JPH10132747A - 小型集積センサ台 - Google Patents
小型集積センサ台Info
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- JPH10132747A JPH10132747A JP9304813A JP30481397A JPH10132747A JP H10132747 A JPH10132747 A JP H10132747A JP 9304813 A JP9304813 A JP 9304813A JP 30481397 A JP30481397 A JP 30481397A JP H10132747 A JPH10132747 A JP H10132747A
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- G—PHYSICS
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- Pathology (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料検体の存在を指示する小型集積センサ
（５０）について、外界への簡略インターフェイスを提
供し、また、センサ・パッケージ（１００）は、計器ハ
ーネスその他への、所定の差込み、取り外しが行える。 【解決手段】 小型集積センサ（５０）において、光源
（６０）が、カップ型のくぼみ（６８）中に据え付けら
れているため、一方の反射固定具（６４）に向かう光
は、導波管（５８）に均一に分配される。この導波管
（５８）は、センサ台（５２）の上面（５３）に結合さ
れ、指示薬化学物質（７０）の薄膜で被覆されている
が、試料検体と相互作用して、台（５２）に埋め込まれ
た検出器（６２）によって測定可能な、光学的な信号の
変化を生み出す。台（５２）中のリード・フレーム（５
１）は、ピン（５４、５５、５６）を有している。セン
サ・パッケージ（１００）は、独特の形状を有してい
る。
（５０）について、外界への簡略インターフェイスを提
供し、また、センサ・パッケージ（１００）は、計器ハ
ーネスその他への、所定の差込み、取り外しが行える。 【解決手段】 小型集積センサ（５０）において、光源
（６０）が、カップ型のくぼみ（６８）中に据え付けら
れているため、一方の反射固定具（６４）に向かう光
は、導波管（５８）に均一に分配される。この導波管
（５８）は、センサ台（５２）の上面（５３）に結合さ
れ、指示薬化学物質（７０）の薄膜で被覆されている
が、試料検体と相互作用して、台（５２）に埋め込まれ
た検出器（６２）によって測定可能な、光学的な信号の
変化を生み出す。台（５２）中のリード・フレーム（５
１）は、ピン（５４、５５、５６）を有している。セン
サ・パッケージ（１００）は、独特の形状を有してい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概略的には、
（生）化学のセンサの技術分野に、より詳しくは、光学
を基にしたセンサ装置として使用するのに適した小型集
積センサ台に関する。
（生）化学のセンサの技術分野に、より詳しくは、光学
を基にしたセンサ装置として使用するのに適した小型集
積センサ台に関する。
【０００２】
【発明の背景】本発明の範囲を限定することなく、その
背景は、（生）化学センサと関連して記述されるが、こ
のセンサにおいては、薄膜、ファイバーまたは他の物品
が、周知の物質で化学的に処理されており、第２の物質
の存在で相互に作用して、分析的方法によって検出し、
定量化を行うことのできる反応が生じる。
背景は、（生）化学センサと関連して記述されるが、こ
のセンサにおいては、薄膜、ファイバーまたは他の物品
が、周知の物質で化学的に処理されており、第２の物質
の存在で相互に作用して、分析的方法によって検出し、
定量化を行うことのできる反応が生じる。
【０００３】（生）化学センサ・システムが、開発さ
れ、また、使用される分野としては、化学、生化学、生
物学または生物医学的な分析、プロセス制御、汚染の検
出および制御、その他の領域がある。典型的な適用を行
うと、薄膜フィルム、ケーブルまたは他の物品の化学的
なコーティングに続けて、特に対象となる試料が存在す
るところでの、励起および測定を含むものとなる。最近
の小型センサ技術の進展によって、結果的に、３つの構
成が良く普及している：蛍光を基にしたセンサ、表面プ
ラズモン共振センサおよび光透過センサである。
れ、また、使用される分野としては、化学、生化学、生
物学または生物医学的な分析、プロセス制御、汚染の検
出および制御、その他の領域がある。典型的な適用を行
うと、薄膜フィルム、ケーブルまたは他の物品の化学的
なコーティングに続けて、特に対象となる試料が存在す
るところでの、励起および測定を含むものとなる。最近
の小型センサ技術の進展によって、結果的に、３つの構
成が良く普及している：蛍光を基にしたセンサ、表面プ
ラズモン共振センサおよび光透過センサである。
【０００４】周知の先行技術によるセンサ・システムの
一例は、蛍光を基にしたファイバー光学酸素ケーブル・
センサであり、それは、単一高輝度発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）を用いて、励起信号を作り出し、それを蛍光コー
ティング材料の発光特性の触媒とするものである。励起
信号は、まず、フィルターを通って導かれ、続いてケー
ブルを通るが、それは、被覆されていたり、被覆が無か
ったり、かつガス流電池に載置されていたりする。その
電池から逃れる光は、そのケーブルを被覆する染料を励
起し、そして、それは、今度は、酸素試料の濃度と関係
するある強度の光を発する。その発光が、続いて、第２
のフィルターを通り、集光レンズを介して光検出器に向
けられる。その検出器の出力が、増幅されて計器上で読
み取られる。
一例は、蛍光を基にしたファイバー光学酸素ケーブル・
センサであり、それは、単一高輝度発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）を用いて、励起信号を作り出し、それを蛍光コー
ティング材料の発光特性の触媒とするものである。励起
信号は、まず、フィルターを通って導かれ、続いてケー
ブルを通るが、それは、被覆されていたり、被覆が無か
ったり、かつガス流電池に載置されていたりする。その
電池から逃れる光は、そのケーブルを被覆する染料を励
起し、そして、それは、今度は、酸素試料の濃度と関係
するある強度の光を発する。その発光が、続いて、第２
のフィルターを通り、集光レンズを介して光検出器に向
けられる。その検出器の出力が、増幅されて計器上で読
み取られる。
