JP2017078653A - Optical analysis method, program, optical analysis system and chip incorporating light guide passage - Google Patents
Optical analysis method, program, optical analysis system and chip incorporating light guide passage Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017078653A JP2017078653A JP2015206960A JP2015206960A JP2017078653A JP 2017078653 A JP2017078653 A JP 2017078653A JP 2015206960 A JP2015206960 A JP 2015206960A JP 2015206960 A JP2015206960 A JP 2015206960A JP 2017078653 A JP2017078653 A JP 2017078653A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light guide
- unit
- chip
- built
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光分析方法、プログラム、光分析システム及び導光路内蔵チップに関し、特に、導光路内蔵チップ内部の目視できない部位を照明する照明光学系を備える導光路内蔵チップ等に関するものである。 The present invention relates to an optical analysis method, a program, an optical analysis system, and a chip with a built-in light guide, and particularly relates to a chip with a built-in light guide that includes an illumination optical system that illuminates an invisible portion inside the chip with a built-in light guide.
一般に、物質、分子、原子の発光現象を利用した発光分析の感度は非常に高い。また、測定対象に光を照射し、当該測定対象から放出される光を用いた分析も行われている。このような光分析の例として、吸光度法やレーザ誘起蛍光法(Laser Induced Fluorescence:LIF)がある。 In general, the sensitivity of emission analysis utilizing the emission phenomenon of substances, molecules, and atoms is very high. Further, an analysis using light emitted from the measurement object and light emitted from the measurement object is also performed. Examples of such optical analysis include an absorbance method and a laser induced fluorescence (LIF).
近年、このような光測定器や光測定装置の携帯可能な程度までの小型化や測定の高性能化が要請されている。 In recent years, there has been a demand for downsizing of such an optical measuring instrument and optical measuring apparatus to a portable level and higher performance of measurement.
ここで、光測定装置を小型化すると、装置内において、測定対象に光を照射するための光源と、測定対象からの観測光をモニタする検出器との距離が近くなる。光源からの照射光を測定対象に導く照射光学系を構成する導光路や、測定対象からの観測光を検出器に導光する観測光収集光学系を構成する導光路には、集光レンズや光学フィルタ等の光学素子が存在する。そのため、装置内の導光路を光が進行する際に発生する反射光や散乱光といった、測定においてノイズとなりうる迷光の影響は、装置が小型化するにつれて顕著になる。このような迷光は、装置筐体の内壁においても発生する。 Here, when the light measurement device is downsized, the distance between the light source for irradiating the measurement target with light and the detector for monitoring the observation light from the measurement target is reduced within the device. A light guide that constitutes the irradiation optical system that guides the irradiation light from the light source to the measurement target, and a light guide path that constitutes the observation light collection optical system that guides the observation light from the measurement target to the detector include a condensing lens, There are optical elements such as optical filters. Therefore, the influence of stray light that can be noise in measurement, such as reflected light and scattered light generated when light travels through the light guide path in the apparatus, becomes more prominent as the apparatus is downsized. Such stray light is also generated on the inner wall of the apparatus housing.
発明者らは、迷光の影響をできるだけ抑制し、光学測定装置の小型化を実現するために、顔料を少なくとも一部に含む樹脂を用いて光学系およびモノリシックな筐体を構成した光誘起蛍光測定器(特許文献1)を提案した。これはLIF装置に関するものである。 In order to suppress the influence of stray light as much as possible and to realize the miniaturization of the optical measuring apparatus, the inventors have configured an optical system and a monolithic housing using a resin containing at least a part of a pigment. A vessel (Patent Document 1) was proposed. This relates to LIF devices.
具体的には、以下の構成の特徴を有する。(1)照射光学系を構成する導光路、観測光収集光学系を構成する導光路の一部に、照射光及び観測光に対して透明な樹脂が充填されている。(2)これらの導光路を構成する透明樹脂を包囲するようにさらに樹脂を設ける。この樹脂には顔料が含有されている。(3)顔料は、迷光を吸収する特性を有する。顔料の含有量は、少なくとも迷光を全て吸収する量に設定されている。(4)透明樹脂と顔料含有樹脂との樹脂の材質は同じである。 Specifically, it has the following features. (1) A part of the light guide path constituting the irradiation optical system and the light guide path constituting the observation light collecting optical system is filled with a resin transparent to the irradiation light and the observation light. (2) A resin is further provided so as to surround the transparent resin constituting these light guide paths. This resin contains a pigment. (3) The pigment has the property of absorbing stray light. The pigment content is set to an amount that absorbs at least all the stray light. (4) The resin materials of the transparent resin and the pigment-containing resin are the same.
上記の構成により、例えば、以下の作用・効果を奏する。まず、透明樹脂と顔料含有樹脂との樹脂の材質を同じにすることにより、両樹脂が接触する界面において光の反射や散乱が抑制される。また、顔料含有樹脂に入射した迷光は、顔料により吸収される。そのため、導光路を構成する透明樹脂に戻ることはほとんどない。さらに、顔料含有樹脂から外部へ迷光が漏れることもない。そのため、迷光の複雑な多重反射がほとんど発生しない。結果として、観測光収集光学系は、複雑な多重反射に対応する必要がなく簡便化され、結果的に本測定器は小型化される。 With the above configuration, for example, the following operations and effects can be achieved. First, by using the same resin material for the transparent resin and the pigment-containing resin, light reflection and scattering are suppressed at the interface where both resins contact. Further, the stray light incident on the pigment-containing resin is absorbed by the pigment. Therefore, there is almost no return to the transparent resin constituting the light guide. Furthermore, stray light does not leak from the pigment-containing resin to the outside. Therefore, the complicated multiple reflection of stray light hardly occurs. As a result, the observation light collecting optical system does not need to cope with complicated multiple reflections and is simplified, and as a result, the measuring instrument is miniaturized.
