JP5661653B2 - 直交するレーザ入力を有する蛍光検出装置 - Google Patents

直交するレーザ入力を有する蛍光検出装置 Download PDF

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Description

本発明は、蛍光検出のためのシステムおよび方法に関する。より具体的には、本発明は、標的物質からの蛍光信号の分析のための蛍光検出アセンブリに関する。
フローサイトメトリは、一般的に、生物学的流体、例えば、全血を含む、種々の種類の細胞および他の「形成体」を区別するために使用される。従来のフローサイトメータは、一般的に、それを通して、個々に識別されるべき細胞のストリームを流動させる中央チャネルを有する、通常、石英から成る光学的に透明なフローセルを備える。フローセルチャネルを通る細胞のストリームの移動は、フローセルチャネルを通過するのに伴って、細胞のストリームを同心円状に囲み、細胞のストリームに沿って流動する無細胞被覆液体によって、フローセルチャネルの中央縦軸に流体力学的に同伴され得る。各細胞は、フローセルチャネルの細胞照合ゾーンを通過するのに伴って、集束ビームの放射によって照射される(一般的に、レーザ源によって提供される)。各細胞に衝突すると、レーザビームは、細胞の形態、密度、屈折率、およびサイズのパターン特性において散乱される。さらに、細胞のDNAが、蛍光色素によって、以前に染色されている場合、あるいは蛍光色素分子が、直接または媒介ビード等を介して、選択された種類の細胞に以前に抱合されている場合に、レーザビームのスペクトル特性は、選択された細胞と関連付けられたある蛍光色素を励起させるように作用し得る。光学フローセルを中心として、戦略的に位置付けられた光検出器は、各細胞によって散乱された光および励起された蛍光色素によって放出される蛍光を、好適に処理される場合、照射された細胞を識別する役割を果たす、電気信号に変換する役割を果たす。上述の種類の従来の光散乱および蛍光感知フローサイトメータは、Frazierの特許文献1に開示されており、その開示は、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる。
光学フローセルを中心として光検出器を直接位置付けるステップの代替として、集光器が、励起された蛍光色素によって放出される蛍光性の光を取集するために使用され得る。レンズ要素群であり得る、集光器は、放出された光を複数の光ファイバに像化する。各光ファイバは、光を光検出器のアレイに透過し、順に、光検出器のアレイは、分析のために、励起された蛍光色素によって放出された蛍光を電気信号に変換する。
種々の種類の光検出器アレイが、光を別個の波長に分離し、蛍光分析を補助するために使用されている。そのような検出器アレイの1つは、非特許文献1(「Steinkampの刊行物」)によって開示されている。Steinkampの刊行物は、光を別個の波長に分離するために、4つの二色性フィルタを含む検出器構成について説明している。二色性フィルタは、1列に配列され、列内の最後のものを除き、各フィルタは、ある帯域の光を関連付けられた検出器に反射し、残りの帯域を次の検出器に透過させる。最後のフィルタは、ある帯域の光を1つの検出器に反射し、残りの波長の光を最終検出器に透過させる。
第2の種類の検出器アレイ構成は、Nosuらの特許文献2(「Nosuの特許」)によって開示されている。光ファイバは、光を複数の波長に分離するように設計された波長分波器内に光のビームを導入する。波長分波器は、6つの光学フィルタを含み、それぞれ、そこを通るある波長を透過し、透過された波長と十分に異なる波長を伴う光波を反射させる。3つの光学フィルタが、道筋の各側に配列される。光ビームは、道筋に平行に位置付けられた光ファイバおよび視準化ロッドレンズを介して、入射角15度で、アレイ内に導入される。視準化するレンズから道筋の反対側の第1の光学フィルタは、視準化するレンズから直接光を受光する。次の4つの光学フィルタは、道筋の反対側に位置する光学フィルタのうちの別のフィルタから反射されたビームからの光を受光する。
Steinkampの刊行物およびNosuの特許によって説明されるもの等の検出器アセンブリは、概して、事前に加工されたブロックである。その結果、複数の検出器アセンブリが、複数の光ビーム、例えば、異なるカラースペクトルの光ビームを分析することが所望される場合に使用されなければならない。周知の検出器アセンブリおよび波長分波器に関する別の問題は、ブロックが、分離される光の波長の数に基づいて、事前に加工されなければならない、すなわち、各ブロックは、所定の数の二色性フィルタおよび検出器のための空間を伴って、製造されるということである。その結果、これらの事前に加工された検出器アセンブリは、それぞれ、異なる量の波長の分離を必要とし得る、複数の光ビームに対応するようにカスタマイズ不可能である。
米国特許第7,392,908号明細書 米国特許第4,244,045号明細書
John A. Steinkamp et al.,"Improved Multilaser/Multiparameter Flow Cytometer for Analysis and Sorting of Cells and Particles, ",Review of Scientific Instruments,1992年11月,Vol.62,No.11,pp.2751−2764
本発明は、可変数の光学入力に対応するために、分析可能な光学入力の数に関して、カスタマイズ可能な検出器アレイを提供する。そのような検出器アレイは、各光学入力と関連付けられた二色性フィルタおよび検出器の数が、複数の検出器アセンブリを必要とせずに、光ビームをより多くまたはより少ない波長に分離するために、調節され得るように、調節可能である。
本明細書に説明される検出器アセンブリは、分析可能な光学入力の数ならびに各光学入力と関連付けられた二色性フィルタおよび検出器の数に関して、カスタマイズ可能なアセンブリを提供することによって、以前の検出器アセンブリの不利点の1つ以上を是正することを目的とする。本明細書に説明される種々の検出器アセンブリの実施形態は、蛍光材料から放出された光を分析するために使用可能である。また、出力ビームを検出器アレイまたは波長分波器内に導入するための光学整合アセンブリの種々の実施形態についても、本明細書に提供される。また、光のビームをその成分波長帯域に分波する方法の種々の実施形態も、本明細書に説明される。提示される検出器アセンブリは、概して、投影光学軸を有する出力ビームをフィルタのアレイ内に導入するために、光学整合アセンブリを含む。光学整合アセンブリは、フィルタアレイを通る出力ビームの経路によって規定される、反射光の平面に実質的に直角に搭載される。アレイは、2列に平行に配列されたフィルタを含む。フィルタは、出力ビームの特定の帯域を透過し、フィルタの反対列の次のフィルタに残りの帯域を反射する。アレイは、検出器ポート内に搭載される複数の検出器をさらに含む。検出器は、透過レッグの出力ビームを受光する。提示される方法は、光のビームをその成分波長に分波するために、提示される検出器アレイを使用するためのステップを含む。本明細書に提示される光学整合アセンブリは、一般に、光ファイバを受け取るように構成される筐体と、少なくとも1つの視準化するレンズと、そこに取り付けられるビーム反射要素を伴う回転可能筐体部材とを含む。光学整合アセンブリは、回転調節機構およびゴニオメトリック傾動調節機構を利用して、出力ビームを検出器アレイ内に導入するように調節可能である。これらの2つの機構は、アレイ内への光ビームの入射点が、回転可能筐体部材の回転または傾動にかかわらず、空間の固定位置に留まることを保証する。
