JP3782513B2 - 画像読み取り装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像読み取り装置に関するものであり、さらに詳細には、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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線が照射されると、放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用いて、被写体を透過した放射線のエネルギーを、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、放射線画像を生成するように構成された放射線診断システムが知られている（たとえば、特開昭５５−１２４２９号公報、同５５−１１６３４０号公報、同５５−１６３４７２号公報、同５６−１１３９５号公報、同５６−１０４６４５号公報など。）。
また、同様な輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用い、放射性標識を付与した物質を、生物体に投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織の一部を試料とし、この試料を、輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと一定時間重ね合わせることにより、放射線エネルギーを輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波によって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、画像を生成するように構成されたオートラジオグラフィシステムが知られている（たとえば、特公平１−６０７８４号公報、特公平１−６０７８２号公報、特公平４−３９５２号公報など）。
【０００３】
さらに、電子線あるいは放射線が照射されると、電子線あるいは放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された電子線あるいは放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、電子線あるいは放射線の検出材料として用い、金属あるいは非金属試料などに電子線を照射し、試料の回折像あるいは透過像などを検出して、元素分析、試料の組成解析、試料の構造解析などをおこなったり、生物体組織に電子線を照射して、生物体組織の画像を検出する電子顕微鏡による検出システムや、放射線を試料に照射し、得られた放射線回折像を検出して、試料の構造解析などをおこなう放射線回折画像検出システムなどが知られている（たとえば、特開昭６１−５１７３８号公報、特開昭６１−９３５３８号公報、特開昭５９−１５８４３号公報など）。
これらの蓄積性蛍光体シートを画像の検出材料として使用するシステムは、写真フイルムを用いる場合とは異なり、現像処理という化学的処理が不必要であるだけでなく、得られた画像データに画像処理を施すことにより、所望のように、画像を再生し、あるいは、コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を有している。
【０００４】
他方、オートラジオグラフィシステムにおける放射性標識物質に代えて、蛍光物質を標識物質として使用した蛍光検出（fluorescence) システムが知られている。このシステムによれば、蛍光画像の読み取ることにより、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、実験用マウスにおける投与物質の代謝、吸収、排泄の経路、状態、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動させるべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液中に、蛍光色素を加えた後に、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上で、複数のＤＮＡ断片を電気泳動させ、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を、蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動されたＤＮＡ断片を標識し、励起光により、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮＡを分布を検出したり、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ＤＮＡを変性（denaturation) し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補的なＤＮＡもしくはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製したプローブと変性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、プローブＤＮＡもしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみを選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡを分布を検出したりすることができる。さらに、標識物質により標識した目的とする遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡプローブを調製して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリダイズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的なＤＮＡと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光によって、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡの分布を検出したりすることもできる。この蛍光検出システムは、放射性物質を使用することなく、簡易に、遺伝子配列などを検出することができるという利点がある。
【０００５】
このため、４８８ｎｍの波長のレーザ光を発するアルゴンレーザ励起光源を備え、蛍光検出システムに使用可能な画像読み取り装置が提案されている。
