JP3896390B2 - スキャナおよびスキャナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナおよびスキャナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法に関するものであり、さらに詳細には、サンプルの劣化を招くことなく、簡易に、かつ、短時間に、フォトマルチプライアの電圧値を、所望のように設定することのできるスキャナおよびスキャナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線が照射されると、放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用い、放射性標識を付与した物質を、生物体に投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織の一部をサンプルとし、このサンプルを、輝尽性蛍光体層が設けられた蓄積性蛍光体シートと一定時間重ね合わせることにより、放射線エネルギーを輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波によって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、クロムＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、画像を再生するように構成されたオートラジオグラフィ検出システムが知られている（たとえば、特公平１−６０７８４号公報、特公平１−６０７８２号公報、特公平４−３９５２号公報など）。
【０００３】
蓄積性蛍光体シートを画像の検出材料として使用するオートラジオグラフィ検出システムは、写真フイルムを用いる場合とは異なり、現像処理という化学的処理が不必要であるだけでなく、得られた画像データに画像処理を施すことによって、所望のように、画像を再生し、あるいは、コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を有している。
【０００４】
他方、オートラジオグラフィシステムにおける放射性標識物質に代えて、蛍光物質を標識物質として使用した蛍光検出（fluorescence) システムが知られている。このシステムによれば、蛍光画像を読み取ることによって、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動させるべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液中に、蛍光色素を加えた後に、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上で、複数の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、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮＡを分布を検出したり、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ＤＮＡを変性（denaturation) し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補的なＤＮＡもしくはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製したプローブと変性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、プローブＤＮＡもしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみを選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡを分布を検出したりすることができる。さらに、標識物質により標識した目的とする遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡプローブを調製して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリダイズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的なＤＮＡと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光により、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡの分布を検出したりすることもできる。この蛍光検出システムは、放射性物質を使用することなく、簡易に、遺伝子配列などを検出することができるという利点がある。
【０００５】
さらに、近年、スライドガラス板やメンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、スポッター装置を用いて、滴下して、多数の独立したスポットを形成し、次いで、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなど、抽出、単離などによって、生体から採取され、あるいは、さらに、化学的処理、化学修飾などの処理が施された生体由来の物質であって、蛍光物質、色素などの標識物質によって標識された物質をハイブリダイズさせたマイクロアレイに、励起光を照射して、蛍光物質、色素などの標識物質から発せられた蛍光などの光を光電的に検出して、生体由来の物質を解析するマイクロアレイ検出システムが開発されている。このマイクロアレイ検出システムによれば、スライドガラス板やメンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、数多くの特異的結合物質のスポットを高密度に形成して、標識物質によって標識された生体由来の物質をハイブリダイズさせることによって、短時間に、生体由来の物質を解析することが可能になるという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
オートラジオグラフィシステム、蛍光検出システムおよびマイクロアレイ検出システムはいずれも、サンプルに、レーザ光を照射して、輝尽性蛍光体や蛍光色素などの標識物質を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽性光や蛍光色素から放出された蛍光などを光電的に検出して、標識物質の画像データや発光量データなどの生化学解析用のデータを生成するものであり、そのため、これらのシステムにおいては、一般に、スキャナが用いられ、レーザ光によって、サンプルを走査し、サンプルから放出された輝尽光や蛍光を、フォトマルチプライアを用いて、光電的に検出して、標識物質の画像データや発光量データなどの生化学解析用のデータが生成されていた。
【０００７】
このように構成されたスキャナにおいては、フォトマルチプライアの電圧値を適当な値に設定して、レーザ光によって、サンプルを走査し、サンプルから放出された光を光電的に検出して、生成したデータに基づいて、画像を再生し、再生された画像を観察して、フォトマルチプライアの電圧値を変え、適正な画像が再生されるまで、こうしたプレスキャンニングを繰り返し、試行錯誤により、フォトマルチプライアの電圧値を決定していた。
【０００８】
しかしながら、このような操作はきわめて面倒で、多大な時間を要するだけでなく、レーザ光の照射を受けると、輝尽性蛍光体は蓄積していた放射線のエネルギーを放出して、蓄積されているエネルギーが減少し、蛍光物質も、レーザ光が繰り返し照射されると、蛍光の発光量が減少するため、サンプルの劣化を招くという問題があった。
【０００９】
したがって、本発明は、サンプルの劣化を招くことなく、簡易に、かつ、短時間に、フォトマルチプライアの電圧値を、所望のように設定することのできるスキャナおよびスキャナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、レーザ光を発する少なくとも１つのレーザ励起光源と、標識物質を含むサンプルを載置するサンプルステージと、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光によって、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査可能なように、前記サンプルステージを移動させる走査手段と、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光によって、前記サンプルが走査されて、前記標識物質から放出された光を光電的に検出して、アナログ画像データを生成するフォトマルチプライアと、前記フォトマルチプライアによって生成されたアナログ画像データをディジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器を備えたスキャナであって、前記フォトマルチプライアのフォトマルチプライア電圧値を所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定し、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光によって、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査して、プレスキャンニングを実行し、前記プレスキャンニングの結果、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォトマルチプライアによって、光電的に検出して生成したディジタル画像データに基づいて、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光により、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするピクセル濃度信号強度シミュレート手段を備えたことを特徴とするスキャナによって達成される。
【００１１】
本発明によれば、フォトマルチプライアのフォトマルチプライア電圧値を所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定し、少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光によって、サンプルステージに載置されたサンプルを走査して、プレスキャンニングを実行し、プレスキャンニングの結果、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定されたフォトマルチプライアによって、光電的に検出して生成したディジタル画像データに基づいて、少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光により、サンプルステージに載置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするピクセル濃度信号強度シミュレート手段を、スキャナが備えているから、適当なフォトマルチプライア電圧値を指定して、プレスキャンニングを実行して生成したディジタル画像データに基づき、ピクセル濃度信号強度シミュレート手段によって、プレスキャンニングにおいて用いられた所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアを用いて生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートし、所望のコントラストが得られるフォトマルチプライア電圧値Ｇを決定することができ、したがって、プレスキャンニングを繰り返し実行することなく、フォトマルチプライアの電圧値を適切な値に設定することが可能になる。
【００１２】
本発明の好ましい実施態様においては、前記ピクセル濃度信号強度シミュレート手段が、前記プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度に対し、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光により、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度がシフトする濃度信号強度シフト値を算出する濃度信号強度シフト値算出手段と、前記濃度信号強度シフト値算出手段によって算出された濃度信号強度シフト値にしたがって、前記プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を補正して、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光により、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするピクセル濃度信号強度補正手段を備えている。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様によれば、ピクセル濃度信号強度シミュレート手段が、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度に対し、少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光により、サンプルステージに載置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度がシフトする濃度信号強度シフト値を算出する濃度信号強度シフト値算出手段と、濃度信号強度シフト値算出手段によって算出された濃度信号強度シフト値にしたがって、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を補正して、少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光により、サンプルステージに載置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするピクセル濃度信号強度補正手段を備えているから、適当なフォトマルチプライア電圧値を指定して、プレスキャンニングを実行して生成したディジタル画像データに基づき、濃度信号強度シフト値算出手段によって、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度に対して、異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアを用いて生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度がシフトする濃度信号強度シフト値を算出し、ピクセル濃度信号強度補正手段によって、プレスキャンニングを実行して生成したディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を補正して、異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアを用いて生成されるべきディジタル画像データを生成することにより、所望のコントラストが得られるフォトマルチプライア電圧値Ｇを決定することができ、したがって、プレスキャンニングを繰り返し実行することなく、フォトマルチプライアの電圧値を適切な値に設定することが可能になる。
【００１４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、表示手段を備え、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光によって、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出して生成したディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度が、前記ピクセル濃度信号強度補正手段によって、補正されて生成されたディジタル画像データに基づいて、画像が生成され、前記表示手段に表示されるように構成されている。
【００１５】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、スキャナは、さらに、表示手段を備え、少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光によって、サンプルステージに載置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定されたフォトマルチプライアによって光電的に検出して生成したディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度が、ピクセル濃度信号強度補正手段によって、補正されて生成されたディジタル画像データに基づいて、画像が生成され、表示手段に表示されるように構成されているから、ユーザーは、ＣＲＴなどの表示手段に表示された画像を観察して、適切なコントラストの画像を生成することのできる所望のフォトマルチプライア電圧値Ｇを、きわめて容易に決定することが可能になる。
【００１６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記ピクセル濃度信号強度シミュレート手段によって、シミュレートされた画像データの各ピクセルの濃度信号強度に基づき、前記フォトマルチプライアの前記フォトマルチプライア電圧値Ｇを設定するフォトマルチプライア電圧値設定手段を備えている。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、スキャナは、発せられるレーザ光の波長を異にする２以上のレーザ励起光源を備え、前記２以上のレーザ励起光源から発せられ、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査するレーザ光の波長ごとに、前記プレスキャンニングが実行され、前記ピクセル濃度信号強度シミュレート手段が、前記プレスキャンニングの結果、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォトマルチプライアによって、光電的に検出して生成したディジタル画像データに基づいて、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光により、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするように構成されている。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、スキャナは、発せられるレーザ光の波長を異にする２以上のレーザ励起光源を備えており、サンプルステージに載置されたサンプルが波長の異なるレーザ光によって走査される場合があり、サンプルを走査するレーザ光の波長が異なると、フォトマルチプライアの電圧値が同じであっても、生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度が異なり、したがって、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォトマルチプライアを用いて、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度も変化するが、２以上のレーザ励起光源から発せられ、サンプルステージに載置されたサンプルを走査するレーザ光の波長ごとに、プレスキャンニングが実行され、ピクセル濃度信号強度シミュレート手段が、プレスキャンニングの結果、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定されたフォトマルチプライアによって、光電的に検出して生成したディジタル画像データに基づいて、少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられたレーザ光により、サンプルステージに載置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするように構成されているから、波長の異なるレーザ光を用いて、サンプルステージに載置されたサンプルを走査する場合でも、所望のコントラストの画像を得ることが可能になる。
