JP6731901B2 - 分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の発光点からの発光の計測に基づく分析装置の技術に関する。

近年、電気泳動装置として、キャピラリに高分子ゲルや、ポリマ溶液等の泳動媒体を充填したキャピラリ電気泳動装置が広く用いられている。

例えば、特許文献１には、「平坦なキャピラリ保持面を有する基板と、前記基板の前記キャピラリ保持面上に並べて配置された複数のキャピラリとを含み、前記キャピラリ保持面に対して略平行な方向から前記キャピラリの一方の端あるいは両側の端に位置するキャピラリに照射されたレーザ光が隣接するキャピラリに次々と伝搬して前記キャピラリを横断し、各キャピラリから発生する発光が前記キャピラリ保持面に略垂直な方向から検出されるキャピラリアレイにおいて、前記キャピラリを並べて配置している前記基板は、前記キャピラリのレーザ光照射を受ける部分に対向する領域に前記キャピラリ保持面から裏面に至る貫通穴を有し、且つ、前記キャピラリの配列を光検出器から見た場合の前記キャピラリの後方に存在することを特徴とする」キャピラリアレイ及びキャピラリアレイ光検出装置が開示されている（請求項１参照）。

特許第３８９７２７７号明細書

後記するように、キャピラリ電気泳動装置では、キャピラリにレーザビームを照射し、その発光をレンズ等の光学系を介して撮像装置に結像させる。その結像画像を用いて分析が行われる。しかし、結像画像において、以下に記載するようなクロストークが発生する。

図２５は、キャピラリＣａの拡大図である。
ここでは、４本のキャピラリＣａが備えられており、それぞれ紙面左からチャンネル１〜４（ＣＨ１〜ＣＨ４）とする。

図２６は、チャンネル４だけに濃いサンプルを注入し、他のチャンネルにはサンプルを注入せずに泳動した場合における各キャピラリＣａの信号強度（ＳＩ：Signal Intensity）の時間変化を示す図である。ここで、チャンネル１〜３については、縦軸のスケールを拡大して表示している。
サンプルが泳動されているチャンネル４には、４つのピークが検出されている。これに対し、チャンネル１，３にはベースラインとノイズのみが検出されている。しかしながら、チャンネル２には、サンプルが流れていないにもかかわらず、ピークが現れている。そして、チャンネル２のピークの出現タイミングはチャンネル４のピークと同じである。さらに、チャンネル２のピークの信号強度は、チャンネル４のピークの信号強度と正比例の関係にある。つまり、チャンネル４の信号の一部がチャンネル２に漏れ込んでいる。チャンネル２のピークの信号強度は、チャンネル４のピークの信号強度と比較して小さい（例えば０．１％〜１０％）。しかし、このような小さな信号強度でも、他のチャンネルに信号が重複してしまうと、解析精度が大きく低下してしまう。ここでは、チャンネル２にサンプルを注入しなかった場合を示しているが、チャンネル４にサンプルを注入し、チャンネル２にチャンネル４とは異なるサンプルを注入した場合、チャンネル２の正規の信号と、チャンネル４から漏れ込む信号が混在してしまう。

このように、特定のチャンネルの正規の信号が、他のチャンネルに漏れ込み、他のチャンネルの擬似的な信号として計測される現象をクロストークと呼ぶ。

次に、発明者らは、このようなクロストークが生じる条件を調べた。
図２７は、特定のキャピラリＣａ（図２５参照）にサンプルを流した際に、どのキャピラリＣａにクロストークが生じたかを示す表である。
図２７に示す表において、列方向は濃いサンプルを泳動するキャピラリＣａのチャンネルを示し、行方向は、クロストークの有無を評価するキャピラリＣａである。
図２７に示すケースでは、チャンネル２（ＣＨ２）にサンプルを流すとチャンネル４（ＣＨ４）にクロストークが生じる（「あり」）。
逆に、チャンネル４にサンプルを流すとチャンネル２にクロストークが生じる（「あり」）。
そして、その他のチャンネルの組み合わせではクロストークが生じない（「なし」）。

図２７に示すケースでは、チャンネル２と、チャンネル４との間にクロストークが生じ、その他の組み合わせではクロストークが生じないが、その他に以下のようなケースも観察されている。
・チャンネル１（ＣＨ１）にサンプルを流すとチャンネル３（ＣＨ３）にクロストークが生じ、チャンネル３にサンプルを流すとチャンネル１にクロストークが生じる。
・チャンネル１（ＣＨ１）にサンプルを流すとチャンネル４（ＣＨ４）にクロストークが生じ、チャンネル４にサンプルを流すとチャンネル１にクロストークが生じる。
・チャンネル２（ＣＨ２）にサンプルを流すとチャンネル３（ＣＨ３）にクロストークが生じ、チャンネル３にサンプルを流すとチャンネル２にクロストークが生じる。
いずれのケースも、クロストークが観察されるキャピラリＣａの組み合わせ以外ではクロストークが観察されない。

このように、特定のキャピラリＣａの組み合わせにクロストークが生じ、それ以外のキャピラリＣａの組み合わせにはクロストークが生じないことが分かった。また、波長分散分析を行う場合、クロストークが生じる場所において、色が変化（カラーシフト）する場合があることが分かった。

このように、発明者らは、特定のキャピラリＣａ間で大きなクロストークが発生することを見出した。しかし、その原因は不明である。クロストークは、異なるキャピラリＣａによる異なるサンプルの独立した分析を阻害するだけでなく、分析における感度とダイナミックレンジを低下させるため、回避しなければならない。

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、簡易な手法で結像画像におけるクロストークを回避することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明は、複数の発光点と、前記発光点から出射する光を結像させる光学系と、前記結像された光を計測する計測部と、を有し、前記発光点のうち、任意の２つの前記発光点の中点が、前記光学系の光軸からずれていることを特徴とする。
その他の解決手段は実施形態中において後記する。

本発明によれば、簡易な手法で結像画像におけるクロストークを回避することができる。

本実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置Ｗの装置構成図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図３は、クロストークの原因を調べるための実験設備を説明する図である。 クロストークの実際を示す図（その１）である。 クロストークの実際を示す図（その２）である。 メインの像と、ゴーストの像との位置関係を示す図である。 キャピラリアレイ１０の位置を光学系Ｐの中心からずらした例を示す図（その１）である。 キャピラリアレイ１０の位置を光学系Ｐの中心からずらした例を示す図（その２）である。 水を４つのキャピラリＣａに流し、そのラマン散乱を撮像したものである。 特定のキャピラリＣａにサンプルを流した場合の結果を示す画像である。 光学系Ｐ及びキャピラリアレイ１０の配置のＮＧ例を示す図（その１）である。 光学系Ｐ及びキャピラリアレイ１０の配置のＮＧ例を示す図（その２）である。 光学系Ｐ及びキャピラリアレイ１０の配置のＯＫ例を示す図（その１）である。 光学系Ｐ及びキャピラリアレイ１０の配置のＯＫ例を示す図（その２）である。 結像画像及び波長分散画像ともにＮＧであるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図である。 結像画像及び波長分散画像ともにＯＫであるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図（その１）である。 結像画像はＯＫだが、波長分散画像はＮＧとなるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図である。 結像画像、波長分散画像ともにＯＫとなるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図（その２）である。 結像画像、波長分散画像ともにＮＧとなるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図である。 結像画像、波長分散画像ともにＯＫとなるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図である。 ＮＧのマイクアレイ配置例を示す図である。 ＯＫのマイクロアレイ配置例を示す図（その１）である。 ＯＫのマイクロアレイ配置例を示す図（その２）である。 ＯＫのマイクロアレイ配置例を示す図（その３）である。 発光点Ｅが斜方格子状に配置されている例を示す図である。 発光点Ｅが六角格子状に配置されている例を示す図である。 発光点Ｅが平行体格子状に配置されている例を示す図である。 キャピラリＣａの拡大図である。 チャンネル４に濃いサンプルを泳動した場合における各キャピラリＣａの信号強度の時間変化を示す図である。 特定のキャピラリＣａにサンプルを流した際に、どのキャピラリＣａにクロストークが生じるかを示す表である。 キャピラリアレイ１０をずらした上でチャンネル４に濃いサンプルを泳動した場合における各キャピラリＣａの信号強度の時間変化を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

［キャピラリ電気泳動装置Ｗ］
図１は、本実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置（分析装置）Ｗの装置構成図である。
本装置は、装置下部にあるオートサンプラユニット１５０と、装置上部にある照射検出／恒温槽ユニット１６０の、２つのユニットに大きく分けることができる。

オートサンプラユニット１５０には、サンプラベース８０の上にＹ軸駆動体８５が備えられている。Ｙ軸駆動体８５は、サンプルトレイ１００をＹ軸方向に駆動する。また、Ｙ軸駆動体８５にはＺ軸駆動体９０が備えられている。Ｚ軸駆動体９０は、サンプルトレイ１００をＺ軸方向に駆動する。Ｚ軸駆動体９０の上にはサンプルトレイ１００が搭載され、サンプルトレイ１００の上に、泳動媒体容器２０、陽極側緩衝液容器３０、陰極側緩衝液容器４０、サンプル容器５０をユーザがセットする。サンプル容器５０は、サンプルトレイ１００の下に設置されたＸ軸駆動体９５の上にセットされる。Ｚ軸駆動体９０は送液機構６０も備えている。この送液機構６０は泳動媒体容器２０の下方に配置される。