【０００５】また別の周知の先行技術によるセンサ・シ
ステムは、多重ピン気密封止パッケージを用いており、
その中には、光をフィルタリングし、光を誘導し、ま
た、光を検出する部材全てが、封じ込められている。そ
のパッケージを、コンピュータその他のシステム・プロ
セッサのソケットまたは溝孔に差し込んで、ピンを通じ
ての、センサとプロセッサとの間のインターフェイスを
作ることができる。しかしながら、ピンの数が多いため
に、そのチップを取り替える、取り除く、または挿入す
るのが困難であり、または、特別な道具が必要となるか
もしれない。
ステムは、多重ピン気密封止パッケージを用いており、
その中には、光をフィルタリングし、光を誘導し、ま
た、光を検出する部材全てが、封じ込められている。そ
のパッケージを、コンピュータその他のシステム・プロ
セッサのソケットまたは溝孔に差し込んで、ピンを通じ
ての、センサとプロセッサとの間のインターフェイスを
作ることができる。しかしながら、ピンの数が多いため
に、そのチップを取り替える、取り除く、または挿入す
るのが困難であり、または、特別な道具が必要となるか
もしれない。
【０００６】先行技術によるセンサ・システムでは、実
際に応用される大抵の分野において、使用が限定されて
いる。信号発生器、ＬＥＤ、レンズ、フィルター、検出
器、増幅器その他の部材は、嵩張り、多大な作業スペー
スが必要であって、試料のある場所まで容易に運搬でき
るものではない。そのようなシステムを製造し、維持す
る費用は高く付き、多量に製造できるものではない。
際に応用される大抵の分野において、使用が限定されて
いる。信号発生器、ＬＥＤ、レンズ、フィルター、検出
器、増幅器その他の部材は、嵩張り、多大な作業スペー
スが必要であって、試料のある場所まで容易に運搬でき
るものではない。そのようなシステムを製造し、維持す
る費用は高く付き、多量に製造できるものではない。
【０００７】更には、先行技術によるセンサは、使用寿
命だけ使った後にセンサを処置できるような、低コスト
の使い捨てへの適用に向けて設計されていない。オン・
ボードの電池を有する、コスト効率の良いセンサは、考
えられておらず、従って、先行技術のセンサ・パッケー
ジには、外部電源または他の操作電力源へのインターフ
ェイスが必要である。
命だけ使った後にセンサを処置できるような、低コスト
の使い捨てへの適用に向けて設計されていない。オン・
ボードの電池を有する、コスト効率の良いセンサは、考
えられておらず、従って、先行技術のセンサ・パッケー
ジには、外部電源または他の操作電力源へのインターフ
ェイスが必要である。
【０００８】先行技術によるセンサの別の制限は、特定
の用途に基づいて、多くの場合カスタム・メイドされる
使用部品の数と種類である。システムの維持が高度であ
って、特別な知識が必要となる。
の用途に基づいて、多くの場合カスタム・メイドされる
使用部品の数と種類である。システムの維持が高度であ
って、特別な知識が必要となる。
【０００９】先行技術によるセンサの、更にまた別の制
限は、試料のデータを測定および定量化するのに用いら
れるパーソナル・コンピュータ、手持ち型の計器その他
の信号プロセッサなどの装置との、システムの一体化に
ある。そのセンサおよびプロセッサの間の専用のバスま
たはインターフェイスが必要であり、そのセンサ検出器
およびプロセッサの間の信号経路の数が増大している。
限は、試料のデータを測定および定量化するのに用いら
れるパーソナル・コンピュータ、手持ち型の計器その他
の信号プロセッサなどの装置との、システムの一体化に
ある。そのセンサおよびプロセッサの間の専用のバスま
たはインターフェイスが必要であり、そのセンサ検出器
およびプロセッサの間の信号経路の数が増大している。
【００１０】
【発明の要約】先行技術によるセンサは、大抵の、使い
捨てまたは現場での使用に、応用して用いることができ
ない。しかしながら、最近は、低コスト、高強度の光源
および小型検出器部材が利用できるようになったので、
よりコンパクトで小型のセンサ台を設計することが可能
となっている。小型センサは、実験室および研究での応
用により適している、先行技術による、より嵩張るセン
サ・システムより、多くの利点をもたらすであろう。
捨てまたは現場での使用に、応用して用いることができ
ない。しかしながら、最近は、低コスト、高強度の光源
および小型検出器部材が利用できるようになったので、
よりコンパクトで小型のセンサ台を設計することが可能
となっている。小型センサは、実験室および研究での応
用により適している、先行技術による、より嵩張るセン
サ・システムより、多くの利点をもたらすであろう。
【００１１】従って、本発明の第１の目的は、光学的誘
導検出に適用して用いることのできる小型集積センサを
提供することにある。本発明のセンサ・パッケージは、
光源、検出手段、光誘導光学素子および簡略システム・
インターフェイスを、コンパクトな小型パッケージ中に
集積している。一つの実施例においては、そのパッケー
ジには、業界においてすぐに入手できる型のリチウム電
池のようなオン・ボード電源が組み込まれており、その
センサも、その電源に等しいだけの有用な寿命を有する
ものとなっている。このように、使用後に容易く取り替
えおよび廃棄が行える、完全に実施可能なセンサが開示
されている。
導検出に適用して用いることのできる小型集積センサを
提供することにある。本発明のセンサ・パッケージは、
光源、検出手段、光誘導光学素子および簡略システム・
インターフェイスを、コンパクトな小型パッケージ中に
集積している。一つの実施例においては、そのパッケー
ジには、業界においてすぐに入手できる型のリチウム電
池のようなオン・ボード電源が組み込まれており、その
センサも、その電源に等しいだけの有用な寿命を有する
ものとなっている。このように、使用後に容易く取り替
えおよび廃棄が行える、完全に実施可能なセンサが開示
されている。
【００１２】本発明の別の目的は、小型センサに、その
センサの光検出器からの出力について分析的な処理を行
う、コンピュータ、信号プロセッサおよびその他の同様
のプロセッサのような外部システムヘの、簡略インター
フェイスを提供することにある。一つの実施例において
は、センサ・パッケージは、信号コンジットで、台か
ら、電源、接地および検出器の出力へと延びる、３つの
ピンのリード・フレームを有している。第２の実施例に
おいては、２つのピンのバージョンが提案されており、
それは、オン・ボード電源によって、第３の信号インタ
ーフェイスを必要としないものである。
センサの光検出器からの出力について分析的な処理を行
う、コンピュータ、信号プロセッサおよびその他の同様
のプロセッサのような外部システムヘの、簡略インター
