省電力モード機能を備えた光学分析装置
【課題】省電力モードへの移行・解除動作の自動化を図ることが可能で、かつ、節電効果と光源の立ち上げ期間の短縮を同時に達成できる光学分析装置を提供すること。
【解決手段】光源１１および光源以外の各機器１２を有する光学分析手段１、電源供給手段２および制御手段３から構成される。電源供給手段２は、光源用スイッチ２３および機器用スイッチ２４を有する。制御手段３は、分析スケジュールに応じた予定時刻を記憶するメモリー３１、タイマー３２および各スイッチのオン・オフ指令を出すＣＰＵを有する。光源用スイッチ２３は、給電率が０％を超え１００％未満である複数の省電力モードＳ１、Ｓ２に切換え可能である。ＣＰＵは、モード切換え時刻Ｔ１まで光源用スイッチ２３を低いレベルの省電力モードＳ１に維持し、モード切換え時刻Ｔ１で高いレベルの省電力モードＳ２へ切換えて、立ち上げ開始時刻Ｔ２でオンにする。
【解決手段】光源１１および光源以外の各機器１２を有する光学分析手段１、電源供給手段２および制御手段３から構成される。電源供給手段２は、光源用スイッチ２３および機器用スイッチ２４を有する。制御手段３は、分析スケジュールに応じた予定時刻を記憶するメモリー３１、タイマー３２および各スイッチのオン・オフ指令を出すＣＰＵを有する。光源用スイッチ２３は、給電率が０％を超え１００％未満である複数の省電力モードＳ１、Ｓ２に切換え可能である。ＣＰＵは、モード切換え時刻Ｔ１まで光源用スイッチ２３を低いレベルの省電力モードＳ１に維持し、モード切換え時刻Ｔ１で高いレベルの省電力モードＳ２へ切換えて、立ち上げ開始時刻Ｔ２でオンにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的な試料分析に用いる光学分析装置に関し、特に節電対策のための省電力モード機能を備えた光学分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外分光光度計を用いて試料の物性の分析を開始する際、使用する赤外光源が安定した状態になるまで待つ必要がある。このような待ち時間を短縮するため、装置を使用しない間も光源に電源を供給し続け、その安定状態を維持するという方法がある。しかし、電源が入れっ放しになるため、消費電力の増大という問題があった。
【０００３】
例えば、特許文献１のように、消費電力の低減を図った自動分析装置が知られている。この自動分析装置では、各機器の立ち上がりに必要な時間に応じて、各機器への電源供給のタイミングを調整している。具体的には、個々の機器を、同一タイミングで電源を供給／停止する機器群にグループ分けする。グループ毎に電源の供給／停止のタイミングを決定するというものである。つまり、図６に示すように、立ち上げ期間の長いグループＡ（光源等）から先に電源供給を開始することで、グループＡ〜Ｃを含む装置全体が同じタイミングで立ち上がるようにしている。電源供給後、すみやかに立ち上がる機器（グループＣ）もあるため、立ち上げ開始のタイミングを変えることで、グループＡの立ち上がりを待つ間の無駄な消費電力を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１の装置の中で立ち上げ期間の長いグループＡ（光源等）に着目すると、その立ち上げ期間は特に短縮されていないことが判る。そこで、光源等の立ち上げ期間の短縮を図るため、分析を行わない不使用期間も少量の電源供給を続けるという使用方法も今までに提案されていた。立ち上げを開始する際、光源への電源供給を零から始めるよりも、ある程度の電源供給を維持した状態から始める方が、光源の立ち上げ期間が短縮する。つまり、不使用期間に電源供給を省電力モードに移行させておくのである。例えば、省電力モードスイッチを押すという使用者の操作によって、省電力モードへの移行やその解除を行う赤外分光光度計も知られている。
【０００６】
しかし、分析完了後に省電力モードに移行させるために使用者のスイッチ操作が必要な場合、スイッチ操作を忘れると省電力モードの機能が発揮されないし、分析開始の際にも、省電力モードを解除するスイッチ操作が必要となることから、使い勝手の改善が要求されてきた。
【０００７】
また、節電効果を高めるには、省電力モードでの給電率（電源供給率）をできる限り小さく設定したい。しかし、光源を早く立ち上げるためには省電力モードでの給電率はできる限り大きく設定する必要もある。このように、節電効果と待ち時間の短縮化を同時に実現するのは困難と考えられてきた。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、省電力モードへの移行・解除動作の自動化を図ることが可能で、かつ、節電効果と光源の立ち上げ期間の短縮を同時に達成できる光学分析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは、分析装置内のＣＰＵ等が有するスケジュール機能を用いて、所定時刻になれば自動的に省電力モードが低い供給率から高い供給率に切り換わるようにすることで、節電効果と光源の立ち上がり時間の短縮化とを同時に実現できることに着目した。
【００１０】
すなわち、上記目的を達成するために、本発明にかかる光学分析装置は、光源および光源以外の機器を有し、該光源からの光を用いて試料の光学的な分析を行う光学分析手段と、
前記光源および前記光源以外の機器へ電源を供給する電源供給手段と、前記電源供給手段を制御する制御手段と、を含んで構成され、試料の光学的分析を可能とする。
ここで、前記電源供給手段は、電源回路と、該電源回路から分岐して前記光源および前記光源以外の機器まで延びる供給ラインに設けられた光源用スイッチおよび機器用スイッチと、を有する。
また、前記制御手段は、分析スケジュールに応じて設定された複数の予定時刻を記憶するメモリーと、現在時刻を出力するタイマーと、前記光源用スイッチおよび機器用スイッチのオン・オフ切換えを指令する切換指令部と、を有する。また、前記光源用スイッチは、オン・オフ切換えに加えて、給電率が０％を超え１００％未満である複数の省電力モードへの切換えが自在となるように設けられている。
そして、前記切換指令部は、現在時刻が前記予定時刻のうちのモード切換え時刻Ｔ１に達するまでは、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に維持し、前記モード切換え時刻Ｔ１に達したら、前記光源用スイッチを高いレベルの省電力モードＳ２へ切換えて、その後、前記予定時刻のうちの立ち上げ開始時刻Ｔ２に達したら、前記光源用スイッチを給電率が１００％であるオン状態に切換えることを特徴とする。
【００１１】
ここで、光学分析手段の「光源」とは分析に用いる光の発生源を意味し、「光源以外の機器」とは光検出器など複数の機器を意味する。例えば、赤外分光光度計の場合、光源以外の機器には、赤外光の分光器に設ける移動鏡の駆動装置や、その移動鏡の移動距離を測定するためのレーザーなどが含まれる。これに応じて、電源回路から分岐して各機器まで延びる供給ライン上の機器用スイッチも装置全体では複数個になる。
【００１２】
本発明の適用にふさわしい光源を分析装置の種類と併せて以下に例示する。これらの光源は、点灯中に供給電力を下げても点灯を継続できる光源である。
赤外分光光度計 ：高輝度セラミック光源またはハロゲンランプ等
振動円偏光二色性分光光度計：高輝度セラミック光源等
