JP3727721B2 - Image reading device - Google Patents

Description

【００１５】
【化２】

【００１６】
【化３】

【００１７】
【化４】

【００１８】
【化５】

【００１９】
【化６】

本発明において、被写体の放射線画像、オートラジオグラフィ画像、放射線回折画像または電子顕微鏡画像を担持するために使用することのできる輝尽性蛍光体としては、放射線または電子線のエネルギーを蓄積可能で、電磁波によって励起され、蓄積している放射線または電子線のエネルギーを光の形で放出可能なものであればよく、とくに限定されるものではないが、可視光波長域の光によって励起可能であるものが好ましい。具体的には、たとえば、特開昭５５−１２１４５号公報に開示されたアルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体（Ｂａ_1-x,Ｍ²⁺ _x ）ＦＸ：ｙＡ（ここに、Ｍ²⁺はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＺｎおよびＣｄからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属元素、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン、ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、ＹｂおよびＥｒからなる群より選ばれる少なくとも一種の３価金属元素、ｘは０≦ｘ≦０．６、ｙは０≦ｙ≦０．２である。）、特開平２−２７６９９７号公報に開示されたアルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体ＳｒＦＸ：Ｚ（ここに、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン、ＺはＥｕまたはＣｅである。）、特開昭５９−５６４７９号公報に開示されたユーロピウム付活複合ハロゲン物系蛍光体ＢａＦＸ・ｘＮａＸ’：ａＥｕ²⁺（ここに、ＸおよびＸ’はいずれも、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンであり、ｘは０＜ｘ≦２、ａは０＜ａ≦０．２である。）、特開昭５８−６９２８１号公報に開示されたセリウム付活三価金属オキシハロゲン物系蛍光体であるＭＯＸ：ｘＣｅ（ここに、ＭはＰｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＢｉからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価金属元素、ＸはＢｒおよびＩのうちの一方あるいは双方、ｘは、０＜ｘ＜０．１である。）、特開昭６０−１０１１７９号公報および同６０−９０２８８号公報に開示されたセリウム付活希土類オキシハロゲン物系蛍光体であるＬｎＯＸ：ｘＣｅ（ここに、ＬｎはＹ、Ｌａ、ＧｄおよびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン、ｘは、０＜ｘ≦０．１である。）および特開昭５９−７５２００号公報に開示されたユーロピウム付活複合ハロゲン物系蛍光体Ｍ^IIＦＸ・ａＭ^I Ｘ’・ｂＭ^'II Ｘ^'' ₂ ・ｃＭ^III Ｘ^''' ₃ ・ｘＡ：ｙＥｕ²⁺（ここに、Ｍ^IIはＢａ、ＳｒおよびＣａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属元素、Ｍ^I はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属元素、Ｍ’^IIはＢｅおよびＭｇからなる群より選ばれる少なくとも一種の二価金属元素、Ｍ^III はＡｌ、Ｇａ、ＩｎおよびＴｌからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価金属元素、Ａは少なくとも一種の金属酸化物、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン、Ｘ’、Ｘ^''およびＸ^''' はＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンであり、ａは、０≦ａ≦２、ｂは、０≦ｂ≦１０^-2、ｃは、０≦ｃ≦１０^-2で、かつ、ａ＋ｂ＋ｃ≧１０^-2であり、ｘは、０＜ｘ≦０．５で、ｙは、０＜ｙ≦０．２である。）が、好ましく使用し得る。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明にかかる好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
図１は、本発明の実施態様にかかる画像読み取り装置の実施態様を示す略斜図である。
図１において、画像読み取り装置は、６３３ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源１、５３２ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源２および４７３ｎｍの波長のレーザ光を発する第３のレーザ励起光源３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１は、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源により、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。
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、光変調器１５がオンされているときは、光変調器１５を通過した後、フィルタ５を通過することにより、６３３ｎｍの波長のレーザ光４により、蓄積性蛍光体シートを励起したときに発生する輝尽光の波長域に対応する波長域の部分がカットされる。さらに、第１のレーザ励起光源１から発せられるレーザ光４の光路には、６３３ｎｍの波長の光を透過し、５３２ｎｍの波長の光を反射する第１のダイクロイックミラー６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７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、フィルタ５を通過したレーザ光４は、第１のダイクロイックミラー６および第２のダイクロイックミラー７を透過し、第２のレーザ励起光源２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６によって反射されて、その向きが９０度変えられた後、第２のダイクロイックミラー７を透過し、第３のレーザ励起光源３から発生されたレーザ光４は、第２のダイクロイックミラー７により反射されて、その向きが９０度変えられた後、それぞれ、ビーム・エクスパンダ８に入射する。レーザ光４は、ビーム・エクスパンダ８によって、そのビーム径が正確に調整され、ポリゴンミラー９に入射する。ポリゴンミラー９により偏向されたレーザ光４は、ｆθレンズ１０を介して、反射鏡１１により反射されて、シート状の画像担体ユニット１２上に、一次元的に入射する。ｆθレンズ１０は、画像担体ユニット１２上を、レーザ光４により、図１において、Ｘで示される方向に、すなわち、主走査方向に走査するときに、つねに、均一の線速度で、走査がなされることを保証するものである。
【００２１】
本実施態様にかかる画像読み取り装置は、ゲル支持体あるいは転写支持体などに記録された蛍光色素の電気泳動画像および蓄積性蛍光体シートに設けられた輝尽性蛍光体層に記録された被写体の放射線画像、オートラジオグラフィ画像、放射線回折画像または電子顕微鏡画像を読み取り可能に構成されている。図１においては、画像担体ユニット１２は、ガラス板１３と、その上に載置された蛍光物質により標識された変性ＤＮＡの電気泳動画像が記録された転写支持体１４によって構成されている。
蛍光色素によって標識された変性ＤＮＡの電気泳動画像は、たとえば、次のようにして、転写支持体１４に記録されている。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ＤＮＡとする。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１４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。次いで、目的とする３種類の遺伝子の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１４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（re−naturation) またはＤＮＡ・ＲＮＡ結合体の形成をおこなう。この例では、３種類のＤＮＡを目的としているので、３種類の波長の異なる蛍光を発する蛍光色素を用いて、たとえば、 Fluorescein、Rhodamine B および Cy-5 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１４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１４に、蛍光色素により標識された変性ＤＮＡの電気泳動画像が記録される。
【００２２】
蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層に記録された放射線画像あるいは電子線画像を読み取るときには、画像担体ユニット１２に代えて、蓄積性蛍光体シートユニット２０がセットされる。蓄積性蛍光体シートユニット２０は、図２に示されるように、一方の面に、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層２１が形成され、他方の面に磁性層（図示せず）が形成された蓄積性蛍光体シート２２と、一方の面にゴム状のマグネットシート（図示せず）が貼着されたアルミニウムなどの支持板２３とからなり、蓄積性蛍光体シート２２の磁性層と支持板２３のマグネットシートとが付着され、一体化されている。本実施態様においては、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１中には、たとえば、サザン・ブロット・ハイブリタイゼーション法を利用した遺伝子中の放射性標識物質の位置情報が記録されている。ここに、位置情報とは、試料中における放射性標識物質もしくはその集合体の位置を中心とした各種の情報、たとえば、試料中に存在する放射性標識物質の集合体の存在位置と形状、その位置における放射性標識物質の濃度、分布などからなる情報の一つもしくは任意の組み合わせとして得られる各種の情報を意味するものである。
【００２３】
試料中の放射性標識物質の位置情報は、たとえば、次のようにして、蓄積性蛍光体シート２２の輝尽性蛍光体層２１に蓄積記録される。まず、目的とする遺伝子からなるＤＮＡ断片を含む複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持媒体上で、電気泳動をおこなうことにより、分離展開し、アルカリ処理により変性（denaturation) して、一本鎖のＤＮＡとする。次いで、公知のサザン・ブロッティング法によって、このゲル支持媒体とニトロセルロースフィルタなどの転写支持体とを重ね合わせ、転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写して、加温処理および紫外線照射により、固定する。次いで、目的とする遺伝子のＤＮＡと相補的なＤＮＡあるいはＲＮＡを放射性標識するなどの方法により調製したプローブと転写支持体上の変性ＤＮＡ断片とを、加温処理により、ハイブリタイズさせ、二本鎖のＤＮＡの形成（re−naturation) またはＤＮＡ・ＲＮＡ結合体の形成をおこなう。このとき、転写支持体上の変性ＤＮＡ断片は固定されているので、プローブＤＮＡまたはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみが、ハイブリタイズして、放射性標識プローブを捕獲する。しかる後に、適当な溶液で、ハイブリッドを形成しなかったプローブを洗い流すことにより、転写支持体上では、目的遺伝子を有するＤＮＡ断片のみが、放射性標識が付与されたＤＮＡまたはＲＮＡとハイブリッドを形成し、放射性標識が付与される。その後、乾燥させた転写支持体と蓄積性蛍光体シート２２とを、一定時間重ね合わせて、露光操作をおこなうことによって、転写支持体上の放射性標識物質から放出される放射線の少なくとも一部が、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に吸収され、試料中の放射性標識物質の位置情報が、画像の形で、輝尽性蛍光体層２１に蓄積記録される。
【００２４】
図３は、本実施態様にかかる画像読み取り装置の外観を示す略斜視図である。図３に示されるように、画像読み取り装置２５は、画像担体ユニット１２あるいは蓄積性蛍光体シートユニット２０をセットするサンプルステージ２６を備えており、サンプルステージ２６にセットされた画像担体ユニット１２あるいは蓄積性蛍光体シートユニット２０は、移送機構（図示せず）によって、図３においてＺで示される方向に送られ、画像読み取り装置２５の内部の所定位置に位置させられ、レーザ光４の照射を受けるように構成されている。
レーザ光４による主走査方向への走査と同期して、画像担体ユニット１２あるいは蓄積性蛍光体シートユニット２０は、モータ（図示せず）により、図１において、Ｙで示される方向、すなわち、副走査方向に移動され、転写支持体１４あるいは蓄積性蛍光体シート２２の輝尽性蛍光体層２１の全面が、レーザ光４によって走査されるようになっている。
レーザ光４が照射された結果、転写支持体１４に含まれている蛍光色素が励起されて発せられた蛍光あるいは蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に含まれている輝尽性蛍光体が励起されて発せられた輝尽光は、転写支持体１４あるいは蓄積性蛍光体シート２２上の走査線に対向するように近接して配置された光ガイド３０に入射する。
【００２５】
光ガイド３０は、その受光端部が直線状をなし、また、その射出端部は、光電変換型の光検出器３１の受光面に、近接して配置されている。光ガイド３０は、無蛍光ガラスなどを加工して作られており、受光端部から入射した蛍光あるいは輝尽光が、その内面で、全反射を繰り返しながら、射出端部を経て、光検出器３１の受光面に伝達されるように、その形状が定められている。
したがって、レーザ光４の照射に応じて、転写支持体１４に含まれている蛍光色素から発光した蛍光または蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１から発光した輝尽光は、光ガイド３０に入射し、その内部で、全反射を繰り返しながら、射出端部を経て、光検出器３１によって受光される。
光検出器３１の受光面の前部には、フィルタ部材３２が設けられている。図４は、フィルタ部材３２の略正面図であり、フィルタ部材３２は、４枚のフィルタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを備えた円板により構成されている。フィルタ３２ａは、第１のレーザ励起光源１を用いて、転写支持体１４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、６３３ｎｍの波長の光をカットし、６３３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有しており、フィルタ３２ｂは、第２のレーザ励起光源２を用いて、転写支持体１４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。さらに、フィルタ３２ｃは、第３のレーザ励起光源３を用いて、転写支持体１４に含まれている蛍光色素を励起し、蛍光を読み取るときに使用されるフィルタであり、４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。また、フィルタ３２ｄは、第１のレーザ励起光源１を用いて、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に含まれた輝尽性蛍光体を励起し、蓄積性蛍光体シート２２からの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、６３３ｎｍの波長の光をカットする性質を有している。したがって、使用すべきレーザ励起光源、すなわち、蛍光色素の種類および画像担体の種類、すなわち、蓄積性蛍光体シート２２か否かに応じて、これらのフィルタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを選択的に使用することにより、光検出器３１は、検出すべき光のみを光電的に検出することができる。ここに、フィルタ部材３２は、モータ３３により回転可能に構成され、光検出器３１としては、酸素およびセシウムにより活性化された K₂CsSb に基づくバイアルカリ物質を含んだフォトマルチプライアが用いられている。
【００２６】
光検出器３１によって光電的に検出された光は、電気信号に変換され、所定の増幅率を有する増幅器３４によって、所定のレベルの電気信号に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３５に入力される。電気信号は、Ａ／Ｄ変換器３５において、信号変動幅に適したスケールファクタで、ディジタル信号に変換され、ラインバッファ３６に入力される。ラインバッファ３６は、走査線１ライン分の画像データを一時的に記憶するものであり、以上のようにして、走査線１ライン分の画像データが記憶されると、そのデータを、ラインバッファ３６の容量よりもより大きな容量を有する送信バッファ３７に出力し、送信バッファ３７は、所定の容量の画像データが記憶されると、画像データを、画像処理装置３８に出力するように構成されている。画像処理装置３８に入力された画像データは、画像データ記憶手段（図示せず）に記憶され、画像データ記憶手段から読み出されて、必要に応じて、画像処理が施され、ＣＲＴ（図示せず）などの表示手段上に、可視画像として、表示され、あるいは、さらに、画像解析装置（図示せず）によって、解析される。
さらに、画像読み取り装置は、コントロールユニット４０およびキーボードなどからなる入力手段４１を備えており、コントロールユニット４０のメモリ（図示せず）には、蛍光物質の種類に応じて、使用すべきレーザ励起光源１、２、３および選択すべきフィルタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃがあらかじめ設定されて、記憶されており、また、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２２に記録された画像を読み取る際には、６３３ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源１を用い、フィルタ３２ｄを選択すべき旨が記憶されている。したがって、転写支持体１４に記録された蛍光画像を読み取るときには、オペレータが、入力手段４１に、転写支持体１４に含まれている蛍光色素の種類を入力し、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された放射線画像を読み取るときには、オペレータが、入力手段４１に、画像担体が蓄積性蛍光体シートである旨を入力することにより、コントロールユニット４０が、自動的に、第１のレーザ励起光源１、第２のレーザ励起光源２、第３のレーザ励起光源３のいずれかを選択するとともに、フィルタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄのいずれかを選択して、画像の読み取りが開始される。すなわち、入力手段４１に、蛍光色素の種類が入力されると、コントロールユニット４０は、転写支持体１４に含まれている蛍光色素の種類に応じて、モータ３３を駆動して、フィルタ手段３２を回転させ、フィルタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃのいずれかを、光検出器３１の前面に位置させるとともに、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のいずれかを選択的に作動させて、レーザ光４を放出させ、また、入力手段４１に、画像担体が蓄積性蛍光体シートである旨が入力されたときには、コントロールユニット４０は、モータ３３を駆動して、フィルタ手段３２を回転させ、フィルタ３２ｄを、光検出器３１の前面に位置させるとともに、第１のレーザ励起光源１を作動させて、レーザ光４を放出させ、画像の読み取りを開始するように構成されている。
【００２７】
転写支持体１４に含まれる蛍光色素により標識された変性ＤＮＡの電気泳動画像を読み取る場合には、オペレータは、画像担体ユニット１２を画像読み取り装置２５のサンプルステージにセットし、画像担体ユニット１２を、図１に示される位置に移動させるとともに、プローブを標識するために用いた蛍光色素の種類を、入力手段４１に入力する。本実施態様にかかる画像読み取り装置は、６３３ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源１、５３２ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源２および４７３ｎｍの波長のレーザ光を発する第３のレーザ励起光源３を備えており、本実施態様においては、目的とする遺伝子のＤＮＡが、３種類の蛍光色素 Fluorescein、Rhodamine B および Cy-5 により、それぞれ、標識されている。ここに、Fluorescein を最も効率的に励起し得る波長は４９０ｎｍ、Rhodamine B を最も効率的に励起し得る波長は５３４ｎｍ、 Cy-5 を最も効率的に励起し得るは６５０ｎｍであるので、Fluorescein によって標識されたＤＮＡを検出するためには、第３のレーザ励起光源３を用いて、転写支持体１４を走査し、Rhodamine B によって標識されたＤＮＡを検出するためには、第２のレーザ励起光源２を用いて転写支持体１４を走査し、 Cy-5 により標識されたＤＮＡを検出するためには、第１のレーザ励起光源１を用いて転写支持体１４を走査することが効率的である。
【００２８】
そこで、本実施態様においては、オペレータが、入力手段４１に、画像読み取り装置は、読み取るべき蛍光画像を形成している蛍光色素の種類とともに、読み取るべき蛍光画像の順序を指定することができるように構成されており、オペレータから入力手段４１に、まず、 Cy-5 によって標識されたＤＮＡの蛍光画像を読み取り、次いで、Rhodamine B によって標識されたＤＮＡの蛍光画像を読み取り、最後に、Fluorescein によって標識されたＤＮＡの蛍光画像を読み取る旨の指示信号が入力されると、コントロールユニット４０は、モータ３３に駆動信号を出力して、フィルタ３２ａが光検出器３１の受光面の前部に位置するように、フィルタ部材３２を回転させた後、第１のレーザ励起光源１を作動させるとともに光変調器１５をオンさせる。その結果、第１のレーザ励起光源１から、６３３ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、光変調器１５を通過し、ダイクロイックミラー６、７を透過し、ビーム・エクスパンダ８によって、そのビーム径が正確に調整され、ポリゴンミラー９に入射する。ポリゴンミラー９によって偏向されたレーザ光４は、ｆθレンズ１０を介して、反射鏡１１によって反射されて、転写支持体１４上に入射する。レーザ光４は、転写支持体１４の表面上を、図１においてＸで示される主走査方向に走査され、他方、画像担体ユニット１２は、図１においてＹで示される副走査方向に移動されるため、転写支持体１４は、６３３ｎｍの波長のレーザ光４により、その全面が走査される。その結果、転写支持体１４に含まれている Cy-5 が励起されて、６６７ｎｍの波長にピークを有する蛍光が発せられる。
【００２９】
転写支持体１４に含まれている蛍光色素である Cy-5 から発せられた蛍光は、光ガイド３０に入射し、光ガイド３０の内面で、全反射を繰り返しながら、射出端部から、フィルタ３２ａに入射する。ここに、フィルタ３２ａは、６３３ｎｍの波長の光をカットし、６３３ｎｍよりも長い波長の光を透過する性質を有しており、蛍光色素から発せられる蛍光の波長は、励起光の波長より長いため、 Cy-5 から発せられた蛍光のみが、光検出器３１によって、光電的に検出され、増幅器３４によって、所定のレベルの電気信号に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３５により、信号変動幅に適したスケールファクタで、ディジタル信号に変換され、１ライン分の画像データがラインバッファ３６に記憶される。１ライン分の画像データが記憶されると、画像データは、ラインバッファ３６から送信バッファ３７に出力される。
こうして、 Cy-5 から発せられた蛍光を検出することによって得られた画像データは、送信バッファ３７から、画像処理装置３８に出力され、ＣＲＴなどの表示手段上に、可視画像として、表示される。表示された画像は、 Cy-5 によって標識されたＤＮＡの画像を含んでおり、以上のようにして生成された画像データは、必要に応じて、画像データ記憶手段（図示せず）に記憶され、あるいは、画像解析装置（図示せず）によって、解析される。
【００３０】
第１のレーザ励起光源１による励起が完了すると、コントロールユニット４０は、光変調器１５をオフして、第１のレーザ励起光源１から発せられているレーザ光４を遮断し、モータ（図示せず）に駆動信号を出力して、画像担体ユニット１２を、もとの位置に復帰させた後、モータ３３に駆動信号を出力して、フィルタ部材３２を回転させ、フィルタ３２ｂを、光検出器３１の受光面の前部に位置させ、第２のレーザ励起光源２を作動させる。その結果、第２のレーザ励起光源２から５３２ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、ダイクロイックミラー６により反射され、ダイクロイックミラー７を透過した後、ビーム・エクスパンダ８によって、そのビーム径が正確に調整され、ポリゴンミラー９に入射する。ポリゴンミラー９によって偏向されたレーザ光４は、ｆθレンズ１０を介して、反射鏡１１によって反射されて、転写支持体１４上に入射する。レーザ光４は、転写支持体１４上を、主走査方向に走査され、他方、画像担体ユニット１２は、副走査方向に移動されるため、転写支持体１４は、５３２ｎｍの波長のレーザ光４によって、その全面が走査される。その結果、転写支持体１４に含まれているRhodamine B が励起され、６０５ｎｍの波長にピークを有する蛍光が発せられる。
【００３１】
転写支持体１４に含まれている蛍光色素であるRhodamine B から発せられた蛍光は、光ガイド３０に入射し、光ガイド３０の内面で、全反射を繰り返しながら、その射出端部から、フィルタ３２ｂに入射する。フィルタ３２ｂは、励起光である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おり、蛍光色素から発せられる蛍光の波長は、励起光の波長よりも長いため、Rhodamine B から発せられた蛍光のみが、光検出器３１により、光電的に検出され、増幅器３４により、所定のレベルの電気信号に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３５により、信号変動幅に適したスケールファクタで、ディジタル信号に変換され、１ライン分の画像データがラインバッファ３６に記憶される。１ライン分の画像データが記憶されると、画像データは、ラインバッファ３６から送信バッファ３７に出力される。
こうして、Rhodamine B から発せられた蛍光を検出することによって得られた画像データは、送信バッファ３７から、画像処理装置３８に出力され、ＣＲＴなどの表示手段上に、可視画像として、表示される。表示された画像は、Rhodamine B により標識されたＤＮＡの画像を含んでおり、以上のようにして生成された画像データは、必要に応じて、画像データ記憶手段（図示せず）に記憶され、あるいは、画像解析装置（図示せず）によって、解析される。
【００３２】
第２のレーザ励起光源２による励起が完了すると、コントロールユニット４０は、モータ（図示せず）に駆動信号を出力して、画像担体ユニット１２を、もとの位置に復帰させた後、モータ３３に駆動信号を出力して、フィルタ部材３２を回転させて、フィルタ３２ｃを、光検出器３１の受光面の前部に位置させ、第３のレーザ励起光源３を作動させる。その結果、第３のレーザ励起光源３から４７３ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、ダイクロイックミラー７により反射された後、ビーム・エクスパンダ８によって、そのビーム径が正確に調整され、ポリゴンミラー９に入射する。ポリゴンミラー９により偏向されたレーザ光４は、ｆθレンズ１０を介して、反射鏡１１により反射されて、転写支持体１４上に入射する。レーザ光４は、転写支持体１４上を、主走査方向に走査され、他方、画像担体ユニット１２は、副走査方向に移動されるため、転写支持体１４は、５３２ｎｍの波長のレーザ光４により、その全面が走査される。その結果、転写支持体１４に含まれている Fluoresceinが励起され、５３０ｎｍの波長にピークを有する蛍光が発せられる。本実施態様においては、４７３ｎｍの波長を有するレーザ光４を発する第３のレーザ励起光源３を用いて、蛍光色素を励起しているため、ＬＥＤを用いる場合に比して、励起光の強度が高く、したがって、十分に高い光量の蛍光を、蛍光色素から発生させることができる。
【００３３】
転写支持体１４に含まれている蛍光色素である Fluoresceinから発せられた蛍光は、光ガイド３０に入射して、光ガイド３０の内面で、全反射を繰り返しながら、射出端部から、フィルタ３２ｂに入射する。ここに、フィルタ３２ｂは、励起光である４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有しており、蛍光色素から発せられる蛍光の波長は、励起光の波長よりも長いため、Fluorescein から発せられた蛍光のみが、光検出器３１により、光電的に検出され、増幅器３４によって、所定のレベルの電気信号に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３５により、信号変動幅に適したスケールファクタで、ディジタル信号に変換され、１ライン分の画像データがラインバッファ３６に記憶される。１ライン分の画像データが記憶されると、画像データは、ラインバッファ３６から送信バッファ３７に出力される。
こうして、Fluorescein から発せられた蛍光を検出することによって得られた画像データは、送信バッファ３７から、画像処理装置３８に出力され、ＣＲＴなどの表示手段上に、可視画像として、表示される。このようにして表示された画像は、Fluorescein によって標識されたＤＮＡの画像を含んでおり、以上のように、生成された画像データは、必要に応じて、画像データ記憶手段（図示せず）に記憶され、あるいは、画像解析装置（図示せず）によって、解析される。
【００３４】
他方、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録されたサザン・ブロット・ハイブリタイゼーション法を利用した遺伝子中の放射性標識物質の位置情報の画像を読み取る場合には、オペレータは、まず、蓄積性蛍光体シートユニット２０を、輝尽性蛍光体層２１が下方を向くように、画像読み取り装置２５のサンプルステージ２６にセットし、蓄積性蛍光体シートユニット２０を、図１における画像担体ユニット１２の位置に移動させるとともに、画像担体が蓄積性蛍光体シート２２である旨を入力手段４１に入力する。コントロールユニット４０は、入力手段４１に入力された指示信号にしたがって、モータ３３に駆動信号を出力して、フィルタ部材３２を回転させ、フィルタ３２ｄを、光検出器３１の受光面の前部に位置させた後、第１のレーザ励起光源１を作動させるとともに、光変調器１５をオンさせる。その結果、第１のレーザ励起光源１から、６３３ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、光変調器１５を通過し、ダイクロイックミラー６、７を透過した後、ビーム・エクスパンダ８によって、そのビーム径が正確に調整され、ポリゴンミラー９に入射する。ポリゴンミラー９により偏向されたレーザ光４は、ｆθレンズ１０を介して、反射鏡１１によって反射されて、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１上に入射する。レーザ光４は、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１上を、図１においてＸで示される主走査方向に走査され、また、蓄積性蛍光体シートユニット２０は、図１においてＹで示される副走査方向に移動されるため、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１の全面が、レーザ光４によって走査される。
【００３５】
こうして、６３３ｎｍの波長のレーザ光４により走査されると、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に含まれている輝尽性蛍光体が励起され、輝尽光を放出する。
輝尽性蛍光体から放出された輝尽光は、光ガイド３０に入射し、光ガイド３０の内面で全反射を繰り返しながら、射出端部から、フィルタ３２ｄに入射する。ここに、フィルタ３２ｄは、蓄積性蛍光体シート２２から発光される輝尽光の波長域の光のみを透過し、６３３ｎｍの波長の光をカットする性質を有しているため、輝尽性蛍光体から発せられた輝尽光のみが、光検出器３１により、光電的に検出され、増幅器３４によって、所定のレベルの電気信号に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３５により、信号変動幅に適したスケールファクタで、ディジタル信号に変換され、ラインバッファ３６および送信バッファ３７を経て、画像処理装置３８に送られる。画像処理装置３８に入力された画像データに基づき、ＣＲＴなどの表示手段上に、可視画像として、表示される。こうして生成された画像データは、必要に応じて、画像データ記憶手段（図示せず）に記憶され、画像解析装置（図示せず）によって、解析される。
【００３６】
本実施態様によれば、転写支持体１４に記録された蛍光色素によって標識されたＤＮＡの電気泳動画像および蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された放射性標識物質により標識されたＤＮＡの電気泳動画像の双方を、一つの画像読み取り装置によって読み取ることができ、効率的である。また、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を用いて蛍光色素を励起しているので、ＬＥＤに比して、励起光の強度が高く、したがって、十分な光量の蛍光を発生させることができ、また、アルゴンレーザの波長である４８８ｎｍより低い４７３ｎｍのレーザ光４を用いて、アルゴンレーザにより効率的に励起可能に設計された蛍光色素を励起しているので、フィルタ３２ｃにより、容易に、励起光をカットして、蛍光のみを検出することができ、したがって、Ｓ／Ｎ比が向上し、感度良く、蛍光色素あるいは放射線の画像を読み取ることが可能になる。さらには、６３３ｎｍの波長のレーザ光４を発する第１のレーザ励起光源１および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に加えて、５３２ｎｍのレーザ光４を発する第２のレーザ励起光源２を備えているので、５３２ｎｍの波長のレーザ光４により励起可能な蛍光色素を用いて、試料を標識することができ、蛍光検出システムの有用性を向上させることが可能になる。また、入力手段４１に、蛍光色素の種類を入力することによって、コントロールユニット４０によって、フィルタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃのうち、入力された蛍光色素から発せられる蛍光を検出するのに適したフィルタが選択され、光検出器３１の前面に位置させられた後に、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のうち、読み取るべき蛍光画像を形成している蛍光色素を励起するのに適したレーザ励起光源が選択され、レーザ光４が発せられて、蛍光画像の読み取りがなされ、あるいは、入力手段４１に、画像担体が蓄積性蛍光体シートである旨を入力することによって、輝尽光を検出するのに適したフィルタ３２ｄが選択され、光検出器３１の前面に位置させられた後に、輝尽性蛍光体を励起するのに適した第１のレーザ励起光源１が選択され、レーザ光４が発せられて、放射線画像の読み取りがなされるから、操作がきわめて簡易であり、また、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された放射線画像を読み取るときに、誤って、第２のレーザ励起光源２あるいは第３のレーザ励起光源３を作動させ、輝尽性蛍光体層２１中に蓄積された放射線エネルギの一部を放出させてしまい、放射線画像を、精度良く、読み取ることが困難になったり、場合によっては、まったく読み取ることができなくなるというおそれを解消させることが可能になる。
