JP2002049110A

JP2002049110A - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JP2002049110A
Application number: JP2000234782A
Authority: JP
Inventors: Moriyuki Igami; 盛志伊神
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】生化学、分子生物学分野で、同様の目的に使
用される蓄積性蛍光体シートを用いたオートラジオグラ
フィ画像検出システム、蛍光画像検出システム、化学発
光画像検出システムに共通して使用することができ、効
率的に、かつ、高感度で画像を読み取ることのできる画
像読み取り装置を提供する。【解決手段】二次元エリアセンサ１と、ケーシングを
備えたスキャナー３と、二次元エリアセンサとスキャナ
ーとの間を遮光するフード２と、画像担体４１がセット
されるサンプルステージ４０を、画像担体から発せられ
る光が、二次元エリアセンサによって検出可能な読み取
り位置に挿入可能なスロット５とを備え、二次元エリア
センサとスキャナーとが、スロットに対して、反対側に
位置し、スキャナーが、レーザ励起光源２１、２２、２
３と、レーザ励起光源から発せられたレーザ光２４によ
り、読み取り位置に位置したサンプルステージ上を走査
する光学ヘッド３５と、画像担体から発せられた光を光
電的に検出する光検出器５０とを備えた画像読み取り装
置。

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、生化学、分子生物学
分野で、同様の目的に使用される蓄積性蛍光体シートを
用いたオートラジオグラフィ画像検出システム、蛍光画
像検出システム、化学発光画像検出システムに共通して
使用することができ、効率的に、かつ、高感度で画像を
読み取ることの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、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、輝尽性蛍光体層が設けら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、画像を再生するように構成された
オートラジオグラフィ画像検出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】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。

【０００４】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、蛍光色素を標識物質とし
て使用した蛍光（fluorescence)画像検出システムが知
られている。この蛍光画像検出システムによれば、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、電気泳動されるべき複数種の蛋白質分子を含む溶液
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
た蛋白質を染色し、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って、画像を生成
し、ゲル支持体上の蛋白質分子の位置および量的分布を
検出したりすることができる。あるいは、ウェスタン・
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、電気泳動された蛋白質分子の少なくとも一
部を転写し、目的とする蛋白質に特異的に反応する抗体
を蛍光色素で標識して調製したプローブと蛋白質分子と
を会合させ、特異的に反応する抗体にのみ結合する蛋白
質分子を選択的に標識し、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、転写支持体上の蛋白質分子の位置および量的分布
を検出したりすることができる。また、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Ｄ
ＮＡ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を分布を検出した
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（denaturation)
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、標識物質によって標識し
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
画像検出システムは、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。

【０００５】また、同様に、蛋白質や核酸などの生体由
来の物質を支持体に固定し、化学発光基質と接触させる
ことによって化学発光を生じさせる標識物質により、選
択的に標識し、標識物質によって選択的に標識された生
体由来の物質と化学発光基質とを接触させて、化学発光
基質と標識物質との接触によって生ずる可視光波長域の
化学発光を、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
いは写真フィルムなどの記録材料上に、化学発光画像を
再生して、遺伝子情報などの生体由来の物質に関する情
報を得るようにした化学発光検出システムも知られてい
る。

【０００６】これらのオートラジオグラフィ画像検出シ
ステム、蛍光画像検出システム、化学発光画像検出シス
テムは、生化学、分子生物学分野で、同様の目的に使用
されるものであるため、これらのシステムに共通して、
使用できる画像読み取り装置の開発が望まれている。

【０００７】そこで、複数のレーザ励起光源を備え、蓄
積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層をレーザ光で走査し
て、輝尽性蛍光体を励起し、放出された輝尽光を光電的
に検出する一方で、試料を標識している蛍光色素を含ん
だゲル支持体や転写支持体をレーザ光で走査して、蛍光
色素を励起し、放出された蛍光を光電的に検出すること
によって、蓄積性蛍光体シートを用いたオートラジオグ
ラフィ画像検出システムと蛍光画像検出システムに共通
して使用可能な画像読み取り装置が提案され、また、Ｃ
ＣＤなどの二次元エリアセンサを用いて、化学発光を光
電的に検出し、ＬＥＤ光源から発せられた光を、試料を
標識している蛍光色素を含んだゲル支持体や転写支持体
に照射して、蛍光色素を励起し、放出された蛍光を、Ｃ
ＣＤなどの二次元エリアセンサにより、光電的に検出す
ることによって、蛍光画像検出システムと化学発光画像
検出システム共通して使用可能な画像読み取り装置がす
でに提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、化学発
光はきわめて微弱な光であるため、通常のスキャナーに
よって、画像化しようとする場合には、走査速度を極端
に低下させないかぎり、所定の感度で、化学発光画像を
生成することができず、これに対して、蓄積性蛍光体シ
ートの輝尽性蛍光体層に記録されたオートラジオグラフ
ィ画像を検出するためには、開口数の大きい光学系を用
いることが望ましく、被写体と撮像装置との間に、所定
以上の光学的な距離が必要な二次元エリアセンサによっ
て、検出するには適さないという問題があった。さら
に、蛍光色素の画像を生成する場合、蛍光画像を全体的
に観察する上では、二次元エリアセンサによって、蛍光
を光電的に検出することが適しているが、蛍光画像のデ
ィテールを観察するためには、スキャナーによって、画
像化する方が好ましいという問題もあった。

【０００９】したがって、本発明は、生化学、分子生物
学分野で、同様の目的に使用される蓄積性蛍光体シート
を用いたオートラジオグラフィ画像検出システム、蛍光
画像検出システム、化学発光画像検出システムに共通し
て使用することができ、効率的に、かつ、高感度で画像
を読み取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】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
二次元エリアセンサと、ケーシングを備えたスキャナー
と、前記二次元エリアセンサと前記スキャナーとの間を
遮光するフードと、画像担体がセットされるサンプルス
テージを、前記画像担体から発せられる光が、前記二次
元エリアセンサによって検出可能な読み取り位置に挿入
可能なサンプルステージ挿入部とを備え、前記二次元エ
リアセンサと、前記スキャナーとが、前記サンプルステ
ージ挿入部に対して、反対側に位置し、前記スキャナー
が、少なくとも１つのレーザ励起光源と、前記少なくと
も１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光によ
り、前記読み取り位置に位置した前記サンプルステージ
上を走査する走査機構と、前記画像担体から発せられた
光を光電的に検出する光検出器とを備えた画像読み取り
装置によって達成される。

【００１１】本発明によれば、画像読み取り装置は、二
次元エリアセンサと、ケーシングを備えたスキャナー
と、二次元エリアセンサとスキャナーとの間を遮光する
フードと、画像担体がセットされるサンプルステージ
を、画像担体から発せられる光が、二次元エリアセンサ
によって検出可能な読み取り位置に挿入可能なサンプル
ステージ挿入部とを備え、二次元エリアセンサと、スキ
ャナーとが、サンプルステージ挿入部に対して、反対側
に位置し、スキャナーが、少なくとも１つのレーザ励起
光源と、少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられ
たレーザ光により、読み取り位置に位置したサンプルス
テージ上を走査する走査機構と、画像担体から発せられ
た光を光電的に検出する光検出器とを備えているから、
スキャナーによって読み取る場合には、走査速度を極端
に低下させる必要があり、効率的に読み取ることのでき
ない化学発光画像は、二次元エリアセンサによって、読
み取られ、他方、二次元エリアセンサによって読み取る
ときは、所望の感度で読み取ることのできない蓄積性蛍
光体シートの輝尽性蛍光体層に記録されたオートラジオ
グラフィ画像、および、二次元エリアセンサによって読
み取るときは、ディテールを観察することが困難な蛍光
画像は、スキャナーによって、読み取られ、したがっ
て、生化学、分子生物学分野で、同様の目的に使用され
る蓄積性蛍光体シートを用いたオートラジオグラフィ画
像検出システム、蛍光画像検出システム、化学発光画像
検出システムに共通して使用することができ、効率的
に、かつ、高感度で画像を読み取ることのできる画像読
み取り装置を提供するが可能になる。

【００１２】本発明の好ましい実施態様においては、前
記サンプルステージ挿入部が、前記スキャナーの前記ケ
ーシングに形成されたスロットによって構成されてい
る。

【００１３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記二次元エリアセンサが、ＣＣＤカメラによって
構成されている。

【００１４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記二次元エリアセンサが、室温よりも実質的に冷
却されたＣＣＤによって構成されている。

【００１５】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、二次元エリアセンサが、室温よりも実質的に冷却さ
れたＣＣＤによって構成されているから、微弱な光であ
る化学発光を長時間にわたって、検出することができ、
したがって、高感度で、化学発光画像を読み取り、化学
発光画像でを生成することが可能になる。

【００１６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記走査機構が、前記読み取り位置に位置した前記
サンプルステージの面に平行に、二次元的に移動可能
で、前記画像担体から発せられた光を、前記少なくとも
１つのレーザ励起光源から発せられ、前記読み取り位置
に位置した前記サンプルステージにセットされた前記画
像担体に向かうレーザ光の光路から分岐させ、前記光検
出器に導く分岐手段を備えた光学ヘッドによって構成さ
れている。

【００１７】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、走査機構が、読み取り位置に位置したサンプルステ
ージの面に平行に、二次元的に移動可能で、画像担体か
ら発せられた光を、少なくとも１つのレーザ励起光源か
ら発せられ、読み取り位置に位置したサンプルステージ
にセットされた画像担体に向かうレーザ光の光路から分
岐させ、光検出器に導く分岐手段を備えた光学ヘッドに
よって構成されているから、画像読み取り装置のコンパ
クト化を図ることが可能になる。

【００１８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記分岐手段が、前記少なくとも１つのレーザ励起
光源から発せられたレーザ光を通過させる孔を備え、前
記読み取り位置に位置した前記サンプルステージにセッ
トされた前記画像担体から発せられた光を反射可能な反
射ミラーによって構成されている。

【００１９】本発明のさらに別の好ましい実施態様にお
いては、前記スキャナーが、さらに、前記読み取り位置
に位置した前記サンプルステージにセットされた前記画
像担体から発せられた光を集光し、前記光検出器に導く
集光光学系を備え、前記走査機構が、前記少なくとも１
つのレーザ励起光源、前記集光光学系および前記光検出
器を移動可能に構成されている。

【００２０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、さらに、前記フード内に、蛍光をカットする蛍光カ
ットフィルタユニットが取り外し可能に設けられ、前記
蛍光カットフィルタユニットが、前記二次元エリアセン
サの光電面と、前記読み取り位置に位置した前記サンプ
ルステージにセットされた前記画像担体との間に位置可
能に構成されている。

