JP2014126452A - 画像情報読取装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】検出光学系を複雑化,大型化および重量増加させることなく、二次元面内全域で読取対象物の検出面と励起光および対物レンズの焦点面とを最適位置に合わせる。
【解決手段】読取対象物が載置されるサンプルステージ(4,31)と、第1,第2走査方向の二次元走査を行って上記読取対象物からの光を検出する走査モジュールと、上記サンプルステージ(4,31)に互いに離間して複数配置されるパターン(32a)と、上記走査モジュールによって上記パターン(32a)を走査した場合に検出される光に基づいて、上記二次元走査の走査面と上記読取対象物の検出面との最適位置を検出する検出部とを備えている。したがって、検出光学系を複雑化,大型化および重量増加させることなく、上記読取対象物の検出面と照射光および対物レンズの焦点面とを最適位置に合わせて、画像斑を低減して高精細な読取画像を形成できる。
【選択図】図4
【解決手段】読取対象物が載置されるサンプルステージ(4,31)と、第1,第2走査方向の二次元走査を行って上記読取対象物からの光を検出する走査モジュールと、上記サンプルステージ(4,31)に互いに離間して複数配置されるパターン(32a)と、上記走査モジュールによって上記パターン(32a)を走査した場合に検出される光に基づいて、上記二次元走査の走査面と上記読取対象物の検出面との最適位置を検出する検出部とを備えている。したがって、検出光学系を複雑化,大型化および重量増加させることなく、上記読取対象物の検出面と照射光および対物レンズの焦点面とを最適位置に合わせて、画像斑を低減して高精細な読取画像を形成できる。
【選択図】図4
Description
この発明は、画像情報の読取対象物に光を照射することによって生ずる蛍光,散乱光および反射光等を検出して画像化する画像情報読取装置に関する。
蛍光物質や輝尽性蛍光体によって標識された生体分子の二次元的な分布画像が記録された転写支持体や蓄積性蛍光体シートから生体分子分布画像を読み取る画像情報読取装置として、特開平10‐3134号公報(特許文献1)に開示された画像読み取り装置がある。
この画像読み取り装置においては、中央部に孔が形成された第1のミラーを主走査方向に移動される光学ヘッドに搭載し、蛍光物質あるいは輝尽性蛍光体によって標識された生体由来物質が分布する転写支持体あるいは蓄積性蛍光体シートに対して、レーザ励起光源からの上記蛍光物質や上記輝尽性蛍光体を励起する波長帯域のレーザ光(励起光)を平面の第2のミラーで上方に反射し、上記第1のミラーの小孔を通過させた後、レンズで集光して照射する。そして、上記転写支持体中の蛍光物質が励起されて発せられた蛍光、あるいは、上記蓄積性蛍光体シート中の上記輝尽性蛍光体が励起されて発せられた輝尽光が、上記第1のミラーの上記小孔の周囲で反射され、フォトマルチプライヤによって光電変換されて検出される。こうして、対応する画像信号として読み取られる。以下、上記主走査方向に直交する副走査方向に上記光学ヘッドを移動させながら上記動作を繰り返すことによって、二次元の可視画像を得るようにしている。
しかしながら、上記従来の画像情報読取装置には、以下のような問題がある。
すなわち、上記蛍光や上記輝尽光を、焦点ぼけや画像ずれによる画像むらが発生することなく効率よく検出するためには、励起光である上記レーザ光の焦点位置が上記転写支持体や上記蓄積性蛍光体シートの検出面上にあり、さらに上記検出面と対物レンズとしての上記レンズの焦点面とが一致している必要がある。そして、二次元走査を行う画像形成装置においては、上記検出面の全体において、上記条件が満たされている必要がある。
ところが、二次元走査による振動や経時変化によって上記検出面が徐々に傾くため、上記検出面と上記対物レンズの焦点面とが一致しなくなる場合があるという問題がある。
そこで、このような問題に対処する方法として、特許3928846号公報(特許文献2)に開示された供焦点光学系を備えたスキャナがある。
このスキャナにおいては、対物レンズの位置を変化させて光検出器で検出した蛍光の信号強度に基づいて、供焦点光学系としての上記対物レンズおよびレンズ等のフォーカス位置を決定し、この決定されたフォーカス位置でのデータに基づいてEPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)に記憶されていたフォーカス位置データを補正する。そして、この補正されたフォーカス位置データに基づいてステッピングモータを駆動して上記対物レンズを光軸方向に移動させて、上記対物レンズのフォーカス位置を調整するようにしている。
しかしながら、上記従来のスキャナには、以下のような問題がある。
すなわち、上記蛍光の信号強度に基づいて上記対物レンズおよび上記レンズのフォーカス位置を決定する手段や、上記対物レンズを光軸方向に移動させるステッピングモータが必要であるために、蛍光検出光学系が複雑化し、大型になる。したがって、スキャナの装置全体が大型化するという問題がある。さらに、蛍光検出光学系の重量が重くなり、高速にスキャンすることができなくなるという問題もある。
そこで、この発明の課題は、検出光学系を複雑化,大型化および重量増加させることなく、二次元面内全域において読取対象物の検出面と励起光の焦点面および対物レンズの焦点面とを最適位置に合わせて、画像斑を低減して高精細な読取画像を形成できる画像情報読取装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の画像情報読取装置は、
画像情報の読取対象物が載置される平面状のサンプルステージと、
上記サンプルステージに略平行な平面内において第1走査方向とこの第1走査方向に略直交する第2走査方向との二次元走査を行って、上記サンプルステージに配置された上記読取対象物からの光を検出する走査モジュールと、
上記サンプルステージにおける上記二次元走査の領域内に互いに離間して複数配置されると共に、反射率が上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に周期的に変動するパターンと、
上記走査モジュールによって上記パターンを上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に走査した場合に検出される上記パターンからの光に基づいて、上記二次元走査の走査面と上記読取対象物の検出面との最適位置と、上記走査モジュールにおける上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向への往復動時の傾きに起因する走査位置のずれ量との、少なくとも何れかを検出する検出部と
を備え、
上記走査モジュールは、上記読取対象物および上記パターンに光を照射する光源と、上記光の照射に基づいて上記読取対象物および上記パターンから発せられた光を検出する対物レンズを含む検出光学系とを含み、
上記検出部は、上記検出光学系によって検出された上記パターンからの光に基づいて上記最適位置および上記走査位置のずれ量を検出する
ことを特徴としている。
画像情報の読取対象物が載置される平面状のサンプルステージと、
上記サンプルステージに略平行な平面内において第1走査方向とこの第1走査方向に略直交する第2走査方向との二次元走査を行って、上記サンプルステージに配置された上記読取対象物からの光を検出する走査モジュールと、
上記サンプルステージにおける上記二次元走査の領域内に互いに離間して複数配置されると共に、反射率が上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に周期的に変動するパターンと、
上記走査モジュールによって上記パターンを上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に走査した場合に検出される上記パターンからの光に基づいて、上記二次元走査の走査面と上記読取対象物の検出面との最適位置と、上記走査モジュールにおける上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向への往復動時の傾きに起因する走査位置のずれ量との、少なくとも何れかを検出する検出部と
を備え、
