(57)【要約】【課題】  本発明は、光路部の媒質に固体又は液体を用いた光学測定装置において、ラマン光を抑制し、測定精度を向上させることが可能な光学系構造体等を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の第１の観点は、光学測定系において測定試料に照射光を照射して発生する観測光を観測する蛍光測定装置であって、前記照射光を照射する光源部と、前記観測光を透過する光路部と、前記観測光を観測する測定部と、第１偏光成分を通す偏光フィルタ部とを備え、前記光路部は、媒質として固体又は液体が用いられており、前記偏光フィルタ部は、当該偏光フィルタ部を透過する光の偏光成分のうち、前記観測光の遮光率よりも、前記媒質と前記照射光との相互作用によって前記照射光がラマンシフトして生じるラマン光の遮光率が大きくなる偏光成分を遮る、蛍光測定装置である。【選択図】  図１
2017201268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学測定系において測定試料に照射光を照射して発生する観測光を観測する蛍光測定装置であって、
前記照射光を照射する光源部と、
前記観測光を透過する光路部と、
前記観測光を観測する測定部と、
第１偏光成分を通す偏光フィルタ部とを備え、
前記光路部は、媒質として固体又は液体が用いられており、
前記偏光フィルタ部は、当該偏光フィルタ部を透過する光の偏光成分のうち、前記観測光の遮光率よりも、前記媒質と前記照射光との相互作用によって前記照射光がラマンシフトして生じるラマン光の遮光率の方が大きい偏光成分を遮る、蛍光測定装置。
【請求項２】
前記光源部は、偏光を照射する、請求項１記載の蛍光測定装置。
【請求項３】
前記照射光及び前記第１偏光成分は、それぞれ直線偏光である、請求項２記載の蛍光測定装置。
【請求項４】
前記媒質は、シリコーン樹脂である、請求項１から３のいずれかに記載の蛍光測定装置。
【請求項５】
前記シリコーン樹脂は、ＰＤＭＳである、請求項４記載の蛍光測定装置。
【請求項６】
前記照射光の電場ベクトルが入射面に対してなす第１角度と、前記第１偏光成分の電場ベクトルが入射面に対してなす第２角度の差が９０度である、請求項５記載の蛍光測定装置。
【請求項７】
前記第１角度が０度であり、かつ、前記第２角度が９０度である、請求項６記載の蛍光測定装置。
【請求項８】
前記偏光フィルタ部の周囲に、当該偏光フィルタ部を回転させて前記第１偏光成分の電場ベクトルが入射面に対してなす角度を制御する偏光フィルタ回転制御部をさらに備える、請求項３から７のいずれかに記載の蛍光測定装置。
【請求項９】
前記光路部への外部からの光を遮ると共に、屈折率が前記光路部とマッチングされていることにより前記光路部の内部のノイズ光を低減する遮光部をさらに備える、請求項１から８のいずれかに記載の蛍光測定装置。
【請求項１０】
前記遮光部の媒質として、前記光路部の媒質と屈折率が同じ媒質が用いられている、請求項９記載の蛍光測定装置。
【請求項１１】
前記遮光部は、光を吸収する顔料を分散させて含有する、請求項９又は１０記載の蛍光測定装置。
【請求項１２】
前記測定試料から前記測定部に至る光路において、
前記照射光及び前記観測光を平行光とする第１レンズと、
前記照射光を反射するノッチフィルタと、
前記観測光以外の光を吸収する色ガラスフィルタと、
前記観測光を含む光を集光する第２レンズと、
前記第２レンズの光軸上であって、前記観測光が集光される位置の近傍にあるアパーチャとを、順に配置されるようにさらに備え、
前記偏光フィルタ部は、前記第１レンズ及び前記第２レンズの間に配置されている、請求項１から１１のいずれかに記載の蛍光測定装置。
【請求項１３】
光学測定系において照射光を測定試料に照射して発生する観測光を透過する光路部を備える光学系構造体であって、
第１偏光成分を通す偏光フィルタ部を備え、
前記光路部は、媒質として固体又は液体が用いられており、
前記偏光フィルタ部は、当該偏光フィルタ部による前記観測光の遮光率よりも、前記媒質と前記照射光との相互作用によって前記照射光がラマンシフトして生じるラマン光の遮光率の方が大きい偏光成分を遮る、光学系構造体。