【００３７】
図５は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる画像読み取り装置の略斜視図である。
図５に示されるように、本発明の別の好ましい実施態様にかかる画像読み取り装置は、図１ないし図４に示された画像読み取り装置と同様に、第１のレーザ励起光源１、第２のレーザ励起光源２及び第３のレーザ励起光源３、フィルタ５、第１のダイクロイックミラー６ならびに第２のダイクロイックミラー７を備えている。ただ、本実施態様にかかる画像読み取り装置においては、画像担体ユニット１２も蓄積性蛍光体シートユニット２０も静止状態に保たれ、中央部に孔５１ａが形成されたミラー５１およびレーザ光４を画像担体上に収束させる凸レンズ４９を備えた光学ヘッド５０を移動させることによって、転写支持体１４あるいは蓄積性蛍光体シート２２の輝尽性蛍光体層２１の全面がレーザ光４により走査されるように構成されており、したがって、ポリゴンミラー９に代えて、ミラー４５が用いられている。また、転写支持体１４からの蛍光あるいは蓄積性蛍光体シート２２からの輝尽光は、ミラー５１により、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とは反対方向に反射されて、感度特性の異なる２つのフォトマルチプライア５４、５５により検出されるように構成されている。
【００３８】
図６は、ミラー５１の略斜視図である。図６に示されるように、ミラー５１のほぼ中央部には、孔５１ａが形成されている。孔５１ａの径は、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から発せられたレーザ光４が通過可能で、転写支持体１４からの蛍光あるいは蓄積性蛍光体シート２２からの輝尽光ができるだけ多く、反射されるように設定されている。
図５に示されるように、ミラー４５により反射されたレーザ光４は、光学ヘッド５０に入射し、中央部に孔が形成されたミラー５１の孔５１ａを通過した後、凸レンズ５２により、転写支持体１４あるいは蓄積性蛍光体シート２２の表面に収束されて、蛍光色素あるいは輝尽性蛍光体を励起し、転写支持体１４からの蛍光あるいは蓄積性蛍光体シート２２からの輝尽光は、凸レンズ５２により、平行な光とされて、ミラー５１によって反射され、さらに、三角柱ミラー５３により二方向に反射されて、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５に導かれる。第１のフォトマルチプライア５４は、酸素およびセシウムによって活性化された K₂CsSb に基づくバイアルカリ物質を含んでおり、２００ｎｍないし６５０ｎｍの波長の光を感度よく、検出可能なものであり、第２のフォトマルチプライア５５は、少量のセシウムにより活性化された Na₂KSbに基づくマルチアルカリ物質を含んでおり、２００ｎｍないし８５０ｎｍの波長の光を感度よく、検出することができる。このように、感度よく検出できる光の波長が異なった２つのフォトマルチプライア５４、５５を設けることによって、検出すべき光の波長に応じて、第１のフォトマルチプライア５４あるいは第２のフォトマルチプライア５５が光電的に検出して、生成した電気信号を画像データとして、選択的に取り込むことができ、画像読み取り装置の感度を向上させることが可能になる。
【００３９】
図５に示されるように、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５の前面には、それぞれ、第１のフィルタ部材５６および第２のフィルタ部材５７が配置されており、第１のフィルタ部材５６は、３枚のフィルタ５６ａ、５６ｂ、５６ｃを備えた回転可能な円板によって構成されている。フィルタ５６ａは、第３のレーザ励起光源３を用いて、転写支持体１４に含まれている蛍光色素を励起して、蛍光を読み取るときに使用されるフィルタであり、４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。フィルタ５６ｂは、第２のレーザ励起光源２を用いて、転写支持体１４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、蛍光色素から発せられる蛍光の波長に応じ、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。さらに、フィルタ５６ｃは、第１のレーザ励起光源１を用いて、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に含まれた輝尽性蛍光体を励起して、蓄積性蛍光体シート２２からの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、６３３ｎｍの波長の光をカットする性質を有している。第２のフィルタ部材５７は、２枚のフィルタ５７ａ、５７ｂを備えた回転可能な円板により構成されている。フィルタ５７ａは、第１のレーザ励起光源１を用いて、転写支持体１４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、６３３ｎｍの波長の光をカットし、６３３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有しており、フィルタ５７ｂは、第２のレーザ励起光源２を用いて、転写支持体１４に含まれている蛍光色素を励起して、蛍光を読み取るときに、蛍光色素から発せられる蛍光の波長に応じて、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。したがって、蛍光色素あるいは輝尽性蛍光体を励起するのに使用すべきレーザ励起光源、すなわち、蛍光色素の種類および画像担体の種類、すなわち、画像担体が蓄積性蛍光体シート２２か、あるいは、転写支持体１４やゲル支持体かに応じて、フォトマルチプライア５４、５５およびフィルタ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、フィルタ５７ａ、５７ｂを選択的に使用することにより、検出すべき光のみを感度よく検出することが可能になる。ここに、第１のフィルタ部材５６および第２のフィルタ部材５７は、それぞれ、第１のモータ５８および第２のモータ５９により回転可能に構成されている。
【００４０】
図７は、光学ヘッド５０を備えた光学ユニットの略斜視図である。
図７に示されるように、光学ユニット６０は、副走査用モータ６１によって、図７においてＹで示される副走査方向に移動可能な基板６２と、基板６２上に固定された主走査モータ６３と、主走査用モータ６３の出力軸６４に固定された駆動回転部材６５と、従動回転部材６６と、駆動回転部材６５および従動回転部材６６に巻回されたワイヤー６７と、ワイヤー６７の端部が固定され、ガイドレール６８によりガイドされつつ、図６においてＸで示される主走査方向に移動可能な光学ヘッド台６９と、光学ヘッド台６９上に固定された光学ヘッド５０とを備えている。副走査用モータ６１の出力軸（図示せず）には、ねじが切られたロッド７０が固定され、副走査用モータ６１の回転にしたがって、基板５７が副走査方向に移動されるように構成されている。基板上６２には、第１のフォトマルチプライア５４、第２のフォトマルチプライア５５、第１のフィルタ部材５６、第２のフィルタ部材５７、第１のモータ５８、第２のモータ５９が、それぞれ、固定されている。
図５においては、転写支持体１４に記録された蛍光色素の画像を読み取る場合が図示されている。このように、蛍光色素の画像を読み取る場合には、オペレータによって、入力手段４１に蛍光色素の種類が入力され、コントロールユニット４０は、入力手段４１に入力された指示信号にしたがって、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のいずれかを作動させる。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のいずれかから発せられ、ミラー４５によって反射されたレーザ光４は、中央部に孔が形成されたミラー５１の孔を通過し、凸レンズ５２によって、ガラス板１３上の転写支持体１４の表面に収束させられる。その結果、転写支持体１４中の蛍光色素が励起され、蛍光が発せられる。
【００４１】
転写支持体１４中の蛍光色素から発せられた蛍光は、凸レンズ５２によって、平行な光とされた後、ミラー５１により、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とは反対方向に反射され、三角柱ミラー５３に入射して、二方向に反射される。
本実施態様においても、転写支持体１４には、目的とする遺伝子のＤＮＡが、３種類の蛍光色素 Fluorescein、Rhodamine B および Cy-5 により、それぞれ、標識されて、蛍光画像が記録されている。 Cy-5 、Rhodamine B 、 Fluoresceinにより標識された目的とする遺伝子のＤＮＡの蛍光画像を、この順で、読み取るときは、順次、蛍光画像の読み取りを実行する旨を入力手段４１に入力するとともに、順次、読み取るべき蛍光色素の種類を入力する。
入力手段４１に、かかる指示信号が入力されると、コントロールユニット４０は、指示信号にしたがって、第２のモータ５９に駆動信号を出力して、フィルタ５７ａが、第２のフォトマルチプライア５５の受光面の前部に位置するように、第２のフィルタ部材５７を回転させた後、第１のレーザ励起光源１を作動させるとともに、光変調器１５をオンさせる。その結果、第１のレーザ励起光源１から６３３ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、光変調器１５を通過し、ダイクロイックミラー６、７を透過した後、ミラー４５により反射されて、光学ヘッド５０に入射する。光学ヘッド５０に入射したレーザ光４は、ミラー５１の孔５１ａの通過し、凸レンズ５２によって、転写支持体１４上に収束させられる。光学ヘッド５０は、主走査用モータ６３によって、図５および図７において、Ｘで示される主走査方向に移動され、また、光学ヘッド５０が取付けられた基板６２は副走査用モータ６１により、図５および図７において、Ｙで示される副走査方向に移動されるため、転写支持体１４は、６３３ｎｍの波長のレーザ光４により、その全面が走査される。その結果、転写支持体１４に含まれている Cy-5 が励起されて、６６７ｎｍの波長にピークを有する蛍光が発せられる。
【００４２】
転写支持体１４に含まれている Cy-5 から発せられた蛍光は、ミラー５１よって反射され、三角柱ミラー５３により二方向に反射されて、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５によって、光電的に検出される。
コントロールユニット４０は、入力手段４１に、まず、蛍光色素である Cy-5 の画像を読み取る旨の指示信号が入力されているときは、第２のフォトマルチプライア５５により光電的に検出され、生成された電気信号のみを、増幅器３４およびＡ／Ｄ変換器３５を介して、ラインバッファ３６に送り、１ライン分の画像データがラインバッファ３６に記憶される。１ライン分の画像データが記憶されると、画像データは、ラインバッファ３６から送信バッファ３７に出力される。こうして、 Cy-5 から発せられた蛍光を検出することにより得られた画像データは、送信バッファ３７から、画像処理装置３８に出力され、ＣＲＴなどの表示手段上に、可視画像として、表示される。表示された画像は、 Cy-5 により標識されたＤＮＡの画像を含んでおり、以上のようにして生成された画像データは、必要に応じて、画像データ記憶手段（図示せず）に記憶され、あるいは、画像解析装置（図示せず）によって、解析される。
【００４３】
第１のレーザ励起光源１による励起が完了すると、コントロールユニット４０は、光変調器１５をオフして、第１のレーザ励起光源１から発せられているレーザ光４を遮断し、副走査用モータ６１に駆動信号を出力して、基板６２をもとの位置に復帰させ、主走査用モータ６３に駆動信号を出力して、光学ヘッド５０をもとの位置に復帰させた後、第１のモータ５８に駆動信号を出力して、フィルタ５６ｂが、第１のフォトマルチプライア５４の受光面の前部に位置するように、第１のフィルタ部材５６を回転させ、第２のレーザ励起光源２を作動させる。その結果、第２のレーザ励起光源２から、５３２ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、ダイクロイックミラー６により反射され、ダイクロイックミラー７を透過した後、ミラー４５によって反射されて、光学ヘッド５０に入射する。光学ヘッド５０に入射したレーザ光４は、ミラー５１の孔５１ａの通過し、凸レンズ５２により、転写支持体１４上に収束させられる。光学ヘッド５０は、主走査用モータ６３によって、図５および図７において、Ｘで示される主走査方向に移動され、また、光学ヘッド５０が取付けられた基板６２は副走査用モータ６１によって、図５および図７において、Ｙで示される副走査方向に移動されるため、転写支持体１４は、５３２ｎｍの波長のレーザ光４によって、その全面が走査される。その結果、転写支持体１４に含まれているRhodamine B が励起されて、６０５ｎｍの波長にピークを有する蛍光が発せられる。
【００４４】
転写支持体１４に含まれている蛍光色素であるRhodamine B から発せられた蛍光は、ミラー５１より反射され、三角柱ミラー５３により二方向に反射されて、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５によって、光電的に検出される。
コントロールユニット４０は、 Cy-5 の蛍光画像の読み取りに続いて、Rhodamine B の蛍光画像を読み取るべき旨の指示信号が、入力手段４１に、入力されているときは、第１のフォトマルチプライア５４によって光電的に検出され、生成された電気信号のみを、増幅器３４およびＡ／Ｄ変換器３５を介して、ラインバッファ３６に送り、１ライン分の画像データが、ラインバッファ３６に記憶される。１ライン分の画像データが記憶されると、画像データは、ラインバッファ３６から送信バッファ３７に出力される。
こうして、Rhodamine B から発せられた蛍光を検出することにより得られた画像データは、送信バッファ３７から、画像処理装置３８に出力され、ＣＲＴなどの表示手段上に、可視画像として、表示される。表示された画像は、Rhodamine B によって標識されたＤＮＡの画像を含んでおり、以上のようにして生成された画像データは、必要に応じて、画像データ記憶手段（図示せず）に記憶され、あるいは、画像解析装置（図示せず）によって、解析される。
【００４５】
第２のレーザ励起光源２による励起が完了すると、コントロールユニット４０は、副走査用モータ６１に駆動信号を出力して、基板６２をもとの位置に復帰させ、主走査用モータ６３に駆動信号を出力して、光学ヘッド５０をもとの位置に復帰させた後、第１のモータ５８に駆動信号を出力して、フィルタ５６ａが、第１のフォトマルチプライア５４の受光面の前部に位置するように、第１のフィルタ部材５６を回転させ、第３のレーザ励起光源２を作動させる。その結果、第３のレーザ励起光源３から４７３ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、ダイクロイックミラー７によって反射された後、ミラー４５により反射されて、光学ヘッド５０に入射する。光学ヘッド５０に入射したレーザ光４は、ミラー５１の孔５１ａの通過し、凸レンズ５２によって、転写支持体１４上に収束させられる。光学ヘッド５０は、主走査用モータ６３により、図５および図７において、Ｘで示される主走査方向に移動され、また、光学ヘッド５０が取付けられた基板６２は、副走査用モータ６１によって、図５および図７において、Ｙで示される副走査方向に移動されるため、転写支持体１４は、５３２ｎｍの波長のレーザ光４によって、その全面が走査される。その結果、転写支持体１４に含まれている Fluoresceinが励起されて、５３０ｎｍの波長にピークを有する蛍光が発せられる。本実施態様においては、４７３ｎｍの波長を有するレーザ光４を発する第３のレーザ励起光源３を用いて蛍光色素を励起しているため、ＬＥＤを用いる場合に比して、励起光の強度が高く、したがって、十分に高い光量の蛍光を、蛍光色素から発生させることができる。
【００４６】
転写支持体１４に含まれている蛍光色素である Fluoresceinから発せられた蛍光は、ミラー５１よって反射され、三角柱ミラー５３によって二方向に反射されて、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５によって、光電的に検出される。
コントロールユニット４０は、入力手段４１に、最後に、蛍光色素である Fluoresceinの画像を読み取る旨の指示信号が入力されているときは、第１のフォトマルチプライア５４により光電的に検出され、生成された電気信号のみを、増幅器３４およびＡ／Ｄ変換器３５を介して、ラインバッファ３６に送り、１ライン分の画像データがラインバッファ３６に記憶される。１ライン分の画像データが記憶されると、画像データは、ラインバッファ３６から送信バッファ３７に出力される。
こうして、 Fluoresceinから発せられた蛍光を検出することにより得られた画像データは、送信バッファ３７から、画像処理装置３８に出力され、ＣＲＴなどの表示手段上に、可視画像として表示される。表示された画像は、 Fluoresceinによって標識されたＤＮＡの画像を含んでおり、以上のようにして生成された画像データは、必要に応じて、画像データ記憶手段（図示せず）に記憶され、あるいは、画像解析装置（図示せず）によって、解析される。
【００４７】
他方、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された被写体の放射線画像、オートラジオグラフィ画像、放射線回折画像または電子顕微鏡画像を読み取る際には、画像担体ユニット１２に代えて、図２に示される蓄積性蛍光体シートユニット２０が、画像読み取り装置２５にセットされ、たとえば、サザン・ブロット・ハイブリタイゼーション法を利用した遺伝子中の放射性標識物質の位置情報が記録されている輝尽性蛍光体層２１が形成された蓄積性蛍光体シート２２が、レーザ光４によって走査される。
このように、試料中の放射性標識物質の位置情報の画像が記録された蓄積性蛍光体シート２２から、放射線画像を読み取るときは、オペレータが、画像担体が蓄積性蛍光体シート２２である旨を入力手段４１に入力すると、コントロールユニット４０は、第１のモータ５８に駆動信号を出力して、フィルタ５６ｃが、第１のフォトマルチプライア５４の受光面の前部に位置するように、第１のフィルタ部材５６を回転させた後、第１のレーザ励起光源１を作動させるとともに、光変調器１５をオンさせる。その結果、第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光４は、光変調器１５を通過し、光学ヘッド５０のミラー５１に形成された孔５１ａを通過して、凸レンズ５２により、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１の表面に収束され、輝尽性蛍光体層２１の表面が、転写支持体１４とまったく同様にして、６３３ｎｍの波長のレーザ光４によって走査され、輝尽性蛍光体層２１に含まれる輝尽性蛍光体がレーザ光４によって励起されて、輝尽光が輝尽性蛍光体から発せられる。輝尽光は、凸レンズ５２により平行な光とされた後、ミラー５１によって反射され、三角柱ミラー５３により二方向に反射されて、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５により、光電的に検出される。
【００４８】
入力手段４１に、画像担体が蓄積性蛍光体シート２２である旨が入力されているときは、コントロールユニット４０は、第１のフォトマルチプライア５４によって光電的に検出され、生成された電気信号のみを、増幅器３４およびＡ／Ｄ変換器３５を介して、ラインバッファ３６に送り、１ライン分の画像データがラインバッファ３６に記憶される。１ライン分の画像データが記憶されると、画像データは、ラインバッファ３６から送信バッファ３７に出力される。
こうして、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に含まれる輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を検出することにより得られた画像データは、送信バッファ３７から、画像処理装置３８に出力され、ＣＲＴなどの表示手段上に、可視画像として表示される。表示された画像は、試料中の放射性標識物質の位置情報の画像を含んでおり、以上のようにして生成された画像データは、必要に応じて、画像データ記憶手段（図示せず）に記憶され、あるいは、画像解析装置（図示せず）によって、解析される。
本実施態様によれば、転写支持体１４に記録された蛍光色素によって標識されたＤＮＡの電気泳動画像および蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された放射性標識物質により標識されたＤＮＡの電気泳動画像の双方を、一つの画像読み取り装置によって読み取ることができ、効率的である。また、本実施態様によれば、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からのレーザ光４は、光学ヘッド５０のミラー５１に形成された孔５１ａを通過して、凸レンズ５２により、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１の表面に収束させられ、光学ヘッド５０を主走査方向および副走査方向に移動させることによって、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１の表面を、レーザ光４により走査し、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１から発せられた蛍光あるいは輝尽光を、ミラー５１により、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とは反対方向に反射して、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５によって、光電的に検出している。したがって、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として、ＬＥＤに代えて、強度の高い励起光を生成することのできる第二高調波生成素子を用いても、簡単な構造で、レーザ光４により、高速で、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１の表面を走査することができ、検出感度を大幅に向上させることが可能となるとともに、１つの画像読み取り装置により、６３３ｎｍの波長のレーザ光４を発する第１のレーザ励起光源１、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および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を用いて、転写支持体１４に含まれる蛍光色素を励起して、転写支持体１４に記録された蛍光画像を読み取っているので、６３３ｎｍの波長のレーザ光４により励起可能な蛍光色素、５３２ｎｍの波長のレーザ光４により励起可能な蛍光色素および４７３ｎｍの波長のレーザ光４により励起可能な蛍光色素を用いて、試料を標識することができ、蛍光検出システムの有用性を大幅に向上させることが可能になる。さらに、アルゴンレーザの波長である４８８ｎｍより低い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を用いて、アルゴンレーザにより効率的に励起可能に設計された蛍光色素を励起しているので、フィルタ５６ａにより、容易に、励起光をカットして、蛍光のみを検出することができ、したがって、Ｓ／Ｎ比が向上し、感度良く、蛍光色素あるいは放射線の画像を読み取ることが可能になる。また、感度よく検出できる光の波長を異にする２つのフォトマルチプライア５４、５５を備えているので、感度よく、蛍光および輝尽光を検出することができる。さらに、入力手段４１に、蛍光色素の種類を入力することによって、コントロールユニット４０により、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５のうち、その蛍光色素から発せられる蛍光を検出するのに適したフォトマルチプライアが選択されるとともに、第１のフィルタ部材５６あるいは第２のフィルタ部材５７が回転されて、フィルタ５６ａ、５６ｂ、５６ｃあるいはフィルタ５７ａ、５７ｂのうち、蛍光色素から発せられる蛍光を検出するのに適したフィルタが選択され、第１のフォトマルチプライア５４あるいは第２のフォトマルチプライア５５の前面に位置させられた後に、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のうち、読み取るべき蛍光画像を形成している蛍光色素を励起するのに適したレーザ励起光源が選択され、レーザ光４が発せられて、蛍光画像の読み取りがなされ、あるいは、入力手段４１に、画像担体が蓄積性蛍光体シートである旨を入力することによって、コントロールユニット４０により、輝尽光を検出するのに適した第１のフォトマルチプライア５４が、選択されるとともに、フィルタ５６部材５６が回転されて、フィルタ５６ｃが、第１のフォトマルチプライア５４の前面に位置させられた後に、輝尽性蛍光体を励起するのに適した第１のレーザ励起光源１が作動され、レーザ光４が発せられて、放射線画像の読み取りがなされるから、操作がきわめて簡易であり、また、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された放射線画像を読み取るときに、誤って、第２のレーザ励起光源２あるいは第３のレーザ励起光源３を作動させ、輝尽性蛍光体層２１中に蓄積された放射線エネルギの一部を放出させてしまい、放射線画像を、精度良く、読み取ることが困難になったり、場合によっては、まったく読み取ることができなくなるというおそれを解消させることが可能になる。
【００４９】
図８は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる画像読み取り装置の略斜視図である。
図８に示されるように、本実施態様にかかる画像読み取り装置は、図５に示された画像読み取り装置と同様に、第１のレーザ励起光源１、第２のレーザ励起光源２、第３のレーザ励起光源３、フィルタ５、第１のダイクロイックミラー６、第２のダイクロイックミラー７、ミラー４５ならびにミラー５１および凸レンズ５２を有する光学ヘッド５０を備えている。ただ、本実施態様にかかる画像読み取り装置は、図９に示されるように、孔５１ａ形成されたミラー５１に代えて、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から発せられたレーザ光４を透過させるコーティングが施されたコーティング部７１ａを有するミラー７１が用いられ、転写支持体１４からの蛍光あるいは蓄積性蛍光体シート２２からの輝尽光は、ミラー７１によって反射されて、４つのフォトマルチプライア７５、７６、７７、７８によって、光電的に検出されるように構成されている点で、図５に示された画像読み取り装置と、その構成を異にしている。
【００５０】
図８においても、転写支持体１４に記録された蛍光色素の画像を読み取る場合が図示されている。この場合には、入力手段４１に蛍光色素の種類が入力され、コントロールユニット４０は、入力手段４１に入力された指示信号にしたがって、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のいずれかを作動させる。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のいずれかから発せられ、ミラー４５により反射されたレーザ光４は、ミラー７１に形成されたコーティング部７１ａを通過し、凸レンズ５２により、ガラス板１３上の転写支持体１４の表面に収束させられる。その結果、転写支持体１４中の蛍光色素が励起され、蛍光が発せられる。
転写支持体１４中の蛍光色素から発せられた蛍光は、凸レンズ５２によって、平行な光とされた後、ミラー７１により、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とは反対方向に反射され、三角錐ミラー８０に入射して、三方向に反射される。
図１０に示されるように、三角錐ミラー８０は、モータ８１により回転可能な円板８２に取付けられており、円板８２には、ミラー７１によって反射された蛍光あるいは輝尽光が通過可能な孔８３が形成されている。モータ８１は、コントロールユニット４０により駆動され、転写支持体１４に記録された蛍光画像を読み取るときは、ミラー７１によって反射された蛍光の光路内に、三角錐ミラー８０が位置し、他方、輝尽性蛍光体層２１に記録された放射線画像を読み取るときは、ミラー５１によって反射された輝尽光の光路内に、孔８３が位置するように、円板８２を回転させる。
【００５１】
三角錐ミラー８０により、三方向に反射された蛍光は、それぞれ、第１のフォトマルチプライア７５、第２のフォトマルチプライア７６、第３のフォトマルチプライア７７により受光される。第１のフォトマルチプライア７５の前面には、４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光のみを透過するフィルタ９０ａが配置され、、第２のフォトマルチプライア７６の前面には、５３２ｎｍの波長の光をカットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光のみを透過するフィルタ９０ｂが配置されている。また、第３のフォトマルチプライア７７の前面には、６３３ｎｍの波長の光をカットし、６３３ｎｍよりも波長の長い光のみを透過するフィルタ９０ｃが配置されている。
ミラー７１により反射された蛍光あるいは輝尽光の光路の延長部には、第４のフォトマルチプライア７８が配置されており、第４のフォトマルチプライア７８の前面には、輝尽性蛍光体から発光される輝尽光の波長域の光のみを透過し、６３３ｎｍの波長の光をカットするフィルタ９０ｄが配置されている。
以上のように構成された本発明の他の実施態様にかかる画像読み取り装置においては、転写支持体１４上に展開された目的とする遺伝子のＤＮＡが、３種類の蛍光色素 Fluorescein、Rhodamine B および Cy-5 によって、それぞれ、標識されている場合に、転写支持体１４を、１回、副走査させるのみで、走査線１ライン毎に、異なるレーザ励起光源を用いて、各蛍光色素を励起して、各蛍光色素の画像を読み取ることができる。
【００５２】
すなわち、オペレータが、入力手段４１に、レーザ光４によって、順次、励起すべき蛍光色素の種類 Cy-5 、Rhodamine B および Fluoresceinを入力するとともに、走査線１ライン毎に、異なるレーザ励起光源を用いて励起すべき旨の信号を入力すると、コントロールユニット４０は、まず、モータ８１に駆動信号を出力して、円板８２を回転させ、三角錐ミラー８０を、ミラー５１によって反射された蛍光の光路内に位置させ、次いで、第１のレーザ励起光源１を作動させるとともに、光変調器１５をオンさせる。その結果、第１のレーザ励起光源１から６３３ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、光変調器１５を通過して、第１のダイクロイックミラー６および第２のダイクロイックミラー７を透過した後、ミラー４５により反射されて、光学ヘッド５０に入射する。レーザ光４は、ミラー７１のコーティング部７１ａを通過して、凸レンズ５２により、転写支持体１４の表面上に収束させられる。光学ヘッド５０は、主走査用モータ６３によって、図８においてＸで示される主走査方向に移動されるため、転写支持体１４は、６３３ｎｍの波長のレーザ光４によって、１ラインだけ走査される。その結果、転写支持体１４に含まれている Cy-5 が励起されて、６６７ｎｍの波長にピークを有する蛍光が発せられる。
【００５３】
転写支持体１４に含まれている蛍光色素である Cy-5 から発せられた蛍光は、凸レンズ５２により、平行な光とされた後、ミラー７１によって反射され、三角錐ミラー８０により、三方向に反射される。三角錐ミラー８０により反射された蛍光は、第１のフォトマルチプライア７５、第２のフォトマルチプライア７６および第３のフォトマルチプライア７７によって、光電的に検出される。この際、フィルタ９０ａは４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光のみを透過するため、第１のフォトマルチプライア７５は、４７３ｎｍよりも波長の長い蛍光のみを受光し、フィルタ９０ｂは５３２ｎｍの波長の光をカットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光のみを透過するため、第２のフォトマルチプライア７６は、５３２ｎｍよりも波長の長い蛍光のみを受光し、フィルタ９０ｃは６３３ｎｍの波長の光をカットし、６３３ｎｍよりも波長の長い光のみを透過するため、第３のフォトマルチプライア７７は、６３３ｎｍよりも波長の長い蛍光のみを受光する。
コントロールユニット４０は、入力手段４１に、まず、蛍光色素である Cy-5 の画像を読み取る旨の指示信号が入力されているときは、第３のフォトマルチプライア７７により光電的に検出され、生成された電気信号のみを、増幅器３４、Ａ／Ｄ変換器３５およびラインバッファ３６を介して、１ライン分の画像データとして、送信バッファ３７に送り、記憶させる。
【００５４】
次いで、コントロールユニット４０は、光変調器１５をオフさせて、第１のレーザ励起光源１から発せられているレーザ光４を遮断し、副走査用モータ６１に駆動信号を出力して、光学ユニット６０を、図８において、Ｙで示される副走査方向に、１ライン分だけ、移動させるとともに、第２のレーザ励起光源２を作動させる。その結果、第２のレーザ励起光源２から５３２ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、第１のダイクロイックミラー６により反射され、第２のダイクロイックミラー７を透過した後、ミラー４５により反射されて、光学ヘッド５０に入射する。光学ヘッド５０に入射したレーザ光４は、ミラー７１のコーティング部７１ａを通過し、凸レンズ５２によって、転写支持体１４の表面上に収束させられる。光学ヘッド５０は、主走査用モータ６３によって、図８においてＸで示される主走査方向に移動されるため、転写支持体１４は、５３２ｎｍの波長のレーザ光４によって、１ラインだけ走査される。その結果、転写支持体１４に含まれているRhodamine B が励起され、６０５ｎｍの波長にピークを有する蛍光が発せられる。
転写支持体１４に含まれている蛍光色素であるRhodamine B から発せられた蛍光は、凸レンズ５２によって、平行な光とされた後、ミラー７１によって反射され、三角錐ミラー８０により、三方向に反射される。
【００５５】
コントロールユニット４０は、入力手段４１に、蛍光色素である Cy-5 の画像を読み取り完了後に、蛍光色素であるRhodamine B の画像を読み取る旨の指示信号が入力されているときは、第２のフォトマルチプライア７６によって光電的に検出され、生成された電気信号のみを、増幅器３４、Ａ／Ｄ変換器３５およびラインバッファ３６を介して、１ライン分の画像データとして、送信バッファ３７に送り、記憶させる。
