JPH06109635A - 光学的測定装置 - Google Patents

光学的測定装置

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JPH06109635A
JPH06109635A JP25974292A JP25974292A JPH06109635A JP H06109635 A JPH06109635 A JP H06109635A JP 25974292 A JP25974292 A JP 25974292A JP 25974292 A JP25974292 A JP 25974292A JP H06109635 A JPH06109635 A JP H06109635A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
type
optical waveguide
receiving surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP25974292A
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English (en)
Inventor
Kenji Masuda
堅司 増田
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動や熱膨張等による受光位置の変動による
測定誤差を低減する。 【構成】 光導波路4から僅かにしみ出すエバネッセン
ト波成分により光導波路4の反応面における蛍光をサイ
ドオン型PMT70に入射させることにより、抗原−抗
体反応量の測定を行なう免疫測定装置であって、集光レ
ンズ6の集光位置がサイドオン型PMT70の受光面7
1より所定距離dずれて設定されていることにより、サ
イドオン型PMT70のユニフォミティと呼ばれる感度
の位置依存性による測定精度の低下を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光学的測定装置に関
し、さらに詳細に言えば、光導波路を通して励起光を伝
播させることにより生じるエバネッセント波成分によっ
て光導波路の反応面近傍に存在している測定対象物の光
学的特性の測定を行なう光学的測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からスラブ型光導波路の反応面に予
め抗原、抗体またはハプテンを固定しておき、光導波路
から僅かにしみ出すエバネッセント波成分により光導波
路の反応面における抗原−抗体反応量の測定を行なう免
疫測定方法が知られており、この方法を具体化するため
に、図6に示すように、スラブ型光導波路61の一面に
反応槽62を一体形成し、レーザ光源60から出射され
る励起光をダイクロイック・ミラー63を通して光導波
路61に導入し、標識蛍光体69aから放射される蛍光
を光導波路61を通して出射させ、ダイクロイック・ミ
ラー63により反射させ、さらに光学的フィルタ64お
よび集光レンズ65を通して光検出器66に入射させる
ようにしたものが提案されている(スイス国特許出願明
細書第2799/85−2号および特開昭63−273
042号公報参照)。
【0003】上記の構成を採用した場合には、光導波路
61の表面に予め抗体67を固定しておき、この抗体6
7に被検液中の抗原68を受容させ、さらに、受容され
た抗原68に蛍光体で標識された蛍光標識抗体69を受
容させる。即ち、受容される蛍光標識抗体69の量は被
検液中の抗原68の量に基づいて定まることになる。そ
して、光導波路61に励起光を導入することにより生じ
るエバネッセント波成分により上記受容された蛍光標識
抗体69の標識蛍光体69aのみが励起され蛍光を放射
するので、放射される蛍光の強度が被検液中の抗原68
の量に比例することになる。また、この蛍光は信号光と
して光導波路61を導波されることになる。
【0004】したがって、光導波路61を導波されてき
た蛍光のみをダイクロイック・ミラー63により反射さ
せ、光学フィルタ64および集光レンズ65を透過して
光検出器66に入射させることにより免疫反応の有無、
免疫反応の程度を測定することができる。図6に示すよ
うな蛍光免疫測定装置において標識蛍光体69aが放射
する蛍光は非常に弱い光であるので、集光レンズ65等
の光学素子によって蛍光を集光して光検出器66に導く
とともに、光検出器66として微弱光検出に最も有利な
光電子増倍管を用いるのが一般的である。光電子増倍管
には円筒の頭部から光を入射させる構成のヘッドオン型
と横から光を入射させるサイドオン型との2種類があ
