JP2002195942A - 全反射減衰を利用したセンサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ビームを誘電体ブロックと金属膜との界面
で収束させる構成を有する表面プラズモンセンサーにお
いて、光利用効率を高くして表面プラズモン共鳴を高感
度で測定可能とし、またスペックルによるノイズ発生を
防止する。 【解決手段】 誘電体ブロック13と、この誘電体ブロッ
ク13の一面に形成されて試料15に接触させられる金属膜
14と、光ビームＬを発する光源16と、光ビームＬを誘電
体ブロック13と金属膜14との界面13ａで収束するように
入射させる入射光学系17、18と、界面13ａで全反射した
光ビームＬの強度を測定する光検出手段とからなる表面
プラズモンセンサーにおいて、光検出手段を、全反射し
た光ビームＬを、反射角が異なる成分が一方向に連なる
向きにライン状に集光するシリンドリカルレンズ20と、
このライン状に集光された光ビームＬを検出する、該ラ
インの方向に延びる受光部を有する光検出器21とから構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモンの
発生を利用して試料中の物質を定量分析する表面プラズ
モンセンサー等の、全反射減衰を利用したセンサーに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属中においては、自由電子が集団的に
振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。そし
て、金属表面に生じるこの粗密波を量子化したものは、
表面プラズモンと呼ばれている。

【０００３】従来より、この表面プラズモンが光波によ
って励起される現象を利用して、試料中の物質を定量分
析する表面プラズモンセンサーが種々提案されている。
そして、それらの中で特に良く知られているものとし
て、 Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙げ
られる（例えば特開平６−１６７４４３号参照）。

【０００４】上記の系を用いる表面プラズモンセンサー
は基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体ブロ
ックと、この誘電体ブロックの一面に形成されて試料に
接触させられる金属膜と、光ビームを発生させる光源
と、上記光ビームを誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと金属膜との界面で全反射条件となり、かつ、
表面プラズモン共鳴条件を含む種々の入射角が得られる
ように入射させる光学系と、上記界面で全反射した光ビ
ームの強度を測定して表面プラズモン共鳴の状態を検出
する光検出手段とを備えてなるものである。

【０００５】上記構成の表面プラズモンセンサーにおい
て、光ビームを金属膜に対して全反射角以上の特定入射
角θ_ＳＰで入射させると、該金属膜に接している試料中
に電界分布をもつエバネッセント波が生じ、このエバネ
ッセント波によって金属膜と試料との界面に表面プラズ
モンが励起される。エバネッセント光の波数ベクトルが
表面プラズモンの波数と等しくて波数整合が成立してい
るとき、両者は共鳴状態となり、光のエネルギーが表面
プラズモンに移行するので、誘電体ブロックと金属膜と
の界面で全反射した光の強度が鋭く減衰する。この光強
度の減衰は、一般に上記光検出手段により暗線として検
出される。

【０００６】図３には、この全反射減衰現象が生じた際
の入射角θと反射光強度Ｉとの関係を概略的に示してあ
る。ここに示す入射角θ_ＳＰが、上述の全反射減衰（Ａ
ＴＲ）が生じる入射角である。

【０００７】なお上記の共鳴は、入射ビームがｐ偏光の
ときにだけ生じる。したがって、光ビームがｐ偏光で入
射するように予め設定しておく必要がある。

【０００８】この全反射減衰（ＡＴＲ）が生じる入射角
θ_ＳＰより表面プラズモンの波数が分かると、試料の誘
電率が求められる。すなわち表面プラズモンの波数をＫ
_ＳＰ、表面プラズモンの角周波数をω、ｃを真空中の光
速、ε_ｍ とε_ｓ をそれぞれ金属、試料の誘電率とす
ると、以下の関係がある。

【０００９】

【数１】 試料の誘電率ε_ｓ が分かれば、所定の較正曲線等に基
づいて試料中の特定物質の濃度が分かるので、結局、上
記反射光強度が低下する入射角θ_ＳＰを知ることによ
り、試料中の特定物質を定量分析することができる。

