(57)【要約】      （修正有）【課題】試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化するための代替のレーザスキャナ装置を提案する。【解決手段】レーザスキャナ装置１は、サンプルテーブル２と、異なる波長のレーザビーム５４，５５を供給するレーザ５１，５２および第１光学系５３と、レーザビームを偏向する光学偏向素子５６と、レーザビームをサンプルに集光する第１対物レンズ５７と、サンプルからの発光ビーム束５９，６０を検出器６１，６１’へ伝送する第２光学系５８と、発光ビーム束を検出する２つの検出器とを備える。光学偏向素子は、介在角度（β）で配置された前側および後側のダイクロイック面６３，６４を持つウェッジ形状のダイクロイックミラー６２を備える。該ミラーは、２つのレーザビームが一方の表面６３，６４でそれぞれ反射するように調整され、２つの焦光ポイント６５および２つの発光ビーム束の空間分離を生じさせる。【選択図】図６
2011100136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置（１）であって、
（ａ）サンプル面（４９）にある試料スライド（８，１０）のためのレセプタクル（３４）を備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル（２）と、
（ｂ）互いに平行に配向し、この面（４９）に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビーム（５４，５５）を供給するための少なくとも１つのレーザ（５１，５２）および第１光学系（５３）と、
（ｃ）この面（４９）に対して平行に、ある運動方向（７５）に前後移動可能なスキャナヘッド（５０）であって、レーザビーム（５４，５５）をサンプルに向けて偏向するための光学偏向素子（５６）を有するスキャナヘッド（５０）を含むスキャナ手段（７２）と、
（ｄ）レーザビーム（５４，５５）を、面（４９）にあるサンプルに集光するための第１対物レンズ（５７）と、
（ｅ）サンプルにおいてレーザビーム（５４，５５）によって誘起され、第１対物レンズ（５７）および偏向素子（５６）によって偏向された発光ビーム束（５９，６０）を、面（４９）に対してほぼ平行な方向に検出器（６１，６１’）へ伝送するための第２光学系（５８）と、
（ｆ）サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束（５９，６０）を検出するための２つの検出器（６１，６１’）とを備え、
光学偏向素子（５６）は、互いに介在角度（β）で配置された前側および後側のダイクロイック面（６３，６４）を持つウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）を備え、
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）は、２つのレーザビーム（５４，５５）が一方の表面（６３，６４）でそれぞれ反射するように調整され、
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）は、介在角度（β）により、２つの焦光ポイント（６５）および検出器（６１，６１’）の方向に案内される２つの発光ビーム束（５９，６０）の空間分離を生じさせるようにしたレーザスキャナ装置（１）
【請求項２】
光学偏向素子（５６）は、ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）であり、あるいはウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）および単純ミラー（６７）を備えたペンタミラー配置（６６）として構成される請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項３】
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）の後側ダイクロイック面（６４）は、第１レーザビーム（５４）を反射するように構成され、
前側ダイクロイック面（６３）は、第２レーザビーム（５５）および２つの発光ビーム束（５９，６０）を反射するように構成される請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項４】
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）の後側ダイクロイック面（６４）は、第１レーザビーム（５４）および第１発光ビーム束（５９）を反射するように構成され、
前側ダイクロイック面（６３）は、第２レーザビーム（５５）および第２発光ビーム束（６０）を反射するように構成される請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項５】
スキャナヘッド（５０）は、スキャナヘッド（５０）の運動方向（７５）を規定する直線ガイド（６８）に対して変位可能に取り付けられ、連結ロッド（７０）を介してスキャナ手段（７２）のドライブ（７１）と連結された連結ロッド係合ポイント（６９）を有する請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項６】
スキャナヘッド（５０）の連結ロッド係合ポイント（６９）は、運動方向（７５）に、スキャナヘッド（５０）の重心（７４）と同じライン上で配置される請求項５記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項７】
スキャナヘッド（５０）は、光学偏向素子（５６）および運動方向（７５）とともに走査面（７６）を規定し、
スキャナヘッド（５０）は、レーザスキャナ装置（１）の直線測定システム（７８）から離れて、この走査面（７６）内に配置された測定ロッド（７７）を備える請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項８】
スキャナヘッド（５０）は、第１対物レンズ（５７）の主面（１０７）に少なくとも接近して配置された測定ロッド（７７）を備える請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項９】
スキャナ手段（７２）は、直線ガイドに対して変位可能に取り付けられ、連結ロッド（７０’）を介してスキャナ手段（７２）のドライブ（７１）と連結された連結ロッド係合ポイント（６９’）を有するカウンタ振動子（７３）を備える請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１０】
サンプル面（４９）は、ほぼ水平に配置される請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１１】
スキャナヘッド（５０）の運動方向（７５）は、Ｘ軸または走査軸を規定し、
サンプルテーブル（２）は、これと直角に配置されたデカルト座標のＹ方向に直線移動可能である請求項６記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１２】
サンプルテーブル（２）は、モータ駆動の偏心器（８０）および片側ヒンジピン（８１）を持つ傾斜機構（７９）を備え、
該傾斜機構（７９）は、試料スライド（８，１０）またはサンプルを、集光ライン（１０１）に対して配向可能である請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１３】
レーザスキャナ装置（１）は、フレーム（８２）と、サンプルテーブル（２）がスピンドルドライブ（８４）を用いてＹ方向に直線移動可能になるサスペンション（８３）とを備え、
このサスペンション（８３）は、フレーム（８２）に対して旋回可能に取り付けられ、サンプルテーブルのレセプタクル（３４）およびサンプル面（４９）をほぼ垂直なＺ方向に調整するために利用可能なように構成され、フレーム（８２）に支えられたモータ駆動の偏心器（８０）の上に静止している請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１４】
サンプル試料スライド（８）またはテスト試料スライド（１０）を移送する目的で、サンプルテーブル（２）は、このタイプの試料スライド（８，１０）用の保管ユニット（４）の直前まで移動可能なように構成されている請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１５】
サンプルテーブルのレセプタクル（３４）は、（８）またはテスト試料スライド（１０）の２つの長手方向エッジ（１４）を受け入れるための２つの相互対向した溝（３５）を備える請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１６】
サンプルテーブル（２）は、試料スライド（８，１０）をクランプする方法で試料スライド表面に対してほぼ垂直な方向に確保するために、２つの静止ウエブ（３６）と、これらのウエブ（３６）に向けて弾力的に移動して、ウエブ（３６）の下側エッジとともに溝（３５）の開口幅を規定する２つの直立側壁（３８）を有する顎部（３７）とを備える請求項１５記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１７】
サンプルテーブル（２）は、試料スライド（８，１０）をクランプする方法で試料スライド表面に対してほぼ平行な方向に確保するために、試料スライドの長手方向エッジ（１４）の少なくとも１つに向けて移動可能であり、レセプタクル（３４）の開口幅を弾性的に区切る接触部品（３９）を備える請求項１５記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１８】
接触部品（３９）は、試料スライドの長手方向エッジ（１４）の少なくとも１つに向けて移動可能であり、ほぼ垂直な軸をそれぞれ有するロールとして構成される請求項１７記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１９】
保管ユニット（４）は、少なくとも１つの個別の支持ポイント（６）を有し、レーザスキャナ装置（１）の動作中に搬送装置（３）に対してアクセス可能である、サンプル試料スライド（８）用の個々のサンプル部分（７）と、テスト試料スライド（１０）用のテスト部分（９）とを含み、
テスト部分（９）は、１つ又はそれ以上のテスト試料スライド（１０）のためのテスト部分マガジン（９’）としてサンプル部分（７）とは分離しており、レーザスキャナ装置（１）に堅固に連結されており、その結果、テスト部分（９）に保管されたテスト試料スライド（１０）は、レーザスキャナ装置（１）の動作状態では、操作者に対して手動でアクセスできないようにした請求項１４記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項２０】
レーザスキャナ装置（１）は、テスト試料スライド（１０）に基づいて実行される自動内部測定器検査を制御するように構成されたコントローラ（４０）を備える請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項２１】
試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置（１）の動作方法であって、
（ａ）サンプル面（４９）にある試料スライド（８，１０）のためのレセプタクル（３４）を備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル（２）を用意すること、
（ｂ）少なくとも１つのレーザ（５１，５２）および第１光学系（５３）を用いて、互いに平行に配向し、この面（４９）に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビーム（５４，５５）を供給すること、
（ｃ）この面（４９）に対して平行に、ある運動方向（７５）に前後移動可能なスキャナヘッド（５０）を含むスキャナ手段（７２）の光学偏向素子（５６）を用いて、レーザビーム（５４，５５）をサンプルに向けて偏向すること、
（ｄ）第１対物レンズ（５７）を用いて、レーザビーム（５４，５５）を面（４９）にあるサンプルに集光すること、
（ｅ）第２光学系（５８）を用いて、サンプルにおいてレーザビーム（５４，５５）によって誘起され、第１対物レンズ（５７）および偏向素子（５６）によって偏向された発光ビーム束（５９，６０）を、面（４９）に対してほぼ平行な方向に検出器（６１，６１’）へ伝送すること、
（ｆ）２つの検出器（６１，６１’）を用いて、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束（５９，６０）を検出することを含み、
使用する光学偏向素子（５６）は、互いに介在角度（β）で配置された前側および後側のダイクロイック面（６３，６４）を持つウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）であり、
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）は、２つのレーザビーム（５４，５５）が一方の表面（６３，６４）でそれぞれ反射するように調整され、
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）は、介在角度（β）により、２つの焦光ポイント（６５）および検出器（６１，６１’）の方向に案内される２つの発光ビーム束（５９，６０）の空間分離を生じさせるようにした方法。
【請求項２２】
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）および単純ミラー（６７）を備えたペンタミラー配置（６６）として構成された光学偏向素子（５６）を使用し、
このペンタミラー配置（６６）は、走査軸（７５）に対して直角に延びるＹ軸周りのスキャナヘッド（５０）の傾斜を補正し、得られる集光ポイント（６５）がサンプル面（４９）でこれらの現在位置を変化させないようにする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
スキャナヘッド（５０）は、光学偏向素子（５６）および運動方向（７５）とともに走査面（７６）を規定し、
スキャナヘッド（５０）のＸ軸（７５）への変位は、レーザスキャナ装置（１）の直線測定システム（７８）から離れて、この走査面（７６）内に配置された測定ロッド（７７）によって測定される請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
スキャナヘッド（５０）のＸ軸（７５）への変位は、第１対物レンズ（５７）の主面（１０７）に少なくとも接近して配置された測定ロッド（７７）によって測定される請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定する際の公称解像度は、２．５μｍまたはこれより優れている請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連特許出願）
本特許出願は、スイス特許出願第０１６４１／０７号（２００７年１０月２２日出願）の優先権を主張する。その内容全体は、全ての目的について明示の参照により、ここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置、および対応する方法に関する。
【０００３】
この場合、このレーザスキャナ装置は、サンプル面にある試料スライドのためのレセプタクルを備えたモータ駆動可能なサンプルテーブルと、互いに平行に配向し、この面に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビームを供給するための少なくとも１つのレーザおよび第１光学系と、この面に対して平行に、ある運動方向に前後移動可能なスキャナヘッドであって、レーザビームをサンプルに向けて偏向するための光学偏向素子を有するスキャナヘッドを含むスキャナ手段と、レーザビームをこの面のサンプルに集光するための対物レンズとを備える。
【０００４】
レーザスキャナ装置は、サンプルでレーザビームによって誘起され、対物レンズおよび偏向素子によって偏向された発光ビーム束を、この面に対してほぼ平行な方向に伝送するための第２光学系と、そして、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束を検出するための２つの検出器をさらに備える。
【背景技術】
【０００５】
従来の光学走査顕微鏡は、試料スライド上に配置された蛍光サンプルを画像化するために長い期間使用されている。共焦点光学走査顕微鏡も、改善された解像度のため、より頻繁に使用されている。こうした顕微鏡は、例えば、英国公開第ＧＢ２１８４３２１Ａ号から知られている。この顕微鏡は、レーザ光を光学経路に沿って案内し、集光ビームを用いて顕微鏡の対物面に配置されたサンプルを走査する。
【０００６】
サンプルによって放射された蛍光ビームは、同じ光学経路を通って後方へ案内され、デスクリーニング(descreening)やデスキャニング(descanning)の目的で、ダイクロイックミラーを用いて励起ビームから分離され、検出器前方の共焦開口上に結像される。こうして蛍光を誘起する目的でサンプルに向いた光は検出器に衝突することなく、サンプルの蛍光から像が形成される。
【０００７】
市販されている顕微鏡の多くは、この設計をベースとしており、サンプルによって放射された光を異なる波長範囲に分解するためのビームスプリッタやフィルタを有する。これにより２つの蛍光色素が使用可能になり、それらの発光は２つの検出器を用いて測定することができる。
【０００８】
しかしながら、２つの異なる波長を有する２つの励起光ビームを同じ走査スポット上に案内する全ての共焦点スキャナ装置は、２つの発光信号がスペクトル上でしか区切ることができないという不具合を有する。通常使用する色素の吸収スペクトル及び／又は蛍光スペクトルは重なっているため、これらを確実に定量的に識別することは可能でない（特に、強度で比較的大きな相違がある場合）。最初に蛍光スペクトルを有する像、そして、異なるタイプの励起ビームを有する第２の像を、時間を要する方法で発生させないようにするため、少なくとも２つの別々に配向した励起ビームを供給する走査顕微鏡および「スキャナ装置」が提案されている。
【０００９】
例えば、米国特許第５３０４８１０号は、このタイプの顕微鏡を開示しており、これは、互いに空間的に分離した２つ又はそれ以上の照射ビームが、互いに空間的に分離した２つ又はそれ以上の照射ポイントを生成し、これらの照射ポイントを用いてサンプルを同時に走査している。その結果、互いに空間的に分離し、同時に生成される蛍光ビーム束が、これらの個々の走査位置に従って、互いに空間的に分離したこれらの照射ポイントに向けて配向した個々の検出器を用いて同時に測定される。
【００１０】
米国特許第６６２８３８５Ｂ１号はまた、このタイプの顕微鏡を開示しており、２つの励起レーザを用いてサンプル上で２つの分離した光スポットを生成している。この場合、２つの励起ビームが、僅かに異なる角度で４５度ミラー内の開口を貫通して、対物素子に衝突している。これによりサンプル上で互いに分離した２つの光スポットの設置をもたらし、発光ビーム束が各光スポットで発生する。得られた２つの発光ビーム束は、４５度ミラーで反射して２次レンズに衝突し、その後、直接あるいは第２の偏向後に、２つの検出器のうちの１つにそれぞれ到達する。さらに、ダイクロイックフィルタやプリズムなどの光学分離素子が、光電子増倍管として構成された検出器の前方に位置決め可能である。４５度ミラーと対物素子との間に配置された走査システムまたはスクリーン化システムが、サンプルを走査するために使用できる。
【００１１】
国際公開第０２／０５９６７７Ａ１号は、蛍光色素を用いて処理されたサンプルの上または中の蛍光の励起および測定のための光学系を開示する。このシステムは、使用する蛍光色素を励起するための少なくとも１つのレーザと、レーザ光をサンプルの方向に偏向するためのミラーと、レーザからの光をこのミラーに座標系（この場合、デカルト座標）のＹ方向に偏向するための偏向素子と、レーザ光の第１焦点をサンプル上に結像するための光学系と、該ミラーおよび該光学系を含み、Ｙ方向に移動可能である走査ユニットと、座標系のＸ方向およびＺ方向に移動可能であり、第１焦点に対してサンプルを配向させるためのサンプルテーブルと、サンプルによって放射された光を、第２焦点に配置された絞り(hole diaphragm)に結像するための光学配置と、絞りを通過する光の強度を測定するための検出器とを備える。
【００１２】
さらに、規則パターン（アレイとして知られている）に配置されたサンプルの高感度走査のためのこれらの知られた顕微鏡は、光学顕微鏡法のための標準試料スライド全体を走査することが可能であり、中間(medium)解像度で満足に動作する。
【００１３】
しかしながら、解像度が増加すると、例えば、色チャネル間の動的な変位など追加の影響が見えてくる点に留意すべきである。その結果、例えば、赤チャネルおよび緑チャネルの結像ポイントが、正確に互いに重なることがない。相対変位は、像の拡張に渡ってチャネル間で動的に変化し得る。さらに、この変位は、焦点でのサンプルの位置精度にほぼ依存する。これらの理由のため、相対変位は、大きな困難さと共に、ソフトウエアを用いて遡及的に補正することができる。
【００１４】
２つのチャネルが、スペクトル上だけでなく空間的にも互いに分離することになれば、励起レーザの２つの焦光ポイントはサンプル上で互いに分離することになる。これを達成する唯一の方法は、２つのレーザの集光したレーザビームが、小さくて有意な相互のある角度で走査対物レンズに衝突することである。対物レンズに特定の角度で衝突する全てのビームが焦点面内の同じポイントに結像することは、一般に知られている。従って、対物レンズ前方での特定の入射角は、全ての場合、対物レンズ後方での特定の場所に対応している。これに関連して、レーザビームが、対物レンズに、その中心または対物アパーチャの他の部分領域で衝突することは重要でなく、これにより同一焦点での集光は影響されない。