しかしながら、蓄積性蛍光体シートを、画像の検出材料として用いる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も、また、蛍光検出システムも、いずれも、画像を担持した蓄積性蛍光体シート、ゲル支持体あるいは転写支持体などの画像担体を、励起光により走査した結果、画像担体から発する光を検出して、画像を生成し、診断や検出などをおこなうものであるため、画像読み取り装置が、これらいずれのシステムにも使用できるように構成されていることが便利であり、好ましい。
そこで、ＢａＦＸ（Ｘはハロゲン）系の輝尽性蛍光体を励起可能な６３５ｎｍのレーザ光を発する固体レーザ励起光源を備え、オートラジオグラフィシステムに使用可能で、蛍光検出システムに使用される蛍光物質を励起可能な４５０ｎｍの波長の光を発するＬＥＤを備え、蛍光検出システムにも使用可能な画像読み取り装置が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この画像読み取り装置は、６３５ｎｍのレーザ光により、輝尽性蛍光体あるいは６３５ｎｍのレーザ光によって励起可能な蛍光物質を励起し、４５０ｎｍの波長の光により励起可能な蛍光物質を励起して、生じた輝尽光あるいは蛍光を、励起光の波長の光をカットするフィルタを通して、１つのフォトマルチプライアによって検出しようとするものであり、固体レーザ励起光源とＬＥＤとが、光学ヘッドに内蔵され、光学ヘッドを、高速で、主走査方向および副走査方向に移動させて、励起光により、画像担体を走査している。
しかしながら、蛍光検出システムにおいて蛍光画像を生成するために使用されている蛍光物質の多くは、４８８ｎｍの波長のレーザ光を発するアルゴンレーザによって、より励起しやすく設計されており、４５０ｎｍの波長の光によって励起する場合には、励起効率が低く、十分な蛍光を生じさせることが困難であり、また、この画像読み取り装置においては、励起光の強度を高くして、検出感度を向上させるために、ＬＥＤに代えて、励起光源として、レーザ励起光源を用いようとしても、レーザ励起光源を、高速で動かされる光学ヘッドに搭載することがきわめて困難であり、したがって、励起光源として、ＬＥＤを用いざるを得ず、励起光の強度が小さく、この点からも、発する蛍光の光量が小さく、検出感度が低下するという問題があった。
【０００７】
他方、４８８ｎｍの波長のレーザ光を発するアルゴンレーザ励起光源を備えた画像読み取り装置にあっても、蛍光物質を励起した結果、４８８ｎｍよりわずかに長い波長の光が、蛍光物質から発せられるため、蛍光物質からの発光光を検出する際に、励起光をカットすることが困難であり、Ｓ／Ｎ比が低下しやすいという問題があった。
また、この画像読み取り装置においては、オペレータ自身が、読み取るべき画像を形成している蛍光物質の種類に応じて、６３５ｎｍのレーザ光を発する固体レーザ励起光源あるいは４５０ｎｍの波長の光を発するＬＥＤを選択的に作動させるとともに、フォトマルチプライアの前面のフィルタを切り換え、輝尽性蛍光体を励起する場合には、６３５ｎｍのレーザ光を発する固体レーザ励起光源を使用するとともに、輝尽光の波長域の光のみを透過し、６３５ｎｍのレーザ光をカットするフィルタをフォトマルチプライアの前面に位置させて、画像の読み取りをおこなう必要があるが、このような操作をおこなうことは面倒であり、また、４５０ｎｍの波長の光によって励起すべき蛍光物質の画像を読み取る際に、誤って、６３５ｎｍのレーザ光により蛍光物質を励起した場合や、４５０ｎｍの波長の光によって蛍光物質を励起しても、フィルタの選択を誤った場合、あるいは、６３５ｎｍのレーザ光によって励起すべき蛍光物質の画像を読み取る際に、誤って、４５０ｎｍの光により蛍光物質を励起した場合や、６３５ｎｍのレーザ光によって蛍光物質を励起しても、フィルタの選択を誤った場合には、所望の画像を得ることができないという問題があり、ことに、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オートラジオグラフィ画像を読み取る際に、誤って、４５０ｎｍのレーザ光を用いて、オートラジオグラフィ画像の読み取りをおこなった場合には、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層中に蓄積されている放射線エネルギの一部が放出されてしまうため、再度、６３５ｎｍのレーザ光で励起しても、精度良く、オートラジオグラフィ画像を読み取ることが困難で、場合によっては、まったく、オートラジオグラフィ画像を読み取ることができなくなるという問題があった。
【０００８】
したがって、本発明は、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を目的とするものである。
【００１１】
本発明の目的は、画像担体が配置される一つの画像担体配置部と、前記画像担体配置部に向けて６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源と、前記画像担体配置部に向けて４７０ｎｍないし４８０ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源と、前記レーザ光により画像を担持する画像担体から発せられた光を光電的に検出可能であり、感度よく検出できる光の波長がそれぞれ異なる複数の光検出手段と、前記各光検出手段の前に配置され、それぞれ異なる波長域の光のみを選択的に透過させる複数のフィルタを備えたフィルタ手段と、前記画像担体配置部に配置される画像担体の種類に基づいた指示信号を入力可能な入力手段と、該入力手段に入力された指示信号にしたがって、前記第１のレーザ励起光源と前記第２のレーザ励起手段とを選択的に作動させるとともに、選択されたレーザ励起光源の種類および前記画像担体配置部に配置される画像担体の種類に応じて、前記複数の光検出手段の中から検出結果を使用する所定の光検出手段を選択し、該所定の光検出手段の前に配置された前記フィルタ手段に備えられた複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択する制御手段を備えている、ことを特徴とする画像読み取り装置によって達成される。
【００１２】
