JP2003270130A - Measuring instrument - Google Patents

Measuring instrument

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JP2003270130A
JP2003270130A JP2002068357A JP2002068357A JP2003270130A JP 2003270130 A JP2003270130 A JP 2003270130A JP 2002068357 A JP2002068357 A JP 2002068357A JP 2002068357 A JP2002068357 A JP 2002068357A JP 2003270130 A JP2003270130 A JP 2003270130A
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JP
Japan
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light beam
incident
dielectric block
interface
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002068357A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihito Kimura
俊仁 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Priority to US10/291,566 priority patent/US7187444B2/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • G01N21/552Attenuated total reflection
    • G01N21/553Attenuated total reflection and using surface plasmons

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a measured result from being dispersed by unevenness of a film thickness in a thin film layer, dust on the thin film layer and the like, in a measuring instrument such as a surface plasmon resonance measuring instrument. <P>SOLUTION: In this measuring instrument provided with a dielectric block 10, the thin film layer 12 formed on one face thereof to contact with a sample, a light source 14 for generating light beam 13, an incident optical system 15 for making the beam 13 get incident into the dielectric block 10 at an incident angle by which a total reflection condition is attained in an interface 10b between the dielectric block 10 and the thin film layer 12, and a photo detecting means 17 for detecting the light beam 13 total reflected in the interface 10b, means 32, 33 are provided to move the optical system 15 and the dielectric bock 10 relatively so as to change an incident position of the beams 13 in the interface 10b, and a plurality of data corresponding to intensities of the total- reflected beams, output respectively by the photo detecting means 17 when the incident positions of the beam 13 are brought into different conditions is processed statistically by a computing means 20, so as to acquire one representative data corresponding to the intensity. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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
モン共鳴測定装置等の測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring device such as a surface plasmon resonance measuring device for quantitatively analyzing a substance in a sample by utilizing generation of surface plasmon.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In a metal, free electrons oscillate collectively to generate compression waves called plasma waves. And, the quantized compression wave generated on the metal surface is
It is called surface plasmon.

【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共鳴測定装置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)。
Conventionally, various surface plasmon resonance measuring devices have been proposed for quantitatively analyzing a substance in a sample by utilizing the phenomenon that the surface plasmon is excited by a light wave. Among them, one that is particularly well known is one that uses a system called Kretschmann arrangement (see, for example, JP-A-6-167443).

【0004】上記の系を用いる表面プラズモン共鳴測定
装置は基本的に、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が得られる入
射角で入射させる入射光学系と、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、
つまり全反射減衰の状態を検出する光検出手段とを備え
てなるものである。
A surface plasmon resonance measuring apparatus using the above system basically comprises, for example, a dielectric block formed in a prism shape, a metal film formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, and a light beam. A light source that generates a beam, an incident optical system that causes the light beam to enter the dielectric block at an incident angle that allows total reflection conditions to be obtained at the interface between the dielectric block and the metal film, and total reflection at the interface. State of surface plasmon resonance by measuring the intensity of the light beam
That is, it is provided with a light detecting means for detecting the attenuated total reflection state.

【0005】なお上述のように種々の入射角を得るため
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
界面に収束光状態であるいは発散光状態で入射させても
よい。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測定装置によって検出すること
ができる。一方後者の場合は、種々の反射角で反射した
各光ビームを全て受光できる方向に延びるエリア測定装
置によって検出することができる。
As described above, in order to obtain various incident angles, a relatively thin light beam may be deflected to be incident on the interface, or a component which is incident on the light beam at various angles may be included. As described above, a relatively thick light beam may be incident on the interface in a convergent light state or a divergent light state. In the former case, a light beam whose reflection angle changes with the deflection of the light beam is detected by a small photodetector that moves in synchronization with the deflection of the light beam, or an area measuring device extending along the direction of change of the reflection angle. Can be detected by. On the other hand, in the latter case, each light beam reflected at various reflection angles can be detected by an area measuring device extending in a direction in which all the light beams can be received.

【0006】上記構成の表面プラズモン共鳴測定装置に
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θSP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低下する。この
光強度の低下は、一般に上記光検出手段により暗線とし
て検出される。
In the surface plasmon resonance measuring apparatus having the above structure, when a light beam is incident on the metal film at a specific incident angle θ SP which is equal to or greater than the total reflection angle, an electric field distribution is generated in the sample in contact with the metal film. An evanescent wave is generated, and the surface plasmon is excited at the interface between the metal film and the sample by the evanescent wave. When the wave vector of the evanescent light is equal to the wave number of the surface plasmon and the wave number matching is established, both are in a resonance state and the energy of the light is transferred to the surface plasmon, so that at the interface between the dielectric block and the metal film. The intensity of the reflected light sharply decreases. This decrease in light intensity is generally detected as a dark line by the light detecting means.

【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。
The above resonance occurs only when the incident beam is p-polarized. Therefore, it is necessary to set in advance that the light beam is incident as p-polarized light.

【0008】この全反射減衰(ATR)が生じる入射角
θSP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とε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。
When the wave number of the surface plasmon is known from the incident angle θ SP at which this attenuated total reflection (ATR) occurs, the dielectric constant of the sample can be obtained. That is, the wave number of the surface plasmon is K
Let SP be the angular frequency of the surface plasmons be ω, c be the speed of light in a vacuum, ε m and ε s be the metal, and the permittivity of the sample respectively, and the following relationships are established.

【0009】[0009]

【数1】 試料の誘電率ε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θSPを知ることによ
り、試料の誘電率つまりは屈折率に関連する特性を求め
ることができる。
[Equation 1] If the permittivity ε s of the sample is known, the concentration of the specific substance in the sample can be known based on a predetermined calibration curve or the like. Therefore, by finally knowing the incident angle θ SP at which the reflected light intensity decreases, the dielectric constant of the sample can be determined. A property related to the index, that is, the refractive index can be obtained.

【0010】また、全反射減衰(ATR)を利用する類
似の測定装置として、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測定装置も知られている。こ
の漏洩モード測定装置は基本的に、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。
Further, as a similar measuring device utilizing the attenuated total reflection (ATR), for example, "Spectroscopic Research" Vol. 47, No. 1 (1998), pages 21 to 23 and 26 to 27.
Leakage mode measuring devices described on the page are also known. This leak mode measuring device is basically a dielectric block formed, for example, in a prism shape, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and a clad layer formed on the clad layer and brought into contact with a sample. Optical waveguide layer, a light source for generating a light beam, and the light beam with respect to the dielectric block, a total reflection condition is obtained at an interface between the dielectric block and the cladding layer, and An optical system that is incident at various angles so that the attenuation of the total reflection due to the excitation of the guided mode may occur, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured to measure the excited state of the guided mode, that is, the attenuated total reflection state. And a light detecting means for detecting

【0011】上記構成の漏洩モード測定装置において、
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。
In the leak mode measuring device having the above structure,
When a light beam is incident on the cladding layer through the dielectric block at an angle of incidence equal to or more than the total reflection angle, only light with a specific incident angle having a specific wave number is transmitted in the optical waveguide layer after passing through the cladding layer. It propagates in the guided mode. When the guided mode is excited in this manner, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer, so that the total reflection attenuation occurs in which the intensity of the light totally reflected at the interface sharply decreases.
Since the wave number of the guided light depends on the refractive index of the sample on the optical waveguide layer, the refractive index of the sample and the related characteristics of the sample are analyzed by knowing the above-mentioned specific incident angle at which attenuation of total reflection occurs. be able to.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した表
面プラズモン共鳴測定装置や漏洩モード測定装置におい
ては、薄膜層(表面プラズモン共鳴測定装置の場合は金
属膜であり、漏洩モード測定装置の場合はクラッド層お
よび光導波層)の膜厚が不均一であったり、あるいは、
該薄膜層に試料中の特定物質と結合するセンシング物質
が固定される場合にこのセンシング物質の反応特性が不
均一であったり、さらには薄膜層にゴミが付着していた
りすると、該薄膜層と誘電体ブロックとの界面における
光ビームの入射位置に応じて測定結果が異なる値を取る
ことになる。なお、上述のセンシング物質については、
例えば本出願人による特願2001−113647号に
詳しい記載がなされている。
In the surface plasmon resonance measuring apparatus and the leaky mode measuring apparatus described above, a thin film layer (a metal film in the case of the surface plasmon resonance measuring apparatus, and a clad in the case of the leaky mode measuring apparatus). Layer and optical waveguide layer) are non-uniform in thickness, or
When a sensing substance that binds to a specific substance in a sample is immobilized on the thin film layer, the reaction characteristics of the sensing substance are non-uniform, or if dust is attached to the thin film layer, The measurement result will have different values depending on the incident position of the light beam at the interface with the dielectric block. Regarding the above sensing substances,
For example, detailed description is made in Japanese Patent Application No. 2001-113647 by the present applicant.

【0013】このような事情による測定結果のバラツキ
を防止するために、特願2000−149415号に示
されているように、薄膜層と誘電体ブロックとの界面で
焦点を結ばないように光ビームを入射させることが考え
られている。すなわち、そのようにして上記界面のある
程度広い範囲に亘って光ビームを入射させれば、薄膜層
の膜厚や前記センシング物質の反応特性等をいわば平均
化した条件下で測定がなされて、測定結果のバラツキを
防止することができる。
In order to prevent variations in the measurement results due to such circumstances, as shown in Japanese Patent Application No. 2000-149415, a light beam is formed so as not to focus at the interface between the thin film layer and the dielectric block. Is considered to be incident. That is, if the light beam is made to enter over a relatively wide range of the interface in this way, the measurement is performed under the condition that the film thickness of the thin film layer, the reaction characteristics of the sensing substance, etc. are averaged. It is possible to prevent variations in results.

【0014】しかし、光ビームを上記界面で収束させず
に該界面の広い範囲に亘って入射させると、全反射減衰
が認められる光ビーム入射角の範囲が広くなって、測定
感度が損なわれるという問題が生じる。
However, if the light beam is made to enter over a wide range of the interface without being converged at the interface, the range of the light beam incident angle where attenuation of total reflection is recognized is widened and the measurement sensitivity is impaired. The problem arises.

【0015】また、上記測定結果のバラツキを防止する
ために、誘電体ブロックと薄膜層とからなる測定ユニッ
トを1つの試料に対して複数用意し、それらの測定ユニ
ットを用いて1つの試料に関して複数回の測定を行な
い、得られた複数通りの測定データを統計処理して1つ
の代表データを得ることも考えられる。しかし、そのよ
うにする場合は、1つの試料を複数の測定ユニットに供
給したり、複数の測定ユニットに対して順次測定操作を
行なう必要が生じるので、1つの試料の測定結果を得る
までに長い時間が必要になるという問題が生じる。
Further, in order to prevent the variation in the above-mentioned measurement results, a plurality of measurement units each including a dielectric block and a thin film layer are prepared for one sample, and a plurality of measurement units are used for each sample by using these measurement units. It is also conceivable to perform one measurement and statistically process a plurality of obtained measurement data to obtain one representative data. However, in such a case, it is necessary to supply one sample to a plurality of measurement units or sequentially perform a measurement operation on a plurality of measurement units, so that it takes a long time to obtain the measurement result of one sample. The problem arises that it takes time.