レーザラマン分光光度計 ：ＹＡＧレーザー等
紫外可視分光光度計 ：ハロゲンランプ等
これらの分光光度計以外にも、光学分析装置には旋光計等が含まれる。
旋光計 ：ハロゲンランプ等
【００１３】
本発明にかかる光学分析装置では、前記切換指令部は、分析が行われていない状態で、現在時刻が前記予定時刻のうちの省電力モード移行時刻Ｔ４に達した場合に、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に切換えることが好ましい。
【００１４】
また、本発明にかかる光学分析装置では、前記電源回路は、主スイッチを介して外部電源に接続されており、前記切換指令部は、前記主スイッチがオフの状態で、現在時刻が前記予定時刻のうちのオン時刻Ｔ０に達したら、前記主スイッチをオンに切換えるとともに、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に維持することが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明にかかる光学分析装置では、前記光源用スイッチが前記複数の省電力モードのいずれかに維持されている間の前記機器用スイッチのオン・オフ切換えが、前記光源以外の機器ごとに設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光学分析装置を用いれば、使用者は、所望する分析スケジュールに応じた予定時刻として少なくともモード切換え時刻Ｔ１と立ち上げ開始時刻Ｔ２を設定すれば、制御手段のスケジュール機能により、光学分析装置を自動的に立ち上げて、従来よりも早く分析可能な状態にすることができる。
具体的には、モード切換え時刻Ｔ１が立ち上げ開始時刻Ｔ２より早い時刻に設定されているので、立ち上げ開始時刻Ｔ２に達する前に、先ず省電力モードが低レベルのモードＳ１から高レベルのモードＳ２に引き上げられる。モード切換え時刻Ｔ１までは低レベルの電源が光源に供給されるが、高レベルの省電力モードＳ２へ切換わった後は、立ち上げ開始時刻Ｔ２まで高レベルの電源が光源に供給されることになる。従って、立ち上げ開始時刻Ｔ２には、光源は比較的安定状態に近い状態に達しており、時刻Ｔ２で光源用スイッチがオンに切換わった後、すみやかに光源が安定状態になり、立ち上げ期間が短縮される。
一方、モード切換え時刻Ｔ１までは低レベルの電源が光源に供給されているので、この省電力モードＳ２の期間は、比較的大きな節電効果が得られる。
このように高・低レベルの省電力モードを設けて、設定したモード切換え時刻Ｔ１に低レベルから高レベルへ自動的に切換えるようにしたので、節電効果と、立ち上げ期間の短縮化という２つの効果を同時に得ることができ、光学分析装置の使い勝手も改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の光学分析装置の電源供給系のブロック図である。
【図２】図１の装置を省電力モードから自動で立ち上げる際のタイムチャートである。
【図３】図１の装置を自動で省電力モードに移行させた後の自動立ち上げを示すタイムチャートである。
【図４】本発明の実施例に係る赤外分光光度計の電源供給系のブロック図である。
【図５】図４の装置の各機器を自動で立ち上げる際のタイムチャートである。
【図６】従来の分析装置の立ち上げ期間を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の光学分析装置について説明する。図１のブロック図のように、光学分析装置は、光学分析手段１、電源供給手段２、制御手段３、制御用電源回路４および入力手段５に大別される。まず、光学分析手段１は、光源１１、光検出器等の光源以外の複数の機器１２からなり、光源１１からの光を用いて試料の光学的分析を行う。
【００１９】
電源供給手段２は、光学分析手段１の各機器へ電源を供給するためのものであり、主スイッチ２１を介して外部電源６に接続された機器用電源回路２２と、この機器用電源回路２２から分岐して光源１１および光源以外の機器１２まで延びる供給ラインに設けられた光源用スイッチ２３および機器用スイッチ２４と、を有する。
【００２０】
各スイッチ２１、２３、２４のオン・オフ切換えは制御手段３により行われる。この内の光源用スイッチ２３については、オン・オフ切換えに加えて、省電力モードへの切換えも行われる。省電力モードとして２つのモード（Ｓ１、Ｓ２）があり、各モードでの光源１１への給電率は、０％を超え１００％未満の範囲になるように設定されている。つまり、１つの光源用スイッチ２３により、省電力モードを複数レベルの給電率から適宜選択できるようになっている。
【００２１】
複数レベルの省電力モードのうち、給電率の高いモードを省電力モードＳ１とし、給電率の低いモードを省電力モードＳ２とする。例えば、高い方の省電力モードＳ１の給電率を、０％を超え３０％以下の率に設定し、低い方の省電力モードＳ２の給電率を、７０％を超え１００％未満の値に設定しても良い。以下の説明ではモードＳ１の給電率を３０％とし、モードＳ２の給電率を７０％とする。
【００２２】
制御手段３は、メモリー３１と、現在時刻を出力するタイマー３２と、ＣＰＵからなる演算部３３とを有し、機器用電源回路２２から独立した制御用電源回路４に常に接続されている。また、演算部３３には入力手段５が接続されており、入力手段５を介して予定時刻等の設定データが取り込まれてメモリー３１に記憶される。予定時刻データは、使用者が予め分析スケジュールに応じて設定したものであり、具体的な設定項目として主スイッチのオン予定時刻Ｔ０、モード切換え時刻Ｔ１、立ち上げ開始時刻Ｔ２、立ち上がり完了予定時刻Ｔ３、省電力モード移行時刻Ｔ４およびオフ予定時刻Ｔ５等を含む。
【００２３】
図２、図３を参照して、各予定時刻について説明する。
オン予定時刻Ｔ０は、主スイッチ２１をオンに切換える時刻である。
モード切換え時刻Ｔ１は、光源用スイッチ２３を低いレベルの省電力モードＳ１から高いレベルの省電力モードＳ２へ切換えるタイミングとして設定される。
立ち上げ開始時刻Ｔ２は、モード切換え時刻Ｔ１よりも遅い時刻に設定され、光源１１の立ち上げを開始するタイミングとして設定される。
立ち上がり完了予定時刻Ｔ３は、２つの省電力モードＳ１、Ｓ２で光源１１を立ち上げた場合に予想される立ち上がり完了時刻である。この時刻Ｔ３の設定の要否は任意である。
省電力モード移行時刻Ｔ４は、図３のように、分析の終了後に電源供給を省電力モードＳ１へ移行するタイミングとして設定される。なお、図示しないが、オフ予定時刻Ｔ５は、主スイッチ２１をオフに切換える時刻である。
【００２４】
演算部３３は、主スイッチ２１と機器用スイッチ２４についてはオン・オフ切換えを指令し、光源用スイッチ２３についてはオン・オフおよび省電力モードＳ１、Ｓ２への切換えを指令する。そして、タイマー３２の現在時刻が、メモリー３１に記憶された予定時刻に達したかどうかを演算部３３が判断し、その予定時刻に対応するスイッチの切換えを指令する。つまり、演算部３３は本発明の切換指令部として機能する。
【００２５】
メモリー３１には各予定時刻に対応する各スイッチ２１、２３、２４の切換え動作を示すプログラムが記憶されている。このプログラムとタイマー３２からの現在時刻データに基づいて、演算部３３が各スイッチの切換え指令を出すようになっている。メモリー３１のプログラムは書き換え可能であり、使用者は、入力手段５を使って各予定時刻のデータや切換え動作を行う機器の選択などを適宜行うことができる。