さらに、コントロールユニット４０は、副走査用モータ６１に駆動信号を出力して、光学ユニット６０を、図８において、Ｙで示される副走査方向に、１ライン分だけ、移動させ、第３のレーザ励起光源３を作動させる。その結果、第３のレーザ励起光源３から、４７３ｎｍの波長のレーザ光４が発せられ、レーザ光４は、第２のダイクロイックミラー７によって反射された後、ミラー４５によって反射されて、光学ヘッド５０に入射する。光学ヘッド５０に入射したレーザ光４は、ミラー７１のコーティング部７１ａを通過し、凸レンズ５２により、転写支持体１４の表面上に収束させられる。光学ヘッド５０は、主走査用モータ６３により、図８においてＸで示される主走査方向に移動されるため、転写支持体１４は、４７３ｎｍの波長のレーザ光４によって、１ラインだけ、走査される。その結果、転写支持体１４に含まれている Fluoresceinが励起されて、５３０ｎｍの波長にピークを有する蛍光が発せられる。本実施態様においては、４７３ｎｍの波長を有するレーザ光４を発する第３のレーザ励起光源３を用いて、蛍光色素を励起しているため、ＬＥＤを用いる場合に比して、励起光の強度が高く、したがって、蛍光色素から、十分に高い光量の蛍光を発生させることができる。
【００５６】
転写支持体１４に含まれている蛍光色素である Fluoresceinから発せられた蛍光は、凸レンズ５２により、平行な光とされた後、ミラー７１により反射され、三角錐ミラー８０により、三方向に反射される。
コントロールユニット４０は、入力手段４１に、蛍光色素であるRhodamine B の画像を読み取り完了後に、蛍光色素である Fluoresceinの画像を読み取る旨の指示信号が入力されているときは、第１のフォトマルチプライア７５により光電的に検出され、生成された電気信号のみを、増幅器３４、Ａ／Ｄ変換器３５およびラインバッファ３６を介して、１ライン分の画像データとして、送信バッファ３７に送り、記憶させる。
こうして、第１のレーザ励起光源１、第２のレーザ励起光源２、第３のレーザ励起光源３の順に、１ライン毎に、転写支持体１４に含まれている蛍光色素が、繰り返し、励起され、発せられた蛍光を検出することにより得られた画像データは、送信バッファ３７から、画像処理装置３８に出力され、ＣＲＴなどの表示手段上に、可視画像として、表示される。このようにして表示された画像は、３ライン毎に、 Cy-5 、Rhodamine B および Fluoresceinにより標識されたＤＮＡの画像を含んでいる。
【００５７】
他方、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された被写体の放射線画像、オートラジオグラフィ画像、放射線回折画像または電子顕微鏡画像を読み取る際には、画像担体ユニット１２に代えて、図２に示される蓄積性蛍光体シートユニット２０が、画像読み取り装置２５にセットされ、たとえば、サザン・ブロット・ハイブリタイゼーション法を利用した遺伝子中の放射性標識物質の位置情報が記録されている輝尽性蛍光体層２１が形成された蓄積性蛍光体シート２２が、レーザ光４によって走査される。
このように、試料中の放射性標識物質の位置情報の画像が記録された蓄積性蛍光体シート２２から、画像を読み取るときは、オペレータが、画像担体が蓄積性蛍光体シート２２である旨を入力手段４１に入力すると、コントロールユニット４０は、モータ８１に駆動信号を出力して、円板８２を回転させ、孔８３を、輝尽性蛍光体層２１から発せられ、ミラー７１により反射される輝尽光の光路内に位置させた後、第１のレーザ励起光源１を作動させるとともに、光変調器１５をオンさせる。その結果、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１の表面が、転写支持体１４とまったく同様にして、６３３ｎｍの波長のレーザ光４によって走査され、輝尽性蛍光体層２１に含まれる輝尽性蛍光体がレーザ光４によって励起されて、輝尽光が輝尽性蛍光体から発せられる。輝尽光は、凸レンズ５２により平行な光とされた後、ミラー７１により反射されて、円板８２の孔８３を通過し、第４のフォトマルチプライア７８の前面に配置されたフィルタ９０ｄによって、６３３ｎｍの波長の光がカットされ、輝尽光の波長域の光のみが、フィルタ９０ｄを透過して、第４のフォトマルチプライア７８によって、光電的に検出される。
【００５８】
第４のフォトマルチプライア７８によって光電的に検出され、生成された電気信号は、増幅器３４、Ａ／Ｄ変換器３５、ラインバッファ３６および送信バッファ３７を介して、画像データとして、画像処理装置３８に送られる。
本実施態様によれば、転写支持体１４に記録された蛍光色素によって標識されたＤＮＡの電気泳動画像および蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された放射性標識物質により標識されたＤＮＡの電気泳動画像の双方を、一つの画像読み取り装置により読み取ることができ、効率的である。また、本実施態様によれば、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からのレーザ光４は、光学ヘッド５０のミラー５１に形成された孔５１ａを通過して、凸レンズ５２により、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１の表面に収束させられ、光学ヘッド５０を主走査方向および副走査方向に移動させることによって、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１の表面を、レーザ光４により走査し、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１から発せられた蛍光あるいは輝尽光を、ミラー５１により、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とは反対方向に反射して、第１のフォトマルチプライア７５、第２のフォトマルチプライア７６および第３のフォトマルチプライア７７あるいは第４のフォトマルチプライア７８によって、光電的に検出している。したがって、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として、ＬＥＤに代えて、強度の高い励起光を生成することのできる第二高調波生成素子を用いても、簡単な構造で、レーザ光４により、高速で、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１の表面を走査することができ、検出感度を大幅に向上させることが可能となるとともに、１つの画像読み取り装置により、６３３ｎｍの波長のレーザ光４を発する第１のレーザ励起光源１、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および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を用いて、転写支持体１４に含まれる蛍光色素を励起して、転写支持体１４に記録された蛍光画像を読み取っているので、６３３ｎｍの波長のレーザ光４によって励起可能な蛍光色素、５３２ｎｍの波長のレーザ光４によって励起可能な蛍光色素および４７３ｎｍの波長のレーザ光４により励起可能な蛍光色素を用いて、試料を標識することができ、蛍光検出システムの有用性を大幅に向上させることが可能になる。さらに、アルゴンレーザの波長である４８８ｎｍより低い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を用いて、アルゴンレーザにより効率的に励起可能に設計された蛍光色素を励起しているので、フィルタ９０ａにより、容易に、励起光をカットして、蛍光のみを検出することができ、したがって、Ｓ／Ｎ比が向上し、感度良く、蛍光色素あるいは放射線の画像を読み取ることが可能になる。また、３つの蛍光読み取り用のフォトマルチプライア７５、７６、７７を備え、１回の副走査により、転写支持体１４に記録され、３種類の蛍光色素によって標識されたＤＮＡの電気泳動画像を読み取ることができ、効率的に、蛍光色素の画像を読み取ることが可能になる。さらに、入力手段４１に、蛍光色素の種類を入力することにより、コントロールユニット４０により、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のうち、入力された蛍光色素を励起するのに適したレーザ励起光源が選択され、レーザ光４が発せられて、蛍光色素の画像の読み取りがなされ、フォトマルチプライア７５、７６、７７のうち、入力された蛍光色素から発せられる蛍光を検出するのに適した光検出器が検出し、生成した電気信号のみが、画像データとして使用され、あるいは、入力手段４１に、画像担体が蓄積性蛍光体シート２２である旨を入力することによって、コントロールユニット４０により、輝尽性蛍光体を励起するのに適した第１のレーザ励起光源１が選択され、レーザ光４により、輝尽性蛍光体層２１が励起されて、フォトマルチプライア７８により検出された輝尽光に基づく電気信号のみが、画像データとして使用される操作がきわめて簡易であり、また、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された放射線画像を読み取るときに、誤って、第２のレーザ励起光源２あるいは第３のレーザ励起光源３を作動させ、輝尽性蛍光体層２１中に蓄積された放射線エネルギの一部を放出させてしまい、放射線画像を、精度良く、場合によっては、まったく読み取ることができなくなるというおそれを解消させることが可能になる。
【００５９】
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がいうまでもない。
たとえば、前記実施態様においては、サザン・ブロット・ハイブリタイゼーション法を利用した遺伝子の電気泳動画像を、蛍光検出システムにしたがって転写支持体１４に記録し、また、オートラジオグラフィシステムにしたがって蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録し、これを光電的に読み取る場合につき、説明を加えたが、本発明は、かかる画像の読み取りに限定されることなく、たとえば、蛍光検出システムによって、ゲル支持体あるいは転写支持体に記録された蛍光物質の他の画像や蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などをおこなうための蛍光物質の画像の読み取りや、蛋白質の薄層クロマトグラフィ（ＴＬＣ）により生成され、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録されたオートラジオグラフィ画像、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法によって、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などをおこなうために、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録されたオートラジオグラフィ画像、実験用マウスにおける投与物質の代謝、吸収、排泄の経路、状態などを研究するために、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録されたオートラジオグラフィ画像などの蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された他のオートラジオグラフィ画像の読み取りはもとより、電子顕微鏡を用いて生成され、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された金属あるいは非金属試料の電子線透過画像や電子線回折画像、生物体組織などの電子顕微鏡画像、さらには、金属あるいは非金属試料などの蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層２１に記録された放射線回折画像などの読み取りにも、広く適用することができる。
【００６０】
また、前記実施態様においては、画像読み取り装置は、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を備えているが、第２のレーザ励起光源２は必らずしも必要がない。
さらに、前記実施態様においては、６３３ｎｍの波長を有するレーザ光４を発するＨｅ−Ｎｅレーザ光源である第１のレーザ励起光源１を備えているが、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源に代えて、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。
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、６３３ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を、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、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、それぞれ、用いているが、励起する蛍光色素あるいは輝尽性蛍光体の種類に応じて、第１のレーザ励起光源１としては、６３３ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源に代えて、６３５ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を用いることもでき、第２のレーザ励起光源２としては、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としては、４７０ないし４８０ｎｍ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。
【００６１】
さらに、前記実施態様においては、光ガイド３０として、無蛍光ガラスなどを加工して作ったものを用いているが、光ガイド３０としては、無蛍光ガラス製のものに限らず、合成石英や、アクリル系合成樹脂などの透明な熱可塑性樹脂シートを加工して作ったものも用いることができる。
また、図５および図６に示された実施態様においては、５３２ｎｍのレーザ光４で、蛍光色素を励起し、蛍光色素から発せられた６０５ｎｍの波長にピークを有する蛍光を、第１のフォトマルチプライア５４により、光電的に検出しているが、５３２ｎｍのレーザ光４で励起可能な蛍光色素から発せられた蛍光を、第１のフォトマルチプライア５４により、光電的に検出する必要はなく、５３２ｎｍのレーザ光４で励起可能な蛍光色素から発せられた蛍光の波長のピークがより長波長側にある場合には、第２のフォトマルチプライア５５によって、光電的に検出するようにしてもよく、また、そのように構成することが好ましい。
さらに、図７に示された実施態様においては、走査線１ライン毎に、異なるレーザ励起光源を用いて、転写支持体１４に含まれる蛍光色素を励起しているが、１画素毎あるいは数画素毎に、異なるレーザ励起光源を用いて、転写支持体１４に含まれる蛍光色素を励起するなど、必要に応じて、任意の励起方法により、転写支持体１４に含まれる蛍光色素を励起することができる。
【００６２】
また、前記実施態様においては、転写支持体１４に記録された蛍光画像を読み取るときは、蛍光色素の種類を、蓄積性蛍光体シート２２に形成された輝尽性蛍光体層に記録された放射線画像を読み取るときは、画像担体が蓄積性蛍光体シートである旨を、それぞれ、入力手段４１に入力することによって、図１ないし図４に示された実施態様においては、コントロールユニット４０によって、自動的に、レーザ励起光源１、２、３、フィルタ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが、図５および図６に示された実施態様においては、コントロールユニット４０により、自動的に、レーザ励起光源１、２、３、第１のフォトマルチプライア５４あるいは第２のフォトマルチプライア５５、フィルタ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、フィルタ５７ａ、５７ｂが、図７に示された実施態様においては、レーザ励起光源１、２、３、第１ないし第４のフォトマルチプライア７５、７６、７７、７８および円板８２の回転位置が選択されるように構成されているが、どのような指示信号を入力することにより、コントロールユニット４０により、このような自動選択を実行させるかは、任意に決定することができ、蛍光色素の種類を入力し、画像担体が蓄積性蛍光体シートである旨を入力するものに限定されるものではない。
【００６３】
さらに、図５ないし図７に示された実施態様においては、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から発せられたレーザ光４は、ミラー５１に形成された孔５１ａを通過し、図８ないし図１０に示された実施態様においては、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から発せられたレーザ光４は、ミラー７１に設けられたレーザ光４を透過させるコーティング部７１ａを通過して、それぞれ、凸レンズ５２によって、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１の表面に収束させられ、転写支持体１４あるいは輝尽性蛍光体層２１から発せられた蛍光あるいは輝尽光は、ミラー５１あるいはミラー７１によって、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とは反対方向に反射されて、光電的に検出されるように構成されているが、ミラー５１、７１のレーザ光４が透過すべき部分のみ全反射コーティングを施さないなど、ミラー５１、７１に、レーザ光４を透過する部分が形成されていればよく、ミラー５１、７１に、孔５１ａやレーザ光４を透過させるコーティング部７１ａを形成することは必ずしも必要でない。
【００６４】
また、前記実施態様においては、画像読み取り装置は、光変調器１５を備えているが、転写支持体１４を、１ライン毎に、別のレーザ励起光源を用いて走査するというように、頻繁に、レーザ励起光源を切り換えをおこなう場合には、光変調器１５が設けられていることが望ましいが、転写支持体１４の全面を、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のいずれかにより走査した後、別のレーザ励起光源を用いて、転写支持体１４を走査する場合にように、頻繁に、レーザ励起光源を切り換えをおこなう必要がないときには、画像読み取り装置は、光変調器１５を備えている必要はない。
また、図５ないし図７の実施態様においては、三角柱ミラー５３を用いて、蛍光あるいは輝尽光を、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５に導き、コントロールユニット４０は、第１のフォトマルチプライア５４および第２のフォトマルチプライア５５によって生成された電気信号のうち、一方のみを、画像データとして取り込むようにしているが、三角柱ミラー５３に代えて、蛍光あるいは輝尽光を、第１のフォトマルチプライア５４に導く第１の位置と第２のフォトマルチプライア５５に導く第２の位置とに、選択的に位置させることのできる回転可能なミラーを設け、検出すべき蛍光の波長、輝尽光の波長に応じて、コントロールユニット４０が、ミラーを回転させて、第１の位置あるいと第２の位置に位置させ、蛍光あるいは輝尽光を、第１のフォトマルチプライア５４あるいは第２のフォトマルチプライア５５に導き、第１のフォトマルチプライア５４あるいは第２のフォトマルチプライア５５が生成した電気信号を画像データとして取り込むように構成してもよく、このように構成した場合には、三角柱ミラー５３を用いる場合に比して、検出される蛍光あるいは輝尽光の光量が２倍となり、好ましい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、蓄積性蛍光体シートを用いた放射線診断システム、オートラジオグラフィシステム、電子顕微鏡による検出システムおよび放射線回折画像検出システムならびに蛍光検出システムに使用可能で、高い感度および精度で、かつ、簡易な操作により、画像を読み取ることのできる画像読み取り装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる画像読み取り装置の略斜視図である。
【図２】図２は、蓄積性蛍光体シートユニットの略斜視図である。
【図３】図３は、本実施態様にかかる画像読み取り装置の外観を示す略斜視図である。
【図４】図４は、フィルタ部材の略正面図である。
【図５】図５は、本発明の別の好ましい実施態様にかかる画像読み取り装置の略斜視図である。
【図６】図６は、ミラーの略斜視図である。
【図７】図７は、光学ユニットの略斜視図である。
【図８】図８は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる画像読み取り装置の略斜視図である。
【図９】図９は、ミラーの略斜視図である。
【図１０】図１０は、三角錐ミラーが取付けられた円板の略斜視図である。
【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 第３のレーザ励起光源
４ レーザ光
５ 光学フィルタ
６ 第１のダイクロイックミラー
７ 第２のダイクロイックミラー
８ ビーム・エクスパンダ
９ ポリゴンミラー
１０ ｆθレンズ
１１ 反射鏡
１２ 画像担体ユニット
１３ ガラス板
１４ 転写支持体
１５ 光変調器
２０ 蓄積性蛍光体シートユニット
２１ 輝尽性蛍光体層
２２ 蓄積性蛍光体シート
２３ 支持板
２５ 画像読み取り装置
２６ サンプルステージ
３０ 光ガイド
３１ 光検出器
３２ フィルタ部材
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ フィルタ
３３ モータ
３４ 増幅器
３５ Ａ／Ｄ変換器
３６ ラインバッファ
３７ 送信バッファ
３８ 画像処理装置
４０ コントロールユニット
４１ 入力手段
４５ ミラー
５０ 光学ヘッド
５１ ミラー
５１ａ 孔
５２ 凸レンズ
５３ 三角柱ミラー
５４ 第１のフォトマルチプライア
５５ 第２のフォトマルチプライア
５６ 第１のフィルタ部材
５７ 第２のフィルタ部材
５８ 第１のモータ
５９ 第２のモータ
６０ 光学ユニット
６１ 副走査用モータ
６２ 基板
６３ 主走査用モータ
６４ 主走査用モータの出力軸
６５ 駆動回転部材
６６ 従動回転部材
６７ ワイヤー
６８ ガイドレール
６９ 光学ヘッド台
７０ ロッド
７１ ミラー
７１ａ コーティング部７１ａ
７５ 第１のフォトマルチプライア
７６ 第２のフォトマルチプライア
７７ 第３のフォトマルチプライア
７８ 第４のフォトマルチプライア
８０ 三角錐ミラー
８１ モータ
８２ 円板
８３ 孔
９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ フィルタ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an image reading apparatus, and more specifically, to a radiation diagnostic system using an accumulative phosphor sheet, an autoradiography system, a detection system using an electron microscope, a radiation diffraction image detection system, and a fluorescence detection system. The present invention relates to an image reading apparatus which can be used and can read an image with high sensitivity.
[0002]
[Prior art]
When irradiated with radiation, the energy of the radiation is absorbed, stored, recorded, and then excited using electromagnetic waves in a specific wavelength range. Using a stimulable phosphor having the property of emitting light as a radiation detection material, the energy of the radiation transmitted through the subject is included in the stimulable phosphor layer formed on the stimulable phosphor sheet. The stimulable phosphor is stored and recorded, and then the stimulable phosphor layer is scanned with electromagnetic waves to excite the stimulable phosphor, and the photostimulated light emitted from the stimulable phosphor is photoelectrically detected. There is known a radiation diagnostic system configured to generate a radiographic image on a display material such as a CRT or a recording material such as a photographic film by performing detection, generating a digital image signal, and performing image processing. (E.g. JP 55-12429, JP same 55-116340, JP-same 55-163472, JP-same 56-11395, JP-like same 56-104645 JP.).
In addition, a similar stimulable phosphor is used as a radiation detection material, and after a radioactively labeled substance is administered to an organism, the organism or a part of the tissue of the organism is used as a sample. The sample is accumulated and recorded in the stimulable phosphor contained in the stimulable phosphor layer by overlapping the sample with the stimulable phosphor sheet on which the stimulable phosphor layer is formed for a certain period of time. Thereafter, the photostimulable phosphor layer is scanned with electromagnetic waves to excite the photostimulable phosphor, the photostimulated light emitted from the photostimulable phosphor is detected photoelectrically, and a digital image signal is obtained. An autoradiography system configured to generate and perform image processing to generate an image on a display means such as a CRT or on a recording material such as a photographic film is known (for example, Japanese Patent Publication No. 1). 60784, Fair 1-60782 and JP-like KOKOKU 4-3952 JP).
[0003]
Further, when irradiated with an electron beam or radiation, the energy of the electron beam or radiation is absorbed, stored, recorded, and then excited by using an electromagnetic wave in a specific wavelength region. Using a stimulable phosphor with the characteristic of emitting stimulating light in a quantity corresponding to the amount of energy of the material as an electron beam or radiation detection material, irradiating a metal or non-metal sample with an electron beam and diffracting the sample Detection with an electron microscope that detects images or transmitted images, and performs elemental analysis, sample composition analysis, sample structure analysis, etc. Systems and radiation diffraction image detection systems that irradiate a sample with radiation, detect the resulting radiation diffraction image, and perform structural analysis of the sample are known (for example, JP 61-51738, JP-Sho 61-93538, JP-JP 59-15843 Publication, etc.).
Unlike the case of using a photographic film, the system that uses these stimulable phosphor sheets as an image detection material not only requires a chemical process called a development process, but also performs image processing on the obtained image data. By performing the above, there is an advantage that an image can be reproduced as desired or quantitative analysis by a computer can be performed.
[0004]
On the other hand, a fluorescence detection system using a fluorescent substance as a labeling substance instead of the radioactive labeling substance in the autoradiography system is known. According to this system, by reading a fluorescent image, gene sequence, gene expression level, metabolism, absorption, excretion route, state, separation, identification of protein, molecular weight, characteristics For example, after adding a fluorescent dye in a solution containing a plurality of DNA fragments to be electrophoresed, the plurality of DNA fragments are electrophoresed on a gel support, or a fluorescent dye is used. A plurality of DNA fragments are electrophoresed on the contained gel support, or after electrophoresis of a plurality of DNA fragments on the gel support, the gel support is made into a solution containing a fluorescent dye. Gel electrophoresis is performed by labeling the electrophoretic DNA fragment, exciting the fluorescent dye with excitation light, and detecting the resulting fluorescence, and the gel support After detecting the distribution of DNA, or by electrophoresis of a plurality of DNA fragments on a gel support, the DNA is denatured and then transferred by Southern blotting, etc. On the support, at least a part of the denatured DNA fragment is transferred, the probe prepared by labeling a DNA or RNA complementary to the target DNA with a fluorescent dye and the denatured DNA fragment are hybridized, and the probe DNA or Only the DNA fragment complementary to the probe RNA is selectively labeled, the fluorescent dye is excited by excitation light, and the generated fluorescence is detected to generate an image, and the target DNA on the transfer support Or the distribution can be detected. Furthermore, a DNA probe complementary to the DNA containing the target gene labeled with the labeling substance is prepared, hybridized with the DNA on the transcription support, and the enzyme is combined with the complementary DNA labeled with the labeling substance. After binding, contact the fluorescent substrate, change the fluorescent substrate into a fluorescent substance that emits fluorescence, excite the generated fluorescent substance with excitation light, and generate the image by detecting the generated fluorescence It is also possible to detect the distribution of the target DNA on the transfer support. This fluorescence detection system has an advantage that a gene sequence can be easily detected without using a radioactive substance.
