(57)【要約】【課題】より高い精度での補正が可能な感度補正方法及びこの感度補正方法を利用した定量測定方法を提供する。【解決手段】測定対象物Ｏに対して選択された基準物質に対して光源からの光を照射することで、基準物質Ｓから出射された光を受光部２０の受光センサで計測し、当該計測結果に基づいて、受光センサにおいて受光する光の光量と受光センサから出力する信号の出力値との対応関係との対応関係を示す補正式を算出する。【選択図】図４
2017203741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に対して選択された基準物質に対して光源からの光を照射することで前記基準物質から出射された光を受光部の受光センサで計測し、当該計測結果に基づいて、前記受光センサにおいて受光する光の光量と前記受光センサから出力する信号の出力値との対応関係との対応関係を示す補正式を算出する感度補正方法。
【請求項２】
前記受光センサは、１２００ｎｍ〜２３５０ｎｍ内のある波長域の光に対する感度を有している請求項１に記載の感度補正方法。
【請求項３】
前記受光部には、受光センサが複数設けられ、
複数の前記受光センサのそれぞれに対して、互いに異なる波長の光が入射し、
複数の前記受光センサのそれぞれについて、入射する光の波長に対応した補正式を作成する請求項１又は２に記載の感度補正方法。
【請求項４】
前記測定対象物は溶液であって、
前記基準物質として前記測定対象物の溶媒が選択される請求項１〜３のいずれか一項に記載の感度補正方法。
【請求項５】
測定対象物に含まれる物質の濃度を算出する定量測定方法であって、
前記測定対象物に対して選択された基準物質に対して光源からの光を照射することで前記基準物質から出射された光を受光部の受光センサで計測し、当該計測結果に基づいて、前記受光センサにおいて受光する光の光量と前記受光センサから出力する信号の出力値との対応関係を示す補正式を算出し、当該補正式に基づいて感度補正を行う工程と、
定量測定を行う物質の濃度が既知の複数の試料のそれぞれに対してそれぞれ前記光源からの光を照射し、前記試料から出射する光を前記受光部の前記受光センサで計測し、計測結果に基づいて検量線を作成する工程と、
前記測定対象物に対して光源からの光を照射することで、前記測定対象物から出射された光を受光部の受光センサで計測し、計測結果と前記検量線とを比較することで、前記測定対象物の濃度を算出する工程と、
を有する定量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感度補正方法及び定量測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学測定装置において、測定対象物からの光を受光するセンサの感度補正を行う場合、基準となる光を受光した状態及び遮光状態でのセンサの出力値を計測し、これに基づいて線形補正をする方法が用いられる。基準となる光としては、光源からの光がそのまま利用されることが一般的である（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７３８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、センサにおける受光強度と出力値との関係が線形ではない場合、上記の線形補正では、十分な補正ができないことが考えられる。また、線形補正を行うことによる誤差が生じることも考えられる。
【０００５】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、より高い精度での補正が可能な感度補正方法及びこの感度補正方法を利用した定量測定方法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】
本願発明は、
（１）測定対象物に対して選択された基準物質に対して光源からの光を照射することで前記基準物質から出射された光を受光部の受光センサで計測し、当該計測結果に基づいて、前記受光センサにおいて受光する光の光量と前記受光センサから出力する信号の出力値との対応関係との対応関係を示す補正式を算出する感度補正方法、
及び、
（２）測定対象物に含まれる物質の濃度を算出する定量測定方法であって、
前記測定対象物に対して選択された基準物質に対して光源からの光を照射することで前記基準物質から出射された光を受光部の受光センサで計測し、当該計測結果に基づいて、前記受光センサにおいて受光する光の光量と前記受光センサから出力する信号の出力値との対応関係を示す補正式を算出し、当該補正式に基づいて感度補正を行う工程と、
