特開 2024-140009 光学測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140009

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】光学測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/64 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

G01N21/64 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050990

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】森下 直計

(72)【発明者】

【氏名】近藤 房宣

(72)【発明者】

【氏名】大谷 麻侑

【テーマコード（参考）】

2G043

【Ｆターム（参考）】

2G043AA04

2G043BA16

2G043CA07

2G043DA05

2G043DA06

2G043EA01

2G043JA03

2G043LA02

(57)【要約】

【課題】設置面積を小さくしつつ、測定精度の低下を抑制することができる光学測定装置を提供する。
【解決手段】光学測定装置１は、イムノクロマト試験デバイス１００を保持する保持部４と、保持部４に対してＺ軸方向における一方の側に配置されており、Ｙ軸方向に沿って保持部４に対して相対的に往復移動する光学ヘッド８と、Ｚ軸方向を厚さ方向として、光学ヘッド８に対してＺ軸方向における一方の側に配置された第１配線基板１１を有する制御部１０と、を備える。光学ヘッド８は、制御部１０と電気的に接続されており、イムノクロマト試験デバイス１００に照射される励起光を出射する発光素子と、制御部１０と電気的に接続されており、イムノクロマト試験デバイス１００から発せられた蛍光を検出する受光素子と、を有する。第１配線基板１１は、Ｚ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の少なくとも一部を含んでいる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料を保持する保持部と、
前記保持部に対して第１方向における一方の側に配置されており、前記第１方向に垂直な第２方向に沿って前記保持部に対して相対的に往復移動する光学ヘッドと、
前記第１方向を厚さ方向として、前記光学ヘッドに対して前記第１方向における前記一方の側に配置された第１配線基板を有する制御部と、を備え、
前記光学ヘッドは、
前記制御部と電気的に接続されており、前記試料に照射される第１光を出射する発光素子と、
前記制御部と電気的に接続されており、前記試料から発せられた第２光を検出する受光素子と、を有し、
前記第１配線基板は、前記第１方向から見た場合に、前記光学ヘッドの少なくとも一部を含んでいる、光学測定装置。

【請求項2】

前記光学ヘッドは、前記第２方向に沿って往復移動し、
前記第１配線基板は、前記第１方向から見た場合に、前記光学ヘッドの往復移動領域の少なくとも一部を含んでいる、請求項１に記載の光学測定装置。

【請求項3】

前記第１配線基板は、前記第１方向から見た場合に、前記光学ヘッドの前記往復移動領域の全体を含んでいる、請求項２に記載の光学測定装置。

【請求項4】

前記第１配線基板は、前記第１方向から見た場合に前記光学ヘッドを含むグランド電極を有する、請求項１に記載の光学測定装置。

【請求項5】

前記受光素子は、前記発光素子に対して、前記第１方向及び前記第２方向の両方向に垂直な第３方向における一方の側に配置されており、
前記光学ヘッドは、前記第３方向における前記一方の側から前記受光素子を覆っている金属カバーを更に有し、
前記金属カバーは、グランド電位に接続されている、請求項１に記載の光学測定装置。

【請求項6】

前記光学ヘッドは、前記制御部及び前記受光素子のそれぞれと電気的に接続された電流電圧変換器を更に有し、
前記金属カバーは、前記第３方向における前記一方の側から前記受光素子及び前記電流電圧変換器を覆っている、請求項５に記載の光学測定装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記第３方向を厚さ方向として、前記光学ヘッドに対して前記第３方向における他方の側に配置された第２配線基板を更に有する、請求項５に記載の光学測定装置。

【請求項8】

前記第２配線基板は、前記第３方向から見た場合に前記光学ヘッドを含むグランド電極を有する、請求項７に記載の光学測定装置。

【請求項9】

前記第２方向に延在しており、前記光学ヘッドの往復移動を案内する案内軸を更に備え、
前記案内軸は、グランド電位に接続されている、請求項１に記載の光学測定装置。

【請求項10】

駆動軸としてナット部材を有する駆動源を更に備え、
前記光学ヘッドは、前記第２方向に延在しており且つ前記ナット部材と螺合しているネジ軸を更に有し、
前記ネジ軸は、グランド電位に接続されている、請求項１に記載の光学測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、イムノクロマト試験デバイス等の試料について、光学的な測定を実施するための光学測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

イムノクロマト試験デバイス等の試料について、光学的な測定を実施するための光学測定装置として、試料を保持する保持部と、試料に照射される励起光を出射すると共に試料から発せられた蛍光を検出する光学ヘッドと、光学ヘッドと電気的に接続された制御部と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－２０８３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような光学測定装置には、設置面積が大きくなりやすいという課題や、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響によって測定精度が低下しやすいという課題が存在する。

【0005】

本発明は、設置面積を小さくしつつ、測定精度の低下を抑制することができる光学測定装置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】

