(57)【要約】【課題】試料溶液の濃度調整を行うことなく、好適に吸光度測定を行うことができる技術を実現する。【解決手段】所定の光を出力する光源部２が出力した光を導光するとともに、光透過性を有するマイクロプレートＰに収容される試料に向けて、導光した光を出射する出射端部５ａを有する光照射部５と、光照射部５が出射し、試料及びマイクロプレートＰを透過した光を反射する反射部１１と、反射部１１が反射した光を受光する受光端部６ａを有するとともに、受光した光を導光する受光部６と、受光部６が導光した光を検出する検出部８と、を備える吸光度測定装置１００において、出射端部５ａと受光端部６ａの少なくとも一方を移動させて、反射部１１との距離を調整することにより、試料や検出部８に照射する光の強さを調整するための移動部９とを備える構成にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有し、試料を収容する試料容器が配置される試料室と、
所定の光を出力する光源部と、
前記光源部が出力した光を導光するとともに、前記試料容器に収容される試料に向けて、導光した光を出射する出射端部を有する光照射部と、
前記光照射部が出射し、前記試料及び前記試料容器を透過した光を反射する反射部と、
前記反射部が反射した光を受光する受光端部を有するとともに、受光した光を導光する受光部と、
前記受光部が導光した光を検出する検出部と、
前記出射端部と前記受光端部の少なくとも一方を移動させて、前記反射部との距離を調整する移動部と、
を備えることを特徴とする吸光度測定装置。
【請求項２】
前記光源部を複数の備えるとともに、各光源部はそれぞれ異なる波長の光を出力することを特徴とする請求項１に記載の吸光度測定装置。
【請求項３】
前記光源部が出力する光から特定波長の光を選択的に取り出す波長選択部を備えることを特徴とする請求項１に記載の吸光度測定装置。
【請求項４】
前記出射端部の開口角より、前記受光端部の開口角は大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸光度測定装置。
【請求項５】
前記検出部が検出した光の検出信号のＳ／Ｎ比が所定の基準値より小さいか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段が、その検出信号のＳ／Ｎ比が所定の基準値より小さいと判断した場合、前記出射端部と前記受光端部の少なくとも一方を前記反射部側に移動させるように、前記移動部を動作させる移動制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸光度測定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の吸光度測定装置における吸光度測定方法であって、
前記出射端部と前記受光端部の少なくとも一方が前記移動部により移動された複数箇所にて、前記光源部が、前記試料容器に収容されている純溶媒または空の前記試料容器に向けて出射した光に伴う基準光を前記検出部が検出するとともに、前記検出部により検出された複数の基準光の強度に基づき、前記出射端部や前記受光端部が移動可能な範囲における、前記出射端部や前記受光端部と前記反射部との距離に応じた基準光強度を算出する基準光強度算出工程と、
前記出射端部と前記受光端部の少なくとも一方が前記移動部により移動された任意の箇所にて、前記光源部が、前記試料容器に収容されている試料に向けて出射した光に伴う測定光を前記検出部が検出する測定光検出工程と、
前記測定光検出工程において検出された測定光の強度と、前記基準光強度算出工程において算出された基準光強度とに基づき、前記試料の吸光度を算出する吸光度算出工程と、
を有することを特徴とする吸光度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸光度測定装置及び吸光度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化学や生物学、医療などの分野において、種々の試料の分析を行う方法として、試料が溶解している溶液の吸光度を測定する技術が知られている。
【０００３】
試料溶液の吸光度測定の際、その溶液中の試料濃度が濃すぎたり、薄すぎたりするような場合に、吸光度の測定が不能となってしまうことがあり、試料溶液を希釈したり濃縮したりしなければならないことがあるが、試料溶液の濃度調整を行うような煩雑な作業を省略したいというニーズがある。
そのため、試料溶液の濃度調整を行わなくてもよいように、幅の広い部分と幅の狭い部分とを有し光透過性を有するセルに試料溶液を入れて、幅の広い部分において光路長の長い吸光度測定を行い、幅の狭い部分において光路長の短い吸光度測定を行う吸光度測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、試料溶液の濃度が不適当であり、吸光度測定が不能となってしまう場合であっても、その試料溶液を希釈したり濃縮したりする濃度調整を行うことができないという場合がある。
そのため、水槽に溜められている試料溶液中に、光照射部と受光部とを浸漬するとともに、光照射部と受光部との距離を調整することにより、光照射部と受光部との距離に相当する光路長を調整して吸光度測定を行う吸光度測定装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開昭６３−１４４２３７号公報
