(57)【要約】【課題】  簡易かつ正確に、複数の試料を短時間で測定することができる試料測定装置を提供する。【解決手段】  試料測定装置１は、レーザ光ＬＡを出射する光源部１０と、レーザ光ＬＡを試料が収容可能な複数の試料収容部材ＭＳが配列される配列方向ＡＤに走査する走査部２０と、走査部２０にて走査されたレーザ光ＬＡを集光する集光部３０と、集光部３０にて集光されたレーザ光ＬＡを受光する受光部５０と、複数の孔ＨＳが形成され、レーザ光ＬＡを部分的に遮蔽する遮蔽壁４０と、を備え、複数の孔ＨＳの少なくとも１つのパターンは、他の孔のパターンとは異なることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源部と、
前記光源部から出射されるレーザ光を、試料が収容可能な複数の試料収容部材が配列される配列方向に走査する走査部と、
前記走査部にて走査されたレーザ光を集光する集光部と、
前記集光部にて集光されたレーザ光を受光する受光部と、
前記走査部にて走査されたレーザ光を部分的に遮蔽する遮蔽壁と、を備え、
前記遮蔽壁には、レーザ光が通過する複数の孔が前記複数の試料収容部材にそれぞれ対応して形成され、
前記複数の孔のうち少なくとも１つの孔のパターンは、他の孔のパターンとは異なることを特徴とする試料測定装置。
【請求項２】
各孔のパターンを基にして予め定められた複数の標準信号波形情報と、前記配列方向における各試料収容部材の位置情報と、が対応付けられたテーブルを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された複数の標準信号波形情報と、前記受光部にて受光されたレーザ光の光量に応じた受光信号波形情報と、を照合する照合部と、
前記照合部により照合した結果、前記受光信号波形情報が一致する標準信号波形情報に対応する位置情報を基にして、前記受光部にて受光されたレーザ光が通過した前記試料収容部材の位置を特定する特定部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の試料測定装置。
【請求項３】
前記複数の孔のパターンは、前記孔毎に異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の試料測定装置。
【請求項４】
各孔は、少なくとも１つのスリットから構成され、
各孔のパターンは、各孔に対応して前記遮蔽壁上に予め定められた基準位置からのスリットの相対位置又は幅において定まることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の試料測定装置。
【請求項５】
前記遮蔽壁と前記集光部とは、互いの位置がずれないように固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の試料測定装置。
【請求項６】
前記遮蔽壁には、それぞれ異なる透過率を有する複数のフィルタに覆われたキャリブレーション孔が形成され、
前記複数のフィルタの透過率と、前記複数のフィルタを通過し前記受光部が受光した各レーザ光の光量に応じた信号と、を基にして、前記受光部のキャリブレーションを行うキャリブレーション部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の試料測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料収容部材を通過する光を基にして試料の状態を測定する試料測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、試薬による臨床検査の分野等で、試料と試薬とを混合した後の反応を光の透過率を基に測定する試料測定装置として、試料収容部材としてマイクロプレートを用いるマイクロプレートリーダが知られている。
【０００３】
特許文献１に、第２実施形態として、１つの光源部、揺動部、反射ミラー、及び１つの受光部を用いてマイクロプレート上の複数の試料を短時間で測定することができるマイクロプレートリーダが開示されている。ウェルは、マイクロプレート上に設けられる試料を収容するための凹部である。複数の試料収容部材としての複数のウェルが１つのマイクロプレート上に配列される。試料は、各ウェルに収容される。反射ミラーの揺動角度と、マイクロプレート上の各ウェルを通過した光が受光部に入射するタイミングと、を特定するためのデータが、ＲＯＭに格納されている。これにより、どのタイミングの光が、どのウェルを通過した光であるかを特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５５２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、どのタイミングで入射した光が、どのウェルを通過した光であるかを特定するために、ミラーの角度を検出するための角度検出器、ミラーの角度と光が入射するタイミングとの対応情報を記憶するためのＲＯＭ、及び角度とタイミングとを同期させるための同期回路が少なくとも必要である。その結果、試料測定装置が複雑化してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易にかつ正確に、複数の試料の状態を短時間で測定することができる試料測定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】
【０００７】
請求項１に記載の試料測定装置は、レーザ光を出射する光源部と、前記光源部から出射されるレーザ光を、試料が収容可能な複数の試料収容部材が配列される配列方向に走査する走査部と、前記走査部にて走査されたレーザ光を集光する集光部と、前記集光部にて集光されたレーザ光を受光する受光部と、前記走査部にて走査されたレーザ光を部分的に遮蔽する遮蔽壁と、を備え、前記遮蔽壁には、レーザ光が通過する複数の孔が前記複数の試料収容部材にそれぞれ対応して形成され、前記複数の孔のうち少なくとも１つの孔のパターンは、他の孔のパターンとは異なることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の試料測定装置は、各孔のパターンを基にして予め定められた複数の標準信号波形情報と、前記配列方向における各試料収容部材の位置情報と、が対応付けられたテーブルを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された複数の標準信号波形情報と、前記受光部にて受光されたレーザ光の光量に応じた受光信号波形情報と、を照合する照合部と、前記照合部により照合した結果、前記受光信号波形情報が一致する標準信号波形情報に対応する位置情報を基にして、前記受光部にて受光されたレーザ光が通過した前記試料収容部材の位置を特定する特定部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の試料測定装置の前記複数の孔のパターンは、前記孔毎に異なることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の試料測定装置は、各孔は、少なくとも１つのスリットから構成され、各孔のパターンは、各孔に対応して前記遮蔽壁上に予め定められた基準位置からのスリットの相対位置又は幅において定まることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の試料測定装置の前記遮蔽壁と前記集光部とは、互いの位置がずれないように固定されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の前記遮蔽壁には、それぞれ異なる透過率を有する複数のフィルタに覆われたキャリブレーション孔が形成され、試料測定装置は、前記複数のフィルタの透過率と、前記複数のフィルタを通過し前記受光部が受光した各レーザ光の光量に応じた信号と、を基にして、前記受光部のキャリブレーションを行うキャリブレーション部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の試料測定装置の遮蔽壁には、複数の孔が複数の試料収容部材にそれぞれ対応して形成される。また、複数の孔のうち少なくとも１つの特異な孔のパターンは、他の孔のパターンとは異なる。このため、特異な孔のパターンを通過するレーザ光を基に、特異な孔に対応する基準となる試料収容部材の位置を特定することができる。また、基準となる試料収容部材と他の試料収容部材との配列方向の位置関係から、他の試料収容部材の位置を特定することができる。その結果、ミラーの角度検出器等の複雑な構成を必要とすることなく、また受光部に入射するタイミングとミラーの角度との同期処理等の複雑な処理を行うことなく、簡易にかつ正確に、試料の状態を測定することができる。