本件第２発明によれば、画像読み取り装置は、６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源および４７０ないし４８０ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源を備えているので、第１のレーザ励起光源を用いて、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層に含まれるＢａＦＸ（Ｘはハロゲン元素）系の輝尽性蛍光体に蓄積記録された放射線画像および電子線画像ならびに６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザ光により励起可能な蛍光物質によって標識され、画像担体に記録された試料の画像を読み取ることができ、第２のレーザ励起光源により、アルゴンレーザによって励起可能なように設計された蛍光物質により標識され、画像担体に記録された試料の画像を読み取ることが可能になる。しかも、第２のレーザ励起光源は、４７０ないし４８０ｎｍの波長のレーザ光を発するため、蛍光物質から発せられた４８８ｎｍよりも長い波長を有する蛍光から、励起光を容易にカットして、蛍光のみを検出することができ、さらには、第２の励起光源として、レーザを用いているので、強度の高い励起光により、蛍光物質を励起して、十分に大きな光量の蛍光を発生させることができ、したがって、感度良く、画像を読み取ることが可能になる。また、指示信号を入力可能な入力手段と、入力手段に入力された指示信号にしたがって、第１のレーザ励起光源と第２のレーザ励起手段を選択的に作動させるとともに、複数の光検出手段の中から所定の光検出手段を選択し、選択した光検出手段に対応する前記フィルタ手段に備えられた複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択する制御手段を備えているので、たとえば、入力手段に、蛍光物質の種類を入力することにより、その蛍光物質によって標識され、画像担体に記録された試料の蛍光画像を読み取るのに必要なレーザ励起光源が、制御手段により作動されるとともに、その蛍光物質から発せられる蛍光を読み取るのに適した光検出手段およびフィルタが、制御手段により選択されて、画像の読み取りを実行することができ、あるいは、輝尽性蛍光体に記録された放射線画像もしくは電子線画像を読み取るときには、入力手段に、蓄積性蛍光体シートという画像担体の種類を入力することによって、制御手段により、自動的に、輝尽性蛍光体を励起するのに適した第１のレーザ励起光源が選択されて、作動されるとともに、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を検出するのに適した光検出手段および輝尽性蛍光体から発せられた輝尽光のみを透過し、第１のレーザ励起光源から発せられた励起光をカットするフィルタが選択されて、画像の読み取りを実行することができるから、操作がきわめて簡易であり、レーザ励起光源、光検出手段あるいはフィルタの選択を誤って、所望の画像を得ることができないということを防止することができ、また、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もしくは電子線画像を読み取るときに、誤って、第２のレーザ励起光源を作動してしまい、輝尽性蛍光体層中に蓄積された放射線エネルギあるいは電子線エネルギの一部を放出させてしまい、放射線画像もしくは電子線画像を、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。
【００１３】
本件第２発明の好ましい実施態様においては、前記第１のレーザ励起光源から発せられるレーザ光により走査される画像担体が、蛍光物質の画像を担持した担体、または、被写体の放射線画像、オートラジオグラフィ画像、放射線回折画像および電子顕微鏡画像よりなる群から選ばれる画像を記録した輝尽性蛍光体を含む蓄積性蛍光体シートによって構成され、前記第２のレーザ励起光源から発せられるレーザ光で走査される画像担体が、蛍光物質の画像を担持した担体により構成されている。
本件第２発明のさらに好ましい実施態様においては、画像読み取り装置は、さらに、５３０ないし５４０ｎｍの波長のレーザ光を発する第３のレーザ励起光源を備え、前記制御手段が、前記入力手段に入力された指示信号にしたがって、前記第１のレーザ励起光源、前記第２のレーザ励起光源および前記第３のレーザ励起光源選択的に作動させるとともに、前記複数の光検出手段の中から所定の光検出手段を選択し、前記所定の光検出手段に対応する前記フィルタ手段に備えられた複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択するように構成されている。
本件第２発明のさらに好ましい実施態様によれば、５３０ないし５４０ｎｍの波長のレーザ光により励起可能な蛍光物質を用いて、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。
【００１４】
本件第２の発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第３のレーザ励起光源から発せられるレーザ光により操作される画像担体が、蛍光物質の画像を担持した担体によって構成されている。
本件第１の発明のさらに好ましい実施態様においては、前記入力手段が、指示信号として、少なくとも、蛍光物質の種類および画像担体の種類を入力可能に構成されている。
本発明において、蛍光物質の画像を担持しているとは、蛍光色素によって標識された試料の画像を担持している場合と、酵素を標識された試料と結合させた後に、酵素を蛍光基質と接触させて、蛍光基質を、蛍光を発する蛍光物質に変化させ、得られた蛍光物質の画像を担持している場合とを包含している。
本発明において、画像担体に、標識された試料の画像を担持させ、４７０ｎｍないし４８０ｎｍの波長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るために使用することのできる蛍光色素は、４７０ないし４８０ｎｍの波長のレーザによって励起可能な蛍光色素であれば、とくに、限定されるものではない。４７０ないし４８０ｎｍの波長のレーザによって励起可能な蛍光色素としては、たとえば、Fluorescein （C.I. No. 45350) 、構造式(1) で示されるFluorescein-X 、構造式(2) で示される YOYO-1 、構造式(3) で示される TOTO-1 、構造式(4) で示される YO-PRO-1 、構造式(5) で示されるCy-3（登録商標）、構造式(6) で示されるNile Red、構造式(7) で示されるBCECF 、Rhodamine 6G (C.I. No. 45160）、Acridine Orange （C.I. No. 46005) 、SYBR Green（C2H6OS) 、Quantum Red 、Ｒ-Phycoerythrin、Red 613 、Red 670 、Fluor X 、Fluorescein 標識アミダイト、FAM 、AttoPhos、Bodipy phosphatidylcholine、SNAFL 、Calcium Green 、Fura Red、Fluo 3、AllPro、NBD phosphoethanolamine などが好ましく使用することができる。