自動分析装置とその測光方法
【課題】同心円上に複数の反応容器を配列した複数列の反応容器を有していても測光手段が一つで済み、大型化を抑制することが可能な自動分析装置とその測光方法を提供すること。
【解決手段】複数列の同心円上に複数の反応容器が配列され、反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置とその測光方法。各列の反応容器６は、それぞれ等しい中心角で周方向に沿って配置され、単一の光源１５ａと、単一の受光部１５ｊと入射ファイバ１５ｂと出射ファイバ１５ｉとを有する測光部１５を備え、複数列の光経路Ｌp1〜Ｌp3又は複数列の反応容器６は、単一の光源から出射された光が複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置されている。
【解決手段】複数列の同心円上に複数の反応容器が配列され、反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置とその測光方法。各列の反応容器６は、それぞれ等しい中心角で周方向に沿って配置され、単一の光源１５ａと、単一の受光部１５ｊと入射ファイバ１５ｂと出射ファイバ１５ｉとを有する測光部１５を備え、複数列の光経路Ｌp1〜Ｌp3又は複数列の反応容器６は、単一の光源から出射された光が複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動分析装置とその測光方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置は、処理能力を大きくするため、複数の反応容器を二重の同心円上に配置した反応ディスクを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３１１７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された自動分析装置は、二重の同心円上に反応容器を複数配置している。このように、複数の同心円上に反応容器を複数配置する場合、自動分析装置は、各同心円のそれぞれに光源や受光部を有する測光手段を配置しなければならず、装置が大型化するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同心円上に複数の反応容器を配列した複数列の反応容器を有していても測光手段が一つで済み、大型化を抑制することが可能な自動分析装置とその測光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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、複数列の同心円上に複数の反応容器が配列され、前記反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、前記各列の反応容器は、それぞれ等しい中心角で周方向に沿って配置され、単一の光源と、単一の受光部と、一端が前記光源と接続され、他端が前記反応容器の列数に対応して分岐し、前記各列の反応容器に個々に光を入射させる光分岐出射端を有する入射ファイバと、一端が前記受光部と接続され、他端が前記反応容器の列数に対応して分岐し、前記各列の反応容器を透過した光を受光する光分岐受光端を有し、前記各列の反応容器と前記単一の受光部との間を光学的に接続し、前記列毎に光経路を形成する出射ファイバとを有する測光手段を備え、前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、前記単一の光源から出射された光が前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、前記等しい中心角で周方向に沿って配置されている際の配置間隔をＰ、ｍを整数、ｎを前記反応容器の列の数としたとき、それぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記各列の反応容器の光の入射側又は出射側には、いずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断する大きさを有する測光窓が配置されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記入射ファイバの光分岐出射端又は前記出射ファイバの光分岐受光端は、前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする
【００１０】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置の測光方法は、同心円上に複数の反応容器が配列され、前記複数列の反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置の測光方法であって、単一の光源と、単一の受光部との間に前記列毎に光経路を形成し、前記単一の光源から出射された光が前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように前記各列からの光の入射タイミングをずらして測光することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の自動分析装置の測光方法は、上記の発明において、前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、等しい中心角で周方向に沿って配置され、前記反応容器の周方向に沿った配置間隔をＰ、ｍを整数、ｎを前記反応容器の列の数としたとき、それぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位され、前記各列の反応容器へ入射する前記光の入射タイミングが１／ｎずつずれていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の自動分析装置の測光方法は、上記の発明において、前記各列の反応容器の光の入射側又は出射側には、いずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断する大きさを有する測光窓が配置されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の自動分析装置の測光方法は、上記の発明において、前記入射ファイバの光分岐出射端又は前記出射ファイバの光分岐受光端は、前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数列の光経路又は複数列の反応容器は、単一の光源から出射された光が複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置しているので、同心円上に複数の反応容器を配列した複数列の反応容器を有していても測光手段が一つで済み、大型化を抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の自動分析装置とその測光方法にかかる実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施の形態１の自動分析装置の概略構成を示す平面図である。図２は、キュベットホイールを測光部で半径方向に沿って切断し、測光部の概略構成を示す断面図である。図３は、図２のキュベットホイールを測光窓を通る水平面で切断した断面を模式的に示す図である。
【００１６】
自動分析装置１は、図１に示すように、検体移送機構２、分析処理部４及びデータ処理部２０を備えている。
【００１７】
検体移送機構２は、例えば、ベルトコンベアから構成され、図１に示すように、複数の検体容器３ａを保持したラック３をラックセット部２ａからラック搬送部２ｂを通って検体分注位置Ｐsへ搬送すると共に、検体の分注を終えたラック３をバッファ部２ｃ、戻し搬送部２ｄを通ってラック回収部２ｅに回収する。
【００１８】
ラック３は、採血管等の検体を保持した検体容器３ａを複数搭載し、ラック搬送部２ｂ上の検体分注位置Ｐsにおいて検体分注装置９によって検体容器３ａから検体が吸引される。
【００１９】
分析処理部４は、図１に示すように、キュベットホイール５、検体分注装置９、第１試薬保冷庫１０、第１試薬分注装置１１、第２試薬保冷庫１２、第２試薬分注装置１３、撹拌装置１４、測光部１５及び洗浄部１６を備えている。
【００２０】
キュベットホイール５は、図１に示すように、複数の反応容器６を凹溝状に形成されたホルダ５ａに保持して回転し、検体分注位置Ｐsの検体容器３ａから反応容器６に検体が分注される。このとき、キュベットホイール５は、例えば、一周期で時計方向に（１周−１反応容器）／４回転し、四周期で（１周−１反応容器）回転する。キュベットホイール５は、図２に示すように、三重の同心円のそれぞれに反応容器６を保持するホルダ５ａが３列配列されており、支持部材７との間にベアリングＢrが配置されている。