例えば、本明細書は以下の項目も提供する。
(項目1)
光の分析のための検出器アセンブリであって、
投影光学軸を有する出力ビームを提供するように構成される光学整合アセンブリと、
2列に平行に配列された複数の二色性フィルタを有する二色性フィルタアレイと、
検出器を受け取るための複数の検出器ポートであって、該検出器は、該出力ビームの透過レッグを受光する、検出器ポートと
を備え、該光学整合アセンブリは、該出力ビームの経路によって規定される反射光の平面に実質的に直角に搭載される、検出器アセンブリ。
(項目2)
前記反射光の平面に実質的に直角に搭載される2つ以上の光学整合アセンブリを備え、各光学整合アセンブリは、投影光学軸を有するそれぞれの出力ビームを提供するように構成される、項目1に記載の検出器アセンブリ。
(項目3)
各平行列における前記二色性フィルタは、該二色性フィルタのそれぞれの平行列における他の二色性フィルタから等間隔に離間されている、項目2に記載の検出器アセンブリ。
(項目4)
各出力ビームは、出力ビームから光を受光する1つ以上の検出器と関連付けられ、ある出力ビームから光を受光する検出器の数は、該検出器の数または位置を変更することなく、増加されることが可能である、項目2に記載の検出器アセンブリ。
(項目5)
前記二色性フィルタの少なくとも半分は、前記出力ビームを反射レッグと透過レッグとに分割し、前記投影光学軸の反射レッグは、約20度未満の二色性反射角度を有する、項目1に記載の検出器アセンブリ。
(項目6)
前記投影光学軸の反射レッグは、約19度未満の二色性反射角度を有する、項目5に記載の検出器アセンブリ。
(項目7)
前記投影光学軸の反射レッグは、約18度未満の二色性反射角度を有する、項目6に記載の検出器アセンブリ。
(項目8)
前記二色性フィルタは、スロット内に設置され、スロットの各列は、複数の等間隔に離間されたスロットを含む、項目1に記載の検出器アセンブリ。
(項目9)
前記光学整合アセンブリは、光ファイバを受け取るように構成された筐体と、該光ファイバによって放出される光のビームを視準化するように構成された視準化するレンズと、回転可能筐体部材と、該回転可能筐体部材に取り付けられたビーム反射要素と、2つの調節機構を利用する整合システムとを備え、第1の調節機構が、該回転可能筐体部材の回転を調節し、第2の調節機構が、該回転可能筐体部材のゴニオメトリック傾動を調節する、項目1に記載の検出器アセンブリ。
(項目10)
放出される光の分析のための検出器アセンブリであって、
2列に平行に配列された複数の二色性フィルタを有する二色性フィルタアレイであって、該二色性フィルタは、スロット内に設置され、スロットの各列は、複数の等間隔に離間されたスロットを含む、二色性フィルタと、
第1の投影光学軸を有する第1の出力ビームを生成するように構成された第1の光学整合アセンブリと、
第2の投影光学軸を有する第2の出力ビームを生成するように構成された第2の光学整合アセンブリと
を備え、該第1の出力ビームは、第1の場所において、該二色性フィルタアレイに入射し、該第2の出力ビームは、第2の場所において、該二色性フィルタアレイに入射する、検出器アセンブリ。
(項目11)
第3の投影光学軸を有する第3の出力ビームを生成するように構成された第3の光学整合アセンブリをさらに備え、該第3の出力ビームは、第3の場所において、前記二色性フィルタアレイに入射する、項目10に記載の検出器アセンブリ。
(項目12)
前記二色性フィルタは、前記出力ビームを反射レッグと透過レッグとに分割するように構成される、項目10に記載の検出器アセンブリ。
(項目13)
検出器を受け取るための複数の検出器ポートをさらに備え、該検出器は、出力ビームの透過レッグを受光する、項目10に記載の検出器アセンブリ。
(項目14)
少なくとも前記第2の光学整合アセンブリは、前記検出器アセンブリから除去されるように、または、該検出器アセンブリに再位置付けされるように構成される、項目10に記載の検出器アセンブリ。
(項目15)
前記第1および第2の光学整合アセンブリは、前記出力ビームの経路によって規定される反射光の平面に実質的に直角に搭載されている、項目10に記載の検出器アセンブリ。
(項目16)
前記第1の光学整合アセンブリは、光ファイバを受け取るように構成された筐体と、該光ファイバによって放出される光のビームを視準化するように構成された視準化するレンズと、回転可能筐体部材と、該回転可能筐体部材に取り付けられたビーム反射要素と、2つの調節機構を利用する整合システムとを備え、第1の調節機構が、該回転可能筐体部材の回転を調節し、第2の調節機構が、該回転可能筐体部材のゴニオメトリック傾動を調節する、項目10に記載の検出器アセンブリ。
(項目17)
出力ビームを二色性フィルタのアレイ内に導入するための光学整合アセンブリであって、
光ファイバを受け取るように構成された筐体と、
該光ファイバによって放出される光のビームを視準化するように構成された視準化するレンズと、
回転可能筐体部材と、
該回転可能筐体部材に取り付けられたビーム反射要素と、
2つの調節機構を利用する整合システムであって、第1の調節機構が、該回転可能筐体部材の回転を調節し、第2の調節機構が、該回転可能筐体部材のゴニオメトリック傾動を調節する整合システムと
を備えている、光学アセンブリ。
(項目18)
前記ビーム反射要素は、視準化されたビームを前記二色性フィルタのアレイ内に反射するように構成される、項目17に記載の光学整合アセンブリ。
(項目19)
前記第1の調節機構は、前記第2の調節機構から独立している、項目17に記載の光学整合アセンブリ。
(項目20)
前記ビーム反射要素は、該ビーム反射要素内部の反射点において光を反射し、該反射点の位置は、前記回転可能筐体部材の傾動が調節されても実質的に同一のままである、項目17に記載の光学整合アセンブリ。
(項目21)
前記ビーム反射要素は、プリズムである、項目17に記載の検出器アセンブリ。
(項目22)
光ファイバによって透過される光のビームを分波する方法であって、
a)視準化するレンズによって、該光のビームを視準化するステップと、
b)該光のビームが、2列に平行に配列された複数の二色性フィルタを有する二色性フィルタアレイに入射するように、ビーム反射要素によって、該光のビームの方向を変えるステップと、
c)該光のビームを該二色性フィルタのうちの少なくとも1つに反射させることによって、該光のビームをその成分波長に分離するステップと
を含み、該ビーム反射要素によって方向を変えられる前の該光のビームは、該ビーム反射要素によって方向を変えられた後の該ビームの経路によって規定される反射光の平面に略直角である、方法。
(項目23)
d)帯域通過フィルタによって、前記光のビームをフィルタするステップをさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記光のビームは、角度約20度未満において、前記少なくとも1つの二色性フィルタに反射される、項目22に記載の方法。
(項目25)
