(57)【要約】【課題】  測定精度が高く、作業時間を短縮できる低コストな測定装置を提供することを可能とする。【解決手段】  光学ブロック５００を備える装置基板９００に設けられた第１位置決め部４２０と、第２位置決め部４４０とでガラスチップ８００を光学ブロック５００上で位置決めし、押圧部４６０でガラスチップ８００の上面を押さえるとともに、これら第２位置決め部４４０と押圧部４６０とが、操作部６００をスライドさせる簡単な構成により、位置決め動作および保持動作するようにした。【選択図】      図２
2006153643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路基板上に配置される被測定物に、前記光導波路基板中を通る光を照射し、前記光導波路基板からの戻り光を受光することによって濃度測定を行う測定装置であって、
前記光導波路基板が載置される基板載置部を有する装置本体と、
前記基板載置部に載置された前記光導波路基板を特定方向のみに移動可能に規制する位置決めガイドと、
前記基板載置部に載置された前記光導波路基板における前記特定方向の一方の端面に当接して前記光導波路基板の位置決めを行う第１位置決め部と、
前記光導波路基板における前記特定方向の他方の端面を押圧する第２位置決め部と、
前記光導波路基板を前記基板載置部側へ押し付ける押圧部と、
往復移動操作により前記第２位置決め部および前記押圧部を作動させる操作部と、
を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記第１位置決め部は、前記基板載置部の前記特定方向の一方側に配置、固定され、
前記第２位置決め部は、前記基板載置部の前記特定方向の他方側に配置され、且つ前記特定方向に沿って往復移動可能に設けられ、
前記押圧部は、前記第２位置決め部とともに前記特定方向に沿って移動を行うとともに、前記光導波路基板が前記第１位置決め部と前記第２位置決め部とで位置決めされた状態で前記光導波路基板を押圧して保持することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記装置本体には、前記第２位置決め部を前記特定の方向に沿って案内するガイド部が設けられると共に、前記第２位置決め部が前記装置本体に対して、待機位置と位置決め位置とで保持されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１位置決め部および前記第２位置決め部の前記光導波路基板の端面に当接する先端部は、前記特定方向に沿って出没可能に設けられ、且つ突出する方向に付勢され、前記第１位置決め部の先端部は、最も後退した位置で前記光導波路基板の位置決めを行うように設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５】
光導波路基板上に配置された被測定物に、前記光導波路基板中を通る光を照射し、前記光導波路基板からの戻り光を受光することによって濃度測定を行う測定装置であって、
前記光導波路基板を載置する基板載置部を有する装置本体と、
前記基板載置部に載置された前記光導波路基板を特定方向のみに移動可能にする位置決めガイドと、
前記基板載置部に載置された前記光導波路基板における前記特定方向の一方の端面に当接して前記光導波路基板の位置決めを行う第１位置決め部と、
前記光導波路基板における前記特定方向の他方の端面を押圧する第２位置決め部と、
前記光導波路基板を前記基板載置部側へ押し付ける押圧部と、
前記第２位置決め部および前記押圧部を操作する操作部と、
前記光導波路基板を収納した状態で、前記基板載置部および前記第１位置決め部および前記第２位置決め部に干渉しないように前記装置本体に載置され、前記装置本体上で前記光導波路基板と分離される基板キャリアと、
を備えていることを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は測定装置に関し、さらに詳しくは、被測定液体試料中の特定成分の濃度を光を用いて測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インスリンなどの各種のホルモン、タンパク質、血糖などの有機物質の濃度測定方法としては、電極反応で発生する電圧を測定する方法や、物質と反応して吸着される色素を用いて色変化をレーザ光などの光量の変化で測定する光学式濃度測定方法（例えば、特許文献１参照。）などがある。この光学式濃度測定方法は、測定の分解能が高いという利点がある。
【０００３】
以下、この光学式濃度測定方法を簡単に説明する。先ず、ガラスチップの上に液体状の被測定物を配置し、被測定物に例えば色素を反応させて被測定物の濃度に応じて入射光が吸収されるようにする。そして、このガラスチップを測定装置上に位置決め状態を確認しながら載置し、工具を用いてガラスチップをネジ止めする。その後、ガラスチップ内にレーザ光を導き、被測定物が配置された領域を通過したレーザ光をガラスチップの外側に取り出して光量検出を行う。この光量の検出値から被測定物の濃度を算出している。
