JPH10215339A - 画像読み取り装置の性能評価用具およびそれを用いた性能評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、蛍光検出システムに用いられ、蛍
光画像を読み取る画像読み取り装置の性能を評価するた
めの性能評価用具およびそれを用いた性能評価方法を提
供することを、その課題とする。 【解決手段】 本発明によれば、この課題は、支持体４
と、支持体上に形成された蛍光体層５と、励起光不透過
材料により形成され、所定のパターンを有するマスク３
と、ガラス板２とが、この順で、積層されたことを特徴
とする画像読み取り装置の性能評価用具１によって解決
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像読み取り装置の性
能評価用具およびそれを用いた性能評価方法に関するも
のであり、さらに詳細には、蛍光検出システムに用いら
れ、蛍光画像を読み取る画像読み取り装置の性能を評価
するための性能評価用具およびそれを用いた性能評価方
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て、被
写体を透過した放射線のエネルギーを、蓄積性蛍光体シ
ートに形成された輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光
体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽
性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性
蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディ
ジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴな
どの表示手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上
に、放射線画像を生成するように構成された放射線診断
システムが知られている（たとえば、特開昭５５−１２
４２９号公報、同５５−１１６３４０号公報、同５５−
１６３４７２号公報、同５６−１１３９５号公報、同５
６−１０４６４５号公報など。）。

【０００３】また、同様な輝尽性蛍光体を、放射線の検
出材料として用い、放射性標識を付与した物質を、生物
体に投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織
の一部を試料とし、この試料を、輝尽性蛍光体層が形成
された蓄積性蛍光体シートと一定時間重ね合わせること
により、放射線エネルギーを輝尽性蛍光体層に含まれる
輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波に
よって、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励
起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検
出して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施し
て、ＣＲＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなど
の記録材料上に、画像を生成するように構成されたオー
トラジオグラフィシステムが知られている（たとえば、
特公平１−６０７８４号公報、特公平１−６０７８２号
公報、特公平４−３９５２号公報など）。

【０００４】さらに、電子線あるいは放射線が照射され
ると、電子線あるいは放射線のエネルギーを吸収して、
蓄積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用い
て励起すると、照射された電子線あるいは放射線のエネ
ルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する
輝尽性蛍光体を、電子線あるいは放射線の検出材料とし
て用い、金属あるいは非金属試料などに電子線を照射
し、試料の回折像あるいは透過像などを検出して、元素
分析、試料の組成解析、試料の構造解析などをおこなっ
たり、生物体組織に電子線を照射して、生物体組織の画
像を検出する電子顕微鏡による検出システムや、放射線
を試料に照射し、得られた放射線回折像を検出して、試
料の構造解析などをおこなう放射線回折画像検出システ
ムなどが知られている（たとえば、特開昭６１−５１７
３８号公報、特開昭６１−９３５３８号公報、特開昭５
９−１５８４３号公報など）。

【０００５】これらの蓄積性蛍光体シートを画像の検出
材料として使用するシステムは、写真フイルムを用いる
場合とは異なり、現像処理という化学的処理が不必要で
あるだけでなく、得られた画像データに画像処理を施す
ことにより、所望のように、画像を再生し、あるいは、
コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を
有している。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
とにより、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、実験用マ
ウスにおける投与物質の代謝、吸収、排泄の経路、状
態、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評
価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動させ
るべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液中に、蛍光色素を加
えた後に、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動
させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上
で、複数のＤＮＡ断片を電気泳動させ、あるいは、複数
のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後
に、ゲル支持体を、蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどし
て、電気泳動されたＤＮＡ断片を標識し、励起光によ
り、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することに
より、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮＡの分布を検
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（denaturati
on)し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニ
トロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片
の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補的
なＤＮＡもしくはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製した
プローブと変性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、プ
ローブＤＮＡもしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ
断片のみを選択的に標識し、励起光によって、蛍光色素
を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像を
生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡを分布を検出
したりすることができる。さらに、標識物質により標識
した目的とする遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡプ
ローブを調製して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリダ
イズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的な
ＤＮＡと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光基
質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光によっ
て、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出
することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的と
するＤＮＡの分布を検出したりすることもできる。この
蛍光検出システムは、放射性物質を使用することなく、
簡易に、遺伝子配列などを検出することができるという
利点がある。

