KR20220141116A - System for multi-channel fluorescence detection having improved rotatable cylindrical filter-wheel - Google Patents

System for multi-channel fluorescence detection having improved rotatable cylindrical filter-wheel Download PDF

Info

Publication number
KR20220141116A
KR20220141116A KR1020210047262A KR20210047262A KR20220141116A KR 20220141116 A KR20220141116 A KR 20220141116A KR 1020210047262 A KR1020210047262 A KR 1020210047262A KR 20210047262 A KR20210047262 A KR 20210047262A KR 20220141116 A KR20220141116 A KR 20220141116A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluorescence
unit
light
light source
filter wheel
Prior art date
Application number
KR1020210047262A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박한이
김종갑
Original Assignee
(주)바이오니아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)바이오니아 filed Critical (주)바이오니아
Priority to KR1020210047262A priority Critical patent/KR20220141116A/en
Publication of KR20220141116A publication Critical patent/KR20220141116A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6486Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/006Filter holders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N2021/6463Optics
    • G01N2021/6471Special filters, filter wheel

Abstract

The present invention relates to a multi-channel fluorometer with an improved rotating cylindrical filter wheel. The purpose of the present invention is to provide the multi-channel fluorometer with an improved rotating cylindrical filter wheel, which optimizes arrangement and minimizes the number of components to maximize miniaturization of the fluorometer and economic efficiency. More specifically, the purpose of the present invention is to provide the multi-channel fluorometer with an improved rotating cylindrical filter wheel, which optimizes an optical path design to remove a dichroic beam splitter which has been usually necessarily used when measuring fluorescent materials and optimizes the arrangement and structures of band path filters to more minimize the number of the components when measuring the various types of the fluorescent materials.

Description

개선된 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기 {System for multi-channel fluorescence detection having improved rotatable cylindrical filter-wheel}{System for multi-channel fluorescence detection having improved rotatable cylindrical filter-wheel}

본 발명은 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 생화학물질에서 발생하는 형광을 측정하는 형광측정기에 있어서 여러 종류의 형광을 원활하게 측정할 수 있음과 동시에 장치의 소형화 및 경제성 향상을 달성할 수 있도록 하는, 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-channel fluorescence meter equipped with a rotating cylindrical filter wheel, and more particularly, to a fluorescence meter for measuring fluorescence generated from biochemical substances, which can smoothly measure various types of fluorescence and at the same time the device It relates to a multi-channel fluorimeter equipped with a rotating cylindrical filter wheel, which enables to achieve miniaturization and economical improvement.

생화학물질에서 발생하는 형광을 측정하기 위해서는, 먼저 형광을 발생시키기 위해서 형광물질에 에너지를 주기 위한 여기광을 제공한다. 다양한 형광물질에 따라 여기효율이 높은 여기광의 파장대가 각각 따로 존재하기 때문에, 어떤 특정 형광물질을 원활하게 측정하기 위해서는 해당 형광물질의 발생 형광의 양을 최대로 만들기 위해 해당 형광물질에 적합한 파장대의 여기광을 사용하게 된다. 이러한 원리에 따라 다중 형광 검출을 위해서는 여러 종류의 여기광이 사용되는데, 이러한 여기광들이 형광검출에 서로 영향을 주지 않아야 한다. 따라서 다채널 형광측정장치는, 다양한 종류의 형광물질에 각각 적합한 서로 다른 파장대의 여기광을 형광물질 별로 공급할 수 있도록 형성된다. 이와 같은 기능을 실현하기 위하여 통상적으로는, 모든 파장 대역의 광을 포함하는 백색광원을 기본광원으로 사용하되, 각 형광물질에 맞는 파장대의 광만 선택적으로 통과시키는 다수의 밴드패스필터를 필터휠에 설치하고, 필터휠을 회전시켜 측정하고자 하는 형광물질에 적합한 밴드패스필터를 선택하여 여기광을 만들어낸다. 또한 형광을 검출하는 수광부의 경우에도, 특정 파장만 통과시키는 다수의 밴드패스필터를 필터휠에 설치하고, 필터휠을 회전시켜 검출하고자 하는 형광물질에 적합한 밴드패스필터를 선택하여 형광량을 측정한다. 이러한 과정에서, 여기광에 의한 백그라운드 간섭을 최소화하기 위해 통상적으로 다이크로익 빔스플리터(dichroic beam splitter)를 사용한다.In order to measure fluorescence generated from a biochemical, excitation light is provided to give energy to the fluorescent material to generate fluorescence. Because the wavelength band of excitation light with high excitation efficiency exists separately according to various fluorescent materials, in order to smoothly measure a specific fluorescent material, in order to maximize the amount of generated fluorescence of the corresponding fluorescent material, excitation in a wavelength band suitable for the corresponding fluorescent material light will be used. According to this principle, several types of excitation light are used for multiple fluorescence detection, and these excitation lights should not influence each other on fluorescence detection. Accordingly, the multi-channel fluorescence measuring apparatus is formed to supply excitation light in different wavelength bands suitable for various types of fluorescent materials for each fluorescent material. In order to realize such a function, a white light source including light of all wavelength bands is usually used as a basic light source, but a plurality of bandpass filters that selectively pass only light in a wavelength band suitable for each fluorescent material are installed on the filter wheel Then, by rotating the filter wheel, a band-pass filter suitable for the fluorescent material to be measured is selected to generate excitation light. Also, in the case of the light receiving unit that detects fluorescence, a plurality of band-pass filters that pass only a specific wavelength are installed on the filter wheel, and the amount of fluorescence is measured by rotating the filter wheel to select a band-pass filter suitable for the fluorescent material to be detected. . In this process, a dichroic beam splitter is typically used to minimize background interference caused by excitation light.

미국특허등록 제6818437호("Instrument for monitoring polymerase chain reaction of DNA", 2004.11.16, 이하 '선행문헌 1')에는 실시간 유전자 증폭장치가 개시되는데, 여기에 다채널 형광측정장치가 사용된다. 선행문헌 1에 개시된 다채널 형광측정장치는, 앞서 설명한 바와 같은 여기광용 밴드패스필터, 형광용 밴드패스필터, 다이크로익 빔스플리터 이 3종의 부품이 하나의 모듈로 구성되어, 형광물질의 파장대에 따라 별도의 모듈이 사용되도록 구성된다. 즉 5종의 형광물질을 검출하기 위해서는 5개의 모듈이 필요하게 되는 것이다. 즉 선행문헌 1의 장치의 경우, 보다 많은 종류의 형광물질을 검출하기 위해서는 3종의 부품으로 이루어진 모듈들을 형광물질 개수만큼 구비해야 하므로, 장치 자체의 부피가 지나치게 커지게 되는 단점이 있다.US Patent Registration No. 6818437 ("Instrument for monitoring polymerase chain reaction of DNA", November 16, 2004, hereinafter 'Prior Document 1') discloses a real-time gene amplification apparatus, wherein a multi-channel fluorescence measurement apparatus is used. In the multi-channel fluorescence measuring device disclosed in Prior Document 1, as described above, the three types of excitation light band pass filter, fluorescence band pass filter, and dichroic beam splitter are configured as one module, and the wavelength band of the fluorescent material is It is configured to use a separate module according to That is, 5 modules are required to detect 5 types of fluorescent substances. That is, in the case of the device of Prior Document 1, in order to detect more types of fluorescent materials, modules composed of three types of components must be provided as many as the number of fluorescent materials, so that the volume of the device itself becomes excessively large.

뿐만 아니라 선행문헌 1의 장치는 다음과 같은 문제도 있다. 일반적으로 형광물질 검출 시 복수의 시료를 담을 수 있도록 8개, 96개, 384개 등의 웰을 가지는 용기(이하 플레이트)를 사용하는데, 선행문헌 1에서는 면광원을 사용하기 때문에 여기광의 사이즈가 커져야 하고, 이에 따라 장치 부피 증가의 문제가 또다시 발생한다. 더불어 면광원을 사용하기 때문에 주변과 중앙 간의 밝기차에 의한 측정오차 발생 문제 또한 있다.In addition, the apparatus of Prior Document 1 also has the following problems. In general, a container (hereinafter, a plate) having 8, 96, or 384 wells is used to contain a plurality of samples when detecting a fluorescent substance. and, accordingly, the problem of an increase in the volume of the device occurs again. In addition, since a surface light source is used, there is also a problem of measurement error due to the difference in brightness between the periphery and the center.

또한 선행문헌 1에서처럼 면광원에 의해 발생되는 형광의 측정을 위해서는 카메라 등에 사용되는 고가의 고감도 이미지 센서(CCD 혹은 CMOS 센서)를 사용해야 하기 때문에, 수광센서로 포토다이오드 등을 사용하는 것에 비해 회로구성이 복잡하고 비용이 증가하게 된다. 또한 형광 측정을 위해 형광 물질로부터 이미지 센서와도 일정거리 이상 이격이 필요해서 소형화가 어렵고 사이즈가 큰 고가의 광학 렌즈를 사용해야만 하는 단점이 있다.In addition, as in Prior Document 1, an expensive and high-sensitivity image sensor (CCD or CMOS sensor) used in a camera or the like must be used to measure fluorescence generated by a surface light source. complicated and expensive. In addition, since it is necessary to separate the image sensor from the fluorescent material by a certain distance or more for fluorescence measurement, there is a disadvantage in that it is difficult to miniaturize it and it is necessary to use an expensive optical lens with a large size.

미국특허등록 제8835118호("Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module", 2014.09.16, 이하 '선행문헌 2')에는 다수 시료의 형광 측정을 위해서 형광측정모듈이 플레이트 상의 각 웰을 한 번씩 이동하면서 형광을 측정하도록 이루어지는 구성이 개시된다. 선행문헌 2의 장치는 비교적 저렴한 여기광원 및 수광센서로 장치를 구성할 수 있다는 장점이 있기는 하지만, 한 번에 하나씩의 형광물질 측정만이 가능하며 측정 후 이동을 하여야만 하므로, 예를 들어 96개의 웰로 구성된 플레이트의 경우 96번 이동하면서 96번의 측정을 수행하여야 하여, 측정 시간이 지나치게 늘어나 측정 효율이 극도로 저하된다는 큰 단점이 있다. 또한 이처럼 측정 시간의 증가로 인하여, 시료에서 반응이 진행되는 경우 측정 초기에 측정한 시료와 나중에 측정한 시료 간에 반응 정도의 차이로 인한 편차가 발생할 수 있다는 문제 또한 있다.U.S. Patent Registration No. 8835118 ("Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module", September 16, 2014, hereinafter referred to as 'Prior Document 2') discloses that a fluorescence measurement module performs each well on a plate for fluorescence measurement of multiple samples. A configuration configured to measure fluorescence while moving each time is disclosed. Although the device of Prior Document 2 has the advantage that the device can be configured with a relatively inexpensive excitation light source and light receiving sensor, only one fluorescent material can be measured at a time and must be moved after measurement, so for example, 96 In the case of a plate composed of wells, 96 measurements have to be performed while moving 96 times, which has a major disadvantage in that the measurement time is excessively extended and the measurement efficiency is extremely reduced. In addition, due to the increase in the measurement time, when the reaction proceeds in the sample, there is also a problem that a deviation may occur due to a difference in the degree of reaction between the sample measured at the beginning of the measurement and the sample measured later.

또한 선행문헌 2의 장치 역시, 특정 파장대의 형광을 검출하기 위해서는 2개의 밴드패스필터, 다이크로익 빔스플리터, LED 광원, PD 수광센서를 포함하여 이루어지는 측정채널이 필요한바, 다수 파장대의 형광 검출을 위해서는 다수의 측정채널이 필요하여 장치 부피 및 비용이 지나치게 증가하게 된다.In addition, the apparatus of Prior Document 2 also requires a measurement channel including two bandpass filters, a dichroic beam splitter, an LED light source, and a PD light receiving sensor in order to detect fluorescence in a specific wavelength band. In order to do this, a large number of measurement channels are required, which increases the volume and cost of the device excessively.

