JP2000292347A - 旋光度測定装置 - Google Patents

旋光度測定装置

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JP2000292347A
JP2000292347A JP11097614A JP9761499A JP2000292347A JP 2000292347 A JP2000292347 A JP 2000292347A JP 11097614 A JP11097614 A JP 11097614A JP 9761499 A JP9761499 A JP 9761499A JP 2000292347 A JP2000292347 A JP 2000292347A
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optical
polarizing element
optical rotation
rotation
polarizing
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English (en)
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Kaoru Shigematsu
薫 重松
Koji Miyoshi
浩二 三好
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶液中の旋光性物質の濃度や旋光度を測定す
る旋光度測定装置において、微少な旋光性物質の濃度を
正確に測定することのできる旋光度測定装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 偏光ビームスプリッタ5を保持体10に
固定し回転調整を容易とし、偏光ビームスプリッタ5を
固定している保持体10を光軸に対して垂直なZ軸回り
に回転調整可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、尿中の糖分濃度な
どの溶液中の旋光性物質の濃度を測定する場合などに使
用される旋光度測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から使用されている旋光度測定装置
の構成を図6に示す。半導体レーザ1から出射された光
がコリメートレンズ2で平行光にされ、第1の偏光素子
3aにより紙面に平行な偏光成分の光のみ透過するよう
に構成されている。4は被検試料を保持する直方体の透
明なサンプルセルであり、このセル4を直線偏光が通過
した後、第2の偏光素子である偏光ビームスプリッタ5
で互いに90度異なる偏光成分に分離される。受光素子
6aは偏光ビームスプリッタ5を透過した透過成分を検
知し、受光素子6bは偏光ビームスプリッタ5による反
射成分を検知する。これらの光学部品は光学台8に固定
されており、偏光素子3a及び偏光ビームスプリッタ5
は接着剤16a、16b、16c、16dにより、光学
台8に固定されている。旋光角計測時には光学台8を取
付台9にねじ17a、17bによって固定する。2つの
受光素子6a、6bは受光した強度に応じた出力をコン
ピュータ7に印加する。コンピュータ7は受光素子6
a、6bによる差信号により被検試料の旋光度を測定す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成では、被検試料の旋光角が微少(例えば、0.
001度:光路長50mm、波長780nm、旋光性物
質濃度10mg/dl)である場合には、光学素子の取
付精度による光軸の傾きにより、偏光ビームスプリッタ
5の有する入射角依存性による影響が顕著に現れること
となり、正確な旋光度が測定できない。ここで、偏光ビ
ームスプリッタの入射角依存性とは、偏光ビームスプリ
ッタへの光の入射角によって、透過成分、反射成分の比
が変化することをいう。
【0004】また、偏光素子3a及び偏光ビームスプリ
ッタ5を光学台8に固定するために用いた接着剤16
a、16b、16c、16dの伸縮により、偏光素子3
a及び偏光ビームスプリッタ5が光軸回りに傾く。ま
た、図7に示すように光学台8を取付台9に固定するね
じ17a、17bの締め付け力によって光学台にねじれ
が生じ、このねじれにより偏光素子3a及び偏光ビーム
スプリッタ5が光軸回りに傾く。これら光軸回りの傾き
は旋光角として測定されるため、被検試料の旋光角が微
少である場合には正確な旋光角の測定が行れない。
【0005】本発明は前記従来の問題点に着目してなさ
れたもので、微少な旋光性物質の濃度を正確に測定する
