JP2002182323A - 共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定方法およびフォーカス調整方法、共焦点光学系を備えたスキャナならびにフォーカス位置決定用デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス
を、所望のように調整することができる共焦点光学系を
備えたスキャナのフォーカス位置決定方法を提供する。 【解決手段】 レーザ光４の照射を受けると、蛍光また
はフォトルミネッセンスを発し、レーザ光の照射を受け
ても劣化することがない色ガラスフィルタ６１上に、色
ガラスフィルタが露出されるスリット６３が形成される
ように、クロム膜６２を設けたフォーカス位置決定用デ
バイス６０を、レーザ光によって、走査し、スリットを
介して、色ガラスフィルタを励起し、色ガラスフィルタ
から放出される蛍光を、スリットを介して、光電的に検
出し、共焦点光学系１９、３０の対物レンズ１９の位置
を、所定の移動ピッチで、変化させて、検出された蛍光
の信号強度に基づいて、共焦点光学系のフォーカス位置
を決定することを特徴とする共焦点光学系を備えたスキ
ャナのフォーカス位置決定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、共焦点光学系を備
えたスキャナのフォーカス位置決定方法およびフォーカ
ス調整方法、共焦点光学系を備えたスキャナならびにフ
ォーカス位置決定用デバイスに関するものであり、さら
に詳細には、共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカ
スを、所望のように調整することができる共焦点光学系
を備えたスキャナのフォーカス位置決定方法およびフォ
ーカス調整方法、共焦点光学系を備えたスキャナならび
にフォーカス位置決定用デバイス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サンプルとし、
このサンプルを、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、クロムＴ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】蓄積性蛍光体シートを画像の検出材料とし
て使用するオートラジオグラフィ検出システムは、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って、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、蛍光物質を標識物質とし
て使用した蛍光検出（fluorescence) システムが知られ
ている。このシステムによれば、蛍光画像を読み取るこ
とによって、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Ｄ
ＮＡ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ＤＮＡもし
くはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製したプローブと変
性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、プローブＤＮＡ
もしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみを選
択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、
生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写
支持体上の目的とするＤＮＡを分布を検出したりするこ
とができる。さらに、標識物質により標識した目的とす
る遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡプローブを調製
して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリダイズさせ、酵
素を、標識物質により標識された相補的なＤＮＡと結合
させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基質を蛍光を発
する蛍光物質に変化させ、励起光により、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の
分布を検出したりすることもできる。この蛍光検出シス
テムは、放射性物質を使用することなく、簡易に、遺伝
子配列などを検出することができるという利点がある。

【０００５】さらに、近年、スライドガラス板やメンブ
レンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、ホルモ
ン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、
その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡ
など、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩
基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質
を、スポッター装置を用いて、滴下して、多数の独立し
たスポットを形成し、次いで、ホルモン類、腫瘍マーカ
ー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク
質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなど、抽出、単
離などによって、生体から採取され、あるいは、さら
に、化学的処理、化学修飾などの処理が施された生体由
来の物質であって、蛍光物質、色素などの標識物質によ
って標識された物質をハイブリダイズさせたマイクロア
レイに、励起光を照射して、蛍光物質、色素などの標識
物質から発せられた蛍光などの光を光電的に検出して、
生体由来の物質を解析するマイクロアレイ検出システム
が開発されている。このマイクロアレイ検出システムに
よれば、スライドガラス板やメンブレンフィルタなどの
担体表面上の異なる位置に、数多くの特異的結合物質の
スポットを高密度に形成して、標識物質によって標識さ
れた生体由来の物質をハイブリダイズさせることによっ
て、短時間に、生体由来の物質を解析することが可能に
なるという利点がある。

【０００６】蛍光検出システムもマイクロアレイ検出シ
ステムもともに、サンプルに、励起光を照射して、蛍光
物質などの標識物質を励起し、蛍光物質から放出された
蛍光などを光電的に検出して、標識物質の画像データや
発光量データなどの生化学解析用のデータを生成するも
のであり、これらのシステムのために用いられるデータ
生成装置は、スキャナを用いたものと、二次元センサを
用いたものに大別される。

【０００７】二次元センサを用いる場合に比し、スキャ
ナを用いる場合には、高解像度で、データを生成するこ
とができるという利点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】スライドガラス板を担
体としたマイクロアレイシステムの場合には、スライド
ガラス板の表面上で、特異的結合物質とハイブリダイズ
した生体由来の物質を標識している蛍光物質を励起し
て、スライドガラス板の表面からの発せられた蛍光を光
電的に検出するものであるため、Ｓ／Ｎ比を向上させる
ために、共焦点光学系を用いたスキャナを用いることが
好ましい。

【０００９】このような共焦点光学系を備えたスキャナ
においては、データの生成に先立って、共焦点光学系の
フォーカスを調整することが必要不可欠である。

【００１０】共焦点光学系のフォーカスを調整するにあ
たり、従来は、蛍光物質によって標識された試料を含む
の蛍光サンプルや、蛍光物質のスポットが形成されたマ
イクロアレイを、励起光によって走査し、共焦点光学系
を構成する対物レンズの位置を動かしながら、蛍光を光
電的に検出して、蛍光の信号強度の積分値が最大となる
対物レンズの位置を求めて、共焦点光学系のフォーカス
を調整していた。

【００１１】しかしながら、このように、蛍光物質によ
って標識された試料を含むの蛍光サンプルや、蛍光物質
のスポットが形成されたマイクロアレイに、励起光を照
射して、共焦点光学系のフォーカスを調整する場合に
は、励起光の照射によって、蛍光物質が劣化するため、
共焦点光学系を構成する対物レンズの位置を動かし、蛍
光を光電的に検出している間に、経時的に、蛍光の強度
が減少し、その結果、蛍光を光電的に検出して得られた
蛍光の信号強度の積分値が最大となる共焦点光学系の位
置を決定することができず、所望のように、共焦点光学
系のフォーカスを調整することができないという問題が
あった。

【００１２】したがって、本発明は、共焦点光学系を備
えたスキャナのフォーカスを、所望のように調整するこ
とができる共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス
位置決定方法およびフォーカス調整方法、共焦点光学系
を備えたスキャナならびにフォーカス位置用決定用デバ
イスを提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定方
法であって、レーザ光の照射を受けると、蛍光またはフ
ォトルミネッセンスを発し、レーザ光の照射を受けても
劣化することがない無機材料よりなる支持体上に、前記
支持体が露出される開口部が形成されるように、金属膜
を設けたフォーカス位置決定用デバイスを、レーザ光に
よって、走査し、前記開口部を介して、前記支持体を励
起し、前記支持体から放出される蛍光またはフォトルミ
ネッセンスを、前記開口部を介して、光電的に検出し、
共焦点光学系の対物レンズの位置を、所定の移動ピッチ
で、変化させて、検出された前記蛍光またはフォトルミ
ネッセンスの信号強度に基づいて、前記共焦点光学系の
フォーカス位置を決定することを特徴とする共焦点光学
系を備えたスキャナのフォーカス位置決定方法によって
達成される。

【００１４】本発明によれば、レーザ光の照射を受ける
と、蛍光またはフォトルミネッセンスを発し、レーザ光
の照射を受けても劣化することがない無機材料よりなる
支持体上に、支持体が露出される開口部が形成されるよ
うに、金属膜を設けたフォーカス位置決定用デバイスを
用いているので、フォーカス位置決定用デバイスに、レ
ーザ光を照射して、共焦点光学系の対物レンズのフォー
カス位置を決定している間に、支持体から放出される蛍
光の光量が低下することはなく、また、フォーカス位置
決定用デバイスを、レーザ光によって、走査し、開口部
を介して、支持体を励起し、支持体から放出される蛍光
またはフォトルミネッセンスを、開口部を介して、光電
的に検出し、共焦点光学系の対物レンズの位置を、所定
の移動ピッチで、変化させて、検出された蛍光またはフ
ォトルミネッセンスの信号強度に基づいて、共焦点光学
系のフォーカス位置を決定するするように構成されてい
るから、高精度で、所望のように、共焦点光学系を備え
たスキャナのフォーカス位置を決定することが可能にな
る。

【００１５】本発明の好ましい実施態様においては、検
出された前記蛍光またはフォトルミネッセンスの信号強
度の積分値が最大となる前記共焦点光学系の対物レンズ
の位置を、前記共焦点光学系のフォーカス位置として決
定するように構成されている。

【００１６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記レーザ光による走査の画素ピッチが、前記レー
ザ光のビーム径とほぼ同等か、または、それ以下に設定
されている。

【００１７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記開口部が、スリット状に形成されている。

【００１８】本発明のさらに別の好ましい実施態様にお
いては、前記開口部が、ピンホール状に形成されてい
る。

【００１９】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、レーザ光の波長毎に、前記共焦点光学系のフォーカ
ス位置を決定するように構成されている。

【００２０】レーザ光の波長が異なると、共焦点光学系
のフォーカス位置は変化するが、本発明のさらに好まし
い実施態様によれば、レーザ光の波長毎に、共焦点光学
系のフォーカス位置を決定するように構成されているか
ら、蛍光物質などの標識物質を最も効率的に励起するこ
とのできる波長のレーザ光を、適宜、選択して、サンプ
ルを励起して、サンプルから放出された光を光電的に検
出する場合にも、所望のように、共焦点光学系のフォー
カス位置を決定し、共焦点光学系を備えたスキャナのフ
ォーカス位置を調整す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、前記共焦点光学系の前記フォーカス位置を
メモリに記憶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、共焦点光学系のフォーカス位置がメモリに記憶され
ているから、メモリに記憶されている共焦点光学系のフ
ォーカス位置を読み出し、共焦点光学系の対物レンズを
移動させることによって、所望のように、共焦点光学系
を備えたスキャナのフォーカス位置を調整することを特
徴とするが可能になる。

【００２３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記支持体が、ＩＶ族元素、ＩＩ−ＶＩ族化合物、
ＩＩＩ−Ｖ族化合物およびこれらの複合体よりなる群か
ら選ばれた材料によって形成されている。

【００２４】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ＩＶ族元素、ＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化
合物およびこれらの複合体よりなる群から選ばれた材料
は、レーザ光の照射を受けると、蛍光またはフォトルミ
ネッセンスを放出し、その一方で、レーザ光の照射を受
けても、劣化することがないから、共焦点光学系の対物
レンズのフォーカス位置を決定している間に、支持体か
ら放出される蛍光あるいはフォトルミネッセンスの光量
が低下することはなく、したがって、所望のように、共
焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置を決定す
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、前記支持体が、珪砂、ソーダ灰および石灰石よりな
る群から選ばれた材料を主成分とするガラスに、ＣｄＳ
−ＣｄＳｅの固溶体をドープして形成された色ガラスフ
イルタによって形成されている。

【００２６】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、珪砂、ソーダ灰および石灰石よりなる群から選ばれ
た材料を主成分とするガラスに、ＣｄＳ−ＣｄＳｅの固
溶体をドープして形成された色ガラスフイルタは、レー
ザ光の照射を受けると、蛍光またはフォトルミネッセン
スを放出し、その一方で、レーザ光の照射を受けても、
劣化することがないから、共焦点光学系の対物レンズの
フォーカス位置を決定している間に、支持体から放出さ
れる蛍光またはフォトルミネッセンスの光量が低下する
ことはなく、したがって、所望のように、共焦点光学系
を備えたスキャナのフォーカス位置を決定することが可
能になる。

【００２７】本発明のさらに別の好ましい実施態様にお
いては、前記支持体が、珪砂、ソーダ灰および石灰石よ
りなる群から選ばれた材料を主成分とするガラスに、Ｚ
ｎＳ−ＣｄＳの固溶体をドープして形成された色ガラス
フィルタによって形成されている。

【００２８】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、珪砂、ソーダ灰および石灰石よりなる群から選ばれ
た材料を主成分とするガラスに、ＺｎＳ−ＣｄＳの固溶
体をドープして形成された色ガラスフィルタは、レーザ
光の照射を受けると、蛍光またはフォトルミネッセンス
を放出し、その一方で、レーザ光の照射を受けても、劣
化することがないから、共焦点光学系の対物レンズのフ
ォーカス位置を決定している間に、支持体から放出され
る蛍光またはフォトルミネッセンスの光量が低下するこ
とはなく、したがって、所望のように、共焦点光学系を
備えたスキャナのフォーカス位置を決定することが可能
になる。

【００２９】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記支持体が、ＩｎＧａＡｓＰ層と、ＧａＡｓ層と
の積層体によって形成され、前記金属膜が、前記ＩｎＧ
ａＡｓＰ層上に設けられている。

【００３０】本発明のさらに別の好ましい実施態様によ
れば、ＩｎＧａＡｓＰ層と、ＧａＡｓ層との積層体は、
レーザ光の照射を受けると、蛍光またはフォトルミネッ
センスを放出し、その一方で、レーザ光の照射を受けて
も、劣化することがないから、共焦点光学系の対物レン
ズのフォーカス位置を決定している間に、支持体から放
出される蛍光またはフォトルミネッセンスの光量が低下
することはなく、したがって、所望のように、共焦点光
学系を備えたスキャナのフォーカス位置を決定すること
が可能になる。

【００３１】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、スパッタリング、ＣＶＤおよび蒸着
よりなる群から選ばれる形成方法によって形成されてい
る。

【００３２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、スパッタリングによって形成されて
いる。

【００３３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、クロム、アルミニウム、金、ニッケ
ル−クロム合金およびチタン−ニッケル−クロムよりな
る群から選ばれる材料によって形成されている。