【００１９】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記２以上のレーザ励起光源から発せられるレーザ光の波長ごとに、前記ピクセル濃度信号強度シミュレート手段によって、シミュレートされた画像データの各ピクセルの濃度信号強度に基づき、前記ピクセル濃度信号強度シミュレート手段によって、シミュレートされた画像データの各ピクセルの濃度信号強度に基づき、前記フォトマルチプライアのフォトマルチプライア電圧値を設定する前記フォトマルチプライア電圧値設定手段を備えている。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記濃度信号強度シフト値算出手段が、前記所定のフォトマルチプライア電圧値をＧ０、前記所定のフォトマルチプライア電圧値とは異なるフォトマルチプライア電圧値をＧ、ビット数をＢ、ラチチュードをＬとしたとき、次式にしたがって、各ピクセルの濃度信号強度シフト値ΔＱＬを算出するように構成されている。
【００２１】
ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記ピクセル濃度信号強度補正手段が、前記プレスキャンニングによって生成された前記ディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をＱＬｉ０_λ（λは、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられるレーザ光の波長である。）として、次式にしたがって、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をＱＬｉ_λをシミュレートするように構成されている。
ＱＬｉ_λ＝ＱＬｉ０_λ＋ΔＱＬ
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記標識物質を含むサンプルが、蛍光色素を含んだサンプルによって構成されている。
【００２２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記標識物質を含むサンプルが、担体上に、蛍光色素によって、選択的に標識された試料の複数のスポットが形成されたマイクロアレイによって構成されている。
【００２３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記標識物質を含むサンプルが、放射線エネルギーが蓄積された輝尽性蛍光体層を備えた蓄積性蛍光体シートによって構成されている。
【００２４】
本発明の前記目的はまた、フォトマルチプライアの電圧値を所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定し、サンプルステージに載置され、標識物質を含むサンプルを、レーザ光によって走査して、プレスキャンニングを実行し、前記プレスキャンニングの結果、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォトマルチプライアによって、光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によって、ディジタル化して、ディジタル画像データを生成し、前記サンプルステージに載置され、標識物質を含む前記サンプルを、レーザ光によって走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を、前記プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データに基づいて、シミュレートし、シミュレートされたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度にしたがって、前記フォトマルチプライアの所望のフォトマルチプライア電圧値Ｇを決定し、前記フォトマルチプライアの電圧値を設定することを特徴とするスキャナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法によって達成される。
【００２５】
本発明によれば、フォトマルチプライアの電圧値を所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定し、サンプルステージに載置され、標識物質を含むサンプルを、レーザ光によって走査して、プレスキャンニングを実行し、プレスキャンニングの結果、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定されたフォトマルチプライアによって、光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によって、ディジタル化して、ディジタル画像データを生成し、サンプルステージに載置され、標識物質を含むサンプルを、レーザ光によって走査し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データに基づいて、シミュレートし、シミュレートされたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度にしたがって、フォトマルチプライアの所望のフォトマルチプライア電圧値Ｇを決定し、フォトマルチプライアの電圧値を設定するように構成されているから、適当なフォトマルチプライア電圧値を指定して、プレスキャンニングを実行して生成したディジタル画像データに基づき、プレスキャンニングにおいて用いられた所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアを用いて生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートし、所望のコントラストが得られるフォトマルチプライア電圧値Ｇを決定することができ、したがって、プレスキャンニングを繰り返し実行することなく、フォトマルチプライアの電圧値を適切な値に設定することが可能になる。
【００２６】
本発明の好ましい実施態様においては、前記プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データに基づいて、レーザ光により、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度がシフトする濃度信号強度シフト値を算出し、前記濃度信号強度シフト値にしたがって、前記プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を補正して、レーザ光により、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするするように構成されている。
【００２７】
本発明の好ましい実施態様によれば、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データに基づいて、レーザ光により、サンプルステージに載置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度がシフトする濃度信号強度シフト値を算出し、濃度信号強度シフト値にしたがって、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を補正して、レーザ光により、サンプルステージに載置されたサンプルを走査し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をシミュレートするするように構成されているから、適当なフォトマルチプライア電圧値を指定して、プレスキャンニングを実行して生成したディジタル画像データに基づき、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度に対して、異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアを用いて生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度がシフトする濃度信号強度シフト値を算出し、プレスキャンニングを実行して生成したディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を補正して、異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアを用いて生成されるべきディジタル画像データを生成することにより、所望のコントラストが得られるフォトマルチプライア電圧値Ｇを決定することができ、したがって、プレスキャンニングを繰り返し実行することなく、フォトマルチプライアの電圧値を適切な値に設定することが可能になる。
【００２８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記各ピクセルの濃度信号強度がシミュレートされたディジタル画像データに基づいて、画像を表示し、表示された前記画像にしたがって、前記フォトマルチプライア電圧値Ｇを決定し、前記フォトマルチプライアの電圧値を設定するように構成されている。
【００２９】
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、さらに、各ピクセルの濃度信号強度がシミュレートされたディジタル画像データに基づいて、画像を表示し、表示された画像にしたがって、フォトマルチプライア電圧値Ｇを決定し、フォトマルチプライアの電圧値を設定するように構成されているから、ユーザーは、ＣＲＴなどの表示手段に表示された画像を観察して、適切なコントラストの画像を生成することのできる所望のフォトマルチプライア電圧値Ｇを、きわめて容易に決定することが可能になる。
【００３０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査するレーザ光の波長ごとに、前記プレスキャンニングを実行し、前記プレスキャンニングの結果、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォトマルチプライアによって、光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によって、ディジタル化して、ディジタル画像データを生成し、前記サンプルステージに載置され、標識物質を含む前記サンプルを、レーザ光によって走査し、前記サンプルの前記標識物質から放出された光を、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を、前記プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データに基づいて、シミュレートし、シミュレートされたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度にしたがって、前記フォトマルチプライアの所望のフォトマルチプライア電圧値を決定し、前記フォトマルチプライアの電圧値を設定するように構成されている。
【００３１】
サンプルステージに載置されたサンプルを走査するレーザ光の波長が異なると、フォトマルチプライアの電圧値が同じであっても、生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度が異なり、したがって、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定された前記フォトマルチプライアを用いて、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度も変化するが、本発明のさらに好ましい実施態様によれば、サンプルステージに載置されたサンプルを走査するレーザ光の波長ごとに、プレスキャンニングを実行し、プレスキャンニングの結果、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０に設定されたフォトマルチプライアによって、光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によって、ディジタル化して、ディジタル画像データを生成し、サンプルステージに載置され、標識物質を含むサンプルを、レーザ光によって走査し、サンプルの標識物質から放出された光を、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライアによって光電的に検出し、Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度を、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データに基づいて、シミュレートし、シミュレートされたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度にしたがって、フォトマルチプライアの所望のフォトマルチプライア電圧値を決定し、フォトマルチプライアの電圧値を設定するように構成されているから、波長の異なるレーザ光を用いて、サンプルステージに載置されたサンプルを走査する場合でも、所望のコントラストの画像を得ることが可能になる。
【００３２】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記サンプルステージに載置された前記サンプルを走査するレーザ光の波長ごとに、前記各ピクセルの濃度信号強度がシミュレートされたディジタル画像データに基づいて、画像を表示し、表示された前記画像にしたがって、前記フォトマルチプライアの電圧値を決定し、前記フォトマルチプライアの電圧値を設定するように構成されている。
【００３３】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記所定のフォトマルチプライア電圧値をＧ０、前記所定のフォトマルチプライア電圧値とは異なるフォトマルチプライア電圧値をＧ、ビット数をＢ、ラチチュードをＬとしたとき、次式にしたがって、各ピクセルの濃度信号強度のシフト値ΔＱＬを算出するように構成されている。
【００３４】
ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記プレスキャンニングによって生成された前記ディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をＱＬｉ０_λ（λは、前記少なくとも１つのレーザ励起光源から発せられるレーザ光の波長である。）として、次式にしたがって、前記所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定された前記フォトマルチプライアによって光電的に検出し、前記Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化されて、生成されるべきディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度をＱＬｉ_λをシミュレートするように構成されている。
ＱＬｉ_λ＝ＱＬｉ０_λ＋ΔＱＬ
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記標識物質を含むサンプルが、蛍光色素を含んだサンプルによって構成されている。
【００３５】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記標識物質を含むサンプルが、担体上に、蛍光色素によって、選択的に標識された試料の複数のスポットが形成されたマイクロアレイによって構成されている。
【００３６】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記標識物質を含むサンプルが、放射線エネルギーが蓄積された輝尽性蛍光体層を備えた蓄積性蛍光体シートによって構成されている。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００３８】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナの略斜視図である。
【００３９】
図１に示されるように、本実施態様にかかるスキャナは、６４０ｎｍの波長のレーザ光４を発する第１のレーザ励起光源１と、５３２ｎｍの波長のレーザ光４を発する第２のレーザ励起光源２と、４７３ｎｍの波長のレーザ光４を発する第３のレーザ励起光源３とを備えている。本実施態様においては、第１のレーザ励起光源は、半導体レーザ光源によって構成され、第２のレーザ励起光源２および第３のレーザ励起光源３は、第二高調波生成（Second Harmonic Generation) 素子によって構成されている。
【００４０】
第１のレーザ励起光源１により発生されたレーザ光４は、コリメータレンズ５により、平行光とされた後、ミラー６によって反射される。第１のレーザ励起光源１から発せられ、ミラー６によって反射されたレーザ光４の光路には、６４０ｎｍのレーザ光４を透過し、５３２ｎｍの波長の光を反射する第１のダイクロイックミラー７および５３２ｎｍ以上の波長の光を透過し、４７３ｎｍの波長の光を反射する第２のダイクロイックミラー８が設けられており、第１のレーザ励起光源１により発生されたレーザ光４は、第１のダイクロイックミラー７および第２のダイクロイックミラー８を透過して、光学ヘッド１５に入射する。
【００４１】
他方、第２のレーザ励起光源２より発生されたレーザ光４は、コリメータレンズ９により、平行光とされた後、第１のダイクロイックミラー７によって反射されて、その向きが９０度変えられて、第２のダイクロイックミラー８を透過し、光学ヘッド１５に入射する。
【００４２】
また、第３のレーザ励起光源３から発生されたレーザ光４は、コリメータレンズ１０によって、平行光とされた後、第２のダイクロイックミラー８により反射されて、その向きが９０度変えられた後、光学ヘッド１５に入射する。
【００４３】
光学ヘッド１５は、ミラー１６と、その中央部に、穴１７が形成された穴明きミラー１８と、レンズ１９を備えており、光学ヘッド１５に入射したレーザ光４は、ミラー１６によって反射され、穴明きミラー１８に形成された穴１７およびレンズ１９を通過して、サンプルステージ２０にセットされたサンプルキャリア２１上に入射する。ここに、サンプルステージ２０は、走査機構（図１においては、図示せず）によって、図１において、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能に構成されている。
【００４４】
