JP2016017876A - 蛍光検出用光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高検出感度且つ小型の蛍光検出用光学装置を提供する。
【解決手段】蛍光検出用光学装置１０は、試料Ｓに対して励起光ＥＬを照射し、該照射により試料Ｓから発生した蛍光ＦＬを検出する。蛍光検出用光学装置１０は、試料Ｓから発生した蛍光ＦＬを直接受光する第１レンズ群２０と、第１レンズ群２０と同軸に配置され、軸外の一部が切除されて空隙部分が形成された第２レンズ群２２と、励起光ＥＬを出射する励起光光学系２４とを備える。励起光光学系２４は、出射した励起光ＥＬが第１レンズ群２０の軸外部分２０ａを通って試料Ｓに照射されるよう配置される。この蛍光検出用光学装置１０においては、励起光光学系２４の一部が該空隙部分３０に配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、被検出物に励起光を照射して、該被検出物が発生した蛍光を検出する蛍光検出用光学装置に関する。

近年、ライフサイエンスの分野において、蛍光検出用光学装置が多く使われ始めている。蛍光検出用光学装置は簡便でかつ検出感度が高いため、時には増幅工程と併用して、蛍光を発する化学物質により標識されたＤＮＡなどの核酸の定量的な検出をする際に有効である。

例えば特許文献１に開示された光検出装置は、レーザ光を第１光導波路により導光し、第１レンズで集光して略斜め上方より検体に照射する照射光学系と、照射光によって励起された検体からの蛍光を第２レンズによって集光し、第２光導波路によって測定器に導光する受光光学系とを備える。この光検出装置では、照射光学系と受光光学系は、別々の導光経路である。

国際公開第２００７／０９１５３０号

しかしながら、特許文献１のように照射光学系と受光光学系を別個にした蛍光検出用光学装置は、以下のような問題点を有する。

図１は、従来の蛍光検出用光学装置の一例を示す。図１に示す蛍光検出用光学装置１００は、容器Ｃ内の試料Ｓに励起光ＥＬを照射するための照射光学系１０２と、試料Ｓから発生した蛍光ＦＬを蛍光集光点１０３に集光するための受光光学系１０４とを備える。照射光学系１０２は、励起光源１０６と、励起光ＥＬを試料Ｓに集光する励起光用レンズ１０８とを備える。受光光学系１０４は、対物レンズ１１０を備え、試料Ｓ上の蛍光出射点１０１から出射された蛍光ＦＬを、蛍光出射点１０１と共役な蛍光集光点１０３に集光する。図１に示すように、照射光学系１０２の光軸１１２は、受光光学系１０４の光軸１１４に対して傾斜している（励起光ＥＬの光軸１１２と受光光学系１０４の光軸１１４とのなす角をθｉとする）。

図１のように構成された蛍光検出用光学装置１００において、検出感度を向上させるためには、より多くの蛍光ＦＬを受光光学系１０４に取り込む必要がある。そのためには受光光学系１０４の開口数（ＮＡ：numerical aperture）を大きくすることが要件となるが、蛍光検出用光学装置１００においては限界がある。これは、受光光学系１０４のＮＡを増加させるためには対物レンズ１１０を大きくすればよいが、対物レンズ１１０をあまり大きくしすぎると角度θｉで照射される励起光ＥＬと対物レンズ１１０が干渉するためである。

また、受光光学系１０４の十分なＮＡを確保しつつ、励起光ＥＬと対物レンズ１１０の干渉を回避しようとした場合、試料Ｓから離れた位置、または角度θｉが大きくなるような位置に励起光源１０６および励起光用レンズ１０８を配置しなければならない。この場合、蛍光検出用光学装置１００の小型化が難しくなる。

さらに、特に図１に示すように容器Ｃが深底である場合には、角度θｉが大きいと容器Ｃの側壁によって励起光ＥＬが遮られるおそれがある。この場合、容器Ｃの底に位置する試料Ｓに十分な励起光ＥＬを照射できず、その結果試料Ｓから蛍光を検出できない可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、高検出感度且つ小型の蛍光検出用光学装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の蛍光検出用光学装置は、被検出物に対して励起光を照射し、該照射により被検出物から発生した蛍光を検出する。この蛍光検出用光学装置は、被検出物から発生した蛍光を直接受光する第１レンズ群と、第１レンズ群と同軸に配置され、第１レンズ群を通過した蛍光を受光する第２レンズ群であって、軸外の一部が切除されて空隙部分が形成された第２レンズ群と、励起光を出射する励起光光学系であって、出射した励起光が第１レンズ群の軸外を通って被検出物に照射されるよう配置される励起光光学系とを備える。この蛍光検出用光学装置においては、励起光光学系の一部が、前記第２レンズ群の前記空隙部分に配置される。

