JPH1123529A - Scanner device - Google Patents

Scanner device

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JPH1123529A
JPH1123529A JP9193397A JP19339797A JPH1123529A JP H1123529 A JPH1123529 A JP H1123529A JP 9193397 A JP9193397 A JP 9193397A JP 19339797 A JP19339797 A JP 19339797A JP H1123529 A JPH1123529 A JP H1123529A
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以子 百合野
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顕次 山本
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永典 奈須
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To read the luminous pattern of a sample by both analytical methods of a fluorescence method and chemical luminescence method by reading the luminous pattern with a line sensor while irradiating a laser beam to excite a fluorescent material when read by the fluorescence method, and when reading the luminous pattern by the chemical method, converging the luminescence position with the line sensor. SOLUTION: Fluorescence is generated from a fluorescent material, which is irradiated and excited with a laser beam. A luminous position of a light of a fluorescent pattern is converged by a one-dimensional scanning line, the luminous position is scanned, and a luminous pattern is read by a line sensor 6 and a light reception section scanning device 7. An electrophoretic gel 5a is pinched by glass plates 5b, 5c and is mounted on a stage. A moving mechanism relatively moves the reading position of a sample 5 on the line sensor 6. The light of the luminous pattern is converged on the one-dimensional scanning line. The reading action is the same when the fluorescent pattern of the sample emitted from the fluorescent material excited by the laser beam is read and when the luminous pattern emitted from the sample itself is read by a chemical luminescence method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、平板状の試料から
の微弱に発光する発光パターンの読み取りを受光側で走
査して行うスキャナ装置に関し、特に、蛍光法と化学発
光法の双方の分析方法からの試料の発光パターンを共に
読み取ることができるスキャナ装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanner apparatus for reading a weakly luminescent pattern from a flat sample by scanning on a light receiving side, and more particularly, to a method for analyzing both a fluorescence method and a chemiluminescence method. The present invention relates to a scanner device capable of reading a light emission pattern of a sample from the scanner together.

【0002】[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。ゲル電気泳動法では、電気泳動により
試料の分子量の重さに応じて、泳動距離が異なるという
原理を用いて分析を行う。この分析法によると、微量な
試料を適切に分析できる。このため、このゲル電気泳動
法が用いられる場合は、一般的には、取得できる試料の
量が限られている場合が多い。したがって、その場合、
その分析処理では、特に、確実な高い検出感度が要求さ
れる。
2. Description of the Related Art Conventionally, analysis methods by gel electrophoresis are often used for fractionation and structural analysis of biopolymer proteins and nucleic acids. In gel electrophoresis, analysis is performed by electrophoresis using the principle that the migration distance varies depending on the molecular weight of a sample. According to this analysis method, a very small amount of sample can be appropriately analyzed. For this reason, when this gel electrophoresis method is used, in general, the amount of a sample that can be obtained is often limited. Therefore, in that case,
In the analysis processing, particularly, high detection sensitivity is required.

【0003】したがって、従来において、入手できる試
料の量が少ない場合には、確実性を重要視して、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
どに貼り付けて露光し、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。
[0003] Therefore, conventionally, when the amount of available samples is small, the sample to be analyzed is labeled with a radioisotope, and the sample is injected into a gel to perform electrophoresis, with an emphasis on certainty. After that, the gel was attached to an X-ray film or the like and exposed, and the pattern of exposure by the radioactive isotope transferred to the X-ray film was read to read the electrophoresis pattern of the sample.

【0004】しかしながら、放射性同位体は危険であ
り、その取扱いを厳重に管理しなくてはならない。その
ため、近年では、蛍光や化学発光を用いた高感度検出方
式(蛍光法,化学発光法)が開発されるに至っている。
また、これらの手法は、DNAの塩基配列決定やサザン
ブロッティング、ウェスタンブロッティング、ノーザン
ブロッティングなど各種の実験に使用される。
[0004] However, radioisotopes are dangerous and their handling must be strictly controlled. Therefore, in recent years, high-sensitivity detection methods (fluorescence method, chemiluminescence method) using fluorescence or chemiluminescence have been developed.
These methods are used for various experiments such as DNA base sequence determination, Southern blotting, Western blotting, and Northern blotting.

【0005】蛍光法は、電気泳動を完了した後、蛍光物
質で標識した試料にレーザー光を照射して蛍光物質を励
起させ、その蛍光物質から発する蛍光の強度分布を測定
することにより、試料の電気泳動パターンを決定する方
法である。電気泳動した試料の蛍光パターンを読み取る
装置として、例えば、特公平8−3481号公報(米国
特許第5,069,769号明細書)に開示されている
ものが参照できる。
In the fluorescence method, after electrophoresis is completed, a sample labeled with a fluorescent substance is irradiated with a laser beam to excite the fluorescent substance, and the intensity distribution of the fluorescence emitted from the fluorescent substance is measured. This is a method for determining an electrophoresis pattern. As an apparatus for reading a fluorescent pattern of a sample subjected to electrophoresis, for example, an apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-3481 (US Pat. No. 5,069,769) can be referred to.

【0006】また、化学発光法による発光パターンの読
み取り法に関して、これまでに開発された例としては、
「C.Martin, L.Bresnick, R.-R.Juo.J.C.Voyta, and I.
Bronstein 1991:Improved Chemiluminescent DNA Seque
ncing: Bio Techniques 8:pp.110〜113」などがある。
[0006] Further, with respect to a method for reading a light emission pattern by a chemiluminescence method, examples of the method developed so far include:
`` C. Martin, L. Bresnick, R.-R. Juo. JCVoyta, and I.
Bronstein 1991: Improved Chemiluminescent DNA Seque
ncing: Bio Techniques 8: pp.110-113 ".

【0007】化学発光法による電気泳動パターンの読み
取りは、通常、電気泳動を完了した後、発光に関与する
酵素を標識したプローブなどをハイブリダイゼーション
することによって、対象とする試料の蛍光パターンを特
異的に発光させる。そして、発光した蛍光パターンのフ
ィルムへの露光は、発光状態にある試料を転写したメン
ブレンを、高感度フィルムに密着させて、遮光ケース内
に置き、発光に対応して露光時間を調節しながら10〜
30分程度実施する。
[0007] In the reading of an electrophoresis pattern by a chemiluminescence method, usually, after the electrophoresis is completed, a probe or the like labeled with an enzyme involved in luminescence is hybridized so that the fluorescence pattern of the target sample is specifically read. To emit light. Exposure of the film with the emitted fluorescent pattern is performed by placing the membrane in which the sample in the light emitting state has been transferred in close contact with the high-sensitivity film, placing it in a light-shielding case, and adjusting the exposure time according to the light emission. ~
Perform for about 30 minutes.

【0008】なお、ここで用いられる高感度フィルムと
しては、例えば、放射性同位体用のX線フィルムなどが
使用可能である。感光したフィルムは、現像した後、目
視によるパターンの解析や、そのフィルムをカメラまた
はイメージスキャナなどの画像取り込み装置を用いて各
種画像ソフトにより解析を行うようにしている。
As the high-sensitivity film used here, for example, an X-ray film for radioisotopes can be used. After developing the exposed film, the pattern is analyzed by visual observation, and the film is analyzed by various image software using an image capturing device such as a camera or an image scanner.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、これまでの
蛍光パターン読み取り装置は、蛍光法による試料分析の
ための専用の装置であり、化学発光法による蛍光パター
ン読み取りでは、マニュアル操作を伴うため、特に、専
用の読み取り装置は開発されていない。また、蛍光法と
化学発光法の両方の分析方法による試料を高感度に読み
取ることができる装置は、これまでに開発されていな
い。
Incidentally, the conventional fluorescent pattern reading apparatus is a dedicated apparatus for sample analysis by the fluorescence method, and the reading of the fluorescent pattern by the chemiluminescence method requires a manual operation. , A dedicated reading device has not been developed. Further, a device capable of reading samples with high sensitivity by both the fluorescence method and the chemiluminescence analysis method has not been developed so far.

【0010】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、本発明の目的は、蛍光法と化学
発光法の双方の分析方法からの試料の発光パターンを共
に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。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to read both the emission patterns of a sample from both the fluorescence method and the chemiluminescence method. It is to provide a scanner device which can be used.

【0011】[0011]

【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、本発明のスキャナ装置は、平板状で発光する
試料の発光パターンを走査して読み取るラインセンサを
用いるスキャナ装置であって、読み取り対象の試料を載
置するステージと、前記試料の発光パターンの光を受光
する位置を一次元的に集光するラインセンサと、前記ス
テージとラインセンサを相対的に移動させる移動機構
と、前記ラインセンサにより集光された試料の発光パタ
ーンを走査して受光し、受光した光信号を電気信号に変
換する受光部走査装置と、前記受光部走査装置からの電
気信号をディジタル信号に変換してデータ処理を行うデ
ータ処理装置とを備えることを特徴とする。また、平板
状に展開された試料の蛍光物質を励起して発光する発光
パターンを読み取る場合に対しては、更に、レーザ光を
発光する光源と、試料に対してレーザ光を走査して照射
するレーザ光走査装置とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a scanner device according to the present invention is a scanner device using a line sensor that scans and reads a light emission pattern of a sample that emits light in a flat plate shape. A stage on which a sample to be read is mounted, a line sensor for one-dimensionally condensing a position for receiving the light of the light emission pattern of the sample, a moving mechanism for relatively moving the stage and the line sensor, A light-receiving section scanning device that scans and receives a light emission pattern of a sample condensed by a line sensor and converts the received light signal into an electric signal, and converts an electric signal from the light-receiving section scanning device into a digital signal. A data processing device for performing data processing. Further, when reading a light emission pattern that excites and emits a fluorescent substance of a sample developed in a flat plate shape, a light source that emits laser light and a laser beam are scanned and irradiated on the sample. A laser beam scanning device.

