JP2002062603A

JP2002062603A - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JP2002062603A
Application number: JP2000248558A
Authority: JP
Inventors: Taizo Akimoto; 泰造秋本; Moriyuki Igami; 盛志伊神
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】残蛍光を検出して、効率的に、かつ、高いＳ
／Ｎ比で、蛍光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】レーザ励起光源１〜３と、画像担体２１
が載置されるステージ２０と、レーザ励起光源１〜３か
ら発せられたレーザ光４により、画像担体２１上を走査
して、レーザ光４によって、画像担体２１を励起する走
査機構と、レーザ光４によって励起されて、画像担体２
１から発せられた蛍光２５を光電的に検出する光検出器
３３と、画像担体２１から発せられた蛍光２５を光検出
器３３に導く共焦点光学系とを備え、共焦点光学系と光
検出器３３との間に、ピンホール３２を有するピンホー
ル形成部材３１を備え、ピンホール形成部材３１が、移
動可能に構成されている。

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、蓄積性蛍光体シート
を画像の検出材料として用いるオートラジオグラフィ画
像検出システム、化学発光画像検出システム、電子顕微
鏡画像検出システムおよび放射線回折画像検出システム
と共通して、使用可能で、残蛍光を検出して、効率的
に、かつ、高いＳ／Ｎ比で、蛍光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画像検
出システムが知られている（たとえば、特公平１−６０
７８４号公報、特公平１−６０７８２号公報、特公平４
−３９５２号公報など）。

【０００３】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電子顕微鏡画像検出シス
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６１−５１７３８号公報、特開昭６１−９３５３８号
公報、特開昭５９−１５８４３号公報など）。

【０００４】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。

【０００５】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
て使用した蛍光画像検出（fluorescence) 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
画像の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
することによって、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮ
Ａ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ＤＮ
Ａ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ＤＮ
Ａ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。

【０００６】これらのオートラジオグラフィ画像検出シ
ステム、化学発光画像検出システム、電子顕微鏡画像検
出システム、放射線回折画像検出システム、蛍光画像検
出システムは、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、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、化学発光画像検出
システム、電子顕微鏡画像検出システムおよび放射線回
折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すでに提案されてい
る。

【０００８】これらのシステムにおいては、励起光を用
いて、輝尽性蛍光体あるいは蛍光物質を励起し、輝尽性
蛍光体から発せられた輝尽光あるいは蛍光物質から発せ
られた蛍光を光検出器によって、光電的に検出して、画
像を読み取るものであり、したがって、励起光が光検出
器によって検出されると、ノイズとなるために、これら
のシステムのための画像読み取り装置は、フィルタを用
いて、励起光をカットし、光検出器に入射しないように
構成されている。

【０００９】しかしながら、フィルタを用いて、励起光
が光検出器に入射することを完全に防止することは困難
であるため、蛍光画像検出システムにあっては、励起光
による照射が完了した後に、蛍光物質から放出される残
蛍光を検出することによって、励起光の影響を除去し、
Ｓ／Ｎ比を向上させる方法が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、蛍光画像
検出システムにおいては、残蛍光を検出することによっ
て、励起光の影響を除去して、Ｓ／Ｎ比を向上させるこ
とが可能になる。

【００１１】しかしながら、従来の蛍光画像検出システ
ム用の画像読み取り装置は、用途が類似している蓄積性
蛍光体シートを画像の検出材料として用いるオートラジ
オグラフィ画像検出システム、化学発光画像検出システ
ム、電子顕微鏡画像検出システムおよび放射線回折画像
検出システムと共通して、使用可能なように構成されて
おり、蓄積性蛍光体シートを用いるオートラジオグラフ
ィ画像検出システム、化学発光画像検出システム、電子
顕微鏡画像検出システムおよび放射線回折画像検出シス
テムにおいては、輝尽性蛍光体から発せられる輝尽光
は、励起光の照射後、その強度がただちに低くなるた
め、励起によって、放出された輝尽光あるいは蛍光をた
だちに光電検出することが必要であった。そのため、従
来の画像読み取り装置においては、残蛍光を検出して、
蛍光画像を読み取るためには、励起光源を、機械的に断
続的して、オン・オフしつつ、励起光によって、転写支
持体やゲル支持体を走査し、励起光源がオフされている
間に、残蛍光を検出する以外に方法がなかった。

【００１２】しかしながら、励起光を機械的に断続し
て、オン・オフさせることのできる周期は、短くても、
ｍｓｅｃのオーダーであり、このような周期で、励起光
を断続的にオン・オフさせて、蛍光を検出する場合に
は、転写支持体やゲル支持体の全面を励起光によって、
走査するのに多大な時間を要し、効率的でないという問
題があった。

【００１３】したがって、本発明の目的は、蓄積性蛍光
体シートを画像の検出材料として用いるオートラジオグ
ラフィ画像検出システム、化学発光画像検出システム、
電子顕微鏡画像検出システムおよび放射線回折画像検出
システムと共通して、使用可能で、残蛍光を検出して、
効率的に、かつ、高いＳ／Ｎ比で、蛍光画像を読み取る
ことのできる画像読み取り装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
少なくとも１つのレーザ励起光源と、画像担体が載置さ
れるステージと、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、前記画像担体上を走査
して、前記レーザ光によって、前記画像担体を励起する
走査機構と、前記レーザ光によって励起されて、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、前記画像担体から発せられた光を前記光検出器に導
く共焦点光学系とを備えた画像読み取り装置において、
前記共焦点光学系と前記光検出器との間に、少なくとも
１つのピンホールを有するピンホール形成部材を備え、
前記ピンホール形成部材が、移動可能に構成されたこと
を特徴とする画像読み取り装置によって達成される。

【００１５】本発明によれば、共焦点光学系と光検出器
との間に、少なくとも１つのピンホールを有するピンホ
ール形成部材を備え、ピンホール形成部材が、移動可能
に構成されているから、ピンホール形成部材を移動させ
て、少なくとも１つのピンホールを所望の位置に位置さ
せることによって、画像担体の任意の位置から発せられ
た光を光検出器に導くことができ、したがって、レーザ
励起光源を、機械的に断続的して、オン・オフさせるこ
となく、レーザ光の照射が終わり、走査機構によって、
レーザ光の照射位置から移動された画像担体から発せら
れる残蛍光のみを、少なくとも１つのピンホールを介し
て、光検出器に導いて、光電的に検出させ、高いＳ／Ｎ
比で、蛍光画像を読み取ることができるだけでなく、レ
ーザ光によって、輝尽性蛍光体が励起されて、発せられ
た輝尽光を、少なくとも１つのピンホールを介して、光
検出器に導いて、光電的に検出させて、オートラジオグ
ラフィ画像、化学発光画像、電子顕微鏡画像または放射
線回折画像を読み取ることが可能になる。

【００１６】本発明の好ましい実施態様においては、前
記少なくとも１つピンホールが、前記画像担体から発せ
られ、前記共焦点光学系によって、前記光検出器に導か
れる光の光路中心と一致する第１の位置と、前記光路中
心から離れ、前記レーザ光の走査方向に対して、前記レ
ーザ光が照射される画像担体の点よりも、上流側に位置
する画像担体の点から発せられた光が、前記共焦点光学
系によって、結像される第２の位置との間で移動可能な
ように、前記ピンホール形成部材が構成されている。

【００１７】本発明において、レーザ光の走査方向に対
して、レーザ光が照射される画像担体の点よりも、上流
側に位置する画像担体の点とは、走査機構によって、レ
ーザ光が移動されるか、画像担体が移動されるかにかか
わらず、その時点以前に、レーザ光が照射された画像担
体の点を指している。

【００１８】本発明の好ましい実施態様によれば、少な
くとも１つピンホールが、画像担体から発せられ、共焦
点光学系によって、光検出器に導かれる光の光路中心と
一致する第１の位置と、光路中心から離れ、レーザ光の
走査方向に対して、前記レーザ光が照射される画像担体
の点よりも、上流側に位置する画像担体の点から発せら
れた光が、共焦点光学系によって、結像される第２の位
置との間で移動可能なように、ピンホール形成部材が構
成されているから、少なくとも１つピンホールを、画像
担体から発せられ、共焦点光学系によって、光検出器に
導かれる光の光路中心と一致する第１の位置に位置させ
ることによって、レーザ光によって、輝尽性蛍光体が励
起されて、発せられた輝尽光を、ピンホールを介して、
光検出器に導いて、光電的に検出させて、オートラジオ
グラフィ画像、化学発光画像、電子顕微鏡画像または放
射線回折画像を読み取ることができ、また、少なくとも
１つピンホールを、光路中心から離れ、レーザ光の走査
方向に対して、前記レーザ光が照射される画像担体の点
よりも、上流側に位置する画像担体の点から発せられた
光が、共焦点光学系によって、結像される第２の位置に
位置させることによって、レーザ励起光源を、機械的に
断続的して、オン・オフさせることなく、レーザ光の照
射が終わり、レーザ光が照射される画像担体の点より
も、上流側に移動された画像担体の点から発せられる残
蛍光のみを、少なくとも１つのピンホールを介して、光
検出器に導いて、光電的に検出させ、高いＳ／Ｎ比で、
蛍光画像を読み取ることが可能になる。

【００１９】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第２の位置が、前記画像担体に担持された蛍光
色素の蛍光減衰時間に、前記走査機構によって走査され
る前記レーザ光の走査速度を乗じて得られる距離未満の
距離を隔てて、前記レーザ光が照射される画像担体の点
よりも、上流側に位置する画像担体の点から発せられた
光が、前記共焦点光学系によって、結像される位置に選
ばれている。