定量測定を行う物質の濃度が既知の複数の試料のそれぞれに対してそれぞれ前記光源からの光を照射し、前記試料から出射する光を前記受光部の前記受光センサで計測し、計測結果に基づいて前記検量線を作成する工程と、
前記測定対象物に対して光源からの光を照射することで、前記測定対象物から出射された光を受光部の受光センサで計測し、計測結果と前記検量線とを比較することで、前記測定対象物の濃度を算出する工程と、
を有する定量測定方法、
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、より高い精度での補正が可能な感度補正方法及びこの感度補正方法を利用した定量測定方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る光学測定装置の構成を説明する図である。
【図２】従来の感度補正方法について説明する図である。
【図３】従来の感度補正方法の補正式と受光センサの感度特性の関係について説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る感度補正方法について説明する図である。
【図５】測定対象物のうちの最も濃度が濃い砂糖水の透過率と基準物質である水の透過率との差を示す図である。
【図６】従来の感度補正方法を用いた場合の測定例について説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に係る感度補正方法を用いた場合の測定例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
【００１０】
本願の感度補正方法は、（１）測定対象物に対して選択された基準物質に対して光源からの光を照射することで前記基準物質から出射された光を受光部の受光センサで計測し、当該計測結果に基づいて、前記受光センサにおいて受光する光の光量と前記受光センサから出力する信号の出力値との対応関係との対応関係を示す補正式を算出する。
【００１１】
上記の感度補正方法によれば、測定対象物に対して選択された基準物質に対して光源からの光を照射することで、受光部の受光センサで計測される光の計測結果に基づいて、受光センサの感度補正に係る補正式を算出する。このように、基準物質を利用した感度補正を行うことで、従来のように、光源からの光を受光センサで受光した場合の計測結果を補正に利用する場合と比較して、補正の精度が向上し、より高い精度での補正が可能となる。
【００１２】
（２）また、本願発明は上述の（１）に記載の感度補正方法において、前記受光センサは、１２００ｎｍ〜２３５０ｎｍ内のある波長域の光に対する感度を有している。
【００１３】
上記のように、受光センサが１２００ｎｍ〜２３５０ｎｍ内のある波長域の光に対する感度を有している場合、近赤外光を利用した測定に好適に利用される。
【００１４】
（３）また、本願発明は上述の（１）、（２）に記載の感度補正方法において、前記受光部には、受光センサが複数設けられ、複数の前記受光センサのそれぞれに対して、互いに異なる波長の光が入射し、複数の前記受光センサのそれぞれについて、入射する光の波長に対応した補正式を作成する。
【００１５】
上記のように、複数の受光センサのそれぞれに互いに異なる波長の光が入射する場合、受光センサのそれぞれにおいて入射する光の波長に対応した補正式を作成することで、複数の受光センサそれぞれにおける感度補正を精度よく行うことができるため、より高い精度での補正が可能となる。
【００１６】
（４）また、本願発明は上述の（１）〜（３）に記載の感度補正方法において、前記測定対象物は溶液であって、前記基準物質として前記測定対象物の溶媒が選択される。本発明において「溶液」とは、微視状態において２つ以上の相が分散混合していて、巨視的には一様な分散系溶液（たとえばコロイド溶液）を含む。
【００１７】
上記のように、測定対象物が溶液である場合には、測定対象物の溶媒を基準物質として選択することで、より高い精度での補正が可能となる。
【００１８】
