JP2006153642A - Concentration measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は濃度測定装置に関し、さらに詳しくは、被測定液体試料中の特定成分の濃度を光を用いて測定する濃度測定装置に関する。 The present invention relates to a concentration measuring apparatus, and more particularly to a concentration measuring apparatus that measures the concentration of a specific component in a liquid sample to be measured using light.
従来、インスリンなどの各種のホルモン、タンパク質、血糖などの有機物質の濃度測定方法としては、電極反応で発生する電圧を測定する方法や、物質と反応して吸着される色素を用いて色変化をレーザ光などの光量の変化で測定する光学式濃度測定方法(例えば、特許文献1参照。)などがある。この光学式濃度測定方法は、測定の分解能が高いという利点がある。 Conventionally, methods for measuring the concentration of various hormones such as insulin, proteins, and organic substances such as blood sugar include measuring the voltage generated by the electrode reaction, and changing the color using a dye that reacts with the substance and is adsorbed. There is an optical density measurement method (for example, see Patent Document 1) in which measurement is performed by changing the amount of light such as laser light. This optical density measurement method has an advantage of high measurement resolution.
以下、この光学式濃度測定方法を簡単に説明する。先ず、ガラスチップの上に液体状の被測定物を配置し、被測定物に例えば色素を反応させて被測定物の濃度に応じて入射光が吸収されるようにする。そして、このガラスチップを濃度測定装置上に位置決め状態を確認しながら載置し、工具を用いてガラスチップをネジ止めする。その後、ガラスチップ内にレーザ光を導き、被測定物が配置された領域を通過したレーザ光をガラスチップの外側に取り出して光量検出を行う。この光量の検出値から被測定物の濃度を算出している。 Hereinafter, this optical density measurement method will be briefly described. First, a liquid object to be measured is placed on a glass chip, and for example, a dye is reacted with the object to be measured so that incident light is absorbed according to the concentration of the object to be measured. Then, the glass chip is placed on the concentration measuring device while confirming the positioning state, and the glass chip is screwed using a tool. Thereafter, a laser beam is guided into the glass chip, and the laser beam that has passed through the region where the object to be measured is placed is taken out of the glass chip to detect the amount of light. The concentration of the object to be measured is calculated from the detected value of the light quantity.
このような光学式濃度測定方法では、ガラスチップに対して光源および検出器を所定位置に配置し、光源から出射された光が被測定物を配置した領域へ最適な状態で入射されるように、ガラスチップと、光源と、検出器とを精度よく配置させる必要があった。
しかし、上述の濃度測定装置では、ガラスチップの位置決めとネジ固定とを手作業で行うため、作業者により位置決め状態が異なり、測定に支障を及ぼすと共に、ネジを使用することでガラスチップの位置決めに時間がかかるという問題があった。 However, in the above-described concentration measuring apparatus, since the glass chip positioning and screw fixing are performed manually, the positioning state differs depending on the operator, which hinders measurement and uses the screw to position the glass chip. There was a problem that it took time.
そこで、本発明の目的は、測定精度が高く、作業時間を短縮できる濃度測定装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a concentration measuring apparatus that has high measurement accuracy and can shorten the working time.
本発明の第1の特徴は、光導波路基板上に配置された被測定物に、光導波路基板中を通る光を照射し、光導波路基板からの戻り光を受光することによって測定を行う濃度測定装置であって、光導波路基板が載置される基板載置部を有する装置本体と、基板載置部に載置された光導波路基板を特定方向のみに移動可能にする位置決めガイドと、基板載置部に載置された光導波路基板における特定方向の一方の端面に当接して光導波路基板の位置決めを行う第1位置決め部と、光導波路基板における特定方向の他方の端面を押圧する第2位置決め部と、光導波路基板を基板載置部側へ押し付ける押圧部と、第1位置決め部、および第2位置決め部、および押圧部を連動させる連動機構と、を備えることを要旨とする。 The first feature of the present invention is that concentration measurement is performed by irradiating the object to be measured disposed on the optical waveguide substrate with light passing through the optical waveguide substrate and receiving the return light from the optical waveguide substrate. An apparatus main body having a substrate mounting portion on which an optical waveguide substrate is mounted, a positioning guide that allows the optical waveguide substrate mounted on the substrate mounting portion to move only in a specific direction, and a substrate mounting A first positioning portion for positioning the optical waveguide substrate by contacting one end surface in the specific direction of the optical waveguide substrate placed on the mounting portion; and a second positioning for pressing the other end surface of the optical waveguide substrate in the specific direction And an interlocking mechanism that interlocks the first positioning portion, the second positioning portion, and the pressing portion.
また、本発明の第2の特徴は、光導波路基板上に配置された被測定物に、光導波路基板中を通る光を照射し、光導波路基板からの戻り光を受光することによって測定を行う濃度測定装置であって、光導波路基板を載置する基板載置部を有する装置本体と、基板載置部に載置された光導波路基板を特定方向のみに移動可能にする位置決めガイドと、基板載置部に載置された光導波路基板における特定方向の一方の端面に当接して光導波路基板の位置決めを行う第1位置決め部と、光導波路基板における特定方向の他方の端面を押圧する第2位置決め部と、光導波路基板を基板載置部側へ押し付ける押圧部と、第1位置決め部、および第2位置決め部、および押圧部を連動させる連動機構と、連動機構を操作する回転ハンドルと、光導波路基板を収納した状態で、基板載置部、および第1位置決め部、および第2位置決め部を干渉しないように装置本体に載置され、装置本体上で光導波路基板と分離される基板キャリアと、を備えていることを要旨とする。 The second feature of the present invention is that measurement is performed by irradiating the object to be measured arranged on the optical waveguide substrate with light passing through the optical waveguide substrate and receiving the return light from the optical waveguide substrate. An apparatus main body having a substrate mounting portion for mounting an optical waveguide substrate, a positioning guide that allows the optical waveguide substrate mounted on the substrate mounting portion to move only in a specific direction, and a substrate A first positioning unit that positions the optical waveguide substrate by contacting one end surface in the specific direction of the optical waveguide substrate placed on the mounting unit, and a second that presses the other end surface of the optical waveguide substrate in the specific direction A positioning unit, a pressing unit that presses the optical waveguide substrate toward the substrate mounting unit, a first positioning unit, a second positioning unit, an interlocking mechanism that interlocks the pressing unit, a rotary handle that operates the interlocking mechanism, and an optical Waveguide substrate A substrate carrier mounted on the apparatus main body so as not to interfere with the substrate mounting section, the first positioning section, and the second positioning section in the stored state, and separated from the optical waveguide substrate on the apparatus main body. It is a summary.
本発明によれば、測定精度が高く、作業時間を短縮できる濃度測定装置を提供することを可能とする。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the density | concentration measuring apparatus which has a high measurement precision and can shorten work time.