【００３４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、クロムによって形成されている。

【００３５】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、金属膜が、クロムによって形成されているから、フ
ォーカス位置決定用デバイスの機械的強度を向上させる
ことが可能になる。

【００３６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、レーザ光の走査方向に対する前記開口部の幅が、レ
ーザ光のビーム径の０．５ないし２倍に形成されてい
る。

【００３７】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、レーザ光の走査方向に対する開口部の幅が、レーザ
光のビーム径の０．５ないし２倍に形成されているか
ら、開口部内の支持体のみに、レーザ光を照射して、励
起し、開口部内の支持体から放出された蛍光またはフォ
トルミネッセンスのみを検出することができ、したがっ
て、精度よく、共焦点光学系を備えたスキャナのフォー
カス位置を決定することが可能になる。

【００３８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、レーザ光の走査方向に対する前記開口部の幅が、レ
ーザ光のビーム径の０．８ないし１．２倍に形成されて
いる。

【００３９】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、レーザ光の走査方向に対する開口部の幅が、レーザ
光のビーム径の０．８ないし１．２倍に形成されている
から、開口部内の支持体のみに、レーザ光を照射して、
励起し、開口部内の支持体から放出された蛍光またはフ
ォトルミネッセンスのみを検出することができ、したが
って、精度よく、共焦点光学系を備えたスキャナのフォ
ーカス位置を決定することが可能になる。

【００４０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、レーザ光の走査方向に対する前記開口部の幅が、レ
ーザ光のビーム径とほぼ同等に形成されている。

【００４１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、レーザ光の走査方向に対する開口部の幅が、レーザ
光のビーム径とほぼ同等に形成されているから、開口部
内の支持体のみに、レーザ光を照射して、励起し、開口
部内の支持体から放出された蛍光またはフォトルミネッ
センスのみを検出することができ、したがって、精度よ
く、共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置を
決定することが可能になる。

【００４２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、前記移動ピッチ以下の膜厚を有して
いる。

【００４３】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、金属膜が、共焦点光学系の対物レンズの移動ピッチ
以下の膜厚を有しているから、精度よく、共焦点光学系
を備えたスキャナのフォーカス位置を決定することが可
能になる。

【００４４】本発明の前記目的はまた、上述したフォー
カス位置決定方法にしたがって決定され、前記メモリに
記憶されたフォーカス位置に基づいて、前記共焦点光学
系の対物レンズの位置を調整することを特徴とする共焦
点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置調整方法に
よって達成される。

【００４５】本発明によれば、レーザ光の照射を受ける
と、蛍光またはフォトルミネッセンスを放出し、レーザ
光の照射を受けても劣化することがない支持体支持体上
に、金属膜を設けて、開口部を形成したフォーカス位置
決定用デバイスを用いているので、共焦点光学系の対物
レンズのフォーカス位置を決定している間に、支持体か
ら放出される蛍光またはフォトルミネッセンスの光量が
低下することはなく、また、フォーカス位置決定用デバ
イスを、レーザ光によって、走査し、開口部を介して、
支持体を励起し、支持体から放出される蛍光またはフォ
トルミネッセンスを、開口部を介して、光電的に検出
し、共焦点光学系の対物レンズの位置を、所定の移動ピ
ッチで、変化させて、検出された蛍光またはフォトルミ
ネッセンスの信号強度に基づいて、共焦点光学系のフォ
ーカス位置を決定するように構成されているから、高精
度で、所望のように、共焦点光学系を備えたスキャナの
フォーカス位置を決定することが可能になり、こうして
決定された共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス
位置がメモリに記憶されているから、メモリに記憶され
ている共焦点光学系のフォーカス位置を読み出して、共
焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置を、所望
のように、調整することが可能になる。

【００４６】本発明の好ましい実施態様においては、ス
テッピングモータによって、前記共焦点光学系の対物レ
ンズの位置を調整するように構成されている。

【００４７】本発明の前記目的はまた、レーザ光を発す
る少なくとも１つのレーザ励起光源と、サンプルを載置
するサンプルステージと、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って、前記サンプ
ルステージに載置された前記サンプルを走査可能なよう
に、前記サンプルステージを移動させる走査手段と、共
焦点光学系と、共焦点光学系を構成する対物レンズを移
動可能なモータと、光を光電的に検出する光検出器と、
メモリと、共焦点光学系のフォーカスを調整するフォー
カス調整手段を備えたスキャナであって、前記メモリ
に、上述したフォーカス位置決定方法にしたがって決定
された前記共焦点光学系のフォーカス位置が記憶され、
前記フォーカス調整手段が、前記メモリに記憶された前
記共焦点光学系のフォーカス位置に基づき、前記モータ
を駆動して、前記共焦点光学系の対物レンズが、前記共
焦点光学系のフォーカス位置に位置するように、前記共
焦点光学系の対物レンズを移動させ、前記共焦点光学系
のフォーカス位置を調整するように構成されたことを特
徴とするスキャナによって達成される。

【００４８】本発明によれば、レーザ光の照射を受ける
と、蛍光またはフォトルミネッセンスを放出し、レーザ
光の照射を受けても劣化することがない支持体支持体上
に、金属膜をが設けて、開口部を形成したフォーカス位
置決定用デバイスが、レーザ光によって、走査され、開
口部を介して、支持体が励起され、支持体から放出され
る蛍光またはフォトルミネッセンスが、開口部を介し
て、光電的に検出され、共焦点光学系の対物レンズの位
置が、所定の移動ピッチで、移動されて、検出された蛍
光またはフォトルミネッセンスの信号強度に基づいて、
決定された共焦点光学系のフォーカス位置が、メモリに
記憶され、フォーカス調整手段が、メモリに記憶された
共焦点光学系のフォーカス位置に基づき、モータを駆動
して、共焦点光学系の対物レンズが、共焦点光学系のフ
ォーカス位置に位置するように、共焦点光学系の対物レ
ンズを移動させ、共焦点光学系のフォーカス位置を調整
するように構成されているから、共焦点光学系を備えた
スキャナのフォーカス位置を、所望のように、調整する
ことが可能になる。

【００４９】本発明の好ましい実施態様においては、前
記走査手段が、前記サンプルステージを、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のビー
ム径とほぼ同等か、あるいは、それ以下の画素ピッチ
で、移動させるように構成されている。

【００５０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記メモリが、波長の異なるレーザ光を発する２以
上のレーザ励起光源を用いる場合の前記共焦点光学系の
フォーカス位置を記憶している。

【００５１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、メモリが、波長の異なるレーザ光を発する２以上の
レーザ励起光源を用いる場合の共焦点光学系のフォーカ
ス位置を記憶しているから、サンプルに含まれている標
識物質に応じて、最も効率的に励起可能なレーザ励起光
源を選択して、サンプルのデータを生成することが可能
になり、効率的なスキャナを得ることができる。

【００５２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記モータが、ステッピングモータによって構成さ
れている。

【００５３】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、共焦点光学系を構成する対物レンズを移動可能なモ
ータが、ステッピングモータによって構成されているか
ら、所望のピッチで、高精度に、共焦点光学系の対物レ
ンズを移動させることができ、したがって、共焦点光学
系を備えたスキャナのフォーカス位置を、所望のよう
に、調整することが可能になる。

【００５４】本発明の前記目的はまた、レーザ光の照射
を受けると、蛍光またはフォトルミネッセンスを放出
し、レーザ光の照射を受けても劣化することがない支持
体上に、金属膜が設けられて、それによって、スリット
が形成されたことを特徴とする共焦点光学系を備えたス
キャナのフォーカス位置決定用デバイスによって達成さ
れる。

【００５５】本発明によれば、共焦点光学系を備えたス
キャナのフォーカス位置決定用デバイスは、レーザ光の
照射を受けると、蛍光またはフォトルミネッセンスを放
出し、レーザ光の照射を受けても劣化することがない支
持体上に、金属膜を設けられて、スリットが形成されて
いるから、フォーカス位置決定用デバイスに、レーザ光
を照射して、共焦点光学系の対物レンズのフォーカス位
置を決定している間に、支持体から放出される蛍光また
はフォトルミネッセンスの光量が低下することはなく、
また、フォーカス位置決定用デバイスを、レーザ光によ
って、走査し、スリットを介して、支持体を励起し、支
持体から放出される蛍光またはフォトルミネッセンス
を、スリットを介して、光電的に検出し、共焦点光学系
の対物レンズの位置を、所定の移動ピッチで、変化させ
て、検出された蛍光の信号強度に基づき、共焦点光学系
のフォーカス位置を決定するように構成されているか
ら、高精度で、所望のように、共焦点光学系を備えたス
キャナのフォーカス位置を決定することが可能になる。

【００５６】本発明の好ましい実施態様においては、前
記開口部が、スリット状に形成されている。

【００５７】本発明の別の好ましい実施態様において
は、前記開口部が、ピンホール状に形成されている。

【００５８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記支持体が、ＩＶ族元素、ＩＩ−ＶＩ族化合物、
ＩＩＩ−Ｖ族化合物およびこれらの複合体よりなる群か
ら選ばれた材料によって形成されている。

【００５９】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、ＩＶ族元素、ＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化
合物およびこれらの複合体よりなる群から選ばれた材料
は、レーザ光の照射を受けると、蛍光またはフォトルミ
ネッセンスを放出し、その一方で、レーザ光の照射を受
けても、劣化することがないから、共焦点光学系の対物
レンズのフォーカス位置を決定している間に、支持体か
ら放出される蛍光またはフォトルミネッセンスの光量が
低下することはなく、したがって、所望のように、共焦
点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置を決定する
ことが可能になる。

【００６０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記支持体が、珪砂、ソーダ灰および石灰石よりな
る群から選ばれた材料を主成分とするガラスに、ＣｄＳ
−ＣｄＳｅの固溶体をドープして形成された色ガラスフ
イルタによって形成されている。

【００６１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、珪砂、ソーダ灰および石灰石よりなる群から選ばれ
た材料を主成分とするガラスに、ＣｄＳ−ＣｄＳｅの固
溶体をドープして形成された色ガラスフイルタは、レー
ザ光の照射を受けると、蛍光またはフォトルミネッセン
スを放出し、その一方で、レーザ光の照射を受けても、
劣化することがないから、共焦点光学系の対物レンズの
フォーカス位置を決定している間に、支持体から放出さ
れる蛍光またはフォトルミネッセンスの光量が低下する
ことはなく、したがって、所望のように、共焦点光学系
を備えたスキャナのフォーカス位置を決定することが可
能になる。

【００６２】本発明のさらに別の好ましい実施態様にお
いては、前記支持体が、珪砂、ソーダ灰および石灰石よ
りなる群から選ばれた材料を主成分とするガラスに、Ｚ
ｎＳ−ＣｄＳの固溶体をドープして形成された色ガラス
フィルタによって形成されている。

【００６３】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、珪砂、ソーダ灰および石灰石よりなる群から選ばれ
た材料を主成分とするガラスに、ＺｎＳ−ＣｄＳの固溶
体をドープして形成された色ガラスフィルタは、レーザ
光の照射を受けると、蛍光またはフォトルミネッセンス
を放出し、その一方で、レーザ光の照射を受けても、劣
化することがないから、共焦点光学系の対物レンズのフ
ォーカス位置を決定している間に、支持体から放出され
る蛍光またはフォトルミネッセンスの光量が低下するこ
とはなく、したがって、所望のように、共焦点光学系を
備えたスキャナのフォーカス位置を決定することが可能
になる。

【００６４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記支持体が、ＩｎＧａＡｓＰ層と、ＧａＡｓ層と
の積層体によって形成され、前記金属膜が、前記ＩｎＧ
ａＡｓＰ層上に設けられている。

【００６５】本発明のさらに別の好ましい実施態様によ
れば、ＩｎＧａＡｓＰ層と、ＧａＡｓ層との積層体は、
レーザ光の照射を受けると、蛍光またはフォトルミネッ
センスを放出し、その一方で、レーザ光の照射を受けて
も、劣化することがないから、共焦点光学系の対物レン
ズのフォーカス位置を決定している間に、支持体から放
出される蛍光またはフォトルミネッセンスの光量が低下
することはなく、したがって、所望のように、共焦点光
学系を備えたスキャナのフォーカス位置を決定すること
が可能になる。

【００６６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、スパッタリング、ＣＶＤおよび蒸着
よりなる群から選ばれる形成方法によって形成されてい
る。

【００６７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、スパッタリングによって形成されて
いる。

【００６８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、クロム、アルミニウム、金、ニッケ
ル−クロム合金およびチタン−ニッケル−クロムよりな
る群から選ばれる材料によって形成されている。

【００６９】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、クロムによって形成されている。

【００７０】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、金属膜が、クロムによって形成されているから、フ
ォーカス位置決定用デバイスの機械的強度を向上させる
ことが可能になる。

【００７１】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、レーザ光の走査方向に対する前記開口部の幅が、レ
ーザ光のビーム径の０．５ないし２倍に形成されてい
る。

【００７２】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、レーザ光の走査方向に対する開口部の幅が、レーザ
光のビーム径の０．５ないし２倍に形成されているか
ら、開口部内の支持体のみに、レーザ光を照射して、励
起し、開口部内の支持体から放出された蛍光またはフォ
トルミネッセンスのみを検出することができ、したがっ
て、精度よく、共焦点光学系を備えたスキャナのフォー
カス位置を決定することが可能になる。