【請求項１４】
光学測定系において測定試料に照射光を照射して発生する観測光を観測する蛍光測定装置を用いた蛍光測定方法であって、
前記蛍光測定装置は、
前記照射光を照射する光源部と、
前記観測光を透過する光路部と、
前記観測光を観測する測定部と、
第１偏光成分を通す偏光フィルタ部とを備え、
前記光路部は、媒質として固体又は液体が用いられており、
前記光源部が、前記測定試料への前記照射光として偏光を照射する偏光照射ステップと、
前記偏光フィルタ部が、当該偏光フィルタ部による前記観測光の遮光率よりも、前記媒質と前記照射光との相互作用によって前記照射光がラマンシフトして生じるラマン光の遮光率の方が大きい偏光成分を遮る偏光遮光ステップとを含む、蛍光測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系構造体、光学測定装置及び光学測定方法に関し、特に、光学測定系において励起光を測定試料に照射して発生する観測光を透過する光路部と、光路部への外部からの光を遮ると共に屈折率が前記光路部とマッチングされていることにより光路部の内部のノイズ光を低減する遮光部とを備える光学系構造体等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
発明者らは、光測定装置の小型化を実現するために、図７に示すような、顔料を少なくとも一部に含む樹脂を用いて光学系およびモノリシックな筐体を構成した光誘起蛍光測定装置を提案した（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
具体的には、光誘起蛍光測定装置２０１は、以下の構成の特徴を有する。（１）照射光学系を構成する導光路、観測光収集光学系を構成する導光路の一部に、照射光及び観測光に対して透明な樹脂が充填されている。（２）これらの導光路を構成する透明樹脂を包囲するようにさらに樹脂を設ける。この樹脂には顔料が含有されている。（３）顔料は、迷光を吸収する特性を有する。顔料の含有量は、少なくとも迷光を全て吸収する量に設定されている。（４）透明樹脂と顔料含有樹脂との樹脂の材質は同じである。
【０００５】
上記の構成により、光誘起蛍光測定装置２０１は、例えば、以下の作用・効果を奏する。まず、透明樹脂と顔料含有樹脂との樹脂の材質を同じにすることにより、両樹脂が接触する界面において光の反射や散乱が抑制される。また、顔料含有樹脂に入射した迷光は、顔料により吸収される。そのため、導光路を構成する透明樹脂に戻ることはほとんどない。さらに、顔料含有樹脂から外部へ迷光が漏れることもない。そのため、迷光の複雑な多重反射がほとんど発生しない。結果として、観測光収集光学系は、複雑な多重反射に対応する必要がなく簡便化され、結果的に本測定器は小型化される。以下、このような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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５６６５８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＳＯＴにおける光学系では、測定光学系の光路部の媒質が固体又は液体である。ラマンシフトに起因する光は、入射光強度、散乱断面積及び光路部の媒質の密度に依存する。中でも、光路部の媒質の密度には大きく依存する。例えば、固体の媒質の一例であるＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）は、単分子の質量数62g/mol、密度が0.965g/cm3なので、0.965/62×アボガドロ数=9.37×1021個/cm3程度の分子密度である。液体の媒質の一例である水は、単分子の質量数18g/mol、密度が1.0g/cm3なので、1/18×アボガドロ数=3.34×1022個/cm3程度の分子密度である。他方、気体の媒質の一例である窒素は、1molで22.4Lの体積なので、1/22.4/1000×アボガドロ数=2.69×1019個/cm3程度の密度である。当然、物質によって比率は異なるものの、固体や液体は気体に比べて102から103程度も密度が大きい。そのため、照射光及び観測光が主に空気中を通過する従来の光学系と比べて、ラマンシフトに起因するノイズ光（以下、ラマン光という）の強度が大きく、測定精度（S／N比）に与える影響は無視できないほど大きい。
