(57)【要約】【課題】  多種の測定方法に対応でき、省スペース、低コスト、操作簡便な分析装置を提供する。【解決手段】  測定対象物１０４を測定チャンバー１０５中に含有した分析用媒体１０１は、分析装置中（図示せず）にセットされ、測定チャンバー１０５は、光源１０６から発せられる光１０８で照射され、その光１０８は測定チャンバー１０５を通過して検出器１０７に到達する。このとき、測定対象物１０４の測定方法に応じて、検出器１０７と分析用媒体１０１との間に配置された光遮蔽手段１０９により検出器１０７へ到達する光１０８の範囲を制限できるようにしている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が照射された試料の発する光を検出器で受光して分析する分析装置において、前記検出器の受光光量を制限する光量制限手段を備えてなる分析装置。
【請求項２】
前記光量制限手段が、開口部を備え、前記試料と前記検出器との間に位置して前記開口部を通過する光を前記検出器に受光させてなる、請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記光量制限手段が前記開口部の形状を変化させる変化手段を備えてなる、請求項２に記載の分析装置。
【請求項４】
前記光量制限手段が、回転板と、前記回転板の回転を制御する回転制御手段と、を備えてなる、請求項２に記載の分析装置。
【請求項５】
前記光量制限手段が液晶シャッターでなる、請求項２に記載の分析装置。
【請求項６】
前記試料に対して前記光量制限手段の位置を変える変位手段を備え、前記光量制限手段の位置の変化により前記検出器の受光光量を変化させてなる、請求項２に記載の分析装置。
【請求項７】
前記光量制限手段が複数の開口部を有してなる、請求項４または請求項６に記載の分析装置。
【請求項８】
前記試料分析前に前記検出器が受光する光量が閾値以上の光量となる前記開口部の形状Ａを検出する検出手段と、前記形状Ａを記憶する記憶手段と、を備え、前記形状Ａに基づいて前記試料分析時に前記変化手段が前記開口部の面積を形状Ａに変化させてなる、請求項３に記載の分析装置。
【請求項９】
比ろう測定方法により前記試料を測定する場合において、前記試料から発せられる散乱光のみを前記検出器が受光する形状Ｂに前記開口部の形状を設定する設定手段を備え、前記形状Ｂの開口部を有する前記光量制限手段を前記試料と前記検出器との間に配置してなる、請求項１乃至請求項５に記載の分析装置。
【請求項１０】
前記試料分析前に前記検出器が受光する光量が閾値以下の光量となる前記開口部の形状Ｃを検出する検出手段と、前記形状Ｃを記憶する記憶手段と、を備え、前記形状Ｃに基づいて前記試料分析時に前記変化手段が前記開口部の面積を前記形状Ｃに変化させてなる、請求項３に記載の分析装置。
【請求項１１】
前記検出器が複数の検出素子から構成されてなり、前記複数の検出素子から任意の検出素子を選択する選択手段を備え、前記選択手段の選択した検出素子の出力信号に基づいて前記試料を分析してなる、請求項１に記載の分析装置。
【請求項１２】
比濁測定方法により前記試料を測定する場合に、前記選択手段が前記試料から発せられる透過光のみを受光する検出素子の組合せを選択してなる、請求項１１に記載の分析装置。
【請求項１３】
試料分析前に出力が予め決められた閾値以上である検出素子の存在領域を特定する第１特定手段を備え、前記選択手段が前記特定手段が特定した前記存在領域に位置する検出素子を選択してなる、請求項１１に記載の分析装置。
【請求項１４】
比ろう測定方法により前記測定対象物を測定する場合において、前記選択手段が前記試料から発せられる散乱光のみを前記検出器が検出する前記検出素子の組合せを選択してなる、請求項１１に記載の分析装置。
【請求項１５】
試料分析前に出力が予め決められた閾値以下である検出素子の存在領域を特定する第２特定手段を備え、前記選択手段が前記特定手段が特定した前記存在領域に位置する検出素子を選択してなる、請求項１１に記載の分析装置。
【請求項１６】
前記試料に光を照射する光源と前記試料との相対位置を変化させる変化手段を備えてなる、請求項１に記載の分析装置。
【請求項１７】
前記検出器で検出される検出光の出力が閾値以上となる前記試料と前記光源との相対位置を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の記憶する相対位置に前記試料または前記光源の相対位置を変化させる変化手段と、を備えてなる、請求項１６に記載の分析装置。
【請求項１８】
前記試料と前記検出器との間に請求項２から請求項４に記載の光量制限手段を配置してなる、請求項１７に記載の分析装置。
【請求項１９】
前記光量制限手段と前記検出器とが一体的に移動可能に構成されてなる、請求項１８に記載の分析装置。
【請求項２０】
前記検出器が部分的に使用可能に複数に分割された検出素子を備え、比濁測定法の場合に前記検出素子の一部を使用して前記試料を分析可能に構成されてなる、請求項１７に記載の分析装置。
【請求項２１】
