JP2012073195A - Light switch, light measuring device and light measuring method - Google Patents

Light switch, light measuring device and light measuring method Download PDF

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JP2012073195A JP2010220114A JP2010220114A JP2012073195A JP 2012073195 A JP2012073195 A JP 2012073195A JP 2010220114 A JP2010220114 A JP 2010220114A JP 2010220114 A JP2010220114 A JP 2010220114A JP 2012073195 A JP2012073195 A JP 2012073195A
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Yukio Komura
幸夫 香村
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Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Electric Advanced Engr Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Electric Advanced Engr Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light switch and the like used for a light measuring device which has a simple structure, is compact in size, and can accurately analyze many specimens for a short period of time.SOLUTION: In the light measuring device, light sources 3a, 3b and 3c having wavelengths different from one another are condensed through filters 5a, 5b and 5c, respectively, and a lens 7 and are guided to fibers 9a, 9b and 9c, respectively, the filters 5 (5a, 5b and 5c) are provided on the light sources 3 (3a, 3b and 3c) and transmit only the wavelength of light emitted by the corresponding light sources, the light switch 11 switches the light from the fibers 9a, 9b and 9c to each of fibers 13a, 13b, 13c, 13d to 13l and performs optical connection, and all of a plurality of specimens are sequentially irradiated with the light from all of the light sources by operating the light switch.

Description

本発明は、検体から励起される蛍光を測定する光測定装置に用いられる光スイッチ等に関するものである。   The present invention relates to an optical switch or the like used in an optical measurement device that measures fluorescence excited from a specimen.

従来、生物のDNA、タンパク質、細胞等の検体の分析を行う方法として、検体の種類毎に特異的蛍光を付し、これに光を照射することで発光する蛍光を定量的に測定することで、検体の分析を行う方法がある。   Conventionally, as a method of analyzing specimens such as biological DNA, proteins, and cells, specific fluorescence is attached to each specimen type, and the fluorescence emitted by irradiating light is quantitatively measured. There is a method of analyzing a specimen.

例えば、検体が試料室であるウェルに入れられ、検体に対して上部または側方より蛍光物質を励起するRGBレーザやLED(Light Emitting Diode)を照射することで、ウェル内で発光する蛍光を光電子増倍管(PMT:Photomultiplier Tube)や光ダイオード(PD:Photodiode)あるいは撮像素子と光フィルタの組合せなどで測定することで、検体の分析が行われる。   For example, a specimen is placed in a well which is a specimen chamber, and the specimen is irradiated with an RGB laser or LED (Light Emitting Diode) that excites a fluorescent substance from the top or side, so that fluorescence emitted in the well is photoelectron. Samples are analyzed by measurement using a multiplier tube (PMT), a photodiode (PD), a combination of an image sensor and an optical filter, or the like.

特に、近年は、複数のウェルが設けられ、複数のウェルのそれぞれに検体が入れられ、これらを順次自動で計測することで、より多くの検体を効率良く測定することが要求される。   In particular, in recent years, a plurality of wells are provided, and specimens are placed in each of the plurality of wells. By sequentially and automatically measuring these specimens, it is required to efficiently measure more specimens.

このような光測定を行う装置は種々開発されており、たとえば、光ファイバからの励起光を蛍光物質に向けて照射させるとともに、蛍光物質からの蛍光を光ファイバに向けて反射させるように、可動ミラー切り替えて使用する光スイッチがある(特許文献1)。   Various devices for performing such light measurement have been developed. For example, it is movable so that excitation light from an optical fiber is irradiated toward the fluorescent material and fluorescence from the fluorescent material is reflected toward the optical fiber. There is an optical switch used by switching mirrors (Patent Document 1).

特開2003−247893号公報JP 2003-247893 A

しかしながら、特許文献1に記載された光スイッチは、光ファイバから光が出射され、出射された光をミラーによって反射させて対象物質に照射するため、光ファイバから照射対象までの光路が長く、この部分での散光による光の損失が大きくなる。したがって、対象物質より発生する微小な蛍光をミラーで反射させて光ファイバに導入することは困難である。   However, the optical switch described in Patent Document 1 emits light from an optical fiber, reflects the emitted light by a mirror and irradiates the target substance, and thus the optical path from the optical fiber to the irradiation target is long. The loss of light due to scattered light at the part increases. Therefore, it is difficult to introduce the minute fluorescence generated from the target substance into the optical fiber after being reflected by the mirror.

このため、特許文献1では、光路中に複数の光学レンズを設置し、光の散光を抑制する必要があるが、このため、装置の小型化の障壁となる。また、光ファイバ、光学レンズ、反射ミラー等の光軸の調整にも精度を要する。特に、多くのウェル内の検体を自動で測定するためには、ウェルと同数の反射ミラーおよび光学レンズが必要となり、装置の大型化やコスト増になる。   For this reason, in Patent Document 1, it is necessary to install a plurality of optical lenses in the optical path to suppress light scattering, but this is a barrier to downsizing of the apparatus. In addition, adjustment of the optical axis of an optical fiber, an optical lens, a reflection mirror, etc. requires accuracy. In particular, in order to automatically measure the specimens in many wells, the same number of reflection mirrors and optical lenses as the wells are required, which increases the size and cost of the apparatus.

一方、光スイッチを使用せず、それぞれのウェルに対して光源および検出器をウェルと同数設置したのでは、極めて大型で高価な装置となる。   On the other hand, if an optical switch is not used and the same number of light sources and detectors as the number of wells are installed for each well, the device is extremely large and expensive.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、簡易な構造でコンパクトであり、かつ、短時間で多くの検体を正確に分析可能な光測定装置に用いられる光スイッチ等を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and provides an optical switch or the like used in an optical measurement device that is compact with a simple structure and that can accurately analyze many samples in a short time. For the purpose.

前述した目的を達するために第1の発明は、光測定装置に用いられる光スイッチであって、
複数の孔からなる第1の孔群が同心円状に配置された第1の固定部と前記第1の固定部と対向するように回転可能に設けられる第1の回転体と前記第1の回転体を回転させる駆動部とを具備し、
前記第1の回転体には、前記第1の固定部との対向面側の前記第1の孔群に対応する位置と前記第1の固定部との対向面とは逆側の面の回転中心位置とを光学的に接続するファイバが内蔵され、
前記第1の回転体を回転させることで、前記第1の孔群の任意の孔と前記第1の回転体に内蔵されるファイバとが光学的に接続可能であることを特徴とする光スイッチである。
In order to achieve the above-mentioned object, a first invention is an optical switch used in an optical measuring device,
A first fixed body in which a first hole group composed of a plurality of holes is arranged concentrically, a first rotating body provided rotatably so as to face the first fixed section, and the first rotation A drive unit for rotating the body,
The first rotating body has a position corresponding to the first hole group on the surface facing the first fixing portion and a rotation of a surface opposite to the surface facing the first fixing portion. Built-in fiber that optically connects the center position,
An optical switch characterized in that an arbitrary hole in the first hole group and a fiber built in the first rotating body can be optically connected by rotating the first rotating body. It is.

前記光スイッチはさらに複数の孔からなる第2の孔群が同心円状に配置された第2の固定部と前記第1の回転体と前記第2の固定部との間に回転可能に設けられる第2の回転体と前記第2の回転体を回転させる駆動部とを具備し、
前記第2の回転体は、前記第1の回転体と同一の回転軸上で回転可能であり、前記第2の回転体には、前記第1の回転体との対向面側の回転中心位置と前記第2の固定部との対向面側の前記第2の孔群に対応する位置とを光学的に接続するファイバが内蔵され、
前記第1の回転体および前記第2の回転体を回転させることで、前記第1の孔群の任意の孔と前記第2の孔群の任意の孔とを光学的に接続可能であることが望ましい。
The optical switch is further rotatably provided between a second fixing portion in which a second hole group including a plurality of holes is concentrically arranged, the first rotating body, and the second fixing portion. A second rotating body and a drive unit for rotating the second rotating body;
The second rotating body is rotatable on the same rotation axis as the first rotating body, and the second rotating body has a rotation center position on the side facing the first rotating body. And a fiber that optically connects the position corresponding to the second hole group on the opposite surface side of the second fixing portion, and
An arbitrary hole of the first hole group and an arbitrary hole of the second hole group can be optically connected by rotating the first rotating body and the second rotating body. Is desirable.

前記第1の孔群のそれぞれの孔には、前記第1の回転体側に照射可能なそれぞれ波長の異なる光源が光学的に接続されており、前記第1の孔群の任意の孔から前記第1の回転体のファイバに対して前記光源からの出射光を出射し、前記第1の回転体と前記第2の回転体の互いの回転中心で出射光を光学的に接続し、前記第2の回転体のファイバからの出射光を前記第2の孔群の任意の孔に設けられたファイバに出射可能であることが望ましい。   Each hole of the first hole group is optically connected to a light source having a different wavelength that can be irradiated to the first rotating body side. The emitted light from the light source is emitted to the fiber of the first rotating body, the emitted light is optically connected at the rotation center of the first rotating body and the second rotating body, and the second It is desirable that the light emitted from the fiber of the rotating body can be emitted to a fiber provided in an arbitrary hole of the second hole group.

この場合には、それぞれの前記光源の後方に前記光源から出射される波長の出射光を光軸方向に透過し、検体から発生した戻り光を光軸方向に対して所定角度で反射するフィルタがそれぞれ設けられ、前記第2の孔群の任意の孔に設けられたファイバから前記第2の回転体のファイバに対して検体からの戻り光を入射させ、前記第2の回転体のファイバからの戻り光を前記第1の回転体を介して前記第1の孔群の任意の孔に入射させ、前記フィルタで前記戻り光を光軸方向から所定角度で反射させ、光検出器で戻り光を検出可能であることが望ましい。   In this case, a filter that transmits the emitted light of the wavelength emitted from the light source in the optical axis direction behind each of the light sources and reflects the return light generated from the specimen at a predetermined angle with respect to the optical axis direction. Return light from the specimen is incident on the fiber of the second rotating body from the fiber provided in an arbitrary hole of the second hole group, and from the fiber of the second rotating body. Return light is incident on an arbitrary hole of the first hole group via the first rotating body, the return light is reflected at a predetermined angle from the optical axis direction by the filter, and the return light is reflected by a photodetector. It should be detectable.

また、それぞれの前記光源および前記フィルタは、前記第1の固定部に内蔵され、それぞれレンズを介して前記第1の孔群の孔より出射可能であってもよい。   Further, each of the light source and the filter may be built in the first fixing portion, and may be emitted from the hole of the first hole group via a lens.

第1の発明によれば、光源側と検体へ光を照射可能なファイバ側とが光スイッチを介して光接続されるため、一つの光源からの光を、光スイッチを切り替えることにより、複数(マルチ)のファイバに導光させて複数のウェルに光を照射することができるとともに、複数のウェルからの蛍光を検出可能である。また、光スイッチは、互いに対向する一対の回転体の動作によって相対位置を移動させることができるため、構造が簡易であり、光路の切り替えも迅速である。   According to the first invention, since the light source side and the fiber side capable of irradiating light to the specimen are optically connected via the optical switch, the light from one light source can be switched by switching the optical switch. A plurality of fibers can be guided to irradiate light to a plurality of wells, and fluorescence from the plurality of wells can be detected. In addition, since the optical switch can move the relative position by the operation of a pair of rotating members facing each other, the structure is simple and the switching of the optical path is quick.