【０００８】
図８において、試料ケース（ＰＣＲ管）に照射される光を照射光、照射光が照射された試料Ｓから放出される光を観測光とする。照射光が、透明樹脂で充填された導光路を通過する際、照射光の波長に応じたラマンシフトにより、ラマン光が発生する。図７に示すノッチフィルタや色ガラスフィルタは、観測光を透過し、かつ照射光をカットする機能はあるものの、ラマン光をカットする機能はない。そのため、ラマン光は、ノイズ光として測定器（光電子増倍管）に入射してしまう。従来の測定光学系は、このラマン光を低減する余地が残されていた。
【０００９】
ゆえに、本発明は、光路部の媒質に固体又は液体を用いた光学測定装置において、ラマン光を抑制し、測定精度を向上させることが可能な光学系構造体等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点は、光学測定系において測定試料に照射光を照射して発生する観測光を観測する蛍光測定装置であって、前記照射光を照射する光源部と、前記観測光を透過する光路部と、前記観測光を観測する測定部と、第１偏光成分を通す偏光フィルタ部とを備え、前記光路部は、媒質として固体又は液体が用いられており、前記偏光フィルタ部は、当該偏光フィルタ部を透過する光の偏光成分のうち、前記観測光の遮光率よりも、前記媒質と前記照射光との相互作用によって前記照射光がラマンシフトして生じるラマン光の遮光率の方が大きい偏光成分を遮る、蛍光測定装置である。
【００１１】
本発明の第２の観点は、第１の観点の蛍光測定装置であって、前記光源部は、偏光を照射する。
【００１２】
本発明の第３の観点は、第２の観点の蛍光測定装置であって、前記照射光及び前記第１偏光成分は、それぞれ直線偏光である。
【００１３】
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蛍光測定装置であって、前記媒質は、シリコーン樹脂である。
【００１４】
本発明の第５の観点は、第４の観点の蛍光測定装置であって、前記シリコーン樹脂は、ＰＤＭＳである。
【００１５】
本発明の第６の観点は、第５の観点の蛍光測定装置であって、前記照射光の電場ベクトルが入射面に対してなす第１角度と、前記第１偏光成分の電場ベクトルが入射面に対してなす第２角度の差が９０度である。
【００１６】
本発明の第７の観点は、第６の観点の蛍光測定装置であって、前記第１角度が０度であり、かつ、前記第２角度が９０度である。
【００１７】
本発明の第８の観点は、第３から第７のいずれかの観点の蛍光測定装置であって、前記偏光フィルタ部の周囲に、当該偏光フィルタ部を回転させて前記第１偏光成分の電場ベクトルが入射面に対してなす角度を制御する偏光フィルタ回転制御部をさらに備える。
【００１８】
本発明の第９の観点は、第１から第８のいずれかの観点の蛍光測定装置であって、前記光路部への外部からの光を遮ると共に、屈折率が前記光路部とマッチングされていることにより前記光路部の内部のノイズ光を低減する遮光部をさらに備える。
【００１９】
本発明の第１０の観点は、第９の観点の蛍光測定装置であって、前記遮光部の媒質として、前記光路部の媒質と屈折率が同じ媒質が用いられている。
【００２０】
本発明の第１１の観点は、第９又は第１０の観点の蛍光測定装置であって、前記遮光部は、光を吸収する顔料を分散させて含有する。
【００２１】
本発明の第１２の観点は、第１から第１１のいずれかの観点の蛍光測定装置であって、前記測定試料から前記測定部に至る光路において、前記照射光及び前記観測光を平行光とする第１レンズと、前記照射光を反射するノッチフィルタと、前記観測光以外の光を吸収する色ガラスフィルタと、前記観測光を含む光を集光する第２レンズと、前記第２レンズの光軸上であって、前記観測光が集光される位置の近傍にあるアパーチャとを、順に配置されるようにさらに備え、前記偏光フィルタ部は、前記第１レンズ及び前記第２レンズの間に配置されている。