【００１５】
一方、対物レンズ後方でのビーム角は異なり、ビームは異なる方向から焦光ポイントに集束する。正確な焦光ポイントでは、これは相違を生じさせないが、面内で僅かに下方または上方に位置する。そこでは、ビームは、この角度の関数として異なる速度で正確な焦光ポイントから逸脱する。
【００１６】
そして、２つのレーザビームが、これらの要求に従ってサンプル上で焦点面に互いに空間的に分離して集光する場合、従って、走査対物レンズに衝突する際、これらのレーザビームが互いにある角度を形成する場合は、２つのレーザビームの少なくとも１つが、ミラー素子に衝突する前に、走査軸に対して正確に平行に延びることはないことを必然的に意味する。
【００１７】
このときスキャナヘッドが移動すると、レーザビームが対物レンズに衝突するポイントが変化する。ビームは、依然として同じ焦光ポイントに向けて、異なる角度で偏向する。焦光ポイントの外部では、上述したように、Ｘ方向に沿ったスキャナヘッドの位置および、Ｚ方向に沿った正確な焦点面からサンプル面の偏差に従った異なる位置が得られる。この偏差は、現実の装置の許容誤差の範囲で完全には除外できず、ランダム許容誤差として、望むように正確には制御できない。
【００１８】
説明した影響はそれ自体小さいが、これらは、例示の構成では５μｍ未満の解像度で明らかにかなり識別可能である。説明した影響により、像に渡って野放しで変化する偏差の程度で、２つの検出チャネルの像が全体像に渡って合致しないことがある。
【００１９】
その結果、極めて小型な構造の定量測定は、不可能であり、あるいは少なくとも偽りになる。さらに、誤差は、局所的に変化する色フリンジとして識別可能である。
【００２０】
ドイツ公開第１９７０７２２７Ａ１号は、発光光を励起し検出するための光走査装置を開示する。走査装置は、光発生ユニットと、偏向ユニットと、結像ユニットと、検出用の確認ユニットとを備える。一定に保持された高い解像度で走査時間を最小化するためには、光走査装置は、初期の光ビーム束を少なくとも２つの光ビーム束に分離するための分離ユニットをさらに具備する。分離ユニットは、ウェッジ(wedge)形状のダイクロイック二重ミラーを備える。初期の光ビーム束は、ウェッジの２つの表面で反射して分離される。代替として、２つのウェッジ形状の二重ミラーは、単一の初期の光ビーム束から４つの光ビーム束を形成する。こうしてサンプルの同時走査が可能になり、走査時間が減少する。
【００２１】
欧州公開第０４９０５１０Ａ号は、視野の光を検出器に関して整列するために、望遠鏡を備えたセンサ配置を開示する。２つの非平行な表面を持つウェッジ形状ビームスプリッタは、２つの検出器を備えた検出器配置の方向に光を反射する。この場合、ビームスプリッタの一方の表面は、ダイクロイック層として形成され、他方の表面は、ミラーとして形成される。ダイクロイック層は、第１波長範囲の光束を反射し、第２波長範囲の光束を通過させる。そして、第２波長範囲の光はミラー表面で反射する。こうして２つの異なる波長範囲で同じ視野の２つのビーム束は、光検出器配置の単一焦点面において２つの領域に方向付けられる。単一の視野からスタートして、２つの異なる像の形成は２つの異なる波長範囲の分離に基づいている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するための代替のレーザスキャナ装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
第１の態様によれば、この目的は、ここで開示したような特徴に従ったレーザスキャナ装置によって達成される。試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置は、下記の構成を備える。
【００２４】
（ａ）サンプル面にある試料スライドのためのレセプタクルを備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル。
（ｂ）互いに平行に配向し、この面に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビームを供給するための少なくとも１つのレーザおよび第１光学系。
（ｃ）この面に対して平行に、ある運動方向に前後移動可能なスキャナヘッドであって、レーザビームをサンプルに向けて偏向するための光学偏向素子を有するスキャナヘッドを含むスキャナ手段。
（ｄ）レーザビームを、この面にあるサンプルに集光するための対物レンズ。
（ｅ）サンプルにおいてレーザビームによって誘起され、対物レンズおよび偏向素子によって偏向された発光ビーム束を、この面に対してほぼ平行な方向に検出器へ伝送するための第２光学系。
（ｆ）サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束を検出するための２つの検出器。
【００２５】
本発明に係るレーザスキャナ装置は、光学偏向素子が、互いに介在角度βで配置された前側および後側のダイクロイック面を持つウェッジ形状のダイクロイックミラーを備え、ウェッジ形状のダイクロイックミラーは、２つのレーザビームが一方の表面でそれぞれ反射するように調整され、ウェッジ形状のダイクロイックミラーは、介在角度βにより、２つの焦光ポイントおよび検出器の方向に案内される２つの発光ビーム束の空間分離を生じさせることを特徴とする。
【００２６】
第２の態様によれば、この目的は、ここで開示したような特徴に従ったレーザスキャナ装置の動作方法によって達成される。試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するための方法は、下記のステップを備える。
【００２７】
（ａ）サンプル面にある試料スライドのためのレセプタクルを備えたモータ駆動可能なサンプルテーブルを用意すること。
（ｂ）少なくとも１つのレーザおよび第１光学系を用いて、互いに平行に配向し、この面に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビームを供給すること。
（ｃ）この面に対して平行に、ある運動方向に前後移動可能なスキャナヘッドを含むスキャナ手段の光学偏向素子を用いて、レーザビームをサンプルに向けて偏向すること。
（ｄ）対物レンズを用いて、レーザビームをこの面のサンプルに集光すること。
（ｅ）第２光学系を用いて、サンプルでレーザビームによって誘起され、対物レンズおよび偏向素子によって偏向された発光ビーム束を、この面に対してほぼ平行な方向に検出器へ伝送すること。
（ｆ）２つの検出器を用いて、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束を検出すること。
【００２８】
本発明に係る追加の好ましい特徴は、従属請求項によってそれぞれ明らかになろう。
【００２９】
本発明に係るレーザスキャナ装置の利点は、下記のようになる。
【００３０】
・本発明に係るレーザスキャナ装置を用いて記録した赤／緑の像は、高い解像度にも拘わらず、簡単なＸ／Ｙ補正（リニアシフト）によって像全体についてほぼ合致し、あるいは合致させることが可能である。
【００３１】
・本発明で使用するウェッジ形状のダイクロイックミラーは、互いに介在角度で配置された前側および後側のダイクロイック面を備え、サンプルでの蛍光を励起し、検出器の方向に案内される２つの発光ビーム束の分離のためのスポットの空間的分離を同時に可能にする。
【００３２】
・本発明で使用するペンタ（五角形）ミラー配置は、走査軸に対して直角に延びる軸の周りでのスキャナヘッドの全ての傾きを補正して、得られる集光ポイントがサンプル面での現在位置を変化させないようにする。
【００３３】
・本発明で使用するカウンタ振動子(counter oscillator)は、高速移動するスキャナヘッドの移動パルスを補償して、これらのパルスがレーザスキャナ装置へ伝わらないようにしている。
【００３４】
・本発明で使用するリニアエンコーダ（測定ロッド）は、光学主面内および、２つの走査レーザビームによって規定される走査面またはスクリーン面内に配置され、スキャナヘッドの瞬間位置の極めて正確な検出および、現在の集光ポイントの位置への正確な逆算を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の範囲を限定せず、特に好ましい実施形態の例を示す概略図面に基づいて、本発明に係るレーザスキャナ装置について説明する。
【００３６】
図１は、サンプルマガジンから対象物テーブルへの試料スライドの移送中において、２つの試料スライドマガジンおよびこれらの前方に配置された対象物テーブルを通る垂直部分断面図である。これらの２つの試料スライドマガジンは、試料スライド上に配置され、２つの蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するための本発明に係るレーザスキャナ装置１の一部を形成する。
【００３７】
このレーザスキャナ装置は、サンプル面４９を規定するサンプルテーブル２と、試料スライドを保管ユニット４からサンプルテーブル２へ行き来させるためのモータ付搬送装置３とを備える。この場合、保管ユニット４は、少なくとも１つの個別の支持(bearing)ポイント６を有し、レーザスキャナ装置１の動作中に搬送装置３に対してアクセス可能である、サンプル試料スライド８用の個々のサンプル部分７と、テスト試料スライド１０用のテスト部分９とを含む。
【００３８】
本発明に係るこのレーザスキャナ装置において、テスト部分９は、１つ又はそれ以上のテスト試料スライド１０のためのテスト部分マガジン９’としてサンプル部分７とは分離しており、レーザスキャナ装置１に堅固に連結されている。その結果、テスト部分９に保管されたテスト試料スライド１０は、レーザスキャナ装置の動作状態では、操作者に対して手動でアクセスできない。これは、テスト試料スライド１０が操作者による不適切な操作によって汚染したり損傷しないように、適切なテストスライドをいつでも提供できるという利点を有する。ここで示したテスト部分マガジン９’は、開放した挿入側面１５を備える。
【００３９】
ここで示した実施形態では、サンプル部分７は、テスト部分９の上方に軸方向に配置され、保管ユニット４のテスト部分９は、レーザスキャナ装置１のサンプルテーブル２に対して移動可能な保管ユニット４の調整プレート１１に堅固に連結されている。調整プレート１１は、レーザスキャナ装置１のサンプルテーブル２に対して相対的に移動可能である。この場合、保管ユニット４の位置決めプレート１１は、サンプルテーブル２のサンプル面４９に対して実質的に垂直に変位可能である。こうして何れか所望の試料スライド８，１０は、サンプルテーブル２によって規定され、サンプルテーブル２への直線搬送のために設けられたサンプル面４９の水平面(level)に運ばれる。
【００４０】
図１の図から出発して、調整プレートは、固定して、レーザスキャナ装置１とテスト部分マガジン９’との間の静止連結を設けてもよい。こうした場合、何れか所望の試料スライド８，１０の直線搬送が、サンプル部分マガジン７’またはテスト部分マガジン９’からサンプルテーブル２へ生ずるのであれば、サンプルテーブル２はテスト部分マガジン９’に対して移動する必要がある。
【００４１】
調整プレート１１はまた、全体として省いてもよく、テスト部分マガジン９’をレーザスキャナ装置１のどこかに固定して、レーザスキャナ装置の動作状態では、テスト部分９に保管されたテスト試料スライド１０が、通常、操作者に対してアクセス可能でないようにしてもよい。
【００４２】
さらに、代替物（不図示）は、静止状態のサンプルテーブル２に対して、このサンプル面４９における、サンプルテーブル２のサンプル面４９に既に置かれたテスト試料スライド１０の移動、または、静止状態のテスト部分マガジン９’に対して、このサンプル面４９におけるサンプルテーブル２の移動、または、サンプルテーブル２およびテスト部分マガジン９’の相互移動を含む。
【００４３】
これら全ての場合において、サンプル部分マガジン７’またはテスト部分マガジン９’からサンプルテーブル２への何れか所望の試料スライド８，１０の直線搬送が可能になる。さらに、マガジン７’，９’の１つから試料スライド８，１０を除去して、サンプルテーブル２上に戴置するロボットの使用が想定できる。この場合、マガジン７’，９’およびサンプルテーブル２は、実際には、互いに任意の相対位置を想定できる。
【００４４】
しかしながら、試料スライド８，１０を上方に支持するサンプルテーブル２のサンプル面４９は、実質的に水平に配置することが好ましい。サンプルテーブル２はまた、頭上に位置して、使用する試料スライド８，１０がサンプルテーブル２の下方に位置するようにしてもよい。空間内でサンプル面４９の任意の他の場所も原理的には想定できるが、あまり好ましくはない。
【００４５】
図１に示す第１実施形態に係るレーザスキャナ装置１は、好ましくは、ハウジング５を備え、サンプル部分７は、外部からレーザスキャナ装置１のハウジング５の中に挿入可能であり、複数のサンプル試料スライド８のためのマガジン７’として構成されている。サンプル部分７は、好ましくは、保管ユニット４の調整プレート１１に反転可能(reversibly)に搭載される。図示した実施形態において、差し込み式の蟻継ぎ(dovetail)接続が、サンプル部分マガジン７’を、ここでは垂直方向に移動可能な調整プレート１１に対して連結している。サンプル部分マガジン７’は、ハンドル４２によって（手動またはロボットで）把持可能であり、ハウジング５の中へ実質的に垂直な方向に降ろして、調整プレート１１の蟻継ぎ４３に差し込んでもよい。２つのマガジン７’，９’は、ここでは一方の上方に他方が来るように垂直に配置しているため、調整プレート１１に対して確実にねじ止めされたテスト部分マガジン９’は、好ましくは、蟻継ぎ４３の中に挿入されるサンプル部分マガジン７’のための下部ストップである。
【００４６】
サンプル部分マガジン７’及び／又はテスト部分マガジン９’での支持ポイント６は、光学顕微鏡のための標準試料スライドの寸法を実質的に有する試料スライドを受けるように構成されている。これらの支持ポイント６は、好ましくは、支持ウエブ１２によって互いに分離しており、これらの試料スライドは、試料スライド８，１０の全体長さに渡って実質的に延びる２つの支持ウエブ１２を基礎としている。
【００４７】
サンプルテーブル２は、図１に垂直断面図で示しているように、移動可能なように、サスペンション８３の上に配置されたスピンドルドライブ８４を用いて、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０を試料スライド８，１０などのための保管ユニット４の直前に移送するために構成される。
【００４８】
サンプルテーブル２のレセプタクル３４は、好ましくは、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０の２つの長手方向エッジ１４を受け入れるための２つの相互対向した溝３５を備える。サンプル面４９は、この場合、好ましくはほぼ水平に配置される。サンプルテーブル２は、試料スライド８，１０をクランプする方法で試料スライド表面に対してほぼ垂直な方向に確保するために、２つの静止ウエブ３６と、これらのウエブ３６に向けて弾力的に移動可能であり、ウエブ３６の下側エッジとともに溝３５の開口幅を規定する２つの直立側壁３８を有する顎部(jaw)３７とを備える（図４も参照）。
【００４９】
好ましくは、コントローラ４０は、スピンドルドライブ８４を駆動するモータ８７を監視したり管理する。その結果、コントローラ４０は、サンプルテーブル２の運動を制御する。
【００５０】
図２は、テスト対象物マガジンから対象物テーブルへのテスト試料スライドの移送中において、図１に示した試料スライドマガジンを通る水平部分断面図と、前記試料スライドマガジンの前方に配置された対象物テーブルでの平面図である。ここで示したテスト部分マガジン９’は、開放した挿入側面１５を備え、これは、マガジン９’の全体スタック高さに渡って実質的に延びており、個々に遠くへ折れ曲げ可能な個別のフラップ１６によって、幅方向に少なくとも部分的に覆われることがある。このフラップ１６は、ここでは遠くに折れ曲がっており、図示したテスト試料スライドが、テスト部分マガジン９’の挿入側面１５から押し出し可能なように、旋回フラップ１６によって邪魔されないようにしている。
【００５１】
テスト部分マガジン９’の場合、この旋回フラップ１６は、レーザスキャナ装置１の動作状態では、テスト部分９に保管されたテスト試料スライド１０が操作者に対して手動でアクセスできないようにするインターロック係合の一部を形成している。サンプル部分マガジン７’の場合は、この旋回フラップ１６は、折り込み状態で、これらの試料スライドが脱落する心配をすることなく、少なくとも１つのサンプル試料スライド８が収納されたマガジン７’の取り扱い（例えば、旋回または傾斜）を可能にしている。
【００５２】
好ましくは、サンプル部分マガジン７’およびテスト部分マガジン９’の両方、あるいは少なくともサンプル部分マガジン７’は、挿入側面１５の反対側で、全体スタック高さに渡って実質的に延び、この側面の幅の一部を覆うロックプレート２０を有する。このロックプレート２０は、特に、サンプル部分マガジン７’を扱う場合、試料スライドが別の側から脱落するのを防止している。
【００５３】
フラップ１６は、好ましくは、マガジン７’，９’ごとに個々に遠くへ折れ曲げ可能であり、マガジン７’，９’の側方に配置された個々の軸１７の周りに回転可能なように取り付けられる。フラップ１６は、個々に遠くへ折れ曲げ可能であり、好ましくは、マガジン７’，９’の全体スタック高さに渡って実質的に延びるアングルプレート１８をそれぞれ備える。これらの旋回フラップ１６は、好ましくは、個々のマガジン７’，９’に対してモータ駆動される回転可能な偏心ローラ１９を用いて押され、マガジン７’，９’の１つの挿入側面１５を露出させる。変形例（不図示）は、レバー、ラム(ram)またはスライダを用いた旋回フラップ１６の移動を含む。
【００５４】
試料スライド８，１０をマガジン７’，９’内に実質的に遊び無しで位置決めするために、これらの支持ポイントの各々は、好ましくは、挿入した試料スライドの長手エッジ１４に弾性的に突き当たる接触スプリング１３を備える。さらに、スプリング力は、スライド８，１０のその反対側の長手エッジ１４を、対応するマガジン７’，９’によって規定され、座標系の原点のための基準を定義するのに適切な位置に保持する。同様に、サンプルテーブル２には、好ましくは、この長手エッジ１４を所定の位置に確保するローラ形状の可動接触部品３９（図２参照）が設けられ、そのため、座標系の原点のための基準を提供している。
【００５５】
少なくともサンプル部分マガジン７’は、好ましくは、挿入側面１５の反対隅部において、全体スタック高さに渡って実質的に延びて、特定の支持ポイント６において試料スライドの存在または不存在を確認するための管理開口２１を備える。特定の支持ポイント６での試料スライド８，１０の存在または不存在は、種々の方法および装置を用いて確認できる。例えば（図２参照）、管理開口２１がこの光ビーム２３に対して透過である場合、管理装置２２の実質的に水平に延びる光ビーム２３または光バリアが、マガジン７’，９’を通って斜めに向くことが可能である。支持ポイント６に存在する試料スライド８，１０による光ビーム２３の偏向、散乱または減衰は、感光センサを用いて容易に確認できる。
【００５６】
図２では「切り欠きコーナー」の形状の管理開口２１を示したが、光ビーム２３を挿入側面１５を通ってマガジン７’，９’の中に伝送し、反対側にあるセンサに入射させてもよい。これは、切り欠き方式ではない。試料スライド８，１０の搬送方向に対して斜め配向、及び／又は、偏向ミラーの装着（不図示）により、近接するサンプルテーブル２とともに、これらのマガジン内での試料スライドの検出が可能になる。
【００５７】
２つのマガジン７’，９’の１つの特定の支持ポイント６における試料スライドの存在または不存在を確認するための更なる変形例は、例えば、容量近接検出をベースとする。
【００５８】
レーザスキャナ装置１の搬送装置３は、好ましくは、マガジン７’，９’の挿入側面１５とは反対側を通って、サンプル面４９と実質的に平行に動作し、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０を、その支持ポイント６から挿入側面１５を出てサンプルテーブル２に搬送する除荷(unloading)スライダ３１を備える。
【００５９】
この搬送装置３は、好ましくは、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０を、サンプルテーブル２から挿入側面１５を通ってマガジン７’，９’の１つでの保管場所６に搬送するようにした装荷(loading)スライダ３２も備える。
【００６０】
特に好ましくは、装荷スライダ３２は、旋回フラップ３３を備え、これは、上方に旋回して、このフラップ３３無しでサンプルテーブル２に挿入された試料スライド８，１０の上を離れて移動してもよく、フラップ３３は軸４７の周りに傾斜可能であり、試料スライドと接触する。このフラップは、試料スライド８，１０の上を移動して、その後ろに降下して、その後、試料スライドは、フラップ３３と係合して、サンプルテーブル２から引き出してもよい。
【００６１】
フラップ３３の上方旋回は、サンプルテーブル２および、そこに挿入された試料スライド８，１０が、スキャナ手段７２の場所に移動するのを可能にする。傾斜軸４７の周りのフラップ３３のこの上方旋回は、サンプルテーブル２の自由な運動を可能にし、フラップ３３は、挿入された試料スライド８，１０と接触しなくなる。
【００６２】
可動調整プレート１１のためのドライブ４４は、除荷スライダ３１のためのドライブ４５、および装荷スライダ３２のためのドライブ４６はそれぞれ、好ましくは、コントローラ４０によって制御され監視される電気モータである。
