(57)【要約】【課題】  従来よりも小型の構成で、光検出時の位置精度の悪化や検体の保持状態の不安定化を招くことなく、分析用チップ上の複数のスポットからの光を検出することができるようにした分析装置を提供する。【解決手段】  検体を保持する複数のスポット２を有する分析用チップ１のスポット２からの光を検出する分析装置Ａを、分析用チップ１を保持するチップ保持部３と、検体からの光を検出する光検出部４と、分析用チップ１がチップ保持部３に保持された状態で複数のスポット２のうち所望のスポット２からの光を選択的に光検出部４に伝達する選択的光伝達部５とを備えて構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体を保持するスポットを複数有する分析用チップについて、前記スポットからの光を検出することにより、検体の分析を行なう分析装置であって、
前記分析用チップを保持するチップ保持部と、
前記スポットからの光を検出する光検出部と、
前記分析用チップが該チップ保持部に保持された状態で、前記複数のスポットのうち所望のスポットからの光を、選択的に該光検出部に伝達する選択的光伝達部とを備える
ことを特徴とする、分析装置。
【請求項２】
該選択的光伝達部が、
前記複数のスポットの各々から該光検出部へと至る光伝送路を形成する光伝送路形成部と、
該光伝送路を切り替えて、前記所望のスポットからの光を該光検出部に選択的に伝達する光伝送路切替部とを備える
ことを特徴とする、請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
該光伝送路が、
前記スポットそれぞれに対応して設けられ、前記スポットからの光を受光する受光端と、該受光端で受光した光を出力する出光端とを有する、光伝達媒体を備える
ことを特徴とする、請求項２記載の分析装置。
【請求項４】
該選択的光伝達部が、
該光伝達媒体の出光端を同一円の円周上に保持する出光端保持部を備える
ことを特徴とする、請求項３記載の分析装置。
【請求項５】
該光伝送路切替部が、
前記所望のスポットに対応した該光伝達媒体の出光端を、前記所望のスポットから該光検出部までの光路を確立できる位置に選択的に移動させる出光端移動部を備える
ことを特徴とする、請求項３又は請求項４記載の分析装置。
【請求項６】
該光伝送路切替部が、
該光伝達媒体の出光端から出力される光を受光する切替受光端と、該切替受光端で受光した光を出力する切替出光端とを有する切替用光伝達媒体と、
該切替用光伝達媒体の該切替受光端を、前記所望のスポットから該光検出部までの光路を確立できる位置に、選択的に移動させる受光端移動部とを備える
ことを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項７】
該光伝送路切替部が、
回転可能に設置され、前記所望のスポットから該光検出部までの光路を確立するべく反射によって該光伝送路を切り替える、ガルバノミラーを備える
ことを特徴とする、請求項２〜６のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項８】
該光伝送路切替部が、
回転可能に設置され、前記所望のスポットから該光検出部までの光路を確立するべく反射によって該光伝送路を切り替える、複数の鏡面を有するポリゴンミラーを備える
ことを特徴とする、請求項２〜７のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項９】
該光伝送路切替部が、
移動可能に設置され、前記所望のスポットから該光検出部までの光路を確立するべく該光伝送路を切り替える、プリズムを備える
ことを特徴とする、請求項２〜８のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１０】
該光伝送路切替部が、
移動可能に設置され、前記所望のスポットから該光検出部までの光路を確立するべく遮光によって該光伝送路を切り替える、検出光遮光部を備える
ことを特徴とする、請求項２〜９のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１１】
該光伝送路切替部が、
液晶と、該液晶に電圧を印加する電極とを有し、前記所望のスポットから該光検出部までの光路を確立するべく前記電圧の印加によって該光伝送路を切り替える光伝送路切替ユニットを備える
ことを特徴とする、請求項２〜１０のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１２】
該光伝送路が、
前記スポットからの光を受光し、集光する集光レンズとを備える
ことを特徴とする、請求項２〜１１のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１３】
該光伝送路が、
対応するスポット以外のスポットからの迷光を遮光する迷光防止部を備える
ことを特徴とする、請求項２〜１２のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１４】
該光伝送路切替部が、階層的に複数設けられている
ことを特徴とする、請求項２〜１３のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１５】
該光検出部が、光電子増倍管を備える
ことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１６】
該検出光が、化学発光、電気化学発光、生化学発光、蛍光、燐光、反射光、及び透過光からなる群より選ばれる少なくともいずれか１つの光である
ことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１７】
検体を保持する複数のスポットを有する分析用チップをチップ保持部により保持し、前記スポットからの光を光検出部により検出する分析装置において用いられる集光器であって、
前記複数のスポットのうち所望のスポットからの光を、選択的に前記光検出部に伝達する
ことを特徴とする、集光器。
【請求項１８】
前記複数のスポットの各々から前記光検出部へと至る光伝送路を形成する光伝送路形成部と、
該光伝送路を切り替えて、前記所望のスポットからの光を前記光検出部に選択的に伝達する光伝送路切替部とを備える
ことを特徴とする、請求項１７記載の集光器。
【請求項１９】
該光伝送路が、
前記スポットそれぞれに対応して設けられ、前記スポットからの光を受光する受光端と、該受光端で受光した光を出力する出光端とを有する、光伝達媒体を備える
ことを特徴とする、請求項１８記載の集光器。
【請求項２０】
該光伝達媒体の出光端を同一円の円周上に保持する出光端保持部を備える
ことを特徴とする、請求項１９記載の集光器。
【請求項２１】
該光伝送路切替部が、
前記所望のスポットに対応した該光伝達媒体の出光端を、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立できる位置に選択的に移動させる出光端移動部を備える
ことを特徴とする、請求項１９又は請求項２０記載の集光器。
【請求項２２】
該光伝送路切替部が、
該光伝達媒体の出光端から出力される光を受光する切替受光端と、該切替受光端で受光した光を出力する切替出光端とを有する切替用光伝達媒体と、
該切替用光伝達媒体の該切替受光端を、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立できる位置に、選択的に移動させる受光端移動部とを備える
ことを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の集光器。
【請求項２３】
該光伝送路切替部が、
回転可能に設置され、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく反射によって該光伝送路を切り替える、ガルバノミラーを備える
ことを特徴とする、請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の集光器。
【請求項２４】
該光伝送路切替部が、
回転可能に設置され、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく反射によって該光伝送路を切り替える、複数の鏡面を有するポリゴンミラーを備える
ことを特徴とする、請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の集光器。
【請求項２５】
該光伝送路切替部が、
移動可能に設置され、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく該光伝送路を切り替える、プリズムを備える
ことを特徴とする、請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の集光器。
【請求項２６】
該光伝送路切替部が、
移動可能に設置され、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく遮光によって該光伝送路を切り替える、検出光遮光部を備える
