JP2022074206A - Fluorescence detection optical device and method of using fluorescence detection optical device - Google Patents

Fluorescence detection optical device and method of using fluorescence detection optical device Download PDF

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公一朗 木島
Koichiro Kishima
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Abstract

To provide a fluorescence detection optical device using LEDs as light source, capable of solving a problem that as a light emission point of LED has large area, in a case where a small fluorescence detection optical system is configured, a component is generated which causes excitation light to enter an emission filter at a small angle, thereby the excitation light entering a photodetector.SOLUTION: A light blocking plate having a plane including fluorescent light optical axis is interposed between a photodetector and a fluorescence reagent so that light entering an emission filter at a small angle generated by using LEDs as light source is blocked, to thereby prevent blocking properties of the emission filter from deteriorating.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

人類が免疫を有していないウィルスなどが蔓延すると、社会に深刻な影響を与えるので、ウィルスの蔓延を阻止することは重要である。ウィルスの蔓延を阻止するための手法として感染している人あるいは動物などを迅速に隔離することは重要である。
ウィルスに感染している人あるいは動物を迅速に隔離するためには、ウィルスに感染しているかどうかの判断を簡便にかつ正確に行う必要がある。ウィルスに感染しているかどうかの判断を簡便にかつ正確に行うためには、ウィルスに感染しているかどうかの診断装置の台数を増やすことが必要となり、診断装置には小型化・低価格化が求められている。
ウィルスに感染しているかどうかを診断するための手法として、PCR法(ポリメラーゼ連鎖反応)を用いて遺伝子を増幅した後、蛍光顕微鏡装置により診断する方法が一般的に用いられている。しかしながら、従来の蛍光顕微鏡装置の蛍光光学系は高価であるとともに大きいので、診断装置の小型化・低価格化のためには蛍光光学系の小型化・低価格化が望まれる。そこで、本発明は、増幅された遺伝子の検出が可能となる小型・低価格の蛍光検出光学装置およびその使用方法に関するものである。
It is important to prevent the spread of viruses, because the spread of viruses that humans do not have immunity will have a serious impact on society. Prompt isolation of infected people or animals is important as a means of stopping the spread of the virus.
In order to quickly isolate a person or animal infected with a virus, it is necessary to easily and accurately determine whether or not the person or animal is infected with the virus. In order to easily and accurately determine whether or not a virus is infected, it is necessary to increase the number of diagnostic devices that are infected with a virus, and the diagnostic devices are becoming smaller and cheaper. It has been demanded.
As a method for diagnosing whether or not a virus is infected, a method of amplifying a gene using a PCR method (polymerase chain reaction) and then diagnosing with a fluorescence microscope device is generally used. However, since the fluorescence optical system of the conventional fluorescence microscope device is expensive and large, it is desired to reduce the size and price of the fluorescence optical system in order to reduce the size and price of the diagnostic device. Therefore, the present invention relates to a compact and low-priced fluorescence detection optical device capable of detecting an amplified gene and a method of using the same.

従来の蛍光顕微鏡装置の光学系構成を図1に示す。蛍光顕微鏡光学系1においては、光源であるランプ9より発光した光はレンズ12によりほぼ平行光をされた後に蛍光フィルターキューブ20に入射する。蛍光フィルターキューブ20内には、観察試料6にて観察を行いたい蛍光試料の励起波長を選択的に透過するエキサイトフィルター21と、エキサイトフィルター21により透過した光を対物レンズ13に入射させるように反射し、蛍光試料が発光する蛍光波長を透過するダイクロイックミラー22、さらに蛍光試料が発光する蛍光波長を透過し、エキサイトフィルター21を透過し試料に照射した励起光をブロックするエミッションフィルター23が配置されている。ランプ光源9を出射し観察試料6に至る蛍光励起光束を39aに示すが、対物レンズ13は、エキサイトフィルター21を透過した励起光を観察試料6の観察を行いたい場所に照射する。 FIG. 1 shows an optical system configuration of a conventional fluorescence microscope device. In the fluorescence microscope optical system 1, the light emitted from the lamp 9 which is a light source is incident on the fluorescence filter cube 20 after being made substantially parallel by the lens 12. Inside the fluorescent filter cube 20, an excite filter 21 that selectively transmits the excitation wavelength of the fluorescent sample to be observed by the observation sample 6 and light transmitted by the excite filter 21 are reflected so as to be incident on the objective lens 13. A dichroic mirror 22 that transmits the fluorescent wavelength emitted by the fluorescent sample, and an emission filter 23 that transmits the fluorescent wavelength emitted by the fluorescent sample, passes through the excite filter 21, and blocks the excitation light irradiating the sample are arranged. There is. The fluorescence excitation light flux emitted from the lamp light source 9 and reaching the observation sample 6 is shown in 39a, and the objective lens 13 irradiates the excitation light transmitted through the excite filter 21 to the place where the observation sample 6 is to be observed.

観察試料6から撮像素子7に至るに蛍光光束を39bに示すが、対物レンズ13は、観察試料6内の蛍光試料が発光する蛍光を集光する。蛍光試料が発光する蛍光は、フィルターキューブ20内のエミッションフィルター23を透過し、結像レンズ8により撮像素子7に結像することにより、撮像素子7により観察試料6の蛍光観察像を取得する光学系となっている。 The fluorescent light flux from the observation sample 6 to the image pickup element 7 is shown in 39b, and the objective lens 13 collects the fluorescence emitted by the fluorescent sample in the observation sample 6. The fluorescence emitted by the fluorescent sample passes through the emission filter 23 in the filter cube 20 and is imaged on the image pickup device 7 by the image pickup lens 8 to acquire the fluorescence observation image of the observation sample 6 by the image pickup element 7. It is a system.

一般の蛍光顕微鏡の結像レンズ8の焦点距離は200mm程度あること、対物レンズ13の長さも30~40mm程度あること、エキサイトフィルター21およびエミッションフィルター23の径も約25mm程度あることにより、蛍光顕微鏡光学系1における観察試料6から撮像素子7までの距離は少なくとも400mm程度と大きくなっている。
ここで、観察試料6から撮像素子7までの距離が400mm程度と大きいことは、エミッションフィルター23を透過し撮像素子7に至る蛍光光は、特許文献1に示す例と同様に、エミッションフィルター23をほぼ平行光としてエミッションフィルター23を透過することを示している。また、エミッションフィルター23によりブロックされる励起光もほぼ平行光としてエミッションフィルター23に入射していることとなる。エミッションフィルター23は多層誘電体膜により構成され、その透過波長特性はミッションフィルターに入射する角度により変化するので、エミッションフィルターに入射する光がほぼ平行光であることは、透過波長特性を容易に選択できることを示している。
The focal length of the imaging lens 8 of a general fluorescence microscope is about 200 mm, the length of the objective lens 13 is about 30 to 40 mm, and the diameters of the excite filter 21 and the emission filter 23 are also about 25 mm. The distance from the observation sample 6 to the image pickup element 7 in the optical system 1 is as large as at least about 400 mm.
Here, the fact that the distance from the observation sample 6 to the image pickup element 7 is as large as about 400 mm means that the fluorescent light transmitted through the emission filter 23 and reaching the image pickup element 7 is the same as the example shown in Patent Document 1, the emission filter 23 is used. It is shown that the emission filter 23 is transmitted as substantially parallel light. Further, the excitation light blocked by the emission filter 23 is also incident on the emission filter 23 as substantially parallel light. Since the emission filter 23 is composed of a multilayer dielectric film and its transmission wavelength characteristics change depending on the angle of incident on the transmission filter, it is easy to select the transmission wavelength characteristics that the light incident on the emission filter is almost parallel light. It shows that it can be done.