本実施態様にかかるスキャナは、スライドガラス板を担体とし、蛍光色素によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが、スライドガラス板上に形成されているマイクロアレイを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能に構成され、さらに、蛍光色素によって、選択的に標識された変性ＤＮＡを含む転写支持体を担体とした蛍光サンプルを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能に構成されるとともに、放射性標識物質によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが形成されたメンブレンフィルタなどの担体を、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍光体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記録された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ光４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能に構成されている。
【００４５】
マイクロアレイは、たとえば、以下のようにして、生成される。
【００４６】
まず、異なるｃＤＮＡプローブを含む試料液が、それぞれ、スライドガラス板上に、スポット状に滴下されて、異なるｃＤＮＡプローブを含む多数のスポットが、スライドガラス板上に形成される。
【００４７】
他方、検体であるＲＮＡを生体細胞から抽出し、さらに、ＲＮＡから３’末端にポリＡを有するｍＲＮＡを抽出する。こうして抽出したポリＡを末端に有するｍＲＮＡからｃＤＮＡを合成する際に、標識物質であるＣｙ−３（登録商標）を存在させて、Ｃｙ−３によって標識された第一のターゲットＤＮＡを生成する。
【００４８】
その一方で、検体であるＲＮＡを生体細胞から抽出し、さらに、ＲＮＡから、３’末端にポリＡを有するｍＲＮＡを抽出する。こうして抽出したポリＡを末端に有するｍＲＮＡからｃＤＮＡを合成する際に、標識物質であるＣｙ−５（登録商標）を存在させて、Ｃｙ−５によって標識された第二のターゲットＤＮＡを生成する。
【００４９】
こうして調製された第一のターゲットＤＮＡと第二のターゲットＤＮＡを混合し、混合液を、特異的結合物質であるｃＤＮＡが滴下されたスライドガラス板の表面上に静かに載せて、ハイブリダイズさせる。
【００５０】
他方、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、転写支持体に記録される。
【００５１】
すなわち、まず、目的とする遺伝子からなるＤＮＡ断片を含む複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持媒体上で、電気泳動させることにより、分離展開し、アルカリ処理によって変性（denaturation) して、一本鎖のＤＮＡとする。
【００５２】
次いで、公知のサザン・ブロッティング法により、このゲル支持媒体と転写支持体とを重ね合わせ、転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写して、加温処理および紫外線照射によって、固定する。
【００５３】
その後、目的とする遺伝子のＤＮＡと相補的なＤＮＡあるいはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製したプローブと転写支持体１２上の変性ＤＮＡ断片とを、加温処理によって、ハイブリタイズさせ、二本鎖のＤＮＡの形成（renaturation)またはＤＮＡ・ＲＮＡ結合体の形成をおこなう。次いで、たとえば、フルオレセイン、ローダミン、Ｃｙ−５ などの蛍光色素を用いて、それぞれ、目的とする遺伝子のＤＮＡと相補的なＤＮＡあるいはＲＮＡを標識して、プローブが調製される。このとき、転写支持体上の変性ＤＮＡ断片は固定されているので、プローブＤＮＡまたはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみがハイブリタイズして、蛍光標識プローブを捕獲する。しかる後に、適当な溶液で、ハイブリッドを形成しなかったプローブを洗い流すことにより、転写支持体上では、目的遺伝子を有するＤＮＡ断片のみが、蛍光標識が付与されたＤＮＡまたはＲＮＡとハイブリッドを形成し、蛍光標識が付与される。こうして、得られた転写支持体に、蛍光色素により標識された変性ＤＮＡの電気泳動画像が記録される。
【００５４】
一方、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層には、たとえば、以下のようにして、放射性標識物質の位置情報が記録される。
【００５５】
メンブレンフィルタなどの担体表面を前処理し、次いで、メンブレンフィルタなどの担体表面上の所定の位置に、塩基配列が既知の互いに異なった複数の特異的結合物質であるｃＤＮＡを、スポッター装置を使用して、滴下する。
【００５６】
他方、検体であるＲＮＡを生体細胞から抽出し、さらに、ＲＮＡから３’末端にポリＡを有するｍＲＮＡを抽出する。こうして抽出したポリＡを末端に有するｍＲＮＡからｃＤＮＡを合成する際に、放射性標識物質を存在させて、放射性標識物質によって標識されたプローブＤＮＡを生成する。
【００５７】
こうして得た放射性標識物質によって標識されたプローブＤＮＡを所定の溶液に調整し、特異的結合物質であるｃＤＮＡが滴下されたメンブレンフィルタなどの担体表面上に静かに載せて、ハイブリダイズさせる。
【００５８】
次いで、ハイブリダイズされた試料が形成されたメンブレンフィルタなどの担体表面に、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層を重ね合わせて、所定時間にわたって、密着状態に保持することによって、メンブレンフィルタなどの担体上の放射性標識物質から放出される放射線の少なくとも一部が、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層に吸収され、放射性標識物質の位置情報が、輝尽性蛍光体層に記録される。
【００５９】
レーザ光４が、光学ヘッド１５から、サンプル２２上に入射すると、サンプル２２が、マイクロアレイや蛍光サンプルの場合には、レーザ光４によって、蛍光物質が励起されて、蛍光が発せられ、また、サンプル２２が、蓄積性蛍光体シートの場合には、輝尽性蛍光体層に含まれた輝尽性蛍光体が励起され、輝尽光が発せられる。
【００６０】
サンプル２２から発せられた蛍光または輝尽光２５は、光学ヘッド１５のレンズ１９によって、平行な光にされ、穴明きミラー１７によって反射されて、４枚のフィルタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを備えたフィルタユニット２７のいずれかのフィルタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄに入射する。
【００６１】
フィルタユニット２７は、モータ（図示せず）によって、図１において、左右方向に移動可能に構成され、使用されるレーザ励起光源の種類によって、所定のフィルタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄが、蛍光または輝尽光２５の光路に位置するように構成されている。
【００６２】
ここに、フィルタ２８ａは、第１のレーザ励起光源１を用いて、サンプル２２に含まれている蛍光物質を励起し、蛍光を読み取るときに使用されるフィルタであり、６４０ｎｍの波長の光をカットし、６４０ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。
【００６３】
また、フィルタ２８ｂは、第２のレーザ励起光源２を用いて、サンプル２２に含まれている蛍光色素を励起し、蛍光を読み取るときに使用されるフィルタであり、５３２ｎｍの波長の光をカットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。
【００６４】
さらに、フィルタ２８ｃは、第３のレーザ励起光源３を用いて、サンプル２２に含まれている蛍光色素を励起し、蛍光を読み取るときに使用されるフィルタであり、４７３ｎｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有している。
【００６５】
また、フィルタ２８ｄは、サンプル２２が蓄積性蛍光体シートである場合に、第１のレーザ励起光源１を用いて、蓄積性蛍光体シートに含まれた輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から発せられた輝尽光を読み取るときに使用されるフィルタであり、輝尽性蛍光体から発光される輝尽光の波長域の光のみを透過し、６４０ｎｍの波長の光をカットする性質を有している。
【００６６】
したがって、使用すべきレーザ励起光源の種類、すなわち、サンプルの種類、試料を標識している蛍光物質の種類に応じて、これらのフィルタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを選択的に使用することによて、ノイズとなる波長域の光をカットすることが可能になる。
【００６７】
フィルタユニット２７のフィルタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃを透過して、所定の波長域の光がカットされた後、蛍光または輝尽光２５は、ミラー２９に入射し、反射されて、レンズ３０によって、集光される。
【００６８】
レンズ１９とレンズ３０は、共焦点光学系を構成している。このように、共焦点光学系を採用しているのは、サンプル２２が、スライドガラス板を担体としたマイクロアレイの場合に、スライドガラス板上に形成された微小なスポット状試料から放出された蛍光を、高いＳ／Ｎ比で読み取ることができるようにするためである。
【００６９】
レンズ３０の焦点の位置には、共焦点切り換え部材３１が設けられている。
【００７０】
図２は、共焦点切り換え部材３１の略正面図である。
【００７１】
図２に示されるように、共焦点切り換え部材３１は、板状をなし、径の異なる３つのピンホール３２ａ、３２ｂ、３２ｃが形成されている。
【００７２】
最も径の小さいピンホール３２ａは、サンプル２２が、スライドガラス板を担体としたマイクロアレイの場合に、マイクロアレイから放出された蛍光の光路に配置されるものであり、最も径の大きいピンホール３２ｃは、サンプル２２が、転写支持体を担体とした蛍光サンプルの場合に、転写支持体から放出された蛍光の光路に配置されるものである。
【００７３】
また、中間の径を有するピンホール３２ｂは、サンプル２２が、蓄積性蛍光体シートである場合に、輝尽性蛍光体層から放出された輝尽光の光路に配置されるものである。
【００７４】
このように、レンズ３０の焦点の位置に、共焦点切り換え部材３１を設けて、サンプル２２が、スライドガラス板を担体としたマイクロアレイの場合に、最も径の小さいピンホール３２ａを蛍光の光路に位置させているのは、サンプル２２が、スライドガラス板を担体としたマイクロアレイの場合には、レーザ光４によって、蛍光色素を励起した結果、蛍光はスライドガラス板の表面から放出され、発光点は深さ方向にほぼ一定であるため、共焦点光学系を用いて、径の小さいピンホール３２ａに結像させることがＳ／Ｎ比を向上させる上で望ましいからである。
【００７５】
これに対して、サンプル２２が、転写支持体を担体とした蛍光サンプルの場合に、最も径の大きいピンホール３２ｃを蛍光の光路に位置させているのは、サンプル２２が、転写支持体を担体とした蛍光サンプルの場合には、レーザ光４によって、蛍光色素を励起したときに、蛍光色素はゲル支持体の深さ方向に分布しており、しかも、発光点が深さ方向に変動するので、共焦点光学系によって、径の小さいピンホールに結像させることができず、径の小さいピンホールを用いると、試料から放出された蛍光がカットされ、蛍光を光電的に検出したときに、十分な信号強度が得られないため、径の大きいピンホール３２ｃを用いる必要があるからである。
【００７６】
他方、サンプル２２が蓄積性蛍光体シートである場合に、中間の径を有するピンホール３２ｂを輝尽光の光路に位置させているのは、レーザ光４によって、輝尽性蛍光体層に含まれた輝尽性蛍光体を励起したときは、輝尽光の発光点は輝尽性蛍光体層の深さ方向に分布し、発光点は深さ方向に変動するので、共焦点光学系によって、径の小さいピンホールに結像させることができず、径の小さいピンホールを用いると、試料から放出された輝尽光がカットされ、輝尽光を光電的に検出したときに、十分な信号強度が得られないが、発光点の深さ方向における分布も、発光点の深さ方向の変動も、ゲル支持体を担体としたマイクロアレイほどではないため、中間の径を有するピンホール３２ｂを用いることが望ましいからである。
【００７７】
共焦点切り換え部材３１を通過した蛍光あるいは輝尽光は、フォトマルチプライア３３によって光電的に検出され、アナログ画像データが生成される。
【００７８】
フォトマルチプライア３３によって生成されたアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディジタル画像データに変換され、ラインバッファ３５に送られて、記憶される。
【００７９】
ラインバッファ３５は、走査線１列分の画像データを一時的に記憶するものであり、走査線１列分のディジタル画像データが記憶されると、そのディジタル画像データを、ラインバッファ３５の容量よりもより大きな容量を有する送信バッファ３６に出力し、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信する。
【００８０】
図３は、サンプルステージ２０の走査機構のうち、主走査機構の詳細を示す略斜視図である。
【００８１】
図３に示されるように、副走査用モータ（図示せず）により、図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動可能な可動基板４０上には、一対のガイドレール４１、４１が固定されており、サンプルステージ２０は、一対のガイドレール４１、４１に、スライド可能に取り付けられた３つのスライド部材４２、４２（図３においては、２つのみ図示されている。）に固定されている。
【００８２】
図３に示されるように、可動基板４０上には、主走査用モータ４３が固定されており、主走査用モータ４３の出力軸４３ａには、プーリ４４に巻回されたタイミングベルト４５が巻回されるとともに、ロータリーエンコーダ４６が取り付けられている。
【００８３】
したがって、主走査用モータ４３を駆動することによって、サンプルステージ２０を、一対のガイドレール４１、４１に沿って、図３において、矢印Ｘで示される主走査方向に往復移動させ、一方、副走査用モータ（図示せず）によって、可動基板４０を副走査方向に移動させることによって、サンプルステージ２０を二次元的に移動させ、サンプルステージ２０にセットされたサンプル２２の全面を、レーザ光４によって、走査することが可能になる。
【００８４】
ここに、サンプルステージ２０の位置は、ロータリーエンコーダ４６により、モニターすることができるように構成されている。
【００８５】
図４は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナの制御系、入力系、検出系、駆動系および表示系を示すブロックダイアグラムである。
【００８６】
図４に示されるように、本実施態様にかかるスキャナの制御系は、スキャナ全体を制御するコントロールユニット５０と、ＲＡＭ５１と、画像データ処理装置３７を備えており、また、画像読み取り装置の入力系は、ユーザーによって操作され、種々の指示信号を入力可能なキーボード５２およびマウス５３を備えている。
【００８７】
図４に示されるように、スキャナの検出系は、サンプルステージ２０にセットされたサンプルキャリア２１の種類を検出して、キャリア検出信号をコントロールユニット５０に出力するキャリアセンサ５５を備えている。
【００８８】
図４に示されるように、本実施態様にかかるスキャナの駆動系は、４つのフィルタ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを備えたフィルタユニット２７を移動させるフィルタユニットモータ５７と、共焦点切り換え部材３１を移動させる切り換え部材モータ５８と、サンプルステージ２０を、主走査方向に往復移動させる主走査用モータ４３と、サンプルステージ２０を、副走査方向に間欠的に移動させる副走査用モータ４７を備えている。
【００８９】
さらに、図４に示されるように、スキャナの表示系は、ＣＲＴ５９を備えている。
【００９０】
コントロールユニット５０は、第１のレーザ励起光源１、第２のレーザ励起光源２または第３のレーザ励起光源３に、選択的に駆動信号を出力するとともに、フィルタユニットモータ５７、切り換え部材モータ５８、主走査用モータ４３および副走査用モータ４７に、駆動信号を出力可能に構成されている。
【００９１】
図５は、画像データ処理装置３７のブロックダイアグラムである。
【００９２】
図５に示されるように、本実施態様にかかるスキャナの画像データ処理装置は、ディジタル画像データを記憶する画像データ記憶手段６０と、ディジタル画像データに、種々のデータ処理を施すデータ処理手段６１を備えている。
【００９３】
送信バッファ３６に一時的に記憶されたディジタル画像データは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶されると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に出力され、記憶される。
【００９４】
このようにして、送信バッファ３６から、データ処理手段６１の受信バッファ６２に送られ、一時的に記憶された画像データは、さらに、受信バッファ６２から、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶される。
【００９５】
サンプル２２の全面を、レーザ光４によって走査して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消去する。
【００９６】
図５に示されるように、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１は、さらに、送信バッファ３６からディジタル画像データを受け取る受信バッファ６２と、データ処理を実行するデータ処理部６４と、ディジタル画像データを二次元的に展開して、一時的に記憶する一時メモリ６５と、ディジタル画像データを二次元的に展開して、一時的に記憶するウィンドメモリ６７を備えており、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、一時的に記憶された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に、画像が生成されるように構成されている。
【００９７】
図５に示されるように、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１は、さらに、各種ウィンドデータを生成して、ウィンドメモリ６７に出力し、ＣＲＴ５９の画面上に、各種ウィンドを表示させるウィンド設定部６８と、後に詳述する濃度シミュレーション実行部７０を備えている。
【００９８】
以上のように構成された本実施態様にかかるスキャナは、サンプル２２を、レーザ光４によって走査して、標識物質を励起し、標識物質から放出された光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成するのに先立って、まず、フォトマルチプライア３３の電圧値を設定するため、図６に示されるフローチャートにしたがって、プレスキャンニングが実行される。
【００９９】
まず、ユーザーによって、サンプルステージ２０に、サンプル２２であるマイクロアレイを保持したサンプルキャリア２１がセットされる。
【０１００】
サンプルステージ２０に、サンプル２２であるマイクロアレイを保持したサンプルキャリア２１がセットされると、キャリアセンサ５５によって、サンプルキャリア２１の種類が検出され、キャリア検出信号がコントロールユニット５０に出力される。
【０１０１】