【0012】このような特徴を有する本発明のスキャナ
装置においては、化学発光法のような平板状で発光する
試料の発光パターンを読み取る場合、ステージに、読み
取り対象の試料を載置し、ラインセンサにより前記試料
の発光パターンの光を受光する位置(発光位置)を一次
元的に集光する。この場合に、発光パターンを2次元的
に読み取るため、移動機構により、ステージとラインセ
ンサを相対的に移動させる。そして、受光部走査装置に
より、前記ラインセンサにより集光された試料の発光パ
ターンを走査して受光し、受光した光信号を電気信号に
変換する。データ処理装置が、前記受光部走査装置から
の電気信号をディジタル信号に変換してデータ処理を行
う。
In the scanner device of the present invention having such features, when reading a light emission pattern of a sample which emits light in a flat plate shape as in a chemiluminescence method, a sample to be read is placed on a stage, and a line sensor is provided. Thereby, the position (light emitting position) of receiving the light of the light emitting pattern of the sample is one-dimensionally condensed. In this case, in order to read the light emission pattern two-dimensionally, the stage and the line sensor are relatively moved by the moving mechanism. Then, the light receiving section scanning device scans and receives the light emission pattern of the sample condensed by the line sensor, and converts the received light signal into an electric signal. A data processing device performs data processing by converting an electric signal from the light receiving unit scanning device into a digital signal.

【0013】ここでは、ラインセンサにより試料の発光
パターンの光を受光する位置を一次元的に集光するの
で、受光部走査装置が、ラインセンサにより集光された
試料の発光パターンを走査して受光し、受光した光信号
を電気信号に変換する。これにより、蛍光法による試料
の蛍光パターンであっても、また、化学発光法による発
光パターンであっても、発光パターンの光の発光位置を
一次元的に走査して集光を行うので、平面上で発光する
試料の発光パターンをそのまま読み取ることができる。
Here, since the position where the light of the light emission pattern of the sample is received by the line sensor is one-dimensionally condensed, the light receiving section scanning device scans the light emission pattern of the sample condensed by the line sensor. The light is received and the received light signal is converted into an electric signal. Thus, even if the fluorescence pattern of the sample is a fluorescence pattern or a chemiluminescence method, the light emission position of the light emission pattern is one-dimensionally scanned and condensed. The emission pattern of the sample emitting light above can be read as it is.

【0014】蛍光法のような試料の蛍光物質から発光す
る発光パターンを読み取る場合に対しては、試料の蛍光
物質をレーザ光により励起させるため、レーザ光走査機
構により光源からのレーザ光を走査し、試料の蛍光物質
にレーザ光を照射し、蛍光物質を励起させ、励起された
蛍光物質から発光する発光パターンを、前記ラインセン
サにより読み取る。この場合においても、ラインセンサ
により前記試料の発光パターンの光の発光位置を一次元
的に集光し、受光部走査装置により、ラインセンサによ
り集光された試料の発光パターンを走査して受光し、受
光した光信号を電気信号に変換する。そして、2次元的
に発光パターンを読み取るため、移動機構が、ステージ
とラインセンサを相対的に移動させる。データ処理装置
が、受光部走査装置からの電気信号をディジタル信号に
変換してデータ処理を行う。
When reading a light emission pattern emitted from a fluorescent substance of a sample, such as a fluorescence method, a laser light scanning mechanism scans laser light from a light source to excite the fluorescent substance of the sample with laser light. Then, the fluorescent substance of the sample is irradiated with laser light to excite the fluorescent substance, and the emission pattern emitted from the excited fluorescent substance is read by the line sensor. Also in this case, the light emission position of the light of the light emission pattern of the sample is one-dimensionally condensed by the line sensor, and the light receiving portion scanning device scans and receives the light emission pattern of the sample condensed by the line sensor. And converts the received optical signal into an electrical signal. Then, to read the light emission pattern two-dimensionally, the moving mechanism relatively moves the stage and the line sensor. A data processing device performs data processing by converting an electric signal from the light receiving portion scanning device into a digital signal.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の形
態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明
のスキャナ装置の要部の構成を説明する図である。図1
において、1は光源、2は振動ミラー、3はミラードラ
イバ、4は照射部走査制御装置、5はステージに載せら
れた平板状の試料、6は試料の発光パターンの光の発光
位置を一次元的な走査ラインで集光するラインセンサ、
7は受光部走査装置、8はデータ処理装置である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a scanner device according to the present invention. FIG.
1, 1 is a light source, 2 is a vibrating mirror, 3 is a mirror driver, 4 is an irradiation unit scanning control device, 5 is a flat sample placed on a stage, and 6 is a one-dimensional light emission position of the light emission pattern of the sample. Line sensor that focuses light on a typical scanning line,
Reference numeral 7 denotes a light receiving unit scanning device, and reference numeral 8 denotes a data processing device.

【0016】光源1は、蛍光物質を励起するレーザ光を
発光するレーザ光源である。光源1からのレーザ光は、
振動ミラー2により反射されて試料5の表面に照射され
る。振動ミラー2はミラードライバ3により駆動され
る。ミラードライバ3は照射部走査制御装置4により制
御される。
The light source 1 is a laser light source that emits laser light for exciting a fluorescent substance. The laser light from the light source 1 is
The light is reflected by the oscillating mirror 2 and is irradiated on the surface of the sample 5. The oscillating mirror 2 is driven by a mirror driver 3. The mirror driver 3 is controlled by the irradiation unit scanning control device 4.

【0017】照射部走査制御装置4、ミラードライバ
3、振動ミラー2、および光源1から構成されるレーザ
光の光照射系は、化学発光法のような平板状で発光する
試料の発光パターンを読み取る場合には、オフ状態とさ
れ、使用されない。しかし、蛍光法のような試料の蛍光
物質から発光する蛍光パターンを読み取る場合に対して
は、試料1の中の蛍光物質をレーザ光により励起させる
ため、照射部走査制御装置4の制御によって、ミラード
ライバ3を駆動し、振動ミラー2の反射方向を制御し
て、光源1からのレーザ光を走査して、試料5の表面に
レーザ光を照射する。これにより、電気泳動された試料
5の中の蛍光物質を励起させる。
A laser light irradiation system composed of an irradiation section scanning control device 4, a mirror driver 3, a vibration mirror 2, and a light source 1 reads a light emission pattern of a sample which emits light in a flat plate as in a chemiluminescence method. In this case, it is turned off and not used. However, in the case of reading a fluorescent pattern emitted from the fluorescent substance of the sample as in the fluorescence method, the fluorescent substance in the sample 1 is excited by the laser beam. The driver 3 is driven to control the reflection direction of the oscillating mirror 2, scan the laser light from the light source 1, and irradiate the surface of the sample 5 with the laser light. As a result, the fluorescent substance in the electrophoresed sample 5 is excited.

【0018】レーザ光の照射により、励起された蛍光物
質から蛍光が発光するが、その発光パターンを、後述す
るように、ラインセンサ6および受光部走査装置7によ
り、ラインセンサ6において蛍光パターンの光の発光位
置を一次元の走査ラインで集光し、その発光位置を走査
して読み取りを行う。つまり、ここでの読み取り動作
は、化学発光法による試料の発光パターンのように、試
料自体が発光する発光パターンを読み取る場合であって
も、レーザ光の光照射系を用い、励起された蛍光物質か
ら発光する試料の蛍光パターンを読み取る場合であって
も同様である。
Fluorescence is emitted from the excited fluorescent substance by the irradiation of the laser light, and the emission pattern is converted into light of the fluorescence pattern in the line sensor 6 by the line sensor 6 and the light receiving section scanning device 7 as described later. The light emission position is focused by a one-dimensional scanning line, and the light emission position is scanned and read. In other words, the reading operation here uses a laser light irradiation system to excite the excited fluorescent substance even when reading the emission pattern of the sample itself, such as the emission pattern of the sample by the chemiluminescence method. The same applies to the case of reading the fluorescence pattern of a sample that emits light from.

【0019】次に、発光パターンの読み取り走査系につ
いて説明する。電気泳動ゲル5aがガラスプレート5
b,5cに挾まれた読み取り対象の試料5が、ステージ
(図示せず)に載置されて、コンソールパネルから読み
取り動作の開始指示が与えられると、移動機構(図示せ
ず)がステージ上の試料5の読み取り位置をラインセン
サ6上で相対的に移動させる。ラインセンサ6からは、
試料5の発光パターンの光が一次元的な走査ラインで集
光され、受光部走査装置7が、ラインセンサ6により走
査ラインで集光された試料5からの発光パターンの光を
走査して受光し、内部に設けられた光電変換器により、
受光した光信号を電気信号に変換する。そして、データ
処理装置8が、変換された電気信号をディジタル信号に
変換してデータ処理を行う。この場合に、2次元的に発
光パターンを読み取るため、移動機構が試料5の載置さ
れたステージとラインセンサ6を相対的に移動させる。
Next, a scanning system for reading a light emission pattern will be described. Electrophoresis gel 5a is glass plate 5
When a sample 5 to be read sandwiched between b and 5c is placed on a stage (not shown) and a start instruction of a reading operation is given from a console panel, a moving mechanism (not shown) moves on the stage. The reading position of the sample 5 is relatively moved on the line sensor 6. From the line sensor 6,
The light of the light emission pattern of the sample 5 is condensed on a one-dimensional scanning line, and the light receiving unit scanning device 7 scans and receives the light of the light emission pattern from the sample 5 condensed on the scanning line by the line sensor 6. And, by the photoelectric converter provided inside,
The received optical signal is converted into an electric signal. Then, the data processing device 8 converts the converted electric signal into a digital signal and performs data processing. In this case, in order to read the light emission pattern two-dimensionally, the moving mechanism relatively moves the stage on which the sample 5 is mounted and the line sensor 6.

【0020】ここでは、受光部走査装置7がラインセン
サ6による走査ラインで集光される発光パターンを走査
して受光する。つまり、発光パターンの受光側での制御
によって(ラインセンサ6および受光部走査装置7によ
り)発光パターンの光の発光位置を一次元的に走査して
集光を行うので、化学発光法のような平面上で発光する
試料5の発光パターンであっても、蛍光法のような試料
の蛍光物質を励起して発光させた発光パターンであって
も、同様にそのまま読み取ることができる。
Here, the light receiving section scanning device 7 scans the light emission pattern focused on the scanning line by the line sensor 6 and receives the light. That is, the light-emitting position of the light of the light-emitting pattern is one-dimensionally scanned and condensed by the control on the light-receiving side of the light-emitting pattern (by the line sensor 6 and the light-receiving unit scanning device 7). Whether the light emission pattern of the sample 5 emits light on a plane or the light emission pattern obtained by exciting a fluorescent substance of the sample to emit light, such as a fluorescence method, can be read as it is.