【００２６】
＜立ち上げのタイムチャート＞
図２に基づいて、光学分析装置の主スイッチ２１をオンして省電力モードＳ１へ移行された後、自動で立ち上げる際のタイムチャートについて説明する。
【００２７】
まず、オン時刻Ｔ０に主スイッチ２１が自動的に入り、機器用電源回路２２が立ち上がる。光源用スイッチ２３および機器用スイッチ２４はオフに維持される。主スイッチ２１のオン後、これと同時もしくは一定時間経過後に光源用スイッチ２３が給電率３０％の省電力モードＳ１に切換わり、装置が省電力モードに自動的に移行する。省電力モードＳ１では節電効果が高く、給電率をさらに低く設定することで、主スイッチ２１のオフ状態と略同レベルの消費電力量とすることができる。
【００２８】
例えば、勤務時間中にだけ分析を実施するという使用条件であれば、主スイッチ２１のオン時刻Ｔ０を出勤時刻に設定し、オフ予定時刻Ｔ５を退勤時刻に設定してもよい。勤務時間中は、分析装置が少なくとも低レベルの省電力モードＳ１で維持され、勤務時間外は主スイッチがオフで維持されるので、消費電力を考慮した電源管理が容易となる。また、主スイッチ２１の投入後、自動的に省電力モードＳ１に移行するので、分析を開始する際、光源１１への電源供給を零の状態から立ち上げる場合に比べて、光源１１の立ち上げ期間を短縮することができる。
【００２９】
続いて、モード切換え時刻Ｔ１に光源用スイッチ２３が省電力モードＳ１から給電率７０％の省電力モードＳ２に自動的に切換わる。省電力モードＳ２にすると節電効果は小さくなるが、給電率が高いため短時間で光源が比較的安定状態に近い状態になる。従って、立ち上げ開始時刻Ｔ２に光源用スイッチ２３がオン状態に切換わると、分析装置の立ち上げが開始されて、光源１１が素早く安定状態になる。そして、立ち上がり完了予定時刻Ｔ３には分析可能な状態になっている。
【００３０】
このように、省電力モードを複数レベルに設定し、省電力モードの進行中に給電率のレベルを低い状態から高い状態に切換えることで、先行する省電力モードＳ１では比較的大きな節電効果が得られる。また、立ち上げ直前の省電力モードＳ２では、高い給電率で電源が光源１１に供給されるため、立ち上げ開始時刻Ｔ２には光源が比較的安定状態に近い状態に達している。そうすると、時刻Ｔ２で光源用スイッチをオンに切換えた後、すみやかに光源１１が安定状態に達することができ、立ち上げ期間が短縮される。
【００３１】
本実施形態では、モード切換え時刻Ｔ１までは低電力モードＳ１とし、時刻Ｔ１から立ち上げ開始時刻Ｔ２までの期間を高電力モードＳ２としたので、節電効果と立ち上げ期間の短縮化という２つの効果を同時に達成することができる。
【００３２】
次に、図３に基づいて、分析終了後に電源供給を自動的に省電力モードＳ１へ移行する際のタイムチャートについて説明する。一つ目の方法は、現在時刻が省電力モード移行時刻Ｔ４に達したら、自動的に光源用スイッチ２３を省電力モードＳ１に切換えるという方法である。例えば、次の分析予定まで装置を使用しない期間や、昼の休憩時間に省電力モードに移行させたければ、その期間の開始時刻に時刻Ｔ４を設定しておけばよい。二つ目の方法は、分析終了後、分析装置に入力信号が無い状態が一定時間続いたら、タイマー機能により自動的に光源用スイッチ２３を省電力モードＳ１に切換えるという方法である。
なお、省電力モードＳ１への移行後、再び、自動で立ち上げる際のタイムチャートについては、前述で説明した通りである。時刻Ｔ４で省電力モードＳ１への移行後、次の時刻Ｔ１で省電力モードＳ２への切換えを行えば、次の分析のための立ち上げの際に光源１１をすばやく復帰させることができる。
【００３３】
＜モード切換え時刻Ｔ１の設定＞
モード切換え時刻Ｔ１を、立ち上げ開始時刻Ｔ２よりも、どの程度早い時刻に設定するかを、使用者が任意に決めることができるようにしてもよい。光源１１の立ち上げ期間を更に短くしたければ、時刻Ｔ１を可能な限り早い時刻に設定すればよい。逆に、節電効果を更に高めたければ、時刻Ｔ１を可能な限り遅い時刻に設定すればよい。
【００３４】
＜給電率の設定＞
また、省電力モードの給電率を何％に設定するかを、使用者が任意に設定できるようにしてもよい。諸々の条件に相関する給電率データをメモリーに記憶させておき、制御部が分析を行う条件に応じて最適な給電率を選択するようにしてもよい。
なお、本実施形態では、２段階の省電力モードを用いた場合を説明したが、省電力モードを３段階以上設けて、室温などに応じて適切なレベルのモードへ切換わるようにしてもよい。また、３段階以上の省電力モードを順次切換えた後、立ち上げを開始するようにしてもよい。
【００３５】
（実施例）
図４、図５に基づき、本発明をフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）に適用した場合の実施例を説明する。図４において、フーリエ変換赤外分光光度計（以下、分光光度計１００と呼ぶ。）は、前述の実施形態の光学分析装置と共通する構成を有し、該当するものには１００を加えた符号が付されている。
【００３６】
分光光度計１００は、光学分析手段として、赤外光源１１１、レーザー１１２、移動鏡１１３および検出器１１４を有する。赤外光源１１１には、高輝度セラミック光源やハロゲンランプ等を用いる。移動鏡１１３は、赤外光の分光器に設けられる移動式のミラーであり、駆動装置を持っている。レーザー１１２は、移動鏡１１３の移動距離を測定するためのものである。検出器１１４は、試料からの光を検出するもので、ＭＣＴ検出器、ＩｎＳｂ検出器またはＳｉボロメータなどが用いられる。
本実施例では、光源以外の機器が複数個存在するので、システム電源１２２から分岐する供給ライン上の機器用スイッチ（１２５、１２６、１２７）は装置全体で複数個になる。
【００３７】
システム電源回路１２２は、主スイッチ１２１を介して外部電源（ＡＣ電源またはバッテリー）４００に接続されている。外部電源４００がＡＣ電源の場合、システム電源回路１２２にて電源がＡＣ／ＤＣ変換される。
【００３８】
赤外光源１１１への電源供給については、システム電源回路１２２から光源用スイッチ１２３を介して、先ず、光源電源回路１２４にＤＣ電源が供給される。光源電源回路１２４で、電源がＤＣ／ＡＣ変換される。本実施例では、光源電源回路１２４として、ＦＥＴトランジスタ等のスイッチング素子を有する電源回路を採用し、ＣＰＵ１３３からのオン・デューティ信号に基づいてスイッチング素子を高い周波数でオン・オフ制御する。これにより、ＤＣ電源が所望の大きさに電力変換される。そして、光源電源回路１２４により、赤外光源１１１に流れる電流を所定の周期で交番させることで、赤外光源１１１にＡＣ電源を供給することができる。
【００３９】
ＣＰＵ１３３は、光源用スイッチ１２３へオン・オフ切換え指令を出す。また、光源電源回路１２４へオン・デューティ信号を出力する。このオン・デューティ信号の値を変化させることにより、赤外光源１１１へ向けて複数レベルの電源を供給することができる。また、ＣＰＵ１３３は、主スイッチ１２１、レーザー用スイッチ１２５、移動鏡用スイッチ１２６および検出器用スイッチ１２７に対して、それぞれのオン・オフ切換え指令を出す。なお、移動鏡１１３への電源供給は、移動鏡１１３の駆動装置の駆動用である。