キャリアセンサ５５からキャリア検出信号を受けると、コントロールユニット５０は、キャリア検出信号に基づき、切り換え部材モータ５８に駆動信号を出力して、共焦点切り換え部材３１を、最も径の小さいピンホール３２ａが光路内に位置するように、移動させる。
【０１０２】
次いで、ユーザーによって、標識物質である蛍光物質の種類およびプレスキャンニング開始信号が、キーボード５１に入力されると、キーボード５１から標識物質指定信号およびプレスキャンニング開始信号がコントロールユニット５０に出力される。
【０１０３】
本実施態様においては、マイクロアレイに含まれた試料は、Ｃｙ−５（登録商標）とＣｙ−３（登録商標）とによって、二重標識されており、ユーザーによって、一方の蛍光色素、たとえば、Ｃｙ−５（登録商標）が、キーボード５２に入力されると、Ｃｙ−５は、６４０ｎｍの波長のレーザ光４によって、最も効率的に励起可能であるから、コントロールユニット５０は、入力された標識物質指定信号にしたがって、フィルタユニットモータ５７に駆動信号を出力して、フィルタユニット２７を移動させ、６４０ｎｍの波長の光をカットし、６４０ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有するフィルタ２８ａを光路内に位置させる。
【０１０４】
コントロールユニット５０は、プレスキャンニング開始信号を受けると、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１のウィンド設定部６８に、ウィンド設定信号を出力して、濃度シミュレーションウィンドデータを生成させて、ウィンドメモリ６７に出力させ、濃度シミュレーションウィンドを、ＣＲＴ５９の画面上に表示する。
【０１０５】
図７は、濃度シミュレーションウィンドが、表示されたＣＲＴの画面を示す中間調図面である。
【０１０６】
図７に示されるように、濃度シミュレーションウィンド８０は、画像データに基づいて生成された画像が表示される画像表示部８１と、階調表示部８２と、６４０ｎｍの波長のレーザ光４、５３２ｎｍの波長のレーザ光４および４７３ｎｍの波長のレーザ光ごとに、使用されている励起光をカットするためのフィルタの種類を表示する励起光カットフィルタ表示部８３ａ、８３ｂおよび８３ｃと、フォトマルチプライア電圧値の値が表示されるフォトマルチプライア電圧値表示部８４ａ、８４ｂおよび８４ｃと、フォトマルチプライア電圧値を設定可能なスライダ８５ａ、８５ｂおよび８５ｃと、プレスキャンニング開始ボタン８６を含んでおり、キーボード５２を介して、入力され、あるいは、スライダ８５ａ、８５ｂまたは８５ｃが操作されて、設定されたフォトマルチプライア電圧値は、フォトマルチプライア電圧値表示部８４ａ、８４ｂおよび８４ｃに表示されるように構成されている。
【０１０７】
まず、ユーザーによって、フォトマルチプライア３３のゲインのパーセント値として、適当なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が、キーボード５２に入力され、あるいは、マウス５２を用いて、スライダ８５ａが操作されて、指定される。
【０１０８】
指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０は、コントロールユニット５０に送られ、コントロールユニット５０は、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０にしたがって、フォトマルチプライア３３の電圧値を設定するとともに、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０をＲＡＭ５１に記憶する。
【０１０９】
同時に、コントロールユニット５０は、画像データ処理装置３７のウィンド設定部６８にデータ表示信号を出力して、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０内の６４０ｎｍのレーザ光４のフォトマルチプライア電圧値表示部８４ａに、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を表示させる。
【０１１０】
次いで、コントロールユニット５０は、第１のレーザ励起光源１に駆動信号を出力して、オンさせる。
【０１１１】
第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光４は、コリメータレンズ５によって、平行な光とされた後、ミラー６によって反射され、第１のダイクロイックミラー７および第２のダイクロイックミラー８を透過して、光学ヘッド１５に入射する。
【０１１２】
光学ヘッド１５に入射したレーザ光４は、ミラー１６によって反射され、穴明きミラー１８に形成された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光され、サンプルステージ２０にセットされたサンプル２２であるマイクロアレイに入射する。
【０１１３】
サンプルステージ２０は、主走査用モータ４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査方向に移動され、副走査用モータ４７によって、図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットされたマイクロアレイの全面が走査される。
【０１１４】
レーザ光４の照射を受けると、プローブＤＮＡを標識しているＣｙ−５が励起され、蛍光２５が放出される。マイクロアレイの担体として、スライドガラス板が用いられている場合には、蛍光色素はスライドガラス板の表面にのみ分布しているので、蛍光２５もスライドガラス板の表面からのみ、発せられる。
【０１１５】
スライドガラス板の表面から発せられた蛍光２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明きミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７に入射する。
【０１１６】
フィルタユニット２７は、フィルタ２８ａが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５はフィルタ２８ａに入射し、６４０ｎｍの波長の光がカットされ、６４０ｎｍよりも波長の長い光のみが透過される。
【０１１７】
フィルタ２８ａを透過した蛍光２５は、ミラー２９によって反射され、レンズ３０によって、結像される。
【０１１８】
レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り換え部材３１が、最も径の小さいピンホール３２ａが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５がピンホール３２ａ上に結像され、フォトマルチプライア３３によって、光電的に検出されて、アナログ画像データが生成される。
【０１１９】
このように、共焦点光学系を用いて、スライドガラス板の表面の蛍光色素から発せられた蛍光２５をフォトマルチプライア３３に導いて、光電的に検出しているので、データ中のイズを最小に抑えることが可能になる。
【０１２０】
フォトマルチプライア３３によって生成されたアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディジタル画像データに変換され、ラインバッファ３５に送られて、記憶される。
【０１２１】
こうして、プレスキャンニングによって生成された走査線１列分のディジタル画像データが、ラインバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信する。
【０１２２】
プレスキャンニングによって生成され、送信バッファ３６に一時的に記憶されたディジタル画像データは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶されると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に出力され、記憶される。
【０１２３】
こうして、プレスキャンニングによって、マイクロアレイの全面を、第１のレーザ励起光源１から発せられた６４０ｎｍの波長のレーザ光４によって走査して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消去する。
【０１２４】
画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶された画像データは、一時メモリ６５に読み出され、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、さらに、ウィンドメモリ６８に読み出されて、二次元的に展開されて、一時的に記憶される。
【０１２５】
こうして、プレスキャンニングによって生成され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、一時的に記憶されたディジタル画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−５によって標識された試料の画像が表示される。
【０１２６】
しかしながら、このようにして、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されたＣｙ−５によって標識された試料の画像は、ユーザーによって、フォトマルチプライア３３のゲインのパーセント値として、適当なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が指定されて、生成された画像データに基づくものであり、一般に、プレスキャンニングの段階で、適切なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を指定することはきわめて困難であるから、こうして、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像は、適切な濃度を有してはいない。
【０１２７】
したがって、従来は、こうして、ＣＲＴ５９の画面上に表示された画像に基づいて、ユーザーによって、新たなフォトマルチプライア電圧値の値が指定されて、適切な濃度を有する画像が、試行錯誤によって、ＣＲＴ５９の画面上に表示されるまで、プレスキャンニングが繰り返されていたが、このような操作はきわめて煩雑であり、多大な時間を要するだけでなく、プレスキャンニングを繰り返す結果、標識物質である蛍光色素が劣化し、蛍光の発光量が低下するという問題があった。
【０１２８】
そこで、本実施態様においては、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データに基づいて、プレスキャンニングに先立って、入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０とは異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇを、キーボード５２を介して、入力し、あるいは、マウス５３を用いて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド内のスライダ６５ａを操作することによって、指定し、指定したフォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、信号強度すなわち、生成されるべき画像の濃度をシミュレートすることが可能となるように、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１は、濃度シミュレーション実行部７０を備えている。
【０１２９】
図８は、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１に設けられた濃度シミュレーション実行部７０のブロックダイアグラムである。
【０１３０】
図８に示されるように、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１に設けられた濃度シミュレーション実行部７０は、ユーザーが、キーボード５２を介して、入力し、あるいは、マウス５３を用いて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０内のスライダ６５ａを操作することによって、指定したフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉが、プレスキャンニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０から、どれだけ、シフトするかを表わす濃度シフト値ΔＱＬを算出する濃度シフト値算出部７１と、濃度シフト値算出部７０によって算出された濃度シフト値ΔＱＬにしたがって、プレスキャンニングによって生成され、一時メモリ６５に二次元的に展開されて、記憶されている画像データを構成する各ピクセルの濃度信号強度を補正するピクセル濃度信号強度補正部７２を備えている。
【０１３１】
濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察した結果、画像の濃度が不適切であると判定したときは、ユーザーは、まず、キーボード５２を介して、適切と予測されるフォトマルチプライア電圧値Ｇを入力し、あるいは、マウス５３を用いて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド内のスライダ６５ａを操作して、適切と予測されるフォトマルチプライア電圧値Ｇを入力するとともに、濃度シミュレーション開始信号を入力する。
【０１３２】
濃度シミュレーション開始信号は、フォトマルチプライア電圧値Ｇとともに、コントロールユニット５０に入力され、コントロールユニット５０は、濃度シミュレーション開始信号に応答して、ＲＡＭ５１に記憶されたプレスキャンニングに先立って、ユーザーによって入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を読み出し、濃度シミュレーション開始信号およびフォトマルチプライア電圧値Ｇとともに、画像データ処理装置３７に出力する。
【０１３３】
同時に、コントロールユニット５０は、新たに、指定されたフォトマルチプライア電圧値ＧをＲＡＭ５１に記憶する。
【０１３４】
フォトマルチプライア電圧値Ｇ０、濃度シミュレーション開始信号およびフォトマルチプライア電圧値Ｇは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１に設けられた濃度シミュレーション実行部７０の濃度シフト値算出部７１に入力される。
【０１３５】
濃度シミュレーション実行部７０の濃度シフト値算出部７１は、濃度シミュレーション開始信号を受けると、入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０およびフォトマルチプライア電圧値Ｇに基づき、次式（１）にしたがって、ユーザーによって指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_６４０が、６４０ｎｍの波長のレーザ光４を用いて、プレスキャンニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０_６４０から、どれだけ、シフトするかを表わす濃度シフト値ΔＱＬを算出する。
【０１３６】
ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝ （１）
ここに、Ｂはビット数であり、Ｌはラチチュードである。
【０１３７】
ここに、本実施態様においては、Ｂ＝１６、Ｌ＝５であるので、式（１）は、次のように、書き換えることができる。
【０１３８】
ΔＱＬ＝１３１０７．２｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝
こうして、算出された濃度シフト値ΔＱＬは、濃度信号強度補正部７２に出力される。
【０１３９】
一方、濃度シミュレーション開始信号は、濃度信号強度補正部７２にも入力され、濃度信号強度補正部７２は、コントロールユニット５０から濃度シミュレーション開始信号を受け、濃度シフト値算出部７０から濃度シフト値ΔＱＬを受けると、一時メモリ６５に二次元的に展開されて、一時的に記憶されている画像データを読み出し、次式（２）のように、プレスキャンニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０_６４０に、濃度シフト値算出部７０から入力された濃度シフト値ΔＱＬを加算して、ユーザーによって指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_６４０を算出する。
【０１４０】
ＱＬｉ_６４０＝ＱＬｉ０_６４０＋ΔＱＬ （２）
さらに、濃度信号強度補正部７２は、画像データの各ピクセルに、こうして算出した各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_６４０を割り当て、各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データを生成し、ウィンドメモリ６８に出力する。
【０１４１】
各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データは、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、記憶され、ウィンドメモリ６８に、二次元的に展開されて、記憶された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−５によって標識された試料の画像が表示される。
【０１４２】
ユーザーは、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察して、画像のコントラストが適正であると判断したときは、キーボード５２に、フォトマルチプライア電圧決定信号を入力する。
【０１４３】
コントロールユニット５０は、キーボード５２を介して、フォトマルチプライア電圧決定信号を受けると、ＲＡＭ５１に記憶されているフォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、Ｃｙ−５によって標識された試料の画像データを生成する場合のフォトマルチプライア３３の電圧値を設定する。
【０１４４】
これに対して、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察した結果、画像のコントラストが未だ適正でないと判断したときは、ユーザーは、キーボード５２を介して、あるいは、マウス５３によって、濃度シミュレーションウィンドのスライダ８４ａを操作して、新たに、フォトマルチプライア電圧値Ｇを指定し、キーボード５２に、濃度シミュレーション開始信号を入力する。
【０１４５】
濃度シミュレーション開始信号および新たに指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇは、コントロールユニット５０に入力され、上述したのと全く同様にして、濃度シフト値算出部７１によって、濃度シフト値ΔＱＬが算出され、濃度信号強度補正部７２によって、ユーザーによって、新たに、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_６４０が算出されて、各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データが生成され、生成された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−５によって標識された試料の画像が表示される。
