(57)【要約】【課題】アレイ状に配置されたＤＮＡ標本等からの蛍光情報を検出特性のばらつきを抑制して高速に読み取ることができる光走査装置を提供する。【解決手段】スライドガラス２上に配置されるＤＮＡアレイに配列された被検体となる多数の試料スポットを高速で光走査するため、集光レンズ系を含む光走査光学系を先端部に内蔵した複数の光走査プローブ３Ａ、３Ｂ、３ＣをＸＹ走査ステージ５に位置決め保持手段４で保持すると共に、位置決め手段４として、集光レンズ系の光軸方向に粗動可能なボイスコイルモータ及び各光走査プローブの３軸方向に微動可能な微動アクチュエータで形成することにより、各光走査プローブによる光を被検体の表面に略フォーカスする状態を維持する位置決め制御をして、検出特性のばらつきを抑制して蛍光情報を得られるようにした。【選択図】　図１
2004144839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の試料スポット、特に微少遺伝子スポットまたはマイクロバイオスポットからの蛍光を検出するための光走査装置であって、
前記試料スポットが基材上に配置され、
光源と、
光源からの光を被検部に対し集光出射する集光手段と、
前記集光手段によって被検部側に集光された焦点を該集光手段の光軸方向と直交する方向に２次元的に走査する光走査手段と、
前記光走査手段を複数有すると共に、
前記被検部からの戻り光を検出する光検出手段を有し、
前記光走査手段を少なくとも１自由度の自動位置決めを行う自動位置決め手段を有することを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の試料スポット、特に微少遺伝子スポットまたはマイクロバイオスポットからの蛍光を検出するための光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速な遺伝子研究の発展に伴って、大量の遺伝子発現解析を短時間で実現する手段としてＤＮＡマクロアレイ技術が登場した。
このＤＮＡマイクロアレイは、第１の従来例としての特開２００２−９６３９号公報中の図９に示すようにスライドグラスなどの基板１上に、遺伝子ＤＮＡを含む溶液を数ｎｌずつ滴下し、直径数１０〜１００μｍ程度のしみ状のスポット２を形成し、このスポットを１枚の基板１上に数千〜数万点、規則正しく配列したものである。
【０００３】
このようなＤＮＡマイクロアレイ３に、検体であるＲＮＡを蛍光で標識した後に振りかけ、洗浄し、各スポット２にレーザ光を照射して生じる蛍光を測定することで、その蛍光強度により遺伝子発現を解析することができる。
【０００４】
この遺伝子発現解析での蛍光測定に使用されるのがＤＮＡマイクロアレイリーダと呼ばれる走査型光学測定装置である。この走査型光学測定装置の構成は、一般的な共焦点レーザ顕微鏡と類似しており、レーザ光源から出射されたレーザ光を対物レンズを通してＤＮＡマクロアレイ３上に照射し、このレーザ光の照射によって発生した蛍光を共焦点ピンホールを通して光電子倍増管（ＰＭＴ）などの光電変換素子に導き、この光電変換素子により蛍光強度を電気信号に変換している。
【０００５】
このときＤＮＡマイクロアレイ３は、電動走査ステージ上に載置され、ＸＹ方向に移動される。従って、レーザ光源から出射されたレーザー光は、ＤＮＡマイクロアレイ３をＸＹ方向に走査され、このときの光電変換素子から出力される電気信号がコンピュータなどからなる画像処理装置に送られる。この画像処理装置は、光電変換素子からの電気信号をＡ／Ｄ変換し、走査画像データとして取得する。
【０００６】
この種の他の従来例として、特開２００１−１０８６８４号公報がある。この第２の従来例ではＤＮＡアレイを高速検出するために、マルチスポットアレイ光を用いている。
【０００７】
また、第３の従来例としての特開２００１−２４２０８１号公報ではＤＮＡアレイ読み取り装置を小型化するために、ＣＤピックアップまたは光導波路構成のピックアップの構成を用いている。
また、第４の従来例としての特開２００１−２３８６７４号公報では高速で読み取るために、ＣＤ状のＤＮＡアレイを構成している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−９６３９号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２００１−１０８６８４号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開２００１−２４２０８１号公報
【００１１】
【特許文献４】
特開２００１−２３８６７４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
第１の従来例では単一のレーザを走査する構成であるので、高速に読み取ることができない欠点がある。
また、第２の従来例ではマルチスポットアレイ光を用いているために高速化できているが、複数のスポットが同一の光学系を用いて生成されるために、全てのスポットが正確に検体上に載るようにアライメントできないと、検出性能が大幅にばらつくことになる。また、広範囲を同時に取られるような光学系では、色収差等の収差を取りきることが困難で、位置によって性能が劣化しがちとなる。
【００１３】
一般的に高さがミクロレベル以上で異なる複数の試料に対応できない。同じスライド上の試料に限られる制約がある。
【００１４】
第３の従来例ではその公報中における図５で複数の光導波路を用いて複数の走査を同時にするものが示されているが、同一の基板上にあるため、全てのスポットが正確に検体上に載るようにアライメントできないと、検出性能が大幅にばらつくことになる。また、一般的に高さがミクロンレベル以上で異なる複数の試料に対応できない。同じスライド上の試料に限られる制約がある。
第４の従来例ではＣＤのピット状に螺旋状に高精度で試料アレイを配列をするためには特殊な装置が必要となる欠点があり、一般的なマトリックス状のＤＮＡアレイは使用不可能になってしまう欠点がある。
【００１５】
（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、ＤＮＡ、プロテオーム、抗体、細胞等のアレイの蛍光情報を検出特性のばらつきを抑制して高速に読み取ることができる光走査装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