ことを特徴とする、請求項１８〜２５のいずれか１項に記載の集光器。
【請求項２７】
該光伝送路切替部が、
液晶と、該液晶に電圧を印加する電極とを有し、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく前記電圧の印加によって該光伝送路を切り替える光伝送路切替ユニットを備える
ことを特徴とする、請求項１８〜２６のいずれか１項に記載の集光器。
【請求項２８】
該光伝送路が、
前記スポットからの光を受光し、集光する集光レンズとを備える
ことを特徴とする、請求項１８〜２７のいずれか１項に記載の集光器。
【請求項２９】
該光伝送路が、
対応するスポット以外のスポットからの迷光を遮光する迷光防止部を備える
ことを特徴とする、請求項１８〜２８のいずれか１項に記載の集光器。
【請求項３０】
該光伝送路切替部が、階層的に複数設けられている
ことを特徴とする、請求項１８〜２９のいずれか１項に記載の集光器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学分析や生物分析などの分野において検体の分析に用いられる分析装置に関し、特に、検体が保持された分析チップ上のスポットからの光を検出することにより光学的な分析を行なう分析装置、及び、それに用いる集光器に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学分析や生物分析などの分野においては、各種の検体について光学的な分析を行なうことがある。このような光学的分析手法の例としては、蛍光分析、表面プラズモン共鳴分析、化学発光分析、生物発光分析、電気化学発光分析、放射線同位体分析等が挙げられる。
これらの光学的分析手法の多くは、検体を分析用チップのスポットに保持した状態で、スポットから生じる光、あるいは、スポットに光を照射した際の反射光及び透過光などを検出することにより分析を行なう。分析を効率的に行なうために、通常、分析用チップにはスポットを複数箇所形成する。また、光の検出には分析装置を用いる。
【０００３】
図１６は、光学的分析に用いられる従来の分析装置の一例として、蛍光の検出により分析を行なう蛍光分析装置の要部の構成を模式的に示す図である。図１６に示すように、この分析装置には分析用チップ１０１が取り付けられ、分析用チップ１０１には、蛍光物質で標識されたタンパク質などが検体として保持された複数のスポット１０２が形成されている。さらに、この分析装置は、分析用チップ１０１に励起光を照射する光源１０３と、分析用チップ１０１からの光を検出する光検出部１０４とを備えている。
【０００４】
この分析装置で分析を行なう際には、まず光源１０３から分析用チップ１０１に励起光を照射する。照射された励起光によってスポット１０２にある検体は励起され、スポット１０２からは蛍光が発生する。発生した蛍光を光検出部１０４によって検出することにより、検体の分析を行なう。
【０００５】
このような従来の分析装置では、複数のスポットを１つずつ走査して光の検出を行なうために、通常、光検出部１０４及び分析用チップ１０１のいずれかを移動させ、位置調整を行なっており、このため、光検出部１０４や分析用チップ１０１を駆動するための機構を備えている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特許第３３４６７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に代表される従来の分析装置では、光検出部１０４や分析用チップ１０１を移動させて位置調整を行なうために、光検出時の位置精度の悪化や検体の保持状態の不安定化が生じ易く、これが光検出性能の低下や分析精度の悪化に繋がるという課題があった。また、光検出部１０４や分析用チップ１０１の駆動機構を備える必要があるために、分析装置が大型化するという課題も生じていた。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、従来よりも小型の構成で、光検出時の位置精度の悪化や検体の保持状態の不安定化を招くことなく、分析用チップ上の複数のスポットからの光を検出することができるようにした分析装置を提供すること、及び、上記分析装置を構成する上で汎用的に用いることが可能な集光器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の分析装置は、検体を保持するスポットを複数有する分析用チップについて、前記スポットからの光を検出することにより、検体の分析を行なう分析装置であって、前記分析用チップを保持するチップ保持部と、前記スポットからの光を検出する光検出部と、前記分析用チップが該チップ保持部に保持された状態で、前記複数のスポットのうち所望のスポットからの光を、選択的に該光検出部に伝達する選択的光伝達部とを備えることを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
また、本発明の集光器は、検体を保持する複数のスポットを有する分析用チップをチップ保持部により保持し、前記スポットからの光を光検出部により検出する分析装置において用いられる集光器であって、前記複数のスポットのうち所望のスポットからの光を、選択的に前記光検出部に伝達することを特徴とする（請求項１７）。
【００１１】
これにより、分析用チップや光検出部の位置調整が不要となるため、光検出時の位置精度を高めることができ、また、検体の保持状態を安定させ易いため、分析の精度を高めることができる。さらに、分析用チップや光検出部の駆動部が不要となるため、分析装置を小型化することができる。
【００１２】
このとき、該選択的光伝達部及び該集光器は、前記複数のスポットの各々から該光検出部へと至る光伝送路を形成する光伝送路形成部と、該光伝送路を切り替えて、前記所望のスポットからの光を該光検出部に選択的に伝達する光伝送路切替部とを備えることが好ましい（請求項２，１８）。これにより、光伝送路を切り替えるだけで所望のスポットからの光を検出することができるので、簡単な構成で分析装置の小型化を達成することができる。
【００１３】
また、該光伝送路は、前記スポットそれぞれに対応して設けられ、前記スポットからの光を受光する受光端と、該受光端で受光した光を出力する出光端とを有する、光伝達媒体を備えることが好ましい（請求項３，１９）。これにより、分析用チップのスポットからの光を確実に光検出部で検出することができる。
【００１４】
さらに、該選択的光伝達部及び該集光器は、該光伝達媒体の出光端を同一円の円周上に保持する出光端保持部を備えることが好ましい（請求項４，２０）。これにより、光伝送路の切替を素早く行なうことが可能となり、所望のスポットからの光の検出に要する時間を短くすることができる。また、駆動系も回転駆動のみを行なうシンプルなものとすることができ、安価で小型化された装置の提供が可能となる。
【００１５】
ここで、該光伝送路切替部は、前記所望のスポットに対応した該光伝達媒体の出光端を、前記所望のスポットから該光検出部までの光路を確立できる位置に選択的に移動させる出光端移動部を備えることが好ましい（請求項５，２１）。これにより、分析装置の構成をシンプルにすることができ、所望のスポットからの光の検出を簡単にすることができる。
【００１６】
また、該光伝送路切替部は、該光伝達媒体の出光端から出力される光を受光する切替受光端と、該切替受光端で受光した光を出力する切替出光端とを有する切替用光伝達媒体と、該切替用光伝達媒体の該切替受光端を、前記所望のスポットから該光検出部までの光路を確立できる位置に、選択的に移動させる受光端移動部とを備えることが好ましい（請求項６，２２）。これにより、分析装置の構成をシンプルにすることができ、所望のスポットからの光の検出を簡単にすることができる。また、光伝送路切替部をモジュール化することにより、その交換可能性を高めることができる。さらに、シンプルな構造により部品点数を少なくすることができ、また、精巧な構造が必要な切替部分を堅牢な構造体に包囲させることが可能となり、使用寿命の長期化、誤動作の防止、耐メンテナンス性の改善等を達成することができる。
【００１７】
さらに、該光伝送路切替部は、回転可能に設置され、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく反射によって該光伝送路を切り替える、ガルバノミラーを備えることが好ましい（請求項７，２３）。これにより、光伝送路の切替を素早く行なうことが可能となるほか、分析装置の構成をシンプルにすることができる。また、光伝送路切替部をモジュール化することにより、その交換可能性を高めることができる。さらに、シンプルな構造により部品点数を少なくすることができ、また、精巧な構造が必要な切替部分を堅牢な構造体に包囲させることが可能となり、使用寿命の長期化、誤動作の防止、耐メンテナンス性の改善等を達成することができる。
【００１８】