照射検出／恒温槽ユニット１６０には、恒温槽ユニット１１０、恒温槽ドア１２０が備えられている。恒温槽ドア１２０が閉じられることによって、恒温槽ユニット１１０内を一定の温度に保つことができる。恒温槽ユニット１１０の後方には照射検出ユニット１３０が搭載され、電気泳動時の検出を行うことができる。恒温槽ユニット１１０の中に、キャピラリアレイ１０をユーザがセットし、恒温槽ユニット１１０でキャピラリアレイ１０を恒温に保ちながら電気泳動を行う。その後、照射検出ユニット１３０によって検出が行われる。また、恒温槽ユニット１１０には、電気泳動のための高電圧印加時にＧＮＤに落とすための電極１１５も備えられている。キャピラリアレイ１０は、複数（図１の例では４本）のキャピラリＣａで構成される。

このように、キャピラリアレイ１０は恒温槽ユニット１１０の槽内に固定される。泳動媒体容器２０、陽極側緩衝液容器３０、陰極側緩衝液容器４０、サンプル容器５０は、オートサンプラユニット１５０でＹＺ軸方向に駆動される。サンプル容器５０のみが、Ｘ軸方向に駆動される。固定されたキャピラリアレイ１０に、泳動媒体容器２０、陽極側緩衝液容器３０、陰極側緩衝液容器４０、サンプル容器５０が、オートサンプラユニット１５０の動きで任意の位置に自動で接続することができる。
検出ユニット（計測部）１１１、及び、検出ユニット１１１に含まれる撮像素子（計測部）ＩＭ、光学系Ｐについては後記する。

図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図２において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略することができる。
泳動媒体容器２０はサンプルトレイ１００に埋め込まれたガイド１０１の中に挿入してセットされる。また、送液機構６０は、送液機構６０に備えられたプランジャ６１が、泳動媒体容器２０の下方になるように配置される。

電気泳動の際、陰極側のキャピラリアレイ１０に高電圧がかかり、陰極側緩衝液容器４０、陽極側緩衝液容器３０（図１参照）を介し、電極１１５にてＧＮＤ（Ground）に流すことで電気泳動を行う。
そして、検出ユニット１１１がレーザビームをキャピラリアレイ１０に対して照射する。その結果、キャピラリＣａに生じる発光点での発光を検出ユニット１１１が検出する。検出された発光は図示しない解析ユニットにおいて解析される。なお、検出ユニット１１１には、撮像素子ＩＭと、発光点で発した光を撮像素子ＩＭに結像させるためのレンズ等である光学系Ｐが含まれている。撮像素子ＩＭ及び光学系Ｐについては、図１０Ａ、図１０Ｂ等で後記する。

［クロストーク］
ここで、再度クロストークについて詳細に説明する。
図３は、クロストークの原因を調べるための実験設備を説明する図である。クロストークは様々原因によって発生する。例えば、光学系Ｐのボケによって、特定のチャンネル（例えば、チャンネル２）で発生した信号が近接するチャンネル（例えばチャンネル１及びチャンネル３）に漏れ込み、近接するチャンネルでクロストークが発生することがよく知られている。しかしながら、図２７に示されるクロストークは、これとは異なる特徴を示している。つまり、特定のチャンネル（例えば、チャンネル２）で発生した信号が近接しないチャンネル（例えば、チャンネル４）に漏れ込み、近接しないチャンネルでクロストークが発生している。そこで本実施形態では、図２７に示す特徴を有するクロストークの原因を探る。図３では、キャピラリＣａの軸方向から実験設備をみた図を示している。

まず、クロストークの原因を探るため、発明者らは、キャピラリＣａの代わりに、特定のキャピラリＣａ、図３の例ではチャンネル１（ＣＨ１）の発光点の位置に、遮蔽部材に設けられたピンホールを配置した。そして、このピンホールに、光学系Ｐと反対側から（図３の紙面下側から）単色光を照射する（図３太矢印）ことで、ピンホールを単色光の発光点とした。他のチャンネルについては発光点を配置しなかった（ピンホールを配置しなかった）。ピンホールから出射する発光は、チャンネル１で電気泳動されたサンプルから出射される発光を模擬したものとなる。

ピンホール、すなわちチャンネル１の位置で生じた発光は、光学系Ｐによって、図３の細実線の経路を通り、撮像素子ＩＭに結像（正規の結像画像）される。しかし、発光の一部は、光学系Ｐ内を細破線のような経路を通って、正規の結像画像とは異なる位置で撮像素子ＩＭに結像される。これにより、いわゆるゴーストが生じる。このようなゴーストがクロストークの原因となっていると考えられる。

図３に示す方法を用いて、撮像素子ＩＭで撮影した結果を、図４Ａ及び図４Ｂに示す。なお、以降の説明では図１及び図２を適宜参照する。
図４Ａ及び図４Ｂは、発光点の正規の結像画像（メイン波長分散像ＭＬ）とゴーストの結像（ゴースト波長分散像ＧＬ）の実際を示す図である。なお、図４Ａ及び図４Ｂは、ピンホールの発光の波長分散画像を示しており、紙面縦方向が波長を示している。
図４Ａにおいて、画像２０１〜２０４は、それぞれ、ピンホールの位置をキャピラリＣａの軸方向に動かした際の発光の波長分散画像である。
図４Ａにおいて、メイン波長分散像ＭＬ１１〜ＭＬ１４は、ピンホールから出射する発光の正規の波長分散像（メイン波長分散像ＭＬ）である。そして、ゴースト波長分散像ＧＬ１１〜ＧＬ１４は、ピンホールから出射する発光の擬似的な波長分散像であり、メイン波長分散像ＭＬ１１〜ＭＬ１４に対するゴースト波長分散像ＧＬである。このようなゴースト波長分散像ＧＬが生じることにより、キャピラリＣａ間のクロストークが生じることが分かった。

図４Ａに示すように、メイン波長分散像ＭＬ１１〜ＭＬ１４の位置が紙面下方に移動すると、それとは反対にゴースト波長分散像ＧＬ１１〜ＧＬ１４が紙面上方へ移動することが分かる。

図４Ｂは、図３において、チャンネル４（ＣＨ４）の発光点の位置に、ピンホールを配置した場合の結果である。図４Ｂにおいて、画像２０５〜２０９は、それぞれ、ピンホールの位置をキャピラリＣａの軸方向に動かした際の発光の波長分散画像である。
図４Ｂにおいて、メイン波長分散像ＭＬ１５〜ＭＬ１９は、ピンホールから出射する発光の正規の波長分散像（メイン波長分散像ＭＬ）である。そして、ゴースト波長分散像ＧＬ１５〜ＧＬ１９は、ピンホールから出射する発光の擬似的な波長分散像であり、メイン波長分散像ＭＬ１５〜ＭＬ１９に対するゴースト波長分散像ＧＬである。

図４Ｂでも、図４Ａと同様に、メイン波長分散像ＭＬ１５〜ＭＬ１９の位置が紙面上方に移動すると、それとは反対にゴースト波長分散像ＧＬ１５〜ＧＬ１９が紙面下方へ移動することが分かる。

図５は、メインの像と、ゴーストの像との位置関係を示す図である。メインの像及びゴーストの像とは、図４Ａ及び図４Ｂで示すような波長分散像や、波長分散させない単なる結像点を含む。
図５は撮像画像の領域を示している。図５において、縦軸はＹ縦方向画素番号を示し、横軸はＸ横方向画素番号を示している。つまり、図５の縦軸は図４Ａ及び図４Ｂの画像２０１〜２０９の縦方向の画素に相当し、図５の横軸は図４Ａ及び図４Ｂの画像２０１〜２０９の横方向の画素に相当する。図５は、図４Ａ、図４Ｂを含めた多数の条件における実験を行い、それらの結果を重ね合わせたものである。

そして、図５の大きな黒丸はメインの像の位置を示し、小さな黒丸はゴーストの像の位置を示す。メインの像の位置は、メインの像が広がりを有しているため、メインの像の位置は、その重心位置としている。重心は、光の強度（画素値）×座標の総和とする。
そして、×はメインの像の位置と、当該メインの像に対応するゴーストの像の位置とを結んだ線の中点を示す。
図５に示すように、それぞれの中点の位置はおよそ一致する。これは、メインの像の位置とゴーストの像の位置が点対称の関係にあることを意味している。さらに、発明者らは、中点（×）は光学系Ｐ（図３参照）の光軸、より具体的には、光軸と撮像面の交点に対応していることを明らかにした。
すなわち、光学系Ｐ内における多重反射等によってメインの像に対するゴーストの像が光学系Ｐの中心に対して点対称の位置に生じていることが考えられる。
そして、発明者らは、このように考えると、クロストークの現象をすべて説明できることを見出した。

すなわち、図２５に示すようなキャピラリＣａの配置の場合、チャンネル３（ＣＨ３）が光学系Ｐ（図３参照）の中心上にあると、チャンネル２（ＣＨ２）とチャンネル４（ＣＨ４）との間でクロストークが発生する。また、チャンネル２（ＣＨ２）が光学系Ｐの中心上にあると、チャンネル１（ＣＨ１）とチャンネル３（ＣＨ３）との間でクロストークが発生する。さらに、チャンネル２（ＣＨ２）とチャンネル３（ＣＨ３）とのちょうど中間点に光学系Ｐの中心が位置する場合、チャンネル（ＣＨ１）とチャンネル４（ＣＨ４）との間でクロストークが発生し、チャンネル２（ＣＨ２）とチャンネル３（ＣＨ３）との間でもクロストークが発生する。

また、複数のキャピラリＣａにおける、それぞれの発光点を結んだ直線が光学系Ｐの中心から外れていると、それぞれのメインの像が配列する方向に対して、ゴーストの像が斜め方向に生じる。そのため、波長分散像におけるメインの像の波長とゴーストの像の波長が変化して見えるカラーシフトが発生する。
そして、このような現象は、光学系Ｐの小型化、低コスト化にともなって発生したゴーストの像の増強が原因であることが分かった。