フェイスを提供することにある。一つの実施例において
は、センサ・パッケージは、信号コンジットで、台か
ら、電源、接地および検出器の出力へと延びる、３つの
ピンのリード・フレームを有している。第２の実施例に
おいては、２つのピンのバージョンが提案されており、
それは、オン・ボード電源によって、第３の信号インタ
ーフェイスを必要としないものである。
【００１３】本発明の更にまた別の目的は、手持ち型の
計器、コンピュータまたは他の同様の装備品の開いてい
るまたは取付用のハーネスに、しっかりと取り付けられ
る独特の形をしたパッケージを、センサに対して提供す
ることである。一つの実施例においては、センサのハウ
ジングは、そのセンサからの試料データを用いて、更な
る信号処理および分析的な演算を行う、手持ち用途型の
特別な計器の取付具に、ぴったり合う形および大きさで
ある。センサ壁の表面接点で、その計器とのインターフ
ェイスが取られる。この装置は、独特の形をしているの
で、それは、予め決められた位置で、取付用ハーネス
に、ぴったりとはまり込み、簡単に差し込み、また取り
外すことが可能となっている。
計器、コンピュータまたは他の同様の装備品の開いてい
るまたは取付用のハーネスに、しっかりと取り付けられ
る独特の形をしたパッケージを、センサに対して提供す
ることである。一つの実施例においては、センサのハウ
ジングは、そのセンサからの試料データを用いて、更な
る信号処理および分析的な演算を行う、手持ち用途型の
特別な計器の取付具に、ぴったり合う形および大きさで
ある。センサ壁の表面接点で、その計器とのインターフ
ェイスが取られる。この装置は、独特の形をしているの
で、それは、予め決められた位置で、取付用ハーネス
に、ぴったりとはまり込み、簡単に差し込み、また取り
外すことが可能となっている。
【００１４】本発明の一つの実施例で開示されているの
は、一つもしくはそれ以上の、対象となる特別な材料の
試料の存在を検出するための集積センサであって、それ
は、台を有しており、その台には、光源、検出器、導波
管およびピラミッド型反射構造が貼り付けられて、小型
完全集積センサ・パッケージを構成している。３つのピ
ンのリード・フレームが、そのセンサ・パッケージから
延びていて、そのセンサおよび外部プロセッサとの間の
インターフェイスを提供している。別の実施例では、表
面接点によって、同じ機能がもたらされている。電源
は、外部からであっても良いし、そのセンサの台および
種々の動作部品に結合されている自蔵電池によって、内
部的に供給されても良い。更に別の実施例では、そのパ
ッケージは、独特の形およびサイズであって、コンピュ
ータ、手持ち型の計器、壁取付ハーネスまた、その他の
同様の装備品の取付用ハーネス内で、独自の配置が必要
となる。
は、一つもしくはそれ以上の、対象となる特別な材料の
試料の存在を検出するための集積センサであって、それ
は、台を有しており、その台には、光源、検出器、導波
管およびピラミッド型反射構造が貼り付けられて、小型
完全集積センサ・パッケージを構成している。３つのピ
ンのリード・フレームが、そのセンサ・パッケージから
延びていて、そのセンサおよび外部プロセッサとの間の
インターフェイスを提供している。別の実施例では、表
面接点によって、同じ機能がもたらされている。電源
は、外部からであっても良いし、そのセンサの台および
種々の動作部品に結合されている自蔵電池によって、内
部的に供給されても良い。更に別の実施例では、そのパ
ッケージは、独特の形およびサイズであって、コンピュ
ータ、手持ち型の計器、壁取付ハーネスまた、その他の
同様の装備品の取付用ハーネス内で、独自の配置が必要
となる。
【００１５】本発明を、その特徴や利点を含めて、より
完全に理解するために、添付の図面と関連させながら、
以下のより詳細な説明を参照するものとする。
完全に理解するために、添付の図面と関連させながら、
以下のより詳細な説明を参照するものとする。
【００１６】
【好ましい実施例の詳細な説明】今、図１を参照する
と、先行技術によるセンサが示されており、全体を１０
として表示している。センサ１０は、所定の試料ガス、
液体もしくは化合物の存在を検出するために、生化学的
な検出に応用されて用いられているが、それは、生化学
的な被覆の薄膜層と、対象となる特定の試料との間の、
分子間相互作用によって生み出される、光学的な変化を
検出することによる。試料の存在における相互作用の特
性に対して化学物質が選ばれ、従って、センサ１０は、
対象となる、特定の化学物質／試料の組合せによって、
広範囲にわたって応用される。適当な化学物質／試料の
組合せには、塩化物／酸素、ピドロキシピレンプリスル
ホン酸／二酸化炭素試料、オクタデシル・フルオレセイ
ン／硝酸塩、および酢酸／アルコール類などが含まれ
る。他にも組合せは多数あるが、当該技術分野で良く知
られている。
と、先行技術によるセンサが示されており、全体を１０
として表示している。センサ１０は、所定の試料ガス、
液体もしくは化合物の存在を検出するために、生化学的
な検出に応用されて用いられているが、それは、生化学
的な被覆の薄膜層と、対象となる特定の試料との間の、
分子間相互作用によって生み出される、光学的な変化を
検出することによる。試料の存在における相互作用の特
性に対して化学物質が選ばれ、従って、センサ１０は、
対象となる、特定の化学物質／試料の組合せによって、
広範囲にわたって応用される。適当な化学物質／試料の
組合せには、塩化物／酸素、ピドロキシピレンプリスル
ホン酸／二酸化炭素試料、オクタデシル・フルオレセイ
ン／硝酸塩、および酢酸／アルコール類などが含まれ
る。他にも組合せは多数あるが、当該技術分野で良く知
られている。
【００１７】図１に示されているように、センサ１０
は、種々のセンサ部品が貼り付けられる台１２を有して
いる。台１２は、適切な基板材料で作られており、ある
実施例においては、散乱光を削減するように作用する、
光吸収性を有している。台１２の底面１４には、ピン１
６が結合されており、センサ１０と、他の離れた処理シ
ステム（図示されていない）との間の信号インターフェ
イスが提供されている。このようにして、センサ１０
は、電力を受け取り、外界と通信する。
は、種々のセンサ部品が貼り付けられる台１２を有して
いる。台１２は、適切な基板材料で作られており、ある
実施例においては、散乱光を削減するように作用する、
光吸収性を有している。台１２の底面１４には、ピン１
６が結合されており、センサ１０と、他の離れた処理シ
ステム（図示されていない）との間の信号インターフェ
イスが提供されている。このようにして、センサ１０
は、電力を受け取り、外界と通信する。
【００１８】台１２の上面１８に貼り付けられているの
