WO2019009209A1 - 光測定装置、導光部材及び光測定方法 - Google Patents

光測定装置、導光部材及び光測定方法 Download PDF

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light guide
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incident
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雄司 興
金市 森田
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国立大学法人九州大学
ウシオ電機株式会社
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    • G02B6/262Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements

Definitions

  • the present invention relates to a light measurement device, a light guide member, and a light measurement method.
  • the detection light (S) detected by the light detector includes noise light (N) in addition to the light from the sample to be measured.
  • noise light N
  • ambient light that enters the light detector from the outside of the light measurement device without passing through the sample and its scattered light are examples of noise light (N).
  • the conventional light measurement device generally has a structure in which at least the sample container and the light detector are completely covered with a light shielding housing at the time of light measurement.
  • the housing must be at least large enough to accommodate the sample container.
  • Patent No. 3765518 gazette
  • Patent No. 5665811 gazette
  • an object of the present invention is to provide an optical measurement device and the like that can increase the S / N ratio of measurement even when the sample is not completely covered by the casing.
  • a first aspect of the present invention is a light measurement device for measuring light from a sample, comprising: a container cavity for containing a container for containing the sample; a light detection unit for detecting light from the sample; A light guiding path for guiding light from a sample to the light detecting portion, and a light absorbing portion for absorbing incident light, the incident end of the light guiding path is optically connected to the container cavity Alternatively, it is optically connected to the container cavity via a transparent resin that transmits light from the sample, and an exit end of the light guide is optically connected to the light detection unit.
  • the light absorbing portion covers at least a part of the periphery of the light guide other than the incident end and the output end, and the area (A) of the incident end with respect to the distance (L) from the incident end to the output end
  • the ratio of the square root of is less than 0.2.
  • a second aspect of the present invention is the light measurement device according to the first aspect, wherein the square root of the area (A) of the incident end is 80 ⁇ m or more.
  • a third aspect of the present invention is the light measurement device according to the first or second aspect, including a light guide path group including a plurality of the light guide paths.
  • a fourth aspect of the present invention is the light measurement device according to any one of the first to third aspects, wherein the light guide and the light absorption part are made of the same resin.
  • a light guiding member for guiding light from a sample, the container cavity for containing a container containing the sample, and a light guiding path for guiding light from the sample; And a light absorbing portion for absorbing the incident light, wherein the incident end of the light guide is optically connected to the container cavity or the container through a transparent resin which transmits light from the sample And the light absorption portion covers at least a part of the periphery of the light guide other than the incident end and the output end of the light guide, from the incident end to the output end
  • the ratio of the square root of the area (A) of the incident end to the distance (L) of the light guide member is 0.2 or less.
  • a sixth aspect of the present invention is a light measurement device for measuring light from a sample, comprising: a container cavity for housing a container containing the sample; a light detection unit for detecting light from the sample; A light guide path group comprising a plurality of light guide paths having an entrance end facing the container cavity and an exit end facing the light detection unit, and guiding a light from the sample to the light detection unit; And a light absorbing portion for absorbing light, wherein the light absorbing portion covers at least a part of the periphery other than the incident end and the output end of the light guide, and the incident end is optically connected to the container cavity. It is an optical measurement device which is optically connected to the said container cavity via transparent resin which is connected or permeate
  • a seventh aspect of the present invention is the light measurement device according to the sixth aspect, wherein an optical multilayer is provided between a light source for irradiating the sample with light and the incident end of the light guide path group to the output end. It is a light measurement device further provided with a membrane filter.
  • An eighth aspect of the present invention is the light measurement device according to the seventh aspect, wherein the color is to absorb light of a specific wavelength from the optical multilayer filter in the light guide path group to the output end. It is a light measurement device further provided with a glass filter.
  • a ninth aspect of the present invention is the light measurement device according to the eighth aspect, wherein the light guide includes a silicone resin portion which transmits light from a sample, and an optical material dispersed in the silicone resin portion. It is a light measurement device which has particles, and the refractive index of said silicone resin part and said optical material particle is in agreement in the 1st wavelength, and is not in agreement in the 2nd wavelength different from said 1st wavelength.
  • a tenth aspect of the present invention is a light measurement method for measuring light from a sample, comprising: an irradiation step of irradiating light to a light guide path group including a plurality of light guide paths; and a plurality of light guide path groups It is a light measurement method including: a detection step of detecting light from the light guide together, wherein a light absorbing part that absorbs light covers a periphery of the light guide other than the incident end and the output end.
  • the light measurement device of the present invention does not require the opening and closing operation of the lid, so the work load is small and the operability is good.
  • the third aspect of the present invention it is possible to measure light with a sufficiently high S / N ratio while obtaining the required detection light intensity.
  • the fourth aspect of the present invention it is possible to suppress the scattering of light at the interface between the light guide and the light absorbing portion.
  • the seventh aspect of the present invention it is possible to provide a compact light measurement device even with the optical multilayer filter.
  • an optical lens is required to make the incident angle to the optical multilayer filter 0 degrees.
  • the incident angle of light incident on the optical multilayer filter can be made 0 degree by the light guide path group, the optical lens for making the incident angle 0 becomes unnecessary, and the light measuring device Can be further miniaturized.
  • noise light can be further reduced.
  • a light measurement device manufactured using the SOT technology will be described.
  • light analysis technology such as absorbance method or laser induced fluorescence method as in point-of-care (POCT) inspection in the life science field.
  • POCT point-of-care
  • the inventors have proposed an optical measurement device that responds to such a request.
  • One example is a POCT-compatible LIF (Laser-induced fluorescence) device described in Patent Document 1. This is to configure an optical system including an optical path by silicone resin. A resin transparent to the irradiation light (excitation light) and the observation light is filled in a part of the light guide path. Then, a resin containing a pigment having a characteristic of absorbing stray light is provided so as to surround the transparent resin.
  • LIF Laser-induced fluorescence
  • the material of the transparent resin and the pigment-containing resin By making the material of the transparent resin and the pigment-containing resin the same, the following advantages can be obtained. First, reflection / scattering at the interface between both resins is suppressed. Next, the stray light that has entered the pigment-containing resin is absorbed by the resin and hardly returns to the light guide, and complex multiple reflection of stray light hardly occurs.
  • the optical system of the optical measuring device does not have to cope with complex multiple reflections. Therefore, the optical system can be miniaturized and simplified. As a result, the optical measuring device is also miniaturized.
  • the above-described optical system technology constructed of silicone resin will be referred to as SOT (Silicone Optical Technologies).
  • An optical system using SOT technology can be employed in optical measurement devices other than the LIF device as described above.
  • it is employable also as the absorbance meter 1 as shown in FIG.
