(57)【要約】【課題】十分な遮光性を効率よく確保することができる光検出装置を提供する。【解決手段】光検出装置２においては、試料の測定が可能となるように駆動機構１９によりサンプルホルダ１４をテーパＦＯＰ９の入射面９ａに近接させ、遮光体３９の差し込み部３９ａを遮光体３３，４で形成される凹部３４に挿入し、試料の入っている容器Ｓの周辺空間を、光検出装置側遮光ボックス１２とホルダ側遮光ボックス２３で取り囲み遮光する。これによって、確実に外部からの光を遮断する。つまり、試料の測定のための容器位置合わせと遮光動作を同時に行う。以上によって、十分な遮光性を効率よく確保する。【選択図】図２
2007333650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料からの光を撮像する撮像手段と、
前記試料を入れた容器を載置するサンプルホルダと、
前記試料からの光を前記撮像手段に導く導光部材と、
前記サンプルホルダと前記導光部材とを上下方向に相対的に移動させる駆動手段と、
前記サンプルホルダを取り囲むように設けられた第１の遮光体を有する第１の遮光ボックスと、
前記導光部材を取り囲むように設けられた第２の遮光体を有する第２の遮光ボックスと、
を備え、
前記第１及び第２の遮光体のいずれか一方は、前記第１の遮光ボックスと前記第２の遮光ボックスとの間に遮光空間を形成するための差し込み部を有し、前記第１及び第２の遮光体の他方には、前記差し込み部が入り込む受け用凹部が形成されていることを特徴とする光検出装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の遮光ボックスのいずれか一方には、前記第１及び第２の遮光ボックスの他方の遮光体と係合する遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光検出装置。
【請求項３】
前記遮光部材は、前記上下方向に対して弾性力を有する弾性部材によって支持されていることを特徴とする請求項２記載の光検出装置。
【請求項４】
前記第２の遮光ボックスには、前記差し込み部が前記受け用凹部に挿入されたときに前記容器を位置決めするための位置決め手段が設けられており、
前記位置決め手段は、前記容器と係合するテーパ面を有する位置決め部材と、前記位置決め部材を前記第２の遮光ボックスの内側に付勢する弾性体とを有することを特徴とする請求項１〜３記載の光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料からの光を検出することにより試料の測定を行う光検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光検出装置として、ガラスファイバーテーパー要素（導光部材）を取り囲むハウジングと、試験対象物（試料）が入った微量測定板（容器）を取り囲むハウジングとを備え、更に、弾性的な垂直方向調整装置で微量測定板をガラスファイバーテーパー要素に押し付けることにより、遮光を行っているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２４１９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述したような光検出装置は、遮光手段の構造上、十分な遮光性が確保できないという問題があった。更に、微量測定板を押し上げる前に位置合わせを行わなくてはならないため、遮光性確保のための作業効率に問題があった。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、十分な遮光性を効率よく確保することのできる光検出装置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】
【０００５】
本発明に係る光検出装置は、試料からの光を撮像する撮像手段と、試料を入れた容器を載置するサンプルホルダと、試料からの光を撮像手段に導く導光部材と、サンプルホルダと導光部材とを上下方向に相対的に移動させる駆動手段と、サンプルホルダを取り囲むように設けられた第１の遮光体を有する第１の遮光ボックスと、導光部材を取り囲むように設けられた第２の遮光体を有する第２の遮光ボックスと、を備え、第１及び第２の遮光体のいずれか一方は、第１の遮光ボックスと第２の遮光ボックスとの間に遮光空間を形成するための差し込み部を有し、第１及び第２の遮光体の他方には、差し込み部が入り込む受け用凹部が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