このような樹脂に各構成要素(光学要素)などを埋設した構造、さらに、光吸収性顔料を含有する樹脂で包囲した構造は、光学測定装置にのみ応用できるだけではなく、例えば、μTAS(マイクロ総合分析システム;Micro Total Analysis System)用の光学チップにも応用できる。 Such a structure in which each component (optical element) is embedded in a resin and a structure surrounded by a resin containing a light-absorbing pigment can be applied not only to an optical measuring apparatus but also, for example, μTAS (micro synthesis It can also be applied to optical chips for analysis systems (Micro Total Analysis System).
また、本発明者らが提案した、携帯型端末機器のディスプレイ表面にマイクロチップを貼り付けて光学測定を行うLOT(Labo on Tablet)方式に用いる光分析装置、光分析処理装置に含まれるマイクロチップにも応用できる(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the optical analyzer used in the LOT (Labo on Tablet) system for optical measurement by attaching a microchip to the display surface of a portable terminal device proposed by the present inventors, and the microchip included in the optical analysis processor (See, for example, Patent Document 2).
しかし、上記したマイクロチップの筐体が顔料含有樹脂で包囲されていて、筐体の内部を目視することができないため、前記マイクロチップが設計通りに製造されているかを確認することや、前記マイクロチップを携帯型端末機器のディスプレイ表面の所定の位置に位置合わせすることが困難である。 However, since the housing of the microchip described above is surrounded by a pigment-containing resin and the inside of the housing cannot be visually observed, it can be confirmed whether the microchip is manufactured as designed, It is difficult to align the chip with a predetermined position on the display surface of the portable terminal device.
ゆえに、本発明は、導光路を内蔵する導光路内蔵チップ(マイクロチップ)における目視できない部位に関する情報を得ることを容易とする表示方法等を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a display method or the like that makes it easy to obtain information on a portion that cannot be viewed in a light guide built-in chip (microchip) that incorporates a light guide.
本発明の第1の観点は、導光路内蔵チップと測定機器を備える光分析システムにおける表示方法であって、前記導光路内蔵チップは、前記導光路内蔵チップの外部から光が入る第1光導入部と、前記導光路内蔵チップの外部へ光が出る光導出部と、前記第1光導入部から測定対象を経由して前記光導出部へ達する第1導光路と、前記第1導光路に隣接して光を吸収する吸光部と、前記第1光導入部とは異なる、前記導光路内蔵チップの外部から光が入る第2光導入部と、前記第2光導入部から前記第1導光路の一部へ達する第2導光路を備え、前記測定機器は、前記光導出部からの光を受光する受光部と、前記受光部が受光した光情報を表示する表示部と、前記表示部を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記表示部を制御して、前記第2導光路を通って前記受光部が受光した光情報を表示させる検査光表示ステップを含む、表示方法である。 A first aspect of the present invention is a display method in an optical analysis system including a chip with a built-in light guide and a measuring device, wherein the chip with a built-in light guide has a first light introduction that allows light to enter from outside the chip with a built-in light guide. A light deriving unit that emits light to the outside of the chip having a built-in light guide, a first light guide that reaches the light deriving unit from the first light introduction unit via the measurement target, and the first light guide A light-absorbing part that absorbs light adjacent to the first light introduction part, a second light introduction part that receives light from the outside of the light guide path built-in chip, and the first light introduction part from the second light introduction part. A second light guiding path that reaches a part of the optical path, wherein the measuring device receives a light from the light deriving unit, a display unit that displays optical information received by the light receiving unit, and the display unit. A control unit for controlling the display, and the control unit controls the display unit to pass through the second light guide path. Thus, the display method includes an inspection light display step of displaying optical information received by the light receiving unit.
本発明の第2の観点は、第1の観点の表示方法であって、前記第2導光路が、前記第2光導入部から前記光導出部へ達する導光路であり、前記導光路内蔵チップと前記測定機器との相対的な位置関係を調整する位置調整ステップと、前記制御部が、前記表示部を制御して、前記第2導光路を通って前記受光部が受光した光情報を表示させる調整後表示ステップをさらに含む。 A second aspect of the present invention is the display method according to the first aspect, wherein the second light guide path is a light guide path that reaches from the second light introduction section to the light extraction section, and the light guide path built-in chip. Adjusting the relative positional relationship between the measuring device and the measuring device, and the control unit controls the display unit to display optical information received by the light receiving unit through the second light guide path And a post-adjustment display step.
本発明の第3の観点は、第1又は第2の観点の表示方法であって、前記測定機器は、光を発する発光部をさらに備え、前記制御部は、前記発光部も制御するものであり、前記検査光表示ステップの前に、前記制御部が、前記発光部を制御して、前記第2光導入部に光が入るよう発光させる検査光発光ステップをさらに含む。 A third aspect of the present invention is the display method according to the first or second aspect, wherein the measuring device further includes a light emitting unit that emits light, and the control unit also controls the light emitting unit. In addition, before the inspection light display step, the control unit further includes an inspection light emission step of controlling the light emitting unit to emit light so that light enters the second light introducing unit.
本発明の第4の観点は、第3の観点の表示方法であって、前記検査光発光ステップにおいて、前記制御部は、前記発光部を制御して、前記光導出部に対して発光させる。 A fourth aspect of the present invention is the display method according to the third aspect, wherein in the inspection light emission step, the control unit controls the light emission unit to cause the light deriving unit to emit light.
本発明の第5の観点は、受光部及び表示部を備える測定機器がさらに備えるコンピュータを、第1から第4のいずれかの観点の前記制御部として機能させるためのプログラムである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer further provided with a measuring device including a light receiving unit and a display unit to function as the control unit according to any one of the first to fourth aspects.