複数の試料スポット、特に微少遺伝子スポットまたはマイクロバイオスポットからの蛍光を検出するための光走査装置であって、
前記試料スポットが基材上に配置され、
光源と、
光源からの光を被検部に対し集光出射する集光手段と、
前記集光手段によって被検部側に集光された焦点を該集光手段の光軸方向と直交する方向に２次元的に走査する光走査手段と、
前記光走査手段を複数有すると共に、
前記被検部からの戻り光を検出する光検出手段を有し、
前記光走査手段を少なくとも１自由度の自動位置決めを行う自動位置決め手段を有することにより、光走査手段を集光手段の光軸方向等に自動位置決めして試料スポットを高速に光走査して、試料スポットからの蛍光情報を検出特性のばらつきを抑制して、読み出すことができるようにしている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図１０は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の光走査装置の全体構成を示し、図２は光走査プローブの先端側の光走査光学系の構成を示し、図３は図２におけるスキャナの構成を示し、図４はプローブユニットを位置決め保持する粗動アクチュエータを示し、図５は光走査プローブの基端付近に設けた微動アクチュエータの構成を示し、図６はＤＮＡアレイ上に配列された試料スポットによりその走査方法の様子を示し、図７は実際に光走査を行う前の３次元位置の位置決めのプロセス例を示し、図８は各光走査プローブによりそれぞれ異なるＤＮＡアレイを走査する場合を示し、図９は図８の場合におけるＤＮＡアレイ上に配列された試料スポットによりその走査方法の様子を示し、図１０は２次元的に光走査プローブを位置決め保持して光走査を行う場合の主要部の構成を示す。
【００１８】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態の光走査装置１は、例えばスライドガラス２上の基材、後述する例えばＤＮＡアレイ５５上に配置される微少遺伝子スポット（以下、試料スポット）からの蛍光を検出するために複数配置され、微小な走査範囲（観察範囲）を詳細に光走査する光走査手段を内蔵した光走査プローブ３Ａ、３Ｂ、３Ｃと、これらの光走査プローブ３Ａ、３Ｂ、３Ｃを位置決め保持する位置決め保持手段４と、この位置決め保持手段４を介して取り付けられた光走査プローブ３Ａ、３Ｂ、３Ｃを２次元的に粗動走査する粗動走査手段としての電動式のＸＹ走査ステージ５と、このＸＹ走査ステージ５を駆動するＸＹ走査ステージ駆動装置６と、光走査プローブ３Ａ、３Ｂ、３Ｃにそれぞれ接続され、光源からの光を供給すると共に、検査体側からの戻り光における蛍光成分等を検出するための検出手段をそれぞれ備えた検出ユニット７Ａ、７Ｂ、７Ｃと、これら検出ユニット７Ａ、７Ｂ、７Ｃと接続され、光電変換された電気信号に対して画像処理を行う画像処理手段としての例えばパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略記）８と、このＰＣ８により画像化された光走査画像を表示するモニタ９と、光走査画像データ等を記録（保存）するデータ保持装置１０とを有する。
【００１９】
この光走査装置１は、例えば図４及び図５等に示すＤＮＡアレイ５５に対する蛍光情報を読み取る。この場合、２蛍光標識法を採用する。その原理は２つの異なったｍＲＮＡサンプル中での遺伝子発現の差を検出するもので、それぞれ異なる蛍光色素で標識し、ＤＮＡアレイ５５上で競合的ハイブリダイゼーション（増幅）を行い、両方の蛍光を検出し、比較するものである。この場合、一般には１つ又はそれ以上の励起光を使用し、それぞれの蛍光色素の蛍光波長に対応した検出器を用いて蛍光量の比較を行う。
【００２０】
このような検出動作を行うことができるように、検出ユニット７Ａは、励起用の光源として複数、例えば３つの波長のレーザ光を発生できるようにＡｒレーザ１１ａ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ１１ｂ、半導体レーザ（レーザダイオード）１１ｃを有し、これらのレーザ光はダイクロイックミラー（或いはハーブミラー）１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより合成されて集光レンズ１３に入射され、この集光レンズ１３で集光されて光ファイバ１４ａに入射される。
【００２１】
光ファイバ１４ａに入射されたレーザ光は光カプラ１５によりその一部が光ファイバ１４ｂに導光され、この光ファイバ１４ｂに導光された光は光コネクタ１６を経て、光走査プローブ３Ａ側の光ファイバ１７ａに入射される。
【００２２】
この光ファイバ１７ａに入射された光は、その先端側に伝送される。光ファイバ１７ａの先端側は光走査プローブ３Ａ内に挿通されており、その先端側には光走査光学系１９が設けてある。この構成を図２に示す。
【００２３】
図２に示すように光走査プローブ３Ａは硬質のシース２０の先端に先端部２１を構成する硬質の先端枠体２２が接続され、この先端枠体２２内には光ファイバ１７ａの先端側がマイクロマシンミラーによる２次元（例えばＸＹ）走査用スキャンミラー（スキャナともいう）２３と共に、取付部材１８により先端枠体２２内壁に固定されている。
【００２４】
そして、この光ファイバ１７ａの微小サイズの先端面２４から出射された光は、先端枠体２２の内壁面に固定された固定ミラー２５で反射され、スキャナ２３の可動部でさらに反射されて、対向配置され、先端枠体２２の開口に取り付けられた集光レンズ系２６を経て、この集光レンズ系２６の光軸Ｏの方向に出射され、その際焦点２７で集光するようにして被検体側に照射される。
この場合、スキャナ２３における可動ミラーが２次元的に傾動されることにより、焦点２７は光軸Ｏと直交する方向に２次元的に走査（移動）される。
【００２５】
この焦点２７からの反射光は同一の経路を逆にたどり、光ファイバ１７ａの先端面２４に入射される。つまり、光ファイバ１７ａの先端面２４と焦点２７とは光走査光学系１９、つまり固定ミラー２５，スキャナ２３，集光レンズ系２６に関して共焦点関係ないしはこれに近い関係（近共焦点関係）となり、焦点２７近傍位置の光のみが光ファイバ１７ａの先端面２４に入射される。
