JP5667894B2 - Diffraction grating, capillary array electrophoresis device, liquid chromatograph, spectrophotometer, biochemical automatic analyzer - Google Patents

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Description

本発明は、回折格子、および、回折格子を備えた分析装置に関する。回折格子を備えた分析装置としては、キャピラリアレイ電気泳動装置,液体クロマトグラフ,分光光度計,生化学自動分析装置等に関する。   The present invention relates to a diffraction grating and an analyzer provided with the diffraction grating. As an analyzer provided with a diffraction grating, it relates to a capillary array electrophoresis apparatus, a liquid chromatograph, a spectrophotometer, a biochemical automatic analyzer, and the like.

回折格子は、基板表面に鋸歯形状(凸凹溝)が複数本形成された光学素子で、光学式の分析装置(キャピラリアレイ電気泳動装置,液体クロマトグラフ,分光光度計,生化学自動分析装置等)に搭載され、波長分散するための素子として用いられる。   A diffraction grating is an optical element in which a plurality of serrated shapes (irregular grooves) are formed on the surface of a substrate, and an optical analyzer (capillary array electrophoresis apparatus, liquid chromatograph, spectrophotometer, biochemical automatic analyzer, etc.) And is used as an element for wavelength dispersion.

回折格子の一般的な構成は、金属膜と基板が接着剤(例えばエポキシ樹脂)を介して固定され、金属膜表面に鋸歯形状が約1μmの間隔で形成されている。   In a general configuration of a diffraction grating, a metal film and a substrate are fixed via an adhesive (for example, epoxy resin), and a sawtooth shape is formed on the surface of the metal film at an interval of about 1 μm.

回折格子の一般的な作製方法は次の通りである。まず、ガラス基板(マスター基板)に金属膜(例えばアルミニウム)を蒸着し、金属膜表面に鋸歯形状を加工することにより回折格子(マスター回折格子)を作製する。次に、鋸歯形状が形成されたマスター回折格子の金属膜表面を離型剤(シリコン系やフッ素系)でコーティングした後、離型剤コーティング面に金属蒸着膜を形成し、接着剤を介してガラス基板(レプリカ基板)を貼り合わせて圧力をかける。接着剤が硬化した後、マスター回折格子とガラス基板を剥がすと、離型剤コーティング面から分離し、金属蒸着膜がガラス基板(レプリカ基板)側に転写されることで、金属膜表面に鋸歯形状が形成された回折格子(レプリカ回折格子)が作製できる。次に、レプリカ回折格子をマスター回折格子として、上記プロセスを繰り返すことにより、レプリカ回折格子(すなわち、マスター回折格子のレプリカのレプリカ)を作製することができる。   A general manufacturing method of the diffraction grating is as follows. First, a metal film (for example, aluminum) is vapor-deposited on a glass substrate (master substrate), and a diffraction grating (master diffraction grating) is produced by processing a sawtooth shape on the surface of the metal film. Next, after the metal film surface of the master diffraction grating with the sawtooth shape formed is coated with a release agent (silicon or fluorine), a metal vapor deposition film is formed on the release agent coating surface, and an adhesive is used. A glass substrate (replica substrate) is bonded and pressure is applied. After the adhesive is cured, when the master diffraction grating and the glass substrate are peeled off, it is separated from the release agent coating surface, and the metal vapor deposition film is transferred to the glass substrate (replica substrate) side, so that a sawtooth shape is formed on the metal film surface A diffraction grating (replica diffraction grating) in which is formed can be produced. Next, the replica diffraction grating (that is, a replica of the master diffraction grating) can be manufactured by repeating the above process using the replica diffraction grating as the master diffraction grating.

ここで、金属膜としては一般的には反射率が高く、経時劣化(経時的な反射率低下)の小さなAl蒸着膜が用いられる。この金属膜は、膜厚が厚くなればなるほど、表面粗さが大きくなるため表面反射光(金属膜表面での散乱光)の発生が多くなり、反対に、膜厚が薄くなればなるほど、金属膜の膜質が不完全になるため(金属膜が形成されていない微細穴が部分的に発生する)、金属膜を透過した光の内部反射光(例えば、金属膜と接着剤との界面での反射光)の発生が多くなる。この表面反射光や内部反射光は、迷光となって回折光とともに検出されるため分析精度低下の原因となる。この不具合を解決するものとして、エポキシ樹脂(接着剤)に光吸収物質としてタールピッチおよび膨潤炭を混合したタールエポキシ樹脂を利用することによって、金属膜を透過した光を吸収させることにより反射光の発生を防止するものが提案されている。これにより、表面反射光を減少させるために金属膜の膜厚を薄くしても、内部反射光による迷光の増大を生じない回折格子を提供することができる。この特許に関連するものとして、例えば、特開2007−199540号公報(特許文献1)がある。   Here, as the metal film, generally, an Al vapor deposition film having a high reflectivity and small deterioration with time (decrease in reflectivity with time) is used. As the thickness of the metal film increases, the surface roughness increases, so that the amount of surface reflected light (scattered light on the surface of the metal film) increases. On the contrary, the metal film decreases as the film thickness decreases. Since the film quality is incomplete (a minute hole in which the metal film is not formed is partially generated), the internally reflected light of the light transmitted through the metal film (for example, at the interface between the metal film and the adhesive) (Reflected light) increases. Since the surface reflection light and the internal reflection light are detected as stray light together with the diffracted light, the analysis accuracy is lowered. As a solution to this problem, by using a tar epoxy resin in which tar pitch and swollen charcoal are mixed as a light absorbing material with an epoxy resin (adhesive), the light transmitted through the metal film is absorbed to reduce the reflected light. Some have been proposed to prevent the occurrence. Thus, it is possible to provide a diffraction grating in which stray light does not increase due to internally reflected light even if the thickness of the metal film is reduced in order to reduce surface reflected light. As a thing relevant to this patent, there exists Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-199540 (patent document 1), for example.

特開2007−199540号公報JP 2007-199540 A

回折格子の鋸歯形状は、幅が0.1〜1μm程度、深さが0.1〜1μm程度の微細形状である。回折格子はマスター回折格子を離型剤でコーティングした後、鋸歯形状の金属膜を形成し、接着剤を介してレプリカ基板を貼り合わせた状態で接着剤を硬化させる。接着剤が硬化した後、マスター回折格子とレプリカ基板を離型剤コーティング面で剥がし、鋸歯形状の金属膜をレプリカ基板に転写させることにより、レプリカ回折格子を製作する。このとき、マスター回折格子に形成された金属膜を、レプリカ基板に完全に転写するためには、金属膜で形成された幅が0.1〜1μm程度、深さが0.1〜1μm程度の微細形状溝の隅々にまで接着剤で完全に埋める必要がある。   The sawtooth shape of the diffraction grating is a fine shape having a width of about 0.1 to 1 μm and a depth of about 0.1 to 1 μm. The diffraction grating is formed by coating the master diffraction grating with a release agent, forming a sawtooth-shaped metal film, and curing the adhesive in a state where the replica substrate is bonded through the adhesive. After the adhesive is cured, the master diffraction grating and the replica substrate are peeled off at the release agent coating surface, and a sawtooth-shaped metal film is transferred to the replica substrate, thereby producing a replica diffraction grating. At this time, in order to completely transfer the metal film formed on the master diffraction grating to the replica substrate, the width formed by the metal film is about 0.1 to 1 μm and the depth is about 0.1 to 1 μm. It is necessary to completely fill in every corner of the fine groove with an adhesive.

光吸収物質を接着剤に混合すると、接着剤の粘度が大きくなるが、接着剤の粘度が大きくなればなるほど、接着剤を微細形状溝に完全に埋めるためには、接着剤を介してマスター回折格子とレプリカ基板を貼り合せる時、より高い圧力を加えなければならない。表面散乱光の発生を防止するため、金属膜の平面度および表面粗さを小さくしなければならないが、マスター回折格子とレプリカ基板を貼り合わせる時の圧力を高くすればするほど、微細加工溝に加わる圧力が高くなるので、微細形状溝の変形が大きくなる。これは金属膜の平面度および表面粗さが大きくなることであり、表面散乱光の発生、すなわち、迷光の発生を引き起こすことになる。   When the light-absorbing substance is mixed with the adhesive, the viscosity of the adhesive increases. However, the greater the viscosity of the adhesive, the more the adhesive can be completely filled in the fine groove, and the master diffraction through the adhesive When bonding the lattice and the replica substrate, higher pressure must be applied. In order to prevent the generation of surface scattered light, the flatness and surface roughness of the metal film must be reduced. However, the higher the pressure at which the master diffraction grating and the replica substrate are bonded, the more the microfabricated grooves are formed. Since the applied pressure increases, the deformation of the fine groove increases. This is an increase in the flatness and surface roughness of the metal film, which causes generation of surface scattered light, that is, generation of stray light.

また、接着剤は硬化するとき体積収縮するが、光吸収物質を接着剤に混合すると、光吸収物質は体積収縮しないため、金属膜に対して垂直方向への接着剤の収縮率が面内で不均一となるので、接着剤表面(金属膜と接する面)にうねりが発生する。金属膜の膜厚は一般的には0.1〜1μm程度であり剛性が低いため、接着剤の体積収縮の影響を受ける。すなわち、接着剤表面のうねりに沿って、金属膜表面がうねることになるため、金属膜の表面粗さが大きくなる。これは、表面散乱光の発生、すなわち、迷光の発生を引き起こす。   In addition, the volume of the adhesive shrinks when it is cured, but when the light absorbing material is mixed with the adhesive, the volume of the light absorbing material does not shrink. Therefore, the shrinkage rate of the adhesive in the direction perpendicular to the metal film is in-plane. Since it becomes non-uniform | heterogenous, a wave | undulation will generate | occur | produce on the adhesive agent surface (surface which contacts a metal film). Since the thickness of the metal film is generally about 0.1 to 1 μm and has low rigidity, it is affected by the volume shrinkage of the adhesive. That is, since the surface of the metal film undulates along the undulation of the adhesive surface, the surface roughness of the metal film increases. This causes generation of surface scattered light, that is, generation of stray light.