뿐만 아니라 한 웰에 존재하는 서로 다른 파장대의 형광을 측정하기 위해서는, 특정 파장대에 최적화된 어느 하나의 측정채널로 측정을 수행한 뒤 이동하여 다른 특정 파장대에 최적화된 다른 측정채널로 바꾸어 다시 측정을 해야 하는데, 이 과정에서 앞서 설명한 바와 같은 시간적 지연에 따른 반응 정도 차이로 인한 측정 오차가 발생될 위험성 또한 커진다.In addition, in order to measure the fluorescence of different wavelength bands in one well, it is necessary to perform measurement with one measurement channel optimized for a specific wavelength band, then move and change to another measurement channel optimized for another specific wavelength band and measure again. However, in this process, as described above, the risk of measurement error due to the difference in response degree due to the time delay also increases.

이러한 문제를 해소하기 위하여, 본 출원인은 한국특허등록 제1953864호("회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기", 2019.02.25, 이하 '선행문헌 3')을 출원하여 등록된 바 있다. 선행문헌 3에서는, 통상적으로 반드시 사용되었던 다이크로익 빔스플리터를 제거할 수 있도록 광로 설계를 최적화하고, 또한 다종의 형광물질을 측정함에 있어서 구성부품 개수를 더욱 최소화할 수 있도록 밴드패스필터들의 배치 및 구조를 최적화하는 회전 원통형 필터휠을 도입함으로써, 형광측정기의 소형화 및 경제성을 극대화하는 큰 효과를 얻을 수 있다.In order to solve this problem, the present applicant has applied for and registered Korean Patent Registration No. 1953864 ("Multi-channel Fluorometer with Rotating Cylindrical Filter Wheel", 2019.02.25, hereinafter 'Prior Document 3'). In Prior Document 3, the optical path design is optimized to remove the dichroic beam splitter, which has been always used, and the arrangement of bandpass filters and the arrangement of the bandpass filters to further minimize the number of components in measuring various types of fluorescent materials By introducing a rotating cylindrical filter wheel that optimizes the structure, it is possible to obtain a great effect of maximizing the miniaturization and economy of the fluorescence meter.

그런데 선행문헌 3의 장치를 실제로 제작해서 사용하였을 때, 여전히 여기광원의 산란광에 의한 약간의 노이즈가 발생하여 개선의 여지가 있음이 발견되었다.However, when the device of Prior Document 3 was actually manufactured and used, it was found that there was still some noise caused by the scattered light of the excitation light source, and there was room for improvement.

1. 미국특허등록 제6818437호("Instrument for monitoring polymerase chain reaction of DNA", 2004.11.16)1. US Patent Registration No. 6818437 (“Instrument for monitoring polymerase chain reaction of DNA”, 2004.11.16) 2. 미국특허등록 제8835118호("Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module", 2014.09.16.)2. US Patent Registration No. 8835118 (“Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module”, 2014.09.16.) 3. 한국특허등록 제1953864호("회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기", 2019.02.25.)3. Korean Patent Registration No. 1953864 (“Multi-channel Fluorometer with Rotating Cylindrical Filter Wheel”, 2019.02.25.)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 구성 부품 개수를 최소화하고 배치를 최적화함으로써, 형광측정기의 소형화 및 경제성을 극대화시킬 수 있도록 하는, 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기를 제공함에 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 목적은, 형광물질을 측정함에 있어서 통상적으로 반드시 사용되었던 다이크로익 빔스플리터를 제거할 수 있도록 광로 설계를 최적화하고, 또한 다종의 형광물질을 측정함에 있어서 구성부품 개수를 더욱 최소화할 수 있도록 밴드패스필터들의 배치 및 구조를 최적화하는, 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to maximize the miniaturization and economic feasibility of a fluorescence meter by minimizing the number of components and optimizing the arrangement. , It is to provide a multi-channel fluorometer equipped with a rotating cylindrical filter wheel. More specifically, it is an object of the present invention to optimize an optical path design so that a dichroic beam splitter, which has been normally used for measuring fluorescent materials, can be removed, and the number of components in measuring various types of fluorescent materials. An object of the present invention is to provide a multi-channel fluorimeter equipped with a rotating cylindrical filter wheel, which optimizes the arrangement and structure of bandpass filters to further minimize .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기는, 수평 일방에서 진행하는 여기광을 조사하는 광원부와, 상기 광원부와 수평 타방 및 수직 하방으로 이격 배치되며 수평 일방에서 진행해온 형광을 센싱하는 수광부와, 상기 광원부 및 상기 수광부의 상하단을 각각 고정하는 상단 프레임부(351) 및 하단 프레임부(352)를 포함하여 이루어지는 본체부; 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 광로를 수직 하방으로 변경시켜 시료로 조사하고, 상기 시료에서 발생된 형광의 다른 일부 편광성분만을 광로를 수평 타방으로 변경시켜 상기 수광부로 조사하도록 이루어지는 편광부(331); 상기 편광부(331)를 둘러싸는 원통형으로 회전 가능하게 형성되며, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 파장대역만을 통과시키는 여기광용 밴드패스필터(313) 및 상기 여기광용 밴드패스필터(313)의 수평 타방 및 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 시료로부터 진행해온 형광의 일부 파장대역만을 통과시키는 형광용 밴드패스필터(323)로 이루어지는 필터세트가 구비되되, 복수 개의 상기 필터세트가 원통 측면에 둘러 배열되도록 형성되는 원통형 필터휠(332); 을 포함하는 형광측정부(300)를 포함하여 이루어지며, 상기 원통형 필터휠(332)이 회전됨에 따라 여기광 및 형광의 파장대역 선택 변경이 가능하도록 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, the multi-channel fluorescence meter having a rotating cylindrical filter wheel of the present invention includes a light source for irradiating excitation light traveling in one horizontal direction, the light source and the other horizontally and vertically downwardly spaced apart from the light source. a main body comprising a light receiving unit sensing fluorescence that has progressed horizontally, and an upper frame portion 351 and a lower frame portion 352 fixing upper and lower ends of the light source unit and the light receiving unit, respectively; A polarization unit configured to irradiate only a partial polarization component of the excitation light propagating from the light source to the sample by changing the optical path vertically downward, and change only the other partial polarization component of the fluorescence generated from the sample to the other horizontally to irradiate the light receiving unit. (331); The band-pass filter 313 for excitation light and the band-pass filter 313 for excitation light, which are formed rotatably in a cylindrical shape surrounding the polarization part 331 and pass only a partial wavelength band of the excitation light that have been propagated from the light source part, are horizontal. A filter set is provided that is spaced apart from the other side and vertically downward and includes a band-pass filter 323 for fluorescence that passes only a partial wavelength band of fluorescence that has progressed from the sample. a cylindrical filter wheel 332; It is made to include a fluorescence measuring unit 300 including a, and as the cylindrical filter wheel 332 is rotated, it may be possible to change the wavelength band selection of excitation light and fluorescence.

이 때 상기 광원부는, 상기 상단 프레임부(351) 및 상기 하단 프레임부(352)의 일측에 탈착 가능하게 결합되는 광원 프레임부(353), 상기 광원 프레임부(353)에 고정 구비되어 여기광을 발생시키는 광원(311) 및 상기 광원(311)에서 진행해온 여기광을 시준하는 제1렌즈(312)를 포함하여 이루어지며, 상기 수광부는, 상기 상단 프레임부(351) 및 상기 하단 프레임부(352)의 타측에 탈착 가능하게 결합되는 센서 프레임부(354), 상기 센서 프레임부(354)에 고정 구비되어 형광을 센싱하는 수광센서(321) 및 상기 시료에서 진행해온 형광을 결상하는 제2렌즈(322)를 포함하여 이루어지며, 상기 편광부(331)는, 상기 편광부(331)에 의해 수직 하방으로 형성된 광로 상 최하단에 배치되어 상기 시료로 광을 집광하는 제3렌즈(326)를 포함하여 이루어질 수 있으며 상기 하단 프레임부(352)에 결합된다. 이 때 상기 광원(311)은, 백색 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드일 수 있다. 또한 상기 수광센서(321)는, 포토 다이오드(Photo Diode), PMT(Photo Multiplier Tube), MPPC(Multi-pixel photon counter), CCD, CMOS 센서 중 선택되는 적어도 하나로 이루어질 수 있다.At this time, the light source unit is provided fixed to the light source frame unit 353 and the light source frame unit 353 detachably coupled to one side of the upper frame unit 351 and the lower frame unit 352 to emit excitation light. and a light source 311 for generating and a first lens 312 for collimating the excitation light propagating from the light source 311 , wherein the light receiving unit includes the upper frame part 351 and the lower frame part 352 . ), a sensor frame part 354 detachably coupled to the other side, a light receiving sensor 321 fixed to the sensor frame part 354 for sensing fluorescence, and a second lens ( 322), wherein the polarizing part 331 is disposed at the lowermost end on the optical path formed vertically downward by the polarizing part 331 and includes a third lens 326 for condensing light to the sample. It may be made and is coupled to the lower frame portion 352 . In this case, the light source 311 may be a white light emitting diode (LED) or a laser diode. In addition, the light receiving sensor 321 may be formed of at least one selected from a photodiode, a photo multiplier tube (PMT), a multi-pixel photon counter (MPPC), a CCD, and a CMOS sensor.

또한 상기 광원 프레임부(353)는, 상기 원통형 필터휠(332) 외측 일부를 감싸도록 형성되는 광원측 커버(353a)를 포함할 수 있다. 또한 상기 광원 프레임부(353)는, 상기 원통형 필터휠(332) 외측 일부를 감싸도록 형성되는 수광측 커버(353a)를 포함할 수 있다.In addition, the light source frame portion 353 may include a light source side cover 353a formed to surround a portion of the outer side of the cylindrical filter wheel 332 . In addition, the light source frame portion 353 may include a light-receiving side cover 353a formed to surround a portion of the outer side of the cylindrical filter wheel 332 .

또한 상기 편광부(332)는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 통과시키는 제1편광자(314)와, 상기 제1편광자(314)에서 진행해온 광을 반사시켜 수직 하방으로 광로를 변경시키는 표면경(315)과, 상기 표면경(315)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시키는 편광빔분할기(325)와, 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 통과시키도록 형성되며 상기 편광빔분할기(325)에서 반사된 광을 통과시키는 제2편광자(324)를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the polarization unit 332 includes a first polarizer 314 that passes only a partial polarization component of the excitation light propagating from the light source unit, and changes the optical path vertically downward by reflecting the light traveling from the first polarizer 314 . A polarization beam splitter 325 that is spaced apart from the surface mirror 315 and vertically downward of the surface mirror 315 and passes the same type of polarization component as the first polarizer 314 and reflects a different type of polarization component; , the first polarizer 314 may include a second polarizer 324 that passes through the polarization component and the polarization component different from the polarization component passing through, and passes the light reflected from the polarization beam splitter 325 . .

이 때 상기 다채널 형광측정기는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광이 상기 여기광용 밴드패스필터(313) 및 상기 제1편광자(314)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환되고, 상기 표면경(315)에 반사되어 수직 하방으로 광로가 변경되어 상기 시료로 조사되며, 상기 시료에서 발생되는 형광이 상기 편광빔분할기(325)에서 반사되어 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 가지도록 변환되며 수평 타방으로 광로가 변경되고, 상기 제2편광자(324) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323)을 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환되어 상기 수광부로 조사되도록 광로가 형성될 수 있다.At this time, the multi-channel fluorescence meter converts the excitation light from the light source unit to have a preselected wavelength band and polarization component by sequentially passing through the band-pass filter 313 for excitation light and the first polarizer 314 . is reflected by the surface mirror 315, the optical path is changed vertically downward and irradiated to the sample, and the fluorescence generated from the sample is reflected by the polarization beam splitter 325 and the first polarizer 314 passes is converted to have a polarization component and a different type of polarization component, the optical path is changed to the other horizontally, and the second polarizer 324 and the fluorescence band pass filter 323 sequentially pass through a preselected wavelength band and polarization component An optical path may be formed so as to be converted to have an irradiated light to the light receiving unit.

