JP2021076451A - 検出光学系、検出装置、フローサイトメータ及びイメージングサイトメータ - Google Patents

Abstract

【課題】被検物から対物レンズまでの光路で発生する球面収差を補正する。【解決手段】検出光学系は、光源によって照らされる被検物からの光の光路に沿って、被検物側から順に配置される、対物レンズと、第１リレーレンズと、第２リレーレンズと、結像レンズと、を備える。第１リレーレンズと第２リレーレンズとの間の光路上には一次結像面が設けられる。第２リレーレンズと結像レンズとの間に位置する、対物レンズの瞳位置と略共役となる位置には、球面収差を補正する非球面補正板が配置される。【選択図】図２

Description

本開示は、検出光学系、検出装置、フローサイトメータ及びイメージングサイトメータに関する。

被検物からの光を検出するための検出光学系としては、例えば、光学顕微鏡、フローサイトメータ、イメージングサイトメータ等の検査装置が知られている。フローサイトメータ、イメージングサイトメータ等の検査装置は、被検物からの光を検出するための検出光学系を備える。この種のフローサイトメータ、イメージングサイトメータでは、液体と共に粒子を流す流路を有する流路チップ、いわゆるフローセルに光を照射し、被検物としての粒子からの散乱光や蛍光を検出する。

特許第４７１１００９号明細書

被検物からの散乱光や蛍光を検出する感度を高めるために、対物レンズの開口数ＮＡを可能な限り大きくすることが考えられる。しかし、所望の対物レンズを製造する場合には、検出光学系の製造コストの増大を招く。開口数ＮＡが大きい対物レンズとして、例えば、光学顕微鏡で用いられる対物レンズを利用した場合、被検物と対物レンズとの間の光路で発生する球面収差の影響により、検出精度や検出効率が低下する。

そこで、本開示では、被検物から対物レンズまでの光路で発生する球面収差を補正することができる検出光学系、検出装置、フローサイトメータ及びイメージングサイトメータを提案する。

本開示によれば、光源によって照らされる被検物からの光の光路に沿って、前記被検物側から順に配置される、対物レンズと、第１リレーレンズと、第２リレーレンズと、結像レンズと、を備え、前記第１リレーレンズと前記第２リレーレンズとの間の前記光路上には一次結像面が設けられ、前記第２リレーレンズと前記結像レンズとの間に位置する、前記対物レンズの瞳位置と略共役となる位置には、球面収差を補正する非球面補正板が配置される。

実施例１の検出光学系を示す模式図である。 実施例２の検出光学系を示す模式図である。 実施例１の検出光学系を備える検査装置としてのフローサイトメータを示す模式図である。 実施例１の検出光学系を備える検査装置としてのイメージングサイトメータを示す模式図である。

以下に、本開示の実施例について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本開示の検出光学系、検出装置、フローサイトメータ及びイメージングサイトメータが限定されるものではない。

図１は、実施例１の検出光学系を示す模式図である。本実施例１の検出光学系は、被検物の光を検出するための検出光学系であり、例えば、フローサイトメータ、イメージングサイトメータ等の粒子検査装置に用いられる。図１に示すように、実施例１の検出光学系１は、流路チップ（フローセル）３が有する流路３ａを流れる粒子を被検物Ａとして、被検物Ａからの散乱や蛍光を検出する検出光学系である。

なお、本開示の検出光学系は、フローサイトメータ、イメージングサイトメータ等の粒子検査装置に用いられるものに限定されず、例えば、被検物Ａからの散乱光や蛍光を検出するための検出光学系全般に適用されてもよく、光学顕微鏡に適用されてもよい。

（検出光学系の構成）
図１に示すように、実施例１の検出光学系１は、光源１０によって照らされる被検物Ａからの光の光路に沿って、被検物Ａ側から順に配置される、対物レンズ１１と、リレーレンズ１２と、結像レンズ１３と、を備えており、結像レンズ１３からの光が検出素子１６によって検出される。

