(57)【要約】  小型化が可能であり、マイクロプレートの各ウェルに収容された試料全ての光測定を高精度に行うことができるマイクロプレートリーダーが開示される。  マイクロプレートリーダーは、マイクロプレートの一方の側に配置された投光部および受光部と、マイクロプレートを挟んで投光部および受光部とは反対側に配置され、投光部および受光部側からウェルに収容された試料を通過した光を、投光部および受光部側へ反射させる反射部材と、投光部と受光部との間に配置され、反射部材によって反射され試料を通過した光を受光部へ導光する受光用導光路との組を複数有し、受光用導光路の複数を、光を吸収する特性を有する顔料を含有する顔料含有樹脂によりなる包囲部材により包囲した導光部と、受光部に入射する光の角度成分を制限する制限部と、を備える。
2020054562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内において、配置される複数のウェルを有するマイクロプレートの一方の側に配置され、前記マイクロプレートの１つのウェルに対応した投光部と、
前記マイクロプレートの前記一方の側に配置され、前記マイクロプレートの１つのウェルに対応した受光部と、
前記マイクロプレートを挟んで前記投光部および前記受光部とは反対側に配置され、前記投光部および前記受光部側から前記ウェルに収容された試料を通過した光を、前記投光部および前記受光部側へ反射させる反射部材と、
前記投光部と前記受光部との間に配置され、前記反射部材によって反射され前記試料を通過した光を前記受光部へ導光する受光用導光路と、を備え、
１つのウェルに対応した前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組が複数設けられていて、
前記受光用導光路の複数を、光を吸収する特性を有する顔料を含有する顔料含有樹脂によりなる包囲部材により包囲した導光部と、
前記受光部に入射する光の角度成分を制限する制限部と、をさらに備えることを特徴とするマイクロプレートリーダー。
【請求項２】
前記１つのウェルに対応した前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組は、少なくとも前記マイクロプレートのウェルの数だけ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項３】
前記１つのウェルに対応した前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組は、前記マイクロプレートのウェルの数より少なく、
前記マイクロプレートの全てのウェルに対応するように、前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組に対して、前記マイクロプレートを相対的に逐次移動させる移動機構を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項４】
前記１つのウェルに対応した前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組は、前記マイクロプレートの一つの辺のウェルの数だけ設けられており、
前記移動機構は、前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組に対して、前記マイクロプレートを、前記一つの辺に直交する方向にのみ相対的に逐次移動させることを特徴とする請求項３に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項５】
複数の前記投光部が設けられた投光用基板と、
前記投光用基板に前記マイクロプレートの１つのウェルに対応して設けられ、前記反射部材によって反射され前記試料を通過した光を通過させ、前記受光用導光路へ入射させるアパーチャ部と、をさらに備え、
前記制限部は、
前記受光用導光路の光入射端の開口よりも小さい前記アパーチャ部であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項６】
前記制限部は、
前記マイクロプレートに対向する面において、前記受光用導光路の形成位置に応じて選択的に設けられた前記反射部材であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項７】
前記反射部材は、１枚の基板上に選択的に設けられ、
前記基板の前記反射部材が設けられていない領域の少なくとも一部にＡＲコーティング処理が施されていることを特徴とする請求項６に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項８】
前記反射部材は、１枚の基板上に選択的に設けられ、
前記基板の前記反射部材が設けられていない領域の少なくとも一部に光を吸収する特性を有する顔料を含有する顔料含有樹脂よりなる光吸収部材が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項９】
前記制限部は、
前記投光部から放出される光を集光する集光レンズであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項１０】
前記受光部の上方に前記導光部が配置され、
前記導光部の上方に前記投光部が配置され、
前記投光部の上方に配置された前記マイクロプレートの上方に、前記反射部材が配置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項１１】
複数の前記投光部への給電回路を有し、前記投光部が電気的に接続された投光用基板と、
複数の前記受光部への給電回路を有し、前記受光部が電気的に接続された受光用基板と、
前記投光用基板に前記マイクロプレートの１つのウェルに対応して設けられ、前記反射部材によって反射され前記試料を通過した光を通過させ、前記受光用導光路へ入射させるアパーチャ部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項１２】
前記投光部は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項１３】
前記受光部は、受光センサであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項１４】
前記受光部は、光ファイバであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項１５】
前記受光用導光路の少なくとも一部に、前記顔料含有樹脂を構成する光透過特性を有する樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項１６】
前記受光用導光路は、光透過特性を有する樹脂からなり、平坦部とこの平坦部から柱状に伸びる柱状部材とからなることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項１７】
前記平坦部と前記柱状部材との接続部分に、当該接続部分側の径が前記柱状部材の先端部分側の径よりも大きくなるように段差部が設けられていることを特徴とする請求項１６に記載のマイクロプレートリーダー。
【請求項１８】
マイクロプレートの１つのウェルにそれぞれ対応した投光部および受光部と、
前記投光部から放出され、対応する前記ウェルが収容する試料を通過した光が折り返されて再び前記試料を通過した光を、前記受光部へ導光する受光用導光路と、前記受光用導光路を、光を吸収する特性を有する顔料を含有する顔料含有樹脂により包囲する包囲部材と、を有する導光部と、
前記受光部に入射する光の角度成分を制限する制限部と、を備えることを特徴とするマイクロプレートリーダーユニット。
【請求項１９】
前記受光用導光路は、光透過特性を有する樹脂からなり、平坦部とこの平坦部から柱状に伸びる柱状部材とからなることを特徴とする請求項１８に記載のマイクロプレートリーダーユニット。
【請求項２０】
前記平坦部と前記柱状部材との接続部分に、当該接続部分側の径が前記柱状部材の先端部分側の径よりも大きくなるように段差部が設けられていることを特徴とする請求項１９に記載のマイクロプレートリーダーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロプレートのウェルに収容された試料に対して光学的測定を行うマイクロプレートリーダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばアクリル、ポリエチレン、ポリスチレン、ガラス等からなり、多数の窪み（ウェル）が設けられた平板状のマイクロプレートを用いて、試薬の分離、合成、抽出、分析、細胞培養などが行われている。例えば、抗体が固定された各ウェルに抗原を含む試薬を注入することにより発生する抗体抗原反応（酵素免疫反応）に関する測定（例えば、ＥＬＩＳＡ（Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay）法による測定）が、マイクロプレートを用いて行われる。
マイクロプレートの各ウェルに収容された試料に対しては、例えば、当該試料の光学的性質が測定される。この測定は、上記試料に対して光学的測定を行う測定装置であるマイクロプレートリーダーによって行われる。マイクロプレートリーダーは、例えば、吸光、蛍光、化学発光、蛍光偏光等の光学的性質を測定可能である。【０００３】
従来のマイクロプレートリーダーとして、例えば特許文献１（特開２０１４−４１１２１号公報）に記載の技術がある。特許文献１（特開２０１４−４１１２１号公報）に記載のマイクロプレートリーダーは、試料に対して光照射を行ったり、光照射された試料からの発光を観測し光測定を行ったりするための光学的測定／検出装置（測定ヘッド）を有する。測定ヘッドからマイクロプレートへの光照射は、マイクロプレートの各ウェルの下方向から行われ、測定ヘッドは、各ウェルの上方へ放出される観測光を測定する。測定ヘッドは固定されており、マイクロプレートは、マイクロプレートリーダーの駆動機構により、測定ヘッドの検出軸（マイクロプレートに垂直な方向の軸（Ｚ軸））にウェルが位置するように、２次元方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に走査される。【０００４】
また、特許文献２（特開２００９−１０３４８０号公報）には、携帯可能な程度に小型化されたマイクロプレートリーダーが開示されている。特許文献２（特開２００９−１０３４８０号公報）に記載のマイクロプレートリーダーは、８つのウェルが一列に配置された８連のマイクロプレートを挿入可能な空間を有し、当該空間内をマイクロプレートがスライド可能に構成されている。このマイクロプレートリーダーは、上記空間の上部かつ、マイクロプレートのウェル上面に対向する位置から、当該ウェルに保持される試料へ光が照射される構成を有する。また、上記空間の下部には、上記試料から放出される光を検出するフォトダイオードが設けられている。マイクロプレートリーダーは、マイクロプレートを上記空間内においてスライドさせながら光測定を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−４１１２１号公報