【００２１】
各ホルダ５ａは、図２に示すように、半径方向内周側と外周側に反応容器６の幅よりも直径を小さくした測光窓５ｂが形成されている。キュベットホイール５は、内周に設け内歯車５ｃが支持部材７に設置したモータ８の回転軸８ａに取り付けられた歯車８ｂと噛合している。従って、キュベットホイール５は、モータ８によって回転される。また、キュベットホイール５は、加温装置（図示せず）によって一定温度（＝略３７℃）に保温されている。ここで、以下の説明において三重の同心円上のホルダ５ａや反応容器６の列を区別する必要がある場合には、内側から順に第一列、第二列及び第三列と呼ぶこととする。
【００２２】
反応容器６は、四角筒形状の容量が数μＬ〜数十μＬと微量なキュベットであり、測光部１５が出射した光の８０％以上を透過する透明素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器６は、キュベットホイール５の各列のホルダ５ａにそれぞれ等しい中心角で周方向に沿って配置されている。従って、各列の反応容器６は、各列の直径により、周方向に沿った配置間隔が第一列と第二列との間並びに第二列と第三列との間では僅かに異なる。但し、以下の説明においては、説明の便宜上、各列の反応容器６は、周方向に沿って等間隔に配置（配置間隔Ｐ）されているものとして説明する。
【００２３】
検体分注装置９は、図１に示すように、検体移送機構２とキュベットホイール５との間に配置されており、上下方向への昇降と水平方向への回動をする分注アーム９ａに保持される分注プローブによって検体分注位置Ｐsの検体容器３ａから反応容器６に検体を分注する。
【００２４】
第１試薬保冷庫１０は、図１に示すように、放射状に仕切られた内部に複数の第１試薬容器１０ａを収容し、所定温度に保冷している。第１試薬容器１０ａは、検査項目に応じた所定の第１試薬が満たされ、外面には収容した第１試薬の種類，ロット番号及び有効期限等の試薬情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体（図示せず）が貼付されている。第１試薬保冷庫１０の外側には、第１試薬容器１０ａに貼付した前記情報記録媒体から試薬情報を読み取り、制御部２１へ出力する情報読取装置１０ｂが設置されている。
【００２５】
第１試薬分注装置１１は、図１に示すように、キュベットホイール５と第１試薬保冷庫１０との間に配置されており、上下方向への昇降と水平方向への回動をする分注アーム１１ａに保持される分注プローブによって第１試薬容器１０ａから反応容器６に第１試薬を分注する。
【００２６】
第２試薬保冷庫１２は、放射状に仕切られた内部に第２試薬を保持した第２試薬容器１２ａを収容し、所定温度に保冷している。第２試薬容器１２ａは、第１試薬容器１０ａと同様に、試薬情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体（図示せず）が貼付されている。第２試薬保冷庫１２の外側には、第２試薬容器１２ａに貼付した前記情報記録媒体から試薬情報を読み取り、制御部２１へ出力する情報読取装置１２ｂが設置されている。
【００２７】
第２試薬分注装置１３は、図１に示すように、キュベットホイール５と第２試薬保冷庫１２との間に配置されており、上下方向への昇降と水平方向への回動をする分注アーム１３ａに保持される分注プローブによって第２試薬容器１２ａから反応容器６に第２試薬を分注する。
【００２８】
撹拌装置１４は、反応容器６内の液体を、例えば、撹拌棒によって撹拌する。
【００２９】
測光部１５は、反応容器６内の液体を透過した光の光量を測定し、測定した光量に対応する測光信号を制御部２１へ出力する。測光部１５は、図２に示すように、光源１５ａ、入射ファイバ１５ｂ、入射側レンズ１５ｃ，１５ｅ、入射側反射鏡１５ｄ、出射側レンズ１５ｆ，１５ｈ、出射側反射鏡１５ｇ、出射ファイバ１５ｉ、受光部１５ｊ及び測定回路１５ｋを有している。
【００３０】
光源１５ａは、測定用の光を入射ファイバ１５ｂへ出射する。入射ファイバ１５ｂは、図２に示すように、一端が光源１５ａと接続され、他端が反応容器６の列数に対応して分岐し、各列の反応容器６に光を入射させる光分岐出射端１５ｂ1〜１５ｂ3を有している。入射側レンズ１５ｃ及び出射側レンズ１５ｆは、三重の同心円上の反応容器６の各列に配置されている。入射側レンズ１５ｃ及び出射側レンズ１５ｆは、コリメータレンズが使用され、入射側レンズ１５ｅ及び出射側レンズ１５ｈは、集光レンズが使用されている。
【００３１】
入射側反射鏡１５ｄは、図２に示すように、出射側反射鏡１５ｇと共に三重の同心円上の反応容器６の各列に配置されている。入射側反射鏡１５ｄは、入射ファイバ１５ｂによって伝送されてくる光を反射させて測光窓５ｂから反応容器６の側面に照射させる。このとき、測光窓５ｂの幅は、キュベットのピッチＰを列数で割った値Ｐ／ｎよりも小さく形成する。また、反応容器６に入射する光束の幅は、この測光窓５ｂのサイズよりも小さく絞っている。出射側反射鏡１５ｇは、反応容器６に保持された検体や試薬を含む液体試料Ｌqを透過してくる光を反射させ、出射側レンズ１５ｆを介して出射ファイバ１５ｉに入射させる。
【００３２】
出射ファイバ１５ｉは、図２に示すように、一端が受光部１５ｊと接続され、他端が反応容器６の列数に対応して分岐し、各列の反応容器６を透過した光を受光する光分岐受光端１５ｉ1〜１５ｉ3を有している。出射ファイバ１５ｉは、単一の光源１５ａと単一の受光部１５ｊとの間を各列の反応容器６を介して光学的に接続する。この結果、第一列の反応容器６には第一光経路Ｌp1、第二列の反応容器６には第二光経路Ｌp2、第三列の反応容器６には第三光経路Ｌp3の複数列の光経路が形成される。
【００３３】
このとき、図２に示す光分岐出射端１５ｂ1〜１５ｂ3、入射側レンズ１５ｃ，１５ｅ、入射側反射鏡１５ｄ、出射側レンズ１５ｆ，１５ｈ、出射側反射鏡１５ｇ及び光分岐受光端１５ｉ1〜１５ｉ3が形成する光経路Ｌp1〜Ｌp3は、ｍを整数、Ｐを各列の反応容器６の配置間隔とすると、ｎを反応容器６の列の数（＝３）とすると、図３に示すように、周方向にＰ／３変位している。例えば、光経路Ｌp1〜Ｌp3は、第一列と第三列では周方向にＰ／３変位し、第二列と第三列では周方向に（Ｐ＋Ｐ／３）（ｍ＝１）変位している。但し、第二列と第三列は、光がホルダ５ａの壁に遮られ、光経路Ｌp2，Ｌp3は形成されない。
【００３４】
このように、測光部１５は、入射ファイバ１５ｂと出射ファイバ１５ｉを使用し、光経路Ｌp1〜Ｌp3をそれぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させ、キュベットホイール５は、各列の測光窓５ｂの幅をＰ／ｎよりも小さく形成している。このため、測光部１５の測定回路１５ｋは、各列の反応容器６を透過して入力される測光信号のタイミングを１／ｎずつずらして明確に区別して受信することができる。
【００３５】
受光部１５ｊは、反応容器６に保持された液体試料Ｌqを透過してくる光を受光し、受光量に対応した測光信号を測定回路１５ｋへ出力する。測定回路１５ｋは、受光部１５ｊから入力される測光信号の予め設定された測光域Ｍの最大値（図６参照）を測定値としてＡ／Ｄ変換し、制御部２１へ出力する。
【００３６】
洗浄部１６は、測光部１５による測定が終了した反応容器６を洗剤や洗浄水によって洗浄した後、乾燥させる。
【００３７】
データ処理部２０は、図１に示すように、制御部２１、入力部２２及び表示部２３を有している。
【００３８】
制御部２１は、例えば、分析結果を記憶する記憶機能等を備えたマイクロコンピュータ等が使用され、検体移送機構２及び分析処理部４の各構成部並びに入力部２２や表示部２３と接続されて、自動分析装置１の各部の作動を制御する。このとき、制御部２１は、測光部１５から入力される測光信号をもとに分析部２１ａによって検体の成分濃度等を分析し、分析結果を記憶する。
【００３９】
入力部２２は、制御部２１へ検体数や検査項目等の入力操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。
【００４０】
表示部２３は、分析結果を含む分析内容を表示する出力部であり、ディスプレイパネル等が使用される。
【００４１】
以上のように構成される自動分析装置１は、回転するキュベットホイール５によって周方向に沿って第１試薬の分注位置へ搬送されてくる反応容器６に第１試薬分注装置１１によって第１試薬容器１１ａから第１試薬が順次分注される。第１試薬が分注された反応容器６は、キュベットホイール５によって周方向に沿って搬送され、検体分注装置９によって検体分注位置Ｐsに搬送されてくる検体容器３ａから順次検体が分注される。
【００４２】
