JP2006023213A - バイオチップ読取装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 バイオチップ読取装置において、発散若しくは集光による出射角が狭い角度に制限された任意の大きさの複数のマイクロレンズが任意位置に形成されたマイクロレンズ板と、コヒーレント光を励起光としてマイクロレンズ板に照射する光源と、マイクロレンズ板からの出射光を透過若しくは反射させ、バイオチップで生じた蛍光を反射若しくは透過させるダイクロイックミラーと、撮影手段と、このダイクロイックミラーで反射若しくは透過された光を撮影手段に集光するレンズと、ダイクロイックミラーと撮影手段との間に設けられたバリアフィルタと、マイクロレンズ板を駆動して複数のマイクロレンズにより発散若しくは集光される励起光をバイオチップの表面に対して走査する駆動手段とを設ける。
【選択図】 図1
Description
これは、光源にレーザ等のコヒーレント光を用いているため、スペックルノイズ等の干渉ノイズが発生し易くなるためである。
従って本発明が解決しようとする課題は、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能なバイオチップ読取装置を実現することにある。
バイオチップ読取装置において、
発散若しくは集光による出射角が狭い角度に制限された任意の大きさの複数のマイクロレンズが任意位置に形成されたマイクロレンズ板と、コヒーレント光を励起光として前記マイクロレンズ板に照射する光源と、前記マイクロレンズ板からの出射光を透過若しくは反射させ、バイオチップで生じた蛍光を反射若しくは透過させるダイクロイックミラーと、撮影手段と、このダイクロイックミラーで反射若しくは透過された光を前記撮影手段に集光するレンズと、前記ダイクロイックミラーと前記撮影手段との間に設けられたバリアフィルタと、前記マイクロレンズ板を駆動して前記複数のマイクロレンズにより発散若しくは集光される励起光を前記バイオチップの表面に対して走査する駆動手段とを備えたことにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記マイクロレンズ板が、
基板上に凹凸を設けて前記複数のマイクロレンズを形成したことにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記マイクロレンズ板が、
前記基板に前記基板の屈折率とは異なる屈折率の領域を分布させて前記複数のマイクロレンズを形成したことにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記マイクロレンズ板が、
ガラス若しくは樹脂であることにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記駆動手段が、
前記マイクロレンズ板を回転させることにより前記複数のマイクロレンズにより発散若しくは集光される励起光で前記バイオチップの表面を走査させることにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記駆動手段が、
前記マイクロレンズ板を1次元方向、2次元方向或いは3次元方向に移動させることにより前記複数のマイクロレンズにより発散若しくは集光される励起光で前記バイオチップの表面を走査させることにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記駆動手段が、
前記マイクロレンズ板を振動させることにより前記複数のマイクロレンズにより発散若しくは集光される励起光で前記バイオチップの表面を走査させることにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記複数のマイクロレンズが、
円形であることにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記複数のマイクロレンズが、
網目状であることにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記複数のマイクロレンズが、
任意の形状であることにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記複数のマイクロレンズの出射光の出射角が、
±20度以内であることにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項8記載の発明であるバイオチップ読取装置において、
前記複数のマイクロレンズの曲率(R)と直径(d)の比率(R/d)が0.1以下であることにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
請求項1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11及び請求項12の発明によれば、複数種類の大きさのマイクロレンズが任意の複数位置にランダムに形成され、全てのマイクロレンズの発散等による出射角が狭い角度に制限されているランダムマイクロレンズ板を駆動させて複数のマイクロレンズにより集光される励起光でバイオチップの表面を走査することにより、光学系の性能のバラツキや光学系の経年変化に対して柔軟に対応可能でコストダウンが可能になる。
i’=φ+θ (1)
sini’=(n/no)sinφ (2)
∴φ=sin−1((no/n)・sini’) (3)
となる。
φ=sin−1((1/1.5)・sin15°)
≒9.9° (4)
とすることにより、
θ=i’−φ=5.0° (5)
となり、出射角”θ”を狭い角度に制限することができる。
f=R/(n−no) (6)
NA≒f/(d/2)=2R/(d・(n−no)) (7)
となる。
NA≒4R/d (8)
R/d≒NA/4 (9)
であるので、”R/d”を制限することにより、出射角”θ”を狭い角度に制限することができる。
S=R−(R2−(d/2)2)1/2 (10)
となる。
φ’=S/(d/2)
=R/(d/2)−(R/(d/2)2−1)1/2 (11)
となり、やはり、”R/d”を制限することにより平均傾斜角”φ’”が一意的に決定される。
R/d≒NA/4=0.1 (12)
程度になる。
2,10 ダイクロイックミラー
3,11 バイオチップ
4,9,12 レンズ
5,13 バリアフィルタ
6,14 撮影手段
7,15 駆動手段
8 ランダムマイクロレンズ板
Claims (12)
- バイオチップ読取装置において、
発散若しくは集光による出射角が狭い角度に制限された任意の大きさの複数のマイクロレンズが任意位置に形成されたマイクロレンズ板と、
コヒーレント光を励起光として前記マイクロレンズ板に照射する光源と、
前記マイクロレンズ板からの出射光を透過若しくは反射させ、バイオチップで生じた蛍光を反射若しくは透過させるダイクロイックミラーと、
撮影手段と、
このダイクロイックミラーで反射若しくは透過された光を前記撮影手段に集光するレンズと、
前記ダイクロイックミラーと前記撮影手段との間に設けられたバリアフィルタと、
前記マイクロレンズ板を駆動して前記複数のマイクロレンズにより発散若しくは集光される励起光を前記バイオチップの表面に対して走査する駆動手段と
を備えたことを特徴とするバイオチップ読取装置。 - 前記マイクロレンズ板が、
基板上に凹凸を設けて前記複数のマイクロレンズを形成したことを特徴とする
請求項1記載のバイオチップ読取装置。 - 前記マイクロレンズ板が、
前記基板に前記基板の屈折率とは異なる屈折率の領域を分布させて前記複数のマイクロレンズを形成したことを特徴とする
請求項1記載のバイオチップ読取装置。 - 前記マイクロレンズ板が、
ガラス若しくは樹脂であることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のバイオチップ読取装置。 - 前記駆動手段が、
前記マイクロレンズ板を回転させることにより前記複数のマイクロレンズにより発散若しくは集光される励起光で前記バイオチップの表面を走査させることを特徴とする
請求項1記載のバイオチップ読取装置。 - 前記駆動手段が、
前記マイクロレンズ板を1次元方向、2次元方向或いは3次元方向に移動させることにより前記複数のマイクロレンズにより発散若しくは集光される励起光で前記バイオチップの表面を走査させることを特徴とする
請求項1記載のバイオチップ読取装置。 - 前記駆動手段が、
前記マイクロレンズ板を振動させることにより前記複数のマイクロレンズにより発散若しくは集光される励起光で前記バイオチップの表面を走査させることを特徴とする
請求項1記載のバイオチップ読取装置。 - 前記複数のマイクロレンズが、
円形であることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のバイオチップ読取装置。 - 前記複数のマイクロレンズが、
網目状であることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のバイオチップ読取装置。 - 前記複数のマイクロレンズが、
任意の形状であることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のバイオチップ読取装置。 - 前記複数のマイクロレンズの出射光の出射角が、
±20度以内であることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のバイオチップ読取装置。 - 前記複数のマイクロレンズの曲率(R)と直径(d)の比率(R/d)が0.1以下であることを特徴とする
請求項8記載のバイオチップ読取装置。
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