本発明の光学測定装置は、［１］「試料を保持する保持部と、前記保持部に対して第１方向における一方の側に配置されており、前記第１方向に垂直な第２方向に沿って前記保持部に対して相対的に往復移動する光学ヘッドと、前記第１方向を厚さ方向として、前記光学ヘッドに対して前記第１方向における前記一方の側に配置された第１配線基板を有する制御部と、を備え、前記光学ヘッドは、前記制御部と電気的に接続されており、前記試料に照射される第１光を出射する発光素子と、前記制御部と電気的に接続されており、前記試料から発せられた第２光を検出する受光素子と、を有し、前記第１配線基板は、前記第１方向から見た場合に、前記光学ヘッドの少なくとも一部を含んでいる、光学測定装置」である。

【0007】

上記［１］に記載の光学測定装置では、第１方向において保持部、光学ヘッド及び第１配線基板がこの順序で並んでいる。これにより、第１配線基板に対して保持部が設置面側に位置するように設置面上に光学測定装置を設置することで、光学測定装置の設置面積を小さくすることができる。また、光学ヘッドが設置面と第１配線基板との間に位置することになるため、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッドに及ぶのを抑制することができる。よって、上記［１］に記載の光学測定装置によれば、設置面積を小さくしつつ、測定精度の低下を抑制することができる。

【0008】

本発明の光学測定装置は、［２］「前記光学ヘッドは、前記第２方向に沿って往復移動し、前記第１配線基板は、前記第１方向から見た場合に、前記光学ヘッドの往復移動領域の少なくとも一部を含んでいる、上記［１］に記載の光学測定装置であってもよい。当該［２］に記載の光学測定装置によれば、光学ヘッドが往復移動する場合に、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッドに及ぶのを確実に抑制することができる。

【0009】

本発明の光学測定装置は、［３］「前記第１配線基板は、前記第１方向から見た場合に、前記光学ヘッドの前記往復移動領域の全体を含んでいる、上記［２］に記載の光学測定装置」であってもよい。当該［３］に記載の光学測定装置によれば、光学ヘッドが往復移動する場合に、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッドに及ぶのをより確実に抑制することができる。

【0010】

本発明の光学測定装置は、［４］「前記第１配線基板は、前記第１方向から見た場合に前記光学ヘッドを含むグランド電極を有する、上記［１］～［３］のいずれか一つに記載の光学測定装置」であってもよい。当該［４］に記載の光学測定装置によれば、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッドに及ぶのをより確実に抑制することができる。

【0011】

本発明の光学測定装置は、［５］「前記受光素子は、前記発光素子に対して、前記第１方向及び前記第２方向の両方向に垂直な第３方向における一方の側に配置されており、前記光学ヘッドは、前記第３方向における前記一方の側から前記受光素子を覆っている金属カバーを更に有し、前記金属カバーは、グランド電位に接続されている、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載の光学測定装置」であってもよい。当該［５］に記載の光学測定装置によれば、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響を受けやすい受光素子が金属カバーによって電磁的にシールドされるため、測定精度の低下をより確実に抑制することができる。

【0012】

本発明の光学測定装置は、［６］「前記光学ヘッドは、前記制御部及び前記受光素子のそれぞれと電気的に接続された電流電圧変換器を更に有し、前記金属カバーは、前記第３方向における前記一方の側から前記受光素子及び前記電流電圧変換器を覆っている、上記［５］に記載の光学測定装置」であってもよい。当該［６］に記載の光学測定装置によれば、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響を受けやすい受光素子及び電流電圧変換器が金属カバーによって電磁的にシールドされるため、測定精度の低下をより確実に抑制することができる。

【0013】

本発明の光学測定装置は、［７］「前記制御部は、前記第３方向を厚さ方向として、前記光学ヘッドに対して前記第３方向における他方の側に配置された第２配線基板を更に有する、上記［５］又は［６］に記載の光学測定装置」であってもよい。当該［７］に記載の光学測定装置によれば、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が金属カバーとは反対側から光学ヘッドに及ぶのを抑制することができる。

【0014】

本発明の光学測定装置は、［８］「前記第２配線基板は、前記第３方向から見た場合に前記光学ヘッドを含むグランド電極を有する、上記［７］に記載の光学測定装置」であってもよい。当該［８］に記載の光学測定装置によれば、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が金属カバーとは反対側から光学ヘッドに及ぶのをより確実に抑制することができる。

【0015】

本発明の光学測定装置は、［９］「前記第２方向に延在しており、前記光学ヘッドの往復移動を案内する案内軸を更に備え、前記案内軸は、グランド電位に接続されている、上記［１］～［８］のいずれか一つに記載の光学測定装置」であってもよい。当該［９］に記載の光学測定装置によれば、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッドに及ぶのをより確実に抑制することができる。