そして、検体が分注された反応容器６は、キュベットホイール５によって第２試薬の分注位置へ搬送され、反応容器６に第２試薬分注装置１３によって第２試薬容器１２ａから第２試薬が順次分注される。この間、反応容器６は、分注された試薬や試薬と検体が撹拌装置１４によって撹拌されて反応する。このようにして検体と試薬が反応した反応液は、キュベットホイール５が再び回転したときに測光部１５を通過し、分析部２１ａによって反応容器６内の検体と試薬の反応液の吸光度（光学的特性）から検体の成分濃度等が分析される。また、分析が終了した反応容器６は、洗浄部１６において洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００４３】
このとき、自動分析装置１は、３列の同心円上に複数の反応容器６が配列され、第一光経路Ｌp1〜第三光経路Ｌp3は、互いにＰ／３ずつ位置が変位している。このため、図３に示す位置からキュベットホイール５がＰ／３回転すると、図４に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第二列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第二光経路Ｌp2が形成される。この結果、第二列の反応容器６に測光用の光が入射する。但し、ホルダ５ａの側壁によって光の照射が遮断されるため、第一列や第三列の反応容器６には光経路は形成されない。
【００４４】
次いで、図４に示す位置からキュベットホイール５が更にＰ／３回転すると、図５に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第三列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第三光経路Ｌp3が形成される。この結果、第三列の反応容器６に測光用の光が入射する。但し、ホルダ５ａの側壁によって光の照射が遮断されるため、第一列や第二列の反応容器６には光経路が形成されない。
【００４５】
そして、図５に示す位置からキュベットホイール５が更にＰ／３回転すると、図３に示したように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第一列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第一光経路Ｌp1（図２参照）が形成される。この結果、第一列の反応容器６に測光用の光が入射する。
【００４６】
以下、キュベットホイール５の回転に伴って、形成される光経路が第一光経路Ｌp1〜第三光経路Ｌp3の順に周期的に変化してゆく。このため、受光部１５ｊは、第一列〜第三列の反応容器６に関する測光信号を、図６に示すように、時分割して測定回路１５ｋへ出力する。
【００４７】
このとき、測光部１５は、入射ファイバ１５ｂと出射ファイバ１５ｉを使用し、光経路Ｌp1〜Ｌp3をそれぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させている。またキュベットホイール５は、図２に示すように、各測光窓５ｂの幅をＰ／ｎよりも小さく形成している。また、反応容器６に入射する光束の幅は、この測光窓５ｂのサイズよりも小さく絞っている。そして、測定回路１５ｋは、受光部１５ｊから入力される測光信号の予め設定された測光域Ｍの最大値（図６参照）を測定値としてＡ／Ｄ変換し、制御部２１へ出力する。
【００４８】
従って、測光部１５の測定回路１５ｋは、図６に示すように、各列の反応容器６を透過して受光部１５ｊから入力される測光信号のタイミングを列の数ｎの１／ｎ、即ち、本実施の形態では１／３ずつずらして明確に区別して受信することができる。
【００４９】
このように、自動分析装置１は、キュベットホイール５に、同心円上に複数の反応容器６を配列した複数列の反応容器６を有していても測光部１５が一つで済むので、装置の大型化を抑制することができる。特に、自動分析装置１は、測光部１５の光伝送手段として入射ファイバ１５ｂと出射ファイバ１５ｉを使用しているので、測定に使用する光束の直径を小さくし、従ってキュベットホイール５の測光窓５ｂを小さくすることができる。また、自動分析装置１は、キュベットホイール５上に複数列の反応容器６を有し、キュベットホイール５は従来と同じ回転速度で使用するので、処理能力が従来装置よりも大きくなる。
【００５０】
（実施の形態２）
次に、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態２を、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態１は、複数列の光経路を円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させた。これに対し、実施の形態２は、複数列の反応容器を円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させている。
【００５１】
図７は、実施の形態２の自動分析装置において、第一列の反応容器に測光用の光が入射する際のキュベットホイール及び測光部を模式的に示す図である。尚、実施の形態２の自動分析装置は、実施の形態１と比べてキュベットホイールにおける複数列の反応容器が変位しているだけであるので、実施の形態１と同一構成要素には同一の符号を使用している。
【００５２】
実施の形態２の自動分析装置は、図７に示すように、キュベットホイール５の複数列の反応容器６が円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させて配置されている。即ち、キュベットホイール５は、第一列〜第三列の各列の反応容器６が隣接する列の反応容器６に対してＰ／３（ｍ＝０）変位させて配置されている。このとき、図７は、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ、出射側反射鏡１５ｇしか示していないが、入射ファイバ１５ｂ、入射側レンズ１５ｃ，１５ｅ、入射側反射鏡１５ｄ、出射側レンズ１５ｆ，１５ｈ、出射側反射鏡１５ｇ、出射ファイバ１５ｉは、半径方向に沿って一直線上に配置されている。
【００５３】
このとき、図７に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇは、第一列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向している。このため、キュベットホイール５は、第一列のホルダ５ａに保持された反応容器６を透過する第一光経路Ｌp1が形成され、第一列の反応容器６に測光用の光が入射する。但し、ホルダ５ａの側壁によって光の照射が遮断されるため、第二列や第三列の反応容器６には光経路は形成されない。
【００５４】
このため、図７に示す位置からキュベットホイール５がＰ／３回転すると、図８に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第二列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第二光経路Ｌp2が形成される。この結果、第二列の反応容器６に測光用の光が入射する。但し、ホルダ５ａの側壁によって光の照射が遮断されるため、第一列や第三列の反応容器６には光経路は形成されない。
【００５５】
次いで、図８に示す位置からキュベットホイール５が更にＰ／３回転すると、図９に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第三列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第三光経路Ｌp3が形成される。この結果、第三列の反応容器６に測光用の光が入射する。これにより、図９に示す場合、第三列の反応容器６に第三光経路Ｌp3（図２参照）が形成されるが、第一列や第二列の反応容器６には光経路が形成されない。
【００５６】
そして、キュベットホイール５が図９に示す位置から更にＰ／３回転すると、図７に示したように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第一列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第一列の反応容器６に測光用の光が入射するようになり、第一光経路Ｌp1（図２参照）が形成される。
【００５７】
以下、キュベットホイール５の回転に伴って、形成される光経路が第一光経路Ｌp1〜第三光経路Ｌp3の順に周期的に変化してゆき、図６に示したように、受光部１５ｊは、第一列〜第三列の反応容器６に関する測光信号を、時分割して測定回路１５ｋへ出力する。
【００５８】
従って、測光部１５の測定回路１５ｋは、各列の反応容器６を透過して入力される測光信号のタイミングを１／３ずつずらして明確に区別して受信することができる。
【００５９】
従って、実施の形態２の自動分析装置は、キュベットホイール５に、同心円上に複数の反応容器６を配列した複数列の反応容器６を有していても測光部１５が一つで済むので、装置の大型化を抑制することができる他、実施の形態１の自動分析装置１と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
