WO2022168374A1 - 照射光学系、照射装置、及び、光学測定装置 - Google Patents

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浩久 小野田
朋和 松村
房宣 近藤
直計 森下
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浜松ホトニクス株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an irradiation optical system, an irradiation device, and an optical measurement device.
  • Patent Literature 1 and Patent Literature 2 describe an optical section used in a sample concentration measuring device. These optical units include a semiconductor laser that serves as a light source, a collimating lens that converts the beam emitted from the semiconductor laser into a parallel beam, and a beam that has passed through the collimating lens and enters through an aperture and a beam splitter. It has a cylindrical lens leading to immunochromatographic strips and an optical bench that houses them.
  • the beam emitted from the semiconductor laser is converted into a parallel beam through a collimating lens.
  • This parallel beam enters the polarizing beam splitter through the aperture.
  • the beam transmitted through the polarizing beam splitter enters a cylindrical lens, forms an image only in the longitudinal direction of the immunochromatographic test strip, and irradiates the immunochromatographic test strip with the image formed by the cylindrical lens.
  • the beam emitted from the semiconductor laser is made elliptical by a cylindrical lens, or is made rectangular by using an aperture, and is irradiated to the immunochromatographic test piece to which the sample is added.
  • the beam is elliptical or rectangular
  • the illuminance distribution in the irradiation surface of the elliptical or rectangular beam is uniform. There is no mention of conversion, nor is there any configuration for that. Therefore, with the sample concentration measuring devices described in Patent Documents 1 and 2, it is difficult to achieve uniform light irradiation to the immunochromatographic test strip.
  • An object of the present disclosure is to provide an irradiation optical system, an irradiation device, and an optical measurement device that enable more uniform light irradiation.
  • An irradiation optical system is an irradiation optical system for irradiating a first light onto an object, and includes a surface emitting element that emits the first light from a light emitting surface, and a second light emitted from the surface emitting element.
  • a light source including a lens portion for enhancing the directivity of light;
  • a light shaping member and a first lens for forming an image of the first light emitted from the light shaping member on an object, wherein the light exit surface of the surface light emitting element and the light incident surface of the light shaping member is 26 times or less the size of the light exit surface in one direction.
  • the first light emitted from the light source is shaped by the light shaping member and then irradiated onto the object through the first lens.
  • the light source includes a surface light emitting element and a lens portion for enhancing directivity of the first light emitted from the surface light emitting element.
  • the distance between the light exit surface of the surface light emitting element and the light incident surface of the light shaping member is 26 times or less the size of the light exit surface of the surface light emitting element in one direction.
  • a surface light-emitting element used in combination with a lens portion for enhancing directivity in this way in a short distance range within 26 times the size of the light exit surface, relatively A high amount of light and a uniform illuminance distribution can be obtained. Therefore, by forming an image of the first light on the incident surface of the light shaping member arranged within the above distance range on the object by the first lens, the object can be irradiated with more uniform light. It becomes possible. Note that, for example, when the light emitting surface of the surface emitting element has a longitudinal direction, the size in one direction of the light emitting surface of the surface emitting element is the size in the longitudinal direction.
  • the irradiation optical system according to the present disclosure may include a second lens arranged between the light source and the first lens for correcting aberrations occurring in the first lens. In this case, more uniform light irradiation becomes possible.
  • the second lens is arranged between the light source and the light shaping member or between the light shaping member and the first lens, and the first light emitted from the light source is It may have a function of enhancing directivity. In this case, loss due to diffusion of the first light is reduced.
  • the second lens may be fixed to the light shaping member. In this case, a separate mechanism for holding the second lens is not required.
  • the light source includes a light-transmissive light-transmitting portion that seals the surface-emitting element, and the lens portion is formed in the light-transmitting portion and integrated with the surface-emitting element. good. In this case, handling and positioning of the surface light emitting device and the lens portion are facilitated.
  • the irradiation optical system according to the present disclosure is provided between the light source and the first lens, and is a first wavelength selection device for selectively transmitting a portion of the wavelength components of the first light toward the first lens.
  • a filter may be provided. In this case, it is possible to selectively irradiate the object with some wavelength components of the first light.
  • An irradiation apparatus includes the irradiation optical system described above and a housing that accommodates the irradiation optical system, and the housing includes a first space in which an optical path of the first light is formed, and a first space and a first inner wall surface defining a section. According to this irradiation device, it is possible to obtain the same effects as the irradiation optical system described above. Moreover, according to this irradiation device, since the irradiation optical system is accommodated in the housing, the handling becomes easy.
  • the first space is provided with a first widened portion that is widened between the light shaping member and the first lens, and the first inner wall surface is formed at the first widened portion. , a first intersection surface that intersects the optical path of the first light and faces the light shaping member. In this case, light traveling obliquely from the light shaping member toward the first lens at a certain angle or more is trapped by the first intersecting surface, thereby suppressing the generation of stray light.
  • the irradiation device is installed on the first inner wall surface so as to face the optical path of the first light, detects a part of the first light emitted from the light source and diffused, and detects the first light emitted from the light source.
  • a first photodetector may be provided for detecting the amount of light of one light. In this case, it is possible to monitor the light amount of the first light.
  • the irradiation device may include a driving circuit for driving the surface emitting element so that the light intensity is constant while inputting a detection signal indicating the light intensity of the first light from the first photodetector. good. In this case, it is possible to irradiate light with a stable amount of light.
  • the housing may be made of a material that absorbs the first light.
  • the housing may be made of a material that does not generate autofluorescence due to the first light. In these cases, the generation of stray light is more reliably suppressed.
  • An optical measurement device includes the irradiation device described above and a detection optical system for detecting the second light from the object irradiated with the first light, and the housing includes the detection optical system. Further, the detection optical system includes a second space portion in which an optical path of the second light is formed, and a second inner wall surface defining the second space portion. Two photodetectors and a third lens for focusing the second light onto the second photodetectors. According to this optical measurement apparatus, the object can be measured stably by detecting the second light from the object that has been uniformly irradiated with light by the irradiation optical system and the irradiation device.
  • the optical measurement device is provided between the third lens and the second photodetector, and selectively transmits some wavelength components of the second light toward the second photodetector.
  • a second wavelength selective filter may be provided for. In this case, it is possible to selectively detect some wavelength components of the second light.
  • the second space is formed with the second widened portion that is widened between the third lens and the second wavelength selection filter, and the second inner wall surface is the second
  • the widened portion may include a second intersection surface that intersects the optical path of the second light and faces the third lens side.
  • light traveling obliquely from the third lens toward the second wavelength selection filter at an angle of a certain angle or more is trapped by the second intersecting surface, thereby allowing the second light to enter the second wavelength selection filter.
  • Limited angular range As a result, the influence of the incident angle dependence of the characteristics of the second wavelength selection filter is reduced, and highly accurate measurement becomes possible.
  • the second wavelength selection filter may include a dielectric multilayer filter and a colored glass filter arranged closer to the second photodetector than the dielectric multilayer filter. In this case, the incident angle dependence of the characteristics of the second wavelength selection filter is reduced.
  • An optical measurement device includes a current-voltage converter for converting a current signal output from the second photodetector in response to detection of the second light into a voltage signal, the second photodetector: It may be mounted on the board of the current-voltage converter. In this case, noise is reduced.
  • the optical measurement device may include a metal shield provided on the housing so as to cover at least the second photodetector and the current-voltage converter. In this case, noise is reduced.
  • the first light may contain excitation light for exciting the object
  • the second light may contain fluorescence emitted by the object in response to irradiation with the excitation light. In this case, stable fluorescence measurement becomes possible.
  • an irradiation optical system an irradiation device, and an optical measurement device that enable more uniform light irradiation.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical measuring device according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the test piece shown in FIG. 1 and detection results.
  • FIG. 3 is a schematic side view showing the interior of part of the optical measurement device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic side view from another direction showing the interior of part of the optical measurement apparatus shown in FIG. 5 is a side view of the light source shown in FIGS. 3 and 4;
  • FIG. FIG. 6 is a graph showing the illuminance distribution of the irradiation light on the irradiation surface at a specific distance from the light emitting surface of the surface emitting element.
  • FIG. 7 is a graph showing the illuminance distribution of irradiation light on an irradiation surface at a specific distance from the light emitting surface of the surface light emitting element. It is a figure which shows the light quantity of the irradiation light which concerns on this embodiment. It is a figure which shows the light quantity of the detection light which concerns on this embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical measurement device according to this embodiment.
  • the optical measurement device 1 shown in FIG. 1 is a device that detects light emitted from a sample according to the light irradiated on the sample.
  • the optical measurement device 1 is described as a fluorescence measurement device that detects fluorescence generated from a sample in response to excitation light applied to the sample.
  • Excitation light is light that excites a sample
  • fluorescence is light that is emitted by a sample in response to excitation light and has a wavelength different from the wavelength of the excitation light.
  • the optical measurement device 1 is described as a device that detects fluorescence related to measurement using immunochromatography. Immunochromatography is an immunoassay method using an antigen-antibody reaction, and is used, for example, for detection of influenza virus.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the test piece shown in FIG. 1 and detection results.
  • an immunochromatography test piece 500 is prepared as a sample for measurement using the immunochromatography method.
  • Immunochromatographic test strip 500 includes a reagent holder 500A in which a dropping portion 502 for dropping a specimen, a holding portion 503 for holding a detection antibody labeled with a fluorescent reagent, and a measurement target portion 504 for capturing a capturing antibody are used for measurement.
  • a part (target object) 501 is arranged from upstream to downstream.
  • a fluorescent reagent is, for example, europium.
  • the measurement unit 501 which is the measurement region, is irradiated with the excitation light while changing the condensing position (measurement position), thereby deriving the detected light intensity (fluorescence intensity) according to the measurement position.
  • a measurement position where the detected light intensity is larger than others is a measurement position corresponding to the position of the measurement target part 504 where the complex is captured.
  • the measurement area is on the line, and fluorescent substances are also floating in areas other than the line (background), so if the illuminance distribution of the excitation light is uneven within the irradiation surface, stable measurement becomes difficult.
  • the amount of fluorescent substance present in the line itself differs depending on the position, and the distribution of fluorescence emission may be uneven, which also makes stable measurement difficult. Therefore, for stable measurement, it is desirable to make the illuminance distribution of the excitation light more uniform.