さらには、光吸収物質を接着剤に混合すると、光吸収物質は接着剤中に分散された状態であるために、金属膜に光吸収物質が直接的に接する部分と、金属膜と光吸収物質との間に接着剤の層がある部分とが生じる。このとき、金属膜と光吸収物質が接する部分では、金属膜を透過した光は、光吸収物質に直接達して光吸収物質により光吸収されるので光散乱は発生しない。しかし、金属膜と光吸収物質との間に接着剤が満たされる部分では、金属膜を透過した光は、接着剤に達して接着剤を透過した後、光吸収物質に達して光吸収物質により光吸収されるが、金属膜を透過した光の一部は接着剤表面で反射したり、接着剤を透過して光吸収物質に達した光の一部は光吸収物質の表面が平面でないから乱反射したりする。これら反射光のうち、回折光の放射方向と一致するものは迷光となる。   Furthermore, when the light absorbing material is mixed with the adhesive, the light absorbing material is in a state of being dispersed in the adhesive. Therefore, the metal film and the light absorbing material are in contact with the metal film. And a portion having an adhesive layer between the two. At this time, in the portion where the metal film and the light absorbing material are in contact, the light transmitted through the metal film reaches the light absorbing material directly and is absorbed by the light absorbing material, so that no light scattering occurs. However, in the portion where the adhesive is filled between the metal film and the light absorbing material, the light transmitted through the metal film reaches the adhesive and passes through the adhesive, and then reaches the light absorbing material and is absorbed by the light absorbing material. Light is absorbed, but part of the light that has passed through the metal film is reflected by the adhesive surface, or part of the light that has passed through the adhesive and reached the light absorbing material is because the surface of the light absorbing material is not flat. I do diffuse reflection. Among these reflected lights, those that coincide with the radiation direction of the diffracted light become stray light.

本発明の目的は、迷光を低減させた光学特性に優れる回折格子、および迷光を低減させた光学特性に優れる回折格子を備えた分析装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a diffraction grating having excellent optical characteristics with reduced stray light and an analyzer equipped with a diffraction grating having excellent optical characteristics with reduced stray light.

本発明の第1の特徴は、基板と、光反射膜を有し、前記光反射膜には複数本の鋸歯形状の溝が設けられた回折格子において、前記基板と前記光反射膜との間には、光吸収膜が備えられたものであって、前記反射膜はAg合金、もしくはAl、もしくは酸化チタン系金属であり、前記光吸収膜はカーボン、もしくは黒クロム、もしくは黒ニッケル、もしくは黒色石英であることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a diffraction grating having a substrate and a light reflecting film, wherein the light reflecting film is provided with a plurality of sawtooth-shaped grooves, between the substrate and the light reflecting film. Is provided with a light absorption film, and the reflection film is an Ag alloy, Al, or a titanium oxide-based metal, and the light absorption film is carbon, black chrome, black nickel, or black. It is characterized by being quartz.

本発明の第2の特徴は、基板と、前記基板に設けられた光反射膜から成り、前記光反射膜には複数本の鋸歯形状の溝が設けられた回折格子において、前記反射膜はAg合金、もしくは酸化チタン系金属であることを特徴とする。   A second feature of the present invention is a diffraction grating comprising a substrate and a light reflecting film provided on the substrate, wherein the light reflecting film is provided with a plurality of sawtooth-shaped grooves. It is an alloy or a titanium oxide-based metal.

本発明の第3の特徴は、基板と、前記基板に設けられた光反射膜から成るものであり、前記光反射膜は鋸歯形状の溝を有する回折格子において、前記反射膜はAg合金、もしくはAl、もしくは酸化チタン系金属から成るものであって、前記基板の前記光反射膜が設けられた面と垂直な側面、および、前記光反射膜の前記基板とは反対側の面の少なくともどちらか一方に、光吸収膜が設けられてあり、前記光吸収膜はカーボン、もしくは黒クロム、もしくは黒ニッケル、もしくは黒色石英であることを特徴とする。   A third feature of the present invention is that the substrate includes a light reflecting film provided on the substrate, the light reflecting film being a diffraction grating having a sawtooth groove, wherein the reflecting film is an Ag alloy, or It is made of Al or a titanium oxide-based metal, and is at least one of a side surface perpendicular to the surface on which the light reflecting film is provided on the substrate and a surface on the opposite side of the light reflecting film from the substrate. On the other hand, a light absorption film is provided, and the light absorption film is carbon, black chrome, black nickel, or black quartz.

本発明の第4の特徴は、第1から第4のいずれかの回折格子を有するキャピラリアレイ電気泳動装置、もしくは液体クロマトグラフ、もしくは分光光度計、もしくは生化学自動分析装置であることを特徴とする。   A fourth feature of the present invention is a capillary array electrophoresis apparatus having any one of the first to fourth diffraction gratings, a liquid chromatograph, a spectrophotometer, or a biochemical automatic analyzer. To do.

本出願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
(1)迷光を低減させた光学特性に優れる回折格子を提供することができる。
(2)迷光を低減させた光学特性に優れる回折格子を備えた光学式の分析装置(キャピラリアレイ電気泳動装置,液体クロマトグラフ,分光光度計,生化学自動分析装置等)を提供することができる。
Of the inventions disclosed in this application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
(1) It is possible to provide a diffraction grating having excellent optical characteristics with reduced stray light.
(2) It is possible to provide an optical analyzer (capillary array electrophoresis apparatus, liquid chromatograph, spectrophotometer, biochemical automatic analyzer, etc.) equipped with a diffraction grating having excellent optical characteristics with reduced stray light. .

本発明の第1の実施形態である回折格子の説明図である。It is explanatory drawing of the diffraction grating which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態である回折格子の製作方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the diffraction grating which is the 1st Embodiment of this invention. 従来の回折格子と本発明の第1の実施形態である回折格子を説明する部分拡大図である。It is the elements on larger scale explaining the conventional diffraction grating and the diffraction grating which is the 1st embodiment of the present invention. 従来の回折格子と本発明の第1の実施形態である回折格子の迷光強度を説明する図である。It is a figure explaining the stray light intensity of the conventional diffraction grating and the diffraction grating which is the 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態である回折格子の説明図である。It is explanatory drawing of the diffraction grating which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態である回折格子の説明図である。It is explanatory drawing of the diffraction grating which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態である回折格子の製作方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the diffraction grating which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態である回折格子の説明図である。It is explanatory drawing of the diffraction grating which is the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態である回折格子の製作方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the diffraction grating which is the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態である回折格子を説明する部分拡大図である。It is the elements on larger scale explaining the diffraction grating which is the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態であるキャピラリアレイ電気泳動装置の概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the capillary array electrophoresis apparatus which is the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態であるキャピラリアレイ電気泳動装置を説明する部分拡大図である。It is the elements on larger scale explaining the capillary array electrophoresis apparatus which is the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態である液体クロマトグラフの概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the liquid chromatograph which is the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態である液体クロマトグラフを説明する部分拡大図である。It is the elements on larger scale explaining the liquid chromatograph which is the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態である分光光度計の概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the spectrophotometer which is the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8の実施形態である生化学自動分析装置の概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the biochemical automatic analyzer which is the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第8の実施形態である生化学自動分析装置を説明する部分拡大図である。It is the elements on larger scale explaining the biochemical automatic analyzer which is the 8th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図を参照して詳細に説明するが、これらの実施例は本発明を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, these examples do not limit the present invention.

(第1の実施形態)
本実施形態にかかる回折格子の構成を図1に示す。
(First embodiment)
The configuration of the diffraction grating according to this embodiment is shown in FIG.

第1の実施形態の回折格子は、基板1,樹脂2,光吸収膜3,高反射膜4より構成され、ガラス材(大きさ:20mm×20mm×5mm)からなる基板1と、カーボン膜からなる光吸収膜3(膜厚:0.1〜1μm程度)は、接着剤からなる樹脂2(厚さ:20〜100μm程度)により固定されている。光吸収膜3の樹脂2とは反対側の面には、Ag合金からなる高反射膜4(膜厚:0.1〜1μm程度)が設けられてあり、高反射膜4には、幅0.1〜1μm程度、深さ0.1〜1μm程度の鋸歯形状の溝が形成されている。鋸歯形状の溝は、一般的にはAl膜により形成されるが、本発明ではAl膜(波長500nmでの反射率90%)より反射率が高く、Ag膜(波長500nmでの反射率99%)と同程度の反射率であるAg合金膜(Ag−Pt,Ag−Au等)が用いられていることが特徴である。図1では、鋸歯形状の溝本数は5本のみ図示しているが、実際には、数万〜数十万本程度形成されている。ここで、Ag膜ではなくAg合金膜を用いる理由は、Ag合金膜は、Ag膜に比べ経時変化による反射率低下が小さいためである。   The diffraction grating of the first embodiment is composed of a substrate 1, a resin 2, a light absorbing film 3, and a highly reflective film 4, and is composed of a substrate 1 made of a glass material (size: 20 mm × 20 mm × 5 mm) and a carbon film. The light absorption film 3 (film thickness: about 0.1 to 1 μm) is fixed by the resin 2 (thickness: about 20 to 100 μm) made of an adhesive. A high reflection film 4 (film thickness: about 0.1 to 1 μm) made of an Ag alloy is provided on the surface of the light absorption film 3 opposite to the resin 2, and the high reflection film 4 has a width of 0. A sawtooth-shaped groove having a depth of about 0.1 to 1 μm and a depth of about 0.1 to 1 μm is formed. The sawtooth-shaped groove is generally formed of an Al film. However, in the present invention, the reflectivity is higher than that of the Al film (90% reflectance at a wavelength of 500 nm) and the Ag film (99% reflectance at a wavelength of 500 nm). ) And an Ag alloy film (Ag—Pt, Ag—Au, etc.) having the same degree of reflectivity as that of the above. In FIG. 1, only five sawtooth-shaped grooves are shown, but in actuality, about tens of thousands to hundreds of thousands are formed. Here, the reason why the Ag alloy film is used instead of the Ag film is that the Ag alloy film has a smaller reflectance drop due to the change with time than the Ag film.