対物レンズ１１とリレーレンズ１２との間の光路上には、一次結像面１４が設けられている。リレーレンズ１２と結像レンズ１３との間に位置する、対物レンズ１１の瞳位置と略共役となる位置には、球面収差を補正する非球面補正板１５が配置されている。非球面補正板１５によって、被検物Ａから対物レンズ１１までの光路で発生する球面収差が補正される。

なお、被検物Ａから対物レンズ１１までの光路とは、被検物Ａと、被検物Ａからの光が入射する対物レンズ１１の入射面１１ａとの間の光路を指す。また、非球面補正板１５は、対物レンズ１１の、リレーレンズ１２側の瞳位置と共役となる位置に配置されることが望ましいが、共役となる位置に対して僅かにずれて配置された場合であっても、球面収差を適正に補正する作用が得られる。

実施例１における対物レンズ１１は、例えば、市販されている対物レンズ用いられている。対物レンズ１１としては、被検物Ａからの散乱光や蛍光を検出するために検出光学系１を用いる場合、検出の感度を高めるために開口数ＮＡを大きくすることが望ましいので、市販の対物レンズのうち、特に開口数ＮＡが１以上の対物レンズが好ましい。

リレーレンズ１２は、コリメータレンズが用いられており、一次結像面１４を介して対物レンズ１１から入射した光を平行光にする。実施例１におけるリレーレンズ１２は、被検物Ａ側から検出素子１６側に向かって対物レンズ１１の次に配置されたレンズを指す。結像レンズ１３は、集光レンズであり、非球面補正板１５から入射した光を、例えば、フォトディテクタ等の検出素子１６の受光領域上に集光する。実施例１では、結像レンズ１３から出射された光が、検出素子１６に直接集光されるが、例えば、光ファイバ、導光板等の導光部材を介して、検出素子１６の受光領域に集光されるように構成されてもよい。

なお、検出光学系１において、リレーレンズ１２と非球面補正板１５との間の光路上、及び非球面補正板１５と結像レンズ１３との間の光路上には、必要に応じて光路を構成する複数のリレーレンズが配置されてもよい。また、対物レンズ１１、結像レンズ１３は、複数のレンズ群を組み合わせて構成されてもよい。

（非球面補正板）
非球面補正板１５は、検出光学系１の光路の光軸上に位置する中心部における屈折力が略ノンパワーに形成されており、中心部から外周部に向かって光軸から離れるのに従って徐々に負の屈折力が大きくなる形状に形成されている。言い換えると、非球面補正板１５の中央部は、屈折力がほぼ無いので、入射光した光を屈折させずに透過する。非球面補正板１５は、中央部から外周に近づくにつれて負の屈折力が徐々に大きくなるように形成されている。

非球面補正板１５は、検出光学系１の光路の光軸方向における一方の面に平面１５ａが形成され、他方の面に非球面１５ｂが形成されている。非球面補正板１５は、例えば、凹状の非球面１５ｂを有する凹レンズとして形成されている。これにより、中央部から外周部に向かって負の屈折力が徐々に大きくなる特性を有する非球面補正板１５を容易に加工することができる。

なお、本実施例１における非球面補正板１５は、一例として、非球面１５ｂ側をリレーレンズ１２側に向けて、平面１５ａ側を結像レンズ１３側に向けて配置されるが、非球面１５ｂの向きが限定されるものではない。非球面補正板１５は、平面１５ａ側をリレーレンズ１２側に向けて、非球面１５ｂ側を結像レンズ１３側に向けて配置されてもよい。

実施例１の検出光学系１は、被検物Ａと、被検物Ａからの光が入射する対物レンズ１１の入射面１１ａとの間の光路（以下、被検物Ａから対物レンズ１１までの光路とも称する。）で発生する波面収差量をＳＡ、対物レンズ１１の焦点距離をＦｏとしたとき、
５×１０^−８＜（ＳＡ／Ｆｏ）＜１×１０^−６ ・・・式１
を満たす。

