JP2005331348A - 光検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型で、蛍光等の検出感度が高く、安価な光検出装置を提供すること。
【解決手段】 マイクロプレートリーダ１は、励起光１０を各被測定対象領域４へ供給する１つの発光部５と、各被測定対象領域４から出射される蛍光１１を受ける１つの受光部６とを備え、発光部５と受光部６が同一のガラス製の導光体３０の先端部３０ａに形成された反射面７上の同一位置にある。発光部５と受光部６を複数の被測定対象領域４内で走査するＸＹステージ２０が設けられている。発光部５と受光部６を、ＸＹステージ２０により複数の被測定対象領域４内で走査することにより、各被測定対象領域４に発光部５から励起光１０を供給し、各被測定対象領域４からの蛍光１１を受光部６を介して検出することができる。小型で高密度に配置された複数の被測定対象領域４の各々に発光部５から十分な光量の励起光１０をそれぞれ供給することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、吸収（吸光）や蛍光等、光の照射により変化の生じた光を検出する光検出装置に関する。

従来、励起光等を被測定対象物である試料に照射して、試料からの励起発光や蛍光を検出し、或いは試料からの反射光／散乱光を検出して吸収（吸光）等の変化を検出し、試料の定性分析や定量分析を行うのに用いる光検出装置として、蛍光顕微鏡やマイクロプレートリーダ等がある。蛍光顕微鏡やマイクロプレートリーダでは、試料をマイクロプレートに形成された複数のウェルに収容して、各ウェル内の試料を被測定対象領域とする。そして、複数の試料が載ったマイクロプレート全体に特定波長の励起光を照射し、各試料の励起発光、反射光／散乱光、蛍光等をイメージとして捉え、ＣＣＤカメラ等の撮像素子を用いて面内を一括して画像処理して検出する方法が一般的であった。

このような方法による従来の光検出装置は、例えば大きな検査室内に装置を固定して測定をすることが前提となる。また、マイクロプレート上の複数の試料以外の部分にも励起光を全体的に照射するため、各試料に照射される励起光の密度が小さくなり、検出したい励起発光や蛍光等の検出感度が低下するという問題があった。

これに対して、マイクロプレートリーダの新しい構成が知られている（特許文献１参照）。このマイクロプレートリーダは、複数の試料の各々にライトガイドを１本ずつ配置し、１つの光源からの光（励起光）を複数のライトガイドで分割し、各試料にのみ励起光を照射し、各試料からの励起発光や蛍光等を各試料に対して１つずつ配置された受光部で検出するようになっている。
特開２０００−２４９６５０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来技術では、持ち運び可能なように小型でかつ多数のウェルが形成されたマイクロプレートを用いて、多数のウェルに収容された各試料について蛍光等を検出する場合、以下のような問題がある。

・多数のウェルを小型のマイクロプレート上に２次元に配列するのが一般的であるが、２次元に高密度で配置された多数のウェルの各々にライトガイドを配置しようとすると、多数のライトガイドの容積が非常に大きくなってしまう。このため、ライトガイドの引き回しで装置が非常に大きくなるとともに、多数のライトガイドをマイクロプレート上に実装するのが困難になる。

・１つの光源の励起光を多数のライトガイドで分割して各試料に励起光を照射するため、ライトガイド１本当たりの励起光光量も小さくなり、各試料の励起光密度が小さくなり、検出したい励起発光や吸収、蛍光の検出感度が低下する。

・各試料に対して１つずつ配置される多数の受光部も２次元に配置する必要があるが、各受光部に隣接する受光部からの漏れ光が入射する場合があり、この場合、蛍光等の検出精度が低下する。その結果、試料の定性や定量の測定精度が低下してしまう。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、小型で、
蛍光等の検出感度が高く、安価な光検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、被測定対象物がそれぞれ収容された複数の被測定対象領域の各々に励起光を照射し、各被測定対象領域から出射される被検出光を検出する光検出装置において、前記励起光を前記各被測定対象領域へ供給する１つの発光部と前記被検出光を受ける１つの受光部とが前記被測定対象領域の大きさよりも小さい距離に近接して配置され、前記発光部と前記受光部を前記複数の被測定対象領域内で、前記複数の被測定対象領域に対して相対的に走査する走査手段を備えることを要旨とする。