또한 상기 원통형 필터휠(332)은, 상기 원통형 필터휠(332)을 회전시키는 필터휠 모터(301)가 구비될 수 있다.Also, the cylindrical filter wheel 332 may include a filter wheel motor 301 for rotating the cylindrical filter wheel 332 .

또한 상기 다채널 형광측정기는, 상기 형광측정부(300)를 수평 평면에 포함되는 제1축 및 수평 평면에 포함되며 제1축에 수직하는 제2축 방향으로 이동시키는 이동부; 를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the multi-channel fluorescence meter may include: a moving unit for moving the fluorescence measuring unit 300 in a first axis included in a horizontal plane and a second axis included in a horizontal plane and perpendicular to the first axis; It may be made to further include.

이 때 상기 이동부는, 회전 모터로 이루어지는 제1축 구동부(101), 제1축 방향으로 연장되는 제1축 안내부(102), 상기 제1축 구동부(101)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제1축 이송부(103), 상기 제1축 안내부(102)에 의하여 안내되며 상기 제1축 이송부(103)와 연결되어 제1축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제1축 몸체부(104), 회전 모터로 이루어지는 제2축 구동부(201), 제2축 방향으로 연장되는 제2축 안내부(202), 상기 제2축 구동부(201)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제2축 이송부(203), 상기 제2축 안내부(202)에 의하여 안내되며 상기 제2축 이송부(203)와 연결되어 제2축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제2축 몸체부(204)를 포함하여 이루어지며, 상기 제1축 몸체부(104)에 상기 제2축 안내부(202)의 일측 끝단이 고정되고, 상기 제2축 몸체부(204)에 상기 형광측정부(300)가 고정되어, 상기 형광측정부(300)가 제1축 및 제2축 방향으로 이동가능하게 형성될 수 있다.At this time, the moving part is formed in a caterpillar shape driven by a first shaft driving unit 101 made of a rotary motor, a first shaft guide unit 102 extending in the first axis direction, and the first shaft driving unit 101 . A first shaft transfer part 103, a first shaft body part 104 guided by the first shaft guide part 102 and connected to the first shaft transfer part 103 to be movable in the first axis direction. , a second shaft driving unit 201 made of a rotary motor, a second shaft guide 202 extending in the second axis direction, and a second shaft transfer unit in the form of a caterpillar driven by the second shaft driving unit 201 ( 203), is guided by the second shaft guide part 202 and is connected to the second shaft transfer part 203 to include a second shaft body part 204 that is formed to be movable in the second shaft direction, , one end of the second shaft guide part 202 is fixed to the first shaft body part 104 , and the fluorescence measuring part 300 is fixed to the second shaft body part 204 , so that the fluorescence The measurement unit 300 may be formed to be movable in the first axis and the second axis direction.

본 발명에 의하면, 단일 개의 광원 및 수광부를 사용하되 다양한 파장대의 여기광 및 형광에 적합한 밴드패스필터들로만 이루어진 필터휠이 회전하도록 이루어지는 구성을 통하여, 다중 채널 형광 측정 시 사용되는 구성 부품 개수를 최소화하고 배치를 최적화하는 효과가 있다.According to the present invention, the number of components used in multi-channel fluorescence measurement is minimized and the number of components used in multi-channel fluorescence measurement is minimized through a configuration in which a single light source and a light-receiving unit are used, but a filter wheel composed only of band-pass filters suitable for excitation light and fluorescence in various wavelength bands rotates. This has the effect of optimizing the layout.

이에 따라 제작에 있어서의 경제성을 극대화할 수 있는 큰 효과가 있으며, 뿐만 아니라 종래의 형광측정장치에 통상적으로 사용되던 다이크로익 빔스플리터를 사용하지 않음으로써 광학적 설계의 제약을 크게 완화하는 효과 또한 있다.Accordingly, there is a great effect of maximizing the economic feasibility in manufacturing, and also has the effect of greatly relieving the constraints of optical design by not using a dichroic beam splitter that is commonly used in conventional fluorescence measurement devices. .

뿐만 아니라 본 발명에 의하면, 광원, 수광센서의 배치를 더욱 최적화하고 이들 주변에 커버를 형성함으로써, 수광센서에 원치않은 여기광원에 의한 산란광 등이 영향을 끼쳐 노이즈를 발생시키는 문제까지 해결하여, 종래에 비해 훨씬 노이즈가 적고 정확도 및 정밀도 높은 측정값을 얻을 수 있는 큰 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by further optimizing the arrangement of the light source and the light receiving sensor and forming a cover around them, the problem of generating noise due to the effect of unwanted light scattered by the excitation light source on the light receiving sensor is solved, It has a great effect in that it has much less noise and can obtain high-accuracy and high-precision measurement values.

또한 본 발명에 의하면, 상술한 바와 같이 형광측정기의 소형화를 극대화함으로써 자체 중량이 적기 때문에, 96웰, 384웰 플레이트 등과 같은 다수의 측정 대상체에 대해서 종래보다 훨씬 빠른 속도의 안정적인 스캐닝이 가능해지게 되는 효과도 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, as described above, by maximizing the miniaturization of the fluorescence meter, since its own weight is small, stable scanning at a much faster speed than in the prior art for a large number of measurement objects such as 96-well and 384-well plates is possible. can also be obtained

도 1은 본 발명의 다채널 형광측정기를 구성하는 형광측정부의 외형도.
도 2는 형광측정부의 단면도.
도 3은 형광측정부 광원측 일부의 분해사시도.
도 4는 형광측정부 수광측 일부의 분해사시도.
도 5는 종래기술 및 본 발명의 개선된 광경로 비교.
도 6은 스캔 기능을 가지는 본 발명의 다채널 형광측정기의 다른 실시예.
1 is an external view of a fluorescence measurement unit constituting a multi-channel fluorescence meter of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a fluorescence measuring unit;
3 is an exploded perspective view of a part of a light source side of a fluorescence measuring unit;
4 is an exploded perspective view of a part of a light-receiving side of a fluorescence measuring unit;
5 is a comparison of the improved optical path of the prior art and the present invention.
6 is another embodiment of the multi-channel fluorometer of the present invention having a scan function.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a multi-channel fluorometer equipped with a rotating cylindrical filter wheel according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

앞서 설명한 바와 같이, 종래에는 시료에 대하여 여기광과 형광이 광축이 일치되도록 광로를 설계하였기 때문에 여기광과 형광을 분리하기 위하여 다이크로익 빔스플리터가 필수적이었다. 그러나 본 발명에서는, 빛의 편광(polarization) 특성을 이용하여 여기광과 형광을 서로 수직인 평면(plane)상의 편광성분만을 갖게 함으로써, 파장에 관계없이 하나의 빔스플리터로 모든 파장대의 여기광과 형광을 분리할 수 있도록 하는 구성을 도입하며, 이에 따라 다이크로익 빔스플리터를 구성에서 제거할 수 있다. 또한 본 발명에서는, 각 파장대의 여기광 및 형광에 적합한 밴드패스필터들만을 회전하는 원통형 필터휠에 설치함으로써, 한 개의 광원과 한 개의 검출기만으로도 다양한 파장대의 형광을 측정할 수 있게 하여, 다종 형광물질 검출을 하면서도 기존에 비해 부품 수를 극대로 최소화할 수 있게 된다.As described above, a dichroic beam splitter is essential to separate the excitation light and fluorescence because the optical path is designed so that the optical axes of the excitation light and the fluorescence coincide with the conventional sample. However, in the present invention, excitation light and fluorescence in all wavelength bands and excitation light and fluorescence in all wavelength bands with a single beam splitter regardless of wavelength by having only polarization components on a plane perpendicular to each other by using the polarization characteristic of light. Introduces a configuration that allows the separation of the dichroic beamsplitter, thereby removing the dichroic beamsplitter from the configuration. In addition, in the present invention, by installing only bandpass filters suitable for excitation light and fluorescence in each wavelength band on a rotating cylindrical filter wheel, it is possible to measure fluorescence in various wavelength bands with only one light source and one detector. While detecting, the number of parts can be minimized compared to the conventional one.

형광측정부의 전체적인 구성 및 각부 상세 구성The overall configuration of the fluorescence measurement unit and the detailed configuration of each part

도 1는 본 발명의 다채널 형광측정기를 구성하는 형광측정부의 외형도이며, 도 2은 형광측정부의 단면도이다. 더불어 도 3는 형광측정부 광원측 일부의 분해사시도이고, 도 4는 형광측정부 수광측 일부의 분해사시도이다. 본 발명의 다채널 형광측정기는, 기본적으로 도 1 내지 도 4에 도시된 형광측정부(300)를 포함하여 이루어지며, 상기 형광측정부(300)가 시료로 여기광을 조사하고, 여기광에 의하여 발생된 형광을 센싱하는 기능을 수행한다. 먼저 도 1 내지 도 4를 통해 상기 형광측정부(300)의 상세한 구성을 설명하면 다음과 같다.1 is an external view of a fluorescence measurement unit constituting a multi-channel fluorescence meter of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the fluorescence measurement unit. In addition, FIG. 3 is an exploded perspective view of a part of the light source side of the fluorescence measuring unit, and FIG. 4 is an exploded perspective view of a part of the light receiving side of the fluorescence measuring unit. The multi-channel fluorescence meter of the present invention basically includes the fluorescence measurement unit 300 shown in FIGS. 1 to 4 , and the fluorescence measurement unit 300 irradiates the sample with excitation light, and It performs a function of sensing the fluorescence generated by the First, a detailed configuration of the fluorescence measuring unit 300 will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .

상기 형광측정부(300)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 크게는 본체부, 편광부(331), 원통형 필터휠(332)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the fluorescence measuring unit 300 largely includes a main body, a polarizing unit 331 , and a cylindrical filter wheel 332 .

상기 본체부는 수평 일방에서 진행하는 여기광을 조사하는 광원부와, 상기 광원부와 수평 타방 및 수직 하방으로 이격 배치되며 수평 일방에서 진행해온 형광을 센싱하는 수광부를 포함한다. 상단 프레임부(351) 및 하단 프레임부(352)는 상기 광원부 및 상기 수광부의 상하단을 각각 고정하여 상기 광원부 및 상기 수광부의 정위치를 견고하게 고정하여 준다.The main body includes a light source unit for irradiating excitation light traveling in one horizontal direction, and a light receiving unit arranged to be spaced apart from the light source unit in the other horizontally and vertically downwardly and senses fluorescence traveling in the horizontal direction. The upper frame part 351 and the lower frame part 352 fix the upper and lower ends of the light source part and the light receiving part, respectively, to firmly fix the positions of the light source part and the light receiving part.

도 3 및 도 4를 참조하여 상기 본체부 구성의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 3에 도시된 바와 같이 상기 광원부는 광원 프레임부(353), 광원(311) 및 제1렌즈(312)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 도 4에 도시된 바와 같이 상기 수광부는 센서 프레임부(354), 수광센서(321) 및 제2렌즈(322)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상단 프레임부(351) 및 상기 하단 프레임부(352)는 상기 광원 프레임부(353) 및 상기 센서 프레임부(354)가 결합되어 여러 부품들을 종합적으로 지지해 주는 역할을 하되, 여기에 상기 시료로 광을 집광하는 제3렌즈(326)가 더 구비되어 이루어진다.A preferred embodiment of the configuration of the body part will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 . First, as shown in FIG. 3 , the light source unit may include a light source frame unit 353 , a light source 311 , and a first lens 312 . Also, as shown in FIG. 4 , the light receiving unit may include a sensor frame unit 354 , a light receiving sensor 321 , and a second lens 322 . In addition, as shown in FIGS. 3 and 4 , the upper frame part 351 and the lower frame part 352 are combined with the light source frame part 353 and the sensor frame part 354 to synthesize various parts. A third lens 326 for condensing light to the sample is further provided here, but serves to support.