【0021】図2は、2次元CCD撮像素子を用いる場
合のラインセンサおよび受光部走査装置の構成例を説明
する図であり、図3は、2次元CCD撮像素子を用いる
場合のラインセンサの構造を説明する斜視図である。ま
た、図4は、ラインセンサの一次元の走査ラインの位置
を2次元CCD撮像素子の読み取り位置の配列に変換す
る場合の対応関係テーブルを説明する図である。次に、
これらの図を参照して説明する。
FIG. 2 is a view for explaining an example of the arrangement of a line sensor and a light receiving section scanning device when a two-dimensional CCD image sensor is used. FIG. 3 is a diagram showing the structure of a line sensor when a two-dimensional CCD image sensor is used. It is a perspective view explaining. FIG. 4 is a diagram for explaining a correspondence table in the case where the position of a one-dimensional scanning line of a line sensor is converted into an array of reading positions of a two-dimensional CCD image sensor. next,
Description will be made with reference to these figures.

【0022】図2に示すように、試料が載置されるステ
ージ(試料台)20の下側に、光ファイバ束で構成され
るラインセンサ21が設けられており、ラインセンサ2
1により一次元の走査ラインでの集光が行われ、受光部
走査装置22により読み取り走査が行われる。その場合
に、受光部走査装置22としては、2次元CCD撮像素
子23が用いられる。ラインセンサ21の構造は、図3
に示すように、光ファイバ束30の一方端が、試料台側
31で試料から放出する蛍光を一次元の走査ラインで集
光できるように一列に並べられており、光ファイバ束3
0の他方端が、受光部走査装置22に接続される受光部
側32で、光電変換器の受光デバイス(2次元CCD撮
像素子23)の受光部の形状に合うような形(矩形状)
に光ファイバ束が束ねられている。
As shown in FIG. 2, a line sensor 21 composed of an optical fiber bundle is provided below a stage (sample table) 20 on which a sample is mounted.
The light is condensed on a one-dimensional scanning line by 1, and reading scanning is performed by the light-receiving unit scanning device 22. In that case, a two-dimensional CCD imaging device 23 is used as the light receiving unit scanning device 22. The structure of the line sensor 21 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, one end of the optical fiber bundle 30 is arranged in a line so that the fluorescence emitted from the sample on the sample stage side 31 can be collected by a one-dimensional scanning line.
The other end of 0 is a light receiving portion side 32 connected to the light receiving portion scanning device 22 and has a shape (rectangular shape) that matches the shape of the light receiving portion of the light receiving device (two-dimensional CCD image sensor 23) of the photoelectric converter.
The optical fiber bundle is bundled.

【0023】したがって、ラインセンサ21における走
査ライン上の光入射位置の画素の位置と光出射位置の画
素の位置との対応関係(光ファイバ1本毎の光入射口と
光出射口)は、図4(a)に示すような関係になる。こ
れらの対応関係は、図4(b)に示すように、対応関係
テーブル40に対応関係データとして設定しておき、そ
の対応関係データに基づき、データ処理装置による信号
処理の中で、2次元CCD撮像素子23により受光した
各々の画素の位置関係を一次元の走査ラインにおける画
素の位置関係に戻す。
Accordingly, the correspondence between the position of the pixel at the light incident position and the position of the pixel at the light emitting position on the scanning line in the line sensor 21 (light entrance and light exit for each optical fiber) is shown in FIG. The relationship is as shown in FIG. These correspondences are set as correspondence data in the correspondence table 40 as shown in FIG. 4B, and based on the correspondence data, the two-dimensional CCD is processed in the signal processing by the data processing device. The positional relationship between the pixels received by the image sensor 23 is returned to the positional relationship between the pixels on the one-dimensional scan line.

【0024】つまり、図3に示すように、2次元CCD
撮像素子23の受光部に対向する受光部側32と試料台
側31のセンサ部分をつなぐ光ファイバ束の配列構造
は、図4(a)に示すように、その入射側が、一次元配
列A(1)〜A(a)となるように、光ファイバ束を一
列にa本並置し、出射側が、2次元配列B(1,1)〜
B(x,y)となるように、2次元CCD撮像素子の受
光面の形に合わせて、縦x本,横y本の矩形の形状に束
ねられて構成されている。これにより、ラインセンサ2
1の光ファイバ束から出てくる光は、2次元CCD撮像
素子の受光面に入力され、2次元CCD撮像素子23か
ら発光パターンの走査ラインの光量が読み取られる。読
み取られた光量のアナログ信号値は、ディジタル信号に
変換されてデータ処理される。このデータ処理の中で、
2次元CCD撮像素子から読み取られた光量の2次元パ
ターンが、前述したように対応関係テーブル40の対応
関係データに基づいて、一次元の走査ラインのデータに
戻される。
That is, as shown in FIG.
As shown in FIG. 4A, the arrangement structure of the optical fiber bundle connecting the light receiving part side 32 facing the light receiving part of the image sensor 23 and the sensor part of the sample stage side 31 is such that the one-dimensional array A ( A) Optical fiber bundles are arranged side by side in a row so that 1) to A (a), and the emission side is a two-dimensional array B (1,1) to
In order to obtain B (x, y), they are bundled in a rectangular shape of x vertically and y horizontally according to the shape of the light receiving surface of the two-dimensional CCD image sensor. Thereby, the line sensor 2
The light emitted from one optical fiber bundle is input to the light receiving surface of the two-dimensional CCD image sensor, and the light amount of the scanning line of the light emission pattern is read from the two-dimensional CCD image sensor 23. The read analog signal value of the light amount is converted into a digital signal and processed. In this data processing,
The two-dimensional pattern of the light amount read from the two-dimensional CCD image sensor is returned to one-dimensional scan line data based on the correspondence data in the correspondence table 40 as described above.

【0025】ラインセンサ21における光ファイバ束の
各光ファイバの配列の並び方は、一次元配列A(1)〜
A(a)の部分列が、厳密に2次元配列B(1,1)〜
B(x,y)の横方向または縦方向の部分列に対応して
いなくてもよい。つまり、その場合、読み取り開始時
に、蛍光法による試料を読み取るための光照射系を用い
て、レーザ光を走査ラインに沿って走査することによ
り、各画素位置のテスト走査を行い、一次元配列A
(1)〜A(a)の走査ラインの位置と、2次元配列B
(1,1)〜B(x,y)の走査ラインの位置との対応
関係を読み取り、その対応関係を対応関係データとし
て、対応関係テーブル40に登録する。そして、その
後、登録した対応関係テーブル40の対応関係データを
用いて、読み取り動作を開始する。
The arrangement of the optical fibers of the optical fiber bundle in the line sensor 21 is based on a one-dimensional array A (1) to A (1).
The subsequence of A (a) is strictly a two-dimensional array B (1,1) to
It does not need to correspond to the horizontal or vertical partial row of B (x, y). In other words, in this case, at the start of reading, a test scan of each pixel position is performed by scanning laser light along a scanning line using a light irradiation system for reading a sample by a fluorescence method, and a one-dimensional array A
(1) The positions of the scanning lines of A (a) and the two-dimensional array B
The correspondence between the positions of the scan lines (1, 1) to B (x, y) is read, and the correspondence is registered in the correspondence table 40 as correspondence data. Then, the reading operation is started using the registered correspondence data of the correspondence table 40.

【0026】試料から得られる発光パターンの光の位置
を決定する方法は、蛍光法または化学発光法による試料
からの発光パターンの種類によって、次のように異な
る。すなわち、蛍光法の場合は、蛍光物質を励起させる
レーザ光の走査位置を、振動ミラーの回転角度やレーザ
光を照射し始めた時間から求め、それに対応させて試料
の走査ラインの1ラインの発光パターンを求める。
The method of determining the position of light in the light emission pattern obtained from the sample differs as follows depending on the type of light emission pattern from the sample by the fluorescence method or the chemiluminescence method. That is, in the case of the fluorescence method, the scanning position of the laser beam for exciting the fluorescent substance is obtained from the rotation angle of the vibrating mirror and the time when the laser beam is started to be irradiated, and the light emission of one scanning line of the sample is correspondingly obtained. Find a pattern.

【0027】また、化学発光法の場合には、入射側と2
次元CCD撮像素子の受光側での画素の対応関係は、次
のようにして求められる。初期設定動作として、ライン
センサ21の入射側の光ファイバに片側から順に光を当
てていき、そのとき信号が得られた2次元CCD撮像素
子の受光側の画素との対応関係を、対応関係データとし
て対応関係テーブル40に登録する。実際の試料では、
この対応関係テーブル40の対応関係データに基づい
て、2次元CCD撮像素子から得られる発光パターンを
変換し、試料の走査ラインの1ラインの発光パターンを
決定する。
In the case of the chemiluminescence method, the incidence side is
The correspondence relationship of the pixels on the light receiving side of the two-dimensional CCD imaging device is obtained as follows. As an initial setting operation, light is sequentially applied to the optical fiber on the incident side of the line sensor 21 from one side, and at that time, the correspondence relationship with the pixel on the light receiving side of the two-dimensional CCD image pickup device from which the signal was obtained is represented by the correspondence data. Is registered in the correspondence table 40. In a real sample,
Based on the correspondence data in the correspondence table 40, the light emission pattern obtained from the two-dimensional CCD image pickup device is converted, and the light emission pattern of one of the scanning lines of the sample is determined.

【0028】これにより、ラインセンサ21を介して、
2次元CCD撮像素子によって各々の画素の位置の光量
が読み取られ、試料の各画素に対応するラインセンサ2
1の走査ライン上の画素の強度が求められ、試料からの
蛍光の発光パターンが決定される。このようにして、試
料からの発光パターンの読み取りが行われるが、この発
光パターンの読み取り動作は、蛍光法および化学発光法
のどちらの場合も同じであり、レーザ光源による光照射
を使うか使わないかによって、すなわち、レーザ光の光
照射系をON/OFFすることにより、蛍光法および化
学発光法のどちらの読み取りでも行える構成となってい
る。
Thus, through the line sensor 21,
The amount of light at each pixel position is read by a two-dimensional CCD image sensor, and a line sensor 2 corresponding to each pixel of the sample is read.
The intensity of a pixel on one scan line is determined, and the emission pattern of fluorescence from the sample is determined. In this way, the light emission pattern is read from the sample, and the operation of reading the light emission pattern is the same in both the fluorescence method and the chemiluminescence method, with or without using light irradiation by a laser light source. Thus, that is, by turning on / off the light irradiation system of the laser beam, the reading can be performed by either the fluorescence method or the chemiluminescence method.

