分析装置
【課題】レンズを用いた光学系において比色測定や比濁測定の測定性能を向上させる分析装置を提供する。
【解決手段】実施形態に記載の分析装置は、反応管内の混合液に対して、光源からの光を照射する照射光学部を有する。また検出光学部は、混合液を透過した光を検出する。また照射光学部は、前側焦点位置に光源が配置され、光源からの光を集光する第１光学素子を有する。また第２光学素子は、第１光学素子を通過した光を反応管に導く。また入射開口数調整部材は、第１光学素子の後側に設けられ、光源からの光を反応管に入射させる際の開口数を調整する。
【解決手段】実施形態に記載の分析装置は、反応管内の混合液に対して、光源からの光を照射する照射光学部を有する。また検出光学部は、混合液を透過した光を検出する。また照射光学部は、前側焦点位置に光源が配置され、光源からの光を集光する第１光学素子を有する。また第２光学素子は、第１光学素子を通過した光を反応管に導く。また入射開口数調整部材は、第１光学素子の後側に設けられ、光源からの光を反応管に入射させる際の開口数を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検試料を分析する分析装置としては種々の装置が存在する。
【０００３】
例えば、自動分析装置は、反応管内にヒトの血液や尿などの被検試料と試薬とを分注し、攪拌混和後、一定温度にて反応させ、この反応によって生ずる変化を測定することにより、被検試料中の被測定物質又は酵素の濃度／活性を測定する装置である。
【０００４】
このような自動分析装置による測定方法としては、比色測定及び比濁測定がある。
【０００５】
比色測定は、光源からの光（近紫外帯域から近赤外帯域までの波長の光）を反応管内の混合液（被検試料と試薬を混合した反応液）に照射し、混合液を介して得られる光を分光し光検出器で検出することで、反応液で吸収される特定の波長成分の変化（吸光度）を検出する手法である。
【０００６】
また、比濁測定は、一般的にラテックス粒子を含有する試薬を被検試料と攪拌混和した混合液に光源からの光を照射する。そしてその混合液を介して得られる光を分光して光検出器で検出することで、ラテックス粒子の凝集反応に伴う混合液の濁度（透過度）を検出する手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１４９１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、比濁測定の場合には混合液内には散乱体が存在する。従って、レンズを用いた光学系により比濁測定を行う場合、散乱体による多重散乱の問題が生じる。すなわち、検出光に対して多重散乱によって生じる光が混入することにより検出の精度・確度に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００９】
また、レンズのような光学素子は光の波長ごとに屈折率が異なる。従って、レンズを用いた光学系により比色測定や比濁測定を行う場合、色収差により所望の結像位置において波長毎に像が異なる等の問題が生じる。
【００１０】
このようにレンズを用いた光学系により比色測定や比濁測定を行う場合には測定を阻害する要因が存在する。
【００１１】
よって実施形態では、上記課題を解決するために、レンズを用いた光学系において比色測定や比濁測定の測定性能を向上させる構成について説明する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、実施形態に記載の分析装置は、反応管内の混合液に対して、光源からの光を照射する照射光学部を有する。また検出光学部は、混合液を透過した光を検出する。また照射光学部は、前側焦点位置に光源が配置され、光源からの光を集光する第１光学素子を有する。また第２光学素子は、第１光学素子を通過した光を反応管に導く。また入射開口数調整部材は、第１光学素子の後側に設けられ、光源からの光を反応管に入射させる際の開口数を調整する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態及び第２実施形態に係る自動分析装置の外観図である。
【図２】第１実施形態及び第２実施形態に係る自動分析装置の測光ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る照射光学部の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る検出光学部の構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係る測光ユニットの光学系を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る効果を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る効果を示す図である。
【図８】第１実施形態の変形例に係る効果を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る照射光学部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係る測光ユニットの光学系を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（装置構成）
まず、図１を用いて第１及び第２実施形態に共通する自動分析装置の構成について説明する。なお、実施形態は自動分析装置に関するものであるが、これに限られない。本実施形態の構成を各種分光分析装置に適用することも可能である。
【００１５】
自動分析装置は、試薬ボトル１、試薬ラック２ａ・２ｂ、試薬庫３ａ・３ｂ、反応管４、反応ディスク５、被検試料容器６、ディスクサンプラ７、分注アーム８ａ・８ｂ、サンプリングアーム９、撹拌ユニット１０、測光ユニット１１、及び洗浄ユニット１２を有する。
【００１６】
試薬ボトル１は、被検試料の各種成分と反応する試薬を納める容器である。試薬ラック２ａは複数の試薬ボトル１を収容した状態で試薬庫３ａに設置される。同様に、試薬ラック２ｂは複数の試薬ボトル１を収容した状態で試薬庫３ｂに設置される。
【００１７】
反応管４は、被検試料と試薬を反応させる際に使用する容器である。反応ディスク５の円周上には、複数の反応管４が配置される。
【００１８】
被検試料容器６は、被検試料を納める容器である。ディスクサンプラ７上には、複数の被検試料容器６が配置される。
【００１９】
試薬ボトル１内の試薬は、分注アーム８ａ又は分注アーム８ｂによって反応管４内に分注される。また被検試料容器６内の被検試料は、サンプリングアーム９によって反応管４内に分注される。
【００２０】
被検試料と試薬が分注された反応管４は、反応ディスク５の回動により、撹拌ユニット１０の位置まで移動される。撹拌ユニット１０は、被検試料と試薬が入った状態の反応管４を撹拌し、被検試料と試薬を混合させるユニットである。
【００２１】
撹拌された反応管４は、測光ユニット１１の位置まで移動される。測光ユニット１１は、反応管４に対して光を照射し、被検試料と試薬の混合液の吸光度変化等を測定することにより、被検試料の成分分析を行うユニットである。
【００２２】
洗浄ユニット１２は、成分分析が完了した反応管４内の混合液が廃棄された後、反応管４内の洗浄を行うユニットである。