これによれば、被測定対象領域の大きさよりも小さい距離に近接して配置された１つの発光部と１つの受光部を、走査手段により複数の被測定対象領域内で、複数の被測定対象領域に対して相対的に走査することにより、各被測定対象領域に発光部から励起光を供給し、各被測定対象領域からの被検出光を受光部を介して検出することができる。これにより、小型で高密度に配置された複数の被測定対象領域の各々に発光部から十分な光量の励起光をそれぞれ供給することができる。このため、検出感度の高い蛍光等の測定が可能になる。

また、小型で高密度に配置された複数の被測定対象領域に対して、１組の発光部と受光部を設けるだけの構成で良いため、上記従来技術のように、多数のライトガイドの容積が非常に大きくなって装置が非常に大きくなったり、多数のライトガイドを実装するのが困難になるといった不具合の発生が無くなる。このため、小型で安価な光検出装置が得られる。したがって、小型で、蛍光等の検出感度が高く、安価な光検出装置を実現することができる。

なお、ここにいう「発光部」は、励起光を出射する光源と、光源から出射される励起光を反射して各被測定対象領域へ供給する反射部とを含む意味で用いる。また、「受光部」は、各被測定対象領域から出射される被検出光を受光する受光素子と、その被検出光を受光素子へ向けて反射する反射部とを含む意味で用いる。また、「被検出光」は、励起光が照射された被測定対象領域から出射される蛍光や励起発光、反射光／散乱光等の光を意味する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光検出装置において、前記発光部及び前記受光部は、ガラス製の導光体の先端部に形成された反射面上の反射部でそれぞれ構成されていることを要旨とする。

これによれば、発光部及び受光部は、ガラス製の導光体の先端部に形成された反射面上の反射部でそれぞれ構成されているので、その導光体の先端部に別途光源や受光素子を設ける必要がなく、導光体に電気配線が不要となる。その結果、信頼性が向上し、装置寿命が向上する。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の光検出装置において、前記発光部及び前記受光部は、同一のガラス製の導光体の先端部に形成された反射面上の同一位置にあることを要旨とする。

これによれば、発光部及び受光部は、同一のガラス製の導光体の先端部に形成された反射面上の同一位置にあるので、複数の被測定対象領域に対して１本の導光体を用い、その導光体の先端部を研磨して反射面を形成するだけで良い。これにより、被測定対象領域が増えても、導光体等を増やしたりする必要が無い。そのため、汎用性が高く、安価でコン
パクトな光検出装置を実現することができる。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の光検出装置において、前記励起光を発する発光手段と、前記被検出光を検出する受光手段と、前記発光手段からの励起光を前記導光体内に基端部側から入射させるとともに、前記基端部から出射する前記被検出光を前記受光手段に入射させる光学系と、を更に備えることを要旨とする。

これによれば、発光手段から発せられて基端部側から導光体内に導入される励起光は反射面上の発光部を介して各被測定対象領域へ供給されるとともに、各被測定対象領域からの被検出光は反射面上の受光部を介して導光体内に導入され、導光体により伝搬され基端部側から出射して受光手段に入射する。このため、各被測定対象領域からの被検出光を高精度に検出することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の光検出装置において、前記光学系は、前記発光手段からの前記励起光を透過させるとともに、前記導光体の基端部から出射される光のうち、前記励起光とは波長の異なる前記被検出光のみを反射させる分波手段を含むことを要旨とする。

これによれば、波長の異なる励起光と被検出光に対して同じ光学系を用いることができるので、光学系の構成が簡単になり、より安価な光検出装置を実現することができる。
請求項６に係る発明は、請求項２〜５のいずれ１つに記載の光検出装置において、前記複数の被測定対象領域は基板上に１次元或いは２次元に配置されており、前記走査手段は、前記基板を固定とした状態で、前記発光部及び前記受光部を、前記複数の被測定対象領域内で１次元或いは２次元に機械的に走査することを要旨とする。