【００７３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、レーザ光の走査方向に対する前記開口部の幅が、レ
ーザ光のビーム径の０．８ないし１．２倍に形成されて
いる。

【００７４】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、レーザ光の走査方向に対する開口部の幅が、レーザ
光のビーム径の０．８ないし１．２倍に形成されている
から、開口部内の支持体のみに、レーザ光を照射して、
励起し、開口部内の支持体から放出された蛍光またはフ
ォトルミネッセンスのみを検出することができ、したが
って、精度よく、共焦点光学系を備えたスキャナのフォ
ーカス位置を決定することが可能になる。

【００７５】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、レーザ光の走査方向に対する前記開口部の幅が、レ
ーザ光のビーム径とほぼ同等に形成されている。

【００７６】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、レーザ光の走査方向に対する開口部の幅が、レーザ
光のビーム径とほぼ同等に形成されているから、開口部
内の支持体のみに、レーザ光を照射して、励起し、開口
部内の支持体から放出された蛍光またはフォトルミネッ
センスのみを検出することができ、したがって、精度よ
く、共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置を
決定することが可能になる。

【００７７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記金属膜が、約１０ミクロン以下の膜厚を有して
いる。

【００７８】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、金属膜が、約１０ミクロン以下の膜厚を有し、膜厚
が十分に小さく形成されているから、精度よく、共焦点
光学系を備えたスキャナのフォーカス位置を決定するこ
とが可能になる。

【００７９】

【発明の実施の形態】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。

【００８０】図１は、本発明の好ましい実施態様にかか
るフォーカス位置調整方法により、フォーカス位置が調
整される共焦点光学系を備えたスキャナの略斜視図であ
り、本実施態様にかかる共焦点光学系を備えたスキャナ
は、サンプルに含まれた標識物質を励起し、標識物質か
ら放出された光を検出して、生化学解析用のデータを生
成するように構成されている。

【００８１】図１に示されるように、本実施態様にかか
るスキャナは、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、５３２ｎｍ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、４７３ｎｍ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、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は、第二
高調波生成（Second Harmonic Generation) 素子によっ
て構成されている。

【００８２】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により、平行光とさ
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のレーザ光４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７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、光学ヘッド１５に入射する。

【００８３】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、光学ヘッド１５に入射す
る。

【００８４】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、光学ヘッ
ド１５に入射する。

【００８５】光学ヘッド１５は、ミラー１６と、その中
央部に、穴１７が形成された穴明きミラー１８と、レン
ズ１９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、穴明きミラー１
８に形成された穴１７およびレンズ１９を通過して、サ
ンプルステージ２０にセットされたサンプルキャリア２
１上に入射する。ここに、サンプルステージ２０は、走
査機構（図１においては、図示せず）によって、図１に
おいて、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能に構成されてい
る。

【００８６】本実施態様にかかるスキャナは、スライド
ガラス板を担体とし、蛍光色素によって選択的に標識さ
れた試料の数多くのスポットが、スライドガラス板上に
形成されているマイクロアレイを、レーザ光４によって
走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された
蛍光を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成
可能に構成され、さらに、蛍光色素によって、選択的に
標識された変性ＤＮＡを含む転写支持体を担体とした蛍
光サンプルを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素
を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出
して、生化学解析用のデータを生成可能に構成されると
ともに、放射性標識物質によって選択的に標識された試
料の数多くのスポットが形成されたメンブレンフィルタ
などの担体を、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形
成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍光
体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記録さ
れた蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ光
４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍
光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化学
解析用のデータを生成可能に構成されている。

【００８７】レーザ光４が、光学ヘッド１５から、サン
プル２２上に入射すると、サンプル２２が、マイクロア
レイや蛍光サンプルの場合には、レーザ光４によって、
蛍光物質が励起されて、蛍光が発せられ、また、サンプ
ル２２が、蓄積性蛍光体シートの場合には、輝尽性蛍光
体層に含まれた輝尽性蛍光体が励起され、輝尽光が発せ
られる。

【００８８】サンプル２２から発せられた蛍光または輝
尽光２５は、光学ヘッド１５のレンズ１９によって、平
行な光にされ、穴明きミラー１７によって反射されて、
４枚のフィルタ２８ａ、２８ｂ、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。

【００８９】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
または輝尽光２５の光路に位置するように構成されてい
る。

【００９０】ここに、フィルタ２８ａは、第１のレーザ
励起光源１を用いて、サンプル２２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いる。

【００９１】また、フィルタ２８ｂは、第２のレーザ励
起光源２を用いて、サンプル２２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、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。

【００９２】さらに、フィルタ２８ｃは、第３のレーザ
励起光源３を用いて、サンプル２２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、４７３ｎ
ｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。

【００９３】また、フィルタ２８ｄは、サンプル２２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、６４
０ｎｍの波長の光をカットする性質を有している。

【００９４】したがって、使用すべきレーザ励起光源の
種類、すなわち、サンプルの種類、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２８ａ、２
８ｂ、２８ｃ、２８ｄを選択的に使用することによて、
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。

【００９５】フィルタユニット２７のフィルタ２８ａ、
２８ｂ、２８ｃを透過して、所定の波長域の光がカット
された後、蛍光または輝尽光２５は、ミラー２９に入射
し、反射されて、レンズ３０によって、集光される。

【００９６】レンズ１９とレンズ３０は、共焦点光学系
を構成している。このように、共焦点光学系を採用して
いるのは、サンプル２２が、スライドガラス板を担体と
したマイクロアレイの場合に、スライドガラス板上に形
成された微小なスポット状試料から放出された蛍光を、
高いＳ／Ｎ比で読み取ることができるようにするためで
ある。

【００９７】レンズ３０の焦点の位置には、共焦点切り
換え部材３１が設けられている。

【００９８】図２は、共焦点切り換え部材３１の略正面
図である。

【００９９】図２に示されるように、共焦点切り換え部
材３１は、板状をなし、径の異なる３つのピンホール３
２ａ、３２ｂ、３２ｃが形成されている。

【０１００】最も径の小さいピンホール３２ａは、サン
プル２２が、スライドガラス板を担体としたマイクロア
レイの場合に、マイクロアレイから放出された蛍光の光
路に配置されるものであり、最も径の大きいピンホール
３２ｃは、サンプル２２が、転写支持体を担体とした蛍
光サンプルの場合に、転写支持体から放出された蛍光の
光路に配置されるものである。

【０１０１】また、中間の径を有するピンホール３２ｂ
は、サンプル２２が、蓄積性蛍光体シートである場合
に、輝尽性蛍光体層から放出された輝尽光の光路に配置
されるものである。

【０１０２】このように、レンズ３０の焦点の位置に、
共焦点切り換え部材３１を設けて、サンプル２２が、ス
ライドガラス板を担体としたマイクロアレイの場合に、
最も径の小さいピンホール３２ａを蛍光の光路に位置さ
せているのは、サンプル２２が、スライドガラス板を担
体としたマイクロアレイの場合には、レーザ光４によっ
て、蛍光色素を励起した結果、蛍光はスライドガラス板
の表面から放出され、発光点は深さ方向にほぼ一定であ
るため、共焦点光学系を用いて、径の小さいピンホール
３２ａに結像させることがＳ／Ｎ比を向上させる上で望
ましいからである。

【０１０３】これに対して、サンプル２２が、転写支持
体を担体とした蛍光サンプルの場合に、最も径の大きい
ピンホール３２ｃを蛍光の光路に位置させているのは、
サンプル２２が、転写支持体を担体とした蛍光サンプル
の場合には、レーザ光４によって、蛍光色素を励起した
ときに、蛍光色素はゲル支持体の深さ方向に分布してお
り、しかも、発光点が深さ方向に変動するので、共焦点
光学系によって、径の小さいピンホールに結像させるこ
とができず、径の小さいピンホールを用いると、試料か
ら放出された蛍光がカットされ、蛍光を光電的に検出し
たときに、十分な信号強度が得られないため、径の大き
いピンホール３２ｃを用いる必要があるからである。

【０１０４】他方、サンプル２２が蓄積性蛍光体シート
である場合に、中間の径を有するピンホール３２ｂを輝
尽光の光路に位置させているのは、レーザ光４によっ
て、輝尽性蛍光体層に含まれた輝尽性蛍光体を励起した
ときは、輝尽光の発光点は輝尽性蛍光体層の深さ方向に
分布し、発光点は深さ方向に変動するので、共焦点光学
系によって、径の小さいピンホールに結像させることが
できず、径の小さいピンホールを用いると、試料から放
出された輝尽光がカットされ、輝尽光を光電的に検出し
たときに、十分な信号強度が得られないが、発光点の深
さ方向における分布も、発光点の深さ方向の変動も、ゲ
ル支持体を担体としたマイクロアレイほどではないた
め、中間の径を有するピンホール３２ｂを用いることが
望ましいからである。

【０１０５】共焦点切り換え部材３１を通過した蛍光あ
るいは輝尽光は、フォトマルチプライア３３によって光
電的に検出され、アナログデータが生成される。

【０１０６】フォトマルチプライア３３によって生成さ
れたアナログデータはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディ
ジタルデータに変換され、データ処理装置３５に送られ
る。

【０１０７】図３は、サンプルステージ２０の走査機構
のうち、主走査機構の詳細を示す略斜視図である。

【０１０８】図３に示されるように、副走査用モータ
（図示せず）により、図３において、矢印Ｙで示される
副走査方向に移動可能な可動基板４０上には、一対のガ
イドレール４１、４１が固定されており、サンプルステ
ージ２０は、一対のガイドレール４１、４１に、スライ
ド可能に取り付けられた３つのスライド部材４２、４２
（図３においては、２つのみ図示されている。）に固定
されている。

【０１０９】図３に示されるように、可動基板４０上に
は、主走査用モータ４３が固定されており、主走査用モ
ータ４３の出力軸４３ａには、プーリ４４に巻回された
タイミングベルト４５が巻回されるとともに、ロータリ
ーエンコーダ４６が取り付けられている。

【０１１０】したがって、主走査用モータ４３を駆動す
ることによって、サンプルステージ２０を、一対のガイ
ドレール４１、４１に沿って、図３において、矢印Ｘで
示される主走査方向に往復移動させ、一方、副走査用モ
ータ（図示せず）によって、可動基板４０を副走査方向
に移動させることによって、サンプルステージ２０を二
次元的に移動させ、サンプルステージ２０にセットされ
たサンプル２２の全面を、レーザ光４によって、走査す
ることが可能になる。

【０１１１】本実施態様においては、サンプルステージ
２０は、レーザ光４のビーム径とほぼ同等の画素ピッチ
で、主走査方向に移動されるように構成されている。

【０１１２】ここに、サンプルステージ２０の位置は、
ロータリーエンコーダ４６により、モニターすることが
できるように構成されている。

【０１１３】図４は、スキャナの検出系、駆動系、入力
系および制御系を示すブロックダイアグラムである。

【０１１４】図４に示されるように、スキャナの制御系
は、コントロールユニット５０と、ＲＡＭ５１と、ＥＰ
ＲＯＭ５２と、データ処理装置３５を備えている。

【０１１５】図４に示されるように、スキャナの検出系
は、ロータリーエンコーダ４６と、サンプルステージ２
０にセットされたサンプル２２を把持するキャリアの種
類を検出するキャリアセンサ５３を備えている。

【０１１６】図４に示されるように、スキャナの駆動系
は、フィルタユニット２７を移動させるフィルタユニッ
トモータ５４と、共焦点切り換え部材３１を移動させる
切り換え部材モータ５５と、サンプルステージ２０を主
走査方向に移動させる主走査用モータ４３と、サンプル
ステージ２０を副走査方向に移動させる副走査用モータ
４７と、サンプルステージ２０に対して、光学ヘッド１
５のレンズ１９を、蛍光あるいは輝尽光２５の光路に沿
って移動させるステッピングモータ５６を備えている。

【０１１７】また、図４に示されるように、スキャナの
入力系は、キーボード５７を備えている。

【０１１８】以上のように構成された共焦点光学系を備
えたスキャナにおいては、フォーカス位置決定用デバイ
スを用いて、以下のようにして、共焦点光学系のフォー
カスが調整される。

【０１１９】図５は、共焦点光学系のフォーカスを調整
するためのフォーカス位置決定用デバイスの略縦断面図
である。

【０１２０】図５に示されるように、共焦点光学系のフ
ォーカスを調整するためのフォーカス位置決定用デバイ
ス６０は、レーザ光４が照射されると、蛍光を放出し、
その一方で、レーザ光４の照射を受けても、劣化しない
性質を有する色ガラスフィルタ６１と、その表面に形成
されたクロムの蒸着膜６２のマスクを備え、クロムの蒸
着膜６２によって、レーザ光４の走査方向に対する幅
が、レーザ光４のビーム径とほぼ同等のスリット６３が
形成されている。

【０１２１】本実施態様においては、色ガラスフィルタ
６１は、ほぼ矩形状をなし、珪砂、ソーダ灰および石灰
石などを主成分とするガラスに、ＣｄＳ−ＣｄＳｅの固
溶体をドープして形成され、スリット６３は、色ガラス
フィルタ６１のほぼ中央部に形成されている。

【０１２２】本実施態様においては、レーザ光４のビー
ム径は１０ミクロンに調整されており、したがって、レ
ーザ光４の走査方向に対する幅が、約１０ミクロンにな
るように、スリット６３が形成されている。