本発明の第6の観点は、外部から光が入る第1光導入部と、外部へ光が出る光導出部と、前記第1光導入部から測定対象を経由して前記光導出部へ達する第1導光路と、前記第1導光路に隣接して光を吸収する吸光部とを備える導光路内蔵チップであって、前記第1光導入部とは異なる、外部から光が入る第2光導入部と、前記第2光導入部から前記第1導光路の一部へ達する第2導光路を備える導光路内蔵チップである。 According to a sixth aspect of the present invention, a first light introducing unit that receives light from the outside, a light deriving unit that emits light to the outside, and the first light introducing unit that reaches the light deriving unit via a measurement target. A light guide built-in chip comprising a first light guide and a light absorbing part that absorbs light adjacent to the first light guide, and is different from the first light introduction part, and second light that enters from the outside A light guide built-in chip including an introduction part and a second light guide that reaches from the second light introduction part to a part of the first light guide.
本発明の第7の観点は、第6の観点の導光路内蔵チップであって、前記第2導光路が、前記第2光導入部から前記光導出部へ達する導光路である。 A seventh aspect of the present invention is the light guide built-in chip according to the sixth aspect, wherein the second light guide is a light guide that reaches from the second light introduction section to the light extraction section.
本発明の第8の観点は、第6又は第7の観点の導光路内蔵チップであって、前記第2導光路が、光ファイバーからなり、外部光源に接続されている。 An eighth aspect of the present invention is the light guide built-in chip according to the sixth or seventh aspect, wherein the second light guide is made of an optical fiber and connected to an external light source.
本発明の第9の観点は、導光路内蔵チップと測定機器を備える光分析システムであって、前記導光路内蔵チップは、前記導光路内蔵チップの外部から光が入る第1光導入部と、前記導光路内蔵チップの外部へ光が出る光導出部と、前記第1光導入部から測定対象を経由して前記光導出部へ達する第1導光路と、前記第1導光路に隣接して光を吸収する吸光部と、前記第1光導入部とは異なる、前記導光路内蔵チップの外部から光が入る第2光導入部と、前記第2光導入部から入って前記第1導光路の一部へ達する第2導光路を備え、前記測定機器は、前記第1光導入部又は前記第2光導入部に光を発する発光部と、前記光導出部からの光を受光する受光部と、前記受光部が受光した光情報を表示する表示部とを備える光分析システムである。 A ninth aspect of the present invention is an optical analysis system comprising a light guide built-in chip and a measuring device, wherein the light guide built-in chip includes a first light introducing unit into which light enters from outside the light guide built-in chip; A light deriving unit that emits light to the outside of the chip with a built-in light guide, a first light guide that reaches the light deriving unit from the first light introducing unit via a measurement target, and adjacent to the first light guiding unit Absorbing part that absorbs light, different from the first light introducing part, a second light introducing part from which light enters from the outside of the light guide built-in chip, and the first light guiding part entering from the second light introducing part A second light guide that reaches a part of the light guide, and the measuring instrument includes a light emitting unit that emits light to the first light introducing unit or the second light introducing unit, and a light receiving unit that receives light from the light deriving unit And a display unit that displays optical information received by the light receiving unit.
本発明の各観点によれば、導光路内蔵チップの内部や測定機器との接触面等の目視できない部位に光照射し、照射された領域の状況を反映した光情報を得ることが可能となる。これにより、導光路内蔵チップと測定機器とを位置合わせすることが容易となる。 According to each aspect of the present invention, it is possible to obtain light information reflecting the state of the irradiated region by irradiating light to a portion that cannot be seen, such as the inside of a light guide built-in chip or a contact surface with a measuring device. . This makes it easy to align the light guide built-in chip and the measuring device.
また、外部からは目視できない導光路の情報を光導出の可否や導出された光情報から得ることができるため、設計通りに製造されているかを確認することも可能となる。例えば、導光路内蔵チップの導光路中の所定の場所に光照射し、その照射された領域の導光路に陥没等の欠陥がないかを検査することが可能となる。 In addition, since it is possible to obtain information on the light guide path that cannot be visually observed from the outside based on whether or not light can be derived and the derived light information, it is also possible to check whether the light is manufactured as designed. For example, it is possible to irradiate light at a predetermined location in the light guide path of the chip with a built-in light guide path, and to inspect the light guide path in the irradiated region for defects such as depressions.
高精度な測定を行うためには、光導出部から放出される光が携帯型端末機器の内蔵カメラに十分に届くように、光導出部の位置と内蔵カメラの位置との位置合わせ(アライメント)を精密に行う必要がある。この際、従来、作業者が任意に導光路内蔵チップ(マイクロチップ)を動かして、光が内蔵カメラで検出される位置を探していた。また、光が内蔵カメラに検出されると、内蔵カメラによる検出光の像が所定のものとなるように調整していた。 In order to perform high-accuracy measurement, alignment of the position of the light outlet and the position of the built-in camera so that the light emitted from the light outlet reaches the built-in camera of the portable terminal device sufficiently. Need to be done precisely. In this case, conventionally, an operator arbitrarily moves a light guide path built-in chip (microchip) to find a position where light is detected by a built-in camera. Further, when light is detected by the built-in camera, adjustment is made so that the image of the light detected by the built-in camera becomes a predetermined one.
しかし、導光路内蔵チップの筐体が顔料含有樹脂で包囲されていて、筐体の内部や測定機器との接触面を目視することができない。しかも、光導出部から放出される光は、比較的強度が小さい。そのため、ある程度位置が合っていないと、内蔵カメラでの検出が難しい。結局のところ、位置合わせステップの当初は、作業者の勘所(予測)に依存することとなり、導光路内蔵チップ(マイクロチップ)を携帯型端末機器のディスプレイ表面の所定の位置に位置合わせすることが困難であった。 However, the housing of the light guide built-in chip is surrounded by the pigment-containing resin, and the inside of the housing and the contact surface with the measuring device cannot be visually observed. Moreover, the light emitted from the light derivation unit has a relatively small intensity. For this reason, it is difficult to detect with the built-in camera if the positions are not aligned to some extent. After all, at the beginning of the alignment step, it depends on the operator's intuition (prediction), and it is possible to align the chip with a built-in light guide (microchip) to a predetermined position on the display surface of the portable terminal device. It was difficult.