これらの結果をふまえて、発明者らはキャピラリアレイ１０の位置を光学系Ｐの中心からずらすことを着想した。

図６及び図７は、４本のキャピラリＣａそれぞれの発光点、すなわち各キャピラリＣａのレーザビーム照射位置のすべてを光学系Ｐの中心から、例えば図１１Ａ及び図１１Ｂのようにずらした例を示している。なお、図６〜図９は、各キャピラリＣａに内包される溶液のレーザビーム照射によるラマン散乱光の波長分散画像を示しており、紙面縦方向が波長を示している。
図６において、画像２３１はキャピラリアレイ１０の位置をずらす前を示し（キャピラリアレイ１０の中央と光学系Ｐの中心が略一致）、画像２３２はキャピラリアレイ１０の画像が光学系Ｐの中心（一点鎖線は、光学系Ｐの中心を通る紙面縦方向の直線を示す）から紙面左方向へずれるよう配置したものである。

また、図７において、画像２３１は図６の画像２３１と同様の画像であり、キャピラリアレイ１０の位置をずらす前を示している。そして、画像２３３はキャピラリアレイ１０の画像が光学系Ｐの中心（一点鎖線は、光学系Ｐの中心を通る紙面横方向の直線を示す）から紙面上方向へずれるよう配置したものである。
図６及び図７に示すように、キャピラリアレイ１０の画像が光学系Ｐの中心に対し、左右方向及び／または上下方向にずれるようキャピラリアレイ１０を配置させることを発明者らは提案した。

次に、実際に、キャピラリアレイ１０の画像が光学系Ｐの中心に対してずれるよう、光学系Ｐ及びキャピラリアレイ１０を配置させた結果を図８及び図９に示す。
図８は、図６及び図７と同様に各キャピラリＣａに内包される溶液のレーザビーム照射によるラマン散乱光の波長分散像を撮像したものである。画像２４１は、４本のキャピラリＣａのメイン波長分散像ＭＬ２１〜ＭＬ２４が良好に観察されるように露光時間を調整して撮像したものである。メイン波長分散像ＭＬ２１〜ＭＬ２４は、この順でチャンネル１〜４（ＣＨ１〜ＣＨ４）に対応する。一方、画像２４２は、画像２４１と露光時間を除いて同じ条件で、４本のキャピラリＣａのゴースト波長分散像ＧＬ２１〜ＧＬ２４が良好に観察されるように露光時間を延長して撮像したものである。ゴースト波長分散像ＧＬ２１〜ＧＬ２４は、この順でチャンネル１〜４（ＣＨ１〜ＣＨ４）に対応する。このとき画像２４２において、メイン波長分散像ＭＬ２１〜ＭＬ２４の位置は画像２４１と同じであるが、それぞれの信号強度が飽和した状態で撮像されている。
画像２４２で明らかなように、ゴースト波長分散像ＧＬ２１〜ＧＬ２４は、メイン波長分散像ＭＬ２１〜ＭＬ２４に重複していないため、クロストークは回避されている。つまり、ゴースト発生は解析に影響を与えない。

図９は、特定のキャピラリＣａにサンプルを流した場合の結果を示す画像である。図９では、チャンネル１（ＣＨ１）の画像が光学系Ｐの中心を略通り、チャンネル２〜４（ＣＨ２〜ＣＨ４）の画像が光学系Ｐの中心（画像２４３及び画像２４４の中心）から紙面右方向にずれるように配置したものである。
図９の画像２４３は、４本のキャピラリＣａに何も流していない場合における画像であり、図８の画像２４１と同様に、各キャピラリＣａに内包される溶液のレーザビーム照射によるラマン散乱光の波長分散像が示されている。

そして、図９の画像２４４は、紙面最も右側に写っているチャンネル４（ＣＨ４）にのみサンプルを流し、各キャピラリＣａの波長分散像を撮像したものである。
画像２４４では、画像２４３の上に、チャンネル４に流したサンプルのメイン波長分散像ＭＬ３１（ＭＬ）とともに、ゴースト波長分散像ＧＬ３１（ＧＬ）が重畳されて撮像されている。
チャンネル４のゴースト波長分散像ＧＬ３１が撮像されているものの、このゴースト波長分散像ＧＬ３１は、サンプルを流したチャンネル４のメイン波長分散像ＭＬだけでなく、すべてのチャンネルにおいて、メイン波長分散像のいずれとも重複しないため、クロストークは発生しない。ゆえに、解析には影響しない。

図２８は、以下の条件における各キャピラリＣａの信号強度（ＳＩ：Signal Intensity）の時間変化を示す図である。すなわち、まず、図９と同様の条件でキャピラリアレイ１０をずらした。そして、図２６と同様に、チャンネル４だけに濃いサンプルを注入し、他のチャンネルにはサンプルを注入せずに泳動した。ここで、チャンネル１〜３については、縦軸のスケールを拡大して表示している。その結果、図２６の場合と異なり、チャンネル１〜３にはベースラインとノイズのみが検出されている。そして、チャンネル４にのみ注入したサンプルに由来するピークが検出された。
このように、キャピラリアレイ１０を光学系Ｐの中心からずらすことにより、期待通りにクロストークを回避することができることが確認された。
なお、ここでは、波長分散像について説明したが、波長分散しない結像点でも同様の結果を得ることができる。

クロストークに対する対策としては、光学系Ｐの各要素（カメラレンズ、フィルタ等）の反射率を低減させることが本質となる。しかしながら、このような対策は、時間とコストを要する。
本実施形態によれば、光学系Ｐの中心をシフトさせるだけであるため、速やかに、かつ、コストをかけることなく、クロストークを防止することができる。

［キャピラリアレイ１０の配置（結像画像）］
次に、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して、光学系Ｐと、キャピラリアレイ１０の配置について説明する。図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ及び図１１Ｂでは、波長分散しない結像画像について説明する。
図１０Ｂ及び図１１Ｂは、キャピラリアレイ１０及び発光点Ｅを正面から見た図である。
図１０Ａ及び図１１Ａにおいて、下段はキャピラリアレイ１０及びキャピラリアレイ１０における発光点Ｅを図１０Ｂ及び図１１Ｂの上方向、つまり、キャピラリＣａの長軸方向から見た図を示している。中段は、光学系Ｐを図１０Ｂ及び図１１Ｂの上方向、つまり、キャピラリＣａの長軸方向から見た図を示している。そして、上段は、撮像素子ＩＭ、メイン像Ｍ、及びゴースト像Ｇを図１０Ｂ及び図１１Ｂの上方向、つまり、キャピラリＣａの長軸方向から見た図を示している。

図１０Ａ及び図１１Ａの下段、図１０Ｂ、図１１Ｂにおいて、キャピラリＣａの実線は外径を示し、破線は内径を示している。そして、黒丸は発光点Ｅを示している。つまり、黒丸は各キャピラリＣａにおいてレーザビームが照射された内径部分の位置を示している。キャピラリＣａはチャンネル１〜４（ＣＨ１〜ＣＨ４）の４本が設置されている。図１０Ａ及び図１１Ａにおいて、紙面縦方向の一点鎖線は光学系Ｐの中心線ＣＬを示す。この中心線ＣＬは、必ずしも単一の直線であるとは限らない。例えば、光学系Ｐに含まれる光学素子によって、光路が折れ曲がる場合は、その折れ曲がりに沿って中心線ＣＬは延長される。また、光の波長によって光路が変化する場合は、主として用いる波長帯の中央の単一波長について光路を定義する。ここで、図１０Ａ及び図１１Ａの下段において、キャピラリアレイ１０及び発光点Ｅが配列される平面と、中心線ＣＬの交点を光学系Ｐの中心ＣＡとする。また、図１０Ａ及び図１１Ａの上段において、メイン像Ｍが配列する平面と中心線ＣＬの交点を光学系Ｐの中心ＣＤとする。

また、図１０Ａ及び図１１Ａの上段において、白丸はメイン像（正規像）Ｍを示し、破線白丸はゴースト像Ｇを示す。メイン像Ｍとは、ゴースト像Ｇではない正規の像である。
さらに、図１０Ｂ及び図１１Ｂにおいて、第１の軸Ｃ１は、複数の発光点Ｅの少なくとも一部が一直線上に並ぶ任意の直線と平行であり、かつ、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る直線である。また、第２の軸Ｃ２は、第１の軸Ｃ１と垂直（キャピラリＣａの長軸と平行）、かつ、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る直線である。また、図１０Ａ及び図１１Ａの下段における第１の軸Ｃ１は、図１０Ｂ及び図１１Ｂにおける第１の軸Ｃ１と同じものである。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、光学系Ｐ及びキャピラリアレイ１０の配置のＮＧ例（クロストークが発生する例）を示す図である。
図１０Ａの下段、及び図１０Ｂに示すように、キャピラリアレイ１０の中央、すなわちチャンネル２とチャンネル３それぞれにおける発光点Ｅの間のおよそ中点に光学系Ｐの中心ＣＡがくるようキャピラリアレイ１０が設置されている。
このようにキャピラリアレイ１０が設置されると、チャンネル１の発光点Ｅの正規の結像点であるメイン像Ｍ１に、チャンネル４のゴーストの結像点であるゴースト像Ｇ４が重複してしまう。ゴースト像Ｇはメイン像Ｍに対して光学系Ｐの中心ＣＤについて点対称の位置に発生するためである。同様に、チャンネル２のメイン像Ｍ２にチャンネル３のゴースト像Ｇ３が、チャンネル３のメイン像Ｍ３にチャンネル２のゴースト像Ｇ２が、チャンネル４のメイン像Ｍ４にチャンネル１のゴースト像Ｇ１がそれぞれ重複してしまう。なお、図１０Ａの上段では、図を見やすくするため重複しているメイン像Ｍ及びゴースト像Ｇを若干ずらして表示している。以降の図でも同様である。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、光学系Ｐ及びキャピラリアレイ１０の配置のＯＫ例（クロストークが発生しない例）を示す図である。図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、図１０Ａ及び図１０Ｂと同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図１１Ａの下段、図１１Ｂに示すように、キャピラリＣａのチャンネル１〜４の発光点Ｅのすべてが光学系Ｐの中心ＣＡから一方向にずれるように設置されている。すなわち、キャピラリアレイ１０の外側に光学系Ｐの中心ＣＡが設置されている。