これによれば、１つの発光部と１つの受光部を走査手段により複数の被測定対象領域内で１次元或いは２次元に機械的に走査することで、複数の被測定対象領域の各々に励起光を供給し、各被測定対象領域からの被検出光を検出することができる。そのため、汎用性が高く、安価でコンパクトな光検出装置を実現することができる。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の光検出装置において、前記走査手段は、前記導光体の基端部側が固定された移動テーブルを含み、前記移動テーブルを、前記複数の被測定対象領域を含むＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向に移動可能に構成したＸＹステージであることを要旨とする。

これによれば、ＸＹステージにより移動テーブルを、複数の被測定対象領域を含むＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向に移動させることにより、１つの発光部と１つの受光部を複数の被測定対象領域内で１次元或いは２次元に機械的に走査することができる。

請求項８に係る発明は、請求項２〜７のいずれか１つに記載の光検出装置において、前記導光体は前記基端部側を支点にして揺動する片持ち梁式の振動系を構成し、前記導光体を、前記複数の被測定対象領域を含むＸＹ平面内の一方向に電磁駆動により振動させる振動手段を更に含むことを要旨とする。

これによれば、導光体の先端部を振動手段により複数の被測定対象領域を含むＸＹ平面内の一方向に電磁駆動により振動させながら、１つの発光部と１つの受光部を走査手段により複数の被測定対象領域内で１次元或いは２次元に機械的に走査することができる。これにより、測定開始前に、被測定対象領域に対する導光体の先端部の位置決め精度が緩和され、測定準備作業が簡単になる。

以上説明したように、本発明によれば、小型で、蛍光等の検出感度が高く、安価な光検出装置を実現できる。

以下、本発明の光検出装置をマイクロプレートリーダに具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
[第１実施形態]
第１実施形態に係るマイクロプレートリーダを図１〜図６に基づいて説明する。

図１は第１実施形態に係るマイクロプレートリーダ１の概略構成を示す斜視図であり、図２（ａ），（ｂ）はマイクロプレートリーダ１で用いるガラス製の導光体をそれぞれ示している。

光検出装置としてのマイクロプレートリーダ１は、被測定対象物である試料がそれぞれ収容された複数の被測定対象領域の各々に励起光を照射し、各被測定対象領域から出射される被検出光を検出する。マイクロプレートリーダ１は、被検出光として、例えば、試料からの励起発光や蛍光を検出し、或いは試料からの反射光／散乱光を検出する。そして、検出した励起発光や蛍光に基づき、或いは検出した反射光／散乱光から得られる吸収（吸光）等の変化に基づき、試料の定性分析や定量分析を行う。なお、本例では、被検出光は蛍光である。

図１に示すように、試料は、基板としてのマイクロプレート２上に２次元に配置された複数のウェル３にそれぞれ収容される。図１において、符号「４」は、試料が複数のウェル３にそれぞれ収容された複数の被測定対象領域である。

このマイクロプレートリーダ１は、図１及び図２に示すように、励起光１０を各被測定対象領域４へ供給する１つの発光部５と、各被測定対象領域４から出射される被検出光としての蛍光１１を受ける１つの受光部６とを備え、発光部５と受光部６とが１つの被測定対象領域４の大きさよりも小さい距離に近接して配置されている。また、マイクロプレートリーダ１は、発光部５と受光部６を複数の被測定対象領域４内で、複数の被測定対象領域４に対して相対的に走査する走査手段としてのＸＹステージ２０を備える。

本例では、発光部５と受光部６は、同一のガラス製の導光体３０の先端部３０ａに形成された反射面７上の反射部でそれぞれ構成されている。ガラス製の導光体３０は光ファイバで構成されている。反射面７は、導光体３０の先端部３０ａをコア中心軸３０ｃに対して４５°の角度で斜めに研磨して形成されている（図２（ａ）及び（ｂ）参照）。このように、本例では、一組の発光部５及び受光部６が、同一のガラス製の導光体３０の先端部３０ａに形成された反射面７上の同一位置にある。そのため、図２（ａ）では、符号「５」に括弧書きして符号「６」を記すことで、発光部５及び受光部６が反射面７上の同一位置にあること、つまり同一の反射部であることを示している。