比ろう測定方法により試料を分析する、請求項１７に記載の分析装置。
【請求項２２】
前記試料を収容するフォーカス制御およびトラッキング制御可能なディスクと、前記ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、前記試料に光を照射する光源の焦点合わせとトラッキングを行う集光レンズと、前記集光レンズの移動を制御する制御手段と、を備えてなる、請求項１乃至請求項２１のいずれかに記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は測定対象物を光学的に分析するための分析装置に関し、より詳細には、単一の分析装置で比色測定法、比濁測定法、比ろう測定法および粒子測定法の複数の測定方法に対応できる分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療現場では迅速かつ適切な診療・看護、疾病の予防などのために被検者の傍らで行う「臨床現場即時検査（ＰＯＣＴ：Ｐｏｉｎｔ  Ｏｆ  Ｃａｒｅ  Ｔｅｓｔｉｎｇ）」の必要性が増してきており、特に１９床以下の一般診療所では他の医院との差別化を図るべく自医院の医療の質を向上するための取り組みとひとつとして臨床現場即時検査への対応が積極的に進められてきている。
【０００３】
そのような社会的背景を受け、特に血液あるいは尿を試料としそれらを定量分析する医用機器などの分析装置においては、省スペース、低コスト、測定の自動化などによる操作簡便性、多項目測定への対応および高精度を追及し、市場が求める臨床現場即時検査を実現することが求められている。
【０００４】
そこで、これらの要求を実現すべく、例えば、特許文献１に記載の装置が提案されている。
【０００５】
この装置の構成を、図１４を用いて以下に簡単に記す。
【０００６】
表面に周方向に区画された複数の検査面３が設けられ、それぞれの検査面３に呈色試薬部４が設けられた回転自在なディスク１と、このディスク１を回転させるディスク回転手段８と、前記呈色試薬部４に液体試料を供給する液体試料供給手段１３と、液体試料が提供されて発色した前記呈色試薬部４を比色測定して液体試料を分析する比色測定手段１８と、前記ディスク回転手段８、前記液体試料供給手段１３、前記比色測定手段１４、３４を制御するための制御手段２２とを備えて構成されている。このような構成にすることにより比色測定装置全体の構造の簡単化と小型化を実現している。
【０００７】
また、免疫学的定量分析として、例えば特許文献２に記載のような方法が考案されており以下、図１５を用いて説明する。なお、装置形態は特許文献１とほぼ同様であるため装置構成についての図を用いての説明は省略する。
【０００８】
回転可能なディスク上の半径方向に形成した複数の流路の少なくとも１つの流路の一部に抗原５１もしくは抗体を固定し、前記流路の内周部に体液を導入した後、ディスク５０を回転して体液をディスク５０上に展開し、体液中の分析成分である抗原もしくは抗体５２を、ディスク５０上に固定された抗体もしくは抗原５１に抗原−抗体反応により捕捉せしめた後、さらに該抗原もしくは抗体５２に、その抗原もしくは抗体５２と特異的に反応する抗体もしくは抗原５３を固定してなる不溶性担体粒子５４を作用させ、前記抗原５３もしくは抗体により捕捉された不溶性担体粒子５４の数を、ディスクの半径方向に移動可能な光学読取装置を用いて、ディスクを回転させながら計数するようにしてあり、好ましくは光学読取装置の光源であるレーザ光５７は集光レンズ５５を用いて収束光としてディスク５０に照射することによりその反射光５８を分析して不溶性担体粒子５４の数を計測するようにこのように構成することにより高精度化、自動化を可能としている。
【特許文献１】特許第１８８９８１９号公報
【特許文献２】特開平０５−５７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の分析装置においては、比色測定方法および免疫学的分析（本発明では粒子測定方法と呼ぶ）には個々には対応できるものの臨床現場即時検査において求められる様々な測定項目に対応するために、複数の分析装置が必要となったり、また見かけ上１台の分析装置の形態であったとしても装置内の測定系システムが２種類搭載されていたり、コスト的課題、装置サイズ的な課題を有しており、純粋に単一の分析装置で比色測定方法、比濁測定方法、比ろう測定方法および粒子測定方法など多種にわたる測定方法に対応したものではなかった。
【００１０】
より具体的には、特許文献１の装置と特許文献２の方法により比色測定方法および粒子測定方法には対応できるものの、測定対象物の濁度に対応する透過光量を測定するような比濁測定方法や凝集物である測定対象物からの凝集量に対応した散乱光量を測定するような比ろう測定方法には対応できるような構成とはなっておらず、単一の測定器のみでは、これら多種の測定方法に対応が実現できないという課題があった。
【００１１】