上記走査モジュールは、上記読取対象物および上記パターンに光を照射する光源と、上記光の照射に基づいて上記読取対象物および上記パターンから発せられた光を検出する対物レンズを含む検出光学系とを含み、
上記検出部は、上記検出光学系によって検出された上記パターンからの光に基づいて上記最適位置および上記走査位置のずれ量を検出する
ことを特徴としている。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記パターンには上記最適位置検出用の第1パターンと上記走査位置のずれ量検出用の第2パターンとの2つのパターンが含まれ、上記サンプルステージには、上記2つのパターンのうちの少なくとも何れかが配置されている。
上記パターンには上記最適位置検出用の第1パターンと上記走査位置のずれ量検出用の第2パターンとの2つのパターンが含まれ、上記サンプルステージには、上記2つのパターンのうちの少なくとも何れかが配置されている。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記第1パターンは、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、第1反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分と、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分と
を含み、
上記第1ストライプ部分と上記第2ストライプ部分とは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている。
上記第1パターンは、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、第1反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分と、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分と
を含み、
上記第1ストライプ部分と上記第2ストライプ部分とは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記第2パターンは、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径より大きい幅を有すると共に、第1反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分と、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径より大きい幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分と
を含み、
上記第1ストライプ部分と上記第2ストライプ部分とは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている。
上記第2パターンは、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径より大きい幅を有すると共に、第1反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分と、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径より大きい幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分と
を含み、
上記第1ストライプ部分と上記第2ストライプ部分とは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記第2パターンは、上記サンプルステージの上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に延在する一辺に沿って上記二次元走査の領域内に配置されている。
上記第2パターンは、上記サンプルステージの上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に延在する一辺に沿って上記二次元走査の領域内に配置されている。
以上より明らかなように、この発明の画像情報読取装置は、上記検出部によって、上記走査モジュールが上記サンプルステージ上のパターンを走査した際の検出光に基づいて、上記光源からの照射光の焦点面と上記読取対象物の検出面との最適位置と、上記走査モジュールにおける上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向への往復動時の傾きに起因する走査位置のずれ量との、少なくとも何れかを検出するので、上記検出光学系を複雑化,大型化および重量増加させることなく、二次元面内全域において検出面と上記照射光および対物レンズの焦点面とを最適位置に合わせて、画像斑を低減して高精細な読取画像を形成することができる。
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
・第1実施の形態
図1は、本実施の形態の画像情報読取装置における外観図である。本画像情報読取装置1は、筺体を成す本体2と、本体2の上面を覆う蓋体3とで、大まかに構成されている。本体2の上面には、ガラスでなるサンプル台4が設けられており、サンプル台4上には例えば蛍光物質によって標識された生体由来物質が分布するゲル支持体やメンブレン等の転写支持体(共に図示せず)がサンプルとしてセットされる。
図1は、本実施の形態の画像情報読取装置における外観図である。本画像情報読取装置1は、筺体を成す本体2と、本体2の上面を覆う蓋体3とで、大まかに構成されている。本体2の上面には、ガラスでなるサンプル台4が設けられており、サンプル台4上には例えば蛍光物質によって標識された生体由来物質が分布するゲル支持体やメンブレン等の転写支持体(共に図示せず)がサンプルとしてセットされる。
そして、上記サンプル台4の下側には光学系が配置されており、サンプル台4上にセットされたサンプルに対して、光照射光学系によってサンプル台4を通して下方から励起光を照射し、サンプル台4を透過してくるサンプルからの蛍光を検出光学系によって検出する。上記検出光学系はPC(Personal computer:パーソナルコンピュータ)5等の外部端末と接続されており、PC5から測定条件の制御等を行う。さらに、PC5によって、検出データに基づいてサンプルの蛍光画像を作成し、内蔵する表示画面に上記作成した蛍光画像等を表示する。
図2は、上記サンプル台4の下部に設置された走査ステージ6の外観図を示す。この走査ステージ6は、基準となる第1ステージ7と第1ステージ7の上に載置された第2ステージ8とで構成されている。そして、第2ステージ8の上に走査モジュール9が載置されている。上記蛍光を検出する上記検出光学系は走査モジュール9の中に格納されている。
上記走査ステージ6を構成する第1ステージ7には、第1走査方向に延在すると共に、一定の間隔で互いに対向する2本のガイドレール10a,10bが配設されている。また、第2ステージ8は、第1ステージ7のガイドレール10aによって案内されて上記第1走査方向に往復動する第1ガイド部材11と、ガイドレール10bによって案内されて上記第1走査方向に往復動する第2ガイド部材12とを有している。
上記第2ステージ8を構成する第1ガイド部材11と第2ガイド部材12との間には、上記第1走査方向に直交する第2走査方向に延在すると共に、一定の間隔で互いに対向する2本のガイドレール13a,13bが配設されている。また、上記走査モジュール9は、ガイドレール13aによって案内されて上記第2走査方向に往復動する第1ガイド部材14と、ガイドレール13bによって案内されて上記第2走査方向に往復動する第2ガイド部材15とを有している。
上記構成を有する走査ステージ6による走査方法は、先ず、上記第2ステージ8の第1ガイド部材11と第2ガイド部材12とがガイドレール10a,10bによって案内されて上記第1走査方向に移動して、第2ステージ8の第1ステージ7に対する位置決めが行われる。そうした後に、走査モジュール9の第1ガイド部材14と第2ガイド部材15とがガイドレール13a,13bによって案内されて上記第2走査方向に移動して、走査モジュール9の第2ステージ8に対する位置決めが行われる。以後、上記動作を繰り返すことによって、サンプル16上を二次元に走査するのである。