【特許文献２】特開平６−１６７４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の場合、特殊な形状を有するセルを使用するため、装置の汎用性が乏しいとともに、そのセルの形状に応じた光路長における吸光度測定しか行えないという問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献２の場合、光路長の長い吸光度測定を行うためには、試料溶液が溜められる水槽の幅を長くする必要があるので、装置自体が大型化してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、試料溶液の濃度調整を行うことなく、好適に吸光度測定を行うことができる吸光度測定装置及び吸光度測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、吸光度測定装置であって、光透過性を有し、試料を収容する試料容器が配置される試料室と、所定の光を出力する光源部と、光源部が出力した光を導光するとともに、試料容器に収容される試料に向けて、導光した光を出射する出射端部を有する光照射部と、光照射部が出射し、試料及び試料容器を透過した光を反射する反射部と、反射部が反射した光を受光する受光端部を有するとともに、受光した光を導光する受光部と、受光部が導光した光を検出する検出部と、出射端部と受光端部の少なくとも一方を移動させて、反射部との距離を調整する移動部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、吸光度測定装置は、光源部が出力した光を導光するとともに光照射部が有する出射端部からその光を出射して、試料室に配置される試料容器に収容されている試料に向けて照射する。光照射部が試料に向けて出射し、試料及び試料容器を透過した光は反射部が反射し、その反射した光を受光部が有する受光端部が受光するとともに、受光した光を検出部に導光する。そして、検出部は導光された光を検出することができ、検出された光の強度に基づき、吸光度測定装置は吸光度を測定することができる。
この出射端部と受光端部の少なくとも一方は、移動部により移動されて、反射部との距離を調整することができるので、出射端部や受光端部と、反射部との距離を調整するようにして、光源部が出力した光をより強く試料や検出部に照射したり、光源部が出力した光を弱めるようにして試料や検出部に照射することができる。
【００１０】
つまり、光源部が出力する光の強度を変化させなくても、出射端部や受光端部と反射部との距離を近づけることにより、光源部が出力した光をより強く試料や検出部に照射することができる。また、出射端部や受光端部と反射部との距離を遠ざけることにより、光源部が出力した光を弱めるようにして試料や検出部に照射することができる。
このように、吸光度測定装置は、出射端部や受光端部と、反射部との距離を調整することにより、試料や検出部に照射する光の強さを調整することができるので、測定対象である試料が低濃度から高濃度まで存在する場合であっても、その濃度に応じて照射する光の強さを調整することにより、試料の濃度調整を行うことなく、吸光度を測定することができる。
【００１１】
よって、吸光度測定装置は、試料溶液の濃度調整を行うことなく、また、光源部が出力する光の強度を変更することなく、好適に吸光度測定を行うことができる。
【００１２】
また、吸光度測定装置において、光源部が出力して光照射部の照射端部から出射し、試料に照射して透過させた光を、反射部により反射させて、その測定光を受光部の受光端部が受光するようになっている。つまり、光照射部の照射端部から出射した光を反射部で反射し、折り返すようにすることで、より狭いスペースにおいて、より長い光の光路を試料中に形成するようにして、試料中をより長く光を透過させることができる。従って、吸光度測定装置の装置寸法を小さくした場合であっても、測定光を十分に試料中を透過させることができるので、測定精度を維持することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の吸光度測定装置において、光源部を複数の備えるとともに、各光源部はそれぞれ異なる波長の光を出力することを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、吸光度測定装置は、光源部を複数の備えるとともに、各光源部はそれぞれ異なる波長の光を出力することができるので、複数の光源部のうち、いずれかの光源部を動作させることにより、吸光度を測定する試料や検査内容等に応じて、好適な波長の光を出力するようにすることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の吸光度測定装置において、光源部が出力する光から特定波長の光を選択的に取り出す波長選択部を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、吸光度測定装置は、光源部が出力する光から特定波長の光を選択的に取り出す波長選択部を備えているので、光源部が出力する光から波長選択部が特定波長の光を選択的に取り出すことにより、吸光度を測定する試料や検査内容等に応じて、好適な波長の光を出力するようにすることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸光度測定装置において、出射端部の開口角より、受光端部の開口角は大きいことを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、出射端部の開口角より、受光端部の開口角は大きいので、出射端部から出射されて、試料等を透過した光は、受光端部から受光部へ入射しやすくなっている。
よって、出射端部から出射し、試料等を透過させた光を受光端部が受光しやすいので、検出部が試料等を透過した光を検出しやすく、好適な吸光度測定を行うことができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸光度測定装置において、検出部が検出した光の検出信号のＳ／Ｎ比が所定の基準値より小さいか否かを判断する判断手段と、判断手段が、その検出信号のＳ／Ｎ比が所定の基準値より小さいと判断した場合、出射端部と受光端部の少なくとも一方を反射部側に移動させるように、移動部を動作させる移動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、判断手段が、検出部が検出した光の検出信号のＳ／Ｎ比が所定の基準値より小さいと判断した場合、移動制御手段が、移動部を動作させて出射端部と受光端部の少なくとも一方を反射部側に移動させることができる。