すなわち、このことは臨床現場即時検査を実現するための医用機器である分析装置に求められる事項のうち、省スペース、低コスト、操作簡便性、多項目測定に対応できないという課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の分析装置は、光が照射された試料の発する光を検出器で受光して分析する分析装置において、前記検出器の受光光量を制限する光量制限手段を備えてなる。
【００１３】
さらに、本発明の分析装置は、前記光量制限手段が、開口部を備え、前記試料と前記検出器との間に位置して前記開口部を通過する光を前記検出器に受光させてなる。
【００１４】
さらに、本発明の分析装置は、前記光量制限手段が前記開口部の形状を変化させる変化手段を備えてなる。
【００１５】
さらに、本発明の分析装置は、前記光量制限手段が、回転板と、前記回転板の回転を制御する回転制御手段と、を備えてなる。
【００１６】
さらに、本発明の分析装置は、前記光量制限手段が液晶シャッターでなる。
【００１７】
さらに、本発明の分析装置は、前記試料に対して前記光量制限手段の位置を変える変位手段を備え、前記光量制限手段の位置の変化により前記検出器の受光光量を変化させてなる。
【００１８】
さらに、本発明の分析装置は、前記光量制限手段が複数の開口部を有してなる。
【００１９】
さらに、本発明の分析装置は、前記試料分析前に前記検出器が受光する光量が閾値以上の光量となる前記開口部の形状Ａを検出する検出手段と、前記形状Ａを記憶する記憶手段と、を備え、前記形状Ａに基づいて前記試料分析時に前記変化手段が前記開口部の面積を形状Ａに変化させてなる。
【００２０】
さらに、本発明の分析装置は、比ろう測定方法により前記試料を測定する場合において、前記試料から発せられる散乱光のみを前記検出器が受光する形状Ｂに前記開口部の形状を設定する設定手段を備え、前記形状Ｂの開口部を有する前記光量制限手段を前記試料と前記検出器との間に配置してなる。
【００２１】
さらに、本発明の分析装置は、前記試料分析前に前記検出器が受光する光量が閾値以下の光量となる前記開口部の形状Ｃを検出する検出手段と、前記形状Ｃを記憶する記憶手段と、を備え、前記形状Ｃに基づいて前記試料分析時に前記変化手段が前記開口部の面積を前記形状Ｃに変化させてなる。
【００２２】
さらに、本発明の分析装置は、前記検出器が複数の検出素子から構成されてなり、前記複数の検出素子から任意の検出素子を選択する選択手段を備え、前記選択手段の選択した検出素子の出力信号に基づいて前記試料を分析してなる。
【００２３】
さらに、本発明の分析装置は、比濁測定方法により前記試料を測定する場合に、前記選択手段が前記試料から発せられる透過光のみを受光する検出素子の組合せを選択してなる。
【００２４】
さらに、本発明の分析装置は、試料分析前に出力が予め決められた閾値以上である検出素子の存在領域を特定する第１特定手段を備え、前記選択手段が前記特定手段が特定した前記存在領域に位置する検出素子を選択してなる。
【００２５】
さらに、本発明の分析装置は、比ろう測定方法により前記測定対象物を測定する場合において、前記選択手段が前記試料から発せられる散乱光のみを前記検出器が検出する前記検出素子の組合せを選択してなる。
【００２６】
さらに、本発明の分析装置は、試料分析前に出力が予め決められた閾値以下である検出素子の存在領域を特定する第２特定手段を備え、前記選択手段が前記特定手段が特定した前記存在領域に位置する検出素子を選択してなる。
【００２７】
さらに、本発明の分析装置は、前記試料に光を照射する光源と前記試料との相対位置を変化させる変化手段を備えてなる。
【００２８】
さらに、本発明の分析装置は、前記検出器で検出される検出光の出力が閾値以上となる前記試料と前記光源との相対位置を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の記憶する相対位置に前記試料または前記光源の相対位置を変化させる変化手段と、を備えてなる。
【００２９】
さらに、本発明の分析装置は、前記試料と前記検出器との間に請求項２から請求項４に記載の光量制限手段を配置してなる。
【００３０】
さらに、本発明の分析装置は、前記光量制限手段と前記検出器とが一体的に移動可能に構成されてなる。
【００３１】
さらに、本発明の分析装置は、前記検出器が部分的に使用可能に複数に分割された検出素子を備え、比濁測定法の場合に前記検出素子の一部を使用して前記試料を分析可能に構成されてなる。
【００３２】
さらに、本発明の分析装置は、比ろう測定方法により試料を分析する。
【００３３】
