JP2002518669A

JP2002518669A - 偏光の（主）振動面を約０．１ｍ°まで測定する旋光的な方法、及びこの旋光的な方法を実施する小型化可能な装置

Info

Publication number: JP2002518669A
Application number: JP2000555078A
Authority: JP
Inventors: ペチュケ・ハーラルト; バルニコル・ヴォルフガング; ツィルク・カイ
Original assignee: グルコメディテヒ・アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2002-06-25
Also published as: AU4607499A; CN1305586A; US6577393B1; WO1999066309A1; DE19826294C1; EP1086365A1

Abstract

(57)【要約】偏光した光の振動面を非常に精確に測定する方法又は装置では、１つの光源 (１) の光が、１枚の偏光フィルタによって偏光される。この偏光フィルタは、第１の基準面、入射面に対して特定の設定角度θ₀を有する。偏光した光線 (１２) が、測定チェンバ（３）内の被測定対象物を貫通する。この場合、回転角度が、小さい角度θ_MGだけ変化する。θ₀とθ_MGの総和が回転角度θ_eになる。この測定チェンバから出射した光線（１３）の一部が、光学的により密な媒体（４）の表面上でこの回転角度θ_eで反射される。次いで、この反射した部分光線は、１つの偏光プリズム（５) 内で２本の部分光線（１５ａ：異常光線；１５ｂ：常光線）に分光される。この偏光プリズムの基準面，この常光線の振動面は、第１の基準面に対して或る特定の設定角度（θ^*）を有する。これらの部分光線の振動面は互いに完全な直角をなす。これらの両部分光線の強度Ｉ_o，Ｉ_aが、複数の検出器（６ａ，６ｂ）によって測光的に測定される。そして、これらの測定された強度の比（Ｑ）が生成される（比生成器：８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明の対象は、請求項１の上位概念に記載の方法、及びこの方法を実施する
請求項１０の上位概念に記載の装置である。

【０００２】人の糖尿病(Diabetes mellitus) は、体内のグルコース（ぶどう糖）(Glukose
) の濃度(Spiegeln)が恒常的に又は一時的に上昇し(Hypoglykaemie) 、感染時に
は突然急激に低下もする血液内と体液内のこの物質の物質代謝の調節不調によっ
て特徴づけられている。非常に高い血糖レベルは、特に血管に認められる一連の
病変の原因となる。そして、この一連の病変の一部は、 − 失明，腎臓機能の
低下，心筋梗塞や手足の壊死(Gangraen)のような − 極めて深刻な病気を招く
。非常に低い血糖レベルは、特に神経細胞の取り返しのつかない破壊を招く。糖
尿病の治療は、グルコースレベルが適切な範囲内の値に常に調節されることを要
求する。そして、少なくとも進行がより深刻な場合には、非常に高い値である場
合には、身体固有のホルモンのインシュリン（インスリン）が投与される。この
インシュリンの効能は、体内のグルコースレベルを低下させることである。他方
で、低血糖の場合は、グルコースが投与される。このとき、注入すべきインシュ
リンの量又は摂取するグルコースの必要量は、グルコースの濃度 − このグル
コースの濃度のその日の実際の変化 − に依存する。それ故に、これらの濃度
は、多くの場合に患者自身によってその日に何回も測定される必要がある。しか
しながら、特に、睡眠中の監視はほとんど不可能である。また、現在の医療で専
ら使用される生化学的なグルコース濃度のこれらの測定方法は、それぞれ −
多くの場合に指先に新しい傷をその都度付けた後に − 新たに採血する必要が
ある。この場合、その都度の瞬間的な評価しか得られない。実際のグルコース濃
度を連続して長時間にわたって十分精確に測定する方法は目下のところ存在しな
いが、患者にとっては極めて望ましくかつ有益である。

【０００３】以下の従来の技術に起因した最新の研究結果の概要が、ドイツ糖尿病協会(Deu
tschen Diabetes- Gesellschaft)（Leipzig ，1998年５月）の第３３周年大会で
発表され、かつ頒布された特許明細書に開示されている：使用される酵素を埋め込み可能なゾンデ（カテーテル）内に固定することによ
る列挙された生化学的な複数の方法を利用するという実験が、これまでのところ
部分的な成功しかおさめていない。酵素が体液と接触してその機能を失い、セン
サが遅くとも二三日後に交換される必要がある。したがって、創傷（刺入個所）
が長時間開いたままであるという欠点を伴う埋め込み不可能で刺し込みだけ可能
なセンサモデルしか使用されない。したがって、埋め込みのためには、物理療法
的な測定方法に基づくこれらのような検出器だけが適している。何故なら、これ
らの検出器だけが長時間にわたって固定できると予想されるからである。