は、種々のセンサ部品であり、光源２０、導波管２２お
よび２４、および検出器２６および２８が含まれる。こ
れらの部品の特定装置の実施例は、用途によって異なる
が、小型センサのためには、ある装置が好ましいもので
はある。例えば、光源２０については、業界で普通に手
に入る型の、単一高輝度発光ダイオード（ＬＥＤ）であ
ることが普通である。検出器２６および２８について
は、ＴＳＬ２５０のような光−電圧センサが適切な装置
部品であり、とはいっても、他の検出部品を用いること
もできる。
は、種々のセンサ部品であり、光源２０、導波管２２お
よび２４、および検出器２６および２８が含まれる。こ
れらの部品の特定装置の実施例は、用途によって異なる
が、小型センサのためには、ある装置が好ましいもので
はある。例えば、光源２０については、業界で普通に手
に入る型の、単一高輝度発光ダイオード（ＬＥＤ）であ
ることが普通である。検出器２６および２８について
は、ＴＳＬ２５０のような光−電圧センサが適切な装置
部品であり、とはいっても、他の検出部品を用いること
もできる。
【００１９】導波管２４は、対象となる試料によって、
化学的に被覆され、用途および特定の化学物質によっ
て、センサ・パッケージの一部としてモールドされる
か、後で取り付けられるかする。導波管２２は、処理が
施されないか、または、部分的に処理が施されておら
ず、信号照合のための基準点となる。作動時に、光源２
０は、コーティング材料と相互作用する波長特性を有す
る出力信号を発生する。光源２０からの出力信号は、ま
ず鋳造物３０によって、光透過性材料で作られている各
導波管２２，２４に向けられ、そこで、それは、内部に
おいて、対応する導波管表面で反射して、検出器２６，
２８に向かう。
化学的に被覆され、用途および特定の化学物質によっ
て、センサ・パッケージの一部としてモールドされる
か、後で取り付けられるかする。導波管２２は、処理が
施されないか、または、部分的に処理が施されておら
ず、信号照合のための基準点となる。作動時に、光源２
０は、コーティング材料と相互作用する波長特性を有す
る出力信号を発生する。光源２０からの出力信号は、ま
ず鋳造物３０によって、光透過性材料で作られている各
導波管２２，２４に向けられ、そこで、それは、内部に
おいて、対応する導波管表面で反射して、検出器２６，
２８に向かう。
【００２０】所定の試料、すなわち、酸素、二酸化炭
素、硝酸塩、アルコール類およびその他のものが、導波
管２４の表面と接触するとき、その化学的な被覆が、光
学特性を変え、検出器２８の全光入射が測定可能なまで
に変化する。周知のように、かつ当業者によって理解さ
れるように、光源２０からの励起信号は、化学的な被覆
と相互作用し、それは、今度は、対象となる試料と相互
作用して、導波管２４を透過した光全体を、試料の濃度
に関連して変化させる。この透過光の一部が、検出器２
８の検出表面で集められ、試料の存在を表示する電圧の
振れを起こすように増幅される。
素、硝酸塩、アルコール類およびその他のものが、導波
管２４の表面と接触するとき、その化学的な被覆が、光
学特性を変え、検出器２８の全光入射が測定可能なまで
に変化する。周知のように、かつ当業者によって理解さ
れるように、光源２０からの励起信号は、化学的な被覆
と相互作用し、それは、今度は、対象となる試料と相互
作用して、導波管２４を透過した光全体を、試料の濃度
に関連して変化させる。この透過光の一部が、検出器２
８の検出表面で集められ、試料の存在を表示する電圧の
振れを起こすように増幅される。
【００２１】検出器２６および２８からの出力信号が比
較されて、差分出力を提供する。この出力は、インター
フェイス２６を通ってアクセスされ、遠隔処理システム
によって分析されるが、そこでは、分析的な導出が行わ
れ、試料に関して意味のある情報が得られる。
較されて、差分出力を提供する。この出力は、インター
フェイス２６を通ってアクセスされ、遠隔処理システム
によって分析されるが、そこでは、分析的な導出が行わ
れ、試料に関して意味のある情報が得られる。
【００２２】図１には、光透過装置が配置されている、
先行技術によるセンサ・システムが図示されているが、
そこにおいては、光波長が、一つもしくはそれ以上の処
理の施された導波管部材２６、２８を通るように向けら
れている。しかしながら、他の台の型および配置が、先
行技術において、使用され、または存在しているかもし
れないということを、理解しておくべきであって、故
に、本発明の原則および利点は、制限されることなく、
そういった全ての構成に対して適用されることを意図し
ている。例えば、本発明は、表面プラズモン共振センサ
および蛍光を基にしたセンサの分野で応用されるかもし
れない。この点については、そのような装置の、作動上
および機能上の様相が論ぜられている、以下のものが参
考となる：ラルフＣ．ジョーゲンセン、チャック・ジャ
ン、シンクレアＳ．イーおよびロイドＷ．バーゲスによ
る、化学物質試料の複合屈折率の特性を決定するための
光学センサとしての多重波長表面プラズモン共振、セン
サーズ・アンド・アクチュエーターズＢ、１３−１４、
７２１−７２２頁、１９９３年；Ｂ．Ｄ．マックレイ
ス、Ｇ．オキーフェ、Ｃ．マクドノアおよびＡ．Ｋ．マ
ケボイによる、ゾル−ゲル・コーティングを用いてのＬ
ＥＤを基にしたファイバー光学酸素センサ、エレクトロ
ニック・レターズ、第３０巻、Ｎｏ．１１、８８８−８
８９頁、１９９４年５月２６日。
先行技術によるセンサ・システムが図示されているが、
そこにおいては、光波長が、一つもしくはそれ以上の処
理の施された導波管部材２６、２８を通るように向けら
れている。しかしながら、他の台の型および配置が、先
行技術において、使用され、または存在しているかもし
れないということを、理解しておくべきであって、故
に、本発明の原則および利点は、制限されることなく、
そういった全ての構成に対して適用されることを意図し
ている。例えば、本発明は、表面プラズモン共振センサ
および蛍光を基にしたセンサの分野で応用されるかもし
れない。この点については、そのような装置の、作動上
および機能上の様相が論ぜられている、以下のものが参
考となる：ラルフＣ．ジョーゲンセン、チャック・ジャ
ン、シンクレアＳ．イーおよびロイドＷ．バーゲスによ
る、化学物質試料の複合屈折率の特性を決定するための
光学センサとしての多重波長表面プラズモン共振、セン
サーズ・アンド・アクチュエーターズＢ、１３−１４、
７２１−７２２頁、１９９３年；Ｂ．Ｄ．マックレイ
ス、Ｇ．オキーフェ、Ｃ．マクドノアおよびＡ．Ｋ．マ
ケボイによる、ゾル−ゲル・コーティングを用いてのＬ
ＥＤを基にしたファイバー光学酸素センサ、エレクトロ
ニック・レターズ、第３０巻、Ｎｏ．１１、８８８−８
