JPS6218859B2 - - Google Patents
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- JPS6218859B2 JPS6218859B2 JP56191599A JP19159981A JPS6218859B2 JP S6218859 B2 JPS6218859 B2 JP S6218859B2 JP 56191599 A JP56191599 A JP 56191599A JP 19159981 A JP19159981 A JP 19159981A JP S6218859 B2 JPS6218859 B2 JP S6218859B2
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/59—Transmissivity
- G01N21/5907—Densitometers
- G01N21/5911—Densitometers of the scanning type
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/90—Plate chromatography, e.g. thin layer or paper chromatography
- G01N30/95—Detectors specially adapted therefor; Signal analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は濃度計、特に固体イメージ検出器と分
光器とを組み合わせた濃度計に関するものであ
る。
光器とを組み合わせた濃度計に関するものであ
る。
近年固体イメージ検出器（イメージセンサ）と
して、例えばフオトダイオードアレイ等が開発さ
れているが、これは濃度計にも利用されている。
して、例えばフオトダイオードアレイ等が開発さ
れているが、これは濃度計にも利用されている。
第１図、第２図は従来の濃度計の概略構成を示
す図で、第１図は透過光を測定する例、第２図は
反射光を測定する例をそれぞれ示す。図中同一符
号は対応する要素を示す。
す図で、第１図は透過光を測定する例、第２図は
反射光を測定する例をそれぞれ示す。図中同一符
号は対応する要素を示す。
第１図において、１は光源、２は集光レンズ、
３は特定波長を選択透過させるフイルタ、４は例
えば薄層クロマトグラフ（TLC）プレートで、
このプレート上には試料Ｓが展開されている。５
はフオトダイオードアレイ等のイメージセンサで
ある。この構成においては、フイルタ３で選択さ
れた波長の試料濃度に依存する吸収特性イメージ
センサで検出される。
３は特定波長を選択透過させるフイルタ、４は例
えば薄層クロマトグラフ（TLC）プレートで、
このプレート上には試料Ｓが展開されている。５
はフオトダイオードアレイ等のイメージセンサで
ある。この構成においては、フイルタ３で選択さ
れた波長の試料濃度に依存する吸収特性イメージ
センサで検出される。
第２図においては、TLCプレート４の試料か
らの反射光は集光レンズ２′、フイルタ３を通過
してイメージセンサ５で検出される。
らの反射光は集光レンズ２′、フイルタ３を通過
してイメージセンサ５で検出される。
上記従来の構成にあつては、イメージセンサは
単にフイルタで選択された波長の光を電気信号と
して検出する程度の作用を行なうのみで、その機
能が十分に利用されていないのが実情であつた。
単にフイルタで選択された波長の光を電気信号と
して検出する程度の作用を行なうのみで、その機
能が十分に利用されていないのが実情であつた。
本発明はこの点にかんがみイメージセンサの特
徴、例えば受光素子が微小であること、直線状に
または（および）面状に受光素子を配列できるこ
と、応答が早いことなどの特徴と、演算処理を含
むコンピユータ、さらには分光機構等とを組み合
わせて多機能をもつ濃度計を提供せんとするもの
で、照射された光に基づく試料の像が形成される
入口スリツトと、このスリツトを通過した光を分
光する分光素子と、分光された単色光を検出する
ために前記スリツトの高さ方向に合せた高さをそ
れぞれ有し、かつ、前記分光素子の像面に沿つて
分光方向に隣接して配置された複数個の固体イメ
ージセンサと、各イメージセンサ毎の出力を選択
して読み出す手段と、この読み出し手段の出力を
演算処理する演算処理部と、この演算処理部によ
る処理信号の表示部とからなることを特徴とする
ものである。
徴、例えば受光素子が微小であること、直線状に
または（および）面状に受光素子を配列できるこ
と、応答が早いことなどの特徴と、演算処理を含
むコンピユータ、さらには分光機構等とを組み合
わせて多機能をもつ濃度計を提供せんとするもの
で、照射された光に基づく試料の像が形成される
入口スリツトと、このスリツトを通過した光を分