つまり、出射端部から試料に向けて出射された光の強度が弱く、検出部が検出した光の検出信号のノイズ部分が大きく、Ｓ／Ｎ比が所定の基準値より小さいような場合、出射端部と受光端部の少なくとも一方を反射部側に移動させるように調整して、試料や検出部に照射する光の強さを大きくすることができる。それによって、検出部が検出する光の検出信号のノイズ部分の割合を減らすことができ、好適な吸光度測定を行うことができる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の吸光度測定装置における吸光度測定方法であって、出射端部と受光端部の少なくとも一方が移動部により移動された複数箇所にて、光源部が試料容器に収容されている純溶媒または空の試料容器に向けて出射した光に伴う基準光を検出部が検出するとともに、検出部により検出された複数の基準光の強度に基づき、出射端部や受光端部が移動可能な範囲における、出射端部や受光端部と反射部との距離に応じた基準光強度を算出する基準光強度算出工程と、出射端部と受光端部の少なくとも一方が移動部により移動された任意の箇所にて、光源部が試料容器に収容されている試料に向けて出射した光に伴う測定光を検出部が検出する測定光検出工程と、測定光検出工程において検出された測定光の強度と、基準光強度算出工程において算出された基準光強度とに基づき、試料の吸光度を算出する吸光度算出工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、基準光強度算出工程において、出射端部と受光端部の少なくとも一方が移動部により移動された複数箇所にて、光源部が試料容器に収容されている純溶媒または空の試料容器に向けて出射した光に伴う基準光を検出部が検出するとともに、検出部により検出された複数の基準光の強度に基づき、出射端部や受光端部が移動可能な範囲における、出射端部や受光端部と反射部との距離に応じた基準光強度を算出する。
【００２３】
つまり、検出部が基準光の強度を測定可能な範囲において、出射端部と受光端部の少なくとも一方が移動部により移動された複数箇所における基準光の強度を測定するとともに、その測定可能な範囲における出射端部や受光端部と反射部との距離と、検出した基準光の強度との相関を求め、検出部が基準光の強度を測定不能な範囲における基準光の強度を求めた相関に基づいて近似式などにより算出することにより、出射端部や受光端部が移動可能な範囲における、出射端部や受光端部と反射部との距離に応じた基準光強度を全て算出する。
【００２４】
このように、出射端部や受光端部が移動可能な範囲における、出射端部や受光端部と反射部との距離に応じた基準光強度が求められて定まっていれば、出射端部や受光端部が移動した任意の箇所にて検出部が検出した、光源部が試料容器に収容されている試料に向けて出射した光に伴う測定光の強度と、基準光強度算出工程において算出された基準光強度とに基づき、試料の吸光度を算出することができる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載の発明によれば、吸光度測定装置は、光源部が出力した光を導光するとともに光照射部が有する出射端部からその光を出射して、試料室に配置される試料容器に収容されている試料に向けて照射する。光照射部が試料に向けて出射し、試料及び試料容器を透過した光は反射部が反射し、その反射した光を受光部が有する受光端部が受光するとともに、受光した光を検出部に導光する。そして、検出部は導光された光を検出することができ、検出された光の強度に基づき、吸光度測定装置は吸光度を測定することができる。この出射端部と受光端部の少なくとも一方は、移動部により移動されて、反射部との距離を調整することができるので、出射端部や受光端部と、反射部との距離を調整するようにして、光源部が出力した光をより強く試料や検出部に照射したり、光源部が出力した光を弱めるようにして試料や検出部に照射することができる。つまり、光源部が出力する光の強度を変化させなくても、出射端部や受光端部と反射部との距離を近づけることにより、光源部が出力した光をより強く試料や検出部に照射することができる。また、出射端部や受光端部と反射部との距離を遠ざけることにより、光源部が出力した光を弱めるようにして試料や検出部に照射することができる。このように、吸光度測定装置は、出射端部や受光端部と、反射部との距離を調整することにより、試料や検出部に照射する光の強さを調整することができるので、測定対象である試料が低濃度から高濃度まで存在する場合であっても、その濃度に応じて照射する光の強さを調整することにより、試料の濃度調整を行うことなく、吸光度を測定することができる。
よって、吸光度測定装置は、試料溶液の濃度調整を行うことなく、また、光源部が出力する光の強度を変更することなく、好適に吸光度測定を行うことができる。
【００２６】
また、吸光度測定装置において、光源部が出力して光照射部の照射端部から出射し、試料に照射して透過させた光を、反射部により反射させて、その測定光を受光部の受光端部が受光するようになっている。つまり、光照射部の照射端部から出射した光を反射部で反射し、折り返すようにすることで、より狭いスペースにおいて、より長い光の光路を試料中に形成するようにして、試料中をより長く光を透過させることができる。従って、吸光度測定装置の装置寸法を小さくした場合であっても、測定光を十分に試料中を透過させることができるので、測定精度を維持することができる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、吸光度測定装置は、光源部を複数の備えるとともに、各光源部はそれぞれ異なる波長の光を出力することができるので、複数の光源部のうち、いずれかの光源部を動作させることにより、吸光度を測定する試料や試料濃度、検査内容等に応じて、好適な波長の光を出力するようにすることができる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、吸光度測定装置は、光源部が出力する光から特定波長の光を選択的に取り出す波長選択部を備えているので、光源部が出力する光から波長選択部が特定波長の光を選択的に取り出すことにより、吸光度を測定する試料や試料濃度、検査内容等に応じて、好適な波長の光を出力するようにすることができる。
【００２９】
