JP2009122203A - Optical filter, filter set for fluorescence analysis and fluorescence measuring device using this optical filter - Google Patents

Optical filter, filter set for fluorescence analysis and fluorescence measuring device using this optical filter Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a required reflectance with a fewer number of layers by increasing the width of a transmission area of a filter having discontinuous two transmission areas and two reflection areas on the spectrum. <P>SOLUTION: An optical filter comprises: a substrate that is transparent in a wavelength area to be used; a transmission filter that is formed on one surface of the substrate and has a layered structure of successively and alternately deposited high refractive index layers and low refractive index layers, in which one of a shorter wavelength side and a longer wavelength side of a predetermined wavelength is rendered into a transmission area and the other area is rendered into a reflection area; and a notch filter that is formed on the other surface of the substrate, has a layered structure of successively and alternately deposited high refractive index layers and low refractive index layers and has a reflection area in a wavelength area distant from the above predetermined wavelength and within the transmission area of the transmission filter. Thus, the obtained filter has discontinuous two transmission areas and two reflection regions in the spectrum. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は透明な基板上に高屈折率層と低屈折率層とが交互に順次積層された積層構造をもつ光学フィルタ、複数の光学フィルタを組み合わせた蛍光分析用フィルタセット及びその光学フィルタを用いた蛍光測定装置に関するものである。   The present invention uses an optical filter having a laminated structure in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately laminated on a transparent substrate, a filter set for fluorescence analysis combining a plurality of optical filters, and the optical filter. The present invention relates to a fluorescence measuring apparatus.

光学フィルタ(以下では単にフィルタと称する。)として透明な基板上に高屈折率層と低屈折率層とが交互に順次積層された積層構造をもつものが用いられている。   An optical filter (hereinafter simply referred to as a filter) having a laminated structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated on a transparent substrate is used.

フィルタは1波長帯を透過させ、その他の波長帯をカットする製品は数多く存在する。フィルタの用途は多々あるが、例えば蛍光分析においてそのようなフィルタを用いて2種類以上の蛍光試薬を検出するためには、後で詳細に述べるように、フィルタの機械的な切替え機構が必要となって光学系が複雑化するとともに、蛍光分析に支障をきたすことがある)。   There are many products that transmit one wavelength band and cut other wavelength bands. Although there are many uses for filters, for example, in order to detect two or more types of fluorescent reagents using such a filter in fluorescence analysis, a mechanical switching mechanism of the filter is required as described in detail later. As a result, the optical system becomes complicated, and the fluorescence analysis may be hindered).

複数の反射領域をもつフィルタも提案されている(特許文献1参照。)。そこでは、透明基板上に高屈折率層と低屈折率層とが交互に順次積層されて形成された繰り返し層が2つ設けられ、それぞれの繰り返し層において高屈折率層の光学膜厚の平均値と低屈折率層の光学膜厚の平均値との和が垂直入射光に対するそれぞれの反射波長に略等しくなるように設定されている。具体的な例として、(0.55H 0.45L)27 0.55H 0.476L (0.619H 0.501L)27 0.619H 0.251L (λ=488nmとして)又は(0.489H 0.404L)27 0.489H 0.427L (0.55H 0.45L)27 0.55H 0.225L(λ=543nmとして)という膜設計値が挙げられている。この2通りの表記は2つの反射領域の中心波長λのそれぞれについて光学膜厚の表記をしたものであり、同一のフィルタの設計値を表している。記号H、Lはそれぞれ高屈折率層、低屈折率層、その前の数字はその層が設計の中心波長の何倍の光学膜厚をもつかを示し、括弧の右肩の数値(この例では「27」)は括弧内の構成をその数値の回数だけ繰り返した構成であることを示している。
特開2006−23471号公報 特表2002−533096号公報 特開2001−299366号公報 特開2002−300894号公報
A filter having a plurality of reflection regions has also been proposed (see Patent Document 1). There are provided two repeating layers formed by alternately laminating a high refractive index layer and a low refractive index layer on a transparent substrate, and the average optical thickness of the high refractive index layer in each repeating layer is provided. The sum of the value and the average value of the optical film thickness of the low refractive index layer is set to be approximately equal to the respective reflection wavelengths with respect to the normal incident light. Specific examples include (0.55H 0.45L) 27 0.55H 0.476L (0.619H 0.501L) 27 0.619H 0.251L (assuming λ = 488 nm) or (0.489H 0.404L) 27 0.489H 0.427L (0.55H 0.45L L) 27 0.55H 0.225L (assuming λ = 543 nm) is given as a film design value. These two types of notation are optical thicknesses for each of the center wavelengths λ of the two reflection regions, and represent the design values of the same filter. Symbols H and L are a high-refractive index layer and a low-refractive index layer, respectively, and the preceding numbers indicate how many times the optical film thickness of the center wavelength of the design is, "27") indicates that the configuration in parentheses is repeated the number of times.
JP 2006-23471 A Japanese translation of PCT publication No. 2002-533096 JP 2001-299366 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-300894

上に紹介した複数の反射領域をもつフィルタでは、透過領域及び反射領域の幅は積層膜構成自体により決まるので、帯域幅を広げるのに制約が大きい。また、上の例では所望の反射率を得るために100層以上の膜構成となっており、物理的な膜厚にすると約15μmとなり、フィルタの生産性と再現性に問題がある。   In the filter having a plurality of reflection regions introduced above, the widths of the transmission region and the reflection region are determined by the laminated film structure itself, and thus there is a great restriction on widening the bandwidth. Further, in the above example, a film structure of 100 layers or more is obtained in order to obtain a desired reflectance, and when the physical film thickness is about 15 μm, there is a problem in the productivity and reproducibility of the filter.

本発明の1つの目的はスペクトル上で不連続な2つの透過領域と2つの反射領域を有するフィルタであって、上に紹介した複数の反射領域をもつフィルタに比べて、透過領域の幅を広げるのが容易で、かつより少ない積層数で必要な反射率を実現することのできるフィルタを得ることである。   One object of the present invention is a filter having two transmission regions and two reflection regions that are discontinuous in the spectrum, and the width of the transmission region is increased as compared with the filter having a plurality of reflection regions introduced above. It is an object of the present invention to obtain a filter that is easy to achieve and that can achieve the required reflectance with a smaller number of layers.

また、本発明の他の目的は、本発明のフィルタを利用することにより構成が簡略化されるにも拘わらず測定精度の向上した蛍光測定装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a fluorescence measuring apparatus with improved measurement accuracy, although the configuration is simplified by using the filter of the present invention.

本発明は、透明ガラス基板の一方の表面に短波長透過フィルタ又は長波長透過フィルタを成膜し、透明ガラス基板の他方の表面にノッチフィルタを成膜することにより、透過フィルタとノッチフィルタの組合せとして2つの透過領域と2つの反射領域をもつフィルタを形成しようとするものである。   The present invention provides a combination of a transmission filter and a notch filter by forming a short wavelength transmission filter or a long wavelength transmission filter on one surface of a transparent glass substrate and forming a notch filter on the other surface of the transparent glass substrate. As a result, a filter having two transmission regions and two reflection regions is to be formed.

すなわち、本発明のフィルタは、使用波長領域において透明な基板と、前記基板の一方の表面に形成され、高屈折率層と低屈折率層とが交互に順次積層された積層構造をもち、所定の波長より短波長側と長波長側の一方が透過域となり他方が反射域となっている透過フィルタと、前記基板の他方の表面に形成され、高屈折率層と低屈折率層とが交互に順次積層された積層構造をもち、前記透過フィルタの透過域内で、かつ前記所定の波長から離れた波長域に反射領域をもつノッチフィルタとを備えたことによって、スペクトル上で不連続な2つの透過領域と2つの反射領域を有するようにしたものである。   In other words, the filter of the present invention has a laminated structure in which a transparent substrate in a used wavelength region and one surface of the substrate are formed, and a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated. A transmission filter in which one of the short wavelength side and the long wavelength side is a transmission region and the other is a reflection region, and a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately formed on the other surface of the substrate. And a notch filter having a reflection region in the transmission region of the transmission filter and in a wavelength region away from the predetermined wavelength, thereby providing two spectrally discontinuous two layers. It has a transmission area and two reflection areas.

本発明では透過フィルタとノッチフィルタは基板のそれぞれの表面に互いに独立した積層構造として形成する。ノッチフィルタは1波長帯を反射し、その他の波長帯を透過させるよう設計を行う。短波長透過フィルタ又は長波長透過フィルタはノッチフィルタの短波長側又は長波長側の透過域の任意の波長から反射領域となるように設計を行う。これらの設計の組合わせにより、各フィルタの膜厚を薄くしても所望の反射率を達成することができ、生産性を向上させることができる。基板の片面に形成される積層膜の膜厚は、実施例に示した励起光フィルタでは片面の膜厚が約3μm、蛍光フィルタでは片面の膜厚が約5μmである。先に紹介した複数の反射領域をもつフィルタでは、所望の反射率を得るためには膜厚が約15μmとなったのに比べるとかなり薄くなる。本発明では積層膜は基板の両面に形成されるので、両面の膜厚は片面の膜厚の合計となる。単純に片面の膜厚の2倍としても約15μmよりはかなり小さい。成膜工程は片面ずつ行うので、片面に形成される膜厚によって生産性が大きく影響を受ける。すなわち、基板の片面に形成される膜厚が厚くなると、連続して行う成膜時間の増加、蒸着材料などの消耗品の不足といったことが生じる。消耗品不足に対応するには、材料の自動供給装置など、特別な装置が必要になるからである。   In the present invention, the transmission filter and the notch filter are formed as laminated structures independent of each other on the respective surfaces of the substrate. The notch filter is designed to reflect one wavelength band and transmit the other wavelength band. The short wavelength transmission filter or the long wavelength transmission filter is designed so as to be a reflection region from an arbitrary wavelength in the transmission region on the short wavelength side or the long wavelength side of the notch filter. By combining these designs, a desired reflectance can be achieved even if the film thickness of each filter is reduced, and productivity can be improved. Regarding the film thickness of the laminated film formed on one side of the substrate, the film thickness on one side is about 3 μm in the excitation light filter shown in the embodiment, and the film thickness on one side is about 5 μm in the fluorescent filter. In the filter having a plurality of reflection regions introduced above, the film thickness is considerably thinner than that of the film thickness of about 15 μm in order to obtain a desired reflectance. In the present invention, since the laminated film is formed on both surfaces of the substrate, the film thickness on both surfaces is the sum of the film thickness on one surface. Even if it is simply twice the film thickness on one side, it is considerably smaller than about 15 μm. Since the film forming process is performed on each side, productivity is greatly affected by the film thickness formed on one side. That is, when the film thickness formed on one surface of the substrate is increased, the time for continuous film formation increases, and there is a shortage of consumables such as vapor deposition materials. This is because a special device such as an automatic material supply device is required to cope with the shortage of consumables.

また、透過フィルタにおける透過域と反射域との間の境界の波長(「所定の波長」と称しているもの。)とノッチフィルタの反射領域の中心波長は互いに独立して設定することができる。そして、ノッチフィルタの反射領域の中心波長を透過フィルタの所定の波長からどれくらい離して設定するかによって、透過フィルタの所定の波長からノッチフィルタの反射領域の間に存在する透過領域の幅を任意に設定することができる。   The wavelength at the boundary between the transmission region and the reflection region in the transmission filter (referred to as “predetermined wavelength”) and the center wavelength of the reflection region of the notch filter can be set independently of each other. Depending on how far the center wavelength of the reflection region of the notch filter is set from the predetermined wavelength of the transmission filter, the width of the transmission region existing between the predetermined wavelength of the transmission filter and the reflection region of the notch filter is arbitrarily set. Can be set.

第1の形態は、透過フィルタが所定の波長よりも短波長側が透過域となっている短波長透過フィルタであり、透過領域と反射領域は短波長側から順に第1の透過領域、第1の反射領域、第2の透過領域及び第2の反射領域となっているものである。   The first form is a short wavelength transmission filter in which the transmission filter has a transmission region on the shorter wavelength side than the predetermined wavelength, and the transmission region and the reflection region are the first transmission region, the first transmission region in order from the short wavelength side. This is a reflection area, a second transmission area, and a second reflection area.

第2の形態は、透過フィルタが所定の波長よりも長波長側が透過域となっている長波長透過フィルタであり、透過領域と反射領域は短波長側から順に第1の反射領域、第1の透過領域、第2の反射領域及び第2の透過領域となっているものである。   The second form is a long wavelength transmission filter in which the transmission filter has a transmission region on the longer wavelength side than the predetermined wavelength, and the transmission region and the reflection region are in order from the short wavelength side, the first reflection region, This is a transmissive region, a second reflective region, and a second transmissive region.