  • the detection light detected by the detection optical system of the optical measurement device 1 includes not only fluorescence but also light caused by the excitation light itself.
  • Such light includes, for example, scattered light of excitation light.
  • scattered light is, for example, part of the excitation light generated when the immunochromatography test strip 500 is irradiated with the excitation light and scattered.
  • the immunochromatographic membrane of the immunochromatographic test strip 500 and the reagent holder 500A are white, the scattered light is likely to occur.
  • the excitation light itself may be detected. Therefore, it is also desired to suppress stray light other than fluorescence to be detected.
  • the optical measuring device 1 comprises an optical head 10.
  • the optical head 10 includes an irradiation optical system C1 and a detection optical system C2.
  • the irradiation optical system C1 is for irradiating the immunochromatography test piece 500 with irradiation light (first light) L1.
  • the irradiation light L1 includes excitation light that excites the fluorescent reagent of the immunochromatographic test strip 500 .
  • the irradiation light L1 is, for example, ultraviolet light containing a wavelength component of 340 nm.
  • the detection optical system C2 is for detecting the detection light (second light) L2 from the immunochromatography test piece 500.
  • FIG. The detection light L2 includes fluorescence from the fluorescent reagent of the immunochromatographic test strip 500.
  • the irradiation optical system C ⁇ b>1 has a light source 101 , a first lens 111 , a second lens 112 , a light shaping member 120 , a first wavelength selection filter 125 and a first photodetector 140 .
  • the light source 101, the first lens 111, the second lens 112, the light shaping member 120, the first wavelength selection filter 125, and the first photodetector 140 are accommodated and held in the housing 130, The housing 130 together constitutes the irradiation device 100 .
  • the light source 101 includes a light emitting surface 102s, and includes a surface light emitting element 102 that emits irradiation light L1 from the light emitting surface 102s, and a lens portion 103b that enhances the directivity of the irradiation light L1 emitted from the surface light emitting element 102.
  • the surface emitting element 102 is, for example, an LED (Light Emitting Diode).
  • the light emitting surface 102s is, for example, an area in one end surface of the surface light emitting element 102 from which the irradiation light L1 is emitted (in the illustrated example, this is the entire one end surface of the surface light emitting element 102).
  • the sealing portion 103a and the lens portion 103b are integrally formed of a light-transmitting material that transmits the irradiation light L1, such as a light-transmitting resin, and seals the surface light emitting element 102 and the reflector 104.
  • a resin portion (light-transmitting portion) 103 for stopping is configured.
  • the lens portion 103b is formed on the light-transmissive resin portion 103 so as to be convex on the side opposite to the surface light emitting element 102 and integrated with the surface light emitting element 102 .
  • the light source 101 is configured as a cannonball-shaped LED when the surface emitting element 102 is an LED.
  • the light shaping member 120 includes a light incident surface 121 on which the irradiation light L1 emitted from the light source 101 is incident and a slit 120s which is a light passage hole. emit. 120 s of slits are opened in the light-incidence surface 121.
  • the shape of the slit 120s when viewed from the direction along the optical axis of the irradiation light L1 is a shape corresponding to the shape of the measurement target portion 504, and is, for example, a rectangular shape having a longitudinal direction.
  • the light shaping member 120 is arranged such that its light incident surface 121 is at a distance H from the light emitting surface 102 s of the surface emitting element 102 .
  • the distance H between the light exit surface 102s and the light entrance surface 121 is 26 times or less the size d of the light exit surface 102s in one direction.
  • the size d in one direction of the light exit surface 102s is the size of one side of the square. is the size in the longitudinal direction. In the latter case, the distance H is also less than 26 times the width of the light exit surface 102s.
  • the size d is 0.5 mm as an example.
  • the irradiation light L1 emitted from the light shaping member 120 is incident on the first lens 111 through the slit 120s.
  • the first lens 111 is, for example, a spherical lens that is convex on the side of the light shaping member 120 and on the side opposite to the light shaping member 120, and is immune to the image of the slit 120s, which is the image of the irradiation light L1 emitted from the light shaping member. It is arranged so as to be imaged onto the chromatographic test strip 500 .
  • the second lens 112 is arranged between the light source 101 and the first lens 111 .
  • the second lens 112 is arranged between the light source 101 and the light shaping member 120 and fixed to the light shaping member 120 .
  • the second lens 112 has at least a function of correcting aberration (for example, spherical aberration) occurring in the first lens 111 .
  • the second lens 112 further has a function of enhancing the directivity of the irradiation light L1.
  • the second lens 112 is, for example, a lens that is convex toward the light source 101 side.
  • the first wavelength selection filter 125 is provided between the light source 101 and the first lens 111 to selectively transmit a part of the wavelength components of the irradiation light L1 toward the first lens 111. be.
  • the first wavelength selection filter 125 is configured, for example, to selectively transmit a wavelength component (excitation light) of the illumination light L1 that contributes to excitation of the fluorescent reagent.
  • the first wavelength selection filter 125 may be configured by, for example, vapor-depositing a dielectric multilayer filter on the first lens 111 that transmits only a specific wavelength band (the excitation wavelength of the fluorescent reagent).
  • the housing 130 includes a first space 131 in which the optical path of the irradiation light L1 is formed, and a first inner wall surface 132 defining the first space 131 .
  • the housing 130 is solid except for the first space portion 131 and a second space portion 171 which will be described later. In other words, in the housing 130, the first space portion 131 and the second space portion 171 are formed in the solid body portion 130A.
  • Each member of the irradiation optical system C1 is arranged in the first space 131 and held by the first inner wall surface 132 .
  • the housing 130 is made of a material that absorbs at least the irradiation light L1.
  • the housing 130 is also made of a material that does not generate autofluorescence due to the irradiation light L1.
  • the material of the housing 130 is, for example, black ABS resin or black POM (Polyoxymethylene).
  • the first photodetector 140 is installed, for example, on the first inner wall surface 132 between the light source 101 and the light shaping member 120 so as to face the optical path of the irradiation light L1.
  • the first photodetector 140 is for detecting the amount of the irradiation light L1 emitted from the light source 101 by detecting part of the irradiation light L1 emitted from the light source 101 and diffused.
  • the first photodetector 140 is, for example, a photodiode (Si photodiode as an example).
  • the first photodetector 140 outputs a signal indicating the detection result to the drive circuit 50, which will be described later.
  • a first widened portion 133 that is widened between the light shaping member 120 and the first lens 111 is formed in the first space portion 131 .
  • the first widened portion 133 is provided between the light shaping member 120 and the first wavelength selection filter 125 .
  • the first widened portion 133 is formed by recessing the first inner wall surface 132 away from the optical path of the irradiation light L1.
  • the width of the first widened portion 133 is constant.
  • the first widened portion 133 has, for example, a rectangular parallelepiped shape.
  • the first inner wall surface 132 includes a pair of intersecting surfaces 134 and 135 that intersect the optical path of the irradiation light L1 (the direction from the light shaping member 120 toward the first lens 111) at the first widened portion 133.
  • the intersection surface 134 is a surface facing the first lens 111 side
  • the intersection surface (first intersection surface) 135 is a surface facing the light shaping member 120 side.
  • the intersecting surface 134 and the intersecting surface 135 are surfaces facing each other, and are parallel to each other as an example.
  • the detection optical system C2 has a second photodetector 150, a third lens 153, and a second wavelength selection filter 160.
  • the second photodetector 150 , the third lens 153 , and the second wavelength selection filter 160 are housed in and held by the housing 130 .
  • the second photodetector 150 is for detecting the detection light L2.
  • the second photodetector 150 is, for example, a photodiode (Si photodiode as an example).
  • the second photodetector 150 may be an avalanche photodiode or photomultiplier tube and a multi-pixel array thereof.
  • a substrate 21 of the current-voltage converter 20 which will be described later, is attached to the outer surface of the housing 130 , and the second photodetector 150 is mounted on the substrate 21 .
  • the second photodetector 150 outputs to the current-voltage converter 20 a signal indicating the detection result of the detection light L2.
  • the third lens 153 is for condensing the detection light L2 toward the second photodetector 150 .
  • the third lens 153 is, for example, a plano-convex lens that is convex on the side opposite to the second photodetector 150 .
  • the second wavelength selection filter 160 is arranged between the third lens 153 and the second photodetector 150 .
  • the second wavelength selection filter 160 is for selectively transmitting some wavelength components of the detection light L2 toward the second photodetector 150 .
  • the second wavelength selection filter 160 is configured, for example, to selectively transmit fluorescence generated from a fluorescent reagent in the detection light L2.
  • the second wavelength selection filter 160 here includes a dielectric multilayer filter 161 and a colored glass filter 162 that transmit only a specific wavelength band (fluorescence).
  • the second wavelength selection filter 160 is, for example, a bandpass filter that combines a dielectric multilayer filter 161 and a colored glass filter 162 .
  • the colored glass filter 162 is arranged closer to the second photodetector 150 than the dielectric multilayer filter 161 . As an example, the colored glass filter 162 is adhered to the dielectric multilayer filter 161 .
  • the housing 130 includes a second space 171 in which the optical path of the detection light L2 is formed, and a second inner wall surface 172 defining the second space 171 .
  • Each member of the detection optical system C2 is arranged in the second space 171 and held by the second inner wall surface 172 .
  • a second widened portion 173 that is widened between the third lens 153 and the second wavelength selection filter 160 is formed in the second space portion 171 .
  • the second widened portion 173 is formed by recessing the second inner wall surface 172 away from the optical path of the detection light L2.
  • the width of the second widened portion 173 is constant.
  • the second widened portion 173 has, for example, a rectangular parallelepiped shape.
  • the second inner wall surface 172 includes a pair of intersecting surfaces 174 and 175 intersecting the optical path of the detection light L2 (the direction from the third lens 153 to the second photodetector 150) at the second widened portion 173. As shown in FIG.
  • intersection surface (second intersection surface) 174 is a surface facing the third lens 153 side
  • intersection surface 175 is a surface facing the second wavelength selection filter 160 side.
  • the intersecting surface 174 and the intersecting surface 175 are surfaces facing each other, and are parallel to each other as an example. If the second space 171 does not have the second widened portion 173 , the second wavelength selection filter 160 may be formed by depositing the dielectric multilayer filter 161 on the third lens 153 .