本発明の第2の観点、及び、第7の観点によれば、光導出部又は光導出部の近傍の導光路内壁を表示部に表示することが可能となる。また、光導出部から放出される光強度が大きくなる。そのため、導光路内蔵チップの位置合わせが容易となる。 According to the second aspect and the seventh aspect of the present invention, the light guide part or the inner wall of the light guide near the light guide part can be displayed on the display part. In addition, the intensity of light emitted from the light lead-out part increases. Therefore, the alignment of the light guide path built-in chip becomes easy.
本発明の第3の観点によれば、外部光源を用いることなく、導光路内蔵チップと測定機器の位置合わせを容易とすることができる。 According to the third aspect of the present invention, the alignment of the light guide built-in chip and the measuring device can be facilitated without using an external light source.
本発明の第4の観点によれば、光導出部の形状をさらに明確に表示し、導光路内蔵チップと測定機器の位置合わせをさらに容易とすることができる。 According to the 4th viewpoint of this invention, the shape of a light derivation | leading-out part can be displayed more clearly and position alignment of a light guide built-in chip | tip and a measuring instrument can be made still easier.
本発明の第8の観点によれば、導光路内蔵チップの内部や測定機器設置面等の目視できない部位を照明する照明光学系の選択肢を拡げることが可能となる。例えば、測定機器が備える発光部から放出される光より強度や波長が異なる光を放出する外部光源を用いることにより、照明光の選択の自由度が拡がる。 According to the 8th viewpoint of this invention, it becomes possible to expand the choice of the illumination optical system which illuminates the site | parts which cannot be visually observed, such as the inside of a light guide built-in chip, a measurement apparatus installation surface. For example, the use of an external light source that emits light having a different intensity or wavelength than the light emitted from the light emitting unit included in the measuring instrument increases the degree of freedom in selecting illumination light.
以下、図面を参照して、本発明の実施例について述べる。なお、本発明の実施の形態は、以下の
実施例に限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiments of the present invention are not limited to the following examples.
図1から図4は、本発明の光分析システムの構成例である、測定機器1上に設置された導光路内蔵チップ3を示す図である。 FIG. 1 to FIG. 4 are diagrams showing a light guide built-in chip 3 installed on a measuring instrument 1, which is a configuration example of the optical analysis system of the present invention.
測定機器1には、例えば、タブレットPCやスマートフォンを用いることが考えられる。測定機器1は、タッチパネル式ディスプレイ5、中央処理装置(CPU)、記憶装置(メモリ)及びカメラ7(本願請求項に記載の「受光部」の一例)を備える。また、測定機器1は、そのディスプレイ5の一部に、カメラ7で受光した画像を表示する画像表示部9(後で述べる図5参照)と、測定対象に照射する光を発する第1発光部11と、導光路を照明する光を発する第2発光部13を表示できるようプログラムされている。なお、ディスプレイ5上の画像表示部9、第1発光部11及び第2発光部13を、それぞれ必要に応じて、表示のオンオフ、光の波長、光の強度等を切り替えられるように表示動作を制御するための表示動作入力部15(後で述べる図5参照)を設けてもよい。 For example, a tablet PC or a smartphone may be used as the measuring device 1. The measuring device 1 includes a touch panel display 5, a central processing unit (CPU), a storage device (memory), and a camera 7 (an example of a “light receiving unit” described in the claims of the present application). In addition, the measuring device 1 includes an image display unit 9 (see FIG. 5 to be described later) for displaying an image received by the camera 7 on a part of the display 5 and a first light emitting unit for emitting light to irradiate the measurement target. 11 and the second light emitting unit 13 that emits light for illuminating the light guide path are programmed. The image display unit 9, the first light-emitting unit 11, and the second light-emitting unit 13 on the display 5 are operated so as to be able to switch display on / off, light wavelength, light intensity, etc., as necessary. You may provide the display operation input part 15 (refer FIG. 5 mentioned later) for controlling.
図1の導光路内蔵チップ3は、第1光導入部17、第1空気室19、測定対象導入部21、第2空気室23、光導出部25、第2光導入部27、及び、吸光部29を備える。ここで、第1光導入部17から測定対象導入部21中の測定対象を通過し、光導出部25に達する光の導光路を第1導光路31という。第1導光路31は、透明シリコーン樹脂からなり、顔料含有シリコーン樹脂からなる光吸収部29で包囲されている。第1空気室19及び第2空気室23は、大気中とシリコーン樹脂中の屈折率の差を利用して、測定対象や光導出部25に光軸を合わせるために設けられ、第2光導入部27は、光導出部25に隣接して設けられている。 1 includes a first light introduction unit 17, a first air chamber 19, a measurement target introduction unit 21, a second air chamber 23, a light derivation unit 25, a second light introduction unit 27, and light absorption. Part 29 is provided. Here, a light guide path of light that passes through the measurement target in the measurement target introduction section 21 from the first light introduction section 17 and reaches the light derivation section 25 is referred to as a first light guide path 31. The first light guide 31 is made of a transparent silicone resin, and is surrounded by a light absorbing portion 29 made of a pigment-containing silicone resin. The first air chamber 19 and the second air chamber 23 are provided in order to align the optical axis with the measurement target and the light outlet 25 using the difference in refractive index between the atmosphere and the silicone resin, and the second light introduction The unit 27 is provided adjacent to the light deriving unit 25.
本発明の光分析システムにおける測定時には、測定機器1の第1発光部11からの光が、第1光導入部17を通じて導光路内蔵チップ3内へ導入され、測定対象へ照射される。測定対象からの光は、光導出部25を通じて、導光路内蔵チップ3から測定機器1の受光部7へ導出される。測定機器1は、受光した光に基づいて、演算部にて光の分析を行う。 At the time of measurement in the optical analysis system of the present invention, light from the first light emitting unit 11 of the measuring instrument 1 is introduced into the light guide path built-in chip 3 through the first light introducing unit 17 and irradiated to the measurement target. Light from the measurement target is guided from the light guide built-in chip 3 to the light receiving unit 7 of the measuring device 1 through the light deriving unit 25. Based on the received light, the measuring device 1 performs light analysis in the calculation unit.
