JP2002195948A

JP2002195948A - スキャナおよびスキャナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法

Info

Publication number: JP2002195948A
Application number: JP2000393162A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Matsushita; 昌弘松下; Yoshifumi Shioe; 祥史潮江
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-10
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: JP3896390B2; US20020099511A1; US8274061B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】サンプルの劣化を招くことなく、簡易に、か
つ、短時間に、フォトマルチプライアの電圧値を、所望
のように設定することのできるスキャナを提供する。【解決手段】レーザ光４によって、サンプルステージ
２０に載置された標識物質を含むサンプルが走査され
て、標識物質から放出された光２５を光電的に検出し
て、フォトマルチプライア３３により生成されたアナロ
グ画像データをディジタル画像データに変換するＡ／Ｄ
変換器３４を備えたスキャナであって、フォトマルチプ
ライア電圧値を所定の電圧値Ｇ０に設定し、プレスキャ
ンニングして生成したディジタル画像データに基づき、
所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なる電圧
値Ｇによる走査で生成されるべきディジタル画像データ
の各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするピクセ
ル濃度信号強度シミュレート手段を備えたことを特徴と
するスキャナ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナおよびス
キャナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法に関す
るものであり、さらに詳細には、サンプルの劣化を招く
ことなく、簡易に、かつ、短時間に、フォトマルチプラ
イアの電圧値を、所望のように設定することのできるス
キャナおよびスキャナのフォトマルチプライアの電圧値
設定方法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】

【発明が解決しようとする課題】オートラジオグラフィ
システム、蛍光検出システムおよびマイクロアレイ検出
システムはいずれも、サンプルに、レーザ光を照射し
て、輝尽性蛍光体や蛍光色素などの標識物質を励起し、
輝尽性蛍光体から放出された輝尽性光や蛍光色素から放
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、そのため、これらのシステムにおい
ては、一般に、スキャナが用いられ、レーザ光によっ
て、サンプルを走査し、サンプルから放出された輝尽光
や蛍光を、フォトマルチプライアを用いて、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が生成されていた。

【０００７】このように構成されたスキャナにおいて
は、フォトマルチプライアの電圧値を適当な値に設定し
て、レーザ光によって、サンプルを走査し、サンプルか
ら放出された光を光電的に検出して、生成したデータに
基づいて、画像を再生し、再生された画像を観察して、
フォトマルチプライアの電圧値を変え、適正な画像が再
生されるまで、こうしたプレスキャンニングを繰り返
し、試行錯誤により、フォトマルチプライアの電圧値を
決定していた。

【０００８】しかしながら、このような操作はきわめて
面倒で、多大な時間を要するだけでなく、レーザ光の照
射を受けると、輝尽性蛍光体は蓄積していた放射線のエ
ネルギーを放出して、蓄積されているエネルギーが減少
し、蛍光物質も、レーザ光が繰り返し照射されると、蛍
光の発光量が減少するため、サンプルの劣化を招くとい
う問題があった。

【０００９】したがって、本発明は、サンプルの劣化を
招くことなく、簡易に、かつ、短時間に、フォトマルチ
プライアの電圧値を、所望のように設定することのでき
るスキャナおよびスキャナのフォトマルチプライアの電
圧値設定方法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、
レーザ光を発する少なくとも１つのレーザ励起光源と、
標識物質を含む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、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
ンプルが走査されて、前記標識物質から放出された光を
光電的に検出して、アナログ画像データを生成するフォ
トマルチプライアと、前記フォトマルチプライアによっ
て生成されたアナログ画像データをディジタル画像デー
タに変換するＡ／Ｄ変換器を備えたスキャナであって、
前記フォトマルチプライアのフォトマルチプライア電圧
値を所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定し、
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
記サンプルを走査して、プレスキャンニングを実行し、
前記プレスキャンニングの結果、前記サンプルの前記標
識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプ
ライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォトマルチプライ
アによって、光電的に検出して生成したディジタル画像
データに基づいて、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、前記サンプルステー
ジに載置された前記サンプルを走査し、前記サンプルの
前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマ
ルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライ
ア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによ
って光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジ
タル化されて、生成されるべきディジタル画像データの
各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするピクセル
濃度信号強度シミュレート手段を備えたことを特徴とす
るスキャナによって達成される。

【００１１】本発明によれば、フォトマルチプライアの
フォトマルチプライア電圧値を所定のフォトマルチプラ
イア電圧値Ｇ０に設定し、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、サンプルステー
ジに載置されたサンプルを走査して、プレスキャンニン
グを実行し、プレスキャンニングの結果、サンプルの標
識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライ
ア電圧値Ｇ０に設定されたフォトマルチプライアによっ
て、光電的に検出して生成したディジタル画像データに
基づいて、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、サンプルステージに載置されたサ
ンプルを走査し、サンプルの標識物質から放出された光
を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なる
フォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマル
チプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によ
ってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画
像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートす
るピクセル濃度信号強度シミュレート手段を、スキャナ
が備えているから、適当なフォトマルチプライア電圧値
を指定して、プレスキャンニングを実行して生成したデ
ィジタル画像データに基づき、ピクセル濃度信号強度シ
ミュレート手段によって、プレスキャンニングにおいて
用いられた所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは
異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォ
トマルチプライアを用いて生成されるべきディジタル画
像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレート
し、所望のコントラストが得られるフォトマルチプライ
ア電圧値Ｇを決定することができ、したがって、プレス
キャンニングを繰り返し実行することなく、フォトマル
チプライアの電圧値を適切な値に設定することが可能に
なる。

【００１２】本発明の好ましい実施態様においては、前
記ピクセル濃度信号強度シミュレート手段が、前記プレ
スキャンニングによって生成されたディジタル画像デー
タの各ピクセルの濃度信号強度に対し、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、
前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査
し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、
前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なる
フォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォト
マルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変
換器によってディジタル化されて、生成されるべきディ
ジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度がシフト
する濃度信号強度シフト値を算出する濃度信号強度シフ
ト値算出手段と、前記濃度信号強度シフト値算出手段に
よって算出された濃度信号強度シフト値にしたがって、
前記プレスキャンニングによって生成されたディジタル
画像データの各ピクセルの濃度信号強度を補正して、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、前記サンプルステージに載置された前記サ
ンプルを走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出
された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ
０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定され
た前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、
前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成さ
れるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号
強度をシミュレートするピクセル濃度信号強度補正手段
を備えている。

【００１３】本発明の好ましい実施態様によれば、ピク
セル濃度信号強度シミュレート手段が、プレスキャンニ
ングによって生成されたディジタル画像データの各ピク
セルの濃度信号強度に対し、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、サンプルステー
ジに載置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質
から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧
値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定
されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、
Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成される
べきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度
がシフトする濃度信号強度シフト値を算出する濃度信号
強度シフト値算出手段と、濃度信号強度シフト値算出手
段によって算出された濃度信号強度シフト値にしたがっ
て、プレスキャンニングによって生成されたディジタル
画像データの各ピクセルの濃度信号強度を補正して、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、サンプルステージに載置されたサンプルを走査
し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフ
ォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチ
プライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアに
よって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタ
ル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各
ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするピクセル濃
度信号強度補正手段を備えているから、適当なフォトマ
ルチプライア電圧値を指定して、プレスキャンニングを
実行して生成したディジタル画像データに基づき、濃度
信号強度シフト値算出手段によって、プレスキャンニン
グによって生成されたディジタル画像データの各ピクセ
ルの濃度信号強度に対して、異なるフォトマルチプライ
ア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアを用いて
生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃
度信号強度がシフトする濃度信号強度シフト値を算出
し、ピクセル濃度信号強度補正手段によって、プレスキ
ャンニングを実行して生成したディジタル画像データの
各ピクセルの濃度信号強度を補正して、異なるフォトマ
ルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライ
アを用いて生成されるべきディジタル画像データを生成
することにより、所望のコントラストが得られるフォト
マルチプライア電圧値Ｇを決定することができ、したが
って、プレスキャンニングを繰り返し実行することな
く、フォトマルチプライアの電圧値を適切な値に設定す
ることが可能になる。

【００１４】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、さらに、表示手段を備え、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し、前
記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所
定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記
フォトマルチプライアによって光電的に検出して生成し
たディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度
が、前記ピクセル濃度信号強度補正手段によって、補正
されて生成されたディジタル画像データに基づいて、画
像が生成され、前記表示手段に表示されるように構成さ
れている。

【００１５】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、スキャナは、さらに、表示手段を備え、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、サンプルステージに載置されたサンプルを走査し、
サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォト
マルチプライア電圧値Ｇ０に設定されたフォトマルチプ
ライアによって光電的に検出して生成したディジタル画
像データの各ピクセルの濃度信号強度が、ピクセル濃度
信号強度補正手段によって、補正されて生成されたディ
ジタル画像データに基づいて、画像が生成され、表示手
段に表示されるように構成されているから、ユーザー
は、ＣＲＴなどの表示手段に表示された画像を観察し
て、適切なコントラストの画像を生成することのできる
所望のフォトマルチプライア電圧値Ｇを、きわめて容易
に決定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、さらに、前記ピクセル濃度信号強度シミュレート手
段によって、シミュレートされた画像データの各ピクセ
ルの濃度信号強度に基づき、前記フォトマルチプライア
の前記フォトマルチプライア電圧値Ｇを設定するフォト
マルチプライア電圧値設定手段を備えている。

【００１７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、スキャナは、発せられるレーザ光の波長を異にする
２以上のレーザ励起光源を備え、前記２以上のレーザ励
起光源から発せられ、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するレーザ光の波長ごとに、前記
プレスキャンニングが実行され、前記ピクセル濃度信号
強度シミュレート手段が、前記プレスキャンニングの結
果、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、
前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定され
た前記フォトマルチプライアによって、光電的に検出し
て生成したディジタル画像データに基づいて、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、前記サンプルステージに載置された前記サンプル
を走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された
光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは
異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記
フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ
／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべ
きディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を
シミュレートするように構成されている。

【００１８】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、スキャナは、発せられるレーザ光の波長を異にする
２以上のレーザ励起光源を備えており、サンプルステー
ジに載置されたサンプルが波長の異なるレーザ光によっ
て走査される場合があり、サンプルを走査するレーザ光
の波長が異なると、フォトマルチプライアの電圧値が同
じであっても、生成されたディジタル画像データの各ピ
クセルの濃度信号強度が異なり、したがって、所定のフ
ォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォト
マルチプライアを用いて、プレスキャンニングによって
生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信
号強度も変化するが、２以上のレーザ励起光源から発せ
られ、サンプルステージに載置されたサンプルを走査す
るレーザ光の波長ごとに、プレスキャンニングが実行さ
れ、ピクセル濃度信号強度シミュレート手段が、プレス
キャンニングの結果、サンプルの標識物質から放出され
た光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定
されたフォトマルチプライアによって、光電的に検出し
て生成したディジタル画像データに基づいて、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、サンプルステージに載置されたサンプルを走査し、
サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォト
マルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプラ
イア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアによっ
て光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化
されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピク
セルの濃度信号強度をシミュレートするように構成され
ているから、波長の異なるレーザ光を用いて、サンプル
ステージに載置されたサンプルを走査する場合でも、所
望のコントラストの画像を得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、さらに、前記２以上のレーザ励起光源から発せられ
るレーザ光の波長ごとに、前記ピクセル濃度信号強度シ
ミュレート手段によって、シミュレートされた画像デー
タの各ピクセルの濃度信号強度に基づき、前記ピクセル
濃度信号強度シミュレート手段によって、シミュレート
された画像データの各ピクセルの濃度信号強度に基づ
き、前記フォトマルチプライアのフォトマルチプライア
電圧値を設定する前記フォトマルチプライア電圧値設定
手段を備えている。