【００２２】
本発明の第１３の観点は、光学測定系において照射光を測定試料に照射して発生する観測光を透過する光路部を備える光学系構造体であって、第１偏光成分を通す偏光フィルタ部を備え、前記光路部は、媒質として固体又は液体が用いられており、前記偏光フィルタ部は、当該偏光フィルタ部による前記観測光の遮光率よりも、前記媒質と前記照射光との相互作用によって前記照射光がラマンシフトして生じるラマン光の遮光率が大きくなる偏光成分を遮る、光学系構造体である。
【００２３】
本発明の第１４の観点は、光学測定系において測定試料に照射光を照射して発生する観測光を観測する蛍光測定装置を用いた蛍光測定方法であって、前記蛍光測定装置は、前記照射光を照射する光源部と、前記観測光を透過する光路部と、前記観測光を観測する測定部と、第１偏光成分を通す偏光フィルタ部とを備え、前記光路部は、媒質として固体又は液体が用いられており、前記光源部が、前記測定試料への前記照射光として偏光を照射する偏光照射ステップと、前記偏光フィルタ部が、当該偏光フィルタ部による前記観測光の遮光率よりも、前記媒質と前記照射光との相互作用によって前記照射光がラマンシフトして生じるラマン光の遮光率が大きくなる偏光成分を遮る偏光遮光ステップとを含む、蛍光測定方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の各観点によれば、例えばＳＯＴのように、光路部の媒質に固体又は液体を用いた光学測定系を備える蛍光測定装置において、照射光のラマンシフトに起因するラマン光を抑制し、測定精度を向上させることが可能となる。
【００２５】
そもそも、ラマン光は、光路部の媒質の密度に大きく依存する。ＳＯＴによる光学測定系以外は、光路部の媒質が一般に空気等の気体であり、固体や液体に比べて媒質の密度が極めて小さい。そのため、測定中に発生するラマン光は、観測光に比較してさほど大きな影響がなかった。本発明の各観点が解決する課題は、光路部の媒質として固体又は液体を採用した光学測定系において顕著となるため、本発明者らによって見出された新規の課題である。
【００２６】
なお、本発明の各観点によれば、特定の偏光成分を遮る偏光フィルタ部により、当該ラマン光の特定の偏光成分だけでなく、観測光の一部の偏光成分も遮られてしまう。しかし、S/N比の観点からみれば、測定精度は向上する。ラマン光の影響が小さい従来の蛍光測定装置においては、仮に本発明と同様に偏光フィルタ部を設けたとしても、測定精度（S/N比）に大きな影響はないと考えられる。むしろ、測定部へ入射する観測光の光強度が減少するため、偏光フィルタ部を備えることには阻害要因があった。偏光を測定する目的以外で、観測光を偏光フィルタ部で遮る点は、ラマン光がS/N比に及ぼす影響が無視できない光学測定系において初めて有意義となる技術的な思想である。
【００２７】
本発明の第２の観点によれば、観測光とラマン光の遮光率の差を大きくすることが容易になり、測定精度（S/N比）がさらに向上する。なお、観測光とラマン光の遮光率は、照射する偏光成分や偏光フィルタで通す偏光成分によって変動する。照射光や偏光フィルタは、その遮光率の差が最大となるように設定することが望ましい。
【００２８】
本発明の第６及び第７の観点によれば、媒質としてＰＤＭＳを用いた光学測定系において、測定精度を向上させることが可能となる。発明者らが鋭意検討した結果、媒質をＰＤＭＳとした光路部に入射する照射光をｐ偏光にし、光路部内にｐ偏光成分を除去する偏光フィルタ部を挿入することにより、測定精度（S/N比）が向上することが判明した。
【００２９】
本発明の第８の観点によれば、目的の直線偏光成分を透過させることが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例に係る光学測定装置の具体的な構成の一例を示す図である。
【図２】透明媒質を励起光が通過するときに生じるラマン光の偏光特性を測定するために用いた実験系の図である。
【図３】実験１の条件下におけるラマン光のスペクトルである。