このようにキャピラリアレイ１０が設置されることにより、図１１Ａの上段に示すようにメイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とが重複しないようにすることができる。ここでも、ゴースト像Ｇはメイン像Ｍに対して光学系Ｐの中心ＣＤについて点対称の位置に発生するためである。さらに、図１１Ａの上段に示すように、各メイン像Ｍが結像する位置の中央が撮像素子ＩＭの中央にくるように撮像素子ＩＭが配置されている。別な表現をすると、撮像素子ＩＭの重心位置を、光学系Ｐの中心ＣＤの位置から、メイン像Ｍの共通重心の位置に近づける。あるいは、撮像素子ＩＭの重心位置と各メイン像Ｍの共通重心の位置の距離を、光学系Ｐの中心ＣＤの位置と各メイン像Ｍの共通重心位置の距離よりも小とする。各メイン像Ｍの共通重心とは、各メイン像Ｍに対する共通の重心である。各メイン像Ｍの共通重心は、以下の式（１）で表わされる。

式（１）において、各メイン像Ｍの共通重心であり、ｉはメイン像Ｍの番号（図１１Ａの例ではｉ＝１〜４、Ｎはメイン像Ｍの数（図１１Ａの例ではＮ＝４）、ｊは、所定のメイン像Ｍに属する座標を示す。なお、図１１Ａの例では、各メイン像Ｍの共通重心と、撮像素子ＩＭの中心とは略一致している。

より具体的には、メイン像Ｍが存在する平面と、光学系Ｐの中心線ＣＬとの交点（すなわち、中心ＣＤ）が撮像素子ＩＭの外にある。このようにすることで、メイン像Ｍのみを効率的に撮像することができる。また同時に、ゴースト像Ｇが撮像されるのを防ぐこともできる。

このように、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す配置では、発光点Ｅのうち、任意の２つの発光点Ｅの中点が、光学系Ｐの中心ＣＡ（及び中心線ＣＬ）からずれるよう、キャピラリアレイ１０が配置される。言い換えれば、任意の２つのメイン像Ｍの中点が光学系Ｐの中心ＣＤ（及び中心線ＣＬ）からはずれている。
このようにすることで、光学系Ｐの各要素の反射率を低減させなくても、クロストークを防止することができる。すなわち、速やかに、かつ、コストをかけることなくクロストークを防止することができる。

さらに、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す配置では、複数の発光点Ｅの集合体である発光点群の外側に光学系Ｐの中心ＣＡが存在する。言い換えれば、メイン像Ｍの集合体であるメイン像群の外側に光学系Ｐの中心ＣＤが存在する。このようにすることで、メイン像Ｍの集合体と、ゴースト像Ｇの集合体とを完全に分離させることができる。

［キャピラリアレイ１０の配置（結像画像及び波長分散画像）］
次に、波長分散を考慮した光学系Ｐ及びキャピラリアレイ１０の配置について図１２〜図１７を参照して説明する。
図１２〜図１７において、下段の図（下段図）はキャピラリアレイ１０を正面から見た図を示している。図１２〜図１７の下段図は図１０Ｂ及び図１１Ｂと同様であるので、同一の符号を付して説明を省略する。なお、図１２〜図１７の下段図において、黒丸は発光点Ｅを示している。つまり、図１２〜図１７の下段図において、黒丸は各キャピラリＣａにおいてレーザビームが照射された内径部分の位置を示している。また、図１２〜図１７の下段図において、２本の直交する一点鎖線（一方は各キャピラリＣａの長軸と垂直、他方は各キャピラリＣａの長軸と平行）の交点は光学系Ｐの中心ＣＡを示す。なお、図１２〜図１７の上段図及び下段図における中心ＣＤ，ＣＥは図１０Ａ及び図１１Ａにおける中心ＣＤと同様の定義によるものである。

そして、図１２〜図１７の上段の図（上段図）は、撮像素子ＩＭが存在する平面における発光点Ｅの結像の状態を示し、四角で囲まれた撮像素子ＩＭの撮像領域は撮像素子ＩＭによって撮像される結像画像を示す。図１２〜図１７の上段図において、白丸Ｍ１〜Ｍ４はそれぞれチャンネル１〜４（ＣＨ１〜ＣＨ４）の発光点Ｅの正規の結像点であるメイン像Ｍを示す。さらに、破線白丸Ｇ１〜Ｇ４はそれぞれチャンネル１〜４の発光点Ｅにおけるゴーストの結像点であるゴースト像Ｇを示す。

また、図１２〜図１７の中段の図（中段図）は、撮像素子ＩＭが存在する平面における発光点Ｅの波長分散画像の状態を示している。ここで、図１２〜図１７の中段図において、四角で囲まれた領域は撮像素子ＩＭによって撮像される領域を示し、その中に波長分散画像が示されている。波長分散画像は、光学系Ｐの内部に、回折格子またはプリズムを配置することによって得られる。中段図では、紙面上下方向が波長の短長に相当する。例えば、中段図において、紙面上方向へいくにつれて波長が短くなり、紙面下方向へいくにつれて波長が長くなる。また、中段図において、太実線ＭＬ１〜ＭＬ４は正規の結像点であるメイン波長分散像ＭＬを示し、太破線ＧＬ１〜ＧＬ４はゴーストの結像点であるゴースト波長分散像ＧＬを示す。

さらに、図１２〜図１７の下段図において、第１の軸Ｃ１は、複数の発光点Ｅの少なくとも一部が一直線上に並ぶ任意の直線と平行であり、かつ、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る直線である。また、第２の軸Ｃ２は、第１の軸Ｃ１と垂直（キャピラリＣａの長軸と平行）、かつ、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る直線である。

図１２は、結像画像及び波長分散画像ともにＮＧであるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図である。
図１２の下段図に示すように、図１２では図１０Ａ及び図１０Ｂと同様にキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐを配置した例を示す。
図１２の上段図は、図１０Ａの上段と同様のため、ここでの説明を省略するが、メイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４と重複してしまっている。
さらに、図１２の中段図を参照すると、チャンネル１の発光点Ｅに由来するメイン波長分散像ＭＬ１に、チャンネル４の発光点Ｅに由来するゴースト波長分散像ＧＬ４が重複している。同様に、チャンネル２の発光点Ｅに由来するメイン波長分散像ＭＬ２にチャンネル３の発光点Ｅに由来するゴースト波長分散像ＧＬ３が、チャンネル３の発光点Ｅに由来するメイン波長分散像ＭＬ３にチャンネル２の発光点Ｅに由来するゴースト波長分散像ＧＬ２が、チャンネル４の発光点Ｅに由来するメイン波長分散像ＭＬ４にチャンネル１の発光点Ｅに由来するゴースト波長分散像ＧＬ１がそれぞれ重複している。

このように、図１２の下段図に示すようなキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置では、結像画像、波長分散画像ともにクロストークが発生し、ＮＧであることが分かる。

図１３は、結像画像及び波長分散画像ともにＯＫであるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図である。
図１３の下段図に示すように、図１３は図１１Ａ及び図１１Ｂと同様にキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐをずらして配置した例を示す。
なお、図１３〜図１７の中段図において、図１２と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１３の上段図は、図１２の上段図と同様であるので、ここでの説明を省略するが、メイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とが分離して結像している。さらに、撮像素子ＩＭをメイン像Ｍ１〜Ｍ４のみが結像する位置に配置することで、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４が撮像されるのを回避することができている。

図１３の中段図を参照すると、上段図と同様に、メイン波長分散像ＭＬ１〜ＭＬ４と、ゴースト波長分散像ＧＬ１〜ＧＬ４とが分離して撮像されている。また、図１３の中段図では、撮像素子ＩＭがメイン波長分散像ＭＬ１〜ＭＬ４のみが結像する位置に配置されている。つまり、メイン波長分散像ＭＬの集合体であるメイン波長分散像群の外側に光学系Ｐの中心ＣＥが存在する。このようにすることで、ゴースト波長分散像ＧＬ１〜ＧＬ４が撮像されるのを回避することができる。

図１３に示す配置では、発光点Ｅのうち、任意の２つの発光点Ｅにおける中点が、光学系Ｐの中心ＣＡ（あるいは光軸ＣＬ（図１０Ａ及び図１１Ａ参照））からずれるよう、キャピラリアレイ１０が配置される。言い換えれば、任意の２つのメイン像Ｍ及びメイン波長分散像ＭＬでの中点が光学系Ｐの中心ＣＤ，ＣＥからはずれている。

ここで、図１３の中段図に示すように、ゴースト波長分散像ＧＬはメイン波長分散像ＭＬに対して光学系Ｐの中心ＣＥについて点対称の位置に発生する。さらに、図１３の中段図に示すように、各メイン波長分散像ＭＬが結像する位置の中央が撮像素子ＩＭの中央にくるように撮像素子ＩＭが配置されている。別な表現をすると、撮像素子ＩＭの重心位置を、光学系Ｐの中心ＣＥの位置から、メイン波長分散像ＭＬの共通重心の位置に近づける。あるいは、撮像素子ＩＭの重心位置と各メイン波長分散像ＭＬの共通重心位置の距離を、光学系Ｐの中心ＣＥの位置と各メイン波長分散像ＭＬの共通重心位置の距離よりも小とする。
なお、各メイン波長分散像ＭＬの共通重心位置は、前記した式（１）において、座標をメイン波長分散像ＭＬに属する座標とすればよい。