また、実施の形態１，２は、単一の光源１５ａと単一の受光部１５ｊを有する測光部１５によって複数の光経路を通った光を測定しているので、測定値を直接比較することができるうえ、測光部１５が一つなので、キャリブレーションも三重の同心円の中の１列で行えば十分であり、キャリブレーションが容易になるうえ、装置コストを低減することもできる。
【００６１】
ここで、実施の形態１，２は、各列における測光信号のタイミングをずらして測光する際、各列の測光窓５ｂの幅をＰ／ｎよりも小さく形成すると共に、各列の反応容器６に入射する光束の幅を測光窓５ｂのサイズよりも小さく絞ることにより、一つの列の反応容器で測定中に、他の列の反応容器で光経路が形成されないように、他の列の光の透過を遮断している。但し、測光窓５ｂのサイズ、光束の幅を小さくする代わりに、測光部１５は、入射ファイバ１５ｂや出射ファイバ１５ｉの光分岐出射端又は光分岐受光端に光の透過を遮断するシャッタを設け、一つの列の反応容器で測定中に、他の列の反応容器で光経路が形成されないように、他の列の反応容器６への光の透過を遮断するようにしてもよい。
【００６２】
この場合、入射ファイバ１５ｂや出射ファイバ１５ｉは、例えば、第１列の反応容器６に関して図示すると、図１０に示すように、光分岐出射端１５ｂ1側にシャッタ１５ｍを設けるか、或いは光分岐受光端１５ｉ1側にシャッタ１５ｎを設ける。これにより、測光部１５は、各列のシャッタ１５ｍ又はシャッタ１５ｎを制御部２１によって制御することで、第一光経路Ｌp1を遮断又は開放のいずれかに切り替え、いずれか一列の反応容器６を測光している場合に、他の列の反応容器６を透過した光が受光部１５ｊに混入しないようにする。
【００６３】
尚、上記実施の形態は、複数列の光経路又は複数列の反応容器が円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させて配置した場合について説明した。しかし、本発明においては、複数列の光経路又は前記複数列の反応容器が、単一の光源から出射された光が複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合に、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置されていればよい。このため、本発明は、複数列の光経路又は複数列の反応容器が円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させて配置される場合に限定されるものではない。
【００６４】
また、本発明において、複数列の光経路又は前記複数列の反応容器を円周方向に沿って変位させる際の（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）に関し、ｍＰは測光部１５の機械的配置スペースを確保したものであり、Ｐ／ｎは光の受光タイミングを考慮したものである。従って、測光部１５を構成する構成要素の配置上のスペースが確保されるのであれば、ｍＰの項は不要であり、複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、円周方向に沿ってＰ／ｎだけ変位させればよい。
【００６５】
また、実施の形態１，２は、複数の反応容器６を同心円上に３列配列した場合について説明したが、反応容器６が同心円上に複数列配列されていれば２列であっても、或いは４列以上配列されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態１の自動分析装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】キュベットホイールを測光部で半径方向に沿って切断し、測光部の概略構成を示す断面図である。
【図３】図２のキュベットホイールを測光窓を通る水平面で切断した断面を模式的に示す図である。
【図４】キュベットホイールが図３に示す位置からＰ／３回転した際の模式図である。
【図５】キュベットホイールが図４に示す位置からＰ／３回転した際の模式図である。
【図６】各列の反応容器を透過し、測光部の受光部から測定回路に入力されてくる測光信号のタイミングを示す図である。
【図７】実施の形態２の自動分析装置において、複数列の反応容器を円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させたキュベットホイール及び測光部を模式的に示す断面図である。
【図８】キュベットホイールが図７に示す位置からＰ／３回転した際の模式図である。
【図９】キュベットホイールが図８に示す位置からＰ／３回転した際の模式図である。
【図１０】測光部の変形例の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 自動分析装置
２ 検体移送機構
３ ラック
４ 分析処理部
５ キュベットホイール
６ 反応容器
７ 支持部材
Ｂr ベアリング
８ モータ
９ 検体分注装置
１０ 第１試薬保冷庫
１１ 第１試薬分注装置
１２ 第２試薬保冷庫
１３ 第２試薬分注装置
１４ 撹拌装置
１５ 測光部
１５ｂ 入射光ファイバ束
１５ｉ 出射光ファイバ束
１６ 洗浄部
２０ データ処理部
２１ 制御部
２２ 入力部
２３ 表示部
Ｌp1〜Ｌp3 光経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動分析装置とその測光方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置は、処理能力を大きくするため、複数の反応容器を二重の同心円上に配置した反応ディスクを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３１１７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された自動分析装置は、二重の同心円上に反応容器を複数配置している。このように、複数の同心円上に反応容器を複数配置する場合、自動分析装置は、各同心円のそれぞれに光源や受光部を有する測光手段を配置しなければならず、装置が大型化するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同心円上に複数の反応容器を配列した複数列の反応容器を有していても測光手段が一つで済み、大型化を抑制することが可能な自動分析装置とその測光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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、複数列の同心円上に複数の反応容器が配列され、前記反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、前記各列の反応容器は、それぞれ等しい中心角で周方向に沿って配置され、単一の光源と、単一の受光部と、一端が前記光源と接続され、他端が前記反応容器の列数に対応して分岐し、前記各列の反応容器に個々に光を入射させる光分岐出射端を有する入射ファイバと、一端が前記受光部と接続され、他端が前記反応容器の列数に対応して分岐し、前記各列の反応容器を透過した光を受光する光分岐受光端を有し、前記各列の反応容器と前記単一の受光部との間を光学的に接続し、前記列毎に光経路を形成する出射ファイバとを有する測光手段を備え、前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、前記単一の光源から出射された光が前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、前記等しい中心角で周方向に沿って配置されている際の配置間隔をＰ、ｍを整数、ｎを前記反応容器の列の数としたとき、それぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記各列の反応容器の光の入射側又は出射側には、いずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断する大きさを有する測光窓が配置されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記入射ファイバの光分岐出射端又は前記出射ファイバの光分岐受光端は、前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする
【００１０】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置の測光方法は、同心円上に複数の反応容器が配列され、前記複数列の反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置の測光方法であって、単一の光源と、単一の受光部との間に前記列毎に光経路を形成し、前記単一の光源から出射された光が前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように前記各列からの光の入射タイミングをずらして測光することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の自動分析装置の測光方法は、上記の発明において、前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、等しい中心角で周方向に沿って配置され、前記反応容器の周方向に沿った配置間隔をＰ、ｍを整数、ｎを前記反応容器の列の数としたとき、それぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位され、前記各列の反応容器へ入射する前記光の入射タイミングが１／ｎずつずれていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の自動分析装置の測光方法は、上記の発明において、前記各列の反応容器の光の入射側又は出射側には、いずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断する大きさを有する測光窓が配置されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の自動分析装置の測光方法は、上記の発明において、前記入射ファイバの光分岐出射端又は前記出射ファイバの光分岐受光端は、前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数列の光経路又は複数列の反応容器は、単一の光源から出射された光が複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置しているので、同心円上に複数の反応容器を配列した複数列の反応容器を有していても測光手段が一つで済み、大型化を抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の自動分析装置とその測光方法にかかる実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施の形態１の自動分析装置の概略構成を示す平面図である。図２は、キュベットホイールを測光部で半径方向に沿って切断し、測光部の概略構成を示す断面図である。図３は、図２のキュベットホイールを測光窓を通る水平面で切断した断面を模式的に示す図である。
【００１６】
自動分析装置１は、図１に示すように、検体移送機構２、分析処理部４及びデータ処理部２０を備えている。
【００１７】
検体移送機構２は、例えば、ベルトコンベアから構成され、図１に示すように、複数の検体容器３ａを保持したラック３をラックセット部２ａからラック搬送部２ｂを通って検体分注位置Ｐsへ搬送すると共に、検体の分注を終えたラック３をバッファ部２ｃ、戻し搬送部２ｄを通ってラック回収部２ｅに回収する。
【００１８】
ラック３は、採血管等の検体を保持した検体容器３ａを複数搭載し、ラック搬送部２ｂ上の検体分注位置Ｐsにおいて検体分注装置９によって検体容器３ａから検体が吸引される。
【００１９】
分析処理部４は、図１に示すように、キュベットホイール５、検体分注装置９、第１試薬保冷庫１０、第１試薬分注装置１１、第２試薬保冷庫１２、第２試薬分注装置１３、撹拌装置１４、測光部１５及び洗浄部１６を備えている。
【００２０】
キュベットホイール５は、図１に示すように、複数の反応容器６を凹溝状に形成されたホルダ５ａに保持して回転し、検体分注位置Ｐsの検体容器３ａから反応容器６に検体が分注される。このとき、キュベットホイール５は、例えば、一周期で時計方向に（１周−１反応容器）／４回転し、四周期で（１周−１反応容器）回転する。キュベットホイール５は、図２に示すように、三重の同心円のそれぞれに反応容器６を保持するホルダ５ａが３列配列されており、支持部材７との間にベアリングＢrが配置されている。
【００２１】
各ホルダ５ａは、図２に示すように、半径方向内周側と外周側に反応容器６の幅よりも直径を小さくした測光窓５ｂが形成されている。キュベットホイール５は、内周に設け内歯車５ｃが支持部材７に設置したモータ８の回転軸８ａに取り付けられた歯車８ｂと噛合している。従って、キュベットホイール５は、モータ８によって回転される。また、キュベットホイール５は、加温装置（図示せず）によって一定温度（＝略３７℃）に保温されている。ここで、以下の説明において三重の同心円上のホルダ５ａや反応容器６の列を区別する必要がある場合には、内側から順に第一列、第二列及び第三列と呼ぶこととする。
【００２２】
反応容器６は、四角筒形状の容量が数μＬ〜数十μＬと微量なキュベットであり、測光部１５が出射した光の８０％以上を透過する透明素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器６は、キュベットホイール５の各列のホルダ５ａにそれぞれ等しい中心角で周方向に沿って配置されている。従って、各列の反応容器６は、各列の直径により、周方向に沿った配置間隔が第一列と第二列との間並びに第二列と第三列との間では僅かに異なる。但し、以下の説明においては、説明の便宜上、各列の反応容器６は、周方向に沿って等間隔に配置（配置間隔Ｐ）されているものとして説明する。
【００２３】
検体分注装置９は、図１に示すように、検体移送機構２とキュベットホイール５との間に配置されており、上下方向への昇降と水平方向への回動をする分注アーム９ａに保持される分注プローブによって検体分注位置Ｐsの検体容器３ａから反応容器６に検体を分注する。
【００２４】
第１試薬保冷庫１０は、図１に示すように、放射状に仕切られた内部に複数の第１試薬容器１０ａを収容し、所定温度に保冷している。第１試薬容器１０ａは、検査項目に応じた所定の第１試薬が満たされ、外面には収容した第１試薬の種類，ロット番号及び有効期限等の試薬情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体（図示せず）が貼付されている。第１試薬保冷庫１０の外側には、第１試薬容器１０ａに貼付した前記情報記録媒体から試薬情報を読み取り、制御部２１へ出力する情報読取装置１０ｂが設置されている。
【００２５】
第１試薬分注装置１１は、図１に示すように、キュベットホイール５と第１試薬保冷庫１０との間に配置されており、上下方向への昇降と水平方向への回動をする分注アーム１１ａに保持される分注プローブによって第１試薬容器１０ａから反応容器６に第１試薬を分注する。
【００２６】
第２試薬保冷庫１２は、放射状に仕切られた内部に第２試薬を保持した第２試薬容器１２ａを収容し、所定温度に保冷している。第２試薬容器１２ａは、第１試薬容器１０ａと同様に、試薬情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体（図示せず）が貼付されている。第２試薬保冷庫１２の外側には、第２試薬容器１２ａに貼付した前記情報記録媒体から試薬情報を読み取り、制御部２１へ出力する情報読取装置１２ｂが設置されている。
【００２７】
第２試薬分注装置１３は、図１に示すように、キュベットホイール５と第２試薬保冷庫１２との間に配置されており、上下方向への昇降と水平方向への回動をする分注アーム１３ａに保持される分注プローブによって第２試薬容器１２ａから反応容器６に第２試薬を分注する。
【００２８】
撹拌装置１４は、反応容器６内の液体を、例えば、撹拌棒によって撹拌する。
【００２９】
測光部１５は、反応容器６内の液体を透過した光の光量を測定し、測定した光量に対応する測光信号を制御部２１へ出力する。測光部１５は、図２に示すように、光源１５ａ、入射ファイバ１５ｂ、入射側レンズ１５ｃ，１５ｅ、入射側反射鏡１５ｄ、出射側レンズ１５ｆ，１５ｈ、出射側反射鏡１５ｇ、出射ファイバ１５ｉ、受光部１５ｊ及び測定回路１５ｋを有している。
【００３０】
光源１５ａは、測定用の光を入射ファイバ１５ｂへ出射する。入射ファイバ１５ｂは、図２に示すように、一端が光源１５ａと接続され、他端が反応容器６の列数に対応して分岐し、各列の反応容器６に光を入射させる光分岐出射端１５ｂ1〜１５ｂ3を有している。入射側レンズ１５ｃ及び出射側レンズ１５ｆは、三重の同心円上の反応容器６の各列に配置されている。入射側レンズ１５ｃ及び出射側レンズ１５ｆは、コリメータレンズが使用され、入射側レンズ１５ｅ及び出射側レンズ１５ｈは、集光レンズが使用されている。
【００３１】
入射側反射鏡１５ｄは、図２に示すように、出射側反射鏡１５ｇと共に三重の同心円上の反応容器６の各列に配置されている。入射側反射鏡１５ｄは、入射ファイバ１５ｂによって伝送されてくる光を反射させて測光窓５ｂから反応容器６の側面に照射させる。このとき、測光窓５ｂの幅は、キュベットのピッチＰを列数で割った値Ｐ／ｎよりも小さく形成する。また、反応容器６に入射する光束の幅は、この測光窓５ｂのサイズよりも小さく絞っている。出射側反射鏡１５ｇは、反応容器６に保持された検体や試薬を含む液体試料Ｌqを透過してくる光を反射させ、出射側レンズ１５ｆを介して出射ファイバ１５ｉに入射させる。