【００２１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、フード内に、蛍光をカットする蛍光カットフィルタ
ユニットが取り外し可能に設けられ、蛍光カットフィル
タユニットが、二次元エリアセンサの光電面と、読み取
り位置に位置したサンプルステージにセットされた画像
担体との間に位置可能に構成されているから、蛍光カッ
トフィルタユニットによって、蛍光色素から放出された
蛍光をカットすることができ、したがって、二次元エリ
アセンサによって、クマシーブリリアントブルーなどの
可視性の色素の画像データを生成するとともに、スキャ
ナーによって、蛍光色素の画像データを生成することが
可能になるから、同一の試料を、異なる標識物質によっ
て標識し、異なる検出方式によって、ディジタル画像デ
ータに変換した後、蛍光色素の画像データおよび可視性
の色素の画像データに重ね合わせ処理を施して、蛍光色
素の画像および可視性の色素の画像を、同時に、ＣＲＴ
の画面上に生成するなど、蛍光色素の画像データおよび
可視性色素の画像データに任意の画像処理を施して、蛍
光色素の画像および／または可視性の色素の画像をＣＲ
Ｔの画面上に生成することができ、画像として観察し、
解析することが可能になる。

【００２２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記蛍光カットフィルタユニットが、互いに、カッ
トする光の波長および透過させる光の波長を異にする複
数の蛍光カットフィルタを備えている。

【００２３】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、励起波長の異なる蛍光色素の画像データを、クマシ
ーブリリアントブルーなどの可視性の色素の画像データ
とともに生成することが可能になる。

【００２４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記複数の蛍光カットフィルタが、それぞれ、透過
する波長の光の透過率を低下させるように構成されてい
る。

【００２５】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、複数の蛍光カットフィルタが、それぞれ、透過する
波長の光の透過率を低下させるように構成されているか
ら、スキャナーの少なくとも１つのレーザ励起光源から
発せられたレーザ光を、蛍光色素およびクマシーブリリ
アントブルーなどの可視性の色素によって標識された試
料に照射して、スキャナーによって、蛍光色素の画像デ
ータを生成するとともに、二次元エリアセンサによっ
て、クマシーブリリアントブルーなどの可視性の色素の
画像データを生成する場合にも、二次元エリアセンサに
よって生成された画像データの濃度信号レベルが飽和し
てしまうことを効果的に防止して、二次元エリアセンサ
により、クマシーブリリアントブルーなどの可視性の色
素の画像データを生成することが可能になり、したがっ
て、同一の試料を、異なる標識物質によって標識し、異
なる検出方式によって、ディジタル画像データに変換し
た後、蛍光色素の画像データおよび可視性の色素の画像
データに重ね合わせ処理を施して、蛍光色素の画像およ
び可視性の色素の画像を、同時に、ＣＲＴの画面上に生
成するなど、蛍光色素の画像データおよび可視性色素の
画像データに任意の画像処理を施して、蛍光色素の画像
および／または可視性色素の画像をＣＲＴの画面上に生
成し、画像として観察して、解析することが可能にな
る。

【００２６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、さらに、画像読み取り装置は、前記フード内に、少
なくとも１つの白色光源を備えている。

【００２７】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、試料に、白色光源から発せられた白色光を照射する
ことによって、クマシーブリリアントブルーなどの可視
性の色素によって標識された試料の画像データを生成す
ることが可能になる。

【００２８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、さらに、前記フード内に、フレネルレンズが取り外
し可能に設けられ、前記フレネルレンズが、前記二次元
エリアセンサの光電面と、前記読み取り位置に位置した
前記サンプルステージにセットされた前記画像担体との
間に位置可能に構成されている。

【００２９】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、画像読み取り装置は、フードの内部に、フレネルレ
ンズを備えているので、複数の孔を有し、複数の孔の中
に、試料が含まれているマイクロプレートは、パララッ
クスを生じることなく、マイクロプレートから発せられ
る化学発光などを光電的に検出して、画像データを生成
することが可能になる。

【００３０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、さらに、前記フード内に、前記読み取り位置に位置
した前記サンプルステージにセットされた前記画像担体
に励起光を照射可能な少なくとも１つの励起光源と、前
記少なくとも１つの励起光源から発せられた励起光をカ
ットする励起光カットフィルタユニットが設けられ、前
記励起光カットフィルタユニットが、前記二次元エリア
センサの光電面と、前記読み取り位置に位置した前記サ
ンプルステージにセットされた前記画像担体との間に位
置可能に構成されている。

【００３１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、フード内に、読み取り位置に位置したサンプルステ
ージにセットされた画像担体に励起光を照射可能な少な
くとも１つの励起光源と、少なくとも１つの励起光源か
ら発せられた励起光をカットする励起光カットフィルタ
ユニットが設けられ、励起光カットフィルタユニット
が、二次元エリアセンサの光電面と、読み取り位置に位
置したサンプルステージにセットされた画像担体との間
に位置可能に構成されているから、蛍光画像を全体的に
観察することが要求されるときには、蛍光画像を全体的
に観察するのに適した二次元エリアセンサによって、化
学発光画像に加えて、蛍光画像を生成し、他方、蛍光画
像のディテールを観察することが要求されるときには、
スキャナーを用いて、蛍光画像を生成することによっ
て、目的に応じて、所望の蛍光画像を生成することが可
能になる。

【００３２】

【発明の好ましい実施の形態】以下、添付図面に基づい
て、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加
える。

【００３３】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を含む画像生成システムの外観を示
す略斜視図である。

【００３４】図１に示されるように、画像生成システム
は、冷却ＣＣＤカメラ１と、フード２と、スキャナー３
と、パーソナルコンピュータ４を備えている。

【００３５】スキャナー３のケーシングには、サンプル
ステージ（図示せず）を挿入するためのスロット５が形
成されている。

【００３６】本実施態様にかかる画像読み取り装置は、
化学発光画像を読み取るときは、冷却ＣＣＤカメラ１に
よって、化学発光を光電的に検出して、化学発光画像デ
ータあるいは蛍光画像データを生成し、一方、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オ
ートラジオグラフィ画像あるいはゲル支持体や転写支持
体に記録された蛍光画像を読み取るときは、スキャナー
３によって、レーザ光で、輝尽性蛍光体層あるいはゲル
支持体や転写支持体上を走査して、輝尽性蛍光体あるい
は蛍光色素を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽
光あるいは蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出
して、オートラジオグラフィ画像データあるいは蛍光画
像データを生成可能に構成されている。

【００３７】図２は、冷却ＣＣＤカメラ１の略断面図で
ある。

【００３８】図２に示されるように、冷却ＣＣＤカメラ
１は、ＣＣＤ６と、アルミニウムなどの金属により作ら
れた伝熱板７と、ＣＣＤ６を冷却するためのペルチエ素
子８と、ＣＣＤ６の前面に配置されたシャッタ９と、Ｃ
ＣＤ６が生成し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１０と、Ａ／Ｄ変換器１
０によって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１１と、冷却ＣＣＤカメラ１
の動作を制御するカメラ制御回路１２とを備えている。
フード２との間に形成された開口部は、ガラス板１５に
よって閉じられており、冷却ＣＣＤカメラ１の周囲に
は、ペルチエ素子８が発する熱を放熱するための放熱フ
ィン１６が長手方向のほぼ全面にわたって形成されてい
る。

【００３９】ガラス板１５の前面のフード２内には、レ
ンズフォーカス調整機能を有するカメラレンズ１７が取
付けられている。

【００４０】図３は、スキャナー３の内部の構造を示す
略斜視図であり、図４は、フォトマルチプライア近傍の
詳細を示す略斜視図、図５は、図４のＡ−Ａ線に沿った
略断面図である。

【００４１】図３に示されるように、スキャナー３は、
６４０ｎｍの波長のレーザ光２４を発する第１のレーザ
励起光源２１と、５３２ｎｍの波長のレーザ光２４を発
する第２のレーザ励起光源２２と、４７３ｎｍの波長の
レーザ光２４を発する第３のレーザ励起光源２３とを備
えている。本実施態様においては、第１のレーザ励起光
源２１は、半導体レーザ光源によって構成され、第２の
レーザ励起光源２２および第３のレーザ励起光源２３
は、第二高調波生成（Second Harmonic Generation) 素
子によって構成されている。

【００４２】第１のレーザ励起光源２１により発生され
たレーザ光２４は、コリメータレンズ２５により、平行
光とされた後、ミラー２６によって反射される。第１の
レーザ励起光源２１から発せられ、ミラー２６によって
反射されたレーザ光２４の光路には、６４０ｎｍのレー
ザ光２４を透過し、５３２ｎｍの波長の光を反射する第
１のダイクロイックミラー２７および５３２ｎｍ以上の
波長の光を透過し、４７３ｎｍの波長の光を反射する第
２のダイクロイックミラー２８が設けられており、第１
のレーザ励起光源２１により発生されたレーザ光２４
は、第１のダイクロイックミラー２７および第２のダイ
クロイックミラー２８を透過して、光学ヘッド３５に入
射する。

【００４３】他方、第２のレーザ励起光源２２より発生
されたレーザ光２４は、コリメータレンズ２９により、
平行光とされた後、第１のダイクロイックミラー２７に
よって反射されて、その向きが９０度変えられて、第２
のダイクロイックミラー２８を透過し、光学ヘッド３５
に入射する。

【００４４】また、第３のレーザ励起光源２３から発生
されたレーザ光２４は、コリメータレンズ３０によっ
て、平行光とされた後、第２のダイクロイックミラー２
８により反射されて、その向きが９０度変えられた後、
光学ヘッド３５に入射する。

【００４５】光学ヘッド３５は、ミラー３６と、その中
央部に穴３７が形成された穴開きミラー３８と、凸レン
ズ３９とを備えており、光学ヘッド３５に入射したレー
ザ光２４は、ミラー３６によって反射され、穴開きミラ
ー３８に形成された穴３７および凸レンズ３９を通過し
て、透明ガラス板からなるサンプルステージ４０にセッ
トされたオートラジオグラフィ画像を担持した蓄積性蛍
光体シートあるいは蛍光画像を担持したゲル支持体や転
写支持体からなる画像担体４１に入射する。本実施態様
においては、サンプルステージ４０は、スキャナー３の
ケーシングに形成されたスロット５に挿入可能に構成さ
れている。

【００４６】蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍
光体層に、レーザ光２４が入射すると、レーザ光２４に
よって、輝尽性蛍光体層に含まれた輝尽性蛍光体が励起
されて、輝尽光が放出され、他方、蛍光画像を担持した
ゲル支持体や転写支持体に、レーザ光２４が入射する
と、レーザ光２４によって、蛍光色素が励起されて、蛍
光が放出される。

【００４７】輝尽性蛍光体から放出された輝尽光４５あ
るいは蛍光色素から放出された蛍光４５は、凸レンズ３
９により、平行な光にされ、穴明きミラー３８によって
反射されて、凹面ミラー４６に入射する。凹面ミラー４
６に入射した輝尽光４５あるいは蛍光４５は、凹面ミラ
ー４７に集光される。

【００４８】凹面ミラー４７に集光された輝尽光４５あ
るいは蛍光４５は、図４に示されるように、凹面ミラー
４７によって下方に反射され、フィルタユニット４８に
入射し、所定の波長の光がカットされて、フォトマルチ
プライア５０に入射し、光電的に検出される。

【００４９】図４に示されるように、フィルタユニット
４８は、４つのフィルタ部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、
５１ｄを備えており、フィルタユニット４８は、モータ
（図示せず）によって、図４において、左右方向に移動
可能に構成されている。

