JP2001296246A

JP2001296246A - 免疫クロマト試験片の測定装置

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Publication number: JP2001296246A
Application number: JP2000111144A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Yamauchi; 一徳山内
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
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Anticipated expiration: 2020-04-12
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Abstract

(57)【要約】【課題】免疫クロマト試験片の呈色の度合いを精度よ
く測定することが可能な免疫クロマト試験片の測定装置
を提供すること。【解決手段】測定装置１は、照射光学系２０と、検出
光学系３０とを備える。照射光学系２０は、発光素子２
１と、ミキシングロッド２２とを有する。検出光学系３
０は、シリンドリカルレンズ３３と、ＣＣＤイメージセ
ンサ３６とを有する。発光素子２１からの光は、拡散板
２３により拡散された後にミキシングロッド２２に入
り、ミキシングされる。ミキシングロッド２２内でミキ
シングされた光は、拡散板２４により拡散された後に、
測定光として免疫クロマト試験片１０に向けて照射され
る。免疫クロマト試験片１０からの透過光は、シリンド
リカルレンズ３３によりＣＣＤイメージセンサ３６の受
光面３７に結像される。ＣＣＤイメージセンサ３６は、
シリンドリカルレンズ３３により結像された像を受光面
３７にて撮像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は免疫クロマト（イム
ノクロマト）試験片を測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】免疫クロマト式分析について説明する
と、免疫クロマト試験片では、検体（試料）中の抗原
（又は抗体）と抗原抗体反応を起こす抗体（又は抗原）
が免疫クロマト試験片の特定の位置にあらかじめ帯状に
塗布されている。その免疫クロマト試験片に検体を適用
した後、展開液により検体中の抗原（又は抗体）を溶出
させて免疫クロマト試験片に浸透させていくと、免疫ク
ロマト試験片に塗布されている抗体（又は抗原）のとこ
ろで抗原抗体反応により検体中の抗原（又は抗体）がト
ラップされる。このトラップされた量が検体中のその抗
原（又は抗体）の総量であるので、検体中の抗原（又は
抗体）を色素で標識しておけば吸光度等の光学的測定に
より抗原（又は抗体）の総量が測定できる。免疫クロマ
ト分析法は、通常の呈色試験法に比べて極微量まで定量
が可能な方法である。

【０００３】検体が展開し呈色した後の免疫クロマト試
験片から検体中の特定物質の濃度を測定するための装置
として、たとえば特開平７−５１１０号公報に記載され
た測定装置がある。特開平７−５１１０号公報に記載さ
れた測定装置は、ＬＥＤからの光を免疫クロマト試験片
に照射し、免疫クロマト試験片で反射した光をＣＣＤカ
ラーイメージセンサーで検出して、呈色の度合いを認識
しようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、免疫クロマ
ト試験片においては、抗原抗体反応に伴って呈色した部
分は、抗原又は抗体の移動方向に対して交差する方向に
延びることになるが、呈色した部分の延びる方向に呈色
むらが発生する場合があることが判明した。このよう
に、呈色した部分に呈色むらが発生すると、呈色の度合
いを精度よく測定することが困難になってしまう。

【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、免疫クロマト試験片の呈色の度合いを精度よく測定
することが可能な免疫クロマト試験片の測定装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る免疫クロマ
ト試験片の測定装置は、免疫クロマト試験片に測定光を
照射する照射光学系と、測定光による免疫クロマト試験
片からの光を検出する検出光学系と、を備えており、検
出光学系は、シリンドリカルレンズと、撮像素子と、を
有し、シリンドリカルレンズは、その母線方向が免疫ク
ロマト試験片における抗原又は抗体の移動方向に対して
交差して配設されており、照射光学系からの測定光の照
射により抗原又は抗体の移動方向とは交差する方向に形
成されるパターンを撮像素子に結像することを特徴とし
ている。

【０００７】本発明に係る免疫クロマト試験片の測定装
置では、検出光学系は、シリンドリカルレンズと、撮像
素子とを有し、特に、シリンドリカルレンズは、その母
線方向が免疫クロマト試験片における抗原又は抗体の移
動方向に対して交差して配設されており、照射光学系か
らの測定光の照射により抗原又は抗体の移動方向とは交
差する方向に形成されるパターンを撮像素子に結像す
る。これにより、免疫クロマト試験片における抗原又は
抗体の移動方向に平行な光は撮像素子に結像され、免疫
クロマト試験片における抗原又は抗体の移動方向に直交
する光はぼやけて平均化されることになる。したがっ
て、呈色した部分の延びる方向に呈色むらが発生した場
合においても、シリンドリカルレンズにより呈色むらが
光学的に平均化されて、呈色むらが光学的に平均化され
たパターンが撮像素子に結像されることになり、免疫ク
ロマト試験片の呈色の度合いを精度よく測定することが
できる。

【０００８】また、免疫クロマト試験片とシリンドリカ
ルレンズとの間には、シリンドリカルレンズの母線方向
に延びるスリットが形成された部材が更に配設されてい
ることが好ましい。このように、免疫クロマト試験片と
シリンドリカルレンズとの間に、シリンドリカルレンズ
の母線方向に延びるスリットが形成された部材が更に配
設されることにより、撮像素子において収差の小さい像
を結像することができる。