この際、光源側および検体へのファイバが、それぞれ固定部に接続されるため、光源からの光または検体へ(検体から)の光を導光するファイバが動くことがない。したがって、光スイッチが動作しても、それぞれのファイバに変位が生じることがない。このため、光ファイバの曲がりや振動に伴う光伝送ロスの増大や、光伝送ロスの変動が生じることがない。これにより、検体に照射される照射光の強度とウェルと複合ファイバの照射部および受光部の位置関係が変動することがないので、蛍光の測定精度を高く保つことができる。   At this time, since the fiber to the light source side and the specimen are respectively connected to the fixing portion, the fiber that guides the light from the light source or the light from the specimen (from the specimen) does not move. Therefore, even if the optical switch is operated, no displacement occurs in each fiber. For this reason, there is no increase in optical transmission loss or fluctuation in optical transmission loss due to bending or vibration of the optical fiber. Thereby, since the intensity of the irradiation light with which the specimen is irradiated and the positional relationship between the well and the irradiating part and the light receiving part of the composite fiber do not fluctuate, the measurement accuracy of fluorescence can be kept high.

また、一対の回転体同士の光接続は、それぞれの回転体の回転中心であるため、それぞれの回転体の回転位置によらず、確実に光接続がなされる。なお、それぞれの回転体および固定部は、ギャップを介しているため、回転体と固定部とが接触することによる動作不良や摩耗、光ファイバ端面への傷の発生などが生じることはない。   Further, since the optical connection between the pair of rotating bodies is the rotation center of each rotating body, the optical connection is surely made regardless of the rotational position of each rotating body. In addition, since each rotary body and fixing | fixed part are via the gap, the malfunctioning and abrasion by the rotation body and fixed part contacting, generation | occurrence | production of the damage | wound on an optical fiber end surface, etc. do not arise.

また、光源の前方に、光源から出射される波長の出射光を光軸方向に透過し、検体から発生した戻り光を光軸方向に対して所定角度で反射するフィルタを設けることで、光源からの出射光を検体方向に出射するとともに、検体からの戻り光を検出器側に反射させて蛍光を検出することができる。   In addition, by providing a filter in front of the light source that transmits outgoing light having a wavelength emitted from the light source in the optical axis direction and reflects return light generated from the specimen at a predetermined angle with respect to the optical axis direction, The emitted light can be emitted in the direction of the specimen, and the return light from the specimen can be reflected to the detector side to detect fluorescence.

また、フィルタと光源を固定部内部に内蔵することで、よりコンパクトな光源内蔵の光スイッチを得ることができる。   Further, by incorporating the filter and the light source inside the fixed portion, a more compact optical switch with a built-in light source can be obtained.

なお、複数の光源と複数のウェルとの接続は、回転体の相対位置によって定まるが、いずれの光源をどのウェルに照射させて蛍光を検出するかは、別途設けられる制御部等により決めることができる。すなわち、あらかじめ設定された順序で、各光源からの光を順次各ウェルに照射させて、各ウェルからの蛍光を検出し、得られた光情報はいずれのウェルからの蛍光(いずれの光源からの蛍光)であるかは自動的に制御されて記録される。   The connection between the plurality of light sources and the plurality of wells is determined by the relative position of the rotating body, but which well is irradiated with which light source to detect fluorescence can be determined by a separately provided control unit or the like. it can. That is, each well is sequentially irradiated with light from each light source in a preset order to detect fluorescence from each well, and the obtained light information is obtained from any well (from any light source). (Fluorescence) is automatically controlled and recorded.

第2の発明は光測定装置であって、前述した光スイッチを用い、複数の光源からの出射光を前記光スイッチの前記第2の孔群の孔それぞれに設けられる照射・受光ファイバを介して検体が入れられる複数の試料室それぞれに照射するとともに、それぞれの前記検体からの戻り光を前記照射・受光ファイバで受光し、前記光スイッチを介して前記光検出器で戻り光を検出可能であることを特徴とする光測定装置である。   A second invention is an optical measurement device, which uses the above-described optical switch, and emits light emitted from a plurality of light sources via irradiation / light-receiving fibers provided in the respective holes of the second hole group of the optical switch. Irradiates each of a plurality of sample chambers in which specimens are placed, and returns light from each specimen can be received by the irradiation / light receiving fiber, and the return light can be detected by the photodetector via the optical switch. This is a light measurement device.

第2の発明によれば、光スイッチを用いて、光源側とウェル照射側ファイバとの光接続を切り替えることが可能であるため、複数(マルチ)の試料室の検体に対して光スイッチを切り替えることで順次測定を行うことができる。このため、迅速な測定が可能である。   According to the second invention, since it is possible to switch the optical connection between the light source side and the well irradiation side fiber using the optical switch, the optical switch is switched for the specimens in a plurality of (multiple) sample chambers. Thus, measurement can be performed sequentially. For this reason, quick measurement is possible.

第3の発明は光測定方法であって、前述の光測定装置を用い、前記第1の孔群の孔と、前記第2の孔群の孔とを前記光スイッチで光接続し、前記光源から前記検体に出射光を照射するとともに前記検体からの戻り光を前記検出器で検出し、前記第1の回転体および前記第2の回転体の少なくとも一方を動作させ、前記第1の孔群の孔および前記第2の孔群の孔の少なくとも一方の位置を切り替えることで、任意の光源と任意の検体とを光接続し、複数の光源により複数の検体の測定を行うことを特徴とする光測定方法である。光源側と試料室側との光接続を順次切り替えて、光スイッチを動作させて複数の光源により複数の検体の測定を行うときに、照射する光源情報と照射される検体に対応する試料室位置情報とを、光検出器で検出した光強度情報と対応させ、必要に応じてコンピュータ等の記憶部あるいは外部記憶媒体に保存してもよい。さらに、測定した前記光強度情報とあらかじめ設定された基準光強度情報との比較を行い、表示部に出力してもよい。   A third invention is a light measurement method, wherein the light measurement device is used, the holes of the first hole group and the holes of the second hole group are optically connected by the optical switch, and the light source And irradiating the specimen with emitted light, detecting return light from the specimen with the detector, operating at least one of the first rotating body and the second rotating body, and the first hole group An arbitrary light source and an arbitrary sample are optically connected by switching the position of at least one of the second hole group and the hole of the second hole group, and a plurality of samples are measured by the plurality of light sources. This is a light measurement method. When the optical connection between the light source side and the sample chamber side is sequentially switched and the optical switch is operated to measure a plurality of samples with a plurality of light sources, the light source information to be irradiated and the sample chamber position corresponding to the irradiated sample The information may correspond to the light intensity information detected by the photodetector and may be stored in a storage unit such as a computer or an external storage medium as necessary. Furthermore, the measured light intensity information may be compared with preset reference light intensity information and output to the display unit.

第3の発明によれば、光源側とウェル照射側のファイバとの光接続を切り替えることが可能であるため、複数(マルチ)の試料室の検体に対して光スイッチを切り替えることで順次測定を行うことができる。このため、迅速な測定が可能である。   According to the third invention, since it is possible to switch the optical connection between the light source side and the well irradiation side fiber, the measurement is sequentially performed by switching the optical switch for the specimens in a plurality of (multiple) sample chambers. It can be carried out. For this reason, quick measurement is possible.

本発明によれば、簡易な構造でコンパクトであり、かつ、短時間で多くの検体を正確に分析可能な光測定装置に用いられる光スイッチ等を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical switch or the like that is used in an optical measurement device that is simple and compact, and that can accurately analyze many samples in a short time.

蛍光測定装置1の構成を示す概略図。1 is a schematic diagram showing a configuration of a fluorescence measuring device 1. FIG. 蛍光測定装置1の光路を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an optical path of the fluorescence measuring device 1. 光スイッチ11の構成を示す正面図。FIG. 2 is a front view showing the configuration of the optical switch 11. 光スイッチ11の構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical switch 11. (a)は光スイッチ11における図4のP−P線矢視図、(b)は光スイッチ11における図4のQ−Q線矢視図。(A) is the PP line arrow figure of FIG. 4 in the optical switch 11, (b) is the QQ arrow line figure of the optical switch 11 of FIG. (a)は光スイッチ11における図4のR−R線矢視図、(b)は光スイッチ11における図4のS−S線矢視図。4A is an RR line view of the optical switch 11 in FIG. 4 and FIG. 4B is an SS line view of the optical switch 11 in FIG. (a)は回転体29aと固定部21aとの境界近傍の拡大図であり、図4のT部拡大図、(b)は回転体29aと回転体29bとの境界近傍の拡大図であり、図4のU部拡大図。(A) is an enlarged view of the vicinity of the boundary between the rotating body 29a and the fixed portion 21a, and is an enlarged view of the T portion in FIG. 4, and (b) is an enlarged view of the vicinity of the boundary between the rotating body 29a and the rotating body 29b. The U section enlarged view of FIG. 回転体29a、29bの回転に伴い、固定部21a側に設けられるファイバ9a〜9cと、固定部21b側に設けられるファイバ13a〜13cの相対位置変化を示す模式図。The schematic diagram which shows the relative position change of the fibers 9a-9c provided in the fixing | fixed part 21a side, and the fibers 13a-13c provided in the fixing | fixed part 21b side with rotation of the rotary bodies 29a and 29b. トレイ35に対するウェルの配置を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of the well with respect to the tray 35. FIG. トレイ35の移動に伴う、各ウェルに対する照射・受光部の配置を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of the irradiation and light-receiving part with respect to each well accompanying the movement of the tray 35. FIG. 光スイッチ40の構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an optical switch 40. 光スイッチ50の構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an optical switch 50.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1は第1の実施の形態にかかるマルチ光測定装置である蛍光測定装置1を示す構成概略図であり、図2は蛍光測定装置1における光路を示すブロック図である。蛍光測定装置1は、主に、光源3(3a、3b、3c)、フィルタ5(5a、5b、5c)、光スイッチ11、光検出器17(17a、17b、17c)、およびこれらの光の導光路となる各ファイバ等から構成される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fluorescence measuring apparatus 1 which is a multi-light measuring apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing an optical path in the fluorescence measuring apparatus 1. The fluorescence measuring apparatus 1 mainly includes a light source 3 (3a, 3b, 3c), a filter 5 (5a, 5b, 5c), an optical switch 11, a photodetector 17 (17a, 17b, 17c), and the light of these lights. Each fiber is a light guide path.

光源3a、3b、3cは、検体に照射する光を発する部位であり、例えばRGBレーザ(半導体レーザ)やLEDが使用できる。光源3a、3b、3cは、それぞれ波長が異なる光を発するものであり、例えば、赤(波長635nm、10mW)、緑(波長532nm、10mW)、青(波長473nm、10mW)のRGBレーザなどの半導体レーザ等が適用できる。なお、光源としては、上記波長のものには限られず、測定する検体の種類や発光する蛍光(またはその他の光)に応じて、適用される光源の種類および個数を適宜選択することができ、たとえばLEDにフィルタを組み合わせて使用することなども可能である。   The light sources 3a, 3b, and 3c are portions that emit light to irradiate the specimen. For example, RGB lasers (semiconductor lasers) and LEDs can be used. The light sources 3a, 3b, and 3c emit light having different wavelengths. For example, semiconductors such as red (wavelength 635 nm, 10 mW), green (wavelength 532 nm, 10 mW), and blue (wavelength 473 nm, 10 mW) RGB lasers. A laser or the like can be applied. The light source is not limited to the above wavelength, and the type and number of light sources to be applied can be appropriately selected according to the type of specimen to be measured and the fluorescence (or other light) to be emitted. For example, it is possible to use a filter in combination with an LED.