また、具体的な説明は省略するが、上記筺体を成す本体2のサンプル台4下部における走査ステージ6よりも更に下側には、第2ステージ8の第1,第2ガイド部材11,12を上記第1走査方向に、走査モジュール9の第1,第2ガイド部材14,15を上記第2走査方向に移動させるためのモータ,駆動ベルト,ボールねじ,歯車,制御基板,電源および配線等の走査機構が設置されている。
図3は、上記第2ステージ8の上に載置される走査モジュール9の概略構成を示す縦断面図である。尚、以下の説明においては、光源18からの励起光の照射に基づいて、上記蛍光物質で標識された上記読取対象物であるサンプル16から発せられる上記励起光とは異なる波長の微弱な蛍光を検出する場合を例示する。
図3において、走査モジュール9内の上部には、サンプル台(ガラス)4の近傍に位置して、サンプル台4上にセットされたサンプル16からの蛍光を集光する対物レンズ17を配置している。さらに、対物レンズ17の光軸と励起光の光源18の光軸とが直交する位置には、光源18から出射されて複数のレンズでなるレンズ群19で集光されたレーザ光等の励起光を、対物レンズ17に入射するように反射させる反射ミラー20を配置している。
上記対物レンズ17はレンズホルダ21内に収納されており、レンズホルダ21はステッピングモータ等の駆動部22によって、対物レンズ17の光軸方向に移動可能になっている。こうして、対物レンズ17は、レンズホルダ21と共に上記光軸方向に移動可能になっている。
また、上記対物レンズ17の光軸上における反射ミラー20の下方には、反射ミラー20側から順に、対物レンズ17によって集光されたサンプル16からの蛍光を平行光に変換する第1レンズ23、励起光カット用の波長フィルタ24、波長フィルタ24を通過した蛍光を集光する第2レンズ25、および、第2レンズ25を通過した蛍光の迷光をカットするピンホール26が配置されている。さらに、対物レンズ17の光軸上におけるピンホール26の下方には、ピンホール26を通過した蛍光を検出する検出器27が配置されている。
すなわち、本実施の形態においては、上記対物レンズ17,第1レンズ23,波長フィルタ24,第2レンズ25,ピンホール26および検出器27で、上記検出光学系を構成しているのである。
上記構成を有する走査モジュール9において、光源18から出射された励起光は、レンズ群19で集束され、次いで反射ミラー20によって反射されて、対物レンズ17およびサンプル台4を通過し、サンプル16における下面上の一点に集光される。その場合、反射ミラー20の長手方向(レンズ群19の光軸に直交する方向)の長さは短く、上記長手方向に直交する方向の幅は狭くなっており、光源18からの励起光は対物レンズ17の光軸付近(励起光透過部)のみを通過するようになっている。
上記蛍光は、サンプル16における上記励起光が照射された略一点の部分から周囲に等方的に出射される。そして、出射された蛍光のうちのガラスで成るサンプル台4を透過して対物レンズ17に入射した成分が、対物レンズ17,第1レンズ23,波長フィルタ24,第2レンズ25およびピンホール26を通過して、検出器27によって検出される。そして、検出器27からの検出信号は、内蔵されるAD変換器(図示せず)等によってAD変換等の処理が施された後に、PC5へ送出される。こうして、サンプル16上の各測定点での蛍光強度の分布が内部メモリ等に記録される。
ここで、上述したように、上記対物レンズ17を通過した蛍光は、集束光となって第1レンズ23の方向に導かれる。そして、第1レンズ23によって実質的に光軸と平行な光になるように屈折される。さらに、第2レンズ25は第1レンズ23からの蛍光を集光する。また、ピンホール26は空間的に迷光をカットするために配置される。尚、励起光カット用の波長フィルタ24は、例えば回転フォルダ(図示せず)等に配置されて、励起光の波長に応じて他の波長のフィルタと交換可能になっている。
以下、本願の特徴である上記サンプル台4について、詳細に説明する。
図4は、本実施の形態におけるサンプル台4の構成を示す。尚、図4(a)は、図1に示す画像情報読取装置1において、側壁を取り除いた状態の本体2を示す。但し、走査モジュール9を上記第1,第2走査方向に走査するための走査ステージ6は、省略している。また、図2における上記第2走査方向は、図4においてはy軸方向に対応している。
上記サンプル台4は、周囲が矩形の枠体を成すサンプル台固定用ステージ31に取り付け固定されている。すなわち、サンプル台4とサンプル台固定用ステージ31とで、上記サンプルステージを構成するのである。そして、サンプル台固定用ステージ31における裏面(サンプル台4側の面)の四隅には、矩形のチャート32が配置されている。尚、上記四隅に配置されている4つのチャート32は、総て同じチャートである。
上記チャート32の表面には、図4(b)および図4(c)に示すように反射特性が周期的に異なるパターン32aが形成されている。このパターン32aは、図4(c)に示すように、所定の幅を有すると共に、異なる反射率を有する2種類のストライプが交互に配列されて構成されている。図4(c)において、黒で表記したストライプ部分33bは反射率が低く、白で表記したストライプ部分33aは反射率が高い。そして、白のストライプ部分33aと黒のストライプ部分33bとがペアとなり(ラインペア)、白のストライプ部分33aと黒のストライプ部分33bとの配列周期(つまり、上記ラインペアの幅)は、本画像情報読取装置1に搭載されている上記光照射光学系によって形成される最小スポット径の2倍以下に設定されている。また、白のストライプ33aと黒のストライプ33bとの配列方向(高反射率と低反射率との周期の方向)は、走査モジュール9を高速に走査する方向(図2における第2走査方向、図4におけるy軸方向)となっている。
上記チャート32は、図5に示すように、サンプル台4であるガラス板に、パターン32aの形成面が対向するように配置されている。本実施の形態においては、サンプル台固定用ステージ31の周囲がサンプル台(ガラス)4の周囲上に積層されて、サンプル台4の周囲をサンプル台固定用ステージ31で固定している。そして、サンプル台固定用ステージ31における上記裏面の四隅に凹部31aを形成し、その凹部31a中にチャート32が収められている。そのため、本画像情報読取装置1の外部からはこのチャート32が見えないようになっている。また、走査モジュール9の走査範囲の四隅に近い位置に配置される。
尚、図5においては、本来は、図3に示すような形状である対物レンズ17の断面形状を、簡略化して描いている。
図5に示すように、上記走査モジュール9が、光源18からの励起光をチャート32に照射しながらチャート32を横切った場合に、チャート32からの反射光を検出器27によって検出すると、図6〜図8に示すように、パターン32aにおける反射率の周期に対応した波状の反射光強度曲線が得られる。
ここで、図6は、上記励起光であるレーザ光の焦点位置が、サンプル台4上にセットされたチャート32(サンプル16)の検出面(チャート32の下面;サンプル台4の上面)よりも上側に位置する場合である。また、図7は、上記レーザ光の焦点位置がチャート32(サンプル16)の検出面上に位置する場合である。また、図8は、上記レーザ光の焦点位置がチャート32(サンプル16)の検出面よりも下側に位置する場合である。そして、図6(a),図7(a)および図8(a)の夫々は、上記対物レンズ17の集光状態を示し、図6(b),図7(b)および図8(b)の夫々は、y軸方向の1ライン走査時の検出器27による検出反射光強度の変化を示している。
尚、図6(a),図7(a)および図8(a)においても、対物レンズ17の断面形状を簡略化して描いている。
図7に示すように、上記レーザ光の焦点位置がチャート32(サンプル16)の検出面上に位置する場合であり、対物レンズ17によって形成されるチャート32の検出面(つまり、チャート32の裏面)上でのスポット径が最小である場合には、上記ラインペアの周期が最小スポット径の2倍以下の周期であるため解像度が十分でなく、PC5で得られる画像は鈍ったようなコントラストの画像となる。つまり、図7(b)において、矩形の凹凸形状ではなく、より正弦波に近い形状の波形となる。