【０００６】このため、４８８ｎｍの波長のレーザ光を
発するアルゴンレーザ励起光源を備え、蛍光検出システ
ムに使用可能な画像読み取り装置が提案されている。し
かしながら、蓄積性蛍光体シートを、画像の検出材料と
して用いる放射線診断システム、オートラジオグラフィ
システム、電子顕微鏡による検出システムおよび放射線
回折画像検出システムも、また、蛍光検出システムも、
いずれも、画像を担持した蓄積性蛍光体シート、ゲル支
持体あるいは転写支持体などの画像担体を、励起光によ
り走査した結果、画像担体から発する光を検出して、画
像を生成し、診断や検出などをおこなうものであるた
め、画像読み取り装置が、これらいずれのシステムにも
使用できるように構成されていることが便利であり、好
ましい。

【０００７】そこで、ＢａＦＸ（Ｘはハロゲン）系の輝
尽性蛍光体を励起可能なレーザ光を発するレーザ励起光
源を備え、オートラジオグラフィシステムに使用可能
で、蛍光検出システムに使用される蛍光物質を励起可能
な４５０ｎｍの波長の光を発するＬＥＤを備え、蛍光検
出システムにも使用可能な画像読み取り装置が提案され
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような画像読み取
り装置にあっては、精度良く、画像のコントラストを再
現し、あるいは、歪みなく、画像を再現し、あるいは、
再現された画像のフレアが基準未満であるかなどの性能
を評価することが必要である。従来、蓄積性蛍光体シー
トを、画像の検出材料として用いる放射線診断システ
ム、オートラジオグラフィシステム、電子顕微鏡による
検出システムおよび放射線回折画像検出システムに用い
られる画像読み取り装置にあっては、鉛などの放射線不
透過材料よりなり、所定のパターンを有する薄板のマス
クを、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層上に置き、
放射線を照射して、マスクのパターンを輝尽性蛍光体層
に記録させた後、励起光により、輝尽性蛍光体層上を走
査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽光を光電検出して
得られた画像データに基づき、画像を再生して、その性
能を評価していた。

【０００９】しかしながら、蓄積性蛍光体シートを、画
像の検出材料として用いる放射線診断システム、オート
ラジオグラフィシステム、電子顕微鏡による検出システ
ムおよび放射線回折画像検出システムにおいては、励起
によって生ずる輝尽光の波長は、励起光の波長よりも短
く、蛍光検出システムにおいては、励起によって生ずる
蛍光の波長が励起光の波長よりも長いため、蛍光検出シ
ステム用の画像読み取り装置の性能を評価するために
は、使用できず、蛍光検出システム用の画像読み取り装
置の性能を評価するための性能評価用具および評価方法
の開発が望まれていた。したがって、本発明は、蛍光検
出システムに用いられ、蛍光画像を読み取る画像読み取
り装置の性能を評価するための性能評価用具およびそれ
を用いた性能評価方法を提供することを目的とするもの
である。

【００１０】

【発明の構成】本発明のかかる目的は、支持体と、前記
支持体上に形成された蛍光体層と、励起光不透過材料に
より形成され、所定のパターンを有するマスクと、ガラ
ス板とが、この順で、積層されたことを特徴とする画像
読み取り装置の性能評価用具によって達成される。本発
明によれば、励起光を、種々のパターンのマスクを用い
て、マスクを介して、蛍光体層に照射し、蛍光体層から
発せられた蛍光を光電的に検出して、画像データを生成
し、画像データを解析することによって、画像読み取り
装置の種々の性能を容易に評価することが可能になる。
本発明の前記目的はまた、支持体と、前記支持体上に形
成された蛍光体層と、励起光不透過材料により形成さ
れ、所定のパターンを有するマスクと、ガラス板とが、
この順で、積層された性能評価用具を、４７０ｎｍない
し４８０ｎｍの波長のレーザ光または５３０ｎｍないし
５４０ｎｍの波長のレーザ光で走査し、前記蛍光体層か
ら発せられた蛍光を光電的に検出して、アナログ画像デ
ータを生成し、ディジタル化して得られたディジタル画
像データに基づいて、画像読み取り装置の性能を評価す
ることを特徴とする画像読み取り装置の性能評価方法に
よって達成される。