【０００４】
このような光学式濃度測定方法では、ガラスチップに対して光源および検出器を所定位置に配置し、光源から出射された光が被測定物を配置した領域へ最適な状態で入射されるように、ガラスチップと、光源と、検出器とを精度よく配置させる必要があった。
【特許文献１】特開２００４−１８４３８１号（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の測定装置では、ガラスチップの位置決めとネジ固定とを手作業で行うため、作業者により位置決め状態が異なり、測定に支障を及ぼすと共に、ネジを使用することでガラスチップの位置決めに時間がかかるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、測定精度が高く、作業時間を短縮すると共に、低コストな測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴は、光導波路基板上に配置される被測定物に、光導波路基板中を通る光を照射し、光導波路基板からの戻り光を受光することによって濃度測定を行う測定装置であって、光導波路基板が載置される基板載置部を有する装置本体と、基板載置部に載置された光導波路基板を特定方向のみに移動可能に規制する位置決めガイドと、基板載置部に載置された光導波路基板における特定方向の一方の端面に当接して光導波路基板の位置決めを行う第１位置決め部と、光導波路基板における特定方向の他方の端面を押圧する第２位置決め部と、光導波路基板を基板載置部側へ押し付ける押圧部と、往復移動操作により第２位置決め部および押圧部を作動させる操作部と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
また、本発明の第２の特徴は、光導波路基板上に配置された被測定物に、光導波路基板中を通る光を照射し、光導波路基板からの戻り光を受光することによって濃度測定を行う測定装置であって、光導波路基板を載置する基板載置部を有する装置本体と、基板載置部に載置された光導波路基板を特定方向のみに移動可能にする位置決めガイドと、基板載置部に載置された光導波路基板における特定方向の一方の端面に当接して光導波路基板の位置決めを行う第１位置決め部と、光導波路基板における特定方向の他方の端面を押圧する第２位置決め部と、光導波路基板を基板載置部側へ押し付ける押圧部と、第２位置決め部および押圧部を操作する操作部と、光導波路基板を収納した状態で、基板載置部および第１位置決め部および第２位置決め部に干渉しないように装置本体に載置され、装置本体上で光導波路基板と分離される基板キャリアと、を備えていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、測定精度が高く、作業時間を短縮できる測定装置を提供することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る測定装置の詳細を図１〜図１１を用いて説明する。なお、図１は本発明の実施の形態に係る測定装置を示す斜視図、図２は測定装置の要部を示す斜視図、図３は測定装置の要部を示す平面図、図４は光学ブロックとチップキャリアを離した状態を示す斜視図、図５は光学ブロックにチップキャリアを載せた状態を示す斜視図、図６は図４のＡ−Ａ断面図、図７は第２位置決め部および押圧部がガラスチップに当接していない状態を示す要部断面図、図８は第２位置決め部および押圧部がガラスチップを保持した状態を示す要部断面図、図９は第２位置決め部および押圧部を示す要部側面図、図１０は操作部を示す要部斜視図、図１１はガラスチップの光導波路を示す断面説明図である。
【００１１】
〔測定装置の概略構成〕
図１に示すように、本実施の形態の測定装置１００は、装置本体２００と、装置本体２００の上面を開閉する開閉蓋としての蓋体３００とを備えている。装置本体２００は、装置ケース４００と、この装置ケース４００に設けられた光学ブロック５００と、光学ブロック５００を装着した装置基板９００（図２参照。）を備えている。
【００１２】
図２および図４に示すように、光学ブロック５００の上面５０１には、基板キャリアとしてのチップキャリア７００が載置されるようになっている。このチップキャリア７００は、光導波路基板としてのガラスチップ８００を収納するようになっている。図４および図５に示すように、光学ブロック５００は、一方の側面に設けられた複数の光源モジュール５３０と、他方の側面に設けられた、光源モジュール５３０と同数の検出器５３１とを備えている。光学ブロック５００は、図２に示すように、装置基板９００に固定されている。なお、光学ブロック５００は、装置基板９００の適所に形成された矩形状の開口部（図示省略する。）を貫通するように配置されている。また、図２に示すように、この装置基板９００側には、ガラスチップ８００を光学ブロック５００上で位置決め、保持する第１位置決め部４２０、第２位置決め部４４０および押圧部４６０や、ガラスチップ８００の保持操作を行うための操作部６００が設けられている。