  • the absorbance meter 1 of FIG. 1 is set at one end of a light guide 9 in which a PCR tube 7 containing a sample 5 is installed and one end of the light guide 9 in a light shielding housing 3 (a housing made of a pigment containing resin). And a light receiving sensor 13 installed at the other end of the light guide 9.
  • the light guide 9 is transparent to the irradiation light 15 emitted from the light source 11 and irradiated to the specimen 5 contained in the PCR tube 7 and the observation light 17 emitted from the specimen 5 irradiated to the irradiation light 15. It is a transparent resin light guide path filled with resin.
  • the light guide 9 may be left hollow without being filled with the transparent resin. In that case, although the effect of suppressing stray light reflection at the interface between the light guide 9 and the casing 3 made of a pigment-containing resin surrounding it is not obtained, stray light incident on the pigment-containing resin is absorbed by the resin It hardly returns to the hollow light guide 9, and complicated multiple reflection of stray light is "suppressed" to some extent.
  • the SOT structure is also a structure in which the light guide is surrounded by the pigment-containing resin, external light from the outside does not reach the light guide.
  • external light from the outside does not reach the light guide path.
  • FIG. 2 is a schematic view of the light guide 21 and the light emission source 23 of the light measurement device according to the embodiment of the present invention.
  • the light emission source 23 emits measurement light 25 to be measured.
  • the light guide 21 is made of a transparent resin that transmits the measurement light 25.
  • the periphery of the light guide 21 is covered with a pigment-containing resin (not shown). Since the light emission source 23 is disposed at a position facing the incident end 27 of the light guide 21, the measurement light 25 incident on the light guide 21 is considered to include many straight light components, as shown in FIG. 2.
  • the external light 31 which is undesirable for light measurement hardly enters the incident end 27 from the normal direction 33 of the incident end 27. Therefore, some of the external light 31 does not reach the output end 29 and becomes the external light 35, but a part of the external light 31 is scattered at the incident end 27 of the light guide 21 and is guided as the scattered light 37. The output end 21 of 21 is reached.
  • the intensity dependency of the rectilinear light with respect to the area (A) of the incident end 27 and the intensity dependency of the external light 31 were investigated.
  • the light guide 21 was assumed to have a cylindrical structure, and the intensity dependency of the external light 31 was determined.
  • the length of the light guide 21 having a cylindrical structure is L
  • the diameter is d
  • circular coordinates (r, ⁇ ) are set
  • the amount of the external light 31 is obtained using the following equation (1)
  • the R is represented by the following expressions (2) and (3).
  • is a constant.
  • the intensity P of the straight-ahead light is proportional to the area ⁇ (d / 2) 2 of the light guide 21 and is therefore expressed by the equation (4).
  • is a constant.
  • the area of the incident end of the light guide easily processed is about 0.01 mm 2 .
  • the sample container is completely Even in the uncovered state, light measurement with a sufficiently high S / N ratio could be realized.
  • the same result was obtained also when the area of the incident end of the light guide was 1 mm 2 .
  • the formula (6) is satisfied, where d s is the width of one side of the square-shaped incident end in the case of a square prism structure.
  • the formula (6 ′) is satisfied, where d is the diameter of the incident end as described above.
  • the light measurement device includes a plurality of light guide paths. For example, consider using five light guides having a diameter of 0.5 mm.
  • the point A1 in FIG. 4 shows the external light intensity when using five light guides having a diameter of 0.5 mm, which is five times the external light intensity when using one light guide having a diameter of 0.5 mm. is there.
  • point B1 of FIG. 4 shows the measurement light intensity when using five light guides having a diameter of 0.5 mm, which is five times the measurement light intensity when using one light guide having a diameter of 0.5 mm. It is a value.
  • the point B2 in FIG. 4 When the same measurement light intensity as in the case of using five light guides having a diameter of 0.5 mm is obtained by one light guide, the point B2 in FIG. 4 is obtained, and the diameter of the light guide is 1.18 mm.
  • the external light intensity when one light guide having a diameter of 1.18 mm is used is point A2 in FIG. That is, in the case of one light guide path (diameter 1.18 mm) and the case of five light guide paths (diameter 0.5 mm each), the measurement light intensities are the same as shown at point B2 and point B1, but The light intensity is smaller in the latter as shown at points A2 and A1.
  • the intensity P of the straight light taken out from the exit end of the light guide of diameter d is equation (4)
  • the intensity R of the external light is equation (3) expressed. Therefore, the intensity I (d) of light extracted from one light guide having the diameter d is expressed by the following equation (8).
  • the intensity P 'of straight light taken out from the exit end of the light guide of diameter d / 5 is the expression (9)
  • the intensity R' of external light is the expression (10)
  • the intensity I (d / 5) of the emitted light is expressed by equation (11).
  • the intensity of the straight-ahead light extracted from the output end of the light guide is to be the same as that for the light guide of diameter d, 25 light guides of diameter d / 5 are required. .
  • the intensity of the external light is 1/5 of that for the light guide having a diameter d.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a cross section of the light guide in the SOT structure.
  • the light guide path 45 in FIG. 5A has a cylindrical shape, the distance from the incident end 41 to the output end 43 is L, and the diameter is d.
  • the light guide 46 shown in FIG. 5B has a cylindrical shape, and the distance from the incident end 42 to the output end 44 is L, and the diameter is d / 5.
  • the light guide paths 45 and 46 are surrounded by the pigment-containing resins 47 and 48 except for the incident ends 41 and 42 and the emission ends 43 and 44.
  • the light guide 45, 46 is a transparent silicone resin (that is, a resin containing no pigment) made of the same material as the pigment containing resin 47, 48, the light guide There is no reflection at the interface between 45 and 46 and the pigment containing resins 47 and 48.
  • the external light incident on the pigment and the scattered light 49 and 50 are substantially absorbed but slightly scattered on the pigment surface and taken out from the output end together with the straight light 51 and 52.
  • the intensity of the scattered light 49, 50 extracted from the emitting end 43, 44 is 0 of the intensity of the scattered light 49, 50 at the incident end 41, 42. It was .01%.
  • the intensity of the scattered light 49 extracted from the emitting end 43 of the light guide path 45 surrounded by the pigment containing resin 47 is the intensity of the light guiding path 45 and the pigment containing resin 47. Since reflection at the interface occurs, it is 10% of the intensity of the scattered light 49 at the incident end 41 of the light guide 45.
  • the intensity of light extracted from the light guide 45 of diameter d is the equation (14), and the intensity of light extracted from the light guide 45 of the diameter d / 5 is It is expressed by (15).
  • the intensity P of the straight light 51 when the diameter of the light guide 45 is d is 3 (au)
  • the intensity of the scattered light 49 is 2 (au) (that is, the total intensity of light incident on the light guide 45) Is 5 (au)
  • the intensity of light extracted from the light guide 45 and the intensity of scattered light 49 (external light) are as shown in the following table.