【0016】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、薄膜層の膜厚や前記センシング物質の反応特性
の不均一、さらには薄膜層上のゴミ等による測定結果の
バラツキを防止可能で、しかも高感度でかつ能率良く測
定を行なうことができる測定装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to prevent variations in the measurement results due to nonuniformity of the film thickness of the thin film layer, the reaction characteristics of the sensing substance, and dust on the thin film layer. In addition, it is an object of the present invention to provide a measuring device capable of highly sensitive and efficient measurement.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の測定
装置は、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る入射角で入射さ
せる入射光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強
度を測定する光検出手段とを備えてなる測定装置におい
て、前記光学系と前記誘電体ブロックとを、前記界面に
おける光ビームの入射位置が変化するように相対的に移
動させる相対移動手段と、前記光ビームの入射位置が相
異なる状態のときにそれぞれ前記光検出手段が出力す
る、前記強度に対応する複数通りのデータを統計処理し
て、該強度に対応する1つの代表データを得る演算手段
とが設けられたことを特徴とするものである。
A first measuring device according to the present invention comprises a dielectric block as described above, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, and a light beam. And a light source for generating the light beam, an incident optical system for causing the light beam to be incident on the dielectric block at an incident angle at which total reflection conditions are obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer, and total light at the interface. In a measuring device comprising a light detecting means for measuring the intensity of the reflected light beam, the optical system and the dielectric block are relatively moved so that the incident position of the light beam on the interface changes. When the relative moving means and the incident position of the light beam are in different states, a plurality of kinds of data corresponding to the intensities output by the photodetecting means are statistically processed to correspond to the intensities. It is characterized in that the calculating means for obtaining one representative data is provided.

【0018】また、本発明による第2の測定装置は、特
に前述の表面プラズモン共鳴測定装置として構成された
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
金属膜との界面で全反射条件が得られる入射角で入射さ
せる入射光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強
度を測定する光検出手段とを備えてなる測定装置におい
て、前記第1の測定装置におけるのと同様の相対移動手
段および演算手段が設けられたことを特徴とするもので
ある。
The second measuring device according to the present invention is particularly configured as the above-mentioned surface plasmon resonance measuring device, and is formed on the dielectric block and one surface of the dielectric block to contact the sample. A thin film layer made of a metal film, a light source for generating a light beam, and an incident angle at which the light beam is incident on the dielectric block at the interface between the dielectric block and the metal film. In a measuring device comprising an incident optical system for making incident light and a light detecting means for measuring the intensity of a light beam totally reflected at the interface, a relative moving means and a calculating means similar to those in the first measuring device are provided. It is characterized by being provided.

【0019】さらに、本発明による第3の測定装置は、
特に前述の漏洩モード測定装置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、および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クラッド
層との界面で全反射条件が得られる入射角で入射させる
入射光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強度を
測定する光検出手段とを備えてなる測定装置において、
前記第1の測定装置におけるのと同様の相対移動手段お
よび演算手段が設けられたことを特徴とするものであ
る。
Further, the third measuring device according to the present invention is
Particularly, the device is configured as the above-mentioned leaky mode measuring device, and includes a dielectric block, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and an optical waveguide formed on the clad layer and brought into contact with a sample. A thin film layer including a layer, a light source that generates a light beam, and an incident light beam that is incident on the dielectric block at an incident angle such that total reflection conditions are obtained at the interface between the dielectric block and the clad layer. In a measuring device comprising an optical system and a light detecting means for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface,
It is characterized in that the same relative movement means and calculation means as in the first measuring device are provided.

【0020】以上説明した本発明による第1〜3の測定
装置は、光学系と誘電体ブロックとを相対移動させるこ
とによって、前記界面における光ビームの入射位置が相
異なる状態を得るようにしたものであるが、この状態を
得るためには、前記光学系に特殊な構造を採用してもよ
い。以下、そのように構成された本発明による第4〜6
の測定装置を説明する。
In the first to third measuring devices according to the present invention described above, the relative position of the light beam at the interface is obtained by moving the optical system and the dielectric block relatively. However, in order to obtain this state, a special structure may be adopted for the optical system. Hereinafter, the fourth to sixth embodiments of the present invention configured as described above
The measuring device will be described.

【0021】本発明による第4の測定装置は、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
られる入射角で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する光検出手段とを備え
てなる測定装置において、前記光学系が、前記光ビーム
を前記界面上の相異なる複数の入射位置に入射可能に形
成されるとともに、前記第1の測定装置におけるのと同
様の演算手段が設けられたことを特徴とするものであ
る。
A fourth measuring apparatus according to the present invention comprises a dielectric block, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and the light beam. An incident optical system that is incident on the dielectric block at an angle of incidence at which total reflection conditions are obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer, and light for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface. In a measuring device including a detecting means, the optical system is formed so that the light beam can be made incident on a plurality of different incident positions on the interface, and the optical system is the same as in the first measuring device. It is characterized in that arithmetic means is provided.

【0022】また、本発明による第5の測定装置は、特
に前述の表面プラズモン共鳴測定装置として構成された
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
金属膜との界面で全反射条件が得られる入射角で入射さ
せる入射光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強
度を測定する光検出手段とを備えてなる測定装置におい
て、前記光学系が、前記光ビームを前記界面上の相異な
る複数の入射位置に入射可能に形成されるとともに、前
記第1の測定装置におけるのと同様の演算手段が設けら
れたことを特徴とするものである。
The fifth measuring apparatus according to the present invention is particularly configured as the above-mentioned surface plasmon resonance measuring apparatus, and is formed on the dielectric block and one surface of the dielectric block to contact the sample. A thin film layer made of a metal film, a light source for generating a light beam, and an incident angle at which the light beam is incident on the dielectric block at the interface between the dielectric block and the metal film. In a measuring device comprising an incident optical system for making incident light and a photodetecting means for measuring the intensity of a light beam totally reflected at the interface, the optical system comprises a plurality of different incidents of the light beam on the interface. It is characterized in that it is formed so that it can be incident on a position, and that the same calculation means as in the first measuring device is provided.

【0023】さらに、本発明による第6の測定装置は、
特に前述の漏洩モード測定装置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、および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クラッド
層との界面で全反射条件が得られる入射角で入射させる
入射光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強度を
測定する光検出手段とを備えてなる測定装置において、
前記光学系が、前記光ビームを前記界面上の相異なる複
数の入射位置に入射可能に形成されるとともに、前記第
1の測定装置におけるのと同様の演算手段が設けられた
ことを特徴とするものである。
Further, the sixth measuring device according to the present invention is
Particularly, the device is configured as the above-mentioned leaky mode measuring device, and includes a dielectric block, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and an optical waveguide formed on the clad layer and brought into contact with a sample. A thin film layer including a layer, a light source that generates a light beam, and an incident light beam that is incident on the dielectric block at an incident angle such that total reflection conditions are obtained at the interface between the dielectric block and the clad layer. In a measuring device comprising an optical system and a light detecting means for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface,
The optical system is formed so that the light beam can be made incident on a plurality of different incident positions on the interface, and the same calculation means as in the first measuring device is provided. It is a thing.

【0024】なお、上記第4〜6の測定装置において、
前記界面で全反射した光ビームの強度を光検出手段によ
り測定して試料の分析を行なうには種々の方法があり、
例えば、光ビームを前記界面に対して全反射条件が得ら
れる種々の入射角で入射させ、この界面で全反射した光
ビームの強度を各入射角に対応した位置毎に測定して、
全反射減衰により発生した暗線の位置(角度)を検出す
ることにより試料分析を行なうことができる。また、D.
V.Noort,K.johansen,C.-F.Mandenius, PorousGold in S
urface Plasmon Resonance Measurement. EUROSENSORS
XIII, 1999, pp.585-588 に記載されているように、複
数の波長の光ビームを前記界面に対して全反射条件が得
られる入射角で入射させ、この界面で全反射した光ビー
ムの強度を各波長毎に測定して、各波長毎の全反射減衰
の程度を検出することによって試料分析を行なってもよ
い。
In the fourth to sixth measuring devices,
There are various methods for analyzing the sample by measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface by the light detecting means,
For example, the light beam is made incident on the interface at various incident angles under which total reflection conditions are obtained, and the intensity of the light beam totally reflected at this interface is measured at each position corresponding to each incident angle,
The sample analysis can be performed by detecting the position (angle) of the dark line generated by the attenuation of the total reflection. Also, D.
V.Noort, K.johansen, C.-F.Mandenius, PorousGold in S
urface Plasmon Resonance Measurement. EUROSENSORS
As described in XIII, 1999, pp.585-588, light beams of a plurality of wavelengths are made incident on the interface at an incident angle at which total reflection conditions are obtained, and the light beams totally reflected at this interface are The sample analysis may be performed by measuring the intensity for each wavelength and detecting the degree of attenuation of total reflection for each wavelength.

【0025】さらには、P.I.Nikitin,A.N.Grigorenko,
A.A.Beloglazov,M.V.Valeiko,A.I.Savchuk,O.A.Savchu
k, Surface Plasmon Resonance Interferometry for Mi
cro-Array Biosensing. EUROSENSORS XIII, 1999, pp.2
35-238 に記載されているように、光ビームを前記界面
に対して全反射条件が得られる入射角で入射させるとと
もに、この光ビームの一部をそれが前記界面に入射する
前に分割し、この分割した光ビームを前記界面で全反射
した光ビームと干渉させ、その干渉後の光ビームの強度
を検出することにより試料分析を行なってもよい。
Furthermore, PINikitin, ANGrigorenko,
AABeloglazov, MVValeiko, AISavchuk, OASavchu
k, Surface Plasmon Resonance Interferometry for Mi
cro-Array Biosensing. EUROSENSORS XIII, 1999, pp.2
As described in 35-238, the light beam is incident on the interface at an angle of incidence such that total internal reflection conditions are obtained, and a portion of this light beam is split before it is incident on the interface. The sample analysis may be performed by causing the divided light beam to interfere with the light beam totally reflected at the interface and detecting the intensity of the light beam after the interference.

【0026】また、上記第4〜6の測定装置における光
学系としてより具体的には、1本の光ビームを複数本に
分岐し、それらの光ビームを各々前記界面上の相異なる
複数の入射位置に入射させるものや、あるいは、1本の
光ビームを偏向させて前記界面上の相異なる複数の入射
位置に入射させるものを用いることができる。
More specifically, as the optical system in the fourth to sixth measuring devices, more specifically, one light beam is branched into a plurality of light beams, and the light beams are respectively made to enter a plurality of different beams on the interface. It is possible to use one that is incident on a position, or one that deflects one light beam and makes it incident on a plurality of different incident positions on the interface.