【００１３】
〔光学ブロックの構成〕
図４および図５に示すように、光学ブロック５００は略台状の構造を有する。この光学ブロック５００は、金属ブロックを削り出しにより形成したものである。光学ブロック５００の具体的な外形は、長方形状の上面５０１と、この上面５０１に対して平行をなす長方形状の下面５０２と、図４および図５に矢印ｙで示す長手方向の両側端に位置する、互いに平行をなす台形状の一対の側面５０３と、図中に矢印ｘで示す幅方向の両側に位置する一対のテーパ面５０４、５０５と、を備えている。なお、矢印ｘがなす方向と矢印ｙがなす方向とは、同一平面内において直交する方向となっている。
【００１４】
図４に示すように、上面５０１には、図中の矢印ｘ方向の中央で矢印ｙ方向の光学ブロック５００の長さのほぼ全体に亘って長方形状の基板載置面５０６が周囲の上面５０１に対してやや高く形成されている。基板載置面５０６には、矢印ｙ方向に沿って複数（本実施の形態では８つ）の基板載置部（基板載置面５０６におけるガラスチップ８００を載置する面領域）５０７が互いに平行をなすように隣接して配置されている。本実施の形態の測定装置１００では、複数のガラスチップ８００をそれぞれ基板載置部５０７に同時に載置して、一度に複数のガラスチップ８００を用いた濃度測定を行うことが可能である。
【００１５】
基板載置面５０６には、チップキャリア７００に収納されたガラスチップ８００がそれぞれ対応する基板載置部５０７に載置されるようになっている。ガラスチップ８００は、その長手方向が矢印ｘ方向に一致するように基板載置部５０７上に載置される。
【００１６】
図６に示すように、光学ブロック５００には、それぞれの基板載置部５０７内の一方側（光源モジュール５３０側）の領域と、一方のテーパ面５０４の所定位置と、を結ぶように貫通する光出射通路５０８が形成されている。光学ブロック５００におけるテーパ面５０４側には、光源モジュール５３０を取り付ける、光出射通路５０８の一方の開口部５０８Ａが形成されている。
【００１７】
また、それぞれの基板載置部５０７における光源モジュール５３０側の領域には、基板載置部５０７上に載置されたガラスチップ８００に光を入射させるための、光出射通路５０８の他方の開口端である開口部５０８Ｂが形成されている。
【００１８】
また、図６に示すように、基板載置部５０７における検出器５３１側に位置する表面と、他方のテーパ面５０５との間には、光入射通路５０９が形成されている。この光入射通路５０９のテーパ面５０５における開口部５０９Ａ側には、上述の検出器５３１が配置、固定され、検出器５３１の受光面が開口部５０９Ａに臨んでいる。光入射通路５０９の他方の開口端は、基板載置部５０７内に開口された入射開口部５０９Ｂである。
【００１９】
さらに、図６に示すように、基板載置部５０７内における、出射開口部５０８Ｂと入射開口部５０９Ｂとの間で、かつ出射開口部５０８Ｂに隣接する位置には、下面５０２まで貫通する非検出光除去通路５１０が形成されている。この非検出光除去通路５１０は、出射開口部５０８Ｂから出てガラスチップ８００に入射する光のうち、ガラスチップ８００内に進まない反射成分が入射するようになっている。基板載置部５０７における非検出光除去通路５１０の開口端は、非検出光入射開口部５１０Ａとなっている。また、下面５０２には、非検出光除去通路５１０の他方の開口部５１０Ｂが形成されている。本実施の形態では、非検出光除去通路５１０は、中間部で屈曲しており、開口端５１０Ｂから開口部５１０Ａが見通せない位置関係となるように形成されている。
【００２０】
上述した光出射通路５０８、光入射通路５０９、および非検出光除去通路５１０の内壁面は、光吸収性を有するように黒色の塗装などの処理が施されている。
【００２１】
なお、光学ブロック５００の一方のテーパ面５０４に固定された光源モジュール５３０から出射される光の光軸は、光出射通路５０８内を通ってガラスチップ８００の下面に所定入射角度で入射されるように設定されている。本実施の形態では、光源モジュール５３０を光学ブロック５００に固定することにより、ガラスチップ８００への所定入射角度の±０．２度以内の精度を達成することができる。
【００２２】
図６に示すように、基板載置部５０７の上には、出射開口部５０８Ｂ、非検出光入射開口部５１０Ａおよび入射開口部５０９Ｂを覆う透明な保護ガラス（図中一点鎖線で示す）５１１が配置されている。
【００２３】
