CN101109709A - 显色反应检测仪及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发提供一种对温度变化造成的检测值的变化进行补偿的显色反应检测仪及其制造方法。本发明提供一种显色反应检测仪,其特征在于该显色反应检测器包括支承部,该支承部支承传感器芯片,该传感器芯片具有衬底,设置于上述衬底上的传导波层,与设置于上述传导波层上,通过由被检查体释放的物质,产生显色反应的薄膜;光源,该光源将光导入支承于上述支承部上的传感器芯片;光检测器,该光检测器检测从上述传感器芯片释放的光;测定温度的温度传感器;控制部,该控制部根据上述光检测器的检测的结果,上述温度传感器的测定的结果,对上述传感器芯片的显色反应量进行运算。
Description
技术领域
本发明涉及显色反应检测仪及其制造方法。
背景技术
医疗用设备广泛地采用生物传感器。采用生物传感器的测定仪中的一个是显色反应检测仪。在该显色反应检测仪中,在顶部设置薄膜的传导波层内部,使一定量的光传导,测定光的强度,即,从传导波层中取出的传导波强度。
如果在设置于传导波层的顶部的薄膜与手臂,指尖等的人体组织接触,从该人体组织放出的规定物质侵入后,产生显色反应。射入传导波层中的一个端部的光在该显色反应区域吸收。入射光在传导波层的顶面和底面反射,向传导波层的另一端部传播,但是,每当在显色反区域中吸收时,光强度衰减。于是,可通过测定吸收量,了解显色反应量,可实现能测定从人体组织放出的规定物质的生物传感器的功能。
但是,在测定时,通过与人体等的人体组织的接触,显色反应检测仪的温度变化。在产生该温度变化的使用环境中,传导波强度变化。即,即使在显色反应量一定的情况下,所检测的传导波强度仍变化,在测定时产生误差。
具有下述的技术公开实例,该实例指改善从人体的外部,测定血液中的葡萄糖浓度的无侵袭测定装置的精度的血糖测定装置的实例(专利文献1:JP特开2004-113434号公报)。
发明内容
发明要解决的课题
本发明提供对温度变化而引起的检测值的变化进行补偿的显色反应检测仪及其制造方法。
用于解决课题的技术方案
本发明的一种形式提供一种显色反应检测仪,其特征在于该显色反应检测器包括支承部,该支承部支承传感器芯片,该传感器芯片具有衬底,设置于上述衬底上的传导波层,设置于上述传导波层上,通过由被检查体释放的物质,产生显色反应的薄膜;光源,该光源将光导入支承于上述支承部上的传感器芯片;光检测器,该光检测器检测从上述传感器芯片释放的光;测定温度的温度传感器;控制部,该控制部根据上述光检测器的检测的结果,上述温度传感器的测定的结果,对上述传感器芯片的显色反应量进行运算。
另外,本发明的另一形式提供一种显色反应检测仪的制造方法,该显色反应检测仪包括支承传感器芯片的支承部;光源,该光源将光导入支承于上述支承部上的传感器芯片;光检测器,该光检测器检测从上述传感器芯片释放的光;测定温度的温度传感器;数据保存部;控制部,该控制部对上述传感器芯片的显色反应量进行运算,其特征在于该方法包括将用于对在上述光检测器的检测时产生的温度的变化的误差进行补偿的数据保存于上述数据保存部中的步骤。
本发明的效果
通过本发明,提供对温度变化造成的检测值的变化进行补偿的显色反应检测仪及其制造方法。
附图说明
图1为本发明的实施形式所涉及的显色反应检测仪的方框图;
图2为表示本实施例的显色反应检测仪中的光学部的示意剖视图;
图3为用于更具体地说明光学作用的示意剖视图;
图4为以示意方式表示在测定时,由光检测器20检测的入射光G3的强度的时间变化的曲线图;
图5为例举本实施形式显色反应检测仪1中的测定的流程的实例的流程图;
图6为表示在控制部33中实施的补偿运算(步骤14)所采用的表的最简单的实例的示意图;
图7为例示光源10采用红色LED的场合的放射光的光谱,即,强度的波长依赖性的实例的曲线图;
图8为表示传播光G2的波长范围的曲线图;
图9为表示LED的放射光的光谱的温度变化的曲线图;