このことを言い換えると、検出光学系１は、被検物Ａから対物レンズ１１までの光路において式１を満たす大きな球面収差量（便宜上、式１では波面収差量によって定義）が発生する光学系であり、非球面補正板１５によって、式１を満たす大きな球面収差量を補正することができる。また、式１における下限値は、光学顕微鏡で発生する波面収差量を指している。式１における上限値は、フローサイトメータやイメージングサイトメータ等の粒子検査装置のように、流路チップ３内の粒子と対物レンズ１１との間で生じる波面収差量の最大値を指している。すなわち、非球面補正板１５は、光学顕微鏡での球面収差量（波面収差量）よりも大きく、粒子検査装置で発生する最大の球面収差量程度の球面収差を適正に補正するように形成されている。

また、本実施例１における対物レンズ１１は、いわゆる液浸対物レンズであり、被検物Ａとしての粒子が流れる流路チップ３と、対物レンズ１１との間には、油浸オイル（イマ―ジョンオイル）１８が充填されており、対物レンズ１１の開口数ＮＡが高められている。

（光の振る舞い）
検出光学系１では、被検物Ａからの光が対物レンズ１１に入射し、対物レンズ１１から出射された光が、対物レンズ１１とリレーレンズ１２との間に位置する一次結像面１４に像を結ぶと共に、リレーレンズ１２に入射する。リレーレンズ１２に入射した光は、非球面補正板１５に入射し、球面収差が補正された光が結像レンズ１３に入射する。結像レンズ１３に入射した光は、検出素子１６の受光領域に集光されて、検出素子１６によって、被検物Ａからの光が検出される。

特に、流路チップ３内の粒子からの光を検出する場合、流路チップ３を形成する材料の光学的な影響により、粒子と対物レンズ１１との間で発生する球面収差が大きくなる傾向がある。このように大きな球面収差を非球面補正板１５によって効果的に補正することが可能になる。なお、流路チップ３の形成材料としては、例えば、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリプロピレン、ＰＤＭＳ（polydimethylsiloxane）、ガラス、石英、及びシリコン等が挙げられる。

（効果）
上述したように実施例１の検出光学系１は、対物レンズ１１と、リレーレンズ１２と、結像レンズ１３と、を備えており、対物レンズ１１とリレーレンズ１２との間の光路上に一次結像面１４が設けられ、リレーレンズ１２と結像レンズ１３との間において、対物レンズ１１の瞳位置と略共役となる位置に非球面補正板１５が配置される。これにより、非球面補正板１５によって、被検物Ａから対物レンズ１１までの光路で発生する球面収差を補正することができる。特に、対物レンズ１１の内部又は近傍に補正板を配置するためのスペースを確保することが困難な場合に有効であり、リレーレンズ１２と結像レンズ１３との間の所定位置に配置する非球面補正板１５によって、被検物Ａから対物レンズ１１までの光路で発生する球面収差を補正することができるので、検出光学系１の設計の自由度が高められる。

また、実施例１の検出光学系１における非球面補正板１５は、光路の光軸上に位置する中心部における屈折力が略ノンパワーに形成され、中心部から外周部に向かって徐々に負の屈折力が大きくなる形状に形成されている。これにより、被検物Ａから対物レンズ１１までの光路で発生する球面収差を効果的に補正することができる。

また、実施例１の検出光学系１における非球面補正板１５は、光路の光軸方向における一方の面に平面１５ａが形成され、他方の面に非球面１５ｂが形成されている。これにより、球面収差を補正する所望の形状に容易に加工することが可能になり、非球面補正板１５を容易に形成することができる。

