JP2000292353A

JP2000292353A - 蛍光画像生成装置

Info

Publication number: JP2000292353A
Application number: JP11099783A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Shimizu; 清水　　仁
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】散乱された励起光によって
画像中に生ずるノイズを効果的に除去して、高感度で、
蛍光画像を生成することのできる蛍光画像生成装置を提
供すること。【解決手段】画像担体４０に含まれた蛍光
物質を励起する波長の励起光を発する少なくとも一つの
励起光源２０、２１、２２と、蛍光物質を励起しない波
長の光を発する少なくとも一つの光源２３、２４、２５
と、ＣＣＤカメラ２と、ＣＣＤカメラの前面に配置さ
れ、励起光をカットする励起光カットフィルタ１６と、
少なくとも一つの励起光源によって、画像担体に含まれ
た蛍光物質を励起し、蛍光物質から発せられた蛍光を検
出して得られた画像データから、少なくとも一つの光源
によって、画像担体を照射し、散乱した光を検出して得
られた補正画像データをディジタル的に減算して、蛍光
画像データを生成する画像処理手段３３を備えたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光画像生成装置
に関するものであり、さらに詳細には、散乱された励起
光によるノイズを効果的に除去して、高感度で、蛍光画
像を生成することのできる蛍光画像生成装置に関するも
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、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。）。

【０００３】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、蛋白質の分離、同定、ある
いは、分子量、特性の評価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、電気泳動させたＤＮＡ断片を標識し、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、ゲル支持体上のＤＮＡ
断片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
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Ｄ
ＮＡ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、転写支持体上の目的とするＤＮＡ断片の分布を検出
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Ｄ
ＮＡ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
ことによって、画像を生成し、転写支持体上の目的とす
るＤＮＡ断片の分布を検出したりすることができる。こ
の蛍光検出システムによれば、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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】励起光によって、蛍光
物質を励起して、蛍光画像を読み取る場合、蛍光のみが
検出されるように、カメラレンズの前に、波長分離フィ
ルタを設けて、励起光をカットすることが一般に行われ
ているが、波長分離フィルタによって、完全に、励起光
をカットすることが困難なため、試料によって、散乱さ
れた励起光が、蛍光物質から発せられた蛍光とともに、
検出され、画像中にノイズを発生させ、高感度に、蛍光
画像を読み取ることができないという問題があった。こ
とに、ゲル支持体は、励起光を散乱しやすく、散乱光に
よるノイズを除去することが大きな課題となっていた。
したがって、本発明は、散乱された励起光によって画像
中に生ずるノイズを効果的に除去して、高感度で、蛍光
画像を生成することのできる蛍光画像生成装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
本件第一発明によれば、画像担体に含まれた蛍光物質を
励起する波長の励起光を発する少なくとも一つの励起光
源と、前記蛍光物質を励起しない波長の光を発する少な
くとも一つの光源と、ＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメ
ラの前面に配置され、前記励起光をカットする励起光カ
ットフィルタと、前記少なくとも一つの励起光源によっ
て、前記画像担体に含まれた前記蛍光物質を励起し、前
記蛍光物質から発せられた蛍光を検出して得られた画像
データから、前記少なくとも一つの光源によって、前記
画像担体を照射し、散乱した光を検出して得られた補正
画像データをディジタル的に減算して、蛍光画像データ
を生成する画像処理手段を備えた蛍光画像生成装置によ
って達成される。本件第一発明によれば、画像担体に含
まれた蛍光物質が励起されない波長の光を発する少なく
とも一つの光源を用いて、ＣＣＤカメラに、散乱された
光のみを検出させて、補正画像データを生成し、画像処
理手段によって、散乱された励起光に起因するノイズを
含む画像データから、補正画像データをディジタル的に
減算して、蛍光画像データを生成することが可能になる
から、散乱された励起光に起因するノイズを、蛍光画像
から効果的に除去し、高感度で、蛍光画像を生成するこ
とが可能となる。