【００２０】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、第２の位置が、画像担体に担持された蛍光色素の蛍
光減衰時間に、走査機構によって走査されるレーザ光の
走査速度を乗じて得られる距離未満の距離を隔てて、レ
ーザ光が照射される画像担体の点よりも、上流側に位置
する画像担体の点から発せられた光が、共焦点光学系に
よって、結像される位置に選ばれているから、確実に、
残蛍光のみを、少なくとも１つのピンホールを介して、
光検出器に導いて、光電的に検出させ、高いＳ／Ｎ比
で、蛍光画像を読み取ることが可能になる。

【００２１】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、さらに、前記ピンホール形成部材を移動させるピン
ホール形成部材手段と、前記ピンホール形成部材手段を
制御するコントロールユニットとを備え、前記画像担体
が、蛍光画像検出システムによって生成された蛍光物質
の画像を担持しているときは、前記コントロールユニッ
トが、前記ピンホール形成部材手段を駆動して、前記少
なくとも１つのピンホールが第２の位置に位置するよう
に、前記ピンホール形成部材を移動させるように構成さ
れている。

【００２２】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、画像担体が、蛍光画像検出システムによって生成さ
れた蛍光物質の画像を担持しているときは、コントロー
ルユニットが、ピンホール形成部材手段を駆動して、少
なくとも１つのピンホールが第２の位置に位置するよう
に、ピンホール形成部材を移動させるように構成されて
いるから、画像担体が、蛍光画像検出システムによって
生成された蛍光物質の画像を担持している旨を、画像読
み取り装置に入力することによって、自動的に、残蛍光
のみを、少なくとも１つのピンホールを介して、光検出
器に導いて、光電的に検出させ、高いＳ／Ｎ比で、蛍光
画像を読み取ることが可能になる。

【００２３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記画像担体が、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、電子顕微鏡画像を担持した蓄
積性蛍光体シート、放射線回折画像を担持した蓄積性蛍
光体シートおよび化学発光画像を担持した蓄積性蛍光体
シートよりなる群から選ばれる画像担体であるときは、
前記コントロールユニットが、前記ピンホール形成部材
手段を駆動して、前記少なくとも１つのピンホールが第
１の位置に位置するように、前記ピンホール形成部材を
移動させるように構成されている。

【００２４】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、画像担体が、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、電子顕微鏡画像を担持した蓄積性
蛍光体シート、放射線回折画像を担持した蓄積性蛍光体
シートおよび化学発光画像を担持した蓄積性蛍光体シー
トよりなる群から選ばれる画像担体であるときは、その
旨を、画像読み取り装置に入力することによって、自動
的に、レーザ光によって、輝尽性蛍光体が励起されて、
発せられた輝尽光を、少なくとも１つのピンホールを介
して、光検出器に導いて、光電的に検出させて、オート
ラジオグラフィ画像、化学発光画像、電子顕微鏡画像ま
たは放射線回折画像を読み取ることが可能になる。

【００２５】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記共焦点光学系が、前記画像担体から発せられた
光を集光する第１の集光手段と、前記第１の集光手段に
よって集光された光を集光する第２の集光手段とを備
え、前記第１の位置が前記第２の集光手段の焦点に一致
するように構成されている。

【００２６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記第２の集光手段の焦点距離が、前記第１の集光
手段の焦点距離以上に設定されている。

【００２７】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、第２の集光手段の焦点距離が、第１の集光手段の焦
点距離以上に設定されているから、試料を標識するため
に用いられる蛍光色素の減衰時間が短い場合にも、第２
の集光手段の焦点から第２の位置までの距離が大きくな
り、残蛍光のみを、確実かつ容易に、少なくとも１つの
ピンホールを介して、光検出器に導いて、光電的に検出
させ、高いＳ／Ｎ比で、蛍光画像を読み取ることが可能
になる。

【００２８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記少なくとも１つのピンホールが、互いに、径を
異にする２以上のピンホールより構成されている。

【００２９】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、少なくとも１つのピンホールが、互いに、径を異に
する２以上のピンホールより構成されているから、感度
を重視するときは、径の大きいピンホールを第２の位置
に位置させ、分解能を重視するときは、径の小さいピン
ホールを第２の位置に位置させることによって、所望の
ように、残蛍光のみを、ピンホールを介して、光検出器
に導いて、光電的に検出させ、高いＳ／Ｎ比で、蛍光画
像を読み取ることが可能となり、また、感度を重視する
ときは、径の大きいピンホールを第２の位置に位置さ
せ、分解能を重視するときは、径の小さいピンホールを
第２の位置に位置させることによって、所望のように、
輝尽光を、ピンホールを介して、光検出器に導いて、光
電的に検出させ、高いＳ／Ｎ比で、蛍光画像を読み取る
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、前記ピンホール形成部材が、前記少なくとも１つの
ピンホールが形成された１枚の板状部材によって構成さ
れている。

【００３１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ピンホール形成部材が、少なくとも１つのピンホー
ルが形成された１枚の板状部材によって構成されている
から、簡易に、ピンホール形成部材を上下または左右に
移動させて、少なくとも１つのピンホールを所望の位置
に位置させることが可能になる。

【００３２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記ピンホール形成部材が、少なくとも１つのスリ
ットが形成された回転可能な回転板と、少なくとも１つ
のスリットが形成された固定板とを含み、前記回転板と
前記固定板とが相対的に回転可能に構成され、前記回転
板に形成された少なくとも１つのスリットと前記固定板
形成された少なくとも１つのスリットとの交点によっ
て、前記少なくとも１つのピンホールが形成されるよう
に構成されている。

【００３３】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ピンホール形成部材が、少なくとも１つのスリット
が形成された回転可能な回転板と、少なくとも１つのス
リットが形成された固定板とを含み、回転板と固定板と
が相対的に回転可能に構成され、回転板に形成された少
なくとも１つのスリットと固定板形成された少なくとも
１つのスリットとの交点によって、少なくとも１つのピ
ンホールが形成されるように構成されているから、固定
板に対して、相対的に、回転板を回転させることによっ
て、所望の位置に、所望の径を有するピンホールを形成
することが可能になる。

【００３４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記回転板および前記固定板の少なくとも一方に、
２以上のスリットが形成されている。

【００３５】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、回転板および固定板の少なくとも一方に、２以上の
スリットが形成されているから、固定板に対して、相対
的に、回転板を回転させることによって、より大きな自
由度をもって、所望の位置に、所望の径を有するピンホ
ールを形成することが可能になる。

【００３６】

【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。

【００３７】図１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は、６４０ｎｍの波長のレーザ光４
を発する第１のレーザ励起光源１と、４７３ｎｍの波長
のレーザ光４を発する第２のレーザ励起光源２と、３３
７．５ｎｍの波長のレーザ光４を発する第３のレーザ励
起光源３とを備えている。本実施態様においては、第１
のレーザ励起光源は、半導体レーザ光源によって構成さ
れており、第２のレーザ励起光源２は、第二高調波生成
（Second Harmonic Generation) 素子によって構成さ
れ、第３のレーザ励起光源３は、Ｋｒガスレーザ光源に
よって構成されている。

【００３８】第１のレーザ励起光源１により発生された
レーザ光４は、コリメータレンズ５によって、平行な光
とされた後、ミラー６によって反射される。第１のレー
ザ励起光源１から発せられ、ミラー６によって反射され
たレーザ光４の光路には、６４０ｎｍの波長の光を透過
し、４７３ｎｍの波長の光を反射する第１のダイクロイ
ックミラー７および４７３ｎｍ以上の波長の光を透過
し、３３７．５ｎｍの波長の光を反射する第２のダイク
ロイックミラー８が設けられており、第１のレーザ励起
光源１により発生されたレーザ光４は、第１のダイクロ
イックミラー７および第２のダイクロイックミラー８を
透過して、ミラー１１に入射する。

【００３９】他方、第２のレーザ励起光源２より発生さ
れたレーザ光４は、コリメータレンズ９により、平行な
光とされた後、第１のダイクロイックミラー７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８を透過した後、ミラー１１に入射す
る。

【００４０】また、第３のレーザ励起光源３から発生さ
れたレーザ光４は、コリメータレンズ１０によって、平
行な光とされた後、第２のダイクロイックミラー８によ
り反射されて、その向きが９０度変えられた後、ミラー
１１に入射する。

【００４１】ミラー１１に入射したレーザ光４は、ミラ
ー１１によって反射され、さらに、ミラー１２に入射し
て、反射される。ミラー１２によって反射されたレーザ
光４は、さらに、ミラー１３によって反射され、光学ヘ
ッド１５に入射する。

【００４２】光学ヘッド１５は、ミラー１６と、その中
央部に、穴１７が形成された穴空きミラー１８と、レン
ズ１９とを備えており、光学ヘッド１５に入射したレー
ザ光４は、ミラー１６によって反射され、穴空きミラー
１８に形成された穴１７およびレンズ１９を通過して、
ステージ２０にセットされた画像担体２１上に入射す
る。ステージ２０は、後述する走査機構によって、図１
において、Ｘ−Ｙ方向に移動可能に構成されている。

【００４３】本実施態様にかかる画像読み取り装置は、
ゲル支持体あるいは転写支持体に担持された蛍光色素に
よって標識された変性ＤＮＡの電気泳動画像および蓄積
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
たサザン・ブロット・ハイブリタイゼーション法を利用
した遺伝子中の放射性標識物質の位置情報に関するオー
トラジオグラフィ画像を読み取ることができるように、
構成されている。

