JP4468129B2 - Concentration measuring device - Google Patents

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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。
特開2004−184381号(第1頁、図1)
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. 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 light amount. The concentration of the object to be measured is calculated from the detected value of the light quantity.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-184381 (first page, FIG. 1)

上述した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。   In the optical concentration measurement method described above, the light source and the detector are arranged at predetermined positions with respect to the glass chip, and the light emitted from the light source is incident in an optimum state on the region where the object to be measured is arranged. It was necessary to arrange the glass chip, the light source, and the detector with high accuracy.

また、ガラスチップ上に配置される被測定物が液体である場合は、測定に際して、光源や検出器を汚損したり、電気系統に悪影響を与える虞があるため、測定作業に熟練を要するという問題点があった。   In addition, when the object to be measured placed on the glass chip is a liquid, the measurement work needs to be skillful because it may contaminate the light source and detector or adversely affect the electrical system during measurement. There was a point.

そこで、本発明の目的は、測定精度が高く、信頼性の高い濃度測定装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a concentration measuring apparatus with high measurement accuracy and high reliability.

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濃度測定を行う濃度測定装置であって、光導波路基板を3箇所以上で支えて載置させる基板載置用突起が突設された基板載置領域を有し、基板載置領域を挟む両側位置に、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突起が突設されると共に、基板載置領域に形成した出射開口部に連通する光出射通路、および基板載置領域に形成した入射開口部に連通する光入射通路が形成されたブロックと、光出射通路を通して濃度検出用の光を出射開口部側へ向けて出射する光源を備える光源モジュールと、入射開口部に入射する光導波路基板からの戻り光を、光入射通路を通して受光する検出器と、基板載置領域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して特定方向の位置決めを行う第2位置決め部と、基板載置用突起を結ぶ輪郭の内側で光導波路基板をブロック側へ押し付ける押圧部と、を備えていることを要旨としている。   The first feature of the present invention is that the concentration is measured by irradiating the measurement object arranged on the optical waveguide substrate with light passing through the optical waveguide substrate and receiving the return light from the optical waveguide substrate. A measurement apparatus, which has a substrate placement region provided with substrate placement projections for supporting and placing an optical waveguide substrate at three or more locations, and is disposed on both sides of the substrate placement region. Positioning protrusions that can move only in a specific direction, a light exit path that communicates with the exit opening formed in the substrate placement area, and light that communicates with the entrance opening formed in the substrate placement area A light source module including a block in which an incident passage is formed, a light source that emits light for concentration detection toward the exit opening through the light exit passage, and return light from the optical waveguide substrate that enters the entrance opening, Receiving light through the light incident path A detector, a first positioning portion for positioning one end surface in a specific direction in the optical waveguide substrate placed in the substrate placement region, and pressing the other end surface in the specific direction in the optical waveguide substrate to The gist of the invention is that it includes a second positioning portion that performs positioning and a pressing portion that presses the optical waveguide substrate toward the block inside the contour that connects the substrate mounting protrusions.

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濃度測定を行う濃度測定装置であって、光導波路基板を3箇所以上で支えて載置させる基板載置用突起が突設された基板載置領域を有し、基板載置領域を挟む両側位置に、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突起が突設されると共に、基板載置領域に形成した出射開口部に連通する光出射通路、および基板載置領域に形成した入射開口部に連通する光入射通路が形成されたブロックと、光出射通路を通して濃度検出用の光を出射開口部側へ向けて出射する光源を備える光源モジュールと、入射開口部に入射する光導波路基板からの戻り光を、前記光入射通路を通して受光する検出器と、基板載置領域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して特定方向の位置決めを行う第2位置決め部と、基板載置用突起を結ぶ輪郭の内側で光導波路基板をブロック側へ押し付ける押圧部と、光導波路基板を収納した状態で、ブロック上に載置され、ブロック上で光導波路基板が基板載置用突起に載置されることにより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している。   The second 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. A concentration measuring device for performing a substrate mounting region in which substrate mounting protrusions are provided to support and mount an optical waveguide substrate at three or more locations, and light guides are provided on both sides of the substrate mounting region. Positioning protrusions that allow the waveguide substrate to move only in a specific direction are projected, communicated with the light exit passage that communicates with the exit opening formed in the substrate placement region, and the entrance opening formed in the substrate placement region A light source module including a block formed with a light incident passage, a light source that emits light for concentration detection toward the exit opening through the light exit passage, and return light from the optical waveguide substrate that enters the entrance opening Through the light incident path. A light receiving detector, a first positioning portion for positioning one end face in a specific direction in the optical waveguide substrate placed in the substrate placement area, and pressing the other end face in the specific direction in the optical waveguide substrate. A second positioning part that performs positioning in a specific direction, a pressing part that presses the optical waveguide substrate toward the block inside the contour that connects the substrate mounting protrusions, and the optical waveguide substrate that is placed on the block The gist of the present invention is that the optical waveguide substrate includes a substrate carrier that is separated from the optical waveguide substrate by placing the optical waveguide substrate on the substrate mounting protrusion on the block.

本発明によれば、光導波路基板を直接位置決めでき、光導波路基板を確実に支持して測定精度の高い濃度測定装置を提供することを可能とする。   According to the present invention, the optical waveguide substrate can be directly positioned, and it is possible to provide a concentration measuring apparatus with high measurement accuracy by reliably supporting the optical waveguide substrate.

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8を用いて説明する。なお、図1は本発明の実施の形態に係る濃度測定装置の外観を示す斜視図、図2はブロックとしての装置ブロックに基板キャリアとしてのチップキャリアを載置する前後の状態を示す斜視図、図3は装置ブロックにチップキャリアを載置した状態を示す斜視図、図4は図2のA−A断面図、図5は光導波路基板としてのガラスチップの断面説明図、図6は1つの基板載置領域12が形成された領域の両側を切断して示した装置ブロック2に第1〜第3保持部材を配置した状態を示す要部斜視図、図7は図6の平面図、図8は図6の基板載置領域12のほぼ中央を矢印x方向に切断した状態を示す断面図である。   Hereinafter, the details of the concentration measuring apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective view showing an external appearance of a concentration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a state before and after mounting a chip carrier as a substrate carrier on an apparatus block as a block. 3 is a perspective view showing a state where the chip carrier is placed on the apparatus block, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view of a glass chip as an optical waveguide substrate, and FIG. FIG. 7 is a plan view of FIG. 6, and FIG. 7 is a plan view of FIG. 6, illustrating a state in which the first to third holding members are arranged on the device block 2 shown by cutting both sides of the region where the substrate placement region 12 is formed. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the substantial center of the substrate placement region 12 of FIG. 6 is cut in the direction of the arrow x.

図1に示すように、本実施の形態の濃度測定装置1は、装置ブロック2と、この装置ブロック2を内蔵する装置ケース3とを備えている。   As shown in FIG. 1, the concentration measuring device 1 of the present embodiment includes a device block 2 and a device case 3 in which the device block 2 is built.

