JP5269858B2 - 蛍光測定用レーザスキャナ装置 - Google Patents
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Description
本特許出願は、スイス特許出願第01641/07号(2007年10月22日出願)および日本特許出願第2008−271733号(2008年10月22日出願)の優先権を主張する。その内容全体は、全ての目的について明示の参照により、ここに組み込まれる。
(b)互いに平行に配向し、この面に対して平行に延びる異なる波長の2つのレーザビームを供給するための少なくとも1つのレーザおよび第1光学系。
(c)この面に対して平行に、ある運動方向に前後移動可能なスキャナヘッドであって、レーザビームをサンプルに向けて偏向するための光学偏向素子を有するスキャナヘッドを含むスキャナ手段。
(d)レーザビームを、この面にあるサンプルに集光するための対物レンズ。
(e)サンプルにおいてレーザビームによって誘起され、対物レンズおよび偏向素子によって偏向された発光ビーム束を、この面に対してほぼ平行な方向に検出器へ伝送するための第2光学系。
(f)サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束を検出するための2つの検出器。
スキャナヘッドおよびカウンタ振動子は、連結ロッドを用いてドライブと連結され、直線ガイドに対して変位可能に取り付けられ、
ドライブは、スキャナヘッドに、走査軸を同時に規定する運動方向での高速な往復運動を生じさせ、
カウンタ振動子は、スキャナヘッドとは反対の運動によるインパルス補償のために、スキャナヘッドと少なくとも等価な質量を有するものであり、
光学偏向素子は、ダイクロイックミラー、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズムおよびペンタミラーのうちの1つまたは組合せで構成されることを特徴とする。好ましくは、光学偏向素子は、得られる2つの集光ポイントについての距離δの空間分離、および互いに非平行で、検出器の方向へ案内される2つの発光ビーム束の空間分離を生じさせる。
(b)少なくとも1つのレーザおよび第1光学系を用いて、互いに平行に配向し、この面に対して平行に延びる異なる波長の2つのレーザビームを供給すること。
(c)この面に対して平行に、ある運動方向に前後移動可能なスキャナヘッドを含むスキャナ手段の光学偏向素子を用いて、レーザビームをサンプルに向けて偏向すること。
(d)対物レンズを用いて、レーザビームをこの面のサンプルに集光すること。
(e)第2光学系を用いて、サンプルでレーザビームによって誘起され、対物レンズおよび偏向素子によって偏向された発光ビーム束を、この面に対してほぼ平行な方向に検出器へ伝送すること。
(f)2つの検出器を用いて、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束を検出すること。
スキャナヘッドおよびカウンタ振動子は、連結ロッドを用いてドライブと連結され、直線ガイドに対して変位可能に取り付けられ、
ドライブによって、スキャナヘッドは、走査軸を同時に規定する運動方向での高速な往復運動が生ずるようになり、
カウンタ振動子は、インパルス補償のために、スキャナヘッドと少なくとも等価な質量を有し、スキャナヘッドとは反対の運動を行うものであり、
光学偏向素子は、ダイクロイックミラー、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズムおよびペンタミラーのうちの1つまたは組合せで構成されることを特徴とする。好ましくは、光学偏向素子は、得られる2つの集光ポイントについての距離δの空間分離、および互いに非平行で、検出器の方向へ案内される2つの発光ビーム束の空間分離を生じさせる
このラインパターンは、好ましくは、マスクを用いて調製した、気相成長のクロム層を含む。大文字E,F,Gは、下記のように、特定の数字の1ミリメートル当たりのラインペア(lp/mm)を示し、小文字l,m,n,oは、特定の量を示す。
l=0.5mm;m=2mm;n=1mm;o=7mm
2 サンプルテーブル
3 搬送装置
4 保管ユニット
5 ハウジング
6 支持ポイント
7 サンプル部分
7’ サンプル部分マガジン
8 サンプル試料スライド
9 テスト部分
9’ テスト部分マガジン
10 テスト試料スライド
11 可動調整プレート
12 支持ウエブ
13 接触スプリング
14 試料スライドの長手エッジ
15 挿入側面
16 旋回フラップ
17 軸
18 アングルプレート
19 偏心ローラ
20 ロックプレート
21 管理開口
22 管理装置
23 光ビーム
24 換気手段
25 換気扇
26 空気入口
27 活性炭フィルタ
28 空気出口
29 追加ハウジング
30 スプリング
31 除荷スライダ
32 装荷スライダ
33 旋回可能フラップ
34 レセプタクル
39 可動接触部品
40 コントローラ
41 光学安定テスト構造
42 ハンドル
43 蟻継ぎ
44 11のためのドライブ
45 31のためのドライブ
46 32のためのドライブ
47 33の傾斜軸
48 絞り
49 面、サンプル面
50 スキャナヘッド
51 第1レーザ
52 第2レーザ
53 第1光学系
54 第1レーザビーム
55 第2レーザビーム
56 光学偏向素子
57 第1対物レンズ
57’ 第2対物レンズ
58 第2光学系
59 第1放射ビーム束
60 第2放射ビーム束
61 第1検出器