以下、本発明の実施の形態に係る濃度測定装置の詳細を図1〜図12を用いて説明する。 Hereinafter, the details of the concentration measuring apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
〔濃度測定装置の概略構成〕
図1に示すように、本実施の形態の濃度測定装置100は、装置本体200と、装置本体200の上面を開閉する開閉蓋としての蓋体300とを備えている。装置本体200は、装置ケース400と、この装置ケース400に設けられた光学ブロック500とを備えている。装置ケース400は、略直方体形状の筐体であり、上壁401に形成した開口部404(図5、図6参照。)で光学ブロック500の所定領域を露出させるようになっている。また、図1に示すように、装置ケース400の上壁401には、露出する光学ブロック500の所定領域を挟むように、第1カバー402と、第2カバー403とが装着されている。
[Schematic configuration of concentration measuring device]
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、光学ブロック500の上面501には、基板キャリアとしてのチップキャリア700が載置されるようになっている。このチップキャリア700は、光導波路基板としてのガラスチップ600を収納するようになっている。光学ブロック500は、一方の側面に設けられた複数の光源モジュール530と、他方の側面に設けられた、光源モジュール530と同数の検出器531とを備えている。
As shown in FIG. 2, a
装置ケース400側には、図4、図7および図8などに示すように、ガラスチップ600を光学ブロック500上で位置決め、保持する第1位置決め部420、第2位置決め部440および押圧部460が設けられている。
On the
〔光学ブロックの構成〕
図2および図3に示すように、光学ブロック500は略台状の構造を有する。この光学ブロック500は、金属ブロックを削り出しにより形成したものである。光学ブロック500の具体的な外形は、長方形状の上面501と、この上面501に対して平行をなす長方形状の下面502と、図2および図3に矢印yで示す長手方向の両側端に位置する、互いに平行をなす台形状の一対の側面503と、図中に矢印xで示す幅方向の両側に位置する一対のテーパ面504、505と、を備えている。なお、矢印xがなす方向と矢印yがなす方向とは、同一平面内において直交する方向となっている。
[Configuration of optical block]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2に示すように、上面501には、図中の矢印x方向の中央で矢印y方向の光学ブロック500の長さのほぼ全体に亘って長方形状の基板載置面506が周囲の上面501に対してやや高く形成されている。基板載置面506には、矢印y方向に沿って複数(本実施の形態では8つ)の基板載置部(基板載置面506におけるガラスチップ600を載置する面領域)507が互いに平行をなすように隣接して配置されている。本実施の形態の濃度測定装置100では、複数のガラスチップ600をそれぞれ基板載置部507に同時に載置して、一度に複数のガラスチップ600を用いた測定を行うことが可能である。
As shown in FIG. 2, a rectangular
基板載置面506には、チップキャリア700に収納されたガラスチップ600がそれぞれ対応する基板載置部507に載置されるようになっている。ガラスチップ600は、その長手方向が矢印x方向に一致するように基板載置部507上に載置される。
On the
図9は、図2のA−A断面図である。図9に示すように、光学ブロック500には、それぞれの基板載置部507内の一方側(光源モジュール530側)の領域と、一方のテーパ面504の所定位置と、を結ぶように貫通する光出射通路508が形成されている。光学ブロック500におけるテーパ面504側には、光源モジュール530を取り付ける、光出射通路508の一方の開口部508Aが形成されている。なお、この開口部508Aの近傍は、光源モジュール530を配置するため、光出射通路508よりも径が大きく形成されている。また、それぞれの基板載置部507における光源モジュール530側の領域には、基板載置部507上に載置されたガラスチップ600に光を入射させるための、光出射通路508の他方の開口端である出射開口部508Bが形成されている。
9 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIG. 9, the
また、図9に示すように、基板載置部507における検出器531側に位置する表面と、他方のテーパ面505との間には、光入射通路509が形成されている。この光入射通路509のテーパ面505における開口部509A側には、上述の検出器531が配置、固定され、検出器531の受光面が開口部509Aに臨んでいる。光入射通路509の他方の開口端は、基板載置部507内に開口された入射開口部509Bである。
Further, as shown in FIG. 9, a
さらに、図9に示すように、基板載置部507内における、出射開口部508Bと入射開口部509Bとの間で、かつ出射開口部508Bに隣接する位置には、下面502まで貫通する非検出光除去通路510が形成されている。この非検出光除去通路510は、出射開口部508Bから出てガラスチップ600に入射する光のうち、ガラスチップ600内に進まない反射成分が入射するようになっている。基板載置部507における非検出光除去通路510の開口端は、非検出光入射開口部510Aとなっている。また、下面502には、非検出光除去通路510の他方の開口部510Bが形成されている。本実施の形態では、非検出光除去通路510は、中間部で屈曲しており、開口端510Bから開口部510Aが見通せない位置関係となるように形成されている。
Further, as shown in FIG. 9, non-detection that penetrates to the
上述した光出射通路508、光入射通路509、および非検出光除去通路510の内壁面は、光吸収性を有するように黒色の塗装などの処理が施されている。
The inner wall surfaces of the
なお、光学ブロック500の一方のテーパ面504に固定された光源モジュール530から出射される光の光軸は、光出射通路508内を通ってガラスチップ600の下面に所定入射角度で入射されるように設定されている。本実施の形態では、光源モジュール530を光学ブロック500に固定することにより、ガラスチップ600への所定入射角度の±0.2度以内の精度を達成することができる。
Note that the optical axis of the light emitted from the
図9に示すように、基板載置部507の上には、出射開口部508B、非検出光入射開口部510Aおよび入射開口部509Bを覆う透明な保護ガラス(図中一点鎖線で示す)511が配置されている。
As shown in FIG. 9, on the
そして、基板載置面506のそれぞれの基板載置部507には、ガラスチップ600を所定の高さで載置する4つの基板載置用突起512が上方へ向けて突設されている。これら基板載置用突起512は、それぞれの基板載置部507において、出射開口部508B、非検出光入射開口部510Aおよび入射開口部509Bが形成された領域を取り囲むように配置されている。すなわち、これら基板載置用突起512は、ガラスチップ600内の光導波路を干渉しない位置に配置されている。なお、これら基板載置用突起512は、金属製のピンを光学ブロック500の基板載置部507に固定したものである。これら基板載置用突起512の上端面は、研削、切削、研磨、バリ取りなどを行って、高さのばらつきが±50μm以内におさまるように平坦性が実現されている。
Each
さらに、図2に示すように、基板載置面506におけるそれぞれの基板載置部507の矢印y方向の両側には、ガラスチップ600を幅方向の両側から挟んで特定方向(矢印x方向)のみの移動を可能とすると共に、矢印y方向の移動を規制する2対の位置決め突起513が突設されている。なお、本実施の形態では、互いに隣接する基板載置部507同士は、間に2本の位置決め突起513のみが配置され、互いに共用するようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, only the specific direction (arrow x direction) is sandwiched between the
また、図2に示すように、基板載置面506における複数の基板載置部507の矢印y方向の両側には、チップキャリア700の位置決めを行うためのキャリア位置決めピン514がそれぞれ突設されている。
Further, as shown in FIG. 2, carrier positioning pins 514 for positioning the
さらに、図2、図3および図9に示すように、光学ブロック500の上面501における基板載置面506の矢印x方向の両側には、液溜め溝515がそれぞれ形成されている。この液溜め溝515の底部には、水分を含んで変色を起こす機能を有する所謂水没シート516が配置されている。この水没シート516により、ガラスチップ600の液体サンプルの液漏れを容易に認識することが可能となる。
Further, as shown in FIGS. 2, 3, and 9,
〔光源モジュールの概略構成〕
図9に示すように、光源モジュール530は、半導体レーザ531、コリメートレンズ532、半導体レーザ531を固定するスリーブ533、スリーブホルダ534、レンズホルダ535などを備えている。
