JP2000019664A - 画像読み取り装置 - Google Patents

画像読み取り装置

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JP2000019664A
JP2000019664A JP18579598A JP18579598A JP2000019664A JP 2000019664 A JP2000019664 A JP 2000019664A JP 18579598 A JP18579598 A JP 18579598A JP 18579598 A JP18579598 A JP 18579598A JP 2000019664 A JP2000019664 A JP 2000019664A
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Japan
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light
image
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light source
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JP18579598A
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English (en)
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Masashi Hakamata
正志 袴田
Toshihito Kimura
俊仁 木村
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 蛍光画像を読み取ることができ、感度を簡易
に設定することのできる画像読み取り装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光13のパワーを光電的に検出し
て、増幅する第1の光検出増幅器9と、画像担体上をレ
ーザ光で走査して、画像担体に含まれる蛍光物質を励起
する走査手段16と、レーザ光を第1の光検出増幅器に
入射する成分と走査手段に入射する成分とに分ける分光
手段8と、レーザ光によって励起され、画像担体から発
せられた蛍光を分光手段を通じて、光電的に検出して、
増幅する第2の光検出増幅器31と、第1の光検出増幅
器または第2の光検出増幅器が出力するアナログ信号を
ディジタル値に変換するA/D変換手段35を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像読み取り装置に関
するものであり、さらに詳細には、蛍光検出システムに
用いられ、蛍光画像を読み取る画像読み取り装置であっ
て、感度を簡易に設定することができる画像読み取り装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】放射線が照射されると、放射線のエネル
ギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長
域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエ
ネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有す
る輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用いて、被
写体を透過した放射線のエネルギーを、蓄積性蛍光体シ
ートに形成された輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光
体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽
性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性
蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディ
ジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、CRTな
どの表示手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上
に、放射線画像を生成するように構成された放射線診断
システムが知られている(たとえば、特開昭55−12
429号公報、同55−116340号公報、同55−
163472号公報、同56−11395号公報、同5
6−104645号公報など。)。
【0003】また、同様な輝尽性蛍光体を、放射線の検
出材料として用い、放射性標識を付与した物質を、生物
体に投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織
の一部を試料とし、この試料を、輝尽性蛍光体層が形成
された蓄積性蛍光体シートと一定時間重ね合わせること
により、放射線エネルギーを輝尽性蛍光体層に含まれる
輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波に
よって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励
起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検
出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施し
て、CRTなどの表示手段上あるいは写真フイルムなど
の記録材料上に、画像を生成するように構成されたオー
トラジオグラフィシステムが知られている(たとえば、
特公平1−60784号公報、特公平1−60782号
公報、特公平4−3952号公報など)。
【0004】さらに、電子線あるいは放射線が照射され
ると、電子線あるいは放射線のエネルギーを吸収して、
蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用い
て励起すると、照射された電子線あるいは放射線のエネ
ルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する
輝尽性蛍光体を、電子線あるいは放射線の検出材料とし
て用い、金属あるいは非金属試料などに電子線を照射
し、試料の回折像あるいは透過像などを検出して、元素
分析、試料の組成解析、試料の構造解析などをおこなっ
たり、生物体組織に電子線を照射して、生物体組織の画
像を検出する電子顕微鏡による検出システムや、放射線
を試料に照射し、得られた放射線回折像を検出して、試