前記ステップc)は、前記光のビームを前記二色性フィルタのうちの2つ以上に反射させるステップをさらに含み、該光のビームは、第1の列に位置する二色性フィルタと第2の列に位置する二色性フィルタとの間で交互に反射される、項目22に記載の方法。
(項目26)
前記ステップb)は、前記光のビームが前記ビーム反射要素から出射する角度をゴニオメトリックに調節するステップをさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目27)
前記ビーム反射要素は、プリズムである、項目22に記載の検出器アセンブリ。
本明細書に組み込まれ、明細書の一部を形成する、付随の図面は、蛍光材料から放出される光の分析のための検出器アセンブリの実施形態を例証する。説明と併せて、図はさらに、本明細書に説明される検出器アセンブリおよび方法の原理を説明し、当業者がそれを作製および使用することを可能にする役割を果たす。図面中、同一参照番号は、同一または機能的に類似要素を示す。
図1は、本明細書に提示される一実施形態による、検出器アセンブリの断面図である。 図2は、本明細書に提示される一実施形態による、検出器アセンブリの底面図である。 図3は、3つの光学整合アセンブリを含む、本明細書に提示される一実施形態による、検出器アセンブリの上面の斜視図である。 図4は、本明細書に提示される一実施形態による、光学整合アセンブリの断面図である。 図5A〜5Cは、図4に示される、光学整合アセンブリの側面図である。 図6A〜6Cは、図4に示される、光学整合アセンブリの底面図である。 図7Aおよび7Bは、図4に示される、光学整合アセンブリの追加的側面図である。 図8は、追加の検出器ポートと、光学整合アセンブリ搭載位置とを有する、本明細書に提示される一実施形態による、検出器アセンブリの上面の斜視図である。 図9は、検出器アセンブリの上面に貫通孔開口部のためのカバープレートを含む、本明細書に提示される一実施形態による、検出器アセンブリの上面の斜視図である。
光のビームを分波するための検出器アセンブリおよび方法の以下の発明を実施するための形態は、例示的実施形態を例証する付随の図を参照する。他の実施形態も、可能である。修正も、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に説明される実施形態に行うことが可能である。したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定として意味されるものではない。さらに、当業者は、後述のシステムおよび方法が、多くの異なる実施形態のハードウェア内に実装可能であることを理解するであろう。説明されるいずれの実際のハードウェアも、限定として意味されるものではない。提示されるシステムおよび方法の動作ならびに挙動は、実施形態の修正および変形例が、提示される詳細のレベルを前提として可能であるこという理解をもって説明される。例えば、提供される説明は、検出器アセンブリをフローサイトメトリシステム内に組み込むが、本明細書に提示される検出器アセンブリおよび光学整合アセンブリならびに方法は、フローサイトメトリの分野に限定されるべきではない。当業者は、提示される検出器アセンブリおよび分波する方法が、例えば、血液分析システム、細胞選別システム、DNA分析システム等の他の本来環境に、どのように組み込まれるかについて、容易に理解するであろう。
図1は、検出器アセンブリ100の断面図である。提示される実施形態では、検出器アセンブリ100は、複数の二色性フィルタ102と、複数の帯域通過フィルタ104と、検出器ポート105内に格納される、複数の検出器106とを含む。一実施形態では、検出器106は、光電子増倍管(PMT)である。種々の他の種類の光検出器、例えば、光アバランシェ検出器も、検出器アセンブリ100の実施形態において使用可能であることを理解されたい。光ビーム110、116、および120は、それぞれがビーム反射要素108を含む3つの光学整合アセンブリ400(図3−7Bに図示)によって、検出器アセンブリの中央広路122内に導入される。光学整合アセンブリ400は、中央広路122に実質的に直角に搭載される。各光学整合アセンブリは、光学整合アセンブリからの光のビームを中央広路122内に反射させる鏡、またはより好ましくはプリズムであるビーム反射要素108を含む。プリズムは、全内部反射を提供する。すなわち、反射コーティングが、プリズム表面上に必要とされないという利点を有する。鏡は、概して、反射コーティングを必要とし、費用および製造困難性のため、不利である。検出器アセンブリ100は、3つの光学整合アセンブリ400に対応する、3つのビーム反射要素108を伴って示されるが、検出器アセンブリ100は、分析される入力の数に応じて、より多いまたはより少ない光学整合アセンブリを含むように調節可能である。具体的には、検出器アセンブリの実施形態は、少なくとも2つの光学整合アセンブリ、4以上の光学整合アセンブリ、さらに7つ以上の整合アセンブリを含むことが可能である。光学整合アセンブリ400は、中央広路122に直角に搭載されるため、光学整合アセンブリの数は、検出器ポート105の空間を変更することなく、調節可能である。加えて、図1に示される検出器アセンブリは、13の検出器ポートを含むが、検出器アセンブリの実施形態は、所望に応じて、より多いまたはより少ない検出器ポートを含むことが可能である。本明細書にさらに詳細に説明されるように、複数の検出器アセンブリブロックを必要とせずに、光学整合アセンブリの数および各光学整合アセンブリと関連付けられた検出器の数をカスタマイズする能力は、以前の検出器アセンブリに勝る複数の効果を提供する。
動作時、第1の光ビーム110は、ビーム反射要素108によって、中央広路122内に反射される。光ビーム110は、第1の二色性フィルタ103に向かって、示される方向に進行する。二色性フィルタ103は、光学信号の特定の帯域内にあるビームの一部が、二色性フィルタ103を通して透過される一方、他の帯域内の光が、第2の二色性フィルタ107に向かって反射されるように、光ビーム110を分割する。フィルタ102は、本明細書では、二色性フィルタとして説明されるが、他の種類のフィルタ、鏡、または反射体も、二色性フィルタの代わりに、光学信号の特定の帯域を通過させる一方、残りの帯域を透過させるために使用可能であることを理解されたい。したがって、本明細書で使用されるように、二色性フィルタという用語は、光学信号の特定の帯域を通過させる一方、残りの帯域を透過させる、任意のデバイスを指す。次いで、ビーム110の透過された部分は、分析のために、帯域通過フィルタ104を通って、検出器106内へと通過する。さらに、帯域通過フィルタ104は、ビーム110の透過された部分からの波長の所望の帯域を分離する。ビーム110の反射された部分は、二色性フィルタ107へと進行し、そこで、光学信号の第2の帯域は、第2の検出器に透過される一方、残りの帯域は、前方に反射される。光ビーム110の経路に沿った各二色性フィルタ102は、選択された光の帯域を同様に取り去るが、異なる光の波長は、分離される。図1に示される実施形態では、ビーム110は、光学信号の残りの帯域が、検出器ポート112内へと通過する前に、5つの二色性フィルタ102に遭遇する。図1に示される実施形態は、検出器ポート112内の検出器を例証しないが、検出器は、光学信号の任意の残りの帯域を受光するように、ポート112内に含まれ得ることを理解されたい。