【００１１】本発明によれば、蛍光物質を励起するのに
適した４７０ｎｍないし４８０ｎｍの波長のレーザ光ま
たは５３０ｎｍないし５４０ｎｍの波長のレーザ光によ
り、種々のパターンのマスクを用いて、マスクを介し
て、蛍光体層を走査し、蛍光体層から発せられた蛍光を
光電的に検出して、画像データを生成し、アナログ画像
データを生成し、ディジタル化して得られたディジタル
画像データ画像データを解析することによって、画像読
み取り装置の種々の性能を容易に評価することが可能に
なる。本発明の好ましい実施態様においては、前記マス
クが、間隔の異なる複数の縞状スリットのグループから
なるパターンを有している。本発明の好ましい実施態様
によれば、画像読み取り装置のコントラスト性能を評価
することが可能になる。

【００１２】本発明の別の好ましい実施態様において
は、前記マスクに、等間隔で、主走査方向にＮ個（Ｎは
２以上の整数）の小孔が、副走査方向にＭ個（Ｍは２以
上の整数）の小孔が形成されている。本発明の別の好ま
しい実施態様によれば、画像読み取り装置の歪みを評価
することが可能になる。本発明の他の好ましい実施態様
においては、前記マスクに、矩形の孔が形成されてい
る。本発明の他の好ましい実施態様によれば、画像読み
取り装置のフレアを評価することが可能になる。本発明
において、マスクは、励起光不透過材料により形成され
ればよく、その材料はとくに限定されるものではない
が、加工精度を高める上では、金属、とくに、ニッケ
ル、モリブデン、銅などが、マスクの材料として、好ま
しく使用することができる。

【００１３】本発明において、蛍光体層に含まれる蛍光
体としては、レーザ励起光源から発せられるレーザ光の
照射を受けた時に、蛍光を発し、１０μ秒以下の遅延残
光時間を有するものであればよく、とくに限定されるも
のではないが、４７０ｎｍないし４８０ｎｍの波長のレ
ーザ光あるいは５３０ｎｍないし５４０ｎｍの波長のレ
ーザ光を、励起光として使用する画像読み取り装置にお
いては、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＢａＡｌ₈ Ｏ₁₃：Ｅｕ²⁺、Ｂａ
Ｍｇ₂ Ａｌ₆ Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺、Ｓｒ₄ Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅ
ｕ²⁺、ＳｒＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺およびＹ₃ Ａｌ₃ Ｇ
ａ₂ Ｏ₁₂：Ｃｅ²⁺などが好ましく使用することができ、
これらの中では、ＹＡＧ：Ｃｅが最も好ましい。本発明
において、画像担体に、標識された試料の画像を担持さ
せ、４７０ｎｍないし４８０ｎｍの波長のレーザ光によ
って励起して、画像を読み取るために使用することので
きる蛍光色素は、４７０ないし４８０ｎｍの波長のレー
ザによって励起可能な蛍光色素であれば、とくに、限定
されるものではない。４７０ないし４８０ｎｍの波長の
レーザによって励起可能な蛍光色素としては、たとえ
ば、Fluorescein （C.I. No. 45350) 、構造式(1) で示
されるFluorescein-X 、構造式(2) で示される YOYO-1
、構造式(3) で示される TOTO-1 、構造式(4) で示さ
れる YO-PRO-1 、構造式(5) で示されるCy-3（登録商
標）、構造式(6) で示されるNile Red、構造式(7) で示
されるBCECF 、Rhodamine 6G (C.I. No. 45160）、Acri
dine Orange （C.I. No. 46005) 、SYBR Green（C₂H₆O
S) 、Quantum Red 、Ｒ-Phycoerythrin、Red 613 、Red
670 、Fluor X 、Fluorescein 標識アミダイト、FAM
、AttoPhos、Bodipy phosphatidylcholine、SNAFL 、C
alcium Green 、Fura Red、Fluo 3、AllPro、NBD phosp
hoethanolamine などが好ましく使用することができ
る。また、本発明において、画像担体に、標識された試
料の画像を担持させ、５３０ｎｍないし５４０ｎｍの波
長のレーザ光によって励起して、画像を読み取るために
使用することのできる蛍光色素は、５３０ないし５４０
ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素であれ
ば、とくに、限定されるものではない。５３０ないし５
４０ｎｍの波長のレーザにより励起可能な蛍光色素とし
ては、たとえば、構造式(5) で示される Cy-3 （登録商
標）、Rhodamine 6G (C.I.No. 45160）、Rhodamine B
(C.I. No. 45170 ）、構造式(8) で示される Ethidium
Bromide 、構造式(9) で示されるTexas Red 、構造式(1
0)で示される Propidium Iodide 、構造式(11)で示され
る POPO-3 、Red 613 、Red 670 、Carboxyrhodamine
(R6G)、R-Phycoerythrin 、Quantum Red 、JOE 、HEX
、Ethidium homodimer、Lissamine rhodamine B pepti
de などが、好ましく使用することができる。