【０００９】また、撮像素子は、複数の受光素子がシリ
ンドリカルレンズの母線方向に略直交する方向に配列さ
れたリニアイメージセンサであることが好ましい。この
ように、撮像素子が、複数の受光素子がシリンドリカル
レンズの母線方向に略直交する方向に配列されたリニア
イメージセンサであることにより、安価且つ小型な構成
の測定装置を実現することができる。上述したように、
シリンドリカルレンズにより呈色むらが光学的に平均化
されるので、撮像素子をリニアイメージセンサとして
も、免疫クロマト試験片の呈色の度合いを精度よく測定
することができる。

【００１０】また、照射光学系及び検出光学系は、撮像
素子が免疫クロマト試験片に照射された測定光の透過光
を受光するように配置されており、撮像素子にて受光し
た透過光に基づいて、呈色パターンの吸光度を測定する
ことが好ましい。このような構成とした場合、免疫クロ
マト試験片の呈色の度合いを精度よく簡易に測定するこ
とができる。この結果、抗原又は抗体の総量を適切に測
定することができる。

【００１１】また、照射光学系及び検出光学系は、撮像
素子が免疫クロマト試験片に照射された測定光の反射光
を受光するように配置されており、撮像素子にて受光し
た反射光に基づいて、呈色パターンの反射率を測定する
ことが好ましい。このような構成とした場合、免疫クロ
マト試験片の呈色の度合いを精度よく簡易に測定するこ
とができる。この結果、抗原又は抗体の総量を適切に測
定することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による免疫クロマト試験片の測定装置の好適な実施形態
について詳細に説明する。なお、各図において同一要素
には同一符号を付して説明を省略する。

【００１３】（第１実施形態）まず、図１に基づいて、
本発明の第１実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定
装置を説明する。図１は、第１実施形態に係る免疫クロ
マト試験片の測定装置を示す、光学系の概略構成図であ
る。

【００１４】測定装置１は、免疫クロマト試験片１０に
測定光を照射する照射光学系２０と、測定光の照射によ
る免疫クロマト試験片１０からの光を検出する検出光学
系３０とを備えている。照射光学系２０は、発光素子２
１と、ミキシングロッド２２とを有している。また、検
出光学系３０は、アパーチャ３１と、結像レンズとして
のシリンドリカルレンズ３３と、撮像素子としてのＣＣ
Ｄイメージセンサ３６とを有している。

【００１５】免疫クロマト試験片１０はニトロセルロー
スメンブレンや濾紙などの材質からなり、長方形状であ
る。この免疫クロマト試験片１０は、平面視長方形状の
ケーシング１１内に保持されており、ケーシング１１に
は、その長辺方向に沿って検体点着ウィンドウ１２と、
観測用ウィンドウ１３と、コントロールウィンドウ１４
とが設けられている。免疫クロマト試験片１０は、検体
点着ウィンドウ１２に対応する位置に設けられる検体点
着部１５と、観測用ウィンドウ１３及びコントロールウ
ィンドウ１４に対応する位置に設けられる検出部１６，
１７とを有している。検出部１６は、検体中の抗原（又
は抗体）と反応するそれぞれの抗体（又は抗原）が塗布
されて固定化されており、ライン状（又は帯状）となっ
ている。なお、免疫クロマト試験片１０が保持されたケ
ーシング１１は、図示しない保持手段により保持されて
いる。なお、本実施形態においては、観測用ウィンドウ
１３は４ｍｍ×８ｍｍの大きさを有している。

【００１６】検体は、検体点着ウィンドウ１２から免疫
クロマト試験片１０の検体点着部１５に滴下される。検
体中の抗原（又は抗体）は標識色素と結合し、検体中の
抗原（又は抗体）と標識色素との結合体や未反応の標識
色素は免疫クロマト試験片１０の長辺方向に移動する。
いま、仮に検体中に抗原が含まれており、抗原が検出部
とそれぞれ抗原抗体反応するものとする。検体が移動す
るにともなって、検体中の抗原と検出部１６に固定され
ている抗体とが特異的に反応し、反応した検出部１６に
は標識色素により呈色したライン状のパターン１８が形
成される。この呈色したライン状のパターン１８は、免
疫クロマト試験片１０における検体中の抗原（又は抗
体）の移動方向と交差する方向（たとえば、直交する方
向）に延びて形成され、観測用ウィンドウ１３から観測
することができる。

【００１７】発光素子２１は、発光波長の異なる複数の
ＬＥＤ、本実施形態においては青色ＬＥＤ２１Ｂと赤色
ＬＥＤ２１Ｒとを含んでいる。抗原抗体反応により形成
されたライン状のパターン１８を赤色に呈色させた場合
には、青色ＬＥＤ２１Ｂを発光させる。また、抗原抗体
反応により形成されたライン状のパターン１８を青色に
呈色させた場合には、赤色ＬＥＤ２１Ｒを発光させる。