なお、導光路内蔵チップ3は、図1に示す通り光吸収部29で包囲されており、その内部にある導光路や空気室等は目視できない。また、導光路内蔵チップ3の光導出部25を有する面が測定機器1のディスプレイ5面に接するよう設置されるため、測定時には、光導出部25を有する面も見ることができない。 The light guide path built-in chip 3 is surrounded by the light absorbing portion 29 as shown in FIG. 1, and the light guide path and the air chamber inside thereof cannot be visually observed. Further, since the surface having the light deriving portion 25 of the light guide path built-in chip 3 is placed in contact with the display 5 surface of the measuring device 1, the surface having the light deriving portion 25 cannot be seen at the time of measurement.
そのため、従来は、導光路内蔵チップを測定機器上の所定の位置に設置することが難しかった。導光路内蔵チップと測定機器からなる光分析システムで測定を行うためには、第1光導入部が第1発光部上に、光導出部がカメラ上に位置するように、導光路内蔵チップを測定機器上に設置する必要がある。導光路内蔵チップの形状や測定機器上での設置位置を予め把握していれば、大きくずれることはないが、精度のよい測定を行うためには、光導出部からの光がカメラに十分届くように、光導出部の位置とカメラの位置とのアライメントを精密に行う必要がある。 Therefore, conventionally, it has been difficult to install the light guide built-in chip at a predetermined position on the measuring device. In order to perform measurement with an optical analysis system consisting of a chip with a built-in light guide and a measuring device, the chip with a built-in light guide is placed so that the first light introducing part is located on the first light emitting part and the light leading part is located on the camera. Must be installed on the measuring device. If the shape of the chip with a built-in light guide and the installation position on the measuring device are known in advance, there will be no significant shift, but the light from the light derivation unit will reach the camera sufficiently for accurate measurement. As described above, it is necessary to precisely align the position of the light derivation unit and the position of the camera.
従来は、ディスプレイの比較的広い領域を発光させて、導光路内蔵チップの光導入部に光を導光させ、光導出部から放出される光をカメラで受光しながら、アライメントを行っていた。しかしながら、導光路は黒色顔料シリコーン樹脂に包囲されているので、カメラが検出可能なのは、光導出部から放出される光だけである。そのため、光導出部の位置(光導出部から放出される光の位置)がカメラの位置に対応していない場合、カメラは光を受光できなかった。すなわち、カメラを用いても当該カメラと光導出部との精密なアライメントは不可能であった。また、光導出部からの光は、光導入部から導入されたディスプレイからの光が測定対象に照射された結果、当該測定対象から放出される観測光であるため、光の強度は比較的小さく、ある程度アライメントがあっていないと、カメラでの検出は難しい。そのため、従来の光分析システムでは、光導出部からの光をカメラで検出することが、作業者の勘所(予測)に依存しており、アライメントが難しく、時間がかかるものであった。 Conventionally, alignment is performed while light is emitted from a relatively wide area of the display, light is guided to the light introducing portion of the chip with a built-in light guide, and light emitted from the light deriving portion is received by the camera. However, since the light guide is surrounded by the black pigment silicone resin, the camera can detect only the light emitted from the light outlet. Therefore, when the position of the light deriving unit (the position of light emitted from the light deriving unit) does not correspond to the position of the camera, the camera cannot receive light. That is, even if a camera is used, precise alignment between the camera and the light outlet is impossible. In addition, since the light from the light derivation unit is observation light emitted from the measurement target as a result of the light from the display introduced from the light introduction unit being irradiated onto the measurement target, the light intensity is relatively small. If there is no alignment, it is difficult to detect with a camera. Therefore, in the conventional optical analysis system, detecting light from the light derivation unit with a camera depends on the operator's intuition (prediction), making alignment difficult and time consuming.
本発明の光分析システムにおける導光路内蔵チップ3の位置決め時には、測定機器1の第2発光部13を点灯させ、第2光導入部27を通じて、導光路内蔵チップ3の光導出部25の近傍を照明する。第2発光部13は、カメラ7及び光導出部25の近傍に設定する。そうすると、照明光の反射光がカメラ7に入射し、画像表示部9に光導出部25又は光導出部25の近傍の導光路内壁が表示される。 When positioning the chip 3 with a built-in light guide in the optical analysis system of the present invention, the second light emitting unit 13 of the measuring device 1 is turned on, and the vicinity of the light deriving unit 25 of the chip 3 with a built-in light guide is passed through the second light introducing unit 27. Illuminate. The second light emitting unit 13 is set in the vicinity of the camera 7 and the light deriving unit 25. Then, the reflected light of the illumination light enters the camera 7 and the light guide part 25 or the inner wall of the light guide near the light guide part 25 is displayed on the image display part 9.