  • the SOT structure even when the SOT structure is not used, for example, when the diameter of the light guide 45 is d / 5 and the light guide is used as a group of 25 light guides, one having a diameter d
  • the intensity of the scattered light (external light) extracted from the output end of the light guide path group can be reduced by 80% to 20% as compared with the case of using the light guide path of If this is a SOT structure in which the light guide group is a cavity, the intensity of the scattered light can be reduced by 98% to 2%.
  • the intensity of the scattered light can be reduced by 99.998% to 0.002%.
  • the light guide path is hollow (air) and one light guide path of diameter d is replaced with a group of 25 light guide paths of diameter d / 5, which is made of transparent silicone resin
  • the light intensity can be 0.02%.
  • the intensity of light extracted from the light guide groups decreases to about 40%, but the scattered light (external light) intensity Can be suppressed to 0.008% in the case of the hollow light guide, so that highly accurate measurement can be performed.
  • the light guide cylindrical diameter d rather than the light guide cylindrical diameter d / n with two n, be used m the present ( ⁇ n 2), correspondingly, SN ratio Good accuracy can be measured. That is, in the SOT structure, the number of light guide paths can be made such that the required measurement light intensity can be obtained, and further, the SN ratio based on the measurement light intensity and the intensity of external light can be sufficiently reduced.
  • FIG. 6 shows a structural example of the light measurement device 61 of the present invention.
  • the light measurement device 61 has, for example, a structure in which a specimen holder 65 containing a light emitter as disclosed in Patent Document 2 is detachable, as shown in FIG.
  • a specimen holder accommodating portion 69 capable of accommodating the specimen holder 65 is provided in a casing 67 made of a pigment-containing resin.
  • FIG. 6 (b) shows the case where the sample holder 65 is stored in the sample holder storage portion 69.
  • the length of the sample holder 65 is such that it protrudes from the upper surface of the light measurement device 61 when being stored in the sample holder storage portion 69. Therefore, the external light 71 enters the sample holder 65 from the projecting portion of the sample holder 65.
  • the light guide path 73 is optically connected, for example, in contact with or adjacent to the sample holder 65 so as to guide the light emitted from the light emitting unit 63 of the sample holder 65 to the optical sensor 75.
  • light emitted from the light emitting unit 63 of the specimen holder 65 is guided to the optical sensor 75 through the light guide path 73.
  • the external light 71 is incident from the projecting portion of the specimen holder 65, a part of the incident external light 71 is incident on the light incident end of the light guide path 73 and is scattered, and a part of the scattered light is The light enters the light guide and is guided to the optical sensor 75 together with the measurement light 77.
  • a plurality of light guide paths connecting the light emitting unit 63 and the optical sensor 65 are provided according to the above-described findings.
  • the number of light guide paths 73 is four as shown in the present embodiment, the required measurement light intensity can be obtained, and the S / N ratio by the measurement light intensity and the intensity of the external light 71 can be sufficiently reduced.
  • the number can be
  • the light measurement device of the present invention is an absorbance meter 81.
  • the absorbance meter 81 includes a light guide 89 in which a PCR tube 87 containing a sample 85 is installed in a light shielding housing 83 (a housing made of a pigment-containing resin), and an LED set at one end of the light guide 89 Etc. and a light receiving sensor 93 installed at the other end of the light guide 89.
  • the light guide 89 is transparent to the irradiation light 95 emitted to the specimen 85 emitted from the light source 91 and contained in the PCR tube 87 and the observation light 97 emitted from the specimen 85 irradiated to the irradiation light 95. It is a transparent resin light guide path filled with resin.
  • FIG. 8 shows a configuration example of the LIF device 101 provided with the light guide path group of the present invention.
  • the LIF apparatus 101 includes a light source 103 (for example, a solid light source such as a laser light source) for emitting excitation light, a sample case 105 for holding a sample to be measured, and a notch filter 107 (provided in the LIF apparatus disclosed in Patent Document 2).
  • a light source 103 for example, a solid light source such as a laser light source
  • sample case 105 for holding a sample to be measured
  • a notch filter 107 provided in the LIF apparatus disclosed in Patent Document 2.
  • the light guide path group 115 is further provided.
  • the sample case 105 is held in the light irradiation space 117 in the LIF apparatus 101 at the time of measurement.
  • the light irradiation space 117 is made of transparent silicone resin such as PDMS transparent to light including excitation light from the light source 103 and light including fluorescence emitted from the sample held by the sample case 105.
  • the irradiation light (excitation light) emitted from the light source 103 is irradiated to the sample held by the sample case 105 through the light irradiation space 117.
  • the light guiding path constituting the light guiding path group 115 is, for example, a cylindrical shape made of the same material as the transparent silicone resin constituting the light irradiation space 117, and the above-mentioned irradiation light is directed to the sample case in the light irradiation space 117. It is provided on the side different from the traveling direction (for example, the direction orthogonal to the traveling direction) and is optically connected to the light irradiation space 117 by, for example, contacting or adjacent to the light irradiation space 117.
  • the light guide member may be hollow instead of transparent silicone resin.
  • the light emission side of the light guide path group 115 is optically connected to the light sensor 111.
  • the light irradiation space 117 and the light guide path of the light guide path group 115 are generated from the excitation light, the auto-fluorescence generated when the excitation light is irradiated to the sample case 105, and the resin when the excitation light travels through the resin. It is surrounded by a silicone resin (hereinafter referred to as "pigment-containing silicone resin 113”) which contains a pigment having wavelength characteristics that absorbs Raman light substantially uniformly. That is, the light irradiation space 117, the pigment-containing silicone resin 113, the light guide path group 115, and the pigment-containing silicone resin 113 form an SOT structure.
  • a power supply member for supplying power to the light source 103, the light sensor 111, and the light source 103 and the light sensor 111 may be appropriately embedded in the pigment-containing silicone resin 113.
  • the light emitting surface of the light source 103 and the light receiving surface of the light sensor 111 are optically connected to the light irradiation space 117 and the light guide path of the light guide path group 115 without interposing the pigment-containing silicone resin 113.
  • the light guide path of the light guide path group 115 guides observation light (fluorescence) emitted from the sample held by the sample case 105 to the light sensor 111.
  • the observation light (fluorescent light) emitted from the sample is incident on the light guide path of the light guide path group 115 optically connected to the light irradiation space 117 via the light irradiation space 117.
  • light incident on the light guide path of the light guide path group 115 is not only observation light (fluorescent light) but stray light of excitation light, autofluorescence from the sample case 105, and emission when the excitation light passes through transparent silicone resin Noise light such as Raman light is also incident. Therefore, in the light guide path from the light irradiation space 117 to the light sensor 111, the notch filter 107 for reducing the noise light is inserted.
  • the notch filter 107 most effectively attenuates the noise light when the incident angle of the noise light to the notch filter 107 is 0 °.