ノッチフィルタと短波長透過フィルタ又は長波長透過フィルタの設計の組合わせを変えることにより、後述する2波長帯用励起光フィルタ、2波長帯用蛍光フィルタ及び2波長帯用ダイクロイックフィルタの設計が可能となる。そして、本発明のフィルタセットは、2種類の蛍光試薬で標識された試料の分析を行う蛍光分析装置に使用されるものであり、好ましい第1の形態としては、2種類の蛍光試薬を励起する2つの励起波長を透過させる励起光フィルタ及び蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長を透過させる蛍光フィルタであって、励起光フィルタ及び蛍光フィルタの少なくとも一方が本発明の光学フィルタからなることを特徴としている。励起光フィルタとして本発明の光学フィルタを用いる場合、本発明のフィルタセットには、2つの透過領域が2つの励起波長を含むように設計される一つの2波長帯用励起光フィルタを含む。蛍光フィルタとして本発明のフィルタを用いる場合、本発明のフィルタセットには、2つの透過領域が蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長を含むように設計される一つの2波長帯用蛍光フィルタを含む。ここで、フィルタの透過領域が励起波長又は蛍光波長を「透過させる」又は「含む」というのは、フィルタの透過領域が励起波長域又は蛍光波長域よりも広くなければならないことを意味するものではなく、励起波長域の少なくとも一部又は蛍光波長域の少なくとも一部を透過させるという意味である。   By changing the combination of the design of the notch filter and the short wavelength transmission filter or the long wavelength transmission filter, it is possible to design a two-wavelength band excitation light filter, a two-wavelength band fluorescent filter, and a two-wavelength band dichroic filter described later. Become. The filter set of the present invention is used in a fluorescence analyzer that analyzes a sample labeled with two types of fluorescent reagents. As a preferred first embodiment, two types of fluorescent reagents are excited. An excitation light filter that transmits two excitation wavelengths and a fluorescence filter that transmits two fluorescence wavelengths generated from a fluorescent reagent, wherein at least one of the excitation light filter and the fluorescence filter is composed of the optical filter of the present invention. Yes. When the optical filter of the present invention is used as a pumping light filter, the filter set of the present invention includes one two-wavelength band pumping light filter designed so that two transmission regions include two pumping wavelengths. When the filter of the present invention is used as a fluorescent filter, the filter set of the present invention includes one two-band fluorescent filter designed so that two transmission regions include two fluorescent wavelengths generated from the fluorescent reagent. . Here, the transmission region of the filter “transmits” or “includes” the excitation wavelength or the fluorescence wavelength does not mean that the transmission region of the filter must be wider than the excitation wavelength region or the fluorescence wavelength region. It means that at least a part of the excitation wavelength region or at least a part of the fluorescence wavelength region is transmitted.

本発明のフィルタセットの好ましい第2の形態としては、2種類の蛍光試薬を励起する2つの励起波長を透過させる励起光フィルタ、蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長を透過させる蛍光フィルタ、及び、それらの2つの励起波長を反射しそれらの蛍光波長を透過させるダイクロイックフィルタであって、励起光フィルタ、蛍光フィルタ及びダイクロイックフィルタの少なくともいずれかひとつのフィルタが本発明の光学フィルタからなることを特徴とする。特に、ダイクロイックフィルタに本発明のフィルタを用いる場合は、本発明のフィルタセットには、2つの反射領域に2つの励起波長が、2つの透過領域に2つの蛍光波長が含まれる、一つの2波長帯用ダイクロイックフィルタを含む。励起光フィルタ又は蛍光フィルタとして本発明の光学フィルタを用いる場合は、上述の通りである。   As a preferred second form of the filter set of the present invention, an excitation light filter that transmits two excitation wavelengths for exciting two types of fluorescent reagents, a fluorescent filter that transmits two fluorescence wavelengths generated from the fluorescent reagents, and A dichroic filter that reflects the two excitation wavelengths and transmits the fluorescence wavelengths, wherein at least one of the excitation light filter, the fluorescence filter, and the dichroic filter is composed of the optical filter of the present invention. To do. In particular, when the filter of the present invention is used for a dichroic filter, the filter set of the present invention includes two excitation wavelengths in two reflection regions and two fluorescence wavelengths in two transmission regions. Includes band dichroic filter. When the optical filter of the present invention is used as the excitation light filter or the fluorescence filter, it is as described above.

2波長帯用励起光フィルタ又は2波長帯用蛍光フィルタを含むフィルタセットでは、好ましくは、2波長帯用励起光フィルタと2波長帯用蛍光フィルタの反射領域はスペクトル上で反射率90%以上で交差する特性を有するように設定されている。本発明では透過領域又は反射領域の設定の自由度が高いので、そのような設定も容易である。その結果、励起光成分が試料で反射して蛍光フィルタに入射しても殆どが反射されるため、光源からの漏れ光が検出器に入射するのが低減する。さらに、2波長帯用励起光フィルタと2波長帯用蛍光フィルタの反射領域がスペクトル上で反射率99%以上で交差する特性を有するように設定することもでき、その場合には光源からの漏れ光が検出器に入射するのをさらに抑えることができる。   In the filter set including the two-wavelength band excitation light filter or the two-wavelength band fluorescence filter, the reflection region of the two-wavelength band excitation light filter and the two-wavelength band fluorescence filter preferably has a reflectance of 90% or more on the spectrum. It is set to have a crossing characteristic. Since the present invention has a high degree of freedom in setting the transmission region or the reflection region, such setting is also easy. As a result, even if the excitation light component is reflected by the sample and is incident on the fluorescent filter, most of the reflected light is reflected, so that leakage light from the light source is less incident on the detector. Further, the reflection region of the two-wavelength band excitation light filter and the two-wavelength band fluorescence filter can be set so as to have a characteristic of intersecting with a reflectance of 99% or more on the spectrum. Light can be further prevented from entering the detector.

2波長帯用ダイクロイックフィルタを含むフィルタセットでは、好ましくは、励起光フィルタと2波長帯ダイクロイックフィルタの反射領域はスペクトル上で反射率90%以上で交差する特性を有するように設定されている。その結果、励起フィルタを透過した励起光成分を確実に試料に照射させることができる。さらに、励起光フィルタと2波長帯ダイクロイックフィルタの反射領域が95%以上で交差する特性を有するように設定することもできる。この場合には、励起光フィルタを透過した励起光成分をさらに確実に試料に照射させることができる。   In the filter set including the two-wavelength band dichroic filter, the reflection region of the excitation light filter and the two-wavelength band dichroic filter is preferably set to have a characteristic of intersecting with a reflectance of 90% or more on the spectrum. As a result, the sample can be reliably irradiated with the excitation light component that has passed through the excitation filter. Furthermore, it can be set so that the reflection region of the excitation light filter and the two-wavelength band dichroic filter intersect at 95% or more. In this case, the excitation light component that has passed through the excitation light filter can be more reliably irradiated onto the sample.

2波長帯蛍光フィルタを含むフィルタセットでは、好ましくは、2波長帯用蛍光フィルタは蛍光試薬の発光スペクトルをカバーするように透過領域幅が広げられている。本発明によれば透過領域幅はノッチフィルタと短波長透過フィルタ又は長波長透過フィルタの設計の組合わせにより設定できるので、透過領域幅を広げることが容易であるので、蛍光測定のように所望の透過領域幅に設定することができる。その結果、蛍光信号の増大を実現することができる。   In the filter set including the two-wavelength band fluorescent filter, the two-wavelength band fluorescent filter preferably has a wide transmission region so as to cover the emission spectrum of the fluorescent reagent. According to the present invention, since the transmission region width can be set by a combination of notch filter and short wavelength transmission filter or long wavelength transmission filter design, it is easy to widen the transmission region width. The transmissive area width can be set. As a result, an increase in fluorescence signal can be realized.

このような好ましい第1及び第2の形態のフィルタセットを使用して蛍光測定を行えば、検出器における蛍光検出のS/N(信号対ノイズ)比が向上する。   When fluorescence measurement is performed using the filter sets of the preferable first and second embodiments, the S / N (signal to noise) ratio of fluorescence detection in the detector is improved.

本発明の蛍光測定装置は、第1、第2の2種類の蛍光試薬で標識された試料を測定する蛍光測定装置である。蛍光測定装置の第1の形態は、第1蛍光試薬を励起することのできる第1励起波長を含む光を発生する第1励起光源及び第2蛍光試薬を励起することのできる第2励起波長を含む光を発生する第2励起光源を有し、それぞれの光源からの光を切り換えて共通の励起光光軸上に配置できるようにした励起光学系と、励起光学系に配置され、第1励起波長と第2励起波長をそれぞれ含む2つの透過領域をもつように設定された励起光フィルタと、本発明の光学フィルタからなり、第1励起波長と第2励起波長をそれぞれ含む2つの反射領域と、蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長を透過させる2つの透過領域をもち、励起光学系からの励起光を試料方向に反射させ、試料からの蛍光を受光して透過させるように配置された単一の2波長帯用ダイクロイックフィルタと、蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長をそれぞれ含む2つの透過領域をもつように設定され、ダイクロイックフィルタを透過した蛍光を受光して透過させる位置に配置された蛍光フィルタと、蛍光フィルタを透過した蛍光を受光する位置に配置された光検出器とを備えている。ここで、第1蛍光試薬を励起することのできる第1励起波長を「含む」光を発生する第1励起光源というのは、第1励起光源の発光スペクトルが、第1励起波長域よりも広くなければならないことを意味するものではなく、第1励起光源の発光スペクトルが第1励起波長域の少なくとも一部を含むという意味である。第2励起光源についても同様に解釈される。   The fluorescence measuring apparatus of the present invention is a fluorescence measuring apparatus that measures a sample labeled with two kinds of first and second fluorescent reagents. The first form of the fluorescence measuring device has a first excitation light source that generates light including a first excitation wavelength that can excite the first fluorescence reagent, and a second excitation wavelength that can excite the second fluorescence reagent. An excitation optical system having a second excitation light source that generates light including the light and switching the light from each light source so that the light can be arranged on a common excitation light optical axis; An excitation light filter set to have two transmission regions each including a wavelength and a second excitation wavelength, and two reflection regions each including the first excitation wavelength and the second excitation wavelength, the optical filter of the present invention, And a single transmission region having two transmission regions that transmit two fluorescence wavelengths generated from the fluorescent reagent, reflecting excitation light from the excitation optical system toward the sample, and receiving and transmitting fluorescence from the sample. One die for two wavelength bands A fluorescent filter, a fluorescent filter that is set to have two transmission regions each including two fluorescent wavelengths generated from a fluorescent reagent, and is arranged to receive and transmit fluorescence transmitted through the dichroic filter, and a fluorescent filter And a photodetector arranged at a position for receiving the fluorescence that has passed through. Here, the first excitation light source that generates light that includes the first excitation wavelength capable of exciting the first fluorescent reagent is that the emission spectrum of the first excitation light source is wider than the first excitation wavelength region. This does not mean that the emission spectrum of the first excitation light source includes at least a part of the first excitation wavelength region. The same applies to the second excitation light source.

この場合、励起光フィルタと蛍光フィルタの一方又は両方は2つの透過領域をもつように設定された本発明の光学フィルタからなる単一の2波長帯用フィルタであることが好ましい。   In this case, one or both of the excitation light filter and the fluorescence filter is preferably a single two-wavelength band filter formed of the optical filter of the present invention set to have two transmission regions.

蛍光測定装置の第2の形態は、第1蛍光試薬を励起することのできる第1励起波長を含む光を発生する第1励起光源及び第2蛍光試薬を励起することのできる第2励起波長を含む光を発生する第2励起光源を有し、それぞれの光源からの光を切り換えて共通の励起光光軸上に配置して試料に照射する励起光学系と、励起光学系に配置され、第1励起波長と第2励起波長をそれぞれ含む2つの透過領域をもつように設定された励起光フィルタと、試料から発生する蛍光を検出する検出器と、試料に対して励起光学系の反対側で試料からの蛍光を受光する位置に配置され、受光した蛍光を検出器へ導く蛍光受光光学系と、蛍光受光光学系に配置され、蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長をそれぞれ含む2つの透過領域をもつように設定された蛍光フィルタとを備え、励起光フィルタと蛍光フィルタの一方又は両方は2つの透過領域をもつように設定された本発明の光学フィルタからなる単一の2波長帯用フィルタである。   The second form of the fluorescence measuring device has a first excitation light source that generates light including a first excitation wavelength that can excite the first fluorescence reagent, and a second excitation wavelength that can excite the second fluorescence reagent. A second excitation light source that generates light including the excitation optical system that irradiates the sample by switching the light from each light source and switching the light on the common excitation light optical axis; An excitation light filter set to have two transmission regions each including one excitation wavelength and a second excitation wavelength, a detector for detecting fluorescence generated from the sample, and the opposite side of the excitation optical system with respect to the sample Fluorescent light receiving optical system that is arranged at a position for receiving fluorescence from the sample and guides the received fluorescent light to the detector, and two transmission regions that are arranged in the fluorescent light receiving optical system and each include two fluorescent wavelengths generated from the fluorescent reagent Fireflies set to have And a filter, one or both of the excitation light filter and fluorescence filter is a single filter for two-wavelength band formed of the optical filter of the present invention that is configured with two transmission regions.