また、本願の定量測定方法は、（５）測定対象物に含まれる物質の濃度を算出する定量測定方法であって、前記測定対象物に対して選択された基準物質に対して光源からの光を照射することで前記基準物質から出射された光を受光部の受光センサで計測し、当該計測結果に基づいて、前記受光センサにおいて受光する光の光量と前記受光センサから出力する信号の出力値との対応関係を示す補正式を算出し、当該補正式に基づいて感度補正を行う工程と、定量測定を行う物質の濃度が既知の複数の試料のそれぞれに対してそれぞれ前記光源からの光を照射し、前記試料から出射する光を前記受光部の前記受光センサで計測し、計測結果に基づいて検量線を作成する工程と、前記測定対象物に対して光源からの光を照射することで、前記測定対象物から出射された光を受光部の受光センサで計測し、計測結果と前記検量線とを比較することで、前記測定対象物の濃度を算出する工程と、を有する。
【００１９】
上記の定量測定方法によれば、測定対象物に対して選択された基準物質に対して光源からの光を照射することで、受光部の受光センサで計測される光の計測結果に基づいて、受光センサの感度補正に係る補正式を算出し、これに基づいて感度補正が行われた後に、測定対象物に含まれる物質の濃度の定量測定に係る工程が行われる。このように、基準物質を利用した感度補正を行った受光センサを利用して定量測定を行うことで、定量測定に関してもより高い精度で行うことができる。
【００２０】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明に係る感度補正方法及び定量測定方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る光学測定装置１の構成を示す図である。図１に示される光学測定装置１は、光源１０から出射された測定光Ｌ１を測定対象物Ｏに照射し、その結果測定対象物Ｏから出射される光（図１の場合は透過光Ｌ２）を受光部２０で検出することで、測定対象物Ｏに係る測定を行う装置であり、光源１０と、受光部２０と、分析部３０と、を備える。図１に示す光学測定装置１では、測定対象物Ｏから出射される光として透過光Ｌ２を測定しているが、測定対象物Ｏから出射される光は拡散反射光であってもよい。その場合には、拡散反射光を検出可能なように、光源１０及び受光部２０の配置が変更される。
【００２２】
光学測定装置１により測定が行われる測定対象物Ｏは、特に限定されない。ただし、光学測定装置１のように、測定対象物Ｏからの透過光Ｌ２を検出する装置である場合、測定対象物Ｏは測定光Ｌ１を透過可能であるものとなる。
【００２３】
光学測定装置１の光源１０は、近赤外光からなる測定光Ｌ１を測定対象物Ｏが配置される領域に対して照射する。光源１０としては、ハロゲンランプ等を用いることができる。また、種光源及び非線形媒質を備え、種光源から出射される光を非線形媒質に入力し、非線形媒質中における非線形光学効果によりスペクトルを広帯域に広げてスーパーコンティニウム（ＳＣ）光として出力するＳＣ光源を光源１０として用いることもできる。ＳＣ光源を光源１０として用いた場合、ハロゲンランプと比較してＳＣ光源による加熱が低減されるため、微生物が含まれる測定対象物など、加熱により変質の恐れのある測定対象物の測定に好適である。さらに、光源１０は強度を変調する機能を有していてもよい。また、光源１０としては、ＬＥＤやＳＬＤ光源の適用も可能である。これらの光源により、あらかじめ制御された波長特性を有する照明光が実現される。同時に加熱も回避することができる。
【００２４】
本実施形態において光源１０が照射する近赤外光とは、波長範囲が１２００ｎｍ〜２３５０ｎｍの光である。また、本実施形態において、スペクトルとは、少なくとも２つの波長に係る光強度を含む情報をいう。
【００２５】
なお、本実施形態において光源１０が照射する測定光Ｌ１は、近赤外光に限定されない。近赤外光とは異なる波長域の測定光Ｌ１としては、例えば、可視光（波長範囲３５０ｎｍ〜８００ｎｍ）、赤外光（波長範囲２５００ｎｍ以上）等が挙げられる。
【００２６】
受光部２０は、受光センサを有し、光源１０から照射される測定光Ｌ１のうち、測定対象物Ｏを透過した透過光Ｌ２を受光センサにおいて検出する。受光センサは、受光した光の強度に対応した値の信号を出力する。受光センサにおいて検出した透過光Ｌ２の強度情報は信号の出力値として、分析部３０へ送られる。受光センサとしては、例えば、水銀、カドミウム及びテルルからなるＭＣＴ検出器、ＩｎＧａＡｓ検出器等を用いることができる。光源１０からの測定光Ｌ１が近赤外光である場合、受光センサとしては近赤外光に対して感度を有していることが好ましく、特に、１２００ｎｍ〜２３５０ｎｍ内のある波長域の光に対して感度を有していることが好ましい。
【００２７】