次に図2に、光ファイバーの出射端などを光源として用いた小型蛍光検出光学系2を示す。この光学系2は、検査溶液17の蛍光診断を行う装置に用いられる光学系である。この光学系は、発光点に光ファイバーの出射端10を配置し、光ファイバーを導光してくる光を励起用の光源とした光学系である。励起光の光路を光束40aとして図2中に示すが、光源10を出射した光は、レンズ12によりほぼ平行光をされた後、エミッションフィルター21に入射する。エミッションフィルター21を透過することにより検査溶液17の検査に適した蛍光励起波長が選択透過され、ダイクロイックミラー22により反射され、対物レンズ13によりチャンバー16に格納されている検査溶液17内に集光する。ここで、小型蛍光検出光学系2においては、光源が面積の小さい光ファイバーの出射端10であるので、検査溶液17内の励起光の集光点は、比較的小さい領域となる。 Next, FIG. 2 shows a compact fluorescence detection optical system 2 using an optical fiber emission end or the like as a light source. This optical system 2 is an optical system used in an apparatus for performing fluorescence diagnosis of the test solution 17. This optical system is an optical system in which the emission end 10 of an optical fiber is arranged at a light emitting point and the light that guides the optical fiber is used as a light source for excitation. The optical path of the excitation light is shown in FIG. 2 as a luminous flux 40a, and the light emitted from the light source 10 is incident on the emission filter 21 after being made substantially parallel by the lens 12. By transmitting through the emission filter 21, the fluorescence excitation wavelength suitable for inspection of the inspection solution 17 is selectively transmitted, reflected by the dichroic mirror 22, and condensed in the inspection solution 17 stored in the chamber 16 by the objective lens 13. .. Here, in the small fluorescence detection optical system 2, since the light source is the emission end 10 of the optical fiber having a small area, the focusing point of the excitation light in the inspection solution 17 is a relatively small region.

図3に光ファイバーの出射端などを光源として用いた小型蛍光検出光学系2における蛍光の光路を示す。蛍光光の光路を光束40bとして図3中に示すが、検査溶液17内の励起光の集光点は、小さい体積であるので、発光した蛍光光は、対物レンズ13により集光されることによりほぼ平行な光束となりエミッションフィルター23を透過した後、集光レンズ14により受光素子15に入射される。ここで、図2、図3に示した小型蛍光検出光学系2においては、蛍光光は、図1に示した蛍光顕微鏡光学系1の場合と同様に、ほぼ平行な光束となりエミッションフィルター23を透過していることとなるので、前述したように、エミッションフィルターに入射する光がほぼ平行光であることは、透過波長特性を容易に選択できることを示している。 FIG. 3 shows an optical path of fluorescence in the compact fluorescence detection optical system 2 using the emission end of an optical fiber or the like as a light source. The optical path of the fluorescent light is shown in FIG. 3 as a light beam 40b. However, since the focusing point of the excitation light in the test solution 17 is a small volume, the emitted fluorescent light is focused by the objective lens 13. After the light becomes substantially parallel and passes through the emission filter 23, it is incident on the light receiving element 15 by the condenser lens 14. Here, in the small fluorescence detection optical system 2 shown in FIGS. 2 and 3, the fluorescent light becomes a substantially parallel luminous flux and passes through the emission filter 23, as in the case of the fluorescence microscope optical system 1 shown in FIG. Therefore, as described above, the fact that the light incident on the emission filter is almost parallel light indicates that the transmitted wavelength characteristic can be easily selected.

次に、低コスト化と小型化の両方の特性を持たせるために、図2、図3に示した小型蛍光検出光学系の光源をLED光源とした光学系を図4に示す。図4に示したLED光源を用いた小型蛍光検出光学系3における、励起光の光路を光束41aとして図4中に示すが、LED光源11は図2に示した光学系2における光ファイバーの出射端10と異なり発光点が大きく、例えば1辺の長さが1mmの正方形などの形状であるため、レンズ12を用いてもほぼ平行光とすることができない。そのため、光束41aはエキサイトフィルター21を角度ばらつきがある状態で入射するとともに、対物レンズ13を用いてもチャンバー16内に格納されている検査溶液17内の小さい点に集光することはできず、図4に示すように広い部分に照射される。 Next, in order to have both cost reduction and miniaturization characteristics, FIG. 4 shows an optical system using the light source of the small fluorescence detection optical system shown in FIGS. 2 and 3 as an LED light source. In the small fluorescence detection optical system 3 using the LED light source shown in FIG. 4, the optical path of the excitation light is shown in FIG. 4 as a luminous flux 41a, and the LED light source 11 is the emission end of the optical fiber in the optical system 2 shown in FIG. Unlike No. 10, the light emitting point is large, and the shape is, for example, a square having a side length of 1 mm. Therefore, even if the lens 12 is used, the light cannot be made substantially parallel. Therefore, the luminous flux 41a is incident on the excite filter 21 with a variation in angle, and even if the objective lens 13 is used, it cannot be focused on a small point in the inspection solution 17 stored in the chamber 16. As shown in FIG. 4, a wide area is irradiated.