本発明の回折格子の製作方法について説明する。図2は回折格子の側面図を示す。まず初めに、基板1,樹脂2,金属膜5からなるマスター回折格子を準備する(図2(a))。図示はしないが、マスター回折格子の金属膜5に設けられている鋸歯形状は、機械加工やエッチング加工等により形成される。次に、マスター回折格子の金属膜5に、シリコン系やフッ素系の離型剤6を蒸着や塗布等によってコーティングした後、離型剤6に光吸収膜3を蒸着によって形成し、接着剤である樹脂7を塗布する(図2(b))。続いて、マスター回折格子に四角形状の穴が設けられたガイド8を被せた後、基板9を樹脂7の上に乗せ、基板9におもり(図示しない)を乗せることによって加圧して、樹脂7が光吸収膜3の鋸歯形状の溝表面、および基板9の表面を覆うようにする(図2(c))。なお、おもりの重さは、回折格子の面積、樹脂7を形成する接着剤の粘度などにより最適な重さに設定される。樹脂7を形成する接着剤が硬化した後、マスター回折格子からガイド8を外し、基板9をマスター回折格子から引き離すと、離型剤6(図示しない)を境にして剥離するので、光吸収膜3と樹脂7が基板9に固定されたレプリカ回折格子が製作される(図2(d))。レプリカ回折格子の光吸収膜3には、マスター回折格子の金属膜5に設けられている鋸歯形状と同じ鋸歯形成が形成されているので、マスター回折格子のレプリカが製作されたことになる。このレプリカ回折格子の光吸収膜3の表面に付着している離型剤6を洗浄により除去した後(図示しない)、光吸収膜3に高反射膜4を蒸着によって形成することにより、レプリカ回折格子(完)が製作される(図2(e))。なお、基板1,樹脂2,金属膜5からなるマスター回折格子に代わり、基板9,樹脂7,光吸収膜3からなるレプリカ回折格子をマスターとして用いることにより量産化が可能となる。   A method for manufacturing the diffraction grating of the present invention will be described. FIG. 2 shows a side view of the diffraction grating. First, a master diffraction grating including a substrate 1, a resin 2 and a metal film 5 is prepared (FIG. 2A). Although not shown, the sawtooth shape provided on the metal film 5 of the master diffraction grating is formed by machining or etching. Next, a silicon-based or fluorine-based release agent 6 is coated on the metal film 5 of the master diffraction grating by vapor deposition or coating, and then the light absorption film 3 is formed on the mold release agent 6 by vapor deposition. A certain resin 7 is applied (FIG. 2B). Subsequently, after covering the master diffraction grating with a guide 8 provided with a square hole, the substrate 9 is placed on the resin 7, and a pressure is applied by placing a weight (not shown) on the substrate 9. Covers the serrated groove surface of the light absorption film 3 and the surface of the substrate 9 (FIG. 2C). The weight of the weight is set to an optimum weight depending on the area of the diffraction grating, the viscosity of the adhesive forming the resin 7, and the like. After the adhesive forming the resin 7 is cured, the guide 8 is removed from the master diffraction grating, and the substrate 9 is separated from the master diffraction grating, so that it peels off with the release agent 6 (not shown) as a boundary. A replica diffraction grating in which 3 and the resin 7 are fixed to the substrate 9 is manufactured (FIG. 2D). Since the light-absorbing film 3 of the replica diffraction grating is formed with the same sawtooth shape as the sawtooth shape provided on the metal film 5 of the master diffraction grating, a replica of the master diffraction grating is manufactured. After removing the release agent 6 adhering to the surface of the light absorption film 3 of this replica diffraction grating by cleaning (not shown), a high reflection film 4 is formed on the light absorption film 3 by vapor deposition, thereby replica diffraction. A lattice (complete) is produced (FIG. 2 (e)). Note that mass production can be achieved by using, as a master, a replica diffraction grating composed of the substrate 9, the resin 7, and the light absorption film 3 instead of the master diffraction grating composed of the substrate 1, the resin 2, and the metal film 5.

本発明の回折格子の効果について説明する。図3は、回折格子における回折光と迷光が発生する様子を示したもので、図3(a)が従来の回折格子、図3(b)が本実施形態の回折格子を表す。また、図4は、回折格子に入射光(波長400〜700nmの白色光)を照射したときの、波長500nmの検出光を測定した結果を示したもので、図4(a)が従来の回折格子、図4(b)が本実施形態の回折格子を表す。なお、結果の数値は、回折光強度に対する迷光の相対強度(=迷光強度/回折光強度)である。   The effect of the diffraction grating of the present invention will be described. 3A and 3B show how diffracted light and stray light are generated in the diffraction grating. FIG. 3A shows a conventional diffraction grating, and FIG. 3B shows the diffraction grating of the present embodiment. FIG. 4 shows the measurement result of detection light having a wavelength of 500 nm when incident light (white light having a wavelength of 400 to 700 nm) is irradiated onto the diffraction grating. FIG. 4A shows the conventional diffraction. FIG. 4B shows the diffraction grating of this embodiment. The numerical value of the result is the relative intensity of stray light with respect to the diffracted light intensity (= stray light intensity / diffracted light intensity).

図3(a)に示すように、基板1,樹脂2,金属膜5(例えばAl膜)からなる従来の回折格子に入射光10が照射されると、回折の理論に従い、回折光11が放出される。金属膜5の膜厚が厚くなればなるほど、表面粗さが大きくなるため表面散乱光の発生が多くなるので、金属膜5の膜厚は薄く設定される。しかし、膜厚が薄くなればなるほど、金属膜5の膜質が不完全になるため金属膜5を透過する光による内部散乱光、すなわち迷光12が発生するようになる。このときの回折光強度に対する迷光の相対強度は、1.0×10-5であった(図4(a))。他方、図3(b)においても、基板1,樹脂2,光吸収膜3,高反射膜4からなる本実施形態の回折格子に入射光10が照射されると、回折の理論に従って回折光13が放出されるが、高反射膜4を透過し、樹脂3に達する透過光14は光吸収膜3により光吸収されるため、透過光14が迷光となることはない。 As shown in FIG. 3A, when incident light 10 is irradiated onto a conventional diffraction grating composed of a substrate 1, a resin 2, and a metal film 5 (for example, an Al film), the diffracted light 11 is emitted according to the theory of diffraction. Is done. As the film thickness of the metal film 5 increases, the surface roughness increases and the generation of surface scattered light increases. Therefore, the film thickness of the metal film 5 is set to be thin. However, as the film thickness decreases, the film quality of the metal film 5 becomes incomplete, so that internally scattered light, that is, stray light 12 due to light transmitted through the metal film 5 is generated. The relative intensity of the stray light with respect to the diffracted light intensity at this time was 1.0 × 10 −5 (FIG. 4A). On the other hand, also in FIG. 3B, when the incident light 10 is irradiated on the diffraction grating of this embodiment composed of the substrate 1, the resin 2, the light absorption film 3, and the high reflection film 4, the diffracted light 13 is obtained according to the theory of diffraction. However, since the transmitted light 14 that passes through the highly reflective film 4 and reaches the resin 3 is absorbed by the light absorbing film 3, the transmitted light 14 does not become stray light.

ここで、図3(a)(b)の入射光10と回折光11,13の線幅は光強度の強さを示したもので、線幅が太いほど光強度が強いことを表す。波長500nmにおける反射率は、金属膜5では90%であるのに対し、高反射膜4では99%であるから、高反射膜4からの回折光13は、金属膜5からの回折光11よりも回折光強度が強くなる(回折光13は回折光11よりも太線で図示される)。高反射膜4、および金属膜5の表面粗さはゼロではないため、実際には表面散乱による迷光がわずかに発生し、高反射膜4の膜厚が、金属膜5の膜厚と同程度である場合、この表面散乱による迷光の迷光強度は両者同じになる。しかしながら、回折光強度は、回折光13の方が回折光11よりも強いため、結果的に、図3(b)は図3(a)より、回折光強度に対する迷光(表面散乱による迷光)の相対強度が小さくなる。その結果、図3(b)における回折光強度に対する迷光の相対強度は、0.9×10-5(従来比10%低減)であった(図4(b))。 Here, the line widths of the incident light 10 and the diffracted lights 11 and 13 in FIGS. 3A and 3B indicate the intensity of the light intensity, and the larger the line width, the stronger the light intensity. The reflectance at a wavelength of 500 nm is 90% for the metal film 5, and 99% for the high reflection film 4, so that the diffracted light 13 from the high reflection film 4 is more than the diffracted light 11 from the metal film 5. The diffracted light intensity is also increased (the diffracted light 13 is shown by a thicker line than the diffracted light 11). Since the surface roughness of the high reflection film 4 and the metal film 5 is not zero, stray light due to surface scattering is actually generated slightly, and the film thickness of the high reflection film 4 is approximately the same as the film thickness of the metal film 5. The stray light intensity of the stray light due to the surface scattering is the same. However, the diffracted light intensity of the diffracted light 13 is stronger than that of the diffracted light 11, and as a result, FIG. 3B shows stray light (stray light due to surface scattering) with respect to the diffracted light intensity as compared with FIG. The relative intensity is reduced. As a result, the relative intensity of the stray light with respect to the diffracted light intensity in FIG. 3B was 0.9 × 10 −5 (10% reduction compared to the prior art) (FIG. 4B).