【００１４】

【化１】

【００１５】

【化２】

【００１６】

【化３】

【００１７】

【化４】

【００１８】

【化５】

【００１９】

【化６】

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明にかかる好ましい実施態様につき、詳細に説明を加え
る。図１は、本発明の実施態様にかかる画像読み取り装
置用の性能評価用具の略斜視図であり、図２は、そのＡ
−Ａ線に沿った略部分断面図である。本実施態様にかか
る性能評価用具は、蛍光検出システムに用いられる画像
読み取り装置のコントラストを評価するものである。図
１および図２に示されるように、性能評価用具１は、ガ
ラス板２と、縞状のスリットパターンを有するニッケル
製のマスク３と、セリウム賦活ＹＡＧ蛍光体がバインダ
ーに分散され、ポリエチレンテレフタレートの支持体４
上に、アクリル系樹脂からなる下塗り層６ａを介して形
成された蛍光体層５と、蛍光体層の表面に形成されたポ
リエチレンテレフタレートよりなる保護層６ｂとにより
構成されている。

【００２１】マスク３のパターンは、種々の空間周波数
でのコントラストを評価可能なように、間隔の異なる複
数の縞状スリット７のグループからなっている。図３
は、本発明の実施態様にかかる性能評価用具１により、
その性能が評価される画像読み取り装置の外観を示す略
斜視図である。図３に示されるように、画像読み取り装
置８は、画像担体ユニットをセットするサンプルステー
ジ９を備えており、サンプルステージ９にセットされた
画像担体ユニットは、移送機構（図示せず）によって、
図３において、Ｚで示される方向に送られ、画像読み取
り装置８内の所定の位置に位置させられ、レーザ光によ
って走査されるように構成されている。図４は、本発明
の実施態様にかかる性能評価用具１により、その性能が
評価される画像読み取り装置の内部の略斜視図である。

【００２２】図４において、画像読み取り装置は、４７
３ｎｍの波長のレーザ光を発する第１のレーザ励起光源
１１と６３３ｎｍの波長のレーザ光を発する第２のレー
ザ励起光源１２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１１は第二高調波生成（Second H
armonic Generation) 素子によって構成され、第２のレ
ーザ励起光源１２はＨｅ−Ｎｅレーザ光源により構成さ
れている。第１のレーザ励起光源１１により発生された
レーザ光１３は、６３３ｎｍの波長の光を透過し、４７
３ｎｍの波長の光を反射するダイクロイックミラー１４
により反射されて、ビーム・エクスパンダ１５に入射す
る。他方、第２のレーザ励起光源１２から発せられたレ
ーザ光１３は、ダイクロイックミラー１４を透過して、
ビーム・エクスパンダ１５に入射する。レーザ光１３
は、ビーム・エクスパンダ１５により、そのビーム径が
正確に調整され、ポリゴンミラー１６に入射する。ポリ
ゴンミラー１６によって偏向されたレーザ光１３は、ｆ
θレンズ１７を介して、反射鏡１８により反射されて、
画像担体ユニット２０上に、一次元的に入射する。ｆθ
レンズ１７は、画像担体ユニット２０が、レーザ光１３
により、図４において、Ｘで示される方向に、すなわ
ち、主走査方向に走査するときに、つねに、均一の線速
度で、走査がなされることを保証するものである。