【００４４】ゲル支持体あるいは転写支持体に担持され
た蛍光色素によって標識された変性ＤＮＡの電気泳動画
像を読み取る場合には、蛍光色素によって標識された変
性ＤＮＡの電気泳動画像を担持したゲル支持体あるいは
転写支持体が、ステージ２０にセットされる。

【００４５】蛍光色素によって標識された変性ＤＮＡの
電気泳動画像は、たとえば、次のようにして、転写支持
体に記録される。

【００４６】すなわち、まず、目的とする遺伝子からな
るＤＮＡ断片を含む複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持媒体
上で、電気泳動させることにより、分離展開し、アルカ
リ処理によって変性（denaturation) して、一本鎖のＤ
ＮＡとする。

【００４７】次いで、公知のサザン・ブロッティング法
により、このゲル支持媒体と転写支持体とを重ね合わ
せ、転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部
を転写して、加温処理および紫外線照射によって、固定
する。

【００４８】その後、目的とする遺伝子のＤＮＡと相補
的なＤＮＡあるいはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製し
たプローブと転写支持体１２上の変性ＤＮＡ断片とを、
加温処理によって、ハイブリタイズさせ、二本鎖のＤＮ
Ａの形成（renaturation)またはＤＮＡ・ＲＮＡ結合体
の形成をおこなう。次いで、たとえば、フルオレセイ
ン、ローダミン、Ｃｙ−５、ＳＹＰＲＯＲｕｂｙ、Ｅ
ｕ^３＋キレート蛍光色素などの蛍光色素を用いて、それ
ぞれ、目的とする遺伝子のＤＮＡと相補的なＤＮＡある
いはＲＮＡを標識して、プローブが調製される。このと
き、転写支持体上の変性ＤＮＡ断片は固定されているの
で、プローブＤＮＡまたはプローブＲＮＡと相補的なＤ
ＮＡ断片のみがハイブリタイズして、蛍光標識プローブ
を捕獲する。しかる後に、適当な溶液で、ハイブリッド
を形成しなかったプローブを洗い流すことにより、転写
支持体上では、目的遺伝子を有するＤＮＡ断片のみが、
蛍光標識が付与されたＤＮＡまたはＲＮＡとハイブリッ
ドを形成し、蛍光標識が付与される。こうして、得られ
た転写支持体に、蛍光色素により標識された変性ＤＮＡ
の電気泳動画像が記録される。

【００４９】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ている画像担体２１に、レーザ
光４が入射されると、転写支持体あるいはゲル支持体に
含まれている蛍光色素が励起されて、蛍光が発せられ
る。

【００５０】画像担体２１から発せられた蛍光２５は、
光学ヘッド１５のレンズ１９によって、平行な光にさ
れ、穴空きミラー１７によって反射されて、ミラー２９
に入射する。ミラー２９に入射した蛍光２５は、ミラー
２９によって反射されて、レンズ３０によって、集光さ
れる。ここで、レンズ１９とレンズ３０は、共焦点光学
系を構成しており、レンズ３０の焦点の位置には、ピン
ホール形成部材３１が設けられている。

【００５１】図２は、ピンホール形成部材３１を示す斜
視図であり、図３は、図１に示される光学ヘッド１５の
内部構造を示す略断面図である。

【００５２】図２に示されるように、ピンホール形成部
材３１は、板状をなし、直径が５０μｍのピンホール３
２および直径が１００μｍのピンホール４９が形成され
ている。ここに、直径が５０μｍのピンホール３２は、
感度を重視せずに、高い分解能にて、画像読み取りを行
う場合に使用されるピンホールであり、直径が１００μ
ｍのピンホール４９は、分解能を重視せずに、高い感度
にて、画像読み取りを行う場合に使用されるピンホール
である。

【００５３】また、ピンホール形成部材３１は、モータ
（図示せず）によって、図２において、左右方向および
上下方向に移動可能に構成されており、上下方向に移動
されることによって、ピンホール３２とピンホール４９
のいずれかを、蛍光２５の光路内に位置させることがで
きる。

【００５４】図２に示されるように、ピンホール３２、
４９は、蛍光２５の光路中心線３８とピンホール形成部
材３１との交点３９から距離Ｌ１メートルだけ、図２に
おいて、左右方向に、ずれた場所に位置しており、この
ため、画像担体２１から発せられ、ピンホール３２、４
２を通過する蛍光２５は、図３に示されるように、レン
ズ１９の光軸上にある励起点３６から距離Ｌ２メートル
だけずれた位置にある検出点３７から発せられた蛍光２
５のみとなる。距離Ｌ１メートルと距離Ｌ２メートルと
の関係については、後述する。

【００５５】ピンホール形成部材３１のピンホール３２
を通過した蛍光２５は、４枚のフィルタ２８ａ、２８
ｂ、２８ｃ、２８ｄを備えたフィルタユニット２７のい
ずれかのフィルタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄに入
射する。

【００５６】フィルタユニット２７は、モータ（図示せ
ず）によって、図１において、左右方向に移動可能に構
成され、使用されるレーザ励起光源の種類によって、所
定のフィルタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄが、蛍光
２５の光路に位置するように構成されている。

【００５７】ここに、フィルタ２８ａは、第１のレーザ
励起光源１を用いて、画像担体２１に含まれている蛍光
物質を励起し、蛍光を読み取るときに使用されるフィル
タであり、６４０ｎｍの波長の光をカットし、６４０ｎ
ｍよりも波長の長い光を透過する性質を有しており、フ
ィルタ２８ｂは、第２のレーザ励起光源２を用いて、画
像担体２１に含まれている蛍光色素を励起し、蛍光を読
み取るときに使用されるフィルタであり、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。さらに、フィルタ２８ｃ
は、第３のレーザ励起光源３を用いて、画像担体２１に
含まれている蛍光色素を励起し、蛍光を読み取るときに
使用されるフィルタであり、３３７．５ｎｍの波長の光
をカットし、３３７．５ｎｍよりも波長の長い光を透過
する性質を有している。また、フィルタ２８ｄは、画像
担体２１が蓄積性蛍光体シートである場合に、第１のレ
ーザ励起光源１を用いて、蓄積性蛍光体シートに含まれ
た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。したがって、使用すべきレーザ励起光源の種類、
すなわち、画像担体２１が担持しているのが、蛍光画像
か放射性標識物質の位置情報の画像か否か、試料を標識
している蛍光物質の種類に応じて、これらのフィルタ２
８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを選択的に使用すること
により、ノイズとなる波長域の光をカットすることが可
能になる。

【００５８】これらのフィルタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ
または２８ｄを通過した蛍光２５は、フォトマルチプラ
イア３３によって光電的に検出され、アナログ画像デー
タが生成される。フォトマルチプライア３３によって生
成されたアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器３４によっ
て、ディジタル画像データに変換され、画像データ処理
装置３５に送られる。

【００５９】このように、レーザ光４が画像担体２１の
励起点３６に入射すると、画像担体２１に含まれた蛍光
色素が励起され、励起点３６から、蛍光が発せられると
同時に、レーザ光とほとんど同じ波長の励起散乱光が発
せられるが、本実施態様においては、励起点３６から放
出された蛍光および散乱光は、フォトマルチプライア３
３には導かれず、光学ヘッド１５が後述する走査機構に
よって、主走査方向に移動され、励起点３６が検出点３
７に移動した際に、検出点３７に移動した蛍光色素から
発せられた蛍光２５を、フォトマルチプライアに導い
て、光電的に検出するように構成されている。

【００６０】すなわち、蛍光色素は、レーザ光４によっ
て励起されると、ただちに同時蛍光（励起散乱光および
瞬時蛍光）と呼ばれる蛍光を発するが、レーザ光４が走
査された結果、レーザ光４が照射されなくなっても、引
き続き、残蛍光と呼ばれる蛍光を発する性質を有してい
る。本実施態様にかかる画像読み取り装置は、レーザ光
４によって、励起点３６に位置する蛍光色素が励起され
て、ただちに発する同時蛍光は検出せず、励起点３６が
検出点３７に移動した際に、検出点３７に移動した蛍光
色素から発せられた残蛍光を光電的に検出して、画像担
体２１が担持している蛍光画像を読み取るように構成さ
れている。

【００６１】図４は、光学ヘッドの走査機構の略平面図
である。

【００６２】図４に示されるように、光学ヘッド１５を
走査する走査機構は、基板４０を備え、基板４０上に
は、副走査パルスモータ４１と一対のレール４２、４２
とが固定され、基板４０上には、さらに、図４におい
て、Ｙで示された副走査方向に、移動可能な基板４３と
が設けられている。

【００６３】移動可能な基板４３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４１によって回転されるねじが切られた
ロッド４４が係合している。

【００６４】移動可能な基板４３上には、主走査パルス
モータ４５が設けられ、主走査パルスモータ４５はエン
ドレスベルト４６を駆動可能に構成されている。光学ヘ
ッド１５は、エンドレスベルト４６に固定されており、
主走査パルスモータ４５によって、エンドレスベルト４
６が駆動されると、図４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４におい
て、４７は、光学ヘッド１５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、４８は、リニアエ
ンコーダ４７のスリットである。