請求項４記載の発明によれば、出射端部の開口角より、受光端部の開口角は大きいので、出射端部から出射されて、試料等を透過した光は、受光端部から受光部へ入射しやすくなっている。よって、出射端部から出射し、試料等を透過させた光を受光端部が受光しやすいので、検出部が試料等を透過した光を検出しやすく、好適な吸光度測定を行うことができる。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、判断手段が、検出部が検出した光の検出信号のＳ／Ｎ比が所定の基準値より小さいと判断した場合、移動制御手段が、移動部を動作させて出射端部と受光端部の少なくとも一方を反射部側に移動させることができる。つまり、出射端部から試料に向けて出射された光の強度が弱く、検出部が検出した光の検出信号のノイズ部分が大きく、Ｓ／Ｎ比が所定の基準値より小さいような場合、出射端部と受光端部の少なくとも一方を反射部側に移動させるように調整して、試料や検出部に照射する光の強さを大きくすることができる。それによって、検出部が検出する光の検出信号のノイズ部分の割合を減らすことができ、好適な吸光度測定を行うことができる。
【００３１】
請求項６記載の発明によれば、基準光強度算出工程において、出射端部と受光端部の少なくとも一方が移動部により移動された複数箇所にて、光源部が試料容器に収容されている純溶媒または空の試料容器に向けて出射した光に伴う基準光を検出部が検出するとともに、検出部により検出された複数の基準光の強度に基づき、出射端部や受光端部が移動可能な範囲における、出射端部や受光端部と反射部との距離に応じた基準光強度を算出する。つまり、検出部が基準光の強度を測定可能な範囲において、出射端部と受光端部の少なくとも一方が移動部により移動された複数箇所における基準光の強度を測定するとともに、その測定可能な範囲における出射端部や受光端部と反射部との距離と、検出した基準光の強度との相関を求め、検出部が基準光の強度を測定不能な範囲における基準光の強度を求めた相関に基づいて近似式などにより算出することにより、出射端部や受光端部が移動可能な範囲における、出射端部や受光端部と反射部との距離に応じた基準光強度を全て算出する。
このように、出射端部や受光端部が移動可能な範囲における、出射端部や受光端部と反射部との距離に応じた基準光強度が求められていれば、出射端部や受光端部が移動した任意の箇所にて検出部が検出した、光源部が試料容器に収容されている試料に向けて出射した光に伴う測定光の強度と、基準光強度算出工程において算出された基準光強度とに基づき、試料の吸光度を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本実施の形態における吸光度測定装置は、複数の凹部であるウエルを有するマイクロプレートに収容されている複数の試料の吸光度を測定する装置である。
【００３３】
（実施形態１）
図１に示すように、吸光度測定装置１００は、試料を収容する試料容器としてのマイクロプレートＰが配置される試料室１と、所定の光を出力する光源部２と、光源部２が出力した光を集光する第１集光レンズ３と、第１集光レンズ３により集光された光を平行光に変換するコリメートレンズ４と、コリメートレンズ４により平行光に変換された光を試料室１側へ導光するとともに導光した光を出射する出射端部５ａを有する光照射部５と、光照射部５の出射端部５ａから出射された光を反射する反射部１１と、反射部１１により反射された光を受光する受光端部６ａを有するとともに受光した光を導光する受光部６と、受光部６により導光された光を集光する第２集光レンズ７と、第２集光レンズ７により集光された光を検出する検出部８と、出射端部５ａと受光端部６ａを保持する測定ヘッド５６を移動させる移動部９と、各種データ等の表示を行う表示部２０と、各種データ等の入力や操作入力を行う入力部３０と、上記各部の動作制御を行う制御部１０等を有している。
【００３４】
試料室１は、複数のウエルＷが形成された光透過性を有するマイクロプレートＰ（試料容器）が配置される空間を有する、試料容器の配置部である。この試料室１に配置されるマイクロプレートＰには、例えば、８行×１２列の９６個のウエルＷがマトリックス状に形成されており、それぞれのウエルＷに様々な試料が注入されて、収容されるようになっている。
試料室１には、図示しないプレート移動機構部が備えられており、そのプレート移動機構部は、試料室１に配置されたマイクロプレートＰを所定の方向に移動させるようになっている。例えば、プレート移動機構部（図示省略）は、マイクロプレートＰに形成された複数のウエルＷ毎に、光照射部５の出射端部５ａから出射される光が照射されるように、ウエルＷの行方向や列方向に、ウエルＷの間隔に応じてマイクロプレートＰを移動させる。
【００３５】
光源部２は、所定の光を出力する発光部である。
例えばこの実施形態１においては、光源部２が、近紫外から近赤外の領域の光を出力することができるように、様々な波長の光を選択的に出力することができるレーザー発光器を光源部２として用いる。
【００３６】
第１集光レンズ３は、光源部２が出力した光をコリメートレンズ４に向け集光する凸レンズである。
コリメートレンズ４は、第１集光レンズ３が集光した光を平行光に変換するとともに、光照射部５の入射端部５ｂの端面に垂直に向かうように、光の角度を調整するレンズである。
なお、光源部２が出力し照射する光の拡散が少なく、その照射光を平行光と見なせるような場合には、第１集光レンズ３やコリメートレンズ４を省略することができる。
【００３７】
光照射部５は、入射された光を導光して任意の方向に出射可能な部材であり、例えば、メタクリル樹脂などのプラスチック、石英系や多成分系などのガラス等の材料により構成されている光ファイバーである。
光照射部５は、入射端部５ｂから入射された光を試料室１側に導光し、試料室１に配置されているマイクロプレートＰのウエルＷに向けて、特にウエルＷに収容されている試料に向けて、出射端部５ａから光を出射する。
【００３８】
反射部１１は、例えば、鏡や標準白色板により構成されており、反射部１１は、その表面において、光を反射するようになっている。
この反射部１１は、試料室１を介して、光照射部５の出射端部５ａ（測定ヘッド５６）と対向する位置に配置されており、出射端部５ａから出射された光は、ウエルＷに収容されている試料およびマイクロプレートＰを透過して、反射部１１に到達するようになっている。