【００４０】
制御手段として、ＣＰＵ１３３の他に、メモリー１３１、タイマー１３２を有する。ＣＰＵ１３３への電源は、ＣＰＵ電源回路１０４を介して、外部電源４００から供給される。つまり、外部電源４００は、システム電源１２２の電源およびＣＰＵ電源１０４の電源の両方に用いられる。ＣＰＵ１３３には、入力手段１０５およびパワーセーブスイッチ１０６が接続されている。パワーセーブスイッチ１０６は、使用者が強制的に省電力モードへの切換、およびその解除を行う際に用いられるスイッチである。
ＣＰＵ１３３には、分光光度計１００の筺体温度を検出する温度センサー１０７からの信号が入力される。温度センサー１０７は分光光度計１００の筺体に取り付けられている。また、分光光度計１００は、外部ＰＣ２００や顕微鏡等の外部機器３００にも接続されている。
【００４１】
以上の構成の分光光度計１００を用いて本発明の省電力モードをどのように機能させるかについて、図５により説明する。同図は、時刻Ｔ０で分光光度計１００の主スイッチ１２１をオンして省電力モードＳ１へ移行された後、分析装置を自動で立ち上げる際のタイムチャートである。赤外光源１１１への電源供給については、前述の実施形態と共通する。光源以外の機器であるレーザー１１２に対しては、省電力モード（Ｓ１およびＳ２）の期間中、スイッチ１２５をオフにして電源供給を停止している。そして、立ち上げ開始時刻Ｔ２で電源供給を開始する。このように時刻Ｔ２でレーザー１１２に電源を投入しても、光源１１１が安定状態に達する前に、レーザー１１２の立ち上がりが完了する。
また、移動鏡１１３と検出器１１４に対しては、省電力モード（Ｓ１およびＳ２）の期間だけでなく、立ち上げ期間中も、スイッチ１２６、１２７をオフにして電源供給を停止している。そして、光源１１１の立ち上がり完了予定時刻Ｔ３で電源供給を開始する。移動鏡１１３と検出器１１４に関しては、電源投入と同時に立ち上がりが完了するため、立ち上がり完了予定時刻Ｔ３で電源を投入しても支障が無い。
【００４２】
以上の実施例では、光源以外の機器の一部について、省電力モード期間や立ち上げ期間中に、電源供給を停止させて、節電効果が最大限に発揮されるようにした。分析装置に用いられる光源以外の機器の中には、省電力モード期間に電源供給を完全にオフにしても、立ち上げ開始により短時間で立ち上がる機器が多いからである。環境条件に応じて、光源以外の機器であっても、省電力モード期間に少量の電源を供給し続けるようにしても構わない。このように光源以外の機器についても、省電力モード中の給電率などを機器ごとにきめ細かくカスタマイズしておけば、使用状況・設置環境に応じた最適な省電力モードを構築することができ、その結果、どのような使用状況・設置環境においても、いつも所望の時刻に装置を分析可能な状態にすることができる。
【００４３】
最適な省電力モードを構築するために、例えば、分析装置の温度をモニターする温度センサー１０７を用いると良い。筺体温度の検出信号に基づき、装置が安定した状態での筐体温度を収集する。そして、この安定状態での筐体温度と現在の筐体温度との差から、現在の分析装置がどの程度安定状態に達したかを数値的に捕らえることができる。よって、この温度差を安定指数として、前述の図２における時刻Ｔ２（立ち上げ開始）以降の安定指数を記録すれば、立ち上げ完了までの最適な時間が判る。この時間に基づいて時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの時間間隔を補正すれば、筐体温度に基づく最適な省電力モードを構築することができる。この手法は、例えば分析室のエアコンの設定温度が変更される可能性があるなど、分析装置の設置環境温度が季節や昼夜などの条件で変更される場合に、有効である。
【００４４】
また、上記の温度センサー１０７からの筺体温度の検出信号に基づいて、光源１１１に対する給電率を定期的に書き換えるようにしてもよい。あるいは、筺体温度の検出信号に基づいて、ＣＰＵ１３３から出力されるオン・デューティ信号の値を変化させてもよい。
【００４５】
また、分光光度計１００には、外部ＰＣ２００および顕微鏡等の外部機器３００が接続されているので、外部ＰＣからの信号で省電力モードへの移行・解除を行うことができる。その場合、顕微鏡等の外部機器３００の状況を外部ＰＣが監視して、外部機器の状況に応じて分光光度計１００の予定時刻を設定するようにしてもよい。外部ＰＣを用いて、分析装置の電源供給管理および分析スケジュール管理を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 光学分析手段
２ 電源供給手段
３ 制御手段
６ 外部電源
１１ 光源
１２ 光源以外の機器
２１ 主スイッチ
２２ 機器用電源回路
２３ 光源用スイッチ
２４ 機器用スイッチ
３１ メモリー
３２ タイマー
３３ 演算部（切換指令部）
Ｓ１ 低いレベルの省電力モード
Ｓ２ 高いレベルの省電力モード
Ｔ１ モード切換え時刻
Ｔ２ 立ち上げ開始時刻
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的な試料分析に用いる光学分析装置に関し、特に節電対策のための省電力モード機能を備えた光学分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外分光光度計を用いて試料の物性の分析を開始する際、使用する赤外光源が安定した状態になるまで待つ必要がある。このような待ち時間を短縮するため、装置を使用しない間も光源に電源を供給し続け、その安定状態を維持するという方法がある。しかし、電源が入れっ放しになるため、消費電力の増大という問題があった。
【０００３】
例えば、特許文献１のように、消費電力の低減を図った自動分析装置が知られている。この自動分析装置では、各機器の立ち上がりに必要な時間に応じて、各機器への電源供給のタイミングを調整している。具体的には、個々の機器を、同一タイミングで電源を供給／停止する機器群にグループ分けする。グループ毎に電源の供給／停止のタイミングを決定するというものである。つまり、図６に示すように、立ち上げ期間の長いグループＡ（光源等）から先に電源供給を開始することで、グループＡ〜Ｃを含む装置全体が同じタイミングで立ち上がるようにしている。電源供給後、すみやかに立ち上がる機器（グループＣ）もあるため、立ち上げ開始のタイミングを変えることで、グループＡの立ち上がりを待つ間の無駄な消費電力を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１の装置の中で立ち上げ期間の長いグループＡ（光源等）に着目すると、その立ち上げ期間は特に短縮されていないことが判る。そこで、光源等の立ち上げ期間の短縮を図るため、分析を行わない不使用期間も少量の電源供給を続けるという使用方法も今までに提案されていた。立ち上げを開始する際、光源への電源供給を零から始めるよりも、ある程度の電源供給を維持した状態から始める方が、光源の立ち上げ期間が短縮する。つまり、不使用期間に電源供給を省電力モードに移行させておくのである。例えば、省電力モードスイッチを押すという使用者の操作によって、省電力モードへの移行やその解除を行う赤外分光光度計も知られている。
【０００６】