图10为例示具有光谱的温度变化的场合的可传导波的波长的范围的曲线图;
图11为表示传播光G2的强度的温度的变化的曲线图;
图12为表示L=5mm,t=10μm的场合的反射次数的计算结果的曲线图;
图13为表示传导波的规格化光谱的温度变化的曲线图;
图14为表示反射次数的期待值的波长依赖性的温度变化的曲线图;
图15为表示反射次数期待值的波长所涉及的积分值和反射次数变化比的温度依赖性的曲线图;
图16为本发明的具体例中的显色反应检测仪的示意剖视图。
标号的说明:
1:显色反应检测仪;6:支承部;10:光源;11:温度传感器;12:衬底;13:反射镜;14:传导波层;16、17:衍射光栅;18:薄膜;20:光检测器;22:被检测体;24:吸收区域;30:外壳;32:控制基板;33:控制部;34:数据存储部;35:布线;36:液晶显示器;38:开关;G1:放射光;G2:传播光;G3:入射光。
具体实施方式
下面参照附图,对本发明的实施例进行描述。
图1为本发明的实施形式所涉及的显色反应检测仪的方框图。
本实施形式的显色反应检测仪1包括:光源10、光检测器20、温度传感器11、数据保存部34、以及与它们连接的控制部33。在测定时,安装有传感器芯片5,从光源10对该传感器芯片5照射放射光G1。如果使人的手臂,腹部等的被检查体22接触于传感器芯片5,从被检查体22释放的规定媒体S在传感器芯片5中扩散,则产生显色反应。通过光检测器20,检测该显色反应,通过在控制部33中进行运算处理,由此,可求出从被检查体22释放的媒体S的量。
在这里,如果在测定时,使显色反应检测仪1与人的手臂等接触,则因体温,检测仪的温度上升。于是,通过光源10的波长等变化,测定产生误差。相对该情况,在本实施例中,设置温度传感器11,可测定光源10等的温度。通过温度传感器11测定的温度数据送出给控制部33。控制部33在温度变化时,根据保存于数据保存部34中的温度补偿数据,进行补偿运算,由此,可消除温度的波长的偏移等的影响。其结果是,可提供即使在显色反应检测仪1的温度变化的情况下,测定值的误差仍受到抑制的高精度的显色反应检测仪。
图2为表示本实施形式的显色反应检测仪中的光学部的示意剖视图。
象该图所示的那样,在测定时,在显色反应检测仪的光学部,安装传感器芯片5。该传感器芯片5具有在衬底12上依次叠置传导波层14和薄膜18的结构。从由LED(Light Emititing Diode)等的发光元件等形成的光源10的放射光G1按照规定范围的入射角,射入衬底12。在衬底12的顶面的一个端部上,设置用于控制放射光G1的传播方向的第1衍射光栅16。另外,在衬底12的顶面的另一端部,设置用于取出在传导波层14中传播的传播光G2的第2衍射光栅17。此外,设置传导波层14以便覆盖第1和第2衍射光栅16、17,进而在其顶面上,设置薄膜18。
通过第1衍射光栅16,在传导波层14中传播导入到传导波层14的传播光G2通过第2衍射光栅17取出,射入到光检测器20中。进行该入射光G3的强度测定。在薄膜18上接触有比如,人的手臂等应检查的被检查体22。如果为了从被检查体22而进行检测,释放媒体S,其侵入薄膜18中,则因与薄膜18中包含的物质的化学反应,产生显色。如果产生显色,则将在传导波层14中传播的传播光G2的一部分吸收,产生损失,其强度降低。于是,通过光检测器20,测定入射光G3的强度,可求出从被检查体22释放的媒体S的量。
另外,按照本实施形式,在光源10的附近,比如,设置温度计等的温度传感器11,测定光源10的动作温度。此外,可根据其测定结果,对伴随温度变化的测定误差进行补偿。
图3为对用于更具体地说明本发明的作用的示意剖视图。
放射光G1相对衬底12的内面,按照入射角θ射入。由于衬底12比如,为玻璃(折射率为1.5),故在从空气中射入的情况下,折射角θo小于θ。