８９頁、１９９４年５月２６日。
【００２３】さて、図２および図３を見ると、先行技術
によるセンサ台と比べての、本発明の利点が図示され、
当業者には明らかなものとされている。図２および図３
には、小型（生）化学センサのための、既存のものに代
わるセンサ・パッケージが描写されているが、それは、
ピン数が減っていて、先行技術に比べて、サイズの上で
大いに有利になっている。特に、図２には、本発明の一
つの実施例による小型センサ５０の上面図が示されてい
る。図３は、線Ｘに沿って取られた、センサ５０の断面
図である。
によるセンサ台と比べての、本発明の利点が図示され、
当業者には明らかなものとされている。図２および図３
には、小型（生）化学センサのための、既存のものに代
わるセンサ・パッケージが描写されているが、それは、
ピン数が減っていて、先行技術に比べて、サイズの上で
大いに有利になっている。特に、図２には、本発明の一
つの実施例による小型センサ５０の上面図が示されてい
る。図３は、線Ｘに沿って取られた、センサ５０の断面
図である。
【００２４】センサ５０は、台５２を有しているが、そ
れは、種々のセンサ部品のために、実質的に四角い箱形
のハウジングを形成している。台５２は、プラスチッ
ク、硬質樹脂材、エポキシ樹脂または同様の物質材料か
ら作ることができ、鋳造型でモールドされるか、予め形
が作られて、低コストに抑え、装置の製造を容易なもの
とすることができる。
れは、種々のセンサ部品のために、実質的に四角い箱形
のハウジングを形成している。台５２は、プラスチッ
ク、硬質樹脂材、エポキシ樹脂または同様の物質材料か
ら作ることができ、鋳造型でモールドされるか、予め形
が作られて、低コストに抑え、装置の製造を容易なもの
とすることができる。
【００２５】リード・フレーム５１は、ピン５４，５５
および５６を有していて、台５２から外側へ延びてお
り、外界へのインターフェイスを提供する。一つの実施
例においては、ピン５４，５５および５６は、接地、電
源および出力にそれぞれ対応している。
および５６を有していて、台５２から外側へ延びてお
り、外界へのインターフェイスを提供する。一つの実施
例においては、ピン５４，５５および５６は、接地、電
源および出力にそれぞれ対応している。
【００２６】センサ台５２には、導波管５８が結合して
おり、それは、台５２の上面５３の相当部分に沿って延
びる。導波管５８は、ガラス、セラミック基板、透明プ
ラスチックまたは類似の材料のような光透過材料ででき
ている。光源６０および検出器６２は、導波管５８の反
対側の端付近で、台５２基板に埋め込まれている。三角
形の反射固定具６４および６６が、導波管５８の反対側
の端および、台５８の上面５３に結合している。
おり、それは、台５２の上面５３の相当部分に沿って延
びる。導波管５８は、ガラス、セラミック基板、透明プ
ラスチックまたは類似の材料のような光透過材料ででき
ている。光源６０および検出器６２は、導波管５８の反
対側の端付近で、台５２基板に埋め込まれている。三角
形の反射固定具６４および６６が、導波管５８の反対側
の端および、台５８の上面５３に結合している。
【００２７】固定具６４および６６は、光エネルギー
を、光源６０から検出器６２へ、導波管５８を通って向
かわせるように作用する。光源６０の上に固定具６４が
あり、検出器６２の上に固定具６６があるという配置
は、導波管表面に渡って光を均一に分散させるのに役立
ち、それによって、光源６０から検出器６２への光の結
合特性が向上している。しかしながら、他の結合手段が
工夫されても良く、また、それも本発明の範囲内のもの
であるということを理解しておくべきである。
を、光源６０から検出器６２へ、導波管５８を通って向
かわせるように作用する。光源６０の上に固定具６４が
あり、検出器６２の上に固定具６６があるという配置
は、導波管表面に渡って光を均一に分散させるのに役立
ち、それによって、光源６０から検出器６２への光の結
合特性が向上している。しかしながら、他の結合手段が
工夫されても良く、また、それも本発明の範囲内のもの
であるということを理解しておくべきである。
【００２８】光源６０は、くぼみ６８の内側の中央に形
成されるが、そのくぼみ６８は、光源６０の下にあり、
実質的にカップ形状の反射斜面を形成しており、主な２
つの目的を果たすものである。第１に、くぼみ６８は、
光を光源６０から固定具６４にし向け、それは今度は、
その光を反射して、導波管５８の被覆された表面７０に
沿って、より均一に光を分配する。第２に、くぼみ６８
は、直接、検出器６２に到達する、光源６０からの光の
量を、被覆された表面７０と相互作用させることなく、
最小限に抑える。
成されるが、そのくぼみ６８は、光源６０の下にあり、
実質的にカップ形状の反射斜面を形成しており、主な２
つの目的を果たすものである。第１に、くぼみ６８は、
光を光源６０から固定具６４にし向け、それは今度は、
その光を反射して、導波管５８の被覆された表面７０に
沿って、より均一に光を分配する。第２に、くぼみ６８
は、直接、検出器６２に到達する、光源６０からの光の
量を、被覆された表面７０と相互作用させることなく、
最小限に抑える。
【００２９】同様に、検出器６２は、くぼみ６９の内側
に据え置かれている。好ましい実施例においては、くぼ
み６８および６９は、製造中に、リード・フレーム５１
に型押しされるものであり、こうして別体になる部品の
数を制限している。
に据え置かれている。好ましい実施例においては、くぼ
み６８および６９は、製造中に、リード・フレーム５１
に型押しされるものであり、こうして別体になる部品の
数を制限している。
【００３０】図示されているように、検出器６２は、反
射固定具６６のほぼ下方に横たわるように、中央に配置
されており、それによって、検出器６２には、均一な光
受入領域が備わり、被覆された表面７０からの発光に対
して、感度が増大する。
射固定具６６のほぼ下方に横たわるように、中央に配置
されており、それによって、検出器６２には、均一な光
受入領域が備わり、被覆された表面７０からの発光に対
して、感度が増大する。
【００３１】このように、光源６０、検出器６２および
導波管５８を、他の部品とともに有する、完全なセンサ
が開示されている。その部品は、本発明に従って、当業
者に分かるように、互いに結合されて実施可能となる。
例えば、本発明を限定することなく、図８に示される回
路図は、本発明による部品の可能な配置の一つを示して
いる。
導波管５８を、他の部品とともに有する、完全なセンサ
が開示されている。その部品は、本発明に従って、当業
者に分かるように、互いに結合されて実施可能となる。
例えば、本発明を限定することなく、図８に示される回
路図は、本発明による部品の可能な配置の一つを示して
