JP2004125605A - スキャナ - Google Patents

Abstract

【課題】モータとクランク機構を用いて、励起光とサンプルとを、主走査方向に、相対的に往復動させて、サンプルから放出された光を検出して、画像データを生成するときにも、再生された画像中の画素ピッチが一定で、定量性に優れた画像データを生成することができるスキャナを提供する。
【解決手段】サンプルから放出された光を集光する集光光学系と、モータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するクランク機構を備え、モータの出力軸の回転角を検出するロータリーエンコーダ８１と、モータの出力軸の回転角にしたがって、画像データをサンプリングして、ラインメモリに書き込む画像データサンプリング手段８４と、ラインメモリに書き込まれたモータの出力軸の回転角にしたがって生成されたディジタル画像データを補間して、主走査方向に等間隔なディジタル画像データを生成し、画像データメモリに書き込む画像データ補正手段８４を備える。
【選択図】　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナに関するものであり、さらに詳細には、モータとクランク機構を用いて、励起光とサンプルとを、主走査方向に、相対的に往復動させて、サンプルから放出された光を検出して、画像データを生成するときにも、再生された画像中の画素ピッチが一定で、定量性に優れた画像データを生成することができるスキャナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線が照射されると、放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用い、放射性標識を付与した物質を、生物体に投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織の一部を試料とし、この試料を、輝尽性蛍光体層が設けられた蓄積性蛍光体シートと一定時間重ね合わせることにより、放射線エネルギーを輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波によって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、画像を再生するように構成されたオートラジオグラフィ解析システムが知られている（たとえば、特公平１−７０８８４号公報、特公平１−７０８８２号公報、特公平４−３９６２号公報など）。
【０００３】
また、光が照射されると、光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、照射された光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、光の検出材料として用い、蛋白質、遺伝子配列などの固定された高分子を、化学発光物質と接触して、化学発光を生じさせる標識物質により、選択的に標識し、標識物質によって選択的に標識された高分子と、化学発光物質とを接触させて、化学発光物質と標識物質との接触によって生ずる可視光波長域の化学発光を、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層に含まれている輝尽性蛍光体に蓄積、記録し、しかる後に、電磁波によって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル信号を生成し、データ処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、データを再生するように構成された化学発光解析システムが知られている（たとえば、米国特許第５，０２８，７９３号、英国特許出願公開ＧＢ第２，２４６，１９７Ａなど。）。
【０００４】
蓄積性蛍光体シートを放射線の検出材料として使用するこれらのシステムは、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、得られたディジタルデータにデータ処理を施すことにより、所望のように、解析用データを再生し、あるいは、コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を有している。
【０００５】
他方、オートラジオグラフィ解析システムにおける放射性標識物質に代えて、蛍光色素などの蛍光物質を標識物質として使用した蛍光（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）解析システムが知られている。この蛍光解析システムによれば、蛍光物質から放出された蛍光を検出することによって、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、実験用マウスにおける投与物質の代謝、吸収、排泄の経路、状態、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動されるべき複数種の蛋白質分子を含む溶液を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動された蛋白質を染色し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、ゲル支持体上の蛋白質分子の位置および量的分布を検出したりすることができる。あるいは、ウェスタン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、電気泳動された蛋白質分子の少なくとも一部を転写し、目的とする蛋白質に特異的に反応する抗体を蛍光色素で標識して調製したプローブと蛋白質分子とを会合させ、特異的に反応する抗体にのみ結合する蛋白質分子を選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の蛋白質分子の位置および量的分布を検出したりすることができる。また、電気泳動させるべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液中に、蛍光色素を加えた後に、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上で、複数のＤＮＡ断片を電気泳動させ、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を、蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動されたＤＮＡ断片を標識し、励起光により、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮＡを分布を検出したり、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ＤＮＡを変性（ｄｅｎａｔｕｒａｔｉｏｎ）し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補的な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の分布を検出したりすることができる。さらに、標識物質によって標識した目的とする遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡプローブを調製して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリダイズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的なＤＮＡと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光によって、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡの分布を検出したりすることもできる。この蛍光解析システムは、放射性物質を使用することなく、簡易に、遺伝子配列などを検出することができるという利点がある。
【０００６】
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、細胞、ウィルス、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、細胞、ウィルス、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、ハイブリダイゼーションなどによって、特異的結合物質に、特異的に結合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解析システムが開発されている。このマイクロアレイ解析システムによれば、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。
【０００７】
また、メンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、細胞、ウィルス、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、細胞、ウィルス、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、放射性標識物質によって標識された物質を、ハイブリダイゼーションなどによって、特異的結合物質に、特異的に結合させたマクロアレイを、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、しかる後に、輝尽性蛍光体層に励起光を照射し、輝尽性蛍光体層から発せられた輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用データを生成し、生体由来の物質を解析する放射性標識物質を用いたマクロアレイ解析システムも開発されている。
【０００８】
これらのシステムは、いずれも、サンプルに、励起光を照射して、輝尽性蛍光体や蛍光物質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光や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生化学解析用データ生成装置は、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。
【０００９】
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。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、励起光を、サンプルに対して、主走査方向に、高速で、往復動させて、サンプルを励起光によって、走査することが必要であるが、サンプルを載置しているサンプルステージは重量が大きいため、サンプルを主走査方向に往復動させるときは、主走査方向の走査速度を十分に高速化することが困難である。
【００１１】
したがって、励起光を、サンプルに集光させ、サンプルから発せられた光を集光する集光光学系を、高速で、主走査方向に往復動させることが、主走査方向の走査速度を高速化する上で、好ましい。
【００１２】
一般に、ある物体を、高速で、直線的に往復動させる場合、クランク機構を用いて、モータの出力軸の回転運動を、直線的な往復運動に変換する方法が、しばしば用いられるが、かかる方法によって、集光光学系を往復動させ、モータの出力軸と同軸に設けたロータリーエンコーダの角度信号に基づいて、画像データをサンプリングする場合には、ロータリーエンコーダの角度信号と、集光光学系の直線上の位置が線形関係にないため、画像データに基づいて、画像を再生したときに、直線上の位置によって、画素ピッチが異なり、定量性に優れた画像データを生成することができないという問題があった。
【００１３】
クランク機構を用いて、モータの出力軸の回転運動を、直線的な往復運動に変換して、サンプルステージを、高速で、直線的に往復動させる場合にも、同様の問題があった。
【００１４】
したがって、本発明は、モータとクランク機構を用いて、励起光とサンプルとを、主走査方向に、相対的に往復動させて、サンプルから放出された光を検出して、画像データを生成するときにも、再生された画像中の画素ピッチが一定で、定量性に優れた画像データを生成することができるスキャナを提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、励起光を発する少なくとも１つの励起光源と、サンプルが載置されるサンプルステージと、前記少なくとも１つの励起光源から発せられた励起光を前記サンプルステージに載置された前記サンプルに集光するとともに、前記サンプルから放出された光を集光する集光光学系と、モータと、前記モータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するクランク機構を備え、前記集光光学系と前記サンプルステージを、相対的に、主走査方向に往復動させる主走査機構と、前記サンプル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少なくとも１つの光検出器と、前記少なくとも１つの光検出器によって生成されたアナログ画像データをディジタル化して、ディジタル画像データを生成する少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器と、前記モータの前記出力軸の回転角を検出するロータリーエンコーダと、前記ロータリーエンコーダが検出した前記モータの前記出力軸の回転角にしたがって、前記少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器により生成されたディジタル画像データをサンプリングして、少なくとも１つのラインメモリに書き込む画像データサンプリング手段と、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれた前記モータの前記出力軸の回転角にしたがって生成されたディジタル画像データを補間して、主走査方向に、等間隔なディジタル画像データを生成し、少なくとも１つの画像データメモリに書き込む画像データ補正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。
【００１６】
本発明によれば、スキャナは、ロータリーエンコーダが検出したモータの出力軸の回転角にしたがって、少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器により生成されたディジタル画像データをサンプリングして、少なくとも１つのラインメモリに書き込む画像データサンプリング手段と、少なくとも１つのラインメモリに書き込まれた前記モータの前記出力軸の回転角にしたがって生成されたディジタル画像データを補間して、主走査方向に、等間隔なディジタル画像データを生成し、少なくとも１つの画像データメモリに書き込む画像データ補正手段を備えているから、ロータリーエンコーダの角度信号と、集光光学系の直線上の位置が線形関係にないにもかかわらず、主走査方向の画素ピッチが一定で、定量性に優れた画像データを生成することが可能になる。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様においては、前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダが検出した前記モータの前記出力軸の回転角に基づき、前記モータの前記出力軸が０度から半回転して、前記集光光学系と前記サンプルステージとが、往路を、相対的に移動し終わるまでの間に、前記少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器によって生成された往路のディジタル画像データを、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込むとともに、前記モータの前記出力軸が１８０度から半回転して、前記集光光学系と前記サンプルステージとが、復路を、相対的に移動し終わるまでの間に、前記少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器によって生成された復路のディジタル画像データを、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込むように構成され、前記画像データ補正手段が、前記画像データサンプリング手段によって、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれた前記モータの前記出力軸の回転角に基づいた前記往路のディジタル画像データを補間して、前記モータの前記出力軸が０度から半回転して、前記集光光学系と前記サンプルステージとが、往路を、相対的に移動し終わるまでの間に、主走査方向に、等間隔なディジタル画像データを生成して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込み、前記画像データサンプリング手段によって、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれた前記モータの前記出力軸の回転角に基づいた前記復路のディジタル画像データを直線補間して、前記モータの前記出力軸が１８０度から半回転して、前記集光光学系と前記サンプルステージとが、復路を、相対的に移動し終わるまでの間に、主走査方向に、等間隔なディジタル画像データを生成して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むように構成されている。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様によれば、画像データサンプリング手段が、ロータリーエンコーダが検出したモータの出力軸の回転角に基づき、モータの出力軸が０度から半回転して、集光光学系とサンプルステージとが、往路を、相対的に移動し終わるまでの間に、少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器によって生成された往路のディジタル画像データを、少なくとも１つのラインメモリに書き込むとともに、モータの出力軸が１８０度から半回転して、集光光学系とサンプルステージとが、復路を、相対的に移動し終わるまでの間に、少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器によって生成された復路のディジタル画像データを、少なくとも１つのラインメモリに書き込むように構成され、画像データ補正手段が、画像データサンプリング手段によって、少なくとも１つのラインメモリに書き込まれた前記モータの前記出力軸の回転角に基づいた往路のディジタル画像データを補間して、モータの出力軸が０度から半回転して、集光光学系とサンプルステージとが、往路を、相対的に移動し終わるまでの間に、主走査方向に、等間隔なディジタル画像データを生成して、少なくとも１つの画像データメモリに書き込み、画像データサンプリング手段によって、少なくとも１つのラインメモリに書き込まれた前記モータの前記出力軸の回転角に基づいた復路のディジタル画像データを補間して、モータの出力軸が１８０度から半回転して、集光光学系とサンプルステージとが、復路を、相対的に移動し終わるまでの間に、主走査方向に、等間隔なディジタル画像データを生成して、少なくとも１つの画像データメモリに書き込むように構成されているから、ロータリーエンコーダの角度信号と、集光光学系の直線上の位置が線形関係にないにもかかわらず、主走査方向の画素ピッチが一定で、定量性に優れた画像データを生成することが可能になる。