この蛍光測定装置の測定対象となる試料の一例はDNAであり、測定項目は例えば一塩基多型(SNP)である。   An example of a sample to be measured by this fluorescence measuring apparatus is DNA, and the measurement item is, for example, a single nucleotide polymorphism (SNP).

本発明のフィルタでは、所望の反射率を達成するための積層構造の膜厚を薄くすることができるので、生産性を向上させることができる。さらに、透過フィルタの所定の波長からノッチフィルタの反射領域の間に存在する透過領域の幅を任意に設定することができる。   In the filter of the present invention, since the film thickness of the laminated structure for achieving a desired reflectance can be reduced, productivity can be improved. Furthermore, the width of the transmission region existing between the predetermined wavelength of the transmission filter and the reflection region of the notch filter can be arbitrarily set.

本発明のフィルタセットを使用すれば、蛍光測定装置において従来は複数必要であったフィルタが統合でき、部品点数の削減と光学系の簡素化を図ることができる。
さらに、本発明の蛍光測定装置ではフィルタもダイクロイックフィルタも機械的な切換えを必要としないので、蛍光測定を高精度に行うことができる。
If the filter set of the present invention is used, a plurality of filters conventionally required in the fluorescence measuring apparatus can be integrated, and the number of parts can be reduced and the optical system can be simplified.
Furthermore, in the fluorescence measuring apparatus of the present invention, neither the filter nor the dichroic filter requires mechanical switching, so that fluorescence measurement can be performed with high accuracy.

2種類の蛍光試薬を用いて分析を行う蛍光測定装置に使用されるフィルタセットとしては、蛍光試薬を励起する2つの励起波長を透過させる2つの透過領域をもつ2波長帯用励起光フィルタ、蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長を透過させる2つの透過領域をもつ2波長帯用蛍光フィルタ、及び2つの励起波長を反射させる2つの反射領域と2つの蛍光波長を透過させる2つの透過領域をもつ2波長帯用ダイクロイックフィルタが必要である。そのような各フィルタの要求仕様の一例を表1〜表3に示す。   As a filter set used in a fluorescence measuring apparatus that performs analysis using two types of fluorescent reagents, a two-wavelength excitation light filter having two transmission regions that transmit two excitation wavelengths that excite the fluorescent reagent, fluorescence Two-band fluorescent filter with two transmission regions that transmit two fluorescence wavelengths generated from the reagent, two reflection regions that reflect two excitation wavelengths, and two transmission regions that transmit two fluorescence wavelengths A dichroic filter for two wavelength bands is required. Examples of the required specifications for each filter are shown in Tables 1 to 3.

Figure 2009122203
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以下に設計例を示す。
フィルタの積層構造を構成する膜材料は、高屈折率膜材料がTa25(屈折率は波長に依存するが、約2.2)、TiO2(屈折率は波長に依存するが、約2.4)、Nb25、HfO2もしくはAl23、又はこれらを含む混合物、低屈折率膜材料がSiO2(屈折率は波長に依存するが、約1.46)又はその混合物である。ここでは、高屈折率膜材料としてTa25を使用し、低屈折率膜材料としてSiO2を使用する。基板は光学ガラスBK7とした。
A design example is shown below.
As for the film material constituting the laminated structure of the filter, the high refractive index film material is Ta 2 O 5 (the refractive index depends on the wavelength, but about 2.2), TiO 2 (the refractive index depends on the wavelength, but about 2.4), Nb 2 O 5 , HfO 2 or Al 2 O 3 , or a mixture containing these, and the low refractive index film material is SiO 2 (the refractive index depends on the wavelength, but about 1.46) or a mixture thereof It is. Here, Ta 2 O 5 is used as the high refractive index film material, and SiO 2 is used as the low refractive index film material. The substrate was optical glass BK7.

成膜は蒸着法により波長シフトの生じない手法で行い、基板温度を250℃とした。通常の蒸着方法では,膜の密度がバルク以下となる。密度が低いと隙間に水分などが進入し、使用環境によっては分光特性が変化(シフト)する。そこで、分光特性のシフトを抑制するために、イオンアシスト蒸着などのイオンプロセスなどを併用した蒸着を行うことで膜の充填密度をバルクの状態に近づけて水分の侵入を防止した。「波長シフトの生じない手法」とはそのような成膜方法を意味する。   Film formation was performed by a technique that does not cause a wavelength shift by vapor deposition, and the substrate temperature was 250 ° C. In a normal vapor deposition method, the density of the film is below the bulk. When the density is low, moisture or the like enters the gap, and the spectral characteristics change (shift) depending on the use environment. Therefore, in order to suppress the shift of the spectral characteristics, the film packing density is brought close to the bulk state by performing vapor deposition using an ion process such as ion-assisted vapor deposition, thereby preventing moisture from entering. “Method without wavelength shift” means such a film forming method.

(1)励起光フィルタの設計は以下の通りに行った。
励起光フィルタは基板の一方の表面に短波長透過フィルタを形成し、基板の他方の表面にノッチフィルタを形成することにより製作した。
(1) The excitation light filter was designed as follows.
The excitation light filter was manufactured by forming a short wavelength transmission filter on one surface of the substrate and forming a notch filter on the other surface of the substrate.

短波長透過フィルタのベース膜構成を(0.5L H 0.5L)18(中心波長λ=663.0nmとして)として設計を行った。ここで、記号HはTa25膜、記号LはSiO2膜であり、それぞれの前の数字(数字が記載されていないのは、「1」を表す。)はその層が設計の中心波長の1/4波長厚の何倍の光学膜厚をもつかを意味する。括弧の右肩の数値(この例では「18」)は括弧内の構成をその数値の回数だけ繰り返すことを意味している。光学膜厚は物理的な膜厚とその膜材質の屈折率との積である。以下に示すベース膜構成の意味も同様である。なお、ベース膜構成とは最適化するための基礎になる設計(ベース設計)に基づく積層構成であることを意味している。 The design was performed with the base film configuration of the short wavelength transmission filter as (0.5 L H 0.5 L) 18 (with the center wavelength λ = 663.0 nm). Here, symbol H is a Ta 2 O 5 film, symbol L is a SiO 2 film, and the number before each (the number is not described represents “1”) is the design center of the layer. This means how many times the optical film thickness is 1/4 of the wavelength. The numerical value on the right shoulder of the parenthesis (in this example, “18”) means that the configuration in the parenthesis is repeated as many times as the numerical value. The optical film thickness is the product of the physical film thickness and the refractive index of the film material. The meaning of the base film configuration shown below is also the same. The base film configuration means a laminated configuration based on a design (base design) that serves as a basis for optimization.

したがって、この短波長透過フィルタのベース膜構成は、最下層から順に(0.5L H L H L …… H 0.5L)というようにSiO2膜とTa25膜が交互に積層されて全体で37層の積層構造となる。 Therefore, the structure of the base film of this short wavelength transmission filter is that SiO 2 films and Ta 2 O 5 films are alternately laminated in order from the bottom layer (0.5L H L H L... H 0.5L). A total of 37 layers is formed.

そのフィルタの光学特性を示すスペクトルを図1に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。この設計のベース膜構成では、その光学特性は反射域に近い側の透過域にリップルが発生している。なお、図1中において、「Illumination: WHITE」は測定に用いた照射光が白色光であること、「Medium: AIR」は空気中での測定であること、「Substrate: BK7」は基板がBK7ガラスであること、「Exit: BK7」は出射媒質がBK7ガラスであること、「Detector: IDEAL」は検出器が完全(感度の波長依存性などがないこと)であること、「Angle: 0.0 (deg)」は測定光を基板に対して垂直方向から入射させたこと、「Reference: 663.0 (nm)」は663.0nmを中心波長として積層構造を設計したこと、「Polarization: Ave -」は無偏光であること、「First surface: Front」は基板表面から光が入射することを意味している。   A spectrum showing the optical characteristics of the filter is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). In the base film configuration of this design, the optical characteristics have ripples in the transmission region near the reflection region. In FIG. 1, “Illumination: WHITE” indicates that the irradiation light used for measurement is white light, “Medium: AIR” indicates measurement in air, and “Substrate: BK7” indicates that the substrate is BK7. “Exit: BK7” means that the exit medium is BK7 glass, “Detector: IDEAL” means that the detector is complete (no sensitivity wavelength dependence), “Angle: 0.0 ( deg) ”indicates that the measurement light is incident on the substrate from the vertical direction,“ Reference: 663.0 (nm) ”indicates that the laminated structure is designed with 663.0 nm as the central wavelength, and“ Polarization: Ave-”does not exist. Polarization, “First surface: Front” means that light is incident from the substrate surface.

次に、このベース膜構成を基にリップルの低減を図るため最適化設計を行った。最適化設計は積層構造の両端部の幾らかの層の膜厚を調整することにより行う。このベース膜構成の最適化だけでリップルが十分に低減できない場合は、さらに両端に幾らかの層を調整層として付加する。リップルを低減するための最適化設計方法は既知であり、市販のソフトウエアTF Calc(登録商標)(Spectra.Inc.社の製品)を使用して実行した。以下に示すフィルタの最適化設計も同様に実行した。   Next, optimization design was performed to reduce ripples based on this base film configuration. Optimization design is performed by adjusting the thickness of some layers at both ends of the laminated structure. If the ripple cannot be sufficiently reduced only by optimizing the base film configuration, some layers are added as adjustment layers at both ends. Optimization design methods for reducing ripple are known and were performed using commercially available software TF Calc® (product of Spectra. Inc.). The filter optimization design shown below was performed in the same manner.

その最適化設計されたフィルタの光学特性を示すスペクトルを図2に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。反射域に近い側の透過域にあったリップルが低減しているのがわかる。   A spectrum showing the optical characteristics of the optimized filter is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). It can be seen that the ripple in the transmission region near the reflection region is reduced.

ノッチフィルタのベース膜構成を(L 3H)20(中心波長λ=527.0nmとして)として設計を行った。そのフィルタの光学特性を示すスペクトルを図3に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。この設計のベース膜構成では、その光学特性は反射領域の両側の透過域で反射領域に近い側にリップルが発生している。 The design was made with the base film configuration of the notch filter as (L 3H) 20 (with the center wavelength λ = 527.0 nm). A spectrum showing the optical characteristics of the filter is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). In the base film configuration of this design, the optical characteristics have ripples in the transmission region on both sides of the reflection region and on the side close to the reflection region.

反射帯の幅は高屈折率材料と低屈折材料の屈折率の差で決まる。屈折率の差が大きいほど反射帯の幅は広がる。ただし、最適化設計によって反射帯の幅を広げることもできるが、製造上の膜厚誤差によっては反射帯の一部にリップルが生じ反射率が低下することもある。   The width of the reflection band is determined by the difference in refractive index between the high refractive index material and the low refractive index material. The greater the difference in refractive index, the wider the width of the reflection band. However, the width of the reflection band can be widened by the optimized design, but depending on the film thickness error in manufacturing, a ripple may be generated in a part of the reflection band and the reflectance may be lowered.

このベース膜構成を基にリップルの低減を図るため最適化設計を行った後のフィルタの光学特性を示すスペクトルを図4に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。反射領域に近い側の透過域にあったリップルが低減しているのがわかる。   FIG. 4 shows a spectrum showing the optical characteristics of the filter after optimization design is performed to reduce ripples based on this base film configuration. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). It can be seen that the ripple in the transmission region near the reflection region is reduced.

このように最適化設計を行った短波長透過フィルタをガラス基板の一方の表面に形成し、最適化設計を行ったノッチフィルタをそのガラス基板の他方の表面に形成した状態の励起光フィルタの光学特性を示すスペクトルを図5に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。この光学特性の励起光フィルタは表1に示された要求仕様を満たしている。   The optical filter of the excitation light filter in a state in which the short wavelength transmission filter having the optimized design is formed on one surface of the glass substrate and the notch filter having the optimized design formed on the other surface of the glass substrate. A spectrum showing the characteristics is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). The excitation light filter having this optical characteristic satisfies the required specifications shown in Table 1.

(2)蛍光フィルタの設計は以下の通りに行った。
蛍光フィルタは基板の一方の表面に長波長透過フィルタを形成し、基板の他方の表面にノッチフィルタを形成することにより製作した。
(2) The fluorescent filter was designed as follows.
The fluorescent filter was manufactured by forming a long wavelength transmission filter on one surface of the substrate and forming a notch filter on the other surface of the substrate.