【００２０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記濃度信号強度シフト値算出手段が、前記所定の
フォトマルチプライア電圧値をＧ０、前記所定のフォト
マルチプライア電圧値とは異なるフォトマルチプライア
電圧値をＧ、ビット数をＢ、ラチチュードをＬとしたと
き、次式にしたがって、各ピクセルの濃度信号強度シフ
ト値ΔＱＬを算出するように構成されている。

【００２１】 ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記ピク
セル濃度信号強度補正手段が、前記プレスキャンニング
によって生成された前記ディジタル画像データの各ピク
セルの濃度信号強度をＱＬｉ０_λ（λは、前記少なくと
も１つのレーザ励起光源から発せられるレーザ光の波長
である。）として、次式にしたがって、前記所定のフォ
トマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプ
ライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライア
によって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってデ
ィジタル化されて、生成されるべきディジタル画像デー
タの各ピクセルの濃度信号強度をＱＬｉ_λをシミュレー
トするように構成されている。ＱＬｉ_λ＝ＱＬｉ０_λ＋ΔＱＬ本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記標識
物質を含むサンプルが、蛍光色素を含んだサンプルによ
って構成されている。

【００２２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記標識物質を含むサンプルが、担体上に、蛍光色
素によって、選択的に標識された試料の複数のスポット
が形成されたマイクロアレイによって構成されている。

【００２３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記標識物質を含むサンプルが、放射線エネルギー
が蓄積された輝尽性蛍光体層を備えた蓄積性蛍光体シー
トによって構成されている。

【００２４】本発明の前記目的はまた、フォトマルチプ
ライアの電圧値を所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ
０に設定し、サンプルステージに載置され、標識物質を
含むサンプルを、レーザ光によって走査して、プレスキ
ャンニングを実行し、前記プレスキャンニングの結果、
前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記
所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前
記フォトマルチプライアによって、光電的に検出し、前
記Ａ／Ｄ変換器によって、ディジタル化して、ディジタ
ル画像データを生成し、前記サンプルステージに載置さ
れ、標識物質を含む前記サンプルを、レーザ光によって
走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光
を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異
なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フ
ォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／
Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべき
ディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を、
前記プレスキャンニングによって生成されたディジタル
画像データに基づいて、シミュレートし、シミュレート
されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強
度にしたがって、前記フォトマルチプライアの所望のフ
ォトマルチプライア電圧値Ｇを決定し、前記フォトマル
チプライアの電圧値を設定することを特徴とするスキャ
ナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法によって達
成される。

【００２５】本発明によれば、フォトマルチプライアの
電圧値を所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定
し、サンプルステージに載置され、標識物質を含むサン
プルを、レーザ光によって走査して、プレスキャンニン
グを実行し、プレスキャンニングの結果、サンプルの標
識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライ
ア電圧値Ｇ０に設定されたフォトマルチプライアによっ
て、光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によって、ディジタ
ル化して、ディジタル画像データを生成し、サンプルス
テージに載置され、標識物質を含むサンプルを、レーザ
光によって走査し、サンプルの標識物質から放出された
光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異な
るフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマ
ルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器に
よってディジタル化されて、生成されるべきディジタル
画像データの各ピクセルの濃度信号強度を、プレスキャ
ンニングによって生成されたディジタル画像データに基
づいて、シミュレートし、シミュレートされたディジタ
ル画像データの各ピクセルの濃度信号強度にしたがっ
て、フォトマルチプライアの所望のフォトマルチプライ
ア電圧値Ｇを決定し、フォトマルチプライアの電圧値を
設定するように構成されているから、適当なフォトマル
チプライア電圧値を指定して、プレスキャンニングを実
行して生成したディジタル画像データに基づき、プレス
キャンニングにおいて用いられた所定のフォトマルチプ
ライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧
値Ｇに設定されたフォトマルチプライアを用いて生成さ
れるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号
強度をシミュレートし、所望のコントラストが得られる
フォトマルチプライア電圧値Ｇを決定することができ、
したがって、プレスキャンニングを繰り返し実行するこ
となく、フォトマルチプライアの電圧値を適切な値に設
定することが可能になる。

【００２６】本発明の好ましい実施態様においては、前
記プレスキャンニングによって生成されたディジタル画
像データに基づいて、レーザ光により、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し、前記サンプ
ルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォ
トマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプ
ライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライア
によって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってデ
ィジタル化されて、生成されるべきディジタル画像デー
タの各ピクセルの濃度信号強度がシフトする濃度信号強
度シフト値を算出し、前記濃度信号強度シフト値にした
がって、前記プレスキャンニングによって生成されたデ
ィジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を補正
して、レーザ光により、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し、前記サンプルの前記標識物
質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライ
ア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇ
に設定された前記フォトマルチプライアによって光電的
に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化され
て、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセル
の濃度信号強度をシミュレートするするように構成され
ている。

【００２７】本発明の好ましい実施態様によれば、プレ
スキャンニングによって生成されたディジタル画像デー
タに基づいて、レーザ光により、サンプルステージに載
置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質から放
出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０
とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された
フォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ
変換器によってディジタル化されて、生成されるべきデ
ィジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度がシフ
トする濃度信号強度シフト値を算出し、濃度信号強度シ
フト値にしたがって、プレスキャンニングによって生成
されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強
度を補正して、レーザ光により、サンプルステージに載
置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質から放
出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０
とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された
フォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ
変換器によってディジタル化されて、生成されるべきデ
ィジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミ
ュレートするするように構成されているから、適当なフ
ォトマルチプライア電圧値を指定して、プレスキャンニ
ングを実行して生成したディジタル画像データに基づ
き、プレスキャンニングによって生成されたディジタル
画像データの各ピクセルの濃度信号強度に対して、異な
るフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマ
ルチプライアを用いて生成されるべきディジタル画像デ
ータの各ピクセルの濃度信号強度がシフトする濃度信号
強度シフト値を算出し、プレスキャンニングを実行して
生成したディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号
強度を補正して、異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇ
に設定されたフォトマルチプライアを用いて生成される
べきディジタル画像データを生成することにより、所望
のコントラストが得られるフォトマルチプライア電圧値
Ｇを決定することができ、したがって、プレスキャンニ
ングを繰り返し実行することなく、フォトマルチプライ
アの電圧値を適切な値に設定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、前記各ピクセルの濃度信号強度がシミュレ
ートされたディジタル画像データに基づいて、画像を表
示し、表示された前記画像にしたがって、前記フォトマ
ルチプライア電圧値Ｇを決定し、前記フォトマルチプラ
イアの電圧値を設定するように構成されている。

【００２９】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、さらに、各ピクセルの濃度信号強度がシミュレート
されたディジタル画像データに基づいて、画像を表示
し、表示された画像にしたがって、フォトマルチプライ
ア電圧値Ｇを決定し、フォトマルチプライアの電圧値を
設定するように構成されているから、ユーザーは、ＣＲ
Ｔなどの表示手段に表示された画像を観察して、適切な
コントラストの画像を生成することのできる所望のフォ
トマルチプライア電圧値Ｇを、きわめて容易に決定する
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、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを
走査するレーザ光の波長ごとに、前記プレスキャンニン
グを実行し、前記プレスキャンニングの結果、前記サン
プルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフ
ォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォト
マルチプライアによって、光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ
変換器によって、ディジタル化して、ディジタル画像デ
ータを生成し、前記サンプルステージに載置され、標識
物質を含む前記サンプルを、レーザ光によって走査し、
前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記
所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォ
トマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマル
チプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器
によってディジタル化されて、生成されるべきディジタ
ル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を、前記プレ
スキャンニングによって生成されたディジタル画像デー
タに基づいて、シミュレートし、シミュレートされたデ
ィジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度にした
がって、前記フォトマルチプライアの所望のフォトマル
チプライア電圧値を決定し、前記フォトマルチプライア
の電圧値を設定するように構成されている。

【００３１】サンプルステージに載置されたサンプルを
走査するレーザ光の波長が異なると、フォトマルチプラ
イアの電圧値が同じであっても、生成されたディジタル
画像データの各ピクセルの濃度信号強度が異なり、した
がって、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定
された前記フォトマルチプライアを用いて、プレスキャ
ンニングによって生成されたディジタル画像データの各
ピクセルの濃度信号強度も変化するが、本発明のさらに
好ましい実施態様によれば、サンプルステージに載置さ
れたサンプルを走査するレーザ光の波長ごとに、プレス
キャンニングを実行し、プレスキャンニングの結果、サ
ンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマ
ルチプライア電圧値Ｇ０に設定されたフォトマルチプラ
イアによって、光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によっ
て、ディジタル化して、ディジタル画像データを生成
し、サンプルステージに載置され、標識物質を含むサン
プルを、レーザ光によって走査し、サンプルの標識物質
から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧
値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定
されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、
Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成される
べきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度
を、プレスキャンニングによって生成されたディジタル
画像データに基づいて、シミュレートし、シミュレート
されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強
度にしたがって、フォトマルチプライアの所望のフォト
マルチプライア電圧値を決定し、フォトマルチプライア
の電圧値を設定するように構成されているから、波長の
異なるレーザ光を用いて、サンプルステージに載置され
たサンプルを走査する場合でも、所望のコントラストの
画像を得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、さらに、前記サンプルステージに載置された前記サ
ンプルを走査するレーザ光の波長ごとに、前記各ピクセ
ルの濃度信号強度がシミュレートされたディジタル画像
データに基づいて、画像を表示し、表示された前記画像
にしたがって、前記フォトマルチプライアの電圧値を決
定し、前記フォトマルチプライアの電圧値を設定するよ
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おいて
は、前記所定のフォトマルチプライア電圧値をＧ０、前
記所定のフォトマルチプライア電圧値とは異なるフォト
マルチプライア電圧値をＧ、ビット数をＢ、ラチチュー
ドをＬとしたとき、次式にしたがって、各ピクセルの濃
度信号強度のシフト値ΔＱＬを算出するように構成され
ている。

【００３４】 ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記プレ
スキャンニングによって生成された前記ディジタル画像
データの各ピクセルの濃度信号強度をＱＬｉ０ _λ（λ
は、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられ
るレーザ光の波長である。）として、次式にしたがっ
て、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異
なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フ
ォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／
Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべき
ディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をＱ
Ｌｉ_λをシミュレートするように構成されている。ＱＬｉ_λ＝ＱＬｉ０_λ＋ΔＱＬ本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記標識
物質を含むサンプルが、蛍光色素を含んだサンプルによ
って構成されている。

【００３５】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記標識物質を含むサンプルが、担体上に、蛍光色
素によって、選択的に標識された試料の複数のスポット
が形成されたマイクロアレイによって構成されている。

【００３６】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記標識物質を含むサンプルが、放射線エネルギー
が蓄積された輝尽性蛍光体層を備えた蓄積性蛍光体シー
トによって構成されている。

【００３７】

【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。

【００３８】図１は、本発明の好ましい実施態様にかか
るスキャナの略斜視図である。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】マイクロアレイは、たとえば、以下のよう
にして、生成される。

【００４６】まず、異なるｃＤＮＡプローブを含む試料
液が、それぞれ、スライドガラス板上に、スポット状に
滴下されて、異なるｃＤＮＡプローブを含む多数のスポ
ットが、スライドガラス板上に形成される。

【００４７】他方、検体であるＲＮＡを生体細胞から抽
出し、さらに、ＲＮＡから３’末端にポリＡを有するｍ
ＲＮＡを抽出する。こうして抽出したポリＡを末端に有
するｍＲＮＡからｃＤＮＡを合成する際に、標識物質で
あるＣｙ−３（登録商標）を存在させて、Ｃｙ−３によ
って標識された第一のターゲットＤＮＡを生成する。