【0029】次に、受光素子として、高感度のフォトマ
ルチプライヤ(PMT)を用いる場合について説明す
る。図5は、フォトマルチプライヤ(PMT)を用いる
場合のラインセンサおよび受光部走査装置の構成を説明
する図であり、図6は、フォトマルチプライヤ(PM
T)を用いる場合のラインセンサの構造を説明する図で
ある。また、図7は、受光部走査装置の駆動機構の構成
を説明する図であり、図8は、集光部の構成を説明する
図である。これらの図を参照して説明する。
Next, a case where a high-sensitivity photomultiplier (PMT) is used as the light receiving element will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of a line sensor and a light-receiving unit scanning device when a photomultiplier (PMT) is used, and FIG. 6 is a diagram illustrating a photomultiplier (PMT).
It is a figure explaining the structure of the line sensor in case of using T). FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a driving mechanism of the light receiving unit scanning device, and FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the light collecting unit. Description will be made with reference to these figures.

【0030】図5において、50はステージ(試料
台)、51は光ファイバ束からなるラインセンサ、52
はスリットを設けた回転板からなる受光部走査装置、5
3は回転板のスリットを通った光を集光する集光部、5
4は光電変換素子のフォトマルチプライヤ、55は回転
板、56はスリット、57は位置センサである。
In FIG. 5, reference numeral 50 denotes a stage (sample stage); 51, a line sensor composed of an optical fiber bundle;
Is a light-receiving unit scanning device composed of a rotating plate provided with a slit;
3 is a condensing part for condensing the light passing through the slit of the rotating plate, 5
4 is a photomultiplier of a photoelectric conversion element, 55 is a rotating plate, 56 is a slit, and 57 is a position sensor.

【0031】ラインセンサ51は、図5に示すように、
光ファイバ束が、ステージ50の側で、試料から放出す
る蛍光を一次元の走査ラインで集光できるように一列に
並べられ、反対側の受光部走査装置52の側で、光ファ
イバ束が円弧状に並べられて構成されている。すなわ
ち、受光部走査装置52の側で、受光部走査装置52の
回転板55のスリット56の位置に対応するように、回
転板55の円周に沿って並べられている(図6)。受光
部走査装置52は、スリット56が設けられた回転板5
5と、回転板55を回転駆動するステッピングモータ
(64:図7)、スリットの回転位置を検知する位置セ
ンサ57から構成されている。この回転板55を、後述
するようにステッピングモータにより、走査ラインの読
み取りに対応して回転させ、スリット56を抜けた光を
受光して、走査ラインの走査が行われる。
The line sensor 51 is, as shown in FIG.
The optical fiber bundles are arranged in a line on the stage 50 side so that the fluorescence emitted from the sample can be collected by a one-dimensional scanning line, and the optical fiber bundles are circular on the opposite side of the light receiving unit scanning device 52. They are arranged in an arc. That is, they are arranged along the circumference of the rotating plate 55 on the side of the light receiving unit scanning device 52 so as to correspond to the positions of the slits 56 of the rotating plate 55 of the light receiving unit scanning device 52 (FIG. 6). The light-receiving unit scanning device 52 includes a rotating plate 5 provided with a slit 56.
5, a stepping motor (64: FIG. 7) for driving the rotary plate 55 to rotate, and a position sensor 57 for detecting the rotational position of the slit. The rotating plate 55 is rotated by a stepping motor in accordance with the reading of the scanning line, as will be described later, and the light passing through the slit 56 is received to scan the scanning line.

【0032】ステージ50に載せられた試料の蛍光パタ
ーンの読み取りを行う場合、ラインセンサ51の光ファ
イバ束によって、試料の蛍光パターンの走査ラインの光
を受光部走査装置52に導き、受光部走査装置52の回
転板55を回転させることにより走査して受光する。す
なわち、回転板55のスリット56を通ってきた光を選
択的に受光し、更に、集光部53を通して光電変換素子
のフォトマルチプライヤ54に導く。
When reading the fluorescent pattern of the sample placed on the stage 50, the light of the scan line of the fluorescent pattern of the sample is guided to the light receiving unit scanning device 52 by the optical fiber bundle of the line sensor 51, and the light receiving unit scanning device is read. By rotating the rotating plate 55 of 52, scanning is performed and light is received. That is, light that has passed through the slit 56 of the rotating plate 55 is selectively received, and further guided to the photomultiplier 54 of the photoelectric conversion element through the light condensing unit 53.

【0033】フォトマルチプライヤ54では、受光した
光量に応じて電気信号に変換して出力する。出力された
電気信号は、デジタル信号に変換してデータ処理を行
う。この場合、受光した光量に応じたデジタル信号は、
受光部走査装置52における回転板の回転角を基にし
て、走査ラインの一次元の情報に対応させ、走査ライン
の1ラインの発光パターンを決定する。
The photomultiplier 54 converts the received light into an electric signal according to the amount of light received and outputs the electric signal. The output electric signal is converted into a digital signal to perform data processing. In this case, the digital signal corresponding to the amount of received light is
Based on the rotation angle of the rotating plate in the light-receiving unit scanning device 52, the emission pattern of one scanning line is determined in correspondence with one-dimensional information of the scanning line.

【0034】これにより、前述した2次元CCD撮像素
子を用いる場合と同様に、化学発光法および蛍光法のい
ずれによる試料の発光パターンであっても、レーザ光源
による光照射を使うか使わないかによって、すなわち、
レーザ光の光照射系をON/OFFすることにより、そ
れぞれの試料の発光パターンの読み取りが行える構成と
なっている。
Thus, as in the case of using the two-dimensional CCD image pickup device described above, regardless of whether the light emission pattern of the sample is obtained by the chemiluminescence method or the fluorescence method, whether the light irradiation by the laser light source is used or not is used. That is,
The light emission pattern of each sample can be read by turning on / off the laser irradiation system.

【0035】ラインセンサ51の構造について、更に詳
細に説明する。高感度のフォトマルチプライヤ(PM
T)を用いる場合においても、試料の発光パターンから
の光を効率よく集光し、その発光位置を走査して受光す
るため、図6に示すように、ラインセンサ51の構造で
は、ステージ50の側では、試料から放出する蛍光を一
次元の走査ラインで集光できるように光ファイバ束が一
列に並べられ、受光部走査装置52の側では、光ファイ
バ束が回転板の円弧に沿って、その円周上に並べられ
る。その場合、光ファイバ束の配列は、図6の下部側の
部分拡大図に示すように、回転板の側で円周上に並べる
際、できるだけ各々の光ファイバが密に円弧上に位置す
るように、つまり光ファイバ束の配列の円周が小さくな
るように、光ファイバの奇数番目を下段に、偶数番目を
上段にと交互に並べられている。
The structure of the line sensor 51 will be described in more detail. High sensitivity photo multiplier (PM
Even in the case of using T), since the light from the light emission pattern of the sample is efficiently condensed, and the light emission position is scanned and received, as shown in FIG. On the side, the optical fiber bundle is arranged in a line so that the fluorescence emitted from the sample can be collected by a one-dimensional scanning line. On the light receiving unit scanning device 52 side, the optical fiber bundle is arranged along the arc of the rotating plate. It is arranged on the circumference. In this case, the arrangement of the optical fiber bundles is such that, as shown in the partial enlarged view on the lower side in FIG. 6, when the optical fibers are arranged on the circumference on the rotating plate side, each optical fiber is positioned as densely as possible on an arc. In other words, the odd-numbered optical fibers are alternately arranged in the lower stage and the even-numbered optical fibers are arranged in the upper stage so that the circumference of the arrangement of the optical fiber bundles becomes smaller.

【0036】受光部走査装置52の回転板の駆動機構の
構造では、図7に示すように、ラインセンサ51の下部
側に、回転板55を回転駆動するステッピングモータ6
4が配置される。図7は、回転板の機械部分の構造を横
から見たものを示している。回転板55は、回転軸63
を介して直接にステッピングモータ64に接続されてお
り、ステッピングモータ64により回転駆動される。ま
た、前述したように、スリット56を設けた回転板55
は、スリット56の回転位置を知るために、位置センサ
57が、回転板55の側部に設けられている。
In the structure of the driving mechanism of the rotating plate of the light-receiving unit scanning device 52, as shown in FIG.
4 are arranged. FIG. 7 shows the structure of the mechanical part of the rotating plate as viewed from the side. The rotating plate 55 includes a rotating shaft 63.
Is directly connected to the stepping motor 64 via the stepping motor 64, and is rotationally driven by the stepping motor 64. Also, as described above, the rotating plate 55 provided with the slit 56
In order to know the rotational position of the slit 56, a position sensor 57 is provided on the side of the rotating plate 55.

【0037】位置センサ57の位置をスリット56が通
過したタイミングに基づいて、ステッピングモータ64
を制御して、回転板55の回転角度を制御し、スリット
56の同周上の位置を制御し、ラインセンサ51の走査
ラインの走査を行い、発光パターンの読み取りを行う。
そして、試料の走査ラインの1ラインの発光パターンを
求める。
Based on the timing at which the slit 56 passes through the position of the position sensor 57, the stepping motor 64
To control the rotation angle of the rotating plate 55, control the position on the same circumference of the slit 56, scan the scanning line of the line sensor 51, and read the light emission pattern.
Then, an emission pattern of one of the scanning lines of the sample is obtained.

【0038】図8は、集光部の構成を説明する図であ
る。集光部53は、前述したように、受光部走査装置5
2により走査されて受光した光を集光して、光電変換素
子のフォトマルチプライヤ54に導く光学部品により構
成される。例えば、図8に示すように、レンズ65で構
成され、回転板55のスリットを抜けてきた光を、レン
ズ65により集光してフォトマルチプライヤ54に導
く。このレンズ65に替えて、後述するように、光ファ
イバ束でも同様に利用できる(図12(b))。
FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of the light collecting section. The light-collecting unit 53 is, as described above, a light-receiving unit scanning device 5.
The optical component is formed by an optical component that condenses the light scanned and received by the second and guides the light to the photomultiplier 54 of the photoelectric conversion element. For example, as shown in FIG. 8, light that has been configured by a lens 65 and has passed through a slit of the rotating plate 55 is condensed by the lens 65 and guided to the photomultiplier 54. Instead of the lens 65, an optical fiber bundle can be similarly used as described later (FIG. 12B).