長波長透過フィルタのベース膜構成を(0.5H L 0.5H)17(中心波長λ=450.0nmとして)として設計を行った。そのフィルタの光学特性を示すスペクトルを図6に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。この設計のベース膜構成では、その光学特性は反射域に近い側の透過域にリップルが発生している。 The base film configuration of the long wavelength transmission filter was designed as (0.5H L 0.5H) 17 (with the center wavelength λ = 450.0 nm). A spectrum showing the optical characteristics of the filter is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). In the base film configuration of this design, the optical characteristics have ripples in the transmission region near the reflection region.

この設計を基にリップルの低減を図るため最適化設計を行った後のフィルタの光学特性を示すスペクトルを図7に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。反射域に近い側の透過域にあったリップルが低減しているのがわかる。   FIG. 7 shows a spectrum showing the optical characteristics of the filter after the optimization design is performed to reduce the ripple based on this design. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). It can be seen that the ripple in the transmission region near the reflection region is reduced.

ノッチフィルタのベース膜構成を(L 3H)17(中心波長λ=585.0nmとして)で設計を行った。そのフィルタの光学特性を示すスペクトルを図8に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。この設計のベース膜構成では、その光学特性は反射領域の両側の透過域で反射領域に近い側にリップルが発生している。   The base film configuration of the notch filter was designed with (L 3 H) 17 (with the center wavelength λ = 585.0 nm). A spectrum showing the optical characteristics of the filter is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). In the base film configuration of this design, the optical characteristics have ripples in the transmission region on both sides of the reflection region and on the side close to the reflection region.

このベース膜構成を基にリップルの低減を図るため最適化設計を行った後のフィルタの光学特性を示すスペクトルを図9に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。反射領域に近い側の透過域にあったリップルが低減しているのがわかる。   FIG. 9 shows a spectrum showing the optical characteristics of the filter after optimization design is performed to reduce ripples based on this base film configuration. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). It can be seen that the ripple in the transmission region near the reflection region is reduced.

このように最適化設計を行った長波長透過フィルタをガラス基板の一方の表面に形成し、最適化設計を行ったノッチフィルタをそのガラス基板の他方の表面に形成した蛍光フィルタの光学特性を示すスペクトルを図10に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。この光学特性の蛍光フィルタは表2に示された要求仕様を満たしている。   The optical characteristics of a fluorescent filter in which a long-wavelength transmission filter with such an optimized design is formed on one surface of a glass substrate and a notch filter with an optimized design formed on the other surface of the glass substrate is shown. The spectrum is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). The fluorescent filter having this optical characteristic satisfies the required specifications shown in Table 2.

(3)ダイクロイックフィルタの設計は以下の通りに行った。
ダイクロイックフィルタは基板の一方の表面に長波長透過フィルタを形成し、基板の他方の表面にノッチフィルタを形成することにより製作した。
(3) The dichroic filter was designed as follows.
The dichroic filter was manufactured by forming a long wavelength transmission filter on one surface of the substrate and forming a notch filter on the other surface of the substrate.

長波長透過フィルタのベース膜構成を(0.5H L 0.5H)19(中心波長λ=497.0nmとして)として設計を行った。そのフィルタの光学特性を示すスペクトルを図11に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。この設計のベース膜構成では、その光学特性は反射域に近い側の透過域にリップルが発生している。 The base film configuration of the long wavelength transmission filter was designed as (0.5H L 0.5H) 19 (center wavelength λ = 497.0 nm). A spectrum indicating the optical characteristics of the filter is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). In the base film configuration of this design, the optical characteristics have ripples in the transmission region near the reflection region.

この設計を基にリップルの低減を図るため最適化設計を行った後のフィルタの光学特性を示すスペクトルを図12に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。反射域に近い側の透過域にあったリップルが低減しているのがわかる。   FIG. 12 shows a spectrum showing the optical characteristics of the filter after performing the optimization design in order to reduce the ripple based on this design. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). It can be seen that the ripple in the transmission region near the reflection region is reduced.

ノッチフィルタのベース膜構成を(L 3H)17(中心波長λ=625.0nmとして)で設計を行った。そのフィルタの光学特性を示すスペクトルを図13に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。この設計のベース膜構成では、その光学特性は反射領域の両側の透過域で反射領域に近い側にリップルが発生している。   The base film configuration of the notch filter was designed with (L 3 H) 17 (with the center wavelength λ = 625.0 nm). A spectrum showing the optical characteristics of the filter is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). In the base film configuration of this design, the optical characteristics have ripples in the transmission region on both sides of the reflection region and on the side close to the reflection region.

このベース膜構成を基にリップルの低減を図るため最適化設計を行った後のフィルタの光学特性を示すスペクトルを図14に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。反射領域に近い側の透過域にあったリップルが低減しているのがわかる。   FIG. 14 shows a spectrum showing the optical characteristics of the filter after optimization design has been performed to reduce ripples based on this base film configuration. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). It can be seen that the ripple in the transmission region near the reflection region is reduced.

このように最適化設計を行った長波長透過フィルタをガラス基板の一方の表面に形成し、最適化設計を行ったノッチフィルタをそのガラス基板の他方の表面に形成したダイクロイックフィルタの光学特性を示すスペクトルを図15に示す。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)である。この光学特性のダイクロイックフィルタは表3に示された要求仕様を満たしている。   The optical characteristics of a dichroic filter in which a long-wavelength transmission filter with such an optimized design is formed on one surface of a glass substrate and a notch filter with an optimized design formed on the other surface of the glass substrate are shown. The spectrum is shown in FIG. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). The dichroic filter having this optical characteristic satisfies the required specifications shown in Table 3.

前述の設計を基に製作した励起光フィルタa、蛍光フィルタb及びダイクロイックフィルタcからなるフィルタセットの光学特性をいっしょにして図16に示す。励起光フィルタaと蛍光フィルタbの反射領域は反射率99%程度で交差していることがわかる。また、励起光フィルタaとダイクロイックフィルタcの反射領域は反射率95%程度で交差していることがわかる。   FIG. 16 shows the optical characteristics of a filter set including the excitation light filter a, the fluorescence filter b, and the dichroic filter c manufactured based on the above design. It can be seen that the reflection regions of the excitation light filter a and the fluorescence filter b intersect with a reflectance of about 99%. Further, it can be seen that the reflection regions of the excitation light filter a and the dichroic filter c intersect each other at a reflectance of about 95%.

図17に既存のバンドパスフィルタと上述の実施例で作製した2波長帯用励起光フィルタ及び2波長帯用蛍光フィルタの光学特性を示す。aは実施例の蛍光フィルタ、bは実施例の励起光フィルタである。c〜fは既存のバンドパスフィルタであり、cは励起光フィルタ(黄色励起光用)、dは蛍光フィルタ(黄色励起光用)、eは励起光フィルタ(青色励起光用)、fは蛍光フィルタ(青色励起光用)である。実施例の各フィルタは、既存品と比較して透過領域幅は広く、透過率が高いことがわかる。実施例のフィルタと既存品を同じ蛍光測定装置に装着して比較した蛍光測定においても、実施例のフィルタは既存品より高い蛍光信号を得ることができた。   FIG. 17 shows the optical characteristics of the existing bandpass filter and the two-wavelength excitation light filter and the two-wavelength fluorescent filter produced in the above-described embodiment. a is the fluorescence filter of an Example, b is the excitation light filter of an Example. c to f are existing bandpass filters, c is an excitation light filter (for yellow excitation light), d is a fluorescence filter (for yellow excitation light), e is an excitation light filter (for blue excitation light), and f is fluorescence. This is a filter (for blue excitation light). It can be seen that each filter of the example has a wider transmission region width and higher transmittance than the existing products. Even in the fluorescence measurement in which the filter of the example and the existing product were mounted and compared in the same fluorescence measuring device, the filter of the example could obtain a higher fluorescence signal than the existing product.

図18にLED及び蛍光試薬の吸収・放出波長帯の一例を示す。aは蛍光試薬FAMの吸収スペクトル、bは同蛍光試薬FAMが放出する蛍光スペクトルであり、cは青色LEDの発光スペクトルである。これらのスペクトルから青色LEDによって蛍光試薬FAMを励起して蛍光を放出させることができる。また、dは蛍光試薬Redmond Redの吸収スペクトル、eは同蛍光試薬Redmond Redが放出する蛍光スペクトルであり、fは黄色LEDの発光スペクトルである。これらのスペクトルから黄色LEDによって蛍光試薬Redmond Redを励起して蛍光を放出させることができる。これらのLED及び蛍光試薬を使用する限り、上記の実施例の各フィルタを含むフィルタセットを使用すれば良好なS/N比で蛍光測定を行うことができることがわかる。   FIG. 18 shows an example of the absorption and emission wavelength bands of LEDs and fluorescent reagents. a is the absorption spectrum of the fluorescent reagent FAM, b is the fluorescence spectrum emitted by the fluorescent reagent FAM, and c is the emission spectrum of the blue LED. From these spectra, the fluorescent reagent FAM can be excited by the blue LED to emit fluorescence. Further, d is an absorption spectrum of the fluorescent reagent Redmond Red, e is a fluorescent spectrum emitted by the fluorescent reagent Redmond Red, and f is an emission spectrum of the yellow LED. From these spectra, the fluorescent reagent Redmond Red can be excited by a yellow LED to emit fluorescence. As long as these LEDs and fluorescent reagents are used, it can be seen that fluorescence measurement can be performed with a good S / N ratio by using a filter set including each filter of the above-mentioned Examples.

次に、本発明のフィルタセットを用いるのに適した蛍光測定装置への適用例を示す。その好適な一例はDNAの一塩基多型を検出する遺伝子多型検出装置である。   Next, an application example to a fluorescence measuring apparatus suitable for using the filter set of the present invention will be shown. A suitable example is a gene polymorphism detection device that detects a single nucleotide polymorphism of DNA.

遺伝子多型を利用して病気の罹りやすさなどを予測する方法又は装置として、下記のようなものが提案されている。   The followings have been proposed as methods or apparatuses for predicting the susceptibility of diseases using genetic polymorphism.

患者が敗血症に罹りやすいか否か及び/又は敗血症に急速に進行しやすいか否かを決定するために、患者から核酸試料を採取し、該試料中におけるパターン2対立遺伝子、又はパターン2対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子を検出し、パターン2対立遺伝子又はパターン2対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子が検出されれば該患者が敗血症に罹りやすいと判定する(特許文献2参照。)。   In order to determine whether a patient is susceptible to sepsis and / or is likely to progress rapidly to sepsis, a nucleic acid sample is taken from the patient and the pattern 2 allele in the sample, or the pattern 2 allele When a marker gene that is linkage disequilibrium is detected, and a marker gene that is linkage disequilibrium with the pattern 2 allele or the pattern 2 allele is detected, it is determined that the patient is susceptible to sepsis (see Patent Document 2). ).

ヒトのflt−1遺伝子中の1又はそれ以上の単一ヌクレオチド多型性の分析のために、ヒトの核酸の1又はそれ以上の位置:1953、3453、3888(各々EMBL受理番号X51602中の位置に従う)、519、786、1422、1429(各々EMBL受理番号D64016中の位置に従う)、454(配列番号3に従う)及び696(配列番号5に従う)の配列を決定し、これらの多型性を参照することによりflt−1リガンド仲介疾患を診断する(特許文献3参照。)。   For analysis of one or more single nucleotide polymorphisms in the human flt-1 gene, one or more positions of human nucleic acids: 1953, 3453, 3888 (each position in EMBL accession number X51602) ), 519, 786, 1422, 1429 (according to positions in EMBL accession number D64016, respectively), 454 (according to SEQ ID No. 3) and 696 (according to SEQ ID No. 5), refer to these polymorphisms By doing this, a flt-1 ligand-mediated disease is diagnosed (see Patent Document 3).

SNP部位の塩基を判別する、いわゆるタイピングについては多くの手法が報告されている。そのうちの代表的なものは次の方法である。   Many methods have been reported for so-called typing for discriminating the base of an SNP site. A typical one is the following method.

比較的に少量のゲノムDNAを用いて数十万箇所に及ぶSNP部位についてタイピングを行なうために、少なくとも一つの一塩基多型部位を含む複数の塩基配列を、ゲノムDNA及び複数対のプライマーを用いて同時に増幅し、増幅した複数の塩基配列を用いて、当該塩基配列に含まれる一塩基多型部位の塩基をタイピング工程により判別する。そのタイピング工程として、インベーダ法又はタックマンPCR法を用いる(特許文献4参照。)。   In order to perform typing on hundreds of thousands of SNP sites using a relatively small amount of genomic DNA, a plurality of base sequences including at least one single nucleotide polymorphism site are used using genomic DNA and a plurality of pairs of primers. At the same time, using a plurality of amplified base sequences, the bases of single nucleotide polymorphic sites contained in the base sequences are discriminated by a typing process. As the typing process, an invader method or a Tuckman PCR method is used (see Patent Document 4).