【特許文献２】特開２００９−１０３４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１（特開２０１４−４１１２１号公報）に記載されたマイクロプレートリーダーは、１回の光測定毎に都度、マイクロプレートを走査させるための駆動機構が必須となり、装置自体が大がかりとなる。
そのため、ライフサイエンス分野におけるポイントオブケア（ＰＯＣＴ）検査のような分野で要請される装置の小型化への対応は難しい。【０００７】
また、上記特許文献２（特開２００９−１０３４８０号公報）に記載されたマイクロプレートリーダーは、携帯可能な程度に小型化されてはいるが、マイクロプレートを挿入する空間に対して外光がノイズ光として入射するおそれがあり、各ウェルに収容されている試料の光測定を高精度に行うことができない。【０００８】
そこで、本発明は、小型化が可能であり、マイクロプレートの各ウェルに収容された試料全ての光測定を高精度に行うことができるマイクロプレートリーダーを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係るマイクロプレートリーダーの一態様は、筐体と、前記筐体内において、配置される複数のウェルを有するマイクロプレートの一方の側に配置され、前記マイクロプレートの１つのウェルに対応した投光部と、前記マイクロプレートの前記一方の側に配置され、前記マイクロプレートの１つのウェルに対応した受光部と、前記マイクロプレートを挟んで前記投光部および前記受光部とは反対側に配置され、前記投光部および前記受光部側から前記ウェルに収容された試料を通過した光を、前記投光部および前記受光部側へ反射させる反射部材と、前記投光部と前記受光部との間に配置され、前記反射部材によって反射され前記試料を通過した光を前記受光部へ導光する受光用導光路と、を備え、１つのウェルに対応した前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組が複数設けられていて、前記受光用導光路の複数を、光を吸収する特性を有する顔料を含有する顔料含有樹脂によりなる包囲部材により包囲した導光部と、前記受光部に入射する光の角度成分を制限する制限部と、をさらに備える。【００１０】
このように、１つのウェルに投光部と受光部と受光用導光路とが対応して設けられており、投光部と受光部と受光用導光路との組が複数設けられている。そして、受光用導光路の複数を、外光や散乱光を吸収可能な顔料含有樹脂により包囲した導光部をさらに備える。したがって、外光や散乱光等が迷光（ノイズ光）となって受光部に入射されることを抑制することができる。そのため、迷光の多重散乱等に対応した複雑な光学系が不要となり、光学系を小型化することができる。また、受光部に入射する光の角度成分を制限する制限部を備えるため、適切に上記迷光による測定誤差を低減することができる。したがって、高精度な測定が可能となる。【００１１】
また、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記１つのウェルに対応した前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組は、少なくとも前記マイクロプレートのウェルの数だけ設けられていてもよい。
この場合、マイクロプレートの各ウェルに収容される試料の全ての光測定をほぼ同時に行うことが可能となり、測定時間を短縮することができる。また、従来のようなマイクロプレートを走査させるための複雑な駆動機構等が不要であるため、小型化を実現することができる。【００１２】
さらに、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記１つのウェルに対応した前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組は、前記マイクロプレートのウェルの数より少なく、前記マイクロプレートの全てのウェルに対応するように、前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組に対して、前記マイクロプレートを相対的に逐次移動させる移動機構を有していてもよい。
この場合、投光部と受光部と受光用導光路との組をマイクロプレートの全てのウェルに対応させて設ける必要がなく、大幅に小型化することができる。また、投光部と受光部と受光用導光路との組に対してマイクロプレートを相対的に逐次移動させることで、マイクロプレートの各ウェルに収容される試料の全ての光測定を行うことが可能である。【００１３】
また、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記１つのウェルに対応した前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組は、前記マイクロプレートの一つの辺のウェルの数だけ設けられており、前記移動機構は、前記投光部と前記受光部と前記受光用導光路との組に対して、前記マイクロプレートを、前記一つの辺に直交する方向にのみ相対的に逐次移動させてもよい。
この場合、移動機構による移動を１軸方向のみの移動とすることができる。そのため、移動機構の構造を簡略化することができ、安価に構成することができる。また、薄型化を実現することができるので、例えばインキュベータ内の培養空間などの限られた空間内にも設置することが可能となる。【００１４】
また、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、複数の前記投光部が設けられた投光用基板と、前記投光用基板に前記マイクロプレートの１つのウェルに対応して少なくとも前記マイクロプレートのウェルの数だけ設けられ、前記反射部材によって反射され前記試料を通過した光を通過させ、前記受光用導光路へ入射させるアパーチャ部と、をさらに備え、前記制限部は、前記受光用導光路の光入射端の開口よりも小さい前記アパーチャ部であってよい。
このように、反射部材によって反射され試料を通過した光を受光用導光路へ入射させるためのアパーチャ部を、受光用導光路の光入射端の開口よりも小さくすることで、受光用導光路へ入射される光の角度成分を制限することができる。したがって、受光部に入射する光の角度成分を制限することができ、高精度な測定結果を得ることができる。【００１５】
さらに、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記制限部は、前記マイクロプレートに対向する面において、前記受光用導光路の形成位置に応じて選択的に設けられた前記反射部材であってよい。
この場合、１つのウェルを通過して反射部材に到達した光の一部を反射させないようにして、結果的に受光部に入射する光の角度成分を制限することができる。つまり、１つのウェルを通過して反射部材に到達した光の一部が当該ウェルに隣接する他のウェルに入射することを抑制することが可能となる。したがって、高精度な測定結果を得ることができる。【００１６】
また、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記反射部材は、１枚の基板上に選択的に設けられ、前記基板の前記反射部材が設けられていない領域の少なくとも一部にＡＲコーティング処理が施されていてもよい。あるいは、前記基板の前記反射部材が設けられていない領域の少なくとも一部に光を吸収する特性を有する顔料を含有する顔料含有樹脂よりなる光吸収部材を設けても良い。
この場合、反射部材が設けられていない領域において光反射が生じることを適切に抑制することができる。したがって、反射部材が設けられていない領域において反射された光が測定結果に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。【００１７】
さらに、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記制限部は、前記投光部から放出される光を集光する集光レンズであってよい。
この場合、投光部から放出される光の広がりを集光レンズによって狭めることができ、結果的に受光部に入射する光の角度成分を制限することができる。つまり、１つのウェルを通過して反射部材に到達した光の一部が当該ウェルに隣接する他のウェルに入射することを抑制することが可能となる。したがって、高精度な測定結果を得ることができる。【００１８】
また、上記のマイクロプレートリーダーは、前記受光部の上方に前記導光部が配置され、前記導光部の上方に前記投光部が配置され、前記投光部の上方に配置された前記マイクロプレートの上方に、前記反射部材が配置されていてもよい。
このように、マイクロプレートリーダーは、受光部の上に導光部を配置し、導光部の上に投光部を配置し、投光部の上にマイクロプレートを配置し、マイクロプレートの上に反射部材を配置する構造とすることができる。この場合、投光部、受光部および導光部を筐体内に固定しておき、試料を収容したマイクロプレートを投光部上に載置し、マイクロプレートの上方を反射部材で覆うようにすればよい。したがって、セッティングが容易なマイクロプレートリーダーとすることができる。【００１９】
さらにまた、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、複数の前記投光部への給電回路を有し、前記投光部が電気的に接続された投光用基板と、複数の前記受光部への給電回路を有し、前記受光部が電気的に接続された受光用基板と、前記投光用基板に前記マイクロプレートの１つのウェルに対応して少なくとも前記マイクロプレートのウェルの数だけ設けられ、前記反射部材によって反射され前記試料を通過した光を通過させ、前記受光用導光路へ入射させるアパーチャ部と、をさらに備えてもよい。
この場合、複数の投光部への電力供給を、配線パターンが形成された１枚のプリント基板によって実現することができる。同様に、複数の受光部への電力供給を、配線パターンが形成された１枚のプリント基板によって実現することができる。したがって、マイクロプレートリーダーの小型化が図れる。【００２０】
また、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記投光部は、発光ダイオードであってもよい。発光ダイオード（ＬＥＤ）は小型であるため、投光部を適切に各ウェルに１つずつ対応させて設置することが可能である。また、ＬＥＤは比較的安価であるため、マイクロプレートリーダーを低コストで実現することができる。
さらに、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記受光部は、受光センサであってもよい。この場合、受光部をカラーセンサとすることが可能であり、容易に測定データを得ることができる。