[Schematic configuration of light source module]
As shown in FIG. 9, the
光源モジュール530は、半導体レーザ531の出射光の光軸が光出射通路508のほぼ中心を通るように設定されている。なお、半導体レーザ531を固定するスリーブ533は、スリーブホルダ534に対して、光軸と直角をなす方向に移動調整可能に設けられている。また、コリメートレンズ532と半導体レーザ531とは、光軸方向に相対移動可能に設けられている。
The
上述の構成により、光源モジュール530では、半導体レーザ531から出射される光の光軸を平行移動させる微調整と、光出射通路508内を進むレーザ光の広がり角度を微調整することが可能である。本実施の形態では、コリメートレンズ532の集光作用により、ガラスチップ600内に入射する光の広がり角度を0.5度以下に設定することが可能となる。
With the above-described configuration, the
〔検出器〕
検出器531は、受光素子として、入射光に基づき光電変換を行うフォトダイオードが用いられている。この検出器531は、光学ブロック500における光入射通路509のテーパ面505における開口端509Aに、受光面が臨むように固定されている。
〔Detector〕
In the
〔装置ケース〕
図5に示すように、装置ケース400は、上壁401に、上述した基板載置面506を露出させる矩形上の開口部404が形成されている。上述したように、装置ケース400内には、光学ブロック500が内蔵され、この光学ブロック500の上面の複数の基板載置部507が形成された基板載置面506が開口部404で露出するようになっている。この基板載置面506の上には、チップキャリア700が配置されるようになっている。
[Device Case]
As shown in FIG. 5, the
また、装置ケース400の上面の一方側の側縁部には、装置ケース400の上部を開閉させる蓋体300が回動自在に支持されている。図1に示すように、この蓋体300の回動基部には、装置ケース400側に配置された開閉確認スイッチ412を押すピン301が突設されている。蓋体300が閉じられたときに、光学ブロック500側の光源モジュール530や検出器531の駆動が可能となるように設定されている。蓋体300の内側面は、黒色に塗装されて光吸収性が付与されている。
A
装置ケース400の上壁401上面の側部には、光源モジュール530および検出器531などを駆動するための駆動スイッチ405や各種のインジケータ406が設けられている。上述するように、開閉確認スイッチ412がピン301で押されている状態、すなわち、蓋体300が閉じられている状態のみに、駆動スイッチ405をONにできるようになっている。インジケータ406は、蓋体300の開閉状態やチップキャリア700の有無などの検出結果などを点灯表示するようになっている。なお、チップキャリア700の載置の有無は、図示しない検出手段で行うようになっている。
A
また、図1に示すように、装置ケース400の上壁401の表面における光学ブロック500が露出する領域の一側方に、回転ハンドル407が設けられている。この回転ハンドル407は、円柱状の回転基部408と、回転基部408の軸方向に直角をなすように一体に設けられたハンドル部409とを備えている。回転基部408の下部には、上壁401を貫通して装置ケース400内に突出する回転軸部410(図10参照。)が一体に設けられている。図10は、装置ケース400の内側から、装置ケース400の上壁部を貫通して突出する回転軸部410を見た状態を示している。
Further, as shown in FIG. 1, a
さらに、図5に示すように、装置ケース400の上壁401の表面上には、開口部404の矢印y方向の両側に、矢印x方向に沿ってガイド部としてのガイドレール411がそれぞれ設けられている。この一対のガイドレール411は、後述する第1位置決め部420、第2位置決め部440、および押圧部460を矢印x方向に往復可能に案内する機能を有する。
Further, as shown in FIG. 5, on the surface of the
〔ガラスチップ〕
図12に示すように、ガラスチップ600は、長方形状のガラス基板であり、例えばホウケイ酸ガラスなどの光透過性のある材料からなる。ガラスチップ600の上面中央には、被測定物を収容するサンプル配置部601が形成されている。このサンプル配置部601は、例えばABS樹脂でなる突堤602で囲まれたものであり、突堤602で囲まれた内側の凹部に、被測定物としての例えばタンパク質などを含む液体を収容するようになっている。
[Glass chip]
As shown in FIG. 12, the
また、ガラスチップ600の上面における、サンプル配置部601の両側(ガラスチップ600の長手方向の両側)には、入射側グレーティング603と出射側グレーティング604が形成されている。これら入射側グレーティング603と出射側グレーティング604は、例えば、二酸化チタン(TiO2)膜をストライプ状にパターニングすることにより形成されている。
In addition, on the upper surface of the
図12に示すように、このような構成のガラスチップ600では、光源モジュール530から出射された光Lが所定の入射角度θで入射すると、ガラスチップ600内に入射した1次光L1は、入射側グレーティング603で回折してガラスチップ600の下面側で全反射し、その反射光がガラスチップ600の上面で全反射するというように、反射を繰り返して光導波路を形成する。そして、サンプル配置部601を通過した光は、出射側グレーティング604で回折してガラスチップ600の下面側から出射して光入射通路509(図9参照。)に入射するようになっている。
As shown in FIG. 12, in the
最初にガラスチップ600の下面で反射された0次光L0は、光学ブロック500の非検出光除去通路510(図9参照。)内に入射して排除される。
First, the 0th-order light L0 reflected from the lower surface of the
〔チップキャリア〕
図2に示すように、チップキャリア700は、複数の(本実施の形態では、8枚)のガラスチップ600が載置される矩形状のフレームである。なお、図2は、チップキャリア700に1枚のガラスチップ600を載置した状態を示しているが、通常は8枚のガラスチップ600を載置して用いる。
[Chip carrier]
As shown in FIG. 2, the
チップキャリア700は、互いに平行な一対の横フレーム701と、これら横フレーム701同士の端部同士を連結する互いに平行な一対の縦フレーム702とからなる。横フレーム701同士の互いに対向する内側縁部には、間にガラスチップ600を配置して、ガラスチップ600の位置決めを行う位置決めリブ703が等間隔に形成されている。互いに隣接する位置決めリブ703同士の間は、切り欠き704が形成され、この切り欠き704の両側のチップ載置部705上にガラスチップ600の四隅を載せるようになっている。チップキャリア700の上に載置されたガラスチップ600は、位置決めリブ703およびチップ載置部705にてチップキャリア700に対して位置決めされるようになっている。
The
また、チップキャリア700の一対の横フレーム701には、載置されたそれぞれのガラスチップ600の幅方向の中央に位置する溝708が形成されている。この溝708は、後述する第1位置決め部420および第2位置決め部440の動作に横フレーム701が干渉しないように形成されている。
A pair of
そして、それぞれの縦フレーム702の中間部には、光学ブロック500の基板載置面506に突設されたキャリア位置決めピン514が嵌合する位置決め穴706が形成されている。なお、図3は、チップキャリア700を光学ブロック500上に載置して、キャリア位置決めピン514が位置決め孔706に嵌合している状態をしめしている。また、チップキャリア700のそれぞれの縦フレーム702には、搬送操作を行うための操作用ロッド707が突設されている。
A
なお、チップキャリア700を光学ブロック500上に適正に載置したときには、チップキャリア700の内側の枠内空間に、光学ブロック500の基板載置部507に突設された基板載置用突起512が入り込み、基板載置用突起512がガラスチップ600をチップキャリア700から浮き上がるように設定されている。このため、チップキャリア700の厚みは、基板載置部507内の光学ブロック500がなす平面から突起の突端までの間に収まるように設定される。
When the
〔第1位置決め部〕
次に、図4〜図6および図11を用いて、第1位置決め部420の構成を説明する。
[First positioning part]
Next, the structure of the
図5に示すように、第1位置決め部420は、装置ケース400の開口部404を挟むように配置された一対のガイドレール411に直角をなすように架け渡されると共に、開口部404の矢印x方向の一方側に位置して、ガイドレール411に対して摺動可能もしくは走行可能な第1位置決めブロック421を有している。
As shown in FIG. 5, the
第1位置決めブロック421における開口部404側の端面には、複数(本実施の形態では8本)の第1コンタクトピン422が突設されている。また、第1位置決めブロック421の矢印y方向の両端部には、それぞれ一端が連結され、且つ他端が装置ケース400の上壁401の表面に突設されたボルト429に連結、固定されるコイルバネ423が架け渡されている。なお、このコイルバネ423は、第1位置決めブロック421を開口部404から遠ざける方向(図11中、太い矢印x1で示す方向)へ常時付勢するように設定されている。