【００４８】その一方で、検体であるＲＮＡを生体細胞
から抽出し、さらに、ＲＮＡから、３’末端にポリＡを
有するｍＲＮＡを抽出する。こうして抽出したポリＡを
末端に有するｍＲＮＡからｃＤＮＡを合成する際に、標
識物質であるＣｙ−５（登録商標）を存在させて、Ｃｙ
−５によって標識された第二のターゲットＤＮＡを生成
する。

【００４９】こうして調製された第一のターゲットＤＮ
Ａと第二のターゲットＤＮＡを混合し、混合液を、特異
的結合物質であるｃＤＮＡが滴下されたスライドガラス
板の表面上に静かに載せて、ハイブリダイズさせる。

【００５０】他方、蛍光色素によって標識された変性Ｄ
ＮＡ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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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ＤＮＡ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Ｄ
ＮＡの電気泳動画像が記録される。

【００５４】一方、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体
層には、たとえば、以下のようにして、放射性標識物質
の位置情報が記録される。

【００５５】メンブレンフィルタなどの担体表面を前処
理し、次いで、メンブレンフィルタなどの担体表面上の
所定の位置に、塩基配列が既知の互いに異なった複数の
特異的結合物質であるｃＤＮＡを、スポッター装置を使
用して、滴下する。

【００５６】他方、検体であるＲＮＡを生体細胞から抽
出し、さらに、ＲＮＡから３’末端にポリＡを有するｍ
ＲＮＡを抽出する。こうして抽出したポリＡを末端に有
するｍＲＮＡからｃＤＮＡを合成する際に、放射性標識
物質を存在させて、放射性標識物質によって標識された
プローブＤＮＡを生成する。

【００５７】こうして得た放射性標識物質によって標識
されたプローブＤＮＡを所定の溶液に調整し、特異的結
合物質であるｃＤＮＡが滴下されたメンブレンフィルタ
などの担体表面上に静かに載せて、ハイブリダイズさせ
る。

【００５８】次いで、ハイブリダイズされた試料が形成
されたメンブレンフィルタなどの担体表面に、蓄積性蛍
光体シートに形成された輝尽性蛍光体層を重ね合わせ
て、所定時間にわたって、密着状態に保持することによ
って、メンブレンフィルタなどの担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、放
射性標識物質の位置情報が、輝尽性蛍光体層に記録され
る。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】図２は、共焦点切り換え部材３１の略正面
図である。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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、アナログ画像データが生成される。

【００７８】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、ラインバッファ３５
に送られて、記憶される。

【００７９】ラインバッファ３５は、走査線１列分の画
像データを一時的に記憶するものであり、走査線１列分
のディジタル画像データが記憶されると、そのディジタ
ル画像データを、ラインバッファ３５の容量よりもより
大きな容量を有する送信バッファ３６に出力し、送信バ
ッファ３６は、所定の容量のディジタル画像データが記
憶されると、ディジタル画像データを、画像データ処理
装置３７に送信する。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】図４は、本発明の好ましい実施態様にかか
るスキャナの制御系、入力系、検出系、駆動系および表
示系を示すブロックダイアグラムである。

【００８６】図４に示されるように、本実施態様にかか
るスキャナの制御系は、スキャナ全体を制御するコント
ロールユニット５０と、ＲＡＭ５１と、画像データ処理
装置３７を備えており、また、画像読み取り装置の入力
系は、ユーザーによって操作され、種々の指示信号を入
力可能なキーボード５２およびマウス５３を備えてい
る。

【００８７】図４に示されるように、スキャナの検出系
は、サンプルステージ２０にセットされたサンプルキャ
リア２１の種類を検出して、キャリア検出信号をコント
ロールユニット５０に出力するキャリアセンサ５５を備
えている。

【００８８】図４に示されるように、本実施態様にかか
るスキャナの駆動系は、４つのフィルタ２８ａ、２８
ｂ、２８ｃ、２８ｄを備えたフィルタユニット２７を移
動させるフィルタユニットモータ５７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５８と、サ
ンプルステージ２０を、主走査方向に往復移動させる主
走査用モータ４３と、サンプルステージ２０を、副走査
方向に間欠的に移動させる副走査用モータ４７を備えて
いる。

【００８９】さらに、図４に示されるように、スキャナ
の表示系は、ＣＲＴ５９を備えている。

【００９０】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５７、切り換え部材モータ
５８、主走査用モータ４３および副走査用モータ４７
に、駆動信号を出力可能に構成されている。

【００９１】図５は、画像データ処理装置３７のブロッ
クダイアグラムである。

【００９２】図５に示されるように、本実施態様にかか
るスキャナの画像データ処理装置は、ディジタル画像デ
ータを記憶する画像データ記憶手段６０と、ディジタル
画像データに、種々のデータ処理を施すデータ処理手段
６１を備えている。

【００９３】送信バッファ３６に一時的に記憶されたデ
ィジタル画像データは、画像データ処理装置３７のデー
タ処理手段６１の受信バッファ６２に入力されて、一時
的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量の画像デ
ータが記憶されると、記憶された画像データが、画像デ
ータ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に出力さ
れ、記憶される。

【００９４】このようにして、送信バッファ３６から、
データ処理手段６１の受信バッファ６２に送られ、一時
的に記憶された画像データは、さらに、受信バッファ６
２から、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶
部６３に記憶される。

【００９５】サンプル２２の全面を、レーザ光４によっ
て走査して得られたディジタル画像データが、画像デー
タ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶され
ると、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像
データ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み
出し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶し
て、必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が
施されたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６
０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画
像データ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像デ
ータを消去する。

【００９６】図５に示されるように、画像データ処理装
置３７のデータ処理手段６１は、さらに、送信バッファ
３６からディジタル画像データを受け取る受信バッファ
６２と、データ処理を実行するデータ処理部６４と、デ
ィジタル画像データを二次元的に展開して、一時的に記
憶する一時メモリ６５と、ディジタル画像データを二次
元的に展開して、一時的に記憶するウィンドメモリ６７
を備えており、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開さ
れて、一時的に記憶された画像データに基づいて、ＣＲ
Ｔ５９の画面上に、画像が生成されるように構成されて
いる。

【００９７】図５に示されるように、画像データ処理装
置３７のデータ処理手段６１は、さらに、各種ウィンド
データを生成して、ウィンドメモリ６７に出力し、ＣＲ
Ｔ５９の画面上に、各種ウィンドを表示させるウィンド
設定部６８と、後に詳述する濃度シミュレーション実行
部７０を備えている。

【００９８】以上のように構成された本実施態様にかか
るスキャナは、サンプル２２を、レーザ光４によって走
査して、標識物質を励起し、標識物質から放出された光
を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成
するのに先立って、まず、フォトマルチプライア３３の
電圧値を設定するため、図６に示されるフローチャート
にしたがって、プレスキャンニングが実行される。

【００９９】まず、ユーザーによって、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。

【０１００】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５５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。

【０１０１】キャリアセンサ５５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５８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。

【０１０２】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プレスキャンニング開始信号
が、キーボード５１に入力されると、キーボード５１か
ら標識物質指定信号およびプレスキャンニング開始信号
がコントロールユニット５０に出力される。

【０１０３】本実施態様においては、マイクロアレイに
含まれた試料は、Ｃｙ−５（登録商標）とＣｙ−３（登
録商標）とによって、二重標識されており、ユーザーに
よって、一方の蛍光色素、たとえば、Ｃｙ−５（登録商
標）が、キーボード５２に入力されると、Ｃｙ−５は、
６４０ｎｍの波長のレーザ光４によって、最も効率的に
励起可能であるから、コントロールユニット５０は、入
力された標識物質指定信号にしたがって、フィルタユニ
ットモータ５７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。

【０１０４】コントロールユニット５０は、プレスキャ
ンニング開始信号を受けると、画像データ処理装置３７
のデータ処理手段６１のウィンド設定部６８に、ウィン
ド設定信号を出力して、濃度シミュレーションウィンド
データを生成させて、ウィンドメモリ６７に出力させ、
濃度シミュレーションウィンドを、ＣＲＴ５９の画面上
に表示する。

【０１０５】図７は、濃度シミュレーションウィンド
が、表示されたＣＲＴの画面を示す中間調図面である。

【０１０６】図７に示されるように、濃度シミュレーシ
ョンウィンド８０は、画像データに基づいて生成された
画像が表示される画像表示部８１と、階調表示部８２
と、６４０ｎｍの波長のレーザ光４、５３２ｎｍの波長
のレーザ光４および４７３ｎｍの波長のレーザ光ごと
に、使用されている励起光をカットするためのフィルタ
の種類を表示する励起光カットフィルタ表示部８３ａ、
８３ｂおよび８３ｃと、フォトマルチプライア電圧値の
値が表示されるフォトマルチプライア電圧値表示部８４
ａ、８４ｂおよび８４ｃと、フォトマルチプライア電圧
値を設定可能なスライダ８５ａ、８５ｂおよび８５ｃ
と、プレスキャンニング開始ボタン８６を含んでおり、
キーボード５２を介して、入力され、あるいは、スライ
ダ８５ａ、８５ｂまたは８５ｃが操作されて、設定され
たフォトマルチプライア電圧値は、フォトマルチプライ
ア電圧値表示部８４ａ、８４ｂおよび８４ｃに表示され
るように構成されている。

【０１０７】まず、ユーザーによって、フォトマルチプ
ライア３３のゲインのパーセント値として、適当なフォ
トマルチプライア電圧値Ｇ０の値が、キーボード５２に
入力され、あるいは、マウス５２を用いて、スライダ８
５ａが操作されて、指定される。

【０１０８】指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ
０は、コントロールユニット５０に送られ、コントロー
ルユニット５０は、指定されたフォトマルチプライア電
圧値Ｇ０にしたがって、フォトマルチプライア３３の電
圧値を設定するとともに、指定されたフォトマルチプラ
イア電圧値Ｇ０をＲＡＭ５１に記憶する。

【０１０９】同時に、コントロールユニット５０は、画
像データ処理装置３７のウィンド設定部６８にデータ表
示信号を出力して、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃
度シミュレーションウィンド８０内の６４０ｎｍのレー
ザ光４のフォトマルチプライア電圧値表示部８４ａに、
指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を表示させ
る。

【０１１０】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。

【０１１１】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。

【０１１２】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。

【０１１３】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
トされたマイクロアレイの全面が走査される。

【０１１４】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。

【０１１５】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。

【０１１６】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。

【０１１７】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。

【０１１８】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、アナログ画像デー
タが生成される。

【０１１９】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、データ中のイズを最小に抑えることが可能
になる。

【０１２０】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、ラインバッファ３５
に送られて、記憶される。

【０１２１】こうして、プレスキャンニングによって生
成された走査線１列分のディジタル画像データが、ライ
ンバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジ
タル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大
きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶
され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画
像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画
像データ処理装置３７に送信する。

【０１２２】プレスキャンニングによって生成され、送
信バッファ３６に一時的に記憶されたディジタル画像デ
ータは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１
の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、
受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶され
ると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６
０の画像データ一時記憶部６３に出力され、記憶され
る。

【０１２３】こうして、プレスキャンニングによって、
マイクロアレイの全面を、第１のレーザ励起光源１から
発せられた６４０ｎｍの波長のレーザ光４によって走査
して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶
手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、
データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ
一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、
データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要
なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施された
ディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像
データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ
一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消
去する。

【０１２４】画像データ記憶手段６０の画像データ記憶
部６６に記憶された画像データは、一時メモリ６５に読
み出され、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、
さらに、ウィンドメモリ６８に読み出されて、二次元的
に展開されて、一時的に記憶される。

【０１２５】こうして、プレスキャンニングによって生
成され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、
一時的に記憶されたディジタル画像データに基づいて、
ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーシ
ョンウィンド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−５によ
って標識された試料の画像が表示される。

