CN103226094A - 光学测定装置和光学测定方法 - Google Patents

Abstract

光学测定装置和光学测定方法。在第1光学测定装置（1A）中，从光源（10）射出的光在偏振光部（20）中被设为线偏振光，并入射到被检体（A）。透过被检体（A）的透射光被正交分离部（30）正交分离，被正交分离部（30）正交分离的光被两个受光部（40（40A、40B））接收。然后，通过控制部（100）判定透射光的光量，使用由透射光量判定部判定的光量对受光部（40）接收的受光电平之差进行归一化，然后，通过旋光角计算部（150）计算旋光角。

Description

光学测定装置和光学测定方法

技术领域

本发明涉及用于测定旋光角的光学测定装置等。

背景技术

对透过物质的光进行测定，由此不必直接接触该物质就能够知道物质的成分。例如，如果确认旋光角，则能够估计物质的浓度。旋光是例如线偏振光通过葡萄糖那样的光学活性物质时、其偏振光面旋转的性质。

作为利用了该旋光性的技术，例如在专利文献1中公开了以下技术：对线偏振光透过被检体后的透射光正交分离，分别用两个受光元件接收该正交分离后的偏振光成分，根据该两个受光元件的输出电平的差来测定旋光角。

专利文献1：国际公开第99/30132号

在专利文献1中公开的旋光角的测定技术中，根据两个受光元件的输出电平的差来测定旋光角。但是，该测定方法中存在问题。通常，激光作为向被检体照射的光，但是在输出激光的半导体激光器等激光器装置中，有时会产生被称为所谓返回光噪声的输出变动。其是这样的现象：从激光器装置射出的光的一部分反射而再次返回到激光器装置，从而使激光器的振荡不稳定。该情况下，会产生所谓的光量变动，即，透过被检体的透射光的光量发生变动。

此外，在测定具有吸光度不同的多个成分的被检体的情况下，各成分在被检体内不一定均匀分布。即，根据进行测定时的各成分的混合状态、激光照射的位置、时间经过等，吸光度可以不同，所以会产生透过被检体的透射光的光量变动。

在产生了这样的光量变动的情况下，无法保证简单地根据受光元件中的受光电平之差计算的旋光角是正确的测定值。这是因为，当产生光量变动时，受光元件中的受光电平整体上发生变化，受光电平之差发生变化。例如，在极端的例子中，当透射光的光量下降到1/2时，受光元件中的受光电平下降到1/2，因此受光电平之差也下降到1/2。因此，在根据受光电平之差计算旋光角的现有方法中，无法得到正确的旋光角。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提出一种用于准确地测定旋光角的新方法。

为了解决以上的课题，第1方式的光学测定装置具有：正交分离部，其对线偏振光透过被检体后的透射光进行正交分离；至少两个受光部，它们接收由所述正交分离部正交分离后的光；以及旋光角计算部，其具有判定所述透射光的光量或该光量的预定比例的光量的透射光量判定部，使用由所述透射光量判定部判定的光量，对所述受光部接收到的受光电平之差进行归一化，然后计算旋光角。

此外，作为其他的方式，也可以构成为光学测定方法，该光学测定方法包括以下步骤：对线偏振光透过被检体后的透射光进行正交分离；接收所述正交分离后的光；判定所述透射光的光量或该光量的预定比例的光量；以及使用所述判定的光量，对所述接收到的受光电平之差进行归一化，然后计算旋光角。

根据该第1方式等，线偏振光透过被检体的透射光被正交分离，接收该正交分离的光。然后，判定透射光的光量或该光量的预定比例的光量，使用所判定的光量对受光部接收的受光电平之差进行归一化，然后计算旋光角。通过对受光电平之差进行归一化，由此即便在产生了透射光的光量变动的情况下，也能够正确地计算旋光角。

此外，作为第2方式，光学测定装置构成为，在第1方式的光学测定装置中，所述旋光角计算部具有求出所述受光电平之差的差动放大部，还具有可变地设定所述差动放大部的放大率的放大率设定部。