これらの方法では、DNAの一塩基多型を検出するために蛍光試薬を用いることが一般的である。蛍光試薬を検出するためには、蛍光試薬を励起するための光源(励起光源)と、蛍光試薬から放出される光(蛍光)を検出するための検出器と、励起光源からの光が直接検出器に入るのを防ぐためのフィルタが必要である。   In these methods, a fluorescent reagent is generally used to detect a single nucleotide polymorphism of DNA. In order to detect a fluorescent reagent, a light source for exciting the fluorescent reagent (excitation light source), a detector for detecting light emitted from the fluorescent reagent (fluorescence), and light from the excitation light source are directly detected. A filter is needed to prevent entry into the vessel.

従来の蛍光試薬検出のための典型的な部品構成を図19に示す。光源2からの光はコリメートレンズ4を通った後、第1のフィルタ(励起光フィルタ)6を透過することで、蛍光試薬の励起に必要な波長帯のみが選択的に取り出される。次にダイクロイックフィルタ8によって、蛍光試薬の励起に必要な波長帯のみが選択的に反射され、レンズ10を通してサンプル12に照射される。サンプル12の蛍光試薬からの蛍光はレンズ10で集められ、第2のフィルタ(ダイクロイックフィルタ8)によって蛍光の波長帯のみが選択的に透過する。ダイクロイックフィルタ8を透過した光は第3のフィルタ(蛍光フィルタ)13によって蛍光以外の不要な光を除去した後に、レンズ14を通して検出器16に集められ検出される。   FIG. 19 shows a typical component configuration for conventional fluorescent reagent detection. The light from the light source 2 passes through the collimating lens 4 and then passes through the first filter (excitation light filter) 6 so that only the wavelength band necessary for excitation of the fluorescent reagent is selectively extracted. Next, the dichroic filter 8 selectively reflects only the wavelength band necessary for excitation of the fluorescent reagent, and irradiates the sample 12 through the lens 10. The fluorescence from the fluorescent reagent of the sample 12 is collected by the lens 10, and only the fluorescence wavelength band is selectively transmitted by the second filter (dichroic filter 8). The light transmitted through the dichroic filter 8 is collected and detected by the detector 16 through the lens 14 after unnecessary light other than fluorescence is removed by the third filter (fluorescence filter) 13.

励起光源2にはレーザーやランプ、発光ダイオード(LED)などが用いられるが、近年では高輝度のLEDを用いられることが多い。それはLEDがレーザーよりも小型・安価で、さらにランプに比べて長寿命・高効率であるためである。   As the excitation light source 2, a laser, a lamp, a light emitting diode (LED), or the like is used. In recent years, a high-brightness LED is often used. This is because LEDs are smaller and cheaper than lasers, and have a longer life and higher efficiency than lamps.

また、検出器16には光電子増倍管(ホトマルチプライヤー:PMT)、フォトダイオード(PD)又は用途に応じて電荷結合素子(CCD)やC−MOSイメージセンサなどが主に使用される。   For the detector 16, a photomultiplier tube (photomultiplier: PMT), a photodiode (PD), a charge coupled device (CCD), a C-MOS image sensor, or the like is mainly used depending on the application.

フィルタ6,8,13はガラスなどの透明の基材に、真空蒸着などの方法によって薄膜を形成して、選択的に光を透過するようにしたものが使用される。   The filters 6, 8, and 13 are formed by forming a thin film on a transparent base material such as glass by a method such as vacuum vapor deposition so as to selectively transmit light.

これらの光学部品の中でも特にフィルタ6,8,13は蛍光測定の際の信号とノイズの比(S/N比)を決定付ける重要な部品であり、目的の蛍光物質の波長特性に適したものを選択する必要がある。また、光源2にレーザーやLEDなどのスペクトル幅の比較的狭いものを使用する場合には、目的の蛍光物質が効率よく励起できるような波長帯のものを選ばなければならない。   Among these optical components, filters 6, 8, and 13 are particularly important components that determine the signal-to-noise ratio (S / N ratio) during fluorescence measurement, and are suitable for the wavelength characteristics of the target fluorescent substance. It is necessary to select. Further, when a light source 2 having a relatively narrow spectrum width such as a laser or LED is used, a light source having a wavelength band that can efficiently excite a target fluorescent material must be selected.

これに対して、DNAの一塩基多型(SNP)の検出において、対象とするサンプルが野生型のホモ、変異型のホモ、又はヘテロのいずれであるかを判別するためには、通常2種類以上の蛍光試薬が使用される。つまり、例えば野生型を検出するプローブには蛍光試薬Aで標識しておき、変異型を検出するプローブには蛍光試薬Bで標識しておく。サンプルと2種類のプローブとを反応させた後に、蛍光試薬Aからの信号と蛍光試薬Bからの信号をそれぞれ検出する。その結果、蛍光試薬Aからの信号のみが得られた場合はそのサンプルが野生型のホモであることが分かる。同様にして、蛍光試薬Bからの信号のみが得られた場合は変異型のホモ、両方の蛍光試薬からの信号が得られた場合にはヘテロであることが分かる。   In contrast, in the detection of single nucleotide polymorphisms (SNPs) of DNA, in order to determine whether a target sample is a wild-type homozygote, a mutant-type homozygote or a heterozygote, usually two types are used. The above fluorescent reagents are used. That is, for example, the probe for detecting the wild type is labeled with the fluorescent reagent A, and the probe for detecting the mutant type is labeled with the fluorescent reagent B. After reacting the sample with the two types of probes, the signal from the fluorescent reagent A and the signal from the fluorescent reagent B are detected. As a result, when only the signal from the fluorescent reagent A is obtained, it can be seen that the sample is wild-type homo. Similarly, it can be seen that when only the signal from the fluorescent reagent B is obtained, the mutant is homozygous, and when the signals from both fluorescent reagents are obtained, it is heterogeneous.

このように、光学部品は蛍光試薬個々に応じて特性の異なるものを選ぶ必要があるのに対して、SNPの検出のためには2種類以上の蛍光試薬を使用する必要がある。そのため、各々の蛍光試薬からの信号を検出するために、光学系を蛍光試薬ごとに複数搭載する方法や、機械的に光学部品を切り換えて複数の蛍光試薬に対応する方法が採られている。   As described above, it is necessary to select optical components having different characteristics depending on individual fluorescent reagents, whereas it is necessary to use two or more types of fluorescent reagents in order to detect SNPs. Therefore, in order to detect a signal from each fluorescent reagent, a method of mounting a plurality of optical systems for each fluorescent reagent or a method of mechanically switching optical components and corresponding to a plurality of fluorescent reagents is employed.

2種類以上の蛍光試薬を検出するために、それぞれの蛍光試薬に対応した光学系を複数搭載する方法では、光学系全体が大型になる欠点がある。例えば2種類の蛍光試薬に対応した光学系を構成するためには、光源、検出器、フィルタ、レンズなど図19に示す全ての部品を個別に配置しなければならないため、その大きさは1種類の蛍光試薬の光学系に比べて2倍の大きさになる。   In order to detect two or more types of fluorescent reagents, the method of mounting a plurality of optical systems corresponding to the respective fluorescent reagents has a drawback that the entire optical system becomes large. For example, in order to construct an optical system corresponding to two types of fluorescent reagents, all the components shown in FIG. 19 such as a light source, a detector, a filter, and a lens must be individually arranged. The size is twice that of the fluorescent reagent optical system.

また、蛍光試薬ごとに異なる光学系を使用するため、それぞれで光学部品の調整をする必要があり、手間がかかるだけでなく光学系ごとに調整のばらつきが大きく生じることになる。そのため、SNPのアレル判定のために複数の蛍光試薬の間での蛍光信号の比を計算する際に、その結果が調整のバラつきを大きく反映したものとなり、正しいSNPのアレル判定を困難なものにしている。   In addition, since different optical systems are used for each fluorescent reagent, it is necessary to adjust optical components for each of the fluorescent reagents, which not only takes time but also causes large variations in adjustment for each optical system. Therefore, when calculating the ratio of fluorescence signals among a plurality of fluorescent reagents for SNP allele determination, the result largely reflects the variation in adjustment, making correct SNP allele determination difficult. ing.

さらに、蛍光試薬ごとに異なる光軸をもつ光学系から構成されるために、1つのサンプルに対して2種類以上の蛍光を測定するにはサンプル又は光学系の少なくともどちらか一方をモーターなどで動かす必要がある。モーターなどによる駆動のための機構が必要なため、装置が複雑かつ大型になるのに加えて、駆動の際の誤差が蛍光測定の誤差となり得る。これにより、SNPのアレル判定のために複数の蛍光試薬の間での蛍光信号の比を計算する際に、その計算結果が駆動のバラつきを大きく反映したものとなり、正しいSNPのアレル判定を困難なものにしている。   Furthermore, since each fluorescent reagent is composed of an optical system having a different optical axis, at least one of the sample and the optical system is moved by a motor or the like in order to measure two or more types of fluorescence for one sample. There is a need. Since a mechanism for driving by a motor or the like is required, the apparatus becomes complicated and large, and an error in driving can be an error in fluorescence measurement. As a result, when calculating the ratio of fluorescence signals among a plurality of fluorescent reagents for SNP allele determination, the calculation result greatly reflects the variation in driving, and it is difficult to determine the correct SNP allele. I'm making things.

以上のように、2種類以上の蛍光試薬を検出するために、それぞれの蛍光試薬に対応した光学系を複数搭載する方法では、光学系だけでなくその周辺の機構部品が複雑になり、蛍光試薬間での測定のばらつきの原因となる。その結果としてSNPのアレル判定が不正確なものになりがちであるという問題点がある。   As described above, in order to detect two or more types of fluorescent reagents, the method of mounting a plurality of optical systems corresponding to the respective fluorescent reagents complicates not only the optical system but also the surrounding mechanical components. Cause variations in measurement. As a result, there is a problem that the SNP allele determination tends to be inaccurate.

機械的に光学部品を切り換えて複数の蛍光試薬に対応する方法は、主に複数のフィルタが搭載された円盤を、モーターなどで動かして目的の蛍光試薬に適した波長特性のものに切り換えることで実現される。この方法では複数の蛍光試薬に対してレンズや検出器といった部品が共通で使え、さらに複数の蛍光試薬を測定するためにサンプル又は光学系をモーターなどで駆動する必要がないため、前述の方法に比べてより安定した測定が可能であることが特長である。   The method of mechanically switching optical components to handle multiple fluorescent reagents is mainly to switch the disk with multiple filters to a wavelength characteristic suitable for the target fluorescent reagent by moving it with a motor. Realized. In this method, parts such as lenses and detectors can be used in common for a plurality of fluorescent reagents, and it is not necessary to drive a sample or an optical system with a motor or the like in order to measure a plurality of fluorescent reagents. The feature is that more stable measurement is possible.

ただし、複数のフィルタを蛍光試薬に応じて切り換える必要があるために、モーターなどの駆動部品が必要になり、さらに複数のフィルタを搭載した円盤も大きなものになってしまう。また、光学部品をモーターで動かすために測定が不安定になりがちである。特にタイクロイックフィルタを使用する構成では、サンプルに照射される励起光の光軸をそのダイクロイックフィルタで90度に折り曲げることになるが、そのダイクロイックフィルタをモーターで切り換えた場合、少しの誤差が光軸の大きなズレとなることになる。これにより、SNPのアレル判定のために複数の蛍光試薬の間での蛍光信号の比を計算する際に、その計算結果が駆動のバラつきを大きく反映したものとなり、正しいSNPのアレル判定を困難なものにしている。   However, since it is necessary to switch a plurality of filters according to the fluorescent reagent, a driving component such as a motor is required, and a disk on which a plurality of filters are mounted is also large. In addition, the measurement tends to be unstable because the optical component is moved by a motor. In particular, in the configuration using the dichroic filter, the optical axis of the excitation light applied to the sample is bent at 90 degrees by the dichroic filter. However, when the dichroic filter is switched by a motor, a slight error is caused by the optical axis. It will be a big gap of. As a result, when calculating the ratio of fluorescence signals among a plurality of fluorescent reagents for SNP allele determination, the calculation result greatly reflects the variation in driving, and it is difficult to determine the correct SNP allele. I'm making things.