料の構造解析などをおこなう放射線回折画像検出システ
ムなどが知られている(たとえば、特開昭61−517
38号公報、特開昭61−93538号公報、特開昭5
9−15843号公報など)。
【0005】これらの蓄積性蛍光体シートを画像の検出
材料として使用するシステムは、写真フイルムを用いる
場合とは異なり、現像処理という化学的処理が不必要で
あるだけでなく、得られた画像データに画像処理を施す
ことにより、所望のように、画像を再生し、あるいは、
コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を
有している。他方、オートラジオグラフィシステムにお
ける放射性標識物質に代えて、蛍光物質を標識物質とし
て使用した蛍光検出(fluorescence) システムが知られ
ている。このシステムによれば、蛍光画像を読み取るこ
とにより、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、実験用マ
ウスにおける投与物質の代謝、吸収、排泄の経路、状
態、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評
価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動させ
るべき複数のDNA断片を含む溶液中に、蛍光色素を加
えた後に、複数のDNA断片をゲル支持体上で電気泳動
させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上
で、複数のDNA断片を電気泳動させ、あるいは、複数
のDNA断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後
に、ゲル支持体を、蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどし
て、電気泳動されたDNA断片を標識し、励起光によ
り、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することに
より、画像を生成し、ゲル支持体上のDNAの分布を検
出したり、あるいは、複数のDNA断片を、ゲル支持体
上で、電気泳動させた後に、DNAを変性(denaturati
on)し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニ
トロセルロースなどの転写支持体上に、変性DNA断片
の少なくとも一部を転写し、目的とするDNAと相補的
なDNAもしくはRNAを蛍光色素で標識して調製した
プローブと変性DNA断片とをハイブリダイズさせ、プ
ローブDNAもしくはプローブRNAと相補的なDNA
断片のみを選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素
を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を
生成し、転写支持体上の目的とするDNAを分布を検出
したりすることができる。さらに、標識物質により標識
した目的とする遺伝子を含むDNAと相補的なDNAプ
ローブを調製して、転写支持体上のDNAとハイブリダ
イズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的な
DNAと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基
質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光によっ
て、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出
することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的と
するDNAの分布を検出したりすることもできる。この
蛍光検出システムは、放射性物質を使用することなく、
簡易に、遺伝子配列などを検出することができるという
利点がある。
【0006】このため、488nmの波長のレーザ光を
発するアルゴンレーザ励起光源を備え、蛍光検出システ
ムに使用可能な画像読み取り装置が提案されている。し
かしながら、蓄積性蛍光体シートを、画像の検出材料と
して用いる放射線診断システム、オートラジオグラフィ
システム、電子顕微鏡による検出システムおよび放射線
回折画像検出システムも、また、蛍光検出システムも、
いずれも、画像を担持した蓄積性蛍光体シート、ゲル支
持体あるいは転写支持体などの画像担体を、励起光によ
り走査した結果、画像担体から発する光を検出して、画
像を生成し、診断や検出などをおこなうものであるた
め、画像読み取り装置が、これらいずれのシステムにも
使用できるように構成されていることが便利であり、好
ましい。
【0007】そこで、BaFX(Xはハロゲン)系の輝
尽性蛍光体を励起可能なレーザ光を発するレーザ励起光
源を備え、オートラジオグラフィシステムに使用可能
で、蛍光検出システムに使用される蛍光物質を励起可能
な450nmの波長の光を発するLEDを備え、蛍光検
出システムにも使用可能な画像読み取り装置が提案され
ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来、蓄積性蛍光体シ
ートを用いた放射線診断システム、オートラジオグラフ
ィシステム、電子顕微鏡による検出システムおよび放射
線回折画像検出システムに用いられる画像読み取り装置
にあっては、基準となる放射線エネルギを照射した蓄積
性蛍光体シートをレーザ光によって走査して、輝尽性蛍
光体を励起し、輝尽性蛍光体から発せられた輝尽光を光
電的に検出し、この出力値があらかじめ定められた値と
なるように、画像読み取り装置の感度が設定されてい
た。この感度設定方法においては、蓄積性蛍光体シート
を走査するレーザ光の波長よりも、輝尽光の波長が短い
が、蛍光画像を読み取る画像読み取り装置にあっては、
画像担体を走査するために用いる光の波長よりも、励起
によって、蛍光物質から発せられる蛍光の波長が長いた
め、同様の方法によって、画像読み取り装置の感度を設
定することができず、蛍光画像を読み取ることができ、
感度を簡易に設定することのできる画像読み取り装置の
開発が望まれていた。
【0009】したがって、本発明は、蛍光画像を読み取
ることができ、感度を簡易に設定することのできる画像
読み取り装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【発明の構成】本発明のかかる目的は、レーザ光を発す
るレーザ光源と、レーザ光のパワーを光電的に検出し
て、増幅する第1の光検出増幅手段と、画像担体上をレ
ーザ光で走査して、画像担体に含まれる蛍光物質を励起