また、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記受光部は、光ファイバであってもよい。この場合、複数の光ファイバによって導光された光を画像センサにより取り込み、画像データとして光測定データを取得することもできる。この場合、全ウェルに対応した光測定データを一括して同時にデータ処理することが可能となる。【００２１】
さらに、上記のマイクロプレートリーダーは、前記受光用導光路の少なくとも一部に、前記顔料含有樹脂を構成する光透過特性を有する樹脂が充填されていてもよい。
この場合、導光路と包囲部材との界面における光の反射や散乱を抑制することができる。したがって、より効果的に迷光による測定誤差を抑制することができる。【００２２】
さらに、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記受光用導光路は、光透過特性を有する樹脂からなり、平坦部とこの平坦部から柱状に伸びる柱状部材とからなるように構成してもよい。
このように構成することで、平坦部から入射する光の散乱を抑制することができる。
また、上記のマイクロプレートリーダーにおいて、前記平坦部と前記柱状部材との接続部分に、当該接続部分側の径が前記柱状部材の先端部分側の径よりも大きくなるように段差部が設けられていてもよい。
このように構成することで、外光の影響を抑制することができる。【００２３】
また、本発明に係るマイクロプレートリーダーユニットの一態様は、マイクロプレートの１つのウェルにそれぞれ対応した投光部および受光部と、前記投光部から放出され、対応する前記ウェルが収容する試料を通過した光が折り返されて再び前記試料を通過した光を、前記受光部へ導光する受光用導光路と、前記受光用導光路を、光を吸収する特性を有する顔料を含有する顔料含有樹脂により包囲する包囲部材と、を有する導光部と、前記受光部に入射する光の角度成分を制限する制限部と、を備える。
これにより、小型化が可能であり、マイクロプレートの各ウェルに収容された試料全ての光測定を短時間で高精度に行うことができるマイクロプレートリーダーを構成することができる。【００２４】
さらに、上記のマイクロプレートリーダーユニットにおいて、前記受光用導光路は、光透過特性を有する樹脂からなり、平坦部とこの平坦部から柱状に伸びる柱状部材とからなるように構成してもよい。
このように構成することで、平坦部から入射する光の散乱を抑制することができる。
また、上記のマイクロプレートリーダーユニットにおいて、前記平坦部と前記柱状部材との接続部分に、当該接続部分側の径が前記柱状部材の先端部分側の径よりも大きくなるように段差部が設けられていてもよい。
このように構成することで、外光の影響を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のマイクロプレートリーダーは、小型化が可能であり、マイクロプレートの各ウェルに収容された試料全ての光測定を高精度に行うことができる。
上記した本発明の目的、態様及び効果並びに上記されなかった本発明の目的、態様及び効果は、当業者であれば添付図面及び請求の範囲の記載を参照することにより下記の発明を実施するための形態（発明の詳細な説明）から理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本実施形態におけるマイクロプレートリーダーの概略構成図である。
【図２】図２は、マイクロプレートリーダーの主要部の分解斜視図である。
【図３】図３は、光源およびセンサの電源ラインの一例である。
【図４】図４は、導光路に侵入する外光について説明する図である。
【図５】図５は、マイクロプレートリーダーのセッティング方法を説明する図である。
【図６】図６は、マイクロプレートリーダーのセッティング方法を説明する図である。
【図７】図７は、マイクロプレートリーダーのセッティング方法を説明する図である。
【図８】図８は、外光の影響を説明する図である。
【図９】図９は、ミラープレートの別の例を示す図である。
【図１０】図１０は、ミラープレートの別の例を示す図である。
【図１１】図１１は、ミラープレートの別の例を示す図である。
【図１２】図１２は、測定データを一括処理するための構成を示す図である。
【図１３】図１３は、マイクロプレートリーダーユニットの構成を示す図である。
【図１４】図１４は、マイクロプレートリーダーユニットの配置例である。
【図１５】図１５は、マイクロプレートリーダーユニットの別の例である。
【図１６】図１６は、９６ウェルのマイクロプレートの測定例である。
【図１７】図１７は、６ウェルのマイクロプレートの測定例である。
【図１８】図１８は、マイクロプレートの別の例を示す図である。
【図１９】図１９は、集光レンズを用いたマイクロプレートリーダーの概略構成図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、導光プレート部の製造工程例を示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、導光プレート部の製造工程例を示す図である。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、導光プレート部の製造工程例を示す図である。
【図２０Ｄ】図２０Ｄは、導光プレート部の不具合を示す図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、導光プレート部の別の製造工程例を示す図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、平坦部と柱状部材とからなる導光プレート部を示す図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、導光プレート部の別の製造工程例を示す図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、段差部を有する導光プレート部を示す図である。
【図２３】図２３は、スキャン式のマイクロプレートリーダーの一例である。
【図２４】図２４は、スキャン式のマイクロプレートリーダーの要部を示す図である。
【図２５】図２５は、スキャン式のマイクロプレートリーダーの別の例である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、１回目の光測定時のマイクロプレートの位置を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、２回目の光測定時のマイクロプレートの位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一の実施形態）
図１は、本実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０の概略構成図である。また、図２は、マイクロプレートリーダー１０の主要部の構成を示す分解斜視図である。
マイクロプレートリーダー１０は、投光用基板１１ａと、測定用基板１１ｂと、複数の光源（投光部）１２ａと、複数の受光センサ（受光部）１２ｂと、導光プレート部（導光部）１３と、ミラープレート（反射部材）１４と、筐体１５と、電源部１６と、給電ケーブル１７ａ、１７ｂと、を備える。
【００２８】
投光用基板１１ａ、測定用基板１１ｂ、複数の光源１２ａ、複数の受光センサ１２ｂ、導光プレート部１３、電源部１６および給電ケーブル１７ａ、１７ｂは、上方に開口部を有する筐体１５内に配置され、固定されている。本実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０は、図２に示すように、測定用基板１１ｂに複数の受光センサ１２ｂが設けられ、当該測定用基板１１ｂの上に導光プレート部１３が設けられ、導光プレート部１３の上に投光用基板１１ａが設けられている。投光用基板１１ａには、複数の光源１２ａが設けられている。そして、筐体１５内における投光用基板１１ａの上部にマイクロプレート２０が設置可能に構成されている。
また、マイクロプレートリーダー１０は、導光プレート部１３上に設置されたマイクロプレート２０の上に、ミラープレート１４が配置されるよう構成されている。ミラープレート１４のマイクロプレート２０と対向する面１４ａは、反射面（ミラー面）となっている。ミラープレート１４は、筐体１５の開口部を塞ぎ、マイクロプレート２０の上蓋として機能する。
【００２９】
（マイクロプレート）
マイクロプレート２０は、例えばアクリル、ポリエチレン、ポリスチレン、ガラス等からなる平板状の部材である。図２に示すように、マイクロプレート２０は、例えば長方形状の平板であり、表面に多数のウェル２１が設けられている。ウェル２１の形状は、例えば平底を有する円柱形状である。また、ウェル２１の数は、６個、２４個、９６個、３８４個、１５３６個等であり、容量は数μリットル〜数ｍリットルである。図２に示すマイクロプレート２０は、８×１２の９６ウェルのマイクロプレートである。
【００３０】
（投光部および受光部）
光源１２ａは、光を放出する投光部であり、投光用基板１１ａの一方の表面（上部表面）に配置される。受光センサ１２ｂは、光を受光する受光部であり、測定用基板１１ｂの一方の表面（上部表面）に配置される。光源１２ａは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、受光センサ１２ｂは、例えばＲＧＢカラーセンサである。光源１２ａは、例えばチップＬＥＤ（表面実装型ＬＥＤ）とすることができる。この場合、１つの光源１２ａは、複数の発光部（発光点）を有するチップＬＥＤを含む。
マイクロプレートリーダー１０は、光源１２ａおよび受光センサ１２ｂを、それぞれマイクロプレート２０のウェル２１と同じ数だけ備える。つまり、マイクロプレート２０の１つのウェル２１に対し、１つの光源１２ａおよび１つの受光センサ１２ｂが対応して設けられている。例えば図２に示すように、マイクロプレート２０のウェル２１が９６個ある場合、投光用基板１１ａには９６個の光源１２ａが設けられ、測定用基板１１ｂには９６個の受光センサ１２ｂが設けられる。
【００３１】
（投光用基板および測定用基板）
投光用基板１１ａは、光源１２ａが接続される光源用電源ラインを有する。複数の光源１２ａは、投光用基板１１ａに設けられた光源用電源ラインに接続され、光源用電源ラインから電力を得ている。投光用基板１１ａの光源用電源ラインには、電源部１６から給電ケーブル１７ａを介して電力が供給される。
同様に、測定用基板１１ｂは、受光センサ１２ｂが接続されるセンサ用電源ラインを有する。複数の受光センサ１２ｂは、測定用基板１１ｂに設けられたセンサ用電源ラインに接続され、センサ用電源ラインから電力を得ている。測定用基板１１ｂのセンサ用電源ラインには、電源部１６から給電ケーブル１７ｂを介して電力が供給される。
【００３２】