装置ブロック2は、一方の側面に設けられた複数の光源モジュール4と、他方の側面に設けられた、光源モジュール4と同数の検出器5とを備えている。装置ブロック2の上面6Aには、光導波路基板としてのガラスチップ7を収納するチップキャリア8が載置されるようになっている。装置ケース3側には、図6〜図8に示すように、ガラスチップ7を装置ブロック2上で位置決め、保持する第1保持部材50,第2保持部材60,および第3保持部材70が設けられている。   The apparatus block 2 includes a plurality of light source modules 4 provided on one side surface and the same number of detectors 5 as the light source modules 4 provided on the other side surface. A chip carrier 8 that houses a glass chip 7 as an optical waveguide substrate is placed on the upper surface 6A of the apparatus block 2. On the apparatus case 3 side, as shown in FIGS. 6 to 8, a first holding member 50, a second holding member 60, and a third holding member 70 for positioning and holding the glass chip 7 on the apparatus block 2 are provided. It has been.

〔装置ブロックの構成〕
図2〜図4に示すように、装置ブロック2は略台状の構造を有する金属ブロックを削り出しにより形成したものである。具体的には、装置ブロック2の外形は、長方形状の上面6Aと、この上面6Aに対して平行をなす長方形状の下面6B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6C,6C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9,10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 device block]
As shown in FIGS. 2 to 4, the device block 2 is formed by cutting a metal block having a substantially trapezoidal structure. Specifically, the outer shape of the device block 2 includes a rectangular upper surface 6A, a rectangular lower surface 6B parallel to the upper surface 6A, and both longitudinal ends indicated by arrows y in FIGS. A pair of trapezoidal side surfaces 6C and 6C which are parallel to each other, and a pair of tapered surfaces 9 and 10 which are located on both sides in the width direction indicated by an arrow x in the drawing. Note that the direction formed by the arrow x and the direction formed by the arrow y are orthogonal to each other in the same plane.

図2に示すように、上面6Aには、図中の矢印x方向の中央で矢印y方向の装置ブロック2の長さのほぼ全体に亘って長方形状の基板載置面11が周囲の上面6Aに対してやや高く形成されている。基板載置面11には、矢印y方向に沿って複数(本実施の形態では8つ)の基板載置領域(基板載置面11におけるガラスチップ7を載置する面領域)12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1では、複数のガラスチップ7をそれぞれ基板載置領域12に同時に載置して、一度に複数のガラスチップ7を用いた濃度測定を行うことが可能である。   As shown in FIG. 2, a rectangular substrate mounting surface 11 is formed on the upper surface 6A around the entire length of the apparatus block 2 in the center of the arrow x direction in the arrow y direction. It is formed slightly higher than. A plurality (eight in this embodiment) of substrate placement areas (surface areas on which the glass chips 7 are placed on the substrate placement surface 11) 12 are parallel to each other along the arrow y direction on the substrate placement surface 11. Are arranged adjacent to each other. In the concentration measuring apparatus 1 of the present embodiment, it is possible to simultaneously measure a plurality of glass chips 7 on the substrate placement region 12 and perform concentration measurement using the plurality of glass chips 7 at a time.

基板載置面11には、チップキャリア8に収納されたガラスチップ7がそれぞれ対応する基板載置領域12に載置されるようになっている。また、ガラスチップ7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領域12上に載置されるようになっている。   On the substrate placement surface 11, the glass chips 7 housed in the chip carrier 8 are placed on the corresponding substrate placement areas 12. Further, the glass chip 7 is placed on the substrate placement region 12 so that the longitudinal direction thereof coincides with the arrow x direction.

図4に示すように、装置ブロック2には、それぞれの基板載置領域12内の所定位置と、一方のテーパ面9の所定位置と、を結ぶように貫通する光出射通路13が形成されている。装置ブロック2におけるテーパ面9側には、光源モジュール4を取り付ける、光出射通路13の一方の開口部13Aが形成されている。なお、この開口部13Aの近傍は、光源モジュール4を配置するため、光出射通路13よりも径が大きく形成されている。   As shown in FIG. 4, the device block 2 is formed with a light emission passage 13 penetrating so as to connect a predetermined position in each substrate placement region 12 and a predetermined position of one tapered surface 9. Yes. On the taper surface 9 side of the device block 2, one opening 13 </ b> A of the light emission passage 13 to which the light source module 4 is attached is formed. In the vicinity of the opening 13A, the light source module 4 is disposed, so that the diameter is larger than that of the light emission path 13.

それぞれの基板載置領域12における光源モジュール4側の領域には、基板載置領域12上に載置されたガラスチップ7に光を入射させるための、光出射通路13の他方の開口端である出射開口部13Bが形成されている。   The area on the light source module 4 side in each substrate placement area 12 is the other opening end of the light emission path 13 for allowing light to enter the glass chip 7 placed on the substrate placement area 12. An emission opening 13B is formed.

また、図4に示すように、基板載置領域12における検出器5側に位置する表面と、他方のテーパ面10との間には、光入射通路14が形成されている。この光入射通路14のテーパ面10における開口部14A側には、上述の検出器5が配置、固定され、検出器5の受光面が開口部14Aに臨んでいる。光入射通路14の他方の開口端は、基板載置領域12に開口された入射開口部14Bである。   As shown in FIG. 4, a light incident path 14 is formed between the surface of the substrate placement region 12 on the detector 5 side and the other tapered surface 10. The detector 5 described above is disposed and fixed on the tapered surface 10 of the light incident path 14 on the opening 14A side, and the light receiving surface of the detector 5 faces the opening 14A. The other opening end of the light incident path 14 is an incident opening 14B opened in the substrate placement region 12.

さらに図4に示すように、基板載置領域12における、出射開口部13Bと入射開口部14Bとの間で、かつ出射開口部13Bに隣接する位置には、下面6Bまで貫通する非検出光除去通路15が形成されている。この非検出光除去通路15は、出射開口部13Bから出てガラスチップ7に入射する光のうち、ガラスチップ7内に進まない反射成分が入射するようになっている。基板載置領域12における非検出光除去通路15の開口端は、非検出光入射開口部15Aとなっている。また、下面6Bには、非検出光除去通路15の他方の開口部15Bが形成されている。本実施の形態では、非検出光除去通路15は、中間部で屈曲しており、開口端14Bから開口部14A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. 4, the non-detection light removal that penetrates to the lower surface 6B at the position between the exit opening 13B and the entrance opening 14B and adjacent to the exit opening 13B in the substrate placement region 12 is performed. A passage 15 is formed. The non-detection light removal passage 15 is configured to receive a reflection component that does not proceed into the glass chip 7 out of the light that exits from the emission opening 13B and enters the glass chip 7. The opening end of the non-detection light removal passage 15 in the substrate placement region 12 is a non-detection light incident opening 15A. Further, the other opening 15B of the non-detection light removal passage 15 is formed in the lower surface 6B. In the present embodiment, the non-detection light removal passage 15 is bent at an intermediate portion, and is formed so as to have a positional relationship in which the opening 14A cannot be seen from the opening end 14B.