【００５０】図５に示されるように、フィルタ部材５１
ａはフィルタ５２ａを備え、フィルタ５２ａは、第１の
レーザ励起光源２１を用いて、ゲル支持体や転写支持体
に含まれている蛍光色素を励起して、蛍光を読み取ると
きに使用されるフィルタ部材であり、６４０ｎｍの波長
の光をカットし、６４０ｎｍよりも波長の長い光を透過
する性質を有している。

【００５１】図６は、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図で
ある。

【００５２】図６に示されるように、フィルタ部材５１
ｂはフィルタ５２ｂを備え、フィルタ５２ｂは、第２の
レーザ励起光源２２を用いて、ゲル支持体や転写支持体
に含まれている蛍光色素を励起して、蛍光を読み取ると
きに使用されるフィルタ部材であり、５３２ｎｍの波長
の光をカットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光を透過
する性質を有している。

【００５３】図７は、図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図で
ある。

【００５４】図７に示されるように、フィルタ部材５１
ｃはフィルタ５２ｃを備え、フィルタ５２ｃは、第３の
レーザ励起光源２３を用いて、ゲル支持体や転写支持体
に含まれている蛍光色素を励起して、蛍光を読み取ると
きに使用されるフィルタ部材であり、４７３ｎｍの波長
の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過
する性質を有している。

【００５５】図８は、図４のＤ−Ｄ線に沿った断面図で
ある。

【００５６】図８に示されるように、フィルタ部材５１
ｄはフィルタ５２ｄを備え、フィルタ５２ｄは、第１の
レーザ励起光源２１を用いて、蓄積性蛍光体シートに形
成された輝尽性蛍光体層を励起して、輝尽性蛍光体層に
含まれた輝尽性蛍光体から発せられた輝尽光を読み取る
ときに使用されるフィルタであり、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、６４０ｎｍ
の波長の光をカットする性質を有している。

【００５７】したがって、使用すべきレーザ励起光源に
応じて、フィルタ部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ
を選択的にフォトマルチプライア５０の前面に位置させ
ることによって、フォトマルチプライア５０は、検出す
べき光のみを光電的に検出することができる。

【００５８】フォトマルチプライア５０によって光電的
に検出されて、生成されたアナログ画像データは、Ａ／
Ｄ変換器５３によって、ディジタル画像データに変換さ
れ、画像データバッファ５４に一時的に記憶される。

【００５９】図３には図示されていないが、光学ヘッド
３５は、走査機構によって、図３において、横方向およ
び紙面に垂直な方向に移動可能に構成され、画像担体４
１の全面が、レーザ光２４によって走査されるように構
成されている。

【００６０】図９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に使用される光学ヘッドの走査機構
の略平面図である。

【００６１】図９に示されるように、光学ヘッド３５を
走査する走査機構は、基板６０を備え、基板６０上に
は、副走査パルスモータ６１と一対のレール６２、６２
とが固定され、基板６０上には、さらに、図９におい
て、Ｙで示された副走査方向に、移動可能な基板６３と
が設けられている。

【００６２】移動可能な基板６３には、ねじが切られた
穴（図示せず）が形成されており、この穴内には、副走
査パルスモータ６１によって回転されるねじが切られた
ロッド６４が係合している。

【００６３】移動可能な基板６３上には、主走査パルス
モータ６５が設けられ、主走査パルスモータ６５はエン
ドレスベルト６６を駆動可能に構成されている。光学ヘ
ッド３５は、エンドレスベルト６６に固定されており、
主走査パルスモータ６５によって、エンドレスベルト６
６が駆動されると、図９において、Ｘで示された主走査
方向に移動されるように構成されている。図９におい
て、６７は、光学ヘッド３５の主走査方向における位置
を検出するリニアエンコーダであり、６８は、リニアエ
ンコーダ６７のスリットである。

【００６４】したがって、主走査パルスモータ６５によ
って、エンドレスベルト６６が主走査方向に駆動され、
副走査パルスモータ６１によって、基板６３が副走査方
向に移動されることによって、光学ヘッド３５は、図９
において、Ｘ−Ｙ方向に移動され、レーザ光２４によっ
て、画像担体４１の全面が走査される。

【００６５】図１０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を備えた画像生成システムの制御
系、入力系、表示系および駆動系を示すブロックダイア
グラムである。

【００６６】図１０に示されるように、画像生成システ
ムの制御系は、冷却ＣＣＤカメラ１およびスキャナー３
の動作を制御するコントロールユニット７０と、冷却Ｃ
ＣＤカメラ１が生成した画像データを、画像データバッ
ファ１１から読み出すとともに、スキャナー３が生成し
た画像データを、画像データバッファ５４から読み出す
画像データ転送手段７１と、画像データに画像処理を施
す画像データ処理手段７２と、画像データを記憶する画
像データ記憶手段７３と、画像データ記憶手段７２に記
憶された画像データに基づき、パーソナルコンピュータ
４のＣＲＴ７５の画面上に可視画像を表示する画像表示
手段７６とを備えている。第１のレーザ励起光源２１、
第２のレーザ励起光源２２および第３のレーザ励起光源
２３は、コントロールユニット７０によって選択的に起
動可能に構成されている。

【００６７】図１０に示されるように、画像生成システ
ムの入力系は、キーボード７７を備え、画像生成システ
ムの表示系は、ＣＲＴ７５を備えている。

【００６８】また、図１０に示されるように、画像生成
システムの駆動系は、フィルタユニット４８を移動さ
せ、所定のフィルタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ
を、選択的に、輝尽光または蛍光４５の光路内に位置さ
せるフィルタユニットモータ７８を備えている。

【００６９】以上のように構成された本発明の好ましい
実施態様にかかる画像読み取り装置を含む画像生成シス
テムは、以下のようにして、化学発光画像、蛍光画像お
よびオートラジオグラフィ画像を生成する。

【００７０】化学発光画像を生成するときは、化学発光
を発する画像担体４１がサンプルステージ４０上にセッ
トされ、スキャナー３のケーシングに形成されたスロッ
ト５内に挿入される。

【００７１】カメラレンズ１７を用いて、レンズフォー
カス合わせがなされた後、オペレータによって、化学発
光画像読み取り開始信号がキーボード７７に入力される
と、化学発光画像読み取り開始信号がコントロールユニ
ット７０に入力される。

【００７２】コントロールユニット７０は、化学発光画
像読み取り開始信号を受けると、フォトマルチプライア
５０をオフ状態に保持し、冷却ＣＣＤカメラ１のカメラ
制御回路１２に露光開始信号を出力する。

【００７３】冷却ＣＣＤカメラ１のカメラ制御回路１２
は露光開始信号を受けると、シャッタ９を開いて、画像
担体４１から発せられる化学発光によるＣＣＤ６の露光
を開始させる。

【００７４】化学発光は、カメラレンズ１７を介して、
冷却ＣＣＤカメラ１のＣＣＤ６の光電面に入射し、光電
面に画像を形成する。ＣＣＤ６は、こうして、光電面に
形成された画像の光を受け、これを電荷の形で蓄積す
る。

【００７５】所定の露出時間が経過すると、コントロー
ルユニット７０は、冷却ＣＣＤカメラ１のカメラ制御回
路１２に露出完了信号を出力する。

【００７６】カメラ制御回路１２は、コントロールユニ
ット７０から露出完了信号を受けると、シャッタ９を閉
じ、ＣＣＤ６が電荷の形で蓄積したアナログ画像データ
を、Ａ／Ｄ変換器１０に転送して、ディジタル化し、画
像データバッファ１１に一時的に記憶させる。

【００７７】カメラ制御回路１２に露出完了信号を出力
するのと同時に、コントロールユニット７０は、画像デ
ータ転送手段７１にデータ転送信号を出力して、冷却Ｃ
ＣＤカメラ１の画像データバッファ１１から画像データ
を読み出させ、画像データ処理手段７２に出力させる。

【００７８】画像データ処理手段７２によって、所定の
画像処理が施された後、画像データは、画像データ記憶
手段７３に記憶される。

【００７９】オペレータが、キーボード７７に画像表示
信号を入力すると、コントロールユニット７０から、画
像表示手段７６に画像表示信号が出力され、画像データ
記憶手段７３に記憶された画像データに基づいて、化学
発光画像がＣＲＴ７５の画面上に表示される。

【００８０】蛍光画像を生成するときは、試料を選択的
に標識している蛍光色素を含んだゲル支持体あるいは転
写支持体が、サンプルステージ４０上にセットされ、ス
キャナー３のケーシングに形成されたスロット５内に挿
入される。

【００８１】次いで、オペレータによって、キーボード
７７に、試料を標識している蛍光色素の種類を特定する
指示信号、あるいは、使用すべきレーザ光源を特定する
指示信号とともに、蛍光画像生成開始信号が入力され
る。

【００８２】蛍光画像生成開始信号および指示信号は、
コントロールユニット７０に入力され、コントロールユ
ニット７０は、蛍光画像生成開始信号および指示信号を
受けると、指示信号に基づき、メモリ（図示せず）に記
憶されているテーブルにしたがって、使用すべきレーザ
励起光源２１、２２、２３およびフィルタ部材５１ａ、
５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを決定する。

【００８３】たとえば、試料を標識している蛍光色素と
して、Ｃｙ−３（登録商標）が使用されているときは、
コントロールユニット７０は、第２のレーザ励起光源２
２を選択するとともに、フィルタ５２ｂを選択し、フィ
ルタユニットモータ７８に駆動信号を出力して、フィル
タユニット４８を移動させ、５３２ｎｍの波長の光をカ
ットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質
を有するフィルタ５２ｂを備えたフィルタ部材５１ｂ
を、蛍光４５の光路内に位置させる。

【００８４】次いで、コントロールユニット７０は、第
２のレーザ励起光源２２に駆動信号を出力して、第２の
レーザ励起光源２２を起動させ、５３２ｎｍの波長のレ
ーザ光２４を発せさせる。

【００８５】第２のレーザ励起光源２２から発せられた
レーザ光２４は、コリメータレンズ３０によって、平行
な光とされた後、第１のダイクロイックミラー２７に入
射して、反射される。

【００８６】第１のダイクロイックミラー２７によって
反射されたレーザ光２４は、第２のダイクロイックミラ
ー２８を透過し、ミラー２９に入射する。

【００８７】ミラー２９に入射したレーザ光２４は、ミ
ラー２９によって反射されて、さらに、ミラー３２に入
射して反射される。ミラー３２によって反射されたレー
ザ光２４は、さらに、ミラー３３によって反射され、光
学ヘッド３５に入射する。

【００８８】光学ヘッド３５に入射したレーザ光２４
は、ミラー３６によって反射され、穴明きミラー３８に
形成された穴３７を通過して、凸レンズ３９によって、
サンプルステージ４０にセットされたゲル支持体あるい
は転写支持体からなる画像単体４１上に集光される。