  • an optical lens is used so that the incident angle of light to the notch filter is 0 °.
  • the light guided by the light guide path group 115 becomes almost straight light, not straight light
  • the light is absorbed by the pigment-containing silicone resin 113 surrounding the light guide path of the light guide path group 115. Therefore, by inserting the notch filter 107 at a position midway of the light guide path group 115 and orthogonal to the extending direction of the light guide path group 115, the incident angle of noise light to the notch filter 107 is approximately 0 °. It becomes. Therefore, in the LIF device 101 according to the present invention, unlike the LIF device disclosed in Patent Document 2, no optical lens is required.
  • each component such as an notch filter etc., an optical element such as a notch filter, a sample case, a light source, an optical sensor, etc. is embedded in the pigment-containing silicone resin, the position of the optical element etc. Fluctuation is unlikely to occur.
  • a colored glass filter 109 that absorbs the noise light and transmits observation light (fluorescent light) is provided on the light emission side of the notch filter 107. Also good.
  • FIG. 9 shows a configuration example of the LIF device 125 in which a dye (dye) that absorbs noise light is dispersed in the light guide path of the light guide path group 121 instead of the color glass filter 109 of the LIF device 101 in FIG.
  • the light guide paths themselves of the light guide path group 121 function in the same manner as the color glass filter, and noise light can be effectively attenuated.
  • the pigment (dye) dispersed in the light guide path passes through the interface with the adjacent pigment-containing silicone resin 127 and the pigment-containing silicone There is also a possibility that the resin 127 exudes.
  • pigment dispersed silicone resin in which a pigment (dye) is dispersed in the pigment-containing silicone resin 127. It is preferable that the dye-dispersed silicone resin be irradiated with, for example, vacuum ultraviolet light having a wavelength of 172 nm, and a thin film of silicon oxide (SiO 2 ) be provided on the surface of the dye-dispersed silicone resin.
  • the silicon oxide thin film intervenes at the interface between the pigment-containing silicone resin light guide and the pigment-containing silicone resin 127, so that the pigment (dye) of the pigment-dispersed silicone resin constituting the light guide is the pigment-containing silicone resin 127. It does not ooze inside.

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Abstract

本発明は、試料が筐体に完全に覆われない状態でも測定のS/N比を大きくできる光測定装置等を提供することを目的とする。 本発明の解決手段は、試料からの光を測定する光測定装置であって、前記試料を内包する容器を納める容器用空洞と、前記試料からの光を検出する光検出部と、前記試料からの光を前記光検出部に導光する導光路と、入射した光を吸収する吸光部とを備え、前記導光路の入射端は、前記容器用空洞に面しており、前記導光路の出射端は、前記光検出部に面しており、前記吸光部は、前記入射端及び前記出射端以外の前記導光路の周囲を覆っており、前記入射端から前記出射端までの距離(L)に対する、前記入射端の面積(A)の平方根の比が、0.2以下である、光測定装置である。

Description

光測定装置、導光部材及び光測定方法
 本発明は、光測定装置、導光部材及び光測定方法に関するものである。
 光測定装置において、S/N比は測定精度に影響する重要な要素の一つである。光検出器で検出される検出光(S)には、測定対象の試料からの光の他に、ノイズ光(N)が含まれている。例えば、試料を通らずに光測定装置の外部から光検出器に入射する外光及びその散乱光がノイズ光(N)の一例である。
 そのため、従来の光測定装置は、光測定時に、少なくとも試料容器及び光検出器が、遮光性の筐体で完全に覆われる構造が一般的であった。この場合、筐体には、少なくとも試料容器を収容できる大きさでなければいけないという制約があった。
 光測定に用いる試料容器の中には、全長が百数十mmと大きいものがあり(特許文献1)、上記制約の下では光測定装置の小型化は困難であった。
特許第3765518号公報 特許第5665811号公報
 そこで、本発明は、試料が筐体に完全に覆われない状態でも測定のS/N比を大きくできる光測定装置等を提供することを目的とする。
