JPH0997327A - スキャナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平板状の試料から発生する微弱な発光パター
ンを高感度で読み取ることができるスキャナ装置を提供
する。 【解決手段】 平板状で発光する試料パターンを読み取
るスキャナ装置は、読み取り対象の試料を載置するステ
ージ手段と、前記試料パターンから発光する光を集光す
る集光手段と、前記ステージ手段と前記集光手段とを相
対的に移動させる移動手段と、前記集光手段により集光
された試料パターンの光を所定の区画に分割し、前記区
画からの光を１次元状に走査して受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した光信号を電気信号に変換する光
電変換手段と、前記光電変換手段からの電気信号に応じ
て受光手段による走査の制御を行う制御手段と、前記光
電変換手段からの電気信号をディジタル信号に変換し、
１次元状で選択的に受光した区画の光信号から画像の再
構成を行うデータ処理手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平板状の試料パタ
ーンからの微弱な光を高感度に読み取るスキャナ装置に
関し、特に、平板状の試料パターンから微弱に発光する
光のパターンを画像データとして読み取るために好適な
構成にしたスキャナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、生体高分子の蛋白質，核酸の
分画や構造解析には、ゲル電気泳動法による分析手法が
多く用いられる。ゲル電気泳動法が用いられる場合は、
取得できる試料の量が限られている場合が多く、このた
め、分析処理では限られた試料を用いるため、特に、確
実で、高い検出感度が要求される。

【０００３】したがって、従来においては、入手できる
試料の量が少ない場合、分析する対象の試料を放射性同
位体で標識し、ゲルに試料を注入して電気泳動を行った
後、そのゲルをｘ線フィルムなどに貼付て露光し、その
ｘ線フィルムに転写された放射性同位体による露光のパ
ターンを読み取ることにより、試料の電気泳動パターン
として読み取っていた。

【０００４】しかし、放射性同位体は危険であり、取扱
を厳重に管理しなければならない。そのため、近年で
は、化学発光を用いて高感度で電気泳動パターンを検出
する化学発光法が開発されるに至っている。このような
化学発光法では、試料に標識した酵素などの物質と発光
基質を混合することによって得られる化学反応による化
学発光で、フィルムを感光させて試料パターンを得る。

【０００５】すなわち、化学発光法を用いたブロッティ
ング結果の読み取りは、試料が付着したメンブレンに発
光基質を加え、試料の量に応じて発光させ、その発光を
高感度フィルムに露光して読みとっていた。この場合、
実験によっては、非常に微弱な発光となるため、長時間
発光する発光基質を使用し、高感度フィルムを使用す
る。その場合においても、露光時間は、１０〜２０時間
程度必要とされる。露光完了後、フィルムの現像処理を
行うと、目的とするブロッティングの画像が得られる。

【０００６】得られた画像を定量的に分析するために
は、更に、例えば、その画像が形成されたフィルムを、
一般の文書原稿画像読み取りスキャナを用いて、その画
像を読み取り、パーソナルコンピュータに取り込み、画
像処理による解析を行うことになる。

【０００７】高感度フィルムを用いる上記の方法では、
試料の量，発光基質の量，温度条件などを基にして、経
験と感でフィルムの露光時間を決定している。従って、
安定して確実に実験結果を得ることができず、再度の実
験を余儀なくされることも多かった。また、フィルムの
感度特性によって、ダイナミックレンジが決定されるた
め、広い範囲で測定することが出来ないという問題点が
あった。

【０００８】最近、これらの問題点を解決するための１
つの試みとして、直接的に化学発光の光を高感度カメラ
を使用して画像として読みることが行われている。この
場合には、微弱な発光を読み取れるようにするため、使
用されるカメラの感度は、１平方センチメートル・１秒
あたり１０⁴個程度のフォトンが検出できるレベルが要
求される。このような高感度を実現している光読み取り
装置として、現在のところ、イメージインテンシファイ
アを用いて光信号を増幅して画像を取り込む方式のもの
と、ＣＣＤ撮像素子自体を冷却して発生する熱雑音を抑
えることで信号対雑音比を向上させる方式のものとがあ
る。

【０００９】前者の光読み取り装置は、マルチチャネル
プレートと呼ばれる電子を増幅する細管を多数並べたも
のを光電面で挟んだ形状のイメージインテンシファイア
であり、最初の光電面で発生した光電子を１０⁴〜１０⁵
倍に増幅して後面の光電面において光信号に戻し、カメ
ラにリレーする方式のものである。この方式の読み取り
装置は、イメージインテンシファイアの価格が非常に高
価であることと、画像の分解能が、マルチチャネルプレ
ートの数で制限される問題がある。

【００１０】一方、後者の光読み取り装置の冷却タイプ
のものとしては、冷却形ＣＣＤ撮像素子がある。この光
読み取り装置のカメラでは、ＣＣＤ素子をマイナス数十
度の温度まで冷却することで熱雑音を減少させ、信号対
雑音比を高めている。冷却にはＣＣＤ素子を電子冷却
し、その熱をさらに水や液体窒素などの媒体を用いて吸
い出している。これらの高感度タイプのＣＣＤ撮像素子
では、１０^-8ｌｘ（ルックス）程度の照度までの光を検
出し、その画像を映し出すことができる。更に長時間光
を蓄積させることで、更に高い感度を得ることができ
る。この冷却タイプの光読み取り装置では、冷却用冷媒
を循環させるためのポンプ設備などが必要となり、装置
が大型になることと、装置自身の価格や保守のための費
用が高い問題がある。

【００１１】更に、カメラ方式の光読み取り装置の共通
の問題点として、撮像素子の読み取り画素数が、通常の
場合は、５１２×５１２画素から多くても１０２４×１
０２４画素程度と少ないので、試料パターンの画像を読
み取る場合に、光学系の歪みが生じやすく、また、拡大
縮小が連続的でフレキシブルな分だけ、読み取り画像の
距離精度が低いという問題がある。

【００１２】ところで、寸法精度が高く、かつ解像度の
高い読み取り方式としては、一般のイメージスキャナに
おいて用いられている密着型のラインセンサ方式の光読
み取り装置が適している。しかし、これらに用いられる
ＣＣＤラインセンサは、常温で使用している場合、原稿
面の照度が５００〜１０００ｌｘ程度は必要となる。こ
のため、一般の文書原稿画像読み取りスキャナでは、蛍
光灯などの光源を用いて原稿面を照射し、その照度を得
ている。

