专利名称：微型模件以及分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备用于照射光而对试样进行分析的流路或单元的微型模件以及使 用此的分析装置。
背景技术：
作为血液、蛋白质、药物等的试样的分析方法，公知的有使用微型模件的技术。微 型模件具有微细流路，例如，在利用电泳或毛细管力而在微细流路中移动试样。在使用这样 的微型模件的情况下，向微细流路、设于其中途的单元照射光，对透过微细流路、单元的光 进行检测而对试样进行分析。在光学的分析中，周知的有吸光光度法、荧光光度等。在光学的分析方法中，为了提高测定精度，需要除去结构光学系统的透镜的像差、 由漫反射(乱反射)等引起的内部的杂光(对测定不作出贡献的其余的光)。为此，在分析 装置中，光轴上设置光阑(光阑(絞D ))，而将不需要的光遮蔽。作为遮蔽不需要光的方法，提案了在微型模件等的分析用具中，在结构测定单元 的透明构件中形成锥状的面。锥状的面，是对出射光进行散乱或反射，而使通过单元的光束 到达受光部。然而，在用于遮蔽不需要光而形成锥状的面的方法中，难于与P-TAS(Micrc) Total Analysis System)的进一步微细化的进步相对应。也即，在从分析装置中的特定的 观测点拆装(脱着)微型模件的结构中，将微型模件设置于正确的位置存在限度。例如，在将微型模件从设置于分析装置的托架的凹部拆装的情况下，凹部的开口 尺寸，需要考虑微型模件的尺寸误差，而保持一些余量。为此，虽然能够将微型模件的定位 精度确保为某程度，但是不能够将微型模件正确地定位于特定的位置，因此在将流路微细 化的情况下，难于实现将微型模件的观测点和光轴正确地位置对准的状态。为了正确地进行这种位置对准，例如可以考虑使微型模件以及托架的尺寸精度严 格，使微型模件和托架的嵌合严格，该情况下，制造成本上升。并且，虽然也考虑了设置位置 调整机构而进行位置对准的结构，但是装置变得复杂且高价。专利文献1 美国专利4511798号说明书专利文献2 特開2007-298474号公报
发明内容
本发明的课题在于容许微型模件的位置离散，并以简单的结构确保试样的分析精度。本发明第一项提供一种微型模件，其具有透光性构件；流路或单元，其形成于所 述透光性构件的光入射侧；光阑，其形成于所述透光性构件的光出射侧中与所述流路或所 述单元相对应的位置。所述光阑，具有将从所述流路或单元出射的光束出射的出射面，以及 将所入射的光束全反射的反射面。所述出射面的宽尺寸，比所述流路或单元的宽尺寸小。所述反射面，包含相互相面对的一对的倾斜面。所述一对的倾斜面，以随着从所述出射面远离而间隔变大的方式形成。所述反射面包含圆锥状的倾斜面，所述圆锥状的倾斜 面以随着从所述出射面远离而间隔变大的方式形成。本发明的微型模件也可以还具有用于防止光从所述光阑以外的部分出射的遮光部。所述遮光部例如与所述光阑邻接而设置。所述遮光部也可以形成于所述透光性构 件的侧面。所述透光性构件也可以具有用于将没有透过所述出射面的光束导向所述透光性 构件的外部的导向面。此时，优选为，所述遮光部对被所述导向面导向所述透光性构件的外 部的光束进行吸收。所述导向面也可以通过使所述透光性构件的侧面为倾斜面而形成。本发明的微型模件，也可以还具有第2流路或单元，其形成于所述透光性构件的 光入射侧；第2光阑，其形成于所述透光性构件的光出射侧中与所述第2流路或单元相对应 的位置。此时，优选为所述导向面被设置于所述光阑和所述第2光阑之间。所述导向面也 可以是形成于所述透光性构件的光出射侧的剖面V字状的沟槽的内面。本发明的微型模件，也可以在所述透光性构件的光入射侧中还具有覆盖所述流路 或单元的封罩。此时，优选为，所述封罩具有凹部，所述凹部用于配置旨在将光照射在所述 流路或单元的照射机构的端部。在所述光源是光纤的情况下，优选为，所述凹部在其底面中与所述光纤的光出射 端面相抵接，或与包含所述光纤的光出射端面的端部嵌合。优选为，所述流路或单元的底面和所述光阑的出射面配置在同一或大致同一轴 上。在所述流路或单元中利用照射机构照射光的情况下，相对于所述流路或单元的入 射面，例如形成于满足C < V的关系的位置。此时，C是照射机构中的光出射面的尺寸，V是 连接流路或单元的光照射面的边缘和光阑中的出射面的边缘的直线与照射机构的端面交 叉的部分的距离。本发明的微型模件，例如通过在所述透光性构件贴合第2透光性构件而形成。所 述透明构件以及所述第2透光性构件，具有所述光阑和规定流路的沟槽。所述光阑以及所 述沟槽，优选为，在平面视中配置成线对称或点对称的位置关系。所述透明构件以及所述第2透光性构件也可以具有定位用的凹部，优选为，所述 凹部在平面视中配置成线对称或点对称的位置关系。本发明第二项是一种分析装置，其中，使用本发明第一项所记载的微型模件，并具 备光源；和光学系统，所述光源以及所述光学系统，以将光束入射到所述流路或单元，并 从所述光阑出射光束的方式配置，所述光学系统，能够对所述流路或所述单元，照射在所述 光阑的出射面的短轴方向扩展的光束。所述光学系统，能够对所述流路或所述单元，照射在所述光阑的出射面的短轴方 向具有长轴的光束。本发明第三项中，提供一种分析装置，其中使用微型模件，该微型模件还具备在所 述透光性构件的光入射侧中覆盖所述流路或单元且具有凹部的封罩，并且具备用于对所述 流路或单元照射光的照射机构。