また、異なる波長の光源3a、3b、3cは、図示を省略した制御装置によってそれぞれのon/off(または光シャッタ動作等)が制御され、任意の光源のみを選択して発光させることも可能である。   Further, the light sources 3a, 3b, and 3c having different wavelengths are controlled on / off (or optical shutter operation or the like) by a control device (not shown), and it is possible to select only an arbitrary light source to emit light. is there.

異なる波長の光源3a、3b、3cそれぞれは、フィルタ5a、5b、5c、レンズ7を介して集光されて、ファイバ9a、9b、9cに導光される。フィルタ5(5a、5b、5c)は、それぞれの光源3(3a、3b、3c)に対して設けられ、対応する光源の発する光の波長のみを透過するフィルタである。したがって、光源3から照射された光は、フィルタ5をすべて透過し、後方のレンズ7で集光されて各ファイバ9(9a、9b、9c)に導光される(図1の矢印A方向)。   The light sources 3a, 3b, and 3c having different wavelengths are condensed through the filters 5a, 5b, and 5c and the lens 7 and guided to the fibers 9a, 9b, and 9c. The filters 5 (5a, 5b, 5c) are filters that are provided for the respective light sources 3 (3a, 3b, 3c) and transmit only the wavelength of light emitted from the corresponding light sources. Accordingly, the light emitted from the light source 3 passes through the filter 5 and is collected by the rear lens 7 and guided to each fiber 9 (9a, 9b, 9c) (in the direction of arrow A in FIG. 1). .

フィルタ5は、それぞれ、光源からの光の光軸から所定角度(例えば45°)の角度で配置される。したがって、光源の波長と異なる波長の光は、フィルタ5を透過せず、フィルタの設置角度に応じて反射される。たとえば、ウェル側からの戻り光に、光源の波長と異なる波長成分が含まれれば、当該光成分はフィルタ5を透過せずに反射される(図1の矢印B方向)。反射された光は検出器17(17a、17b、17c)に導入されて検出される。なお、必要に応じて、各フィルタ5と各検出器17との間に、さらにフィルタを設けてもよい。フィルタ5によって反射した光源の波長成分を除去するためである。また、レンズ7としては、集光用レンズとして、周知のいかなるものも使用できる。   Each of the filters 5 is arranged at a predetermined angle (for example, 45 °) from the optical axis of the light from the light source. Therefore, light having a wavelength different from the wavelength of the light source does not pass through the filter 5 and is reflected according to the installation angle of the filter. For example, if the return light from the well side includes a wavelength component different from the wavelength of the light source, the light component is reflected without passing through the filter 5 (in the direction of arrow B in FIG. 1). The reflected light is introduced into the detector 17 (17a, 17b, 17c) and detected. If necessary, a filter may be further provided between each filter 5 and each detector 17. This is because the wavelength component of the light source reflected by the filter 5 is removed. As the lens 7, any known lens can be used as a condensing lens.

ファイバ9(9a、9b、9c)は、異なる波長の光源3a、3b、3cからの光を光スイッチまで導くものである。ファイバ9は、ガラスファイバまたはプラスチックファイバであり、プラスチックファイバであることが望ましい。プラスチックファイバとしては、例えば、コア材質がポリメタクリル酸メチル樹脂またはポリスチレンであり、クラッド材質がフッ素樹脂等で構成され、コア径が400μm、クラッド厚さが100μm(外径が600μm)程度のものが使用できる。なお、プラスチックファイバに代えて、同程度の径のガラス製ファイバを用いることもできる。   The fiber 9 (9a, 9b, 9c) guides light from the light sources 3a, 3b, 3c having different wavelengths to the optical switch. The fiber 9 is a glass fiber or a plastic fiber, and is preferably a plastic fiber. As the plastic fiber, for example, a core material is polymethylmethacrylate resin or polystyrene, a clad material is made of fluororesin, etc., a core diameter is 400 μm, and a clad thickness is about 100 μm (outer diameter is 600 μm). Can be used. In place of the plastic fiber, a glass fiber having the same diameter can be used.

光スイッチ11は、ファイバ9a、9b、9cからの光を、それぞれファイバ13a、13b、13c、13d、・・・、13lのそれぞれに切り替えて光接続を行うものである。ファイバ13(13a、13b、13c、13d、・・・、13l)は、光を試料室に照射するための照射光路となるものである。なお、ファイバ13は、前述したファイバ9と同様の構成であるため、重複した説明は省略する。   The optical switch 11 switches the light from the fibers 9a, 9b, 9c to the fibers 13a, 13b, 13c, 13d,. The fibers 13 (13a, 13b, 13c, 13d,..., 13l) serve as an irradiation light path for irradiating the sample chamber with light. The fiber 13 has the same configuration as that of the fiber 9 described above, and a duplicate description is omitted.

ここで、以下の図においては、特に記載がない限り、異なる波長の3つの光源3a、3b、3cからの光を12のファイバに切り替える例を示すが、ファイバ13(13a、13b、13c、13d、・・・、13l)の本数は、測定する試料室の数に応じて決定される。たとえば、一列に12個を超える試料室(ウェル)が配置される場合には、試料室数に応じた本数のファイバ13が用いられる。また、例えば、光ファイバの本数は試料室の列数に応じて、列数と一致させるか、あるいは、試料の列数の整数分の一とすればよい。光ファイバ13の本数を試料室の列数の整数分の一とした場合は、試料室を所定ピッチ移動させて順次測定することもできる。   Here, in the following drawings, unless otherwise specified, an example in which light from three light sources 3a, 3b, and 3c having different wavelengths is switched to twelve fibers is shown. Fiber 13 (13a, 13b, 13c, and 13d) ,..., 13l) is determined according to the number of sample chambers to be measured. For example, when more than 12 sample chambers (wells) are arranged in a row, the number of fibers 13 corresponding to the number of sample chambers is used. Further, for example, the number of optical fibers may be equal to the number of columns or may be set to an integral number of the number of sample columns depending on the number of columns in the sample chamber. In the case where the number of optical fibers 13 is set to 1 / integer of the number of rows in the sample chamber, the sample chamber can be moved by a predetermined pitch and sequentially measured.

光スイッチ11は、例えば、光源3aからの光を、ファイバ13a、13b、13c、13d、・・・、13lのそれぞれに対して順次送ることができ、また、ファイバ13aに対して、異なる波長の光源3a、3b、3cそれぞれの光を順次送ることも可能である。すなわち、光スイッチを動作させることで、複数の全ての検体に対して、全ての光源からの光を順次照射することができる。なお、光スイッチ11の詳細な構成については後述する。   For example, the optical switch 11 can sequentially transmit the light from the light source 3a to each of the fibers 13a, 13b, 13c, 13d,..., 13l, and has different wavelengths to the fiber 13a. It is also possible to sequentially send light from the light sources 3a, 3b, and 3c. That is, by operating the optical switch, it is possible to sequentially irradiate light from all light sources to all of a plurality of specimens. The detailed configuration of the optical switch 11 will be described later.

ファイバ13(13a、13b、13c、13d、・・・、13l)の下方には、レンズ14(14a、14b、14c、14d、・・・、14l)を介して試料室15(15a、15b、15c、15d、・・・、15l)がそれぞれ配置される。試料室15内部には、それぞれ、測定対象となる検体があらかじめ配置される。試料室15は、プラスチック製の容器である。   Below the fiber 13 (13a, 13b, 13c, 13d,..., 13l), a sample chamber 15 (15a, 15b,..., 14l) is provided via a lens 14 (14a, 14b, 14c, 14d,. 15c, 15d,..., 15l) are arranged respectively. Samples to be measured are arranged in advance in the sample chamber 15. The sample chamber 15 is a plastic container.

ファイバ13の照射側端部からの光は、レンズ14を介して試料室15の上方から内部の検体に対して照射される。検体には必要に応じて、予め試料ごとに特異的蛍光が付されており、検体毎に、照射された光に対応した蛍光を発生する。
なお、前述のようにファイバ13aに複数の光源3a、3b、3cそれぞれの光源からの光を照射する場合のように、一つの試料室に複数の光源からの光を順次照射する場合には、試料室毎に、付与する蛍光については、特定の蛍光の蛍光強度を変えてもよく、または複数の蛍光の蛍光強度を変えて組み合わせることにより、バーコード化した蛍光を用いることができる。このように、複数の蛍光を、蛍光強度を変えて組み合わせることにより、より多様な検査を同時に行なうことができる。尚、各試料室に複数の蛍光を組み合わせて強度を変えて用いる場合は、検出器は、蛍光波長と強度の相違を区別するために、1つの試料室に対して、順次複数種の光源を照射して、蛍光強度も照射した光源ごとのデータを得る必要があり、そのように光スイッチを作動させる必要がある。
Light from the irradiation side end of the fiber 13 is irradiated to the internal specimen from above the sample chamber 15 via the lens 14. If necessary, specific fluorescence is given to each sample in advance for each sample, and fluorescence corresponding to the irradiated light is generated for each sample.
As described above, when irradiating light from a plurality of light sources sequentially to one sample chamber, such as when irradiating the light from each of the light sources 3a, 3b, 3c to the fiber 13a, For the fluorescence to be provided for each sample chamber, the fluorescence intensity of specific fluorescence may be changed, or barcode-coded fluorescence can be used by combining the fluorescence intensities of a plurality of fluorescences. In this way, by combining a plurality of fluorescence with different fluorescence intensities, more various tests can be performed simultaneously. When a plurality of fluorescences are combined in each sample chamber and used with different intensities, the detector sequentially uses a plurality of types of light sources for one sample chamber in order to distinguish the difference in fluorescence wavelength and intensity. It is necessary to obtain data for each light source that is irradiated and the fluorescence intensity is also irradiated, and it is necessary to operate the optical switch as such.

検体の上方から照射された光によって発生した蛍光は、レンズ14を介して検体上方のファイバ13で受光される。なお、レンズ14によって、ファイバ13からの光が検体全体に照射されるとともに、検体からの蛍光はレンズ14によって集光されファイバ13の端部に導入される。   Fluorescence generated by light irradiated from above the specimen is received by the fiber 13 above the specimen via the lens 14. The lens 14 irradiates the entire specimen with light from the fiber 13, and the fluorescence from the specimen is condensed by the lens 14 and introduced into the end of the fiber 13.

検体からの蛍光を受光したファイバ13は、スイッチ11、ファイバ9を介してフィルタ5に達し、光源波長から励起した波長の蛍光はフィルタ5によって反射されて検出器17に導入される。なお、スイッチ11を切り替えることで、使用する光源および照射する試料室を切り替えて、検出器17によって順次光を検出することができる。以上により、複数の試料室15に対して複数の光源3を順次切り替えて光の測定を行うことができる。   The fiber 13 receiving the fluorescence from the specimen reaches the filter 5 via the switch 11 and the fiber 9, and the fluorescence having the wavelength excited from the light source wavelength is reflected by the filter 5 and introduced into the detector 17. In addition, by switching the switch 11, the light source to be used and the sample chamber to be irradiated can be switched, and light can be sequentially detected by the detector 17. As described above, the light can be measured by sequentially switching the plurality of light sources 3 with respect to the plurality of sample chambers 15.