【００１３】密着型のラインセンサ方式の光読み取り装
置において、例えば、化学発光における１０^- ｌｘ程度
の光までを読みとるためには、ＣＣＤラインセンサを上
記カメラの場合のＣＣＤ撮像素子と同様に、非常に低温
まで冷却するかまたはイメージインテンシファイアを用
いる必要がある。しかし、その場合、受光部を構成する
光検出器自体が高価になる上、ラインセンサは、読み取
り面内を移動するキャリッジ内に組み込まれているた
め、大形となるばかりでなく、冷却方式では、冷媒を循
環させること自体が困難であると言った問題がある。

【００１４】本発明は、これらの問題点を解決するため
になされたものであり、本発明の目的は、定量性および
寸法精度が高く、安価で、かつ高感度で試料パターンを
読み取りことができるスキャナ装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、シート状の試料から発生する
微弱な発光パターンを高感度で読み取ることができるス
キャナ装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、本発明によるスキャナ装置は、第１の特徴と
して、平板状で発光する試料パターンを読み取るスキャ
ナ装置であって、読み取り対象の試料を載置するステー
ジ手段と、前記試料パターンから発光する光を集光する
集光手段と、前記ステージ手段と前記集光手段とを相対
的に移動させる移動手段と、前記集光手段により集光さ
れた試料パターンの光を所定の区画に分割し、前記区画
からの光を１次元状に走査して受光する受光手段と、前
記受光手段で受光した光信号を電気信号に変換する光電
変換手段と、前記光電変換手段からの電気信号に応じて
受光手段による走査の制御を行う制御手段と、前記光電
変換手段からの電気信号をディジタル信号に変換し、１
次元状で選択的に受光した区画の光信号から画像の再構
成を行うデータ処理手段とを備えることを特徴とする。

【００１６】本発明によるスキャナ装置は、第２の特徴
として、前記受光手段による走査の制御を行う制御手段
は、前記光電変換手段からの電気信号に応じて、同一走
査ラインにおいて複数回の走査を行うことを特徴とす
る。

【００１７】また、本発明によるスキャナ装置は、第３
の特徴として、前記ステージ手段は、読み取り対象の試
料を載置する載置台部材と、試料カバー部材とから構成
され、試料の読み取り時に、試料カバー部材により載置
台部材に載置された試料を覆い、光学的に密閉された部
屋を構成することを特徴とする。

【００１８】また、本発明によるスキャナ装置は、第４
の特徴として、読み取り対象の試料のパターンからの光
は、メンブレンに転写された試料からの燐光または輝尽
性蛍光、または化学的な変化に伴って発光する光パター
ンであることを特徴とする。また、第５の特徴として、
データ処理手段は、更に、前記制御手段の走査の制御に
従って、発光強度の時間的変化を補正する補正処理手段
を含むことを特徴とすることを特徴とする。

【００１９】また、本発明によるスキャナ装置は、第６
の特徴として、前記受光手段は、所定の区画を形成する
シャッタ素子とライトガイドを含み、シャッタ素子によ
る区画シャッタの制御より、試料パターンの光を所定の
区画で分割し、分割した区画の複数の区画の光を１次元
状で選択的に通過させ、ライトガイドより導出して受光
することを特徴とする。

【００２０】また、本発明の第７の特徴とするスキャナ
装置は、平板状の試料が発光しない場合に試料パターン
に対し平面状に光を照射する平板状光源と、読み取り対
象の試料を載置するステージ手段と、前記平板状光源の
試料からの透過光パターンを集光する集光手段と、前記
ステージ手段と前記集光手段とを相対的に移動させる移
動手段と、前記集光手段により集光された試料パターン
の光を所定の区画に分割し、前記区画からの光を１次元
状に走査して受光する受光手段と、前記受光手段で受光
した光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、前記
光電変換手段からの電気信号に応じて受光手段による走
査の制御を行う制御手段と、前記光電変換手段からの電
気信号をディジタル信号に変換し、１次元状で選択的に
受光した区画の光信号から画像の再構成を行うデータ処
理手段とを備えることを特徴とする。

【００２１】このような様々な特徴を有する本発明のス
キャナ装置においては、平板状で化学発光する試料パタ
ーンを読み取る場合、ステージ手段に、読み取り対象の
試料を載置すると、移動手段が、ステージ手段と集光手
段とを相対的に移動させる。これにより、試料パターン
の読み取りが開始される。その場合に、集光手段が、前
記試料パターンから発光する光を集光するので、受光手
段は、前記集光手段により集光された試料パターンの光
を所定の区画に分割し、前記区画からの光を１次元状に
走査して受光する。光電変換手段が、前記受光手段で受
光した光信号を電気信号に変換すると、制御手段が、前
記光電変換手段からの電気信号に応じて受光手段による
走査の制御を行う。そして、データ処理手段が、前記光
電変換手段からの電気信号をディジタル信号に変換し、
１次元状で選択的に受光した区画の光信号から画像の再
構成を行う。

【００２２】ここでの前記受光手段による走査の制御を
行う制御手段においては、前記光電変換手段からの電気
信号に応じて、同一走査ラインにおいて複数回の走査を
行うこれにより、微弱な試料からの光パターンを検出感
度を高くして受光することができる。また、前記ステー
ジ手段は、読み取り対象の試料を載置する載置台部材
と、試料カバー部材とから構成されており、試料の読み
取り時に、試料カバー部材により載置台部材に載置され
た試料を覆い、光学的に密閉された部屋を構成する。こ
れにより、非常に微弱な化学発光パターンを読み取る場
合にも、外光のノイズを遮断して高感度で読み取ること
ができる。

【００２３】また、ここでのスキャナ装置において、読
み取り対象の試料のパターンからの光は、メンブレンに
転写された試料からの燐光または輝尽性蛍光、または化
学的な変化に伴って発光する光パターンであり、データ
処理手段は、更に、前記制御手段の走査の制御に従っ
て、発光強度の時間的変化を補正する補正処理手段を含
んでいる。このため、化学発光による光パターンなど発
光光量が変化する試料パターンであっても、その変化を
補正して読み取ることができる。

【００２４】また、前記受光手段は、所定の区画を形成
するシャッタ素子とライトガイドを含んでおり、試料か
らの光パターンを受光する場合に、シャッタ素子による
区画シャッタの制御より、試料パターンの光を所定の区
画で分割し、分割した区画の複数の区画の光を１次元状
で選択的に通過させ、ライトガイドより導出して受光す
る。