【００８９】その結果、５３２ｎｍの波長のレーザ光２
４によって、ゲル支持体あるいは転写支持体に含まれた
Ｃｙ−３が励起されて、蛍光が発せられる。

【００９０】Ｃｙ−３から放出された蛍光４５は、光学
ヘッド３５の凸レンズ３９により、平行な光とされた
後、穴明きミラー３８に入射して、反射される。

【００９１】穴明きミラー３８により反射された蛍光４
５は、凹面ミラー４６に入射して、凹面ミラー４７に集
光される。

【００９２】凹面ミラー４７に集光された蛍光３５は、
図３に示されるように、凹面ミラー４７によって下方に
反射され、フィルタユニット４８のフィルタ５２ｂに入
射する。

【００９３】フィルタ５２ｂは、５３２ｎｍの波長の光
をカットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光を透過する
性質を有しているので、励起光である５３２ｎｍの波長
の光がカットされ、Ｃｙ−３から放出された蛍光４５の
波長域の光のみが、フィルタ５２ｂを透過して、フォト
マルチプライア５０によって、光電的に検出される。

【００９４】光学ヘッド３５は、基板５２に設けられた
主走査パルスモータ６４によって、基板６２上を、図９
において、Ｘ方向に移動されるとともに、副走査パルス
モータ６１によって、基板６２が、図９において、Ｙ方
向に移動されるため、ゲル支持体あるいは転写支持体の
全面がレーザ光１４によって走査され、Ｃｙ−３から放
出された蛍光３５を、フォトマルチプライア５０によっ
て光電的に検出することによって、ゲル支持体あるいは
転写支持体に含まれているＣｙ−３の蛍光画像を読み取
り、アナログ画像データを生成することができる。

【００９５】フォトマルチプライア５０によって生成さ
れたアナログ画像データは、Ａ／Ｄ変換器５３に入力さ
れて、ディジタル化され、画像データバッファ５４内に
一時的に記憶される。

【００９６】レーザ２４によるゲル支持体あるいは転写
支持体全面の走査が完了すると、コントロールユニット
７０は、画像データ転送手段７１にデータ転送信号を出
力して、画像データバッファ５４から画像データを読み
出させ、画像データ処理手段７２に出力させる。

【００９７】画像データ処理手段７２によって、所定の
画像処理が施された後、画像データは、画像データ記憶
手段７３に記憶される。

【００９８】オペレータが、キーボード７７に画像表示
信号を入力すると、コントロールユニット７０から、画
像表示手段７６に画像表示信号が出力され、画像データ
記憶手段７３に記憶された画像データに基づいて、蛍光
画像がＣＲＴ７５の画面上に表示される。

【００９９】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オートラジオグラフィ画像を生成す
るときは、輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シ
ートが、サンプルステージ４０上にセットされ、スキャ
ナー３のケーシングに形成されたスロット５内に挿入さ
れる。

【０１００】次いで、オペレータによって、キーボード
７７に、オートラジオグラフィ画像生成開始信号が入力
される。

【０１０１】オートラジオグラフィ画像生成開始信号
は、コントロールユニット７０に入力され、コントロー
ルユニット７０は、オートラジオグラフィ画像生成開始
信号を受けたときは、第１のレーザ励起光源２１を選択
するとともに、フィルタ５２ｄを選択し、フィルタユニ
ットモータ７８に駆動信号を出力して、フィルタユニッ
ト４８を移動させ、輝尽光の波長域の光のみを透過し、
６４０ｎｍの波長の光をカットする性質を有するフィル
タ５２ｄを備えたフィルタ部材５１ｄを、輝尽光４５の
光路内に位置させる。

【０１０２】コントロールユニット７０によって、第１
のレーザ励起光源２１が起動され、第１のレーザ励起光
源２１から発せられた６４０ｎｍの波長のレーザ光２４
は、コリメータレンズ２５によって、平行な光とされた
後、ミラー２６に入射して、反射される。

【０１０３】ミラー２６によって反射されたレーザ光２
４は、第１のダイクロイックミラー２７および第２のダ
イクロイックミラー２８を透過し、ミラー２９に入射す
る。

【０１０４】ミラー２９に入射したレーザ光２４は、ミ
ラー２９によって反射されて、さらに、ミラー３２に入
射して反射される。ミラー３２によって反射されたレー
ザ光２４は、さらに、ミラー３３によって反射され、光
学ヘッド３５に入射する。

【０１０５】光学ヘッド３５に入射したレーザ光２４
は、ミラー３６によって反射され、穴明きミラー３８に
形成された穴３７を通過して、凸レンズ３９によって、
ステージ４０にセットされた蓄積性蛍光体シートの輝尽
性蛍光体層に集光される。

【０１０６】その結果、蓄積性蛍光体シートに形成され
た輝尽性蛍光体層内の輝尽性蛍光体が、レーザ光２４に
よって励起されて、輝尽性蛍光体から輝尽光４５が放出
される。

【０１０７】輝尽性蛍光体から放出された輝尽光４５
は、光学ヘッド３５の凸レンズ３９によって、平行な光
とされた後、穴明きミラー３８に入射して、反射され
る。

【０１０８】穴明きミラー３８によって反射された輝尽
光４５は、凹面ミラー４６に入射して、凹面ミラー４７
に集光される。

【０１０９】凹面ミラー４７に集光された輝尽光４５
は、図３に示されるように、凹面ミラー４７によって下
方に反射され、フィルタユニット４８のフィルタ５２ｄ
に入射する。

【０１１０】フィルタ５２ｄは、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、６４０ｎｍの
波長の光をカットする性質を有しているので、励起光で
ある６４０ｎｍの波長の光がカットされ、輝尽光の波長
域の光のみがフィルタ５２ｄを透過して、フォトマルチ
プライア５０によって、光電的に検出される。

【０１１１】前述のように、光学ヘッド３５は、基板５
２に設けられた主走査パルスモータ６４によって、基板
６２上を、図９において、Ｘ方向に移動されるととも
に、副走査パルスモータ６１によって、基板６２が、図
９において、Ｙ方向に移動されるため、蓄積性蛍光体シ
ートに形成された輝尽性蛍光体層の全面がレーザ光２４
によって走査され、輝尽性蛍光体層に含まれた輝尽性蛍
光体から放出された輝尽光４５を、フォトマルチプライ
ア５０によって光電的に検出することによって、蓄積性
蛍光体シートの輝尽性蛍光体層に記録されたオートラジ
オグラフィ画像を読み取り、アナログ画像データを生成
することができる。

【０１１２】フォトマルチプライア５０によって生成さ
れたアナログ画像データは、Ａ／Ｄ変換器５３に入力さ
れて、ディジタル化され、画像データバッファ５４内に
一時的に記憶される。

【０１１３】レーザ光２４による蓄積性蛍光体シートに
形成された輝尽性蛍光体層の全面の走査が完了すると、
コントロールユニット７０は、画像データ転送手段７１
にデータ転送信号を出力して、画像データバッファ５４
から画像データを読み出させ、画像データ処理手段７２
に出力させる。

【０１１４】画像データ処理手段７２によって、所定の
画像処理が施された後、画像データは、画像データ記憶
手段７３に記憶される。

【０１１５】オペレータが、キーボード７７に画像表示
信号を入力すると、コントロールユニット７０から、画
像表示手段７６に画像表示信号が出力され、画像データ
記憶手段７３に記憶された画像データに基づいて、オー
トラジオグラフィ画像がＣＲＴ７５の画面上に表示され
る。

【０１１６】本実施態様によれば、画像読み取り装置
は、冷却ＣＣＤカメラ１とスキャナー３を備え、冷却Ｃ
ＣＤカメラ１を用いることによって、化学発光画像を生
成し、スキャナー３を用いることによって、ゲル支持体
や転写支持体に含まれ、試料を選択的に標識している蛍
光色素の蛍光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オートラジオグラフィ画
像を生成することができるから、画像読み取り装置を、
生化学、分子生物学分野で、同様の目的に使用される蓄
積性蛍光体シートを用いたオートラジオグラフィ画像検
出システム、蛍光画像検出システム、化学発光画像検出
システムに共通して使用することが可能になる。

【０１１７】また、本実施態様によれば、きわめて微弱
な光である化学発光を、長時間の露光が可能な冷却ＣＣ
Ｄカメラ１によって検出して、化学発光画像を生成して
いるので、所定の感度で、化学発光画像を生成すること
ができ、その一方で、蛍光画像およびオートラジオグラ
フィ画像は、スキャナー３を用いて、生成しているの
で、高感度で、蛍光画像およびオートラジオグラフィ画
像を生成することが可能になる。

【０１１８】図１１は、本発明の別の好ましい実施態様
にかかる画像読み取り装置のフード２の略縦断面図であ
る。

【０１１９】図１１に示されるように、本実施態様にか
かる画像読み取り装置のフード２内には、カメラレンズ
１７の前面に、蛍光カットフィルタユニット８０が取り
外し可能に設けられている。

【０１２０】図１２は、蛍光カットフィルタユニット８
０の略正面図である。

【０１２１】図１２に示されるように、蛍光カットフィ
ルタユニット８０は、互いに、カットする光の波長およ
び透過させる光の波長を異にする３種類の蛍光カットフ
ィルタ８１ａ、８１ｂ、８１ｃが形成された円板８２に
よって構成され、蛍光カットフィルタユニット８０は、
モータ（図示せず）によって、回転可能に構成されてい
る。本実施態様においては、蛍光カットフィルタ８１ａ
は、６４０ｎｍの波長の光を透過し、その６４０ｎｍの
波長の光で、ＣＣＤ６によって生成された画像を飽和さ
せないレベルに透過率を下げ、６４０ｎｍよりも波長の
長い光をカットする性質を有し、蛍光カットフィルタ８
１ｂは、５３２ｎｍの波長の光を透過し、その５３２ｎ
ｍの波長の光で、ＣＣＤ６によって生成された画像を飽
和させないレベルに透過率を下げ、５３２ｎｍよりも波
長の長い光をカットする性質を有しており、また、蛍光
カットフィルタ８１ｃは、４７３ｎｍの波長の光を透過
し、その４７３ｎｍの波長の光で、ＣＣＤ６によって生
成された画像を飽和させないレベルに透過率を下げ、４
７３ｎｍよりも波長の長い光をカットする性質を有して
いる。

【０１２２】本実施態様にかかる画像読み取り装置は、
試料を、蛍光色素およびクマシーブリリアントブルーな
どの可視性の色素によって、選択的に標識し、蛍光色素
と可視性の色素の画像を生成するのに適しており、画像
の読み取りに際しては、蛍光色素およびクマシーブリリ
アントブルーなどの可視性の色素によって、選択的に標
識された試料が、サンプルステージ４０にセットされ、
スキャナー３のケーシングに形成されたスロット５内に
挿入される。

【０１２３】次いで、オペレータによって、蛍光色素の
種類を特定する指示信号とともに、画像生成開始信号
が、キーボード７７に入力されると、画像生成開始信号
および指示信号は、コントロールユニット７０に入力さ
れる。