また、図3(a)に代わる従来回折格子としては、樹脂2に光吸収物質を混合させたものが提案されているが(図示しない)、接着剤である樹脂2に光吸収物質を混合させると、樹脂2は硬化収縮するのに対し、光吸収物質は体積収縮しないため、鋸歯形状が形成されている樹脂2の表面粗さが大きくなり、その結果、金属膜5の表面粗さも大きくなる。金属膜5の表面粗さが大きくなると表面散乱光、すなわち迷光の発生が多くなる。他方、本実施形態においては、接着剤である樹脂2と光吸収膜3とは分離されているため、鋸歯形状が形成されている樹脂2の表面は、樹脂2の硬化前後で変化しない。従って、光吸収膜3および高反射膜4の表面粗さは小さくなるので、表面散乱光による迷光は低減する。さらには、光吸収物質を混合させた樹脂2を用いると、金属膜5と光吸収物質が直接的に接する部分と、金属膜5と光吸収物質との間に樹脂2の層がある部分が生じるが、後者の金属膜5と光吸収物質との間に樹脂2の層がある部分では、金属膜5を透過する光は、光吸収物質に達する前に樹脂2を透過することになる。このとき、透過光の一部は、樹脂2の表面での散乱光となったり、光吸収物質の表面が平面でないことによる散乱光となったりするが、これは迷光の原因となる。他方、本実施形態においては、高反射膜4と光吸収膜3とは全面隣接しているため、高反射膜4を透過する光は全て光吸収膜3により光吸収されるので、迷光は発生しない。   Further, as a conventional diffraction grating that replaces FIG. 3A, a proposal has been proposed in which a light absorbing material is mixed with resin 2 (not shown), but a light absorbing material is mixed with resin 2 as an adhesive. The resin 2 cures and shrinks, whereas the light-absorbing substance does not shrink in volume, so that the surface roughness of the resin 2 on which the sawtooth shape is formed increases, and as a result, the surface roughness of the metal film 5 also increases. . When the surface roughness of the metal film 5 increases, the generation of surface scattered light, that is, stray light increases. On the other hand, in the present embodiment, since the resin 2 that is an adhesive and the light absorption film 3 are separated, the surface of the resin 2 on which the sawtooth shape is formed does not change before and after the resin 2 is cured. Therefore, since the surface roughness of the light absorption film 3 and the high reflection film 4 is reduced, stray light due to surface scattered light is reduced. Further, when the resin 2 mixed with the light absorbing material is used, there are a portion where the metal film 5 and the light absorbing material are in direct contact and a portion where the resin film 2 is located between the metal film 5 and the light absorbing material. However, in the portion where there is a layer of the resin 2 between the latter metal film 5 and the light absorbing material, the light passing through the metal film 5 passes through the resin 2 before reaching the light absorbing material. At this time, a part of the transmitted light becomes scattered light on the surface of the resin 2 or becomes scattered light due to the non-planar surface of the light absorbing material, which causes stray light. On the other hand, in the present embodiment, since the high reflection film 4 and the light absorption film 3 are adjacent to each other, all the light transmitted through the high reflection film 4 is absorbed by the light absorption film 3, so that stray light is generated. do not do.

なお、本実施形態では平面型回折格子のみ示しているが、凹面型回折格子に本発明の構成を適用しても構わない。また、回折格子に形成される鋸歯形状は三角型形状に限らず、回折理論を満足する形状なら如何なる形状でも構わない。さらには、光吸収膜3を形成する部材はカーボン膜に限定される必要性はなく、入射光の波長を吸収する部材なら如何なる部材でもよく、例えば、黒クロム,黒ニッケル,黒色石英などでも構わない。高反射膜においても、Ag合金に限定される必要性はなく、Ag合金と同様、Alより反射率が高い、酸化チタン、もしくは酸化チタン系金属を用いても構わない。基板1においても、黒色石英などの光吸収部材を用いても構わない。   Although only the planar diffraction grating is shown in the present embodiment, the configuration of the present invention may be applied to a concave diffraction grating. Further, the sawtooth shape formed in the diffraction grating is not limited to the triangular shape, and any shape that satisfies the diffraction theory may be used. Furthermore, the member that forms the light absorption film 3 is not necessarily limited to the carbon film, and any member that absorbs the wavelength of incident light may be used. For example, black chrome, black nickel, black quartz, or the like may be used. Absent. Also in the high reflection film, it is not necessary to be limited to the Ag alloy, and similarly to the Ag alloy, titanium oxide or a titanium oxide-based metal having a higher reflectance than Al may be used. Also in the substrate 1, a light absorbing member such as black quartz may be used.

(第2の実施形態)
図5により、本発明の第2の実施形態を説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の回折格子を、第1の実施形態と比較すると、高反射膜4の代わりにAlからなる金属膜5が備えられている点が異なっており、第1の実施形態を説明する図2において、高反射膜4の代わりに、Alからなる金属膜5を用いることにより製作できる。   Compared with the first embodiment, the diffraction grating of the present embodiment is different in that a metal film 5 made of Al is provided instead of the highly reflective film 4, and is a diagram for explaining the first embodiment. 2, the metal film 5 made of Al can be used instead of the highly reflective film 4.

高反射膜4を形成するAg合金は、Agの高反射率特性を活かすため、耐久性を向上させるために添加される元素は重量%で数%程度であるから、Ag合金の反射率の波長特性はAgと類似する。すなわち、波長400nm程度より短波長領域では、Ag合金の反射率は、回折格子の金属膜として一般的に用いられているAl膜よりも反射率が低下し、90%以下となる。従って、400nm程度よりも短波長の光を回折格子で波長分散させる場合には、本実施形態の回折格子が望ましい。   Since the Ag alloy forming the highly reflective film 4 makes use of the high reflectance characteristics of Ag, the element added to improve durability is about several percent by weight. The characteristics are similar to Ag. That is, in a wavelength region shorter than about 400 nm, the reflectance of the Ag alloy is lower than that of an Al film generally used as a metal film of a diffraction grating, and is 90% or less. Therefore, the diffraction grating of the present embodiment is desirable when light having a wavelength shorter than about 400 nm is wavelength-dispersed by the diffraction grating.

本実施形態によれば、第1の実施形態とほぼ同様な効果が得られる。   According to this embodiment, substantially the same effect as the first embodiment can be obtained.

なお、本実施形態では平面型回折格子のみ示しているが、凹面型回折格子に本発明の構成を適用しても構わない。また、回折格子に形成される鋸歯形状は三角型形状に限らず、回折理論を満足する形状なら如何なる形状でも構わない。さらには、光吸収膜3を形成する部材はカーボン膜に限定される必要性はなく、入射光の波長を吸収する部材なら如何なる部材でもよく、例えば、黒クロム,黒ニッケル,黒色石英などでも構わない。基板1においても、黒色石英などの光吸収部材を用いても構わない。   Although only the planar diffraction grating is shown in the present embodiment, the configuration of the present invention may be applied to a concave diffraction grating. Further, the sawtooth shape formed in the diffraction grating is not limited to the triangular shape, and any shape that satisfies the diffraction theory may be used. Furthermore, the member that forms the light absorption film 3 is not necessarily limited to the carbon film, and any member that absorbs the wavelength of incident light may be used. For example, black chrome, black nickel, black quartz, or the like may be used. Absent. Also in the substrate 1, a light absorbing member such as black quartz may be used.

(第3の実施形態)
図6により、本発明の第3の実施形態を説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の回折格子を、第1の実施形態と比較すると、高反射膜4と樹脂2との間の光吸収膜3が取り除かれている点が異なり、その他は同じである。   Compared with the first embodiment, the diffraction grating of the present embodiment is different in that the light absorption film 3 between the highly reflective film 4 and the resin 2 is removed, and the others are the same.

本発明の回折格子の製作方法について説明する。図7は回折格子の側面図を示す。まず初めに、基板1,樹脂2,高反射膜4からなるマスター回折格子を準備する(図7(a))。図示はしないが、マスター回折格子の高反射膜4に設けられている鋸歯形状は、機械加工やエッチング加工等により形成される。次に、マスター回折格子の高反射膜4に、シリコン系やフッ素系の離型剤6を蒸着や塗布等によってコーティングした後、離型剤6に高反射膜15を蒸着によって形成し、接着剤である樹脂7を塗布する(図7(b))。続いて、マスター回折格子に四角形状の穴が設けられたガイド8を被せた後、基板9を樹脂7の上に乗せ、基板9におもり(図示しない)を乗せることによって加圧して、樹脂7が高反射膜15の鋸歯形状の溝表面、および基板9の表面を覆うようにする(図7(c))。なお、おもりの重さは、回折格子の面積、樹脂7を形成する接着剤の粘度などにより最適な重さに設定される。樹脂7を形成する接着剤が硬化した後、マスター回折格子からガイド8を外し、基板9をマスター回折格子から引き離すと、離型剤6(図示しない)を境にして剥離するので、高反射膜15と樹脂7が基板9に固定されたレプリカ回折格子が製作される(図7(d))。レプリカ回折格子の高反射膜15には、マスター回折格子の高反射膜4に設けられている鋸歯形状と同じ鋸歯形成が形成されているので、マスター回折格子のレプリカが製作されたことになる。   A method for manufacturing the diffraction grating of the present invention will be described. FIG. 7 shows a side view of the diffraction grating. First, a master diffraction grating composed of a substrate 1, a resin 2, and a highly reflective film 4 is prepared (FIG. 7A). Although not shown, the sawtooth shape provided on the high reflection film 4 of the master diffraction grating is formed by machining or etching. Next, a high-reflection film 15 of the master diffraction grating is coated with a silicon-based or fluorine-based release agent 6 by vapor deposition or coating, and then a high-reflection film 15 is formed on the release agent 6 by vapor deposition. The resin 7 is applied (FIG. 7B). Subsequently, after covering the master diffraction grating with a guide 8 provided with a square hole, the substrate 9 is placed on the resin 7, and a pressure is applied by placing a weight (not shown) on the substrate 9. Covers the serrated groove surface of the highly reflective film 15 and the surface of the substrate 9 (FIG. 7C). The weight of the weight is set to an optimum weight depending on the area of the diffraction grating, the viscosity of the adhesive forming the resin 7, and the like. After the adhesive forming the resin 7 is cured, the guide 8 is removed from the master diffraction grating, and the substrate 9 is separated from the master diffraction grating. A replica diffraction grating in which 15 and the resin 7 are fixed to the substrate 9 is manufactured (FIG. 7D). The high reflection film 15 of the replica diffraction grating is formed with the same sawtooth shape as the sawtooth shape provided on the high reflection film 4 of the master diffraction grating, so that a replica of the master diffraction grating is manufactured.