また、本発明において、画像担体に、標識された試料の画像を担持させ、６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るために使用することのできる蛍光色素は、６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素であれば、とくに、限定されるものではない。６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素としては、たとえば、式(8) で示される Cy-5 （登録商標）、Allphycocyaninなどが好ましく使用することができる。さらに、本発明において、画像担体に、標識された試料の画像を担持させ、５３０ｎｍないし５４０ｎｍの波長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るために使用することのできる蛍光色素は、５３０ないし５４０ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素であれば、とくに、限定されるものではない。５３０ないし５４０ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素としては、たとえば、構造式(5) で示される Cy-3 （登録商標）、Rhodamine 6G (C.I. No. 45160）、Rhodamine B (C.I. No. 45170 ）、構造式(9) で示される Ethidium Bromide 、構造式(10)で示されるTexas Red 、構造式(11)で示される Propidium Iodide 、構造式(12)で示される POPO-3 、Red 613 、Red 670 、Carboxyrhodamine (R6G)、R-Phycoerythrin 、Quantum Red 、JOE 、HEX 、Ethidium homodimer、Lissamine rhodamine B peptide などが好ましく使用することができる。
【００１５】
【化１】
【００１６】
【化２】
【００１７】
【化３】
【００１８】
【化４】
【００１９】
【化５】
【００２０】
【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（Ｂａ1-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ＭIIＦＸ・ａＭI Ｘ’・ｂＭ'II Ｘ'' 2 ・ｃＭIII Ｘ''' 3 ・ｘＡ：ｙＥｕ2+（ここに、ＭII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、ＭI 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、ＭIII 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。
【００２１】
【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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
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。
【００４３】
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。
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】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、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により、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って、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。
【００５２】
また、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、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に孔５１ａを形成することは必ずしも必要はでなく、孔５１ａに代えて、ミラー５１にレーザ光４を透過させるコーティング部を設けたり、あるいは、レーザ光４が透過すべき部分のみ、ミラー５１に全反射コーティングを施さないようにするなど、ミラー５１にレーザ光４を透過可能な部分が形成されていればよい。
さらに、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。
【００５３】
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。
【００５４】
【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。
【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
【産業上の利用分野】
本発明は、画像読み取り装置に関するものであり、さらに詳細には、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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線が照射されると、放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用いて、被写体を透過した放射線のエネルギーを、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、放射線画像を生成するように構成された放射線診断システムが知られている（たとえば、特開昭５５−１２４２９号公報、同５５−１１６３４０号公報、同５５−１６３４７２号公報、同５６−１１３９５号公報、同５６−１０４６４５号公報など。）。
