(57)【要約】【課題】  光源及びセンサチップの交換を行わずに、複数の測定物の測定が可能な発色反応計測機及び発色反応計測方法を提供する。【解決手段】  光が入射される入射側グレーティング４ａ及び前記入射光が出射される出射側グレーティング４ｂを含む光導波路層３が基板２の主面に設けられたセンサチップ１を備えた発色反応計測機１０において、前記入射側グレーティング４ａが、前記入射側グレーティング４ａのピッチ幅をDとしたとき、下式を成立させる間隔に形成され、前記入射側グレーティング４ａに入射される光が複数の波長を持つ光であることを特徴としている。Ｎｓｉｎα＝ｓｉｎθ＋λ／Ｄただし、Ｎは前記光導波路層の屈折率、αは前記光導波路層内で光が伝搬する角度、θは前記一対のグレーティングの一方に入射する光の入射角度、λは前記光源から出射される光の波長である。【選択図】図１
2011089882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射される入射側グレーティング及び前記入射光が出射される出射側グレーティン
グを含む光導波路層が基板の主面に設けられたセンサチップを備えた発色反応計測機にお
いて、
前記入射側グレーティングが、前記入射側グレーティングのピッチ幅をDとしたとき、
下式を成立させる間隔に形成され、前記入射側グレーティングに入射される光が複数の波
長を持つ光であることを特徴とする発色反応計測機。
Ｎｓｉｎα＝ｓｉｎθ＋λ／Ｄ
ただし、Ｎは前記光導波路層の屈折率、αは前記光導波路層内で光が伝搬する角度、θ
は前記一対のグレーティングの一方に入射する光の入射角度、λは前記光源から出射され
る光の波長である。
【請求項２】
光が入射される入射側グレーティング及び前記入射光が出射される出射側グレーティング
を含む光導波路層が基板の主面に設けられたセンサチップを備えた発色反応計測機におい
て、
前記入射側グレーティングのピッチ幅が４３０ｎｍ〜６７０ｎｍの間隔に形成され、前
記入射側グレーティングに入射される光が複数の波長を持つ光であることを特徴とする請
求項１記載の発色反応計測機。
【請求項３】
更に、前記入射側グレーティングに複数の波長を持つ光を入射するための光源と、前記
センサチップと前記光源の間に設けられ、前記光源からの光を回折させる回折素子と、前
記光導波路層内を伝搬し、前記出射側グレーティングから出射される光を受光する受光素
子と、備えることを特徴とする請求項1及び請求項２に記載の発色反応計測機。
【請求項４】
前記光源から出射される光の色は、白色であることを特徴とする請求項1及び請求項２
に記載の発色反応計測機。
【請求項５】
前記回折素子は、回折格子であることを特徴とする請求項1及び請求項２に記載の発色
反応計測機。
【請求項６】
前記受光素子は、ラインセンサであることを特徴とする請求項1及び請求項２に記載の
発色反応計測機。
【請求項７】
センサチップにおける光導波路層のセンシング部に測定物を設置し、入射側グレーティ
ングに光を入射させて前記光導波路層内を伝播させた後、出射側グレーティングから出射
された光を受光することにより測定物の濃度測定を行う発色反応計測方法において、
前記センサチップの前記入射側グレーティングのピッチ幅をDとしたとき、下式を成立
させる間隔に形成され、当該センサチップ中から測定物の測定に適したピッチ幅のセンサ
チップを選択した後、選択した前記センサチップの前記入射側グレーティングに対して複
数の波長を持つ光を入射させる工程を含むことを特徴とする発色反応計測方法。
Ｎｓｉｎα＝ｓｉｎθ＋λ／Ｄ
ただし、Ｎは前記光導波路層の屈折率、αは前記光導波路層内で光が伝搬する角度、θ
は前記一対のグレーティングの一方に入射する光の入射角度、λは前記光源から出射され
る光の波長である。
【請求項８】
センサチップにおける光導波路層のセンシング部に測定物を設置し、入射側グレーティン
グに光を入射させて前記光導波路層内を伝播させた後、出射側グレーティングから出射さ
れた光を受光することにより測定物の濃度測定を行う発色反応計測方法において、
前記センサチップの前記入射側グレーティングのピッチ幅が４３０ｎｍ〜６７０ｎｍの
間隔に形成され、当該センサチップ中から測定物の測定に適したピッチ幅のセンサチップ
を選択した後、選択した前記センサチップの前記入射側グレーティングに対して複数の波
長を持つ光を入射させる工程を含むことを特徴とする請求項７記載の発色反応計測方法。
【請求項９】
更に、前記センサチップと前記複数の波長を持つ光を出射する光源との間に回折素子を
設置し、当該回折素子により前記光源からの複数の波長の光を回折させて前記入射側グレ
ーティングに前記複数の波長の光を入射させることを特徴とする請求項７及び請求項８に
記載の発色反応計測方法。
【請求項１０】
前記出射側グレーティングから出射される光を受光する受光素子は、ラインセンサであ
ることを特徴とする請求項７及び請求項８に記載の発色反応計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発色反応計測機及び発色反応計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発色反応計測機は、図１１に示すように、センサチップ１１１と光源１１７、そ
して受光素子１１８で構成されている。
【０００３】
センサチップ１１１は、基板１１２の主面上に設けられ、両端部に入射側グレーティン
グ１１４ａ、及び出射側グレーティング１１４ｂを有する光導波路層１１３と、この光導
波路層１１３上に設けられ、入射側グレーティング１１４ａと出射側グレーティング１１
４ｂと間の光導波路層１１３の部分に反応ホール１１６を有する保護膜１１５とで構成さ
れ、反応ホール１１６内に測定物中のタンパク質等に対応する試薬が固定化されている。
【０００４】
そして、この発色反応計測機１００では、センサチップ１１１の反応ホール１１６内に
所定量の測定物を滴下し、試薬と反応させた後、光源１１７から出射される光を入射側グ
レーティング１１４ａを介して光導波路層１１３に入射させ、エバネッセント波を発生さ
せて反応ホール１１６に露出する光導波路層１１３部分を伝播させた後、出射側グレーテ
ィング１１４ｂからの光を受光素子１１８で受光し、光の強度を測定する。そして、この
測定された光の強度と予め測定されてある基準光強度との差により測定物の濃度を算出す
る（例えば特許文献１を参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０８３５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に記載の発色反応計測機では、種類の異なる測定物を測定する際、測
定物の種類によって吸収される光の波長が異なるため、測定に適した光の波長を出射する
光源１１７を選択すると共に、その波長の光を光導波路層１１３内で伝搬するために、入
射側グレーティング１１４ａのピッチ幅を適正値に合わせたセンサチップ１１１を選択す
る必要があり、面倒である。
【０００７】
本発明では、光源及びセンサチップの交換を行わずに、種類の異なる測定物の測定が可
能な発色反応計測機及び発色反応計測方法を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の発色反応計測機は、光が入射される入射側グレー
ティング及び前記入射光が出射される出射側グレーティングを含む光導波路層が基板の主
面に設けられたセンサチップを備えた発色反応計測機において、前記入射側グレーティン
グが、前記入射側グレーティングのピッチ幅をDとしたとき、下式を成立させる間隔に形
成され、前記入射側グレーティングに入射される光が複数の波長を持つ光であることを特
徴としている。
【０００９】
Ｎｓｉｎα＝ｓｉｎθ＋λ／Ｄ
ただし、Ｎは前記光導波路層の屈折率、αは前記光導波路層内で光が伝搬する角度、θ
は前記一対のグレーティングの一方に入射する光の入射角度、λは前記光源から出射され
る光の波長である。
【００１０】
また、本発明の発色反応計測方法は、センサチップにおける光導波路層のセンシング部に
測定物を設置し、入射側グレーティングに光を入射させて前記光導波路層内を伝播させた
後、出射側グレーティングから出射された光を受光することにより測定物の濃度測定を行
う発色反応計測方法において、前記センサチップの前記入射側グレーティングのピッチ幅
をDとしたとき、下式を成立させる間隔に形成され、当該センサチップ中から測定物の測
定に適したピッチ幅のセンサチップを選択した後、選択した前記センサチップの前記入射
側グレーティングに対して複数の波長を持つ光を入射させる工程を含むことを特徴として
いる。
【００１１】
Ｎｓｉｎα＝ｓｉｎθ＋λ／Ｄ
ただし、Ｎは前記光導波路層の屈折率、αは前記光導波路層内で光が伝搬する角度、θ
は前記一対のグレーティングの一方に入射する光の入射角度、λは前記光源から出射され
る光の波長である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、光源及びセンサチップの交換を行わずに、種類の異なる測定物の測定が可
能な発色反応計測機及び発色反応計測方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発色反応計測機を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る発色反応計測機におけるセンサチップを示す上面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る発色反応計測機において入射側グレーティングのピッチ幅が４００ｎｍの場合の光入射角度と導波角度の関係を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る発色反応計測機において入射側グレーティングのピッチ幅が５００ｎｍの場合の光入射角度と導波角度の関係を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る発色反応計測機において入射側グレーティングのピッチ幅が６００ｎｍの場合の光入射角度と導波角度の関係を示す図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る発色反応計測機において入射側グレーティングのピッチ幅が７００ｎｍの場合の光入射角度と導波角度の関係を示す図。
【図７】本発明の第１実施形態に係る発色反応計測機における光源の発光スペクトルを示す図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る発色反応計測機を示す断面図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る発色反応計測機において入射側グレーティングのピッチ幅が５００ｎｍの際の回折素子による光入射角度と導波角度との関係を示す図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る発色反応計測機において入射側グレーティングのピッチ幅が６００ｎｍの際の回折素子による光入射角度と導波角度の関係を示す図。
【図１１】従来の発色反応計測機を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態の発色反応計測機について、図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
まず、本発明に係る第１の実施形態の発色反応計測機について、図１乃至図７を参照し
て詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施形態の発色反応計測機１０は、センサチップ１と、光
源７と、受光素子８とを組み合わせることにより構成される。
【００１７】
まず、センサチップ１の説明を行う。センサチップ１は、矩形状の基板２と、この基板
２の主面に形成された光導波路層３と、この光導波路層３上に形成された保護膜５とを有
する。
【００１８】
光導波路層３は、光源７から出射された光を伝播させるための層で、両端部には、光の
方向を変えるための、入射側グレーティング４ａと出射側グレーティング４ｂとがそれぞ
れ設けられている。また図２に示すように、入射側グレーティング４ａと出射側グレーテ
ィング４ｂは、測定物を測定するためのセンシング部Ｓを挟むように互いに離間して形成
されている。
【００１９】
光導波路層３の一例としては、平面光導波路層が用いられる。この平面光導波路層は、
例えば酸化シリコン、ガラス、酸化チタン、またフェノール樹脂やエポキシ樹脂のような
有機系樹脂材料から形成することができる。また、平面光導波路層は、所定の光の透過性
を有する材料が良い。好ましくは、ポリスチレンを主たる材料とするエポキシ樹脂等が良
い。
【００２０】
本実施形態では、入射及び出射側グレーティング４ａ、４ｂは、ピッチ幅が４３０ｎｍ
〜６７０ｎｍの間隔で形成されている。望ましくは、５００ｎｍ〜６００ｎｍの間隔に形
成される。これは以下のような理由によるものである。
【００２１】
図１を参照して説明すると、光が光導波路層３内を伝搬する（回折）条件は、光導波路
層３の屈折率をＮ、光導波路層３内で光が伝搬する角度（以下導波角度という）をα、セ
ンサチップ１の入射側グレーティング４ａに入射する光の入射角度をθ、光源７から出射
される光の波長をλ、入射側グレーティング４ａのピッチ幅Dとしたとき、次式（１）で
表される。
【００２２】
Ｎｓｉｎα＝ｓｉｎθ＋λ／Ｄ  …（１）
図３〜図６は、異なる入射側グレーティング４ａのピッチ幅における光入射角度と導波
角度の関係を示す図である。
【００２３】
ここでは、屈折率Ｎ＝１．６１の光導波路層３を使用し、入射側グレーティング４ａの
ピッチ幅Ｄ＝４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ、７００ｎｍのセンサチップ１をそれ
ぞれ用意し、これらのセンサチップ１に、波長λ＝４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ
、７００ｎｍの各波長の光を伝搬させ、その時の入射角度θと導波角度αの関係を調べた
ものである。
【００２４】
図３が示すように、入射側グレーティング４ａのピッチ幅Ｄ＝４００ｎｍの場合には、
４００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の波長の光を伝搬させられるが、７００ｎｍの波長の光が
伝搬できないことが分かる。
【００２５】
しかし、図４に示すように、入射側グレーティング４ａのピッチ幅Ｄ＝５００ｎｍの場
合には、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の全ての波長の光が、以下のような範囲の入射角
度において伝搬可能であることが分かる。即ち、各波長の光の入射角度は、４００ｎｍの
波長の光の場合には、約３８〜５４度、５００ｎｍの波長の光の場合には、約２４．５〜
３７．５度、６００ｎｍの波長の光の場合には、約１２．５〜２４度、７００ｎｍの波長
の光の場合には、約１〜１２度である。
【００２６】
また、図５に示すように、入射側グレーティング４ａのピッチ幅Ｄ＝６００ｎｍの場合
における各波長の光の入射角度は、４００ｎｍの波長の光の場合には、約４８．５〜７０
．５度、５００ｎｍの波長の光の場合には、約３５．５〜５０．５度、６００ｎｍの波長
の光の場合には、約２４．５〜３７．５度、７００ｎｍの波長の光の場合には、約１４．
５〜２６度であり、それらの入射角度において、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の全ての
波長の光が伝搬可能であることが分かる。
【００２７】
更に、図６に示す入射側グレーティング４ａのピッチ幅Ｄ＝７００ｎｍの場合における
各波長の光の入射角度は、４００ｎｍの場合には、約５７度以上、５００ｎｍの場合には
、約４４．５〜６３．５度、６００ｎｍの場合には、約３４〜４８．５度、７００ｎｍの
場合には、約２４．５〜３７．５度であり、それらの入射角度において、４００ｎｍ〜７
００ｎｍの範囲の全ての波長の光が伝搬可能であることが分かる。しかし、４００ｎｍの
波長を伝搬させるための入射角度が大きいため、入射側グレーティング４ａに入射する光
の範囲が広くなり、光導波路層３内での回折回数にばらつきが生じるため、高精度の測定
を行うことが出来ず、望ましくない。
【００２８】
なお図示していないが、本実施形態の屈折率の場合、７００ｎｍの波長の光を伝搬出来
る入射側グレーティング４ａのピッチ幅Ｄは、約４３０ｎｍまでであることが分かってい
る。これ以上の狭いピッチ幅の場合には、７００ｎｍの波長の光を伝搬することが出来な
い。また、４００ｎｍの波長の光を入射する際、光の入射範囲が非常に広い入射角９０度
を含まないような、入射側グレーティング４ａのピッチ幅Ｄは、約６７０ｎｍまでである
ことが分かっている。これ以上の広いピッチ幅の場合には、入射角９０度を含んでしまう
。
【００２９】
このことから、入射側グレーティング４ａのピッチ幅Ｄが約４３０ｎｍ〜６７０ｎｍ、
望ましくは５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲であれば、光源７の４００ｎｍ〜７００ｎｍの
波長の光に対応することができることが分かる。
【００３０】
次に保護膜５の説明を行う。保護膜５は、光導波路層３の上面全体に形成されている。
この保護膜５には、例えば矩形状の反応ホール６が形成されている。反応ホール６は、図
２に示すように、入射側グレーティング４ａと出射側グレーティング４ｂとの間に位置す
るセンシング部Ｓの光導波路層３の一部を露出するように形成されている。
【００３１】
保護膜５は、光導波路層３を構成する材料よりも低屈折率で、しかも測定物と反応しな
い材料、例えばフッ素樹脂材料のようなものを使用すると良い。
【００３２】
次に光源７の説明を行う。光源７は、複数の測定物を測定するため、少なくとも可視光
である４００〜７００ｎｍの波長幅を持つ白色光を出射するものを使用している。
【００３３】
例えば光源７は、紫色ＬＥＤからの光が青・緑・赤の３色蛍光体により混色され、白色
光が出射されるタイプの発光ダイオードや、青色ＬＥＤからの光が黄色蛍光体により混色
され、白色光が出射されるタイプの発光ダイオード等を使用する。図７はこれらの発光ダ
イオードの発光スペクトルを示す図で、同図（ａ）は、前者の発光ダイオードの発光スペ
クトルを示し、同図（ｂ）は、後者の発光ダイオードの発光スペクトルを示す。
【００３４】
次に受光素子８の説明を行う。受光素子８は、光導波路層３内を導波し、出射側グレー
ティング４ｂから光が出射される位置に設けられている。また、受光素子８は、例えば波
長毎の光強度変化を測定できるラインセンサ等を使用する。これにより、受光素子８の位
置を波長毎に移動させることなく受光でき、測定が可能となる。なお、受光素子８は、幅
広い波長幅の光強度変化を測定できるものであればよく、これに限られない。
【００３５】
次に、上述した発色反応計測機１０を用いて測定物の濃度測定方法について説明する。
まず、入射側グレーティング４ａのピッチ幅が４３０ｎｍ〜６７０ｎｍのセンサチップ１
を用意し、測定物の測定に適した光の各波長に基づいて、入射側グレーティング４ａに対
して光源７からの光の入射角度が適切となるように光源７の角度を調整する。次に、測定
液（図示せず）を反応ホール６に供給する。
【００３６】
測定液を反応ホール６に供給した後、光源７から白色光を出射し、その光を入射側グレ
ーティング４ａに入射することで光が回折する。回折した光は、入射側グレーティング４
ａを介して光導波路層３に入射し、エバネッセント波を発生させて、反応ホール６の露出
している光導波路層３の部分を伝播した後、出射側グレーティング４ｂから光が出射され
る。
【００３７】
グレーティング４ｂから出射された光は、受光素子８であるラインセンサで受光し、波
長の光の強度を測定する。そして、この測定された波長の光の強度と予め測定されている
基準光強度との差により測定物の濃度を算出する。
【００３８】
以上、本発明の実施形態によれば、センサチップ１の入射側ゲレーティング４ａのピッ
チ幅を約４３０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に形成することにより、光導波路層３内において
広範囲の波長幅の光の伝播が可能となる。しかも、光源７には、その広範囲の波長幅の光
を有する白色光を出射できるものを用いている。従って、光源７とセンサチップ１を交換
することなく、複数の測定物の測定が可能な発色反応計測機及び発色反応計測方法を提供
することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る第２の実施形態の発色反応計測機について、図８乃至図１０を参照
して説明する。
【００４０】
本実施形態の発色反応計測機においては、センサチップと光源との間に回折素子を配置
することにより、光の波長に応じて光源の角度を調整しなくて済むようにしたもので、回
折素子以外の構成については、上述の第１の実施形態と同様である。従って、以下の説明
においては、第１の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して、その同様の構成
部分についての説明は省略し、異なる構成部分について説明する。
【００４１】
即ち、本実施形態の発色反応計測機２０では、白色光を出射する光源７とセンサチップ
１の入射側グレーティング４ａとの間に回折素子９を設け、光源７からの光を回折し、セ
ンサチップ１の入射側グレーティング４ａへ光を入射させる。回折素子９として、例えば
回折格子やプリズム等が使用される。
【００４２】
また、回折素子９で波長の異なる光を回折することで、光源７から出射された光がセン
サチップ１の入射側グレーティング４ａに入射する際、ほぼ同じ入射角度で光を入射し、
光導波路層内３を伝搬することが出来る。これは以下のような理由によるものである。
【００４３】
図８を参照して説明する。回折格子９で光が回折される条件は、回折素子９により回折
された光の回折角度をβ、回折素子８に入射する光の入射角をθ´、光の波長をλ、回折
格子８のピッチ幅をＤ´としたとき、次式（２）で表される。
【００４４】
ｓｉｎβ＝ｓｉｎθ´＋λ／Ｄ´  …（２）
また、光が光導波路層３内を伝搬する（回折）条件は、回折素子９を介してセンサチッ
プ１の入射側グレーティング４ａに入射する光は回折されているため、センサチップ１に
入射する光の入射角度θ´＝（９０−β）となり、これを上記式(１)に代入することによ
り次式（３）で表される。
【００４５】
Ｎｓｉｎα＝ｓｉｎ（９０−β）＋λ／Ｄ´  …（３）
図９及び図１０は、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光に対応可能なピッチ幅の入射側グ
レーティング４ａを有するセンサチップ１に対して、回折素子９による光の光入射角度と
導波角度の関係を示したものである。
【００４６】
ここでは、光導波路層３の屈折率Ｎ＝１．６１で、回折素子９として回折格子を使用し
、回折格子のピッチ幅Ｄ´＝１２００ｎｍのものを使用する。そして、この回折格子を介
した光の波長λ＝４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ、７００ｎｍのとき、入射角度θ
´と導波角度αの関係を調べた。
【００４７】
図９に示すように、入射側グレーティング４ａのピッチ幅Ｄ＝５００ｎｍにおける各波
長の入射角度は、４００ｎｍの波長の光の場合には、約１５〜２７．５度で、５００ｎｍ
の波長の光の場合には、約２２．５〜２９度で、６００ｎｍの波長の光の場合には、約２
４．５〜２８度で、７００ｎｍの波長の光の場合には、約２３．５〜２４．５度であり、
入射角度θが約２４．５度の時、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の全ての波長の光が伝搬
可能であることが分かる。
【００４８】
また図１０に示すように、入射側グレーティング４ａのピッチ幅Ｄ＝６００ｎｍにおけ
る各波長の入射角は、４００ｎｍの波長の光の場合には、約０〜１９．５度で、５００ｎ
ｍの波長の光の場合には、約１２．５〜２３．５度で、６００ｎｍの波長の光の場合には
、約１７．５〜２４度で、７００ｎｍの波長の光の場合には、約１８．５〜２２．５度で
あり、入射角度θが約１８．５〜１９．５度の時、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の全て
の波長の光が伝搬可能であることが分かる。
【００４９】
このことから、測定する際に、入射側グレーティング４ａのピッチ幅に基づいて、光源
７の角度を一度、上述の入射角度に調整しておけば、光の波長に合わせて光源７を動かす
ことなく測定可能となることが分かる。
【００５０】
次に、上述した発色反応計測機２０を用いて測定物の濃度測定方法について説明する。
まず、入射側グレーティング４ａのピッチ幅が５００ｎｍ〜６００ｎｍのセンサチップ１
と白色光を出射する光源７を用意する。そして、ピッチ幅が１２００ｎｍの回折格子８を
センサチップ１と光源７の間に設置し、入射側グレーティング４ａのピッチ幅に基づいて
、光源７の角度を調整する。
【００５１】
次に、測定液（図示せず）を反応ホール６に供給する。測定液を反応ホール６に供給し
た後、光源７から光を出射し、回折格子９で光を回折し、更に入射側グレーティング４ａ
に入射させることにより光を回折する。回折した光は、入射側グレーティング４ａを介し
て光導波路層３に入射し、エバネッセント波を発生させて、反応ホール６の露出している
光導波路層３の部分を伝播した後、出射側グレーティング４ｂから光が出射される。
【００５２】
グレーティング４ｂから出射された光は、受光素子８であるラインセンサで受光し、各
波長の光の強度を測定する。そして、この測定された各波長の光の強度と予め測定されて
いる基準光強度との差により測定物の濃度を算出する。
【００５３】
上記第２の実施形態の発色反応計測機２０では、センサチップ１と光源７との間に回折
素子９を配置することにより、入射側グレーティング４ａに対する各波長の光の入射角度
をほぼ同じ入射角度に回折する。そのため、異なる種類の測定物を測定するために、測定
に適したグレーティングピッチ幅を有するセンサチップを交換しても、光源の交換及び光
源角度を調整する必要がなく、異なる種類の測定物の測定が容易となる。
【００５４】
なお、本発明では、本実施形態で使用した光導波路層３の材質や、入射側グレーティン
グ４ａのピッチ幅、また回折素子９である回折格子のピッチ幅に限られることはなく、光
を回折する回折素子９を利用し、光源７を動かすことなく幅広い波長の光が光導波路層３
内で光の伝搬が可能であれば良い。
【符号の説明】
【００５５】
１，１１１…センサチップ
２，１１２…基板
３，１１３…光導波路層
４ａ，１１４ａ…入射側グレーティング
４ｂ，１１４ｂ…出射側グレーティング
５，１１５…保護膜
６，１１６…反応ホール
７，１１７…光源
８，１１８…受光素子
９…回折素子
１０，２０,１００…発色反応計測機
Ｓ…センシング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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