マイクロプレートリーダ１は、図１及び図３に示すように、励起光１０を発する発光手段としての光源４１と、蛍光１１を検出する受光手段としての受光素子４２と、光源４１からの励起光１０を導光体３０内にその基端部３０ｂ側から入射させるとともに、基端部３０ｂから出射する蛍光１１を受光素子４２に入射させる光学系５０とを備えている。

光学系５０は、図３に示すように、光源４１からの励起光１０を透過させるとともに、導光体３０の基端部３０ｂから出射される光のうち、励起光１０とは波長の異なる蛍光１１のみを反射させる分波手段としての波長多重素子（ビームスプリッタ）４３を備える。
さらに、光学系５０は、光源４１からの励起光１０を波長多重素子４３を介して導光体３０の基端部３０ｂに結合させる球レンズ４４と、基端部３０ｂから出射されて波長多重素子４３で反射される蛍光１１を受光素子４２に集光する集光レンズ４５と、フィルタ４６とを備える。フィルタ４６は、励起光１０が受光素子４２に入射しないように励起光１０をカットする。なお、図１では、球レンズ４４と集光レンズ４５の図示を省略してある。

波長多重素子４３は、ＸＹステージ２０の移動テーブル２１上に固定されている。波長多重素子４３以外の光学系５０の各構成部材は、移動テーブル２１上に固定して設けられた保持部材（図示省略）により保持されている。

ＸＹステージ２０は、図４に示すように、移動テーブル２１と、この移動テーブル２１をＹ軸方向に摺動可能に支持するＹテーブル２２と、このＹテーブル２２をＸ軸方向に摺動可能に支持するＸテーブル２３とを備える。Ｘテーブル２３には、Ｘ方向モータ２４と、Ｘ軸方向に延びるねじ軸２５とが設けられており、Ｘ方向モータ２４によりねじ軸２５を回転させると、Ｙテーブル２２がＸテーブル２３上でＸ軸方向に摺動するように構成されている。また、Ｙテーブル２２には、Ｙ方向モータ２６と、Ｙ軸方向に延びるねじ軸（図示省略）とが設けられており、Ｙ方向モータ２６によりそのねじ軸を回転させると、移動テーブル２１がＹテーブル２２上でＹ軸方向に摺動するように構成されている。

さらに、発光部５と受光部６を複数の被測定対象領域４を含むＸＹ平面内で走査する走査手段として、ＸＹステージ２０の他に、移動テーブル２１のＸＹ座標位置を検出するエンコーダ２７と、ＣＰＵ６０と、モータドライバ２８，２９とが設けられている（図５参照）。ＣＰＵ６０は、エンコーダ２７で検出した移動テーブル２１のＸＹ座標位置を表わす位置信号に応じたモータ制御信号をモータドライバ２８，２９へそれぞれ出力してＸ方向モータ２４及びＹ方向モータ２６をそれぞれ駆動制御するようになっている。例えば、ＣＰＵ６０は、発光部５と受光部６を、図１及び図６に示すマイクロプレート２上に２次元に配置された複数の被測定対象領域４の第１行第１列から最終行最終列までの領域内で、マトリクス状に順次に走査するように、Ｘ方向モータ２４及びＹ方向モータ２６をそれぞれ駆動制御するようになっている。

導光体３０の基端部３０ｂは、図１に示すように、移動テーブル２１上に固定された一対の支持部材６１，６２間に挟持されている。これにより、導光体３０は、その基端部３０ｂを支点にしてＹ軸方向に揺動する片持ち梁式の振動系を構成している。