【０１２３】また、本実施態様においては、クロムの蒸
着膜６２は、１０ミクロン以下の膜厚を有するように形
成されている。

【０１２４】本実施態様においては、以下のようにし
て、スキャナの共焦点光学系のフォーカスが調整され
る。

【０１２５】共焦点光学系のフォーカス位置決定にあた
っては、まず、フォーカス位置決定用デバイス６０が、
サンプルステージ２０に載置される。

【０１２６】次いで、オペレータによって、フォーカス
位置決定信号が、キーボード５７に入力されると、フォ
ーカス位置決定信号は、コントロールユニット５０に出
力される。

【０１２７】フォーカス位置決定信号が入力されると、
コントロールユニット５０は、光学ヘッド１５のレンズ
１９の位置を検出して、ゼロ位置として、ＲＡＭ５１に
記憶させる。

【０１２８】さらに、コントロールユニット５０は、切
り換え部材モータ７２に駆動信号を出力して、共焦点切
り換え部材３１を、最も径の小さいピンホール３２ａが
光路内に位置するように、移動させる。

【０１２９】次いで、コントロールユニット５０は、フ
ィルタユニットモータ７１に駆動信号を出力して、フィ
ルタユニット２７を移動させ、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
質を有するフィルタ２８ａを光路内に位置させるととも
に、第１のレーザ励起光源１を起動させる。

【０１３０】その結果、第１のレーザ励起光源１から、
６４０ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、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、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、光学ヘッド１５に入射する。

【０１３１】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、穴明きミラー１８に形成
された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光さ
れ、サンプルステージ２０に載置されて、セットされた
フォーカス位置決定用デバイス６０に入射する。

【０１３２】サンプルステージ２０は、主走査用モータ
４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査
方向に、レーザ光４のビーム径とほぼ同等の画素ピッチ
で、移動されるとともに、副走査用モータ４７により、
図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動され
るため、６４０ｎｍの波長のレーザ光４によって、サン
プルステージ２０に載置されたフォーカス位置決定用デ
バイス６０の全面が走査される。

【０１３３】スリット６３を介して、レーザ光４の照射
を受けると、フォーカス位置決定用デバイス６０の色ガ
ラスフィルタ６１が励起されて、蛍光が放出される。

【０１３４】色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光
２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明き
ミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７に
入射する。

【０１３５】フィルタユニット２７は、フィルタ２８ａ
が光路内に位置するように移動されているため、蛍光２
５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させる性質を有するフィルタ２
８ａに入射する。

【０１３６】ここに、蛍光の波長は、励起光であるレー
ザ光４の波長よりも長いため、レーザ光４がカットさ
れ、色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光２５のみ
が、フィルタ２８ａを透過する。

【０１３７】フィルタ２８ａを透過した蛍光２５は、ミ
ラー２９によって反射され、レンズ３０によって、最も
径の小さいピンホール３２ａ上に集光され、フォトマル
チプライア３３によって、光電的に検出されて、アナロ
グデータが生成される。

【０１３８】フォトマルチプライア３３によって生成さ
れたアナログデータはＡ／Ｄ変換器３４により、ディジ
タルデータに変換されて、データ処理装置３５に送られ
る。

【０１３９】図６は、データ処理装置のブロックダイア
グラムである。

【０１４０】図６に示されるように、データ処理装置３
５は、メモリ６５と、データ処理部６６を備えている。

【０１４１】Ａ／Ｄ変換器３４により、ディジタルデー
タに変換され、データ処理装置３５に出力されたディジ
タルデータは、メモリ６５に記憶される。

【０１４２】フォーカス位置決定用デバイス６０の全面
が、６４０ｎｍの波長のレーザ光４によって走査され、
色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光２５が、フォ
トマルチプライア３３によって光電的に検出され、Ａ／
Ｄ変換器３４によってディジタル化されたディジタルデ
ータが、メモリ６５に記憶されると、コントロールユニ
ット５０は、第１のレーザ励起光源１をオフし、データ
処理部６６に、ディジタルデータを、メモリ６５から読
み出させる。

【０１４３】データ処理部６６は、メモリ６５から読み
出したディジタルデータの信号強度を積分し、蛍光２５
の信号強度の積分値を、コントロールユニット５０に出
力する。

【０１４４】コントロールユニット５０は、データ処理
装置３５のデータ処理部６６から入力された蛍光２５の
信号強度の積分値を、光学ヘッド１５のレンズ１９の位
置、すなわち、光学ヘッド１５のレンズ１９を移動させ
るステッピングモータ５６に与えた駆動パルスと関連づ
けて、ＲＡＭ５１に記憶させる。この時点では、まだ、
ステッピングモータ５６に、駆動パルスを与えていない
ため、ゼロ位置が、蛍光２５の信号強度の積分値ととも
に、ＲＡＭ５１に記憶される。

【０１４５】データ処理装置３５のデータ処理部６６か
ら、蛍光２５の信号強度の積分値が入力され、ＲＡＭ５
１に記憶させると、コントロールユニット５０は、ステ
ッピングモータ５６に、駆動パルス信号を出力して、光
学ヘッド１５のレンズ１９を、蛍光あるいは輝尽光２５
の光路に沿って、サンプルステージ２０に対し、１０ミ
クロンだけ、移動させ、再び、第１のレーザ励起光源１
を起動する。

【０１４６】フォーカス位置決定用デバイス６０の全面
が、６４０ｎｍの波長のレーザ光４によって走査され、
色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光２５が、フォ
トマルチプライア３３によって光電的に検出され、Ａ／
Ｄ変換器３４によってディジタル化されたディジタルデ
ータが、メモリ６５に記憶されると、コントロールユニ
ット５０は、第１のレーザ励起光源１をオフし、データ
処理部６６に、ディジタルデータを、メモリ６５から読
み出させる。

【０１４７】データ処理部６６は、メモリ６５から読み
出したディジタルデータの信号強度を積分し、蛍光２５
の信号強度の積分値を、コントロールユニット５０に出
力する。

【０１４８】コントロールユニット５０は、データ処理
装置３５のデータ処理部６６から入力された蛍光２５の
信号強度の積分値を、光学ヘッド１５のレンズ１９の位
置、すなわち、光学ヘッド１５のレンズ１９を移動させ
るステッピングモータ５６に与えた駆動パルスと関連づ
けて、ＲＡＭ５１に記憶させる。

【０１４９】データ処理装置３５のデータ処理部６６か
ら、蛍光２５の信号強度の積分値が入力され、ＲＡＭ５
１に記憶させると、コントロールユニット５０は、ステ
ッピングモータ５６に、駆動パルス信号を出力して、光
学ヘッド１５のレンズ１９を、蛍光あるいは輝尽光２５
の光路に沿って、サンプルステージ２０に対し、１０ミ
クロンだけ、移動させ、再び、第１のレーザ励起光源１
を起動する。

【０１５０】６４０ｎｍの波長のレーザ光４による色ガ
ラスフィルタ６１の励起、蛍光２５の検出、ディジタル
データ生成、蛍光２５の信号強度の積分値の算出および
ＲＡＭ５１への記憶のサイクルを、所定の回数にわたっ
て、繰り返した後、コントロールユニット５０は、ＲＡ
Ｍ５１に記憶されている蛍光２５の信号強度の積分値
と、光学ヘッド１５のレンズ１９の位置に基づき、蛍光
２５の信号強度の積分値の最大値が生成されたレンズ１
９の位置を、光学ヘッド１５のレンズ１９を、ゼロ位置
から移動させるために、ステッピングモータ５６に与え
た駆動パルス数の形で求め、第１のレーザ励起光源１を
用いた場合の共焦点光学系のフォーカス位置データとし
て、ＥＰＲＯＭ５２に記憶させる。

【０１５１】こうして、第１のレーザ励起光源１を用い
た場合の共焦点光学系のフォーカス位置が決定されて、
ステッピングモータ５６に与えた駆動パルスの形で、Ｒ
ＡＭ５１に記憶されると、コントロールユニット５０
は、ステッピングモータ５６に駆動信号を出力して、光
学ヘッド１５のレンズ１９を元の位置に復帰させ、その
位置をゼロ位置として、ＲＡＭ５１に記憶させる。

【０１５２】次いで、最も径の小さいピンホール３２ａ
が光路内に位置させたまま、共焦点切り換え部材３１を
保持しつつ、コントロールユニット５０は、フィルタユ
ニットモータ７１に駆動信号を出力して、フィルタユニ
ット２７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２８ｂを光路内に位置させるとともに、第
２のレーザ励起光源２を起動させる。

【０１５３】第２のレーザ励起光源２から発せられた５
３２ｎｍの波長のレーザ光４は、コリメータレンズ９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７に入射して、反射される。

【０１５４】第１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、第２のダイクロイックミラー８
を透過し、光学ヘッド１５に入射する。

【０１５５】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、穴明きミラー１８に形成
された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光さ
れ、サンプルステージ２０に載置されて、セットされた
フォーカス位置決定用デバイス６０に入射する。

【０１５６】サンプルステージ２０は、主走査用モータ
４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査
方向に、レーザ光４のビーム径とほぼ同等の画素ピッチ
で、移動されるとともに、副走査用モータ４７により、
図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動され
るため、５３２ｎｍの波長のレーザ光４によって、サン
プルステージ２０に載置されたフォーカス位置決定用デ
バイス６０の全面が走査される。

【０１５７】スリット６３を介して、レーザ光４の照射
を受けると、フォーカス位置決定用デバイス６０の色ガ
ラスフィルタ６１が励起されて、蛍光が放出される。

【０１５８】色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光
２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明き
ミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７に
入射する。

【０１５９】フィルタユニット２７は、フィルタ２８ｂ
が光路内に位置するように移動されているため、蛍光２
５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させる性質を有するフィルタ２
８ｂに入射する。

【０１６０】ここに、蛍光の波長は、励起光であるレー
ザ光４の波長よりも長いため、レーザ光４がカットさ
れ、色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光２５のみ
が、フィルタ２８ｂを透過する。

【０１６１】フィルタ２８ｂを透過した蛍光２５は、ミ
ラー２９によって反射され、レンズ３０によって、最も
径の小さいピンホール３２ａ上に集光され、フォトマル
チプライア３３によって、光電的に検出されて、アナロ
グデータが生成される。

【０１６２】フォトマルチプライア３３によって生成さ
れたアナログデータはＡ／Ｄ変換器３４により、ディジ
タルデータに変換されて、データ処理装置３５に送られ
る。

【０１６３】Ａ／Ｄ変換器３４により、ディジタルデー
タに変換され、データ処理装置３５に出力されたディジ
タルデータは、メモリ６５に記憶される。

【０１６４】フォーカス位置決定用デバイス６０の全面
が、５３２ｎｍの波長のレーザ光４によって走査され、
色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光２５が、フォ
トマルチプライア３３によって光電的に検出され、Ａ／
Ｄ変換器３４によってディジタル化されたディジタルデ
ータが、メモリ６５に記憶されると、コントロールユニ
ット５０は、第２のレーザ励起光源２をオフし、データ
処理部６６に、ディジタルデータを、メモリ６５から読
み出させる。

【０１６５】データ処理部６６は、メモリ６５から読み
出したディジタルデータの信号強度を積分し、蛍光２５
の信号強度の積分値を、コントロールユニット５０に出
力する。

【０１６６】コントロールユニット５０は、データ処理
装置３５のデータ処理部６６から入力された蛍光２５の
信号強度の積分値を、光学ヘッド１５のレンズ１９の位
置、すなわち、光学ヘッド１５のレンズ１９を移動させ
るステッピングモータ５６に与えた駆動パルスと関連づ
けて、ＲＡＭ５１に記憶させる。この時点では、まだ、
ステッピングモータ５６に、駆動パルスを与えていない
ため、ゼロ位置が、蛍光２５の信号強度の積分値ととも
に、ＲＡＭ５１に記憶される。

【０１６７】データ処理装置３５のデータ処理部６６か
ら、蛍光２５の信号強度の積分値が入力され、ＲＡＭ５
１に記憶させると、コントロールユニット５０は、ステ
ッピングモータ５６に、駆動パルス信号を出力して、光
学ヘッド１５のレンズ１９を、蛍光あるいは輝尽光２５
の光路に沿って、サンプルステージ２０に対し、１０ミ
クロンだけ、移動させ、再び、第２のレーザ励起光源２
を起動する。

【０１６８】こうして、第１のレーザ励起光源１を用い
た場合と全く同様に、５３２ｎｍの波長のレーザ光４に
よる色ガラスフィルタ６１の励起、蛍光２５の検出、デ
ィジタルデータ生成、蛍光２５の信号強度の積分値の算
出およびＲＡＭ５１への記憶のサイクルを、所定の回数
にわたって、繰り返した後、コントロールユニット５０
は、ＲＡＭ５１に記憶されている蛍光２５の信号強度の
積分値と、光学ヘッド１５のレンズ１９の位置に基づ
き、蛍光２５の信号強度の積分値の最大値が生成された
レンズ１９の位置を、光学ヘッド１５のレンズ１９を、
ゼロ位置から移動させるために、ステッピングモータ５
６に与えた駆動パルス数の形で求め、第２のレーザ励起
光源２を用いた場合の共焦点光学系のフォーカス位置デ
ータとして、ＥＰＲＯＭ５２に記憶させる。