なお、光検出器17としては、光電子増倍管や光ダイオードまたは撮像デバイス等とフィルタを使用したユニットを用いることができる。光検出器17で検出された光の強度等を測定・解析することで、所望の検体に関する分析を行うことができる。   As the photodetector 17, a unit using a photomultiplier tube, a photodiode, an imaging device, or the like and a filter can be used. By measuring and analyzing the intensity of light detected by the photodetector 17, it is possible to perform analysis on a desired specimen.

次に、光源3からの光が光検出器17で検出されるまでの光路を、図2を用いて説明する。なお、以下の説明では、光源3aから発した光を試料室15aに照射して蛍光を測定する例を説明する。また、以下の説明では、光源側から試料室までの光(図中上から下へ向かう光)を単に「照射光」と称し、試料室側から検出器までの光(図中下から上へ向かう光)を単に「戻り光」と称する。   Next, the optical path until the light from the light source 3 is detected by the photodetector 17 will be described with reference to FIG. In the following description, an example will be described in which fluorescence emitted from the light source 3a is irradiated onto the sample chamber 15a. In the following description, light from the light source side to the sample chamber (light traveling from the top to the bottom in the figure) is simply referred to as “irradiation light”, and light from the sample chamber side to the detector (from the bottom to the top in the figure). The light that travels is simply referred to as “return light”.

所定の波長の光源3aから発せられた光はフィルタ5aに導入される(図中矢印C方向)。前述の通り、フィルタ5aは、光源3aと対応しており、光源3aで発する光の波長のみを透過するフィルタである。したがって、光源3aからの照射光は、フィルタ5aを透過してレンズ7に導入され(図中矢印D方向)、レンズ7を介してファイバ9aに導入される(図中矢印E方向)。ファイバ9aに導入された照射光は、光スイッチ11に導入される(図中矢印F方向)。なお、照射光は光スイッチ11によって、各ファイバ13a、・・・、13lに切り替えが可能である。   Light emitted from the light source 3a having a predetermined wavelength is introduced into the filter 5a (in the direction of arrow C in the figure). As described above, the filter 5a corresponds to the light source 3a and is a filter that transmits only the wavelength of light emitted from the light source 3a. Therefore, the irradiation light from the light source 3a passes through the filter 5a and is introduced into the lens 7 (in the direction of arrow D in the figure), and is introduced into the fiber 9a through the lens 7 (in the direction of arrow E in the figure). Irradiation light introduced into the fiber 9a is introduced into the optical switch 11 (in the direction of arrow F in the figure). Irradiation light can be switched to each of the fibers 13a,.

光スイッチ11によって、ファイバ13aに導入された照射光は(図中矢印G方向)、レンズ14を介して(図中矢印H方向)、試料室15aに入れられた検体に照射される(図中矢印I方向)。以上により、所定の波長の照射光を任意の試料室の検体に照射することができる。   The irradiation light introduced into the fiber 13a by the optical switch 11 (in the direction of arrow G in the figure) is irradiated through the lens 14 (in the direction of arrow H in the figure) to the specimen placed in the sample chamber 15a (in the figure). Arrow I direction). As described above, it is possible to irradiate a specimen in an arbitrary sample chamber with irradiation light having a predetermined wavelength.

照射光が照射されることによる試料室15a内の検体からの戻り光(検体で生じる蛍光および反射した照射光の一部)は、レンズ14で集光され(図中矢印J方向)、ファイバ13aに導光される(図中矢印K方向)。ファイバ13a内の戻り光はさらに光スイッチ11、ファイバ9a、レンズ7を介してフィルタ5aまで戻る(図中矢印L、M、N、O方向)。フィルタ5aでは、検体により生じた蛍光成分(照射光の波長とは異なる波長)が反射されて、検出器17aに導入されて検出される(図中矢印P方向)。なお、戻り光の内、照射光と同一波長成分の光はフィルタ5aを透過する。また、光源の波長成分の光が検出器17a方向に反射して検出されることを防ぐため、さらにフィルタ5aと検出器17aとの間に別途フィルタを設けてもよい。   Return light from the sample in the sample chamber 15a by irradiation of irradiation light (fluorescence generated in the sample and part of the reflected irradiation light) is collected by the lens 14 (in the direction of arrow J in the figure), and the fiber 13a. Is guided (in the direction of arrow K in the figure). The return light in the fiber 13a further returns to the filter 5a via the optical switch 11, the fiber 9a, and the lens 7 (in the directions of arrows L, M, N, and O in the figure). In the filter 5a, the fluorescent component (wavelength different from the wavelength of the irradiation light) generated by the specimen is reflected, introduced into the detector 17a, and detected (in the direction of arrow P in the figure). Of the return light, light having the same wavelength component as the irradiation light passes through the filter 5a. Further, in order to prevent the light of the wavelength component of the light source from being reflected and detected in the direction of the detector 17a, a filter may be additionally provided between the filter 5a and the detector 17a.

以上の光測定を、光スイッチ11を動作させて、光源側と試料室側との光接続を順次切り替えることで、各光源からの光によって各試料室の検体を迅速に測定することができる。なお、回転体の回転位置情報(すなわち、どの光源を用いてどの試料室を測定したのか)とともに検出された光強度や波長情報を得る。すなわち、光源側と試料室側との光接続を順次切り替えて、光スイッチを動作させて複数の光源により複数の検体の測定を行うときに、少なくとも光源情報と複数の検体に対応する試料室位置情報とを、光検出器で検出した光強度や波長情報と対応させる処理を行い、必要に応じてコンピュータ等の記憶部あるいは外部記憶媒体に保存する。   In the above light measurement, by operating the optical switch 11 and sequentially switching the optical connection between the light source side and the sample chamber side, the specimen in each sample chamber can be quickly measured by the light from each light source. The detected light intensity and wavelength information are obtained together with the rotational position information of the rotating body (that is, which sample chamber is measured using which light source). That is, when the optical connection between the light source side and the sample chamber side is sequentially switched and the optical switch is operated to measure a plurality of samples with a plurality of light sources, at least the light source information and the sample chamber positions corresponding to the plurality of samples The information is processed in correspondence with the light intensity and wavelength information detected by the photodetector, and stored in a storage unit such as a computer or an external storage medium as necessary.

具体的には、CPU(Central Processing Unit)等の制御部と、ハードディスク等の記憶部と、ディスプレイ等の表示部と、キーボード等の入力部等から構成されるコンピュータを用いて処理を行うことができる。制御部は、記録部等に格納されるプログラムを制御部のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バスを介して接続された各装置を駆動制御することができる。すなわち、制御部はあらかじめ設定された順に、光スイッチを制御して各回転体を駆動する。この際、制御部は、光スイッチの回転体の位置情報から、検体に照射する光源の種類(光源情報)と、照射される検体(当該検体が入れられたウェル)の位置(試料室位置情報)を、それぞれ光源情報取得手段および試料室位置情報取得手段によって取得する。さらに、制御部は、それぞれの測定に対応して、光検出器で検出された光強度や波長情報(光強度情報)を光強度取得手段によって取得し、これらの情報を記憶部に保存する。なお、制御部は、さらに記憶された情報を、適宜表示部に表示することもできる。さらに、制御部は、これらの情報を、あらかじめ記憶部に保存された基準値(基準光強度情報)と比較し、比較結果を表示部やプリンタ等の出力部に出力させることもできる。なお、光強度情報と基準光強度情報との比較により、光強度情報から対応する検体中の被検体の存否や量等を知ることができる。         Specifically, the processing may be performed using a computer including a control unit such as a CPU (Central Processing Unit), a storage unit such as a hard disk, a display unit such as a display, and an input unit such as a keyboard. it can. The control unit can call and execute a program stored in the recording unit or the like in the work memory area of the control unit, and can drive and control each device connected via the bus. That is, the control unit controls each optical switch and drives each rotating body in the preset order. At this time, the control unit determines, based on the position information of the rotating body of the optical switch, the type of light source (light source information) irradiated on the specimen and the position (sample chamber position information) of the specimen (well in which the specimen is placed) to be irradiated. ) Are acquired by the light source information acquisition means and the sample chamber position information acquisition means, respectively. Further, the control unit acquires the light intensity and wavelength information (light intensity information) detected by the light detector by the light intensity acquisition unit in correspondence with each measurement, and stores these information in the storage unit. The control unit can also display the stored information on the display unit as appropriate. Furthermore, the control unit can compare the information with a reference value (reference light intensity information) stored in the storage unit in advance, and output the comparison result to an output unit such as a display unit or a printer. Note that, by comparing the light intensity information with the reference light intensity information, it is possible to know the presence / absence, amount, etc. of the subject in the corresponding sample from the light intensity information.

次に、光スイッチ11について説明する。図3から図7は、マルチ光スイッチである光スイッチ11の構成を示す概略図であり、図3は正面図、図4は部分断面図、図5(a)は図4のP−P線矢視図、図5(b)は図4のQ−Q線矢視図、図6(a)は図4のR−R線矢視図、図6(b)は図4のS−S線矢視図である。   Next, the optical switch 11 will be described. 3 to 7 are schematic views showing the configuration of the optical switch 11 that is a multi-optical switch. FIG. 3 is a front view, FIG. 4 is a partial sectional view, and FIG. 5 (a) is a line P-P in FIG. FIG. 5B is a view taken along the line Q-Q in FIG. 4, FIG. 6A is a view taken along the line RR in FIG. 4, and FIG. 6B is a view taken along SS in FIG. FIG.

光スイッチ11は、主に、モータ19a、19b、固定部21a、21b、プーリ22a、22b、ベルト23a、23b、回転体29a、29b等から構成される。モータ19a、19bは、プーリ22a、22b、ベルト23a、23bそれぞれを介して回転体29a、29bを駆動させる駆動部である。モータ19a、19bとしては、ステッピングモータが使用できるが、位置フィードバック機能を有するサーボモータ等を用いることが望ましい。   The optical switch 11 mainly includes motors 19a and 19b, fixed portions 21a and 21b, pulleys 22a and 22b, belts 23a and 23b, rotating bodies 29a and 29b, and the like. The motors 19a and 19b are driving units that drive the rotating bodies 29a and 29b via the pulleys 22a and 22b and the belts 23a and 23b, respectively. As the motors 19a and 19b, stepping motors can be used, but it is desirable to use servo motors having a position feedback function.

プーリ22a、22bは、モータ19a、19bの動力をベルト23a、23bに伝達する部位である。なお、ベルト23a、23bは歯付きベルトを用いることが望ましく、この場合、プーリ22a、22bおよび後述する回転体29a、29bの外周に歯付きベルトに対応した歯型を形成すればよい。   The pulleys 22a and 22b are parts that transmit the power of the motors 19a and 19b to the belts 23a and 23b. In addition, it is desirable to use a toothed belt as the belts 23a and 23b. In this case, a tooth mold corresponding to the toothed belt may be formed on the outer circumferences of the pulleys 22a and 22b and the rotating bodies 29a and 29b described later.