61’ 第2検出器
62 ダイクロイックミラー
63 前側面
64 後側面
65 得られる集光ポイント
66 ペンタミラー配置
67 単純ミラー
68 直線ガイド
69,69’ 連結ロッド係合ポイント
70,70’ 連結ロッド
71 ドライブ
72 スキャナ手段
73 カウンタ振動子
75 運動方向 X軸、走査軸
76 走査面
77 測定ロッド
78 直線測定システム
79 傾斜機構
80 偏心器
81 ヒンジピン
82 フレーム
83 サスペンション
84 スピンドルドライブ
85 直線ガイド
86 継手
87 モータ
88 えくぼ形成パンチ
89 斜面
90 走査開口
91 変位トランスデューサ
92 変位トランスデューサ信号
97 フィルタ円板
98 凹部
99 仕切りプレート
100 装荷開口
101 集光ライン
102 平坦な材料
103 2の支持部分
104 鋼スプリング
105 ヨーク
106 偏心器
107 対物レンズ57の主面
108 外リング
109 内リング
110 転がり体、ボール
111 偏心孔
112 駆動シャフト
113 偏心量
114 ボールベアリングの回転中心
Claims (18)
- 試料スライド上に配置され、2つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び/又は測定するためのレーザスキャナ装置(1)であって、
(a)サンプル面(49)にある試料スライド(8,10)のためのレセプタクル(34)を備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル(2)と、
(b)互いに平行に配向し、この面(49)に対して平行に延びる異なる波長の2つのレーザビーム(54,55)を供給するための少なくとも1つのレーザ(51,52)および第1光学系(53)と、
(c)この面(49)に対して平行に、ある運動方向(75)に前後移動可能なスキャナヘッド(50)であって、レーザビーム(54,55)をサンプルに向けて偏向するための光学偏向素子(56)を有するスキャナヘッド(50)を含むスキャナ手段(72)と、
(d)レーザビーム(54,55)を、面(49)にあるサンプルに集光するための第1対物レンズ(57)と、
(e)サンプルにおいてレーザビーム(54,55)によって誘起され、第1対物レンズ(57)および偏向素子(56)によって偏向された発光ビーム束(59,60)を、面(49)に対してほぼ平行な方向に検出器(61,61’)へ伝送するための第2光学系(58)と、
(f)サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束(59,60)を検出するための2つの検出器(61,61’)とを備え、
スキャナ手段(72)は、ドライブ(71)およびカウンタ振動子(73)をさらに備え、
スキャナヘッド(50)およびカウンタ振動子(73)は、連結ロッド(70,70’)を用いてドライブ(71)と連結され、直線ガイド(68)に対して変位可能に取り付けられ、
ドライブ(71)は、スキャナヘッド(50)に、走査軸(75)を同時に規定する運動方向(75)での高速な往復運動を生じさせ、
カウンタ振動子(73)は、スキャナヘッド(50)とは反対の運動によるインパルス補償のために、スキャナヘッド(50)と少なくとも等価な質量を有するものであり、
光学偏向素子(56)は、ダイクロイックミラー(62)、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズムおよびペンタミラーのうちの1つまたは組合せで構成されるレーザスキャナ装置(1)。 - 光学偏向素子(56)は、得られる2つの集光ポイント(65)についての距離δの空間分離、および互いに非平行で、検出器(61,61’)の方向へ案内される2つの発光ビーム束(59,60)の空間分離を生じさせる請求項1記載のレーザスキャナ装置(1)。
- スキャナヘッド(50)は、重心(74)および連結ロッド係合ポイント(69)を有し、
連結ロッド(70)は、スキャナヘッド(50)と接続されており、
スキャナヘッド(50)の連結ロッド係合ポイント(69)は、運動方向(75)に、スキャナヘッド(50)の重心(74)と同じライン上で配置される請求項1記載のレーザスキャナ装置(1)。 - スキャナヘッド(50)は、光学偏向素子(56)および運動方向(75)とともに走査面(76)を規定し、
スキャナヘッド(50)は、レーザスキャナ装置(1)の直線測定システム(78)から離れて、この走査面(76)内に配置された測定ロッド(77)を備える請求項1記載のレーザスキャナ装置(1)。 - スキャナヘッド(50)は、第1対物レンズ(57)の主面(107)に少なくとも接近して配置された測定ロッド(77)を備える請求項1記載のレーザスキャナ装置(1)。
- サンプル面(49)は、ほぼ水平に配置される請求項1記載のレーザスキャナ装置(1)。
- 光学偏向素子(56)は、ウェッジ形状のダイクロイックミラー(62)であり、あるいはウェッジ形状のダイクロイックミラー(62)および単純ミラー(67)を備えたペンタミラー配置(66)として構成される請求項1記載のレーザスキャナ装置(1)。
- ウェッジ形状のダイクロイックミラー(62)の後側ダイクロイック面(64)は、第1レーザビーム(54)を反射するように構成され、
前側ダイクロイック面(63)は、第2レーザビーム(55)および2つの発光ビーム束(59,60)を反射するように構成される請求項7記載のレーザスキャナ装置(1)。 - ウェッジ形状のダイクロイックミラー(62)の後側ダイクロイック面(64)は、第1レーザビーム(54)および第1発光ビーム束(59)を反射するように構成され、