受光部２０は、分光測定器であってもよい。この場合、受光部２０においては、受光センサがアレイ状に配置されると共に、受光センサの前段に分光器が設けられる。そして、測定対象物Ｏからの透過光Ｌ２は、分光器により分光され、分光された光が複数の受光センサそれぞれにおいて受光され、受光センサ毎に強度に対応する値の信号が出力される。
【００２８】
また、受光部２０は、ハイパースペクトル画像を取得するハイパースペクトルセンサであってもよい。ハイパースペクトル画像は、一画素がＮ個の波長データにより構成されている画像であり、画素毎にそれぞれ複数の波長に対応した強度データからなるスペクトル情報が含まれている。すなわち、ハイパースペクトル画像は、画像を構成する画素毎に、それぞれ複数波長の強度データを持つという特徴から、画像としての二次元的要素と、スペクトルデータとしての要素をあわせ持った三次元的構成のデータである。なお、本実施形態では、ハイパースペクトル画像とは、１画素あたり少なくとも２つの波長帯域における強度データを保有している画素によって構成された画像のことをいう。
【００２９】
分析部３０は、受光部２０から送られる透過光Ｌ２の情報を受け取り、演算処理等を行う。なお、測定対象物Ｏに係る評価を行うための統計処理等が分析部３０において行われる構成としてもよい。また、受光部２０がハイパースペクトルセンサである場合、各画素に係るスペクトルの情報が分析部３０に対して送られるので、分析部３０においてこれらのスペクトル情報についての演算を行う構成とすることができる。
【００３０】
上記の構成を有する光学測定装置１による光学測定方法には、測定対象物Ｏに対して測定光Ｌ１を照射することで、当該測定対象物Ｏに係る透過光Ｌ２又は拡散反射光を検出する工程と、受光部２０における透過光Ｌ２又は拡散反射光の受光強度に基づいて、測定対象物Ｏに係る評価を行う工程と、が含まれる。
【００３１】
ここで、本実施形態に係る光学測定装置１における受光部２０の受光センサの感度補正について説明する。本実施形態における受光センサの感度補正とは、受光センサにおける光の受光量と、受光センサにおける信号から出力される信号の出力値との対応関係を規定しておき、受光センサからの信号の出力値から受光センサで受光した光の受光量を算出可能とすることを指す。
【００３２】
図２は、測定対象物Ｏに係る測定を行う前の受光センサの感度補正の手順を説明する図である。一般的に、光学測定装置１の受光部２０に設けられる受光センサによる測定精度を安定させるため、測定対象物Ｏの測定を行う前に、図２（Ａ）に示すように、遮光状態での受光センサの出力値を計測する。また、図２（Ｂ）に示すように、光源１０からの基準光を照射した状態での受光センサの出力値を計測する。ここでは、基準光として測定光Ｌ１が用いられる。その後、図２（Ｃ）に示すように、光源１０と受光部２０との間に測定対象物Ｏを配置して、測定対象物Ｏに対して測定光Ｌ１を照射し、測定対象物Ｏから出射する透過光Ｌ２を受光して、測定対象物Ｏに係る測定を行う。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、２つの出力値を用いて補正を行うことで、光源１０からの基準光の光量の時間変動及び受光センサの感度の時間変動等に由来する誤差を低減させている。受光センサの出力値を利用した補正方法しては、線形補正が最も一般的であり、遮光状態の受光センサからの信号の出力値を０％とし、基準光を照射した状態での受光センサからの信号の出力値を１００％として、受光センサにおける光の受光量と受光センサからの信号の出力値とが線形関係にあると仮定した上で、受光センサからの信号の出力値に基づいて受光量を０％〜１００％の比率で算出するものである。
【００３３】
上記の線形補正による補正の手法では以下の点が問題となる。すなわち、受光センサにおける光の受光量と受光センサからの信号の出力値とが線形関係にあると仮定をしているが、実際には受光センサの感度特性が上記の仮定とは異なる可能性があるという点である。例えば、受光センサにおける光の受光量と、受光センサからの信号の出力値との関係が非線形的な関係であるにもかかわらず、上記の線形補正を実施した場合を考える。図３では、線形補正に基づく受光センサの受光量と信号の出力値との関係を示す直線と、実際の受光センサの感度特性に基づく受光センサの受光量と信号の出力値とを示している。
【００３４】