この光検出装置では、試料の測定を行うべく、駆動手段によりサンプルホルダと導光部材を互いに近接させ、差し込み部を受け用凹部に挿入することにより、試料の入っている容器の周辺空間は、第１及び第２の遮光ボックスに取り囲まれて遮光されることになる。つまり、測定のためのサンプルホルダと導光部材の位置合わせとこれらを含む空間を遮光する動作とが同時に行われる。以上によって、十分な遮光性を効率よく確保することができる。
【０００７】
また、第１及び第２の遮光ボックスのいずれか一方には、第１及び第２の遮光ボックスの他方の遮光体と係合し、する遮光部材が設けられていることが好ましい。この光検出装置によれば、第１の遮光ボックスと第２の遮光ボックスとの間隙に外来光が入射した場合であっても、遮光部材により減衰・遮光することができる。
【０００８】
また、遮光部材は上下方向に対して弾性力を有する弾性部材によって支持されていることが好ましい。この光検出装置によれば、例えば厚さの異なる容器を用いることで、試料測定時のサンプルホルダと導光部材との上下方向の相対位置が変更した場合であっても、それに伴って遮光部材が第１の遮光体と第２の遮光体との間に隙間が生じないように移動する。これによって、サンプルホルダに載置する容器の厚みに関わらず、確実に十分な遮光性を確保することができる。
【０００９】
また、第２の遮光ボックスには、差し込み部が受け用凹部に挿入されたときに容器を位置決めするための位置決め手段が設けられており、位置決め手段は、容器と係合するテーパ面を有する位置決め部材と、位置決め部材を第２の遮光ボックスの内側に付勢する弾性体とを有することが好ましい。この光検出装置によれば、サンプルホルダと導光部材とを互いに近接させたときに、位置決め部材に設けられたテーパ面に容器が接触することにより、位置決め部材が弾性体の付勢力に抗して第２の遮光ボックスの外側へ押し退けられることとなる。その結果、容器はサンプルホルダと位置決め部材との間で挟まれ、位置決めされる。これによって、外部に別途位置決め装置を設けなくても、遮光性を損なわずに効率よく位置決めをすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、十分な遮光性を効率よく確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る光検出装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る光検出装置２を備えた光計測装置１を示す断面図である。同図において、光計測装置１は、例えば細胞等の試料から発せられた光（発光または蛍光）を自動測定するための装置である。
【００１３】
光計測装置１は、直方体状の筺体３を有する装置本体２を備えている。筺体３上には、筺体３の一端側から他端側に向かって供給用スタッカ６、回収用スタッカ７、容器把持器８、光検出器４が一列に並設されている。
【００１４】
供給用スタッカ６は試料が入っている容器Ｓをストックし、回収用スタッカ７は測定が完了した容器Ｓをストックするものである。また、容器把持器８は容器Ｓを把持するものである。また、容器Ｓはマイクロプレートであってもよく、シャーレやフィルターであってもよい。
【００１５】
光検出器４は、試料から発せられた光を導波する導光部材であるテーパＦＯＰ（ファイバーオプティクスプレート）９と、特に図示はしないが、このテーパＦＯＰ９から出射された光を増幅するイメージインテンシファイアと、このイメージインテンシファイアから出射された光を撮像する撮像手段であるＣＣＤカメラ１１とを有している。光検出装置２は、外来光やフォトセンサの光等を遮光するための光検出装置側遮光ボックス１２を有している。なお、テーパＦＯＰ９はハウジング１３に収容されている。
【００１６】
筺体３の内部には、容器Ｓや容器５の蓋を載せるサンプルホルダ１４と、このサンプルホルダ１４を供給用スタッカ６、回収用スタッカ７、容器把持器８及び光検出器４の配列方向（Ｘ軸方向）に移動させる駆動機構１８と、サンプルホルダ１４を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる駆動機構（移動手段）１９とを有している。なお、駆動機構１８は、ボールネジを有するスライダ１６及び駆動モータ１７からなる。