먼저 상기 본체부의 상세 구성 중, 광을 샘플로 조사하거나 샘플로부터 나온 광을 센싱하는 부품들인 광원(311), 제1렌즈(312), 수광센서(321), 제2렌즈(322), 제3렌즈(326)에 대하여 설명하면 다음과 같다.First, among the detailed configurations of the body part, the light source 311 , the first lens 312 , the light receiving sensor 321 , the second lens 322 , and the third component that irradiate light to the sample or sense the light emitted from the sample. The lens 326 will be described as follows.

상기 광원(311)은, 상단 프레임부(351) 및 하단 프레임부(352)의 일측에 탈착 가능하게 결합되는 상기 광원 프레임부(353)에 고정 구비되어 여기광을 발생시킨다. 이 때 상기 광원(311)은 백색 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드일 수 있다. 상기 제1렌즈(312)는 상기 광원(311)에서 진행해온 여기광을 시준(collimating)하는, 즉 평행광으로 만들어주는 역할을 한다. 즉 상기 광원(311)에서 발생된 광이 상기 제1렌즈(312)를 통과함으로써 수평 일방에서 진행하게 되는 것이다.The light source 311 is fixed to the light source frame portion 353 that is detachably coupled to one side of the upper frame portion 351 and the lower frame portion 352 to generate excitation light. In this case, the light source 311 may be a white light emitting diode (LED) or a laser diode. The first lens 312 serves to collimating the excitation light propagating from the light source 311, that is, to make it into parallel light. That is, the light generated from the light source 311 passes through the first lens 312 to travel in one horizontal direction.

상기 수광센서(321)는, 상기 상단 프레임부(351) 및 하단 프레임부(352)의 타측에 탈착 가능하게 결합되는 상기 센서 프레임부(354)에 고정 구비되어 형광을 센싱한다. 이 때 상기 수광센서(321)는 포토 다이오드(Photo Diode), PMT(Photo Multiplier Tube), MPPC(Multi-pixel photon counter), CCD, CMOS 센서 등일 수 있다. 상기 제2렌즈(322)는 상기 시료에서 진행해온 형광을 결상하는 역할을 한다. 이후 보다 상세히 설명하겠지만, 상기 시료에서 발생된 형광은 (이후 설명될) 여러 광학 부품에 의하여 광로가 조절되어, 최종적으로는 수평 일방으로부터 진행해오는 평행광 형태로서 진행해오게 된다. 이러한 형태의 형광이 상기 제2렌즈(322)를 통과함으로써 상기 수광센서(321) 상에 상이 맺히게 되고(결상), 이에 따라 상기 수광센서(321)에서 형광을 센싱할 수 있게 된다.The light receiving sensor 321 is fixed to the sensor frame 354 that is detachably coupled to the other side of the upper frame 351 and the lower frame 352 to sense fluorescence. In this case, the light receiving sensor 321 may be a photo diode, a photo multiplier tube (PMT), a multi-pixel photon counter (MPPC), a CCD, or a CMOS sensor. The second lens 322 serves to image the fluorescence that has progressed in the sample. Although it will be described in more detail later, the light path of the fluorescence generated from the sample is controlled by various optical components (to be described later), and finally proceeds in the form of parallel light traveling from one horizontal direction. As this type of fluorescence passes through the second lens 322 , an image is formed on the light receiving sensor 321 (image formation), and accordingly, the light receiving sensor 321 can sense the fluorescence.

상기 제3렌즈(326)는, 상기 편광부(331)에 의해 수직 하방으로 형성된 광로 상 최하단에 배치되어 상기 시료로 광을 집광하는 역할, 즉 여기광을 상기 시료로 조사해 주는 역할을 한다. 물론 상기 제3렌즈는, 여기광이 조사됨으로써 상기 시료에서 발생된 형광을 모아서 수직 상방의 상기 편광부로 진행시키는 역할도 한다.The third lens 326 is disposed at the lowermost end of the optical path formed vertically downward by the polarizer 331 and serves to condense light to the sample, that is, to irradiate the excitation light to the sample. Of course, the third lens also serves to collect the fluorescence generated from the sample by irradiating the excitation light and advance it to the polarizing part vertically upward.

다음으로 상기 본체부의 상세 구성 중, 상술한 광 조사 및 센싱 부품들을 정위치에 안정적으로 고정시키거나 외부 영향을 막아주는 부품들인 상단 프레임부(351), 하단 프레임부(352) 등에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, among the detailed configurations of the body part, the upper frame part 351, the lower frame part 352, etc., which are parts that stably fix the above-described light irradiation and sensing parts to their positions or prevent external influences, will be described below. same as

상기 상단 프레임부(351) 및 하단 프레임부(352)는 기본적으로 상기 광원부 및 상기 수광부의 상하단을 각각 고정하여 주는 역할을 하되, 이와 더불어 광원 프레임부(353) 및 센서 프레임부(354), 상기 편광부(331) 및 상기 원통형 필터휠(332) 등 상기 형광측정부(300)를 구성하는 여러 부품들이 결합 고정되는 베이스 역할을 한다. 더불어 상기 형광측정부(300)에는, 외부의 광이 측정에 불필요한 영향을 주지 않도록, 상기 형광측정부(300)를 구성하는 여러 부품들의 측면을 둘러싸 외부의 광을 막아주는 사이드 커버 1(355)와 사이드 커버 2(356)가 더 구비되어 상기 상단 프레임부(351) 및 상기 하단 프레임부(352)에 고정되는 것이 바람직하다.The upper frame part 351 and the lower frame part 352 basically serve to fix the upper and lower ends of the light source part and the light receiving part, respectively, in addition, the light source frame part 353 and the sensor frame part 354, the Various components constituting the fluorescence measuring unit 300, such as the polarizing unit 331 and the cylindrical filter wheel 332, serve as a base to which they are coupled and fixed. In addition, the fluorescence measurement unit 300 has a side cover 1 (355) that surrounds the side surfaces of various parts constituting the fluorescence measurement unit 300 to block external light so that external light does not unnecessarily affect the measurement. and a side cover 2 356 are further provided to be fixed to the upper frame part 351 and the lower frame part 352 .

상기 광원 프레임부(353)는 상기 상단 프레임부(351) 및 상기 하단 프레임부(352)의 일측에 탈착 가능하게 결합되어, 상기 광원(311), 상기 제1렌즈(312) 등이 정위치에 안정적으로 고정 배치될 수 있게 해 준다. 또한 상기 광원 프레임부(353)는 상기 원통형 필터휠(332) 외측 일부를 감싸도록 형성되는 광원측 커버(353a)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 광원측 커버(353a)가 구비됨으로써, 상기 광원(311)에서 발산되는 여기광의 산란광을 적절하게 막아 줌으로써, 여기광이 상기 수광센서(321)에 불필요하게 원치 않은 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.The light source frame part 353 is detachably coupled to one side of the upper frame part 351 and the lower frame part 352, so that the light source 311, the first lens 312, etc. This allows for a stable, fixed placement. In addition, it is preferable that the light source frame portion 353 includes a light source side cover 353a formed to surround a portion of the outer side of the cylindrical filter wheel 332 . The light source side cover 353a is provided to properly block the scattered light of the excitation light emitted from the light source 311 , thereby preventing the excitation light from unnecessarily affecting the light receiving sensor 321 . .

상기 센서 프레임부(354)는 상기 상단 프레임부(351) 및 상기 하단 프레임부(352)의 타측에 탈착 가능하게 결합되어, 상기 수광센서(321), 상기 제2렌즈(322) 등이 정위치에 안정적으로 고정 배치될 수 있게 해 준다. 또한 상기 센서 프레임부(354)는 상기 원통형 필터휠(332) 외측 일부를 감싸도록 형성되는 수광측 커버(354a)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 수광측 커버(354a)가 구비됨으로써, 여기광에 의한 산란광이나 외부광이 상기 수광센서(321)에 불필요하게 원치 않은 영향을 주는 것을 더욱 잘 방지할 수 있다.The sensor frame part 354 is detachably coupled to the other side of the upper frame part 351 and the lower frame part 352 so that the light receiving sensor 321, the second lens 322, etc. This allows it to be stably fixed in place. In addition, it is preferable that the sensor frame part 354 includes a light-receiving side cover 354a formed to surround a part of the outer side of the cylindrical filter wheel 332 . Since the light-receiving side cover 354a is provided, it is possible to better prevent unwanted influence of the scattered light or external light by the excitation light on the light-receiving sensor 321 .

상기 편광부(331)는, 여기광 및 형광에 대하여 편광성분을 분리하고 각각의 광로를 변경시키는 등의 역할을 한다. 상기 원통형 필터휠(332)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 편광부(331)를 둘러싸는 원통형 형태로 이루어져, 여기광 및 형광에 대하여 미리 결정된 파장대역의 광만을 통과시키도록 이루어지며, 상기 원통형 필터휠(332)이 회전됨에 따라 여기광 및 형광의 파장대역 선택 변경이 가능하도록 이루어진다. 각부에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The polarizer 331 separates polarization components with respect to excitation light and fluorescence and changes respective optical paths. As shown in FIG. 2, the cylindrical filter wheel 332 has a cylindrical shape surrounding the polarizer 331, and allows only light of a predetermined wavelength band for excitation light and fluorescence to pass therethrough. As the cylindrical filter wheel 332 is rotated, it is possible to change the wavelength band selection of excitation light and fluorescence. Each part will be described in more detail as follows.

상기 편광부(331)는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 광로를 수직 하방으로 변경시켜 시료로 조사하고, 상기 시료에서 발생된 형광의 다른 일부 편광성분만을 광로를 수평 타방으로 변경시켜 상기 수광부로 조사한다. 이 때 앞서 설명한 바와 같이 상기 수광부는 상기 광원부의 수평 타방 및 수직 하방으로 이격 배치되어 있으므로, 여기광의 수평 방향의 광로에 대하여 수직 하방으로 형광의 수평 방향의 광로가 이격되어 형성된다. 상기 편광부(332)는 또한 물론, 여기광의 수평 방향의 광로 상에 상기 광원부가 존재하고, 형광의 수평 방향의 광로 상에 상기 수광부가 존재하도록 형성된다. 상기 편광부(332)는 이처럼 광로를 조절할 뿐 아니라 편광성분을 적절하게 조절해 주는 역할 또한 한다. 이러한 기능을 실현하기 위해서, 상기 편광부(332)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1편광자(314), 표면경(315), 편광빔분할기(325), 제2편광자(324)를 포함하여 이루어질 수 있다.The polarization unit 331 irradiates a sample by changing only a partial polarization component of the excitation light propagating from the light source unit to a vertical downward direction, and changes the optical path to the other horizontally only some other polarization components of the fluorescence generated in the sample. It is irradiated with the light receiving unit. In this case, as described above, since the light receiving part is disposed to be spaced apart from the other side of the light source part horizontally and vertically downward, the horizontal optical path of the fluorescence is vertically downward from the horizontal optical path of the excitation light. The polarizing part 332 is also formed so that the light source part is present on an optical path in the horizontal direction of the excitation light and the light receiving part is present on the optical path in the horizontal direction of the fluorescence. The polarization unit 332 not only adjusts the optical path as described above, but also serves to appropriately adjust the polarization component. In order to realize this function, the polarizer 332 includes a first polarizer 314 , a surface mirror 315 , a polarization beam splitter 325 , and a second polarizer 324 as shown in FIGS. 1 and 2 . may be included.