回転体29a、29bは、それぞれ軸受け27a、27bを介して固定部21a、21bの中央に設けた回転軸25a、25bに取り付けられる。なお、回転軸25a、25bは、回転体29a、29bを貫通せず、回転体29a、29bの厚み方向の途中まで嵌入する。固定部21a、21bは、モータ19a、19bによっては動作せず、固定される部位であり、モータ19a、19bとは分離して配置される。固定部とモータとを直接接触させると、固定部にモータからの振動が伝達するためである。   The rotating bodies 29a and 29b are attached to rotating shafts 25a and 25b provided at the centers of the fixing portions 21a and 21b via bearings 27a and 27b, respectively. The rotating shafts 25a and 25b do not pass through the rotating bodies 29a and 29b, and are inserted halfway in the thickness direction of the rotating bodies 29a and 29b. The fixing portions 21a and 21b are portions that are not operated by the motors 19a and 19b and are fixed, and are disposed separately from the motors 19a and 19b. This is because vibration from the motor is transmitted to the fixed portion when the fixed portion and the motor are brought into direct contact.

固定部21aと回転体29aとは対向するように設けられ、同様に、固定部21bと回転体29bとが対向するように設けられる。また、回転体29a、29b同士も互いに対向して設けられる。すなわち、固定部21a、回転体29a、回転体29b、固定部21bが順に配置される。なお、回転体29a、29bは独立して固定部21a、21bに対して正逆方向に回転可能である。また、回転軸25a、25bは、同一軸上に同一方向に配置されるため、回転体29a、29bの互いの回転中心は同一軸上となる。   The fixed portion 21a and the rotating body 29a are provided so as to face each other, and similarly, the fixed portion 21b and the rotating body 29b are provided so as to face each other. The rotating bodies 29a and 29b are also provided to face each other. That is, the fixed part 21a, the rotating body 29a, the rotating body 29b, and the fixed part 21b are arranged in this order. The rotating bodies 29a and 29b can independently rotate in the forward and reverse directions with respect to the fixing portions 21a and 21b. Moreover, since the rotating shafts 25a and 25b are arrange | positioned in the same direction on the same axis | shaft, the mutual rotation center of the rotary bodies 29a and 29b will be on the same axis | shaft.

軸受け27a、27bは、回転体29a、29bと固定部21a、21bとのそれぞれの距離が変動することを防ぐため、軸受自体のガタが少ないものが望まれ、例えば、アンギュラ玉軸受けを用いることが好適である。   The bearings 27a and 27b are desired to have a small backlash of the bearing itself in order to prevent the distances between the rotating bodies 29a and 29b and the fixing portions 21a and 21b from fluctuating. For example, an angular ball bearing is used. Is preferred.

なお、回転体29a、29bの駆動は、電気モータでなくてもよく、種々のアクチュエータ等の機器を適用することもできる。また、駆動部と回転体との動力の伝達は、ベルトに代えて、ギア等を用いてもよい。いずれにしても、回転体29a、29bを、固定部21a、21bに対して正逆方向に独立して回転させることができればよい。   The driving of the rotating bodies 29a and 29b may not be an electric motor, and devices such as various actuators may be applied. Further, for transmission of power between the drive unit and the rotating body, a gear or the like may be used instead of the belt. In any case, it is only necessary that the rotating bodies 29a and 29b can be independently rotated in the forward and reverse directions with respect to the fixing portions 21a and 21b.

図5(a)に示すように、固定部21aには、軸芯(回転軸25a)を中心として、同心円上に所定間隔をあけて複数の貫通孔が形成され、それぞれの孔には、固定部21aを貫通するようにファイバ9a、9b、9cが設けられる。ファイバ9a、9b、9cは、固定部21aの外面側から挿入され、回転体29aとの対向面側の面位置に端面が来るように配置される。   As shown in FIG. 5A, the fixing portion 21a is formed with a plurality of through-holes at predetermined intervals on a concentric circle around the shaft core (rotating shaft 25a). Fibers 9a, 9b, and 9c are provided so as to penetrate the portion 21a. The fibers 9a, 9b, and 9c are inserted from the outer surface side of the fixed portion 21a, and are arranged so that the end surface comes to the surface position on the surface facing the rotating body 29a.

また、図5(b)に示すように、回転体29aの固定部21aとの対向面側には孔が設けられ、当該孔にはファイバ31aが設けられる。ファイバ31aは、固定部21aとの対向面側の面位置に端面が来るように配置され、さらに、固定部21aとの対向面におけるファイバ9a、9b、9cの径方向位置と対応する位置に設けられる。すなわち、回転体29aを所定の位置に回転させることで、ファイバ31aの端部をファイバ9a、9b、9cのいずれかの端部位置に対向配置させることができる。   Further, as shown in FIG. 5B, a hole is provided on the surface of the rotating body 29a facing the fixed portion 21a, and a fiber 31a is provided in the hole. The fiber 31a is disposed so that the end face comes to the surface position facing the fixed portion 21a, and is further provided at a position corresponding to the radial position of the fibers 9a, 9b, 9c on the surface facing the fixed portion 21a. It is done. That is, by rotating the rotating body 29a to a predetermined position, the end portion of the fiber 31a can be disposed opposite to the end position of any of the fibers 9a, 9b, 9c.

図7(a)は、図4のT位置の拡大断面図である。なお、図7(a)においては、簡略化のためファイバ9を1本のみ示す。固定部21aを貫通し、回転体29a側の端面と同一面にファイバ9の端面が配置される。同様に、回転体29aの端面と同一面にファイバ31aの端面が配置される。回転体29aを所定の位置に回転させると、図7(a)に示すように、ファイバ9とファイバ31aとが対向するように位置する。また、回転体29aと固定部21aとの間には、ギャップ33aが形成されるため、回転体29aの回転時に回転体29aと固定部21aとが接触することがない。   FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view of the T position in FIG. In FIG. 7A, only one fiber 9 is shown for simplicity. The end face of the fiber 9 is arranged on the same plane as the end face on the rotating body 29a side, penetrating the fixed portion 21a. Similarly, the end surface of the fiber 31a is disposed on the same surface as the end surface of the rotating body 29a. When the rotating body 29a is rotated to a predetermined position, the fiber 9 and the fiber 31a are positioned so as to face each other as shown in FIG. Further, since the gap 33a is formed between the rotating body 29a and the fixed portion 21a, the rotating body 29a and the fixed portion 21a do not come into contact with each other when the rotating body 29a rotates.

ファイバ9とファイバ31aとが対向する位置で回転体29aの動作を止め、ファイバ9側から光源からの光を送ると(図中矢印V方向)、ファイバ9の端面から出る光が、対向するファイバ31aの端面に入る(図中矢印W方向)。なお、当然に、ファイバ31aの端面から出る光は、対向するファイバ9に入るようにすることもできる。すなわち、ファイバ9とファイバ31aとが光学的に接続される。   When the operation of the rotating body 29a is stopped at the position where the fiber 9 and the fiber 31a face each other, and the light from the light source is sent from the fiber 9 side (in the direction of arrow V in the figure), the light emitted from the end face of the fiber 9 It enters the end face of 31a (in the direction of arrow W in the figure). Of course, the light emitted from the end face of the fiber 31 a can enter the opposite fiber 9. That is, the fiber 9 and the fiber 31a are optically connected.

なお、ギャップ33aは、部材や動作の精度から、数10μm〜数100μmであり、望ましくは10〜100μm程度である。これに対し、ファイバ9とファイバ31aは、例えばプラスチックファイバであり、外径は約500μmであるため、ファイバ9とファイバ31aの外径は、ギャップ33aに対して大きく、ギャップ33aでの光のロス(漏れ)を最小限に抑えることができる。   Note that the gap 33a is several tens of μm to several hundreds of μm, preferably about 10 to 100 μm, in view of the accuracy of members and operations. On the other hand, the fiber 9 and the fiber 31a are plastic fibers, for example, and have an outer diameter of about 500 μm. Therefore, the outer diameter of the fiber 9 and the fiber 31a is larger than the gap 33a, and light loss in the gap 33a. (Leakage) can be minimized.

また、図4に示すように、ファイバ31aは、固定部21aとの対向面側のファイバ9a、9b、9cとの対向位置から、固定部21aとの対向面と逆側の面(回転体29bとの対向面)の回転中心位置まで、回転体29a内部で略S字状に湾曲して内蔵される。なお、ファイバ31aのそれぞれの端部においては、ファイバ31aは回転体29aの回転軸方向に平行に向けて配置されている。また、回転体29a内部におけるファイバ31aの曲率半径は、ファイバ31aの光の伝送損失を考慮して決定される。また、ファイバ31aの曲率半径は、直線部を除き一定で、滑らかな曲線であることが望ましい。   Further, as shown in FIG. 4, the fiber 31a has a surface opposite to the surface facing the fixing portion 21a (rotating body 29b) from the position facing the fibers 9a, 9b, 9c on the surface facing the fixing portion 21a. To the center of rotation of the rotating body 29a. At each end of the fiber 31a, the fiber 31a is arranged parallel to the rotation axis direction of the rotating body 29a. Further, the radius of curvature of the fiber 31a inside the rotating body 29a is determined in consideration of the light transmission loss of the fiber 31a. Further, it is desirable that the radius of curvature of the fiber 31a is a constant and smooth curve except for the straight portion.

図6(a)に示すように、回転体29bの回転体29aとの対向面側には孔が設けられ、当該孔にはファイバ31bが設けられる。ファイバ31bは、ファイバ31aと略同様であり、回転体29aとの対向面側の面位置に端面が来るように配置され、さらに、対向面における回転体29aのファイバ31aの位置、すなわち回転体29bの回転中心位置に設けられる。なお、回転体29a、29bの回転軸は同一軸上に位置するため、回転体29a、29bのいずれの回転位置においても、常にファイバ31a、31bは対向位置配置される。   As shown in FIG. 6A, a hole is provided on the surface of the rotating body 29b facing the rotating body 29a, and a fiber 31b is provided in the hole. The fiber 31b is substantially the same as the fiber 31a, and is arranged so that the end surface comes to the surface position on the opposite surface side of the rotating body 29a. Further, the position of the fiber 31a of the rotating body 29a on the facing surface, that is, the rotating body 29b. At the center of rotation. In addition, since the rotating shafts of the rotating bodies 29a and 29b are located on the same axis, the fibers 31a and 31b are always arranged to face each other at any rotating position of the rotating bodies 29a and 29b.

図7(b)は、図4のU位置の拡大断面図である。前述の通り、回転体29aの端面と同一面にファイバ31aの端面が配置され、回転体29bの端面と同一面にファイバ31bの端面が配置される。回転体29a、29bの間には、ギャップ33bが形成される。ギャップ33bはギャップ33aと同様である。したがって回転体の回転時に回転体29a、29bが接触することがない。また、ファイバ31a、31bの対向位置は、回転体の回転位置によらず一定でるため、ファイバ31a、31bが常に光学的に接続される。   FIG.7 (b) is an expanded sectional view of the U position of FIG. As described above, the end surface of the fiber 31a is disposed on the same surface as the end surface of the rotating body 29a, and the end surface of the fiber 31b is disposed on the same surface as the end surface of the rotating body 29b. A gap 33b is formed between the rotating bodies 29a and 29b. The gap 33b is the same as the gap 33a. Therefore, the rotating bodies 29a and 29b do not come into contact with each other when the rotating body rotates. Further, since the facing positions of the fibers 31a and 31b are constant regardless of the rotational position of the rotating body, the fibers 31a and 31b are always optically connected.