このようにすることで、光学系Ｐの各要素の反射率を低減させなくても、クロストークを防止することができる。すなわち、速やかに、かつ、コストをかけることなくクロストークを防止することができる。

さらに、図１３に示す配置では、下段図に示すように、キャピラリアレイ１０が光学系Ｐの中心ＣＡを跨いでいない。すなわち、複数の発光点Ｅの集合体である発光点群の外側に光学系Ｐの中心ＣＡが存在する。言い換えれば、メイン像Ｍの集合体であるメイン像群、及び、メイン波長分散像ＭＬの集合体であるメイン波長分散像群の外側に光学系Ｐの中心ＣＤ及び中心ＣＥが存在する。
このようにすることで、メイン像Ｍと、ゴースト像Ｇとを完全に分離させることができ、メイン波長分散像ＭＬと、ゴースト波長分散像ＧＬとを完全に分離させることができる。

このように、図１３の下段図に示すようなキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置では、結像画像、波長分散画像ともにクロストークを回避することができ、ＯＫとすることができる。

図１４は、結像画像はＯＫだが、波長分散画像はＮＧとなるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図である。
図１４では、下段図に示すように、図１２と同様に、キャピラリアレイ１０が光学系Ｐの中心ＣＡを跨いでいる。ただし、図１２と異なり、各キャピラリＣａの発光点Ｅを結ぶ直線が光学系Ｐの中心ＣＡを通らない。つまり、図１２の下段図の場合とは以下の点で異なる。すなわち、光学系Ｐの中心ＣＡを通り、各キャピラリＣａの長軸と垂直な一点鎖線で示す第１の軸Ｃ１と、複数の発光点Ｅが並ぶ直線が一致しない。ただし、チャンネル２の発光点Ｅとチャンネル３の発光点Ｅとの間に、第２の軸Ｃ２がくるように配置されている。

このような配置は、次のように表現することができる。発光点Ｅが存在する平面と、光軸との交点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を原点とする。そして、各発光点Ｅの座標を原点からのベクトル（発光点Ｅと原点とを結ぶベクトル）で表す。そして、なす角度が最大かつ１８０度未満となる２つのベクトルと原点で囲まれた領域を定義すると、任意のベクトルが、この領域に収まる。なす角度が最大とは、任意の２つのベクトルのなす角度のうち、最大の角度を有する２つのベクトルがなす角度である。図１４の下段図の例では、チャンネル１（ＣＨ１）についてのベクトルと、チャンネル４（ＣＨ４）についてのベクトルとのなす角度が、最大の角度となる。ここで、発光点Ｅが広がりを有する場合、発光点Ｅの座標は、発光点Ｅの重心とすればよい。この重心は、発光点Ｅにおける（光の強度（画素値）×座標）の総和とする。

このようなキャピラリアレイ１０、光学系Ｐの配置とすると、図１４の上段図に示すようにメイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とが紙面上下方向に分離して撮像素子ＩＭに結像する。これは、ゴースト像Ｇがメイン像Ｍに対して光学系Ｐの中心ＣＤについて点対称の位置に生じることに基づく。従って、メイン像Ｍ１〜Ｍ４に関して、クロストークは発生せず、図１４の下段図にあるようなキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置はＯＫとなる。
なお、図１４の上段図では、１つの撮像素子ＩＭにメイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とが結像している。しかしながら、それぞれのメイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とは分離しているため、解析には影響しない。

これに対して、波長分散画像では、図１４の中段図に示すようにメイン波長分散像ＭＬ１〜ＭＬ４の一部と、ゴースト波長分散像ＧＬ１〜ＧＬ４の一部とが重複し、クロストークが発生している。ちなみに、図１４の中段図に示すような波長分散画像ではカラーシフトが生じている。例えば、チャンネル２のメイン波長分散像ＭＬ２とゴースト波長分散像ＧＬ２は波長分散方向にずれて結像される。そのため、チャンネル２の発光点Ｅから出射した単一波長の光が、メイン波長分散像ＭＬ２とゴースト波長分散像ＧＬ２で異なる波長として検出される。従って、波長分散画像に関して、図１４の下段図にあるようなキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置はＮＧとなる。

ただし、図１４の下段図において、発光点Ｅ（レーザビーム照射位置）が、図１４の下段図より、もっと紙面上方となるようにキャピラリアレイ１０を配置することで、図１４の中段図におけるメイン波長分散像ＭＬと、ゴースト波長分散像ＧＬとを上下方向に完全に分離することができる。このようにすることで、クロストークを回避することができる。図７はそのような配置の例である。

図１５は、結像画像、波長分散画像ともにＯＫとなるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図である。
図１５では、下段図に示すように、キャピラリアレイ１０が光学系Ｐの中心ＣＡを跨いでいない。さらに、図１４と同様に、各キャピラリＣａの発光点Ｅを結ぶ直線が光学系Ｐの中心ＣＡを通らない。

このような配置とすることで、結像画像では、図１５の上段図に示すようにメイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とを分離して結像させることができ、クロストークを回避することができる。さらに、図１５の上段図では、撮像素子ＩＭがメイン像Ｍ１〜Ｍ４のみが結像する位置に配置されている。つまり、メイン像Ｍの集合体であるメイン像群の外側に光学系Ｐの中心ＣＤが存在する。このようにすることで、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４が撮像されるのを回避することができる。

図１５の上段図は、以下のように表現することができる。メイン像Ｍが存在する平面において、光学系Ｐの中心軸との交点である中心ＣＤを原点とする。そして、任意のメイン像Ｍの座標がベクトル（原点からのベクトル）で表される。このとき、なす角度が最大となる２つのベクトルと原点で囲まれた領域が定義されると、任意のベクトルが、この領域に収まる。ただし、前記した最大のなす角度は１８０度未満である。なす角度が最大とは、任意の２つのベクトルのなす角度のうち、最大の角度を有する２つのベクトルがなす角度である。図１４の下段図の例では、チャンネル１（ＣＨ１）についてのベクトルと、チャンネル４（ＣＨ４）についてのベクトルとのなす角度が、最大の角度となる。メイン像Ｍが広がりを有する場合、メイン像Ｍの座標は、メイン像Ｍの重心とすればよい。この重心は、メイン像Ｍにおける（光の強度（画素値）×座標）の総和とする。

また、図１５の中段図に示すように、図１５の下段図のような配置とすることで、メイン波長分散像ＭＬ１〜ＭＬ４と、ゴースト波長分散像ＧＬ１〜ＧＬ４とを分離して撮像させることができ、クロストークを回避することができる。さらに、図１５の中段図では、撮像素子ＩＭがメイン波長分散像ＭＬ１〜ＭＬ４のみが結像する位置に配置されている。つまり、メイン波長分散像ＭＬの集合体であるメイン波長分散像群の外側に光学系Ｐの中心ＣＥが存在する。すなわち、波長分散像が存在する平面において、光学系Ｐの中心ＣＥが撮像素子ＩＭの外にある。このようにすることで、ゴースト波長分散像ＧＬ１〜ＧＬ４が撮像されるのを回避することができる。

さらに、図１５の中段図は、以下のように表現することができる。メイン波長分散像ＭＬが存在する平面において、光学系Ｐの中心ＣＥを原点とする。そして、任意のメイン波長分散像ＭＬの座標がベクトル（原点からのベクトル）で表される。このとき、なす角度が最大となる２つのベクトルと原点で囲まれた領域を定義すると、任意のベクトルが上記領域に収まる。ただし、上記の最大のなす角度は１８０度未満である。なす角度の定義は、図１５の上段図で説明したものにおいて、メイン像Ｍの重心をメイン波長分散像ＭＬの重心としたものである。メイン波長分散像ＭＬの座標は、メイン波長分散像ＭＬの重心とすればよい。この重心は、光の強度（画素値）×座標の総和とする。

このように、図１５の下段図に示すようなキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置とすることで、結像画像、波長分散画像ともにＯＫとすることができる。

なお、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１３、図１５に示す実施形態では、一組のキャピラリアレイ１０が、光学系Ｐの中心ＣＡを跨がないように、光学系Ｐの中心ＣＡからずれるように配置している。この場合、異なるもう一組のキャピラリアレイ１０が、光学系Ｐの中心ＣＡについてキャピラリアレイ１０と点対称の位置に配置されないように注意しなければならない。そのためには、光学系Ｐの中心ＣＡを挟んだ両側に２組（または複数組）のキャピラリアレイ１０を設置することができない装置構成にすることが有効である。

図１６は、結像画像、波長分散画像ともにＮＧとなるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置例を示す図である。
図１６では、下段図に示すように、キャピラリアレイ１０が光学系Ｐの中心ＣＡを跨いでいる。さらに、チャンネル２のレーザビーム照射位置である発光点Ｅと光学系Ｐの中心ＣＡが同じ位置にくるよう、キャピラリアレイ１０と、光学系Ｐとが配置されている。

このような配置とすると、図１６の上段図に示すように、チャンネル４の発光点Ｅの正規の結像点であるメイン像Ｍ４は、いずれの発光点Ｅのゴーストの結像点であるゴースト像Ｇとも重複していない。また、チャンネル２のメイン像Ｍ２は、同じチャンネル２のゴースト像Ｇ２と重複しているため、クロストークとはならない。しかしながら、チャンネル１のメイン像Ｍ１はチャンネル３のゴースト像Ｇ３と、チャンネル３のメイン像Ｍ３はチャンネル１のゴースト像Ｇ１と重複しており、チャンネル１とチャンネル３の間でクロストークが発生している。

このように、図１６の下段図に示すようなキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置では、一部のキャピラリＣａにおいて結像画像がＮＧとなる。ただし、図１６の例では、チャンネル２，４は、メイン像Ｍに自分自身のゴースト像Ｇが重複する、あるいはメイン像Ｍにゴースト像Ｇが重複しないため、使用可である。