【図４】実験２の条件下におけるラマン光のスペクトルである。
【図５】実験３の条件下におけるラマン光のスペクトルである。
【図６】実験４の条件下におけるラマン光のスペクトルである。
【図７】従来の光学測定装置の具体的な構成の一例を示す図である。
【図８】図７の従来の光学測定装置において、測定試料及び測定試料を挿入する部位を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願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。
【実施例１】
【００３２】
図１に、本発明の光学測定装置の具体的な構成の一例として光誘起蛍光測定装置１（本願請求項における「蛍光測定装置」の一例）を示す。光誘起蛍光測定装置１は、DPSSレーザヘッド等の固体光源３（本願請求項における「光源部」の一例）、試料５（本願請求項における「測定試料」の一例）を保持する試料ケース７、レンズや光学フィルタ等からなる蛍光収集光学系９（本願請求項における「光学系構造体」の一例）、光電子増倍管などの蛍光測定器１１（本願請求項における「測定部」の一例）を含む。
【００３３】
試料ケース７は、固体光源３からの励起光（本願請求項における「照射光」の一例）、試料５から放出される蛍光（本願請求項における「観測光」の一例）を含む光に対して透明であり、レーザービーム照射空間１３に設置される。蛍光測定器１１は、固体光源３から蛍光測定器１１に直接入光しないよう、測定光（励起光）と観測光の光軸が直交する位置に設置される。試料ケース７から蛍光測定器１１の間には、蛍光収集光学系９が設けられる。蛍光収集光学系９は、試料からの蛍光が入射する側から順に、第１ノッチフィルタ２１１（本願請求項における「ノッチフィルタ」の一例）と、励起光および試料５から放出される蛍光を含む光を平行光にする第１レンズ１５（本願請求項における「レンズ」及び「第１レンズ」の一例）と、第２ノッチフィルタ２１２（本願請求項における「ノッチフィルタ」の一例）と、偏光フィルタ１９（本願請求項における「偏光フィルタ部」の一例）と、第１色ガラスフィルタ２３１（本願請求項における「色ガラスフィルタ」の一例）と、第２色ガラスフィルタ２３２（本願請求項における「色ガラスフィルタ」の一例）と、蛍光を含む光を集光する第２レンズ１７（本願請求項における「レンズ」及び「第２レンズ」の一例）と、第２レンズ１７の光軸上であって蛍光の集光位置近傍に配置されるアパーチャ２４（本願請求項における「アパーチャ」の一例）と、第３色ガラスフィルタ２３３（本願請求項における「色ガラスフィルタ」の一例）から構成される。ノッチフィルタは固体光源３から出射する励起光の波長の光を反射するフィルタ部材であり、色ガラスフィルタは試料から放出される蛍光以外の光を吸収するフィルタ部材である。
【００３４】
本実施例における偏光フィルタ１９は、特定の偏光成分のみを透過する性能を有するフィルタ部材である。偏光フィルタ部の周囲に、透過させる偏光成分を変更するための、偏光フィルタ部を回転制御部(本願請求項における「偏光フィルタ回転制御部」の一例）を設けても良い。直線偏光を通す偏光フィルタ部であれば、当該偏光フィルタ部を回転させると、入射面に対して異なる偏光方向の直線偏光を透過させることができる。
【００３５】
固体光源３、試料ケース７、蛍光収集光学系９、蛍光測定器１１は、上記励起光や蛍光を含む光に対して透明なＰＤＭＳ（本願請求項における「媒質」及び「シリコーン樹脂」の一例）等の透明樹脂２５（本願請求項における「光路部」の一例）に埋設される。すなわち、透明樹脂２５により試料ケース７、蛍光収集光学系９、光電子倍増菅等の蛍光測定器１１が一体化して保持される。
【００３６】
各構成要素を一体化して保持する透明樹脂２５は、励起光、試料ケース７に励起光が照射される際に発生する自家蛍光、及び励起光が透明樹脂２５内を進行する際、透明樹脂２５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（本願請求項における「顔料」の一例）がほぼ一様に含有している顔料含有樹脂２７（本願請求項における「遮光部」の一例）により包囲される。この顔料含有樹脂２７には、必要に応じて固体光源３および蛍光測定器１１に電力を供給する電力源２９が埋設される。すなわち、顔料含有樹脂２７は、試料ケース７、蛍光測定器１１、及び、蛍光収集光学系９等を保持する筐体を構成する。