【００２３】図３および図４に示された画像読み取り装
置は、転写支持体やゲル支持体などに記録された蛍光色
素の画像および蓄積性蛍光体シートに形成された輝尽性
蛍光体層に記録された放射線あるいは電子線の画像を読
み取ることができるように構成されており、蛍光色素の
画像を読み取る場合は、第１のレーザ励起光源１１が作
動され、画像担体ユニット２０は、図４の例では、ガラ
ス板２１と、その上に載置され、蛍光色素によって標識
された変性ＤＮＡの電気泳動画像が記録された転写支持
体２２により構成されている。また、輝尽性蛍光体層に
記録された放射線あるいは電子線の画像を読み取る場合
は、第２のレーザ励起光源１２が作動され、画像担体ユ
ニット２０は、図５に示されるように、一方の面に輝尽
性蛍光体層２５が形成され、他方の面に磁性層（図示せ
ず）が形成された蓄積性蛍光体シート２６と、一方の面
にゴム状のマグネットシート（図示せず）が貼着された
アルミニウムなどの支持板２７とからなり、蓄積性蛍光
体シート２６の磁性層と支持板２７のマグネットシート
とが、磁力によって付着され一体化されている。

【００２４】レーザ光１３による主走査方向への走査と
同期して、モータ（図示せず）によって、画像担体ユニ
ット２０は、図４において、Ｙ方向に、すなわち、副走
査方向に移動され、転写支持体２２あるいは輝尽性蛍光
体層２５の全面が、レーザ光１３によって走査されるよ
うになっている。転写支持体２２あるいは輝尽性蛍光体
層２５の走査線に対向するように、転写支持体２２ある
いは輝尽性蛍光体層２５に近接して、光ガイド３０が配
置されている。光ガイド３０は、その受光端部が直線状
をなし、その射出端部は、フォトマルチプライアなどの
光電変換型の光検出器３１の受光面に、近接して、配置
されている。光ガイド３０は、無蛍光ガラスなどを加工
して作られており、受光端部から入射した光が、その内
面で、全反射を繰り返しながら、射出端部を経て、光検
出器３１の受光面に伝達されるように、その形状が定め
られている。

【００２５】したがって、レーザ光１３の照射により、
転写支持体２２に含まれている蛍光色素が励起されて、
発光した蛍光あるいは輝尽性蛍光体層２５に含まれてい
る輝尽性蛍光体が励起されて、発光した輝尽光は、光ガ
イド３０に入射し、その内部で、全反射を繰り返しなが
ら、射出端部を経て、光検出器２１によって受光され
る。光検出器３１の前には、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第１
のフィルタ３２ａおよび輝尽性蛍光体から発光される輝
尽光の波長域の光のみを透過し、６３３ｎｍの波長の光
をカットする第２のフィルタ３２ｂを備えたフィルタ部
材３２が設けられている。転写支持体２２に記録された
蛍光色素の電気泳動画像を読み取るときは、第１のフィ
ルタ３２ａが光検出器３１の前に位置するように、フィ
ルタ部材３２が移動され、他方、蓄積性蛍光体シート２
６に形成された輝尽性蛍光体層２５に記録された遺伝子
中の放射性標識物質の位置情報に関する画像を読み取る
ときは、第２のフィルタ３２ｂが光検出器３１の前に位
置するように、フィルタ部材３２が移動されるように構
成されている。

【００２６】光検出器３１によって光電的に検出された
光は、電気信号に変換され、所定の増幅率を有する増幅
器３４によって、所定のレベルの電気信号に増幅された
後、Ａ／Ｄ変換器３５に入力される。電気信号は、Ａ／
Ｄ変換器３５において、信号変動幅に適したスケールフ
ァクタで、ディジタル信号に変換され、ラインバッファ
３６に入力される。ラインバッファ３６は、走査線１ラ
イン分の画像データを一時的に記憶するものであり、以
上のようにして、走査線１ライン分の画像データが記憶
されると、そのデータを、ラインバッファ３６の容量よ
りもより大きな容量を有する送信バッファ３７に出力
し、送信バッファ３７は、所定の容量の画像データが記
憶されると、画像データを、画像処理装置３８に出力す
るように構成されている。画像処理装置３８に入力され
た画像データは、画像データ記憶手段（図示せず）に記
憶され、画像データ記憶手段から読み出されて、必要に
応じて、画像処理が施され、ＣＲＴ（図示せず）などの
表示手段上に、可視画像として、表示され、あるいは、
さらに、画像解析装置３９によって、解析される。