【0039】図9はスキャナ装置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9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)150,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)15
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)151,受光部走
査装置154,照射部走査制御装置155,振動ミラー
を駆動するミラードライバ156,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157,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158、
読み取り対象が蛍光法の試料の発光パターンであるかま
たは化学発光法による試料の発光パターンであるかに対
応してレーザ光源のオン・オフを制御す光源制御装置1
59,外部のデータ処理装置160とのインタフェース
制御を行うSCSIコントローラ153などから構成さ
れている。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an electric system of the scanner device. As shown in FIG. 9, the configuration of the electric system is a microprocessor (CPU) 150 for executing control processing of the scanner device, and a read-only memory (ROM) 15 for storing control software.
2, a random access memory (RAM) 151 for temporary data storage and other data processing, a light receiving unit scanning device 154, an irradiation unit scanning control device 155, a mirror driver 156 for driving a vibrating mirror, and a received optical signal A / D converter 157 for analog-to-digital conversion of a signal obtained by converting a signal into an electric signal, and a shading correction circuit 158 for correcting a fixed deviation of an optical measurement system including unevenness in the intensity of a light receiving unit and a light source. ,
A light source control device 1 that controls on / off of a laser light source in accordance with whether an object to be read is an emission pattern of a sample by a fluorescence method or an emission pattern of a sample by a chemiluminescence method.
59, a SCSI controller 153 for controlling the interface with the external data processing device 160, and the like.

【0040】電気系統の動作の概略を説明する。電源を
投入すると、まず、装置各部のイニシャライズを行い、
イニシャライズの処理が終了した後、試料の発光パター
ンの読み取りを行う。ここでのイニシャライズの処理内
容としては、例えば、リードオンリーメモリ(ROM)
152およびランダムアクセスメモリ(RAM)151
のチェック、レーザ光源をオン・オフしての光源および
受光部走査装置の動作チェック、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などの処理を行
う。
An outline of the operation of the electric system will be described. When the power is turned on, first, initialize the various parts of the device,
After the initialization process is completed, the emission pattern of the sample is read. The contents of the initialization process include, for example, a read-only memory (ROM).
152 and random access memory (RAM) 151
, The operation of the light source and the light receiving unit scanning device with the laser light source turned on and off, the initialization of the interface unit of the SCSI controller 53 for controlling the interface, the operation check of the drive system, and the like.

【0041】イニシャライズ処理が完了すると、ホスト
(データ処理装置160)側からのコマンド待ち状態と
なる。ユーザの操作指示で、読み取り指示コマンドなど
が入った場合には、そのコマンド処理を実行して、再
度、コマンド待ち状態に戻る。
When the initialization process is completed, the system enters a command waiting state from the host (data processing device 160). When a read instruction command or the like is entered by a user's operation instruction, the command processing is executed, and the process returns to the command waiting state again.

【0042】読み取り対象の試料の自動判別を行う場合
には、例えば、読み取り指示コマンドが入力された場
合、レーザ光源をオフとし、受光部走査装置による所定
時間の間の試料からの発光の検出動作の後、読み取り対
象の試料が発光していないことを検出すると、蛍光法に
よる試料の発光パターンの読み取りとするため、光源制
御装置159を制御して、レーザ光源をオンとする。そ
して、更に、試料の蛍光物質を励起するためのレーザ光
を走査して照射するため、照射部走査制御装置155を
起動し、ミラードライバ156を制御して振動ミラーを
駆動する。
In the case of automatically determining the sample to be read, for example, when a reading instruction command is input, the laser light source is turned off, and the light-receiving unit scanning device detects light emission from the sample for a predetermined time. Thereafter, when it is detected that the sample to be read does not emit light, the light source control device 159 is controlled to turn on the laser light source to read the light emission pattern of the sample by the fluorescence method. Then, in order to scan and irradiate a laser beam for exciting the fluorescent substance of the sample, the irradiation unit scanning control device 155 is activated, and the mirror driver 156 is controlled to drive the vibrating mirror.

【0043】ここでのレーザ光を走査して照射する走査
タイミングは、受光部走査装置が、照射部走査制御装置
によるレーザ光を照射する光照射位置の走査タイミング
と、ラインセンサによる試料の発光パターンの光を受光
する受光位置の走査タイミングとは、所定の位相差を設
けて走査タイミングの制御を行う。この位相差(位相差
が零の場合も含む)の調整により、蛍光法による試料の
発光パターンを受光する場合において、直接的なレーザ
光の励起光による背景ノイズを避けて、受光部走査装置
による発光パターンを受光することができる。
The scanning timing for scanning and irradiating the laser beam here is based on the scanning timing of the light irradiating position of the laser beam irradiating by the irradiating unit scanning controller and the light emitting pattern of the sample by the line sensor. The scanning timing is controlled by providing a predetermined phase difference with the scanning timing of the light receiving position where the light is received. By adjusting the phase difference (including the case where the phase difference is zero), in the case of receiving the light emission pattern of the sample by the fluorescence method, the background noise caused by the direct excitation light of the laser light is avoided, and the light receiving unit scanning device is used. A light emitting pattern can be received.

【0044】また、化学発光法による試料の発光パター
ンの読み取りの場合には、受光部走査装置から最初から
試料の発光による光が検出されるので、光源制御装置1
59を制御して、レーザ光源をオフとしたまま、読み取
りを開始する。読み取りを開始すると、受光部走査装置
154の制御により主走査を行い、図示しない移動構構
を制御して副走査を行う。そして、主走査によりライン
センサの走査ラインの1ラインごとのデータを取得しな
がら、例えば、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160
に、SCSIコントローラ153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、移動構
構を制御して副走査を行い、次のラインの読み取りを開
始する。
In the case of reading the light emission pattern of the sample by the chemiluminescence method, light from the light emission of the sample is detected from the light receiving section scanning device from the beginning.
59 is controlled to start reading with the laser light source turned off. When reading is started, main scanning is performed under the control of the light-receiving unit scanning device 154, and sub-scanning is performed by controlling a moving structure (not shown). The data processing unit 160 performs, for example, shading correction processing by the shading correction circuit 58 while acquiring data for each of the scanning lines of the line sensor by main scanning.
Through the interface of the SCSI controller 153. After transmitting one line of data, the sub-scan is performed by controlling the moving structure, and reading of the next line is started.

【0045】次に、本発明のスキャナ装置の変形例につ
いて説明する。前述したように、本発明のスキャナ装置
においては、受光部走査装置の制御により、発光パター
ンの読み取りの走査を行い、蛍光法による試料の発光パ
ターンおよび化学発光法による試料の発光パターンのい
ずれの試料の発光パターンであって読み取れるように構
成しているが、蛍光法による試料の発光パターンの読み
取りでは、照射部走査制御装置の制御により、レーザ光
源の照射光の走査制御が必須となる。
Next, a modified example of the scanner device of the present invention will be described. As described above, in the scanner device of the present invention, the scanning of the emission pattern is performed under the control of the light-receiving unit scanning device, and any one of the emission pattern of the sample by the fluorescence method and the emission pattern of the sample by the chemiluminescence method is performed. However, in the reading of the light emission pattern of the sample by the fluorescence method, scanning control of the irradiation light of the laser light source is indispensable under the control of the irradiation unit scanning control device.

【0046】したがって、この場合に限っては、つま
り、蛍光法による試料の発光パターンの読み取りに限っ
ては、受光部走査装置の制御を行うことなく、照射部走
査制御装置の制御のみによって、読み取りが実行できる
ように変形できる。
Therefore, only in this case, that is, in reading the emission pattern of the sample by the fluorescence method, the reading is performed only by the control of the irradiation unit scanning control device without controlling the light receiving unit scanning device. Can be modified so that it can be executed.

【0047】次に、このような変形例について説明す
る。この場合の変形例においては、受光部走査装置は走
査ラインの走査の制御を行うことなく、受光した発光パ
ターンの光量の全てを光電変換素子に導くように変形さ
れる。光電変換素子として2次元CCD撮像素子を用い
る場合には、ラインセンサから得られた光量を全て加え
て検出するようにすればよい。
Next, such a modified example will be described. In a modified example in this case, the light receiving section scanning device is modified so as to guide all of the received light amount of the light emitting pattern to the photoelectric conversion element without controlling the scanning of the scanning line. When a two-dimensional CCD image pickup device is used as the photoelectric conversion device, detection may be performed by adding all the light amounts obtained from the line sensor.

【0048】また、受光素子として高感度のフォトマル
チプライヤ(PMT)を用いる場合には、受光部走査装
置の回転板の形状を変形し、回転板の回転角を所定位置
に固定することにより、ラインセンサから得られた光量
を全てフォトマルチプライヤ(PMT)に導くようにす
る。
When a high-sensitivity photomultiplier (PMT) is used as the light receiving element, the shape of the rotating plate of the light receiving section scanning device is modified, and the rotation angle of the rotating plate is fixed at a predetermined position. All light amounts obtained from the line sensor are guided to a photomultiplier (PMT).

【0049】図10は、本発明の変形例の受光部走査装
置の回転板を示す図である。図10において、72は回
転板、74はスリット、75は位置センサ、76は切り
欠き部である。回転板72は、その円周の1/3が切り
欠き部76となっており、残りの部分よりも半径が小さ
くなっている。また、この円周の1/3が切り欠き部7
6に対応して、前述したラインセンサ51の光ファイバ
束からの光導出口は、円周の1/3に設けるように構成
する。つまり、回転板72が、図10(a)に示すよう
な回転角の位置にある場合、ラインセンサ51の光ファ
イバ束からの光が、その円周の1/3が切り欠き部76
を通して、全て集光部を介してフォトマルチプライヤ
(PMT)に導くように構成される。
FIG. 10 is a view showing a rotating plate of a light receiving section scanning device according to a modification of the present invention. In FIG. 10, reference numeral 72 denotes a rotating plate, 74 denotes a slit, 75 denotes a position sensor, and 76 denotes a notch. 1/3 of the circumference of the rotating plate 72 is a cutout portion 76, and has a smaller radius than the remaining portion. One-third of the circumference is the notch 7
In correspondence with No. 6, the light outlet from the optical fiber bundle of the line sensor 51 described above is configured to be provided at one third of the circumference. In other words, when the rotating plate 72 is at the position of the rotation angle as shown in FIG. 10A, the light from the optical fiber bundle of the line sensor 51 is cut into one-third of its circumference by the cutout portion 76.
Through the light-collecting unit, and to a photomultiplier (PMT).