【００２５】また、本発明のスキャナ装置においては、
試料パターンに対し平面状に光を照射する平板状光源を
含んでいる。この平板状光源は、平板状の試料が発光し
ない場合に、発光させて平板状の試料に光照射を行う。
この結果、試料パターンの透過光の光パターンは、発光
パターンと同様に扱えるので、前述の機構と同様な機構
を有するスキャナ装置においては、透過光の光パターン
を読み取る。

【００２６】このように本発明によれば、化学発光など
による試料パターンからの微弱な光パターンを１次元に
走査できて、高感度で安価な密着型１次元センサ部が実
現でき、これにより、取り扱いが容易で、微弱な試料の
光パターンを読み取れるスキャナ装置が提供される。こ
の場合に、本発明のスキャナ装置においては、１次元Ｃ
ＣＤセンサを高感度光センサとして使用するために好適
な区画シャッタによる走査制御方法を用いているので、
ローコストに微弱な試料の光パターンを読み取れるスキ
ャナ装置が提供される。また、化学発光による光パター
ンを読み取る場合においても、その化学発光の時間的な
変化を補正する補正手段を備えているので、化学発光の
時間的な変化の影響を受けずに、高感度で全体を走査し
て、読み取ることができるスキャナ装置が提供される。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施する場合の形
態について、図面を参照して具体的に説明する。図１
は、本発明の一実施例にかかるスキャナ装置を含む試料
パターン読み取り装置の全体の構成を説明するブロック
図である。図１において、１０はスキャナ装置本体、１
１は試料支持台、１２は試料カバー部、１３は平板状光
源、１４は受光部を含む読み取りキャリッジ、１５はデ
ータ処理装置、１６はプリンタ装置、１７はデータ記憶
装置である。

【００２８】次に、図１を参照しながら装置全体の概略
の動作を、試料パターンの発光パターン読み取り操作に
従って説明する。スキャナ装置本体１０において試料カ
バー部１２を開き、予じめ準備された発光パターンの試
料を、その試料支持台１１に載置し、試料カバー１２を
閉じる。なお、ここでの試料の発光パターンの光は、非
常に微弱な光なので、後述するように、試料カバー部１
２と試料支持台１１の周囲は、上部側の試料カバー部１
２の周囲が凸部とされ、また、下部側の試料支持台１１
の周囲の筐体が凹部とされて、互いに嵌合する構造とな
っており、試料カバー部１２により周囲から光が漏れ込
まないような部屋を構成する構造となっている。

【００２９】試料カバー部１２の裏面（試料面）に装備
されている平板状光源１３は、試料パターンに対し平面
状に光を照射するための平板状光源であり、試料支持台
１１に載置される平板状の試料が発光しない場合に、平
板状光源１３を発光させて試料面を照射する。これによ
り、試料が発光しない場合においても、平板状光源１３
による試料の透過光のパターンの試料パターンが、発光
パターンと同様に扱えるので、そのまま読み取れる。な
お、後述するように、ここでの試料の発光パーンを読み
取る受光部は高い読み取り感度を有するもので、平板状
光源１３はその輝度は低くても十分に利用可能である。
平板状光源１３として、ここでは平面発光体のエレクト
ロルミネッセンス発光体（ＥＬ発光体）が用いられる。

【００３０】ところで、試料パターンからの発光（蛍
光）は、１０数分以上継続するので、その間に受光部を
含む読み取りキャリッジ１４が駆動機構により、図１で
は右左方向に移動し、その移動した読み取り位置に応じ
て、受光部が発光パターンからの光を読み取る。読み取
りキャリッジ１４の受光部は、その構成は詳細を後述す
るが、受光部は、試料から発光する光を、セルフォック
レンズアレイなどの集光素子を使用して集光し、ＰＬＺ
Ｔ光シャッタを用いて所定の区画に分割し、試料の読み
取り区画の複数の区画に対応するサイズの光を一次元状
で選択的に通過させ、ライトガイドで光を光変換素子に
導き電気信号に変換し、更に、アナログディジタル変換
を行い、ディジタル信号に変換して出力する。

【００３１】このようにして、読み取られた試料の発光
パターンのディジタル信号のデータは、データ処理装置
１５に送られる。そして、データ処理装置１５におい
て、必要に応じて画像データとして処理を行い加工さ
れ、発光パターンの画像の再構成を行い、ディスプレイ
装置の画面に表示される。また、データ記憶装置１７に
画像データとして記憶される。この画像データはプリン
タ装置１６にも出力される。ここでプリンタ装置１６と
しては、多階調表現が可能なプリンタが好ましく、その
ため、ここでは例えば熱昇華型の２５６階調の性能を有
するフルカラープリンタを使用する。

【００３２】図２は、スキャナ装置本体における試料カ
バー部および試料支持台の構造を説明する要部の断面図
である。図２に示すように、試料カバー部１２は、カバ
ー全体を支持するカバー支持部材２１と、面発光体２２
と、保護シート２３とから構成されており、試料支持台
１１は、透明ガラス板の試料支持板２４と、試料支持板
２４を支持する筐体２５とから構成されている。また、
筐体２５の内部には、前述した受光部を含む読み取りキ
ャリッジ１４が設けられており、図示しない駆動機構に
より、読み取りキャリッジ１４は、紙面にして前後方向
に移動する。

【００３３】上部側のカバー支持部材２１は、周囲が下
向きの凸部２６に形成されており、凸部２６の形状に対
応して、下部側の試料支持体１１の筐体２５は、その対
向する部分の周囲の形状が凹部２７の形状に形成されて
いる。この凸部２６および凹部２７の形状は、試料カバ
ー部１２が閉じられた時の構造となっている。

【００３４】また、発光する試料パターンの読み取り時
には、面発光体２２の電源が切られた状態とし、発光し
ない試料パターンの読み取り時には、例えば、フィルム
の試料パターンの読み取り時には、所定の時間の間、受
光部から光が検出されないことを判定し、面発光体２２
の電源が入れられ状態（点灯させた状態）として、試料
パターンの読み取り動作を行う。これにより、発光する
試料パターンおよび発光しない試料パターンの双方と
も、同様に読み取り動作を行うことができる。なお、発
光しない試料パターンの読み取りの場合には、試料パタ
ーンを透過する光パターンを受光部が読み取ることにな
る。