所述照射机构，以出射端抵接或嵌合在所述微型模件中的封罩的凹部的方式被设 置。优选为，在所述凹部的底面形成第二凹部。所述照射机构，例如包含光纤。
图1是表示本发明所涉及的微型模件的一例的整体立体图。图2是图1所示的微型模件的分解立体图。图3A以及图3B是背面侧从观察图1所示的微型模件中的基板的立体图。图4是沿图1的IV-IV线的剖面图。图5是沿图1的V-V线的剖面图。图6是表示本发明所涉及的分析装置的概略结构的立体图。图7是图6所示的分析装置的剖面图。图8是表示本发明所涉及的分析装置的其他的例的剖面图。图9是表示本发明所涉及的微型模件的他的例的剖面图。图10是表示本发明所涉及的微型模件的另一其他例的剖面图。图11是表示本发明所涉及的微型模件的另一其它例的分解立体图。图12是表示本发明所涉及的微型模件的另一其他例的平面图。图13是沿图12的VIII-VIII线的剖面图。图14是表示本发明所涉及的微型模件的另一其他例的立体图。图15是图14所示的微型模件的分解立体图。图16A是沿图14的XVIA-XVIA线的剖面图，图16B是沿图15的XVIB-XVIB线的 剖面图。图17是表示本发明所涉及的微型模件的其他的例的立体图。图18是表示本发明所涉及的分析装置的其他的例的剖面图。图19是将图18所示的分析装置的主要部分放大而显示的剖面图。图20是对图18所示的分析装置的作用进行说明的与图19相当的剖面图。图21是对图18所示的分析装置的作用进行说明的与图19相当的剖面图。实施方式 以下，针对本发明的实施，参照附图具体地进行说明。首先，针对本发明第1实施方式，参照图1至图7进行说明。如图1至图5所示的那样，微型模件1，用于对血液、蛋白质、药物等的试样进行分 析，安装于分析装置2 (图5以及图6参照)而使用。该微型模件1，形成微细的流路10，具 有基板11、封罩12、板状构件13以及遮光部14A、14B。基板11具有沟槽15以及光阑16，由透光性构件形成。作为用于形成基板11的材 料，可以列举出PDMS、PMMA、PS、以及PC。沟槽15与封罩12 —起构成流路10。该沟槽15，在基板11的上表面11A，以沿着 基板11的长度方向延伸的方式形成。光阑16作为用于除去内部的杂光(不对测定作出贡献的多余的光)的光阑而发 挥功能。如图3A所示的那样，光阑16具有出射面17以及一对的反射面18，在基板11的下表面11B，以形成基板11的长度方向而形成。如图3B所示的那样，光阑16'在基板11的 下表面IlB中，也可以作为具有出射面17'以及圆锥状的反射面18'的器件而形成。如图4以及图5所示的那样，出射面17、17'，出射从流路10出射的光束。在图 3A所示的光阑16中，出射面17，作为相对于流路10(沟槽15)沿基板11的长度方向的平 坦面而形成。出射面17的宽尺寸W1，设定为比流路10(沟槽15)的宽尺寸W2小。另一方 面，在图3B所示的光阑16'中，出射面17'，作为与流路10(沟槽15)相面对的圆形的平 坦面而形成。出射面17'的直径W1，设定为比流路10(沟槽15)的宽尺寸W2小。反射面18、18'将从流路10出射的光束全反射，并向着基板11的侧面IlC而行 进。图3A所示的一对的反射面18相互相面对，并且作为相对于光束的光轴L而倾斜平面 而设置。这些的反射面18，以随着从流路10远离而间隔变宽的方式形成，反射面18的倾斜 角度设定为将到达反射面18的光束全反射的角度。另一方面，图3B的反射面18'，以随着 从出射面17'远离而间隔变大的圆锥状的形成。反射面18'的倾斜角度与，反射面18 (图 3A参照)同样，设定为将到达反射面18'的光束全反射的角度。这里，在反射面18、18'中对于将光束全反射的条件进行研究。在反射面18、18' 中引起全反射的临界角em满足Sinem = nl/n2(n2 >nl)的关系。这里，nl是空气的折 射率，n2式基板1的折射率。此时，将空气的折射率nl设为1，则基板11的材料和临界角 θ m如下述表1所示。[表 1]
权利要求