また、同様な輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用い、放射性標識を付与した物質を、生物体に投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織の一部を試料とし、この試料を、輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと一定時間重ね合わせることにより、放射線エネルギーを輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波によって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、画像を生成するように構成されたオートラジオグラフィシステムが知られている（たとえば、特公平１−６０７８４号公報、特公平１−６０７８２号公報、特公平４−３９５２号公報など）。
【０００３】
さらに、電子線あるいは放射線が照射されると、電子線あるいは放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された電子線あるいは放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、電子線あるいは放射線の検出材料として用い、金属あるいは非金属試料などに電子線を照射し、試料の回折像あるいは透過像などを検出して、元素分析、試料の組成解析、試料の構造解析などをおこなったり、生物体組織に電子線を照射して、生物体組織の画像を検出する電子顕微鏡による検出システムや、放射線を試料に照射し、得られた放射線回折像を検出して、試料の構造解析などをおこなう放射線回折画像検出システムなどが知られている（たとえば、特開昭６１−５１７３８号公報、特開昭６１−９３５３８号公報、特開昭５９−１５８４３号公報など）。
これらの蓄積性蛍光体シートを画像の検出材料として使用するシステムは、写真フイルムを用いる場合とは異なり、現像処理という化学的処理が不必要であるだけでなく、得られた画像データに画像処理を施すことにより、所望のように、画像を再生し、あるいは、コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を有している。
【０００４】
他方、オートラジオグラフィシステムにおける放射性標識物質に代えて、蛍光物質を標識物質として使用した蛍光検出（fluorescence) システムが知られている。このシステムによれば、蛍光画像の読み取ることにより、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、実験用マウスにおける投与物質の代謝、吸収、排泄の経路、状態、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動させるべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液中に、蛍光色素を加えた後に、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上で、複数のＤＮＡ断片を電気泳動させ、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を、蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動されたＤＮＡ断片を標識し、励起光により、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮＡを分布を検出したり、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ＤＮＡを変性（denaturation) し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補的なＤＮＡもしくはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製したプローブと変性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、プローブＤＮＡもしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみを選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡを分布を検出したりすることができる。さらに、標識物質により標識した目的とする遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡプローブを調製して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリダイズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的なＤＮＡと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光によって、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡの分布を検出したりすることもできる。この蛍光検出システムは、放射性物質を使用することなく、簡易に、遺伝子配列などを検出することができるという利点がある。
【０００５】
このため、４８８ｎｍの波長のレーザ光を発するアルゴンレーザ励起光源を備え、蛍光検出システムに使用可能な画像読み取り装置が提案されている。
しかしながら、蓄積性蛍光体シートを、画像の検出材料として用いる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も、また、蛍光検出システムも、いずれも、画像を担持した蓄積性蛍光体シート、ゲル支持体あるいは転写支持体などの画像担体を、励起光により走査した結果、画像担体から発する光を検出して、画像を生成し、診断や検出などをおこなうものであるため、画像読み取り装置が、これらいずれのシステムにも使用できるように構成されていることが便利であり、好ましい。
そこで、ＢａＦＸ（Ｘはハロゲン）系の輝尽性蛍光体を励起可能な６３５ｎｍのレーザ光を発する固体レーザ励起光源を備え、オートラジオグラフィシステムに使用可能で、蛍光検出システムに使用される蛍光物質を励起可能な４５０ｎｍの波長の光を発するＬＥＤを備え、蛍光検出システムにも使用可能な画像読み取り装置が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この画像読み取り装置は、６３５ｎｍのレーザ光により、輝尽性蛍光体あるいは６３５ｎｍのレーザ光によって励起可能な蛍光物質を励起し、４５０ｎｍの波長の光により励起可能な蛍光物質を励起して、生じた輝尽光あるいは蛍光を、励起光の波長の光をカットするフィルタを通して、１つのフォトマルチプライアによって検出しようとするものであり、固体レーザ励起光源とＬＥＤとが、光学ヘッドに内蔵され、光学ヘッドを、高速で、主走査方向および副走査方向に移動させて、励起光により、画像担体を走査している。