【００１９】
本発明の好ましい実施態様においては、前記主走査機構が、前記サンプルステージを、主走査方向に往復動させるように構成されている。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記クランク機構が、その一端部が、前記モータの前記出力軸とともに回転するディスクに形成された軸に、回転可能に取り付けられ、その他端部が、前記サンプルステージに形成された軸に、回転可能に取り付けられたアームを備え、前記ロータリーエンコーダが、前記モータの前記出力軸が１回転する間に、Ｎ個のパルスを出力し、前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルスにしたがって、往路のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）をサンプリングして、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込み、前記画像データ補正手段が、サンプルステージの主走査方向の往路におけるｊ番目の位置Ｘｊ（ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１で、ｒは、前記モータの出力軸と前記ディスクに形成された前記軸との距離、Ｐｓは、必要な分解能の画素サイズ、Ｘｊ＝Ｐｓ＊ｊである。）を与える回転角θｊを越えないで、前記回転角θｊに最も近い前記モータの前記出力軸のｉ番目の回転角θｉ（θｉ＝２πｉ／Ｎで、ｉ＝０、１、２、…、Ｎ−１である。）を与えるｉを求め、前記少なくとも１つのラインメモリから、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を読み出し、前記ｉ番目の回転角θｉおよび（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置ＸｉおよびＸｉ＋１と、前記Ｘｊと、前記ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を用いて補間演算によって、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１に対して、ディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むとともに、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を消去し、前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルスにしたがって、復路のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）をサンプリングして、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込み、前記画像データ補正手段が、サンプルステージの主走査方向の復路におけるｊ番目の位置Ｘｊ（ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１で、Ｘｊ＝４ｒ−Ｐｓ＊ｊである。）を与える回転角θｊを越えないで、前記回転角θｊに最も近い前記モータの前記出力軸のｉ番目の回転角θｉを与えるｉを求め、前記少なくとも１つのラインメモリから、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を読み出し、前記ｉ番目の回転角θｉおよび（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置ＸｉおよびＸｉ＋１と、前記Ｘｊと、前記ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を用いて補間演算によって、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１に対して、ディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むとともに、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれたディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を消去するように構成されている。
【００２１】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、ロータリーエンコーダの角度信号と、集光光学系の直線上の位置が線形関係にないにもかかわらず、主走査方向の画素ピッチが一定で、定量性に優れた画像データを生成することが可能になる。
【００２２】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記主走査機構が、前記集光光学系を、主走査方向に往復動させるように構成されている。
【００２３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記クランク機構が、その一端部が、前記モータの前記出力軸とともに回転するディスクに形成された軸に、回転可能に取り付けられ、その他端部が、前記集光光学系に形成された軸に、回転可能に取り付けられたアームを備え、前記ロータリーエンコーダが、前記モータの前記出力軸が１回転する間に、Ｎ個のパルスを出力し、前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルスにしたがって、往路のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）をサンプリングして、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込み、前記画像データ補正手段が、サンプルステージの主走査方向の往路におけるｊ番目の位置Ｘｊ（ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１で、ｒは、前記モータの出力軸と前記ディスクに形成された前記軸との距離、Ｐｓは、必要な分解能の画素サイズ、Ｘｊ＝Ｐｓ＊ｊである。）を与える回転角θｊを越えないで、前記回転角θｊに最も近い前記モータの前記出力軸のｉ番目の回転角θｉ（θｉ＝２πｉ／Ｎで、ｉ＝０、１、２、…、Ｎ−１である。）を与えるｉを求め、前記少なくとも１つのラインメモリから、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を読み出し、前記ｉ番目の回転角θｉおよび（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置ＸｉおよびＸｉ＋１と、前記Ｘｊと、前記ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を用いて補間演算によって、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１に対して、ディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むとともに、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を消去し、前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルスにしたがって、復路のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）をサンプリングして、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込み、前記画像データ補正手段が、サンプルステージの主走査方向の復路におけるｊ番目の位置Ｘｊ（ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１で、Ｘｊ＝４ｒ−Ｐｓ＊ｊである。）を与える回転角θｊを越えないで、前記回転角θｊに最も近い前記モータの前記出力軸のｉ番目の回転角θｉを与えるｉを求め、前記少なくとも１つのラインメモリから、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を読み出し、前記ｉ番目の回転角θｉおよび（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置ＸｉおよびＸｉ＋１と、前記Ｘｊと、前記ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を用いて補間演算によって、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１に対して、ディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むとともに、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれたディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を消去するように構成されている。
【００２４】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、ロータリーエンコーダの角度信号と、集光光学系の直線上の位置が線形関係にないにもかかわらず、主走査方向の画素ピッチが一定で、定量性に優れた画像データを生成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、前記補間演算が、直線補間演算によって実行される。
【００２６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、ｉ番目の回転角θｉが与える主走査方向の位置Ｘｉと（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置Ｘｉ＋１との間隔が、必要な分解能の画素サイズＰｓよりも小さくなるように、前記ロータリーエンコーダのパルス数Ｎと、前記モータの前記出力軸と前記ディスクに形成された前記軸との距離ｒと、前記アームの長さＬが選ばれるように構成されている。
【００２７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記励起光源が、レーザ光を発するレーザ励起光源によって構成されている。
【００２８】
【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。
【００２９】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナの光学系を示す略斜視図である。
【００３０】
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、蛍光データが記録されているマイクロアレイを、レーザ光によって走査して、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、蛍光色素によって、選択的に標識された試料を含み、蛍光データが記録されている転写支持体よりなる蛍光サンプルを、レーザ光によって走査して、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、生化学解析用データを生成可能に構成され、さらに、アルミニウムなどの光を減衰させる性質を有する基板に、互いに離間して形成された多数の貫通孔内に、ナイロン６などの吸着性材料が充填されて、多数の吸着性領域が形成され、多数の吸着性領域が、蛍光色素によって、選択的に標識された試料を含み、蛍光データを記録している生化学解析用ユニットを、レーザ光によって走査して、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、放射性標識物質の位置情報に関する放射線データ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。
【００３１】
図１に示されるように、本実施態様にかかるスキャナは、５３２ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源１と、６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源２とを備えたレーザアセンブリ３と、第１のレーザ励起光源１および／または第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光を、サンプル（図示せず）上に集光するとともに、サンプルから放出された光を集光する集光レンズ４を備えた集光光学系アセンブリ５と、集光光学系アセンブリ５を、図１において、矢印Ｘで示される主走査方向に往復動させる光学系駆動機構６と、第１のフォトマルチプライア７と、第２のフォトマルチプライア８と、ダイクロイックミラー９を備えた検出光学系アセンブリ１０とを備えている。
【００３２】
本実施態様においては、第１のレーザレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２は、半導体レーザによって構成されている。
【００３３】
サンプルがセットされるサンプルステージは、集光レンズ４の上方に設けられており、後述のように、図１において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるように構成されている。
【００３４】
図１に示されるように、レーザアセンブリ３は、さらに、基台１１を備え、基台１１上に、第１のレーザレーザ励起光源１、第２のレーザ励起光源２、第１のレーザレーザ励起光源１から発せられたレーザ光のビームを広げるビームエクスパンダ１２、第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光のビームを広げるビームエクスパンダ１３および５３２ｎｍの波長のレーザ光を反射し、６３５ｎｍの波長のレーザ光を透過するダイクロイックミラー１４が固定されている。
【００３５】
図１に示されるように、集光光学系アセンブリ５は、ガイドレール２０にスライド可能に取り付けられたステイ２１を備え、ステイ２１には、レーザ光を、サンプルステージにセットされたサンプル上に集光するとともに、サンプルから放出された光を集光する集光レンズ４と、第１のレーザ励起光源１から発せられ、ビームエクスパンダ１２を通過し、ダイクロイックミラー１４によって反射されたレーザ光ならびに／または第２のレーザ励起光源２から発せられ、ビームエクスパンダ１３およびダイクロイックミラー１４を透過したレーザ光を反射して、集光レンズ４に導くミラー２２と、中央部に形成された穴（図１には図示されていない）を介して、ミラー２２によって反射されたレーザ光を、集光レンズ４に導くとともに、サンプルから放出され、集光レンズ４によって集光された光を、検出光学系アセンブリ１０に向けて、反射する穴開きミラー２３が固定されている。
【００３６】
図１に示されるように、検出光学系アセンブリ１０は、６００ｎｍ以上の波長の光を透過し、６００ｎｍ未満の波長の光を反射する性質を有するダイクロイックミラー９と、穴開きミラー２３によって反射された蛍光を集光するレンズ３０と、フィルタ部材３１と、フィルタ３２を備えたハウジング３３を備えている。フィルタ３２は、第２のレーザ励起光源２を用いて、マイクロアレイあるいは蛍光サンプルに含まれた蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を検出する際に使用されるものであり、６３５ｎｍの波長の光をカットし、６３５ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。
【００３７】
図２は、フィルタ部材３１の略正面図である。
【００３８】
図２に示されるように、フィルタ部材３１は、板部材３３に、第１のフィルタ３１ａおよび第２のフィルタ３１ｂが形成された板部材３４によって構成されている。第１のフィルタ３１ａは、第１のレーザ励起光源１を用いて、マイクロアレイあるいは蛍光サンプルに含まれた蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を検出する際に使用されるものであり、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、第２のフィルタ３１ｂは、第２のレーザ励起光源２を用いて、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光層に含まれた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検出する際に用いられるものであり、６３５ｎｍの波長の光をカットし、輝尽光の波長の光を透過する性質を有している。
【００３９】
ここに、フィルタ部材３１は、モータ（図示せず）によって、その長手方向にスライド可能に構成され、第１のレーザ励起光源１を用いて、マイクロアレイあるいは蛍光サンプルに含まれた蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を検出するときには、レンズ３０によって集光された蛍光の光路内に、第１のフィルタ３１ａが位置し、第２のレーザ励起光源２を用いて、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光層に含まれた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検出するときには、レンズ３０によって集光された輝尽光の光路内に、第２のフィルタ３１ｂが位置するように、モータが制御される。
【００４０】
図１に示されるように、第１のフォトマルチプライア７の前面には、ピンホール３５が形成された第１のピンホール形成部材３６が設けられ、第２のフォトマルチプライア８の前面には、ピンホール３７が形成された第２のピンホール形成部材３８が設けられている。
【００４１】
第１のピンホール形成部材３６および第２のピンホール形成部材３８は、それぞれ、モータ（図示せず）によって、スライド可能で、第１のフォトマルチプライア７および第２のフォトマルチプライア８の前面から退避可能に構成されている。