【0027】他方、上記第1〜6の測定装置における演
算手段としてより具体的には、前記光ビームの強度に対
応する複数通りのデータのメディアン値を求めて、それ
を前記1つの代表データとするものを用いることができ
る。
On the other hand, more specifically, as the calculating means in the first to sixth measuring devices, more specifically, median values of a plurality of types of data corresponding to the intensity of the light beam are obtained and used as the one representative data. What can be used can be used.

【0028】またこの演算手段として、前記強度に対応
する複数通りのデータのうち、それらのメディアン値か
ら上下所定幅内に含まれるデータの平均値を求めて、そ
れを前記1つの代表データとするものを用いることもで
きる。
As this calculating means, the average value of the data included in the upper and lower predetermined widths is calculated from the median values of the plural kinds of data corresponding to the intensity, and the average value is used as the one representative data. A thing can also be used.

【0029】さらにこの演算手段として、前記強度に対
応する複数通りのデータのうち、それらの最大値および
/または最小値を除いたデータの平均値を求めて、それ
を前記1つの代表データとするものを用いることもでき
る。
Further, as the calculating means, an average value of data excluding the maximum value and / or the minimum value of a plurality of kinds of data corresponding to the intensity is obtained and used as the one representative data. A thing can also be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明による測定装置は、誘電体ブロッ
クと薄膜層(表面プラズモン共鳴測定装置の場合は金属
膜であり、漏洩モード測定装置の場合はクラッド層)と
の界面における光ビームの入射位置を変化させ、この光
ビームの入射位置が相異なる状態のときにそれぞれ上記
界面で全反射した光ビームの強度に対応する複数通りの
データを統計処理して、該強度に対応する1つの代表デ
ータを得るように構成されているので、この代表データ
は、薄膜層の膜厚やセンシング物質の反応特性が特異的
に異なることや、さらにはゴミ等の外乱に起因する変動
を排除したものとなり得る。したがって、この測定装置
によれば、薄膜層の膜厚やセンシング物質の反応特性が
不均一であったり、薄膜層上にゴミが存在する等してい
ても、それらによる測定結果のバラツキを防止可能とな
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The measuring device according to the present invention is such that the light beam is incident on the interface between the dielectric block and the thin film layer (the metal film in the case of the surface plasmon resonance measuring device and the clad layer in the case of the leaky mode measuring device). When a position is changed and a plurality of incident positions of the light beam are in different states, a plurality of kinds of data corresponding to the intensities of the light beams totally reflected at the interface are statistically processed, and one representative corresponding to the intensity is obtained. Since it is configured to obtain data, this representative data excludes fluctuations due to the film thickness of the thin film layer and the reaction characteristics of the sensing substance, and fluctuations caused by disturbance such as dust. obtain. Therefore, according to this measuring device, even if the film thickness of the thin film layer or the reaction characteristics of the sensing substance are non-uniform, or dust is present on the thin film layer, it is possible to prevent variations in the measurement results due to them. Becomes

【0031】しかも本発明の測定装置は、薄膜層と誘電
体ブロックとの界面で焦点を結ばないように光ビームを
入射させる必要はないので、全反射減衰が認められる光
ビーム入射角の範囲が広くなることはなく、よって高感
度で測定を行ない得るものとなる。
In addition, since the measuring device of the present invention does not need to make the light beam incident so that it is not focused at the interface between the thin film layer and the dielectric block, the range of the light beam incident angle at which attenuation of total reflection is recognized is limited. It does not become wider, so that it becomes possible to perform measurement with high sensitivity.

【0032】その上本発明の測定装置は、基本的には、
誘電体ブロックと薄膜層とからなる測定ユニットを1つ
の試料に対して1つだけ用いて測定結果のバラツキを防
止可能であるので、1つの試料に関する測定を複数の測
定ユニットを用いて行なう場合と比較すれば、試料供給
や測定操作に要する時間を短縮して、測定を能率良く行
なうことができる。
Moreover, the measuring device of the present invention is basically
Since it is possible to prevent variations in measurement results by using only one measurement unit consisting of a dielectric block and a thin film layer for one sample, it is possible to use a plurality of measurement units for measurement of one sample. By comparison, the time required for sample supply and measurement operation can be shortened and the measurement can be performed efficiently.

【0033】[0033]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0034】図1は、本発明の第1の実施の形態による
測定装置の側面形状を示すものであり、また図2はその
光学系の部分の平面形状を示すものである。本実施の形
態の装置は一例として前述した表面プラズモン共鳴測定
装置であり、この装置は、例えば概略四角錐の一部が切
り取られた形状とされた誘電体ブロック10と、この誘電
体ブロック10の一面(図中の上面)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膜12とを有
している。
FIG. 1 shows a side view of a measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a plan view of an optical system portion thereof. The apparatus of the present embodiment is the surface plasmon resonance measuring apparatus described above as an example, and this apparatus has, for example, a dielectric block 10 having a shape in which a part of an approximately quadrangular pyramid is cut off, and the dielectric block 10. It has a metal film 12 formed on one surface (upper surface in the drawing) and made of, for example, gold, silver, copper, aluminum or the like.

【0035】誘電体ブロック10は例えば誘電体ブロック
10は、例えば透明合成樹脂やBK7等の光学ガラスから
なり、金属膜12が形成された部分の周囲が嵩上げされた
形とされ、この嵩上げされた部分10aは液体の試料11を
貯える試料保持部として機能する。なお本例では、金属
膜12の上にセンシング物質30が固定されるが、このセン
シング物質30については後述する。
The dielectric block 10 is, for example, a dielectric block.
Reference numeral 10 is made of, for example, transparent synthetic resin or optical glass such as BK7, and the periphery of the portion where the metal film 12 is formed is raised, and the raised portion 10a is a sample holder for storing the liquid sample 11. Function as. In this example, the sensing substance 30 is fixed on the metal film 12, and the sensing substance 30 will be described later.

【0036】誘電体ブロック10は金属膜12とともに、使
い捨ての測定チップ(測定ユニット)を構成しており、
例えばターンテーブル31に複数取り付けられた移動台32
のチップ保持孔32aに1個ずつ嵌合固定される。なお移
動台32は、ターンテーブル31に対して図1の紙面に直角
な方向、つまり図2中の上下方向に移動自在に取り付け
られており、アクチュエータ33の駆動によってこの方向
に移動する。
The dielectric block 10 constitutes a disposable measuring chip (measuring unit) together with the metal film 12,
For example, a plurality of moving tables 32 attached to the turntable 31
They are fitted and fixed one by one in the chip holding holes 32a. The movable table 32 is movably attached to the turntable 31 in a direction perpendicular to the plane of FIG. 1, that is, in the vertical direction in FIG. 2, and is moved in this direction by driving the actuator 33.

【0037】誘電体ブロック10が上述のようにターンテ
ーブル31に固定された後、ターンテーブル31が一定角度
ずつ間欠的に回動され、所定位置に停止した誘電体ブロ
ック10に対して液体試料11が滴下され、該液体試料11が
試料保持部10a内に保持される。その後さらにターンテ
ーブル31が一定角度回動されると、誘電体ブロック10が
図1に示した測定位置に送られ、そこで停止する。
After the dielectric block 10 is fixed to the turntable 31 as described above, the turntable 31 is intermittently rotated by a fixed angle and the liquid sample 11 is stopped with respect to the dielectric block 10 stopped at a predetermined position. Is dropped and the liquid sample 11 is held in the sample holding portion 10a. Thereafter, when the turntable 31 is further rotated by a certain angle, the dielectric block 10 is sent to the measurement position shown in FIG. 1 and stopped there.

【0038】本例の表面プラズモン共鳴測定装置は、上
記誘電体ブロック10に加えてさらに、1本の光ビーム13
を発生させる半導体レーザ等からなるレーザ光源14と、
上記光ビーム13を誘電体ブロック10に通し、該誘電体ブ
ロック10と金属膜12との界面10bに対して、種々の入射
角が得られるように入射させる光学系15と、上記界面10
bで全反射した光ビーム13を図1表示の面内のみで平行
光化するシリンドリカルレンズ16と、この平行光化され
た光ビーム13を検出する光検出手段17と、この光検出手
段17に接続されたドライバ19と、コンピュータシステム
等からなる信号処理部20と、この信号処理部20に接続さ
れた表示手段21とを備えている。
In the surface plasmon resonance measuring apparatus of this example, in addition to the dielectric block 10, one light beam 13
A laser light source 14 composed of a semiconductor laser or the like for generating
The optical system 15 which passes the light beam 13 through the dielectric block 10 and makes it incident on the interface 10b between the dielectric block 10 and the metal film 12 so as to obtain various incident angles, and the interface 10
The cylindrical lens 16 for collimating the light beam 13 totally reflected by b only in the plane of the display of FIG. 1, the light detecting means 17 for detecting this collimated light beam 13, and the light detecting means 17 A driver 19 connected thereto, a signal processing unit 20 including a computer system, and a display unit 21 connected to the signal processing unit 20 are provided.

【0039】なお上記光学系15は、レーザ光源14から細
い平行光の状態で射出された光ビーム13を、それぞれ図
1表示の面内のみで発散、平行光化、収束させるシリン
ドリカルレンズ15a、15b、15cから構成されている。
The optical system 15 has cylindrical lenses 15a and 15b for diverging, collimating, and converging the light beam 13 emitted from the laser light source 14 in the state of thin parallel light only within the plane shown in FIG. , 15c.

【0040】図3は、この表面プラズモン共鳴測定装置
の電気的構成を示すブロック図である。光検出手段17
は、複数のフォトダイオード17a、17b、17c……が1
列に並設されてなるフォトダイオードアレイである。こ
れらのフォトダイオード17a、17b、17c……はそれぞ
れ信号線Hを介して、ドライバ19のマルチプレクサ18に
接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing the electrical construction of this surface plasmon resonance measuring apparatus. Light detection means 17
Is a plurality of photodiodes 17a, 17b, 17c ...
It is a photodiode array that is arranged in rows. These photodiodes 17a, 17b, 17c ... Are connected to the multiplexer 18 of the driver 19 via signal lines H, respectively.

【0041】ここで上記信号線Hは、抵抗Rを介して接
地されている。なお図1および図3では、1つの信号線
Hの接地状態だけを示してあるが、全ての信号線Hが同
様に接地されている。
Here, the signal line H is grounded via a resistor R. Although only one signal line H is grounded in FIGS. 1 and 3, all signal lines H are similarly grounded.

【0042】また上記ドライバ19は、マルチプレクサ18
の2つの出力線に接続された差動アンプ22と、この差動
アンプ22の出力を増幅するアンプ23と、このアンプ23の
出力をデジタル化して信号処理部20に入力するA/D変
換器24と、マルチプレクサ18にクロックCLKおよびアド
レス信号SAを入力して該マルチプレクサ18を駆動する駆
動回路25と、信号処理部20からの指示に基づいて駆動回
路25の動作を制御するコントローラ26とを有している。
The driver 19 is a multiplexer 18
Differential amplifier 22 connected to the two output lines of, an amplifier 23 that amplifies the output of the differential amplifier 22, and an A / D converter that digitizes the output of the amplifier 23 and inputs it to the signal processing unit 20. 24, a drive circuit 25 that inputs the clock CLK and the address signal SA to the multiplexer 18 to drive the multiplexer 18, and a controller 26 that controls the operation of the drive circuit 25 based on an instruction from the signal processing unit 20. is doing.