図1に示される実施形態は、3つの光学整合アセンブリ400に対応する、3つのビーム反射要素108を含む検出器アセンブリ100を例証する。各ビーム反射要素108は、光ビームを中央広路122内に導入し、各光ビームは検出器ポート105内に格納される最終検出器に衝突する前に、1つ以上の二色性フィルタ102に反射する。図3−7Bを参照して、さらに詳細に説明されるように、ビーム反射要素108は、好ましくは、鏡、またはより好ましくは、プリズムであって、それぞれ、検出器アセンブリ100の上面に搭載される光学整合アセンブリ400に固着される。上面および底面という語句は、本明細書では、説明目的のために、便宜的相対用語としてのみ使用され、いくつかの絶対基準配向に対して、任意の特定の配向を参照するものに限定することを意図するものではない。図3−7Bに示されるもの以外の整合アセンブリは、光のビームをビーム反射要素108に送達するために使用され得ることを理解されたい。好ましくは、ビーム反射要素108は、二色性フィルタ102上のビーム入射角が、20度未満であるように位置付けられる。より好ましくは、入射角は、19度未満、最も好ましくは、18度未満である。入射角が小さいほど、より大きい角度と比較して、光の偏光が少なくなる。
図1に例証される実施形態では、第1のビーム110は、5つの二色性フィルタに反射し、第2のビーム116は、3つの二色性フィルタに反射し、第3のビーム120は、1つの二色性フィルタに反射する各光ビームが遭遇する二色性フィルタの数は、例示にすぎない。光学整合アセンブリの場所および数は両方とも、3つより少ないまたはより多い光学整合アセンブリが、検出器アセンブリ内に含まれ、各光学整合アセンブリから放出された光のビームと関連付けられた二色性フィルタ102の数が、中央広路122に沿って、検出器ポート105の位置を再構成することなく、増減可能であるように、調節可能である。好ましい実施形態では、検出器アセンブリ100は、13の検出器ポートを含む。代替として、検出器アセンブリ100は、任意の数の検出器ポートを備えることが可能であって、その数は、検出器アセンブリ100の物理的サイズによってのみ制限される。
図2は、本明細書に提示される一実施形態による、検出器アセンブリの底面200の図である。図2に示されるように、検出器アセンブリ100は、その中の複数の二色性フィルタスロット202とともに形成される。二色性フィルタスロット202は、2列に平行に形成される。各列におけるスロット202は、等間隔に離間され、検出器アセンブリ100の所望の構成に応じて、その中に挿入される、二色性フィルタ102を有しても、または有していなくてもよい。各二色性フィルタスロット202は、それと関連付けられた帯域通過フィルタスロット204を有する。帯域通過フィルタスロット204は、二色性フィルタスロット202に対して、ある角度で形成され、各列におけるスロット204は、等間隔に離間される。検出器ポート105は、各帯域通過フィルタスロット204の後方に位置し、検出器106は、各検出器ポート105内に搭載可能である。二色性フィルタ102、帯域通過フィルタ104、および検出器106は、所望の用途に対する必要性に応じて、検出器アセンブリ100に追加、またはそこから除去可能である。
図3は、本明細書に提示される一実施形態による、検出器アセンブリ100の上面の斜視図である。検出器アセンブリ100は、検出器アセンブリ100の上表面300上に搭載される、3つの光学整合アセンブリ400を含む。エンドキャップ304は、中央広路122を封入するために、検出器アセンブリの各端に取り付けられる。検出器アセンブリ100の上表面300は、複数のネジ山付き搭載孔306と、複数の非ネジ山付き搭載孔305とを備える。また、各検出器アセンブリは、アセンブリの底面支持プレート605上に、複数のネジ受け取り孔307を備える。図6Aに示されるように、搭載ピン606もまた、検出器アセンブリ100の上表面300上に光学整合アセンブリ400を位置付けるのを補助するために、光学整合アセンブリ400の底面支持プレート605上に位置付けられる。光学整合アセンブリ400は、搭載ピン606を非ネジ山付き搭載孔305と整合させ、ネジ受け取り孔307を通過し、ネジ山付き搭載孔306内に固着される、搭載ネジを使用して、光学整合アセンブリを検出器アセンブリ100に固着することによって、検出器アセンブリに搭載される。
種々の締結部材が、本明細書に説明されるが、種々のデバイスおよび方法が、光学整合アセンブリ400を検出器アセンブリ100に締結し、光学整合アセンブリの構成要素を相互に取着するために使用可能であることを理解されたい。例えば、ボルト、ピン、実矧ぎ継ぎ配列、ブラケット、またはさらに溶接が、ネジの代わりに、またはそれに加えて、検出器アセンブリ100および光学整合アセンブリ400の種々の構成要素のいずれかをともに締結するために使用可能である。本明細書における特定の締結方法のいずれの参照も、例示にすぎない。
光ビームが、検出器アレイを通る出力ビームの経路によって規定される平面に直角に、検出器アセンブリ100に入射するような上述の方法において、光学整合アセンブリ400を配列することによって、1つ以上の検出器位置を犠牲にすることなく、検出器アセンブリのエンドユーザによって、現場で光学整合アセンブリの数を増減可能となる。背景技術のセクションで述べたように、検出器アレイは、概して、事前に加工されたブロックである。その結果、複数の検出器アセンブリブロックが、複数の光ビーム、例えば、異なるカラースペクトルの光ビームを分析するために使用されなければならなかった。加えて、先行技術の検出器アセンブリは、容易に拡張することが不可能であって、蛍光検出の増加に対応するように、現場で容易に適応することが不可能であった。具体的には、先行技術の検出器アセンブリは、検出器アセンブリブロックが、エンドユーザに送達されると、追加の検出器を含めるように修正することが不可能であった。光のビームを検出器アセンブリブロックが初期構成されたものより多くの帯域に分割するためには、完全に新しい検出器アセンブリが注文されなければならなかった。対照的に、本明細書に説明される検出器アセンブリは、特定の光学整合アセンブリと関連付けられた検出器の数の迅速な調節が可能である。
広路配列を利用する以前の検出器アレイでは、光は、検出器アレイを通る出力ビームの経路によって規定される平面に平行に配列された機構を介して、アレイ内に導入された。本平行配列のため、単一の事前に製造された検出器アセンブリブロック内に複数の光学整合アセンブリを含めることを所望する場合でも、ブロックは、不必要に大きい専有面積を有することになるであろう。また、各光学整合アセンブリと関連付けられた検出器の数を増加させることも不可能であろう。具体的には、図1−3に示されるように、中央広路122内への直角入射は、検出器アセンブリブロックを複数の光学整合アセンブリと併用可能にする一方、同時に、二色性フィルタ102間の等間隔空間を保持する。これは、複数の効果を提供する。例えば、図1および2を参照すると、光ビーム110は、検出器ポート112で終端する。しかしながら、二色性フィルタスロット202およびその対応する検出器106は、中央広路122の周囲に等間隔に離間された列として配列されるため、第1の光ビーム110と関連付けられた二色性フィルタの数は、第2の光学整合システムをアセンブリから除去し、検出器ポート112と関連付けられた二色性フィルタスロット内に追加の二色性フィルタを含めることによって、増加可能である。このように、光ビーム110は、新しい検出器アセンブリブロックを必要とすることなく、追加の波長にフィルタされることが可能である。