第１レンズ群は、被検出物から発生した蛍光を平行光にしてもよい。第２レンズ群は、第１レンズ群からの蛍光の平行光を集光してもよい。

空隙部分は、第２レンズ群の周縁部に形成されてもよい。

励起光光学系は、励起光を発出する励起光源と、励起光源からの励起光を平行光にして第１レンズ群の軸外に入射させる励起光用レンズ群とを備えてもよい。

励起光源は、励起光を発光する発光素子を備えてもよい。

励起光源は、励起光を導光する励起光用光ファイバの出射端面を備えてもよい。

励起光源は、第２レンズ群の像側空間に設けられた発光素子を備えてもよい。励起光用レンズ群は、発光素子の発光領域の中間像を空隙部分に形成するよう配置されたリレーレンズ系を備えてもよい。

複数の励起光光学系を備えてもよい。第２レンズ群に複数の空隙部分が形成され、複数の空隙部分のそれぞれに励起光光学系の一部が配置されてもよい。

本発明によれば、高検出感度且つ小型の蛍光検出用光学装置を提供できる。

従来の蛍光検出用光学装置の一例を示す図である。 本実施形態に係る蛍光検出用光学装置を説明するための図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、第２レンズ群に形成される空隙部分の形状および大きさを説明するための図である。 第１実施例に係る蛍光検出用光学装置を説明するための図である。 第２実施例に係る蛍光検出用光学装置を説明するための図である。 第３実施例に係る蛍光検出用光学装置を説明するための図である。 本発明の別の実施形態に係る蛍光検出用光学装置を説明するための図である。 図７に示す蛍光検出用光学装置において、第２レンズ群を光軸方向から見た平面図を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る蛍光検出用光学装置について説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図２は、本実施形態に係る蛍光検出用光学装置１０を説明するための図である。蛍光検出用光学装置１０は、被検出物としての試料Ｓに対して励起光を照射し、該照射により試料Ｓから発生した蛍光を検出するものである。試料Ｓは、容器Ｃ内に入れられている。

図２に示すように、蛍光検出用光学装置１０は、容器Ｃ内の試料Ｓに励起光ＥＬを照射するための照射光学系１２と、試料Ｓから発生した蛍光ＦＬを集光するための受光光学系１４とを備える。蛍光検出用光学装置１０は、照射光学系１２と受光光学系１４を一体的に保持するための保持部材（図示せず）を備えてもよい。このように照射光学系１２と受光光学系１４とが一体化された蛍光検出用光学装置１０は「光学ヘッド」とも呼ばれる。

受光光学系１４は、試料Ｓ上の蛍光出射点１１から出射された蛍光ＦＬを、蛍光出射点１１と共役な蛍光集光点１３に集光する。受光光学系１４は、試料Ｓ上の蛍光出射点１１から発生した蛍光ＦＬを直接受光して、平行光にする第１レンズ群２０と、第１レンズ群２０を通過した蛍光ＦＬの平行光を受光して、蛍光集光点１３に集光する第２レンズ群２２とから構成される。本明細書において、「レンズ群」とは１または複数のレンズを表す。本願明細書では、受光光学系１４において、試料Ｓのある空間を物点側空間、受光光学系１４によって試料Ｓの像が形成される空間を像側空間とし、さらに、ある基準や構成物からの方向を「物点側」または「像側」という用語により指定する。この場合、蛍光出射点１１は第１レンズ群２０の物点側焦点と略一致し、蛍光集光点１３は第２レンズ群２２の像側焦点と略一致する。

このように第１レンズ群２０と第２レンズ群２２を用いて受光光学系１４を構成することにより、共役長の調整が容易となり、光学ヘッドの鏡筒長の設定がしやすく、さらにこのような構成は収差の低減にも有利である。第２レンズ群２２は、第１レンズ群２０と同軸に配置されることが好ましい。この場合、レンズ系による収差を低減させて、蛍光集光点１３への集光効率を向上させることができる。第１レンズ群２０と第２レンズ群２２とは同一の仕様である必要はない。