【０１２６】しかしながら、このようにして、ＣＲＴ５
９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィ
ンド８０の画像表示部８１内に表示されたＣｙ−５によ
って標識された試料の画像は、ユーザーによって、フォ
トマルチプライア３３のゲインのパーセント値として、
適当なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が指定され
て、生成された画像データに基づくものであり、一般
に、プレスキャンニングの段階で、適切なフォトマルチ
プライア電圧値Ｇ０を指定することはきわめて困難であ
るから、こうして、濃度シミュレーションウィンド８０
の画像表示部８１内に表示された画像は、適切な濃度を
有してはいない。

【０１２７】したがって、従来は、こうして、ＣＲＴ５
９の画面上に表示された画像に基づいて、ユーザーによ
って、新たなフォトマルチプライア電圧値の値が指定さ
れて、適切な濃度を有する画像が、試行錯誤によって、
ＣＲＴ５９の画面上に表示されるまで、プレスキャンニ
ングが繰り返されていたが、このような操作はきわめて
煩雑であり、多大な時間を要するだけでなく、プレスキ
ャンニングを繰り返す結果、標識物質である蛍光色素が
劣化し、蛍光の発光量が低下するという問題があった。

【０１２８】そこで、本実施態様においては、プレスキ
ャンニングによって生成されたディジタル画像データに
基づいて、プレスキャンニングに先立って、入力された
フォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマル
チプライア電圧値Ｇを、キーボード５２を介して、入力
し、あるいは、マウス５３を用いて、ＣＲＴ５９の画面
上に表示された濃度シミュレーションウィンド内のスラ
イダ６５ａを操作することによって、指定し、指定した
フォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、信号強度
すなわち、生成されるべき画像の濃度をシミュレートす
ることが可能となるように、画像データ処理装置３７の
データ処理手段６１は、濃度シミュレーション実行部７
０を備えている。

【０１２９】図８は、画像データ処理装置３７のデータ
処理手段６１に設けられた濃度シミュレーション実行部
７０のブロックダイアグラムである。

【０１３０】図８に示されるように、画像データ処理装
置３７のデータ処理手段６１に設けられた濃度シミュレ
ーション実行部７０は、ユーザーが、キーボード５２を
介して、入力し、あるいは、マウス５３を用いて、ＣＲ
Ｔ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィ
ンド８０内のスライダ６５ａを操作することによって、
指定したフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像
データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬ
ｉが、プレスキャンニングによって生成された画像デー
タの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０から、どれだ
け、シフトするかを表わす濃度シフト値ΔＱＬを算出す
る濃度シフト値算出部７１と、濃度シフト値算出部７０
によって算出された濃度シフト値ΔＱＬにしたがって、
プレスキャンニングによって生成され、一時メモリ６５
に二次元的に展開されて、記憶されている画像データを
構成する各ピクセルの濃度信号強度を補正するピクセル
濃度信号強度補正部７２を備えている。

【０１３１】濃度シミュレーションウィンド８０の画像
表示部８１内に表示された画像を観察した結果、画像の
濃度が不適切であると判定したときは、ユーザーは、ま
ず、キーボード５２を介して、適切と予測されるフォト
マルチプライア電圧値Ｇを入力し、あるいは、マウス５
３を用いて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミ
ュレーションウィンド内のスライダ６５ａを操作して、
適切と予測されるフォトマルチプライア電圧値Ｇを入力
するとともに、濃度シミュレーション開始信号を入力す
る。

【０１３２】濃度シミュレーション開始信号は、フォト
マルチプライア電圧値Ｇとともに、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、濃度
シミュレーション開始信号に応答して、ＲＡＭ５１に記
憶されたプレスキャンニングに先立って、ユーザーによ
って入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を読み
出し、濃度シミュレーション開始信号およびフォトマル
チプライア電圧値Ｇとともに、画像データ処理装置３７
に出力する。

【０１３３】同時に、コントロールユニット５０は、新
たに、指定されたフォトマルチプライア電圧値ＧをＲＡ
Ｍ５１に記憶する。

【０１３４】フォトマルチプライア電圧値Ｇ０、濃度シ
ミュレーション開始信号およびフォトマルチプライア電
圧値Ｇは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６
１に設けられた濃度シミュレーション実行部７０の濃度
シフト値算出部７１に入力される。

【０１３５】濃度シミュレーション実行部７０の濃度シ
フト値算出部７１は、濃度シミュレーション開始信号を
受けると、入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０
およびフォトマルチプライア電圧値Ｇに基づき、次式
（１）にしたがって、ユーザーによって指定されたフォ
トマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成
したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_６４０が、
６４０ｎｍの波長のレーザ光４を用いて、プレスキャン
ニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃
度信号強度ＱＬｉ０_６４０から、どれだけ、シフトする
かを表わす濃度シフト値ΔＱＬを算出する。

【０１３６】 ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝（１）ここに、Ｂはビット数であり、Ｌはラチチュードであ
る。

【０１３７】ここに、本実施態様においては、Ｂ＝１
６、Ｌ＝５であるので、式（１）は、次のように、書き
換えることができる。

【０１３８】 ΔＱＬ＝１３１０７．２｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝こうして、算出された濃度シフト値ΔＱＬは、濃度信号
強度補正部７２に出力される。

【０１３９】一方、濃度シミュレーション開始信号は、
濃度信号強度補正部７２にも入力され、濃度信号強度補
正部７２は、コントロールユニット５０から濃度シミュ
レーション開始信号を受け、濃度シフト値算出部７０か
ら濃度シフト値ΔＱＬを受けると、一時メモリ６５に二
次元的に展開されて、一時的に記憶されている画像デー
タを読み出し、次式（２）のように、プレスキャンニン
グによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信
号強度ＱＬｉ０_６４０に、濃度シフト値算出部７０から
入力された濃度シフト値ΔＱＬを加算して、ユーザーに
よって指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用い
て、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号
強度ＱＬｉ_６４０を算出する。

【０１４０】ＱＬｉ_６４０＝ＱＬｉ０_６４０＋ΔＱＬ（２）さらに、濃度信号強度補正部７２は、画像データの各ピ
クセルに、こうして算出した各ピクセルの濃度信号強度
ＱＬｉ_６４０を割り当て、各ピクセルの濃度信号強度が
補正された画像データを生成し、ウィンドメモリ６８に
出力する。

【０１４１】各ピクセルの濃度信号強度が補正された画
像データは、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開され
て、記憶され、ウィンドメモリ６８に、二次元的に展開
されて、記憶された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９
の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィン
ド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−５によって標識さ
れた試料の画像が表示される。

【０１４２】ユーザーは、濃度シミュレーションウィン
ド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察し
て、画像のコントラストが適正であると判断したとき
は、キーボード５２に、フォトマルチプライア電圧決定
信号を入力する。

【０１４３】コントロールユニット５０は、キーボード
５２を介して、フォトマルチプライア電圧決定信号を受
けると、ＲＡＭ５１に記憶されているフォトマルチプラ
イア電圧値Ｇにしたがって、Ｃｙ−５によって標識され
た試料の画像データを生成する場合のフォトマルチプラ
イア３３の電圧値を設定する。

【０１４４】これに対して、濃度シミュレーションウィ
ンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察し
た結果、画像のコントラストが未だ適正でないと判断し
たときは、ユーザーは、キーボード５２を介して、ある
いは、マウス５３によって、濃度シミュレーションウィ
ンドのスライダ８４ａを操作して、新たに、フォトマル
チプライア電圧値Ｇを指定し、キーボード５２に、濃度
シミュレーション開始信号を入力する。

【０１４５】濃度シミュレーション開始信号および新た
に指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇは、コント
ロールユニット５０に入力され、上述したのと全く同様
にして、濃度シフト値算出部７１によって、濃度シフト
値ΔＱＬが算出され、濃度信号強度補正部７２によっ
て、ユーザーによって、新たに、指定されたフォトマル
チプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したと
きの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_６４０が算出され
て、各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データ
が生成され、生成された画像データに基づいて、ＣＲＴ
５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィン
ド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−５によって標識さ
れた試料の画像が表示される。

【０１４６】こうして、適正なコントラストを有する画
像が、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレー
ションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されるま
で、濃度シミュレーションが繰り返され、適正なコント
ラストを有するＣｙ−５によって標識された試料の画像
を生成することのできるフォトマルチプライア電圧値Ｇ
が決定されて、決定されたフォトマルチプライア電圧値
Ｇにしたがって、コントロールユニット５０によって、
フォトマルチプライア３３の電圧値が設定される。

【０１４７】以上のようにして、プレスキャンニングに
よって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定され
ると、コントロールユニット５０は、ウィンド設定部６
８にウィンド解除信号を出力して、ウィンド設定部６８
により、ウィンドメモリ６７内に設定されていた濃度シ
ミュレーションウィンド８０を消去させるとともに、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、Ｃｙ−５によって標識された試料の生化学解析用の
画像データの生成が開始される。

【０１４８】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。

【０１４９】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。

【０１５０】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
トされたマイクロアレイの全面が走査される。

【０１５１】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。

【０１５２】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。

【０１５３】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。

【０１５４】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。

【０１５５】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、アナログ画像デー
タが生成される。

【０１５６】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、データ中のイズを最小に抑えることが可能
になる。

【０１５７】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、ラインバッファ３５
に送られて、記憶される。

【０１５８】こうして生成された走査線１列分のディジ
タル画像データが、ラインバッファ３５に記憶される
と、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバ
ッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッフ
ァ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、
所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、デ
ィジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信
する。

【０１５９】ディジタル画像データは、送信バッファ３
６から、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１
の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、
受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶され
ると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６
０の画像データ一時記憶部６３に出力され、記憶され
る。

【０１６０】こうして、マイクロアレイの全面を、レー
ザ光４によって走査して得られたディジタル画像データ
が、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６
３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部
６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像
データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６
５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデ
ータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ
記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しか
る後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジ
タル画像データを消去する。

【０１６１】画像データ記憶手段６０の画像データ記憶
部６６に記憶された画像データは、データ処理部６４に
よって、一時メモリ６５に読み出されて、二次元的に展
開されて、一時的に記憶され、データ処理部６４によっ
て、必要に応じて、データ処理が施されて、ウィンドメ
モリ６８に、二次元的に展開されて、一時的に記憶され
る。

【０１６２】ユーザーによって、キーボード５２に画像
生成信号が入力されると、ウィンドメモリ６８に二次元
的に展開されて、一時的に記憶されている画像データに
基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に、Ｃｙ−５によって標
識された試料の画像が表示される。

【０１６３】本実施態様においては、マイクロアレイに
含まれた試料は、Ｃｙ−５（登録商標）に加えて、Ｃｙ
−３（登録商標）によって標識されているため、Ｃｙ−
５によって標識された試料の生化学解析用の画像データ
が生成されると、Ｃｙ−３によって標識された試料の生
化学解析用の画像データが生成される。

【０１６４】ここに、式（１）に示されるように、濃度
シフト値ΔＱＬは、フォトマルチプライア電圧値Ｇにの
み依存し、蛍光色素を励起するために用いるレーザ光４
の波長には依存しないが、サンプルステージ２０に載置
されたサンプル２２を走査するレーザ光４の波長が異な
ると、フォトマルチプライア３３の電圧値が同じであっ
ても、生成されたディジタル画像データの各ピクセルの
濃度信号強度ＱＬｉが異なり、したがって、フォトマル
チプライア３３の電圧値をＧ０に設定して、プレスキャ
ンニングによって生成されたディジタル画像データの各
ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０も変化するため、Ｃｙ
−３によって標識された試料の生化学解析用の画像デー
タを生成する場合にも、まず、プレスキャンニングが実
行される。

【０１６５】まず、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プレスキャンニング開始信号が、
キーボード５１に入力されると、キーボード５１から標
識物質指定信号およびプレスキャンニング開始信号がコ
ントロールユニット５０に出力される。蛍光色素の種類
として、Ｃｙ−３が入力されると、Ｃｙ−３は、４７３
ｎｍの波長のレーザ光４によって、最も効率的に励起可
能であるから、コントロールユニット５０は、入力され
た標識物質指定信号にしたがって、フィルタユニットモ
ータ５７に駆動信号を出力して、フィルタユニット２７
を移動させ、４７３ｍ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するフィルタ
２８ｃを光路内に位置させる。