図5にLED光源11を光源として用いた小型蛍光検出光学系3における蛍光の光路を示す。蛍光光の光路を光束41bとして図5中に示すが、検査溶液17内の励起光の集光点は、小さい体積ではないので、発光した蛍光光は、対物レンズ13による集光を行ってもほぼ平行光とみなせる光束とはならず、エミッションフィルター23を透過した後、集光レンズ14により受光素子15に入射される。ここで、図6にエミッションフィルターに入射する光の角度が最も浅い場合の光路、すなわち垂直入射からの最も離れた入射角の光路を光路41cとして示すが、その光路41cは、対物レンズ13と集光レンズ14との間で光路がクロスするような光路、すなわち、対物レンズ13を透過する位置と集光レンズ14を透過する位置が対角の位置となる光路となっている。なお、図3に示した光学系においても、検査溶液17内の励起光の集光点は、数学的に体積がゼロとみなすことのできる集光点ではなく、ある程度の体積を有する集光点であるので、対物レンズ13と集光レンズ14との間で光路がクロスするような光路となる成分も有するが、エミッションフィルターに入射する光の角度は図6の光路41cに示した光路とは異なり、顕著に浅くなることはない。 FIG. 5 shows an optical path of fluorescence in the compact fluorescence detection optical system 3 using the LED light source 11 as a light source. The optical path of the fluorescent light is shown in FIG. 5 as a light beam 41b, but since the focusing point of the excitation light in the test solution 17 is not a small volume, the emitted fluorescent light can be focused by the objective lens 13. It does not become a light beam that can be regarded as substantially parallel light, and after passing through the emission filter 23, it is incident on the light receiving element 15 by the condenser lens 14. Here, FIG. 6 shows an optical path when the angle of the light incident on the emission filter is the shallowest, that is, an optical path having an incident angle farthest from the vertical incident, and the optical path 41c is focused on the objective lens 13. The optical path is such that the optical path crosses the optical path with the optical lens 14, that is, the position through which the objective lens 13 is transmitted and the position through which the condenser lens 14 is transmitted are diagonal positions. Even in the optical system shown in FIG. 3, the focusing point of the excitation light in the test solution 17 is not a focusing point that can be mathematically regarded as zero, but a focusing point having a certain volume. Therefore, it also has a component that becomes an optical path such that the optical path crosses between the objective lens 13 and the condenser lens 14, but the angle of the light incident on the emission filter is the same as the optical path shown in the optical path 41c in FIG. Unlike, it does not become noticeably shallow.

診断装置に用いられている蛍光試薬の蛍光特性は、励起波長よりも蛍光発光波長は長波長側にあり、それらの波長分布は重なっていることが一般的である。したがって、より大きな信号を得るためには、エキサイトフィルターの透過波長特性とエミッションフィルターの透過波長特性とを、励起光のブロックキング特性が得られる範囲で近づけることが望ましい。 As for the fluorescence characteristics of the fluorescence reagent used in the diagnostic apparatus, the fluorescence emission wavelength is on the longer wavelength side than the excitation wavelength, and the wavelength distributions thereof generally overlap. Therefore, in order to obtain a larger signal, it is desirable to bring the transmission wavelength characteristics of the excite filter and the transmission wavelength characteristics of the emission filter close to each other within a range in which the blocking characteristics of the excitation light can be obtained.

図6に光路41cとして示した光束がエミッションフィルターに入射する角度は、図3に示した場合対してエミッションフィルター23への入射角度が浅くなっているので、図3に示した光学系のエミッションフィルター23と同等の励起光に対するブロック特性を得ることができないこととなる。図4、図5、図6に示したLED光源を用いた小型蛍光検出光学系において、ブロッキング特性を高める手法としてエミッションフィルターの透過波長特性とエキサイトフィルターの透過波長特性との間隔を広げるという手法もあるが、上述したように、診断装置に用いられている蛍光試薬の蛍光励起波長の特性と蛍光発光波長の特性の波長分布は重なっているので、それらの透過波長特性との間隔を広げるという手法は、光検出器に入射する光量を減らすこととなるので、望ましくない。一方、光源に発光エネルギの大きな光源を用いるという手法もあるが、発光エネルギの大きな光源を用いることは、光源の高コスト化をもたらしてしまうという欠点となる。 The angle at which the luminous flux shown as the optical path 41c in FIG. 6 is incident on the emission filter is shallower than that in the case shown in FIG. 3, and therefore the angle of incidence on the emission filter 23 is shallower. Therefore, the emission filter of the optical system shown in FIG. It is not possible to obtain the same blocking characteristics for the excitation light as in 23. In the compact fluorescence detection optical system using the LED light sources shown in FIGS. 4, 5 and 6, there is also a method of widening the interval between the transmission wavelength characteristic of the emission filter and the transmission wavelength characteristic of the excite filter as a method of enhancing the blocking characteristic. However, as described above, since the wavelength distributions of the fluorescence excitation wavelength characteristics and the fluorescence emission wavelength characteristics of the fluorescence reagent used in the diagnostic apparatus overlap, a method of widening the interval between these transmission wavelength characteristics is used. Is not desirable because it reduces the amount of light incident on the light detector. On the other hand, there is also a method of using a light source having a large light emitting energy as the light source, but using a light source having a large light emitting energy has a drawback that the cost of the light source is increased.

さらに、低コスト・小型化の特性を有する蛍光検出光学装置においては、同時に複数の検体を処理することができる能力が求められるため、蛍光検出光学装置においては、検査溶液が蓄えられるチャンバーが複数配列された構造が望ましい。液体の検査溶液の検査機器においては、9mmピッチあるいは4.5mmピッチにて溶液を配列する容器がほぼ標準化されているので、蛍光検査光学系は9mmピッチあるいは4.5mmピッチにて配列が可能な光学系であることが望ましい。光学系を複数装置内に配列し具備すること、デバイスとして用いる部品コストへの小型化および低価格化への要求はさらに厳しくなるので、光源としては小型で安価なLEDを用いることがより望まれる。1辺の長さが1mmの正方形の形状の発光部を有するLEDのデバイスサイズは、約4mm以下の正方形のチップ形状であることが多いので、1辺の長さが1mmの正方形の形状の発光部を有するLEDを光源として用いた光学系は9mmピッチあるいは4.5mmピッチにて配列された検査溶液の検査が可能な蛍光検出光学装置に適している。 Further, since the fluorescence detection optical device having the characteristics of low cost and miniaturization is required to have the ability to process a plurality of samples at the same time, the fluorescence detection optical device has a plurality of chambers for storing the test solution. The structure is desirable. In the liquid inspection solution inspection equipment, the containers for arranging the solutions at 9 mm pitch or 4.5 mm pitch are almost standardized, so the fluorescence inspection optical system can be arranged at 9 mm pitch or 4.5 mm pitch. It is desirable that it is an optical system. It is more desirable to use a small and inexpensive LED as a light source because the demands for arranging and equipping a plurality of optical systems in a plurality of devices and for reducing the cost of parts used as a device and reducing the price are further increased. .. Since the device size of an LED having a light emitting portion having a square shape with a side length of 1 mm is often a square chip shape of about 4 mm or less, light emission having a square shape with a side length of 1 mm is obtained. An optical system using an LED having a portion as a light source is suitable for a fluorescence detection optical device capable of inspecting inspection solutions arranged at a pitch of 9 mm or a pitch of 4.5 mm.

米国特許第9080978号明細書US Pat. No. 9,080,978

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光源としてLED光源を用いて、増幅された遺伝子の検出が可能となる小型・低価格の蛍光検出光学装置を製作する際に、エミッションフィルターのブロッキング特性が低下するという問題を解決する蛍光検出光学装置および蛍光検出光学装置の使用方法を提供するものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an emission filter is used when manufacturing a compact and low-cost fluorescence detection optical device capable of detecting an amplified gene by using an LED light source as a light source. It is an object of the present invention to provide a fluorescence detection optical device and a method of using the fluorescence detection optical device, which solves the problem of deterioration of the blocking characteristics of the light source.