以上のように、2種類以上の蛍光試薬を検出するために、機械的に光学部品を切り換えて複数の蛍光試薬に対応する方法では、フィルタを切り換える機構部品が複雑になり、装置が大型・複雑なものになるという問題点がある。また、構成によっては蛍光測定が不安定になる可能性を含んでおり、SNPのアレル判定が不正確なものになりがちであるという問題点がある。   As described above, in order to detect two or more types of fluorescent reagents, in the method of mechanically switching optical components and supporting a plurality of fluorescent reagents, the mechanical parts for switching the filters are complicated, and the apparatus is large and complicated. There is a problem that it becomes something. In addition, there is a possibility that the fluorescence measurement becomes unstable depending on the configuration, and there is a problem that the allele determination of the SNP tends to be inaccurate.

上述の問題点を解決するために、2種類以上の蛍光試薬を検出するために、2つ以上の波長帯を透過することのできる本発明の実施例のフィルタを使用した。例として、2種類の蛍光試薬を検出するための、2つの波長帯を透過することのできる励起光フィルタ、ダイクロイックフィルタ及び蛍光フィルタを使用した場合の構成を図20に示す。この例では、光源として2種類のLEDを使用し、検出器としてフォトダイオードを使用しているが、これに限定されるものではない。   In order to solve the above-described problems, the filter of the embodiment of the present invention that can transmit two or more wavelength bands was used to detect two or more kinds of fluorescent reagents. As an example, FIG. 20 shows a configuration in which an excitation light filter, a dichroic filter and a fluorescence filter capable of transmitting two wavelength bands for detecting two types of fluorescent reagents are used. In this example, two types of LEDs are used as the light source and a photodiode is used as the detector, but the present invention is not limited to this.

蛍光試薬の励起効率が高い波長の2種類のLED20,22を光源として使用する。サンプルを標識している蛍光試薬として、波長470〜490nm(青色)で励起したときに波長510〜530nm(緑色)の蛍光を発する蛍光試薬Aと、波長580〜600nm(黄色〜オレンジ)で励起したときに波長620〜640nm(赤色)の蛍光を発する蛍光試薬Bを使用した場合の例で考えると、この場合には青色のLEDと黄色(又はオレンジ色)のLEDを使用するのが適している。それらのLED20,22からの光をそれぞれレンズ4a,4bによって平行光にした後、第1のダイクロイックフィルタ28で1つの光軸にする。ここでのダイクロイックフィルタ28は、黄色の波長帯を透過して青色の波長帯を反射させるような、所定の波長を境にして透過領域と反射領域に分かれた従来のダイクロイックフィルタでよい。   Two types of LEDs 20 and 22 having wavelengths with high excitation efficiency of the fluorescent reagent are used as light sources. As a fluorescent reagent for labeling a sample, fluorescent reagent A that emits fluorescence with a wavelength of 510 to 530 nm (green) when excited with a wavelength of 470 to 490 nm (blue) and excited with a wavelength of 580 to 600 nm (yellow to orange) Considering an example where a fluorescent reagent B that emits fluorescence having a wavelength of 620 to 640 nm (red) is used, in this case, it is suitable to use a blue LED and a yellow (or orange) LED. . The lights from the LEDs 20 and 22 are collimated by the lenses 4a and 4b, respectively, and then are made into one optical axis by the first dichroic filter 28. The dichroic filter 28 here may be a conventional dichroic filter that is divided into a transmission region and a reflection region with a predetermined wavelength as a boundary so as to transmit the yellow wavelength band and reflect the blue wavelength band.

次に、青色と黄色の光を透過させて緑色と赤色の光を反射することのできる実施例の励起光フィルタ30を通過させる。さらに青色と黄色の2つの波長帯を反射させて緑色と赤色を透過させることのできる実施例のダイクロイックフィルタ32を経て下部に配置されたサンプル12部分へ折り返される。その後、レンズ10で集光され蛍光試薬で標識されたサンプル12に照射される。   Next, the excitation light filter 30 of the embodiment that can transmit blue and yellow light and reflect green and red light is passed through. Further, the sample 12 is folded back to the portion of the sample 12 disposed below through the dichroic filter 32 of the embodiment capable of reflecting two wavelength bands of blue and yellow and transmitting green and red. Thereafter, the sample 12 collected by the lens 10 and irradiated with the fluorescent reagent is irradiated.

サンプル12に励起光が照射され、青色と黄色の2つの光によってそれぞれ励起された2種類の蛍光試薬からの蛍光は、緑色と赤色というように異なる2つの波長を持っている。それらの光は再びサンプル部上方に配置されたレンズ10で集光され、ダイクロイックフィルタ32を透過する。その後、緑色と赤色の2つの波長帯を透過させて、青色と黄色を反射することのできる実施例の蛍光フィルタ34を透過する。最終的にそれらの光はレンズ14で集光され、フォトダイオード16で電気信号に変換される。   The fluorescence from the two types of fluorescent reagents excited by the sample 12 and excited by two light beams, blue and yellow, has two different wavelengths such as green and red. These lights are again collected by the lens 10 disposed above the sample portion and pass through the dichroic filter 32. After that, it transmits the two wavelength bands of green and red and transmits the fluorescent filter 34 of the embodiment that can reflect blue and yellow. Finally, the light is collected by the lens 14 and converted into an electric signal by the photodiode 16.

蛍光試薬Aの信号を検出する場合は青色のLED20のみを点灯させ、黄色のLED22は消灯させる。すると蛍光試薬Aのみが青色LED20によって励起されて蛍光を発し、一方蛍光試薬Bは励起されず蛍光を発することがない。こうすることで蛍光試薬Aのみの信号を検出することができる。次に蛍光試薬Bの信号を検出する場合は黄色のLED22のみを点灯させ、青色のLED20は消灯させる。すると今度は逆に蛍光試薬Bのみが黄色LED22によって励起されて蛍光を発し、逆に蛍光試薬Aは励起されず、蛍光を発しない。このように、2種類のLED20,22を点灯・消灯するだけで共通のフォトダイオード16で2つの蛍光試薬からの信号をそれぞれ独立に読み取ることができる。   When detecting the signal of the fluorescent reagent A, only the blue LED 20 is turned on and the yellow LED 22 is turned off. Then, only the fluorescent reagent A is excited by the blue LED 20 to emit fluorescence, while the fluorescent reagent B is not excited and does not emit fluorescence. By doing so, it is possible to detect only the signal of the fluorescent reagent A. Next, when detecting the signal of the fluorescent reagent B, only the yellow LED 22 is turned on, and the blue LED 20 is turned off. Then, on the contrary, only the fluorescent reagent B is excited by the yellow LED 22 to emit fluorescence, and conversely, the fluorescent reagent A is not excited and does not emit fluorescence. In this way, the signals from the two fluorescent reagents can be read independently by the common photodiode 16 simply by turning on and off the two types of LEDs 20 and 22.

図20の装置では光源として2種類のLED20,22を備え、LED20,22からの励起光をそれぞれのレンズ4a,4bを経てダイクロイックフィルタ28で1つの光軸にしているが、ダイクロイックフィルタ28を使用しない構成とすることもできる。ダイクロイックフィルタ28を使用しない構成では、LED20とレンズ4aを1組とし、LED22とレンズ4bを他の1組として、それらの組を切り換えて光軸上に配置できるようにすればよい。   In the apparatus of FIG. 20, two types of LEDs 20 and 22 are provided as light sources, and excitation light from the LEDs 20 and 22 is made into one optical axis by the dichroic filter 28 through the respective lenses 4a and 4b, but the dichroic filter 28 is used. It can also be set as the structure which does not. In a configuration in which the dichroic filter 28 is not used, the LED 20 and the lens 4a may be set as one set, and the LED 22 and the lens 4b may be set as another set so that these sets can be switched and arranged on the optical axis.

図20に示した実験装置を用いて、2つの透過領域を持つフィルタがSNPのアレル判定に有効であることを検証した。光源として5Wの青色(blue)及び黄色〜オレンジ(amber)の高輝度発光ダイオード(LED)20,22を使用した。使用したLEDの発光スペクトルを図4(a)に示す。点灯されたLED20,22からの光は直径20mm、焦点距離30mmの平凸レンズ4a又は4bによって平行光にされてダイクロイックフィルタ28で反射又は透過して励起光フィルタ30に入射される。励起光フィルタ30の透過特性は図21(b)に示すように、波長が460〜490nmと570〜590nmでは光を透過し、520〜560nmと620nm〜では光を透過しない。このように異なる2つの透過領域を持ったフィルタ30を用いることで、2種類のLED20,22のいずれに対しても有効な特性を1枚のフィルタ30で実現することができる。励起光フィルタ30を透過した光は、次にダイクロイックフィルタ32で図の下方向に折り返される。このダイクロイックフィルタ32の透過特性を図21(c)に示す。このダイクロイックフィルタ32では45度の角度で入射した光のうち、波長が460〜490nmと570−590nmの光は反射され、520〜560nmと620nm〜の光は透過する。ダイクロイックフィルタ32で反射された光は直径12mm、焦点距離12mmの平凸レンズで集光され、サンプル12に照射される。   Using the experimental apparatus shown in FIG. 20, it was verified that a filter having two transmission regions is effective for SNP allele determination. High-intensity light emitting diodes (LEDs) 20 and 22 of blue and yellow to orange were used as light sources. The emission spectrum of the LED used is shown in FIG. Light from the lighted LEDs 20 and 22 is collimated by a plano-convex lens 4a or 4b having a diameter of 20 mm and a focal length of 30 mm, and is reflected or transmitted by the dichroic filter 28 and is incident on the excitation light filter 30. As shown in FIG. 21B, the transmission characteristic of the excitation light filter 30 transmits light when the wavelength is 460 to 490 nm and 570 to 590 nm, and does not transmit light when the wavelength is 520 to 560 nm and 620 nm. Thus, by using the filter 30 having two different transmission regions, it is possible to realize a characteristic effective for both of the two types of LEDs 20 and 22 with one filter 30. The light transmitted through the excitation light filter 30 is then folded back by the dichroic filter 32 in the downward direction of the figure. The transmission characteristics of the dichroic filter 32 are shown in FIG. The dichroic filter 32 reflects light having wavelengths of 460 to 490 nm and 570 to 590 nm among light incident at an angle of 45 degrees, and transmits light having wavelengths of 520 to 560 nm and 620 nm. The light reflected by the dichroic filter 32 is collected by a plano-convex lens having a diameter of 12 mm and a focal length of 12 mm, and is applied to the sample 12.

サンプル12からの蛍光は同じ平凸レンズ10で集光され、ダイクロイックフィルタ32を透過し、さらに蛍光フィルタ34に入射する。この蛍光フィルタ34の透過特性を図21(d)に示す。この蛍光フィルタ34は520〜540nmと630〜660nmでは光を透過させ、〜490nmと560〜600nmでは光を透過させない。蛍光フィルタ34を透過した光は直径12mm、焦点距離12mmの平凸レンズ14で集光され、フォトダイオード16で電気信号に変換される。フォトダイオード16からの電流は電流−電圧変換回路(図示略)で電圧信号に変換された後、デジタル電圧計(図示略)で測定を行う。   The fluorescence from the sample 12 is collected by the same plano-convex lens 10, passes through the dichroic filter 32, and further enters the fluorescence filter 34. The transmission characteristics of the fluorescent filter 34 are shown in FIG. The fluorescent filter 34 transmits light at 520 to 540 nm and 630 to 660 nm, and does not transmit light at ˜490 nm and 560 to 600 nm. The light transmitted through the fluorescent filter 34 is collected by the plano-convex lens 14 having a diameter of 12 mm and a focal length of 12 mm, and converted into an electric signal by the photodiode 16. The current from the photodiode 16 is converted into a voltage signal by a current-voltage conversion circuit (not shown) and then measured by a digital voltmeter (not shown).

サンプルとして別の実験装置でインベーダ反応が既に終了している精製DNAを使用した。測定する部分に配置するプローブを標識する蛍光試薬としてFAMとRedmond Redを使用した。これらの蛍光試薬の吸収スペクトルを図22(a)に、発光スペクトルを図22(b)に示す。プローブのうち野生型を検出するためのプローブはFAMで標識し、変異型を検出するためのプローブはRedmond Redで標識した。   As a sample, purified DNA that had already been subjected to invader reaction in another experimental apparatus was used. FAM and Redmond Red were used as fluorescent reagents for labeling the probes arranged in the measurement part. The absorption spectra of these fluorescent reagents are shown in FIG. 22 (a), and the emission spectra are shown in FIG. 22 (b). Among the probes, the probe for detecting the wild type was labeled with FAM, and the probe for detecting the mutant type was labeled with Redmond Red.