【０１４６】
こうして、適正なコントラストを有する画像が、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されるまで、濃度シミュレーションが繰り返され、適正なコントラストを有するＣｙ−５によって標識された試料の画像を生成することのできるフォトマルチプライア電圧値Ｇが決定されて、決定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、コントロールユニット５０によって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定される。
【０１４７】
以上のようにして、プレスキャンニングによって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定されると、コントロールユニット５０は、ウィンド設定部６８にウィンド解除信号を出力して、ウィンド設定部６８により、ウィンドメモリ６７内に設定されていた濃度シミュレーションウィンド８０を消去させるとともに、第１のレーザ励起光源１に駆動信号を出力して、オンさせ、Ｃｙ−５によって標識された試料の生化学解析用の画像データの生成が開始される。
【０１４８】
第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光４は、コリメータレンズ５によって、平行な光とされた後、ミラー６によって反射され、第１のダイクロイックミラー７および第２のダイクロイックミラー８を透過して、光学ヘッド１５に入射する。
【０１４９】
光学ヘッド１５に入射したレーザ光４は、ミラー１６によって反射され、穴明きミラー１８に形成された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光され、サンプルステージ２０にセットされたサンプル２２であるマイクロアレイに入射する。
【０１５０】
サンプルステージ２０は、主走査用モータ４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査方向に移動され、副走査用モータ４７によって、図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットされたマイクロアレイの全面が走査される。
【０１５１】
レーザ光４の照射を受けると、プローブＤＮＡを標識しているＣｙ−５が励起され、蛍光２５が放出される。マイクロアレイの担体として、スライドガラス板が用いられている場合には、蛍光色素はスライドガラス板の表面にのみ分布しているので、蛍光２５もスライドガラス板の表面からのみ、発せられる。
【０１５２】
スライドガラス板の表面から発せられた蛍光２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明きミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７に入射する。
【０１５３】
フィルタユニット２７は、フィルタ２８ａが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５はフィルタ２８ａに入射し、６４０ｎｍの波長の光がカットされ、６４０ｎｍよりも波長の長い光のみが透過される。
【０１５４】
フィルタ２８ａを透過した蛍光２５は、ミラー２９によって反射され、レンズ３０によって、結像される。
【０１５５】
レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り換え部材３１が、最も径の小さいピンホール３２ａが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５がピンホール３２ａ上に結像され、フォトマルチプライア３３によって、光電的に検出されて、アナログ画像データが生成される。
【０１５６】
このように、共焦点光学系を用いて、スライドガラス板の表面の蛍光色素から発せられた蛍光２５をフォトマルチプライア３３に導いて、光電的に検出しているので、データ中のイズを最小に抑えることが可能になる。
【０１５７】
フォトマルチプライア３３によって生成されたアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディジタル画像データに変換され、ラインバッファ３５に送られて、記憶される。
【０１５８】
こうして生成された走査線１列分のディジタル画像データが、ラインバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信する。
【０１５９】
ディジタル画像データは、送信バッファ３６から、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶されると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に出力され、記憶される。
【０１６０】
こうして、マイクロアレイの全面を、レーザ光４によって走査して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消去する。
【０１６１】
画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶された画像データは、データ処理部６４によって、一時メモリ６５に読み出されて、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、データ処理部６４によって、必要に応じて、データ処理が施されて、ウィンドメモリ６８に、二次元的に展開されて、一時的に記憶される。
【０１６２】
ユーザーによって、キーボード５２に画像生成信号が入力されると、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、一時的に記憶されている画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に、Ｃｙ−５によって標識された試料の画像が表示される。
【０１６３】
本実施態様においては、マイクロアレイに含まれた試料は、Ｃｙ−５（登録商標）に加えて、Ｃｙ−３（登録商標）によって標識されているため、Ｃｙ−５によって標識された試料の生化学解析用の画像データが生成されると、Ｃｙ−３によって標識された試料の生化学解析用の画像データが生成される。
【０１６４】
ここに、式（１）に示されるように、濃度シフト値ΔＱＬは、フォトマルチプライア電圧値Ｇにのみ依存し、蛍光色素を励起するために用いるレーザ光４の波長には依存しないが、サンプルステージ２０に載置されたサンプル２２を走査するレーザ光４の波長が異なると、フォトマルチプライア３３の電圧値が同じであっても、生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉが異なり、したがって、フォトマルチプライア３３の電圧値をＧ０に設定して、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０も変化するため、Ｃｙ−３によって標識された試料の生化学解析用の画像データを生成する場合にも、まず、プレスキャンニングが実行される。
【０１６５】
まず、ユーザーによって、標識物質である蛍光物質の種類およびプレスキャンニング開始信号が、キーボード５１に入力されると、キーボード５１から標識物質指定信号およびプレスキャンニング開始信号がコントロールユニット５０に出力される。
蛍光色素の種類として、Ｃｙ−３が入力されると、Ｃｙ−３は、４７３ｎｍの波長のレーザ光４によって、最も効率的に励起可能であるから、コントロールユニット５０は、入力された標識物質指定信号にしたがって、フィルタユニットモータ５７に駆動信号を出力して、フィルタユニット２７を移動させ、４７３ｍの波長の光をカットし、４７３ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有するフィルタ２８ｃを光路内に位置させる。
【０１６６】
コントロールユニット５０は、プレスキャンニング開始信号を受けると、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１のウィンド設定部６８に、ウィンド設定信号を出力して、濃度シミュレーションウィンドデータを生成させて、ウィンドメモリ６７に出力させ、濃度シミュレーションウィンドを、ＣＲＴ５９の画面上に表示する。
【０１６７】
次いで、ユーザーによって、フォトマルチプライア３３のゲインのパーセント値として、適当なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が、キーボード５２に入力され、あるいは、マウス５２を用いて、スライダ８５ｃが操作されて、指定される。
【０１６８】
指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０は、コントロールユニット５０に送られ、コントロールユニット５０は、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０にしたがって、フォトマルチプライア３３の電圧値を設定するとともに、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０をＲＡＭ５１に記憶する。
【０１６９】
同時に、コントロールユニット５０は、画像データ処理装置３７のウィンド設定部６８にデータ表示信号を出力して、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０内の４７３ｎｍのレーザ光４のフォトマルチプライア電圧値表示部８４ｃに、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を表示させる。
【０１７０】
次いで、コントロールユニット５０は、第３のレーザ励起光源３に駆動信号を出力して、オンさせる。
【０１７１】
第３のレーザ励起光源３から発せられたレーザ光４は、第２のダイクロイックミラー８によって反射されて、光学ヘッド１５に入射する。
【０１７２】
光学ヘッド１５に入射したレーザ光４は、ミラー１６によって反射され、穴明きミラー１８に形成された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光され、サンプルステージ２０にセットされたサンプル２２であるマイクロアレイに入射する。
【０１７３】
サンプルステージ２０は、主走査用モータ４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査方向に移動され、副走査用モータ４７によって、図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットされたマイクロアレイの全面が走査される。
【０１７４】
レーザ光４の照射を受けると、プローブＤＮＡを標識しているＣｙ−３が励起され、蛍光２５が放出される。マイクロアレイの担体として、スライドガラス板が用いられている場合には、蛍光色素はスライドガラス板の表面にのみ分布しているので、蛍光２５もスライドガラス板の表面からのみ、発せられる。
【０１７５】
スライドガラス板の表面から発せられた蛍光２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明きミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７に入射する。
【０１７６】
フィルタユニット２７は、フィルタ２８ｃが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５はフィルタ２８ｃに入射し、４７３ｎｍの波長の光がカットされ、４７３ｎｍよりも波長の長い光のみが透過される。
【０１７７】
フィルタ２８ｃを透過した蛍光２５は、ミラー２９によって反射され、レンズ３０によって、結像される。
【０１７８】
レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り換え部材３１が、最も径の小さいピンホール３２ａが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５がピンホール３２ａ上に結像され、フォトマルチプライア３３によって、光電的に検出されて、アナログ画像データが生成される。
【０１７９】
このように、共焦点光学系を用いて、スライドガラス板の表面の蛍光色素から発せられた蛍光２５をフォトマルチプライア３３に導いて、光電的に検出しているので、データ中のイズを最小に抑えることが可能になる。
【０１８０】
フォトマルチプライア３３によって生成されたアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディジタル画像データに変換され、ラインバッファ３５に送られて、記憶される。
【０１８１】
こうして、プレスキャンニングによって生成された走査線１列分のディジタル画像データが、ラインバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信する。
【０１８２】
プレスキャンニングによって生成され、送信バッファ３６に一時的に記憶されたディジタル画像データは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶されると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に出力されて、記憶される。
【０１８３】
こうして、プレスキャンニングによって、マイクロアレイの全面を、第３のレーザ励起光源３から発せられた４７３ｎｍの波長のレーザ光４によって走査して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消去する。
【０１８４】
画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶された画像データは、一時メモリ６５に読み出され、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、さらに、ウィンドメモリ６８に読み出されて、二次元的に展開されて、一時的に記憶される。
【０１８５】
こうして、プレスキャンニングによって生成され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、一時的に記憶されたディジタル画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−３によって標識された試料の画像が表示される。
【０１８６】
しかしながら、このようにして、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されたＣｙ−３によって標識された試料の画像は、ユーザーによって、フォトマルチプライア３３のゲインのパーセント値として、適当なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が指定されて、生成された画像データに基づくものであり、一般に、プレスキャンニングの段階で、適切なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を指定することはきわめて困難であるから、こうして、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像は、適切な濃度を有してはいない。
【０１８７】
そこで、第１レーザ励起光源１から発せられた６４０ｎｍの波長を有するレーザ光４を用いて、プレスキャンニングを実行した場合と同様に、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察した結果、画像の濃度が不適切であると判定したときは、ユーザーは、まず、キーボード５２を介して、適切と予測されるフォトマルチプライア電圧値Ｇを入力し、あるいは、マウス５３を用いて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド内のスライダ６５ｃを操作して、適切と予測されるフォトマルチプライア電圧値Ｇを入力するとともに、濃度シミュレーション開始信号を入力する。
【０１８８】
濃度シミュレーション開始信号は、フォトマルチプライア電圧値Ｇとともに、コントロールユニット５０に入力され、コントロールユニット５０は、濃度シミュレーション開始信号に応答して、ＲＡＭ５１に記憶されたプレスキャンニングに先立って、ユーザーによって入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を読み出し、濃度シミュレーション開始信号およびフォトマルチプライア電圧値Ｇとともに、画像データ処理装置３７に出力する。
【０１８９】
同時に、コントロールユニット５０は、新たに、指定されたフォトマルチプライア電圧値ＧをＲＡＭ５１に記憶する。
【０１９０】
フォトマルチプライア電圧値Ｇ０、濃度シミュレーション開始信号およびフォトマルチプライア電圧値Ｇは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１に設けられた濃度シミュレーション実行部７０の濃度シフト値算出部７１に入力される。
【０１９１】
濃度シミュレーション実行部７０の濃度シフト値算出部７１は、濃度シミュレーション開始信号を受けると、入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０およびフォトマルチプライア電圧値Ｇに基づき、次式（１）にしたがって、ユーザーによって指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_４７３が、４７３ｎｍの波長のレーザ光４を用いて、プレスキャンニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０_４７３から、どれだけ、シフトするかを表わす濃度シフト値ΔＱＬを算出する。
【０１９２】
ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝ （１）
ここに、Ｂはビット数であり、Ｌはラチチュードである。
【０１９３】
ここに、本実施態様においては、Ｂ＝１６、Ｌ＝５であるので、式（１）は、次のように、書き換えることができる。
【０１９４】
ΔＱＬ＝１３１０７．２｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝
こうして、算出された濃度シフト値ΔＱＬは、濃度信号強度補正部７２に出力される。
【０１９５】
一方、濃度シミュレーション開始信号は、濃度信号強度補正部７２にも入力され、濃度信号強度補正部７２は、コントロールユニット５０から濃度シミュレーション開始信号を受け、濃度シフト値算出部７０から濃度シフト値ΔＱＬを受けると、一時メモリ６５に二次元的に展開されて、一時的に記憶されている画像データを読み出し、次式（２）のように、プレスキャンニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０_４７３に、濃度シフト値算出部７０から入力された濃度シフト値ΔＱＬを加算して、ユーザーによって指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_４７３を算出する。
【０１９６】
ＱＬｉ_４７３＝ＱＬｉ０_４７３＋ΔＱＬ （２）
さらに、濃度信号強度補正部７２は、画像データの各ピクセルに、こうして算出した各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_４７３を割り当て、各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データを生成し、ウィンドメモリ６８に出力する。