複数の光源１２ａは、例えば図３に示すように、光源用電源ラインに対し並列に接続されている。また、同様に複数の受光センサ１２ｂは、例えば図３に示すように、センサ用電源ラインに対し並列に接続されている。
光源１２ａおよび受光センサ１２ｂに接続される給電用の配線部は、それぞれ２つである。そのため、本実施形態のように投光部および受光部がそれぞれ９６個設けられる場合は、３８４個の配線が必要となる。このように膨大な配線をコンパクトにまとめるために、投光用基板１１ａおよび測定用基板１１ｂは、上記配線のパターン（給電回路）が形成されたプリント基板として構成される。なお、測定用基板１１ｂには、受光センサ１２ｂへの給電回路のみならず、センサ出力回路やセンサ出力の外部への通信回路等が設けられていてもよい。
【００３３】
また、投光用基板１１ａには、光源１２ａと同じ数のアパーチャ部１１ｃが設けられている。アパーチャ部１１ｃは、光源１２ａから放出され、ウェル２１に収容された試料３０等を通過して後述するミラープレートにより反射され、再度試料３０等を通過して放出される光を通過させることができる。
アパーチャ部１１ｃは、投光用基板１１ａが導光プレート部１３上に載置された場合に、アパーチャ部１１ｃの光出射端が、導光プレート部１３の後述する受光用導光路１３ａの光入射端に対応する位置に配置されるように、投光用基板１１ａに設けられている。また、このアパーチャ部１１ｃは、投光用基板１１ａ上にマイクロプレート２０が載置された場合に、アパーチャ部１１ｃの光入射端が、マイクロプレート２０のウェル２１の底面に対応する位置に配置されるように、投光用基板１１ａに設けられている。また、光源１２ａは、アパーチャ部１１ｃに隣接して設けられており、この光源１２ａもマイクロプレート２０のウェル２１の底面に対応する位置に配置される。
さらに、アパーチャ部１１ｃは、後述する受光用導光路１３ａに入射する光の角度成分を制限するために、当該受光用導光路１３ａの光入射端の開口よりも小さい径を有する。
【００３４】
（導光プレート部）
導光プレート部１３は、受光用導光路１３ａを備える。受光用導光路１３ａは、投光用基板１１ａに設けられた光源１２ａから放出され、ウェル２１に収容された試料３０等を通過して後述するミラープレートにより反射され、再度試料３０等を通過して放出される光を受光センサ１２ｂに導光する。本実施形態では、受光用導光路１３ａは、導光プレート部１３自体が小型になるように、鉛直方向に配置された直線光路となっている。
導光プレート部１３は、受光用導光路１３ａを、マイクロプレート２０のウェル２１と同じ数だけ備える。つまり、マイクロプレート２０の１つのウェル２１に対し、１つの受光用導光路１３ａが対応して設けられる。例えば図２に示すように、マイクロプレート２０のウェル２１が９６個ある場合、導光プレート部１３は、９６個の受光用導光路１３ａを備える。
【００３５】
受光用導光路１３ａは、当該受光用導光路１３ａの光出射端が、測定用基板１１ｂに設けられた受光センサ１２ｂに対応する位置に配置されるように、導光プレート部１３に設けられている。また、受光用導光路１３ａは、導光プレート１３上に投光用基板１１ａが載置された場合に、受光用導光路１３ａの光入射端が、投光用基板１１ａのアパーチャ部１１ｃに対応する位置に配置されるように、導光プレート部１３に設けられている。結果として、受光用導光路１３ａの光入射端は、導光プレート１３上に設置されたマイクロプレート２０のウェル２１の底面に対応する位置に配置される。
すなわち、図示を省略した位置決め手段により、マイクロプレート２０は、各ウェル２１の底面が、受光用導光路１３ａの光入射端に対向する位置に位置決めされる。
このように、各ウェル２１に対応する導光路は、受光用導光路１３ａの１本であり、投光用基板１１ａ上の光源１２ａは、アパーチャ部１１ｃや受光用導光路１３ａの光軸に隣接して設けることが可能である。そのため、例えば、３８４ウェルのマイクロプレートのようにウェル自体が小型である場合であっても、投光部、受光部および導光部を、各ウェル２１にそれぞれ対応させて配置することができ、適切な光測定が可能である。
【００３６】
受光用導光路１３ａは、光源１２ａから放出され、ウェル２１に収容された試料３０等を通過してミラープレート１４により反射され、再度試料３０等を通過して放出される光に対して透明な樹脂（例えば、シリコーン樹脂）により構成される。また、受光用導光路１３ａは、顔料含有樹脂からなる包囲部材１３ｂにより包囲されている。ここで、顔料含有樹脂は、光透過特性を有する樹脂（例えば、シリコーン樹脂）に、迷光を吸収する特性を有する顔料を含有したものである。上記顔料は、例えば、黒色顔料であるカーボンブラック等を採用することができる。
【００３７】
本実施形態では、受光用導光路１３ａを構成する透明な樹脂と、顔料含有樹脂を構成する光透過性を有する樹脂との材質を同じにする。これにより、両樹脂の界面での反射および散乱が抑制される。また、顔料含有樹脂に入射した迷光は、その顔料含有樹脂で吸収され、受光用導光路１３ａにほとんど戻らず、迷光の複雑な多重反射がほとんど発生しない。
図４に示すように、受光用導光路１３ａに侵入する外光等のノイズ光Ｌ１１のうち、受光用導光路１３ａの光軸と同方向に進む成分は非常に少なく、大部分は、受光用導光路１３ａと顔料含有樹脂からなる包囲部材１３ｂとの界面から顔料含有樹脂へと入射し、顔料により吸収される。このとき、上記界面での反射は、受光用導光路１３ａを構成する透明な樹脂と、包囲部材１３ｂを構成する顔料含有樹脂との材質を同じとすることにより、発生しない。
【００３８】
なお、顔料に入射する外光やその散乱光は、当該顔料によりほぼ吸収されるが、わずかながら顔料表面で散乱される。しかしながら、その散乱光は、再度顔料含有樹脂からなる包囲部材１３ｂへと入射する場合が多く、顔料含有樹脂の顔料により吸収されることになる。
したがって、図４に示すように、受光用導光路１３ａから取り出される光の大部分は、受光用導光路１３ａの光軸に沿った直進光Ｌ１となる。
【００３９】
ところで、受光用導光路１３ａの断面積や光路長の設定によっては、顔料表面によりわずかながら散乱される散乱光の一部が、受光用導光路１３ａの光出射端から放出される場合がある。そのため、受光用導光路１３ａの断面積や光路長を適宜設定し、その強度を測定に影響しない程度にまで減衰することが好ましい。
受光用導光路１３ａの光入射端の面積が大きくなると、受光用導光路１３ａへ入射する光量は大きくなる。よって、当該光入射端の面積が大きくなると、受光用導光路１３ａを進む直進光の強度も、受光用導光路１３ａの光入射端で散乱して光出射端へと散乱光として到達する外光の強度も大きくなる。
【００４０】
本発明者らは、受光用導光路１３ａの光入射端の面積に対する直進光の強度依存性、および外光の強度依存性を調査した。その結果、受光用導光路１３ａの直径の増加に対する外光の強度の増加量は、測定光の強度の増加量よりも大きいことがわかった。
つまり、受光用導光路１３ａの光入射端の面積が狭いほど、Ｓ／Ｎ比が向上することがわかった。具体的には、光入射端から光出射端までの距離（Ｌ）に対する、受光用導光路１３ａの光入射端の面積（Ａ）の平方根の比（√Ａ／Ｌ）が、０．４以下であると、Ｓ／Ｎ比が十分に高い光測定が可能となることがわかった。
したがって、受光用導光路１３ａの断面積や光路長は、上記の条件を満たすように設定することが好ましい。これにより、散乱光の光測定への悪影響を適切に抑制することができる。
【００４１】
（ミラープレート）
ミラープレート１４のマイクロプレート２０と対向する面１４ａは、反射面（ミラー面）となっている。そのため、各光源１２ａから放出され、マイクロプレート２０の各ウェル２１に収容された試料３０を通過した光は、ミラープレート１４に到達後、当該ミラープレート１４の反射面１４ａにより反射される。
ミラープレート１４の反射面１４ａにより反射された光は、再度マイクロプレート２０の各ウェル２１に収容された試料３０を通過する。試料３０を通過した光は、投光用基板１１ａに設けられた各アパーチャ部１１ｃと導光プレート部１３の各受光用導光路１３ａとを通過して、各受光センサ１２ｂに入射する。
【００４２】
次に、本実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０のセッティング方法について説明する。
図５に示すように、筐体１５内部に測定用基板１１ｂ、複数の受光センサ１２ｂ、導光プレート部１３、投光用基板１１ａ、複数の光源１２ａ、電源部１６および給電ケーブル１７ａ、１７ｂが固定された状態のマイクロプレートリーダー１０に対して、作業者は、図６に示すように、各ウェル２１に試料３０が収容されたマイクロプレート２０を設置する。このとき、マイクロプレート２０は、投光用基板１１ａ上に載置される。また、このときマイクロプレート２０は、各ウェル２１の底面が、投光用基板１１ａに設けられたアパーチャ部１１ｃを介して受光用導光路１３ａの光入射端に１つずつ対向する位置に配置するように、位置決めされる。
【００４３】
次に、図７に示すように、作業者は、マイクロプレート２０上にミラープレート１４を設置する。このとき、作業者は、ミラープレート１４における反射面１４ａとは反対の面に設けられた把持部１４ｂを持って、ミラープレート１４を、筐体１５の開口部を塞ぐようにマイクロプレート２０上に設置する。なお、ミラープレート１４は、不図示の位置決め部材により上下方向に位置決めがなされるようにしてもよい。
作業者は、ミラープレート１４をマイクロプレート２０上に設置した後、不図示の電源スイッチ等を操作して、電源部１６から給電ケーブル１７ａ、１７ｂを介して各光源１２ａおよび各受光センサ１２ｂへ電力を供給する。これにより、各光源１２ａから光が放出される。
【００４４】
各光源１２ａから放出された光は、マイクロプレート２０の各ウェル２１に収容された試料３０を通過してミラープレート１４に到達する。そして、ミラープレート１４に到達した光は、ミラープレート１４の反射面１４ａによって反射され、再度各ウェル２１を通過する。各ウェル２１を通過した光は、投光用基板１１ａのアパーチャ部１１ｃと導光プレート部１３の各受光用導光路１３ａとを通過して受光センサ１２ｂによって受光される。このようにして、試料３０の光学特性（例えば、吸光特性）が測定される。
受光センサ１２ｂによる測定結果は、光強度情報として、不図示のデータ通信部を介して外部装置に送信可能であってもよい。この場合、外部装置は、上記の光強度情報をもとに、試料３０の光学特性を測定する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０は、水平配置されるマイクロプレート２０の下方に配置され、マイクロプレート２０の１つのウェル２１に対応した投光部としての光源１２ａと受光部としての受光センサ１２ｂとからなる組を、マイクロプレート２０のウェル２１の数だけ有する。また、マイクロプレートリーダー１０は、マイクロプレート２０の上方に配置され、投光部側からウェル２１に収容された試料３０を通過した光を、受光部側へ反射させるミラープレート１４を備える。