【００２６】
なお、実際には、焦点２７及びその近傍から発光された蛍光を主に検出する。尤も、反射光成分も検出し、その強度から蛍光検出を（規格化などして）比較可能に行うと共に、被検体にフォーカス（ないしはそれに近い）状態に維持して光走査を行う制御にも用いるようにしている。
【００２７】
なお、本実施の形態における集光レンズ系２６として色消しレンズが採用されている。つまり、上記光源の光、つまりＡｒレーザ１１ａ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ１１ｂ、レーザダイオード１１ｃの各波長の光及び後述する蛍光の波長に対して殆ど同一の焦点位置となるように複数のレンズを組み合わせて形成されている。
【００２８】
スキャナ２３は信号線２８ａを介し、さらにコネクタ２９ａを経て検出ユニット７Ａ内部のスキャナ駆動装置３０と接続され、このスキャナ駆動装置３０からＸＹ方向に走査する駆動信号を出力することにより、スキャナ２３の可動ミラー部分はＸＹ方向に傾動し、被検体側に集光される焦点２７を２次元的に走査し、その戻り光により被検体の遺伝子発現の解析などをする情報を得ることができるようにしている。
以下スキャナ２３の構成を図２及び図３を参照して説明する。
スキャナ２３は、可動ミラーとなるジンバルミラー３２と、くぼみ部３３を有するグランド３４によって構成されている。
【００２９】
ジンバルミラー３２の本体はシリコンのプレートであり、図２で示した信号線２８ａは実際には図３に示すように３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄからなる駆動用配線で形成され、それぞれ電極３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに接続される。ここで、駆動用配線及び電極はミラーの役割も兼ねる。
図３中の梨地部３７は開口部であり、ヒンジ部３８、３９を軸として中央のミラー部がＸ方向、Ｙ方向に回動自在である。
【００３０】
電極３６ａ、３６ｂと３６ｃ、３６ｄは、それぞれ一対（２本）のＸ方向駆動配線３５ａ、３５ｂと一対（２本）のＹ方向駆動配線３５ｃ、３５ｄを介して、検出ユニット７Ａ内のスキャナ駆動装置３０と電気的に接続され、それぞれＸ駆動信号及びＹ駆動信号が供給されることになる。
【００３１】
上記光ファイバ１７ａに入射された光は検出ユニット７Ａ内の光カプラ１５でその一部が光ファイバ１４ｃ側に導光される。この光ファイバ１４ｃに導光された光はその端面から出射され、光検出部４０Ａを構成する集光レンズ４１により集光される。
なお、光ファイバ１４ｄの端部は閉鎖或いはその端部からの反射が減衰するように処理されている。
【００３２】
集光レンズ４１により集光された光は、例えばハーフミラー４２で反射光と透過光とに分割される。そして、透過光に対しては、それぞれ異なる所定の波長を検出するための複数の検出手段で検出され、反射光に対しては、被検体からの戻り光（主に反射光）を検出する反射光検出手段で検出される。
【００３３】
つまり、ハーフミラー４２に対向して、波長λ１の光を透過し、それ以外を反射するダイクロイックミラー４３ａが配置されており、このダイクロイックミラー４３ａを透過した光はフォトマルチプライヤ（ＰＭＴと略記）４４ａに入射され、光倍増で光電変換された後、Ａ／Ｄコンバータ４５ａでアナログ信号からデジタル信号に変換されて、ＰＣ８に入力される。
【００３４】
また、ダイクロイックミラー４３ａの反射光路側には、波長λ２の光を反射し、それ以外を透過するダイクロイックミラー４３ｂが配置されており、このダイクロイックミラー４３ｂで反射された光はＰＭＴ４４ｂに入射され、光倍増で光電変換された後、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂでデジタル信号に変換されて、ＰＣ８に入力される。
【００３５】
また、ダイクロイックミラー４３ｂの透過光路側には、波長λ３の光を反射し、それ以外を透過するダイクロイックミラー４３ｃが配置されており、このダイクロイックミラー４３ｃで反射された光はＰＭＴ４４ｃに入射され、光倍増で光電変換された後、Ａ／Ｄコンバータ４５ｃでデジタル信号に変換されて、ＰＣ８に入力される。
【００３６】
一方、ハーフミラー４２で反射された光は光検出器（ＰＤと略記）４６で受光され、光電変換された後、Ａ／Ｄコンバータ４５ｄでアナログ信号からデジタル信号に変換されて、ＰＣ８に入力される。
【００３７】
ＰＣ８では、Ａ／Ｄコンバータ４５ｄで変換された（光検出器４６からの）信号の強度により、Ａ／Ｄコンバータ４５ａ〜４５ｃを介して検出される各波長λ１〜λ３の信号強度を規格化等して検出する。
なお、他の光走査プローブ３Ｂ及び３Ｃも光走査プローブ３Ａと同じ構造であり、また検出ユニット７Ｂ及び７Ｃも検出ユニット７Ａと同じ構造である。
【００３８】
上記光走査プローブ３Ａ、３Ｂ及び３Ｃからなるプローブユニット３は図４に示すように、その後端が位置決め保持手段４を介してＸＹ走査ステージ５に取り付けられており、このＸＹ走査ステージ５により光走査プローブ３Ａ、３Ｂ及び３Ｃ全体、即ちプローブユニット３毎、Ｘ方向及びＹ方向に移動（走査）される。
【００３９】
後述するように、各光走査プローブ３Ｉ（Ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）によるＸ及びＹ方向の走査範囲は狭いので、それを補うために広範囲に移動できるＸＹ走査ステージ５によりプローブユニット３をＸ方向及びＹ方向に移動し、所定の検査範囲をカバーできるようにしている。
【００４０】
この場合、各光走査プローブ３Ｉは、その基端付近がそれぞれ微動位置決め手段としての微動アクチュエータ５１Ｉ（図４では５１Ａのみ示している）が形成され、その微動アクチュエータ５１Ｉの基端がさらに一体化されたＺ方向の粗動位置決め手段としての例えばボイスコイルモータ５２を介してＸＹ走査ステージ５の例えばＹステーズ部５ｂに取り付けられている。
【００４１】
このＹステージ部５ｂは、ガイド棒５３に沿ってＸ方向に移動自在のＸステージ部５ａにおける底面に保持され、Ｙステージ部５ｂはＸステージ部５ａにおける底面に設けられた図示しないガイド溝に嵌合し、Ｙ方向に移動自在に保持されている。