 本発明の第1の観点は、試料からの光を測定する光測定装置であって、前記試料を内包する容器を納める容器用空洞と、前記試料からの光を検出する光検出部と、前記試料からの光を前記光検出部に導光する導光路と、入射した光を吸収する吸光部とを備え、前記導光路の入射端は、前記容器用空洞に光学的に接続している、又は、前記試料からの光を透過する透明樹脂を介して前記容器用空洞に光学的に接続していて、前記導光路の出射端は、前記光検出部に光学的に接続していて、前記吸光部は、前記入射端及び前記出射端以外の前記導光路の周囲の少なくとも一部を覆っていて、前記入射端から前記出射端までの距離(L)に対する、前記入射端の面積(A)の平方根の比が、0.2以下である、光測定装置である。
 本発明の第2の観点は、第1の観点の光測定装置であって、前記入射端の面積(A)の平方根が、80μm以上である。
 本発明の第3の観点は、第1又は第2の観点の光測定装置であって、複数の前記導光路からなる導光路群を備える。
 本発明の第4の観点は、第1から第3のいずれかの観点の光測定装置であって、前記導光路及び前記吸光部が同一の樹脂からなる。
 本発明の第5の観点は、試料からの光を導光する導光部材であって、前記試料を内包する容器を納める容器用空洞と、前記試料からの光を導光する導光路と、入射した光を吸収する吸光部とを備え、前記導光路の入射端は、前記容器用空洞に光学的に接続している、又は、前記試料からの光を透過する透明樹脂を介して前記容器用空洞に光学的に接続していて、前記吸光部は、前記導光路の前記入射端及び出射端以外の前記導光路の周囲の少なくとも一部を覆っていて、前記入射端から前記出射端までの距離(L)に対する、前記入射端の面積(A)の平方根の比が、0.2以下である、導光部材である。
 本発明の第6の観点は、試料からの光を測定する光測定装置であって、前記試料を内包する容器を納める容器用空洞と、前記試料からの光を検出する光検出部と、前記容器用空洞に面する入射端及び前記光検出部に面する出射端を有し、前記試料からの光を前記光検出部に導光する複数の導光路からなる導光路群と、入射した光を吸収する吸光部とを備え、前記吸光部が、前記導光路の前記入射端及び前記出射端以外の周囲の少なくとも一部を覆っていて、前記入射端は、前記容器用空洞に光学的に接続している、又は、前記試料からの光を透過する透明樹脂を介して前記容器用空洞に光学的に接続している、光測定装置である。
 本発明の第7の観点は、第6の観点の光測定装置であって、前記試料に光を照射する光源と、前記導光路群の前記入射端から前記出射端までの間に、光学多層膜フィルタをさらに備える、光測定装置である。
 本発明の第8の観点は、第7の観点の光測定装置であって、前記導光路群内の前記光学多層膜フィルタから前記出射端までの間に、特定の波長の光を吸収する色ガラスフィルタをさらに備える、光測定装置である。
 本発明の第9の観点は、第8の観点の光測定装置であって、前記導光路が、試料からの光を透過させるシリコーン樹脂部と、前記シリコーン樹脂部の中に分散された光学材料粒子とを有し、前記シリコーン樹脂部と前記光学材料粒子の屈折率が、第1波長において一致し、前記第1波長とは異なる第2波長において一致しないものである、光測定装置である。
 本発明の第10の観点は、試料からの光を測定する光測定方法であって、複数の導光路からなる導光路群に対して光を照射する照射ステップと、前記導光路群の複数の前記導光路からの光を併せて検出する検出ステップとを含み、光を吸収する吸光部が、前記導光路の入射端及び出射端以外の周囲を覆っている、光測定方法である。
 本発明の各観点によれば、筐体によって試料容器が完全に覆われていなくても、ノイズ光に対する検出光(S)の比が十分に高い光測定が可能になる。その結果、試料容器が大きくても光測定装置を小型化することが可能となる。
 また、従来の光測定装置においては、試料を光測定装置に挿入した後に、外光を遮断するために蓋を閉める必要があった。それに対し、本発明の光測定装置は、蓋の開閉動作が不要であるため、作業負担が少なく、操作性が良い。
 本発明の第3の観点によれば、必要とする検出光強度を得つつ、十分に高いS/N比での光測定が可能になる。
 本発明の第4の観点によれば、導光路と吸光部の界面における光の散乱を抑制することが可能になる。
 本発明の第7の観点によれば、光学多層膜フィルタを有していても小型の光測定装置を提供することが可能になる。従来、光学多層膜フィルタを備える光測定装置は、光学多層膜フィルタへの入射角を0度にするために光学レンズが必要であった。しかしながら、第7の観点によれば、導光路群によって、光学多層膜フィルタに入射する光の入射角を0度にできるため、入射角0にするための光学レンズが不要になり、光測定装置をさらに小型化することができる。
 本発明の第8又は9の観点によれば、ノイズ光をさらに低減させることが可能になる。
SOT構造の吸光度計を示す図である。 本発明の実施例に係る光測定装置の導光路と発光源の概略図である。 本発明の実施例に係る導光路の直径に対する直進光及び外光の強度を示す図である。 直径0.5mmの導光路を5本使用する場合における導光路の直径に対する直進光及び外光の強度を示す図である。 本発明の実施例に係る導光路の断面を示す模式図である。 本発明の実施例に係る光測定装置の構造を示す図である。 本発明の実施例に係る吸光度計の構造を示す図である。 本発明の実施例3に係るLIF装置の構造を示す図である。 本発明の実施例4に係るLIF装置の構造を示す図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施例について述べる。なお、本発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。
 本実施例では、SOT技術を用いて作製した光測定装置について述べる。近年、ライフサイエンス分野におけるポイントオブケア(POCT)検査のように、吸光度法やレーザー誘起蛍光法などの光分析技術を用いた光測定装置の小型化が要請されている。
 発明者らは、このような要請に対応した光学測定装置を提案した。その一例が、特許文献1記載のPOCT対応のLIF(Laser‐induced fluorescence)装置である。これは、光路を含む光学系をシリコーン樹脂で構成するものである。照射光(励起光)及び観測光に透明な樹脂を、導光路の一部に充填する。そして、透明な樹脂を包囲するように、迷光を吸収する特性を有する顔料を含有する樹脂を設ける。
 上記透明な樹脂と、顔料含有樹脂との材質を同じにすることにより、以下のような利点が得られる。まず、両樹脂の界面での反射・散乱が抑制される。次に、顔料含有樹脂に入射した迷光が当該樹脂で吸収され導光路に殆ど戻らず、迷光の複雑な多重反射がほとんど発生しない。
 よって、光学測定装置の光学系は、複雑な多重反射に対応する必要がない。よって、光学系は小型・簡便化される。結果として、光学測定装置も小型化される。上記したシリコーン樹脂で構築した光学系の技術を、SOT(Silicone Optical Technologies)と呼称することにする。
 SOT技術を用いた光学系は、上記したようなLIF装置以外の光学測定装置に採用されうる。例えば、図1に示すような吸光度計1にも採用可能である。
 図1の吸光度計1は、遮光性の筐体3(顔料含有樹脂からなる筐体)内に、検体5を内包するPCR管7が設置される導光路9と、導光路9の一端に設定されるLED等の光源11と、導光路9の他端に設置される受光センサ13からなる。導光路9は、光源11から放出されPCR管7に内包されている検体5に照射される照射光15と、照射光15が照射された検体5から放出される観測光17に対して透明な樹脂が充填された透明樹脂製導光路である。
 また、導光路9に透明樹脂を充填せず、空洞のままにしても良い。その場合は、導光路9とそれを包囲する顔料含有樹脂からなる筐体3との界面における迷光反射の抑制効果は得られないものの、顔料含有樹脂に入射した迷光は当該樹脂で吸収されるので空洞からなる導光路9には殆ど戻らず、迷光の複雑な多重反射がある程度「抑制」される。