【0043】レーザ光源14から細い平行光の状態で射出
された光ビーム13は、図2に示す面内ではそのまま平行
光の状態で進行する。一方、図1に示す面内でこの光ビ
ーム13は、シリンドリカルレンズ15aによって発散光と
された後、シリンドリカルレンズ15bによって平行光化
され、次にシリンドリカルレンズ15cにより集光され
て、誘電体ブロック10と金属膜12との界面10bにそこで
収束するように入射する。したがって光ビーム13は、界
面10b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。なおこの入射角θは、全反射角以上でかつ表
面プラズモンを励起させる範囲の角度とされる。そこ
で、光ビーム13は界面10bで全反射し、この反射した光
ビーム13には、種々の反射角で反射する成分が含まれる
ことになる。
The light beam 13 emitted from the laser light source 14 in the state of thin parallel light advances in the state of parallel light as it is in the plane shown in FIG. On the other hand, in the plane shown in FIG. 1, this light beam 13 is diverged by the cylindrical lens 15a, is then collimated by the cylindrical lens 15b, and is then condensed by the cylindrical lens 15c. Is incident on the interface 10b between the metal film 12 and the metal film 12 so as to converge there. Therefore, the light beam 13 includes components that are incident on the interface 10b at various incident angles θ. It should be noted that this incident angle θ is set to an angle that is equal to or greater than the total reflection angle and that excites surface plasmons. Therefore, the light beam 13 is totally reflected at the interface 10b, and the reflected light beam 13 contains components that are reflected at various reflection angles.

【0044】また光ビーム13は、界面10bに対してp偏
光で入射させる。そのようにするためには、予めレーザ
光源14をその偏光方向が所定方向となるように配設すれ
ばよい。その他、波長板や偏光板で光ビーム13の偏光の
向きを制御してもよい。
The light beam 13 is incident on the interface 10b as p-polarized light. In order to do so, the laser light source 14 may be arranged in advance so that the polarization direction thereof becomes a predetermined direction. In addition, the polarization direction of the light beam 13 may be controlled by a wave plate or a polarizing plate.

【0045】界面10bで全反射した後、シリンドリカル
レンズ16によって図1表示の面内で平行光化された光ビ
ーム13は、光検出手段17により検出される。フォトダイ
オードアレイである光検出手段17は、図1の図示面内に
おいて、平行光化された光ビーム13の進行方向に対して
フォトダイオード17a、17b、17c……の並設方向がほ
ぼ直角となる向きに配設されている。したがって、上記
界面10bにおいて種々の反射角で全反射した光ビーム13
の各成分を、それぞれ異なるフォトダイオード17a、17
b、17c……が受光することになる。
The light beam 13 which is totally reflected on the interface 10b and then collimated by the cylindrical lens 16 in the plane of the display of FIG. 1 is detected by the light detecting means 17. In the photodetection means 17 which is a photodiode array, the parallel arrangement direction of the photodiodes 17a, 17b, 17c ... Is substantially perpendicular to the traveling direction of the collimated light beam 13 in the plane of FIG. It is arranged in a different direction. Therefore, the light beam 13 totally reflected at various reflection angles at the interface 10b is
Each component of the photodiodes 17a, 17
b, 17c ... will receive light.

【0046】上記フォトダイオード17a、17b、17c…
…の各出力は、マルチプレクサ18に入力される。駆動回
路25によって制御されるこのマルチプレクサ18は、互い
に隣接する2つのフォトダイオードの出力を順次選択し
て、それらを差動アンプ22に入力する。差動アンプ22
は、こうして順次入力される2つのフォトダイオードの
出力の差分を求める。したがって差動アンプ22が順次出
力する差分信号Sdは、複数のフォトダイオード17a、
17b、17c……が出力する光検出信号を、それらの並設
方向に関して微分したものと考えることができる。
The photodiodes 17a, 17b, 17c ...
Each output of ... Is input to the multiplexer 18. The multiplexer 18, which is controlled by the drive circuit 25, sequentially selects the outputs of two photodiodes adjacent to each other and inputs them to the differential amplifier 22. Differential amplifier 22
Calculates the difference between the outputs of the two photodiodes sequentially input in this way. Therefore, the differential signal Sd sequentially output from the differential amplifier 22 is a plurality of photodiodes 17a,
It can be considered that the photodetection signals output by 17b, 17c ... Are differentiated with respect to their parallel arrangement direction.

【0047】差動アンプ22が順次出力する差分信号Sd
は、アンプ23で増幅されてからA/D変換器24に入力さ
れる。A/D変換器24はこの差分信号Sdをデジタル化
して信号処理部20に入力する。
The differential signal Sd sequentially output from the differential amplifier 22.
Is amplified by the amplifier 23 and then input to the A / D converter 24. The A / D converter 24 digitizes the difference signal Sd and inputs it to the signal processing unit 20.

【0048】図4は、界面10bで全反射した光ビーム13
の入射角θ毎の光強度と、差動アンプ22の出力との関係
を説明するものである。ここで、光ビーム13の界面10b
への入射角θと上記光強度Iとの関係は、同図(1)の
グラフに示すようなものであるとする。
FIG. 4 shows the light beam 13 totally reflected at the interface 10b.
The relationship between the light intensity for each incident angle θ and the output of the differential amplifier 22 will be described. Here, the interface 10b of the light beam 13
It is assumed that the relationship between the incident angle .theta. And the light intensity I is as shown in the graph of FIG.

【0049】界面10bにある特定の入射角θSPで入射
した光は、金属膜12と試料11との界面に表面プラズモン
を励起させるので、この光については反射光強度Iが鋭
く低下する。つまりθSPが全反射解消角であり、この
角度θSPにおいて反射光強度Iは最小値を取る。この
反射光強度Iの低下は、図1にDで示すように、反射光
中の暗線として観察される。
Light incident on the interface 10b at a specific incident angle θ SP excites surface plasmons at the interface between the metal film 12 and the sample 11, so that the reflected light intensity I of this light sharply decreases. That is, θ SP is the total reflection elimination angle, and the reflected light intensity I takes the minimum value at this angle θ SP . This decrease in the reflected light intensity I is observed as a dark line in the reflected light, as indicated by D in FIG.

【0050】また図4の(2)は、フォトダイオード17
a、17b、17c……の並設方向を示しており、先に説明
した通り、これらのフォトダイオード17a、17b、17c
……の並設方向位置は上記入射角θと一義的に対応して
いる。
Further, FIG. 4B shows the photodiode 17
a, 17b, 17c ... are shown in a line, and as described above, these photodiodes 17a, 17b, 17c are shown.
The position in the parallel direction of ...... uniquely corresponds to the incident angle θ.

【0051】そしてフォトダイオード17a、17b、17c
……の並設方向位置、つまりは入射角θと、差動アンプ
22の出力Sdが示す反射光強度Iの微分値I’との関係
は、同図(3)に示すようなものとなる。なお同図で
は、説明を容易にするために、相隣接する2つのフォト
ダイオードに対してそれぞれ差動アンプ22が接続されて
いるように示してあるが、実際はマルチプレクサ18の作
用によって、共通の1つの差動アンプ22に接続される2
つのフォトダイオードが選択される。
Then, the photodiodes 17a, 17b, 17c
……, the parallel installation position, that is, the incident angle θ and the differential amplifier
The relationship between the output Sd of 22 and the differential value I ′ of the reflected light intensity I is as shown in FIG. It should be noted that, in the same figure, for the sake of simplicity of explanation, the differential amplifier 22 is shown as being connected to each of two photodiodes adjacent to each other, but in reality, the common amplifier 1 operates due to the operation of the multiplexer 18. 2 connected to two differential amplifiers 22
Two photodiodes are selected.

【0052】信号処理部20は、A/D変換器24の出力が
示す微分値I’の値に基づいて、全反射解消角θSP
対応する微分値I’=0に最も近い微分値I’が得られ
ているフォトダイオードの組合せ(図4の例ではフォト
ダイオード17dと17e)を選択し、その微分値I’を表
示手段21において表示させる。なお、場合によっては微
分値I’=0が得られているフォトダイオードの組合せ
が存在することもあり、そのときは当然その微分値I’
=0が表示される。
Based on the value of the differential value I'indicated by the output of the A / D converter 24, the signal processing section 20 causes the differential value I'which is the closest to the differential value I '= 0 corresponding to the total reflection elimination angle θ SP. A combination of photodiodes for which "'is obtained (photodiodes 17d and 17e in the example of FIG. 4) is selected, and its differential value I'is displayed on the display means 21. Depending on the case, there may be a combination of photodiodes for which the differential value I ′ = 0 is obtained, and in that case, the differential value I ′ is naturally obtained.
= 0 is displayed.

【0053】以後、所定時間が経過する毎に上記選択さ
れたフォトダイオード17dおよび17eの出力についての
微分値I’が求められ、その値が表示手段21に表示され
る。この微分値I’は、測定チップの金属膜12(図1参
照)に接している物質の誘電率つまりは屈折率が変化し
て、図4(1)に示す曲線が左右方向に移動する形で変
化すると、それに応じて上下する。したがって、この微
分値I’を時間の経過とともに測定し続けることによ
り、金属膜12に接している物質の屈折率変化、つまりは
特性の変化を調べることができる。
Thereafter, every time a predetermined time elapses, a differential value I'for the outputs of the selected photodiodes 17d and 17e is obtained, and the value is displayed on the display means 21. This differential value I ′ is a value in which the curve shown in FIG. 4 (1) moves in the left-right direction due to a change in the dielectric constant of the substance in contact with the metal film 12 (see FIG. 1) of the measurement chip, that is, the refractive index. When it changes with, it goes up and down accordingly. Therefore, by continuously measuring the differential value I ′ with the passage of time, it is possible to investigate the change in the refractive index of the substance in contact with the metal film 12, that is, the change in the characteristic.

【0054】特に本例では金属膜12に、液体試料11の中
の特定物質と結合するセンシング物質30を固定してお
り、それらの結合状態に応じてセンシング物質30の屈折
率が変化するので、上記微分値I’を測定し続けること
により、この結合状態の変化の様子を調べることができ
る。つまりこの場合は、液体試料11およびセンシング物
質30の双方が、分析対象の試料となる。そのような特定
物質とセンシング物質30との組合せとしては、例えば抗
原と抗体等が挙げられる。
In particular, in this example, the sensing substance 30 that binds to the specific substance in the liquid sample 11 is fixed to the metal film 12, and the refractive index of the sensing substance 30 changes according to the binding state, By continuously measuring the differential value I ′, it is possible to check the state of the change in the binding state. That is, in this case, both the liquid sample 11 and the sensing substance 30 are samples to be analyzed. Examples of such a combination of the specific substance and the sensing substance 30 include an antigen and an antibody.