照射光学系１２は、励起光ＥＬを出射する励起光光学系２４と、励起光光学系２４からの励起光ＥＬを屈折して試料Ｓに集光させる第１レンズ群２０の軸外部分２０ａとから構成される。励起光光学系２４は、第１レンズ群２０より像側に配置される。励起光光学系２４は、出射した励起光ＥＬが第１レンズ群２０の軸外部分２０ａを通って試料Ｓの蛍光出射点１１に集光されるよう配置される。蛍光出射点１１に入射する励起光ＥＬの光軸１９は、第１レンズ群２０の光軸１７に対して傾斜している（励起光ＥＬの光軸１９と受光光学系１４の光軸１７とのに対する光軸１９とのなす角をθｉとする）。

励起光光学系２４は、励起光ＥＬを発出する励起光源１６と、励起光源１６からの励起光ＥＬを平行光にして第１レンズ群２０の軸外部分２０ａに入射させる励起光用レンズ群２５とから構成される。励起光用レンズ群２５は、その光軸２１が第１レンズ群２０の光軸１７と平行となるように配置される。これにより、第１レンズ群２０の軸外部分２０ａを通過した励起光ＥＬを蛍光出射点１１（すなわち第１レンズ群２０の物点側焦点）に集光することができる。

本実施形態に係る蛍光検出用光学装置１０において、第２レンズ群２２の軸外の一部が切除されて空隙部分３０が形成されている。そして、この空隙部分３０に、励起光光学系２４の一部である励起光源１６が配置されている。励起光光学系２４の励起光用レンズ群２５は、第１レンズ群２０と第２レンズ群２２の間に配置されている。

以上のように構成された蛍光検出用光学装置１０では、励起光源１６から発出された励起光ＥＬは、励起光用レンズ群２５によって平行光とされた後、第１レンズ群２０の軸外部分２０ａを通って試料Ｓの蛍光出射点１１に角度θｉで入射する。試料Ｓの蛍光出射点１１で生じた蛍光ＦＬは、第１レンズ群２０に取り込まれて平行光とされた後、第２レンズ群２２によって蛍光集光点１３に集光される。蛍光集光点１３に例えばＰＤ（Photodiode）等の受光素子の受光面を置くことで、試料Ｓで生じた蛍光ＦＬを検出することができる。

本実施形態に係る蛍光検出用光学装置１０では、受光光学系１４のＮＡを規定する第１レンズ群２０の軸外部分２０ａを利用して、励起光ＥＬを試料Ｓに集光している。言い換えると、受光光学系１４内に照射光学系１２が配置されている。この構成によれば、図１で説明した蛍光検出用光学装置１００とは異なり、第１レンズ群２０を大きくしても、第１レンズ群２０と励起光ＥＬが干渉することはない。言い換えると、照射光学系１２の存在によって受光光学系１４のＮＡが制限されることはない。従って、本実施形態に係る蛍光検出用光学装置１０によれば、受光光学系１４のＮＡを大きくすることができるため、多くの蛍光を受光光学系１４に取り込むことが可能となり、その結果、蛍光の検出感度を向上できる。

また、本実施形態に係る蛍光検出用光学装置１０では、第２レンズ群２２の軸外の一部が切除されて空隙部分３０が形成され、該空隙部分３０に励起光光学系２４の一部（ここでは励起光源１６）が配置されている。仮に空隙部分が形成されていない第２レンズ群を用いた場合、第１レンズ群と第２レンズ群の間に励起光光学系を配置するためには第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を広くとらなければならず、蛍光検出用光学装置の小型化が難しくなる。本実施形態のように、第２レンズ群２２の空隙部分３０に励起光光学系２４の一部を配置する構成をとることにより、第１レンズ群２０と第２レンズ群２２の間隔を狭くすることができるため、蛍光検出用光学装置１０の小型化を実現できる。また、励起光光学系２４の配置に余裕が生じるため、蛍光検出用光学装置１０の組立を容易にすることができる。