【００３７】
このように、ＳＯＴにおける光測定装置では、蛍光収集光学系９の光路部の媒質が透明樹脂２５である。そのため、測定光及び観測光が主に空気中を通過する従来の光学系と比べて、ラマン光の強度が大きく、測定精度（S／N比）に与える影響は無視できないほど大きい。そこで、本発明では、照射光を偏光とし、さらに蛍光収集光学系９に偏光フィルタ１９を挿入することで、高精度な測定を実現した。
【００３８】
透明樹脂２５は規則的な分子構造を有するため、一般に、溶液中の試料５から生じる蛍光に比べ、透明樹脂２５で生じるラマン光は偏光度が高い。そのため、ラマン光の偏光成分をカットすることにより、測定精度（S／N比）を向上させることが出来る。
【００３９】
また、物質によって偏光特性が異なるため、照射光の偏光方向や偏光フィルタは透明樹脂に応じて設定する必要がある。そこで、透明樹脂の偏光特性の測定方法について、ＰＤＭＳを透明樹脂の一例として、段落番号００４５から００５７で説明する。
【００４０】
なお、従来のＳＯＴにおける光測定装置と同様に、光誘起蛍光測定装置１を構成する各構造物が、透明樹脂２５及び顔料含有樹脂２７に埋設されているので、外部からの衝撃に対して安定であり、また光学素子を保持するホルダも不要なので、光誘起蛍光測定装置１は、小型かつ携帯可能なものとなる。
【００４１】
ここで、透明樹脂２５と顔料含有樹脂２７とは屈折率がマッチングされている。ここでいうマッチングとは、透明樹脂２５及び顔料含有樹脂２７の界面における界面反射がある程度（無視できるくらい）に小さくなるように、透明樹脂２５の屈折率と顔料含有樹脂２７の屈折率とが、同一か近似した値であるように選択又は調整することをいう。
【００４２】
上記筐体を包囲する顔料含有樹脂２７により、光誘起蛍光測定装置１外部に励起光や測定光である蛍光は放出されず、また外部からの光が蛍光収集光学系９等の内部に入ることもない。顔料含有樹脂２７は、ノイズ光の光吸収層として機能する。
【００４３】
図２（ａ）は、透明媒質１０１をレーザビーム１０３が通過するときに生じるラマン光の偏光特性を測定するために用いた実験系１００の斜視図である。また、図２（ｂ）はその実験系の平面図である。透明媒質１０１には、信越シリコーン社製のシリコーン樹脂ＫＥ−１０３（ＰＤＭＳ）を使用した。光源１０５には、Ｎｄ−ＹＡＧレーザを用いた。ここでのＮｄ−ＹＡＧレーザは、基本波の第２高調波を放出するように構成されているものであり、具体的には波長５３２ｎｍのレーザビーム１０３を照射する。光源１０５からのレーザビーム１０３は焦点距離１２０ｍｍの集光レンズ１０７を介して、透明媒質１０１内で集光される。透明媒質１０１にレーザビーム１０３が入射し、当該透明媒質１０１から放出されるレーザビーム１０３（波長５３２ｎｍ）と透明媒質１０１中にレーザビーム１０３が通過するときに生じるラマンシフトに起因するラマン光の観測方向（観測光軸ベクトル１０９方向）は、図２（ｂ）に示すように、透明媒質１０１への入射光軸ベクトル１１１方向に対して直角方向である。観測光軸ベクトル１０９方向に沿って、透明媒質１０１に近い順にレーザ光遮断フィルタ部材１１３、偏光フィルタ部１１５が配置される。レーザ光遮断フィルタ部材１１３は、波長５３２ｎｍのレーザビーム１０３を遮断し、偏光フィルタ部１１５は特定の偏光方向の光のみを透過する性能を有する。よって、偏光フィルタ部１１５を通過するのは、特定の偏光方向のラマン光である。偏光フィルタ部１１５を通過した光は、光学ファイバ１１７により分光器１１９に導光される。入射光軸と観測光軸を含む面を入射面といい、光の電場ベクトルが入射面に垂直であればｓ偏光、平行であればｐ偏光という。つまり、入射光軸の垂直断面では、入射面とｓ偏光電場ベクトル１２１の角度は９０度であり、入射面とｐ偏光電場ベクトル１２３の角度は０度である。
【００４４】