【0016】

本発明の光学測定装置は、［１０］「駆動軸としてナット部材を有する駆動源を更に備え、前記光学ヘッドは、前記第２方向に延在しており且つ前記ナット部材と螺合しているネジ軸を更に有し、前記ネジ軸は、グランド電位に接続されている、上記［１］～［９］のいずれか一つに記載の光学測定装置」であってもよい。当該［１０］に記載の光学測定装置によれば、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッドに及ぶのをより確実に抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、設置面積を小さくしつつ、測定精度の低下を抑制することができる光学測定装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】一実施形態の光学測定装置の斜視図である。

【図2】図１に示される光学測定装置の断面図である。

【図3】図２に示される保持部及び収容部の平面図である。

【図4】図２に示される保持部の平面図である。

【図5】図２に示される保持部の平面図である。

【図6】図２に示される支持ユニット、光学ヘッド、及び駆動源の底面図である。

【図7】図２に示される光学ヘッドの正面図である。

【図8】図２に示される光学ヘッドの断面図である。

【図9】図１に示される光学測定装置の使用方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0020】

図１に示されるように、光学測定装置１は、筐体２を備えている。筐体２は、一対の側壁２１，２２、前壁２３、後壁２４、下壁２５、及び上壁２６を有している。一対の側壁２１，２２は、Ｘ軸方向（第３方向）において向かい合っている。前壁２３及び後壁２４は、Ｙ軸方向（第２方向）において向かい合っている。下壁２５及び上壁２６は、Ｚ軸方向（第１方向）において向かい合っている。筐体２は、例えば、樹脂の一体成型品によって構成されている。本実施形態では、Ｙ軸方向における一方の側を前側といい、Ｙ軸方向おける他方の側を後側という。また、Ｚ軸方向おける一方の側を上側といい、Ｚ軸方向における他方の側を下側という。

【0021】

前壁２３は、上側の縁が下側の縁に対して後側に位置するように傾斜している。前壁２３には、開口２３ａが形成されている。前壁２３の内側には、開口２３ａを塞ぐようにタッチパネル３が配置されている。タッチパネル３は、各種の情報を表示し、また、各種の指示の入力を受け付ける。筐体２における前壁２３と下壁２５との間には、開口２ａが形成されている。光学測定装置１では、試料であるイムノクロマト試験デバイス１００（図２参照）を保持する保持部４が開口２ａを介して抜き差しされる。

【0022】

図２に示されるように、筐体２内には、Ｚ軸方向を厚さ方向とする板状のベース５が配置されている。ベース５は、一対の側壁２１，２２に固定されている。ベース５には、開口５ａが形成されている。ベース５は、例えば、金属プレートである。

【0023】

筐体２内の領域のうちベース５の下側の領域には、保持部４を収容する収容部６が配置されている。収容部６は、ベース５に固定されている。図２及び図３に示されるように、収容部６は、一対の側壁６１，６２、及び下壁６３を有している。一対の側壁６１，６２は、Ｘ軸方向において向かい合っている。下壁６３は、Ｚ軸方向においてベース５と向かい合っている。収容部６は、例えば、樹脂の一体成型品によって構成されている。側壁６１は、案内面６１ａを有している。案内面６１ａは、Ｚ軸方向においてベース５と向かい合っており、Ｙ軸方向に延在している。側壁６２は、案内面６２ａを有している。案内面６２ａは、Ｚ軸方向においてベース５と向かい合っており、Ｙ軸方向に延在している。

【0024】

保持部４は、一対の側壁４１，４２、下壁４３、及び引手部４４を有している。一対の側壁４１，４２は、Ｘ軸方向において向かい合っている。下壁４３は、Ｚ軸方向においてベース５と向かい合っている。引手部４４は、下壁４３の前端部に設けられている。保持部４は、例えば、樹脂の一体成型品によって構成されている。側壁４１には、突縁部４１ａが設けられている。突縁部４１ａは、側壁４１の上端部から外側（側壁４２とは反対側）に突出しており、Ｙ軸方向に延在している。側壁４２には、突縁部４２ａが設けられている。突縁部４２ａは、側壁４２の上端部から外側（側壁４１とは反対側）に突出しており、Ｙ軸方向に延在している。下壁４３には、開口４３ａが形成されており、開口４３ａには、光透過部材４９が嵌められている。

【0025】

保持部４の一対の側壁４１，４２は、収容部６の一対の側壁６１，６２の間に配置されている。保持部４の突縁部４１ａは、収容部６の案内面６１ａ上に配置されており、保持部４の突縁部４２ａは、収容部６の案内面６２ａ上に配置されている。これにより、保持部４は、収容部６に案内されてＹ軸方向に沿って移動し、オープン状態及びクローズ状態のそれぞれの状態になる。オープン状態とは、保持部４の引手部４４が筐体２の開口２ａに対して前側に位置し且つ保持部４の下壁４３が筐体２外に露出した状態である。クローズ状態とは、保持部４の引手部４４が筐体２の開口２ａの内側に位置し且つ保持部４の下壁４３が筐体２内に収容された状態である。