  • the optical measurement device 1 further includes a current-voltage converter 20, an AD converter 30, a CPU 40, and a drive circuit 50.
  • the current-voltage converter 20 converts the current signal output from the second photodetector 150 into a voltage signal and outputs the voltage signal to the AD converter 30 .
  • the substrate 21 of the current-voltage converter 20 is attached to the outer surface of the housing 130 (see FIG. 3).
  • the AD converter 30 converts the voltage signal output from the current-voltage converter 20 into a digital signal and outputs the digital signal to the CPU 40 .
  • the CPU 40 performs signal processing on the digital signal output from the AD converter 80, for example, to remove a signal component corresponding to scattered light from the detection signal.
  • the drive circuit 50 receives input from the CPU 40 and also receives input from the first photodetector 140 .
  • the drive circuit 50 receives from the first photodetector 140 a detection signal indicating the light intensity of the irradiation light L1 from the first photodetector 140, and controls driving of the surface light emitting element 102 so that the light intensity is constant. do. [Action/Effect]
  • the irradiation light L1 emitted from the light source 101 is shaped by the light shaping member 120 and then irradiated onto the immunochromatographic test piece 500 via the first lens 111.
  • the light source 101 includes a surface light emitting element 102 and a lens portion 103b for enhancing the directivity of the irradiation light L1 emitted from the surface light emitting element 102.
  • the distance H between the light exit surface 102s of the surface light emitting element 102 and the light incident surface 121 of the light shaping member 120 is 26 times or less the size d of the light exit surface 102s of the surface light emitting element 102 in one direction.
  • 6 and 7 are graphs LA showing the illuminance distribution of the irradiated light on the irradiated surface at a specific distance from the light emitting surface of the surface emitting element.
  • 6 and 7 are examples in which the size d is 0.5 mm.
  • FIG. 8 (a) of FIG. 8 is a diagram showing the light amount of the irradiation light L1 imaged by the irradiation optical system C1 according to the present embodiment.
  • FIG. 8(b) is a diagram showing a simulated light amount of the irradiation light L1 imaged by the irradiation optical system C1 according to this embodiment.
  • the irradiation light L1 is shaped by the light shaping member 120 installed in the above distance range, and is imaged by the first lens 111, so that the immunochromatography test piece 500 is more Uniform light irradiation becomes possible.
  • the image of the irradiation light L1 (the image of the slit 120s) on the light incident surface 121 of the light shaping member 120 arranged within the above distance range is By forming an image on the immunochromatographic test strip 500 with one lens 111, it is possible to irradiate the immunochromatographic test strip 500 with more uniform light. The same effects can be obtained with the irradiation device 100 including the irradiation optical system C1 and the optical measurement device 1 as well.
  • the optical measurement device 1 detects the detection light L2 from the immunochromatography test strip 500 (fluorescent reagent) that has been uniformly irradiated with light by the irradiation optical system C1 and the irradiation device 100, thereby performing stable measurement. It becomes possible.
  • the irradiation optical system C1 also includes a second lens 112 arranged between the light source 101 and the first lens 111 for correcting aberration caused by the first lens 111 . Therefore, more uniform light irradiation becomes possible.
  • the second lens 112 is arranged between the light source 101 and the light shaping member 120, and has a function of enhancing the directivity of the irradiation light L1 emitted from the light source 101. have. Therefore, the loss caused by the irradiation light L1 striking the first inner wall surface 132 and being absorbed by the diffusion of the irradiation light L1 is reduced.
  • the second lens 112 is fixed to the light shaping member 120 . This eliminates the need for a separate mechanism for holding the second lens 112 and for positioning.
  • the light source 101 includes a light-transmitting resin portion 103 that seals the surface light emitting element 102, and the lens portion 103b is formed in the resin portion 103 to form the surface light emitting element. 102 are integrated. Therefore, handling and positioning of the surface light emitting element 102 and the lens portion 103b are facilitated.
  • the irradiation optical system C1 is provided between the light source 101 and the first lens 111, and selectively transmits some wavelength components of the irradiation light L1 toward the first lens 111.
  • a first wavelength selective filter 125 is provided for. Therefore, it is possible to selectively irradiate the immunochromatographic test strip 500 with a part of the wavelength components of the irradiation light L1.
  • the irradiation device 100 includes the above irradiation optical system C1 and a housing 130 that houses the irradiation optical system C1.
  • the housing 130 includes a first space 131 in which the optical path of the irradiation light L1 is formed, and a first inner wall surface 132 defining the first space 131 .
  • this irradiation device 100 as described above, it is possible to achieve the same effects as the irradiation optical system C1. Further, according to the irradiation apparatus 100, the irradiation optical system C1 is accommodated in the housing, so that it is easy to handle.
  • the first space portion 131 is formed with the first widened portion 133 widened between the light shaping member 120 and the first lens 111, and the first inner wall surface 132 is , the first widened portion 133 includes an intersection surface 135 that intersects the optical path of the irradiation light L1 and faces the light shaping member 120 side. Therefore, light traveling obliquely from the light shaping member 120 toward the first lens 111 at a certain angle or more is trapped by the intersecting surface 135, thereby suppressing the generation of stray light. That is, the first widened portion 133 and the intersecting surface 135 function as a structure for trapping stray light.
  • the first widened portion 133 is provided between the light shaping member 120 and the first wavelength selection filter 125 .
  • the first wavelength selection filter 125 is arranged after the first widened portion 133 in the optical path of the irradiation light L1. Therefore, light traveling obliquely toward the first wavelength selection filter 125 at an angle of a certain angle or more is trapped by the intersecting surface 135, and as a result, the incident angle of the irradiation light L1 to the first wavelength selection filter is limited.
  • the first wavelength selection filter 125 may include a dielectric multilayer filter, but in this case, if the incident angle of the irradiation light L1 to the dielectric multilayer filter increases, the filtering characteristics may deteriorate. . Therefore, by limiting the incident angle to the first wavelength selection filter 125 by the first widened portion 133 and the intersection surface 135 as described above, deterioration of filtering characteristics in the first wavelength selection filter 125 is suppressed, and the irradiation light L1 It is possible to more reliably selectively transmit only some of the wavelength components (suppress the generation of stray light).
  • the effect of suppressing stray light by the first widened portion 133 and the intersection surface 135 is particularly effective when the first wavelength selection filter 125 including a dielectric multilayer filter is provided on the subsequent stage side, it is limited to that case. Instead, it can be exhibited simply by trapping light that travels obliquely in the first space 131 at a certain angle or more.
  • the irradiation device 100 is installed on the first inner wall surface 132 so as to face the optical path of the irradiation light L1.
  • a first photodetector 140 for detecting the amount of the irradiation light L1 emitted from the light source 101 is provided. Therefore, it is possible to monitor the light intensity of the irradiation light L1.
  • the irradiation device 100 inputs a detection signal indicating the light quantity of the irradiation light L1 from the first photodetector 140, and drives the surface light emitting element 102 so that the light quantity is constant.
  • a drive circuit 50 is provided. Therefore, it is possible to irradiate light with a stable amount of light.
  • the housing 130 may be made of a material that absorbs the irradiation light L1.
  • the housing 130 may be made of a material that does not generate autofluorescence by the irradiation light L1. In these cases, the generation of stray light is more reliably suppressed.
  • the optical measurement apparatus 1 includes the above-described irradiation device 100 and a detection optical system for detecting the detection light L2 from the immunochromatographic test strip 500 (fluorescent reagent) irradiated with the irradiation light L1. and C2.
  • the housing 130 further accommodates the detection optical system C2, and includes a second space 171 in which the optical path of the detection light L2 is formed, and a second inner wall surface 172 defining the second space 171 .
  • the detection optical system C2 includes a second photodetector 150 for detecting the detection light L2 and a third lens 153 for condensing the detection light L2 toward the second photodetector 150. .
  • this optical measurement device by detecting the detection light L2 from the immunochromatographic test piece 500 that has been uniformly irradiated with light by the irradiation optical system C1 and the irradiation device 100, the immunochromatographic test piece 500 is stabilized. measurement is possible.
  • the optical measurement apparatus 1 is provided between the third lens 153 and the second photodetector 150, and transmits a part of the wavelength components of the detection light L2 to the second photodetector 150.
  • a second wavelength selective filter 160 is provided for selectively transmitting the light toward the light source. Therefore, it is possible to selectively detect some wavelength components of the detection light L2.
  • the second space 171 is formed with a second widened portion 173 widened between the third lens 153 and the second wavelength selection filter 160.
  • the second inner wall surface 172 includes an intersecting surface 174 that intersects the optical path of the detection light L2 and faces the third lens 153 at the second widened portion 173 . Therefore, light traveling obliquely from the third lens 153 toward the second wavelength selection filter 160 at a certain angle or more is trapped by the intersecting surface 174, so that the detection light L2 incident on the second wavelength selection filter 160 is detected. range of incident angles is limited.
  • the second wavelength selection filter 160 since the second wavelength selection filter 160 includes the dielectric multilayer filter 161, it has incident angle dependency of filtering characteristics. Therefore, by limiting the incident angle to the second wavelength selection filter 160 by the second widened portion 173 and the intersection surface 174 as described above, deterioration of filtering characteristics in the second wavelength selection filter 160 is suppressed, and the detection light L2 It is possible to more reliably selectively transmit only some of the wavelength components (suppress the generation of stray light). Therefore, highly accurate measurement is possible.
  • FIG. 9A shows the amount of detection light L2 on the light receiving surface of the second photodetector 150 when the stray light trapping structure of the second widened portion 173 and the intersecting surface 174 is not provided.
  • 9(b) shows the light amount of the detection light L2 on the detection surface of the second photodetector 150 when the second widened portion 173 and the intersection surface 174 have a stray light trap structure.
  • FIG. 9 by using the stray light trap structure according to the present embodiment the noise due to stray light is reduced and uniform detection results are obtained.
  • the effect of suppressing stray light by the second widened portion 173 and the intersection plane 174 is particularly effective when the second wavelength selection filter 160 including the dielectric multilayer filter 161 is provided on the subsequent stage side, It is not limited to this, and can be exhibited simply by trapping light that travels obliquely in the second space 171 at a certain angle or more.