線形補正では、光の受光量と補正後の受光センサにおける受光センサからの信号の出力値との関係を示す直線を示す補正式は、基準光を受光した際の信号の出力値（図３の点Ｐ１）に基づいて、図３の直線Ａ１の関係を満たすものと仮定して作成される。一方、受光センサは、実際には、曲線Ａ２で示す感度特性を有している場合には、直線Ａ１と曲線Ａ２とが離間している領域が生じる。受光センサからの信号の出力値が特定の値Ｐ２である場合に、受光センサが実際に受光した光の光量は、曲線Ａ２との交点Ｐ３に対応する値であるはずであるが、補正式を利用すると直線Ａ１との交点Ｐ４に対応する値が算出される。したがって、補正式により算出される受光センサの光の受光量と、受光センサが実際に受光した光の受光量との間で誤差が発生することになる。この問題を解決する一つの方法としては、光量が異なる基準光を複数準備して補正式を作成することで、実際の受光センサの感度特性により近い補正式を作成する方法が挙げられる。ただし、補正式を受光センサの感度特性と完全に一致させることは困難である。
【００３５】
これに対して、本実施形態に係る光学測定装置１では、測定対象物Ｏに対応した基準物質Ｓを準備し、基準物質Ｓに係る測定を行い、その結果を受光センサの感度補正に利用することを特徴とする。基準物質Ｓとは、測定対象物Ｏに応じて設定されるものである。例えば、測定対象物Ｏが細胞を培養する培養液のような水系の溶液の場合には、基準物質Ｓとして測定対象物Ｏの主成分となる水を選択することが考えられる。このように、基準物質Ｓとしては、測定対象物Ｏの溶媒となる成分を選択することが考えられる。また、基準物質Ｓは、光学測定装置１の光源１０と同一の出力強度を有する光を照射した際の透過率（又は拡散反射率）が既知であるものが選択されることが好ましい。ただし、同一の出力強度を有する光を照射した際の透過率（又は拡散反射率）が不明であっても、測定の対象となる波長の光に対する特性（光源１０に対する透過率又は拡散反射率）が測定対象物Ｏと類似している物質であることが予め把握できている場合には、これを基準物質Ｓとして選択することができる。測定の対象となる波長の光に対する特性が測定対象物Ｏと類似しているという観点からも、基準物質Ｓとして測定対象物Ｏの溶媒を選択することは１つの好ましい選択であると考えられる。
【００３６】
図４は、測定対象物Ｏに係る測定を行う前の受光センサの感度補正の手順を説明する図である。基準物質Ｓを利用する補正を行う場合、図４（Ａ）に示すように、まず、遮光状態での受光センサの出力値を計測する。次に、図４（Ｂ）に示すように、光源１０と受光部２０との間に基準物質Ｓを配置して、基準物質Ｓに係る測定を行う。その後、図４（Ｃ）に示すように、光源１０と受光部２０との間に測定対象物Ｏを配置して、測定対象物Ｏに係る測定を行う。つまり、従来の測定光Ｌ１を直接受光センサで検出して出力値を計測し、これを利用して補正を行う手法とは異なり、基準物質Ｓを透過した透過光Ｌ３を受光センサで検出して出力値を計測し、これを補正に利用する。
【００３７】
補正の方法の１つは、基準物質Ｓを透過した透過光Ｌ３を基準光として取り扱う方法である。すなわち、遮光状態の受光センサからの信号の出力値を０％とし、基準物質Ｓを透過した透過光Ｌ３を受光した状態での受光センサからの信号の出力値を１００％として、受光センサにおける光の受光量と受光センサからの信号の出力値とが線形関係にあると仮定した上で、受光センサからの信号の出力値に基づいて受光量を０％〜１００％の比率で算出する方法が挙げられる。線形補正を行うという点については、従来の補正の方法と同じであるが、補正式の基準となる受光センサの受光量が測定対象物Ｏと類似するため、測定対象物Ｏの透過率近傍での補正式の精度が向上すると考えられる。
【００３８】
また、基準物質Ｓを利用した補正の他の方法として、受光センサにおける検出対象の波長の光に対する基準物質Ｓの透過率（又は拡散反射率）が既知である場合には、基準物質Ｓからの透過光Ｌ３が照射された状態での受光センサからの信号の出力値と透過率との関係を特定し、これを補正式に適用する構成としてもよい。すなわち、遮光状態の受光センサからの信号の出力値を０％として、透過率ｘ％の基準物質Ｓからの透過光Ｌ３が照射された状態での受光センサからの信号の出力値をｘ％とし、これらの関係から補正式を算出して補正をする方法である。この場合でも、基準光を照射した状態での受光センサからの信号の出力値を１００％として補正式を算出する場合と比較して、測定対象物Ｏの透過率近傍での補正式の精度が向上すると考えられる。
【００３９】
上記の２つの補正の方法は、基準物質Ｓからの透過光Ｌ３を受光した状態での受光センサからの信号の出力値を１００％とするか、基準物質Ｓの透過率に対応した値とするかという点が相違するが、いずれの場合でも、基準光を照射した状態での受光センサからの信号の出力値を１００％として補正式を算出する場合と比較して、測定対象物Ｏの透過率近傍での補正式の精度が向上すると考えられる。