【0026】

図３に示されるように、収容部６の各案内面６１ａ，６２ａには、複数の付勢部６４が設けられている。複数の付勢部６４は、各案内面６１ａ，６２ａにおいてＹ軸方向に並んでいる。複数の付勢部６４は、クローズ状態にある保持部４の一対の突縁部４１ａ，４２ａがベース５（図２参照）に接触するように一対の突縁部４１ａ，４２ａを付勢する。各付勢部６４は、例えば、収容部６の各側壁６１，６２と一体で形成されたバネ状の部分である。収容部６の側壁６１には、複数の付勢部６５が設けられている。複数の付勢部６５は、側壁６１においてＹ軸方向に並んでいる。複数の付勢部６５は、クローズ状態にある保持部４の側壁４２が収容部６の側壁６２に接触するように保持部４の側壁４１を付勢する。各付勢部６５は、例えば、収容部６の側壁６１に設置されたボールプランジャである。

【0027】

これにより、クローズ状態にある保持部４が、特にＺ軸方向及びＸ軸方向において高精度に位置決めされる。後述するように、光学測定装置１では、イムノクロマト試験デバイス１００（図２参照）が保持部４において高精度に位置決めされた状態で保持されるため、イムノクロマト試験デバイス１００を保持する保持部４がクローズ状態にある場合には、イムノクロマト試験デバイス１００が、特にＺ軸方向及びＸ軸方向において高精度に位置決めされる。

【0028】

図４及び図５に示されるように、イムノクロマト試験デバイス１００は、本体部１０１、試験片１０２、及びバーコード１０３を有している。本体部１０１は、試験片１０２を収容している。本体部１０１は、例えば、矩形板状に形成されている。試験片１０２は、ユウロピウム等の蛍光試薬で標識された検出抗体を保持している。本体部１０１の上壁には、二つの開口１０１ａ，１０１ｂが形成されている。開口１０１ａは、試験片１０２のうち検体が滴下される滴下領域１０２ａを外部に露出させている。開口１０１ｂは、試験片１０２のうち捕捉抗体が固定された測定領域１０２ｂを外部に露出させている。バーコード１０３は、イムノクロマト試験デバイス１００の識別情報を有している。バーコード１０３は、本体部１０１の下面に設けられている。バーコード１０３は、測定領域１０２ｂに対して一定の位置に配置されている。一例として、バーコード１０３は、本体部１０１の下面における測定領域１０２ｂの直下の位置に配置されている。測定領域１０２ｂに対するバーコード１０３の位置は、複数種のイムノクロマト試験デバイス１００間において一定に維持されている。

【0029】

保持部４は、イムノクロマト試験デバイス１００を位置決めしつつ保持する保持機構４５を更に有している。保持機構４５は、ベース４６、及び複数のプレート４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄを有している。一対のプレート４７ａ，４７ｂは、Ｘ軸方向において向かい合っている。一対のプレート４７ｃ，４７ｄは、Ｙ軸方向において向かい合っている。プレート４７ａは、Ｘ軸方向に延在するようにベース４６に形成された一対のスリット４６ａに沿って移動可能であり、Ｘ軸方向に沿った移動範囲における任意の位置においてネジによって固定される。プレート４７ｂは、Ｘ軸方向に延在するようにベース４６に形成された一対のスリット４６ｂに沿って移動可能であり、Ｘ軸方向に沿った移動範囲における任意の位置においてネジによって固定される。プレート４７ｃは、Ｙ軸方向に延在するようにベース４６に形成されたスリット４６ｃに沿って移動可能であり、Ｙ軸方向に沿った移動範囲における任意の位置においてネジによって固定される。プレート４７ｄは、Ｙ軸方向に延在するようにベース４６に形成されたスリット４６ｄに沿って移動可能であり、Ｙ軸方向に沿った移動範囲における任意の位置においてネジによって固定される。

【0030】

これにより、イムノクロマト試験デバイス１００の種類が変わり、本体部１０１の形状が変わったとしても、測定領域１０２ｂが保持部４における一定の位置に配置されるように、保持部４にイムノクロマト試験デバイス１００を保持させることができる。このとき、測定領域１０２ｂに対するバーコード１０３の位置が、複数種のイムノクロマト試験デバイス１００間において一定に維持されているため、バーコード１０３も保持部４における一定の位置に配置されることになる。光学測定装置１では、測定領域１０２ｂが保持部４における一定の位置に配置された状態で、バーコード１０３が保持部４の光透過部材４９の直上に配置される。

【0031】

図２に示されるように、収容部６内には、近接センサ６６、バーコードリーダ６７、及びミラー６８が配置されている。近接センサ６６は、収容部６の後端部に配置されている。近接センサ６６は、保持部４がクローズ状態にあることを検知するためのセンサである。バーコードリーダ６７及びミラー６８は、収容部６の下壁６３上に配置されている。バーコードリーダ６７は、クローズ状態にある保持部４によって保持されたイムノクロマト試験デバイス１００のバーコード１０３から、イムノクロマト試験デバイス１００の識別情報を読み取るためのデバイスである。バーコードリーダ６７から前側に出射された光は、ミラー６８によって上側に反射され、保持部４の光透過部材４９を透過してバーコード１０３に照射される。バーコード１０３によって下側に反射された光は、保持部４の光透過部材４９を透過してミラー６８によって後側に反射され、バーコードリーダ６７に入射する。

