ４３の結像位置からずれて配置されるとともに表面で拡散され、フラッシュ光の光量分布が均等化され、その表面の一部が出射レンズ４６で出射部４１にスポット状に結像される。拡散板４５を用いると、部材コストの低減化が図れる。なお、図示の拡散部材４５は反射型であるが、透過型を光路上に設けることもできる。
【００３０】
図３（ａ）および（ｂ）は他の実施形態を示す測光装置１０の要部機構の概略図である。この実施形態の測光ヘッド２およびランプ光源３、フラッシュ光源４の基本構成は実質的に図１または図２と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
そして、本実施形態では、前実施形態の固定式のハーフミラー５に代えて可動ミラー６，７を用いている。つまり、可動ミラー６，７は測光ヘッド２における入射光路２０に進入した位置と後退した位置とに移動可能であり、可動ミラー６，７が入射光路２０に進入した位置ではフラッシュ光源４による測定光を測光ヘッド２に入射するものであり、後退した位置ではランプ光源３による測定光を測光ヘッド２に入射するものである。
【００３２】
図３（ａ）に示す例では、回動（起伏動）式の可動ミラー６を設置した例であり、測光ヘッド２の入射光路２０の入射レンズ２２と光源３，４との間に、一端が軸支されて他端が起伏回動するように可動ミラー６が設置されている。
【００３３】
そして、実線で示すように、可動ミラー６が入射光路２０内に進入した状態では、フラッシュ光源４からの測定光を反射するために傾斜配置される。また、鎖線で示すように、可動ミラー６が入射光路２０外に後退した状態では、ランプ光源３からの測定光を阻害しないように入射光路２０を開放している。
【００３４】
図３（ｂ）に示す例では、スライド式の可動ミラー７を設置した例であり、測光ヘッド２の入射光路２０の入射レンズ２２と光源３，４との間に、傾斜した状態で進退方向に平行移動するように可動ミラー７が設置されている。
【００３５】
そして、同様に、実線で示すように、可動ミラー７が入射光路２０内に進入した状態では、フラッシュ光源４からの測定光を反射するために傾斜配置される。また、鎖線で示すように、可動ミラー７が入射光路２０外に後退した状態では、ランプ光源３からの測定光を阻害しないように入射光路２０を開放している。
【００３６】
上記可動ミラー６，７は全反射ミラーで構成するか、光量モニタ８を背面部に設置する場合にはハーフミラーで構成する。また、その他の可動ミラーの後退位置への移動方式としては、反射面に垂直な方向の軸を中心として旋回するように構成してもよい。
【００３７】
本実施形態では、測定光の光量損失が低減でき、特にランプ光源３からの測定光の光量増大が図れる。また、可動ミラー６，７をハーフミラーとし、フラッシュ光源４からの測定光を光量モニタ８で検出する場合にも、光量検出のための透過光量は少なくてよく、反射率を高めることができる。
【００３８】
なお、前述の実施形態では２つの光源３，４の場合について示したが、光源は３つ以上でもよく、この光源の数に応じて１つ以上のハーフミラーまたは可動ミラーが設置される。その際、固定式ハーフミラーと可動ミラーとを組み合わせて用いてもよい。
【００３９】
また、前述の実施形態では、ハーフミラー５または可動ミラー６，７で反射する位置側にフラッシュ光源４を、透過方向にランプ光源３を配置しているが、これは互換可能であり、反射方向にランプ光源３を透過方向にフラッシュ光源４を設置するようにしてもよい。
【００４０】
さらに、前述の実施形態では、分析素子９の測定面９ａに垂直方向より測定光を照射し、斜め方向への反射光を受光器２４で測定するように構成しているが、逆に、分析素子９の測定面９ａに斜め方向より測定光を照射し、垂直方向への反射光を受光器２４で測定するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る測光装置の概略構成図
【図２】図１の変形例を示す測光装置の概略構成図
【図３】他の実施形態を示す測光装置の要部機構の概略図
【符号の説明】
１，１０    測光装置
２    測光ヘッド
３    ランプ光源
４    フラッシュ光源
５    ハーフミラー
６，７    可動ミラー
８    光量モニタ
９    分析素子
９ａ    測定面
２０    入射光路
２４    受光器
３１，４１    出射部
４４，４５    拡散部材
【図１】
2004294249.tif 000003
【図２】
2004294249.tif 000004
【図３】
2004294249.tif 000005