図5は、測定機器1のディスプレイ5面上に、導光路内蔵チップ3を設置した状態を写した写真である。ディスプレイ5右下の線で囲まれた長方形の領域内が、カメラで受光した画像を表示する画像表示部9である。(a)は第1発光部11点灯、かつ、第2発光部13消灯時、(b)は第1発光部11点灯、かつ、第2発光部13の点灯時を示している。(a)の第2発光部13の消灯時には、第1光導入部17から導入され、光導出部25に達した測定光のみが表示されている。(b)の第2発光部13の点灯時には、導光路内蔵チップ3の光導出部25を有する面又は光導出部25の近傍の導光路内壁が照明され、測定光に加え、光導出部25も表示されている。六角形の領域は、光導出部25又は光導出部25の近傍の導光路内壁である。このように、第2発光部13を点灯し光導出部25を照明することで、導光路内蔵チップ3の位置決めが容易になる。 FIG. 5 is a photograph showing a state where the light guide built-in chip 3 is installed on the display 5 surface of the measuring device 1. A rectangular area surrounded by a line on the lower right of the display 5 is an image display unit 9 that displays an image received by the camera. (a) shows when the first light emitting unit 11 is turned on and the second light emitting unit 13 is turned off, and (b) shows when the first light emitting unit 11 is turned on and when the second light emitting unit 13 is turned on. When the second light emitting unit 13 is turned off in (a), only the measurement light introduced from the first light introducing unit 17 and reaching the light deriving unit 25 is displayed. When the second light emitting unit 13 is turned on in (b), the surface of the light guide built-in chip 3 having the light deriving unit 25 or the inner wall of the light guide near the light deriving unit 25 is illuminated, and in addition to the measurement light, the light deriving unit 25 Is also displayed. The hexagonal region is the light guide part 25 or the light guide path inner wall in the vicinity of the light guide part 25. In this way, the second light emitting unit 13 is turned on and the light deriving unit 25 is illuminated, so that the positioning of the light guide built-in chip 3 is facilitated.
なお、第2発光部13は、測定時には不要であるため、消灯させておく。 Note that the second light emitting unit 13 is turned off because it is not necessary during measurement.
図2に示す導光路内蔵チップ103は、図1の導光路内蔵チップ3の構成要素に加え、第3の空気室105、第2光導入部107から光導出部25に達する第2導光路109をさらに備えており、第2光導入部107は光導出部25及びカメラ7の近傍ではなく、離れた位置に設けても良い。また、図2の測定機器101では、第2発光部111がカメラの近傍ではなく、第2光導入部107の下に位置するようにプログラムされている。 The light guide path built-in chip 103 shown in FIG. 2 includes, in addition to the components of the light guide path built-in chip 3 in FIG. 1, the second light guide path 109 that reaches the light outlet section 25 from the third air chamber 105 and the second light introduction section 107. The second light introducing unit 107 may be provided not in the vicinity of the light deriving unit 25 and the camera 7, but in a remote position. 2 is programmed so that the second light emitting unit 111 is positioned not under the camera but under the second light introducing unit 107.
図2に示す本発明の光分析システムにおいては、第2発光部111からの光が、第2光導入部107より導光路内蔵チップ103内へ導入され、第2導光路109を通って、光導出部25へ達する。第2発光部111の光で、光導出部25を照明することで、図1の光分析システムと同様に、導光路内蔵チップ103の位置決めが容易になる。また、図1と同様に、測定時には第2発光部111は消灯させておく。 In the optical analysis system of the present invention shown in FIG. 2, the light from the second light emitting unit 111 is introduced into the light guide built-in chip 103 from the second light introducing unit 107, passes through the second light guide 109, and the light. The derivation unit 25 is reached. By illuminating the light derivation unit 25 with the light from the second light emitting unit 111, the positioning of the light guide path built-in chip 103 is facilitated, as in the optical analysis system of FIG. As in FIG. 1, the second light emitting unit 111 is turned off during measurement.
図3に示す導光路内蔵チップ203は、図1の導光路内蔵チップ3の構成要素に加え、光ファイバーからなる第2導光路205をさらに備える。光ファイバーに導光される光は、例えば、外部光源である。なお、外部光源の代わりに、ディスプレイに第2発光部を設け、そこから放出された光を第2導光路205に導光して、この光を照明光として用いることも可能である。図1の光分析システムと同様に、光導出部25を照明することができるため、導光路内蔵チップ203の位置決めが容易になる。なお、光を導光して光導出部25を照明する必要があるのは、導光路内蔵チップ203の位置決め時のみであって、測定時には第2導光路205は導光しない状態にしておく。 A light guide built-in chip 203 shown in FIG. 3 further includes a second light guide 205 made of an optical fiber in addition to the components of the light guide built-in chip 3 in FIG. The light guided to the optical fiber is, for example, an external light source. Instead of the external light source, it is also possible to provide the display with a second light emitting unit, guide the light emitted from the second light emitting unit 205 to the second light guide 205, and use this light as illumination light. Similar to the optical analysis system of FIG. 1, the light guide 25 can be illuminated, so that the positioning of the light guide built-in chip 203 is facilitated. It is necessary to guide the light to illuminate the light guide 25 only when positioning the light guide built-in chip 203, and during measurement, the second light guide 205 is not guided.
図4に示す導光路内蔵チップ303は、図1の導光路内蔵チップ3の構成要素に加え、第2光導入部305から測定対象導入部21に達する第2導光路307をさらに備える。また、図4の測定機器301では、第2発光部309がカメラ7の近傍ではなく、第2光導入部305の下に位置するようにプログラムされている。 The light guide path built-in chip 303 shown in FIG. 4 further includes a second light guide path 307 reaching the measurement target introduction section 21 from the second light introduction section 305 in addition to the components of the light guide path built-in chip 3 in FIG. 4 is programmed so that the second light emitting unit 309 is located not in the vicinity of the camera 7 but under the second light introducing unit 305.
図4に示す本発明の光分析システムにおける測定は、図1と同様に行うことができる。図1と図4の相違点は、第2導光路307が、第2光導入部305からどこに達しているかである。つまり、図1では光導出部25を照明したが、図4では第1導光路31中の測定対象導入部21を照明している。 The measurement in the optical analysis system of the present invention shown in FIG. 4 can be performed in the same manner as in FIG. The difference between FIG. 1 and FIG. 4 is where the second light guide path 307 reaches from the second light introduction unit 305. That is, the light deriving unit 25 is illuminated in FIG. 1, but the measurement target introducing unit 21 in the first light guide 31 is illuminated in FIG.