さらに、マイクロプレートリーダ１は、導光体３０を図１に示す複数の被測定対象領域４を含むＸＹ平面内でＹ軸方向（一方向）に電磁駆動により振動させる振動手段としてのＹ軸方向駆動手段７０を備えている。このＹ軸方向駆動手段７０は、導光体３０の基端部３０ｂの近傍に固定された永久磁石７１と、この永久磁石７１の両側に配置されて移動テーブル２１上に固定された駆動コイル７２と、駆動コイル７２に駆動電流を供給する駆動電流供給部７３（図５参照）とを備える。

駆動コイル７２に流す駆動電流の向きをＣＰＵ６０により変えることによって、永久磁石７１の駆動コイル７２と対向する側の磁極が切り替わり、導光体３０が、図６の二点鎖線で示す範囲内で、基端部３０ｂ側を支点にしてＹ軸方向に振動（揺動）するようになっている。導光体３０のＹ軸方向の振動幅は、その先端部３０ａの振動幅が被測定対象領域４の大きさ、つまりウェル３の直径とほぼ同程度であるのが好ましい。

このような構成を有するマイクロプレートリーダ１では、光源４１から出射される特定波長の励起光１０は、球レンズ４４により集光され、波長多重素子４３を透過して導光体３０の基端部３０ｂに結合し、導光体３０内に導入される。この励起光１０は、導光体３
０によって伝搬されてその先端部３０ａ側へ進み、反射面７上の発光部５で反射されて導光体３０のコア中心軸３０ｃに垂直な下方へ出射され、複数の被測定対象領域４の１つに入射する（図１参照）。 励起光１０が入射した被測定対象領域４の試料から発せられる蛍光１１は、導光体３０の反射面７上の受光部６で反射されて導光体３０内に導入され、導光体３０によって伝搬されてその基端部３０ｂ側へ進み、基端部３０ｂから出射される。基端部３０ｂから出射された蛍光１１は、波長多重素子４３で反射されフィルタ４６を透過し、集光レンズ４５により集光されて受光素子４２に入射する。受光素子４２からは、入射した蛍光１１の光強度に応じた出力信号が得られ、この出力信号に基づいて試料の定性分析や定量分析がなされる。

導光体３０が上記走査手段により機械的に走査されることで、マイクロプレート２上に２次元に配置された複数の被測定対象領域４の第１行第１列から最終行最終列までが、発光部５と受光部６でマトリクス状に順次に走査される。これにより、全ての被測定対象領域４の各試料から発せられる蛍光１１の光強度に応じた出力信号が得られ、これらの出力信号に基づいてマイクロプレート２上に有る全ての試料についての定性分析や定量分析がなされる。

（蛍光色素と励起光の関係）
光源４１は、例えば、複数のウェル３にそれぞれ収容する試料の染色に蛍光色素Ｃｙ３を使用する場合、波長が５３２ｎｍの励起光１０を出力するＹＡＧレーザを用いる。この場合、試料は、波長が５７０ｎｍの蛍光１１を発する。

また、光源４１は、例えば、試料の染色に蛍光色素Ｃｙ５を使用する場合、波長が６３３ｎｍの励起光１０を出力するヘリウムネオン（ＨｅＮｅ）レーザを用いる。この場合、試料は、波長が６７０ｎｍの蛍光１１を発する。

以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
○被測定対象領域４の大きさよりも小さい距離に近接して配置された１つの発光部５と１つの受光部６を、前記走査手段により複数の被測定対象領域４内で走査することにより、各被測定対象領域４に発光部５から励起光１０を供給し、各被測定対象領域４からの蛍光１１を受光部６を介して検出することができる。これにより、小型で高密度に配置された複数の被測定対象領域４の各々に発光部５から十分な光量の励起光をそれぞれ供給することができる。このため、検出感度の高い蛍光等の測定が可能になる。

また、小型で高密度に配置された複数の被測定対象領域４に対して、１組の発光部５と受光部６を設けるだけの構成で良いため、上記従来技術のように、多数のライトガイドの容積が非常に大きくなって装置が非常に大きくなったり、多数のライトガイドを実装するのが困難になるといった不具合の発生が無くなる。このため、小型で安価なマイクロプレートリーダ１が得られる。したがって、小型で、蛍光等の検出感度が高く、安価なマイクロプレートリーダ１を実現することができる。