上述した光出射通路13、光入射通路14、および非検出光除去通路15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 light exit passage 13, the light entrance passage 14, and the non-detection light removal passage 15 described above are subjected to processing such as black coating so as to have light absorption.

なお、装置ブロック2の一方のテーパ面9に固定された光源モジュール4から出射される光の光軸は、光出射通路13内を通ってガラスチップ7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4を装置ブロック2に固定することにより、ガラスチップ7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。   The optical axis of light emitted from the light source module 4 fixed to one tapered surface 9 of the device block 2 passes through the light emission path 13 and enters the lower surface of the glass chip 7 at a predetermined incident angle. Is set to In the present embodiment, by fixing the light source module 4 to the device block 2, it is possible to achieve an accuracy within ± 0.2 degrees of the predetermined incident angle to the glass chip 7.

図4に示すように、基板載置領域12の上には、出射開口部13B、非検出光入射開口部15Aおよび入射開口部14Bを覆う透明な保護ガラス(図中一点鎖線で示す)16が配置されている。   As shown in FIG. 4, on the substrate mounting region 12, a transparent protective glass (indicated by a one-dot chain line in the figure) 16 covering the emission opening 13B, the non-detection light incident opening 15A, and the incident opening 14B. Has been placed.

また、基板載置面11のそれぞれの基板載置領域12には、ガラスチップ7を所定の高さで載置する4つの基板載置用突起17が上方へ向けて突設されている。これら基板載置用突起17は、それぞれの基板載置領域12に形成されている出射開口部13B、非検出光入射開口部15Aおよび入射開口部14B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17は、ガラスチップ7内の光導波路を干渉しない位置に配置されている。   Further, in each substrate placement area 12 of the substrate placement surface 11, four substrate placement projections 17 for placing the glass chip 7 at a predetermined height are provided so as to protrude upward. These substrate mounting projections 17 are disposed so as to surround the emission opening 13B, the non-detection light incident opening 15A, and the incident opening 14B formed in each substrate mounting region 12. That is, these substrate mounting projections 17 are arranged at positions where they do not interfere with the optical waveguide in the glass chip 7.

なお、図2および図3に示すように、本実施の形態では、保護ガラス16の矢印y方向の両側に2対の基板載置用突起17が対峙するように配置されている。これら基板載置用突起17は、金属製のピンを装置ブロック2の基板載置領域(面領域)12に固定したものである。また、これら基板載置用突起17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。   As shown in FIGS. 2 and 3, in this embodiment, two pairs of substrate mounting protrusions 17 are arranged on opposite sides of the protective glass 16 in the arrow y direction. These substrate mounting projections 17 are obtained by fixing metal pins to the substrate mounting region (surface region) 12 of the apparatus block 2. Further, the upper end surfaces of the substrate mounting projections 17 are flattened so that the variation in height is within ± 50 μm by grinding, cutting, polishing, deburring, and the like.

さらに、基板載置面11における基板載置領域12の矢印y方向の両側には、ガラスチップ7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18が対峙するように突設されている。なお、本実施の形態では、互いに隣接する基板載置領域12同士は、間に2本の位置決め突起18のみが配置され、互いに共用するようになっている。   Further, on both sides of the substrate placement area 11 in the arrow y direction of the substrate placement area 11, the glass chip 7 is sandwiched from both sides in the width direction, and only a specific direction (arrow x direction) can be moved. Two pairs of positioning protrusions 18 that restrict movement in the y direction are provided so as to face each other. In the present embodiment, only two positioning protrusions 18 are disposed between the substrate placement regions 12 adjacent to each other, and are shared with each other.

また、基板載置面11における複数の基板載置領域12の矢印y方向の両側には、チップキャリア8の位置決めを行うためのキャリア位置決めピン19がそれぞれ突設されている。   Further, carrier positioning pins 19 for positioning the chip carrier 8 are respectively provided on both sides of the plurality of substrate placement areas 12 in the arrow y direction on the substrate placement surface 11.

さらに、図2〜図4に示すように、装置ブロック2の上面6Aにおける基板載置面11の矢印x方向の両側には、液溜め溝20がそれぞれ形成されている。この液溜め溝20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21が配置されている。この水没シート21により、ガラスチップ7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 to 4, liquid reservoir grooves 20 are respectively formed on both sides of the substrate mounting surface 11 in the arrow x direction on the upper surface 6 </ b> A of the apparatus block 2. A so-called submerged sheet 21 having a function of causing discoloration by containing moisture is disposed at the bottom of the liquid reservoir groove 20. With this submerged sheet 21, it is possible to easily recognize the liquid leakage of the liquid sample on the glass chip 7.

〔光源モジュールの概略構成〕
図4に示すように、光源モジュール4は、半導体レーザ22、コリメートレンズ23、半導体レーザ22を固定するスリーブ24、スリーブホルダ25、レンズホルダ26などを備えている。
[Schematic configuration of light source module]
As shown in FIG. 4, the light source module 4 includes a semiconductor laser 22, a collimating lens 23, a sleeve 24 for fixing the semiconductor laser 22, a sleeve holder 25, a lens holder 26, and the like.

光源モジュール4は、半導体レーザ22の出射光の光軸が光出射通路13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22を固定するスリーブ24は、スリーブホルダ25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23と半導体レーザ22とは、光軸方向に相対移動可能に設けられている。   The light source module 4 is set so that the optical axis of the emitted light from the semiconductor laser 22 passes through the substantially center of the light emitting path 13. The sleeve 24 for fixing the semiconductor laser 22 is provided so as to be movable and adjustable with respect to the sleeve holder 25 in a direction perpendicular to the optical axis. The collimating lens 23 and the semiconductor laser 22 are provided so as to be relatively movable in the optical axis direction.

上述の構成により、光源モジュール4では、半導体レーザ22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13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23の集光作用により、ガラスチップ7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 configuration described above, in the light source module 4, it is possible to finely adjust the optical axis of the light emitted from the semiconductor laser 22 and finely adjust the spread angle of the laser light traveling in the light emission path 13. . In the present embodiment, the spreading angle of the light incident on the glass chip 7 can be set to 0.5 degrees or less by the light condensing action of the collimating lens 23.

〔検出器〕
検出器5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5は、装置ブロック2における光入射通路14のテーパ面10における開口端14Aに、受光面が臨むように固定されている。
〔Detector〕
The detector 5 uses a photodiode that performs photoelectric conversion based on incident light as a light receiving element. This detector 5 is fixed so that the light receiving surface faces the opening end 14 </ b> A of the tapered surface 10 of the light incident path 14 in the apparatus block 2.