【0055】以上の説明から明かなように本例では、光
検出手段17として複数のフォトダイオード17a、17b、
17c……が1列に並設されてなるフォトダイオードアレ
イを用いているので、液体試料11に応じて図4(1)に
示す曲線が左右方向に移動する形である程度大きく変化
しても、暗線検出が可能である。つまり、このようなア
レイ状の光検出手段17を用いることにより、測定のダイ
ナミックレンジを大きく確保することができる。
As is apparent from the above description, in the present embodiment, the plurality of photodiodes 17a, 17b, as the light detecting means 17,
Since 17c ... are arranged in a row in a photodiode array, even if the curve shown in FIG. Dark line detection is possible. That is, the use of such an array-shaped light detecting means 17 can secure a large dynamic range of measurement.

【0056】また本例では、光検出手段17のフォトダイ
オード17a、17b、17c……に接続された各信号線Hが
接地されているので、反射光強度Iの測定時にマルチプ
レクサ18に電荷が蓄積して、その電荷が次回の測定時に
フォトダイオード17a、17b、17c……の出力に乗るこ
とが防止される。そこでこの蓄積電荷によるいわゆるチ
ャージノイズの発生を防止して、高S/Nの光検出信号
を得ることができ、試料分析の精度が高められる。
Further, in this example, since the signal lines H connected to the photodiodes 17a, 17b, 17c, ... Of the light detecting means 17 are grounded, charges are accumulated in the multiplexer 18 when the reflected light intensity I is measured. Then, the charge is prevented from riding on the output of the photodiodes 17a, 17b, 17c ... At the next measurement. Therefore, generation of so-called charge noise due to this accumulated charge can be prevented and a high S / N photodetection signal can be obtained, and the accuracy of sample analysis can be improved.

【0057】なお、液体試料11の中の特定物質とセンシ
ング物質30との結合状態の変化の様子を時間経過ととも
に調べるためには、所定時間が経過する毎の微分値I’
を求めて表示する他、最初に計測した微分値I’(0)と
所定時間経過時に計測した微分値I’(t)との差ΔI’
を求めて表示してもよい。
In order to investigate the change in the binding state between the specific substance in the liquid sample 11 and the sensing substance 30 with the passage of time, the differential value I '
In addition to obtaining and displaying, the difference ΔI ′ between the first measured differential value I ′ (0) and the differential value I ′ (t) measured after a predetermined time has elapsed.
May be displayed in search of.

【0058】基本的には、上述の操作を行なうことによ
り、液体試料11の中の特定物質とセンシング物質30との
結合状態を調べることができるが、前述したようにこの
センシング物質30の反応特性や金属膜12の膜厚が該金属
膜12の面内で不均一になっていたり、金属膜12やセンシ
ング物質30の上にゴミが付着している等すると、その状
態に応じて上記結合状態の測定結果にバラツキが生じる
ことになる。以下、このような問題の発生を防止する点
に関して説明する。
Basically, the binding state between the specific substance in the liquid sample 11 and the sensing substance 30 can be examined by performing the above-mentioned operation, but as described above, the reaction characteristics of the sensing substance 30. If the thickness of the metal film 12 or the metal film 12 is not uniform within the surface of the metal film 12, or if dust is attached on the metal film 12 or the sensing substance 30, the above-mentioned bonding state is determined according to the state. There will be variations in the measurement results. Hereinafter, how to prevent the occurrence of such a problem will be described.

【0059】この場合は上述の操作と異なり、1回の測
定に際して、移動台32がアクチュエータ33の駆動によっ
て図2中の上下方向に間欠的に移動され、最初と最後の
停止を含めてN回(Nは複数)移動台32が停止される。
そしてこの各停止状態下で、上記と同様に光ビーム13が
界面10bに照射され、該界面10bで全反射した光ビーム
13の強度が、フォトダイオード17a、17b、17c……に
よって検出される。つまりこの場合は、界面10bの相異
なるN個の光ビーム入射位置において、全反射した光ビ
ーム13の強度が検出される。
In this case, unlike the above-described operation, the movable table 32 is intermittently moved in the vertical direction in FIG. 2 by the drive of the actuator 33 during one measurement, and N times including the first and last stop. (N is a plurality) The moving table 32 is stopped.
Then, in each stop state, the light beam 13 is irradiated to the interface 10b in the same manner as above, and the light beam 13 is totally reflected at the interface 10b.
The intensity of 13 is detected by the photodiodes 17a, 17b, 17c .... That is, in this case, the intensity of the totally reflected light beam 13 is detected at N different light beam incident positions on the interface 10b.

【0060】そこで信号処理部20にはA/D変換器24か
ら、図4に示す9通りの位置(丸囲み数字1〜9までの
位置)に関してそれぞれN個の微分値I’が入力される
ことになる。そして信号処理部20は、各位置に関するN
個の微分値I’のメディアン値を求めて、それを当該位
置を代表する微分値I’とする。このようにして、N個
の微分値I’から代表データとして求められた1つの微
分値I’は、前述の場合と同様に用いられ、そのような
微分値I’複数(図4に示す例ならば9個)に基づい
て、液体試料11の中の特定物質とセンシング物質30との
結合状態が調べられる。
Therefore, N differential values I'are input to the signal processing unit 20 from the A / D converter 24 for each of the nine positions shown in FIG. 4 (the positions of circled numbers 1 to 9). It will be. Then, the signal processing unit 20 sets the N for each position.
The median value of each of the differential values I ′ is calculated and used as the differential value I ′ that represents the position. In this way, one differential value I'obtained as representative data from the N differential values I'is used in the same manner as in the case described above, and a plurality of such differential values I '(example shown in FIG. If so, the binding state between the specific substance in the liquid sample 11 and the sensing substance 30 is examined based on 9).

【0061】なおアクチュエータ33の駆動は全体制御部
34によって制御され、移動台32がN回停止する毎に全体
制御部34から信号処理部20に所定のタイミング信号が入
力される。そして信号処理部20は、このタイミング信号
が入力される毎にA/D変換器24からの微分値I’を取
り込んで、上記各位置毎にN個の微分値I’を得る。
The actuator 33 is driven by the overall control unit.
Controlled by the control unit 34, a predetermined timing signal is input from the overall control unit 34 to the signal processing unit 20 every time the moving table 32 is stopped N times. Then, the signal processing unit 20 takes in the differential value I ′ from the A / D converter 24 each time this timing signal is input, and obtains N differential values I ′ at each of the above positions.

【0062】以上のようにして、界面10bの相異なる光
ビーム入射位置に関するN個の微分値I’から代表デー
タとして求められた1つの微分値I’は、金属膜12の膜
厚やセンシング物質30の反応特性が特異的に異なること
や、さらにはセンシング物質30上のゴミ等の外乱に起因
する変動を排除したものとなり得る。したがって、この
測定装置によれば、金属膜12の膜厚やセンシング物質30
の反応特性が不均一であったり、センシング物質30上に
ゴミが存在する等していても、それらによる測定結果の
バラツキを防止可能となる。
As described above, one differential value I ′ obtained as representative data from the N differential values I ′ relating to different light beam incident positions on the interface 10b is the film thickness of the metal film 12 or the sensing substance. It is possible to eliminate the difference in the reaction characteristics of 30 specifically, and further, to eliminate the fluctuation caused by disturbance such as dust on the sensing substance 30. Therefore, according to this measuring device, the film thickness of the metal film 12 and the sensing substance 30
Even if the reaction characteristics of are non-uniform or dust is present on the sensing substance 30, it is possible to prevent variations in the measurement results due to them.

【0063】またこの測定装置は、界面10bで焦点を結
ぶように光ビーム13を入射させているので、全反射減衰
が認められる光ビーム入射角の範囲が広くなることはな
く、よって高感度で測定を行ない得るものとなる。
Further, in this measuring apparatus, since the light beam 13 is made incident so as to be focused at the interface 10b, the range of the light beam incident angle at which attenuation of total reflection is recognized does not become wide, and therefore the sensitivity is high. It becomes possible to measure.

【0064】その上この測定装置は、基本的には、誘電
体ブロック10と金属膜12とからなる測定チップを1つの
試料11に対して1つだけ用いて測定結果のバラツキを防
止可能であるので、1つの試料11に関する測定を複数の
測定チップを用いて行なう場合と比較すれば、試料供給
や測定操作に要する時間を短縮して、測定を能率良く行
なうことができる。
Moreover, this measuring apparatus can basically prevent the variation of the measurement result by using only one measuring chip composed of the dielectric block 10 and the metal film 12 for one sample 11. Therefore, as compared with the case where the measurement for one sample 11 is performed using a plurality of measurement chips, the time required for the sample supply and the measurement operation can be shortened and the measurement can be performed efficiently.

【0065】なお以上の実施の形態では、演算手段とし
ての信号処理部20が、N個の微分値I’のメディアン値
を求めて、それを代表データとするように構成されてい
るが、その代わりに、N個の微分値I’のメディアン値
から上下所定幅内に含まれるデータの平均値を求めて、
それを代表データとするようにしてもよい。さらには、
N個の微分値I’のうち、それらの最大値および/また
は最小値を除いた微分値I’の平均値を求めて、それを
代表データとするようにしてもよい。
In the above embodiment, the signal processing unit 20 as the calculating means is configured to obtain the median value of the N differential values I'and use it as the representative data. Instead, the average value of the data included in the upper and lower predetermined widths is calculated from the median value of the N differential values I ′,
You may make it a representative data. Moreover,
Of the N differential values I ′, the average value of the differential values I ′ excluding the maximum value and / or the minimum value thereof may be obtained and used as the representative data.

【0066】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図5は、本発明の第2の実施の形態による測
定装置の側面形状を示すものである。なおこの図5にお
いて、図1中の要素と同等の要素には同番号を付し、そ
れらについての説明は特に必要のない限り省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows a side view of the measuring device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, elements that are the same as the elements in FIG. 1 are given the same numbers, and descriptions thereof are omitted unless necessary.

【0067】この測定装置は、先に説明した漏洩モード
測定装置であり、本例でも測定チップ化された誘電体ブ
ロック10を用いるように構成されている。この誘電体ブ
ロック10の一面(図中の上面)にはクラッド層40が形成
され、さらにその上には光導波層41が形成されている。
This measuring apparatus is the leaky mode measuring apparatus described above, and is configured to use the dielectric block 10 formed into a measuring chip also in this example. A clad layer 40 is formed on one surface (upper surface in the figure) of the dielectric block 10, and an optical waveguide layer 41 is further formed thereon.