  • the second wavelength selection filter 160 includes the dielectric multilayer filter 161 and the colored glass arranged closer to the second photodetector 150 than the dielectric multilayer filter 161. and a filter 162 .
  • the characteristics of dielectric multilayer filters have incident angle dependence.
  • the colored glass filter 162 by providing the colored glass filter 162, the incident angle dependence of the second wavelength selection filter 160 as a whole is reduced, and a part of the wavelengths can be more effectively detected for a wider range of incident angles. It becomes possible to selectively permeate only the component. In particular, it is more effective to arrange the dielectric multilayer filter 161 and the colored glass filter 162 in this order toward the second photodetector 150 .
  • the optical measurement apparatus 1 includes a current-voltage converter 20 for converting a current signal output from the second photodetector 150 in response to detection of the detection light L2 into a voltage signal.
  • the two photodetectors 150 are mounted on the substrate 21 of the current-voltage converter 20 . Therefore, it is avoided that noise is added to the detection signal between the second photodetector 150 and the current-voltage converter 20, and the noise is reduced.
  • the illumination light L1 includes excitation light for exciting the immunochromatographic test strip 500 (fluorescent reagent), and the detection light L2 is emitted from the immunochromatographic test strip 500 in response to the irradiation of the excitation light. contains fluorescence emitted by (fluorescent reagent). Therefore, stable fluorescence measurement becomes possible.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and may be arbitrarily modified from the irradiation optical system C1, the irradiation device 100, and the optical measurement device 1 described above.
  • the optical measurement device 1 described above may include a metal shield provided on the housing 130 so as to cover at least the second photodetector 150 and the current-voltage converter 20 .
  • the metal shield can be provided so as to cover the entire side surface of the housing 130 . In this case, noise is further reduced.
  • the second lens 112 may be arranged between the light shaping member 120 and the first lens 111 . Even in this case, the second lens 112 may be fixed to the light shaping member 120 . However, the second lens 112 may be fixed to the housing 130 separately from the light shaping member 120 .
  • the shape of the light passing hole of the light shaping member 120 when viewed from the direction along the optical axis of the irradiation light L1 corresponds to the shape of the measurement target portion 504
  • the longitudinal direction of the slit 120s is The shape is not limited to a rectangular shape, and may be other shapes (for example, circular or elliptical).
  • the first wavelength selection filter 125 and the second wavelength selection filter 160 are not limited to the configurations described above, and may be arbitrarily changed.
  • the first wavelength selection filter 125 also includes a dielectric multilayer filter and a colored glass filter (for example, arranged closer to the first lens 111 than the dielectric multilayer filter). It may contain only colored glass filters.
  • the second wavelength selection filter 160 may also include only one of the dielectric multilayer filter 161 and the colored glass filter 162 .
  • the light source 101 is not limited to the case where the surface emitting element 102 and the lens portion 103b are integrated as a bullet-shaped LED, and the surface emitting element 102 and the lens portion 103b may be configured separately. good.
  • the optical measurement device 1 used for fluorescence immunochromatography was described, but the optical measurement device 1 can be used for other purposes.
  • the irradiation light L1 may not contain the excitation light for exciting the object
  • the detection light L2 may not contain the fluorescence emitted from the object due to irradiation with the excitation light.
  • an irradiation optical system an irradiation device, and an optical measurement device that enable more uniform light irradiation.
  • Optical measuring apparatus 20... Current-voltage converter 50... Drive circuit 100
  • Irradiation apparatus 101... Light source 102... Surface light-emitting element 102s... Light-emitting surface 103... Resin part (translucent part) 103b 111 First lens 112 Second lens 120

Abstract

対象物に第１光を照射するための照射光学系であって、光出射面から前記第１光を出射する面発光素子と、前記面発光素子から出射された前記第１光の指向性を高めるためのレンズ部とを含む光源と、前記光源から出射された前記第１光を光入射面から入射し、入射した前記第１光を光通過孔により整形して出射するための光整形部材と、前記光整形部材から出射された前記第１光の像を前記対象物に結像するための第１レンズと、を備え、前記面発光素子の光出射面と前記光整形部材の光入射面との距離は、前記光出射面の一方向についての大きさの２６倍以下である、照射光学系。

Description

照射光学系、照射装置、及び、光学測定装置
　本開示は、照射光学系、照射装置、及び、光学測定装置に関する。
　特許文献１及び特許文献２には、試料濃度測定装置に用いられる光学部が記載されている。これらの光学部は、光源となる半導体レーザと、半導体レーザから出射されたビームを平行ビームに変換するコリメートレンズと、コリメートレンズを通過したビームを開口及びビームスプリッタを介して入射し、当該ビームを免疫クロマトグラフィー試験片に導くシリンドリカルレンズと、これらを収容する光学台と、を備えている。