【００２７】以上のように構成された画像読み取り装置
８のコントラストを、本発明の実施態様にかかる性能評
価用具１により評価する時は、性能評価用具１が、ガラ
ス板２が下方を向くように、サンプルステージ９にセッ
トされ、移送機構によって、図３において、Ｚで示され
る方向に送られ、画像読み取り装置８内の所定の位置に
位置させられる。次いで、第１のレーザ励起光源１１が
作動され、ポリゴンミラー１６の回転にともない、性能
評価用具１が副走査方向に移動されることによって、性
能評価用具１の全面が、４７３ｎｍの波長のレーザ光１
３により走査される。４７３ｎｍの波長のレーザ光１３
は、ニッケルを透過しないため、マスク３に形成された
縞状のスリット７のパターンにしたがって、蛍光体層５
に、レーザ光１３が照射され、蛍光体層５から発せられ
た蛍光は、光ガイド３０により、光検出器３１に導かれ
る。ここに、光検出器３１の前面には、４７３ｎｍより
も波長の長い光を透過する第１のフィルタ３２ａが位置
させられており、その結果、励起光の波長である４７３
ｎｍよりも長い波長の蛍光のみが、光検出器３１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。生成されたアナログ画像データは、増幅器３４によ
り、所定のレベルの電気信号に増幅された後、Ａ／Ｄ変
換器３５に入力され、ディジタル画像データに変換され
る。ディジタル化された画像データは、ラインバッファ
３６および送信バッファ３７を介して、画像処理装置３
８に出力され、所定の画像処理が施されて、画像解析装
置３９に出力される。

【００２８】図６は、画像解析装置３９によって生成さ
れた蛍光画像の一次元濃度分布を示すグラフである。画
像解析装置３９は、図６に示される濃度分布に基づき、
次式にしたがって、基準コントラストＣｒを求める。 基準コントラストＣｒ＝｛（Ｈ−Ｌ）／２｝／｛（Ｈ＋
Ｌ）／２｝ 次いで、各空間周波数におけるコントラストＣｉを、次
式にしたがって、求める。 Ｃｉ＝｛（Ｈｉ−Ｌｉ）／２｝／｛（Ｈｉ＋Ｌｉ）／
２｝ さらに、各空間周波数におけるコントラスト・トランス
ファー・ファンクションＣＴＦｉを、次式にしたがっ
て、求める。

【００２９】ＣＴＦｉ＝Ｃｉ／Ｃｒ こうして、各空間周波数におけるコントラスト・トラン
スファー・ファンクションＣＴＦｉを求めることによ
り、画像読み取り装置８のコントラスト性能を評価する
ことが可能となる。図７は、本発明の別の実施態様にか
かる画像読み取り装置用の性能評価用具の略斜視図であ
り、図８は、そのＢ−Ｂ線に沿った略部分断面図であ
る。本実施態様にかかる性能評価用具は、蛍光検出シス
テムに用いられる画像読み取り装置の歪みを評価するも
のである。図７および図８に示されるように、本実施態
様にかかる性能評価用具１は、マスク３に、等間隔で、
主走査方向にＮ個（Ｎは２以上の整数）の小孔４０が、
副走査方向にＭ個（Ｍは２以上の整数）の小孔４０が形
成されている点を除き、図１および図２に示された性能
評価用具１と同一の構成を有している。

【００３０】前記実施態様と同様にして、性能評価用具
１を画像読み取り装置８にセットして、第１のレーザ励
起光源１１を作動させ、レーザ光１３で、性能評価用具
１の全面を走査して、ディジタル画像データを生成し、
画像処理装置３８により、所定の画像処理を施した後、
画像解析装置３９に出力する。画像解析装置３９は、画
像データに、各小孔４０に対応する認識ブロックを定義
し、各認識ブロック内で、濃度信号レベルが最大の画素
を各孔の４０の座標位置として決定する。次いで、画像
解析装置３９は、主走査方向に、マスク３に形成された
小孔４０に対応する画素の主走査方向の一方の端部に位
置する画素を基準にして、Ｎ−１個の孔間の距離を、画
像データ上で算出し、マスク３に形成された小孔４０の
基準距離との誤差を、１行毎に、算出する。