そして、反射部１１は、光照射部５の出射端部５ａから出射された光を、受光部６の受光端部６ａに向けて反射する。反射部１１により反射された光は、マイクロプレートＰおよびウエルＷに収容されている試料を透過して、受光部６の受光端部６ａに到達するようになっている。
【００３９】
受光部６は、受光した光を導光して任意の方向に出射可能な部材であり、例えば、メタクリル樹脂などのプラスチック、石英系や多成分系などのガラス等の材料により構成されている光ファイバーである。
受光部６は、受光端部６ａが受光した反射部１１からの反射光を導光し、第２集光レンズ７に向けて、出光端部６ｂから光を出射する。
【００４０】
光照射部５の出射端部５ａと受光部６の受光端部６ａは、測定ヘッド５６に保持され、各端面が試料室１側を向くように備えられている。
測定ヘッド５６は、試料室１に配置されているマイクロプレートＰに近づいたり離れたりするように、移動部９によって移動される。そして、測定ヘッド５６に保持されている光照射部５の出射端部５ａや受光部６の受光端部６ａがマイクロプレートＰにより近づくことにより、より強い光をマイクロプレートＰのウエルＷに収容されている試料に照射したり、より強い反射光を受光したりすることができる。また、測定ヘッド５６に保持されている光照射部５の出射端部５ａや受光部６の受光端部６ａがマイクロプレートＰにから離れることにより、光を弱めるようにしてマイクロプレートＰのウエルＷに収容されている試料に照射したり、より弱い反射光を受光したりすることができる。
【００４１】
そして、この光照射部５の出射端部５ａの開口角（ＮＡ；numerical aperture）より、受光部６の受光端部６ａの開口角が大きい（広い）ようになっているので、出射端部５ａから出射されて、反射部１１により反射された光を、受光端部６ａは受光しやすくなっている。
なお、測定ヘッド５６が移動した位置において、出射端部５ａから出射された光がウエルＷや反射部１１に向かい、反射部１１により反射された光が受光端部６ａに受光されるように、出射端部５ａや受光端部６ａの端面の向きを調整する調整機構部を備えることにより、より好適にマイクロプレートＰのウエルＷに収容されている試料の測定を行うことができるようになる。
【００４２】
移動部９は、測定ヘッド５６を移動させることにより、照射部５の出射端部５ａや受光部６の受光端部６ａを移動させて、出射端部５ａや受光端部６ａと反射部１１との距離、つまり出射端部５ａや受光端部６ａとマイクロプレートＰとの距離を調整する。この移動部９としては、例えば、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
【００４３】
第２集光レンズ７は、受光部６が導光し出光端部６ｂから出射される光を検出部８に向け集光する凸レンズである。
【００４４】
検出部８は、第２集光レンズ７により集光された光を検出するとともに、その検出した光を光電変換し、電気信号（検出データ）として制御部１０に出力する。この検出部８としては、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトマルチプライヤチューブ等を適用することができる。
【００４５】
表示部２０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）により構成されており、検出部８が検出した光の検出データや、後述する制御部１０が算出した試料の吸光度に関する測定データ等を表示する。
【００４６】
入力部３０は、例えば、キーボードやマウス、或いは表示部２０におけるタッチパネルなどにより構成されており、吸光度測定装置における検出、測定動作を行うための指示の入力や、設定値等の入力が行われる。
【００４７】
制御部１０は、例えば、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えている。
制御部１０のＣＰＵは、制御部１０のＲＯＭに格納された吸光度測定装置用の制御プログラムに従って、各種の制御動作を実行する。
【００４８】
制御部１０のＲＯＭには、吸光度測定装置１００を制御するための制御プログラムや制御データが書き込まれ、格納されている。
この制御データとして、例えば、マイクロプレートＰにおけるウエルＷの配列や間隔等に関するデータが格納されている。
また、制御データとして、例えば、移動部９が測定ヘッド５６を移動させる、一段階あたりの移動量に関するデータが格納されている。
【００４９】
制御部１０のＲＡＭには、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、制御部１０のＣＰＵが上記制御プログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。
【００５０】
そして、制御部１０は、吸光度測定装置１００におけるマイクロプレートＰのウエルＷに収容されている試料に対する測定動作に伴い、測定ヘッド５６を移動させ、光源部２に光を出力させる制御を行う。
また、制御部１０は、予め記憶設定されたり、入力設定されたりした測定条件（例えば、マイクロプレートＰに収容された試料の種類や測定の種類）に応じて、所定の波長を有する光を出力するように、光源部２を調整する制御を行う。
【００５１】
また、制御部１０は、検出部８が検出したマイクロプレートＰのウエルＷ部分（試料部分）を透過した光に関する電気信号（検出データ）、特に光の強度に関する検出データに基づき、ウエルＷに収容される試料の吸光度を所定の算出式（例えば、吸光度Ａ＝log10（Ｉ0／Ｉ）、Ｉ0；基準光の強度、Ｉ；測定光の強度）により算出する制御を行う。
【００５２】
特に、制御部１０は、出射端部５ａと受光端部６ａが移動部９により移動された複数箇所にて、光源部２が、マイクロプレートＰのウエルＷに収容されている純溶媒または空のウエルＷに向けて出射した光に伴う基準光を検出部８が検出するとともに、検出部８により検出された複数の基準光の強度（Ｉ0）に基づき、出射端部５ａや受光端部６ａが移動可能な範囲における、出射端部５ａや受光端部６ａと反射部１１（マイクロプレートＰ）との距離に応じた基準光の強度（Ｉ0）を算出し、吸光度の測定基準となる基準データを作成する制御を行う。
【００５３】