【０１６９】以上のようにして、第２のレーザ励起光源
２を用いた場合における共焦点光学系のフォーカス位置
が決定されて、ステッピングモータ５６に与えた駆動パ
ルスの形で、ＲＡＭ５１に記憶されると、コントロール
ユニット５０は、ステッピングモータ５６に駆動信号を
出力して、光学ヘッド１５のレンズ１９を元の位置に復
帰させ、その位置をゼロ位置として、ＲＡＭ５１に記憶
させる。

【０１７０】次いで、最も径の小さいピンホール３２ａ
が光路内に位置させたまま、共焦点切り換え部材３１を
保持しつつ、コントロールユニット５０は、フィルタユ
ニットモータ７１に駆動信号を出力して、フィルタユニ
ット２７を移動させ、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
するフィルタ２８ｃを光路内に位置させるとともに、第
３のレーザ励起光源３を起動させる。

【０１７１】第３のレーザ励起光源３から発せられた４
７３ｎｍの波長のレーザ光４は、第２のダイクロイック
ミラー８によって、反射され、光学ヘッド１５に入射す
る。

【０１７２】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、穴明きミラー１８に形成
された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光さ
れ、サンプルステージ２０に載置され、セットされたフ
ォーカス位置決定用デバイス６０に入射する。

【０１７３】サンプルステージ２０は、主走査用モータ
４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査
方向に、レーザ光４のビーム径とほぼ同等の画素ピッチ
で、移動されるとともに、副走査用モータ４７により、
図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動され
るため、４７３ｎｍの波長のレーザ光４によって、サン
プルステージ２０に載置されたフォーカス位置決定用デ
バイス６０の全面が走査される。

【０１７４】スリット６３を介して、レーザ光４の照射
を受けると、フォーカス位置決定用デバイス６０の色ガ
ラスフィルタ６１が励起されて、蛍光が放出される。

【０１７５】色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光
２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明き
ミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７に
入射する。

【０１７６】フィルタユニット２７は、フィルタ２８ｃ
が光路内に位置するように移動されているため、蛍光２
５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させる性質を有するフィルタ２
８ｂに入射する。

【０１７７】ここに、蛍光の波長は、励起光であるレー
ザ光４の波長よりも長いため、レーザ光４がカットさ
れ、色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光２５のみ
が、フィルタ２８ｃを透過する。

【０１７８】フィルタ２８ｃを透過した蛍光２５は、ミ
ラー２９によって反射され、レンズ３０によって、最も
径の小さいピンホール３２ａ上に集光され、フォトマル
チプライア３３によって、光電的に検出されて、アナロ
グデータが生成される。

【０１７９】フォトマルチプライア３３によって生成さ
れたアナログデータはＡ／Ｄ変換器３４により、ディジ
タルデータに変換されて、データ処理装置３５に送られ
る。

【０１８０】Ａ／Ｄ変換器３４により、ディジタルデー
タに変換され、データ処理装置３５に出力されたディジ
タルデータは、メモリ６５に記憶される。

【０１８１】フォーカス位置決定用デバイス６０の全面
が、４７３ｎｍの波長のレーザ光４によって走査され、
色ガラスフィルタ６１から放出された蛍光２５が、フォ
トマルチプライア３３によって光電的に検出され、Ａ／
Ｄ変換器３４によってディジタル化されたディジタルデ
ータが、メモリ６５に記憶されると、コントロールユニ
ット５０は、第３のレーザ励起光源３をオフし、データ
処理部６６に、ディジタルデータを、メモリ６５から読
み出させる。

【０１８２】データ処理部６６は、メモリ６５から読み
出したディジタルデータの信号強度を積分し、蛍光２５
の信号強度の積分値を、コントロールユニット５０に出
力する。

【０１８３】コントロールユニット５０は、データ処理
装置３５のデータ処理部６６から入力された蛍光２５の
信号強度の積分値を、光学ヘッド１５のレンズ１９の位
置、すなわち、光学ヘッド１５のレンズ１９を移動させ
るステッピングモータ５６に与えた駆動パルスと関連づ
けて、ＲＡＭ５１に記憶させる。この時点では、まだ、
ステッピングモータ５６に、駆動パルスを与えていない
ため、ゼロ位置が、蛍光２５の信号強度の積分値ととも
に、ＲＡＭ５１に記憶される。

【０１８４】データ処理装置３５のデータ処理部６６か
ら、蛍光２５の信号強度の積分値が入力され、ＲＡＭ５
１に記憶させると、コントロールユニット５０は、ステ
ッピングモータ５６に、駆動パルス信号を出力して、光
学ヘッド１５のレンズ１９を、蛍光あるいは輝尽光２５
の光路に沿って、サンプルステージ２０に対し、１０ミ
クロンだけ、移動させ、再び、第３のレーザ励起光源３
を起動する。

【０１８５】こうして、第１のレーザ励起光源１を用い
た場合と全く同様に、４７３ｎｍの波長のレーザ光４に
よる色ガラスフィルタ６１の励起、蛍光２５の検出、デ
ィジタルデータ生成、蛍光２５の信号強度の積分値の算
出およびＲＡＭ５１への記憶のサイクルを、所定の回数
にわたって、繰り返した後、コントロールユニット５０
は、ＲＡＭ５１に記憶されている蛍光２５の信号強度の
積分値と、光学ヘッド１５のレンズ１９の位置に基づ
き、蛍光２５の信号強度の積分値の最大値が生成された
レンズ１９の位置を、光学ヘッド１５のレンズ１９を、
ゼロ位置から移動させるために、ステッピングモータ５
６に与えた駆動パルス数の形で求め、第３のレーザ励起
光源３を用いた場合の共焦点光学系のフォーカス位置デ
ータとして、ＥＰＲＯＭ５２に記憶させる。

【０１８６】図７は、以上のようにして、ステッピング
モータ５６により、光学ヘッド１５のレンズ１９の位置
を変えつつ、フォーカス位置決定用デバイス６０を、６
４０ｎｍの波長のレーザ光４、５３２ｎｍの波長のレー
ザ光４および４７３ｎｍの波長のレーザ光４によって、
走査し、フォトマルチプライア３３によって、色ガラス
フィルタ６１から放出された蛍光２５を光電的に検出
し、Ａ／Ｄ変換器３４により、ディジタル化したディジ
タルデータの信号強度の積分値をプロットしたグラフで
ある。

【０１８７】図７において、Ａで示されるプロットデー
タは、６４０ｎｍの波長のレーザ光４を用いた場合のデ
ィジタルデータの信号強度の積分値のプロットデータで
あり、Ｂで示されるプロットデータは、５３２ｎｍの波
長のレーザ光４を用いた場合のディジタルデータの信号
強度の積分値のプロットデータ、Ｃで示されるプロット
データは、４７３ｎｍの波長のレーザ光４を用いた場合
のディジタルデータの信号強度の積分値のプロットデー
タである。レーザ光４の波長によって、共焦点光学系の
フォーカスの位置は異なるため、レーザ光４の波長によ
り、それぞれ、異なるプロットデータが得られている。

【０１８８】レンズ１９の焦点に、フォーカス位置決定
用デバイス６０の色ガラスフィルタ６１が位置している
ときに、蛍光２５の集光効率が最も大きいため、図７に
示されるように、各波長のレーザ光４を用いた場合に、
フォトマルチプライア３３によって検出された蛍光２５
の信号強度の積分値のプロットデータは、フォーカス位
置決定用デバイス６０の色ガラスフィルタ６１が、レン
ズ１９の焦点に、すなわち、フォーカス位置に位置して
いたときに、ピークを有している。

【０１８９】ここに、色ガラスフィルタ６１は、レーザ
光４に照射を受けても、劣化することがないため、こう
して得られた蛍光２５の信号強度の積分値のプロットデ
ータに基づき、蛍光２５の信号強度の積分値のプロット
データのピークの位置に対応するレンズ１９の位置を検
出することによって、共焦点光学系のフォーカス位置を
決定することが可能になる。

【０１９０】以上のようにして、共焦点光学系のフォー
カス位置データが決定され、ＥＰＲＯＭ５２に記憶され
たスキャナは、以下のようにして、スライドガラス板を
担体とし、蛍光色素によって選択的に標識された試料の
数多くのスポットが、スライドガラス板上に形成されて
いるマイクロアレイを、レーザ光４によって、走査し
て、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を
光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成する。

【０１９１】まず、サンプルステージ２０に、サンプル
２２であるマイクロアレイを保持したサンプルキャリア
２１がセットされると、キャリアセンサ５３によって、
サンプルキャリア２１の種類が検出され、キャリア検出
信号がコントロールユニット５０に出力される。

【０１９２】キャリアセンサ５３からキャリア検出信号
を受けると、コントロールユニット５０は、キャリア検
出信号に基づき、切り換え部材モータ５５に駆動信号を
出力して、共焦点切り換え部材３１を、最も径の小さい
ピンホール３２ａが光路内に位置するように、移動させ
る。

【０１９３】次いで、ユーザーによって、標識物質であ
る蛍光物質の種類およびスタート信号が、キーボード５
７に入力されると、キーボード５７から指示信号がコン
トロールユニット５０に出力される。

【０１９４】たとえば、蛍光物質の種類として、Ｃｙ−
５（登録商標）が入力されると、コントロールユニット
５０は、入力された指示信号にしたがって、フィルタユ
ニットモータ５４に駆動信号を出力して、フィルタユニ
ット２７を移動させ、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
するフィルタ２８ａを光路内に位置させるとともに、Ｅ
ＰＲＯＭ５２に記憶された第１のレーザ励起光源１を用
いた場合の共焦点光学系のフォーカス位置データにした
がって、所定の駆動パルスの駆動信号を、ステッピング
モータ５６に出力し、光学ヘッド１５のレンズ１９を所
定の位置に移動させて、その位置に保持させる。

【０１９５】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て、オンさせ
る。

【０１９６】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によって反射され、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、光学ヘッド１５に入射する。

【０１９７】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、穴明きミラー１８に形成
された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光さ
れ、サンプルステージ２０にセットされたサンプル２２
であるマイクロアレイに入射する。

【０１９８】サンプルステージ２０は、主走査用モータ
４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査
方向に、レーザ光４のビーム径とほぼ同等の画素ピッチ
で、移動され、副走査用モータ４７によって、図３にお
いて、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、
レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットさ
れたサンプル２２であるマイクロアレイの全面が走査さ
れる。

【０１９９】レーザ光４の照射を受けると、プローブＤ
ＮＡを標識している蛍光色素、たとえば、Ｃｙ−５が励
起され、蛍光２５が放出される。マイクロアレイの担体
として、スライドガラス板が用いられている場合には、
蛍光色素はスライドガラス板の表面にのみ分布している
ので、蛍光２５もスライドガラス板の表面からのみ、発
せられる。

【０２００】スライドガラス板の表面から発せられた蛍
光２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明
きミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７
に入射する。

【０２０１】ここに、ＥＰＲＯＭ５２に記憶された第１
のレーザ励起光源１を用いた場合の共焦点光学系のフォ
ーカス位置データに基づいて、光学ヘッド１５のレンズ
１９は、その焦点が、サンプル２２の表面に一致する位
置に保持されているので、スライドガラス板の表面に分
布している蛍光色素から放出された蛍光２５を最も効率
的に集光することが可能になる。

【０２０２】フィルタユニット２７は、フィルタ２８ａ
が光路内に位置するように移動されているため、蛍光２
５はフィルタ２８ａに入射し、６４０ｎｍの波長の光が
カットされ、６４０ｎｍよりも波長の長い光のみが透過
される。

【０２０３】フィルタ２８ａを透過した蛍光２５は、ミ
ラー２９によって反射され、レンズ３０によって、結像
される。

【０２０４】レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り
換え部材３１が、最も径の小さいピンホール３２ａが光
路内に位置するように移動されているため、蛍光２５が
ピンホール３２ａ上に結像され、フォトマルチプライア
３３によって、光電的に検出されて、アナログデータが
生成される。

【０２０５】このように、共焦点光学系を用いて、スラ
イドガラス板の表面の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３３に導いて、光電的に検出し
ているので、データ中のノイズを最小に抑えることが可
能になる。

【０２０６】フォトマルチプライア３３によって生成さ
れたアナログデータはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディ
ジタルデータに変換され、データ処理装置３５に送られ
て、必要に応じて、データ処理が施され、ＣＲＴの画面
などの表示手段に、表示される。

【０２０７】一方、蛍光色素によって、選択的に標識さ
れた変性ＤＮＡを含む転写支持体を担体とした蛍光サン
プルを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起
し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、
生化学解析用のデータを生成する場合には、蛍光色素に
よって、選択的に標識された変性ＤＮＡを含む転写支持
体を担体とした蛍光サンプル２２が保持されたサンプル
キャリア２１が、サンプルステージ２０にセットされ
る。

【０２０８】こうして、蛍光サンプル２２が保持された
サンプルキャリア２１が、サンプルステージ２０にセッ
トされると、キャリアセンサ５３によって、サンプルキ
ャリア２１の種類が検出され、キャリア検出信号がコン
トロールユニット５０に出力される。

【０２０９】キャリアセンサ５３からキャリア検出信号
を受けると、コントロールユニット５０は、キャリア検
出信号に基づき、切り換え部材モータ５５に駆動信号を
出力して、共焦点切り換え部材３１を、最も径の大きい
ピンホール３２ｃが光路内に位置するように、移動させ
る。

【０２１０】次いで、オペレータによって、標識物質で
ある蛍光物質の種類およびスタート信号が、キーボード
５７に入力されると、キーボード５７から指示信号がコ
ントロールユニット５０に出力される。