【００１０】また、全反射減衰（ＡＴＲ）を利用する類
似のセンサーとして、例えば「分光研究」第４７巻 第
１号（１９９８）の第２１〜２３頁および第２６〜２７
頁に記載がある漏洩モードセンサーも知られている。こ
の漏洩モードセンサーは基本的に、例えばプリズム状に
形成された誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一
面に形成されたクラッド層と、このクラッド層の上に形
成されて、試料に接触させられる光導波層と、光ビーム
を発生させる光源と、上記光ビームを上記誘電体ブロッ
クに対して、該誘電体ブロックとクラッド層との界面で
全反射条件が得られ、かつ光導波層での導波モードの励
起による全反射減衰が生じ得るように種々の角度で入射
させる光学系と、上記界面で全反射した光ビームの強度
を測定して導波モードの励起状態、つまり全反射減衰状
態を検出する光検出手段とを備えてなるものである。

【００１１】上記構成の漏洩モードセンサーにおいて、
光ビームを誘電体ブロックを通してクラッド層に対して
全反射角以上の入射角で入射させると、このクラッド層
を透過した後に光導波層においては、ある特定の波数を
有する特定入射角の光のみが導波モードで伝搬するよう
になる。こうして導波モードが励起されると、入射光の
ほとんどが光導波層に取り込まれるので、上記界面で全
反射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じる。
そして導波光の波数は光導波層の上の試料の屈折率に依
存するので、全反射減衰が生じる上記特定入射角を知る
ことによって、試料の屈折率や、それに関連する試料の
特性を分析することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した表
面プラズモンセンサーにおいて、光ビームを、誘電体ブ
ロックと金属膜との界面に種々の入射角が得られるよう
に入射させるためには、比較的細い光ビームを偏向させ
て上記界面に入射させてもよいし、あるいは光ビームに
種々の角度で入射する成分が含まれるように、比較的太
い光ビームを上記界面で収束光あるいは発散光の状態と
なるように入射させてもよい。

【００１３】前者の場合は、光ビームの偏向にともなっ
て反射角が変化する光ビームを、光ビームの偏向に同期
移動する小さな光検出器によって検出したり、反射角の
変化方向に沿って延びるエリアセンサーによって検出す
ることができる。一方後者の場合は、種々の角度で全反
射した光の成分全てを受光できる方向に受光部が延びる
光検出器によって検出することができる。

【００１４】しかしこの後者の場合、光検出器として上
記方向にライン状に受光部が延びるラインセンサを用い
ると、全反射した光の大部分がこの受光部から外れた位
置に入射することになる。そうであると、光利用効率が
非常に低くなってしまい、受光量が少ないために表面プ
ラズモン共鳴を高感度で測定することが不可能になる。

【００１５】また、上記光ビームを発する光源としては
一般にレーザ光源が用いられるが、その場合は全反射し
た光にスペックルが発生して、光検出信号にノイズが発
生するという問題も認められる。

【００１６】この問題は、前述した漏洩モードセンサー
において、光ビームを、誘電体ブロックとクラッド層と
の界面に種々の入射角が得られるように入射させるため
に、光ビームを該界面で収束光あるいは発散光の状態と
なるように入射させた場合にも、同様に認められる。

【００１７】本発明は上記の事情に鑑みて、光ビームを
誘電体ブロックと薄膜層（表面プラズモンセンサーにあ
っては金属膜で、漏洩モードセンサーにあってはクラッ
ド層）との界面で収束光あるいは発散光の状態となるよ
うに入射させる構成を有する全反射減衰を利用したセン
サーにおいて、光利用効率を高くして全反射減衰の状態
を高感度で測定可能とし、またスペックルによるノイズ
の発生を防止することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明による一つの全反
射減衰を利用したセンサーは、前述したような誘電体ブ
ロックと、この誘電体ブロックの一面に形成されて試料
に接触させられる薄膜層と、光ビームを発生させる光源
と、前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘
電体ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得ら
れ、かつ、該界面で収束光あるいは発散光の状態となる
ように入射させる入射光学系と、前記界面で全反射した
光ビームの強度を測定して、全反射減衰の状態を検出す
る光検出手段とを備えてなる全反射減衰を利用したセン
サーにおいて、前記光検出手段が、前記界面で全反射し
た光ビームを、反射角が異なる成分が一方向に連なる向
きにライン状に集光するシリンドリカルレンズと、この
ライン状に集光された光ビームを検出する、該ラインの
方向に延びる受光部を有する光検出器とを含んで構成さ
れていることを特徴とするものである。