【００２３】
（測光ユニット１１の構成）
次に、図２を用いて第１及び第２実施形態に共通する測光ユニット１１の構成について説明する。
【００２４】
測光ユニット１１は、光源２０、照射光学部２１、検出光学部２２、分光部２３、及び検出部２４を有する。なお実施形態では、照射光学部２１（又は検出光学部２２）の光路上に配置される光学素子等（後述）に対して、光源２０側を「前側」といい、検出部２４側を「後側」という場合がある。
【００２５】
光源２０は、照射光学部２１を介して反応管４に照射される光を発生する機能を有している。本実施形態において、光源２０は白色光源であって、測定には近紫外域（３４０ｎｍ）から近赤外域（８５０ｎｍ）の間の光が使用される。
【００２６】
照射光学部２１は、光源２０で発生した光を反応管４に導くための光学系である。また検出光学部２２は、反応管４を透過した光を分光部２３に導くための光学系である。照射光学部２１及び検出光学部２２の詳細については後述する。
【００２７】
分光部２３は、検出光学部２２によって導かれた光を波長毎に分光する機能を有している。分光部２３は、例えば回折格子のような分光光学素子を含む。
【００２８】
検出部２４は、分光部２３によって分光された光の強度を検出する機能を有する。検出部２４は、例えばＰＤＡ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ）のような光検出器を含む。
【００２９】
（第１実施形態）
図３から図７を用いて第１実施形態に係る自動分析装置について詳述する。
【００３０】
図３に示すように、第１実施形態における測光ユニット１１の照射光学部２１は、レンズ２１１（第１光学素子）、スリット２１２（第１スリット）、フィルタ２１３、平面鏡２１４、スリット２１５（第２スリット）、及び凹面鏡２１６（第２光学素子）を有する。
【００３１】
レンズ２１１は、光源２０の後側に配置され、光源２０からの光を集光するための光学素子である。レンズ２１１は、凸レンズ等の光学レンズからなる。
【００３２】
スリット２１２は、レンズ２１１の後側に配置され、レンズ２１１からの光の光束を制限（光量調整）するための絞りである。スリット２１２は、透過型でも反射型でもよい。またスリット２１２の代わりに凹面鏡や平面鏡を配置し、その反射有効径で光束を調整することも可能である。本実施形態においては、凹面鏡や平面鏡を含め、「第１スリット」という場合がある。
【００３３】
ここで本実施形態では、レンズ２１１の前側焦点位置に光源２０が配置され、レンズ２１１の後側焦点位置にスリット２１２が配置されている。従って、光源２０からの光はレンズ２１１によって光源２０の光軸Ｏ１（図５参照）と平行な光となり、その光の一部のみがスリット２１２を通過することとなる。つまり光源２０からの光のうち一部の光を制限することにより反応管４に入射するビームスポット（後述）の大きさや光量の調整を行っている。
【００３４】
フィルタ２１３は、スリット２１２の後側に配置され、スリット２１２を通過した光の熱成分を吸収する赤外線カットフィルタである。なお、フィルタ２１３の配置はスリット２１２の後側に限られない。例えば光源２０とレンズ２１１の間に設けられていても良い。
【００３５】
平面鏡２１４は、フィルタ２１３の後側に配置され、スリット２１２を通過した光を反射させるミラーである。本実施形態においては、平面鏡２１４で反射された光の光軸を光軸Ｏ２とする（図５参照）。平面鏡２１４を用いて光を反射させる（折り返す）ことにより、照射光学部２１内の照射光学系（レンズ２１１、スリット２１２、フィルタ２１３、平面鏡２１４、スリット２１５、及び凹面鏡２１６）を直線的に配置する場合と比べ省スペース化を図ることができる。
【００３６】
スリット２１５は、平面鏡２１４の後側に配置され、平面鏡２１４によって反射された光の光束を制限することで、光源２０からの光を反応管４へ入射させる際の開口数（以下、「入射開口数」という場合がある）を調整するための絞りである。つまり本実施形態においては、スリット２１５が「入射開口数調整部材」として機能することとなる。
【００３７】
スリット２１５は、透過型でも反射型でもよい。またスリット２１５の代わりに凹面鏡や平面鏡を配置し、その反射有効径で光束を調整することも可能である。本実施形態においては、凹面鏡や平面鏡を含め、「第２スリット」という場合がある。
【００３８】
なお、スリット２１５は、凹面鏡２１６の後側に配置されていてもよい。或いは、スリット２１５と凹面鏡２１６を一体的に形成することにより、１つの光学素子でスリット２１５と凹面鏡２１６の役割を果たすことでもよい。
【００３９】
凹面鏡２１６は、スリット２１５の後側に配置され、スリット２１５を通過した光の色収差を補正し、当該補正された光を反応管４に導くための光学素子である。本実施形態において、凹面鏡を用いる理由は後述する。
【００４０】
また図４に示すように、第１実施形態における測光ユニット１１の検出光学部２２は、レンズ２２１（第３光学素子）、スリット２２２（第３スリット）、レンズ２２３（第４光学素子）、スリット２２４（第４スリット）を有する検出光学系からなる。
【００４１】
レンズ２２１は、反応管４の後側に配置され、反応管４を透過した光をコリメートするための光学素子である。レンズ２２１は、例えばコリメートレンズからなる。レンズ２２１により、反応管４を透過した光は光軸Ｏ３（図５参照）に対して平行な状態に調整される。
【００４２】
スリット２２２は、レンズ２２１の後側に配置され、レンズ２２１でコリメートされた光の一部を通過をさせることにより、反応管４を透過した光を検出する際の開口数（以下、「検出開口数」という場合がある）を調整するための絞りである。
【００４３】
レンズ２２３は、スリット２２２の後側に配置され、スリット２２２を通過した光を集光させてスリット２２４に導く光学素子である。レンズ２２３は、凸レンズ等の光学レンズからなる。
【００４４】
スリット２２４は、レンズ２２３の後側に配置され、レンズ２２３で集光された光の一部を通過させるための絞りである。スリット２２４を通過した光は分光部２３で分光され、検出部２４によって波長成分毎に検出される。
【００４５】
次に図５を用いて、本実施形態における光の進み方について説明する。
【００４６】
光源２０が点光源であるとすると、レンズ２１１の前側焦点位置に配置された光源２０より発生した光Ｌ０は、レンズ２１１によって光源２０の光軸Ｏ１と平行な光Ｌ１となる。光Ｌ１がスリット２１２を通過することにより、Ｌ１の光束が一部制限された光Ｌ２となる。光Ｌ２は、フィルタ２１３を透過した後、平面鏡２１４で反射される。平面鏡２１４で反射された光Ｌ２は、スリット２１５に到達する。スリット２１５に到達した光Ｌ２は、そのスリット２１５を通過することにより、光束が一部制限された光Ｌ３となる。そして光Ｌ３は凹面鏡２１６に至る。
【００４７】
ここで、スリット２１５を通過した光Ｌ３が凹面鏡２１６に入射する角度は、凹面鏡２１６の反射光軸Ｏ３に対して１０度以下であることが望ましい。スリット２１５を通過した光Ｌ３が凹面鏡２１６に入射する角度を変えることにより、凹面鏡２１６で反射された光Ｌ４が結像する際の状態（結像状態）が変化する。
【００４８】