A plurality of (eight in the present embodiment) first contact pins 422 project from the end surface of the
また、図4〜図6および図11に示すように、第1位置決めブロック421の矢印y方向の両端近傍における開口部404と反対側の側面には、平面コ字状のストローク規制部材424がそれぞれ固設されている。
Further, as shown in FIGS. 4 to 6 and FIG. 11, the U-shaped
これらストローク規制部材424は、上壁401に突設されたストッパ部材425で矢印x方向のストロークが規制されるようになっている。なお、ストッパ部材425は、ストローク規制部材424のコ字状形状の内側に位置するように設けられている。
These
また、第1位置決めブロック421における開口部404と反対側に位置する端面には、第1位置決めブロック421の幅方向(矢印y方向)の中央に駆動力伝達ロッド426が固設されている。この駆動力伝達ロッド426には、圧縮コイルバネ427が嵌合するように通されており、この圧縮コイルバネ427を介して第1駆動伝達プレート428に駆動力伝達ロッド426が軸方向に摺動可能に嵌挿されている。なお、図4〜図6および図11に示すように、第1駆動伝達プレート428は、上壁401に形成されたプレート用開口部430を通して装置ケース400内の後述する連動機構800(図10参照。)に連結され、連動機構800の動作に応じて矢印x方向に往復駆動されるようになっている。
Further, a driving
第1位置決めブロック421は、一対のガイドレール411に亘る長さを有した金属製のブロックであり、ガイドレール411を案内する図示しないガイド溝が矢印y方向の両端部の下面に形成されている。
The
図5に示すように、第1コンタクトピン422は、細い先端ピン422Aと、この先端ピン422Aを同軸的に嵌合する基部ピン422Bと、で構成されている。基部ピン422Bは、第1位置決めブロック421に植設されている。また、先端ピン422Aは、基部ピン422Bから突出する方向に図示しないバネで所定の力で常時付勢されている。さらに、先端ピン422Aの先端は、基板載置部507の基板載置用突起512上に載置されたガラスチップ600の対向する端面のほぼ中央に当接可能に位置決め設定されている。
As shown in FIG. 5, the
このような構成の第1位置決め部420は、第1駆動伝達プレート428の往復動作に応じてストローク規制部材424とストッパ部材425との位置関係により、所定のストロークで矢印x方向の進退動作を行うようになっている。このとき、第1位置決めブロック421が基板載置部507が露出する開口部404側へ最も移動したときに、第1コンタクトピン422の先端ピン422Aは、ガラスチップ600の端面に当たって、ガラスチップ600の位置決めを行うようになっている。そして、先端ピン422Aがガラスチップ600の端面に当接する最も高い圧力が所定の圧力(例えば、100gf)以下になるように設定されている。
The
なお、基板載置部507にガラスチップ600を載置した初期の状態では、先端ピン422Aの先端は、これに対向するガラスチップ600の一方の端面とは接触しないように設定されている。また、ストローク規制部材424における開口部404と反対側の部分には、ストッパ部材425との当接位置を変えてストロークを微調整できる調整ネジ部424Aが設けられている。
In the initial state in which the
〔第2位置決め部〕
次に、図5〜図8および図11を用いて、第2位置決め部440および押圧部460の構成を説明する。
[Second positioning part]
Next, the structure of the
先ず、第2位置決め部440は、上述した一対のガイドレール411に跨るように架け渡されて、ガイドレール411に沿ってガイドレール411と直角をなすた状態で摺動もしくは走行可能な第2位置決めブロック441を備えている。
First, the
この第2位置決めブロック441は、装置ケース400の上壁401に形成した開口部404の他方側(第1位置決め部420と反対側)に位置している。第2位置決めブロック441の両端の下部には、それぞれガイドレール411を摺動もしくは走行するスライドシュー442が設けられている。
The
また、第2位置決めブロック441における一対のガイドレール411に挟まれた部分(両端部を除く中間部分)の開口部404側には、複数(本実施の形態では8本)の第2コンタクトピン443が突設されている。この第2コンタクトピン443は、基板載置部507に載置されたガラスチップ600の対向する端面の中央に突き当て可能となるように位置設定されている。第2コンタクトピン443は、細い先端ピン443Aと、この先端ピン443Aを同軸的に嵌合する基部ピン443Bと、で構成されている。基部ピン443Bは、第2位置決めブロック441に植設されている。また、先端ピン443Aは、基部ピン443Bから突出する方向に図示しないバネで所定の力で常時付勢されている。
In addition, a plurality (eight in this embodiment) of second contact pins 443 are provided on the
さらに、第2位置決めブロック441の上面における両端部近傍および中間部には、それぞれ軸受け板444が立設されている。これら軸受け板444には、支持軸445が貫通して支持されている。この支持軸445には、押圧部460を構成する複数(本実施の形態で8本)の押圧アーム461の中間部が、回転可能に軸支されている。
Further, bearing
ところで、上記第2位置決めブロック441における開口部404と反対側には、この第2位置決めブロック441と平行をなすと共に、一対のガイドレール411を跨ぐように架け渡された押圧ブロック462が設けられている。この押圧ブロック462の両端下部には、ガイドレール411を摺動もしくは走行するスライドシュー463が設けられており(図8参照。)、ガイドレール411に沿って移動可能となっている。
By the way, on the opposite side of the
図11に示すように、押圧ブロック462および第2位置決めブロック441の上面における両端部近傍には、それぞれ対向する対向板464、446が立設され、これら対向板464、446間にコイルバネ467が介在された状態で、順次、対向板446、コイルバネ467、対向板464にボルト466が挿通されている。ボルト466の先端側部分が突出する対向板464の外側で位置決めナット468がボルト466に螺合されている。この状態で、第2位置決めブロック441と押圧ブロック462との間の間隔が設定されている。
As shown in FIG. 11, opposed
押圧ブロック462の上面における両端部分には、ピン469が突設されている。そして、装置ケース400の上壁401には、ピン469に一端が固定されたコイルバネ470の他端が固定されたピン471が突設されている。なお、コイルバネ470は、押圧ブロック462を開口部404側から遠ざける方向へ付勢するように設定されている。
また、図4〜図6および図11に示すように、装置ケース400の上壁401における開口部404の両側(矢印y方向の両側)の位置には、第2位置決めブロック441の開口部404側への移動を規制する位置決めブロック472が突設されている。これに対して、第2位置決めブロック441の両端部には、位置決めブロック472に当接する位置決め当接部447が設けられている。この位置決めブロック472は、第2位置決めブロック441が開口部404側へ最も近づく位置を規定している。このため、第2位置決め部440の第2コンタクトピン443の先端ピン443Aでガラスチップ600の端面を突き当てる荷重が、位置決めブロック441と位置決め当接部447との位置によって規定される。本実施の形態では、先端ピン422Aでガラスチップ600の端面に突き当てる荷重が100gf以下となるように設定されている。
Further, as shown in FIGS. 4 to 6 and FIG. 11, the
また、押圧ブロック462の中央下部には、上壁401に形成したプレート用開口部473を貫通して装置ケース400内に突出する第2駆動伝達プレート474(図5、図6、および図10参照。)が設けられている。この第2駆動伝達プレート474は、後述する連動機構800に連結されている。
In addition, a second drive transmission plate 474 (see FIGS. 5, 6, and 10) that protrudes into the
さらに、図7、図8、および図11に示すように、押圧ブロック462の上面おける開口部404と反対側の縁部には、立ち上がり壁部475が立設され、この立ち上がり壁部475の上縁部から開口部404側へ向けて延在されて押圧ブロック462と対向するカム壁部476が形成されている。このカム壁部476の下面には、上壁401の開口部404から離れるに従って上に傾くテーパ状のカム面476Aが形成されている。このカム面476Aにより、後述する押圧部460の押圧アーム461を動作させるようになっている。
Further, as shown in FIGS. 7, 8, and 11, a rising
〔押圧部〕
次に、図5〜図8および図11を用いて、押圧部460の構成について説明する。
(Pressing part)
Next, the structure of the
押圧部460は、上述したように、第2位置決めブロック441の上面に設けられた3つの軸受け板444に嵌挿された支持軸445に中間部が回転可能に軸支された複数(本実施の形態で8本)の押圧アーム461が、上述したカム壁部476の作用を受けて、基板載置部507に載置されたガラスチップ600の上面を押圧するようになっている。
