(57)【要約】【課題】簡易な構成で容易に高信頼性の吸光度が算出できる自動分析装置を提供すること。【解決手段】キュベット１０に保持された液体１１の光学的特性を測定する分析装置において、光源２と、光源２とキュベット１０との間に位置し、光源２から出射された光の一部をキュベット１０が配置される位置へ導く貫通孔１４ａと、貫通孔１４ａに導かれた光のうちキュベット１０を透過する光を受光し、受光した光に応じて信号を出力する受光素子７ａと、受光素子７ａにおいて受光される光と同時に光源２から出射される光を、キュベット１０が配置される位置とは異なる位置へ導く貫通孔１４ｂと、貫通孔１４ｂを通過した光を受光し、受光した光に応じて信号を出力する受光素子７ｂと、を有する。【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分析装置において、
光源と、
前記光源と前記容器との間に位置し、当該光源から出射された光の一部を当該容器が配置される位置へ導く第１の貫通孔と、
前記第１の貫通孔に導かれた光のうち前記容器を透過する光を受光し、受光した光に応じて信号を出力する第１の受光手段と、
前記第１の受光手段において受光される光と同時に前記光源から出射される光を、前記容器が配置される位置とは異なる位置へ導く第２の光貫通孔と、
前記第２の貫通孔を通過した光を受光し、受光した光に応じて信号を出力する第２の受光手段と、
を有することを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記光源は閃光光源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】
前記光源から出射された光を平行光に変換する平行光変換手段をさらに有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】
前記平行光変換手段は、凹面鏡であることを特徴とする請求項３に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記容器の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段において検出された位置と関連付けて、前記光源の点灯制御を行う光源制御手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項２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、液体を収容した容器に光を照射し、前記容器に入射した入射光と前記容器を透過した透過光とをもとに前記液体の吸光度を算出する自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器（キュベット）に血液、尿である検体と試薬とを混合した液体を収容し、この液体に所定の波長の光を照射し、液体の吸光度を算出することによって液体の物質濃度等を分析する自動分析装置が知られている。この吸光度を、光源からの光をレンズ系で集光または平行光としてキュベットに入射した入射光量とキュベットを透過した透過光量との比をもとに算出する技術が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特公平２−５８５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したレンズ系を使った光学系を備えた自動分析装置では大型化するとともに複雑化しコストアップするという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で容易かつ高精度の吸光度が算出できる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】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる自動分析装置は、容器に保持された液体の光学的特性を測定する分析装置において、光源と、前記光源と前記容器との間に位置し、当該光源から出射された光の一部を当該容器が配置される位置へ導く第１の貫通孔と、前記第１の貫通孔に導かれた光のうち前記容器を透過する光を受光し、受光した光に応じて信号を出力する第１の受光手段と、前記第１の受光手段において受光される光と同時に前記光源から出射される光を、前記容器が配置される位置とは異なる位置へ導く第２の光貫通孔と、前記第２の貫通孔を通過した光を受光し、受光した光に応じて信号を出力する第２の受光手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記光源は閃光光源であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記光源から出射された光を平行光に変換する平行光変換手段をさらに有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記平行光変換手段は、凹面鏡であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記容器の