しかしながら、上記反射光強度の変化における「山」の箇所が白のストライプ部分(反射率が高い部分)33aに対応し、「谷」の箇所が黒のストライプ部分(反射率が低い部分)33bに対応している。図7のように上記レーザ光のスポット径が最小スポット径になる条件では、スポットの中心位置がチャート32のパターン32aにおける黒のストライプ部分33b(あるいは白のストライプ部分33a)の中央に位置する場合、そのスポット内には略黒のストライプ部分33b(あるいは白のストライプ部分33a)のみが含まれる。したがって、図6および図8の場合よりも上記コントラストは強い(つまり、曲線の振幅が最大となる)。
これに対して、図6(a)および図8(a)に示すように、上記対物レンズ17によって形成されるチャート32の検出面上でのスポットの径が最小でない場合には、スポットの中心位置がパターン32aにおける黒のストライプ部分33b(あるいは白のストライプ部分33a)の中央に位置しても、そのスポット内に含まれる上記ラインペアは黒あるいは白の一方だけではなく、黒のストライプ部分33bと白のストライプ部分33aとを含むことになる。そのために、図7の場合に比して上記コントラストが低下する(つまり、曲線の振幅が最大とはならない)。
したがって、図6(b),図7(b)および図8(b)に示す検出器27による検出反射光強度の曲線から、最適なスポット径、すなわち、対物レンズ17からサンプル16の検出面までの最適距離を、最も上記コントラストが高くなる(つまり、曲線の振幅が最大となる)距離として決定することができるのである。
その場合、上記サンプル台固定用ステージ31を支持する支持体34(図4(a)参照)に調整機構(図示せず)を設け、サンプル台固定用ステージ31の高さを4箇所で調整できるようにしておく。そうすることによって、サンプル台固定用ステージ31の四隅に設けられた個々のチャート32からの反射光の強度変化を見ながら、サンプル台4の四隅の高さを独立に合わせることが可能になり、対物レンズ17からサンプル16の検出面までの距離のより正確な調整が可能になる。
以上のごとく、本実施の形態においては、上記サンプル台4の周囲を固定するサンプル台固定用ステージ31の裏面(サンプル台4側の面)の四隅に、同一のチャート32を配置している。そして、各チャート32の表面には、図4(b),図4(c)に示すように、白で表記した反射率の高いストライプ部分33aと黒で表記した反射率の低いストライプ部分33bとで成るラインペアが、対物レンズ17で形成される最小スポット径の2倍以下の周期で配列されたパターン32aを形成している。
そして、図5に示すように、上記走査モジュール9によって、サンプル台固定用ステージ31の四隅に配置されたチャート32を走査することにより、対物レンズ17によって形成される集光スポットの径に応じて、つまり対物レンズ17からサンプル16の検出面までの距離に応じて、図6〜図8に示すような、パターン32aの反射率周期に対応して変化する反射光強度曲線が得られる。
そこで、上記サンプル台固定用ステージ31の四隅に配置された4つのチャート32の夫々について、図6(b),図7(b)および図8(b)に示す反射光強度曲線の振幅が最大となるように、対物レンズ17からサンプル16の検出面までの距離を設定することによって、二次元面内全域において検出面と対物レンズ17の焦点面(つまり、二次元走査時に光源18からの照射光の焦点が形成する面である焦点面)とを最適位置に合わせることができるのである。
また、上記サンプル台固定用ステージ31を支持する支持体34に上記調整機構を設けて、サンプル台固定用ステージ31の四隅に設けられた4つのチャート32夫々の反射光の強度分布を見ながら、サンプル台4の四隅の高さを独立に合わせるようにすれば、対物レンズ17からサンプル16の検出面までの距離のより正確な調整が可能になる。
また、上記チャート32を、サンプル台固定用ステージ31の凹部31aとサンプル台4とで形成される空間内に収納して内蔵するようにしている。したがって、チャート32の劣化や、ゴミ等の付着による反射率の低減を、抑制することが可能になる。
尚、本実施の形態においては、図6(b),図7(b)および図8(b)における反射光強度曲線の振幅のみならず、反射光強度の平均値や反射光強度曲線のピーク値の平均値等に基づいてチャート32からの反射光の光量を検出することによって、光源18の光量の調整や、経時変化による光源18の消耗程度の判断を行うことができる。
・第2実施の形態
本実施の形態は、上記第1実施の形態とは異なるチャートに関する。ここで、上記チャート以外の構成は、上記第1実施の形態の場合と全く同様であるので、上記第1実施の形態の場合と同じ番号を用いる。
本実施の形態は、上記第1実施の形態とは異なるチャートに関する。ここで、上記チャート以外の構成は、上記第1実施の形態の場合と全く同様であるので、上記第1実施の形態の場合と同じ番号を用いる。
図9には、本実施の形態におけるチャート35のパターンを示す。尚、本実施の形態においては、一つのチャート35に異なる二つのパターン35a,35bを形成する。そのうち、パターン35aは、上記第1実施の形態のチャート32におけるパターン32aと全く同じである。また、パターン35bは、パターン35aよりも白のストライプ部分と黒のストライプ部分との幅および間隔(配列周期)が大きくなっている。
図9の場合には、上記パターン35bは、反射率が異なるストライプ部分の面積の比率が異なるようになっている。例えば、図9(a)において、パターン35bでは反射率の低い部分(黒のストライプ部分)36bは反射率の高い部分(白のストライプ部分)36aよりも面積が狭く(つまり幅が狭く)設定されている。但し、個々の黒のストライプ部分36bの幅は、最少スポット径よりも十分広く設定されている。
尚、上記白のストライプ部分36aと黒のストライプ部分36bとの面積(幅)の割合は、上述と反対であっても、同じであっても差し支えない。
上記構成を有するチャート35のパターン35bを走査モジュール9で走査した場合には、理想的には図10(a)に示すような画像が得られる。
ところで、上述したように、上記走査モジュール9は、ガイドシャフト13a,13bによって案内されて、上記走査機構によって上記第2走査方向に往復動するようになっている。したがって、2本のガイドシャフト13a,13bに案内されて高速走査する走査モジュール9には、軸受(図示せず)のがた付きや、ガイドシャフト13a,13bの平行度および水平度の影響や、上記走査機構による牽引位置と走査モジュール9の重心位置とのずれ等に起因して、往路と復路とでy‐z面(垂直面)内で回転による姿勢変化が生ずる。
このような、往路と復路とにおける上記走査モジュール9のy‐z面(垂直面)内での回転による姿勢(チルト)変化は、対物レンズ17から出射された励起光のスポットの上記第2走査方向への位置ずれ(走査位置のずれ)となって現れる。
このような上記スポットの上記第2走査方向への位置ずれは、チャート35におけるパターン35aの画像において、白黒のストライプの上記第2走査方向への規則的な位置ずれとして現れる。この位置ずれは、リニアスケールでの読取位置と上記励起光のスポット位置とが異なることに起因する。そこで、PC5によって、上記ストライプ画像の位置ずれ量を検出することにより、走査モジュール9の往復路での姿勢変化に起因するサンプル16の蛍光画像の位置ずれを補正するのである。
ここで、上記パターン35aにおける白のストライプ部分および黒のストライプ部分の幅は、上記第1実施の形態のパターン32aと同様に上記励起光スポット径以下である。そのため、上記励起光のスポットの上記第2走査方向への位置ずれ量が、上記ストライプ部分の幅を超える場合が生ずる。その場合、1本の黒のストライプ部分における位置ずれの箇所が隣接する黒のストライプ部分の位置に掛かるため、パターン35aの画像から上記位置ずれ量を検出するのが容易ではなくなる。
そこで、本実施の形態においては、図9(a)に示すように、反射率の高い白のストライプ部分36aおよび反射率の低い黒のストライプ部分36bの幅が、上記励起光の最小スポット幅よりも十分に広く設定された、パターン35bを形成している。
こうすることによって、10(a)に示すように、白の帯域37と黒の帯域38との幅が上記励起光のスポットの上記第2走査方向への位置ずれ量に比して十分に広いストライプ画像が得られる。したがって、走査モジュール9が上記第2走査方向に往復動する際に、上記励起光のスポットが上記第2走査方向へパターン35aの上記ストライプ部分の幅を超えて位置ずれを起こしたとしても、検出器27で検出されたデータからPC5によって生成されるパターン35bのストライプ画像は、図10(b)に示すように1本の黒の帯域38における位置ずれの箇所が隣接する黒の帯域38の位置に掛かることがなく、上記位置ずれ量を容易に検出可能な画像となるのである。