【００３１】さらに、画像解析装置３９は、副走査方向
に、マスク３に形成された小孔４０に対応する画素の副
走査方向の一方の端部に位置する画素を基準にして、Ｍ
−１個の孔間の距離を、画像データ上で算出し、マスク
３に形成された小孔４０の基準距離との誤差を、１列毎
に、算出する。次いで、画像解析装置３９は、１行毎に
求めたＭ行分の主走査方向のＮ−１個の誤差を、列方向
に平均し、Ｎ−１個の誤差の平均値と標準偏差を求め
る。さらに、画像解析装置３９は、１列毎に求めたＮ行
分の主走査方向のＭ−１個の誤差を、行方向に平均し、
Ｍ−１個の誤差の平均値と標準偏差を求める。こうして
得られたＮ−１個の誤差の平均値と標準偏差およびＭ−
１個の誤差の平均値と標準偏差とに基づいて、画像解析
装置３９は、画像読み取り装置８の歪みの程度を評価す
る。

【００３２】図９は、本発明の他の実施態様にかかる画
像読み取り装置用の性能評価用具の略斜視図であり、図
１０は、そのＣ−Ｃ線に沿った略部分断面図である。本
実施態様にかかる性能評価用具は、蛍光検出システムに
用いられる画像読み取り装置のフレアを評価するもので
ある。図９および図１０に示されるように、本実施態様
にかかる性能評価用具１は、マスク３に、矩形の孔５０
が形成されている点を除き、図１および図２に示された
性能評価用具１と同一の構成を有している。前記実施態
様と同様にして、性能評価用具１を画像読み取り装置８
にセットして、第１のレーザ励起光源１１を作動させ、
レーザ光１３で、性能評価用具１の全面を走査して、デ
ィジタル画像データを生成し、画像処理装置３８によ
り、所定の画像処理を施した後、画像解析装置３９に出
力する。

【００３３】画像解析装置３９は、マスク３に形成され
た矩形の孔５０を走査して得た画像データのうち、ｎラ
イン分の画像データの濃度信号レベルを平均して、図１
１に示されるような濃度信号レベルのプロファイルを生
成する。次いで、画像解析装置３９は、濃度信号レベル
の最大値の９５％の濃度信号レベルを有する画素を、矩
形の孔５０の縁部に対応する画素として、決定する。さ
らに、画像解析装置３９は、濃度信号レベルの最大値の
１０％、１．０％、０．１％の濃度信号レベルを有する
画素を求め、矩形の孔５０の縁部に対応する画素からの
距離を算出して、画像読み取り装置８のフレアを評価す
る。本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、
特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更
が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるも
のであることがいうまでもない。

【００３４】たとえば、前記実施態様においては、画像
読み取り装置は、６３３ｎｍの波長のレーザ光１３を発
する第２のレーザ励起光源１２を備えているが、第２の
レーザ励起光源３２は必らずしも必要がない。さらに、
前記実施態様においては、第１のレーザ励起光源１１と
して、４７３ｎｍの波長のレーザ光１３を発するものを
用いているが、第１のレーザ励起光源１１として、４７
０ないし４８０ｎｍの波長のレーザ光１３を発するレー
ザ励起光源を用いてもよく、また、５３０ｎｍないし５
４０ｎｍの波長のレーザ光１３を発するレーザ励起光源
を用いてもよい。さらに、前記実施態様においては、６
３３ｎｍの波長を有するレーザ光１３を発するＨｅ−Ｎ
ｅレーザ光源である第２のレーザ励起光源１２を備えて
いるが、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源に代えて、６３５ｎｍの
レーザ光３３を発する半導体レーザ光源を用いてもよ
い。

【００３５】また、前記実施態様においては、４７３ｎ
ｍの波長のレーザ光１３を発する第１のレーザ励起光源
１１として、第二高調波生成素子を用いているが、他の
レーザ励起光源を用いることもできる。さらに、前記実
施態様においては、光ガイド２０として、無蛍光ガラス
などを加工して作ったものを用いているが、光ガイド２
０としては、無蛍光ガラス製のものに限らず、合成石英
や、アクリル系合成樹脂などの透明な熱可塑性樹脂シー
トを加工して作ったものも用いることができる。また、
前記実施態様においては、マスク３はニッケルによって
形成されているが、励起光であるレーザ光１３を透過し
ない材料であれば、ニッケルに限られるものではなく、
たとえば、モリブデン、銅などによって、マスク３を形
成してもよい。