かかる課題を解決するため本発明の蛍光検出光学装置および蛍光検出光学装置の使用方法は、蛍光光の光軸を含む平面を有する遮光板を光検出器と蛍光試薬との間に配置することにより、光源にLEDを用いたことにより生じるエミッションフィルターに浅い角度で入射する光を遮光し、エミッションフィルターのブロッキング特性の劣化を防止することができる。 In order to solve such a problem, in the method of using the fluorescence detection optical device and the fluorescence detection optical device of the present invention, a light-shielding plate having a plane including an optical axis of fluorescent light is arranged between the light detector and the fluorescent reagent. It is possible to block the light incident on the emission filter at a shallow angle, which is generated by using the LED as the light source, and prevent the deterioration of the blocking characteristics of the emission filter.

以上のように、本発明の蛍光検出光学装置および蛍光検出光学装置の使用方法は、エミッションフィルターの透過波長特性とエキサイトフィルターの透過波長特性との間隔を広げることなく、光源に低価格なLED光源を用いることができるので、小型・低価格の蛍光検出光学装置を得ることができる。光源にLEDを用いた小型・低価格の蛍光検出光学装置の実現は、例えば9mmピッチあるいは4.5mmピッチに複数配列された検査溶液の検査を同時に行う装置を小型化・低価格化できることとなり、可搬性および経済的に大きな効果を得ることができる。 As described above, the method of using the fluorescence detection optical device and the fluorescence detection optical device of the present invention is a low-cost LED light source as a light source without widening the interval between the transmission wavelength characteristic of the emission filter and the transmission wavelength characteristic of the excite filter. Therefore, a compact and low-cost fluorescence detection optical device can be obtained. The realization of a compact and low-priced fluorescence detection optical device using an LED as a light source makes it possible to reduce the size and price of a device that simultaneously inspects a plurality of test solutions arranged at a pitch of 9 mm or a pitch of 4.5 mm, for example. Great portability and economic benefits can be obtained.

従来技術としての蛍光顕微鏡の光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system of the fluorescence microscope as a prior art. 従来技術としての光ファイバーの端面を光源として用いた小型蛍光検出光学系の説明図である。It is explanatory drawing of the compact fluorescence detection optical system which used the end face of the optical fiber as a light source as a prior art. 従来技術としての光ファイバーの端面を光源として用いた小型蛍光検出光学系の説明図である。It is explanatory drawing of the compact fluorescence detection optical system which used the end face of the optical fiber as a light source as a prior art. 従来技術としてのLED光源を用いた小型蛍光検出光学系の説明図である。It is explanatory drawing of the compact fluorescence detection optical system using the LED light source as a prior art. 従来技術としてのLED光源を用いた小型蛍光検出光学系の説明図である。It is explanatory drawing of the compact fluorescence detection optical system using the LED light source as a prior art. 従来技術としてのLED光源を用いた小型蛍光検出光学系の説明図である。It is explanatory drawing of the compact fluorescence detection optical system using the LED light source as a prior art. 本発明のLED光源を用いた小型蛍光検出光学系の原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of the compact fluorescence detection optical system using the LED light source of this invention. 本発明の第1の実施例の蛍光検出光学装置の光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system of the fluorescence detection optical apparatus of 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の蛍光検出光学装置の光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system of the fluorescence detection optical apparatus of 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例の蛍光検出光学装置の出光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the output optical system of the fluorescence detection optical apparatus of the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例の蛍光検出光学装置の光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system of the fluorescence detection optical apparatus of the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例の蛍光検出光学装置の光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system of the fluorescence detection optical apparatus of the 3rd Example of this invention. 本発明の第3の実施例の蛍光検出光学装置の光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system of the fluorescence detection optical apparatus of the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例の複数配列された検査溶液の同時検査が可能な蛍光検出光学装置の光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system of the fluorescence detection optical apparatus which can simultaneously inspect a plurality of arranged inspection solutions of the 4th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の複数配列された検査溶液の同時検査が可能な蛍光検出光学装置の光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system of the fluorescence detection optical apparatus which can simultaneously inspect a plurality of arranged inspection solutions of the 5th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の複数配列された検査溶液の同時検査が可能な蛍光検出光学装置の光学系の概略構成図である。6 is a schematic configuration diagram of an optical system of a fluorescence detection optical device capable of simultaneous inspection of a plurality of arranged inspection solutions according to a sixth embodiment of the present invention.

本発明のLED光源を用いた小型蛍光検出光学系の原理を図7に示す。図7においては、図6において41cとして図示したエミッションフィルター23への入射角度が浅い光路を遮光するために、遮光板30を配置した光学系である。エミッションフィルター23への入射角が浅い光路は、図7に示す蛍光光の光軸60に対して大きな角度を有する光路であり、遮光板30は、蛍光光の光軸60を含む平面に配置することにより、図7の破線で示す部分の光路が遮断される。光軸を含む平面は、光軸に対して平行であることから、遮光板30は光軸と平行に進行する光を遮蔽しないので、信号光を大きく減少させることはない。その結果、エミッションフィルターの透過波長特性とエキサイトフィルターの透過波長特性との間隔を広げることなく、光源に低価格なLED光源を用いることができることとなる。ここで、蛍光光の光軸とは、蛍光光の光束の中心を示す直線であり、蛍光光を発光するエリアの中心である検査溶液内の励起光の集光スポットの中心と、集光レンズにより光検出器に集光される蛍光光の中心とを結んだ直線を示している。 FIG. 7 shows the principle of a compact fluorescence detection optical system using the LED light source of the present invention. In FIG. 7, it is an optical system in which a light-shielding plate 30 is arranged in order to block an optical path having a shallow incident angle on the emission filter 23 shown as 41c in FIG. The optical path having a shallow incident angle on the emission filter 23 is an optical path having a large angle with respect to the optical axis 60 of the fluorescent light shown in FIG. 7, and the light-shielding plate 30 is arranged on a plane including the optical axis 60 of the fluorescent light. As a result, the optical path of the portion shown by the broken line in FIG. 7 is blocked. Since the plane including the optical axis is parallel to the optical axis, the light-shielding plate 30 does not shield the light traveling parallel to the optical axis, so that the signal light is not significantly reduced. As a result, a low-priced LED light source can be used as the light source without widening the interval between the transmission wavelength characteristic of the emission filter and the transmission wavelength characteristic of the excite filter. Here, the optical axis of the fluorescent light is a straight line indicating the center of the light beam of the fluorescent light, and is the center of the focused spot of the excitation light in the test solution, which is the center of the area where the fluorescent light is emitted, and the condenser lens. Shows a straight line connecting the center of the fluorescent light collected by the light detector.