そして、基板載置面５０６のそれぞれの基板載置部５０７には、ガラスチップ８００を所定の高さで載置する４つの基板載置用突起５１２が上方へ向けて突設されている。これら基板載置用突起５１２は、それぞれの基板載置部５０７において、出射開口部５０８Ｂ、非検出光入射開口部５１０Ａおよび入射開口部５０９Ｂが形成された領域を取り囲むと共に、ガラスチップ８００内の光導波路を干渉しない位置に配置されている。なお、これら基板載置用突起５１２は、金属製のピンを光学ブロック５００の基板載置部５０７に固定したものである。これら基板載置用突起５１２の上端面は、研削、切削、研磨、バリ取りなどを行って、高さのばらつきが±５０μｍ以内におさまるように平坦性が実現されている。
【００２４】
さらに、図４に示すように、基板載置面５０６におけるそれぞれの基板載置部５０７の矢印ｙ方向の両側には、ガラスチップ８００を幅方向の両側から挟んで特定方向（矢印ｘ方向）のみの移動を可能とすると共に、矢印ｙ方向の移動を規制する２対の位置決め突起５１３が突設されている。なお、本実施の形態では、互いに隣接する基板載置部５０７同士は、間に２本の位置決め突起５１３のみが配置され、互いに共用するようになっている。
【００２５】
また、図４に示すように、基板載置面５０６における複数の基板載置部５０７の矢印ｙ方向の両側には、チップキャリア７００の位置決めを行うためのキャリア位置決めピン５１４がそれぞれ突設されている。
【００２６】
〔光源モジュールの概略構成〕
図６に示すように、光源モジュール５３０は、半導体レーザ５３１、コリメートレンズ５３２、半導体レーザ５３１を固定するスリーブ５３３、スリーブホルダ５３４、レンズホルダ５３５などを備えている。
【００２７】
光源モジュール５３０は、半導体レーザ５３１の出射光の光軸が光出射通路５０８のほぼ中心を通るように設定されている。なお、半導体レーザ５３１を固定するスリーブ５３３は、スリーブホルダ５３４に対して、光軸と直角をなす方向に移動調整可能に設けられている。また、コリメートレンズ５３２と半導体レーザ５３１とは、光軸方向に相対移動可能に設けられている。
【００２８】
上述の構成により、光源モジュール５３０では、半導体レーザ５３１から出射される光の光軸を平行移動させる微調整と、光出射通路５０８内を進むレーザ光の広がり角度を微調整することが可能である。本実施の形態では、コリメートレンズ５３２の集光作用により、ガラスチップ８００内に入射する光の広がり角度を０．５度以下に設定することが可能となる。
【００２９】
〔検出器〕
検出器５３１は、受光素子として、入射光に基づき光電変換を行うフォトダイオードが用いられている。この検出器５３１は、光学ブロック５００における光入射通路５０９のテーパ面５０５における開口端５０９Ａに、受光面が臨むように固定されている。
【００３０】
〔装置ケース〕
装置ケース４００は、略直方体形状の筐体であり、上壁４０１に蓋体３００が収納される矩形状の凹部４０２が形成されている。また、この凹部４０２の底壁４０３には、開口部４０４が形成されている。この開口部４０４は、光学ブロック５００の上面に複数の基板載置部５０７が形成された基板載置面５０６を露出させるようになっている。また、図１に示すように、装置ケース４００の底壁４０３には、操作部６００をスライドさせるスライド開口部４０５が形成されている。
【００３１】
このように開口部４０４で露出された基板載置面５０６の上には、チップキャリア７００が配置されるようになっている。
【００３２】
装置ケース４００の上面の凹部４０２の一側縁部には、凹部４０２を開閉させる蓋体３００が回動自在に支持されている。図１に示すように、この蓋体３００の自由端側の端縁の中央には、装置ケース４００側に配置された開閉確認スイッチ４１２を押すピン３０１が突設されている。蓋体３００が閉じられたときにピン３０１が開閉確認スイッチ４１２を押すことにより、光学ブロック５００側の光源モジュール５３０や検出器５３１の駆動が可能となるように設定されている。なお、蓋体３００の内側面は、黒色に塗装されて光吸収性が付与されている。
【００３３】
装置ケース４００の上壁４０１上面の側部には、光源モジュール５３０および検出器５３１などを駆動するための駆動スイッチ４０５や各種のインジケータ４０６が設けられている。上述するように、開閉確認スイッチ４１２がピン３０１で押されている状態、すなわち、蓋体３００が閉じられている状態のみに、駆動スイッチ４０５をＯＮにできるようになっている。インジケータ４０６は、蓋体３００の開閉状態やチップキャリア７００の有無などの検出結果などを点灯表示するようになっている。なお、チップキャリア７００の載置の有無は、図示しない検出手段で行うようになっている。
【００３４】
〔第１位置決め部〕
図２、図３、図７および図８に示すように、第１位置決め部４２０は、光学ブロック５００上のそれぞれの基板載置部５０７の矢印ｘ方向における出射開口部５０８Ｂ側の側方に配置されている。この第１位置決め部４２０は、装置基板９００の図示しない開口部の周囲に位置決めされた状態で固設されている。この第１位置決め部４２０は、装置基板９００側に固定される取付部４２１と、出射開口部５０８Ｂ側へ向けて取付部４２１に固定されたコンタクトピン４２２と、から構成されている。
【００３５】