As described above, the
押圧アーム461における開口部404側の端部には、下方に突設されたチップ押さえ部461Aが設けられている。また、押圧アーム461の他方の端部には、カム壁部476の下面に接触して転がる車輪461Bが回転自在に設けられている。また、図7および図8に示すように、押圧アーム461における、支持軸445と、車輪461Bが設けられた端部との間には、第2位置決めブロック441側から車輪461Bを上方へ常時付勢する圧縮バネ448が介在されている。
At the end of the
押圧部460は、回転ハンドル407の操作に応じて、上記した第2位置決め部440と一緒に矢印x方向に進退すると共に、第2位置決め部440の先端ピン443Aでガラスチップ600を押圧した後、若しくは押圧されると同時にガラスチップ600の上面に、カム面476Aを車輪461Bが上ることにより、チップ押さえ部461Aが下降して所定の圧力(100gf以下の加重)でガラスチップ600を保持するように設定されている。なお、チップ押さえ部461Aがガラスチップ600を押圧する圧力を設定するには、図7および図8に示す圧縮バネ448の付勢力の設定を調整すればよい。
The
特に、チップ押さえ部461Aがガラスチップ600に当接する位置は、第2位置決め部440の先端ピン443Aでガラスチップ600が適正な位置に位置決めされたときに、基板載置部507に突設された4本の基板載置用突起512を結んで形成される四角形領域の内側で、光源モジュール530から出射された光の経路から外れた位置に設定されている。
In particular, the position where the
〔連動機構〕
次に、図10を用いて連動機構800について説明する。なお、図10は、装置ケース400の上壁401を下面側から見た状態を示すものであり、光学ブロック500を省略した状態を示している。
[Interlocking mechanism]
Next, the
本実施の形態における連動機構800は、装置ケース400の上壁401の下面側に設けられている。この連動機構800は、回転ハンドル407の回転基部408の下部から同軸的に延設されて、上壁401を貫通して装置ケース400内に突出する回転軸部410に連動するようになっている。
The
図10に示すように、回転軸部410の下端には、この回転軸部410に直交するように中間部で固定されたアーム部としての回動アーム801が設けられている。回転軸部410の矢印x方向の側方には、固定ピン802が上壁401の下面に固設されている。この固定ピン802には、コイルバネ803の一端が固定されている。回動アーム801の一方の端部には、コイルバネ803の他端を固定する固定ピン804が設けられている。なお、固定ピン802、804同士を最も離した状態において、コイルバネ803が回転軸部410のほぼ延長上に位置すると共に、最も引き伸ばされた状態となるように設定されている。例えば、この状態において、回転ハンドル407をどちらか一方の回転方向に僅かに回すと、コイルバネ803が縮むことにより、回動アーム801がコイルバネ803により強制的に回動されるようになっている。
As shown in FIG. 10, a
また、図10に示すように、コイルバネ803が最も引き伸ばされた状態において、回動アーム801の他端801Aの側方には、ストッパ部材805が設けられている。上述した第1位置決め部420、第2位置決め部440、および押圧部460が開口部404から離れた状態で待機する場合に、回動アーム801の他端801Aがストッパ部材805に当接するようになっている。
As shown in FIG. 10, a
回動アーム801における、一端の固定ピン804と回転軸部410との間には、上方に向けてピン806が突設されている。回動アーム801には、ピン806を介して、矢印y方向に移動自在の往復ロッド807が連結されている。なお、この往復ロッド807は、上壁401の下面に、矢印y方向に沿って伸びるように設けられたガイドレール811を摺動するようになっている。
A
この往復ロッド807の一端部の周面には、上記ピン806が嵌合する長孔808が形成されている。長孔808は、ピン806を矢印x方向に移動可能となるように形成されている。このため、回動アーム801の揺動に伴い、往復ロッド807が矢印y方向に往復移動可能となっている。
A
往復ロッド807の他端部には、矢印x方向の両側に向けて延びるように形成された駆動伝達板809、810が一体に形成されている。これら駆動伝達板809、810は、第1伝達アーム部812と、第2伝達アーム部813とに駆動力を伝達するようになっている。
図10に示すように、第1伝達アーム部812は、一方の端部が駆動伝達板810に係当すると共に、中間部でほぼ直角に屈曲したL字形状の揺動アーム814と、揺動アーム814の他方の端部に回動自在に連結され、上壁401に形成されると共に、自由端側に上記した第1駆動伝達プレート428が一体に設けられた伝達アーム815と、を備えている。
As shown in FIG. 10, the first
揺動アーム814の屈曲部は、上壁401の下面に対して、支持軸816で回動自在に軸支されている。また、第1駆動伝達プレート428は、伝達アーム815の自由端に対して上方へ向けて直角をなすように設けられており、上記したプレート用開口部430を介して上壁401より上方へ向けて突出している。第1駆動伝達プレート428の上端部は、上述した駆動力伝達ロッド426を介して第1位置決めブロック421に連結されている。
The bent portion of the
第2伝達アーム部813は、一方の端部が駆動伝達板809に係当すると共に、中間部でほぼ直角に屈曲したL字形状の揺動アーム816と、この揺動アーム816の他方の端部に回動自在に連結され、自由端側に上記した第2駆動伝達プレート474が一体に設けられた伝達アーム817と、を備えている。
The second
揺動アーム816の屈曲部は、上壁401の下面に対して、支持軸818で回動自在に軸支されている。また、第2駆動伝達プレート474は、伝達アーム817の自由端に対して上方へ向けて直角をなすように設けられており、上記したプレート用開口部473を介して上壁401より上方へ向けて突出している。第2駆動伝達プレート474の上端部は、上述した押圧ブロック462の中央下部に一体に設けられている。
The bent portion of the
〔本実施の形態の濃度測定装置の動作、作用〕
まず、本実施の形態に係る濃度測定装置100を用いて被測定物の濃度を測定する場合の動作、作用を説明する。
[Operation and Action of Concentration Measurement Device of this Embodiment]
First, the operation and action when measuring the concentration of an object to be measured using the
(チップキャリアの載置)
ガラスチップ600の上面における、サンプル配置部601に、例えばタンパク質溶液などの被測定物を滴下して配置する。また、被測定物によっては、適宜反応処理や色素の付加などを行っておく。
(Chip carrier placement)
An object to be measured such as a protein solution is dropped and placed on the
次に、図2に示すように、ガラスチップ600をチップキャリア700に載置する。なお、図2においては、1枚のガラスチップ600を示すが、複数の(本実施の形態では8枚の)ガラスチップ600をチップキャリア700に載置しておく。
Next, as shown in FIG. 2, the
その後、作業者は、ガラスチップ600を載置したチップキャリア700を操作用ロッド707を持って、装置ケース400の開口部404に露呈する光学ブロック500の基板載置面506に搬送する。このとき、チップキャリア700に形成した位置決め穴706(図2参照。)に、図3に示すように光学ブロック500側のキャリア位置決めピン514を嵌合させて、チップキャリア700の位置決めを行う。なお、このとき、ガラスチップ600は、それぞれの基板載置部507に突設された4本の基板載置用突起512の上に載置され、チップキャリア700からは浮いた状態にある。ここで、ガラスチップ600は、基板載置部507の両側に突設された位置決め突起513で矢印y方向の移動が規制され、矢印x方向の移動が可能となっている。
Thereafter, the operator carries the
なお、図3においては、1枚のガラスチップ600が載置された状態を示すが、通常は、上述したように複数枚のガラスチップ600を同時に載置する。このとき、図5および図7に示すように、第1位置決め部420の第1コンタクトピン422の先端ピン422Aの先端は、ガラスチップ600の一方の端面には接触しない待機状態にある。また、第2位置決め部440の第2コンタクトピン443の先端ピン443Aの先端および押圧部460のチップ押さえ部461Aも、ガラスチップ600の他方の端面および表面には接触しない待機状態にある。
FIG. 3 shows a state where one
(回転ハンドルの操作に伴う動作および作用)