【００１８】ミキシングロッド２２は、発光素子２１
（青色ＬＥＤ２１Ｂ又は赤色ＬＥＤ２１Ｒ）から出力さ
れた光をミキシングする透明アクリル樹脂製の角柱（又
は円柱）状のロッドであり、その端部に光入射面及び光
出射面を有している。ミキシングロッド２２の光入射面
側には上述した発光素子２１が配置されている。また、
ミキシングロッド２２の光出射面側には免疫クロマト試
験片１０（ケーシング１１）が配置されており、詳細に
は、免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）は、ケ
ーシング１１の観測用ウィンドウ１３がミキシングロッ
ド２２の光出射面と重なるように、ミキシングロッド２
２の光出射面に対向して配置される。ミキシングロッド
２２の光出射面は８ｍｍ×１４ｍｍの大きさを有してお
り、このミキシングロッド２２の光出射面の面積は、ケ
ーシング１１の観測用ウィンドウ１３の開口面積よりも
大きく設定されている。

【００１９】ミキシングロッド２２の光入射面及び光出
射面には、拡散手段としての拡散板２３，２４が、ミキ
シングロッド２２の光入射面及び光出射面に当接した状
態で、設けられている。この拡散板２３，２４は、乳白
アクリル樹脂製である。なお、拡散板２３，２４を設け
る代わりに、拡散手段として、ミキシングロッド２２の
光入射面及び光出射面そのものをスリガラス状にしても
よい。

【００２０】発光素子２１（青色ＬＥＤ２１Ｂ又は赤色
ＬＥＤ２１Ｒ）から出力された光は、拡散板２３により
拡散された後にミキシングロッド２２の光入射面からミ
キシングロッド２２内に入る。ミキシングロッド２２内
に入った光は、ミキシングロッド２２の側面で全反射さ
れながら伝搬することによりミキシングされ、ミキシン
グロッド２２の光出射面に達する。ミキシングロッド２
２の光出射面に達した光は、拡散板２４により拡散され
た後に、ケーシング１１の観測用ウィンドウ１３の裏面
側から測定光として免疫クロマト試験片１０（ケーシン
グ１１の観測用ウィンドウ１３）に向けて照射される。

【００２１】シリンドリカルレンズ３３は、シリンドリ
カルレンズ３３の湾曲した面の母線方向が、免疫クロマ
ト試験片１０における検体中の抗原（又は抗体）の移動
方向と交差する（たとえば、直交する）ように、すなわ
ち免疫クロマト試験片１０において呈色して形成された
ライン状のパターン１８の延びる方向に向くように、配
設されている。シリンドリカルレンズ３３は、免疫クロ
マト試験片１０（ケーシング１１）から入射した透過光
により、免疫クロマト試験片１０に形成されたライン状
のパターン１８の像を結像する。

【００２２】アパーチャ３１は、シリンドリカルレンズ
３３の光入射面側に配設されている。また、アパーチャ
３１には、シリンドリカルレンズ３３の湾曲した面の母
線方向に延びる長方形状のスリット３２が形成されてい
る。測定光の照射により免疫クロマト試験片１０（ケー
シング１１）を透過して観測用ウィンドウ１３から出た
透過光は、アパーチャ３１のスリット３２により絞られ
る。

【００２３】免疫クロマト試験片１０（ケーシング１
１）の光出射側には、観測用ウィンドウ１３以外からの
光がシリンドリカルレンズ３３に入射するのを抑制する
ためのアパーチャ３４が配設されている。アパーチャ３
４には、免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）か
らの透過光を投すための穴部３５が設けられている。

【００２４】ＣＣＤイメージセンサ３６は、受光面３７
を有し、この受光面３７が、シリンドリカルレンズ３３
により免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）から
の透過光が結像される位置となるように配設されてい
る。受光面３７には、受光素子が１次元方向あるいは２
次元方向に配置されており、ＣＣＤイメージセンサ３６
は、シリンドリカルレンズ３３により結像された像を受
光面３７にて撮像することにより、免疫クロマト試験片
１０の透過光を検出する。

【００２５】次に、検体の濃度を求める手法について説
明する。まず、ＣＣＤイメージセンサ３６により免疫ク
ロマト試験片１０の透過光を検出すると、ＣＣＤイメー
ジセンサ３６からの出力信号に基づいて、呈色して形成
されたライン状のパターン１８の吸光度を求める。詳細
には、ＣＣＤイメージセンサ３６からの出力信号強度と
ＣＣＤイメージセンサ３６の受光素子（チャンネル）位
置とに基づいて、図２に示されるような、免疫クロマト
試験片１０の透過光の吸光プロファイルを作成し、作成
された吸光プロファイルにおける免疫クロマト試験片１
０の呈色していない部分に相当する位置の出力信号強度
Ｔ₀、呈色した部分（ライン状のパターン１８）に相当
する位置の出力信号強度Ｔ_iとして、下記（１）式に基
づいて吸光度ＡＢＳを算出する。ＡＢＳ＝ｌｏｇ（Ｔ₀／Ｔ_i） ……… （１）吸光度ＡＢＳが算出されると、吸光度ＡＢＳから、予め
作成された検量特性線を参照して検体中に含まれる抗体
又は抗原の総量（濃度）を求める。

【００２６】なお、吸光度の算出に関して、作成された
吸光プロファイルにおける免疫クロマト試験片の呈色し
ていない部分に相当する位置の平均出力信号強度Ｔ_a0、
呈色した部分（ライン状のパターン）に相当する位置の
平均出力信号強度Ｔ_aiとして、下記（２）式に基づいて
吸光度ＡＢＳを算出するようにしてもよい。ＡＢＳ＝ｌｏｇ（Ｔ_a0／Ｔ_ai） ……… （２）