また、図4に示すように、ファイバ31bもファイバ31aと同様に固定部21b内に内蔵される。すなわち、回転体29aとの対向面側のファイバ31aとの対向位置から、固定部21bの後述するファイバ13の径方向位置まで、回転体29b内部で略S字状に湾曲して内蔵される。なお、ファイバ31bのそれぞれの端部も、回転体29bの回転軸方向に平行に向けて配置される。また、回転体29b内部におけるファイバ31bの曲率半径もファイバ31bの光の伝送損失を考慮して決定され、ファイバ31bの曲率半径は、直線部を除き一定で、滑らかな曲線であることが望ましい。   As shown in FIG. 4, the fiber 31b is also built in the fixed portion 21b in the same manner as the fiber 31a. In other words, from the position facing the fiber 31a on the surface facing the rotator 29a to the radial position of the fiber 13 described later of the fixing portion 21b, the rotator 29b is curved and incorporated in a substantially S shape. In addition, each edge part of the fiber 31b is also arrange | positioned facing in parallel with the rotating shaft direction of the rotary body 29b. The radius of curvature of the fiber 31b inside the rotating body 29b is also determined in consideration of the light transmission loss of the fiber 31b, and the radius of curvature of the fiber 31b is preferably a constant and smooth curve except for the straight portion.

図6(b)に示すように、固定部21bには、軸芯(回転軸25b)を中心として、同心円上に所定間隔をあけて複数の貫通孔が形成され、それぞれの孔には、固定部21bを貫通するようにファイバ13a、13b、13c、・・・、13lが設けられる。ファイバ13a、13b、13c、・・・、13lは、固定部21bの外面側から挿入され、回転体29bとの対向面側の面位置に端面が来るように配置される。なお、固定部21bと回転体29bとの間にもギャップ33aと同様のギャップが形成され、ギャップを介してファイバ31bと各ファイバ13とが光学的に接続される。   As shown in FIG. 6B, the fixing portion 21b is formed with a plurality of through-holes at predetermined intervals on a concentric circle around the shaft core (rotating shaft 25b). Fibers 13a, 13b, 13c,..., 13l are provided so as to penetrate the portion 21b. The fibers 13a, 13b, 13c,..., 13l are inserted from the outer surface side of the fixed portion 21b, and are arranged so that the end surface comes to the surface position on the surface facing the rotating body 29b. A gap similar to the gap 33a is also formed between the fixed portion 21b and the rotating body 29b, and the fiber 31b and each fiber 13 are optically connected via the gap.

なお、ファイバ31b側からファイバ13へ入光せずに、当該ギャップで漏れた光が、隣り合う他の光ファイバ13に入光することを防ぐため、回転体29bと固定部21bとの互いの対向面には、光の反射を抑制する反射防止膜のコーティングや梨時処理等を施すことが望ましい。同様に、ファイバ31a側からファイバ9へ入光せずに、当該ギャップで漏れた光が、隣り合う他の光ファイバ9に入光することを防ぐため、回転体29aと固定部21aとの互いの対向面には、光の反射を抑制する反射防止膜のコーティングや梨時処理等を施すことが望ましい。   In order to prevent the light leaking in the gap from entering the other optical fiber 13 without entering the fiber 13 from the fiber 31b side, the rotating body 29b and the fixed portion 21b are mutually connected. It is desirable to apply an anti-reflection coating that suppresses light reflection or a pear treatment on the opposite surface. Similarly, in order to prevent the light leaking through the gap from entering the fiber 9 from the side of the fiber 31a and entering the other adjacent optical fiber 9, the rotating body 29a and the fixed portion 21a are mutually connected. It is desirable to apply a coating of an anti-reflection film that suppresses light reflection, a pear treatment or the like to the opposite surface.

次に、光スイッチ11の動作について説明する。図8は、ファイバ9a、9b、9cとファイバ13a、13b、13c(簡単のためファイバ13は3本のみ示す)の位置関係を示す模式図である。   Next, the operation of the optical switch 11 will be described. FIG. 8 is a schematic diagram showing the positional relationship between the fibers 9a, 9b, 9c and the fibers 13a, 13b, 13c (for simplicity, only three fibers 13 are shown).

図8(a)に示す状態では、ファイバ9a(たとえば光源3aと接続される)がファイバ31aと対向する。したがって、光源3aからの光は、ファイバ9aからファイバ31aに光接続される。なお、この状態では、ファイバ9b、9c(光源3b、3c)からは光が送られることがない。同様に、ファイバ31bがファイバ13a(たとえば試料室15aと接続される)と対向する。したがって、ファイバ31bとファイバ13aとが光接続される。また、ファイバ31aは常にファイバ31bと光接続されるため、光源側のファイバ9aと試料室側のファイバ13aとが光接続される。   In the state shown in FIG. 8A, the fiber 9a (for example, connected to the light source 3a) faces the fiber 31a. Therefore, the light from the light source 3a is optically connected from the fiber 9a to the fiber 31a. In this state, no light is transmitted from the fibers 9b and 9c (light sources 3b and 3c). Similarly, the fiber 31b faces the fiber 13a (for example, connected to the sample chamber 15a). Therefore, the fiber 31b and the fiber 13a are optically connected. Since the fiber 31a is always optically connected to the fiber 31b, the light source side fiber 9a and the sample chamber side fiber 13a are optically connected.

ずなわち、図8(a)に示す状態では、ファイバ9a(光源3a)からの照射光を試料室15aに照射することができるとともに、試料室15aからの戻り光をファイバ9a(検出器17a)側に戻すことができる。   That is, in the state shown in FIG. 8A, the sample chamber 15a can be irradiated with the irradiation light from the fiber 9a (light source 3a), and the return light from the sample chamber 15a can be irradiated with the fiber 9a (detector 17a). ) Can be returned to the side.

次に、図8(b)に示すように、図8(a)の状態から所定間隔で配置されたファイバ13同士の1ピッチ分だけ回転体29bを回転させると、ファイバ31bがファイバ13bの位置に対応する位置に移動する。この状態では、ファイバ9a(光源3a)は、ファイバ13bと光接続される。   Next, as shown in FIG. 8B, when the rotating body 29b is rotated by one pitch between the fibers 13 arranged at a predetermined interval from the state of FIG. 8A, the fiber 31b becomes the position of the fiber 13b. Move to the position corresponding to. In this state, the fiber 9a (light source 3a) is optically connected to the fiber 13b.

同様に、図8(c)に示すように、図8(b)の状態から所定間隔で配置されたファイバ9同士の1ピッチ分だけ回転体29aを回転させると、ファイバ31aがファイバ9bの位置に対応する位置に移動する。この状態では、ファイバ9b(光源3b)は、ファイバ13bと光接続される。以上のように、回転体29a、29bを所定角度(ファイバの配置角度)ずつ回転させ、対応する光源から光を照射することで、全てのファイバ13a、13b、13c、13d、・・・、13lに光源側のファイバ9a、9b、9cを光接続することが可能となる。   Similarly, as shown in FIG. 8C, when the rotating body 29a is rotated by one pitch between the fibers 9 arranged at a predetermined interval from the state of FIG. 8B, the fiber 31a is positioned at the position of the fiber 9b. Move to the position corresponding to. In this state, the fiber 9b (light source 3b) is optically connected to the fiber 13b. As described above, all the fibers 13a, 13b, 13c, 13d,..., 13l are rotated by rotating the rotating bodies 29a and 29b by a predetermined angle (fiber arrangement angle) and irradiated with light from the corresponding light source. It is possible to optically connect the light source side fibers 9a, 9b, 9c.

なお、ファイバ13は固定部21bおよび試料室側で固定される。すなわち、ファイバ13の本数以上の試料室の検体を測定するためには、試料室側のトレイを移動させてそれぞれのファイバの下部に試料室が来るように制御すれば良い。たとえば、複数列の試料室の測定には、列数分のファイバ13を光スイッチの切り替えによって順次測定するとともに、複数段の試料室に対しては、試料室トレイを移動させて、移動毎に各列の試料室に対して光スイッチの切り替えによって順次測定すれば良い。   The fiber 13 is fixed on the fixing portion 21b and the sample chamber side. That is, in order to measure the specimens in the sample chambers equal to or more than the number of the fibers 13, it is only necessary to control the sample chambers so that the sample chambers come under the respective fibers by moving the tray on the sample chamber side. For example, in the measurement of a plurality of sample chambers, the fibers 13 corresponding to the number of columns are sequentially measured by switching the optical switch, and the sample chamber tray is moved with respect to the plurality of sample chambers. What is necessary is just to measure sequentially by switching the optical switch for the sample chambers in each row.

図9は、トレイ35を示す図であり、トレイ35上には、複数の試料室W11、W12、・・・、Wnmが配置される。なお、図1等においては、試料室として12個の例を示したが、実際には、一列にm個の試料室が配置され、これがn段(合計n×m個)配置される。各試料室Wには、あらかじめ検体が配置される。   FIG. 9 is a diagram showing the tray 35, and a plurality of sample chambers W <b> 11, W <b> 12,. In FIG. 1 and the like, twelve examples are shown as sample chambers. However, in actuality, m sample chambers are arranged in a row, and n stages (total of n × m) are arranged. A specimen is arranged in advance in each sample chamber W.

まず、図10(a)に示すように、トレイ35に対して、照射・受光部37(37a、37b、・・・、37x)が一列に配置される。なお、照射・受光部37は、ファイバ13のウェル側の先端およびレンズ14を示すものである。この際、照射・受光部37は、対応する試料室W11〜W1mの上方にそれぞれ配置される。すなわち、照射・受光部37は、一列に並列される試料室Wの個数と同数だけ一列に配置される。このとき、一列に配置された試料室の数mと、照射・受光部37の数が等しく、m=xとなる。この状態で、前述した光源および光スイッチを制御して、それぞれの試料室Wに対して、順次、所定の光を照射して、照射毎に発生する蛍光を受光する。受光した光は適切な光フィルタを介して検出される。なお、検出された光はコンピュータ等の記憶部等に保存され、必要に応じて既存のデータ等との比較が行われ、表示部や出力部に出力される。   First, as shown in FIG. 10A, irradiation / light receiving portions 37 (37a, 37b,..., 37x) are arranged in a row with respect to the tray 35. The irradiation / light-receiving unit 37 indicates the tip of the fiber 13 on the well side and the lens 14. At this time, the irradiation / light receiving unit 37 is disposed above the corresponding sample chambers W11 to W1m. In other words, the irradiation / light receiving units 37 are arranged in a line in the same number as the number of sample chambers W arranged in a line. At this time, the number m of the sample chambers arranged in a row and the number of the irradiation / light receiving portions 37 are equal, and m = x. In this state, the above-described light source and optical switch are controlled to sequentially irradiate the respective sample chambers W with predetermined light and receive fluorescence generated at each irradiation. The received light is detected through an appropriate optical filter. In addition, the detected light is preserve | saved at memory | storage parts, such as a computer, is compared with the existing data etc. as needed, and is output to a display part or an output part.