上記の実験系を用いて、透明媒質の種類、照射光の偏光方向、偏光フィルタの偏光方向をそれぞれ変化させて最適な実験条件を探った。
【００４５】
＜実験１＞
図３は、透明媒質を固体の透明樹脂、照射光をｐ偏光とした場合に得られたラマンスペクトルの図である。実験条件の詳細は以下の通りである。
透明媒質：ＰＤＭＳ（固体）
入射光の偏光方向：ｐ偏光
【００４６】
図３において、Ｐ−Ｐ２及びＰ−Ｐ３は、ｐ偏光の入射光を透明媒質に入射し、ｓ偏光を除去する偏光フィルタ部を用いて、ｐ偏光のラマン光を取り出して分光器で測定した結果である。また、Ｐ−Ｓ、Ｐ−Ｓ１、Ｐ−Ｓ２は、ｐ偏光の入射光を透明媒質に入射し、ｐ偏光を除去する偏光フィルタ部を用いて、ｓ偏光のラマン光を取り出して分光器で測定した結果である。
【００４７】
図３から明らかなように、ｐ偏光の光をシリコーン樹脂（ＫＥ−１０３）に入射させる場合、ｐ偏光を除去する偏光フィルタ部を光路部内に挿入することにより、光路部から放出される光からラマン光成分の強度を低減することが可能となる。すなわち、メチル基のＣＨ対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６２９ｎｍの光）、およびメチル基のＣＨ対称・非対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６３２ｎｍの光）の双方について、顕著なラマン光強度低減効果が得られる。
【００４８】
＜実験２＞
図４は、透明媒質を固体の透明樹脂、照射光をｓ偏光とした場合に得られたラマンスペクトルの図である。実験条件の詳細は以下の通りである。
透明媒質：ＰＤＭＳ（固体）
入射光の偏光方向：ｓ偏光
【００４９】
図４において、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３は、ｓ偏光の入射光を透明媒質に入射し、ｐ偏光を除去する偏光フィルタ部を用いて、ｓ偏光のラマン光を取り出して分光器で測定した結果である。また、Ｓ−Ｐ１、Ｓ−Ｐ２、Ｓ−Ｐ３は、ｓ偏光の入射光を透明媒質に入射し、ｓ偏光を除去する偏光フィルタ部を用いて、ｐ偏光のラマン光を取り出して分光器で測定した結果である。
【００５０】
図４から明らかなように、ｓ偏光の光をシリコーン樹脂（ＫＥ−１０３）に入射させる場合、ｓ偏光を除去する偏光フィルタ部を光路部内に挿入することにより、光路部から放出される光からラマン光成分の強度を低減することが可能となる。ここで、メチル基のＣＨ対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６２９ｎｍの光）については、実験１と同様、顕著なラマン光強度低減効果が得られるが、メチル基のＣＨ対称・非対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６３２ｎｍの光）については、実験１と比較するとラマン光強度低減効果はあまり得られない。
【００５１】
＜実験３＞
図５は、透明媒質を液体の透明樹脂、照射光をｐ偏光とした場合に得られたラマンスペクトルの図である。
実験条件の詳細は以下の通りである。
透明媒質：ガラスセル内に充填されたＰＤＭＳ（液体）
入射光の偏光方向：ｐ偏光
【００５２】
図５において、Ｐ−Ｐ１、Ｐ−Ｐ２、Ｐ−Ｐ３は、ｐ偏光の入射光を透明媒質に入射し、ｓ偏光を除去する偏光フィルタ部を用いて、ｐ偏光のラマン光を取り出して分光器で測定した結果である。また、Ｐ−Ｓ、Ｐ−Ｓ２、Ｐ−Ｓ３は、ｐ偏光の入射光を透明媒質に入射し、ｐ偏光を除去する偏光フィルタ部を用いて、ｓ偏光のラマン光を取り出して分光器で測定した結果である。
【００５３】
図５から明らかなように、ｐ偏光の光を液体状のシリコーン樹脂（ＫＥ−１０３）に入射させる場合、ｐ偏光を除去する偏光フィルタ部を光路部内に挿入することにより、光路部から放出される光からラマン光成分の強度を低減することが可能となる。ここで、メチル基のＣＨ対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６２９ｎｍの光）については、透明媒質が固体のＫＥ−１０３のときと同様、顕著なラマン光強度低減効果が得られる。一方、およびメチル基のＣＨ対称・非対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６３２ｎｍの光）については、ラマン光強度低減効果が得られるものの、効果の度合は透明媒質が固体のＫＥ−１０３のときと比較すると幾分小さい。