【００２７】このように、測定装置１にあっては、照射
光学系２０と検出光学系３０とを備え、照射光学系２０
は、発光素子２１（青色ＬＥＤ２１Ｂ又は赤色ＬＥＤ２
１Ｒ）と、ミキシングロッド２２とを有し、ミキシング
ロッド２２から出射した光を測定光として免疫クロマト
試験片１０（ケーシング１１）に照射し、検出光学系３
０は、シリンドリカルレンズ３３と、ＣＣＤイメージセ
ンサ３６とを有し、ＣＣＤイメージセンサ３６により免
疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）からの透過光
を検出する。これにより、発光素子２１から出力された
光はミキシングロッド２２によりミキシングされて免疫
クロマト試験片１０（ケーシング１１）に照射されるの
で、発光素子２１からの光の減衰が抑制され、免疫クロ
マト試験片１０に照射される光量が大きくなる。この結
果、ＣＣＤイメージセンサ３６による免疫クロマト試験
片１０において呈色して形成されたライン状のパターン
１８の検出を確実に行うことができる。また、光源とし
て発光素子２１（青色ＬＥＤ２１Ｂ又は赤色ＬＥＤ２１
Ｒ）を用いるので、測定装置１の大型化を抑制すること
もできる。

【００２８】また、ミキシングロッド２２の光入射面側
及び光出射面側には、拡散板２３，２４が設けられてい
るので、免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）に
照射される光が略均一化され、ＣＣＤイメージセンサ３
６による免疫クロマト試験片におけるライン状のパター
ン１８の検出をより一層確実に行うことができる。

【００２９】また、ミキシングロッド２２の光出射面の
面積は、ケーシング１１の観測用ウィンドウ１３の面積
よりも大きいので、免疫クロマト試験片１０の観測用ウ
ィンドウ１３に対応する位置に照射される光がより一層
略均一化され、ＣＣＤイメージセンサ３６による免疫ク
ロマト試験片１０におけるライン状のパターン１８の検
出をより一層確実に行うことができる。

【００３０】また、測定装置１は、結像レンズとしてシ
リンドリカルレンズ３３を有しており、このシリンドリ
カルレンズ３３は、湾曲した面の母線方向が免疫クロマ
ト試験片１０における抗原又は抗体の移動方向に対して
交差して配設されており、測定光の照射により抗原又は
抗体の移動方向とは交差する方向に形成されるライン状
のパターン１８をＣＣＤイメージセンサ３６に結像す
る。これにより、免疫クロマト試験片１０における抗原
又は抗体の移動方向に平行な光はＣＣＤイメージセンサ
３６に結像され、免疫クロマト試験片１０における抗原
又は抗体の移動方向に直交する光はぼやけて平均化され
ることになる。したがって、免疫クロマト試験片１０に
おいて呈色して形成されたライン状のパターン１８の延
びる方向に呈色むらが発生した場合においても、シリン
ドリカルレンズ３３により呈色むらが光学的に平均化さ
れて、呈色むらが光学的に平均化されたパターンがＣＣ
Ｄイメージセンサ３６に結像されることになり、免疫ク
ロマト試験片１０に形成されたライン状のパターン１８
の呈色の度合いを精度よく測定することができる。

【００３１】また、シリンドリカルレンズ３３の光入射
面側には、シリンドリカルレンズ３３の湾曲した面の母
線方向に延びる長方形状のスリット３２が形成されたア
パーチャ３１が配設されているので、ＣＣＤイメージセ
ンサ３６において収差の小さい像を結像することができ
る。

【００３２】また、測定装置１においては、照射光学系
２０及び検出光学系３０は、ＣＣＤイメージセンサ３６
が免疫クロマト試験片１０に照射された測定光の透過光
を受光するように配置されており、ＣＣＤイメージセン
サ３６にて受光した透過光に基づいて、呈色して形成さ
れたライン状のパターン１８の吸光度を測定するので、
免疫クロマト試験片１０に形成されたライン状のパター
ン１８の呈色の度合いを精度よく簡易に測定することが
できる。この結果、検体中に含まれる抗原又は抗体の総
量（濃度）を適切に測定することができる。

【００３３】（第２実施形態）次に、図３〜図８に基づ
いて、本発明の第２実施形態に係る免疫クロマト試験片
の測定装置を説明する。第２実施形態に係る測定装置
は、第１実施形態に係る測定装置とは、ミラーを用いて
光路を折り曲げて構成している点で相違する。

【００３４】図３は、本発明の第２実施形態に係る免疫
クロマト試験片の測定装置の側面図であり、図４は、同
じく免疫クロマト試験片の測定装置の正面図である。図
５は、試験片ホルダーの平面図であり、図６は、試験片
ホルダーの背面図であり、図７は、レンズマスクの平面
図であり、図８は、リニアアレイＣＣＤイメージセンサ
の平面図である。

【００３５】測定装置１０１は、図３及び図４に示され
るように、ケース１０２と、ケース１０２に取り付けら
れる蓋（図示せず）を有している。ケース１０２には、
照射光学系２０と、検出光学系３０と、各種演算処理を
行い測定装置１０１の動作を制御するためのコントロー
ル回路１０３とを配設するためのシャシー１０４が固定
されている。