【００１４】
請求項２に記載の試料測定装置は、記憶部、照合部、及び特定部を備える。記憶部に記憶されたテーブルを基にして、各孔のパターンを通過したレーザ光の光量に応じた受光信号波形情報と、テーブルに記憶された標準信号波形情報と、を照合する。照合した結果、波形情報が一致した場合、一致した標準信号波形情報に対応する試料収容部材の位置情報から、試料収容部材の位置を特定することができる。その結果、複雑な処理を行うことなく、簡易にかつ一層正確に試料の状態を測定することができる。
【００１５】
請求項３に記載の試料測定装置の遮蔽壁に形成される複数の孔のパターンは、孔毎に異なる。複数の孔のパターンは孔毎に異なるため、試料収容部材の位置と受光信号波形情報とが一意に定まる。試料収容部材の位置と受光信号波形情報とが一意に定まるため、正確に試料収容部材の位置を特定することができる。その結果、簡易にかつ一層正確に試料の状態を測定することができる。
【００１６】
請求項４に記載の試料測定装置の遮蔽壁の各孔のパターンは、基準位置からのスリットの相対位置又は幅において定まる。スリットの相対位置又は幅を他の孔と異ならせるだけで、孔のパターンを簡易に形成することができる。
【００１７】
請求項５に記載の試料測定装置は、互いに位置がずれないように遮蔽壁と集光部とが互いに固定されている。試料測定装置の製造時において、試料収容部材を通過したレーザ光が受光部に集中するように集光部と遮蔽壁との位置を調整する必要がある。遮蔽壁と集光部とが互いに固定されているため、レーザ光の経路に対して遮蔽壁と集光部とをそれぞれ独立して位置合わせする場合と比較して、位置合わせを容易に行うことができる。
【００１８】
請求項６に記載の試料測定装置の遮蔽壁は、それぞれ異なる透過率を有するフィルタに覆われている。フィルタの透過率が異なることによるキャリブレーション孔を通過したレーザ光の受光量の差を基にして、キャリブレーションを行うことができる。その結果、試料の状態を一層正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態における試料測定装置１の外観を示す模式図。
【図２】第１実施形態における試料測定装置１の電気的構成を示すブロック図。
【図３】第１実施形態における試料測定装置１の光通過部２を示す模式図。
【図４】第１実施形態における遮蔽壁４０の斜視図。
【図５】第１実施形態における遮蔽壁４０の複数の孔ＨＳを示すＡＡ部分断面図。
【図６】第１実施形態における遮蔽壁４０の複数の孔ＨＳを通過した光の光量に応じたデジタル電圧信号１０３１を示すタイミングチャート。
【図７】第１実施形態における遮蔽壁４０の複数の孔ＨＳを透過した光の光量に応じたデジタル電圧信号１０３１の２値信号１０３２を示すタイミングチャート。
【図８】第１実施形態におけるテーブル１０２２の内容を示す説明図。
【図９】第１実施形態における遮蔽壁４０のキャリブレーション孔ＨＺを示すＢＢ部分断面図。
【図１０】第１実施形態における遮蔽壁４０のキャリブレーション孔ＨＺを通過した光の光量に応じたデジタル電圧信号１０３１を示すタイミングチャート。
【図１１】第１実施形態における試料測定装置１の測定プログラム１０２１を示すフローチャート。
【図１２】第１実施形態における試料測定装置１の測定プログラム１０２１のＳ１８を示すフローチャート。
【図１３】第１実施形態におけるキャリブレーション孔ＨＺを通過した光の光量に応じたデジタル電圧信号１０３１と、キャリブレーション孔ＨＺを通過した光の透過率と、の関係を示すグラフ。
【図１４】第１実施形態における測定結果が表示される表示部１０４の画面を示す図。
【図１５】第２実施形態における遮蔽壁４０Ｂの複数の孔ＨＳＢを示す部分断面図。
【図１６】第２実施形態における遮蔽壁４０Ｂの複数の孔ＨＳＢを通過した光の２値信号１０３２を示すタイミングチャート。
【図１７】第２実施形態におけるテーブル１０２２Ｂの内容を示す説明図。
【図１８】第３実施形態における遮蔽壁４０Ｃの複数の孔ＨＳＣを示す部分断面図。
【図１９】第３実施形態における遮蔽壁４０Ｃの複数の孔ＨＳＣを通過した光の光量に応じたデジタル電圧信号１０３１の２値信号１０３２を示すタイミングチャート。
【図２０】第３実施形態におけるテーブル１０２２Ｃの内容を示す図。
【図２１】第４実施形態における試料測定装置１の光通過部２Ｄを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態である試料測定装置１について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１を参照し、試料測定装置１の外観について説明する。試料測定装置１は、動物の血液等の複数の試料を透過するレーザ光の透過率を測定することにより、対象物質の濃度を算出する等の試料を分析する装置である。試料測定装置１は、表示部１０４と、操作部１０５と、光通過部２と、を備える。試料測定装置１は、略直方体形状である。
【００２２】
表示部１０４は、後述する測定結果１０３３を表示する。表示部１０４は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。本実施形態においては、表示部１０４は、試料測定装置１の一部に組み込まれて形成されていた。しかしながら、表示部１０４は試料測定装置１と分離されていてもよい。表示部１０４が試料測定装置１と分離されていた場合、表示部１０４は、例えばＰＣのモニタ等から構成される。
【００２３】
操作部１０５は、例えば押圧操作可能なボタン等からなる。後述する測定プログラム１０２１は、ボタンが押圧されることにより開始する。本実施形態において、操作部１０５は、試料測定装置１の一部に組み込まれて形成されていたが、操作部１０５は、試料測定装置１と分離されて形成されていてもよい。操作部１０５が試料測定装置１と分離されていた場合、操作部１０５は、ボタン形状ではなく、例えば周知のキーボード、マウス、又は表示部１０４のタッチパネル等から構成される。
【００２４】
光通過部２は、測定室８に設けられる。測定室８は、試料測定装置１の上面に形成された溝の内面と、溝を覆い開閉可能な蓋ＣＡと、から形成される空間である。蓋ＣＡが閉められると、測定室８は、外光が遮断された暗室として機能する。
【００２５】
光通過部２は、複数のホルダ３、４、５、６、７を含む。複数のホルダ３、４、５、６、７は、後述する複数の試料収容部材ＭＳをそれぞれ収容可能に構成される。試料が収容される凹部が、試料収容部材に形成される。
【００２６】
［試料測定装置１の電気的構成］
図２を参照し、試料測定装置１の電気的構成について説明する。試料測定装置１は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、表示部１０４と、操作部１０５と、受光部５０と、アナログ信号増幅部５１と、ＡＤ変換部５２と、２値化部５３と、光源部１０と、光源制御部１１と、走査部２０と、走査駆動部２１と、を備える。試料測定装置１の上記構成要素は、互いに電気的に接続されている。
【００２７】
ＣＰＵ１０１は、試料測定装置１の制御を司る。具体的には、ＣＰＵ１０１は、プログラムに従って、後述するフローチャート等の処理を実行する。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２、及びＲＡＭ１０３と共に、コンピュータを構成する。しかしながら、コンピュータは試料測定装置１と分離されていてもよい。具体的には、試料測定装置１と分離されたコンピュータは、光源制御部１１、走査駆動部２１、及び表示部１０４等へ測定プログラム１０２１に従って動作するよう指令する。コンピュータは、ＡＤ変換部５２、及び２値化部５３等からデジタル電圧信号１０３１、及び２値信号１０３２を受信し、試料の透過率を算出する。
【００２８】
ＲＯＭ１０２は、後述するフローチャートに従った処理を実現するための測定プログラム１０２１と、後述する受光ｂｉｔ列と照合される標準ｂｉｔ列を格納するテーブル１０２２と、を記憶する。
【００２９】
ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に記憶される測定プログラム１０２１を実行する際に参照する各種変数等を記憶しておく一時記憶領域として機能する。各種変数は、例えば、アナログ電圧信号がＡＤ変換部５２によって変換されたデジタル電圧信号１０３１、デジタル電圧信号１０３１が２値化部５３によって２値化された２値信号１０３２、後述する測定結果１０３３等である。
【００３０】
光源制御部１１は、測定プログラム１０２１に沿ったＣＰＵ１０１からの指令に従って、光源部１０に制御信号を送信する。光源部１０は、光源制御部１１からの制御信号に従って、レーザ光ＬＡを出射する。
【００３１】
走査駆動部２１は、測定プログラム１０２１に沿ったＣＰＵ１０１からの指令に従って、走査部２０に駆動信号を送信する。走査部２０は、走査駆動部２１からの駆動信号に従って、揺動する。
【００３２】
受光部５０は、走査部２０によって走査されたレーザ光ＬＡを受光し、受光した光量に応じた大きさの電気的信号であるアナログ電流信号を発生する。
【００３３】
アナログ信号増幅部５１は、受光部５０が発生した微少なアナログ電流信号を受信する。アナログ信号増幅部５１は、アナログ電流信号を、アナログ電流信号の大きさに応じた電圧を有するアナログ電圧信号に変換し、アナログ電圧信号を増幅する。アナログ信号増幅部５１は、アナログ電圧信号をＡＤ変換部５２に送信する。
【００３４】
ＡＤ変換部５２は、アナログ信号増幅部５１から送信されたアナログ電圧信号を受信する。ＡＤ変換部５２は、アナログ電圧信号を、アナログ電圧信号が有する電圧を表すデジタル電圧信号１０３１に変換する。ＡＤ変換部５２は、デジタル電圧信号１０３１を２値化部５３及びＲＡＭ１０３に送信する。ＡＤ変換部５２のサンプリングレートは、少なくとも数ｋＨｚ以上が望ましい。
【００３５】
２値化部５３は、ＡＤ変換部５２から送信されたデジタル電圧信号１０３１を受信する。２値化部５３は、周知の２値化技術にて、デジタル電圧信号１０３１を所定の閾値と比較して「１」、又は「０」の値からなる２値信号１０３２に２値化する。２値化部５３は、２値信号１０３２をＲＡＭ１０３に送信する。
【００３６】
［光通過部２の説明］
図３を参照し、試料測定装置１の光通過部２について説明する。光通過部２は、光源部１０と、走査部２０と、集光部３０と、遮蔽壁４０と、受光部５０と、を備える。
【００３７】
光源部１０は、走査部２０に向けてレーザ光ＬＡを出射する。光源部１０が複数の光源から構成される場合、光源と光源との間の温度差等の影響により、２つのレーザ光の光量又は波長誤差が生じる。誤差が生じると、透過率等の測定結果が正確に測定することができなくなる。従って、光源部１０は、１つの光源であることが好ましい。光源部１０は、例えばレーザダイオードである。光源部１０が出射するレーザ光ＬＡの波長は、試料の透過率を算出するのに適した値が望ましい。光源部１０が出射するレーザ光ＬＡの波長は、例えば可視光領域である３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ程度である。レーザ光ＬＡのビーム径は、例えば０．１ｍｍ程度である。
【００３８】
走査部２０は、光源部１０から出射されたレーザ光ＬＡを反射し、走査する。具体的には、走査部２０は、光源部１０から出射されるレーザＬＡを、試料が収容可能な複数の試料収容部材ＭＳが配列される配列方向ＡＤに走査する。走査部２０は、例えば電磁駆動型のガルバノミラーである。ガルバノミラーは、走査駆動部２１としてのサーボモータに電気的に接続された軸と、軸に固定され軸の延長方向に水平なミラー面を有するミラーと、を有する構造である。サーボモータからの駆動信号に従って、軸が軸周りに例えば最大揺動角度１２０°で揺動される。走査部２０がガルバノミラーである場合、レーザ光ＬＡの往復走査が可能なため、片道走査の場合と比較して、一層短時間で試料の状態を測定することができる。なお第１実施形態において、走査部２０は、電磁駆動型のガルバノミラーであったが、共振駆動、圧電駆動、静電駆動等のいずれの駆動方式によるものであってもよい。また、走査部２０は、ガルバノミラーに限らず、ポリゴンミラー等のレーザ光ＬＡを走査可能な構成であれば何でもよい。また、第１実施形態において、走査部２０は、一方向にレーザ光ＬＡを走査した。しかしながら、一方向に限らず、一方向とは異なる方向に走査する第２走査部を用いて、２次元に配列された複数の試料収容部材のそれぞれの凹部に向かって２次元にレーザ光ＬＡを走査してもよい。
【００３９】
集光部３０は、第１レンズ３１と、第２レンズ３２と、を備える。第１レンズ３１、及び第２レンズ３２は、例えばｆθレンズである。ｆθレンズとは、角度θで入射したレーザ光ＬＡを所定位置ｈに、角度θに焦点距離ｆを掛け合わせた大きさの像を結ぶレンズである。第１レンズ３１は、レーザ光ＬＡが遮蔽壁４０に設けられた後述する複数の孔ＨＳ及び複数の試料収容部材ＭＳを通過するよう配置される。第２レンズ３２は、走査部２０にて走査されたレーザ光ＬＡを集光する。具体的には、第２レンズ３２は、複数の試料収容部材ＭＳを通過したレーザ光ＬＡを受光部５０に集光する。
【００４０】
遮蔽壁４０は、走査部２０にて走査されたレーザ光ＬＡを部分的に遮蔽する。具体的には、遮蔽壁４０は、複数の孔ＨＳが形成される領域とは異なる領域でレーザ光ＬＡを遮蔽する。遮蔽壁４０には、レーザ光ＬＡが通過する複数の孔ＨＳが複数の試料収容部材ＭＳの各試料収容部材に対応して形成される。具体的には、複数の孔ＨＳの各孔Ｈ１、ＨＺ、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４は、後述する複数の試料収容部材MSの試料番号Ｍ１、ＭＺ、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４にそれぞれ対応して形成される。遮蔽壁４０は、走査部２０から受光部５０に向かうレーザ光ＬＡの経路において、第１レンズ３１の下流側、及び第２レンズ３２の上流側に配置される。
【００４１】
試料収容部材は、例えば特開２０１２−０７８１１５号公報に記載のマイクロチップである。複数の試料収容部材ＭＳの数ＳＳは、例えば５個である。複数の試料収容部材ＭＳは、複数の孔ＨＳと同数設けられる。複数の試料収容部材ＭＳは、配列方向ＡＤに沿って試料番号Ｍ１、ＭＺ、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４が付与される。試料収容部材ＭＳは、板状である。試料収容部材ＭＳは、前述した複数のホルダ３、４、５、６、７にそれぞれ着脱可能に構成される。試料収容部材ＭＳは、樹脂からなる。
【００４２】
試料番号ＭＺの試料収容部材は、キャリブレーション孔ＨＺを通過したレーザ光ＬＡが通過する。キャリブレーションのため、試料番号ＭＺの試料収容部材の凹部に試料を投入しない状態で、ＣＰＵ１０１は測定プログラム１０２１を実行する。
【００４３】
試料は、例えば動物の血清と試薬とを混合した液体である。試薬と混合された血清は、化学反応が起こる。試薬が混合され化学反応が起こった後の血清と、試薬が混合される前の血清とは、混濁状態、発光度等の状態について異なる。試薬の状態がレーザ光ＬＡの光量の透過率を基に測定され、後述する測定結果１０３３として表示部１０４に表示される。なお、本実施形態においては、試料は液体であったが、液体に限らず、気体であってもよい。
【００４４】
受光部５０は、第２レンズ３２にて集光されたレーザ光ＬＡを受光する。受光部５０が複数の受光部から構成される場合、受光部と受光部との間の温度差等の影響により、それぞれの受光部にて受光したレーザ光ＬＡの光量の誤差が生じる。誤差が生じると、透過率等の測定結果を正確に測定することができなくなる。従って、受光部５０は、例えば１つの受光部であることが好ましい。受光部５０は、例えばフォトダイオードである。
【００４５】
図３を参照し、光源１０から出射されたレーザ光ＬＡの経路について説明する。光源１０から出射されたレーザ光ＬＡは、走査部２０に入射する。走査部２０に入射したレーザ光ＬＡは、第１レンズ３１に走査される。第１レンズ３１に走査されたレーザ光ＬＡは、偏向され、遮蔽壁４０に走査される。遮蔽壁４０に走査されたレーザ光ＬＡは、遮蔽壁４０に形成された複数の孔ＨＳを通過する。複数の孔ＨＳを通過したレーザ光ＬＡは、複数の試料収容部材ＭＳの各試料収容部材に入射する。各試料収容部材を通過したレーザ光ＬＡは、第２レンズ３２に入射する。第２レンズ３２に入射したレーザ光ＬＡは、受光部５０に集光される。