　これらの試料濃度測定装置では、半導体レーザから出射されたビームは、コリメートレンズを介して平行ビームにされる。この平行ビームは、開口を介して偏光ビームスプリッタに入射される。偏光ビームスプリッタを透過したビームは、シリンドリカルレンズに入射され、シリンドリカルレンズにより、免疫クロマトグラフィー試験片の長さ方向のみ結像されて免疫クロマトグラフィー試験片に照射される。
特開２００３－９８０７８号公報 特開２００２－９８６３１号公報
　上述した試料濃度測定装置では、半導体レーザから出射されたビームをシリンドリカルレンズによって楕円形状にし、もしくは、開口を用いて矩形形状にして、試料が添加された免疫クロマトグラフィー試験片に照射するようにしたことにより、免疫クロマトグラフィー試験片に対する幅方向の呈色ムラの影響を緩和することができるとされている。しかしながら、特許文献１，２に記載された光学部では、ビームを楕円形状又は矩形形状にすることが言及されているものの、その楕円形状又は矩形形状のビームの照射面内での照度分布の均一化に関して言及されておらず、そのための構成も備えていない。したがって、特許文献１，２に記載の試料濃度測定装置では、免疫クロマトグラフィー試験片に対して均一な光照射を実現することが困難である。
　本開示は、より均一な光照射を可能とする照射光学系、照射装置、及び光学測定装置を提供することを目的とする。
　本開示に係る照射光学系は、対象物に第１光を照射するための照射光学系であって、光出射面から第１光を出射する面発光素子と、面発光素子から出射された第１光の指向性を高めるためのレンズ部とを含む光源と、光源から出射された第１光を光入射面から入射し、入射した第１光を光通過孔により整形して出射するための光整形部材と、光整形部材から出射された第１光の像を対象物に結像するための第１レンズと、を備え、面発光素子の光出射面と光整形部材の光入射面との距離は、光出射面の一方向についての大きさの２６倍以下である。
　この照射光学系では、光源から出射された第１光は、光整形部材にて整形された後に、第１レンズを介して対象物に照射される。光源は、面発光素子と、面発光素子から出射された第１光の指向性を高めるためのレンズ部と、を含む。そして、面発光素子の光出射面と光整形部材の光入射面との距離が、面発光素子の光出射面の一方向の大きさの２６倍以下である。本発明者の知見によれば、このように指向性を高めるためのレンズ部と併せて使用される面発光素子では、その光出射面のサイズの２６倍以内の近い距離範囲で、比較的に高光量であり、且つ均一な照度分布が得られるのである。したがって、上記の距離範囲内に配置された光整形部材の入射面での第１光の像を、第１レンズで対象物に結像することにより、対象物に対してより均一な光照射が可能となる。なお、面発光素子の光出射面の一方向の大きさとは、一例として、面発光素子の光出射面が長手方向を有する場合には、当該長手方向の大きさである。
　本開示に係る照射光学系は、光源と第１レンズとの間に配置され、第１レンズで生じる収差を補正するための第２レンズを備えてもよい。この場合、より均一な光照射が可能となる。
　本開示に係る照射光学系では、第２レンズは、光源と光整形部材との間、または、光整形部材と第１レンズとの間に配置されており、光源から出射された第１光の指向性を高める機能を有してもよい。この場合、第１光の拡散によるロスが低減される。
　本開示に係る照射光学系では、第２レンズは、光整形部材に固定されていてもよい。この場合、第２レンズを別途に保持する機構が不要となる。
　本開示に係る照射光学系では、光源は、面発光素子を封止する光透過性の透光部を含み、レンズ部は、透光部に形成されて面発光素子と一体化されていてもよい。この場合、面発光素子及びレンズ部の取り扱いや位置決めが容易となる。
　本開示に係る照射光学系は、光源と第１レンズとの間に設けられ、第１光のうちの一部の波長成分を第１レンズに向けて選択的に透過するための第１波長選択フィルタを備えてもよい。この場合、第１光のうちの一部の波長成分を選択的に対象物に照射することが可能となる。
　本開示に係る照射装置は、上記の照射光学系と、照射光学系を収容する筐体と、を備え、筐体は、第１光の光路が形成される第１空間部と、第１空間部を画定する第１内壁面と、を含む。この照射装置によれば、上記の照射光学系と同様の効果を奏することが可能である。また、この照射装置によれば、上記の照射光学系が筐体に収容されるため、その取り扱いが容易となる。
　本開示に係る照射装置では、第１空間部には、光整形部材と第１レンズとの間において拡幅された第１拡幅部が形成されており、第１内壁面は、第１拡幅部において、第１光の光路に交差すると共に光整形部材側に臨む第１交差面を含んでもよい。この場合、光整形部材から第１レンズに向けて一定以上の角度で斜めに進行する光が第１交差面によってトラップされることにより、迷光の発生が抑制される。
　本開示に係る照射装置は、第１光の光路に臨むように第１内壁面に設置され、光源から出射されて拡散する第１光の一部を検出することにより、光源から出射された第１光の光量を検知するための第１光検出器を備えてもよい。この場合、第１光の光量をモニタすることが可能となる。
　本開示に係る照射装置は、第１光の光量を示す検出信号を第１光検出器から入力しつつ、当該光量が一定となるように面発光素子を駆動するための駆動回路を備えてもよい。この場合、安定した光量での光照射が可能となる。
　本開示に係る照射装置では、筐体は、第１光に対して吸収性を有する材料からなってもよい。或いは、本開示に係る照射装置では、筐体は、第１光により自家蛍光が生じない材料からなってもよい。これら場合、迷光の発生がより確実に抑制される。
　本開示に係る光学測定装置は、上記の照射装置と、第１光が照射された対象物からの第２光を検出するための検出光学系と、を備え、筐体は、検出光学系をさらに収容すると共に、第２光の光路が形成される第２空間部と、第２空間部を画定する第２内壁面と、を含み、検出光学系は、第２光を検出するための第２光検出器と、第２光を第２光検出器に向けて集光するための第３レンズと、を備える。この光学測定装置によれば、上記の照射光学系及び照射装置によって均一な光照射を受けた対象物からの第２光を検出することにより、対象物の安定した測定が可能となる。
　本開示に係る光学測定装置は、第３レンズと第２光検出器との間に設けられ、第２光のうちの一部の波長成分を第２光検出器に向けて選択的に透過するための第２波長選択フィルタを備えてもよい。この場合、第２光のうちの一部の波長成分を選択的に検出することが可能となる。
　本開示に係る光学測定装置では、第２空間部には、第３レンズと第２波長選択フィルタとの間において拡幅された第２拡幅部が形成されており、第２内壁面は、第２拡幅部において、第２光の光路に交差すると共に第３レンズ側に臨む第２交差面を含んでもよい。この場合、第３レンズから第２波長選択フィルタに向けて一定以上の角度で斜めに進行する光が第２交差面によってトラップされることにより、第２波長選択フィルタに入射する第２光の入射角の範囲が制限される。これにより、第２波長選択フィルタの特性の入射角度依存性の影響が低減され、高精度での測定が可能となる。
　本開示に係る光学測定装置では、第２波長選択フィルタは、誘電体多層膜フィルタと、誘電体多層膜フィルタよりも第２光検出器側に配置された色ガラスフィルタと、を含んでもよい。この場合、第２波長選択フィルタの特性の入射角度依存性が低減される。
　本開示に係る光学測定装置は、第２光の検出に応じて第２光検出器から出力される電流信号を電圧信号に変換するための電流電圧変換器を備え、第２光検出器は、電流電圧変換器の基板に実装されていてもよい。この場合、ノイズが低減される。
　本開示に係る光学測定装置は、少なくとも第２光検出器及び電流電圧変換器を覆うように筐体に設けられた金属シールドを備えてもよい。この場合、ノイズが低減される。
　本開示に係る光学測定装置では、第１光は、対象物を励起するための励起光を含み、第２光は、励起光の照射に応じて対象物が放出する蛍光を含んでもよい。この場合、安定した蛍光測定が可能となる。
　本開示によれば、より均一な光照射を可能とする照射光学系、照射装置、及び光学測定装置を提供することができる。
図１は、本実施形態に係る光学測定装置の模式的な構成図である。 図２は、図１に示された試験片と検出結果の一例を示す図である。 図３は、図１に示された光学測定装置の一部の内部を示す模式的な側面図である。 図４は、図１に示された光学測定装置の一部の内部を示す別方向からの模式的な側面図である。 図５は、図３，４に示された光源を示す側面図である。 図６は、面発光素子の光出射面から特定の距離の照射面での照射光の照度分布を示すグラフである。 図７は、面発光素子の光出射面から特定の距離の照射面での照射光の照度分布を示すグラフである。 本実施形態に係る照射光の光量を示す図である。 本実施形態に係る検出光の光量を示す図である。
　以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
　図１は、本実施形態に係る光学測定装置の模式的な構成図である。図１に示される光学測定装置１は、試料に照射された光に応じて試料から生じる光を検出する装置である。本実施形態では、光学測定装置１は、試料に照射された励起光に応じて試料から生じる蛍光を検出する蛍光測定装置であるとして説明する。励起光とは試料を励起する光であり、蛍光とは励起光に応じて試料が放出する光であって励起光の波長と異なる波長を有する光である。また、本実施形態では、光学測定装置１は、イムノクロマト法を用いた測定に係る蛍光を検出する装置であるとして説明する。イムノクロマト法とは、抗原抗体反応を利用した免疫測定法であり、例えばインフルエンザウイルスの検出等に用いられる。
　図２は、図１に示された試験片と検出結果の一例を示す図である。図１，２に示されるように、イムノクロマト法を用いた測定では、試料として免疫クロマト試験片５００が用意される。免疫クロマト試験片５００は、試薬ホルダ５００Ａ内に、検体が滴下される滴下部５０２と、蛍光試薬で標識された検出抗体を保持する保持部５０３と、捕捉抗体を測定対象部５０４に固定した測定部（対象物）５０１とが上流から下流に向けて配置されている。蛍光試薬は、例えばユウロピウムである。
　このような免疫クロマト試験片５００に対して、滴下部５０２に検体を滴下すると、検体は毛細管現象により下流側へ移動する。検体中に被検出物質がある場合、保持部５０３の検出抗体と被検出物質とが反応して複合体を形成し、この複合体が測定部５０１を下流側に移動していく。そして、複合体が測定部５０１上の測定対象部５０４に達したときに、複合体が測定対象部５０４の捕捉抗体に捕捉され、被検出物質、検出抗体、及び捕捉抗体の３つによる複合体が形成される。
　この状態で測定領域である測定部５０１に対して集光位置（計測位置）を変化させながら励起光が照射されることにより、測定位置に応じた検出光強度（蛍光強度）を導出することができる。検出光強度が他と比べて大きくなっている計測位置は、複合体が捕捉されている測定対象部５０４の位置に対応する計測位置である。