いる。
【００３２】一般に、光源６０は、発光ダイオードＬＥ
Ｄと、制限抵抗器Ｒの直列の組合せとして具現される。
テキサス・インスツルメンツ社のＴＳＬ２５０のような
フォトダイオード増幅器チップが、この目的のために適
切な装置である。電カレベルＶｃｃおよび参照ＧＮＤ
が、パッケージのリード・フレームの２つの入力であ
り、一方、検出器の出力が、第３のピンをなしている。
また、２つのピンの実施例を考えることもできるが、そ
れには、リチウム電池または充電された電池キャパシタ
のような内部電源が含まれていて、センサ５０につい
て、第３のピンが削減されている。この構造は、図４に
示されており、そこでは、電源７４が台５２に埋め込ま
れていて、リード７６を介して光源６０に、また、リー
ド７７を介して検出器６２に、インターフェイスされて
いる。完全に本発明の範囲内で、他の配置を得ることも
可能である。
Ｄと、制限抵抗器Ｒの直列の組合せとして具現される。
テキサス・インスツルメンツ社のＴＳＬ２５０のような
フォトダイオード増幅器チップが、この目的のために適
切な装置である。電カレベルＶｃｃおよび参照ＧＮＤ
が、パッケージのリード・フレームの２つの入力であ
り、一方、検出器の出力が、第３のピンをなしている。
また、２つのピンの実施例を考えることもできるが、そ
れには、リチウム電池または充電された電池キャパシタ
のような内部電源が含まれていて、センサ５０につい
て、第３のピンが削減されている。この構造は、図４に
示されており、そこでは、電源７４が台５２に埋め込ま
れていて、リード７６を介して光源６０に、また、リー
ド７７を介して検出器６２に、インターフェイスされて
いる。完全に本発明の範囲内で、他の配置を得ることも
可能である。
【００３３】図２，３および４に示されているように、
先行技術による装置と比べてのセンサ５０の主な利点
は、その小さなサイズ、小型化された寸法およびリード
数の少なさである。そのセンサ・パッケージは、テキサ
ス・インスツルメンツ社のＴＳＬ２５０光−電圧光学セ
ンサのような現存の台基準に従って製造することがで
き、それは、フォトダイオード／増幅器を透明なプラス
チックの３つのピンのパッケージ中で組み合わせるもの
であり、約１．０ｍｍ2 の活動領域を有している。その
他のパッケージの型や寸法もまた、本発明の範囲内にお
いて、考慮することができる。
先行技術による装置と比べてのセンサ５０の主な利点
は、その小さなサイズ、小型化された寸法およびリード
数の少なさである。そのセンサ・パッケージは、テキサ
ス・インスツルメンツ社のＴＳＬ２５０光−電圧光学セ
ンサのような現存の台基準に従って製造することがで
き、それは、フォトダイオード／増幅器を透明なプラス
チックの３つのピンのパッケージ中で組み合わせるもの
であり、約１．０ｍｍ2 の活動領域を有している。その
他のパッケージの型や寸法もまた、本発明の範囲内にお
いて、考慮することができる。
【００３４】好ましい実施例においては、導波管５８上
の被覆された表面７０は、吸収化学物質の薄膜フィルム
を構成しており、それが対象となる試料とどのように相
互反応するかによって選択されていて、検出可能な信号
の変化を生み出すものとなっている。化学物質コート７
０の特性は、当技術分野で周知である。例えば、ある実
施例においては、指示薬は、ポリマーまたは、ゾル−ゲ
ルのような母材に包埋されていて、導波管５８上に付着
している。そのような指示薬と対応する試料検体の例
が、以下に列挙されている：
の被覆された表面７０は、吸収化学物質の薄膜フィルム
を構成しており、それが対象となる試料とどのように相
互反応するかによって選択されていて、検出可能な信号
の変化を生み出すものとなっている。化学物質コート７
０の特性は、当技術分野で周知である。例えば、ある実
施例においては、指示薬は、ポリマーまたは、ゾル−ゲ
ルのような母材に包埋されていて、導波管５８上に付着
している。そのような指示薬と対応する試料検体の例
が、以下に列挙されている：
【表１】 指示薬 検体 波長 マゴン マグネシウム ５２０ｎｍ ピロガロール・モリブデン赤 全タンパク質 ６００ｎｍ ブリリアント・ブルーＧ（クマシー・ブルー） 全タンパク質 ５９５ｎｍ フェロジン 鉄 ５６０ｎｍ ピクリン酸 クレアチニン ５００ｎｍ アルセナゾＩＩＩ カルシウム ６００ｎｍ ブロムクレゾール アルブミン ６２８ｎｍ
【００３５】ここで図５を見ると、本発明による、小型
集積センサのための、既存のものに代わるパッケージ構
造が示されていて、１００と表示されている。パッケー
ジ１００は、表面接点１０５、１０７および１０９を有
しているが、それらは、パッケージ１００の実質的に非
共面の３つの壁から延びていて、台形構造を形成してい
る。そのパッケージ１００の形および配置によって、そ
のセンサが挿入されたり、取り外されたりするところの
取付用ハーネスその他の取付具内への、そのセンサの独
特な挿入が、確実に行われるものとなる。
集積センサのための、既存のものに代わるパッケージ構
造が示されていて、１００と表示されている。パッケー
ジ１００は、表面接点１０５、１０７および１０９を有
しているが、それらは、パッケージ１００の実質的に非
共面の３つの壁から延びていて、台形構造を形成してい
る。そのパッケージ１００の形および配置によって、そ
のセンサが挿入されたり、取り外されたりするところの
取付用ハーネスその他の取付具内への、そのセンサの独
特な挿入が、確実に行われるものとなる。
【００３６】接点１０５、１０７および１０９によっ
て、前記回路図および図６に示されているような、内部
装置エレクトロニクスおよびその他の部品への導電経路
が得られる。導波管５８は、パッケージ１００の少なく
とも一つの表面の一部を占めていて、その上に、化学物
質のコーティングの薄膜層を有している。導波管５８
は、化学物質の被覆および設計によって、パッケージに
一体にモールドされても良いし、または、別に取り付け
られても良い。
て、前記回路図および図６に示されているような、内部
装置エレクトロニクスおよびその他の部品への導電経路
が得られる。導波管５８は、パッケージ１００の少なく
とも一つの表面の一部を占めていて、その上に、化学物
質のコーティングの薄膜層を有している。導波管５８
は、化学物質の被覆および設計によって、パッケージに
一体にモールドされても良いし、または、別に取り付け
られても良い。
【００３７】パッケージ１００の根本的な利点は、その
形にあり、手持ち型用途の特別な計器の、取付用ハーネ
スまたは同様の開口に、予め方向決めをして、独自の据
え付けを行うことが必要となる。そのような使用に適用
されている例が、図７に示されている。パッケージ１０