これらＸステージ部５ａ及びＹステージ部５ｂは図示しないモータにより、それぞれＸ方向及びＹ方向に移動される。また、各モータは図１のＸＹ走査ステージ駆動装置６からの駆動信号で駆動される。
【００４２】
プローブユニット３に対向して、配置されるスライドガラス２上には、検査体を形成した基材としての例えばＤＮＡアレイ５５が配置され、このＤＮＡアレイ５５における全ての試料スポット６５（図６参照）にＸＹ走査ステージ５による２次元（ＸＹ）粗移動走査と、プローブユニット３による２次元（ＸＹ）光走査との組合わせで励起光を照射し、その際の蛍光検出を行うことができるようにしている。
【００４３】
なお、図４では各光走査プローブ３Ｉによる走査で観察可能となる観察範囲５７ｉ（ｉ＝ａ〜ｃ）を模式的に示している。
各光走査プローブ３Ｉにより試料スポット６５を光走査する場合、その試料スポット６５に照射される光をその試料面に焦点が形成されるフォーカス状態に近い状態に保持することが必要となり、そのために本実施の形態では上述のように微動アクチュエータ５１Ｉ及びボイスコイルモータ５２による位置決め保持手段４が設けてある。
【００４４】
この場合、（光走査光学系１９を形成する集光レンズ系２６の）光軸方向となるＺ軸方向の概略の位置決めは共通のボイスコイルモータ５２により光走査プローブ３Ａ〜３Ｃ全体に対して行い、個々の光走査プローブ３Ａ〜３ＣのＺ方向の正確な位置決めは微動アクチュエータ５１Ａ〜５１Ｃでそれぞれ独立して行えるようにして、高精度の位置決めができるようになっている。
【００４５】
図５は光走査プローブ３Ａの基端（後端）に設けた微動アクチュエータ５１Ａの構造を示し、図５（Ａ）はＹ方向から見た場合、図５（Ｂ）はＸ方向から見た場合の微動アクチュエータ５１Ａを示す。なお、他の微動アクチュエータ５１Ｂ、５１Ｃは微動アクチュエータ５１Ａと同じ構成である。
【００４６】
この微動アクチュエータ５１Ａは、光走査プローブ３Ａの基端の長手方向にＹ及びＸ方向走査用の板状バイモルフ圧電素子６１及び６２がそれぞれＹ及びＸ方向に対向するように２枚配置され、それぞれＹ及びＸ方向に変位可能にしている。
【００４７】
また、Ｘ方向走査用の板状バイモルフ圧電素子６２の後端にはＺ方向走査用の積層構造の積層化圧電素子６３が取り付けてあり、Ｚ方向に伸縮変位自在にしている。この積層化圧電素子６３の後端はボイスコイルモータ５２の可動部、例えば永久磁石に取り付けられ、この永久磁石の周囲の固定部となるボイスコイルはＹステージ部５ｂに取り付けられている。
【００４８】
このボイスコイルモータ５２及び微動アクチュエータ５１Ａは、例えばＰＣ８に接続され、ＰＣ８からボイスコイルモータ５２及び微動アクチュエータ５１Ａの動作を制御できるようにしている。
【００４９】
例えばＰＣ８に設けられたキーボード等から移動操作の入力を行うことにより、その入力された値だけ、ボイスコイルモータ５２によるＺ方向の保持位置を移動調整したり、微動アクチュエータ５１Ａに対しても光走査プローブ３Ａの基端位置をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動し、位置決め位置を３次元的に微調整ができるようにしている。
【００５０】
さらに、ＰＣ８は光検出器４６による出力信号から輝度レベルが最大となる状態に積層化圧電素子６３の保持位置を調整する。
例えば、図４に示すように光走査プローブ３Ａ〜３Ｃを取り付け、ＰＣ８はスライドガラス２上に配置されたＤＮＡアレイ５５における適宜の代表点で微動アクチュエータ５１Ａの積層化圧電素子６３をＺ方向に変位させるように駆動信号を印加し、その際に光検出器４６による出力信号からその輝度レベル（つまり反射光成分）を検出し、その輝度レベルが最も高くなる位置の駆動信号の振幅値を内部の記憶手段等に保持する。
【００５１】
そして、実際にＤＮＡアレイ５５を光走査する場合には、代表点での記憶情報（つまり駆動信号の振幅値）を補間する等して積層化圧電素子６３のＺ方向の保持位置を制御し、ほぼフォーカス状態でＤＮＡアレイ５５を光走査を維持できるようにしている。
【００５２】
また、本実施の形態では、各光走査プローブ３Ｉをそれぞれ独立して、微動アクチュエータ５１Ｉで３軸方向に微調整可能に保持しているので、各光走査プローブ３Ｉの先端側の光走査光学系１９と観察対象となるＤＮＡアレイ５５とを光走査により光学情報を読みとれるような適切な状態に設定できるようにしている。
【００５３】
例えば、光走査プローブ３Ａはそれに内蔵された各光走査光学系１９による光がその光軸Ｏ方向で被検体の表面で殆どフォーカスするように自動的に位置決めするように制御される。他の光走査プローブ３Ｂ、３Ｃでも同様である。
【００５４】
図６はＤＮＡアレイ５５に形成された試料スポット６５の２次元的な配列を示し、これらの試料スポット６５は、例えば太い実線で示す観察範囲５７ａは光走査プローブ３Ａで、観察範囲５７ｂは光走査プローブ３Ａに隣接する光走査プローブ３Ｂで読み取られる。
また、この観察範囲５７ｂの右側に隣接する図示しない観察範囲（５７ｃとする）は光走査プローブ３Ｃで読み取られるようになる。
【００５５】
そして、観察範囲５７ａ、５７ｂ、５７ｃが３つの光走査プローブ３Ａ〜３Ｃでそれぞれ読み取られる。その後、ＸＹ走査ステージ５により、光走査プローブ３Ａ〜３Ｃ全体が例えば縦方向（図６の例えば下側）に少し移動、例えば矢印で示す移動量Ｙ１だけ移動されて同様に３つの光走査プローブ３Ａ〜３Ｃでそれぞれの観察範囲が読み取られる。図６では光プローブ３Ａが移動量Ｙ１だけ移動されることにより観察範囲５７ａも移動し符号５７ａ′となることを点線で示している。
【００５６】
このようにして縦方向に少しづつ移動され縦方向における試料スポット６５全体が読み取られると、ＸＹ走査ステージ５により、初期位置まで戻された後、光走査プローブ３Ａ〜３Ｃ全体が横（水平）方向に少し移動、例えば矢印で示す移動量Ｘ１だけ移動されて同様に３つの光走査プローブ３Ａ〜３Ｃでそれぞれ観察範囲が読み取られ、その後、下向に少し移動されて３つの光走査プローブ３Ａ〜３Ｃでそれぞれ観察範囲が読み取られる。このようにしてにして、３つの光走査プローブ３Ａ〜３Ｃにより全ての試料スポット６５が光走査される。
【００５７】