【０００６】本発明の前記目的はまた、本件第二発明に
よれば、画像担体に含まれた蛍光物質を励起する波長の
励起光を発する少なくとも一つの励起光源と、ＣＣＤカ
メラと、前記ＣＣＤカメラの前面に配置され、前記画像
担体に含まれた前記蛍光物質を励起した結果、前記蛍光
物質から発せられる蛍光をカットする蛍光カットフィル
タが着脱自在に取付けられるとともに、前記励起光をカ
ットする励起光カットフィルタが取付けられ、前記蛍光
カットフィルタと前記励起光カットフィルタが前記ＣＣ
Ｄカメラの前面に選択的に位置するように、移動可能な
フィルタ部材と、前記少なくとも一つの励起光源によっ
て、前記画像担体に含まれた前記蛍光物質を励起し、前
記蛍光物質から発せられた蛍光を、前記励起光カットフ
ィルタを介して、検出して得られた画像データから、前
記少なくとも一つの励起光源によって、前記画像担体に
含まれた前記蛍光物質を励起し、前記蛍光物質から発せ
られた蛍光を、前記蛍光カットフィルタを介して、検出
して得られた画像データをディジタル的に減算して、蛍
光画像データを生成する画像処理手段を備えた蛍光画像
生成装置によって達成される。本件第二発明によれば、
蛍光カットフィルタを用いて、画像担体に含まれた蛍光
物質から発せられた蛍光をカットし、ＣＣＤカメラに、
散乱された励起光のみを検出させて、補正画像データを
生成し、画像処理手段によって、散乱された励起光に起
因するノイズを含む画像データから、補正画像データを
ディジタル的に減算して、蛍光画像データを生成し、得
られた蛍光画像データに基づいて、蛍光画像を生成して
いるから、散乱された励起光に起因するノイズを、蛍光
画像から効果的に除去し、高感度で、蛍光画像を生成す
ることが可能となる。また、蛍光カットフィルタは、フ
ィルタ部材に着脱自在に設けられているため、使用する
蛍光物質に応じて、所望の蛍光カットフィルタをフィル
タ部材に取付けることによって、効果的に、散乱された
励起光に起因するノイズを、蛍光画像から効果的に除去
することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施態様にかか
る蛍光画像生成装置の略正面図である。図１に示される
ように、画像生成装置１は、冷却ＣＣＤカメラ２および
暗箱３とパーソナルコンピュータ４を備えており、パー
ソナルコンピュータ４は、ＣＲＴ５とキーボード６とを
備えている。図２は、冷却ＣＣＤカメラ２の略縦断面図
である。図２に示されるように、冷却ＣＣＤカメラ２
は、ＣＣＤ７と、アルミニウムなどの金属で作られた伝
熱板８と、ＣＣＤ７を冷却するためのペルチェ素子９
と、ＣＣＤ７の前面に配置されたシャッタ１０と、ＣＣ
Ｄ７により生成されたアナログ画像データをディジタル
画像データに変換するＡ／Ｄ変換器１１と、Ａ／Ｄ変換
器１１により、ディジタル化された画像データを一時的
に記憶する画像データバッファ１２と、冷却ＣＣＤカメ
ラ２の動作を制御するカメラ制御回路１３を備えてい
る。暗箱３との間に形成された開口部は、ガラス板１４
により閉じられたおり、冷却ＣＣＤカメラ２の周囲に
は、ペルチェ素子９が発する熱を放熱するための放熱フ
ィン１５が、長手方向のほぼ１／２にわたって形成され
ている。ガラス板１４の前面には、カメラレンズ１７が
取付けられ、カメラレンズ１７が前面の暗箱３内に色分
離フィルタ１６が配置されている。図３は、暗箱３の略
縦断面図である。図３に示されるように、暗箱３内に
は、発光波長中心が４５０ｎｍの励起光を発する第一の
青色ＬＥＤ励起光源２０と、第一の青色ＬＥＤ励起光源
２０の斜め上方には、それぞれ、発光波長中心が４５０
ｎｍの励起光を発する第二の青色ＬＥＤ励起光源２１お
よび第三の青色ＬＥＤ励起光源２２が設けられている。
第一の青色ＬＥＤ励起光源２０は直方体状の平板１９に
形成され、平板１９には、第一の青色ＬＥＤ励起光源２
０に隣接して、第一の赤色ＬＥＤ光源２３が形成されて
いる。さらに、第二の青色ＬＥＤ励起光源２１および第
三の青色ＬＥＤ励起光源２２に隣接して、それぞれ、第
二の赤色ＬＥＤ光源２４、第三の赤色ＬＥＤ光源２５が
設けられており、第一の青色ＬＥＤ励起光源２０の上
面、第二の青色ＬＥＤ励起光源２１および第三の青色Ｌ
ＥＤ励起光源２２の前面には、それぞれ、フィルタ２
６、２７、２８が貼着されている。各フィルタ２６、２
７、２８は、４５０ｎｍ近傍の波長以外の蛍光物質の励
起に有害な光をカットして、４５０ｎｍ近傍の波長の光
のみを透過する性質を有している。フィルタ２６の上方
には、蛍光物質の画像を坦持しているゲル支持体あるい
は転写支持体よりなる画像担体４０を載置する拡散板２
９が支持されている。第一の青色ＬＥＤ励起光源２０お
よび第一の赤色ＬＥＤ光源２３が形成された平板１９
は、その長手方向に、モータ（図示せず）によって、移
動可能で、第一の青色ＬＥＤ励起光源２０と第一の赤色
ＬＥＤ光源２３が選択的に拡散板２９の下方に位置する
ように構成されている。図４は、第一の青色ＬＥＤ励起
光源２０と第一の赤色ＬＥＤ光源２３が形成された平板
１９の略斜視図である。図４に示されるように、第一の
青色ＬＥＤ励起光源２０と第一の赤色ＬＥＤ光源２３
は、平板１９に、長手方向に隣接して形成されている。
図５は、パーソナルコンピュータ４のブロックダイアグ
ラムである。図５に示されるように、パーソナルコンピ
ュータ４は、画像生成システム全体の動作を制御するＣ
ＰＵ３０と、冷却ＣＣＤカメラ２によって生成され、画
像データバッファ１２に一時的に記憶された画像データ
を読み出す画像データ転送手段３１と、画像データ転送
手段３１によって読み出された画像データに画像処理を
施して、画像データ記憶手段３２に記憶させる画像処理
手段３３と、画像データ記憶手段３２に記憶された画像
データに基づいて、ＣＲＴ５の画面上に、可視画像を表
示させる画像表示手段３４とを備えている。第一の青色
ＬＥＤ励起光源２０、第二の青色ＬＥＤ励起光源２１お
よび第三の青色ＬＥＤ励起光源２２ならびに赤色ＬＥＤ
光源２３、２４、２５は光源制御手段３５によって制御
されている。また、ＣＰＵ３０は、カメラ制御回路１
３、光源制御手段３５および第一の青色ＬＥＤ励起光源
２０と第一の赤色ＬＥＤ光源２３が形成された平板１９
を移動させるモータ３６を制御可能に構成されている。
ＣＰＵ３０には、キーボード６から種々の信号が入力さ
れる。