 SOT構造は、また、導光路を顔料含有樹脂で包囲する構造であるので、外部からの外光は導光路に到達しない。例えば、特許文献1のLIF装置においても、図1に示した吸光度計1においても、外部からの外光は導光路に到達しない。
 図2は、本発明の実施例に係る光測定装置の導光路21と発光源23の概略図である。発光源23は、測定対象となる測定光25を放出している。導光路21は、測定光25を透過させる透明樹脂からなる。導光路21の周囲は、不図示の顔料含有樹脂で覆われている。発光源23は、導光路21の入射端27に対向する位置に配置されるため、導光路21に入射する測定光25は、図2に示すように、直進光成分を多く含むと考えられる。
 なお僅かではあるが、導光路21の入射端27を通過して出射端29へ進行する光のうち、顔料含有樹脂での吸収を受けることなく、出射端29へ到達する光も存在する。この光は、直進光でなくとも導光部の出射端29へ到達する。
 一方、光測定に不所望な外光31は、入射端27の法線方向33から当該入射端27に入射することは殆どない。よって、外光31の中には出射端29まで到達せず外光35となるものもあるが、外光31の一部は導光路21の入射端27で散乱され、散乱光37として導光路21の出射端29に到達する。
 図2から明らかなように、導光路21の入射端27の面積(A)が大きくなると、導光路21へ入射する光量は大きくなる。よって、入射端27の面積(A)が大きくなると、導光路21を進む直進光の強度も、導光路21の入射端27で散乱して出射端29へと散乱光として到達する外光31の強度も大きくなる。
 ここで、入射端27の面積(A)に対する直進光の強度依存性、および外光31の強度依存性を調査した。まず、図2に示す通り導光路21を円柱構造と仮定し、外光31の強度依存性を求めた。具体的には、円柱構造の導光路21の長さをL、直径をdとし、円座標(r,φ)を設定して、外光31の量を以下の式(1)を用いて求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 上記式を用いて近似し、入射端27で散乱して出射端29へと到達する外光の強度をRとすると、Rは以下の式(2)及び式(3)で表される。ここで、βは定数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 一方、直進光の強度Pは、導光路21の面積π(d/2)に比例するので、式(4)で表される。ここで、αは定数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 式(3)及び式(4)を用いて、導光路の直径に対する直進光及び外光の強度をシミュレーションした結果を図3に示す。図3に示す通り、導光路の直径の増加に対する外光の強度の増加量は、測定光の強度の増加量より大きいことが分かった。
 つまり、入射端の面積(A)が狭いほど、S/Nの比が向上することが明らかになった。
 具体的には、導光路の入射端の面積(A)の平方根と、入射端から出射端までの距離(L)が下記の式(5)を満たすと、筐体によって試料容器が完全に覆われていない状態でも容易にS/N比が十分に高い光測定が可能となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 SOT構造において、例えばシリコーン樹脂の場合、容易に加工可能な導光路の入射端の面積は、0.01mm程度である。発明者らが、導光路の入射端の面積を0.01mmとして導光路の長さを変えてみたところ、上記式(5)の条件を満たしたときに、筐体によって試料容器が完全に覆われていない状態でもS/N比が十分に高い光測定を実現できた。また、導光路の入射端の面積を1mmとしたときも同様の結果を得た。
 また、回折損失を小さく抑えるためには、導光路が正四角柱構造の場合、正方形形状の入射端の一辺の幅をdとすると、式(6)が満たされることが望ましい。なお、導光路が円柱構造の導光路の場合、上記のようにdを入射端の直径とすると、式(6’)が満たされることが望ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 ここで、式(6)の分子、式(6’)の分子は、いずれも入射端の面積Aとなるので、式(6)及び式(6’)は、結局、下記の式(6’’)のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 さらに、光源として紫外光~赤外光の波長を有する光源を用いること、及び、十分に小型の光測定装置の導光路が1cm以下であることを想定すると、光測定に十分な光強度を得るためには、式(7)が満たされることが望ましい。この場合、S/N比が十分に高い光測定が可能になる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 本実施例に係る光測定装置は、導光路を複数備える。例えば、直径0.5mmの導光路を5本使用することを考える。図4の点A1は、直径0.5mmの導光路5本を使用するときの外光強度を示しており、直径0.5mmの導光路1本を使用するときの外光強度の5倍の値である。そして、図4の点B1は、直径0.5mmの導光路5本を使用するときの測定光強度を示しており、直径0.5mmの導光路1本を使用するときの測定光強度の5倍の値である。
 直径0.5mmの導光路5本を使用するときと同じ測定光強度を、1本の導光路で得る場合は、図4の点B2となり、導光路の直径は1.18mmである。直径1.18mmの導光路1本を用いる場合の外光強度は、図4の点A2である。つまり、1本の導光路(直径1.18mm)の場合と5本の導光路(直径各0.5mm)の場合とでは、測定光強度は点B2と点B1に示される通り同じであるが、外光強度は点A2と点A1に示される通り後者の方が小さくなる。
 ここで、導光路に入射する測定光を直進光と仮定すると、直径dの導光路の出射端から取り出される直進光の強度Pは式(4)、外光の強度Rは式(3)で表される。したがって、直径dの導光路1本から取り出される光の強度I(d)は下記の式(8)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 また、直径d/5の導光路の出射端から取り出される直進光の強度P’は式(9)、外光の強度R’は式(10)、直径d/5の導光路1本から取り出される光の強度I(d/5)は式(11)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 上記から明らかなように、導光路の出射端から取り出す直進光の強度を、直径dの導光路のときの強度と同じにしようとすると、直径d/5の導光路は、25本必要となる。また、直径d/5の導光路を25本用いると、外光の強度は、直径dの導光路のときの1/5となる。
 さらに、1本よりも複数の導光路を用いた方がS/N比が大きくなるという上記の知見を、SOT構造に適用する場合を考える。図5は、SOT構造における導光路の断面を示す模式図である。図5(a)の導光路45は、円筒型をしており、入射端41から出射端43の距離がLで、直径はdである。図5(b)の導光路46は、円筒型をしており、入射端42から出射端44の距離がLで、直径はd/5であるとする。なお、導光路45,46は、入射端41,42、出射端43,44を除き、顔料含有樹脂47,48に包囲されている。
 図5に示すSOT構造の場合、導光路45,46が顔料含有樹脂47,48と同じ材質からなる透明なシリコーン樹脂(すなわち、顔料を含まない樹脂)であれば、上記したように、導光路45,46と顔料含有樹脂47,48との界面での反射は発生しない。なお、顔料に入射する外光やその散乱光49,50はほぼ吸収されるが、わずかながら顔料表面で散乱され、直進光51,52と合わせて出射端から取り出される。
 そして、発明者らの実験によれば、Lが4mmとすると、出射端43,44から取り出される散乱光49,50の強度は、入射端41,42での散乱光49,50の強度の0.01%であった。