【０００４】吸収若しくは散光測光又は分光学に基づく皮膚を透過する光学的方法によって
、特に赤外線によって測定するセンサの改良に関する研究は、現在のところ実用
段階から程遠い。

【０００５】光学的な回転量、すなわち溶解されたグルコースも含まれる光学活性物質によ
って偏光した光の振動面の回転量が、適切な物理療法的な方法である。埋め込み
可能なグルコースセンサがこの方法に基づいて改良され得る：この溶解されたグ
ルコースは、体の水分内でこの光学的な回転量を支配する。この場合、回転量の
大きさは、物質の濃度と溶液を通過する光路の長さとの双方に依存する。それ故
に、その物質の濃度を回転角度を通じて測定することができる。しかし、体内の
グルコースのときのように、測定すべき物質の濃度が小さい場合は、回転角度を
大きくするため、光路が適切な方法で延長される必要があるか、又は、センサの
測定感度が上げられる必要がある。特にこのとき、双方とも、測定装置が小型化
されなければならないときに問題になる。本発明の対象は、非常に小さい回転角
度を測定する方法である。この回転角度の特性は、埋め込み可能なグルコースセ
ンサを改良するのに十分である。

【０００６】ドイツ連邦共和国特許発明第 2724543号明細書は、血液グルコースを測定する
偏光計を記す。機能原理としては、１枚の半透明の鏡が、反射と透過によって２
本の部分光線を生成する。これらの両光線（「基準光線」と「主光線」）の光度
から、その差が、回転角度に対する目安として生成される。しかし、この差は、
測定光全体の強度に依存する：したがって、この差の変動が、測定信号の重要な
雑音信号値である。

【０００７】ヨーロッパ特許発明第 0030610号明細書は、このドイツ連邦共和国特許発明第
2724543号明細書をさらに改良した小さい回転角度を測定する偏光計を記す（グ
ルコースセンサがこの小さい回転角度から改良され得る）。この方法は、光学的
により密な媒体（例えば、オプティカルフラット）面上での偏光した１本の光線
の反射に基づく。このとき、反射した部分光線と屈折した部分光線の強度が、複
数の測定値として使用される。検光子を付加的に（部分的に）作用させるため、
全反射の臨界角とブルースター角との間の入射角が使用される。ビームスプリッ
タの後方には、もう１つ別の偏光フィルタが、両部分光線方向に１つずつ付加的
に挿入されている。したがって、信号が、強度全体の部分でさらに処理される。

【０００８】同様に、ヨーロッパ特許公開第 0123057号公報及びヨーロッパ特許発明第 015
3313号明細書は旋光方法を記す。多数の部分光線を生成する１つの光学的な溝格
子がビームスプリッタとして使用される。プローブから出射した光の偏光面に依
存する情報が、検光子として使用される１つの偏光フィルタを通過した後の１本
の試験光線の弱められた光度から得られる。基準光線方向の強度検出器と試験光
線方向の強度検出器の信号から、１つの比が、変化する光度全体の雑音信号の影
響を除去するために試験光線検出信号の１つの相対信号として生成される。

【０００９】偏光した光の振動面を精確に測定する方法と装置が、米国特許第 44 67 204号
明細書から公知である。ここでは、光源は赤外線だけであり、かつ、光学的に増
幅する反射面は開示されていない。小型化構造が米国特許第 49 88 199号明細書
から公知である。しかしながら、この小型化構造には、同様に反射面がない。全
てがより新しい日付ではないが、これらの説明した特許のいずれもが、現在のと
ころ公知になった技術的に進歩したものではない。これらの説明した方法は、以
下に記した要求を満たしているとは考えられない。

【００１０】偏光計に基づく埋め込み可能なグルコースセンサに関する以下の要求が必要で
あるか又は好ましい： − このグルコースセンサは、偏光した光の振動面が 0.3m °（m °: ミリ度）
まで精確に測定しうることを可能にしなければならない。