次に、図5に示す位置にある回転ハンドル407のハンドル部409を持って、図中矢印aで示す方向に図6に示す位置まで回動させる。回転ハンドル407が図5に示す位置にあるときは、図10に示すように、上壁401の下方に位置する回動アーム801が二点鎖線で示す位置にあり、回動アーム801の他端801Aがコイルバネ803の引っ張り力により、ストッパ部材805に圧接した状態にある。そして、回転ハンドル407を上記のように回すことにより、コイルバネ803を引っ張り力に抗して引き伸ばし、コイルバネ803の中心軸が回転軸部410を通り過ぎたときに、再度コイルバネ803の引っ張り力により回動アーム801が図10における実線で示す位置へ向けて回転付勢される。この回動アーム801の回動に従って、往復ロッド807が図10における二点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで移動する。これに伴い往復ロッド807の駆動伝達板809、810に係当している揺動アーム814、816が、図10における二点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで回動する。これら揺動アーム814、816の回動により伝達アーム815、817は、互いに近づく動作を行う。
(Operations and actions associated with the operation of the rotating handle)
Next, the
(第1位置決め部、第2位置決め部、および押圧部の動作および作用)
上述のように、揺動アーム814、816の回動により伝達アーム815、817が互いに近接すると、伝達アーム815の先端に一体に設けられた第1駆動伝達プレート428と、伝達アーム817の先端に一体に設けられた第2駆動伝達プレート474と、が互いに近接する。図5に示すように、第1駆動伝達プレート428の上端部は、圧縮コイルバネ427を介した駆動力伝達ロッド426の一端側に連結されている。この駆動力伝達ロッド426の他端側は、第1位置決めブロック421の中央部に連結されている。第2駆動伝達プレート474の上端部は、押圧ブロック462の中央部に連結されている。このため、上述のように回転ハンドル407を回動操作した場合、第1位置決めブロック421と押圧ブロック462とが近接する動作を行う。
(Operation and action of the first positioning portion, the second positioning portion, and the pressing portion)
As described above, when the
第1位置決めブロック421と押圧ブロック462とが近接する動作を行うと、押圧ブロック462にコイルバネ467介して連結され且つガイドレール411にスライド可能に設けられた第2位置決めブロック441も押圧ブロック462と共に、第1位置決めブロック441側へ移動する。
When the
上述のような第1位置決めブロック441の移動に伴って、図7および図8に示すように、第1コンタクトピン422の先端ピン422Aの先端が、ガラスチップ600の一方の端面に接触し、次いで第2位置決め部440における第2コンタクトピン443の先端ピン443Aの先端がガラスチップ600の他方の端面に接触する。
With the movement of the
このとき、第1位置決めブロック421は、図6に示すように、ストローク規制部材424とストッパ部材425とが当接することにより位置決めされる。ガラスチップ600は、他方の端面が第2コンタクトピン443の先端ピン443Aの先端で、矢印x方向における第1位置決め部420側へ向けて押圧されると、第1コンタクトピン422の先端ピン422Aを基部ピン422B内に所定の距離だけ押し込んだ状態で、矢印x方向の移動が阻止される。なお、第1コンタクトピン422の先端ピン422Aの基部ピン422Bに対して出没するストロークは、先端ピン422Aが最も引っ込んだときに、ガラスチップ600の位置決めが行われるように、ストローク規制部材424とストッパ部材425との関係も加味して設定されている。
At this time, as shown in FIG. 6, the
一方、第2位置決め部440では、第2コンタクトピン443の先端ピン443Aの先端が、第2位置決めブロック441の移動に伴って、ガラスチップ600の他方の端面を矢印x方向における第2位置決め部420側へ向けて押圧してガラスチップ600を第1位置決め部420側へ向けて移動させる。第2位置決めブロック441は、コイルバネ467を介して押圧ブロック462側と共に、矢印x方向における第1位置決め部420側へ移動する。その後、第2位置決めブロック441は、位置決めブロック472に当接して矢印x方向における第1位置決め部420側への移動が阻止される。このとき第2コンタクトピン443の先端ピン443Aは、基部ピン443Bに対して途中まで引っ込んだ状態となる。すなわち、ガラスチップ600が位置決めされた状態で、第2コンタクトピン443の先端ピン443Aは、基部ピン443Bに対して出没可能なストロークの中間の位置となるように設定されている。この理由は、第2コンタクトピン443の先端ピン443Aでガラスチップ600を強く押圧して破損させてしまうことを避けるためである。
On the other hand, in the
次に、第2位置決めブロック441が位置決めブロック472に当接した状態で、押圧ブロック462がさらに第1位置決め部420側へ押圧されると、コイルバネ467が圧縮されて押圧ブロック462が第2位置決めブロック441に当接する位置まで移動する。このような押圧ブロック462と第2位置決めブロック441との相対位置の変化に伴って、押圧部460が以下に説明する動作を行う。
Next, when the
まず、押圧ブロック462が第2位置決めブロック441に近づくにしたがって、押圧アーム461の端部に設けられた車輪461Bが、押圧ブロック462側のカム壁部476に沿って転がり、カム面476Aを車輪461Bが転がり上ることにより、チップ押さえ部461Aが下降して所定の圧力(100gf以下の加重)でガラスチップ600を保持するように設定されている。
First, as the
特に、チップ押さえ部461Aがガラスチップ600に当接する位置は、第2位置決め部440の先端ピン443Aでガラスチップ600が適正な位置に位置決めされたときに、基板載置部507に突設された4本の基板載置用突起512を結んで形成される四角形領域の内側で、光源モジュール530から出射された光の経路から外れた位置に設定されている。
In particular, the position where the
なお、図10に示したように、回動アーム801の端部に一端が固定され、他端が装置ケース400の上壁401の下面に固定ピン802で固定されたコイルバネ803は、回動アーム801の揺動により回動アーム801の回転軸部410を通過する。コイルバネ803は、回転軸部410を通過すると圧縮するため、回動アーム801を強制的に回動させる動作(クイックモーション動作)を行う。また、第1位置決めブロック421および押圧ブロック462は、図5および図6に示すように、コイルバネ423、470で互いに離れる方向に付勢されているため、第1位置決め部420、第2位置決め部440、および押圧部460を解除させるには回動アーム801に連結されたコイルバネ803が回転軸部410を通過させる時点まで回転ハンドル407を図5に太い矢印aで示す方向と反対の方向に回転させれば、上述したクイックモーション動作で解除を行うことができる。
As shown in FIG. 10, the
(測定開始動作および作用)
次に、図1に示すように、装置ケース400の蓋体300を閉じてピン301で開閉確認スイッチ412を押すことにより、光源モジュール530などの駆動スイッチ405をONにすることが可能となる。駆動スイッチ405をONにすると、光源モジュール530から光が出射され、検出器531でガラスチップ600を経た入射光を検出することができる。このように、検出器531で入射光の光量を検出することにより、サンプル配置部601に配置された被測定物の濃度を特定することができる。
(Measurement start operation and action)
Next, as shown in FIG. 1, the
(本実施の形態の効果)
本実施の形態に係る濃度測定装置100では、測定精度が高く、作業時間を短縮することができる。
(Effect of this embodiment)
In the
本実施の形態に係る濃度測定装置100では、光源モジュール530および検出器531が、金属ブロックでなる光学ブロック500に固定された構造であるため、光源モジュール530から出射される光の光軸の設定精度を高めると共に、設定後に光軸がずれることを抑制できる。このため、本実施の形態では、光出射通路508内を出射する光がガラスチップ600の下面に入射させる所定の入射角度θを高精度でガラスチップ600に当てることが可能となる。
In the
光学ブロック500に光出射通路508および光入射通路509が形成されていることにより、光が誤った方向に照射されることを防止できる。
By forming the
さらに、光学ブロック500に非検出光除去通路510を形成したことにより、ガラスチップ600下面で反射したフレネル反射成分を有効に除去することができる。すなわち、被測定物の濃度検出に用いられないフレネル反射成分を非検出光除去通路510から排除することができる。このため、濃度測定装置100の検出精度を向上させることができる。
Furthermore, by forming the non-detection
本実施の形態に係る濃度測定装置100では、光学ブロック500における基板載置面506上にチップキャリア700を載置して、ガラスチップ600が一軸方向(矢印x方向)のみ移動可能としたことにより、ガラスチップ600の配置、位置決めが容易となる。さらに、第1位置決め部420、第2位置決め部440、および押圧部460でガラスチップ600を押圧する圧力を各バネ部材の付勢力を選択することにより容易に設定することができため、測定時にガラスチップ600が変形することを回避でき、測定精度をさらに高めることができる。
In the