根据该第2方式，通过差动放大部求出受光电平之差。通过放大率设定部可变地设定该差动放大部的放大率。例如，根据被检体的吸光度或旋光角的大小，可变地设定放大率，由此，可以在较大的动态范围内计算旋光角。

此外，作为第3方式，光学测定装置可以构成为，在第1或第2方式的光学测定装置中，所述透射光量判定部根据所述受光部接收到的受光电平之和来判定所述光量。

根据该第3方式，通过受光部接收到的受光电平之和，能够简单地判定透射光的光量。

此外，作为第4方式，光学测定装置可以构成为，在第1或第2方式的光学测定装置中，该光学测定装置还具有：无偏振光分割部，其以所述预定比例对所述透射光进行无偏振光分割；以及第2受光部，其接收所述无偏振光分割后的一方的光，所述正交分离部对所述无偏振光分割后的另一方的光进行正交分离，所述透射光量判定部根据所述第2受光部的受光电平，判定所述透射光的所述预定比例的光量。

根据该第4方式，通过无偏振光分割部以预定比例对透射光进行无偏振光分割。然后，进行无偏振光分割后的一方的光被第2受光部接收。与此相对，进行无偏振光分割后的另一方的光被正交分离部正交分离。然后，根据第2受光部的受光电平来判定透射光的预定比例的光量。通过无偏振光分割部对透射光进行无偏振光分割，在第2受光部中接收其一方的光，通过这样简易的结构，能够判定透射光的预定比例的光量。

附图说明

图1是示出第1光学测定装置的结构例的图。

图2是示出控制用参数数据的数据结构例的图。

图3是示出第1旋光角测定处理的流程的流程图。

图4是示出第2光学测定装置的结构例的图。

图5是示出第2旋光角测定处理的流程的流程图。

标号说明

1A：第1光学测定装置；1B：第2光学测定装置；10：光源；20：偏振光部；25：无偏振光分割部；30：正交分离部；40：受光部；40A：P偏振光受光部；40B：S偏振光受光部；50：差动放大部；51：加法器；53：减法器；55：开关；57：放大电路；70：第2差动放大部；80：第2受光部；90：放大部；100：控制部；150：旋光角计算部；200：操作部；300：显示部；400：声音输出部；500：通信部；600：存储部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式的一例进行说明。但是，可应用本发明的方式显然并不限于以下说明的实施方式。

1．第1实施方式

1-1．结构

图1是示出第1实施方式中的第1光学测定装置1A的结构例的图。作为主要的结构，第1光学测定装置1A具有光源10、偏振光部20、正交分离部30、受光部40、差动放大部50、控制部100、操作部200、显示部300、声音输出部400、通信部500以及存储部600而构成。

在偏振光部20与正交分离部30之间配置有被检体A。被检体A可以是包含光学活性物质的固体或液体等任意的试料。在本实施方式中，将被检体A设为以葡萄糖为主成分的试剂，接收透过被检体A的透射光，测定被检体A的旋光角，由此评价被检体A的旋光性。

光源10是生成并射出光的激光器装置，例如具有半导体激光器（激光二极管）。光源10从半反射镜的端面发射激光，该激光是预定波长（例如650纳米［nm］）的相位一致的光。

偏振光部20是将来自光源10的出射光变换为线偏振光的偏振光元件（偏振镜），例如具有偏振光棱镜等偏振光用光学元件。例如，可以应用作为一种格兰型偏振镜的格兰汤普森棱镜作为偏振光部20。

正交分离部30将线偏振光透过被检体A后的透射光分离为成预定的开度角的正交成分，即彼此相差90度的偏振光成分。例如，可以应用作为一种偏振光用光学元件的沃拉斯顿棱镜作为正交分离部30。

受光部40是接收由正交分离部30正交分离后的光的元件，具有光电二极管等光检测器。受光部40至少具有两个受光部。例如，受光部40具有P偏振光受光部40A和S偏振光受光部40B。而且，检测由正交分离部30正交分离的互相垂直的偏振光成分（P成分和S成分），并进行光电转换，由此将与光量对应的电压输出到差动放大部50。在以下的说明中，将P偏振光受光部40A光电转换的电压称作“P偏振光电压”，将S偏振光受光部40B光电转换的电压称作“S偏振光电压”来进行说明。