【０１９７】
各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データは、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、記憶され、ウィンドメモリ６８に、二次元的に展開されて、記憶された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−３によって標識された試料の画像が表示される。
【０１９８】
ユーザーは、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察して、画像のコントラストが適正であると判断したときは、キーボード５２に、フォトマルチプライア電圧決定信号を入力する。
【０１９９】
コントロールユニット５０は、キーボード５２を介して、フォトマルチプライア電圧決定信号を受けると、ＲＡＭ５１に記憶されているフォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、Ｃｙ−３によって標識された試料の画像データを生成する場合のフォトマルチプライア３３の電圧値を設定する。
【０２００】
これに対して、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察した結果、画像のコントラストが未だ適正でないと判断したときは、ユーザーは、キーボード５２を介して、あるいは、マウス５３によって、濃度シミュレーションウィンドのスライダ８４ｃを操作して、新たに、フォトマルチプライア電圧値Ｇを指定し、キーボード５２に、濃度シミュレーション開始信号を入力する。
【０２０１】
濃度シミュレーション開始信号および新たに指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇは、コントロールユニット５０に入力され、上述したのと全く同様にして、濃度シフト値算出部７１によって、濃度シフト値ΔＱＬが算出され、濃度信号強度補正部７２によって、ユーザーによって、新たに、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_４７３が算出されて、各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データが生成され、生成された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に、Ｃｙ−３によって標識された試料の画像が表示される。
【０２０２】
こうして、適正なコントラストを有する画像が、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されるまで、濃度シミュレーションが繰り返され、適正なコントラストを有するＣｙ−３によって標識された試料の画像を生成することのできるフォトマルチプライア電圧値Ｇが決定されて、決定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、コントロールユニット５０によって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定される。
【０２０３】
以上のようにして、プレスキャンニングによって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定されると、コントロールユニット５０は、ウィンド設定部６８にウィンド解除信号を出力して、ウィンド設定部６８により、ウィンドメモリ６７内に設定されていた濃度シミュレーションウィンド８０を消去させるとともに、第３のレーザ励起光源３に駆動信号を出力して、オンさせ、Ｃｙ−３によって標識された試料の生化学解析用の画像データの生成が開始される。
【０２０４】
第３のレーザ励起光源３から発せられた４７３ｎｍの波長のレーザ光４は、第２のダイクロイックミラー８によって反射されて、光学ヘッド１５に入射する。
【０２０５】
光学ヘッド１５に入射したレーザ光４は、ミラー１６によって反射され、穴明きミラー１８に形成された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光され、サンプルステージ２０にセットされたサンプル２２であるマイクロアレイに入射する。
【０２０６】
サンプルステージ２０は、主走査用モータ４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査方向に移動され、副走査用モータ４７によって、図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットされたマイクロアレイの全面が走査される。
【０２０７】
レーザ光４の照射を受けると、プローブＤＮＡを標識しているＣｙ−３が励起され、蛍光２５が放出される。マイクロアレイの担体として、スライドガラス板が用いられている場合には、蛍光色素はスライドガラス板の表面にのみ分布しているので、蛍光２５もスライドガラス板の表面からのみ、発せられる。
【０２０８】
スライドガラス板の表面から発せられた蛍光２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明きミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７に入射する。
【０２０９】
フィルタユニット２７は、フィルタ２８ｃが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５はフィルタ２８ｃに入射し、４７３ｎｍの波長の光がカットされ、４７３ｎｍよりも波長の長い光のみが透過される。
【０２１０】
フィルタ２８ｃを透過した蛍光２５は、ミラー２９によって反射され、レンズ３０によって、結像される。
【０２１１】
レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り換え部材３１が、最も径の小さいピンホール３２ａが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５がピンホール３２ａ上に結像され、フォトマルチプライア３３によって、光電的に検出されて、アナログ画像データが生成される。
【０２１２】
このように、共焦点光学系を用いて、スライドガラス板の表面の蛍光色素から発せられた蛍光２５をフォトマルチプライア３３に導いて、光電的に検出しているので、データ中のイズを最小に抑えることが可能になる。
【０２１３】
フォトマルチプライア３３によって生成されたアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディジタル画像データに変換され、ラインバッファ３５に送られて、記憶される。
【０２１４】
こうして生成された走査線１列分のディジタル画像データが、ラインバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信する。
【０２１５】
ディジタル画像データは、送信バッファ３６から画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶されると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に出力されて、記憶される。
【０２１６】
こうして、マイクロアレイの全面を、レーザ光４によって走査して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消去する。
【０２１７】
画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶された画像データは、データ処理部６４によって、一時メモリ６５に読み出されて、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、データ処理部６４によって、必要に応じて、データ処理が施されて、ウィンドメモリ６８に、二次元的に展開されて、一時的に記憶される。
【０２１８】
ユーザーによって、キーボード５２に画像生成信号が入力されると、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、一時的に記憶されている画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に、Ｃｙ−３によって標識された試料の画像が表示される。
【０２１９】
一方、蛍光色素によって、選択的に標識された変性ＤＮＡを含む転写支持体を担体とした蛍光サンプルを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を、フォトマルチプライアによって光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成する場合には、以下のようにして、生化学解析用の画像データが生成される。
【０２２０】
前述のように、濃度シフト値ΔＱＬは、フォトマルチプライア電圧値Ｇにのみ依存し、蛍光色素を励起するために用いるレーザ光４の波長には依存しないが、サンプルステージ２０に載置されたサンプル２２を走査するレーザ光４の波長が異なると、フォトマルチプライア３３の電圧値が同じであっても、生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉが異なり、したがって、フォトマルチプライア３３の電圧値をＧ０に設定して、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０も変化するため、蛍光色素によって、選択的に標識された変性ＤＮＡを含む転写支持体を担体とした蛍光サンプルを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成する場合にも、使用するレーザ光４の波長が異なるときは、まず、プレスキャンニングが実行される。
【０２２１】
まず、ユーザーによって、サンプルステージ２０に、蛍光色素によって、選択的に標識された変性ＤＮＡを含む転写支持体を担体とした蛍光サンプル２２が保持されたサンプルキャリア２１がセットされる。
【０２２２】
サンプルステージ２０に、サンプルキャリア２１がセットされると、キャリアセンサ５５によって、サンプルキャリア２１の種類が検出され、キャリア検出信号がコントロールユニット５０に出力される。
【０２２３】
キャリアセンサ５５からキャリア検出信号を受けると、コントロールユニット５０は、キャリア検出信号に基づき、切り換え部材モータ５８に駆動信号を出力して、共焦点切り換え部材３１を、最も径の大きいピンホール３２ｃが光路内に位置するように、移動させる。
【０２２４】
次いで、ユーザーによって、標識物質である蛍光物質の種類およびプレスキャンニング開始信号が、キーボード５１に入力されると、キーボード５１から標識物質指定信号およびプレスキャンニング開始信号がコントロールユニット５０に出力される。
【０２２５】
たとえば、変性ＤＮＡがローダミンによって選択的に標識されているときは、ローダミンは、５３２ｎｍの波長のレーザによって、最も効率的に励起することができるから、コントロールユニット５０は第２のレーザ励起光源２を選択するとともに、フィルタ３２ｂを選択し、フィルタユニットモータ５７に駆動信号を出力して、フィルタユニット２７を移動させ、５３２ｎｍの波長の光をカットし、５３２ｎｍよりも波長の長い光を透過する性質を有するフィルタ２８ｂを、蛍光２５の光路内に位置させる。
【０２２６】
コントロールユニット５０は、プレスキャンニング開始信号を受けると、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１のウィンド設定部６８に、ウィンド設定信号を出力して、濃度シミュレーションウィンドデータを生成させて、ウィンドメモリ６７に出力させ、濃度シミュレーションウィンドを、ＣＲＴ５９の画面上に表示する。
【０２２７】
次いで、ユーザーによって、フォトマルチプライア３３のゲインのパーセント値として、適当なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が、キーボード５２に入力され、あるいは、マウス５２を用いて、スライダ８５ｂが操作されて、指定される。
【０２２８】
指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０は、コントロールユニット５０に送られ、コントロールユニット５０は、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０にしたがって、フォトマルチプライア３３の電圧値を設定するとともに、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０をＲＡＭ５１に記憶する。
【０２２９】
同時に、コントロールユニット５０は、画像データ処理装置３７のウィンド設定部６８にデータ表示信号を出力して、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０内の５３２ｎｍのレーザ光４のフォトマルチプライア電圧値表示部８４ｂに、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を表示させる。
【０２３０】
次いで、コントロールユニット５０は、第２のレーザ励起光源２に駆動信号を出力して、オンさせる。
【０２３１】
第２のレーザ励起光源２から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光４は、コリメータレンズ９によって、平行な光とされた後、第１のダイクロイックミラー７に入射して、反射される。
【０２３２】
第１のダイクロイックミラー７によって反射されたレーザ光４は、第２のダイクロイックミラー８を透過し、光学ヘッド１５に入射する。
【０２３３】
光学ヘッド１５に入射したレーザ光４は、ミラー１６によって反射され、穴明きミラー１８に形成された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光され、サンプルステージ２０にセットされた蛍光サンプル２２に入射する。
【０２３４】
サンプルステージ２０は、主走査用モータ４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査方向に移動され、副走査用モータ４７によって、図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットされた蛍光サンプル２２の全面が走査される。
【０２３５】
レーザ光４の照射を受けると、試料を標識している蛍光色素、たとえば、ローダミンが励起され、蛍光２５が放出される。蛍光サンプル２２の担体として、転写支持体が用いられている場合には、蛍光色素は、転写支持体の深さ方向に分布しているため、転写支持体の深さ方向の所定の範囲から、蛍光２５が発せられ、発光点の深さ方向の位置も変動する。
【０２３６】
転写支持体を担体とした蛍光サンプル２２から発せられた蛍光２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明きミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７に入射する。
【０２３７】
フィルタユニット２７は、フィルタ２８ｂが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５はフィルタ２８ｂに入射し、５３２ｎｍの波長の光がカットされ、５３２ｎｍよりも波長の長い光のみが透過される。
【０２３８】
フィルタ２８ｂを透過した蛍光は、ミラー２９によって反射され、レンズ３０によって、集光されるが、蛍光２５は、転写支持体の深さ方向の所定の範囲から発せられているため、結像はしない。
【０２３９】
レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り換え部材３１が、最も径の大きいピンホール３２ｃが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５は最も径の大きいピンホール３２ｃを通過して、フォトマルチプライア３３によって、光電的に検出されて、アナログ画像データが生成される。
【０２４０】
したがって、スライドガラス板を担体としたマイクロアレイの表面の蛍光色素から発せられた蛍光２５を、高いＳ／Ｎ比で、検出するために、共焦点光学系を用いているにもかかわらず、転写支持体の深さ方向の所定の範囲から発せられた蛍光２５も高い信号強度で検出することが可能になる。
【０２４１】
フォトマルチプライア３３によって生成されたアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディジタル画像データに変換され、ラインバッファ３５に送られて、記憶される。
【０２４２】
こうして、プレスキャンニングによって生成された走査線１列分のディジタル画像データが、ラインバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信する。
【０２４３】
プレスキャンニングによって生成され、送信バッファ３６に一時的に記憶されたディジタル画像データは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶されると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に出力されて、記憶される。
【０２４４】
こうして、プレスキャンニングによって、蛍光サンプル２２の全面を、第２のレーザ励起光源２から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光４によって走査して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消去する。
【０２４５】
画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶された画像データは、一時メモリ６５に読み出され、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、さらに、ウィンドメモリ６８に読み出されて、二次元的に展開されて、一時的に記憶される。
【０２４６】
こうして、プレスキャンニングによって生成され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、一時的に記憶されたディジタル画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に、ローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡの画像が表示される。
【０２４７】
しかしながら、前述のように、このようにして、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されたローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡの画像は、ユーザーによって、フォトマルチプライア３３のゲインのパーセント値として、適当なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０の値が指定されて、生成された画像データに基づくものであり、一般に、プレスキャンニングの段階で、適切なフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を指定することはきわめて困難であるから、こうして、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像は、適切な濃度を有してはいない。