同様に、検出器アセンブリ100は、光ビームがその最終検出器に到達する前に少なくとも1つの波長範囲が、光ビームから分離されるという理解をもって、追加の光学整合アセンブリを含むように再構成可能である。例えば、図1を参照すると、光ビーム110は、検出器125で終端し得、第4の光ビームが、検出器125と検出器126との間の地点において、検出器アセンブリ100内に導入され得る。さらに、本明細書に説明される検出器アセンブリは、検出器アセンブリ100内に含まれる光学整合アセンブリ400の数、ならびにフィルタアレイ内に導入される各光ビームと関連付けられた検出器の数の両方のさらなる拡張に対応するために、任意の数の検出器ポートを備え得る。そのようなカスタマイズは、先行技術の検出器アセンブリによっては不可能であった。
光学整合アセンブリを中央広路に平行に配列することは、先行技術によって開示されるように、相当量の空間を必要とする。複数の光学整合アセンブリを収容するために、先行技術の検出器アレイを拡張することを試行する場合でも、二色性フィルタおよび対応する検出器ポートは、等間隔に離間されないであろう。これは、第2の光ビームの入射点において、検出器ポート間に大きな空間が、第2の光学整合アセンブリを収容するために必要とされるであろうためである。本空間のため、エンドユーザは、事前に加工された検出器アセンブリブロック内に提供される光ビーム入射点の数が制限され、追加の光ビーム入射点をアセンブリに追加することが不可能となるであろう。さらに、エンドユーザは、光学整合アセンブリを収容するために、検出器間に必要とされる空間のため、特定の光ビームと関連付けられた検出器ポートの数を増加させる能力を有することはないであろう。図1を参照して上述したように、第1の光ビーム110と関連付けられた二色性フィルタの数は、第2の光学整合システムをアセンブリから除去し、検出器ポート112と関連付けられた二色性フィルタスロット内に追加の二色性フィルタを含めることによって、増加可能である。検出器ポートは、等間隔に離間されるため、光ビームは、アセンブリに対するさらなる調節を必要とせずに、次の検出器ポートと整合されるであろう。平行入射を使用する、仮説上の拡張された検出器アセンブリでは、光ビームは、第2の光学整合アセンブリが除去されても、次の検出器ポートと整合されないであろう。
図4は、本明細書に提示される一実施形態による、光学整合アセンブリ400の断面図である。光学整合アセンブリ400は、視準化されたビームの開始の光学中心を保持する回転およびゴニオメトリック移動を可能にする一方、中央広路122に沿った検出器106との整合を維持するように調節可能である。図4に示される実施形態では、光学整合アセンブリ400の管状部分は、コリメーター筐体404と、上方バレル410と、下方バレル412とを含む。管状またはバレル形状に形成される代わりに、上方バレル410および下方バレル412部分を含むコリメーター筐体404は、種々の他の形状に形成可能であることを理解されたい。集束ディスクを伴う光ファイバポート402が、光ファイバを受け取り、光ファイバによって透過された光を集束するように提供される。第1および第2のコリメーターレンズ406および408が、コリメーター筐体404内に固着される。本実施形態では、2つのコリメーターレンズおよび集束ディスクは、光ファイバからの光を受光および集束するために利用されるが、代替レンズ配列も、光ファイバから受光される光を集束するために、コリメーター筐体404内に提供可能であることを理解されたい。コリメーター筐体404は、好ましくは、ネジ405によって、上方バレル410に固着される。上方バレル410は、好ましくは、ネジ420によって、下方バレル412に固着される。ビーム反射要素108は、下方バレル412の底面に提供される。図1を参照して本明細書に説明されるように、ビーム反射要素108は、光学整合アセンブリ400から放出された光のビームが、中央広路122に沿って進行するように、第1および第2のコリメーターレンズ406および408から視準化された光のビームを反射させる。バネ418は、ビーム反射要素108を上方バレル410から離れるように付勢する。バネ418は、コイルバネとして描写されるが、ガスケット等の他の要素も、反射要素108を上方バレル410から離れるように付勢するための付勢力を提供するために使用され得ることを理解されたい。
光学整合アセンブリ400は、摺動可能ベース414と、固定ベース416とをさらに含む。少なくとも一実施形態では、摺動可能ベース414および固定ベース416は、摺動可能ベース414の底面表面の凹面曲率が、概して、固定ベース416の上表面の凸面曲率と一致するように、湾曲される。動作時、固定ベース416に対する摺動可能ベース414の位置は、出力ビームを中央広路122に沿って位置付けられた検出器106と整合させるために、調整可能である。本調節は、摺動可能ベース414の片側に圧力を印加する、傾動ネジ415の操作によって達成される。バネ(図示せず)が、摺動可能ベース414を傾動ネジ415に向かって付勢する。バネは、図7Aおよび7Bに示されるように、摺動可能ベース414に一端が係留され、他端がネジ708に係留される。したがって、動作時、ネジは、摺動可能ベース414をネジから離れるように押動するために、緊締され得る一方、傾動ネジ415の弛緩は、バネの付勢効果によって、ネジの方向への摺動可能ベース414の移動をもたらす。
図5A−5Cに示されるように、光学整合アセンブリ400は、中央広路122に対して、光ビーム511の出力角度の調節を可能にする。本実施形態では、摺動可能ベース414および固定ベース416の湾曲表面は、傾動ネジ415の操作が、空間固定軸を中心として、ビーム反射要素108を回転させるような位置決めゴニオメーターとして光学整合アセンブリを機能させる。本ゴニオメトリック運動の結果、中央広路122内への光ビーム511の入射点510は、光学整合アセンブリが傾動されても、不変のままである。光学整合アセンブリ400の管状部分の傾動の方向または量にかかわらず、入射点510は、3次元空間内で実質的に同一地点に留まる。したがって、光ビーム511は、機構の傾動量にかかわらず、同一地点から中央広路122に入射し、したがって、中央広路122に沿って配列された検出器との整合を保持する。
一実施形態のいくつかの他の特徴は、図5Bを参照して示される。光学整合アセンブリ400は、左側プレート504を備える。搭載孔512が、左側プレート504内に形成され、そこに固定ベース416を係留するのを補助する。プランジャ506は、摺動可能ベース416の位置の微調整を可能にし、引張バネ(図示せず)と連結される調節ネジ514は、図7Aに示されるピン715を設置し、ネジ714を締結することによって、上方バレル410側に固着されるCブラケット515のさらなる左右調節を提供する。