【０００８】以上のように構成された蛍光画像生成装置
は、以下のようにして、ゲル支持体または転写支持体に
坦持された蛍光物質の画像を読み取り、画像を生成す
る。まず、暗箱３が開かれ、暗箱３内の拡散板２９上
に、画像担体４０として、蛍光物質の画像を坦持してい
るゲル支持体または転写支持体が、ユーザによって載置
される。その後、ユーザにより、カメラレンズ１７を用
いて、レンズフォーカス調整がなされ、レンズフォーカ
ス調整が完了すると、暗箱３が閉じられる。次いで、ユ
ーザが、キーボード６に画像生成信号を入力すると、Ｃ
ＰＵ３０は光源制御手段３５に露光開始信号を出力し
て、第一の青色ＬＥＤ励起光源２０または第二の青色Ｌ
ＥＤ励起光源２１と第三の青色ＬＥＤ励起光源２２の双
方をオンするとともに、カメラ制御回路１３に露光開始
信号を出力して、シャッタ１０を開き、ＣＣＤ７の露光
を開始させる。第一の青色ＬＥＤ励起光源２０または第
二の青色ＬＥＤ励起光源２１と第三の青色ＬＥＤ励起光
源２２から発せられた励起光は、フィルタ２５またはフ
ィルタ２６およびフィルタ２７を透過することによっ
て、４５０ｎｍ近傍の波長以外の蛍光物質の励起に有害
な光がカットされ、４５０ｎｍ近傍の波長の光のみが画
像担体４０に照射され、画像担体４０に含まれている蛍
光物質が励起される。その結果、蛍光物質から蛍光が発
せられ、カメラレンズ１７の前面に位置している色分離
フィルタ１６に入射する。ここに、色分離フィルタ１６
は、励起光である４５０ｎｍ近傍の波長の光をカットす
る性質を有しており、励起光の多くは、色分離フィルタ
１６によって、カットされ、蛍光物質から発せられた蛍
光が、カメラレンズ１７を介して、ＣＣＤ７によって受
光される。こうして、所定の時間が経過し、ユーザが、
キーボード６に露光終了信号を入力すると、ＣＰＵ３０
は、カメラ制御回路１３に露光終了信号を出力する。カ
メラ制御回路１３は、露光終了信号を受けると、シャッ
タ１０を閉じ、ＣＣＤ７が電荷の形で蓄積しているアナ
ログ画像データを、Ａ／Ｄ変換器１１に転送させ、ディ
ジタル化させて、ディジタル画像データを、画像データ
バッファ１２に一時的に記憶させる。