また、実施例１の検出光学系１は、被検物Ａと、被検物Ａからの光が入射する対物レンズ１１の入射面１１ａとの間の光路で発生する波面収差量をＳＡ、対物レンズ１１の焦点距離をＦｏとしたとき、５×１０^−８＜（ＳＡ／Ｆｏ）＜１×１０^−６・・・（式１）を満たす。言い換えると、非球面補正板１５は、光学顕微鏡での球面収差量よりも大きく、フローサイトメータやイメージングサイトメータ等の粒子検査装置で発生する最大の球面収差量程度の球面収差を適正に補正するように形成されている。このため、検出光学系１は、特に流路チップ３で発生する球面収差を効果的に補正することができる。

また、実施例１の検出光学系１における対物レンズ１１の開口数ＮＡは、１以上である。これにより、一般に市販されている開口数ＮＡが大きい対物レンズを用いることで、検出光学系１の製造コストを抑えると共に、非球面補正板１５によって被検物Ａからの光の検出精度を高めることができる。つまり、開口数ＮＡが大きい専用の対物レンズを形成することなく、被検物Ａからの光の検出精度を高めることができる。また、検出光学系１は、開口数ＮＡが１以上の対物レンズ１１を備えることで、特に、散乱光や蛍光の検出精度を高めることができる。

以下、実施例２について図面を参照して説明する。実施例２において、実施例１と同一の構成部材には、実施例１と同一の符号を付して説明を省略する。

実施例２は、対物レンズ１１が無限共役である場合の検出光学系である点で、対物レンズ１１が有限共役である実施例１と異なる。図２は、実施例２の検出光学系を示す模式図である。

（検出光学系の構成）
図２に示すように、実施例２の検出光学系２は、光源１０によって照らされる被検物Ａからの光の光路に沿って、被検物Ａ側から順に配置される、対物レンズ２１と、第１リレーレンズ２３と、第２リレーレンズ２４と、結像レンズ１３と、を備えており、結像レンズ１３からの光が検出素子１６によって検出される。

実施例２における対物レンズ２１は、被検物Ａから光を平行光として出射する。対物レンズ２１も、実施例１における対物レンズ１１と同様に、例えば、市販の対物レンズが用いられており、被検物Ａからの散乱光や蛍光を検出する感度を高める観点では特に開口数ＮＡが１以上の対物レンズが好ましい。

第１リレーレンズ２３と第２リレーレンズ２４との間の光路上には、一次結像面１４が設けられている。第２リレーレンズ２４と結像レンズ１３との間に位置する、対物レンズ２１の瞳位置と略共役となる位置には、球面収差を補正する非球面補正板１５が配置されている。

第１リレーレンズ２３は、集光レンズが用いられており、対物レンズ２１から入射した光を、一次結像面１４に結像させる。第２リレーレンズ２４は、コリメータレンズが用いられており、一次結像面１４を介して第１リレーレンズ２３から入射した光を平行光にする。

また、検出光学系２において、対物レンズ２１と第１リレーレンズ２３との間の光路上、第２リレーレンズ２４と非球面補正板１５との間の光路上、及び非球面補正板１５と結像レンズ１３との間の光路上には、必要に応じて光路を構成する複数のリレーレンズが配置されてもよい。また、対物レンズ２１は、複数のレンズ群を組み合わせて構成されてもよい。

また、実施例２の検出光学系２においても、上述の実施例１と同様に、被検物Ａと、被検物Ａからの光が入射する対物レンズ２１の入射面２１ａとの間の光路で発生する波面収差量をＳＡ、対物レンズ２１の焦点距離をＦｏとしたとき、
５×１０^−８＜（ＳＡ／Ｆｏ）＜１×１０^−６ ・・・式１
を満たす。

（光の振る舞い）
検出光学系２では、被検物Ａからの光が対物レンズ２１に入射し、対物レンズ２１から出射された光が、第１リレーレンズ２３に入射する。第１リレーレンズ２３に入射した光は、第１リレーレンズ２３と第２リレーレンズ２４との間に位置する一次結像面１４に像を結ぶと共に、第２リレーレンズ２４に入射する。第２リレーレンズ２４に入射した光は、非球面補正板１５に入射し、球面収差が補正された光が結像レンズ１３に入射する。結像レンズ１３に入射した光は、検出素子１６の受光領域に集光されて、検出素子１６によって、被検物Ａからの光が検出される。