さらに、複数の光源１２ａは、投光用基板１１ａに設けられており、投光用基板１１ａには、光源１２ａから放出されてウェル２１に収容された試料３０を通過し、ミラープレート１４の反射面１４ａによって反射されて、再度試料３０を通過した光を通過させるアパーチャ部１１ｃが設けられている。このアパーチャ部１１ｃは、マイクロプレート２０の１つのウェル２１に対応して少なくともマイクロプレート２０のウェル２１の数だけ設けられており、受光用導光路１３ａの光入射端の開口よりも小さい径を有する。また、マイクロプレートリーダー１０は、投光部と受光部との間に配置され、ミラープレート１４の反射面１４ａによって反射され当該試料３０を通過した光を受光センサ１２ｂへ導光する受光用導光路１３ａと、受光用導光路１３ａを、それぞれ顔料含有樹脂により包囲する包囲部材１３ｂと、を有する導光プレート部１３を備える。
【００４６】
このように、本実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０によれば、マイクロプレート２０の各ウェル２１全てに対応して、当該ウェル２１に収容される試料３０に光を照射するための光源１２ａと、当該試料３０から放出される光を計測する受光センサ１２ｂが設けられている。
従来、マイクロプレート２０の各ウェル２１全てに対応して光源および受光センサを設けるという発想はなく、１回の光測定毎に都度、マイクロプレート２０を走査させ、複数回の測定によって全てのウェル２１の光測定を行っていた。そのため、全てのウェル２１の光測定には時間を要していた。
本実施形態では、従来のように１回の光測定毎にマイクロプレート２０を走査させることなく、１回の測定でマイクロプレート２０の各ウェル２１に収容される試料３０の全ての光測定をほぼ同時に行うことが可能である。したがって、測定時間を短縮することができる。また、マイクロプレート２０を走査させるための複雑な駆動機構等が不要であるため、装置サイズを小さくすることが可能である。
【００４７】
また、マイクロプレートリーダー１０は、光源１２ａからマイクロプレート２０の各ウェル２１に収容された試料３０へ照射され当該ウェル２１を通過した光を、再度上記ウェル２１を通過させて受光センサ１２ｂへ導くようなミラープレート１４を備える。そのため、投光部と受光部とをマイクロプレート２０を挟んで上下方向に対向配置させる場合と比較して、光路部の長さを短くすることが可能となる。したがって、装置の小型化を実現することができる。
【００４８】
また、導光プレート部１３は、透明な樹脂（シリコーン樹脂）により構成される受光用導光路１３ａを、外光や散乱光を吸収可能な顔料含有樹脂からなる包囲部材１３ｂにより包囲した構成を有する。したがって、上記外光や散乱光からのノイズ光（迷光）の影響を抑制することが可能である。
特に、上記透明な樹脂と、顔料含有樹脂との材質を同じにすることにより、両樹脂の界面での反射や散乱を適切に抑制することができる。つまり、顔料含有樹脂に入射した迷光は当該顔料含有樹脂により吸収され導光路に殆ど戻らず、迷光の複雑な多重反射がほとんど発生しない。また、受光用導光路１３ａの断面積や光路長を適宜設定することにより、外光の影響を著しく抑制することもできる。
【００４９】
すなわち、装置内部に外光が進入したとしても、導光プレート部１３における受光用導光路１３ａにおいて、外光の影響は著しく減衰される。よって、マイクロプレートリーダー内部の光学系に対して厳密にノイズ光対策を行う必要がなく、また、そのノイズ光対策のために装置自体が大がかりになることもない。
以上のようなシリコーン樹脂を用いたモノリシックな光学系の技術を、ＳＯＴ（Silicone Optical Technologies）と呼称する。本実施形態では、ＳＯＴ構造をマイクロプレートリーダーの光学系に採用することにより、外光（ノイズ光）の影響をほぼ無視することが可能となり、装置の小型化と高精度な光測定とが実現されたマイクロプレートリーダーとすることができる。
【００５０】
さらに、本実施形態のマイクロプレートリーダー１０において、マイクロプレート２０は、投光用基板１１ａの上に配置され、投光用基板１１ａ上の光源１２ａからの光はマイクロプレート２０の底面からウェル２１に直接投光される。投光用基板１１ａ（光源１２ａ）が導光プレート部１３の下方に配置され、導光プレート部１３の上にマイクロプレート２０が配置される場合、導光プレート部１３において、光源１２ａから放出される光をマイクロプレート２０のウェル２１へ導くための投光用導光路が必要となる。しかしながら、本実施形態においては、導光プレート部１３は、受光用導光路１３ａのみを備えればよい。そして、その受光用導光路１３ａは、鉛直方向に配置された直線光路とすることが可能である。
このように、本実施形態のマイクロプレートリーダー１０は、各ウェル２１に対応する導光路を１本のみ備える。また、当該導光路は、鉛直方向に配置された直線光路とすることができる。そのため、投光用基板１１ａ上の光源１２ａは、アパーチャ部１１ｃや受光用導光路１３ａの光軸に隣接して設けることが可能となる。したがって、例えば、３８４ウェルのマイクロプレートのようにウェル自体が小型である場合であっても、適切な光測定が可能である。
【００５１】
また、投光用基板１１ａに設けられたアパーチャ部１１ｃは、受光用導光路１３ａの光入射端の開口よりも小さい径を有する。そのため、受光用導光路１３ａに入射する光の角度成分を制限することができる。つまり、受光用導光路１３ａと包囲部材１３ｂとの界面に入射することなく受光センサ１２ｂへ到達する光の入射角度を制限することができる。このように、本実施形態のマイクロプレートリーダー１０は、受光センサ１２ｂに入射する光の角度成分を制限する制限部を有する。
したがって、例えば、３８４ウェルのマイクロプレートのようにウェル自体が小型であり、ウェルの中心間距離が短く（例えば４．５ｍｍ）、各ウェルに対応させて複数の光源１２ａを近接させて配置する必要がある場合であっても、迷光の影響を抑制して適切な光測定が可能である。
【００５２】
また、マイクロプレートリーダー１０は、マイクロプレート２０を配置する筐体１５を備える。筐体１５は、例えば遮光性や断熱性を有する材料により構成することもできる。この場合、マイクロプレート２０の側面から入射する外光の影響や温度の影響を抑制することができる。したがって、マイクロプレート２０の端部に位置するウェル２１の測定データの信頼性を確保することができる。
【００５３】
以上のように、本実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０は、ＰＯＣＴ検査等の分野において携帯可能な程度に小型化され、マイクロプレート２０の各ウェル２１に収容された試料３０全ての光測定を短時間で高精度に行うことができる。
【００５４】
なお、上述した導光プレート部１３の構造により、外光（ノイズ光）の影響はほぼ無視することが可能であるが、更なるノイズ光対策を講じるようにしてもよい。一般に、チップＬＥＤから放出される光は、所定の広がりを有している。そのため、例えば図８に示すように、光源１２ａから放出され、ウェル２１および試料３０を通過した光の一部Ｌ２１は、ミラープレート１４の反射面１４ａに到達して隣接するウェル２１に入射することが考えられる。この場合、隣接するウェル２１に入射した光成分Ｌ２１の一部は、対応する受光用導光路１３ａを通過してノイズ光として受光センサ１２ｂに到達するおそれがある。光源１２ａから放出される光（信号光）の強度が小さい場合には、微弱なノイズ光であっても測定結果に悪影響を及ぼす可能性が高いため、このようなノイズ光の影響を抑制する必要が出てくる。
【００５５】
この場合、ウェル２１を通過してきた光が再度当該ウェル２１へのみへ入射するように、ミラープレート１４の反射面１４ａの領域を制限すればよい。図９は、反射面１４ａ領域を制限したミラープレート１４の一例である。
図９では、ミラープレート１４の反射面１４ａは、マイクロプレート２０の各ウェル２１の上方にそれぞれ制限され、反射面１４ａの周囲は、非反射面１４ｃとなっている。反射面１４ａの形状は、例えば図１０に示すように円形とすることができる。反射面１４ａが円形である場合、反射面１４ａは、ミラープレート１４において、円の中心が各ウェル２１の中心軸と略同位置となるような位置に設けられる。
【００５６】
このように、ミラープレート１４のマイクロプレート２０に対向する面において、反射面１４ａを受光用導光路１３ａの形成位置に応じて選択的に設けるようにしてもよい。上記のように反射面１４ａを制限することにより、光源１２ａからの広がった光の一部を反射させないようにして、受光センサ１２ｂに入射する光の角度成分を制限することができる。つまり、ミラープレート１４に反射面１４ａと非反射面１４ｃとを設けることで、受光センサ１２ｂに入射する光の角度成分を制限する制限部を実現することができる。これにより、１つのウェル２１を通過してミラープレート１４に到達した光の一部が上記ウェル２１に隣接する他のウェル２１に入射することを抑制することが可能となる。したがって、高精度な測定結果が得られる。
なお、ミラープレート１４の非反射面１４ｃに光が照射された場合、非反射面１４ｃにおいて僅かながら光反射が生じることもある。このような反射光の強度が測定結果に悪影響を及ぼす可能性がある場合は、非反射面領域に、ウェル２１に収容されている試料３０を通過して放出される光の波長に対応したＡＲ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コーティングを施してもよい。あるいは、図１１に示すように、上記非反射面領域に上記した包囲部材と同様の顔料含有樹脂からなる光吸収部材１４ｄを設けてもよい。
【００５７】
また、本実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０は、上述したように、マイクロプレート２０の各ウェル２１全てに対して、ほぼ同時に測定データを取得することが可能である。しかしながら、測定データの処理は、必ずしも同時に行うわけではなく、例えば、１回のデータ処理は８つのウェルに対して行い、これを１２回行う場合もある。この場合、データ処理時間がある程度かかってしまう。
【００５８】
そこで、マイクロプレートリーダー１０は、各ウェル２１に対応する測定データを、一括して同時に処理することが可能な構造であってもよい。
この場合、図１２に示すように、マイクロプレートリーダー１０は、各ウェル２１に収容される試料３０から放出され、受光用導光路１３ａによって導光される光を、光ファイバ５１で受光する構造であってもよい。つまり、受光部として、受光センサ１２ｂの代わりに光ファイバ５１の先端（入射端）５１ａを配置するようにしてもよい。
【００５９】