具体的には、吸光度測定装置１００において、試料の吸光度を測定する際に、マイクロプレートＰのウエルＷに収容されている純溶媒または空のウエルＷに対する光の強度（Ｉ0、基準光の強度）を測定し、吸光度の測定基準となる基準データを作成する必要がある。
そのため、吸光度測定装置１００において、測定ヘッド５６が移動可能であり、反射部１１（マイクロプレートＰ）から最も離れた鉛直方向の位置において、純溶媒が収容されているウエルＷ又は空のウエルＷに対し、光源部２が出力した光の強度（Ｉ0）を検出部８が検出する。次いで、一段階ずつ測定ヘッド５６を鉛直方向に下げて、反射部１１（マイクロプレートＰ）に近づけるとともに、複数の位置において純溶媒が収容されているウエルＷ又は空のウエルＷに対し、光源部２が出力した光の強度（Ｉ0）を検出部８が検出する。この純溶媒が収容されているウエルＷ又は空のウエルＷに対する光の強度（Ｉ0）の検出を、測定ヘッド５６が移動可能であり、反射部１１（マイクロプレートＰ）に最も近づく位置まで、複数箇所にて行う。
このように検出部８が検出した基準光の強度（Ｉ0）と、測定ヘッド５６の鉛直方向の位置との相関をグラフとして表すと、例えば、図２に示すようなグラフとなる。
図２に示すように、測定ヘッド５６の鉛直方向の位置が下がり、出射端部５ａや受光端部６ａと反射部１１（マイクロプレートＰ）との距離が近づくと、出射端部５ａから出射され、ウエルＷに向け照射される光が強くなり、検出部８が検出する基準光の強度（Ｉ0）は大きくなる。このように検出部８が検出する基準光の強度（Ｉ0）と、測定ヘッド５６の鉛直方向の位置（距離）との間には、一次関数的な相関関係がある。
しかし、出射端部５ａや受光端部６ａ（測定ヘッド５６）が反射部１１側に近づき過ぎると、出射端部５ａから出射され、ウエルＷに向け照射される光が強くなり過ぎることにより、検出部８の検出限界を超えてしまうオーバーフローを起こしてしまうことがある。そして、それ以下の位置では検出部８は正常に機能せず、基準光の強度は変化しないように検出してしまう（図２中、横軸におけるＤの範囲）。
【００５４】
そこで、検出部８の検出限界を超えてしまう範囲を補うように、本発明に係る吸光度測定装置１００は、出射端部５ａや受光端部６ａ（測定ヘッド５６）が移動可能な範囲における、出射端部５ａや受光端部６ａ（測定ヘッド５６）と反射部１１（マイクロプレートＰ）との距離に応じた基準光の強度（Ｉ0）を算出する。
つまり、吸光度測定装置１００において、検出部８が基準光の強度（Ｉ0）を測定可能な範囲（図２中、横軸におけるＵの範囲）において、測定ヘッド５６が移動される複数箇所における基準光の強度（Ｉ0）を測定するとともに、吸光度測定装置１００の制御部１０は、最小二乗法等の近似式などにより、検出部８が基準光の強度（Ｉ0）を測定不能な範囲（図２中、横軸におけるＤの範囲）における基準光の強度（図２中のグラフにおいて、点線で示される部分）を算出するようになっている。
このように、吸光度測定装置１００において、測定ヘッド５６が移動可能な範囲に対応する基準光の強度（Ｉ0）は、全て求められているので、測定ヘッド５６がどのような位置（例えば、著しく反射部１１（マイクロプレートＰ）に近づく位置）にある場合でも、吸光度を測定することができる。
なお、測定ヘッド５６が反射部１１（マイクロプレートＰ）に近づくために、基準光の強度（Ｉ0）を測定できない位置であっても、試料を測定した測定光の強度（Ｉ）は、その位置における基準光の強度（Ｉ0）より弱いので、測定することができる。これは、純溶媒が収容されているウエルＷ又は空のウエルＷを透過する光より、試料が収容されているウエルＷを透過する光は、その試料により減衰され、その試料の濃度等に応じて弱められているからである。
【００５５】
また、制御部１０は、検出部８が検出した光に関する電気信号（検出信号）のＳ／Ｎ比（信号雑音比）が所定の基準値（例えば、基準値であるＳ／Ｎ比＝１）より小さいか否かを判断する判断手段としての制御を行う。
また、制御部１０は、判断手段である制御部１０が、その電気信号（検出信号）のＳ／Ｎ比が所定の基準値より小さいと判断した場合、測定ヘッド５６を反射部１１側に移動させるように、移動部９を動作させる移動制御手段としての制御を行う。
【００５６】
次に、本実施形態１における吸光度測定装置１００の動作について、図３に示すフローチャートに基づき説明する。
まず、起動されている吸光度測定装置１００において、ウエルＷに純溶媒を注入し収容したマイクロプレートＰか、ウエルＷが空であるマイクロプレートＰを試料室１に配置し、純溶媒が収容されているウエルＷ又は空のウエルＷに対し、測定ヘッド５６が移動された複数の位置（箇所）において、光源部２が出力した光に基づく基準光の強度（Ｉ0）を検出部８が検出する。そして、測定ヘッド５６（出射端部５ａや受光端部６ａ）が移動可能な範囲における、測定ヘッド５６（出射端部５ａや受光端部６ａ）と反射部１１（マイクロプレートＰ）との距離に応じた基準光の強度（Ｉ0）を算出する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１の工程は、基準光強度算出工程である。
【００５７】
次いで、試料室１に配置された、ウエルＷに試料が注入され収容されているマイクロプレートＰにおいて、そのマイクロプレートＰのウエルＷに対し、光照射部５の出射端部５ａから出射される光が照射される位置に、プレート移動機構部（図示省略）が、マイクロプレートＰを移動させる（ステップＳ１０２）。
そして、移動部９が測定ヘッド５６を所定の位置に移動させて、光照射部５の出射端部５ａの位置決めする（ステップＳ１０３）。
【００５８】
次いで、光源部２が所定の波長の光を出力するとともに、その光を光照射部５の出射端部５ａから出射し、ウエルＷに収容されている試料にその光を照射する（ステップＳ１０４）。
ウエルＷに収容されている試料に照射された光は、試料やマイクロプレートＰを透過するとともに、反射部１１により反射されて、受光部６の受光端部６ａに受光される。そして、受光部６に導光された測定光を検出部８が検出し（ステップＳ１０５）、検出部８は検出した光（の強度；Ｉ）に関する検出データである電気信号を制御部１０に出力する。このステップＳ１０５の工程は、測定光検出工程である。
【００５９】