する走査手段と、レーザ光を前記第1の光検出増幅手段
に入射する成分と前記走査手段に入射する成分とに分け
る分光手段と、レーザ光によって励起され、画像担体か
ら発せられた蛍光を前記分光手段を通じて、光電的に検
出して、増幅する第2の光検出増幅手段と、前記第1の
光検出増幅手段あるいは前記第2の光検出増幅手段が出
力するアナログ信号をディジタル値に変換する少なくと
も一つのA/D変換手段と、外部よりディジタル値を入
力する入力手段と、ディジタル値を記憶する記憶手段
と、前記A/D変換手段あるいは前記記憶手段が出力す
るディジタル値を用いて、所定の演算をおこなう演算手
段と、所定の基準光を発する基準光源と、前記基準光を
前記分光手段を通じて、前記第2の光検出増幅手段に入
射させる導光手段と、蛍光体層を備え、特定の波長域の
レーザ光に対して、一定の効率で蛍光を発する標準蛍光
板とを備え、基準パワーのレーザ光を前記第1の光検出
増幅手段および前記A/D変換手段を用いて検出したと
きに得られるべき第1の基準ディジタル値(Pr )と、
前記基準パワーのレーザ光によって前記標準蛍光板を励
起し、第1の増幅率を用いて、前記第2の光検出増幅手
段により検出、増幅したときに、前記A/D変換手段か
ら得られるべき第2の基準ディジタル値(Fr )と、前
記基準光源の前記基準光を前記分光手段を通じて、前記
第2の光検出増幅手段に入射させ、前記第1の増幅率を
用いたときに、前記A/D変換手段から得られるべき第
3の基準ディジタル値(Lr )とを決定して、前記記憶
手段に記憶させ、前記標準蛍光板を画像担体として読み
取る際に、レーザ光のパワーを前記第1の光検出増幅手
段および前記A/D変換手段を用いて検出し得られた第
1の計測ディジタル値(P0 )を記憶させ、前記標準蛍
光板の蛍光を、前記第1の増幅率を用いて、前記第2の
光検出増幅手段により検出、増幅したときに、前記A/
D変換手段から得られる第2の計測ディジタル値
(F0 )を記憶させ、通常の画像担体を読み取る際に
は、レーザ光のパワーを第3の計測ディジタル値(P)
として計測し、前記基準光源の前記基準光を、前記第1
の増幅率とは異なる第2の増幅率を用いて、前記第2の
光検出増幅手段により検出、増幅し、前記A/D変換手
段から、第4の計測ディジタル値(F)として計測し、
前記基準ディジタル値(Pr )、前記第2の基準ディジ
タル値(Fr )および前記第3の基準ディジタル値(L
r )、前記第1の計測ディジタル値(P0 )および前記
第2の計測ディジタル値(F0)ならびに前記第3の計
測ディジタル値(P)を用い、前記入力手段を通じて入
力された感度(S)に基づき、式(1) にしたがって、目
標ディジタル値(Ft )を算出して、記憶させ、前記第
4の計測ディジタル値(F)と前記目標ディジタル値
(Ft )が一致するまで、前記第4の計測ディジタル値
(F)の計測と前記目標ディジタル値(Ft )の算出を
繰り返し、増幅率を決定する感度設定手段を備えたこと
を特徴とする画像読み取り装置によって達成される。 Ft =S×Lr ×(F0 /Fr )×(Pr /P0 )×(P/P0 )・・・(1) 本発明によれば、標準蛍光板を用いることによって、簡
易に、蛍光画像を読み取ることのできる画像読み取り装
置の感度を設定することが可能になる。
【0011】本発明において、標準蛍光板の蛍光体層に
含まれる蛍光体としては、レーザ励起光源から発せられ
るレーザ光の照射を受けた時に、蛍光を発するものであ
ればよく、とくに限定されるものではないが、470n
mないし490nmの波長のレーザ光あるいは530n
mないし550nmの波長のレーザ光を励起光として使
用する画像読み取り装置においては、YAG:Ce、B
aAl8 13:Eu2+、BaMg2 Al6 27:E
2+、Sr4 Al1425:Eu2+、SrMgAl
1017:Eu2+およびY3 Al3 Ga2 12:Ce2+
どが好ましく使用することができ、これらは、とくに、
470nmないし490nmの波長のレーザ光に対して
好ましく使用でき、これらの中では、YAG:Ceが最
も好ましい。本発明において、標準蛍光板の蛍光体層に
含まれる蛍光体としては、470nmないし490nm
の波長のレーザ光または530nmないし550nmの
波長のレーザ光を励起光として使用する画像読み取り装
置においては、前記蛍光体に加えて、Y3 Al5 12
Tb、Y3 (Al,Ga)5 12:Tb、Y2 2 S:
Tb、Gd2 2 S:Tb、La2 2 S:Tb、Y3
Al5 12:Ce、(Zn、Cd)S:Ag、(Zn、
Cd)S:Cu、ZnS:Cu、ZnS:Cu、Al、
InBO3 :Tb、InBO3 :Eu、Cd5 Cl(P
4)3 :Mn、Y2 SiO5 :Tb、(Zn、Cd)
S:Ag、NiおよびLaOCl:Tbなどが好ましく
使用することができ、これらは、とくに、530nmな
いし550nmの波長のレーザ光に対して好ましく使用
できる。
【0012】本発明において、標準蛍光板の蛍光体層に
含まれる蛍光体としては、530nmないし550nm
の波長のレーザ光あるいは630nmないし650nm
の波長のレーザ光を励起光として使用する画像読み取り
装置においては、Y2 2 S:Eu、Y2 3 :Eu、
YVO4 :Eu、Y(PV)O4 :Eu、CdS:A
g、MgF2 :Mn、CaSiO3 :Pb、Mn、Mg
SiO3 :Mn、Mg6As2 11:Mn、3.5Mg
O・0.5MgF2 ・GeO2 :Mnおよび(SrM
g)3(PO4)2 :Snなどが好ましく使用することがで
きる。本発明において、標準蛍光板の蛍光体層に含まれ
る蛍光体としては、650nmないし790nmの波長
のレーザ光を励起光として使用する画像読み取り装置に
おいては、LiAl02 :Feが好ましく使用すること
ができる。
【0013】本発明において、画像担体に、標識された
試料の画像を担持させ、470nmないし490nmの
波長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るため
に使用することのできる蛍光色素は、470ないし49
0nmの波長のレーザによって励起可能な蛍光色素であ
れば、とくに、限定されるものではない。470ないし
490nmの波長のレーザによって励起可能な蛍光色素
としては、たとえば、Fluorescein (C.I. No. 45350)
、構造式(1) で示されるFluorescein-X 、構造式(2)
で示される YOYO-1 、構造式(3) で示される TOTO-1 、
構造式(4) で示される YO-PRO-1 、構造式(5) で示され
るCy-3(登録商標)、構造式(6) で示されるNile Red、
構造式(7) で示されるBCECF 、Rhodamine 6G (C.I. No.