【０２１１】たとえば、試料がローダミンによって標識
されているときは、ローダミンは、５３２ｎｍ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２のレーザ励起光源
２を選択するとともに、フィルタ３２ｂを選択し、フィ
ルタユニットモータ５４に駆動信号を出力して、フィル
タユニット２７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２８ｂを、蛍光２５の光路内に位置さ
せるとともに、ＥＰＲＯＭ５２に記憶された第２のレー
ザ励起光源２を用いた場合の共焦点光学系のフォーカス
位置データにしたがって、所定の駆動パルスの駆動信号
を、ステッピングモータ５６に出力し、光学ヘッド１５
のレンズ１９を所定の位置に移動させて、その位置に保
持させる。

【０２１２】次いで、コントロールユニット５０は、第
２のレーザ励起光源２に駆動信号を出力して、オンさせ
る。

【０２１３】第２のレーザ励起光源２から発せられた５
３２ｎｍの波長のレーザ光４は、コリメータレンズ９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７に入射して、反射される。

【０２１４】第１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、第２のダイクロイックミラー８
を透過し、光学ヘッド１５に入射する。

【０２１５】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、穴明きミラー１８に形成
された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光さ
れ、サンプルステージ２０にセットされた蛍光サンプル
２２に入射する。

【０２１６】サンプルステージ２０は、主走査用モータ
４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査
方向に、レーザ光４のビーム径とほぼ同等の画素ピッチ
で、移動され、副走査用モータ４７によって、図３にお
いて、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、
レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットさ
れた蛍光サンプル２２の全面が走査される。

【０２１７】レーザ光４の照射を受けると、試料を標識
している蛍光色素、たとえば、ローダミンが励起され、
蛍光２５が放出される。蛍光サンプル２２の担体とし
て、転写支持体が用いられている場合には、蛍光色素
は、転写支持体の深さ方向に分布しているため、転写支
持体の深さ方向の所定の範囲から、蛍光２５が発せら
れ、発光点の深さ方向の位置も変動する。

【０２１８】転写支持体を担体とした蛍光サンプル２２
から発せられた蛍光２５は、レンズ１９によって、平行
な光とされ、穴明きミラー１８によって反射され、フィ
ルタユニット２７に入射する。

【０２１９】ここに、ＥＰＲＯＭ５２に記憶された第２
のレーザ励起光源２を用いた場合の共焦点光学系のフォ
ーカス位置データに基づいて、光学ヘッド１５のレンズ
１９は、その焦点が、サンプル２２の表面に一致する位
置に保持されているので、転写支持体に含まれている蛍
光色素から放出された蛍光２５を最も効率的に集光する
ことが可能になる。

【０２２０】フィルタユニット２７は、フィルタ２８ｂ
が光路内に位置するように移動されているため、蛍光２
５はフィルタ２８ｂに入射し、５３２ｎｍの波長の光が
カットされ、５３２ｎｍよりも波長の長い光のみが透過
される。

【０２２１】フィルタ２８ｂを透過した蛍光は、ミラー
２９によって反射され、レンズ３０によって、集光され
るが、蛍光２５は、転写支持体の深さ方向の所定の範囲
から発せられているため、結像はしない。

【０２２２】レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り
換え部材３１が、最も径の大きいピンホール３２ｃが光
路内に位置するように移動されているため、蛍光２５は
最も径の大きいピンホール３２ｃを通過して、フォトマ
ルチプライア３３によって、光電的に検出されて、アナ
ログデータが生成される。したがって、スライドガラス
板を担体としたマイクロアレイの表面の蛍光色素から発
せられた蛍光２５を、高いＳ／Ｎ比で、検出するため
に、共焦点光学系を用いているにもかかわらず、転写支
持体の深さ方向の所定の範囲から発せられた蛍光２５も
高い信号強度で検出することが可能になる。

【０２２３】フォトマルチプライア３３によって生成さ
れたアナログデータはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディ
ジタルデータに変換され、データ処理装置３５に送られ
て、必要に応じて、データ処理が施され、ＣＲＴの画面
などの表示手段に、表示される。

【０２２４】これに対して、放射性標識物質によって選
択的に標識された試料の数多くのスポットが形成された
メンブレンフィルタなどの担体を、輝尽性蛍光体を含む
輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと密着
させて、輝尽性蛍光体層を露光して得た放射性標識物質
の位置情報が記録された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍
光体層を、レーザ光４によって走査して、輝尽性蛍光体
を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的
に検出して、生化学解析用のデータを生成する場合に
は、輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートを
保持したサンプルキャリア２１が、サンプルステージ２
０にセットされる。

【０２２５】輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体
シートを保持したサンプルキャリア２１が、サンプルス
テージ２０にセットされると、キャリアセンサ５３によ
って、サンプルキャリア２１の種類が検出され、キャリ
ア検出信号がコントロールユニット５０に出力される。

【０２２６】キャリアセンサ５３からキャリア検出信号
を受けると、コントロールユニット５０は、キャリア検
出信号に基づき、切り換え部材モータ７２に駆動信号を
出力して、共焦点切り換え部材３１を、中間の径を有す
るピンホール３２ｂが光路内に位置するように、移動さ
せる。

【０２２７】さらに、コントロールユニット５０は、入
力された指示信号にしたがって、フィルタユニットモー
タ７１に駆動信号を出力して、フィルタユニット２７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を光路内に位置させるとと
もに、ＥＰＲＯＭ５２に記憶された第１のレーザ励起光
源１を用いた場合の共焦点光学系のフォーカス位置デー
タにしたがって、所定の駆動パルスの駆動信号を、ステ
ッピングモータ５６に出力し、光学ヘッド１５のレンズ
１９を所定の位置に移動させて、その位置に保持させ
る。

【０２２８】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て、オンさせ
る。

【０２２９】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によって反射され、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、光学ヘッド１５に入射する。

【０２３０】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、穴明きミラー１８に形成
された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光さ
れ、サンプルステージ２０にセットされたサンプル２２
である蓄積性蛍光体シートに入射する。

【０２３１】サンプルステージ２０は、主走査用モータ
４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査
方向に、レーザ光４のビーム径とほぼ同等の画素ピッチ
で、移動され、副走査用モータ４７によって、図３にお
いて、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、
レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットさ
れたサンプル２２である蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍
光体層の全面が走査される。

【０２３２】レーザ光４の照射を受けると、輝尽性蛍光
体層に含まれている輝尽性蛍光体が励起され、輝尽光２
５が放出される。蓄積性蛍光体シートの場合には、輝尽
性蛍光体は輝尽性蛍光体層中に含まれており、ある程
度、輝尽性蛍光体層の深さ方向に分布しているため、輝
尽性蛍光体層の深さ方向の所定の範囲から、輝尽光が発
せられ、発光点の深さ方向の位置も変動する。しかしな
がら、輝尽性蛍光体層は薄いため、転写支持体の場合ほ
ど、発光点は深さ方向に分布してはいない。

【０２３３】輝尽性蛍光体層から放出された輝尽光２５
は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明きミラ
ー１８によって反射されて、フィルタユニット２７に入
射する。

【０２３４】ここに、ＥＰＲＯＭ５２に記憶された第１
のレーザ励起光源１を用いた場合の共焦点光学系のフォ
ーカス位置データに基づいて、光学ヘッド１５のレンズ
１９は、その焦点が、サンプル２２の表面に一致する位
置に保持されているので、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２５を最も効率的に集
光することが可能になる。

【０２３５】フィルタユニット２７は、フィルタ２８ｄ
が光路内に位置するように移動されているため、輝尽光
２５はフィルタ２８ｄに入射し、６４０ｎｍの波長の光
がカットされ、輝尽性蛍光体から発光される輝尽光の波
長域の光のみが透過される。

【０２３６】フィルタ２８ｄを透過した輝尽光２５は、
ミラー２９によって反射され、レンズ３０によって、集
光されるが、輝尽光は、蓄積性蛍光体シートに形成され
た輝尽性蛍光体層の深さ方向の所定の範囲から発せられ
ているため、結像はしない。

【０２３７】レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り
換え部材３１が、中間の径を有するピンホール３２ｂが
光路内に位置するように移動されているため、輝尽光は
中間の径を有するピンホール３２ｂを通過して、フォト
マルチプライア３３により、光電的に検出されて、アナ
ログデータが生成される。したがって、スライドガラス
板を担体としたマイクロアレイの表面の蛍光色素から発
せられた蛍光２５を、高いＳ／Ｎ比で、検出するため
に、共焦点光学系を用いているにもかかわらず、蓄積性
蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層の深さ方向の
所定の範囲から発せられた輝尽光２５も高い信号強度で
検出することが可能になる。

【０２３８】フォトマルチプライア３３によって生成さ
れたアナログデータはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディ
ジタルデータに変換され、データ処理装置３５に送られ
て、必要に応じて、データ処理が施され、ＣＲＴの画面
などの表示手段に、表示される。

【０２３９】本実施態様によれば、レーザ光４に照射を
受けても、劣化することがない色ガラスフィルタ６１の
表面に、クロムの蒸着膜６２を設けて、レーザ光４のビ
ーム径をほぼ同等の幅を有するスリット６３を形成した
フォーカス位置決定用デバイス６０を、サンプルステー
ジ２０にセットし、６４０ｎｍ、５３２ｎｍおよび４７
３ｎｍの波長のレーザ光４によって、フォーカス位置決
定用デバイス６０の全面を走査し、色ガラスフィルタ６
１が励起されて、放出した蛍光２５を光電的に検出し、
検出した蛍光２５の信号強度の積分値が最大となる位置
を、光学ヘッド１５のレンズ１９のフォーカス位置と決
定しているから、所望のように、共焦点光学系のフォー
カス位置を決定することが可能になる。

【０２４０】また、本実施態様によれば、光学ヘッド１
５のレンズ１９のフォーカス位置データを、ＥＰＲＯＭ
５２に記憶させ、サンプル２２のデータを生成するにあ
たっては、ＥＰＲＯＭ５２に記憶されているフォーカス
位置データにしたがって、ステッピングモータ５６を駆
動し、光学ヘッド１５のレンズ１９をフォーカス位置に
移動させ、サンプル２２の位置が、レンズ１９の焦点に
一致する位置に、レンズ１９を保持し、サンプル２２
を、レーザ光４によって、走査し、サンプル２２から放
出された蛍光あるいは輝尽光２５を、光学ヘッド１５の
レンズ１９によって集光しているから、十分な光量の蛍
光あるいは輝尽光２５を、フォトマルチプライア３３に
受光させ、高い解像度で、サンプル２２のディジタルデ
ータを生成することが可能になる。

【０２４１】図８は、本発明の他の好ましい実施態様に
かかる共焦点光学系のフォーカスを調整するためのフォ
ーカス位置決定用デバイスの略縦断面図である。

【０２４２】図８に示されるように、本実施態様にかか
るフォーカス位置決定用デバイス７０は、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層７１と、ＧａＡｓ層７２とが積層された積層体７３
を備え、ＩｎＧａＡｓＰ層７１に表面は、クロムのスパ
ッタリング膜７４によって、マスクがされ、それによっ
て、ピンホール７５が形成されている。

【０２４３】本実施態様においては、ＩｎＧａＡｓＰ層
７１とＧａＡｓ層７２との積層体７３は、ほぼ矩形状に
形成され、ピンホール７５は、レーザ光４の走査方向に
対する幅がレーザ光４のビーム径とほぼ同等であり、Ｉ
ｎＧａＡｓＰ層７１とＧａＡｓ層７２との積層体７３の
ほぼ中央部に形成されている。

【０２４４】ＩｎＧａＡｓＰ層７１と、ＧａＡｓ層７２
との積層体７３は、レーザ光４の照射を受けると、蛍光
を放出する性質を有し、レーザ光の照射を受けても、劣
化をすることがなく、したがって、色ガラスフィルタ６
１を備えたフォーカス位置決定用デバイス６０に代え
て、ＩｎＧａＡｓＰ層７１と、ＧａＡｓ層７２との積層
体７３を備えたフォーカス位置決定用デバイス７０を用
いて、前記実施態様と全く同様にして、所望のように、
共焦点光学系のフォーカス位置を決定することが可能に
なる。

【０２４５】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。

【０２４６】たとえば、前記実施態様においては、色ガ
ラスフィルタ６１およびＩｎＧａＡｓＰ層７１と、Ｇａ
Ａｓ層７２との積層体７３は、ほぼ矩形状をなすように
形成されているが、色ガラスフィルタ６１およびＩｎＧ
ａＡｓＰ層７１と、ＧａＡｓ層７２との積層体７３の形
状は、任意に決定することができ、矩形状に限られるも
のではない。

【０２４７】また、前記実施態様においては、スリット
６３は、色ガラスフィルタ６１のほぼ中央部に形成さ
れ、ピンホール７５は、ＩｎＧａＡｓＰ層７１とＧａＡ
ｓ層７２との積層体７３のほぼ中央部に形成されている
が、スリット６３、ピンホール７５を形成する位置は任
意に決定することができる。