この場合、観察範囲５７ｉ内の各試料スポット６５からの戻り光は検出ユニット７Ｉ内に導光され、光検出器４６と、ＰＭＴ４４ａ〜４４ｃで受光される。ＰＭＴ４４ａ〜４４ｃの前にはそれぞれ波長λ１〜λ３の各波長成分のみが入射されるように選択的波長分離手段（となるダイクロイックミラー４３ａ〜４３ｃ）で分離抽出できるようにしているので、所望とする蛍光を検出することができる。
【００５８】
ＰＭＴ４４ａ〜４４ｃで光電変換されると共に倍増された信号はＡ／Ｄ変換されてＰＣ８に入力され、光検出器４６で光電変換され、Ａ／Ｄ変換された信号との比から、検出されて蛍光強度が規格化等されて検出される。
【００５９】
そして、検出された蛍光強度のデータはＰＣ８内のハードディスク等の記憶装置に保存されると共に、メモリに格納され、適宜のデータ量をモニタ９で表示したり、データ保持装置１０に保持（保存）することもできるようにしている。
【００６０】
なお、図６に示すように観察範囲５７ａと５７ａ′とは周辺部の一部が重なるように移動量Ｙ１を設定しているので、粗動の際の小さなバラツキをカバーすることができる。また、水平方向の移動量Ｘ１でも同様である。
【００６１】
また、水平方向において、一部を重なるようにすることにより、隣接する光走査プローブ３Ａと３Ｂ、３Ｂと３Ｃとで同じ部分の蛍光検出を行うので、それらの特性のばらつきを補正することもできる。つまり、隣接する光走査プローブ３Ａと３Ｂ、３Ｂと３Ｃとでその検出ユニット７Ｉを含めた特性のばらつきを補正し、特性のばらつきを補正した高精度の検出を行うこともできる。
上述により本実施の構成と共に動作も説明したが、図７を参照して本実施の形態の位置決めの動作を説明する。
【００６２】
最初にステップＳ１に示すようにプローブユニット３の後端側を位置決め保持手段４を介してＸＹ走査ステージ５に取り付ける。
また、ステップＳ２に示すように被検体側をセットする。具体的には、スライドガラス２にＤＮＡアレイ５５をセットする。
【００６３】
そして、次のステップＳ３として、プローブユニット３を取り付けたＸＹ走査ステージ５と被検体側との３次元的な位置決め調整を行う。この位置決め調整としては、例えばマニュアルで被検体に対してプローブユニット３の先端面の３次元位置を所定の位置付近に設定する。例えば図６において、光走査プローブ３Ａが光走査する初期位置（図６でＰ０で示す）付近に設定すると共に、この位置Ｐ０に焦点が合うフォーカス状態となるような距離付近に設定する。
【００６４】
次にＰＣ８に接続された図示しないキーボード等から、フォーカス調整指示入力を行い、この入力によりＰＣ８はフォーカス自動調整の位置決め動作を開始する。具体的には、ＰＣ８はボイスコイルモータ５２に駆動信号を送り、ボイスコイルモータ５２の可動部を移動させ、光走査プローブ３Ａにより光検出器４６を介して検出した輝度レベルをモニタする。そして、その値が最大となる位置をフォーカス状態であるとしてその位置で位置決めするよう、Ｚ方向の調整を行い、さらにＸＹ走査ステージ５により初期位置に光が当たるように位置決めする。
【００６５】
この調整により、他の光走査プローブ３Ｂ及び３Ｃもフォーカス状態に近い状態に設定され、またそれぞれ初期位置に近い位置に設定される。従って、他の光走査プローブ３Ｂ及び３Ｃは各微動アクチュエータ５１Ｂ、５１Ｃによる微調整により位置決めができる。
【００６６】
このため、例えば光走査プローブ３Ｂにおいて、さらに微動アクチュエータ５１Ｂを駆動し、フォーカス状態となるようにＺ方向の位置決め調整と、観察範囲５７ｂの初期位置に光が当たるように位置決めする。また、光走査プローブ３Ｃに対しても微動アクチュエータ５１Ｃによりフォーカス状態で光が当たるようにＺ方向の位置決めを行い、また観察範囲５７ｃの初期位置に光が当たるようにする。
【００６７】
このようにして、３つの光走査プローブ３Ａ〜３Ｃの３次元的な位置決めが行われる。
上述のように各光走査プローブ３Ｉは少なくとも微動アクチュエータ５１Ｉによりそれぞれ独立して３自由度で調整可能に保持しているので、それぞれを初期位置等にフォーカス状態で光が当たるように位置決めすることができる。
【００６８】
次のステップＳ４として、各観察範囲における適宜に設定した代表点に移動設定し、各代表点でフォーカスする状態となる時の積層化圧電素子６３の駆動電圧データを取得し、それぞれ記憶する。
【００６９】
この場合の代表点として、例えば各観察範囲内で数点程、設定し、各代表点でフォーカスする状態での駆動電圧データを取得し、それらの代表点以外の部分では補間した駆動電圧データを用いてほぼフォーカス状態にする。このため、代表点間の駆動電圧データの値の差が大きい場合には、代表点の数を増すようにしても良い。　そして、記憶した駆動電圧データを走査する間の位置に応じて補間する等して、ステップＳ５に示すフォーカス用駆動データを生成する。
【００７０】
そして、ステップＳ６に示すように初期位置から実際に、ＤＮＡアレイ５５の試料スポット６５を光走査する場合、このフォーカス用駆動データによりフォーカス制御を行う。
【００７１】
つまり、フォーカス用駆動データにより積層化圧電素子６３を駆動し、各光走査プローブ３Ｉにより照射された光が試料スポット６５で殆どフォーカスする状態を維持するように自動制御し、その際の蛍光をそれぞれ検出ユニット７Ａの光検出部４０Ｉで検出することにより、遺伝子情報を得ることができるようになる。
【００７２】
このように本実施の形態では、試料スポット６５に殆どフォーカス状態で集光できるようにフォーカス制御（Ｚ軸方向の位置決め）を開ループで行うようにするが、後述するようにフォーカス制御を閉ループで行うようにしても良い。
【００７３】
このように、本実施の形態では複数の光走査プローブ３Ｉを用いてそれぞれで同時に光走査を行うことができるようにしているので、所望とする蛍光強度を高速に検出することができる。
【００７４】
この場合、上述したように各光走査プローブ３Ｉにおける長手方向、つまり集光レンズ２６の光軸方向（試料スポット６５側に対向する距離方向）の位置決めをそれぞれ独立して制御できるようにしているので、それぞれの光学系を殆どフォーカス状態に設定して試料スポット６５を光走査でき、検出特性のばらつきを抑制して検出でき、またフォーカスミス、つまりデフォーカスに伴う検出漏れを防止することができる。
【００７５】