差动放大部50是对受光部40中的受光电平之差及和进行放大并检测的运算部，具有加法器51、减法器53、开关55以及放大电路57。P偏振光受光部40A和S偏振光受光部40B的输出通过加法器51和减法器53分别进行加法和减法，通过开关55来选择加法结果和减法结果中的一个，通过放大电路57进行放大。通过来自控制部100的指示信号来控制开关55的开关切换和放大电路57的放大率。

控制部100按照预定周期进行开关55的切换。根据该控制部100进行的开关控制，差动放大部50以时间分割方式对相当于受光电平之差的电压和相当于受光电平之和的电压进行运算并输出。在以下的说明中，将相当于受光电平之差的电压称作“减法输出电压”，将相当于受光电平之和的电压称作“加法输出电压”进行说明。

此外，控制部100可变地设定差动放大部50（放大电路57）的放大率。具体而言，在将开关55切换到减法器53侧的情况下，将放大率设定为第1放大率“G1”，由此，以第1放大率“G1”对减法输出电压进行放大。与此相对，在将开关55切换到加法器51侧的情况下，将放大率设定为比第1放大率“G1”低的第2放大率“G2”，由此，以第2放大率“G2”对加法输出电压进行放大。

控制部100具有：根据从差动放大部50输出的加法输出电压（受光电平之和）来判定透射光的光量的透射光量判定部110；以及可变地对差动放大部50的放大率进行设定的放大率设定部120。在第1光学测定装置1A中，由差动放大部50和控制部100构成计算旋光角的旋光角计算部150。

控制部100是统一地控制第1光学测定装置1A的各部的控制装置，具有CPU（Central Processing Unit：中央处理单元）或DSP（Digital Signal Processor：数字信号处理器）等微处理器、ASIC（Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路）等。

操作部200是具有按钮开关等的输入装置，将被按下的按钮的信号输出到控制部100。通过该操作部200的操作，完成旋光角的测定开始指示等各种指示输入。

显示部300具有LCD（Liquid Crystal Display：液晶显示器）等，是进行基于从控制部100输入的显示信号的各种显示的显示装置。在显示部300中显示所测定的旋光角等信息。

声音输出部400是进行基于从控制部100输入的声音输出信号的各种声音输出的声音输出装置。

通信部500是通信装置，用于根据控制部100的控制，在与外部的信息处理装置之间收发在装置内部利用的信息。作为通信部500的通信方式，可以应用通过符合预定通信标准的电缆进行有线连接的形式、或通过兼用作被称为托座（cradle）的充电器的中间装置进行连接的形式、利用近距离无线通信进行无线连接的形式等。

存储部600具有ROM（Read Only Memory：只读存储器）或闪存ROM、RAM（Random Access Memory：随机存取存储器）等存储装置。存储部600存储第1光学测定装置1A的系统程序、用于实现旋光角测定功能等各种功能的各种程序、数据等。此外，具有临时存储各种处理的处理中数据、处理结果等的工作区。

存储部600中存储有第1旋光角测定程序610，该第1旋光角测定程序610由控制部100读出，作为第1旋光角测定处理（参照图3）执行。关于第1旋光角测定处理，使用流程图在后面详细叙述。

此外，存储部600存储控制用参数数据620、输出电压数据630以及计算旋光角640。

图2是示出控制用参数数据620的数据结构的一例的图。

控制用参数数据620是为了由控制部100控制差动放大部50而使用的数据，分别针对减法和加法，以表格形式对应地规定了开关55的切换设定与放大电路57的放大率。控制部100根据该控制用参数数据620控制差动放大部50。

输出电压数据630是存储了从差动放大部50输出的电压的数据。具体而言，差动放大部50以时间分割方式交互输出的减法输出电压和加法输出电压以可识别出是哪种输出电压的方式，按照时间顺序存储在输出电压数据630中。