しかしながら、蛍光検出システムにおいて蛍光画像を生成するために使用されている蛍光物質の多くは、４８８ｎｍの波長のレーザ光を発するアルゴンレーザによって、より励起しやすく設計されており、４５０ｎｍの波長の光によって励起する場合には、励起効率が低く、十分な蛍光を生じさせることが困難であり、また、この画像読み取り装置においては、励起光の強度を高くして、検出感度を向上させるために、ＬＥＤに代えて、励起光源として、レーザ励起光源を用いようとしても、レーザ励起光源を、高速で動かされる光学ヘッドに搭載することがきわめて困難であり、したがって、励起光源として、ＬＥＤを用いざるを得ず、励起光の強度が小さく、この点からも、発する蛍光の光量が小さく、検出感度が低下するという問題があった。
【０００７】
他方、４８８ｎｍの波長のレーザ光を発するアルゴンレーザ励起光源を備えた画像読み取り装置にあっても、蛍光物質を励起した結果、４８８ｎｍよりわずかに長い波長の光が、蛍光物質から発せられるため、蛍光物質からの発光光を検出する際に、励起光をカットすることが困難であり、Ｓ／Ｎ比が低下しやすいという問題があった。
また、この画像読み取り装置においては、オペレータ自身が、読み取るべき画像を形成している蛍光物質の種類に応じて、６３５ｎｍのレーザ光を発する固体レーザ励起光源あるいは４５０ｎｍの波長の光を発するＬＥＤを選択的に作動させるとともに、フォトマルチプライアの前面のフィルタを切り換え、輝尽性蛍光体を励起する場合には、６３５ｎｍのレーザ光を発する固体レーザ励起光源を使用するとともに、輝尽光の波長域の光のみを透過し、６３５ｎｍのレーザ光をカットするフィルタをフォトマルチプライアの前面に位置させて、画像の読み取りをおこなう必要があるが、このような操作をおこなうことは面倒であり、また、４５０ｎｍの波長の光によって励起すべき蛍光物質の画像を読み取る際に、誤って、６３５ｎｍのレーザ光により蛍光物質を励起した場合や、４５０ｎｍの波長の光によって蛍光物質を励起しても、フィルタの選択を誤った場合、あるいは、６３５ｎｍのレーザ光によって励起すべき蛍光物質の画像を読み取る際に、誤って、４５０ｎｍの光により蛍光物質を励起した場合や、６３５ｎｍのレーザ光によって蛍光物質を励起しても、フィルタの選択を誤った場合には、所望の画像を得ることができないという問題があり、ことに、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オートラジオグラフィ画像を読み取る際に、誤って、４５０ｎｍのレーザ光を用いて、オートラジオグラフィ画像の読み取りをおこなった場合には、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層中に蓄積されている放射線エネルギの一部が放出されてしまうため、再度、６３５ｎｍのレーザ光で励起しても、精度良く、オートラジオグラフィ画像を読み取ることが困難で、場合によっては、まったく、オートラジオグラフィ画像を読み取ることができなくなるという問題があった。
【０００８】
したがって、本発明は、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を目的とするものである。
【００１１】
本発明の目的は、画像担体が配置される一つの画像担体配置部と、前記画像担体配置部に向けて６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源と、前記画像担体配置部に向けて４７０ｎｍないし４８０ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源と、前記レーザ光により画像を担持する画像担体から発せられた光を光電的に検出可能であり、感度よく検出できる光の波長がそれぞれ異なる複数の光検出手段と、前記各光検出手段の前に配置され、それぞれ異なる波長域の光のみを選択的に透過させる複数のフィルタを備えたフィルタ手段と、前記画像担体配置部に配置される画像担体の種類に基づいた指示信号を入力可能な入力手段と、該入力手段に入力された指示信号にしたがって、前記第１のレーザ励起光源と前記第２のレーザ励起手段とを選択的に作動させるとともに、選択されたレーザ励起光源の種類および前記画像担体配置部に配置される画像担体の種類に応じて、前記複数の光検出手段の中から検出結果を使用する所定の光検出手段を選択し、該所定の光検出手段の前に配置された前記フィルタ手段に備えられた複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択する制御手段を備えている、ことを特徴とする画像読み取り装置によって達成される。
【００１２】
本件第２発明によれば、画像読み取り装置は、６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源および４７０ないし４８０ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源を備えているので、第１のレーザ励起光源を用いて、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層に含まれるＢａＦＸ（Ｘはハロゲン元素）系の輝尽性蛍光体に蓄積記録された放射線画像および電子線画像ならびに６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザ光により励起可能な蛍光物質によって標識され、画像担体に記録された試料の画像を読み取ることができ、第２のレーザ励起光源により、アルゴンレーザによって励起可能なように設計された蛍光物質により標識され、画像担体に記録された試料の画像を読み取ることが可能になる。しかも、第２のレーザ励起光源は、４７０ないし４８０ｎｍの波長のレーザ光を発するため、蛍光物質から発せられた４８８ｎｍよりも長い波長を有する蛍光から、励起光を容易にカットして、蛍光のみを検出することができ、さらには、第２の励起光源として、レーザを用いているので、強度の高い励起光により、蛍光物質を励起して、十分に大きな光量の蛍光を発生させることができ、したがって、感度良く、画像を読み取ることが可能になる。