【０２４８】さらに、図５に示された実施態様において
は、フォーカス位置決定用デバイス６０は、珪砂、ソー
ダ灰および石灰石などを主成分とするガラスに、ＣｄＳ
−ＣｄＳｅの固溶体をドープして形成された色ガラスフ
イルタ６１を備えているが、色ガラスフイルタとして、
珪砂、ソーダ灰および石灰石などを主成分とするガラス
に、ＣｄＳ−ＣｄＳｅの固溶体をドープして形成された
色ガラスフイルタ６１に代えて、珪砂、ソーダ灰および
石灰石などを主成分とするガラスに、ＺｎＳ−ＣｄＳの
固溶体をドープして形成された色ガラスフィルタを用い
るようにしてもよく、さらには、色ガラスフイルタ６１
に代えて、図８に示された実施態様と同様に、ＩｎＧａ
ＡｓＰ層７１と、ＧａＡｓ層７２との積層体７３を用い
ることもできる。

【０２４９】さらに、図８に示された実施態様において
は、フォーカス位置決定用デバイス７０は、ＩｎＧａＡ
ｓＰ層７１と、ＧａＡｓ層７２との積層体７３を備えて
いるが、ＩｎＧａＡｓＰ層７１と、ＧａＡｓ層７２との
積層体７３に代えて、図５に示された実施態様と同様
に、珪砂、ソーダ灰および石灰石などを主成分とするガ
ラスに、ＣｄＳ−ＣｄＳｅの固溶体をドープして形成さ
れた色ガラスフイルタ６１を用いてもよく、また、珪
砂、ソーダ灰および石灰石などを主成分とするガラス
に、ＺｎＳ−ＣｄＳの固溶体をドープして形成された色
ガラスフィルタを用いることもできる。

【０２５０】さらに、図５に示された実施態様において
は、フォーカス位置決定用デバイス６０は、珪砂、ソー
ダ灰および石灰石などを主成分とするガラスに、ＣｄＳ
−ＣｄＳｅの固溶体をドープして形成された色ガラスフ
イルタ６１を備えており、図８に示された実施態様にお
いては、フォーカス位置決定用デバイス７０は、ＩｎＧ
ａＡｓＰ層７１と、ＧａＡｓ層７２との積層体７３を備
えているが、フォーカス位置決定用デバイス６０、７０
は、たとえば、ＩＶ族元素、ＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物およびこれらの複合体よりなる群から選
ばれた材料など、レーザ光４の照射を受けると、蛍光ま
たはフォトルミネッセンスを放出する性質を有し、レー
ザ光の照射を受けても、劣化をすることがない性質を有
する材料によって構成されていればよく、色ガラスフィ
ルタ６１、ＩｎＧａＡｓＰ層７１と、ＧａＡｓ層７２と
の積層体７３を備えていることは必ずしも必要でない。

【０２５１】また、前記実施態様においては、フォーカ
ス位置決定用デバイス６０の色ガラスフィルタ６１はク
ロムの蒸着膜６２によって、マスクされ、フォーカス位
置決定用デバイス７０のＩｎＧａＡｓＰ層７１と、Ｇａ
Ａｓ層７２との積層体７３はクロムのスパッタリング膜
７４によって、マスクされ、それぞれ、スリット６３、
ピンホール７５が形成されているが、金属膜の材料はク
ロムに限定されるものではなく、アルミニウム、金、ニ
ッケル−クロム合金およびチタン−ニッケル−クロムな
どの材料によって、金属膜を形成することができ、ま
た、金属膜の形成方法も、蒸着、スパッタリングに限定
されることなく、ＣＶＤによって、金属膜を形成するし
てもよく、クロムの蒸着膜６２、クロムのスパッタリン
グ膜７５を設けて、マスクして、スリット６３、ピンホ
ール７５を生成することは必ずしも必要がない。

【０２５２】さらに、前記実施態様においては、レーザ
光４のビーム径は１０ミクロンに調整され、レーザ光４
の走査方向に対する幅が、約１０ミクロンになるよう
に、スリット６３が形成されているが、レーザ光４のビ
ーム径を１０ミクロンに調整することも、スリット６３
を、レーザ光４の走査方向に対する幅が、約１０ミクロ
ンになるように、形成することも必ずしも必要ではな
く、スリット６３を、レーザ光４の走査方向に対する幅
が、レーザ光４のビーム径の０．５ないし２倍、好まし
くは、０．８ないし１．２倍となるように、形成すれば
よい。

【０２５３】さらに、前記実施態様においては、サンプ
ルステージ２０は、主走査用モータ４３により、主走査
方向に、レーザ光４のビーム径とほぼ同等の画素ピッチ
で、高速で往復移動されるように構成されているが、サ
ンプルステージ２０が、主走査方向に、レーザ光４のビ
ーム径とほぼ同等の画素ピッチで、移動されるように構
成されることは必ずしも必要でなく、レーザ光４のビー
ム径以下の画素ピッチで、サンプルステージ２０が、主
走査方向に移動されるように構成することもできる。

【０２５４】また、前記実施態様においては、それぞ
れ、クロムの蒸着膜６２およびクロムのスパッタリング
膜７４は、１０ミクロン以下の膜厚を有するように形成
されているが、クロムの蒸着膜６２およびクロムのスパ
ッタリング膜７４の膜厚は、光学ヘッド１５のレンズ１
９の焦点距離に応じて、任意に決定することができ、好
ましくは、ステッピングモータ５６によって、レンズ１
９を移動させるピッチ以下に、設定される。

【０２５５】さらに、前記実施態様においては、光学ヘ
ッド１５のレンズ１９が、ステッピングモータ５６によ
って、１０ミクロン単位で移動されるように構成されて
いるが、光学ヘッド１５のレンズ１９を、１０ミクロン
単位で移動させることは必ずしも必要でなく、光学ヘッ
ド１５のレンズ１９の焦点距離に応じて、任意のピッチ
で、光学ヘッド１５のレンズ１９を移動させることがで
きる。

【０２５６】また、前記実施態様においては、ステッピ
ングモータ５６を用いて、光学ヘッド１５のレンズ１９
を移動させているが、ステッピングモータ５６以外の駆
動手段を用いて、光学ヘッド１５のレンズ１９を移動さ
せるようにしてもよい。

【０２５７】さらに、前記実施態様においては、スキャ
ナは、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な
い。

【０２５８】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。

【０２５９】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、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３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、５３０ないし５４０ｎｍのレーザ光を
発するレーザ光源を、第３のレーザ励起光源３として、
４７０ないし４９０ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源
を、それぞれ、用いることもできる。

【０２６０】また、前記実施態様においては、スキャナ
は、６４０ｎｍの波長を有するレーザ光４を発する第１
のレーザ励起光源１、５３２ｎｍの波長を有するレーザ
光４を発する第２のレーザ励起光源２および４７３ｎｍ
の波長を有するレーザ光４を発する第３のレーザ励起光
源３を備え、したがって、６４０ｎｍの波長を有するレ
ーザ光４を発する第１のレーザ励起光源１、５３２ｎｍ
の波長を有するレーザ光４を発する第２のレーザ励起光
源２および４７３ｎｍの波長を有するレーザ光４を発す
る第３のレーザ励起光源３を用いた場合のそれぞれにつ
き、共焦点光学系のフォーカス位置を決定し、フォーカ
ス位置データをＥＰＲＯＭ５２に記憶させているが、レ
ーザ光４の波長は任意であり、使用するレーザ光４の波
長に応じて、共焦点光学系のフォーカス位置を決定し、
フォーカス位置データをＥＰＲＯＭ５２に記憶させ、フ
ォーカス位置データを用いて、光学ヘッド１５のレンズ
１９の位置を調整すればよく、６４０ｎｍの波長を有す
るレーザ光４を発する第１のレーザ励起光源１、５３２
ｎｍの波長を有するレーザ光４を発する第２のレーザ励
起光源２および４７３ｎｍの波長を有するレーザ光４を
発する第３のレーザ励起光源３を用いた場合のそれぞれ
につき、共焦点光学系のフォーカス位置を決定し、フォ
ーカス位置データをＥＰＲＯＭ５２に記憶させておくこ
とは必ずしも必要でない。

【０２６１】また、前記実施態様においては、共焦点切
り換え部材３１には、３つの径の異なるピンホール３２
ａ、３２ｂ、３２ｃが形成され、蛍光色素によって選択
的に標識された試料の数多くのスポットが、スライドガ
ラス板上に形成されているマイクロアレイを、レーザ光
４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から
放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用のデ
ータを生成するときには、ピンホール３２ａが、輝尽性
蛍光体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記
録された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レー
ザ光４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽
性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生
化学解析用のデータを生成するときには、ピンホール３
２ｂが、転写支持体を担体とする蛍光サンプルを、レー
ザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素
から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用
のデータを生成するときには、ピンホール３２ｃが、そ
れぞれ、用いられているが、共焦点切り換え部材３１
に、ピンホール３２ａ、３２ｂのみを形成し、蛍光色素
によって選択的に標識された試料の数多くのスポット
が、スライドガラス板上に形成されているマイクロアレ
イを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起
し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、
生化学解析用のデータを生成するときには、ピンホール
３２ａを介して、蛍光２５を受光し、輝尽性蛍光体層か
ら放出された輝尽光２５を光電的に検出して、生化学解
析用のデータを生成するときには、ピンホール３２ｂを
介して、輝尽光を受光し、転写支持体を担体とした蛍光
サンプルから放出された蛍光２５を光電的に検出して、
生化学解析用のデータを生成するときには、共焦点切り
換え部材３１を、蛍光２５の光路から退避させ、フォト
マルチプライア３３の受光光量が増大するように構成す
ることもできるし、また、共焦点切り換え部材３１に、
ピンホール３２ａのみを形成し、蛍光色素によって選択
的に標識された試料の数多くのスポットが、スライドガ
ラス板上に形成されているマイクロアレイを、レーザ光
４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から
放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用のデ
ータを生成するときにのみ、ピンホール３２ａを介し
て、蛍光２５を受光し、輝尽性蛍光体層から放出された
輝尽光２５を光電的に検出して、生化学解析用のデータ
を生成するときおよび転写支持体を担体とした蛍光サン
プルから放出された蛍光２５を光電的に検出して、生化
学解析用のデータを生成するときには、共焦点切り換え
部材３１を、蛍光２５の光路から退避させ、フォトマル
チプライア３３の受光光量が増大するように構成するこ
ともできる。

【０２６２】さらに、前記実施態様においては、スキャ
ナは、スライドガラス板を担体とし、蛍光色素によって
選択的に標識された試料の数多くのスポットが、スライ
ドガラス板上に形成されているマイクロアレイを、レー
ザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素
から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用
の画像データを生成可能に構成され、さらに、蛍光色素
によって、選択的に標識された変性ＤＮＡを含む転写支
持体を担体とした蛍光サンプルを、レーザ光４によって
走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された
蛍光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを
生成可能に構成されるとともに、放射性標識物質によっ
て選択的に標識された試料の数多くのスポットが形成さ
れたメンブレンフィルタなどの担体を、輝尽性蛍光体を
含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと
密着させて、輝尽性蛍光体層を露光して得た放射性標識
物質の位置情報が記録された蓄積性蛍光体シートの輝尽
性蛍光体層を、レーザ光４によって走査して、輝尽性蛍
光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光
電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能
に構成されているが、スライドガラス板を担体とし、蛍
光色素によって選択的に標識された試料の数多くのスポ
ットが、スライドガラス板上に形成されているマイクロ
アレイを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励
起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出し
て、生化学解析用の画像データを生成可能に構成されて
いればよく、さらに、蛍光色素によって、選択的に標識
された変性ＤＮＡを含む転写支持体を担体とした蛍光サ
ンプルを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励
起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出し
て、生化学解析用の画像データを生成可能に構成される
とともに、放射性標識物質によって選択的に標識された
試料の数多くのスポットが形成されたメンブレンフィル
タなどの担体を、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が
形成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍
光体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記録
された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ
光４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性
蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化
学解析用の画像データを生成可能に構成されていること
は、必ずしも必要でない。

【０２６３】

【発明の効果】本発明によれば、共焦点光学系を備えた
スキャナのフォーカスを、所望のように調整することが
できる共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置
決定方法およびフォーカス調整方法、共焦点光学系を備
えたスキャナならびにフォーカス位置決定用デバイスを
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フ
ォーカス位置調整方法により、フォーカス位置が調整さ
れる共焦点光学系を備えたスキャナの略斜視図である。

【図２】図２は、共焦点切り換え部材の略正面図であ
る。

【図３】図３は、サンプルステージの走査機構のうち、
主走査機構の詳細を示す略斜視図である。

【図４】図４は、スキャナの検出系、駆動系、入力系お
よび制御系を示すブロックダイアグラムである。

【図５】図５は、共焦点光学系のフォーカスを調整する
ためのフォーカス位置決定用デバイスの略縦断面図であ
る。

【図６】図６は、データ処理装置のブロックダイアグラ
ムである。

【図７】図７は、レンズの位置を変えつつ、フォーカス
位置決定用デバイスを、６４０ｎｍの波長のレーザ光、
５３２ｎｍの波長のレーザ光および４７３ｎｍの波長の
レーザ４によって、走査して、得たディジタルデータの
信号強度の積分値をプロットしたグラフである。