45160)、Acridine Orange (C.I. No. 46005) 、SYBR
Green(C2H6OS) 、Quantum Red 、R-Phycoerythrin、
Red 613 、Red 670 、Fluor X 、Fluorescein 標識アミ
ダイト、FAM 、AttoPhos、Bodipy phosphatidylcholin
e、SNAFL 、Calcium Green 、Fura Red、Fluo 3、AllPr
o、NBD phosphoethanolamine などが好ましく使用する
ことができる。
【0014】本発明において、画像担体に、標識された
試料の画像を担持させ、630nmないし650nmの
波長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るため
に使用することのできる蛍光色素は、630nmないし
650nmの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素で
あれば、とくに、限定されるものではない。630nm
ないし650nmの波長のレーザにより励起可能な蛍光
色素としては、たとえば、式(8) で示される Cy-5 (登
録商標)、Allphycocyaninなどが好ましく使用すること
ができる。本発明において、画像担体に、標識された試
料の画像を担持させ、530nmないし550nmの波
長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るために
使用することのできる蛍光色素は、530ないし550
nmの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素であれ
ば、とくに、限定されるものではない。530ないし5
50nmの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素とし
ては、たとえば、構造式(5) で示される Cy-3 (登録商
標)、Rhodamine 6G (C.I. No. 45160)、Rhodamine B
(C.I. No. 45170 )、構造式(9) で示される Ethidium
Bromide 、構造式(10)で示されるTexas Red 、構造式(1
1)で示される Propidium Iodide 、構造式(12)で示され
る POPO-3 、Red 613 、Red 670 、Carboxyrhodamine
(R6G)、R-Phycoerythrin 、Quantum Red 、JOE 、HEX
、Ethidium homodimer、Lissaminerhodamine B peptid
e などが好ましく使用することができる。
【0015】本発明において、画像担体に、標識された
試料の画像を担持させ、650nmないし790nmの
波長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るため
に使用することのできる蛍光色素は、650ないし79
0nmの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素であれ
ば、とくに、限定されるものではない。650ないし7
90nmの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素とし
ては、たとえば、構造式(13)で示される Cy-7 (登録商
標)などが好ましく使用することができる。
【0016】
【化1】
【0017】
【化2】
【0018】
【化3】
【0019】
【化4】
【0020】
【化5】
【0021】
【化6】
【0022】
【化7】
【0023】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明にかかる好ましい実施態様につき、詳細に説明を加え
る。図1は、本発明の好ましい実施態様にかかる画像読
み取り装置の外観を示す略斜視図である。図1に示され
るように、画像読み取り装置1は、画像担体ユニットを
セットするサンプルステージ2を備えており、サンプル
ステージ2にセットされた画像担体ユニットは、移送機
構(図示せず)によって、図1において、Zで示される
方向に送られ、画像読み取り装置1内の所定の位置に位
置させられ、レーザ光によって走査されるように構成さ
れている。
【0024】図2は、本発明の好ましい実施態様にかか
る画像読み取り装置の内部の略斜視図である。図2にお
いて、画像読み取り装置は、473nmの波長のレーザ
光を発する第1のレーザ励起光源11と633nmの波
長のレーザ光を発する第2のレーザ励起光源12を備え
ている。本実施態様においては、第1のレーザ励起光源
11は第二高調波生成(Second Harmonic Generation)
素子によって構成され、第2のレーザ励起光源12はH
e−Neレーザ光源により構成されている。第1のレー
ザ励起光源11により発生されたレーザ光13は、63
3nmの波長の光を透過し、473nmの波長の光を反
射するダイクロイックミラー14によって反射され、ハ
ーフミラー8を介して、ビーム・エクスパンダ15に入
射する。他方、第2のレーザ励起光源12から発せられ
たレーザ光13は、ダイクロイックミラー14を透過し
て、ハーフミラー8を介して、ビーム・エクスパンダ1
5に入射する。レーザ光13は、ビーム・エクスパンダ
15により、そのビーム径が正確に調整され、ポリゴン
ミラー16に入射する。ポリゴンミラー16によって偏
向されたレーザ光13は、fθレンズ17を介して、反
射鏡18により反射されて、画像担体ユニット20上
に、一次元的に入射する。fθレンズ17は、画像担体
ユニット20が、レーザ光13により、図2において、
Xで示される方向に、すなわち、主走査方向に走査する
ときに、つねに、均一の線速度で、走査がなされること