光する分光素子と、分光された単色光を検出する
ために前記スリツトの高さ方向に合せた高さをそ
れぞれ有し、かつ、前記分光素子の像面に沿つて
分光方向に隣接して配置された複数個の固体イメ
ージセンサと、各イメージセンサ毎の出力を選択
して読み出す手段と、この読み出し手段の出力を
演算処理する演算処理部と、この演算処理部によ
る処理信号の表示部とからなることを特徴とする
ものである。
以下図示実施例を詳細に説明する。
第３図は本発明の一実施例の構成の概略を示し
たもので、１１は白色光の光源、１２は集光レン
ズで、光源１１からの光はレンズ１２により、例
えばTLCプレート１４上に展開された試料スポ
ツトＳの一つの上に集光照射される。光源１１と
レンズ１２は透過用のものであるが、その代りに
反射用光源１１′とレンズ１２′を設ける構成とす
ることも、あるいは透過用・反射用と共に設ける
構成とすることもできる。
たもので、１１は白色光の光源、１２は集光レン
ズで、光源１１からの光はレンズ１２により、例
えばTLCプレート１４上に展開された試料スポ
ツトＳの一つの上に集光照射される。光源１１と
レンズ１２は透過用のものであるが、その代りに
反射用光源１１′とレンズ１２′を設ける構成とす
ることも、あるいは透過用・反射用と共に設ける
構成とすることもできる。
試料からの透過光あるいは反射光（スポツトＳ
の像）は結像レンズ１５により分光器の入口スリ
ツト１６上に結像される。スポツトＳの像の測定
対象部分の光は入口スリツト１６から入射され
る。
の像）は結像レンズ１５により分光器の入口スリ
ツト１６上に結像される。スポツトＳの像の測定
対象部分の光は入口スリツト１６から入射され
る。
１７は回折格子で、入口スリツト１６から入射
された光を分光する。１７′は波長駆動装置であ
る。１８は検出器で、それぞれ高さがスリツト１
６の高さに一致し分光方向（横方向）に隣接し、
わん曲面上に配置された複数個のイメージセンサ
（例えばフオトダイオードアレイ等）１８λ１，
１８λ２………１８λoからなる面状検出器であ
り、これらは回折格子で分光された波長λ１〜λ
oを検出するように対応して配置されたものであ
る。
された光を分光する。１７′は波長駆動装置であ
る。１８は検出器で、それぞれ高さがスリツト１
６の高さに一致し分光方向（横方向）に隣接し、
わん曲面上に配置された複数個のイメージセンサ
（例えばフオトダイオードアレイ等）１８λ１，
１８λ２………１８λoからなる面状検出器であ
り、これらは回折格子で分光された波長λ１〜λ
oを検出するように対応して配置されたものであ
る。
面状に配置された各センサの出力は後述するイ
メージセンサからの読み出し手段２３を介してＡ
−Ｄ変換器１９の入力となり、デイジタル信号に
変換された信号は次段のコンピユータ２０で演算
処理され、表示部２１で表示され、または（およ
び）記憶部２２で記憶される。なお、一般には吸
光度測定の場合には、Ａ−Ｄ変換器の前段に対数
変換器（図示せず）を設け吸水度に変換してから
Ａ−Ｄ変換する。
メージセンサからの読み出し手段２３を介してＡ
−Ｄ変換器１９の入力となり、デイジタル信号に
変換された信号は次段のコンピユータ２０で演算
処理され、表示部２１で表示され、または（およ
び）記憶部２２で記憶される。なお、一般には吸
光度測定の場合には、Ａ−Ｄ変換器の前段に対数
変換器（図示せず）を設け吸水度に変換してから
Ａ−Ｄ変換する。
第４図は上記の読み出し手段２３の具体的な構
成を示すもので、１８λ1 1，１８λ1 2，………１
８λ１ mはイメージセンサを構成する受光素子
で、これらｍ個の素子のイメージセンサ１８λ１
が構成されている。同じ様に１８λ2 1，１８λ
2 2，………１８λ２ mもイメージセンサ１８λ２
を構成するｍ個の受光素子である。
成を示すもので、１８λ1 1，１８λ1 2，………１
８λ１ mはイメージセンサを構成する受光素子
で、これらｍ個の素子のイメージセンサ１８λ１
が構成されている。同じ様に１８λ2 1，１８λ
2 2，………１８λ２ mもイメージセンサ１８λ２
を構成するｍ個の受光素子である。
２４１，２４２，………２４mは各イメージセ
ンサ１８λ１，１８λ２，………１８λoの各受
光素子と各イメージセンサの読み出しリード線２
５１，２５２，………２５o間との接続を行なう
電子スイツチで、これらの電子スイツチの動作は
シフトレジスタ２７１，２７２，………２７oに
よつて制御される。このシフトレジスタ２７はコ
ンピユータ等からのスタートパルス２８１，２８
２，………２８oでスタートされ、パルス発生器
（図示せず）からのクロツクパルス２９により順
次に電子スイツチの開閉を行なう。その結果、各
受光素子１８λo m（但しｍ、ｎは１、２、３……
…）からの信号がリード線２５１，２５２，……
…２５oを介してビデオ信号としてピークホール
ド回路３０１，３０２，………３０oに入力さ