一列(W11〜W1m)の測定が終了すると、照射・受光部37は固定されたまま、トレイ35が、照射・受光部37の併設方向とは垂直方向に試料室の設置ピッチ分だけ移動する(図中矢印Y方向)。すなわち、照射・受光部37の下部には、試料室W21〜W2mが位置する。この状態で、前述と同様に、各試料室の検体の測定を順次実施する。以上をn回繰り返し、m列×n段の試料室全体についての測定を完了する。上記の他、例えば、測定対象とする複数の試料室を、W11〜、W12、・・・、W1(m/2)として、1列の試料室の半分を測定後、試料室を(m/2)だけ行方向に移動して、W1(m/2)+1、W1(m/2)+2、・・・、W1mまで測定して、さらに上記と同様に照射・受光部37の併設方向とは垂直方向に試料室の設置ピッチ分だけ移動して測定を行なうこともできる。このように、一列(W11〜W1m)の測定を、1列の試料室の測定を2回、3回など複数回に分けて測定を行なうことができる。   When the measurement for one row (W11 to W1m) is completed, the tray 35 moves by the installation pitch of the sample chamber in a direction perpendicular to the direction in which the irradiation / light-receiving unit 37 is provided while the irradiation / light-receiving unit 37 is fixed ( Arrow Y direction in the figure). That is, the sample chambers W21 to W2m are located below the irradiation / light receiving unit 37. In this state, the sample in each sample chamber is sequentially measured in the same manner as described above. The above is repeated n times to complete the measurement for the entire sample chamber of m rows × n stages. In addition to the above, for example, a plurality of sample chambers to be measured are W11 to W12,..., W1 (m / 2), and after measuring half of one row of sample chambers, 2) Move in the row direction and measure up to W1 (m / 2) +1, W1 (m / 2) +2,..., W1m. Can be measured by moving in the vertical direction by the installation pitch of the sample chamber. As described above, the measurement in one row (W11 to W1m) can be performed by dividing the measurement in the sample chamber in one row into a plurality of times such as two times and three times.

トレイ35を固定してファイバ13を動かすと、ファイバ13が振動等により動きまたは曲がり角度の変化により損失が変化する。設置状態で有する伝送損失に対し、さらにファイバ位置の変動等による損失が重畳されるため、さらに損失が大きくなり、損失が大きくなるとともに、損失が変化することで測定精度が低下する。したがって、本発明では、ファイバ13側を動かすのではなく、検体を入れた測定用トレイ35側を移動させる。   When the tray 13 is fixed and the fiber 13 is moved, the loss of the fiber 13 changes due to the movement of the fiber 13 or a change in the bending angle. Since the loss due to the fiber position fluctuation or the like is further superimposed on the transmission loss in the installed state, the loss is further increased, the loss is increased, and the measurement accuracy is lowered due to the change of the loss. Therefore, in the present invention, rather than moving the fiber 13 side, the measurement tray 35 side containing the specimen is moved.

第1の実施の形態によれば、簡易な構造でコンパクトであり、短時間で多くの検体を正確に分析可能な蛍光測定装置1を提供することができる。たとえば、最低限の光源3および光スイッチ11の制御を行うことで、複数の試料室の検体を、極めて迅速に効率良く測定することができる。また、光スイッチ11は、回転体29a、29bを所定角度で回転させるのみであるため、切り替えが迅速である。   According to the first embodiment, it is possible to provide a fluorescence measuring apparatus 1 that has a simple structure, is compact, and can accurately analyze many samples in a short time. For example, by performing the minimum control of the light source 3 and the optical switch 11, the specimens in a plurality of sample chambers can be measured very quickly and efficiently. Further, since the optical switch 11 only rotates the rotating bodies 29a and 29b at a predetermined angle, the switching is quick.

また、光スイッチ11には、回転体と固定部との間にギャップが形成されるため、回転体が固定部と接触することによる動作不良や摩耗等の問題がない。したがって、確実に光接続を切り替えることができる。   Further, since the optical switch 11 has a gap formed between the rotating body and the fixed portion, there are no problems such as malfunction and wear due to the rotating body coming into contact with the fixed portion. Therefore, the optical connection can be switched reliably.

また、光スイッチの固定部側にファイバ9、13が接続されるため、光スイッチの動作の際に、照射光および戻り光の光路が動くことがない。このため、光路における光伝送損失が変動することがなく、高い精度で測定を行うことができる。また、同様に、複数段の試料室の測定に際して、トレイ側を移動させることで、前述したように各試料室の測定に際して、光路であるファイバが動くことがない。このため、光路における光伝送損失が変動することがなく、高い精度で測定を行うことができる。   Further, since the fibers 9 and 13 are connected to the fixed part side of the optical switch, the optical paths of the irradiation light and the return light do not move during the operation of the optical switch. For this reason, the optical transmission loss in the optical path does not fluctuate and measurement can be performed with high accuracy. Similarly, by moving the tray side when measuring a plurality of sample chambers, the fiber that is the optical path does not move when measuring each sample chamber as described above. For this reason, the optical transmission loss in the optical path does not fluctuate and measurement can be performed with high accuracy.

通常、光ファイバの伝送損失で問題となるのは、光ファイバの曲がりによる損失である。すなわち、光ファイバを曲げると、コアとクラッドの境界面の全反射角が変化する。各ファイバは各装置間を湾曲して結ばれるため、一定の損失が生じているが、光ファイバに振動等が加えられると、この損失が変動し、個々のファイバによる損失の相違により測定精度が低下する。このような損失は、曲がりが小さい場合は、伝播してきた光が臨界角以下の角度になり、モード変換が起こって伝播してきた光がクラッド層に放射されるためである。   Usually, a problem caused by transmission loss of an optical fiber is a loss due to bending of the optical fiber. That is, when the optical fiber is bent, the total reflection angle at the interface between the core and the clad changes. Since each fiber is connected by bending between each device, a certain loss has occurred, but when the optical fiber is subjected to vibrations, etc., this loss fluctuates, and the measurement accuracy is reduced due to the difference in loss between individual fibers. descend. Such a loss is because, when the bending is small, the propagating light becomes an angle less than the critical angle, and the propagating light is emitted to the cladding layer by mode conversion.

このため、照射光路および受光光路であるファイバ9、13は、その曲がり角度の変化が生じることがないように、接続される光スイッチの固定部側に接続される。   Therefore, the fibers 9 and 13 that are the irradiation optical path and the light receiving optical path are connected to the fixed portion side of the optical switch to be connected so that the bending angle does not change.

次に、他の実施の形態について説明する。図11は、第2の実施形態にかかる光スイッチ40を示す図である。なお、以下の実施形態において、図4等で示した構成と同一の機能を奏する構成については、図4等と同一の符号を付し、重複した説明を省略する。光スイッチ40は、光スイッチ11と略同様の構成であるが、固定部21aに直接光源42等が搭載される点で光スイッチ11と異なる。   Next, another embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating an optical switch 40 according to the second embodiment. In the following embodiments, the same reference numerals as those in FIG. 4 and the like are given to the components having the same functions as those shown in FIG. The optical switch 40 has substantially the same configuration as the optical switch 11, but differs from the optical switch 11 in that a light source 42 and the like are directly mounted on the fixed portion 21a.

光スイッチ40の固定部21aには、光スイッチ11のファイバ9に対応するように、軸芯を中心として、同心円上に所定間隔をあけて複数の光源42が設けられる。光源42の先端にはそれぞれフィルタ45およびレンズ43が設けられる。レンズ43の表面は、固定部21aにおける回転体29aとの対向面位置となる。複数の光源42は、例えばそれぞれ波長の異なる光源であり、前述した光源3a、3b、3cと同様のものが使用できる。   The fixed portion 21a of the optical switch 40 is provided with a plurality of light sources 42 at a predetermined interval on a concentric circle with the axial center as the center so as to correspond to the fiber 9 of the optical switch 11. A filter 45 and a lens 43 are provided at the tip of the light source 42, respectively. The surface of the lens 43 is the position of the surface facing the rotating body 29a in the fixed portion 21a. The plurality of light sources 42 are light sources having different wavelengths, for example, and the same light sources 3a, 3b, and 3c as described above can be used.

フィルタ45は、フィルタ5と同様であり、光源の光軸に対して所定角度で設けられる。たとえば、固定部21aの径方向外方に向けて45°の角度で設けられる。それぞれのフィルタ45の外方には、さらにフィルタ45、レンズ47、および検出器49がそれぞれ設けられる。すなわち、光スイッチ40では、光源および光検出器が固定部21aに搭載される。   The filter 45 is the same as the filter 5 and is provided at a predetermined angle with respect to the optical axis of the light source. For example, the fixing portion 21a is provided at an angle of 45 ° toward the outer side in the radial direction. A filter 45, a lens 47, and a detector 49 are further provided outside the respective filters 45. That is, in the optical switch 40, the light source and the photodetector are mounted on the fixed portion 21a.

第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、光源42および検出器49が固定部21aに搭載されるため、振動等が生じることがない。また、直接光源42等が取り付けられるため、これらを接続するファイバが不要となる。このため、このファイバによる光伝送損失がなく、また、装置をコンパクトにすることができる。   According to the second embodiment, an effect similar to that of the first embodiment can be obtained. Further, since the light source 42 and the detector 49 are mounted on the fixed portion 21a, vibration or the like does not occur. Moreover, since the light source 42 etc. are directly attached, the fiber which connects these becomes unnecessary. For this reason, there is no optical transmission loss by this fiber, and the apparatus can be made compact.

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、本発明の試料室の行と列は、相互に入れ換えても、その他の構成要件が同一であれば発明は成立するものことは言うまでもない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs. Further, it goes without saying that the invention is valid if the other constituent elements are the same even if the rows and columns of the sample chamber of the present invention are interchanged.

たとえば、一対の固定部および回転体を有する光スイッチについて説明したが、その一方のみの固定部および回転体を有する光スイッチを用いることもできる。図12は、固定部21aおよび回転体29aを有する光スイッチ50を示す図である。光スイッチ50は、光スイッチ1と同様の構成であるが、回転体29aの固定部21aとの対向側とは反対側に、回転体29bに変えてファイバ51が設けられる。   For example, although an optical switch having a pair of fixing portions and a rotating body has been described, an optical switch having only one of the fixing portions and the rotating body can also be used. FIG. 12 is a diagram showing an optical switch 50 having a fixed portion 21a and a rotating body 29a. The optical switch 50 has the same configuration as that of the optical switch 1, but a fiber 51 is provided instead of the rotating body 29b on the opposite side of the rotating body 29a from the side facing the fixed portion 21a.

前述の通り、ファイバ31aは、回転体29aの回転中心に露出する。ファイバ51の端部は、回転体29aの回転中心に回転体29aとギャップをあけて固定される。すなわち、ファイバ31aとファイバ51とが光接続される。なお、回転体29a(ファイバ31a)とファイバ51との間にはレンズを設けてもよい。ファイバ51の他の端部は、ウェル上に配置され、ウェル内の検体に対して光を照射し、受光することができる。   As described above, the fiber 31a is exposed at the rotation center of the rotating body 29a. The end of the fiber 51 is fixed to the rotation center of the rotator 29a with a gap from the rotator 29a. That is, the fiber 31a and the fiber 51 are optically connected. A lens may be provided between the rotating body 29a (fiber 31a) and the fiber 51. The other end of the fiber 51 is disposed on the well and can irradiate and receive light on the specimen in the well.