〔装置ケース〕
装置ケース3は、上面に矩形状の凹部37が形成されている。この凹部37の底面の一側部には、装置ブロック2の基板載置領域12を露出させる矩形上の開口部38が形成されている。上述したように、装置ケース3内には、装置ブロック2が内蔵され、この装置ブロック2の上面の複数の基板載置領域12が形成された基板載置面11が開口部38内に露出するようになっている。そして、この基板載置面11の上には、チップキャリア8が配置されるようになっている。
[Device Case]
The device case 3 has a rectangular recess 37 formed on the upper surface. A rectangular opening 38 for exposing the substrate placement area 12 of the apparatus block 2 is formed on one side of the bottom surface of the recess 37. As described above, the apparatus block 2 is built in the apparatus case 3, and the substrate mounting surface 11 in which the plurality of substrate mounting areas 12 on the upper surface of the apparatus block 2 is formed is exposed in the opening 38. It is like that. A chip carrier 8 is arranged on the substrate mounting surface 11.

また、装置ケース3の上面には、凹部37を開閉させる蓋板39が回動自在に支持されている。この蓋板39の端部には、凹部37の底面に形成されたスイッチ穴40Bに嵌合するピン40Aが突設されている。さらに、蓋板39の内側面39Aは、黒色に塗装されて光吸収性が付与されている。   A lid plate 39 for opening and closing the recess 37 is rotatably supported on the upper surface of the device case 3. A pin 40 </ b> A that fits into a switch hole 40 </ b> B formed on the bottom surface of the concave portion 37 protrudes from the end of the lid plate 39. Furthermore, the inner side surface 39A of the cover plate 39 is painted black to impart light absorption.

装置ケース3のスイッチ穴40Bの下方には、リミットスイッチ41が配置されており、蓋板39が閉じられたときに、装置ブロック2側の光源モジュール4の駆動が可能となっている。そして、装置ケース3の上面には、光源モジュール4および検出器5などを駆動するための駆動スイッチ42が設けられている。上述するように、リミットスイッチ41がピン40Aで押されている状態、すなわち、蓋板39が閉塞している状態のみに、駆動スイッチ42をONにできるようになっている。   A limit switch 41 is disposed below the switch hole 40B of the device case 3, and the light source module 4 on the device block 2 side can be driven when the cover plate 39 is closed. A drive switch 42 for driving the light source module 4 and the detector 5 is provided on the upper surface of the device case 3. As described above, the drive switch 42 can be turned on only when the limit switch 41 is pushed by the pin 40A, that is, when the cover plate 39 is closed.

また、凹部37の底面には、第2保持部材60と第3保持部材70とを駆動操作するための、操作レバー43が図1中矢印Bで示す方向に所定の範囲でスライド動作可能に設けられている。   Further, on the bottom surface of the recess 37, an operation lever 43 for driving the second holding member 60 and the third holding member 70 is provided so as to be slidable within a predetermined range in the direction indicated by the arrow B in FIG. It has been.

〔ガラスチップ〕
図5に示すように、ガラスチップ7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7の上面中央には、被測定物を収容するサンプル配置部27が形成されている。このサンプル配置部27は、例えばABS樹脂でなる突堤28で囲まれたものであり、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. 5, the glass chip 7 is a rectangular glass substrate and is made of a light-transmitting material such as borosilicate glass. At the center of the upper surface of the glass chip 7, a sample placement portion 27 that accommodates a measurement object is formed. The sample placement portion 27 is surrounded by a jetty 28 made of, for example, ABS resin, and accommodates a liquid containing, for example, protein or the like as an object to be measured in an inner recess.

また、ガラスチップ7の上面における、サンプル配置部27の両側(ガラスチップ7の長手方向の両側)には、入射側グレーティング29Aと出射側グレーティング29Bが形成されている。これら入射側グレーティング29Aと出射側グレーティング29Bは、例えば、二酸化チタン(TiO)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 both sides of the sample placement portion 27 on the upper surface of the glass chip 7 (both sides in the longitudinal direction of the glass chip 7), an incident side grating 29A and an emission side grating 29B are formed. The incident side grating 29A and the emission side grating 29B are formed by, for example, patterning a titanium dioxide (TiO 2 ) film in a stripe shape.

このような構成のガラスチップ7では、図5に示すように、光源モジュール4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7内に入射した1次光L1は、入射側グレーティング29Aで回折してガラスチップ7の下面側で全反射し、その反射光がガラスチップ7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27を通過した光は、出射側グレーティング29Bで回折してガラスチップ7の下面側から出射して光入射通路14に入射するようになっている。   In the glass chip 7 having such a configuration, as illustrated in FIG. 5, when the light L emitted from the light source module 4 is incident at a predetermined incident angle θ, the primary light L <b> 1 incident in the glass chip 7 is incident. The optical waveguide is formed by repeating reflection such that the light is diffracted by the side grating 29A and totally reflected on the lower surface side of the glass chip 7, and the reflected light is totally reflected on the upper surface of the glass chip 7. Then, the light that has passed through the sample placement portion 27 is diffracted by the emission side grating 29B, emitted from the lower surface side of the glass chip 7, and enters the light incident path 14.

なお、最初にガラスチップ7の下面で反射された0次光L0は、装置ブロック2の非検出光除去通路15内に入射して排除される。   Note that the 0th-order light L0 first reflected by the lower surface of the glass chip 7 enters the non-detection light removal passage 15 of the apparatus block 2 and is eliminated.

〔チップキャリア〕
図2に示すように、チップキャリア8は、複数の(本実施の形態では、8枚)のガラスチップ7が載置される矩形状のフレームである。このチップキャリア8は、互いに平行な一対の横フレーム30,30と、これら横フレーム30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31,31と、からなる。横フレーム30同士の互いに対向する内側縁部には、間にガラスチップ7を配置して、ガラスチップ7の位置決めを行う位置決めリブ32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32同士の間は、切り欠き33が形成され、この切り欠き33の両側のチップ載置部34上にガラスチップ7の端部を載せるようになっている。チップキャリア8の上に載置されたガラスチップ7は、位置決めリブ32およびチップ載置部34にてチップキャリア8に対して位置決めされるようになっている。
[Chip carrier]
As shown in FIG. 2, the chip carrier 8 is a rectangular frame on which a plurality of (in this embodiment, eight) glass chips 7 are placed. The chip carrier 8 includes a pair of horizontal frames 30 and 30 that are parallel to each other, and a pair of vertical frames 31 and 31 that are parallel to each other and connect the ends of the horizontal frames 30 to each other. Positioning ribs 32 for positioning the glass chips 7 are formed at equal intervals on the inner edges of the horizontal frames 30 facing each other, with the glass chips 7 being disposed therebetween. A notch 33 is formed between the positioning ribs 32 adjacent to each other, and the end portion of the glass chip 7 is placed on the chip mounting portions 34 on both sides of the notch 33. The glass chip 7 placed on the chip carrier 8 is positioned with respect to the chip carrier 8 by the positioning rib 32 and the chip placement portion 34.