本実施の形態に係る濃度測定装置100では、基板載置部507上で開口する、光出射通路508の出射開口部508B、光入射通路509の入射開口部509B、および非検出光除去通路510の非検出光入射開口部510Aを、一枚の保護ガラス511で覆っているため、ガラスチップ600から液体状の被測定物が零れても、液体が光源モジュール530や検出器531などに及んで、故障や精度低下などの電気的、光学的な悪影響を与えることを防止できる。
In the
加えて、基板載置面506には、基板載置部507の外側に液溜め溝515を形成したことにより、液状の被測定物で装置を汚損することを防止できる。また、液溜め溝515の底部に液体との接触により変色を起こす水没シート516が配されているため、被測定物が漏れていること容易に認識することができる。
In addition, since the
本実施の形態に係る濃度測定装置100では、ガラスチップ600を複数並置できるため、作業効率を高めることができる。そして、ガラスチップ600は、基板載置部507へ載置したときに、チップキャリア700から浮いた状態となるため、チップキャリア700の形状の自由度が高くなるという利点がある。
In the
〔その他の実施の形態〕
上述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
It should not be understood that the descriptions and drawings which form part of the disclosure of the above-described embodiments limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上述した実施の形態においては、第1位置決め部420、第2位置決め部440におけるガラスチップ600を押圧する部材をコンタクトピンで構成したが、ガラスチップ600に当接した際に緩衝性を有して当接する板材など各種の部材を適用することが可能である。また、第1位置決めブロック421、第2位置決めブロック441、および押圧ブロック462に駆動力を伝達させる連動機構は、上記実施の形態に限定されず、他のリンク機構などを適用することも可能である。
For example, in the above-described embodiment, the member that presses the
上述した実施の形態においては、カム面476Aを車輪461Bが転がることにより、押圧部460の押圧アーム461を揺動させて、チップ押さえ部461Aをガラスチップ600の表面に押し当てるようにしたが、押圧ブロック462と第2位置決めブロック441との相対距離により、押圧アーム461が回動するような機構、例えばラック・アンド・ピニオン機構などを適用しても勿論よい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施の形態においては、1枚の保護ガラス511で出射開口部508B、入射開口部509B、および非検出光入射開口部510Aを塞ぐ構成としたが、それぞれの開口部に保護ガラスを設けてもよいし、2枚の保護ガラスでこれらの開口部を塞ぐ構成としてもよい。この場合、開口部を塞ぐことができればその平面形状は問わない。加えて、上述した実施の形態においては、保護ガラス511の表面に反射防止膜を付した構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施の形態では、保護ガラス510を用いたが、ガラス以外の透明材料を用いることも可能である。この場合、光源モジュール530から出射される光(レーザ光)に対して十分な光透過性と、波長程度の平面度が得られる面精度が実現できるものであればよい。
In the embodiment described above, the
上述した実施の形態では、基板載置面506の両側のみに液溜め溝515を形成したが、基板載置面506を取り囲むように液溜め溝を形成しても勿論よい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施の形態では、基板載置部507に4本の基板載置用突起512を突設した構成であるが、光の経路に干渉しない位置に少なくとも3本以上の基板載置用突起512を設ける構成であればよい。
In the above-described embodiment, the four
上述した実施の形態では、光学ブロック500を金属の削りだしにより形成したものを用いたが、光源モジュール530、半導体レーザ531などを一体的に装着できる構造であれば、加工方法や材料は適宜変更が可能である。
In the above-described embodiment, the
上述した実施の形態では、光源モジュール530の光源として半導体レーザ531を用いたこれに限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the
100…濃度測定装置、200…装置本体、300…蓋体、400…装置ケース、401…上壁、404…開口部、407…回転ハンドル、410…回転軸部、420…第1位置決め部、421…第1位置決めブロック、428…第1駆動伝達プレート、440…第2位置決め部、441…第2位置決めブロック、445…支持軸、460…押圧部、461A…チップ押さえ部、474…第2駆動伝達プレート、476…カム壁部、500…光学ブロック、506…基板載置面、507…基板載置部、512…基板載置用突起、513…位置決め突起、514…キャリア位置決めピン、530…光源モジュール、531…半導体レーザ、531…検出器、600…ガラスチップ(光動波路基板)、700…チップキャリア(基板キャリア)、800…連動機構、801…回動アーム(アーム部)、807…往復ロッド、812…第1伝達アーム部、813…第2伝達アーム部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記光導波路基板が載置される基板載置部を有する装置本体と、
前記基板載置部に載置された前記光導波路基板を特定方向のみに移動可能にする位置決めガイドと、
前記基板載置部に載置された前記光導波路基板における前記特定方向の一方の端面に当接して前記光導波路基板の位置決めを行う第1位置決め部と、
前記光導波路基板における前記特定方向の他方の端面を押圧する第2位置決め部と、
前記光導波路基板を前記基板載置部側へ押し付ける押圧部と、
前記第1位置決め部、および前記第2位置決め部、および前記押圧部を連動させる連動機構と、
を備えることを特徴とする濃度測定装置。 A concentration measuring device that performs measurement by irradiating light to pass through the optical waveguide substrate to the object to be measured disposed on the optical waveguide substrate and receiving return light from the optical waveguide substrate,
An apparatus main body having a substrate mounting portion on which the optical waveguide substrate is mounted;
A positioning guide that allows the optical waveguide substrate mounted on the substrate mounting portion to move only in a specific direction;
A first positioning unit for positioning the optical waveguide substrate in contact with one end surface in the specific direction of the optical waveguide substrate mounted on the substrate mounting unit;
A second positioning portion that presses the other end surface of the optical waveguide substrate in the specific direction;
A pressing portion that presses the optical waveguide substrate toward the substrate mounting portion;
An interlocking mechanism for interlocking the first positioning part, the second positioning part, and the pressing part;
A concentration measuring device comprising:
前記第2位置決め部は、前記基板載置部の前記特定方向の他方側に配置され、且つ前記特定方向に沿って往復移動可能に設けられ、
前記押圧部は、前記第2位置決め部とともに前記特定方向に沿って移動を行うように設けられ、前記光導波路基板が前記第1位置決め部と前記第2位置決め部とで位置決めされた状態で前記光導波路基板を押圧して保持することを特徴とする請求項1記載の濃度測定装置。 The first positioning part is disposed on one side of the specific direction of the substrate mounting part, and is provided so as to be reciprocable with a certain stroke along the specific direction.