【００３５】試料パターンの微弱な光の読み取りを開始
する時、読み取り対象の試料を試料支持板２４の上に載
置して試料カバー部１２を閉じる。試料カバー部１２が
閉じられると、保護シート２３が試料を押さえ、更に、
凸部２６および凹部２５が嵌合して、周囲から光が漏れ
込まないような部屋を構成する。そして、この部屋の中
で試料の発光パターンの読み取りが行われる。発光パタ
ーンの読み取りの開始はデータ処理装置１５からの指示
で開始される。読み取りが開始されると、読み取りキャ
リッジ１４を移動させて読み取り動作を行う。その際、
フィルム状の試料の場合には、面発光体２２を点灯さ
せ、試料を透過する光による試料パターンを受光部が検
出し、電気信号に変換して画像を読み取る。

【００３６】図３は、スキャナ装置本体の読み取りキャ
リッジの駆動機構を説明する斜視図であり、図４は、ス
キャナ装置本体の読み取りキャリッジの受光部の構成を
説明する側面図である。また、図５は、スキャナ装置本
体の読み取りキャリッジの受光部の構成を説明する斜視
図である。図３，図４，および図５において、１４は読
み取りキャリッジ、２３は試料を押える保護シート、２
４は透明ガラス板の試料支持板、３０ａ，３０ｂはガイ
ドシャフト、３１はタインミングベルト、４０は平板状
の試料、４１は受光部のセルフォックレンズアレイ、４
２はＰＬＺＴ光シャッタ、４３はライトガイド、４４は
ライトガイドの口金、４５はフォトマルチプライヤ、４
６は電気信号線である。

【００３７】読み取りキャリッジの駆動機構は、図３に
示すように、透明ガラス板の試料支持板２４の下部に読
み取りキャリッジ１４が設けられ、読み取りキャリッジ
１４には、セルフォックレンズアレイ４１，ライトガイ
ド４３，フォトマルチプライヤ４５などからなる受光部
が搭載されている。読み取りキャリッジ１４は、ガイド
シャフト３０ａ，３０ｂに案内され、右左方向に摺動自
在に保持されている。ここでの駆動機構では、読み取り
キャリッジ１４にタイミングベルト３１の一部分が固定
され、タイミングベルト３１が駆動用ステッピングモー
タ（図示せず）に連結されて、ステッピングモータから
の駆動力を読み取りキャリッジ１４に伝達している。こ
れにより、タインミングベルト３１の回転により、読み
取りキャリッジ１４は移動する。

【００３８】読み取りキャリッジ１４においては、図４
に示すように、セルフォックレンズアレイ４１，ＰＬＺ
Ｔ光シャッタ４２，ライトガイド４３，口金４４，フォ
トマルチプライヤ４５などからなる受光部が、試料４０
からの光パターンを読み取る光学系を構成する。セルフ
ォックレンズアレイ４１は、ロッド上のレンズでロッド
の中心と週辺で屈折率が異なり集光レンズとしての働き
を有する光学部品であり、各々のロッドのレンズが１次
元アレイ状に並べられることにより試料上の発光パター
ンを１次元的に忠実に反対側の焦線上に結像する。

【００３９】試料４０から発光した光パターンの光は、
セルフォックスレンズアレイ４１で集光され、ＰＬＺＴ
光シャッタ４２上で結像する。ＰＬＺＴ光シャッタ４２
が透過状態になっている区画を通過した試料からの光
は、ライトガイド４３の光入射口に到達する。読み取り
の分解能はＰＬＺＴ光シャッタ４２の区画によって決定
される。この例では１６画素／ｍｍの１次元状ＰＬＺＴ
光シャッタを使用している。

【００４０】次に、ＰＬＺＴ光シャッタ４２による光シ
ャッタ機構を用いて主走査を行う場合について、ＰＬＺ
Ｔシャッタの制御方法について説明する。この場合、本
実施例においては、主走査を行う走査ラインを所定の区
画に分割し、試料の読み取り区画の複数の区画に対応す
るサイズの光を一次元状で選択的に通過させて、ライト
ガイドで光を光変換素子に導くように構成している。こ
のように、ＰＬＺＴシャッタによる光シャッタ制御機構
を用いて受光部を構成することにより、非常に高感度
に、試料パターンからの微弱な光を検出できる。次に、
具体的なシャッタ制御の制御方法について説明する。

【００４１】本実施例のスキャナ装置においては、前述
のように、圧電体材料のセラミクスＰＬＺＴ[(Ｐb,Ｌa)
(Ｚr,Ｔi)Ｏ₃]を用いた光シャッタアレイによる光シャ
ッタ機構を用いて主走査を行う。このＰＬＺＴの光シャ
ッタアレイのシャッタ動作のスイッチング時間は、１μ
ｓ以下であり、液晶シャッタのスイッチング時間の数ｍ
ｓと比較すると非常に高速である。このため、走査ライ
ンを所定の区画に分割した試料の読み取り区画の１つ１
つのセル毎にシャッタを順にon/offした場合は、ある瞬
間に１つのセルしか開いていないため、受光する試料パ
ターンの光の計測効率が悪くなってしまう。

【００４２】これを改善するために、本実施例のスキャ
ナ装置においては、複数個のセルが常にon状態となるよ
うして計測を行い、各々の区画の受光量を求める。つま
り、複数個のon状態とする各セルの組合せを変えながら
計測を行い、この計測の完了後に、on状態とした複数個
の各々のセルの組み合わせの計測結果から、その各セル
の制御マトリクスを基にして、逆演算を行い、各セルに
おける受光量（試料パターンからの発光量）を求める。

【００４３】ここで、複数個のon状態とするセルの組み
合わせにおいては、例えば、シャッタ制御の対象とする
セルの約半数がon状態となるようにして測定する。これ
により、on状態のセルの個数だけの光量が測定できる結
果、セルの半数分だけ信号対雑音比を向上させることが
できる。

【００４４】具体的なシャッタ制御の例として、理解を
容易とするため、例えば、シャッタ制御の対象とするセ
ルの個数が４個の場合について説明する。ＰＬＺＴ光シ
ャッタによる走査ラインの複数個のセルに適用するに
は、走査ラインのセルを４個毎に分割して、それぞれに
ついてシャッタ制御を行うようにすればよい。