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段において検出された位置と関連付けて、前記光源の点灯制御を行う光源制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる自動分析装置は、２つの貫通孔を設けそれぞれを通過した光を受光して、レンズを使った光学系を用いなくても吸光度が算出できるようしたので、簡易な構成でかつ小型の自動分析装置を提供する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】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる自動分析装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる自動分析装置２００の全体構成を示す。このような自動分析装置２００は、例えば病院において血清や尿等の液体（サンプル）を自動的に連続分析する臨床検査等に用いられており、液体と試薬とを反応させて、吸光度から分析結果を得るように構成されている。
【００１４】
本実施形態の自動分析装置２００には、図１に示すようなキュベットホィール４が設けられており、このキュベットホィール４には全周に亘ってキュベット１０が配列されている。キュベットホィール４の図示右方にはラック供給装置２０９が設けられており、ラック供給装置２０９には液体を収容したサンプルカップ２１１を搭載したラック２１０が並べられている。
【００１５】
キュベットホィール４とラック２１０との間には、サンプルプローブ２０８が設けられている。分析動作時、サンプルプローブ２０８はラック２１０上のサンプルカップ２１１から液体を吸引してキュベット１０に注入する分注動作を行う。
【００１６】
自動分析装置２００にはさらに、液体と反応させる試薬をキュベット１０に注入するために、第１試薬保冷庫２０１、第２試薬保冷庫２０２と、第１試薬プローブ２０３、第２試薬プローブ２０４が設けられている。分析動作時、第１、第２試薬プローブは第１、第２試薬保冷庫に配置された試薬ボトルから試薬を吸引してキュベット１０に注入する。
【００１７】
自動分析装置２００にはさらに、キュベット１０に注入された液体と試薬とを攪拌するために、第１攪拌機構２０７、第２攪拌機構２０６が設けられている。全てのプローブと攪拌棒は、分析終了後に図示しない洗浄水タンクから供給される洗浄水によって流水洗浄される。洗浄・乾燥ユニット２０５に達したキュベットは、洗浄・乾燥ユニット２０５で洗浄・乾燥され再び分析に使用される。
【００１８】
分析動作時、各構成要は一定の周期、例えば４．５秒間隔で同じ動作を繰り返す。キュベットホィール４は一周期で反時計方向に（１周−１キュベット）／４  キュベット分回転し、４周期で時計方向に１キュベット分回転する。キュベット１０が光源２の光軸を横切る時、キュベット１０に入った検液の吸光度を測定する。吸光度はキュベットが洗浄・乾燥されるまでの間、１８秒間隔で測定される。
【００１９】
図２に、吸光度を測定する部分のブロック図を示す。図２に示すように、吸光度測定部１は、光源から出射された光の一部を容器が配置される位置へ導く第１の貫通孔（１４ａ）と光源から出射された光の一部を容器が配置される位置とは異なる位置へ導く第２の貫通孔（１４ｂ）を有する遮光部材５と、所定の波長のみを透過するフィルタ６と、第１の貫通孔（１４ａ）を通過しフィルタ６を透過した光を受光するとともに受光した光量に対応した電気信号Ｓ１を出力する受光素子７ａと、第２の貫通孔（１４ｂ）を通過しフィルタ６を透過した光を受光するともに受光した光量に対応した電気信号Ｓ０を出力する受光素子７ｂと、キュベットホィール４を駆動するキュベットホィール駆動部８と、光源２を駆動する光源駆動部９と、キュベットホィール４の位置を検出する位置検出器１３と、光源駆動部９とキュベットホィール駆動部８とを制御するとともに液体１１の吸光度を算出する制御部１２とを有する。
【００２０】
制御部１２は、電気信号Ｓ０,Ｓ１をもとに液体１１の吸光度を演算する演算部１２０と、位置検出器１３から入力した検出信号Ｓ２をもとにキュベット１０の位置を検知する位置検知部１２１と、検出信号Ｓ２をもとに制御信号Ｓ５によって光源２の発光制御を行う光源制御部１２２とを有する。
【００２１】
つぎに、この自動分析装置の測定動作について説明する。図３は、この自動分析装置の動作手順を示すフローチャートである。図３に示すように、まず、制御部１２は、制御信号Ｓ３をキュベットホィール駆動部８に出力すると、キュベットホィール駆動部８は、駆動信号Ｓ４によってキュベットホィール４を回転させる（ステップＳ１０１）。
【００２２】
位置検出器１３は、キュベットホィール４の孔と遮光部材５の貫通孔（１４ａ，１４ｂ）の位置が合致し、光源２から発した光が受光素子７ａ,７ｂに受光される位置に移動するＴ（ｓｅｃ）前に、検出信号Ｓ２を制御部１２に出力する。制御部１２の位置検知部１２１は、検出信号Ｓ２によってキュベット１０が分析可能な位置にいるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。キュベット１０が分析可能な位置にいる場合（ステップＳ１０２，ＹＥＳ）、制御部１２の光源制御部１２２は、光源駆動部９に制御信号Ｓ５を出力し、光源２を駆動点灯させる（ステップＳ１０３）。Ｔは、検出信号Ｓ２から光源が測定可能な光量に達するまでの時間を考慮して決定する。