０のスナップ・イン装着と、取り外しが、ロック１１２
によって容易に行われるが、それらは、装置を適所に固
定するために、パッケージ表面に配置される。
形にあり、手持ち型用途の特別な計器の、取付用ハーネ
スまたは同様の開口に、予め方向決めをして、独自の据
え付けを行うことが必要となる。そのような使用に適用
されている例が、図７に示されている。パッケージ１０
０のスナップ・イン装着と、取り外しが、ロック１１２
によって容易に行われるが、それらは、装置を適所に固
定するために、パッケージ表面に配置される。
【００３８】接点１０５、１０７および１０９の長さが
短いために、パッケージ１００は、使い捨ての用途に
は、もってこいのものとなり、というのも、ユーザー
が、それを簡単に挿入したり取り外したりできるからで
ある。
短いために、パッケージ１００は、使い捨ての用途に
は、もってこいのものとなり、というのも、ユーザー
が、それを簡単に挿入したり取り外したりできるからで
ある。
【００３９】しかしながら、本発明は、図５および図６
の台形型ハウジング以上のものをも包含するものであ
り、本発明は、複数のパッケージの配置を用いて実施す
ることもでき、それらの全てが、取付台、ハーネスまた
は計器パネル内へのセンサの据え付けを制限し、限定し
ても良いことを理解するべきである。
の台形型ハウジング以上のものをも包含するものであ
り、本発明は、複数のパッケージの配置を用いて実施す
ることもでき、それらの全てが、取付台、ハーネスまた
は計器パネル内へのセンサの据え付けを制限し、限定し
ても良いことを理解するべきである。
【００４０】図７においては、手持ち型計器１２５の中
で、パッケージ１００を使用する例が示されている。計
器１２５の大きさ、重量および構成により、それを対象
となる試料の近くの現場で使用するのがもってこいのも
のになっている。制御部１３０によって、その計器１２
５の用途および性質によって、種々の機能や命令にアク
セスすることができる。例えば、その計器を用いて、所
定場所での危険物質あるいは空気中の煤煙含有率を検出
することができる。また、他の使用法も考えられる。
で、パッケージ１００を使用する例が示されている。計
器１２５の大きさ、重量および構成により、それを対象
となる試料の近くの現場で使用するのがもってこいのも
のになっている。制御部１３０によって、その計器１２
５の用途および性質によって、種々の機能や命令にアク
セスすることができる。例えば、その計器を用いて、所
定場所での危険物質あるいは空気中の煤煙含有率を検出
することができる。また、他の使用法も考えられる。
【００４１】画面表示１３５によって、試料に関しての
視覚によるフィードバック情報が得られ、結果その他の
データを見るのに用いられる。
視覚によるフィードバック情報が得られ、結果その他の
データを見るのに用いられる。
【００４２】計器ハーネス１４０が備えられて、計器１
２５内にセンサ・パッケージ１００が固定される。図示
されているように、ハーネス１４０は、パッケージ１０
０に合わせた形状およびサイズであり、とはいっても、
ハーネス１４０については、多くの構成が、本発明によ
って実施される。ハーネス１４０は、センサ・パッケー
ジ１００に取り付けられるような形をしており、ユーザ
ーは、ハーネス１４０内で予め決められた方向付けをし
て、センサを据え付ける必要がある。
２５内にセンサ・パッケージ１００が固定される。図示
されているように、ハーネス１４０は、パッケージ１０
０に合わせた形状およびサイズであり、とはいっても、
ハーネス１４０については、多くの構成が、本発明によ
って実施される。ハーネス１４０は、センサ・パッケー
ジ１００に取り付けられるような形をしており、ユーザ
ーは、ハーネス１４０内で予め決められた方向付けをし
て、センサを据え付ける必要がある。
【００４３】ハーネス１４０には、３つのはめ合い接点
１４２、１４４および１４６が含まれるが、それらは、
センサ・パッケージ１００の表面接点１０５、１０７お
よび１０９のそれぞれとインターフェイスして、検出器
６２および計器１２５の間に、通信経路を提供する。こ
れによって、電力、参照電位および検出器の出力のため
の信号経路が確保される。
１４２、１４４および１４６が含まれるが、それらは、
センサ・パッケージ１００の表面接点１０５、１０７お
よび１０９のそれぞれとインターフェイスして、検出器
６２および計器１２５の間に、通信経路を提供する。こ
れによって、電力、参照電位および検出器の出力のため
の信号経路が確保される。
【００４４】本発明は、例示されている実施例を参考に
記述されているが、この記述が構築される際に、制限的
な意味をもつことを意図してはいない。例示されている
実施例および本発明の他の実施例の種々の改良や組合せ
は、その記述を参考にして、当業者にとっては明らかな
ものである。従って、添付の特許請求の範囲は、そのよ
うな改良や実施例をも包含することを意図している。
記述されているが、この記述が構築される際に、制限的
な意味をもつことを意図してはいない。例示されている
実施例および本発明の他の実施例の種々の改良や組合せ
は、その記述を参考にして、当業者にとっては明らかな
ものである。従って、添付の特許請求の範囲は、そのよ
うな改良や実施例をも包含することを意図している。
【図１】図１は、先行技術によるセンサ台を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施例による小型集積セン
サ・パッケージの上面図である。
サ・パッケージの上面図である。
【図３】図３は、図２のセンサ・パヅケージの断面図で
ある。
ある。
【図４】図４は、本発明によるセンサ・パッケージの別
の実施例である。
の実施例である。
【図５】図５は、図４のセンサ・パッケージのセンサ部
品の内部配列を図示するものである。
品の内部配列を図示するものである。
【図６】図６は、本発明による、内部電源を有する小型
センサ・パッケージの側面図である。
センサ・パッケージの側面図である。
【図７】図７は、据え付けおよび取り外しが容易な計器
に適用される、小型集積センサの使用例を示す。異なる
図面において対応している数字および記号は、特に、指
示のない限り、対応する部品を参照するものである。
に適用される、小型集積センサの使用例を示す。異なる
図面において対応している数字および記号は、特に、指
示のない限り、対応する部品を参照するものである。
【図８】図８は、本発明によって、可能な一つの配置を
示す。
示す。