The second positioning part is disposed on the other side of the specific direction of the substrate mounting part, and is provided so as to be able to reciprocate along the specific direction.
The pressing portion is provided so as to move along the specific direction together with the second positioning portion, and the optical waveguide substrate is positioned by the first positioning portion and the second positioning portion. The concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein the waveguide substrate is pressed and held.
前記第1位置決め部は、前記特定の方向における最も他方側に移動したときに、前記光導波路基板の位置決めを行うことを特徴とする請求項2記載の濃度測定装置。 The interlocking mechanism is set to bring the first positioning portion and the second positioning portion close to and away from each other,
The concentration measuring apparatus according to claim 2, wherein the first positioning unit positions the optical waveguide substrate when moving to the other side in the specific direction.
前記第2位置決め部の前記光導波路基板の他方の端面に当接する先端部は、前記特定の方向の一方側へ向けてバネで付勢されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の濃度測定装置。 The tip portion of the first positioning portion that contacts one end surface of the optical waveguide substrate is biased by a spring toward the other side in the specific direction,
4. The tip portion of the second positioning portion that contacts the other end surface of the optical waveguide substrate is biased by a spring toward one side in the specific direction. The density | concentration measuring apparatus as described in any one of these.
前記回転ハンドルの回転軸が前記装置本体に回転自在に軸支されると共に、前記回転軸に直角をなすアーム部が固設され、前記アーム部の一方の端部と前記回転軸との間に回動可能に連結されて軸方向に沿って往復移動する往復ロッドを有し、
それぞれの中間部が前記装置本体に回動可能に軸支された一対の揺動アームのそれぞれにおける一方の端部が前記往復ロッドとともに移動して、前記一対の揺動アームのそれぞれの他方の端部同士が近接、離反するように設定され、前記一対の揺動アームの前記他方の端部同士が近接するときに、前記第1位置決め部および前記第2位置決め部を付勢する前記バネの付勢力に抗して前記第1位置決め部と第2位置決め部とを近接させることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の濃度測定装置。 The apparatus main body is provided with a guide part for guiding the first positioning part and the second positioning part along the specific direction, and the first positioning part and the second positioning part are separated from each other. Spring-loaded in the direction,
A rotary shaft of the rotary handle is rotatably supported by the apparatus main body, and an arm portion perpendicular to the rotary shaft is fixed, and is provided between one end of the arm portion and the rotary shaft. Having a reciprocating rod that is pivotably connected and reciprocates along the axial direction;
One end portion of each of the pair of swing arms pivotally supported by the apparatus main body so that each intermediate portion thereof is pivotally moved together with the reciprocating rod, and the other end of each of the pair of swing arms The spring is attached to bias the first positioning portion and the second positioning portion when the other ends of the pair of swinging arms are close to each other. 5. The concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein the first positioning portion and the second positioning portion are brought close to each other against a force. 6.
前記装置ケースの前記基板載置部が露出する面を開閉蓋で開閉可能としたことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の濃度測定装置。 The apparatus main body is provided with the substrate mounting portion on a surface thereof, a light emitting path communicating with an emission opening formed in the substrate mounting portion, and light communicating with an incident opening formed in the substrate mounting portion. An optical block in which an incident path is formed, and a device case containing the optical block so that the substrate mounting portion is exposed,
8. The concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein a surface of the apparatus case on which the substrate placement unit is exposed can be opened and closed with an opening / closing lid.
前記光導波路基板を載置する基板載置部を有する装置本体と、
前記基板載置部に載置された前記光導波路基板を特定方向のみに移動可能にする位置決めガイドと、
前記基板載置部に載置された前記光導波路基板における前記特定方向の一方の端面に当接して前記光導波路基板の位置決めを行う第1位置決め部と、
前記光導波路基板における前記特定方向の他方の端面を押圧する第2位置決め部と、
前記光導波路基板を前記基板載置部側へ押し付ける押圧部と、
前記第1位置決め部、および前記第2位置決め部、および前記押圧部を連動させる連動機構と、
前記連動機構を操作する回転ハンドルと、
前記光導波路基板を収納した状態で、前記基板載置部、および前記第1位置決め部、および前記第2位置決め部を干渉しないように前記装置本体に載置され、前記装置本体上で前記光導波路基板と分離される基板キャリアと、
を備えていることを特徴とする濃度測定装置。 A concentration measuring device that performs measurement by irradiating light to pass through the optical waveguide substrate to the object to be measured disposed on the optical waveguide substrate and receiving return light from the optical waveguide substrate,
An apparatus main body having a substrate mounting portion for mounting the optical waveguide substrate;
A positioning guide that allows the optical waveguide substrate mounted on the substrate mounting portion to move only in a specific direction;
A first positioning unit for positioning the optical waveguide substrate in contact with one end surface in the specific direction of the optical waveguide substrate mounted on the substrate mounting unit;
A second positioning portion that presses the other end surface of the optical waveguide substrate in the specific direction;
A pressing portion that presses the optical waveguide substrate toward the substrate mounting portion;
An interlocking mechanism for interlocking the first positioning part, the second positioning part, and the pressing part;
A rotating handle for operating the interlocking mechanism;
The optical waveguide substrate is placed on the apparatus main body so as not to interfere with the substrate mounting section, the first positioning section, and the second positioning section in a state in which the optical waveguide substrate is housed, and the optical waveguide is mounted on the apparatus main body. A substrate carrier separated from the substrate;
A concentration measuring apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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JP2004344308A JP2006153642A (en) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Concentration measuring instrument |
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JP2004344308A JP2006153642A (en) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Concentration measuring instrument |
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