【００３６】さらに、前記実施態様においては、蓄積性
蛍光体シートユニット２６は、アルミニウム製の支持板
２７を備えているが、支持板２７の材質は、アルミニウ
ムに限定されるものではなく、支持板２７は、他の金属
あるいはプラスチックによって形成されていてもよい。
また、前記実施態様においては、支持板２７には、ゴム
状のマグネットシートが貼着されているが、蓄積性蛍光
体シート２６に形成された磁性層を磁力によって吸引し
て、蓄積性蛍光体シート２６を支持板２７に一体的に固
定することができるものであればよく、ゴム状のマグネ
ットシートを貼着することなく、マグネットを支持板２
７に埋め込むなどの方法を採用することもできる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、蛍光検出システムに用
いられ、蛍光画像を読み取る画像読み取り装置の性能を
評価するための性能評価用具およびそれを用いた性能評
価方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施態様にかかる画像読み取
り装置用の性能評価用具の略斜視図である。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図で
ある。

【図３】図３は、本発明の実施態様にかかる性能評価用
具により、その性能が評価される画像読み取り装置の外
観を示す略斜視図である。

【図４】図４は、本発明の実施態様にかかる性能評価用
具により、その性能が評価される画像読み取り装置の内
部の略斜視図である。

【図５】図５は、画像担体ユニットの略斜視図である。

【図６】図６は、画像解析装置によって生成された蛍光
画像の一次元濃度分布を示すグラフである。

【図７】図７は、本発明の別の実施態様にかかる画像読
み取り装置用の性能評価用具の略斜視図である。

【図８】図８は、図７のＢ−Ｂ線に沿った略部分断面図
である。

【図９】図９は、本発明の他の実施態様にかかる画像読
み取り装置用の性能評価用具の略斜視図である。

【図１０】図１０は、図９のＣ−Ｃ線に沿った略部分断
面図である。

【図１１】図１１は、濃度信号レベルのプロファイルを
示すグラフである。

【符号の説明】

１ 性能評価用具 ２ ガラス板 ３ マスク ４ 支持体 ５ 蛍光体層 ６ａ 下塗り層 ６ｂ 保護層 ７ スリット ８ 画像読み取り装置 ９ サンプルステージ １１ 第１のレーザ励起光源 １２ 第２のレーザ励起光源 １３ レーザ光 １４ ダイクロイックミラー １５ ビーム・エクスパンダ １６ ポリゴンミラー １７ ｆθレンズ １８ 反射鏡 ２０ 画像担体ユニット ２１ ガラス板 ２２ 転写支持体 ２５ 輝尽性蛍光体層 ２６ 蓄積性蛍光体シート ２７ 支持板 ３０ 光ガイド ３１ 光検出器 ３２ フィルタ部材 ３２ａ 第１のフィルタ ３２ｂ 第２のフィルタ ３４ 増幅器 ３５ Ａ／Ｄ変換器 ３６ ラインバッファ ３７ 送信バッファ ３８ 画像処理装置 ３９ 画像解析装置 ４０ 小孔 ５０ 矩形の孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ２１Ｋ 4/00 Ｇ２１Ｋ 4/00 Ｌ Ｈ０４Ｎ 5/321 Ｈ０４Ｎ 5/321 // Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ０６Ｆ 15/64 Ｚ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体と、前記支持体上に形成された蛍
   光体層と、励起光不透過材料により形成され、所定のパ
   ターンを有するマスクと、ガラス板とが、この順で、積
   層されたことを特徴とする画像読み取り装置の性能評価
   用具。
2. 【請求項２】 前記マスクが、間隔の異なる複数の縞状
   スリットのグループからなるパターンを有することを特
   徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置の性能評価
   用具。
3. 【請求項３】 前記マスクに、等間隔で、主走査方向に
   Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の小孔が、副走査方向にＭ個
   （Ｍは２以上の整数）の小孔が形成されていることを特
   徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置の性能評価
   用具。
4. 【請求項４】 前記マスクに、矩形の孔が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置
   の性能評価用具。
5. 【請求項５】 支持体と、前記支持体上に形成された蛍
   光体層と、励起光不透過材料により形成され、所定のパ
   ターンを有するマスクと、ガラス板とが、この順で、積
   層された性能評価用具を、４７０ｎｍないし４８０ｎｍ
   の波長のレーザ光または５３０ｎｍないし５４０ｎｍの
   波長のレーザ光で走査し、前記蛍光体層から発せられた
   蛍光を光電的に検出して、アナログ画像データを生成
   し、ディジタル化して得られたディジタル画像データに
   基づいて、画像読み取り装置の性能を評価することを特
   徴とする画像読み取り装置の性能評価方法。