【００６３】
図２に示すサンプルテーブル２は、試料スライド８，１０をクランプする方法で確保するために、試料スライドの長手エッジ１４の少なくとも１つに向けて試料スライド表面に対してほぼ平行な方向に移動可能であり、レセプタクル３４の開口幅を弾性的に区切る接触部品３９を備える。この場合、接触部品３９は、試料スライドの長手方向エッジ１４の少なくとも１つに向けて移動可能であり、好ましくは、ほぼ垂直な軸をそれぞれ有するロールとして構成される。
【００６４】
好ましくは、コントローラ４０は、スピンドルドライブ８４を駆動するモータ８７を監視したり管理する。その結果、コントローラ４０は、サンプルテーブル２の運動を制御する。
【００６５】
図３は、開放したテスト対象物マガジンを有する試料スライドマガジンの垂直図である。図３Ａは、ここでは対象物テーブルから見た、２つの試料スライドマガジンの挿入側面の正面図である。垂直に移動可能な調整プレート１１は、右側に見えており、その移動性は両矢印で示している。サンプル部分７は、テスト部分９の正に上方に位置しており、支持ポイント６に静止している、ここでは８個のサンプル試料スライド８を有するサンプル部分マガジン７’は、ここでは２個のテスト試料スライド１０を有するテスト部分マガジン９’の上方に軸方向に取り付けられる。
【００６６】
サンプル部分マガジン７’の旋回フラップ１６は閉じているが、一方、テスト部分マガジン９’の旋回フラップ１６は開いており、テスト部分マガジン９’の挿入側面の幅全体を実質的に露出させている。
【００６７】
テスト部分マガジン９’の旋回フラップ１６の遠くに旋回するのは、ここでは、このフラップのアングルプレート１８を押す偏心ローラ１９によって生ずる。偏心ローラ１９は、好ましくは、サンプルテーブル２によって規定されるサンプル面４９に少なくとも接近して配置され、そのため、保管ユニット４の高さ変位にも拘わらず、常に適正なフラップ１６が遠くに旋回するようになる。テスト部分マガジン９’の接触スプリングが、どのようにテスト試料スライド１０の１つの側方エッジ１４を弾性的に押しているかは、明確に見えている。
【００６８】
図３Ｂは、対象物テーブルに向けて見た、２つの同じスライドマガジンの垂直断面図である。垂直に移動可能な調整プレート１１は、左側に見えており、その移動性は両矢印で示している。サンプル部分マガジン７’は、調整プレート１１の蟻継ぎ４３を介して摺動し、ここではテスト部分マガジン９’によって調整プレート１１の接触位置で保持されている。テスト部分マガジン９’は、ここでは調整プレート１１に堅固にねじ止めされている。サンプル部分マガジン７’およびテスト部分マガジン９’の接触スプリング１３は、ここでは試料スライド積み重ねの右側によく見えている。
【００６９】
図４は、対象物テーブル２およびその横断する傾斜装置を通る垂直部分断面図、あるいはモータ駆動の偏心器８０および片側ヒンジピン８１を備える傾斜機構７９を示す。この傾斜機構７９は、走査面７６内に延びる集光ライン１０１に対してサンプルまたは試料スライド８，１０を配向させるように機能する（図５参照）。
【００７０】
第１対物レンズ５７の焦点およびレーザスキャナ装置１のスキャナヘッド５０の運動方向７５は、この集光ライン１０１を規定する。この集光ライン１０１自体は、スキャナヘッド５０の光学偏向素子５６とともに走査面７６を規定する。この走査面７６は、スキャナヘッド５０の運動方向７５およびその光学偏向素子５６によって規定される。この走査面７６は、ここではサンプル面４９に対して実質的に垂直に立っている。この集光ライン１０１は、スキャナヘッド５０の運動方向７５および走査対物レンズ５７の焦点によって規定され、装置が正しく調整された場合、サンプル面４９内に位置する。
【００７１】
ヒンジピン８１は、実際の軸（不図示）として構成できる。しかしながら、鋼スプリング１０４によって形成された実際のヒンジピン８１が好ましい。鋼スプリング１０４は、好ましくは個々のヨーク１０５を用いて、サンプルテーブル２または支持部分１０３にねじ止めされる。この鋼スプリング１０４は、偏心器８０に対抗する力を生じさせ、サンプルテーブル２の支持部分１０３のための、簡単で遊び無しの傾斜機構を提供する。
【００７２】
図４Ａは、試料スライドマガジン７’，９’に向かって見た、レーザスキャナ装置の対象物テーブル２を示し、試料スライド８が、閉じた対象物テーブル２に両側に（即ち、２つの方向で）保持される。サンプルテーブル２は、モータ駆動の偏心器８０および片側ヒンジピン８１を持つ傾斜機構７９を備える。この傾斜機構７９は、試料スライド８，１０またはサンプルを集光ライン１０１に対して配向させるために使用できる。
【００７３】
図１２は、このタイプの偏心装置の好ましい実施形態を通る断面図である。この集光ライン１０１は、好ましくは、サンプル面４９および、スキャナヘッド５０が光学偏向素子５６およびその運動方向７５で規定する走査面７６内に位置する。この場合、走査面７６は、好ましくはサンプル面４９に対して垂直に立っている（図５も参照）。偏心器８０は、好ましくはモータ駆動式であり、試料スライド８，１０またはサンプルテーブル２の横断傾斜を補正するために使用でき、スキャナ手段７２の集光ライン１０１がサンプル面４９内に正確に位置するようにする。
【００７４】
サンプル面４９は、好ましくはほぼ水平に配置される。サンプルテーブル２のレセプタクル３４は、好ましくは、図示したサンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０（不図示）の２つの長手方向エッジ１４を受け入れるための２つの相互対向した溝３５（図４Ｂを参照）を備える。
【００７５】
サンプルテーブル２は、試料スライド８，１０をクランプする方法で、試料スライド表面に対してほぼ垂直な方向に確保するために、好ましくは、２つの静止ウエブ３６を持つ支持部分１０３を備える。さらに、サンプルテーブル２は、これらのウエブ３６に向けて弾力的に移動可能であり、２つの直立側壁３８を有する顎部(jaw)３７を備える。これらの側壁３８は、ウエブ３６の下側エッジとともに溝３５の開口幅を規定する。
【００７６】
移動可能な顎部３７は、スプリング３０によってサンプルテーブル２の支持部分１０３に対して弾性的に支持され、これらのスプリング３０は、移動可能な顎部３７の直立側壁３８を試料スライド８の下面に向けて押圧する。その結果、サンプル試料スライドまたはテスト試料スライド１０は、好ましくは、少なくとも近似的には光学顕微鏡のためのガラス試料スライドの質量を有し、クランプする方法で垂直な方向にサンプルテーブル２に保持される。
【００７７】
サンプルテーブル２は、試料スライド８，１０をクランプする方法で試料スライド表面に対してほぼ平行な方向に確保するために、試料スライド８の長手エッジ１４の少なくとも１つに向けて移動可能であり、レセプタクル３４の開口幅を弾性的に区切る接触部品３９を備える。これらの接触部品３９は、試料スライド８の長手エッジ１４の少なくとも１つに向けて移動可能であり、好ましくは、ほぼ垂直な軸をそれぞれ有するロールとして構成される。ロール３９に対向する溝３５は、レーザスキャナ装置１の座標系の軸を規定するのに適した、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０のストップを規定する。
【００７８】
また、ここで示すように、凹部９８の中にはえくぼ形成(dimpling)パンチ８８が入り込んでおり、サンプルテーブル２および保管ユニット４が接近する際、サンプルテーブルを貫通して、この貫通により顎部３７および側壁３８を支持部分１０３のウエブ３６から引き離している。
【００７９】
図４Ｂは、試料スライドマガジン７’，９’から遠くで見た対象物テーブル２を示し、対象物テーブル２は、試料スライド８，１０の除去後または挿入前に開放している。この段階で、試料スライド８，１０はサンプルテーブル２に配置されていないため、ロール状の接触部品３９は極端な位置にある。ロール状の接触部品３９は、試料スライド８，１０がサンプルテーブル２に挿入されると直ちに、スプリング要素の存在に対抗してこの極端な位置から変位する。この場合、えくぼ形成パンチ８８は斜面(ramp)８９に衝突して、サンプルテーブル２の可動顎部３７が下向きに少し引っ張られ、サンプルテーブル２のレセプタクル３４の中への試料スライド８，１０の挿入を容易にしていることが明確に見えている。
【００８０】
図５は、対象物テーブルおよびその高さ調整および長手方向傾斜の装置を通る垂直部分断面図である。サンプルテーブル２によって規定されるサンプル面４９は、ほぼＺ方向（ここでは垂直方向）に調整可能であり、サスペンション８３に直線的に装着され、直線的に変位可能なサンプルテーブルが、このサスペンション８３と共に、モータ駆動の偏心器１０６の上に静止しており、旋回可能なようにフレーム８２の片側に取り付けられている。
【００８１】
図１２は、このタイプの偏心装置の好ましい実施形態を通る断面図である。偏心器１０６が幾らか回転した場合、サンプルテーブル２と共にサスペンション８３が上昇または降下する。この動きを用いて、サンプルテーブル２の面、即ち、サンプル面４９は、保管ユニット４のサンプル部分マガジン７’またはテスト部分マガジン９’での支持ポイント６の面と一致するようになり、直線搬送がこれらのマガジン７’，９’の１つとサンプルテーブル２との間で生ずることになる。
【００８２】
対応するマガジンは、好ましくは、移動可能な調整プレート１１の変位によるＺ方向に設けており、そのため、サンプルテーブルサスペンション８３の偏心器１０６を用いて、何らかの微調整を行う必要がある。偏心器１０６は、好ましくはモータで駆動され、試料スライド８，１０またはサンプルテーブル２の長手方向傾斜を補正するために使用でき、スキャナ手段７２の集光ライン１０１が、サンプル面４９内に正確に位置するようになる。実際、長手方向傾斜の補正は、垂直変位、即ち、Ｚ軸によっても達成される。
【００８３】
このタイプの試料スライド移送のために、サンプルテーブル２は、好ましくは、ほぼ水平なＹ方向に保管ユニット４に可能な限り接近して引き寄せられる。サンプルテーブル２が保管ユニット４に接近して引き寄せられると、えくぼ形成パンチ８８はサンプルテーブル２に進入し、そして、試料スライドを受け取るために、サンプルテーブル２のレセプタクル３４の支持体を下げる。その結果、サンプルテーブル２は試料スライド８，１０を受け取るように設定される。
【００８４】
この接近引き寄せは、好ましくは、サスペンション８３に搭載されたスピンドルドライブ８４を用いて、直線ガイド８５に沿って生ずる。スピンドルドライブ８４は、弾性継手８６を介してモータ８７と連結しており、そのため、サンプル面４９が水平に対して僅かな角度傾斜を包含した場合でも、実質的にＹ方向のサンプルテーブル２の正確な直線ガイドが生ずる。
【００８５】
偏心器８０を用いてサンプルテーブル２が調整可能であることの主たる目標は、Ｘ方向（ここでは図面紙面に垂直）に振動する、レーザスキャナ装置１のスキャナヘッド５０によって規定される集光ライン１０１に対するサンプル面４９の配向である。このスキャナヘッド５０は、仕切りプレート９９の上面において、Ｘ方向に極めて高速で移動する。この仕切りプレートは、走査開口９０を有する。スキャナヘッド５０は、好ましくは、この走査開口９０の中に降下して、ここから放射される光ビームが、僅かな距離でサンプルに入射し、スキャナヘッド５０は、サンプルから来る蛍光放射を可能な限り効率的に取り込んで、検出器６１または複数の検出器６１，６１’へ伝送する。
【００８６】
図６は、第１実施形態に係るスキャナヘッド５０を備えたレーザスキャナ装置１の基本光学素子の概略図である。試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置１は、サンプル面４９にあるサンプル試料スライド１０のためのレセプタクルを備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル２を備える。
【００８７】
第１レーザ５１、第２レーザ５２および第１光学系５３は、互いに平行に向いて、この面４９に平行に延びる２つの異なる波長のレーザビーム５４，５５を供給する。スキャナ手段７２は、この面４９に平行に前後移動可能であり、サンプルに向けてレーザビーム５４，５５を偏向するための光学偏向素子５６を有するスキャナヘッド５０を備える。第１対物レンズ５７は、レーザビーム５４，５５を面４９内のサンプルに集光する。この第１対物レンズ５７は、サンプル面４９に対して好ましくは平行に配置された主面１０７を有する。
【００８８】
第２光学系５８は、サンプルでレーザビーム５４，５５によって誘起され、第１対物レンズ５７および偏向素子５６によって偏向された発光ビーム束５９，６０を、面４９に対してほぼ平行な方向に検出器６１，６１’へ案内する。このタイプの２つの検出器６１，６１’は、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束５９，６０を検出する。絞り４８の開口は、好ましくは、集光した発光ビーム束５９，６０より大きな直径を有するが、これらは集光した発光ビーム束５９，６０の寸法にほぼ対応させることも可能である。こうして共焦点レーザスキャナ装置１を提供する。
【００８９】
本発明に係るレーザスキャナ装置１の光学偏向素子５６は、互いに介在角度βで配置された前側および後側のダイクロイック面６３，６４を持つウェッジ形状のダイクロイックミラー６２を備える。ここではウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、２つのレーザビーム５４，５５が面６３，６４の一方でそれぞれ反射するように調整される。ここではウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、介在角度βにより、得られる２つの集光ポイント６５および検出器６１，６１’の方向へ案内される２つの発光ビーム束５９，６０の空間分離を生じさせる。得られる２つの集光ポイント６５，６５’は、サンプル面４９において互いに距離δで配置される。図６に示すこの第１実施形態において、光学偏向素子５６はウェッジ形状のダイクロイックミラーである。好ましくは、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４は、ここでは、第１レーザビーム５４を反射するように構成され、前側ダイクロイック面６３は第２レーザビーム５５および発光ビーム束５９，６０を反射するように構成される。
【００９０】
第２光学系５８は、それ自体知られている素子、例えば、第２対物レンズ５７’を備え、入射する発光ビーム束５９，６０を個々のポイントに集光する。第２光学系５８は、絞り４８をさらに備え、その開口はこれらの開口を通過する集光した発光ビーム束５９，６０よりほぼ大きいことが好ましい。特に好ましい実施形態によれば、レーザスキャナ装置１は、非共焦点の結像原理をベースとしている。これによれば、これらの集光した発光ビーム束５９，６０は、検出器６１，６１’にそれぞれ衝突し、検出器６１，６１’は個々の発光ビーム束５９，６０の強度を測定する。この第２対物レンズ５７’は、色消しレンズまたは単レンズとして構成できる。
【００９１】
図７は、本発明に係るレーザスキャナ装置１のスキャナヘッドの概略図である。ここでは、図７Ａは、スキャナヘッド５０の第２実施形態を示し、光学偏向素子５６は、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成される。先の第１実施形態のように（図６参照）、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４は、第１レーザビーム５４を反射するように構成され、前側ダイクロイック面６３は第２レーザビーム５５および発光ビーム束５９，６０を反射するように構成される。
【００９２】
図７Ｂは、スキャナヘッド５０の第３実施形態を示し、光学偏向素子５６は、同様に、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純なミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成される。第２実施形態（図７Ａ参照）と比べて、ダイクロイックミラー６２および単純なミラー６７の配置が反転している。この場合、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４は、第１レーザビーム５４を反射するように構成され、前側ダイクロイック面６３は第２レーザビーム５５および第１と第２の発光ビーム束５９，６０を反射するように構成される。
【００９３】
スキャナヘッド５０の更なる代替の実施形態（不図示）において、光学偏向素子５６は、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成される。この場合、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４は、第１レーザビーム５４および２つの発光ビーム束５９，６０を反射するように構成され、前側ダイクロイック面６３は第２レーザビーム５５を反射するように構成される。
【００９４】
更なる代替の実施形態（不図示）によれば、光学偏向素子５６はペンタミラー配置６６として構成される。図７Ａに示す実施形態と比べて、それ自体は簡単であり、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、前側ダイクロイック面６３の位置にある第１単純ダイクロイックミラーで置換される。第２単純ダイクロイックミラーまたは完全ミラーは、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４の位置にある。第２単純ダイクロイックミラーまたは完全ミラーは、第１単純ダイクロイックミラーと共に相応の介在角度をそれぞれ包含する。ペンタミラー配置６６の反射特性および透過特性のこれらの変形例は、基本的にはほぼ４５°で配置された単純ミラーを備えた実施形態にも適用される。
【００９５】
ここで説明した実施形態および更なる組合せは、必要に応じて交換できることは自明であろう。それでも光学偏向素子５６がウェッジ形状のダイクロイックミラー６２として構成された図６に係る第１実施形態、あるいは、光学偏向素子５６がウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成された図７Ａに係る第２実施形態を優先する。全てのペンタミラー配置６６では、前側面６３および単純ミラー６７は、２２．５°の角度を包含することが好ましい。
【００９６】
図８は、励起光を供給するための第１光学系５３および誘起されたサンプルの蛍光放射を検出するための第２光学系５８の基本光学素子と、スキャナヘッド５０を備えたスキャナ手段７２と、試料スライドマガジン７’，９’を含む保管ユニット４を備えた対象物テーブル２とを有するレーザスキャナ装置１を通る水平部分断面図である。全ての基本光学素子およびスキャナ手段７２は、好ましくは、共通の仕切りプレート９９の上に配置され、サンプルテーブル２は、好ましくは、この仕切りプレート９９の下方に配置される（図５参照）。
【００９７】
第１光学系５３の基本光学素子は、ハウジング５内に配置され、少なくとも第１レーザ５１と、任意である第２レーザ５２と、レーザ５１，５２から来るレーザビーム５４，５５のためのフィルタ円板(wheel)９７と、多数のダイクロイックミラー６２と、レーザ５１，５２からのレーザビーム５４，５５をＸ方向と平行な方向に偏向するための単純ミラー６７とを備える。
【００９８】
第２光学系５８の基本光学素子は、同じハウジング５内に配置され、１つ又はそれ以上の検出器６１，６１’と、前記検出器の前方に配置され、サンプルから来る発光ビーム束５９，６０のためのフィルタ円板９７および絞り４８と、Ｘ方向と平行な方向からの発光ビーム束５９，６０を検出器６１，６１’の方向に偏向するための多数のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７とを備える。
【００９９】
スキャナ手段７２は、ドライブ７１と、スキャナヘッド５０と、好ましくは、スキャナヘッド５０と等しいか少なくとも等価な質量を有し、パルス補償のためのカウンタ振動子７３とを備える。スキャナヘッドおよびカウンタ振動子は、連結ロッド７０，７０’を用いてドライブ７１と連結され、それぞれ精密な直線ガイド（不図示）に取り付けられている。ドライブ７１は、スキャナヘッド５０に、ある運動方向７５（両矢印を参照）での高速な往復運動を生じさせ、これは同時に走査軸７５を規定する。ここでは、カウンタ振動子７３は、常に反対の運動を行い、このためスキャナヘッド５０の好ましい高い走査速度にも拘わらず、仕切りプレート９９および全体のレーザスキャナ装置１が安定に保持される。
【０１００】
走査軸７５は、Ｘ軸と平行か、あるいはこれと正確に一致している。スキャナヘッド５０は、例えば、ダイクロイックミラー６２とした光学偏向素子５６を備える。この偏向素子５６は、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズム、ペンタミラーの構成でもよく、あるいはここで列挙した素子の組合せでもよい。この偏向素子５６は、一方では、第１光学系５３のレーザビーム５４，５５をサンプルテーブル２上にあるサンプルに偏向し、他方では、サンプルから放射された発光ビーム束５９，６０を第２光学系５８の方向に偏向させる。
【０１０１】
Ｘ軸および走査軸７５に対して垂直である、仕切りプレート９９の下方に配置されたサンプルテーブル２の運動方向は、Ｙ軸の方向になる。サンプル部分マガジン７’に保管されたサンプル試料スライド８を有する保管ユニット４およびテスト部分マガジン９’に保管されたテスト試料スライド１０は、好ましくは、仕切りプレート９９の外側エリアに配置される。これらのマガジン７’，９’の特定の支持ポイントにおける試料スライド８，１０の存在は、好ましくは、検査装置２２を用いて監視される。この検査装置２２は、好ましくは、これらの検査目的のために、管理開口２１を貫通する光ビーム２３を備える。