[0005]
For this reason, an image reading apparatus that includes an argon laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 488 nm and can be used in a fluorescence detection system has been proposed.
However, radiation diagnostic systems that use stimulable phosphor sheets as image detection materials, autoradiography systems, electron microscope detection systems and radiation diffraction image detection systems, and fluorescence detection systems all carry images. As a result of scanning the image carrier such as the stimulable phosphor sheet, gel support or transfer support with excitation light, the light emitted from the image carrier is detected, and an image is generated for diagnosis and detection. For this reason, it is convenient and preferable that the image reading apparatus is configured to be usable in any of these systems.
Therefore, a fluorescent material used in an autoradiography system, which is equipped with a solid laser excitation light source that emits a 635 nm laser beam capable of exciting a BaFX (X is a halogen) -based stimulable phosphor, can be used. There has been proposed an image reading apparatus that includes an LED that emits light having a wavelength of 450 nm that can excite the light, and that can also be used in a fluorescence detection system.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, many of the fluorescent materials used to generate fluorescent images in fluorescence detection systems are designed to be more easily excited by an argon laser that emits laser light with a wavelength of 488 nm, and light with a wavelength of 450 nm. In the case of excitation, the excitation efficiency is low and it is difficult to generate sufficient fluorescence. In this image reading apparatus, the solid-state laser excitation light source and the LED are incorporated in the optical head, and the optical head is Since the image carrier is scanned with excitation light at high speed and moved in the main scanning direction and the sub-scanning direction, in order to increase the intensity of excitation light and improve detection sensitivity, instead of LEDs Even when trying to use a laser excitation light source as the excitation light source, it was extremely difficult to mount the laser excitation light source on the optical head. It, as an excitation light source, inevitably using LED, the intensity of the excitation light is small, from this point, the amount of fluorescence emitted is small and the detection sensitivity is lowered.
On the other hand, even in an image reading apparatus equipped with an argon laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 488 nm, light having a wavelength slightly longer than 488 nm is emitted from the fluorescent material as a result of exciting the fluorescent material. When detecting the emitted light from the substance, there is a problem that it is difficult to cut the excitation light and the S / N ratio tends to decrease.
[0007]
Therefore, the present invention can be used for a radiation diagnostic system using an accumulative phosphor sheet, an autoradiography system, a detection system using an electron microscope, a radiation diffraction image detection system, and a fluorescence detection system, and can read an image with high sensitivity. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus capable of performing the above.
[0008]
[Structure of the invention]
According to the first aspect of the present invention, the present invention provides a first laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 633 nm or 635 nm, a second laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 470 to 480 nm, and Laser light scanning means for scanning the laser light, at least one light detection means capable of photoelectrically detecting light emitted from an image carrier carrying an image, and disposed in front of the light detection means, This is achieved by an image reading apparatus including at least one filter means having a plurality of filters that selectively transmit only light in different wavelength ranges.
According to the first invention, the image reading device includes a first laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 633 nm or 635 nm and a second laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 470 to 480 nm. Therefore, the radiation stored and recorded in the BaFX (X is a halogen element) -based stimulable phosphor contained in the stimulable phosphor layer formed on the stimulable phosphor sheet using the first laser excitation light source. Images and electron beam images as well as images of the sample labeled with a fluorescent material that can be excited by a laser beam with a wavelength of 633 nm or 635 nm and recorded on the image carrier can be read, and with a second laser excitation light source, by an argon laser It is possible to read the sample image recorded on the image carrier labeled with a fluorescent material designed to be excitable. It made. In addition, since the second laser excitation light source emits laser light having a wavelength of 470 to 480 nm, the excitation light is easily cut by a filter from fluorescence having a wavelength longer than 488 nm emitted from the fluorescent material, Only the fluorescence can be detected, and furthermore, since the laser is used as the second excitation light source, the fluorescent substance is excited by high intensity excitation light to generate a sufficiently large amount of fluorescence. Therefore, the image can be read with high sensitivity.
[0009]
In a preferred embodiment of the first invention, the image carrier scanned by the laser beam emitted from the first laser excitation light source is a carrier carrying an image of a fluorescent material, or a radiographic image of an object, autoradiography. The stimulable phosphor sheet includes a stimulable phosphor on which an image selected from the group consisting of an image, a radiation diffraction image, and an electron microscope image is recorded, and is scanned with a laser beam emitted from the second laser excitation light source. The image carrier is composed of a carrier carrying an image of a fluorescent material.
In a further preferred embodiment of the first invention, the image reading device further includes a third laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 530 to 540 nm.
In a further preferred embodiment of the first invention of the present invention, the image carrier scanned by the laser beam emitted from the third laser excitation light source is constituted by a carrier carrying an image of a fluorescent substance.
According to a preferred embodiment of the first invention of the present invention, it is possible to label a sample using a fluorescent material that can be excited by a laser beam having a wavelength of 530 to 540 nm, thereby improving the usefulness of the fluorescence detection system. Is possible.
[0010]
In a further preferred embodiment of the first aspect of the present invention, the image reading apparatus further includes a control unit configured to selectively switch a plurality of laser excitation light sources and the plurality of filters of the filter unit.
In a further preferred embodiment of the first invention, the control means is configured to be able to selectively switch the plurality of laser excitation light sources and the plurality of filters of the filter means for each image carrier carrying an image. ing.
According to the second aspect of the present invention, the object of the present invention is also a first laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 633 nm or 635 nm, and a second laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 470 to 480 nm. Laser light scanning means for scanning the laser light, a plurality of light detection means capable of photoelectrically detecting light emitted from the image carrier carrying the image, and arranged in front of each of the light detection means, This can also be achieved by an image reading apparatus provided with a filter means that selectively transmits only light in the wavelength range.
According to the second aspect of the present invention, the image reading apparatus includes a first laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 633 nm or 635 nm and a second laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 470 to 480 nm. Therefore, the radiation stored and recorded in the BaFX (X is a halogen element) -based stimulable phosphor contained in the stimulable phosphor layer formed on the stimulable phosphor sheet using the first laser excitation light source. A second laser capable of reading an image and an electron beam image and an image labeled with a fluorescent substance that can be excited by a laser beam having a wavelength of 633 nm or 635 nm and recorded on an image carrier such as a gel support or a transfer support. Labeled by an excitation light source with a fluorescent material designed to be excited by an argon laser, gel support or transfer support It is possible to read the image recorded on the image carrier such as. In addition, since the second laser excitation light source emits laser light having a wavelength of 470 to 480 nm, the excitation light can be easily cut by a filter from fluorescence emitted from a fluorescent material having a wavelength longer than 488 nm. In addition, since a laser is used as the second excitation light source, the fluorescent material can be excited by excitation light having a high intensity to generate a sufficiently large amount of fluorescence, and therefore has high sensitivity. The image can be read. Furthermore, since the image reading apparatus includes a plurality of light detection means, the light emitted from different fluorescent materials differs by selecting the light detection means and the filter means according to the wavelength of the fluorescence to be detected. Fluorescence can be detected with high sensitivity, so that images labeled with different fluorescent substances and recorded on the image carrier can be read simultaneously.
[0011]
In a preferred embodiment of the second invention, the image carrier scanned by the laser light emitted from the first laser excitation light source is a carrier carrying an image of a fluorescent material, or a radiographic image of an object, autoradiography. The stimulable phosphor sheet includes a stimulable phosphor on which an image selected from the group consisting of an image, a radiation diffraction image, and an electron microscope image is recorded, and is scanned with a laser beam emitted from the second laser excitation light source. The image carrier is composed of a carrier carrying an image of a fluorescent material.
In a more preferred embodiment of the second invention, the image reading apparatus further includes a third laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 530 to 540 nm.
In a further preferred embodiment of the second invention of the present invention, the image carrier scanned by the laser beam emitted from the third laser excitation light source is constituted by a carrier carrying an image of a fluorescent material.
In a further preferred embodiment of the second aspect of the present invention, the image reading apparatus further includes a control unit configured to selectively switch a plurality of laser excitation light sources.
[0012]
In a further preferred embodiment of the second invention, the control means is configured to be able to selectively switch the plurality of laser excitation light sources for each image carrier carrying an image.
In a further preferred embodiment of the second invention, the control means is further configured to selectively switch the plurality of laser excitation light sources for each scanning line of an image carrier carrying an image.
In a further preferred embodiment of the second invention of the present invention, the control means is configured to selectively switch the plurality of laser excitation light sources for each of one or more pixels of the image carrier carrying the image. .
In a further preferred embodiment of the second aspect of the present invention, the control means is configured to be able to sequentially switch the plurality of laser excitation light sources for each scanning line of the image carrier carrying the image.
According to a further preferred embodiment of the second invention, when the sample is labeled with two or more fluorescent substances, after scanning the image carrier with a laser excitation light source, the image carrier is returned to the scanning start position, It is possible to read an image labeled with two or more fluorescent substances in one sub-scan without changing the laser excitation light source and scanning again.
[0013]
In the present invention, to carry an image of a fluorescent substance means to carry an image of a sample labeled with a fluorescent dye, and after binding an enzyme to a labeled sample, the enzyme is used as a fluorescent substrate. The case where the fluorescent substrate is changed to a fluorescent substance that emits fluorescence and an image of the obtained fluorescent substance is carried is included.
In the present invention, a fluorescent dye that can be used to read an image by carrying an image of a labeled sample on an image carrier and being excited by a laser beam having a wavelength of 470 nm to 480 nm is used. The fluorescent dye is not particularly limited as long as it can be excited by the laser. Examples of fluorescent dyes that can be excited by a laser having a wavelength of 470 to 480 nm include Fluorescein (CI No. 45350), Fluorescein-X represented by the structural formula (1), YOYO-1 represented by the structural formula (2), TOTO-1 represented by structural formula (3), YO-PRO-1 represented by structural formula (4), Cy-3 (registered trademark) represented by structural formula (5), and structural formula (6) Nile Red, BCECF represented by structural formula (7), Rhodamine 6G (CI No. 45160), Acridine Orange (CI No. 46005), SYBR Green (C₂H₆OS), Quantum Red, R-Phycoerythrin, Red 613, Red 670, Fluor X, Fluorescein labeled amidite, FAM, AttoPhos, Bodipy phosphatidylcholine, SNAFL, Calcium Green, Fura Red, Fluo 3, AllPro, NBD phosphoethanolamine be able to. In the present invention, a fluorescent dye that can be used to read an image by carrying an image of a labeled sample on an image carrier, excited by laser light having a wavelength of 633 nm or 635 nm, is 633 nm or 635 nm. The fluorescent dye is not particularly limited as long as it can be excited by a laser having a wavelength of. As a fluorescent dye that can be excited by a laser having a wavelength of 633 nm or 635 nm, for example, Cy-5 (registered trademark) represented by the formula (8), Allphycocyanin, and the like can be preferably used. Furthermore, in the present invention, a fluorescent dye that can be used to read an image by carrying an image of a labeled sample on an image carrier and excited by a laser beam having a wavelength of 530 nm to 540 nm is used. The fluorescent dye is not particularly limited as long as it can be excited by a laser having a wavelength of. Examples of fluorescent dyes that can be excited by a laser having a wavelength of 530 to 540 nm include Cy-3 (registered trademark), Rhodamine 6G (CI No. 45160) and Rhodamine B (CI No. 45170) represented by the structural formula (5). ), Ethidium Bromide represented by structural formula (9), Texas Red represented by structural formula (10), Propidium Iodide represented by structural formula (11), POPO-3 represented by structural formula (12), Red 613, Red 670, Carboxyrhodamine (R6G), R-Phycoerythrin, Quantum Red, JOE, HEX, Ethidium homodimer, Lissamine rhodamine B peptide and the like can be preferably used.
[0014]
[Chemical 1]