【００６５】したがって、主走査パルスモータ４５によ
って、エンドレスベルト４６が主走査方向に駆動され、
副走査パルスモータ４１によって、基板４３が副走査方
向に移動されることによって、光学ヘッド１５は、図１
および図４において、Ｘ−Ｙ方向に移動され、レーザ光
４によって、画像担体２１の全面が走査される。

【００６６】移動可能な基板４３に設けられた主走査パ
ルスモータ４５は、エンドレスベルト４６を主走査方向
に駆動し、光学ヘッド１５はベルト４６の動きに連動し
て、Ｖ１メートル／秒の速度で、主走査方向に駆動され
る。本実施態様においては、光学ヘッド１５の主走査方
向における走査速度Ｖ１メートル／秒は、４メートル／
秒である。光学ヘッド１５の主走査方向における位置
は、光学ヘッド１５に取り付けられたリニアエンコーダ
ー４７がスリット４８をカウントすることにより、モニ
ターされる。一方、基板４０に設けれた副走査パルスモ
ータ４１はロッド４４を回転駆動し、基板４３はロッド
４４の回転に連動して、一対のレール４２に沿って、副
走査方向に移動される。

【００６７】図５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制御系、入力系および駆動系を示
すブロックダイアグラムである。

【００６８】図５に示されるように、画像読み取り装置
の制御系は、画像読み取り装置全体を制御するコントロ
ールユニット５０を備えており、また、画像読み取り装
置の入力系は、オペレータによって操作され、種々の指
示信号を入力可能なキーボード５１を備えている。

【００６９】図５に示されるように、画像読み取り装置
の駆動系は、４つのフィルタ部材３１ａ、３１ｂ、３１
ｃ、３１ｄを備えたフィルタユニット２８を移動させる
フィルタユニットモータ５２と、ピンホール形成部材３
１を移動させるピンホール形成部材モータ５３を備えて
いる。

【００７０】コントロールユニット５０は、第１のレー
ザ励起光源１、第２のレーザ励起光源２または第３のレ
ーザ励起光源３に選択的に駆動信号を出力するととも
に、フィルタユニットモータ５２およびピンホール形成
部材モータ５３に駆動信号を出力可能に構成されてい
る。

【００７１】以上のように構成された本実施態様にかか
る画像読み取り装置は、以下のようにして、転写支持体
あるいはゲル支持体に担持された蛍光色素によって標識
された変性ＤＮＡの電気泳動画像を読み取り、ディジタ
ル画像データを生成する。

【００７２】まず、画像担体２１である転写支持体ある
いはゲル支持体がステージ２０にセットされる。

【００７３】次いで、オペレータによって、キーボード
５１に、試料を標識している蛍光物質の種類が特定さ
れ、転写支持体あるいはゲル支持体に担持された蛍光画
像を読み取るべき旨の指示信号が入力されるとともに、
直径が５０μｍのピンホール３２および直径が１００μ
ｍのピンホール４９のいずれを用いて、画像読み取りを
行うべきかを示す指示信号が入力される。

【００７４】キーボード５１に入力された指示信号は、
コントロールユニット５０に入力され、コントロールユ
ニット５０は、指示信号を受けると、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
きレーザ励起光源を決定するとともに、フィルタ３２
ａ、２８ｂ、３２ｃ、３２ｄのいずれを蛍光２５の光路
内に位置させるかを決定する。

【００７５】たとえば、試料がＥｕ^３＋キレート蛍光色
素によって標識されているときは、Ｅｕ^３＋キレート蛍
光色素は、３３７．５ｎｍの波長のレーザによって、最
も効率的に励起することができるから、コントロールユ
ニット５０は第３のレーザ励起光源３を選択するととも
に、フィルタ２８ｃを選択し、フィルタユニットモータ
５２に駆動信号を出力して、フィルタユニット２７を移
動させ、３３７．５ｎｍの波長の光をカットし、３３
７．５ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有する
フィルタ２８ｃを蛍光２５の光路内に位置させる。

【００７６】感度を重視せずに、高い分解能にて、画像
を読み取るべきときは、オペレータは、ピンホール３２
を使用すべき旨の指示信号をキーボード５１に入力し、
コントロールユニット５０は、指示信号にしたがって、
さらに、ピンホール形成部材モータ５３に駆動信号を出
力して、ピンホール形成部材３１を移動させ、図２に示
されるように、ピンホール３２が、蛍光２５の光路中心
線３８から距離Ｌ１メートルだけ離れた位置に位置させ
る。

【００７７】次いで、コントロールユニット５０は、第
３のレーザ励起光源３に駆動信号を出力し、第３のレー
ザ励起光源３を起動させ、３３７．５ｎｍの波長のレー
ザ光４を発せさせる。

【００７８】第３のレーザ励起光源３から発せられたレ
ーザ光４は、コリメータレンズ１０によって、平行な光
とされた後、第２のダイクロイックミラー８に入射し
て、反射される。第２のダイクロイックミラー７によっ
て反射されたレーザ光４は、ミラー１１に入射する。

【００７９】ミラー１１に入射したレーザ光４は、ミラ
ー１１によって反射され、さらに、ミラー１２に入射し
て反射される。ミラー１２によって反射されたレーザ光
４は、さらに、ミラー１３によって反射され、光学ヘッ
ド１５に入射する。

【００８０】図３に示されるように、光学ヘッド１５に
入射したレーザ光４は、ミラー１６によって反射され、
穴空きミラー１８の穴１７および凸レンズ１９を介し
て、画像担体２１の励起点３６に導かれる。

【００８１】レーザ光４が照射されると、画像担体２１
の励起点３６に位置する蛍光物質が励起されて、蛍光２
５が発せられ、光学ヘッド１５によって受光されて、凸
レンズ１９によって集光される。

【００８２】図６は、レーザ光４による励起のタイミン
グと、蛍光色素から発せられる蛍光の強度との時間的関
係を示すグラフである。

【００８３】図６に示されるように、レーザ光４が画像
担体２２に含まれた蛍光色素に照射されると、蛍光色素
は、ただちに、蛍光を発する。蛍光色素から発せられる
蛍光の強度は、レーザ光４が照射されている期間に最大
となるが、光学ヘッド１５が主走査方向に移動された結
果、レーザ光４が照射されなくなっても、蛍光色素から
発せられる蛍光は、ただちには消失せず、徐々に低下し
ていく。レーザ光４が照射されているときに、蛍光色素
から発せられる蛍光は、一般に、同時蛍光と呼ばれ、レ
ーザ光４が照射されなくなった後に、蛍光色素から発せ
られる蛍光は残蛍光と呼ばれている。

【００８４】図６から明らかなように、蛍光色素が残蛍
光を発する時点では、レーザ光４はその蛍光色素に照射
されていないから、残蛍光を検出する場合には、励起光
であるレーザ光４をカットして、蛍光色素から放出され
た蛍光のみを確実に検出することが可能になる。

【００８５】したがって、本実施態様においては、レー
ザ光４が照射されているときに、蛍光色素から発せられ
るいわゆる同時蛍光は検出せずに、主走査パルスモータ
４５によって、光学ヘッド１５が、主走査方向に距離Ｌ
２メートルだけ移動されて、励起点３６が検出点３７の
位置に達したときに、検出点３７に移動した蛍光色素か
ら発せられる残蛍光２５を、光学ヘッド１５によって受
光し、凸レンズ１９によって集光するように構成されて
いる。

【００８６】すなわち、図６から明らかなように、励起
点３６と検出点３７との距離Ｌ２メートルと、光学ヘッ
ド１５のＸ方向の主走査速度Ｖ１メートル／秒との比Ｌ
２／Ｖ１秒が、レーザ光４を励起点３６に照射した後、
蛍光色素が残蛍光を発している時間に該当するように、
励起点３６と検出点３７との距離Ｌ２メートルと、主走
査速度Ｖ１メートル／秒とを選択すれば、残蛍光２５を
検出することが可能になる。

【００８７】たとえば、蛍光色素がＥｕ^３＋キレート蛍
光色素である場合、その減衰時間は約１ｍｓであり、レ
ーザ光４が照射されなくなった後、約１ｍｓ後に、残蛍
光２５は１／ｅに減衰するから、比Ｌ２／Ｖ１秒が、１
ｍｓ程度になるように、励起点３６と検出点３７との距
離Ｌ２メートルと、主走査速度Ｖ１メートル／秒とが選
択される。

【００８８】本実施態様においては、光学ヘッド１５の
主走査方向における走査速度Ｖ１メートル／秒が、４メ
ートル／秒に設定されているので、励起点３６と検出点
３７との距離Ｌ２メートルを０．００４メートル未満に
設定すれば、残蛍光２５を検出することが可能になる。

【００８９】図７は、凸レンズ３０の焦点距離ｆ１およ
び凸レンズ１９の焦点距離ｆ２と、蛍光２５の光路中心
線３８とピンホール形成部材３１との交点３９、すなわ
ち、凸レンズ３０の焦点３９からピンホール３２までの
距離Ｌ１および励起点３６から検出点３７までの距離Ｌ
２との関係を示す図である。図７においては、穴明きミ
ラー１８およびミラー２９は省略されている。