【００４２】
本実施態様においては、集光レンズ４とレンズ３０とが、共焦点光学系を形成し、サンプルから放出された光が、ピンホール３５あるいはピンホール３７上に結像されるように構成されている。このように、共焦点光学系を採用して、サンプルから放出された光が、ピンホール３５あるいはピンホール３７上に結像されるように構成しているのは、サンプルが、マイクロアレイの場合には、レーザ光によって、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、ピンホール３５あるいは３７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。
【００４３】
図３は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナに設けられた光学系駆動機構６の詳細を示す略斜視図である。
【００４４】
図３に示されるように、光学系駆動機構６は、モータ４０を備え、モータ４０の出力軸４１には、略直方体状のブロック４２が固定され、ブロック４２の出力軸４１の中心から偏心した位置に立設された軸４３に、アーム４４の一端部が回動可能に取り付けられている。
【００４５】
図３に示されるように、アーム４４の他端部は、集光光学系アセンブリ５の枠体２１の側板２４に立設された軸２５に、回動可能に取り付けられている。
【００４６】
ここに、モータ４０の出力軸４１と、集光光学系アセンブリ５の枠体２１の側板２４に立設された軸２５とは、同じ高さに位置している。
【００４７】
したがって、モータ４０が駆動されて、モータ４０の出力軸４１が回転されると、ブロック４２およびブロック４２に立設された軸４３が、モータ４０の出力軸４１まわりに回転され、軸４３が、モータ４０の出力軸４１まわりに回転するのにともなって、その一端部が、軸４３に回動可能に取り付けられたアーム４４が往復動し、モータ４０の出力軸４１が一回転して、ブロック４２に立設された軸４３が、モータの出力軸４１まわりに、一回転すると、集光光学系アセンブリ５が、図１および図３において、矢印Ｘで示された主走査方向に、１回往復動される。
【００４８】
図４は、マイクロアレイがセットされるサンプルキャリアを裏面側から見た略斜視図である。
【００４９】
図４に示されるように、サンプルキャリア５０は、フレーム体５１を備え、フレーム体５１には、その内部に、マイクロアレイ６０がセット可能な３つの開口部５２、５３、５４が形成されている。
【００５０】
各開口部５２、５３、５４の両側のフレーム体５１の表面には、矩形状をなした板部材５５、５６、５７、５８が、それぞれ、その開口部５２、５３、５４側の側部領域が、開口部５２、５３、５４の長手方向に沿って、開口部５２、５３、５４上に突出するように、取り付けられている。
【００５１】
図４に示されるように、各開口部５２、５３、５４内には、Ｌ字状をなした板ばね５２ａ、５３ａ、５４ａが、サンプルキャリア５０の裏面側に向けて、ばね力を作用可能に取り付けられている。図４において、５９は、サンプルキャリア５０を把持するためのハンドルである。
【００５２】
サンプルであるマイクロアレイ６０を、サンプルキャリア５０にセットする場合には、マイクロアレイ６０が、図４において、矢印Ａで示される向きに、各開口部５２、５３、５４内に挿入されるように構成されている。
【００５３】
一方、フレーム体５１には、開口部５２、５３、５４に対応する位置に、後述するマイクロアレイ排出ロッドが挿入可能な開口部５２ｂ、５３ｂ、５４ｂが形成されている。
【００５４】
マイクロアレイ６０が、各開口部５２、５３、５４内に挿入されると、マイクロアレイ６０に、Ｌ字状をなした板ばね５２ａ、５３ａ、５４ａの屈曲部が当接し、板ばね５２ａ、５３ａ、５４ａのばね力により、マイクロアレイ６０は、それぞれ、その開口部５２、５３、５４側の側部領域が、開口部５２、５３、５４の長手方向に沿って、開口部５２、５３、５４上に突出するように、取り付けられている板部材５５、５６、５７、５８の表面に付勢されて、サンプルキャリア５０内に保持される。
【００５５】
転写支持体よりなる蛍光サンプルに対しては、別個のサンプルキャリアが用意され、蓄積性蛍光体シートに対しても、別個のサンプルキャリアが用意されており、いずれも、マイクロアレイ用のサンプルキャリア５０を同じ外形を有している。
【００５６】
図５は、サンプルを保持したサンプルキャリアがセットされるサンプルステージの略斜視図である。
【００５７】
図５に示されるように、サンプルステージ７０は、マイクロアレイ用のサンプルキャリア５０、蛍光サンプル用のサンプルキャリアおよび蓄積性蛍光体シート用のサンプルキャリアを、選択的に、その長手方向に沿って、挿入可能に構成されている。
【００５８】
サンプルステージ７０の一側部には、図４に示されたサンプルキャリア５０がセットされたときに、サンプルキャリア５０の開口部５４内に、マイクロアレイ６０が装填可能なように、開口部（図示せず）が形成されるとともに、サンプルステージ７０の他方の側部のサンプルキャリア５０の開口部５４ｂに対応する位置に、開口部７１が形成されている。
【００５９】
サンプルステージ７０は、レール７２にスライド可能に取り付けられ、サンプルステージ７０の一側部に固定されたステイ７３には、雌ねじが切られた穴（図示せず）が形成され、この穴内に、ステージモータ７４によって回転される雄ねじが切られたロッド７５が係合している。
【００６０】
したがって、ステージモータ７４を駆動して、ロッド７５を回転させることによって、サンプルステージ７０を、図５において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動させることができる。
【００６１】
図６は、本実施態様にかかるスキャナの制御系、検出系、駆動系および入力系を示すブロックダイアグラムである。
【００６２】
図６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、スキャナ全体の動作を制御するコントロールユニット８０を備え、スキャナの検出系は、第１のフォトマルチプライア７と、第２のフォトマルチプライア８と、モータ４０の出力軸４１と同軸に設けられ、１回転で、Ｎ個のパルスを発生するロータリーエンコーダ８１と、第１のフォトマルチプライアによって生成されたアナログデータをディジタル化する第１のＡ／Ｄ変換器８２と、第２のフォトマルチプライア８によって生成されたアナログデータをディジタル化する第２のＡ／Ｄ変換器８３と、画像データ処理装置８４と、サンプルステージ７０にセットされたサンプルキャリアの種類を検出するサンプルキャリアセンサ８５を備えている。
【００６３】
図６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、集光光学系５を、主走査方向に、往復動させるモータ４０と、フィルタ部材３１をスライドさせるフィルタ部材モータ９０と、第１のピンホール形成部材３６をスライドさせる第１のピンホール形成部材モータ９１と、第２のピンホール部材３８をスライドさせる第２のピンホール形成部材モータ９２と、サンプルステージ７０を、副走査方向に移動させるステージモータ７４を備えている。
【００６４】
図６に示されるように、本実施態様にかかるスキャナの入力系は、キーボード９５を備えている。
【００６５】
コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２をオン・オフ制御するように構成されている。
【００６６】
ここに、ロータリーエンコーダ８１は、回転角に対して、等間隔のパルスを発生するように構成されているが、モータ４０の出力軸４１の回転角と、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の位置は線形関係にないため、ロータリーエンコーダ８１から出力されたパルスにしたがって、サンプリングした画像データを、画像データとして、取り込むときは、画像データに基づいて、画像を再生して、定量解析をおこなう場合に、画像中の主走査方向の画素ピッチが、モータ４０の出力軸４１の回転角によって異なり、定量解析の精度が著しく低下する。
【００６７】
すなわち、モータ４０の出力軸４１と、モータ４０の出力軸４１の中心から偏心した位置に立設された軸４３との距離をｒ、モータ４０の出力軸４１の中心から偏心した位置に立設された軸４３と集光光学系アセンブリ５の枠体２１の側板２４に立設された軸２５との間のアーム４４の長さをＬとし、集光光学系アセンブリ５が、図３において、最も左方に位置し、アーム４４の一端部４４ａが取り付けられたブロック４２の軸４３、アーム４４の他端部４４ｂが回動可能に取り付けられた枠体２１の軸２５およびモータ４０の出力軸４１が一直線をなし、アーム４４が水平になった状態にあるときに、モータ４０の出力軸４１の回転角θがゼロとすると、ロータリーエンコーダ８１から出力されるｉ番目のパルスに対する集光光学系アセンブリ５の主走査方向の位置Ｘｉは、次式（１）によって与えられる。
【００６８】
【数１】

ここに、θｉ＝２πｉ／Ｎであり、ｉ＝０、１、２、…、Ｎ−１である。
【００６９】
ロータリーエンコーダ８１から出力されるｉ番目のパルスをトリガーにして、アナログデータをサンプリングし、ディジタル化すると、モータ４０の出力軸４１の１回転に対して、集光光学系アセンブリ５が、主走査方向に一往復し、Ｎ個のディジタルデータｆ（ｉ）が得られる。
【００７０】
しかしながら、こうして得られたＮ個のディジタルデータｆ（ｉ）は、モータ４０の出力軸４１の回転に対して、等間隔に、アナログデータがサンプリングあれて、生成されたものであり、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータがサンプリングされて、生成されたものではないから、こうして得られたＮ個のディジタルデータｆ（ｉ）に基づいて、画像を再生して、定量解析をおこなう場合には、再生した画像中の主走査方向の画素ピッチが、モータ４０の出力軸４１の回転角によって異なり、定量解析の精度が著しく低下する。
【００７１】
そこで、本実施態様においては、画像データ処理装置８４は、第１のフォトマルチプライア７によって生成されたアナログデータを、第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、ディジタル化して得られたディジタルデータｆ（ｉ）および第２のフォトマルチプライア８によって生成されたアナログデータを、第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、ディジタル化して得られたディジタルデータｆ（ｉ）に基づいて、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（ｊ）を生成するように構成されている。
【００７２】
図７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８４のブロックダイアグラムである。
【００７３】
図７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８４は、画像データを処理するデータ処理手段１００と、第１のフォトマルチプライア７によって生成されたアナログデータが、第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、ディジタル化されて得られたディジタルデータｆ（ｉ）を記憶する第１のラインメモリ１０１と、第２のフォトマルチプライア８によって生成されたアナログデータが、第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、ディジタル化されて得られたディジタルデータｆ（ｉ）を記憶する第２のラインメモリ１０２と、第１のラインメモリ１０１に記憶されたディジタルデータｆ（ｉ）に基づいて生成された集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングしたのと同等のディジタルデータｇ（ｊ）を記憶する第１の画像メモリ１０３と、第２のラインメモリ１０２に記憶されたディジタルデータｆ（ｉ）に基づいて生成された集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（ｊ）を記憶する第２の画像メモリ１０４を備えている。
【００７４】
本実施態様においては、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００は、ロータリーエンコーダ８１によって検出され、コントロールユニット８０から入力されたモータ４０の出力軸４１の回転角信号に基づいて、モータ４０の出力軸４１が、回転角ゼロから半回転する際に、第１のフォトマルチプライア７によって生成されたアナログデータが、第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、ディジタル化されて得られたＮ／２個のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を、第１のフォトマルチプライア７によって検出された往路のデータとして、第１のラインメモリ１０１に取り込むとともに、第２のフォトマルチプライア８によって生成されたアナログデータが、第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、ディジタル化されて得られたＮ／２個のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を、第２のフォトマルチプライア８によって検出された往路のデータとして、第２のラインメモリ１０２に取り込むように構成されている。ここに、モータ４０の出力軸４１の回転角θがゼロのときに、ｉ＝０に設定されている。
【００７５】
データ処理手段１００は、モータ４０の出力軸４１が、さらに、回転角１８０度から半回転する際に、第１のフォトマルチプライア７によって生成されたアナログデータが、第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、ディジタル化されて得られたＮ／２個のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を、第１のフォトマルチプライア７によって検出された復路のデータとして、第１のラインメモリ１０１に取り込むとともに、第２のフォトマルチプライア７によって生成されたアナログデータが、第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、ディジタル化されて得られたＮ／２個のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を、第２のフォトマルチプライア７によって検出された復路のデータとして、第２のラインメモリ１０２に取り込むように構成されている。
【００７６】
画像処理装置８４のデータ処理手段１００は、こうして、第１のラインメモリ１０１あるいは第２のラインメモリ１０２に記憶させたディジタルデータに基づいて、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（ｊ）を生成するように構成されている。
【００７７】
ここに、必要な分解能の画素サイズをＰｓとすると、往路あるいは復路で、集光光学系アセンブリ５は、モータ４０の出力軸４１と、モータ４０の出力軸４１の中心から偏心した位置に立設された軸４３との距離ｒの２倍に等しい２ｒだけ移動するから、往路では、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１となり、復路では、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１となる。
【００７８】
したがって、往路においては、Ｘｊ＝Ｐｓ＊ｊとなり、データ処理手段１００は、式（１）に基づいて、次式（２）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊを求める。
【００７９】
【数２】

一方、復路においては、Ｘｊ＝４ｒ−Ｐｓ＊ｊとなり、データ処理手段１００は、式（１）に基づいて、次式（３）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊを求める。
【００８０】
【数３】

データ処理手段１００は、さらに、往路においては、式（２）によって算出されたモータ４０の出力軸４１の回転角θｊを越えないθｉのうち、最も近いθｉに対応するｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を、第１のラインメモリ１０１あるいは第２のラインメモリ１０２から読み出し、一方、復路においては、式（３）により算出されたモータ４０の出力軸４１の回転角θｊを越えないθｉのうち、最も近いθｉに対応するｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を、第１のラインメモリ１０２あるいは第２のラインメモリ１０２から読み出す。
【００８１】
さらに、データ処理手段１００は、往路については、こうして、第１のラインメモリ１０１あるいは第２のラインメモリ１０２から読み出したｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づいて、次式（４）にしたがって、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、第１の画像メモリ１０３あるいは第２の画像メモリ１０４に書き込む。
【００８２】
【数４】

こうして、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１につき、かかる演算を実行して、２ｒ／Ｐｓ個のディジタルデータｇ（０）ないしｇ（２ｒ／Ｐｓ−１）を算出し、ラインデータとして、第１の画像メモリ１０３あるいは第２の画像メモリ１０４に書き込むと、データ処理手段１００は、第１のラインメモリ１０１あるいは第２のラインメモリ１０２に記憶されている対応する往路のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を消去する。
【００８３】
一方、復路については、データ処理手段１００は、こうして、第１のラインメモリ１０１あるいは第２のラインメモリ１０２から読み出したｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づいて、式（４）にしたがって、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、第１の画像メモリ１０３あるいは第２の画像メモリ１０４に書き込む。
【００８４】