○発光部５及び受光部６は、ガラス製の導光体３０の先端部３０ａに形成された反射面７上の反射部でそれぞれ構成されているので、その導光体３０の先端部３０ａに別途光源や受光素子を設ける必要がなく、導光体３０に電気配線が不要となる。その結果、信頼性が向上し、装置寿命が向上する。

○発光部５及び受光部６は、同一のガラス製の導光体３０の先端部３０ａに形成された反射面７上の同一位置にあるので、複数の被測定対象領域４に対して１本の導光体３０を用い、その導光体３０の先端部３０ａを研磨して反射面７を形成するだけで良い。これにより、被測定対象領域４が増えても、導光体３０等を増やしたり変更したりする必要が無
い。そのため、マイクロプレート２の配置変更に拘わらず、同一の導光体３０で対応することができ、汎用性が高く、安価でコンパクトなマイクロプレートリーダ１を実現することができる。

○マイクロプレートリーダ１は、励起光１０を発する光源４１と、蛍光１１を検出する受光素子４２と、光源４１からの励起光１０を導光体３０内にその基端部３０ｂ側から入射させるとともに、基端部３０ｂから出射する蛍光１１を受光素子４２に入射させる光学系５０とを備えている。これにより、光源４１から発せられて基端部３０ｂ側から導光体３０内に導入される励起光１０は発光部５を介して各被測定対象領域４へ供給されるとともに、各被測定対象領域４からの蛍光１１は受光部６を介して導光体３０内に導入され、導光体３０により励起光１０とは逆方向に伝搬され基端部３０ｂ側から出射して受光素子４２に入射する。このため、各被測定対象領域４からの蛍光１１を高精度に検出することができる。

○光学系５０は、光源４１からの励起光１０を透過させるとともに、導光体３０の基端部３０ｂから出射される光のうち、励起光１０とは波長の異なる蛍光１１のみを反射させる波長多重素子４３を含むので、波長の異なる励起光１０と蛍光１１に対して同じ光学系５０を用いることができる。このため、光学系５０の構成が簡単になり、より安価なマイクロプレートリーダ１を実現することができる。

○ＸＹステージ２０、エンコーダ２７、ＣＰＵ６０、及びモータドライバ２８，２９等で構成される走査手段は、マイクロプレート２を固定とした状態で、発光部５及び受光部６を、複数の被測定対象領域４内で１次元或いは２次元に機械的に走査するようになっている。これにより、１つの発光部５と１つの受光部６を走査手段により複数の被測定対象領域４内で２次元に機械的に走査することで、複数の被測定対象領域４の各々に励起光１０を供給し、各被測定対象領域４からの蛍光１１を検出することができる。そのため、汎用性が高く、安価でコンパクトなマイクロプレートリーダ１を実現することができる。

○前記走査手段は、導光体３０の基端部３０ｂ側が固定された移動テーブル２１を含み、移動テーブル２１を、複数の被測定対象領域４を含むＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向に移動可能に構成したＸＹステージ２０を備える。この構成により、ＸＹステージ２０により移動テーブル２１を、複数の被測定対象領域４を含むＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向に移動させることにより、１つの発光部と１つの受光部を複数の被測定対象領域４内で２次元に機械的に走査することができる。

○導光体は基端部３０ｂ側を支点にして揺動する片持ち梁式の振動系を構成し、導光体３０を、Ｙ軸方向駆動手段７０により複数の被測定対象領域４を含むＸＹ平面内のＹ軸方向に電磁駆動により振動させるようにしている。これにより、導光体３０の先端部３０ａをＹ軸方向駆動手段７０により複数の被測定対象領域４を含むＸＹ平面内のＹ軸方向に電磁駆動により振動させながら、１つの発光部５と１つの受光部６を前記走査手段により複数の被測定対象領域４内で２次元に機械的に走査することができる。このため、測定開始前に、被測定対象領域４に対する導光体３０の位置決め精度が緩和され、測定準備作業が簡単になる。