また、該光伝送路切替部は、回転可能に設置され、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく反射によって該光伝送路を切り替える、複数の鏡面を有するポリゴンミラーを備えることが好ましい（請求項８，２４）。これによっても、光伝送路の切替を素早く行なうことが可能となるほか、分析装置の構成をシンプルにすることができる。また、光伝送路切替部をモジュール化することにより、その交換可能性を高めることができる。さらに、シンプルな構造により部品点数を少なくすることができ、また、精巧な構造が必要な切替部分を堅牢な構造体に包囲させることが可能となり、使用寿命の長期化、誤動作の防止、耐メンテナンス性の改善等を達成することができる。
【００１９】
また、該光伝送路切替部は、移動可能に設置され、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく該光伝送路を切り替える、プリズムを備えることが好ましい（請求項９，２５）。これによっても、光伝送路の切替を素早く行なうことが可能となるほか、分析装置の構成をシンプルにすることができる。また、光伝送路切替部をモジュール化することにより、その交換可能性を高めることができる。さらに、シンプルな構造により部品点数を少なくすることができ、また、精巧な構造が必要な切替部分を堅牢な構造体に包囲させることが可能となり、使用寿命の長期化、誤動作の防止、耐メンテナンス性の改善等を達成することができる。
【００２０】
また、該光伝送路切替部は、移動可能に設置され、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく遮光によって該光伝送路を切り替える、検出光遮光部を備えることが好ましい（請求項１０，２６）。これによっても、光伝送路の切替を素早く行なうことが可能となるほか、分析装置の構成をシンプルにすることができる。また、光伝送路切替部をモジュール化することにより、その交換可能性を高めることができる。さらに、シンプルな構造により部品点数を少なくすることができ、また、精巧な構造が必要な切替部分を堅牢な構造体に包囲させることが可能となり、使用寿命の長期化、誤動作の防止、耐メンテナンス性の改善等を達成することができる。
【００２１】
また、該光伝送路切替部は、液晶と、該液晶に電圧を印加する電極とを有し、前記所望のスポットから前記光検出部までの光路を確立するべく前記電圧の印加によって該光伝送路を切り替える光伝送路切替ユニットを備えることが好ましい（請求項１１，２７）。これによっても、光伝送路の切替を素早く行なうことが可能となるほか、分析装置の構成をシンプルにすることができる。また、光伝送路切替部をモジュール化することにより、その交換可能性を高めることができる。さらに、シンプルな構造により部品点数を少なくすることができ、また、精巧な構造が必要な切替部分を堅牢な構造体に包囲させることが可能となり、使用寿命の長期化、誤動作の防止、耐メンテナンス性の改善等を達成することができる。
【００２２】
さらに、該光伝送路は、前記スポットからの光を受光し、集光する集光レンズとを備えることが好ましい（請求項１２，２８）。これにより、分析用チップのスポットからの光を確実に検出することができる。
また、該光伝送路は、対応するスポット以外のスポットからの迷光を遮光する迷光防止部を備えることが好ましい（請求項１３，２９）。これにより、正確な分析を行なうことが可能となる。
【００２３】
さらに、該光伝送路切替部は、階層的に複数設けられていることが好ましい（請求項１４，３０）。これにより、スポットが多数あるような場合でも、多くの光伝送路の切替が可能な専用の光伝送路切替部を準備することなく、既存の比較的少数の光伝送路の切り替えをする光伝送路切替部を用いて分析装置や集光器を構成することができ、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
さらに、該光検出部は、光電子増倍管を備えることが好ましい（請求項１５）。これにより、分析装置の低コスト化と、精密な分析とを両立することができる。
なお、該検出光は、化学発光、電気化学発光、生化学発光、蛍光、燐光、反射光、及び透過光からなる群より選ばれる少なくともいずれか１つの光であることが好ましい（請求項１６）。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の分析装置及び集光器によれば、分析用チップや光検出部の位置調整が簡素化できるため、光検出時の位置精度を高めることができ、また、検体の保持状態を安定させ易いため、分析の精度を高めることができる。さらに、分析用チップや光検出部の駆動部が不要となるため、分析装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の説明に制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、自由に変形して実施することができる。
【００２７】
（１．第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る分析装置について説明する。図１〜図４は本実施形態の構成を示すもので、図１は本実施形態の分析装置の概要を示す模式図、図２は本実施形態の分析装置のチップホルダの断面図、図３は旋回ホルダ周辺を拡大して示す斜視図、図４は本実施形態の分析装置の変形例の概要を示す模式図である。
【００２８】
図１に示す分析装置Ａは、特定物質が固定化された複数のスポット２を有する分析用チップ１を用いて、スポット２からの光を検出するための装置である。なお、本実施形態において特定物質とは、結合物質と相互作用することにより化学発光を発する物質であり、したがって、本実施形態でいうスポット２からの光とは、化学発光により生じた光のことをいうものとする。また、ここで分析用チップ１のスポット２が形成された部分は、化学発光による光が透過できる素材で形成されていて、スポット２が光を発した場合にはその光が裏面（スポット２が形成された面の逆の面）に透過できるようになっている。
【００２９】
図１に示すように、分析装置Ａは、使用時（即ち、分析時）に分析用チップ１を保持するチップホルダ（チップ保持部）３と、分析用チップ１のスポット２からの光を検出する光電子増倍管（光検出部）４とを備えている。さらに、チップホルダ３と光電子増倍管４との間には、チップホルダ３に保持される分析用チップ１のスポット２からの光を光電子増倍管４へ選択的に伝達する集光器（選択的光伝達部）５が設けられている。つまり、チップホルダ３に保持された分析用チップ１のスポット２からの光は、集光器５によって光電子増倍管４に伝達され、光電子増倍管４により検出されるように構成されている。ただし、分析用チップ１は、普段は分析装置Ａとは別体となっており、使用時に分析装置Ａのチップホルダ３に装着されて分析を行なう。
【００３０】
なお、ここでいう集光器５が光を「選択的に伝達する」とは、分析用チップ１上に複数形成されたスポット２のなかから、所望のスポット２を選択し、選択された所望のスポット２からの光は伝達し、選択されていないスポット２からの光は伝達しないことを意味する。また、本実施形態では所望のスポット２を１個として説明するが、必要に応じて２個以上のスポット２を所望のスポット２として選択するように構成しても良い。
【００３１】
図２は、チップホルダ３を、水平方向に垂直な面で切断した断面図である。図２に示すように、チップホルダ３には、分析用チップ１を装着するためのチップ装着部６が形成されていて、分析装置Ａの使用時にはこのチップ装着部６に上部から分析用チップ１を装着し、分析を行なうように構成されている。また、チップ装着部６の下部には、後述する伝送ケーブル（光伝送路形成部）８が挿入される開口７が形成されている。
【００３２】
集光器５は、チップ装着部６に装着される分析用チップ１から光電子増倍管４へと至る光伝送路を形成する伝送ケーブル８を有していて、この伝送ケーブル８の一端が、チップホルダ３の開口７に挿入され、分析用チップ１からの光を受光するように構成されている。さらに、伝送ケーブル８の他端は光電子増倍管４に光を出力できる位置に配設されている。
【００３３】
伝送ケーブル８は、分析用チップ１のスポット２に対応した数の光ファイバ（光伝達媒体）９を有している。この光ファイバ９は、伝送ケーブル８の一端側の端部（以下適宜、「受光端」という）９ｉで光を受光し、受光した光を伝送ケーブル８の他端側の端部（以下適宜、「出光端」という）９ｏから出力するものである。したがって、ここでは光ファイバの中を光が伝わるため、光伝送路が伝送ケーブル８内に形成されるようになる。
【００３４】
さらに、光ファイバ９の受光端９ｉは、それぞれ分析用チップ１のスポット２に対応した位置に配置されている。即ち、光ファイバ９の受光端９ｉは、チップホルダ３に分析用チップ１が装着された場合に、分析用チップ１の各スポット２から発せられる光を、対応する受光端９ｉがそれぞれ受光できる位置となるように配置されている。具体的には、分析用チップ１裏面の、スポット２に対応して光が透過できる素材で形成された部分に、スポット２からの光を受光できるように光ファイバ９の受光端９ｉがそれぞれ近接して設置されている。
【００３５】