コンタクトピン４２２は、内部に圧縮コイルバネ（図示省略する。）を備え、先端部のスライドピン４２２Ａが所定のストロークで出没可能に設けられている。このスライドピン４２２Ａは、最も後退した状態でガラスチップ８００の位置決めを行うように設定されている。なお、図８は、スライドピン４２２Ａが最も後退した状態を示している。基板載置部５０７にガラスチップ８００を載置した初期の状態では、スライドピン４２２Ａの先端は、これに対向するガラスチップ８００の一方の側面とは接触しないように設定されている。そして、このスライドピン４２２Ａは、第２位置決め部４４０でガラスチップ８００の他方の側面が押された場合に取付部４２１側へ後退してガラスチップ８００の位置決めを行うように設定されている。
【００３６】
〔第２位置決め部〕
図２、図３、図７および図８に示すように、第２位置決め部４４０は、光学ブロック５００上のそれぞれの基板載置部５０７の矢印ｘ方向における入射開口部５０９Ｂ側の側方に配置されている。図２および図３に示すように、この第２位置決め部４４０は、装置基板９００に対して、光学ブロック５００の矢印ｙ方向の両側にそれぞれ図中ｘ方向に沿って設けられたガイド部としての一対のガイドレール４４１を走行する走行ブロック４４２と、走行ブロック４４２に対して入射開口部５０９Ｂ側へ向けて突出するように設けられたコンタクトピン４４３と、を備えている。走行ブロック４４２は、両側のガイドレール４４１に渡されて、両端部がガイドレール４４１を走行するようになっている。このコンタクトピン４４３は、内部に圧縮コイルバネ（図示省略する。）を備え、先端部のスライドピン４４３Ａが出没可能に設けられている。なお、スライドピン４４３Ａの先端は、操作部６００の後述する把持部６０１を持って、光学ブロック５００側へ駆動操作しない状態では、ガラスチップ８００の他方の側端面に接触しないように設定されている。また、把持部６０１を光学ブロック５００側へ最も近づく位置まで移動させた場合に、スライドピン４４３Ａは図示しない圧縮コイルバネの反発性に抗して後退する余裕が設定されている。このとき、ガラスチップ８００の側端面が第１位置決め部４２０と第２位置決め部４４０とで押圧される力は、１００ｇｆ以下の加重に設定されている。
【００３７】
〔操作部〕
ここで、操作部６００の構成について説明する。図２および図１０に示すように、操作部６００は、光学ブロック５００の両側に配置された一対のガイドレール４４１に渡されて両端部でガイドレール４４１を走行する操作ブロック６０２と、操作ブロック６０２の中央部に突設された把持部６０１と、操作ブロック６０２の前端面に光学ブロック５００側へ向けて突設された傾斜突起６０３と、を備えている。
【００３８】
ところで、図３に示すように、装置基板９００における光学ブロック５００の矢印ｙ方向の両側には、ガイドレール４４１を所定のストロークで移動する突き当てブロック６０４が設けられている。この突き当てブロック６０４は、側方に配置されたストッパ６０５、６０６でストロークが規定されている。また、走行ブロック４４２は、光学ブロック５００側への移動がストッパ６０６で規制されるようになっている。
【００３９】
上述した操作ブロック６０２と走行ブロック４４２と突き当てブロック６０４には、一対のロッド６０７が両側（矢印ｙ方向の両側）で、矢印ｘ方向に沿って貫通している。ロッド６０７は、これら操作ブロック６０２と走行ブロック４４２と突き当てブロック６０４に対して矢印ｘ方向にスライド可能となっている。
【００４０】
なお、走行ブロック４４２がストッパ６０６に突き当たったときに、コンタクトピン４４３の先端部のスライドピン４４３Ａは、ガラスチップ８００の他方の側面（端面）に突き当たって後退した状態となり、第１位置決め部４２０とともにガラスチップ８００を位置決め保持した状態となる。
【００４１】
また、ロッド６０７における突き当てブロック６０４と走行ブロック４４２との間には、第１コイルバネ６０８が介装されている。さらに、ロッド６０７における走行ブロック４４２と操作ブロック６０２との間には、第２コイルバネ６０９が介装されている。
【００４２】
図３に示すように、操作ブロック６０２の傾斜突起６０３の上面は、先端側へ向けて下降するように傾斜したテーパ面６０３Ａとなっている。そして、後述する押圧ブロック４６２における光学ブロック５００と反対側を向く端縁には、傾斜突起６０３のテーパ面６０３Ａ上を回転して移動する転がりローラ４６２が、テーパ面６０３Ａに対応する位置に設けられている。
【００４３】
図３、図９および図１０に示すように、操作ブロック６０２の下面には、一対のボールプランジャ６１０が設けられている。また、装置基板９００には、このボールプランジャ６１０が圧接して係止される待機用被係止部６１１と、保持用被係止部６１２とが設けられている。待機用被係止部６１１は、操作ブロック６０２が最も後退した（光学ブロック５００から離れた）位置にあるときに、ボールプランジャ６１０が係止されて、操作部６００のぐらつきを防止するようになっている。また、保持用被係止部６１２は、操作ブロック６０２が光学ブロック５００側へ最も移動したときに、ボールプランジャ６１０が係止されることにより、操作ブロック６０２が後退しないように保持するようになっている。