また、上記白のストライプ部分36aの面積(幅)が黒のストライプ部分36bの面積(幅)よりも大きく設定されている。その結果、図10(b)に示すように、白の帯域37の方が黒の帯域38よりも十分に広く、上記スポットの位置ずれに起因する黒の帯域38の凹凸が明確に現れることになる。
したがって、上記PC5によって、図10bに示すストライプ画像から上記励起光のスポットの上記第2走査方向への位置ずれ量を算出し、サンプル16の蛍光画像を生成する際に、走査モジュール9の往路の画像あるいは復路の画像にオフセットを付与することによって、図10(a)に示すような位置ずれのない蛍光画像を得ることができるのである。
以上のごとく、本実施の形態においては、上記サンプル台固定用ステージ31の裏面の四隅に配置する各チャート35に、パターン35aとパターン35bとの二つのパターンを形成する。ここで、パターン35aは、反射率の高い白のストライプ部分の面積(幅)が反射率の低い黒のストライプ部分の面積(幅)に略等しく、且つ上記ラインペアの配列周期が対物レンズ17で形成される最小スポット径の2倍以下のパターン(上記第1実施の形態のパターン32aと全く同じパターン)である。また、パターン35bは、両ストライプ部分36a,36bの幅および間隔(配列周期)が上記最小スポット径よりも十分に大きく、且つ白のストライプ部分36aの面積(幅)が黒のストライプ部分36bの面積(幅)よりも大きいパターンである。
そして、上記第1実施の形態の場合と同様に、上記走査モジュール9によって、サンプル台固定用ステージ31の四隅に配置されたチャート35のパターン35aを走査することにより、得られる反射光強度の曲線の振幅が最大となるように、対物レンズ17からサンプル16の検出面までの距離を設定することができる。したがって、二次元面内全域において検出面と対物レンズ17の焦点面(光源18からの照射光の焦点面)とを最適位置に合わせることができる。
さらに、上記パターン35bを走査することにより、PC5によって、検出器27からの検出信号に基づいて、10(b)に示すように、白の帯域37と黒の帯域38との幅が、走査モジュール9の上記第2走査方向への往復動に伴って生ずる上記励起光のスポットの上記第2走査方向への位置ずれの量に比して十分に広いストライプ画像を生成するようにしている。
したがって、上記走査モジュール9の上記第2走査方向への往路と復路とでの姿勢変化によって、白の帯域37と黒の帯域38とのストライプ画像において、白黒の帯域37,38の上記第2走査方向への規則的な位置ずれが生じた場合には、PC5によって、位置ずれが生じたストライプ画像から上記励起光のスポットの上記第2走査方向への位置ずれ量を算出する。そして、サンプル16の蛍光画像を生成する際に、走査モジュール9の往路の画像あるいは復路の画像に、上記算出した位置ずれ量によって補正を行うことができる。したがって、位置ずれのない蛍光画像を得ることが可能になる。
このように、本実施の形態によれば、上記パターン35aとパターン35bとの二つのパターンが形成されたチャート35を用いることによって、対物レンズ17からの励起光のスポット径に基づくサンプル台固定用ステージ31の高さ調整と、走査モジュール9のチルトに起因する往路と復路とでの上記ストライプ画像のずれに基づく蛍光画像のずれの補正とを行うことができるのである。
尚、本実施の形態においては、上記パターン35bの両ストライプ部分36a,36bの幅および間隔(配列周期)を、上記最小スポット径よりも十分に大きく設定している。しかしながら、両ストライプ部分36a,36bの幅および間隔(配列周期)は上記最小スポット径よりも大きければ、差し支えない。
また、本実施の形態においては、一つのチャート35に二つのパターン35a,35bを形成している。しかしながら、パターン35bのみを形成しても、サンプル台固定用ステージ31の高さ調整と、走査モジュール9における往復時のチルトに起因する蛍光画像のずれの補正とを行うことは可能である。但し、その場合は、サンプル台固定用ステージ31の高さ調整の際に用いる反射光強度曲線の周期が著しく長くなると共に、波数も少なくなるために、曲線の振幅の計測が不正確になるので、あまり望ましくはない。
・第3実施の形態
本実施の形態は、上記第1実施の形態および上記第2実施の形態とは異なるチャートに関する。ここで、上記チャート以外の構成は、上記第1実施の形態の場合と全く同様であるので、上記第1実施の形態の場合と同じ番号を用いる。
本実施の形態は、上記第1実施の形態および上記第2実施の形態とは異なるチャートに関する。ここで、上記チャート以外の構成は、上記第1実施の形態の場合と全く同様であるので、上記第1実施の形態の場合と同じ番号を用いる。
図11は、本実施の形態におけるサンプル台4の構成を示す。尚、図11(a)は、上記第1実施の形態における図4と同様に、側壁を取り除いた状態の本体2を示す。尚、図11(a)においても、走査ステージ6は省略している。
上記サンプル台4は、上記第1実施の形態の場合と同様のサンプル台固定用ステージ31に取り付け固定されている。そして、サンプル台固定用ステージ31における裏面(サンプル台4側の面)の四隅には、上記第1実施の形態の場合と同じ構成のチャート32が配置されている。
したがって、上記走査モジュール9によって、サンプル台固定用ステージ31の四隅に配置されたチャート32のパターン32a(図4参照)を走査することによって、得られる反射光強度の曲線の振幅が最大となるように、対物レンズ17からサンプル16の検出面までの距離を設定することができる。したがって、二次元面内全域において検出面と対物レンズ17の焦点面(光源18からの照射光の焦点面)とを最適位置に合わせることができる。
また、本実施の形態においては、上記サンプル台固定用ステージ31の上記第2走査方向に延在する一辺における走査範囲内に、チャート41が設けられている。このチャート41には、反射率の低い黒ストライプ部分42と反射率の高い白ストライプ部分43とで成るラインペアが、上記第2実施の形態における図9(a)のパターン35bと同様の幅と周期とで配列されたパターン41aが形成されている。したがって、図10に示すように、白の帯域と黒の帯域との幅が、走査モジュール9の上記第2走査方向への往復動に伴って生ずる上記励起光のスポットの上記第2走査方向への位置ずれの量に比して十分に広いストライプ画像を生成することができる。
したがって、上記走査モジュール9によってサンプル台固定用ステージ31の上記一辺に設けられたチャート41のパターン41aを走査することによって、上記第2走査方向への走査モジュール9のチルトに起因する上記ストライプ画像のずれ量の上記第2走査方向への局所的な変動を検知することができる。
すなわち、本実施の形態によれば、上記蛍光画像の上記第2走査方向へのずれ量に位置による局所的な変動がある場合でも、上記検知した上記ストライプ画像のずれ量の局所的な変動に基づいて上記蛍光画像の上記第2走査方向への各箇所でのずれを正しく補正することができる。したがって、より精度の高い蛍光画像を得ることができるのである。
ここで、上記チャート41も、上記チャート32の場合と同様に、サンプル台固定用ステージ31における上記一辺の裏面に形成された凹部(図示せず)中に収められている。
尚、上記各実施の形態においては、反射率が高いストライプ部分を「白」のストライプ部分33a,36a,43で構成し、反射率が低いストライプ部分を「黒」のストライプ部分33b,36b,42で構成している。しかしながら、この発明はこれに限定されるものでは無く、反射率の高低を、表面の物理的形状の変化や、反射率の異なる物質の貼り付けや、光吸収率の異なる樹脂の塗布等によって実現しても差し支えない。