此外，计算旋光角640是存储了由控制部100计算的旋光角的数据。

1-2．旋光角的计算方法

对第1实施方式的旋光角的计算方法进行具体说明。

将透过被检体A后的透射光的光量设为“Ea²”，将线偏振光相对于正交分离部30的入射角设为“θ₀”，将被检体A的旋光角设为“θ”。此时，P偏振光的电场分量和S偏振光的电场分量分别由“Eacos（θ+θ₀）”和“Easin（θ+θ₀）”表示。因此，P偏振光电压和S偏振光电压分别由“Ea²cos²（θ+θ₀）”和“Ea²sin²（θ+θ₀）”表示。

此时，从P偏振光电压中减去S偏振光电压，由此能够如下式（1）那样求出减法电压“Vs”。此外，将P偏振光电压与S偏振光电压相加，由此能够如下式（2）那样求出加法电压“Va”。

【式1】

Vs＝Ea²cos²(θ+θ₀)-Ea²sin²(θ+θ₀)

＝Ea²(cos²(θ+θ₀)-sin²(θ+θ₀))…(1)

【式2】

Va＝Ea²cos²(θ+θ₀)+Ea²sin²(θ+θ₀)

＝Ea²(cos²(θ+θ₀)+sin²(θ+θ₀))

＝Ea²…(2)

差动放大部50对由式（1）和（2）表示的减法电压“Vs”和加法电压“Va”进行运算，以从控制部100指示的放大率对其运算结果进行放大。对减法电压“Vs”的放大率是“G1”，对加法电压“Va”的放大率是“G2”，因此，从差动放大部50输出的减法输出电压“V1”和加法输出电压“V2”分别由下式（3）和（4）表示。

【式3】

V1＝G1·Vs

＝G1·Ea²(cos²(θ+θ₀)-sin²(θ+θ₀))…(3)

【式4】

V2＝G2·Va

＝G2·Ea²…(4)

根据式（3）和（4）能够导出下式（5）。

【式5】

$\frac{G2}{G1}\frac{V1}{V2}={\cos }^2(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)-{\sin }^2(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)$

$=\cos 2(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)...\left(5\right)$

因此，根据式（5），能够如下式（6）那样计算旋光角“θ”。

【式6】

$\mathrm{\θ}=\frac{1}{2}\arccos \left(\frac{G2}{G1}\frac{V1}{V2}\right)-{\mathrm{\θ}}_0$

$=\frac{1}{2}\arccos \left(C1\frac{V1}{V2}\right)-{\mathrm{\θ}}_0...\left(6\right)$

其中，以“G2/G1=C1”进行了置换。

根据式（6），为了计算旋光角“θ”，需要“C1”和“θ₀”这两个参数值。例如，“C1”可以根据由控制用参数数据620规定的第1放大率“G1”与第2放大率“G2”之比来求出，“θ₀”可以机械地预先设定为预定角度等。

由于是将用极微小的角度表示的旋光角作为测定对象，因此上述参数值对旋光角的测定精度的影响很大。差动放大部50的设计上的放大率（设计值）可能包含因电路元件的温度特性或设计值的精度等引起的误差。由于该误差，也会使旋光角的测定精度下降。

因此，在本实施方式中，进行初始校正而设定“C1”和“θ₀”。具体而言，使用已知旋光角的2种以上的物质作为被检体A，建立导出旋光角的方程式。未知数是“C1”和“θ₀”这两个数，因此只要建立2个以上的方程式，就可以求出两个未知数。例如，可以使用最小二乘法等公知的数值计算来计算方程式的解。

1-3．处理的流程

图3是示出控制部100根据存储在存储部600中的第1旋光角测定程序610执行的第1旋光角测定处理的流程的流程图。

首先，控制部100进行第1初始校正处理（步骤A0）。具体而言，根据上述方法，校正式（6）中的“C1”和“θ₀”两个参数值。

接着，控制部100进行被检体A的配置指示（步骤A1）。例如，使显示部300显示消息，或从声音输出部400输出音声向导。然后，控制部100使光源10开始发射激光（步骤A3）。