そして、それぞれの縦フレーム31の中間部には、装置ブロック2の基板載置面11に突設されたキャリア位置決めピン19が嵌合する位置決め穴35が形成されている。また、チップキャリア8のそれぞれの縦フレーム31には、搬送操作を行うための操作用ロッド36が突設されている。   A positioning hole 35 into which the carrier positioning pin 19 protruding from the substrate mounting surface 11 of the apparatus block 2 is fitted is formed in the middle portion of each vertical frame 31. In addition, an operation rod 36 for performing a transport operation protrudes from each vertical frame 31 of the chip carrier 8.

なお、チップキャリア8を装置ブロック2上に適正に載置したときには、チップキャリア8の内側の空隙に、装置ブロック2の基板載置領域12に突設された基板載置用突起17が入り込み、基板載置用突起17がガラスチップ7をチップキャリア8から浮き上がるように設定されている。   When the chip carrier 8 is properly placed on the device block 2, the substrate placement protrusion 17 projecting from the substrate placement region 12 of the device block 2 enters the gap inside the chip carrier 8, The substrate mounting protrusion 17 is set so as to lift the glass chip 7 from the chip carrier 8.

すなわち、チップキャリア8の厚みは、基板載置領域12内の装置ブロック2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。   That is, the thickness of the chip carrier 8 is set so as to fall between the plane formed by the device block 2 in the substrate placement area 12 and the protruding end of the protrusion.

〔第1保持部材〕
図6に示すように、第1保持部材50は、装置ブロック2上のそれぞれの基板載置領域12の矢印x方向における出射開口部13B側の側方に配置されている。この第1保持部材50は、装置ケース3の開口部38の周囲に位置決めされた状態で固設されている。この第1保持部材50は、装置ケース3側に固定される取付部51と、出射開口部13B側へ向けて取付部51に固定されたコンタクトピン52と、から構成されている。
[First holding member]
As shown in FIG. 6, the first holding member 50 is disposed on the side of the emission opening 13 </ b> B side in the arrow x direction of each substrate placement region 12 on the apparatus block 2. The first holding member 50 is fixed in a state where the first holding member 50 is positioned around the opening 38 of the device case 3. The first holding member 50 includes an attachment portion 51 fixed to the apparatus case 3 side and a contact pin 52 fixed to the attachment portion 51 toward the emission opening 13B side.

コンタクトピン52は、内部に圧縮コイルバネ(図示省略する。)を備え、先端部のスライドピン52Aが所定のストロークで出没可能に設けられている。このスライドピン52Aは、最も後退した状態でガラスチップ7の位置決めを行うように設定されている。なお、図6〜図8は、スライドピン52Aが最も後退した状態を示している。基板載置領域12にガラスチップ7を載置した初期の状態では、スライドピン52Aの先端は、これに対向するガラスチップ7の一方の側面とは接触しないように設定されている。そして、このスライドピン52Aは、第2保持部材60でガラスチップ7の他方の側面が押された場合に取付部51側へ後退してガラスチップ7の位置決めを行うように設定されている。   The contact pin 52 includes a compression coil spring (not shown) inside, and a slide pin 52A at the tip is provided so as to be able to protrude and retract with a predetermined stroke. The slide pin 52A is set to position the glass chip 7 in the most retracted state. 6 to 8 show a state in which the slide pin 52A is most retracted. In the initial state in which the glass chip 7 is placed on the substrate placement area 12, the tip of the slide pin 52A is set so as not to contact one side surface of the glass chip 7 facing the slide pin 52A. The slide pin 52 </ b> A is set so that the glass chip 7 is positioned by retreating to the attachment portion 51 side when the other side surface of the glass chip 7 is pushed by the second holding member 60.

〔第2保持部材〕
図6に示すように、第2保持部材60は、装置ブロック2上のそれぞれの基板載置領域12の矢印x方向における入射開口部14B側の側方に配置されている。この第2保持部材60は、上述した操作レバー43側に固定される取付部61と、入射開口部14B側へ向けて突出するように取付部61に設けられたコンタクトピン62と、を備えている。このコンタクトピン62は、内部に圧縮コイルバネ(図示省略する。)を備え、先端部のスライドピン62Aが出没可能に設けられている。なお、スライドピン62Aの先端は、操作レバー43を装置ブロック2側へ駆動操作しない状態では、ガラスチップ7の他方の側面に接触しないように設定されている。また、操作レバー43を装置ブロック2側へ最も近づく位置まで移動させた場合に、スライドピン62Aは取付部61側へ図示しない圧縮コイルバネの反発性に抗して後退する余裕が設定されている。このとき、ガラスチップ7の側面が第1保持部材50と第2保持部材60とで押圧される力は、100gf以下の加重に設定されている。
[Second holding member]
As shown in FIG. 6, the second holding member 60 is disposed on the side of the incident opening 14 </ b> B side in the arrow x direction of each substrate placement region 12 on the apparatus block 2. The second holding member 60 includes a mounting portion 61 fixed to the operation lever 43 side described above, and a contact pin 62 provided on the mounting portion 61 so as to protrude toward the incident opening 14B side. Yes. The contact pin 62 includes a compression coil spring (not shown) inside, and a slide pin 62A at the tip is provided so as to be able to appear and retract. The tip of the slide pin 62A is set so as not to contact the other side surface of the glass chip 7 when the operation lever 43 is not driven to the apparatus block 2 side. Further, when the operation lever 43 is moved to the position closest to the device block 2 side, a margin is set for the slide pin 62A to retreat against the repulsion of a compression coil spring (not shown) toward the mounting portion 61 side. At this time, the force with which the side surface of the glass chip 7 is pressed by the first holding member 50 and the second holding member 60 is set to a load of 100 gf or less.

〔第3保持部材〕
図6〜図8に示すように、第3保持部材70は、操作レバー43に連動して、基板載置領域12上に配置されたガラスチップ7の上面を上から保持する機能を有している。この第3保持部材70は、操作レバー43に連動する連動アーム部71と、この連動アーム部71の先端部下面に下方へ向けて突設された押圧ピン72とを備えている。
[Third holding member]
As shown in FIGS. 6 to 8, the third holding member 70 has a function of holding the upper surface of the glass chip 7 disposed on the substrate placement region 12 from above in conjunction with the operation lever 43. Yes. The third holding member 70 includes an interlocking arm portion 71 that interlocks with the operation lever 43, and a pressing pin 72 that protrudes downward from the lower surface of the distal end portion of the interlocking arm portion 71.

この第3保持部材70は、操作レバー43の位置に応じて、上記した第2保持部材60と一緒に矢印x方向に進退すると共に、第2保持部材60のスライドピン62Aでガラスチップ7が押圧された後、若しくは押圧されると同時にガラスチップ7の上面に押圧ピン72が下降して所定の圧力(100gf以下の加重)でガラスチップ7を保持するように設定されている。なお、連動アーム部71の昇降動作は、カム機構や別途駆動源などで行うことが可能である。   The third holding member 70 advances and retreats in the direction of the arrow x together with the second holding member 60 according to the position of the operation lever 43, and the glass chip 7 is pressed by the slide pin 62A of the second holding member 60. After or after being pressed, the pressing pin 72 is lowered on the upper surface of the glass chip 7 so as to hold the glass chip 7 at a predetermined pressure (weight of 100 gf or less). The ascending / descending operation of the interlocking arm unit 71 can be performed by a cam mechanism or a separate drive source.