【図８】図８は、本発明の他の好ましい実施態様にかか
る共焦点光学系のフォーカスを調整するためのフォーカ
ス位置決定用デバイスの略縦断面図である。

【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 １５ 光学ヘッド １６ ミラー １７ 穴 １８ 穴明きミラー １９ レンズ ２０ サンプルステージ ２１ サンプルキャリア ２２ サンプル ２３ 滴下されたｃＤＮＡ ２５ 蛍光または輝尽光 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 共焦点切り換え部材 ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ ピンホール ３３ フォトマルチプライア ３４ Ａ／Ｄ変換器 ３５ データ処理装置 ４０ 可動基板 ４１、４１ 一対のガイドレール ４２ スライド部材 ４３ 主走査用モータ ４３ａ 主走査用モータの出力軸 ４４ プーリ ４５ タイミングベルト ４６ ロータリーエンコーダ ４７ 副走査用モータ ５０ コントロールユニット ５１ ＲＡＭ ５２ ＥＰＲＯＭ ５３ キャリアセンサ ５４ フィルタユニットモータ ５５ 切り換え部材モータ ５６ ステッピングモータ ５７ キーボード ６０ フォーカス位置決定用デバイス ６１ 色ガラスフィルタ ６２ クロムの蒸着膜 ６３ スリット ６５ メモリ ６６ データ処理部 ７０ フォーカス位置決定用デバイス ７１ ＩｎＧａＡｓＰ層 ７２ ＧａＡｓ層 ７３ 積層体 ７４ クロムのスパッタリング膜 ７５ ピンホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G043 AA03 BA16 CA04 DA02 DA05 EA01 EA19 FA01 GA04 GB18 GB19 HA01 HA02 HA09 JA02 JA03 KA02 KA05 KA09 LA01 NA06 2H013 AC01 AC03 AC05 AC06 AC20 4B029 AA07 AA21 AA23 BB15 BB20 CC03 CC08 CC11 FA11 FA12 FA15

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共焦点光学系を備えたスキャナのフォー
   カス位置決定方法であって、レーザ光の照射を受ける
   と、蛍光またはフォトルミネッセンスを発し、レーザ光
   の照射を受けても劣化することがない無機材料よりなる
   支持体上に、前記支持体が露出される開口部が形成され
   るように、金属膜を設けたフォーカス位置決定用デバイ
   スを、レーザ光によって、走査し、前記開口部を介し
   て、前記支持体を励起し、前記支持体から放出される蛍
   光またはフォトルミネッセンスを、前記開口部を介し
   て、光電的に検出し、共焦点光学系の対物レンズの位置
   を、所定の移動ピッチで、変化させて、検出された前記
   蛍光またはフォトルミネッセンスの信号強度に基づい
   て、前記共焦点光学系のフォーカス位置を決定すること
   を特徴とする共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカ
   ス位置決定方法。
2. 【請求項２】 検出された前記蛍光またはフォトルミネ
   ッセンスの信号強度の積分値が最大となる前記共焦点光
   学系の対物レンズの位置を、前記共焦点光学系のフォー
   カス位置として決定することを特徴とする請求項１に記
   載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決
   定方法。
3. 【請求項３】 前記レーザ光による走査の画素ピッチ
   が、前記レーザ光のビーム径とほぼ同等か、または、そ
   れ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載
   の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定
   方法。
4. 【請求項４】 前記開口部が、スリット状に形成された
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記
   載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決
   定方法。
5. 【請求項５】 前記開口部が、ピンホール状に形成され
   たことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に
   記載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置
   決定方法。
6. 【請求項６】 レーザ光の波長毎に、前記共焦点光学系
   のフォーカス位置を決定することを特徴とする請求項１
   ないし５のいずれか１項に記載の共焦点光学系を備えた
   スキャナのフォーカス位置決定方法。
7. 【請求項７】 さらに、前記共焦点光学系の前記フォー
   カス位置をメモリに記憶させることを特徴とする請求項
   １ないし６のいずれか１項に記載の共焦点光学系を備え
   たスキャナのフォーカス位置決定方法。
8. 【請求項８】 前記支持体が、ＩＶ族元素、ＩＩ−ＶＩ
   族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物およびこれらの複合体よ
   りなる群から選ばれた材料によって形成されたことを特
   徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の共焦
   点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定方法。
9. 【請求項９】 前記支持体が、珪砂、ソーダ灰および石
   灰石よりなる群から選ばれた材料を主成分とするガラス
   に、ＣｄＳ−ＣｄＳｅの固溶体をドープして形成された
   色ガラスフイルタによって形成されたことを特徴とする
   請求項８に記載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォ
   ーカス位置決定方法。
10. 【請求項１０】 前記支持体が、珪砂、ソーダ灰および
    石灰石よりなる群から選ばれた材料を主成分とするガラ
    スに、ＺｎＳ−ＣｄＳの固溶体をドープして形成された
    色ガラスフィルタによって形成されたことを特徴とする
    請求項９に記載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォ
    ーカス位置決定方法。
11. 【請求項１１】 前記支持体が、ＩｎＧａＡｓＰ層と、
    ＧａＡｓ層との積層体によって形成され、前記金属膜
    が、前記ＩｎＧａＡｓＰ層上に設けられたことを特徴と
    する請求項８に記載の共焦点光学系を備えたスキャナの
    フォーカス位置決定方法。
12. 【請求項１２】 前記金属膜が、スパッタリング、ＣＶ
    Ｄおよび蒸着よりなる群から選ばれる形成方法によって
    形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項に記載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォ
    ーカス位置決定方法。
13. 【請求項１３】 前記金属膜が、スパッタリングによっ
    て形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の共焦
    点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定方法。
14. 【請求項１４】 前記金属膜が、クロム、アルミニウ
    ム、金、ニッケル−クロム合金およびチタン−ニッケル
    −クロムよりなる群から選ばれる材料によって形成され
    たことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項
    に記載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位
    置決定方法。
15. 【請求項１５】 前記金属膜が、クロムによって形成さ
    れたことを特徴とする請求項１４に記載の共焦点光学系
    を備えたスキャナのフォーカス位置決定方法。
16. 【請求項１６】 前記レーザ光の走査方向に対する前記
    開口部の幅が、前記レーザ光のビーム径の０．５ないし
    ２倍に形成されたことを特徴とする請求項１ないし１５
    のいずれか１項に記載の共焦点光学系を備えたスキャナ
    のフォーカス位置決定方法。
17. 【請求項１７】 前記レーザ光の走査方向に対する前記
    開口部の幅が、前記レーザ光のビーム径の０．８ないし
    １．２倍に形成されたことを特徴とする請求項１６に記
    載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決
    定方法。
18. 【請求項１８】 前記レーザ光の走査方向に対する前記
    開口部の幅が、前記レーザ光のビーム径とほぼ同等に形
    成されたことを特徴とする請求項１７に記載の共焦点光
    学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定方法。
19. 【請求項１９】 前記金属膜が、前記共焦点光学系の対
    物レンズの前記移動ピッチ以下の膜厚を有していること
    を特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に記載
    の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定
    方法。
20. 【請求項２０】 共焦点光学系を備えたスキャナのフォ
    ーカス位置調整方法であって、請求項７ないし１９のい
    ずれか１項に記載されたフォーカス位置決定方法にした
    がって決定され、前記メモリに記憶されたフォーカス位
    置に基づいて、前記共焦点光学系の対物レンズの位置を
    調整することを特徴とする共焦点光学系を備えたスキャ
    ナのフォーカス位置調整方法。
21. 【請求項２１】 ステッピングモータによって、前記共
    焦点光学系の対物レンズの位置を調整することを特徴と
    する請求項２０に記載の共焦点光学系を備えたスキャナ
    のフォーカス位置調整方法。
22. 【請求項２２】 レーザ光を発する少なくとも１つのレ
    ーザ励起光源と、サンプルを載置するサンプルステージ
    と、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられ
    たレーザ光によって、前記サンプルステージに載置され
    た前記サンプルを走査可能なように、前記サンプルステ
    ージを移動させる走査手段と、共焦点光学系と、共焦点
    光学系を構成する対物レンズを移動可能なモータと、光
    を光電的に検出する光検出器と、メモリと、共焦点光学
    系のフォーカスを調整するフォーカス調整手段を備えた
    スキャナであって、前記メモリに、請求項７ないし１９
    のいずれか１項に記載されたフォーカス位置決定方法に
    したがって決定された前記共焦点光学系のフォーカス位
    置が記憶され、前記フォーカス調整手段が、前記メモリ
    に記憶された前記共焦点光学系のフォーカス位置に基づ
    き、前記モータを駆動して、前記共焦点光学系の対物レ
    ンズが、前記共焦点光学系のフォーカス位置に位置する
    ように、前記共焦点光学系の対物レンズを移動させ、前
    記共焦点光学系のフォーカス位置を調整するように構成
    されたことを特徴とするスキャナ。
23. 【請求項２３】 前記走査手段が、前記サンプルステー
    ジを、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せら
    れたレーザ光のビーム径とほぼ同等か、または、それ以
    下の画素ピッチで、移動させるように構成されたことを
    特徴とする請求項２２に記載のスキャナ。
24. 【請求項２４】 前記メモリが、波長の異なるレーザ光
    を発する２以上のレーザ励起光源を用いる場合の前記共
    焦点光学系のフォーカス位置を記憶していることを特徴
    とする請求項２２または２３に記載のスキャナ。
25. 【請求項２５】 前記モータが、ステッピングモータに
    よって構成されたことを特徴とする請求項２２ないし２
    ４のいずれか１項に記載のスキャナ。
26. 【請求項２６】 レーザ光の照射を受けると、蛍光また
    はフォトルミネッセンスを発し、レーザ光の照射を受け
    ても劣化することがない無機材料よりなる支持体上に、
    前記支持体が露出される開口部が形成されるように、金
    属膜を設けたことを特徴とする共焦点光学系を備えたス
    キャナのフォーカス位置決定用デバイス。
27. 【請求項２７】 前記開口部が、スリット状に形成され
    たことを特徴とする請求項２６に記載の共焦点光学系を
    備えたスキャナのフォーカス位置決定用デバイス。
28. 【請求項２８】 前記開口部が、ピンホール状に形成さ
    れたことを特徴とする請求項２７に記載の共焦点光学系
    を備えたスキャナのフォーカス位置決定用デバイス。
29. 【請求項２９】 前記支持体が、ＩＶ族元素、ＩＩ−Ｖ
    Ｉ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物およびこれらの複合体
    よりなる群から選ばれた材料によって形成されたことを
    特徴とする請求項２６ないし２８のいずれか１項に記載
    の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定
    用デバイス。
30. 【請求項３０】 前記支持体が、珪砂、ソーダ灰および
    石灰石よりなる群から選ばれた材料を主成分とするガラ
    スに、ＣｄＳ−ＣｄＳｅの固溶体をドープして形成され
    た色ガラスフイルタによって形成されたことを特徴とす
    る請求項２９に記載の共焦点光学系を備えたスキャナの
    フォーカス位置決定用デバイス。
31. 【請求項３１】 前記支持体が、珪砂、ソーダ灰および
    石灰石よりなる群から選ばれた材料を主成分とするガラ
    スに、ＺｎＳ−ＣｄＳの固溶体をドープして形成された
    色ガラスフィルタによって形成されたことを特徴とする
    請求項３０に記載の共焦点光学系を備えたスキャナのフ
    ォーカス位置決定用デバイス。
32. 【請求項３２】 前記支持体が、ＩｎＧａＡｓＰ層と、
    ＧａＡｓ層の積層体によって形成され、前記金属膜が、
    前記ＩｎＧａＡｓＰ層上に設けられたことを特徴とする
    請求項２９に記載の共焦点光学系を備えたスキャナのフ
    ォーカス位置決定用デバイス。
33. 【請求項３３】 前記金属膜が、スパッタリング、ＣＶ
    Ｄおよび蒸着よりなる群から選ばれる形成方法によって
    形成されたことを特徴とする請求項２６ないし３２のい
    ずれか１項に記載の共焦点光学系を備えたスキャナのフ
    ォーカス位置決定用デバイス。
34. 【請求項３４】 前記金属膜が、スパッタリングによっ
    て形成されたことを特徴とする請求項３３に記載の共焦
    点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定用デバ
    イス。
35. 【請求項３５】 前記金属膜が、クロム、アルミニウ
    ム、金、ニッケル−クロム合金およびチタン−ニッケル
    −クロムよりなる群から選ばれる材料によって形成され
    たことを特徴とする請求項２６ないし３４のいずれか１
    項に記載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス
    位置決定用デバイス。
36. 【請求項３６】 前記金属膜が、クロムによって形成さ
    れたことを特徴とする請求項３５に記載の共焦点光学系
    を備えたスキャナのフォーカス位置決定用デバイス。
37. 【請求項３７】 前記レーザ光の走査方向に対する前記
    開口部の幅が、前記レーザ光のビーム径の０．５ないし
    ２倍に形成されたことを特徴とする請求項２６ないし３
    ６のいずれか１項に記載の共焦点光学系を備えたスキャ
    ナのフォーカス位置決定用デバイス。
38. 【請求項３８】 前記レーザ光の走査方向に対する前記
    開口部の幅が、前記レーザ光のビーム径の０．８ないし
    １．２倍に形成されたことを特徴とする請求項３７に記
    載の共焦点光学系を備えたスキャナのフォーカス位置決
    定用デバイス。
39. 【請求項３９】 前記レーザ光の走査方向に対する前記
    開口部の幅が、前記レーザ光のビーム径とほぼ同等に形
    成されたことを特徴とする請求項３８に記載の共焦点光
    学系を備えたスキャナのフォーカス位置決定用デバイ
    ス。
40. 【請求項４０】 前記金属膜が、約１０ミクロン以下の
    膜厚を有していることを特徴とする請求項２６ないし３
    ９のいずれか１項に記載の共焦点光学系を備えたスキャ
    ナのフォーカス位置決定用デバイス。