光学整合アセンブリ400の回転調節、より具体的には、ビーム反射要素108の回転調節は、図6A−6Cを参照して、さらに詳述される。図6A−6Cは、光学整合アセンブリ400の底面図であって、矢印は、回転調節を示す。ビーム反射要素108の回転調節は、所望の角度において、光ビーム511を中央広路122内へ向けるための第2の機構を提供する。ビーム反射要素108の回転調節は、図5Bおよび7Aに示されるネジ514の操作によって作動される。ネジ514が、Cブラケット515に対して押動されるのに伴って、上方バレル410は、時計回り方向に回転し、ビーム反射要素108を時計回り方向に回転させる。バネ(図示せず)は、C−ブラケット515をネジ514に向かって付勢する。したがって、ネジが引っ張られるのに伴って、C−ブラケット515およびビーム反射要素108は、反時計回り方向に回転する。図5A−5Cを参照して説明される傾動調節機構と同様に、回転調節機構は、中央広路122内への光ビーム511の入射点510が、ビーム反射要素108の回転の方向または量にかかわらず、3次元空間内の同一地点に留まることを保証する。光学整合アセンブリ400を利用することによって、光ビームを中央広路122内の検出器106と整合させるために、2つの調節(傾動調節および回転調節)のみ、必要となる。また、ゴニオメトリック傾動調節および回転調節は、相互に独立して作用する。従来の光学整合システムは、典型的には、4つの調節を必要とし、4つの調節は、相互に依存していた。
図7Aおよび7Bは、図4に示される、光学整合アセンブリの追加的側面図である。使用時、光ファイバ702は、光学整合アセンブリ400の上面に挿入される。光ファイバ702は、光ビームを光学整合アセンブリ400内に導入する。図4を参照すると、光学整合アセンブリ内に導入されると、光ビームは、ビーム反射要素108によって、中央広路122内へと反射される前に、集束ディスク402、第1の視準化するレンズ406、および第2の視準化するレンズ408を通過する。
ある実施形態では、左側プレート504および右側プレート602は、等しい。しかしながら、図5Bを参照して説明されるように、2つのプランジャ506が、摺動可能ベース416の位置の微調節を可能にするために、左側プレート504の上方孔内に挿入される。左側プレート504および右側プレート602は両方とも、搭載ネジ孔512を備える。一実施形態では、搭載ネジ710が、左側プレート504および右側プレート602の両方の搭載ネジ孔512内に挿入され、固定ベース416を定位置に固着する。ネジ711は、右側プレート602内の中央上方孔内に挿入され、所望の位置に調節されると、摺動可能ベース414を固着させる。回転ボール状先端位置決めネジ716は、摺動可能ベース414をさらに固着させるために、左側プレート504および右側プレート602の上表面を通して挿入される。ボール状先端ネジ716は、ベースに損傷を及ぼすことなく、かつ摺動可能ベース414の曲率に一致するように特別設計されたネジを必要とすることなく、摺動可能ベース414を所望の位置に固着させる。しかしながら、他の実施形態では、特別設計されたネジまたは標準的先端ネジが、回転ボール状先端位置決めネジ716の代わりに、使用され得る。
図8は、本発明の別の実施形態による、検出器アセンブリを例証する。検出器アセンブリ800は、16個の検出器ポート105を含む。また、図8は、その中に第4の光学整合アセンブリ400を搭載可能である、検出器アセンブリ800の上表面300内に形成される、貫通孔801を例証する。また、例証されないが、図1−3を参照して上述の実施形態における貫通孔が提供されることが可能である。例えば、検出器アセンブリ100は、図3に示されるように、その中に光学整合アセンブリ400の下方バレル412が挿入される、3つの貫通孔を備える。検出器アセンブリ100および800は両方とも、追加の光学整合アセンブリを収容するための追加の貫通孔を備えることが可能である。例えば、追加の貫通孔および対応する光学整合アセンブリ400は、検出器アセンブリ100および800内の第1と第2の光学整合アセンブリとの間に提供可能である。さらに、本発明による、検出器アセンブリの実施形態は、図面に示されるものより長くあることが可能であって、かつ16個を超える検出器ポート105および4つを超える光学整合アセンブリ400を収容可能である。光学整合アセンブリは、光の追加の波長の分析を提供するために、貫通孔801の場所に搭載可能である。図9に示されるように、カバープレート901は、特定の光分析用途のために使用されない任意の貫通孔を被覆するために使用可能である。そのようなカバーは、外部光が、中央広路122に入射しないように保証する。いくつかの用途では、本発明による、検出器アセンブリは、光密閉封入体内で作用可能であって、その場合、開放貫通孔を被覆するためのカバープレート901の必要はない。これらの用途では、使用されない貫通孔は、検出器アセンブリの性能に害を及ぼすことなく、開放されたままであることが可能である。
(実施例)
以下の段落は、上述の実施形態の実施例としての役割を果たす。
(実施例1)
一実施形態は、光の分析のための検出器アセンブリを提供する。検出器アセンブリは、投影光学軸を有する出力ビームを提供するように構成される、光学整合アセンブリと、2列に平行に配列された複数の二色性フィルタを有する、二色性フィルタアレイとを備える。好ましくは、二色性フィルタの大部分は、別の二色性フィルタから光を受光するように構成される。二色性フィルタは、スロット内に位置し、スロットの各列は、複数の等間隔に離間されたスロットを含む。二色性フィルタの少なくとも半分は、出力ビームを反射レッグ(reflected leg)および透過レッグ(transmitted leg)に分割する。出力ビームの反射レッグは、好ましくは、20度未満、より好ましくは、19度未満、最も好ましくは、18度未満の二色性反射角度を有する。各平行列における二色性フィルタは、そのそれぞれの平行列における他の二色性フィルタから等間隔に離間される。検出器アセンブリは、その中に検出器を受け取るための複数の検出器ポートをさらに含み、該検出器は、出力ビームの透過レッグを受光する。光学整合アセンブリは、出力ビームの経路によって規定される反射光の平面に実質的に直角に搭載される。各出力ビームは、出力ビームからの光を受光する1つ以上の検出器と関連付けられ、ある出力ビームから光を受光する検出器の数は、検出器の数また配置を変更することなく、増加可能である。光学整合アセンブリは、光ファイバを受け取るように構成される筐体と、光ファイバによって放出された光のビームを視準化するように構成される、視準化するレンズと、回転可能筐体部材と、回転可能筐体部材に取り付けられる、ビーム反射要素と、2つの調節機構を利用する整合システムとを備え、第1の調節機構は、回転可能筐体部材の回転を調節し、第2の調節機構は、回転可能筐体部材のゴニオメトリック傾動を調節する。
代替として、それぞれ、反射光の平面に実質的に直角に搭載される、2つ以上の光学整合アセンブリが、実施例1の検出器アセンブリ内に含まれる。各光学整合アセンブリは、投影光学軸を有するそれぞれの出力ビームを提供するように構成される。
(実施例2)