【００１１】（医療技術的に実現可能な直線状の光の波長が約 3 cm である場合、生理学的
な濃度（約 1000 mg/L）のグルコースによる光学的な全回転量は、約 10 m °
である：したがって、 0.3m °の誤差は、このグルコース濃度のときに 3％の
相対誤差に相当する。） − このグルコースセンサは、特に可動部分を有してはならない。何故なら、機
能障害の原因となりうる摩損が機構部に発生するからである。 − 最後に、センサ信号が、被測定対象物の光学的な透過性の影響を受けてはな
らない。何故なら、体液が、 − 例えば黄疸(Ikterus) の場合に − その
光学濃度を明確に変えうるからである。すなわち、実際の旋光が問題であり、
偏光の測光は問題ではない。

【００１２】１つの方法が、解決手段として請求項１の特徴部分中に記載されている。この
方法は、これらの記した要求を満たす。そして、 − この方法を実施する装置
として請求項９の特徴部分中に記載されている − この方法の技術的な構成は
、小型化可能である。このミリオーダーの偏光計は、埋め込み可能なグルコース
センサに改造可能である。

【００１３】本発明によれば、これらの概説した問題は、連続する特別な測定信号処理で測
定値の増幅と測定値の検出の２段階の方法を結合させることによって解決される
。測定値を増幅する第１段階では、測定値の光学的な回転量が、何度も続けて実
施可能な１つの適切な表面での測定光線の反射によって増幅される。第２段階で
は、光度全体の強さの（直交）成分の検出が、１つの偏光プリズム内の光線の分
岐によって可能になる。次いで、これらの（直交）成分の測定信号は、光学的な
回転量のさらに増幅した目安として被測定対象物の光吸収に依存しない１つの比
に電子処理される。

【００１４】第１の増幅：（例えば、光学活性物質の通過後の）１本の直線状の偏光した光
線が、光学的に密な媒体（例えば、表面前方の媒体の屈折率よりも大きい屈折率
を有する１枚のガラスの表面）に対して完全に直角にならないように当たると、
この光線は、 − 少なくとも − １本の反射した部分光線と１本の屈折した
部分光線に分割される。

【００１５】入射面（又は反射面）に対して任意の回転角度（θ_e）の下で入射する直線状
の偏光した光の電界強度Ｅ_eのベクトル成分Ｅ_e.‖，Ｅ_e.⊥（‖≡平行，⊥≡直
角，双方の位置関係は、入射面に対するものである）が、位相結合されている。
これらの関係は、三角関数の定義にしたがって示される：Ｅ_e.‖＝Ｅ_e・cos θ_e，Ｅ_e.⊥＝Ｅ_e・sin θ_e，Ｅ_e.⊥／Ｅ_e.‖＝tan θ_e 入射角α（法線と入射する光とのなす角度）下の反射後にも、同様に、電界強度
Ｅ_rの反射した成分Ｅ_r.‖，Ｅ_r.⊥が、反射した部分光線の状態で再び結果とし
て生じる１つの振動に合成される。Ｅ_r.‖＝Ｅ_r・cos θ_r，Ｅ_r.⊥＝Ｅ_r・sin θ_r，Ｅ_r.⊥／Ｅ_r.‖＝tan θ_r θ_r: 電界強度Ｅ_rと反射面とのなす角度。反射した光線の電界強度の成分の反射係数ｄ‖（≡Ｅ_r.‖／Ｅ_e.‖）及びｄ⊥
( ≡Ｅ_r.⊥／Ｅ_e.⊥) が、公知（BERGMANN＆ SCHAEFER ，Lehrbuch der Experim
entalphysik, Band lll - Optik, DeGruyter, 1978 ）のように入射角αに依存
する。このことは、以下から導かれる： tan θ_r＝（ｄ⊥／ｄ‖）・tan θ_e ＝Ｃ・tan θ_e 係数Ｃが、ブルースター角α_pに近い範囲内の入射角αに対して非常に大きい
値をとる（この角度では、反射した光が入射面に対して完全に直角に直線状に偏
光され、かつ、係数Ｃが無限大である）。さらに、反射した光度全体が角度αの
増大と共に増す（すなわち、測定装置内の強度の減少がより小さい）ので、入射
角α＞α_pがそのα_pに近い範囲内で選択される。

【００１６】入射面での反射した光（θ_r）又は入射する光（θ_e）の振動面の角度間の以
下の関係が上述の方程式から得られる。 θ_r＝ arctan( Ｃ・tan θ_e) 本発明の装置の感度は、この関数の一次微分（ｄθ_r／ｄθ_e）である：ｄθ_r／ｄθ_e＝Ｃ・[ （１＋Ｃ²・tan θ_e）・cos²θ_e] ^-1 係数Ｃ（＝Ｃ（α））によって決定され、かつ以下の強度検出及び信号処理の
信号雑音比だけによって特定されるこの第一微分は、この回転角度θ_eを零に近
づけることによって非常に大きく選択され得る。