本実施形態では、第２レンズ群２２の空隙部分３０に励起光源１６を配置したが、空隙部分３０には励起光光学系２４の別の要素、例えば励起光用レンズ群２５、励起光源１６に必要な電力供給ライン、励起光源１６を保持するための機械的構成などが配置されてもよい。

また、本実施形態に係る蛍光検出用光学装置１０では、受光光学系１４内に照射光学系１２が配置されていることにより、励起光ＥＬの光軸１９と受光光学系１４の光軸１７とのなす角度θｉを小さく設定することができる。これにより、特に図２に示すように容器Ｃが深底である場合であっても、容器Ｃの側壁によって励起光ＥＬが遮られ難くなる。その結果、容器Ｃの底に位置する試料Ｓに十分な励起光ＥＬを照射できるようになるため、試料Ｓからの蛍光発生量が増大し、蛍光の検出感度を向上できる。受光光学系および励起光光学系は、レンズ系の中間に平行光が形成されるような本実施形態に限定されるものではなく、それらの光学系を適切に設計することにより受光光学系１４内に照射光学系１２が設置されるように構成されることにより、励起光ＥＬの光軸と受光光学系１４の光軸とのなす角度θｉを小さく設定することができるという作用がもたらされる場合にも本願発明と同一の効果が得られることは云うまでもない。

図３（ａ）〜（ｃ）は、第２レンズ群２２に形成される空隙部分３０の形状および大きさを説明するための図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、第２レンズ群２２を光軸方向から見た平面図を示す。図３（ａ）〜（ｃ）には励起光用レンズ群２５もあわせて図示されている。

図３（ａ）は、第２レンズ群２２の軸外部分を凵の字状に切除することにより形成された空隙部分３０を示す。図３（ａ）に示す空隙部分３０は、励起光用レンズ群２５と略同等の大きさに形成されている。図３（ｂ）は、第２レンズ群２２の軸外部分を光軸に平行な面で切除することにより形成された空隙部分３０を示す。図３（ｂ）に示す空隙部分３０は、励起光用レンズ群２５よりも大きく形成されている。図３（ｃ）は、第２レンズ群２２の軸外部分を穿孔することにより形成された空隙部分３０を示す。図３（ｃ）に示す空隙部分３０は、励起光用レンズ群２５よりも小さく形成されている。

図３（ａ）〜（ｃ）は空隙部分３０の形状および大きさの一例を示しており、当然ながら空隙部分３０の形状および大きさは図３（ａ）〜（ｃ）に示す形状に限定されない。空隙部分３０の形状および大きさは、空隙部分３０に配置される要素の形状および大きさによって変わる。空隙部分３０に入射した蛍光は蛍光集光点１３に集光されずに損失されてしまうため、空隙部分３０の大きさは必要最小限とすることが好ましい。

励起光用レンズ群２５を構成するレンズの一部または全部は、ボールレンズであってもよい。励起光用レンズ群２５については、その径や幅が小さければ小さいほどよい。しかしながら小径のレンズは一般的に高価である場合が多い。その点ボールレンズは比較的安価で大量に生産されており、多用な屈折率や透過特性を有する材料によるものや、小径のものが入手しやすいという利点がある。

空隙部分３０は、第２レンズ群２２の周縁部に形成されることが好ましい。これは、受光光学系１４によって取り込まれるレンズ単位面積あたりの蛍光量は、通常光軸に近いほど大きくなるためである。光量密度が光軸付近に比べて低い周縁部に空隙部分３０を形成することで、より多くの蛍光を蛍光集光点１３に集光でき、蛍光の検出感度を向上することができる。

次に、蛍光検出用光学装置１０の実施例を説明する。

図４は、第１実施例に係る蛍光検出用光学装置４０を説明するための図である。図４に示す蛍光検出用光学装置４０は、発光素子４２を備える。この発光素子４２は、少なくとも一部が第２レンズ群２２の空隙部分３０に位置するように配置される。本第１実施例では、発光素子４２を図２に示す蛍光検出用光学装置１０の励起光源１６と見なすことができる。発光素子４２は、試料Ｓの励起に適した波長を発光帯域に含むＬＥＤ（Light-Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）などを用いることができる。