【０２４８】
そこで、第１レーザ励起光源１から発せられた６４０ｎｍの波長を有するレーザ光４を用いて、マイクロアレイを走査して、プレスキャンニングを実行した場合と同様に、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察した結果、画像の濃度が不適切であると判定したときは、ユーザーは、まず、キーボード５２を介して、適切と予測されるフォトマルチプライア電圧値Ｇを入力し、あるいは、マウス５３を用いて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド内のスライダ６５ｂを操作して、適切と予測されるフォトマルチプライア電圧値Ｇを入力するとともに、濃度シミュレーション開始信号を入力する。
【０２４９】
濃度シミュレーション開始信号は、フォトマルチプライア電圧値Ｇとともに、コントロールユニット５０に入力され、コントロールユニット５０は、濃度シミュレーション開始信号に応答して、ＲＡＭ５１に記憶されたプレスキャンニングに先立って、ユーザーによって入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を読み出し、濃度シミュレーション開始信号およびフォトマルチプライア電圧値Ｇとともに、画像データ処理装置３７に出力する。
【０２５０】
同時に、コントロールユニット５０は、新たに、指定されたフォトマルチプライア電圧値ＧをＲＡＭ５１に記憶する。
【０２５１】
フォトマルチプライア電圧値Ｇ０、濃度シミュレーション開始信号およびフォトマルチプライア電圧値Ｇは、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１に設けられた濃度シミュレーション実行部７０の濃度シフト値算出部７１に入力される。
【０２５２】
濃度シミュレーション実行部７０の濃度シフト値算出部７１は、濃度シミュレーション開始信号を受けると、入力されたフォトマルチプライア電圧値Ｇ０およびフォトマルチプライア電圧値Ｇに基づき、次式（１）にしたがって、ユーザーによって指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_５３２が、５３２ｎｍの波長のレーザ光４を用いて、プレスキャンニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０_５３２から、どれだけ、シフトするかを表わす濃度シフト値ΔＱＬを算出する。
【０２５３】
ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝ （１）
ここに、Ｂはビット数であり、Ｌはラチチュードである。
【０２５４】
ここに、本実施態様においては、Ｂ＝１６、Ｌ＝５であるので、式（１）は、次のように、書き換えることができる。
【０２５５】
ΔＱＬ＝１３１０７．２｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝
こうして、算出された濃度シフト値ΔＱＬは、濃度信号強度補正部７２に出力される。
【０２５６】
一方、濃度シミュレーション開始信号は、濃度信号強度補正部７２にも入力され、濃度信号強度補正部７２は、コントロールユニット５０から濃度シミュレーション開始信号を受け、濃度シフト値算出部７０から濃度シフト値ΔＱＬを受けると、一時メモリ６５に二次元的に展開されて、一時的に記憶されている画像データを読み出し、次式（２）のように、プレスキャンニングによって生成された画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０_５３２に、濃度シフト値算出部７０から入力された濃度シフト値ΔＱＬを加算して、ユーザーによって指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_５３２を算出する。
【０２５７】
ＱＬｉ_５３２＝ＱＬｉ０_５３２＋ΔＱＬ （２）
さらに、濃度信号強度補正部７２は、画像データの各ピクセルに、こうして算出した各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_５３２を割り当て、各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データを生成し、ウィンドメモリ６８に出力する。
【０２５８】
各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データは、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、記憶され、ウィンドメモリ６８に、二次元的に展開されて、記憶された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に表示されている濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に、ローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡの画像が表示される。
【０２５９】
ユーザーは、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察して、画像のコントラストが適正であると判断したときは、キーボード５２に、フォトマルチプライア電圧決定信号を入力する。
【０２６０】
コントロールユニット５０は、キーボード５２を介して、フォトマルチプライア電圧決定信号を受けると、ＲＡＭ５１に記憶されているフォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、ローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡの画像データを生成する場合のフォトマルチプライア３３の電圧値を設定する。
【０２６１】
これに対して、濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示された画像を観察した結果、画像のコントラストが未だ適正でないと判断したときは、ユーザーは、キーボード５２を介して、あるいは、マウス５３によって、濃度シミュレーションウィンドのスライダ８４ｂを操作して、新たに、フォトマルチプライア電圧値Ｇを指定し、キーボード５２に、濃度シミュレーション開始信号を入力する。
【０２６２】
濃度シミュレーション開始信号および新たに指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇは、コントロールユニット５０に入力され、上述したのと全く同様にして、濃度シフト値算出部７１によって、濃度シフト値ΔＱＬが算出され、濃度信号強度補正部７２によって、ユーザーによって、新たに、指定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いて、画像データを生成したときの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ_５３２が算出されて、各ピクセルの濃度信号強度が補正された画像データが生成され、生成された画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に、ローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡの画像が表示される。
【０２６３】
こうして、適正なコントラストを有する画像が、ＣＲＴ５９の画面上に表示された濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されるまで、濃度シミュレーションが繰り返され、適正なコントラストを有するローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡの画像を生成することのできるフォトマルチプライア電圧値Ｇが決定されて、決定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、コントロールユニット５０によって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定される。
【０２６４】
以上のようにして、プレスキャンニングによって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定されると、コントロールユニット５０は、ウィンド設定部６８にウィンド解除信号を出力して、ウィンド設定部６８により、ウィンドメモリ６７内に設定されていた濃度シミュレーションウィンド８０を消去させるとともに、第２のレーザ励起光源２に駆動信号を出力して、オンさせ、ローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡの生化学解析用の画像データの生成が開始される。
【０２６５】
第２のレーザ励起光源２から発せられた５３２ｎｍの波長のレーザ光４は、コリメータレンズ９によって、平行な光とされた後、第１のダイクロイックミラー７に入射して、反射される。
【０２６６】
第１のダイクロイックミラー７によって反射されたレーザ光４は、第２のダイクロイックミラー８を透過し、光学ヘッド１５に入射する。
【０２６７】
光学ヘッド１５に入射したレーザ光４は、ミラー１６によって反射され、穴明きミラー１８に形成された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光され、サンプルステージ２０にセットされた蛍光サンプル２２に入射する。
【０２６８】
サンプルステージ２０は、主走査用モータ４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査方向に移動され、副走査用モータ４７によって、図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットされた蛍光サンプル２２の全面が走査される。
【０２６９】
レーザ光４の照射を受けると、試料を標識している蛍光色素、たとえば、ローダミンが励起され、蛍光２５が放出される。蛍光サンプル２２の担体として、転写支持体が用いられている場合には、蛍光色素は、転写支持体の深さ方向に分布しているため、転写支持体の深さ方向の所定の範囲から、蛍光２５が発せられ、発光点の深さ方向の位置も変動する。
【０２７０】
転写支持体を担体とした蛍光サンプル２２から発せられた蛍光２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明きミラー１８によって反射され、フィルタユニット２７に入射する。
【０２７１】
フィルタユニット２７は、フィルタ２８ｂが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５はフィルタ２８ｂに入射し、５３２ｎｍの波長の光がカットされ、５３２ｎｍよりも波長の長い光のみが透過される。
【０２７２】
フィルタ２８ｂを透過した蛍光は、ミラー２９によって反射され、レンズ３０によって、集光されるが、蛍光２５は、転写支持体の深さ方向の所定の範囲から発せられているため、結像はしない。
【０２７３】
レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り換え部材３１が、最も径の大きいピンホール３２ｃが光路内に位置するように移動されているため、蛍光２５は最も径の大きいピンホール３２ｃを通過して、フォトマルチプライア３３によって、光電的に検出されて、アナログ画像データが生成される。
【０２７４】
したがって、スライドガラス板を担体としたマイクロアレイの表面の蛍光色素から発せられた蛍光２５を、高いＳ／Ｎ比で、検出するために、共焦点光学系を用いているにもかかわらず、転写支持体の深さ方向の所定の範囲から発せられた蛍光２５も高い信号強度で検出することが可能になる。
【０２７５】
フォトマルチプライア３３によって生成されたアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディジタル画像データに変換され、ラインバッファ３５に送られて、記憶される。
【０２７６】
こうして生成された走査線１列分のディジタル画像データが、ラインバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信する。
【０２７７】
ディジタル画像データは、送信バッファ３６から、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶されると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に出力され、記憶される。
【０２７８】
こうして、蛍光サンプル２２の全面を、レーザ光４によって走査して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消去する。
【０２７９】
ディジタル画像データは、画像データ記憶手段６０から、一時メモリ６５に読み出され、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、さらに、ウィンドメモリ６８に読み出されて、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、一時的に記憶されたディジタル画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に、ローダミンによって選択的に標識された変性ＤＮＡの画像が表示される。
【０２８０】
これに対して、放射性標識物質によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが形成されたメンブレンフィルタなどの担体を、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍光体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記録された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ光４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成する場合には、以下のようにして、放射性標識物質の位置情報に関する生化学解析用のデータが生成される。
【０２８１】
前述のように、濃度シフト値ΔＱＬは、フォトマルチプライア電圧値Ｇにのみ依存し、蛍光色素を励起するために用いるレーザ光４の波長には依存しないが、フォトマルチプライア３３の電圧値が異なると、生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉが異なり、したがって、フォトマルチプライア３３の電圧値をＧ０に設定して、プレスキャンニングによって生成されたディジタル画像データの各ピクセルの濃度信号強度ＱＬｉ０も変化するため、放射性標識物質によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが形成されたメンブレンフィルタなどの担体を、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍光体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記録された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ光４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成する場合にも、使用するレーザ光４の波長が異なるときは、まず、プレスキャンニングが実行される。
しかしながら、第１のレーザ励起光源１から発せられた６４０ｎｍのレーザ光４によって、輝尽性蛍光体は、最も効率的に励起されるが、本実施態様においては、Ｃｙ−５によって標識されたマイクロアレイに含まれている試料の生化学解析用の画像データを生成のに先立って、すでに、第１のレーザ励起光源１から発せられた６４０ｎｍのレーザ光４によって、プレスキャンニングが実行され、濃度シミュレーションによって、適切な濃度を有する画像を与える画像データを生成することのできるフォトマルチプライア電圧値Ｇが決定されているので、放射性標識物質によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが形成されたメンブレンフィルタなどの担体を、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍光体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記録された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ光４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成する場合には、Ｃｙ−５によって標識されたマイクロアレイに含まれている試料の生化学解析用の画像データを生成のに先立ち、濃度シミュレーションによって決定されたフォトマルチプライア電圧値Ｇにしたがって、フォトマルチプライア３３の電圧値が設定され、放射性標識物質の位置情報に関する生化学解析用の画像データの生成にあたっては、プレスキャンニングは実行されない。
【０２８２】
まず、ユーザーによって、サンプルステージ２０に、輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートを保持したサンプルキャリア２１がセットされる。
【０２８３】
サンプルステージ２０に、サンプルキャリア２１がセットされると、キャリアセンサ５５によって、サンプルキャリア２１の種類が検出され、キャリア検出信号がコントロールユニット５０に出力される。
【０２８４】
キャリアセンサ５５からキャリア検出信号を受けると、コントロールユニット５０は、キャリア検出信号に基づき、切り換え部材モータ５８に駆動信号を出力して、共焦点切り換え部材３１を、中間の径を有するピンホール３２ｂが光路内に位置するように、移動させる。
【０２８５】
さらに、コントロールユニット５０は、入力された指示信号にしたがって、フィルタユニットモータ５７に駆動信号を出力して、フィルタユニット２７を移動させ、輝尽性蛍光体から発光される輝尽光の波長域の光のみを透過し、６４０ｎｍの波長の光をカットする性質を有するフィルタ２８ｄを光路内に位置させる。
【０２８６】
次いで、コントロールユニット５０は、第１のレーザ励起光源１に駆動信号を出力して、オンさせる。
【０２８７】
第１のレーザ励起光源１から発せられたレーザ光４は、コリメータレンズ５によって、平行な光とされた後、ミラー６によって反射され、第１のダイクロイックミラー７および第２のダイクロイックミラー８を透過して、光学ヘッド１５に入射する。
【０２８８】
光学ヘッド１５に入射したレーザ光４は、ミラー１６によって反射され、穴明きミラー１８に形成された穴１７を通過して、レンズ１９によって集光され、サンプルステージ２０にセットされたサンプル２２である蓄積性蛍光体シートに入射する。
【０２８９】
サンプルステージ２０は、主走査用モータ４３によって、図３において、矢印Ｘで示される主走査方向に移動され、副走査用モータ４７によって、図３において、矢印Ｙで示される副走査方向に移動されるため、レーザ光４によって、サンプルキャリア２１にセットされたサンプル２２である蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層の全面が走査される。
