光学元件和使用该光学元件的光学测定装置制造方法及图纸

提供了一种不需要对光学元件所用材料进行机械加工或蚀刻就能够形成与样本相接触的沟部、并且不会因为光在该沟部的散射而降低光学测定精度的光学元件。该光学元件由以下部分构成：光照射棱镜，其具有光出射面，照射到样本上的光从该出射面射出；光接收棱镜，其具有光接收面，从样本返回的光由该光接收面接收；光强度降低部，设置在光照射棱镜和光接收棱镜之间。将光照射棱镜和光接收棱镜组合成接触样本的凹部，从而从光出射面射出的光在与凹部接触的样本中直线前进，射入上述光接收面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于以光学方式测定生物体组织或溶液等样本从而测定样本中的葡萄糖、胆固醇、尿素或甘油三酯等的浓度的光学元件和使用了该光学元件的光学测定装置。
技术介绍
目前已经提出了各种各样的光学元件和光学测定装置，用来测定生物体组织或溶液中的特定成分。例如，在国际公开01/58355A1中提出了一种使生物体组织接触具有沟部的光学元件，利用沟部与生物体组织的折射率的差值求取生物体内部的信息的方法。这里，图8是国际公开01/58355A1中所提出的现有的具有沟部的光学元件的结构图。图8中的箭头表示从光源44射出的光的路径。射入光学元件41的沟部42的侧面部42a的光(图8中的箭头X)穿过生物体组织48后从侧面部42b射出。利用检测器等对该出射光进行检测，就能够获得生物体组织的信息。
技术实现思路
本专利技术试图解决的课题上述这样的现有的光学元件的沟部42主要是通过平面研磨或超声波加工等机械加工或者蚀刻等在光学元件所用材料的平面上直接形成，但是，这些方法所存在的问题是，容易在所形成的沟部42上产生损伤，难以获得平滑的加工面，并且难以加工成预定的形状。例如，图8所示的沟部42是通过使加工面为V字形状的磨石旋转，并将其推压在光学元件所用材料的平面上加工成V字形状的。这种方法会导致加工精度和表面粗糙度直接受到磨石形状的精度的影响，随着磨石的磨损，沟部42的深度和形状会发生变化，表面粗糙度增大，难以精确地将沟部42加工成预定的形状。此外，沟部32的深度和形状发生变化、加工出来的表面粗糙度增大后，实际的光路就会偏离所设计的路径，光在沟部42的表面发生散射，导致测定精度降低。进一步，从光源44照射过来的光一般都是平行光，但并不是完全的平行光。因此，经沟部42的底面42c反射后的光(图8中的箭头Y)、经沟部42以外的面反射的光(图8中的箭头Z)、以及没有射入生物体组织48经入射面42a和光学元件42的内部反射后射出的光(未图示)等这些多余光也会与上述光X同时被检测出来，导致测定精度下降。因此，本专利技术借鉴了上述的现有问题，目的是通过容易而且简便的方法提供一种既能够简单地形成、同时又具有优良的测定精度的光学元件以及使用了该光学元件的高可靠性的光学测定装置。课题解决办法本专利技术的光学元件，具备光照射棱镜，其具有光出射面，照射到样本上的光从该出射面射出；光接收棱镜，其具有光接收面，从上述样本返回的光由该光接收面接收；光强度降低部，设置在上述光照射棱镜与上述光接收棱镜之间，上述光照射棱镜与上述光接收棱镜组合在一起，形成了与上述样本相接触的凹部，从上述光出射面射出的光在与上述凹部相接触的上述样本中直线前进，射入上述光接收面。这里，本专利技术中的“光强度降低部”指的是具有使所穿过的光的光量减少的功能的部件或部分。此外，本专利技术中所说的“减光”指的是当光在大于等于2种介质间移动时出射光的光量相对于入射光的光量有所减少，即透过的光量减少。例如，这包括以下情形(i)通过改变介质之间的折射率(反射率)从而减少透过的光量；以及(ii)通过对光进行拦截(例如反射或吸收等)减少透过的光量。另外，本专利技术的光学测定装置，具备本专利技术的上述光学元件；为了使光从上述光照射棱镜照射到上述样本而向上述光照射棱镜射出光线的光源；对从上述样本返回到上述光接收棱镜的光进行检测的光检测器。专利技术的效果借助于本专利技术，能够容易地形成具有凹部的光学元件，能够获得抑制了光学元件内部的反射光等多余光所造成的测定精度下降的光学元件。另外，借助于本专利技术的光学元件，能够容易而且简便地实现高可靠性的光学测定装置。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式的光学测定装置的结构的图。