図６は、反応管４に入射する光Ｌ４の径（ビームスポット）の断面における強度分布を示すグラフである。縦軸は強度を表し、横軸はビームスポットの断面における位置を表す。図６のグラフから明らかなように、スリット２１５を通過した光Ｌ３が凹面鏡２１６に入射する角度（入射角）が凹面鏡２１６の反射光軸Ｏ３に対して１０度以下の場合、光Ｌ４は均一な強度分布を有している。従って、反応管４内の被検試料に均一な強度の光を照射することができることから、良好な結像状態を実現することが可能となる。
【００４９】
凹面鏡２１６で反射された光Ｌ４は反応管４内に導かれ、反応管４内で結像する。
【００５０】
ここで、一般にレンズを用いて結像させる場合には、光の波長によってその結像状態にずれが生じる、いわゆる色収差の問題がある。しかし、本実施形態においては、第２光学素子として凹面鏡２１６を使用することにより色収差の問題を解消している。
【００５１】
図７は、反応管４内の結像位置における色収差の度合いをシミュレーションした結果を示すグラフである。縦軸は強度を表し、横軸はビームスポットの断面における位置を表す。
【００５２】
このグラフから明らかなように、第２光学素子として凹面鏡２１６を用いた場合には、近紫外域（３４０ｎｍ）から近赤外域（８５０ｎｍ）までほぼ一定の強度を有している。従って、波長の違いによる色収差の問題は生じないことから均一な結像状態を得ることができる。また測定にこのような光を用いることにより空間的なボケや強度のムラを抑えることが可能となる。
【００５３】
なお、第２光学素子は、色収差を補正できるものであればよい。従って、凹面鏡２１６の代わりに例えば色消しレンズを用いることも可能である。
【００５４】
反応管４を透過した光Ｌ５は、レンズ２２１でコリメートされ、スリット２２２、レンズ２２３及びスリット２２４を介して分光部２３に導かれる。
【００５５】
分光部２３に到達した光Ｌ５は、分光部２３において波長毎に分光され、検出部２４によって波長毎に検出される。検出された光の強度に基づいて吸光度や透過度を求めることにより、被検試料の分析が行われる。
【００５６】
なお、分光部２３で分光された光が検出部２４に入射する際に反射光が生じる。この反射光が分光部２３に戻らないよう、検出部２４の光入射面は、分光部２３の反射面の光軸Ｏ４に対して傾斜するように配置されている。
【００５７】
（第１実施形態の作用効果）
本実施形態において、第２スリットは第１スリットを通過した光の一部を通過させる機能を有する。つまり第２スリットによって入射開口数の調整を行うことが可能となる。
【００５８】
また本実施形態において、第３スリットは、反応管４を透過した光の一部を通過させる機能を有する。つまり第３スリットによって検出開口数の調整を行うことが可能となる。
【００５９】
また本実施形態において、第２スリットが第２光学素子と一体形成されている場合、一の光学素子を配置するだけで入射開口数の調整を行うことが可能となる。
【００６０】
このように本実施形態によれば、入射開口数や検出開口数を調整することにより、比濁測定における散乱光の影響を抑制することがきる。従って、比濁測定を性能よく行うことができる。
【００６１】
また本実施形態において、第２光学素子として凹面鏡２１６を用いることにより色収差を解消することができる。従って、比色測定及び比濁測定を性能よく行うことが可能となる。
【００６２】
（第１実施形態の変形例１）
本変形例において、スリット２１５には、入射開口数を調整するためにそのスリットの幅を可変可能とする可変機構（図示なし）が設けられている。可変機構を設けることにより、入射開口数を測定項目毎に調整することが可能となる。
【００６３】
またスリット２１５と同様、スリット２２２にも可変機構を設け、検出開口数を測定項目毎に調整することも可能である。
【００６４】
図８は、入射開口数（検出開口数）による比濁測光性能の比較結果を示す実験結果のグラフである。図８の横軸はある被検物質濃度を示し、縦軸は検出部２４によって検出される吸光度差を示している。また図８のＡは、開口数が０．０５の場合を示す。図８のＢは、開口数が０．１０の場合を示す。図８のＣは、開口数が０．２５の場合を示す。なお、図８において、入射開口数と検出開口数は等しいものとする。
【００６５】
ここで、吸光度差から被検査物質の濃度を求める場合には、被検査物質の濃度に対して吸光度差が比例関係を保っていることが望ましい。
【００６６】
例えば図８において、吸光度差αの場合を考える。Ｃ（開口数０．２５）の場合には被検査物質濃度の値がβからγまで取りうることから正確な被検査物質濃度を求めることができない。一方、開口数がＡ（０．０５）の場合には、被検物質濃度がΔとなる。つまり被検物質濃度を一意に求めることが可能である。
【００６７】
また開口数がＡ（０．０５）の場合の方が、開口数がＢ（０．１０）の場合よりもグラフの傾きが大きい。つまり開口数が小さいほうが精度の高い分析が可能となる。
【００６８】
（第１実施形態の変形例２）
凹面鏡２１６の結像位置を調整することにより様々な効果が得られる。例えば、凹面鏡２１６の結像位置に反応管４の中心が位置するように凹面鏡２１６と反応管４の位置関係を調整することにより、反応管４内の混合液の量を低減させることが可能となる。或いは、凹面鏡２１６の結像位置が反応管４の中心よりも後側に位置するように凹面鏡２１６と反応管４の位置関係を調整することにより、反応管４内の混合液に含まれる散乱体により散乱された光の検出を抑制することが可能となる。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、図９及び図１０を用いて第２実施形態についての説明を行う。
【００７０】
図９に示すように、第２実施形態における測光ユニット１１の照射光学部２１は、レンズ２１１（第１光学素子）、スリット２１２（第１スリット）、フィルタ２１３、及び凸レンズ２１７（第２光学素子）を有する。
【００７１】
レンズ２１１は、光源２０の後側に配置され、光源２０からの光を集光するための光学素子である。レンズ２１１は、凸レンズ等の光学レンズからなる。
【００７２】
スリット２１２は、レンズ２１１の後側に配置され、レンズ２１１からの光の光束を制限（入射開口数調整）するための絞りである。つまり本実施形態においては、スリット２１２が「入射開口数調整部材」として機能することとなる。
【００７３】
スリット２１２は、透過型でも反射型でもよい。またスリット２１２の代わりに凹面鏡や平面鏡を配置し、その反射有効径で光束を調整することも可能である。本実施形態においては、凹面鏡や平面鏡を含め、「第１スリット」という場合がある。
【００７４】
ここで本実施形態では、レンズ２１１の前側焦点位置に光源２０が配置され、レンズ２１１の後側焦点位置にスリット２１２が配置されている。従って、光源２０からの光はレンズ２１１によって光源２０の光軸Ｏ５（図１０参照）と平行な光となり、その光の一部のみがスリット２１２を通過することとなる。つまり光源２０からの光のうち一部の光を制限することにより入射開口数の調整を行っている。
【００７５】
フィルタ２１３は、スリット２１２の後側に配置され、スリット２１２を通過した光の熱成分を吸収する赤外線カットフィルタである。なお、フィルタ２１３の配置はスリット２１２の後側に限られない。例えば光源２０とレンズ２１１の間に設けられていても良い。
【００７６】