接着，控制部100执行减法用控制（步骤A5）。具体而言，参照控制用参数数据620，将用于切换到减法器53侧的开关切换信号S1输出到开关55。此外，将用于使放大电路57的放大率成为G1的控制信号输出到放大电路57。然后，控制部100将来自差动放大部50的输出电压作为减法输出电压存储在输出电压数据630中（步骤A7）。

接着，控制部100执行加法用控制（步骤A9）。具体而言，参照控制用参数数据620，将用于切换到加法器51侧的开关切换信号S2输出到开关55。此外，将用于使放大电路57的放大率成为G2的控制信号输出到放大电路57。然后，控制部100将来自差动放大部50的输出电压作为加法输出电压存储在输出电压数据630中（步骤A11）。

执行以上步骤A5～A11的处理，直到得到预定时间的量的输出电压数据（步骤A13）。在得到了预定时间的量的输出电压数据的情况下（步骤A13：是），控制部100使光源10停止发射激光（步骤A15）。

然后，控制部100使用在第1初始校正处理中校正后的参数值、以及在输出电压数据630中存储的预定时间的量的减法输出电压的平均值和加法输出电压的平均值，根据式（6）计算旋光角，并作为计算旋光角640存储在存储部600中（步骤A17）。

另外，也可以使用减法输出电压“V1”和加法输出电压“V2”的瞬时值来计算旋光角“θ”，但是，为了提高旋光角“θ”的计算精度，例如使用预定时间的量的减法输出电压“V1”和加法输出电压“V2”的平均值，根据式（6）来计算旋光角“θ”的方式的效果更好。

由式（6）已知，在本实施方式中，用减法输出电压“V1”除以加法输出电压“V2”，使用其结果来计算旋光角“θ”。加法输出电压“V2”是相当于透射光的光量的电压。此外，减法输出电压“V1”是相当于受光电平之差的电压。因此，用减法输出电压“V1”除以加法输出电压“V2”意味着使用透射光的光量将受光电平之差归一化，根据归一化后的受光电平之差来计算旋光角“θ”。

返回图3的流程图的说明，在计算了旋光角后，控制部100判定是否结束旋光角的测定（步骤A19），在判定为继续测定的情况下（步骤A19：否），返回步骤A1。此外，在判定为结束测定的情况下（步骤A19：是），结束第1旋光角测定处理。

1-4．作用效果

在第1光学测定装置1A中，从光源10射出的光在偏振光部20中被设为线偏振光，并入射到被检体A。透过被检体A的透射光在正交分离部30中被正交分离，在正交分离部30中被正交分离的光被至少两个受光部40（40A、40B）接收。然后，由控制部100来判定透射光的光量，使用由透射光量判定部判定的光量将在受光部40接收到的受光电平之差归一化，然后，通过旋光角计算部150计算旋光角。

如果简单地使用受光部40接收的受光电平之差来计算旋光角，则在产生了透射光的光量变动的情况下，由于该光量变动而无法得到正确的旋光角。但是，在第1光学测定装置1A中，判定透射光的光量，使用该光量将受光电平之差归一化，然后，计算旋光角，因此即便透射光的光量产生了变动也能够正确地计算旋光角。

更具体而言，在差动放大部50中，以时间分割方式求出受光部40中的受光电平之差与和。控制部100的透射光量判定部通过在受光部40中接收的受光电平之和来判定透射光的光量，使用判定的透射光的光量将受光电平之差归一化。根据该结构，通过求出受光电平之和的简易方法，能够判定透射光的光量。

此外，控制部100可变地设定差动放大部50的放大率。具体而言，在差动放大部50计算受光电平之差的情况下，将放大率设定为第1放大率，在差动放大部50计算受光电平之和的情况下，将放大率设定为比第1放大率低的第2放大率。由于受光电平之差为微小的值，因此与求出受光电平之和的情况相比，将放大率设定为较高，由此能够提高分辨率，计算与受光电平对应的高精度的旋光角。