以上のようにして、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１につき、かかる演算を実行して、２ｒ／Ｐｓ個のディジタルデータｇ（２ｒ／Ｐｓ）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出し、反転させて、ラインデータとして、第１の画像メモリ１０３あるいは第２の画像メモリ１０４に書き込むと、データ処理手段１００は、第１のラインメモリ１０１あるいは第２のラインメモリ１０２に記憶されている復路のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を消去する。
【００８５】
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、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、蛍光データが記録されているマイクロアレイ６０を、レーザ光によって走査して、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、生化学解析用データを生成する。
【００８６】
マイクロアレイ６０は、たとえば、以下のようにして、調製される。
【００８７】
まず、スライドガラス板の表面を、ポリ−Ｌ−リジン溶液などによって、前処理し、次いで、スライドガラス板の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。
【００８８】
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Ｃｙ３（登録商標）を存在させて、Ｃｙ３によって標識された第一のターゲットＤＮＡを生成する。
【００８９】
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Ｃｙ５（登録商標）を存在させて、Ｃｙ５によって標識された第二のターゲットＤＮＡを生成する。
【００９０】
こうして調製された第一のターゲットＤＮＡ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。
【００９１】
図８は、こうして調製されたマイクロアレイ６０の略斜視図であり、図８において、１１０は、スライドガラス板１１１の表面に滴下されたｃＤＮＡのスポットを示している。
【００９２】
まず、オペレータによって、３枚のマイクロアレイ６０が、図４において、矢印Ａで示されるように、サンプルキャリア５０の開口部５２、５３、５４内に、それぞれ、装填される。
【００９３】
次いで、オペレータにより、サンプルキャリア５０が、サンプルステージ７０内に挿入されて、セットされる。
【００９４】
次いで、オペレータによって、キーボード９５に、サンプルキャリア５０に装填されたマイクロアレイ６０を、レーザ光によって走査して、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旨の指示信号および特異的結合物質を標識している標識物質の種類を特定する標識物質特定信号が入力される。
【００９５】
キーボード９５に入力された指示信号および標識物質特定信号は、コントロールユニット８０に出力され、指示信号および標識物質特定信号が入力されると、コントロールユニット８０は、指示信号および標識物質特定信号にしたがって、フィルタ部材モータ９０に駆動信号を出力して、第１のフィルタ３１ａが、蛍光の光路内に位置するように、フィルタ部材３１を移動させるとともに、第１のピンホール形成部材モータ９１および第２のピンホール形成部材モータ９２に駆動信号を出力して、ピンホール３５およびピンホール３７が、それぞれ、第１のフォトマルチプライア７および第２のフォトマルチプライア８の前面に位置するように、第１のピンホール形成部材３６および第２のピンホール形成部材３８を移動させる。
【００９６】
次いで、コントロールユニット８０は、キーボード９５を介して、入力された指示信号および標識物質特定信号にしたがって、第１のレーザ励起光源１および／または第２のレーザ励起光源２に駆動信号を出力して、第１のレーザ励起光源１および／または第２のレーザ励起光源２を起動させる。
【００９７】
本実施態様においては、マイクロアレイ６０のスライドガラス板１１１上に滴下されたｃＤＮＡが、５３２ｎｍの波長のレーザ光によって効率的に励起可能なＣｙ３（登録商標）および６３５ｎｍの波長のレーザ光によって効率的に励起可能なＣｙ５（登録商標）によって二重に標識されているから、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２に駆動信号を出力して、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２を起動させる。
【００９８】
同時に、コントロールユニット８０は、光学系駆動機構６のモータ４０に駆動信号を出力して、モータ４０を駆動する。
【００９９】
その結果、モータ４０の出力軸４１の中心から偏心した位置に固定されたディスク４２が回転され、一端部が、ディスク４２の中心に立設された軸４３に回動可能に取り付けられ、他端部が、集光光学系アセンブリ５の枠体２１の側板２４に立設された軸２５に回動可能に取り付けられているアーム４４を介して、集光光学系アセンブリ５が、一定の速度で、かつ、高速で、図１において、矢印Ｘで示された主走査方向に往復動される。
【０１００】
第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光は、ビームエクスパンダ１２によって、そのビーム径が拡大された後、ダイクロイックミラー１４によって反射されて、集光光学系アセンブリ５のミラー２２に入射する。
【０１０１】
一方、第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光は、ビームエクスパンダ１２によって、そのビーム径が拡大された後、ダイクロイックミラー１４を透過して、集光光学系アセンブリ５のミラー２２に入射する。
【０１０２】
集光光学系アセンブリ５のミラー２２に入射したレーザ光は、ミラー２２によって反射されて、穴開きミラー２３に入射する。
【０１０３】
穴開きミラー２３に入射したレーザ光は、穴開きミラー２３の穴（図示せず）を通過した後、集光レンズ４によって、サンプルステージ７０内にセットされたサンプルキャリア５０の開口部５４内に装填されているマイクロアレイ６０に集光される。
【０１０４】
第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光がマイクロアレイ６０に入射すると、スライドガラス板１１１の表面に形成されたスポット１１０に含まれているｃＤＮＡに、選択的にハイブリダイズされた第一のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ３が励起されて、５７６ｎｍの波長にピークを有する蛍光が放出される。
【０１０５】
一方、第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光がマイクロアレイ６０に入射すると、スライドガラス板１１１の表面に形成されたスポット１１０に含まれているｃＤＮＡに、選択的にハイブリダイズされた第二のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ５が励起されて、６７５ｎｍの波長にピークを有する蛍光が放出される。
【０１０６】
マイクロアレイ６０から放出された蛍光は、集光レンズ４によって、穴開きミラー２３に集光され、穴開きミラー２３によって反射されて、検出光学系アセンブリ１０のレンズ３０に入射する。
【０１０７】
検出光学系アセンブリ１０のレンズ３０に入射した蛍光は、ダイクロイックミラー９に集光される。
【０１０８】
本実施態様においては、ダイクロイックミラー９は、６００ｎｍ以上の波長の光を透過し、６００ｎｍ未満の波長の光を反射する性質を有しているから、第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光によって、ｃＤＮＡに、選択的にハイブリダイズされた第一のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ３が励起されて、放出された蛍光は、ダイクロイックミラー９によって反射され、一方、第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、ｃＤＮＡに、選択的にハイブリダイズされた第一のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ５が励起されて、放出された蛍光は、ダイクロイックミラー９を透過する。
【０１０９】
ダイクロイックミラー９によって反射された蛍光は、ハウジング３３にスライド可能に取り付けられたフィルタ部材３１に入射する。
【０１１０】
ここに、第１のレーザ励起光源１の起動に先立って、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第１のフィルタ３１ａが、蛍光の光路内に位置するように、フィルタ部材モータ９０により、フィルタ部材３１が移動されているから、蛍光は、第１のフィルタ３１ａに入射し、励起光の波長である５３２ｎｍの波長の光が、第１のフィルタ３１ａによってカットされ、励起光の波長よりも長波長のＣｙ３から放出された蛍光のみが、第１のフィルタ３１ａを透過する。
【０１１１】
また、本実施態様においては、集光レンズ４とレンズ３０とが、共焦点光学系を形成し、マイクロアレイ６０から放出された蛍光が、ピンホール３５あるいはピンホール３７上に結像されるように構成されているから、ｃＤＮＡを標識しているＣｙ３から放出され、第１のフィルタ３１ａを透過した蛍光は、ピンホール３５上に結像され、第１のフォトマルチプライア７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。
【０１１２】
このように、共焦点光学系を用いて、マイクロアレイ６０から放出された蛍光を第１のフォトマルチプライア７に導いて、光電的に検出しているので、生化学解析用データ中のノイズを最小に抑えることが可能になる。
【０１１３】
第１のフォトマルチプライア７によって生成されたアナログデータは、第１のＡ／Ｄ変換器８２によってディジタル化されて、画像データ処理装置８４に出力される。
【０１１４】
一方、ダイクロイックミラー９を透過した蛍光は、ハウジング３３に取り付けられたフィルタ３２に入射する。
【０１１５】
ここに、フィルタ３２は、６３５ｎｍの波長の光をカットし、６３５ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有しているので、励起光の波長である６３５ｎｍの波長の光が、フィルタ３２によってカットされ、励起光の波長よりも長波長のＣｙ５から放出された蛍光のみが、フィルタ３２を透過して、ピンホール３７上に結像し、第２のフォトマルチプライア８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。
【０１１６】
第２のフォトマルチプライア８によって生成されたアナログデータは、第２のＡ／Ｄ変換器８３によってディジタル化され、画像データ処理装置８４に出力される。
【０１１７】
上述のように、集光光学系アセンブリ５は、光学系駆動機構６のモータ４０によって、一定の速度で、かつ、高速で、図１において、矢印Ｘで示された主走査方向に往復動されているから、第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、マイクロアレイ６０のスライドガラス板１１１の表面に形成されたスポット１１０が、順次、主走査方向に走査されて、スライドガラス板１１１の表面に形成されたスポット１１０に含まれているｃＤＮＡに、選択的に、ハイブリダイズされた第一のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ３および第二のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ５が、順次、励起され、蛍光が放出されて、第１のフォトマルチプライア７および第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出され、それぞれ、第１のＡ／Ｄ変換器８２および第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、ディジタル化されて、画像データ処理装置８４に出力される。
【０１１８】
こうして、モータ４０の出力軸４１が、回転角ゼロから半回転する間に、第１のフォトマルチプライア７および第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力され、一方、第２のフォトマルチプライア８および第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力される。
【０１１９】
第１のＡ／Ｄ変換器８２および第２のＡ／Ｄ変換器８３から、それぞれ、Ｎ／２個のディジタルデータが入力されると、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００は、第１のＡ／Ｄ変換器８２から入力されたＮ／２個のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を、往路のデータとして、第１のラインメモリ１０１に書き込み、第２のＡ／Ｄ変換器８３から入力されたＮ／２個のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を、往路のデータとして、第２のラインメモリ１０２に書き込む。
【０１２０】
次いで、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００は、式（１）に基づき、式（２）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊを求める。
【０１２１】
データ処理手段１００は、さらに、式（２）によって算出されたモータ４０の出力軸４１の回転角θｊを越えないθｉのうち、θｊに最も近いθｉに対応するｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を、第１のラインメモリ１０１および第２のラインメモリ１０２から読み出す。
【０１２２】
次いで、データ処理手段１００は、こうして、第１のラインメモリ１０１および第２のラインメモリ１０２から読み出したｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づいて、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１につき、式（４）の演算を実行し、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（０）ないしｇ（２ｒ／Ｐｓ−１）を算出して、ラインデータとして、第１の画像メモリ１０３および第２の画像メモリ１０４に書き込み、第１のラインメモリ１０１および第２のラインメモリ１０２に記憶されている対応する往路のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を消去する。
【０１２３】
光学系駆動機構６のモータ４０の出力軸４１が、さらに、回転角１８０度から半回転されると、第１のフォトマルチプライア７および第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力され、第２のフォトマルチプライア８および第２のＡ／Ｄ変換器８３により、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力される。
【０１２４】
第１のＡ／Ｄ変換器８２および第２のＡ／Ｄ変換器８３から、それぞれ、Ｎ／２個のディジタルデータが入力されると、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００は、第１のＡ／Ｄ変換器８２から入力されたＮ／２個のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を、復路のデータとして、第１のラインメモリ１０１に書き込み、第２のＡ／Ｄ変換器８３から入力されたＮ／２個のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を、復路のデータとして、第２のラインメモリ１０２に書き込む。
【０１２５】
次いで、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００は、式（１）に基づき、式（３）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊを求める。
【０１２６】
データ処理手段１００は、さらに、式（３）により算出されたモータ４０の出力軸４１の回転角θｊを越えないθｉのうち、θｊに最も近いθｉに対応するｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を、第１のラインメモリ１０２あるいは第２のラインメモリ１０２から読み出す。
【０１２７】
次いで、データ処理手段１００は、こうして、第１のラインメモリ１０１あるいは第２のラインメモリ１０２から読み出したｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づいて、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１につき、式（４）の演算を実行し、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（２ｒ／Ｐｓ）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出し、反転させて、ラインデータとして、第１の画像メモリ１０３および第２の画像メモリ１０４に書き込み、第１のラインメモリ１０１および第２のラインメモリ１０２に記憶されている対応する復路のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を消去する。
【０１２８】
こうして、サンプルステージ７０内にセットされたサンプルキャリア５０の開口部５４内に装填されているマイクロアレイ６０の表面が、主走査方向に、１ライン分だけ走査されると、コントロールユニット８０は、ステージモータ７４に駆動信号を出力して、ステージモータ７４を駆動し、サンプルステージ７０を、図１において、矢印Ｙで示された副走査方向に、１ライン分だけ、移動させる。
【０１２９】