れ、この回路によつて各イメージセンサ１８λ
１，１８λ２，………１８λoを構成している受
光素子中の最大の信号値（または各受光素子の出
力値、あるいは各受光素子の出力の平均値）が保
持される。ついで、この保持された信号は対数変
換器３１１，３１２，………３１oで逐次吸光度
信号として対数変換されこの出力が増幅器３２で
増幅後Ａ−Ｄ変換器１９の入力となり以後の演算
処理が行なわれる。このように波長λ１，λ２，
………λoに対応したイメージセンサ１８λ１，
１８λ２，………１８λoの出力を取り込み、か
つ演算処理を行なうが、この演算処理によつて
種々の出力を取り出し得、例えば特定の波長に対
応するイメージセンサ２個の出力より周知の２波
長測定方法を実施できる。
ンサ１８λ１，１８λ２，………１８λoの各受
光素子と各イメージセンサの読み出しリード線２
５１，２５２，………２５o間との接続を行なう
電子スイツチで、これらの電子スイツチの動作は
シフトレジスタ２７１，２７２，………２７oに
よつて制御される。このシフトレジスタ２７はコ
ンピユータ等からのスタートパルス２８１，２８
２，………２８oでスタートされ、パルス発生器
（図示せず）からのクロツクパルス２９により順
次に電子スイツチの開閉を行なう。その結果、各
受光素子１８λo m（但しｍ、ｎは１、２、３……
…）からの信号がリード線２５１，２５２，……
…２５oを介してビデオ信号としてピークホール
ド回路３０１，３０２，………３０oに入力さ
れ、この回路によつて各イメージセンサ１８λ
１，１８λ２，………１８λoを構成している受
光素子中の最大の信号値（または各受光素子の出
力値、あるいは各受光素子の出力の平均値）が保
持される。ついで、この保持された信号は対数変
換器３１１，３１２，………３１oで逐次吸光度
信号として対数変換されこの出力が増幅器３２で
増幅後Ａ−Ｄ変換器１９の入力となり以後の演算
処理が行なわれる。このように波長λ１，λ２，
………λoに対応したイメージセンサ１８λ１，
１８λ２，………１８λoの出力を取り込み、か
つ演算処理を行なうが、この演算処理によつて
種々の出力を取り出し得、例えば特定の波長に対
応するイメージセンサ２個の出力より周知の２波
長測定方法を実施できる。
また、演算処理の過程において、面状に配置さ
れている他のイメージセンサの出力を利用するこ
とにより、回折格子で分光された他の波長の光も
自由に適宜取り込むこともできる。
れている他のイメージセンサの出力を利用するこ
とにより、回折格子で分光された他の波長の光も
自由に適宜取り込むこともできる。
以上の実施例はTLCプレートは固定したまま
でTLCプレート上の試料スポツトからの光を分
光分析する方式であるが、これに限らず、TLC
プレートを一方向に移動させてTLCプレート上
に展開された複数の試料を順次分光分析できるこ
とはもちろんである。
でTLCプレート上の試料スポツトからの光を分
光分析する方式であるが、これに限らず、TLC
プレートを一方向に移動させてTLCプレート上
に展開された複数の試料を順次分光分析できるこ
とはもちろんである。
またイメージセンサは多数の受光素子によつて
構成されているので、この面状に配置されている
各素子毎の出力を読み出し演算処理して記録する
ことにより地図上における等高線のごとく各試料
スポツト内における濃度分布をも測定できる。
構成されているので、この面状に配置されている
各素子毎の出力を読み出し演算処理して記録する
ことにより地図上における等高線のごとく各試料
スポツト内における濃度分布をも測定できる。
以上のように本発明は白色光で照明された物体
（試料）からの像を分光器入口スリツト上に形成
し、この物体像の一部は入口スリツトを通過した
後、分光素子により波長の異なる単色光の像が形
成される。その像面に沿つてそれぞれ長さ方向
（高さ）を入口スリツトの高さ方向に合致させた
一次元固体イメージセンサの多数個を分光素子の
分光方向に隣接配置する。そして各波長に対応し
ているイメージセンサの任意のものの出力を読み
出して所要の演算処理を行なうように構成したも
のである。
（試料）からの像を分光器入口スリツト上に形成
し、この物体像の一部は入口スリツトを通過した
後、分光素子により波長の異なる単色光の像が形
成される。その像面に沿つてそれぞれ長さ方向
（高さ）を入口スリツトの高さ方向に合致させた
一次元固体イメージセンサの多数個を分光素子の
分光方向に隣接配置する。そして各波長に対応し
ているイメージセンサの任意のものの出力を読み
出して所要の演算処理を行なうように構成したも
のである。
上記実施例にあつては、TLCプレート上に展
開した試料スポツトを測定対象としたが、これに
限らず例えば溶液を分析対象とすることもでき
る。
開した試料スポツトを測定対象としたが、これに
限らず例えば溶液を分析対象とすることもでき
る。
また分光器の分光素子としては凹面回折格子以