상기 제1편광자(314)는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 통과시킨다. 예를 들어 상기 제1편광자(314)는 s파 편광성분만 통과시키게 형성될 수 있다.The first polarizer 314 transmits only a partial polarization component of the excitation light that has progressed from the light source unit. For example, the first polarizer 314 may be formed to pass only the s-wave polarization component.

상기 표면경(315)은, 상기 제1편광자(314)에서 진행해온 광을 반사시켜 수직 하방으로 광로를 변경시킨다.The surface mirror 315 reflects the light traveling from the first polarizer 314 to change the optical path vertically downward.

상기 편광빔분할기(325)는, 상기 표면경(315)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시킨다. 예를 들어 상기 제1편광자(314)가 상술한 바와 같이 s파 편광성분만 통과시키도록 이루어졌다면, 이 때 상기 편광빔분할기(325)는 s파 편광성분을 통과시키고 p파 편광성분을 반사시키도록 이루어지면 된다.The polarization beam splitter 325 is vertically spaced apart from the surface mirror 315 and passes a polarization component of the same type as that of the first polarizer 314 and reflects a different type of polarization component. For example, if the first polarizer 314 is configured to pass only the s-wave polarization component as described above, then the polarization beam splitter 325 passes the s-wave polarization component and reflects the p-wave polarization component. It should be done according to

상기 제2편광자(324)는, 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 통과시키도록 형성되며 상기 편광빔분할기(325)에서 반사된 광을 통과시킨다. 예를 들어 상기 제1편광자(314)가 상술한 바와 같이 s파 편광성분만 통과시키도록 이루어졌다면, 상기 제2편광자(324)는 p파 편광성분만 통과시키도록 이루어지면 된다.The second polarizer 324 is formed to pass a polarization component different from the polarization component that the first polarizer 314 passes through, and passes the light reflected from the polarization beam splitter 325 . For example, if the first polarizer 314 is configured to pass only the s-wave polarization component as described above, the second polarizer 324 only needs to pass the p-wave polarization component.

상기 원통형 필터휠(332)은 앞서 설명한 바와 같이 상기 편광부(331)를 둘러싸는 원통형으로 회전 가능하게 형성되어, 상기 원통형 필터휠(332)이 회전됨에 따라 여기광 및 형광의 파장대역 선택 변경이 가능하도록 이루어진다.The cylindrical filter wheel 332 is rotatably formed in a cylindrical shape surrounding the polarizing part 331 as described above, and as the cylindrical filter wheel 332 is rotated, the wavelength band selection of excitation light and fluorescence is changed. made possible

보다 구체적으로 설명하자면, 상기 원통형 필터휠(332)에는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 파장대역만을 통과시키는 여기광용 밴드패스필터(313) 및 상기 여기광용 밴드패스필터(313)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 시료로부터 진행해온 형광의 일부 파장대역만을 통과시키는 형광용 밴드패스필터(323)로 이루어지는 필터세트가 구비된다. 이 때 복수 개의 상기 필터세트는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 측면에 둘러 배열되도록 형성되게 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 특정 형광물질에서의 형광을 최대한으로 여기시키기 위해서는 그에 맞는 특정 파장대역의 여기광을 조사하여야 한다. 또한 이렇게 발생된 형광은 또 다른 특정 파장대역으로 한정된다. 검출하고자 하는 형광물질의 물적 특성, 즉 해당 형광물질을 여기시키기에 가장 좋은 여기광의 파장대역 및 해당 형광물질에서 발생되는 형광의 파장대역은 미리 알려져 있는 것이므로, 상기 여기광용 밴드패스필터(313) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323) 각각의 파장대역은 이에 따라 적절히 결정하면 된다.More specifically, the cylindrical filter wheel 332 has a band-pass filter 313 for excitation light that passes only a partial wavelength band of the excitation light traveling from the light source unit and a band-pass filter 313 for excitation light vertically downward. A filter set is provided which is spaced apart and includes a band-pass filter 323 for fluorescence that passes only a partial wavelength band of fluorescence that has progressed from the sample. At this time, the plurality of the filter sets are formed to be arranged around the side of the cylinder, as shown in FIGS. 1 and 2 . As described above, in order to maximally excite fluorescence from a specific fluorescent material, it is necessary to irradiate excitation light of a specific wavelength band suitable therefor. In addition, the generated fluorescence is limited to another specific wavelength band. Since the physical properties of the fluorescent material to be detected, that is, the wavelength band of excitation light best for excitation of the fluorescent material and the wavelength band of fluorescence generated from the fluorescent material are known in advance, the band-pass filter for excitation light 313 and Each wavelength band of the fluorescence band-pass filter 323 may be appropriately determined accordingly.

도 1에는 예시적으로 6개의 상기 필터세트가 원통 측면에 둘러 배열되는 것으로 도시되었으나, 물론 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 즉 측정하고자 하는 형광물질의 개수에 따라 상기 필터세트의 개수는 원하는 대로 변경 결정될 수 있다.1 illustrates that the six filter sets are exemplarily arranged around the side of the cylinder, of course, the present invention is not limited thereto. That is, the number of filter sets may be changed and determined as desired according to the number of fluorescent materials to be measured.

더불어, 상기 원통형 필터휠(332)에는, 상기 원통형 필터휠(332)을 용이하고 정확하게 회전시킬 수 있도록, 상기 원통형 필터휠(332)을 회전시키는 필터휠 모터(301)가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the cylindrical filter wheel 332 is preferably provided with a filter wheel motor 301 for rotating the cylindrical filter wheel 332 so as to easily and accurately rotate the cylindrical filter wheel 332 .

형광측정부에서의 여기광 및 형광의 상세 광로Detailed optical path of excitation light and fluorescence in the fluorescence measurement unit

상술한 바와 같이 이루어지는 상기 형광측정부(300)에서 형광물질의 검출이 이루어지는 과정을 상세히 설명한다. 즉 도 1의 외형도, 도 3, 5의 분해사시도에 도시되어 있는 각 부품들이 모두 결합되어 도 2에 도시된 바와 같이 구성된 상태에서의 광로 및 광로상의 각 부품의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.A process in which the fluorescent material is detected by the fluorescence measuring unit 300 as described above will be described in detail. That is, the optical path in the state in which each part shown in the external view of FIG. 1 and the exploded perspective views of FIGS. 3 and 5 are all combined and configured as shown in FIG. 2 will be described as follows. .

먼저 각 부품의 배치를 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 형광측정부(300)를 구성하는 각 부품들이 모두 결합된 상태에서, (상기 광원(311) 및 상기 제1렌즈(312)로 이루어지는) 상기 광원부 - (상기 수광센서(312) 및 상기 제2렌즈(322)로 이루어지는) 상기 수광부는 수평 방향 및 수직 방향으로 서로 이격 배치된다. 또한 상기 표면경(315) - 상기 편광빔분할기(325) - 상기 제3렌즈(326) - 상기 시료 역시 수직 방향으로 나란하게 이격 배치된다.First, the arrangement of each part will be described. As shown in FIG. 2 , in a state in which each component constituting the fluorescence measuring unit 300 is all combined, the light source unit (consisting of the light source 311 and the first lens 312 ) - (the light receiving unit) The light receiving part (consisting of the sensor 312 and the second lens 322) is disposed to be spaced apart from each other in a horizontal direction and a vertical direction. In addition, the surface mirror 315 - the polarization beam splitter 325 - the third lens 326 - the sample is also arranged to be spaced apart in parallel in the vertical direction.

이 때 역시 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 편광부(331)에 상기 원통형 필터휠(332)이 씌워진 상태에서, 상기 광원부의 상기 광원(311) - 상기 제1렌즈(312)) - 상기 여기광용 밴드패스필터(313) 중 선택된 하나 - 상기 제1편광자(314) - 상기 표면경(315)은 수평 방향으로 나란하게 이격 배치된다. 마찬가지로, 상기 수광부의 상기 수광센서(321) - 상기 제2렌즈(322)) - 상기 형광용 밴드패스필터(323) 중 선택된 하나 - 상기 제2편광자(324) - 상기 편광빔분할기(325)도 수평 방향으로 나란하게 이격 배치된다.At this time, as also shown in FIG. 2 , in a state in which the cylindrical filter wheel 332 is covered on the polarizing part 331 , the light source 311 - the first lens 312) - the excitation of the light source part One selected one of the bandpass filters for light 313 - the first polarizer 314 - the surface mirror 315 is spaced apart from each other in a horizontal direction. Similarly, the light receiving sensor 321 - the second lens 322) of the light receiving unit - a selected one of the fluorescence band pass filter 323 - the second polarizer 324 - the polarization beam splitter 325 They are spaced apart from each other in the horizontal direction.

이와 같은 배치 상태에서, 먼저 여기광의 광로를 설명한다.In such an arrangement state, the optical path of the excitation light will first be described.

상기 광원부에서 진행해온 여기광이 상기 여기광용 밴드패스필터(313) 및 상기 제1편광자(314)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환된다. 앞서 설명한 바와 같이 형광물질에 따라 통과시키는 파장대역은 미리 결정될 수 있으며, 또한 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분은 s파 또는 p파 중 원하는 대로 적절히 결정할 수 있다. 여기에서 이해를 쉽게 하기 위해, 예시적으로 도 2에서의 상기 여기광용 밴드패스필터(313a)는 A-A' 파장대역을, 상기 제1편광자(314)는 s파 편광성분을 통과시키는 것으로 결정되었다고 가정한다.The excitation light proceeding from the light source unit sequentially passes through the bandpass filter 313 for excitation light and the first polarizer 314 and is converted to have a preselected wavelength band and polarization component. As described above, the wavelength band through which the fluorescent material passes may be determined in advance, and the polarization component through which the first polarizer 314 passes may be appropriately determined from either an s-wave or a p-wave. For ease of understanding, it is assumed that the band-pass filter 313a for excitation light in FIG. 2 passes the A-A' wavelength band and the first polarizer 314 passes the s-wave polarization component. do.

이처럼 미리 선택된 파장대역 및 편광성분만을 가지도록 조절된 여기광은, 상기 표면경(315)에 반사되어 수직 하방으로 광로가 변경되어 상기 시료로 조사된다. 앞서의 예시에 따르면, 상기 표면경(315)에 반사되어 수직 하방으로 진행되는 여기광은 A-A' 파장대역 및 s파 편광성분만을 가지는 광이다. 상기 편광빔분할기(325)는 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시키도록 이루어져 있으므로, 이 광은 아무 변화 없이 상기 편광빔분할기(325)를 통과하게 된다.As described above, the excitation light adjusted to have only the preselected wavelength band and polarization component is reflected by the surface mirror 315, the optical path is changed vertically downward, and is irradiated to the sample. According to the above example, the excitation light reflected by the surface mirror 315 and proceeding vertically is light having only the A-A' wavelength band and the s-wave polarization component. Since the polarization beam splitter 325 is configured to pass a polarization component of the same type as that of the first polarizer 314 and reflect a polarization component of a different type, the light passes through the polarization beam splitter 325 without any change. do.

이러한 여기광이 상기 제3렌즈(326)에 의해 집광되어 상기 시료에 조사되면, 상기 시료에서는 형광이 발생한다. 상기 시료에서 발생되는 형광은 상기 제3렌즈(326)에 의해 모여져 수직 상방으로 진행한다. 이 때 상기 시료에서 발생되는 형광이 B-B' 파장대역을 가진다고 가정한다. 또한 이 형광은 s파 및 p파 편광성분을 모두 가지고 있다.When the excitation light is focused by the third lens 326 and irradiated to the sample, fluorescence is generated in the sample. Fluorescence generated from the sample is collected by the third lens 326 and proceeds vertically upward. At this time, it is assumed that the fluorescence generated from the sample has a B-B' wavelength band. In addition, this fluorescence has both s-wave and p-wave polarization components.