【００４６】
図２を参照し、受光部５０にて受光されたレーザ光ＬＡの光量に応じた大きさであるアナログ電流信号の変換処理について説明する。受光部５０に集光されたレーザ光ＬＡの光量に応じたアナログ電流信号は、アナログ信号増幅部５１に送信される。アナログ信号増幅部５１に送信されたアナログ電流信号は、アナログ電圧信号に変換されると共に増幅され、ＡＤ変換部５２に送信される。ＡＤ変換部５２に送信されたアナログ電圧信号は、デジタル電圧信号１０３１に変換され、２値化部５３に送信される。２値化部５３に送信されたデジタル電圧信号１０３１は、２値信号１０３２に２値化され、ＲＡＭ１０３に送信される。
【００４７】
図４を参照し、遮蔽壁４０の詳細について説明する。遮蔽壁４０の材料は、例えば銅である。遮蔽壁４０は、例えば板状である。遮蔽壁４０の厚みは、０．１ｍｍ程度である。遮蔽壁４０の厚みが厚いと、レーザ光ＬＡが遮蔽壁４０の複数の孔ＨＳの内面に干渉して、拡散する恐れがある。このため、遮蔽壁４０の厚みは、薄い方が望ましい。複数の孔ＨＳは、遮蔽壁４０の厚み方向に貫通されて形成される。複数の孔ＨＳは、配列方向ＡＤに配列された孔Ｈ１、ＨZ、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４を含む。キャリブレーション時に正確な検量線を算出するために、キャリブレーション孔ＨＺは、走査部２０に比較的近い遮蔽壁４０の配列方向ＡＤにおける中心近傍に形成されることが望ましい。
【００４８】
遮蔽壁４０への複数の孔ＨＳの形成方法について説明する。フォトレジストを、スピンコート法を用いて、遮蔽壁４０の表面に形成する。フォトレジスト上の遮蔽壁４０の複数の孔ＨＳの形成位置を露光し、フォトレジストを現像する。フォトレジストを２００℃以上の高温にてべークする。フォトレジストにエッチング液を塗布し、エッチングする。複数の孔ＨＳの数は、例えばキャリブレーション孔ＨＺを含め５個である。フォトレジストを遮蔽壁４０の表面から剥離する。このようにして、複数の孔ＨＳが遮蔽壁４０に形成される。エッチング液は、例えばプリント基板のエッチングに用いられる塩化第二鉄等の遮蔽壁４０を溶解可能な液体である。第１実施形態においては、エッチング法を用いて、複数の孔ＨＳを形成したが、蒸着法を用いて形成してもよい。第１実施形態においては、複数の孔ＨＳの数は、５個であったが、６個以上であってもよい。
【００４９】
［複数の孔ＨＳの説明］
図５を参照し、遮蔽壁４０に形成される複数の孔ＨＳについて説明する。孔Ｈ１は、スリットＳＬ１から構成される。孔Ｈ２は、スリットＳＬ２から構成される。孔Ｈ３は、スリットＳＬ３から構成される。孔Ｈ４は、スリットＳＬ４から構成される。各孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の基準位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、複数の試料収容部材ＭＳの配列方向ＡＤに、各試料収容部材に対応してそれぞれ順に定められた位置である。複数の孔ＨＳの孔Ｈ３のパターンは、孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ４のパターンとは異なる。パターンとは、各孔に対応して遮蔽壁４０上に予め定められた基準位置からのスリットの相対位置又は幅において定まる形状のことである。本実施形態では、各孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４のパターンは、各孔の基準位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４からのスリットの相対位置及び幅の両者において定まる形状である。基準位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、各孔のパターンの検出を開始するために基準となる位置である。各基準位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４において２値信号１０３２の先頭ｂｉｔであるｂｉｔ「１」が発生し、後述する図１１のＳ１５にて先頭ｂｉｔ「１」の検出が行われる。
【００５０】
具体的には、スリットＳＬ３の基準位置Ｔ３からの相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬ３の幅は、基準長さＬの１倍の長さ「Ｌ」である。基準長さＬは、先頭ｂｉｔが検出される基準位置から、先頭ｂｉｔの次のｂｉｔが検出される位置までの長さである。基準長さＬは、走査部２０の走査速度、及びＡＤ変換部５２のサンプリングレートに依存する。測定精度を保つために、基準長さＬは、少なくともレーザ光ＬＡのビーム径より大きいことが望ましい。
【００５１】
基準位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４からのスリットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ４の相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ４の幅は、基準長さＬの４倍の長さである「４Ｌ」である。
【００５２】
従って、スリットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ４の幅は、同一である。スリットＳＬ３の幅は、他のスリットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ４の幅とは異なる。
【００５３】
図６を参照し、遮蔽壁４０に形成される複数の孔ＨＳを通過した光の光量に応じたデジタル電圧信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４について説明する。ＣＰＵ１０１は、受光部５０にてレーザ光ＬＡを受光すると、アナログ信号増幅部５１によってアナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換すると共に、増幅する。増幅されたアナログ電圧信号をＡＤ変換部５２にてデジタル電圧信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に変換する。透過率を正確に測定するため、デジタル電圧信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の検出タイミングは、電圧信号の値が不安定である電圧信号のピークのエッジ部分ではなく、電圧信号の値が安定する電圧信号のピークの中心部分が望ましい。デジタル電圧信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、ＲＡＭ１０３に記憶される。デジタル電圧信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、各孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４を通過した光量に応じた電圧を有する。デジタル電圧信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、配列方向ＡＤにおける各孔の幅に応じたパルス幅を有する矩形波信号である。
【００５４】
図７を参照し、遮蔽壁４０に形成される複数の孔ＨＳを通過した光の光量に応じた２値信号である受光ｂｉｔ列Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４について説明する。孔Ｈ１に対応した受光ｂｉｔ列Ｐ１は、「１１１１」である。同様に、孔Ｈ２に対応した受光ｂｉｔ列Ｐ２は、「１１１１」である。孔Ｈ３に対応した受光ｂｉｔ列Ｐ３は、「１０００」である。孔Ｈ４に対応した受光ｂｉｔ列Ｐ４は、「１１１１」である。
【００５５】