特に、押圧ピン72がガラスチップ7に当接する位置は、第2保持部材60のスライドピン62Aでガラスチップ7が適正な位置に位置決めされたときに、基板載置領域12に突設された4本の基板載置用突起17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4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 pressing pin 72 abuts on the glass chip 7 is 4 that protrudes from the substrate placement area 12 when the glass chip 7 is positioned at an appropriate position by the slide pin 62A of the second holding member 60. It is set at a position outside the path of the light emitted from the light source module 4 inside a rectangular region formed by connecting the substrate mounting protrusions 17.

(本実施の形態の濃度測定装置の操作手順および動作)
まず、本実施の形態に係る濃度測定装置1を用いて被測定物の濃度を測定する手順を説明する。
(Operation procedure and operation of the concentration measuring apparatus of the present embodiment)
First, a procedure for measuring the concentration of an object to be measured using the concentration measuring apparatus 1 according to the present embodiment will be described.

(イ)ガラスチップ7の上面における、サンプル配置部27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。 (A) An object to be measured such as a protein solution is dropped and placed on the sample placement portion 27 on the upper surface of the glass chip 7. In addition, depending on the object to be measured, a reaction treatment or addition of a dye is appropriately performed.

(ロ)次に、図2に示すように、ガラスチップ7をチップキャリア8に載置する。なお、図2においては、1枚のガラスチップ7を示すが、複数の(本実施の形態では8枚の)ガラスチップ7をチップキャリア8に載置しておく。 (B) Next, as shown in FIG. 2, the glass chip 7 is placed on the chip carrier 8. In FIG. 2, one glass chip 7 is shown, but a plurality (eight in the present embodiment) of glass chips 7 are placed on the chip carrier 8.

(ハ)その後、作業者は、ガラスチップ7を載置したチップキャリア8を操作用ロッド36を持って、図1に示すように、装置ケース3の開口部38に露呈する装置ブロック2の基板載置面11に搬送する。このとき、チップキャリア8に形成した位置決め穴35に、装置ブロック2側のキャリア位置決めピン19を嵌合させて、チップキャリア8の位置決めを行う。なお、このとき、図3に示すように、ガラスチップ7は、それぞれの基板載置領域12に突設された4本の基板載置用突起17の上に載置され、チップキャリア8からは浮いた状態にある。なお、図3では、1枚のガラスチップ7が載置された状態を示すが、上述したように複数枚のガラスチップ7を同時に載置することが可能である。また、このときに、第1保持部材50のコンタクトピン52の先端に嵌合されたスライドピン52Aの先端は、ガラスチップ7の一方の側面には接触しない状態にある。 (C) Thereafter, the operator holds the chip carrier 8 on which the glass chip 7 is placed, holding the operation rod 36 and exposes the substrate of the device block 2 to the opening 38 of the device case 3 as shown in FIG. It is conveyed to the mounting surface 11. At this time, the carrier positioning pins 19 on the apparatus block 2 side are fitted into the positioning holes 35 formed in the chip carrier 8 to position the chip carrier 8. At this time, as shown in FIG. 3, the glass chip 7 is placed on the four substrate placement protrusions 17 projecting from the respective substrate placement areas 12. It is in a floating state. 3 shows a state where one glass chip 7 is placed, it is possible to place a plurality of glass chips 7 simultaneously as described above. At this time, the tip of the slide pin 52A fitted to the tip of the contact pin 52 of the first holding member 50 is not in contact with one side surface of the glass chip 7.

(ニ)次に、操作レバー43を持って装置ブロック2側へ移動させる。このような操作レバー43の移動と共に、第2保持部材60および第3保持部材70もそれぞれ対応する位置に配置されたガラスチップ7側へ移動する。まず、操作レバー43の移動に伴って、第2保持部材60のスライドピン62Aの先端が、ガラスチップ7の他方の側面に当接してガラスチップ7を第1保持部材50側へ押圧する。そして、第1保持部材50のスライドピン52Aの後退が不能となった位置でガラスチップ7の矢印x方向の位置決めが終了する。さらに、操作レバー43を最大限まで移動させることで、第2保持部材60のスライドピン62Aがガラスチップ7に押圧力を加えてガラスチップ7の保持を行う。このときの押圧力は、上述したように、100gf以下の加重となるように設定されているため、ガラスチップ7が撓むことを防止できる。このように、操作レバー43を移動させると、スライドピン62Aの押圧動作が終了する時点若しくは終了後に第3保持部材70の押圧ピン72がガラスチップ7の上面を押圧するように下降してガラスチップ7を保持する。このとき、押圧ピン72は、4つの基板載置用突起17が形成する四角形の内側領域に位置するため、ガラスチップ7が跳ね上げられることにより浮いてしまうことがない。 (D) Next, the operation lever 43 is held and moved to the device block 2 side. Along with the movement of the operation lever 43, the second holding member 60 and the third holding member 70 also move toward the glass chip 7 arranged at the corresponding positions. First, as the operation lever 43 moves, the tip of the slide pin 62A of the second holding member 60 comes into contact with the other side surface of the glass chip 7 and presses the glass chip 7 toward the first holding member 50 side. Then, the positioning of the glass chip 7 in the arrow x direction ends at a position where the slide pin 52A of the first holding member 50 cannot be retracted. Further, by moving the operating lever 43 to the maximum extent, the slide pin 62A of the second holding member 60 applies a pressing force to the glass chip 7 to hold the glass chip 7. Since the pressing force at this time is set to be a load of 100 gf or less as described above, it is possible to prevent the glass chip 7 from being bent. As described above, when the operation lever 43 is moved, the pressing pin 72 of the third holding member 70 descends so as to press the upper surface of the glass chip 7 when the pressing operation of the slide pin 62A ends or after the pressing operation. 7 is held. At this time, since the pressing pin 72 is positioned in the rectangular inner region formed by the four substrate mounting protrusions 17, the pressing pin 72 does not float when the glass chip 7 is flipped up.

(ホ)次に、装置ケース3の蓋板39を閉じてピン40Aをスイッチ穴40Bに嵌合させる。これによって、リミットスイッチ41がピン40Aで押されて、光源モジュール4などの駆動スイッチ42をONにすることが可能となる。駆動スイッチ42をONにすると、光源モジュール4から光が出射され、検出器5でガラスチップ7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5で入射光の光量を検出することにより、サンプル配置部27に配置された被測定物の濃度を特定することができる。 (E) Next, the cover plate 39 of the device case 3 is closed, and the pin 40A is fitted into the switch hole 40B. As a result, the limit switch 41 is pushed by the pin 40A, and the drive switch 42 such as the light source module 4 can be turned on. When the drive switch 42 is turned on, light is emitted from the light source module 4, and incident light that has passed through the glass chip 7 can be detected by the detector 5. Thus, the concentration of the object to be measured placed in the sample placement portion 27 can be specified by detecting the amount of incident light with the detector 5.