また、図３に示すように、集光器５は伝送ケーブル８の他端に旋回ホルダ（出光端保持部）１０を備えていて、光ファイバ９の出光端９ｏは、この旋回ホルダ１０によって同一円の円周上に位置するよう保持されている。具体的には、旋回ホルダ１０は円盤形状に形成されていて、この円盤形状の縁部に光ファイバ９の出光端９ｏが保持されている。したがって、光ファイバ９の出光端９ｏは旋回ホルダ１０の円盤形状を上記同一円とした円周上に位置することになる。
【００３６】
また、旋回ホルダ１０はその円盤形状の中心に回転軸（図示省略）を有していて、この回転軸を中心として旋回可能に構成されている。さらに、集光器５には、回転軸を中心として旋回ホルダ１０を旋回させるモータ（出光端移動部）１１が設けられていて、このモータ１１の駆動により旋回ホルダ１０は旋回させられるようになっている。ただし、旋回ホルダ１０が旋回した場合、光ファイバ９の出光端９ｏは、回転軸を中心とした同一円の円周上を周方向に移動することになるが、その位置はあくまで上記同一円の円周上に保持されるよう構成されている。
【００３７】
また、集光器５には、旋回ホルダ１０に対向する位置に孔１２ｈを１箇所形成された遮光板１２が配設されている。この遮光板１２は、光ファイバ９の出光端９ｏから出力される光のうち、孔１２ｈの正面の位置にきた出光端９ｏから出力される光は孔１２ｈを透過させ、その他の出光端９ｏから出力される光は遮光するように構成されている。
【００３８】
また、光電子増倍管４は、遮光板１２の孔１２ｈを通った光を受光できる位置、具体的には、遮光板１２の孔１２ｈの正面の位置に配置されている。つまり、光電子増倍管４は遮光板１２の孔１２ｈを介して、孔１２ｈの正面の位置にきた出光端９ｏと正面で向かい合うように配置されており、したがって、孔１２ｈの正面の位置の出光端９ｏから出力された光は確実に光電子増倍管４に入力されるようになっている。
【００３９】
上記のように、モータ１１の駆動によって旋回ホルダ１０が旋回し、その旋回によって光ファイバ９の出光端９ｏが１つ（具体的には、所望のスポットに対応した光ファイバ９の出光端９ｏ）、選択的に遮光板１２の孔１２ｈの正面の位置に来て、その孔１２ｈの正面の位置にある出光端９ｏから出力された光が光電子増倍管４によって検出されるように構成されている。即ち、旋回ホルダ１０の旋回によって、所望のスポット２から光電子増倍管４までの光路を確立できる位置に光ファイバ９の出光端９ｏが移動させられるように構成されているのである。よって、旋回ホルダ１０、モータ１１、及び遮光板１２が、光伝送路を切り替えて、所望のスポット２ａからの光を光電子増倍管４に選択的に伝達する光伝送路切替部１３を構成する。
【００４０】
以上のように構成された本実施形態の分析装置Ａでは、使用時には、まず、チップホルダ３のホルダ装着部６に分析用チップ１を装着する。分析用チップ１には、予め特定物質を複数のスポット２に固定化しておく。
次に、チップホルダ３に分析用チップ１を保持させた状態で、分析用チップ１表面のスポット２に試料を接触させる。試料を接触させた際、その試料に結合物質が含まれていれば、特定物質と結合物質とが総合作用してスポット２からは化学発光により光が生じる。なお、本実施形態では試料と特定物質とが接触したものを検体と呼ぶこととする。したがって、試料が結合物質を含んでいれば検体は発光し、含んでいなければ検体は発光しないこととなる。
【００４１】
検体が化学発光を生じ、スポット２からの光が発生すると、その光は分析用チップ１の裏面に透過し、対応する光ファイバ９の受光端９ｉで受光される。受光端９ｉで受光された光は、光ファイバ９内を伝わり、光ファイバ９の出光端９ｏから出力される。
このとき、モータ１１を駆動させて旋回ホルダ１０を旋回させることにより、光ファイバ９の出光端９ｏの位置を調整し、分析を行なおうとする所望のスポット２に対応した光ファイバ９の出光端（以下適宜、「所望の出光端」という）９ｏを、所望の出光端９ｏからの光を光１２ｈを通じて光電子増倍管４に検出させることができる位置、具体的には、遮光板１２の孔１２ｈの正面の位置に、選択的に移動させる。即ち、所望の出光端９ｏを、所望のスポット２から光電子増倍管４までの光路が確立できる位置に選択的に移動させる。これにより、所望の出光端９ｏから出力される光が孔１２ｈを通って光電子増倍管４で検出されるのである。
【００４２】
この際、所望の出光端９ｏ以外の出光端９ｏから出力された光、即ち、所望のスポット２以外のスポット２に対応した光ファイバ９によって伝達された光は、光電子増倍管４が検出することができる位置、つまり、孔１２ｈの正面の位置に無いため、光電子増倍管４によって検出されることは無い。さらに、遮光板１２があるために、所望のスポット２以外のスポット２から出力される光が、それぞれ光ファイバ９の出光端９ｏから放射されて迷光となり、所望のスポット２からの光の検出を妨げることを防止することができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態の分析装置Ａによれば、分析用チップ１や光電子増倍管４を動かすことなく、複数のスポット２を有する分析用チップ１の、所望のスポット２からの光を検出することができる。したがって、本実施形態の分析装置Ａでは、分析用チップ１や光電子増倍管４を動かすための駆動部が不要となり、分析装置Ａを小型化することが可能となる。
【００４４】
さらに、分析用チップ１を固定したまま検出を行なうことができるので、分析用チップ１を動かすことによって試薬、特定物質、若しくは分析対象外の他の物質などが予期しない移動や混合を起こすことを防止でき、安定して正確な検出を行なうことができる。また、分析用チップ１及び光電子増倍管４を固定して検出を行なうことが可能であるため、それらの駆動に伴う振動を防ぐことができ、振動に伴うノイズ及び電気的なノイズの発生や光軸のずれを抑制することができる。これにより、光検出性能や分析精度を高めることが可能となる。
【００４５】
また、光伝送路の切り替えという簡単な構成によって、所望のスポット２からの光を選択的に光電子増倍管４に伝達するようにしたため、装置の構成をシンプルにすることができ、分析装置Ａの小型化や操作の容易化を促進することができる。
また、光伝送路を光ファイバ９のような受光端９ｉと出光端９ｏとを有する光伝達媒体により構成したので、分析用チップ１のスポット２からの光を確実に光電子増倍管４に伝達することができる。
【００４６】
また、光ファイバ９の出光端９ｏを同一円の円周上に保持するよう構成したので、所望のスポット２からの光の検出を、簡単な制御により、素早く行なうことができる。即ち、所望のスポット２からの光を検出する場合、従来であれば分析用チップ１をスポット２の位置に応じて走査するため、分析用チップ１又は光電子増倍管４を平面的に移動させる必要があった。つまり、分析用チップ１のスポット２の並び方に応じて所望のスポット２からの光を光電子増倍管４が受光できる位置とさせるため、縦方向及び横方向の２つの位置制御を行なう必要があった。しかし、本実施形態の分析装置Ａによれば、旋回ホルダ１０の回転角度を調整する制御を行なうことで、分析チップ１のスポット２の並び方によらず、簡単に所望のスポット２からの光の検出を行なうことができる。さらに、制御が簡単であるため、光伝送路の切り替えに要する時間を短縮することができ、所望のスポット２からの光を素早く検出することができる。
【００４７】
さらに、スポット２からの光を検出する光検出器として光電子増倍管４を用いたので、複数スポットの検出に従来一般に用いられてきたＣＣＤカメラなどを用いた場合に比べて分析装置Ａの低コスト化を達成することができるとともに、精密な分析を行なうことが可能となる。
【００４８】
以上、本発明の第１実施形態の分析装置Ａについて詳細に説明したが、分析装置Ａは適宜変形して実施しても良い。
例えば、本実施形態ではスポット２からの光が化学発光により生じる場合を例として説明したが、本明細書にいうスポット２からの光とは、スポット２において検体が化学発光により発する光に限定されるものではなく、電気化学発光や生化学発光など、別のメカニズムにより発せられる光であっても良い。さらに、発光による光以外の光であってもよく、分析用チップ１のスポット２から光電子増倍管４に向けて伝達される光であれば如何なる光でも任意であり、例えば、蛍光や燐光などの励起により生じる光、或いはスポット２で反射した反射光、スポット２を透過した透過光など、どのような光でも検出可能である。なお、励起、反射、透過などによる光を検出する際に分析用チップ１に入射光を供給する場合には、例えば図４に示すようにチップホルダ３に保持された分析用チップ１に向けて入射光を供給する光源１４を設ければよい。なお、図４において、図１〜図３に記載の構成と実質同様の構成要素については、同じ符号を用いて示す。
【００４９】
（２．第２実施形態）
次に、図面を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図５，図６は本実施形態の構成を示すもので、図５は分析装置の概要を示す模式図、図６はクランクファイバ周辺を拡大して示す斜視図である。なお、図５，図６において、図１〜図４に記載の構成と実質同様の構成要素については、同じ符号を用いて示す。
【００５０】