また、本第１実施例においては、受光光学系１４により集光された蛍光は、入射端面４４ａから蛍光用ファイバ４４内に入射し、受光ユニット４６に導光される。受光ユニット４６は、受光光学系１４から離間して配置される。本第１実施例では、蛍光用ファイバ４４の入射端面４４ａを図２に示す蛍光検出用光学装置１０の蛍光集光点１３と見なすことができる。

蛍光用ファイバ４４としては、シングルモードファイバやマルチモードファイバを使用することができる。受光ユニット４６は、蛍光を光電変換する光電変換素子と、電気信号に増幅等の所定の処理を行う電気回路とを備える。光電変換素子としては、ＰＤ（Photodiode）、ＡＰＤ（Avalanche Photodiode）、ＰＭＴ（Photomultiplier Tube）等を利用することができる。

図５は、第２実施例に係る蛍光検出用光学装置５０を説明するための図である。図５に示す蛍光検出用光学装置５０は、励起光光学系２４から離間して配置された光源ユニット５２と、光源ユニット５２から出射された励起光を導光する励起光用ファイバ５４とを備える。

光源ユニット５２は、ＬＥＤ、ＬＤ、キセノンランプ等の光源と、該光源に給電するための電気回路とを備える。励起光用ファイバ５４としては、シングルモードファイバやマルチモードファイバを使用することができる。

本第２実施例において、励起光用ファイバ５４の出射端面５４ａは、第２レンズ群２２の空隙部分３０に配置されており、励起光用ファイバ５４の出射端面５４ａから出射された励起光は、励起光用レンズ群２５に入射する。本第２実施例では、励起光用ファイバ５４の出射端面５４ａを図２に示す蛍光検出用光学装置１０の励起光源１６と見なすことができる。

本第２実施例に係る蛍光検出用光学装置５０によれば、レンズや光ファイバ等の光学系のみを備える部分（すなわち「光学ヘッド」）と、電気回路や光電変換型の発光／受光素子とを別体とすることができる。この第２実施例の構成によれば、以下の作用効果が得られる。
（ａ）励起光用ファイバ５４の出射端面５４ａを励起光源とし、蛍光用ファイバ４４の入射端面４４ａを蛍光集光点としている。光ファイバの直径は通常１ｍｍ以下であるため、光電変換型の発光／受光素子そのものを光学ヘッドに搭載した場合よりも光学ヘッドを小型化することができる。
（ｂ）電気的なノイズを生じやすい電気回路や発光／受光素子を光学ヘッドから離しているため、ノイズの影響を抑えることができる。外乱によるノイズの影響を受けやすい電気系を光学ヘッドと別体としているため、測定環境を選ばない。
（ｃ）蛍光検出の分野では単色性が求められる。その場合は別体となる光源／受光ユニットに所定のフィルタを搭載させることにより、希求レベルの調整を容易に図ることができ、設計仕様の自由度が高くなる。
（ｄ）通常直径１ｍｍ以下の光ファイバの先端が配置可能な程度に第２レンズ群２２に空隙部分３０を設ければよいため、第２レンズ群２２の切除領域をより小さく設定することができ、検出される蛍光量を増加させることができる。

図６は、第３実施例に係る蛍光検出用光学装置６０を説明するための図である。図６に示す蛍光検出用光学装置６０の励起光光学系２４は、第２レンズ群２２の像側に設けられた発光素子４２と、発光素子４２からの励起光を平行光にして第１レンズ群２０の軸外部分２０ａに入射させるリレーレンズ系６２とを備える。リレーレンズ系６２は、第２レンズ群２２を間に挟むように配置された第１レンズ６２ａと第２レンズ６２ｂから構成される。リレーレンズ系６２は、発光素子４２の発光領域の中間像６４を第２レンズ群２２の空隙部分３０に形成する。

上述した第１実施例に係る蛍光検出用光学装置４０（図４参照）では、発光素子４２の少なくとも一部を第２レンズ群２２の空隙部分３０に配置した。しかしながら、たとえば砲弾型ＬＥＤを発光素子４２として用いる場合、その外径は３ｍｍくらいあるため、空隙部分３０が大きくなりがちであり、集めることのできる蛍光量が減る可能性がある。そこで、本発明者は、ＬＥＤの発光領域が例えば０．３×０．３ｍｍ^２といった小さいものであることに着目し、リレーレンズ系６２を使って空隙部分３０に発光素子４２の発光領域の中間像を作ることを想到した。本第３実施例に係る蛍光検出用光学装置６０によれば、第２レンズ群２２の空隙部分３０を小さくすることができ、検出される蛍光量を増加させることができる。