各ウェル２１に対応した受光用導光路１３ａを通過した光を受光する各光ファイバ５１は、光出射端側で束ねることができる。この場合、各光ファイバ５１を束ねた光ファイバ束から出射される光は、画像センサ５２により取り込むことができる。画像センサ５２により取り込まれた画像データは、マイクロプレート２０の全ウェル２１に対応した光測定データであり、当該画像データを演算処理することにより、全ウェル２１に対応した光測定データを一括して同時にデータ処理することが可能となる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、マイクロプレートリーダー１０は、受光センサ１２ｂからなる受光部の上に導光プレート部１３を配置し、導光プレート部１３の上に光源１２ａからなる投光部を配置し、投光部の上にマイクロプレート２０を配置し、マイクロプレート２０の上にミラープレートを配置する構造である場合について説明した。つまり、上述したマイクロプレートリーダー１０は、マイクロプレート２０のウェル２１の下方から光を照射し、ウェル２１を通過した光を当該ウェル２１の上方で反射させ、再度ウェル２１を通過させてウェル２１の底面側で受光する構造である。
しかしながら、マイクロプレート２０のウェル２１の上方から光を照射し、ウェル２１を通過した光を底面側で反射させ、再度ウェル２１を通過させてウェル２１の上方で受光する構造であってもよい。ただし、上述したようにマイクロプレート２０のウェル２１の底面側から光を照射する構造である方が、マイクロプレート２０のセッティングが容易であるため好ましい。
【００６１】
（第二の実施形態）
次に、本発明における第二の実施形態について説明する。
上述した第一の実施形態では、所定のウェル数（９６ウェル）のマイクロプレートに対応したマイクロプレートリーダーについて説明した。第二の実施形態では、ウェル数が異なるマイクロプレートに対応したマイクロプレートリーダーについて説明する。
例えば、マイクロプレートを用いて細胞培養を行い、培養した細胞に対する光測定を行う場合、ウェル数の少ない（例えば、６ウェル）マイクロプレートが使用される。このような異なる種類のマイクロプレートに対応するために、本実施形態では、１つのウェルのみに対応した単位ユニット（マイクロプレートリーダーユニット）を用いる。
【００６２】
図１３は、マイクロプレートリーダーユニット１８の構成例を示す図である。
この図１３に示すように、マイクロプレートリーダーユニット１８は、光源１８ａと、受光センサ１８ｂと、単位投光用基板１８ｃと、アパーチャ部１８ｄと、受光用導光路１８ｅと、包囲部材１８ｆと、を備える。ここで、光源１８ａおよび受光センサ１８ｂは、上述した第一の実施形態における光源１２ａおよび受光センサ１２ｂと同様である。アパーチャ部１８ｃは、上述した第一の実施形態におけるアパーチャ部１１ｃと同様である。さらに、受光用導光路１８ｅおよび包囲部材１８ｆは、上述した第一の実施形態における導光プレート部１３を構成する受光用導光路１３ａおよび包囲部材１３ｂと同様である。
【００６３】
マイクロプレートリーダーユニット１８は、測定用基板１１１に対して着脱可能に構成されている。測定用基板１１１は、上述した第一の実施形態における測定用基板１１ｂと同様の基板の表面に、当該基板に形成された給電回路とマイクロプレートリーダー１８の受光センサ１８ｂと電気的に接続可能なコネクタ部１１２を備えた構成を有する。
コネクタ部１１２は、例えば９６ウェルのマイクロプレートの各ウェルに対応する位置にそれぞれ配置されるよう、測定用基板１１１上に９６個ずつ設けられている。具体的には、コネクタ部１１２は、測定用基板１１１において、例えば図２に示す受光センサ１２ｂに対応する位置にそれぞれ設けられている。マイクロプレートリーダーユニット１８は、９６ウェルのマイクロプレートの１つのウェルに相当する大きさを有し、測定用基板１１１上に、９６ウェルのマイクロプレートの各ウェルにそれぞれ対応して最大９６個装着可能である。
【００６４】
ここで、マイクロプレートリーダーユニット１８が測定用基板１１１上に装着された場合、マイクロプレートリーダーユニット１８の単位投光用基板１８ｃは、互いに隣り合う単位投光用基板同士、電気的に接続可能なように構成されている。これにより、例えば、９６個の単位投光用基板１８ｃが電気的に接続されると、図２に示す投光用基板１１ａと同等の電気回路構成となる。
【００６５】
図１４は、本実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０Ａの一例を示す図であり、マイクロプレートリーダーユニット１８を、測定用基板１１１上に複数隣接させて装着した場合の図である。この図１４に示すように、複数のマイクロプレートリーダーユニット１８を測定用基板１１１に接続した構造は、図１に示す第一の実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０の一部（投光用基板１１ａ、光源１２ａ、測定用基板１１ｂ、受光センサ１２ｂおよび導光プレート部１３）と同様の構造となる。
したがって、９６個のマイクロプレートリーダーユニット１８を測定用基板１１１に接続したマイクロプレートリーダー１０Ａは、図１に示す第一の実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０と同様の構造となる。
【００６６】
なお、図１３および図１４では、マイクロプレートリーダーユニット１８が、１つのウェル２１のみに対応した単位ユニットである例を示したが、これに限るものではなく、マイクロプレートリーダーユニット１８は、複数のウェル２１に対応した単位ユニットでもよい。例えば、マイクロプレートリーダーユニット１８を８つのウェル２１に対応する単位ユニットとし、９６ウェルのマイクロプレート２０に対し、１２個の単位導光ユニット部１８２を用いるようにしてもよい。
図１５は、マイクロプレートリーダーユニット１８が複数のウェル２１に対応している例を示している。
【００６７】
本実施形態におけるマイクロプレートリーダー１０Ａは、光測定に使用するマイクロプレート２０のウェル２１の数および位置に応じて、マイクロプレートリーダーユニット１８が適宜配置されてなるものである。
例えば９６ウェルのマイクロプレート２０を使用する場合、図１６に示すように、９６個のマイクロプレートリーダーユニット１８が、９６個の各ウェル２１にそれぞれ対応させた位置に配置される。これら９６個のマイクロプレートリーダーユニット１８は、測定用基板１１１に形成された配線６０に接続され、電力が供給可能に構成される。このとき、複数の単位投光用基板１８ｃが接続されてなる投光用基板にも、同様に電力が供給される。ここで、配線６０の接続方式は、マルチドロップ接続やデイジーチェーン接続を用いることができる。
【００６８】
一方、６ウェルのマイクロプレート２０を使用する場合、図１７に示すように、６個のマイクロプレートリーダーユニット１８が、６個の各ウェル２１にそれぞれ対応させた位置に配置される。この場合にも、これら６個のマイクロプレートリーダーユニット１８は、測定用基板１１１に形成された配線６０に接続され、電力が供給可能に構成される。このとき、複数の単位投光用基板１８ｃが接続されてなる投光用基板にも、同様に電力が供給される。
なお、図１７では、１つのウェル２１に対して１つのマイクロプレートリーダーユニット１８を配置する場合について説明したが、１つのウェル２１に対して複数のマイクロプレートリーダーユニット１８を配置してもよい。この場合、１つのウェル２１に対応する複数のマイクロプレートリーダーユニット１８の測定データの統計を、当該１つのウェル２１に対する測定データとして採用してもよい。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態におけるマイクロプレートリーダーユニット１０Ａは、マイクロプレート２０のウェル２１の数および位置に応じて、マイクロプレートリーダーユニット１８を測定用基板１１１上の必要な位置に必要な数だけ配置する構成を有する。したがって、異なるウェル数のマイクロプレート２０に対応したマイクロプレートリーダーとすることができる。
【００７０】
なお、本実施形態においては、マイクロプレートリーダーユニット１８は、投光部と受光部と導光プレート部とを備える場合について説明したが、投光部を構成する光源１８ａおよび受光部を構成する受光センサ１８ｂにそれぞれ接続された配線を有する基板までを含むようにしてもよい。この場合、マイクロプレート２０のウェル２１の数および位置に対応させてマイクロプレートリーダーユニット１８を配置した際に、当該ユニットを構成する上記基板が、電源部に接続された給電ケーブルに接続可能な構成であればよい。
【００７１】
（変形例）
上記各実施形態において、受光用導光路（１３ａ、１８ｅ）を透明な樹脂により構成する場合について説明したが、これら受光用導光路は空洞であってもよい。その場合、受光用導光路とそれを包囲する顔料含有樹脂からなる包囲部材（１３ｂ、１８ｆ）との界面における迷光反射の抑制効果は得られないものの、顔料含有樹脂に入射した迷光は当該顔料含有樹脂によって吸収されるので、迷光の複雑な多重反射はある程度抑制される。
【００７２】
また、上記各実施形態において、マイクロプレート２０のウェル底面が平板形状である場合について説明した。ウェル底面が平板形状の場合、導光プレート部１３との接触性が良いため好ましいが、ウェル底面の形状は、必ずしも平板形状でなくてもよい。
例えば図１８に示すように、マイクロプレート２０のウェル２２の底面の形状が球面であってもよい。この場合、受光用導光路１３ａの光入射端とウェル２２の底面との間には、僅かな間隙が形成されるため、外光が入射するおそれがある。しかしながら、受光用導光路１３ａの断面積および光路長を適宜設定することにより、外光の強度は測定結果に影響しない程度にまで減衰させることが可能である。
【００７３】
さらに、上記各実施形態においては、投光部（光源）と受光部（受光センサ）とを１組ずつ個別に駆動可能な構成であってもよい。この場合、マイクロプレートのウェル数および位置に応じて、必要な数および位置の投光部と受光部とを選択的に駆動することもできる。これにより、ウェル数の異なるマイクロプレートに対応したマイクロプレートリーダーとすることができる。
また、上記各実施形態においては、投光部（光源）数、受光部（受光センサ）数とウェル数とは必ずしも一致する必要はなく、投光部数および受光部数よりも少ないウェル数のマイクロプレートを配置することもできる。
また、上記各実施形態においては、必ずしもマイクロプレートを水平配置して、その鉛直方向に投光部と受光部とを配置することに限られるものではなく、例えばマイクロプレートを垂直配置したり、マイクロプレートの斜め方向に投光部と受光部とを配置したりするなど、ウェルに収容されている試料が光測定できる範囲内で適宜変形可能である。
【００７４】
さらに、上記各実施形態においては、受光センサ１２ｂに入射する光の角度成分を制限するための制限部として、アパーチャ部１１ｃの径を受光用導光路１３ａの光入射端の径よりも小さくしたり、ミラープレート１４に反射面１４ａと非反射面１４ｃとを設けたりする場合について説明した。しかしながら、上記制限部は、上記に限定されるものではない。