さらに、本発明の分析装置は、前記試料を収容するフォーカス制御およびトラッキング制御可能なディスクと、前記ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、前記試料に光を照射する光源の焦点合わせとトラッキングを行う集光レンズと、前記集光レンズの移動を制御する制御手段と、を備えてなる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の分析装置によれば、分析用媒体と検出器の間に配置された少なくとも１つの光遮蔽手段を有しており、測定対象物の種類に応じて光遮蔽手段の介在を選択可能、または、光遮蔽手段の開口部寸法を選択可能としているため、また、検出器が多分割された検出素子から構成されており、測定対象物に対応した測定方法に応じて多分割された検出素子の組合せを選択可能としているため、また、光源と検出器は各々独立して移動手段により移動可能に構成され、測定対象物に対応した測定方法に応じて光源と検出器の相対位置を可変としているため、検出すべき光量分布範囲の異なる比色測定方法と比濁測定方法と比ろう測定方法を単一の分析装置において実施することができる。
【００３５】
また、本発明の分析装置によれば、ディスク形状で形成された分析用媒体を回転駆動するための回転駆動手段を有しており、回転中の分析用媒体にフォーカスされた光が照射されるようフォーカス制御手段も有しているため前記測定方法に加え粒子測定方法への対応も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、本発明の分析装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１は、本発明の実施例１における分析装置の構成を表す図である。
【００３８】
分析用媒体１０１は、ベース部材１０２、カバー部材１０３を張り合わせた形態からなり、 測定部位としての測定チャンバー１０５は分析用媒体１０１の中空部に位置している。本実施例１においては、ベース部材１０２およびカバー部材１０３の材質としてはポリカーボネイト、ＰＭＭＡあるいはガラスなど透明な材料から選択されるのが望ましい。カバー部材１０３には試料を測定チャンバー１０５に注入するための注入口１１５が設けられており、測定チャンバー１０５には試料と酵素反応を起して呈色するように作用する試薬や分析物と特異的に吸着するような抗原あるいは抗体や、分析物中の特定の成分と反応してその成分量に対応した凝集物を促進するように作用する試薬や、その逆に、凝集物の凝集を阻止するように作用する試薬などが含まれている。
【００３９】
以下、この分析装置の基本的な測定動作について説明する。
【００４０】
分析用媒体１０１の注入口１１５にまず試料を注入し、測定チャンバー１０５内に含まれる試薬（図示せず）と反応させる。このとき、反応時間を安定にするために温度制御手段（図示せず）を用いて測定チャンバー１０５部分を一定温度に維持したり、試料が液体の場合には試料と試薬との反応を促進したり、反応後の測定対象物１０４を均一にするために振動印加手段（図示せず）により振動を与えるなどの手段を講じることがより望ましい。
【００４１】
なお、本実施例１では、試料を分析用媒体１０１に注入して、分析用媒体１０１中で反応させることを前提に記載しているが、試料を分析用媒体１０１に注入する前に予め反応させておき、反応後の試料、すなわち測定対象物１０４を分析用媒体１０１に注入するようにしても良い。
【００４２】
また、本明細書中では便宜上、反応前の被測定物を試料と表し、反応後の被測定物を測定対象物と表現して区別するようにしている。例えば測定対象物としては、試料と試薬の酵素反応などにより呈色し、特定波長で吸光特性を示すような溶液、試料と試薬との反応により生じる凝集体を含有した溶液、抗原を含む試料と抗体である試薬とが反応して生じた抗原−抗体反応による結合生成物などがあげられる。
【００４３】
前述の反応などにより得られた測定対象物１０４を測定チャンバー１０５中に含有した分析用媒体１０１は、分析装置中（図示せず）にセットされ、測定チャンバー１０５は、光源１０６から発せられる光１０８で照射され、その光１０８は測定チャンバー１０５を通過して検出器１０７に到達する。このとき、測定対象物１０４の測定方法に応じて、検出器１０７と分析用媒体１０１との間に配置された光遮蔽手段１０９により検出器１０７へ到達する光１０８の範囲を制限できるようにしている。
【００４４】
そして、分析用媒体１０１と検出器１０７に到達した光１０８はＩ−Ｖ増幅器、Ａ／Ｄコンバータなどで構成された信号処理手段１１２にて信号処理され、ＣＰＵ、メモリーなどで構成される信号解析手段１１３で測定結果の解析が行われる。測定結果は、分析装置に設けられた、例えば液晶パネルなどの表示手段に表示したり、分析装置に内蔵あるいはシリアルインターフェースなどで接続された出力手段１１４、例えば感熱式プリンタなどに出力できるようになっている。
【００４５】
ここで、多種の測定方法を実現するための光遮蔽手段１０９の働きについて、具体的な測定対象物の事例を交えながら説明する。
【００４６】
まず、この分析装置での測定方法のひとつである比色測定方法について説明する。
【００４７】
例えば、 試料である血漿あるいは血清中の総コレステロール成分の濃度を測定する場合、酵素法にて反応し呈色した測定対象物１０４における光源１０６から測定対象物１０４への入射光量に対する出射光量の割合の対数、いわゆる吸光度からその濃度換算するのが一般的方法であり、入射光は、光源１０６と分析用媒体１０１の間に配置されたハーフミラー１１１で光分割され、一方は参照用検出器１１０で受光されＩ−Ｖ増幅器、Ａ／Ｄコンバータなどで構成された信号処理手段１１７で処理され入射光量に相当する電圧値が求められ、もう一方の光は、分析媒体１０１中の測定対象物１０４を照射し、先に述べた同様の方法により出射光量に相当する電圧値として求められ、この入射光量の電圧値と出射光量の電圧値により吸光度が求まる。