【００１７】
このサンプルホルダ１４は、図２及び図３に示すように、昇降体２１及び連結部２２を介して駆動機構１９と接続されている。この移動機構１９は、図示されないボールネジを駆動モータで回転させることにより、上下方向へ移動可能となっている。また、サンプルホルダ１４には、光検出装置側遮光ボックス１２と係合されることにより容器Ｓ周辺の空間を遮光するホルダ側遮光ボックス２３が設けられている。
【００１８】
ここで、本実施形態に係る光検出装置２の遮光構造について、図２〜図４を参照しながら説明する。なお、光検出装置２は、光検出器４とサンプルホルダ１４とからなっている。
【００１９】
ハウジング１３におけるテーパＦＯＰ９の入射面９ａ側の先端部には、そのハウジング１３の外周と同一形状の貫通穴２４ａを有する長方形状のフレーム２４が取り付けられている。そして、フレーム２４の下面には、そのフレーム２４と略同形状のフレーム２５が取り付けられる。
【００２０】
フレーム２５における、長方形状の貫通穴２５ａを取り囲む縁部２５ｂの４辺には、切欠部２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆがそれぞれ形成されている。これらの切欠部２５ｃ〜２５ｆのうち、切欠部２５ｄには位置決め部材２７が配置され、切欠部２５ｄに対して垂直に形成された切欠部２５ｅには位置決め部材２８が配置される。この位置決め部材２７，２８における内側の面は、下方から上方へ向かって狭まるようなテーパ面２７ａ，２８ａとされている。また、テーパ面２７ａ，２８ａの反対側の面には挿入穴が形成されており、この挿入穴にスプリング２９が挿入される。
【００２１】
フレーム２４とフレーム２５の縁部２５ｂとの間には、枠状の支持部材３１が挟まれるようにして固定されており、この支持部材３１は、位置決め部材２７，２８の上下方向の抜けやずれを防止している。また、支持部材３１の中央部に設けられた貫通穴を取り囲む縁部にはストッパ３１ａが設けられているため、図２に示すように、位置決め部材２７，２８がスプリング２９によって押された状態で、テーパ面２７ａ，２８ａの上部がストッパ３１ａによって保持されている。
【００２２】
このような位置決め部材２７，２８が設けられていることにより、図３に示すように、駆動機構１９によりサンプルホルダ１４をテーパＦＯＰ９の入射面９ａに近接させたときに、位置決め部材２７，２８に設けられたテーパ面２７ａ，２８ａに容器Ｓが接触することにより、位置決め部材２７，２８がスプリング２９の付勢力に抗して外側へ押し退けられることとなる。その結果、容器Ｓはサンプルホルダ１４と位置決め部材２７，２８との間で挟まれ、位置決めされる。これによって、外部に位置決め装置を設けなくても、遮光性を損なわずに容器Ｓを効率よく位置決めをすることができる。
【００２３】
図２〜図４に示すように、フレーム２５の貫通穴２５ａの下面側を取り囲む縁部には略四角筒状の内側遮光体３２が取り付けられており、この内側遮光体３２の下側の端部には薄肉部３２ａが形成されている。そして、内側遮光体３２の外面には、薄肉部３２ａと同等の厚みとされた四角筒状の外側遮光体３３が取り付けられる。これによって、薄肉部３２ａと外側遮光体３３との間には、遮光空間形成のための受け用凹部３４が形成されることになる。
【００２４】
以上によって、テーパＦＯＰ９の入射面９ａ側を取り囲むような光検出装置側遮光ボックス１２が構成される。
【００２５】
一方、容器Ｓはサンプルホルダ１４のトレイ３６に載置されている。このトレイ３６の四隅には容器Ｓを位置決め・拘束するための保持部３６ａが設けられており、上述の光検出装置側遮光ボックス１２の位置決め部材２７，２８によって容器Ｓが押されたとき、容器Ｓが保持部３６ａによって保持されるため、一層確実に位置決めがなされる。
【００２６】
トレイ３６は、四角筒状の支持部材３７に取り付けられ、更に、その支持部材３７は、長方形状の底板３８の上に取り付けられている。
【００２７】