また同様に、図１６の中段図に示すように、チャンネル４のメイン波長分散像ＭＬ４は、いずれのゴースト波長分散像ＧＬとも重複していない。また、チャンネル２のメイン波長分散像ＭＬ２は、同じチャンネル２のゴースト波長分散像ＧＬ２と重複しているため、クロストークとはならない。しかしながら、チャンネル１のメイン波長分散像ＭＬ１はチャンネル３のゴースト波長分散像ＧＬ３と、チャンネル３のメイン波長分散像ＭＬ３はチャンネル１のゴースト波長分散像ＧＬ１と重複しており、チャンネル１とチャンネル３の間でクロストークが発生している。

このように、図１６の下段図に示すようなキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの配置では、一部のキャピラリＣａにおいて波長分散画像がＮＧとなる。ただし、図１６の例では、チャンネル２は、メイン波長分散像ＭＬに自分自身のゴースト波長分散像ＧＬが重複しているため使用可である。また、チャンネル４は、メイン波長分散像ＭＬにゴースト波長分散像ＧＬが重複しないため、使用可である。

図１６の場合と同様に、チャンネル３の発光点Ｅと光学系Ｐの中心ＣＡが同じ位置にくるよう、キャピラリアレイ１０と、光学系Ｐとを配置した場合は、チャンネル２とチャンネル４の間でクロストークが発生するため、ＮＧとなる。しかしながら、チャンネル１の発光点Ｅまたはチャンネル４の発光点Ｅと光学系Ｐの中心ＣＡが同じ位置にくるよう、キャピラリアレイ１０と、光学系Ｐとを配置した場合は、チャンネル１またはチャンネル４が自分自身のゴーストと重なるだけとなる。従って、クロストークを回避することができ、ＯＫとなる。

図１７は、結像画像、波長分散画像ともにＯＫとなるキャピラリアレイ１０と、光学系Ｐの他の配置例を示す図である。
図１７では、下段図に示すように、キャピラリアレイ１０が光学系Ｐの中心ＣＡを跨いでおり、チャンネル２の発光点Ｅと、チャンネル３の発光点Ｅとの中間点より、チャンネル２の発光点Ｅよりに光学系Ｐの中心ＣＡがくるよう、キャピラリアレイ１０と、光学系Ｐとを配置している。
このような、キャピラリアレイ１０の配置は以下のように表現することができる。つまり、発光点Ｅが存在する平面において、光学系Ｐの中心ＣＡを原点とする。そして、複数の発光点Ｅのうち、任意の２つの発光点Ｅの座標が原点からの２つのベクトルで表される。このとき、２つの原点からのベクトルのなす角度が略０度または略１８０度である。

このような配置とすると、図１７の上段図に示すように各メイン像Ｍ１〜Ｍ４は、いずれのゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とも重複していない。
従って、図１７の下段図に示すような配置とすることで、図１７の上段図に示すようにメイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とを分離して結像させることができ、クロストークを回避することができる。なお、図１７の上段図では、１つの撮像素子ＩＭにメイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とが結像している。しかしながら、それぞれのメイン像Ｍ１〜Ｍ４と、ゴースト像Ｇ１〜Ｇ４とは分離しているため、解析には影響しない。

ここで、隣り合うキャピラリＣａ間（キャピラリＣａの中心間）の距離が略一定のｘ１、光学系Ｐの中心ＣＡと、光学系Ｐの中心ＣＡに最も近いキャピラリＣａ（図１７の例ではチャンネル２）との距離がＸ１とするとき、Ｘ１＝ｘ１／４となるようにするとよい。このとき、隣り合うメイン像Ｍとゴースト像Ｇとの分離距離が最大となり、クロストークの影響を最小化できるためである。

また、図１７の下段図に示すように、キャピラリアレイ１０を光学系Ｐの中心ＣＡを跨いで配置しながら、クロストークを回避する手段は一般化して以下のように表現することも可能である。まず、複数の発光点Ｅが、同一平面上で、略同一直線上で、かつ略等間隔で配列しているか、または、格子状に配列しているとする。このとき、複数の発光点Ｅの少なくとも一部が一直線上に並ぶ任意の直線と平行であり、かつ、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る第１の軸Ｃ１が設定される。そして、第１の軸Ｃ１と垂直、かつ、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る第２の軸Ｃ２が設定される。そして、第１の軸Ｃ１方向に対する発光点Ｅの間隔をｘ１、第２の軸Ｃ２方向に対する発光点Ｅの間隔をｘ２とする（図１７の下段図の例ではｘ２＝０であるため不図示）。

さらに、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）に最も近接する発光点Ｅ（図１７の下段図ではチャンネル２の発光点Ｅ）と、第２の軸Ｃ２との距離をＸ１、第１の軸Ｃ１との距離をＸ２（図１７の例ではＸ２＝０であるため不図示）とする。なお、図１７の下段図では、Ｘ１＝ｘ１／４、Ｘ２＝０である。
一般には、Ｘ１及びＸ２は以下の条件を満たすようにするとよい。
（Ａ１）０≦Ｘ１＜１／２＊ｘ１、（Ａ２）０≦Ｘ２＜１／２＊ｘ２、の条件があるとき、（Ａ１）及び（Ａ２）の少なくとも一方が満たされ、かつ、（Ａ３）Ｘ１とＸ２が同時にゼロにならない。ちなみに、図１７の下段図では、Ｘ１≠０、Ｘ２＝０である。

この条件は、さらに以下のように絞ることができる。
（Ｂ１）１／８＊ｘ１≦Ｘ１≦３／８＊ｘ１、（Ｂ２）１／８＊ｘ２≦Ｘ２≦３／８＊ｘ２、の少なくとも一方が満たされる。図１７の下段図では、（Ｂ１）の条件が満たされている。
この条件は、さらに、以下のように絞ることができる。
（Ｄ１）Ｘ１≒１／４＊ｘ１、（Ｄ２）Ｘ２≒１／４＊ｘ２、の少なくとも一方が満たされる。図１７の下段図では、（Ｄ１）の条件が満たされている。

また、図１７の下段図に示すような配置とすることで、図１７の中段図に示すように、メイン波長分散像ＭＬ１〜ＭＬ４と、ゴースト波長分散像ＧＬ１〜ＧＬ４とを分離して結像させることができ、クロストークを回避することができる。なお、図１７の上段図では、１つの撮像素子ＩＭにメイン波長分散像ＭＬ１〜ＭＬ４と、ゴースト波長分散像ＧＬ１〜ＧＬ４とが結像している。しかしながら、それぞれのメイン波長分散像ＭＬ１〜ＭＬ４と、ゴースト波長分散像ＧＬ１〜ＧＬ４とは分離しているため、解析には影響しない。

このように、図１７に示す配置によれば、メイン像Ｍとゴースト像Ｇ、または、メイン波長分散像ＭＬとゴースト波長分散像ＧＬが同じ撮像素子ＩＭ上に重複しないで結像する。このようにすることで、キャピラリＣａの数、あるいは発光点Ｅの数が多く、メイン像Ｍまたはメイン波長分散像ＭＬのみが結像する位置に撮像素子ＩＭを配置することが困難な場合であっても、クロストークを回避あるいはクロストークの影響を低減することが可能となる。

なお、図１７の上段図は以下のように表現することができる。結像点が存在する平面において、光軸との交点（光学系Ｐの中心ＣＤ）を原点とする。そして、任意の２つのメイン像Ｍの座標が２つのベクトル（原点からのベクトル）で表される。このとき、当該２つの原点からのベクトルのなす角度が略０度または略１８０度である。

なお、図１７の中段図は以下のように表現することができる。波長分散像が存在する平面において、光軸との交点（光学系Ｐの中心ＣＥ）を原点とする。そして、任意の２つのメイン波長分散像ＭＬの座標が２つのベクトル（原点からのベクトル）で表される。このとき、当該２つの原点からのベクトルのなす角度が略０度または略１８０度である。

［マイクロアレイへの適用］
ここまでは、主として、キャピラリ電気泳動装置Ｗ（図１、図２参照）を適用例として、複数の発光点Ｅが直線上、つまり１次元状に配列している場合について説明した。しかし、キャピラリアレイ電気泳動に限らず、他の分析方法であっても、複数の発光点Ｅが１次元状に配列している場合は以上を適用できることは言うまでもない。以降では、マイクロアレイを適用例として、複数の発光点Ｅが２次元状に配列している場合について説明する。同様に、マイクロアレイに限らず、複数の発光点Ｅが２次元状に配列している場合にも本実施形態を適用できることは言うまでもない。マイクロアレイは、基板上に様々な種類のプローブを離散的に固定化し、これらとサンプルに含まれる様々な種類の成分のターゲットを反応させる。そして、マイクロアレイは、化学発光や蛍光発光を用いて、基板全体を観察することで反応が進んだプローブの種類と量とが検知され、サンプル中に含まれるターゲットの種類と量が分析される手法である。つまり、基板上に配列する様々なプローブの位置を２次元状に配列する複数の発光点Ｅとして、どの発光点Ｅがどれだけ発光するかを計測するのである。一般に、発光点Ｅの位置とプローブの種類の対応付けを容易にするため、２次元平面における複数の発光点Ｅの配列、すなわち基板上での種々のプローブの配列を、格子状とする場合が多い。ＤＮＡ（Deoxyribonucleic Acid）やＲＮＡ（Ribonucleic Acid）等の核酸、あるいはタンパク質等が、マイクロアレイのプローブ及びターゲットとして取り扱うことができる。また、プローブとターゲットの反応としてハイブリダイゼーションあるいは抗原抗体反応を用いることができる。

