JP6659363B2

JP6659363B2 - 蛍光検出装置

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Publication number: JP6659363B2
Application number: JP2016004200A
Authority: JP
Inventors: 政弘小野田
Original assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2016-01-13
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-01-13
Also published as: JP2017125725A

Description

本発明は、発光系により励起光を試料に照射し、前記励起光により前記試料から発生した蛍光を受光系で受光して検出する蛍光検出装置に関する。

例えば、特許文献１には、レーザダイオードから発光された励起光をダイクロイックミラーで反射させて試料に照射し、試料から発生してダイクロイックミラーを透過した蛍光を受光器で受光して検出する蛍光検出装置が開示されている。

特開２０１０−１１７２８７号公報

上述した特許文献１のような従来技術では、ダイクロイックミラーを用いているので、発光系と受光系とが隔離されていない。そのため、発光系の励起光が受光系に導かれ受光器にノイズ光として入射されることがある。そうすると、検出したい光（蛍光）のノイズ光に対する割合（Ｓ／Ｎ比）が低下する。特に、試料から発生する蛍光が励起光に比べて微弱である場合には、受光器に入射されるノイズ光を低減してＳ／Ｎ比を高める必要がある。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる蛍光検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る蛍光検出装置は、発光系と受光系とを備え、前記発光系により励起光を試料に照射し、前記励起光により前記試料から発生した蛍光を前記受光系で受光して検出する蛍光検出装置であって、前記発光系は、前記励起光を発光する光源と、前記励起光を前記試料に集光照射する第１レンズ部と、を有し、前記受光系は、前記試料から発生した前記蛍光を平行化する第２レンズ部と、前記第２レンズ部で平行化された前記蛍光を集光する集光レンズと、前記集光レンズで集光された前記蛍光を受光する検出器と、を有し、前記蛍光検出装置は、前記光源から前記試料までの光路の少なくとも一部を収容する暗室を形成するとともに前記発光系と前記受光系とを隔離する遮光部と、前記第１レンズ部及び前記第２レンズ部として機能する１つの対物レンズと、をさらに備え、前記遮光部は、前記励起光のうち前記第１レンズ部界面で反射した光が前記暗室内に入射されるように設けられ、前記第１レンズ部の少なくとも一部は、前記暗室内に収容され、前記遮光部を形成する壁部は、前記対物レンズの曲面のうち前記第１レンズ部界面を形成する部分が前記暗室内に位置するとともに前記対物レンズの曲面のうち前記第２レンズ部を形成する部分が前記暗室の外側に位置するように前記対物レンズの曲面に接触していることを特徴とする。

このような構成によれば、遮光部により発光系の励起光が受光系に導かれることを抑えることができる。これにより、発光系の励起光が検出器に入射されることを抑えることができるので、蛍光検出装置のＳ／Ｎ比を向上させることができる。また、励起光のうち第１レンズ部界面で反射した光が検出器に入射されることを抑えることができる。これにより、Ｓ／Ｎ比を一層向上させることができる。さらに、励起光のうち第１レンズ部界面で反射した光を暗室内に効率的に入射させることができる。さらにまた、１つの対物レンズが第１レンズ部及び第２レンズ部として機能するので、部品点数の削減を図ることができる。

上記の蛍光検出装置において、前記発光系は、前記暗室内に配設され、前記光源から発光された前記励起光を反射するミラーを有していてもよい。

このような構成によれば、励起光のうちミラーを透過した光がノイズ光として検出器に入射されることを抑えることができる。これにより、簡易な構成でＳ／Ｎ比を向上させることができる。

上記の蛍光検出装置において、前記蛍光検出装置は、前記光源と前記第１レンズ部との間の光路上に設けられ、前記励起光のうち所定の励起用波長帯域の光を透過させるとともに、当該励起用波長帯域以外の波長の光の透過を制限する励起光フィルタをさらに備えていてもよい。

このような構成によれば、励起光のうち蛍光を発生させるのに必要な励起用波長帯域の光を試料に効率的に照射させることができる。

上記の蛍光検出装置において、前記第２レンズ部と前記検出器との間の光路上には、互いに対向するように２つの蛍光フィルタが配設され、各前記蛍光フィルタは、前記蛍光のうち所定の検出用波長帯域の光を透過させるとともに、当該検出用波長帯域以外の光を反射するように構成されていてもよい。