【００１７】第２の増幅，検出，及び完全な偏光の実現：本発明で得られる信号感度の高さ
のさらなる向上及び可動部分なしの検出は、１つの偏光ビームスプリッタ（１つ
の偏光プリズム）で実現される。光が、このプリズム内で２本の部分光線（常光
線と異常光線）に分光される。これらの偏光面は互いに直角である。これらの部
分光線の強度が測定されて、それらの値の比が生成される。次いで、振動面の回
転量が、１本の較正曲線を用いて算出される。プリズム内へ入射する光の振動面
とこのプリズムを反射しないで通過する常光線の振動面とのなす角度は、θ_Eで
ある。複数の極値が、この角度に対して選択される。すなわち、(+/-)90 °に近
いか又は０°、特に10°よりも小さい角度が、これらの極値からずれる。この場
合、比Ｑ（θ_E）の分子が分母に対して非常に大きいように、すなわち０°のθ _E に対しては光度Ｉ_oがＩ_aよりも非常に大きく、かつ(+/-)90 °のθ_Eに対し
ては光度Ｉ_aがＩ_oよりも非常に大きいように、この極値角(Extremwinkel)は選
択される。Ｑ（θ_E）≡Ｉ_o（θ_E）／Ｉ_a（θ_E） ∀ Ｉ_o（θ_E）＞Ｉ_a（θ_E）Ｑ（θ_E）≡Ｉ_a（θ_E）／Ｉ_o（θ_E） ∀ Ｉ_o（θ_E）＜Ｉ_a（θ_E）Ｉ_o: 常光線の光度Ｉ_a: 異常光線これらの角度θ_Eに対する極値のこの設定とこれに伴う比Ｑの増幅は、信号を
大きく増幅させる。このことは、非常に小さい角度の測定を可能にする。さらに
、この比は、要求される特性、ランプ電力の変動によってか又は被測定対象物の
光の透過性の変化によって生じる光度全体の変化に依存しない１つの信号でなけ
ればならない。

【００１８】 (+/-)90 °近くのθ_Eに対しては：Ｉ_o ＝異常光線の強度Ｉ_a＝常光線の強度Ｉ_max＝強度の最大値において、Ｑ（θ_E）＝Ｉ_a（θ_E）／Ｉ_o（θ_E）＝（Ｉ_max・sin²θ_E）／（Ｉ_max・cos²θ_E）＝tan²θ_E （０°（正又は負）近くのθ_Eに対しては、全く同様に：Ｑ（θ_E）＝cot²θ_E が成立し、この同様な場合は、以下では陽関数的に実行されない）が成立する。

【００１９】反射を介してこの第２ステップを上述した測定値の増幅と結合させた場合： θ_E ＝ θ_r＋θ^* ＝ arctan（Ｃ・tan θ_e）＋θ^* が成立する。

【００２０】式中、θ^*は、第１の増幅段の基準面と第２の増幅段の基準面とのなす角度で
ある。ここから：Ｑ（θ_E）＝ tan²(arctan(Ｃ・tan θ_e) ＋θ^*) が導かれる。

【００２１】ｄＱ／ｄθ_eを大きくするために、ひいては本発明の装置全体の感度を高める
ために：ｄＱ／ｄθ_e＝２・tan ｛arctan( Ｃ・tan θ_e) ＋θ^*｝・(cos²｛arctan( Ｃ・tan θ_e) ＋θ^*｝) ^-1 ・( １＋Ｃ²・tan²θ_e) ^-1・Ｃ・(cos²θ_e) ^-1 が得られる。

【００２２】この値ｄＱ／ｄθ_eは感度を確定する。被測定対象物の回転角度θ_MGが、この
感度で測定可能である。明らかに、この感度は、係数Ｃ及びこれらの角度関数に
依存する。したがって、この感度は、（反射の入射角αに関する）係数Ｃと角度
θ_e，θ^*の双方を選択することによっても調整可能でありかつ最適化可能であ
る。

【００２３】（例えば、１つの「ロック・イン」増幅器（“Lock-in"-Verstaerker) による
）比信号の適切な復調を伴って被測定対象物内へ入射する前に、光（例えば光源
が１つの発振器により制御される１つのレーザーダイオードであるときの、例え
ば振幅及び周波数又は振幅若しくは周波数）を変調することによって、感度を上
げるもう１つ別の一般に公知の可能性が実現される。