【００４４】
〔押圧部〕
図２および図３に示すように、押圧部４６０は、矢印ｙ方向の両側端部が走行ブロック４４２の両側部で回転自在に支持された押圧ブロック４６１を有している。なお、押圧ブロック４６１を回転自在に支持する回転軸４６３は、図中の矢印ｙ方向と平行をなしている。
【００４５】
また、押圧ブロック４６１の光学ブロック５００側の端部下面には、図２、図７および図８に示すように、下方に向けて突出するコンタクトピン４６４が出没可能で且つ突出する方向に付勢された状態で設けられている。このコンタクトピン４６４は、図８に示すように、転がりローラ４６２が操作ブロック６０２のテーパ面６０３Ａを上ることにより、第１位置決め部４２０と第２位置決め部４４０とで位置決めされたガラスチップ８００の上面を押さえるようになっている。なお、押圧ブロック４６１は、図示しないバネ部材により、図７に示すように、上側へ付勢されている。
【００４６】
この操作部６００は、把持部６０１をスライドさせることにより、上記した第２位置決め部４４０と一緒に矢印ｘ方向に進退すると共に、第２位置決め部４４０のスライドピン４４３Ａでガラスチップ８００が押圧された後、若しくは押圧されると同時にガラスチップ８００の上面にコンタクトピン４６４が下降して所定の圧力（１００ｇｆ以下の加重）でガラスチップ８００を保持するように設定されている。
【００４７】
特に、コンタクトピン４６４がガラスチップ８００に当接する位置は、第２位置決め部４４０のスライドピン４４３Ａでガラスチップ８００が適正な位置に位置決めされたときに、基板載置部５０７に突設された４本の基板載置用突起５１２を結んで形成される四角形領域の内側で、光源モジュール５３０から出射された光の経路から外れた位置に設定されている。
【００４８】
〔ガラスチップ〕
図１１に示すように、ガラスチップ８００は、長方形状のガラス基板であり、例えばホウケイ酸ガラスなどの光透過性のある材料からなる。ガラスチップ８００の上面中央には、被測定物を収容するサンプル配置部８０１が形成されている。このサンプル配置部８０１は、例えばＡＢＳ樹脂でなる突堤８０２で囲まれたものであり、突堤８０２で囲まれた内側の凹部に、被測定物としての例えばタンパク質などを含む液体を収容するようになっている。
【００４９】
また、ガラスチップ８００の上面における、サンプル配置部８０１の両側（ガラスチップ８００の長手方向の両側）には、入射側グレーティング８０３と出射側グレーティング８０４が形成されている。これら入射側グレーティング８０３と出射側グレーティング８０４は、例えば、二酸化チタン（ＴｉＯ２）膜をストライプ状にパターニングすることにより形成されている。
【００５０】
図１１に示すように、このような構成のガラスチップ８００では、光源モジュール５３０から出射された光Ｌが所定の入射角度θで入射すると、ガラスチップ８００内に入射した１次光Ｌ１は、入射側グレーティング８０３で回折してガラスチップ８００の下面側で全反射し、その反射光がガラスチップ８００の上面で全反射するというように、反射を繰り返して光導波路を形成する。そして、サンプル配置部８０１を通過した光は、出射側グレーティング８０４で回折してガラスチップ８００の下面側から出射して光入射通路８０９に入射するようになっている。最初にガラスチップ８００の下面で反射された０次光Ｌ０は、光学ブロック５００の非検出光除去通路５１０内に入射して排除される。
【００５１】
〔チップキャリア〕
図２〜図５に示すように、チップキャリア７００は、複数の（本実施の形態では、８枚）のガラスチップ８００が載置される矩形状のフレームである。なお、図４は、チップキャリア７００に１枚のガラスチップ８００を載置した状態を示しているが、通常は８枚のガラスチップ８００を載置して用いる。
【００５２】
チップキャリア７００は、互いに平行な一対の横フレーム７０１と、これら横フレーム７０１同士の端部同士を連結する互いに平行な一対の縦フレーム７０２とからなる。横フレーム７０１同士の互いに対向する内側縁部には、間にガラスチップ８００を配置して、ガラスチップ８００の位置決めを行う位置決めリブ７０３が等間隔に形成されている。互いに隣接する位置決めリブ７０３同士の間は、切り欠き７０４が形成され、この切り欠き７０４の両側のチップ載置部７０５上にガラスチップ８００の四隅を載せるようになっている。チップキャリア７００の上に載置されたガラスチップ８００は、位置決めリブ７０３およびチップ載置部７０５にてチップキャリア７００に対して位置決めされるようになっている。
【００５３】
また、チップキャリア７００の一対の横フレーム７０１には、載置されたそれぞれのガラスチップ８００の幅方向の中央に位置する溝７０８が形成されている。この溝７０８は、第１位置決め部４２０および第２位置決め部４４０のコンタクトピンの動作に際して横フレーム７０１が干渉しないようにするために形成されている。
【００５４】
そして、それぞれの縦フレーム７０２の中間部には、光学ブロック５００の基板載置面５０６に突設されたキャリア位置決めピン５１４が嵌合する位置決め穴７０６が形成されている。なお、図５は、チップキャリア７００を光学ブロック５００上に載置して、キャリア位置決めピン５１４が位置決め孔７０６に嵌合している状態を示している。また、チップキャリア７００のそれぞれの縦フレーム７０２には、搬送操作を行うための操作用ロッド７０７が突設されている。
【００５５】
なお、チップキャリア７００を光学ブロック５００上に適正に載置したときには、チップキャリア７００の内側の枠内空間に、光学ブロック５００の基板載置部５０７に突設された基板載置用突起５１２が入り込み、基板載置用突起５１２がガラスチップ８００をチップキャリア７００から浮き上がるように設定されている。このため、チップキャリア７００の厚みは、基板載置部５０７内の光学ブロック５００がなす平面から突起の突端までの間に収まるように設定される。
【００５６】
〔本実施の形態の測定装置の動作、作用〕
まず、本実施の形態に係る測定装置１００を用いて被測定物の濃度を測定する場合の動作、作用を説明する。
【００５７】
（チップキャリアの載置）
ガラスチップ８００の上面における、サンプル配置部８０１に、例えばタンパク質溶液などの被測定物を滴下して配置する。また、被測定物によっては、適宜反応処理や色素の付加などを行っておく。
【００５８】
次に、ガラスチップ８００をチップキャリア７００に載置する。その後、作業者は、ガラスチップ８００を載置したチップキャリア７００を操作用ロッド７０７を持って、装置ケース４００の開口部４０４に露呈する光学ブロック５００の基板載置面５０６に搬送する。このとき、チップキャリア７００に形成した位置決め穴７０６に、光学ブロック５００側のキャリア位置決めピン５１４を嵌合させて、チップキャリア７００の位置決めを行う。なお、このとき、ガラスチップ８００は、それぞれの基板載置部５０７に突設された４本の基板載置用突起５１２の上に載置され、チップキャリア７００からは浮いた状態にある。ここで、ガラスチップ８００は、基板載置部５０７の両側に突設された位置決め突起５１３で矢印ｙ方向の移動が規制され、矢印ｘ方向の移動が可能となっている。
【００５９】
このとき、図３および図７に示すように、第１位置決め部４２０のコンタクトピン４２２のスライドピン４２２Ａの先端は、ガラスチップ８００の一方の端面には接触しない待機状態にある。また、第２位置決め部４４０のコンタクトピン４４３のスライドピン４４３Ａの先端および押圧部４６０のコンタクトピン４６４も、ガラスチップ８００の他方の端面および表面には接触しない待機状態にある。
【００６０】
（位置決め動作）
次に、図７に示す位置にある操作部６００の把持部６０１を持って、光学ブロック５００側へ操作ブロック６０２をスライドさせる。すると、操作ブロック６０２とともに傾斜突起６０３が光学ブロック５００側へ移動する。このとき、走行ブロック４４２は、操作ブロック６０２で圧縮する方向に押された第２コイルバネ６０９の付勢力により光学ブロック５００側へ押し出される。この動作に伴い、走行ブロック４４２に設けられたコンタクトピン４４３のスライドピン４４３Ａは、ガラスチップ８００の他方の端面に当接してガラスチップ８００を第１位置決め部４２０側へ向けて押圧する。第１位置決め部４２０では、走行ブロック４４２が近接するにしたがって、コンタクトピン４２２のスライドピン４２２Ａが後退して、最も後退した位置がガラスチップ８００の位置決め位置となる。
【００６１】
その後、ガラスチップ８００の一方の端面が第１位置決め部４２０のスライドピン４２２Ａで位置決め状態で、操作部６００をさらに光学ブロック５００側へ移動させると、走行ブロック４４２は、ガラスチップ８００の他方の端面を第２位置決め部４４０のスライドピン４４３Ａで圧接された状態でストッパ６０６に当接して移動が阻止されるようになっている。このとき、操作ブロック６０２の下面に設けたボールプランジャ６１０は、保持用被係止部６１２で保持されているため、ガラスチップ８００を保持した状態となっている。
【００６２】
そして、走行ブロック４４２の移動が阻止された状態で、操作ブロック６０２をさらに光学ブロック５００側へ移動させると、傾斜突起６０３のテーパ面６０３Ａを転がりローラ４６２が登って、押圧ブロック４６１の光学ブロック５００側の端縁が下降する。これに伴い、押圧部４６０のコンタクトピン４６４が下降してガラスチップ８００の上面を押圧して保持する。
【００６３】
（測定開始動作および作用）
次に、図１に示すように、装置ケース４００の蓋体３００を閉じてピン３０１で開閉確認スイッチ４１２を押すことにより、光源モジュール５３０などの駆動スイッチ４０５をＯＮにすることが可能となる。駆動スイッチ４０５をＯＮにすると、光源モジュール５３０から光が出射され、検出器５３１でガラスチップ８００を経た入射光を検出することができる。このように、検出器５３１で入射光の光量を検出することにより、サンプル配置部８０１に配置された被測定物の濃度を特定することができる。
【００６４】
上述したように、本実施の形態に係る測定装置１００では、ガラスチップ８００を複数並置できるため、作業効率を高めることができる。そして、ガラスチップ８００は、基板載置部５０７へ載置したときに、チップキャリア７００から浮いた状態となるため、チップキャリア７００の形状の自由度が高くなるという利点がある。
【００６５】
また、本実施の形態に係る測定装置１００では、操作部６００をスライド操作する簡単な構成で、適正な位置決めと状態保持ができるため、測定精度が高く、作業時間を短縮すると共に、低コストな測定装置を実現することができる。
【００６６】
〔その他の実施の形態〕
上述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００６７】
例えば、上述した実施の形態においては、第１位置決め部４２０、第２位置決め部４４０および押圧部４６０におけるガラスチップ８００を押圧する部材をコンタクトピンで構成したが、ガラスチップ８００に当接した際に緩衝性を有して当接する板材など各種の部材を適用することが可能である。
【００６８】
上述した実施の形態では、光学ブロック５００を金属の削りだしにより形成したものを用いたが、光源モジュール５３０、半導体レーザ５３１などを一体的に装着できる構造であれば、加工方法や材料は適宜変更が可能である。
【００６９】
上述した実施の形態では、光源モジュール５３０の光源として半導体レーザ５３１を用いたこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態に係る測定装置の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る測定装置の光学ブロックを備える装置基板とチップキャリアを示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る測定装置の光学ブロックを備える装置基板にチップキャリアを載せた状態を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る測定装置における光学ブロックとチップキャリアとを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る測定装置における光学ブロックにチップキャリアを載せた状態を示す斜視図である。
【図６】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る測定装置の待機状態を示す要部断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る測定装置においてガラスチップを保持した状態を示す要部断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る測定装置における操作部と押圧部との関係を示す要部断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る測定装置における操作部の要部斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る測定装置に用いられるガラスチップを示す説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００…測定装置、２００…装置本体、３００…蓋体、４００…装置ケース、４２０…第１位置決め部、４２２Ａ…スライドピン、４４０…第２位置決め部、４４１…ガイドレール、４４３Ａ…スライドピン、４６０…押圧部、４６２…転がりローラ、４６４…コンタクトピン、５００…光学ブロック、５０６…基板載置面、５０７…基板載置部、５１２…基板載置用突起、５１３…位置決め突起、５３０…光源モジュール、６００…操作部、６０１…把持部、６０３…傾斜突起、６０３Ａ…テーパ面、７００…チップキャリア、８００…ガラスチップ。
【図１】
2006153643.tif 000003
【図２】
2006153643.tif 000004
【図３】
2006153643.tif 000005
【図４】
2006153643.tif 000006
【図５】
2006153643.tif 000007
【図６】
2006153643.tif 000008
【図７】
2006153643.tif 000009
【図８】
2006153643.tif 000010
【図９】
2006153643.tif 000011
【図１０】
2006153643.tif 000012
【図１１】
2006153643.tif 000013