凸レンズ２１７は、スリット２１２の後側に配置され、スリット２１２を通過した光を反応管４に導くための光学素子である。本実施形態においては、凸レンズ２１７が第２光学素子として作用する。
【００７７】
また本実施形態においては、凸レンズ２１７の前側焦点位置（凸レンズ２１７からその焦点距離だけ離れた位置）にスリット２１２が配置されている。
【００７８】
検出光学部２２は、第１の実施形態と同様、レンズ２２１（第３光学素子）、スリット２２２（第３スリット）、レンズ２２３（第４光学素子）、及びスリット２２４（第４スリット）を有する検出光学系からなる（図４参照）。
【００７９】
レンズ２２１は、反応管４の後側に配置され、反応管４を透過した光をコリメートするための光学素子である。レンズ２２１は、例えばコリメートレンズからなる。レンズ２２１により、反応管４を透過した光は光軸Ｏ５に対して平行な状態に調整される。
【００８０】
スリット２２２は、レンズ２２１の後側に配置され、レンズ２２１でコリメートされた光の一部を通過させるための絞り（検出開口数調整を行うための絞り）である。
【００８１】
レンズ２２３は、スリット２２２の後側に配置され、スリット２２２を通過した光を集光させてスリット２２４に導く光学素子である。レンズ２２３は、凸レンズ等の光学レンズからなる。
【００８２】
スリット２２４は、レンズ２２３の後側に配置され、レンズ２２３で集光された光の一部を通過させるための絞りである。スリット２２４を通過した光は分光部２３で分光され、検出部２４によって波長成分毎に検出される。
【００８３】
次に図１０を用いて、本実施形態における光の進み方について説明する。
【００８４】
レンズ２１１の前側に配置された光源２０より発生した光Ｌ６は、レンズ２１１によって光源２０の光軸Ｏ５と平行な光Ｌ７となる。光Ｌ７がスリット２１２を通過することにより、Ｌ７の光束が一部制限された（入射開口数が調整された）光Ｌ８となる。光Ｌ８は、フィルタ２１３を透過した後、凸レンズ２１７に至る。
【００８５】
凸レンズ２１７を透過した光Ｌ９は反応管４内に入射する。
【００８６】
反応管４を透過した光Ｌ１０は、レンズ２２１でコリメートされ、スリット２２２、レンズ２２３及びスリット２２４を介して分光部２３に導かれる。なお、入射開口数と検出開口数を所望の値に設定することで反応管４内の散乱物質により多重散乱した光はレンズ２２１に到達することはほとんどない。
【００８７】
分光部２３に到達した光Ｌ１０は、分光部２３において波長毎に分光され、検出部２４によって波長毎に検出される。検出された光の強度に基づいて吸光度や透過度を求めることにより、被検試料の分析が行われる。
【００８８】
なお、分光部２３で分光された光が検出部２４に入射する際に反射光が生じる。この反射光が分光部２３に戻らないよう、検出部２４の光入射面は、分光部２３の反射面の光軸Ｏ６に対して傾斜するように配置されている。
【００８９】
（第２実施形態の作用効果）
以上より、本実施形態では、スリット２１２により入射開口数を調整し、スリット２２２により検出開口数を調整している。これら入射開口数と検出開口数を所望の値に設定することで反応管４内の散乱物質により多重散乱した光の検出を抑制することができるため比濁測定を性能よく行うことが可能となる。
【００９０】
（第１実施形態及び第２実施形態に共通の事項）
分析装置の測光方法としては、特定の波長帯の光のみを用いる単波長測光と、２つの異なる波長帯の光を用い、それらの相対変化を測定する２波長測光がある。第１実施形態及び第２実施形態の構成によれば、いずれの測光方法の場合であっても比色測定及び比濁測定を性能よく行うことができる。
【００９１】
上記実施形態において光源２０が配置される位置にファイバーの出射端を配置することも可能である。この場合、測光ユニット１１とは別体で光源を設ける。その光源からの光をファイバー経由で照射光学部２１内に導くことにより、上記実施形態と同様の測光が可能となる。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９３】
４ 反応管
１１ 測定ユニット
２０ 光源
２１ 照射光学部
２２ 検出光学部
２３ 分光部
２４ 検出部
２１１ レンズ
２１２、２１５ スリット
２１３ フィルタ
２１４ 平面鏡
２１６ 凹面鏡
２２１、２２３ レンズ
２２２、２２４ スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検試料を分析する分析装置としては種々の装置が存在する。
【０００３】
例えば、自動分析装置は、反応管内にヒトの血液や尿などの被検試料と試薬とを分注し、攪拌混和後、一定温度にて反応させ、この反応によって生ずる変化を測定することにより、被検試料中の被測定物質又は酵素の濃度／活性を測定する装置である。
【０００４】
このような自動分析装置による測定方法としては、比色測定及び比濁測定がある。
【０００５】
比色測定は、光源からの光（近紫外帯域から近赤外帯域までの波長の光）を反応管内の混合液（被検試料と試薬を混合した反応液）に照射し、混合液を介して得られる光を分光し光検出器で検出することで、反応液で吸収される特定の波長成分の変化（吸光度）を検出する手法である。
【０００６】
また、比濁測定は、一般的にラテックス粒子を含有する試薬を被検試料と攪拌混和した混合液に光源からの光を照射する。そしてその混合液を介して得られる光を分光して光検出器で検出することで、ラテックス粒子の凝集反応に伴う混合液の濁度（透過度）を検出する手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１４９１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、比濁測定の場合には混合液内には散乱体が存在する。従って、レンズを用いた光学系により比濁測定を行う場合、散乱体による多重散乱の問題が生じる。すなわち、検出光に対して多重散乱によって生じる光が混入することにより検出の精度・確度に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００９】
また、レンズのような光学素子は光の波長ごとに屈折率が異なる。従って、レンズを用いた光学系により比色測定や比濁測定を行う場合、色収差により所望の結像位置において波長毎に像が異なる等の問題が生じる。
【００１０】
このようにレンズを用いた光学系により比色測定や比濁測定を行う場合には測定を阻害する要因が存在する。
【００１１】
よって実施形態では、上記課題を解決するために、レンズを用いた光学系において比色測定や比濁測定の測定性能を向上させる構成について説明する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、実施形態に記載の分析装置は、反応管内の混合液に対して、光源からの光を照射する照射光学部を有する。また検出光学部は、混合液を透過した光を検出する。また照射光学部は、前側焦点位置に光源が配置され、光源からの光を集光する第１光学素子を有する。また第２光学素子は、第１光学素子を通過した光を反応管に導く。また入射開口数調整部材は、第１光学素子の後側に設けられ、光源からの光を反応管に入射させる際の開口数を調整する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態及び第２実施形態に係る自動分析装置の外観図である。