【００４８】
出射光量、すなわち透過光量検出の際、特に試料が例にあげた総コレステロールの測定などのような液体試料の場合は、散乱光がほとんど生じないため光遮蔽手段１０９による領域制限は行わず、全ての透過光を検出器１０７で受光するのが測定精度の面では望ましい。
【００４９】
次に、この分析装置での別の測定方法である比濁測定方法について、図２を用いて説明する。なお、これまで説明した構成部品については同じ番号を用い、重複的な説明は省略するものとする。
【００５０】
比濁測定方法が適用される測定項目の一例としては血液中のＣ−反応性蛋白（以下、ＣＲＰと記す）があげられる。
【００５１】
測定チャンバー１０５中には、ＣＲＰ抗体を結合させたラテックス試薬（図示せず）が塗布されており、試料である血漿あるいは血清中のＣＲＰとラテックスに結合しているＣＲＰ抗体が抗原−抗体反応により結合し凝集物を生成する。この凝集物の生成量はＣＲＰ濃度に依存して変化するため、その凝集物を含む測定対象物１０５に光源１０６からの光を照射するとその透過光の光量はＣＲＰ濃度に依存して変化する。
【００５２】
しかし、数十ｎｍ〜数μｍ程度の凝集物に同程度の波長の光、例えば光源として７８０ｎｍ程度の半導体レーザ光を照射した場合、さまざまな方向への前方散乱光が発生することが知られている。
【００５３】
このとき比色測定方法で必要とするサイズの検出器１０７を用いた場合、透過光１２０だけでなく散乱光１２１の一部も受光され、凝集物の量の変化に対する検出器１０７での受光量の関係が損なわれ、より具体的に言い換えれば、凝集物生成による濁度変化による透過光量の減少は発生するものの、凝集物による散乱光量が増すため検出器１０７に到達する透過光１２０および一部の散乱光１２１により相殺され、凝集物の量に依存した検出光量変化が得られにくくなる。
【００５４】
これを防ぐために、図３に示すように光遮蔽手段１０９を分析用媒体１０１と検出器１０７の間に配置した開口制御手段１１６により開口寸法を制御し、透過光１２０に散乱光１２１が入り込まないような開口部寸法を設定する。
【００５５】
また、前記測定対象物１０４であるＣＲＰの濃度測定には凝集物の量に応じて散乱強度が変化することを利用する比ろう測定方法（ネフェロメトリー法）を適用することもできる。
【００５６】
図４は比ろう測定方法を使用した際の光遮蔽手段１０９の状態について示している。光遮蔽手段１０９を分析用媒体１０１と検出器１０７の間に配置した開口制御手段１１６により開口寸法を制御し、散乱光１２１に透過光１２０が入り込まないような開口部寸法に設定する。具体的には、比ろう測定方法の場合は、前述の比濁測定方法の場合と逆で中心部の開口は閉じ、外周部の開口を開くような制御を行う。
【００５７】
ここで使用する光遮蔽手段１０９は、例えば図５に示すような、回転板方式のものが使用できる。簡単に説明すると、光遮蔽手段１０９の材料は分析用媒体同様、透明なポリカーボネイト、ＰＭＭＡ、ガラスなどが適用され、図中斜線部分は光の反射防止が施された黒色塗装がなされている。前記比濁測定方法を使用する場合には光遮蔽手段１０９に設けられた開口部１３１、すなわち貫通穴あるいは黒色塗装の施されていない部分が検出器１０７の前に配置されるように回転軸１３５を中心にステッピングモータおよび反射型センサなどの位置検出手段からなる開口制御手段（図５中には図示せず）で回転制御される。
【００５８】
また、比ろう測定方法を使用する場合には、中央部１３２が黒色塗装で遮蔽され、周辺部は塗装されていない開口部１３３を検出器１０７の前に配置するように回転制御される。また、比色測定方式の場合には、比濁測定方法の場合に使用した開口部１３１あるいは開口が大きく開いた切り欠き部１３４が検出器１０７の前に配置されるように回転制御される。
【００５９】
また、別の方法としては、図６で示すように、光遮蔽手段１０９に（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３種類の開口部予め準備しておき、測定対象物１０４の適用されるべき測定方法に応じて、光源１０６および検出器１０７をステッピングモータ、リードスクリュー、ラックなどから構成される移動手段１７２（ａ）、１７２（ｂ）で移動し、開口部の種類を選択可能としている。
【００６０】
ここで用いられる光遮蔽手段は板状の前記図５にて説明したような透明材料で構成された基板に反射防止、透過防止性能に優れる黒色塗装１７１が施され、（ａ）の箇所は中央部が開放された比濁測定方法用開口、（ｂ）の箇所は中央部が閉じられ周辺部が開口している比ろう測定方法用開口、また、（ｃ）は開口制限が施されていない比色測定方法用開口というように構成されている。また、別の方法としては、光源１０６および検出器１０７は移動させず、光遮蔽手段１０９を同様に構成された移動手段１７２（ｃ）で移動し開口部の種類を選択可能とすることもできる。