(本実施の形態の作用・効果)
本実施の形態に係る濃度測定装置1では、光源モジュール4および検出器5が、金属ブロックでなる装置ブロック2に固定された構造であるため、光源モジュール4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13内を出射する光がガラスチップ7の下面に入射させる所定の入射角度θに対して、±0.2度以内の精度で光をガラスチップ7に当てることが可能となる。
(Operations and effects of the present embodiment)
In the concentration measuring apparatus 1 according to the present embodiment, since the light source module 4 and the detector 5 are fixed to the apparatus block 2 made of a metal block, the optical axis of the light emitted from the light source module 4 is set. While improving accuracy, it can control that an optical axis shifts after setting. For this reason, in the present embodiment, the light is emitted to the glass chip 7 with an accuracy within ± 0.2 degrees with respect to a predetermined incident angle θ at which the light exiting the light exit passage 13 enters the lower surface of the glass chip 7. It becomes possible to hit.

また、装置ブロック2に光出射通路13および光入射通路14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。   In addition, since the light emission path 13 and the light incident path 14 are formed in the device block 2, it is possible to prevent light from being irradiated in the wrong direction.

さらに、装置ブロック2に非検出光除去通路15を形成したことにより、ガラスチップ7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15から排除することができる。このため、濃度測定装置1の検出精度を向上させることができる。   Furthermore, by forming the non-detection light removal passage 15 in the apparatus block 2, the Fresnel reflection component reflected by the lower surface of the glass chip 7 can be effectively removed. That is, Fresnel reflection components that are not used for detecting the concentration of the object to be measured can be excluded from the non-detection light removal passage 15. For this reason, the detection accuracy of the concentration measuring apparatus 1 can be improved.

また、本実施の形態に係る濃度測定装置1では、装置ブロック2における基板載置面11上にチップキャリア8を載置して、ガラスチップ7が一軸方向(矢印x方向)のみ移動可能としたことにより、操作レバー43を移動させるだけで位置決めが可能である。このため、本実施の形態では、測定作業が容易になる。さらに、第1保持部材50、第2保持部材60、および第3保持部材70のガラスチップ7に対する押圧力をバネ部材などの強度設定より、100gf以下の加重としているため、測定時にガラスチップ7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。   Further, in the concentration measuring apparatus 1 according to the present embodiment, the chip carrier 8 is placed on the substrate placement surface 11 in the apparatus block 2 so that the glass chip 7 can move only in one axis direction (arrow x direction). Thus, positioning is possible only by moving the operation lever 43. For this reason, in this Embodiment, a measurement operation becomes easy. Furthermore, since the pressing force of the first holding member 50, the second holding member 60, and the third holding member 70 on the glass chip 7 is set to a weight of 100 gf or less from the strength setting of the spring member or the like, the glass chip 7 is Deformation can be avoided and measurement accuracy can be further increased.

さらに、本実施の形態に係る濃度測定装置1では、基板載置領域12上で開口する、光出射通路13の出射開口部13B、光入射通路14の入射開口部14B、および非検出光除去通路15の非検出光入射開口部15Aを、一枚の保護ガラス16で覆っているため、ガラスチップ7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4や検出器5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。   Furthermore, in the concentration measuring apparatus 1 according to the present embodiment, the exit opening 13B of the light exit passage 13, the entrance opening 14B of the light entrance passage 14, and the non-detection light removal passage that open on the substrate placement region 12 are provided. Since the 15 non-detection light incident openings 15A are covered with a single protective glass 16, even if a liquid object to be measured spills from the glass chip 7, the liquid reaches the light source module 4 or the detector 5. Thus, it is possible to prevent electrical and optical adverse effects such as failure and accuracy reduction.

加えて、基板載置面11には、基板載置領域12の外側に液溜め溝20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20の底部に液体との接触により変色を起こす水没シート21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 liquid storage groove 20 is formed on the substrate mounting surface 11 outside the substrate mounting region 12, it is possible to prevent the apparatus from being soiled with a liquid object to be measured. In addition, since the submerged sheet 21 that changes color due to contact with the liquid is disposed at the bottom of the liquid reservoir groove 20, it can be easily recognized that the object to be measured is leaking.

また、本実施の形態に係る濃度測定装置1では、ガラスチップ7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7は、基板載置領域12へ載置したときに、チップキャリア8から浮いた状態となるため、チップキャリア8の形状の自由度が高くなるという利点がある。   Moreover, in the density | concentration measuring apparatus 1 which concerns on this Embodiment, since the glass chip 7 can be juxtaposed, work efficiency can be improved. And since the glass chip 7 will be in the state which floated from the chip carrier 8 when mounted in the board | substrate mounting area | region 12, there exists an advantage that the freedom degree of the shape of the chip carrier 8 becomes high.

(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、1枚の保護ガラス16で出射開口部13B、入射開口部14B、および非検出光入射開口部15A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16の表面に反射防止膜を付した構成としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the single opening of the protective glass 16 covers the emission opening 13B, the incident opening 14B, and the non-detection light incident opening 15A. These openings may be closed with two protective glasses. In this case, the planar shape is not limited as long as the opening can be closed. In addition, in the above-described embodiment, the surface of the protective glass 16 may be provided with an antireflection film.

また、上述した実施の形態では、保護ガラス16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4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。   Further, in the above-described embodiment, the protective glass 16 is used, but a transparent material other than glass can also be used. In this case, what is necessary is just to be able to realize sufficient optical transparency with respect to light (laser light) emitted from the light source module 4 and surface accuracy capable of obtaining flatness of about the wavelength.

さらに、上述した実施の形態では、基板載置面11の両側のみに液溜め溝20を形成したが、基板載置面11を取り囲むように液溜め溝を形成しても勿論よい。   Further, in the above-described embodiment, the liquid reservoir groove 20 is formed only on both sides of the substrate placement surface 11. However, the liquid reservoir groove may be formed so as to surround the substrate placement surface 11.

また、上述した実施の形態では、基板載置領域12に4本の基板載置用突起17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17を設ける構成であればよい。   In the above-described embodiment, the four substrate mounting projections 17 are provided in the substrate mounting region 12 so as to project, but at least three or more substrate mounting positions are provided at positions that do not interfere with the light path. Any structure may be used as long as the protrusion 17 is provided.

本発明の実施の形態に係る濃度測定装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the density | concentration measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る濃度測定装置の装置ブロックとチップキャリアを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the apparatus block and chip carrier of the density | concentration measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る濃度測定装置の装置ブロックにチップキャリアを載せた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which mounted the chip carrier in the apparatus block of the density | concentration measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. ガラスチップの光導波路を示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the optical waveguide of a glass chip. 本実施の形態に係る濃度測定装置の装置ブロックにおいて1つの基板載置領域が形成された部分を切断して取り出した状態を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the state which cut | disconnected and took out the part in which one board | substrate mounting area | region was formed in the apparatus block of the density | concentration measuring apparatus which concerns on this Embodiment. 図6の平面説明図である。FIG. 7 is an explanatory plan view of FIG. 6. 図6の基板載置領域のほぼ中央を光の経路に沿って切断した状態を示す断面説明図である。FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view illustrating a state in which substantially the center of the substrate placement region of FIG. 6 is cut along the light path.