本実施形態によると、第1の実施形態での光吸収膜3による迷光の低減効果がないので、第1の実施形態よりも効果は低下する。しかしながら、第1の実施形態の製作方法と比較すると、本実施形態の回折格子の表面形成膜は一層でよいため製作コストが低減できるので、コストと光学特性を考慮した上で選択されることが望ましい。   According to the present embodiment, there is no stray light reduction effect by the light absorption film 3 in the first embodiment, so the effect is lower than in the first embodiment. However, compared with the manufacturing method of the first embodiment, the surface forming film of the diffraction grating of this embodiment may be one layer so that the manufacturing cost can be reduced, so that it is selected in consideration of cost and optical characteristics. desirable.

なお、本実施形態では平面型回折格子のみ示しているが、凹面型回折格子に本発明の構成を適用しても構わない。また、回折格子に形成される鋸歯形状は三角型形状に限らず、回折理論を満足する形状なら如何なる形状でも構わない。高反射膜4においても、Ag合金に限定される必要性はなく、Ag合金と同様、Alより反射率が高い、酸化チタン、もしくは酸化チタン系金属を用いても構わない。基板1においても、黒色石英などの光吸収部材を用いても構わない。   Although only the planar diffraction grating is shown in the present embodiment, the configuration of the present invention may be applied to a concave diffraction grating. Further, the sawtooth shape formed in the diffraction grating is not limited to the triangular shape, and any shape that satisfies the diffraction theory may be used. Also in the high reflection film 4, it is not necessary to be limited to the Ag alloy. Like the Ag alloy, titanium oxide or a titanium oxide-based metal having a higher reflectance than Al may be used. Also in the substrate 1, a light absorbing member such as black quartz may be used.

(第4の実施形態)
図8により、本発明の第4の実施形態を説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の回折格子を、第1の実施形態と比較すると、基板1が取り除かれ、樹脂(支持基材)2と高反射膜4との間に備えられていた光吸収膜3が取り除かれ、樹脂2の側面(鋸歯形状が形成されている高反射膜4が設けられた面に対して垂直な面)に光吸収膜3が備えられている点が異なる。なお、図では、光吸収膜3が樹脂2の側面の一部には図示されていないが、これは、本実施形態の回折格子の構成を説明するためのもので、実際には樹脂2の側面は全面、光吸収膜3により覆われている。   When the diffraction grating of this embodiment is compared with the first embodiment, the substrate 1 is removed, and the light absorption film 3 provided between the resin (support base material) 2 and the highly reflective film 4 is removed. The difference is that the light absorption film 3 is provided on the side surface of the resin 2 (the surface perpendicular to the surface provided with the highly reflective film 4 on which the sawtooth shape is formed). In the figure, the light absorbing film 3 is not shown on a part of the side surface of the resin 2, but this is for explaining the configuration of the diffraction grating of the present embodiment. The entire side surface is covered with the light absorption film 3.

本発明の回折格子の製作方法について説明する。図9は回折格子の側面図を示す。まず初めに、樹脂2,高反射膜4からなるマスター回折格子を準備する(図9(a))。図示はしないが、マスター回折格子の高反射膜4に設けられている鋸歯形状は、機械加工やエッチング加工等により形成される。次に、マスター回折格子の高反射膜4に、シリコン系やフッ素系の離型剤6を蒸着や塗布等によってコーティングした後、離型剤6にAg合金からなる高反射膜15を蒸着によって形成し、接着剤である樹脂7を塗布する(図9(b))。続いて、マスター回折格子に四角形状の穴が設けられたガイド8を被せた後、押さえ板16を樹脂7の上に乗せ、押さえ板16におもり(図示しない)を乗せることによって加圧して、樹脂7が高反射膜15の鋸歯形状の溝表面、および押さえ板16の表面を覆うようにする(図9(c))。なお、おもりの重さは、回折格子の面積、樹脂7を形成する接着剤の粘度などにより最適な重さに設定される。また、押さえ板16としては、樹脂7と接する側の表面の表面粗さが小さくなるように、ガラス基板などの光学ガラスが用いられ、樹脂7が接着しないように表面はテフロン(登録商標)などの離型剤でコーティングされている。樹脂7を形成する接着剤が硬化した後、マスター回折格子からガイド8、および押さえ板16を外し、樹脂7をマスター回折格子から引き離すと、離型剤6(図示しない)を境にして剥離するので、高反射膜15が樹脂7に固定されたレプリカ回折格子が製作される(図9(d))。レプリカ回折格子の高反射膜15には、マスター回折格子の高反射膜4に設けられている鋸歯形状と同じ鋸歯形成が形成されているので、マスター回折格子のレプリカが製作されたことになる。このレプリカ回折格子の樹脂7の側面にカーボン膜からなる光吸収膜3を蒸着によって形成することにより、レプリカ回折格子(完)が製作される(図9(e))。   A method for manufacturing the diffraction grating of the present invention will be described. FIG. 9 shows a side view of the diffraction grating. First, a master diffraction grating composed of resin 2 and highly reflective film 4 is prepared (FIG. 9A). Although not shown, the sawtooth shape provided on the high reflection film 4 of the master diffraction grating is formed by machining or etching. Next, after coating the high reflection film 4 of the master diffraction grating with a silicon-based or fluorine-based release agent 6 by vapor deposition or coating, a high reflection film 15 made of an Ag alloy is formed on the mold release agent 6 by vapor deposition. Then, a resin 7 as an adhesive is applied (FIG. 9B). Subsequently, after covering the master diffraction grating with a guide 8 provided with a square hole, the pressing plate 16 is placed on the resin 7 and pressurized by placing a weight (not shown) on the pressing plate 16, The resin 7 covers the surface of the sawtooth groove of the highly reflective film 15 and the surface of the pressing plate 16 (FIG. 9C). The weight of the weight is set to an optimum weight depending on the area of the diffraction grating, the viscosity of the adhesive forming the resin 7, and the like. Further, as the pressing plate 16, optical glass such as a glass substrate is used so that the surface roughness on the side in contact with the resin 7 is small, and the surface is Teflon (registered trademark) or the like so that the resin 7 does not adhere. It is coated with a release agent. After the adhesive forming the resin 7 is cured, the guide 8 and the holding plate 16 are removed from the master diffraction grating, and the resin 7 is separated from the master diffraction grating, and then peeled off with the release agent 6 (not shown) as a boundary. Therefore, a replica diffraction grating in which the highly reflective film 15 is fixed to the resin 7 is manufactured (FIG. 9D). The high reflection film 15 of the replica diffraction grating is formed with the same sawtooth shape as the sawtooth shape provided on the high reflection film 4 of the master diffraction grating, so that a replica of the master diffraction grating is manufactured. By forming the light absorption film 3 made of a carbon film on the side surface of the resin 7 of the replica diffraction grating by vapor deposition, a replica diffraction grating (complete) is manufactured (FIG. 9E).

本発明の回折格子の効果について説明する。図10(a)は、本実施形態の回折格子における回折光と迷光が発生する様子を示す。第1から第3の実施形態の回折格子では、回折格子の鋸歯形状が形成されている側の面に入射光が照射されるが、図10(a)に示すように、本実施形態の回折格子では、回折格子の鋸歯形状が形成されている側と反対側の面(樹脂2)に入射光10が照射される。入射光10は樹脂2の表面で屈折して入射し、鋸歯形状が形成されている高反射膜4に達する。高反射膜4に入射光10が照射されると、回折の理論に従い、回折光11が放出され、光検出器19により検出される。ここで、高反射膜4の膜厚は散乱光の発生を低減させるために薄く設定されるため、高反射膜4の膜質が不完全になるので、高反射膜4を貫通する透過光14が発生するが、障害物が無いため透過光14はそのまま直進する。すなわち、透過光14が高反射膜4の膜下面で反射することによる迷光は発生しない。また、高反射膜4と樹脂2との界面では反射光17が僅かに発生するが、樹脂2の側面に形成された光吸収膜3により光吸収されるので、反射光17が迷光となることはない。さらには、樹脂2の表面に入射光10が照射されるとき、樹脂2の表面で僅かに反射光18が発生するが、光検出器19は反射光18の進行方向に設けられていないので、反射光18が迷光となることはない。従って、本実施形態の回折格子は、第1の実施形態と同様、回折光強度に対する迷光の相対強度を小さくすることができる。   The effect of the diffraction grating of the present invention will be described. FIG. 10A shows how diffracted light and stray light are generated in the diffraction grating of the present embodiment. In the diffraction gratings of the first to third embodiments, incident light is irradiated on the surface of the diffraction grating on which the sawtooth shape is formed. As shown in FIG. In the grating, incident light 10 is applied to the surface (resin 2) opposite to the side where the sawtooth shape of the diffraction grating is formed. The incident light 10 is refracted and incident on the surface of the resin 2 and reaches the highly reflective film 4 having a sawtooth shape. When the highly reflective film 4 is irradiated with the incident light 10, the diffracted light 11 is emitted and detected by the photodetector 19 according to the theory of diffraction. Here, since the film thickness of the high reflection film 4 is set to be thin in order to reduce the generation of scattered light, the film quality of the high reflection film 4 becomes incomplete. Although there is no obstacle, the transmitted light 14 goes straight as it is. That is, stray light is not generated by the transmitted light 14 being reflected by the lower surface of the highly reflective film 4. Further, a slight amount of reflected light 17 is generated at the interface between the highly reflective film 4 and the resin 2, but the light is absorbed by the light absorbing film 3 formed on the side surface of the resin 2, so that the reflected light 17 becomes stray light. There is no. Further, when the incident light 10 is irradiated on the surface of the resin 2, the reflected light 18 is slightly generated on the surface of the resin 2, but the photodetector 19 is not provided in the traveling direction of the reflected light 18. The reflected light 18 does not become stray light. Therefore, the diffraction grating of the present embodiment can reduce the relative intensity of stray light with respect to the diffracted light intensity, as in the first embodiment.