【００４５】具体的に説明する。この場合には、各々の
セルの受光量を求める逆演算を簡単に行うため、直交関
数の行例を用いる。アダマール行列の１をオン、−１を
オフとして、それぞれ○×で示すと、次の表１が得られ
る。各画素に対応するシャッタ制御される各セルの受光
量をそれぞれＡＢＣＤとすると、 表１；制御マトリクスの例１（○：on, ×：off） ＡＢＣＤ 測定結果Ｙ １回目 ○○○○ Ｙ１ ２回目 ○○×× Ｙ２ ３回目 ○×○× Ｙ３ ４回目 ○××○ Ｙ４ となり、それぞれ回の測定結果Ｙは、次の（式１）で表
される。 （式１） Ｙ１＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ Ｙ２＝Ａ＋Ｂ Ｙ３＝Ａ ＋Ｃ Ｙ４＝Ａ ＋Ｄ この（式１）の連立方程式を解くと、各セルにおける受
光量ＡＢＣＤが次の（式２）のように求められる。 （式２） Ａ＝（−Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３＋Ｙ４）／２ Ｂ＝（ Ｙ１＋Ｙ２−Ｙ３−Ｙ４）／２ Ｃ＝（ Ｙ１−Ｙ２＋Ｙ３−Ｙ４）／２ Ｄ＝（ Ｙ１−Ｙ２−Ｙ３＋Ｙ４）／２

【００４６】ところで、それぞれの測定結果Ｙ１〜Ｙ４
には同じ統計的性質を持つ測定誤差σ²が含まれている
ので、求められた計算結果の各セルにおける受光量Ａ〜
Ｄの誤差は、それぞれの測定結果Ｙ１〜Ｙ４の誤差の結
合確率密度となるから （式３） （１／２）²４σ²＝σ² となる。この関係をｎ個のセルの場合に拡張すると、総
合誤差は、 （式４） （１／（ｎ／２））²ｎσ²＝（４／ｎ）σ² となり、この式から分かるように、計算結果の各セルに
おける受光量Ａ〜Ｄの誤差がセルの個数ｎに反比例する
ことになり、したがって、ｎに比例して信号対雑音比を
改善することができることになる。単純に同一セルを複
数回繰り返して計測する場合の加算平均効果は、回数の
平方根に比例するので、その改善効果は、徐々に頭打ち
になってしまうが、前述のように、ここでの直交関数の
行列のマトリクス方式によるシャッタ制御を用いると、
セルの個数が１６セルを超えるところから、単純な加算
平均処理に比べて飛躍的に大きな改善効果を得ることが
できる。

【００４７】次に具体的なシャッタ制御の制御方法につ
いて説明する。例えば、Ａ４版サイズの試料パターン領
域を４００ｄｐｉの密度で読みとる場合、１ラインの画
素数は３３６０画素となるので。この画素数のデータを
並列に１回の動作で取り込むように設定することは、ハ
ードウェア構成上、困難である。このため、本実施例の
スキャナ装置においては、その制御処理を行うマイクロ
プロセッサ（５０；図６）は、そのデータバス幅が３２
ビット幅であるため、ここでの受光部を制御するシャッ
タコントローラ（５４；図６）においては、３３６０画
素数に対応するシフトレジスタを設け、このシフトレジ
スタに対して制御データをシフトさせながら入力するよ
うに構成する。

【００４８】このＰＬＺＴ光シャッタの制御パターン
は、それぞれの読み取りラインにおいて、シャッタの各
区画のセルのon/off制御を行う制御パターンのデータを
それぞれに変えなければならないため、そのまま毎回、
制御パターンの全データを書き換えると、書き換えのた
めのシフト時間が無駄になってしまう。そのため、次に
説明するように、ＰＬＺＴ光シャッタの各セルのon/off
を制御する制御マトリクスの上の行から、それぞれ１ラ
イン相当分シフトさせながら計測を行い、マトリクスの
次の行へと順次計測を進め、最終的に得られた４行分の
計測結果を基にして、逆演算を行うようにしている。

【００４９】具体例により説明する。ＰＬＺＴ光シャッ
タの制御パターンの制御マトリクスの１行目のデータ
は、「○○○○」（○：on, ×：off）であるから、こ
れを４画素分シフトしながら、 「○○○○×××××××××××××××××…（測定結果；Ｙ１１）」 「××××○○○○×××××××××××××…（測定結果；Ｙ１２）」 「××××××××○○○○×××××××××…（測定結果；Ｙ１３）」 … のように計測を行う。ここで測定結果「Ｙ１１、Ｙ１
２、Ｙ１３、…」はそれぞれの測定タイミングにおい
て、ライトガイド（４３；図５）から導かれ、フォトマ
ルチプライヤ（４５；図５）に受光される光量の測定値
である。また、制御マトリクスの２行目のデータは「○
○××」であるから、同様に、これを４画素分シフトし
ながら、 「○○×××××××××××××××××××…（測定結果；Ｙ２１）」 「××××○○×××××××××××××××…（測定結果；Ｙ２２）」 「××××××××○○×××××××××××…（測定結果；Ｙ２３）」 … のように計測を行う。また、制御マトリクスの３行目の
データ「○×○×」、４行目のデータ「○××○」につ
いても、同様にして、４画素分をシフトさせながら計測
することによって、それぞれに測定結果「Ｙ３１〜」お
よび「Ｙ４１〜」を計測される。

【００５０】これらの測定結果は、ＰＬＺＴ光シャッタ
の各セルを４画素分シフトしながら計測を行っているの
で、上記の（式２）の逆演算によって、単一のセルで受
光する場合と同様な各セルごと受光量を求めて、試料パ
ターンの各画素位置の全ての画素データを求めることが
できる。

【００５１】なお、上述した説明では、４画素を１単位
として制御対象とし、各セルにおける受光量を計測し、
計測結果から逆演算を行って、画素データを求める場合
について説明したが、８画素を１単位とした計測や、１
６画素を１単位とした計測でも同様に行うことができ
る。その場合、データ長が長くなるのに合わせてシフト
レジスタのシフト長を変えることで同様に制御する。

【００５２】ところで、本発明のスキャナ装置における
受光部のように、ＰＬＺＴ光シャッタの各セルのシャッ
タ制御方法においては、制御マトリクスのサイズを大き
くし、計測する行数が増加しても、その場合には、同時
に主走査方向にシフトする数が多くなるため、１回の計
測時間に対して、充分に高速なシフト処理を行うことに
より、全体の測定時間をあまり増加させずに高い、信号
対雑音比で計測することができる。