【００１９】また、本発明による別の全反射減衰を利用
したセンサーは、特に前述の表面プラズモンセンサーと
して構成されたものであり、誘電体ブロックと、この誘
電体ブロックの一面に形成されて試料に接触させられる
金属膜である薄膜層と、光ビームを発生させる光源と、
前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと金属膜との界面で全反射条件となり、かつ、
該界面で収束光あるいは発散光の状態となるように入射
させる入射光学系と、前記界面で全反射した光ビームの
強度を測定して、表面プラズモン共鳴による全反射減衰
の状態を検出する光検出手段とを備えてなる全反射減衰
を利用したセンサーにおいて、前記光検出手段が、前記
界面で全反射した光ビームを、反射角が異なる成分が一
方向に連なる向きにライン状に集光するシリンドリカル
レンズと、このライン状に集光された光ビームを検出す
る、該ラインの方向に延びる受光部を有する光検出器と
を含んで構成されていることを特徴とするものである。

【００２０】また、本発明によるさらに別の全反射減衰
を利用したセンサーは、特に前述の漏洩モードセンサー
として構成されたものであり、誘電体ブロックと、この
誘電体ブロックの一面に形成されたクラッド層とその上
に形成された光導波層とからなる薄膜層と、光ビームを
発生させる光源と、前記光ビームを前記誘電体ブロック
に対して、該誘電体ブロックと前記クラッド層との界面
で全反射条件が得られ、かつ、該界面で収束光あるいは
発散光の状態となるように入射させる入射光学系と、前
記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、前記導
波層での導波モードの励起による全反射減衰の状態を検
出する光検出手段とを備えてなる全反射減衰を利用した
センサーにおいて、前記光検出手段が、前記界面で全反
射した光ビームを、反射角が異なる成分が一方向に連な
る向きにライン状に集光するシリンドリカルレンズと、
このライン状に集光された光ビームを検出する、該ライ
ンの方向に延びる受光部を有する光検出器とを含んで構
成されていることを特徴とするものである。

【００２１】なお上記の光検出器は、ＣＣＤラインセン
サ、１次元フォトダイオードアレイおよび２分割フォト
ダイオードアレイのうちの少なくともいずれか１つから
構成されることが望ましい。

【００２２】また上記金属膜や光導波層の表面上には、
試料中の特定成分と相互作用を生じるセンシング媒体が
配されることが望ましい。

【００２３】

【発明の効果】本発明の全反射減衰を利用したセンサー
は、誘電体ブロックと薄膜層との界面で全反射した光ビ
ームをシリンドリカルレンズにより、反射角が異なる成
分が一方向に連なる向きにライン状に集光し、このライ
ン状に集光された光ビームを、該ラインの方向に延びる
受光部を有する光検出器で検出するように構成されてい
るので、全反射した光の大部分をこの受光部に導くこと
ができる。そこでこの全反射減衰を利用したセンサー
は、光利用効率が十分に高いものとなり、十分な受光量
を確保して全反射減衰の状態を高感度で測定可能とな
る。

【００２４】また、上述のように全反射した光ビームを
ライン状に集光すると、前述したスペックルが光検出器
の受光部上で平均化されるので、スペックルによるノイ
ズの少ない光検出信号が得られるようになる。

【００２５】また本発明の全反射減衰を利用したセンサ
ーのうち、特に金属膜や光導波層の表面上に試料中の特
定成分と相互作用を生じるセンシング媒体を配したもの
においては、このセンシング媒体の上に試料を保持させ
た際に、上記相互作用によって表面プラズモン共鳴の状
態や導波モードの励起状態が変化するので、この変化を
捕えることによって、試料中の特定成分とセンシング媒
体との特異反応を検出することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一つの実
施形態による表面プラズモンセンサーの概略側面形状を
示すものである。

【００２７】図示の通りこの表面プラズモンセンサー
は、例えば三角柱状に形成された透明誘電体プリズム11
と、この誘電体プリズム11の上面に屈折率マッチング液
12を介して固定された透明誘電体プレート13と、この誘
電体プレート13の上面に形成された例えば金、銀、銅、
アルミニウム等からなる金属薄膜14とを有している。そ
してこの金属薄膜14の上に、分析対象の試料15が配置さ
れる。なお本実施形態では、透明誘電体プリズム11、屈
折率マッチング液12および透明誘電体プレート13によっ
て誘電体ブロックが形成されている。