【００６１】
また、より開口部を細かく制御する必要がある場合には、液晶シャッターアレイを用いることができる。この液晶シャッターアレイは、古くから液晶プリンタなどで用いられる光遮蔽手段であり、任意の領域が光学的に開閉できるようなものである。
【００６２】
また、カメラのアイリス絞り機構と同様の制御手段により光遮蔽手段を構築することもできる。
【００６３】
また、上記液晶シャッターアレイやアイリス絞り機構などの開口寸法が任意に変更できる構成とする場合には分析媒体を装置に装着する前や分析用媒体に試料を注入する前の測定チャンバー、あるいは、測定チャンバーの同様の形状の参照用チャンバーを分析用媒体に設けておき、この部分を測定対象物の測定前に光を照射し、光遮蔽手段の開口部寸法を段階的に変更し、予め設定した閾値以上の光量となる最大の開口部寸法を記憶または保持し、測定対象物の測定時にはその開口部寸法を適用するようにすることにより確実に透過光に散乱光が入り込まないように制御ができる。
【００６４】
同様に、比ろう測定方法の場合には予め設定した閾値以下の光量となる最小の開口部寸法を記憶または保持し、測定対象物の測定時にはその開口部寸法を適用するようにすることにより確実に散乱光に透過光が入り込まないように制御ができる。
【００６５】
以上、説明してきたように、本発明の分析装置においては分析用媒体中の測定チャンバーを通過してきた光を分析用媒体と検出器との間に配置した光遮蔽手段を開口制御手段により制御することで、単一の装置で複数の測定方法に対応した測定対象物を分析できるようになる。
【００６６】
さらに分析用媒体に複数の測定対象物を有した測定チャンバーを設け、分析用媒体を光源および検出器に対して相対的に移動可能にすることで、一度の測定機会で複数の測定方法の結果を得ることができるため測定時間の短縮を行うことができる。
【実施例２】
【００６７】
図７は本発明の実施例２の構成を示している。なお、実施例１に記載の共通箇所については同じ記号を用い一部その説明を省略する。
【００６８】
実施例１との相違点は、検出器１３０が多分割された検出素子１３１を有しており、かつ、検出器１３０と分析用媒体１０１の間に光遮蔽手段が存在しないという点である。多分割検出素子を有する検出器１３０としては、例えば縦１６素子×横１６素子＝２５６素子で構成されたシリコンフォトダイオードアレイやＣＣＤなどが利用可能である。ここでは、シリコンフォトダイオードアレイを例に以下説明する。
【００６９】
まず、分析用媒体１０１の測定チャンバー１０５中に試料を注入する前に光源１０６から光を照射し、測定チャンバー１０５を通過する光１２０を検出器１３０で受光する。このとき、各検出素子１３１は信号処理手段１１２に接続されており、個々にその信号電圧が検出できるようになっている。図７中、斜線の施された検出素子１３１に透過光１２０は照射されており、透過光１２０の受光範囲に対応する検出素子１３１の組み合わせが決定され信号解析手段１１３の構成要素であるＣＰＵにてメモリーされる。
【００７０】
なお、説明では、測定チャンバー１０５に試料を入れる前の透過光を測定したが、分析用媒体１０１自身を分析装置に装着する前の透過光１２０の受光範囲、あるいは、分析用媒体１０１中の別の領域に参照用チャンバーを設けておいて、その箇所で透過光１２０の受光範囲を測定することでも構わない。
【００７１】
まず比濁測定方法における具体的な測定方法について図８を用いて以下説明する。
【００７２】
実施例１と同様測定項目をＣＲＰとする場合、濃度に応じて凝集物の量が増減する。このとき、光源１０６からの光は測定対象物１０４である凝集物にあたり透過光１２０とともに散乱光１２１も検出器１３０に到達する。そこで散乱光１２１による信号の増減の影響を除去するため測定対象物１０４の注入前にメモリーした透過光１２０の受光範囲（斜線を施された検出素子１３１群）の信号レベルの総和を求め解析することにより測定結果を導くことができる。
【００７３】
また、同様に比ろう測定方法においては、逆に図８中の斜線が施されていない検出素子１３１の信号レベルの総和を求め解析することにより測定結果を導くことができる。
【００７４】
なお、実施例１で説明してきたように比色測定方法においては、散乱光はほとんど発生しないため先に説明した透過光範囲の検出は省略し、全検出素子（図８中、斜線が施されている検出素子および斜線が施されていない検出素子の両方）の信号レベルの総和にて測定結果を導いても良いし、比濁測定方法と同様の透過光受光範囲を使用しても良い。
【００７５】
このように構成することにより測定方法に依存した機構部品の追加必要がなく、シンプルな構成で多種の測定方法に対応した分析装置を提供することができる。
【実施例３】
【００７６】
図９は本発明の実施例３の構成を示している。なおこれまでの実施例に記載の共通箇所については同じ記号を用い一部その説明を省略する。