【００２４】さらに、第１の増幅（表面上での反射）時に反射されないで屈折されてガラス
を通過した部分光線の強度が同様に検出されることによって、もう１つ別の基準
信号が生成され得る。そして、被測定対象物内の吸収効果、及び光源の放射され
た光度全体の変動が補償される。全ての３つの検出信号の総和が、この光源の電
源への帰還のために利用され得る。

【００２５】この記された方法は、埋め込み可能なグルコースセンサを改良するための小型
化可能な偏光計に関する上述した全ての要求を満たす。特に、比をとった結果、
角度信号が被測定対象物内の光の吸収に依存しない。

【００２６】被測定対象物のはいったキュベットを１つの回転可能な偏光フィルタと交換す
ることによって、回転角度を測定するのに必要な較正曲線Ｑ＝ｆ（θ_e）は、簡
単に作成され得る。この偏光フィルタは、 − 例えば 10 m °ずつの − 小
さい大きさだけ回転されて、その都度付随する比が算出される。

【００２７】以下に、本発明を実施するために使用可能な装置を図１の概略図に基づいて詳
しく説明して、本発明をより詳しく解説する。

【００２８】光源（１) の光は，反射面（４）上の入射面の第１の基準面に対して特定の設
定角度θ_oを有する１つの偏光フィルタ（２）によって偏光される。偏光した光
線（１２）は、測定チェンバ（３）内の被測定対象物を貫通する。この場合、回
転角度が、小さい角度θ_MGだけ変化する。θ_oとθ_MGの総和は回転角度θ_eにな
る。この測定チェンバから出射した光線（１３）の一部が、光学的により密な媒
体（４）の表面上でこの回転角度θ_eで反射される。次いで、この反射した部分
光線は、１つの偏光プリズム（５) 内で２本の部分光線（１５ａ：異常光線；１
５ｂ：常光線）に分光される。この偏光プリズムの基準面，この常光線の振動面
は、第１の基準面に対して或る特定の設定角度（θ^*）を有する。これらの部分
光線の振動面は互いに完全な直角をなす。これらの両部分光線の強度Ｉ_o，Ｉ_a が、複数の検出器（６ａ，６ｂ）によって測光的に測定される。そして、これら
の測定された強度の比（Ｑ）が生成される（比生成器：８）。

【００２９】偏光した光（１２) は、１つの変調器（９；例えば、光源（１）が１つの発振
器（９）によって制御されるレーザーダイオードである）によって変調され得る
。そして、その比信号が、適切に（１０，例えば、１つの「ロック・イン」増幅
器によって）復調され得る。

【００３０】同様に、第１の増幅時に反射されなくて屈折されてガラスを通過した部分光線
（１５ｃ）の強度が、（検出器６ｃ，増幅器７ｃによって）検出され得る。

【００３１】本発明の方法の１つの模範的な実施の形態に対して使用する装置が、図２中に
概略的に示されている。

【００３２】光源（１) は、波長が543.5nm で出力が0.25mWの偏光してない緑色のヘリウム
・ネオン・レーザ（“Modell 1652",UNIPHASE, Muenchen ）である。この光源(
１) の後方に配置された偏光フィルタ（２；“PW 44", B + W - FILTERFABRIK,
バート・クロイツナッハ）が、入射面に対して角度θ_e＝0.1 °に設定されてい
る。ガラス“ＢＫ７" （SPINDLER＆ HOYER, Goettingen）製の１つのプリズムが
、反射面（４）を有する。この反射面の法線と発生した光線とが、60°の角度を
なす。後続するビームスプリッタプリズム（５；「２つの出射窓を有するGLAN-L
ASER偏光プリズム」, SPINDLER＆ HOYA, Goettingen ）が、この反射した部分ビ
ームを分割する。このビームスプリッタプリズムの常光線（１５ｂ) の振動面と
、入射した光（１４) の振動面とが、説明した基本設定で 15.0 °の角度をなす
。２つのシリコン・ホトダイオード（“S 3399", HAMAMATSU, Herrsching）が、
複数の検出器（６ａ，６ｂ）として使用される。これらのシリコン・ホトダイオ
ードの光電流が、後続接続された複数の増幅器（７ａ，７ｂ；“Modell DLPCA -
1000", FEMTO, Berlin ）によって増幅される。信号検出と演算（比の生成；８
）は、１つの16ビットＡ／Ｄ変換器を有する１枚のＰＣ - 測定カード（“PCI
- 9111 Multi-Function Card", A D LINK, Taiwan ）によって実行される。