【００３２】
出射ファイバ１５ｉは、図２に示すように、一端が受光部１５ｊと接続され、他端が反応容器６の列数に対応して分岐し、各列の反応容器６を透過した光を受光する光分岐受光端１５ｉ1〜１５ｉ3を有している。出射ファイバ１５ｉは、単一の光源１５ａと単一の受光部１５ｊとの間を各列の反応容器６を介して光学的に接続する。この結果、第一列の反応容器６には第一光経路Ｌp1、第二列の反応容器６には第二光経路Ｌp2、第三列の反応容器６には第三光経路Ｌp3の複数列の光経路が形成される。
【００３３】
このとき、図２に示す光分岐出射端１５ｂ1〜１５ｂ3、入射側レンズ１５ｃ，１５ｅ、入射側反射鏡１５ｄ、出射側レンズ１５ｆ，１５ｈ、出射側反射鏡１５ｇ及び光分岐受光端１５ｉ1〜１５ｉ3が形成する光経路Ｌp1〜Ｌp3は、ｍを整数、Ｐを各列の反応容器６の配置間隔とすると、ｎを反応容器６の列の数（＝３）とすると、図３に示すように、周方向にＰ／３変位している。例えば、光経路Ｌp1〜Ｌp3は、第一列と第三列では周方向にＰ／３変位し、第二列と第三列では周方向に（Ｐ＋Ｐ／３）（ｍ＝１）変位している。但し、第二列と第三列は、光がホルダ５ａの壁に遮られ、光経路Ｌp2，Ｌp3は形成されない。
【００３４】
このように、測光部１５は、入射ファイバ１５ｂと出射ファイバ１５ｉを使用し、光経路Ｌp1〜Ｌp3をそれぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させ、キュベットホイール５は、各列の測光窓５ｂの幅をＰ／ｎよりも小さく形成している。このため、測光部１５の測定回路１５ｋは、各列の反応容器６を透過して入力される測光信号のタイミングを１／ｎずつずらして明確に区別して受信することができる。
【００３５】
受光部１５ｊは、反応容器６に保持された液体試料Ｌqを透過してくる光を受光し、受光量に対応した測光信号を測定回路１５ｋへ出力する。測定回路１５ｋは、受光部１５ｊから入力される測光信号の予め設定された測光域Ｍの最大値（図６参照）を測定値としてＡ／Ｄ変換し、制御部２１へ出力する。
【００３６】
洗浄部１６は、測光部１５による測定が終了した反応容器６を洗剤や洗浄水によって洗浄した後、乾燥させる。
【００３７】
データ処理部２０は、図１に示すように、制御部２１、入力部２２及び表示部２３を有している。
【００３８】
制御部２１は、例えば、分析結果を記憶する記憶機能等を備えたマイクロコンピュータ等が使用され、検体移送機構２及び分析処理部４の各構成部並びに入力部２２や表示部２３と接続されて、自動分析装置１の各部の作動を制御する。このとき、制御部２１は、測光部１５から入力される測光信号をもとに分析部２１ａによって検体の成分濃度等を分析し、分析結果を記憶する。
【００３９】
入力部２２は、制御部２１へ検体数や検査項目等の入力操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。
【００４０】
表示部２３は、分析結果を含む分析内容を表示する出力部であり、ディスプレイパネル等が使用される。
【００４１】
以上のように構成される自動分析装置１は、回転するキュベットホイール５によって周方向に沿って第１試薬の分注位置へ搬送されてくる反応容器６に第１試薬分注装置１１によって第１試薬容器１１ａから第１試薬が順次分注される。第１試薬が分注された反応容器６は、キュベットホイール５によって周方向に沿って搬送され、検体分注装置９によって検体分注位置Ｐsに搬送されてくる検体容器３ａから順次検体が分注される。
【００４２】
そして、検体が分注された反応容器６は、キュベットホイール５によって第２試薬の分注位置へ搬送され、反応容器６に第２試薬分注装置１３によって第２試薬容器１２ａから第２試薬が順次分注される。この間、反応容器６は、分注された試薬や試薬と検体が撹拌装置１４によって撹拌されて反応する。このようにして検体と試薬が反応した反応液は、キュベットホイール５が再び回転したときに測光部１５を通過し、分析部２１ａによって反応容器６内の検体と試薬の反応液の吸光度（光学的特性）から検体の成分濃度等が分析される。また、分析が終了した反応容器６は、洗浄部１６において洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００４３】
このとき、自動分析装置１は、３列の同心円上に複数の反応容器６が配列され、第一光経路Ｌp1〜第三光経路Ｌp3は、互いにＰ／３ずつ位置が変位している。このため、図３に示す位置からキュベットホイール５がＰ／３回転すると、図４に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第二列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第二光経路Ｌp2が形成される。この結果、第二列の反応容器６に測光用の光が入射する。但し、ホルダ５ａの側壁によって光の照射が遮断されるため、第一列や第三列の反応容器６には光経路は形成されない。
【００４４】
次いで、図４に示す位置からキュベットホイール５が更にＰ／３回転すると、図５に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第三列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第三光経路Ｌp3が形成される。この結果、第三列の反応容器６に測光用の光が入射する。但し、ホルダ５ａの側壁によって光の照射が遮断されるため、第一列や第二列の反応容器６には光経路が形成されない。
【００４５】
そして、図５に示す位置からキュベットホイール５が更にＰ／３回転すると、図３に示したように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第一列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第一光経路Ｌp1（図２参照）が形成される。この結果、第一列の反応容器６に測光用の光が入射する。
【００４６】
以下、キュベットホイール５の回転に伴って、形成される光経路が第一光経路Ｌp1〜第三光経路Ｌp3の順に周期的に変化してゆく。このため、受光部１５ｊは、第一列〜第三列の反応容器６に関する測光信号を、図６に示すように、時分割して測定回路１５ｋへ出力する。
【００４７】
このとき、測光部１５は、入射ファイバ１５ｂと出射ファイバ１５ｉを使用し、光経路Ｌp1〜Ｌp3をそれぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させている。またキュベットホイール５は、図２に示すように、各測光窓５ｂの幅をＰ／ｎよりも小さく形成している。また、反応容器６に入射する光束の幅は、この測光窓５ｂのサイズよりも小さく絞っている。そして、測定回路１５ｋは、受光部１５ｊから入力される測光信号の予め設定された測光域Ｍの最大値（図６参照）を測定値としてＡ／Ｄ変換し、制御部２１へ出力する。
【００４８】
従って、測光部１５の測定回路１５ｋは、図６に示すように、各列の反応容器６を透過して受光部１５ｊから入力される測光信号のタイミングを列の数ｎの１／ｎ、即ち、本実施の形態では１／３ずつずらして明確に区別して受信することができる。
【００４９】
このように、自動分析装置１は、キュベットホイール５に、同心円上に複数の反応容器６を配列した複数列の反応容器６を有していても測光部１５が一つで済むので、装置の大型化を抑制することができる。特に、自動分析装置１は、測光部１５の光伝送手段として入射ファイバ１５ｂと出射ファイバ１５ｉを使用しているので、測定に使用する光束の直径を小さくし、従ってキュベットホイール５の測光窓５ｂを小さくすることができる。また、自動分析装置１は、キュベットホイール５上に複数列の反応容器６を有し、キュベットホイール５は従来と同じ回転速度で使用するので、処理能力が従来装置よりも大きくなる。
【００５０】
（実施の形態２）
次に、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態２を、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態１は、複数列の光経路を円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させた。これに対し、実施の形態２は、複数列の反応容器を円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させている。
【００５１】
図７は、実施の形態２の自動分析装置において、第一列の反応容器に測光用の光が入射する際のキュベットホイール及び測光部を模式的に示す図である。尚、実施の形態２の自動分析装置は、実施の形態１と比べてキュベットホイールにおける複数列の反応容器が変位しているだけであるので、実施の形態１と同一構成要素には同一の符号を使用している。