【００９０】図７に示されるように、凸レンズ１９の光
軸上にある励起点３６から発せられた蛍光２５は、ピン
ホール形成部材３１上の凸レンズ３０の焦点３９に結像
されるが、凸レンズ１９の光軸上にある励起点３６から
距離Ｌ２メートルだけ離れた検出点３７から発せられた
蛍光２５は、凸レンズ３０の焦点３９には結像されず、
凸レンズ３０の焦点３９から距離Ｌ１メートルだけ離れ
たピンホール形成部材３１上に結像する。ここに、距離
Ｌ１と距離Ｌ２との関係は、凸レンズ３０の焦点距離ｆ
１と凸レンズ１９の焦点距離ｆ２との関係に比例し、凸
レンズ３０の焦点距離ｆ１と凸レンズ１９の焦点距離ｆ
２とが等しければ、距離Ｌ１と距離Ｌ２も互いに等しく
なり、凸レンズ３０の焦点距離ｆ１が凸レンズ１９の焦
点距離ｆ２の２倍であれば、距離Ｌ１は距離Ｌ２の２倍
となる。

【００９１】本実施態様においては、凸レンズ１９およ
び凸レンズ３０として、焦点距離の等しい凸レンズが選
択されており、したがって、凸レンズ３０の焦点距離ｆ
１と凸レンズ１９の焦点距離ｆ２は等しく、距離Ｌ１と
距離Ｌ２も互いに等しい。

【００９２】その結果、蛍光色素として、Ｅｕ^３＋キレ
ート蛍光色素が使用されている場合には、光学ヘッド１
５の主走査方向における走査速度Ｖ１メートル／秒が、
４メートル／秒に設定されているので、励起点３６と検
出点３７との距離Ｌ２メートルが０．００４メートル程
度であれば、残蛍光２５を検出することができ、したが
って、ピンホール形成部材３１上の凸レンズ３０の焦点
３９からピンホール３２までの距離Ｌ１メートルを０．
００４メートル程度に設定すれば、検出点３７に移動し
た蛍光色素から発せられた残蛍光２５の像を、ピンホー
ル３２上に結像させることが可能となる。

【００９３】この場合には、オペレータの指示信号にし
たがって、ピンホール３２が、蛍光２５の光路中心線３
８から距離Ｌ１メートルだけ離れた位置に位置するよう
に、ピンホール形成部材３１が移動させられているか
ら、レーザ光４が照射されて、励起点３６に位置する蛍
光色素が励起されて、蛍光色素から放出された同時蛍光
２５は、光学ヘッド１５が主走査方向に移動された結
果、その以前に、レーザ光が照射されて、励起され、励
起点３６から検出点３７に移動した蛍光色素か発せられ
た残蛍光２５とともに、凸レンズ１９によって集光さ
れ、いずれも、穴空きミラー１８およびミラー２９を介
して、レンズ３０によって集光されるが、励起点３６に
位置する蛍光色素から発せられた同時蛍光２５は、ピン
ホール形成部材３１上のレンズ３０の焦点に結像され、
検出点３７に移動した蛍光色素から発せられた残蛍光２
５はピンホール形成部材３１に形成されたピンホール３
２上に結像する。

【００９４】しかしながら、レンズ３０の焦点に位置す
るピンホール形成部材３１にはピンホールは形成されて
いないため、同時蛍光２５は、ピンホール形成部材３１
によって遮られ、フォトマルチプライア３３には検出さ
れない。

【００９５】したがって、検出点３７に移動した蛍光色
素から発せられ、ピンホール形成部材３１に形成された
ピンホール３２上に結像した残蛍光２５のみが、ピンホ
ール３２を通過して、フィルタユニット２７のフィルタ
２８ｃに入射する。

【００９６】フィルタ２８ｃは、３３７．５ｎｍの波長
の光をカットし、３３７．５ｎｍよりも波長の長い光を
透過する性質を有しているので、さらに、励起光である
３３７．５ｎｍの波長の光がカットされ、Ｅｕ^３＋キレ
ート蛍光色素から放出された残蛍光２５の波長域の光の
みがフィルタ２８ｃを透過して、フォトマルチプライア
３３によって、光電的に検出される。

【００９７】前述のように、光学ヘッド１５は、基板４
２に設けられた主走査パルスモータ４４によって、基板
４２上を、図４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４１により、基板４２が、図４
において、Ｙ方向に移動されるため、転写支持体あるい
はゲル支持体の全面がレーザ光４によって走査され、そ
の結果、転写支持体あるいはゲル支持体に含まれ、試料
を標識しているＥｕ^３＋キレート蛍光色素から放出され
た残蛍光２５を、フォトマルチプライア３３によって光
電的に検出することによって、転写支持体あるいはゲル
支持体に記録された蛍光物質であるＥｕ^３＋キレート蛍
光色素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。

【００９８】フォトマルチプライア３３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３４によって、ディジタル画像データに変換さ
れ、画像データ処理装置３５に送られる。

【００９９】一方、分解能を重視せずに、高い感度に
て、蛍光画像を読み取るべきときは、オペレータによっ
て、キーボード５１に、ピンホール４９を使用すべき旨
の指示信号が入力される。

【０１００】キーボード５１に入力された指示信号は、
コントロールユニット５０に入力され、コントロールユ
ニット５０は、ピンホール形成部材モータ５３に駆動信
号を出力して、ピンホール４９が、図２におけるピンホ
ール３２の位置に移動するように、ピンホール形成部材
３１を、図２において、上方に移動させる。

【０１０１】その結果、検出点３７に移動した蛍光色素
から発せられた残蛍光２５は、ピンホール形成部材３１
に形成されたピンホール４９上に結像し、ピンホール４
９を通過して、フィルタユニット２７のフィルタ２８ｃ
に入射する。

【０１０２】ここに、ピンホール４９の直径は１００μ
ｍであり、ピンホール３２の２倍の直径を有しているた
め、フォトマルチプライア３３が受光する残蛍光２５の
光量を増大させることができ、より高い感度で、残蛍光
２５を検出して、画像データを生成することが可能とな
る。

【０１０３】これに対して、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サザン・ブロット・
ハイブリタイゼーション法を利用した遺伝子中の放射性
標識物質の位置情報に関するオートラジオグラフィ画像
を読み取る場合には、放射性標識物質の位置情報に関す
るオートラジオグラフィ画像を担持した蓄積性蛍光体シ
ートが、ステージ２０にセットされる。

【０１０４】放射性標識物質の位置情報は、以下のよう
にして、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体
層に記録される。ここに、位置情報とは、試料中におけ
る放射性標識物質もしくはその集合体の位置を中心とし
た各種の情報、たとえば、試料中に存在する放射性標識
物質の集合体の存在位置と形状、その位置における放射
性標識物質の濃度、分布などからなる情報の一つもしく
は任意の組み合わせとして得られる各種の情報を意味す
るものである。

【０１０５】たとえば、サザン・ブロット・ハイブリタ
イゼーション法を利用した遺伝子中の放射性標識物質の
位置情報を、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍
光体層に記録する場合には、まず、目的とする遺伝子か
らなるＤＮＡ断片を含む複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持
媒体上で、電気泳動をおこなうことにより、分離展開
し、アルカリ処理により変性（denaturation) して、一
本鎖のＤＮＡとする。

【０１０６】次いで、公知のサザン・ブロッティング法
によって、このゲル支持媒体とニトロセルロースフィル
タなどの転写支持体とを重ね合わせ、転写支持体上に、
変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写して、加温処理
および紫外線照射により、固定する。

【０１０７】さらに、目的とする遺伝子のＤＮＡと相補
的なＤＮＡあるいはＲＮＡを放射性標識するなどの方法
により調製したプローブと転写支持体上の変性ＤＮＡ断
片とを、加温処理により、ハイブリタイズさせ、二本鎖
のＤＮＡの形成（renaturation) またはＤＮＡ・ＲＮＡ
結合体の形成をおこなう。このとき、転写支持体上の変
性ＤＮＡ断片は固定されているので、プローブＤＮＡま
たはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみが、ハイ
ブリタイズして、放射性標識プローブを捕獲する。

【０１０８】しかる後に、適当な溶液で、ハイブリッド
を形成しなかったプローブを洗い流すことにより、転写
支持体上では、目的遺伝子を有するＤＮＡ断片のみが、
放射性標識が付与されたＤＮＡまたはＲＮＡとハイブリ
ッドを形成し、放射性標識が付与される。その後、乾燥
させた転写支持体と蓄積性蛍光体シートとを、一定時間
重ね合わせて、露光操作をおこなうことによって、転写
支持体上の放射性標識物質から放出される放射線の少な
くとも一部が、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性
蛍光体層に吸収され、試料中の放射性標識物質の位置情
報が、画像の形で、輝尽性蛍光体層に蓄積記録される。

【０１０９】次いで、オペレータによって、キーボード
５１に、輝尽性蛍光体層に記録された放射性標識物質の
位置情報に関するオートラジオグラフィ画像を読み取る
べき旨の指示信号が入力されるとともに、直径が５０μ
ｍのピンホール３２および直径が１００μｍのピンホー
ル４９のいずれを用いて画像読み取りを行うべきかを示
す指示信号が入力される。

【０１１０】キーボード５１に入力された指示信号は、
コントロールユニット５０に入力され、コントロールユ
ニット５０は、指示信号にしたがって、フィルタユニッ
トモータ５２に駆動信号を出力し、フィルタユニット２
７を移動させ、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
する性質を有するフィルタ２８ｄを輝尽光２５の光路内
に位置させる。

【０１１１】感度を重視せずに、高い分解能にて、画像
を読み取るべきときは、オペレータは、ピンホール３２
を使用すべき旨の指示信号をキーボード５１に入力し、
コントロールユニット５０は、指示信号にしたがって、
さらに、ピンホール形成部材モータ５３に駆動信号を出
力して、ピンホール３２が凸レンズ３０の焦点３９の位
置に位置するように、ピンホール形成部材３１を移動さ
せる。