（効果）
上述したように実施例２の検出光学系２は、対物レンズ２１と、第１リレーレンズ２３と、第２リレーレンズ２４と、結像レンズ１３と、を備えており、第１リレーレンズ２３と第２リレーレンズ２４との間の光路上に一次結像面１４が設けられ、第２リレーレンズ２４と結像レンズ１３との間に位置する、対物レンズ２１の瞳位置と略共役となる位置には、球面収差を補正する非球面補正板１５が配置される。これにより、実施例２の検出光学系２においても、実施例１と同様に、非球面補正板１５によって、被検物Ａから対物レンズ２１までの光路で発生する球面収差を補正することができる。

（検査装置の構成）
上述のように構成された実施例１、２の検出光学系１、２のいずれかを備える検出装置は、フローサイトメータ、イメージングサイトメータ等の粒子検出装置に適用されもよい。なお、フローサイトメータ、イメージングサイトメータにおける被検物Ａとしての「粒子」には、細胞や微生物、リポソーム等の生体関連粒子、あるいはラテックス粒子やゲル粒子、工業用粒子等の合成粒子等が広く含まれるものとする。

図３は、実施例１の検出光学系１を備える検査装置としてのフローサイトメータを示す模式図である。図３に示すように、実施例のフローサイトメータ６は、実施例１の検出光学系１と、波長が異なる複数種類のレーザ光を照射する複数の光源１０（１０ａ〜１０ｇ）と、複数の光源１０（１０ａ〜１０ｇ）からの複数種類の各光を検出する複数の検出素子１６（１６ａ〜１６ｇ）と、を備える。また、フローサイトメータ６は、各光源１０（１０ａ〜１０ｇ）からの光の光路上に配置された複数のプリズムミラー３１と、検出光学系１の結像レンズ１３からの光が入射する複数の光ファイバ３２と、各光ファイバ３２からの光を各検出素子１６（１６ａ〜１６ｇ）に集光する複数の集光レンズ３３と、を備える。

複数の光源１０（１０ａ〜１０ｇ）は、例えば、３２０［ｎｍ］、３５５［ｎｍ］、４０５［ｎｍ］、４８８［ｎｍ］、５６１［ｎｍ］、６３７［ｎｍ］、８０８［ｎｍ］の各波長（励起波長）のレーザ光を出射する。各検出素子１６（１６ａ〜１６ｇ）は、各光源１０の各波長よりも長波長側の検波長域を有する。波長が３２０［ｎｍ］及び３５５［ｎｍ］の各レーザ光を出射する光源１０ａ、１０ｂに対応して、これらのレーザ光で励起された粒子からの散乱光や蛍光を検出する検出素子１６ａ、１６ｂが、３６０．５［ｎｍ］〜８４３．８［ｎｍ］程度の波長を検出可能に設けられている。波長が４０５［ｎｍ］のレーザ光を出射する光源１０ｃに対応して、これらのレーザ光で励起された粒子からの散乱光や蛍光を検出する検出素子１６ｃが、４１３．６［ｎｍ］〜８４３．８［ｎｍ］程度の波長を検出可能に設けられている。波長が４８８［ｎｍ］のレーザ光を出射する光源１０ｄに対応して、これらのレーザ光で励起された粒子からの散乱光や蛍光を検出する検出素子１６ｄが、４９２．９［ｎｍ］〜８４３．４［ｎｍ］程度の波長を検出可能に設けられている。波長が５６１［ｎｍ］のレーザ光を出射する光源１０ｅに対応して、これらのレーザ光で励起された粒子からの散乱光や蛍光を検出する検出素子１６ｅが、５５５．３［ｎｍ］〜８４３．８［ｎｍ］程度の波長を検出可能に設けられている。波長が６３８［ｎｍ］のレーザ光を出射する光源１０ｆに対応して、これらのレーザ光で励起された粒子からの散乱光や蛍光を検出する検出素子１６ｆが、６４３．３［ｎｍ］〜８４３．８［ｎｍ］程度の波長を検出可能に設けられている。波長が８０８［ｎｍ］のレーザ光を出射する光源１０ｇに対応して、これらのレーザ光で励起された粒子からの散乱光や蛍光を検出する検出素子１６ｇが、８２３．５［ｎｍ］〜９２０．０［ｎｍ］程度の波長を検出可能に設けられている。