また、上記各実施の形態においては、上記白のストライプ部分33a,36aと黒のストライプ部分33b,36bとの配列方向およびチャート41の延在方向を、上記第2走査方向としている。しかしながら、上記第1走査方向であっても差し支えない。その場合、走査モジュール9が白のストライプ部分33aと黒のストライプ部分33bとを上記第1走査方向に走査することによって、図6〜図8と同様の反射光強度が得られる。したがって、この反射光強度曲線の振幅に基づいて、検出面と「対物レンズ17の焦点面および光源18からの照射光の焦点面」とを最適位置に合わせることができ。また、上記白のストライプ部分36aと黒のストライプ部分36bとを上記第1走査方向に走査することによって、図10と同様のストライプ画像が得られる。したがって、走査モジュール9の上記第1走査方向への往路と復路とでの姿勢変化による上記励起光のスポットの上記第1走査方向への位置ずれ量を、PC5によって、上記ストライプ画像から算出することができる。
また、延在方向が上記第1走査方向であるチャート41を上記第1走査方向に走査することによって、上記第1走査方向への走査モジュール9のチルトに起因する上記ストライプ画像のずれ量の上記第1走査方向への局所的な変動を検知することができる。
さらに、上記白のストライプ部分と黒のストライプ部分との配列方向が上記第1走査方向である第1チャートと上記配列方向が上記第2走査方向である第2チャートとを、夫々サンプル台固定用ステージ31の四隅に配置しても差し支えない。同様に、走査モジュール9のチルトに起因する上記ストライプ画像のずれ量の局所的な変動を検知するためのチャートを、上記第1走査方向と上記第2走査方向との両方向に延在させて配置しても差し支えない。
また、上記各実施の形態においては、上記パターン32a,35a,35b,41aが形成されたチャート32,35,41を、パターン32a,35a,35b,41aの形成面がサンプル台4に対向するように、上記形成面をサンプル台4に密着させてサンプル台固定用ステージ31に配置している。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではなく、サンプル台4におけるサンプル16のセット面に、パターン32a,35a,35b,41aを直接形成しても差し支えない。
また、上記各実施の形態においては、上記サンプル16として蛍光物質によって標識された転写支持体をセットし、上記励起光の照射に起因してサンプル16から発せられた蛍光を検出する場合を例示したが、この発明はこれに限定するものではない。例えば、輝尽性蛍光体によって標識された蓄積性蛍光体シートからの輝尽光を検出する場合等にも適用できる。また、上記蛍光以外に、反射・散乱光である場合も含まれる。すなわち、反射吸収物質で標識された生体由来物質が分布する転写支持体をサンプル16とした場合には、上記励起光の照射に起因して、上記反射吸収物質で標識されたサンプル16からは上記励起光と同じ波長の強い強度の光(反射・散乱光)が発せられる。
以上のごとく、この発明の画像情報読取装置は、
画像情報の読取対象物16が載置される平面状のサンプルステージ4,31と、
上記サンプルステージ4,31に略平行な平面内において第1走査方向とこの第1走査方向に略直交する第2走査方向との二次元走査を行って、上記サンプルステージ4,31に配置された上記読取対象物16からの光を検出する走査モジュール9と、
上記サンプルステージ4,31における上記二次元走査の領域内に互いに離間して複数配置されると共に、反射率が上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に周期的に変動するパターン32a,35a,35b,41aと、
上記走査モジュール9によって上記パターン32a,35a,35b,41aを上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に走査した場合に検出される上記パターン32a,35a,35b,41aからの光に基づいて、上記二次元走査の走査面と上記読取対象物16の検出面との最適位置と、上記走査モジュール9における上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向への往復動時の傾きに起因する走査位置のずれ量との、少なくとも何れかを検出する検出部5,27と
を備え、
上記走査モジュール9は、上記読取対象物16および上記パターン32a,35a,35b,41aに光を照射する光源18と、上記光の照射に基づいて上記読取対象物16および上記パターン32a,35a,35b,41aから発せられた光を検出する対物レンズ17を含む検出光学系とを含み、
上記検出部5,27は、上記検出光学系によって検出された上記パターン32a,35a,35b,41aからの光に基づいて上記最適位置および上記走査位置のずれ傾き量を検出する
ことを特徴としている。
画像情報の読取対象物16が載置される平面状のサンプルステージ4,31と、
上記サンプルステージ4,31に略平行な平面内において第1走査方向とこの第1走査方向に略直交する第2走査方向との二次元走査を行って、上記サンプルステージ4,31に配置された上記読取対象物16からの光を検出する走査モジュール9と、
上記サンプルステージ4,31における上記二次元走査の領域内に互いに離間して複数配置されると共に、反射率が上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に周期的に変動するパターン32a,35a,35b,41aと、
上記走査モジュール9によって上記パターン32a,35a,35b,41aを上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に走査した場合に検出される上記パターン32a,35a,35b,41aからの光に基づいて、上記二次元走査の走査面と上記読取対象物16の検出面との最適位置と、上記走査モジュール9における上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向への往復動時の傾きに起因する走査位置のずれ量との、少なくとも何れかを検出する検出部5,27と
を備え、
上記走査モジュール9は、上記読取対象物16および上記パターン32a,35a,35b,41aに光を照射する光源18と、上記光の照射に基づいて上記読取対象物16および上記パターン32a,35a,35b,41aから発せられた光を検出する対物レンズ17を含む検出光学系とを含み、
上記検出部5,27は、上記検出光学系によって検出された上記パターン32a,35a,35b,41aからの光に基づいて上記最適位置および上記走査位置のずれ傾き量を検出する
ことを特徴としている。
上記構成によれば、上記検出部5,27によって、上記走査モジュール9が上記サンプルステージ4,31のパターン32a,35a,35b,41aを走査した場合の検出光に基づいて、上記走査モジュール9の二次元走査の走査面と上記読取対象物16の検出面との最適位置と、上記走査モジュール9における上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向への往復動時の傾き量との、少なくとも何れかを検出するようにしている。したがって、上記走査モジュール9の上記検出光学系を複雑化,大型化および重量増加させることなく、二次元面内全域において「上記読取対象物16の検出面」と「上記光源18からの照射光の焦点面および上記対物レンズ17の焦点面」とを最適位置に合わせて、画像斑を低減して高精細な読取画像を形成することができる。
さらに、上記読取対象物16の画像を生成する際に、上記走査モジュール9の往路の画像あるいは復路の画像に、上記検出した上記走査モジュール9の傾き量に基づいて補正を行うことができる。したがって、位置ずれのない画像を得ることが可能になる。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記パターン32a,35a,35b,41aには上記最適位置検出用の第1パターン32a,35aと上記走査位置のずれ量検出用の第2パターン35b,41aとの2つのパターンが含まれ、上記サンプルステージ4,31には、上記2つのパターンのうちの少なくとも何れかが配置されている。
上記パターン32a,35a,35b,41aには上記最適位置検出用の第1パターン32a,35aと上記走査位置のずれ量検出用の第2パターン35b,41aとの2つのパターンが含まれ、上記サンプルステージ4,31には、上記2つのパターンのうちの少なくとも何れかが配置されている。