2．第2实施方式

2-1．结构

图4是示出第2实施方式的第2光学测定装置1B的结构例的图。第2光学测定装置1B具有光源10、偏振光部20、无偏振光分割部25、正交分离部30、受光部40、第2差动放大部70、第2受光部80、放大部90、控制部100、操作部200、显示部300、声音输出部400、通信部500以及存储部600而构成。另外，对与第1光学测定装置1A相同的结构要素标注相同的标号，省略重复的说明。

在第2光学测定装置1B中，在被检体A与正交分离部30之间设置有无偏振光分割部25。无偏振光分割部25是偏振光元件，其维持入射光的偏振光状态，以预定的光量比率，将入射光分割为透射光和反射光。例如可以应用无偏振光分束器作为无偏振光分割部25。

被无偏振光分割部25分割的一方的光入射到正交分离部30，被分离为P偏振光成分和S偏振光成分。与此相对，被无偏振光分割部25分割的另一方的光被第2受光部80接收。将第2受光部80接收的光进行光电转换，将与光量对应的电压输出到放大部90。而且，在放大部90中以预定的放大率放大后，输出到控制部100。透射光量判定部110根据第2受光部80的受光电平判定透射光的光量。

无偏振光分割部25的入射光的分割光量比率为已知，因此，透射光量判定部110能够使用第2受光部80的受光电平来计算透射光整体的光量，还能够计算入射到正交分离部30的光量。

另一方面，将由受光部40的P偏振光受光部40A光电转换的P偏振光电压与由S偏振光受光部40B光电转换的S偏振光电压输出到第2差动放大部70。在第2差动放大部70中，运算P偏振光电压与S偏振光电压的差，并以预定的放大率进行放大，然后输出到控制部100。因此，从第2差动放大部70仅输出在第1实施方式中所说的减法输出电压。

此外，在存储部600中存储有通过控制部100作为第2旋光角测定处理（参照图5）被执行的第2旋光角测定程序612、输出电压数据630以及计算旋光角640。

2-2．旋光角的计算方法

对第2实施方式的旋光角的计算方法具体地进行说明。

透过被检体A的透射光通过无偏振光分割部25进行无偏振光分割而分割为“T1：T2”（其中，设T1+T2=1。）。具体而言，透射光的光量“Ea²”被分割为“T1：T2”，光量“T1·Ea²”的光被受光部40接收，光量“T2·Ea²”的光被第2受光部80接收。

此时，由P偏振光受光部40A和S偏振光受光部40B接收并光电转换的P偏振光电压和S偏振光电压分别由“T1·Ea²cos²（θ+θ₀）”和“T1·Ea²sin²（θ+θ₀）”表示。因此，从P偏振光电压中减去S偏振光电压的情况下的减法电压“Vs”由下式（7）表示。

【式7】

Vs＝T1·Ea²(cos²(θ+θ₀)-sin²(θ+θ₀))…(7)

另一方面，第2受光部80接收并光电转换的电压“V”由下式（8）给出。

【式8】

V＝T2·Ea²…(8)

第2差动放大部70以放大率“G3”对式（7）表示的减法电压“Vs”进行放大。其结果是，从第2差动放大部70输出的减法输出电压“V3”由下式（9）示出。

【式9】

V3＝G3·Vs

＝G3·T1·Ea²(cos²(θ+θ₀)-sin²(θ+θ₀))…(9)

此外，放大部90以放大率“G4”对式（8）表示的电压“V”进行放大。其结果是，从放大部90输出的输出电压“V4”由下式（10）示出。

【式10】

V4＝G4·V

＝G4·T2·Ea²…(10)

根据式（9）和（10）导出下式（11）。

【式11】

$\frac{G4}{G3}\frac{T2}{T1}\frac{V3}{V4}={\cos }^2(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)-{\sin }^2(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)$

$=\cos 2(\mathrm{\θ}+{\mathrm{\θ}}_0)...\left(11\right)$

因此，根据式（11）能够如下式（12）那样计算旋光角“θ”。

【式12】

$\mathrm{\θ}=\frac{1}{2}\arccos \left(\frac{G4}{G3}\frac{T2}{T1}\frac{V3}{V4}\right)-{\mathrm{\θ}}_0$