また、指示信号を入力可能な入力手段と、入力手段に入力された指示信号にしたがって、第１のレーザ励起光源と第２のレーザ励起手段を選択的に作動させるとともに、複数の光検出手段の中から所定の光検出手段を選択し、選択した光検出手段に対応する前記フィルタ手段に備えられた複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択する制御手段を備えているので、たとえば、入力手段に、蛍光物質の種類を入力することにより、その蛍光物質によって標識され、画像担体に記録された試料の蛍光画像を読み取るのに必要なレーザ励起光源が、制御手段により作動されるとともに、その蛍光物質から発せられる蛍光を読み取るのに適した光検出手段およびフィルタが、制御手段により選択されて、画像の読み取りを実行することができ、あるいは、輝尽性蛍光体に記録された放射線画像もしくは電子線画像を読み取るときには、入力手段に、蓄積性蛍光体シートという画像担体の種類を入力することによって、制御手段により、自動的に、輝尽性蛍光体を励起するのに適した第１のレーザ励起光源が選択されて、作動されるとともに、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を検出するのに適した光検出手段および輝尽性蛍光体から発せられた輝尽光のみを透過し、第１のレーザ励起光源から発せられた励起光をカットするフィルタが選択されて、画像の読み取りを実行することができるから、操作がきわめて簡易であり、レーザ励起光源、光検出手段あるいはフィルタの選択を誤って、所望の画像を得ることができないということを防止することができ、また、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もしくは電子線画像を読み取るときに、誤って、第２のレーザ励起光源を作動してしまい、輝尽性蛍光体層中に蓄積された放射線エネルギあるいは電子線エネルギの一部を放出させてしまい、放射線画像もしくは電子線画像を、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。
【００１３】
本件第２発明の好ましい実施態様においては、前記第１のレーザ励起光源から発せられるレーザ光により走査される画像担体が、蛍光物質の画像を担持した担体、または、被写体の放射線画像、オートラジオグラフィ画像、放射線回折画像および電子顕微鏡画像よりなる群から選ばれる画像を記録した輝尽性蛍光体を含む蓄積性蛍光体シートによって構成され、前記第２のレーザ励起光源から発せられるレーザ光で走査される画像担体が、蛍光物質の画像を担持した担体により構成されている。
本件第２発明のさらに好ましい実施態様においては、画像読み取り装置は、さらに、５３０ないし５４０ｎｍの波長のレーザ光を発する第３のレーザ励起光源を備え、前記制御手段が、前記入力手段に入力された指示信号にしたがって、前記第１のレーザ励起光源、前記第２のレーザ励起光源および前記第３のレーザ励起光源選択的に作動させるとともに、前記複数の光検出手段の中から所定の光検出手段を選択し、前記所定の光検出手段に対応する前記フィルタ手段に備えられた複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択するように構成されている。
本件第２発明のさらに好ましい実施態様によれば、５３０ないし５４０ｎｍの波長のレーザ光により励起可能な蛍光物質を用いて、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。
【００１４】
本件第２の発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第３のレーザ励起光源から発せられるレーザ光により操作される画像担体が、蛍光物質の画像を担持した担体によって構成されている。
本件第１の発明のさらに好ましい実施態様においては、前記入力手段が、指示信号として、少なくとも、蛍光物質の種類および画像担体の種類を入力可能に構成されている。
本発明において、蛍光物質の画像を担持しているとは、蛍光色素によって標識された試料の画像を担持している場合と、酵素を標識された試料と結合させた後に、酵素を蛍光基質と接触させて、蛍光基質を、蛍光を発する蛍光物質に変化させ、得られた蛍光物質の画像を担持している場合とを包含している。
本発明において、画像担体に、標識された試料の画像を担持させ、４７０ｎｍないし４８０ｎｍの波長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るために使用することのできる蛍光色素は、４７０ないし４８０ｎｍの波長のレーザによって励起可能な蛍光色素であれば、とくに、限定されるものではない。４７０ないし４８０ｎｍの波長のレーザによって励起可能な蛍光色素としては、たとえば、Fluorescein （C.I. No. 45350) 、構造式(1) で示されるFluorescein-X 、構造式(2) で示される YOYO-1 、構造式(3) で示される TOTO-1 、構造式(4) で示される YO-PRO-1 、構造式(5) で示されるCy-3（登録商標）、構造式(6) で示されるNile Red、構造式(7) で示されるBCECF 、Rhodamine 6G (C.I. No. 45160）、Acridine Orange （C.I. No. 46005) 、SYBR Green（C2H6OS) 、Quantum Red 、Ｒ-Phycoerythrin、Red 613 、Red 670 、Fluor X 、Fluorescein 標識アミダイト、FAM 、AttoPhos、Bodipy phosphatidylcholine、SNAFL 、Calcium Green 、Fura Red、Fluo 3、AllPro、NBD phosphoethanolamine などが好ましく使用することができる。また、本発明において、画像担体に、標識された試料の画像を担持させ、６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るために使用することのできる蛍光色素は、６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素であれば、とくに、限定されるものではない。６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素としては、たとえば、式(8) で示される Cy-5 （登録商標）、Allphycocyaninなどが好ましく使用することができる。