【００５２】
実施の形態２の自動分析装置は、図７に示すように、キュベットホイール５の複数列の反応容器６が円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させて配置されている。即ち、キュベットホイール５は、第一列〜第三列の各列の反応容器６が隣接する列の反応容器６に対してＰ／３（ｍ＝０）変位させて配置されている。このとき、図７は、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ、出射側反射鏡１５ｇしか示していないが、入射ファイバ１５ｂ、入射側レンズ１５ｃ，１５ｅ、入射側反射鏡１５ｄ、出射側レンズ１５ｆ，１５ｈ、出射側反射鏡１５ｇ、出射ファイバ１５ｉは、半径方向に沿って一直線上に配置されている。
【００５３】
このとき、図７に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇは、第一列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向している。このため、キュベットホイール５は、第一列のホルダ５ａに保持された反応容器６を透過する第一光経路Ｌp1が形成され、第一列の反応容器６に測光用の光が入射する。但し、ホルダ５ａの側壁によって光の照射が遮断されるため、第二列や第三列の反応容器６には光経路は形成されない。
【００５４】
このため、図７に示す位置からキュベットホイール５がＰ／３回転すると、図８に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第二列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第二光経路Ｌp2が形成される。この結果、第二列の反応容器６に測光用の光が入射する。但し、ホルダ５ａの側壁によって光の照射が遮断されるため、第一列や第三列の反応容器６には光経路は形成されない。
【００５５】
次いで、図８に示す位置からキュベットホイール５が更にＰ／３回転すると、図９に示すように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第三列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第三光経路Ｌp3が形成される。この結果、第三列の反応容器６に測光用の光が入射する。これにより、図９に示す場合、第三列の反応容器６に第三光経路Ｌp3（図２参照）が形成されるが、第一列や第二列の反応容器６には光経路が形成されない。
【００５６】
そして、キュベットホイール５が図９に示す位置から更にＰ／３回転すると、図７に示したように、入射側反射鏡１５ｄ、入射側レンズ１５ｅ、出射側レンズ１５ｆ及び出射側反射鏡１５ｇが第一列のホルダ５ａの測光窓５ｂと対向して第一列の反応容器６に測光用の光が入射するようになり、第一光経路Ｌp1（図２参照）が形成される。
【００５７】
以下、キュベットホイール５の回転に伴って、形成される光経路が第一光経路Ｌp1〜第三光経路Ｌp3の順に周期的に変化してゆき、図６に示したように、受光部１５ｊは、第一列〜第三列の反応容器６に関する測光信号を、時分割して測定回路１５ｋへ出力する。
【００５８】
従って、測光部１５の測定回路１５ｋは、各列の反応容器６を透過して入力される測光信号のタイミングを１／３ずつずらして明確に区別して受信することができる。
【００５９】
従って、実施の形態２の自動分析装置は、キュベットホイール５に、同心円上に複数の反応容器６を配列した複数列の反応容器６を有していても測光部１５が一つで済むので、装置の大型化を抑制することができる他、実施の形態１の自動分析装置１と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
また、実施の形態１，２は、単一の光源１５ａと単一の受光部１５ｊを有する測光部１５によって複数の光経路を通った光を測定しているので、測定値を直接比較することができるうえ、測光部１５が一つなので、キャリブレーションも三重の同心円の中の１列で行えば十分であり、キャリブレーションが容易になるうえ、装置コストを低減することもできる。
【００６１】
ここで、実施の形態１，２は、各列における測光信号のタイミングをずらして測光する際、各列の測光窓５ｂの幅をＰ／ｎよりも小さく形成すると共に、各列の反応容器６に入射する光束の幅を測光窓５ｂのサイズよりも小さく絞ることにより、一つの列の反応容器で測定中に、他の列の反応容器で光経路が形成されないように、他の列の光の透過を遮断している。但し、測光窓５ｂのサイズ、光束の幅を小さくする代わりに、測光部１５は、入射ファイバ１５ｂや出射ファイバ１５ｉの光分岐出射端又は光分岐受光端に光の透過を遮断するシャッタを設け、一つの列の反応容器で測定中に、他の列の反応容器で光経路が形成されないように、他の列の反応容器６への光の透過を遮断するようにしてもよい。
【００６２】
この場合、入射ファイバ１５ｂや出射ファイバ１５ｉは、例えば、第１列の反応容器６に関して図示すると、図１０に示すように、光分岐出射端１５ｂ1側にシャッタ１５ｍを設けるか、或いは光分岐受光端１５ｉ1側にシャッタ１５ｎを設ける。これにより、測光部１５は、各列のシャッタ１５ｍ又はシャッタ１５ｎを制御部２１によって制御することで、第一光経路Ｌp1を遮断又は開放のいずれかに切り替え、いずれか一列の反応容器６を測光している場合に、他の列の反応容器６を透過した光が受光部１５ｊに混入しないようにする。
【００６３】
尚、上記実施の形態は、複数列の光経路又は複数列の反応容器が円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させて配置した場合について説明した。しかし、本発明においては、複数列の光経路又は前記複数列の反応容器が、単一の光源から出射された光が複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合に、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置されていればよい。このため、本発明は、複数列の光経路又は複数列の反応容器が円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させて配置される場合に限定されるものではない。
【００６４】
また、本発明において、複数列の光経路又は前記複数列の反応容器を円周方向に沿って変位させる際の（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）に関し、ｍＰは測光部１５の機械的配置スペースを確保したものであり、Ｐ／ｎは光の受光タイミングを考慮したものである。従って、測光部１５を構成する構成要素の配置上のスペースが確保されるのであれば、ｍＰの項は不要であり、複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、円周方向に沿ってＰ／ｎだけ変位させればよい。
【００６５】
また、実施の形態１，２は、複数の反応容器６を同心円上に３列配列した場合について説明したが、反応容器６が同心円上に複数列配列されていれば２列であっても、或いは４列以上配列されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態１の自動分析装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】キュベットホイールを測光部で半径方向に沿って切断し、測光部の概略構成を示す断面図である。
【図３】図２のキュベットホイールを測光窓を通る水平面で切断した断面を模式的に示す図である。
【図４】キュベットホイールが図３に示す位置からＰ／３回転した際の模式図である。
【図５】キュベットホイールが図４に示す位置からＰ／３回転した際の模式図である。
【図６】各列の反応容器を透過し、測光部の受光部から測定回路に入力されてくる測光信号のタイミングを示す図である。
【図７】実施の形態２の自動分析装置において、複数列の反応容器を円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位させたキュベットホイール及び測光部を模式的に示す断面図である。
【図８】キュベットホイールが図７に示す位置からＰ／３回転した際の模式図である。
【図９】キュベットホイールが図８に示す位置からＰ／３回転した際の模式図である。
【図１０】測光部の変形例の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 自動分析装置
２ 検体移送機構
３ ラック
４ 分析処理部
５ キュベットホイール
６ 反応容器
７ 支持部材
Ｂr ベアリング
８ モータ
９ 検体分注装置
１０ 第１試薬保冷庫