【０１２４】コントロールユニット７０は、画像生成開
始信号および指示信号を受けると、指示信号に基づき、
メモリ（図示せず）に記憶されているテーブルにしたが
って、蛍光カットフィルタ８１ａ、８１ｂ、８１ｃのう
ち、使用すべき蛍光カットフィルタを決定し、モータ
（図示せず）に駆動信号を出力して、蛍光カットフィル
タユニット８０を回転させ、使用すべき蛍光カットフィ
ルタをカメラレンズ１７の前面に位置させる。

【０１２５】次いで、コントロールユニット７０は、冷
却ＣＣＤカメラ１のカメラ制御回路１２に露光開始信号
を出力し、ＣＣＤ６をオンさせるとともに、スキャナー
３の第１のレーザ励起光源２１、第２のレーザ励起光源
２２および第３のレーザ励起光源２３のうち、試料を標
識している蛍光色素を効率的に励起可能な波長のレーザ
光２４を発するレーザ励起光源を起動させる。

【０１２６】起動されたレーザ励起光源からレーザ光２
４が発せられ、前記実施態様と同様にして、光学ヘッド
３５に入射し、レーザ光２４によって、蛍光色素および
クマシーブリリアントブルーなどの可視性の色素によっ
て、選択的に標識された試料の全面が走査される。

【０１２７】その結果、試料を標識している蛍光色素が
励起されて、蛍光が放出され、放出された蛍光は、前記
実施態様と同様にして、フォトマルチプライア５０に導
かれて、光電的に検出される。

【０１２８】フォトマルチプライア５０によって光電的
に検出され、生成されたアナログ画像データは、Ａ／Ｄ
変換器４３によって、ディジタル化され、蛍光色素のデ
ィジタル画像データが生成される。

【０１２９】一方、試料を標識しているクマシーブリリ
アントブルーなどの可視性の色素に照射されたレーザ光
２４は、その一部が色素に吸収された後、試料を透過し
て、冷却ＣＣＤカメラ１のＣＣＤ６によって受光され
る。

【０１３０】ＣＣＤ６によって光電的に検出され、生成
されたアナログ画像データは、Ａ／Ｄ変換器１０によっ
て、ディジタル化され、クマシーブリリアントブルーな
どの可視性の色素のディジタル画像データが生成され
る。

【０１３１】カメラレンズ１７の前面には、蛍光カット
フィルタユニット８０が配置されており、蛍光カットフ
ィルタユニット８０に形成されたいずれかの蛍光カット
フィルタ８１ａ、８１ｂ、８１ｃによって、蛍光色素か
ら放出された蛍光がカットされ、また、透過する波長の
光の透過率が下げられるから、画像データの濃度信号レ
ベルが飽和することの防止が図られつつ、試料を標識し
ているクマシーブリリアントブルーなどの可視性の色素
のみのディジタル画像データが生成される。

【０１３２】このようにして生成された蛍光色素の画像
データおよびクマシーブリリアントブルーなどの可視性
の色素の画像データは、画像データバッファ５４および
画像データバッファ５４１１に一時的に記憶された後、
画像データ転送手段７１によって、読み出され、画像デ
ータ処理手段７２によって、所望の画像処理が施され
て、画像データ記憶手段７３に記憶される。

【０１３３】オペレータは、コントロールユニット７０
を介して、画像表示手段７６に画像表示信号を入力する
ことによって、画像データ記憶手段７３に記憶された蛍
光色素の画像データおよび可視性色素の画像データに基
づき、蛍光色素の画像および可視性色素の画像を、別々
に、あるいは、同時に、ＣＲＴ７５の画面上に生成する
ことができる。

【０１３４】本実施態様によれば、第１のレーザ励起光
源２１、第２のレーザ励起光源２２および第３のレーザ
励起光源２３のうち、試料を標識している蛍光色素を効
率的に励起可能な波長のレーザ光２４を発するレーザ励
起光源を起動させて、レーザ光２４を試料に照射し、冷
却ＣＣＤカメラ１によって、クマシーブリリアントブル
ーなどの可視性の色素の画像データを生成するととも
に、スキャナー３によって、蛍光色素の画像データを生
成しているから、同一の試料を、異なる標識物質によっ
て標識し、異なる検出方式によって、ディジタル画像デ
ータに変換した後、蛍光色素の画像データおよびクマシ
ーブリリアントブルーなどの可視性の色素の画像データ
に重ね合わせ処理を施して、蛍光色素の画像およびクマ
シーブリリアントブルーなどの可視性の色素の画像を、
同時に、ＣＲＴ７５の画面上に生成するなど、蛍光色素
の画像データおよびクマシーブリリアントブルーなどの
可視性の色素の画像データに任意の画像処理を施して、
蛍光色素の画像および／またはクマシーブリリアントブ
ルーなどの可視性の色素の画像をＣＲＴ７５の画面上に
生成し、画像として観察して、解析することが可能にな
る。

【０１３５】図１３は、本発明の他の実施態様にかかる
画像読み取り装置のフード２の略縦断面図である。

【０１３６】図１３に示されるように、本実施態様にか
かる画像読み取り装置のフード２内には、カメラレンズ
１７の前面に、蛍光カットフィルタユニット８３が取り
外し可能に設けられ、カメラレンズ１７の両側には、一
対の白色光源８４、８５が設けられている。

【０１３７】図１４は、蛍光カットフィルタユニット８
３の略正面図である。

【０１３８】図１４に示されるように、蛍光カットフィ
ルタユニット８３は、互いに、カットする光の波長およ
び透過させる光の波長を異にする３種類の蛍光カットフ
ィルタ８６ａ、８６ｂ、８６ｃが形成された円板８７に
よって構成され、蛍光カットフィルタユニット８３は、
モータ（図示せず）によって、回転可能に構成されてい
る。本実施態様においては、蛍光カットフィルタ８６ａ
は、６４０ｎｍの波長の光をカットし、６４０ｎｍより
も波長の長い光を透過する性質を有し、蛍光カットフィ
ルタ８６ｂは、５３２ｎｍの波長の光をカットし、５３
２ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有してお
り、また、蛍光カットフィルタ８６ｃは、４７３ｎｍの
波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を
透過する性質を有している。

【０１３９】本実施態様にかかる画像読み取り装置は、
試料を、蛍光色素およびクマシーブリリアントブルーな
どの可視性の色素によって、選択的に標識し、蛍光色素
と可視性の色素の画像を生成するのに適しており、蛍光
画像の読み取りに際しては、蛍光色素およびクマシーブ
リリアントブルーなどの可視性の色素によって、選択的
に標識された試料が、サンプルステージ４０にセットさ
れ、スキャナー３のケーシングに形成されたスロット５
内に挿入される。

【０１４０】次いで、オペレータによって、蛍光色素の
種類を特定する指示信号とともに、画像生成開始信号
が、キーボード７７に入力されると、画像生成開始信号
および指示信号は、コントロールユニット７０に入力さ
れる。

【０１４１】コントロールユニット７０は、画像生成開
始信号および指示信号を受けると、指示信号に基づき、
メモリ（図示せず）に記憶されているテーブルにしたが
って、蛍光カットフィルタ８６ａ、８６ｂ、８６ｃのう
ち、使用すべき蛍光カットフィルタを決定し、モータ
（図示せず）に駆動信号を出力して、蛍光カットフィル
タユニット８３を回転させ、使用すべき蛍光カットフィ
ルタをカメラレンズ１７の前面に位置させる。

【０１４２】さらに、コントロールユニット７０は、ス
キャナー３の第１のレーザ励起光源２１、第２のレーザ
励起光源２２および第３のレーザ励起光源２３のうち、
試料を標識している蛍光色素を効率的に励起可能な波長
のレーザ光２４を発するレーザ励起光源を起動させる。

【０１４３】起動されたレーザ励起光源からレーザ光２
４が発せられ、前記実施態様と同様にして、光学ヘッド
３５に入射し、レーザ光２４によって、蛍光色素および
クマシーブリリアントブルーなどの可視性色素によっ
て、選択的に標識された試料の全面が走査される。

【０１４４】その結果、試料に含まれている蛍光色素が
励起されて、蛍光が放出され、放出された蛍光は、前記
実施態様と同様にして、フォトマルチプライア５０に導
かれて、光電的に検出される。

【０１４５】フォトマルチプライア５０によって光電的
に検出され、生成されたアナログ画像データは、Ａ／Ｄ
変換器４３によって、ディジタル化され、蛍光色素の画
像データが生成される。

【０１４６】このようにして生成された蛍光色素の画像
データは、画像データバッファ５４に一時的に記憶され
た後、画像データ転送手段７１によって、読み出され、
画像データ処理手段７２によって、所望の画像処理が施
されて、画像データ記憶手段７３に記憶される。

【０１４７】蛍光色素の画像の読み取りが完了し、さら
に、クマシーブリリアントブルーなどの可視性の色素の
画像を生成するときは、オペレータによって、可視性の
色素の画像を読み取るべき旨の画像生成開始信号が、キ
ーボード７７に入力される。

【０１４８】コントロールユニット７０は、可視性の色
素の画像を読み取るべき旨の画像生成開始信号を受ける
と、冷却ＣＣＤカメラ１のカメラ制御回路１２に露光開
始信号を出力して、ＣＣＤ６をオンさせ、シャッタ９を
開くとともに、一対の白色光源８４、８５をオンさせ
て、蛍光色素およびクマシーブリリアントブルーなどの
可視性の色素によって、選択的に標識された試料に向け
て、白色光を発せさせ、クマシーブリリアントブルーな
どの可視性の色素からの反射光によるＣＣＤ６の露光を
開始させる。

【０１４９】白色光の照射によって、試料を標識してい
る蛍光色素が励起されて、蛍光が放出されるが、カメラ
レンズ１７の前面には、試料を標識している蛍光色素か
ら放出される蛍光をカットする蛍光カットフィルタ８６
ａ、８６ｂ、８６ｃが位置しているため、蛍光はカット
され、クマシーブリリアントブルーなどの可視性の色素
からの反射光のみが、蛍光カットフィルタ８６ａ、８６
ｂ、８６ｃを通過して、冷却ＣＣＤカメラ１のＣＣＤ６
によって受光される。

【０１５０】ＣＣＤ６によって光電的に検出され、生成
されたアナログ画像データは、Ａ／Ｄ変換器１０によっ
て、ディジタル化され、クマシーブリリアントブルーな
どの可視性色素の画像データが生成される。

【０１５１】このようにして生成されたクマシーブリリ
アントブルーなどの可視性の色素の画像データは、画像
データバッファ１１に一時的に記憶された後、画像デー
タ転送手段７１によって、読み出され、画像データ処理
手段７２によって、所望の画像処理が施されて、画像デ
ータ記憶手段７３に記憶される。

【０１５２】オペレータは、コントロールユニット７０
を介して、画像表示手段７６に画像表示信号を入力する
ことによって、画像データ記憶手段７３に記憶された蛍
光色素の画像データおよび可視性色素の画像データに基
づき、蛍光色素の画像および可視性色素の画像を、別々
に、あるいは、同時に、ＣＲＴ７５の画面上に生成する
ことができる。