【０００９】さらに、ＣＰＵ３０は画像データ転送手段
３１に画像転送信号を出力して、画像データバッファ１
２に一時的に記憶された画像データを読み出させ、画像
処理手段３３に入力させる。画像処理手段３３は、入力
された画像データに所定の画像処理を施し、画像データ
記憶手段３２に記憶させる。

【００１０】ここに、蛍光画像生成装置は、色分離フィ
ルタ１６によって、励起光をカットし、蛍光物質から発
せられた蛍光のみを検出するように構成されているが、
色分離フィルタ１６により、励起光を完全にカットする
ことはきわめて困難であり、暗箱３内で散乱された励起
光がＣＣＤ７に入射し、ＣＣＤ７が検出することを完全
には防止できないため、以上のようにして、生成された
画像データに基づき、蛍光画像を生成するときは、蛍光
画像には、暗箱３内で散乱された励起光、画像担体４０
がゲル支持体の場合には、暗箱３内で散乱された励起光
とゲル支持体の表面で散乱された励起光に起因するノイ
ズが含まれることになり、所望の画像解析をすることが
できない。そこで、本実施態様においては、蛍光物質か
ら発せられた蛍光を検出して得られた画像データを、画
像データ記憶手段３２に記憶させた後に、暗箱３内で散
乱された光を検出して、補正画像データを生成し、画像
データから、ディジタル的に減算することによって、散
乱された励起光に起因するノイズを効果的に除去するよ
うに構成されている。すなわち、ユーザが、キーボード
６に補正画像生成信号を入力すると、ＣＰＵ３０は光源
制御手段３５に補正画像生成信号を出力して、画像デー
タ生成時に、第一の青色ＬＥＤ励起光源２０が使用され
たときは、モータ３６に駆動信号を出力して、第一の赤
色ＬＥＤ光源２３を拡散板２９の下方に位置させた後
に、第一の赤色ＬＥＤ光源２３をオンさせ、画像データ
生成時に、第二の青色ＬＥＤ励起光源２１および第三の
青色ＬＥＤ励起光源２２が使用されたときは、第二の赤
色ＬＥＤ光源２４および第三の赤色ＬＥＤ光源２５をオ
ンさせるとともに、カメラ制御回路１３に補正画像生成
信号を出力して、シャッタ１０を開き、ＣＣＤ７の露光
を開始させる。ここに、赤色ＬＥＤ光源２３、２４、２
５から発せられる赤色光によっては、画像担体４０中の
蛍光物質は励起されないから、ＣＣＤ７によって、検出
される光は、暗箱３内で散乱された光のみ、あるいは、
画像担体４０がゲル支持体の場合には、暗箱３内で散乱
された光とゲル支持体の表面で散乱された光のみであ
る。蛍光画像の生成時と同じ所定時間が経過し、ユーザ
が、キーボード６に補正画像生成終了信号を入力する
と、ＣＰＵ３０は、カメラ制御回路１３に補正画像生成
終了信号を出力する。カメラ制御回路１３は、補正画像
生成終了信号を受けると、シャッタ１０を閉じ、ＣＣＤ
７が電荷の形で蓄積しているアナログ補正画像データ
を、Ａ／Ｄ変換器１１に転送させ、ディジタル化させ
て、ディジタル補正画像データを、画像データバッファ
１２に一時的に記憶させる。