이와 같은 시점에서, 이제 형광의 광로를 설명한다.At this point, the optical path of fluorescence is now described.

상기 시료에서 발생되는 형광은 앞서 설명한 바와 같이 모든 편광성분을 가지고 있다. 이 때 상기 편광빔분할기(325)는 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시키도록 이루어져 있으므로, 앞서의 예시에 따르면 상기 편광빔분할기(325)는 s파 편광성분은 통과시키되 p파 편광성분은 반사시키게 된다.The fluorescence generated from the sample has all polarization components as described above. At this time, since the polarization beam splitter 325 is configured to pass a polarization component of the same type as that of the first polarizer 314 and reflect a different type of polarization component, according to the previous example, the polarization beam splitter 325 is s The wave-polarized component is passed through, but the p-wave-polarized component is reflected.

상기 편광빔분할기(325)에서 반사된 형광은, 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분(즉 앞서의 예시에 따르면 p파 편광성분)을 가지도록 변환되며, 수평 타방으로 광로가 변경된다.The fluorescence reflected by the polarization beam splitter 325 is converted to have a polarization component different from the polarization component that the first polarizer 314 passes through (that is, a p-wave polarization component according to the above example), and the other horizontally The light path is changed to

상기 편광빔분할기(325)에서 반사되어 p파 편광성분만을 가진 상태로 수평 타방으로 진행하는 형광은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제2편광자(324) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환된다. 상기 제2편광자(324)는 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 통과시키도록 형성되므로, 앞서의 예시에 따르면 상기 제2편광자(324)는 p파 편광성분만을 통과시킨다. 또한 형광물질에서 발생되는 형광의 파장대역은 미리 알려져 있으므로, 도 2에서의 상기 형광용 밴드패스필터(323a)는 B-B' 파장대역을 통과시키는 것이라고 가정한다. 상기 형광용 밴드패스필터(323a)를 통과시킴으로써, 혹시라도 발생할 수 있는 노이즈 파장대역의 광이 차단될 수 있다.The second polarizer 324 and the fluorescence band pass filter 323 for fluorescence reflected by the polarization beam splitter 325 and traveling in the other horizontal direction with only the p-wave polarization component are shown in FIG. 2 . It is converted to have a preselected wavelength band and polarization component by sequentially passing through. Since the second polarizer 324 is formed to pass a polarization component different from the polarization component that the first polarizer 314 passes through, according to the above example, the second polarizer 324 has only a p-wave polarization component. pass through In addition, since the wavelength band of fluorescence generated from the fluorescent material is known in advance, it is assumed that the band-pass filter 323a for fluorescence in FIG. 2 passes the B-B' wavelength band. By passing the fluorescence band-pass filter 323a, light in a noise wavelength band that may be generated may be blocked.

이 시점에서 상기 제2편광자(324) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323)을 순차적으로 통과하여 상기 수광부로 조사되는 형광은 B-B' 파장대역 및 p파 편광성분만을 가지는 광이다. 즉 상기 수광부로 조사되는 형광은, s파 편광성분을 가지는 여기광 및 B-B' 파장대역 외의 광 등과 같은 불필요한 노이즈의 영향이 완전히 제거된 상태로서, 상기 수광부에서의 정확한 검출이 가능하게 된다.At this point, the fluorescence irradiated to the light receiving unit after passing through the second polarizer 324 and the fluorescence band-pass filter 323 sequentially is light having only the B-B' wavelength band and the p-wave polarization component. That is, the fluorescence irradiated to the light receiving unit is in a state in which the influence of unnecessary noise, such as excitation light having an s-wave polarization component and light outside the B-B' wavelength band, is completely removed, and accurate detection by the light receiving unit is possible.

본 발명에서는, 이처럼 편광성분을 이용하여 여기광 및 형광을 분리하는 방식을 사용한다. 이로 인하여 얻을 수 있는 장점을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.In the present invention, a method of separating excitation light and fluorescence using a polarization component is used. The advantages obtained by this will be described in more detail as follows.

종래에는 측정대상인 시료에 대해 여기광과 형광의 광축이 일치될 때 여기광 / 형광 분리를 위해 파장대역에 따라 광을 선택적으로 통과시키거나 반사시키는 다이크로익 빔스플리터를 사용했으며, 이에 따라 여기광용 / 형광용 밴드패스필터 및 다이크로익 빔스플리터, 총 3개의 광학부품이 세트를 이루어 하나의 모듈 형태로 구성되어야만 했다. 또한 다종의 형광을 보기 위해서는 상기 하나의 모듈을 다수로 설치하여 모듈을 회전시키면서 형광을 측정하거나 필터 세트별로 광원 및 렌즈 등을 각각 별도로 설치하여 형광을 측정하여야 했다. 따라서 제품설계 시 기구적으로 복잡해지고 소형화하기 어렵고 제조비용이 상승하는 문제가 있었다. 또한 사용하는 형광을 다른 것으로 바꾸려면 밴드패스필터뿐 아니라 다이크로익 빔스플리터까지 교환을 해야 하는 문제가 발생했으며, 이는 다양한 형광 물질을 사용하는데 제약 사항이 되었다.Conventionally, when the optical axes of excitation light and fluorescence coincide with respect to the sample to be measured, a dichroic beam splitter that selectively passes or reflects light according to a wavelength band is used for excitation light/fluorescence separation. / A total of three optical components, a bandpass filter for fluorescence and a dichroic beam splitter, had to be configured as a single module. In addition, in order to view multiple types of fluorescence, it was necessary to install a plurality of the module and measure the fluorescence while rotating the module, or to measure the fluorescence by separately installing a light source and a lens for each filter set. Therefore, there was a problem of mechanical complexity, difficulty in miniaturization, and an increase in manufacturing cost during product design. In addition, in order to change the fluorescence to be used, there was a problem that not only the bandpass filter but also the dichroic beamsplitter had to be exchanged, which became a limitation in using various fluorescent materials.

그러나 본 발명에서는, 여기광 / 형광 분리를 위하여 다이크로익 빔스플리터의 사용을 배제하였으며, 편광성분을 이용하여 여기광 / 형광 분리를 수행하도록 편광자 및 편광빔분할기를 사용한다. 즉 본 발명에서는, 형광의 발생 / 센싱에 여기광의 일부 편광성분 / 형광의 다른 편광성분만을 사용하는 것이다. 이 때 편광자들 및 편광빔분할기에서 광을 통과시키거나 반사시키는 특성은 파장대역과는 무관하기 때문에, 다종의 파장대역의 광에 대하여 편광자들 및 편광빔분할기를 공통으로 사용할 수 있다.However, in the present invention, the use of a dichroic beam splitter is excluded for excitation light/fluorescence separation, and a polarizer and a polarization beam splitter are used to perform excitation light/fluorescence separation using a polarization component. That is, in the present invention, only some polarization components of excitation light/other polarization components of fluorescence are used for fluorescence generation/sensing. In this case, since the characteristics of passing or reflecting light in the polarizers and the polarization beam splitter are independent of the wavelength band, the polarizers and the polarization beam splitter can be commonly used for light of various wavelength bands.

본 발명에서는, 각각 단일 개의 광원, 수광센서, 편광빔분할기만을 사용하되, 광로 상의 적절한 위치에 원하는 파장대역의 광만을 통과시키도록 하는 밴드패스필터들을 사용하여 형광을 발생시키도록 광로 설계 및 부품 배치가 이루어져 있다. 이 때 상술한 바와 같이 편광빔분할기는 모든 파장대역에서 공통으로 사용할 수 있으므로, 이러한 밴드패스필터들만을 변경시키면서 형광의 발생 및 센싱을 원활하게 수행할 수 있다. 즉, 종래에 다채널 형광측정을 위해서는 [여기광용 밴드패스필터 + 다이크로익 빔스플리터 + 형광용 밴드패스필터]의 세트가 다수 개 필요하였던 것과 달리, 본 발명에서는 편광빔분할기 단일 개에 [여기광용 밴드패스필터 + 형광용 밴드패스필터]의 세트만 다수 개 구비하면 되는 것이다.In the present invention, only a single light source, a light receiving sensor, and a polarization beam splitter are used, respectively, but an optical path design and component arrangement to generate fluorescence using band pass filters that allow only light of a desired wavelength band to pass through an appropriate position on the optical path is made up of In this case, as described above, since the polarization beam splitter can be commonly used in all wavelength bands, fluorescence generation and sensing can be smoothly performed while only these bandpass filters are changed. That is, unlike the conventional need for multiple sets of [bandpass filter for excitation light + dichroic beamsplitter + bandpass filter for fluorescence] for multi-channel fluorescence measurement, in the present invention, a single polarizing beam splitter is It is only necessary to provide a plurality of sets of [band-pass filter for light + band-pass filter for fluorescence].

뿐만 아니라 본 발명에서는, 광원부와 수광부를 서로 마주보도록 수평방향으로 이격 배치하고, 각각에 광원측 커버(353a) 및 수광측 커버(354a)를 형성함으로써, 형광 센싱 시 여기광원에 의해 발생하는 산란광의 영향이 최소화되도록 하여, 센싱 정확도를 더욱 향상한다. 도 5는 종래의 광경로 및 본 발명에서 개선된 광경로를 각각 도시한 것이다. 도 5 상측도면에 도시된 바와 같이, 여기광용 밴드패스필터(313)는 특정 파장대역 빛만 통과시키고 나머지 파장대역의 빛은 반사하는 특성을 가지고 있다. 상기의 반사된 여기광원 중에는 형광에 해당하는 파장대역의 광도 포함되어 있어, 이것이 렌즈 및 기구물에 의해 반사되고 그 산란광이 수광센서로 입사되어 노이즈의 원인이 되었다. 특히나 종래에는 광원 및 수광센서가 동일한 방향에 배치되어 있어 상기의 산란광에 더욱 영향을 받게 되어, 노이즈를 완전히 제거하기 어려웠다. 그러나 도 5 하측도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 광원 및 수광센서가 반대방향에 배치됨으로써 수광센서에서 광원으로부터 받는 영향을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라 (도 5 도면상에는 잘 나타나지 않으나) 상술한 바와 같이 광원측 커버(353a) 및 수광측 커버(354a)를 이용하여 여기광원에 의한 산란광 등 노이즈를 유발할 수 있는 광이 렌즈로 입사하는 것을 최대한 막아 줌으로써, 앞서 설명한 산란된 여기광이 수광센서에 영향을 주어 발생되는 노이즈도 원활하게 제거할 수 있다.In addition, in the present invention, by arranging the light source unit and the light receiving unit spaced apart in the horizontal direction to face each other, and forming the light source side cover 353a and the light receiving side cover 354a respectively, the scattered light generated by the excitation light source during fluorescence sensing is reduced. By ensuring that the impact is minimized, the sensing accuracy is further improved. 5 shows a conventional light path and an improved light path in the present invention, respectively. As shown in the upper side view of FIG. 5 , the band-pass filter 313 for excitation light passes only light in a specific wavelength band and reflects light in the other wavelength band. Among the reflected excitation light sources, light in a wavelength band corresponding to fluorescence is also included, which is reflected by a lens and a device, and the scattered light is incident on a light receiving sensor to cause noise. In particular, in the related art, since the light source and the light receiving sensor are disposed in the same direction, they are more affected by the scattered light, and it is difficult to completely remove the noise. However, as shown in the lower view of FIG. 5 , in the present invention, the light source and the light receiving sensor are disposed in opposite directions, so that the influence from the light source in the light receiving sensor can be minimized. In addition, as described above (although it is not shown well in the drawing in FIG. 5), the light source side cover 353a and the light receiving side cover 354a are used to prevent light that can cause noise, such as scattered light by the excitation light source, from entering the lens as much as possible. By blocking, noise generated by the influence of the above-described scattered excitation light on the light receiving sensor can be smoothly removed.