【0032】

筐体２内の領域のうちベース５の上側の領域には、支持ユニット７、光学ヘッド８、及び駆動源９が配置されている。つまり、支持ユニット７、光学ヘッド８、及び駆動源９は、保持部４に対して上側に配置されている。

【0033】

図２及び図６に示されるように、支持ユニット７は、前壁７１、後壁７２、及び上壁７３を有している。前壁７１及び後壁７２は、Ｙ軸方向において向かい合っている。上壁７３は、Ｚ軸方向においてベース５の開口５ａと向かい合っている。前壁７１、後壁７２、及び上壁７３は、例えば、樹脂の一体成型品によって構成されている。前壁７１及び後壁７２のそれぞれの下端部は、開口５ａを跨いだ状態でベース５に固定されている。支持ユニット７は、一対の案内軸７４，７５を更に有している。各案内軸７４，７５は、ベース５と上壁７３との間においてＹ軸方向に延在している。各案内軸７４，７５の前端部は、前壁７１に固定されており、各案内軸７４，７５の後端部は、後壁７２に固定されている。一対の案内軸７４，７５は、Ｘ軸方向に並んでいる。

【0034】

光学ヘッド８の本体部８０には、一対の孔８０ａ，８０ｂが形成されている。光学ヘッド８は、各案内軸７４，７５が各孔８０ａ，８０ｂを摺動可能に貫通した状態で、前壁７１と後壁７２との間に配置されている。これにより、各案内軸７４，７５は、Ｙ軸方向に沿った光学ヘッド８の往復移動を案内する。光学ヘッド８の本体部８０には、ネジ軸８１が固定されている。ネジ軸８１は、本体部８０から後壁７２の開口７２ａを介して後側に延在している。つまり、ネジ軸８１は、Ｙ軸方向に延在している。Ｙ軸方向から見た場合に、ネジ軸８１は、一対の孔８０ａ，８０ｂの間（すなわち、一対の案内軸７４，７５の間）に位置している。

【0035】

駆動源９は、駆動軸としてナット部材９１を有する駆動モータである。駆動源９は、ナット部材９１の前端部が開口７２ａの内側に配置された状態で、後壁７２の後面に固定されている。光学ヘッド８のネジ軸８１は、駆動源９のナット部材９１と螺合している。これにより、駆動源９のナット部材９１が回転すると、光学ヘッド８がＹ軸方向に沿って往復移動する。なお、ベース５には、複数の支持部材５１，５２が固定されている。各支持部材５１，５２は、例えば、樹脂の一体成型品によって構成されている。タッチパネル３は、金属プレート５３を介して支持部材５１に固定されている。また、ベース５上には、温度センサ５４が配置されている。

【0036】

図２に示されるように、筐体２内には、制御部１０が配置されている。制御部１０は、第１配線基板１１、第２配線基板１２、及び第３配線基板１３を有している。第１配線基板１１、第２配線基板１２、及び第３配線基板１３のそれぞれには、複数の電子部品が実装されている。制御部１０は、タッチパネル３、近接センサ６６、バーコードリーダ６７、温度センサ５４、後述する発光素子８２、及び後述する受光素子８７の各部について、各部の駆動の制御、各部から出力される信号の処理等を実施する。

【0037】

図２及び図６に示されるように、第１配線基板１１は、Ｚ軸方向を厚さ方向として、光学ヘッド８に対して上側に配置されている。第１配線基板１１は、Ｚ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の全体を含んでいる。光学ヘッド８の往復移動領域は、最も前側に位置する光学ヘッド８（図２及び図６では二点鎖線で示される光学ヘッド８）と、最も後側に位置する光学ヘッド８（図２及び図６では実線で示される光学ヘッド８）との間の領域である。第１配線基板１１は、複数の支持部材５１，５２に固定されている。第１配線基板１１には、測定開始音、測定終了音、警告音等を発するブザー１４が実装されている。第１配線基板１１は、グランド電極１１ａを有している。グランド電極１１ａは、Ｚ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の全体を含んでいる。一例として、グランド電極１１ａは、第１配線基板１１の一層としてプレーン状に形成された電極である。

【0038】

第２配線基板１２は、Ｘ軸方向を厚さ方向として、光学ヘッド８に対してＸ軸方向における所定の側に配置されている。第２配線基板１２は、Ｘ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の全体を含んでいる。第２配線基板１２は、支持ユニット７の前壁７１及び後壁７２に固定されている。第２配線基板１２には、光学ヘッド８が最も前側に位置することを検知するための近接センサ、及び光学ヘッド８が最も後側に位置することを検知するための近接センサが実装されている。第２配線基板１２は、グランド電極１２ａを有している。グランド電極１２ａは、Ｘ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の全体を含んでいる。一例として、グランド電極１２ａは、第２配線基板１２の一層としてプレーン状に形成された電極である。