【００３６】発光素子２１（青色ＬＥＤ２１Ｂ又は赤色
ＬＥＤ２１Ｒ）は、取付け台１０５に固定されており、
この取付け台１０５は、ブラケット１０６を介してシャ
シー１０４に取り付けられている。

【００３７】ミキシングロッド２２は、ミキシングロッ
ド２２の光入射面及び光出射面に拡散板２３，２４を当
接させた状態でロッドケース１０７内に配設されてい
る。ミキシングロッド２２の光導波方向での位置は、ロ
ッドケース１０７に一体形成された規制部１０８と拡散
板２４とが当接する、及び、ロッドケース１０７に組み
付けられるロッド押え板１０９と拡散板２３とが当接す
ることにより、規定される。また、ミキシングロッド２
２の側面には、ミキシングロッド２２の光導波方向に所
定間隔を有して複数のロッドホルダー１１０が取り付け
られており、このロッドホルダー１１０がロッドケース
１０７の側壁に当接することにより、ミキシングロッド
２２の光導波方向に直交する方向での位置が規定され
る。

【００３８】規制部１０８の上面（拡散板２４が当接す
る面の裏面）には、免疫クロマト試験片１０（ケーシン
グ１１）が挿入可能に構成された試験片ホルダー１１１
が設けられている。この試験片ホルダー１１１は、免疫
クロマト試験片１０（ケーシング１１）を保持する保持
手段として機能する。

【００３９】試験片ホルダー１１１は、アパーチャ３４
と試験片載置部１１２とが一体に形成されており、試験
片ホルダー１１１に挿入され試験片載置部１１２に載置
されたケーシング１１とアパーチャ３４とが当接するよ
うに構成されている。試験片ホルダー１１１は、規制部
１０８と試験片載置部１１２とが当接した状態で、シャ
シー１０４に取り付けられている。免疫クロマト試験片
１０（ケーシング１１）の長手方向での挿入位置は、ロ
ッドケース１０７（規制部１０８）に一体形成された規
制部１１３とケーシング１１の長手方向端部とが当接す
ることによりに規定される。

【００４０】アパーチャ３４には、図５に示されるよう
に、免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）からの
透過光を通すための穴部３５が設けられている。アパー
チャ３４の穴部３５は、５ｍｍ×８ｍｍの大きさを有し
ている。また、試験片ホルダー１１１の試験片載置部１
１２には、図６に示されるように、拡散板２４からの光
を免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）に照射す
るための穴部２１４が設けられている。試験片載置部１
１２の穴部１１４は、８ｍｍ×１４ｍｍの大きさを有し
ている。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様
に、ミキシングロッド２２の光出射面は８ｍｍ×１４ｍ
ｍの大きさを有しており、観測用ウィンドウは４ｍｍ×
８ｍｍの大きさを有している。

【００４１】試験片ホルダー１１１の上方には、ミラー
１１５が設けられている。このミラー１１５は、ミラー
ホルダー１１６を介してシャシー１０４に取り付けられ
る。ミラー１１５で反射した光は、シリンドリカルレン
ズ３３に入射する。このミラー１１５により、測定装置
１０１における光路が折り曲げられて、図３に示される
ように、照射光学系２０及び検出光学系３０が逆Ｌ字状
に配設されることになる。コントロール回路１０３は、
逆Ｌ字状に配設された照射光学系２０及び検出光学系３
０の内側に配設された状態で、シャシー１０４に取り付
けられる。このように、照射光学系２０、検出光学系３
０、及び、コントロール回路１０３をレイアウトするこ
とにより、測定装置１０１の小型化を図ることができ
る。

【００４２】シリンドリカルレンズ３３は、第１実施形
態にて述べたように、シリンドリカルレンズ３３の湾曲
した面の母線方向が、免疫クロマト試験片１０における
検体中の抗原（又は抗体）の移動方向と交差する（たと
えば、直交する）ように、すなわち免疫クロマト試験片
１０において呈色して形成されたライン状のパターン１
８の延びる方向に向くように、配設されている。シリン
ドリカルレンズ３３の光入射面側には、アパーチャとし
てのレンズマスク１１７が配設されている。レンズマス
ク１１７には、図７に示されるように、シリンドリカル
レンズ３３の湾曲した面の母線方向に延びる長方形状の
スリット３２が形成されている。このスリット３２の大
きさは、４ｍｍ×８ｍｍに設定されている。

【００４３】シリンドリカルレンズ３３及びレンズマス
ク１１７は、レンズホルダー１１８に押え環１１９を螺
合することにより、レンズホルダー１１８と押え環１１
９とで挟持されている。レンズホルダー１１８は、レン
ズ取付け筒１２０の穴部に挿入された状態で固定され
る。レンズホルダー１１８が固定されるレンズ取付け筒
１２０は、シャシー１０４に取り付けられる。