さらに、本発明において、画像担体に、標識された試料の画像を担持させ、５３０ｎｍないし５４０ｎｍの波長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るために使用することのできる蛍光色素は、５３０ないし５４０ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素であれば、とくに、限定されるものではない。５３０ないし５４０ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素としては、たとえば、構造式(5) で示される Cy-3 （登録商標）、Rhodamine 6G (C.I. No. 45160）、Rhodamine B (C.I. No. 45170 ）、構造式(9) で示される Ethidium Bromide 、構造式(10)で示されるTexas Red 、構造式(11)で示される Propidium Iodide 、構造式(12)で示される POPO-3 、Red 613 、Red 670 、Carboxyrhodamine (R6G)、R-Phycoerythrin 、Quantum Red 、JOE 、HEX 、Ethidium homodimer、Lissamine rhodamine B peptide などが好ましく使用することができる。
【００１５】
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【００２１】
【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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
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。
【００４３】
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。
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】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、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により、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って、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。
【００５２】
また、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、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に孔５１ａを形成することは必ずしも必要はでなく、孔５１ａに代えて、ミラー５１にレーザ光４を透過させるコーティング部を設けたり、あるいは、レーザ光４が透過すべき部分のみ、ミラー５１に全反射コーティングを施さないようにするなど、ミラー５１にレーザ光４を透過可能な部分が形成されていればよい。
さらに、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。
【００５３】
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。
【００５４】
【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。
【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
Claims (5)
- 画像担体が配置される一つの画像担体配置部と、
前記画像担体配置部に向けて６３３ｎｍまたは６３５ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源と、
前記画像担体配置部に向けて４７０ｎｍないし４８０ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレーザ励起光源と、
前記レーザ光により画像を担持する画像担体から発せられた光を光電的に検出可能であり、感度よく検出できる光の波長がそれぞれ異なる複数の光検出手段と、
前記各光検出手段の前に配置され、それぞれ異なる波長域の光のみを選択的に透過させる複数のフィルタを備えたフィルタ手段と、
前記画像担体配置部に配置される画像担体の種類に基づいた指示信号を入力可能な入力手段と、
該入力手段に入力された指示信号にしたがって、前記第１のレーザ励起光源と前記第２のレーザ励起手段とを選択的に作動させるとともに、選択されたレーザ励起光源の種類および前記画像担体配置部に配置される画像担体の種類に応じて、前記複数の光検出手段の中から検出結果を使用する所定の光検出手段を選択し、該所定の光検出手段の前に配置された前記フィルタ手段に備えられた複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択する制御手段を備えている、
ことを特徴とする画像読み取り装置。 - 前記第１のレーザ励起光源から発せられるレーザ光により走査される画像担体が、蛍光物質の画像を担持した担体、または、被写体の放射線画像、オートラジオグラフィ画像、放射線回折画像および電子顕微鏡画像よりなる群から選ばれる画像を記録した輝尽性蛍光体を含む蓄積性蛍光体シートによって構成され、
前記第２のレーザ励起光源から発せられるレーザ光で走査される画像担体が、蛍光物質の画像を担持した担体により構成されている、
請求項１に記載の画像読み取り装置。 - ５３０ないし５４０ｎｍの波長のレーザ光を発する第３のレーザ励起光源を、さらに備え、
前記制御手段が、前記入力手段に入力された指示信号にしたがって、前記第１のレーザ励起光源、前記第２のレーザ励起光源および前記第３のレーザ励起光源を選択的に作動させるとともに、前記複数の光検出手段の中から所定の光検出手段を選択し、前記所定の光検出手段に対応する前記フィルタ手段に備えられた複数のフィルタの中から所定のフィルタを選択するように構成されている、
請求項１または２に記載の画像読み取り装置。 - 前記第３のレーザ励起光源から発せられるレーザ光により走査される画像担体が、蛍光物質の画像を担持した担体によって構成されている、
請求項３に記載の画像読み取り装置。 - 前記入力手段が、指示信号として、少なくとも、蛍光物質の種類および画像担体の種類を入力可能に構成されている、
請求項２または４に記載の画像読み取り装置。
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