同様にして、スライドガラス板１１１の表面に形成された第２ライン目のスポット１１０が、順次、第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、主走査方向に走査されて、スライドガラス板１１１の表面に形成されたスポット１１０に含まれているｃＤＮＡに、選択的にハイブリダイズされた第一のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ３および第二のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ５が、順次、励起され、蛍光が放出されて、第１のフォトマルチプライア７および第２のフォトマルチプライア８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、それぞれ、第１のＡ／Ｄ変換器８２および第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、ディジタルされて、画像データ生成装置８４に出力される。
【０１３０】
第１のＡ／Ｄ変換器８２および第２のＡ／Ｄ変換器８３から、ディジタルデータが入力されると、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００は、マイクロアレイ６０の第１ライン目のスポット１１０から、放出された蛍光を光電的に検出して、生成されたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ−１）に基づき、ディジタルデータｇ（０）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出し、第１の画像メモリ１０３および第２の画像メモリ１０４に書き込んだのと全く同様にして、ディジタルデータｇ（０）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出し、第１の画像メモリ１０３および第２の画像メモリ１０４に書き込む。
【０１３１】
こうして、サンプルステージ７０内にセットされたサンプルキャリア５０の開口部５４内に装填されているマイクロアレイ６０の全面が、第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、走査され、スライドガラス板１１１の表面に形成されたスポット１１０に含まれているｃＤＮＡに、選択的にハイブリダイズされた第一のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ３および第二のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ５が励起されて、放出された蛍光が、第１のフォトマルチプライア７あるいは第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出され、蛍光データが読み取られて、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応する生化学解析用データが生成されると、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２の駆動を停止させるとともに、光学系駆動機構６のモータ４０およびステージモータ７４に駆動停止信号を出力して、モータ４０およびステージモータ７４の駆動を停止させる。
【０１３２】
次いで、コントロールユニット８０は、ステージモータ７４に駆動信号を出力して、サンプルステージ７０を、図５において、矢印Ｙで示された副走査方向に移動させる。
【０１３３】
その結果、サンプルキャリア５０の開口部５３内に装填されているマイクロアレイ６０に、第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光を照射可能な位置に、サンプルステージ７０が移動したことが確認されると、コントロールユニット８０は、ステージモータ７４に駆動停止信号を出力する。
【０１３４】
次いで、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２に駆動信号を出力して、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２を起動させるとともに、光学系駆動機構６のモータ４０に駆動信号を出力して、モータ４０を駆動して、サンプルキャリア５０の開口部５４内に装填されたマイクロアレイ６０の全面を、第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光によって走査して、Ｃｙ３およびＣｙ５を励起し、放出された蛍光を光電的に検出して、蛍光データを読み取り、生化学解析用データを生成したのと全く同様にして、サンプルキャリア５０の開口部５３内に装填されたマイクロアレイ６０の全面を、第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光によって走査して、Ｃｙ３およびＣｙ５を励起し、放出された蛍光を光電的に検出して、蛍光データを読み取り、生化学解析用データを生成する。
【０１３５】
こうして、サンプルステージ７０内にセットされたサンプルキャリア５０の開口部５３内に装填されているマイクロアレイ６０の全面が、第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、走査され、スライドガラス板１１１の表面に形成されたスポット１１０に含まれているｃＤＮＡに、選択的にハイブリダイズされた第一のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ３および第二のターゲットＤＮＡを標識しているＣｙ５が励起されて、放出された蛍光が、第１のフォトマルチプライア７あるいは第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出されて、蛍光データが読み取られ、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応する生化学解析用データが生成されると、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２の駆動を停止させるとともに、光学系駆動機構６のモータ４０およびステージモータ７４に駆動停止信号を出力して、モータ４０およびステージモータ７４の駆動を停止させる。
【０１３６】
次いで、コントロールユニット８０は、ステージモータ７４に駆動信号を出力して、サンプルステージ７０を、図５において、矢印Ｙで示された副走査方向に移動させ、同様にして、サンプルキャリア５０の開口部５２内に装填されているマイクロアレイ６０に、第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光を照射可能な位置に、サンプルステージ７０が移動したことが確認されると、ステージモータ７４に駆動停止信号を出力する。
【０１３７】
次いで、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２に駆動信号を出力して、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２を起動させるとともに、光学系駆動機構６のモータ４０に駆動信号を出力して、モータ４０を駆動して、サンプルキャリア５０の開口部５４内に装填されたマイクロアレイ６０の全面を、第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光によって走査して、Ｃｙ３およびＣｙ５を励起し、放出された蛍光を光電的に検出して、蛍光データを読み取り、生化学解析用データを生成したのと全く同様にして、サンプルキャリア５０の開口部５２内に装填されたマイクロアレイ６０の全面を、第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光および第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光によって走査して、Ｃｙ３およびＣｙ５を励起し、放出された蛍光を光電的に検出して、蛍光データを読み取り、生化学解析用データを生成する。
【０１３８】
こうして、サンプルキャリア５０に装填された３枚のマイクロアレイ６０に記録された蛍光データの読み取りが完了する。
【０１３９】
一方、本実施態様にかかるスキャナを用いて、蛍光色素によって、選択的に標識された試料を含み、蛍光データを記録している転写支持体よりなる蛍光サンプルを、レーザ光によって走査して、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は、蛍光サンプルが、蛍光サンプル用のサンプルキャリア内に装填される。
【０１４０】
蛍光サンプルは、たとえば、以下のようにして、蛍光色素によって標識された変性ＤＮＡの電気泳動画像を、転写支持体に記録することによって調製される。
【０１４１】
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ＤＮＡとする。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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ＤＮＡ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、Ｃｙ３（登録商標）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、Ｃｙ３により標識された変性ＤＮＡの電気泳動画像が記録される。
【０１４４】
生化学解析用データの生成にあたっては、蛍光サンプルが、蛍光サンプル用のサンプルキャリア（図示せず）内にセットされ、マイクロアレイ用のサンプルキャリア５０と全く同様にして、蛍光サンプル用のサンプルキャリアが、サンプルステージ７０内にセットされる。
【０１４５】
次いで、オペレータによって、蛍光サンプルを、レーザ光によって走査して、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旨の指示信号および特異的結合物質を標識している標識物質の種類を特定する標識物質特定信号が、キーボード９５に入力される。
【０１４６】
キーボード９５に入力された指示信号および標識物質特定信号は、コントロールユニット８０に出力され、指示信号および標識物質特定信号が入力されると、コントロールユニット８０は、指示信号および標識物質特定信号にしたがって、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２のうち、いずれを起動させるか、フィルタ部材３１の第１のフィルタ３１ａおよび第２のフィルタ３１ｂのうち、いずれを蛍光の光路内に位置させるか、ピンホール３５を第１のフォトマルチプライア７の前面に位置させるべきか否かならびにピンホール３７を第２のフォトマルチプライア８の前面に位置させるべきか否かを決定する。
【０１４７】
本実施態様においては、蛍光サンプルに含まれた変性ＤＮＡは、第１のレーザ励起光源１から発せられる５３２ｎｍの波長のレーザ光によって効率的に励起可能なＣｙ３によって、標識されているから、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源１を選択し、フィルタ部材モータ９０に駆動信号を出力するとともに、第１のピンホール形成部材モータ９１に退避信号を出力する。一方、コントロールユニット８０は、第２のピンホール形成部材モータ９２には、何の信号も出力しない。
【０１４８】
その結果、フィルタ部材モータ９０によって、第１のフィルタ３１ａが、蛍光の光路内に位置するように、フィルタ部材３１が移動されるとともに、第１のピンホール形成部材モータ９１によって、ピンホール３５が、第１のフォトマルチプライア７の前面から退避されるように、第１のピンホール形成部材３６が移動される。
【０１４９】
次いで、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源１に駆動信号を出力するとともに、光学系駆動機構６のモータ４０に駆動信号を出力して、モータ４０を駆動する。
【０１５０】
その結果、第１のレーザ励起光源１から、５３２ｎｍの波長のレーザ光が発せられ、同時に、モータ４０の出力軸４１の中心から偏心した位置に固定されたディスク４２が回転され、一端部が、ディスク４２の中心に立設された軸４３に回動可能に取り付けられ、他端部が、集光光学系アセンブリ５の枠体２１の側板２４に立設された軸２５に回動可能に取り付けられているアーム４４を介して、集光光学系アセンブリ５が、一定の速度で、かつ、高速で、図１において、矢印Ｘで示された主走査方向に往復動される。
【０１５１】
第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光は、ビームエクスパンダ１２によって、そのビーム径が拡大された後、ダイクロイックミラー１４によって反射されて、集光光学系アセンブリ５のミラー２２に入射する。
【０１５２】
集光光学系アセンブリ５のミラー２２に入射したレーザ光は、ミラー２２によって反射されて、穴開きミラー２３に入射する。
【０１５３】
穴開きミラー２３に入射したレーザ光は、穴開きミラー２３の穴（図示せず）を通過した後、集光レンズ４によって、サンプルステージ７０内にセットされたサンプルキャリア内に装填されている蛍光サンプルに集光される。
【０１５４】
第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光が蛍光サンプルに入射すると、蛍光サンプルを構成する転写支持体に含まれているＣｙ３が励起されて、５７６ｎｍの波長にピークを有する蛍光が放出される。
【０１５５】
蛍光サンプルに含まれているＣｙ３から放出された蛍光は、集光レンズ４によって、穴開きミラー２３に集光され、穴開きミラー２３によって反射されて、検出光学系アセンブリ１０のレンズ３０に入射する。
【０１５６】
検出光学系アセンブリ１０のレンズ３０に入射した蛍光は、ダイクロイックミラー９に集光される。
【０１５７】
本実施態様においては、ダイクロイックミラー９は、６００ｎｍ以上の波長の光を透過し、６００ｎｍ未満の波長の光を反射する性質を有しているから、蛍光サンプルに含まれているＣｙ３から放出された蛍光は、ダイクロイックミラー９によって反射されて、フィルタ部材３１に入射する。
【０１５８】
ここに、第１のレーザ励起光源１の起動に先立って、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第１のフィルタ３１ａが、蛍光の光路内に位置するように、フィルタ部材３１は移動されているから、励起光の波長である５３２ｎｍの波長の光が、第１のフィルタ３１ａによってカットされ、励起光の波長よりも長波長のＣｙ３から放出された蛍光のみが、第１のフィルタ３１ａを透過して、第１のフォトマルチプライア７によって、光電的に検出される。
【０１５９】
ここに、ピンホール形成部材３６は、ピンホール３５が、第１のフォトマルチプライア７の前面から退避する位置に移動されているので、蛍光色素が転写支持体の深さ方向に分布し、レーザ光によって、蛍光色素を励起したときに、発光点が深さ方向に変動する蛍光サンプルの場合に、蛍光サンプルから放出された蛍光が、ピンホール３５によってカットされることがなく、したがって、第１のフォトマルチプライア７によって、蛍光サンプルから放出された蛍光を光電的に検出することによって、十分に高い信号強度を有する生化学解析用データを生成することが可能になる。
【０１６０】
第１のフォトマルチプライア７によって生成されたアナログデータは、第１のＡ／Ｄ変換器８２によってディジタル化され、画像データ処理装置８４に出力される。
【０１６１】
上述のように、集光光学系アセンブリ５は、光学系駆動機構６のモータ４０によって、一定の速度で、かつ、高速で、図１において、矢印Ｘで示された主走査方向に往復動されているから、第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光によって、蛍光サンプルの表面が、順次、主走査方向に走査されて、蛍光サンプルに含まれているＣｙ３が、順次、励起され、蛍光が放出されて、第１のフォトマルチプライア７によって、光電的に検出され、第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、ディジタル化されて、画像データ処理装置８４に出力される。
【０１６２】
こうして、モータ４０の出力軸４１が、回転角ゼロから半回転する間に、第１のフォトマルチプライア７および第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力される。
【０１６３】
第１のＡ／Ｄ変換器８２から、ディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が入力されると、マイクロアレイ６０に記録された蛍光データを読み取る場合と全く同様にして、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００により、ディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が第１のラインメモリ１０１に書き込まれ、式（２）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊが算出されて、回転角θｊに基づいて、第１のラインメモリ１０１から、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）が読み出され、第１のラインメモリ１０１から読み出されたｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づいて、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１につき、式（４）の演算が実行されて、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（０）ないしｇ（２ｒ／Ｐｓ−１）が算出され、第１の画像メモリ１０３に書き込まれ、第１のラインメモリ１０１に書き込まれたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が消去される。
【０１６４】
光学系駆動機構６のモータ４０の出力軸４１が、さらに、回転角１８０度から半回転されると、第１のフォトマルチプライア７および第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力される。
【０１６５】