【０１０２】
レーザスキャナ装置１は、好ましくは、換気扇２５、活性炭フィルタ２７を有する空気入口２６、および空気出口２８を含む換気手段２４を有し、サンプル部分マガジン７’に保管されたサンプルでの蛍光色素が新鮮な空気(ozone)に露出するのを低減している。換気手段２４は、特に好ましくは、サンプル試料スライド８を有するサンプル部分７を実質的に閉じ込める追加のハウジング２９を備える。この追加ハウジング２９は、好ましくは、レーザスキャナ装置１のハウジング５の内側に配置して、遠へ旋回できる実質的な閉鎖エリアとして構成される。この場合、換気手段２４は、この追加ハウジング２９内に収容して、レーザスキャナ装置１の換気とは独立であることが特に好ましい。
【０１０３】
例えば、サービス技術者がこの追加ハウジング２９を開けることができ、必要に応じて、１つ又はそれ以上のテスト試料スライドを、他のアクセス不可能なテスト部分マガジン９’に挿入したり置換できる。この追加ハウジング２９は、仕切りプレート９９から遠くへ旋回可能なように構成し、個々の試料スライド８，１０をサンプルテーブル２またはマガジン７’，９’へ搬送するための装荷開口１００を有する。サンプル部分７は、好ましくは、保管ユニット４のテスト部分９の上方に軸方向に配置され、追加ハウジング２９と共に、あるいはこの追加ハウジング２９の少なくとも一部とともに、遠くへ旋回する（これは、サービス技術者のために開く）。もしサンプル試料スライド８が、サンプルテーブル２と保管ユニット４との間の搬送中にジャムまたは破損した場合、操作者は、テスト試料スライド１０へのアクセスを提供することなく、破損したサンプル試料スライド８を除去できる。
【０１０４】
サービス技術者は、１つ又はそれ以上のテストスライド１０をサンプル部分マガジン７’に挿入し、このサンプル部分マガジン７’を、レーザスキャナ装置１の中に通常の方法で挿入することが特に好ましい。
【０１０５】
そして、レーザスキャナ装置１のコントローラ４０において相応にプログラム化したファームウェアが、好ましくは、サービス技術者の個人識別番号（ＰＩＮ）の入力、またはサービス技術者のためのコードの入力によって活性化される。こうしていったん活性化すると、ファームウェアにより、レーザスキャナ装置１のコントローラ４０は、サンプル部分マガジン７’からサンプルテーブル２へ、さらに、テスト部分マガジン９’の支持ポイント６へのこれらのテスト試料スライド１０の各々の自動搬送を制御可能になる。
【０１０６】
この特に好ましい方法によれば、テスト部分マガジン９’への手動介入が不可能になる。サービス技術者だけが、好ましくは追加ハウジング２９内に閉じ込められているテスト試料スライド１０を回収でき、特別な緊急の場合、適切なツールを用いて回収できる。本発明に係るレーザスキャナ装置１のコントローラ４０は、好ましくは、テスト試料スライド１０に基づいて実行される自動内部測定器検査を制御するように構成される。
【０１０７】
サンプルテーブル２は、好ましくは、保管ユニット４の前方に直接達するまでモータによって駆動されて移動するように構成され、その場所および運動はコントローラ４０によって制御される。これは、研究すべき試料スライド８，１０を選択するための保管ユニット４の調整プレート１１に関して、そして、フラップ１６を遠くへ旋回するための回転可能な偏心ローラ１９に関しても当てはまる。
【０１０８】
さらに、除荷スライダ３１は、サンプルテーブル２上にあるサンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０の自動選択および供給のために、試料スライド８，１０を、その場所および運動がコントローラ４０によって制御されるサンプルテーブル２へ搬送するために、モータ駆動されように構成されることが好ましい。これはまた、前記保管ユニットをサンプル部分マガジン７’またはテスト部分マガジン９’の支持ポイント６に戻す場合、試料スライド８，１０を保管ユニット４へ搬送するための装荷スライダ３２についても当てはまる。
【０１０９】
図９は、関連した変位トランスデューサ９１を備えたレーザスキャナ装置１のスキャナヘッド５０を通る水平部分断面図である。直線ガイド６８には、スキャナヘッド５０がＸ方向に移動して走査開口９０の中に入り込むように配置されており、フレーム８２に取り付けられる。ここでは、Ｘ軸はスキャナヘッド５０の運動方向７５と一致しており、この運動方向７５は、スキャナヘッド５０の下方に配置されたサンプル（不図示）に向けて偏向した第１および第２レーザビーム５４，５５と共に、走査面７６を規定する。
【０１１０】
この走査面７６は、好ましくは、サンプル面４９に対して垂直に立っている。スキャナヘッド５０は、レーザスキャナ装置１の固定された直線測定システム７８から離れて、この走査面７６内に配置された測定ロッド７７を備える。サンプルテーブル２は、好ましくは、Ｘ軸７５に対して直角に配置されたデカルト座標系のＹ方向に直線移動可能なようにモータ駆動されるように構成される。
【０１１１】
スキャナヘッドは、全ての光学素子、取り付け手段、測定ロッド７７および直線ガイドの一部とともに、重心７４を有する。この重心７４は、スキャナヘッド５０の運動方向７５に、連結ロッド係合ポイント６９と同じライン上に配置され、このラインは、スキャナヘッド５０の連結ロッド７０をドライブ７１と連結する。この連結ロッド係合ポイント６９は、例えば、軸として構成可能であるが、連結ロッド係合ポイントを屈曲ピボットとして構成することが好ましい。
【０１１２】
図１０は、走査中のＸ／ｔダイヤグラムとして、スキャナヘッド５０およびその非線形運動のための変位トランスデューサ９１の概略図である。このＸ／ｔダイヤグラムは、Ｘ軸上の位置に応じた画素（Δｘ）を検出するために、異なる期間（Δｔ１；Δｔ２）を参照する。変位トランスデューサ信号９２は、レーザヘッド５０の走査ラインの極端なポイント（エンドポイント）でピークを有するサインカーブにほぼ対応している。エンドポイントでの走査方向の転換により、その結果、スローダウンする動きにより、スキャナヘッドは、転換ポイントに近接すると、転換ポイント間の中心位置で達成され、同じ距離（Δｘ）をずっと短い時間（Δｔ１）で通過するスキャナヘッドの最大速度よりも、同じ距離（Δｘ）をカバーするのにより長い時間（Δｔ２）を必要とする。
【０１１３】
画素（Δｘ）および対応する場所および時間ポイントは互いに相関しており、この時間ポイントで測定される強度に帰着する。そして、全て測定した画素の合計は２次元画像を生成する。サンプル面４９での画素の場所とこの場所で測定した蛍光強度との相関関係は、最終的には、レーザスキャナ装置１の画素サイズ、解像度との組合せで決まる。
【０１１４】
図１１は、光学顕微鏡のための標準試料スライドのフォーマットを有し、専ら実質的に光学的に安定なテスト構造４１を備えたテスト試料スライド１０を示す。「実質的に光学的に安定」とは、通常使用の際、即ち、典型的にはテストの際に生ずるような、放射露光の際、測定可能な損傷を受けない場合のテスト構造を意味する。レーザビーム５４，５５を用いてテスト試料スライド１０の分単位または時間単位の長い照射、あるいは保護していない場所にテスト試料スライド１０を比較的長い時間放置することは、「通常使用」とはいえない。
【０１１５】
下記表１は、光学顕微鏡のための最も典型的なガラススライドの概要を示す。
【０１１６】
【表１】
2011100136.tif 000003
【０１１７】
図１１に示した例示のテスト試料スライド１０は、７５ｍｍの長さＡと２５ｍｍの幅Ｂを有する表面、および１ｍｍの厚さＣを有する。表面の半分Ａ／２は、つや消し(matt)仕上げである（例えば、研削を用いて）。他の半分は、好ましくは、２０ｍｍの幅Ｄを含むラインパターンを有する。
このラインパターンは、好ましくは、マスクを用いて調製した、気相成長のクロム層を含む。大文字Ｅ，Ｆ，Ｇは、下記のように、特定の数字の１ミリメートル当たりのラインペア（ｌｐ／ｍｍ）を示し、小文字ｌ，ｍ，ｎ，ｏは、特定の量を示す。
【０１１８】
Ｅ＝５０（ｌｐ／ｍｍ）；Ｆ＝１００（ｌｐ／ｍｍ）；Ｇ＝１０（ｌｐ／ｍｍ）
ｌ＝０．５ｍｍ；ｍ＝２ｍｍ；ｎ＝１ｍｍ；ｏ＝７ｍｍ
【０１１９】
これらのテスト構造４１の全ては、専ら実質的に光学的に安定であり、非蛍光性である。
【０１２０】
図１２は、集光ライン１０１を調整するための偏心装置８０，１０６を通る垂直断面図である。集光ライン１０１は、サンプルテーブル２でのサンプル面４９に対してスキャナヘッド５０によって決まる。各偏心装置８０，１０６は、好ましくは、モータ駆動され、直立した外リング１０８と、回転可能な内リング１０９と、多数の転がり体またはボール１１０とを含むボールベアリングを備える。このタイプの転がり体は、好ましくは、明瞭さのために図１２から省略したケージ(cage)を備える。
【０１２１】
特に好ましい転がりベアリングの回転可能な内リング１０９は、偏心孔１１１を有し、そこにはモータ駆動の駆動シャフト１１２が、内リング１０９に対して回転できないように取り付けられる。そして、この駆動シャフト１１２が、サスペンション（不図示）に対して静止および回転する方法で取り付けられて特定の角度で回転した場合、移動する構成要素に取り付けられた直立した外リング１０８は、上昇または降下する。この上昇または降下は、駆動シャフト１１２の中心からボールベアリングの回転中心１１４までの距離を規定する偏心量１１３、これらの２つの中心の瞬間的な相互配置、および駆動シャフトの回転方向によって決まる。
【０１２２】
これらの偏心配置８０，１０６の利点は、ほぼ段差無しで摩擦無しの高さ調整を容易にする点を含む。より小さい偏心量１１３は、偏心装置８０，１０６の最大調整能力をより低くするが、この調整能力の繊細さを増加させることは明らかである。外リング１０８は、動く装置８０，１０３に対して不動で取り付けられるが、これは絶対に必要ではなく、外リング１０８は、動く装置８０，１０３に対して移動可能に配置することもできる。偏心量１１３は、何れか所望の空間方向に配置することができ、例えば、図１２に示すように、必ずしも水平偏差を規定しなくてもよい。
【０１２３】
本発明に係るレーザスキャナ装置１は、２次元対象物を画像化し測定するために設計されている。従って、これらの「平坦な」対象物について、感度較正が正確に有効とする必要がある。長期間に渡って光学的に安定で化学的に耐性がある２次元蛍光サンプルは、全く生産できないか、困難さを伴って製造できるのみである。
【０１２４】
これに対して、３次元拡張を有する対象物が測定可能であろう。しかしながら、こうした３次元対象物について測定した強度は、レーザスキャナ装置の被写界深度(depth of field)および焦点での特定の位置決め（即ち、Ｚ方向）に強く依存しているため、こうした３次元対象物は、信号強度または感度を較正するのに直接には適していない。しかしながら、材料１０２が、例えば、プラスチック材料またはドープしたガラスに埋め込まれた蛍光色素など、いわゆる「バルク材料」として存在しており、これはほぼ光学的に安定で化学的に耐性がある。
【０１２５】
サンプルテーブル２およびレーザスキャナ装置１の保管ユニットの空間での向きは、実際には任意である。これは、カウンタ振動子７３を用いて良好にバランスし、及び／又はパルス補償されたスキャナ手段７２についても当てはまる。サンプルテーブル２のサンプル面４９は、実質的に水平で、頭上に吊り下げて配置してもよい。しかしながら、図１と図２または図４〜図７に係るサンプルテーブルの静止した配置が好ましい。
【０１２６】
本発明に係るレーザスキャナ装置１の同一の特徴または要素は、それぞれ同一の参照符号を設けており、これらの要素は全てのケースにおいて詳細には説明していない。
【０１２７】
さらに、スライド上に配置され、蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するためのこのタイプのレーザスキャナ装置１を動作するための本発明に係る方法が開示されている。この方法は、使用する光学偏向素子５６は、互いに介在角度βで配置された前側および後側のダイクロイック面６３，６４を持つウェッジ形状のダイクロイックミラー６２であり、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、２つのレーザビーム５４，５５が面６３，６４の一方でそれぞれ反射するように調整され、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、介在角度βにより、得られる２つの集光ポイント６５および検出器６１，６１’の方向へ案内される２つの発光ビーム束５９，６０の両方の空間分離を生じさせることを特徴としている。
【０１２８】
この方法は、好ましくは、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成された光学偏向素子５６を使用する。このペンタミラー配置６６は、走査軸７５に対して直角に延びるＹ軸周りのスキャナヘッド５０の傾斜を補正して、得られる集光ポイント６５がサンプル面４９でこれらの現在位置を変化させないようにしている。
【０１２９】
スキャナヘッド５０は、その光学偏向素子５６およびその運動方向７５とともに、サンプル面４９に対して垂直に立つ走査面７６を規定することが特に好ましく、スキャナヘッド５０のＸ軸７５への変位は、レーザスキャナ装置１の直線測定システム７８から離れて、この走査またはスクリーン面７６内に配置された測定ロッド７７によって測定される。この測定ロッド７７は、好ましくは、走査またはスクリーン面７６内、あるいは少なくともこの走査面７６にごく接近して配置される。この測定ロッド７７は、好ましくは、第１対物レンズ５７（図６と図７参照）の主面１０７内、あるいは少なくともこの主面１０７にごく接近して配置される。
【０１３０】
試料スライド上に配置され、蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するためのこのタイプのレーザスキャナ装置１を動作するための本発明に係る方法により、試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定する際、２．５μｍまたはこれより優れた公称解像度が可能になる。
【０１３１】
強度および感度テストの実行、クロストーク、解像度、動的測定、レーザノイズ、強度測定、フィルタの阻止および伝達検査、そして、光学コンポーネントの調整確認、幾何学的画像パラメータ、および画像配向を含むグループから選択される測定器検査が、特に好ましい。幾何学的画像パラメータは、例えば、倍率、歪みの確定とパラメータ化である。２つ又はそれ以上の励起チャネル及び／又は検出チャネルの重なり合いも検査してもよい。さらに、レーザスキャナ装置１は、自動合焦機能を検査することが可能である。
【０１３２】
感度検査は、好ましくは、少なくとも近似的には光学顕微鏡のための標準試料スライドのフォーマットを有し、専ら実質的に光学的に安定なテスト構造４１を備えた、少なくとも１つのテスト試料スライド１０を用いて、蛍光物質なしで実施する。
【０１３３】
上述のように、蛍光物質なしで実質的に２次元テスト構造４１についての感度検査の代替または追加として、３次元蛍光テスト構造について強度測定も実施してもよい。
【０１３４】
通常の走査、またはＸＹ方向に、サンプル面４９に対して平行に通常に走査したフィールドの代わりに、ＸＺ方向（Ｚプロファイル）に走査を行い、サンプル面４９に対して少なくとも実質的に垂直にフィールドが走査される。直接測定されるＺプロファイルは、測定した強度をＺ座標の関数として表す（Ｉ＝Ｉ（Ｚ））。このＺプロファイルの代わりに、対応する強度の第１導関数（ｄＩ＝ｄＩ（ｚ）／ｄｚ）を計算するのが好ましく、これにより２次元強度分布が提供される。第１導関数の最大値は、サンプルの表面でレーザスキャナ装置１によって測定された強度の測定値である。
【０１３５】
この較正方法に適した材料１０２は、同じテスト試料スライド１０または別個のテスト試料スライドの上に、気相成長したラインパターンとともに配置してもよい。これらの平坦な３次元材料１０２は、好ましくは、２×２ｍｍから１０×１０ｍｍのサンプル面４９に対して平行な拡張を有し、そして、約０．１〜２ｍｍの厚さ、好ましくは、約１ｍｍの厚さ（図１１参照）を有する。
【０１３６】
当業者は、波長スペクトルの一部分に対して透過であり、波長スペクトルの他の部分を反射する光学素子としてのダイクロイックミラーの機能に精通している。従って、当業者は、この場合、波長選択性の透過および反射に言及している。さらに、異なる波長を持つ光を放射できる知られたレーザ、およびダイオードレーザキャビティ（例えば、赤色６３５ｎｍ）および固体レーザキャビティ（例えば、緑色５３２ｎｍ）を単一ケーシング内に有する他のレーザ（即ち、ハイブリッドレーザ）が存在する。
【０１３７】
本説明から当業者にとって明らかになる組合せまたは変形例、あるいは本発明の説明した実施形態の組合せまたは変形例は、本発明の範囲の一部を形成する。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】サンプルマガジンから対象物テーブルへの試料スライドの移送中において、２つの試料スライドマガジンおよびこれらの前方に配置された対象物テーブルを通る垂直部分断面図である。
【図２】テスト対象物マガジンから対象物テーブルへのテスト試料スライドの移送中において、試料スライドマガジンを通る水平断面図と、これらの前方に配置された対象物テーブルの上面図である。
【図３】開放したテスト対象物マガジンを有する試料スライドマガジンの垂直図であり、図３Ａは、対象物テーブルから見た正面図における２つの試料スライドマガジンの挿入側面を示し、図３Ｂは、対象物テーブルに向けて見た垂直断面における２つの試料スライドマガジンを示す。
【図４】対象物テーブルおよびその横断方向傾斜装置を通る垂直部分断面図を示し、図４Ａは、試料スライドマガジンに向けて見た対象物テーブルを示し、試料スライドは、閉じた対象物テーブル内に双方向で保持されており、図４Ｂは、試料スライドマガジンから遠くに見た対象物テーブルを示し、対象物テーブルは、試料スライドの除去後あるいは挿入前に、開いている。
【図５】対象物テーブルおよびその高さ調整および長手方向傾斜の装置を通る垂直部分断面図である。
【図６】第１実施形態に係るスキャナヘッドを備えたレーザスキャナ装置の基本光学素子の概略図である。
【図７】スキャナヘッドの概略図であり、図７Ａは、スキャナヘッドの第２実施形態を示し、図７Ｂは、スキャナヘッドの第３実施形態を示す。
【図８】基本光学素子を有するレーザスキャナ装置、スキャナヘッドを有するスキャナユニットおよび試料スライドマガジンを有する対象物テーブルを通る水平部分断面図を示す。
【図９】関連した変位トランスデューサを備えたレーザスキャナ装置のスキャナヘッドを通る水平部分断面図である。
【図１０】Ｘ軸上の多くの画素の位置（Δｘ）に従って、物体から放射する蛍光を検出するための異なる期間（Δｔ１；Δｔ２）を参照する走査中のＸ／ｔダイヤグラムとして、スキャナヘッドおよびその非線形運動のための変位トランスデューサの概略図である。
【図１１】光学顕微鏡法のための標準試料スライドのフォーマットを有し、専ら実質的に光学的に安定なテスト構造を備えるテスト試料スライドを示す。
【図１２】集光ラインを調整するための偏心装置を通る垂直断面図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１    レーザスキャナ装置
２    サンプルテーブル
３    搬送装置
４    保管ユニット
５    ハウジング
６    支持ポイント
７    サンプル部分
７’  サンプル部分マガジン
８    サンプル試料スライド
９    テスト部分
９’  テスト部分マガジン
１０    テスト試料スライド
１１    可動調整プレート
１２    支持ウエブ
１３    接触スプリング
１４    試料スライドの長手エッジ
１５    挿入側面
１６    旋回フラップ
１７    軸
１８    アングルプレート
１９    偏心ローラ
２０    ロックプレート
２１    管理開口
２２    管理装置
２３    光ビーム
２４    換気手段
２５    換気扇
２６    空気入口
２７    活性炭フィルタ
２８    空気出口
２９    追加ハウジング
３０    スプリング
３１    除荷スライダ
３２    装荷スライダ
３３    旋回可能フラップ
３４    レセプタクル
３９    可動接触部品
４０    コントローラ
４１    光学安定テスト構造
４２    ハンドル
４３    蟻継ぎ
４４    １１のためのドライブ
４５    ３１のためのドライブ
４６    ３２のためのドライブ
４７    ３３の傾斜軸
４８    絞り
４９    面、サンプル面
５０    スキャナヘッド
５１    第１レーザ
５２    第２レーザ
５３    第１光学系
５４    第１レーザビーム
５５    第２レーザビーム
５６    光学偏向素子
５７    第１対物レンズ
５７’  第２対物レンズ
５８    第２光学系
５９    第１放射ビーム束
６０    第２放射ビーム束
６１    第１検出器
６１’  第２検出器
６２    ダイクロイックミラー
６３    前側面
６４    後側面
６５    得られる集光ポイント
６６    ペンタミラー配置
６７    単純ミラー
６８    直線ガイド
６９，６９’  連結ロッド係合ポイント
７０，７０’  連結ロッド
７１    ドライブ
７２    スキャナ手段
７３    カウンタ振動子
７５    運動方向  Ｘ軸、走査軸
７６    走査面
７７    測定ロッド
７８    直線測定システム
７９    傾斜機構
８０    偏心器
８１    ヒンジピン
８２    フレーム