[0015]
[Chemical 2]

[0016]
[Chemical Formula 3]

[0017]
[Formula 4]

[0018]
[Chemical formula 5]

[0019]
[Chemical 6]

In the present invention, as a stimulable phosphor that can be used to carry a radiographic image, an autoradiographic image, a radiation diffraction image, or an electron microscope image of a subject, the energy of radiation or electron beam can be stored. It is not particularly limited as long as it is capable of emitting stored radiation or electron beam energy in the form of light that is excited by electromagnetic waves, but can be excited by light in the visible wavelength range. Is preferred. Specifically, for example, an alkaline earth metal fluoride halide phosphor (Ba) disclosed in JP-A-55-12145 is disclosed._1-x,M²⁺ _x) FX: yA (where M²⁺Is at least one alkaline earth metal element selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Zn and Cd, X is at least one halogen selected from the group consisting of Cl, Br and I, A is Eu, Tb, Ce , Tm, Dy, Pr, Ho, Nd, Yb and Er, at least one trivalent metal element, x is 0 ≦ x ≦ 0.6, and y is 0 ≦ y ≦ 0.2. ), Alkaline earth metal fluoride halide phosphor SrFX: Z disclosed in JP-A-2-276997, wherein X is at least one halogen selected from the group consisting of Cl, Br and I, Z Is Eu or Ce.), Europium-activated composite halide phosphor BaFX · xNaX ′: aEu disclosed in JP-A-59-56479²⁺(Here, X and X ′ are both at least one halogen selected from the group consisting of Cl, Br and I, x is 0 <x ≦ 2, and a is 0 <a ≦ 0.2. ), MOX: xCe which is a cerium-activated trivalent metal oxyhalide phosphor disclosed in JP-A-58-69281 (where M is Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy) At least one trivalent metal element selected from the group consisting of Ho, Er, Tm, Yb and Bi, X is one or both of Br and I, and x is 0 <x <0.1.) LnOX: xCe which is a cerium-activated rare earth oxyhalide phosphor disclosed in JP-A-60-101179 and JP-A-60-90288 (herein, Ln is composed of Y, La, Gd and Lu) Chosen from the group At least one rare earth element, X is at least one halogen selected from the group consisting of Cl, Br and I, and x is 0 <x ≦ 0.1.) And JP-A-59-75200. Europium-activated composite halide phosphor M^IIFX ・ aM^IX'bM^'IIX^'' ₂・ CM^IIIX^''' _ThreeXA: yEu²⁺(Here, M^IIIs at least one alkaline earth metal element selected from the group consisting of Ba, Sr and Ca, M^IIs at least one alkali metal element selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb and Cs, M ′^IIIs at least one divalent metal element selected from the group consisting of Be and Mg, M^IIIIs at least one trivalent metal element selected from the group consisting of Al, Ga, In and Tl, A is at least one metal oxide, X is at least one halogen selected from the group consisting of Cl, Br and I, X ', X^''And X^'''Is at least one halogen selected from the group consisting of F, Cl, Br and I, a is 0 ≦ a ≦ 2, b is 0 ≦ b ≦ 10^-2, C is 0 ≦ c ≦ 10^-2And a + b + c ≧ 10^-2Where x is 0 <x ≦ 0.5 and y is 0 <y ≦ 0.2. ) Can be preferably used.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic oblique view showing an embodiment of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the image reading apparatus includes a first laser excitation light source 1 that emits laser light having a wavelength of 633 nm, a second laser excitation light source 2 that emits laser light having a wavelength of 532 nm, and a laser beam having a wavelength of 473 nm. 3 laser excitation light sources 3 are provided. In the present embodiment, the first laser excitation light source 1 is a He—Ne laser light source, and the second laser excitation light source 2 and the third laser excitation light source 3 are second harmonic generation elements. It is constituted by.
When the optical modulator 15 is turned on, the laser light 4 generated by the first laser excitation light source 1 passes through the optical modulator 15 and then passes through the filter 5, whereby a laser having a wavelength of 633 nm. The portion of the wavelength region corresponding to the wavelength region of the stimulated light generated when the stimulable phosphor sheet is excited is cut by the light 4. Furthermore, in the optical path of the laser light 4 emitted from the first laser excitation light source 1, the first dichroic mirror 6 that transmits light having a wavelength of 633 nm and reflects light having a wavelength of 532 nm and light having a wavelength of 532 nm or more are used. , A second dichroic mirror 7 that reflects light having a wavelength of 473 nm is provided, and the laser light 4 generated by the first laser excitation light source 1 and passed through the filter 5 is the first dichroic mirror. 6 and the second dichroic mirror 7, and the laser beam 4 generated by the second laser excitation light source 2 is reflected by the first dichroic mirror 6 and its direction is changed by 90 degrees. The laser light 4 transmitted through the second dichroic mirror 7 and generated from the third laser excitation light source 3 is reflected by the second dichroic mirror 7. It is, after changing its direction by 90 degrees, respectively, incident on the beam expander 8. The laser beam 4 has its beam diameter adjusted accurately by a beam expander 8 and is incident on a polygon mirror 9. The laser beam 4 deflected by the polygon mirror 9 is reflected by the reflecting mirror 11 via the fθ lens 10 and is incident on the sheet-like image carrier unit 12 in a one-dimensional manner. The fθ lens 10 is always scanned at a uniform linear velocity when the image carrier unit 12 is scanned by the laser beam 4 in the direction indicated by X in FIG. 1, that is, in the main scanning direction. Is guaranteed.
[0021]
The image reading apparatus according to this embodiment includes an electrophoretic image of a fluorescent dye recorded on a gel support or a transfer support, and a subject recorded on a stimulable phosphor layer provided on a stimulable phosphor sheet. A radiation image, an autoradiography image, a radiation diffraction image, or an electron microscope image is configured to be readable. In FIG. 1, the image carrier unit 12 includes a glass plate 13 and a transfer support 14 on which an electrophoretic image of denatured DNA labeled with a fluorescent material placed thereon is recorded.
An electrophoretic image of denatured DNA labeled with a fluorescent dye is recorded on the transfer support 14 as follows, for example. That is, first, a plurality of DNA fragments including a DNA fragment comprising a target gene are separated and developed by electrophoresis on a gel support medium, denatured by alkali treatment, and single-stranded. Let it be DNA. Next, the gel support medium and the transfer support 14 are overlapped by a known Southern blotting method, and at least a part of the denatured DNA fragment is transferred onto the transfer support, and then by heating treatment and ultraviolet irradiation, Fix it. Next, the probe prepared by labeling DNA or RNA complementary to the DNA of the three kinds of genes of interest with a fluorescent dye and the denatured DNA fragment on the transcription support 14 are hybridized by heating treatment, Double-stranded DNA formation (re-naturation) or DNA / RNA conjugate formation is performed. In this example, since three types of DNA are intended, using three types of fluorescent dyes that emit fluorescence having different wavelengths, for example, using Fluorescein, Rhodamine B, and Cy-5, A probe is prepared by labeling DNA or RNA complementary to DNA. At this time, since the denatured DNA fragment on the transcription support 14 is fixed, only the DNA fragment complementary to the probe DNA or the probe RNA is hybridized to capture the fluorescently labeled probe. Thereafter, by washing away the probe that did not form a hybrid with an appropriate solution, only the DNA fragment having the target gene forms a hybrid with the fluorescently labeled DNA or RNA on the transcription support, A fluorescent label is applied. Thus, an electrophoretic image of the denatured DNA labeled with the fluorescent dye is recorded on the obtained transfer support 14.
[0022]
When reading a radiation image or an electron beam image recorded on the photostimulable phosphor layer formed on the stimulable phosphor sheet, the stimulable phosphor sheet unit 20 is set instead of the image carrier unit 12. As shown in FIG. 2, the stimulable phosphor sheet unit 20 has a stimulable phosphor layer 21 containing a stimulable phosphor formed on one surface and a magnetic layer (not shown) on the other surface. ) And a support plate 23 made of aluminum or the like having a rubber-like magnet sheet (not shown) attached to one surface, and the magnetism of the stimulable phosphor sheet 22 The layers and the magnet sheet of the support plate 23 are attached and integrated. In the present embodiment, in the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22, for example, the positional information of the radiolabeled substance in the gene using the Southern blot hybridization method is included. It is recorded. Here, the positional information refers to various types of information centered on the position of the radiolabeled substance or the aggregate in the sample, for example, the position and shape of the aggregate of the radiolabeled substance present in the sample, and the position. It means various information obtained as one or any combination of information consisting of the concentration and distribution of the radiolabeled substance.
[0023]
The positional information of the radiolabeled substance in the sample is accumulated and recorded in the photostimulable phosphor layer 21 of the stimulable phosphor sheet 22 as follows, for example. First, a plurality of DNA fragments including a DNA fragment composed of the target gene are separated and developed by electrophoresis on a gel support medium, and denatured by alkali treatment to obtain single-stranded DNA. And Next, this gel support medium and a transfer support such as a nitrocellulose filter are overlaid by a known Southern blotting method, and at least a part of the denatured DNA fragment is transferred onto the transfer support, Fix by UV irradiation. Next, the probe prepared by a method such as radiolabeling DNA or RNA complementary to the DNA of the target gene and the denatured DNA fragment on the transcription support are hybridized by heating treatment, and then double-stranded. DNA formation (re-naturation) or DNA / RNA conjugate formation is performed. At this time, since the denatured DNA fragment on the transcription support is fixed, only the DNA fragment complementary to the probe DNA or the probe RNA hybridizes to capture the radiolabeled probe. Thereafter, by washing off the probe that did not form a hybrid with an appropriate solution, only the DNA fragment having the target gene forms a hybrid with the radiolabeled DNA or RNA on the transcription support, A radioactive label is applied. Thereafter, the dried transfer support and the stimulable phosphor sheet 22 are overlapped for a certain period of time, and an exposure operation is performed, whereby at least a part of the radiation emitted from the radiolabeled substance on the transfer support is Absorbed by the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22, the positional information of the radioactive label substance in the sample is accumulated and recorded in the stimulable phosphor layer 21 in the form of an image.
[0024]
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the appearance of the image reading apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 3, the image reading device 25 includes a sample stage 26 on which the image carrier unit 12 or the storage phosphor sheet unit 20 is set, and the image carrier unit 12 or storage set on the sample stage 26. The fluorescent phosphor sheet unit 20 is sent in a direction indicated by Z in FIG. 3 by a transfer mechanism (not shown), is positioned at a predetermined position inside the image reading device 25, and is irradiated with the laser beam 4. It is configured as follows.
In synchronization with the scanning in the main scanning direction by the laser beam 4, the image carrier unit 12 or the stimulable phosphor sheet unit 20 is moved in the direction indicated by Y in FIG. It is moved in the scanning direction so that the entire surface of the photostimulable phosphor layer 21 of the transfer support 14 or the stimulable phosphor sheet 22 is scanned by the laser light 4.
As a result of the irradiation with the laser beam 4, the fluorescent dye contained in the transfer support 14 is excited and included in the stimulable phosphor layer 21 formed on the fluorescent or accumulative phosphor sheet 22 that is emitted. Stimulated light emitted when the stimulable phosphor is excited is incident on a light guide 30 disposed close to the scanning support 14 or the storage phosphor sheet 22 so as to face the scanning line. .
[0025]
The light guide 30 has a light receiving end portion that is linear, and an emission end portion that is disposed close to the light receiving surface of the photoelectric conversion-type photodetector 31. The light guide 30 is made by processing non-fluorescent glass or the like, and the fluorescence or the stimulated light incident from the light receiving end is repeatedly totally reflected on the inner surface of the light guide 30 and passes through the exit end, and then the photodetector. The shape is determined so as to be transmitted to the light receiving surface 31.
Therefore, in response to the irradiation with the laser beam 4, the fluorescent light emitted from the fluorescent dye contained in the transfer support 14 or the stimulated light emitted from the stimulable phosphor layer 21 formed on the storage phosphor sheet 22 is emitted. Enters the light guide 30 and is received by the photodetector 31 through the exit end while repeating total reflection inside.
A filter member 32 is provided in front of the light receiving surface of the photodetector 31. FIG. 4 is a schematic front view of the filter member 32, and the filter member 32 is constituted by a disc including four filters 32a, 32b, 32c, and 32d. The filter 32a is a filter that is used when the first laser excitation light source 1 is used to excite the fluorescent dye contained in the transfer support 14 and read the fluorescence, and cuts light having a wavelength of 633 nm. The filter 32b uses the second laser excitation light source 2 to excite the fluorescent dye contained in the transfer support 14 and emits fluorescence. This filter is used when reading, and has a property of cutting light having a wavelength of 532 nm and transmitting light having a wavelength longer than 532 nm. Further, the filter 32c is a filter that is used when the third laser excitation light source 3 is used to excite the fluorescent dye contained in the transfer support 14 and read the fluorescence, and the light having a wavelength of 473 nm is used. It has a property of cutting and transmitting light having a wavelength longer than 473 nm. Further, the filter 32d uses the first laser excitation light source 1 to excite the stimulable phosphor contained in the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22, and thereby the stimulable fluorescence. This is a filter used when reading the photostimulated light from the body sheet 22, and transmits only the light in the wavelength region of the photostimulated light emitted from the photostimulable phosphor and cuts the light having a wavelength of 633 nm. have. Therefore, these filters 32a, 32b, 32c, and 32d are selectively selected according to the type of laser excitation light source to be used, that is, the type of fluorescent dye and the type of image carrier, that is, the stimulable phosphor sheet 22. By using it, the photodetector 31 can photoelectrically detect only the light to be detected. Here, the filter member 32 is configured to be rotatable by a motor 33, and the photodetector 31 is activated by oxygen and cesium.₂Photomultipliers containing bi-alkaline materials based on CsSb are used.
[0026]
The light photoelectrically detected by the photodetector 31 is converted into an electric signal, amplified to an electric signal of a predetermined level by an amplifier 34 having a predetermined amplification factor, and then input to an A / D converter 35. Is done. The electrical signal is converted into a digital signal by the A / D converter 35 with a scale factor suitable for the signal fluctuation range, and is input to the line buffer 36. The line buffer 36 temporarily stores image data for one scanning line. When image data for one scanning line is stored as described above, the line buffer 36 stores the data. The transmission buffer 37 is configured to output the image data to the image processing device 38 when image data of a predetermined capacity is stored. . The image data input to the image processing device 38 is stored in an image data storage means (not shown), read from the image data storage means, subjected to image processing as necessary, and a CRT (not shown). Or the like on a display means such as (1)) or as a visible image, or further analyzed by an image analysis device (not shown).
Further, the image reading apparatus includes an input unit 41 including a control unit 40 and a keyboard, and a laser excitation light source to be used is stored in a memory (not shown) of the control unit 40 according to the type of fluorescent material. 1, 2 and 3 and filters 32a, 32b and 32c to be selected are preset and stored, and an image recorded on the stimulable phosphor layer 22 formed on the stimulable phosphor sheet 22 Is read, the first laser excitation light source 1 that emits a laser beam having a wavelength of 633 nm is used and the filter 32d is to be selected. Therefore, when reading the fluorescent image recorded on the transfer support 14, the operator inputs the type of the fluorescent dye contained in the transfer support 14 to the input means 41 and is formed on the stimulable phosphor sheet 22. When the radiation image recorded on the photostimulable phosphor layer 21 is read, the operator inputs to the input means 41 that the image carrier is a stimulable phosphor sheet, so that the control unit 40 automatically And selecting any one of the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3, and selecting any one of the filters 32a, 32b, 32c, and 32d, Starts reading. That is, when the type of fluorescent dye is input to the input unit 41, the control unit 40 drives the motor 33 in accordance with the type of fluorescent dye contained in the transfer support 14, so that the filter unit 32 is moved. The filter 32a, 32b, or 32c is rotated, and any one of the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3 is positioned on the front surface of the photodetector 31. The control unit 40 drives the motor 33 when the laser beam 4 is selectively activated and the input means 41 inputs that the image carrier is a stimulable phosphor sheet. Then, the filter means 32 is rotated so that the filter 32d is positioned in front of the photodetector 31, and the first laser excitation light source 1 is operated to emit the laser light 4. It was, and is configured to start reading the image.
[0027]
When reading an electrophoretic image of denatured DNA labeled with a fluorescent dye contained in the transfer support 14, the operator sets the image carrier unit 12 on the sample stage of the image reader 25, and the image carrier unit 12 is While moving to the position shown in FIG. 1, the type of fluorescent dye used to label the probe is input to the input means 41. The image reading apparatus according to the present embodiment emits a first laser excitation light source 1 that emits laser light having a wavelength of 633 nm, a second laser excitation light source 2 that emits laser light having a wavelength of 532 nm, and a laser light having a wavelength of 473 nm. A third laser excitation light source 3 is provided, and in the present embodiment, the DNA of the target gene is labeled with three kinds of fluorescent dyes Fluorescein, Rhodamine B and Cy-5, respectively. Here, the wavelength at which Fluorescein can be excited most efficiently is 490 nm, the wavelength at which Rhodamine B can be excited most efficiently is 534 nm, and Cy-5 can be excited most efficiently at 650 nm. In order to detect the labeled DNA, the third laser excitation light source 3 is used to scan the transfer support 14, and to detect the DNA labeled with Rhodamine B, the second laser excitation light source 2 is used. It is efficient to scan the transfer support 14 using the first laser excitation light source 1 in order to detect the DNA labeled with Cy-5.
[0028]
Therefore, in the present embodiment, the operator can specify the order of the fluorescent images to be read together with the type of fluorescent dye forming the fluorescent image to be read, in the input means 41 by the operator. First, a fluorescence image of DNA labeled with Cy-5 is read from the operator into the input means 41, then a fluorescence image of DNA labeled with Rhodamine B is read, and finally, labeled with Fluorescein. When an instruction signal for reading a fluorescent image of DNA is input, the control unit 40 outputs a drive signal to the motor 33 so that the filter 32a is positioned in front of the light receiving surface of the photodetector 31. After the filter member 32 is rotated, the first laser excitation light source 1 is operated and the light modulator 15 is turned on. As a result, laser light 4 having a wavelength of 633 nm is emitted from the first laser excitation light source 1, and the laser light 4 passes through the optical modulator 15, passes through the dichroic mirrors 6, 7, and is a beam expander 8. Thus, the beam diameter is accurately adjusted and enters the polygon mirror 9. The laser beam 4 deflected by the polygon mirror 9 is reflected by the reflecting mirror 11 via the fθ lens 10 and is incident on the transfer support 14. The laser beam 4 is scanned on the surface of the transfer support 14 in the main scanning direction indicated by X in FIG. 1, while the image carrier unit 12 is moved in the sub-scanning direction indicated by Y in FIG. Therefore, the entire surface of the transfer support 14 is scanned by the laser beam 4 having a wavelength of 633 nm. As a result, Cy-5 contained in the transfer support 14 is excited, and fluorescence having a peak at a wavelength of 667 nm is emitted.
[0029]
Fluorescence emitted from Cy-5, which is a fluorescent dye contained in the transfer support 14, enters the light guide 30, and repeats total reflection on the inner surface of the light guide 30, and from the exit end, the filter 32 a. Is incident on. Here, the filter 32a has a property of cutting light having a wavelength of 633 nm and transmitting light having a wavelength longer than 633 nm, and the wavelength of the fluorescence emitted from the fluorescent dye is longer than the wavelength of the excitation light. Only the fluorescence emitted from Cy-5 is photoelectrically detected by the photodetector 31 and amplified to an electric signal of a predetermined level by the amplifier 34, and then the signal fluctuation is performed by the A / D converter 35. It is converted into a digital signal with a scale factor suitable for the width, and image data for one line is stored in the line buffer 36. When the image data for one line is stored, the image data is output from the line buffer 36 to the transmission buffer 37.
Thus, the image data obtained by detecting the fluorescence emitted from Cy-5 is output from the transmission buffer 37 to the image processing device 38 and displayed as a visible image on a display means such as a CRT. . The displayed image includes an image of DNA labeled with Cy-5, and the image data generated as described above is stored in an image data storage means (not shown) as necessary. Alternatively, it is analyzed by an image analysis device (not shown).
[0030]
When the excitation by the first laser excitation light source 1 is completed, the control unit 40 turns off the light modulator 15 to cut off the laser light 4 emitted from the first laser excitation light source 1, and a motor (not shown). 2), the image carrier unit 12 is returned to its original position, the drive signal is output to the motor 33, the filter member 32 is rotated, and the filter 32b is moved to the photodetector. The second laser excitation light source 2 is operated by being positioned in front of the light receiving surface 31. As a result, laser light 4 having a wavelength of 532 nm is emitted from the second laser excitation light source 2, and the laser light 4 is reflected by the dichroic mirror 6, passes through the dichroic mirror 7, and then is reflected by the beam expander 8. The beam diameter is adjusted accurately and enters the polygon mirror 9. The laser beam 4 deflected by the polygon mirror 9 is reflected by the reflecting mirror 11 via the fθ lens 10 and is incident on the transfer support 14. Since the laser beam 4 is scanned on the transfer support 14 in the main scanning direction, and the image carrier unit 12 is moved in the sub-scanning direction, the transfer support 14 is moved by the laser beam 4 having a wavelength of 532 nm. The entire surface is scanned. As a result, Rhodamine B contained in the transfer support 14 is excited, and fluorescence having a peak at a wavelength of 605 nm is emitted.
[0031]
Fluorescence emitted from Rhodamine B, which is a fluorescent dye contained in the transfer support 14, enters the light guide 30 and repeats total reflection on the inner surface of the light guide 30. Is incident on. The filter 32b has a property of cutting light having a wavelength of 532 nm, which is excitation light, and transmitting light having a wavelength longer than 532 nm. The wavelength of the fluorescence emitted from the fluorescent dye is larger than the wavelength of the excitation light. Therefore, only the fluorescence emitted from Rhodamine B is photoelectrically detected by the photodetector 31 and amplified to an electrical signal of a predetermined level by the amplifier 34, and then the signal is output by the A / D converter 35. It is converted into a digital signal with a scale factor suitable for the fluctuation range, and image data for one line is stored in the line buffer 36. When the image data for one line is stored, the image data is output from the line buffer 36 to the transmission buffer 37.
In this way, the image data obtained by detecting the fluorescence emitted from Rhodamine B is output from the transmission buffer 37 to the image processing device 38 and displayed as a visible image on a display means such as a CRT. The displayed image includes an image of DNA labeled with Rhodamine B, and the image data generated as described above is stored in an image data storage means (not shown) as necessary. Alternatively, it is analyzed by an image analysis device (not shown).
[0032]
When the excitation by the second laser excitation light source 2 is completed, the control unit 40 outputs a drive signal to a motor (not shown) to return the image carrier unit 12 to the original position, and then the motor 33. , The filter member 32 is rotated, the filter 32c is positioned in front of the light receiving surface of the photodetector 31, and the third laser excitation light source 3 is operated. As a result, a laser beam 4 having a wavelength of 473 nm is emitted from the third laser excitation light source 3, and after the laser beam 4 is reflected by the dichroic mirror 7, its beam diameter is accurately adjusted by the beam expander 8. And enters the polygon mirror 9. The laser beam 4 deflected by the polygon mirror 9 is reflected by the reflecting mirror 11 via the fθ lens 10 and is incident on the transfer support 14. Since the laser beam 4 is scanned on the transfer support 14 in the main scanning direction, and the image carrier unit 12 is moved in the sub-scanning direction, the transfer support 14 is moved by the laser beam 4 having a wavelength of 532 nm. The entire surface is scanned. As a result, the fluorescein contained in the transfer support 14 is excited, and fluorescence having a peak at a wavelength of 530 nm is emitted. In this embodiment, since the fluorescent dye is excited using the third laser excitation light source 3 that emits the laser light 4 having a wavelength of 473 nm, the intensity of the excitation light is higher than that in the case of using the LED. High and therefore a sufficiently high amount of fluorescence can be generated from the fluorescent dye.
[0033]
The fluorescence emitted from the fluorescent dye Fluorescein contained in the transfer support 14 enters the light guide 30 and repeats total reflection on the inner surface of the light guide 30, and from the exit end to the filter 32 b. Incident. Here, the filter 32b has a property of cutting light having a wavelength of 473 nm, which is excitation light, and transmitting light having a wavelength longer than 473 nm. The wavelength of the fluorescence emitted from the fluorescent dye is the wavelength of the excitation light. Since it is longer than the wavelength, only the fluorescence emitted from the fluorescein is detected photoelectrically by the photodetector 31, amplified to an electrical signal of a predetermined level by the amplifier 34, and then by the A / D converter 35. The signal is converted into a digital signal with a scale factor suitable for the signal fluctuation range, and image data for one line is stored in the line buffer 36. When the image data for one line is stored, the image data is output from the line buffer 36 to the transmission buffer 37.
Thus, the image data obtained by detecting the fluorescence emitted from Fluorescein is output from the transmission buffer 37 to the image processing device 38 and displayed as a visible image on a display means such as a CRT. The image displayed in this way includes an image of DNA labeled with Fluorescein. As described above, the generated image data is stored in an image data storage means (not shown) as necessary. It is stored or analyzed by an image analysis device (not shown).
[0034]
On the other hand, when reading the position information image of the radiolabeled substance in the gene using the Southern blot hybridization method recorded on the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22 The operator first sets the stimulable phosphor sheet unit 20 on the sample stage 26 of the image reading device 25 so that the stimulable phosphor layer 21 faces downward, While moving to the position of the image carrier unit 12 in FIG. 1, the fact that the image carrier is the stimulable phosphor sheet 22 is input to the input means 41. The control unit 40 outputs a drive signal to the motor 33 in accordance with the instruction signal input to the input means 41, rotates the filter member 32, and positions the filter 32d at the front portion of the light receiving surface of the photodetector 31. Then, the first laser excitation light source 1 is operated and the light modulator 15 is turned on. As a result, a laser beam 4 having a wavelength of 633 nm is emitted from the first laser excitation light source 1, and the laser beam 4 passes through the optical modulator 15, passes through the dichroic mirrors 6 and 7, and then is a beam expander. The beam diameter is accurately adjusted by 8 and enters the polygon mirror 9. The laser beam 4 deflected by the polygon mirror 9 is reflected by the reflecting mirror 11 through the fθ lens 10 and is incident on the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22. The laser beam 4 is scanned on the photostimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22 in the main scanning direction indicated by X in FIG. 1, the entire surface of the photostimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22 is scanned with the laser light 4.