図８を参照し、テーブル１０２２について詳細に説明する。テーブル１０２２においては、複数の試料収容部材ＭＳの配列方向ＡＤにおける試料収容部材の位置に関する位置情報である試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４と、複数の孔ＨＳの各孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４のパターンを基にして予め定められた標準信号波形情報である標準ｂｉｔ列と、が対応付けられている。具体的には、標準ｂｉｔ列「１１１１」、「１１１１」、「１０００」、「１１１１」は、それぞれ順に、試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に対応付けられている。試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４は、複数の孔ＨＳの各孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の配列方向ＡＤにおいてレーザ光ＬＡの走査順に対応している。
【００５６】
［キャリブレーション孔ＨＺの説明］
図９を参照し、キャリブレーション孔ＨＺについて詳細に説明する。キャリブレーション孔ＨＺは、それぞれ異なる透過率を有する複数のフィルタＦＬによって覆われる。複数のフィルタＦＬは、フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３を有する。フィルタＦＬは、例えばＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタである、フィルタＦＬは、透明なフィルムに有色の感光体を塗布し、周知の写真技術にて感光体をフィルムに定着させることにより製造される。フィルタＦＬの材料は、例えばガラスからなる。キャリブレーション時に正確な検量線を算出するために、フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３の透過率は、定量範囲の中で、等間隔に設定することが望ましい。第１実施形態においては、定量範囲を０〜１００％とし、フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３の透過率は、例えば２５％、５０％、７５％とした。キャリブレーション孔ＨＺは、複数のフィルタＦＬとは別に、キャリブレーション孔ＨＺの中で、フィルタＦＬの配列方向ＡＤの一方向側に孔９が形成される。即ち、孔９は、透過率１００％のフィルタとして機能する。複数のフィルタＦＬとは別に、遮蔽壁４０のキャリブレーション孔ＨＺの配列方向ＡＤの他方向側に、壁４１が形成される。他方向側とは、孔９とは反対側である。壁４１は、透過率０％のフィルタとして機能する。第１実施形態においては、透過率の定量範囲を０〜１００％としたため、フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３の透過率は、２５％、５０％、７５％であった。しかしながら、これに限らず、試料の透過率の定量範囲が、例えば６０〜８０％であった場合、フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３の透過率は、６０％、７０％、８０％と設定してもよい。これにより、試料の透過率に即した検量線を算出することができる。また、異なる透過率を有するフィルタの数が多ければ、一層正確に検量線を算出することができる。
【００５７】
図１０に示すように、壁４１、フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３、孔９を通過したレーザ光ＬＡを受光部５０が受光した結果、出力信号であるデジタル電圧信号Ｖｋ、Ｖｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３、Ｖｓが検出される。フォトダイオードに微少な暗電流が流れるため、微少な電圧Ｖｋが検出される。
【００５８】
〔測定プログラム１０２１の説明〕
図１１を参照し、測定プログラム１０２１を実行する処理について説明する。図１１のフローチャートに示すＳ（ステップ）は、ＣＰＵ１０１の処理を示す。操作部１０５の開始ボタンが押下され、電源が投入されると、ＣＰＵ１０１が起動され、測定プログラム１０２１が実行される。
【００５９】
Ｓ１１では、ＣＰＵ１０１は、光源部１０にレーザ光ＬＡを出射させる。具体的には、ＣＰＵ１０１は、制御信号を光源部１０に送信するよう光源制御部１１を制御する。
【００６０】
Ｓ１２では、ＣＰＵ１０１は、走査部２０を揺動させる。走査部２０は、光源部１０から出射されたレーザ光ＬＡを走査部２０のミラー面により第１レンズ３１側に向けて反射する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、駆動信号を走査部２０に送信するよう走査駆動部２１を制御する。走査駆動部２１がサーボモータ、走査部２０がガルバノミラーである場合、サーボモータからの駆動信号としてのＰＭＷ信号により、ガルバノミラーの軸が回転し、軸に固定され軸の延長方向にミラー面を有するミラーが揺動される。
【００６１】
Ｓ１３では、ＣＰＵ１０１は、すべての試料番号を特定するための初期設定を行う。具体的には、ＣＰＵ１０１は、ｍ＝１、ｐ＝０と設定する。
【００６２】
Ｓ１４では、ＣＰＵ１０１は、２値化部５３によって２値化された２値信号１０３２において、ｂｉｔ「１」の検出があるかを判断する。ＣＰＵ１０１は、２値信号１０３２においてｂｉｔ「１」を検出した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、Ｓ１５へ処理を進める。ＣＰＵ１０１は、２値信号１０３２においてｂｉｔ「１」を検出しなかった場合（Ｓ１４：ＮＯ）、Ｓ１４へ処理を戻す。即ち、２値信号１０３２において、ｂｉｔ「１」の検出があるまで、Ｓ１４を繰り返す。具体的には、ＣＰＵ１０１は、図７の受光ｂｉｔ列Ｐ１の先頭ｂｉｔであるｂｉｔ「１」を検出した場合、Ｓ１５へ処理を進める。
【００６３】
Ｓ１５では、ＣＰＵ１０１は、２値信号１０３２において、ｂｉｔ「１」を検出した時間から一定期間Ｄｓ毎にｂｉｔサンプリングを行う。具体的には、ＣＰＵ１０１は、図７の受光ｂｉｔ列Ｐ１の先頭ｂｉｔであるｂｉｔ「１」を検出した後、一定期間Ｄｓ毎にＸ回、２値信号１０３２をサンプリングする。サンプリングした結果、ＣＰＵ１０１は、受光信号波形情報である受光ｂｉｔ列「１１１１」を得る。受光ｂｉｔ列「１１１１」は、ＲＡＭ１０３に記憶される。Ｘ回とは、受光ｂｉｔ列の総ｂｉｔ数より「１」だけ小さい回数である。一定期間Ｄｓは、遮蔽壁４０の配列方向ＡＤに基準長さＬだけ移動するために要する時間である。本実施形態においては、一定期間Ｄｓとは、例えば数百μｓである。Ｘ回とは、例えば３回である。
【００６４】
Ｓ１６では、ＣＰＵ１０１は、サンプリングしＲＡＭ１０３に記憶された２値信号１０３２の受光信号波形情報である受光ｂｉｔ列と、ＲＯＭ１０２に記憶されたテーブル１０２２の複数の標準信号波形情報である標準ｂｉｔ列と、を照合する。具体的には、Ｓ１５にてＲＡＭ１０３に記憶された受光ｂｉｔ列「１１１１」と、ＲＯＭ１０２のテーブル１０２２に記憶された標準ｂｉｔ列「１１１１」、「１１１１」、「１０００」、「１１１１」と、を照合する。照合した結果、受光ｂｉｔ列「１１１１」は、標準ｂｉｔ列「１１１１」と一致する。
【００６５】
Ｓ１７では、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に記憶された２値信号１０３２の受光ｂｉｔ列と、ＲＯＭ１０２に記憶されたテーブル１０２２の標準ｂｉｔ列と、は一致するかを判断する。ＣＰＵ１０１は、受光ｂｉｔ列と、標準ｂｉｔ列と、が一致する場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、Ｓ１８へ処理を進める。ＣＰＵ１０１は、受光ｂｉｔ列と、標準ｂｉｔ列と、が一致しなかった場合（Ｓ１７：ＮＯ）、Ｓ１４へ処理を戻す。具体的には、受光ｂｉｔ列Ｐ１は、標準ｂｉｔ列「１１１１」と一致するため、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１８へ処理を進める。
【００６６】
Ｓ１８では、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１７により判断した結果、受光ｂｉｔ列が一致する標準ｂｉｔ列に対応する位置情報を基にして、受光部５０にて受光されたレーザ光ＬＡが通過した試料収容部材の位置である試料番号を特定する。Ｓ１８終了後、Ｓ１９へ処理を進める。
【００６７】