이처럼 본 발명에서는 앞서 설명한 바와 같이 광로 설계 및 부품 배치를 최적화함으로써, 가격 상승 및 부피 증가의 원인인 다이크로익 빔스플리터를 제거하고, 또한 다종의 형광을 보기 위해서 밴드패스필터들로만 이루어진 원통형 필터휠만을 회전시키면 되도록 구성된다. 따라서 앞서 설명한 바와 같은 종래의 문제점들(가격 상승, 부피 증가, 교체 난해 등)이 모두 원천적으로 해결되어, 장치를 훨씬 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 경제적이고도 효과적으로 다채널 형광 측정이 가능하게 된다. 뿐만 아니라 광원, 수광센서의 배치를 더욱 최적화하고 이들 주변에 커버를 형성함으로써, 수광센서에 원치않은 산란광 등이 입사하는 것을 회피하여 노이즈를 발생시키는 문제까지 해결하여, 종래에 비해 훨씬 노이즈가 적고 정확도 및 정밀도 높은 측정값을 얻을 수 있다.As described above, in the present invention, by optimizing the optical path design and component arrangement as described above, the dichroic beam splitter, which is the cause of price increase and volume increase, is eliminated, and only a cylindrical filter wheel composed only of bandpass filters is used to view various types of fluorescence. It is configured to be rotated. Accordingly, all of the conventional problems (increase in price, increase in volume, difficulty in replacement, etc.) as described above are all fundamentally solved, so that the device can be made much smaller and multi-channel fluorescence measurement is possible economically and effectively. In addition, by further optimizing the arrangement of the light source and the light receiving sensor and forming a cover around them, the problem of generating noise by avoiding unwanted scattered light from entering the light receiving sensor is solved, much less noise and more accurate than the conventional one. and high-precision measurement values can be obtained.

형광측정부로 스캔을 수행하는 다채널 형광측정기의 구성Configuration of a multi-channel fluorometer that scans with a fluorescence measurement unit

도 6은 스캔 기능을 가지는 본 발명의 다채널 형광측정기의 다른 실시예를 도시하고 있다. 본 발명의 다채널 형광측정기는 상기 형광측정부(300)를 포함하여 이루어지는데, 상술한 바와 같이 상기 형광측정부(300)는 광로 설계 및 부품 배치가 최적화됨으로써 종래에 비해 훨씬 소형화가 가능하다. 따라서 상기 형광측정부(300)를 이동시키면서 다수 개의 시료에 대한 검출 작업을 수행하는 것이 훨씬 용이하게 이루어질 수 있다.6 shows another embodiment of the multi-channel fluorometer of the present invention having a scan function. The multi-channel fluorescence measuring device of the present invention includes the fluorescence measuring unit 300, and as described above, the fluorescence measuring unit 300 can be made much smaller than the conventional one by optimizing the optical path design and component arrangement. Accordingly, it is much easier to perform a detection operation on a plurality of samples while moving the fluorescence measuring unit 300 .

일반적으로 이러한 실험 작업에서의 시료는, 수평 평면 상에 행과 열을 이루어 배열되어 있는 다수 개의 웰(well)이 형성된 플레이트(400)의 각 웰에 담겨지며, 이러한 플레이트는 96웰, 384웰 등과 같이 규격화된 제품으로서 상용화되어 있다. 이에 따라 본 발명의 다채널 형광측정기는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 형광측정부(300)를 수평 평면에 포함되는 제1축 및 수평 평면에 포함되며 제1축에 수직하는 제2축 방향으로 이동시키는 이동부를 더 포함하여 이루어짐으로써, 수평 평면 상에서 상기 형광측정부(300)를 이동시켜 가면서 다수의 시료에 대한 신속하고 효과적인 검출 작업을 실현할 수 있다.In general, the sample in such an experimental work is contained in each well of a plate 400 having a plurality of wells arranged in rows and columns on a horizontal plane, and these plates are 96-well, 384-well, etc. It is commercialized as a standardized product. Accordingly, in the multi-channel fluorescence meter of the present invention, as shown in FIG. 6 , the fluorescence measurement unit 300 includes a first axis included in a horizontal plane and a second axis included in the horizontal plane and perpendicular to the first axis. By further comprising a moving unit moving in the direction, it is possible to realize a fast and effective detection operation for a plurality of samples while moving the fluorescence measuring unit 300 on a horizontal plane.

도 6에 도시된 상기 이동부의 한 실시예의 구체적인 구성을 설명하면 다음과 같다. 상기 이동부는, 제1축 방향으로의 이동을 담당하는 부품들과, 제2축 방향으로의 이동을 담당하는 부품들로 이루어질 수 있다.A detailed configuration of an embodiment of the moving unit shown in FIG. 6 will be described as follows. The moving unit may include parts responsible for movement in the first axial direction and parts responsible for movement in the second axial direction.

먼저 제1축 방향으로의 이동을 담당하는 부품들은, 도 4의 실시예에 따르면, 회전 모터로 이루어지는 제1축 구동부(101), 제1축 방향으로 연장되는 제1축 안내부(102), 상기 제1축 구동부(101)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제1축 이송부(103), 상기 제1축 안내부(102)에 의하여 안내되며 상기 제1축 이송부(103)와 연결되어 제1축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제1축 몸체부(104)이다.First, the parts responsible for movement in the first axis direction are, according to the embodiment of FIG. 4 , a first axis driving unit 101 made of a rotation motor, a first axis guide unit 102 extending in the first axis direction, A first shaft transfer unit 103 formed in a caterpillar shape driven by the first axis driving unit 101 , guided by the first axis guide unit 102 and connected to the first axis transfer unit 103 , the first The first shaft body portion 104 is formed to be movable in the axial direction.

또한 제2축 방향으로의 이동을 담당하는 부품들은, 도 4의 실시예에 따르면, 회전 모터로 이루어지는 제2축 구동부(201), 제2축 방향으로 연장되는 제2축 안내부(202), 상기 제2축 구동부(201)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제2축 이송부(203), 상기 제2축 안내부(202)에 의하여 안내되며 상기 제2축 이송부(203)와 연결되어 제2축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제2축 몸체부(204)이다.In addition, the parts responsible for movement in the second axis direction are, according to the embodiment of FIG. 4 , a second axis driving unit 201 made of a rotary motor, a second axis guide unit 202 extending in the second axis direction, A second shaft transport unit 203 formed in a caterpillar shape driven by the second shaft driving unit 201, guided by the second shaft guide unit 202, and connected to the second shaft transport unit 203, the second The second shaft body portion 204 is formed to be movable in the axial direction.

이와 같이 상기 이동부가 구성될 경우, 상기 제1축 몸체부(104)에 상기 제2축 안내부(202)의 일측 끝단이 고정되고, 상기 제2축 몸체부(204)에 상기 형광측정부(300)가 고정되게 함으로써, 상기 형광측정부(300)가 제1축 및 제2축 방향으로 원활하게 이동가능하게 형성될 수 있다.When the moving part is configured in this way, one end of the second shaft guide part 202 is fixed to the first shaft body part 104 , and the fluorescence measuring part ( By fixing 300 , the fluorescence measuring unit 300 may be formed to be able to move smoothly in the first and second axis directions.

물론 상기 이동부의 구성은 예시적인 것일 뿐으로, 수평 평면 상에 행과 열을 이루어 배열되어 있는 다수 개의 웰의 위치에 맞추어 효과적으로 상기 형광측정부(300)를 이동시킬 수 있는 구성이라면, 어떠한 구성을 채용하여도 무방함은 물론이다.Of course, the configuration of the moving unit is only an example, and any configuration may be employed as long as it can effectively move the fluorescence measuring unit 300 according to the positions of a plurality of wells arranged in rows and columns on a horizontal plane. It is, of course, free to do so.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is varied, and anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims It goes without saying that various modifications are possible.

101 : 제1축 구동부 102 : 제1축 안내부
103 : 제1축 이송부 104 : 제1축 몸체부
201 : 제2축 구동부 202 : 제2축 안내부
203 : 제2축 이송부 204 : 제2축 몸체부
300 : 형광측정부 301 : 필터휠 모터
311 : 광원 312 : 제1렌즈
313 : 여기광용 밴드패스필터
314 : 제1편광자 315 : 표면경(Surface Mirror)
321 : 수광센서 322 : 제2렌즈
323 : 형광용 밴드패스필터
324 : 제2편광자 325 : 편광빔분할기(Polarizing Beam Splitter, PBS)
326 : 제3렌즈
331 : 편광부 332 : 원통형 필터휠
351 : 상단 프레임부 352 : 하단 프레임부
353 : 광원 프레임부 353a : 광원측 커버
354 : 센서 프레임부 354a : 수광측 커버
355 : 사이드 커버 1 356 : 사이드 커버 2
400 : 플레이트
101: first axis driving unit 102: first axis guide unit
103: first axis transfer unit 104: first axis body portion
201: second axis driving unit 202: second axis guide unit
203: second axis transfer unit 204: second axis body portion
300: fluorescence measurement unit 301: filter wheel motor
311: light source 312: first lens
313: band pass filter for excitation light
314: first polarizer 315: surface mirror (Surface Mirror)
321: light receiving sensor 322: second lens
323: band pass filter for fluorescence
324: second polarizer 325: Polarizing Beam Splitter (PBS)
326: third lens
331: polarizer 332: cylindrical filter wheel
351: upper frame portion 352: lower frame portion
353: light source frame portion 353a: light source side cover
354: sensor frame part 354a: light receiving side cover
355: side cover 1 356: side cover 2
400: plate

Claims (11)