外に平面回折格子を使用することもできる。
外に平面回折格子を使用することもできる。
また分光器スリツト上の物体像を観察できるよ
うにスリツト部を平面鏡に穴をあけた形態とし反
射鏡を接眼鏡で観察することにより測定部位を観
察できるようにしてもよいし、また眼で直接分光
器スリツト上の物体像を観察し得るようにスリツ
ト面を白色のスクリーンにすることもできる。
うにスリツト部を平面鏡に穴をあけた形態とし反
射鏡を接眼鏡で観察することにより測定部位を観
察できるようにしてもよいし、また眼で直接分光
器スリツト上の物体像を観察し得るようにスリツ
ト面を白色のスクリーンにすることもできる。
さらに測定対象とする試料スポツトの一部を選
定するために分光器のスリツトの大きさを可変に
構成することもできる。
定するために分光器のスリツトの大きさを可変に
構成することもできる。
従来、２次元状に分布した試料濃度を定量的に
求めるためには分布誤差を除くため、光束を小さ
く絞つて、２次元的に走査する方法等が行なわれ
ていたが、この方法では時間がかかり、また光を
絞るためＳ／Ｎ比が低くさらに機械的走査のため
の機構が複雑になるなどの問題があつたが、本発
明ではこれらの問題を解決できるとともにコンピ
ユータ処理によつて画像処理的特長を出すことが
できる。
求めるためには分布誤差を除くため、光束を小さ
く絞つて、２次元的に走査する方法等が行なわれ
ていたが、この方法では時間がかかり、また光を
絞るためＳ／Ｎ比が低くさらに機械的走査のため
の機構が複雑になるなどの問題があつたが、本発
明ではこれらの問題を解決できるとともにコンピ
ユータ処理によつて画像処理的特長を出すことが
できる。
また試料に光をあててから分光する方式である
ため、外部光の影響を受けにくく、このため従来
試料室内に閉じ込めて測定しなければならなかつ
た制約を取り除くことができ測定対象が拡大する
などの効果がある。
ため、外部光の影響を受けにくく、このため従来
試料室内に閉じ込めて測定しなければならなかつ
た制約を取り除くことができ測定対象が拡大する
などの効果がある。
第１図、第２図は従来の濃度計の概略構成図、
第３図は本発明の一実施例の概略構成図、第４図
は第３図の読み出し手段の詳細図である。 １，１１，１１′……光源、２，２′，１２，１
２′……集光レンズ、３……フイルター、４，１
４……TLCプレート、５……イメージセンサ、
１５……結像レンズ、１６……入口スリツト、１
７……回折格子、１８……検出器、１９……Ａ−
Ｄ変換器、２０……コンピユータ、２１……表示
部、２２……記憶部、２３……読み出し手段。
第３図は本発明の一実施例の概略構成図、第４図
は第３図の読み出し手段の詳細図である。 １，１１，１１′……光源、２，２′，１２，１
２′……集光レンズ、３……フイルター、４，１
４……TLCプレート、５……イメージセンサ、
１５……結像レンズ、１６……入口スリツト、１
７……回折格子、１８……検出器、１９……Ａ−
Ｄ変換器、２０……コンピユータ、２１……表示
部、２２……記憶部、２３……読み出し手段。
Claims (1)
- １ 照射された光に基づく試料の像が形成される
入口スリツトと、このスリツトを通過した光を分
光する分光素子と、分光された単色光を検出する
ために前記スリツトの高さ方向に合せた高さをそ
れぞれ有し、かつ、前記分光素子の像面に沿つて
分光方向に隣接して配置された複数個の固体イメ
ージセンサと、各イメージセンサ毎の出力を選択
して読み出す手段と、この読み出し手段の出力を
演算処理する演算処理部と、この演算処理部によ
る処理信号の表示部とからなることを特徴とする
濃度計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56191599A JPS5892841A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 濃度計 |
| DE8282110883T DE3272617D1 (en) | 1981-11-28 | 1982-11-24 | Densitometer |
| EP82110883A EP0080699B1 (en) | 1981-11-28 | 1982-11-24 | Densitometer |
| US06/444,703 US4544271A (en) | 1981-11-28 | 1982-11-26 | Densitometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56191599A JPS5892841A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 濃度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5892841A JPS5892841A (ja) | 1983-06-02 |