Ｓ１８の処理の概要について説明する。受光ｂｉｔ列Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４は、すべて同一のｂｉｔ列「１１１１」であるため、Ｓ１８において受光ｂｉｔ列を比較するだけでは、試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ４のうちどの試料番号に対応しているかを特定することができない。しかしながら、試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４は、複数の孔ＨＳの各孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の配列方向ＡＤにおいて、レーザ光ＬＡの走査順に対応している。また、複数の孔ＨＳのうち１つの孔Ｈ３のパターンは、他の孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ４のパターンとは異なる。このため、ｍ番目の受光ｂｉｔ列「１０００」が試料番号Ｍｒに対応している場合、１〜ｍ番目の受光ｂｉｔ列は、順に試料番号Ｍｒ−ｍ＋１〜Ｍｒであると特定することができる。また、ｍ＋１〜ＳＳ番目の受光ｂｉｔ列は、順に試料番号Ｍｒ＋１〜ＭＳＳであると特定される。このように、基準ｂｉｔ列と一致する受光ｂｉｔ列から何番目の受光ｂｉｔ列かを判別することにより、受光ｂｉｔ列の試料番号を特定することができる。
【００６８】
図１２を参照し、Ｓ１８の詳細について説明する。
【００６９】
Ｓ３１では、ＣＰＵ１０１は、受光ｂｉｔ列と試料番号Ｍｒの基準ｂｉｔ列とは一致するか否かを判断する。ＣＰＵ１０１は、受光ｂｉｔ列と試料番号Ｍｒの基準ｂｉｔ列とが一致した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、Ｓ３２へ処理を進める。ＣＰＵ１０１は、受光ｂｉｔ列と、試料番号Ｍｒの基準ｂｉｔ列とが一致しなかった場合（Ｓ３１：ＮＯ）、Ｓ３４へ処理を進める。基準ｂｉｔ列は、標準ｂｉｔ列の中でも特異な標準ｂｉｔ列であることが好ましい。特異な標準ｂｉｔ列とは、他の標準ｂｉｔ列とは異なる標準ｂｉｔ列である。第１実施形態において、試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ４は、すべて同じ標準ｂｉｔ列「１１１１」である。従って、基準ｂｉｔ列は、「１１１１」以外の特異な標準ｂｉｔ列であることが好ましい。ゆえに、試料番号Ｍｒの基準ｂｉｔ列は、試料番号Ｍ３の標準ｂｉｔ列「１０００」と設定する。具体的には、ｍ＝１の場合、受光ｂｉｔ列Ｐ１である「１１１１」は、試料番号Ｍ３の基準ｂｉｔ列「１０００」とは一致しないため、Ｓ３４へ処理を進める。また、ｍ＝３の場合、受光ｂｉｔ列Ｐ３の「１０００」は、試料番号Ｍ３の基準ｂｉｔ列「１０００」と一致するため、Ｓ３２へ処理を進める。
【００７０】
Ｓ３２では、ＣＰＵ１０１は、１〜ｍ番目の受光ｂｉｔ列が、試料番号Ｍｒ−ｍ＋１〜Ｍｒであると特定する。具体的には、ｍ＝３の場合、１〜３番目の受光ｂｉｔ列Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、試料番号Ｍ１〜Ｍ３であると特定される。
【００７１】
Ｓ３３では、ＣＰＵ１０１は、受光ｂｉｔ列と試料番号Ｍｒの基準ｂｉｔ列とが一致したことを示すための処理を行う。具体的には、ＣＰＵ１０１は、ｐ＝１を設定する。Ｓ３３終了後、Ｓ１８の処理を終了する。
【００７２】
Ｓ３４では、ＣＰＵ１０１は、受光ｂｉｔ列と試料番号Ｍｒの基準ｂｉｔ列とが一致したか否かを判断するための処理を行う。具体的には、ＣＰＵ１０１は、ｐ≧１か否かを判断する。ＣＰＵ１０１は、ｐ≧１と判断した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、Ｓ３５へ処理を進める。ＣＰＵ１０１は、ｐ≧１ではないと判断した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、Ｓ１８の処理を終了する。詳細には、ｍ＝１、２の場合、ｐ＝０であるため、Ｓ１８の処理を終了する。ｍ＝４の場合、ｐ＝２であるため、Ｓ３５へ処理を進める。
【００７３】
Ｓ３５では、ＣＰＵ１０１は、ｍ番目の受光ｂｉｔ列が、試料番号Ｍｒ＋ｐであると特定する。具体的には、ｍ＝４の場合、４番目の受光ｂｉｔ列Ｐ４である「１１１１」は、試料番号Ｍ４であると特定される。
【００７４】
Ｓ３６では、ＣＰＵ１０１は、試料番号Ｍｒ＋ｐの次の試料番号Ｍｒ＋ｐ＋１を特定するための処理を行う。具体的には、ｐ＝ｐ＋１を設定する。Ｓ３６終了後、ｍ番目のＳ１８の処理を終了する。
【００７５】
図１１のフローチャートに戻って、Ｓ１９では、ＣＰＵ１０１は、ｍ番目の次のｍ＋１番目の試料番号を特定するための処理を行う。具体的には、Ｓ１９では、ＣＰＵ１０１は、ｍ＝ｍ＋１を行う。詳細には、ｍ＝１である場合、ｍ＝１＋１＝２となる。
【００７６】
Ｓ２０では、ＣＰＵ１０１は、１番目からＳＳ番目のすべての試料番号を特定するための処理を行う。具体的には、Ｓ２０では、ＣＰＵ１０１は、ｍが試料収容部材ＭＳの数ＳＳより大きいか否かを判断する。ｍが試料収容部材ＭＳの数ＳＳより大きい場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、Ｓ２１に処理を進める。ｍが試料収容部材ＭＳの数ＳＳ以下である場合（Ｓ２０：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１４に処理を戻す。具体的には、ｍ＝２、試料収容部材ＭＳの数ＳＳ＝４である場合、ＣＰＵ１０１は、ｍが試料収容部材ＭＳの数ＳＳ以下であるため、Ｓ１４まで処理を戻す。
【００７７】
Ｓ２１では、ＣＰＵ１０１は、複数のフィルタＦＬの透過率と、複数のフィルタＦＬを通過し受光部５０が受光した各レーザ光ＬＡの光量に応じたデジタル電圧信号１０３１と、を基にして、受光部５０のキャリブレーションを行う。
【００７８】
図１３を参照し、キャリブレーションの具体的な方法について説明する。キャリブレーションは、特開平１０−１０４０６５号公報に記載のように、図９に示すそれぞれ透過率の異なる複数のフィルタＦＬを用いて行う。キャリブレーションとは、受光部５０への入射光が通過するフィルタＦＬの透過率ＴＨと、受光部５０への入射光に応じて出力する出力信号Ｖとの関係式を求め、その関係式を基に正確な透過率ＴＨを算出可能なよう受光部５０を調整することである。
【００７９】
図１３に示すように、フィルタＦＬの各透過率ＴＨに対応するデジタル電圧信号１０３１の点がプロットされている。透過率ＴＨに対して、デジタル電圧信号Ｖｋ、Ｖｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３、Ｖｓが正比例にプロットされないことが分かる。このため、各点の間において、適宜補間処理を施し、検量線ＳＣの関係式を算出する。補間処理とは、例えば周知の最小二乗法を用いた検量線の関係式を算出する処理、又は各点を通過する検量曲線の関係式を算出する処理である。検量線ＳＣの関係式は、ＲＡＭ１０３に記憶される。後述するＳ２２での透過率ＴＨｍ算出時においては、Ｓ２１にて求めた検量線ＳＣの関係式を基にして、透過率ＴＨｍを求める。これにより、試料の一層正確な透過率を算出することができる。
【００８０】
Ｓ２２では、ＣＰＵ１０１は、試料の透過率を算出する。具体的には、ｍ＝１の場合、受光ｂｉｔ列Ｐ１に対応するデジタル電圧信号Ｖ１を基に、試料番号Ｍ１の透過率を算出する。試料収容部材の試料が収容されていない凹部を通過したレーザ光ＬＡのデジタル電圧信号をＶｓとする。デジタル電圧信号Ｖｓ、ＶｍをＳ２１にて作成した検量線ＳＣを基にキャリブレーションした後、デジタル電圧信号Ｖｍに対応する試料番号Ｍｍの透過率ＴＨｍは、ＴＨｍ＝Ｖｍ／Ｖｓ×１００〔％〕により求めることができる。試料番号Ｍｍと、ｍ番目の試料の透過率ＴＨｍと、が対応付けられて、測定結果１０３３としてＲＡＭ１０３に記憶される。本実施形態において、測定結果１０３３は、試料の透過率であったが、これに限らず、試料の吸光度、試料の特定の物質の含有量又は濃度であってもよい。
【００８１】