次いで、制御部１０は、検出部８が検出した光に関する検出データである電気信号のＳ／Ｎ比が、基準値である「１」より小さいか否かを判断する（ステップＳ１０６）。
制御部１０が、検出した電気信号のＳ／Ｎ比が「１」より小さいと判断すると（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、制御部１０は、光源部２が出力する光をより強く試料に照射するために、測定ヘッド５６を反射部１１（マイクロプレートＰ）側に一段階近づけるように移動させるように、移動部９を動作させる（ステップＳ１０７）。そして、ステップＳ１０４へ戻る。
一方、制御部１０が、検出した電気信号のＳ／Ｎ比が「１」より大きい（「１」より小さくない）と判断すると（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、制御部１０は、ステップＳ１０５の測定光検出工程において検出した測定光の強度（Ｉ）と、ステップＳ１０１の基準光強度算出工程において算出した、測定ヘッド５６の位置（箇所）と光源部２が出力する光（波長）が、測定光の測定時と同じ条件である基準光の強度（Ｉ0）とにより、吸光度Ａを、Ａ＝log10（Ｉ0／Ｉ）のように算出する（ステップＳ１０８）。このステップＳ１０８の工程は、吸光度算出工程である。
なお、算出された吸光度Ａは、表示部２０に表示される。
【００６０】
次いで、制御部１０は、マイクロプレートＰの全てのウエルＷに収容された試料の測定を行ったか否かを判断する（ステップＳ１０９）。
制御部１０が、まだ全てのウエルＷに収容された試料の測定を行っていないと判断すると（ステップＳ１０９；Ｎｏ）、ステップＳ１０２へ戻り、次のウエルＷの試料の測定を行う。
一方、制御部１０が、全てのウエルＷに収容された試料の測定を行ったと判断すると（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、吸光度測定装置１００の動作を停止させて、測定を終了する。
【００６１】
このように、本発明に係る吸光度測定装置１００は、基準データとなる基準光を測定する際に、基準光の強度が検出部８の検出限界を超えてしまう範囲を補うように、出射端部５ａや受光端部６ａ（測定ヘッド５６）が移動可能な範囲における、出射端部５ａや受光端部６ａ（測定ヘッド５６）と反射部１１（マイクロプレートＰ）との距離に応じた基準光の強度（Ｉ0）を算出することができるので、出射端部５ａや受光端部６ａ（測定ヘッド５６）が移動可能な範囲で、試料に照射し透過させた測定光を検出し、測定光の強度（Ｉ）を測定すれば、吸光度を算出し求めることができる。
また、検出部８が検出した測定光に関する検出データである電気信号のＳ／Ｎ比が、基準値（例えば、「１」）より小さいような場合、測定ヘッド５６を反射部１１（マイクロプレートＰ）側に一段階近づけるように移動させ、光源部２が出力して光照射部５の照射端部５ａから出射する光をより強く試料に照射することができる
よって、吸光度測定装置１００は、測定対象である試料が低濃度から高濃度まで存在する場合であっても、試料の濃度調整を行ったり、光源部２が出力する光の強度や、検出部８の検出感度を変更したりすることなく、連続的に測定を行うことができ、吸光度を算出することができる。
【００６２】
また、吸光度測定装置１００において、光源部２が出力して光照射部５の照射端部５ａから出射し、試料に照射して透過させた光を、反射部１１により反射させて、再度試料を透過させた測定光を受光部６の受光端部６ａが受光するようになっている。つまり、光照射部５の照射端部５ａから出射した光を反射部１１で反射し、折り返すようにすることで、より狭いスペースにおいて、より長い光の光路を試料中に形成するようにして、試料中をより長く光を透過させることができる。
よって、吸光度測定装置１００の装置寸法を小さくした場合であっても、測定光を十分に試料中を透過させることができるので、測定精度を維持することができる。
【００６３】
また、吸光度測定装置１００は、一般的なマイクロプレートＰを試料容器として使用するので、汎用性のある吸光度測定装置であるといえる。
【００６４】
このように、吸光度測定装置１００、また吸光度測定装置１００を用いる吸光度測定方法は、試料溶液の濃度調整を行うことなく、また、光源部２が出力する光の強度や、検出部８の検出感度を変更することなく、好適に吸光度測定を行うことができる。
【００６５】
（実施形態２）
次に、本発明にかかる吸光度測定装置の実施形態２を、図４に基づき説明する。なお、実施形態１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
【００６６】
図４に示すように、吸光度測定装置２００は、複数（この実施形態２においては、３つ）の光源部２ａ、２ｂ、２ｃと、各光源部のそれぞれに対応するように、複数の第１集光レンズ３とコリメートレンズ４を有している。
【００６７】
光源部２ａ、２ｂ、２ｃは、それぞれ所定の光を出力する発光部である。
例えばこの実施形態２においては、各光源部は、それぞれ固有の波長を有する光を出力することができるように、３種類のＬＥＤを光源部２ａ、２ｂ、２ｃとして用いる。光源部２ａは長波長の光を出力し、光源部２ｂは中波長の光を出力し、光源部２ｃは短波長の光を出力するようになっている。
【００６８】
また、各光源部２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれに対応するように、複数のダイクロイックミラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃが備えられている。
ダイクロイックミラーは、特定波長の光を反射するとともに、それ以外の波長の光は透過する性質を有する部材である。そして、ダイクロイックミラー１２ａは長波長の光を反射し、ダイクロイックミラー１２ｂは中波長の光を反射し、ダイクロイックミラー１２ｃは、短波長の光を反射するようになっている。
【００６９】
そして、光源部２ａが出力した長波長の光は、第１集光レンズ３とコリメートレンズ４を介してダイクロイックミラー１２ａに照射される。