【０２９０】
レーザ光４の照射を受けると、輝尽性蛍光体層に含まれている輝尽性蛍光体が励起され、輝尽光２５が放出される。蓄積性蛍光体シートの場合には、輝尽性蛍光体は輝尽性蛍光体層中に含まれており、ある程度、輝尽性蛍光体層の深さ方向に分布しているため、輝尽性蛍光体層の深さ方向の所定の範囲から、輝尽光が発せられ、発光点の深さ方向の位置も変動する。しかしながら、輝尽性蛍光体層は薄いため、転写支持体の場合ほど、発光点は深さ方向に分布してはいない。
【０２９１】
輝尽性蛍光体層から放出された輝尽光２５は、レンズ１９によって、平行な光とされ、穴明きミラー１８によって反射されて、フィルタユニット２７に入射する。
【０２９２】
フィルタユニット２７は、フィルタ２８ｄが光路内に位置するように移動されているため、輝尽光２５はフィルタ２８ｄに入射し、６４０ｎｍの波長の光がカットされ、輝尽性蛍光体から発光される輝尽光の波長域の光のみが透過される。
【０２９３】
フィルタ２８ｄを透過した輝尽光２５は、ミラー２９によって反射され、レンズ３０によって、集光されるが、輝尽光は、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層の深さ方向の所定の範囲から発せられているため、結像はしない。
【０２９４】
レーザ光４の照射に先立って、共焦点切り換え部材３１が、中間の径を有するピンホール３２ｂが光路内に位置するように移動されているため、輝尽光は中間の径を有するピンホール３２ｂを通過して、フォトマルチプライア３３により、光電的に検出されて、アナログ画像データが生成される。
【０２９５】
したがって、スライドガラス板を担体としたマイクロアレイの表面の蛍光色素から発せられた蛍光２５を、高いＳ／Ｎ比で、検出するために、共焦点光学系を用いているにもかかわらず、蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性蛍光体層の深さ方向の所定の範囲から発せられた輝尽光２５も高い信号強度で検出することが可能になる。
【０２９６】
フォトマルチプライア３３によって生成されたアナログ画像データはＡ／Ｄ変換器３４によって、ディジタル画像データに変換され、ラインバッファ３５に送られて、記憶される。
【０２９７】
こうして生成された走査線１列分のディジタル画像データが、ラインバッファ３５に記憶されると、走査線１列分のディジタル画像データは、ラインバッファ３５の容量よりも大きな容量を有する送信バッファ３６に出力されて、記憶され、送信バッファ３６は、所定の容量のディジタル画像データが記憶されると、ディジタル画像データを、画像データ処理装置３７に送信する。
【０２９８】
ディジタル画像データは、送信バッファ３６から、画像データ処理装置３７のデータ処理手段６１の受信バッファ６２に入力されて、一時的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量の画像データが記憶されると、記憶された画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に出力され、記憶される。
【０２９９】
こうして、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層の全面を、レーザ光４によって走査して得られたディジタル画像データが、画像データ記憶手段６０の画像データ一時記憶部６３に記憶されると、データ処理手段６１のデータ処理部６４は、画像データ一時記憶部６３からディジタル画像データを読み出し、データ処理手段６１の一時メモリ６５に記憶して、必要なデータ処理を施した後、必要なデータ処理が施されたディジタル画像のみを、画像データ記憶手段６０の画像データ記憶部６６に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部６３に記憶されたディジタル画像データを消去する。
【０３００】
ディジタル画像データは、画像データ記憶手段６０から、一時メモリ６５に読み出され、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、さらに、ウィンドメモリ６８に読み出されて、二次元的に展開されて、一時的に記憶され、ウィンドメモリ６８に二次元的に展開されて、一時的に記憶されたディジタル画像データに基づいて、ＣＲＴ５９の画面上に、放射性標識物質の位置情報を示す画像が表示される。
【０３０１】
本実施態様によれば、サンプル２２に含まれた標識物質を励起するために用いるレーザ光４の波長ごとに、所定のフォトマルチプライア電圧値Ｇ０を用いて、１回のプレスキャンニングによって生成した画像データに基づき、レーザ光４によって、サンプル２２を走査して、標識物質を励起し、標識物質から放出された光を、異なるフォトマルチプライア電圧値Ｇに設定されたフォトマルチプライア３３によって光電的に検出して得られる画像データのコントラストを演算により算出して、シミュレートし、適正なフォトマルチプライア電圧値Ｇを決定しているから、適正なフォトマルチプライア電圧値Ｇを決定するために、プレスキャンニングを繰り返して、実行する必要がなく、したがって、簡易に、かつ、短時間に、フォトマルチプライアの電圧値を、所望のように設定することができるだけでなく、繰り返して、レーザ光４の照射を受けて、試料を標識している蛍光色素が劣化し、生化学解析用の画像データを生成する際に、蛍光の受光光量が低下することを効果的に防止することが可能となるとともに、繰り返して、レーザ光４の照射を受けて、輝尽性蛍光体層から、放射線エネルギーが失われ、生化学解析用の画像データを生成する際に、輝尽光の受光光量が低下する効果的に防止することが可能になる。
【０３０２】
また、本実施態様によれば、ユーザーが指定したフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いた場合に生成される画像が、ＣＲＴ５９の画面の濃度シミュレーションウィンド８０の画像表示部８１内に表示されるように構成されているから、指定したフォトマルチプライア電圧値Ｇが適正であるか否かを、ユーザーは視覚的に判断することができ、きわめて簡易に、適正なフォトマルチプライア電圧値を決定することが可能になる。
【０３０３】
さらに、本実施態様によれば、ユーザーが指定したフォトマルチプライア電圧値Ｇを用いた場合に生成される画像が、ＣＲＴ５９の画面上に表示されるように構成されているから、効率的に励起可能なレーザ光の波長を異にする２以上の蛍光色素によって標識された同一のマイクロアレイを、異なる波長のレーザ光４によって走査して生成する画像データ相互間で、画像間演算を実行すべきときは、それぞれの蛍光色素によって標識された画像間で、特定のスポットの濃度が等しくなるように、フォトマルチプライア電圧値Ｇを設定することによって、画像データ生成後に、画像データ処理によって、濃度を合致させることなく、異なる波長のレーザ光４を用いて生成した画像相互間での画像間演算を効率的に実行することが可能になる。
【０３０４】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【０３０５】
たとえば、前記実施態様においては、濃度シフト値算出部７１が、プレスキャンニングに先立って、入力されたフォトマルチプライア電圧値をＧ０、それに基づいて生成されるべき画像のコントラストをシミュレートするフォトマルチプライア電圧値をＧ、ビット数をＢ、ラチチュードをＬとしたとき、次式（１）にしたがって、各ピクセルの濃度信号強度のシフト値ΔＱＬを算出するように構成されているが、式（１）にしたがって、各ピクセルの濃度信号強度のシフト値ΔＱＬを算出することは必ずしも必要がなく、使用するスキャナに応じて、フォトマルチプライア電圧値Ｇ０、フォトマルチプライア電圧値をＧおよび各ピクセルの濃度信号強度のシフト値ΔＱＬとの関係式を、実験的に求め、得られた関係式にしたがって、各ピクセルの濃度信号強度のシフト値ΔＱＬを算出して、フォトマルチプライア電圧値をＧとしたときの画像のコントラストをシミュレートすることができる。
【０３０６】
ΔＱＬ＝２^Ｂ／Ｌ＊｛ｌｏｇ_１０（Ｇ／Ｇ０）｝ （１）
また、前記実施態様においては、スキャナは、スライドガラス板を担体とし、蛍光色素によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが、スライドガラス板上に形成されているマイクロアレイを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能に構成され、さらに、蛍光色素によって、選択的に標識された変性ＤＮＡを含む転写支持体を担体とした蛍光サンプルを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能に構成されるとともに、放射性標識物質によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが形成されたメンブレンフィルタなどの担体を、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍光体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記録された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ光４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能に構成されているが、スライドガラス板を担体とし、蛍光色素によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが、スライドガラス板上に形成されているマイクロアレイを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能に構成されていればよく、さらに、蛍光色素によって、選択的に標識された変性ＤＮＡを含む転写支持体を担体とした蛍光サンプルを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能に構成されるとともに、放射性標識物質によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが形成されたメンブレンフィルタなどの担体を、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと密着させて、輝尽性蛍光体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記録された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ光４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用の画像データを生成可能に構成されていることは、必ずしも必要でない。
【０３０７】
さらに、前記実施態様においては、マイクロアレイに含まれた試料が、Ｃｙ−５（登録商標）およびＣｙ−３（登録商標）の２種類の蛍光色素によって標識されているが、試料が２種類の蛍光色素によって標識されていることは必ずしも必要でなく、１種類の蛍光色素によって標識されていても、３種類以上のの蛍光色素にによって標識されていてもよい。
【０３０８】
さらに、前記実施態様においては、スキャナは、第１のレーザ励起光源１、第２のレーザ励起光源２および第３のレーザ励起光源３を備えているが、３つのレーザ励起光源を備えていることは必ずしも必要ない。
【０３０９】
また、前記実施態様においては、第１のレーザ励起光源１として、６４０ｎｍの波長のレーザ光４を発する半導体レーザ光源を用いているが、６４０ｎｍの波長のレーザ光４を発する半導体レーザ光源に代えて、６３３ｎｍの波長を有するレーザ光４を発するＨｅ−Ｎｅレーザ光源あるいは６３５ｎｍのレーザ光４を発する半導体レーザ光源を用いてもよい。
【０３１０】
さらに、前記実施態様においては、第２のレーザ励起光源２として、５３２ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を用い、第３のレーザ励起光源３として、４７３ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を用いているが、励起する蛍光物質の種類に応じて、第２のレーザ励起光源２として、５３０ないし５４０ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を、第３のレーザ励起光源３として、４７０ないし４９０ｎｍのレーザ光を発するレーザ光源を、それぞれ、用いることもできる。
【０３１１】
また、前記実施態様においては、共焦点切り換え部材３１には、３つの径の異なるピンホール３２ａ、３２ｂ、３２ｃが形成され、蛍光色素によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが、スライドガラス板上に形成されているマイクロアレイを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成するときには、ピンホール３２ａが、輝尽性蛍光体層を露光して得た放射性標識物質の位置情報が記録された蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を、レーザ光４によって走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成するときには、ピンホール３２ｂが、転写支持体を担体とする蛍光サンプルを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成するときには、ピンホール３２ｃが、それぞれ、用いられているが、共焦点切り換え部材３１に、ピンホール３２ａ、３２ｂのみを形成し、蛍光色素によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが、スライドガラス板上に形成されているマイクロアレイを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成するときには、ピンホール３２ａを介して、蛍光２５を受光し、輝尽性蛍光体層から放出された輝尽光２５を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成するときには、ピンホール３２ｂを介して、輝尽光を受光し、転写支持体を担体とした蛍光サンプルから放出された蛍光２５を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成するときには、共焦点切り換え部材３１を、蛍光２５の光路から退避させ、フォトマルチプライア３３の受光光量が増大するように構成することもできるし、また、共焦点切り換え部材３１に、ピンホール３２ａのみを形成し、蛍光色素によって選択的に標識された試料の数多くのスポットが、スライドガラス板上に形成されているマイクロアレイを、レーザ光４によって走査して、蛍光色素を励起し、蛍光色素から放出された蛍光を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成するときにのみ、ピンホール３２ａを介して、蛍光２５を受光し、輝尽性蛍光体層から放出された輝尽光２５を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成するときおよび転写支持体を担体とした蛍光サンプルから放出された蛍光２５を光電的に検出して、生化学解析用のデータを生成するときには、共焦点切り換え部材３１を、蛍光２５の光路から退避させ、フォトマルチプライア３３の受光光量が増大するように構成することもできる。
【０３１２】
さらに、前記実施態様においては、画像をＣＲＴ５９の画面上に表示しているが、画像を表示する表示手段は、ＣＲＴ５９に限定されるものではなく、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネルなどのフラットディスプレイパネル、その他の表示手段を用いることもできる。
【０３１３】
【発明の効果】
本発明によれば、サンプルの劣化を招くことなく、簡易に、かつ、短時間に、フォトマルチプライアの電圧値を、所望のように設定することのできるスキャナおよびスキャナのフォトマルチプライアの電圧値設定方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナの略斜視図である。
【図２】図２は、共焦点切り換え部材の略正面図である。
【図３】図３は、サンプルステージの走査機構のうち、主走査機構の詳細を示す略斜視図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナの制御系、入力系、検出系および駆動系を示すブロックダイアグラムである。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナの画像データ処理装置のブロックダイアグラムである。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナにおいて実行されるフォトマルチプライア電圧値Ｇ決定ルーティンを示すフローチャートである。
【図７】図７は、濃度シミュレーションウィンドが、表示されたＣＲＴの画面を示す中間調図面である。
【図８】図８は、本発明の好ましい実施態様にかかるスキャナの画像データ処理装置のデータ処理手段に設けられた濃度シミュレーション実行部のブロックダイアグラムである。
【符号の説明】
１ 第１のレーザ励起光源
２ 第２のレーザ励起光源
３ 第３のレーザ励起光源
４ レーザ光
５ コリメータレンズ
６ ミラー
７ 第１のダイクロイックミラー
８ 第２のダイクロイックミラー
９ コリメータレンズ
１０ コリメータレンズ
１５ 光学ヘッド
１６ ミラー
１７ 穴
１８ 穴明きミラー
１９ レンズ
２０ サンプルステージ
２１ サンプルキャリア
２２ サンプル
２５ 蛍光または輝尽光
２７ フィルタユニット
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ フィルタ
２９ ミラー
３０ レンズ
３１ 共焦点切り換え部材
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ ピンホール
３３ フォトマルチプライア
３４ Ａ／Ｄ変換器
３５ ラインバッファ
３６ 送信バッファ
３７ 画像データ処理装置
４０ 可動基板
４１、４１ 一対のガイドレール
４２ スライド部材
４３ 主走査用モータ
４３ａ 主走査用モータの出力軸
４４ プーリ
４５ タイミングベルト
４６ ロータリーエンコーダ
４７ 副走査用モータ
５０ コントロールユニット
５１ ＲＡＭ
５２ キーボード
５３ マウス
５５ キャリアセンサ
５７ フィルタユニットモータ
５８ 切り換え部材モータ
５９ ＣＲＴ
６０ 画像データ記憶手段
６１ データ処理手段
６２ 受信バッファ
６３ 画像データ一時記憶部
６４ データ処理部
６５ 一時メモリ
６６ 画像データ記憶部
６７ ウィンドメモリ
６８ ウィンド設定部
７０ 濃度シミュレーション実行部
７１ 濃度シフト値算出部
７２ 濃度信号強度補正部
８０ 濃度シミュレーションウィンド
８１ 画像表示部
８２ 階調表示部
８３ａ、８３ｂ、８３ｃ 励起光カットフィルタ表示部
８４ａ、８４ｂ、８４ｃ フォトマルチプライア電圧値表示部
８５ａ、８５ｂ、８５ｃ スライダ
８６ プレスキャンニング開始ボタン

Claims (21)

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

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