[0035]
Thus, when scanned with the laser beam 4 having a wavelength of 633 nm, the photostimulable phosphor contained in the photostimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22 is excited, and the photostimulated light is emitted. discharge.
The photostimulated light emitted from the photostimulable phosphor enters the light guide 30 and enters the filter 32d from the exit end while repeating total reflection on the inner surface of the light guide 30. Here, the filter 32d has a property of transmitting only light in the wavelength region of the stimulating light emitted from the stimulable phosphor sheet 22, and cutting light having a wavelength of 633 nm. Only the stimulated light emitted from the body is photoelectrically detected by the photodetector 31, amplified to an electrical signal of a predetermined level by the amplifier 34, and then the signal fluctuation width by the A / D converter 35. Is converted into a digital signal with a scale factor suitable for the image data and sent to the image processing device 38 via the line buffer 36 and the transmission buffer 37. Based on the image data input to the image processing device 38, it is displayed as a visible image on a display means such as a CRT. The image data generated in this way is stored in an image data storage unit (not shown) as needed, and analyzed by an image analysis device (not shown).
[0036]
According to this embodiment, the electrophoretic image of DNA labeled with the fluorescent dye recorded on the transfer support 14 and the radioactive label recorded on the photostimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22. Both electrophoretic images of DNA labeled with a substance can be read by a single image reader, which is efficient. In addition, since the fluorescent dye is excited using the third laser excitation light source 3 that emits the laser light 4 having a wavelength of 473 nm, the intensity of the excitation light is higher than that of the LED, and therefore, a sufficient amount of fluorescence is emitted. Since a fluorescent dye designed to be efficiently excitable by an argon laser is excited using a laser beam 4 having a wavelength of 473 nm lower than the wavelength of 488 nm of the argon laser, the filter 32c Thus, the excitation light can be easily cut and only the fluorescence can be detected. Therefore, the S / N ratio is improved, and the fluorescent dye or radiation image can be read with high sensitivity. Furthermore, in addition to the first laser excitation light source 1 that emits laser light 4 having a wavelength of 633 nm and the third laser excitation light source 3 that emits laser light 4 having a wavelength of 473 nm, a second laser light source 4 that emits laser light 4 of 532 nm is emitted. Since the laser excitation light source 2 is provided, the sample can be labeled using a fluorescent dye that can be excited by the laser beam 4 having a wavelength of 532 nm, and the usefulness of the fluorescence detection system can be improved. Also, by inputting the type of fluorescent dye to the input means 41, the control unit 40 selects a filter suitable for detecting the fluorescence emitted from the input fluorescent dye among the filters 32a, 32b, and 32c. After being positioned on the front surface of the photodetector 31, a fluorescent image to be read out of the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2 and the third laser excitation light source 3 is formed. A laser excitation light source suitable for exciting the fluorescent dye is selected, the laser light 4 is emitted, the fluorescent image is read, or the input means 41 is informed that the image carrier is a stimulable phosphor sheet. By inputting, a filter 32d suitable for detecting photostimulated light is selected and positioned in front of the photodetector 31, and then the photostimulable phosphor is excited. The first laser excitation light source 1 suitable for the operation is selected, the laser beam 4 is emitted, and the radiation image is read. Therefore, the operation is very simple, and the storage phosphor sheet 22 is formed. When reading the radiation image recorded on the photostimulable phosphor layer 21, the second laser excitation light source 2 or the third laser excitation light source 3 is erroneously operated, and the photostimulable phosphor layer 21 contains It is possible to eliminate the possibility that a part of the radiation energy accumulated in the battery will be released, making it difficult to read the radiation image with high accuracy, or in some cases impossible to read at all. .
[0037]
FIG. 5 is a schematic perspective view of an image reading apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the image reading apparatus according to another preferred embodiment of the present invention is similar to the image reading apparatus shown in FIGS. A laser excitation light source 2 and a third laser excitation light source 3, a filter 5, a first dichroic mirror 6, and a second dichroic mirror 7 are provided. However, in the image reading apparatus according to the present embodiment, the image carrier unit 12 and the stimulable phosphor sheet unit 20 are kept stationary, and the mirror 51 having the hole 51a formed in the center and the laser beam 4 are used as the image carrier. The entire surface of the photostimulable phosphor layer 21 of the transfer support 14 or the stimulable phosphor sheet 22 is scanned by the laser beam 4 by moving the optical head 50 including the convex lens 49 that converges on the top. Therefore, a mirror 45 is used in place of the polygon mirror 9. Further, the fluorescence from the transfer support 14 or the stimulated light from the stimulable phosphor sheet 22 is reflected by the mirror 51 through the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3. Is reflected in the opposite direction to be detected by two photomultipliers 54 and 55 having different sensitivity characteristics.
[0038]
FIG. 6 is a schematic perspective view of the mirror 51. As shown in FIG. 6, a hole 51 a is formed in the substantially central portion of the mirror 51. The diameter of the hole 51a is such that the laser light 4 emitted from the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2 and the third laser excitation light source 3 can pass therethrough, and fluorescence or accumulation from the transfer support 14 It is set so that as much of the photostimulated light from the fluorescent phosphor sheet 22 is reflected as much as possible.
As shown in FIG. 5, the laser beam 4 reflected by the mirror 45 enters the optical head 50, passes through a hole 51 a of a mirror 51 having a hole at the center, and is then transferred and supported by a convex lens 52. Focusing on the surface of the body 14 or the stimulable phosphor sheet 22 to excite the fluorescent dye or the stimulable phosphor, the fluorescence from the transfer support 14 or the stimulating light from the stimulable phosphor sheet 22 is a convex lens. The light is converted into parallel light by 52, reflected by the mirror 51, further reflected in two directions by the triangular prism mirror 53, and guided to the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier 55. The first photomultiplier 54 is activated by oxygen and cesium.₂It contains a bi-alkaline material based on CsSb, can detect light with a wavelength of 200 nm to 650 nm with good sensitivity, and the second photomultiplier 55 is activated by a small amount of cesium.₂It contains a multi-alkali material based on KSb and can detect light with a wavelength of 200 nm to 850 nm with high sensitivity. In this way, by providing the two photomultipliers 54 and 55 having different wavelengths of light that can be detected with high sensitivity, the first photomultiplier 54 or the second photomultiplier 54 is selected according to the wavelength of the light to be detected. The prior 55 can photoelectrically detect and generate the generated electrical signal as image data, and the sensitivity of the image reading apparatus can be improved.
[0039]
As shown in FIG. 5, a first filter member 56 and a second filter member 57 are disposed on the front surfaces of the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier 55, respectively. One filter member 56 is constituted by a rotatable disc provided with three filters 56a, 56b, and 56c. The filter 56a is a filter that is used when the third laser excitation light source 3 is used to excite the fluorescent dye contained in the transfer support 14 and read the fluorescence, and cuts light having a wavelength of 473 nm. In addition, it has a property of transmitting light having a wavelength longer than 473 nm. The filter 56b is used according to the wavelength of the fluorescence emitted from the fluorescent dye when the fluorescent dye contained in the transfer support 14 is excited using the second laser excitation light source 2 and the fluorescence is read. It is a filter and has the property of cutting light having a wavelength of 532 nm and transmitting light having a wavelength longer than 532 nm. Further, the filter 56c excites the stimulable phosphor contained in the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22 by using the first laser excitation light source 1, and thereby accumulates the stimulable phosphor. It is a filter used when reading the photostimulated light from the phosphor sheet 22 and transmits only the light in the wavelength region of the photostimulated light emitted from the photostimulable phosphor, and cuts the light having a wavelength of 633 nm. It has properties. The second filter member 57 is composed of a rotatable disk provided with two filters 57a and 57b. The filter 57a is a filter that is used when the first laser excitation light source 1 is used to excite the fluorescent dye contained in the transfer support 14 and read the fluorescence, and cuts light having a wavelength of 633 nm. , The filter 57b uses the second laser excitation light source 2 to excite the fluorescent dye contained in the transfer support 14 and to fluoresce the light. Is a filter used according to the wavelength of the fluorescence emitted from the fluorescent dye, and has the property of cutting light having a wavelength of 532 nm and transmitting light having a wavelength longer than 532 nm. Therefore, the laser excitation light source to be used to excite the fluorescent dye or stimulable phosphor, that is, the type of fluorescent dye and the type of image carrier, ie, the image carrier is the stimulable phosphor sheet 22 or the transfer By selectively using the photomultipliers 54, 55, the filters 56a, 56b, 56c, and the filters 57a, 57b depending on whether the support 14 or the gel support is used, only the light to be detected can be detected with high sensitivity. Is possible. Here, the first filter member 56 and the second filter member 57 are configured to be rotatable by a first motor 58 and a second motor 59, respectively.
[0040]
FIG. 7 is a schematic perspective view of an optical unit including the optical head 50.
As shown in FIG. 7, the optical unit 60 includes a substrate 62 that can be moved in the sub-scanning direction indicated by Y in FIG. 7 by a sub-scanning motor 61, and a main scanning motor 63 that is fixed on the substrate 62. The drive rotation member 65 fixed to the output shaft 64 of the main scanning motor 63, the driven rotation member 66, the wire 67 wound around the drive rotation member 65 and the driven rotation member 66, and the end of the wire 67 are An optical head base 69 that is fixed and guided by the guide rail 68 while being movable in the main scanning direction indicated by X in FIG. 6 and an optical head 50 fixed on the optical head base 69 are provided. A threaded rod 70 is fixed to the output shaft (not shown) of the sub-scanning motor 61, and the substrate 57 is moved in the sub-scanning direction as the sub-scanning motor 61 rotates. Has been. On the substrate 62, a first photomultiplier 54, a second photomultiplier 55, a first filter member 56, a second filter member 57, a first motor 58, and a second motor 59 are respectively provided. It has been fixed.
FIG. 5 shows a case where an image of a fluorescent dye recorded on the transfer support 14 is read. Thus, when reading an image of the fluorescent dye, the operator inputs the type of the fluorescent dye to the input means 41, and the control unit 40 performs the first laser according to the instruction signal input to the input means 41. Any one of the excitation light source 1, the second laser excitation light source 2 and the third laser excitation light source 3 is operated. The laser beam 4 emitted from any one of the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2 and the third laser excitation light source 3 and reflected by the mirror 45 is a mirror having a hole formed in the center. 51 passes through the hole 51 and is converged on the surface of the transfer support 14 on the glass plate 13 by the convex lens 52. As a result, the fluorescent dye in the transfer support 14 is excited and emits fluorescence.
[0041]
The fluorescence emitted from the fluorescent dye in the transfer support 14 is converted into parallel light by the convex lens 52, and then the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2 and the third laser excitation light by the mirror 51. The light is reflected in the opposite direction to the laser excitation light source 3, enters the triangular prism mirror 53, and is reflected in two directions.
Also in the present embodiment, the DNA of the target gene is labeled on the transfer support 14 with three kinds of fluorescent dyes Fluorescein, Rhodamine B and Cy-5, and a fluorescent image is recorded. When reading the fluorescent image of the DNA of the target gene labeled with Cy-5, Rhodamine B, and Fluorescein in this order, the fact that the fluorescent image is read is input to the input means 41 sequentially, Sequentially input the type of fluorescent dye to be read.
When such an instruction signal is input to the input means 41, the control unit 40 outputs a drive signal to the second motor 59 in accordance with the instruction signal, and the filter 57a receives the light received by the second photomultiplier 55. After rotating the second filter member 57 so as to be positioned at the front part of the surface, the first laser excitation light source 1 is operated and the light modulator 15 is turned on. As a result, laser light 4 having a wavelength of 633 nm is emitted from the first laser excitation light source 1. The laser light 4 passes through the optical modulator 15, passes through the dichroic mirrors 6 and 7, and then is reflected by the mirror 45. Then, the light enters the optical head 50. The laser beam 4 incident on the optical head 50 passes through the hole 51 a of the mirror 51 and is converged on the transfer support 14 by the convex lens 52. The optical head 50 is moved in the main scanning direction indicated by X in FIGS. 5 and 7 by the main scanning motor 63, and the substrate 62 to which the optical head 50 is attached is moved by the sub scanning motor 61. 5 and 7, the entire surface of the transfer support 14 is scanned by the laser beam 4 having a wavelength of 633 nm because it is moved in the sub-scanning direction indicated by Y. As a result, Cy-5 contained in the transfer support 14 is excited, and fluorescence having a peak at a wavelength of 667 nm is emitted.
[0042]
Fluorescence emitted from Cy-5 contained in the transfer support 14 is reflected by the mirror 51 and reflected in two directions by the triangular prism mirror 53, so that the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier are reflected. 55 is detected photoelectrically.
When an instruction signal for reading an image of Cy-5, which is a fluorescent dye, is first input to the input means 41, the control unit 40 is photoelectrically detected and generated by the second photomultiplier 55. Only the electrical signal thus transmitted is sent to the line buffer 36 via the amplifier 34 and the A / D converter 35, and image data for one line is stored in the line buffer 36. When the image data for one line is stored, the image data is output from the line buffer 36 to the transmission buffer 37. Thus, the image data obtained by detecting the fluorescence emitted from Cy-5 is output from the transmission buffer 37 to the image processing device 38 and displayed as a visible image on a display means such as a CRT. . The displayed image includes an image of DNA labeled with Cy-5, and the image data generated as described above is stored in an image data storage means (not shown) as necessary. Alternatively, it is analyzed by an image analysis device (not shown).
[0043]
When the excitation by the first laser excitation light source 1 is completed, the control unit 40 turns off the optical modulator 15 to cut off the laser light 4 emitted from the first laser excitation light source 1, and the sub-scanning motor. The drive signal is output to 61, the substrate 62 is returned to the original position, the drive signal is output to the main scanning motor 63, and the optical head 50 is returned to the original position. A drive signal is output to the motor 58, the first filter member 56 is rotated so that the filter 56 b is positioned in front of the light receiving surface of the first photomultiplier 54, and the second laser excitation light source 2 is rotated. Is activated. As a result, a laser beam 4 having a wavelength of 532 nm is emitted from the second laser excitation light source 2, the laser beam 4 is reflected by the dichroic mirror 6, passes through the dichroic mirror 7, and then is reflected by the mirror 45. The light enters the optical head 50. The laser beam 4 incident on the optical head 50 passes through the hole 51 a of the mirror 51 and is converged on the transfer support 14 by the convex lens 52. The optical head 50 is moved in the main scanning direction indicated by X in FIGS. 5 and 7 by the main scanning motor 63, and the substrate 62 to which the optical head 50 is attached is moved by the sub scanning motor 61. 5 and 7, the entire surface of the transfer support 14 is scanned by the laser beam 4 having a wavelength of 532 nm because it is moved in the sub-scanning direction indicated by Y. As a result, Rhodamine B contained in the transfer support 14 is excited, and fluorescence having a peak at a wavelength of 605 nm is emitted.
[0044]
The fluorescence emitted from Rhodamine B which is a fluorescent dye contained in the transfer support 14 is reflected from the mirror 51 and reflected in two directions by the triangular prism mirror 53, and the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier 54 are reflected. It is detected photoelectrically by the photomultiplier 55.
The control unit 40 reads the first photomultiplier 54 when an instruction signal to read the fluorescent image of Rhodamine B is input to the input means 41 following the reading of the fluorescent image of Cy-5. Only the electric signal detected and generated photoelectrically is sent to the line buffer 36 via the amplifier 34 and the A / D converter 35, and the image data for one line is stored in the line buffer 36. When the image data for one line is stored, the image data is output from the line buffer 36 to the transmission buffer 37.
Thus, the image data obtained by detecting the fluorescence emitted from Rhodamine B is output from the transmission buffer 37 to the image processing device 38 and displayed as a visible image on a display means such as a CRT. The displayed image includes an image of DNA labeled with Rhodamine B, and the image data generated as described above is stored in an image data storage means (not shown) as necessary. Alternatively, it is analyzed by an image analysis device (not shown).
[0045]
When the excitation by the second laser excitation light source 2 is completed, the control unit 40 outputs a drive signal to the sub-scanning motor 61 to return the substrate 62 to the original position, and the drive signal to the main scanning motor 63. , The optical head 50 is returned to its original position, and then a drive signal is output to the first motor 58, so that the filter 56a is placed in front of the light receiving surface of the first photomultiplier 54. The first filter member 56 is rotated so as to be positioned, and the third laser excitation light source 2 is operated. As a result, laser light 4 having a wavelength of 473 nm is emitted from the third laser excitation light source 3, and the laser light 4 is reflected by the dichroic mirror 7, then reflected by the mirror 45, and enters the optical head 50. The laser beam 4 incident on the optical head 50 passes through the hole 51 a of the mirror 51 and is converged on the transfer support 14 by the convex lens 52. The optical head 50 is moved in the main scanning direction indicated by X in FIGS. 5 and 7 by the main scanning motor 63, and the substrate 62 to which the optical head 50 is attached is moved by the sub scanning motor 61. 5 and 7, the entire surface of the transfer support 14 is scanned by the laser beam 4 having a wavelength of 532 nm because it is moved in the sub-scanning direction indicated by Y. As a result, the fluorescein contained in the transfer support 14 is excited, and fluorescence having a peak at a wavelength of 530 nm is emitted. In this embodiment, since the fluorescent dye is excited by using the third laser excitation light source 3 that emits the laser light 4 having a wavelength of 473 nm, the intensity of the excitation light is higher than when using an LED. Therefore, a sufficiently high amount of fluorescence can be generated from the fluorescent dye.
[0046]
The fluorescence emitted from the fluorescent dye Fluorescein contained in the transfer support 14 is reflected by the mirror 51 and reflected in two directions by the triangular prism mirror 53, and the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier 54 are reflected. It is detected photoelectrically by the multiplier 55.
When an instruction signal for reading an image of fluorescein, which is a fluorescent dye, is finally input to the input means 41, the control unit 40 is detected and generated by the first photomultiplier 54. Only the electrical signal is sent to the line buffer 36 via the amplifier 34 and the A / D converter 35, and the image data for one line is stored in the line buffer 36. When the image data for one line is stored, the image data is output from the line buffer 36 to the transmission buffer 37.
Thus, the image data obtained by detecting the fluorescence emitted from Fluorescein is output from the transmission buffer 37 to the image processing device 38 and displayed as a visible image on a display means such as a CRT. The displayed image includes an image of DNA labeled with Fluorescein, and the image data generated as described above is stored in an image data storage means (not shown) as necessary, or The image is analyzed by an image analysis device (not shown).
[0047]
On the other hand, when reading the radiation image, autoradiography image, radiation diffraction image or electron microscope image of the subject recorded on the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22, the image carrier unit 12 is used. Instead, the stimulable phosphor sheet unit 20 shown in FIG. 2 is set in the image reading device 25, and for example, the positional information of the radiolabeled substance in the gene using the Southern blot hybridization method is recorded. The stimulable phosphor sheet 22 on which the photostimulable phosphor layer 21 is formed is scanned with the laser light 4.
Thus, when reading a radiation image from the stimulable phosphor sheet 22 on which the image of the position information of the radiolabeled substance in the sample is recorded, the operator indicates that the image carrier is the stimulable phosphor sheet 22. When input is made to the input means 41, the control unit 40 outputs a drive signal to the first motor 58, and the first unit so that the filter 56c is positioned in front of the light receiving surface of the first photomultiplier 54. After the filter member 56 is rotated, the first laser excitation light source 1 is operated and the light modulator 15 is turned on. As a result, the laser light 4 emitted from the first laser excitation light source 1 passes through the optical modulator 15, passes through the hole 51 a formed in the mirror 51 of the optical head 50, and is accumulated by the convex lens 52. The surface of the photostimulable phosphor layer 21 formed on the phosphor sheet 22 is converged, and the surface of the photostimulable phosphor layer 21 is exactly the same as the transfer support 14 by the laser beam 4 having a wavelength of 633 nm. The photostimulable phosphor that is scanned and contained in the photostimulable phosphor layer 21 is excited by the laser light 4, and the photostimulable light is emitted from the photostimulable phosphor. The stimulated light is converted into parallel light by the convex lens 52, then reflected by the mirror 51, reflected in two directions by the triangular prism mirror 53, and by the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier 55, It is detected photoelectrically.
[0048]
When the fact that the image carrier is the stimulable phosphor sheet 22 is input to the input means 41, the control unit 40 detects only the electric signal generated and detected photoelectrically by the first photomultiplier 54. Is sent to the line buffer 36 via the amplifier 34 and the A / D converter 35, and image data for one line is stored in the line buffer 36. When the image data for one line is stored, the image data is output from the line buffer 36 to the transmission buffer 37.
Thus, the image data obtained by detecting the photostimulated light emitted from the photostimulable phosphor contained in the photostimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22 is transmitted from the transmission buffer 37. Is output to the image processing device 38 and displayed as a visible image on a display means such as a CRT. The displayed image includes an image of the positional information of the radiolabeled substance in the sample, and the image data generated as described above is stored in an image data storage means (not shown) as necessary. Alternatively, it is analyzed by an image analysis device (not shown).
According to this embodiment, the electrophoretic image of DNA labeled with the fluorescent dye recorded on the transfer support 14 and the radioactive label recorded on the photostimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22. Both electrophoretic images of DNA labeled with a substance can be read by a single image reader, which is efficient. Further, according to this embodiment, the laser light 4 from the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3 is a hole formed in the mirror 51 of the optical head 50. By passing through 51a and being converged on the surface of the transfer support 14 or the photostimulable phosphor layer 21 by the convex lens 52, the transfer head 14 is moved by moving the optical head 50 in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Alternatively, the surface of the photostimulable phosphor layer 21 is scanned with the laser beam 4, and the fluorescence or photostimulated light emitted from the transfer support 14 or the photostimulable phosphor layer 21 is reflected by the mirror 51 with the first laser. The light is reflected in the opposite direction to the excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3, and is reflected by the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier 55. , And photoelectrically detecting. Therefore, the second laser excitation light source 2 and the third laser excitation light source 3 may have a simple structure even if a second harmonic generation element capable of generating high intensity excitation light is used instead of the LED. The surface of the transfer support 14 or the photostimulable phosphor layer 21 can be scanned at a high speed by the laser beam 4, and the detection sensitivity can be greatly improved and one image reader can be used. , A first laser excitation light source 1 that emits laser light 4 with a wavelength of 633 nm, a second laser excitation light source 2 that emits laser light 4 with a wavelength of 532 nm, and a third laser excitation light source that emits laser light 4 with a wavelength of 473 nm 3 is used to excite the fluorescent dye contained in the transfer support 14 and read the fluorescent image recorded on the transfer support 14, so that the laser beam 4 having a wavelength of 633 nm is used. The sample can be labeled using a fluorescent dye that can be excited by laser light 4 having a wavelength of 532 nm and a fluorescent dye that can be excited by laser light 4 having a wavelength of 473 nm. Usability can be greatly improved. Further, the third laser excitation light source 3 that emits laser light 4 having a wavelength of 473 nm lower than 488 nm, which is the wavelength of the argon laser, is used to excite a fluorescent dye that is designed to be efficiently excited by the argon laser. Therefore, the filter 56a can easily cut the excitation light and detect only the fluorescence. Therefore, the S / N ratio is improved, and the fluorescent dye or radiation image can be read with high sensitivity. Become. Further, since the two photomultipliers 54 and 55 having different wavelengths of light that can be detected with high sensitivity are provided, fluorescence and stimulated light can be detected with high sensitivity. Furthermore, by inputting the type of the fluorescent dye to the input means 41, the control unit 40 detects the fluorescence emitted from the fluorescent dye of the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier 55. And a first filter member 56 or a second filter member 57 is rotated to emit light from a fluorescent dye among the filters 56a, 56b, 56c or the filters 57a, 57b. After a filter suitable for detecting fluorescence is selected and placed in front of the first photomultiplier 54 or the second photomultiplier 55, the first laser excitation light source 1 and the second laser excitation. Of the light source 2 and the third laser excitation light source 3, a fluorescent image to be read is formed. A laser excitation light source suitable for exciting the fluorescent dye is selected and laser light 4 is emitted to read a fluorescent image, or the image carrier is a storage phosphor sheet in the input means 41 , The control unit 40 selects the first photomultiplier 54 suitable for detecting the stimulated light, and the filter 56 member 56 is rotated so that the filter 56c becomes the first photomultiplier 54. After being positioned in front of the photomultiplier 54, the first laser excitation light source 1 suitable for exciting the photostimulable phosphor is activated, the laser light 4 is emitted, and the reading of the radiation image is performed. Therefore, the operation is very simple, and when the radiation image recorded on the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22 is read. Inadvertently, the second laser excitation light source 2 or the third laser excitation light source 3 is operated to release a part of the radiation energy accumulated in the photostimulable phosphor layer 21, and the radiation image is It is possible to eliminate the possibility that reading with high accuracy becomes difficult, or in some cases, reading becomes impossible at all.
[0049]