【００５３】このようにして、ＰＬＺＴシャッタ４２に
よるシャッタ制御を受けて受光される光は、図５に示す
ように、ライトガイド４３を通して、光変換素子のフォ
トマルチプライヤ４５に導かれる。ここでのライトガイ
ド４３は、試料パターンからの微弱な光を効率よく導出
して検出できるように、光ファイバを束ねたものを用い
る。つまり、ここでのライトガイド４３は、光ファイバ
をアレイ上に並べ、他方の末端を１つに束ねた光学成形
部品となっており、光ファイバは、この例においては、
ＰＬＺＴ光シャッタ４２からの光が充分に取り込めるよ
うに直径０．２５ｍｍのプラスチックファイバを使用し
ている。

【００５４】なお、ここでは受光部では、ライトガイド
４３からの光を口金４４を介して、直接にフォトマルチ
プライヤ４５に加えているが、特定の波長を分離して読
み取る場合は、口金４４とフォトマルチプライヤ４５の
間に干渉フィルタや色ガラスを挿入する。これにより、
多色対応の読み取りが可能となるように構成できる。ま
た、ここでのフォトマルチプライヤ４５は、ヘッドオン
タイプのものを使用しているが、試料からの発光波長分
布に合わせサイドオンタイプでも特に問題なく使用でき
る。

【００５５】図６はスキャナ装置本体の電気系統の構成
を示すブロック図である。電気系統の構成は、図６に示
すように、スキャナ装置の制御処理を実行するためのマ
イクロプロセッサ（ＣＰＵ）５０，制御ソフトウェアを
格納しておくためのリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）５
２，一時的なデータの保存やその他のデータ処理のため
のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５１，ＰＬＺＴ光
シャッタ４２を制御するためのシャッタコントローラ５
４，読み取りキャシリッジの駆動制御するためのモータ
を制御するモータコントローラ５５，モータドライバ５
６，受光した光信号を電気信号に変換した信号をディジ
タルデータにアナログディジタル変換するためのＡ／Ｄ
コンバータ５７，受光部や光源の強度ムラなどを含めた
光学測定系の固定したズレを補正するためのシェーディ
ング補正回路５８、面発光体２２を制御するための発光
体ドライバ５９，外部のデータ処理装置１５とのインタ
フェース制御を行うＳＣＳＩコントローラ５３などから
構成されている。

【００５６】図７は、スキャナ装置本体の電気系統の全
体の動作の流れを説明するフローチャートである。この
電気系統の全体の動作は、図７に示すように、電源を投
入すると、まず、ステップ６１において、装置各部のイ
ニシャライズを行う。このイニシャライズの作業として
は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）５２およびランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５１のチェック、光源をオ
ン・オフしての光源および受光部の動作チェック、イン
タフェース制御を行うＳＣＳＩコントローラ５３のイン
タフェース部のイニシャライズ、駆動系の動作チェック
および読み取りキャリッジの原点出し、ＰＬＺＴ光シャ
ッタ４２の動作チェック、面発光体２２の発光ムラのパ
ターン読み取りなどの処理を行う。

【００５７】イニシャライズ処理が完了すると、次のス
テップ６２に進み、ホスト（データ処理装置１５）側か
らのコマンド待ち状態となる。コマンドが入った場合に
は、ステップ６３に進み、そのコマンド処理を実行し
て、再度、ステップ６２のコマンド待ち状態に戻る。

【００５８】読み取りコマンドの場合、受光部による所
定時間の試料からの発光の検出動作の後、読み取り対象
の試料が発光しないことを検出すると、透過光パターン
による試料パターンの読み取りとするため、試料パター
ンに対し平面状に光を照射する平板状光源の発光体をオ
ンとする。また、発光パターンによる試料パターンの読
み取りの場合には、受光部により最初から試料の発光に
よる光が検出されるので、面発光体２２の光源の電源を
オフのまま、読み取りを開始する。読み取りを開始する
と、主走査および副走査の走査制御を行い、走査ライン
の１ラインごとのデータを取得しながら、シェーディン
グ補正回路５８によるシェーディングの補正処理を施し
て、データ処理装置１５に、ＳＣＳＩコントローラ５３
のインタフェースを通して送出する。１ラインのデータ
を送出した後、モータを駆動し次のラインの読み取りを
開始する。

【００５９】ＰＬＺＴ光シャッタの１ラインごとの動作
は、前述したようなシャッタ制御を行う。つまり、捜査
開始の基準となる側から複数個の画素の区画を１単位と
し、各々単位ごとに複数個の画素に対応する複数個のセ
ルを制御マトリクスに従って同時に透過状態にして、そ
の時の受光量を測定し、その測定結果の測定値を制御マ
トリクスに従って逆演算を行い、各画素における光量値
のデータを得る。

【００６０】このようにして、ＰＬＺＴ光シャッタのシ
ャッタ制御により複数個の画素セルがon状態となってい
る状態で１走査ラインごとの主走査を行うので、走査ラ
インの中で透過状態になっている複数個の画素のセルの
時間の比（デューティ比）が高くなり、高感度で試料パ
ターンの光を読み取ることができる。すなわち、ＰＬＺ
Ｔ光シャッタの１ライン全体の各画素を複数個の画素の
区画で区切り、その区画を単位として、各画素のセルに
おけるオン・オフの制御を直交関数にしたがって制御
し、常に約半分の画素がオン状態になるように制御して
読み取りを行い、逆演算によって該当の光量値を求め
る。

【００６１】例えば、各画素のシャッタセルの“ＯＮ状
態”および“ＯＦＦ状態”が、それぞれ“１”および
“０”に対応した直行行列［Ｗ］とし、試料上の各区画
の発光輝度を列ベクトル［ｇ］とすると、測定データを
［ｙ］は、 ［ｙ］＝［Ｗ］・［ｇ］ で表わされ、したがって、［Ｗ］の逆行列を左側から作
用させることによって列ベクトル［ｇ］を求めることが
できる。直交行列としてはウォルシュ（Walsh）関数を
応用したものが適している。また、適切なスケーリング
とオフセットを加えることによって「１，０」の行列と
「１，−１」行列がそのまま関係づけられるため、高速
Walsh変換（R.D.Brown:A Recursive Algorithm for Seq
uency‐odered Fast Walsh Transforms, IEEE‐C, Vol.
C24, No. 8, P819〜P822 (1977)などが使用できる。