【０１５３】本実施態様によれば、冷却ＣＣＤカメラ１
によって、可視性色素の画像データを生成するととも
に、スキャナー３によって、蛍光色素の画像データを生
成しているから、同一の試料を、異なる標識物質によっ
て標識し、異なる検出方式によって、ディジタル画像デ
ータに変換した後、蛍光色素の画像データおよび可視性
色素の画像データに重ね合わせ処理を施して、蛍光色素
の画像および可視性色素の画像を、同時に、ＣＲＴ７５
の画面上に生成するなど、蛍光色素の画像データおよび
可視性色素の画像データに任意の画像処理を施して、蛍
光色素の画像および／または可視性色素の画像をＣＲＴ
７５の画面上に生成し、画像として観察して、解析する
ことが可能になる。

【０１５４】図１５は、本発明のさらに他の好ましい実
施態様にかかる画像読み取り装置のフード２の略縦断面
図である。

【０１５５】図１５に示されるように、本実施態様にか
かる画像読み取り装置のフード２内には、サンプルステ
ージ４０が挿入されるべき位置と、カメラレンズ１７と
の間に、フレネルレンズ８８が取り外し可能に設けられ
ている。

【０１５６】本実施態様によれば、画像読み取り装置
は、フレネルレンズ８８を備えているので、複数の孔を
有し、複数の孔の中に、試料が含まれているマイクロプ
レートに担持された画像を読み取る場合にも、パララッ
クスを生じることなく、マイクロプレートから発せられ
る化学発光などを光電的に検出して、画像データを生成
することが可能になる。

【０１５７】図１６は、本発明のさらに他の実施態様に
かかる画像読み取り装置のフード２の略縦断面図であ
る。

【０１５８】図１６に示されるように、フード２内に
は、カメラレンズ１７を挟み、カメラレンズ１７の中心
線に対して、線対象な位置に、発光波長中心が４７０ｎ
ｍの励起光を発する第１の青色ＬＥＤ光源９０および第
２の青色ＬＥＤ光源９１が設けられている。第１の青色
ＬＥＤ光源９０および第２の青色ＬＥＤ光源９１の前面
には、それぞれ、励起光カットフィルタ９２および励起
光カットフィルタ９３が貼着されている。フィルタ９
２、９３は、４７０ｎｍ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、４７０ｎｍ近傍の波長の光の
みを透過する性質を有している。カメラレンズ１７の前
面には、４７０ｎｍ近傍の励起光をカットする励起光カ
ットフィルタ９４が、取り外し可能に設けられている。

【０１５９】本実施態様にかかる画像読み取り装置は、
冷却ＣＣＤカメラ１によっても、蛍光画像を読み取り、
蛍光画像データを生成可能に構成されている。

【０１６０】冷却ＣＣＤカメラ１によって、蛍光画像を
生成するときは、試料を選択的に標識している蛍光色素
を含んだゲル支持体あるいは転写支持体が、サンプルス
テージ４０上にセットされ、スキャナー３のケーシング
に形成されたスロット５内に挿入される。

【０１６１】次いで、オペレータによって、カメラレン
ズ１７を用いて、レンズフォーカス合わせがなされ、冷
却ＣＣＤカメラ１により、蛍光画像を生成する旨の蛍光
画像生成開始信号が、キーボード７７に入力される。

【０１６２】蛍光画像生成開始信号は、コントロールユ
ニット７０に入力され、コントロールユニット７０は、
冷却ＣＣＤカメラ１により、蛍光画像を生成する旨の蛍
光画像生成開始信号を受けると、フォトマルチプライア
５０をオフ状態に保持したまま、第１の青色ＬＥＤ光源
９０および第２の青色ＬＥＤ光源９１をオンする。その
結果、第１の青色ＬＥＤ光源９０および第２の青色ＬＥ
Ｄ光源９１から、サンプルステージ４０上にセットされ
たゲル支持体あるいは転写支持体に向けて、発光波長中
心が４５０ｎｍの励起光が発せられる。

【０１６３】同時に、コントロールユニット７０は、露
光開始信号を、冷却ＣＣＤカメラ１のカメラ制御回路１
２に出力し、シャッタ９を開いて、ＣＣＤ６の露出を開
始させる。

【０１６４】第１の青色ＬＥＤ光源９０および第２の青
色ＬＥＤ光源９１から発せられた励起光は、励起光カッ
トフィルタ９２および励起光カットフィルタ９３によっ
て、４７０ｎｍ近傍の波長の光以外の波長成分がカット
され、その結果、４７０ｎｍ近傍の波長の光により、ゲ
ル支持体あるいは転写支持体に含まれた蛍光色素が励起
されて、蛍光が発せられる。

【０１６５】蛍光色素から発せられた蛍光は、励起光カ
ットフィルタ９４およびカメラレンズ１７を介して、冷
却ＣＣＤカメラ１のＣＣＤ６の光電面に入射し、光電面
に画像を形成する。ＣＣＤ６は、こうして、光電面に形
成された画像の光を受け、これを電荷の形で蓄積する。

【０１６６】所定の露出時間が経過すると、コントロー
ルユニット７０は、冷却ＣＣＤカメラ１のカメラ制御回
路１２に露出完了信号を出力する。

【０１６７】カメラ制御回路１２は、コントロールユニ
ット７０から露出完了信号を受けると、シャッタ９を閉
じ、ＣＣＤ６が電荷の形で蓄積したアナログ画像データ
を、Ａ／Ｄ変換器１０に転送して、ディジタル化し、画
像データバッファ１１に一時的に記憶させる。

【０１６８】カメラ制御回路１２に露出完了信号を出力
するのと同時に、コントロールユニット７０は、画像デ
ータ転送手段７１にデータ転送信号を出力して、冷却Ｃ
ＣＤカメラ１の画像データバッファ１１から画像データ
を読み出させ、画像データ処理手段７２に出力させる。

【０１６９】画像データ処理手段７２によって、所定の
画像処理が施された後、画像データは、画像データ記憶
手段７３に記憶される。

【０１７０】オペレータが、キーボード７７に画像表示
信号を入力すると、コントロールユニット７０から、画
像表示手段７６に画像表示信号が出力され、画像データ
記憶手段７３に記憶された画像データに基づいて、蛍光
画像がＣＲＴ７５の画面上に表示される。

【０１７１】本実施態様によれば、画像読み取り装置
は、フード２内に、第１の青色ＬＥＤ光源９０および第
２の青色ＬＥＤ光源９１を備え、冷却ＣＣＤカメラ１に
よっても、蛍光画像を読み取ることができるように構成
されているから、蛍光画像を全体的に観察することが要
求されるときには、蛍光画像を全体的に観察するのに適
した冷却ＣＣＤカメラ１によって、蛍光画像を生成し、
他方、蛍光画像のディテールを観察することが要求され
るときには、スキャナー３を用いて、蛍光画像を生成す
ることによって、目的に応じて、所望の蛍光画像を生成
することが可能になる。

【０１７２】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。

【０１７３】たとえば、前記実施態様においては、スキ
ャナー３のケーシングに、サンプルステージ４０を挿入
可能なスロット５を形成し、読み取るべき画像を担持し
た画像担体がセットされたサンプルステージ４０をスロ
ット５内に挿入することによって、画像担体を読み取り
位置に位置させ、冷却ＣＣＤカメラ１および／またはス
キャナー５により、読み取り位置に位置している画像担
体に担持された画像を読み取るように構成されている
が、冷却ＣＣＤカメラ１およびはスキャナー５により、
画像担体に担持された画像が読み取り可能な読み取り位
置に、画像担体がセットされたサンプルステージ４０を
保持できるように構成されていればよく、スキャナー３
のケーシングに、サンプルステージ４０を挿入可能なス
ロット５を形成することは必ずしも必要でない。

【０１７４】また、前記実施態様においては、冷却ＣＣ
Ｄカメラ１が用いられているが、蛍光色素が発する蛍光
や化学発光の強度によっては、冷却手段を備えないＣＣ
Ｄカメラを用いることもできる。

【０１７５】さらに、前記実施態様においては、ＣＣＤ
６を用いているが、ＣＣＤ６に代えて、ＣＩＤ（電荷注
入素子）、ＰＤＡ（フォトダイオードアレイ）、ＭＯＳ
型撮像素子などの他の固体撮像素子を用いることもでき
る。

【０１７６】また、前記実施態様においては、スキャナ
ー３には、穴開きミラー３８と凸レンズ３９を備えた光
学ヘッド３５が設けられ、光学ヘッド３５を二次元方向
に移動させることによって、レーザ光２４によって、画
像担体４１であるゲル支持体もしくは転写支持体または
蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層の全面を走査する
ように構成されているが、光学ヘッド３５を用いる代わ
りに、第１のレーザ励起光源２１、第２のレーザ励起光
源２２、第３のレーザ励起光源２３、フォトマルチプラ
イア５０および光学系を副走査方向に移動可能な基板上
に取り付け、ポリゴンミラーなどのレーザ光２４を主走
査方向に走査する走査機構を設けるとともに、無蛍光ガ
ラスを加工して作られ、その受光端部が直線状をなし、
ゲル支持体もしくは転写支持体または蓄積性蛍光体シー
トの輝尽性蛍光体層上の走査線に対向するように近接し
て配置され、また、その射出端部が円環状をなし、フォ
トマルチプライア５０の受光面に接続された集光ガイド
を用いて、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、フォトマルチ
プライア５０の受光面に伝達されるように構成すること
もできる。

【０１７７】さらに、前記実施態様においては、画像読
み取り装置のスキャナー３は、第１のレーザ励起光源２
１、第２のレーザ励起光源２２および第３のレーザ励起
光源２３を備えているが、３つのレーザ励起光源を備え
ていることは必ずしも必要がなく、試料を標識している
蛍光色素の種類に応じて、たとえば、第２のレーザ励起
光源２２および／または第３のレーザ励起光源３３を省
略することもできる。

【０１７８】また、前記実施態様においては、第１のレ
ーザ励起光源２１として、６４０ｎｍの波長のレーザ光
２４を発する半導体レーザ光源を用いているが、６４０
ｎｍの波長のレーザ光２４を発する半導体レーザ光源に
代えて、６３３ｎｍの波長を有するレーザ光２４を発す
るＨｅ−Ｎｅレーザ光源あるいは６３５ｎｍのレーザ光
２４を発する半導体レーザ光源を用いてもよい。

【０１７９】さらに、前記実施態様においては、第２の
レーザ励起光源２２として、５３２ｎｍのレーザ光を発
するレーザ光源を用い、第３のレーザ励起光源２３とし
て、４７３ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を用いて
いるが、励起する蛍光物質の種類に応じて、第２のレー
ザ励起光源２２として、５３０ないし５４０ｎｍのレー
ザ光２４を発するレーザ光源を、第３のレーザ励起光源
２３として、４７０ないし４９０ｎｍのレーザ光２４を
発するレーザ光源、たとえば、４８８ｎｍの波長のレー
ザ光２４を発するアルゴンレーザ光源を、それぞれ、用
いることもできる。

【０１８０】また、前記実施態様においては、穴３７が
形成された穴明きミラー３８を用いているが、穴３７に
代えて、レーザ光２４を透過可能なコーティングを施す
こともできる。