【００７７】
本実施例の構成上の特徴は、光源１０６と検出器１０７が独立して移動可能に構成されており、光源１０６に対する検出器１０７の位置を任意に変更できることにある。また、実施例１で使用した光遮蔽手段（図１中の１０９）および実施例２で使用した多分割検出素子を有した検出器（図７中の１３０）を必ずしも必要としない点である。以下、具体的にその測定方法について説明する。なお、図示はしないが検出器からの信号処理等についてはこれまでの実施例に記載したものと同様とする。
【００７８】
比色測定方法においては、これまでの実施例で説明してきたように透過光１２０を受光し測定を実施する方法であるため光源１０６と検出器１０７は図に示したように対向した位置に配置され、透過光１２０が全て検出器１０７にて受光できるようになるのが望ましい。検出器１０７のサイズが十分大きい場合には粗い位置調整でも良いが、サイズがあまり大きく取れない場合などより位置精度が必要な場合には図９および図１０で示すような調整を行うのが望ましい。
【００７９】
まず、分析用媒体１０１の測定チャンバー１０５中に試料を注入する前に光源１０６から光を照射し、測定チャンバー１０５を通過する光１２０を検出器１０７で受光する。このとき予め検出器１０７は光源１０６からの光を受光しない位置にステッピングモータ、リードスクリュー、ラックなどから構成される駆動手段１７２（ａ）を用いて移動しておき、続いて連続的あるいは段階的に図９中の矢印Ｂの方向に移動し、そのときの検出器１０７の信号電圧をモニタする。移動範囲での検出器１０７の信号遷移は１８０のようになり、信号のサンプリング値を解析、例えば、特定の閾値１８１で２値化したときのハイレベルの中間値１８２を用いて光軸位置を特定する。
【００８０】
この位置は、検出器移動範囲の初期位置をスイッチやフォトインタラプタなど位置検出手段１８３で検出し、そこからの移動ステップ数を用いることで認識可能である。また、図１０に示すように検出器移動方向に対して少なくとも２分割された検出素子１９１（ａ）、１９１（ｂ）を有する検出器１９０を用いる場合、それぞれの検出素子１９１（ａ）、１９１（ｂ）の受光信号が同じになるような位置、つまり検出素子１９１（ａ）の出力と検出素子１９１（ｂ）の出力の差がゼロとなる位置を前記ステッピングモータなどの駆動手段１７２（ａ）を用いて矢印Ｃのように移動し求めることにより光軸を特定することもできる。
【００８１】
この場合には、前述のような光軸位置までの移動ステップ数は必ずしも必要としない。
【００８２】
このようにして決定された光源１０６と検出器１０７、１９０の位置において、測定対象物１０４の比色測定を実施する。なお、説明では、測定チャンバー１０５に試料を入れる前の透過光を測定したが、分析用媒体１０１自身を分析装置に装着する前の透過光１２０の受光範囲、あるいは、分析用媒体１０１中の別の領域に参照用チャンバーを設けておいて、その箇所で透過光１２０の受光範囲を測定することでも構わない。
【００８３】
また、比ろう測定方法を適用する測定対象物においては散乱光を受光する必要があることはこれまでの実施例で述べてきたが、本実施例においては光源１０６と検出器１０７は図１２に示すような位置関係に構成することにより比ろう測定方法を実現している。このときの位置調整としては図１１に示すように、まず、分析用媒体１０１の測定チャンバー１０５中に試料を注入する前に光源１０６から光を照射し、測定チャンバー１０５を通過する光１２０を検出器１０７で受光する。
【００８４】
このとき予め検出器１０７は光源１０６からの光を受光しない位置にステッピングモータ、リードスクリュー、ラックなどから構成される駆動手段１７２（ａ）を用いて移動しておき、続いて連続的あるいは段階的に図１１中の矢印Ｄの方向に移動し、そのときの検出器１０７の信号電圧をモニタする。移動範囲での検出器１０７の信号遷移は１８０のようになり、信号のサンプリング値を解析し予め決められた閾値１９２、例えば検出信号のＩ−Ｖ変換後の電圧が１０ｍＶ以下である領域１９３を特定する。
【００８５】
本実施例の比色測定方法と同様、この位置は検出器１０７移動範囲の初期位置をスイッチやフォトインタラプタなど位置検出手段１８３で検出し、そこからの移動ステップ数を用いることで認識可能である。
【００８６】
このようにして決定された図１２に示す光源１０６と検出器１０７の位置において、測定を実施することにより散乱光１２１のみの受光が可能となり測定対象物の比ろう測定の実施が可能となる。
【００８７】
このように、本実施例によれば、容易に比色測定方法と比ろう測定方法の２種類の測定方法が実現可能となる。
【００８８】
なお、本実施例においては比濁測定法への適用は記載していないが、実施例１に記載の光遮蔽手段を採用することにより容易に対応できることは言うまでもない。
【００８９】
また、実施例２に記載の多分割検出素子を有した光検出器の適用も可能である。
【実施例４】
【００９０】
図１３は本発明の実施例４の構成を示している。なお、これまでの実施例に記載の共通箇所については同じ記号を用い一部その説明を省略する。