FIG. 8 is a schematic perspective view of an image reading apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, the image reading apparatus according to this embodiment is similar to the image reading apparatus shown in FIG. 5, the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser reading light source. An optical head 50 having a laser excitation light source 3, a filter 5, a first dichroic mirror 6, a second dichroic mirror 7, a mirror 45, a mirror 51 and a convex lens 52 is provided. However, as shown in FIG. 9, the image reading apparatus according to the present embodiment is replaced with the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 1 instead of the mirror 51 formed with the hole 51 a. A mirror 71 having a coating portion 71a to which a laser beam 4 emitted from the laser excitation light source 3 is transmitted is used, and the fluorescence from the transfer support 14 or the stimulating light from the storage phosphor sheet 22 is The image reading apparatus shown in FIG. 5 and its configuration in that it is reflected by the mirror 71 and photoelectrically detected by the four photomultipliers 75, 76, 77, 78 Are different.
[0050]
FIG. 8 also shows a case where an image of a fluorescent dye recorded on the transfer support 14 is read. In this case, the type of the fluorescent dye is input to the input unit 41, and the control unit 40, in accordance with the instruction signal input to the input unit 41, the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and Any one of the third laser excitation light sources 3 is operated. The laser light 4 emitted from any one of the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3 and reflected by the mirror 45 is a coating portion 71 a formed on the mirror 71. And is converged on the surface of the transfer support 14 on the glass plate 13 by the convex lens 52. As a result, the fluorescent dye in the transfer support 14 is excited and emits fluorescence.
Fluorescence emitted from the fluorescent dye in the transfer support 14 is converted into parallel light by the convex lens 52 and then the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2 and the third laser excitation light by the mirror 71. The light is reflected in the opposite direction to the laser excitation light source 3, enters the triangular pyramid mirror 80, and is reflected in three directions.
As shown in FIG. 10, the triangular pyramid mirror 80 is attached to a circular plate 82 that can be rotated by a motor 81, and the fluorescent light or stimulated light reflected by the mirror 71 can pass through the circular plate 82. A hole 83 is formed. When the motor 81 is driven by the control unit 40 and reads the fluorescent image recorded on the transfer support 14, the triangular pyramid mirror 80 is positioned in the optical path of the fluorescence reflected by the mirror 71, while When reading the radiation image recorded on the fluorescent phosphor layer 21, the disk 82 is rotated so that the hole 83 is positioned in the optical path of the stimulated light reflected by the mirror 51.
[0051]
The fluorescence reflected in the three directions by the triangular pyramid mirror 80 is received by the first photomultiplier 75, the second photomultiplier 76, and the third photomultiplier 77, respectively. A filter 90 a that cuts light having a wavelength of 473 nm and transmits only light having a wavelength longer than 473 nm is disposed on the front surface of the first photomultiplier 75, and the front surface of the second photomultiplier 76 is disposed on the front surface of the second photomultiplier 76. A filter 90b that cuts light having a wavelength of 532 nm and transmits only light having a wavelength longer than 532 nm is disposed. A filter 90c that cuts light having a wavelength of 633 nm and transmits only light having a wavelength longer than 633 nm is disposed on the front surface of the third photomultiplier 77.
A fourth photomultiplier 78 is disposed in the extension of the optical path of the fluorescent light or stimulated light reflected by the mirror 71, and the front surface of the fourth photomultiplier 78 is made of a stimulable phosphor. A filter 90d that transmits only light in the wavelength range of the emitted stimulating light and cuts light having a wavelength of 633 nm is disposed.
In the image reading apparatus according to another embodiment of the present invention configured as described above, the DNA of the target gene developed on the transfer support 14 contains three kinds of fluorescent dyes Fluorescein, Rhodamine B and Cy. -5, the transfer support 14 is only sub-scanned once when labeled, and each fluorescent dye is excited by using a different laser excitation light source for each scanning line. The image of each fluorescent dye can be read.
[0052]
That is, the operator sequentially inputs the types of fluorescent dyes Cy-5, Rhodamine B and Fluorescein to be excited by the laser beam 4 to the input means 41, and uses a different laser excitation light source for each scanning line. Then, the control unit 40 first outputs a drive signal to the motor 81, rotates the disk 82, and causes the triangular pyramid mirror 80 to pass through the optical path of the fluorescence reflected by the mirror 51. Then, the first laser excitation light source 1 is operated and the light modulator 15 is turned on. As a result, laser light 4 having a wavelength of 633 nm is emitted from the first laser excitation light source 1, and the laser light 4 passes through the optical modulator 15 and passes through the first dichroic mirror 6 and the second dichroic mirror 7. After being transmitted, it is reflected by the mirror 45 and enters the optical head 50. The laser beam 4 passes through the coating portion 71 a of the mirror 71 and is converged on the surface of the transfer support 14 by the convex lens 52. Since the optical head 50 is moved in the main scanning direction indicated by X in FIG. 8 by the main scanning motor 63, the transfer support 14 is scanned by one line with the laser light 4 having a wavelength of 633 nm. As a result, Cy-5 contained in the transfer support 14 is excited, and fluorescence having a peak at a wavelength of 667 nm is emitted.
[0053]
Fluorescence emitted from Cy-5, which is a fluorescent dye contained in the transfer support 14, is converted into parallel light by the convex lens 52, reflected by the mirror 71, and directed in three directions by the triangular pyramid mirror 80. Reflected. The fluorescence reflected by the triangular pyramid mirror 80 is photoelectrically detected by the first photomultiplier 75, the second photomultiplier 76, and the third photomultiplier 77. At this time, since the filter 90a cuts light having a wavelength of 473 nm and transmits only light having a wavelength longer than 473 nm, the first photomultiplier 75 receives only fluorescence having a wavelength longer than 473 nm. Since 90b cuts light having a wavelength of 532 nm and transmits only light having a wavelength longer than 532 nm, the second photomultiplier 76 receives only fluorescence having a wavelength longer than 532 nm, and the filter 90c has a wavelength of 633 nm. Since the light having the wavelength is cut and only the light having a wavelength longer than 633 nm is transmitted, the third photomultiplier 77 receives only the fluorescence having a wavelength longer than 633 nm.
When an instruction signal for reading an image of a fluorescent dye, Cy-5, is input to the input means 41, the control unit 40 is first detected and generated by the third photomultiplier 77. Only the electrical signal thus transmitted is sent to and stored in the transmission buffer 37 as image data for one line via the amplifier 34, the A / D converter 35 and the line buffer 36.
[0054]
Next, the control unit 40 turns off the optical modulator 15 to cut off the laser light 4 emitted from the first laser excitation light source 1, and outputs a drive signal to the sub-scanning motor 61, so that the optical unit 60 is moved by one line in the sub-scanning direction indicated by Y in FIG. 8, and the second laser excitation light source 2 is operated. As a result, laser light 4 having a wavelength of 532 nm is emitted from the second laser excitation light source 2, and the laser light 4 is reflected by the first dichroic mirror 6, passes through the second dichroic mirror 7, and then mirror 45. And is incident on the optical head 50. The laser beam 4 incident on the optical head 50 passes through the coating portion 71 a of the mirror 71 and is converged on the surface of the transfer support 14 by the convex lens 52. Since the optical head 50 is moved in the main scanning direction indicated by X in FIG. 8 by the main scanning motor 63, the transfer support 14 is scanned by one line by the laser beam 4 having a wavelength of 532 nm. As a result, Rhodamine B contained in the transfer support 14 is excited, and fluorescence having a peak at a wavelength of 605 nm is emitted.
Fluorescence emitted from Rhodamine B, which is a fluorescent dye contained in the transfer support 14, is converted into parallel light by the convex lens 52, reflected by the mirror 71, and reflected in three directions by the triangular pyramid mirror 80. Is done.
[0055]
When an instruction signal for reading an image of Rhodamine B, which is a fluorescent dye, is input to the input means 41 after completion of reading an image of Cy-5, which is a fluorescent dye, the control unit 40 receives the second photo Only the electric signal detected and generated photoelectrically by the multiplier 76 is sent to the transmission buffer 37 as image data for one line via the amplifier 34, the A / D converter 35 and the line buffer 36, and stored. Let
Further, the control unit 40 outputs a drive signal to the sub-scanning motor 61, and moves the optical unit 60 by one line in the sub-scanning direction indicated by Y in FIG. The excitation light source 3 is activated. As a result, laser light 4 having a wavelength of 473 nm is emitted from the third laser excitation light source 3, and the laser light 4 is reflected by the second dichroic mirror 7, then reflected by the mirror 45, and the optical head 50. Is incident on. The laser beam 4 incident on the optical head 50 passes through the coating portion 71 a of the mirror 71 and is converged on the surface of the transfer support 14 by the convex lens 52. Since the optical head 50 is moved by the main scanning motor 63 in the main scanning direction indicated by X in FIG. 8, the transfer support 14 is scanned by one line by the laser beam 4 having a wavelength of 473 nm. . As a result, the fluorescein contained in the transfer support 14 is excited, and fluorescence having a peak at a wavelength of 530 nm is emitted. In this embodiment, since the fluorescent dye is excited using the third laser excitation light source 3 that emits the laser light 4 having a wavelength of 473 nm, the intensity of the excitation light is higher than that in the case of using the LED. Therefore, it is possible to generate a sufficiently high amount of fluorescence from the fluorescent dye.
[0056]
The fluorescence emitted from the fluorescent dye Fluorescein contained in the transfer support 14 is converted into parallel light by the convex lens 52, reflected by the mirror 71, and reflected in three directions by the triangular pyramid mirror 80. The
When an instruction signal for reading the image of the fluorescent dye Fluorescein is input to the input means 41 after the reading of the image of the fluorescent dye Rhodamine B is completed, the control unit 40 receives the first photomultiplier. Only the electric signal detected and generated photoelectrically by 75 is sent to and stored in the transmission buffer 37 as image data for one line via the amplifier 34, the A / D converter 35 and the line buffer 36.
Thus, the fluorescent dye contained in the transfer support 14 is repeatedly excited for each line in the order of the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3. The image data obtained by detecting the emitted fluorescence is output from the transmission buffer 37 to the image processing device 38 and displayed as a visible image on a display means such as a CRT. The image displayed in this way includes an image of DNA labeled with Cy-5, Rhodamine B and Fluorescein every three lines.
[0057]
On the other hand, when reading the radiation image, autoradiography image, radiation diffraction image or electron microscope image of the subject recorded on the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22, the image carrier unit 12 is used. Instead, the stimulable phosphor sheet unit 20 shown in FIG. 2 is set in the image reading device 25, and for example, the positional information of the radiolabeled substance in the gene using the Southern blot hybridization method is recorded. The stimulable phosphor sheet 22 on which the photostimulable phosphor layer 21 is formed is scanned with the laser light 4.
Thus, when reading an image from the stimulable phosphor sheet 22 on which the image of the position information of the radiolabeled substance in the sample is recorded, the operator inputs that the image carrier is the stimulable phosphor sheet 22 When input is made to the means 41, the control unit 40 outputs a drive signal to the motor 81 to rotate the disk 82, and the hole 83 is emitted from the stimulable phosphor layer 21 and reflected by the mirror 71. After being positioned in the optical path of the exhaust light, the first laser excitation light source 1 is operated and the light modulator 15 is turned on. As a result, the surface of the photostimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22 is scanned with the laser beam 4 having a wavelength of 633 nm in exactly the same manner as the transfer support 14, and the photostimulable phosphor The photostimulable phosphor contained in the layer 21 is excited by the laser light 4, and photostimulated light is emitted from the photostimulable phosphor. The stimulated light is converted into parallel light by the convex lens 52, reflected by the mirror 71, passes through the hole 83 of the circular plate 82, and is filtered by the filter 90 d disposed on the front surface of the fourth photomultiplier 78. Light having a wavelength of 633 nm is cut, and only light in the wavelength range of the stimulating light is transmitted through the filter 90d and is detected photoelectrically by the fourth photomultiplier 78.
[0058]
The electric signal detected and generated photoelectrically by the fourth photomultiplier 78 is passed through the amplifier 34, the A / D converter 35, the line buffer 36 and the transmission buffer 37 as image data, and the image processing device 38. Sent to.
According to this embodiment, the electrophoretic image of DNA labeled with the fluorescent dye recorded on the transfer support 14 and the radioactive label recorded on the photostimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22. Both electrophoretic images of DNA labeled with a substance can be read with a single image reader, which is efficient. Further, according to this embodiment, the laser light 4 from the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3 is a hole formed in the mirror 51 of the optical head 50. By passing through 51a and being converged on the surface of the transfer support 14 or the photostimulable phosphor layer 21 by the convex lens 52, the transfer head 14 is moved by moving the optical head 50 in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Alternatively, the surface of the photostimulable phosphor layer 21 is scanned with the laser beam 4, and the fluorescence or photostimulated light emitted from the transfer support 14 or the photostimulable phosphor layer 21 is reflected by the mirror 51 with the first laser. The first photomultiplier 75, the second photomultiplier 76, and the third photomultiplier 75 are reflected in the opposite direction to the excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3. By the photomultiplier 77 or the fourth photomultiplier 78, and photoelectrically detected. Therefore, the second laser excitation light source 2 and the third laser excitation light source 3 may have a simple structure even if a second harmonic generation element capable of generating high intensity excitation light is used instead of the LED. The surface of the transfer support 14 or the photostimulable phosphor layer 21 can be scanned at a high speed by the laser beam 4, and the detection sensitivity can be greatly improved and one image reader can be used. , A first laser excitation light source 1 that emits laser light 4 with a wavelength of 633 nm, a second laser excitation light source 2 that emits laser light 4 with a wavelength of 532 nm, and a third laser excitation light source that emits laser light 4 with a wavelength of 473 nm 3 is used to excite the fluorescent dye contained in the transfer support 14 and read the fluorescent image recorded on the transfer support 14, so that the laser beam 4 having a wavelength of 633 nm is used. The sample can be labeled using a fluorescent dye that can be excited by a laser beam 4 having a wavelength of 532 nm and a fluorescent dye that can be excited by a laser beam 4 having a wavelength of 473 nm. It becomes possible to greatly improve the usefulness of. Further, the third laser excitation light source 3 that emits laser light 4 having a wavelength of 473 nm lower than 488 nm, which is the wavelength of the argon laser, is used to excite a fluorescent dye that is designed to be efficiently excited by the argon laser. Therefore, the filter 90a can easily cut the excitation light and detect only the fluorescence. Therefore, the S / N ratio is improved, and the fluorescent dye or radiation image can be read with high sensitivity. Become. In addition, three fluorescence reading photomultipliers 75, 76, and 77 are provided, and an electrophoretic image of DNA recorded on the transfer support 14 and labeled with three kinds of fluorescent dyes is read by one sub-scan. This makes it possible to read an image of a fluorescent dye efficiently. Further, by inputting the type of the fluorescent dye to the input means 41, the control unit 40 inputs one of the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3. A laser excitation light source suitable for exciting the fluorescent dye is selected, the laser light 4 is emitted, the fluorescent dye image is read, and the input fluorescent dye among the photomultipliers 75, 76, 77 is input. Only the electric signal detected and detected by the photodetector suitable for detecting the fluorescence emitted from is used as image data, or the image carrier is the stimulable phosphor sheet 22 in the input means 41 , The control unit 40 selects the first laser excitation light source 1 suitable for exciting the photostimulable phosphor, and the laser light 4 The stimulable phosphor layer 21 is excited, and only an electrical signal based on the stimulated light detected by the photomultiplier 78 is used as image data, and the storage phosphor is very simple. When the radiation image recorded on the photostimulable phosphor layer 21 formed on the sheet 22 is read, the second laser excitation light source 2 or the third laser excitation light source 3 is erroneously operated to cause the stimulable fluorescence. A part of the radiation energy accumulated in the body layer 21 is released, and it is possible to eliminate the possibility that the radiation image cannot be read at all with high accuracy and in some cases.
[0059]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
For example, in the above-described embodiment, an electrophoretic image of a gene using the Southern blot hybridization method is recorded on the transfer support 14 according to the fluorescence detection system, and the accumulated fluorescence according to the autoradiography system. Although the description was added about the case where it records on the photostimulable fluorescent substance layer 21 formed in the body sheet | seat 22, and this is read photoelectrically, this invention is not limited to reading of this image, For example, The fluorescent detection system reads the fluorescent substance image for separation and identification of other fluorescent substance images and proteins recorded on the gel support or transfer support, evaluation of molecular weight and properties, and protein Photostimulable phosphor layer produced by thin layer chromatography (TLC) and formed on the stimulable phosphor sheet 22 The photostimulability formed on the stimulable phosphor sheet 22 for the separation and identification of proteins or the evaluation of molecular weight and characteristics by the autoradiographic image recorded in 1 and polyacrylamide gel electrophoresis. In order to study the autoradiography image recorded in the phosphor layer 21, the metabolism, absorption, excretion route, and state of the administered substance in the experimental mouse, the stimulable fluorescence formed on the stimulable phosphor sheet 22 is studied. Using an electron microscope as well as reading other autoradiographic images recorded on the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22 such as an autoradiographic image recorded on the body layer 21 Electron beam transmission images and electrical images of metallic or non-metallic samples that are generated and recorded on the stimulable phosphor layer 21 formed on the stimulable phosphor sheet 22. Reading a line diffraction image, an electron microscope image of a biological tissue, and a radiation diffraction image recorded on a stimulable phosphor layer 21 formed on a stimulable phosphor sheet 22 such as a metal or non-metal sample Also, it can be widely applied.
[0060]
In the above embodiment, the image reading apparatus includes the second laser excitation light source 2 that emits the laser beam 4 having a wavelength of 532 nm. However, the second laser excitation light source 2 is necessarily required. Absent.
Further, in the above embodiment, the first laser excitation light source 1 which is a He—Ne laser light source that emits a laser beam 4 having a wavelength of 633 nm is provided. However, instead of the He—Ne laser light source, a 635 nm laser is provided. A semiconductor laser light source that emits light 4 may be used.
In the above embodiment, the first laser excitation light source 1 is a laser light source that emits 633 nm laser light, and the second laser excitation light source 2 is a laser light source that emits 532 nm laser light. Laser light sources that emit laser light of 473 nm are used as the excitation light source 3, respectively. However, according to the type of fluorescent dye or stimulable phosphor to be excited, the first laser excitation light source 1 has a wavelength of 633 nm. In place of the laser light source that emits laser light, a laser light source that emits 635 nm laser light can also be used. As the second laser excitation light source 2, a laser light source that emits laser light of 530 to 540 nm is used as the third laser light source. As the excitation light source 3, laser light sources that emit laser light of 470 to 480 nm can be used.
[0061]
Further, in the above embodiment, the light guide 30 is made by processing non-fluorescent glass or the like, but the light guide 30 is not limited to non-fluorescent glass, but synthetic quartz, A product made by processing a transparent thermoplastic resin sheet such as an acrylic synthetic resin can also be used.
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the fluorescent dye is excited with the laser light 4 of 532 nm, and the fluorescence having a peak at the wavelength of 605 nm emitted from the fluorescent dye is converted into the first photomultiplier. Although it is detected photoelectrically by the prior 54, it is not necessary to detect the fluorescence emitted from the fluorescent dye that can be excited by the laser light 4 of 532 nm photoelectrically by the first photomultiplier 54. In the case where the peak of the wavelength of the fluorescence emitted from the fluorescent dye that can be excited by the laser beam 4 is on the longer wavelength side, the second photomultiplier 55 may detect photoelectrically, Moreover, it is preferable to comprise in that way.
Further, in the embodiment shown in FIG. 7, the fluorescent dye contained in the transfer support 14 is excited by using a different laser excitation light source for each scanning line. Each time, the fluorescent dye contained in the transfer support 14 may be excited by an arbitrary excitation method such as exciting the fluorescent dye contained in the transfer support 14 using a different laser excitation light source. it can.
[0062]
Moreover, in the said embodiment, when reading the fluorescence image recorded on the transfer support body 14, the kind of fluorescent dye is the radiation recorded on the stimulable phosphor layer formed on the stimulable phosphor sheet 22 When reading an image, the fact that the image carrier is a stimulable phosphor sheet is input to the input means 41, and in the embodiment shown in FIGS. In particular, the laser excitation light sources 1, 2, 3 and the filters 32 a, 32 b, 32 c, 32 d are automatically controlled by the control unit 40 in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6. 2, 3, first photomultiplier 54 or second photomultiplier 55, filters 56a, 56b, 56c, filters 57a, 57b In the embodiment shown in FIG. 7, the rotational positions of the laser excitation light sources 1, 2, 3, the first to fourth photomultipliers 75, 76, 77, 78 and the disc 82 are selected. Although it is configured, it is possible to arbitrarily determine what instruction signal is input to cause the control unit 40 to execute such automatic selection. It is not limited to what inputs the carrier is a stimulable phosphor sheet.
[0063]
Further, in the embodiment shown in FIGS. 5 to 7, the laser light 4 emitted from the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3 is converted into a mirror 51. In the embodiment shown in FIGS. 8 to 10, the light is emitted from the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the third laser excitation light source 3. The laser light 4 passes through the coating portion 71a that transmits the laser light 4 provided on the mirror 71, and is converged on the surface of the transfer support 14 or the photostimulable phosphor layer 21 by the convex lens 52, respectively. Fluorescence or stimulating light emitted from the transfer support 14 or the photostimulable phosphor layer 21 is reflected by the mirror 51 or the mirror 71 by the first laser excitation light source 1 and the second laser excitation. The light source 2 and the third laser excitation light source 3 are reflected in the opposite direction and are detected photoelectrically, but only the portions of the mirrors 51 and 71 that are to transmit the laser light 4 are totally reflective coatings. It is only necessary that the mirrors 51 and 71 have a portion that transmits the laser light 4, and the coating portion 71 a that transmits the hole 51 a and the laser light 4 is not necessarily formed on the mirrors 51 and 71. Not necessary.
[0064]
In the above embodiment, the image reading apparatus includes the light modulator 15, but frequently scans the transfer support 14 using another laser excitation light source for each line. In the case of switching the laser excitation light source, it is desirable to provide an optical modulator 15, but the entire surface of the transfer support 14 is disposed on the first laser excitation light source 1, the second laser excitation light source 2, and the like. When it is not necessary to frequently switch the laser excitation light source as in the case of scanning the transfer support 14 using another laser excitation light source after scanning with one of the third laser excitation light sources 3 The image reading device does not need to include the light modulator 15.
Further, in the embodiment of FIGS. 5 to 7, the triangular prism mirror 53 is used to guide fluorescence or stimulated light to the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier 55. Only one of the electrical signals generated by the first photomultiplier 54 and the second photomultiplier 55 is captured as image data, but instead of the triangular prism mirror 53, fluorescence or stimulated light is used. Is provided with a rotatable mirror that can be selectively positioned at a first position leading to the first photomultiplier 54 and a second position leading to the second photomultiplier 55 The control unit 40 rotates the mirror according to the wavelength of the fluorescence and the wavelength of the stimulating light, so that the first position is the second position. The fluorescent light or the stimulated light is guided to the first photomultiplier 54 or the second photomultiplier 55, and the electric signal generated by the first photomultiplier 54 or the second photomultiplier 55 is transmitted. The image data may be taken in, and such a configuration is preferable because the amount of detected fluorescence or stimulating light is doubled as compared with the case where the triangular prism mirror 53 is used.
[0065]
【The invention's effect】
According to the present invention, it can be used for a radiation diagnostic system using an accumulative phosphor sheet, an autoradiography system, a detection system using an electron microscope, a radiation diffraction image detection system, and a fluorescence detection system, and with high sensitivity and accuracy, and Thus, it is possible to provide an image reading apparatus capable of reading an image with a simple operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of an image reading apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a stimulable phosphor sheet unit.
FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating an appearance of the image reading apparatus according to the present embodiment.
FIG. 4 is a schematic front view of a filter member.
FIG. 5 is a schematic perspective view of an image reading apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic perspective view of a mirror.
FIG. 7 is a schematic perspective view of an optical unit.
FIG. 8 is a schematic perspective view of an image reading apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic perspective view of a mirror.
FIG. 10 is a schematic perspective view of a disc to which a triangular pyramid mirror is attached.
[Explanation of symbols]
1 First laser excitation light source
2 Second laser excitation light source
3 Third laser excitation light source
4 Laser light
5 Optical filters
6 First dichroic mirror
7 Second dichroic mirror
8 Beam Expander
9 Polygon mirror
10 fθ lens
11 Reflector
12 Image carrier unit
13 Glass plate
14 Transfer support
15 Optical modulator
20 Storage phosphor sheet unit
21 photostimulable phosphor layer
22 Storage phosphor sheet
23 Support plate
25 Image reading device
26 Sample stage
30 Light guide
31 Photodetector
32 Filter members
32a, 32b, 32c, 32d filter
33 Motor
34 Amplifier
35 A / D converter
36 line buffer
37 Transmission buffer
38 Image processing device
40 Control unit
41 Input means
45 mirror
50 Optical head
51 mirror
51a hole
52 Convex lens
53 Triangular prism mirror
54 First Photomultiplier
55 Second Photomultiplier
56 First filter member
57 Second filter member
58 First motor
59 Second motor
60 optical units
61 Sub-scanning motor
62 Substrate
63 Main scanning motor
64 Output shaft of main scanning motor
65 Drive rotating member
66 Driven Rotating Member
67 wires
68 Guide rail
69 Optical head base
70 rod
71 mirror
71a Coating part 71a
75 First Photomultiplier
76 Second Photomultiplier
77 Third Photomultiplier
78 4th Photomultiplier
80 Triangular pyramid mirror
81 motor
82 disc
83 holes
90a, 90b, 90c, 90d filter