別の実施形態は、蛍光材料から放出される光の分析のための検出器アセンブリを提供する。検出器アセンブリは、2列に平行に配列された複数の二色性フィルタを有する二色性フィルタアレイを備える。二色性フィルタは、スロット内に位置し、スロットの各列は、複数の等間隔に離間されたスロットを含む。二色性フィルタは、出力ビームを反射レッグおよび透過レッグに分割するように構成される。検出器アセンブリは、第1の投影光学軸を有する第1の出力ビームを生成するように構成される第1の光学整合アセンブリと、第2の投影光学軸を有する第2の出力ビームを生成するように構成される第2の光学整合アセンブリとをさらに含む。第1および第2の光学整合アセンブリは、出力ビームの経路によって規定される反射光の平面に実質的に直角に搭載される。第1の出力ビームは、第1の場所において、二色性フィルタアレイに入射し、第2の出力ビームは、第2の場所において、二色性フィルタアレイに入射する。また、その中に検出器を受け取るための複数の検出器ポートが、検出器アセンブリ内に含まれ、該検出器は、ある透過レッグの出力ビームを受光する。少なくとも第2の光学整合アセンブリは、検出器アセンブリから除去またはそこに再位置付けされるように構成される。1つ以上の検出器ポートが、第1の出力ビームから光を受光するように構成され、検出器アセンブリは、第1の出力ビームから光を受光する検出器ポートの数が、光学アセンブリの1つを除去し、対応する二色性フィルタを追加することによって、増大可能であるように構成される。第1および第2の光学整合アセンブリは、光ファイバを受け取るように構成される、筐体と、光ファイバによって放出された光のビームを視準化するように構成される視準化するレンズと、回転可能筐体部材と、回転可能筐体部材に取り付けられるビーム反射要素と、2つの調節機構を利用する整合システムとを備え、第1の調節機構は、回転可能筐体部材の回転を調節し、第2の調節機構は、回転可能筐体部材のゴニオメトリック傾動を調節する。
また、検出器アセンブリは、第3の投影光学軸を有する第3の出力ビームを生成するように構成される第3の光学整合アセンブリを含み得、第3の出力ビームは、第3の場所において、二色性フィルタアレイに入射する。
(実施例3)
出力ビームを二色性フィルタのアレイ内に導入するための光学整合アセンブリを提供する別の実施形態では、光学アセンブリは、光ファイバを受け取るように構成される、筐体と、光ファイバによって放出された光のビームを視準化するように構成される視準化するレンズと、回転可能筐体部材と、回転可能筐体部材に取り付けられるプリズム等のビーム反射要素と、2つの調節機構を利用する整合システムとを備え、第1の調節機構は、回転可能筐体部材の回転を調節し、第2の調節機構は、回転可能筐体部材のゴニオメトリック傾動を調節する。ビーム反射要素は、視準化されたビームを二色性フィルタのアレイに反射するように構成され、ビーム反射要素は、角度約90度で、光を反射する。ビーム反射要素は、ビーム反射要素の内部の反射点で光を反射し、反射点の位置は、回転可能筐体部材の傾動が調節されても、実質的に同一のままである。回転可能筐体部材は、バレル形状を有する。第1の調節機構は、第2の調節機構から独立し、第2の調節機構は、第1の湾曲表面と、第2の湾曲表面とを備え、第1の湾曲表面は、第2の湾曲表面に当接し、第2の湾曲表面に対して摺動可能である。光学整合アセンブリは、ビーム反射要素を第2の調節機構から離れるように付勢するように構成される、バネをさらに含む。
光学整合アセンブリは、第2の視準化するレンズをさらに含み得る。光学アセンブリは、光ファイバによって放出された光を視準化するレンズ上に集束するように構成される、集束ディスクまたはレンズをさらに含み得る。
(実施例4)
一実施例では、検出器アセンブリ100は、光ファイバによって透過された光のビーム、例えば、蛍光パルスを分波するために使用される。分波する方法は、以下のステップを含む。
a)視準化するレンズによって、光のビームを視準化するステップと、
b)光のビームが、2列に平行に配列された複数の二色性フィルタを有する二色性フィルタアレイに入射するように、プリズム等のビーム反射要素によって光のビームの方向を変え、光のビームがビーム反射要素を出射する角度をゴニオメトリックに調節するステップと、
c)光のビームを二色性フィルタのうちの少なくとも1つに反射させ、光のビームを二色性フィルタの2つ以上に反射させることによって、光のビームをその成分波長に分離するステップであって、光のビームは、第1の列に位置する二色性フィルタと、第2の列に位置する二色性フィルタとの間で交互に反射される、ステップと、
d)帯域通過フィルタによって、光のビームをフィルタリングするステップであって、ビーム反射要素によって方向を変えられる前の光のビームは、ビームがビーム反射要素によって方向を変えられた後のビームの経路によって規定される、反射光の平面に略直角である、ステップ。
ステップb)では、光のビームは、好ましくは、約20度未満、より好ましくは、約19度未満、最も好ましくは、約18度未満の角度で、少なくとも1つの二色性フィルタに反射される。
本発明の上述の説明は、例証および説明の目的のために提示されたものである。網羅的または本発明を開示されたそのものに限定することを意図するものではない。他の修正および変形例も、上述の教示に照らして、可能となり得る。実施形態および実施例は、本発明の原理ならびにその実践的用途を最良に説明し、それによって、当業者が、企図される特定の使用に好適な種々の実施形態および種々の修正において、本発明を最良に利用可能となるように、選択ならびに説明されたものである。添付の請求項は、本発明の他の代替実施形態も含むように解釈されることが意図される。

Claims (24)

  1. 光の分析のための検出器アセンブリであって、
    縦軸を有し、投影光の経路に沿った出力ビームを提供するように構成される光学整合アセンブリと、
    2列に平行に配列された複数の二色性フィルタを有する二色性フィルタアレイであって、該複数の二色性フィルタのうちの各二色性フィルタは、該出力ビームの少なくとも一部を受光し、該出力ビームの受光された部分の透過部分を透過し、該出力ビームの受光された部分の反射部分を反射する、二色性フィルタアレイと、
    検出器を受け取るための複数の検出器ポートであって、各検出器ポートは、該二色性フィルタアレイのうちの対応する二色性フィルタに連結され、各検出器は、該対応する二色性フィルタの出力ビームの受光された部分の透過部分を受光する、検出器ポートと
    を備え、該出力ビームの投影光の経路と、該反射部分とは、単一平面内にあり、
    光学整合アセンブリは、該光学整合アセンブリの縦軸が該平面に実質的に直角となって搭載される、検出器アセンブリ。
  2. 縦軸を有する2つ以上の光学整合アセンブリを備え、各光学整合アセンブリは、該光学整合アセンブリの縦軸が前記平面に実質的に直角となって搭載され、各光学整合アセンブリは、投影光の経路を有するそれぞれの出力ビームを提供するように構成される、請求項1に記載の検出器アセンブリ。
  3. 一つの平行列における前記二色性フィルタは、互いに等間隔に離間されており、他の列における二色性フィルタは、互いに等間隔に離間されている、請求項2に記載の検出器アセンブリ。
  4. 各出力ビームは、出力ビームから光を受光する1つ以上の検出器と関連付けられ、ある出力ビームから光を受光する検出器の数は、該検出器の数または位置を変更することなく、増加されることが可能である、請求項2に記載の検出器アセンブリ。
  5. 前記投影光の経路の反射部分は、20度未満の反射角度を有する、請求項1に記載の検出器アセンブリ。
  6. 前記投影光の経路の反射部分は、19度未満の反射角度を有する、請求項5に記載の検出器アセンブリ。
  7. 前記投影光の経路の反射部分は、18度未満の反射角度を有する、請求項6に記載の検出器アセンブリ。
  8. 前記二色性フィルタは、スロット内に設置され、スロットの各列は、複数の等間隔に離間されたスロットを含む、請求項1に記載の検出器アセンブリ。