FAMの測定に青色LED20を使用し、Redmond Redの測定に黄色〜オレンジのLED22を使用して、サンプル12の信号を検出した結果を図23に示す。蛍光試薬からの蛍光は図中の「蛍光」で示され、サンプル部分での反射・散乱のノイズを図中の「反射・散乱光」で示す。「反射・散乱光」はサンプルの部分にサンプルに代えて水を配置して測定した結果である。このようにノイズに対して十分に大きな蛍光の信号を得ることができた。この測定の結果はFAMからの蛍光とRedmond Redからの蛍光の両方が検出されたことを示しているので、ここで使用したサンプルはヘテロの型をもつものであるといえる。   FIG. 23 shows the result of detecting the signal of the sample 12 using the blue LED 20 for the FAM measurement and the yellow to orange LED 22 for the Redmond Red measurement. Fluorescence from the fluorescent reagent is indicated by “fluorescence” in the figure, and reflection / scattering noise at the sample portion is indicated by “reflection / scattered light” in the figure. “Reflected / scattered light” is the result of measurement with water placed in place of the sample instead of the sample. Thus, a sufficiently large fluorescence signal with respect to noise could be obtained. Since the result of this measurement indicates that both fluorescence from FAM and fluorescence from Redmond Red were detected, it can be said that the sample used here has a hetero type.

2種類以上の蛍光試薬を検出するために、従来技術ではそれぞれの蛍光試薬に対応した光学系を複数搭載する方法が用いられていたが、光学系だけでなくその周辺の機構部品が複雑になり、蛍光試薬間での測定のばらつきの原因となっていた。また、その結果としてSNPのアレル判定が不正確なものになりがちであるという問題点があった。また従来技術の別の方法として用いられてきた、機械的に光学部品を切り換えて複数の蛍光試薬に対応する方法では、フィルタを切り換える機構部品が複雑になり、装置が大型・複雑なものになるという問題点があった。また、構成によっては蛍光測定が不安定になる可能性を含んでおり、SNPのアレル判定が不正確なものになりがちであるという問題点があった。   In order to detect two or more types of fluorescent reagents, the conventional technique uses a method of mounting a plurality of optical systems corresponding to each fluorescent reagent. However, not only the optical system but also the surrounding mechanical components are complicated. This was a cause of measurement variation among fluorescent reagents. As a result, there is a problem that the allele determination of the SNP tends to be inaccurate. Further, in the method of mechanically switching optical components and dealing with a plurality of fluorescent reagents, which has been used as another method of the prior art, the mechanical components for switching the filter become complicated, and the apparatus becomes large and complicated. There was a problem. In addition, there is a possibility that the fluorescence measurement becomes unstable depending on the configuration, and there is a problem that the allele determination of the SNP tends to be inaccurate.

それに対し、本発明の実施例のフィルタを使用した上記の方法では、レンズやフィルタ、検出器といった光学部品の大部分がいずれの蛍光試薬でも共通して用いられるために、蛍光試薬間での測定のばらつきを最小限にすることができる。また、複数の蛍光試薬を検出する際には複数のLEDの点灯・消灯を行うだけであり、モーターなどの機構部品を必要としないために安定して測定が行えるだけでなく、装置を小型にすることができる。それらの結果、SNPのアレル判定が簡便かつ正確に行なうことができる。   On the other hand, in the above method using the filter of the embodiment of the present invention, since most of the optical components such as a lens, a filter, and a detector are used in common with any fluorescent reagent, measurement between the fluorescent reagents is performed. Can be minimized. In addition, when detecting multiple fluorescent reagents, it is only necessary to turn on / off multiple LEDs, which eliminates the need for mechanical parts such as motors, so that measurements can be made stably and the device can be made compact. can do. As a result, SNP allele determination can be performed easily and accurately.

図24に示す蛍光検出装置に示すように、落射光学系で用いる励起光フィルタ、蛍光フィルタ及びダイクロイックフィルタのうち、例えば、ダイクロイックフィルタ32にのみ本発明のダイクロイックフィルタを用いてもよい。その場合、励起光フィルタとしてはそれぞれ励起光の光路に単一の透過波長帯域をもつ励起光フィルタ30a,30bを配置する。また、蛍光受光側では、蛍光フィルタとしてもそれぞれの蛍光用に単一の透過波長帯域をもつ蛍光フィルタ34a,34bを使用する。例えば、蛍光受光側では、ダイクロイックフィルタ32を透過した蛍光を1つの透過域と1つの反射域をもつ通常のダイクロイックフィルタ28aを用いて蛍光の波長により2つの蛍光光路に分離し、一方の蛍光光路にはその蛍光用の透過波長帯域をもつ蛍光フィルタ34aを配置し、その蛍光フィルタ34aを透過した蛍光をレンズ14aで集光してフォトダイオード16aに入射させる。ダイクロイックフィルタ28aで分離された他方の蛍光光路にはその蛍光用の透過波長帯域をもつ蛍光フィルタ34bを配置し、その蛍光フィルタ34bを透過した蛍光をレンズ14bで集光してフォトダイオード16bに入射させる。フォトダイオード16a,16bではそれぞれの蛍光が電気信号に変換される。   As shown in the fluorescence detection apparatus shown in FIG. 24, among the excitation light filter, the fluorescence filter, and the dichroic filter used in the epi-illumination optical system, for example, the dichroic filter of the present invention may be used only for the dichroic filter 32. In that case, excitation light filters 30a and 30b each having a single transmission wavelength band are arranged in the optical path of the excitation light as the excitation light filters. On the fluorescent light receiving side, fluorescent filters 34a and 34b having a single transmission wavelength band for each fluorescent light are also used as fluorescent filters. For example, on the fluorescent light receiving side, the fluorescence transmitted through the dichroic filter 32 is separated into two fluorescent light paths according to the wavelength of the fluorescent light using a normal dichroic filter 28a having one transmission region and one reflection region. Is arranged with a fluorescent filter 34a having a transmission wavelength band for the fluorescence, and the fluorescence transmitted through the fluorescent filter 34a is condensed by the lens 14a and is incident on the photodiode 16a. In the other fluorescent light path separated by the dichroic filter 28a, a fluorescent filter 34b having a transmission wavelength band for the fluorescent light is disposed, and the fluorescence transmitted through the fluorescent filter 34b is collected by the lens 14b and incident on the photodiode 16b. Let In the photodiodes 16a and 16b, each fluorescence is converted into an electric signal.

この実施例の場合でも、各励起光に応じたダイクロイックフィルタを光軸上に配置しなおす必要がなくなるため、装置の小型化に寄与できる。   Even in the case of this embodiment, it is not necessary to arrange the dichroic filter corresponding to each excitation light on the optical axis, which can contribute to downsizing of the apparatus.

図24の実施例において、励起光フィルタ30a,30bに代えて本発明の2波長帯用励起光フィルタ30を用いて図20に示されるような励起光学系を組み合わせてもよい。   In the embodiment of FIG. 24, an excitation optical system as shown in FIG. 20 may be combined by using the two-band excitation light filter 30 of the present invention instead of the excitation light filters 30a and 30b.

また、図24の実施例において、蛍光フィルタ34a,34bに代えて本発明の2波長帯用蛍光フィルタ34を用いて図20に示されるような蛍光受光光学系を組み合わせてもよい。   In the embodiment of FIG. 24, a fluorescent light receiving optical system as shown in FIG. 20 may be combined using the two-wavelength band fluorescent filter 34 of the present invention instead of the fluorescent filters 34a and 34b.

これまでの実施例はダイクロイックフィルタを使用した落射光学系を使用しているが、ダイクロイックフィルタを使用しなくても蛍光測定装置を実現することができる。図25はダイクロイックフィルタを使用しない蛍光測定装置の一実施例である。   Although the embodiments so far use an epi-illumination optical system using a dichroic filter, a fluorescence measuring apparatus can be realized without using a dichroic filter. FIG. 25 shows an embodiment of a fluorescence measuring apparatus that does not use a dichroic filter.

図25に示される蛍光測定装置では、励起光フィルタとしては図24の蛍光測定装置と同様にそれぞれ励起光の光路に単一の透過波長帯域をもつ励起光フィルタ30a,30bを配置し、蛍光受光側では図20の実施例と同様に2つの波長帯を透過することのできる蛍光フィルタ34を使用する。励起光学系のダイクロイックフィルタ28で1つの光軸にされた励起光は、レンズ10aで集光され蛍光試薬で標識されたサンプル12に斜め方向から照射される。   In the fluorescence measuring apparatus shown in FIG. 25, as the excitation light filter, excitation light filters 30a and 30b having a single transmission wavelength band are arranged in the optical path of the excitation light, respectively, as in the fluorescence measuring apparatus of FIG. On the side, a fluorescent filter 34 capable of transmitting two wavelength bands is used as in the embodiment of FIG. Excitation light that has been converted into one optical axis by the dichroic filter 28 of the excitation optical system is irradiated from an oblique direction onto the sample 12 that is collected by the lens 10a and labeled with a fluorescent reagent.

サンプル12に励起光が照射され、それぞれの波長の励起光によってそれぞれ励起された2種類の蛍光試薬からの蛍光は、励起光学系とは反対側に配置された蛍光受光光学系のレンズ10bで集光され、2つの波長帯に透過域をもつ実施例の蛍光フィルタ34を透過する。最終的にそれらの光はレンズ14で集光され、フォトダイオード16で電気信号に変換される。この実施例では、蛍光受光光学系において検出器を共通化できるため、装置の小型化に寄与できる。   The sample 12 is irradiated with excitation light, and the fluorescence from the two types of fluorescent reagents respectively excited by the excitation light of each wavelength is collected by the lens 10b of the fluorescence receiving optical system arranged on the opposite side to the excitation optical system. The light is transmitted through the fluorescent filter 34 of the embodiment having transmission bands in two wavelength bands. Finally, the light is collected by the lens 14 and converted into an electric signal by the photodiode 16. In this embodiment, since the detector can be shared in the fluorescence light receiving optical system, it can contribute to miniaturization of the apparatus.

図25に示される蛍光測定装置において、励起光学系として図20の実施例と同様に2つの波長帯を透過することのできる励起光フィルタ30を使用し、蛍光受光側では図24の実施例と同様にレンズ10bを透過した蛍光を1つの透過域と1つの反射域をもつ通常のダイクロイックフィルタ28aを用いて蛍光の波長により2つの蛍光光路に分離し、それぞれの蛍光光路に単一の透過波長帯域をもつ蛍光フィルタ34a,34bをそれぞれ配置するようにしてもよい。この実施例では、励起光学系において励起光フィルタの数を減らすことができるので、やはり装置の小型化に寄与できる。   In the fluorescence measuring apparatus shown in FIG. 25, an excitation light filter 30 capable of transmitting two wavelength bands is used as the excitation optical system in the same manner as in the embodiment of FIG. 20, and the embodiment shown in FIG. Similarly, the fluorescence transmitted through the lens 10b is separated into two fluorescent light paths according to the wavelength of the fluorescence using a normal dichroic filter 28a having one transmission region and one reflection region, and each of the fluorescent light paths has a single transmission wavelength. Fluorescent filters 34a and 34b having bands may be arranged respectively. In this embodiment, since the number of excitation light filters can be reduced in the excitation optical system, it can contribute to downsizing of the apparatus.