【０１６６】コントロールユニット５０は、プレスキャ
ンニング開始信号を受けると、画像データ処理装置３７
のデータ処理手段６１のウィンド設定部６８に、ウィン
ド設定信号を出力して、濃度シミュレーションウィンド
データを生成させて、ウィンドメモリ６７に出力させ、
濃度シミュレーションウィンドを、ＣＲＴ５９の画面上
に表示する。

【０１６７】次いで、ユーザーによって、フォトマルチ
プライア３３のゲインのパーセント値として、適当なフ
ォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が、キーボード５２
に入力され、あるいは、マウス５２を用いて、スライダ
８５ｃが操作されて、指定される。

【０１６８】指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ
０は、コントロールユニット５０に送られ、コントロー
ルユニット５０は、指定されたフォトマルチプライア電
圧値Ｇ０にしたがって、フォトマルチプライア３３の電
圧値を設定するとともに、指定されたフォトマルチプラ
イア電圧値Ｇ０をＲＡＭ５１に記憶する。

【０１６９】同時に、コントロールユニット５０は、画
像データ処理装置３７のウィンド設定部６８にデータ表
示信号を出力して、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃
度シミュレーションウィンド８０内の４７３ｎｍのレー
ザ光４のフォトマルチプライア電圧値表示部８４ｃに、
指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を表示させ
る。

【０１７０】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て、オンさせ
る。

【０１７１】第３のレーザ励起光源３から発せられたレ
ーザ光４は、第２のダイクロイックミラー８によって反
射されて、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。

【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
トされたマイクロアレイの全面が走査される。

【０１７４】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Ｃｙ−３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。

【０１７５】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。

【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はフィルタ２８ｃに入射し、４７３ｎｍの波長の光が
カットされ、４７３ｎｍよりも波長の長い光のみが透過
される。

【０１７７】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、結像
される。

【０１７８】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、アナログ画像デー
タが生成される。

【０１７９】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、データ中のイズを最小に抑えることが可能
になる。

【０１８０】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、ラインバッファ３５
に送られて、記憶される。

【０１８１】こうして、プレスキャンニングによって生
成された走査線１列分のディジタル画像データが、ライ
ンバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジ
タル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大
きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶
され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画
像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画
像データ処理装置３７に送信する。

【０１８２】プレスキャンニングによって生成され、送
信バッファ３６に一時的に記憶されたディジタル画像デ
ータは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１
の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、
受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶され
ると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６
０の画像データ一時記憶部６３に出力されて、記憶され
る。

【０１８３】こうして、プレスキャンニングによって、
マイクロアレイの全面を、第３のレーザ励起光源３から
発せられた４７３ｎｍの波長のレーザ光４によって走査
して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶
手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、
データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ
一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、
データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要
なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施された
ディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像
データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ
一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消
去する。

【０１８４】画像データ記憶手段６０の画像データ記憶
部６６に記憶された画像データは、一時メモリ６５に読
み出され、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、
さらに、ウィンドメモリ６８に読み出されて、二次元的
に展開されて、一時的に記憶される。

【０１８５】こうして、プレスキャンニングによって生
成され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、
一時的に記憶されたディジタル画像データに基づいて、
ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーシ
ョンウィンド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−３によ
って標識された試料の画像が表示される。

【０１８６】しかしながら、このようにして、ＣＲＴ５
９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィ
ンド８０の画像表示部８１内に表示されたＣｙ−３によ
って標識された試料の画像は、ユーザーによって、フォ
トマルチプライア３３のゲインのパーセント値として、
適当なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が指定され
て、生成された画像データに基づくものであり、一般
に、プレスキャンニングの段階で、適切なフォトマルチ
プライア電圧値Ｇ０を指定することはきわめて困難であ
るから、こうして、濃度シミュレーションウィンド８０
の画像表示部８１内に表示された画像は、適切な濃度を
有してはいない。

【０１８７】そこで、第１レーザ励起光源１から発せら
れた６４０ｎｍの波長を有するレーザ光４を用いて、プ
レスキャンニングを実行した場合と同様に、濃度シミュ
レーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示され
た画像を観察した結果、画像の濃度が不適切であると判
定したときは、ユーザーは、まず、キーボード５２を介
して、適切と予測されるフォトマルチプライア電圧値Ｇ
を入力し、あるいは、マウス５３を用いて、ＣＲＴ５９
の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド内
のスライダ６５ｃを操作して、適切と予測されるフォト
マルチプライア電圧値Ｇを入力するとともに、濃度シミ
ュレーション開始信号を入力する。

【０１８８】濃度シミュレーション開始信号は、フォト
マルチプライア電圧値Ｇとともに、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、濃度
シミュレーション開始信号に応答して、ＲＡＭ５１に記
憶されたプレスキャンニングに先立って、ユーザーによ
って入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を読み
出し、濃度シミュレーション開始信号およびフォトマル
チプライア電圧値Ｇとともに、画像データ処理装置３７
に出力する。

【０１８９】同時に、コントロールユニット５０は、新
たに、指定されたフォトマルチプライア電圧値ＧをＲＡ
Ｍ５１に記憶する。

【０１９０】フォトマルチプライア電圧値Ｇ０、濃度シ
ミュレーション開始信号およびフォトマルチプライア電
圧値Ｇは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６
１に設けられた濃度シミュレーション実行部７０の濃度
シフト値算出部７１に入力される。

【０１９１】濃度シミュレーション実行部７０の濃度シ
フト値算出部７１は、濃度シミュレーション開始信号を
受けると、入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０
およびフォトマルチプライア電圧値Ｇに基づき、次式
（１）にしたがって、ユーザーによって指定されたフォ
トマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成
したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_４７３が、
４７３ｎｍの波長のレーザ光４を用いて、プレスキャン
ニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃
度信号強度ＱＬｉ０_４７３から、どれだけ、シフトする
かを表わす濃度シフト値ΔＱＬを算出する。

【０１９２】 ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝（１）ここに、Ｂはビット数であり、Ｌはラチチュードであ
る。

【０１９３】ここに、本実施態様においては、Ｂ＝１
６、Ｌ＝５であるので、式（１）は、次のように、書き
換えることができる。

【０１９４】 ΔＱＬ＝１３１０７．２｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝こうして、算出された濃度シフト値ΔＱＬは、濃度信号
強度補正部７２に出力される。

【０１９５】一方、濃度シミュレーション開始信号は、
濃度信号強度補正部７２にも入力され、濃度信号強度補
正部７２は、コントロールユニット５０から濃度シミュ
レーション開始信号を受け、濃度シフト値算出部７０か
ら濃度シフト値ΔＱＬを受けると、一時メモリ６５に二
次元的に展開されて、一時的に記憶されている画像デー
タを読み出し、次式（２）のように、プレスキャンニン
グによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信
号強度ＱＬｉ０_４７３に、濃度シフト値算出部７０から
入力された濃度シフト値ΔＱＬを加算して、ユーザーに
よって指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用い
て、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号
強度ＱＬｉ_４７３を算出する。

【０１９６】ＱＬｉ_４７３＝ＱＬｉ０_４７３＋ΔＱＬ（２）さらに、濃度信号強度補正部７２は、画像データの各ピ
クセルに、こうして算出した各ピクセルの濃度信号強度
ＱＬｉ_４７３を割り当て、各ピクセルの濃度信号強度が
補正された画像データを生成し、ウィンドメモリ６８に
出力する。

【０１９７】各ピクセルの濃度信号強度が補正された画
像データは、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開され
て、記憶され、ウィンドメモリ６８に、二次元的に展開
されて、記憶された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９
の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィン
ド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−３によって標識さ
れた試料の画像が表示される。

【０１９８】ユーザーは、濃度シミュレーションウィン
ド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察し
て、画像のコントラストが適正であると判断したとき
は、キーボード５２に、フォトマルチプライア電圧決定
信号を入力する。

【０１９９】コントロールユニット５０は、キーボード
５２を介して、フォトマルチプライア電圧決定信号を受
けると、ＲＡＭ５１に記憶されているフォトマルチプラ
イア電圧値Ｇにしたがって、Ｃｙ−３によって標識され
た試料の画像データを生成する場合のフォトマルチプラ
イア３３の電圧値を設定する。

【０２００】これに対して、濃度シミュレーションウィ
ンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察し
た結果、画像のコントラストが未だ適正でないと判断し
たときは、ユーザーは、キーボード５２を介して、ある
いは、マウス５３によって、濃度シミュレーションウィ
ンドのスライダ８４ｃを操作して、新たに、フォトマル
チプライア電圧値Ｇを指定し、キーボード５２に、濃度
シミュレーション開始信号を入力する。

【０２０１】濃度シミュレーション開始信号および新た
に指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇは、コント
ロールユニット５０に入力され、上述したのと全く同様
にして、濃度シフト値算出部７１によって、濃度シフト
値ΔＱＬが算出され、濃度信号強度補正部７２によっ
て、ユーザーによって、新たに、指定されたフォトマル
チプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したと
きの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_４７３が算出され
て、各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データ
が生成され、生成された画像データに基づいて、ＣＲＴ
５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィン
ド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−３によって標識さ
れた試料の画像が表示される。

【０２０２】こうして、適正なコントラストを有する画
像が、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレー
ションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されるま
で、濃度シミュレーションが繰り返され、適正なコント
ラストを有するＣｙ−３によって標識された試料の画像
を生成することのできるフォトマルチプライア電圧値Ｇ
が決定されて、決定されたフォトマルチプライア電圧値
Ｇにしたがって、コントロールユニット５０によって、
フォトマルチプライア３３の電圧値が設定される。

【０２０３】以上のようにして、プレスキャンニングに
よって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定され
ると、コントロールユニット５０は、ウィンド設定部６
８にウィンド解除信号を出力して、ウィンド設定部６８
により、ウィンドメモリ６７内に設定されていた濃度シ
ミュレーションウィンド８０を消去させるとともに、第
３のレーザ励起光源３に駆動信号を出力して、オンさ
せ、Ｃｙ−３によって標識された試料の生化学解析用の
画像データの生成が開始される。

【０２０４】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によって反射されて、光学ヘッド１５に入射す
る。

【０２０５】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。

【０２０６】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
トされたマイクロアレイの全面が走査される。

【０２０７】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Ｃｙ−３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。

【０２０８】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。

【０２０９】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はフィルタ２８ｃに入射し、４７３ｎｍの波長の光が
カットされ、４７３ｎｍよりも波長の長い光のみが透過
される。

【０２１０】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、結像
される。

【０２１１】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、アナログ画像デー
タが生成される。

【０２１２】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、データ中のイズを最小に抑えることが可能
になる。

【０２１３】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、ラインバッファ３５
に送られて、記憶される。

【０２１４】こうして生成された走査線１列分のディジ
タル画像データが、ラインバッファ３５に記憶される
と、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバ
ッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッフ
ァ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、
所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、デ
ィジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信
する。

【０２１５】ディジタル画像データは、送信バッファ３
６から画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１の
受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、受
信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶される
と、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６０
の画像データ一時記憶部６３に出力されて、記憶され
る。

【０２１６】こうして、マイクロアレイの全面を、レー
ザ光４によって走査して得られたディジタル画像データ
が、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６
３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部
６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像
データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６
５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデ
ータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ
記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しか
る後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジ
タル画像データを消去する。

【０２１７】画像データ記憶手段６０の画像データ記憶
部６６に記憶された画像データは、データ処理部６４に
よって、一時メモリ６５に読み出されて、二次元的に展
開されて、一時的に記憶され、データ処理部６４によっ
て、必要に応じて、データ処理が施されて、ウィンドメ
モリ６８に、二次元的に展開されて、一時的に記憶され
る。