【００４４】シリンドリカルレンズ３３から出た光は、
リニアアレイＣＣＤイメージセンサ１３６に入射する。
リニアアレイＣＣＤイメージセンサ１３６は、図８に示
されるように、１次元方向に延びる受光面１３７を有し
ている。リニアアレイＣＣＤイメージセンサ１３６は、
受光面１３７がシリンドリカルレンズ３３により免疫ク
ロマト試験片１０（ケーシング１１）からの透過光が結
像される位置となるように、配設されている。リニアア
レイＣＣＤイメージセンサ１３６の受光面１３７には、
受光素子が１次元方向に複数個（本実施形態において
は、２０４８個）配置されている。リニアアレイＣＣＤ
イメージセンサ１３６は、基板１３８を介してセンサホ
ルダー１３９に固定されており、このセンサホルダー１
３９は、センサ取付け筒１４０を介してシャシー１０４
に取り付けられる。リニアアレイＣＣＤイメージセンサ
１３６がシャシー１０４に対して取り付けられた状態に
おいては、図３に示されるように、リニアアレイＣＣＤ
イメージセンサ１３６の受光面１３７の延びる方向は、
シリンドリカルレンズ３３の湾曲した面の母線方向に交
差する（たとえば、直交する）方向となる。

【００４５】シリンドリカルレンズ３３とリニアアレイ
ＣＣＤイメージセンサ１３６との間には、迷光を除去す
るためのバッフル板１４１が設けられている。このバッ
フル板１４１には、シリンドリカルレンズ３３から出た
光を通すための穴部１４２，１４３が形成されている。
また、バッフル板１４１は、シャシー１０４に取り付け
られている。

【００４６】アパーチャ３４からリニアアレイＣＣＤイ
メージセンサ１３６までの検出光学系は、この検出光学
系を遮光するための遮光筒１５０により覆われている。
この遮光筒１５０は、シャシー１０４に取り付けられて
いる。

【００４７】上述した構成の測定装置１０１において
も、第１実施形態の測定装置１と同様の作用効果を奏
し、リニアアレイＣＣＤイメージセンサ１３６による免
疫クロマト試験片１０において呈色して形成されたライ
ン状のパターン１８の検出を確実に行うことができる。
また、光源として発光素子２１（青色ＬＥＤ２１Ｂ又は
赤色ＬＥＤ２１Ｒ）を用いるので、測定装置１０１の大
型化を抑制することもできる。

【００４８】また、測定装置１０１は、結像レンズとし
てシリンドリカルレンズ３３を有しており、このシリン
ドリカルレンズ３３は、湾曲した面の母線方向が免疫ク
ロマト試験片１０における抗原又は抗体の移動方向に対
して交差して配設されており、測定光の照射により抗原
又は抗体の移動方向とは交差する方向に形成されるライ
ン状のパターン１８をリニアアレイＣＣＤイメージセン
サ１３６に結像する。これにより、免疫クロマト試験片
１０における抗原又は抗体の移動方向に平行な光はリニ
アアレイＣＣＤイメージセンサ１３６に結像され、免疫
クロマト試験片１０における抗原又は抗体の移動方向に
直交する光はぼやけて平均化されることになる。したが
って、免疫クロマト試験片１０において呈色して形成さ
れたライン状のパターン１８の延びる方向に呈色むらが
発生した場合においても、シリンドリカルレンズ３３に
より呈色むらが光学的に平均化されて、呈色むらが光学
的に平均化されたパターンがリニアアレイＣＣＤイメー
ジセンサ１３６に結像されることになり、免疫クロマト
試験片１０に形成されたライン状のパターン１８の呈色
の度合いを精度よく測定することができる。

【００４９】また、シリンドリカルレンズ３３の光入射
面側には、シリンドリカルレンズ３３の湾曲した面の母
線方向に延びる長方形状のスリット３２が形成されたレ
ンズマスク１１７が配設されているので、リニアアレイ
ＣＣＤイメージセンサ１３６において収差の小さい像を
結像することができる。

【００５０】また、撮像素子としてリニアアレイＣＣＤ
イメージセンサ１３６を用いているので、安価且つ小型
な構成の測定装置１０１を実現することができる。上述
したように、シリンドリカルレンズ３３により呈色むら
が光学的に平均化されるので、撮像素子をリニアアレイ
ＣＣＤイメージセンサ１３６としても、免疫クロマト試
験片１０に形成されたライン状のパターン１８の呈色の
度合いを精度よく測定することができる。

【００５１】（第３実施形態）次に、図９〜図１０に基
づいて、本発明の第３実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置を説明する。第３実施形態に係る測定装置
は、第１実施形態及び第２実施形態に係る測定装置と
は、免疫クロマト試験片に照射された測定光の透過光及
び反射光を撮像素子にて検出する点で相違する。

【００５２】図９及び図１０は、本発明の第３実施形態
に係る免疫クロマト試験片の測定装置の構成図である。

【００５３】測定装置２０１においては、照射光学系２
０として、免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）
の裏面側から測定光を照射する第１の照射光学系２０Ａ
と、免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）の表面
側から測定光を照射する第２の照射光学系２０Ｂとを有
している。免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）
は、第２実施形態と同様に、保持手段としての試験片ホ
ルダー１１１に保持されている。

【００５４】第１の照射光学系２０Ａは、発光素子とし
て赤色ＬＥＤ２１Ｒ（又は青色ＬＥＤ２１Ｂ）と、第１
のミキシングロッド２２Ａとを有している。第１のミキ
シングロッド２２Ａの光入射面及び光出射面は、スリガ
ラス状に加工されている。