ことのできる旋光度測定装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第1の旋光度測定装置は、レーザからのレ
ーザ光を直線偏光に偏光するための第1の偏光素子と、
被検試料の旋光性物質を保持するためのセルと、セルを
通過させた直線偏光を互いに90度異なる偏光成分に分
離するための第2の偏光素子と、分離した偏光成分であ
る透過成分、反射成分をそれぞれ受光するための2つの
受光素子と、これらの素子を固定するための光学台とを
備え、その両受光素子の出力レベルの差を用いて旋光度
を測定する装置であって、前記第2の偏光素子を光軸に
対して垂直な軸回りに回転調整可能にすることを特徴と
する。
【0007】この構成によれば、第2の偏光素子の有す
る入射角依存性による影響をなくし、正確な旋光度の測
定ができる。
【0008】本発明の第2の旋光度測定装置は、レーザ
からのレーザ光を直線偏光に偏光するための第1の偏光
素子と、被検試料の旋光性物質を保持するためのセル
と、セルを通過させた直線偏光を互いに90度異なる偏
光成分に分離するための第2の偏光素子と、分離した偏
光成分である透過成分、反射成分をそれぞれ受光するた
めの2つの受光素子と、これらの素子を固定するための
光学台とを備え、測定時に前記光学台を取付台に固定
し、前記2つの受光素子の出力レベルの差を用いて旋光
度を測定する装置であって、前記偏光素子を前記光学台
に固定するための固定位置を前記偏光素子を通過する光
軸上に設けることを特徴とする。
【0009】この構成によれば、固定する力によって生
じた光学台のねじれによる偏光素子の傾きをなくし、正
確な旋光度の測定ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1の旋光度測定装置
は、レーザからのレーザ光を直線偏光に偏光するための
第1の偏光素子と、被検試料の旋光性物質を保持するた
めのセルと、セルを通過させた直線偏光を互いに90度
異なる偏光成分に分離するための第2の偏光素子と、分
離した偏光成分である透過成分、反射成分をそれぞれ受
光するための2つの受光素子と、これらの素子を固定す
るための光学台とを備え、その両受光素子の出力レベル
の差を用いて旋光度を測定する装置であって、前記第2
の偏光素子を光軸に対して垂直な軸回りに回転調整可能
にすることを特徴とし、この構成により第2の偏光素子
への光軸の入射角を一定とすることができるため、第2
の偏光素子が有する入射角依存性をなくし、微少な試料
の旋光角を測定することが可能となる。
【0011】本発明の第1の旋光度測定装置において
は、第2の偏光素子を保持体に固定しその保持体を回転
させることにより、第2の偏光素子を回転調整すること
が好ましく、これにより回転調整を容易に行うことがで
きる。
【0012】そのような回転調整機構としては、具体的
には、まず、第2の偏光素子を固定した保持体に突起物
を設けその突起物を光学台に設けた穴に挿入して前記保
持体を回転させることにより、第2の偏光素子を回転調
整可能にすることが好ましく挙げられる。
【0013】また、第2の偏光素子を固定した保持体に
穴を設けその穴に光学台に設けた突起物を挿入して前記
保持体を回転させることにより、第2の偏光素子を回転
調整可能にすることも好ましく挙げられる。
【0014】その他、第2の偏光素子を固定した保持体
を光学台に設けた溝に挿入して前記保持体を回転させる
ことにより、第2の偏光素子を回転調整可能にすること
も好ましく挙げられる。
【0015】本発明の第1の旋光度測定装置における第
2の偏光素子としては偏光ビームスプリッタが好まし
い。
【0016】本発明の第2の旋光度測定装置は、レーザ
からのレーザ光を直線偏光に偏光するための第1の偏光
素子と、被検試料の旋光性物質を保持するためのセル
と、セルを通過させた直線偏光を互いに90度異なる偏
光成分に分離するための第2の偏光素子と、分離した偏
光成分である透過成分、反射成分をそれぞれ受光するた
めの2つの受光素子と、これらの素子を固定するための
光学台とを備え、前記光学台を取付台に固定し、前記2
つの受光素子の出力レベルの差を用いて旋光度を測定す
る装置であって、前記偏光素子を前記光学台に固定する
ための固定位置を前記偏光素子を通過する光軸上に設け
ることを特徴とし、この構成により前記偏光素子が光軸
回りに傾く影響を抑えられ、試料の旋光角を精度良く測
定することが可能となる。
【0017】本発明の第2の旋光度測定装置は、さら
に、光学台を取付台に固定するための固定位置を偏光素
子を通過する光軸上に設けることが好ましく、これによ
り偏光素子が光軸回りに傾く影響を抑えられ、試料の旋
光角をより精度良く測定することが可能となる。
【0018】以下に本発明の旋光度測定装置の実施の形
態について、図面を用いて具体的に説明する。