図4の光分析システムによれば、第2発光部309を点灯させ、測定対象導入部21を照明することで、測定対象導入部21近傍の導光路に、構造上の欠陥がないかを調査することができる。ここで、図4の測定対象導入部21のように、照明される領域を検査領域という。また、第2光導入部305から入って検査領域に照射される第2発光部309からの光を検査光(本願請求項に記載の「検査光」の一例。)という。仮に、測定対象導入部21から光導出部25間の導光路が陥没し塞がってしまっていれば、検査光が光導出部25まで達することはなく、カメラ7に受光されない。 According to the optical analysis system of FIG. 4, the second light emitting unit 309 is turned on and the measurement target introduction unit 21 is illuminated to investigate whether there is a structural defect in the light guide near the measurement target introduction unit 21. can do. Here, like the measurement object introducing unit 21 in FIG. 4, the illuminated area is referred to as an inspection area. Further, the light from the second light emitting unit 309 that enters from the second light introducing unit 305 and irradiates the inspection region is referred to as inspection light (an example of “inspection light” described in the claims of the present application). If the light guide path between the measurement target introducing unit 21 and the light deriving unit 25 is depressed and blocked, the inspection light does not reach the light deriving unit 25 and is not received by the camera 7.
検査領域は、測定対象導入部21の近傍に限らず、第1導光路31中の任意の領域として良い。また、検査領域を複数設定し、検査領域の数に合わせて、第2光導入部305、第2導光路307及び第2発光部309を複数設けても良い。 The inspection region is not limited to the vicinity of the measurement target introduction unit 21, and may be an arbitrary region in the first light guide 31. Also, a plurality of inspection areas may be set, and a plurality of second light introducing sections 305, second light guide paths 307, and second light emitting sections 309 may be provided according to the number of inspection areas.
1・・・測定機器、3・・・導光路内蔵チップ、5・・・タッチパネル式ディスプレイ、7・・・カメラ、9・・・画像表示部、11・・・第1発光部、13・・・第2発光部、15・・・表示動作入力部、17・・・、第1光導入部、19・・・第1空気室、21・・・測定対象導入部、23・・・第2空気室、25・・・光導出部、27・・・第2光導入部、29・・・光吸収部、31・・・第1導光路、101・・・測定機器、103・・・導光路内蔵チップ、105・・・第3の空気室、107・・・第2光導入部、109・・・第2導光路、111・・・第2発光部、201・・・測定機器、203・・・導光路内蔵チップ、205・・・第2導光路、301・・・測定機器、303・・・導光路内蔵チップ、305・・・第2光導入部、307・・・第2導光路、309・・・第2発光部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measuring apparatus, 3 ... Chip with a built-in light guide path, 5 ... Touch-panel display, 7 ... Camera, 9 ... Image display part, 11 ... 1st light emission part, ... Second light emitting unit, 15 ... display operation input unit, 17 ..., first light introducing unit, 19 ... first air chamber, 21 ... measuring object introducing unit, 23 ... second Air chamber, 25... Light derivation section, 27... Second light introduction section, 29... Light absorption section, 31... First light guide, 101. Optical path built-in chip, 105 ... third air chamber, 107 ... second light introducing section, 109 ... second light guide path, 111 ... second light emitting section, 201 ... measuring instrument, 203 ... Chip with built-in light guide, 205 ... Second light guide, 301 ... Measurement device, 303 ... Chip with built-in light guide, 305 ... Second light introduction part, 307 ... Second guide Optical path, 309 ... 2nd light emission part
Claims (9)
前記導光路内蔵チップは、
前記導光路内蔵チップの外部から光が入る第1光導入部と、
前記導光路内蔵チップの外部へ光が出る光導出部と、
前記第1光導入部から測定対象を経由して前記光導出部へ達する第1導光路と、
前記第1導光路に隣接して光を吸収する吸光部と、
前記第1光導入部とは異なる、前記導光路内蔵チップの外部から光が入る第2光導入部と、
前記第2光導入部から前記第1導光路の一部へ達する第2導光路を備え、
前記測定機器は、
前記光導出部からの光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光情報を表示する表示部と、
前記表示部を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記表示部を制御して、前記第2導光路を通って前記受光部が受光した光情報を表示させる検査光表示ステップを含む、表示方法。 A display method in an optical analysis system including a chip with a built-in light guide and a measuring device,
The light guide built-in chip,
A first light introduction part into which light enters from the outside of the light guide path built-in chip;
A light derivation unit for emitting light to the outside of the light guide path built-in chip;
A first light guide that reaches the light derivation unit from the first light introduction unit via a measurement target;
A light absorber that absorbs light adjacent to the first light guide;
Different from the first light introduction part, a second light introduction part into which light enters from the outside of the light guide path built-in chip,
A second light guide that reaches from the second light introduction part to a part of the first light guide,
The measuring instrument is
A light receiving unit for receiving light from the light deriving unit;
A display unit for displaying optical information received by the light receiving unit;
A control unit for controlling the display unit,
The display method includes an inspection light display step in which the control unit controls the display unit to display optical information received by the light receiving unit through the second light guide.
前記導光路内蔵チップと前記測定機器との相対的な位置関係を調整する位置調整ステップと、
前記制御部が、前記表示部を制御して、前記第2導光路を通って前記受光部が受光した光情報を表示させる調整後表示ステップをさらに含む、請求項1記載の表示方法。 The second light guide path is a light guide path reaching the light lead-out section from the second light introduction section,
A position adjusting step for adjusting a relative positional relationship between the light guide built-in chip and the measuring device;
2. The display method according to claim 1, further comprising a post-adjustment display step in which the control unit controls the display unit to display optical information received by the light receiving unit through the second light guide.
前記制御部は、前記発光部も制御するものであり、
前記検査光表示ステップの前に、前記制御部が、前記発光部を制御して、前記第2光導入部に光が入るよう発光させる検査光発光ステップをさらに含む、請求項1又は2記載の表示方法。 The measuring device further includes a light emitting unit that emits light,
The control unit also controls the light emitting unit,
3. The inspection light emission step according to claim 1, further comprising an inspection light emission step in which the control unit controls the light emission unit to emit light so that light enters the second light introduction unit before the inspection light display step. Display method.