【０２１８】ユーザーによって、キーボード５２に画像
生成信号が入力されると、ウィンドメモリ６８に二次元
的に展開されて、一時的に記憶されている画像データに
基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に、Ｃｙ−３によって標
識された試料の画像が表示される。

【０２１９】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、フォトマルチプラ
イアによって光電的に検出して、生化学解析用の画像デ
ータを生成する場合には、以下のようにして、生化学解
析用の画像データが生成される。

【０２２０】前述のように、濃度シフト値ΔＱＬは、フ
ォトマルチプライア電圧値Ｇにのみ依存し、蛍光色素を
励起するために用いるレーザ光４の波長には依存しない
が、サンプルステージ２０に載置されたサンプル２２を
走査するレーザ光４の波長が異なると、フォトマルチプ
ライア３３の電圧値が同じであっても、生成されたディ
ジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉが
異なり、したがって、フォトマルチプライア３３の電圧
値をＧ０に設定して、プレスキャンニングによって生成
されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強
度ＱＬｉ０も変化するため、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する場合に
も、使用するレーザ光４の波長が異なるときは、まず、
プレスキャンニングが実行される。

【０２２１】まず、ユーザーによって、サンプルステー
ジ２０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２２
が保持されたサンプルキャリア２１がセットされる。

【０２２２】サンプルステージ２０に、サンプルキャリ
ア２１がセットされると、キャリアセンサ５５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。

【０２２３】キャリアセンサ５５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５８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。

【０２２４】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プレスキャンニング開始信号
が、キーボード５１に入力されると、キーボード５１か
ら標識物質指定信号およびプレスキャンニング開始信号
がコントロールユニット５０に出力される。

【０２２５】たとえば、変性ＤＮＡがローダミンによっ
て選択的に標識されているときは、ローダミンは、５３
２ｎｍ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５７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。

【０２２６】コントロールユニット５０は、プレスキャ
ンニング開始信号を受けると、画像データ処理装置３７
のデータ処理手段６１のウィンド設定部６８に、ウィン
ド設定信号を出力して、濃度シミュレーションウィンド
データを生成させて、ウィンドメモリ６７に出力させ、
濃度シミュレーションウィンドを、ＣＲＴ５９の画面上
に表示する。

【０２２７】次いで、ユーザーによって、フォトマルチ
プライア３３のゲインのパーセント値として、適当なフ
ォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が、キーボード５２
に入力され、あるいは、マウス５２を用いて、スライダ
８５ｂが操作されて、指定される。

【０２２８】指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ
０は、コントロールユニット５０に送られ、コントロー
ルユニット５０は、指定されたフォトマルチプライア電
圧値Ｇ０にしたがって、フォトマルチプライア３３の電
圧値を設定するとともに、指定されたフォトマルチプラ
イア電圧値Ｇ０をＲＡＭ５１に記憶する。

【０２２９】同時に、コントロールユニット５０は、画
像データ処理装置３７のウィンド設定部６８にデータ表
示信号を出力して、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃
度シミュレーションウィンド８０内の５３２ｎｍのレー
ザ光４のフォトマルチプライア電圧値表示部８４ｂに、
指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を表示させ
る。

【０２３０】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。

【０２３１】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。

【０２３２】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。

【０２３３】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。

【０２３４】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。

【０２３５】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。

【０２３６】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。

【０２３７】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。

【０２３８】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。

【０２３９】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
ログ画像データが生成される。

【０２４０】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。

【０２４１】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、ラインバッファ３５
に送られて、記憶される。

【０２４２】こうして、プレスキャンニングによって生
成された走査線１列分のディジタル画像データが、ライ
ンバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジ
タル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大
きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶
され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画
像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画
像データ処理装置３７に送信する。

【０２４３】プレスキャンニングによって生成され、送
信バッファ３６に一時的に記憶されたディジタル画像デ
ータは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１
の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、
受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶され
ると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６
０の画像データ一時記憶部６３に出力されて、記憶され
る。

【０２４４】こうして、プレスキャンニングによって、
蛍光サンプル２２の全面を、第２のレーザ励起光源２か
ら発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光４によって走
査して得られたディジタル画像データが、画像データ記
憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶される
と、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像デ
ータ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出
し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、
必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施さ
れたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の
画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像デ
ータ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データ
を消去する。

【０２４５】画像データ記憶手段６０の画像データ記憶
部６６に記憶された画像データは、一時メモリ６５に読
み出され、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、
さらに、ウィンドメモリ６８に読み出されて、二次元的
に展開されて、一時的に記憶される。

【０２４６】こうして、プレスキャンニングによって生
成され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、
一時的に記憶されたディジタル画像データに基づいて、
ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーシ
ョンウィンド８０の画像表示部８１内に、ローダミンに
よって選択的に標識された変性ＤＮＡの画像が表示され
る。

【０２４７】しかしながら、前述のように、このように
して、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュ
レーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示され
たローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡの
画像は、ユーザーによって、フォトマルチプライア３３
のゲインのパーセント値として、適当なフォトマルチプ
ライア電圧値Ｇ０の値が指定されて、生成された画像デ
ータに基づくものであり、一般に、プレスキャンニング
の段階で、適切なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を指
定することはきわめて困難であるから、こうして、濃度
シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表
示された画像は、適切な濃度を有してはいない。

【０２４８】そこで、第１レーザ励起光源１から発せら
れた６４０ｎｍの波長を有するレーザ光４を用いて、マ
イクロアレイを走査して、プレスキャンニングを実行し
た場合と同様に、濃度シミュレーションウィンド８０の
画像表示部８１内に表示された画像を観察した結果、画
像の濃度が不適切であると判定したときは、ユーザー
は、まず、キーボード５２を介して、適切と予測される
フォトマルチプライア電圧値Ｇを入力し、あるいは、マ
ウス５３を用いて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃
度シミュレーションウィンド内のスライダ６５ｂを操作
して、適切と予測されるフォトマルチプライア電圧値Ｇ
を入力するとともに、濃度シミュレーション開始信号を
入力する。

【０２４９】濃度シミュレーション開始信号は、フォト
マルチプライア電圧値Ｇとともに、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、濃度
シミュレーション開始信号に応答して、ＲＡＭ５１に記
憶されたプレスキャンニングに先立って、ユーザーによ
って入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を読み
出し、濃度シミュレーション開始信号およびフォトマル
チプライア電圧値Ｇとともに、画像データ処理装置３７
に出力する。

【０２５０】同時に、コントロールユニット５０は、新
たに、指定されたフォトマルチプライア電圧値ＧをＲＡ
Ｍ５１に記憶する。

【０２５１】フォトマルチプライア電圧値Ｇ０、濃度シ
ミュレーション開始信号およびフォトマルチプライア電
圧値Ｇは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６
１に設けられた濃度シミュレーション実行部７０の濃度
シフト値算出部７１に入力される。

【０２５２】濃度シミュレーション実行部７０の濃度シ
フト値算出部７１は、濃度シミュレーション開始信号を
受けると、入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０
およびフォトマルチプライア電圧値Ｇに基づき、次式
（１）にしたがって、ユーザーによって指定されたフォ
トマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成
したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_５３２が、
５３２ｎｍの波長のレーザ光４を用いて、プレスキャン
ニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃
度信号強度ＱＬｉ０_５３２から、どれだけ、シフトする
かを表わす濃度シフト値ΔＱＬを算出する。

【０２５３】 ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝（１）ここに、Ｂはビット数であり、Ｌはラチチュードであ
る。

【０２５４】ここに、本実施態様においては、Ｂ＝１
６、Ｌ＝５であるので、式（１）は、次のように、書き
換えることができる。

【０２５５】 ΔＱＬ＝１３１０７．２｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝こうして、算出された濃度シフト値ΔＱＬは、濃度信号
強度補正部７２に出力される。

【０２５６】一方、濃度シミュレーション開始信号は、
濃度信号強度補正部７２にも入力され、濃度信号強度補
正部７２は、コントロールユニット５０から濃度シミュ
レーション開始信号を受け、濃度シフト値算出部７０か
ら濃度シフト値ΔＱＬを受けると、一時メモリ６５に二
次元的に展開されて、一時的に記憶されている画像デー
タを読み出し、次式（２）のように、プレスキャンニン
グによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信
号強度ＱＬｉ０_５３２に、濃度シフト値算出部７０から
入力された濃度シフト値ΔＱＬを加算して、ユーザーに
よって指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用い
て、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号
強度ＱＬｉ_５３２を算出する。

【０２５７】ＱＬｉ_５３２＝ＱＬｉ０_５３２＋ΔＱＬ（２）さらに、濃度信号強度補正部７２は、画像データの各ピ
クセルに、こうして算出した各ピクセルの濃度信号強度
ＱＬｉ_５３２を割り当て、各ピクセルの濃度信号強度が
補正された画像データを生成し、ウィンドメモリ６８に
出力する。

【０２５８】各ピクセルの濃度信号強度が補正された画
像データは、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開され
て、記憶され、ウィンドメモリ６８に、二次元的に展開
されて、記憶された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９
の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィン
ド８０の画像表示部８１内に、ローダミンによって選択
的に標識された変性ＤＮＡの画像が表示される。

【０２５９】ユーザーは、濃度シミュレーションウィン
ド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察し
て、画像のコントラストが適正であると判断したとき
は、キーボード５２に、フォトマルチプライア電圧決定
信号を入力する。

【０２６０】コントロールユニット５０は、キーボード
５２を介して、フォトマルチプライア電圧決定信号を受
けると、ＲＡＭ５１に記憶されているフォトマルチプラ
イア電圧値Ｇにしたがって、ローダミンによって選択的
に標識された変性ＤＮＡの画像データを生成する場合の
フォトマルチプライア３３の電圧値を設定する。

【０２６１】これに対して、濃度シミュレーションウィ
ンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察し
た結果、画像のコントラストが未だ適正でないと判断し
たときは、ユーザーは、キーボード５２を介して、ある
いは、マウス５３によって、濃度シミュレーションウィ
ンドのスライダ８４ｂを操作して、新たに、フォトマル
チプライア電圧値Ｇを指定し、キーボード５２に、濃度
シミュレーション開始信号を入力する。

【０２６２】濃度シミュレーション開始信号および新た
に指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇは、コント
ロールユニット５０に入力され、上述したのと全く同様
にして、濃度シフト値算出部７１によって、濃度シフト
値ΔＱＬが算出され、濃度信号強度補正部７２によっ
て、ユーザーによって、新たに、指定されたフォトマル
チプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したと
きの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_５３２が算出され
て、各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データ
が生成され、生成された画像データに基づいて、ＣＲＴ
５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィン
ド８０の画像表示部８１内に、ローダミンによって選択
的に標識された変性ＤＮＡの画像が表示される。

【０２６３】こうして、適正なコントラストを有する画
像が、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレー
ションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されるま
で、濃度シミュレーションが繰り返され、適正なコント
ラストを有するローダミンによって選択的に標識された
変性ＤＮＡの画像を生成することのできるフォトマルチ
プライア電圧値Ｇが決定されて、決定されたフォトマル
チプライア電圧値Ｇにしたがって、コントロールユニッ
ト５０によって、フォトマルチプライア３３の電圧値が
設定される。

【０２６４】以上のようにして、プレスキャンニングに
よって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定され
ると、コントロールユニット５０は、ウィンド設定部６
８にウィンド解除信号を出力して、ウィンド設定部６８
により、ウィンドメモリ６７内に設定されていた濃度シ
ミュレーションウィンド８０を消去させるとともに、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、ローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡ
の生化学解析用の画像データの生成が開始される。