この実施の形態によれば、上記最適位置検出用の第1パターン32a,35aと上記走査位置のずれ量検出用の第2パターン35b,41aとの2つのパターンを有している。したがって、上記第1パターン32a,35aを走査することによって、上記二次元走査の走査面(上記光源18の照射光および上記対物レンズ17の焦点面)と上記読取対象物の検出面との最適位置を検出ことができる。さらに、上記第2パターン35b,41aを走査することによって、上記走査モジュール9における上記第2走査方向への往復動時の傾きに起因する走査位置のずれ量を検出ことができる。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記第1パターン32a,35aは、
上記光源18から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、第1反射率を有して、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分33aと、
上記光源18から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分33bと
を含み、
上記第1ストライプ部分33aと上記第2ストライプ部分33bとは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている。
上記第1パターン32a,35aは、
上記光源18から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、第1反射率を有して、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分33aと、
上記光源18から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分33bと
を含み、
上記第1ストライプ部分33aと上記第2ストライプ部分33bとは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている。
この実施の形態によれば、上記第1パターン32a,35aの第1ストライプ部分33aと第2ストライプ部分33bとは、上記光源18から照射される光の最小スポット径以下の幅を有している。したがって、上記第1パターン32a,35aを上記走査モジュール9によって走査した場合に、上記検出部5,27で検出される上記第1パターン32a,35aからの反射光強度の振幅は、上記光源18から照射される光のスポット径が最小スポット径となる場合に最大幅となる。
すなわち、上記第1パターン32a,35aからの反射光強度の振幅が最大幅を呈するように、上記走査モジュール9の二次元走査の走査面と上記読取対象物16の検出面との位置を設定することによって、上記位置を最適位置に設定することができる。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記第2パターン35b,41aは、
上記光源18から照射される光が形成する最小スポット径よりも大きい幅を有すると共に、第1反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分36a,43と、
上記光源18から照射される光が形成する最小スポット径よりも大きい幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分36b,42と
を含み、
上記第1ストライプ部分36a,43と上記第2ストライプ部分36b,42とは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている。
上記第2パターン35b,41aは、
上記光源18から照射される光が形成する最小スポット径よりも大きい幅を有すると共に、第1反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分36a,43と、
上記光源18から照射される光が形成する最小スポット径よりも大きい幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分36b,42と
を含み、
上記第1ストライプ部分36a,43と上記第2ストライプ部分36b,42とは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている。
上記走査モジュール9には、上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に走査する場合に、往路と復路とで垂直面内での回転による姿勢変化が生ずる。そのために、リニアスケールでの読取位置と上記光のスポット位置とが異なることに起因して、上記第2パターン35b,41aの画像において上記走査方向への規則的な位置ずれが生ずる。
この実施の形態によれば、上記第2パターン35b,41aの第1ストライプ部分36a,43と第2ストライプ部分36b,42とは、上記光源18から照射される光の最小スポット径より大きい幅を有している。したがって、上記第2パターン35b,41aを上記走査モジュール9によって走査した場合に得られる、上記第2パターン35b,41aのストライプ画像において、上記光のスポット位置のずれに起因して生ずる規則的な位置ずれの度合いが各帯域の幅を超えることがなく、上記位置ずれ量を容易に検出可能なストライプ画像を得ることができる。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記第2パターン41aは、上記サンプルステージ4,31の上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に延在する一辺に沿って上記二次元走査の領域内に配置されている。
上記第2パターン41aは、上記サンプルステージ4,31の上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に延在する一辺に沿って上記二次元走査の領域内に配置されている。
この実施の形態によれば、上記第2パターン41aが、上記走査モジュール9による上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向への走査範囲の全域に亘って配置されている。したがって、上記走査モジュール9によって上記第2パターン41aを走査することにより、上記走査モジュール9における上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向への往復動時の傾きに起因する走査位置のずれ量の局所的な変動を検出ことができる。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記検出部5,27による上記二次元走査の走査面と上記読取対象物16の検出面との最適位置の検出結果に基づいて、上記二次元走査の走査面に対する上記サンプルステージ4,31の傾きを調整する調整機構を備えている。
上記検出部5,27による上記二次元走査の走査面と上記読取対象物16の検出面との最適位置の検出結果に基づいて、上記二次元走査の走査面に対する上記サンプルステージ4,31の傾きを調整する調整機構を備えている。
この実施の形態によれば、上記サンプルステージ4,31に配置された複数のパターン32a,35a夫々の走査による上記二次元走査の走査面と上記読取対象物16の検出面との最適位置の検出結果に基づいて、上記サンプルステージ4,31の傾きを調整することができる。したげって、二次元面内全域において上記読取対象物16の検出面と上記照射光および対物レンズ17の焦点面とを最適位置に合わせて画像斑を低減し、高精細な読取画像を形成することができる。
また、一実施の形態の画像情報読取装置では、
上記サンプルステージ4,31は、上記読取対象物16が載置される平面状の透明なサンプル台4と、一部が上記サンプル台の周囲上に積層されて上記サンプル台の周囲を固定するサンプル台固定用ステージ31とを含み、
上記パターン32a,35a,35b,41aは、上記サンプル台固定用ステージ31における上記サンプル台4との積層箇所に、上記サンプル台4に対向させて形成されている。
上記サンプルステージ4,31は、上記読取対象物16が載置される平面状の透明なサンプル台4と、一部が上記サンプル台の周囲上に積層されて上記サンプル台の周囲を固定するサンプル台固定用ステージ31とを含み、