符号の説明Explanation of symbols

1…濃度測定装置、2…装置ブロック、3…装置ケース、4…光源モジュール、5…検出器、7…ガラスチップ、8…チップキャリア、11…基板載置面、12…基板載置領域、13…光出射通路、13A…出射開口部、14…光入射通路、14B…入射開口部、15…非検出光除去通路、15A…非検出光入射開口部、16…保護ガラス、17…基板載置用突起、18…位置決め突起、20…液溜め溝、21…水没シート、27…サンプル配置部、43…操作レバー、50…第1保持部材、52…コンタクトピン、52A…スライドピン、60…第2保持部材、62…コンタクトピン、62A…スライドピン、70…第3保持部材、72…押圧ピン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Concentration measuring apparatus, 2 ... Apparatus block, 3 ... Apparatus case, 4 ... Light source module, 5 ... Detector, 7 ... Glass chip, 8 ... Chip carrier, 11 ... Substrate mounting surface, 12 ... Substrate mounting area, DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Light emission path, 13A ... Output opening part, 14 ... Light incident path, 14B ... Incident opening part, 15 ... Non-detection light removal path, 15A ... Non-detection light incident opening part, 16 ... Protective glass, 17 ... Board mounting Positioning projection, 18 ... Positioning projection, 20 ... Liquid reservoir groove, 21 ... Submerged sheet, 27 ... Sample placement part, 43 ... Operation lever, 50 ... First holding member, 52 ... Contact pin, 52A ... Slide pin, 60 ... 2nd holding member, 62 ... contact pin, 62A ... slide pin, 70 ... 3rd holding member, 72 ... pressing pin.

Claims (6)

光導波路基板上に配置された被測定物に、前記光導波路基板中を通る光を照射し、前記光導波路基板からの戻り光を受光することによって濃度測定を行う濃度測定装置であって、
前記光導波路基板を3箇所以上で支えて載置させる基板載置用突起が突設された基板載置領域を有し、前記基板載置領域を挟む両側位置に、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突起が突設されると共に、前記基板載置領域に形成した出射開口部に連通する光出射通路、および前記基板載置領域に形成した入射開口部に連通する光入射通路が形成されたブロックと、
前記光出射通路を通して濃度検出用の光を前記出射開口部側へ向けて出射する光源を備える光源モジュールと、
前記入射開口部に入射する前記光導波路基板からの戻り光を、前記光入射通路を通して受光する検出器と、
前記基板載置領域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して前記特定方向の位置決めを行う第2位置決め部と、
前記基板載置用突起を結ぶ輪郭の内側で前記光導波路基板を前記ブロック側へ押し付ける押圧部と、
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 measures the concentration 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,
The optical waveguide substrate has a substrate placement region in which substrate placement projections are provided to support and place the optical waveguide substrate in three or more locations, and the optical waveguide substrate is placed in a specific direction on both sides of the substrate placement region. And a light projection path that communicates with an exit opening formed in the substrate placement area, and a light entrance that communicates with an entrance opening formed in the substrate placement area. A block in which a passage is formed;
A light source module comprising a light source that emits light for concentration detection toward the emission opening through the light emission path;
A detector that receives return light from the optical waveguide substrate incident on the incident opening through the light incident path;
A first positioning portion for positioning one end face in the specific direction in the optical waveguide substrate placed in the substrate placement region;
A second positioning part for positioning in the specific direction by pressing the other end surface of the optical waveguide substrate in the specific direction;
A pressing portion that presses the optical waveguide substrate toward the block inside the contour connecting the substrate mounting protrusions;
A concentration measuring apparatus comprising:
前記出射開口部と前記入射開口部は、光透過性の保護ガラスで閉じられていることを特徴とする請求項1に記載の濃度測定装置。   The concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein the exit opening and the entrance opening are closed with a light-transmitting protective glass. 前記基板載置領域の外周に沿って、液溜め溝が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の濃度測定装置。   The concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein a liquid storage groove is formed along an outer periphery of the substrate placement region. 前記液溜め溝内には、液体の付着により変色する部材が配されていることを特徴とする請求項3に記載の濃度測定装置。   The concentration measuring apparatus according to claim 3, wherein a member that changes color due to adhesion of liquid is disposed in the liquid reservoir groove. 前記ブロックは、前記基板載置領域を複数有す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 concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein the block includes a plurality of the substrate placement areas. 光導波路基板上に配置された被測定物に、前記光導波路基板中を通る光を照射し、前記光導波路基板からの戻り光を受光することによって濃度測定を行う濃度測定装置であって、
前記光導波路基板を3箇所以上で支えて載置させる基板載置用突起が突設された基板載置領域を有し、前記基板載置領域を挟む両側位置に、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突起が突設されると共に、前記基板載置領域に形成した出射開口部に連通する光出射通路、および前記基板載置領域に形成した入射開口部に連通する光入射通路が形成されたブロックと、
前記光出射通路を通して濃度検出用の光を前記出射開口部側へ向けて出射する光源を備える光源モジュールと、
前記入射開口部に入射する前記光導波路基板からの戻り光を、前記光入射通路を通して受光する検出器と、
前記基板載置領域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して前記特定方向の位置決めを行う第2位置決め部と、
前記基板載置用突起を結ぶ輪郭の内側で前記光導波路基板を前記ブロック側へ押し付ける押圧部と、
前記光導波路基板を収納した状態で、前記ブロック上に載置され、前記ブロック上で前記光導波路基板が前記基板載置用突起に載置されることにより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 measures the concentration 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,
The optical waveguide substrate has a substrate placement region in which substrate placement projections are provided to support and place the optical waveguide substrate in three or more locations, and the optical waveguide substrate is placed in a specific direction on both sides of the substrate placement region. And a light projection path that communicates with an exit opening formed in the substrate placement area, and a light entrance that communicates with an entrance opening formed in the substrate placement area. A block in which a passage is formed;
A light source module comprising a light source that emits light for concentration detection toward the emission opening through the light emission path;
A detector that receives return light from the optical waveguide substrate incident on the incident opening through the light incident path;
A first positioning portion for positioning one end face in the specific direction in the optical waveguide substrate placed in the substrate placement region;
A second positioning part for positioning in the specific direction by pressing the other end surface of the optical waveguide substrate in the specific direction;
A pressing portion that presses the optical waveguide substrate toward the block inside the contour connecting the substrate mounting protrusions;
A substrate carrier that is placed on the block in a state in which the optical waveguide substrate is housed, and is separated from the optical waveguide substrate by placing the optical waveguide substrate on the substrate placing projection on the block. When,
A concentration measuring apparatus comprising:
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