【０２６５】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。

【０２６６】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。

【０２６７】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。

【０２６８】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。

【０２６９】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。

【０２７０】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。

【０２７１】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。

【０２７２】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。

【０２７３】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
ログ画像データが生成される。

【０２７４】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。

【０２７５】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、ラインバッファ３５
に送られて、記憶される。

【０２７６】こうして生成された走査線１列分のディジ
タル画像データが、ラインバッファ３５に記憶される
と、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバ
ッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッフ
ァ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、
所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、デ
ィジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信
する。

【０２７７】ディジタル画像データは、送信バッファ３
６から、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１
の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、
受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶され
ると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６
０の画像データ一時記憶部６３に出力され、記憶され
る。

【０２７８】こうして、蛍光サンプル２２の全面を、レ
ーザ光４によって走査して得られたディジタル画像デー
タが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部
６３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理
部６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画
像データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ
６５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要な
データ処理が施されたディジタル画像のみを、画像デー
タ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、し
かる後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディ
ジタル画像データを消去する。

【０２７９】ディジタル画像データは、画像データ記憶
手段６０から、一時メモリ６５に読み出され、二次元的
に展開されて、一時的に記憶され、さらに、ウィンドメ
モリ６８に読み出されて、二次元的に展開されて、一時
的に記憶され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開さ
れて、一時的に記憶されたディジタル画像データに基づ
いて、ＣＲＴ５９の画面上に、ローダミンによって選択
的に標識された変性ＤＮＡの画像が表示される。

【０２８０】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、以下のようにして、放射性標識物質の位置情報に関
する生化学解析用のデータが生成される。

【０２８１】前述のように、濃度シフト値ΔＱＬは、フ
ォトマルチプライア電圧値Ｇにのみ依存し、蛍光色素を
励起するために用いるレーザ光４の波長には依存しない
が、フォトマルチプライア３３の電圧値が異なると、生
成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号
強度ＱＬｉが異なり、したがって、フォトマルチプライ
ア３３の電圧値をＧ０に設定して、プレスキャンニング
によって生成されたディジタル画像データの各ピクセル
の濃度信号強度ＱＬｉ０も変化するため、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
する場合にも、使用するレーザ光４の波長が異なるとき
は、まず、プレスキャンニングが実行される。しかしな
がら、第１のレーザ励起光源１から発せられた６４０ｎ
ｍのレーザ光４によって、輝尽性蛍光体は、最も効率的
に励起されるが、本実施態様においては、Ｃｙ−５によ
って標識されたマイクロアレイに含まれている試料の生
化学解析用の画像データを生成のに先立って、すでに、
第１のレーザ励起光源１から発せられた６４０ｎｍのレ
ーザ光４によって、プレスキャンニングが実行され、濃
度シミュレーションによって、適切な濃度を有する画像
を与える画像データを生成することのできるフォトマル
チプライア電圧値Ｇが決定されているので、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、Ｃｙ−５によって標識されたマイク
ロアレイに含まれている試料の生化学解析用の画像デー
タを生成のに先立ち、濃度シミュレーションによって決
定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、
フォトマルチプライア３３の電圧値が設定され、放射性
標識物質の位置情報に関する生化学解析用の画像データ
の生成にあたっては、プレスキャンニングは実行されな
い。

【０２８２】まず、ユーザーによって、サンプルステー
ジ２０に、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がセットされる。

【０２８３】サンプルステージ２０に、サンプルキャリ
ア２１がセットされると、キャリアセンサ５５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。

【０２８４】キャリアセンサ５５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５８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。

【０２８５】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５７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。

【０２８６】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。

【０２８７】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。

【０２８８】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。

【０２８９】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。

【０２９０】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。

【０２９１】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。

【０２９２】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。

【０２９３】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。

【０２９４】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
ログ画像データが生成される。

【０２９５】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。

【０２９６】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、ラインバッファ３５
に送られて、記憶される。

【０２９７】こうして生成された走査線１列分のディジ
タル画像データが、ラインバッファ３５に記憶される
と、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバ
ッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッフ
ァ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、
所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、デ
ィジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信
する。

【０２９８】ディジタル画像データは、送信バッファ３
６から、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１
の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、
受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶され
ると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６
０の画像データ一時記憶部６３に出力され、記憶され
る。

【０２９９】こうして、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍
光体層の全面を、レーザ光４によって走査して得られた
ディジタル画像データが、画像データ記憶手段６０の画
像データ一時記憶部６３に記憶されると、データ処理手
段６１のデータ処理部６４は、画像データ一時記憶部６
３からディジタル画像データを読み出し、データ処理手
段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要なデータ処理
を施した後、必要なデータ処理が施されたディジタル画
像のみを、画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部
６６に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部６
３に記憶されたディジタル画像データを消去する。

【０３００】ディジタル画像データは、画像データ記憶
手段６０から、一時メモリ６５に読み出され、二次元的
に展開されて、一時的に記憶され、さらに、ウィンドメ
モリ６８に読み出されて、二次元的に展開されて、一時
的に記憶され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開さ
れて、一時的に記憶されたディジタル画像データに基づ
いて、ＣＲＴ５９の画面上に、放射性標識物質の位置情
報を示す画像が表示される。

【０３０１】本実施態様によれば、サンプル２２に含ま
れた標識物質を励起するために用いるレーザ光４の波長
ごとに、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を用い
て、１回のプレスキャンニングによって生成した画像デ
ータに基づき、レーザ光４によって、サンプル２２を走
査して、標識物質を励起し、標識物質から放出された光
を、異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された
フォトマルチプライア３３によって光電的に検出して得
られる画像データのコントラストを演算により算出し
て、シミュレートし、適正なフォトマルチプライア電圧
値Ｇを決定しているから、適正なフォトマルチプライア
電圧値Ｇを決定するために、プレスキャンニングを繰り
返して、実行する必要がなく、したがって、簡易に、か
つ、短時間に、フォトマルチプライアの電圧値を、所望
のように設定することができるだけでなく、繰り返し
て、レーザ光４の照射を受けて、試料を標識している蛍
光色素が劣化し、生化学解析用の画像データを生成する
際に、蛍光の受光光量が低下することを効果的に防止す
ることが可能となるとともに、繰り返して、レーザ光４
の照射を受けて、輝尽性蛍光体層から、放射線エネルギ
ーが失われ、生化学解析用の画像データを生成する際
に、輝尽光の受光光量が低下する効果的に防止すること
が可能になる。

【０３０２】また、本実施態様によれば、ユーザーが指
定したフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いた場合に生
成される画像が、ＣＲＴ５９の画面の濃度シミュレーシ
ョンウィンド８０の画像表示部８１内に表示されるよう
に構成されているから、指定したフォトマルチプライア
電圧値Ｇが適正であるか否かを、ユーザーは視覚的に判
断することができ、きわめて簡易に、適正なフォトマル
チプライア電圧値を決定することが可能になる。

【０３０３】さらに、本実施態様によれば、ユーザーが
指定したフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いた場合に
生成される画像が、ＣＲＴ５９の画面上に表示されるよ
うに構成されているから、効率的に励起可能なレーザ光
の波長を異にする２以上の蛍光色素によって標識された
同一のマイクロアレイを、異なる波長のレーザ光４によ
って走査して生成する画像データ相互間で、画像間演算
を実行すべきときは、それぞれの蛍光色素によって標識
された画像間で、特定のスポットの濃度が等しくなるよ
うに、フォトマルチプライア電圧値Ｇを設定することに
よって、画像データ生成後に、画像データ処理によっ
て、濃度を合致させることなく、異なる波長のレーザ光
４を用いて生成した画像相互間での画像間演算を効率的
に実行することが可能になる。

【０３０４】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。

【０３０５】たとえば、前記実施態様においては、濃度
シフト値算出部７１が、プレスキャンニングに先立っ
て、入力されたフォトマルチプライア電圧値をＧ０、そ
れに基づいて生成されるべき画像のコントラストをシミ
ュレートするフォトマルチプライア電圧値をＧ、ビット
数をＢ、ラチチュードをＬとしたとき、次式（１）にし
たがって、各ピクセルの濃度信号強度のシフト値ΔＱＬ
を算出するように構成されているが、式（１）にしたが
って、各ピクセルの濃度信号強度のシフト値ΔＱＬを算
出することは必ずしも必要がなく、使用するスキャナに
応じて、フォトマルチプライア電圧値Ｇ０、フォトマル
チプライア電圧値をＧおよび各ピクセルの濃度信号強度
のシフト値ΔＱＬとの関係式を、実験的に求め、得られ
た関係式にしたがって、各ピクセルの濃度信号強度のシ
フト値ΔＱＬを算出して、フォトマルチプライア電圧値
をＧとしたときの画像のコントラストをシミュレートす
ることができる。

【０３０６】 ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝（１）また、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ＤＮ
Ａ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。

【０３０７】さらに、前記実施態様においては、マイク
ロアレイに含まれた試料が、Ｃｙ−５（登録商標）およ
びＣｙ−３（登録商標）の２種類の蛍光色素によって標
識されているが、試料が２種類の蛍光色素によって標識
されていることは必ずしも必要でなく、１種類の蛍光色
素によって標識されていても、３種類以上のの蛍光色素
にによって標識されていてもよい。

【０３０８】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。

【０３０９】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。

【０３１０】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。

【０３１１】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。

【０３１２】さらに、前記実施態様においては、画像を
ＣＲＴ５９の画面上に表示しているが、画像を表示する
表示手段は、ＣＲＴ５９に限定されるものではなく、液
晶ディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネルな
どのフラットディスプレイパネル、その他の表示手段を
用いることもできる。

【０３１３】

【発明の効果】本発明によれば、サンプルの劣化を招く
ことなく、簡易に、かつ、短時間に、フォトマルチプラ
イアの電圧値を、所望のように設定することのできるス
キャナおよびスキャナのフォトマルチプライアの電圧値
設定方法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、本発明の好ましい実施態様にかかるス
キャナの制御系、入力系、検出系および駆動系を示すブ
ロックダイアグラムである。

【図５】図５は、本発明の好ましい実施態様にかかるス
キャナの画像データ処理装置のブロックダイアグラムで
ある。

【図６】図６は、本発明の好ましい実施態様にかかるス
キャナにおいて実行されるフォトマルチプライア電圧値
Ｇ決定ルーティンを示すフローチャートである。

【図７】図７は、濃度シミュレーションウィンドが、表
示されたＣＲＴの画面を示す中間調図面である。

【図８】図８は、本発明の好ましい実施態様にかかるス
キャナの画像データ処理装置のデータ処理手段に設けら
れた濃度シミュレーション実行部のブロックダイアグラ
ムである。