Claims (12)

A first laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 633 nm or 635 nm;
A second laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 470 to 480 nm;
A dichroic mirror that emits laser light respectively emitted from the first and second laser excitation light sources in the main scanning direction;
While irradiating the laser beam emitted from the dichroic mirror toward the image carrier carrying the image, the laser beam moves in the main scanning direction, scans the laser beam in the main scanning direction , and is emitted from the image carrier. Laser beam scanning means for emitting the emitted light in the main scanning direction ;
Sub-scanning direction moving means for moving the image carrier in the sub-scanning direction;
At least one light detection means capable of photoelectrically detecting light emitted from the laser light scanning means ;
An image reading apparatus comprising: at least one filter unit disposed in front of the light detection unit and having a plurality of filters that selectively transmit only light in different wavelength ranges.   The image carrier scanned by the laser beam emitted from the first laser excitation light source comprises a carrier carrying an image of a fluorescent material, or a radiographic image, autoradiographic image, radiation diffraction image, and electron microscope image of a subject. An image carrier composed of a stimulable phosphor sheet containing a photostimulable phosphor recording an image selected from the group and scanned with a laser beam emitted from the second laser excitation light source carries an image of the fluorescent material The image reading apparatus according to claim 1, wherein the image reading apparatus is configured by a supported carrier.   The image reading apparatus according to claim 1, further comprising a third laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 530 to 540 nm.   The image reading apparatus according to claim 3, wherein the image carrier scanned by the laser light emitted from the third laser excitation light source is constituted by a carrier carrying an image of a fluorescent material.   5. The image according to claim 1, further comprising a control unit configured to be able to selectively switch between the plurality of laser excitation light sources and the plurality of filters of the filter unit. 6. Reading device.   6. The control unit according to claim 5, wherein the control unit is configured to selectively switch the plurality of laser excitation light sources and the plurality of filters of the filter unit for each image carrier carrying an image. Image reading device. A first laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 633 nm or 635 nm;
A second laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 470 to 480 nm;
A dichroic mirror that emits laser light respectively emitted from the first and second laser excitation light sources in the main scanning direction;
While irradiating the laser beam emitted from the dichroic mirror toward the image carrier carrying the image, the laser beam moves in the main scanning direction, scans the laser beam in the main scanning direction , and is emitted from the image carrier. Laser beam scanning means for emitting the emitted light in the main scanning direction ;
Sub-scanning direction moving means for moving the image carrier in the sub-scanning direction;
A plurality of light detecting means capable of photoelectrically detecting light emitted from the laser light scanning means ;
An image reading apparatus comprising: a filter unit that is disposed in front of each of the light detection units and selectively transmits only light in a predetermined wavelength range.   The image carrier scanned by the laser beam emitted from the first laser excitation light source comprises a carrier carrying an image of a fluorescent material, or a radiographic image, autoradiographic image, radiation diffraction image, and electron microscope image of a subject. An image carrier composed of a stimulable phosphor sheet containing a photostimulable phosphor recording an image selected from the group and scanned with a laser beam emitted from the second laser excitation light source carries an image of the fluorescent material The image reading apparatus according to claim 7, wherein the image reading apparatus is configured by a supported carrier.   The image reading apparatus according to claim 7, further comprising a third laser excitation light source that emits laser light having a wavelength of 530 to 540 nm.   The image reading apparatus according to claim 9, wherein the image carrier scanned by the laser beam emitted from the third laser excitation light source is constituted by a carrier carrying an image of a fluorescent material.   The image reading apparatus according to claim 7, further comprising a control unit configured to selectively switch a plurality of laser excitation light sources.   The image reading apparatus according to claim 11, wherein the control unit is configured to selectively switch the plurality of laser excitation light sources for each image carrier carrying an image.

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