８３    サスペンション
８４    スピンドルドライブ
８５    直線ガイド
８６    継手
８７    モータ
８８    えくぼ形成パンチ
８９    斜面
９０    走査開口
９１    変位トランスデューサ
９２    変位トランスデューサ信号
９７    フィルタ円板
９８    凹部
９９    仕切りプレート
１００    装荷開口
１０１    集光ライン
１０２    平坦な材料
１０３    ２の支持部分
１０４    鋼スプリング
１０５    ヨーク
１０６    偏心器
１０７    対物レンズ５７の主面
１０８    外リング
１０９    内リング
１１０    転がり体、ボール
１１１    偏心孔
１１２    駆動シャフト
１１３    偏心量
１１４    ボールベアリングの回転中心
【図１】
2011100136.tif 000004
【図２】
2011100136.tif 000005
【図３】
2011100136.tif 000006
【図４】
2011100136.tif 000007
【図５】
2011100136.tif 000008
【図６】
2011100136.tif 000009
【図７】
2011100136.tif 000010
【図８】
2011100136.tif 000011
【図９】
2011100136.tif 000012
【図１０】
2011100136.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年11月16日(2010.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連特許出願）
本特許出願は、スイス特許出願第０１６４１／０７号（２００７年１０月２２日出願）および日本特許出願第２００８−２７１７３３号（２００８年１０月２２日出願）の優先権を主張する。その内容全体は、全ての目的について明示の参照により、ここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置、および対応する方法に関する。
【０００３】
この場合、このレーザスキャナ装置は、サンプル面にある試料スライドのためのレセプタクルを備えたモータ駆動可能なサンプルテーブルと、互いに平行に配向し、この面に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビームを供給するための少なくとも１つのレーザおよび第１光学系と、この面に対して平行に、ある運動方向に前後移動可能なスキャナヘッドであって、レーザビームをサンプルに向けて偏向するための光学偏向素子を有するスキャナヘッドを含むスキャナ手段と、レーザビームをこの面のサンプルに集光するための対物レンズとを備える。
【０００４】
レーザスキャナ装置は、サンプルでレーザビームによって誘起され、対物レンズおよび偏向素子によって偏向された発光ビーム束を、この面に対してほぼ平行な方向に伝送するための第２光学系と、そして、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束を検出するための２つの検出器をさらに備える。
【背景技術】
【０００５】
従来の光学走査顕微鏡は、試料スライド上に配置された蛍光サンプルを画像化するために長い期間使用されている。共焦点光学走査顕微鏡も、改善された解像度のため、より頻繁に使用されている。こうした顕微鏡は、例えば、英国公開第ＧＢ２１８４３２１Ａ号から知られている。この顕微鏡は、レーザ光を光学経路に沿って案内し、集光ビームを用いて顕微鏡の対物面に配置されたサンプルを走査する。
【０００６】
サンプルによって放射された蛍光ビームは、同じ光学経路を通って後方へ案内され、デスクリーニング(descreening)やデスキャニング(descanning)の目的で、ダイクロイックミラーを用いて励起ビームから分離され、検出器前方の共焦開口上に結像される。こうして蛍光を誘起する目的でサンプルに向いた光は検出器に衝突することなく、サンプルの蛍光から像が形成される。
【０００７】
市販されている顕微鏡の多くは、この設計をベースとしており、サンプルによって放射された光を異なる波長範囲に分解するためのビームスプリッタやフィルタを有する。これにより２つの蛍光色素が使用可能になり、それらの発光は２つの検出器を用いて測定することができる。
【０００８】
しかしながら、２つの異なる波長を有する２つの励起光ビームを同じ走査スポット上に案内する全ての共焦点スキャナ装置は、２つの発光信号がスペクトル上でしか区切ることができないという不具合を有する。通常使用する色素の吸収スペクトル及び／又は蛍光スペクトルは重なっているため、これらを確実に定量的に識別することは可能でない（特に、強度で比較的大きな相違がある場合）。最初に蛍光スペクトルを有する像、そして、異なるタイプの励起ビームを有する第２の像を、時間を要する方法で発生させないようにするため、少なくとも２つの別々に配向した励起ビームを供給する走査顕微鏡および「スキャナ装置」が提案されている。
【０００９】
例えば、米国特許第５３０４８１０号は、このタイプの顕微鏡を開示しており、これは、互いに空間的に分離した２つ又はそれ以上の照射ビームが、互いに空間的に分離した２つ又はそれ以上の照射ポイントを生成し、これらの照射ポイントを用いてサンプルを同時に走査している。その結果、互いに空間的に分離し、同時に生成される蛍光ビーム束が、これらの個々の走査位置に従って、互いに空間的に分離したこれらの照射ポイントに向けて配向した個々の検出器を用いて同時に測定される。
【００１０】
米国特許第６６２８３８５Ｂ１号はまた、このタイプの顕微鏡を開示しており、２つの励起レーザを用いてサンプル上で２つの分離した光スポットを生成している。この場合、２つの励起ビームが、僅かに異なる角度で４５度ミラー内の開口を貫通して、対物素子に衝突している。これによりサンプル上で互いに分離した２つの光スポットの設置をもたらし、発光ビーム束が各光スポットで発生する。得られた２つの発光ビーム束は、４５度ミラーで反射して２次レンズに衝突し、その後、直接あるいは第２の偏向後に、２つの検出器のうちの１つにそれぞれ到達する。さらに、ダイクロイックフィルタやプリズムなどの光学分離素子が、光電子増倍管として構成された検出器の前方に位置決め可能である。４５度ミラーと対物素子との間に配置された走査システムまたはスクリーン化システムが、サンプルを走査するために使用できる。
【００１１】
国際公開第０２／０５９６７７Ａ１号は、蛍光色素を用いて処理されたサンプルの上または中の蛍光の励起および測定のための光学系を開示する。このシステムは、使用する蛍光色素を励起するための少なくとも１つのレーザと、レーザ光をサンプルの方向に偏向するためのミラーと、レーザからの光をこのミラーに座標系（この場合、デカルト座標）のＹ方向に偏向するための偏向素子と、レーザ光の第１焦点をサンプル上に結像するための光学系と、該ミラーおよび該光学系を含み、Ｙ方向に移動可能である走査ユニットと、座標系のＸ方向およびＺ方向に移動可能であり、第１焦点に対してサンプルを配向させるためのサンプルテーブルと、サンプルによって放射された光を、第２焦点に配置された絞り(hole diaphragm)に結像するための光学配置と、絞りを通過する光の強度を測定するための検出器とを備える。
【００１２】
さらに、規則パターン（アレイとして知られている）に配置されたサンプルの高感度走査のためのこれらの知られた顕微鏡は、光学顕微鏡法のための標準試料スライド全体を走査することが可能であり、中間(medium)解像度で満足に動作する。
【００１３】
しかしながら、解像度が増加すると、例えば、色チャネル間の動的な変位など追加の影響が見えてくる点に留意すべきである。その結果、例えば、赤チャネルおよび緑チャネルの結像ポイントが、正確に互いに重なることがない。相対変位は、像の拡張に渡ってチャネル間で動的に変化し得る。さらに、この変位は、焦点でのサンプルの位置精度にほぼ依存する。これらの理由のため、相対変位は、大きな困難さと共に、ソフトウエアを用いて遡及的に補正することができる。
【００１４】
２つのチャネルが、スペクトル上だけでなく空間的にも互いに分離することになれば、励起レーザの２つの焦光ポイントはサンプル上で互いに分離することになる。これを達成する唯一の方法は、２つのレーザの集光したレーザビームが、小さくて有意な相互のある角度で走査対物レンズに衝突することである。対物レンズに特定の角度で衝突する全てのビームが焦点面内の同じポイントに結像することは、一般に知られている。従って、対物レンズ前方での特定の入射角は、全ての場合、対物レンズ後方での特定の場所に対応している。これに関連して、レーザビームが、対物レンズに、その中心または対物アパーチャの他の部分領域で衝突することは重要でなく、これにより同一焦点での集光は影響されない。
【００１５】
一方、対物レンズ後方でのビーム角は異なり、ビームは異なる方向から焦光ポイントに集束する。正確な焦光ポイントでは、これは相違を生じさせないが、面内で僅かに下方または上方に位置する。そこでは、ビームは、この角度の関数として異なる速度で正確な焦光ポイントから逸脱する。
【００１６】
そして、２つのレーザビームが、これらの要求に従ってサンプル上で焦点面に互いに空間的に分離して集光する場合、従って、走査対物レンズに衝突する際、これらのレーザビームが互いにある角度を形成する場合は、２つのレーザビームの少なくとも１つが、ミラー素子に衝突する前に、走査軸に対して正確に平行に延びることはないことを必然的に意味する。
【００１７】
このときスキャナヘッドが移動すると、レーザビームが対物レンズに衝突するポイントが変化する。ビームは、依然として同じ焦光ポイントに向けて、異なる角度で偏向する。焦光ポイントの外部では、上述したように、Ｘ方向に沿ったスキャナヘッドの位置および、Ｚ方向に沿った正確な焦点面からサンプル面の偏差に従った異なる位置が得られる。この偏差は、現実の装置の許容誤差の範囲で完全には除外できず、ランダム許容誤差として、望むように正確には制御できない。
【００１８】
説明した影響はそれ自体小さいが、これらは、例示の構成では５μｍ未満の解像度で明らかにかなり識別可能である。説明した影響により、像に渡って野放しで変化する偏差の程度で、２つの検出チャネルの像が全体像に渡って合致しないことがある。
【００１９】
その結果、極めて小型な構造の定量測定は、不可能であり、あるいは少なくとも偽りになる。さらに、誤差は、局所的に変化する色フリンジとして識別可能である。
【００２０】
ドイツ公開第１９７０７２２７Ａ１号は、発光光を励起し検出するための光走査装置を開示する。走査装置は、光発生ユニットと、偏向ユニットと、結像ユニットと、検出用の確認ユニットとを備える。一定に保持された高い解像度で走査時間を最小化するためには、光走査装置は、初期の光ビーム束を少なくとも２つの光ビーム束に分離するための分離ユニットをさらに具備する。分離ユニットは、ウェッジ(wedge)形状のダイクロイック二重ミラーを備える。初期の光ビーム束は、ウェッジの２つの表面で反射して分離される。代替として、２つのウェッジ形状の二重ミラーは、単一の初期の光ビーム束から４つの光ビーム束を形成する。こうしてサンプルの同時走査が可能になり、走査時間が減少する。
【００２１】
欧州公開第０４９０５１０Ａ号は、視野の光を検出器に関して整列するために、望遠鏡を備えたセンサ配置を開示する。２つの非平行な表面を持つウェッジ形状ビームスプリッタは、２つの検出器を備えた検出器配置の方向に光を反射する。この場合、ビームスプリッタの一方の表面は、ダイクロイック層として形成され、他方の表面は、ミラーとして形成される。ダイクロイック層は、第１波長範囲の光束を反射し、第２波長範囲の光束を通過させる。そして、第２波長範囲の光はミラー表面で反射する。こうして２つの異なる波長範囲で同じ視野の２つのビーム束は、光検出器配置の単一焦点面において２つの領域に方向付けられる。単一の視野からスタートして、２つの異なる像の形成は２つの異なる波長範囲の分離に基づいている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するための代替のレーザスキャナ装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
第１の態様によれば、この目的は、ここで開示したような特徴に従ったレーザスキャナ装置によって達成される。試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置は、下記の構成を備える。
【００２４】
（ａ）サンプル面にある試料スライドのためのレセプタクルを備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル。
（ｂ）互いに平行に配向し、この面に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビームを供給するための少なくとも１つのレーザおよび第１光学系。
（ｃ）この面に対して平行に、ある運動方向に前後移動可能なスキャナヘッドであって、レーザビームをサンプルに向けて偏向するための光学偏向素子を有するスキャナヘッドを含むスキャナ手段。
（ｄ）レーザビームを、この面にあるサンプルに集光するための対物レンズ。
（ｅ）サンプルにおいてレーザビームによって誘起され、対物レンズおよび偏向素子によって偏向された発光ビーム束を、この面に対してほぼ平行な方向に検出器へ伝送するための第２光学系。
（ｆ）サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束を検出するための２つの検出器。
【００２５】
本発明に係るレーザスキャナ装置は、スキャナ手段は、ドライブおよびカウンタ振動子をさらに備え、
スキャナヘッドおよびカウンタ振動子は、連結ロッドを用いてドライブと連結され、直線ガイドに対して変位可能に取り付けられ、
ドライブは、スキャナヘッドに、走査軸を同時に規定する運動方向での高速な往復運動を生じさせ、
カウンタ振動子は、スキャナヘッドとは反対の運動によるインパルス補償のために、スキャナヘッドと少なくとも等価な質量を有するものであり、
光学偏向素子は、ダイクロイックミラー、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズムおよびペンタミラーのうちの１つまたは組合せで構成されることを特徴とする。好ましくは、光学偏向素子は、得られる２つの集光ポイントについての距離δの空間分離、および互いに非平行で、検出器の方向へ案内される２つの発光ビーム束の空間分離を生じさせる。
【００２６】
第２の態様によれば、この目的は、ここで開示したような特徴に従ったレーザスキャナ装置の動作方法によって達成される。試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するための方法は、下記のステップを備える。
【００２７】
（ａ）サンプル面にある試料スライドのためのレセプタクルを備えたモータ駆動可能なサンプルテーブルを用意すること。
（ｂ）少なくとも１つのレーザおよび第１光学系を用いて、互いに平行に配向し、この面に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビームを供給すること。
（ｃ）この面に対して平行に、ある運動方向に前後移動可能なスキャナヘッドを含むスキャナ手段の光学偏向素子を用いて、レーザビームをサンプルに向けて偏向すること。
（ｄ）対物レンズを用いて、レーザビームをこの面のサンプルに集光すること。
（ｅ）第２光学系を用いて、サンプルでレーザビームによって誘起され、対物レンズおよび偏向素子によって偏向された発光ビーム束を、この面に対してほぼ平行な方向に検出器へ伝送すること。
（ｆ）２つの検出器を用いて、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束を検出すること。
【００２８】
本発明に係る方法は、スキャナ手段は、ドライブおよびカウンタ振動子をさらに備え、
スキャナヘッドおよびカウンタ振動子は、連結ロッドを用いてドライブと連結され、直線ガイドに対して変位可能に取り付けられ、
ドライブによって、スキャナヘッドは、走査軸を同時に規定する運動方向での高速な往復運動が生ずるようになり、
カウンタ振動子は、インパルス補償のために、スキャナヘッドと少なくとも等価な質量を有し、スキャナヘッドとは反対の運動を行うものであり、
光学偏向素子は、ダイクロイックミラー、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズムおよびペンタミラーのうちの１つまたは組合せで構成されることを特徴とする。好ましくは、光学偏向素子は、得られる２つの集光ポイントについての距離δの空間分離、および互いに非平行で、検出器の方向へ案内される２つの発光ビーム束の空間分離を生じさせる
【００２９】
本発明に係る追加の好ましい特徴は、従属請求項によってそれぞれ明らかになろう。
【００３０】
本発明に係るレーザスキャナ装置の利点は、下記のようになる。
【００３１】
・本発明に係るレーザスキャナ装置を用いて記録した赤／緑の像は、高い解像度にも拘わらず、簡単なＸ／Ｙ補正（リニアシフト）によって像全体についてほぼ合致し、あるいは合致させることが可能である。
【００３２】
・本発明で好ましく使用するウェッジ形状のダイクロイックミラーは、互いに介在角度で配置された前側および後側のダイクロイック面を備え、サンプルでの蛍光を励起し、検出器の方向に案内される２つの発光ビーム束の分離のためのスポットの空間的分離を同時に可能にする。
【００３３】
・本発明で好ましく使用するペンタ（五角形）ミラー配置は、走査軸に対して直角に延びる軸の周りでのスキャナヘッドの全ての傾きを補正して、得られる集光ポイントがサンプル面での現在位置を変化させないようにする。
【００３４】
・本発明で使用するカウンタ振動子(counter oscillator)は、高速移動するスキャナヘッドの移動インパルスを補償して、これらのインパルスがレーザスキャナ装置へ伝わらないようにしている。
【００３５】
・本発明で使用するリニアエンコーダ（測定ロッド）は、光学主面内および、２つの走査レーザビームによって規定される走査面またはスクリーン面内に配置され、スキャナヘッドの瞬間位置の極めて正確な検出および、現在の集光ポイントの位置への正確な逆算を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の範囲を限定せず、特に好ましい実施形態の例を示す概略図面に基づいて、本発明に係るレーザスキャナ装置について説明する。
【００３７】
図１は、サンプルマガジンから対象物テーブルへの試料スライドの移送中において、２つの試料スライドマガジンおよびこれらの前方に配置された対象物テーブルを通る垂直部分断面図である。これらの２つの試料スライドマガジンは、試料スライド上に配置され、２つの蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するための本発明に係るレーザスキャナ装置１の一部を形成する。
【００３８】
このレーザスキャナ装置は、サンプル面４９を規定するサンプルテーブル２と、試料スライドを保管ユニット４からサンプルテーブル２へ行き来させるためのモータ付搬送装置３とを備える。この場合、保管ユニット４は、少なくとも１つの個別の支持(bearing)ポイント６を有し、レーザスキャナ装置１の動作中に搬送装置３に対してアクセス可能である、サンプル試料スライド８用の個々のサンプル部分７と、テスト試料スライド１０用のテスト部分９とを含む。
【００３９】
本発明に係るこのレーザスキャナ装置において、テスト部分９は、１つ又はそれ以上のテスト試料スライド１０のためのテスト部分マガジン９’としてサンプル部分７とは分離しており、レーザスキャナ装置１に堅固に連結されている。その結果、テスト部分９に保管されたテスト試料スライド１０は、レーザスキャナ装置の動作状態では、操作者に対して手動でアクセスできない。これは、テスト試料スライド１０が操作者による不適切な操作によって汚染したり損傷しないように、適切なテストスライドをいつでも提供できるという利点を有する。ここで示したテスト部分マガジン９’は、開放した挿入側面１５を備える。
【００４０】
ここで示した実施形態では、サンプル部分７は、テスト部分９の上方に軸方向に配置され、保管ユニット４のテスト部分９は、レーザスキャナ装置１のサンプルテーブル２に対して移動可能な保管ユニット４の調整プレート１１に堅固に連結されている。調整プレート１１は、レーザスキャナ装置１のサンプルテーブル２に対して相対的に移動可能である。この場合、保管ユニット４の位置決めプレート１１は、サンプルテーブル２のサンプル面４９に対して実質的に垂直に変位可能である。こうして何れか所望の試料スライド８，１０は、サンプルテーブル２によって規定され、サンプルテーブル２への直線搬送のために設けられたサンプル面４９の水平面(level)に運ばれる。
【００４１】
図１の図から出発して、調整プレートは、固定して、レーザスキャナ装置１とテスト部分マガジン９’との間の静止連結を設けてもよい。こうした場合、何れか所望の試料スライド８，１０の直線搬送が、サンプル部分マガジン７’またはテスト部分マガジン９’からサンプルテーブル２へ生ずるのであれば、サンプルテーブル２はテスト部分マガジン９’に対して移動する必要がある。
【００４２】
調整プレート１１はまた、全体として省いてもよく、テスト部分マガジン９’をレーザスキャナ装置１のどこかに固定して、レーザスキャナ装置の動作状態では、テスト部分９に保管されたテスト試料スライド１０が、通常、操作者に対してアクセス可能でないようにしてもよい。
【００４３】
さらに、代替物（不図示）は、静止状態のサンプルテーブル２に対して、このサンプル面４９における、サンプルテーブル２のサンプル面４９に既に置かれたテスト試料スライド１０の移動、または、静止状態のテスト部分マガジン９’に対して、このサンプル面４９におけるサンプルテーブル２の移動、または、サンプルテーブル２およびテスト部分マガジン９’の相互移動を含む。