放射光G1在到达衬底12的顶面上之后,通过形成于衬底12的顶面上的第1衍射光栅16,产生衍射光。第1和第2衍射光栅16、17比如,由二氧化硅(SiO2,折射率约为1.3)形成,通过依照放射光的波长,改变衍射光栅间距d和深度,可控制衍射光的强度和衍射角度。第1和第2衍射光栅16、17可通过采用比如,光敏抗蚀剂的微细加工工艺而形成。
此外,可设置传导波层14以便覆盖第1和第2衍射光栅16、17,该传导波层14由比如,折射率约为1.56的树脂等形成,可通过旋涂和烘焙步骤等形成。在传导波层14的顶面上,还设置由折射率约为1.3的树脂等形成的薄膜18。薄膜18包括与从被检查体放出的媒体发生反应,产生显色的物质。另外,传播光G2在与薄膜18的界面反射时产生的显色的渐逝波(Evanescent Wave)通过上述显色吸收。即,如果在薄膜18中,产生显色,则在吸收区域24中,产生光吸收,传播光G2的损失增加。
图4为以示意方式表示在测定时,通过光检测器20检测的入射光G3的强度的时间变化的曲线图。
即,如果使人的手臂等的被检查体接触传感器芯片5,开始测定,则从被检查体,媒体S在薄膜18(参照图2)中扩散,进行显色反应。由于显色反应在初期,较急速地进行,故光检测器20中的检测强度较急速地降低。于是,伴随显色反应的速度的降低,光检测器20中的检测强度的降低也减缓。所以,比如,初期T0的检测强度为P0,从测定开始,经过规定时间的时刻T1,或检测强度的时间变化低于规定值的时刻T1的检测强度为P1,通过对检测强度P0和P1进行比较,则可求出显色量,即,媒体S的量。
另外,在本实施形式中,在如此求出媒体S的量时,考虑温度变化。即,在参照温度传感器11(参照图1和图2)的测定值,在测定中,温度改变的情况下,对其效果进行参考,求出媒体S的量。
图5为例举本实施例的显色反应检测仪1中的测定的流程的流程图。
当测定开始后,首先,在最初(T=T0),由温度传感器11测定温度(步骤S10)。另外,也可进行等待,直至光源10的光输出达到某种程度稳定之后,开始测定,测定温度。接着,从光源10,对传感器芯片5,照射放射光G1,通过光检测器20,检测入射光G3(步骤S11)。在测定初期的检测强度P0之后,如图4所示的那样,光检测强度慢慢地降低。
比如,在经过规定时间(T=T1)之后,或在光检测强度的时间变化小于等于规定值的情况下(步骤S12:是),将该光检测强度P1作为测定的终期数据,由温度传感器11测定温度(步骤S13)。
将光检测器20的光检测强度的数据,与温度传感器11产生的温度的数据送给控制部33(参照图1),进行考虑了温度的变化的补偿运算(步骤S14)。接着,一边考虑温度的变化的影响,一边输出与已求出的媒体S的量有关的数据(步骤S15)。如后面具体描述的那样,与媒体S的量有关的数据可显示于设在显色反应检测仪1中的显示部中,或可输出给外部的设备。
图6为表示控制部33中实施的补偿运算(步骤S14)所采用的表的最简单的实例的示意图。
当在测定中温度变化后,从光源10放出的放射光G1的输出,波长有时发生变化。放射光G1的输出的变化可通过借助APC(automatic power control)等的方法,对光源10进行反馈控制来进行抑制,但是,不容易抑制波长的变化。如果象在后面具体描述的那样,当光源10的波长变化后,在传感器芯片5中,作为传播光G2可导入的光的强度变化。另外,另一方面,如果波长变化,则传感器芯片5的内部的传播波G2的光路变化。于是,比如,由于在传导波层14和薄膜18之间反射的次数变化,故通过吸收区域24(参照图3)的吸收而产生的损失量变化。
这样,如果在测定中,温度变化,则其影响在光检测器20中的检测强度上叠加而表示。于是,在本实施形式中,通过预先测定或模拟等,调查这样的温度的变化的影响,在数据保存部34中保存根据此而制作的温度补偿数据,图6中例示的表便是如此操作,例示了保存于数据保存部34中的温度补偿数据。
在图6中例示的表中,对温度变化系数分别分配系数。在这里,温度变化以比如,测定的初期(T=T0)的温度为基准,定义为终期(T=T1)的温度的变化量。另一方面,将系数定义为与比如,在光检测器20中检测的检测强度相乘的系数。