しかし、分析完了後に省電力モードに移行させるために使用者のスイッチ操作が必要な場合、スイッチ操作を忘れると省電力モードの機能が発揮されないし、分析開始の際にも、省電力モードを解除するスイッチ操作が必要となることから、使い勝手の改善が要求されてきた。
【０００７】
また、節電効果を高めるには、省電力モードでの給電率（電源供給率）をできる限り小さく設定したい。しかし、光源を早く立ち上げるためには省電力モードでの給電率はできる限り大きく設定する必要もある。このように、節電効果と待ち時間の短縮化を同時に実現するのは困難と考えられてきた。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、省電力モードへの移行・解除動作の自動化を図ることが可能で、かつ、節電効果と光源の立ち上げ期間の短縮を同時に達成できる光学分析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは、分析装置内のＣＰＵ等が有するスケジュール機能を用いて、所定時刻になれば自動的に省電力モードが低い供給率から高い供給率に切り換わるようにすることで、節電効果と光源の立ち上がり時間の短縮化とを同時に実現できることに着目した。
【００１０】
すなわち、上記目的を達成するために、本発明にかかる光学分析装置は、光源および光源以外の機器を有し、該光源からの光を用いて試料の光学的な分析を行う光学分析手段と、
前記光源および前記光源以外の機器へ電源を供給する電源供給手段と、前記電源供給手段を制御する制御手段と、を含んで構成され、試料の光学的分析を可能とする。
ここで、前記電源供給手段は、電源回路と、該電源回路から分岐して前記光源および前記光源以外の機器まで延びる供給ラインに設けられた光源用スイッチおよび機器用スイッチと、を有する。
また、前記制御手段は、分析スケジュールに応じて設定された複数の予定時刻を記憶するメモリーと、現在時刻を出力するタイマーと、前記光源用スイッチおよび機器用スイッチのオン・オフ切換えを指令する切換指令部と、を有する。また、前記光源用スイッチは、オン・オフ切換えに加えて、給電率が０％を超え１００％未満である複数の省電力モードへの切換えが自在となるように設けられている。
そして、前記切換指令部は、現在時刻が前記予定時刻のうちのモード切換え時刻Ｔ１に達するまでは、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に維持し、前記モード切換え時刻Ｔ１に達したら、前記光源用スイッチを高いレベルの省電力モードＳ２へ切換えて、その後、前記予定時刻のうちの立ち上げ開始時刻Ｔ２に達したら、前記光源用スイッチを給電率が１００％であるオン状態に切換えることを特徴とする。
【００１１】
ここで、光学分析手段の「光源」とは分析に用いる光の発生源を意味し、「光源以外の機器」とは光検出器など複数の機器を意味する。例えば、赤外分光光度計の場合、光源以外の機器には、赤外光の分光器に設ける移動鏡の駆動装置や、その移動鏡の移動距離を測定するためのレーザーなどが含まれる。これに応じて、電源回路から分岐して各機器まで延びる供給ライン上の機器用スイッチも装置全体では複数個になる。
【００１２】
本発明の適用にふさわしい光源を分析装置の種類と併せて以下に例示する。これらの光源は、点灯中に供給電力を下げても点灯を継続できる光源である。
赤外分光光度計 ：高輝度セラミック光源またはハロゲンランプ等
振動円偏光二色性分光光度計：高輝度セラミック光源等
レーザラマン分光光度計 ：ＹＡＧレーザー等
紫外可視分光光度計 ：ハロゲンランプ等
これらの分光光度計以外にも、光学分析装置には旋光計等が含まれる。
旋光計 ：ハロゲンランプ等
【００１３】
本発明にかかる光学分析装置では、前記切換指令部は、分析が行われていない状態で、現在時刻が前記予定時刻のうちの省電力モード移行時刻Ｔ４に達した場合に、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に切換えることが好ましい。
【００１４】
また、本発明にかかる光学分析装置では、前記電源回路は、主スイッチを介して外部電源に接続されており、前記切換指令部は、前記主スイッチがオフの状態で、現在時刻が前記予定時刻のうちのオン時刻Ｔ０に達したら、前記主スイッチをオンに切換えるとともに、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に維持することが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明にかかる光学分析装置では、前記光源用スイッチが前記複数の省電力モードのいずれかに維持されている間の前記機器用スイッチのオン・オフ切換えが、前記光源以外の機器ごとに設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光学分析装置を用いれば、使用者は、所望する分析スケジュールに応じた予定時刻として少なくともモード切換え時刻Ｔ１と立ち上げ開始時刻Ｔ２を設定すれば、制御手段のスケジュール機能により、光学分析装置を自動的に立ち上げて、従来よりも早く分析可能な状態にすることができる。
具体的には、モード切換え時刻Ｔ１が立ち上げ開始時刻Ｔ２より早い時刻に設定されているので、立ち上げ開始時刻Ｔ２に達する前に、先ず省電力モードが低レベルのモードＳ１から高レベルのモードＳ２に引き上げられる。モード切換え時刻Ｔ１までは低レベルの電源が光源に供給されるが、高レベルの省電力モードＳ２へ切換わった後は、立ち上げ開始時刻Ｔ２まで高レベルの電源が光源に供給されることになる。従って、立ち上げ開始時刻Ｔ２には、光源は比較的安定状態に近い状態に達しており、時刻Ｔ２で光源用スイッチがオンに切換わった後、すみやかに光源が安定状態になり、立ち上げ期間が短縮される。
一方、モード切換え時刻Ｔ１までは低レベルの電源が光源に供給されているので、この省電力モードＳ２の期間は、比較的大きな節電効果が得られる。
このように高・低レベルの省電力モードを設けて、設定したモード切換え時刻Ｔ１に低レベルから高レベルへ自動的に切換えるようにしたので、節電効果と、立ち上げ期間の短縮化という２つの効果を同時に得ることができ、光学分析装置の使い勝手も改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の光学分析装置の電源供給系のブロック図である。
【図２】図１の装置を省電力モードから自動で立ち上げる際のタイムチャートである。
【図３】図１の装置を自動で省電力モードに移行させた後の自動立ち上げを示すタイムチャートである。
【図４】本発明の実施例に係る赤外分光光度計の電源供給系のブロック図である。
【図５】図４の装置の各機器を自動で立ち上げる際のタイムチャートである。
【図６】従来の分析装置の立ち上げ期間を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の光学分析装置について説明する。図１のブロック図のように、光学分析装置は、光学分析手段１、電源供給手段２、制御手段３、制御用電源回路４および入力手段５に大別される。まず、光学分析手段１は、光源１１、光検出器等の光源以外の複数の機器１２からなり、光源１１からの光を用いて試料の光学的分析を行う。
【００１９】