【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３４Ａ／Ｄ変換器３５ラインバッファ３６送信バッファ３７画像データ処理装置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５１ＲＡＭ５２キーボード５３マウス５５キャリアセンサ５７フィルタユニットモータ５８切り換え部材モータ５９ＣＲＴ６０画像データ記憶手段６１データ処理手段６２受信バッファ６３画像データ一時記憶部６４データ処理部６５一時メモリ６６画像データ記憶部６７ウィンドメモリ６８ウィンド設定部７０濃度シミュレーション実行部７１濃度シフト値算出部７２濃度信号強度補正部８０濃度シミュレーションウィンド８１画像表示部８２階調表示部８３ａ、８３ｂ、８３ｃ励起光カットフィルタ表示部８４ａ、８４ｂ、８４ｃフォトマルチプライア電圧値
表示部８５ａ、８５ｂ、８５ｃスライダ８６プレスキャンニング開始ボタン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 35/00 Ｇ０１Ｔ 1/00 Ｂ４Ｂ０２４Ｇ０１Ｔ 1/00 1/29 Ｄ４Ｂ０２９ 1/29 Ｇ０３Ｂ 42/02 Ｂ５Ｂ０４７Ｇ０３Ｂ 42/02 Ｇ０６Ｔ 1/00 ４４０５Ｃ０７２Ｇ０６Ｔ 1/00 ４４０Ｇ２１Ｋ 4/00 ＬＧ２１Ｋ 4/00 Ｃ１２Ｎ 15/00 ＦＨ０４Ｎ 1/04 Ｈ０４Ｎ 1/04 ＥＦターム(参考） 2G043 AA01 AA03 BA16 CA03 DA02 EA01 FA01 GA04 GA08 GB11 GB18 GB19 GB21 HA01 HA02 HA09 JA03 KA02 KA09 LA02 MA01 NA01 NA06 2G058 AA09 BB11 CA00 CB09 CC09 CD12 CF04 CF16 CF21 EA11 FB03 FB12 GA01 GA08 GA20 GD07 GE02 2G083 AA03 AA09 AA10 BB04 CC10 EE10 2G088 EE27 GG18 JJ21 KK24 KK32 LL15 2H013 AC03 AC05 AC06 4B024 AA19 CA04 HA12 4B029 AA07 AA23 FA12 5B047 AA15 AA17 AB02 BA01 BB08 BC05 BC07 BC09 BC11 BC14 BC23 CB15 CB22 DB01 5C072 AA01 BA04 CA06 DA02 DA04 DA09 EA02 RA13 UA06 VA01 WA04 XA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を発する少なくとも１つのレー
ザ励起光源と、標識物質を含む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、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、前記サンプルが走査されて、前記標識物質から放
出された光を光電的に検出して、アナログ画像データを
生成するフォトマルチプライアと、前記フォトマルチプ
ライアによって生成されたアナログ画像データをディジ
タル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器を備えたスキャ
ナであって、前記フォトマルチプライアのフォトマルチ
プライア電圧値を所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ
０に設定し、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して、プレスキャンニン
グを実行し、前記プレスキャンニングの結果、前記サン
プルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフ
ォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォト
マルチプライアによって、光電的に検出して生成したデ
ィジタル画像データに基づいて、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、前記サ
ンプルステージに載置された前記サンプルを走査し、前
記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所
定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォト
マルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチ
プライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器に
よってディジタル化されて、生成されるべきディジタル
画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレート
するピクセル濃度信号強度シミュレート手段を備えたこ
とを特徴とするスキャナ。
【請求項２】前記ピクセル濃度信号強度シミュレート
手段が、前記プレスキャンニングによって生成されたデ
ィジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度に対
し、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、前記サンプルステージに載置された
前記サンプルを走査し、前記サンプルの前記標識物質か
ら放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電
圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設
定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検
出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、
生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃
度信号強度がシフトする濃度信号強度シフト値を算出す
る濃度信号強度シフト値算出手段と、前記濃度信号強度
シフト値算出手段によって算出された濃度信号強度シフ
ト値にしたがって、前記プレスキャンニングによって生
成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号
強度を補正して、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、前記サンプルステージ
に載置された前記サンプルを走査し、前記サンプルの前
記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマル
チプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア
電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによっ
て光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタ
ル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各
ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするピクセル濃
度信号強度補正手段を備えたことを特徴とする請求項１
に記載のスキャナ。
【請求項３】さらに、表示手段を備え、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
走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光
を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定
された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出
して生成したディジタル画像データの各ピクセルの濃度
信号強度が、前記ピクセル濃度信号強度補正手段によっ
て、補正されて生成されたディジタル画像データに基づ
いて、画像が生成され、前記表示手段に表示されるよう
に構成されたことを特徴とする請求項２に記載のスキャ
ナ。
【請求項４】さらに、前記ピクセル濃度信号強度シミ
ュレート手段によって、シミュレートされた画像データ
の各ピクセルの濃度信号強度に基づき、前記フォトマル
チプライアのフォトマルチプライア電圧値を設定するフ
ォトマルチプライア電圧値設定手段を備えたことを特徴
とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスキャ
ナ。
【請求項５】発せられるレーザ光の波長を異にする２
以上のレーザ励起光源を備え、前記２以上のレーザ励起
光源から発せられ、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するレーザ光の波長ごとに、前記プ
レスキャンニングが実行され、前記ピクセル濃度信号強
度シミュレート手段が、前記プレスキャンニングの結
果、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、
前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定され
た前記フォトマルチプライアによって、光電的に検出し
て生成したディジタル画像データに基づいて、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、前記サンプルステージに載置された前記サンプル
を走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された
光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは
異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記
フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ
／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべ
きディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を
シミュレートするように構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項に記載のスキャナ。
【請求項６】さらに、前記２以上のレーザ励起光源か
ら発せられるレーザ光の波長ごとに、前記ピクセル濃度
信号強度シミュレート手段によって、シミュレートされ
た画像データの各ピクセルの濃度信号強度に基づき、前
記ピクセル濃度信号強度シミュレート手段によって、シ
ミュレートされた画像データの各ピクセルの濃度信号強
度に基づき、前記フォトマルチプライアのフォトマルチ
プライア電圧値を設定する前記フォトマルチプライア電
圧値設定手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載
のスキャナ。
【請求項７】前記濃度信号強度シフト値算出手段が、
前記所定のフォトマルチプライア電圧値をＧ０、前記所
定のフォトマルチプライア電圧値とは異なる前記フォト
マルチプライア電圧値をＧ、ビット数をＢ、ラチチュー
ドをＬとしたとき、次式にしたがって、各ピクセルの濃
度信号強度のシフト値ΔＱＬを算出することを特徴とす
る請求項２ないし６のいずれか１項に記載のスキャナ。 ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝
【請求項８】前記ピクセル濃度信号強度補正手段が、
前記プレスキャンニングによって生成された前記ディジ
タル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をＱＬｉ０
_λ（λは、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発
せられるレーザ光の波長である。）として、次式にした
がって、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０と
は異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前
記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記
Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成される
べきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度
をＱＬｉ_λをシミュレートするように構成されたことを
特徴とする請求項７に記載のスキャナ。ＱＬｉ_λ＝ＱＬｉ０_λ＋ΔＱＬ
【請求項９】前記標識物質を含むサンプルが、蛍光色
素を含んだサンプル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項に記載のスキャナ。
【請求項１０】前記標識物質を含むサンプルが、担体
上に、蛍光色素によって、選択的に標識された試料の複
数のスポットが形成されたマイクロアレイによって構成
されたことを特徴とする請求項９に記載のスキャナ。
【請求項１１】前記標識物質を含むサンプルが、放射
線エネルギーが蓄積された輝尽性蛍光体層を備えた蓄積
性蛍光体シート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項に記載のスキャナ。
【請求項１２】フォトマルチプライアの電圧値を所定
のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定し、サンプル
ステージに載置され、標識物質を含むサンプルを、レー
ザ光によって走査して、プレスキャンニングを実行し、
前記プレスキャンニングの結果、前記サンプルの前記標
識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプ
ライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォトマルチプライ
アによって、光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によっ
て、ディジタル化して、ディジタル画像データを生成
し、前記サンプルステージに載置され、標識物質を含む
前記サンプルを、レーザ光によって走査し、前記サンプ
ルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォ
トマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプ
ライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライア
によって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってデ
ィジタル化されて、生成されるべきディジタル画像デー
タの各ピクセルの濃度信号強度を、前記プレスキャンニ
ングによって生成されたディジタル画像データに基づい
て、シミュレートし、シミュレートされたディジタル画
像データの各ピクセルの濃度信号強度にしたがって、前
記フォトマルチプライアの所望のフォトマルチプライア
電圧値を決定し、前記フォトマルチプライアの電圧値を
設定することを特徴とするスキャナのフォトマルチプラ
イアの電圧値設定方法。
【請求項１３】前記プレスキャンニングによって生成
されたディジタル画像データに基づいて、レーザ光によ
り、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを
走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光
を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異
なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フ
ォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／
Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべき
ディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度がシ
フトする濃度信号強度シフト値を算出し、前記濃度信号
強度シフト値にしたがって、前記プレスキャンニングに
よって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの
濃度信号強度を補正して、レーザ光により、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し、前記サ
ンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定の
フォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマル
チプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプラ
イアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によっ
てディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像
データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートする
ことを特徴とする請求項１２に記載のスキャナのフォト
マルチプライアの電圧値設定方法。
【請求項１４】さらに、前記各ピクセルの濃度信号強
度がシミュレートされたディジタル画像データに基づい
て、画像を表示し、表示された前記画像にしたがって、
前記フォトマルチプライアの電圧値を決定し、前記フォ
トマルチプライアの電圧値を設定することを特徴とする
請求項１３に記載のスキャナのフォトマルチプライアの
電圧値設定方法。
【請求項１５】前記サンプルステージに載置された前
記サンプルを走査するレーザ光の波長ごとに、前記プレ
スキャンニングを実行し、前記プレスキャンニングの結
果、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、
前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定され
た前記フォトマルチプライアによって、光電的に検出
し、前記Ａ／Ｄ変換器によって、ディジタル化して、デ
ィジタル画像データを生成し、前記サンプルステージに
載置され、標識物質を含む前記サンプルを、レーザ光に
よって走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出さ
れた光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０
とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された
前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前
記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成され
るべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強
度を、前記プレスキャンニングによって生成されたディ
ジタル画像データに基づいて、シミュレートし、シミュ
レートされたディジタル画像データの各ピクセルの濃度
信号強度にしたがって、前記フォトマルチプライアの所
望のフォトマルチプライア電圧値を決定し、前記フォト
マルチプライアの電圧値を設定することを特徴とする請
求項１２または１３に記載のスキャナのフォトマルチプ
ライアの電圧値設定方法。
【請求項１６】さらに、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するレーザ光の波長ごとに、
前記各ピクセルの濃度信号強度がシミュレートされたデ
ィジタル画像データに基づいて、画像を表示し、表示さ
れた前記画像にしたがって、前記フォトマルチプライア
の電圧値を決定し、前記フォトマルチプライアの電圧値
を設定することを特徴とする請求項１５に記載のスキャ
ナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法。
【請求項１７】前記所定のフォトマルチプライア電圧
値をＧ０、前記所定のフォトマルチプライア電圧値とは
異なる前記フォトマルチプライア電圧値をＧ、ビット数
をＢ、ラチチュードをＬとしたとき、次式にしたがっ
て、各ピクセルの濃度信号強度のシフト値ΔＱＬを算出
するように構成されたことを特徴とする請求項１３ない
し１６のいずれか１項に記載のスキャナのフォトマルチ
プライアの電圧値設定方法。 ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝
【請求項１８】前記プレスキャンニングによって生成
された前記ディジタル画像データの各ピクセルの濃度信
号強度をＱＬｉ０_λ（λは、前記少なくとも１つのレー
ザ励起光源から発せられるレーザ光の波長である。）と
して、次式にしたがって、前記所定のフォトマルチプラ
イア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値
Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電
的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化さ
れて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセ
ルの濃度信号強度をＱＬｉ_λをシミュレートするように
構成されたことを特徴とする請求項１７に記載のスキャ
ナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法。ＱＬｉ_λ＝ＱＬｉ０_λ＋ΔＱＬ
【請求項１９】前記標識物質を含むサンプルが、蛍光
色素を含んだサンプルによって構成されたことを特徴と
する請求項１２ないし１８のいずれか１項に記載のスキ
ャナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法。
【請求項２０】前記標識物質を含むサンプルが、担体
上に、蛍光色素によって、選択的に標識された試料の複
数のスポットが形成されたマイクロアレイによって構成
されたことを特徴とする請求項１９に記載のスキャナの
フォトマルチプライアの電圧値設定方法。
【請求項２１】前記標識物質を含むサンプルが、放射
線エネルギーが蓄積された輝尽性蛍光体層を備えた蓄積
性蛍光体シートによって構成されたことを特徴とする請
求項１２ないし１８のいずれか１項に記載のスキャナの
フォトマルチプライアの電圧値設定方法。