励起光フィルタ用の短波長透過フィルタのベース膜構成によるスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum by the base film structure of the short wavelength transmission filter for excitation light filters. 同フィルタの最適化設計後のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum after the optimization design of the filter. 励起光フィルタ用のノッチフィルタのベース膜構成によるスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum by the base film structure of the notch filter for excitation light filters. 同フィルタの最適化設計後のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum after the optimization design of the filter. 最適化設計された短波長透過フィルタと最適化設計されたノッチフィルタからなる一実施例の励起光フィルタのスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of the excitation light filter of one Example which consists of the short wavelength transmission filter optimized and the notch filter optimized. 蛍光フィルタ用の長波長透過フィルタのベース膜構成によるスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum by the base film structure of the long wavelength transmission filter for fluorescence filters. 同フィルタの最適化設計後のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum after the optimization design of the filter. 蛍光フィルタ用のノッチフィルタのベース膜構成によるスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum by the base film structure of the notch filter for fluorescence filters. 同フィルタの最適化設計後のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum after the optimization design of the filter. 最適化設計された長波長透過フィルタと最適化設計されたノッチフィルタからなる一実施例の蛍光フィルタのスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of the fluorescence filter of one Example which consists of the long wavelength transmission filter optimized and the notch filter optimized. ダイクロイックフィルタ用の長波長透過フィルタのベース膜構成によるスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum by the base film structure of the long wavelength transmission filter for dichroic filters. 同フィルタの最適化設計後のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum after the optimization design of the filter. ダイクロイックフィルタ用のノッチフィルタのベース膜構成によるスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum by the base film structure of the notch filter for dichroic filters. 同フィルタの最適化設計後のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum after the optimization design of the filter. 最適化設計された長波長透過フィルタと最適化設計されたノッチフィルタからなる一実施例のダイクロイックフィルタのスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of the dichroic filter of one Example which consists of the long wavelength transmission filter optimized and the notch filter optimized. 同実施例で製作されたフィルタセットのスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of the filter set produced in the Example. 同実施例で製作された励起光フィルタと蛍光フィルタの光学特性を従来の既存の製品と比較して示すスペクトルの図である。It is a figure of the spectrum which compares the optical characteristic of the excitation light filter and fluorescence filter which were manufactured in the Example with the conventional existing product. 2種類のLED及び蛍光試薬の吸収・放出波長帯の一例のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of an example of 2 types of LED and the absorption and emission wavelength range of a fluorescence reagent. 従来の蛍光検出装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional fluorescence detection apparatus. 実施例のフィルタセットを使用した蛍光検出装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the fluorescence detection apparatus using the filter set of an Example. 2種類のLED及びフィルタセットのスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of two types of LED and a filter set. 2種類の蛍光試薬の吸収スペクトルと発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the absorption spectrum and emission spectrum of two types of fluorescent reagents. インベーダ反応が終了したDNAサンプルの測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the DNA sample which the invader reaction was complete | finished. 実施例のフィルタを使用した蛍光検出装置の他の実施例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other Example of the fluorescence detection apparatus using the filter of an Example. 実施例のフィルタを使用した蛍光検出装置のさらに他の実施例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the further another Example of the fluorescence detection apparatus using the filter of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

4a,4b,10,10a,10b,14 レンズ
12 サンプル
16 フォトダイオード
20,22 LED
28,32 ダイクロイックフィルタ
30 励起光フィルタ
34 蛍光フィルタ
4a, 4b, 10, 10a, 10b, 14 Lens 12 Sample 16 Photodiode 20, 22 LED
28, 32 Dichroic filter 30 Excitation light filter 34 Fluorescence filter

Claims (11)

使用波長領域において透明な基板と、
前記基板の一方の表面に形成され、高屈折率層と低屈折率層とが交互に順次積層された積層構造をもち、所定の波長より短波長側と長波長側の一方が透過域となり他方が反射域となっている透過フィルタと、
前記基板の他方の表面に形成され、高屈折率層と低屈折率層とが交互に順次積層された積層構造をもち、前記透過フィルタの透過域内で、かつ前記所定の波長から離れた波長域に反射領域をもつノッチフィルタとを備え、
スペクトル上で不連続な2つの透過領域と2つの反射領域を有する光学フィルタ。
A substrate that is transparent in the wavelength range used;
It is formed on one surface of the substrate and has a laminated structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated sequentially, and one of the short wavelength side and the long wavelength side from the predetermined wavelength is a transmission region and the other A transmission filter in which is a reflection region,
A wavelength region that is formed on the other surface of the substrate and has a laminated structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated in sequence, within a transmission region of the transmission filter and away from the predetermined wavelength And a notch filter having a reflection region,
An optical filter having two transmission regions and two reflection regions that are discontinuous in the spectrum.
前記透過フィルタは前記所定の波長よりも短波長側が透過域となっている短波長透過フィルタであり、
前記透過領域と反射領域は短波長側から順に第1の透過領域、第1の反射領域、第2の透過領域及び第2の反射領域となっている請求項1に記載の光学フィルタ。
The transmission filter is a short wavelength transmission filter in which a shorter wavelength side than the predetermined wavelength is a transmission region,
The optical filter according to claim 1, wherein the transmission region and the reflection region are a first transmission region, a first reflection region, a second transmission region, and a second reflection region in order from the short wavelength side.
前記透過フィルタは前記所定の波長よりも長波長側が透過域となっている長波長透過フィルタであり、
前記透過領域と反射領域は短波長側から順に第1の反射領域、第1の透過領域、第2の反射領域及び第2の透過領域となっている請求項1に記載の光学フィルタ。
The transmission filter is a long wavelength transmission filter having a transmission region on the longer wavelength side than the predetermined wavelength,
The optical filter according to claim 1, wherein the transmission region and the reflection region are a first reflection region, a first transmission region, a second reflection region, and a second transmission region in order from the short wavelength side.
蛍光試薬を用いて分析を行う装置に使用される1組のフィルタからなるフィルタセットにおいて、
前記蛍光試薬を励起する2つの励起波長を透過させるように2つの透過領域が設定された励起光フィルタと、
前記蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長を透過させるように2つの透過領域が設定された蛍光フィルタと、
前記2つの励起波長を反射させる2つの反射領域と前記2つの蛍光波長を透過させる2つの透過領域をもつように設定された請求項1から3のいずれか一項に記載の光学フィルタからなる単一の2波長帯用ダイクロイックフィルタとを備えたことを特徴とするフィルタセット。
In a filter set consisting of a set of filters used in an apparatus that performs analysis using a fluorescent reagent,
An excitation light filter in which two transmission regions are set so as to transmit two excitation wavelengths for exciting the fluorescent reagent;
A fluorescent filter in which two transmission regions are set so as to transmit two fluorescent wavelengths generated from the fluorescent reagent;
The single filter comprising the optical filter according to any one of claims 1 to 3, which is set so as to have two reflection regions that reflect the two excitation wavelengths and two transmission regions that transmit the two fluorescence wavelengths. A filter set comprising a single dichroic filter for two wavelength bands.
前記励起光フィルタと蛍光フィルタの一方又は両方は2つの透過領域をもつように設定された請求項1から3のいずれか一項に記載の光学フィルタからなる単一の2波長帯用フィルタである請求項4に記載のフィルタセット。 The one or both of the said excitation light filter and the fluorescence filter are the filters for single 2 wavelength bands which consist of the optical filter as described in any one of Claim 1 to 3 set so that it may have two permeation | transmission area | regions. The filter set according to claim 4. 蛍光試薬を用いて分析を行う装置に使用される1組のフィルタからなるフィルタセットにおいて、
前記蛍光試薬を励起する2つの励起波長を透過させるように2つの透過領域が設定された励起光フィルタと、
前記蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長を透過させるように2つの透過領域が設定された蛍光フィルタと、を備え、
前記励起光フィルタと蛍光フィルタの一方又は両方は2つの透過領域をもつように設定された請求項1から3のいずれか一項に記載の光学フィルタからなる単一の2波長帯用フィルタであることを特徴とするフィルタセット。
In a filter set consisting of a set of filters used in an apparatus that performs analysis using a fluorescent reagent,
An excitation light filter in which two transmission regions are set so as to transmit two excitation wavelengths for exciting the fluorescent reagent;
A fluorescent filter in which two transmission regions are set so as to transmit two fluorescent wavelengths generated from the fluorescent reagent,
The one or both of the said excitation light filter and the fluorescence filter are the filters for single 2 wavelength bands which consist of the optical filter as described in any one of Claim 1 to 3 set so that it may have two permeation | transmission area | regions. A filter set characterized by that.
2波長帯用励起光フィルタと2波長帯用蛍光フィルタの反射領域は反射率90%以上で交差する特性を有する請求項4から6のいずれか一項に記載のフィルタセット。 The filter set according to any one of claims 4 to 6, wherein the reflection region of the two-wavelength band excitation light filter and the two-wavelength band fluorescence filter intersects at a reflectance of 90% or more. 2波長帯用蛍光フィルタは蛍光試薬の発光スペクトルをカバーするように透過領域幅が広げられている請求項5から7のいずれか一項に記載のフィルタセット。 The filter set according to any one of claims 5 to 7, wherein the two-wavelength band fluorescent filter has a wide transmission region so as to cover an emission spectrum of the fluorescent reagent. 第1、第2の2種類の蛍光試薬で標識された試料を測定する蛍光測定装置であって、
前記第1蛍光試薬を励起することのできる第1励起波長を含む光を発生する第1励起光源及び前記第2蛍光試薬を励起することのできる第2励起波長を含む光を発生する第2励起光源を有し、それぞれの光源からの光を切り換えて共通の励起光光軸上に配置できるようにした励起光学系と、
前記励起光学系に配置され、前記第1励起波長と第2励起波長をそれぞれ含む2つの透過領域をもつように設定された励起光フィルタと、
請求項1から3のいずれか一項に記載の光学フィルタからなり、前記第1励起波長と第2励起波長をそれぞれ含む2つの反射領域と、前記蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長を透過させる2つの透過領域をもち、前記励起光学系からの励起光を試料方向に反射させ、試料からの蛍光を受光して透過させるように配置された単一の2波長帯用ダイクロイックフィルタと、
前記蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長をそれぞれ含む2つの透過領域をもつように設定され、前記ダイクロイックフィルタを透過した蛍光を受光して透過させる位置に配置された蛍光フィルタと、
前記蛍光フィルタを透過した蛍光を受光する位置に配置された光検出器と、
を備えた蛍光測定装置。
A fluorescence measuring apparatus for measuring a sample labeled with two types of first and second fluorescent reagents,
A first excitation light source that generates light including a first excitation wavelength capable of exciting the first fluorescent reagent and a second excitation that generates light including a second excitation wavelength capable of exciting the second fluorescent reagent. An excitation optical system having a light source and switching light from each light source so that the light can be arranged on a common excitation light optical axis;
An excitation light filter disposed in the excitation optical system and set to have two transmission regions each including the first excitation wavelength and the second excitation wavelength;
The optical filter according to any one of claims 1 to 3, wherein two reflection regions each including the first excitation wavelength and the second excitation wavelength and two fluorescence wavelengths generated from the fluorescence reagent are transmitted. A single two-wavelength band dichroic filter having two transmission regions, arranged to reflect excitation light from the excitation optical system toward the sample, and to receive and transmit fluorescence from the sample;
A fluorescence filter that is set to have two transmission regions each including two fluorescence wavelengths generated from the fluorescence reagent, and is arranged at a position to receive and transmit the fluorescence transmitted through the dichroic filter;
A photodetector disposed at a position for receiving the fluorescence transmitted through the fluorescence filter;
Fluorescence measuring device with
前記励起光フィルタと蛍光フィルタの一方又は両方は2つの透過領域をもつように設定された請求項1から3のいずれか一項に記載の光学フィルタからなる単一の2波長帯用フィルタである請求項9に記載の蛍光測定装置。 The one or both of the said excitation light filter and the fluorescence filter are the filters for single 2 wavelength bands which consist of the optical filter as described in any one of Claim 1 to 3 set so that it may have two permeation | transmission area | regions. The fluorescence measuring apparatus according to claim 9. 第1、第2の2種類の蛍光試薬で標識された試料を測定する蛍光測定装置であって、
前記第1蛍光試薬を励起することのできる第1励起波長を含む光を発生する第1励起光源及び前記第2蛍光試薬を励起することのできる第2励起波長を含む光を発生する第2励起光源を有し、それぞれの光源からの光を切り換えて共通の励起光光軸上に配置して試料に照射する励起光学系と、
前記励起光学系に配置され、前記第1励起波長と第2励起波長をそれぞれ含む2つの透過領域をもつように設定された励起光フィルタと、
試料から発生する蛍光を検出する検出器と、
試料に対して前記励起光学系の反対側で試料からの蛍光を受光する位置に配置され、受光した蛍光を前記検出器へ導く蛍光受光光学系と、
前記蛍光受光光学系に配置され、前記蛍光試薬から発生する2つの蛍光波長をそれぞれ含む2つの透過領域をもつように設定された蛍光フィルタと、を備え、
前記励起光フィルタと蛍光フィルタの一方又は両方は2つの透過領域をもつように設定された請求項1から3のいずれか一項に記載の光学フィルタからなる単一の2波長帯用フィルタであることを特徴とする蛍光測定装置。
A fluorescence measuring apparatus for measuring a sample labeled with two types of first and second fluorescent reagents,
A first excitation light source that generates light including a first excitation wavelength capable of exciting the first fluorescent reagent and a second excitation that generates light including a second excitation wavelength capable of exciting the second fluorescent reagent. An excitation optical system having a light source, switching the light from each light source and irradiating the sample by placing it on a common excitation light optical axis;
An excitation light filter disposed in the excitation optical system and set to have two transmission regions each including the first excitation wavelength and the second excitation wavelength;
A detector for detecting fluorescence generated from the sample;
A fluorescence receiving optical system arranged at a position for receiving fluorescence from the sample on the opposite side of the excitation optical system with respect to the sample, and guiding the received fluorescence to the detector;
A fluorescence filter disposed in the fluorescence receiving optical system and set to have two transmission regions each including two fluorescence wavelengths generated from the fluorescence reagent,
The one or both of the said excitation light filter and the fluorescence filter are the filters for single 2 wavelength bands which consist of the optical filter as described in any one of Claim 1 to 3 set so that it may have two permeation | transmission area | regions. A fluorescence measuring apparatus characterized by that.
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