【0050】また、このように円周の1/3に設ける切
り欠き部76が、回転板72の回転によるスリット74
における走査に影響を与えないように、切り欠き部76
とスリット74の位置関係は、互いに120°ずつ離れ
た関係に設けられる。これにより、回転板72の回転に
より、スリット74から走査ラインの走査位置の光信号
が得られている時は、円周の1/3の切り欠き部76は
影響を与えない。
The notch 76 provided at one third of the circumference as described above is provided with the slit 74 formed by the rotation of the rotary plate 72.
Notch 76 so as not to affect the scanning at
The positional relationship between the slit 74 and the slit 74 is set to be 120 ° apart from each other. Thus, when an optical signal at the scanning position of the scanning line is obtained from the slit 74 by the rotation of the rotating plate 72, the cutout 76 of one-third of the circumference has no effect.

【0051】回転板72が右回りにより走査ラインの走
査を行うとすると、図10(b)に示すように、走査ラ
インの走査開始位置に、スリット74がある場合におい
て、円周の1/3の切り欠き部76は影響を与えないよ
うになっており、また、走査ラインの走査開始位置か
ら、更に、右回りに120°回転した走査ラインの走査
終了位置にスリット74がある場合においても、円周の
1/3の切り欠き部76は影響を与えないようになって
いる。
Assuming that the rotating plate 72 scans the scanning line clockwise, as shown in FIG. 10B, in the case where there is a slit 74 at the scanning start position of the scanning line, as shown in FIG. The notch 76 has no effect, and even when the slit 74 is located at the scan end position of the scan line rotated clockwise by 120 ° from the scan start position of the scan line, A cutout 76 of one third of the circumference has no effect.

【0052】すなわち、蛍光法による試料の発光パター
ンを読み取る場合には、回転板72を、図10(a)に
示すような状態で静止させる。この状態では、ラインセ
ンサの光ファイバ束が正面から全て見えるようになって
おり、試料の走査ラインの1ラインからの全ての光が受
光できる。このとき、レーザ光源をオンとして、照射部
走査制御装置の制御により、レーザ光を照射して、励起
させた蛍光を読み取ることができる。試料の発光パター
ンの光の位置は、振動ミラーの回転角度(照射部走査制
御装置の制御信号)から求められる。
That is, when reading the emission pattern of the sample by the fluorescence method, the rotating plate 72 is stopped in a state as shown in FIG. In this state, the optical fiber bundle of the line sensor is all visible from the front, and all light from one of the scanning lines of the sample can be received. At this time, the laser light source is turned on, and under the control of the irradiation unit scanning control device, it is possible to read the excited fluorescence by irradiating the laser light. The position of the light in the light emission pattern of the sample is obtained from the rotation angle of the vibrating mirror (control signal of the irradiation unit scanning control device).

【0053】また、化学発光法による試料の発光パター
ンを読み取る場合には、ラインセンサの走査ライン上か
ら一部分の光を選択的に受光するため、回板板72を回
転させる。回転板72には、切り欠き部76の終点から
120°のところにスリット74が入っており、スリッ
ト72で走査ライン上の一部分の光を選択して受光す
る。選択された光がライン上のどの位置に当たるかは、
回転板72の回転角(ステッピングモータの回転角)に
よって求められる。なお、回転板72の基準位置は、位
置センサ85によって求められる。
When reading the light emission pattern of the sample by the chemiluminescence method, the rotating plate 72 is rotated in order to selectively receive a part of the light from the scanning line of the line sensor. The rotating plate 72 has a slit 74 at 120 ° from the end point of the notch 76, and the slit 72 selects and receives a part of the light on the scanning line. The position on the line where the selected light falls
It is obtained from the rotation angle of the rotating plate 72 (the rotation angle of the stepping motor). The reference position of the rotating plate 72 is obtained by the position sensor 85.

【0054】図11は、変形例のフォトマルチプライヤ
(PMT)を用いる場合のラインセンサおよび受光部走
査装置の構成を説明する図である。図11において、7
3は回転板、74はスリット、75は位置センサ、76
は円周1/3の切り欠き部、80はステージ(試料
台)、81は光ファイバ束からなるラインセンサ、82
はスリットおよび切り欠き部を設けた回転板からなる受
光部走査装置、83は回転板のスリットおよび切り欠き
部を通った光を集光する集光部、84は光電変換素子の
フォトマルチプライヤである。
FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of a line sensor and a light-receiving unit scanning device when a photomultiplier (PMT) of a modified example is used. In FIG. 11, 7
3 is a rotating plate, 74 is a slit, 75 is a position sensor, 76
Is a notch of 1/3 of the circumference, 80 is a stage (sample stage), 81 is a line sensor composed of an optical fiber bundle, 82
Is a light receiving unit scanning device including a rotary plate provided with slits and cutouts, 83 is a light collecting unit that collects light passing through the slits and cutouts of the rotary plate, and 84 is a photomultiplier of a photoelectric conversion element. is there.

【0055】ラインセンサ81は、図5に示すように、
光ファイバ束が、ステージ80の側で、試料から放出す
る蛍光を一次元の走査ラインで集光できるように一列に
並べられ、反対側の受光部走査装置82の側では、光フ
ァイバ束が回転板73の円周の1/3の円弧状に並べら
れて構成されている。すなわち、受光部走査装置82の
側では、受光部走査装置82の回転板73のスリット7
4および切り欠き部76の位置に対応するように、回転
板73の円周の1/3の円弧状に並べられている。受光
部走査装置82には、更に、回転板73を回転駆動する
ステッピングモータ、スリットの回転位置を検知する位
置センサ75から構成されている。この回転板73が、
ステッピングモータにより、走査ラインの読み取りに対
応して回転させ、スリット74を抜けた光を受光して、
走査ラインの走査が行われる。
The line sensor 81 is, as shown in FIG.
The optical fiber bundle is arranged in a row on the stage 80 side so that the fluorescence emitted from the sample can be collected by a one-dimensional scanning line, and the optical fiber bundle rotates on the opposite side of the light receiving unit scanning device 82. The plate 73 is arranged in an arc shape of 3 of the circumference of the plate 73. That is, on the side of the light receiving unit scanning device 82, the slit 7 of the rotating plate 73 of the light receiving unit scanning device 82
The rotary plates 73 are arranged in an arc of 3 of the circumference of the rotary plate 73 so as to correspond to the positions of the notches 4 and the notches 76. The light-receiving unit scanning device 82 further includes a stepping motor that drives the rotary plate 73 to rotate, and a position sensor 75 that detects the rotational position of the slit. This rotating plate 73
By the stepping motor, it is rotated corresponding to the scanning line reading, and receives the light passing through the slit 74,
Scanning of the scanning line is performed.

【0056】ステージ80に載せられた試料の発光パタ
ーンの読み取りを行う場合、ラインセンサ81の光ファ
イバ束によって、試料の発光パターンの走査ラインの光
を受光部走査装置82に導き、受光部走査装置82の回
転板73を回転することにより走査して受光する。回転
板73の回転により、回転板73のスリット74を通っ
てきた光を選択的に受光し、更に、集光部83を通して
光電変換素子のフォトマルチプライヤ84に導く。
When reading the light emission pattern of the sample placed on the stage 80, the light of the scan line of the light emission pattern of the sample is guided to the light receiving unit scanning device 82 by the optical fiber bundle of the line sensor 81, and the light receiving unit scanning device is read. By rotating the rotating plate 73 of 82, scanning is performed and light is received. Due to the rotation of the rotating plate 73, the light that has passed through the slit 74 of the rotating plate 73 is selectively received, and further guided to a photomultiplier 84 of a photoelectric conversion element through a condensing unit 83.

【0057】フォトマルチプライヤ84では、受光した
光量に応じて電気信号に変換して出力する。出力された
電気信号は、デジタル信号に変換してデータ処理を行
う。この場合、受光した光量に応じたデジタル信号は、
受光部走査装置82における回転板の回転角を基にし
て、走査ラインの一次元の情報に対応させ、走査ライン
の一ラインの発光パターンを決定する。
The photomultiplier 84 converts the received light into an electric signal in accordance with the amount of received light and outputs the electric signal. The output electric signal is converted into a digital signal to perform data processing. In this case, the digital signal corresponding to the amount of received light is
Based on the rotation angle of the rotating plate in the light-receiving unit scanning device 82, the emission pattern of one scanning line is determined in correspondence with one-dimensional information of the scanning line.

【0058】図12は、集光部の構造を示す図である。
ここでの集光部は、前述したように、受光部走査装置8
2により走査されて受光した光を、光電変換素子のフォ
トマルチプライヤ84に導く光学部品により構成され
る。この場合、例えば、図12(a)に示すように、レ
ンズ85により集光して、フォトマルチプライヤ84に
導く構成を利用するか、または、図12(b)に示すよ
うに、光ファイバ束86により集光して、フォトマルチ
プライヤ84に導く構成が利用できる。
FIG. 12 is a diagram showing the structure of the light collecting section.
The condensing unit here is, as described above, a light-receiving unit scanning device 8.
The optical component is configured to guide the light scanned and received by the photodetector 2 to the photomultiplier 84 of the photoelectric conversion element. In this case, for example, as shown in FIG. 12A, a configuration in which light is condensed by a lens 85 and guided to a photomultiplier 84 is used, or as shown in FIG. A configuration in which light is condensed by 86 and guided to the photomultiplier 84 can be used.