【００２８】また、光ビームＬを発するレーザ光源16
と、発散光状態で発せられたこの光ビームＬを平行光化
するコリメーターレンズ17と、平行光となった光ビーム
Ｌを集光する集光レンズ18とが設けられ、集光された光
ビームＬは誘電体プリズム11に入射して誘電体プレート
13と金属薄膜14との界面13ａで収束する。このときの光
ビームＬの界面13ａに対する入射角θは、該界面13ａに
おいて光ビームＬの全反射条件が得られ、かつ、表面プ
ラズモン共鳴が生じ得る範囲内の値とされる。

【００２９】なお本例では、コリメーターレンズ17と集
光レンズ18とで入射光学系が構成されている。また光ビ
ームＬは、界面13ａに対してｐ偏光で入射する必要があ
る。そのようにするためには、予めレーザ光源16の向き
をそのように設定すればよい。その他、波長板や偏光板
で光ビームＬの偏光の向きを制御してもよい。

【００３０】界面13ａに入射した光ビームＬはそこで全
反射し、全反射した光ビームＬは発散しつつ誘電体プリ
ズム11から出射し、コリメーターレンズ19で平行光化さ
れた後、シリンドリカルレンズ20で一方向のみにライン
状に集光されて、ＣＣＤラインセンサ21に入射する。

【００３１】ここで、図１の矢印Ａ方向からシリンドリ
カルレンズ20およびＣＣＤラインセンサ21の部分を見た
状態を図２に示す。この図２からも分かる通り、シリン
ドリカルレンズ20による光ビームＬの集光方向は、図１
の紙面に垂直な向きのみ、つまり、光ビームＬの界面13
ａでの反射角が異なる成分が矢印Ｘ方向に連なる向きと
されている。ＣＣＤラインセンサ21は上記矢印Ｘ方向に
延びる受光部を有して、ライン状に集光された光ビーム
Ｌを検出する。

【００３２】以下、上記構成の表面プラズモンセンサー
による試料分析について説明する。分析に供される試料
15は、金属薄膜14の上に配される。そしてレーザ光源16
が駆動され、そこから発せられた光ビームＬが誘電体プ
レート13と金属薄膜14との界面13ａに対して、そこで収
束するように入射する。

【００３３】光ビームＬは、上述の通り収束光状態で界
面13ａに入射するので、該界面13ａに対して種々の入射
角θで入射する成分を含むことになる。前述した通りこ
の入射角θは、全反射角以上の角度とされる。そこで、
光ビームＬは界面13ａで全反射し、この全反射した光ビ
ームＬには、種々の反射角で反射した成分が含まれるこ
とになる。

【００３４】このように光ビームＬが全反射するとき、
界面13ａから金属薄膜14側にエバネッセント波がしみ出
す。そして、光ビームＬが界面13ａに対してある特定の
入射角θ_ＳＰで入射した場合は、このエバネッセント波
が金属薄膜14の表面に励起する表面プラズモンと共鳴す
るので、この光については反射光強度Ｉが鋭く減衰する
（前述の図３参照）。

【００３５】そこで、ＣＣＤラインセンサ21が出力する
光検出信号Ｓから、Ｘ方向に並ぶ各受光素子毎の検出光
量を調べ、全反射減衰による暗線を検出した受光素子の
位置に基づいて上記入射角（全反射減衰角）θ_ＳＰを求
め、予め求めておいた反射光強度Ｉと入射角θとの関係
曲線に基づけば、試料15中の特定物質を定量分析するこ
とができる。

【００３６】そして本実施形態の表面プラズモンセンサ
ーにおいては、誘電体プレート13と金属薄膜14との界面
13ａで全反射した光ビームＬをシリンドリカルレンズ20
によりライン状に集光し、このライン状に集光された光
ビームＬをＣＣＤラインセンサ21で検出するようになっ
ているので、全反射した光ビームＬの大部分をＣＣＤラ
インセンサ21の受光部に導くことができる。そこでこの
表面プラズモンセンサーは、光利用効率が十分に高いも
のとなり、十分な受光量を確保して表面プラズモン共鳴
を高感度で測定可能となる。

【００３７】また、上述のように全反射した光ビームＬ
をライン状に集光すると、前述したスペックルがＣＣＤ
ラインセンサ21の受光部上で平均化されるので、スペッ
クルによるノイズの少ない光検出信号Ｓが得られるよう
になる。