 よって、SOT構造を取り、導光路45,46が透明なシリコーン樹脂である場合、直径dの導光路45から取り出される光の強度は式(12)、直径d/5の導光路46から取り出される光の強度は式(13)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 一方、導光路45が空洞(空気)である場合は、顔料含有樹脂47に包囲された導光路45の出射端43から取り出される散乱光49の強度は、導光路45と顔料含有樹脂47との界面での反射が発生するので、導光路45の入射端41での散乱光49の強度の10%であった。
 よって、SOT構造を取り、導光路45が空洞である場合、直径dの導光路45から取り出される光の強度は式(14)、直径d/5の導光路45から取り出される光の強度は式(15)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 ここで、導光路45の直径がdのときの直進光51の強度Pを3(au)、散乱光49の強度を2(au)とする(すなわち、導光路45へ入射する光の全強度を5(au)とする)と、導光路45から取り出される光の強度、散乱光49(外光)の強度は、以下の表のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 2つの表から明らかなように、SOT構造を取っていない場合でも、例えば導光路45の直径をd/5とし、その導光路を25本の導光路群として使用すると、直径dである1本の導光路を用いるときと比して、導光路群の出射端から取り出される散乱光(外光)の強度を80%削減し、20%にすることができる。これが、導光路群が空洞であるSOT構造の場合は、散乱光の強度を98%削減し、2%にすることができる。更に、導光路群が顔料含有樹脂と同じ材質の透明なシリコーン樹脂であるSOT構造の場合は、散乱光の強度を99.998%削減し、0.002%にすることができる。
 また、SOT構造においても、導光路が空洞(空気)からなり直径dの1本の導光路を、透明なシリコーン樹脂製であって直径d/5の25本の導光路群と置き換えると、散乱光強度を0.02%とすることができる。ここで、透明なシリコーン樹脂製の直径d/5の導光路群を10本にすると、導光路群から取り出される光の強度は約40%に減少してしまうが、散乱光(外光)強度を空洞導光路のときの0.008%にまで抑制できるので、精度の高い測定を行うことができる。
 SOT構造においては、直径dの円筒形状の導光路を、直径d/nの円筒形状の導光路をn本ではなく、m本(<n)を用いても、その分、SN比が良好な精度が高い測定を行うことができる。すなわち、SOT構造において、導光路の本数を、必要とする測定光強度が得られ、更に、測定光強度と外光の強度によるSN比が十分に小さくなるような本数にすることができる。
 図6に本発明の光測定装置61の構造例を示す。光測定装置61は、例えば、特許文献2に開示されているような発光体を内包する検体ホルダ65が脱着可能な構造を有しているものであり、図6(a)に示すように、顔料含有樹脂からなる筐体67に検体ホルダ65を収容可能な検体ホルダ収容部69が設けられている。
 図6(b)は、検体ホルダ収容部69に検体ホルダ65が収容されている場合を示す。同図において検体ホルダ65の長さは、検体ホルダ収容部69に収容時に光測定装置61の上面から突出する長さとなっている。そのため、外光71が検体ホルダ65の突出部分から検体ホルダ65内に入射する。
 導光路73は、検体ホルダ65の発光部63から発光された光を光学センサ75へ導光するように、例えば検体ホルダ65に接する、または隣接させるなどして光学的に接続されている。こうすることで検体ホルダ65の発光部63から発光する光は、導光路73を介して光学センサ75へと導光される。上記したように、外光71が検体ホルダ65の突出部分から入射するので、入射した外光71の一部は、導光路73の光入射端に入射して散乱し、散乱光の一部は導光路に入射して、測定光77とともに光学センサ75に導光される。この外光71の影響を小さくするために、上記した知見により、発光部63と光学センサ65をつなぐ導光路は複数本設けられる。導光路73の本数は、本実施例では図示したとおり4本としているが、必要とする測定光強度が得られ、測定光強度と外光71の強度によるS/N比が十分に小さくなるような本数とすることができる。
 また、図7に示すように、本発明の光測定装置を吸光度計81とすることも想定される。吸光度計81は、遮光性の筐体83(顔料含有樹脂からなる筐体)内に、検体85を内包するPCR管87が設置される導光路89と、導光路89の一端に設定されるLED等の光源91と、導光路89の他端に設置される受光センサ93からなる。導光路89は、光源91から放出されPCR管87に内包されている検体85に照射される照射光95と、照射光95が照射された検体85から放出される観測光97に対して透明な樹脂が充填された透明樹脂製導光路である。
 図8に、本発明の導光路群を備えるLIF装置101の構成例を示す。LIF装置101は、特許文献2に開示されたLIF装置が備える、励起光を放出する光源103(例えば、レーザ光源等の固体光源)、被測定試料を保持する試料ケース105、ノッチフィルタ107(本願請求項記載の「光学多層膜フィルタ」の一例)、色ガラスフィルタ109、光センサ111(例えば、光電子増倍管などの蛍光測定器)及び顔料含有樹脂部113に加え、複数の導光路からなる導光路群115をさらに備える。
 試料ケース105は、測定時にはLIF装置101内の光照射空間117に保持される。光照射空間117は、光源103からの照射光(励起光)、試料ケース105に保持される試料から放出される蛍光を含む光に対して透明なPDMS等の透明シリコーン樹脂で構成される。光源103から放出される照射光(励起光)は、この光照射空間117を介して試料ケース105が保持する試料に照射される。
 導光路群115を構成する導光路は、例えば、光照射空間117を構成する透明シリコーン樹脂と同素材からなる円筒形状のものであり、光照射空間117内を上記照射光が試料ケースに向かって進行する方向と異なる方向(例えば上記進行方向と直交する方向)側であって、光照射空間117と例えば接触したり隣接したりするなどして光学的に接続するように設けられる。なお、上記導光部材は、透明シリコーン樹脂ではなく、空洞であってもよい。
 導光路群115の光出射側は、光センサ111と光学的に接続される。光照射空間117及び導光路群115の導光路は、励起光、試料ケース105に励起光が照射される際に発生する自家蛍光、及び、励起光が樹脂内を進行する際に樹脂から発生するラマン光を吸収する波長特性を有する顔料をほぼ一様に含有するシリコーン樹脂(以後、「顔料含有シリコーン樹脂113」と称する)により包囲される。すなわち、光照射空間117と顔料含有シリコーン樹脂113、導光路群115と顔料含有シリコーン樹脂113とはSOT構造を構成する。
 なお、光源103、光センサ111、図示を省略した光源103・光センサ111に電力を給電する給電部材も、適宜、顔料含有シリコーン樹脂113に埋設してもよい。ここで、光源103の光放出面、光センサ111の光受光面は、顔料含有シリコーン樹脂113が介在せず、光照射空間117や導光路群115の導光路と光学的に接続される。
 導光路群115の導光路は、試料ケース105が保持する試料から放出される観測光(蛍光)を、光センサ111に導光するものである。ここで試料から放出される観測光(蛍光)は、光照射空間117を介して当該光照射空間117と光学的に接続される導光路群115の導光路に入射する。ただし、導光路群115の導光路に入射する光は観測光(蛍光)のみではなく、励起光の迷光、試料ケース105からの自家蛍光、及び、透明シリコーン樹脂を励起光が通過するときに放出されるラマン光等のノイズ光も入射する。そこで、光照射空間117から光センサ111までの導光路内に、上記ノイズ光を低減するためのノッチフィルタ107が挿入される。