【０１１２】図８は、ピンホール形成部材３１を示す斜
視図であり、凸レンズ３０の焦点３９の位置に、ピンホ
ール３２が位置させられた状態が示されている。

【０１１３】次いで、コントロールユニット５０は、第
１のレーザ励起光源１に駆動信号を出力し、第１のレー
ザ励起光源１を起動させ、６４０ｎｍの波長のレーザ光
４を発せさせる。

【０１１４】第１のレーザ励起光源１から発せられたレ
ーザ光４は、コリメータレンズ５によって、平行な光と
された後、ミラー６に入射して、反射される。

【０１１５】ミラー６によって反射されたレーザ光４
は、第１のダイクロイックミラー７および第２のダイク
ロイックミラー８を透過し、ミラー１１に入射する。

【０１１６】ミラー１１に入射したレーザ光４は、ミラ
ー１１によって反射され、さらに、ミラー１２に入射し
て反射される。ミラー１２によって反射されたレーザ光
４は、さらに、ミラー１３によって反射され、光学ヘッ
ド１５に入射する。

【０１１７】光学ヘッド１５に入射したレーザ光４は、
ミラー１６によって反射され、穴空きミラー１８に形成
された穴１７を通過して、凸レンズ１９によって、ステ
ージ２０上に載置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。

【０１１８】その結果、蓄積性蛍光体シートに形成され
た輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体が、レーザ光
４によって励起されて、輝尽性蛍光体から輝尽光２５が
放出される。

【０１１９】図９は、図１に示される光学ヘッド１５の
内部構造を示す略断面図であり、励起点３６と検出点３
７とが一致している状態が示されている。

【０１２０】図９に示されるように、輝尽性蛍光体から
放出された輝尽光２５は、光学ヘッド１５の凸レンズ１
９によって、平行な光とされた後、穴空きミラー１８に
入射し、さらに、ミラー２９に入射する。ミラー２９に
入射した輝尽光２５は、ミラー２９によって反射され
て、レンズ３０によって、集光される。

【０１２１】図８に示されるように、オートラジオグラ
フィ画像を読み取る場合には、ピンホール形成部材３１
のピンホール３２が、輝尽光２５の光路中心軸上の点３
８、すなわち、凸レンズ３０の焦点３９に一致するよう
に、ピンホール形成部材３１が移動されているので、図
９に示されるように、励起点３６に位置する輝尽性蛍光
体が励起されて、発せられた輝尽光２５は、ピンホール
形成部材３１のピンホール３２上に、結像され、ピンホ
ール３２を通過して、フィルタユニット２７のフィルタ
２８ｄに入射する。

【０１２２】フィルタ２８ｄ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２８ｄを透過して、フォトマルチ
プライア３３によって、光電的に検出される。

【０１２３】前述のように、光学ヘッド１５は、基板４
２に設けられた主走査パルスモータ４４によって、基板
４２上を、図４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４１によって、基板４２が、図
４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４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を、フォトマルチプライア３３
によって光電的に検出することによって、輝尽性蛍光体
層に記録された放射性標識物質の位置情報に関するオー
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。

【０１２４】フォトマルチプライア３３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３４によって、ディジタル画像データに変換さ
れ、画像データ処理装置３５に送られる。

【０１２５】一方、分解能を重視せずに、高い感度に
て、オートラジオグラフィ画像を読み取るべきときは、
オペレータによって、キーボード５１に、ピンホール４
９を使用すべき旨の指示信号が入力される。

【０１２６】キーボード５１に入力された指示信号は、
コントロールユニット５０に入力され、コントロールユ
ニット５０は、ピンホール形成部材モータ５３に駆動信
号を出力して、ピンホール４９が、図２におけるピンホ
ール３２の位置に移動するように、ピンホール形成部材
３１を、図２において、上方に移動させる。

【０１２７】その結果、検出点３７に移動した蛍光色素
から発せられた残蛍光２５は、ピンホール形成部材３１
に形成されたピンホール４９上に結像し、ピンホール４
９を通過して、フィルタユニット２７のフィルタ２８ｃ
に入射する。

【０１２８】ここに、ピンホール４９の直径は１００μ
ｍであり、ピンホール３２の２倍の直径を有しているた
め、フォトマルチプライア３３が受光する残蛍光２５の
光量を増大させることができ、より高い感度で、残蛍光
２５を検出して、画像データを生成することが可能とな
る。

【０１２９】本実施態様によれば、画像読み取り装置
は、ゲル支持体あるいは転写支持体などに記録された蛍
光色素によって標識された変性ＤＮＡの電気泳動画像な
どの蛍光画像を読み取るときは、励起点３６に位置して
いるときに、レーザ光４が照射されたが、その時点で
は、レーザ光４が照射されていない検出点３７に移動し
た蛍光色素から放出される残蛍光２５を検出しているの
で、レーザ光４が画像データ中にノイズを生成すること
を防止することができ、Ｓ／Ｎ比を向上させることが可
能となる。

【０１３０】また、本実施態様によれば、ピンホール形
成部材３１上の凸レンズ３０の焦点の位置から、距離Ｌ
１メートルだけ離れ、検出点３７に移動された蛍光色素
から放出される残蛍光２５の像が、凸レンズ３０によっ
て結像される位置に、ピンホール３２、４９を位置させ
て、検出点３７に移動された蛍光色素から放出される残
蛍光２５のみをフォトマルチプライア３３に導いて、光
電的に検出し、蛍光画像を読み取っているから、残蛍光
２５を検出するために、第２のレーザ励起光源２を断続
的にオン・オフさせる必要がなく、したがって、きわめ
て簡易にかつ高速で、蛍光画像を読み取ることが可能と
なる。

【０１３１】さらに、本実施態様によれば、ピンホール
形成部材３１が移動可能に構成されているため、ピンホ
ール３２、４９が、凸レンズ３０の焦点に位置するよう
に、ピンホール形成部材３１を移動させることによっ
て、輝尽光も検出することができるから、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性
標識物質の位置情報に関するオートラジオグラフィ画像
をも読み取ることが可能になり、蛍光画像検出システム
用の画像読み取り装置としてだけではなく、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
ム用の画像読み取り装置としても、使用することが可能
になる。

【０１３２】また、本実施態様によれば、ピンホール形
成部材３１は移動可能であるので、使用されている蛍光
色素の減衰時間に応じて、ピンホール３２、４９の位置
を移動させ、所望のように、距離Ｌ１メートルを設定す
ることにより、励起点３６から検出点３７までの距離Ｌ
２メートルを任意に設定することができる。

【０１３３】図１０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における凸レンズ３０の焦点
距離ｆ１および凸レンズ１９の焦点距離ｆ２ならびに凸
レンズ３０の焦点３９からピンホール３２までの距離Ｌ
１および励起点３６から検出点３７までの距離Ｌ２との
関係を示す図である。

【０１３４】本実施態様にかかる画像読み取り装置は、
凸レンズ３０の焦点距離ｆ１が凸レンズ１９の焦点距離
ｆ２の２５倍となるように構成されている点を除き、図
１ないし図９に示された画像読み取り装置と同様の構成
を有している。

【０１３５】本実施態様にかかる画像読み取り装置は、
使用されている蛍光色素の減衰時間が非常に短い場合に
も、効果的に、残蛍光を読み取り可能に構成されてい
る。

【０１３６】すなわち、使用されている蛍光色素の減衰
時間が非常に短い場合には、励起点３６から検出点３７
までの距離Ｌ２メートルも非常に短くなるので、これに
比例して、距離Ｌ１メートルも非常に短くなってしま
う。しかしながら、距離Ｌ１メートルが、ピンホール３
２やピンホール４９の径に近くなると、同時蛍光２５の
一部が、ピンホール３２やピンホール４９を通過してし
まい、残蛍光２５のみをフォトマルチプライア３３に導
くことが困難となる。たとえば、試料がＳＹＰＲＯＲｕ
ｂｙによって標識されている場合、ＳＹＰＲＯＲｕｂｙ
の減衰時間は、約１０μｓであり、レーザ光４が照射さ
れなくなった後、約１０μｓ後に、残蛍光２５が消失す
る。

【０１３７】したがって、本実施態様においては、光学
ヘッド１５の主走査方向における走査速度Ｖ１メートル
／秒が、上述のとおり、４メートル／秒であるので、励
起点３６と検出点３７との距離Ｌ２を４×１０^−５メー
トル未満に設定すれば、残蛍光２５を検出することが可
能になる。このため、凸レンズ３０の焦点３９からピン
ホール３２、４９までの距離Ｌ１メートルを４×１０
^−５メートル未満に設定すれば、残蛍光２５をピンホー
ル３２、４９を通過させることが可能であるが、ピンホ
ール３２の直径は５０μｍであり、ピンホール４９の直
径は１００μｍであるから、距離Ｌ１メートルが４×１
０^−５メートル未満に設定すると、同時蛍光２５の一部
もピンホール３２を通過してしまい、残蛍光２５のみを
フォトマルチプライア３３に導くことが困難となる。

【０１３８】そこで、本実施態様においては、ＳＹＰＲ
ＯＲｕｂｙのように、使用されている蛍光色素の減衰時
間が非常に短い場合にも、残蛍光２５のみを、効果的
に、フォトマルチプライア３３に導くことができるよう
に、凸レンズ３０の焦点距離ｆ１が凸レンズ１９の焦点
距離ｆ２の２５倍となるように構成されている。