り、コスト,高感度,寸法の点からサイドオン型が多く
用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図7(A)はサイドオ
ン型光電子増倍管(以下、サイドオン型PMTと称す
る)の正面図であり、図7(B)(C)はそれぞれユニ
フォミティと呼ばれる感度の位置依存性を示す図であ
る。なお、図7(B)はサイドオン型PMT70の受光
面71の横軸の感度分布図、図7(C)は受光面71の
縦軸の感度分布図を示す。図7から分かるようにサイド
オン型PMT70は受光面71への光の入射位置によっ
て検出感度が大きく変化する。したがって、光学系の振
動や光学系を構成する素子の熱膨張などによってサイド
オン型PMT70や集光レンズ65の位置が微妙に変化
した場合、抗原−抗体反応量の測定を行なうために被検
査溶液を交換する際に光導波路61の設置位置が微妙に
変わった場合などにおいて、たとえそれがわずかであっ
ても測定感度に大きく影響を及ぼしてしまい、測定精度
の著しい低下を引き起こすという問題があった。
【0006】また、光検出器66であるサイドオン型P
MT70の前にすりガラスまたはオパールガラス等の拡
散材を設置することにより、感度の位置依存性の影響を
低減させることが考えられるが、この方法を採用すると
検出される光量が低下し、測定感度が低下してしまうと
いう問題が発生する。
【0007】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、サイドオン型PMTの感度の位置依存性
に起因する測定精度の低下を抑制することができる光学
的測定装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1の光学的測定装置は、光導波路に対して測定
光を導入し、測定光のエバネッセント波成分により光導
波路の表面近傍の光学的測定を行ない、光学的測定結果
を示す信号光を出射させて光検出器に導く光学的測定装
置であって、光検出器としてサイドオン型光電子増倍管
を使用するとともに、信号光を集光させながらサイドオ
ン型光電子増倍管に入射させる光学素子を備え、しかも
光学素子の集光位置をサイドオン型光電子増倍管の受光
面から光軸方向に所定距離ずらして設定している。
【0009】
【作用】請求項1の光学的測定装置であれば、信号光の
集光位置をサイドオン型PMTの受光面から光軸方向に
所定距離ずらして設定しているので、サイドオン型PM
Tの受光面の広い範囲を検出面として使用して平均的な
感度とすることができ、サイドオン型PMTの感度の位
置依存性に起因する変動の割合を低減することができ
る。したがって、振動や熱膨張などによって光電子増倍
管や集光レンズの位置が微妙に変化したり、被検査溶液
を交換する際に光導波路の位置がわずかに変化した場合
などにおいても測定精度の低下を抑制することができ、
常に安定した測定を行なうことができる。
【0010】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図1はこの発明の光学的測定装置の一実施例
としての免疫測定装置の構成を示す概略図である。この
免疫測定装置は光源としてのレーザ光源1と、励起光と
してのレーザ光と信号光を分離するダイクロイック・ミ
ラー2と、ダイクロイック・ミラー2を透過したレーザ
光が入射する屈折型結合プリズム3を備えたスラブ型光
導波路4と、ダイクロイック・ミラー2で反射した光の
うち所定波長域の光をカットする光学フィルタ5と、光
学フィルタ5を透過した光を集光する集光レンズ6と、
光検出器として図8に示したようなサイドオン型PMT
70とを有している。
【0011】なお、スラブ型光導波路4の少なくとも一
面には反応槽10が形成され、反応槽10に臨む面に抗
体11が固定されている。また、集光レンズ6の集光位
置はサイドオン型PMT70の受光面71よりも光軸方
向に所定距離dだけ前に位置させている。したがって、
サイドオン型PMT70の受光面71にはある程度拡が
った光が入射するようになっている。
【0012】上記構成の免疫測定装置の作用は次のとお
りである。まず、スラブ型光導波路4の反応槽10に固
定した抗体11に被検査溶液中の抗原12を受容させ、
受容された抗原12に標識蛍光体13aを有した蛍光標
識抗体13を受容させる。レーザ光源1から出射される
レーザ光はダイクロイック・ミラー2を透過して、スラ
ブ型光導波路4の屈折型結合プリズム3に所定の入射角
度で入射する。この場合、ダイクロイック・ミラー2の
分光特性はレーザ光、即ち、励起光の波長では高い透過
率を有しているので、励起光の強度を落とすことなくス