【００４４】
これら全ての場合において、サンプル部分マガジン７’またはテスト部分マガジン９’からサンプルテーブル２への何れか所望の試料スライド８，１０の直線搬送が可能になる。さらに、マガジン７’，９’の１つから試料スライド８，１０を除去して、サンプルテーブル２上に戴置するロボットの使用が想定できる。この場合、マガジン７’，９’およびサンプルテーブル２は、実際には、互いに任意の相対位置を想定できる。
【００４５】
しかしながら、試料スライド８，１０を上方に支持するサンプルテーブル２のサンプル面４９は、実質的に水平に配置することが好ましい。サンプルテーブル２はまた、頭上に位置して、使用する試料スライド８，１０がサンプルテーブル２の下方に位置するようにしてもよい。空間内でサンプル面４９の任意の他の場所も原理的には想定できるが、あまり好ましくはない。
【００４６】
図１に示す第１実施形態に係るレーザスキャナ装置１は、好ましくは、ハウジング５を備え、サンプル部分７は、外部からレーザスキャナ装置１のハウジング５の中に挿入可能であり、複数のサンプル試料スライド８のためのマガジン７’として構成されている。サンプル部分７は、好ましくは、保管ユニット４の調整プレート１１に反転可能(reversibly)に搭載される。図示した実施形態において、差し込み式の蟻継ぎ(dovetail)接続が、サンプル部分マガジン７’を、ここでは垂直方向に移動可能な調整プレート１１に対して連結している。サンプル部分マガジン７’は、ハンドル４２によって（手動またはロボットで）把持可能であり、ハウジング５の中へ実質的に垂直な方向に降ろして、調整プレート１１の蟻継ぎ４３に差し込んでもよい。２つのマガジン７’，９’は、ここでは一方の上方に他方が来るように垂直に配置しているため、調整プレート１１に対して確実にねじ止めされたテスト部分マガジン９’は、好ましくは、蟻継ぎ４３の中に挿入されるサンプル部分マガジン７’のための下部ストップである。
【００４７】
サンプル部分マガジン７’及び／又はテスト部分マガジン９’での支持ポイント６は、光学顕微鏡のための標準試料スライドの寸法を実質的に有する試料スライドを受けるように構成されている。これらの支持ポイント６は、好ましくは、支持ウエブ１２によって互いに分離しており、これらの試料スライドは、試料スライド８，１０の全体長さに渡って実質的に延びる２つの支持ウエブ１２を基礎としている。
【００４８】
サンプルテーブル２は、図１に垂直断面図で示しているように、移動可能なように、サスペンション８３の上に配置されたスピンドルドライブ８４を用いて、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０を試料スライド８，１０などのための保管ユニット４の直前に移送するために構成される。
【００４９】
サンプルテーブル２のレセプタクル３４は、好ましくは、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０の２つの長手方向エッジ１４を受け入れるための２つの相互対向した溝３５を備える。サンプル面４９は、この場合、好ましくはほぼ水平に配置される。サンプルテーブル２は、試料スライド８，１０をクランプする方法で試料スライド表面に対してほぼ垂直な方向に確保するために、２つの静止ウエブ３６と、これらのウエブ３６に向けて弾力的に移動可能であり、ウエブ３６の下側エッジとともに溝３５の開口幅を規定する２つの直立側壁３８を有する顎部(jaw)３７とを備える（図４も参照）。
【００５０】
好ましくは、コントローラ４０は、スピンドルドライブ８４を駆動するモータ８７を監視したり管理する。その結果、コントローラ４０は、サンプルテーブル２の運動を制御する。
【００５１】
図２は、テスト対象物マガジンから対象物テーブルへのテスト試料スライドの移送中において、図１に示した試料スライドマガジンを通る水平部分断面図と、前記試料スライドマガジンの前方に配置された対象物テーブルでの平面図である。ここで示したテスト部分マガジン９’は、開放した挿入側面１５を備え、これは、マガジン９’の全体スタック高さに渡って実質的に延びており、個々に遠くへ折れ曲げ可能な個別のフラップ１６によって、幅方向に少なくとも部分的に覆われることがある。このフラップ１６は、ここでは遠くに折れ曲がっており、図示したテスト試料スライドが、テスト部分マガジン９’の挿入側面１５から押し出し可能なように、旋回フラップ１６によって邪魔されないようにしている。
【００５２】
テスト部分マガジン９’の場合、この旋回フラップ１６は、レーザスキャナ装置１の動作状態では、テスト部分９に保管されたテスト試料スライド１０が操作者に対して手動でアクセスできないようにするインターロック係合の一部を形成している。サンプル部分マガジン７’の場合は、この旋回フラップ１６は、折り込み状態で、これらの試料スライドが脱落する心配をすることなく、少なくとも１つのサンプル試料スライド８が収納されたマガジン７’の取り扱い（例えば、旋回または傾斜）を可能にしている。
【００５３】
好ましくは、サンプル部分マガジン７’およびテスト部分マガジン９’の両方、あるいは少なくともサンプル部分マガジン７’は、挿入側面１５の反対側で、全体スタック高さに渡って実質的に延び、この側面の幅の一部を覆うロックプレート２０を有する。このロックプレート２０は、特に、サンプル部分マガジン７’を扱う場合、試料スライドが別の側から脱落するのを防止している。
【００５４】
フラップ１６は、好ましくは、マガジン７’，９’ごとに個々に遠くへ折れ曲げ可能であり、マガジン７’，９’の側方に配置された個々の軸１７の周りに回転可能なように取り付けられる。フラップ１６は、個々に遠くへ折れ曲げ可能であり、好ましくは、マガジン７’，９’の全体スタック高さに渡って実質的に延びるアングルプレート１８をそれぞれ備える。これらの旋回フラップ１６は、好ましくは、個々のマガジン７’，９’に対してモータ駆動される回転可能な偏心ローラ１９を用いて押され、マガジン７’，９’の１つの挿入側面１５を露出させる。変形例（不図示）は、レバー、ラム(ram)またはスライダを用いた旋回フラップ１６の移動を含む。
【００５５】
試料スライド８，１０をマガジン７’，９’内に実質的に遊び無しで位置決めするために、これらの支持ポイントの各々は、好ましくは、挿入した試料スライドの長手エッジ１４に弾性的に突き当たる接触スプリング１３を備える。さらに、スプリング力は、スライド８，１０のその反対側の長手エッジ１４を、対応するマガジン７’，９’によって規定され、座標系の原点のための基準を定義するのに適切な位置に保持する。同様に、サンプルテーブル２には、好ましくは、この長手エッジ１４を所定の位置に確保するローラ形状の可動接触部品３９（図２参照）が設けられ、そのため、座標系の原点のための基準を提供している。
【００５６】
少なくともサンプル部分マガジン７’は、好ましくは、挿入側面１５の反対隅部において、全体スタック高さに渡って実質的に延びて、特定の支持ポイント６において試料スライドの存在または不存在を確認するための管理開口２１を備える。特定の支持ポイント６での試料スライド８，１０の存在または不存在は、種々の方法および装置を用いて確認できる。例えば（図２参照）、管理開口２１がこの光ビーム２３に対して透過である場合、管理装置２２の実質的に水平に延びる光ビーム２３または光バリアが、マガジン７’，９’を通って斜めに向くことが可能である。支持ポイント６に存在する試料スライド８，１０による光ビーム２３の偏向、散乱または減衰は、感光センサを用いて容易に確認できる。
【００５７】
図２では「切り欠きコーナー」の形状の管理開口２１を示したが、光ビーム２３を挿入側面１５を通ってマガジン７’，９’の中に伝送し、反対側にあるセンサに入射させてもよい。これは、切り欠き方式ではない。試料スライド８，１０の搬送方向に対して斜め配向、及び／又は、偏向ミラーの装着（不図示）により、近接するサンプルテーブル２とともに、これらのマガジン内での試料スライドの検出が可能になる。
【００５８】
２つのマガジン７’，９’の１つの特定の支持ポイント６における試料スライドの存在または不存在を確認するための更なる変形例は、例えば、容量近接検出をベースとする。
【００５９】
レーザスキャナ装置１の搬送装置３は、好ましくは、マガジン７’，９’の挿入側面１５とは反対側を通って、サンプル面４９と実質的に平行に動作し、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０を、その支持ポイント６から挿入側面１５を出てサンプルテーブル２に搬送する除荷(unloading)スライダ３１を備える。
【００６０】
この搬送装置３は、好ましくは、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０を、サンプルテーブル２から挿入側面１５を通ってマガジン７’，９’の１つでの保管場所６に搬送するようにした装荷(loading)スライダ３２も備える。
【００６１】
特に好ましくは、装荷スライダ３２は、旋回フラップ３３を備え、これは、上方に旋回して、このフラップ３３無しでサンプルテーブル２に挿入された試料スライド８，１０の上を離れて移動してもよく、フラップ３３は軸４７の周りに傾斜可能であり、試料スライドと接触する。このフラップは、試料スライド８，１０の上を移動して、その後ろに降下して、その後、試料スライドは、フラップ３３と係合して、サンプルテーブル２から引き出してもよい。
【００６２】
フラップ３３の上方旋回は、サンプルテーブル２および、そこに挿入された試料スライド８，１０が、スキャナ手段７２の場所に移動するのを可能にする。傾斜軸４７の周りのフラップ３３のこの上方旋回は、サンプルテーブル２の自由な運動を可能にし、フラップ３３は、挿入された試料スライド８，１０と接触しなくなる。
【００６３】
可動調整プレート１１のためのドライブ４４は、除荷スライダ３１のためのドライブ４５、および装荷スライダ３２のためのドライブ４６はそれぞれ、好ましくは、コントローラ４０によって制御され監視される電気モータである。
【００６４】
図２に示すサンプルテーブル２は、試料スライド８，１０をクランプする方法で確保するために、試料スライドの長手エッジ１４の少なくとも１つに向けて試料スライド表面に対してほぼ平行な方向に移動可能であり、レセプタクル３４の開口幅を弾性的に区切る接触部品３９を備える。この場合、接触部品３９は、試料スライドの長手方向エッジ１４の少なくとも１つに向けて移動可能であり、好ましくは、ほぼ垂直な軸をそれぞれ有するロールとして構成される。
【００６５】
好ましくは、コントローラ４０は、スピンドルドライブ８４を駆動するモータ８７を監視したり管理する。その結果、コントローラ４０は、サンプルテーブル２の運動を制御する。
【００６６】
図３は、開放したテスト対象物マガジンを有する試料スライドマガジンの垂直図である。図３Ａは、ここでは対象物テーブルから見た、２つの試料スライドマガジンの挿入側面の正面図である。垂直に移動可能な調整プレート１１は、右側に見えており、その移動性は両矢印で示している。サンプル部分７は、テスト部分９の正に上方に位置しており、支持ポイント６に静止している、ここでは８個のサンプル試料スライド８を有するサンプル部分マガジン７’は、ここでは２個のテスト試料スライド１０を有するテスト部分マガジン９’の上方に軸方向に取り付けられる。
【００６７】
サンプル部分マガジン７’の旋回フラップ１６は閉じているが、一方、テスト部分マガジン９’の旋回フラップ１６は開いており、テスト部分マガジン９’の挿入側面の幅全体を実質的に露出させている。
【００６８】
テスト部分マガジン９’の旋回フラップ１６の遠くに旋回するのは、ここでは、このフラップのアングルプレート１８を押す偏心ローラ１９によって生ずる。偏心ローラ１９は、好ましくは、サンプルテーブル２によって規定されるサンプル面４９に少なくとも接近して配置され、そのため、保管ユニット４の高さ変位にも拘わらず、常に適正なフラップ１６が遠くに旋回するようになる。テスト部分マガジン９’の接触スプリングが、どのようにテスト試料スライド１０の１つの側方エッジ１４を弾性的に押しているかは、明確に見えている。
【００６９】
図３Ｂは、対象物テーブルに向けて見た、２つの同じスライドマガジンの垂直断面図である。垂直に移動可能な調整プレート１１は、左側に見えており、その移動性は両矢印で示している。サンプル部分マガジン７’は、調整プレート１１の蟻継ぎ４３を介して摺動し、ここではテスト部分マガジン９’によって調整プレート１１の接触位置で保持されている。テスト部分マガジン９’は、ここでは調整プレート１１に堅固にねじ止めされている。サンプル部分マガジン７’およびテスト部分マガジン９’の接触スプリング１３は、ここでは試料スライド積み重ねの右側によく見えている。
【００７０】
図４は、対象物テーブル２およびその横断する傾斜装置を通る垂直部分断面図、あるいはモータ駆動の偏心器８０および片側ヒンジピン８１を備える傾斜機構７９を示す。この傾斜機構７９は、走査面７６内に延びる集光ライン１０１に対してサンプルまたは試料スライド８，１０を配向させるように機能する（図５参照）。
【００７１】
第１対物レンズ５７の焦点およびレーザスキャナ装置１のスキャナヘッド５０の運動方向７５は、この集光ライン１０１を規定する。この集光ライン１０１自体は、スキャナヘッド５０の光学偏向素子５６とともに走査面７６を規定する。この走査面７６は、スキャナヘッド５０の運動方向７５およびその光学偏向素子５６によって規定される。この走査面７６は、ここではサンプル面４９に対して実質的に垂直に立っている。この集光ライン１０１は、スキャナヘッド５０の運動方向７５および走査対物レンズ５７の焦点によって規定され、装置が正しく調整された場合、サンプル面４９内に位置する。
【００７２】
ヒンジピン８１は、実際の軸（不図示）として構成できる。しかしながら、鋼スプリング１０４によって形成された実際のヒンジピン８１が好ましい。鋼スプリング１０４は、好ましくは個々のヨーク１０５を用いて、サンプルテーブル２または支持部分１０３にねじ止めされる。この鋼スプリング１０４は、偏心器８０に対抗する力を生じさせ、サンプルテーブル２の支持部分１０３のための、簡単で遊び無しの傾斜機構を提供する。
【００７３】
図４Ａは、試料スライドマガジン７’，９’に向かって見た、レーザスキャナ装置の対象物テーブル２を示し、試料スライド８が、閉じた対象物テーブル２に両側に（即ち、２つの方向で）保持される。サンプルテーブル２は、モータ駆動の偏心器８０および片側ヒンジピン８１を持つ傾斜機構７９を備える。この傾斜機構７９は、試料スライド８，１０またはサンプルを集光ライン１０１に対して配向させるために使用できる。
【００７４】
図１２は、このタイプの偏心装置の好ましい実施形態を通る断面図である。この集光ライン１０１は、好ましくは、サンプル面４９および、スキャナヘッド５０が光学偏向素子５６およびその運動方向７５で規定する走査面７６内に位置する。この場合、走査面７６は、好ましくはサンプル面４９に対して垂直に立っている（図５も参照）。偏心器８０は、好ましくはモータ駆動式であり、試料スライド８，１０またはサンプルテーブル２の横断傾斜を補正するために使用でき、スキャナ手段７２の集光ライン１０１がサンプル面４９内に正確に位置するようにする。
【００７５】
サンプル面４９は、好ましくはほぼ水平に配置される。サンプルテーブル２のレセプタクル３４は、好ましくは、図示したサンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０（不図示）の２つの長手方向エッジ１４を受け入れるための２つの相互対向した溝３５（図４Ｂを参照）を備える。
【００７６】
サンプルテーブル２は、試料スライド８，１０をクランプする方法で、試料スライド表面に対してほぼ垂直な方向に確保するために、好ましくは、２つの静止ウエブ３６を持つ支持部分１０３を備える。さらに、サンプルテーブル２は、これらのウエブ３６に向けて弾力的に移動可能であり、２つの直立側壁３８を有する顎部(jaw)３７を備える。これらの側壁３８は、ウエブ３６の下側エッジとともに溝３５の開口幅を規定する。
【００７７】
移動可能な顎部３７は、スプリング３０によってサンプルテーブル２の支持部分１０３に対して弾性的に支持され、これらのスプリング３０は、移動可能な顎部３７の直立側壁３８を試料スライド８の下面に向けて押圧する。その結果、サンプル試料スライドまたはテスト試料スライド１０は、好ましくは、少なくとも近似的には光学顕微鏡のためのガラス試料スライドの質量を有し、クランプする方法で垂直な方向にサンプルテーブル２に保持される。
【００７８】
サンプルテーブル２は、試料スライド８，１０をクランプする方法で試料スライド表面に対してほぼ平行な方向に確保するために、試料スライド８の長手エッジ１４の少なくとも１つに向けて移動可能であり、レセプタクル３４の開口幅を弾性的に区切る接触部品３９を備える。これらの接触部品３９は、試料スライド８の長手エッジ１４の少なくとも１つに向けて移動可能であり、好ましくは、ほぼ垂直な軸をそれぞれ有するロールとして構成される。ロール３９に対向する溝３５は、レーザスキャナ装置１の座標系の軸を規定するのに適した、サンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０のストップを規定する。
【００７９】
また、ここで示すように、凹部９８の中にはえくぼ形成(dimpling)パンチ８８が入り込んでおり、サンプルテーブル２および保管ユニット４が接近する際、サンプルテーブルを貫通して、この貫通により顎部３７および側壁３８を支持部分１０３のウエブ３６から引き離している。
【００８０】
図４Ｂは、試料スライドマガジン７’，９’から遠くで見た対象物テーブル２を示し、対象物テーブル２は、試料スライド８，１０の除去後または挿入前に開放している。この段階で、試料スライド８，１０はサンプルテーブル２に配置されていないため、ロール状の接触部品３９は極端な位置にある。ロール状の接触部品３９は、試料スライド８，１０がサンプルテーブル２に挿入されると直ちに、スプリング要素の存在に対抗してこの極端な位置から変位する。この場合、えくぼ形成パンチ８８は斜面(ramp)８９に衝突して、サンプルテーブル２の可動顎部３７が下向きに少し引っ張られ、サンプルテーブル２のレセプタクル３４の中への試料スライド８，１０の挿入を容易にしていることが明確に見えている。
【００８１】
図５は、対象物テーブルおよびその高さ調整および長手方向傾斜の装置を通る垂直部分断面図である。サンプルテーブル２によって規定されるサンプル面４９は、ほぼＺ方向（ここでは垂直方向）に調整可能であり、サスペンション８３に直線的に装着され、直線的に変位可能なサンプルテーブルが、このサスペンション８３と共に、モータ駆動の偏心器１０６の上に静止しており、旋回可能なようにフレーム８２の片側に取り付けられている。
【００８２】
図１２は、このタイプの偏心装置の好ましい実施形態を通る断面図である。偏心器１０６が幾らか回転した場合、サンプルテーブル２と共にサスペンション８３が上昇または降下する。この動きを用いて、サンプルテーブル２の面、即ち、サンプル面４９は、保管ユニット４のサンプル部分マガジン７’またはテスト部分マガジン９’での支持ポイント６の面と一致するようになり、直線搬送がこれらのマガジン７’，９’の１つとサンプルテーブル２との間で生ずることになる。
【００８３】
対応するマガジンは、好ましくは、移動可能な調整プレート１１の変位によるＺ方向に設けており、そのため、サンプルテーブルサスペンション８３の偏心器１０６を用いて、何らかの微調整を行う必要がある。偏心器１０６は、好ましくはモータで駆動され、試料スライド８，１０またはサンプルテーブル２の長手方向傾斜を補正するために使用でき、スキャナ手段７２の集光ライン１０１が、サンプル面４９内に正確に位置するようになる。実際、長手方向傾斜の補正は、垂直変位、即ち、Ｚ軸によっても達成される。
【００８４】
このタイプの試料スライド移送のために、サンプルテーブル２は、好ましくは、ほぼ水平なＹ方向に保管ユニット４に可能な限り接近して引き寄せられる。サンプルテーブル２が保管ユニット４に接近して引き寄せられると、えくぼ形成パンチ８８はサンプルテーブル２に進入し、そして、試料スライドを受け取るために、サンプルテーブル２のレセプタクル３４の支持体を下げる。その結果、サンプルテーブル２は試料スライド８，１０を受け取るように設定される。
【００８５】
この接近引き寄せは、好ましくは、サスペンション８３に搭載されたスピンドルドライブ８４を用いて、直線ガイド８５に沿って生ずる。スピンドルドライブ８４は、弾性継手８６を介してモータ８７と連結しており、そのため、サンプル面４９が水平に対して僅かな角度傾斜を包含した場合でも、実質的にＹ方向のサンプルテーブル２の正確な直線ガイドが生ずる。
【００８６】
偏心器８０を用いてサンプルテーブル２が調整可能であることの主たる目標は、Ｘ方向（ここでは図面紙面に垂直）に振動する、レーザスキャナ装置１のスキャナヘッド５０によって規定される集光ライン１０１に対するサンプル面４９の配向である。このスキャナヘッド５０は、仕切りプレート９９の上面において、Ｘ方向に極めて高速で移動する。この仕切りプレートは、走査開口９０を有する。スキャナヘッド５０は、好ましくは、この走査開口９０の中に降下して、ここから放射される光ビームが、僅かな距離でサンプルに入射し、スキャナヘッド５０は、サンプルから来る蛍光放射を可能な限り効率的に取り込んで、検出器６１または複数の検出器６１，６１’へ伝送する。
【００８７】
図６は、第１実施形態に係るスキャナヘッド５０を備えたレーザスキャナ装置１の基本光学素子の概略図である。試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置１は、サンプル面４９にあるサンプル試料スライド１０のためのレセプタクルを備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル２を備える。