【０１８１】さらに、前記実施態様においては、画像を
ＣＲＴ７５の画面上に表示しているが、画像を表示する
表示手段は、ＣＲＴ７５に限定されるものではなく、液
晶ディスプレイパネルなどの他の表示手段を用いること
もできる。

【０１８２】また、前記実施態様においては、光検出器
として、フォトマルチプライア５０を用いて、蛍光ある
いは輝尽光を光電的に検出しているが、本発明において
用いられる光検出器としては、蛍光あるいは輝尽光を光
電的に検出可能であればよく、フォトマルチプライア５
０に限らず、フォトダイオードやＣＣＤなどの他の光検
出器を用いることができる。

【０１８３】

【発明の効果】本発明によれば、生化学、分子生物学分
野で、同様の目的に使用される蓄積性蛍光体シートを用
いたオートラジオグラフィ画像検出システム、蛍光画像
検出システム、化学発光画像検出システムに共通して使
用することができ、効率的に、かつ、高感度で画像を読
み取ることのできる画像読み取り装置を提供することが
可能になる。

【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
像読み取り装置を含む画像生成システムの外観を示す略
斜視図である。

【図２】図２は、冷却ＣＣＤカメラの略断面図である。

【図３】図３は、スキャナーの内部の構造を示す略斜視
図である。

【図４】図４は、フォトマルチプライア近傍の詳細を示
す略斜視図である。

【図５】図５は、図４のＡ−Ａ線に沿った略断面図であ
る。

【図６】図６は、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図であ
る。

【図７】図７は、図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図であ
る。

【図８】図８は、図４のＤ−Ｄ線に沿った断面図であ
る。

【図９】図９は、本発明の好ましい実施態様にかかる画
像読み取り装置に使用される光学ヘッドの走査機構の略
平面図である。

【図１０】図１０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を備えた画像生成システムの制御
系、入力系、表示系および駆動系を示すブロックダイア
グラムである。

【図１１】図１１は、本発明の別の好ましい実施態様に
かかる画像読み取り装置のフードの略縦断面図である。

【図１２】図１２は、蛍光カットフィルタユニットの略
正面図である。

【図１３】図１３は、本発明の他の好ましい実施態様に
かかる画像読み取り装置のフードの略縦断面図である。

【図１４】図１４は、蛍光カットフィルタユニットの略
正面図である。

【図１５】図１５は、本発明のさらに他の好ましい実施
態様にかかる画像読み取り装置のフードの略縦断面図で
ある。

【図１６】図１６は、本発明のさらに他の実施態様にか
かる画像読み取り装置のフードの略縦断面図である。

【符号の説明】

１冷却ＣＣＤカメラ２フード３スキャナー４パーソナルコンピュータ５スキャナーのスロット６ＣＣＤ７伝熱板８ペルチエ素子９シャッタ１０Ａ／Ｄ変換器１１画像データバッファ１２カメラ制御回路１５ガラス板１６放熱フィン１７カメラレンズ２１第１のレーザ励起光源２２第２のレーザ励起光源２３第３のレーザ励起光源２４レーザ光２５コリメータレンズ２６ミラー２７第１のダイクロイックミラー２８第２のダイクロイックミラー２９コリメータレンズ３０コリメータレンズ３５光学ヘッド３６ミラー３７穴３８穴開きミラー３９凸レンズ４０サンプルステージ４１画像担体４５輝尽光または蛍光４６凹面ミラー４７凹面ミラー４８フィルタユニット５０フォトマルチプライア５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄフィルタ部材５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄフィルタ５３Ａ／Ｄ変換器５４画像データバッファ６０基板６１副走査パルスモータ６２レール６３移動可能な基板６４ロッド６５主走査パルスモータ６６エンドレスベルト６７リニアエンコーダ６８リニアエンコーダのスリット７０コントロールユニット７１画像データ転送手段７２画像データ処理手段７３画像データ記憶手段７５ＣＲＴ７６画像表示手段７７キーボード７８フィルタユニットモータ８０蛍光カットフィルタユニット８１ａ、８１ｂ、８１ｃ蛍光カットフィルタ８２円板８３蛍光カットフィルタユニット８４、８５白色光源８６ａ、８６ｂ、８６ｃ蛍光カットフィルタ８７円板８８フレネルレンズ９０第１の青色ＬＥＤ光源９１第２の青色ＬＥＤ光源９２、９３励起光カットフィルタ９４励起光カットフィルタ

【手続補正書】

【提出日】平成１２年８月３０日（２０００．８．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】画像読み取り装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００８】

【００１０】

【００３２】

【０１３５】図１３は、本発明のさらに他の好ましい実
施態様にかかる画像読み取り装置のフード２の略縦断面
図である。

【０１３６】図１３に示されるように、本実施態様にか
かる画像読み取り装置のフード２内には、サンプルステ
ージ４０が挿入されるべき位置と、カメラレンズ１７と
の間に、フレネルレンズ８８が取り外し可能に設けられ
ている。

【０１３７】本実施態様によれば、画像読み取り装置
は、フレネルレンズ８８を備えているので、複数の孔を
有し、複数の孔の中に、試料が含まれているマイクロプ
レートに担持された画像を読み取る場合にも、パララッ
クスを生じることなく、マイクロプレートから発せられ
る化学発光などを光電的に検出して、画像データを生成
することが可能になる。

【０１３８】図１４は、本発明のさらに他の実施態様に
かかる画像読み取り装置のフード２の略縦断面図であ
る。

【０１３９】図１４に示されるように、フード２内に
は、カメラレンズ１７を挟み、カメラレンズ１７の中心
線に対して、線対象な位置に、発光波長中心が４７０ｎ
ｍの励起光を発する第１の青色ＬＥＤ光源９０および第
２の青色ＬＥＤ光源９１が設けられている。第１の青色
ＬＥＤ光源９０および第２の青色ＬＥＤ光源９１の前面
には、それぞれ、励起光カットフィルタ９２および励起
光カットフィルタ９３が貼着されている。フィルタ９
２、９３は、４７０ｎｍ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、４７０ｎｍ近傍の波長の光の
みを透過する性質を有している。カメラレンズ１７の前
面には、４７０ｎｍ近傍の励起光をカットする励起光カ
ットフィルタ９４が、取り外し可能に設けられている。

【０１４０】本実施態様にかかる画像読み取り装置は、
冷却ＣＣＤカメラ１によっても、蛍光画像を読み取り、
蛍光画像データを生成可能に構成されている。

【０１４１】冷却ＣＣＤカメラ１によって、蛍光画像を
生成するときは、試料を選択的に標識している蛍光色素
を含んだゲル支持体あるいは転写支持体が、サンプルス
テージ４０上にセットされ、スキャナー３のケーシング
に形成されたスロット５内に挿入される。

【０１４２】次いで、オペレータによって、カメラレン
ズ１７を用いて、レンズフォーカス合わせがなされ、冷
却ＣＣＤカメラ１により、蛍光画像を生成する旨の蛍光
画像生成開始信号が、キーボード７７に入力される。

【０１４３】蛍光画像生成開始信号は、コントロールユ
ニット７０に入力され、コントロールユニット７０は、
冷却ＣＣＤカメラ１により、蛍光画像を生成する旨の蛍
光画像生成開始信号を受けると、フォトマルチプライア
５０をオフ状態に保持したまま、第１の青色ＬＥＤ光源
９０および第２の青色ＬＥＤ光源９１をオンする。その
結果、第１の青色ＬＥＤ光源９０および第２の青色ＬＥ
Ｄ光源９１から、サンプルステージ４０上にセットされ
たゲル支持体あるいは転写支持体に向けて、発光波長中
心が４５０ｎｍの励起光が発せられる。

【０１４４】同時に、コントロールユニット７０は、露
光開始信号を、冷却ＣＣＤカメラ１のカメラ制御回路１
２に出力し、シャッタ９を開いて、ＣＣＤ６の露出を開
始させる。

【０１４５】第１の青色ＬＥＤ光源９０および第２の青
色ＬＥＤ光源９１から発せられた励起光は、励起光カッ
トフィルタ９２および励起光カットフィルタ９３によっ
て、４７０ｎｍ近傍の波長の光以外の波長成分がカット
され、その結果、４７０ｎｍ近傍の波長の光により、ゲ
ル支持体あるいは転写支持体に含まれた蛍光色素が励起
されて、蛍光が発せられる。

【０１４６】蛍光色素から発せられた蛍光は、励起光カ
ットフィルタ９４およびカメラレンズ１７を介して、冷
却ＣＣＤカメラ１のＣＣＤ６の光電面に入射し、光電面
に画像を形成する。ＣＣＤ６は、こうして、光電面に形
成された画像の光を受け、これを電荷の形で蓄積する。

【０１４７】所定の露出時間が経過すると、コントロー
ルユニット７０は、冷却ＣＣＤカメラ１のカメラ制御回
路１２に露出完了信号を出力する。

【０１４８】カメラ制御回路１２は、コントロールユニ
ット７０から露出完了信号を受けると、シャッタ９を閉
じ、ＣＣＤ６が電荷の形で蓄積したアナログ画像データ
を、Ａ／Ｄ変換器１０に転送して、ディジタル化し、画
像データバッファ１１に一時的に記憶させる。

【０１４９】カメラ制御回路１２に露出完了信号を出力
するのと同時に、コントロールユニット７０は、画像デ
ータ転送手段７１にデータ転送信号を出力して、冷却Ｃ
ＣＤカメラ１の画像データバッファ１１から画像データ
を読み出させ、画像データ処理手段７２に出力させる。

【０１５０】画像データ処理手段７２によって、所定の
画像処理が施された後、画像データは、画像データ記憶
手段７３に記憶される。

【０１５１】オペレータが、キーボード７７に画像表示
信号を入力すると、コントロールユニット７０から、画
像表示手段７６に画像表示信号が出力され、画像データ
記憶手段７３に記憶された画像データに基づいて、蛍光
画像がＣＲＴ７５の画面上に表示される。

【０１５２】本実施態様によれば、画像読み取り装置
は、フード２内に、第１の青色ＬＥＤ光源９０および第
２の青色ＬＥＤ光源９１を備え、冷却ＣＣＤカメラ１に
よっても、蛍光画像を読み取ることができるように構成
されているから、蛍光画像を全体的に観察することが要
求されるときには、蛍光画像を全体的に観察するのに適
した冷却ＣＣＤカメラ１によって、蛍光画像を生成し、
他方、蛍光画像のディテールを観察することが要求され
るときには、スキャナー３を用いて、蛍光画像を生成す
ることによって、目的に応じて、所望の蛍光画像を生成
することが可能になる。