また、本実施の形態では、励起光源として複数の波長の光を発生して、試料スポット６５に照射できるようにしているので、検出したい蛍光波長を効率良く励起することができ、検出の際のＳ／Ｎを向上できる。
【００７６】
なお、上述の説明ではスライドガラス２上に１枚のＤＮＡアレイ５５を配置して３つ光走査プローブ３Ａ〜３Ｃで光走査して蛍光を検出する場合を説明したが、図８で模式的に示すように例えば３枚の各カバーガラス２にそれぞれＤＮＡアレイ５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃを配置して３つ光走査プローブ３Ａ〜３Ｃでそれぞれを光走査して蛍光を検出するようにしても良い。
この場合、ＤＮＡアレイ５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃの試料スポット６５を光走査する様子は図９のようになる。
【００７７】
この場合においても、本実施の形態では３つ光走査プローブ３Ａ〜３Ｃをそれぞれ独立して位置決め保持できるようにしているので、図５の場合とほど同様にＤＮＡアレイ５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃの試料スポット６５を殆どフォーカス状態で光走査して、蛍光検出することができる。
【００７８】
また、上述の説明では３つの光走査プローブ３Ａ〜３Ｃの場合で説明したが、図１０に示すように２次元的に複数の光走査プローブ３Ａ〜３Ｄ、…を用いて形成したプローブユニット３を粗動位置決め手段としてのボイスコイルモータ５２を介してＸＹ走査ステージ５に取り付けるようにしても良い。なお、図１０では１枚のＤＮＡアレイ５５を光走査するように示しているが、図８に示したように複数のＤＮＡアレイ５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ、…のようにしても対応できる。
【００７９】
このように本実施の形態によれば、複数の光走査プローブ３Ａ〜３Ｃ等により被検体を走査するようにしているので、高速に蛍光情報を得ることができると共に、各光走査プローブの光走査光学系による被検体への集光状態をフォーカスするようにそれぞれ独立して自動制御するようにしているので検出特性のばらつきを防止或いは抑制できる。
【００８０】
なお、上述の説明では、フォーカス制御を開ループで行うようにしているが、閉ループで行うようにしても良い。例えば、光検出器４６で検出される光量が最大となるように光電変換した信号を前に検出した信号レベルと比較し、その差分の信号で微動アクチュエータ５１Ｉの積層化圧電素子６３の駆動を制御するようにし、その場合、最初にフォーカス状態に設定して行う。
【００８１】
また、試料スポット６５以外の部分ではこのように閉ループでフォーカス制御を行い、試料スポット６５部分ではその直前のフォーカス制御状態のままとなるように制御（例えばサンプルホールドした状態でのフォーカス制御）とするようにしても良い。
【００８２】
つまり、試料スポット６５以外のＤＮＡアレイ５５の表面は均一な面にできるので、この部分では閉プールのフォーカス制御を行い、試料スポット６５の部分ではその表面の光学特性（反射特性）により反射光量が（ＤＮＡアレイ５５の表面の場合から）変化することが考えられるので、試料スポット６５の部分ではその直前おけるフォーカス制御状態のまま（つまりホールドされた制御状態のまま）で行うようにしても良い。
【００８３】
このように部分的な閉ループでフォーカス制御を行うためにＤＮＡアレイ５５の表面部分を試料スポット６５と識別しやすくすると良い。例えば反射光を検出する光検出器４６側に、ＤＮＡアレイ５５の表面色に合わせた波長を識別できるように２波長の光を選択的に受光するように２つの光検出器を設けるようにしても良い。そして、２つの光検出器の出力信号で、閉ループでのフォーカス制御とホールドしたフォーカス制御を切り替えるようにしても良い。
【００８４】
なお、上述の説明では試料スポット６５としてＤＮＡ、ＲＮＡの検出・定量等を行うＤＮＡアレイ５５の場合で説明したが、これに留まらず、抗体−抗原反応を蛍光により検出する抗体アレイ、抗体−抗原反応、酵素−基質、レセプター−リガンド、タンパク質−ＤＮＡ等の特異的な分子認識メカニズムを利用したプロテイン・バイオアレイチップのアレイにも適用することができる。
【００８５】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。図１１は本発明の第２の実施の形態の光走査装置１Ｂの主要部の構成を示す。第１の実施の形態では、光走査プローブ３Ａ〜３Ｃ毎に励起用光源を用意していたが、この光走査装置１Ｂでは共通となる１組の励起用光源のみを用いた構成にしている。
【００８６】
つまり、１組の励起用光源７０の光は集光レンズ１３により光ファイバ７１ａに入射され、その光は光カプラ７２ａにより、光ファイバ７１ｂ及び７１ｃにそれぞれ導光される。なお、１組の励起用光源７０は図１のＡｒレーザ１１ａ、Ｈｅ−Ｈｅレーザ１１ｂ、レーザダイオード１１ｃとダイクロイックミラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、及び集光レンズ１３からなる。
【００８７】
また、光ファイバ７１ｂに導光された光は、光カプラ７２ｂにより光ファイバ７１ｄ及び７１ｅにそれぞれ導光される。また、光ファイバ７１ｃに導光された光も光カプラ７２ｃにより２本の光ファイバ７１ｆ、７１ｇに導光されるようになる。
【００８８】
光ファイバ７１ｄに導光された光は、光カプラ７２ｄにより光ファイバ７１ｈ及び７１ｉにそれぞれ導光され、光ファイバ７１ｈに導光された光は光コネクタ１６ａを経て光走査プローブ３Ａの光ファイバ１７ａに導光される。なお、光ファイバ１７ｉの端部は閉鎖されている。
【００８９】
また、同様に、光ファイバ７１ｅに導光された光は、光カプラ７２ｅにより光ファイバ７１ｊ及び７１ｋにそれぞれ導光され、光ファイバ７１ｊに導光された光は光コネクタ１６ｂを経て光走査プローブ３Ｂの光ファイバ１７ｂに導光される。なお、光ファイバ１７ｋの端部は閉鎖されている。
【００９０】
また、光ファイバ７１ｆに導光された光は、光カプラ７２ｆにより光ファイバ７１ｌ及び７１ｍにそれぞれ導光され、光ファイバ７１ｌに導光された光は光コネクタ１６ｃを経て光走査プローブ３Ｃの光ファイバ１７ｃに導光される。なお、光ファイバ１７ｍの端部は閉鎖されている。