【００４０】
基準物質Ｓは、複数設定されていてもよい。受光センサにおける検出対象の波長の光に対する基準物質Ｓの透過率（又は拡散反射率）が測定対象物Ｏと類似している複数の物質を基準物質Ｓとして用いて補正式を作成した場合、測定対象物Ｏの透過率近傍での補正式の精度がさらに向上することが考えられる。
【００４１】
なお、受光部２０が複数の受光センサを含む場合には、補正式は受光センサ毎に作成される。受光センサは、感度特性が個体毎に異なるが、基準物質Ｓからの透過光Ｌ３を利用して、受光センサ毎に補正式を作成することで、受光センサ毎の感度特性を考慮した補正が可能となる。
【００４２】
また、受光部２０が分光測定器である場合には、アレイ状に配置された受光センサに対して、分光された互いに異なる波長の光が複数の受光センサそれぞれに入射する。したがって、複数の受光センサのそれぞれにおいて、入射する光の波長毎に互いに異なる補正式が作成される。このような構成とすることで、複数の受光センサそれぞれにおいて、より精度の高い補正が可能となる。なお、感度補正に用いられる基準物質Ｓのスペクトル形状が測定対象物Ｏのスペクトル形状と類似していると、各受光センサでの補正の精度がさらに高められる。
【００４３】
ここで、光学測定装置１において、基準物質Ｓを用いて受光センサからの信号の出力値に係る補正を行うことで、より高い精度での補正が可能となる点について、以下実施例を参照しながら説明する。
【００４４】
ここでは、図１に示す光学測定装置１と同様の透過光を検出する近赤外分光装置を用いて、厚み１ｍｍのガラスセルに封入された濃度が互いに異なる２種類の砂糖水を計測する例について説明する。
【００４５】
上記の近赤外分光装置の受光センサに対して基準光を入力したときの受光センサからの信号の出力値を１００％とし、遮光状態での受光センサからの信号の出力値を０％とし、受光量と出力値の関係が線形関係にあると仮定した線形補正を行った上で、砂糖の特徴吸収波長（１５７０ｎｍ）における光吸収量（入力光量に対する砂糖水透過後の透過光量の比）を計測した。基準光として、基準光Ａ、基準光Ｂの２通りの光を想定した。基準光Ａは、従来の補正の手法に相当するものであり、基準光Ｂは、本実施形態に係る感度補正方法に相当するものである。砂糖水の溶媒である水は、砂糖水と光透過特性がほぼ等しいため、基準物質Ｓとして利用した。
基準光Ａ：光源１０から出射された光を基準光Ａとして直接受光部２０に入力させる。
基準光Ｂ：光源１０と受光部２０との間に、純水が封入されたガラスセルを置きガラスセル内の純水（基準物質Ｓに相当）を透過した透過光を基準光Ｂとして受光部２０に入力させる。
【００４６】
図５に、以下の測定対象物のうちの最も濃度が濃い砂糖水の透過率と基準物質である水の透過率との差を示す。１２００ｎｍ〜２３５０ｎｍにおいて、透過率差は２％以内であった。
【００４７】
上記の２種類の基準光を用いてそれぞれ補正を行った上で、以下の測定を行った。
【００４８】
まず、濃度が互いに異なる４種類の砂糖水を準備し、それぞれについて、光源１０からの出力光量を同一（Ｉ０）とした状態で、１０回ずつ測定した。受光センサからの信号の出力値から線形補正を行った上での光吸収量を算出した。
【００４９】
次に、光源１０からの出力光量を５％減衰した状態で、上記と同様に、４種類の砂糖それぞれについて、光源１０からの出力光量を同一（Ｉ０×９５％）とした状態で、１０回ずつ測定した。受光センサからの信号の出力値から線形補正を行った上での光吸収量を算出した。なお、受光センサの感度補正は、１回の測定毎に行い、５％減衰した光を用いた測定を行う前には、５％減衰した光を利用して感度補正を行った。
【００５０】
結果を、図６及び図７に示す。図６は、基準光Ａを用いて受光センサの感度補正を行った場合の結果であり、図７は、基準光Ｂを用いて受光センサの感度補正を行った場合の結果である。図６及び図７のいずれにおいても、横軸を砂糖水の濃度とし、縦軸を受光センサの出力値から算出された光吸収量をプロットしている。図６と図７とを比較すると、図６では、光源１０からの出力光量を５％減衰させると、減衰前（Ｉ０）とは砂糖水の濃度と光吸収量との関係が変化する（近似直線の傾きが変化する）ことが確認された。これに対して、図７では、光源１０からの出力光量を５％減衰させても、減衰前（Ｉ０）とは砂糖水の濃度と光吸収量との関係がほぼ変化しない（近似直線の傾きがほぼ変化しない）ことが確認された。このように、受光センサの補正に利用する光として、基準物質Ｓを透過した透過光Ｌ３を利用する構成とすることで、より高い精度での補正が可能な感度補正が可能となる。