なお、本実施形態では平面型回折格子のみ示しているが、凹面型回折格子に本発明の構成を適用しても構わない。また、回折格子に形成される鋸歯形状は三角型形状に限らず、回折理論を満足する形状なら如何なる形状でも構わない。さらには、光吸収膜3を形成する部材はカーボン膜に限定される必要性はなく、入射光の波長を吸収する部材なら如何なる部材でもよく、例えば、黒クロム,黒ニッケル,黒色石英などでも構わない。光吸収膜3に関しては、鋸歯形状が形成された高反射膜4の表面にも光吸収膜3を設けることにより、透過光14を光吸収膜3により吸収させる構成でも構わない(図10(b))。高反射膜4においても、Ag合金に限定される必要性はなく、Ag合金と同様、Al金属より反射率が高い、酸化チタン、もしくは酸化チタン系合金を用いても構わない。さらには、高反射膜4に代えてAl金属膜を用いても構わない。   Although only the planar diffraction grating is shown in the present embodiment, the configuration of the present invention may be applied to a concave diffraction grating. Further, the sawtooth shape formed in the diffraction grating is not limited to the triangular shape, and any shape that satisfies the diffraction theory may be used. Furthermore, the member that forms the light absorption film 3 is not necessarily limited to the carbon film, and any member that absorbs the wavelength of incident light may be used. For example, black chrome, black nickel, black quartz, or the like may be used. Absent. The light absorbing film 3 may have a configuration in which the light absorbing film 3 is provided on the surface of the highly reflective film 4 having a sawtooth shape so that the transmitted light 14 is absorbed by the light absorbing film 3 (FIG. 10B). )). Also in the high reflection film 4, it is not necessary to be limited to the Ag alloy, and similarly to the Ag alloy, titanium oxide or a titanium oxide-based alloy having higher reflectance than the Al metal may be used. Furthermore, an Al metal film may be used in place of the highly reflective film 4.

(第5の実施形態)
図11により、本発明の第5の実施形態であるキャピラリアレイ電気泳動装置の全体構成を説明する。本実施形態は、第1から第4の実施形態のいずれかの回折格子が備えられたキャピラリアレイ電気泳動装置である。
(Fifth embodiment)
With reference to FIG. 11, the overall configuration of a capillary array electrophoresis apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a capillary array electrophoresis apparatus provided with the diffraction grating according to any one of the first to fourth embodiments.

本実施形態にかかるキャピラリアレイ電気泳動装置は、検査試料を分離するための分離媒体を含むキャピラリ(内径50μm,外径126μmの石英管が厚さ12μmのポリマー被膜で覆われた構造)からなるキャピラリアレイ101と、キャピラリアレイ101の負電極102と試料導入部103とを浸すバッファー液104を保持する第1バッファー容器105と、バルブ106を有するゲルブロック107と、ゲルブロック107とアース電極108とを浸すバッファー液109を保持する第2バッファー容器110と、キャピラリアレイ101内に泳動媒体であるポリマーを注入するためのシリンジ111と、試料に依存する情報を取得するための検出部112と、コヒーレント光であるレーザ光113を光照射部114に照射する光源115と、試料が生じる蛍光116を取得する検出機構117と、キャピラリアレイ101の温度を調節する恒温槽118と、分離媒体に電圧を印加する高電圧電源119から構成される。   The capillary array electrophoresis apparatus according to this embodiment includes a capillary (a structure in which a quartz tube having an inner diameter of 50 μm and an outer diameter of 126 μm is covered with a polymer film having a thickness of 12 μm) including a separation medium for separating a test sample. A first buffer container 105 holding a buffer solution 104 for immersing the array 101, the negative electrode 102 of the capillary array 101 and the sample introduction part 103, a gel block 107 having a valve 106, a gel block 107 and a ground electrode 108; A second buffer container 110 holding a buffer solution 109 to be immersed, a syringe 111 for injecting a polymer as a migration medium into the capillary array 101, a detection unit 112 for acquiring information depending on the sample, and coherent light Light that irradiates the light irradiation unit 114 with the laser beam 113 And 115, a detection mechanism 117 for obtaining a fluorescence 116 sample occurs, a constant temperature bath 118 for adjusting the temperature of the capillary array 101, and a high voltage power source 119 for applying a voltage to the separation medium.

キャピラリアレイ101は、管状部材である石英製キャピラリを例えば48本有するもので、キャピラリ内には、DNA分子などのサンプルが含まれている検査試料と検査試料中のDNA分子を分離するための分離媒体であるポリマーが充填される。キャピラリアレイ101の一端には、キャピラリ内に試料を導入できる試料導入部103が形成され、負電圧を印加できる負電極102が配置されている。他端には、ゲルブロック107と連結し、ゲルブロック107とキャピラリアレイ101との間で分離媒体を移動できるキャピラリヘッド120を有する。試料導入部103とキャピラリヘッド120の間に、レーザ光113が照射される光照射部114を含む検出部112を有する。   The capillary array 101 has, for example, 48 quartz capillaries, which are tubular members, and a separation for separating a test sample in which a sample such as a DNA molecule is contained in the capillary and a DNA molecule in the test sample. The medium polymer is filled. At one end of the capillary array 101, a sample introduction portion 103 capable of introducing a sample into the capillaries is formed, and a negative electrode 102 capable of applying a negative voltage is disposed. The other end has a capillary head 120 which is connected to the gel block 107 and can move the separation medium between the gel block 107 and the capillary array 101. Between the sample introduction unit 103 and the capillary head 120, a detection unit 112 including a light irradiation unit 114 irradiated with a laser beam 113 is provided.

ゲルブロック107とシリンジ111は、分離媒体であるポリマーをキャピラリ内に注入する分離媒体注入機構である。キャピラリ内に、分離媒体であるポリマーを充填する際には、バルブ106を閉じ、シリンジ111を押し込むことによって、シリンジ111内のポリマーをキャピラリ内に注入する。   The gel block 107 and the syringe 111 are separation medium injection mechanisms that inject a polymer as a separation medium into the capillary. When filling the capillary with the polymer as the separation medium, the valve 106 is closed and the syringe 111 is pushed in, so that the polymer in the syringe 111 is injected into the capillary.

キャピラリアレイ101,負電極102,バッファー液104,ゲルブロック107,アース電極側のバッファー液109,アース電極108、および高電圧電源119は、検査試料を電気泳動するための電圧印加機構を構成する。これにより、負電極102,バッファー液104,キャピラリアレイ101(より正確には、キャピラリ内のポリマー),ゲルブロック107(より正確には、ゲルブロック内のポリマー),アース電極側のバッファー液109、およびアース電極108からなる通電路が形成される。この通電路に高電圧電源119により電圧を印加する。通電路に電圧が印加されると、ポリマー中の検査試料が電気泳動し、その分子量等の性質に従い分離される。   The capillary array 101, the negative electrode 102, the buffer solution 104, the gel block 107, the buffer solution 109 on the ground electrode side, the ground electrode 108, and the high voltage power source 119 constitute a voltage application mechanism for electrophoresis of the test sample. Accordingly, the negative electrode 102, the buffer solution 104, the capillary array 101 (more precisely, the polymer in the capillary), the gel block 107 (more precisely, the polymer in the gel block), the buffer solution 109 on the ground electrode side, An energization path composed of the ground electrode 108 is formed. A voltage is applied to this energization path by a high voltage power source 119. When a voltage is applied to the current path, the test sample in the polymer is electrophoresed and separated according to properties such as its molecular weight.

キャピラリアレイ電気泳動装置の光学系は、光源115と、光照射部114を含む検出部112と、検出部112から生じる蛍光116を検出する検出機構117から構成される。光源115は、コヒーレント光であるレーザ光113(アルゴンイオンレーザからの488.0nmおよび514.5nmの光)を発生する。光源115から発生したレーザ光113は、ハーフミラー121によって2等分され、2等分されたレーザ光122,123の光軸がほぼ同軸で、進行方向が逆向きとなるように、ミラー124によって進行方向が変更される。検出部112には、レーザ光122,123がキャピラリを通過する箇所である光照射部114が整列配置されており、光照射部114を構成する48本のキャピラリの中心軸を含む平面と、レーザ光122,123がほぼ同一平面となるように配置される。レーザ光122,123は集光レンズ125により集光され、48本のキャピラリからなる光照射部114を同時に貫くように、光照射部114を上下両方向から照射する。このレーザ光122,123が検査試料を励起して、検査試料から蛍光116が放出される。   The optical system of the capillary array electrophoresis apparatus includes a light source 115, a detection unit 112 including a light irradiation unit 114, and a detection mechanism 117 that detects fluorescence 116 generated from the detection unit 112. The light source 115 generates laser light 113 (488.0 nm and 514.5 nm light from an argon ion laser) that is coherent light. The laser light 113 generated from the light source 115 is divided into two equal parts by the half mirror 121, and the optical axes of the two equally divided laser lights 122 and 123 are substantially coaxial, and the mirror 124 causes the traveling direction to be opposite. The direction of travel is changed. In the detection unit 112, a light irradiation unit 114 where laser beams 122 and 123 pass through the capillaries is aligned, a plane including the central axes of 48 capillaries constituting the light irradiation unit 114, and a laser The lights 122 and 123 are arranged so as to be substantially in the same plane. The laser beams 122 and 123 are condensed by the condenser lens 125 and irradiate the light irradiation unit 114 from both the upper and lower directions so as to penetrate the light irradiation unit 114 composed of 48 capillaries simultaneously. The laser beams 122 and 123 excite the inspection sample, and the fluorescence 116 is emitted from the inspection sample.

検出機構117について図12を用いて説明する。検出機構117は、回折格子126,第1レンズ127,第2レンズ128,検出器129より構成される。光照射部114より放出された蛍光116は、第1レンズ127により集光され、回折格子126に入射される。蛍光116は回折格子126により波長分散され、回折光130となって放出された後、第2レンズ128により集光され、検出器129により検出される。これにより、DNA分子配列等の検査試料に依存した情報を取得できる。   The detection mechanism 117 will be described with reference to FIG. The detection mechanism 117 includes a diffraction grating 126, a first lens 127, a second lens 128, and a detector 129. The fluorescence 116 emitted from the light irradiation unit 114 is collected by the first lens 127 and is incident on the diffraction grating 126. The fluorescence 116 is wavelength-dispersed by the diffraction grating 126, emitted as diffracted light 130, collected by the second lens 128, and detected by the detector 129. Thereby, information depending on the test sample such as a DNA molecule sequence can be acquired.