【００１１】こうして得られた補正画像データは、暗箱
３内で散乱された光のみを、あるいは、画像担体４０が
ゲル支持体の場合に、暗箱３内で散乱された光とゲル支
持体の表面で散乱された光のみを検出して得られたもの
であるから、この補正画像データに基づいて、補正画像
を生成すれば、補正画像は、蛍光を検出して得た画像デ
ータに基づき、蛍光画像を生成したときに、蛍光画像に
含まれる暗箱３内で散乱された励起光と、画像担体４０
がゲル支持体の場合に、ゲル支持体の表面で散乱された
励起光に起因するノイズに対応する画像となり、蛍光を
検出して得た画像データから、補正画像データをディジ
タル的に減算すれば、散乱された励起光に起因するノイ
ズを蛍光画像から効果的に除去することが可能となる。
したがって、ＣＰＵ３０は画像データ転送手段３１に画
像転送信号を出力し、画像データバッファ１２に一時的
に記憶された補正画像データを読み出させて、画像処理
手段３３に入力させる。画像処理手段３３は、画像デー
タ記憶手段３２に記憶された画像データを読み出し、読
み出した画像データから、入力された補正画像データを
ディジタル的に減算して、蛍光画像データを生成し、画
像データ記憶手段３２に記憶させる。その後、ユーザ
が、キーボード６に画像生成信号を入力すると、ＣＰＵ
３０は画像表示手段３４に画像生成信号を出力して、画
像データ記憶手段３２に記憶された蛍光画像データに基
づき、可視画像をＣＲＴ５の画面上に生成する。しかる
に、画像データ記憶手段３２に記憶されている蛍光画像
データは、散乱された励起光に起因するノイズが除去さ
れたものであるから、ＣＲＴ５の画面上には、ノイズの
ない蛍光画像が表示される。

【００１２】本実施態様によれば、画像担体４０中の蛍
光物質が励起されない赤色光を発する赤色ＬＥＤ光源２
３、２４、２５を用いて、ＣＣＤ７に、暗箱３内で散乱
された光のみ、あるいは、画像担体４０がゲル支持体の
場合には、暗箱３内で散乱された光とゲル支持体の表面
で散乱された光のみを検出させて、補正画像データを生
成し、暗箱３内で散乱された励起光に起因し、あるい
は、画像担体４０がゲル支持体の場合には、暗箱３内で
散乱された励起光とゲル支持体の表面で散乱された励起
光に起因するノイズを含む画像データから、補正画像デ
ータをディジタル的に減算して、蛍光画像データを生成
し、得られた蛍光画像データに基づいて、蛍光画像をＣ
ＲＴ５の画面上に生成しているから、暗箱３内で散乱さ
れた励起光に起因し、あるいは、画像担体４０がゲル支
持体の場合には、暗箱３内で散乱された励起光とゲル支
持体の表面で散乱された励起光に起因するノイズを、蛍
光画像から効果的に除去し、高感度で、蛍光画像を生成
することが可能となる。図６は、本発明の他の実施態様
にかかる蛍光画像生成装置の暗箱３の略縦断面図であ
る。図６に示されるように、本実施態様においては、暗
箱３内には、第一の赤色ＬＥＤ光源２３、第二の赤色Ｌ
ＥＤ光源２４および第三の赤色ＬＥＤ光源２５は設けら
れてはおらず、第一の青色ＬＥＤ励起光源２０の表面に
貼着されたフィルタ２６上に、拡散板２９が設けられて
いる。また、色分離フィルタ１６に代えて、平板状のフ
ィルタ部材５０が、その長手方向に移動可能に設けられ
ている。図７に示されるように、フィルタ部材５０に
は、その長手方向に沿って、色分離フィルタ１６と画像
担体４０に含まれた蛍光物質から発せられる蛍光をカッ
トする蛍光カットフィルタ５１が隣接して設けられてい
る。蛍光カットフィルタ５１はフィルタ部材５０に着脱
自在に取付けられている。図８は、本発明の他の実施態
様にかかる蛍光画像生成装置のパーソナルコンピュータ
４のブロックダイアグラムである。図８に示されるよう
に、本実施態様にかかる蛍光画像生成装置のパーソナル
コンピュータ４は、第一の青色ＬＥＤ励起光源２０及び
第一の赤色ＬＥＤ光源２３が形成された平板１９を移動
させるモータ３６に代えて、フィルタ部材５０を、その
長手方向に沿って、移動させるモータ３７を制御してお
り、その他は、前記実施態様にかかる蛍光画像生成装置
のパーソナルコンピュータ４と基本的には、同一の構成
を有している。