　イムノクロマト法での測定エリアはライン上であり、ライン以外の箇所（バックグラウンド）にも蛍光物質が浮遊しているため、照射面内において励起光の照度分布が不均一であると、安定した計測が困難となる。また、ライン自体も位置によって存在する蛍光物質の量が異なり、その蛍光発光の分布が不均一である可能性があり、その場合も安定した計測が困難となる。したがって、安定した計測のためには、励起光の照度分布をより均一化することが望ましい。
　また、光学測定装置１の検出光学系で検出される検出光は、蛍光だけでなく、励起光自体に起因する光が含まれることが考えられる。このような光は、例えば、励起光の散乱光が挙げられる。このような散乱光は、例えば、励起光が免疫クロマト試験片５００に照射され、散乱されることで発生する励起光の一部である。免疫クロマト試験片５００のイムノクロマトメンブレンや試薬ホルダ５００Ａが白色であると、当該散乱光が生じやすくなる。さらには、測定する試料や検出光学系の配置によっては、励起光そのものが検出される場合がある。したがって、検出対象の蛍光以外の迷光を抑制することも望まれている。
［光学測定装置の構成］
　引き続いて、光学測定装置１の構成について説明する。図３は、図１に示された光学測定装置の一部の内部を示す模式的な側面図であり、図４は、図１に示された光学測定装置の一部の内部を示す別方向からの模式的な側面図である。図５は、図３，４に示された光源を示す側面図である。図１，３～５に示されるように、光学測定装置１は、光学ヘッド１０を備えている。光学ヘッド１０は、照射光学系Ｃ１と検出光学系Ｃ２とを備えている。照射光学系Ｃ１は、免疫クロマト試験片５００に向けて照射光（第１光）Ｌ１を照射するためのものである。照射光Ｌ１は、免疫クロマト試験片５００の蛍光試薬を励起する励起光を含む。照射光Ｌ１は、例えば３４０ｎｍの波長成分を含む紫外光である。検出光学系Ｃ２は、免疫クロマト試験片５００からの検出光（第２光）Ｌ２を検出するためのものである。検出光Ｌ２は、免疫クロマト試験片５００の蛍光試薬からの蛍光を含む。
　まず、照射光学系Ｃ１について説明する。照射光学系Ｃ１は、光源１０１、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２、光整形部材１２０、第１波長選択フィルタ１２５、及び、第１光検出器１４０を有している。光源１０１、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２、光整形部材１２０、第１波長選択フィルタ１２５、及び、第１光検出器１４０は、筐体１３０に収容されると共に筐体１３０に保持され、筐体１３０共に照射装置１００を構成している。
　光源１０１は、光出射面１０２ｓを含み、光出射面１０２ｓから照射光Ｌ１を出射する面発光素子１０２と、面発光素子１０２から出射された照射光Ｌ１の指向性を高めるためのレンズ部１０３ｂと、面発光素子１０２が設置され、面発光素子１０２から出射された照射光Ｌ１をレンズ部１０３ｂに向けて反射するリフレクタ１０４と、面発光素子１０２及びリフレクタ１０４を封止する封止部１０３ａと、を有する。面発光素子１０２は、例えばＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）である。光出射面１０２ｓは、例えば、面発光素子１０２の一端面における照射光Ｌ１が出射されるエリアである（図示の例では、面発光素子１０２の一端面の全体である）。
　封止部１０３ａとレンズ部１０３ｂとは、照射光Ｌ１に対して透過性を有する透光性材料、例えば透光性を備えた樹脂によって一体的に形成され、面発光素子１０２及びリフレクタ１０４を封止する樹脂部（透光部）１０３を構成している。換言すれば、レンズ部１０３ｂは、面発光素子１０２と反対側に凸となるように光透過性の樹脂部１０３に形成され、面発光素子１０２と一体化されている。これにより、光源１０１は、面発光素子１０２がＬＥＤである場合、砲弾型ＬＥＤとして構成されることとなる。
　光整形部材１２０は、光源１０１から出射された照射光Ｌ１が入射する光入射面１２１及び光通過孔であるスリット１２０ｓを含み、光入射面１２１から入射した照射光Ｌ１をスリット１２０ｓにより整形して出射する。スリット１２０ｓは、光入射面１２１に開口されている。照射光Ｌ１の光軸に沿った方向からみたときのスリット１２０ｓの形状は、測定対象部５０４の形状に対応した形状であり、一例として長手方向を有する長方形状である。
　光整形部材１２０は、その光入射面１２１が面発光素子１０２の光出射面１０２ｓから距離Ｈとなるように配置されている。光出射面１０２ｓと光入射面１２１との距離Ｈは、光出射面１０２ｓの一方向についての大きさｄの２６倍以下である。光出射面１０２ｓの一方向の大きさｄとは、一例として、光出射面１０２ｓが正方形である場合には、当該正方形の一辺の大きさであり、光出射面１０２ｓが長手方向を有する場合には、当該長手方向の大きさである。後者の場合、距離Ｈは、光出射面１０２ｓの短手方向の大きさの２６倍未満でもある。大きさｄは、一例として０．５ｍｍである。
　第１レンズ１１１には、スリット１２０ｓを介して光整形部材１２０から出射された照射光Ｌ１が入射される。第１レンズ１１１は、例えば、光整形部材１２０側及び光整形部材１２０と反対側に凸となる球面レンズであり、光整形部材から出射された照射光Ｌ１の像であるスリット１２０ｓの像を免疫クロマト試験片５００に結像するように配置されている。第２レンズ１１２は、光源１０１と第１レンズ１１１との間に配置されている。ここでは、第２レンズ１１２は、光源１０１と光整形部材１２０との間に配置され、光整形部材１２０に固定されている。第２レンズ１１２は、少なくとも、第１レンズ１１１で生じる収差（例えば球面収差）補正するための機能を備えている。ここでは、第２レンズ１１２は、さらに、照射光Ｌ１の指向性を高めるための機能を有している。第２レンズ１１２は、例えば、光源１０１側に凸となるレンズである。
　第１波長選択フィルタ１２５は、光源１０１と第１レンズ１１１との間に設けられ、照射光Ｌ１のうちの一部の波長成分を第１レンズ１１１に向けて選択的に透過するためのものである。第１波長選択フィルタ１２５は、例えば、照射光Ｌ１のうちの蛍光試薬の励起に寄与する波長成分（励起光）を選択的に透過するように構成されている。第１波長選択フィルタ１２５は、例えば、特定の波長帯（蛍光試薬の励起波長）のみを透過させる誘電体多層膜フィルタが第１レンズ１１１に蒸着されて構成されていてもよい。
　筐体１３０は、照射光Ｌ１の光路が形成される第１空間部１３１と、第１空間部１３１を画定する第１内壁面１３２と、を含む。筐体１３０は、第１空間部１３１及び後述する第２空間部１７１以外において中実とされている。換言すれば、筐体１３０では、中実の本体部１３０Ａに第１空間部１３１及び第２空間部１７１が形成されている。照射光学系Ｃ１の各部材は、第１空間部１３１内に配置されて第１内壁面１３２によって保持されている。筐体１３０は、少なくとも照射光Ｌ１に対して吸収性を有する材料からなる。筐体１３０は、さらに、照射光Ｌ１により自家蛍光が生じない材料からなる。筐体１３０の材料は、一例として、黒色のＡＢＳ樹脂、又は黒色のＰＯＭ（Polyoxymethylene）である。
　第１光検出器１４０は、例えば光源１０１と光整形部材１２０との間において、照射光Ｌ１の光路に臨むように第１内壁面１３２に設置されている。第１光検出器１４０は、光源１０１から出射されて拡散する照射光Ｌ１の一部を検出することにより、光源１０１から出射された照射光Ｌ１の光量を検知するためのものである。第１光検出器１４０は、例えばフォトダイオード（一例としてＳｉフォトダイオード）である。第１光検出器１４０は、検出結果を示す信号を後述する駆動回路５０に出力する。
　第１空間部１３１には、光整形部材１２０と第１レンズ１１１との間において拡幅された第１拡幅部１３３が形成されている。ここでは、第１拡幅部１３３は、光整形部材１２０と第１波長選択フィルタ１２５との間に設けられている。第１拡幅部１３３は、第１内壁面１３２が照射光Ｌ１の光路から離れるように窪むことにより形成されている。ここでは、第１拡幅部１３３の幅は一定とされている。第１拡幅部１３３は、一例として直方体状である。第１内壁面１３２は、第１拡幅部１３３において、照射光Ｌ１の光路（光整形部材１２０から第１レンズ１１１に向かう方向）に交差する一対の交差面１３４，１３５を含む。交差面１３４は、第１レンズ１１１側に臨む面であり、交差面（第１交差面）１３５は、光整形部材１２０側に臨む面である。交差面１３４と交差面１３５とは、互いに対向する面であり、一例として互いに平行である。
　引き続いて、検出光学系Ｃ２について説明する。検出光学系Ｃ２は、第２光検出器１５０、第３レンズ１５３、及び、第２波長選択フィルタ１６０を有している。第２光検出器１５０、第３レンズ１５３、及び、第２波長選択フィルタ１６０は、筐体１３０に収容されると共に筐体１３０に保持されている。
　第２光検出器１５０は、検出光Ｌ２を検出するためのものである。第２光検出器１５０は、例えば、フォトダイオード（一例としてＳｉフォトダイオード）である。第２光検出器１５０は、アバランシェフォトダイオード又は光電子増倍管、及びそれらのマルチピクセルアレイであってもよい。筐体１３０の外側面には、後述する電流電圧変換器２０の基板２１が取り付けられており、第２光検出器１５０は、当該基板２１に実装されている。第２光検出器１５０は、検出光Ｌ２の検出結果を示す信号を電流電圧変換器２０に出力する。
　第３レンズ１５３は、検出光Ｌ２を第２光検出器１５０に向けて集光するためのものである。第３レンズ１５３は、例えば、第２光検出器１５０と反対側に凸となる平凸レンズである。
　第２波長選択フィルタ１６０は、第３レンズ１５３と第２光検出器１５０との間に配置されている。第２波長選択フィルタ１６０は、検出光Ｌ２のうちの一部の波長成分を第２光検出器１５０に向けて選択的に透過するためのものである。第２波長選択フィルタ１６０は、例えば、検出光Ｌ２のうちの蛍光試薬から生じた蛍光を選択的に透過するように構成されている。第２波長選択フィルタ１６０は、ここでは、特定の波長帯（蛍光）のみを透過させる誘電体多層膜フィルタ１６１と色ガラスフィルタ１６２とを含む。第２波長選択フィルタ１６０は、例えば、誘電体多層膜フィルタ１６１と色ガラスフィルタ１６２とを組み合わせたバンドパスフィルタである。色ガラスフィルタ１６２は、誘電体多層膜フィルタ１６１よりも第２光検出器１５０側に配置されている。色ガラスフィルタ１６２は、一例として、誘電体多層膜フィルタ１６１に接着されている。
　筐体１３０は、検出光Ｌ２の光路が形成される第２空間部１７１と、第２空間部１７１を画定する第２内壁面１７２と、を含む。検出光学系Ｃ２の各部材は、第２空間部１７１内に配置されて第２内壁面１７２によって保持されている。
　第２空間部１７１には、第３レンズ１５３と第２波長選択フィルタ１６０との間において拡幅された第２拡幅部１７３が形成されている。第２拡幅部１７３は、第２内壁面１７２が検出光Ｌ２の光路から離れるように窪むことにより形成されている。ここでは、第２拡幅部１７３の幅は一定とされている。第２拡幅部１７３は、一例として直方体状である。第２内壁面１７２は、第２拡幅部１７３において、検出光Ｌ２の光路（第３レンズ１５３から第２光検出器１５０に向かう方向）に交差する一対の交差面１７４，１７５を含む。交差面（第２交差面）１７４は、第３レンズ１５３側に臨む面であり、交差面１７５は、第２波長選択フィルタ１６０側に臨む面である。交差面１７４と交差面１７５とは、互いに対向する面であり、一例として互いに平行である。なお、第２空間部１７１が第２拡幅部１７３を有さない場合、第２波長選択フィルタ１６０は、誘電体多層膜フィルタ１６１が第３レンズ１５３に蒸着されることで構成されてもよい。