を保証するものである。ハーフミラー8により反射され
たレーザ光は、第1の光検出増幅器9によって、光電的
に検出される。
【0025】図1および図2に示された画像読み取り装
置は、転写支持体やゲル支持体などに記録された蛍光色
素の画像および蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性
蛍光体層に記録された放射線あるいは電子線の画像を読
み取ることができるように構成されており、蛍光色素の
画像を読み取る場合は、第1のレーザ励起光源11が作
動され、画像担体ユニット20は、図2の例では、ガラ
ス板21と、その上に載置され、蛍光色素によって標識
された変性DNAの電気泳動画像が記録された転写支持
体22により構成されている。また、輝尽性蛍光体層に
記録された放射線あるいは電子線の画像を読み取る場合
は、第2のレーザ励起光源12が作動され、画像担体ユ
ニット20は、図3に示されるように、一方の面に輝尽
性蛍光体層25が形成され、他方の面に磁性層(図示せ
ず)が形成された蓄積性蛍光体シート26と、一方の面
にゴム状のマグネットシート(図示せず)が貼着された
アルミニウムなどの支持板27とからなり、蓄積性蛍光
体シート26の磁性層と支持板27のマグネットシート
とが、磁力によって付着され一体化されている。
【0026】レーザ光13による主走査方向への走査と
同期して、モータ(図示せず)によって、画像担体ユニ
ット20は、図2において、Y方向に、すなわち、副走
査方向に移動され、転写支持体22あるいは輝尽性蛍光
体層25の全面が、レーザ光13によって走査されるよ
うになっている。転写支持体22あるいは輝尽性蛍光体
層25の走査線に対向するように、転写支持体22ある
いは輝尽性蛍光体層25に近接して、光ガイド30が配
置されている。光ガイド30は、その受光端部が直線状
をなし、その射出端部は、フォトマルチプライアなどの
増幅率可変型の第2の光検出増幅器31の受光面に、近
接して、配置されている。光ガイド30は、無蛍光ガラ
スなどを加工して作られており、受光端部から入射した
光が、その内面で、全反射を繰り返しながら、射出端部
を経て、第2の光検出増幅器31の受光面に伝達される
ように、その形状が定められている。
【0027】したがって、レーザ光13の照射により、
転写支持体22に含まれている蛍光色素が励起されて、
発光した蛍光あるいは輝尽性蛍光体層25に含まれてい
る輝尽性蛍光体が励起されて、発光した輝尽光は、光ガ
イド30に入射し、その内部で、全反射を繰り返しなが
ら、射出端部を経て、光検出増幅器31によって受光さ
れる。第2の光検出増幅器31の前には、473nmの
波長の光をカットし、473nmよりも波長の長い光を
透過する第1のフィルタ32aおよび輝尽性蛍光体から
発光される輝尽光の波長域の光のみを透過し、633n
mの波長の光をカットする第2のフィルタ32bを備え
たフィルタ部材32が設けられている。転写支持体22
に記録された蛍光色素の電気泳動画像を読み取るとき
は、第1のフィルタ32aが第2の光検出増幅器31の
前に位置するように、フィルタ部材32が移動され、他
方、蓄積性蛍光体シート26に形成された輝尽性蛍光体
層25に記録された遺伝子中の放射性標識物質の位置情
報に関する画像を読み取るときは、第2のフィルタ32
bが第2の光検出増幅器31の前に位置するように、フ
ィルタ部材32が移動されるように構成されている。
【0028】第2の光検出増幅器31によって光電的に
検出された光は、電気信号に変換され、所定の増幅率で
増幅されて、所定の増幅率を有する増幅器34によっ
て、所定のレベルの電気信号に増幅された後、A/D変
換器35に入力される。電気信号は、A/D変換器35
において、信号変動幅に適したスケールファクタで、デ
ィジタル信号に変換され、ラインバッファ36に入力さ
れる。ラインバッファ36は、走査線1ライン分の画像
データを一時的に記憶するものであり、以上のようにし
て、走査線1ライン分の画像データが記憶されると、そ
のデータを、ラインバッファ36の容量よりもより大き
な容量を有する送信バッファ37に出力し、送信バッフ
ァ37は、所定の容量の画像データが記憶されると、画
像データを、画像処理装置38に出力するように構成さ
れている。画像処理装置38に入力された画像データ
は、画像データ記憶手段(図示せず)に記憶され、画像
データ記憶手段から読み出されて、必要に応じて、画像
処理が施され、CRT(図示せず)などの表示手段上
に、可視画像として、表示され、あるいは、さらに、画
像解析装置39によって、解析される。
【0029】図4は、画像読み取り装置1の感度設定回
路およびその周辺のブロックダイアグラムである。図4
に示されるように、画像読み取り装置1の感度設定回路
40は、キーボードなどの入力手段41を介して、入力
されたデータを記憶するメモリ42と、メモリ42に記
憶されたデータにしたがって、画像読み取り装置1が出
力すべき画像データの目標出力ディジタル値を算出する
演算手段43と、演算手段43により算出された画像デ
ータの目標出力ディジタル値Ftと画像読み取り装置1
から出力される画像データの出力ディジタル値Fとを比
較し、比較信号を出力する比較手段44と、比較信号に
したがって、第2の光検出増幅器31の増幅率を変化さ
せる増幅率調整手段45とを備えている。
【0030】感度設定回路40は、以下のようにして、
画像読み取り装置1の感度を設定する。まず、製造者
は、第1のレーザ励起光源11の基準となるパワーPr
と、第2の光検出増幅器31の基準となる増幅率A0
増幅率の初期値A1 を決定し、入力手段41を介して、
感度設定回路40に入力する。入力された第1のレーザ
励起光源11の基準となるパワーPr および第2の光検
出増幅器31の基準となる増幅率A0 と増幅率の初期値
1 は、メモリ42に記憶される。次いで、製造者は、