【0019】実施の形態1 本発明の第1の旋光度測定装置における実施の形態につ
いて、図1を用いて説明する。半導体レーザ1から出射
された光は、コリメートレンズ2で平行光にされ、第1
の偏光素子3aを通過することにより直線偏光にされ、
被検試料を保持した直方体の透明なサンプルセル4を透
過される。サンプルセル4を透過した光は、保持体10
に固定されている第2の偏光素子である偏光ビームスプ
リッタ5により互いに90度異なる偏光成分に分離さ
れ、2つの受光素子6a、6bで受光される。これらの
光学部品は光学台8上に置かれ、測定時に光学台8は取
付台9に固定される。2つの受光素子6a、6bの出力
レベルの差を出力信号としてコンピュータ7に取り込
み、記録、解析を行うことにより被検試料の旋光度、濃
度が解る。保持体10は光軸に対して垂直なZ軸回りに
回転自由な機構を備えている。
【0020】この時、偏光ビームスプリッタ5には入射
角依存性があり、また測定する試料の旋光角は微少であ
るため、光軸に対するずれがあると旋光度の測定に誤差
が生じる。各光学素子は光学台8の精度の良い同一平面
上に取り付けられるため、光軸のX軸回りの回転なしに
精度良く取り付けることが可能であることから、偏光ビ
ームスプリッタ5を反射した成分を受光する受光素子6
bからの出力が最大となるように、偏光ビームスプリッ
タ5を光軸に対して垂直なZ軸回りに回転調整すること
によって、偏光ビームスプリッタ5の入射角依存性によ
る影響をなくし、正確な旋光度の測定ができるようにす
る。
【0021】次に、保持体10の回転調整機構につい
て、さらに詳細に図2を用いて説明する。偏光ビームス
プリッタ5は保持体10に固定されている。保持体10
からは突起物11が出ており、これを光学台8に設けた
穴12に挿入している。
【0022】この時、突起物11の径に対し光学台8に
設けた穴12の径をわずかに大きくし、保持体10と光
学台8の接地する面を平滑にすることにより、保持体1
0が円滑にZ軸回りに回転運動するようにする。これに
より偏光ビームスプリッタ5の回転調整が容易となる。
【0023】保持体10の別の回転調整機構について、
図3を用いて説明する。偏光ビームスプリッタ5は保持
体10に固定されている。保持体10には穴13が設け
られ、これに対し光学台8に設けた突起物14を挿入し
ている。
【0024】この時、突起物14の径に対し保持体10
に設けた穴13の径をわずかに大きくし、保持体10と
光学台8の接地する面を平滑にすることにより、保持体
10が円滑にZ軸回りに回転運動するようにする。これ
により偏光ビームスプリッタ5の回転調整が容易とな
る。
【0025】保持体10の別の回転調整機構について、
図4を用いて説明する。偏光ビームスプリッタ5は円形
の保持体10に固定されている。保持体10は光学台8
に設けた溝15に挿入されている。
【0026】この時、保持体10の径に対し光学台8に
設けた溝15の径をわずかに大きくし、保持体10と光
学台8の接地する面を平滑にすることにより、保持体1
0が円滑にZ軸回りに回転運動するようにする。これに
より偏光ビームスプリッタ5の回転調整が容易となる。
【0027】実施の形態2 本発明の第2の旋光度測定装置における実施の形態につ
いて、図5を用いて説明する。半導体レーザ1から出射
された光は、コリメートレンズ2で平行光にされ、第1
の偏光素子3aを通過することにより、直線偏光にさ
れ、被検試料を保持した直方体の透明なサンプルセル4
を透過される。サンプルセル4を透過した光は、第2の
偏光素子3bにより互いに90度異なる偏光成分に分離
され、2つの受光素子6a、6bで受光される。これら
の光学部品は光学台8上に置かれ、測定時に光学台8は
取付台9に固定される。2つの受光素子6a、6bの出
力レベルの差を出力信号としてコンピュータ7に取り込
み、記録、解析を行うことにより被検試料の旋光度、濃
度が解る。偏光素子3a、3bは光学台8に接着剤16
a、16b、16c、16dにより固定されている。ま
た、光学台8は取付台9にねじ17a、17bにより固
定されて旋光度の測定を行う。
【0028】この時、偏光素子3a、3bを光学台8に
固定する際の接着剤16a、16b、16c、16d、
また光学台8を取付台9に固定する際のねじ17a、1
7bを偏光素子3a、3bを通過する光軸上に設けるこ
とにより、偏光素子3a、3bが光軸回りに傾くねじれ
の影響が抑えられ、旋光角を精度良く測定することが可
能となる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、微少な旋光性物質の濃
度を測定する場合、偏光素子の入射角依存性による影響
をなくし、偏光素子を固定する際に発生する光軸回りの