在图6中例示的表中,温度变化为零的场合,系数为1.00。即,控制部33原封不动地使用来自光检测器20输出的检测强度,求出媒体S的量。另一方面,如果温度变化按照+1℃,+2℃,+3℃...的方式增加,则系数分别减小为0.99,0.98,0.97。即,在测定中,温度上升的情况下,控制部33将通过光检测器20测定的检测强度沿减小的方向进行补偿。但这只不过是一个例子,也可以在温度上升时沿检测强度增加的方向进行补偿。另外,图6所示的表只不过是最简化的一个实例。此外,也可比如,定义与光检测器20的检测强度有关的多个参数,针对这些参数中的每个参数,确定温度依赖性。关于温度的变化造成的影响,将在后面进行具体描述。
下面参照具体实例,对本发明的实施形式进行更具体的描述。
首先,对导入传感器芯片5的传导波层14中的光的传播条件进行描述。
由于传感器芯片5的传导波层14的折射率大于衬底12和薄膜18,故如果衍射光栅16、17的形状,各组成要素的厚度和折射率,入射角θ等满足下述的关系式,则传播光G2在传导波层14的内部,反复进行全反射,同时进行传播,经过设置于衬底12的另一端部上的第2衍射光栅17,射向外部,成为光检测器20的入射光G3。
θ1=sin-1[(sinθ+λ/d)/n1] 式(1)
θ1<90deg 式(2)
θ1>sin-1(n0/n1) 式(3)
n1>n0 式(4)
n1>n2 式(5)
n2<n0 式(6)
其中:
θ:向衬底内面的入射角
θ0:折射角
θ1:传导波层内的传导波角
n0:衬底的折射率
n1:传导波层的折射率
n2:薄膜的折射率
d:衍射光栅的间距
λ:放射光波长
下面采用数值例,更具体地进行说明。
首先,设n1=1.50,n0=1.46,λ=655nm,d=1000nm。通过式(1)和式(2),θ<57.67deg。另一方面,根据式(1)和式(3),θ>53.61deg。即,在传导波层14的内部,反复进行全反射,传播光G2可传播的入射角θ的范围满足53.61<θ<57.67deg。另外,在这里,“全反射”指具有大于临界角的入射角,还包含产生与传导波层14邻接的薄膜18的吸收区域24的渐逝波(EvanescentWave)的吸收的情况。
来自光源10的放射光G1在由光源10的结构确定的波长范围内分布。比如,在半导体发光元件这样的光源10的情况下,放射光波长范围在605~705nm的较宽范围内连续地分布。其结果是,在波长为605nm的情况下,则58.76<θ<63.51deg。另外,在波长为705nm的情况下,则49.02<θ<52.66deg。即,在605~705nm的波长范围内,49.02<θ<63.51deg,此时,具有进行全反射的传播光G2。
下面就推定传导波强度的变化量的方法进行说明。
图7为例示光源10采用红色LED时的放射光的光谱,即,强度对波长依赖性的实例的曲线图。纵轴以相对值表示强度,横轴表示波长(nm)。峰值波长为655nm,大致在605~705nm的范围内,波长连续地分布。该放射光强度(I)对波长(λ)依赖性通过下述式而近似地表示。
I(λ)=1000×exp(-((λ-655)/22)2) 式(7)
入射角在49.02<θ<63.51deg的范围内,比如,θ=55.0deg。另外,n1=1.50,n0=1.46,d=1000。为了在传导波层14中进行全反射,则必须满足式(1)~式(3)。由于在这些关系式中,包括放射光波长λ,故并不限于向衬底12的内面的全部入射光被传导波的情况。在这种情况下,为了满足全反射条件,则641nm<λ<680nm。
图8为表示传播光G2的波长范围的曲线图。
图8表示在λ<641nm和λ>680nm的波长范围,不具有传播光G2。即,在λ<641nm时,传播光G2不在与衬底12的界面上进行全反射,从传导波层14,穿到衬底12。在λ>680nm的场合,放射光G1在衬底12和传导波层14之间反射,不导入传导波层14中。
接着,对来自光源10的放射光G1通过第1衍射光栅16而衍射,导入传导波层14中的传导波强度的温度变化进行描述。