 ノッチフィルタ107は、当該ノッチフィルタ107へのノイズ光の入射角が0°のとき、最も効果的に上記ノイズ光を減衰する。特許文献2に開示されたLIF装置においては、光学レンズを用いて、ノッチフィルタへの光の入射角が0°となるようにしていた。
 ここで、導光路群115の導光路は、例えば円筒状に構成し、かつ、直径dを適宜設定することにより、導光路群115により導光される光はほぼ直進光となり、直進光ではない光は、導光路群115の導光路を包囲する顔料含有シリコーン樹脂113に吸収される。よって、導光路群115の途中の位置であって、導光路群115の伸びる方向と直交するようにノッチフィルタ107を挿入することにより、当該ノッチフィルタ107へのノイズ光の入射角はほぼ0°となる。そのため、本発明に係るLIF装置101においては、特許文献2に開示されているLIF装置と異なり、光学レンズは不要となる。
 このように、本発明の導光路群115を用いることにより、レンズ等の光学部品が不要となり、LIF装置をより小型に構成することが可能となる。また、ノッチフィルタ等の光学素子や試料ケース、光源、光センサ等の各構成部品は、顔料含有シリコーン樹脂に埋設されるので、LIF装置に振動や衝撃が加えられたとしても光学素子等の位置の変動が起こりにくい。
 なお、上記ノイズ光は、ノッチフィルタ107を僅かに通過するものもあるため、ノッチフィルタ107の光出射側に上記ノイズ光を吸収し、観測光(蛍光)を透過する色ガラスフィルタ109を設けても良い。
 図9に、図8のLIF装置101の色ガラスフィルタ109に代えて、導光路群121の導光路に、ノイズ光を吸収する色素(染料)を分散させたLIF装置125の構成例を示す。図9のLIF装置125では、導光路群121の導光路自体が色ガラスフィルタと同様に機能し、ノイズ光を効果的に減衰させることが可能となる。
 なお、導光路群121の導光路がシリコーン樹脂製である場合、当該導光路内に分散している色素(染料)が、隣接する顔料含有シリコーン樹脂127との界面を通過して、顔料含有シリコーン樹脂127に染み出す可能性もある。
 このような不具合を回避する必要がある場合、色素(染料)が分散されているシリコーン樹脂(以後、「色素分散シリコーン樹脂」ともいう)製の導光路を顔料含有シリコーン樹脂127に埋設する前に、色素分散シリコーン樹脂に例えば波長172nmの真空紫外光を照射し、当該色素分散シリコーン樹脂表面に酸化シリコン(SiO)の薄膜を設けることが好ましい。これにより、色素分散シリコーン樹脂製の導光路と顔料含有シリコーン樹脂127との界面に酸化シリコン薄膜が介在するので、導光路を構成する色素分散シリコーン樹脂の色素(染料)が顔料含有シリコーン樹脂127の内部に染み出すことはない。
1・・・吸光度計、3・・・筐体、5・・・検体、7・・・PCR管、9・・・導光路、
11・・・光源、13・・・受光センサ、15・・・照射光、17・・・観測光、21・・・導光路、23・・・発光源、25・・・測定光、27・・・入射端、29・・・出射端、31・・・外光、33・・・法線方向、35・・・出射端まで到達しない外光、37・・・散乱光、41・・・入射端、43・・・出射端、45・・・導光路、47・・・顔料含有樹脂、49・・・散乱光、51・・・直進光、61・・・光測定装置、63・・・発光部、65・・・検体ホルダ、67・・・筐体、69・・・検体ホルダ収容部、71・・・外光、73・・・導光路、75・・・光学センサ、77・・・測定光、81・・・吸光度計、83・・・筐体、85・・・、87・・・PCR管、89・・・導光路、91・・・光源、93・・・受光センサ、95・・・照射光、97・・・観測光、101・・・LIF装置、103・・・光源、105・・・試料ケース、107・・・ノッチフィルタ、109・・・色ガラスフィルタ、111・・・光センサ、113・・・顔料含有樹脂部、115・・・導光路群、117・・・光照射空間、121・・・導光路群、125・・・LIF装置、127・・・顔料含有シリコーン樹脂

Claims (10)

  1.  試料からの光を測定する光測定装置であって、
     前記試料を内包する容器を納める容器用空洞と、
     前記試料からの光を検出する光検出部と、
     前記試料からの光を前記光検出部に導光する導光路と、
     入射した光を吸収する吸光部とを備え、
     前記導光路の入射端は、前記容器用空洞に光学的に接続している、又は、前記試料からの光を透過する透明樹脂を介して前記容器用空洞に光学的に接続していて、
     前記導光路の出射端は、前記光検出部に光学的に接続していて、
     前記吸光部は、前記入射端及び前記出射端以外の前記導光路の周囲の少なくとも一部を覆っていて、
     前記入射端から前記出射端までの距離(L)に対する、前記入射端の面積(A)の平方根の比が、0.4以下である、光測定装置。
  2.  前記入射端の面積(A)の平方根が、80μm以上である、請求項1記載の光測定装置。
  3.  複数の前記導光路からなる導光路群を備える、請求項1又は2記載の光測定装置。
  4.  前記導光路及び前記吸光部が同一の樹脂からなる、請求項1から3のいずれかに記載の光測定装置。
  5.  試料からの光を導光する導光部材であって、
     前記試料を内包する容器を納める容器用空洞と、
     前記試料からの光を導光する導光路と、
     入射した光を吸収する吸光部とを備え、
     前記導光路の入射端は、前記容器用空洞に光学的に接続している、又は、前記試料からの光を透過する透明樹脂を介して前記容器用空洞に光学的に接続していて、
     前記吸光部は、前記導光路の前記入射端及び出射端以外の前記導光路の周囲の少なくとも一部を覆っていて、
     前記入射端から前記出射端までの距離(L)に対する、前記入射端の面積(A)の平方根の比が、0.4以下である、導光部材。
  6.  試料からの光を測定する光測定装置であって、
     前記試料を内包する容器を納める容器用空洞と、
     前記試料からの光を検出する光検出部と、
     前記容器用空洞に面する入射端及び前記光検出部に面する出射端を有し、前記試料からの光を前記光検出部に導光する複数の導光路からなる導光路群と、
     入射した光を吸収する吸光部とを備え、
     前記吸光部が、前記導光路の前記入射端及び前記出射端以外の周囲の少なくとも一部を覆っていて、
     前記入射端は、前記容器用空洞に光学的に接続している、又は、前記試料からの光を透過する透明樹脂を介して前記容器用空洞に光学的に接続している、光測定装置。
  7.  前記試料に光を照射する光源と、
     前記導光路群の前記入射端から前記出射端までの間に、光学多層膜フィルタをさらに備える、請求項6記載の光測定装置。
  8.  前記導光路群内の前記光学多層膜フィルタから前記出射端までの間に、特定の波長の光を吸収する色ガラスフィルタをさらに備える、請求項7記載の光測定装置。
  9.  前記導光路が、
      試料からの光を透過させるシリコーン樹脂部と、
      前記シリコーン樹脂部の中に分散された光学材料粒子とを有し、
     前記シリコーン樹脂部と前記光学材料粒子の屈折率が、
      第1波長において一致し、
      前記第1波長とは異なる第2波長において一致しないものである、請求項7記載の光測定装置。
  10.  試料からの光を測定する光測定方法であって、
     複数の導光路からなる導光路群に対して光を照射する照射ステップと、
     前記導光路群の複数の前記導光路からの光を併せて検出する検出ステップとを含み、
     光を吸収する吸光部が、前記導光路の入射端及び出射端以外の周囲を覆っている、光測定方法。
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