図５に示すように、本発明の第２実施形態としての分析装置Ｂは、第１実施形態で説明した分析装置Ａとはその基本構成は共通しており、分析用チップ１を保持するチップホルダ３と、光検出部である光電子増倍管４とを備え、チップホルダ３で保持した分析用チップ１のスポット２からの光を、光電子増倍管４によって検出するように構成されている。また、分析装置Ｂは、分析装置Ａにおける集光器５に代えて集光器１５を備えていること以外の構成については、分析装置Ａと同様の構成となっている。
【００５１】
即ち、チップホルダ３と光電子増倍管４との間には集光器１５が配設され、分析用チップ１のスポット２からの光は集光器１５によって光電子増倍管４に伝達されるようになっている。集光器（選択的光伝達部）１５は、分析装置Ａの集光器５と同様に光ファイバ９を有する伝送ケーブル８を備えている。さらに、本実施形態の分析装置Ｂの集光器１５においては、光伝送路切替部１３に代えて光伝送路切替部１６が設けられている。この光伝送路切替部１６は、出光端保持部である円形ホルダ１７、切替用光伝達媒体であるクランクファイバ１８、遮光板１９、及び、受光端移動部であるモータ２０から構成されている。
【００５２】
以下、この光伝送路切替部１６の構成について詳しく説明する。
図６に示すように、集光器１５は伝送ケーブル８の他端（チップホルダ３と反対側の端部）に円形ホルダ１７を備えていて、第１実施形態と同様、光ファイバ９の出光端９ｏは、この円形ホルダ１７によって同一円の円周上に位置するよう保持されている。具体的には、円形ホルダ１７は円盤形状に形成されていて、この円盤形状の縁部に光ファイバ９の出光端９ｏが保持されている。したがって、光ファイバ９の出光端９ｏは円形ホルダ１７の円盤形状を上記同一円とした円周上に位置することになる。ただし、第１実施形態で説明した旋回ホルダ１０と異なり、円形ホルダ１７は動かないよう固定されている。
【００５３】
また、集光器１５には、円形ホルダ１７に対向する位置に、孔１９ｈを１箇所形成された遮光板１９が配設されている。孔１９ｈは、円形ホルダ１７の円盤形状の中心部の正面に形成されている。また、孔１９ｈにはクランクファイバ１８が嵌入されている。
クランクファイバ１８はクランク状に形成された光ファイバであり、その受光端（切替受光端）１８ｉで光を受光し、出光端（切替出光端）１８ｏから光を出力するように構成されている。さらに、遮光板１９の孔１９ｈには出光端１８ｏが嵌入されていて、この出光端１８ｏを回転軸として、クランクファイバ１８は回転可能とされている。また、クランクファイバ１８の受光端１８ｉは、クランクファイバ１８が回転した場合、円形ホルダ１７に保持された光ファイバ９の出光端９ｏが保持された円周に沿って移動するように構成されている。
【００５４】
さらに、集光器１５はモータ２０を有している。このモータ２０はクランクファイバ１８に接続されていて、出光端１８ｏを中心にクランクファイバ１８を回転させるようになっている。
また、光電子増倍管４はクランクファイバ１８の出光端１８ｏから出力される光を受光できる位置、具体的には、遮光板１９の孔１９ｈの正面の位置に配置されている。したがって、クランクファイバ１８の出光端１８ｏから出力された光は確実に光電子増倍管４で検出されるようになっている。なお、クランクファイバ１８の出光端１８ｏ以外から出力される光は、遮光板１９によって遮蔽され、光電子増倍管４では検出されないよう構成されている。
【００５５】
上記のように、モータ２０の駆動によってクランクファイバ１８が回転し、その回転によってクランクファイバ１８の入力端１８ｉは光ファイバ９の出光端９ｏに沿って移動し、光ファイバ９の出光端９ｏのうちの１つ（具体的には、所望のスポットに対応した光ファイバ９の出光端９ｏ）の正面の位置に選択的に来て、光ファイバ９の出光端９ｏから出力された光はクランクファイバ１８の入力端１８ｉで受光され、出光端１８ｏから出力され、光電子増倍管４によって検出されるように構成されている。即ち、クランクファイバ１８の回転によって、所望のスポット２から光電子増倍管４までの光路を確立できる位置にクランクファイバ１８の受光端１８ｉが移動させられるように構成されている。よって、クランクファイバ１８、遮光板１９、及びモータ２０が、光伝送路を切り替えて、所望のスポット２からの光を光電子増倍管４に選択的に伝達する光伝送路切替部１５を構成する。
【００５６】
以上のように構成された本実施形態の分析装置Ｂでは、第１実施形態と同様に、使用時には、まず、チップホルダ３のホルダ装着部６に分析用チップ１を装着し、分析用チップ１表面のスポット２に試料を接触させる。
【００５７】
試料と特定物質とが接触して検体が化学発光を生じ、スポット２からの光が発生すると、第１実施形態と同様にして、その光は分析用チップ１の裏面に透過し、対応する光ファイバ９の受光端９ｉで受光され、光ファイバ９内を伝わり、それぞれ光ファイバ９の出光端９ｏから出力される。
【００５８】
ここで、モータ２０を駆動させてクランクファイバ１８を回転させることにより、クランクファイバ１８の受光端１８ｉの位置を調整し、所望の出光端９ｏからの光を受光できる位置、具体的には、所望の出光端の正面の位置に、クランクファイバ１８の受光端１８ｉを選択的に移動させる。即ち、クランクファイバ１８の受光端１８ｉを、所望のスポット２から光電子増倍管４までの光路が確立できる位置に選択的に移動させる。これにより、所望の出光端９ｏから出力される光がクランクファイバ１８を通って光電子増倍管４で検出されるのである。
【００５９】
この際、所望の出光端９ｏ以外の出光端９ｏから出力された光、即ち、所望のスポット２以外のスポット２から出力された光は、光電子増倍管４まで伝達されないため、光電子増倍管４によって検出されることは無い。さらに、遮光板１９があるために、所望のスポット２以外のスポット２に対応した光ファイバ９によって伝達された光がそれぞれ光ファイバ９の出光端９ｏから放射されて迷光となり、所望のスポット２からの光の検出を妨げることを防止することができる。
【００６０】
以上のように、本実施形態の分析装置Ｂによれば、分析用チップ１や光電子増倍管４を動かすことなく、複数のスポット２を有する分析用チップ１の、所望のスポット２からの光を検出することができる。したがって、本実施形態の分析装置Ｂでは、分析用チップ１や光電子増倍管４を固定したまま光の検出を行なうことが可能であり、これらを動かすための駆動部が不要とであるため、分析装置Ｂを小型化することが可能となる。
また、分析用チップ１及び光電子増倍管４を固定して検出を行なうことが可能であるため、それらの駆動に伴う振動を防ぐことができ、振動に伴うノイズ及び電気的なノイズの発生や光軸のずれを抑制することができる。これにより、光検出性能や分析精度を高めることが可能となる。
【００６１】
また、光ファイバ９の出光端９ｏを円周上に保持し、クランクファイバ１８により光伝送路の切り替えを行なうように構成したので、所望のスポット２からの光の検出を、簡単な制御により、素早く行なうことができる。即ち、本実施形態の分析装置Ｂによれば、クランクファイバ１８の回転角度を調整する制御を行なうことで、分析チップ１のスポット２の並び方によらず、簡単に所望のスポット２からの光の検出を行なうことができる。さらに、制御が簡単であるため、光伝送路の切り替えに要する時間を短縮することができ、所望のスポット２からの光を素早く検出することができる。
【００６２】
また、その他、上述した第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
さらに、上述した第１実施形態と同様に、本実施形態の分析装置Ｂを、適宜変形して実施しても良いことも同様である。
例えば、分析装置Ｂを用いれば、電気化学発光や生化学発光などの別のメカニズムにより生じる光、蛍光や燐光などの励起により生じる光、反射光、透過光など、どのような光でも検出可能である。なお、分析の際に入射光が必要であれば、図４に示したように光源を設置すればよい。
【００６３】
（３．第３実施形態）
次に、図面を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。図７〜図１５は本実施形態の構成を示すもので、図７は分析装置の概要を示す模式図、図８はチップホルダを水平方向に垂直な面で切った断面図、図９は光ファイバの組み合わせについて説明するための模式図、図１０は図８のＸ部を拡大して示す断面図、図１１〜図１５は切替ユニットの構成を説明する模式図である。なお、図７〜図１５において、図１〜図６記載の構成と実質同様の構成要素については、同じ符号を用いて示す。
【００６４】
図７に示す分析装置Ｃは、上記第１、第２実施形態で説明した分析装置Ａ，Ｂと同様に、特定物質が固定化された複数のスポット２を有する分析用チップ１を用いて、スポット２からの光を検出するための装置である。
分析装置Ｃは、上記第１、第２実施形態で説明した分析装置Ａ、Ｂとその基本構成は共通しており、分析用チップ１を保持するチップホルダ２１と、光検出部である光電子増倍管４とを備え、チップホルダ２１で保持した分析用チップ１のスポット２からの光を、光電子増倍管４によって検出するように構成されている。また、チップホルダ２１と光電子増倍管４との間には集光器２２が配設され、分析用チップ１のスポット２からの光は集光器２２によって光電子増倍管４に伝達されるようになっている。