从光源10放射的光强度的波长依赖性伴随温度而变化。在光源10为LED的情况下,在放射光波长依赖性基本保持相同形状的状态,伴随温度的上升,从整体上,波长向更长侧移动。
图9为表示LED的放射光的光谱的温度变化的曲线图。纵轴表示相对强度,横轴表示波长。最好,LED的放射光G1的强度由采用光电二极管的APC(automatic power control)电路,控制在恒定值。图9表示以25℃为基准,-20℃,-10℃,±0℃,+10℃,+20℃的温度变化ΔT时的波长依赖性。该光谱,即,强度的波长依赖性通过下述式近似地表示。
I(λ)=1000×exp[-{(λ-(655+0.2×ΔT))/22}2] 式(8)
相对ΔT=+20℃的温度变化,表示光谱的曲线以+4nm程度向长波长侧移动。另外,相对ΔT=-20℃的温度变化,表示光谱的曲线以-4nm程度向短波长侧移动。
图10为例举具有这样的光谱的温度变化时的可传导波的波长的范围的曲线图。将图10所表示的传播光G2的强度对波长进行积分处理而得到的值在各自的温度下,与传导波的测定光强度的初始值相对应。即,更正确地说,衍射效率与该积分值相乘而得到的值为所测定的初始值。
图11为表示传播光G2的强度因温度而变化的曲线图。即,伴随光源10的温度的变化,光源10和传播的光谱产生变化。在这里,在图11的纵轴左侧,表示针对每1nm,对图10中表示的波长依赖性进行积分的积分强度,纵轴右侧表示信号变化比。另外,横轴表示温度变化ΔT。在使用具有图7中例示的特性的光源10时,表示测定光强度的积分强度在ΔT=+5℃的情况下,增加约1%,在ΔT=+20℃的情况下,增加约4%弱的程度。另外,积分强度在ΔT=-5℃时,减少1%强,在ΔT=20℃时,减少约6%。
温度变化时的传导波层14中的传播光G2的强度的变化量可通过图11而推定。在比如,设在ΔT=0℃的基准温度时,开始进行显色反应测定,在30秒后,测定光强度减少50%。在30秒后,如果ΔT=0℃,则伴随显色反应的信号量变化与测定光强度的变化量相同,为50%。如果30秒后ΔT=+5℃,则可以认为在测定中测定光强度增加+1%。显色反应造成的信号变化量,即,减少量可推定为51(=50+1)%。同样,如果在30秒后,ΔT=-5℃,则显色反应造成的信号变化量可推定为49(=50-1)%。这样,可对光源10的放射光G1的温度变化的传导波光强度的变化量进行补偿。
下面就在传导波层14的内部进行全反射的同时,进行传播的传播光G2的反射次数的温度变化进行说明。即,当温度变化后由于从光源10放出的光的波长变化,故在传导波层14中的传播光G2的光路也变化。其结果是,传播光G2在传导波层14中进行全反射的次数也变化。
如图8中例示的那样,波长641~680nm的传播光G2在传导波层14中进行全反射的反射角由传导波角θ1表示,通过式(1)表示。全反射分别在传导波层14和衬底12的界面,与传导波层14和薄膜18的界面产生。共计的反射次数通过下述的公式表示。
反射次数=L/(t×tanθ1) 式(9)
其中:
L:薄膜的传导波方向的长度
t:薄膜的厚度
另外,在吸收区域24中,产生渐逝波(Evanescent Wave)的吸收的薄膜18的反射次数仅仅为其中的一侧量。
图12为表示L=5mm,t=10μm时的反射次数的计算结果的曲线图,纵轴表示反射次数,横轴表示波长(nm)。波长641nm的传导波成分约反射115次,伴随波长的增加,反射次数减少,在波长为680nm时,反射次数为零。
图13为表示传导波的规格化光谱的温度变化的曲线图。在光源10采用LED的情况下,对于传播光G2,伴随温度的上升,其波长增加,由此,反射次数减少。首先,对峰值强度进行规格化处理以使按照图10中例示的传导波的光谱的积分值为1.0。即,把表示相应的光谱的曲线,仅以1nm刻度对强度进行积分处理,则为1.0。图13表示这样的规格化后的光谱的温度变化。