| JPS6218859B2 true JPS6218859B2 (ja) | 1987-04-24 |
Family
ID=16277313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56191599A Granted JPS5892841A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 濃度計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4544271A (ja) |
| EP (1) | EP0080699B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5892841A (ja) |
| DE (1) | DE3272617D1 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4616134A (en) * | 1984-07-17 | 1986-10-07 | Chevron Research Company | High resolution geologic sample scanning apparatus and process of scanning geologic samples |
| DE3546056C2 (de) * | 1984-12-26 | 1993-12-23 | Shimadzu Corp | Vorrichtung zur Messung der integralen Extinktion einer Probe |
| US4678917A (en) * | 1985-02-19 | 1987-07-07 | The Perkin-Elmer Corporation | Instantaneous reading multichannel polychromatic spectrophotometer method and apparatus |
| US4781893A (en) * | 1986-09-24 | 1988-11-01 | Exxon Chemicals Patents Inc. | Apparatus for determining fouling tendency of liquid hydrocarbons using polar polymeric membranes |
| US4781892A (en) * | 1985-04-15 | 1988-11-01 | Exxon Chemicals Patents Inc. | Apparatus and method for determining fouling tendency of liquid hydrocarbons |
| US5040889A (en) * | 1986-05-30 | 1991-08-20 | Pacific Scientific Company | Spectrometer with combined visible and ultraviolet sample illumination |
| US4947348A (en) * | 1987-03-25 | 1990-08-07 | Kollmorgen Corporation | Densitometer method and system for identifying and analyzing printed targets |
| US4895445A (en) * | 1987-06-25 | 1990-01-23 | Eastman Kodak Company | Spectrophotometer |
| US4801809A (en) * | 1987-07-13 | 1989-01-31 | Process Automation Business, Inc. | Sheet inspection apparatus and methods providing simultaneous resolution of measurement zones and wavelength bands |
| US4845552A (en) * | 1987-08-20 | 1989-07-04 | Bruno Jaggi | Quantitative light microscope using a solid state detector in the primary image plane |
| US4954972A (en) * | 1987-11-09 | 1990-09-04 | Honeywell Inc. | Color signature sensor |
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