光源側の複数のファイバ9は、たとえば、それぞれ異なる波長の光源3a、3b、3c(図示せず)に接続される。ファイバ9は固定部21aに固定される。回転体29aを回転させると、回転体29aに固定されたファイバ31aの端部はいずれかのファイバ9と光接続される。すなわち、光スイッチ50を切り替えることで、いずれかのファイバ9をファイバ31aに切り替えて光接続することができる。また、ファイバ51は、回転体29aの回転位置によらず、常にファイバ31aと光接続されるため、ファイバ9からの光を適宜切り替えてファイバ51に光接続させることができる。   The plurality of fibers 9 on the light source side are connected to, for example, light sources 3a, 3b, and 3c (not shown) having different wavelengths. The fiber 9 is fixed to the fixing portion 21a. When the rotating body 29a is rotated, the end of the fiber 31a fixed to the rotating body 29a is optically connected to any one of the fibers 9. That is, by switching the optical switch 50, any one of the fibers 9 can be switched to the fiber 31a for optical connection. Further, since the fiber 51 is always optically connected to the fiber 31a regardless of the rotational position of the rotating body 29a, the light from the fiber 9 can be appropriately switched and optically connected to the fiber 51.

なお、光源側のファイバ9に変えて、ウェル側のファイバ13を固定部21aに接続してもよい。この場合には、図中のファイバ51が光源側と接続される。単一の光源からの光は、ファイバ51を介してファイバ31aに導光され、ファイバ31aの光は、光スイッチ50を動作させることで、いずれかのウェルに光を照射することができる。   Instead of the light source side fiber 9, the well side fiber 13 may be connected to the fixing portion 21a. In this case, the fiber 51 in the figure is connected to the light source side. Light from a single light source is guided to the fiber 31a via the fiber 51, and the light of the fiber 31a can irradiate any well by operating the optical switch 50.

以上のように、一対の固定部および回転体を有さなくても、単一の光源を複数のウェルに切り替えて照射することができ、または、複数の光源からの光を切り替えて所定のウェルに照射することができる。   As described above, a single light source can be switched and irradiated to a plurality of wells without having a pair of fixing parts and a rotating body, or light from a plurality of light sources can be switched to a predetermined well. Can be irradiated.

1………蛍光測定装置
3、3a、3b、3c………光源
5、5a、5b、5c………フィルタ
7………レンズ
9、9a、9b、9c………ファイバ
11、40、50………光スイッチ
13、13a、13b、13c、13d、・・・、13l………ファイバ
14………レンズ
15、15a、15b、15c、15d………試料室
17、17a、17b、17c………検出器
17、65、67、70………光スイッチ
19a、19b………モータ
21a、21b………固定部
22a、22b………プーリ
23a、23b………ベルト
25a、25b………回転軸
27a、27b………軸受け
29a、29b………回転体
31a、31b………ファイバ
33a、33b………ギャップ
35………トレイ
37………照射・受光部
41………フィルタ
42………光源
43………レンズ
45………フィルタ
47………レンズ
49………検出器
51………ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ......... Fluorescence measuring device 3, 3a, 3b, 3c ......... Light source 5, 5a, 5b, 5c ......... Filter 7 ......... Lens 9, 9a, 9b, 9c ......... Fibers 11, 40, 50 ......... Optical switches 13, 13a, 13b, 13c, 13d,..., 13l ......... Fiber 14 ......... Lens 15, 15a, 15b, 15c, 15d ......... Sample chambers 17, 17a, 17b, 17c .... Detectors 17, 65, 67, 70 ..... Optical switches 19a, 19b ..... Motors 21a, 21b ..... Fixed portions 22a, 22b ..... Pulleys 23a, 23b ..... Belts 25a, 25b ... ...... Rotating shafts 27a, 27b ......... bearings 29a, 29b ......... rotating bodies 31a, 31b ......... fibers 33a, 33b ......... gap 35 ......... tray 37 ......... irradiation / light receiving part 41 ......... filter 2 ......... source 43 ......... lens 45 ......... filter 47 ......... lens 49 ......... detector 51 ......... fiber

Claims (9)

光測定装置に用いられる光スイッチであって、
複数の孔からなる第1の孔群が同心円状に配置された第1の固定部と、
前記第1の固定部と対向するように回転可能に設けられる第1の回転体と、
前記第1の回転体を回転させる駆動部と、
を具備し、
前記第1の回転体には、前記第1の固定部との対向面側の前記第1の孔群に対応する位置と、前記第1の固定部との対向面とは逆側の面の回転中心位置とを光学的に接続するファイバが内蔵され、
前記第1の回転体を回転させることで、前記第1の孔群の任意の孔と前記第1の回転体に内蔵されるファイバとを光学的に接続可能であることを特徴とする光スイッチ。
An optical switch used in an optical measurement device,
A first fixing portion in which a first hole group consisting of a plurality of holes is arranged concentrically;
A first rotating body that is rotatably provided to face the first fixed portion;
A drive unit for rotating the first rotating body;
Comprising
The first rotating body has a position corresponding to the first hole group on the surface facing the first fixing portion, and a surface on the opposite side to the surface facing the first fixing portion. Built-in fiber that optically connects to the center of rotation,
An optical switch characterized in that by rotating the first rotating body, an arbitrary hole of the first hole group can be optically connected to a fiber built in the first rotating body. .
前記光スイッチはさらに、
複数の孔からなる第2の孔群が同心円状に配置された第2の固定部と、
前記第1の回転体と前記第2の固定部との間に回転可能に設けられる第2の回転体と、
前記第2の回転体を回転させる駆動部と、
を具備し、
前記第2の回転体は、前記第1の回転体と同一の回転軸上で回転可能であり、前記第2の回転体には、前記第1の回転体との対向面側の回転中心位置と、前記第2の固定部との対向面側の前記第2の孔群に対応する位置とを光学的に接続するファイバが内蔵され、
前記第1の回転体および前記第2の回転体を回転させることで、前記第1の孔群の任意の孔と前記第2の孔群の任意の孔とを光学的に接続可能であることを特徴とする請求項1記載の光スイッチ。
The optical switch further includes
A second fixing portion in which a second hole group consisting of a plurality of holes is arranged concentrically;
A second rotating body rotatably provided between the first rotating body and the second fixed portion;
A drive unit for rotating the second rotating body;
Comprising
The second rotating body is rotatable on the same rotation axis as the first rotating body, and the second rotating body has a rotation center position on the side facing the first rotating body. And a fiber that optically connects the position corresponding to the second hole group on the side facing the second fixing portion,
An arbitrary hole of the first hole group and an arbitrary hole of the second hole group can be optically connected by rotating the first rotating body and the second rotating body. The optical switch according to claim 1.
前記第1の孔群のそれぞれの孔には、前記第1の回転体側に照射可能なそれぞれ波長の異なる光源が光学的に接続されており、前記第1の孔群の任意の孔から前記第1の回転体のファイバに対して前記光源からの出射光を出射し、前記第1の回転体と前記第2の回転体の互いの回転中心で出射光を光学的に接続し、前記第2の回転体のファイバからの出射光を前記第2の孔群の任意の孔に設けられたファイバに出射可能であることを特徴とする請求項2記載の光スイッチ。   Each hole of the first hole group is optically connected to a light source having a different wavelength that can be irradiated to the first rotating body side. The emitted light from the light source is emitted to the fiber of the first rotating body, the emitted light is optically connected at the rotation center of the first rotating body and the second rotating body, and the second 3. The optical switch according to claim 2, wherein the light emitted from the fiber of the rotating body can be emitted to a fiber provided in an arbitrary hole of the second hole group. それぞれの前記光源の後方には、前記光源から出射される波長の出射光を光軸方向に透過し、検体から発生した戻り光を光軸方向に対して所定角度で反射するフィルタがそれぞれ設けられ、
前記第2の孔群の任意の孔に設けられたファイバから前記第2の回転体のファイバに対して検体からの戻り光を入射させ、前記第2の回転体のファイバからの戻り光を前記第1の回転体を介して前記第1の孔群の任意の孔に入射させ、前記フィルタで前記戻り光を光軸方向から所定角度で反射させ、光検出器で戻り光を検出可能であることを特徴とする請求項3記載の光スイッチ。
Behind each of the light sources is provided a filter that transmits outgoing light of a wavelength emitted from the light source in the optical axis direction and reflects return light generated from the specimen at a predetermined angle with respect to the optical axis direction. ,
Return light from the specimen is incident on the fiber of the second rotating body from a fiber provided in an arbitrary hole of the second hole group, and the returning light from the fiber of the second rotating body is It is possible to enter an arbitrary hole of the first hole group through the first rotating body, reflect the return light at a predetermined angle from the optical axis direction with the filter, and detect the return light with a photodetector. The optical switch according to claim 3.
それぞれの前記光源および前記フィルタは、前記第1の固定部に内蔵され、前記光源はそれぞれレンズを介して前記第1の孔群の孔より出射可能であることを特徴とする請求項4記載の光スイッチ。   The respective light sources and the filters are incorporated in the first fixing portion, and the light sources can be emitted from the holes of the first hole group via lenses, respectively. Light switch. 光測定装置であって、
請求項4または請求項5記載の光スイッチを用い、
複数の光源からの出射光を前記光スイッチの前記第2の孔群の孔それぞれに設けられる照射・受光ファイバを介して検体が入れられる複数の試料室それぞれに照射するとともに、それぞれの前記検体からの戻り光を前記照射・受光ファイバで受光し、前記光スイッチを介して前記光検出器で戻り光を検出可能であることを特徴とする光測定装置。
A light measuring device,
Using the optical switch according to claim 4 or 5,
Light emitted from a plurality of light sources is irradiated to each of a plurality of sample chambers in which samples are placed through irradiation / light receiving fibers provided in the respective holes of the second hole group of the optical switch, and from each of the samples The return light can be received by the irradiation / light receiving fiber, and the return light can be detected by the photodetector through the optical switch.
光測定方法であって、
請求項6記載の光測定装置を用い、
前記第1の孔群の孔と、前記第2の孔群の孔とを前記光スイッチで光接続し、前記光源から前記検体に出射光を照射するとともに前記検体からの戻り光を前記検出器で検出し、
前記第1の回転体および前記第2の回転体の少なくとも一方を動作させ、前記第1の孔群の孔および前記第2の孔群の孔の少なくとも一方の位置を切り替えることで、任意の光源と任意の検体とを光接続し、複数の光源により複数の検体の測定を行うことを特徴とする光測定方法。
A light measurement method,
Using the light measurement device according to claim 6,
The hole of the first hole group and the hole of the second hole group are optically connected by the optical switch, the emitted light is irradiated from the light source to the sample, and the return light from the sample is detected by the detector. Detect with
By operating at least one of the first rotating body and the second rotating body and switching the position of at least one of the holes of the first hole group and the holes of the second hole group, an arbitrary light source And an arbitrary specimen are optically connected, and a plurality of specimens are measured by a plurality of light sources.
光源側と試料室側との光接続を順次切り替えて、光スイッチを動作させて複数の光源により複数の検体の測定を行うときに、照射する光源情報と照射される検体に対応する試料室位置情報とを、光検出器で検出した光強度情報と対応させ、必要に応じてコンピュータの記憶部あるいは外部記憶媒体に保存することを特徴とする請求項7に記載の光測定方法。   When the optical connection between the light source side and the sample chamber side is sequentially switched and the optical switch is operated to measure a plurality of samples with a plurality of light sources, the light source information to be irradiated and the sample chamber position corresponding to the irradiated sample 8. The light measurement method according to claim 7, wherein the information is associated with the light intensity information detected by the light detector and stored in a storage unit of the computer or an external storage medium as necessary. さらに、測定した前記光強度情報とあらかじめ設定された基準光強度情報との比較を行い、表示部に出力することを特徴とする請求項8に記載の光測定方法。   The light measurement method according to claim 8, further comprising comparing the measured light intensity information with preset reference light intensity information and outputting the result to a display unit.
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