電源供給手段２は、光学分析手段１の各機器へ電源を供給するためのものであり、主スイッチ２１を介して外部電源６に接続された機器用電源回路２２と、この機器用電源回路２２から分岐して光源１１および光源以外の機器１２まで延びる供給ラインに設けられた光源用スイッチ２３および機器用スイッチ２４と、を有する。
【００２０】
各スイッチ２１、２３、２４のオン・オフ切換えは制御手段３により行われる。この内の光源用スイッチ２３については、オン・オフ切換えに加えて、省電力モードへの切換えも行われる。省電力モードとして２つのモード（Ｓ１、Ｓ２）があり、各モードでの光源１１への給電率は、０％を超え１００％未満の範囲になるように設定されている。つまり、１つの光源用スイッチ２３により、省電力モードを複数レベルの給電率から適宜選択できるようになっている。
【００２１】
複数レベルの省電力モードのうち、給電率の高いモードを省電力モードＳ１とし、給電率の低いモードを省電力モードＳ２とする。例えば、高い方の省電力モードＳ１の給電率を、０％を超え３０％以下の率に設定し、低い方の省電力モードＳ２の給電率を、７０％を超え１００％未満の値に設定しても良い。以下の説明ではモードＳ１の給電率を３０％とし、モードＳ２の給電率を７０％とする。
【００２２】
制御手段３は、メモリー３１と、現在時刻を出力するタイマー３２と、ＣＰＵからなる演算部３３とを有し、機器用電源回路２２から独立した制御用電源回路４に常に接続されている。また、演算部３３には入力手段５が接続されており、入力手段５を介して予定時刻等の設定データが取り込まれてメモリー３１に記憶される。予定時刻データは、使用者が予め分析スケジュールに応じて設定したものであり、具体的な設定項目として主スイッチのオン予定時刻Ｔ０、モード切換え時刻Ｔ１、立ち上げ開始時刻Ｔ２、立ち上がり完了予定時刻Ｔ３、省電力モード移行時刻Ｔ４およびオフ予定時刻Ｔ５等を含む。
【００２３】
図２、図３を参照して、各予定時刻について説明する。
オン予定時刻Ｔ０は、主スイッチ２１をオンに切換える時刻である。
モード切換え時刻Ｔ１は、光源用スイッチ２３を低いレベルの省電力モードＳ１から高いレベルの省電力モードＳ２へ切換えるタイミングとして設定される。
立ち上げ開始時刻Ｔ２は、モード切換え時刻Ｔ１よりも遅い時刻に設定され、光源１１の立ち上げを開始するタイミングとして設定される。
立ち上がり完了予定時刻Ｔ３は、２つの省電力モードＳ１、Ｓ２で光源１１を立ち上げた場合に予想される立ち上がり完了時刻である。この時刻Ｔ３の設定の要否は任意である。
省電力モード移行時刻Ｔ４は、図３のように、分析の終了後に電源供給を省電力モードＳ１へ移行するタイミングとして設定される。なお、図示しないが、オフ予定時刻Ｔ５は、主スイッチ２１をオフに切換える時刻である。
【００２４】
演算部３３は、主スイッチ２１と機器用スイッチ２４についてはオン・オフ切換えを指令し、光源用スイッチ２３についてはオン・オフおよび省電力モードＳ１、Ｓ２への切換えを指令する。そして、タイマー３２の現在時刻が、メモリー３１に記憶された予定時刻に達したかどうかを演算部３３が判断し、その予定時刻に対応するスイッチの切換えを指令する。つまり、演算部３３は本発明の切換指令部として機能する。
【００２５】
メモリー３１には各予定時刻に対応する各スイッチ２１、２３、２４の切換え動作を示すプログラムが記憶されている。このプログラムとタイマー３２からの現在時刻データに基づいて、演算部３３が各スイッチの切換え指令を出すようになっている。メモリー３１のプログラムは書き換え可能であり、使用者は、入力手段５を使って各予定時刻のデータや切換え動作を行う機器の選択などを適宜行うことができる。
【００２６】
＜立ち上げのタイムチャート＞
図２に基づいて、光学分析装置の主スイッチ２１をオンして省電力モードＳ１へ移行された後、自動で立ち上げる際のタイムチャートについて説明する。
【００２７】
まず、オン時刻Ｔ０に主スイッチ２１が自動的に入り、機器用電源回路２２が立ち上がる。光源用スイッチ２３および機器用スイッチ２４はオフに維持される。主スイッチ２１のオン後、これと同時もしくは一定時間経過後に光源用スイッチ２３が給電率３０％の省電力モードＳ１に切換わり、装置が省電力モードに自動的に移行する。省電力モードＳ１では節電効果が高く、給電率をさらに低く設定することで、主スイッチ２１のオフ状態と略同レベルの消費電力量とすることができる。
【００２８】
例えば、勤務時間中にだけ分析を実施するという使用条件であれば、主スイッチ２１のオン時刻Ｔ０を出勤時刻に設定し、オフ予定時刻Ｔ５を退勤時刻に設定してもよい。勤務時間中は、分析装置が少なくとも低レベルの省電力モードＳ１で維持され、勤務時間外は主スイッチがオフで維持されるので、消費電力を考慮した電源管理が容易となる。また、主スイッチ２１の投入後、自動的に省電力モードＳ１に移行するので、分析を開始する際、光源１１への電源供給を零の状態から立ち上げる場合に比べて、光源１１の立ち上げ期間を短縮することができる。
【００２９】
続いて、モード切換え時刻Ｔ１に光源用スイッチ２３が省電力モードＳ１から給電率７０％の省電力モードＳ２に自動的に切換わる。省電力モードＳ２にすると節電効果は小さくなるが、給電率が高いため短時間で光源が比較的安定状態に近い状態になる。従って、立ち上げ開始時刻Ｔ２に光源用スイッチ２３がオン状態に切換わると、分析装置の立ち上げが開始されて、光源１１が素早く安定状態になる。そして、立ち上がり完了予定時刻Ｔ３には分析可能な状態になっている。
【００３０】
このように、省電力モードを複数レベルに設定し、省電力モードの進行中に給電率のレベルを低い状態から高い状態に切換えることで、先行する省電力モードＳ１では比較的大きな節電効果が得られる。また、立ち上げ直前の省電力モードＳ２では、高い給電率で電源が光源１１に供給されるため、立ち上げ開始時刻Ｔ２には光源が比較的安定状態に近い状態に達している。そうすると、時刻Ｔ２で光源用スイッチをオンに切換えた後、すみやかに光源１１が安定状態に達することができ、立ち上げ期間が短縮される。
【００３１】
本実施形態では、モード切換え時刻Ｔ１までは低電力モードＳ１とし、時刻Ｔ１から立ち上げ開始時刻Ｔ２までの期間を高電力モードＳ２としたので、節電効果と立ち上げ期間の短縮化という２つの効果を同時に達成することができる。
【００３２】
次に、図３に基づいて、分析終了後に電源供給を自動的に省電力モードＳ１へ移行する際のタイムチャートについて説明する。一つ目の方法は、現在時刻が省電力モード移行時刻Ｔ４に達したら、自動的に光源用スイッチ２３を省電力モードＳ１に切換えるという方法である。例えば、次の分析予定まで装置を使用しない期間や、昼の休憩時間に省電力モードに移行させたければ、その期間の開始時刻に時刻Ｔ４を設定しておけばよい。二つ目の方法は、分析終了後、分析装置に入力信号が無い状態が一定時間続いたら、タイマー機能により自動的に光源用スイッチ２３を省電力モードＳ１に切換えるという方法である。
なお、省電力モードＳ１への移行後、再び、自動で立ち上げる際のタイムチャートについては、前述で説明した通りである。時刻Ｔ４で省電力モードＳ１への移行後、次の時刻Ｔ１で省電力モードＳ２への切換えを行えば、次の分析のための立ち上げの際に光源１１をすばやく復帰させることができる。
【００３３】
＜モード切換え時刻Ｔ１の設定＞