傾きをなくし、正確に旋光角を測定することが可能な旋
光度測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1における旋光度測定装置の
構成図である。
【図2】本発明の実施形態1における旋光度測定装置に
おける回転調整機構の一例の断面図である。
【図3】本発明の実施形態1における旋光度測定装置に
おける回転調整機構の一例の断面図である。
【図4】本発明の実施形態1における旋光度測定装置に
おける回転調整機構の一例の斜視図である。
【図5】本発明の実施形態2における旋光度測定装置の
構成図である。
【図6】従来の旋光度測定装置の構成図である。
【図7】従来の旋光度測定装置の偏光素子周辺部の断面
図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 コリメートレンズ 3a 第1の偏光素子 4 サンプルセル 5 偏光ビームスプリッタ 6a 受光素子 6b 受光素子 7 コンピュータ 8 光学台 9 取付台 10 保持体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // G01N 33/493 G01N 33/493 B Fターム(参考) 2G045 AA16 CB03 DA30 FA12 FA15 GC30 JA07 2G059 AA02 BB13 CC12 EE05 GG01 GG04 HH01 JJ19 JJ22 KK03 LL01 2H049 BA02 BA05 BB03 BB05 BC23

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザからのレーザ光を直線偏光に偏光
    するための第1の偏光素子と、被検試料の旋光性物質を
    保持するためのセルと、セルを通過させた直線偏光を互
    いに90度異なる偏光成分に分離するための第2の偏光
    素子と、分離した偏光成分である透過成分、反射成分を
    それぞれ受光するための2つの受光素子と、これらの素
    子を固定するための光学台とを備え、その両受光素子の
    出力レベルの差を用いて旋光度を測定する装置であっ
    て、前記第2の偏光素子を光軸に対して垂直な軸回りに
    回転調整可能にすることを特徴とする旋光度測定装置。
  2. 【請求項2】 第2の偏光素子を保持体に固定しその保
    持体を回転させることにより、第2の偏光素子を回転調
    整可能にすることを特徴とする請求項1に記載の旋光度
    測定装置。
  3. 【請求項3】 第2の偏光素子を固定した保持体に突起
    物を設けその突起物を光学台に設けた穴に挿入して前記
    保持体を回転させることにより、第2の偏光素子を回転
    調整可能にすることを特徴とする請求項1に記載の旋光
    度測定装置。
  4. 【請求項4】 第2の偏光素子を固定した保持体に穴を
    設けその穴に光学台に設けた突起物を挿入して前記保持
    体を回転させることにより、第2の偏光素子を回転調整
    可能にすることを特徴とする請求項1に記載の旋光度測
    定装置。
  5. 【請求項5】 第2の偏光素子を固定した保持体を光学
    台に設けた溝に挿入して前記保持体を回転させることに
    より、第2の偏光素子を回転調整可能にすることを特徴
    とする請求項1に記載の旋光度測定装置。
  6. 【請求項6】 第2の偏光素子が偏光ビームスプリッタ
    である請求項1に記載の旋光度測定装置。
  7. 【請求項7】 レーザからのレーザ光を直線偏光に偏光
    するための第1の偏光素子と、被検試料の旋光性物質を
    保持するためのセルと、セルを通過させた直線偏光を互
    いに90度異なる偏光成分に分離するための第2の偏光
    素子と、分離した偏光成分である透過成分、反射成分を
    それぞれ受光するための2つの受光素子と、これらの素
    子を固定するための光学台とを備え、前記光学台を取付
    台に固定し、前記2つの受光素子の出力レベルの差を用
    いて旋光度を測定する装置であって、前記偏光素子を前
    記光学台に固定するための固定位置を前記偏光素子を通
    過する光軸上に設けることを特徴とする旋光度測定装
    置。
  8. 【請求項8】 光学台を取付台に固定するための固定位
    置を偏光素子を通過する光軸上に設けることを特徴とす
    る請求項7に記載の旋光度測定装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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