【００６２】このようなスキャナ装置による読み取り領
域の全面読み取り時間は約５分であるが、試料パターン
からの発光量がその間に大幅に変化する場合は、全体の
感度が平均的に同じになるようにシェーディング補正処
理を施しながら読み取る。まず、読み取りに先立ち、例
えば、ここでのスキャナ装置では、光シャッタ４２の全
画素のセルをオン状態にして、各走査ラインの発光量の
総和を短時間で読み取り、ユーザの指示により基準位置
を数点設定する。

【００６３】次に読み取りを開始して、予め設定した時
間、例えば３０秒から１分程度の間に近くの基準位置の
１走査ライン全体からの発光量を読み取り、減少分に対
する補正を行いながら、次のエリアの読み取りを行う。
また、既に読み取った試料の条件と同じ条件で新たに試
料を読み取る場合など、試料の発光時間の減衰が既値の
場合は、データ処理装置１５の側からスキャナ装置本体
１０に対して補正データを送り込むことにより、シュー
ディンング補正と同時にその補正処理を行う。

【００６４】図８はシェーディング補正回路の要部の構
成を示すブロック図である。シェーディング補正回路
（５８：図６）では、ホームポジション側の基準エリア
においてライトガイド４３やフォトマルチプライヤ４５
の感度ムラなどを含めて取り込み、シェーディング補正
係数データを設定する。例えば、スキャナ装置の試料載
置台に試料を載置しないまま、受光部の読み取りキャリ
ッジ１４を移動させながら面発光体２２の全面のムラを
測定して、図８に示すように、シェーディング補正係数
データとして、測定したデータを書き込み可能な不揮発
生メモリ７１に格納する。また、試料からの発光パター
ンの時間減衰が明らかな場合は、不揮発生メモリ７１に
格納するシェーディング補正係数データには、読み取り
方向に従って読み取り時間に併せた補正を更に乗算して
おく。

【００６５】そして、試料をセットして試料パターンを
読み取る場合に、そのシェーディング補正係数データを
不揮発生メモリ７１から読み出し、また、受光部から読
み取った試料の発光パターンからの受光量の信号をアナ
ログ・ディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）した読み取りデー
タ７３を補正テーブル７２により変換して、最終データ
とする。この試料の発光パターン読み取りを行う場合の
シェーディング補正に伴う変換は、メモリテーブルよる
変換方式とするため、シェーディング補正用の補正テー
ブル７２が設けられている。この補正テーブル７２に、
変換する値をデータとして予めメモリテーブルに書き込
んでおき、補正に伴う変換は、メモリテーブルのアドレ
スとして、Ａ／Ｄ変換後の画素データの読み取りデータ
７３を入力して、補正テーブル７２から補正後のデータ
を読み出し、データバス７０に送出する。この結果、図
９のグラフに示すように、キャリッジ方向画素により、
読み取りの出力レベルが変化しても、これを補正するこ
とができる。

【００６６】ここでのスキャナ装置において、読み取り
対象とする試料の発光パターンとしては、化学発光のほ
か燐光による発光、または輝尽性蛍光体による発光など
の発光パターンを読み取ることができる。輝尽性蛍光体
の場合は、非常に薄い層に塗布することによって面光源
から透過パターンの読み取りモードで発光を読み取るこ
とができる。エレクトロルミネッセンスの場合、光源の
波長の種類をある程度に選択できるので、その選択によ
り輝尽性の発光のみを、フォトマルチプライヤの前にセ
ットした光学フィルタで選択的に透過させて、発光パタ
ーンを検出することができる。

【００６７】以上に説明したように、本実施例のスキャ
ナ装置によれば、ＰＬＺＴシャッタによるシャッタ制御
によって、読み取りキャリッジ１４の受光部が非常に高
感度に構成できるため、面発光体２２の光源は、通常の
スキャナの光源（蛍光灯の約１０００ｃｄ程度）よりも
輝度が十分に低くてよい。このため、ここでの面発光体
２２としては、液晶ディスプレイなどで使用しているバ
ックライトが使用できる。例えば、蛍光管と拡散板の組
み合わせや、エレクトロルミネッセンス発光体などであ
る。なお、この実施例のスキャナ装置の構成では、約５
０ｃｄ程度のエレクトロルミネッセンス発光体を使用し
ている。

【００６８】ところで、本実施例のスキャナ装置は、非
常に微弱な発光パターンの読み取るため、一つの試料パ
ターンの読み取りのための主走査および副走査のスキャ
ン動作を、試料からの発光の続く時間に渡って、複数回
の走査を行うようにも変形できる。つまり、多重回のス
キャン動作を行い、一つの試料から発光される発光パタ
ーンの読みとりを行う。

【００６９】例えば、ジェノミックサザーンと呼ばれる
実験では、生体組織などから抽出された核酸をそのまま
扱って実験が行われるが、このため、この実験で用いる
試料（核酸）は非常に分子数が少ないものとなってい
る。従って、この実験に要求されるそれぞれの核酸の検
出感度を非常に高くする事が要求される。例えば、１０
^-8lxの検出感度を有する光検出器でも、３０分〜１時間
程度の露光する(蓄積する)ことが必要とされる。本実施
例のスキャナ装置においては、図３で説明したように、
１次元の受光部を含む読み取りキャリッジ１４を機械的
に移動させながら副走査を行っている。この副走査の移
動時間が長い場合、この間に化学発光の発光量は時間的
に変化してしまうことになる。このため、読み取り面全
体にわたって、読み取りムラが生じてしまうという問題
が生じることになる。

【００７０】この問題に対しては、本発明のスキャナ装
置においては、発光量の変化がほとんど無視できる時間
で副走査方向の１回のスキャン動作を行い、例えば、５
分で副走査方向の１回のスキャンを行い、これを繰り返
して、試料面の走査させて読み取ることによって、発光
量変化の影響を軽減している。更に、毎回の副走査方向
のスキャン動作で、読み取られた１回分のデータは、デ
ータ処理装置１５に送られ、各々の画素のセルからの画
像データ（逆演算で求めた各々の画素の画像データ）を
積分処理した後、画面に表示する。ここでの積分処理と
しては、データの保存エリアで単純加算をおこない、デ
ータ処理装置１５におけるディスプレイの表示画面に表
示する表示データは、それまでのスキャン回数で割算
し、平均化処理を施した画像データを使用している。こ
のようにすることにより、ユーザーは、読み取りの進行
状況を容易に確認でき、フィルムを使用する場合のよう
に過露光などの失敗がない。