○金属に比べてガラスは振動させても疲労破断が起こりにくい。そのため、光ファイバで構成したガラス製の導光体３０の疲労破断が起こりにくく、この点で信頼性が向上し、装置寿命が向上する。

○振動体であるガラス製の導光体３０上には、受光素子、発光素子、電気配線等の部品がないため、組立が容易である。したがって、装置の組立が容易で、量産化に適した構成
を実現できる。

○振動系を構成する導光体３０を片持ち梁式としたため、長手方向が短くなり、装置の小型化を図れる。
[第２実施形態]
第２実施形態に係るマイクロプレートリーダ１を図７（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。

上記第１実施形態に係るマイクロプレートリーダ１では、発光部５及び受光部６は、同一のガラス製の導光体３０の先端部３０ａに形成された反射面７上の同一位置にある。これに対して、本実施形態に係るマイクロプレートリーダ１では、ガラス製の導光体３０に代えて２つのガラス製の導光体１３０，１３１を用いている。また、上記発光部５に相当する発光部１３５を導光体１３０の先端部１３０ａに形成された反射面１３７上の反射部とし、上記受光部６に相当する受光部１３６を導光体１３１の先端部１３１ａに形成された反射面１３８上の反射部としている。

そして、発光部１３５と受光部１３６とが１つの被測定対象領域４の大きさよりも小さい距離に近接して配置されている。つまり、発光部１３５と交わる垂直線Ａと、受光部１３６と交わる垂直線Ｂとの距離Ｃは、１つの被測定対象領域４の大きさＤよりも小さくなっている。なお、導光体１３０，１３１は、上記導光体３０と同様にそれぞれ光ファイバで構成されており、接着剤等により固定されている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

以上のように構成された第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、小型で、蛍光等の検出感度が高く、安価なマイクロプレートリーダ１を実現することができる。
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。

・上記第１実施形態では、複数の被測定対象領域４の各々に励起光１０を照射し、各被測定対象領域４から出射される蛍光１１を被検出光として検出するマイクロプレートリーダ１について一例として説明したが、本発明は、このようなマイクロプレートリーダに限定されない。例えば、本発明は、被検出光として、試料からの励起発光或いは試料からの反射光／散乱光を検出し、検出した励起発光や、反射光／散乱光から得られる吸収（吸光）等の変化に基づき、試料の定性分析や定量分析を行うマイクロプレートリーダにも広く適用可能である。

・上記第１実施形態では、発光部５及び受光部６を、同一のガラス製の導光体３０の先端部３０ａに形成された反射面７上の反射部でそれぞれ構成した例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、導光体３０に代えて細長い棒状の振動体を用い、この振動体の先端部に発光部としての光源と、受光部としての受光素子を設けた構成にも本発明は適用可能である。この場合、振動体上には、光源及び受光素子にそれぞれ接続される電気配線が設けられる。

・上記各実施形態では、ガラス製の導光体３０，１３０，１３１をコアとクラッドとからなる光ファイバで構成したが、ガラス製の導光体は中空構造の導光体であっても良い。この場合、使用波長域が大きく拡大するという利点が得られる。

・上記各実施形態では、振動系を構成する導光体としてガラス製の導光体３０，１３０，１３１を用いているが、導光体として透明な樹脂製の導光体を用いても良い。
・上記第１実施形態において、光学系５０、図５に示すＣＰＵ等を含む電子回路、導光体３０の基端部３０ｂを支持する支持部材６１，６２、駆動コイル７２等を一体化して１
つのモジュールとし、このモジュールを移動テーブル２１上に固定するように構成しても良い。これと同様の構成は、上記第２実施形態においても採り得る。このような構成により、組立が容易になり、量産化に適した構成を実現できる。

・上記第１実施形態では、導光体３０の先端部３０ａをＹ軸方向駆動手段７０によりＹ軸方向に電磁駆動により振動させながら、発光部５と受光部６を前記走査手段により複数の被測定対象領域４内で２次元に機械的に走査するように構成してある。しかし、本発明は、導光体３０の先端部３０ａをＹ軸方向に振動させずに、発光部５と受光部６を前記走査手段により複数の被測定対象領域４内で２次元に機械的に走査する構成にも適用可能である。