【０１３９】すなわち、本実施態様においては、凸レン
ズ３０の焦点距離ｆ１が、凸レンズ１９の焦点距離ｆ２
の２５倍に設定されているから、凸レンズ１９の光軸上
に位置する励起点３６から距離Ｌ２メートルだけ離れた
検出点３７より発せられる残蛍光２５は、凸レンズ３０
の焦点３９から、距離Ｌ２メートルの２５倍である距離
Ｌ１メートルだけ離れたピンホール形成部材３１上に結
像することになる。

【０１４０】したがって、たとえば、試料がＳＹＰＲＯ
Ｒｕｂｙによって標識されている場合には、ＳＹＰＲＯ
Ｒｕｂｙの減衰時間は約１０μｓであり、光学ヘッド１
５の主走査方向における走査速度Ｖ１メートル／秒が４
メートル／秒であるので、励起点３６と検出点３７との
距離Ｌ２メートルを４×１０^−５メートル未満に設定し
たときは、凸レンズ３０の焦点３９からピンホール３２
までの距離Ｌ１メートルを４×１０^−５メートル×２５
＝０．００１メートル、すなわち、１ｍｍ未満に設定す
れば、残蛍光２５がピンホール３２を通過することにな
る。

【０１４１】ここに、ピンホール３２の直径は５０μｍ
であり、ピンホール４９の直径は、１００μｍであるか
ら、凸レンズ３０の焦点３９からピンホール３２、４９
までの距離Ｌ１メートルが０．００１メートル、すなわ
ち、１ｍｍ程度あれば、同時蛍光２５が、ピンホール３
２、４９を通過することを防止して、残蛍光２５のみ
を、効果的に、フォトマルチプライア３３に導くことが
可能になる。

【０１４２】本実施態様によれば、さらに、使用されて
いる蛍光色素の減衰時間が短い場合であっても、同時蛍
光２５が、ピンホール３２、４９を通過することを防止
して、残蛍光２５のみを、効果的に、フォトマルチプラ
イア３３に導くことが可能になる。

【０１４３】図１１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制御系、入力系および駆動
系を示すブロックダイアグラムであり、図１２は、ピン
ホール形成部材５４を構成する回転円板５５および固定
円板５６の例を示す平面図、図１３および図１４は、本
実施態様にかかる画像読み取り装置において用いられる
ピンホール形成部材５４の例を示す平面図である。

【０１４４】図１３および図１４に示されるように、本
実施態様にかかるピンホール形成部材５４は、前記実施
態様にかかる画像読み取り装置に使用されたピンホール
形成部材３１とは異なり、図１２に示された回転円板５
５と固定円板５６とが重ね合わされて、構成されてい
る。

【０１４５】また、図１２に示されるように、回転円板
５５には、幅が１００μｍであるスリット５７と、幅が
５０μｍであるスリット５８とが設けられており、固定
円板５６には、幅が１００μｍであるスリット５９が設
けられている。したがって、回転円板５５と固定円板５
６とが重ね合わされて、スリット５７またはスリット５
８とスリット５９との交点によって、ピンホール６０が
形成される。ここに、回転円板５５の回転中心は、蛍光
２５の光路中心軸３８と一致するように、配置される。

【０１４６】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駆動系は、ピンホール形成部材
モータ５３に代えて、回転円板５５を回転させる回転円
板モータ７０を備えている。

【０１４７】回転円板５５と固定円板５６は、相対的に
回転可能に、重ね合わされており、したがって、回転円
板モータ７０によって、回転円板５５が回転されても、
固定円板５６は回転しない。

【０１４８】その結果、回転円板５５および固定円板５
６によって構成されるピンホール形成部材５４は、回転
円板５５の回転によって、その中心部からピンホール６
０までの距離Ｌ１メートルを変化させることができると
ともに、ピンホール６０の径を変化させることができ
る。

【０１４９】すなわち、回転円板５５と固定円板５６と
が、図１３に示されるような位置関係にある場合には、
ピンホール６０は、中心部から距離Ｌ１メートルだけ離
れて位置し、ピンホール６０の径は約１００μｍとな
り、これに対し、回転円板５５と固定円板５６とが、図
１４に示されるような位置関係にある場合には、ピンホ
ール６０は、中心部から距離Ｌ１’だけ離れて位置し、
ピンホール６０の径は約１００μｍとなる。

【０１５０】したがって、回転円板モータ７０によっ
て、回転円板５５を、固定円板５６に対して、相対的に
回転させることによって、ピンホール６０を所望の位置
に形成することができ、種々の直径を有するピンホール
６０を形成することが可能となる。

【０１５１】本実施態様によれば、ピンホール形成部材
５４は、相対的に回転可能に、互いに重ね合わされた回
転円板５５と固定円板５６によって構成されているか
ら、回転円板モータ７０によって、回転円板５５を、固
定円板５６に対して、相対的に回転させることによっ
て、ピンホール６０を所望の位置に形成することがで
き、種々の直径を有するピンホール６０を形成すること
が可能となる。

【０１５２】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。

【０１５３】たとえば、前記実施態様においては、サザ
ン・ブロット・ハイブリタイゼーション法を利用した遺
伝子の電気泳動画像を、蛍光画像検出システムにしたが
って、転写支持体やゲル支持体に記録し、また、オート
ラジオグラフィ画像検出システムにしたがって、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し、こ
れらを光電的に読み取る場合につき、説明を加えたが、
本発明は、かかる画像の読み取りに限定されることな
く、たとえば、蛍光検出システムによって、ゲル支持体
あるいは転写支持体に記録された蛍光物質の他の画像や
蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価な
どをおこなうための蛍光物質の画像の読み取りや、蛋白
質の薄層クロマトグラフィ（ＴＬＣ）により生成され、
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、ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動法によって、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ために、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、実験用マウスにおける投与
物質の代謝、吸収、排泄の経路、状態などを研究するた
めに、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などの蓄積性蛍
光体シートに形成された輝尽性蛍光体層に記録された他
のオートラジオグラフィ画像の読み取りはもとより、電
子顕微鏡を用いて生成され、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金属あるいは非金属
試料の電子線透過画像や電子線回折画像、生物体組織な
どの電子顕微鏡画像、さらには、金属あるいは非金属試
料などの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回折画像、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化学発光画像な
どの読み取りにも、広く適用することができる。

【０１５４】さらに、前記実施態様においては、画像読
み取り装置は、第１のレーザ励起光源１、第２のレーザ
励起光源２および第３のレーザ励起光源３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、転写支持体あるいはゲル支持体に担持され
た蛍光画像と、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性標識物質の位置情報に関す
るオートラジオグラフィ画像、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金属あるいは非金
属試料の電子線透過画像や電子線回折画像、生物体組織
などの電子顕微鏡画像、金属あるいは非金属試料などの
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
された放射線回折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化学発光画像の双方
を読み取り可能に構成されていればよく、たとえば、第
２のレーザ励起光源２を設けずに、第１のレーザ励起光
源１のみを設けて、６４０ｎｍの波長のレーザ光で効率
よく励起可能なＣｙ−５などを用いて、試料を標識して
生成した蛍光画像ならびに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性標識物質の位置
情報に関するオートラジオグラフィ画像、電子顕微鏡画
像、放射線回折画像および化学発光画像を読み取り可能
に構成することもできる。

【０１５５】また、前記実施態様においては、第１のレ
ーザ励起光源１として、６４０ｎｍの波長のレーザ光４
を発する半導体レーザ光源を用いているが、６４０ｎｍ
の波長のレーザ光４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４を発するＨｅ
−Ｎｅレーザ光源あるいは６３５ｎｍのレーザ光４を発
する半導体レーザ光源を用いてもよい。

【０１５６】さらに、前記実施態様においては、第２の
レーザ励起光源２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２として、４７０ない
し４８０ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を用いるこ
ともできる。

【０１５７】また、前記実施態様においては、第３のレ
ーザ励起光源３として、３３７．５ｎｍの波長のレーザ
光４を発するＫｒガスレーザ光源を用いているが、３３
７．５ｎｍの波長のレーザ光４を発するＫｒガスレーザ
光源に代えて、３２５ｎｍの波長のレーザ光４を発する
ＵＶＨｅ−Ｃｄレーザ光源、３３７ｎｍの波長のレーザ
光４を発するＮ_２ガスレーザ光源、３５５ｎｍの波長の
レーザ光４を発するＱ−ＳｗｉｔｃｈｅｄＴＨＧ（Ｔｈ
ｉｒｄＨａｒｍｏｎｉｃＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レ
ーザ光源、３５１．１ｎｍの波長のレーザ光４を発する
Ａｒガスレーザ光源を用いてもよい。

【０１５８】さらに、前記実施態様においては、第１の
レーザ励起光源１として６４０ｎｍの波長のレーザ光４
を発するレーザ光源を用い、第２のレーザ励起光源２と
して４７３ｎｍ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３として、３３７．５ｎｍ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、これら第１ないし第３のレーザ励
起光源のいずれか一のレーザ励起光源の代わりに、５３
０ないし５４０ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を用
いても良い。

【０１５９】また、前記実施態様においては、ステージ
２０を静止状態に維持し、走査機構により、光学ヘッド
１５を移動させることによって、レーザ光４によって、
画像担体２１の全面を走査しているが、光学ヘッド１５
を静止状態に維持し、ステージ２０を移動させて、レー
ザ光４により、画像担体２１の全面を走査するようによ
うにして、また、光学ヘッド１５、図１において、Ｘ方
向にのみ移動させるとともに、ステージ２０をＹ方向に
移動させて、レーザ光４によって、画像担体２１の全面
を走査するようにしてもよい。