【００７１】また、本実施例のスキャナ装置において
は、受光した光信号をフォトマルチプライヤにより検出
し、フォトマルチプライヤにより電気信号に変換して、
図６に示すように、Ａ／Ｄコンバータ５７においてディ
ジタル信号に変換し、シェーディング補正など処理を行
っているが、非常に微弱な光信号を読み取る場合は、フ
ォトマルチプライヤからのフォトン入射に対応したパル
ス状信号をそのまま増幅し、フォトンカウンティング方
式によってカウント値によりディジタル信号とすること
が可能である。フォトンカウンティング方式では、フォ
トマルチプライヤにより検出されるパルス信号に対し
て、カウントするパルス信号の高さに上限と下限を設け
ること（信号レベルでのフィルタ処理を行うこと）によ
って、熱電子放出などによる小さなノイズパルスや放射
線放出による非常に高いパルスを除いてカウントするこ
とができるため、非常に高い信号対雑音比を実現するこ
とができる。

【００７２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のスキャ
ナ装置によれば、試料パターンの発光を読み取る場合
に、化学発光などの微弱な発光パターンを簡易な構成の
受光部を有する読み取りキャリッジによって、手軽なス
キャナ方式と同様にして、効率的に受光して試料の発光
パターンを可視化できる。また、このスキャナ装置によ
れば、平面状光源（面発光体）を装着しているので従来
からの試料のフィルムを同様に読み取ることができる。
平面状光源（面発光体）は移動する部分を有しないため
従来の蛍光灯などを光源として用いて移動させながら読
み取る方式よりも小型で、長寿命のシステムを構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の一実施例にかかるスキャナ
装置の全体の装置構成を説明するブロック図、

【図２】 図２はスキャナ装置本体における試料カバー
部および試料支持台の構造を説明する要部の断面図、

【図３】 図３はスキャナ装置本体の読み取りキャリッ
ジの駆動機構を説明する斜視図、

【図４】 図４はスキャナ装置本体の読み取りキャリッ
ジの受光部の構成を説明する側面図、

【図５】 図５はスキャナ装置本体の読み取りキャリッ
ジの受光部の構成を説明する斜視図、

【図６】 図６はスキャナ装置本体の電気系統の構成を
示すブロック図、

【図７】 図７はスキャナ装置本体の電気系統の全体の
動作の流れを説明するフローチャート、

【図８】 図８はシェーディング補正回路の要部の構成
を示すブロック図、

【図９】 図９はキャリッジ方向画素により読み取りの
出力レベルが変化する様子を説明するグラフである。

【符号の説明】

１０…スキャナ装置本体、 １１…試料支持台、 １２…試料カバー部、 １３…平板状光源、 １４…受光部を含む読み取りキャリッジ、 １５…データ処理装置、 １６…プリンタ、 １７…データ記憶装置、 ２１…カバー支持部材、 ２２…面発光体、 ２３…保護シート、 ２４…透明ガラス板の試料支持板、 ２５…筐体、 ２６…凸部、 ２７…凹部、 ３０ａ，３０ｂ…ガイドシャフト、 ３１…タインミングベルト、 ４０…平板状の試料、 ４１…受光部のセルフォックレンズアレイ、 ４２…ＰＬＺＴ光シャッタ、 ４３…ライトガイド、 ４４…ライトガイドの口金、 ４５…フォトマルチプライヤ、 ４６…電気信号線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈須 永典 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウェアエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 伊藤 敏明 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウェアエンジニアリング株式会 社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状で発光する試料パターンを読み取
   るスキャナ装置であって、 読み取り対象の試料を載置するステージ手段と、 前記試料パターンから発光する光を集光する集光手段
   と、 前記ステージ手段と前記集光手段とを相対的に移動させ
   る移動手段と、 前記集光手段により集光された試料パターンの光を所定
   の区画に分割し、前記区画からの光を１次元状に走査し
   て受光する受光手段と、 前記受光手段で受光した光信号を電気信号に変換する光
   電変換手段と、 前記光電変換手段からの電気信号に応じて受光手段によ
   る走査の制御を行う制御手段と、 前記光電変換手段からの電気信号をディジタル信号に変
   換し、１次元状で選択的に受光した区画の光信号から画
   像の再構成を行うデータ処理手段とを備えることを特徴
   とするスキャナ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスキャナ装置におい
   て、 前記受光手段による走査の制御を行う制御手段は、前記
   光電変換手段からの電気信号に応じて、同一走査ライン
   において複数回の走査を行うことを特徴とするスキャナ
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のスキャナ装置におい
   て、 前記ステージ手段は、読み取り対象の試料を載置する載
   置台部材と、試料カバー部材とから構成され、試料の読
   み取り時に、試料カバー部材により載置台部材に載置さ
   れた試料を覆い、光学的に密閉された部屋を構成するこ
   とを特徴とするスキャナ装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のスキャナ装置におい
   て、 読み取り対象の試料のパターンからの光は、メンブレン
   に転写された試料からの燐光または輝尽性蛍光、または
   化学的な変化に伴って発光する光パターンであることを
   特徴とするスキャナ装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のスキャナ装置におい
   て、 データ処理手段は、更に、前記制御手段の走査の制御に
   従って、発光強度の時間的変化を補正する補正処理手段
   を含むことを特徴とすることを特徴とするスキャナ装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のスキャナ装置におい
   て、 前記受光手段は、所定の区画を形成するシャッタ素子と
   ライトガイドを含み、シャッタ素子による区画シャッタ
   の制御より、試料パターンの光を所定の区画で分割し、
   分割した区画の複数の区画の光を１次元状で選択的に通
   過させ、ライトガイドより導出して受光することを特徴
   とするスキャナ装置。
7. 【請求項７】 平板状の試料が発光しない場合に試料パ
   ターンに対し平面状に光を照射する平板状光源と、 読み取り対象の試料を載置するステージ手段と、 前記平板状光源の試料からの透過光パターンを集光する
   集光手段と、 前記ステージ手段と前記集光手段とを相対的に移動させ
   る移動手段と、 前記集光手段により集光された試料パターンの光を所定
   の区画に分割し、前記区画からの光を１次元状に走査し
   て受光する受光手段と、 前記受光手段で受光した光信号を電気信号に変換する光
   電変換手段と、 前記光電変換手段からの電気信号に応じて受光手段によ
   る走査の制御を行う制御手段と、 前記光電変換手段からの電気信号をディジタル信号に変
   換し、１次元状で選択的に受光した区画の光信号から画
   像の再構成を行うデータ処理手段とを備えることを特徴
   とするスキャナ装置。