【００６５】
以下、分析装置Ｃの各構成要素について、詳しく説明する。
図８は、チップホルダ２１を水平方向に垂直な面で切った断面図である。ここに示すように、分析装置Ｃが有するチップホルダ２１は内部にチップ装着部２３が形成されており、使用時にはこのチップ装着部２３に側面の装着口（図示せず）から分析用チップ１を装着し、分析を行なうように構成されている。また、チップ装着部２３の上部には開口２５が形成され、開口２５には後述する受光ユニット２４が挿入されている。
【００６６】
集光器２２は、光伝送路切替部となる光ファイバ（光伝達媒体）２６と、光伝送路切替部となる切替ユニット２７ａ〜２７ｄとを有している。光ファイバ２６は、分析用チップ１のスポット２それぞれに対応して設けられており、その受光端２６ｉで光を受光し、その受光した光を出光端２６ｏから出力するものである。したがって、ここでは光ファイバ１本１本が光伝送路となる。
【００６７】
また、光ファイバ２６の受光端２６ｉは、チップホルダ２１の開口２５の形状に合わせて形成され、開口２５に嵌入された受光ユニット２４により固定されている。受光ユニット２４は、光ファイバ２６の受光端２６ｉを、それぞれ対応するスポット２の上部正面に位置するように固定しており、このため、各光ファイバ２６の受光端２６ｉは対応するスポット２からの光を受光することができるようになっている（図９参照）。
【００６８】
また、図１０に示すように、各光ファイバ２６の受光端２６ｉには、集光レンズ２８が形成されている。図１０は、図８のＸ部を拡大した断面図である。この図に示すように、光ファイバ２６の受光端２６ｉには、それぞれ集光レンズ２８が形成され、これにより、各光ファイバ２６は、図１０に矢印で示すように、対応するスポット２からの光をそれぞれ集光できるようになっている。
【００６９】
また、光ファイバ２６は、その受光端２６ｉの周囲に遮光壁（迷光防止部）２９を有している。具体的には、受光端２６ｉと受光端２６ｉとの間には遮光壁２９が形成されていて、この遮光壁２９により、各受光端２６ｉは対応するスポット２以外のスポット２からの光、特に、隣接するスポット２からの光を遮光することができる。つまり、光ファイバ２６が遮光壁２９を有しているために、各受光端２６ｉは対応するスポット２以外のスポット２からの光が迷光として受光端２６ｉに侵入することを防止できるように構成されている。
【００７０】
さらに、図９に示したように、複数本ある光ファイバ２６は受光ユニット２４内においてグループ２６Ａ〜２６Ｄにグループ分けされ、光ファイバ２６はそれぞれ５本ごとの光ファイバ束２６ａ〜２６ｄに束ねられる。なお、図９では、例示した２０本の光ファイバ２６を５本ずつのグループ２６Ａ〜２６Ｄに分け、それぞれ束ねて光ファイバ束２６ａ〜２６ｄを形成するようにしたが、グループ分けに特に制限は無い。
【００７１】
束ねられた光ファイバ束２６ａ〜２６ｄは、それぞれ別の切替ユニット２７ａ〜２７ｄに接続され、光ファイバ２６の出光端２６ｏそれぞれから切替ユニット２７ａ〜２７ｄ内に光を出力するように構成されている。切替ユニット２７ａ〜２７ｄは、入力された光のうち、所望のスポット２からの光を選択的に出力するよう構成されたものである。なお、この切替ユニット２７ａ〜２７ｄの構成は後述するものとし、ここでは分析装置Ｃの構成の説明を続ける。
【００７２】
切替ユニット２７ａ〜２７ｄは、それぞれ対応する光ファイバ３０を出力側に有している。各光ファイバ３０は、その受光端３０ｉで光を受光し、その出光端３０ｏから光を出力するように形成されている。光ファイバ３０の受光端３０ｉは各切替ユニット２７ａ〜２７ｄに接続されているが、その出光端３０ｏは切替ユニット３１に接続されている。したがって、受光端３０ｉで受光した光は出光端３０ｏから切替ユニット３１内に出力されるようになっている。なお、切替ユニット３１は、入力側に有する光ファイバの本数が４本であること以外は切替ユニット２７ａ〜２７ｄと同様の構成となっており、その説明は後述するものとする。
【００７３】
切替ユニット３１の出力側には、光ファイバ３２が接続されている。この光ファイバ３２も、その受光端３２ｉで光を受光し、その出光端３２ｏから光を出力するように形成されている。光ファイバ３２の受光端３２ｉは切替ユニット３１に接続されているが、その出光端３２ｏは光電子増倍管４が光を検出することができる位置に配置されており、したがって、受光端３２ｉで受光した光は出光端３２ｏから出光され、光電子増倍管４によって検出されるようになっている。
【００７４】
つまり、各光ファイバ２６，３０，３２がそれぞれ光伝送路となり、受光ユニット２４及び光ファイバ２６，３０，３２（光ファイバ束２６ａ〜２６ｄを含む）が、分析用チップ１のスポット２の各々から光電子増倍管４までの光伝送路を形成する光伝送路形成部３３を構成しているのである。さらに、各切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１が、光伝送路を切り替えて、所望のスポット２からの光を光電子増倍管４に選択的に伝達する光伝送路切替部を構成している。
【００７５】
さらに、本実施形態においては、切替ユニット２７ａ〜２７ｄがいわば上流側の切替ユニット（上流側階層の光伝送路切替部）となり、切替ユニット３１が下流側の切替ユニット（下流側階層の光伝送路切替部）となることで、集光器２２内に、階層的な光伝送路切替部構造３４が形成されている。即ち、切替ユニット２７ａ〜２７ｄの光伝送路の切り替えによって切替ユニット３１へと選択的に伝達された光が、切替ユニット３１の光伝送路の切り替えによって光電子増倍管４へと選択的に伝達されるように構成されているのである。これにより、光伝送路の切り替えを多段階に分けて行なうことができるようになっている。
【００７６】
さて、ここで切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１について、切替ユニット２７ａを例にして説明する。
切替ユニット２７ａは、上記のように入力側に光ファイバ束２６ａ、即ち、グループ２６Ａに所属する光ファイバ２６を５本有し、出力側に光ファイバ３０を１本有している。この切替ユニット２７ａは、光ファイバ２６の出光端２６ｏから出力された光のうち、所望の出光端２６ｏから出力された光を、選択的に光ファイバ３０の受光端３０ｉに受光させることができる構成であれば、如何なる構成であってもよい。
【００７７】
本実施形態では、切替ユニット２７ａは図１１に示す構成となっている。即ち、切替ユニット２７ａは図示しない回転軸を中心に回転可能に設置されたガルバノミラー３５を備えており、光ファイバ２６の出光端２６ｏから出力された光はガルバノミラー３５で反射され、光ファイバ３０の受光端３０ｉにより受光されるように構成されている。したがって、切替ユニット２７ａは、ガルバノミラー３５の回転角度を調整することにより、複数ある出光端２６ｏのうち所望の出光端２６ｏから出力された光を、受光端３０ｉに選択的に受光させることができるようになっている。即ち、切替ユニット２７ａは、ガルバノミラー３５の回転により、所望のスポット２から光検出部４までの光路を確立するように光伝送路を切り替えるようになっているのである。
なお、先に述べたように、切替ユニット２７ｂ〜２７ｄは切替ユニット２７ａと同様の、所望のスポット２から光検出部４までの光路を確立するように光伝送路を切り替えることができる構成となっている。さらに、切替ユニット３１は、入力側に有する光ファイバ３０の本数が４本であること以外は切替ユニット２７ａと同様の仕組みによって、所望のスポット２から光検出部４までの光路を確立するように光伝送路を切り替えることができる構成となっている。
【００７８】
以上のように構成された本実施形態の分析装置Ｃでは、使用時には、まず、チップホルダ２１のホルダ装着部２５に分析用チップ１を装着する。分析用チップ１には、予め特定物質を複数（ここでは、図９に示すように２０箇所）のスポット２に固定化しておく。
次に、チップホルダ２１に分析用チップ１を保持させた状態で、分析用チップ１表面のスポット２に試料を接触させる。上記第１，第２実施形態と同様に、この試料と特定物質とが接触したものが検体であり、試料を接触させた際、その試料に結合物質が含まれていればスポット２からは化学発光により光が生じる。
【００７９】
スポット２から光が発生すると、その光は対応する光ファイバ２６の受光端２６ｉで受光される。光ファイバ２６が５本ずつ光ファイバ束２６ａ〜２６ｄに束ねられ、各光ファイバ束２６ａ〜２６ｄが切替ユニット２７ａ〜２７ｄに接続されているために、受光端２６ｉで受光された光は、４個の切替ユニット２７ａ〜２７ｄ内のそれぞれ対応した出光端２６ｏから出力される。
【００８０】
切替ユニット２７ａ〜２７ｄでは、所望のスポット２に対応した光ファイバ２６が接続されている場合には、ガルバノミラー３５が所望の出光端２６ｏからの光を反射して所望のスポット２から光検出部４までの光路を確立することができるように、ガルバノミラー３５が回転する。これにより、所望の出光端２６ｏから出力された光は、ガルバノミラー３５で反射し、光ファイバ３０の受光端３０ｉに受光される。