【００１３】以上のように構成された本実施態様にかか
る蛍光画像生成装置は、以下のようにして、ゲル支持体
または転写支持体に坦持された蛍光物質の画像を読み取
り、画像を生成する。まず、暗箱３が開かれ、暗箱３内
の拡散板２９上に、画像担体４０として、蛍光物質の画
像を坦持しているゲル支持体または転写支持体が、ユー
ザによって載置され、レンズフォーカス調整が完了する
と、暗箱３が閉じられる。次いで、ユーザが、キーボー
ド６に画像生成信号を入力すると、ＣＰＵ３０はモータ
３７に駆動信号を出力して、色分離フィルタ１６がカメ
ラレンズ１７の前面に位置するように、フィルタ部材５
０を移動させ、光源制御手段３５に露光開始信号を出力
して、第一の青色ＬＥＤ励起光源２０または第二の青色
ＬＥＤ励起光源２１と第三の青色ＬＥＤ励起光源２２の
双方をオンするとともに、カメラ制御回路１３に露光開
始信号を出力して、シャッタ１０を開き、ＣＣＤ７の露
光を開始させ、前記実施態様と同様にして、画像データ
を生成して、画像データ記憶手段３２に記憶させる。こ
うして得られた画像データに基づき、蛍光画像を生成す
るときは、前記実施態様と同様に、生成された画像デー
タ蛍光画像には、暗箱３内で散乱された励起光、画像担
体４０がゲル支持体の場合には、暗箱３内で散乱された
励起光とゲル支持体の表面で散乱された励起光に起因す
るノイズが含まれることになり、所望の画像解析をする
ことができない。

【００１４】そこで、本実施態様においては、蛍光物質
から発せられた蛍光を検出して得られた画像データを、
画像データ記憶手段３２に記憶させた後に、暗箱３内で
散乱された励起光を検出して、補正画像データを生成
し、画像データから、ディジタル的に減算することによ
って、散乱された励起光に起因するノイズを効果的に除
去するように構成されている。すなわち、ユーザが、キ
ーボード６に補正画像生成信号を入力すると、ＣＰＵ３
０は、モータ３７に駆動信号を出力して、蛍光カットフ
ィルタ５１がカメラレンズ１７の前面に位置するよう
に、フィルタ部材５０を移動させ、光源制御手段３５に
露光開始信号を出力して、第一の青色ＬＥＤ励起光源２
０または第二の青色ＬＥＤ励起光源２１と第三の青色Ｌ
ＥＤ励起光源２２の双方をオンするとともに、カメラ制
御回路１３に露光開始信号を出力して、シャッタ１０を
開き、ＣＣＤ７の露光を開始させる。

【００１５】本実施態様においては、４５０ｎｍ近傍の
波長の光のみが画像担体４０に照射され、画像担体４０
に含まれている蛍光物質が励起されて、蛍光物質から蛍
光が発せられ、蛍光カットフィルタ５１に入射する。そ
の結果、蛍光物質から発せられた蛍光がカットされ、暗
箱３内で散乱された励起光のみ、あるいは、画像担体４
０がゲル支持体の場合には、暗箱３内で散乱された励起
光とゲル支持体の表面で散乱された励起光のみが、カメ
ラレンズ１７を介して、ＣＣＤ７によって検出される。