【００５１】
また、上記の感度補正を行った光学測定装置１を利用して測定対象物Ｏに係る定量測定を行うと、より高い精度での定量測定が可能となる。
【００５２】
定量測定として、測定対象物Ｏに含まれる特定の物質の濃度を測定する定量測定方法には、以下の工程が含まれる。すなわち、定量測定を行う対象の測定対象物Ｏに対して選択された基準物質Ｓに対して光源１０からの光を照射することで、基準物質Ｓから出射された光を受光部２０の受光センサで計測し、当該計測結果に基づいて、受光センサにおいて受光する光の光量と受光センサから出力する信号の出力値との対応関係を示す補正式を算出し、当該補正式に基づいて感度補正を行う工程と、定量測定を行う物質の濃度が既知の複数の試料のそれぞれに対してそれぞれ光源１０からの光を照射し、試料から出射する光を受光部２０の前記受光センサで計測し、計測結果に基づいて検量線を作成する工程と、測定対象物Ｏに対して光源１０からの光を照射することで、測定対象物から出射された光を受光部２０の受光センサで計測し、計測結果と検量線とを比較することで、前記測定対象物の濃度を算出する工程と、を有する。
【００５３】
上記の定量測定を、基準物質Ｓを用いて受光部２０の受光センサの感度補正を行った光学測定装置１により実施することで、感度特性に対応した補正がなされた受光センサを用いた測定ができることから、より高い精度での定量測定が可能となる。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係る感度補正方法によれば、測定対象物Ｏに対して選択された基準物質Ｓに対して光源１０からの光を照射することで受光部２０の受光センサで計測される光の計測結果に基づいて、受光センサの感度補正に係る補正式が算出される。このように、基準物質Ｓを利用した感度補正を行うことで、従来のように、光源からの光を受光センサで受光した場合の計測結果を補正に利用する場合と比較して、補正の精度が向上し、より高い精度での補正が可能となる。
【００５５】
また、受光部２０の受光センサが１２００ｎｍ〜２３５０ｎｍ内のある波長域の光に対する感度を有していることで、近赤外光を利用した測定に好適に利用される。
【００５６】
また、複数の受光センサのそれぞれに互いに異なる波長の光が入射する場合、受光センサのそれぞれにおいて入射する光の波長に対応した補正式を作成することで、複数の受光センサそれぞれにおける感度補正を精度よく行うことができるため、より高い精度での補正が可能となる。
【００５７】
また、測定対象物Ｏが溶液である場合には、測定対象物Ｏの溶媒を基準物質Ｓとして選択することで、より高い精度での補正が可能となる。
【００５８】
また、本実施形態に係る定量測定方法によれば、測定対象物Ｏに対して選択された基準物質Ｓに対して光源１０からの光を照射することで受光部２０の受光センサで計測される光の計測結果に基づいて、受光センサの感度補正に係る補正式を算出し、これに基づいて感度補正が行われた後に、測定対象物Ｏに含まれる物質の濃度の定量測定に係る工程が行われる。このように、基準物質Ｓを利用した感度補正を行った受光センサを利用して定量測定を行うことで、定量測定に関してもより高い精度で行うことができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、光源１０が１つのみ設けられる場合にについて説明したが、光源１０の数は複数であってもよい。特に、光学測定装置が拡散反射光を計測する装置である場合には、光源１０の数を増やすことにより、受光部２０で受光する光量を増やすことができる。また、光源１０自体が光量を可変であってもよい。さらに、光源１０は、点光源である必要はなく、例えば、受光部２０が所謂ラインセンサである場合には、光源１０もライン状の光源を採用する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…光学測定装置、１０…光源、２０…受光部、３０…分析部、Ｏ…測定対象物、Ｓ…基準物質。
【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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