第１のＡ／Ｄ変換器８２から、ディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が入力されると、マイクロアレイ６０に記録された蛍光データを読み取る場合と全く同様にして、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００により、ディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が第１のラインメモリ１０１に書き込まれ、式（３）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊが算出されて、回転角θｊに基づいて、第１のラインメモリ１０１から、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）が読み出され、第１のラインメモリ１０１から読み出されたｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づき、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１につき、式（４）の演算が実行されて、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（２ｒ／Ｐｓ）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）が算出され、第１の画像メモリ１０３に書き込まれ、第１のラインメモリ１０１に書き込まれたディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が消去される。
【０１６６】
こうして、蛍光サンプルの表面が、主走査方向に、１ライン分だけ走査されると、コントロールユニット８０は、ステージモータ７４に駆動信号を出力して、ステージモータ７４を駆動し、サンプルステージ７０を、図１および図５において、矢印Ｙで示された副走査方向に、１ライン分だけ、移動させる。
【０１６７】
同様にして、蛍光サンプルの第２ライン目が、順次、第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光により、主走査方向に走査されて、蛍光サンプルに含まれているＣｙ３が、順次、励起され、蛍光が放出されて、第１のフォトマルチプライア７によって、光電的に検出され、アナログデータが生成され、第１のＡ／Ｄ変換器８２によって、ディジタルされて、画像データ処理装置８４に出力される。
【０１６８】
第１のＡ／Ｄ変換器８２から、ディジタルデータが入力されると、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００は、蛍光サンプルの第１ライン目から放出された蛍光を光電的に検出して、生成されたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ−１）に基づき、ディジタルデータｇ（０）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出し、第１の画像メモリ１０３に書き込んだのと全く同様にして、ディジタルデータｇ（０）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出し、第１の画像メモリ１０３に書き込む。
【０１６９】
こうして、サンプルステージ７０内にセットされたサンプルキャリア内に装填されている蛍光サンプルの全面が、第１のレーザ励起光源１から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光によって、走査され、蛍光サンプルに含まれているＣｙ３が励起されて、放出された蛍光が、第１のフォトマルチプライア７によって、光電的に検出され、蛍光サンプルに記録された蛍光データが読み取られて、生化学解析用データが生成されると、コントロールユニット８０は、第１のレーザ励起光源１の駆動を停止させるとともに、光学系駆動機構６のモータ４０およびステージモータ７４に駆動停止信号を出力して、モータ４０およびステージモータ７４の駆動を停止させる。
【０１７０】
以上のようにして、サンプルキャリアに装填された蛍光サンプルに記録された蛍光データの読み取りが完了する。
【０１７１】
一方、本実施態様にかかるスキャナを用いて、生化学解析用ユニットの基板に形成された多数の吸着性領域に記録されている蛍光データを読み取る場合には、生化学解析用ユニットが、生化学解析用ユニット用のサンプルキャリア（図示せず）に装填される。
【０１７２】
図９は、生化学解析用ユニットの略斜視図である。
【０１７３】
図９に示されるように、生化学解析用ユニット１２１は、アルミニウムなどの光を減衰させる性質を有する材料によって形成され、多数の略円形状の貫通孔１２３が高密度に形成された基板１２２を備えており、多数の貫通孔１２３の内部には、ナイロン６などの吸着性材料が充填されて、多数の吸着性領域１２４が形成されている。
【０１７４】
図９には正確に示されていないが、約１００００の約０．０１平方ミリメートルのサイズを有する略円形の貫通孔１２３が、約５０００個／平方センチメートルの密度で、規則的に、基板１２２に形成されている。吸着性領域１２４は、その表面が、基板１２２の表面と同じ高さに位置するように、ナイロン６などの吸着性材料が、貫通孔１２３内に充填されて、形成されている。
【０１７５】
生化学解析用ユニット１２１の多数の吸着性領域１２４には、たとえば、以下のようにして、蛍光データが記録される。
【０１７６】
まず、生化学解析用ユニット１２１に形成された多数の吸着性領域１２４内に、特異的結合物質として、塩基配列が既知の互いに異なった複数のｃＤＮＡが、スポッティング装置を使用して、滴下される。
【０１７７】
次いで、蛍光物質、たとえば、Ｃｙ５によって標識されたプローブである生体由来の物質を含むハイブリダイゼーション溶液を収容したハイブリダイゼーション容器内に、生化学解析用ユニット１２１が収容される。
【０１７８】
その結果、多数の吸着性領域１２４に吸着されている特異的結合物質に、Ｃｙ５によって標識された生体由来の物質が、選択的に、ハイブリダイズされる。
【０１７９】
生化学解析用データの生成にあたっては、まず、生化学解析用ユニット１２１が装填された生化学解析用ユニット用のサンプルキャリア（図示せず）が、マイクロアレイ用のサンプルキャリアと全く同様にして、サンプルステージ７０内にセットされる。
【０１８０】
次いで、オペレータによって、生化学解析用ユニット１２１を、レーザ光によって走査して、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旨の指示信号および特異的結合物質を標識している標識物質の種類を特定する標識物質特定信号が、キーボード９５に入力される。
【０１８１】
キーボード９５に入力された指示信号および標識物質特定信号は、コントロールユニット８０に出力され、指示信号および標識物質特定信号が入力されると、コントロールユニット８０は、指示信号および標識物質特定信号にしたがって、第１のレーザ励起光源１および第２のレーザ励起光源２のうち、いずれを起動させるか、フィルタ部材３１の第１のフィルタ３１ａおよび第２のフィルタ３１ｂのうち、いずれを蛍光の光路内に位置させるか、ピンホール３５を第１のフォトマルチプライア７の前面に位置させるべきか否かならびにピンホール３７を第２のフォトマルチプライア８の前面に位置させるべきか否かを決定する。
【０１８２】
本実施態様においては、生化学解析用ユニット１１１の吸着性領域１２４に含まれたｃＤＮＡは、第２のレーザ励起光源２から発せられる６３５ｎｍの波長のレーザ光によって効率的に励起可能なＣｙ５によって、標識されているから、コントロールユニット８０は、第２のレーザ励起光源２を選択するとともに、第２のピンホール形成部材モータ９２に退避信号を出力する。一方、コントロールユニット８０は、第１のピンホール形成部材モータ９１には、何の信号も出力しない。
【０１８３】
その結果、第２のピンホール形成部材モータ９２によって、ピンホール形成部材３８が、ピンホール３７が、第２のフォトマルチプライア８の前面から退避される位置に移動される。
【０１８４】
次いで、コントロールユニット８０は、第２のレーザ励起光源２に駆動信号を出力するとともに、光学系駆動機構６のモータ４０に駆動信号を出力して、モータ４０を駆動する。
【０１８５】
その結果、第２のレーザ励起光源２から、６３５ｎｍの波長のレーザ光が発せられ、同時に、モータ４０の出力軸４１の中心から偏心した位置に固定されたディスク４２が回転され、一端部が、ディスク４２の中心に立設された軸４３に回動可能に取り付けられ、他端部が、集光光学系アセンブリ５の枠体２１の側板２４に立設された軸２５に回動可能に取り付けられているアーム４４を介して、集光光学系アセンブリ５が、一定の速度で、かつ、高速で、図１において、矢印Ｘで示された主走査方向に往復動される。
【０１８６】
第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光は、ビームエクスパンダ１３によって、そのビーム径が拡大された後、ダイクロイックミラー１４を透過して、集光光学系アセンブリ５のミラー２２に入射する。
【０１８７】
集光光学系アセンブリ５のミラー２２に入射したレーザ光は、ミラー２２によって反射されて、穴開きミラー２３に入射する。
【０１８８】
穴開きミラー２３に入射したレーザ光は、穴開きミラー２３の穴（図示せず）を通過した後、集光レンズ４によって、サンプルステージ７０内にセットされた生化学解析用ユニット用のサンプルキャリア内に装填されている生化学解析用ユニット１２１に集光される。
【０１８９】
第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光が、生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４に入射すると、吸着性領域１２４に含まれているＣｙ５が励起されて、６７５ｎｍの波長にピークを有する蛍光が放出される。
【０１９０】
生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４に含まれているＣｙ５から放出された蛍光は、集光レンズ４によって、穴開きミラー２３に集光され、穴開きミラー２３によって反射されて、検出光学系アセンブリ１０のレンズ３０に入射する。
【０１９１】
検出光学系アセンブリ１０のレンズ３０に入射した蛍光は、ダイクロイックミラー９に集光される。
【０１９２】
本実施態様においては、ダイクロイックミラー９は、６００ｎｍ以上の波長の光を透過し、６００ｎｍ未満の波長の光を反射する性質を有しているから、生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４に含まれているＣｙ５から放出された蛍光は、ダイクロイックミラー９を透過して、フィルタ３２に入射する。
【０１９３】
ここに、フィルタ３２は、６３５ｎｍの波長の光をカットし、６３５ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有しているから、励起光の波長である６３５ｎｍの波長の光が、フィルタ３２によってカットされ、励起光の波長よりも長波長のＣｙ５から放出された蛍光のみが、フィルタ３２を透過して、第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出される。
【０１９４】
ここに、ピンホール形成部材３８は、ピンホール３７が、第２のフォトマルチプライア８の前面から退避する位置に移動されているので、蛍光色素が吸着性領域１７４の深さ方向に分布し、レーザ光によって、蛍光色素を励起したときに、発光点が深さ方向に変動する生化学解析用ユニット１２１の場合に、生化学解析用ユニット１７１の吸着性領域１７４から放出された蛍光が、ピンホール３７によってカットされることがなく、したがって、第２のフォトマルチプライア８によって、生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４から放出された蛍光を光電的に検出することにより、十分に高い信号強度を有する生化学解析用データを生成することが可能になる。
【０１９５】
第２のフォトマルチプライア８によって生成されたアナログデータは、第２のＡ／Ｄ変換器８３によってディジタル化され、画像データ処理装置８４に出力される。
【０１９６】
上述のように、集光光学系アセンブリ５は、光学系駆動機構６のモータ４０によって、一定の速度で、かつ、高速で、図１において、矢印Ｘで示された主走査方向に往復動されているから、第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、生化学解析用ユニット１２１の表面が、順次、主走査方向に走査されて、生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４に含まれているＣｙ５が、順次、励起され、蛍光が放出されて、第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出され、第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、ディジタル化されて、画像データ処理装置８４に出力される。
【０１９７】
こうして、モータ４０の出力軸４１が、回転角ゼロから半回転する間に、第２のフォトマルチプライア８および第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力される。
【０１９８】
第２のＡ／Ｄ変換器８３から、ディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が入力されると、マイクロアレイ６０に記録された蛍光データを読み取る場合と全く同様にして、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００により、ディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が第２のラインメモリ１０２に書き込まれ、式（２）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊが算出されて、回転角θｊに基づいて、第２のラインメモリ１０２から、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）が読み出され、第２のラインメモリ１０２から読み出されたｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づいて、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１につき、式（４）の演算が実行されて、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（０）ないしｇ（２ｒ／Ｐｓ−１）が算出され、第２の画像メモリ１０４に書き込まれ、第２のラインメモリ１０２に書き込まれたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が消去される。
【０１９９】
光学系駆動機構６のモータ４０の出力軸４１が、さらに、回転角１８０度から半回転されると、第２のフォトマルチプライア８および第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力される。
【０２００】
第２のＡ／Ｄ変換器８３から、ディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が入力されると、マイクロアレイ６０に記録された蛍光データを読み取る場合と全く同様にして、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００により、ディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が第２のラインメモリ１０２に書き込まれ、式（３）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊが算出されて、回転角θｊに基づいて、第２のラインメモリ１０２から、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）が読み出され、第２のラインメモリ１０１から読み出されたｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づき、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１につき、式（４）の演算が実行されて、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（２ｒ／Ｐｓ）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）が算出され、第２の画像メモリ１０４に書き込まれ、第２のラインメモリ１０２に書き込まれたディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が消去される。
【０２０１】
こうして、生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４が、１ライン分だけ、レーザ光によって、主走査方向に走査されると、コントロールユニット８０は、ステージモータ７４に駆動信号を出力して、ステージモータ７４を駆動し、サンプルステージ７０を、図１および図５において、矢印Ｙで示された副走査方向に、１ライン分だけ、移動させる。
【０２０２】
同様にして、生化学解析用ユニット１２１の第２ライン目の吸着性領域１２４が、順次、第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、主走査方向に走査されて、生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４に含まれているＣｙ５が、順次、励起され、蛍光が放出されて、第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出され、アナログデータが生成され、第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、ディジタルされて、画像データ生成装置８４に出力される。
【０２０３】
第２のＡ／Ｄ変換器８３から、ディジタルデータが入力されると、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００は、生化学解析用ユニット１２１の第１ライン目の吸着性領域１２４から放出された蛍光を、光電的に検出して、生成されたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ−１）に基づいて、ディジタルデータｇ（０）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出し、第２の画像メモリ１０４に書き込んだのと全く同様にして、ディジタルデータｇ（０）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出して、第２の画像メモリ１０４に書き込む。
【０２０４】