第１実施形態に係るマイクロプレートリーダの概略構成を示す斜視図。 （ａ）はマイクロプレートリーダで用いるガラス製の導光体の側面図、（ｂ）は同導光体を上から見た平面図。 マイクロプレートリーダで用いる光学系の概略構成を示す平面図。 マイクロプレートリーダで用いるＸＹステージを示す斜視図。 マイクロプレートリーダで用いる電気的構成を示すブロック図。 マイクロプレートリーダの動作説明図。 （ａ）は第２実施形態に係るマイクロプレートリーダで用いる２つの導光体を示す側面図、（ｂ）は発光部及び受光部の間隔と被測定対象領域の大きさの関係を示す説明図。

符号の説明

Ｃ…距離、Ｄ…大きさ、１…マイクロプレートリーダ、２…マイクロプレート、３…ウェル、４…被測定対象領域、５，１３５…発光部、６，１３６…受光部、７，１３７，１３８…反射面、１０…励起光、１１…被検出光としての蛍光、２０…ＸＹステージ、２１…移動テーブル、３０，１３０，１３１…導光体、３０ａ，１３０ａ，１３１ａ…先端部、３０ｂ…基端部、４１…発光手段としての光源、４２…受光手段としての受光素子、４３…分波手段としての波長多重素子、５０…光学系，７０…振動手段としてのＹ軸方向駆動手段。

Claims (8)

1. 被測定対象物がそれぞれ収容された複数の被測定対象領域の各々に励起光を照射し、各被測定対象領域から出射される被検出光を検出する光検出装置において、
   前記励起光を前記各被測定対象領域へ供給する１つの発光部と前記被検出光を受ける１つの受光部とが前記被測定対象領域の大きさよりも小さい距離に近接して配置され、
   前記発光部と前記受光部を前記複数の被測定対象領域内で、前記複数の被測定対象領域に対して相対的に走査する走査手段を備えることを特徴とする光検出装置。
2. 請求項１に記載の光検出装置において、
   前記発光部及び前記受光部は、ガラス製の導光体の先端部に形成された反射面上の反射部でそれぞれ構成されていることを特徴とする光検出装置。
3. 請求項２に記載の光検出装置において、
   前記発光部及び前記受光部は、同一のガラス製の導光体の先端部に形成された反射面上の同一位置にあることを特徴とする光検出装置。
4. 請求項２又は３に記載の光検出装置において、
   前記励起光を発する発光手段と、前記被検出光を検出する受光手段と、前記発光手段からの励起光を前記導光体内に基端部側から入射させるとともに、前記基端部から出射する前記被検出光を前記受光手段に入射させる光学系と、を更に備えることを特徴とする光検出装置。
5. 請求項４に記載の光検出装置において、
   前記光学系は、前記発光手段からの前記励起光を透過させるとともに、前記導光体の基端部から出射される光のうち、前記励起光とは波長の異なる前記被検出光のみを反射させる分波手段を含むことを特徴とする光検出装置。
6. 請求項２〜５のいずれ１つに記載の光検出装置において、
   前記複数の被測定対象領域は基板上に１次元或いは２次元に配置されており、
   前記走査手段は、前記基板を固定とした状態で、前記発光部及び前記受光部を、前記複数の被測定対象領域内で１次元或いは２次元に機械的に走査することを特徴とする光検出装置。
7. 請求項６に記載の光検出装置において、
   前記走査手段は、前記導光体の基端部側が固定された移動テーブルを含み、前記移動テーブルを、前記複数の被測定対象領域を含むＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向に移動可能に構成したＸＹステージであることを特徴とする光検出装置。
8. 請求項２〜７のいずれか１つに記載の光検出装置において、
   前記導光体は前記基端部側を支点にして揺動する片持ち梁式の振動系を構成し、
   前記導光体を、前記複数の被測定対象領域を含むＸＹ平面内の一方向に電磁駆動により振動させる振動手段を更に含むことを特徴とする光検出装置。

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