上記パターン32a,35a,35b,41aは、上記サンプル台固定用ステージ31における上記サンプル台4との積層箇所に、上記サンプル台4に対向させて形成されている。
この実施の形態によれば、上記パターン32a,35a,35b,41aは上記サンプル台固定用ステージ31と上記サンプル台4との間に形成されている。したがって、上記パターン32a,35a,35b,41aの劣化や、ゴミ等の付着による反射率の低減を、抑制することが可能になる。
1…画像情報読取装置、
4…サンプル台、
5…PC、
6…走査ステージ、
9…走査モジュール、
16…サンプル、
17…対物レンズ、
18…光源、
27…検出器、
31…サンプル台固定用ステージ、
32,35,41…チャート、
32a,35a,35b,41a…パターン、
33a,36a,43…白のストライプ部分、
33b,36b,42…黒のストライプ部分、
34…支持体、
37…白の帯域、
38…黒の帯域。
4…サンプル台、
5…PC、
6…走査ステージ、
9…走査モジュール、
16…サンプル、
17…対物レンズ、
18…光源、
27…検出器、
31…サンプル台固定用ステージ、
32,35,41…チャート、
32a,35a,35b,41a…パターン、
33a,36a,43…白のストライプ部分、
33b,36b,42…黒のストライプ部分、
34…支持体、
37…白の帯域、
38…黒の帯域。
Claims (5)
- 画像情報の読取対象物が載置される平面状のサンプルステージと、
上記サンプルステージに略平行な平面内において第1走査方向とこの第1走査方向に略直交する第2走査方向との二次元走査を行って、上記サンプルステージに配置された上記読取対象物からの光を検出する走査モジュールと、
上記サンプルステージにおける上記二次元走査の領域内に互いに離間して複数配置されると共に、反射率が上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に周期的に変動するパターンと、
上記走査モジュールによって上記パターンを上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に走査した場合に検出される上記パターンからの光に基づいて、上記二次元走査の走査面と上記読取対象物の検出面との最適位置と、上記走査モジュールにおける上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向への往復動時の傾きに起因する走査位置のずれ量との、少なくとも何れかを検出する検出部と
を備え、
上記走査モジュールは、上記読取対象物および上記パターンに光を照射する光源と、上記光の照射に基づいて上記読取対象物および上記パターンから発せられた光を検出する対物レンズを含む検出光学系とを含み、
上記検出部は、上記検出光学系によって検出された上記パターンからの光に基づいて上記最適位置および上記走査位置のずれ量を検出する
ことを特徴とする画像情報読取装置。 - 請求項1に記載の画像情報読取装置において、
上記パターンには上記最適位置検出用の第1パターンと上記走査位置のずれ量検出用の第2パターンとの2つのパターンが含まれ、上記サンプルステージには、上記2つのパターンのうちの少なくとも何れかが配置されている
ことを特徴とする画像情報読取装置。 - 請求項2に記載の画像情報読取装置において、
上記第1パターンは、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、第1反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分と、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径以下の幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分と
を含み、
上記第1ストライプ部分と上記第2ストライプ部分とは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている
ことを特徴とする画像情報読取装置。 - 請求項2に記載の画像情報読取装置において、
上記第2パターンは、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径より大きい幅を有すると共に、第1反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第1ストライプ部分と、
上記光源から照射される光が形成する最小スポット径より大きい幅を有すると共に、上記第1反射率よりも低い第2反射率を有し、上記反射率の変動方向と略直交する方向に延在する第2ストライプ部分と
を含み、
上記第1ストライプ部分と上記第2ストライプ部分とは、上記反射率の変動方向に交互に配列されている
ことを特徴とする画像情報読取装置。 - 請求項4に記載の画像情報読取装置において、
上記第2パターンは、上記サンプルステージの上記第1走査方向あるいは上記第2走査方向に延在する一辺に沿って上記二次元走査の領域内に配置されている
ことを特徴とする画像情報読取装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012283298A JP2014126452A (ja) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | 画像情報読取装置 |
PCT/JP2013/072387 WO2014103423A1 (ja) | 2012-12-26 | 2013-08-22 | 画像情報読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012283298A JP2014126452A (ja) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | 画像情報読取装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014126452A true JP2014126452A (ja) | 2014-07-07 |
Family
ID=51020528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012283298A Pending JP2014126452A (ja) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | 画像情報読取装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014126452A (ja) |
WO (1) | WO2014103423A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0242866A (ja) * | 1988-08-02 | 1990-02-13 | Minolta Camera Co Ltd | 読取装置 |
JPH04152365A (ja) * | 1990-10-16 | 1992-05-26 | Konica Corp | 画像形成装置 |
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JP2002168786A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | スキャナにおけるジッターの防止方法およびジッターの発生を防止可能なスキャナ |
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-
2012
- 2012-12-26 JP JP2012283298A patent/JP2014126452A/ja active Pending
-
2013
- 2013-08-22 WO PCT/JP2013/072387 patent/WO2014103423A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014103423A1 (ja) | 2014-07-03 |
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