こうして、サンプルステージ７０内にセットされたサンプルキャリア内に装填されている生化学解析用ユニット１２１のすべての吸着性領域１２４が、第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、走査され、生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４に含まれているＣｙ５が励起されて、放出された蛍光が、第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出され、生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４に記録された蛍光データが読み取られて、生化学解析用データが生成されると、コントロールユニット８０は、第２のレーザ励起光源２の駆動を停止させるとともに、光学系駆動機構６のモータ４０およびステージモータ７４に駆動停止信号を出力して、モータ４０およびステージモータ７４の駆動を停止させる。
【０２０５】
以上のようにして、サンプルキャリアに装填された生化学解析用ユニット１２１の吸着性領域１２４に記録された蛍光データの読み取りが完了する。
【０２０６】
これに対して、本実施態様にかかるスキャナを用いて、放射性標識物質の位置情報に関する放射線データ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、生化学解析用データを生成する場合は、まず、輝尽性蛍光体層に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が、蓄積性蛍光体シート用のサンプルキャリア（図示せず）内に装填される。
【０２０７】
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に関する放射線データが記録される。
【０２０８】
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、スポッティング装置を使用して、滴下する。
【０２０９】
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、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。
【０２１０】
こうして得られ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。
【０２１１】
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に関する放射線データが、輝尽性蛍光体層に記録される。
【０２１２】
生化学解析用データの生成にあたっては、まず、蓄積性蛍光体シートが装填された蓄積性蛍光体シート用のサンプルキャリア（図示せず）が、マイクロアレイ用のサンプルキャリアと全く同様にして、サンプルステージ７０内にセットされる。
【０２１３】
次いで、オペレータによって、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ光によって走査して、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旨の指示信号が入力される。
【０２１４】
キーボード９５に入力された指示信号は、コントロールユニット８０に出力され、指示信号が入力されると、コントロールユニット８０は、指示信号にしたがって、フィルタ部材モータ９０に、駆動信号を出力して、第２のフィルタ３１ｂが、輝尽光の光路内に位置するように、フィルタ部材３１を移動させるとともに、第１のピンホール形成部材モータ９１に退避信号を出力して、ピンホール３５が、第１のフォトマルチプライア７の前面から退避するように、ピンホール形成部材３６を移動させる。
【０２１５】
次いで、コントロールユニット８０は、６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源２に駆動信号を出力するとともに、光学系駆動機構６のモータ４０に駆動信号を出力して、モータ４０を駆動する。
【０２１６】
その結果、第２のレーザ励起光源２から、６３５ｎｍの波長のレーザ光が発せられ、同時に、モータ４０の出力軸４１の中心から偏心した位置に固定されたディスク４２が回転され、一端部が、ディスク４２の中心に立設された軸４３に回動可能に取り付けられ、他端部が、集光光学系アセンブリ５の枠体２１の側板２４に立設された軸２５に回動可能に取り付けられているアーム４４を介して、集光光学系アセンブリ５が、一定の速度で、かつ、高速で、図１において、矢印Ｘで示された主走査方向に往復動される。
【０２１７】
第２のレーザ励起光源２から発せられたレーザ光は、ビームエクスパンダ１３によって、そのビーム径が拡大された後、ダイクロイックミラー１４を透過し、集光光学系アセンブリ５のミラー２２に入射する。
【０２１８】
集光光学系アセンブリ５のミラー２２に入射したレーザ光は、ミラー２２によって反射されて、穴開きミラー２３に入射する。
【０２１９】
穴開きミラー２３に入射したレーザ光は、穴開きミラー２３の穴（図示せず）を通過した後、集光レンズ４によって、サンプルステージ７０内にセットされたサンプルキャリア内に装填されている蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層に集光される。
【０２２０】
第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光が、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層に入射すると、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て、輝尽光が放出される。
【０２２１】
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は、集光レンズ４によって、穴開きミラー２３に集光され、穴開きミラー２３によって反射されて、検出光学系アセンブリ１０のレンズ３０に入射する。
【０２２２】
検出光学系アセンブリ１０のレンズ３０に入射した輝尽光は、ダイクロイックミラー９に集光される。
【０２２３】
本実施態様においては、ダイクロイックミラー９は、６００ｎｍ以上の波長の光を透過し、６００ｎｍ未満の波長の光を反射する性質を有しており、輝尽性蛍光体から放出される輝尽光の波長は、励起光の波長よりも短いため、輝尽光は、ダイクロイックミラー９によって反射されて、フィルタ部材３１に入射する。
【０２２４】
ここに、第２のレーザ励起光源２の起動に先立って、６３５ｎｍの波長の光をカットし、輝尽光の波長の光を透過する性質を有する第２のフィルタ３１ｂが、輝尽光の光路内に位置するように、フィルタ部材３１を移動されているから、励起光の波長である６３５ｎｍの波長の光が、第２のフィルタ３１ｂによってカットされ、輝尽光の波長の光のみが、第２のフィルタ３１ｂを透過して、第１のフォトマルチプライア７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。
【０２２５】
また、ピンホール形成部材３６は、ピンホール３５が、第１のフォトマルチプライア７の前面から退避する位置に移動されているので、レーザ光によって、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蓄積性蛍光体シートの場合に、蓄積性蛍光体シートの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が、ピンホール３５によってカットされることがなく、したがって、第１のフォトマルチプライア７によって、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層に含まれた輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出することによって、十分に高い信号強度を有する生化学解析用データを生成することが可能になる。
【０２２６】
第１のフォトマルチプライア７によって生成されたアナログデータは、第１のＡ／Ｄ変換器８３によってディジタル化され、画像データ処理装置８４に出力される。
【０２２７】
上述のように、集光光学系アセンブリ５は、光学系駆動機構６のモータ４０によって、一定の速度で、かつ、高速で、図１において、矢印Ｘで示された主走査方向に往復動されているから、第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層の表面が、順次、主走査方向に走査されて、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層に含まれている輝尽性蛍光体が、順次、励起され、輝尽光が放出されて、第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出され、第２のＡ／Ｄ変換器８３により、ディジタル化されて、画像データ処理装置８４に出力される。
【０２２８】
こうして、モータ４０の出力軸４１が、回転角ゼロから半回転する間に、第２のフォトマルチプライア８および第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力される。
【０２２９】
第２のＡ／Ｄ変換器８３から、ディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が入力されると、マイクロアレイ６０に記録された蛍光データを読み取る場合と全く同様にして、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００により、ディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が第２のラインメモリ１０２に書き込まれ、式（２）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊが算出されて、回転角θｊに基づいて、第２のラインメモリ１０２から、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）が読み出され、第２のラインメモリ１０２から読み出されたｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づいて、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１につき、式（４）の演算が実行されて、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（０）ないしｇ（２ｒ／Ｐｓ−１）が算出され、第２の画像メモリ１０４に書き込まれ、第２のラインメモリ１０２に書き込まれたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）が消去される。
【０２３０】
光学系駆動機構６のモータ４０の出力軸４１が、さらに、回転角１８０度から半回転されると、第２のフォトマルチプライア８および第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、Ｎ／２個のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が生成されて、画像データ処理装置８４に入力される。
【０２３１】
第２のＡ／Ｄ変換器８３から、ディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が入力されると、マイクロアレイ６０に記録された蛍光データを読み取る場合と全く同様にして、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００により、ディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が第２のラインメモリ１０２に書き込まれ、式（３）によって、ｊ番目の位置Ｘｊに対応するモータ４０の出力軸４１の回転角θｊが算出されて、回転角θｊに基づいて、第２のラインメモリ１０２から、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）が読み出され、第２のラインメモリ１０１から読み出されたｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）に基づき、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１につき、式（４）の演算が実行されて、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（２ｒ／Ｐｓ）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）が算出され、第２の画像メモリ１０４に書き込まれ、第２のラインメモリ１０２に書き込まれたディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）が消去される。
【０２３２】
こうして、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層が、１ライン分だけ、レーザ光によって、主走査方向に走査されると、コントロールユニット８０は、ステージモータ７４に駆動信号を出力して、ステージモータ７４を駆動し、サンプルステージ７０を、図１および図５において、矢印Ｙで示された副走査方向に、１ライン分だけ、移動させる。
【０２３３】
同様にして、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層の第２ライン目が、順次、第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、主走査方向に走査されて、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層に含まれている輝尽性蛍光体が、順次、励起され、輝尽光が放出されて、第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出され、アナログデータが生成され、第２のＡ／Ｄ変換器８３によって、ディジタルされて、画像データ生成装置８４に出力される。
【０２３４】
第２のＡ／Ｄ変換器８３から、ディジタルデータが入力されると、画像データ処理装置８４のデータ処理手段１００は、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層の第１ライン目から放出された輝尽光を、光電的に検出して、生成されたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ−１）に基づいて、ディジタルデータｇ（０）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出し、第２の画像メモリ１０４に書き込んだのと全く同様にして、ディジタルデータｇ（０）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を算出して、第２の画像メモリ１０４に書き込む。
【０２３５】
こうして、サンプルステージ７０内にセットされたサンプルキャリア内に装填されている蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層の全面が、第２のレーザ励起光源２から発せられた６３５ｎｍの波長のレーザ光によって、走査され、蓄積性蛍光体シートの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て、放出された輝尽光が、第２のフォトマルチプライア８によって、光電的に検出され、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層に記録された放射線データが読み取られて、生化学解析用データが生成されると、コントロールユニット８０は、第２のレーザ励起光源２の駆動を停止させるとともに、光学系駆動機構６のモータ４０およびステージモータ７４に駆動停止信号を出力して、モータ４０およびステージモータ７４の駆動を停止させる。
【０２３６】
以上のようにして、サンプルキャリアに装填された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層に記録された放射線データの読み取りが完了する。
【０２３７】
本実施態様によれば、集光光学系アセンブリ５を、モータ４０を用いて、主走査方向に、往復動させて、レーザ光によって、マイクロアレイ６０、蛍光サンプル、生化学解析用ユニット１２１および蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を走査し、それぞれ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際、モータ４０の出力軸４１の回転角を検出するロータリーエンコーダの回転角信号に基づいて、サンプリングした画像データｆ（０）ないしｆ（Ｎ−１）を、往路と復路に応じて、直線補間して、集光光学系アセンブリ５の主走査方向の移動距離に対して、等間隔に、アナログデータをサンプリングして得られるディジタルデータに対応するディジタルデータｇ（０）ないしｇ（４ｒ／Ｐｓ−１）を生成しているから、ロータリーエンコーダの角度信号と、集光光学系の直線上の位置が線形関係にないにもかかわらず、主走査方向の画素ピッチが一定で、定量性に優れた画像データを生成することが可能になる。
【０２３８】
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。
【０２３９】
たとえば、前記実施態様においては、モータ４０によって、集光光学系アセンブリ５を、主走査方向に、往復動させているが、サンプリングステージ７０を、モータによって、往復動させるように構成することもできる。
【０２４０】
さらに、前記実施態様においては、蛍光色素によって、選択的に標識された試料を含み、蛍光データが記録されている転写支持体によって、蛍光サンプルが構成されているが、選択的に標識された試料を含み、蛍光データが記録されているゲル支持体によって、蛍光サンプルを構成することもできる。
【０２４１】
また、前記実施態様においては、スキャナは、５３２ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源１と、６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源２を備えているが、スキャナが、５３２ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源１と、６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源２を備えていることは必ずしも必要でなく、第１のレーザ励起光源１として、４７３ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を用いることもできる。