【０１６０】さらに、前記実施態様においては、穴１７
が形成された穴空きミラー１８を用いているが、穴１７
に代えて、レーザ光４を透過可能なコーティングを施す
こともできる。

【０１６１】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３３を用いて、画像担体
２１から発せられた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３３に限らず、ＣＣＤなどの
他の光検出器を用いることができる。

【０１６２】さらに、図１ないし図９に示された実施態
様においては、凸レンズ３０の焦点距離ｆ１と凸レンズ
１９の焦点距離ｆ２とが等しくなるように、凸レンズ３
０および凸レンズ１９が選択され、また、図１０に示さ
れた実施態様においては、凸レンズ３０の焦点距離ｆ１
が、凸レンズ１９の焦点距離ｆ２の２５倍になるよう
に、凸レンズ３０および凸レンズ１９が選択されてい
る。しかしながら、凸レンズ３０の焦点距離ｆ１が、凸
レンズ１９の焦点距離ｆ２以上であることが、蛍光色素
の蛍光減衰時間が短くても、ピンホール３２、４９を所
望の位置に位置させることができて、好ましいが、凸レ
ンズ３０の焦点距離ｆ１と凸レンズ１９の焦点距離ｆ２
とは任意に選択することができる。

【０１６３】また、図１１ないし図１４に示された実施
態様においては、回転円板５５と固定円板５６には、そ
れぞれ、１本のスリット５７、５８、５９が形成されて
いるが、回転円板５５と固定円板５６の一方あるいは双
方に、２以上のスリットが形成されていてもよい。

【０１６４】

【発明の効果】本発明によれば、蓄積性蛍光体シートを
画像の検出材料として用いるオートラジオグラフィ画像
検出システム、化学発光画像検出システム、電子顕微鏡
画像検出システムおよび放射線回折画像検出システムと
共通して、使用可能で、残蛍光を検出して、効率的に、
かつ、高いＳ／Ｎ比で、蛍光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
像読み取り装置の略斜視図である。

【図２】図２は、ピンホール形成部材３１を示す斜視図
であり、ピンホール３２が蛍光２５の中心光軸３８に一
致した位置３９とは異なる場所に位置している状態が示
されている。

【図３】図３は、図１に示される光学ヘッド１５の内部
構造を示す略断面図であり、励起点３６と検出点３７と
が一致していない状態が示されている。

【図４】図４は、光学ヘッドの走査機構の略平面図であ
る。

【図５】図５は、本発明の好ましい実施態様にかかる画
像読み取り装置の制御系、入力系および駆動系を示すブ
ロックダイアグラムである。

【図６】図６は、レーザ光による励起のタイミングと、
蛍光色素から発せられる蛍光の強度との時間的関係を示
すグラフである。

【図７】図７は、凸レンズ３０の焦点距離ｆ１および凸
レンズ１９の焦点距離ｆ２と、ピンホール形成部材３１
上の点３９からピンホール３２までの距離Ｌ１および励
起点３６から検出点３７までの距離Ｌ２との関係を示す
図である。

【図８】図８は、ピンホール形成部材３１を示す斜視図
であり、ピンホール３２が輝尽光２５の中心光軸３８と
一致している状態が示されている。

【図９】図９は、図１に示される光学ヘッド１５の内部
構造を示す略断面図であり、励起点３６と検出点３７と
が一致している状態が示されている。

【図１０】図１０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における凸レンズ３０の焦点距
離ｆ１および凸レンズ１９の焦点距離ｆ２ならびに凸レ
ンズ３０の焦点３９からピンホール３２までの距離Ｌ１
および励起点３６から検出点３７までの距離Ｌ２との関
係を示す図である。

【図１１】図１１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制御系、入力系および駆動系
を示すブロックダイアグラムである。

【図１２】図１２は、ピンホール形成部材５４を構成す
る回転円板５５および固定円板５６の例を示す平面図で
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において用いられるピンホール
形成部材の例を示す平面図である。

【図１４】図１４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において用いられるピンホール
形成部材の他の例を示す平面図である。

【符号の説明】

１第１のレーザ励起光源２第２のレーザ励起光源３第３のレーザ励起光源４レーザ光５コリメータレンズ６ミラー７第１のダイクロイックミラー８第２のダイクロイックミラー９コリメータレンズ１０コリメータレンズ１１ミラー１２ミラー１３ミラー１５光学ヘッド１６ミラー１７穴空きミラーの穴１８穴空きミラー１９凸レンズ２０ステージ２１画像担体２５蛍光、輝尽光２７フィルタユニット２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄフィルタ２９ミラー３０レンズ３１ピンホール形成部材３２ピンホール３３フォトマルチプライア３４Ａ／Ｄ変換器３５画像データ処理装置３６励起点３７検出点３８光路中心線３９凸レンズの焦点４０基板４１副走査パルスモータ４２レール４３基板４４ロッド４５主走査パルスモータ４６エンドレスベルト４７リニアエンコーダ４８スリット４９ピンホール５０コントロールユニット５１キーボード５２フィルタユニットモータ５３ピンホール形成部材モータ５４ピンホール形成部材５５回転円板５６固定円板５７スリット５８スリット５９スリット６０ピンホール７０回転円板モータ

フロントページの続きＦターム(参考） 2G083 AA03 AA09 BB04 CC10 DD11 DD16 DD17 EE02 EE03 2H013 AC05 5B047 BC04 BC05 BC09 CA19 CB04 5C072 AA01 BA11 CA02 CA06 DA02 DA04 DA09 DA18 DA21 DA23 HA02 RA12 VA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つのレーザ励起光源と、画
像担体が載置されるステージと、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、前記画
像担体上を走査して、前記レーザ光によって、前記画像
担体を励起する走査機構と、前記レーザ光によって励起
されて、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、前記画像担体から発せられた光を前記
光検出器に導く共焦点光学系とを備えた画像読み取り装
置において、前記共焦点光学系と前記光検出器との間
に、少なくとも１つのピンホールを有するピンホール形
成部材を備え、前記ピンホール形成部材が、移動可能に
構成されたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】前記少なくとも１つピンホールが、前記
画像担体から発せられ、前記共焦点光学系によって、前
記光検出器に導かれる光の光路中心と一致する第１の位
置と、前記光路中心から離れ、前記レーザ光の走査方向
に対して、前記レーザ光が照射される画像担体の点より
も、上流側に位置する画像担体の点から発せられた光
が、前記共焦点光学系によって、結像される第２の位置
との間で移動可能なように、前記ピンホール形成部材が
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】前記第２の位置が、前記画像担体に担持
された蛍光色素の蛍光減衰時間に、前記走査機構によっ
て走査される前記レーザ光の走査速度を乗じて得られる
距離未満の距離を隔てて、前記レーザ光が照射される画
像担体の点よりも、上流側に位置する画像担体の点から
発せられた光が、前記共焦点光学系によって、結像され
る位置に選ばれたことを特徴とする請求項２に記載の画
像読み取り装置。
【請求項４】さらに、前記ピンホール形成部材を移動
させるピンホール形成部材手段と、前記ピンホール形成
部材手段を制御するコントロールユニットとを備え、前
記画像担体が、蛍光画像検出システムによって生成され
た蛍光物質の画像を担持しているときは、前記コントロ
ールユニットが、前記ピンホール形成部材手段を駆動し
て、前記少なくとも１つのピンホールが第２の位置に位
置するように、前記ピンホール形成部材を移動させるよ
うに構成されたことを特徴とする請求項２または３に記
載の画像読み取り装置。
【請求項５】前記画像担体が、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、電子顕微鏡画像を
担持した蓄積性蛍光体シート、放射線回折画像を担持し
た蓄積性蛍光体シートおよび化学発光画像を担持した蓄
積性蛍光体シートよりなる群から選ばれる画像担体であ
るときは、前記コントロールユニットが、前記ピンホー
ル形成部材手段を駆動して、前記少なくとも１つのピン
ホールが第１の位置に位置するように、前記ピンホール
形成部材を移動させるように構成されたことを特徴とす
る請求項４に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】前記共焦点光学系が、前記画像担体から
発せられた光を集光する第１の集光手段と、前記第１の
集光手段によって集光された光を集光する第２の集光手
段とを備え、前記第１の位置が前記第２の集光手段の焦
点に一致するように構成されたことを特徴とする請求項
２ないし５のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】前記第２の集光手段の焦点距離が、前記
第１の集光手段の焦点距離以上に設定されたことを特徴
とする請求項６に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】前記少なくとも１つのピンホールが、互
いに、径を異にする２以上のピンホールよりなることを
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】前記ピンホール形成部材が、前記少なく
とも１つのピンホールが形成された１枚の板状部材によ
って構成されたことを特徴とする請求項１ないし８のい
ずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項１０】前記ピンホール形成部材が、少なくと
も１つのスリットが形成された回転可能な回転板と、少
なくとも１つのスリットが形成された固定板とを含み、
前記回転板と前記固定板とが相対的に回転可能に構成さ
れ、前記回転板に形成された少なくとも１つのスリット
と前記固定板形成された少なくとも１つのスリットとの
交点によって、前記少なくとも１つのピンホールが形成
されるように構成されたことを特徴とする請求項１ない
し８のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項１１】前記回転板および前記固定板の少なく
とも一方に、２以上のスリットが形成されたことを特徴
とする請求項１０に記載の画像読み取り装置。