图14表示反射次数的期待值对波长依赖性的温度变化的曲线图,表示以1nm刻度,将图12所示的反射次数和图13所示的规格化强度进行乘法运算的结果。纵轴表示反射次数的期待值,横轴表示波长。伴随ΔT从-20℃,增加到+20℃的情况,反射次数的期待值的峰值降低,移向长波长侧。
图15为表示与反射次数期待值的波长相关的积分值和反射次数变化比的温度依赖性的曲线图。即,纵轴相当于通过以波长1nm刻度将反射次数的期待值进行累计运算所获得的传播光G2的平均反射次数。横轴为温度变化量ΔT。
在ΔT=0℃中,传播光G2的平均反射次数为853次,在ΔT=+20℃,平均反射次数减少到81.5次。另一方面,在ΔT=-20℃时,平均反射次数增加到89次。如果将此用反射次数变化比来表示,则相对-20℃~+20℃的温度变化,反射次数从+5%,变为-5%,基本呈线性地减少。
在图3所示的吸收区域24中产生的渐逝波(Evanescent Wave)的吸收量的温度变化与该反射次数变化之间,具有较高的相关关系。比如,设在ΔT=0℃,开始显色反应测定,在30秒后,测定光信号强度减少50%。如果在30秒后,ΔT=0℃,则伴随显色反应的信号变化量与测定光强度相同,为50%。如果在30秒之后,ΔT=+20℃,则传导波光强度的变化量为4%,传播光G2的反射次数变化造成的显色反应量的测定误差为-5%。所以,显色反应造成的纯信号变化量可正确地推定为(50+4)×1.05=56.7(%)。
下面对本实施形式的显色反应检测设备的具体实例进行说明。
图16为本发明的具体例中的显色反应检测仪的示意剖视图。
在由树脂等形成的外壳30上,设置支承部6,可安装传感器芯片5。在外壳30中,设置光源10,放射光G1适当地通过反射镜13等的光学系统,从设置于外壳30上的透射部,射入传感器芯片5的衬底12。另一方面,从衬底12取出的光通过内置于外壳30中的光检测器20检测。在外壳30上,还设置控制基板32和液晶显示器36等。光源10和光检测器20和液晶显示器36与控制基板32电连接。另外,用于操作的开关38固定于外壳30或控制基板32上。另外,为了在使用后进行更换,传感器芯片5可自由装卸。图16中例示的本具体实例的结构适合于可便携的小型设备。于是,比如,通过图中未示出的皮带,安装于人的手臂,腹部等上,可通过测定从人体放出的规定的媒体,简单地进行检查。
另外,按照本实施例,比如,在光源10的附近,设置温度传感器11,其检测结果通过布线35,输出给控制基板32。控制基板32对应于通过温度传感器11检测的温度的变化,就图1~图15来说,象前述那样,考虑从光源10放出的放射光的波长的变化,在传导波层14的传导波光的光路的变化,进行运算。作为其结果,可实现抑制温度的变化造成的测定值的误差的显色反应检测仪。
此外,光源10可采用比如,表面安装型(surface mounting device:SMD)的LED。为了检测其温度的变化,比如,可在SMD的表面上压接或粘接温度计,热电耦等的温度传感器11。
在制造图16中例示的本具体实例的显色反应检测仪时,比如,在组装步骤的中途或之后,设置将对于图1~图15来说,象前述那样的放射光G1、传播光G2的温度变化数据等输入到设置于控制基板32上的数据存储部34(参照图1)中的步骤。这样的数据的最简单的实例就是对于图6来说,如前面所述的内容。另外,比如,也可将图11,图15中例示的温度变化数据作为数值数据而输入到设置于控制基板32上的ROM(read only memory)中。具体来说,如果设备的使用环境确定为20~22℃,则比如,可存储(表1)这样的数值数据。
表1
场合 | 基准温度 | 测定开始温度 | 测定结束温度 | 传导波光变化率 | 反射次数变化率 |
A | 21 | 20 | 20 | ±0% | ±0% |
B | 21 | 20 | 21 | +1% | -1% |
C | 21 | 20 | 22 | +2% | -2% |
D | 21 | 21 | 20 | -1% | +1% |
E | 21 | 21 | 21 | ±0% | ±0% |