このような構成によれば、蛍光のうち検出効率の高い検出用波長帯域の光を検出器に入射させることができるとともに検出用波長帯域以外の波長の光がノイズ光として検出器に入射されることを抑えることができる。これにより、Ｓ／Ｎ比をより一層向上させることができる。

上記の蛍光検出装置において、２つの前記蛍光フィルタは、互いに非平行になるように配設されていてもよい。

このような構成によれば、２つの蛍光フィルタの間におけるノイズ光の多重反射の回数を低減することができるので、第２レンズ部側の蛍光フィルタで反射し検出器側の蛍光フィルタで透過して検出器へと向かうノイズ光の量を効率的に低減することができる。

上記の蛍光検出装置において、前記集光レンズは、２つの前記蛍光フィルタの間の光路上に配設されていてもよい。

このような構成によれば、１つ目の蛍光フィルタを透過したノイズ光を集光レンズで屈曲させることができるので、２つの蛍光フィルタの間におけるノイズ光の多重反射の回数を低減することができる。これにより、検出器に入射されるノイズ光を効率的に低減することができる。

上記の蛍光検出装置において、前記試料を収容する試料容器を支持する容器ホルダをさらに備え、前記容器ホルダは、前記試料容器の照射面が前記対物レンズの光軸と直交する垂直面に対して傾斜するように前記試料容器を支持してもよい。

このような構成によれば、励起光のうち試料及び試料容器の少なくともいずれか一方で反射した光が検出器に入射されることを抑えることができる。これにより、Ｓ／Ｎ比をさらに向上させることができる。

本発明によれば、発光系と受光系とを隔離する遮光部を備えているので、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る蛍光検出装置の模式図である。図１に示す遮光部及び対物レンズの一部省略斜視図である。図１に示す遮光部及び対物レンズ等の一部拡大模式図である。図１に示す第１蛍光フィルタ、第２蛍光フィルタ、及び集光レンズの拡大模式図である。図４の第１変形例を示す拡大模式図である。図４の第２変形例を示す拡大模式図である。

以下、本発明に係る蛍光検出装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

本実施形態に係る蛍光検出装置１０は、例えば、試料１００に点着された血液中（検体中）のインスリン（蛍光物質）の量をゲルシフトアッセイにより検出するために用いられる。蛍光検出装置１０は、試料１００に対して励起光Ｌａを照射することにより試料１００から発生する蛍光Ｌｂを検出するためのものであれば、種々の用途に利用可能である。

図１に示すように、蛍光検出装置１０は、検出装置本体１２と、試料１００を保持する試料支持部１４とを備えている。検出装置本体１２は、筐体１６、光源１８、平行化レンズ２０、励起光フィルタ２２、ミラー２４、対物レンズ２６、遮光部２８、第１蛍光フィルタ３０、第２蛍光フィルタ３２、集光レンズ３４、及び検出器３６を備えている。

筐体１６は、遮光性を有する材料からなる第１ケーシング３８及び第２ケーシング４０が互いに連結されることによって形成されている。ただし、筐体１６は、一体的に形成されていてもよい。第１ケーシング３８内には、光源１８、平行化レンズ２０、及び励起光フィルタ２２が収容されている。第２ケーシング４０内には、ミラー２４、対物レンズ２６、遮光部２８、第１蛍光フィルタ３０、第２蛍光フィルタ３２、集光レンズ３４、及び検出器３６が収容されている。

第１ケーシング３８及び第２ケーシング４０の連結部分では、第１ケーシング３８の壁部に形成された第１貫通孔４２と第２ケーシング４０の壁部に形成された第２貫通孔４４とが互いに連通している（図３参照）。これにより、第１ケーシング３８内の光源１８から発光した励起光Ｌａを第２ケーシング４０内に導入させることができる。

光源１８は、所定の波長帯域（例えば、７８５ｎｍのピーク波長）を有する励起光Ｌａ（レーザ光）を発振するレーザダイオードとして構成されている。光源１８は、水銀ランプ等であっても構わない。光源１８から発光された励起光Ｌａは、光源１８の性質に応じて平行化レンズ２０によって平行化される。