本発明の第1の実施の形態による蛍光検出光学装置51を図8、図9に示す。図8は、対物レンズ13と集光レンズ14が重なる方向から見た図であり、図9は、図8と直交する方向から見た図であり、各構成要素部品がすべて見える図である。この蛍光検出光学装置51における構成部品は、図3、図4、図5に示したLED光源を用いた小型蛍光検出光学系に励起光遮光版31を加えた構成である。つまり、光源にはLED光源11を用い、LED光源11から出射した光は、レンズ12を介してエキサイトフィルター21に入射し、エキサイトフィルター21を透過した光は、ダイクロイックミラー22により反射された後、対物レンズ13により、チャンバー16内に格納された検査溶液17に照射され、検査溶液17を蛍光励起する。検査溶液17より蛍光発光した光は、対物レンズ13により集光された後、ダイクロイックミラー22、エミッションフィルター23を透過し、集光レンズ14により受光素子15に照射され、電気信号に変換される。そして、本発明の第1の実施の形態による蛍光検出光学装置51においては、図8に示すように蛍光光の光軸60を含む遮光板31が配置されている。この遮光板31は、エミッションフィルター23への入射角度が浅く入射し、本来エミッションフィルターにて吸収されるべき励起光が受光素子15に入射しないように遮光する機能を有する。遮光板31の構成は具体的には0.1mm~0.2mm程度の黒色のツヤケシアルマイト処理がなされたアルミ板などを用いる。 The fluorescence detection optical device 51 according to the first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a view seen from the direction in which the objective lens 13 and the condenser lens 14 overlap, and FIG. 9 is a view seen from a direction orthogonal to FIG. 8, and is a view in which all the component parts can be seen. The component component of the fluorescence detection optical device 51 is a configuration in which an excitation light shading plate 31 is added to a small fluorescence detection optical system using the LED light source shown in FIGS. 3, 4, and 5. That is, an LED light source 11 is used as the light source, the light emitted from the LED light source 11 is incident on the excite filter 21 via the lens 12, and the light transmitted through the excite filter 21 is reflected by the dichroic mirror 22 and then. The inspection solution 17 stored in the chamber 16 is irradiated by the objective lens 13, and the inspection solution 17 is fluorescently excited. The light fluorescently emitted from the test solution 17 is condensed by the objective lens 13, passes through the dichroic mirror 22 and the emission filter 23, is irradiated to the light receiving element 15 by the condenser lens 14, and is converted into an electric signal. Then, in the fluorescence detection optical device 51 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, a light-shielding plate 31 including an optical axis 60 of fluorescent light is arranged. The light-shielding plate 31 has a function of light-shielding so that the excitation light that should be originally absorbed by the emission filter does not enter the light-receiving element 15 due to the shallow incident angle on the emission filter 23. Specifically, the light-shielding plate 31 uses a black aluminum plate or the like that has been treated with a glossy alumite of about 0.1 mm to 0.2 mm.

図9に示すように、第1の実施の形態による蛍光検出光学装置51に用いる遮光板31は、エミッションフィルター23とダイクロイックミラー22との間の遮光板31a、対物レンズ13とダイクロイックミラー22との間の遮光板31b、エミッションフィルター23と集光レンズ14との間の遮光板31cに分割された形状とされているが、いずれも蛍光光の光軸60を含む平板形状とされている。図9に示したように、遮光板31は連続した一体化構造である必要はない。 As shown in FIG. 9, the light-shielding plate 31 used in the fluorescence detection optical device 51 according to the first embodiment includes a light-shielding plate 31a between the emission filter 23 and the dichroic mirror 22, an objective lens 13 and a dichroic mirror 22. The shape is divided into a light-shielding plate 31b between the light-shielding plate 31b and a light-shielding plate 31c between the emission filter 23 and the condenser lens 14, but both have a flat plate shape including the optical axis 60 of the fluorescent light. As shown in FIG. 9, the shading plate 31 does not have to have a continuous integrated structure.

本発明の第2の実施の形態による蛍光検出光学装置52を図10、図11に示す。図10は、対物レンズ13と集光レンズ14が重なる方向から見た図であり、図11は、図10と直交する方向から見た図であり、各構成要素部品がすべて見える図である。第1の実施の形態による蛍光検出光学装置51と同様に、この蛍光検出光学装置52における構成部品は、図3、図4、図5に示したLED光源を用いた小型蛍光検出光学系に励起光遮光版32を加えた構成である。つまり、光源にはLED光源11を用い、LED光源11から出射した光は、レンズ12を介してエキサイトフィルター21に入射し、エキサイトフィルター21を透過した光は、ダイクロイックミラー22により反射された後、対物レンズ13により、チャンバー16内に格納された検査溶液17に照射され、検査溶液17を蛍光励起する。検査溶液17より蛍光発光した光は、対物レンズ13により集光された後、ダイクロイックミラー22、エミッションフィルター23を透過し、集光レンズ14により受光素子15に照射され、電気信号に変換される。そして、本発明の第2の実施の形態による蛍光検出光学装置52においては、図10に示すように蛍光光の光軸60を含む遮光板32が配置されている。この遮光板32は、エミッションフィルター23への入射角度が浅く入射し、本来エミッションフィルターにて吸収されるべき励起光が受光素子15に入射しないように遮光する機能を有する。 The fluorescence detection optical device 52 according to the second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a view seen from the direction in which the objective lens 13 and the condenser lens 14 overlap, and FIG. 11 is a view seen from a direction orthogonal to FIG. 10, and is a view in which all the component parts can be seen. Similar to the fluorescence detection optical device 51 according to the first embodiment, the components in the fluorescence detection optical device 52 are excited by a small fluorescence detection optical system using the LED light sources shown in FIGS. 3, 4, and 5. It is a configuration in which a light-shielding plate 32 is added. That is, an LED light source 11 is used as the light source, the light emitted from the LED light source 11 is incident on the excite filter 21 via the lens 12, and the light transmitted through the excite filter 21 is reflected by the dichroic mirror 22 and then. The inspection solution 17 stored in the chamber 16 is irradiated by the objective lens 13, and the inspection solution 17 is fluorescently excited. The light fluorescently emitted from the test solution 17 is condensed by the objective lens 13, passes through the dichroic mirror 22 and the emission filter 23, is irradiated to the light receiving element 15 by the condenser lens 14, and is converted into an electric signal. Then, in the fluorescence detection optical device 52 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, a light-shielding plate 32 including an optical axis 60 of fluorescent light is arranged. The light-shielding plate 32 has a function of light-shielding so that the excitation light that should be originally absorbed by the emission filter does not enter the light-receiving element 15 because the light-shielding plate 32 is incident at a shallow angle of incidence on the emission filter 23.