【００２３】
光源２が発光した光は、凹面鏡３によって反射し、平行光となる。平行光の一部は、遮光部材５の第１の貫通孔（１４ａ）を介して液体１１を透過し、受光素子７ａに受光される。他の平行光の一部は、遮光部材５の第２の貫通孔（１４ｂ）を通過し受光素子７ｂに受光される。なお、受光素子７ｂにおいて受光される光は、受光素子７ａにおいて受光される光と同時に光源２から出射される光である。その光量は、液体１１の入射光量に比例する。従って、受光素子７ｂの受光光量と予め求めた比例係数から液体１１の入射光量を算出できる。液体１１の入射光量と受光素子７ｂの受光光量が等しくなるような光学系とすれば、計算の必要がなくなる。
【００２４】
受光素子７ａ,７ｂは、受光した光量に対応した電気信号Ｓ１,Ｓ０を制御部１２に出力し、制御部１２の演算部１２０は、電気信号Ｓ１,Ｓ０をもとに液体１１の吸光度を算出する（ステップＳ１０４）。
【００２５】
制御部１２は、検出信号Ｓ２をもとにキュベットホィール４に保持されている全てのキュベットに対する吸光度の算出が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。キュベットホィール４の回転が終了している場合（ステップＳ１０５，ＹＥＳ）、キュベットホィール４の駆動を停止し（ステップＳ１０６）、キュベットホィール４の回転が終了していない場合（ステップＳ１０５，ＮＯ）、分析を続行する。
【００２６】
つぎに、この演算部１２０が液体１１の吸光度を算出する方法について説明する。一般に、液体１１の吸光度：Ａは、液体１１に入射した入射光量Ｖ0とし、液体１１を透過した透過光量ＶXとした場合、以下の式（１）によって求められる。
Ａ＝ｌｏｇ（Ｖ0／ＶX）      ・・・（１）
【００２７】
液体１１を透過した透過光量ＶXは、受光素子７ａが出力した電気信号Ｓ１に比例する。また、液体１１に入射した入射光量Ｖ0は受光素子７ｂが出力した電気信号Ｓ０に比例する。
【００２８】
そこで、式（１）は、以下の式（２）に置きかえることができる。
Ａ＝ｌｏｇ（ａ＊Ｓ０／Ｓ１）      ・・・（２）
係数ａは、キュベット１０に吸光度Ａが既知である液体、例えば吸光度０である水を入れたときのＳ０とＳ１を測定して、式（２）から求めることができる。液体１１の入射光量と受光素子７ｂの受光光量が等しくなるような光学系とすれば、ａ＝１となる。
【００２９】
演算部１２０は、電気信号Ｓ０,Ｓ１を式（２）に代入することによって、液体１１の吸光度Ａを算出する。
【００３０】
自動分析装置で使用されている従来の光源は、ハロゲンランプやキセノンランプである。本発明で、フラッシュ・キセノンランプやパルス駆動したＬＥＤ光源などの閃光光源を光源２に使用した場合について説明する。図４は、電気信号Ｓ０,Ｓ１の電圧の経時変化を示した模式図である。図４に示すように、光源２が出射する閃光は、持続時間は短く、不規則で再現性は無いものの、従来の光源の光量（光量に対応した電圧Ｖｐ）に比して高光量の光を発することができる。また、閃光が不規則で再現性は無いものであっても、本発明では入射光量と透過光量とを同時に測定できるため、吸光度の算出に関して影響がない。
【００３１】
この実施の形態では、光源２と凹面鏡３とを用いて同時に入射光と透過光とを受光するようにして、簡易な構成で容易に高精度の吸光度が算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態にかかる自動分析装置の全体構成図である。
【図２】この発明の実施の形態にかかる自動分析装置の吸光度測定部のブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態にかかる自動分析装置の動作手順を示すフローチャートある。
【図４】この発明の実施の形態にかかる閃光の特性を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
２００  自動分析装置
１  吸光度測定部
２  光源
３  凹面鏡
４  キュベットホィール
５  遮光部材
６  フィルタ
７ａ，７ｂ  受光素子
８  キュベットホィール駆動部
９  光源駆動部
１０  キュベット
１１  液体
１２  制御部
１３  位置検出器
１４ａ，１４ｂ  貫通孔
１２０  演算部
１２１  位置検出部
１２２  光源制御部
２０１  第１保冷庫
２０２  第２保冷庫
２０３  第１試薬プローブ
２０４  第２試薬プローブ
２０５  洗浄乾燥ユニット
２０６  第２攪拌器
２０７  第１攪拌器
２０８  サンプルプローブ
２０９  ラック供給装置
２１０  ラック
２１１  サンプルカップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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