【００５５】赤色ＬＥＤ２１Ｒ（又は青色ＬＥＤ２１
Ｂ）から出力された光は、第１のミキシングロッド２２
Ａのスリガラス状に加工された光入射面により拡散され
て、第１のミキシングロッド２２Ａ内に入る。第１のミ
キシングロッド２２Ａ内に入った光は、第１のミキシン
グロッド２２Ａの側面で全反射されながら伝搬すること
によりミキシングされ、第１のミキシングロッド２２Ａ
の光出射面から拡散されて出射する。第１のミキシング
ロッド２２Ａから出射した光は、ケーシング１１の観測
用ウィンドウ１３の裏面側から測定光として免疫クロマ
ト試験片１０（ケーシング１１の観測用ウィンドウ１
３）に向けて照射される。

【００５６】第２の照射光学系２０Ｂは、発光素子とし
て青色ＬＥＤ２１Ｂ（又は赤色ＬＥＤ２１Ｒ）と、第２
のミキシングロッド２２Ｂと、集光レンズ２０２を有し
ている。第２のミキシングロッド２２Ｂの光入射面及び
光出射面は、第１のミキシングロッド２２Ａと同様に、
スリガラス状に加工されている。

【００５７】青色ＬＥＤ２１Ｂ（又は赤色ＬＥＤ２１
Ｒ）から出力された光は、第２のミキシングロッド２２
Ｂのスリガラス状に加工された光入射面により拡散され
て、第２のミキシングロッド２２Ｂ内に入る。第２のミ
キシングロッド２２Ｂ内に入った光は、第２のミキシン
グロッド２２Ｂの側面で全反射されながら伝搬すること
によりミキシングされ、第２のミキシングロッド２２Ｂ
の光出射面から拡散されて出射する。第２のミキシング
ロッド２２Ｂから出射した光は、集光レンズ２０２にて
集光された後に、ケーシング１１の観測用ウィンドウ１
３を通って測定光として免疫クロマト試験片１０（ケー
シング１１の観測用ウィンドウ１３）に向けて照射され
る。

【００５８】第１の照射光学系２０Ａから照射された測
定光は、免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）か
らの透過光として、リニアアレイＣＣＤイメージセンサ
１３６にて受光されて検出される。また、第２の照射光
学系２０Ｂから照射された測定光は、免疫クロマト試験
片１０（ケーシング１１）からの反射光として、リニア
アレイＣＣＤイメージセンサ１３６にて受光されて検出
される。

【００５９】シリンドリカルレンズ３３は、第１実施形
態及び第２実施形態と同様に、シリンドリカルレンズ３
３の湾曲した面の母線方向が、免疫クロマト試験片１０
における検体中の抗原（又は抗体）の移動方向と交差す
る（たとえば、直交する）ように、すなわち免疫クロマ
ト試験片１０において呈色して形成されたライン状のパ
ターン１８の延びる方向に向くように、配設されてい
る。そして、シリンドリカルレンズ３３の光入射面側に
は、シリンドリカルレンズ３３の湾曲した面の母線方向
に延びる長方形状のスリット３２が形成されたレンズマ
スク１１７が配設されている。また、リニアアレイＣＣ
Ｄイメージセンサ１３６は、第２実施形態と同様に、リ
ニアアレイＣＣＤイメージセンサ１３６の受光面１３７
の延びる方向がシリンドリカルレンズ３３の湾曲した面
の母線方向に交差する（たとえば、直交する）方向とな
るように、配設されている。

【００６０】上述した構成の測定装置２０１において
も、第１実施形態及び第２実施形態の測定装置１，１０
１と同様の作用効果を奏し、リニアアレイＣＣＤイメー
ジセンサ１３６による免疫クロマト試験片１０において
呈色して形成されたライン状のパターン１８の検出を確
実に行うことができる。また、光源として発光素子２１
（青色ＬＥＤ２１Ｂ又は赤色ＬＥＤ２１Ｒ）を用いるの
で、測定装置２０１の大型化を抑制することもできる。

【００６１】また、測定装置２０１にあっては、第１実
施形態及び第２実施形態の測定装置１，１０１と同様
に、結像レンズとしてシリンドリカルレンズ３３を有
し、このシリンドリカルレンズ３３は、湾曲した面の母
線方向が免疫クロマト試験片１０における抗原又は抗体
の移動方向に対して交差して配設されている。これによ
り、免疫クロマト試験片１０において呈色して形成され
たライン状のパターン１８の延びる方向に呈色むらが発
生した場合においても、シリンドリカルレンズ３３によ
り呈色むらが光学的に平均化されて、呈色むらが光学的
に平均化されたパターンがリニアアレイＣＣＤイメージ
センサ１３６に結像されることになり、免疫クロマト試
験片１０に形成されたライン状のパターン１８の呈色の
度合いを精度よく測定することができる。

【００６２】また、測定装置１においては、照射光学系
２０及び検出光学系３０は、リニアアレイＣＣＤイメー
ジセンサ１３６が免疫クロマト試験片１０に照射された
測定光の透過光及び反射光を受光するように配置されて
おり、リニアアレイＣＣＤイメージセンサ１３６にて受
光した透過光あるいは反射率に基づいて、呈色して形成
されたライン状のパターン１８の吸光度を測定するの
で、免疫クロマト試験片１０に形成されたライン状のパ
ターン１８の呈色の度合いを精度よく簡易に測定するこ
とができる。この結果、検体中に含まれる抗原又は抗体
の総量（濃度）を適切に測定することができる。