【００８８】
第１レーザ５１、第２レーザ５２および第１光学系５３は、互いに平行に向いて、この面４９に平行に延びる２つの異なる波長のレーザビーム５４，５５を供給する。スキャナ手段７２は、この面４９に平行に前後移動可能であり、サンプルに向けてレーザビーム５４，５５を偏向するための光学偏向素子５６を有するスキャナヘッド５０を備える。第１対物レンズ５７は、レーザビーム５４，５５を面４９内のサンプルに集光する。この第１対物レンズ５７は、サンプル面４９に対して好ましくは平行に配置された主面１０７を有する。
【００８９】
第２光学系５８は、サンプルでレーザビーム５４，５５によって誘起され、第１対物レンズ５７および偏向素子５６によって偏向された発光ビーム束５９，６０を、面４９に対してほぼ平行な方向に検出器６１，６１’へ案内する。このタイプの２つの検出器６１，６１’は、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束５９，６０を検出する。絞り４８の開口は、好ましくは、集光した発光ビーム束５９，６０より大きな直径を有するが、これらは集光した発光ビーム束５９，６０の寸法にほぼ対応させることも可能である。こうして共焦点レーザスキャナ装置１を提供する。
【００９０】
本発明に係るレーザスキャナ装置１の光学偏向素子５６は、好ましくは、互いに介在角度βで配置された前側および後側のダイクロイック面６３，６４を持つウェッジ形状のダイクロイックミラー６２を備える。ここではウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、２つのレーザビーム５４，５５が面６３，６４の一方でそれぞれ反射するように調整される。ここではウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、介在角度βにより、得られる２つの集光ポイント６５および検出器６１，６１’の方向へ案内される２つの発光ビーム束５９，６０の空間分離を生じさせる。得られる２つの集光ポイント６５，６５’は、サンプル面４９において互いに距離δで配置される。図６に示すこの第１実施形態において、光学偏向素子５６はウェッジ形状のダイクロイックミラーである。好ましくは、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４は、ここでは、第１レーザビーム５４を反射するように構成され、前側ダイクロイック面６３は第２レーザビーム５５および発光ビーム束５９，６０を反射するように構成される。
【００９１】
第２光学系５８は、それ自体知られている素子、例えば、第２対物レンズ５７’を備え、入射する発光ビーム束５９，６０を個々のポイントに集光する。第２光学系５８は、絞り４８をさらに備え、その開口はこれらの開口を通過する集光した発光ビーム束５９，６０よりほぼ大きいことが好ましい。特に好ましい実施形態によれば、レーザスキャナ装置１は、非共焦点の結像原理をベースとしている。これによれば、これらの集光した発光ビーム束５９，６０は、検出器６１，６１’にそれぞれ衝突し、検出器６１，６１’は個々の発光ビーム束５９，６０の強度を測定する。この第２対物レンズ５７’は、色消しレンズまたは単レンズとして構成できる。
【００９２】
図７は、本発明に係るレーザスキャナ装置１のスキャナヘッドの概略図である。ここでは、図７Ａは、スキャナヘッド５０の第２実施形態を示し、光学偏向素子５６は、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成される。先の第１実施形態のように（図６参照）、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４は、第１レーザビーム５４を反射するように構成され、前側ダイクロイック面６３は第２レーザビーム５５および発光ビーム束５９，６０を反射するように構成される。
【００９３】
図７Ｂは、スキャナヘッド５０の第３実施形態を示し、光学偏向素子５６は、同様に、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純なミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成される。第２実施形態（図７Ａ参照）と比べて、ダイクロイックミラー６２および単純なミラー６７の配置が反転している。この場合、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４は、第１レーザビーム５４を反射するように構成され、前側ダイクロイック面６３は第２レーザビーム５５および第１と第２の発光ビーム束５９，６０を反射するように構成される。
【００９４】
スキャナヘッド５０の更なる代替の実施形態（不図示）において、光学偏向素子５６は、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成される。この場合、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４は、第１レーザビーム５４および２つの発光ビーム束５９，６０を反射するように構成され、前側ダイクロイック面６３は第２レーザビーム５５を反射するように構成される。
【００９５】
更なる代替の実施形態（不図示）によれば、光学偏向素子５６はペンタミラー配置６６として構成される。図７Ａに示す実施形態と比べて、それ自体は簡単であり、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、前側ダイクロイック面６３の位置にある第１単純ダイクロイックミラーで置換される。第２単純ダイクロイックミラーまたは完全ミラーは、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２の後側ダイクロイック面６４の位置にある。第２単純ダイクロイックミラーまたは完全ミラーは、第１単純ダイクロイックミラーと共に相応の介在角度をそれぞれ包含する。ペンタミラー配置６６の反射特性および透過特性のこれらの変形例は、基本的にはほぼ４５°で配置された単純ミラーを備えた実施形態にも適用される。
【００９６】
ここで説明した実施形態および更なる組合せは、必要に応じて交換できることは自明であろう。それでも光学偏向素子５６がウェッジ形状のダイクロイックミラー６２として構成された図６に係る第１実施形態、あるいは、光学偏向素子５６がウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成された図７Ａに係る第２実施形態を優先する。全てのペンタミラー配置６６では、前側面６３および単純ミラー６７は、２２．５°の角度を包含することが好ましい。
【００９７】
図８は、励起光を供給するための第１光学系５３および誘起されたサンプルの蛍光放射を検出するための第２光学系５８の基本光学素子と、スキャナヘッド５０を備えたスキャナ手段７２と、試料スライドマガジン７’，９’を含む保管ユニット４を備えた対象物テーブル２とを有するレーザスキャナ装置１を通る水平部分断面図である。全ての基本光学素子およびスキャナ手段７２は、好ましくは、共通の仕切りプレート９９の上に配置され、サンプルテーブル２は、好ましくは、この仕切りプレート９９の下方に配置される（図５参照）。
【００９８】
第１光学系５３の基本光学素子は、ハウジング５内に配置され、少なくとも第１レーザ５１と、任意である第２レーザ５２と、レーザ５１，５２から来るレーザビーム５４，５５のためのフィルタ円板(wheel)９７と、多数のダイクロイックミラー６２と、レーザ５１，５２からのレーザビーム５４，５５をＸ方向と平行な方向に偏向するための単純ミラー６７とを備える。
【００９９】
第２光学系５８の基本光学素子は、同じハウジング５内に配置され、１つ又はそれ以上の検出器６１，６１’と、前記検出器の前方に配置され、サンプルから来る発光ビーム束５９，６０のためのフィルタ円板９７および絞り４８と、Ｘ方向と平行な方向からの発光ビーム束５９，６０を検出器６１，６１’の方向に偏向するための多数のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７とを備える。
【０１００】
スキャナ手段７２は、ドライブ７１と、スキャナヘッド５０と、好ましくは、スキャナヘッド５０と等しいか少なくとも等価な質量を有し、インパルス補償のためのカウンタ振動子７３とを備える。スキャナヘッドおよびカウンタ振動子は、連結ロッド７０，７０’を用いてドライブ７１と連結され、それぞれ精密な直線ガイド（不図示）に取り付けられている。ドライブ７１は、スキャナヘッド５０に、ある運動方向７５（両矢印を参照）での高速な往復運動を生じさせ、これは同時に走査軸７５を規定する。ここでは、カウンタ振動子７３は、常に反対の運動を行い、このためスキャナヘッド５０の好ましい高い走査速度にも拘わらず、仕切りプレート９９および全体のレーザスキャナ装置１が安定に保持される。
【０１０１】
走査軸７５は、Ｘ軸と平行か、あるいはこれと正確に一致している。スキャナヘッド５０は、例えば、ダイクロイックミラー６２とした光学偏向素子５６を備える。この偏向素子５６は、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズム、ペンタミラーの構成でもよく、あるいはここで列挙した素子の組合せでもよい。この偏向素子５６は、一方では、第１光学系５３のレーザビーム５４，５５をサンプルテーブル２上にあるサンプルに偏向し、他方では、サンプルから放射された発光ビーム束５９，６０を第２光学系５８の方向に偏向させる。
【０１０２】
Ｘ軸および走査軸７５に対して垂直である、仕切りプレート９９の下方に配置されたサンプルテーブル２の運動方向は、Ｙ軸の方向になる。サンプル部分マガジン７’に保管されたサンプル試料スライド８を有する保管ユニット４およびテスト部分マガジン９’に保管されたテスト試料スライド１０は、好ましくは、仕切りプレート９９の外側エリアに配置される。これらのマガジン７’，９’の特定の支持ポイントにおける試料スライド８，１０の存在は、好ましくは、検査装置２２を用いて監視される。この検査装置２２は、好ましくは、これらの検査目的のために、管理開口２１を貫通する光ビーム２３を備える。
【０１０３】
レーザスキャナ装置１は、好ましくは、換気扇２５、活性炭フィルタ２７を有する空気入口２６、および空気出口２８を含む換気手段２４を有し、サンプル部分マガジン７’に保管されたサンプルでの蛍光色素が新鮮な空気(ozone)に露出するのを低減している。換気手段２４は、特に好ましくは、サンプル試料スライド８を有するサンプル部分７を実質的に閉じ込める追加のハウジング２９を備える。この追加ハウジング２９は、好ましくは、レーザスキャナ装置１のハウジング５の内側に配置して、遠へ旋回できる実質的な閉鎖エリアとして構成される。この場合、換気手段２４は、この追加ハウジング２９内に収容して、レーザスキャナ装置１の換気とは独立であることが特に好ましい。
【０１０４】
例えば、サービス技術者がこの追加ハウジング２９を開けることができ、必要に応じて、１つ又はそれ以上のテスト試料スライドを、他のアクセス不可能なテスト部分マガジン９’に挿入したり置換できる。この追加ハウジング２９は、仕切りプレート９９から遠くへ旋回可能なように構成し、個々の試料スライド８，１０をサンプルテーブル２またはマガジン７’，９’へ搬送するための装荷開口１００を有する。サンプル部分７は、好ましくは、保管ユニット４のテスト部分９の上方に軸方向に配置され、追加ハウジング２９と共に、あるいはこの追加ハウジング２９の少なくとも一部とともに、遠くへ旋回する（これは、サービス技術者のために開く）。もしサンプル試料スライド８が、サンプルテーブル２と保管ユニット４との間の搬送中にジャムまたは破損した場合、操作者は、テスト試料スライド１０へのアクセスを提供することなく、破損したサンプル試料スライド８を除去できる。
【０１０５】
サービス技術者は、１つ又はそれ以上のテストスライド１０をサンプル部分マガジン７’に挿入し、このサンプル部分マガジン７’を、レーザスキャナ装置１の中に通常の方法で挿入することが特に好ましい。
【０１０６】
そして、レーザスキャナ装置１のコントローラ４０において相応にプログラム化したファームウェアが、好ましくは、サービス技術者の個人識別番号（ＰＩＮ）の入力、またはサービス技術者のためのコードの入力によって活性化される。こうしていったん活性化すると、ファームウェアにより、レーザスキャナ装置１のコントローラ４０は、サンプル部分マガジン７’からサンプルテーブル２へ、さらに、テスト部分マガジン９’の支持ポイント６へのこれらのテスト試料スライド１０の各々の自動搬送を制御可能になる。
【０１０７】
この特に好ましい方法によれば、テスト部分マガジン９’への手動介入が不可能になる。サービス技術者だけが、好ましくは追加ハウジング２９内に閉じ込められているテスト試料スライド１０を回収でき、特別な緊急の場合、適切なツールを用いて回収できる。本発明に係るレーザスキャナ装置１のコントローラ４０は、好ましくは、テスト試料スライド１０に基づいて実行される自動内部測定器検査を制御するように構成される。
【０１０８】
サンプルテーブル２は、好ましくは、保管ユニット４の前方に直接達するまでモータによって駆動されて移動するように構成され、その場所および運動はコントローラ４０によって制御される。これは、研究すべき試料スライド８，１０を選択するための保管ユニット４の調整プレート１１に関して、そして、フラップ１６を遠くへ旋回するための回転可能な偏心ローラ１９に関しても当てはまる。
【０１０９】
さらに、除荷スライダ３１は、サンプルテーブル２上にあるサンプル試料スライド８またはテスト試料スライド１０の自動選択および供給のために、試料スライド８，１０を、その場所および運動がコントローラ４０によって制御されるサンプルテーブル２へ搬送するために、モータ駆動されように構成されることが好ましい。これはまた、前記保管ユニットをサンプル部分マガジン７’またはテスト部分マガジン９’の支持ポイント６に戻す場合、試料スライド８，１０を保管ユニット４へ搬送するための装荷スライダ３２についても当てはまる。
【０１１０】
図９は、関連した変位トランスデューサ９１を備えたレーザスキャナ装置１のスキャナヘッド５０を通る水平部分断面図である。直線ガイド６８には、スキャナヘッド５０がＸ方向に移動して走査開口９０の中に入り込むように配置されており、フレーム８２に取り付けられる。ここでは、Ｘ軸はスキャナヘッド５０の運動方向７５と一致しており、この運動方向７５は、スキャナヘッド５０の下方に配置されたサンプル（不図示）に向けて偏向した第１および第２レーザビーム５４，５５と共に、走査面７６を規定する。
【０１１１】
この走査面７６は、好ましくは、サンプル面４９に対して垂直に立っている。スキャナヘッド５０は、レーザスキャナ装置１の固定された直線測定システム７８から離れて、この走査面７６内に配置された測定ロッド７７を備える。サンプルテーブル２は、好ましくは、Ｘ軸７５に対して直角に配置されたデカルト座標系のＹ方向に直線移動可能なようにモータ駆動されるように構成される。
【０１１２】
スキャナヘッドは、全ての光学素子、取り付け手段、測定ロッド７７および直線ガイドの一部とともに、重心７４を有する。この重心７４は、スキャナヘッド５０の運動方向７５に、連結ロッド係合ポイント６９と同じライン上に配置され、このラインは、スキャナヘッド５０の連結ロッド７０をドライブ７１と連結する。この連結ロッド係合ポイント６９は、例えば、軸として構成可能であるが、連結ロッド係合ポイントを屈曲ピボットとして構成することが好ましい。
【０１１３】
図１０は、走査中のＸ／ｔダイヤグラムとして、スキャナヘッド５０およびその非線形運動のための変位トランスデューサ９１の概略図である。このＸ／ｔダイヤグラムは、Ｘ軸上の位置に応じた画素（Δｘ）を検出するために、異なる期間（Δｔ１；Δｔ２）を参照する。変位トランスデューサ信号９２は、レーザヘッド５０の走査ラインの極端なポイント（エンドポイント）でピークを有するサインカーブにほぼ対応している。エンドポイントでの走査方向の転換により、その結果、スローダウンする動きにより、スキャナヘッドは、転換ポイントに近接すると、転換ポイント間の中心位置で達成され、同じ距離（Δｘ）をずっと短い時間（Δｔ１）で通過するスキャナヘッドの最大速度よりも、同じ距離（Δｘ）をカバーするのにより長い時間（Δｔ２）を必要とする。
【０１１４】
画素（Δｘ）および対応する場所および時間ポイントは互いに相関しており、この時間ポイントで測定される強度に帰着する。そして、全て測定した画素の合計は２次元画像を生成する。サンプル面４９での画素の場所とこの場所で測定した蛍光強度との相関関係は、最終的には、レーザスキャナ装置１の画素サイズ、解像度との組合せで決まる。
【０１１５】
図１１は、光学顕微鏡のための標準試料スライドのフォーマットを有し、専ら実質的に光学的に安定なテスト構造４１を備えたテスト試料スライド１０を示す。「実質的に光学的に安定」とは、通常使用の際、即ち、典型的にはテストの際に生ずるような、放射露光の際、測定可能な損傷を受けない場合のテスト構造を意味する。レーザビーム５４，５５を用いてテスト試料スライド１０の分単位または時間単位の長い照射、あるいは保護していない場所にテスト試料スライド１０を比較的長い時間放置することは、「通常使用」とはいえない。
【０１１６】
下記表１は、光学顕微鏡のための最も典型的なガラススライドの概要を示す。
【０１１７】
【表１】
2011100136.tif 000016
【０１１８】
図１１に示した例示のテスト試料スライド１０は、７５ｍｍの長さＡと２５ｍｍの幅Ｂを有する表面、および１ｍｍの厚さＣを有する。表面の半分Ａ／２は、つや消し(matt)仕上げである（例えば、研削を用いて）。他の半分は、好ましくは、２０ｍｍの幅Ｄを含むラインパターンを有する。
このラインパターンは、好ましくは、マスクを用いて調製した、気相成長のクロム層を含む。大文字Ｅ，Ｆ，Ｇは、下記のように、特定の数字の１ミリメートル当たりのラインペア（ｌｐ／ｍｍ）を示し、小文字ｌ，ｍ，ｎ，ｏは、特定の量を示す。
【０１１９】
Ｅ＝５０（ｌｐ／ｍｍ）；Ｆ＝１００（ｌｐ／ｍｍ）；Ｇ＝１０（ｌｐ／ｍｍ）
ｌ＝０．５ｍｍ；ｍ＝２ｍｍ；ｎ＝１ｍｍ；ｏ＝７ｍｍ
【０１２０】
これらのテスト構造４１の全ては、専ら実質的に光学的に安定であり、非蛍光性である。
【０１２１】
図１２は、集光ライン１０１を調整するための偏心装置８０，１０６を通る垂直断面図である。集光ライン１０１は、サンプルテーブル２でのサンプル面４９に対してスキャナヘッド５０によって決まる。各偏心装置８０，１０６は、好ましくは、モータ駆動され、直立した外リング１０８と、回転可能な内リング１０９と、多数の転がり体またはボール１１０とを含むボールベアリングを備える。このタイプの転がり体は、好ましくは、明瞭さのために図１２から省略したケージ(cage)を備える。
【０１２２】
特に好ましい転がりベアリングの回転可能な内リング１０９は、偏心孔１１１を有し、そこにはモータ駆動の駆動シャフト１１２が、内リング１０９に対して回転できないように取り付けられる。そして、この駆動シャフト１１２が、サスペンション（不図示）に対して静止および回転する方法で取り付けられて特定の角度で回転した場合、移動する構成要素に取り付けられた直立した外リング１０８は、上昇または降下する。この上昇または降下は、駆動シャフト１１２の中心からボールベアリングの回転中心１１４までの距離を規定する偏心量１１３、これらの２つの中心の瞬間的な相互配置、および駆動シャフトの回転方向によって決まる。
【０１２３】
これらの偏心配置８０，１０６の利点は、ほぼ段差無しで摩擦無しの高さ調整を容易にする点を含む。より小さい偏心量１１３は、偏心装置８０，１０６の最大調整能力をより低くするが、この調整能力の繊細さを増加させることは明らかである。外リング１０８は、動く装置８０，１０３に対して不動で取り付けられるが、これは絶対に必要ではなく、外リング１０８は、動く装置８０，１０３に対して移動可能に配置することもできる。偏心量１１３は、何れか所望の空間方向に配置することができ、例えば、図１２に示すように、必ずしも水平偏差を規定しなくてもよい。
【０１２４】
本発明に係るレーザスキャナ装置１は、２次元対象物を画像化し測定するために設計されている。従って、これらの「平坦な」対象物について、感度較正が正確に有効とする必要がある。長期間に渡って光学的に安定で化学的に耐性がある２次元蛍光サンプルは、全く生産できないか、困難さを伴って製造できるのみである。
【０１２５】
これに対して、３次元拡張を有する対象物が測定可能であろう。しかしながら、こうした３次元対象物について測定した強度は、レーザスキャナ装置の被写界深度(depth of field)および焦点での特定の位置決め（即ち、Ｚ方向）に強く依存しているため、こうした３次元対象物は、信号強度または感度を較正するのに直接には適していない。しかしながら、材料１０２が、例えば、プラスチック材料またはドープしたガラスに埋め込まれた蛍光色素など、いわゆる「バルク材料」として存在しており、これはほぼ光学的に安定で化学的に耐性がある。
【０１２６】
サンプルテーブル２およびレーザスキャナ装置１の保管ユニットの空間での向きは、実際には任意である。これは、カウンタ振動子７３を用いて良好にバランスし、及び／又はインパルス補償されたスキャナ手段７２についても当てはまる。サンプルテーブル２のサンプル面４９は、実質的に水平で、頭上に吊り下げて配置してもよい。しかしながら、図１と図２または図４〜図７に係るサンプルテーブルの静止した配置が好ましい。
【０１２７】
本発明に係るレーザスキャナ装置１の同一の特徴または要素は、それぞれ同一の参照符号を設けており、これらの要素は全てのケースにおいて詳細には説明していない。
【０１２８】