また、各検出素子１６（１６ａ〜１６ｇ）は、受光領域同士が隣接するように密集して配置されており、フローサイトメータ６の小型化が図られている。また、フローサイトメータ６では、検出光学系１の非球面補正板１５が、光路において、各光源１０からの波長が異なる各光の光軸が重なる位置に配置されている。また、フローサイトメータ６は、複数の検出素子１６を用いる代わりに、各光源１０（１０ａ〜１０ｇ）からの光を受光する各受光領域が隣接して配列された単一の検出素子が用いられてもよい。

流路チップ３を用いるフローサイトメータ６や、後述のイメージングサイトメータ７では、粒子と対物レンズ１１との間の光路で発生する球面収差を、補正板を用いて補正する場合、流路チップ３近傍、例えば、対物レンズの内部に、補正板を配置するスペースを確保することが困難な場合が多い。このような場合であっても、対物レンズ１１と結像レンズ１３との間の光路における所定の位置に非球面補正板１５を配置することにより、被検物Ａから対物レンズ１１までの光路で発生する球面収差を補正することが可能となり、検出光学系１の設計の自由度が高められる。

また、上述のように流路チップ３内の粒子からの散乱光や蛍光を検出する場合には、流路チップ３の形成材料の光学的な影響により、粒子から対物レンズ１１までの光路で大きな球面収差が発生する。このため、上述のように所定の位置に配置された非球面補正板１５を用いることにより、粒子から対物レンズ１１までの光路で発生する球面収差を効果的に補正し、粒子からの散乱光や蛍光の検出精度を高めることができる。

特に、複数の検出素子１６が隣接して密集して配置される場合には、隣り合う各検出素子１６同士での光の誤検出、いわゆるクロストークが発生するおそれがある。このようなクロストークが問題となる場合であっても、非球面補正板１５によって球面収差を適正に補正することができるので、クロストークの発生を抑えることができる。また、クロストークを避けるために、レーザ光で励起スポット位置を互いに離して配置したり、複数の検出素子１６を互いに離して配置したりすることで、フローサイトメータ６全体の大型化を招くことを防ぐことができる。

したがって、実施例１、２の検出光学系１、２を備えるフローサイトメータ６、後述のイメージングサイトメータ７に適用された場合に、市販されている開口数ＮＡが大きい対物レンズを用いて製造コストを抑えると共に、非球面補正板１５によって散乱光や蛍光の検出精度を高めることができる。

図４は、実施例１の検出光学系を備える検査装置としてのイメージングサイトメータを示す模式図である。図４に示すように、実施例のイメージングサイトメータ７は、実施例１の検出光学系１と、被検物Ａに光を照射する光源１０と、被検物Ａからの光を検出する検出素子１６と、を有する検出モジュール５を備える。すなわち、イメージングサイトメータ７は、本開示の検出装置としての検出モジュール５を含む。また、イメージングサイトメータ７は、検出素子１６の検出結果である検出信号に基づいて情報処理する情報処理部４１と、検出素子１６の検出結果に基づいて、すなわち情報処理部４１からの出力信号に基づいて画像を生成する画像生成部４２と、画像生成部４２からの出力信号に基づいて画像を表示する画像表示部４３と、を備える。

光源１０は、例えば、レーザ光源が用いられている。情報処理部４１及び画像生成部４２は、例えば、中央演算処理装置や各種の記憶装置等が用いられている。画像表示部４３は、例えば、液晶表示板等が用いられている。