モード切換え時刻Ｔ１を、立ち上げ開始時刻Ｔ２よりも、どの程度早い時刻に設定するかを、使用者が任意に決めることができるようにしてもよい。光源１１の立ち上げ期間を更に短くしたければ、時刻Ｔ１を可能な限り早い時刻に設定すればよい。逆に、節電効果を更に高めたければ、時刻Ｔ１を可能な限り遅い時刻に設定すればよい。
【００３４】
＜給電率の設定＞
また、省電力モードの給電率を何％に設定するかを、使用者が任意に設定できるようにしてもよい。諸々の条件に相関する給電率データをメモリーに記憶させておき、制御部が分析を行う条件に応じて最適な給電率を選択するようにしてもよい。
なお、本実施形態では、２段階の省電力モードを用いた場合を説明したが、省電力モードを３段階以上設けて、室温などに応じて適切なレベルのモードへ切換わるようにしてもよい。また、３段階以上の省電力モードを順次切換えた後、立ち上げを開始するようにしてもよい。
【００３５】
（実施例）
図４、図５に基づき、本発明をフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）に適用した場合の実施例を説明する。図４において、フーリエ変換赤外分光光度計（以下、分光光度計１００と呼ぶ。）は、前述の実施形態の光学分析装置と共通する構成を有し、該当するものには１００を加えた符号が付されている。
【００３６】
分光光度計１００は、光学分析手段として、赤外光源１１１、レーザー１１２、移動鏡１１３および検出器１１４を有する。赤外光源１１１には、高輝度セラミック光源やハロゲンランプ等を用いる。移動鏡１１３は、赤外光の分光器に設けられる移動式のミラーであり、駆動装置を持っている。レーザー１１２は、移動鏡１１３の移動距離を測定するためのものである。検出器１１４は、試料からの光を検出するもので、ＭＣＴ検出器、ＩｎＳｂ検出器またはＳｉボロメータなどが用いられる。
本実施例では、光源以外の機器が複数個存在するので、システム電源１２２から分岐する供給ライン上の機器用スイッチ（１２５、１２６、１２７）は装置全体で複数個になる。
【００３７】
システム電源回路１２２は、主スイッチ１２１を介して外部電源（ＡＣ電源またはバッテリー）４００に接続されている。外部電源４００がＡＣ電源の場合、システム電源回路１２２にて電源がＡＣ／ＤＣ変換される。
【００３８】
赤外光源１１１への電源供給については、システム電源回路１２２から光源用スイッチ１２３を介して、先ず、光源電源回路１２４にＤＣ電源が供給される。光源電源回路１２４で、電源がＤＣ／ＡＣ変換される。本実施例では、光源電源回路１２４として、ＦＥＴトランジスタ等のスイッチング素子を有する電源回路を採用し、ＣＰＵ１３３からのオン・デューティ信号に基づいてスイッチング素子を高い周波数でオン・オフ制御する。これにより、ＤＣ電源が所望の大きさに電力変換される。そして、光源電源回路１２４により、赤外光源１１１に流れる電流を所定の周期で交番させることで、赤外光源１１１にＡＣ電源を供給することができる。
【００３９】
ＣＰＵ１３３は、光源用スイッチ１２３へオン・オフ切換え指令を出す。また、光源電源回路１２４へオン・デューティ信号を出力する。このオン・デューティ信号の値を変化させることにより、赤外光源１１１へ向けて複数レベルの電源を供給することができる。また、ＣＰＵ１３３は、主スイッチ１２１、レーザー用スイッチ１２５、移動鏡用スイッチ１２６および検出器用スイッチ１２７に対して、それぞれのオン・オフ切換え指令を出す。なお、移動鏡１１３への電源供給は、移動鏡１１３の駆動装置の駆動用である。
【００４０】
制御手段として、ＣＰＵ１３３の他に、メモリー１３１、タイマー１３２を有する。ＣＰＵ１３３への電源は、ＣＰＵ電源回路１０４を介して、外部電源４００から供給される。つまり、外部電源４００は、システム電源１２２の電源およびＣＰＵ電源１０４の電源の両方に用いられる。ＣＰＵ１３３には、入力手段１０５およびパワーセーブスイッチ１０６が接続されている。パワーセーブスイッチ１０６は、使用者が強制的に省電力モードへの切換、およびその解除を行う際に用いられるスイッチである。
ＣＰＵ１３３には、分光光度計１００の筺体温度を検出する温度センサー１０７からの信号が入力される。温度センサー１０７は分光光度計１００の筺体に取り付けられている。また、分光光度計１００は、外部ＰＣ２００や顕微鏡等の外部機器３００にも接続されている。
【００４１】
以上の構成の分光光度計１００を用いて本発明の省電力モードをどのように機能させるかについて、図５により説明する。同図は、時刻Ｔ０で分光光度計１００の主スイッチ１２１をオンして省電力モードＳ１へ移行された後、分析装置を自動で立ち上げる際のタイムチャートである。赤外光源１１１への電源供給については、前述の実施形態と共通する。光源以外の機器であるレーザー１１２に対しては、省電力モード（Ｓ１およびＳ２）の期間中、スイッチ１２５をオフにして電源供給を停止している。そして、立ち上げ開始時刻Ｔ２で電源供給を開始する。このように時刻Ｔ２でレーザー１１２に電源を投入しても、光源１１１が安定状態に達する前に、レーザー１１２の立ち上がりが完了する。
また、移動鏡１１３と検出器１１４に対しては、省電力モード（Ｓ１およびＳ２）の期間だけでなく、立ち上げ期間中も、スイッチ１２６、１２７をオフにして電源供給を停止している。そして、光源１１１の立ち上がり完了予定時刻Ｔ３で電源供給を開始する。移動鏡１１３と検出器１１４に関しては、電源投入と同時に立ち上がりが完了するため、立ち上がり完了予定時刻Ｔ３で電源を投入しても支障が無い。
【００４２】
以上の実施例では、光源以外の機器の一部について、省電力モード期間や立ち上げ期間中に、電源供給を停止させて、節電効果が最大限に発揮されるようにした。分析装置に用いられる光源以外の機器の中には、省電力モード期間に電源供給を完全にオフにしても、立ち上げ開始により短時間で立ち上がる機器が多いからである。環境条件に応じて、光源以外の機器であっても、省電力モード期間に少量の電源を供給し続けるようにしても構わない。このように光源以外の機器についても、省電力モード中の給電率などを機器ごとにきめ細かくカスタマイズしておけば、使用状況・設置環境に応じた最適な省電力モードを構築することができ、その結果、どのような使用状況・設置環境においても、いつも所望の時刻に装置を分析可能な状態にすることができる。
【００４３】
最適な省電力モードを構築するために、例えば、分析装置の温度をモニターする温度センサー１０７を用いると良い。筺体温度の検出信号に基づき、装置が安定した状態での筐体温度を収集する。そして、この安定状態での筐体温度と現在の筐体温度との差から、現在の分析装置がどの程度安定状態に達したかを数値的に捕らえることができる。よって、この温度差を安定指数として、前述の図２における時刻Ｔ２（立ち上げ開始）以降の安定指数を記録すれば、立ち上げ完了までの最適な時間が判る。この時間に基づいて時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの時間間隔を補正すれば、筐体温度に基づく最適な省電力モードを構築することができる。この手法は、例えば分析室のエアコンの設定温度が変更される可能性があるなど、分析装置の設置環境温度が季節や昼夜などの条件で変更される場合に、有効である。
【００４４】
また、上記の温度センサー１０７からの筺体温度の検出信号に基づいて、光源１１１に対する給電率を定期的に書き換えるようにしてもよい。あるいは、筺体温度の検出信号に基づいて、ＣＰＵ１３３から出力されるオン・デューティ信号の値を変化させてもよい。