励起光フィルタ２２は、試料１００から蛍光Ｌｂを発生させるのに必要な励起用波長帯域の光（試料１００中に含まれている蛍光物質の励起に必要な波長帯域の光）を励起光Ｌａから抽出するための光学素子である。励起光フィルタ２２は、平行化レンズ２０とミラー２４との間の光路上に設けられ、励起光Ｌａのうち励起用波長帯域の光を透過させるとともに励起用波長帯域以外の波長の光の透過を制限する。具体的には、励起光フィルタ２２は、励起用波長帯域以外の波長の光を反射することにより当該光の励起光フィルタ２２に対する透過を制限する。

このような励起光フィルタ２２を設けることにより、励起光Ｌａのうち励起用波長帯域の光を試料１００に効率的に照射させることができる。ただし、励起光フィルタ２２は、励起用波長帯域以外の波長の光を吸収することにより当該光の励起光フィルタ２２に対する透過を制限してもよい。

対物レンズ２６は、一体的に成形された１つの平凸レンズとして構成されており、試料１００に対向するように第２ケーシング４０の外側に露出する平面２６ａと、第２ケーシング４０内に収容された曲面２６ｂとを有している。対物レンズ２６は、ミラー２４で反射された励起光Ｌａを試料１００に集光照射するとともに試料１００から発生した蛍光Ｌｂを平行化する。

ミラー２４は、励起光Ｌａが照射される平面に銀がコーティングされてなる反射面２４ａを有するミラーとして構成されている。これにより、ミラー２４の反射面２４ａでの励起光Ｌａの反射率を高めることができる。つまり、励起光Ｌａのうち試料１００に照射される光を多くすることができる（図３参照）。ミラー２４は、銀ミラーに限定されることはなく、例えば、金ミラー又はアルミミラー等であってもよい。

図１〜図３に示すように、遮光部２８は、ミラー２４を収容する暗室４６が形成されるように遮光性を有する材料により直方体形状に構成されている。すなわち、遮光部２８は、第２ケーシング４０内を励起光Ｌａが導かれる暗室４６と蛍光Ｌｂが導かれる検出室４８（第２ケーシング４０内における遮光部２８の外側の空間）とに仕切っている。換言すれば、遮光部２８は、励起光Ｌａが導かれるミラー２４と蛍光Ｌｂが導かれる第１蛍光フィルタ３０、第２蛍光フィルタ３２、集光レンズ３４、及び検出器３６とを光学的に隔離する。

遮光部２８には、第１貫通孔４２及び第２貫通孔４４に連通して励起光Ｌａを暗室４６内に導入するための導入孔５０と、対物レンズ２６の一部が配設される開口部５２とが形成されている。そのため、励起光フィルタ２２を透過した励起光Ｌａをミラー２４で反射させて対物レンズ２６に確実に導くことができる。

これにより、図３のように、励起光Ｌａのうちミラー２４を透過した第１ノイズ光Ｌ１が検出室４８に漏れることを抑えることができる。また、励起光Ｌａのうち対物レンズ２６の曲面２６ｂ（対物レンズ２６における励起光Ｌａの入射側界面）で反射された光（第２ノイズ光Ｌ２）を暗室４６内に入射させることができる。さらに、励起光Ｌａのうち対物レンズ２６の平面２６ａ（対物レンズ２６における励起光Ｌａの出射側界面）で反射された光（第３ノイズ光Ｌ３）を暗室４６内に入射させることができる。

開口部５２は、例えば、遮光部２８のうち互いに隣接する壁部５４と壁部５６のそれぞれを円弧状に切り欠くことによって形成されている。つまり、開口部５２は、壁部５４に形成された切欠部５２ａと、壁部５６に形成された切欠部５２ｂとで構成されている。これにより、対物レンズ２６の曲面２６ｂの一部が暗室４６内に位置するとともに曲面２６ｂの残余の部分が検出室４８内に位置する。