また、イメージングサイトメータ８は、例えば、被検物Ａからの光を、グレーティングやプリズム等の分光素子（図示せず）によって複数の光に波長毎に分割し、波長が異なる各光を複数の検出素子１６によって検出するように構成されてもよい。この場合、イメージングサイトメータは、上述したフローサイトメータ６と同様に、各波長の光を検出する複数の検出素子１６を備える。分光素子を用いる場合には、分光された各光を各検出素子１６に集光する複数の集光レンズ（図せず）が設けられてもよい。また、イメージングサイトメータ７においても、分光素子を用いる代わりに、上述したフローサイトメータ６と同様に、波長が異なる複数種類の光を被検物Ａに照射する複数の光源１０を備えて構成されてもよい。

図３に示したフローサイトメータ６及び図４に示したイメージングサイトメータ７は、実施例１の検出光学系１を備えたが、実施例２の検出光学系２を備えてもよい。

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。

（１） 光源によって照らされる被検物からの光の光路に沿って、前記被検物側から順に配置される、対物レンズと、第１リレーレンズと、第２リレーレンズと、結像レンズと、を備え、前記第１リレーレンズと前記第２リレーレンズとの間の前記光路上には一次結像面が設けられ、前記第２リレーレンズと前記結像レンズとの間に位置する、前記対物レンズの瞳位置と略共役となる位置には、球面収差を補正する非球面補正板が配置される、検出光学系。
（２） 光源によって照らされる被検物からの光の光路に沿って、前記被検物側から順に配置される、対物レンズと、リレーレンズと、結像レンズと、を備え、前記対物レンズと前記リレーレンズとの間の前記光路上には一次結像面が設けられ、前記リレーレンズと前記結像レンズとの間に位置する、前記対物レンズの瞳位置と略共役となる位置には、球面収差を補正する非球面補正板が配置される、検出光学系。
（３） 前記非球面補正板は、前記光路の光軸上に位置する中心部における屈折力が略ノンパワーに形成され、前記中心部から外周部に向かって徐々に負の屈折力が大きくなる形状に形成されている、（１）または（２）に記載の検出光学系。
（４） 前記非球面補正板は、前記光路の光軸方向における一方の面に平面が形成され、他方の面に非球面が形成されている、（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の検出光学系。
（５） 前記被検物と、前記被検物からの光が入射する前記対物レンズの入射面との間の光路で発生する波面収差量をＳＡ、前記対物レンズの焦点距離をＦｏとしたとき、５×１０^−８＜（ＳＡ／Ｆｏ）＜１×１０^−６を満たす、（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の検出光学系。
（６） 前記対物レンズの開口数ＮＡは、１以上である、（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の検出光学系。
（７） （１）ないし（６）のいずれか１つに記載の検出光学系と、前記被検物に光を照射する光源と、前記被検物からの光を検出する検出素子と、を備える、検出装置。
（８） （１）ないし（６）のいずれか１つに記載の検出光学系と、前記被検物に複数種類の光を照射する複数の光源と、前記複数種類の光に対応する前記被検物からの各光を検出する複数の検出素子と、を備える、検出装置。
（９） （８）に記載の検出装置と、前記被検物である粒子が流れる流路を有する流路チップに波長が異なる複数種類の光を照射する前記複数の光源と、を備える、フローサイトメータ。
（１０） （７）に記載の検出装置と、前記被検物である粒子が流れる流路を有する流路チップに光を照射する前記光源と、前記検出素子の検出結果に基づいて画像を生成する画像生成部と、を備える、イメージングサイトメータ。

１、２ 検出光学系
３ 流路チップ
３ａ 流路
５ 検出モジュール（検出装置）
６ フローサイトメータ
７ イメージングサイトメータ
１０ 光源
１１ 対物レンズ
１１ａ 入射面
１２ リレーレンズ
１３ 結像レンズ
１４ 一次結像面
１５ 非球面補正板
１５ａ 平面
１５ｂ 非球面
１６ 検出素子
２１ 対物レンズ
２１ａ 入射面
２３ 第１リレーレンズ
２４ 第２リレーレンズ
４２ 画像生成部
Ａ 被検物