【図２】第１実施形態及び第２実施形態に係る自動分析装置の測光ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る照射光学部の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る検出光学部の構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係る測光ユニットの光学系を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る効果を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る効果を示す図である。
【図８】第１実施形態の変形例に係る効果を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る照射光学部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係る測光ユニットの光学系を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（装置構成）
まず、図１を用いて第１及び第２実施形態に共通する自動分析装置の構成について説明する。なお、実施形態は自動分析装置に関するものであるが、これに限られない。本実施形態の構成を各種分光分析装置に適用することも可能である。
【００１５】
自動分析装置は、試薬ボトル１、試薬ラック２ａ・２ｂ、試薬庫３ａ・３ｂ、反応管４、反応ディスク５、被検試料容器６、ディスクサンプラ７、分注アーム８ａ・８ｂ、サンプリングアーム９、撹拌ユニット１０、測光ユニット１１、及び洗浄ユニット１２を有する。
【００１６】
試薬ボトル１は、被検試料の各種成分と反応する試薬を納める容器である。試薬ラック２ａは複数の試薬ボトル１を収容した状態で試薬庫３ａに設置される。同様に、試薬ラック２ｂは複数の試薬ボトル１を収容した状態で試薬庫３ｂに設置される。
【００１７】
反応管４は、被検試料と試薬を反応させる際に使用する容器である。反応ディスク５の円周上には、複数の反応管４が配置される。
【００１８】
被検試料容器６は、被検試料を納める容器である。ディスクサンプラ７上には、複数の被検試料容器６が配置される。
【００１９】
試薬ボトル１内の試薬は、分注アーム８ａ又は分注アーム８ｂによって反応管４内に分注される。また被検試料容器６内の被検試料は、サンプリングアーム９によって反応管４内に分注される。
【００２０】
被検試料と試薬が分注された反応管４は、反応ディスク５の回動により、撹拌ユニット１０の位置まで移動される。撹拌ユニット１０は、被検試料と試薬が入った状態の反応管４を撹拌し、被検試料と試薬を混合させるユニットである。
【００２１】
撹拌された反応管４は、測光ユニット１１の位置まで移動される。測光ユニット１１は、反応管４に対して光を照射し、被検試料と試薬の混合液の吸光度変化等を測定することにより、被検試料の成分分析を行うユニットである。
【００２２】
洗浄ユニット１２は、成分分析が完了した反応管４内の混合液が廃棄された後、反応管４内の洗浄を行うユニットである。
【００２３】
（測光ユニット１１の構成）
次に、図２を用いて第１及び第２実施形態に共通する測光ユニット１１の構成について説明する。
【００２４】
測光ユニット１１は、光源２０、照射光学部２１、検出光学部２２、分光部２３、及び検出部２４を有する。なお実施形態では、照射光学部２１（又は検出光学部２２）の光路上に配置される光学素子等（後述）に対して、光源２０側を「前側」といい、検出部２４側を「後側」という場合がある。
【００２５】
光源２０は、照射光学部２１を介して反応管４に照射される光を発生する機能を有している。本実施形態において、光源２０は白色光源であって、測定には近紫外域（３４０ｎｍ）から近赤外域（８５０ｎｍ）の間の光が使用される。
【００２６】
照射光学部２１は、光源２０で発生した光を反応管４に導くための光学系である。また検出光学部２２は、反応管４を透過した光を分光部２３に導くための光学系である。照射光学部２１及び検出光学部２２の詳細については後述する。
【００２７】
分光部２３は、検出光学部２２によって導かれた光を波長毎に分光する機能を有している。分光部２３は、例えば回折格子のような分光光学素子を含む。
【００２８】
検出部２４は、分光部２３によって分光された光の強度を検出する機能を有する。検出部２４は、例えばＰＤＡ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ）のような光検出器を含む。
【００２９】
（第１実施形態）
図３から図７を用いて第１実施形態に係る自動分析装置について詳述する。
【００３０】
図３に示すように、第１実施形態における測光ユニット１１の照射光学部２１は、レンズ２１１（第１光学素子）、スリット２１２（第１スリット）、フィルタ２１３、平面鏡２１４、スリット２１５（第２スリット）、及び凹面鏡２１６（第２光学素子）を有する。
【００３１】
レンズ２１１は、光源２０の後側に配置され、光源２０からの光を集光するための光学素子である。レンズ２１１は、凸レンズ等の光学レンズからなる。
【００３２】
スリット２１２は、レンズ２１１の後側に配置され、レンズ２１１からの光の光束を制限（光量調整）するための絞りである。スリット２１２は、透過型でも反射型でもよい。またスリット２１２の代わりに凹面鏡や平面鏡を配置し、その反射有効径で光束を調整することも可能である。本実施形態においては、凹面鏡や平面鏡を含め、「第１スリット」という場合がある。
【００３３】
ここで本実施形態では、レンズ２１１の前側焦点位置に光源２０が配置され、レンズ２１１の後側焦点位置にスリット２１２が配置されている。従って、光源２０からの光はレンズ２１１によって光源２０の光軸Ｏ１（図５参照）と平行な光となり、その光の一部のみがスリット２１２を通過することとなる。つまり光源２０からの光のうち一部の光を制限することにより反応管４に入射するビームスポット（後述）の大きさや光量の調整を行っている。
【００３４】
フィルタ２１３は、スリット２１２の後側に配置され、スリット２１２を通過した光の熱成分を吸収する赤外線カットフィルタである。なお、フィルタ２１３の配置はスリット２１２の後側に限られない。例えば光源２０とレンズ２１１の間に設けられていても良い。
【００３５】
平面鏡２１４は、フィルタ２１３の後側に配置され、スリット２１２を通過した光を反射させるミラーである。本実施形態においては、平面鏡２１４で反射された光の光軸を光軸Ｏ２とする（図５参照）。平面鏡２１４を用いて光を反射させる（折り返す）ことにより、照射光学部２１内の照射光学系（レンズ２１１、スリット２１２、フィルタ２１３、平面鏡２１４、スリット２１５、及び凹面鏡２１６）を直線的に配置する場合と比べ省スペース化を図ることができる。
【００３６】
スリット２１５は、平面鏡２１４の後側に配置され、平面鏡２１４によって反射された光の光束を制限することで、光源２０からの光を反応管４へ入射させる際の開口数（以下、「入射開口数」という場合がある）を調整するための絞りである。つまり本実施形態においては、スリット２１５が「入射開口数調整部材」として機能することとなる。