【００１６】蛍光画像の生成時と同じ所定時間が経過
し、ユーザが、キーボード６に補正画像生成終了信号を
入力すると、ＣＰＵ３０は、カメラ制御回路１３に補正
画像生成終了信号を出力する。カメラ制御回路１３は、
補正画像生成終了信号を受けると、シャッタ１０を閉
じ、ＣＣＤ７が電荷の形で蓄積しているアナログ補正画
像データを、Ａ／Ｄ変換器１１に転送させ、ディジタル
化させて、ディジタル補正画像データを、画像データバ
ッファ１２に一時的に記憶させる。こうして得られた補
正画像データは、前記実施態様と同様に、暗箱３内で散
乱された励起光のみを、あるいは、画像担体４０がゲル
支持体の場合に、暗箱３内で散乱された励起光とゲル支
持体の表面で散乱された励起光のみを検出して得られた
ものであるから、この補正画像データに基づいて、補正
画像を生成すれば、補正画像は、蛍光を検出して得た画
像データに基づき、蛍光画像を生成したときに、蛍光画
像に含まれる暗箱３内で散乱された励起光と、画像担体
４０がゲル支持体の場合に、ゲル支持体の表面で散乱さ
れた励起光に起因するノイズに対応する画像となり、蛍
光を検出して得た画像データから、補正画像データをデ
ィジタル的に減算すれば、散乱された励起光に起因する
ノイズを蛍光画像から効果的に除去することが可能とな
る。したがって、ＣＰＵ３０は画像データ転送手段３１
に画像転送信号を出力し、画像データバッファ１２に一
時的に記憶された補正画像データを読み出させて、画像
処理手段３３に入力させる。画像処理手段３３は、画像
データ記憶手段３２に記憶された画像データを読み出
し、読み出した画像データから、入力された補正画像デ
ータをディジタル的に減算して、蛍光画像データを生成
し、画像データ記憶手段３２に記憶させる。

【００１７】その後、ユーザが、キーボード６に画像生
成信号を入力すると、ＣＰＵ３０は画像表示手段３４に
画像生成信号を出力して、画像データ記憶手段３２に記
憶された蛍光画像データに基づき、可視画像をＣＲＴ５
の画面上に生成する。しかるに、画像データ記憶手段３
２に記憶されている蛍光画像データは、散乱された励起
光に起因するノイズが除去されたものであるから、ＣＲ
Ｔ５の画面上には、ノイズのない蛍光画像が表示され
る。

【００１８】本実施態様によれば、蛍光カットフィルタ
５１を用いて、画像担体４０に含まれる蛍光物質から発
せられた蛍光をカットし、ＣＣＤ７に、暗箱３内で散乱
された励起光のみ、あるいは、画像担体４０がゲル支持
体の場合には、暗箱３内で散乱された励起光とゲル支持
体の表面で散乱された励起光のみを検出させて、補正画
像データを生成し、暗箱３内で散乱された励起光に起因
し、あるいは、画像担体４０がゲル支持体の場合には、
暗箱３内で散乱された励起光とゲル支持体の表面で散乱
された励起光に起因するノイズを含む画像データから、
補正画像データをディジタル的に減算して、蛍光画像デ
ータを生成し、得られた蛍光画像データに基づいて、蛍
光画像をＣＲＴ５の画面上に生成しているから、暗箱３
内で散乱された励起光に起因し、あるいは、画像担体４
０がゲル支持体の場合には、暗箱３内で散乱された励起
光とゲル支持体の表面で散乱された励起光に起因するノ
イズを、蛍光画像から効果的に除去し、高感度で、蛍光
画像を生成することが可能となる。また、蛍光カットフ
ィルタ５１は、フィルタ部材５０に着脱自在に設けられ
ているため、使用する蛍光物質に応じて、所望の蛍光カ
ットフィルタ５１をフィルタ部材５０に取付けることに
よって、効果的に、散乱された励起光に起因するノイズ
を、蛍光画像から効果的に除去することができる。さら
に、同じ青色ＬＥＤ励起光源２０、２１、２２を用い
て、画像データと補正画像データを生成しているので、
全く同じ条件で、散乱された励起光が、ＣＣＤ７によっ
て検出され、したがって、精度良く、散乱された励起光
に起因するノイズを、蛍光画像から効果的に除去するこ
とが可能になる。