対物レンズ２６のうち暗室４６内に位置する部分は、励起光Ｌａを試料１００に集光照射する第１レンズ部５８として機能する。一方、対物レンズ２６のうち検出室４８内に位置する部分は、試料１００から発生した蛍光Ｌｂを平行化する第２レンズ部６０として機能する。

すなわち、本実施形態では、一体成形された１つの対物レンズ２６が、第１レンズ部５８及び第２レンズ部６０として機能する。これにより、第１レンズ部５８及び第２レンズ部６０を別部材として設ける場合と比較して部品点数の削減を図ることができる。ただし、第１レンズ部５８と第２レンズ部６０とは、互いに別部材のレンズとして構成することも可能である。

開口部５２を構成する壁面は、対物レンズ２６の曲面２６ｂに接触している。これにより、第２ノイズ光Ｌ２及び第３ノイズ光Ｌ３を暗室４６内に効率的に導くことができる。ただし、開口部５２を構成する壁面は、対物レンズ２６の曲面２６ｂに近接していてもよい。また、第１レンズ部５８と第２レンズ部６０とを互いに別部材のレンズとして構成した場合、壁部５６は、これらレンズを仕切るように対物レンズ２６の平面２６ａまで伸びていてもよい。

図４に示すように、第１蛍光フィルタ３０は、蛍光Ｌｂのうち検出効率の高い検出用波長帯域の光を透過させるとともに、検出用波長帯域以外の波長の光（第４ノイズ光Ｌ４）の透過を制限する光学素子である。具体的には、第１蛍光フィルタ３０は、第４ノイズ光Ｌ４を反射することにより第４ノイズ光Ｌ４の第１蛍光フィルタ３０に対する透過を制限する。第２蛍光フィルタ３２は、第１蛍光フィルタ３０と同様に構成されているため、その詳細な説明を省略する。

第４ノイズ光Ｌ４は、励起光Ｌａのうち試料支持部１４で反射されて第２レンズ部６０で平行化された光を含む。第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２は、互いに離間して平行に対向するように設けられている。これにより、第１蛍光フィルタ３０を透過した第４ノイズ光Ｌ４を第２蛍光フィルタ３２で反射させることができる。

集光レンズ３４は、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２の間の光路上に配設され、第１蛍光フィルタ３０を透過した蛍光Ｌｂを検出器３６に集光照射する。この場合、第１蛍光フィルタ３０を透過した第４ノイズ光Ｌ４を集光レンズ３４で屈曲させることができるので、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２の間における第４ノイズ光Ｌ４の多重反射の回数を低減することができる。多重反射の回数を減らすことで、第１蛍光フィルタ３０で反射し第２蛍光フィルタ３２を透過して検出器３６へと向かう第４ノイズ光Ｌ４の量を低減することができる。

第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２の離間間隔Ｄ１は１０ｍｍ以上に設定されており、第１蛍光フィルタ３０及び集光レンズ３４の離間間隔Ｄ２は、集光レンズ３４及び第２蛍光フィルタ３２の離間間隔Ｄ３よりも短く設定されている。これにより、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２の間における第４ノイズ光Ｌ４の多重反射の回数を効率的に低減することができる。ただし、各離間間隔Ｄ１〜Ｄ３は、任意に設定可能である。

検出器３６は、例えば、フォトダイオードとして構成されている。ただし、検出器３６は、任意の受光素子を利用可能である。

このように構成された検出装置本体１２では、光源１８、平行化レンズ２０、励起光フィルタ２２、ミラー２４、及び第１レンズ部５８によって励起光Ｌａを試料１００に照射する発光系６１が構成される。また、第２レンズ部６０、第１蛍光フィルタ３０、第２蛍光フィルタ３２、集光レンズ３４、及び検出器３６によって試料１００から発生した蛍光Ｌｂを受光して検出する受光系６２が構成される。そして、遮光部２８は、光源１８から試料１００までの光路の少なくとも一部（励起光フィルタ２２から第１レンズ部５８までの光路）を収容するとともに、発光系６１と受光系６２とを隔離している。

図１及び図３に示すように、試料支持部１４は、試料１００を収容する試料容器１０２が配置される容器ホルダ６４と、試料容器１０２を容器ホルダ６４に対して固定する固定具６６とを有している。