　ここで、図１に示されるように、光学測定装置１は、さらに、電流電圧変換器２０、ＡＤ変換器３０、ＣＰＵ４０、及び、駆動回路５０を備えている。電流電圧変換器２０は、第２光検出器１５０から出力された電流信号を電圧信号に変換してＡＤ変換器３０に出力する。上述したように、電流電圧変換器２０の基板２１は筐体１３０の外側面に取り付けられている（図３参照）。ＡＤ変換器３０は電流電圧変換器２０から出力された電圧信号をデジタル信号に変更してＣＰＵ４０に出力する。
　ＣＰＵ４０は、ＡＤ変換器８０から出力されたデジタル信号について、例えば、検出信号から散乱光に応じた信号成分を除去するための信号処理を行う。駆動回路５０は、ＣＰＵ４０からの入力を受けると共に、第１光検出器１４０からの入力を受ける。駆動回路５０は、第１光検出器１４０から、照射光Ｌ１の光量を示す検出信号を第１光検出器１４０から入力しつつ、当該光量が一定となるように面発光素子１０２の駆動を制御する。
［作用・効果］
　引き続いて、本実施形態に係る光学測定装置１、照射光学系Ｃ１、及び、照射装置１００の作用効果について説明する。
　本実施形態に係る照射光学系Ｃ１では、光源１０１から出射された照射光Ｌ１は、光整形部材１２０にて整形された後に、第１レンズ１１１を介して免疫クロマト試験片５００に照射される。光源１０１は、面発光素子１０２と、面発光素子１０２から出射された照射光Ｌ１の指向性を高めるためのレンズ部１０３ｂと、を含む。そして、面発光素子１０２の光出射面１０２ｓと光整形部材１２０の光入射面１２１との距離Ｈが、面発光素子１０２の光出射面１０２ｓの一方向の大きさｄの２６倍以下である。この点について、本発明者の知見について説明する。
　図６及び図７は、面発光素子の光出射面から特定の距離の照射面での照射光の照度分布を示すグラフＬＡである。図６，７は、大きさｄが０．５ｍｍの場合の例である。図６の（ａ）～（ｆ）は、順に、距離Ｈ＝５ｍｍ（１０ｄ）、距離Ｈ＝７ｍｍ（１４ｄ）、距離Ｈ＝８．５ｍｍ（１７ｄ）、距離Ｈ＝９ｍｍ（１８ｄ）、距離Ｈ＝１０ｍｍ（２０ｄ）、距離Ｈ＝１３．５ｍｍ（２７ｄ）のそれぞれの場合を示す。図７の（ａ）～（ｄ）は、順に、距離Ｈ＝１３ｍｍ（２６ｄ）、距離Ｈ＝１５ｍｍ（３０ｄ）、距離Ｈ＝２５ｍｍ（５０ｄ）、距離Ｈ＝３５ｍｍ（７０ｄ）のそれぞれの場合を示す。
　図６の（ａ）～（ｅ）に示される場合、すなわち、距離Ｈが１０ｄ～２０ｄの範囲である場合には、中央部分において比較的均一な照度分布が得られており、且つ、比較的高光量となった。一方、図６の（ｆ）に示される場合には、すなわち、距離Ｈが２７ｄである場合には、中程度の光量が得られているものの、中央部分で照度分布が不均一となった。他方、図７の（ｂ）～（ｄ）に示される場合、すなわち、距離Ｈが３０ｄ以上である場合には、光源から十分に離れた結果として全体的に均一な照度分布が得られているものの、十分な光量が得られていない。
　これに対して、距離Ｈが２６ｄである図７の（ａ）では、図６の（ｆ）と比較して中央部分の照度分布が均一であり、且つ、高光量が得られた。このことから、照度分布が均一化され、且つ、相対的に高光量が得られるのは、距離Ｈが２６ｄ以下となる場合であるとの知見が得られた。このように、指向性を高めるためのレンズ部１０３ｂと併せて使用される面発光素子１０２では、その光出射面１０２ｓの大きさｄの２６倍以内の近い距離範囲で、比較的に高光量であり、且つ均一な照度分布が得られるのである。
　図８の（ａ）は、本実施形態に係る照射光学系Ｃ１により結像された照射光Ｌ１の光量を示す図である。また、図８の（ｂ）は、本実施形態に係る照射光学系Ｃ１により結像された照射光Ｌ１のシミュレーション光量を示す図である。図８に示されるように、上記の距離範囲に設置された光整形部材１２０により照射光Ｌ１を整形し、且つ、第１レンズ１１１により結像することにより、免疫クロマト試験片５００に対してより均一光照射が可能となる。
　以上のように、本実施形態に係る照射光学系Ｃ１では、上記の距離範囲内に配置された光整形部材１２０の光入射面１２１での照射光Ｌ１の像（スリット１２０ｓの像）を、第１レンズ１１１で免疫クロマト試験片５００に結像することにより、免疫クロマト試験片５００に対してより均一な光照射が可能となる。照射光学系Ｃ１を備える照射装置１００、及び光学測定装置１についても、同様の効果を奏することが可能である。特に、光学測定装置１では、上記の照射光学系Ｃ１及び照射装置１００によって均一な光照射を受けた免疫クロマト試験片５００（蛍光試薬）からの検出光Ｌ２を検出することにより、安定した測定が可能となる。
　また、本実施形態に係る照射光学系Ｃ１は、光源１０１と第１レンズ１１１との間に配置され、第１レンズ１１１で生じる収差を補正するための第２レンズ１１２を備えている。このため、より均一な光照射が可能となる。
　また、本実施形態に係る照射光学系Ｃ１では、第２レンズ１１２は、光源１０１と光整形部材１２０との間に配置されており、光源１０１から出射された照射光Ｌ１の指向性を高める機能を有している。このため、照射光Ｌ１の拡散により照射光Ｌ１が第１内壁面１３２にあたって吸収されることによるロスが低減される。
　また、本実施形態に係る照射光学系Ｃ１では、第２レンズ１１２は、光整形部材１２０に固定されている。このため、第２レンズ１１２を別途に保持する機構や位置決めすることが不要となる。
　また、本実施形態に係る照射光学系Ｃ１では、光源１０１は、面発光素子１０２を封止する光透過性の樹脂部１０３を含み、レンズ部１０３ｂは、樹脂部１０３に形成されて面発光素子１０２と一体化されている。このため、面発光素子１０２及びレンズ部１０３ｂの取り扱いや位置決めが容易となる。
　また、本実施形態に係る照射光学系Ｃ１は、光源１０１と第１レンズ１１１との間に設けられ、照射光Ｌ１のうちの一部の波長成分を第１レンズ１１１に向けて選択的に透過するための第１波長選択フィルタ１２５を備えている。このため、照射光Ｌ１のうちの一部の波長成分を選択的に免疫クロマト試験片５００に照射することが可能となる。
　本実施形態に係る照射装置１００は、上記の照射光学系Ｃ１と、照射光学系Ｃ１を収容する筐体１３０と、を備える。筐体１３０は、照射光Ｌ１の光路が形成される第１空間部１３１と、第１空間部１３１を画定する第１内壁面１３２と、を含む。この照射装置１００によれば、上述したように、照射光学系Ｃ１と同様の効果を奏することが可能である。また、この照射装置１００によれば、上記の照射光学系Ｃ１が筐体に収容されるため、その取り扱いが容易となる。
　本実施形態に係る照射装置１００では、第１空間部１３１には、光整形部材１２０と第１レンズ１１１との間において拡幅された第１拡幅部１３３形成されており、第１内壁面１３２は、第１拡幅部１３３において、照射光Ｌ１の光路に交差すると共に光整形部材１２０側に臨む交差面１３５を含む。このため、光整形部材１２０から第１レンズ１１１に向けて一定以上の角度で斜めに進行する光が交差面１３５によってトラップされることにより、迷光の発生が抑制される。すなわち、第１拡幅部１３３及び交差面１３５は、迷光をトラップする構造として機能する。
　ここで、第１拡幅部１３３は、光整形部材１２０と第１波長選択フィルタ１２５との間に設けられている。換言すれば、本実施形態では、第１波長選択フィルタ１２５が、照射光Ｌ１の光路において、第１拡幅部１３３の後段に配置されている。したがって、第１波長選択フィルタ１２５に向けて一定以上の角度で斜めに進行する光が交差面１３５によってトラップされる結果、第１波長選択フィルタへの照射光Ｌ１の入射角度が制限される。
　一例として、第１波長選択フィルタ１２５は誘電体多層膜フィルタを含む場合があるが、この場合、誘電体多層膜フィルタへの照射光Ｌ１の入射角度が大きくなると、フィルタリング特性が低下するおそれがある。したがって、上記のように第１拡幅部１３３及び交差面１３５によって第１波長選択フィルタ１２５への入射角度を制限することにより、第１波長選択フィルタ１２５におけるフィルタリング特性の低下を抑制し、照射光Ｌ１のうちの一部の波長成分のみをより確実に選択的に透過させること（迷光の発生を抑制すること）が可能となる。
　なお、第１拡幅部１３３及び交差面１３５による迷光の抑制効果は、その後段側に誘電体多層膜フィルタを含む第１波長選択フィルタ１２５が設けられる場合に特に有効ではあるものの、その場合に限らず、単純に、第１空間部１３１内を一定以上の角度で斜めに進行する光をトラップすることで発揮され得る。
　また、本実施形態に係る照射装置１００は、照射光Ｌ１の光路に臨むように第１内壁面１３２に設置され、光源１０１から出射されて拡散する照射光Ｌ１の一部を検出することにより、光源１０１から出射された照射光Ｌ１の光量を検知するための第１光検出器１４０を備えている。このため、照射光Ｌ１の光量をモニタすることが可能となる。
　また、本実施形態に係る照射装置１００は、照射光Ｌ１の光量を示す検出信号を第１光検出器１４０から入力しつつ、当該光量が一定となるように面発光素子１０２を駆動するための駆動回路５０を備えている。このため、安定した光量での光照射が可能となる。
　さらに、本実施形態に係る照射装置１００では、筐体１３０は、照射光Ｌ１に対して吸収性を有する材料からなってもよい。或いは、本実施形態に係る照射装置１００では、筐体１３０は、照射光Ｌ１により自家蛍光が生じない材料からなってもよい。これら場合、迷光の発生がより確実に抑制される。
　ここで、本実施形態に係る光学測定装置１は、上記の照射装置１００と、照射光Ｌ１が照射された免疫クロマト試験片５００（蛍光試薬）からの検出光Ｌ２を検出するための検出光学系Ｃ２と、を備えている。筐体１３０は、検出光学系Ｃ２をさらに収容すると共に、検出光Ｌ２の光路が形成される第２空間部１７１と、第２空間部１７１を画定する第２内壁面１７２と、を含む。そして、検出光学系Ｃ２は、検出光Ｌ２を検出するための第２光検出器１５０と、検出光Ｌ２を第２光検出器１５０に向けて集光するための第３レンズ１５３と、を備える。この光学測定装置１によれば、上記の照射光学系Ｃ１及び照射装置１００によって均一な光照射を受けた免疫クロマト試験片５００からの検出光Ｌ２を検出することにより、免疫クロマト試験片５００の安定した測定が可能となる。
　また、本実施形態に係る光学測定装置１は、第３レンズ１５３と第２光検出器１５０との間に設けられ、検出光Ｌ２のうちの一部の波長成分を第２光検出器１５０に向けて選択的に透過するための第２波長選択フィルタ１６０を備えている。このため、検出光Ｌ２のうちの一部の波長成分を選択的に検出することが可能となる。
　また、本実施形態に係る光学測定装置１では、第２空間部１７１には、第３レンズ１５３と第２波長選択フィルタ１６０との間において拡幅された第２拡幅部１７３が形成されており、第２内壁面１７２は、第２拡幅部１７３において、検出光Ｌ２の光路に交差すると共に第３レンズ１５３側に臨む交差面１７４を含んでいる。このため、第３レンズ１５３から第２波長選択フィルタ１６０に向けて一定以上の角度で斜めに進行する光が交差面１７４によってトラップされることにより、第２波長選択フィルタ１６０に入射する検出光Ｌ２の入射角の範囲が制限される。