$=\frac{1}{2}\arccos \left(C2\frac{V3}{V4}\right)-{\mathrm{\θ}}_0...\left(12\right)$

其中，以“（G4/G3）（T2/T1）=C2”进行了置换。

该情况下，与第1实施方式同样，例如，使用已知旋光角的2种以上的物质进行测定，如果能够决定式（12）中的“C2”和“θ₀”两个参数值，则效果更好。

2-3．处理的流程

图5是示出控制部100根据在存储部600中存储的第2旋光角测定程序612执行的第2旋光角测定处理的流程的流程图。另外，对与第1旋光角测定处理相同的步骤标注相同的标号，省略重复的说明。

首先，控制部100进行第2初始校正处理（步骤B0）。具体而言，根据上述方法等，校正式（12）中的“C2”和“θ₀”两个参数值。

在步骤A3中进行了激光的发射开始控制后，控制部100将从第2差动放大部70输出的减法输出电压与从放大部90输出的输出电压存储在存储部600的输出电压数据630中（步骤B5）。然后，控制部100在得到预定时间的量的输出电压的数据之前，继续输出电压的数据的存储（步骤A13：否→步骤B5）。

当得到了预定时间的量的输出电压的数据时（步骤A13：是），控制部100进行激光的发射停止控制（步骤A15）。然后，控制部100使用在第2初始校正处理中校正后的参数值以及在输出电压数据630中存储的减法输出电压的平均值和输出电压的平均值，根据式（12）计算旋光角，并作为计算旋光角640存储在存储部600中（步骤B17）。

2-4．作用效果

在第2光学测定装置1B中，无偏振光分割部25以预定比例将从光源10射出并被偏振光部20变换的线偏振光透过被检体A后的透射光进行无偏振光分割。然后，进行无偏振光分割后的一方的光由第2受光部80接收。此外，进行无偏振光分割后的另一方的光通过正交分离部30进行正交分离。然后，控制部100根据第2受光部80的受光电平来判定透射光的光量，通过判定的光量将受光部40中的受光电平之差归一化，然后，计算旋光角。

在第2光学测定装置1B中，并不是使用相当于受光部40接收的受光电平之和的透射光的光量来将受光电平之差归一化，而是使用通过无偏振光分割部25进行无偏振光分割后的光量来将受光电平之差归一化。通过无偏振光分割部25对透射光进行无偏振光分割，在第2受光部80中接收其一方的光，通过这样简易的结构，来判定透射光的光量。而且，使用判定的光量将受光部40中的受光电平之差归一化，由此，即便在产生了透射光的光量变动的情况下，也可以正确地计算旋光角。

3．变形例

可以应用本发明的实施例不限于上述实施例，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以适当地进行变更。以下，对变形例进行说明。

3-1．应用例

在上述实施方式中说明的光学测定装置（第1光学测定装置1A、第2光学测定装置1B）例如可以嵌入测定水果的糖分的糖分测定装置或测定人的血糖值的血糖值测定装置这样的测定用设备中而进行利用。

在应用于糖分测定装置的情况下，例如将水果的果汁作为被检体A，照射线偏振光并计算旋光角。此外，在应用于血糖值测定装置的情况下，将人的耳垂或指尖、手指的表皮部等具有透过性的部位作为测定用部位，向该测定用部位照射线偏振光并计算旋光角。然后，根据计算出的旋光角求出水果的糖分或人的血糖值即可。

3-2．差动放大部的放大率

在上述实施方式中，在第1光学测定装置1A的差动放大部50计算受光电平之差的情况与计算受光电平之和的情况下切换设定放大率，但是，可变地设定差动放大部50的放大率的方法不限于此。例如，可以根据在差动放大部50中运算的受光电平之差，来可变地设定差动放大部50的放大率。当以受光电平之差越小、则放大率越高的方式设定时，效果更好。

此外，在可以测定被检体A含有的成分的吸光度的情况下，可以根据该吸光度的大小可变地设定差动放大部50的放大率。在被检体A含有的成分的吸光度较大的情况下，透射光的光量下降。因此，较高地设定差动放大部50的放大率，以较高的放大率对受光电平之差进行放大，由此可以在较大的动态范围内进行旋光角的测定。