試料容器１０２は、石英ガラスで構成されている。これにより、励起光Ｌａ及び蛍光Ｌｂの試料容器１０２による吸収及び反射を比較的少なくすることができる。なお、試料容器１０２は、任意の材料で構成することができるが、自家蛍光が少ないものが好ましい。図３において、試料容器１０２には、試料１００のうち励起光Ｌａが照射される照射面１００ａが外部に露出するように開口部が形成されていてもよい。この場合、励起光Ｌａ及び蛍光Ｌｂの試料容器１０２による吸収及び反射をより少なくすることができる。

容器ホルダ６４は、その配置面６４ａに試料容器１０２が配置された状態で試料１００の照射面１００ａが対物レンズ２６の光軸と直交する垂直面Ｐに対して傾斜可能に構成されている。換言すれば、容器ホルダ６４は、照射面１００ａに対する励起光Ｌａの入射角度を変更可能に構成されている。

本実施形態では、容器ホルダ６４は、試料１００の照射面１００ａが遮光部２８の開口部５２（第１レンズ部５８）に向くように試料容器１０２を支持している。これにより、励起光Ｌａのうち試料容器１０２で反射された光（第５ノイズ光Ｌ５）を遮光部２８の暗室４６内に入射させることができる。また、励起光Ｌａのうち試料１００の照射面１００ａで反射された光（第６ノイズ光Ｌ６）を遮光部２８の暗室４６内に入射させることができる。つまり、第５ノイズ光Ｌ５及び第６ノイズ光Ｌ６が検出室４８（受光系６２）に導かれることを抑えることができる。

試料１００の照射面１００ａと垂直面Ｐとのなす角度（傾斜角度θ１）は、第５ノイズ光Ｌ５及び第６ノイズ光Ｌ６の少なくともいずれか一方が暗室４６内に入射されるように設定されている。傾斜角度θ１は、対物レンズ２６の種類や大きさ、遮光部２８の開口部５２の大きさ、対物レンズ２６と試料１００及び試料容器１０２との距離等に応じて設定される。また、光源１８がレーザダイオードである場合に、傾斜角度θ１は、暗室４６内に入射された第５ノイズ光Ｌ５及び第６ノイズ光Ｌ６がミラー２４の反射面２４ａで反射して光源１８に戻らないように設定するのが好ましい。光源１８がレーザダイオードである場合に、第５ノイズ光Ｌ５及び第６ノイズ光Ｌ６が光源１８に入射されると、励起光Ｌａの発光が不安定になる可能性があるからである。

固定具６６は、例えば、試料容器１０２を容器ホルダ６４に対して押圧保持する板ばねを有している。ただし、固定具６６は、試料容器１０２を容器ホルダ６４に対して保持することが可能であれば任意の構成を有することができる。固定具６６は、例えば、ねじ等で構成されていてもよい。

本実施形態に係る蛍光検出装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、蛍光検出装置１０の作用効果について説明する。

光源１８から発光された励起光Ｌａは、平行化レンズ２０で平行化されて励起光フィルタ２２に導かれる。励起光フィルタ２２では、励起光Ｌａのうち励起用波長帯域の光が透過するとともに励起用波長帯域以外の波長の光が反射する。そして、励起光フィルタ２２を透過した励起光Ｌａは、第１貫通孔４２、第２貫通孔４４、及び導入孔５０を介して遮光部２８の暗室４６内に導入されてミラー２４に導かれる。

ミラー２４の反射面２４ａで反射された励起光Ｌａは、対物レンズ２６の第１レンズ部５８によって試料１００の照射面１００ａに集光照射される。励起用波長帯域の励起光Ｌａが試料１００に照射されると、試料１００の蛍光物質から蛍光Ｌｂが発生する。試料１００から発生した蛍光Ｌｂは、対物レンズ２６の第２レンズ部６０によって平行化されて第１蛍光フィルタ３０に導かれる。

第１蛍光フィルタ３０では、蛍光Ｌｂのうち検出用波長帯域の光が透過するとともに検出用波長帯域以外の波長の光が反射する。そして、第１蛍光フィルタ３０を透過した蛍光Ｌｂは、集光レンズ３４によって集光され、第２蛍光フィルタ３２を透過し、検出器３６に照射される。これにより、試料１００から発生した蛍光Ｌｂが検出される。