本発明のキャピラリアレイ電気泳動装置の効果について説明する。本実施形態によると、回折格子126により波長分光される回折光130に混入される迷光が低減するので、バックグラウンドが低減し、分析感度が向上する。従って、分析性能に優れたキャピラリアレイ電気泳動装置が実現できる。   The effect of the capillary array electrophoresis apparatus of the present invention will be described. According to the present embodiment, stray light mixed in the diffracted light 130 that is spectrally separated by the diffraction grating 126 is reduced, so that the background is reduced and the analysis sensitivity is improved. Therefore, a capillary array electrophoresis apparatus with excellent analytical performance can be realized.

なお、キャピラリアレイ電気泳動装置の構成は本実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、平面型の回折格子126を凹面型回折格子(平面型の回折格子126と、凹面型回折格子の断面構成は同じ)に置き換え、第2レンズ128を取り除いた構成でも同様な効果が得られる。   The configuration of the capillary array electrophoresis apparatus is not limited to the configuration of the present embodiment. For example, a planar diffraction grating 126 is replaced with a concave diffraction grating (a planar diffraction grating 126 and a concave diffraction grating). A similar effect can be obtained by replacing the same with the same cross-sectional configuration) and removing the second lens 128.

(第6の実施形態)
図13により、本発明の第6の実施形態である液体クロマトグラフの全体構成を示す。本実施形態は、第1から第4の実施形態のいずれかの回折格子が備えられた液体クロマトグラフである。
(Sixth embodiment)
FIG. 13 shows the overall configuration of a liquid chromatograph that is a sixth embodiment of the present invention. The present embodiment is a liquid chromatograph provided with the diffraction grating according to any one of the first to fourth embodiments.

本実施形態にかかる液体クロマトグラフは、ポンプ201と、オートサンプラ202と、恒温槽203と、分離カラム204と、検出機構205と、データ処理部206から構成される。   The liquid chromatograph according to this embodiment includes a pump 201, an autosampler 202, a thermostatic chamber 203, a separation column 204, a detection mechanism 205, and a data processing unit 206.

移動相207は、ポンプ201により分離カラム204に送液される。分離カラム204は恒温槽203に配置されてあり、流路への試料の導入は、ポンプ201と分離カラム204の間にある、切換えバルブを有するオートサンプラ202で行われる。分離カラム204にて分離した各分離成分は、検出機構205を通過した後、廃液208として排出される。   The mobile phase 207 is sent to the separation column 204 by the pump 201. The separation column 204 is disposed in the thermostatic chamber 203, and the sample is introduced into the flow path by an autosampler 202 having a switching valve between the pump 201 and the separation column 204. Each separated component separated by the separation column 204 passes through the detection mechanism 205 and is then discharged as a waste liquid 208.

検出機構205について図14を用いて説明する。検出機構205は、回折格子209,光源210,フローセル211,第1レンズ212,第2レンズ213,検出器214より構成される。光源210より放出された入射光215は、フローセル211を照射する。フローセル211内には、分離カラム204にて分離された各分離成分が送液されるので、フローセル211から放出される入射光215は、分離カラム204にて分離された各分離成分を透過した光である。フローセル211から放出される入射光215は、第1レンズ212により集光され、回折格子209に入射される。入射光215は回折格子209により波長分散され、回折光216となって放出された後、第2レンズ213により集光され、検出器214により検出される。これにより、分離カラム204にて分離された各分離成分の情報を取得できる。   The detection mechanism 205 will be described with reference to FIG. The detection mechanism 205 includes a diffraction grating 209, a light source 210, a flow cell 211, a first lens 212, a second lens 213, and a detector 214. Incident light 215 emitted from the light source 210 irradiates the flow cell 211. Since the separated components separated in the separation column 204 are fed into the flow cell 211, the incident light 215 emitted from the flow cell 211 is light that has passed through the separated components separated in the separation column 204. It is. Incident light 215 emitted from the flow cell 211 is collected by the first lens 212 and is incident on the diffraction grating 209. The incident light 215 is wavelength-dispersed by the diffraction grating 209, emitted as diffracted light 216, collected by the second lens 213, and detected by the detector 214. Thereby, information of each separated component separated by the separation column 204 can be acquired.

本発明の液体クロマトグラフの効果について説明する。本実施形態によると、回折格子209により波長分散される回折光216に混入される迷光が低減するので、検出信号(透過率)の検出精度が向上する。従って、分析性能に優れた液体クロマトグラフが実現できる。   The effect of the liquid chromatograph of the present invention will be described. According to the present embodiment, stray light mixed into the diffracted light 216 that is wavelength-dispersed by the diffraction grating 209 is reduced, so that the detection accuracy of the detection signal (transmittance) is improved. Therefore, a liquid chromatograph excellent in analytical performance can be realized.

なお、検出機構205は、本実施形態の光学系に限定されるものではなく、例えば、平面型の回折格子209を凹面型回折格子(平面型の回折格子209と、凹面型回折格子の断面構成は同じ)に置き換え、第2レンズ213を取り除いた光学系でも同様な効果が得られる。   The detection mechanism 205 is not limited to the optical system of the present embodiment. For example, a planar diffraction grating 209 is replaced with a concave diffraction grating (a cross-sectional configuration of the planar diffraction grating 209 and the concave diffraction grating). The same effect can be obtained even in an optical system in which the second lens 213 is removed.

(第7の実施形態)
図15により、本発明の第7の実施形態である分光光度計の全体構成を示す。本実施形態は、第1から第4の実施形態のいずれかの回折格子が備えられた分光光度計である。
(Seventh embodiment)
FIG. 15 shows the overall configuration of a spectrophotometer that is a seventh embodiment of the present invention. This embodiment is a spectrophotometer provided with the diffraction grating according to any one of the first to fourth embodiments.

本実施形態にかかる分光光度計は、光源301から放射された入射光302が、第1レンズ303で集光され、回折格子304に入射される。入射光302は、回折格子304により波長分散され、回折光305となって放出された後、第2レンズ306で集光され、ハーフミラー307で反射光311と透過光312に2等分される。反射光311は反射光検出器310により参照光として検出され、一方、透過光312は試料308を透過し、透過光検出器309により検出される。この反射光311と透過光312を比較することにより、試料308の成分を分析する。   In the spectrophotometer according to this embodiment, incident light 302 emitted from a light source 301 is collected by a first lens 303 and is incident on a diffraction grating 304. The incident light 302 is wavelength-dispersed by the diffraction grating 304, emitted as diffracted light 305, collected by the second lens 306, and divided into two equal parts by the half mirror 307 into reflected light 311 and transmitted light 312. . The reflected light 311 is detected as reference light by the reflected light detector 310, while the transmitted light 312 passes through the sample 308 and is detected by the transmitted light detector 309. The component of the sample 308 is analyzed by comparing the reflected light 311 and the transmitted light 312.

本発明の分光光度計の効果について説明する。本実施形態によると、回折格子304により波長分散される回折光305に混入される迷光が低減するので、検出信号(透過率)の検出精度が向上する。従って、分析性能に優れた分光光度計が実現できる。   The effect of the spectrophotometer of the present invention will be described. According to the present embodiment, stray light mixed into the diffracted light 305 that is wavelength-dispersed by the diffraction grating 304 is reduced, so that the detection accuracy of the detection signal (transmittance) is improved. Therefore, a spectrophotometer excellent in analytical performance can be realized.

なお、分光光度計の構成は、本実施形態の光学系に限定されるものではなく、例えば、平面型の回折格子304を凹面型回折格子(平面型の回折格子304と、凹面型回折格子の断面構成は同じ)に置き換え、第2レンズ306を取り除いた光学系でも同様な効果が得られる。さらには、本実施形態の分光光度計では、反射光311と透過光312を比較することにより透過率を検出する構成を示しているが、例えば、試料308に入射光を照射したときに試料308が発光する蛍光を検出する分光光度計に用いても構わない。   Note that the configuration of the spectrophotometer is not limited to the optical system of the present embodiment. For example, a planar diffraction grating 304 is replaced with a concave diffraction grating (a planar diffraction grating 304 and a concave diffraction grating). The same effect can be obtained with an optical system in which the second lens 306 is removed by replacing the same with the same cross-sectional configuration. Furthermore, the spectrophotometer of this embodiment shows a configuration in which the transmittance is detected by comparing the reflected light 311 and the transmitted light 312. For example, when the sample 308 is irradiated with incident light, the sample 308 is detected. You may use for the spectrophotometer which detects the fluorescence which light-emits.

(第8の実施形態)
図16により、本発明の第8の実施形態である生化学自動分析装置の全体構成を示す。本実施形態は、第1から第4の実施形態のいずれかの回折格子が備えられた生化学自動分析装置である。
(Eighth embodiment)
FIG. 16 shows the overall configuration of a biochemical automatic analyzer according to the eighth embodiment of the present invention. This embodiment is a biochemical automatic analyzer provided with the diffraction grating according to any one of the first to fourth embodiments.

本実施形態にかかる生化学自動分析装置は、反応セル401,サンプルディスク402,試料分注機構403,試薬ディスク404,試薬分注機構405,光源406,検出装置407から構成される。   The biochemical automatic analyzer according to this embodiment includes a reaction cell 401, a sample disk 402, a sample dispensing mechanism 403, a reagent disk 404, a reagent dispensing mechanism 405, a light source 406, and a detection device 407.

サンプルディスク402内の試料は、試料分注機構403により反応セル401に注入される。次に、試薬ディスク404内の試薬が、試薬分注機構405により試料が注入された反応セル401に注入され、攪拌,混合される。   The sample in the sample disk 402 is injected into the reaction cell 401 by the sample dispensing mechanism 403. Next, the reagent in the reagent disk 404 is injected into the reaction cell 401 into which the sample has been injected by the reagent dispensing mechanism 405, and is stirred and mixed.