また、同様に、光ファイバ７１ｇに導光された光側も同様の構成になっている。
【００９１】
上記光走査プローブ３Ａによる被検体側からの戻り光は光ファイバ７１ｈを経て光カプラ７２ｄに入射され、その一部が光ファイバ７１ｏに導光され、光検出部４０Ａに入射される。
また、光走査プローブ３Ｂによる被検体側からの戻り光は光ファイバ７１ｊを経て光カプラ７２ｅに入射され、その一部が光ファイバ７１ｐに導光され、光検出部４０Ｂに入射される。
【００９２】
また、光走査プローブ３Ｃによる被検体側からの戻り光は光ファイバ７１ｌを経て光カプラ７２ｆに入射され、その一部が光ファイバ７１ｑに導光され、光検出部４０Ｃに入射される。
なお、光走査プローブ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、…にはそれぞれ信号線２８ｉが延出され、それぞれスキャナ駆動装置３０に接続されるが、図１１では簡単化のため、省略している。
【００９３】
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。本実施の形態による作用（動作）は光源７０を共通化したことを除いて第１の実施の形態とほぼ同様の作用となる。
本実施の形態によれば、１組の光源７０で済むため、低コスト化できる。
【００９４】
また、光走査プローブ３Ａ等の光走査光学系１９として、図２に示したように固定ミラー２５，スキャナ２３，集光レンズ系２６で構成できるが、第１或いは本実施の形態において、例えば図１２及び図１３に示すような光走査光学ユニット７５を採用しても良い。
【００９５】
図１２及び図１３に示す光走査光学ユニット７５は光ファイバ１７ａの先端と共に集光レンズ系２６をその光軸と直交する方向に２次元的に走査する構成にしたものであり、固定ミラー２５を不要としている。
図１２に示すように光走査プローブ３Ａはアウタシース７６の先端部に、光走査光学ユニット７５を内蔵した光学枠７８をその内側に固定して、先端部２１が形成されている。
【００９６】
また、光走査光学ユニット７５を内蔵した光学枠７８の先端面には、先端カバーホルダ７７を介してカバーガラス８８が取り付けられ、光学枠７８の先端開口を水密的に封止している。
光走査光学ユニット７５は、光学枠７８に固定されたベース７９を有し、ベース７９は、容易に動かないように、レンズ枠８４や集光する集光レンズ系２６よりも重量が重く設定されている。
【００９７】
このベース７９には光ファイバ１７ａの先端部付近が固定されている。また、図１３に示すようにベース７９の両側には、薄板８０の後端が接着されている。薄板８０には、厚み方向に分極された圧電素子７４が接着されている。圧電素子７４には、この圧電素子７４を駆動するための信号線２８ａが接続されている。この信号線２８ａは、光走査プローブ３Ａの内部を通つて、図１のコネクタ２９ａを介してスキャナ駆動装置３０に接続される。
【００９８】
薄板８０の先端部は中継部材８１に固定されている。この中継部材８１には２枚の後端には平行な薄板８２ａ，８２ｂが固定されている。薄板８２ａ，８２ｂには圧電素子８３ａ，８３ｂが接着されている。
薄板８２ａ，８２ｂの先端にはレンズ枠８４が固定され、このレンズ枠８４には集光レンズ系２６と光ファイバ１７ａの先端部を固定的に保持するフェルール８６が固定されている。
【００９９】
なお、光ファイバ１７ａは、フェルール８６に固定された後、その先端面２４がフェルール８６と一体的に研磨され、さらに反射防止膜が設けられる。また、圧電素子８３ａ，８３ｂは、信号線２８ａを介して、上記スキャナ駆動装置３０に接続される。
【０１００】
また、本実施の形態では小型の変位センサ８６がレンズ枠８４に接着固定されており、信号線２８ａを介してスキャナ駆動装置３０に接続されている。そして、変位センサ８６は、例えばスキャナのＸ方向の走査位置を、モニタ９における表示画像の左端を基準とし、最も遠い位置、すなわち表示画像の右端における位置のときに最大となるような電圧を出力して、スキャナ駆動装置３０における駆動信号発生装置による駆動信号の振幅を調整する。
このような構造にして、プローブ３Ａの先端部２１を密封した構造にし、光走査により焦点２７を光軸Ｏと直交する方向に２次元的に走査することができるようにしている。
【０１０１】
なお、上述の光走査手段は圧電素子を用いて２次元走査を行うようにしているが、第１の実施の形態に採用したジンバルミラー構造の場合においても、ジンバルミラー構造におけるグランドの中央に孔を設けて光ファイバ１７ａの先端部を固定することにより、固定ミラー２５を採用しないで、第１の実施の形態あるいは第２の実施の形態で説明したのと殆ど同様に光を２次元的に走査する構造にすることができる。この内容は特開２００１−０７６６９６号公報中の図１６〜図１９に開示されている。
【０１０２】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、マイクロバイオスポットを試料スポットとして蛍光検出を行うものであり、標本化した多数の組織切片を高速に光走査して、所望とする情報を得る装置である。
より具体的には１枚のスライドに数百の組織切片を載せた組織標本アレイを用意し、多数の標本について一度に組織免疫染色など機能特異的な染色を行えるものである。同じ標本からほとんど同一のスライドを多数得ることができるために、様々な染色を多数の標本について行うことができる。
【０１０３】
図１４は第３の実施の形態における光プローブユニット周辺部の構成を示す。図１４は図１０において、ＤＮＡアレイ５５の代わりに、組織標本アレイ９１が配置され、この組織標本アレイ９１に配置された組織切片９２を光走査し、それぞれからの蛍光を検出して、その蛍光に付与或いは関連付けた情報を得ることができるようにしている。なお、図１４では観察範囲を５７ａ、５７ｂ等を簡単化して同じ符号５７で示している。
この場合の組織標本アレイ９１の製造方法及び蛍光標識化する方法を図１５により説明する。
【０１０４】
図１５（Ａ）は標本化する微小内径の複数本のパイプ９３を示し、図１５（Ｂ）に示すように調べたいと思う組織９４Ａ及び９４Ｂに対して複数本のパイプ９３を打ち込む等して、各パイプ９３内に適宜の厚みのある円筒状組織を内包したパイプＡ１，Ａ２，Ａ３とＢ１，Ｂ２，Ｂ３を作る。また、図示しない他の組織などからの同様なパイプを作る。