１１ 第１試薬分注装置
１２ 第２試薬保冷庫
１３ 第２試薬分注装置
１４ 撹拌装置
１５ 測光部
１５ｂ 入射光ファイバ束
１５ｉ 出射光ファイバ束
１６ 洗浄部
２０ データ処理部
２１ 制御部
２２ 入力部
２３ 表示部
Ｌp1〜Ｌp3 光経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列の同心円上に複数の反応容器が配列され、前記反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、
前記各列の反応容器は、それぞれ等しい中心角で周方向に沿って配置され、
単一の光源と、単一の受光部と、一端が前記光源と接続され、他端が前記反応容器の列数に対応して分岐し、前記各列の反応容器に個々に光を入射させる光分岐出射端を有する入射ファイバと、一端が前記受光部と接続され、他端が前記反応容器の列数に対応して分岐し、前記各列の反応容器を透過した光を受光する光分岐受光端を有し、前記各列の反応容器と前記単一の受光部との間を光学的に接続し、前記列毎に光経路を形成する出射ファイバとを有する測光手段を備え、
前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、前記単一の光源から出射された光が前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、前記等しい中心角で周方向に沿って配置されている際の配置間隔をＰ、ｍを整数、ｎを前記反応容器の列の数としたとき、それぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位されていることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記各列の反応容器の光の入射側又は出射側には、いずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断する大きさを有する測光窓が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記入射ファイバの光分岐出射端又は前記出射ファイバの光分岐受光端は、前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動分析装置。
【請求項５】
同心円上に複数の反応容器が配列され、前記複数列の反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置の測光方法であって、
単一の光源と、単一の受光部との間に前記列毎に光経路を形成し、前記単一の光源から出射された光が前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように前記各列からの光の入射タイミングをずらして測光することを特徴とする自動分析装置の測光方法。
【請求項６】
前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、等しい中心角で周方向に沿って配置され、前記反応容器の周方向に沿った配置間隔をＰ、ｍを整数、ｎを前記反応容器の列の数としたとき、それぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位され、前記各列の反応容器へ入射する前記光の入射タイミングが１／ｎずつずれていることを特徴とする請求項５に記載の自動分析装置の測光方法。
【請求項７】
前記各列の反応容器の光の入射側又は出射側には、いずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断する大きさを有する測光窓が配置されることを特徴とする請求項５又は６に記載の自動分析装置の測光方法。
【請求項８】
前記入射ファイバの光分岐出射端又は前記出射ファイバの光分岐受光端は、前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の自動分析装置の測光方法。
【請求項１】
複数列の同心円上に複数の反応容器が配列され、前記反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、
前記各列の反応容器は、それぞれ等しい中心角で周方向に沿って配置され、
単一の光源と、単一の受光部と、一端が前記光源と接続され、他端が前記反応容器の列数に対応して分岐し、前記各列の反応容器に個々に光を入射させる光分岐出射端を有する入射ファイバと、一端が前記受光部と接続され、他端が前記反応容器の列数に対応して分岐し、前記各列の反応容器を透過した光を受光する光分岐受光端を有し、前記各列の反応容器と前記単一の受光部との間を光学的に接続し、前記列毎に光経路を形成する出射ファイバとを有する測光手段を備え、
前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、前記単一の光源から出射された光が前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように円周方向に沿って変位させて配置されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、前記等しい中心角で周方向に沿って配置されている際の配置間隔をＰ、ｍを整数、ｎを前記反応容器の列の数としたとき、それぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位されていることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記各列の反応容器の光の入射側又は出射側には、いずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断する大きさを有する測光窓が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記入射ファイバの光分岐出射端又は前記出射ファイバの光分岐受光端は、前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動分析装置。
【請求項５】
同心円上に複数の反応容器が配列され、前記複数列の反応容器のそれぞれに分注される検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置の測光方法であって、
単一の光源と、単一の受光部との間に前記列毎に光経路を形成し、前記単一の光源から出射された光が前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器に入射して光経路が形成されている場合には、他の列の反応容器では光経路が形成されないように前記各列からの光の入射タイミングをずらして測光することを特徴とする自動分析装置の測光方法。
【請求項６】
前記複数列の光経路又は前記複数列の反応容器は、等しい中心角で周方向に沿って配置され、前記反応容器の周方向に沿った配置間隔をＰ、ｍを整数、ｎを前記反応容器の列の数としたとき、それぞれ円周方向に沿って（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）変位され、前記各列の反応容器へ入射する前記光の入射タイミングが１／ｎずつずれていることを特徴とする請求項５に記載の自動分析装置の測光方法。
【請求項７】
前記各列の反応容器の光の入射側又は出射側には、いずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断する大きさを有する測光窓が配置されることを特徴とする請求項５又は６に記載の自動分析装置の測光方法。
【請求項８】
前記入射ファイバの光分岐出射端又は前記出射ファイバの光分岐受光端は、前記複数列の反応容器のいずれか一列の反応容器を光が透過している場合に、他の列の反応容器の光の透過を遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の自動分析装置の測光方法。
【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２０１０−１４５３７７（Ｐ２０１０−１４５３７７Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２６５０７（Ｐ２００８−３２６５０７）
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン・コールター・インコーポレーテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン・コールター・インコーポレーテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
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