図１８〜図２３を参照して、本実施形態をマイクロアレイ等に適用する例を説明する。
図１８〜図２１の各図において、下段図はマイクロアレイにおける複数の発光点Ｅが配列する平面において、これらの発光点Ｅと、この平面と光学系Ｐの中心線ＣＬ（図１０Ａ及び図１１Ａ参照）との交点である光学系Ｐの中心ＣＡとの関係を示し、上段図は撮像素子ＩＭの存在する平面における発光点Ｅの結像点を示す。
図１８〜図２１の下段図において、黒丸はマイクロアレイにおける発光点Ｅを示し、一点鎖線は直交する第１の軸Ｃ１、及び第２の軸Ｃ２を示す。そして、これらの軸の交点は、光学系Ｐの中心ＣＡを示す。また、発光点Ｅは４×４の正方格子状に存在しており、格子は、直交して配列する２方向のそれぞれが第１の軸Ｃ１及び第２の軸Ｃ２と平行になる。
また、図１８〜図２１の上段図において、白丸は発光点Ｅに由来するメイン像ＭＥを示し、三角はゴースト像ＧＥを示す。さらに、図１８〜図２１の上段図において、符号ＩＭで示す四角の領域は、撮像素子ＩＭ及び撮像素子ＩＭの撮像領域を示す。
さらに、図１８〜図２１の上段図において、メイン像Ｍが配列する平面と中心線ＣＬの交点を光学系Ｐの中心ＣＦとする。

図１８は、マイクアレイにおける複数の発光点ＥのＮＧ（クロストークが発生）の配置例を示す図である。
まず、図１８では、下段図に示すように、光学系Ｐの中心ＣＡが発光点群の重心と略一致するよう光学系Ｐが配置される。また、図１８の下段図に示すように、第１の軸Ｃ１方向に対する発光点Ｅの間隔がｘ１、第２の軸Ｃ２方向に対する発光点Ｅの間隔がｘ２であり（図１８の下段図ではｘ１＝ｘ２）、光学系Ｐの中心ＣＡに最も近い発光点Ｅ（図１８の下段図では、例えば、発光点Ｅ６）と第２の軸Ｃ２との間隔をＸ１、第１の軸Ｃ１との間隔をＸ２とするとき、Ｘ１＝ｘ１／２、Ｘ２＝ｘ２／２となっている。

このような配置とすると、図１８の上段図に示すように、例えば、下段図の発光点Ｅ１６の正規の結像点であるメイン像ＭＥ１６には、下段図における発光点Ｅ１のゴーストの結像点であるゴースト像ＧＥ１が重複する。また、下段図の発光点Ｅ１５のメイン像ＭＥ１５には、下段図の発光点Ｅ２に由来するゴースト像ＧＥ２が重複する。その他のメイン像ＭＥにもゴースト像ＧＥが重複している。これらは、メイン像ＭＥに対してゴースト像ＧＥが光学系Ｐの中心ＣＦについて点対称の位置に発生することに基づいている。

このように、図１８の下段図に示すような配置では、メイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとが重複してしまい、クロストークが発生するため、好ましくない。

図１９は、マイクロアレイにおける複数の発光点ＥのＯＫ（クロストークが発生しない）配置例を示す図である。
図１９では、下段図に示すように、光学系Ｐの中心ＣＡが発光点群から外れるよう光学系Ｐが配置される。
このような配置とすると、図１９の上段図に示すように、発光点Ｅに由来するメイン像ＭＥに対して、ゴースト像ＧＥが重複せず、クロストークを回避することができる。これは、メイン像ＭＥに対応するゴースト像ＧＥが、光学系Ｐの中心ＣＦについて点対称の位置に発生するためである。
そして、図１９の上段図に示すように撮像素子ＩＭがメイン像ＭＥのみが結像する位置に配置されることで、ゴースト像ＧＥが撮像されることを回避することができる。

なお、図１９の下段図に示すように、直交する２本の軸（第１の軸Ｃ１及び第２の軸Ｃ２）のそれぞれをｘ軸、ｙ軸とみなしたとき、発光点群が第４象限に位置するよう配置されている。しかし、これに限らず、第１象限、第２象限、第３象限のいずれかに配置されるようにしてもよい。また、第１象限と、第２象限とにまたがるように発光点群が配置されてもよい。同様に、第２象限と第３象限、第３象限と第４象限、及び第４象限と第１象限とにまたがるように発光点群が配置されてもよい。

図１９の下段図における発光点Ｅの配置は、以下のように表現することができる。
まず、複数の発光点Ｅの集合体である発光点群の外側に光学系Ｐの中心ＣＡが存在している。

図１９の上段図における配置は以下のように表現することができる。
メイン像ＭＥの集合体であるメイン像群の外側に光学系Ｐの中心ＣＦが存在する。また、結像点が存在する平面において、光学系Ｐの中心ＣＦとの交点を原点として、任意のメイン像ＭＥの座標をベクトルで表すとき、なす角度が最大となる２つのベクトルと原点で囲まれた領域を定義すると、任意のベクトルが、この領域に収まる。ただし、前記した最大のなす角度は１８０度未満である。ここで、なす角度が最大となる２つのベクトルは、図１９の上段図のメイン画像ＭＥ４、メイン画像ＭＥ１３のそれぞれと光学系Ｐの中心ＣＦとを結んだベクトルである。メイン画像ＭＥ４は図１９の下段図の発光点Ｅ４に相当し、メイン画像ＭＥ１３は図１９の下段図の発光点Ｅ１３に対応するメイン画像ＭＥである。さらに、光学系Ｐの中心ＣＦが撮像素子ＩＭの撮像領域の外にある。なお、図１９の上段図においてメイン画像ＭＥ１，ＭＥ１６が参考に示され、下段図において発光点Ｅ１，Ｅ６が参考に示されている。

図２０は、マイクロアレイにおける複数の発光点Ｅの他のＯＫ（クロストークが発生しない）配置例を示す図である。
図２０の下段図では、図１９の下段図の場合と異なり、光学系Ｐの中心ＣＡが発光点群内に存在する。

図２０の下段図に示す通り、複数の発光点Ｅの格子状配列に含まれる任意の直線上の並びと平行、かつ、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る第１の軸Ｃ１、及び第１の軸Ｃ１と垂直かつ原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る第２の軸Ｃ２を定義する。そして、第１の軸Ｃ１方向における発光点Ｅの間隔をｘ１、第２の軸Ｃ２方向における発光点Ｅの間隔をｘ２とする。

また、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）に最も近接する発光点Ｅ（図２０の下段図では、紙面上から２行目、左から２列目の発光点Ｅ６）と、第２の軸Ｃ２との距離をＸ１、第１の軸Ｃ１との距離をＸ２（不図示）と定義する。
このとき、図２０の下段図では、Ｘ１＝ｘ１／４、Ｘ２＝０となるように発光点Ｅが配置されている。

図２０の下段図のように光学系Ｐが配置されている場合、発光点Ｅのメイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥは図２０の上段図に示すようになる。
図２０の上段図に示すように、メイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥは分離された状態で撮像素子ＩＭに結像する。すなわち、隣り合うメイン像ＭＥの中間にゴースト像ＧＥが結像している。従って、図２０の配置によって、クロストークを回避することができる。このとき、上段図に示すように同一の撮像素子ＩＭにメイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとが結像しているが、メイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとは分離して結像しているため、解析に影響を与えない。
一般に、クロストークを回避するためには、Ｘ１及びＸ２が以下の条件を満たすようにするとよい。
（Ａ１）０≦Ｘ１＜１／２＊ｘ１、（Ａ２）０≦Ｘ２＜１／２＊ｘ２の条件があるとき、（Ａ１）及び（Ａ２)の少なくとも一方が満たされ、かつ、（Ａ３）Ｘ１とＸ２が同時にゼロにならない。

この条件は、さらに以下のように絞ることができる。
（Ｂ１）１／８＊ｘ１≦Ｘ１≦３／８＊ｘ１、（Ｂ２）１／８＊ｘ２≦Ｘ２≦３／８＊ｘ２、の少なくとも一方が満たされる。
この条件は、さらに、以下のように絞ることができる。
（Ｄ１）Ｘ１≒１／４＊ｘ１、（Ｄ２）Ｘ２≒１／４＊ｘ２、の少なくとも一方が満たされる。

例えば、Ｘ１＝０、Ｘ２＝ｘ２／４となるよう配置されるのが好ましい。

このようにすることで、発光点Ｅの数が多く、メイン像ＭＥのみが結像する位置に撮像素子ＩＭを配置することが困難な場合でも、クロストークの回避が可能となる。

図２１は、マイクロアレイにおける複数の発光点Ｅの他のＯＫ（クロストークが発生しない）配置例を示す図である。

図２１の下段図に示すように、Ｘ１＝ｘ１／４、及びＸ２＝ｘ２／４となるよう光学系Ｐ及び発光点Ｅが配置される。ｘ１、Ｘ１、ｘ２、Ｘ２は図２２で定義した通りである。

図２１の下段図に示すような配置とすることで、図２１の上段図に示すように発光点Ｅのメイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとが分離して撮像素子ＩＭに結像され、クロストークを回避することができる。また、図２１の下段図に示すような配置とすることで、図２１の上段図に示すように、メイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとが最も分離して結像されるため、最も効率よくクロストークを回避することができる。同一の撮像素子ＩＭにメイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとが結像しているが、メイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとは分離して結像しているため、解析に影響を与えない。