ところで、試料１００に含まれているインスリンの量をゲルシフトアッセイにより検出する場合、試料１００から発生される蛍光Ｌｂの光量は、試料１００に照射される励起光Ｌａの光量に比べて非常に微弱である。このような蛍光Ｌｂを検出するためには、検出器３６に入射されるノイズ光を低減してＳ／Ｎ比を高める必要がある。

本実施形態に係る蛍光検出装置１０は、光源１８から試料１００までの光路の少なくとも一部を収容する暗室４６が形成されるともに、発光系６１と受光系６２を隔離する遮光部２８を備えている。これにより、発光系６１の励起光Ｌａが受光系６２に導かれることを抑えられるため、発光系６１の励起光Ｌａが検出器３６に入射されることを抑えることができる。よって、蛍光検出装置１０のＳ／Ｎ比を向上させることができる。

また、ミラー２４が遮光部２８の暗室４６内に配設されている。そのため、励起光Ｌａのうちミラー２４を透過した第１ノイズ光Ｌ１は、遮光部２８の内面に照射される。これにより、第１ノイズ光Ｌ１が検出室４８に漏れて検出器３６に入射されることを抑えることができるので、簡易な構成でＳ／Ｎ比を向上させることができる。

本実施形態では、第１レンズ部５８の少なくとも一部が遮光部２８の暗室４６内に収容されている。そのため、励起光Ｌａのうち対物レンズ２６（第１レンズ部５８）の曲面２６ｂ（界面）で反射した第２ノイズ光Ｌ２を遮光部２８の暗室４６内に効率的に入射させることができる。また、励起光Ｌａのうち対物レンズ２６（第１レンズ部５８）の平面２６ａで反射した第３ノイズ光Ｌ３を遮光部２８の暗室４６内に効率的に入射させることができる。これにより、第２ノイズ光Ｌ２及び第３ノイズ光Ｌ３が検出室４８に漏れて検出器３６に入射されることを抑えることができるので、簡易な構成でＳ／Ｎ比を向上させることができる。

本実施形態では、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２を設けている。そのため、対物レンズ２６の第２レンズ部６０を透過した光のうち検出用波長帯域以外の第４ノイズ光Ｌ４が検出器３６に入射されることを抑えることができる。これにより、Ｓ／Ｎ比を一層向上させることができる。

本実施形態では、試料１００の照射面１００ａが遮光部２８の開口部５２に向くように照射面１００ａを垂直面Ｐに対して傾斜させている。そのため、対物レンズ２６から導かれた励起光Ｌａのうち試料容器１０２で反射された第５ノイズ光Ｌ５を遮光部２８の暗室４６内に入射させることができる。また、対物レンズ２６から導かれた励起光Ｌａのうち試料１００の照射面１００ａで反射した第６ノイズ光Ｌ６を遮光部２８の暗室４６内に入射させることができる。これにより、第５ノイズ光Ｌ５及び第６ノイズ光Ｌ６が検出器３６に入射されることを抑えることができるので、Ｓ／Ｎ比をさらに向上させることができる。

本実施形態は、上述した構成に限定されない。例えば、図５に示すように、第１蛍光フィルタ３０と第２蛍光フィルタ３２は、集光レンズ３４よりも前方（上流）の光路上に配設されていてもよい。このような構成であっても、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２によって第４ノイズ光Ｌ４の検出器３６への入射が抑えられる。

なお、図５において、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２の離間間隔Ｄ４は、図４の離間間隔Ｄ１よりも長く設定するのが好ましい。離間間隔Ｄ４が長いほど、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２の間の第４ノイズ光Ｌ４の多重反射を低減することができるからである。

また、図６に示すように、第１蛍光フィルタ３０と第２蛍光フィルタ３２を集光レンズ３４よりも前方（上流）の光路上に配設するとともに、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２を互いに非平行に配設してもよい。すなわち、例えば、第２蛍光フィルタ３２を第１蛍光フィルタ３０に対して所定角度θ２だけ傾斜させてもよい。