【0039】

第３配線基板１３は、Ｘ軸方向を厚さ方向として、駆動源９に対して後側に配置されている。第３配線基板１３は、支持部材５２に固定されている。第３配線基板１３には、外部配線のコネクタが接続されるポートが実装されている。当該ポートは、筐体２の後壁２４に形成された開口から筐体２外に露出している。

【0040】

図７及び図８に示されるように、光学ヘッド８は、光出射部８Ａ及び光検出部８Ｂを有している。光出射部８Ａは、イムノクロマト試験デバイス１００の測定領域１０２ｂに照射される励起光（第１光）Ｌ１を出射する。励起光Ｌ１は、イムノクロマト試験デバイス１００の蛍光試薬を励起する励起光である。光検出部８Ｂは、イムノクロマト試験デバイス１００の測定領域１０２ｂから発せられた蛍光（第２光）Ｌ２を検出する。蛍光Ｌ２は、イムノクロマト試験デバイス１００の蛍光試薬から発せられた蛍光である。なお、光学ヘッド８の本体部８０は、少なくとも励起光Ｌ１に対して吸収性を有し且つ励起光Ｌ１によって自家蛍光が生じにくい材料によって形成されている。一例として、本体部８０の材料は、黒色のＡＢＳ樹脂、又は黒色のＰＯＭである。

【0041】

光出射部８Ａは、発光素子８２、レンズ８３ａ、光整形部材８４、フィルタ８５ａ、レンズ８３ｂ、及び受光素子８６を有している。発光素子８２、レンズ８３ａ、光整形部材８４、フィルタ８５ａ、及びレンズ８３ｂは、Ｚ軸方向に平行な光軸上に配置されている。発光素子８２、レンズ８３ａ、光整形部材８４、フィルタ８５ａ、及びレンズ８３ｂは、上側から下側にこの順序で並んでいる。発光素子８２、レンズ８３ａ、光整形部材８４、フィルタ８５ａ、レンズ８３ｂ、及び受光素子８６は、本体部８０内に収容されていると共に、本体部８０によって保持されている。本体部８０は、励起光Ｌ１の光路を画定している。

【0042】

発光素子８２は、励起光Ｌ１を出射する。発光素子８２は、例えば、砲弾型のＬＥＤである。レンズ８３ａは、後段のレンズ８３ｂにおいて励起光Ｌ１に生じる収差を補正すると共に、励起光Ｌ１の指向性を高める。光整形部材８４は、スリットを有しており、当該スリットによって励起光Ｌ１を整形する。フィルタ８５ａは、励起光Ｌ１を選択的に透過させる。レンズ８３ｂは、光整形部材８４のスリットによって形成された励起光Ｌ１の像をイムノクロマト試験デバイス１００の測定領域１０２ｂに結像する。受光素子８６は、励起光Ｌ１の光路に臨むように発光素子８２の前側に配置されている。受光素子８６は、励起光Ｌ１の一部を検出することで、発光素子８２から出射された励起光Ｌ１の光量を検知するための受光素子である。受光素子８６は、例えば、ＰＤである。

【0043】

光検出部８Ｂは、レンズ８３ｃ、フィルタ８５ｂ、フィルタ８５ｃ、及び受光素子８７を有している。レンズ８３ｃ、フィルタ８５ｂ、フィルタ８５ｃ、及び受光素子８７は、Ｚ軸方向に対して傾斜した光軸上に配置されている。レンズ８３ｃ、フィルタ８５ｂ、フィルタ８５ｃ、及び受光素子８７は、下側から上側にこの順序で並んでいる。光検出部８Ｂの光軸は、レンズ８３ｃがレンズ８３ｂに近付き且つ受光素子８７が発光素子８２から離れるように、Ｙ軸方向に垂直な面に沿って傾斜している。レンズ８３ｃ、フィルタ８５ｂ、フィルタ８５ｃ、及び受光素子８７は、本体部８０内に収容されていると共に、本体部８０によって保持されている。本体部８０は、蛍光Ｌ２の光路を画定している。

【0044】

レンズ８３ｃは、蛍光Ｌ２を受光素子８７上に集光する。フィルタ８５ｂ及びフィルタ８５ｃは、蛍光Ｌ２を選択的に透過させる。フィルタ８５ｂは、例えば、誘電体多層膜フィルタであり、フィルタ８５ｃは、例えば、色ガラスフィルタである。受光素子８７は、蛍光Ｌ２を検出する。受光素子８７は、例えば、ＰＤである。受光素子８７は、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管等であってもよい。受光素子８７は、本体部８０に固定された配線基板８８ａを介して、配線基板８８ａに実装された電流電圧変換器８８と電気的に接続されている。