【００３８】なお本実施形態の表面プラズモンセンサー
は、上述の通りにして１つの試料15中の特定物質の濃度
分布を求める他、多数のセンサチップを２次元的に配置
してなるセンサアレイを用い、センサチップ毎に照射し
た光の反射光を上述した手段により集光して検出するこ
とにより、それらのセンサチップに保持された試料の定
量分析を連続的に行なうこともできる。

【００３９】図４は、そのようなセンサアレイの一例を
示している。このセンサアレイ50は、多数のセンサチッ
プ51を２次元的に配置してなるものであり、図１の装置
において試料15に換えて金属薄膜14の上に配して用いら
れる。センサチップ51は、例えば、分析対象の試料中の
特定物質と結合するセンシング媒体を保持したものであ
る。このような特定物質とセンシング媒体との組合せと
しては、例えば抗原と抗体とが挙げられる。その場合
は、光検出信号Ｓに基づいて、抗原抗体反応を検出する
ことができる。

【００４０】また、ライン状に延びる受光部を有する光
検出器としては、上の実施形態で用いられたＣＣＤライ
ンセンサ21の他に、１次元フォトダイオードアレイや２
分割フォトダイオードアレイ等を用いることもできる。

【００４１】後者の２分割フォトダイオードアレイを用
いる場合は、２つのフォトダイオードが図１のＸ方向に
並ぶ状態に配置して、それらが各々出力する光検出信号
の差分に基づいて図３に示すような特性を推定可能とな
る。そこで、予め求めてある各試料毎の検量線等を参照
すれば、この差分の値に基づいて試料中の特定物質を定
量分析することができる。

【００４２】また上記実施形態の表面プラズモンセンサ
ーは、誘電体プレート13と金属薄膜14との界面13ａの１
点に光ビームＬを照射するものであるが、この光ビーム
照射点を界面13ａにおいて２次元走査し、そのときにＣ
ＣＤラインセンサ21から出力される光検出信号Ｓを用い
れば、試料15の２次元的な誘電率分布、つまりはその中
の特定物質の濃度分布等を求めることも可能である。

【００４３】次に、図５を参照して本発明の第２の実施
形態について説明する。この第２実施形態の装置は先に
説明した漏洩モードセンサーであり、本例では誘電体プ
レート13の一面（図中の上面）にクラッド層40が形成さ
れ、さらにその上に光導波層41が形成されている。以上
の点以外、本装置は基本的に図１に示した第１実施形態
の装置と同様に構成されている。

【００４４】本実施形態において誘電体プリズム11およ
び誘電体プレート13は、例えば合成樹脂やＢＫ７等の光
学ガラスを用いて形成されている。一方クラッド層40
は、誘電体プレート13よりも低屈折率の誘電体や、金等
の金属を用いて薄膜状に形成されている。また光導波層
41は、クラッド層40よりも高屈折率の誘電体、例えばＰ
ＭＭＡを用いてこれも薄膜状に形成されている。クラッ
ド層40の膜厚は、例えば金薄膜から形成する場合で36.5
ｎｍ、光導波層41の膜厚は、例えばＰＭＭＡから形成す
る場合で700ｎｍ程度とされる。

【００４５】上記構成の漏洩モードセンサーにおいて、
レーザ光源16から発せられた光ビームＬを、誘電体プリ
ズム11、屈折率マッチング液12および誘電体プレート13
を通してクラッド層40に対して全反射角以上の入射角θ
で入射させると、該光ビームＬが誘電体プレート13とク
ラッド層40との界面13ｂで全反射するが、クラッド層40
を透過して光導波層41に特定入射角で入射した特定波数
の光は、該光導波層41を導波モードで伝搬するようにな
る。こうして導波モードが励起されると、入射光のほと
んどが光導波層41に取り込まれるので、上記界面13ｂで
全反射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じ
る。

【００４６】光導波層41における導波光の波数は、該光
導波層41の上の試料15の屈折率に依存する。そこでこの
場合も、ＣＣＤラインセンサ21が出力する光検出信号Ｓ
から、Ｘ方向に並ぶ各受光素子毎の検出光量を調べ、全
反射減衰による暗線を検出した受光素子の位置に基づい
て上記特定入射角を求め、予め求めておいた反射光強度
と入射角θとの関係曲線に基づけば、試料15中の特定物
質を定量分析することができる。