このような構成によれば、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２を互いに平行に配設した場合と比較して、第２蛍光フィルタ３２での第４ノイズ光Ｌ４の反射角度を大きくすることができる。これにより、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２の間の離間間隔Ｄ５を短くしつつ第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２の間における第４ノイズ光Ｌ４の多重反射の回数を低減することができる。

図５及び図６において、第４ノイズ光Ｌ４の多重反射の回数を確実に低減させるため、第１蛍光フィルタ３０及び第２蛍光フィルタ３２の離間間隔Ｄ４、Ｄ５は、１０ｍｍ以上に設定するのが好ましい。

本実施形態に係る蛍光検出装置１０は、励起光フィルタ２２、第１蛍光フィルタ３０、及び第２蛍光フィルタ３２の少なくともいずれか１つが省略されていてもよい。

本発明に係る蛍光検出装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…蛍光検出装置１４…試料支持部
１８…光源２２…励起光フィルタ
２４…ミラー２６…対物レンズ
２６ａ…平面２６ｂ…曲面
２８…遮光部３０…第１蛍光フィルタ
３２…第２蛍光フィルタ３４…集光レンズ
３６…検出器４６…暗室
５８…第１レンズ部６０…第２レンズ部
６１…発光系６２…受光系
６４…容器ホルダ１００…試料
１０２…試料容器Ｌａ…励起光
Ｌｂ…蛍光

Claims

発光系と受光系とを備え、前記発光系により励起光を試料に照射し、前記励起光により前記試料から発生した蛍光を前記受光系で受光して検出する蛍光検出装置であって、
前記発光系は、
前記励起光を発光する光源と、
前記励起光を前記試料に集光照射する第１レンズ部と、を有し、
前記受光系は、
前記試料から発生した前記蛍光を平行化する第２レンズ部と、
前記第２レンズ部で平行化された前記蛍光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズで集光された前記蛍光を受光する検出器と、を有し、
前記蛍光検出装置は、
前記光源から前記試料までの光路の少なくとも一部を収容する暗室を形成するとともに前記発光系と前記受光系とを隔離する遮光部と、
前記第１レンズ部及び前記第２レンズ部として機能する１つの対物レンズと、をさらに備え、
前記遮光部は、前記励起光のうち前記第１レンズ部界面で反射した光が前記暗室内に入射されるように設けられ、
前記第１レンズ部の少なくとも一部は、前記暗室内に収容され、
前記遮光部を形成する壁部は、前記対物レンズの曲面のうち前記第１レンズ部界面を形成する部分が前記暗室内に位置するとともに前記対物レンズの曲面のうち前記第２レンズ部を形成する部分が前記暗室の外側に位置するように前記対物レンズの曲面に接触していることを特徴とする蛍光検出装置。
請求項１記載の蛍光検出装置において、
前記発光系は、前記暗室内に配設され、前記光源から発光された前記励起光を反射するミラーを有していることを特徴とする蛍光検出装置。
請求項１又は２に記載の蛍光検出装置において、
前記蛍光検出装置は、前記光源と前記第１レンズ部との間の光路上に設けられ、前記励起光のうち所定の励起用波長帯域の光を透過させるとともに、当該励起用波長帯域以外の波長の光の透過を制限する励起光フィルタをさらに備えていることを特徴とする蛍光検出装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光検出装置において、
前記第２レンズ部と前記検出器との間の光路上には、互いに対向するように２つの蛍光フィルタが配設され、
各前記蛍光フィルタは、前記蛍光のうち所定の検出用波長帯域の光を透過させるとともに、当該検出用波長帯域以外の光を反射するように構成されていることを特徴とする蛍光検出装置。
請求項４記載の蛍光検出装置において、
２つの前記蛍光フィルタは、互いに非平行になるように配設されていることを特徴とする蛍光検出装置。
請求項４記載の蛍光検出装置において、
前記集光レンズは、２つの前記蛍光フィルタの間の光路上に配設されていることを特徴とする蛍光検出装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の蛍光検出装置において、
前記試料を収容する試料容器を支持する容器ホルダをさらに備え、
前記容器ホルダは、前記試料容器の照射面が前記対物レンズの光軸と直交する垂直面に対して傾斜するように前記試料容器を支持することを特徴とする蛍光検出装置。