【００３３】この模範的な装置は、濃度の低い被測定対象物に対しても非常に精確な測定結
果を出力する。図３は、この装置が具備する１本の較正曲線を出力角度θ_e＝0.
1 °から出発して示す。較正係数範囲内の測定すべき角度θ_MGに対しては、約１
m °の絶対誤差がこの測定から発生する。

【００３４】この誤差は、一般に公知の光線の変調と終了信号の適切な復調によってだけで
さらに或る程度まで低下できる。

【００３５】上述の光路の「密にした」延長部分との可能な組合わせも、偏光計に基づく埋
め込み可能なグルコースセンサに関して説明した全ての要求を満たす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するために使用可能な装置を示す。

【図２】本発明の方法の１つの模範的な実施の形態に対して使用する装置
を示す。

【図３】この模範的な装置が具備する１本の較正曲線を出力角度θ_e＝0.
1 °から出発して示す。

【符号の説明】

１光源２偏光フィルタ３測定チェンバ４媒体，反射面５偏光プリズム６ａ検出器６ｂ検出器６ｃ検出器７ａ電流増幅器７ｂ電流増幅器８比生成器９変調器，発振器１０復調器，ロックイン増幅器１２偏光光線１３出射光線１４入射光１５ａ異常光線１５ｂ常光線（Ｏ光線）１５ｃ屈折光線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ツィルク・カイドイツ連邦共和国、97645 オストハイム、マルクトストラーセ、３アーＦターム(参考） 2G059 AA05 AA06 BB12 CC16 EE02 EE04 EE05 FF08 GG01 GG04 GG06 HH01 HH02 HH06 JJ02 JJ12 JJ19 JJ22 KK01 KK03 MM01 MM09 4C038 KK10 KL07 KM01 KX01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項０１】偏光した光の振動面を非常に精確に測定する方法において
、測定値 − 振動面と基準面とのなす角度 − が、１枚の又は多数の表面上
での測定光線の反射によって光学的に増幅され、この光線が複数の部分光線に分
光され、これらの部分光線の光度が測定され、そして、これらの部分光線の強度
の比が、度量衡検定義務的な測定信号として生成されることを特徴とする方法。
【請求項０２】反射面 (４) に向かって入射する偏光した光（１３）の入
射角αが、偏光角度α_pの近くにあり、特に、αは、α_pよりやや大きいことを
特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項０３】反射面（４）に向かって入射する偏光した光 (１３) の振
動面と、入射光線と出射光線によって確定された反射面とのなす角度が、可能な
限り小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項０４】偏光プリズム方向（５）に入射する偏光した光（１４）の
振動面と、出射した常光線の振動面とのなす角度が、特に０°に近いか又は(+/-
)90 °に近い値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方
法。
【請求項０５】反射面 (４) の反射面と、偏光プリズム（５）を通過した
常光線とのなす角度が、信号を最適化するために調整可能であることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項０６】適切な光源（１）による可視光又は赤外線に近い放射線が
使用されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項０７】光線は付加的に変調され、その結果生じる信号がそれに応
じて復調されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項０８】表面上での反射時に反射されないで屈折されてガラスを通
過した部分光線の強度が、同様に検出され、１つの付加的な基準信号として使用
されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項０９】１つの光源（１），１つの偏光フィルタ（２），被測定対象物（３）を有する測定チェンバ，反射面（４）を有する１つの構成部材，１つの偏光プリズム（５），部分光線の光度を測定する複数の検出器（６ａ，６ｂ），複数の検出信号増幅器（７ａ，７ｂ），及び、１つの比生成器（８）から構成された、測定結果と較正曲線とを比較すること
によって偏光した光の（主）振動面を非常に精確に測定する装置。
【請求項１０】光線が、被測定対象物の前方で１つの変調器 (９) によっ
て変調され、最後に結果として生じた比信号が、１つの復調器（１０）によって
適切に復調されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】反射面上で屈折された光線（１５ｃ）の強度が検出され（
６ｃ，７ｃ）、付加的な基準信号として使用されることを特徴とする請求項９又
は１０に記載の装置。
【請求項１２】光源 (１) は、１つの発振器（９）によって制御される１
つのレーザーダイオードであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】復調器 (１０）は、１つの「ロック・イン」増幅器である
ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】装置は、小型化した形態で存在し、特にグルコースセンサ
として埋め込み可能であることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記
載の装置。