第1のレーザ励起光源11のパワーがPrのとき、第1
のレーザ励起光源11から発せられたレーザ光13によ
り、標準蛍光板を走査し、標準蛍光板から発せられた蛍
光を、第1のフィルタ32aを介して、光電的に検出
し、メモリ42に記憶された増幅率A0 により増幅し
て、得られるべき画像データの出力ディジタル値をFr
と決定して、入力手段41を介して、感度設定回路40
に入力する。入力された画像データの出力値Frはメモ
リ42に記憶される。
【0031】さらに、製造者は、基準光源(図示せず)
を点灯して、基準光を、第1のフィルタ32aを介し
て、光電的に検出し、メモリ42に記憶された増幅率A
0 により増幅して、得られるべき画像データの出力ディ
ジタル値をLrと決定し、入力手段41を介して、感度
設定回路40に入力する。入力された画像データの出力
ディジタル値Lrはメモリ42に記憶される。図5は、
標準蛍光板50の略斜視図であり、図6は、そのA−A
線に沿った略断面図である。図5および図6に示される
ように、標準蛍光板50は、ポリエチレンテレフタレー
トよりなる支持体51と、支持体51上に形成された蛍
光体層52と、蛍光体層52上に形成されたポリエチレ
ンテレフタレートよりなる保護層53と、保護層53の
表面に密着されたガラス板54とを備えている。本実施
態様においては、セリウム賦活YAG蛍光体がバインダ
ーに分散され、支持体51上に、アクリル系樹脂からな
る下塗り層55を介して、蛍光体層52が形成されてい
る。また、蛍光体層52中には、励起によって発せられ
る蛍光の光量を調節するため、カーボンブラックが混入
されている。
【0032】このように構成された標準蛍光板50を、
画像読み取り装置1のサンプルステージ2にセットし、
移送機構により、図1において、Zで示される方向に送
り、画像読み取り装置8内の所定の位置に、蛍光体層5
2が下方を向くように位置させ、第1のフィルタ32a
が第2の光検出増幅器31の前部に位置するように、フ
ィルタ部材32を移動させた後、第1のレーザ励起光源
11を作動させて、473nmの波長のレーザ光13
で、蛍光体層52の全面を走査し、蛍光体層52から発
せられた蛍光を、光ガイド30により、第2の光検出増
幅器31に導き、光電的に検出させ、メモリ42に記憶
された増幅率A0 によって増幅して、そのときの第1の
レーザ励起光源11のレーザパワーPoを測定するとと
もに、蛍光体層52の表面の所定の領域に対応する画像
データの出力ディジタル値の平均値Foを、入力手段4
1を介して、感度設定回路40に入力する。入力された
レーザパワーPoおよび画像データの出力ディジタル値
の平均値Foは、メモリ42に記憶される。
【0033】第1のレーザ励起光源11から発せられる
レーザ光13のパワーを、ハーフミラー8および第1の
光検出増幅器9を用いて、測定した値がPのとき、感度
設定回路40の演算手段43は、メモリ42に記憶され
た第1のレーザ励起光源11のパワーPr、画像データ
の出力値Fr、画像データの出力ディジタル値Lr、レ
ーザパワーPoおよび画像データの出力ディジタル値の
平均値Foを読み出して、次式にしたがって、画像デー
タの目標出力ディジタル値Ftを算出し、比較手段44
に出力する。 Ft=S×Lr×(Fo/Fr)×(Pr/Po)×
(P/Po) ここに、Sは相対感度である。比較手段44は、基準光
源を点灯させ、基準光を、第1のフィルタ32aを介し
て、光電的に検出し、メモリ42に記憶された増幅率の
初期値A1 を用いて、増幅し、A/D変換器35から入
力された画像データの出力ディジタル値Fと、演算手段
43から入力された画像データの目標出力ディジタル値
Ftとを比較して、比較信号を増幅率調整手段45に出
力する。
【0034】増幅率調整手段45は、画像データの出力
ディジタル値Fと目標出力ディジタル値Ftが一致する
ように、第2の光検出増幅器31の増幅率を初期値A1
から変化させる。こうして、画像データの出力ディジタ
ル値Fと目標出力ディジタル値Ftが一致するまで、増
幅率を変化させ、画像データの出力ディジタル値Fと目
標出力ディジタル値Ftが一致すると、感度設定回路4
0は増幅率を決定し、感度設定操作を完了して、画像読
み取り装置1の感度が相対感度Sに設定される。以上の
ようにして、画像読み取り装置1の感度が相対感度Sに
設定されると、転写支持体22に記録された蛍光画像の
読み取りが開始される。まず、転写支持体22を含む画
像担体ユニット20が、画像読み取り装置8のサンプル
ステージ9にセットされ、移送機構(図示せず)によっ
て、図3において、Zで示される方向に送られ、画像読
み取り装置8内の所定の位置に位置させられる。
【0035】次いで、第1のフィルタ32aが第2の光
検出増幅器31の前部に位置するように、フィルタ部材
32が移動された後、第1のレーザ励起光源11が作動
され、473nmの波長のレーザ光13が発せられる。
ポリゴンミラー16の回転にともない、転写支持体22
の全面がレーザ光13によって走査され、転写支持体2
2に含まれている蛍光色素が励起されて、蛍光が発せら
れる。転写支持体22に含まれている蛍光色素から発せ
られた蛍光は、光ガイド30により、第2の光検出増幅
器31に導かれ、第1のフィルタ32aによって、励起
光がカットされ、第2の光検出増幅器31によって、光
電的に検出され、感度設定回路40で決定された増幅率
で増幅されて、アナログ画像データが生成される。アナ
ログ画像データは、所定の増幅率を有する増幅器34に
よって、所定のレベルの電気信号に増幅された後、A/
D変換器35に入力される。アナログ画像データは、A
/D変換器35において、信号変動幅に適したスケール
ファクタで、ディジタル画像データに変換され、ライン
バッファ36に入力される。ラインバッファ36は、走
査線1ライン分の画像データを一時的に記憶するもので
あり、以上のようにして、走査線1ライン分の画像デー