【0059】図12(b)に示すように、光ファイバ束
86を用いて集光する構成では、前述したラインセンサ
81の光ファイバに対応させて、光ファイバ束86の光
入射側を、受光部走査装置82の回転板を挟んで向き合
うように配置し、その他端の光出射側は、フォトマルチ
プライヤ84の光入射口の大きさに合わせて束ねる。こ
の場合、回転板を通った光は光ファイバ86によって受
光され、光ファイバ束86の内を伝わってフォトマルチ
プライヤ84まで導かれる。
As shown in FIG. 12B, in the configuration in which light is condensed using the optical fiber bundle 86, the light incident side of the optical fiber bundle 86 is The partial scanning devices 82 are arranged so as to face each other with the rotating plate therebetween, and the other end of the light emission side is bundled according to the size of the light entrance of the photomultiplier 84. In this case, the light that has passed through the rotating plate is received by the optical fiber 86, propagates through the optical fiber bundle 86, and is guided to the photomultiplier 84.

【0060】このように、変形例のスキャナ装置におい
ては、蛍光法による試料の発光パターンを読み取る場
合、その読み取り位置の走査系の制御を、受光部走査装
置を用いることなく、受光部走査装置の回転板を固定し
ておき、レーザ光源の光照射系の制御を行えるように構
成できる。
As described above, in the scanner device of the modified example, when reading the emission pattern of the sample by the fluorescence method, the control of the scanning system of the reading position is performed without using the light receiving unit scanning device. The rotating plate may be fixed so that the light irradiation system of the laser light source can be controlled.

【0061】つまり、変形例のスキャナ装置において
は、受光部走査装置82の回転板73には、円周の1/
3の切り欠き部76を設けているので、切り欠き部76
の位置が、ラインセンサ81の光出射口に位置するよう
に、回転板73を適当な位置で静止させることにより、
走査ラインの1ライン全体から放出される光を一度に受
光できるようになる。したがって、この状態で、蛍光法
による試料の発光パターンを読み取ることができる。こ
の場合には、振動ミラーの回転角と光の位置を対応さ
せ、発光パターンを決定する。
That is, in the scanner device of the modified example, the rotating plate 73 of the light-receiving unit scanning device 82 is provided with 1 / one of the circumference.
Since the three notches 76 are provided, the notch 76
By rotating the rotary plate 73 at an appropriate position so that the position of
Light emitted from the entire scanning line can be received at once. Therefore, in this state, the emission pattern of the sample by the fluorescence method can be read. In this case, the light emitting pattern is determined by associating the rotation angle of the vibrating mirror with the position of the light.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のスキャ
ナ装置によると、化学発光などの微弱な光を手軽なスキ
ャナ方式で効率的に受光しパターンを可視化できる。ま
た、本発明は、発光源からの光に密着して光ファイバで
集光するため、光のロスが少なくてすむという利点があ
る。また、高価な受光素子を大量に使わずにすむため、
コスト面でも改良されている。
As described above, according to the scanner apparatus of the present invention, it is possible to efficiently receive weak light such as chemiluminescence by a simple scanner method and visualize the pattern. In addition, the present invention has an advantage that light loss can be reduced because light is condensed by an optical fiber in close contact with light from a light emitting source. Also, to avoid using a large amount of expensive light receiving elements,
The cost has also been improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のスキャナ装置の要部の構成を説明す
る図、
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a scanner device of the present invention.

【図2】 2次元CCD撮像素子を用いる場合のライン
センサおよび受光部走査装置の構成例を説明する図、
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a line sensor and a light receiving unit scanning device when a two-dimensional CCD imaging device is used;

【図3】 2次元CCD撮像素子を用いる場合のライン
センサの構造を説明する斜視図、
FIG. 3 is a perspective view illustrating the structure of a line sensor when a two-dimensional CCD imaging device is used,

【図4】 ラインセンサの一次元の走査ラインの位置を
2次元CCD撮像素子の読み取り位置の配列に変換する
場合の対応関係テーブルを説明する図、
FIG. 4 is a view for explaining a correspondence table when a position of a one-dimensional scanning line of a line sensor is converted into an array of reading positions of a two-dimensional CCD image sensor;

【図5】 フォトマルチプライヤ(PMT)を用いる場
合のラインセンサおよび受光部走査装置の構成を説明す
る図、
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a line sensor and a light-receiving unit scanning device when a photomultiplier (PMT) is used;

【図6】 フォトマルチプライヤ(PMT)を用いる場
合のラインセンサの構造を説明する図、
FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of a line sensor when a photomultiplier (PMT) is used;

【図7】 受光部走査装置の駆動機構の構成を説明する
図、
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a drive mechanism of the light-receiving unit scanning device;

【図8】 集光部の構成を説明する図、FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a light collecting unit.

【図9】 スキャナ装置の電気系統の構成を示すブロッ
ク図、
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an electric system of the scanner device.

【図10】 本発明の変形例の受光部走査装置の回転板
を示す図、
FIG. 10 is a diagram showing a rotating plate of a light receiving unit scanning device according to a modification of the present invention;

【図11】 変形例のフォトマルチプライヤ(PMT)
を用いる場合のラインセンサおよび受光部走査装置の構
成を説明する図、
FIG. 11 is a photomultiplier (PMT) of a modified example.
Diagram illustrating the configuration of a line sensor and a light receiving unit scanning device when using the

【図12】 変形例の集光部の構成を説明する図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a light collecting unit according to a modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源、 2…振動ミラー、 3…ミラードライバ、 4…照射部走査制御装置、 5…平板状の試料、 6…ラインセンサ、 7…受光部走査装置、 8…データ処理装置、 20…ステージ(試料台)、 21…ラインセンサ、 22…受光部走査装置、 23…2次元CCD撮像素子、 30…光ファイバ束、 31…試料台側、 32…受光部側、 40…対応関係テーブル、 50…ステージ(試料台)、 51…ラインセンサ、 52…受光部走査装置、 53…集光部、 54…フォトマルチプライヤ、 55…回転板、 56…スリット、 57…位置センサ、 63…回転軸、 64…ステッピングモータ、 65…レンズ、 72…回転板、 74…スリット、 75…位置センサ、 76…切り欠き部、 80…ステージ(試料台)、 81…ラインセンサ、 82…受光部走査装置、 83…集光部、 84…フォトマルチプライヤ、 85…レンズ、 86…光ファイバ束、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source, 2 ... Vibrating mirror, 3 ... Mirror driver, 4 ... Irradiation part scanning control device, 5 ... Flat sample, 6 ... Line sensor, 7 ... Light receiving part scanning device, 8 ... Data processing device, 20 ... Stage (Sample stage), 21: line sensor, 22: light receiving unit scanning device, 23: two-dimensional CCD image pickup device, 30: optical fiber bundle, 31: sample stage side, 32: light receiving side, 40: correspondence table, 50 ... Stage (sample stage), 51 ... Line sensor, 52 ... Light receiving unit scanning device, 53 ... Condenser, 54 ... Photomultiplier, 55 ... Rotating plate, 56 ... Slit, 57 ... Position sensor, 63 ... Rotating axis, Reference numeral 64: Stepping motor, 65: Lens, 72: Rotating plate, 74: Slit, 75: Position sensor, 76: Notch, 80: Stage (sample stage), 81: Line sensor, 8 ... receiving unit scanning device, 83 ... condensing unit, 84 ... photomultiplier 85 ... lens, 86 ... optical fiber bundle,

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────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年7月16日[Submission date] July 16, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】化学発光法による電気泳動パターンの読み
取りは、通常、電気泳動を完了した後、発光に関与する
酵素を標識したプローブなどをハイブリダイゼーション
することによって、対象とする試料の蛍光パターンを特
異的に発光させる。そして、発光した光パターンのフ
ィルムへの露光は、発光状態にある試料を転写したメン
ブレンを、高感度フィルムに密着させて、遮光ケース内
に置き、発光に対応して露光時間を調節しながら10〜
30分程度実施する。
[0007] In the reading of an electrophoresis pattern by a chemiluminescence method, usually, after the electrophoresis is completed, a probe or the like labeled with an enzyme involved in luminescence is hybridized so that the fluorescence pattern of the target sample is specifically read. To emit light. Then, exposure of the film of the emitted light - emitting patterns, the membrane was transferred samples in the light emission state, in close contact with high speed film, placed in a light-shielding case, while adjusting the exposure time corresponding to the emission 10
Perform for about 30 minutes.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、これまでの
蛍光パターン読み取り装置は、蛍光法による試料分析の
ための専用の装置であり、化学発光法による光パター
ン読み取りでは、マニュアル操作を伴うため、特に、専
用の読み取り装置は開発されていない。また、蛍光法と
化学発光法の両方の分析方法による試料を高感度に読み
取ることができる装置は、これまでに開発されていな
い。
[SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, the fluorescence pattern reading apparatus to which a dedicated device for sample analysis by fluorescence method, the light emission pattern reading by the chemiluminescence method, with manual operation, In particular, no dedicated reading device has been developed. Further, a device capable of reading samples with high sensitivity by both the fluorescence method and the chemiluminescence analysis method has not been developed so far.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0017】照射部走査制御装置4、ミラードライバ
3、振動ミラー2、および光源1から構成されるレーザ
光の光照射系は、化学発光法のような平板状で発光する
試料の発光パターンを読み取る場合には、オフ状態とさ
れ、使用されない。しかし、蛍光法のような試料の蛍光
物質から発光する光パターンを読み取る場合に対して
は、試料中の蛍光物質をレーザ光により励起させるた
め、照射部走査制御装置4の制御によって、ミラードラ
イバ3を駆動し、振動ミラー2の反射方向を制御して、
光源1からのレーザ光を走査して、試料5の表面にレー
ザ光を照射する。これにより、電気泳動された試料5の
中の蛍光物質を励起させる。
A laser light irradiation system composed of an irradiation section scanning control device 4, a mirror driver 3, a vibration mirror 2, and a light source 1 reads a light emission pattern of a sample which emits light in a flat plate as in a chemiluminescence method. In this case, it is turned off and not used. However, for the case of reading the light emission pattern of the light emitting from the fluorescent substance of the sample, such as a fluorescence method, for the fluorescent material in the specimen is excited by the laser beam, the control of the irradiation unit scan control unit 4, a mirror By driving the driver 3 to control the reflection direction of the vibrating mirror 2,
The surface of the sample 5 is irradiated with the laser beam by scanning the laser beam from the light source 1. As a result, the fluorescent substance in the electrophoresed sample 5 is excited.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0018】レーザ光の照射により、励起された蛍光物
質から蛍光が発光するが、その発光パターンを、後述す
るように、ラインセンサ6および受光部走査装置7によ
り、ラインセンサ6において蛍光パターンの光の発光位
置を一次元の走査ラインで集光し、その発光位置を走査
して読み取りを行う。つまり、ここでの読み取り動作
は、化学発光法による試料の発光パターンのように、試
料自体が発光する発光パターンを読み取る場合であって
も、レーザ光の光照射系を用い、励起された蛍光物質か
ら発光する試料の光パターンを読み取る場合であって
も同様である。
Fluorescence is emitted from the excited fluorescent substance by the irradiation of the laser light, and the emission pattern is converted into light of the fluorescence pattern in the line sensor 6 by the line sensor 6 and the light receiving section scanning device 7 as described later. The light emission position is focused by a one-dimensional scanning line, and the light emission position is scanned and read. In other words, the reading operation here uses a laser light irradiation system to excite the excited fluorescent substance even when reading the emission pattern of the sample itself, such as the emission pattern of the sample by the chemiluminescence method. the same applies to the case of reading the light emission pattern of the sample to be emitted from.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0032[Correction target item name] 0032