【００１９】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はいうまでもない。たとえ
ば、前記実施態様においては、画像生成装置３は、第一
の青色ＬＥＤ励起光源２０と、第二の青色ＬＥＤ励起光
源２１および第三の青色ＬＥＤ励起光源２２を備えてい
るが、第一の青色ＬＥＤ励起光源２０あるいは第二の青
色ＬＥＤ励起光源２１および第三の青色ＬＥＤ励起光源
２２の一方を省略することもできる。また、図６ないし
図８に示された実施態様においては、フィルタ部材５０
は、平板状をなしているが、色分離フィルタ１６と蛍光
カットフィルタ５１を選択的にカメラレンズ１７の前面
に位置させることができればよく、フィルタ部材５０の
形状は任意に決定することができる。さらに、前記実施
態様においては、冷却ＣＣＤカメラ２を用いているが、
画像を生成するために用いる蛍光物質から発せられる蛍
光の光量および輝尽性蛍光体から発せられる輝尽光の光
量によっては、冷却手段を有さないＣＣＤカメラを用い
ることもできる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、散乱された励起光によ
って画像中に生ずるノイズを効果的に除去して、高感度
で、蛍光画像を生成することのできる蛍光画像生成装置
を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様にかかる蛍光画像生成装置の
略正面図である。

【図２】図２は、冷却ＣＣＤカメラの略縦断面図であ
る。

【図３】図３は、暗箱の略縦断面図である。

【図４】図４は、第一の青色ＬＥＤ励起光源と第一の赤
色ＬＥＤ光源が形成された平板の略斜視図である。

【図５】図５は、パーソナルコンピュータのブロックダ
イアグラムである。

【図６】図６は、本発明の他の実施態様にかかる画像生
成装置の暗箱の略縦断面図である。

【図７】図７は、フィルタ部材の略正面図である。

【図８】図８は、パーソナルコンピュータのブロックダ
イアグラムである。

【符号の説明】

１蛍光画像生成装置２冷却ＣＣＤカメラ３暗箱４パーソナルコンピュータ５ＣＲＴ６キーボード７ＣＣＤ８伝熱板９ペルチェ素子１０シャッタ１１Ａ／Ｄ変換器１２画像データバッファ１３カメラ制御回路１４ガラス板１５放熱フィン１６色分離フィルタ１７カメラレンズ１９平板２０第一の青色ＬＥＤ励起光源２１第二の青色ＬＥＤ励起光源２２第三の青色ＬＥＤ励起光源２３第一の赤色ＬＥＤ光源２４第二の赤色ＬＥＤ光源２５第三の赤色ＬＥＤ光源２６、２７、２８フィルタ２９拡散板３０ＣＰＵ３１画像データ転送手段３２画像データ記憶手段３３画像処理手段３４画像表示手段３５光源制御手段３６モータ３７モータ４０画像担体５０フィルタ部材５１蛍光カットフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像担体に含まれた蛍光物質を励起する
波長の励起光を発する少なくとも一つの励起光源と、前
記蛍光物質を励起しない波長の光を発する少なくとも一
つの光源と、ＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラの前面
に配置され、前記励起光をカットする励起光カットフィ
ルタと、前記少なくとも一つの励起光源によって、前記
画像担体に含まれた前記蛍光物質を励起し、前記蛍光物
質から発せられた蛍光を検出して得られた画像データか
ら、前記少なくとも一つの光源によって、前記画像担体
を照射し、散乱した光を検出して得られた補正画像デー
タをディジタル的に減算して、蛍光画像データを生成す
る画像処理手段を備えたことを特徴とする蛍光画像生成
装置。
【請求項２】画像担体に含まれた蛍光物質を励起する
波長の励起光を発する少なくとも一つの励起光源と、Ｃ
ＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラの前面に配置され、前
記画像担体に含まれた前記蛍光物質を励起した結果、前
記蛍光物質から発せられる蛍光をカットする蛍光カット
フィルタが着脱自在に取付けられるとともに、前記励起
光をカットする励起光カットフィルタが取付けられ、前
記蛍光カットフィルタと前記励起光カットフィルタが前
記ＣＣＤカメラの前面に選択的に位置するように、移動
可能なフィルタ部材と、前記少なくとも一つの励起光源
によって、前記画像担体に含まれた前記蛍光物質を励起
し、前記蛍光物質から発せられた蛍光を、前記励起光カ
ットフィルタを介して、検出して得られた画像データか
ら、前記少なくとも一つの励起光源によって、前記画像
担体に含まれた前記蛍光物質を励起し、前記蛍光物質か
ら発せられた蛍光を、前記蛍光カットフィルタを介し
て、検出して得られた画像データをディジタル的に減算
して、蛍光画像データを生成する画像処理手段を備えた
ことを特徴とする蛍光画像生成装置。