ラブ型光導波路4の屈折型結合プリズム3に励起光を入
射させることができる。
【0013】スラブ型光導波路4内に導かれた励起光は
スラブ型光導波路4内で全反射を繰り返しながら伝播
し、そのエバネッセント波成分に依存して表面近傍に拘
束された標識蛍光体13aが蛍光を発する。そして蛍光
はスラブ型光導波路4内に導入され、再び屈折型結合プ
リズム3から出射する。屈折型結合プリズム3から出射
した蛍光はダイクロイック・ミラー2で反射され、蛍光
のみを透過するように調整された光学フィルタ5を通す
ことによりノイズ光を除去した後で、集光レンズ6によ
り発散する状態でサイドオン型PMT70の受光面71
に入射する。
【0014】図2は集光レンズ6の集光位置とサイドオ
ン型PMT70の受光面71の関係を示す図である。図
2において符号20は集光レンズ6から収束される状態
で入射する光を示し、A−A面が集光レンズ6の集光位
置に受光面71の位置を設定した従来の構成、B−B面
がこの実施例の受光面71の位置を示している。また、
符号21は装置の各種変動などにより入射位置が変化し
た入射光である。
【0015】また、図3(A)は図2のA−A面上のス
ラブ型光導波路4の像を示す図、図3(B)はB−B面
上のスラブ型光導波路4の像を示す図である。図2およ
び図3から分かるように集光レンズ6の集光位置に受光
面71を設定すると、スラブ型光導波路4の像20a,
21aが細く線状になり、受光面71への入射位置によ
る感度差の影響がそのまま出てしまい測定精度が大幅に
低下してしまう。これに対し、集光レンズ6の集光位置
から所定距離dだけずらした位置に受光面71を設定す
ると、スラブ型光導波路4の像20a,21aが広が
り、受光面71の広い範囲を検出面として使用すること
ができるので、局部的な感度ではなく平均化された感度
となり、受光面71の位置による感度差の影響を低減さ
せることができる。すなわち、図3(B)に示すように
元の入射光による像20aと変動後の像21aとは大部
分重なりあう領域25を存在させることができ、この領
域25における検出差は生じないので感度の位置依存性
による測定精度の低下を低減することができるのであ
る。
【0016】所定距離dの設定に関しては、感度を向上
することおよび測定誤差を少なくするために、図4
(A)(B)(C)に示すように受光面71の横軸およ
び縦軸において感度が高く、かつ感度分布曲線が周辺に
むかって低下している位置P(極値)を中心として、基
準となるスラブ型光導波路4の像20aが形成されるよ
うに設定することが好ましい。
【0017】以上の説明から分かるようにこの実施例に
よれば、集光レンズ6の集光位置をサイドオン型PMT
70の受光面71から光軸方向に所定距離ずらして設定
しているので、サイドオン型PMT70の受光面71の
広い範囲を検出面として使用することができ、各種変動
および光導波路の設置位置がわずかに異なった場合でも
測定精度の大幅な低下を抑制することができる。
【0018】
【実施例2】図5はこの発明の光学的測定装置の他の実
施例としての免疫測定装置の構成を示す概略図である。
この実施例が前記実施例と異なるのは、サイドオン型P
MT70の受光面71を集光レンズ6の集光位置から所
定距離dだけ集光レンズ6側に設定した点のみである。
この実施例においても前記実施例と同様な効果を得るこ
とができるとともに、前記実施例に比べて若干光学系の
寸法を小さくできるという利点がある。
【0019】また、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内にお
いて種々の設計変更を施すことが可能である。例えば、
光学測定の精度を低下させない範囲において集光レンズ
6をダイクロイック・ミラー2と光学フィルタ5との間
あるいはスラブ型光導波路4とダイクロイック・ミラー
2との間に設置する構成を採用しても良い。また、集光
レンズ6として光軸に対して非対称のものを使用して、
スラブ型光導波路4の像をサイドオン型PMT70の受
光面71の形状に対応させることも可能である。
【0020】さらに前記実施例ではレーザ光源1からの
ビーム光をそのまま光導波路4に入射するように構成し
たが、蛍光を発生させることのできる光導波路4の反射
面領域を増やすためにビーム光の幅を拡げる光学系をレ
ーザ光源1とダイクロイック・ミラー2の間に設けるこ
とも可能である。
【0021】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、信号光
の集光位置をサイドオン型PMTの受光面から光軸方向
に所定距離ずらして設定しているので、信号光の受光面