【0068】誘電体ブロック10は、例えば合成樹脂やB
K7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、誘電体ブロック10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PMMA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36.5nm、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。
The dielectric block 10 is made of synthetic resin or B, for example.
It is formed using an optical glass such as K7. On the other hand, the clad layer 40 is formed in a thin film shape using a dielectric having a lower refractive index than the dielectric block 10 or a metal such as gold. The optical waveguide layer 41 is a dielectric material having a higher refractive index than the cladding layer 40,
For example, PMMA is also used to form a thin film. The clad layer 40 has a film thickness of, for example, 36.5 nm when formed from a gold thin film, and the optical waveguide layer 41 has a film thickness of, for example, PMMA.
When formed from, the thickness is about 700 nm.

【0069】上記構成の漏洩モード測定装置において、
レーザ光源14から出射した光ビーム13を誘電体ブロック
10を通してクラッド層40に対して全反射角以上の入射角
で入射させると、該光ビーム13が誘電体ブロック10とク
ラッド層40との界面10c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10c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。
In the leak mode measuring device having the above structure,
Dielectric block the light beam 13 emitted from the laser light source 14.
When the light beam 13 is incident on the cladding layer 40 through 10 at an angle of total reflection or more, the light beam 13 is totally reflected at the interface 10c between the dielectric block 10 and the cladding layer 40.
Light having a specific wave number that has passed through the optical waveguide layer 41 and is incident on the optical waveguide layer 41 at a specific incident angle propagates through the optical waveguide layer 41 in the guided mode. When the guided mode is excited in this manner, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer 41, so that the total reflection attenuation occurs in which the intensity of the light totally reflected at the interface 10c sharply decreases.

【0070】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11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
11の屈折率や、それに関連する試料11の特性を分析する
ことができる。そして、上記特定入射角の近傍における
反射光強度Iや、その微分値I’に基づいて試料11の特
性を分析することもできる。
The wave number of the guided light in the optical waveguide layer 41 depends on the refractive index of the sample 11 on the optical waveguide layer 41. Therefore, by knowing the specific incident angle at which attenuation of total reflection occurs,
It is possible to analyze the refractive index of 11 and the characteristics of the sample 11 related thereto. Then, the characteristics of the sample 11 can be analyzed based on the reflected light intensity I in the vicinity of the specific incident angle and the differential value I ′ thereof.

【0071】この第2の実施の形態においても、界面10
cにおける光ビーム13の入射位置が相異なる状態下でそ
れぞれ得られた複数の微分値I’を統計処理して1つの
代表データとしての微分値I’を求め、それに基づいて
試料分析を行なうことにより、第1の実施の形態におけ
るのと同様の効果を得ることができる。
Also in the second embodiment, the interface 10
Statistical processing is performed on a plurality of differential values I ′ obtained under different incident positions of the light beam 13 in c to obtain a differential value I ′ as one representative data, and sample analysis is performed based on the differential value I ′. As a result, the same effect as that in the first embodiment can be obtained.

【0072】なお、誘電体ブロックと薄膜層との界面に
おける光ビームの入射位置を変えるためには、上記第1
および第2の実施の形態で採用された機構、すなわち光
ビーム13に対して誘電体ブロック10を移動させる機構に
限らず、別の機構を用いることも可能である。以下、そ
のような別の機構を用いる本発明の第3〜6の実施の形
態について説明する。なおこれらの実施の形態の装置
は、表面プラズモン共鳴測定装置として構成されたもの
であるが、各実施の形態で用いられている機構は漏洩モ
ード測定装置にも適用可能である。
In order to change the incident position of the light beam at the interface between the dielectric block and the thin film layer, the above first
The mechanism adopted in the second embodiment, that is, the mechanism for moving the dielectric block 10 with respect to the light beam 13 is not limited to this, and another mechanism can be used. Hereinafter, third to sixth embodiments of the present invention using such another mechanism will be described. The devices of these embodiments are configured as a surface plasmon resonance measuring device, but the mechanism used in each embodiment is also applicable to the leaky mode measuring device.

【0073】図6は、本発明の第3の実施の形態による
表面プラズモン共鳴測定装置の光学系部分の平面形状を
示すものである。なおこの図6においても、図2中の要
素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説
明は特に必要のない限り省略する(以下、同様)。
FIG. 6 shows a planar shape of the optical system portion of the surface plasmon resonance measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 6 as well, elements similar to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless otherwise necessary (the same applies hereinafter).

【0074】本実施の形態においては、シリンドリカル
レンズ15bとシリンドリカルレンズ15cとの間にミラー
51、52が介設されて、光ビーム13の光路が平面視状態で
2回直角に折り曲げられ、また誘電体ブロック10から出
射した後の光ビーム13の光路も、ミラー53、54によって
2回直角に折り曲げられている。そして上記ミラー52お
よび53は、図中上下方向に移動自在とされた移動台55に
搭載されており、該移動台55はアクチュエータ33の駆動
によってこの方向に移動する。
In this embodiment, a mirror is provided between the cylindrical lens 15b and the cylindrical lens 15c.
51 and 52 are provided so that the optical path of the light beam 13 is bent twice at a right angle in a plan view, and the optical path of the light beam 13 emitted from the dielectric block 10 is also reflected twice by the mirrors 53 and 54. It is bent at a right angle. The mirrors 52 and 53 are mounted on a movable base 55 which is movable in the vertical direction in the figure, and the movable base 55 is moved in this direction by driving an actuator 33.

【0075】なお、上記説明から明らかな通り本実施の
形態では、シリンドリカルレンズ15a、15b、15cおよ
びミラー51、52によって、光ビーム13を誘電体ブロック
10に入射させる光学系が構成されている。
As is apparent from the above description, in this embodiment, the light beam 13 is blocked by the cylindrical lenses 15a, 15b, 15c and the mirrors 51, 52 as a dielectric block.
An optical system for making the light incident on 10 is configured.

【0076】この構成においては、測定時に誘電体ブロ
ック10を所定の測定位置に静止させておき、アクチュエ
ータ33を駆動させて移動台55を上記方向に移動させれ
ば、誘電体ブロック10と金属膜(図示せず。図1の金属
膜12参照)との界面における光ビーム13の入射位置を変
えることができる。
In this structure, when the dielectric block 10 is kept stationary at a predetermined measuring position during measurement, and the actuator 33 is driven to move the moving table 55 in the above-mentioned direction, the dielectric block 10 and the metal film are moved. The incident position of the light beam 13 at the interface with the metal film 12 (not shown; see the metal film 12 in FIG. 1) can be changed.

【0077】なお、誘電体ブロック10を上記所定の測定
位置に配置するには、例えば図1に示されたターンテー
ブル31等を用いて自動的に配置してもよいし、あるい
は、手操作によって配置してもよい。
In order to dispose the dielectric block 10 at the predetermined measurement position, it may be arranged automatically by using, for example, the turntable 31 shown in FIG. 1 or by manual operation. You may arrange.

【0078】次に図7は、本発明の第4の実施の形態に
よる表面プラズモン共鳴測定装置の光学系部分の平面形
状を示すものである。本実施の形態においては、シリン
ドリカルレンズ15bとシリンドリカルレンズ15cとの間
にAOD(音響光学光偏向器)60が介設されるととも
に、シリンドリカルレンズ15cと誘電体ブロック10との
間に、同図に示される面内のみで屈折力を持つシリンド
リカルレンズ61が配設され、AOD60の駆動によって光
ビーム13が図中の矢印Q方向に偏向されるようになって
いる。
Next, FIG. 7 shows a planar shape of the optical system portion of the surface plasmon resonance measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, an AOD (acousto-optical light deflector) 60 is provided between the cylindrical lens 15b and the cylindrical lens 15c, and between the cylindrical lens 15c and the dielectric block 10, as shown in FIG. A cylindrical lens 61 having a refractive power is arranged only in the plane shown, and the light beam 13 is deflected in the direction of arrow Q in the figure by driving the AOD 60.

【0079】この構成においては、測定時に誘電体ブロ
ック10を所定の測定位置に静止させておき、AOD60を
駆動させて光ビーム13を偏向させれば、誘電体ブロック
10と金属膜(図示せず。図1の金属膜12参照)との界面
における光ビーム13の入射位置を変えることができる。
In this structure, when the dielectric block 10 is kept stationary at a predetermined measurement position during measurement and the AOD 60 is driven to deflect the light beam 13, the dielectric block 10
The incident position of the light beam 13 at the interface between 10 and the metal film (not shown; see the metal film 12 in FIG. 1) can be changed.

【0080】なお本実施の形態の場合、光ビーム13を上
記のように偏向させると、該光ビーム13の光検出手段17
への入射位置が図示の面内で変化することになる。そこ
で本例においてはこの入射位置の変化に対応するため
に、光検出手段62として、この入射位置が変わる方向
(図中の上下方向)にも受光素子が配設されてなる、例
えば2次元CCD等の光検出手段が用いられている。
In the case of the present embodiment, when the light beam 13 is deflected as described above, the light detecting means 17 for the light beam 13 is generated.
The incident position on the plane will change within the plane shown. Therefore, in this example, in order to cope with the change of the incident position, as the light detecting means 62, a light receiving element is arranged also in the direction in which the incident position changes (vertical direction in the drawing), for example, a two-dimensional CCD. Etc. are used as the light detecting means.

【0081】次に図8は、本発明の第5の実施の形態に
よる表面プラズモン共鳴測定装置の光学系部分の平面形
状を示すものである。本実施の形態の表面プラズモン共
鳴測定装置は、図7に示した装置と比べると、シリンド
リカルレンズ16に代えて図8に示す面内でも屈折力を持
つ円形レンズからなる集光レンズ65が用いられ、また2
次元CCD等の光検出手段62に代えて、1次元方向にの
み受光素子が配設されてなる光検出手段17が用いられて
いる点が異なるものである。
Next, FIG. 8 shows a planar shape of an optical system portion of the surface plasmon resonance measuring apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The surface plasmon resonance measuring apparatus of the present embodiment is different from the apparatus shown in FIG. 7 in that instead of the cylindrical lens 16, a condensing lens 65 made of a circular lens having a refractive power in the plane shown in FIG. 8 is used. , Again 2
The difference is that the light detecting means 62 including a one-dimensional direction is used instead of the light detecting means 62 such as a dimensional CCD.

【0082】この構成において、誘電体ブロック10から
出射した光ビーム13は集光レンズ65によって平面視状態
でも集光されるので、その偏向状態に拘わりなく常に光
検出手段17の細い受光部に導かれ、そこで収束するよう
になる。
In this structure, the light beam 13 emitted from the dielectric block 10 is condensed by the condenser lens 65 even in a plan view, so that it is always guided to the thin light receiving portion of the light detecting means 17 regardless of its deflected state. He will then converge.

【0083】次に図9は、本発明の第6の実施の形態に
よる表面プラズモン共鳴測定装置の光学系部分の平面形
状を示すものである。本実施の形態の表面プラズモン共
鳴測定装置においては、シリンドリカルレンズ15bから
出射した光ビーム13が、ハーフミラー70、71およびミラ
ー72によって、互いに平行に進むように3系統に分岐さ
れる。そこでこれら3系統の光ビーム13は、誘電体ブロ
ック10と金属膜(図示せず。図1の金属膜12参照)との
界面において、同時に互いに異なる位置に入射するよう
になる。
Next, FIG. 9 shows a planar shape of the optical system portion of the surface plasmon resonance measuring apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In the surface plasmon resonance measuring apparatus of the present embodiment, the light beam 13 emitted from the cylindrical lens 15b is branched into three systems by the half mirrors 70, 71 and the mirror 72 so as to proceed in parallel with each other. Therefore, the light beams 13 of these three systems are simultaneously incident on mutually different positions at the interface between the dielectric block 10 and the metal film (not shown; see the metal film 12 in FIG. 1).