图2是表示利用图1的光学测定装置测定手指的穿透检测光量的情况下穿透检测光量的波长特性的特性图。图3是表示本专利技术的第1实施方式的光学测定装置的变形的结构的图。图4是表示本专利技术的第2实施形态的光学测定装置的结构的图。图5是表示本专利技术的第3实施形态的光学测定装置的结构的图。图6是表示本专利技术的第4实施形态的光学测定装置的结构的图。图7是表示本专利技术的第5实施形态的光学测定装置的结构的图。图8是具有与样本相接触的沟部的现有光学元件的结构图。具体实施例方式本专利技术的光学元件具备光照射棱镜，其具有光出射面，照射到样本上的光从该出射面射出；光接收棱镜，其具有光接收面，从上述样本返回的光由该光接收面接收；光强度降低部，设置在上述光照射棱镜与上述光接收棱镜之间，其特征在于，上述光照射棱镜与上述光接收棱镜组合在一起，形成了与上述样本相接触的凹部，从上述光出射面射出的光在与上述凹部相接触的上述样本中直线前进，射入上述光接收面。借助于这种结构，能够减少穿过了光照射棱镜但不穿过样本的光之中射入光接收棱镜的光量。即，能够减少穿过了光照射棱镜的光之中不穿过样本而射入光接收棱镜的光量。此外，能够抑制多余光到达在后文叙述的光检测器，能够切实地抑制测定精度的下降。另外，对构成凹部的光照射棱镜和光接收棱镜的每个面进行加工后，通过光照射元件和光接收棱镜的组合形成凹部，因此，在形成凹部之后，不需要对凹部表面进行平滑加工。因此，可以容易地形成表面平滑的凹部，能够获得不会因为光在凹部的散射而导致光学测定精度下降的光学元件。上述凹部可以通过例如对平面形状的加工面进行组合而很容易地构成。除此之外，也可以利用公开的技术利用由阶梯形状等多个平面所构成的复合平面形成上述凹部。另外，也可以对曲面进行组合来形成上述凹部。另外，由于上述凹部是在将光照射棱镜和光接收棱镜加工成预定形状后对其进行组合而形成的，因此，特别容易以高精度对凹部的底部进行加工。上述光强度降低部也可以是设置在上述光照射棱镜和上述光接收棱镜之间的间隙部。借助于这种结构，由于光照射棱镜和光接收棱镜的折射率与间隙部的折射率不同，在各个界面上会产生反射光，因此，能够减少穿过光照射棱镜的光之中不穿过样本而射入光接收棱镜的光量。此外，能够抑制多余光到达在后文叙述的光检测器，能够切实地抑制测定精度的下降。另外，上述光强度降低部也可以是设置在上述光照射棱镜和上述光接收棱镜之间的遮光部。借助于这种结构，利用设置在光照射棱镜和光接收棱镜之间的遮光部，能够拦截穿过光照射棱镜的光之中不穿过样本而射入光接收棱镜的光。此外，能够抑制多余光到达在后文叙述的光检测器，能够切实地抑制测定精度的下降。进一步，本专利技术的光学元件最好是具备设置在上述光照射棱镜和上述光接收棱镜之间的隔离物。借助于这种结构，通过改变隔离物的厚度从而改变光照射棱镜和光接收棱镜之间的距离，能够容易地调整样本中深度方向的测定位置。如扩大光照射元件与光接收元件之间的距离，则样本所接触的凹部更深入，其结果就能够测定样本的深入位置。反之，如果缩小光照射元件与光接收元件之间的距离，则样本难以深入凹部，其结果是能够测定样本的表层部。另外，隔离物可以使用与上述光强度降低部相同的材料构成。例如，如果使用折射率低于光照射棱镜和光接收棱镜的材料来形成隔离物，就能够使该隔离物具备与上述光强度降低部相同的作用。最好是，上述光照射棱镜的上述光出射面是与上述样本接触的平面状的第1倾斜部，上述光接收棱镜的上述光接收面是与上述样本接触的平面状的第2倾斜部，上述第1倾斜部和上述第2倾斜部相互面对形成上述凹部，并且上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件，其具备：光照射棱镜，其具有光出射面，照射到样本上的光从该出射面射出；光接收棱镜，其具有光接收面，从上述样本返回的光由该光接收面接收；光强度降低部，设置在上述光照射棱镜与上述光接收棱镜之间，上述光照射棱镜与上述光接收棱镜组合在一起，形成了与上述样本相接触的凹部，从上述光出射面射出的光在与上述凹部相接触的上述样本中直线前进，射入上述光接收面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田真司，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]