수평 일방에서 진행하는 여기광을 조사하는 광원부와, 상기 광원부와 수평 타방 및 수직 하방으로 이격 배치되며 수평 일방에서 진행해온 형광을 센싱하는 수광부와, 상기 광원부 및 상기 수광부의 상하단을 각각 고정하는 상단 프레임부(351) 및 하단 프레임부(352)를 포함하여 이루어지는 본체부;
상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 광로를 수직 하방으로 변경시켜 시료로 조사하고, 상기 시료에서 발생된 형광의 다른 일부 편광성분만을 광로를 수평 타방으로 변경시켜 상기 수광부로 조사하도록 이루어지는 편광부(331);
상기 편광부(331)를 둘러싸는 원통형으로 회전 가능하게 형성되며, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 파장대역만을 통과시키는 여기광용 밴드패스필터(313) 및 상기 여기광용 밴드패스필터(313)의 수평 타방 및 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 시료로부터 진행해온 형광의 일부 파장대역만을 통과시키는 형광용 밴드패스필터(323)로 이루어지는 필터세트가 구비되되, 복수 개의 상기 필터세트가 원통 측면에 둘러 배열되도록 형성되는 원통형 필터휠(332);
을 포함하는 형광측정부(300)를 포함하여 이루어지며,
상기 원통형 필터휠(332)이 회전됨에 따라 여기광 및 형광의 파장대역 선택 변경이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
A light source unit for irradiating excitation light traveling in one horizontal direction, a light receiving unit arranged to be spaced apart from the light source unit in the other horizontal and vertically downward directions, and a light receiving unit sensing fluorescence progressing in the horizontal one side, and an upper frame fixing the light source unit and upper and lower ends of the light receiving unit, respectively a body portion including a portion 351 and a lower frame portion 352;
A polarization unit configured to irradiate only a partial polarization component of the excitation light propagating from the light source to the sample by changing the optical path vertically downward, and change only the other partial polarization component of the fluorescence generated from the sample to the other horizontally to irradiate the light receiving unit. (331);
The band-pass filter 313 for excitation light and the band-pass filter 313 for excitation light, which are formed rotatably in a cylindrical shape surrounding the polarization part 331 and pass only a partial wavelength band of the excitation light that have been propagated from the light source part, are horizontal. A filter set is provided that is spaced apart from the other side and vertically downward and includes a band-pass filter 323 for fluorescence that passes only a partial wavelength band of fluorescence that has progressed from the sample. a cylindrical filter wheel 332;
It is made to include a fluorescence measurement unit 300 comprising a,
A multi-channel fluorescence meter with a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that it is possible to change the wavelength band of excitation light and fluorescence as the cylindrical filter wheel (332) is rotated.
제 1항에 있어서,
상기 광원부는, 상기 상단 프레임부(351) 및 상기 하단 프레임부(352)의 일측에 탈착 가능하게 결합되는 광원 프레임부(353), 상기 광원 프레임부(353)에 고정 구비되어 여기광을 발생시키는 광원(311) 및 상기 광원(311)에서 진행해온 여기광을 시준하는 제1렌즈(312)를 포함하여 이루어지며,
상기 수광부는, 상기 상단 프레임부(351) 및 상기 하단 프레임부(352)의 타측에 탈착 가능하게 결합되는 센서 프레임부(354), 상기 센서 프레임부(354)에 고정 구비되어 형광을 센싱하는 수광센서(321) 및 상기 시료에서 진행해온 형광을 결상하는 제2렌즈(322)를 포함하여 이루어지며,
상기 편광부(331)는, 상기 편광부(331)에 의해 수직 하방으로 형성된 광로 상 최하단에 배치되어 상기 시료로 광을 집광하는 제3렌즈(326)
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
The method of claim 1,
The light source unit includes a light source frame unit 353 detachably coupled to one side of the upper frame unit 351 and the lower frame unit 352 , and is fixed to the light source frame unit 353 to generate excitation light. It consists of a light source 311 and a first lens 312 for collimating the excitation light proceeding from the light source 311,
The light receiving unit includes a sensor frame unit 354 detachably coupled to the other side of the upper frame unit 351 and the lower frame unit 352 , and a light receiving unit fixed to the sensor frame unit 354 to sense fluorescence. It is made including a sensor 321 and a second lens 322 for imaging the fluorescence that has progressed in the sample,
The polarizing part 331 is disposed at the lowermost end of the optical path formed vertically downward by the polarizing part 331 and a third lens 326 for condensing light to the sample.
A multi-channel fluorescence meter having a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that it comprises a.
제 2항에 있어서, 상기 광원(311)은,
백색 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
According to claim 2, wherein the light source (311),
A multi-channel fluorometer equipped with a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that it is a white LED (Light Emitting Diode) or a laser diode.
제 2항에 있어서, 상기 수광센서(321)는,
포토 다이오드(Photo Diode), PMT(Photo Multiplier Tube), MPPC(Multi-pixel photon counter), CCD, CMOS 센서 중 선택되는 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
According to claim 2, wherein the light receiving sensor 321,
A multi-channel fluorometer with a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that it consists of at least one selected from a photodiode, a photo multiplier tube (PMT), a multi-pixel photon counter (MPPC), a CCD, and a CMOS sensor.
제 2항에 있어서, 상기 광원 프레임부(353)는,
상기 원통형 필터휠(332) 외측 일부를 감싸도록 형성되는 광원측 커버(353a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
According to claim 2, The light source frame portion 353,
A multi-channel fluorescence meter with a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that it includes a light source side cover (353a) formed to surround a part of the outer side of the cylindrical filter wheel (332).
제 2항에 있어서, 상기 센서 프레임부(354)는,
상기 원통형 필터휠(332) 외측 일부를 감싸도록 형성되는 수광측 커버(354a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
According to claim 2, wherein the sensor frame portion 354,
A multi-channel fluorescence meter with a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that it includes a light-receiving side cover (354a) formed to surround a part of the outer side of the cylindrical filter wheel (332).
제 1항에 있어서, 상기 편광부(332)는,
상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 통과시키는 제1편광자(314)와,
상기 제1편광자(314)에서 진행해온 광을 반사시켜 수직 하방으로 광로를 변경시키는 표면경(315)과,
상기 표면경(315)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시키는 편광빔분할기(325)와,
상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 통과시키도록 형성되며 상기 편광빔분할기(325)에서 반사된 광을 통과시키는 제2편광자(324)
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
According to claim 1, wherein the polarizer 332,
a first polarizer 314 that passes only a partial polarization component of the excitation light proceeding from the light source unit;
a surface mirror 315 for changing the optical path vertically downward by reflecting the light traveling from the first polarizer 314;
A polarization beam splitter 325 disposed vertically downward of the surface mirror 315 and passing a polarization component of the same type as that of the first polarizer 314 and reflecting a polarization component of a different type;
A second polarizer 324 that is formed to pass a polarization component different from the polarization component that the first polarizer 314 passes through, and passes the light reflected from the polarization beam splitter 325 .
A multi-channel fluorescence meter having a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that it comprises a.
제 7항에 있어서, 상기 다채널 형광측정기는,
상기 광원부에서 진행해온 여기광이 상기 여기광용 밴드패스필터(313) 및 상기 제1편광자(314)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환되고, 상기 표면경(315)에 반사되어 수직 하방으로 광로가 변경되어 상기 시료로 조사되며,
상기 시료에서 발생되는 형광이 상기 편광빔분할기(325)에서 반사되어 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 가지도록 변환되며 수평 타방으로 광로가 변경되고, 상기 제2편광자(324) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환되어 상기 수광부로 조사되도록
광로가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
The method of claim 7, wherein the multi-channel fluorometer,
The excitation light proceeding from the light source unit sequentially passes through the bandpass filter 313 and the first polarizer 314 for excitation light and is converted to have a preselected wavelength band and a polarization component, and is applied to the surface mirror 315. The light path is changed vertically downward by being reflected and irradiated to the sample,
The fluorescence generated from the sample is reflected by the polarization beam splitter 325 and is converted to have a polarization component different from the polarization component that the first polarizer 314 passes through, and the optical path is changed to the other horizontally, and the second Sequentially passing through the polarizer 324 and the fluorescence band-pass filter 323, converted to have a preselected wavelength band and polarization component and irradiated to the light-receiving unit
A multi-channel fluorescence meter with a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that an optical path is formed.
제 1항에 있어서, 상기 원통형 필터휠(332)은,
상기 원통형 필터휠(332)을 회전시키는 필터휠 모터(301)가 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
According to claim 1, wherein the cylindrical filter wheel (332),
A multi-channel fluorescence meter with a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that a filter wheel motor (301) for rotating the cylindrical filter wheel (332) is provided.
제 1항에 있어서, 상기 다채널 형광측정기는,
상기 형광측정부(300)를 수평 평면에 포함되는 제1축 및 수평 평면에 포함되며 제1축에 수직하는 제2축 방향으로 이동시키는 이동부;
를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
According to claim 1, wherein the multi-channel fluorometer,
a moving unit for moving the fluorescence measuring unit 300 in a first axis included in a horizontal plane and a second axis included in a horizontal plane and perpendicular to the first axis;
A multi-channel fluorescence meter with a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that it further comprises a.
제 10항에 있어서, 상기 이동부는,
회전 모터로 이루어지는 제1축 구동부(101), 제1축 방향으로 연장되는 제1축 안내부(102), 상기 제1축 구동부(101)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제1축 이송부(103), 상기 제1축 안내부(102)에 의하여 안내되며 상기 제1축 이송부(103)와 연결되어 제1축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제1축 몸체부(104),
회전 모터로 이루어지는 제2축 구동부(201), 제2축 방향으로 연장되는 제2축 안내부(202), 상기 제2축 구동부(201)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제2축 이송부(203), 상기 제2축 안내부(202)에 의하여 안내되며 상기 제2축 이송부(203)와 연결되어 제2축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제2축 몸체부(204)
를 포함하여 이루어지며,
상기 제1축 몸체부(104)에 상기 제2축 안내부(202)의 일측 끝단이 고정되고, 상기 제2축 몸체부(204)에 상기 형광측정부(300)가 고정되어,
상기 형광측정부(300)가 제1축 및 제2축 방향으로 이동가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
11. The method of claim 10, wherein the moving unit,
A first shaft driving unit 101 made of a rotary motor, a first shaft guide unit 102 extending in the first axis direction, and a first shaft transport unit 103 having a caterpillar shape driven by the first shaft driving unit 101 . ), a first shaft body portion 104 guided by the first shaft guide portion 102 and connected to the first shaft transfer portion 103 to be movable in the first axis direction;
A second shaft driving unit 201 made of a rotary motor, a second shaft guide 202 extending in the second axis direction, and a second shaft transfer unit 203 having a caterpillar shape driven by the second shaft driving unit 201 ), a second shaft body part 204 guided by the second shaft guide part 202 and connected to the second shaft transport part 203 to be movable in the second shaft direction.
is made, including
One end of the second shaft guide part 202 is fixed to the first shaft body part 104, and the fluorescence measuring part 300 is fixed to the second shaft body part 204,
A multi-channel fluorescence meter having a rotating cylindrical filter wheel, characterized in that the fluorescence measuring unit (300) is formed to be movable in first and second axis directions.
KR1020210047262A 2021-04-12 2021-04-12 System for multi-channel fluorescence detection having improved rotatable cylindrical filter-wheel KR20220141116A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210047262A KR20220141116A (en) 2021-04-12 2021-04-12 System for multi-channel fluorescence detection having improved rotatable cylindrical filter-wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210047262A KR20220141116A (en) 2021-04-12 2021-04-12 System for multi-channel fluorescence detection having improved rotatable cylindrical filter-wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220141116A true KR20220141116A (en) 2022-10-19

Family

ID=83804582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210047262A KR20220141116A (en) 2021-04-12 2021-04-12 System for multi-channel fluorescence detection having improved rotatable cylindrical filter-wheel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220141116A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101953864B1 (en) 2017-09-18 2019-05-23 (주)바이오니아 System for multi-channel fluorescence detection having a rotatable cylindrical filter-wheel

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101953864B1 (en) 2017-09-18 2019-05-23 (주)바이오니아 System for multi-channel fluorescence detection having a rotatable cylindrical filter-wheel

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. 미국특허등록 제6818437호("Instrument for monitoring polymerase chain reaction of DNA", 2004.11.16)
2. 미국특허등록 제8835118호("Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module", 2014.09.16.)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11169366B2 (en) Compact microscope
EP1632762B1 (en) Optical detection apparatus for multi-channel multi-color measurement and multi-channel sample analyzer employing the same
JP4227730B2 (en) Optical array system and microtiter plate reader
JP3626951B2 (en) Scanning system and scanning method for scanning a plurality of samples
KR100647317B1 (en) Optical system for multi-channel fluorescence measurement of microfluidic chip and multi-channel fluorescence sample analyzer
US7352459B2 (en) Scanning Spectrophotometer for high throughput fluorescence detection and fluorescence polarization
US7791728B2 (en) System for optically analyzing a substance with a selected single-wavelength
JP2003515129A (en) Compact spectrofluorometer
KR100590548B1 (en) Optical detection device
US8130376B2 (en) Optical devices, spectroscopic systems and methods for detecting scattered light
KR101953864B1 (en) System for multi-channel fluorescence detection having a rotatable cylindrical filter-wheel
KR20020011385A (en) A novel scanning spectrophotometer for high throughput fluorescence detection
US7209237B2 (en) Optical system for analyzing multi-channel samples and multi-channel sample analyzer employing the same
EP1704403B1 (en) Multimode reader
CN105258799A (en) Spectrometer with Monochromator and Order Sorting Filter
KR20220141116A (en) System for multi-channel fluorescence detection having improved rotatable cylindrical filter-wheel
JP2008089321A (en) Biosensor detector
US20230204515A1 (en) Multi-track raman well plate reader
JPH06317472A (en) Fluorescent photometer
JPH01295134A (en) Automatic chemical analyzer
JP3137044U (en) Fluorescence spectrophotometer
JP2006220503A (en) Photodetection device
JP2007218882A (en) Autoanalyzer and spectroscopic device
WO2013003469A2 (en) Method and apparatus for automated indexing of pluralities of filter arrays