検出装置407について図17を用いて説明する。検出装置407は、回折格子408,第1レンズ409,第2レンズ412,検出器413から構成される。光源406から放射された入射光410が、第1レンズ409で集光され、反応セル401を通過し、回折格子408に入射される。入射光410は、回折格子408により波長分散され、回折光411となって放出された後、第2レンズ412で集光され、検出器413により検出され、分析する。   The detection device 407 will be described with reference to FIG. The detection device 407 includes a diffraction grating 408, a first lens 409, a second lens 412, and a detector 413. Incident light 410 emitted from the light source 406 is collected by the first lens 409, passes through the reaction cell 401, and enters the diffraction grating 408. The incident light 410 is wavelength-dispersed by the diffraction grating 408, emitted as diffracted light 411, collected by the second lens 412, detected by the detector 413, and analyzed.

本発明の生化学自動分析装置の効果について説明する。本実施形態によると、回折格子408により波長分散される回折光411に混入される迷光が低減できるので、検出信号(透過率)の検出精度が向上する。従って、分析性能に優れた生化学自動分析装置が実現できる。   The effect of the biochemical automatic analyzer of the present invention will be described. According to the present embodiment, stray light mixed in the diffracted light 411 that is wavelength-dispersed by the diffraction grating 408 can be reduced, so that the detection accuracy of the detection signal (transmittance) is improved. Therefore, a biochemical automatic analyzer excellent in analytical performance can be realized.

なお、生化学自動分析装置の構成は本実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、平面型の回折格子408を凹面型回折格子(平面型の回折格子408と、凹面型回折格子の断面構成は同じ)に置き換え、第2レンズ412を取り除いた構成でも同様な効果が得られる。   The configuration of the biochemical automatic analyzer is not limited to the configuration of the present embodiment. For example, a planar diffraction grating 408 is replaced with a concave diffraction grating (a planar diffraction grating 408 and a concave diffraction grating). The same effect can be obtained even by replacing the second lens 412 with the same cross-sectional configuration.

1,9 基板
2,7 樹脂
3 光吸収膜
4,15 高反射膜
5 金属膜
6 離型剤
8 ガイド
10,215,302,410 入射光
11,13,130,216,305,411 回折光
12 迷光
14,312 透過光
16 押さえ板
17,18,311 反射光
19 光検出器
101 キャピラリアレイ
102 負電極
103 試料導入部
104,109 バッファー液
105 第1バッファー容器
106 バルブ
107 ゲルブロック
108 アース電極
110 第2バッファー容器
111 シリンジ
112 検出部
113,122,123 レーザ光
114 光照射部
115,210,301,406 光源
116 蛍光
117,205 検出機構
118,203 恒温槽
119 高電圧電源
120 キャピラリヘッド
121,307 ハーフミラー
124 ミラー
125 集光レンズ
126,209,304,408 回折格子
127,212,303,409 第1レンズ
128,213,306,412 第2レンズ
129,214,413 検出器
201 ポンプ
202 オートサンプラ
204 分離カラム
206 データ処理部
207 移動相
208 廃液
211 フローセル
308 試料
309 透過光検出器
310 反射光検出器
401 反応セル
402 サンプルディスク
403 試料分注機構
404 試薬ディスク
405 試薬分注機構
407 検出装置
1, 9 Substrate 2, 7 Resin 3 Light absorption film 4, 15 High reflection film 5 Metal film 6 Release agent 8 Guide 10, 215, 302, 410 Incident light 11, 13, 130, 216, 305, 411 Diffracted light 12 Stray light 14, 312 Transmitted light 16 Holding plates 17, 18, 311 Reflected light 19 Photo detector 101 Capillary array 102 Negative electrode 103 Sample introduction part 104, 109 Buffer liquid 105 First buffer container 106 Valve 107 Gel block 108 Earth electrode 110 First 2 Buffer container 111 Syringe 112 Detection unit 113, 122, 123 Laser beam 114 Light irradiation unit 115, 210, 301, 406 Light source 116 Fluorescence 117, 205 Detection mechanism 118, 203 Constant temperature bath 119 High voltage power supply 120 Capillary head 121, 307 Half Mirror 124 Mirror 125 Condensing lens 126, 209, 304, 408 Diffraction gratings 127, 212, 303, 409 First lens 128, 213, 306, 412 Second lens 129, 214, 413 Detector 201 Pump 202 Autosampler 204 Separation column 206 Data processing unit 207 Movement Phase 208 Waste liquid 211 Flow cell 308 Sample 309 Transmitted light detector 310 Reflected light detector 401 Reaction cell 402 Sample disk 403 Sample dispensing mechanism 404 Reagent disk 405 Reagent dispensing mechanism 407 Detection device

Claims (7)

支持基板と、光反射部材を有し、前記光反射部材には複数本の溝が設けられている回折格子において、
前記支持基板と前記光反射部材との間には、接着剤からなる樹脂層と光吸収部材が備えられ、前記樹脂層と前記光吸収部材は独立して積層されており、
前記光吸収部材は、前記光反射部材と前記樹脂層とに挟まれていることを特徴とする回折格子。
In a diffraction grating having a support substrate and a light reflecting member, wherein the light reflecting member is provided with a plurality of grooves,
Between the support substrate and the light reflecting member, a resin layer made of an adhesive and a light absorbing member are provided, and the resin layer and the light absorbing member are laminated independently,
The diffraction grating, wherein the light absorbing member is sandwiched between the light reflecting member and the resin layer .
請求項1に記載の回折格子において、
前記光反射部材は、Ag合金、もしくはAl、もしくは酸化チタン系金属からなることを特徴とする回折格子。
The diffraction grating according to claim 1, wherein
The diffraction grating, wherein the light reflecting member is made of an Ag alloy, Al, or a titanium oxide-based metal.
請求項1に記載の回折格子において、
前記光吸収部材は、カーボン、もしくは黒クロム、もしくは黒ニッケル、もしくは黒色石英からなることを特徴とする回折格子。
The diffraction grating according to claim 1, wherein
The diffraction grating, wherein the light absorbing member is made of carbon, black chrome, black nickel, or black quartz.
支持基板と、光反射部材を有し、前記光反射部材には複数本の溝が設けられている回折格子を用いたキャピラリアレイ電気泳動装置において、
前記支持基板と前記光反射部材との間には、接着剤からなる樹脂層と光吸収部材が備えられ、前記樹脂層と前記光吸収部材は独立して積層されており、
前記光吸収部材は、前記光反射部材と前記樹脂層とに挟まれていることを特徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
In a capillary array electrophoresis apparatus using a diffraction grating having a support substrate and a light reflecting member, and the light reflecting member is provided with a plurality of grooves,
Between the support substrate and the light reflecting member, a resin layer made of an adhesive and a light absorbing member are provided, and the resin layer and the light absorbing member are laminated independently,
The capillary array electrophoresis apparatus, wherein the light absorbing member is sandwiched between the light reflecting member and the resin layer .
支持基板と、光反射部材を有し、前記光反射部材には複数本の溝が設けられている回折格子を用いた液体クロマトグラフにおいて、
前記支持基板と前記光反射部材との間には、接着剤からなる樹脂層と光吸収部材が備えられ、前記樹脂層と前記光吸収部材は独立して積層されており、
前記光吸収部材は、前記光反射部材と前記樹脂層とに挟まれていることを特徴とする液体クロマトグラフ。
In a liquid chromatograph using a diffraction grating having a support substrate and a light reflecting member, and the light reflecting member is provided with a plurality of grooves,
Between the support substrate and the light reflecting member, a resin layer made of an adhesive and a light absorbing member are provided, and the resin layer and the light absorbing member are laminated independently,
The liquid chromatograph, wherein the light absorbing member is sandwiched between the light reflecting member and the resin layer .
支持基板と、光反射部材を有し、前記光反射部材には複数本の溝が設けられている回折
格子を用いた分光光度計において、
前記支持基板と前記光反射部材との間には、接着剤からなる樹脂層と光吸収部材が備えられ、前記樹脂層と前記光吸収部材は独立して積層されており、
前記光吸収部材は、前記光反射部材と前記樹脂層とに挟まれていることを特徴とする分光光度計。
In a spectrophotometer using a diffraction grating having a support substrate and a light reflecting member, the light reflecting member having a plurality of grooves,
Between the support substrate and the light reflecting member, a resin layer made of an adhesive and a light absorbing member are provided, and the resin layer and the light absorbing member are laminated independently,
The spectrophotometer, wherein the light absorbing member is sandwiched between the light reflecting member and the resin layer .
支持基板と、光反射部材を有し、前記光反射部材には複数本の溝が設けられている回折格子を用いた生化学自動分析装置において、
前記支持基板と前記光反射部材との間には、接着剤からなる樹脂層と光吸収部材が備えられ、前記樹脂層と前記光吸収部材は独立して積層されており、
前記光吸収部材は、前記光反射部材と前記樹脂層とに挟まれていることを特徴とする生化学自動分析装置。
In a biochemical automatic analyzer using a diffraction grating having a support substrate and a light reflecting member, wherein the light reflecting member is provided with a plurality of grooves,
Between the support substrate and the light reflecting member, a resin layer made of an adhesive and a light absorbing member are provided, and the resin layer and the light absorbing member are laminated independently,
The biochemical automatic analyzer, wherein the light absorbing member is sandwiched between the light reflecting member and the resin layer .
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JPH04204401A (en) * 1990-11-29 1992-07-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Diffraction optical element
JP3755997B2 (en) * 1998-08-27 2006-03-15 株式会社島津製作所 Liquid chromatograph
JP2001264165A (en) * 2000-03-17 2001-09-26 Hitachi Ltd Spectrophotometer and measurement method
JP2002098820A (en) * 2000-09-21 2002-04-05 Nippon Sheet Glass Co Ltd Reflection type diffraction grating
JP4627684B2 (en) * 2005-06-03 2011-02-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ Capillary array electrophoresis device
JP4811032B2 (en) * 2006-01-30 2011-11-09 株式会社島津製作所 Reflective replica optical element
JP2008215926A (en) * 2007-03-01 2008-09-18 Hitachi High-Technologies Corp Electrolyte measuring instrument and biochemical autoanalyzer
JP5040847B2 (en) * 2007-08-10 2012-10-03 セイコーエプソン株式会社 Optical element, liquid crystal device, display device

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