例えば、図１９に示すマイクロプレートリーダー１０Ｂのように、光源１２ａに集光レンズ１１ｄを設けてもよい。なお、図１９において、図１に示すマイクロプレートリーダー１０と同一構成を有する部分には、図１と同一符号を付している。
【００７５】
ここで、集光レンズ１１ｄは、例えば、チップＬＥＤに滴下後、固化させた樹脂（例えば、ＰＤＭＳ樹脂）により構成することができる。このように、集光レンズ１１ｄを設けることで、光源１２ａから放出される光の広がりを制限することができ、結果的に受光センサ１２ｂに入射する光の角度成分を制限することができる。
【００７６】
なお、受光センサ１２ｂに入射する光の角度成分を制限するための制限部は、上述した投光用基板１１ａのアパーチャ部１１ｃを用いた制限、ミラープレート１４の非反射面１４ｃを用いた制限、および光源１２ａの集光レンズ１１ｄを用いた制限の少なくとも１つであればよく、これらを適宜組み合わせて用いることもできる。例えば、上記制限部が、ミラープレート１４の非反射面１４ｃを用いた制限や、光源１２ａの集光レンズ１１ｄを用いた制限である場合、投光用基板１１ａのアパーチャ部１１ｃの径は、受光用導光路１３ａの光入射端の開口と同等もしくはそれ以上であってもよい。
【００７７】
なお、前記した導光プレート部１３を、透明な樹脂（シリコーン樹脂）からなる受光用導光路１３ａと、この受光用導光路１３ａを外光や散乱光を吸収可能な顔料含有樹脂からなる包囲部材１３ｂにより包囲する構成とする場合、当該導光プレート部１３は例えば以下の手順で製造される。
図２０Ａに示すように、まず受光用導光路が後に形成される導光路用空洞部１３ｆが設けられた顔料含有樹脂からなる包囲部材を成形する。
次に、図２０Ｂに示すように、この包囲部材１３ｆを定盤４０上に設置して前記した導光路用空洞部１３ｆに液体状の透明樹脂１３ｇを注入する。この透明樹脂１３ｇを固化することで、図２０Ｃに示すように、透明な樹脂からなる受光用導光路１３ａと、顔料含有樹脂からなり前記受光用導光路１３ａを包囲する包囲部材１３ｂとからなる導光プレート部１３が得られる。
【００７８】
発明者らがこのような手順で導光プレート部１３を製作したところ、以下のような不具合が発生することが判明した。すなわち、前記した導光路用空洞１３ｆに透明樹脂１３ｇを注入して固化する場合、図２０Ｄのように、液体状の透明樹脂１３ｇを注入した際の表面張力等の影響により、受光用導光路１３ａの先端部（光入射端）１３ｈが必ずしも平坦状とはならない。このような場合、例えばこの先端部（光入射端）１３ｈから入射する光の一部は散乱され、受光用導光路１３ａの光出射端から取り出される光の強度が低下する。
また、液体状の透明樹脂１３ｇを注入した際に受光用導光路１３ａ内で気泡が生じても、受光用導光路１３ａが包囲部材１３ｂにより包囲されているので、目視で前記気泡を確認できない。そして、透明樹脂１３ｇが固化すると、前記気泡は、受光用導光路１３ａにおける泡状空洞部１３ｉとして固定される。
この泡状空洞部１３ｉに光が入射すると散乱され、散乱光の一部は包囲部材１３ｂに入射して吸収される。よって、受光用導光路の光出射部から取り出される光の強度は低下する。
【００７９】
このような不具合を解消するために、発明者らは、以下のような手順で導光プレート部を製作した。
まず、図２１Ａを示すように、透明な樹脂からなり、平坦部１３ｊに受光用導光路となる柱状部（柱状部材）１３ｋを設けてなる導光路用透明樹脂部材１３ｍを成形する。この場合、導光路用透明樹脂部材１３ｍは包囲部材１３ｂに包囲されていないので、前記導光路用透明樹脂部材１３ｍに泡状空洞部１３ｉが生じているか否かは目視で確認される。また、前記柱状部１３ｋに対応する導光路用空洞部１３ｆが設けられた顔料含有樹脂からなる包囲部材１３ｂを成形する。
そして、包囲部材１３ｂの導光路用空洞部１３ｆに導光路用透明樹脂部材１３ｍの柱状部１３ｋが挿入されるように包囲部材１３ｂと導光路用透明樹脂部材１３ｍとを嵌合することにより、図２１Ｂに示すように、透明な樹脂からなる受光用導光路１３ａと、顔料含有樹脂からなり前記受光用導光路１３ａを包囲する包囲部材１３ｂとからなる導光プレート部１３が得られる。
なお、両者がスムーズに嵌合可能なように、導光路用透明樹脂部材１３ｍの柱状部１３ｋは、側面にテーパ部１３ｎが設けられた円錐台形状とすることが好ましい。
【００８０】
図２１Ｂに示す導光プレート部１３においては、当該導光プレート部１３の上面に透明な樹脂からなる平坦部１３ｊを有し、この平坦部１３ｊの下面は光学的に連続して受光用導光路１３ａと接続されている。そのため、この平坦部１３ｊを光入射側に配置することにより当該平坦部１３ｊに入射する光の散乱は、図２０Ｃに示す導光プレート部１３の先端部（光入射端）１３ｈに入射する光の散乱より抑制される。そのため、導光プレート部１３の受光用導光路１３ａの光出射端から取り出される光の強度の低下を抑制することができる。
また、受光用導光路となる導光路用透明樹脂部材１３ｍと包囲部材１３ｂを個別に成形するので、導光路用透明樹脂部材１３ｍに泡状空洞部１３ｉが生じているか否かを目視で確認することができる。泡状空洞部１３ｉが形成されていないと確認できた導光路用透明樹脂部材１３ｍと包囲部材１３ｂとを組み合わせて導光プレート部１３を形成することにより、泡状空洞部１３ｉにより生じる光散乱を回避することが可能となる。
【００８１】
なお、導光プレート部１３へ入射する外光の影響を小さくするため、図２２Ａに示すように、平坦部１３ｊと円錐台形状の柱状部１３ｋとの接続部分に当該接続部分側の径が柱状部１３ｋの先端部分側の径よりも大きくなるように段差部１３ｐを設けて、図２２Ｂに示すように、外光に照らされる顔料含有樹脂からなる包囲部材１３ｂの側壁の上部１３ｑが光出射端１３ｒ側に配置される受光センサから隠れるようにしても良い。
【００８２】
（応用例）
先に説明した通り、上記各実施形態におけるマイクロプレートリーダーは、受光用導光路を、外光や散乱光を吸収可能な顔料含有樹脂によりなる包囲部材により包囲するので、外光や散乱光等が迷光（ノイズ光）となって受光部に入射されることを抑制することができる。また、受光部に入射する光の角度成分を制限する制限部を備えるため、適切に測定誤差を低減することができる。したがって、高精度な測定が可能となる。
このような構造は、例えば、投光部、受光部および受光用導光路の組に対してマイクロプレートを相対的に走査させる方式（以下、「スキャン式」という。）のマイクロプレートリーダーにも適用することができる。
【００８３】
スキャン式のマイクロプレートリーダーでは、マイクロプレートを相対的に走査させるための駆動機構が必須となり、一般に、装置自体が大がかりとなる。また、従来のマイクロプレートリーダーでは、迷光の複雑な多重反射が発生する場合があり、それに対応する光学系設計が必要となる。
しかしながら、上述した各実施形態の光学系構成（ＳＯＴ構造）を採用することにより、従来のように多重散乱等が発生する迷光に対応する光学系設計が必要ない。ＳＯＴ構造は比較的構成が簡易であるため、ＳＯＴ構造を採用したスキャン式のマイクロプレートリーダーは、従来のスキャン式のマイクロプレートリーダーと比較して小型化することができる。また、ＳＯＴ構造の採用により、従来と比較して測定の高精度化を図ることもできる。
【００８４】
以下、スキャン式のマイクロプレートリーダーの構成について説明する。
図２３および図２４は、ＳＯＴ構造を採用したスキャン式のマイクロプレートリーダー１０Ｃにおける要部を示す。ここで、図２４は、図２３のＸ−Ｘ断面図である。なお、上述した各実施形態と同様の構成要素については、詳細な説明を省略する。
図２４に示すように、マイクロプレートリーダー１０Ｃは、投光用基板１１ａ´と、測定用基板１１ｂ´と、光源１２ａ´と、受光センサ１２ｂ´と、導光プレート部１３´と、を備える。測定用基板１１ｂ´には複数の受光センサ１２ｂ´が設けられており、この測定用基板１１ｂ´の上に導光プレート部１３´が設けられている。導光プレート部１３´は、複数の受光用導光路１３ａ´を顔料含有樹脂からなる包囲部材１３ｂ´により包囲した構造を有する。
【００８５】
導光プレート部１３´の上には投光用基板１１ａ´が設けられており、この投光用基板１１ａ´には複数の光源１２ａ´が設けられている。また、投光用基板１１ａ´には、光源１２ａ´と同じ数のアパーチャ部１１ｃ´が設けられている。投光用基板１１ａ´の上部にはマイクロプレート２０が設置され、マイクロプレート２０の上にはミラープレート１４が配置される。
投光用基板１１ａ´の上方にマイクロプレート２０が配置され位置決めされた状態では、投光用基板１１ａ´に設けられた複数の光源１２ａ´は、マイクロプレート２０の所定の複数のウェル２１にそれぞれ対向するように配置される。また、投光用基板１１ａ´に設けられた複数のアパーチャ部１１ｃ´や導光プレート部１３´に設けられた複数の受光用導光路１３ａ´、測定用基板１１ｂ´に設けられた複数の受光センサ１２ｂ´も同様に、マイクロプレート２０の所定の複数のウェル２１にそれぞれ対向するように配置される。
【００８６】
ここで、マイクロプレートリーダー１０Ｃは、マイクロプレート２０の一列分のウェル２１と同じ数だけ、光源１２ａ´、受光センサ１２ｂ´および受光用導光路１３ａ´を備える。すなわち、マイクロプレート２０の一列分の各ウェルにそれぞれ対応して、１つの光源１２ａ´、１つの受光センサ１２ｂ´および１つの受光用導光路１３ａ´が設けられる。
【００８７】
この１つのウェル２１に対応した光源１２ａ´、受光用導光路１３ａ´および受光センサ１２ｂ´の組は、マイクロプレート２０のウェル２１の列方向（一つの辺の方向）に複数配置される。例えば、マイクロプレート２０が８×１２＝９６ウェルを有する場合、複数配置される光源１２ａ´、受光センサ１２ｂ´および受光用導光路１３ａ´の組数は、８または１２となる。
また、１つのアパーチャ部１１ｃ´における光入射端および光出射端、１つの受光用導光路１３ａ´における光入射端および光出射端、ならびに１つの受光センサ１２ｂ´は、鉛直方向に一列に配置される。さらに、複数配置される光源１２ａ´、受光センサ１２ｂ´および受光用導光路１３ａ´の組の配置間隔は、マイクロプレート２０の各ウェル２１のピッチに等しい。
【００８８】
よって、投光用基板１１ａ´の上方にマイクロプレート２０を配置して位置決めすることにより、一列分の各ウェル２１にそれぞれ対応するように、光源１２ａ´、受光センサ１２ｂ´および受光用導光路１３ａ´の組が配置される。
すなわち、マイクロプレート２０の一列分の各ウェル２１において、１つの光源１２ａ´から放出された光は、１つのウェル２１に収容された試料３０等を通過してミラープレート１４により反射され、再度試料３０等を通過し、１つのアパーチャ部１１ｃ´および１つの受光用導光路１３ａ´を通過して１つの受光センサ１２ｂ´に到達する。
これにより、マイクロプレート２０のウェル一列分の光測定を同時に行うことが可能となる。
【００８９】