ダイクロイックミラー１２ａは、照射された光のうち、不要な波長部分の光は透過させるとともに、必要な長波長部分の光を、光照射部５の入射端部５ｂに向けて反射する。ダイクロイックミラー１２ａにより反射された長波長の光は、ダイクロイックミラー１２ｂ、１２ｃを透過して、光照射部５の入射端部５ｂに到達する。
また、光源部２ｂが出力した中波長の光は、第１集光レンズ３とコリメートレンズ４を介してダイクロイックミラー１２ｂに照射される。
ダイクロイックミラー１２ｂは、照射された光のうち、不要な波長部分の光は透過させるとともに、必要な中波長部分の光を、光照射部５の入射端部５ｂに向けて反射する。ダイクロイックミラー１２ｂにより反射された中波長の光は、ダイクロイックミラー１２ｃを透過して、光照射部５の入射端部５ｂに到達する。
また、光源部２ｃが出力した短波長の光は、第１集光レンズ３とコリメートレンズ４を介してダイクロイックミラー１２ｃに照射される。
ダイクロイックミラー１２ｃは、照射された光のうち、不要な波長部分の光は透過させるとともに、必要な短波長部分の光を、光照射部５の入射端部５ｂに向けて反射する。ダイクロイックミラー１２ｃにより反射された短波長の光は、光照射部５の入射端部５ｂに到達する。
【００７０】
吸光度測定装置２００の制御部１０は、予め記憶設定されたり、入力設定されたりした測定条件（例えば、マイクロプレートＰに収容された試料の種類や測定の種類）に応じて、所定の波長を有する光を出力するように、光源部２ａ、２ｂ、２ｃのうち、いずれかの光源部を動作させる制御を行う。
【００７１】
このような構成の吸光度測定装置２００や、吸光度測定装置２００を用いる吸光度測定方法であっても、試料溶液の濃度調整を行うことなく、また、各光源部が出力する光の強度や、検出部８の検出感度を変更することなく、好適に吸光度測定を行うことができる。
【００７２】
（実施形態３）
次に、本発明にかかる吸光度測定装置の実施形態３を、図５に基づき説明する。なお、実施形態１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
【００７３】
図５に示すように、吸光度測定装置３００は、コリメートレンズ４と光照射部５との間に、光源部２が出力する光から特定波長の光を選択的に取り出す波長選択部としてのフィルタホイール１３を備えている。
【００７４】
光源部２は、所定の光を出力する発光部である。
例えばこの実施形態３においては、光源部２が、測定に必要な波長を全て含んだ光を出力することができるように、幅広く様々な波長の光を出力することができるハロゲンランプを光源部２として用いる。
【００７５】
フィルタホイール１３は、複数のフィルタ１３ａを備えており、各フィルタ１３ａはそれぞれ異なる特定波長の光のみを選択的に通過させるものである。
フィルタホイール１３は、図示しないホイール駆動部により、ホイール軸１３ｂを中心に回動されることにより、コリメートレンズ４が集光した光の光路に配置されるフィルタ１３ａを切り替えることができる。
【００７６】
吸光度測定装置３００の制御部１０は、予め記憶設定されたり、入力設定されたりした測定条件（例えば、マイクロプレートＰに収容された試料の種類や測定の種類）に応じて、所定の波長を有する光を試料に向け出射するように、コリメートレンズ４が集光した光の光路に配置されるフィルタ１３ａを切り替えるように、ホイール駆動部（図示省略）を動作させる制御を行う。
【００７７】
このような構成の吸光度測定装置３００や、吸光度測定装置３００を用いる吸光度測定方法であっても、試料溶液の濃度調整を行うことなく、また、各光源部が出力する光の強度や、検出部８の検出感度を変更することなく、好適に吸光度測定を行うことができる。
【００７８】
なお、以上の実施の形態においては、光照射部５の出射端部５ａと受光部６の受光端部６ａは、測定ヘッド５６に保持されて、ともに揃って移動するように説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光照射部５の出射端部５ａと、受光部６の受光端部６ａは、それぞれ独立して移動するようにしてもよい。
【００７９】
また、光源部として、レーザー発光器、ＬＥＤ、ハロゲンランプを用いる例を示したが、光源部は、水素放電管、重水素放電管、高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ等を用いてもよい。
【００８０】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る実施形態１における吸光度測定器の要部構成を示す概略図である。
【図２】検出部が検出する基準光の強度（Ｉ0）と、測定ヘッドの鉛直方向の位置（距離）との間の相関関係を示すグラフである。
【図３】本発明に係る吸光度測定器の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る実施形態２における吸光度測定器の要部構成を示す概略図である。
【図５】本発明に係る実施形態３における吸光度測定器の要部構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８２】
１      試料室
２、２ａ、２ｂ、２ｃ  光源部
３      第１集光レンズ
４      コリメートレンズ
５      光照射部
５ａ    出射端部
６      受光部
６ａ    受光端部
５６    測定ヘッド
７      第２集光レンズ
８      検出部
９      移動部
１０    制御部（判断手段、移動制御手段）
２０    表示部
３０    入力部
１１    反射部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  ダイクロイックミラー
１３    フィルタホイール（波長選択部）
１３ａ  フィルタ
１００、２００、３００  吸光度測定装置
Ｐ      マイクロプレート（試料容器）
Ｗ      ウエル
Ｓ１０１  基準光強度算出工程
Ｓ１０５  測定光検出工程
Ｓ１０８  吸光度算出工程
【図１】
2005345274.tif 000003
【図２】
2005345274.tif 000004
【図３】
2005345274.tif 000005
【図４】
2005345274.tif 000006
【図５】
2005345274.tif 000007