此外，可以根据旋光角的大小可变地设定差动放大部50的放大率。在旋光角较小的情况下，较高地设定差动放大部50的放大率，以较高的放大率对受光电平之差进行放大，由此可以在较大的动态范围内进行旋光角的测定。

对第2光学测定装置1B的第2差动放大部70也可以同样地应用上述放大率的设定方法。即，可以根据在第2差动放大部70中运算的受光电平之差，可变地设定第2差动放大部70的放大率。此外，也可以根据被检体A含有的成分的吸光度或旋光角的大小，可变地设定第2差动放大部70的放大率。

3-3．旋光角的计算方法

在上述实施方式中，使用预定时间的量的输出电压的平均值来计算旋光角，但是旋光角的计算方法不限于此。例如，当然也可以使用输出电压的瞬时值来计算旋光角。此外，可以重复进行使用输出电压的瞬时值来计算旋光角的步骤，计算预定时间的量或预定数量的旋光角，并对这些旋光角进行平均处理来计算旋光角。

3-4．偏振光用光学元件

在上述实施方式中，对偏振光部20例如具有格兰汤普森棱镜的情况进行了说明，当然也可以具有其它偏振光用光学元件。例如，可以是这样的结构：具有作为相同的格兰型的偏振光用光学元件的格兰泰勒棱镜。

此外，在上述实施方式中，对正交分离部30例如具有沃拉斯顿棱镜的情况进行了说明，但是也可以适当地变更构成正交分离部30的偏振光用光学元件。例如，也可以是这样的结构：具备格兰激光棱镜或洛匈棱镜这样的具有正交分离功能的偏振光用光学元件。

Claims (8)

1.一种光学测定装置，其具有：

正交分离部，其对线偏振光透过被检体后的透射光进行正交分离；

至少两个受光部，它们接收由所述正交分离部正交分离后的光；以及

旋光角计算部，其具有判定所述透射光的光量或该光量的预定比例的光量的透射光量判定部，使用由所述透射光量判定部判定的光量，对所述受光部接收到的受光电平之差进行归一化，然后计算旋光角。

2.根据权利要求1所述的光学测定装置，其中，

所述旋光角计算部具有求出所述受光电平之差的差动放大部，

还具有可变地设定所述差动放大部的放大率的放大率设定部。

3.根据权利要求1或2所述的光学测定装置，其中，

所述透射光量判定部根据所述受光部接收到的受光电平之和来判定所述光量。

4.根据权利要求1或2所述的光学测定装置，其中，

该光学测定装置还具有：

无偏振光分割部，其以所述预定比例对所述透射光进行无偏振光分割；以及

第2受光部，其接收所述无偏振光分割后的一方的光，

所述正交分离部对所述无偏振光分割后的另一方的光进行正交分离，

所述透射光量判定部根据所述第2受光部的受光电平，判定所述透射光的所述预定比例的光量。

5.一种光学测定方法，该光学测定方法包括以下步骤：

对线偏振光透过被检体后的透射光进行正交分离；

接收所述正交分离后的光；

判定所述透射光的光量或该光量的预定比例的光量；以及

使用所述判定的光量，对所述接收到的受光电平之差进行归一化，然后计算旋光角。

6.根据权利要求5所述的光学测定方法，其中，

该光学测定方法包括以下步骤：

求出所述受光电平之差；以及

可变地设定所述差的放大率。

7.根据权利要求5或6所述的光学测定方法，其中，

该光学测定方法包括以下步骤：

根据接收到的受光电平之和来判定所述光量。

8.根据权利要求5或6所述的光学测定方法，其中，

该光学测定方法还包括以下步骤：

以所述预定比例对所述透射光进行无偏振光分割；

接收所述无偏振光分割后的一方的光；

对所述无偏振光分割后的另一方的光进行正交分离；以及

根据接收所述无偏振光分割后的一方的光而得到的受光电平，判定所述透射光的所述预定比例的光量。

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