【００６３】ところで、抗原又は抗体の濃度が微量の場
合、呈色の度合いが低く検出光量が微弱となる。このよ
うに抗原又は抗体の濃度が微量の場合において、透過光
を用いた吸光度測定は有効である。また、抗原又は抗体
の濃度が高く検出光量が大きい場合は、反射光に基づい
て反射率の測定を行なう。以上のように、抗原又は抗体
の濃度に応じて透過光測定あるいは反射光測定を使い分
けることで、抗原又は抗体の濃度を幅広く適切に測定す
ることが可能となる。

【００６４】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではなく、上述した数値等も適宜変更して設定する
ことができる。

【００６５】また、上述した第１実施形態及び第２実施
形態においては、ＣＣＤイメージセンサ３６，１３６に
て免疫クロマト試験片１０（ケーシング１１）に照射さ
れた測定光の透過光を受光し、ＣＣＤイメージセンサ３
６，１３６にて受光した透過光に基づいて、免疫クロマ
ト試験片１０に形成されたライン状のパターン１８の吸
光度を測定するようにしているが、これに限られること
なく、ＣＣＤイメージセンサ３６，１３６にて免疫クロ
マト試験片１０（ケーシング１１）に照射された測定光
の反射光を受光し、ＣＣＤイメージセンサ３６，１３６
にて受光した反射光に基づいて、免疫クロマト試験片１
０に形成されたライン状のパターン１８の反射率を測定
するようにしてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明の
免疫クロマト試験片の測定装置によれば、免疫クロマト
試験片の呈色の度合いを精度よく測定することが可能な
免疫クロマト試験片の測定装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置を示す、光学系の概略構成図である。

【図２】免疫クロマト試験片の透過光の吸光プロファイ
ルを示す線図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置の側面図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置の正面図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置に含まれる、試験片ホルダーの平面図であ
る。

【図６】本発明の第２実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置に含まれる、試験片ホルダーの背面図であ
る。

【図７】本発明の第２実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置に含まれる、レンズマスクの平面図であ
る。

【図８】本発明の第２実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置に含まれる、リニアアレイＣＣＤイメージ
センサの平面図である。

【図９】本発明の第３実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置の構成図である。

【図１０】本発明の第３実施形態に係る免疫クロマト試
験片の測定装置の構成図である。

【符号の説明】

１，１０１，２０１…測定装置、１０…免疫クロマト試
験片、１１…ケーシング、１２…検体点着ウィンドウ、
１３…観測用ウィンドウ、１４…コントロールウィンド
ウ、１５…検体点着部、１６…検出部、１８…ライン状
のパターン、２０…照射光学系、２０Ａ…第１の照射光
学系、２０Ｂ…第２の照射光学系、２１…発光素子、２
１Ｂ…青色ＬＥＤ、２１Ｒ…赤色ＬＥＤ、２２…ミキシ
ングロッド、２２Ａ…第１のミキシングロッド、２２Ｂ
…第２のミキシングロッド、２３，２４…拡散板、３０
…検出光学系、３１…アパーチャ、３２…スリット、３
３…シリンドリカルレンズ、３６…ＣＣＤイメージセン
サ、３７…受光面、１３６…リニアアレイＣＣＤイメー
ジセンサ、１３７…受光面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】免疫クロマト試験片に測定光を照射する
照射光学系と、前記測定光による前記免疫クロマト試験片からの光を検
出する検出光学系と、を備えており、前記検出光学系は、シリンドリカルレンズと、撮像素子
と、を有し、前記シリンドリカルレンズは、その母線方向が前記免疫
クロマト試験片における抗原又は抗体の移動方向に対し
て交差して配設されており、前記照射光学系からの前記
測定光の照射により前記抗原又は抗体の移動方向とは交
差する方向に形成されるパターンを前記撮像素子に結像
することを特徴とする免疫クロマト試験片の測定装置。
【請求項２】前記免疫クロマト試験片と前記シリンド
リカルレンズとの間には、前記シリンドリカルレンズの
母線方向に延びるスリットが形成された部材が更に配設
されていることを特徴とする請求項１に記載の免疫クロ
マト試験片の測定装置。
【請求項３】前記撮像素子は、複数の受光素子が前記
シリンドリカルレンズの母線方向に略直交する方向に配
列されたリニアイメージセンサであることを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載の免疫クロマト試験片の測
定装置。
【請求項４】前記照射光学系及び前記検出光学系は、
前記撮像素子が前記免疫クロマト試験片に照射された前
記測定光の透過光を受光するように配置されており、前記撮像素子にて受光した前記透過光に基づいて、前記
呈色パターンの吸光度を測定することを特徴とする請求
項１〜請求項３のいずれか一項に記載の免疫クロマト試
験片の測定装置。
【請求項５】前記照射光学系及び前記検出光学系は、
前記撮像素子が前記免疫クロマト試験片に照射された前
記測定光の反射光を受光するように配置されており、前記撮像素子にて受光した前記反射光に基づいて、前記
呈色パターンの反射率を測定することを特徴とする請求
項１〜請求項３のいずれか一項に記載の免疫クロマト試
験片の測定装置。