【００３７】
スリット２１５は、透過型でも反射型でもよい。またスリット２１５の代わりに凹面鏡や平面鏡を配置し、その反射有効径で光束を調整することも可能である。本実施形態においては、凹面鏡や平面鏡を含め、「第２スリット」という場合がある。
【００３８】
なお、スリット２１５は、凹面鏡２１６の後側に配置されていてもよい。或いは、スリット２１５と凹面鏡２１６を一体的に形成することにより、１つの光学素子でスリット２１５と凹面鏡２１６の役割を果たすことでもよい。
【００３９】
凹面鏡２１６は、スリット２１５の後側に配置され、スリット２１５を通過した光の色収差を補正し、当該補正された光を反応管４に導くための光学素子である。本実施形態において、凹面鏡を用いる理由は後述する。
【００４０】
また図４に示すように、第１実施形態における測光ユニット１１の検出光学部２２は、レンズ２２１（第３光学素子）、スリット２２２（第３スリット）、レンズ２２３（第４光学素子）、スリット２２４（第４スリット）を有する検出光学系からなる。
【００４１】
レンズ２２１は、反応管４の後側に配置され、反応管４を透過した光をコリメートするための光学素子である。レンズ２２１は、例えばコリメートレンズからなる。レンズ２２１により、反応管４を透過した光は光軸Ｏ３（図５参照）に対して平行な状態に調整される。
【００４２】
スリット２２２は、レンズ２２１の後側に配置され、レンズ２２１でコリメートされた光の一部を通過をさせることにより、反応管４を透過した光を検出する際の開口数（以下、「検出開口数」という場合がある）を調整するための絞りである。
【００４３】
レンズ２２３は、スリット２２２の後側に配置され、スリット２２２を通過した光を集光させてスリット２２４に導く光学素子である。レンズ２２３は、凸レンズ等の光学レンズからなる。
【００４４】
スリット２２４は、レンズ２２３の後側に配置され、レンズ２２３で集光された光の一部を通過させるための絞りである。スリット２２４を通過した光は分光部２３で分光され、検出部２４によって波長成分毎に検出される。
【００４５】
次に図５を用いて、本実施形態における光の進み方について説明する。
【００４６】
光源２０が点光源であるとすると、レンズ２１１の前側焦点位置に配置された光源２０より発生した光Ｌ０は、レンズ２１１によって光源２０の光軸Ｏ１と平行な光Ｌ１となる。光Ｌ１がスリット２１２を通過することにより、Ｌ１の光束が一部制限された光Ｌ２となる。光Ｌ２は、フィルタ２１３を透過した後、平面鏡２１４で反射される。平面鏡２１４で反射された光Ｌ２は、スリット２１５に到達する。スリット２１５に到達した光Ｌ２は、そのスリット２１５を通過することにより、光束が一部制限された光Ｌ３となる。そして光Ｌ３は凹面鏡２１６に至る。
【００４７】
ここで、スリット２１５を通過した光Ｌ３が凹面鏡２１６に入射する角度は、凹面鏡２１６の反射光軸Ｏ３に対して１０度以下であることが望ましい。スリット２１５を通過した光Ｌ３が凹面鏡２１６に入射する角度を変えることにより、凹面鏡２１６で反射された光Ｌ４が結像する際の状態（結像状態）が変化する。
【００４８】
図６は、反応管４に入射する光Ｌ４の径（ビームスポット）の断面における強度分布を示すグラフである。縦軸は強度を表し、横軸はビームスポットの断面における位置を表す。図６のグラフから明らかなように、スリット２１５を通過した光Ｌ３が凹面鏡２１６に入射する角度（入射角）が凹面鏡２１６の反射光軸Ｏ３に対して１０度以下の場合、光Ｌ４は均一な強度分布を有している。従って、反応管４内の被検試料に均一な強度の光を照射することができることから、良好な結像状態を実現することが可能となる。
【００４９】
凹面鏡２１６で反射された光Ｌ４は反応管４内に導かれ、反応管４内で結像する。
【００５０】
ここで、一般にレンズを用いて結像させる場合には、光の波長によってその結像状態にずれが生じる、いわゆる色収差の問題がある。しかし、本実施形態においては、第２光学素子として凹面鏡２１６を使用することにより色収差の問題を解消している。
【００５１】
図７は、反応管４内の結像位置における色収差の度合いをシミュレーションした結果を示すグラフである。縦軸は強度を表し、横軸はビームスポットの断面における位置を表す。
【００５２】
このグラフから明らかなように、第２光学素子として凹面鏡２１６を用いた場合には、近紫外域（３４０ｎｍ）から近赤外域（８５０ｎｍ）までほぼ一定の強度を有している。従って、波長の違いによる色収差の問題は生じないことから均一な結像状態を得ることができる。また測定にこのような光を用いることにより空間的なボケや強度のムラを抑えることが可能となる。
【００５３】
なお、第２光学素子は、色収差を補正できるものであればよい。従って、凹面鏡２１６の代わりに例えば色消しレンズを用いることも可能である。
【００５４】
反応管４を透過した光Ｌ５は、レンズ２２１でコリメートされ、スリット２２２、レンズ２２３及びスリット２２４を介して分光部２３に導かれる。
【００５５】
分光部２３に到達した光Ｌ５は、分光部２３において波長毎に分光され、検出部２４によって波長毎に検出される。検出された光の強度に基づいて吸光度や透過度を求めることにより、被検試料の分析が行われる。
【００５６】
なお、分光部２３で分光された光が検出部２４に入射する際に反射光が生じる。この反射光が分光部２３に戻らないよう、検出部２４の光入射面は、分光部２３の反射面の光軸Ｏ４に対して傾斜するように配置されている。
【００５７】
（第１実施形態の作用効果）
本実施形態において、第２スリットは第１スリットを通過した光の一部を通過させる機能を有する。つまり第２スリットによって入射開口数の調整を行うことが可能となる。
【００５８】
また本実施形態において、第３スリットは、反応管４を透過した光の一部を通過させる機能を有する。つまり第３スリットによって検出開口数の調整を行うことが可能となる。
【００５９】
また本実施形態において、第２スリットが第２光学素子と一体形成されている場合、一の光学素子を配置するだけで入射開口数の調整を行うことが可能となる。
【００６０】
このように本実施形態によれば、入射開口数や検出開口数を調整することにより、比濁測定における散乱光の影響を抑制することがきる。従って、比濁測定を性能よく行うことができる。
【００６１】
また本実施形態において、第２光学素子として凹面鏡２１６を用いることにより色収差を解消することができる。従って、比色測定及び比濁測定を性能よく行うことが可能となる。
【００６２】
（第１実施形態の変形例１）
本変形例において、スリット２１５には、入射開口数を調整するためにそのスリットの幅を可変可能とする可変機構（図示なし）が設けられている。可変機構を設けることにより、入射開口数を測定項目毎に調整することが可能となる。
【００６３】
またスリット２１５と同様、スリット２２２にも可変機構を設け、検出開口数を測定項目毎に調整することも可能である。
【００６４】
図８は、入射開口数（検出開口数）による比濁測光性能の比較結果を示す実験結果のグラフである。図８の横軸はある被検物質濃度を示し、縦軸は検出部２４によって検出される吸光度差を示している。また図８のＡは、開口数が０．０５の場合を示す。図８のＢは、開口数が０．１０の場合を示す。図８のＣは、開口数が０．２５の場合を示す。なお、図８において、入射開口数と検出開口数は等しいものとする。