このようにすることで、発光点Ｅの数が多く、メイン像ＭＥのみが結像する位置に撮像素子ＩＭを配置することが困難な場合でも、クロストークの回避が可能となる。

次に、ＯＫのさらに他の配置例を図２２〜図２４を参照して説明する。
図２２〜図２４では、発光点Ｅと、光学系Ｐの配置関係（図１８〜図２１の下段図に相当）のみを示す。

（斜方格子）
図２２は、発光点Ｅが同一平面上で斜方格子状に配置されている例を示す図である。
図２２では、図２０、図２１の下段図と同様に、複数の発光点Ｅの格子状配列に含まれる任意の直線上の並びと平行、かつ、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る第１の軸Ｃ１、及び第１の軸Ｃ１と垂直かつ原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）を通る第２の軸Ｃ２とする。そして、第１の軸Ｃ１方向における発光点Ｅの間隔をｘ１、第２の軸Ｃ２方向における発光点Ｅの間隔をｘ２とする。また、原点（光学系Ｐの中心ＣＡ）に最も近接する発光点Ｅ（図２２の例では発光点Ｅ３９）と、第２の軸Ｃ２との距離をＸ１、第１の軸Ｃ１との距離をＸ２（不図示）と定義する。
図２２では、Ｘ１＝ｘ１／４、Ｘ２＝０となるように発光点Ｅが配置されている。このようにすると、図２０、図２１の上段図と同様に、結像面において、メイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとを分離させることができ、クロストークを回避することができる。

この条件以外でも、前記した（Ａ１）〜（Ａ３）、（Ｂ１）〜（Ｂ２)，（Ｄ１）〜（Ｄ２）で記された条件のいずれかが満たされればよい。例えば、Ｘ１＝０、Ｘ２＝ｘ２／４としてもよい。

（六角格子）
図２３は、発光点Ｅが同一平面上で六角格子状に配置されている例を示す図である。図２２と同様に、第１の軸Ｃ１、第２の軸Ｃ２、ｘ１、ｘ２、Ｘ１、Ｘ２（不図示）が定義される。
図２３では、Ｘ１＝ｘ１／４、Ｘ２＝０となるように発光点Ｅが配置されている。このようにすると、図２０、図２１の上段図と同様に、結像面において、メイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとを分離させることができ、クロストークを回避することができる。

この条件以外でも、前記した（Ａ１）〜（Ａ３）、（Ｂ１）〜（Ｂ２）、（Ｄ１）〜（Ｄ２）で記された条件のいずれかが満たされればよい。例えば、Ｘ１＝０、Ｘ２＝ｘ２／４としてもよい。

あるいは、Ｘ１＝ｘ１／８、Ｘ２＝ｘ２／８となるように発光点Ｅが配置されても、結像面において、メイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとを分離させることができる。つまり、クロストークを回避することができる。

（平行体格子）
図２４は、発光点Ｅが同一平面上で平行体格子状に配置されている例を示す図である。
図２２と同様に、第１の軸Ｃ１、第２の軸Ｃ２、ｘ１、ｘ２、Ｘ１、Ｘ２が定義される。
図２４では、Ｘ１＝ｘ１／４、Ｘ２＝０となるように発光点Ｅが配置されている。このようにすると、図２０、図２１の上段図と同様に、結像面において、メイン像ＭＥと、ゴースト像ＧＥとを分離させることができ、クロストークを回避することができる。
この条件以外でも、前記した（Ａ１）〜（Ａ３）、（Ｂ１）〜（Ｂ２）、（Ｄ１）〜（Ｄ２）で記された条件のいずれかが満たされればよい。例えば、Ｘ１＝０、Ｘ２＝ｘ２／４としてもよい。

なお、異なる結像点や波長分散像の間の距離、結像点や波長分散像と、光学系Ｐの中心ＣＤ，ＣＥ，ＣＦとの距離、異なる発光点Ｅの間の距離、結像点と第１の軸Ｃ１や第２の軸Ｃ２との距離を測る場合、発光点Ｅ、結像点、及び波長分散像のそれぞれの位置、座標として、それぞれの重心が用いられてもよい。ここで、重心は、発光点Ｅ、結像点、及び波長分散像における光の強度（画素値）と、座標との積の総和で定義される。このようにすることで、発光点、結像点、及び波長分散像が広がりを有する場合にも、前記した座標や距離を定義することができる。

本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

そして、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１０ キャピラリアレイ
１１１ 検出ユニット（計測部）
ＣＡ、ＣＤ，ＣＥ、ＣＦ 中心（光軸）
Ｃ１ 第１の軸
Ｃ２ 第２の軸
Ｃａ キャピラリ
Ｅ，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ１５，Ｅ１６ 発光点
Ｇ，Ｇ１〜Ｇ４ ゴースト像（結像画像）
ＧＥ，ＧＥ１、ＧＥ２ ゴースト像（結像画像）
ＧＬ，ＧＬ１〜ＧＬ４，ＧＬ１１〜ＧＬ１９，ＧＬ２１〜ＧＬ２４，ＧＬ３１ ゴースト波長分散像（結像画像）
Ｍ，Ｍ１〜Ｍ４ メイン像（結像画像、正規の結像画像）
ＭＥ，ＭＥ１５，ＭＥ１６ メイン像（結像画像、正規の結像画像）
ＭＬ，ＭＬ１〜ＭＬ４，ＭＬ１１〜ＭＬ１９，ＭＬ２１〜ＭＬ２４，ＭＬ３１ メイン波長分散像（結像画像、正規の結像画像）
ＩＭ 撮像素子（計測部）
Ｐ 光学系
Ｚ キャピラリ電気泳動装置

Claims (16)

1. 複数の発光点と、
   前記発光点から出射する光を結像させる光学系と、
   前記結像された光を計測する計測部と、
   を有し、
   前記発光点のうち、任意の２つの前記発光点の中点が、前記光学系の光軸からずれている
   ことを特徴とする分析装置。
2. 複数の前記発光点の集合体である発光点群の外側に前記光軸が存在する
   ことを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
3. 前記発光点が存在する平面と、前記光軸との交点を原点とし、複数の前記発光点の座標を前記原点からのベクトルで表し、２つの前記ベクトルの組み合わせのうち、２つの前記ベクトルのなす角度が最大かつ１８０度未満となる２つのベクトルで挟まれた領域を定義すると、任意の前記ベクトルが前記領域に収まる
   ことを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
4. 前記発光点が存在する平面と、前記光軸との交点を原点とし、複数の前記発光点のうちの任意の２つの発光点の座標を前記原点からの２つのベクトルで表すと、２つの前記ベクトルのなす角度が略０度または略１８０度である
   ことを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
5. 前記光学系は、
   それぞれの前記発光点を、前記ベクトルに対して垂直方向に波長分散させて結像する
   ことを特徴とする請求項４に記載の分析装置。
6. 複数の前記発光点は、等間隔の直線状、または格子状に並んでおり、
   前記発光点が存在する平面と、前記光軸との交点を原点とし、
   複数の前記発光点が並ぶ任意の直線と平行、かつ、前記原点を通る第１の軸と、前記第１の軸と垂直、かつ、前記原点を通る第２の軸とを設定し、
   前記第１の軸方向における前記発光点の間隔をｘ１、前記第２の軸方向における前記発光点の間隔をｘ２として設定し、
   前記原点に最も近接する発光点と、前記第２の軸との距離をＸ１、前記原点に最も近接する発光点と、前記第１の軸との距離をＸ２とするとき、前記Ｘ１及び前記Ｘ２は以下の条件を満たす
   ことを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
   （Ａ１）０≦Ｘ１＜１／２＊ｘ１、（Ａ２）０≦Ｘ２＜１／２＊ｘ２の条件があるとき、（Ａ１）及び（Ａ２）のいずれかを満たし、かつ、（Ａ３）Ｘ１とＸ２が同時にゼロにならない。
7. 前記Ｘ１及び前記Ｘ２が、
   （Ｂ１）１／８＊ｘ１≦Ｘ１≦３／８＊ｘ１、（Ｂ２）１／８＊ｘ２≦Ｘ２≦３／８＊ｘ２、の少なくとも一方を満たす
   ことを特徴とする請求項６に記載の分析装置。
8. 前記Ｘ１及び前記Ｘ２が、
   （Ｄ１）Ｘ１≒１／４＊ｘ１、（Ｄ２）Ｘ２≒１／４＊ｘ２、の少なくとも一方を満たす
   ことを特徴とする請求項６に記載の分析装置。
9. 前記発光点は、キャピラリアレイを構成する複数のキャピラリにおける発光点である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分析装置。
10. 前記光学系は、
    前記発光点を、前記キャピラリの長軸方向に、波長分散させて結像させる
    ことを特徴とする請求項９に記載の分析装置。
11. 複数の発光点を有する発光点群から発せられた光を所定の位置に結像させる光学系を有し、
    前記光学系を通過することで、前記発光点それぞれが結像する正規の結像画像のうち、任意の２つの中点が光軸から外れている
    ことを特徴とする分析装置。
12. 前記正規の結像画像の集合体である正規結像画像群の外側に前記光軸が存在する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の分析装置。
13. 前記結像画像が存在する平面において、前記光軸との交点を原点とし、前記正規の結像画像の座標をベクトルで表し、２つの前記ベクトルの組み合わせのうち、２つの前記ベクトルのなす角度が最大かつ１８０度未満となる２つのベクトルで挟まれた領域を定義するとき、任意のベクトルが前記領域に収まる
    ことを特徴とする請求項１１に記載の分析装置。
14. 前記結像画像が存在する平面において、前記光軸との交点を原点とし、任意の２つの正規の結像点の座標を２つのベクトルで表すと、当該２つのベクトルのなす角度が略０度または略１８０度である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の分析装置。
15. 前記光学系は、前記光を波長分散させ、
    前記結像画像は、前記波長分散した光の結像線である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の分析装置。
16. 前記結像画像を計測する計測部を有し、
    前記結像画像が存在する平面と、前記光軸との交点を原点とし、
    前記計測部の重心位置と、それぞれの前記結像画像のうち、前記正規の結像画像の共通重心の距離が、前記原点と前記正規の結像画像の共通重心との距離よりも小さい
    ことを特徴とする請求項１１に記載の分析装置。