【0084】この実施の形態においては、上記界面の互
いに異なる位置で全反射した複数本の光ビーム13が同時
に出射する。そこで本例においてはこれら複数本の光ビ
ーム13に対応するために、光検出手段62として、複数本
の光ビーム13の並び方向(図中の上下方向)にも受光素
子が配設されてなる、例えば2次元CCD等の光検出手
段が用いられている。
In this embodiment, a plurality of light beams 13 which are totally reflected at different positions on the interface are simultaneously emitted. Therefore, in the present example, in order to correspond to the plurality of light beams 13, as the light detection means 62, a light receiving element is arranged also in the arrangement direction of the plurality of light beams 13 (vertical direction in the drawing). For example, a light detecting means such as a two-dimensional CCD is used.

【0085】次に、本発明の第7の実施の形態による表
面プラズモン共鳴測定装置の側面形状を示すものであ
る。本実施の形態の表面プラズモン共鳴測定装置は、上
記第6の実施の形態におけるのと同様に、誘電体ブロッ
ク10と金属膜12との界面10bにおいて、同時に互いに異
なる3つの位置に光ビームを入射させるように構成され
ている。
Next, the side surface shape of the surface plasmon resonance measuring apparatus according to the seventh embodiment of the present invention will be shown. In the surface plasmon resonance measuring apparatus of this embodiment, as in the sixth embodiment, the light beam is simultaneously incident on three different positions at the interface 10b between the dielectric block 10 and the metal film 12. Is configured to let.

【0086】すなわち、ここでは、誘電体ブロック10を
保持するブロック2をそれぞれ左右から挟む形で、3系
統の光ファイバー334a、334bおよび334cと、3つの
CCD360、360bおよび360cとが配設されており、こ
れらの光ファイバー334a〜cとCCD360a〜cとの間
には、コリメータレンズ350a〜c、干渉光学系、集光
レンズ355a〜cおよびアパーチャー356a〜cが配設さ
れている。上記干渉光学系は、偏光フィルタ351a〜
c、ハーフミラー352a〜c、ハーフミラー353a〜cお
よびミラー354a〜cから構成されている。上記CCD3
60a〜cは信号処理部361に接続され、この信号処理部3
61は表示部362に接続されている。
That is, here, three blocks of optical fibers 334a, 334b and 334c and three CCDs 360, 360b and 360c are arranged in such a manner that the block 2 holding the dielectric block 10 is sandwiched from the left and right respectively. A collimator lens 350a-c, an interference optical system, a condenser lens 355a-c, and an aperture 356a-c are disposed between the optical fibers 334a-c and the CCD 360a-c. The interference optical system includes polarization filters 351a to 351a ...
c, half mirrors 352a-c, half mirrors 353a-c, and mirrors 354a-c. CCD3 above
60a to 60c are connected to the signal processing unit 361, and the signal processing unit 3
Reference numeral 61 is connected to the display unit 362.

【0087】以下、本実施の形態の表面プラズモン共鳴
測定装置における試料の測定について説明する。なおこ
こでは、光ファイバー334aからCCD360aに至る1つ
の系統を例に取って説明を行なうが、その他の系統にお
いても測定は同様になされるものである。
The measurement of the sample by the surface plasmon resonance measuring apparatus of this embodiment will be described below. Here, one system from the optical fiber 334a to the CCD 360a will be described as an example, but the measurement is similarly performed in other systems.

【0088】光ファイバー334aの図示しない後端は、
図1に示したレーザ光源14等と同様の光源に光学的に接
続されており、その先端から光ビーム330が発散光の状
態で出射される。この光ビーム330はコリメータレンズ3
50aにより平行光化されて偏光フィルタ351aに入射す
る。この偏光フィルタ351aを透過して、界面10bに対
してp偏光で入射する直線偏光状態とされた光ビーム33
0は、ハーフミラー352aによって一部がレファレンス光
ビーム330Rとして分割され、ハーフミラー352aを透過
した残りの光ビーム330Sは界面10bに入射する。
The rear end (not shown) of the optical fiber 334a is
It is optically connected to a light source similar to the laser light source 14 shown in FIG. 1 and the like, and a light beam 330 is emitted from the tip thereof in a divergent state. This light beam 330 is used by the collimator lens 3
The light is collimated by 50a and enters the polarization filter 351a. A linearly polarized light beam 33 that passes through the polarization filter 351a and is incident on the interface 10b as p-polarized light 33
In the case of 0, a part is split as a reference light beam 330R by the half mirror 352a, and the remaining light beam 330S transmitted through the half mirror 352a enters the interface 10b.

【0089】この界面10bで全反射した光ビーム330
S、およびミラー354aで反射したレファレンス光ビー
ム330Rはハーフミラー353aに入射して合成される。合
成された光ビーム330’は集光レンズ355aにより集光さ
れ、アパーチャー356aを通過してCCD360aによって
検出される。このとき光ビーム330’は、光ビーム330S
とレファレンス光ビーム330Rとの干渉の状態に応じて
干渉縞を発生させ、この干渉縞がCCD360aによって
検出されるここで、金属膜12の表面に固定されているセ
ンシング物質30は、試料11中の特定物質と結合するもの
である。このような特定物質とセンシング物質30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、CCD360aにより検出される干渉縞の変化を
検出することにより、抗原抗体反応の有無を検出するこ
とができる。つまりこの場合は、上記特定物質とセンシ
ング物質30との結合状態に応じてセンシング物質30の屈
折率が変化すると、界面10bで全反射した光ビーム330
Sおよびレファレンス光ビーム330Rがハーフミラー353
aにより合成される際に、干渉の状態が変化するため、
上記干渉縞の変化に応じて抗原抗体反応を検出すること
ができる。なおこの場合は、試料11およびセンシング物
質30の双方が、分析対象の試料となる。
The light beam 330 totally reflected at the interface 10b
The reference light beam 330R reflected by S and the mirror 354a enters the half mirror 353a and is combined therewith. The combined light beam 330 'is condensed by the condenser lens 355a, passes through the aperture 356a, and is detected by the CCD 360a. At this time, the light beam 330 'is changed to the light beam 330S.
Interference fringes are generated according to the state of interference between the reference light beam 330R and the reference light beam 330R, and the interference fringes are detected by the CCD 360a. Here, the sensing substance 30 fixed on the surface of the metal film 12 is in the sample 11. It binds to a specific substance. Examples of such a combination of the specific substance and the sensing substance 30 include an antigen and an antibody. In that case, the presence or absence of the antigen-antibody reaction can be detected by detecting the change in the interference fringes detected by the CCD 360a. That is, in this case, when the refractive index of the sensing substance 30 changes in accordance with the binding state between the specific substance and the sensing substance 30, the light beam 330 totally reflected at the interface 10b.
S and reference light beam 330R are half mirrors 353
Since the state of interference changes when combined by a,
The antigen-antibody reaction can be detected according to the change in the interference fringe. In this case, both the sample 11 and the sensing substance 30 are samples to be analyzed.

【0090】信号処理部361は、以上の原理に基づいて
上記反応の有無を検出し、その結果が表示部362に表示
される。なおこのとき、CCD360aに加えて、残りの
2つのCCD360bおよび360cの出力信号も信号処理部
361に入力され、信号処理部361はそれらの信号の代表デ
ータ、例えば平均値を求めて、その代表データに基づい
て上記反応の有無を検出する。
The signal processing unit 361 detects the presence or absence of the above reaction based on the above principle, and the result is displayed on the display unit 362. At this time, the output signals of the remaining two CCDs 360b and 360c in addition to the CCD 360a are also processed by the signal processing unit.
Input to 361, the signal processing unit 361 obtains representative data of those signals, for example, an average value, and detects the presence or absence of the reaction based on the representative data.

【0091】本実施の形態では、上記のような代表デー
タに基づいて上記反応の有無を検出することにより、金
属膜12の膜厚やセンシング物質30の反応特性が特異的に
異なることや、さらにはセンシング物質30上のゴミ等の
外乱による影響を排除して、上記反応の有無を正確に検
出可能となっている。
In the present embodiment, by detecting the presence or absence of the above reaction based on the above representative data, the film thickness of the metal film 12 and the reaction characteristics of the sensing substance 30 are different, Can eliminate the influence of disturbance such as dust on the sensing substance 30 and accurately detect the presence or absence of the above reaction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による表面プラズモ
ン共鳴測定装置を示す一部破断側面図
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記表面プラズモン共鳴測定装置の光学系部分
を示す平面図
FIG. 2 is a plan view showing an optical system portion of the surface plasmon resonance measuring apparatus.

【図3】上記表面プラズモン共鳴測定装置の電気的構成
を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the surface plasmon resonance measuring apparatus.

【図4】上記表面プラズモン共鳴測定装置における光ビ
ーム入射角と検出光強度との関係、並びに光ビーム入射
角と光強度検出信号の微分値との関係を示す概略図
FIG. 4 is a schematic diagram showing a relationship between a light beam incident angle and a detected light intensity, and a relationship between a light beam incident angle and a differential value of a light intensity detection signal in the surface plasmon resonance measuring apparatus.