なお、アパーチャ部１１ｃ´における光入射端および光出射端、受光用導光路１３ａ´の光入射端および光出射端、ならびに受光センサ１２ｂ´の配置は、厳密に鉛直方向に一列である必要はなく、１つの光源１２ａ´から放出され、マイクロプレート２０の１つのウェル２１に収容された試料３０等を通過してミラープレート１４により反射され、再度試料３０等を通過して放出される光が、１つの受光用導光路１３ａ´を通過して１つの受光センサ１２ｂ´に到達可能な配置であればよい。
【００９０】
そして、上記構成を有するマイクロプレートリーダー１０Ｃにおいて、マイクロプレート２０のウェル２１の列方向に配置された複数の光源１２ａ´、受光センサ１２ｂ´および受光用導光路１３ａ´の組に対して、マイクロプレート２０を、ウェル２１の列方向にほぼ直交する方向に相対的に逐次移動させることにより、マイクロプレート２０の全てのウェル２１に対して光測定を行うことが可能となる。
例えば、８×１２＝９６ウェルのマイクロプレート２０に対して、一列８個のウェル２１に対応して光源１２ａ´、受光センサ１２ｂ´および受光用導光路１３ａ´の組が８組設けられている場合、上記の相対的に逐次移動させる方向は、ウェル２１が１２個並ぶ方向となる。
【００９１】
上記の相対的な逐次移動は、図示を省略した移動機構により行うことができる。移動機構は、マイクロプレート２０をウェル２１の列方向に直交する方向に移動させるか、鉛直方向に一列に配置された光源１２ａ´、受光用導光路１３ａ´および受光センサ１２ｂ´の組を互いの位置関係を保持したままウェル２１の列方向に直交する方向に移動させる。
図２３は、マイクロプレート２０が固定されており、投光用基板１１ａ´、導光プレート部１３´および測定用基板１１ｂ´の組が、移動機構により逐次移動される場合を示している。
【００９２】
移動機構は、例えばサーボモータやステッピングモータの制御機能を有することができる。なお、マイクロプレート２０の各ウェル２１のピッチが比較的大きい場合には、高精度な位置制御が不要であるため、移動機構はメカ的なストッパ等により実現することもできる。
【００９３】
このように、スキャン式のマイクロプレートリーダー１０Ｃは、マイクロプレート２０のウェル２１の数よりも少ない光測定部（光源１２ａ´、受光用導光路１３ａ´および受光センサ１２ｂ´）の組を用いて、マイクロプレート２０の全てのウェル２１に対する光測定を行うことができる。したがって、上述した図１などに示すようにウェル２１の数と同一の数の光測定部の組を設ける場合と比較して、装置を小型化することが可能である。
また、光測定部の組をマイクロプレート２０の一列分のウェル２１の数だけ設け、これら光測定部の組をウェル２１の列方向に直交する方向に移動させる構成の場合、１軸方向のみの移動とすることができるので、比較的簡易に移動機構を構成することができる。光測定部の組を直交する２軸方向に移動させる場合には、例えばガイドレールを２段にするなど移動機構が高さ方向に大型化するが、１軸方向のみの移動であれば移動機構が高さ方向に大きくならないようにすることができ、結果として装置の薄型化を図ることができる。
【００９４】
さらに、スキャン式のマイクロプレートリーダーの場合、マイクロプレートと光測定部の組とを相対的に移動させる必要があるため、マイクロプレートと光測定部との間に所定の隙間が形成される。そのため、この隙間の部分においては外光が侵入したり散乱光が発生したりしやすい。
しかしながら、上記のマイクロプレートリーダー１０Ｃでは、ＳＯＴ構造の導光プレート部１３´を採用しており、直進光のみを取り出すことができるため、例えばマイクロプレート２０の下面と投光用基板１１ａ´の上面との間に隙間が形成されていても、外光や散乱光などの迷光（ノイズ光）の影響を無視することができる。また、外光の影響を受けないため、室外でも高精度な光測定が可能となる。
このように、スキャン式のマイクロプレートリーダー１０Ｃは、小型で高精度な光測定が可能であるため、測定対象となる試料が得られた現場（オンサイト）での光測定が可能である。例えば、港における輸入穀物に対するカビ毒検査などに適用することができる。
【００９５】
また、上記のマイクロプレートリーダー１０Ｃにおいては、マイクロプレート２０の上側に配置されるミラープレート１４を固定とし、マイクロプレート２０の下側に配置される光源１２ａ´と受光センサ１２ｂ´と受光用導光路１３ａ´との組を移動機構により移動させる構成とすることができる。このように、マイクロプレート２０の上側に配置される部材を固定とすることができるので、スキャンに伴うゴミがマイクロプレート２０に落下するのを防止することができる。
【００９６】
なお、図２３および図２４においては、上述した図１などに示す筐体１５、電源部１６、給電ケーブル１７ａおよび１７ｂの図示を省略しているが、上記のように移動機構により、投光用基板１１ａ´、導光プレート部１３´および測定用基板１１ｂ´の組を移動させる場合、電源部１６から投光用基板１１ａ´や測定用基板１１ｂ´に給電するための給電ケーブル１７ａ、１７ｂは、投光用基板１１ａ´、導光プレート部１３´および測定用基板１１ｂ´の移動に追随可能な構成（例えば、長さ、配置）とする。
【００９７】
また、上記のマイクロプレートリーダー１０Ｃでは、投光用基板１１ａ´、導光プレート部１３´および測定用基板１１ｂ´からなる光測定部の組を逐次移動させる場合について説明したが、光測定部の組を固定し、マイクロプレート２０を逐次移動させるようにしてもよい。
ただし、マイクロプレート２０を移動させる場合、各ウェル２１に収容された液体試料３０の液面が動き、液面が安定するまでに時間を要する。そのため、マイクロプレート２０を移動させるのではなく光測定部の組を移動させる方が、液面を安定させたまま保持することができ、全てのウェル２１に対する光測定を短時間で完了させることができるので好ましい。
【００９８】
さらに、図２３および図２４に示すマイクロプレートリーダー１０Ｃは、マイクロプレート２０の一列分のウェル２１と同数の光源１２ａ´、受光用導光路１３ａ´および受光センサ１２ｂ´からなる光測定部の組を備える場合について説明した。しかしながら、スキャン式のマイクロプレートリーダーにおいて、光測定部の組数は、マイクロプレート２０のウェル数よりも少ない数であればよく、上記に限定されるものではない。
【００９９】
例えば、光測定部の組数を、マイクロプレート２０の一列分のウェル２１よりも少ない数とし、光測定部の組をマイクロプレート２０に対して２次元的に逐次移動させるようにしてもよい。この場合にも、マイクロプレート２０の全ウェルに対する光測定を行うことができる。
また、光測定部の組数を、マイクロプレート２０の一列分のウェル２１よりも多い数としてもよい。例えば、光測定部の組数を、マイクロプレート２０の二列分や三列分といった複数列分のウェル２１と同一の数とし、光測定部の組を複数列分ずつ逐次移動させるようにしてもよい。
【０１００】
さらに、光測定部の組は、必ずしもマイクロプレート２０の隣接するウェルにそれぞれ対応させて配置しなくてもよい。
図１などに示すようにウェル２１の数と同一の数の光源１２ａ、受光用導光路１３ａおよび受光センサ１２ｂからなる光測定部の組を設ける場合、マイクロプレート２０のウェル数が多いほど、光測定部のコストが嵩む。また、マイクロプレート２０のウェル数が多いほど各ウェル２１のピッチは狭く、光測定部のアライメントが困難になる。
【０１０１】
そこで、図２５に示すマイクロプレートリーダー１０Ｄのように、光源１２ａ´、受光用導光路１３ａ´および受光センサ１２ｂ´の組を、１つおきに各ウェル２１に対応させて配置するようにしてもよい。
このようなマイクロプレートリーダー１０Ｄの場合、図２６Ａに示すように、光源１２ａ´、受光用導光路１３ａ´および受光センサ１２ｂ´の組を、マイクロプレート２０の各ウェル２１の位置に対して、市松模様状に配置してもよい。この場合、マイクロプレート２０を、図２６Ａの矢印の方向に一列分移動させることにより、図２６Ｂに示すようにマイクロプレート２０の全てのウェル２１に対して光測定を行うことが可能となる。
【０１０２】
つまり、１回目の光測定では、図２６Ａに示すように、光源１２ａ´が対向配置されているウェル２１について光測定が行われ、２回目の光測定では、図２６Ｂに示すように、１回目の光測定において光測定が行われなったウェル２１について光測定が行われる。なお、図２６Ｂにおいて、黒塗りのウェル２１´は、１回目に光測定が行われたウェルである。
このような構成により、ウェル数の多い、例えば各ウェル２１のピッチが２．２５ｍｍである１５３６ウェルのマイクロプレート２０の光測定にも適切に対応することができる。
【０１０３】
また、マイクロプレートリーダー１０Ｄにおいては、マイクロプレート２０の位置を２位置間で切り替えるだけでよいため、モータの位置制御のような複雑な制御が必要なく、移動機構を簡易なアクチュエータで安価に構成することができる。
【０１０４】
上記のマイクロプレートリーダー１０Ｄは、例えばインキュベータ（培養器）内にて使用することができる。
インキュベータは、培養容器を収容する収容空間（培養空間）を内部に備える。一般に、収容空間には、複数の棚板が上下方向に離間して水平に配置されており、これらの棚板に培養容器を載置するようになっている。そのため、棚段数をかせぐためには、インキュベータ内で使用されるマイクロプレートリーダーには薄型化が要求される。
また、インキュベータの中では、できるだけウェル中の細胞（幹細胞など）に外部刺激（振動）を与えたくない。
【０１０５】
上述したように、マイクロプレートリーダー１０Ｄは、１軸方向のみの移動であるため、高さ方向に大きくならない装置構成とすることができる。また、マイクロプレートリーダー１０Ｄは、２位置間のみの移動であるため、極力、振動等の刺激を与えない最低限での走査にとどめることができる。
したがって、マイクロプレートリーダー１０Ｄは、インキュベータ内での使用に適したマイクロプレートリーダーとすることができる。
【０１０６】
なお、上記において特定の実施形態が説明されているが、当該実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲を限定する意図はない。本明細書に記載された装置及び方法は上記した以外の形態において具現化することができる。また、本発明の範囲から離れることなく、上記した実施形態に対して適宜、省略、置換及び変更をなすこともできる。かかる省略、置換及び変更をなした形態は、請求の範囲に記載されたもの及びこれらの均等物の範疇に含まれ、本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…マイクロプレートリーダー、１１ａ…投光用基板、１１ｂ…測定用基板、１１ｃ…アパーチャ部、１２ａ…光源、１２ｂ…受光センサ、１３…導光プレート部、１３ａ…受光用導光路、１４…ミラープレート、１４ａ…反射面、１５…筐体、１８…マイクロプレートリーダーユニット、２０…マイクロプレート、２１…ウェル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【国際調査報告】
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