これらのトレイ３６及び支持部材３７が取り付けられた底板３８は、上方に開口する箱状の遮光体３９の底部に配置される。遮光体３９の開口側の上端部は、図３に示すように、試料の測定を行うために、駆動機構１９によりサンプルホルダ１４とテーパＦＯＰ９を互いに近接させると、上記の受け用凹部３４に挿入される差し込み部３９ａを構成している。そのため、容器Ｓの周辺領域は、光検出装置側遮光ボックス１２とホルダ側遮光ボックス２３に取り囲まれて遮光されることになる。つまり、差し込み部３９ａは、受け用凹部３４と協働して、光検出装置遮光ボックス１２とホルダ側遮光ボックス２３との間に遮光空間を形成する。このため、確実に外部からの光を遮断できる。なお、少なくとも差し込み部３９ａ及び受け用凹部３４は、黒色処理されるのが好ましい。この場合、差し込み部３９ａと受け用凹部３４との間隙に外来光が入射した場合であっても、外来光を効率良く減衰させられる。
【００２８】
このように試料の測定のための容器Ｓの位置合わせと光検出装置側遮光ボックス１２とホルダ側遮光ボックス２３とによる容器Ｓの周辺領域の遮光が同時に行われる。以上によって、光検出装置２の十分な遮光性を効率よく確保することができる。
【００２９】
また、底板３８の四隅には穴が形成されており、この穴にスプリング４１が挿入されている。そして、枠状の遮光部材４２が、支持部材３７を取り囲むように取り付けられる。この遮光部材４２の四隅はスプリング４１と接触しているため、弾性的に移動することとなる。
【００３０】
従って、厚さの異なる容器Ｓを用いることで、試料測定時のサンプルホルダ１４とテーパＦＯＰ９との上下方向の相対位置が変わっても、それに伴って遮光部材４２が、内側遮光体３２の薄肉部３２ａとの間に隙間が生じないように移動する。これによって、サンプルホルダ１４に載置する容器Ｓの厚みに関わらず、光検出装置側遮光ボックス１２とホルダ側遮光ボックス２３とによる遮光性を十分確保することができる。
【００３１】
以上によって、サンプルホルダ１４を取り囲むようなホルダ側遮光ボックス２３が構成される。
【００３２】
上述したような構成を有する光検出装置１の動作について図１を参照しながら説明する。なお、本実施形態においては、蓋付きの容器Ｓに入った試料を測定するものとする。
【００３３】
まず、供給用スタッカ６の一番下に１枚、ダミーの蓋を積載し、その上から順次蓋付き容器Ｓを計測枚数分積載する。
【００３４】
そして、供給用スタッカ６の位置にて、サンプルホルダ１４が上昇し、供給用スタッカ６のカセットに入った蓋付きの容器Ｓのうち、一番下の蓋及び１枚目の容器Ｓのみが分離されて、トレイ３６上に積載され、サンプルホルダ１４が下降する。
【００３５】
次に、サンプルホルダ１４が容器把持器８の位置まで水平移動し、その状態で容器把持器８によって、上積みされた容器Ｓのみを把持する。これにより、サンプルホルダ１４上には、蓋のみとなり、その状態で、サンプルホルダ１４が回収用スタッカ７の位置に移動する。そして、蓋を回収用スタッカ７に収納したら、容器把持器８により把持された容器Ｓの位置までサンプルホルダ１４が移動し、容器Ｓの把持を解除して、容器Ｓをトレイ３６上に載置する。
【００３６】
そして、容器Ｓは、光検出装置２に運ばれて試料の発光計測が行われた後、回収用スタッカ７に収納される。順次、この動作を繰返し行って、試料の計測を行う。
【００３７】
[第２の実施形態]
第２の実施形態に係る光検出装置２は、以下の点で第１の実施形態に係る光検出装置２と主に相違している。
【００３８】
すなわち、第２の実施形態に係る光検出装置２においては、図５に示すように、テーパＦＯＰ９が収容されたハウジング１３をサンプルホルダ１４の下側に設け、容器Ｓの下方からテーパＦＯＰ９の入射面９ａを近づけることによって光の検出を行う。つまり、図示しないＣＣＤカメラは、テーパＦＯＰ９の下方に配置されている。
【００３９】
サンプルホルダ１４のトレイ４９は容器Ｓを載置したときに、下側からも測定可能なように、トレイ４９が光透過性の材質とされているか、あるいはトレイ４９に貫通穴が設けられている。また、トレイ４９は、上方に開口する遮光空間形成のための受け用凹部５１と下方に開口する遮光空間形成のための受け用凹部５２とを有する遮光体５０に取り付けられており、受け用凹部５１にはスプリング５３によって弾性的な移動が可能とされた遮光部材５４が配置されている。
【００４０】
ハウジング１３には、遮光体５６を有する光検出装置側遮光ボックス５５が形成されている。また、遮光体５６の先端側には上記の受け用凹部に挿入される差し込み部５６ａが形成されている。図５（ｂ）に示すように、測定時は、差し込み部５６ａが受け用凹部５２に挿入されることにより容器Ｓの周辺空間を遮光している。