図11に示すように、第2の実施の形態による蛍光検出光学装置52に用いる遮光板32は、エミッションフィルター23とダイクロイックミラー22との間の遮光板32a、対物レンズ13とダイクロイックミラー22との間の遮光板32b、エミッションフィルター23と集光レンズ14との間の遮光板32cに分割された形状とされているが、いずれも蛍光光の光軸60を含む平板形状とされている。図11に示したように、遮光板32は連続した一体化構造である必要はない。また、第1の実施の形態による蛍光検出光学装置51における遮光板31と第2の実施の形態による蛍光検出光学装置52における遮光板32とを比較すると角度が90度異なる方向での配置となっており、蛍光検出光学装置52における遮光板32bは、検査溶液17の励起光を遮らないように、蛍光検出光学装置51における遮光板31bよりも短い形状となっている。なお、遮光板31と同様に、遮光板32の構成は具体的には0.1mm~0.2mm程度の黒色のツヤケシアルマイト処理がなされたアルミ板などを用いる。 As shown in FIG. 11, the light-shielding plate 32 used in the fluorescence detection optical device 52 according to the second embodiment includes a light-shielding plate 32a between the emission filter 23 and the dichroic mirror 22, an objective lens 13 and a dichroic mirror 22. The shape is divided into a light-shielding plate 32b between the light-shielding plate 32b and a light-shielding plate 32c between the emission filter 23 and the condenser lens 14, but both have a flat plate shape including the optical axis 60 of the fluorescent light. As shown in FIG. 11, the light-shielding plate 32 does not have to have a continuous integrated structure. Further, when the light-shielding plate 31 in the fluorescence detection optical device 51 according to the first embodiment and the light-shielding plate 32 in the fluorescence detection optical device 52 according to the second embodiment are compared, the angles are arranged in different directions by 90 degrees. The light-shielding plate 32b in the fluorescence detection optical device 52 has a shorter shape than the light-shielding plate 31b in the fluorescence detection optical device 51 so as not to block the excitation light of the inspection solution 17. As with the light-shielding plate 31, the light-shielding plate 32 is specifically configured to use a black aluminum plate or the like that has been treated with a black glossy alumite of about 0.1 mm to 0.2 mm.

本発明の第3の実施の形態による蛍光検出光学装置53を図12、図13に示す。第3の実施の形態による蛍光検出光学装置53は、第1の実施の形態による蛍光検出光学装置51における遮光板31と第2の実施の形態による蛍光検出光学装置52における遮光板32をともに用いた例である。この遮光板31、遮光板32が、エミッションフィルター23への入射角度が浅く入射し、本来エミッションフィルターにて吸収されるべき励起光が受光素子15に入射しないように遮光する機能を有することは上述の蛍光検出光学装置51および蛍光検出光学装置52と同様である。 The fluorescence detection optical device 53 according to the third embodiment of the present invention is shown in FIGS. 12 and 13. The fluorescence detection optical device 53 according to the third embodiment uses both the light-shielding plate 31 in the fluorescence detection optical device 51 according to the first embodiment and the light-shielding plate 32 in the fluorescence detection optical device 52 according to the second embodiment. This is an example. As described above, the light-shielding plate 31 and the light-shielding plate 32 have a function of shielding light from incident light on the emission filter 23 so that the excitation light originally absorbed by the emission filter does not enter the light-receiving element 15. It is the same as the fluorescence detection optical device 51 and the fluorescence detection optical device 52 of the above.

蛍光検出光学装置53における遮光板31および遮光板32の機能および構成は、蛍光検出光学装置51における遮光板31および蛍光検出光学装置52における遮光板32の機能および構成と同様であるので、説明は省略する。 The functions and configurations of the light-shielding plate 31 and the light-shielding plate 32 in the fluorescence detection optical device 53 are the same as the functions and configurations of the light-shielding plate 31 in the fluorescence detection optical device 51 and the light-shielding plate 32 in the fluorescence detection optical device 52. Omit.

本発明の第4の実施の形態による蛍光検出光学装置54を図14に示す。第4の実施の形態による蛍光検出光学装置54は、第3の実施の形態による蛍光検出光学装置53を、複数配列した例である。
光源11として用いているLED発光素子として、例えば1辺の長さが1mmの正方形の発光部を有するLED発光素子を用いるとすると、チップの大きさは4mm程度であるので、蛍光検出光学装置54は9.0mmピッチあるいは4.5mmピッチで配列されている検査溶液17の測定を行うように、蛍光検出光学装置53を複数配列することが可能である。そして、この遮光板31、遮光板32が、エミッションフィルター23への入射角度が浅く入射し、本来エミッションフィルターにて吸収されるべき励起光が受光素子15に入射しないように遮光する機能を有することは上述の蛍光検出光学装置51、蛍光検出光学装置52、および蛍光検出光学装置53と同様である。
FIG. 14 shows a fluorescence detection optical device 54 according to a fourth embodiment of the present invention. The fluorescence detection optical device 54 according to the fourth embodiment is an example in which a plurality of fluorescence detection optical devices 53 according to the third embodiment are arranged.
As the LED light emitting element used as the light source 11, for example, if an LED light emitting element having a square light emitting portion having a side length of 1 mm is used, the size of the chip is about 4 mm, so that the fluorescence detection optical device 54 It is possible to arrange a plurality of fluorescence detection optical devices 53 so as to measure the test solution 17 arranged at a pitch of 9.0 mm or a pitch of 4.5 mm. The light-shielding plate 31 and the light-shielding plate 32 have a function of light-shielding the light-receiving element 15 so that the light-shielding plate 31 and the light-shielding plate 32 are incident at a shallow angle of incidence on the emission filter 23 and the excitation light that should be originally absorbed by the emission filter is not incident on the light-receiving element 15. Is the same as the above-mentioned fluorescence detection optical device 51, fluorescence detection optical device 52, and fluorescence detection optical device 53.

本発明の第5の実施の形態による蛍光検出光学装置55を図15に示す。第5の実施の形態による蛍光検出光学装置55は、第4の実施の形態による蛍光検出光学装置54において、配列方向に平行な主面を有する部材を一体化した構造である。蛍光検出光学装置54において、配列方向に平行な主面を有する部材とは、エキサイトフィルター21、ダイクロイックミラー22、エミッションフィルター23、遮光板32であり、蛍光検出光学装置55においては、これら部品が複数の検査溶液の光学系ごとの個々の部材ではなく一体化されたエキサイトフィルター26、ダイクロイックミラー27、エミッションフィルター28、遮光板33となっている。このように部品を一体化し部品点数の低減を行うことにより、第5の実施の形態による蛍光検出光学装置55は、第4の実施の形態による蛍光検出光学装置54に比較して低価格での製作が可能となる。この遮光板31、遮光板33が、エミッションフィルター28への入射角度が浅く入射し、本来エミッションフィルターにて吸収されるべき励起光が受光素子15に入射しないように遮光する機能を有することは上述の蛍光検出光学装置54と同様である。 FIG. 15 shows a fluorescence detection optical device 55 according to a fifth embodiment of the present invention. The fluorescence detection optical device 55 according to the fifth embodiment has a structure in which a member having a main surface parallel to the arrangement direction is integrated in the fluorescence detection optical device 54 according to the fourth embodiment. In the fluorescence detection optical device 54, the members having a main surface parallel to the arrangement direction are an excite filter 21, a dichroic mirror 22, an emission filter 23, and a light-shielding plate 32. In the fluorescence detection optical device 55, a plurality of these parts are present. The test solution is not an individual member for each optical system, but an integrated excite filter 26, a dichroic mirror 27, an emission filter 28, and a light-shielding plate 33. By integrating the parts and reducing the number of parts in this way, the fluorescence detection optical device 55 according to the fifth embodiment is cheaper than the fluorescence detection optical device 54 according to the fourth embodiment. It can be manufactured. As described above, the light-shielding plate 31 and the light-shielding plate 33 have a function of shielding light from incident light on the emission filter 28 so that the excitation light originally absorbed by the emission filter does not enter the light-receiving element 15. It is the same as the fluorescence detection optical apparatus 54 of.