【００４７】そして本実施形態においても、誘電体プレ
ート13とクラッド層40との界面13ｂで全反射した光ビー
ムＬをシリンドリカルレンズ20によりライン状に集光
し、このライン状に集光された光ビームＬをＣＣＤライ
ンセンサ21で検出するようにしているので、全反射した
光ビームＬの大部分をＣＣＤラインセンサ21の受光部に
導くことができる。そこでこの漏洩モードも、光利用効
率が十分に高いものとなり、十分な受光量を確保して上
記導波モードの励起による全反射減衰の状態を高感度で
測定可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施形態による表面プラズモン
センサーの側面図

【図２】図１の表面プラズモンセンサーの一部を示す平
面図

【図３】表面プラズモンセンサーにおける光ビーム入射
角と、光検出手段による検出光強度との概略関係を示す
グラフ

【図４】本発明の表面プラズモンセンサーにおいて使用
されるセンサアレイの平面図

【図５】本発明の別の実施形態による漏洩モードセンサ
ーの側面図

【符号の説明】

11 誘電体プリズム 12 屈折率マッチング液 13 誘電体プレート 13ａ 誘電体プレートと金属薄膜との界面 13ｂ 誘電体プレートとクラッド層との界面 14 金属薄膜 15 試料 16 レーザ光源 17、19 コリメーターレンズ 18 集光レンズ 20 シリンドリカルレンズ 21 ＣＣＤラインセンサ 40 クラッド層 41 光導波層 Ｌ 光ビーム Ｓ 光検出信号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体ブロックと、 この誘電体ブロックの一面に形成されて試料に接触させ
   られる薄膜層と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
   ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得られ、
   かつ、該界面で収束光あるいは発散光の状態となるよう
   に入射させる入射光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、全反
   射減衰の状態を検出する光検出手段とを備えてなる全反
   射減衰を利用したセンサーにおいて、 前記光検出手段が、前記界面で全反射した光ビームを、
   反射角が異なる成分が一方向に連なる向きにライン状に
   集光するシリンドリカルレンズと、このライン状に集光
   された光ビームを検出する、該ラインの方向に延びる受
   光部を有する光検出器とを含んで構成されていることを
   特徴とする全反射減衰を利用したセンサー。
2. 【請求項２】 誘電体ブロックと、 この誘電体ブロックの一面に形成されて試料に接触させ
   られる金属膜である薄膜層と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
   ブロックと金属膜との界面で全反射条件となり、かつ、
   該界面で収束光あるいは発散光の状態となるように入射
   させる入射光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、表面
   プラズモン共鳴による全反射減衰の状態を検出する光検
   出手段とを備えてなる全反射減衰を利用したセンサーに
   おいて、 前記光検出手段が、前記界面で全反射した光ビームを、
   反射角が異なる成分が一方向に連なる向きにライン状に
   集光するシリンドリカルレンズと、このライン状に集光
   された光ビームを検出する、該ラインの方向に延びる受
   光部を有する光検出器とを含んで構成されていることを
   特徴とする全反射減衰を利用したセンサー。
3. 【請求項３】 誘電体ブロックと、 この誘電体ブロックの一面に形成されたクラッド層とそ
   の上に形成された光導波層とからなる薄膜層と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
   ブロックと前記クラッド層との界面で全反射条件が得ら
   れ、かつ、該界面で収束光あるいは発散光の状態となる
   ように入射させる入射光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、前記
   導波層での導波モードの励起による全反射減衰の状態を
   検出する光検出手段とを備えてなる全反射減衰を利用し
   たセンサーにおいて、 前記光検出手段が、前記界面で全反射した光ビームを、
   反射角が異なる成分が一方向に連なる向きにライン状に
   集光するシリンドリカルレンズと、このライン状に集光
   された光ビームを検出する、該ラインの方向に延びる受
   光部を有する光検出器とを含んで構成されていることを
   特徴とする全反射減衰を利用したセンサー。
4. 【請求項４】 前記光検出器が、ＣＣＤラインセンサ、
   １次元フォトダイオードアレイおよび２分割フォトダイ
   オードアレイのうちの少なくともいずれか１つからなる
   ことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の表
   面プラズモン共鳴測定装置。
5. 【請求項５】 前記薄膜層の表面上に、試料中の特定成
   分と相互作用を生じるセンシング媒体が配されているこ
   とを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の表面
   プラズモン共鳴測定装置。