タが記憶されると、そのデータを、ラインバッファ36
の容量よりもより大きな容量を有する送信バッファ37
に出力し、送信バッファ37は、所定の容量の画像デー
タが記憶されると、画像データを、画像処理装置38に
出力するように構成されている。画像処理装置38に入
力された画像データは、画像データ記憶手段(図示せ
ず)に記憶され、画像データ記憶手段から読み出され
て、必要に応じて、所望の画像処理が施され、CRT
(図示せず)などの表示手段上に、可視画像として、表
示され、あるいは、さらに、画像解析装置39によっ
て、解析される。本実施態様によれば、標準蛍光板50
を用いることによって、簡易に、蛍光画像を読み取るこ
とのできる画像読み取り装置1の感度を設定することが
可能になる。
【0036】本発明は、以上の実施態様に限定されるこ
となく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種
々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含
されるものであることがいうまでもない。たとえば、前
記実施態様においては、画像読み取り装置1は、633
nmの波長のレーザ光13を発する第2のレーザ励起光
源12を備えているが、第2のレーザ励起光源12は必
らずしも必要がない。さらに、前記実施態様において
は、第1のレーザ励起光源11として、473nmの波
長のレーザ光13を発するものを用いているが、第1の
レーザ励起光源11として、470ないし480nmの
波長のレーザ光13を発するレーザ励起光源を用いても
よく、また、530nmないし540nmの波長のレー
ザ光13を発するレーザ励起光源を用いてもよい。
【0037】さらに、前記実施態様においては、633
nmの波長を有するレーザ光13を発するHe−Neレ
ーザ光源である第2のレーザ励起光源12を備えている
が、He−Neレーザ光源に代えて、635nmのレー
ザ光33を発する半導体レーザ光源を用いてもよい。ま
た、前記実施態様においては、473nmの波長のレー
ザ光13を発する第1のレーザ励起光源11として、第
二高調波生成素子を用いているが、他のレーザ励起光源
を用いることもできる。さらに、前記実施態様において
は、光ガイド30として、無蛍光ガラスなどを加工して
作ったものを用いているが、光ガイド30としては、無
蛍光ガラス製のものに限らず、合成石英や、アクリル系
合成樹脂などの透明な熱可塑性樹脂シートを加工して作
ったものも用いることができる。
【0038】また、前記実施態様においては、蓄積性蛍
光体シートユニット26は、アルミニウム製の支持板2
7を備えているが、支持板27の材質は、アルミニウム
に限定されるものではなく、支持板27は、他の金属あ
るいはプラスチックによって形成されていてもよい。さ
らに、前記実施態様においては、支持板27には、ゴム
状のマグネットシートが貼着されているが、蓄積性蛍光
体シート26に形成された磁性層を磁力によって吸引し
て、蓄積性蛍光体シート26を支持板27に一体的に固
定することができるものであればよく、ゴム状のマグネ
ットシートを貼着することなく、マグネットを支持板2
7に埋め込むなどの方法を採用することもできる。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、蛍光画像を読み取るこ
とができ、感度を簡易に設定することのできる画像読み
取り装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の好ましい実施態様にかかる画
像読み取り装置の外観を示す略斜視図である。
【図2】図2は、本発明の好ましい実施態様にかかる画
像読み取り装置の内部の略斜視図である。
【図3】図3は、画像担体ユニットの略斜視図である。
【図4】図4は、画像読み取り装置の感度設定回路およ
びその周辺のブロックダイアグラムである。
【図5】図5は、標準蛍光板の略斜視図である。
【図6】図6は、図5のA−A線に沿った略断面図であ
る。
【符号の説明】
1 画像読み取り装置 2 サンプルステージ 8 ハーフミラー 9 第1の光検出増幅器 11 第1のレーザ励起光源 12 第2のレーザ励起光源 13 レーザ光 14 ダイクロイックミラー 15 ビーム・エクスパンダ 16 ポリゴンミラー 17 fθレンズ 18 反射鏡 20 画像担体ユニット 21 ガラス板 22 転写支持体 25 輝尽性蛍光体層 26 蓄積性蛍光体シート 27 支持板 30 光ガイド 31 第2の光検出増幅器 32 フィルタ部材 32a 第1のフィルタ 32b 第2のフィルタ 34 増幅器 35 A/D変換器 36 ラインバッファ 37 送信バッファ 38 画像処理装置 39 画像解析装置 40 感度設定回路 41 入力手段 42 メモリ 43 演算手段 44 比較手段 45 増幅率調整手段 50 標準蛍光板 51 支持体 52 蛍光体層 53 保護層 54 ガラス板 55 下塗り層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を発するレーザ光源と、レーザ
    光のパワーを光電的に検出して、増幅する第1の光検出
    増幅手段と、画像担体上をレーザ光で走査して、画像担
    体に含まれる蛍光物質を励起する走査手段と、レーザ光
    を前記第1の光検出増幅手段に入射する成分と前記走査
    手段に入射する成分とに分ける分光手段と、レーザ光に
    よって励起され、画像担体から発せられた蛍光を前記分
    光手段を通じて、光電的に検出して、増幅する第2の光
    検出増幅手段と、前記第1の光検出増幅手段あるいは前
    記第2の光検出増幅手段が出力するアナログ信号をディ
    ジタル値に変換する少なくとも一つのA/D変換手段
    と、外部よりディジタル値を入力する入力手段と、ディ