本発明の第6の実施の形態による蛍光検出光学装置56を図16に示す。第6の実施の形態による蛍光検出光学装置56は、第5の実施の形態による蛍光検出光学装置55より、遮光板31を省略した構成となっている。また、図10、図11に示した第2の実施の形態による蛍光検出光学装置52を複数配列し、エキサイトフィルター21、ダイクロイックミラー22、エミッションフィルター23、遮光板32という配列方向に平行な主面を有する部材を、複数の検査溶液の光学系ごとの個々の部材ではなく一体化されたエキサイトフィルター26、ダイクロイックミラー27、エミッションフィルター28、遮光板33を用いた構成である。この遮光板33が、エミッションフィルター28への入射角度が浅く入射し、本来エミッションフィルターにて吸収されるべき励起光が受光素子15に入射しないように遮光する機能を有することは上述の蛍光検出光学装置52における遮光板32と同様である。 FIG. 16 shows the fluorescence detection optical device 56 according to the sixth embodiment of the present invention. The fluorescence detection optical device 56 according to the sixth embodiment has a configuration in which the light-shielding plate 31 is omitted from the fluorescence detection optical device 55 according to the fifth embodiment. Further, a plurality of fluorescence detection optical devices 52 according to the second embodiment shown in FIGS. 10 and 11 are arranged, and a main surface parallel to the arrangement direction of an excite filter 21, a dichroic mirror 22, an emission filter 23, and a light shielding plate 32. The member having the above is not an individual member for each optical system of a plurality of test solutions, but an integrated excite filter 26, a dichroic mirror 27, an emission filter 28, and a light-shielding plate 33. The above-mentioned fluorescence detection optics has a function of shielding the light-shielding plate 33 from incident light on the emission filter 28 so that the excitation light originally absorbed by the emission filter does not enter the light-receiving element 15. It is the same as the light-shielding plate 32 in the device 52.

本発明は、ウィルスに感染しているかどうかを診断するためのPCR法(ポリメラーゼ連鎖反応)を行う蛍光検出光学装置において、LEDを光源として用いることを可能とする蛍光検出光学装置およびその使用方法に関するものであり、蛍光検出光学装置を小型化・低価格化を容易にするものである。 The present invention relates to a fluorescence detection optical device that enables an LED to be used as a light source in a fluorescence detection optical device that performs a PCR method (polymerase chain reaction) for diagnosing whether or not a virus is infected, and a method for using the same. This makes it easy to reduce the size and price of the fluorescence detection optical device.

1……蛍光顕微鏡光学系、2……小径光源を用いた小型蛍光検出光学系、3、4……LED光源を用いた小型蛍光検出光学系、6……観察試料、7……撮像素子、8……結像レンズ、9……ランプ、10……光ファイバーコネクタ、11……LED光源、12……レンズ、13……対物レンズ、14……集光レンズ、15……受光素子、16……チャンパー、17……検査溶液、20……フィルターキューブ、21、26……エキサイトフィルター、22、27……ダイクロイックミラー、23、28……エミッションフィルター、30、31、32、33……励起光遮光版、39a……ランプ光源を出射し観察試料に至る蛍光励起光束、39b……観察試料から撮像素子に至るに蛍光光光束、40a……光ファイバーコネクタを出射し検査溶液に至る蛍光励起光束、40b……検査溶液から受光素子に至るに光束、41a……LEDを出射し検査溶液に至る蛍光励起光束、41b……検査溶液から受光素子に至るに光束、41c……検査溶液から受光素子に至るに光束、51、52、53……蛍光検出光学装置、54、55、56……複数試薬対応蛍光検出光学装置、60……蛍光光の光軸 1 ... Fluorescence microscope optical system, 2 ... Small fluorescence detection optical system using a small diameter light source, 3, 4 ... Small fluorescence detection optical system using an LED light source, 6 ... Observation sample, 7 ... Image pickup element, 8 ... Imaging lens, 9 ... Lamp, 10 ... Optical fiber connector, 11 ... LED light source, 12 ... Lens, 13 ... Objective lens, 14 ... Condensing lens, 15 ... Light receiving element, 16 ... ... Champer, 17 ... Test solution, 20 ... Filter cube, 21, 26 ... Excite filter, 22, 27 ... Fluorescent mirror, 23, 28 ... Emission filter, 30, 31, 32, 33 ... Excitation light Light-shielding plate, 39a ... Fluorescent excitation light beam that emits a lamp light source and reaches an observation sample, 39b ... Fluorescent light emission beam from an observation sample to an image pickup element, 40a ... Fluorescence excitation light beam that emits an optical fiber connector and reaches an inspection solution, 40b ... Light beam from the test solution to the light receiving element, 41a ... Fluorescent excitation light beam that emits an LED to reach the test solution, 41b ... Light beam from the test solution to the light receiving element, 41c ... From the test solution to the light receiving element Light beam, 51, 52, 53 ... Fluorescence detection optical device, 54, 55, 56 ... Fluorescence detection optical device compatible with multiple reagents, 60 ... Optical axis of fluorescent light

Claims (12)