【図5】本発明の第2の実施の形態による漏洩モード測
定装置を示す一部破断側面図
FIG. 5 is a partially cutaway side view showing a leaky mode measuring device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態による表面プラズモ
ン共鳴測定装置の光学系部分を示す平面図
FIG. 6 is a plan view showing an optical system portion of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施の形態による表面プラズモ
ン共鳴測定装置の光学系部分を示す平面図
FIG. 7 is a plan view showing an optical system portion of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施の形態による表面プラズモ
ン共鳴測定装置の光学系部分を示す平面図
FIG. 8 is a plan view showing an optical system portion of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第6の実施の形態による表面プラズモ
ン共鳴測定装置の光学系部分を示す平面図
FIG. 9 is a plan view showing an optical system portion of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第7の実施の形態による表面プラズ
モン共鳴測定装置を示す側面図
FIG. 10 is a side view showing a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 誘電体ブロック 10a 誘電体ブロックの試料保持部 10b 誘電体ブロックと金属膜との界面 10c 誘電体ブロックとクラッド層との界面 11 試料 12 金属膜 13 光ビーム 13P 蛍光像 13D 拡散光による像 14 レーザ光源 15 光学系 15a、15b、15c、16 シリンドリカルレンズ 17 光検出手段(フォトダイオードアレイ) 17a、17b、17c…… フォトダイオード 18 マルチプレクサ 19 ドライバ 20 信号処理部(演算手段) 21 表示手段 22 差動アンプ 23 アンプ 24 A/D変換器 25 駆動回路 26 コントローラ 30 センシング物質 31 ターンテーブル 32 移動台 33 アクチュエータ 34 全体制御部 40 クラッド層 41 光導波層 51、52、53、54 ミラー 55 移動台 60 AOD(音響光学光偏向器) 61 シリンドリカルレンズ 62 光検出手段 65 集光レンズ 70、71 ハーフミラー 72 ミラー 330 光ビーム 334a〜c 光ファイバー 350a〜c コリメータレンズ 351a〜c 偏光フィルタ 352a〜c ハーフミラー 353a〜c ハーフミラー 354a〜c ミラー355a〜c 集光レンズ 356a〜c アパーチャー 360a〜c CCD 361 信号処理部 10 Dielectric block 10a Dielectric block sample holder 10b Interface between dielectric block and metal film 10c Interface between dielectric block and cladding layer 11 samples 12 Metal film 13 light beam 13P fluorescence image 13D diffused image 14 Laser light source 15 Optical system 15a, 15b, 15c, 16 Cylindrical lens 17 Light detection means (photodiode array) 17a, 17b, 17c ... Photodiodes 18 multiplexer 19 driver 20 Signal processing unit (calculation means) 21 Display means 22 Differential amplifier 23 amplifier 24 A / D converter 25 Drive circuit 26 Controller 30 Sensing substances 31 turntable 32 mobile platform 33 Actuator 34 Overall control unit 40 clad layer 41 Optical waveguide layer 51, 52, 53, 54 mirror 55 Mobile platform 60 AOD (acousto-optic light deflector) 61 Cylindrical lens 62 Light detection means 65 Condensing lens 70,71 Half mirror 72 mirror 330 light beam 334a-c Optical fiber 350a-c Collimator lens 351a-c Polarizing filter 352a-c Half mirror 353a-c Half mirror 354a-c Mirrors 355a-c Condensing lens 356a-c aperture 360a-c CCD 361 Signal processor

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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る
入射角で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する光検出
手段とを備えてなる測定装置において、 前記光学系と前記誘電体ブロックとを、前記界面におけ
る光ビームの入射位置が変化するように相対移動させる
手段と、 前記光ビームの入射位置が相異なる状態のときにそれぞ
れ前記光検出手段が出力する、前記強度に対応する複数
通りのデータを統計処理して、該強度に対応する1つの
代表データを得る演算手段とが設けられたことを特徴と
する測定装置。
1. A dielectric block, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and the light beam with respect to the dielectric block. Measurement comprising: an incident optical system that makes an incident angle at which the total reflection condition is obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer; and a light detection unit that measures the intensity of the light beam totally reflected at the interface. In the device, means for relatively moving the optical system and the dielectric block so that the incident position of the light beam at the interface changes, and the light detection when the incident positions of the light beam are different from each other. And a calculation unit that statistically processes a plurality of types of data corresponding to the intensity output by the unit to obtain one representative data corresponding to the intensity. Place
【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
ブロックと金属膜との界面で全反射条件が得られる入射
角で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する光検出
手段とを備えてなる測定装置において、 前記光学系と前記誘電体ブロックとを、前記界面におけ
る光ビームの入射位置が変化するように相対移動させる
手段と、 前記光ビームの入射位置が相異なる状態のときにそれぞ
れ前記光検出手段が出力する、前記強度に対応する複数
通りのデータを統計処理して、該強度に対応する1つの
代表データを得る演算手段とが設けられたことを特徴と
する測定装置。
2. A dielectric block, a thin film layer made of a metal film formed on one surface of the dielectric block and contacting a sample, a light source for generating a light beam, and the dielectric block On the other hand, an incident optical system that makes an incident angle at which the total reflection condition is obtained at the interface between the dielectric block and the metal film, and a light detection unit that measures the intensity of the light beam totally reflected at the interface are provided. In the measuring apparatus, the means for relatively moving the optical system and the dielectric block so that the incident position of the light beam on the interface changes, and respectively when the incident position of the light beam is different from each other. Arithmetic means for statistically processing a plurality of types of data corresponding to the intensities output from the light detecting means to obtain one representative data corresponding to the intensities. Measuring device.
【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、お
よび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
ブロックとクラッド層との界面で全反射条件が得られる
入射角で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する光検出
手段とを備えてなる測定装置において、 前記光学系と前記誘電体ブロックとを、前記界面におけ
る光ビームの入射位置が変化するように相対移動させる
手段と、 前記光ビームの入射位置が相異なる状態のときにそれぞ
れ前記光検出手段が出力する、前記強度に対応する複数
通りのデータを統計処理して、該強度に対応する1つの
代表データを得る演算手段とが設けられたことを特徴と
する測定装置。
3. A thin film layer comprising a dielectric block, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and an optical waveguide layer formed on the clad layer and brought into contact with a sample, and a light beam A light source to be generated, an incident optical system that causes the light beam to be incident on the dielectric block at an incident angle at which total reflection conditions are obtained at the interface between the dielectric block and the cladding layer, and total reflection is performed at the interface. In a measuring device comprising a light detecting means for measuring the intensity of a light beam, a means for relatively moving the optical system and the dielectric block so that the incident position of the light beam at the interface changes, When the incident positions of the light beams are in different states, a plurality of types of data corresponding to the intensities, which are output by the light detecting means, are statistically processed to obtain one data corresponding to the intensities. And a calculation means for obtaining the representative data of the measuring device.
【請求項4】 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る
入射角で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する光検出
手段とを備えてなる測定装置において、 前記光学系が、前記光ビームを前記界面上の相異なる複
数の入射位置に入射可能に形成されるとともに、 前記光ビームの入射位置が相異なる状態のときにそれぞ
れ前記光検出手段が出力する、前記強度に対応する複数
通りのデータを統計処理して、該強度に対応する1つの
代表データを得る演算手段とが設けられたことを特徴と
する測定装置。
4. A dielectric block, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and the light beam with respect to the dielectric block. Measurement comprising: an incident optical system that makes an incident angle at which the total reflection condition is obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer; and a light detection unit that measures the intensity of the light beam totally reflected at the interface. In the device, the optical system is formed so that the light beam can be made incident on a plurality of different incident positions on the interface, and the light detection means is respectively provided when the incident positions of the light beam are different. A measuring device provided with an arithmetic means for statistically processing a plurality of types of data corresponding to the intensity to be output and obtaining one representative data corresponding to the intensity.
【請求項5】 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
ブロックと金属膜との界面で全反射条件が得られる入射
角で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する光検出
手段とを備えてなる測定装置において、 前記光学系が、前記光ビームを前記界面上の相異なる複
数の入射位置に入射可能に形成されるとともに、 前記光ビームの入射位置が相異なる状態のときにそれぞ
れ前記光検出手段が出力する、前記強度に対応する複数
通りのデータを統計処理して、該強度に対応する1つの
代表データを得る演算手段とが設けられたことを特徴と
する測定装置。
5. A dielectric block, a thin film layer made of a metal film formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, a light source for generating a light beam, and the dielectric block On the other hand, an incident optical system that makes an incident angle at which the total reflection condition is obtained at the interface between the dielectric block and the metal film, and a light detection unit that measures the intensity of the light beam totally reflected at the interface are provided. In the measuring device, the optical system is formed so that the light beam can be made incident on a plurality of different incident positions on the interface, and the light beams are respectively generated when the incident positions of the light beam are different. A measuring device, comprising: a calculation unit that statistically processes a plurality of types of data corresponding to the intensities output by the detection unit to obtain one representative data corresponding to the intensities.
【請求項6】 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、お
よび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
ブロックとクラッド層との界面で全反射条件が得られる
入射角で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する光検出
手段とを備えてなる測定装置において、 前記光学系が、前記光ビームを前記界面上の相異なる複
数の入射位置に入射可能に形成されるとともに、 前記光ビームの入射位置が相異なる状態のときにそれぞ
れ前記光検出手段が出力する、前記強度に対応する複数
通りのデータを統計処理して、該強度に対応する1つの
代表データを得る演算手段とが設けられたことを特徴と
する測定装置。
6. A thin film layer comprising a dielectric block, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and an optical waveguide layer formed on the clad layer and brought into contact with a sample, and a light beam A light source to be generated, an incident optical system that causes the light beam to be incident on the dielectric block at an incident angle at which total reflection conditions are obtained at the interface between the dielectric block and the cladding layer, and total reflection is performed at the interface. In a measuring device comprising a light detecting means for measuring the intensity of a light beam, the optical system is formed so that the light beam can be made incident on a plurality of different incident positions on the interface, and the light beam When the incident positions of are different from each other, the plurality of kinds of data corresponding to the intensities output by the photodetector are statistically processed to obtain one representative data corresponding to the intensities. A measuring device provided with a calculating means for obtaining.
【請求項7】 前記光学系が、1本の光ビームを複数本
に分岐し、それらの光ビームを各々前記界面上の相異な
る複数の入射位置に入射させるものであることを特徴と
する請求項4から6いずれか1項記載の測定装置。
7. The optical system splits one light beam into a plurality of light beams, and makes these light beams respectively enter a plurality of different incident positions on the interface. Item 7. A measuring device according to any one of items 4 to 6.
【請求項8】 前記光学系が、1本の光ビームを偏向さ
せて前記界面上の相異なる複数の入射位置に入射させる
ものであることを特徴とする請求項4から6いずれか1
項記載の測定装置。
8. The optical system according to claim 4, wherein the optical system deflects one light beam and makes the light beam incident on a plurality of different incident positions on the interface.
The measuring device according to the item.
【請求項9】 前記演算手段が、前記強度に対応する複
数通りのデータのメディアン値を求めて、それを前記1
つの代表データとするものであることを特徴とする請求
項1から8いずれか1項記載の測定装置。
9. The calculating means obtains median values of a plurality of types of data corresponding to the intensity, and calculates the median values.
9. The measuring device according to claim 1, wherein the measuring device is one representative data.
【請求項10】 前記演算手段が、前記強度に対応する
複数通りのデータのうち、それらのメディアン値から上
下所定幅内に含まれるデータの平均値を求めて、それを
前記1つの代表データとするものであることを特徴とす
る請求項1から8いずれか1項記載の測定装置。
10. The arithmetic means obtains an average value of data included in a predetermined upper and lower width from median values of a plurality of kinds of data corresponding to the intensity, and sets it as the one representative data. The measuring device according to any one of claims 1 to 8, wherein the measuring device comprises:
【請求項11】 前記演算手段が、前記強度に対応する
複数通りのデータのうち、それらの最大値および/また
は最小値を除いたデータの平均値を求めて、それを前記
1つの代表データとするものであることを特徴とする請
求項1から8いずれか1項記載の測定装置。
11. The calculating means obtains an average value of data excluding a maximum value and / or a minimum value of a plurality of kinds of data corresponding to the intensity, and sets it as the one representative data. The measuring device according to any one of claims 1 to 8, wherein the measuring device comprises:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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