【００４５】
また、分光光度計１００には、外部ＰＣ２００および顕微鏡等の外部機器３００が接続されているので、外部ＰＣからの信号で省電力モードへの移行・解除を行うことができる。その場合、顕微鏡等の外部機器３００の状況を外部ＰＣが監視して、外部機器の状況に応じて分光光度計１００の予定時刻を設定するようにしてもよい。外部ＰＣを用いて、分析装置の電源供給管理および分析スケジュール管理を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 光学分析手段
２ 電源供給手段
３ 制御手段
６ 外部電源
１１ 光源
１２ 光源以外の機器
２１ 主スイッチ
２２ 機器用電源回路
２３ 光源用スイッチ
２４ 機器用スイッチ
３１ メモリー
３２ タイマー
３３ 演算部（切換指令部）
Ｓ１ 低いレベルの省電力モード
Ｓ２ 高いレベルの省電力モード
Ｔ１ モード切換え時刻
Ｔ２ 立ち上げ開始時刻
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源および光源以外の機器を有し、該光源からの光を用いて試料の光学的な分析を行う光学分析手段と、
前記光源および前記光源以外の機器へ電源を供給する電源供給手段と、
前記電源供給手段を制御する制御手段と、
を含んで構成され、試料を光学的に分析する光学分析装置であって、
前記電源供給手段は、電源回路と、該電源回路から分岐して前記光源および前記光源以外の機器まで延びる供給ラインに設けられた光源用スイッチおよび機器用スイッチとを有し、
前記制御手段は、分析スケジュールに応じて設定された複数の予定時刻を記憶するメモリーと、現在時刻を出力するタイマーと、前記光源用スイッチおよび機器用スイッチのオン・オフ切換えを指令する切換指令部とを有し、
前記光源用スイッチは、オン・オフ切換えに加えて、給電率が０％を超え１００％未満である複数の省電力モードへの切換えが自在となるように設けられ、
前記切換指令部は、現在時刻が前記予定時刻のうちのモード切換え時刻Ｔ１に達するまでは、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に維持し、前記モード切換え時刻Ｔ１に達したら、前記光源用スイッチを高いレベルの省電力モードＳ２へ切換えて、その後、前記予定時刻のうちの立ち上げ開始時刻Ｔ２に達したら、前記光源用スイッチを給電率が１００％であるオン状態に切換えることを特徴とする光学分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の光学分析装置において、
前記切換指令部は、分析が行われていない状態で、現在時刻が前記予定時刻のうちの省電力モード移行時刻Ｔ４に達した場合に、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に切換えることを特徴とする光学分析装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光学分析装置において、
前記電源回路は、主スイッチを介して外部電源に接続されており、
前記切換指令部は、前記主スイッチがオフの状態で、現在時刻が前記予定時刻のうちのオン時刻Ｔ０に達したら、前記主スイッチをオンに切換えるとともに、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に維持することを特徴とする光学分析装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の光学分析装置において、
前記光源用スイッチが前記複数の省電力モードのいずれかに維持されている間の前記機器用スイッチのオン・オフ切換えが、前記光源以外の機器ごとに設定されていることを特徴とする光学分析装置。
【請求項１】
光源および光源以外の機器を有し、該光源からの光を用いて試料の光学的な分析を行う光学分析手段と、
前記光源および前記光源以外の機器へ電源を供給する電源供給手段と、
前記電源供給手段を制御する制御手段と、
を含んで構成され、試料を光学的に分析する光学分析装置であって、
前記電源供給手段は、電源回路と、該電源回路から分岐して前記光源および前記光源以外の機器まで延びる供給ラインに設けられた光源用スイッチおよび機器用スイッチとを有し、
前記制御手段は、分析スケジュールに応じて設定された複数の予定時刻を記憶するメモリーと、現在時刻を出力するタイマーと、前記光源用スイッチおよび機器用スイッチのオン・オフ切換えを指令する切換指令部とを有し、
前記光源用スイッチは、オン・オフ切換えに加えて、給電率が０％を超え１００％未満である複数の省電力モードへの切換えが自在となるように設けられ、
前記切換指令部は、現在時刻が前記予定時刻のうちのモード切換え時刻Ｔ１に達するまでは、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に維持し、前記モード切換え時刻Ｔ１に達したら、前記光源用スイッチを高いレベルの省電力モードＳ２へ切換えて、その後、前記予定時刻のうちの立ち上げ開始時刻Ｔ２に達したら、前記光源用スイッチを給電率が１００％であるオン状態に切換えることを特徴とする光学分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の光学分析装置において、
前記切換指令部は、分析が行われていない状態で、現在時刻が前記予定時刻のうちの省電力モード移行時刻Ｔ４に達した場合に、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に切換えることを特徴とする光学分析装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光学分析装置において、
前記電源回路は、主スイッチを介して外部電源に接続されており、
前記切換指令部は、前記主スイッチがオフの状態で、現在時刻が前記予定時刻のうちのオン時刻Ｔ０に達したら、前記主スイッチをオンに切換えるとともに、前記光源用スイッチを低いレベルの省電力モードＳ１に維持することを特徴とする光学分析装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の光学分析装置において、
前記光源用スイッチが前記複数の省電力モードのいずれかに維持されている間の前記機器用スイッチのオン・オフ切換えが、前記光源以外の機器ごとに設定されていることを特徴とする光学分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２５５６６３（Ｐ２０１２−２５５６６３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７５５９（Ｐ２０１１−１２７５５９）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００２３２６８９）日本分光株式会社 (87)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００２３２６８９）日本分光株式会社 (87)
【Ｆターム（参考）】
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