【0045】

光学ヘッド８では、光検出部８Ｂが光出射部８Ａに対してＸ軸方向における一方の側（第２配線基板１２（図２参照）とは反対側）に配置されている。つまり、光学ヘッド８では、受光素子８７が発光素子８２に対してＸ軸方向における一方の側に配置されている。本体部８０には、金属カバー８９が取り付けられている。金属カバー８９は、Ｘ軸方向における一方の側から受光素子８７及び電流電圧変換器８８を覆っている。金属カバー８９は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの方向から見た場合に、受光素子８７及び電流電圧変換器８８の全体を含んでいる。

【0046】

光学ヘッド８における電気的な接続は、次のとおりに実施されている。第１配線基板１１、第２配線基板１２、及び第３配線基板１３は、フレキシブルプリント基板を介して、互いに電気的に接続されている。発光素子８２及び配線基板８８ａのそれぞれは、フレキシブルプリント基板を介して、第２配線基板１２と電気的に接続されている。つまり、電流電圧変換器８８が制御部１０及び受光素子８７のそれぞれと電気的に接続されており、発光素子８２及び受光素子８７のそれぞれが制御部１０と電気的に接続されている。タッチパネル３は、フレキシブルプリント基板を介して、第１配線基板１１と電気的に接続されている。ベース５は、金属部材又はケーブルを介して、第２配線基板１２のグランド電極１２ａと電気的に接続されている。金属プレート５３は、金属部材を介して、第１配線基板１１のグランド電極１１ａと電気的に接続されている。金属カバー８９は、配線基板８８ａ及びフレキシブルプリント基板を介して、第２配線基板１２のグランド電極１２ａと電気的に接続されている。各案内軸７４，７５は、ケーブルを介して、第２配線基板１２のグランド電極１２ａと電気的に接続されている。つまり、第１配線基板１１のグランド電極１１ａ、第２配線基板１２のグランド電極１２ａ、第３配線基板１３のグランド電極、ベース５、金属プレート５３、金属カバー８９、及び各案内軸７４，７５は、グランド電位に接続されている。

【0047】

以上のように構成された光学測定装置１の使用方法について、図９に示さるフローチャートを参照して説明する。まず、保持部４がオープン状態にされ（ステップＳ０１）、保持部４にイムノクロマト試験デバイス１００がセットされる（ステップＳ０２）。続いて、イムノクロマト試験デバイス１００の滴下領域１０２ａに検体が滴下され（ステップＳ０３）、保持部４がクローズ状態にされる（ステップＳ０４）。続いて、保持部４がクローズ状態にあることが近接センサ６６によって検知されると（ステップＳ０５）、イムノクロマト試験デバイス１００のバーコード１０３からイムノクロマト試験デバイス１００の識別情報がバーコードリーダ６７によって読み取られる（ステップＳ０６）。

【0048】

続いて、イムノクロマト試験デバイス１００の測定領域１０２ｂについて、光学的な測定が実施される（ステップＳ０７）。具体的には、光学ヘッド８がＹ軸方向に沿って移動させられつつ、発光素子８２から出射された励起光Ｌ１が測定領域１０２ｂに照射されて、測定領域１０２ｂから発せられた蛍光Ｌ２が受光素子８７によって検出される。光学的な測定が実施されている間、近接センサ６６から出力される信号に基づいて保持部４のクローズ状態が維持されたかが制御部１０によって判定される（ステップＳ０８）。その結果、保持部４のクローズ状態が維持された場合には、光学的な測定の結果がタッチパネル３に表示され（ステップＳ０９）、保持部４のクローズ状態が維持されなかった場合には、エラーとの旨がタッチパネル３に表示される（ステップＳ１０）。

【0049】

このように、光学的な測定が実施されている間、保持部４のクローズ状態が維持されたかが制御部１０によって監視されるため、イムノクロマト試験デバイス１００を取り違えるのを防止することができる。また、保持部４にセットされたイムノクロマト試験デバイス１００の滴下領域１０２ａに検体が滴下される際に、誤って検体が保持部４上にこぼれたとしても、下壁４３の開口４３ａに光透過部材４９が嵌められているため、こぼれた検体が収容部６内に流れ込むのを防止することができる。なお、上述した一連の使用手順は、タッチパネル３による情報の表示及びブザー１４による音の発出によってユーザに報知される。

【0050】

以上説明したように、光学測定装置１では、Ｚ軸方向において保持部４、光学ヘッド８及び第１配線基板１１がこの順序で並んでいる。これにより、第１配線基板１１に対して保持部４が設置面側に位置するように設置面上に光学測定装置１を設置することで、光学測定装置１の設置面積を小さくすることができる。また、光学ヘッド８が設置面と第１配線基板１１との間に位置することになるため、周囲環境から発せられる電磁ノイズ（主に、５０Ｈｚ、６０Ｈｚの商用周波数ノイズ）の影響が光学ヘッド８に及ぶのを抑制することができる。よって、光学測定装置１によれば、設置面積を小さくしつつ、測定精度の低下を抑制することができる。