　上述したように、第２波長選択フィルタ１６０は、誘電体多層膜フィルタ１６１を含むため、フィルタリング特性の入射角度依存性を有する。したがって、上記のように第２拡幅部１７３及び交差面１７４によって第２波長選択フィルタ１６０への入射角度を制限することにより、第２波長選択フィルタ１６０におけるフィルタリング特性の低下を抑制し、検出光Ｌ２のうちの一部の波長成分のみをより確実に選択的に透過させること（迷光の発生を抑制すること）が可能となる。したがって、高精度での測定が可能となる。
　このことは、図９に示される検出結果からも理解される。すなわち、図９の（ａ）は、第２拡幅部１７３及び交差面１７４による迷光のトラップ構造を有さない場合の第２光検出器１５０の受光面での検出光Ｌ２の光量を示し、図９の（ｂ）は、第２拡幅部１７３及び交差面１７４による迷光のトラップ構造を有する場合の第２光検出器１５０の検出面での検出光Ｌ２の光量を示す。図９に示されるように、本実施形態に係る迷光のトラップ構造を用いることにより、迷光に依るノイズが低減して均一な検出結果が得られている。
　なお、第２拡幅部１７３及び交差面１７４による迷光の抑制効果は、その後段側に誘電体多層膜フィルタ１６１を含む第２波長選択フィルタ１６０が設けられる場合に特に有効ではあるものの、その場合に限らず、単純に、第２空間部１７１内を一定以上の角度で斜めに進行する光をトラップすることで発揮され得る。
　また、本実施形態に係る光学測定装置１では、第２波長選択フィルタ１６０は、誘電体多層膜フィルタ１６１と、誘電体多層膜フィルタ１６１よりも第２光検出器１５０側に配置された色ガラスフィルタ１６２と、を含む。上述したように、誘電体多層膜フィルタの特性は、入射角度依存性を有する。これに対して、色ガラスフィルタ１６２を設けることにより、第２波長選択フィルタ１６０の全体としての入射角度依存性が低減され、より広い範囲の入射角度に対して、より効果的に一部の波長成分のみを選択的に透過させることが可能となる。特に、第２光検出器１５０に向かって、誘電体多層膜フィルタ１６１、色ガラスフィルタ１６２の順番で配置することがより効果的である。
　また、本実施形態に係る光学測定装置１は、検出光Ｌ２の検出に応じて第２光検出器１５０から出力される電流信号を電圧信号に変換するための電流電圧変換器２０を備え、第２光検出器１５０は、電流電圧変換器２０の基板２１に実装されている。このため、第２光検出器１５０と電流電圧変換器２０との間において検出信号にノイズが加わることが避けられ、ノイズが低減される。
　本開示に係る光学測定装置では、照射光Ｌ１は、免疫クロマト試験片５００（蛍光試薬）を励起するための励起光を含み、検出光Ｌ２は、励起光の照射に応じて免疫クロマト試験片５００（蛍光試薬）が放出する蛍光を含んでいる。このため、安定した蛍光測定が可能となる。
　以上の実施形態は、本開示の一態様を説明したものである。したがって、本開示は、上記実施形態に限定されず、上述した照射光学系Ｃ１、照射装置１００、及び、光学測定装置１を任意に変形したものとされ得る。
　例えば、上述した光学測定装置１は、少なくとも第２光検出器１５０及び電流電圧変換器２０を覆うように筐体１３０に設けられた金属シールドを備えてもよい。金属シールドは、一例として、筐体１３０の側面全体を覆うように設けることができる。この場合、ノイズがより低減される。
　また、第２レンズ１１２は、光整形部材１２０と第１レンズ１１１との間に配置されてもよい。この場合であっても、第２レンズ１１２は、光整形部材１２０に固定されていてもよい。だだし、第２レンズ１１２は、光整形部材１２０と別に筐体１３０に固定されていてもよい。また、照射光Ｌ１の光軸に沿った方向からみたときの光整形部材１２０の光通過孔の形状は、測定対象部５０４の形状に対応した形状であれば、スリット１２０ｓのような長手方向を有する長方形状に限らず、他の形状（例えば円形や楕円形等）であってもよい。
　また、第１波長選択フィルタ１２５及び第２波長選択フィルタ１６０は、上述した構成に限らず、任意に変更され得る。例えば、第１波長選択フィルタ１２５も、第２波長選択フィルタ１６０と同様に、誘電体多層膜フィルタと（例えば誘電体多層膜フィルタよりも第１レンズ１１１側に配置された）色ガラスフィルタとを含んでもよいし、色ガラスフィルタのみを含んでもよい。同様に、第２波長選択フィルタ１６０も、誘電体多層膜フィルタ１６１及び色ガラスフィルタ１６２の一方のみを含んでもよい。
　また、光源１０１は、面発光素子１０２とレンズ部１０３ｂとが一体化された砲弾型ＬＥＤとして構成される場合に限定されず、面発光素子１０２とレンズ部１０３ｂとが別体に構成されてもよい。
　さらに、上記実施形態においては、蛍光イムノクロマト法に用いられる光学測定装置１について説明したが、光学測定装置１は、別の用途に用いられ得る。この場合、照射光Ｌ１が対象物を励起するための励起光を含まない場合もあるし、検出光Ｌ２が励起光の照射により対象物から放出された蛍光を含まない場合もある。
　より均一な光照射を可能とする照射光学系、照射装置、及び光学測定装置が提供される。
　１…光学測定装置、２０…電流電圧変換器、５０…駆動回路、１００…照射装置、１０１…光源、１０２…面発光素子、１０２ｓ…光出射面、１０３…樹脂部（透光部）、１０３ｂ…レンズ部、１１１…第１レンズ、１１２…第２レンズ、１２０…光整形部材、１２０ｓ…スリット（光通過孔）、１２１…光入射面、１３１…第１空間部、１３２…第１内壁面、１３３…第１拡幅部、１３５…交差面（第１交差面）、１４０…第１光検出器、１５０…第２光検出器、１６０…第２波長選択フィルタ、１６１…誘電体多層膜フィルタ、１６２…色ガラスフィルタ、１７１…第２空間部、１７２…第２内壁面、１７３…第２拡幅部、１７４…交差面（第２交差面）、Ｃ１…照射光学系、Ｃ２…検出光学系、Ｌ１…照射光（第１光）、Ｌ２…検出光（第２光）。

Claims (19)

  1. 　対象物に第１光を照射するための照射光学系であって、
    　光出射面から前記第１光を出射する面発光素子と、前記面発光素子から出射された前記第１光の指向性を高めるためのレンズ部とを含む光源と、
    　前記光源から出射された前記第１光を光入射面から入射し、入射した前記第１光を光通過孔により整形して出射するための光整形部材と、
    　前記光整形部材から出射された前記第１光の像を前記対象物に結像するための第１レンズと、
    　を備え、
    　前記面発光素子の光出射面と前記光整形部材の光入射面との距離は、前記光出射面の一方向についての大きさの２６倍以下である、
    　照射光学系。
  2. 　前記光源と前記第１レンズとの間に配置され、前記第１レンズで生じる収差を補正するための第２レンズを備える、
    　請求項１に記載の照射光学系。
  3. 　前記第２レンズは、前記光源と前記光整形部材との間、または、前記光整形部材と前記第１レンズとの間に配置されており、前記光源から出射された前記第１光の指向性を高める機能を有する、
    　請求項２に記載の照射光学系。
  4. 　前記第２レンズは、前記光整形部材に固定されている、
    　請求項２又は３に記載の照射光学系。
  5. 　前記光源は、前記面発光素子を封止する光透過性の透光部を含み、
    　前記レンズ部は、前記透光部に形成されて前記面発光素子と一体化されている、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の照射光学系。
  6. 　前記光源と前記第１レンズとの間に設けられ、前記第１光のうちの一部の波長成分を前記第１レンズに向けて選択的に透過するための第１波長選択フィルタを備える、
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の照射光学系。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の照射光学系と、
    　前記照射光学系を収容する筐体と、
    　を備え、
    　前記筐体は、
    　前記第１光の光路が形成される第１空間部と、
    　前記第１空間部を画定する第１内壁面と、
    　を含む、
    　照射装置。
  8. 　前記第１空間部には、前記光整形部材と前記第１レンズとの間において拡幅された第１拡幅部が形成されており、
    　前記第１内壁面は、前記第１拡幅部において、前記第１光の光路に交差すると共に前記光整形部材側に臨む第１交差面を含む、
    　請求項７に記載の照射装置。
  9. 　前記第１光の光路に臨むように前記第１内壁面に設置され、前記光源から出射されて拡散する前記第１光の一部を検出することにより、前記光源から出射された前記第１光の光量を検知するための第１光検出器を備える、
    　請求項７又は８に記載の照射装置。
  10. 　前記第１光の光量を示す検出信号を前記第１光検出器から入力しつつ、当該光量が一定となるように前記面発光素子を駆動するための駆動回路を備える、
    　請求項９に記載の照射装置。
  11. 　前記筐体は、前記第１光に対して吸収性を有する材料からなる、
    　請求項７～１０のいずれか一項に記載の照射装置。
  12. 　前記筐体は、前記第１光により自家蛍光が生じない材料からなる、
    　請求項７～１１のいずれか一項に記載の照射装置。
  13. 　請求項７～１２のいずれか一項に記載の照射装置と、
    　前記第１光が照射された前記対象物からの第２光を検出するための検出光学系と、
    　を備え、
    　前記筐体は、前記検出光学系をさらに収容すると共に、
    　前記第２光の光路が形成される第２空間部と、
    　前記第２空間部を画定する第２内壁面と、
    　を含み、
    　前記検出光学系は、
    　前記第２光を検出するための第２光検出器と、
    　前記第２光を前記第２光検出器に向けて集光するための第３レンズと、
    　を備える光学測定装置。
  14. 　前記第３レンズと前記第２光検出器との間に設けられ、前記第２光のうちの一部の波長成分を前記第２光検出器に向けて選択的に透過するための第２波長選択フィルタを備える、
    　請求項１３に記載の光学測定装置。
  15. 　前記第２空間部には、前記第３レンズと前記第２波長選択フィルタとの間において拡幅された第２拡幅部が形成されており、
    　前記第２内壁面は、前記第２拡幅部において、前記第２光の光路に交差すると共に前記第３レンズ側に臨む第２交差面を含む、
    　請求項１４に記載の光学測定装置。
  16. 　前記第２波長選択フィルタは、誘電体多層膜フィルタと、前記誘電体多層膜フィルタよりも前記第２光検出器側に配置された色ガラスフィルタと、を含む、
    　請求項１４又は１５に記載の光学測定装置。
  17. 　前記第２光の検出に応じて前記第２光検出器から出力される電流信号を電圧信号に変換するための電流電圧変換器を備え、
    　前記第２光検出器は、前記電流電圧変換器の基板に実装されている、
    　請求項１３～１６のいずれか一項に記載の光学測定装置。
  18. 　少なくとも前記第２光検出器及び前記電流電圧変換器を覆うように前記筐体に設けられた金属シールドを備える、
    　請求項１７に記載の光学測定装置。
  19. 　前記第１光は、前記対象物を励起するための励起光を含み、
    　前記第２光は、前記励起光の照射に応じて前記対象物が放出する蛍光を含む、
    　請求項１３～１８のいずれか一項に記載の光学測定装置。
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