図７は、本発明の別の実施形態に係る蛍光検出用光学装置７０を説明するための図である。図８は、図７に示す蛍光検出用光学装置７０において、第２レンズ群２２を光軸方向から見た平面図を示す。

本実施形態に係る蛍光検出用光学装置７０は、４つの励起光光学系２４を備える。また、第２レンズ群２２の周縁部に９０°間隔で４つの空隙部分３０が形成されている。これら４つの空隙部分３０のそれぞれに、励起光光学系２４の一部である励起光源１６が配置されている。図８には凵の字状の空隙部分３０を示したが、空隙部分３０の形状は特に限定されない。

本実施形態に係る蛍光検出用光学装置７０では、４つの励起光光学系２４を、波長などの光学特性が同一の光学系とすることができる。この場合、励起光量を増大させることができ、絶対的な蛍光出射量が少ない試料についても、検出可能なレベルの蛍光を発生させることが可能となる。

あるいは、４つの励起光光学系２４を、波長などの光学特性が相互に異なった光学系とすることもできる。異なった波長の励起光の照射により試料から出射される蛍光を検出することで、より多面的な試料の分析が可能となる。

図７に示す実施形態では、４つの励起光光学系２４を４つの空隙部分３０にそれぞれ配置したが、励起光光学系２４および空隙部分３０の数は特に限定されない。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０、４０、５０、６０、７０ 蛍光検出用光学装置、 １１ 蛍光出射点、 １２ 照射光学系、 １３ 蛍光集光点、 １４ 受光光学系、 １６ 励起光源、 ２０ 第１レンズ群、 ２２ 第２レンズ群、 ２４ 励起光光学系、 ２５ 励起光用レンズ群、 ３０ 空隙部分、 ４２ 発光素子、 ４４ 蛍光用ファイバ、 ４６ 受光ユニット、 ５２ 光源ユニット、 ５４ 励起光用ファイバ、 ６２ リレーレンズ系。

Claims (8)

1. 被検出物に対して励起光を照射し、該照射により前記被検出物から発生した蛍光を検出する蛍光検出用光学装置であって、
   前記被検出物から発生した蛍光を直接受光する第１レンズ群と、
   前記第１レンズ群と同軸に配置され、前記第１レンズ群を通過した蛍光を受光する第２レンズ群であって、軸外の一部が切除されて空隙部分が形成された第２レンズ群と、
   励起光を出射する励起光光学系であって、出射した励起光が前記第１レンズ群の軸外を通って前記被検出物に照射されるよう配置される励起光光学系と、
   を備え、
   前記励起光光学系の一部が、前記第２レンズ群の前記空隙部分に配置されることを特徴とする蛍光検出用光学装置。
2. 前記第１レンズ群は、前記被検出物から発生した蛍光を平行光にし、
   前記第２レンズ群は、前記第１レンズ群からの蛍光の平行光を集光する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光検出用光学装置。
3. 前記空隙部分は、前記第２レンズ群の周縁部に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光検出用光学装置。
4. 前記励起光光学系は、
   励起光を発出する励起光源と、
   前記励起光源からの励起光を平行光にして前記第１レンズ群の軸外に入射させる励起光用レンズ群と、
   を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蛍光検出用光学装置。
5. 前記励起光源は、励起光を発光する発光素子を備えることを特徴とする請求項４に記載の蛍光検出用光学装置。
6. 前記励起光源は、励起光を導光する励起光用光ファイバの出射端面を備えることを特徴とする請求項４に記載の蛍光検出用光学装置。
7. 前記励起光源は、前記第２レンズ群の像側空間に設けられた発光素子を備え、
   前記励起光用レンズ群は、前記発光素子の発光領域の中間像を前記空隙部分に形成するよう配置されたリレーレンズ系を備えることを特徴とする請求項４に記載の蛍光検出用光学装置。
8. 複数の前記励起光光学系を備え、
   前記第２レンズ群に複数の前記空隙部分が形成され、
   複数の前記空隙部分のそれぞれに前記励起光光学系の一部が配置されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の蛍光検出用光学装置。

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