【００４１】
また、図５に示すように、サンプルホルダ１４の上方にはホルダ側遮光ボックス５７が設けられている。このホルダ側遮光ボックス５７は、図示しない駆動手段によってサンプルホルダ１４に対して上下方向に相対的に移動可能である。ホルダ側遮光ボックス５７は、切欠部５８ａを有するフレーム５８と、その切欠部５８ａに配置された位置決め部材５９及びスプリング６１と、フレーム５８の上面に取り付けられた支持部材６２とから形成されている。
【００４２】
支持部材６２は、位置決め部材５９の上下方向の抜けやずれを防止している。また、支持部材６２は、位置決め部材５９を保持するストッパ６２ａを有している。また、フレーム５８の下面には遮光体６３が設けられており、遮光体６３の下端部には、受け用凹部５１に挿入される差し込み部６３ａが設けられている。
【００４３】
図５（ｂ）に示すように、測定時は、差し込み部６３ａが受け用凹部５１に挿入されることにより容器Ｓの周辺空間を遮光する。このとき、厚さの異なる容器Ｓを用いた場合でも、遮光部材５４は、差し込み部６３ａとの間に隙間を生じることなく弾性移動する。また、位置決め部材５９によって容器Ｓが位置決めされることとなる。
【００４４】
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではない。例えば、第１の実施形態において、遮光空間を形成するための差し込み部を光検装置側遮光ボックス１２の遮光体に設け、その差し込み部が入り込む受け用凹部をホルダ側遮光ボックス２３の遮光体に設けてもよい。この場合には、遮光部材及びスプリングを光検出装置側遮光ボックス１２に配置する。
【００４５】
また上記実施形態では、遮光部材がスプリング等の弾性部材によって上下方向に弾性的に支持される構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、可撓性材料からなる遮光部材を設けても良い。この場合には、試料測定時のサンプルホルダと導光部材との上下方向の相対位置が変更した場合であっても、それに伴って可撓性材料からなる遮光部材が第１の遮光体と第２の遮光体との間に隙間が生じないように伸縮する。これによって、サンプルホルダに載置する容器の厚みに関わらず、確実に十分な遮光性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施形態に係る光検出装置を備えた光計測装置を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る光検出装置の遮光構造を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）をＡ方向から見たときの断面図である。
【図３】図２の遮光構造により、遮光したときの様子を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）をＢ方向から見たときの断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る光検出装置の遮光構造を示す分解斜視図である。
【図５】第２の実施形態に係る光検出装置の遮光構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
２…光検出装置、３…テーパＦＯＰ（導光部材）、１１…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、１２，５６…光検出装置側遮光ボックス（第２の遮光ボックス）、１４…サンプルホルダ、１９…駆動機構（駆動手段）、２３，５７…ホルダ側遮光ボックス（第１の遮光ボックス）、２７，２８，５９…位置決め部材、２７ａ，２８ａ…テーパ面、２９，６１…スプリング（弾性体）、３２…内側遮光体（第２の遮光体）、３３…外側遮光体（第２の遮光体）、３４，５１，５２…受け用凹部、３９，６３…遮光体（第１の遮光体）３９ａ，５６ａ，６３ａ…差し込み部、４２，５４…遮光部材、５６…遮光体（第２の遮光体）。
【図１】
2007333650.tif 000003
【図２】
2007333650.tif 000004
【図３】
2007333650.tif 000005
【図４】
2007333650.tif 000006
【図５】
2007333650.tif 000007