【０２４２】
さらに、前記実施態様においては、スキャナは、５３２ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源１と、６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源２を備えているが、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用いることもできる。
【０２４３】
また、前記実施態様においては、スキャナは、５３２ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源１と、６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源２を備えているが、励起光源として、レーザ励起光源を用いることは必ずしも必要でなく、レーザ励起光源に代えて、ＬＥＤ光源を、励起光源として用いることもでき、さらには、ハロゲンランプを励起光源として用い、分光フィルタによって、輝尽性蛍光体の励起に寄与しない波長成分をカットするようにしてもよい。
【０２４４】
さらに、前記実施態様においては、光検出器として、第１のフォトマルチプライア７および第２のフォトマルチプライア８を用いているが、本発明において用いられる光検出器としては、少なくとも蛍光を光電的に検出可能であればよく、第１のフォトマルチプライア７および第２のフォトマルチプライア８に限らず、ＣＣＤなどの他の光検出器を用いることができる。
また、本発明において、手段とは、必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が、ソフトウエアにより実現される場合も包含する。また、一つの手段の機能が二以上の物理的手段により実現されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手段により実現されてもよい。
【０２４５】
【発明の効果】
本発明によれば、モータとクランク機構を用いて、励起光とサンプルとを、主走査方向に、相対的に往復動させて、サンプルから放出された光を検出して、画像データを生成するときにも、再生された画像中の画素ピッチが一定で、定量性に優れた画像データを生成することができるスキャナ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光学系を示す略斜視図である。
【図２】図２は、フィルタ部材の略正面図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナに設けられた光学系駆動機構の詳細を示す略斜視図である。
【図４】図４は、サンプルであるマイクロアレイがセットされるサンプルサンプルキャリアを裏面側から見た略斜視図である。
【図５】図５は、サンプルを保持したサンプルキャリアがセットされるサンプルステージの略斜視図である。
【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の制御系、検出系、駆動系および入力系を示すブロックダイアグラムである。
【図７】図７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８】図８は、マイクロアレイの略斜視図である。
【図９】図９は、生化学解析用ユニットの略斜視図である。
【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　レーザアセンブリ
４　集光レンズ
５　集光光学系アセンブリ
６　光学系駆動機構
７　第１のフォトマルチプライア
８　第２のフォトマルチプライア
９　ダイクロイックミラー
１０　検出光学系アセンブリ
１１　基台
１２　ビームエクスパンダ
１３　ビームエクスパンダ
１４　ダイクロイックミラー
２０　レール
２１　枠体
２２　ミラー
２３　穴開きミラー
２４　枠体の側板
２５　枠体の側板に立設された軸
３０　レンズ
３１　フィルタ部材
３１ａ　第１のフィルタ
３１ｂ　第２のフィルタ
３２　フィルタ
３３　板部材
３４　ハウジング
３５　ピンホール
３６　第１のピンホール形成部材
３７　ピンホール
３８　第２のピンホール形成部材
４０　モータ
４１　モータの出力軸
４２　ディスク
４３　ディスクに立設された軸
４４　アーム
４４ａ　アームのモータへの取り付け端部
４４ｂ　アームの集光光学系への取り付け端部
５０　サンプルキャリア
５１　フレーム体
５２、５３、５４　サンプルキャリアの開口部
５２ａ、５３ａ、５４ａ　板ばね
５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ　開口部
５５、５６、５７、５８　板部材
５９　ハンドル
６０　マイクロアレイ
７０　サンプルステージ
７１　開口部
７２　レール
７３　ステイ
７４　ステージモータ
７５　ロッド
８０　コントロールユニット
８１　ロータリーエンコーダ
８２　第１のＡ／Ｄ変換器
８３　第２のＡ／Ｄ変換器
８４　画像データ処理装置
８５　サンプルキャリアセンサ
９０　フィルタ部材モータ
９１　第１のピンホール形成部材モータ
９２　第２のピンホール形成部材
９５　キーボード
１００　データ処理手段
１０１　第１のラインメモリ
１０２　第２のラインメモリ
１０３　第１の画像メモリ
１０４　第２の画像メモリ
１１０　スポット
１１１　スライドガラス板

Claims (9)

1. 励起光を発する少なくとも１つの励起光源と、サンプルが載置されるサンプルステージと、前記少なくとも１つの励起光源から発せられた励起光を前記サンプルステージに載置された前記サンプルに集光するとともに、前記サンプルから放出された光を集光する集光光学系と、モータと、前記モータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するクランク機構を備え、前記集光光学系と前記サンプルステージを、相対的に、主走査方向に往復動させる主走査機構と、前記サンプル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少なくとも１つの光検出器と、前記少なくとも１つの光検出器によって生成されたアナログ画像データをディジタル化して、ディジタル画像データを生成する少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器と、前記モータの前記出力軸の回転角を検出するロータリーエンコーダと、前記ロータリーエンコーダが検出した前記モータの前記出力軸の回転角にしたがって、前記少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器により生成されたディジタル画像データをサンプリングして、少なくとも１つのラインメモリに書き込む画像データサンプリング手段と、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれた前記モータの前記出力軸の回転角にしたがって生成されたディジタル画像データを補間して、主走査方向に、等間隔なディジタル画像データを生成し、少なくとも１つの画像データメモリに書き込む画像データ補正手段を備えたことを特徴とするスキャナ。
2. 前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダが検出した前記モータの前記出力軸の回転角に基づき、前記モータの前記出力軸が０度から半回転して、前記集光光学系と前記サンプルステージとが、往路を、相対的に移動し終わるまでの間に、前記少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器によって生成された往路のディジタル画像データを、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込むとともに、前記モータの前記出力軸が１８０度から半回転して、前記集光光学系と前記サンプルステージとが、復路を、相対的に移動し終わるまでの間に、前記少なくとも１つのＡ／Ｄ変換器によって生成された復路のディジタル画像データを、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込むように構成され、前記画像データ補正手段が、前記画像データサンプリング手段によって、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれた前記モータの前記出力軸の回転角に基づいた前記往路のディジタル画像データを補間して、前記モータの前記出力軸が０度から半回転して、前記集光光学系と前記サンプルステージとが、往路を、相対的に移動し終わるまでの間に、主走査方向に、等間隔なディジタル画像データを生成して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込み、前記画像データサンプリング手段によって、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれた前記モータの前記出力軸の回転角に基づいた前記復路のディジタル画像データを直線補間して、前記モータの前記出力軸が１８０度から半回転して、前記集光光学系と前記サンプルステージとが、復路を、相対的に移動し終わるまでの間に、主走査方向に、等間隔なディジタル画像データを生成して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
3. 前記主走査機構が、前記サンプルステージを、主走査方向に往復動させるように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のスキャナ。
4. 前記クランク機構が、その一端部が、前記モータの前記出力軸とともに回転するディスクに形成された軸に、回転可能に取り付けられ、その他端部が、前記サンプルステージに形成された軸に、回転可能に取り付けられたアームを備え、前記ロータリーエンコーダが、前記モータの前記出力軸が１回転する間に、Ｎ個のパルスを出力し、前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルスにしたがって、往路のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）をサンプリングして、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込み、前記画像データ補正手段が、サンプルステージの主走査方向の往路におけるｊ番目の位置Ｘｊ（ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１で、ｒは、前記モータの出力軸と前記ディスクに形成された前記軸との距離、Ｐｓは、必要な分解能の画素サイズ、Ｘｊ＝Ｐｓ＊ｊである。）を与える回転角θｊを越えないで、前記回転角θｊに最も近い前記モータの前記出力軸のｉ番目の回転角θｉ（θｉ＝２πｉ／Ｎで、ｉ＝０、１、２、…、Ｎ−１である。）を与えるｉを求め、前記少なくとも１つのラインメモリから、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を読み出し、前記ｉ番目の回転角θｉおよび（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置ＸｉおよびＸｉ＋１と、前記Ｘｊと、前記ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を用いて補間演算によって、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１に対して、ディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むとともに、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を消去し、前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルスにしたがって、復路のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）をサンプリングして、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込み、前記画像データ補正手段が、サンプルステージの主走査方向の復路におけるｊ番目の位置Ｘｊ（ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１で、Ｘｊ＝４ｒ−Ｐｓ＊ｊである。）を与える回転角θｊを越えないで、前記回転角θｊに最も近い前記モータの前記出力軸のｉ番目の回転角θｉを与えるｉを求め、前記少なくとも１つのラインメモリから、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を読み出し、前記ｉ番目の回転角θｉおよび（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置ＸｉおよびＸｉ＋１と、前記Ｘｊと、前記ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を用いて補間演算によって、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１に対して、ディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むとともに、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれたディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を消去するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載のスキャナ。
5. 前記主走査機構が、前記集光光学系を、主走査方向に往復動させるように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のスキャナ。
6. 前記クランク機構が、その一端部が、前記モータの前記出力軸とともに回転するディスクに形成された軸に、回転可能に取り付けられ、その他端部が、前記集光光学系に形成された軸に、回転可能に取り付けられたアームを備え、前記ロータリーエンコーダが、前記モータの前記出力軸が１回転する間に、Ｎ個のパルスを出力し、前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルスにしたがって、往路のディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）をサンプリングして、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込み、前記画像データ補正手段が、サンプルステージの主走査方向の往路におけるｊ番目の位置Ｘｊ（ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１で、ｒは、前記モータの出力軸と前記ディスクに形成された前記軸との距離、Ｐｓは、必要な分解能の画素サイズ、Ｘｊ＝Ｐｓ＊ｊである。）を与える回転角θｊを越えないで、前記回転角θｊに最も近い前記モータの前記出力軸のｉ番目の回転角θｉ（θｉ＝２πｉ／Ｎで、ｉ＝０、１、２、…、Ｎ−１である。）を与えるｉを求め、前記少なくとも１つのラインメモリから、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を読み出し、前記ｉ番目の回転角θｉおよび（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置ＸｉおよびＸｉ＋１と、前記Ｘｊと、前記ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を用いて補間演算によって、ｊ＝０、１、２、…、２ｒ／Ｐｓ−１に対して、ディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むとともに、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれたディジタルデータｆ（０）ないしｆ（Ｎ／２−１）を消去し、前記画像データサンプリング手段が、前記ロータリーエンコーダから出力されるパルスにしたがって、復路のディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）をサンプリングして、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込み、前記画像データ補正手段が、サンプルステージの主走査方向の復路におけるｊ番目の位置Ｘｊ（ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１で、Ｘｊ＝４ｒ−Ｐｓ＊ｊである。）を与える回転角θｊを越えないで、前記回転角θｊに最も近い前記モータの前記出力軸のｉ番目の回転角θｉを与えるｉを求め、前記少なくとも１つのラインメモリから、ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を読み出し、前記ｉ番目の回転角θｉおよび（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置ＸｉおよびＸｉ＋１と、前記Ｘｊと、前記ｆ（ｉ）およびｆ（ｉ＋１）を用いて補間演算によって、ｊ＝２ｒ／Ｐｓ、２ｒ／Ｐｓ＋１、２ｒ／Ｐｓ＋２、…、４ｒ／Ｐｓ−１に対して、ディジタルデータｇ（ｊ）を算出して、前記少なくとも１つの画像データメモリに書き込むとともに、前記少なくとも１つのラインメモリに書き込まれたディジタルデータｆ（Ｎ／２）ないしｆ（Ｎ−１）を消去するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載のスキャナ。
7. 前記補間が直線補間であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のスキャナ。
8. ｉ番目の回転角θｉが与える主走査方向の位置Ｘｉと（ｉ＋１）番目の回転角θｉ＋１が与える主走査方向の位置Ｘｉ＋１との間隔が、必要な分解能の画素サイズＰｓよりも小さくなるように、前記ロータリーエンコーダのパルス数Ｎと、前記モータの前記出力軸と前記ディスクに形成された前記軸との距離ｒと、前記アームの長さＬが選ばれることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のスキャナ。
9. 前記励起光源が、レーザ光を発するレーザ励起光源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。

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