  9. 前記光学整合アセンブリは、光ファイバを受け取るように構成された筐体と、該光ファイバによって放出される光のビームを視準化するように構成された該筐体内の視準化するレンズと、該筐体に連結された回転可能筐体部材と、該回転可能筐体部材に取り付けられたビーム反射要素であって、該視準化された光のビームを反射して該出力ビームを提供するように構成されるビーム反射要素と、該回転可能筐体部材に連結され、第1の調節機構と第2の調節機構を利用する整合システムとを備え、第1の調節機構が、該光学整合アセンブリの縦軸の周りの該回転可能筐体部材の回転を調節し、第2の調節機構が、該光学整合アセンブリの縦軸に直角な軸の周りの該回転可能筐体部材の傾動を調節する、請求項1に記載の検出器アセンブリ。
  10. 放出される光の分析のための検出器アセンブリであって、
    2列に平行に配列された複数の二色性フィルタを有する二色性フィルタアレイであって、該二色性フィルタは、スロット内に設置され、スロットの各列は、複数の等間隔に離間されたスロットを含む、二色性フィルタアレイと、
    縦軸を有し、第1の投影光の経路を有する第1の出力ビームを生成するように構成された第1の光学整合アセンブリと、
    第2の投影光の経路を有する第2の出力ビームを生成するように構成された第2の光学整合アセンブリと
    を備え、該第1の出力ビームは、第1の場所において、該二色性フィルタアレイに入射し、該第2の出力ビームは、第2の場所において、該二色性フィルタアレイに入射し、
    該複数の二色性フィルタの第1の群の各二色性フィルタは、該第1の出力ビームの少なくとも一部を受光し、該第1の出力ビームの受光された部分の透過部分を透過し、該第1の出力ビームの受光された部分の反射部分を反射し、該複数の二色性フィルタの第2の群の各二色性フィルタは、該第2の出力ビームの少なくとも一部を受光し、該第2の出力ビームの受光された部分の透過部分を透過し、該第2の出力ビームの受光された部分の反射部分を反射し、
    該第1の出力ビームの投影光の経路と、該第2の出力ビームの投影光の経路と、該反射部分とは、単一の平面内にあり、
    該第1の光学整合アセンブリは、該第1の光学整合アセンブリの縦軸が該平面に実質的に直角となって搭載され、
    該第2の光学整合アセンブリは、該第2の光学整合アセンブリの縦軸が該平面に実質的に直角となって搭載される、検出器アセンブリ。
  11. 第3の投影光の経路を有する第3の出力ビームを生成するように構成された第3の光学整合アセンブリをさらに備え、該第3の出力ビームは、第3の場所において、前記二色性フィルタアレイに入射する、請求項10に記載の検出器アセンブリ。
  12. 検出器を受け取るための複数の検出器ポートをさらに備え、各検出器ポートは、前記二色性フィルタアレイの対応する二色性フィルタに連結され、各検出器は、前記第1の出力ビームおよび前記第2の出力ビームのうちの1つの透過部分を受光する、請求項10に記載の検出器アセンブリ。
  13. 少なくとも前記第2の光学整合アセンブリは、前記検出器アセンブリから除去されるように、または、該検出器アセンブリに再位置付けされるように構成される、請求項10に記載の検出器アセンブリ。
  14. 前記第1の光学整合アセンブリは、光ファイバを受け取るように構成された筐体と、該光ファイバによって放出される光のビームを視準化するように構成された該筐体内の視準化するレンズと、該筐体に連結された回転可能筐体部材と、該回転可能筐体部材に取り付けられたビーム反射要素であって、該視準化された光のビームを反射して前記第1の出力ビームを生成するように構成されるビーム反射要素と、該回転可能筐体部材に連結され、第1の調節機構と第2の調節機構を利用する整合システムとを備え、第1の調節機構が、該第1の光学整合アセンブリの縦軸の周りの該回転可能筐体部材の回転を調節し、第2の調節機構が、該第1の光学整合アセンブリの縦軸に直角な軸の周りの該回転可能筐体部材の傾動を調節する、請求項10に記載の検出器アセンブリ。
  15. 出力ビームを二色性フィルタのアレイ内に導入するための光学整合アセンブリであって、
    光ファイバを受け取るように構成された筐体と、
    該光ファイバによって放出される光のビームを視準化するように構成された該筐体内の視準化するレンズと、
    該筐体に連結された回転可能筐体部材と、
    該回転可能筐体部材に取り付けられたビーム反射要素であって、該視準化された光のビームを反射して該出力ビームを生成するように構成されるビーム反射要素と、
    該回転可能筐体部材に連結され、第1の調節機構と第2の調節機構を利用する整合システムであって、第1の調節機構が、該光学整合アセンブリの縦軸の周りの該回転可能筐体部材の回転を調節し、第2の調節機構が、該光学整合アセンブリの縦軸に直角な軸の周りの該回転可能筐体部材の傾動を調節する整合システムと
    を備え、該光学整合アセンブリは、該光学整合アセンブリの縦軸に直角な面内の二色性フィルタのアレイ内に該出力ビームを導入するように構成される、光学アセンブリ。
  16. 前記第1の調節機構は、前記第2の調節機構から独立している、請求項15に記載の光学整合アセンブリ。
  17. 前記ビーム反射要素は、該ビーム反射要素内部の反射点において光を反射し、該反射点の位置は、前記回転可能筐体部材の傾動が調節されても実質的に同一のままである、請求項15に記載の光学整合アセンブリ。
  18. 前記ビーム反射要素は、プリズムである、請求項15に記載の検出器アセンブリ。
  19. 光ファイバによって透過される光のビームを分波する方法であって、
    a)視準化するレンズによって、該光のビームを視準化するステップと、
    b)該光のビームが、2列に平行に配列された複数の二色性フィルタを有する二色性フィルタアレイに入射するように、ビーム反射要素によって、該光のビームの方向を変えるステップと、
    c)該光のビームを該二色性フィルタのうちの少なくとも1つに反射させることによって、該光のビームをその成分波長に分離するステップと
    を含み、該ビーム反射要素によって方向を変えられる前の該光のビームは、該ビーム反射要素によって方向を変えられた後の該ビームの経路によって規定される反射光の平面に略直角である、方法。
  20. d)帯域通過フィルタによって、前記光のビームをフィルタするステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
  21. 前記光のビームは、角度20度未満において、前記少なくとも1つの二色性フィルタに反射される、請求項19に記載の方法。
  22. 前記ステップc)は、前記光のビームを前記二色性フィルタのうちの2つ以上に反射させるステップをさらに含み、該光のビームは、第1の列に位置する二色性フィルタと第2の列に位置する二色性フィルタとの間で交互に反射される、請求項19に記載の方法。
  23. 前記ステップb)は、前記光のビームが前記ビーム反射要素から出射する角度を調節するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
  24. 前記ビーム反射要素は、プリズムである、請求項19に記載の方法
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