さらに、スライド上に配置され、蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するためのこのタイプのレーザスキャナ装置１を動作するための本発明に係る方法が開示されている。この方法は、使用する光学偏向素子５６は、好ましくは、互いに介在角度βで配置された前側および後側のダイクロイック面６３，６４を持つウェッジ形状のダイクロイックミラー６２であり、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、２つのレーザビーム５４，５５が面６３，６４の一方でそれぞれ反射するように調整され、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２は、介在角度βにより、得られる２つの集光ポイント６５および検出器６１，６１’の方向へ案内される２つの発光ビーム束５９，６０の両方の空間分離を生じさせることを特徴としている。
【０１２９】
この方法は、好ましくは、ウェッジ形状のダイクロイックミラー６２および単純ミラー６７を備えたペンタミラー配置６６として構成された光学偏向素子５６を使用する。このペンタミラー配置６６は、走査軸７５に対して直角に延びるＹ軸周りのスキャナヘッド５０の傾斜を補正して、得られる集光ポイント６５がサンプル面４９でこれらの現在位置を変化させないようにしている。
【０１３０】
スキャナヘッド５０は、その光学偏向素子５６およびその運動方向７５とともに、サンプル面４９に対して垂直に立つ走査面７６を規定することが特に好ましく、スキャナヘッド５０のＸ軸７５への変位は、レーザスキャナ装置１の直線測定システム７８から離れて、この走査またはスクリーン面７６内に配置された測定ロッド７７によって測定される。この測定ロッド７７は、好ましくは、走査またはスクリーン面７６内、あるいは少なくともこの走査面７６にごく接近して配置される。この測定ロッド７７は、好ましくは、第１対物レンズ５７（図６と図７参照）の主面１０７内、あるいは少なくともこの主面１０７にごく接近して配置される。
【０１３１】
試料スライド上に配置され、蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定するためのこのタイプのレーザスキャナ装置１を動作するための本発明に係る方法により、試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定する際、２．５μｍまたはこれより優れた公称解像度が可能になる。
【０１３２】
強度および感度テストの実行、クロストーク、解像度、動的測定、レーザノイズ、強度測定、フィルタの阻止および伝達検査、そして、光学コンポーネントの調整確認、幾何学的画像パラメータ、および画像配向を含むグループから選択される測定器検査が、特に好ましい。幾何学的画像パラメータは、例えば、倍率、歪みの確定とパラメータ化である。２つ又はそれ以上の励起チャネル及び／又は検出チャネルの重なり合いも検査してもよい。さらに、レーザスキャナ装置１は、自動合焦機能を検査することが可能である。
【０１３３】
感度検査は、好ましくは、少なくとも近似的には光学顕微鏡のための標準試料スライドのフォーマットを有し、専ら実質的に光学的に安定なテスト構造４１を備えた、少なくとも１つのテスト試料スライド１０を用いて、蛍光物質なしで実施する。
【０１３４】
上述のように、蛍光物質なしで実質的に２次元テスト構造４１についての感度検査の代替または追加として、３次元蛍光テスト構造について強度測定も実施してもよい。
【０１３５】
通常の走査、またはＸＹ方向に、サンプル面４９に対して平行に通常に走査したフィールドの代わりに、ＸＺ方向（Ｚプロファイル）に走査を行い、サンプル面４９に対して少なくとも実質的に垂直にフィールドが走査される。直接測定されるＺプロファイルは、測定した強度をＺ座標の関数として表す（Ｉ＝Ｉ（Ｚ））。このＺプロファイルの代わりに、対応する強度の第１導関数（ｄＩ＝ｄＩ（ｚ）／ｄｚ）を計算するのが好ましく、これにより２次元強度分布が提供される。第１導関数の最大値は、サンプルの表面でレーザスキャナ装置１によって測定された強度の測定値である。
【０１３６】
この較正方法に適した材料１０２は、同じテスト試料スライド１０または別個のテスト試料スライドの上に、気相成長したラインパターンとともに配置してもよい。これらの平坦な３次元材料１０２は、好ましくは、２×２ｍｍから１０×１０ｍｍのサンプル面４９に対して平行な拡張を有し、そして、約０．１〜２ｍｍの厚さ、好ましくは、約１ｍｍの厚さ（図１１参照）を有する。
【０１３７】
当業者は、波長スペクトルの一部分に対して透過であり、波長スペクトルの他の部分を反射する光学素子としてのダイクロイックミラーの機能に精通している。従って、当業者は、この場合、波長選択性の透過および反射に言及している。さらに、異なる波長を持つ光を放射できる知られたレーザ、およびダイオードレーザキャビティ（例えば、赤色６３５ｎｍ）および固体レーザキャビティ（例えば、緑色５３２ｎｍ）を単一ケーシング内に有する他のレーザ（即ち、ハイブリッドレーザ）が存在する。
【０１３８】
本説明から当業者にとって明らかになる組合せまたは変形例、あるいは本発明の説明した実施形態の組合せまたは変形例は、本発明の範囲の一部を形成する。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】サンプルマガジンから対象物テーブルへの試料スライドの移送中において、２つの試料スライドマガジンおよびこれらの前方に配置された対象物テーブルを通る垂直部分断面図である。
【図２】テスト対象物マガジンから対象物テーブルへのテスト試料スライドの移送中において、試料スライドマガジンを通る水平断面図と、これらの前方に配置された対象物テーブルの上面図である。
【図３】開放したテスト対象物マガジンを有する試料スライドマガジンの垂直図であり、図３Ａは、対象物テーブルから見た正面図における２つの試料スライドマガジンの挿入側面を示し、図３Ｂは、対象物テーブルに向けて見た垂直断面における２つの試料スライドマガジンを示す。
【図４】対象物テーブルおよびその横断方向傾斜装置を通る垂直部分断面図を示し、図４Ａは、試料スライドマガジンに向けて見た対象物テーブルを示し、試料スライドは、閉じた対象物テーブル内に双方向で保持されており、図４Ｂは、試料スライドマガジンから遠くに見た対象物テーブルを示し、対象物テーブルは、試料スライドの除去後あるいは挿入前に、開いている。
【図５】対象物テーブルおよびその高さ調整および長手方向傾斜の装置を通る垂直部分断面図である。
【図６】第１実施形態に係るスキャナヘッドを備えたレーザスキャナ装置の基本光学素子の概略図である。
【図７】スキャナヘッドの概略図であり、図７Ａは、スキャナヘッドの第２実施形態を示し、図７Ｂは、スキャナヘッドの第３実施形態を示す。
【図８】基本光学素子を有するレーザスキャナ装置、スキャナヘッドを有するスキャナユニットおよび試料スライドマガジンを有する対象物テーブルを通る水平部分断面図を示す。
【図９】関連した変位トランスデューサを備えたレーザスキャナ装置のスキャナヘッドを通る水平部分断面図である。
【図１０】Ｘ軸上の多くの画素の位置（Δｘ）に従って、物体から放射する蛍光を検出するための異なる期間（Δｔ１；Δｔ２）を参照する走査中のＸ／ｔダイヤグラムとして、スキャナヘッドおよびその非線形運動のための変位トランスデューサの概略図である。
【図１１】光学顕微鏡法のための標準試料スライドのフォーマットを有し、専ら実質的に光学的に安定なテスト構造を備えるテスト試料スライドを示す。
【図１２】集光ラインを調整するための偏心装置を通る垂直断面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１    レーザスキャナ装置
２    サンプルテーブル
３    搬送装置
４    保管ユニット
５    ハウジング
６    支持ポイント
７    サンプル部分
７’  サンプル部分マガジン
８    サンプル試料スライド
９    テスト部分
９’  テスト部分マガジン
１０    テスト試料スライド
１１    可動調整プレート
１２    支持ウエブ
１３    接触スプリング
１４    試料スライドの長手エッジ
１５    挿入側面
１６    旋回フラップ
１７    軸
１８    アングルプレート
１９    偏心ローラ
２０    ロックプレート
２１    管理開口
２２    管理装置
２３    光ビーム
２４    換気手段
２５    換気扇
２６    空気入口
２７    活性炭フィルタ
２８    空気出口
２９    追加ハウジング
３０    スプリング
３１    除荷スライダ
３２    装荷スライダ
３３    旋回可能フラップ
３４    レセプタクル
３９    可動接触部品
４０    コントローラ
４１    光学安定テスト構造
４２    ハンドル
４３    蟻継ぎ
４４    １１のためのドライブ
４５    ３１のためのドライブ
４６    ３２のためのドライブ
４７    ３３の傾斜軸
４８    絞り
４９    面、サンプル面
５０    スキャナヘッド
５１    第１レーザ
５２    第２レーザ
５３    第１光学系
５４    第１レーザビーム
５５    第２レーザビーム
５６    光学偏向素子
５７    第１対物レンズ
５７’  第２対物レンズ
５８    第２光学系
５９    第１放射ビーム束
６０    第２放射ビーム束
６１    第１検出器
６１’  第２検出器
６２    ダイクロイックミラー
６３    前側面
６４    後側面
６５    得られる集光ポイント
６６    ペンタミラー配置
６７    単純ミラー
６８    直線ガイド
６９，６９’  連結ロッド係合ポイント
７０，７０’  連結ロッド
７１    ドライブ
７２    スキャナ手段
７３    カウンタ振動子
７５    運動方向  Ｘ軸、走査軸
７６    走査面
７７    測定ロッド
７８    直線測定システム
７９    傾斜機構
８０    偏心器
８１    ヒンジピン
８２    フレーム
８３    サスペンション
８４    スピンドルドライブ
８５    直線ガイド
８６    継手
８７    モータ
８８    えくぼ形成パンチ
８９    斜面
９０    走査開口
９１    変位トランスデューサ
９２    変位トランスデューサ信号
９７    フィルタ円板
９８    凹部
９９    仕切りプレート
１００    装荷開口
１０１    集光ライン
１０２    平坦な材料
１０３    ２の支持部分
１０４    鋼スプリング
１０５    ヨーク
１０６    偏心器
１０７    対物レンズ５７の主面
１０８    外リング
１０９    内リング
１１０    転がり体、ボール
１１１    偏心孔
１１２    駆動シャフト
１１３    偏心量
１１４    ボールベアリングの回転中心
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置（１）であって、
（ａ）サンプル面（４９）にある試料スライド（８，１０）のためのレセプタクル（３４）を備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル（２）と、
（ｂ）互いに平行に配向し、この面（４９）に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビーム（５４，５５）を供給するための少なくとも１つのレーザ（５１，５２）および第１光学系（５３）と、
（ｃ）この面（４９）に対して平行に、ある運動方向（７５）に前後移動可能なスキャナヘッド（５０）であって、レーザビーム（５４，５５）をサンプルに向けて偏向するための光学偏向素子（５６）を有するスキャナヘッド（５０）を含むスキャナ手段（７２）と、
（ｄ）レーザビーム（５４，５５）を、面（４９）にあるサンプルに集光するための第１対物レンズ（５７）と、
（ｅ）サンプルにおいてレーザビーム（５４，５５）によって誘起され、第１対物レンズ（５７）および偏向素子（５６）によって偏向された発光ビーム束（５９，６０）を、面（４９）に対してほぼ平行な方向に検出器（６１，６１’）へ伝送するための第２光学系（５８）と、
（ｆ）サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束（５９，６０）を検出するための２つの検出器（６１，６１’）とを備え、
スキャナ手段（７２）は、ドライブ（７１）およびカウンタ振動子（７３）をさらに備え、
スキャナヘッド（５０）およびカウンタ振動子（７３）は、連結ロッド（７０，７０’）を用いてドライブ（７１）と連結され、直線ガイド（６８）に対して変位可能に取り付けられ、
ドライブ（７１）は、スキャナヘッド（５０）に、走査軸（７５）を同時に規定する運動方向（７５）での高速な往復運動を生じさせ、
カウンタ振動子（７３）は、スキャナヘッド（５０）とは反対の運動によるインパルス補償のために、スキャナヘッド（５０）と少なくとも等価な質量を有するものであり、
光学偏向素子（５６）は、ダイクロイックミラー（６２）、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズムおよびペンタミラーのうちの１つまたは組合せで構成されるレーザスキャナ装置（１）。
【請求項２】
光学偏向素子（５６）は、得られる２つの集光ポイント（６５）についての距離δの空間分離、および互いに非平行で、検出器（６１，６１’）の方向へ案内される２つの発光ビーム束（５９，６０）の空間分離を生じさせる請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項３】
スキャナヘッド（５０）は、重心（７４）および連結ロッド係合ポイント（６９）を有し、
連結ロッド（７０）は、スキャナヘッド（５０）と接続されており、
スキャナヘッド（５０）の連結ロッド係合ポイント（６９）は、運動方向（７５）に、スキャナヘッド（５０）の重心（７４）と同じライン上で配置される請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項４】
スキャナヘッド（５０）は、光学偏向素子（５６）および運動方向（７５）とともに走査面（７６）を規定し、
スキャナヘッド（５０）は、レーザスキャナ装置（１）の直線測定システム（７８）から離れて、この走査面（７６）内に配置された測定ロッド（７７）を備える請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項５】
スキャナヘッド（５０）は、第１対物レンズ（５７）の主面（１０７）に少なくとも接近して配置された測定ロッド（７７）を備える請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項６】
サンプル面（４９）は、ほぼ水平に配置される請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項７】
光学偏向素子（５６）は、ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）であり、あるいはウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）および単純ミラー（６７）を備えたペンタミラー配置（６６）として構成される請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項８】
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）の後側ダイクロイック面（６４）は、第１レーザビーム（５４）を反射するように構成され、
前側ダイクロイック面（６３）は、第２レーザビーム（５５）および２つの発光ビーム束（５９，６０）を反射するように構成される請求項７記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項９】
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）の後側ダイクロイック面（６４）は、第１レーザビーム（５４）および第１発光ビーム束（５９）を反射するように構成され、
前側ダイクロイック面（６３）は、第２レーザビーム（５５）および第２発光ビーム束（６０）を反射するように構成される請求項７記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１０】
スキャナヘッド（５０）の運動方向（７５）は、Ｘ軸または走査軸を規定し、
サンプルテーブル（２）は、これと直角に配置されたデカルト座標のＹ方向に直線移動可能である請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１１】
サンプルテーブル（２）は、モータ駆動の偏心器（８０）および片側ヒンジピン（８１）を持つ傾斜機構（７９）を備え、
該傾斜機構（７９）は、試料スライド（８，１０）またはサンプルを、集光ライン（１０１）に対して配向可能である請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１２】
レーザスキャナ装置（１）は、フレーム（８２）と、サンプルテーブル（２）がスピンドルドライブ（８４）を用いてＹ方向に直線移動可能になるサスペンション（８３）とを備え、
このサスペンション（８３）は、フレーム（８２）に対して旋回可能に取り付けられ、サンプルテーブルのレセプタクル（３４）およびサンプル面（４９）をほぼ垂直なＺ方向に調整するために利用可能なように構成され、フレーム（８２）に支えられたモータ駆動の偏心器（８０）の上に静止している請求項１記載のレーザスキャナ装置（１）。
【請求項１３】
試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理した蛍光サンプルを画像化し及び／又は測定するためのレーザスキャナ装置（１）の動作方法であって、
（ａ）サンプル面（４９）にある試料スライド（８，１０）のためのレセプタクル（３４）を備えたモータ駆動可能なサンプルテーブル（２）を用意すること、
（ｂ）少なくとも１つのレーザ（５１，５２）および第１光学系（５３）を用いて、互いに平行に配向し、この面（４９）に対して平行に延びる異なる波長の２つのレーザビーム（５４，５５）を供給すること、
（ｃ）この面（４９）に対して平行に、ある運動方向（７５）に前後移動可能なスキャナヘッド（５０）を含むスキャナ手段（７２）の光学偏向素子（５６）を用いて、レーザビーム（５４，５５）をサンプルに向けて偏向すること、
（ｄ）第１対物レンズ（５７）を用いて、レーザビーム（５４，５５）を面（４９）にあるサンプルに集光すること、
（ｅ）第２光学系（５８）を用いて、サンプルにおいてレーザビーム（５４，５５）によって誘起され、第１対物レンズ（５７）および偏向素子（５６）によって偏向された発光ビーム束（５９，６０）を、面（４９）に対してほぼ平行な方向に検出器（６１，６１’）へ伝送すること、
（ｆ）２つの検出器（６１，６１’）を用いて、サンプルから到来する異なる波長の発光ビーム束（５９，６０）を検出することを含み、
スキャナ手段（７２）は、ドライブ（７１）およびカウンタ振動子（７３）をさらに備え、
スキャナヘッド（５０）およびカウンタ振動子（７３）は、連結ロッド（７０，７０’）を用いてドライブ（７１）と連結され、直線ガイド（６８）に対して変位可能に取り付けられ、
ドライブ（７１）によって、スキャナヘッド（５０）は、走査軸（７５）を同時に規定する運動方向（７５）での高速な往復運動が生ずるようになり、
カウンタ振動子（７３）は、インパルス補償のために、スキャナヘッド（５０）と少なくとも等価な質量を有し、スキャナヘッド（５０）とは反対の運動を行うものであり、
光学偏向素子（５６）は、ダイクロイックミラー（６２）、完全ミラー、プリズム、ペンタプリズムおよびペンタミラーのうちの１つまたは組合せで構成されるようにした方法。
【請求項１４】
光学偏向素子（５６）は、得られる２つの集光ポイント（６５）についての距離δの空間分離、および互いに非平行で、検出器（６１，６１’）の方向へ案内される２つの発光ビーム束（５９，６０）の空間分離を生じさせる請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ウェッジ形状のダイクロイックミラー（６２）および単純ミラー（６７）を備えたペンタミラー配置（６６）として構成された光学偏向素子（５６）を使用し、
このペンタミラー配置（６６）は、走査軸（７５）に対して直角に延びるＹ軸周りのスキャナヘッド（５０）の傾斜を補正し、得られる集光ポイント（６５）がサンプル面（４９）でこれらの現在位置を変化させないようにする請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
スキャナヘッド（５０）は、光学偏向素子（５６）および運動方向（７５）とともに走査面（７６）を規定し、
スキャナヘッド（５０）のＸ軸（７５）への変位は、レーザスキャナ装置（１）の直線測定システム（７８）から離れて、この走査面（７６）内に配置された測定ロッド（７７）によって測定される請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
スキャナヘッド（５０）のＸ軸（７５）への変位は、第１対物レンズ（５７）の主面（１０７）に少なくとも接近して配置された測定ロッド（７７）によって測定される請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
試料スライド上に配置され、２つの異なる蛍光色素を用いて処理された蛍光サンプルを画像化及び／又は測定する際の公称解像度は、２．５μｍまたはこれより優れている請求項１３記載の方法。
【外国語明細書】
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