    ジタル値を記憶する記憶手段と、前記A/D変換手段あ
    るいは前記記憶手段が出力するディジタル値を用いて、
    所定の演算をおこなう演算手段と、所定の基準光を発す
    る基準光源と、前記基準光を前記分光手段を通じて、前
    記第2の光検出増幅手段に入射させる導光手段と、蛍光
    体層を備え、特定の波長域のレーザ光に対して、一定の
    効率で蛍光を発する標準蛍光板とを備え、基準パワーの
    レーザ光を前記第1の光検出増幅手段および前記A/D
    変換手段を用いて検出したときに得られるべき第1の基
    準ディジタル値(Pr )と、前記基準パワーのレーザ光
    によって前記標準蛍光板を励起し、第1の増幅率を用い
    て、前記第2の光検出増幅手段により検出、増幅したと
    きに、前記A/D変換手段から得られるべき第2の基準
    ディジタル値(Fr )と、前記基準光源の前記基準光を
    前記分光手段を通じて、前記第2の光検出増幅手段に入
    射させ、前記第1の増幅率を用いたときに、前記A/D
    変換手段から得られるべき第3の基準ディジタル値(L
    r )とを決定して、前記記憶手段に記憶させ、前記標準
    蛍光板を画像担体として読み取る際に、レーザ光のパワ
    ーを前記第1の光検出増幅手段および前記A/D変換手
    段を用いて検出し得られた第1の計測ディジタル値(P
    0 )を記憶させ、前記標準蛍光板の蛍光を、前記第1の
    増幅率を用いて、前記第2の光検出増幅手段により検
    出、増幅したときに、前記A/D変換手段から得られる
    第2の計測ディジタル値(F0 )を記憶させ、通常の画
    像担体を読み取る際には、レーザ光のパワーを第3の計
    測ディジタル値(P)として計測し、前記基準光源の前
    記基準光を、前記第1の増幅率とは異なる第2の増幅率
    を用いて、前記第2の光検出増幅手段により検出、増幅
    し、前記A/D変換手段から、第4の計測ディジタル値
    (F)として計測し、前記基準ディジタル値(Pr )、
    前記第2の基準ディジタル値(Fr )および前記第3の
    基準ディジタル値(Lr )、前記第1の計測ディジタル
    値(P0 )および前記第2の計測ディジタル値(F0
    ならびに前記第3の計測ディジタル値(P)を用い、前
    記入力手段を通じて入力された感度(S)に基づき、式
    (1) にしたがって、目標ディジタル値(Ft )を算出し
    て、記憶させ、前記第4の計測ディジタル値(F)と前
    記目標ディジタル値(Ft )が一致するまで、前記第4
    の計測ディジタル値(F)の計測と前記目標ディジタル
    値(Ft )の算出を繰り返し、増幅率を決定する感度設
    定手段を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。 Ft =S×Lr ×(F0 /Fr )×(Pr /P0 )×(P/P0 )・・・(1)
  2. 【請求項2】 前記レーザ光源が470ないし490n
    mまたは530ないし550nmの波長を発するレーザ
    光源により構成され、前記標準蛍光板が、YAG:C
    e、BaAl8 13:Eu2+、BaMg2 Al6 27
    Eu2+、Sr4Al1425:Eu2+、SrMgAl10
    17:Eu2+およびY3 Al3 Ga2 12:Ce2+よりな
    る群から選ばれた蛍光体を含んだ蛍光体層を有している
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。
  3. 【請求項3】 前記レーザ光源が470ないし490n
    mまたは530ないし550nmの波長を発するレーザ
    光源によって構成され、前記標準蛍光板が、Y3 Al5
    12:Tb、Y3 (Al,Ga)5 12:Tb、Y2
    2 S:Tb、Gd2 2 S:Tb、La2 2 S:T
    b、Y3 Al5 12:Ce、(Zn、Cd)S:Ag、
    (Zn、Cd)S:Cu、ZnS:Cu、ZnS:C
    u、Al、InBO3 :Tb、InBO3 :Eu、Cd
    5 Cl(PO4)3 :Mn、Y2 SiO5 :Tb、(Z
    n、Cd)S:Ag、NiおよびLaOCl:Tbより
    なる群から選ばれた蛍光体を含んだ蛍光体層を有してい
    ることを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装
    置。
  4. 【請求項4】 前記レーザ光源が530ないし550n
    mまたは630ないし650nmの波長を発するレーザ
    光源によって構成され、前記標準蛍光板が、Y2
    2 S:Eu、Y2 3 :Eu、YVO4 :Eu、Y(P
    V)O4 :Eu、CdS:Ag、MgF2 :Mn、Ca
    SiO3 :Pb、Mn、MgSiO3 :Mn、Mg6
    2 11:Mn、3.5MgO・0.5MgF2 ・Ge
    2 :Mnおよび(SrMg)3(PO4)2 :Snよりな
    る群から選ばれた蛍光体を含んだ蛍光体層を有している
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。
  5. 【請求項5】 前記レーザ光源が650ないし790n
    mの波長を発するレーザ光源によって構成され、前記標
    準蛍光板がLiAl02 :Feを含んだ蛍光体層を有し
    ていることを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り
    装置。
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