１０、５０ センサ １２、５２ 台 １４ 台の底面 １６ ピン １８、５３ 台の上面 ２０、６０ 光源 ２２、２４、５８ 導波管 ２６、２８、６２ 検出器 ３０ 鋳造物 ５１ リード・フレーム ５４、５５、５６ ピン ６４、６６ 反射固定具 ６８、６９ くぼみ ７０ 被覆表面 ７６、７７ リード １００ パッケージ １０５、１０７、１０９ 表面接点 １１２ ロック １２５ 手持ち型の計器 １３０ 制御部 １３５ 画面表示 １４０ 計器ハーネス １４２、１４４、１４６ はめ合い接点
フロントページの続き (72)発明者 カーク エス．ラニイ アメリカ合衆国 テキサス州プラノ，ハイ メサ 4301
Claims (20)
- 【請求項１】 集積生化学センサパッケージであって：
台：前記台に貼り付けられた、上面を有する導波管であ
って、この上面に化学物質のコーティング薄膜層が付着
されている導波管；および前記導波管の反対の端に結合
され、前記台に接触している、第１およぴ第２の反射固
定具、 からなる集積生化学センサ・パッケージ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の集積生化学センサ・パ
ッケージであって、更に：前記コーティングの薄膜層に
平行な位置上にて前記台から延びているリード・フレー
ム；前記第１の反射固定具の下にある第１のくぼみ；前
記第１のくぼみに埋め込まれていて、前記第１の反射固
定具に向けて、外方向に光を発するよう配置されている
光源；および前記台に埋め込まれていて、前記第２の反
射固定具の下にある検出器手段を含む集積生化学センサ
・パッケージ。 - 【請求項３】 前記導波管が、光透過材料で作られてい
る、請求項１に記載の集積生化学センサ・パッケージ。 - 【請求項４】 前記リード・フレームが、前記台から外
側に延びる３つのピンを有する、請求項２に記載の集積
生化学センサ・パッケージ、 - 【請求項５】 前記リード・フレームが、２つのピンを
有しており、更には、前記台に埋め込まれていて、第１
のリードが前記光源に結合し、第２のリードが前記検出
器に結合している電源を含んでいる、請求項２に記載の
集積生化学センサ・パッケージ。 - 【請求項６】 前記光源が、ダイオードおよび抵抗の直
列の組合せである、請求項１に記載の集積生化学センサ
・パッケージ。 - 【請求項７】 前記検出器手段が、フォトダイオード増
幅器チップである、請求項２に記載の集積生化学センサ
・パッケージ。 - 【請求項８】 前記光源が、単一光高強度発光ダイオー
ドである、請求項２に記載の集積生化学センサ・パッケ
ージ。 - 【請求項９】 前記台が、種々のセンサ部品を収容する
ための、実質的に直方形の閉鎖容器をなしている、請求
項１に記載の集積生化学センサ・パッケージ。 - 【請求項１０】 前記台が、実質的に台形の形状を有す
る、請求項１に記載の集積生化学センサ・パッケージ。 - 【請求項１１】 前記導波管が、前記台上に一体にモー
ルドされている、請求項１に記載の集積生化学センサ・
パッケージ。 - 【請求項１２】 更に、前記第２の反射固定具の下に、
第２のくぼみを有しており、前記検出器手段が、前記第
２のくぼみの内側に据え付けられている、請求項１に記
載の集積生化学センサ・パッケージ。 - 【請求項１３】 所定の試料の存在を指示するための、
小型集積生化学センサであって：実質的に直方の箱形形
状を有しているセンサ台であって、実質的に平坦な上面
および少なくともある一端を有している台；前記台の前
記上面に結合する導波管であって、互いに反対側にある
第１端および第２端を有する導波管；前記導波管の前記
第１端に結合し、前記台の前記上面に接触する第１の反
射固定具；前記導波管の前記第２端に結合し、前記台の
前記上面に接触する第２の反射固定具；前記第１の反射
固定具の下で、前記台に埋め込まれている光源；および
前記台の前記一端近くの前記光源の反対側で、前記台に
埋め込まれており、前記第２の反射固定具の下にある検
出器、 からなる小型集積生化学センサ。 - 【請求項１４】 前記光源が発光ダイオードである、請
求項１３に記載の小型集積生化学センサ。 - 【請求項１５】 請求項１３に記載の小型集積生化学セ
ンサであって、更に：前記台の前記一端から延びる３つ
のピンのリード・フレーム；前記リード・フレームの１
つのピン上で、実質的に、カップの形をした領域を形成
し、前記第１の反射固定具の下の前記光源を取り囲んで
いる第１のくぼみ、 を含む小型集積生化学センサ。 - 【請求項１６】 請求項１３に記載の小型集積生化学セ
ンサであって、更に：前記台の前記一端から延びる２つ
のピンのリード・フレーム；および前記台に埋め込まれ
た電源であって、第１のリードが前記光源に結合されて
いて、第２のリードが前記検出器に結合されている電
源、 を含んでいる小型集積生化学センサ。 - 【請求項１７】 前記導波管上に化学物質コーティング
の薄膜層が付着されている、請求項１３に記載の小型生
化学センサ。 - 【請求項１８】 生化学的な検出を行う用途に適したセ
ンサ・パッケージであって：実質的に角形の装置台；前
記台の上面、および指示薬化学物質被覆が上に付着され
ている面に、結合される光透過性導波管；前記台におい
て、前記導波管の反対の端に結合される、第１およぴ第
２の反射固定具；前記台に埋め込まれ、前記台の一端か
ら外側に延びる複数のピンを有するリード・フレームで
あって、前記第１の反射固定具の下に第１のくぼみを、
前記第２の反射固定具の下に第２のくぼみを有している
リード・フレーム；前記第１の反射固定具の下で、前記
第１のくぼみ中に据え付けられている光源；および前記
第２の反射固定具の下で、前記第２のくぼみ中に据え付
けられている検出器手段であって、前記台において、光
学的に、前記光源から、前記第１の反射固定具を経て、
前記導波管を通り、更に続いて前記第２の反射固定具を
通って、光を受け入れるよう配置されている検出器手
段、 からなるセンサ・パッケージ。 - 【請求項１９】 更に、前記台に埋め込まれていて、第
１のリードが前記光源に結合され、第２のリードが前記
検出器手段に結合される電源を含んでいる、請求項１８
に記載のセンサ・パッケージ。 - 【請求項２０】 小型集積センサ台を形成する製法であ
って：実質的に角形の台を、エポキシ樹脂材料から打ち
抜くステップ；リード・フレームを前記台の一端近くに
埋め込むステップ；前記台中に存在する前記リード・フ
レームの一部のほぼ反対側の端に、第１および第２のく
ぼみ部分を形成するステップ；前記第１のくぼみに光源
を、および前記第２のくぼみに検出器を載置するステッ
プ；前記台の上面１に光導波管を載置するステップ；お
よび前記リード・フレームの前記第１および第２のくぼ
み上で、前記光導波管の反対側の端に第１および第２の
反射固定具を載置するステップ、 からなる小型集積センサ台の製造方法。
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