【００８１】
受光端３０ｉで受光された光は、光ファイバ３０内を通って、切替ユニット３１内で出光端３０ｏから出力される。
切替ユニット３１では、切替ユニット２７ａと同様にして、所望のスポット２から光検出部４までの光路を確立することができるように光伝送路を切り替え、所望の出光端３０ｏから出力された光を、光ファイバ３２の受光端３２ｉに受光させる。
【００８２】
光ファイバ３２の受光端３２ｉで受光された光は、光ファイバ３２内を通って、出光端３２ｏから出力され、光電子増倍管４によって検出される。
以上のように、本実施形態の分析装置Ｃによれば、分析用チップ１や光電子増倍管４を動かすことなく、複数のスポット２を有する分析用チップ１の、所望のスポット２からの光を検出することができる。したがって、本実施形態の分析装置Ｃでは、分析用チップ１や光電子増倍管４を固定したまま光の検出を行なうことが可能であり、これらを動かすための駆動部が不要とであるため、分析装置Ａを小型化することが可能となる。
【００８３】
さらに、第１，第２実施形態と同様に、安定して正確な検出を行なうことができ、また、振動に伴うノイズ及び電気的なノイズの発生や光軸のずれを抑制することができ、さらに、分析装置の小型化や操作の容易化を促進することができる。
【００８４】
また、光伝送路の切り替えを多段階に分けて行なうよう、切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１を階層的に複数用いたため、スポット２が多数あるような場合でも、多くの光伝送路の切替が可能な専用の切替ユニットを準備することなく、既存の比較的少数の光伝送路の切り替えをする切替ユニットを用いて分析装置Ｃを構成することができ、低コスト化を図ることができる。なお、本実施形態では光伝送路の切り替えを２階層で行なったが、さらに多数の階層に分けて行なうようにしてもよい。
【００８５】
さらに、切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１を用いれば、簡単に所望のスポット２からの光の検出を行なうことができるほか、制御が簡単であるため、光伝送路の切り替えに要する時間を短縮することができ、所望のスポット２からの光を素早く検出することができる。例えば、本実施形態に用いた切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１の場合、光伝送路の切り替えに要する時間は２０ミリ秒以下である。
【００８６】
さらに、光伝送路切替部を切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１のようにモジュール化したため、交換可能性を高めることができ、また、シンプルな構造により部品点数を少なくすることができ、さらに、精巧な構造が必要な切替部分を堅牢な構造体に包囲させることが可能となり、使用寿命の長期化、誤動作の防止、耐メンテナンス性の改善等を達成することができる。なお、ここでいう耐メンテナンス性とは、メンテナンス作業によっても分析装置になんらかの不利が生じないことをいい、例えば、メンテナンス作業に伴う振動などがあっても分解能が低下すること等を防ぐことができることをいう。
【００８７】
また、光ファイバ２６の受光端２６ｉが集光レンズ２８を有しているために、分析用チップ１のスポット２からの光を、受光端２６ｉで確実に受光することができ、所望のスポット２からの光を安定して検出することが可能となる。
さらに、光ファイバ２６の受光端２６ｉに遮光壁２９を形成したため、迷光を防止することができる。これにより、スポット２からの光を正確に検出することができる。
【００８８】
以上、本発明の第３実施形態としての分析装置Ｃについて詳細に説明したが、分析装置Ｃは適宜変形して実施しても良い。
例えば、切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１を、別の構成としてもよい。その例を示すと、例えば図１２〜図１５に示すものがある。以下、それぞれの構成について、切替ユニット２７ａを例として説明する。
【００８９】
図１２に示す構成では、切替ユニット２７ａは、図示しない回転軸を中心に回転可能に設置された、複数（ここでは６枚）の鏡面を有するポリゴンミラー３６を備えており、光ファイバ２６の出光端２６ｏから出力された光はポリゴンミラー３６の鏡面の一つで反射され、光ファイバ３０の受光端３０ｉにより受光されるように構成されている。したがって、この切替ユニット２７ａは、ポリゴンミラー３６の回転角度を調整することにより、複数ある出光端２６ｏのうち所望の出光端２６ｏから出力された光を、受光端３０ｉに選択的に受光させることができるようになっている。即ち、この切替ユニット２７ａは、ポリゴンミラー３６の回転により、所望のスポット２から光検出部４までの光路を確立するように光伝送路を切り替えるようになっているのである。これにより、受光端３０ｉと出光端２６ｏとが１対１で対応するように容易に構成することができる。
【００９０】
また、図１３に示す構成では、切替ユニット２７ａは、図中左右に平行に移動可能なプリズム３７を備えており、光ファイバ２６の出光端２６ｏから出力された光はプリズム３７で反射されて、光ファイバ３０の受光端３０ｉにより受光されるように構成されている。したがって、この切替ユニット２７ａは、プリズム３７の位置を調整することにより、複数ある出光端２６ｏのうち所望の出光端２６ｏから出力された光を、受光端３０ｉに選択的に受光させることができるようになっている。即ち、この切替ユニット２７ａは、プリズム３７の平行移動により、所望のスポット２から光検出部４までの光路を確立するように光伝送路を切り替えるようになっているのである。
【００９１】
また、図１４に示す構成では、切替ユニット２７ａは、各光ファイバ２６の出光端２６ｏに開閉可能に設けられた遮光部３８をそれぞれ有している。この遮光部３８は、図示しない軸を中心として揺動可能とされていて、出光端２６ｏから出力された光を遮光しない開状態と、遮光する閉状態とをとるように構成されている。また、光ファイバ３０は受光端３０ｉ側が受光端２６ｉに合わせて分岐していて、分岐部の先端にある受光端３０ｉはそれぞれ、遮光部３８が開状態であれば対応する出光端２６ｏからの光を受光でき、遮光部３８が閉状態であればどの出光端２６ｏからの光も受光できないように配置されている。
【００９２】
したがって、この切替ユニット２７ａは、遮光部３８の揺動を調整することにより、複数ある出光端２６ｏのうち所望の出光端２６ｏから出力された光を、受光端３０ｉに選択的に受光させることができるようになっている。即ち、この切替ユニット２７ａは、遮光部３８を揺動させて開状態と閉状態とを切り替えることにより、所望のスポット２から光検出部４までの光路を確立するように光伝送路を切り替えるようになっているのである。
【００９３】
また、図１５（ａ）に示す構成では、切替ユニット２７ａは、各光ファイバ２６の出光端２６ｏに遮光ユニット（光伝送路切替ユニット）３９をそれぞれ有している。この遮光ユニット３９は、図１５（ｂ）に示すように液晶が充填された液晶部４０と、液晶部４０の両側に設けられた一対の電極４１とを有している。電極４１は、図示しない電源によって電圧を与えられ、液晶部４０の液晶に対して電圧を印加することができるよう構成されている。液晶部４０に電極４１によって電圧が印加されると、液晶部４０内の液晶は一定の方向に揃うため、液晶部４０を光が透過できるようになる。一方、電圧が印加されていないと液晶部４０内の液晶は揃っていないため、液晶部４０を光は透過できない。ここでは、遮光ユニット３９の液晶部４０がそれぞれ対応する光ファイバ２６の出光端２６ｏの正面に配置されているので、遮光ユニット３９は、電極４１から液晶部４０に電圧を印加されると出光端２６ｏからの光の透過を許容する透過状態となり、電圧を印加しないと出光端２６ｏからの光を透過させない非透過状態となる。
【００９４】
さらに、光ファイバ３０は受光端３０ｉ側が受光端２６ｉに合わせて分岐していて、分岐部の先端にある受光端３０ｉはそれぞれ、遮光ユニット３９が透過状態であれば対応する出光端２６ｏからの光を受光でき、遮光ユニット３９が非透過状態であればどの出光端２６ｏからの光も受光できないように配置されている。したがって、この切替ユニット２７ａは、電極４１からの電圧の印加の有無を調整することにより、複数ある出光端２６ｏのうち所望の出光端２６ｏから出力された光を、受光端３０ｉに選択的に受光させることができるようになっている。即ち、この切替ユニット２７ａは、遮光ユニット３９を透過状態と非透過状態との間で切り替えることにより、所望のスポット２から光検出部４までの光路を確立するように光伝送路を切り替えるようになっているのである。
【００９５】
なお、図１５（ａ）に示した切替ユニット２７ａにおいては、遮光ユニット３９の構成は図１５（ｂ）に示すものに限定されず他の構成とすることもでき、例えば図１５（ｃ）に示すように構成することもできる。即ち、遮光ユニット３９において、電極４１としてＩＴＯなどの透明電極を用いることにより、電極４１が液晶部４０と光ファイバ２６，３０との間に位置するように構成することもできる。