【００６５】
ここで、吸光度差から被検査物質の濃度を求める場合には、被検査物質の濃度に対して吸光度差が比例関係を保っていることが望ましい。
【００６６】
例えば図８において、吸光度差αの場合を考える。Ｃ（開口数０．２５）の場合には被検査物質濃度の値がβからγまで取りうることから正確な被検査物質濃度を求めることができない。一方、開口数がＡ（０．０５）の場合には、被検物質濃度がΔとなる。つまり被検物質濃度を一意に求めることが可能である。
【００６７】
また開口数がＡ（０．０５）の場合の方が、開口数がＢ（０．１０）の場合よりもグラフの傾きが大きい。つまり開口数が小さいほうが精度の高い分析が可能となる。
【００６８】
（第１実施形態の変形例２）
凹面鏡２１６の結像位置を調整することにより様々な効果が得られる。例えば、凹面鏡２１６の結像位置に反応管４の中心が位置するように凹面鏡２１６と反応管４の位置関係を調整することにより、反応管４内の混合液の量を低減させることが可能となる。或いは、凹面鏡２１６の結像位置が反応管４の中心よりも後側に位置するように凹面鏡２１６と反応管４の位置関係を調整することにより、反応管４内の混合液に含まれる散乱体により散乱された光の検出を抑制することが可能となる。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、図９及び図１０を用いて第２実施形態についての説明を行う。
【００７０】
図９に示すように、第２実施形態における測光ユニット１１の照射光学部２１は、レンズ２１１（第１光学素子）、スリット２１２（第１スリット）、フィルタ２１３、及び凸レンズ２１７（第２光学素子）を有する。
【００７１】
レンズ２１１は、光源２０の後側に配置され、光源２０からの光を集光するための光学素子である。レンズ２１１は、凸レンズ等の光学レンズからなる。
【００７２】
スリット２１２は、レンズ２１１の後側に配置され、レンズ２１１からの光の光束を制限（入射開口数調整）するための絞りである。つまり本実施形態においては、スリット２１２が「入射開口数調整部材」として機能することとなる。
【００７３】
スリット２１２は、透過型でも反射型でもよい。またスリット２１２の代わりに凹面鏡や平面鏡を配置し、その反射有効径で光束を調整することも可能である。本実施形態においては、凹面鏡や平面鏡を含め、「第１スリット」という場合がある。
【００７４】
ここで本実施形態では、レンズ２１１の前側焦点位置に光源２０が配置され、レンズ２１１の後側焦点位置にスリット２１２が配置されている。従って、光源２０からの光はレンズ２１１によって光源２０の光軸Ｏ５（図１０参照）と平行な光となり、その光の一部のみがスリット２１２を通過することとなる。つまり光源２０からの光のうち一部の光を制限することにより入射開口数の調整を行っている。
【００７５】
フィルタ２１３は、スリット２１２の後側に配置され、スリット２１２を通過した光の熱成分を吸収する赤外線カットフィルタである。なお、フィルタ２１３の配置はスリット２１２の後側に限られない。例えば光源２０とレンズ２１１の間に設けられていても良い。
【００７６】
凸レンズ２１７は、スリット２１２の後側に配置され、スリット２１２を通過した光を反応管４に導くための光学素子である。本実施形態においては、凸レンズ２１７が第２光学素子として作用する。
【００７７】
また本実施形態においては、凸レンズ２１７の前側焦点位置（凸レンズ２１７からその焦点距離だけ離れた位置）にスリット２１２が配置されている。
【００７８】
検出光学部２２は、第１の実施形態と同様、レンズ２２１（第３光学素子）、スリット２２２（第３スリット）、レンズ２２３（第４光学素子）、及びスリット２２４（第４スリット）を有する検出光学系からなる（図４参照）。
【００７９】
レンズ２２１は、反応管４の後側に配置され、反応管４を透過した光をコリメートするための光学素子である。レンズ２２１は、例えばコリメートレンズからなる。レンズ２２１により、反応管４を透過した光は光軸Ｏ５に対して平行な状態に調整される。
【００８０】
スリット２２２は、レンズ２２１の後側に配置され、レンズ２２１でコリメートされた光の一部を通過させるための絞り（検出開口数調整を行うための絞り）である。
【００８１】
レンズ２２３は、スリット２２２の後側に配置され、スリット２２２を通過した光を集光させてスリット２２４に導く光学素子である。レンズ２２３は、凸レンズ等の光学レンズからなる。
【００８２】
スリット２２４は、レンズ２２３の後側に配置され、レンズ２２３で集光された光の一部を通過させるための絞りである。スリット２２４を通過した光は分光部２３で分光され、検出部２４によって波長成分毎に検出される。
【００８３】
次に図１０を用いて、本実施形態における光の進み方について説明する。
【００８４】
レンズ２１１の前側に配置された光源２０より発生した光Ｌ６は、レンズ２１１によって光源２０の光軸Ｏ５と平行な光Ｌ７となる。光Ｌ７がスリット２１２を通過することにより、Ｌ７の光束が一部制限された（入射開口数が調整された）光Ｌ８となる。光Ｌ８は、フィルタ２１３を透過した後、凸レンズ２１７に至る。
【００８５】
凸レンズ２１７を透過した光Ｌ９は反応管４内に入射する。
【００８６】
反応管４を透過した光Ｌ１０は、レンズ２２１でコリメートされ、スリット２２２、レンズ２２３及びスリット２２４を介して分光部２３に導かれる。なお、入射開口数と検出開口数を所望の値に設定することで反応管４内の散乱物質により多重散乱した光はレンズ２２１に到達することはほとんどない。
【００８７】
分光部２３に到達した光Ｌ１０は、分光部２３において波長毎に分光され、検出部２４によって波長毎に検出される。検出された光の強度に基づいて吸光度や透過度を求めることにより、被検試料の分析が行われる。
【００８８】
なお、分光部２３で分光された光が検出部２４に入射する際に反射光が生じる。この反射光が分光部２３に戻らないよう、検出部２４の光入射面は、分光部２３の反射面の光軸Ｏ６に対して傾斜するように配置されている。
【００８９】
（第２実施形態の作用効果）
以上より、本実施形態では、スリット２１２により入射開口数を調整し、スリット２２２により検出開口数を調整している。これら入射開口数と検出開口数を所望の値に設定することで反応管４内の散乱物質により多重散乱した光の検出を抑制することができるため比濁測定を性能よく行うことが可能となる。
【００９０】
（第１実施形態及び第２実施形態に共通の事項）
分析装置の測光方法としては、特定の波長帯の光のみを用いる単波長測光と、２つの異なる波長帯の光を用い、それらの相対変化を測定する２波長測光がある。第１実施形態及び第２実施形態の構成によれば、いずれの測光方法の場合であっても比色測定及び比濁測定を性能よく行うことができる。
【００９１】
上記実施形態において光源２０が配置される位置にファイバーの出射端を配置することも可能である。この場合、測光ユニット１１とは別体で光源を設ける。その光源からの光をファイバー経由で照射光学部２１内に導くことにより、上記実施形態と同様の測光が可能となる。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９３】
４ 反応管
１１ 測定ユニット
２０ 光源
２１ 照射光学部