Ｓ２３では、ＣＰＵ１０１は、図１４に示すように、表示部１０４に、測定結果１０３３を表示する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に記憶された測定結果１０３３を読み出す。測定結果１０３３は、例えば、試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の各試料の名前、及び試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に対応する透過率である。Ｓ２３終了後、測定プログラム１０２１を終了する。コンピュータが測定プログラム１０２１を実行することにより、複数の試料収容部材ＭＳの各試料収容部材の透過率を測定することができる。
【００８２】
［試料測定装置１の使用方法］
本実施形態の試料測定装置１は、各試料の透過率を測定することができる。このため、試料に動物の血液が含まれている場合、ユーザは、例えば動物の血液の特定物質の含有量又は濃度を知ることができる。その結果、ユーザは、任意の動物の健康状態を知ることができる。
【００８３】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図面を参照して説明する。第２実施形態の試料測定装置は、概略的には第１実施形態の遮蔽壁４０に代えて、遮蔽壁４０Ｂを備える構成である。
【００８４】
図１５を参照し、遮蔽壁４０Ｂの複数の孔ＨＳＢについて説明する。複数の孔ＨＳＢは、配列方向ＡＤに配列された孔ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４を含む。孔ＨＢ１は、スリットＳＬＢ１１、ＳＬＢ１２から構成される。孔ＨＢ２は、スリットＳＬＢ２１、ＳＬＢ２２から構成される。孔ＨＢ３は、スリットＳＬＢ３１、ＳＬＢ３２から構成される。孔ＨＢ４は、スリットＳＬＢ４１から構成される。このように、第２実施形態においては、第１実施形態とは異なり、各孔ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３は、２つのスリットを有する。また、孔ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４のパターンは、各孔の基準位置からのスリットの相対位置又は幅においてそれぞれ異なる。
【００８５】
具体的には、スリットＳＬＢ１１の基準位置Ｔ１からの相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＢ１１の幅は、基準長さＬである。スリットＳＬＢ１２の基準位置Ｔ１からの相対位置は、「３Ｌ」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＢ１２の幅は、「Ｌ」である。
【００８６】
スリットＳＬＢ２１の基準位置Ｔ２からの相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＢ２１の幅は、「Ｌ」である。スリットＳＬＢ２２の基準位置Ｔ２からの相対位置は、「２Ｌ」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＢ２２の幅は、「２Ｌ」である。
【００８７】
スリットＳＬＢ３１の基準位置Ｔ３からの相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＢ３１の幅は、「Ｌ」である。スリットＳＬＢ３２の基準位置Ｔ３からの相対位置は、「２Ｌ」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＢ３２の幅は、「２Ｌ」である。
【００８８】
スリットＳＬＢ４１の基準位置Ｔ４からの相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＣ４１の幅は、「２Ｌ」である。
【００８９】
従って、第２実施形態では、孔ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４のパターンは、各孔の基準位置からのスリットの相対位置及び幅の両者において定まる。
【００９０】
図１６を参照し、遮蔽壁４０Ｂに形成される複数の孔ＨＳＢを通過した光の受光ｂｉｔ列ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＢ４について説明する。孔ＨＢ１に対応した受光ｂｉｔ列ＰＢ１は、「１００１」である。同様に、孔ＨＢ２に対応した受光ｂｉｔ列ＰＢ２は、「１０１０」である。孔ＨＢ３に対応した受光ｂｉｔ列ＰＢ３は、「１０１１」である。孔ＨＢ４に対応した受光ｂｉｔ列ＰＢ４は、「１１００」である。
【００９１】
図１７を参照し、テーブル１０２２Ｂについて説明する。具体的には、標準ｂｉｔ列「１００１」、「１０１０」、「１０１１」、「１１００」が、それぞれ順に、試料番号ＭＢ１、ＭＢ２、ＭＢ３、ＭＢ４に対応付けられてテーブル１０２２Ｂに記憶されている。
【００９２】
第２実施形態は、第１実施形態とは異なり、孔ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４のパターンは、各孔の基準位置からのスリットの相対位置及び幅とにおいてそれぞれ異なる。このため、標準ｂｉｔ列が、試料番号毎に異なる。このため、Ｓ１８において、受光ｂｉｔ列と、標準ｂｉｔ列と、が一意に定まる。その結果、一層正確に試料番号を特定することができる。
【００９３】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態を図面を参照して説明する。第３実施形態の試料測定装置は、第１実施形態の遮蔽壁４０に代えて、遮蔽壁４０Ｃを備える構成である。
【００９４】
図１８を参照し、遮蔽壁４０Ｃの複数の孔ＨＳＣについて説明する。複数の孔ＨＳＣは、配列方向ＡＤに配列された孔ＨＣ１、ＨＣ２、ＨＣ３、ＨＣ４を含む。孔ＨＣ１は、スリットＳＬＣ１１、ＳＬＣ１２から構成される。孔ＨＣ２は、スリットＳＬＣ２１から構成される。孔ＨＣ３は、スリットＳＬＣ３１、ＳＬＣ３２から構成される。孔ＨＣ４は、スリットＳＬＣ４１から構成される。本実施形態では、各孔ＨＣ１、ＨＣ２、ＨＣ３、ＨＣ４のパターンは、各孔の基準位置からのスリットの相対位置及び幅の両者において定まる。
【００９５】
具体的には、スリットＳＬＣ１１の基準位置Ｔ１からの相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＣ１１の幅は、「Ｌ」である。スリットＳＬＣ１２の基準位置Ｔ１からの相対位置は、「２Ｌ」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＣ１２の幅は、「２Ｌ」である。
【００９６】
スリットＳＬＣ２１の基準位置Ｔ２からの相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＣ２１の幅は、「２Ｌ」である。
【００９７】
スリットＳＬＣ３１の基準位置Ｔ３からの相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＣ３１の幅は、「２Ｌ」である。スリットＳＬＣ３２の基準位置Ｔ３からの相対位置は、「３Ｌ」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＣ３２の幅は、「Ｌ」である。
【００９８】
スリットＳＬＣ４１の基準位置Ｔ４からの相対位置は、「０」である。配列方向ＡＤにおけるスリットＳＬＣ４１の幅は、「３Ｌ」である。
【００９９】
配列方向ＡＤにおける孔ＨＣ１のスリットＳＬＣ１２の幅、孔ＨＣ２のスリットＳＬＣ２１の幅、孔ＨＣ３のスリットＳＬＣ３１の幅、孔ＨＣ４のスリットＳＬＣ４１の幅は、試料の透過率を測定可能な長さＥＬ以上の長さである。試料の透過率を測定可能な長さＥＬは、例えば２Ｌである。従って、複数の孔ＨＳＣの各孔ＨＣ１、ＨＣ２、ＨＣ３、ＨＣ４において、少なくとも１つのスリットの幅は、試料の透過率が測定可能な長さＥＬ以上である。
【０１００】
図１９を参照し、遮蔽壁４０Ｃの複数の孔ＨＳＣを通過した光の受光ｂｉｔ列ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４について説明する。孔ＨＣ１に対応した受光ｂｉｔ列ＰＣ１は、「１０１１」である。同様に、孔ＨＣ２に対応した受光ｂｉｔ列ＰＣ２は、「１１００」である。孔ＨＣ３に対応した受光ｂｉｔ列ＰＣ３は、「１１０１」である。孔ＨＣ４に対応した受光ｂｉｔ列ＰＣ４は、「１１１０」である。
【０１０１】
図２０を参照し、テーブル１０２２Ｃについて説明する。具体的には、標準ｂｉｔ列「１０１１」、「１１００」、「１１０１」、「１１１０」が、それぞれ順に、試料番号ＭＣ１、ＭＣ２、ＭＣ３、ＭＣ４に対応付けられてテーブル１０２２Ｃに記憶されている。