への入射位置が測定装置の各種変動あるいは光導波路の
設置誤差などによりわずかに変化したとしても位置変動
に起因する感度の変動の割合を減らすことができ、測定
精度の低下を抑制することが可能となり、常に安定した
測定を行なえるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の光学的測定装置の一実施例としての
免疫測定装置の構成を示す概略図である。
【図2】この発明の一実施例における受光面と集光レン
ズの集光位置の関係を示す図である。
【図3】この発明の一実施例におけるスラブ型光導波路
の像の受光面位置による違いを説明するための図であ
る。
【図4】この発明の一実施例における受光面上のスラブ
型光導波路の像の設定例を示す図であり、(A)はサイ
ドオン型PMTの受光面を示す図、(B)(C)はそれ
ぞれ横軸、縦軸の感度の位置依存性を示す図である。
【図5】この発明の光学的測定装置の他の実施例として
の免疫測定装置の構成を示す概略図である。
【図6】従来の蛍光免疫測定装置の構成の一例を示す図
である。
【図7】(A)はサイドオン型PMTの正面図であり、
(B)(C)はそれぞれユニフォミティと呼ばれる感度
の位置依存性を示す図である。
【符号の説明】
4 スラブ型光導波路 6 集光レンズ 70 サイドオン型PMT 71 受光面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光導波路(4)に対して測定光を導入
    し、測定光のエバネッセント波成分により光導波路
    (4)の表面近傍の光学的測定を行ない、光学的測定結
    果を示す信号光を出射させて光検出器に導く光学的測定
    装置であって、光検出器としてサイドオン型光電子増倍
    管(70)を使用するとともに、信号光を集光させなが
    らサイドオン型光電子増倍管(70)に入射させる光学
    素子(6)を備え、しかも光学素子(6)の集光位置を
    サイドオン型光電子増倍管(70)の受光面(71)か
    ら光軸方向に所定距離ずらして設定したことを特徴とす
    る光学的測定装置。
JP25974292A 1992-09-29 1992-09-29 光学的測定装置 Pending JPH06109635A (ja)

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JP25974292A JPH06109635A (ja) 1992-09-29 1992-09-29 光学的測定装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847380A (en) * 1996-09-06 1998-12-08 Hamamatsu Photonics K.K. Side-on type photomultiplier comprising an envelope having an opening, a lens element, and a lens positioning structure
US5965982A (en) * 1996-09-06 1999-10-12 Hamamatsu Photonics K.K. Side-on type photomultiplier
US6114621A (en) * 1996-09-06 2000-09-05 Hamamatsu Photonics K.K. Photomultiplier with magnetic shielding case

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847380A (en) * 1996-09-06 1998-12-08 Hamamatsu Photonics K.K. Side-on type photomultiplier comprising an envelope having an opening, a lens element, and a lens positioning structure
US5965982A (en) * 1996-09-06 1999-10-12 Hamamatsu Photonics K.K. Side-on type photomultiplier
US6114621A (en) * 1996-09-06 2000-09-05 Hamamatsu Photonics K.K. Photomultiplier with magnetic shielding case

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011106