Claims (15)

1. 光源によって照らされる被検物からの光の光路に沿って、前記被検物側から順に配置される、対物レンズと、第１リレーレンズと、第２リレーレンズと、結像レンズと、を備え、
   前記第１リレーレンズと前記第２リレーレンズとの間の前記光路上には一次結像面が設けられ、
   前記第２リレーレンズと前記結像レンズとの間に位置する、前記対物レンズの瞳位置と略共役となる位置には、球面収差を補正する非球面補正板が配置される、
   検出光学系。
2. 光源によって照らされる被検物からの光の光路に沿って、前記被検物側から順に配置される、対物レンズと、リレーレンズと、結像レンズと、を備え、
   前記対物レンズと前記リレーレンズとの間の前記光路上には一次結像面が設けられ、
   前記リレーレンズと前記結像レンズとの間に位置する、前記対物レンズの瞳位置と略共役となる位置には、球面収差を補正する非球面補正板が配置される、
   検出光学系。
3. 前記非球面補正板は、前記光路の光軸上に位置する中心部における屈折力が略ノンパワーに形成され、前記中心部から外周部に向かって徐々に負の屈折力が大きくなる形状に形成されている、
   請求項１に記載の検出光学系。
4. 前記非球面補正板は、前記光路の光軸方向における一方の面に平面が形成され、他方の面に非球面が形成されている、
   請求項１に記載の検出光学系。
5. 前記被検物と、前記被検物からの光が入射する前記対物レンズの入射面との間の光路で発生する波面収差量をＳＡ、前記対物レンズの焦点距離をＦｏとしたとき、
   ５×１０^−８＜（ＳＡ／Ｆｏ）＜１×１０^−６
   を満たす、
   請求項１に記載の検出光学系。
6. 前記対物レンズの開口数ＮＡは、１以上である、
   請求項１に記載の検出光学系。
7. 請求項１に記載の検出光学系と、
   前記被検物に光を照射する光源と、
   前記被検物からの光を検出する検出素子と、を備える、
   検出装置。
8. 請求項１に記載の検出光学系と、
   前記被検物に複数種類の光を照射する複数の光源と、
   前記複数種類の光に対応する前記被検物からの各光を検出する複数の検出素子と、を備える、
   検出装置。
9. 請求項８に記載の検出装置と、
   前記被検物である粒子が流れる流路を有する流路チップに波長が異なる複数種類の光を照射する前記複数の光源と、を備える、
   フローサイトメータ。
10. 請求項７に記載の検出装置と、
    前記被検物である粒子が流れる流路を有する流路チップに光を照射する前記光源と、
    前記検出素子の検出結果に基づいて画像を生成する画像生成部と、を備える、
    イメージングサイトメータ。
11. 前記非球面補正板は、前記光路の光軸上に位置する中心部における屈折力が略ノンパワーに形成され、前記中心部から外周部に向かって徐々に負の屈折力が大きくなる形状に形成されている、
    請求項２に記載の検出光学系。
12. 前記非球面補正板は、前記光路の光軸方向における一方の面に平面が形成され、他方の面に非球面が形成されている、
    請求項２に記載の検出光学系。
13. 前記被検物と、前記被検物からの光が入射する前記対物レンズの入射面との間の光路で発生する波面収差量をＳＡ、前記対物レンズの焦点距離をＦｏとしたとき、
    ５×１０^−８＜（ＳＡ／Ｆｏ）＜１×１０^−６
    を満たす、
    請求項２に記載の検出光学系。
14. 前記対物レンズの開口数ＮＡは、１以上である、
    請求項２に記載の検出光学系。
15. 請求項２に記載の検出光学系と、
    前記被検物に光を照射する光源と、
    前記被検物からの光を検出する検出素子と、を備える、
    検出装置。

Images