【００９６】
以上のように、切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１を、例えば図１２〜図１５に示したような構成のものに代えても、分析装置Ｃを構成することができ、また、上述したのと同様の効果を奏することができる。
また、各切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１は、上記分析装置Ａで用いた光伝送路切替部１３や、分析装置Ｂで用いた光伝送路切替部１６のような構成で光伝送路の切り替えを行なうようにしてもよい。ただし、その際にも、光伝送路切替部１３，１６はそれぞれ、所望のスポット２と光電子増倍管４との間に光路を確立して所望のスポット２からの光を選択的に光電子増倍管４に伝達することができるようにする。
さらに、上記分析装置Ｃでは各切替ユニット２７ａ〜２７ｄ，３１を同様の構成としたが、これらをそれぞれ別の構成として分析装置Ｃを実現しても良い。
【００９７】
また、例えば、分析装置Ｃを用いれば、電気化学発光や生化学発光などの別のメカニズムにより生じる光、蛍光や燐光などの励起により生じる光、反射光、透過光など、どのような光でも検出可能である。なお、分析の際に入射光が必要であれば、図４に示したように光源を設置すればよい。
【００９８】
（４．その他）
以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変形して実施することができる。
例えば、上記第１〜第３実施形態を組み合わせて実施することができる。例としては、第３実施形態の分析装置Ｃに、第１実施形態で説明した光源１４を備えさせ、励起光を必要とする蛍光や燐光を検出できるようにしてもよい。
【００９９】
また、例えば集光器５，１５，２２を取り外し可能に構成してもよい。特に、選択的光伝達部を上記実施形態のように集光器５，１５，２２としてモジュール化しておけば、その交換性を高めることができ、また、シンプルな構造により部品点数を少なくすることができ、さらに、精巧な構造が必要な切替部分を堅牢な構造体に包囲させることが可能となり、使用寿命の長期化、誤動作の防止、耐メンテナンス性の改善等を達成することができる。
【０１００】
さらに、例えば分析用チップ１に金属層と回折格子とを形成し、表面プラズモン共鳴などを検出できるようにしてもよい。なお、表面プラズモン共鳴によって検出される光は一般に可視光ではないが、上述したように、明細書において検出される「光」とは可視光に限定されるものではなく、短波長側及び長波長側のいずれの波長の光であってもよい。
【０１０１】
さらに、例えば分析用チップ１に形成するスポット２は、上記のような相互作用を生ずる特定物質以外のもので形成しても良い。即ち、スポット２からの光を検出する際にスポット２に分析対象たる検体が保持されていれば良く、この検体は分析の目的に応じて任意に変更できるものである。したがって、本発明は検体の種類や量によって、なんら制限されるものではない。また、検体について特に制限は無く、光学的分析の対象となるものであれば任意のものを用いることができる。
【０１０２】
ここで従来の分析装置と本発明の分析装置とを比較する。例えば、特許文献１記載の分析装置では、分析用チップの位置を移動させることにより、検出するスポットを選択している。しかし、従来の分析装置では分析チップの駆動部が必要があり、装置の大型化を招き易い。また、駆動制御に要する時間が必要で、高時間分解能の分析には適さない。しかし、本発明の分析装置では従来のような駆動部が不要となり、光伝送路の切り替えを行なうことで所望のスポット２からの光を検出できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、光の検出を行なうことで検体を分析する際に広く用いることができ、特に、化学や生物の分野において分析用チップを用いて光の検出を行なう場合に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１実施形態の分析装置の概要を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態の分析装置のチップホルダの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の旋回ホルダ周辺を拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例としての分析装置の概要を示す模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態の分析装置の概要を示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態の分析装置のクランクファイバ周辺を拡大して示す模式図である。
【図７】本発明の第３実施形態の分析装置の概要を示す模式図である。
【図８】本発明の第３実施形態の分析装置のチップホルダを水平方向に垂直な面で切った断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態の分析装置における、光ファイバの組み合わせについて説明する図である。
【図１０】図８のＸ部を拡大して示す断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の分析装置における、ガルバノミラーを備えた切替ユニットの構成を説明する模式図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の分析装置における、ポリゴンミラーを備えた切替ユニットの構成を説明する模式図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の分析装置における、プリズムを備えた切替ユニットの構成を説明する模式図である。
【図１４】本発明の第３実施形態の分析装置における、遮光部を備えた切替ユニットの構成を説明する模式図である。
【図１５】本発明の第３実施形態について説明する図で、（ａ）は分析装置における遮光ユニットを備えた切替ユニットの構成を説明する模式図、（ｂ）は遮光ユニットの構成を説明する模式図，（ｃ）は遮光ユニットの別の構成を説明する模式図である。
【図１６】従来例としての分析装置の構成を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  分析用チップ
２  スポット
３  チップホルダ（チップ保持部）
４  光電子増倍管（光検出部）
５  集光器（選択的光伝達部）
６  チップ装着部
７  開口
８  伝送ケーブル（光伝送路形成部）
９  光ファイバ（光伝達媒体）
９ｉ  （光ファイバ９の）受光端
９ｏ  （光ファイバ９の）出光端
１０  旋回ホルダ（出光端保持部）
１１  モータ（出光端移動部）
１２  遮光板
１２ｈ  （遮光板１２の）孔
１３  光伝送路切替部（選択的光伝達部）
１４  光源
１５  集光器（選択的光伝達部）
１６  光伝送路切替部
１７  円形ホルダ（出光端保持部）
１８  クランクファイバ（切替用光伝達媒体）
１８ｉ  クランクファイバ１８の受光端（切替受光端）
１８ｏ  クランクファイバ１８の出光端（切替出光端）
１９  遮光板
１９ｈ  （遮光板１９の）孔
２０  モータ（受光端移動部）
２１  チップホルダ
２２  集光器（選択的光伝達部）
２３  チップ装着部
２４  受光ユニット
２５  開口
２６，３０，３２  光ファイバ（光伝達媒体）
２６Ａ〜２６Ｄ  光ファイバのグループ
２６ａ〜２６ｄ  光ファイバ束
２７ａ〜２７ｄ，３１  切替ユニット
２８  集光レンズ
２９  遮光壁（迷光防止部）
３３  光伝送路形成部
３４  光伝送路切替部構造
３５  ガルバノミラー
３６  ポリゴンミラー
３７  プリズム
３８  遮光部
３９  遮光ユニット
４０  液晶部
４１  電極
１０１  分析用チップ
１０２  スポット
１０３  光源
１０４  光検出部
Ａ，Ｂ，Ｃ  分析装置
【図１】
2005164526.tif 000003
【図２】
2005164526.tif 000004
【図３】
2005164526.tif 000005
【図４】
2005164526.tif 000006
【図５】
2005164526.tif 000007
【図６】
2005164526.tif 000008
【図７】
2005164526.tif 000009
【図８】
2005164526.tif 000010
【図９】
2005164526.tif 000011
【図１０】
2005164526.tif 000012
【図１１】
2005164526.tif 000013
【図１２】
2005164526.tif 000014
【図１３】
2005164526.tif 000015
【図１４】
2005164526.tif 000016
【図１５】
2005164526.tif 000017
【図１６】
2005164526.tif 000018