光源から出射した光を蛍光試薬に照射し、蛍光試薬が発光する蛍光光を光検出器で受光する蛍光検出光学装置において、
光源と蛍光試薬との間には、蛍光試薬に照射される光の波長帯域を制限するエキサイトフィルターが配置され、
蛍光試薬と光検出器の間には、光検出器に入射する蛍光光の波長を制限するエミッションフィルターが配置され、
蛍光試薬が発光し光検出器に入射する蛍光光の光軸を含む平面を有する遮光部材が蛍光試薬と光検出器との間に配置されていることを特徴とする蛍光検出光学装置。
In a fluorescence detection optical device that irradiates a fluorescent reagent with light emitted from a light source and receives the fluorescent light emitted by the fluorescent reagent with a light detector.
An excite filter that limits the wavelength band of the light applied to the fluorescent reagent is placed between the light source and the fluorescent reagent.
An emission filter that limits the wavelength of the fluorescent light incident on the photodetector is placed between the fluorescent reagent and the photodetector.
A fluorescence detection optical device, characterized in that a light-shielding member having a plane including an optical axis of fluorescent light that emits light from a fluorescent reagent and is incident on a light detector is arranged between the fluorescent reagent and the light detector.
上記蛍光検出光学装置において、光源は複数存在し、複数の光源から出射した光を個々の光源に対応する複数の蛍光試薬に照射し、蛍光試薬が発光する蛍光光を個々の蛍光試薬に対応する複数の光検出器で受光することを特徴とする請求項1に記載の蛍光検出光学装置。 In the fluorescence detection optical device, there are a plurality of light sources, light emitted from the plurality of light sources is applied to a plurality of fluorescent reagents corresponding to the individual light sources, and the fluorescent light emitted by the fluorescent reagents corresponds to the individual fluorescent reagents. The fluorescence detection optical device according to claim 1, wherein light is received by a plurality of light detectors. 上記蛍光検出光学装置において、光源はLED(Light Emitting Diode)であることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の上記蛍光検出光学装置。 The fluorescence detection optical device according to claim 1 or 2, wherein in the fluorescence detection optical device, the light source is an LED (Light Emitting Diode). 上記蛍光検出光学装置において、蛍光試薬が発光し光検出器に入射する蛍光光の光軸を含む平面を有する部材は複数である請求項1より3のいずれかに記載の蛍光検出光学装置。 The fluorescence detection optical device according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluorescence detection optical device has a plurality of members having a plane including an optical axis of fluorescent light emitted by a fluorescent reagent and incident on the light detector. 上記蛍光検出光学装置において、エキサイトフィルターは、同一部材により複数の光源から出射され、各光源に対応する蛍光試薬に照射される光の波長帯域を制限することを特徴とする請求項2より4のいずれかに記載の蛍光検出光学装置。 The second to fourth aspects of the fluorescence detection optical device, wherein the excite filter is emitted from a plurality of light sources by the same member and limits the wavelength band of the light irradiated to the fluorescence reagent corresponding to each light source. The fluorescence detection optical device according to any one. 上記蛍光検出光学装置において、エミッションフィルターは、同一部材により複数の蛍光試薬が発光し各蛍光試薬に対応する光検出器に入射する蛍光光の波長を制限することを特徴とする請求項2より5のいずれかに記載の蛍光検出光学装置。 5 according to claim 2, in the fluorescence detection optical device, the emission filter is characterized in that a plurality of fluorescent reagents emit light by the same member and the wavelength of the fluorescent light incident on the light detector corresponding to each fluorescent reagent is limited. The fluorescence detection optical device according to any one of. 光源から出射した光を蛍光試薬に照射し、蛍光試薬が発光する蛍光光を光検出器で受光する蛍光検出光学装置において、
光源と蛍光試薬との間には、蛍光試薬に照射される光の波長帯域を制限するエキサイトフィルターが配置され、
蛍光試薬と光検出器の間には、光検出器に入射する蛍光光の波長を制限するエミッションフィルターが配置され、
蛍光試薬が発光し光検出器に入射する蛍光光の光軸を含む平面を有する遮光部材が蛍光試薬と光検出器との間に配置することにより、エキサイトフィルターを透過し蛍光試薬に照射された光が、エミッションフィルターを透過することを防止することを特徴とする蛍光検出光学装置の使用方法。
In a fluorescence detection optical device that irradiates a fluorescent reagent with light emitted from a light source and receives the fluorescent light emitted by the fluorescent reagent with a light detector.
An excite filter that limits the wavelength band of the light applied to the fluorescent reagent is placed between the light source and the fluorescent reagent.
An emission filter that limits the wavelength of the fluorescent light incident on the photodetector is placed between the fluorescent reagent and the photodetector.
By arranging a light-shielding member having a plane including the optical axis of the fluorescent light emitted by the fluorescent reagent and incident on the light detector between the fluorescent reagent and the light detector, the fluorescent reagent was irradiated through the excite filter. A method of using a fluorescence detection optical device, which comprises preventing light from passing through an emission filter.
上記蛍光検出光学装置の使用方法において、光源は複数存在し、複数の光源から出射した光を個々の光源に対応する複数の蛍光試薬に照射し、蛍光試薬が発光する蛍光光を個々の蛍光試薬に対応する複数の光検出器で受光することを特徴とする請求項7に記載の蛍光検出光学装置の使用方法。 In the method of using the fluorescence detection optical device, there are a plurality of light sources, the light emitted from the plurality of light sources is irradiated to a plurality of fluorescent reagents corresponding to the individual light sources, and the fluorescent light emitted by the fluorescent reagents is emitted by the individual fluorescent reagents. The method of using the fluorescence detection optical device according to claim 7, wherein the light is received by a plurality of light detectors corresponding to the above. 上記蛍光検出光学装置の使用方法において、光源はLED(LightEmitting Diode)であることを特徴とする請求項7あるいは8に記載の上記蛍光検出光学装置の使用方法。 The method of using the fluorescence detection optical device according to claim 7 or 8, wherein the light source is an LED (Light Emitting Diode) in the method of using the fluorescence detection optical device. 上記蛍光検出光学装置の使用方法において、蛍光試薬が発光し光検出器に入射する蛍光光の光軸を含む平面を有する部材は複数である請求項7より9のいずれかに記載の蛍光検出光学装置の使用方法。 The fluorescence detection optical according to any one of claims 7 to 9, wherein in the method of using the fluorescence detection optical device, there are a plurality of members having a plane including an optical axis of fluorescent light emitted by a fluorescent reagent and incident on a photodetector. How to use the device. 上記蛍光検出光学装置の使用方法において、エキサイトフィルターは、同一部材により複数の光源から出射され、各光源に対応する蛍光試薬に照射される光の波長帯域を制限することを特徴とする請求項8より10のいずれかに記載の蛍光検出光学装置の使用方法。 8. In the method of using the fluorescence detection optical device, claim 8 is characterized in that the excite filter is emitted from a plurality of light sources by the same member and limits the wavelength band of light irradiated to the fluorescence reagent corresponding to each light source. 10. The method of using the fluorescence detection optical device according to any one of 10. 上記蛍光検出光学装置の使用方法において、エミッションフィルターは、同一部材により複数の蛍光試薬が発光し各蛍光試薬に対応する光検出器に入射する蛍光光の波長を制限することを特徴とする請求項8より11のいずれかに記載の蛍光検出光学装置の使用方法。 The method of using the fluorescence detection optical device, wherein the emission filter is characterized in that a plurality of fluorescent reagents emit light by the same member and the wavelength of the fluorescent light incident on the light detector corresponding to each fluorescent reagent is limited. 8. The method of using the fluorescence detection optical device according to any one of 8 to 11.
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