【0051】

光学測定装置１では、第１配線基板１１が、Ｚ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の全体を含んでいる。これにより、光学ヘッド８が往復移動する場合に、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッド８に及ぶのをより確実に抑制することができる。

【0052】

光学測定装置１では、第１配線基板１１のグランド電極１１ａが、Ｚ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の全体を含んでいる。これにより、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッド８に及ぶのをより確実に抑制することができる。

【0053】

光学測定装置１では、受光素子８７が、発光素子８２に対して、Ｘ軸方向における一方の側に配置されており、グランド電位に接続された金属カバー８９が、Ｘ軸方向における一方の側から受光素子８７及び電流電圧変換器８８を覆っている。これにより、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響を受けやすい受光素子８７及び電流電圧変換器８８が金属カバー８９によって電磁的にシールドされるため、測定精度の低下をより確実に抑制することができる。

【0054】

光学測定装置１では、第２配線基板１２が、Ｘ軸方向を厚さ方向として、光学ヘッド８に対してＸ軸方向における他方の側に配置されている。これにより、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が金属カバー８９とは反対側から光学ヘッド８に及ぶのを抑制することができる。

【0055】

光学測定装置１では、第２配線基板１２のグランド電極１２ａが、Ｘ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の全体を含んでいる。これにより、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が金属カバー８９とは反対側から光学ヘッド８に及ぶのをより確実に抑制することができる。

【0056】

光学測定装置１では、光学ヘッド８の往復移動を案内する各案内軸７４，７５が、グランド電位に接続されている。これにより、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッド８に及ぶのをより確実に抑制することができる。なお、少なくとも受光素子８７に近い案内軸７５をグランド電位に接続することが、電磁ノイズの影響を抑制する上で重要である。

【0057】

光学測定装置１では、タッチパネル３と光学ヘッド８との間に、金属プレート５３が配置されている。これにより、タッチパネル３から発せられる高周波ノイズの影響が光学ヘッド８に及ぶのを抑制することができると共に、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッド８に及ぶのを抑制することができる。

【0058】

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、第１配線基板１１は、Ｚ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の少なくとも一部を含んでいればよい。また、第２配線基板１２は、Ｘ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の少なくとも一部を含んでいればよい。また、第１配線基板１１のグランド電極１１ａは、Ｚ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の少なくとも一部を含んでいればよい。また、第２配線基板１２のグランド電極１２ａは、Ｘ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の往復移動領域の少なくとも一部を含んでいればよい。また、金属カバー８９は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの方向から見た場合に、受光素子８７及び電流電圧変換器８８の少なくとも一部を含んでいればよい。また、金属カバー８９は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの方向から見た場合に、受光素子８７及び電流電圧変換器８８の少なくとも一部に加え、発光素子８２の少なくとも一部を含んでいてもよい。また、光学ヘッド８のネジ軸８１は、グランド電位に接続されていてもよい。その場合、周囲環境から発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッド８に及ぶのをより確実に抑制することができる。また、駆動源９は、駆動モータを覆い且つグランド電位に接続された金属ケースを有していてもよい。その場合、駆動モータから発せられる電磁ノイズの影響が光学ヘッド８に及ぶのを抑制することができる。

【0059】

また、光学測定装置１は、保持部４及び光学ヘッド８の少なくとも一方がＹ軸方向に沿って往復移動するように構成されていてもよい。つまり、光学測定装置１は、光学ヘッド８がＹ軸方向に沿って保持部４に対して相対的に往復移動するように構成されていてもよい。その場合、第１配線基板１１は、Ｚ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の少なくとも一部を含んでいればよい。また、第２配線基板１２は、Ｘ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の少なくとも一部を含んでいればよい。また、第１配線基板１１のグランド電極１１ａは、Ｚ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の少なくとも一部を含んでいればよい。また、第２配線基板１２のグランド電極１２ａは、Ｘ軸方向から見た場合に、光学ヘッド８の少なくとも一部を含んでいればよい。

【0060】

また、上記実施形態では、光学測定装置１が、試料からの蛍光の強度を測定する「蛍光イムノクロマトリーダ」として構成されていたが、光学測定装置１は、試料の吸光度の変化を測定する「吸光イムノクロマトリーダ」として構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１…光学測定装置、４…保持部、８…光学ヘッド、９…駆動源、１０…制御部、１１…第１配線基板、１１ａ…グランド電極、１２…第２配線基板、１２ａ…グランド電極、７４，７５…案内軸、８１…ネジ軸、８２…発光素子、８７…受光素子、８８…電流電圧変換器、８９…金属カバー、９１…ナット部材、１００…イムノクロマト試験デバイス（試料）、Ｌ１…励起光（第１光）、Ｌ２…蛍光（第２光）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】