２２ 検出光学部
２３ 分光部
２４ 検出部
２１１ レンズ
２１２、２１５ スリット
２１３ フィルタ
２１４ 平面鏡
２１６ 凹面鏡
２２１、２２３ レンズ
２２２、２２４ スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応管内の混合液に対して、光源からの光を照射する照射光学部と、
前記混合液を透過した光を検出する検出光学部と、
を有し、
前記照射光学部は、
前側焦点位置に前記光源が配置され、前記光源からの光を集光する第１光学素子と、
前記第１光学素子を通過した光を前記反応管に導く第２光学素子と、
前記第１光学素子の後側に設けられ、前記光源からの光を前記反応管に入射させる際の開口数を調整する入射開口数調整部材と、
を有することを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記第１光学素子の後側焦点位置に配置され、前記第１光学素子を透過した光の一部を通過させる第１スリットを更に有し、
前記入射開口数調整部材は、前記第１スリットを通過した光の一部を通過させる第２スリットであることを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
前記照射光学部は、
前記第２スリットは、前記第２光学素子の前側焦点位置に配置されることを特徴とする請求項２記載の分析装置。
【請求項４】
前記第２スリットは、前記第２光学素子と前記反応管との間に配置されることを特徴とする請求項２記載の分析装置。
【請求項５】
前記第２スリットは、前記第２光学素子と一体形成されていることを特徴とする請求項２記載の分析装置。
【請求項６】
前記入射開口数調整部材は、前記第１光学素子の後側焦点位置に配置され、前記第１光学素子を透過した光の一部を通過させる第１スリットであることを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項７】
前記検出光学部は、
前記反応管を透過した光をコリメートする第３光学素子と、
前記第３光学素子を透過した光の一部を通過させる第３スリットと、
前記第３スリットを通過した光を集光する第４光学素子と、
前記第４光学素子によって集光された光の一部を通過させる第４スリットと、
を有し、
前記第４スリットを通過した光を分光する分光部と、
前記分光部で分光された光を検出する検出部と、
を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の分析装置。
【請求項８】
前記光源からの光を前記反応管に入射させる際の開口数と前記検出部において前記反応管を透過した光を検出する際の開口数とが等しいことを特徴とする請求項７記載の分析装置。
【請求項９】
前記光源からの光を前記反応管に入射させる際の開口数及び前記検出部において前記反応管を透過した光を検出する際の開口数がそれぞれ０．１以下であることを特徴とする請求項７又は８に記載の分析装置。
【請求項１０】
前記光源からの光を前記第２光学素子を介して前記反応管に入射させる際の開口数及び前記検出部において前記反応管を透過した光を検出する際の開口数がそれぞれ０．０５以下であることを特徴とする請求項９記載の分析装置。
【請求項１１】
前記第２光学素子は、凹面鏡であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１２】
前記凹面鏡への光の入射角は１０度以下であることを特徴とする請求項１１記載の分析装置。
【請求項１】
反応管内の混合液に対して、光源からの光を照射する照射光学部と、
前記混合液を透過した光を検出する検出光学部と、
を有し、
前記照射光学部は、
前側焦点位置に前記光源が配置され、前記光源からの光を集光する第１光学素子と、
前記第１光学素子を通過した光を前記反応管に導く第２光学素子と、
前記第１光学素子の後側に設けられ、前記光源からの光を前記反応管に入射させる際の開口数を調整する入射開口数調整部材と、
を有することを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記第１光学素子の後側焦点位置に配置され、前記第１光学素子を透過した光の一部を通過させる第１スリットを更に有し、
前記入射開口数調整部材は、前記第１スリットを通過した光の一部を通過させる第２スリットであることを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
前記照射光学部は、
前記第２スリットは、前記第２光学素子の前側焦点位置に配置されることを特徴とする請求項２記載の分析装置。
【請求項４】
前記第２スリットは、前記第２光学素子と前記反応管との間に配置されることを特徴とする請求項２記載の分析装置。
【請求項５】
前記第２スリットは、前記第２光学素子と一体形成されていることを特徴とする請求項２記載の分析装置。
【請求項６】
前記入射開口数調整部材は、前記第１光学素子の後側焦点位置に配置され、前記第１光学素子を透過した光の一部を通過させる第１スリットであることを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項７】
前記検出光学部は、
前記反応管を透過した光をコリメートする第３光学素子と、
前記第３光学素子を透過した光の一部を通過させる第３スリットと、
前記第３スリットを通過した光を集光する第４光学素子と、
前記第４光学素子によって集光された光の一部を通過させる第４スリットと、
を有し、
前記第４スリットを通過した光を分光する分光部と、
前記分光部で分光された光を検出する検出部と、
を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の分析装置。
【請求項８】
前記光源からの光を前記反応管に入射させる際の開口数と前記検出部において前記反応管を透過した光を検出する際の開口数とが等しいことを特徴とする請求項７記載の分析装置。
【請求項９】
前記光源からの光を前記反応管に入射させる際の開口数及び前記検出部において前記反応管を透過した光を検出する際の開口数がそれぞれ０．１以下であることを特徴とする請求項７又は８に記載の分析装置。
【請求項１０】
前記光源からの光を前記第２光学素子を介して前記反応管に入射させる際の開口数及び前記検出部において前記反応管を透過した光を検出する際の開口数がそれぞれ０．０５以下であることを特徴とする請求項９記載の分析装置。
【請求項１１】
前記第２光学素子は、凹面鏡であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の分析装置。
【請求項１２】
前記凹面鏡への光の入射角は１０度以下であることを特徴とする請求項１１記載の分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１４５４２９（Ｐ２０１２−１４５４２９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３６２２（Ｐ２０１１−３６２２）
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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