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0032】ステージ50に載せられた試料の蛍光パタ
ーンの読み取りを行う場合、ラインセンサ51の光ファ
イバ束によって、試料の光パターンの走査ラインの光
を受光部走査装置52に導き、受光部走査装置52の回
転板55を回転させることにより走査して受光する。す
なわち、回転板55のスリット56を通ってきた光を選
択的に受光し、更に、集光部53を通して光電変換素子
のフォトマルチプライヤ54に導く。
[0032] When reading the fluorescence pattern of the sample placed on the stage 50, the optical fiber bundle of the line sensor 51, guides the light scanning line of the light emission pattern of the sample receiving portion scanning device 52, the light receiving unit scan By rotating the rotating plate 55 of the device 52, scanning is performed and light is received. That is, light that has passed through the slit 56 of the rotating plate 55 is selectively received, and further guided to the photomultiplier 54 of the photoelectric conversion element through the light condensing unit 53.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0044[Correction target item name] 0044

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0044】また、化学発光法による試料の発光パター
ンの読み取りの場合には、受光部走査装置から最初から
試料の発光による光が検出されるので、光源制御装置1
59を制御して、レーザ光源をオフ状態としたまま、読
み取りを開始する。読み取りを開始すると、受光部走査
装置154の制御により主走査を行い、図示しない移動
構構を制御して副走査を行う。そして、主走査によりラ
インセンサの走査ラインの1ラインごとのデータを取得
しながら、例えば、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
160に、SCSIコントローラ153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、
移動構構を制御して副走査を行い、次のラインの読み取
りを開始する。
In the case of reading the light emission pattern of the sample by the chemiluminescence method, light from the light emission of the sample is detected from the light receiving section scanning device from the beginning.
59 is controlled to start reading with the laser light source kept in the off state . When reading is started, main scanning is performed under the control of the light-receiving unit scanning device 154, and sub-scanning is performed by controlling a moving structure (not shown). Then, while acquiring the data of each line of the scan line of the line sensor by the main scanning, for example, by performing correction processing of shading by the shading correction circuit 1 58, the data processing apparatus 160, delivered through the interface of SCSI controller 153 I do. After sending one line of data,
The sub-scan is performed by controlling the moving structure, and reading of the next line is started.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0057[Correction target item name] 0057

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0057】フォトマルチプライヤ84では、受光した
光量に応じて電気信号に変換して出力する。出力された
電気信号は、デジタル信号に変換してデータ処理を行
う。この場合、受光した光量に応じたデジタル信号は、
受光部走査装置82における回転板の回転角を基にし
て、走査ラインの一次元の情報に対応させ、走査ライン
ラインの発光パターンを決定する。
The photomultiplier 84 converts the received light into an electric signal in accordance with the amount of received light and outputs the electric signal. The output electric signal is converted into a digital signal to perform data processing. In this case, the digital signal corresponding to the amount of received light is
Based on the rotation angle of the rotating plate in the light-receiving unit scanning device 82, the emission pattern of one scanning line is determined in correspondence with one-dimensional information of the scanning line.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図10[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図10】 FIG. 10

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Continued on the front page (72) Inventor Naganori Nasu 6-81 Onoecho, Naka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi Software Engineering Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平板状で発光する試料の発光パターンを
走査して読み取るラインセンサを用いるスキャナ装置で
あって、 読み取り対象の試料を載置するステージと、 前記試料の発光パターンの光を受光する位置を一次元的
に集光するラインセンサと、 前記ステージとラインセンサを相対的に移動させる移動
機構と、 前記ラインセンサにより集光された試料の発光パターン
を走査して受光し、受光した光信号を電気信号に変換す
る受光部走査装置と、 前記受光部走査装置からの電気信号をディジタル信号に
変換してデータ処理を行うデータ処理装置とを備えるこ
とを特徴とするスキャナ装置。
1. A scanner device using a line sensor that scans and reads a light emission pattern of a sample that emits light in a flat plate shape, comprising: a stage on which a sample to be read is mounted; A line sensor for one-dimensionally condensing the position, a moving mechanism for relatively moving the stage and the line sensor, and scanning and receiving the light emission pattern of the sample condensed by the line sensor, and the received light A scanner device comprising: a light-receiving unit scanning device that converts a signal into an electric signal; and a data processing device that performs data processing by converting an electric signal from the light-receiving unit scanning device into a digital signal.
【請求項2】 平板状に展開された試料の蛍光物質を励
起して発光する発光パターンを走査して読み取るライン
センサを用いるスキャナ装置であって、 レーザ光を発光する光源と、 試料に対してレーザ光を走査して照射するレーザ光走査
装置と読み取り対象の試料を載置するステージと、 前記試料の発光パターンの光を受光する位置を一次元的
に集光するラインセンサと、 前記ステージとラインセンサを相対的に移動させる移動
機構と、 前記ラインセンサにより集光された試料の発光パターン
を走査して受光し、受光した光信号を電気信号に変換す
る受光部走査装置と、 前記受光部走査装置からの電気信号をディジタル信号に
変換してデータ処理を行うデータ処理装置とを備えるこ
とを特徴とするスキャナ装置。
2. A scanner device using a line sensor that scans and reads a light emission pattern that emits light by exciting a fluorescent substance of a sample developed in a flat plate shape, comprising: a light source that emits laser light; A laser beam scanning device that scans and irradiates laser light and a stage on which a sample to be read is placed; a line sensor that one-dimensionally condenses a position for receiving light of a light emission pattern of the sample; A moving mechanism for relatively moving a line sensor, a light-receiving unit scanning device that scans a light-emitting pattern of a sample condensed by the line sensor and receives the light, and converts the received light signal into an electric signal; A scanner device comprising: a data processing device that converts an electric signal from a scanning device into a digital signal and performs data processing.
【請求項3】 請求項2に記載のスキャナ装置におい
て、 前記受光部走査装置は、レーザ光走査装置によるレーザ
光を照射する光照射位置の走査タイミングと、ラインセ
ンサによる試料の発光パターンの光を受光する受光位置
の走査タイミングとは、所定の位相差を設けて走査タイ
ミングの制御を行うことを特徴とするスキャナ装置。
3. The scanner device according to claim 2, wherein the light-receiving unit scanning device scans a light irradiation position of a laser irradiation position by a laser beam scanning device and a light emission pattern of the sample by a line sensor. A scanner device wherein a scanning timing of a light receiving position for receiving light is controlled by providing a predetermined phase difference.
【請求項4】 請求項1または請求項2に記載のスキャ
ナ装置において、 ラインセンサは、光入射口を走査ライン上に並べ、光出
射口を使用する光電変換器の受光部の形状に合わせた形
に束ねた光ファイバ束であり、前記光出射口において、
前記受光部走査装置により走査されて受光されることを
特徴とするスキャナ装置。
4. The scanner device according to claim 1, wherein the line sensor arranges the light entrances on the scanning line and matches the shape of the light receiving portion of the photoelectric converter using the light exit. An optical fiber bundle bundled in a shape, at the light exit port,
A scanner device, which is scanned and received by the light receiving unit scanning device.
【請求項5】 請求項4に記載のスキャナ装置におい
て、 前記受光部走査装置は2次元CCD撮像素子であり、前
記ラインセンサの光出射口の形状は矩形であることを特
徴とするスキャナ装置。
5. The scanner device according to claim 4, wherein the light-receiving unit scanning device is a two-dimensional CCD image pickup device, and a light emission port of the line sensor has a rectangular shape.
【請求項6】 請求項4に記載のスキャナ装置におい
て、 前記受光部走査装置における光電変換器は光電子増倍管
であり、前記ラインセンサの光出射口の形状は円弧状で
あり、機械的なシャッタ機構により走査を行うことを特
徴とするスキャナ装置。
6. The scanner device according to claim 4, wherein the photoelectric converter in the light-receiving unit scanning device is a photomultiplier tube, and the light emission port of the line sensor has an arc shape, and A scanner device wherein scanning is performed by a shutter mechanism.
【請求項7】 請求項1に記載のスキャナ装置におい
て、 前記受光部走査装置からの電気信号をディジタル信号に
変換し、ディジタル信号に対するデータ処理で受光した
試料の発光パターンの発光強度の分布を一次元情報とし
て得ることを特徴とするスキャナ装置。
7. The scanner device according to claim 1, wherein an electric signal from the light-receiving unit scanning device is converted into a digital signal, and a distribution of a light-emitting intensity of a light-emitting pattern of a sample received by data processing on the digital signal is first-ordered. A scanner device obtained as original information.
【請求項8】 請求項5に記載のスキャナ装置におい
て、 前記受光部走査装置はCCD撮像素子であり、走査ライ
ン上に並べた光ファイバの位置とCCD撮像素子の各画
素の位置関係を対応関係テーブルにより変換して発光パ
ターンの画像イメージを決定することを特徴とするスキ
ャナ装置。
8. The scanner device according to claim 5, wherein the light-receiving unit scanning device is a CCD imaging device, and a correspondence relationship between a position of an optical fiber arranged on a scanning line and a positional relationship of each pixel of the CCD imaging device. A scanner device which converts a table to determine an image of a light emission pattern.
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