【０１０２】
第３実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態とは異なり、各試料収容部材に対応する各孔のスリットにおいて、少なくとも１つのスリットの幅は、試料収容部材の透過率を測定可能な長さである。スリットの幅が長くなると、受光部５０でのレーザ光ＬＡの受光期間が長くなる。受光部５０でのレーザ光ＬＡの受光期間が長くなるため、デジタル電圧信号Ｖｍの測定値を多くサンプリングすることができる。デジタル電圧信号Ｖｍの測定値を多くサンプリングすることができるため、デジタル電圧信号Ｖｍを一層正確に測定することができる。透過率ＴＨｍはデジタル電圧信号Ｖｍを基に算出する。このため、Ｓ２２において、各試料番号に対応した透過率ＴＨｍを一層正確に算出することができる。
【０１０３】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態を図２１を参照して説明する。第４実施形態の試料測定装置の光通過部２Ｄは、第１実施形態とは異なり、遮蔽壁４０Ｄと、集光部３０Ｄの第２レンズ３２Ｄと、が互いに固定されている。具体的には、図２１に示すように、走査部２０から受光部５０に向かうレーザ光ＬＡの経路において、遮蔽壁４０Ｄは、複数の試料収容部材ＭＳの下流側に配置される。第２レンズ３２Ｄの上流側の表面と、遮蔽壁４０Ｄの下流側の表面と、は、互いに張り合わされて固定される。このため、遮蔽壁４０Ｄと第２レンズ３２Ｄとの位置が、互いにずれない。従って、試料測定装置の製造時において、遮蔽壁を透過したレーザ光ＬＡが受光部５０に集光されるようにするために、遮蔽壁４０Ｄと第２レンズ３２Ｄとを容易に位置合わせすることができる。
【０１０４】
［変形例］
本発明は上記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
【０１０５】
第１実施形態においては、複数の孔ＨＳのうち１つの孔Ｈ３のパターンが、他の孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ４のパターンとは異なるため、即ち基準ｂｉｔ列が１つ存在していたため、試料番号を特定することができた。例えば、標準ｂｉｔ列「１０００」、「１０００」、「１１１１」、「１１１１」が、試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４に対応付けられているとする。この場合、特異な標準ｂｉｔ列が存在しないため、基準となる１つの受光ｂｉｔ列を定めることができない。例えば、ｍ番目の受光ｂｉｔ列が「１０００」である場合、試料番号がＭ１であるか、Ｍ２であるかを特定することができない。しかしながら、試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４は、複数の孔ＨＳの配列方向ＡＤにおいて、レーザ光ＬＡの走査順に対応している。また、複数の孔のうち２つの孔Ｈ１、Ｈ２のパターンは、他の孔Ｈ３、Ｈ４のパターンとは異なる。このため、ｍ＋１番目の受光ｂｉｔ列が「１０００」である場合、ｍ番目の受光ｂｉｔ列が「１０００」であるため、ｍ番目、ｍ＋１番目の試料番号は、順にＭ１、Ｍ２であることが特定される。これにより、ｍ＋２番目の受光ｂｉｔ列「１１１１」、ｍ＋３番目の受光ｂｉｔ列「１１１１」は、順にＭ３、Ｍ４であることが特定される。このように、複数の孔のうち少なくとも１つの孔のパターンが、他の孔のパターンとは異なれば、試料番号を特定することができる。
【０１０６】
本実施形態において、複数の試料収容部材ＭＳは、それぞれ分離されて形成されていたが、特許文献１のマイクロプレートのように互いに同じ材料で一体的に形成されていてもよい。
【０１０７】
第１実施形態において、集光部３０の数は、第１レンズ３１と第２レンズ３２の合計２つであったが、集光部の数は、１つ又は３つ以上であってもよい。
【０１０８】
第１実施形態において、走査部２０から受光部５０に向かうレーザ光ＬＡの経路において、遮蔽壁４０は、集光部３０の第１レンズ３１と第２レンズ３２との間に設けられた。また、複数の試料収容部材ＭＳは、集光部３０の第１レンズ３１と第２レンズ３２との間に設けられた。また、集光部３０は、遮蔽壁４０を挟んで両側にそれぞれ設けられていた。しかしながら、これに限らず、具体的には、遮蔽壁は、第１レンズ３１の上流側、又は第２レンズ３２の下流側に設けられていても良い。第１レンズ３１の上流側、又は第２レンズ３２の下流側においては、第１レンズ３１と第２レンズ３２との間と比較してレーザ光ＬＡの走査範囲が狭いため、走査範囲の狭くなった分、遮蔽壁を小型化することができる。遮蔽壁、試料収容部材、及び集光部は、走査部２０から受光部５０に向かうレーザ光ＬＡの経路内に設けられていれば良い。
【０１０９】
なお、第１実施形態においては、遮蔽壁４０に形成される複数の孔ＨＳは、貫通孔であったが、貫通孔に限らず、レーザ光ＬＡが通過可能であればフィルタ等に覆われていてもよい。
【０１１０】
なお、上述した試料の測定プログラムは、予め用意された測定プログラムをコンピュータで実行することにより実現することができる。この測定プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこの測定プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して伝送されることが可能な伝送媒体であってもよい。
【０１１１】
本実施形態においては、標準ｂｉｔ列である各孔の位置情報は、配列方向ＡＤにおける１次元のスリットの幅及び相対位置により定められたが、これに限らず、配列方向及び配列方向と直交する方向との２次元のスリットの幅及び相対位置により定められても良い。
【０１１２】
本実施形態の試料測定装置１は、本発明の試料測定装置の一例である。
本実施形態の複数の試料収容部材ＭＳは、本発明の複数の試料収容部材の一例である。
本実施形態の基準位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、本発明の基準位置の一例である。
本実施形態のレーザ光ＬＡは、本発明のレーザ光の一例である。
本実施形態の光源部１０は、本発明の光源部の一例である。
本実施形態の走査部２０は、本発明の走査部の一例である。
本実施形態の集光部３０、３０Ｄは、本発明の集光部の一例である。
本実施形態の遮蔽壁４０、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは、本発明の遮蔽壁の一例である。
本実施形態の受光部５０は、本発明の受光部の一例である。
本実施形態の複数の孔ＨＳ、ＨＳＢ、ＨＳＣは、本発明の複数の孔の一例である。
本実施形態のキャリブレーション孔ＨＺは、本発明のキャリブレーション孔の一例である。
本実施形態のフィルタＦＬは、本発明のフィルタの一例である。
本実施形態のデジタル電圧信号１０３１は、本発明の信号の一例である。
本実施形態のＳ１７は、本発明の照合部の一例である。
本実施形態のＳ１８は、本発明の特定部の一例である。
本実施形態のＳ２１は、本発明のキャリブレーション部の一例である。
本実施形態のテーブル１０２２、１０２２Ｂ、１０２２Ｃは、本発明のテーブルの一例である。
本実施形態の標準ｂｉｔ列は、本発明の標準信号波形情報の一例である。
本実施形態の試料番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４は、本発明の標準信号波形情報に対応する位置情報の一例である。
本実施形態の受光ｂｉｔ列は、本発明の受光信号波形情報の一例である。
【符号の説明】
【０１１３】
１    試料測定装置
２    光通過部
１０    光源部
２０    走査部
３０、３０Ｄ    集光部
４０、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ    遮蔽壁
５０    受光部
ＨＳ、ＨＳＢ、ＨＳＣ    複数の孔
ＨＺ    キャリブレーション孔
ＦＬ    フィルタ
１０２２、１０２２Ｂ、１０２２Ｃ    テーブル
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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