前記第1光導入部とは異なる、外部から光が入る第2光導入部と、
前記第2光導入部から前記第1導光路の一部へ達する第2導光路を備える導光路内蔵チップ。 A first light introduction unit for receiving light from the outside, a light deriving unit for emitting light to the outside, a first light guide path reaching the light deriving unit from the first light introduction unit via a measurement object, and the first A light guide built-in chip comprising a light absorbing portion that absorbs light adjacent to the light guide,
Different from the first light introduction part, a second light introduction part into which light enters from the outside,
A light guide built-in chip including a second light guide that reaches from the second light introduction part to a part of the first light guide.
前記導光路内蔵チップは、
前記導光路内蔵チップの外部から光が入る第1光導入部と、
前記導光路内蔵チップの外部へ光が出る光導出部と、
前記第1光導入部から測定対象を経由して前記光導出部へ達する第1導光路と、
前記第1導光路に隣接して光を吸収する吸光部と、
前記第1光導入部とは異なる、前記導光路内蔵チップの外部から光が入る第2光導入部と、
前記第2光導入部から入って前記第1導光路の一部へ達する第2導光路を備え、
前記測定機器は、
前記第1光導入部又は前記第2光導入部に光を発する発光部と、
前記光導出部からの光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光情報を表示する表示部とを備える光分析システム。
An optical analysis system comprising a chip with a built-in light guide and a measuring device,
The light guide built-in chip,
A first light introduction part into which light enters from the outside of the light guide path built-in chip;
A light derivation unit for emitting light to the outside of the light guide path built-in chip;
A first light guide that reaches the light derivation unit from the first light introduction unit via a measurement target;
A light absorber that absorbs light adjacent to the first light guide;
Different from the first light introduction part, a second light introduction part into which light enters from the outside of the light guide path built-in chip,
A second light guide that enters from the second light introduction part and reaches a part of the first light guide,
The measuring instrument is
A light emitting unit for emitting light to the first light introducing unit or the second light introducing unit;
A light receiving unit for receiving light from the light deriving unit;
An optical analysis system comprising: a display unit that displays optical information received by the light receiving unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015206960A JP6762514B2 (en) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | Optical analysis method, program, optical analysis system and chip with built-in light guide path |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015206960A JP6762514B2 (en) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | Optical analysis method, program, optical analysis system and chip with built-in light guide path |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017078653A true JP2017078653A (en) | 2017-04-27 |
JP6762514B2 JP6762514B2 (en) | 2020-09-30 |
Family
ID=58667046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015206960A Active JP6762514B2 (en) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | Optical analysis method, program, optical analysis system and chip with built-in light guide path |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6762514B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009069360A (en) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Fuji Xerox Co Ltd | Optical element mounting method and optical element mounting device |
JP2010256884A (en) * | 2009-03-30 | 2010-11-11 | Hitachi Cable Ltd | Optical waveguide, optical wiring member, and method of mounting optical device on optical wiring member |
JP2014032064A (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Kyushu Univ | Photoinduction fluorescence measuring instrument |
JP2015158384A (en) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 国立大学法人九州大学 | Optical analysis method, optical analysis system, and program |
-
2015
- 2015-10-21 JP JP2015206960A patent/JP6762514B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009069360A (en) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Fuji Xerox Co Ltd | Optical element mounting method and optical element mounting device |
JP2010256884A (en) * | 2009-03-30 | 2010-11-11 | Hitachi Cable Ltd | Optical waveguide, optical wiring member, and method of mounting optical device on optical wiring member |
JP2014032064A (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Kyushu Univ | Photoinduction fluorescence measuring instrument |
JP2015158384A (en) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 国立大学法人九州大学 | Optical analysis method, optical analysis system, and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6762514B2 (en) | 2020-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101375296B (en) | Method for ensuring quality of a sample carrier | |
EP2112514A1 (en) | Method and apparatus for checking the fluid in a pipet tip | |
US9116107B2 (en) | X-ray detection apparatus for X-ray flourescence analysis | |
US9116106B2 (en) | X-ray detection apparatus for X-ray fluorescence analysis | |
EP2647980A1 (en) | Quantum-yield measurement device | |
JP6208356B2 (en) | Automatic analyzer | |
TW201520534A (en) | Fluorescence strip, fluorescence excitation device and portable fluorescence analysis system with the same | |
JP5865713B2 (en) | Automatic analyzer | |
US9958319B2 (en) | Method and device for determining a critical angle of an excitation light beam | |
TW201409016A (en) | Light calibration device, biological detection calibration system and operating method thereof | |
JP5356804B2 (en) | Raman scattered light measurement system | |
JP4696959B2 (en) | Optical detector | |
KR101242295B1 (en) | Ir transmissivity test instrument of touch screen pannel | |
TWI579538B (en) | Luminance detecting device and luminance detecting method | |
US8541760B2 (en) | Method for calibrating a deflection unit in a TIRF microscope, TIRF microscope, and method for operating the same | |
JP6762514B2 (en) | Optical analysis method, program, optical analysis system and chip with built-in light guide path | |
JP4630313B2 (en) | X-ray analyzer | |
US20230060041A1 (en) | Chromatographic inspection apparatus and control method thereof | |
JP6644329B2 (en) | Light guide path built-in chip, light guide member and light guide method | |
KR20230068556A (en) | UV-VIS-NIR spectroscopic analyzer for measuring transmittance | |
JP2018091757A (en) | Gas detector | |
EP3040709A1 (en) | Liquid object identification apparatus and method | |
CN108885168B (en) | Detection system and signal enhancement device | |
CN101809431A (en) | An apparatus for observing the surface of a sample | |
US9134240B2 (en) | System and method for evaluating material in rotary motion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180724 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180726 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190702 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190830 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200804 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200825 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6762514 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |