(57)【要約】【課題】プローブが有するレンズの焦点位置を正確に測定することができるマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法及び装置、並びにマイクロ化学システムのレンズ位置決め方法及びマイクロ化学システムを提供する。【解決手段】レンズ焦点位置測定装置１００は、光源５３からの光を照射レンズ４０で集光するプローブ５０と、プローブ５０の出力側に配された平面ミラー５５と、平面ミラー５５を保持する保持機構５６と、平面ミラー５５で反射した光の光量を検出する検出器５４とを備える。保持機構５６は、平面ミラー５５をプローブ５０のｚ軸方向に距離ｚ移動すると共に、ｘ軸，ｙ軸の回りに夫々微小角度θｘ及び微小角度θｙだけ傾斜させることができる。光源５３からの光をプローブ５０の有する照射レンズ４０を介して照射し、その反射された光の光量を検出器５４で検出しつつ、平面ミラー５５を微小角度θｘ，θｙの調整及びｚ軸方向の移動を行う。【選択図】    図１
2004309428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を有する板状部材と、照射光を集光レンズを介して前記試料に照射する照射手段と、前記試料からの出力光の光量を検出する検出手段とを備えるマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法において、
前記集光レンズを介して照射された前記照射光をミラーで反射する反射ステップと、
前記反射された照射光の光量を検出する検出ステップと、
前記ミラーを前記集光レンズの光軸方向に移動する移動ステップとを有することを特徴とするマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法。
【請求項２】
前記移動ステップは、前記ミラーを前記光軸方向に直交する直交座標軸の各々に関して走査させながら前記光軸方向に移動することを特徴とする請求項１記載の焦点位置測定方法。
【請求項３】
前記ミラーは平面ミラーから成ることを特徴とする請求項１又は２記載の焦点位置測定方法。
【請求項４】
前記ミラーは球面ミラーから成ることを特徴とする請求項１又は２記載の焦点位置測定方法。
【請求項５】
試料を有する板状部材と、照射光を集光レンズを介して前記試料に照射する照射手段と、前記試料からの出力光の光量を検出する検出手段とを備えるマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置において、
前記集光レンズを介して照射された前記照射光を反射するミラーと、
前記反射した照射光の光量を検出する検出手段と、
前記ミラーを前記集光レンズの光軸方向に移動する移動手段とを備えることを特徴とするマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置。
【請求項６】
前記移動手段は、前記ミラーを前記光軸方向に直交する直交座標軸の各々に関して走査させながら前記光軸方向に移動することを特徴とする請求項５記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項７】
前記ミラーは平面ミラーから成ることを特徴とする請求項５又は６記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項８】
前記ミラーは球面ミラーから成ることを特徴とする請求項５又は６記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項９】
前記ミラーは、前記反射した照射光を前記集光レンズに向けて反射することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項１０】
前記照射手段と前記集光レンズの間に、前記反射した照射光を前記検出手段に導光する導光手段をさらに備えることを特徴とする請求項９記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項１１】
前記導光手段は、前記反射した照射光を前記検出手段と前記照射手段とに分岐する光分岐手段から成ることを特徴とする請求項１０記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項１２】
前記光分岐手段は３ｄＢカプラから成ることを特徴とする請求項１１記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項１３】
前記照射手段は、前記光分岐手段から分岐された光を遮断するアイソレータを備えることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項１４】
前記導光手段はサーキュレータから成ることを特徴とする請求項１０記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項１５】
前記照射手段は、前記照射光の波長を変更できるように構成されていることを特徴とする請求項５乃至１４のいずれか１項に記載のレンズ焦点位置測定装置。
【請求項１６】
試料を有する板状部材と、照射光を集光レンズを介して前記試料に照射する照射手段と、前記試料からの出力光の光量を検出する検出手段とを備えるマイクロ化学システムのレンズ位置決め方法において、
前記集光レンズを介して照射された前記照射光を前記ミラーで反射する反射ステップと、
前記反射した照射光の光量を検出する検出ステップと、
前記集光レンズを前記集光レンズの光軸方向に移動する移動ステップと、前記集光レンズを前記検出された照射光の光量が最大値をとる位置に位置決めする位置決めステップとを有することを特徴とするマイクロ化学システムのレンズ位置決め方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の位置決め方法により位置決めされた前記集光レンズを備えることを特徴とするマイクロ化学システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法及び装置、並びにマイクロ化学システムのレンズ位置決め方法及びマイクロ化学システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロ化学システムは、光熱変換分光分析法やレーザ誘起蛍光（Ｌａｓｅｒ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＬＩＦ）分析法に基づいてマイクロ化学システム用チップ中に設けられた微細な流路を流れる微量の試料溶液（微量の試料を含む溶液）を分析するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、光熱変換分光分析法に基づき試料溶液中の試料の濃度や流速を測定する場合、図４に示すように、マイクロ化学システム１は、後述する流路付き板状部材２０内に形成された流路２０４中の試料溶液に励起光及び検出光を照射する照射部１ａと、流路付き板状部材２０を通過した励起光及び検出光を受光する受光部１ｂとから成る。このマイクロ化学システム１は、光熱変換分光分析法を利用して流路付き板状部材２０の流路２０４内の試料溶液の微量な試料の濃度や試料溶液の流速を測定する。
【０００４】
流路付き板状部材２０は、例えば、３層に順に接着された３つの基板から成り、内部に形成される流路２０４は、試料溶液の混合、攪拌、合成、分離、抽出、検出等に用いられる。
【０００５】
照射部１ａは、励起光を出力する励起光用光源１０６と、検出光を出力する検出光用光源１０７と、励起光用光源１０６が出力する励起光を変調する変調器１０８と、励起光用光源１０６及び検出光用光源１０７に夫々光ファイバを介して接続され、励起光用光源１０６からの励起光と検出光用光源１０７からの検出光を合波する２波長合波素子１０９と、合波された光を受光すると共に、流路付き板状部材２０の流路２０４に合波された光を照射するレンズ付き光ファイバ（以下、「プローブ」という。）１０とから成る。
【０００６】
プローブ１０は、２波長合波素子１０９に接続されたシングルモードの光ファイバ１０３と、光ファイバ１０３の先端部を保持するフェルール１０４と、光ファイバ１０３の先端からの光を空間１０２を隔てて受光し、外部に集光照射する照射レンズ４０と、フェルール１０４と照射レンズ４０を固定するチューブ１０５とから成る。
【０００７】
このように照射部１ａを構成することにより、照射光と検出光が合波された光を流路付き板状部材２０の流路２０４に照射でき、且つ、照射光の焦点を流路２０４中に位置させてそこに熱レンズを形成することができる。
【０００８】
受光部１ｂは、流路付き板状部材２０の流路２０４を通過した照射光及び検出光を受光すると共に、検出光の波長の光を選択的に透過する波長フィルタ４０２と、濾波された検出光の光量を検出する光電変換器４０１と、光電変換器４０１と変調器１０８に接続され、光電変換器４０１からの信号を変調器１０８と同期させるロックインアンプ４０３と、この信号を解析するコンピュータ４０４とから成る。コンピュータ４０４は、変調器１０８に接続されている。
【０００９】
上記のようなマイクロ化学システム１では、検出光や励起光などの照射光を試料溶液が流れる流路内に集光しないと、光熱変換分光分析を行うことができないため、プローブ１０が有する照射レンズ４０の焦点位置を正確に測定する必要がある。これは、試料溶液に励起光を照射することにより試料溶液が発する蛍光を測定するＬＩＦ分析法についても同様である。
【００１０】
照射レンズ４０の焦点位置の測定方法としては、以下の図５及び図６を用いて説明する２通りがある。図５及び図６では、図４と同一の構成要素には同じ参照番号を付して詳細な説明を省略する。
【００１１】
まず、第１の焦点位置測定方法は、図５に示すように、光源１０６からの光を照射レンズ４０で集光し、この集光拡散後の光ビーム１２０の径をビーム径測定器１２１でこの測定器１２１を光源１０６からの光の光軸（Ｚ）方向に移動させながら測定し、得られた光ビーム径の広がり傾斜角に基づいてプローブ１０の焦点位置Ｆを逆算する方法である。
【００１２】
第２の焦点位置測定方法は、図６に示すように、光源１０６からの光を照射レンズ４０で集光し、プローブ１０の焦点位置Ｆの近傍における光の光量を光ファイバ１２２を用いて検出器１２３により検出し、光の光量が最も大きくなる光ファイバ１２２の受光端面位置を照射レンズ４０の焦点位置Ｆと判別する方法である。
【００１３】
【特許文献１】
特願２００２−１７２７０２号明細書
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の焦点位置測定方法では、ビーム径測定器１２１の受光端面位置を正確に特定できないことから、測定精度が低く、第２の焦点位置測定方法では、光ファイバ１２２の受光端面のｘ，ｙ，ｚ，θｘ，θｙの５軸調芯を必要とし、測定に手間がかかるという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、プローブが有するレンズの焦点位置を正確に測定することができるマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法及び装置、並びにマイクロ化学システムのレンズ位置決め方法及びマイクロ化学システムを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法は、試料を有する板状部材と、照射光を集光レンズを介して前記試料に照射する照射手段と、前記試料からの出力光の光量を検出する検出手段とを備えるマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法において、前記集光レンズを介して照射された前記照射光をミラーで反射する反射ステップと、前記反射された照射光の光量を検出する検出ステップと、前記ミラーを前記集光レンズの光軸方向に移動する移動ステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法によれば、集光レンズを介して照射された光をミラーで反射させて照射光の光量を検出するとき、ミラーを集光レンズの光軸方向に移動するので、集光レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００１８】
請求項２記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法は、請求項１記載のレンズ焦点位置測定方法において、前記移動ステップは、前記ミラーを前記光軸方向に直交する直交座標軸の各々に関して走査させながら前記光軸方向に移動することを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法によれば、ミラーを光軸方向に直交する直交座標軸の各々に関して走査させながら光軸方向に移動するので、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００２０】
請求項３記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法は、請求項１又は２記載のレンズ焦点位置測定方法において、前記ミラーは平面ミラーから成ることを特徴とする。
【００２１】
請求項３記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法によれば、ミラーは平面ミラーから成るので、直交座標軸の各々に関しての走査は回転２軸を回転することで足り、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００２２】
請求項４記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法は、請求項１又は２記載のレンズ焦点位置測定方法において、前記ミラーは球面ミラーから成ることを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法によれば、ミラーは球面ミラーから成るので、直交座標軸の各々に関しての走査は集光レンズの光軸と垂直なＸ・Ｙ軸を移動することで足り、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００２４】
上述の目的を達成するために、請求項５記載のマイクロ化学システム用のレンズ焦点位置測定装置は、試料を有する板状部材と、照射光を集光レンズを介して前記試料に照射する照射手段と、前記試料からの出力光の光量を検出する検出手段とを備えるマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置において、前記集光レンズを介して照射された前記照射光を反射するミラーと、前記反射した照射光の光量を検出する検出手段と、前記ミラーを前記集光レンズの光軸方向に移動する移動手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
請求項５記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、集光レンズを介して照射された光をミラーで反射させて照射光の光量を検出するとき、ミラーを集光レンズの光軸方向に移動するので、集光レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００２６】
請求項６記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置は、請求項５記載のレンズ焦点位置測定装置において、前記移動手段は、前記ミラーを前記光軸方向に直交する直交座標軸の各々に関して走査させながら前記光軸方向に移動することを特徴とする。
【００２７】
請求項６記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、ミラーを光軸方向に直交する直交座標軸の各々に関して走査させながら光軸方向に移動するので、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００２８】
請求項７記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法は、請求項５又は６記載のレンズ焦点位置測定方法において、前記ミラーは平面ミラーから成ることを特徴とする。
【００２９】
請求項７記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法によれば、ミラーは平面ミラーから成るので、直交座標軸の各々に関しての走査は回転２軸を回転することで足り、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００３０】
請求項８記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法は、請求項５又は６記載のレンズ焦点位置測定方法において、前記ミラーは球面ミラーから成ることを特徴とする。
【００３１】
請求項８記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法によれば、ミラーは球面ミラーから成るので、直交座標軸の各々に関しての走査は集光レンズの光軸と垂直なＸ・Ｙ軸を移動することで足り、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００３２】
請求項９記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置は、請求項５乃至８のいずれか１項に記載のレンズ焦点位置測定装置において、前記ミラーは、前記反射した照射光を前記集光レンズに向けて反射することを特徴とする。
【００３３】
請求項９記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、ミラーは、反射した照射光を集光レンズに向けて反射するので、ミラーを光軸方向に直交する直交座標軸の各々に関して走査させても、その走査に応じて検出手段を移動させる必要がなくなり、集光レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００３４】
請求項１０記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置は、請求項９記載のレンズ焦点位置測定装置において、前記照射手段と前記集光レンズの間に、前記反射した照射光を前記検出手段に導光する導光手段をさらに備えることを特徴とする。
【００３５】
請求項１０記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、照射手段と集光レンズの間に、反射した照射光を検出手段に導光する導光手段をさらに備えるので、集光レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００３６】
請求項１１記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置は、請求項１０記載のレンズ焦点位置測定装置において、前記導光手段は、前記反射した照射光を前記検出手段と前記照射手段とに分岐する光分岐手段から成ることを特徴とする。
【００３７】
請求項１１記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、導光手段は、反射した照射光を検出手段と照射手段とに分岐する光分岐手段から成るので、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００３８】
請求項１２記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置は、請求項１１記載のレンズ焦点位置測定装置において、前記光分岐手段は３ｄＢカプラから成ることを特徴とする。
【００３９】
請求項１２記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、光分岐手段は３ｄＢカプラから成るので、反射した照射光を検出手段に確実に導光することができる。
【００４０】
請求項１３記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置は、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のレンズ焦点位置測定装置において、前記照射手段は、前記光分岐手段から分岐された光を遮断するアイソレータを備えることを特徴とする。
【００４１】
請求項１３記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、照射手段は、光分岐手段から分岐された光を遮断するアイソレータを備えるので、照射手段に反射された照射光が入ることにより、照射手段による照射光のレーザ発振効率が悪くなることを防止することができる。
【００４２】
請求項１４記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置は、請求項１０記載のレンズ焦点位置測定装置において、前記導光手段はサーキュレータから成ることを特徴とする。
【００４３】
請求項１４記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、導光手段はサーキュレータから成るので、検出手段に確実に導光することができると共に、反射した照射光を確実に照射手段から遮断することができる。
【００４４】
請求項１５記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置は、請求項５乃至１４のいずれか１項に記載のレンズ焦点位置測定装置において、前記照射光用光源は、前記照射光の波長を変更できるように構成されていることを特徴とする。
【００４５】
請求項１５記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、照射手段は、照射光の波長を変更できるように構成されているので、光熱変換分光法に用いる波長の異なる光を上記照射光として用いることにより、この２波長の光の焦点距離差を正確に測定することができる。
【００４６】
上述の目的を達成するために、請求項１６記載のマイクロ化学システムのレンズ位置決め方法は、試料を有する板状部材と、照射光を集光レンズを介して前記試料に照射する照射手段と、前記試料からの出力光の光量を検出する検出手段とを備えるマイクロ化学システムのレンズ位置決め方法において、前記集光レンズを介して照射された前記照射光を前記ミラーで反射する反射ステップと、前記反射した照射光の光量を検出する検出ステップと、前記集光レンズを前記集光レンズの光軸方向に移動する移動ステップと、前記集光レンズを前記検出された照射光の光量が最大値をとる位置に位置決めする位置決めステップとを有することを特徴とする。
【００４７】
請求項１６記載のマイクロ化学システムのレンズ位置決め方法によれば、照射光を試料に集光するための集光レンズを介して照射し、その反射された照射光の光量をミラーで検出し、集光レンズをその光軸方向に移動し、集光レンズを検出された照射光の光量が最大値をとる位置に位置決めするので、集光レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００４８】
上述の目的を達成するために、請求項１７記載のマイクロ化学システムは、上記位置決め方法により位置決めされた前記集光レンズを備えることを特徴とする。
【００４９】
請求項１７記載のマイクロ化学システムによれば、上記位置決め方法により位置決めされた集光レンズを備えるので、高精度に測定を行うことができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置を図面を参照しながら説明する。
【００５１】
図１は、本発明の実施の形態に係るマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置の概略構成を示す図である。
【００５２】
図１において、マイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置１００は、出力端５２ａ側からの入射する光の損失が３０ｄＢ以上と大きいアイソレータ５２を介して波長λの光を照射する光源５３と、光源５３からの光を集光するレンズ付き光ファイバ（以下「プローブ」という。）５０と、プローブ５０の出力側に配された平面ミラー５５と、平面ミラー５５を保持する保持機構５６と、平面ミラー５５で反射した光の光量を検出する検出器５４とを備える。
【００５３】
さらに、マイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置１００は、入力端５１ａにプローブ５０の有する後述の光ファイバ１０３が接続され、一方の出力端５１ｂに光源５３が接続され、他方の出力端５１ｃに検出器５４が接続された３ｄＢカプラ５１を備える。
【００５４】
保持機構５６は、平面ミラー５５をプローブ５０の光軸方向（ｚ軸方向）に距離ｚ移動すると共に、ｚ軸に直交するｘ軸，ｙ軸の回りに夫々微小角度θｘ及び微小角度θｙだけ傾斜させることができる。
【００５５】
プローブ５０は、シングルモードの光ファイバ１０３と、光ファイバ１０３の先端部を保持するフェルール１０４と、光ファイバ１０３の先端部からの光を空間１０２を隔てて受光し、外部に集光照射する照射レンズ４０と、フェルール１０４と照射レンズ４０を固定するチューブ１０５とから成る。
【００５６】
以下、図１のレンズ焦点位置測定装置１００の作動を説明する。
【００５７】
図１において、光源５３から出力された波長λの光は、アイソレータ５２、３ｄＢカプラ５１を介して、プローブ５０に入力する。さらに、プローブ５０を透過した光は、平面ミラー５５で反射してプローブ５０を逆に透過する。その後、３ｄＢカプラ５１の入力端５１ａに入力されて３ｄＢカプラ５１の出力端５１ｂ，５１ｃで２つに分岐され、一方は、アイソレータ５２で遮断されると共に、他方は、検出器５４に導かれる。
【００５８】
光源５３から出力された光の光量を１００％とすると、光源５３からプローブ５０に入射する際に３ｄＢカプラ５１で５０％に低減し、さらに、平面ミラー５５で反射し、プローブ５０から検出器５４に入射する際に３ｄＢカプラ５１でさらに２５％に低減するため、結局、検出器５４は、原理的には、光源５３から出力された光の光量の２５％を受光することとなるが、プローブ５０の焦点位置の近傍に配される平面ミラー５５でプローブ５０からの光のすべてがプローブ５０に戻されるわけではなく、プローブ５０の有する照射レンズ４０により集光された光の焦点位置と平面ミラー５５の焦点位置とのずれに応じて戻り率が劣化する。逆に言えば、反射率が最大になる平面ミラー５５の位置が、照射レンズ４０の焦点位置であると云えることになる。もちろん、平面ミラー５５の法線がプローブ５０の光軸（ｚ軸）と一致するのが望ましく、そのために、ｚ軸の任意の位置において平面ミラー５５の反射量が最大となるように平面ミラー５５の微小角度θｚ、θｙに係る傾斜を調整してｚ軸に対して反射面が垂直となるようにする。
【００５９】
図１のレンズ焦点位置測定装置１００は、照射レンズ４０の焦点位置の測定を図３に示す方法により行う。
【００６０】
まず、平面ミラー５５を照射レンズ４０からその設計焦点距離だけｚ軸方向に離した位置をｚ＝０とし、ｚ軸方向にその前後０．２ｍｍの範囲を平面ミラー５５のシフト範囲に設定する。
【００６１】
その後、このシフト範囲の一点（例えば、ｚ＝−０．０８）に平面ミラー５５を位置決めし、微小角度θｘ，θｙを走査させて検出器５４で取得される光量（以下、「検出光量」という。）が極大値を示すように（例えば、曲線３０１の極大値３０２）、微小角度θｘ，θｙを決定する。
【００６２】
その後、平面ミラー５５をｚ軸方向に前後微小量移動させ（例えば、ｚ＝−０．１０、−０．０６）、夫々の位置で同様に検出光量が極大値を示す微小角度θｘ，θｙを決定する。決定された微小角度θｘ，θｙにおいて、検出光量の極大値が大きい方向に移動させる。例えば、図３のようにｚ＝−０．１０のときの検出光量の極大値３０３がｚ＝−０．０８のときの検出光量の極大値３０４より大きい場合、平面ミラー５５をｚ軸の＋の方向に移動する。
【００６３】
さらに、平面ミラーを上記方向に微少量移動させていき、上記方法と同様の方法で決定された微小角度θｘ，θｙにおいて、検出光量の極大値が移動前の検出光量の極大値より小さくなったとき、その移動前のｚ軸の位置を照射レンズ４０の焦点位置として決定する。例えば、図３のように、平面ミラー５５をｚ＝−０．０８の位置からｚ軸の＋の方向に移動していき、移動後（ｚ＝０．０３）の検出光量の極大値３０６が、移動前（ｚ＝０．０２）の検出光量の極大値３０５より小さくなったとき、ｚ＝０．０３を照射レンズ４０の焦点位置として決定する。
【００６４】
上記微小角度θｘの走査速度は、微小角度θｙの走査速度より早く行うことにより、平面ミラー５５の傾斜角のすべてについて検出光量を調べることができ、平面ミラー５５の法線を確実にｚ軸方向に一致させることができる。
【００６５】
このように検出光量の測定を繰りかえしていくと、検出光量の極大値が最大をとる位置が判別され、この位置をプローブ１の焦点位置と判定する。
【００６６】
本実施の形態によれば、光源５３からの光をプローブ５０の有する照射レンズ４０を介して照射し、その反射された光の光量を平面ミラー５５で検出しつつ、平面ミラー５５をｚ軸方向に移動するので、レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００６７】
上記実施の形態において、平面ミラー５５に代えて、図２に示すような球面ミラー６０を用いてもよい。この場合は、球面ミラー６０の保持機構は、球面ミラー６０をｘ軸，ｙ軸の各々に関して移動することができるように構成される。
【００６８】
上記実施の形態において、３ｄＢカプラ５１に代えて、サーキュレータを用いてもよい。これにより、平面ミラー５５や球面ミラー６０等により反射された光をより確実に光源５３から遮断することができる。この場合は、アイソレータは不要であるが、アイソレータを配してもよい。
【００６９】
さらに、光源５３を光の波長を可変できるように構成してもよい。これにより、光熱変換分光法に用いる波長の異なる光の焦点距離差を正確に測定することができる。
【００７０】
以下、上記マイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置１００を用いた照射レンズ４０の位置決め方法を説明する。
【００７１】
本位置決め方法は、光源５３からの光をプローブ５０を介して平面ミラー５５に照射し、平面ミラー５５で反射した光の検出光量を検出器５４で検出する。このとき、照射レンズ４０を固定し、光ファイバ１０３を保持するフェルール１０４をｚ軸方向に移動し、平面ミラー５５は微小角度θｘ，θｙについてのみ調整することで、検出光量が最大値をとる位置に照射レンズ４０を位置決めするものである。このとき、チューブ１０５はレンズ４０に固定されていてもよいし、フェルール１０４に固定されていてもよい。
【００７２】
本位置決め方法において、平面ミラー５５に代えて球面ミラーを用いてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１及び請求項５記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法及び装置によれば、集光レンズを介して照射された光をミラーで反射させて照射光の光量を検出するとき、ミラーを集光レンズの光軸方向に移動するので、集光レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００７４】
請求項２及び請求項６記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法及び装置によれば、ミラーを光軸方向に直交する直交座標軸の各々に関して走査させながら光軸方向に移動するので、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００７５】
請求項３及び請求項７記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法及び装置によれば、ミラーは平面ミラーから成るので、直交座標軸の各々に関しての走査は回転２軸を回転することで足り、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００７６】
請求項４及び請求項８記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法及び装置によれば、ミラーは球面ミラーから成るので、直交座標軸の各々に関しての走査は集光レンズの光軸と垂直なＸ・Ｙ軸を移動することで足り、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００７７】
請求項９記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、ミラーは、反射した照射光を集光レンズに向けて反射するので、ミラーを光軸方向に直交する直交座標軸の各々に関して走査させても、その走査に応じて検出手段を移動させる必要がなくなり、集光レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００７８】
請求項１０記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、照射手段と集光レンズの間に、反射した照射光を検出手段に導光する導光手段をさらに備えるので、集光レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００７９】
請求項１１記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、導光手段は、反射した照射光を検出手段と照射手段とに分岐する光分岐手段から成るので、集光レンズの焦点位置をより正確に測定することができる。
【００８０】
請求項１２記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、光分岐手段は３ｄＢカプラから成るので、反射した照射光を検出手段に確実に導光することができる。
【００８１】
請求項１３記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、照射手段は、光分岐手段から分岐された光を遮断するアイソレータを備えるので、照射手段に反射された照射光が入ることにより、照射手段による照射光のレーザ発振効率が悪くなることを防止することができる。
【００８２】
請求項１４記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、導光手段はサーキュレータから成るので、検出手段に確実に導光することができると共に、反射した照射光を確実に照射手段から遮断することができる。
【００８３】
請求項１５記載のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置によれば、照射手段は、照射光の波長を変更できるように構成されているので、光熱変換分光法に用いる波長の異なる光の焦点距離差を正確に測定することができる。
【００８４】
請求項１６記載のマイクロ化学システムのレンズ位置決め方法によれば、照射光を試料に集光するための集光レンズを介して照射し、その反射された照射光の光量をミラーで検出し、集光レンズをその光軸方向に移動し、集光レンズを検出された照射光の光量が最大値をとる位置に位置決めするので、集光レンズの焦点位置を正確に測定することができる。
【００８５】
請求項１７記載のマイクロ化学システムによれば、上記位置決め方法により位置決めされた集光レンズを備えるので、高精度に測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１における平面ミラー５５の変形例を説明する図である。
【図３】図１のレンズ焦点位置測定装置１００による測定結果を示すグラフである。
【図４】従来のマイクロ化学システムの概略構成を示す図である。
【図５】従来のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法を説明する図である。
【図６】従来のマイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定方法を説明する図である。
【符号の説明】
１００  マイクロ化学システムのレンズ焦点位置測定装置
５０  プローブ（レンズ付きファイバ）
５１  ３ｄＢカプラ
５２  アイソレータ
５３  光源
５４  検出器
５５  平面ミラー
５６  保持機構
【図１】
2004309428.tif 000003
【図２】
2004309428.tif 000004
【図３】
2004309428.tif 000005
【図４】
2004309428.tif 000006
【図５】
2004309428.tif 000007
【図６】
2004309428.tif 000008