【０１５３】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。

【０１５４】たとえば、前記実施態様においては、スキ
ャナー３のケーシングに、サンプルステージ４０を挿入
可能なスロット５を形成し、読み取るべき画像を担持し
た画像担体がセットされたサンプルステージ４０をスロ
ット５内に挿入することによって、画像担体を読み取り
位置に位置させ、冷却ＣＣＤカメラ１および／またはス
キャナー５により、読み取り位置に位置している画像担
体に担持された画像を読み取るように構成されている
が、冷却ＣＣＤカメラ１およびはスキャナー５により、
画像担体に担持された画像が読み取り可能な読み取り位
置に、画像担体がセットされたサンプルステージ４０を
保持できるように構成されていればよく、スキャナー３
のケーシングに、サンプルステージ４０を挿入可能なス
ロット５を形成することは必ずしも必要でない。

【０１５５】また、前記実施態様においては、冷却ＣＣ
Ｄカメラ１が用いられているが、蛍光色素が発する蛍光
や化学発光の強度によっては、冷却手段を備えないＣＣ
Ｄカメラを用いることもできる。

【０１５６】さらに、前記実施態様においては、ＣＣＤ
６を用いているが、ＣＣＤ６に代えて、ＣＩＤ（電荷注
入素子）、ＰＤＡ（フォトダイオードアレイ）、ＭＯＳ
型撮像素子などの他の固体撮像素子を用いることもでき
る。

【０１５７】また、前記実施態様においては、スキャナ
ー３には、穴開きミラー３８と凸レンズ３９を備えた光
学ヘッド３５が設けられ、光学ヘッド３５を二次元方向
に移動させることによって、レーザ光２４によって、画
像担体４１であるゲル支持体もしくは転写支持体または
蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層の全面を走査する
ように構成されているが、光学ヘッド３５を用いる代わ
りに、第１のレーザ励起光源２１、第２のレーザ励起光
源２２、第３のレーザ励起光源２３、フォトマルチプラ
イア５０および光学系を副走査方向に移動可能な基板上
に取り付け、ポリゴンミラーなどのレーザ光２４を主走
査方向に走査する走査機構を設けるとともに、無蛍光ガ
ラスを加工して作られ、その受光端部が直線状をなし、
ゲル支持体もしくは転写支持体または蓄積性蛍光体シー
トの輝尽性蛍光体層上の走査線に対向するように近接し
て配置され、また、その射出端部が円環状をなし、フォ
トマルチプライア５０の受光面に接続された集光ガイド
を用いて、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、フォトマルチ
プライア５０の受光面に伝達されるように構成すること
もできる。

【０１５８】さらに、前記実施態様においては、画像読
み取り装置のスキャナー３は、第１のレーザ励起光源２
１、第２のレーザ励起光源２２および第３のレーザ励起
光源２３を備えているが、３つのレーザ励起光源を備え
ていることは必ずしも必要がなく、試料を標識している
蛍光色素の種類に応じて、たとえば、第２のレーザ励起
光源２２および／または第３のレーザ励起光源３３を省
略することもできる。

【０１５９】また、前記実施態様においては、第１のレ
ーザ励起光源２１として、６４０ｎｍの波長のレーザ光
２４を発する半導体レーザ光源を用いているが、６４０
ｎｍの波長のレーザ光２４を発する半導体レーザ光源に
代えて、６３３ｎｍの波長を有するレーザ光２４を発す
るＨｅ−Ｎｅレーザ光源あるいは６３５ｎｍのレーザ光
２４を発する半導体レーザ光源を用いてもよい。

【０１６０】さらに、前記実施態様においては、第２の
レーザ励起光源２２として、５３２ｎｍのレーザ光を発
するレーザ光源を用い、第３のレーザ励起光源２３とし
て、４７３ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を用いて
いるが、励起する蛍光物質の種類に応じて、第２のレー
ザ励起光源２２として、５３０ないし５４０ｎｍのレー
ザ光２４を発するレーザ光源を、第３のレーザ励起光源
２３として、４７０ないし４９０ｎｍのレーザ光２４を
発するレーザ光源、たとえば、４８８ｎｍの波長のレー
ザ光２４を発するアルゴンレーザ光源を、それぞれ、用
いることもできる。

【０１６１】また、前記実施態様においては、穴３７が
形成された穴明きミラー３８を用いているが、穴３７に
代えて、レーザ光２４を透過可能なコーティングを施す
こともできる。

【０１６２】さらに、前記実施態様においては、画像を
ＣＲＴ７５の画面上に表示しているが、画像を表示する
表示手段は、ＣＲＴ７５に限定されるものではなく、液
晶ディスプレイパネルなどの他の表示手段を用いること
もできる。

【０１６３】また、前記実施態様においては、光検出器
として、フォトマルチプライア５０を用いて、蛍光ある
いは輝尽光を光電的に検出しているが、本発明において
用いられる光検出器としては、蛍光あるいは輝尽光を光
電的に検出可能であればよく、フォトマルチプライア５
０に限らず、フォトダイオードやＣＣＤなどの他の光検
出器を用いることができる。

【０１６４】

【図面の簡単な説明】

【図２】図２は、冷却ＣＣＤカメラの略断面図である。

【図６】図６は、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図であ
る。

【図７】図７は、図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図であ
る。

【図８】図８は、図４のＤ−Ｄ線に沿った断面図であ
る。

【図１３】図１３は、本発明のさらに他の好ましい実施
態様にかかる画像読み取り装置のフードの略縦断面図で
ある。

【図１４】図１４は、本発明のさらに他の実施態様にか
かる画像読み取り装置のフードの略縦断面図である。

【符号の説明】１冷却ＣＣＤカメラ２フード３スキャナー４パーソナルコンピュータ５スキャナーのスロット６ＣＣＤ７伝熱板８ペルチエ素子９シャッタ１０Ａ／Ｄ変換器１１画像データバッファ１２カメラ制御回路１５ガラス板１６放熱フィン１７カメラレンズ２１第１のレーザ励起光源２２第２のレーザ励起光源２３第３のレーザ励起光源２４レーザ光２５コリメータレンズ２６ミラー２７第１のダイクロイックミラー２８第２のダイクロイックミラー２９コリメータレンズ３０コリメータレンズ３５光学ヘッド３６ミラー３７穴３８穴開きミラー３９凸レンズ４０サンプルステージ４１画像担体４５輝尽光または蛍光４６凹面ミラー４７凹面ミラー４８フィルタユニット５０フォトマルチプライア５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄフィルタ部材５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄフィルタ５３Ａ／Ｄ変換器５４画像データバッファ６０基板６１副走査パルスモータ６２レール６３移動可能な基板６４ロッド６５主走査パルスモータ６６エンドレスベルト６７リニアエンコーダ６８リニアエンコーダのスリット７０コントロールユニット７１画像データ転送手段７２画像データ処理手段７３画像データ記憶手段７５ＣＲＴ７６画像表示手段７７キーボード７８フィルタユニットモータ８０蛍光カットフィルタユニット８１ａ、８１ｂ、８１ｃ蛍光カットフィルタ８２円板８８フレネルレンズ９０第１の青色ＬＥＤ光源９１第２の青色ＬＥＤ光源９２、９３励起光カットフィルタ９４励起光カットフィルタ

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１６

【補正方法】削除

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二次元エリアセンサと、ケーシングを備
えたスキャナーと、前記二次元エリアセンサと前記スキ
ャナーとの間を遮光するフードと、画像担体がセットさ
れるサンプルステージを、前記画像担体から発せられる
光が、前記二次元エリアセンサによって検出可能な読み
取り位置に挿入可能なサンプルステージ挿入部とを備
え、前記二次元エリアセンサと、前記スキャナーとが、
前記サンプルステージ挿入部に対して、反対側に位置
し、前記スキャナーが、少なくとも１つのレーザ励起光
源と、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せら
れたレーザ光により、前記読み取り位置に位置した前記
サンプルステージ上を走査する走査機構と、前記画像担
体から発せられた光を光電的に検出する光検出器とを備
えたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】前記サンプルステージ挿入部が、前記ス
キャナーの前記ケーシングに形成されたスロットによっ
て構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像読
み取り装置。
【請求項３】前記二次元エリアセンサが、ＣＣＤカメ
ラによって構成されたことを特徴とする請求項１または
２に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】前記二次元エリアセンサが、室温よりも
実質的に冷却されたＣＣＤによって構成されたことを特
徴とする請求項３に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】前記走査機構が、前記読み取り位置に位
置した前記サンプルステージの面に平行に、二次元的に
移動可能で、前記画像担体から発せられた光を、前記少
なくとも１つのレーザ励起光源から発せられ、前記読み
取り位置に位置した前記サンプルステージにセットされ
た前記画像担体に向かうレーザ光の光路から分岐させ、
前記光検出器に導く分岐手段を備えた光学ヘッドによっ
て構成されたことを特徴とする請求項１ないし４のいず
れか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】前記分岐手段が、前記少なくとも１つの
レーザ励起光源から発せられたレーザ光を通過させる孔
を備え、前記読み取り位置に位置した前記サンプルステ
ージにセットされた前記画像担体から発せられた光を反
射可能な反射ミラーによって構成されたことを特徴とす
る請求項５に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】前記スキャナーが、さらに、前記読み取
り位置に位置した前記サンプルステージにセットされた
前記画像担体から発せられた光を集光し、前記光検出器
に導く集光光学系を備え、前記走査機構が、前記少なく
とも１つのレーザ励起光源、前記集光光学系および前記
光検出器を移動可能に構成されたことを特徴とする請求
項１ないし４のいずれか１項に記載の画像読み取り装
置。
【請求項８】さらに、前記フード内に、蛍光をカット
する蛍光カットフィルタユニットが取り外し可能に設け
られ、前記蛍光カットフィルタユニットが、前記二次元
エリアセンサの光電面と、前記読み取り位置に位置した
前記サンプルステージにセットされた前記画像担体との
間に位置可能に構成されたことを特徴とする請求項１な
いし７のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項９】前記蛍光カットフィルタユニットが、互
いに、カットする光の波長および透過させる光の波長を
異にする複数の蛍光カットフィルタを備えたことを特徴
とする請求項８に記載の画像読み取り装置。
【請求項１０】前記複数の蛍光カットフィルタが、そ
れぞれ、透過する波長の光の透過率を低下させるように
構成されたことを特徴とする請求項９に記載の画像読み
取り装置。
【請求項１１】さらに、前記フード内に、少なくとも
１つの白色光源を備えたことを特徴とする請求項８ない
し１０のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項１２】さらに、前記フード内に、フレネルレ
ンズが取り外し可能に設けられ、前記フレネルレンズ
が、前記二次元エリアセンサの光電面と、前記読み取り
位置に位置した前記サンプルステージにセットされた前
記画像担体との間に位置可能に構成されたことを特徴と
する請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の画像読
み取り装置。
【請求項１３】さらに、前記フード内に、前記読み取
り位置に位置した前記サンプルステージにセットされた
前記画像担体に励起光を照射可能な少なくとも１つの励
起光源と、前記少なくとも１つの励起光源から発せられ
た励起光をカットする励起光カットフィルタユニットが
設けられ、前記励起光カットフィルタユニットが、前記
二次元エリアセンサの光電面と、前記読み取り位置に位
置した前記サンプルステージにセットされた前記画像担
体との間に位置可能に構成されたことを特徴とする請求
項１ないし１２のいずれか１項に記載の画像読み取り装
置。