【００５４】
＜実験４＞
図６は、透明媒質を固体の液体樹脂、照射光をｓ偏光とした場合に得られたラマンスペクトルの図である。実験条件の詳細は以下の通りである。実験条件の詳細は以下の通りである。
透明媒質：ガラスセル内に充填されたＰＤＭＳ（液体）
入射光の偏光方向：ｓ偏光
【００５５】
図６において、Ｓ−Ｓ１、Ｓ−Ｓ２、Ｓ−Ｓ３は、ｓ偏光の入射レーザビームを透明媒質に入射し、ｐ偏光を除去する偏光フィルタ部を用いて、ｓ偏光のラマン光を取り出して分光器で測定した結果である。また、Ｓ−Ｐ１、Ｓ−Ｐ２は、ｓ偏光の入射レーザビームを透明媒質に入射し、ｓ偏光を除去する偏光フィルタ部を用いて、ｐ偏光のラマン光を取り出して分光器で測定した結果である。
【００５６】
図６から明らかなように、ｓ偏光の光をシリコーン樹脂（ＫＥ−１０３）に入射させる場合、ｓ偏光を除去する偏光フィルタ部を光路部内に挿入することにより、光路部から放出される光からラマン光成分の強度を低減することが可能となる。ここで、メチル基のＣＨ対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６２９ｎｍの光）については、実験３と同様、顕著なラマン光強度低減効果が得られるが、メチル基のＣＨ対称・非対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６３２ｎｍの光）については、実験３と比較するとラマン光強度低減効果は得られない。
【００５７】
実験１から実験４の結果をまとめると、透明媒質がシリコーン樹脂（ＰＤＭＳ）であり、入射光の波長が５３２ｎｍであるときであって、入射光の偏光方向がｐ偏光であるときは、観測光光路内にｐ偏光を除去する偏光フィルタ部を挿入すると、ラマン光強度低減効果が得られる（実験１・実験３）。入射光の偏光方向がｓ偏光であるときは、観測光光路内にｓ偏光を除去する偏光フィルタ部を挿入すると、ラマン光強度低減効果が得られる（実験２・実験４）。特に、メチル基のＣＨ対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６２９ｎｍの光）、およびメチル基のＣＨ対称・非対称伸縮振動に起因するラマン光（入射光５３２ｎｍによる励起で出力される波長６３２ｎｍの光）の双方について、顕著なラマン光強度低減効果が得る場合は、入射光の偏光方向をｐ偏光とし、観測光光路内にｐ偏光を除去する偏光フィルタ部を挿入することが好ましい（実験１・実験２）。また、透明媒質は、固体でも液体でもよいが、固体の方が本発明の効果が大きい。
【００５８】
なお、固体光源３には、偏光レーザと非偏光レーザのどちらを用いてもよい。非偏光レーザを用いる場合には、偏光フィルタで偏光させた光を照射光として試料に入射してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・光誘起蛍光測定装置、３・・・固体光源、５・・・試料、７・・・試料ケース、９・・・蛍光収集光学系、１１・・・蛍光測定器、１３・・・レーザービーム照射空間、１５・・・第１レンズ、１７・・・第２レンズ、１９・・・偏光フィルタ、２１・・・ノッチフィルタ、２３・・・色ガラスフィルタ、２５・・・透明樹脂、２７・・・顔料含有樹脂、２９・・・電力源、１００・・・実験系、１０１・・・透明媒質、１０３・・・レーザビーム、１０５・・・光源、１０７・・・集光レンズ、１０９・・・観測光軸ベクトル、１１１・・・入射光軸ベクトル、１１３・・・レーザ光遮断フィルタ部材、１１５・・・偏光フィルタ部、１１７・・・光ファイバ、１１９・・・分光器、２０１・・・光誘起蛍光測定装置
【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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