前側ダイクロイック面(63)は、第2レーザビーム(55)および第2発光ビーム束(60)を反射するように構成される請求項7記載のレーザスキャナ装置(1)。 - スキャナヘッド(50)の運動方向(75)は、X軸または走査軸を規定し、
サンプルテーブル(2)は、これと直角に配置されたデカルト座標のY方向に直線移動可能である請求項1記載のレーザスキャナ装置(1)。 - サンプルテーブル(2)は、モータ駆動の偏心器(80)および片側ヒンジピン(81)を持つ傾斜機構(79)を備え、
該傾斜機構(79)は、試料スライド(8,10)またはサンプルを、集光ライン(101)に対して配向可能である請求項1記載のレーザスキャナ装置(1)。 - レーザスキャナ装置(1)は、フレーム(82)と、サンプルテーブル(2)がスピンドルドライブ(84)を用いてY方向に直線移動可能になるサスペンション(83)とを備え、
このサスペンション(83)は、フレーム(82)に対して旋回可能に取り付けられ、サンプルテーブルのレセプタクル(34)およびサンプル面(49)をほぼ垂直なZ方向に調整するために利用可能なように構成され、フレーム(82)に支えられたモータ駆動の偏心器(80)の上に静止している請求項1記載のレーザスキャナ装置(1)。 - 試料スライド上に配置され、2つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び/又は測定するためのレーザスキャナ装置(1)の動作方法であって、
(a)サンプル面(49)にある試料スライド(8,10)のためのレセプタクル(34)を備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル(2)を用意すること、
(b)少なくとも1つのレーザ(51,52)および第1光学系(53)を用いて、互いに平行に配向し、この面(49)に対して平行に延びる異なる波長の2つのレーザビーム(54,55)を供給すること、
(c)この面(49)に対して平行に、ある運動方向(75)に前後移動可能なスキャナヘッド(50)を含むスキャナ手段(72)の光学偏向素子(56)を用いて、レーザビーム(54,55)をサンプルに向けて偏向すること、
(d)第1対物レンズ(57)を用いて、レーザビーム(54,55)を面(49)にあるサンプルに集光すること、
(e)第2光学系(58)を用いて、サンプルにおいてレーザビーム(54,55)によって誘起され、第1対物レンズ(57)および偏向素子(56)によって偏向された発光ビーム束(59,60)を、面(49)に対してほぼ平行な方向に検出器(61,61’)へ伝送すること、
(f)2つの検出器(61,61’)を用いて、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束(59,60)を検出することを含み、
スキャナ手段(72)は、ドライブ(71)およびカウンタ振動子(73)をさらに備え、
スキャナヘッド(50)およびカウンタ振動子(73)は、連結ロッド(70,70’)を用いてドライブ(71)と連結され、直線ガイド(68)に対して変位可能に取り付けられ、
ドライブ(71)によって、スキャナヘッド(50)は、走査軸(75)を同時に規定する運動方向(75)での高速な往復運動が生ずるようになり、
カウンタ振動子(73)は、インパルス補償のために、スキャナヘッド(50)と少なくとも等価な質量を有し、スキャナヘッド(50)とは反対の運動を行うものであり、
光学偏向素子(56)は、ダイクロイックミラー(62)、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズムおよびペンタミラーのうちの1つまたは組合せで構成されるようにした方法。 - 光学偏向素子(56)は、得られる2つの集光ポイント(65)についての距離δの空間分離、および互いに非平行で、検出器(61,61’)の方向へ案内される2つの発光ビーム束(59,60)の空間分離を生じさせる請求項13記載の方法。
- ウェッジ形状のダイクロイックミラー(62)および単純ミラー(67)を備えたペンタミラー配置(66)として構成された光学偏向素子(56)を使用し、
このペンタミラー配置(66)は、走査軸(75)に対して直角に延びるY軸周りのスキャナヘッド(50)の傾斜を補正し、得られる集光ポイント(65)がサンプル面(49)でこれらの現在位置を変化させないようにする請求項13記載の方法。 - スキャナヘッド(50)は、光学偏向素子(56)および運動方向(75)とともに走査面(76)を規定し、
スキャナヘッド(50)のX軸(75)への変位は、レーザスキャナ装置(1)の直線測定システム(78)から離れて、この走査面(76)内に配置された測定ロッド(77)によって測定される請求項13記載の方法。 - スキャナヘッド(50)のX軸(75)への変位は、第1対物レンズ(57)の主面(107)に少なくとも接近して配置された測定ロッド(77)によって測定される請求項13記載の方法。
- 試料スライド上に配置され、2つの異なる蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び/又は測定する際の公称解像度は、2.5μmまたはこれより優れている請求項13記載の方法。
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