1.一种微型模件，其特征在于， 具有透光性构件；流路或单元，其形成于所述透光性构件的光入射侧；光阑，其形成于所述透光性构件的光出射侧中与所述流路或所述单元相对应的位置， 所述光阑，具有将从所述流路或单元出射的光束出射的出射面，以及将所入射的光束 全反射的反射面，所述出射面的宽尺寸，比所述流路或单元的宽尺寸小。
2.根据权利要求1所述的微型模件，其特征在于， 所述反射面，包含相互相面对的一对的倾斜面，所述一对的倾斜面，以随着从所述出射面远离而间隔变大的方式形成。
3.根据权利要求1所述的微型模件，其特征在于， 所述反射面包含圆锥状的倾斜面，所述圆锥状的倾斜面以随着从所述出射面远离而间隔变大的方式形成。
4.根据权利要求1所述的微型模件，其特征在于， 还具有用于防止光从所述光阑以外的部分出射的遮光部。
5.根据权利要求4所述的微型模件，其特征在于， 所述遮光部与所述光阑邻接而设置。
6.根据权利要求4所述的微型模件，其特征在于， 所述遮光部形成于所述透光性构件的侧面。
7.根据权利要求4所述的微型模件，其特征在于，所述透光性构件具有用于将没有透过所述出射面的光束导向所述透光性构件的外部 的导向面，所述遮光部，对被所述导向面导向所述透光性构件的外部的光束进行吸收。
8.根据权利要求7所述的微型模件，其特征在于， 使所述透光性构件的侧面为倾斜面，所述导向面是所述侧面。
9.根据权利要求7所述的微型模件，其特征在于， 还具有第2流路或单元，其形成于所述透光性构件的光入射侧；第2光阑，其形成于所述透光性构件的光出射侧中与所述第2流路或单元相对应的位置，所述导向面，被设置于所述光阑和所述第2光阑之间。
10.根据权利要求9所述的微型模件，其特征在于，还具有形成于所述透光性构件的光出射侧的剖面V字状的沟槽， 所述导向面是所述沟槽的内面。
11.根据权利要求1所述的微型模件，其特征在于，还具有在所述透光性构件的光入射侧中覆盖所述流路或单元的封罩， 所述封罩具有凹部，所述凹部用于配置旨在将光照射在所述流路或单元的照射机构的端部。
12.根据权利要求11所述的微型模件，其特征在于， 所述照射机构包含光纤，所述凹部在其底面中与所述光纤的光出射端面相抵接，或与包含所述光纤的光出射端 面的端部嵌合。
13.根据权利要求1所述的微型模件，其特征在于，所述流路或单元的底面和所述光阑的出射面，配置在同一或大致同一轴上。
14.根据权利要求13所述的微型模件，其特征在于， 在所述流路或单元中利用照射机构照射光的情况下，相对于所述流路或单元的入射面，形成于满足C < V的关系的位置，其中， C 照射机构中的光出射面的尺寸，V:连接流路或单元的光照射面的边缘和光阑中的出射面的边缘的直线与照射机构的 端面交叉的部分的距离。
15.根据权利要求1所述的微型模件，其特征在于， 通过在所述透光性构件贴合第2透光性构件而形成，所述透明构件以及所述第2透光性构件，具有所述光阑和规定所述流路的沟槽， 所述光阑以及所述沟槽，在平面视中，配置成线对称或点对称的位置关系。
16.根据权利要求15所述的微型模件，其特征在于，所述透明构件以及所述第2透光性构件具有定位用的凹部， 所述凹部在平面视中配置成线对称或点对称的位置关系。
17.一种分析装置，其特征在于，使用权利要求1所记载的微型模件，并具备 光源；和 光学系统，所述光源以及所述光学系统，以将光束入射到所述流路或单元，并从所述光阑出射光 束的方式配置，所述光学系统，能够对所述流路或所述单元，照射在所述光阑的出射面的短轴方向扩 展的光束。
18.根据权利要求17所述的分析装置，其特征在于，所述光学系统，能够对所述流路或所述单元，照射在所述光阑的出射面的短轴方向具 有长轴的光束。
19.一种分析装置，其特征在于，使用权利要求11所记载的微型模件，并具备 用于对所述流路或单元照射光的照射机构，所述照射机构，以出射端抵接或嵌合在所述微型模件中的封罩的凹部的方式被设置。
20.根据权利要求19所述的分析装置，其特征在于， 在所述凹部的底面，形成第2凹部。
21.根据权利要求19所述的分析装置，其特征在于， 所述照射机构，包含光纤。
全文摘要
本发明提供一种微型模件，其中，具有透光性构件(11)；流路(10)或单元(11)，其形成于所述透光性构件(11)的光入射侧；光阑(16)，其形成于所述透光性构件(16)的光出射侧中与流路(10)或单元相对应的位置，光阑(16)，具有将从流路(10)或单元出射的光束出射的出射面(17)，以及将所入射的光束全反射的反射面(18)。出射面(17)的宽尺寸W1，比流路(10)或单元的宽尺寸W2小。
文档编号G01N35/08GK102105800SQ20098012881
公开日2011年6月22日 申请日期2009年7月22日 优先权日2008年7月22日
发明者仲道男, 松本大辅, 白木裕章 申请人:爱科来株式会社