【００９１】
本実施例の構造上と特徴は、分析用媒体１０１が光ディスク技術に適合されるような反射膜２００およびトラッキング用のピットや溝を有するベース基板１０２に注入口１１５、流路２０１および測定チャンバー１０５を有するカバー部材１０３が貼り付けられ中心部に回転軸用の穴２０２を有している点である。反射膜２００は薄膜状の金属膜から形成されており、金、銀あるいはアルミなど膜厚などにより反射率が任意に変更でき、蒸着などにより均一に成膜できる材料群のなかから選択されるのが望ましい。
【００９２】
また、光源１０６は光ディスク用ピックアップ２０２が搭載され、分析用媒体１０１の反射膜２００の表面に収束光を照射しフォーカス、トラッキング制御可能なアクチュエータを有している。
【００９３】
また、分析用媒体は回転駆動手段であるスピンドルモータ２０３にて回転可能になっており、円周上に配置された測定チャンバー１０５をトラックピッチ間隔、例えばＣＤ規格に準拠したベース基板１０２の場合は１．６μｍ間隔でフォーカスされた約１μｍのビーム直径の半導体レーザ光である光源１０６を照射できる。ここで本構成により実現できる測定方法である粒子測定方法の具体例として白血球の数量を計測する方法について以下説明する。
【００９４】
試料としては白血球を含む血漿あるいは血清であり、これまでの実施例と同様に分析用媒体１０１の注入口１０５から測定チャンバー１０５内に注入される。測定チャンバー１０５内には予め白血球と特異的に吸着する試薬、例えば抗ＣＤ４５と呼ばれる試薬が塗布されており、試料中の白血球は前記試薬との抗原−抗体反応によって捕捉される。捕捉された白血球、すなわち測定対象物１０４には収束光２０２が照射され分析用媒体１０１からの透過光１２０を検出器１０７にて検出する。
【００９５】
測定チャンバー１０５内の測定対象物１０４を１．６μｍ間隔ごとに走査し、その測定対象物１０４による屈折、反射などにより生じる光量変化を検出器１０７で検出し、白血球数を計測する。具体的な白血球数の計数については本出願人の発明である特開２００４−３２５０９１などに開示されており、本実施例では具体的な説明は省略する。
【００９６】
この粒子測定方法の場合もこれまでの実施例の比色測定方法と同様の検出器の位置制御、光遮蔽手段の開口制御を適用することができる。また、比色測定方法、比濁測定方法、比ろう測定方法についても本構成の分析装置において、問題なく実現することが可能であることは、これまでの実施例に記載内容によれば明らかであるのは言うまでもない。
【００９７】
本実施例によれば、実施例１から３までの比色測定方法、比濁測定方法、比ろう測定方法に加えて粒子測定方法に関しても実現可能であることから、単一の装置４種類の測定方法に対応しうることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明にかかる分析装置は、単一の装置で比色測定、比濁測定、比ろう測定および粒子測定方法のような多種の測定方法を実現できるような構成を有し、測定対象物を光学的に分析するための分析装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施例１における比色測定対象の場合の透過光を表す説明図
【図２】本発明の実施例１における凝集物が測定対象時の透過光を表す説明図
【図３】本発明の実施例１における比濁測定方法の原理の説明図
【図４】本発明の実施例１における比ろう測定方法の原理の説明図
【図５】本発明の実施例１における回転板方式の光遮蔽手段の斜視図
【図６】本発明の実施例１における相対位置移動式の光遮蔽手段の説明図
【図７】本発明の実施例２における透過光範囲検出原理の説明図
【図８】本発明の実施例２における各種測定方法の原理の説明図
【図９】本発明の実施例３における検出器位置調整の説明図
【図１０】本発明の実施例３における２分割検出器による位置調整の説明図
【図１１】本発明の実施例３における検出器位置調整の説明図
【図１２】本発明の実施例３における比ろう測定方法の原理の説明図
【図１３】本発明の実施例４における粒子測定方法の原理の説明図
【図１４】従来の比色測定用分析装置の説明図
【図１５】従来の免疫分析用ディスクおよび光学部分の説明図
【符号の説明】
【０１００】
１、５０  ディスク
３  検査面
４  呈色試薬部
１０  ディスク回転手段
１３  液体試料供給手段
１４  比色測定ヘッド
１８  比色測定手段
２２  制御手段
５１、５３  抗原
５２  抗体
５４  不溶性担体粒体
５５  集光レンズ
５７  レーザ光
５８  反射光
１０１  分析用媒体
１０４  測定対象物
１０６  光源
１０７、１３０、１９０  検出器
１０９  光遮蔽手段
１１２  信号処理手段
１２０  透過光
１２１  散乱光
１７２  駆動手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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