F | 21 | 21 | 22 | +1% | -1% |
G | 21 | 22 | 20 | -2% | +2% |
H | 21 | 22 | 21 | -1% | +1% |
I | 21 | 22 | 22 | ±0% | ±0% |
这样的话,则在实际的测定中,测定开始时的温度为20.2℃,测定结束时的温度为21.8℃的情况下,选择在(表1)的数据库中,处于最近状态的数据C,则抽出传导波强度变化率为+2%,反射次数变化率为-2%,可容易推定显色反应造成的纯的信号变化量。
或者,也可对于图9来说,将前述那样的,来自光源10的放射光G1的光谱温度依赖性存储于数据存储部34中,依照温度传感器11的测定值,控制部33进行补偿运算。
象上面说明的那样,按照本具体实例,推定第1衍射光栅16的折射后的传导波强度的温度变化量,对光检测器20的入射光强度的变化量进行补偿。其结果是,可高精度得知显色反应量。另外,计算全反射次数的温度变化,推定传播光G2的渐逝波(Evanescent Wave)波吸收量的温度变化量,对光检测器20的入射光强度的变化量进行补偿。其结果是,可更高精度地得知显色反应量。
另外,存储于数据存储部34中的温度依赖性所涉及的数据在制造多个显色反应检测仪的场合,在相应的设备中,也可相同,或者,还可针对相应的设备而使用实际测定的数据。比如,在光源10的温度特性中,其个体差异小的情况下,温度依赖性所涉及的数据可相同。另一方面,在光源10的温度特性中,个体差异大的情况下,可针时相应的显色反应检测仪,测定温度依赖性的数据,将其存储于数据存储部34中。
按照本具体实例,由于用于抑制光源的温度变化的组成元件是不需要的,故可减小装置的整体尺寸,适合用于便携的场合。另外,由于温度稳定的时间是不需要的,故可进行快速地测定。另外,由于具有温度补偿功能,故可确保测定精度。
以上参照附图,对本发明的实施形式进行了说明。但是,本发明并不限于这些具体实例。即使比如针对构成显色反应检测仪的光源、温度传感器、衬底、传导波层、衍射光栅、薄膜、光检测仪等的形状、尺寸、材质本领域的普通技术人员进行设计变更的情况下,只要不脱离本发明的主旨,其包括在本发明的范围内。
Claims (5)
1.一种显色反应检测仪,其特征在于包括:
支承部,支承传感器芯片,该传感器芯片具有:衬底;设置于上述衬底止的传导波层;与设置于上述传导波层上、根据由被检查体释放的物质产生显色反应的薄膜;
光源,将光导入到由上述支承部所支承的上述传感器芯片;
光检测器,检测从上述传感器芯片放射的光;
测定温度的温度传感器;和
控制部,基于上述光检测器的检测的结果,上述温度传感器的测定的结果,对上述传感器芯片的显色反应量进行运算。
2.根据权利要求1所述的显色反应检测仪,其特征在于还包括:
数据存储部,存储涉及从上述光源释放并在上述传导波层中传播的光的强度的温度依赖性的数据,
上述控制部,基于上述温度传感器的上述测定结果使用上述数据。
3.根据权利要求1所述的显色反应检测仪,其特征在于还包括:
数据存储部,保存与从上述光源释放并在上述传导波层中传播的光在上述传导波层和薄膜的界面反射的次数的温度依赖性有关的数据,
上述控制部,基于上述温度传感器的上述测定结果使用上述数据。
4.一种显色反应检测仪的制造方法,该显色反应检测仪包括:支承传感器芯片的支承部;光源,将光导入到由上述支承部所支承的上述传感器芯片;光检测器,检测从上述传感器芯片放射的光;测定温度的温度传感器;数据保存部;控制部,对上述传感器芯片的显色反应量进行运算,其特征在于该方法包括:
在数据保存部中保存用于对在上述光检测器进行的上述检测时产生的温度的变化的误差进行补偿的数据的步骤。
5.根据权利要求4所述的显色反应检测仪的制造方法,其特征在于:
在上述保存的步骤之前,包括在上述多个温度中,从上述光源释放光,取得上述数据的步骤。
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