【０１０５】
そして、図１５（Ｃ）に示すように、これらのパイプＡ１，Ａ２，Ａ３，…を図示しない接着剤等で束ねた状態で固定し、その後、切断機等で薄くスライスして組織切片９２Ａや９２Ｂ（図１４では単に符号９２で代表）が配列された多数の組織標本アレイ９１を作る（用意する）ことができる。
【０１０６】
そして、このように用意した組織標本アレイ９１において、例えばｐ５３タンパク質蛍光免疫染色した図１５（Ｄ）に示す組織標本アレイ９１Ａをカバーガラス２に載置し、図１４に示すように光走査することにより、各組織切片９２に対するｐ５３タンパク質蛍光免疫情報を得ることができる。
【０１０７】
また、図１５（Ｅ）に示すようにＫ−ｒａｓ遺伝子発現を検出するようＦＩＳＨ（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｉｎｓｉｔｕｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ）法による処理した組織標本アレイ９１Ｂをカバーガラス２に載置し、第１或いは第２の実施の形態で説明した光走査装置で光走査することにより、対応する情報を得ることができる。
【０１０８】
以上では、細胞切片９２に対する組織標本アレイ９１の場合で説明したが図１６に示すように細胞培養容器９６の場合に適用しても良い。
【０１０９】
図１６に示すように細胞培養容器９６に微小なセル９７を１２次元的に配置し、各セル９７で培養した細胞に蛍光標本化して、第１或いは第２の実施の形態で説明した光走査装置で光走査することにより、蛍光標本化に関連させた情報を得ることもできる。
【０１１０】
なお、上述の説明では、プローブユニット３側をＸＹ走査ステージ５に取り付けて、プローブユニット３側を粗動させるようにしているが、ＤＮＡアレイ５５が配置された被検体側をＸＹ走査ステージ５により粗動させるようにしても良い。
【０１１１】
例えば、図６において、プローブユニット３側で観察範囲５７ａ、５７ｂ、５７ｃを走査した後、ＸＹ走査ステージ５によりプローブユニット３側を図６の下側に移動量Ｙ１移動する代わりに、ＤＮＡアレイ５５が配置されたスライドガラス２側を図６の上方向に移動量Ｙ１だけ移動するように移動制御しても良いことは明らかである。
【０１１２】
なお、図４等に示す光走査プローブ３Ｉとしてそのシースの長さを短くした或いは図２の先端部２１の基端付近をその光走査プローブの後端としたものでも良い。この場合には、図４或いは図５では３軸方向の微小（高精細）位置決めを行う微動アクチュエータ５１Ｉを光走査プローブ３Ｉの後端に設けているが、先端側付近（例えば先端部の基端付近）に設けたものとなる。
なお、上述した実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
【０１１３】
［付記］
１．複数の試料スポット、特に微少遺伝子スポットまたはマイクロバイオスポットからの蛍光を検出するための光走査装置であって、
前記試料スポットが基材上に配置され、
光源と、
光源からの光を被検部に対し集光出射する集光手段と、
前記集光手段によって被検部側に集光された焦点を該集光手段の光軸方向と直交する方向に２次元的に走査する光走査手段と、
前記被検部からの戻り光を検出する光検出手段を有し、
前記光走査手段を複数有すると共に、
前記光走査手段を少なくとも１自由度の自動位置決めを行う自動位置決め手段を有することを特徴とする光走査装置。
【０１１４】
１．１．付記１において、１自由度が光軸方向に移動するもの。
１．１．１．付記１．１において、自動位置決め手段は集光された焦点と試料面を略一致させるもの。
１．１．１．１．付記１．１．１において、試料からの反射光が最大になる位置に自動位置決め手段により光走査手段を駆動するもの。
【０１１５】
１．１．１．２．付記１．１．１において、光軸方向に垂直な方向に移動する微動位置決め手段を有する。
１．２．付記１において、複数の光走査手段が少なくとも１自由度のそれぞれ独立した自動位置決め手段を有する。
１．３．付記１において、複数の光走査手段が単一の基材上の試料スポットを読み取るもの。
１．４．付記１において、複数の光走査手段がそれぞれ独立した基材上の試料スポットを読み取るもの。
【０１１６】
１．５．付記１において、複数の光走査手段の試料面上の位置を同時に可変させる粗動位置決め手段を有するもの。
１．６．付記１において、光走査手段がマイクロマシンミラーを有するもの。
１．７．付記１において、
前記光源からの光を前記集光手段に導くための光ファイバを有し、
前記被検部からの戻り光を光源からの光路と分離する分離手段を有し、前記分離手段で分離された光を前記光検出手段で検出し、
前記光ファイバと前記集光手段が、共焦点または近共焦点（ｎｅａｒ　ｃｏｎｆｏｃａｌ）である。
【０１１７】
１．７．１．付記１．７において、光源光を導光した光ファイバを光カプラにより分岐して複数の光走査手段に導くもの。
１．８．付記１．において、
前記被検体からの戻り光を波長により分割する複数の波長選択手段と、複数の光走査手段を有する。
１．８．１．付記１．８において、戻り光の一部を直接検出する反射光検出手段を有する。
【０１１８】
１．９．付記１において、
試料スポットが基材上の定められた位置に配置された蛍光プローブである。
１．９．１．付記１．９において、蛍光プローブがＤＮＡプローブである。
１．９．２．付記１．９において、蛍光プローブが抗体プローブである。
１．９．３．付記１．９において、蛍光プローブがプロテインプローブである。
１．１０．付記１において、試料スポットが基材上の定められた位置に配置された組織切片である。
【０１１９】
１．１１．付記１において、試料スポットが基材上の定められた位置に配置された細胞の集合である。
１．１１．１．付記１．１１において、基材に定められた位置に細胞を配置するためのセルを有する。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光走査手段を少なくとも１自由度の自動位置決めを行う自動位置決め手段を設けているので、光走査手段を集光手段の光軸方向等に自動位置決めして試料スポットを高速に光走査することにより、試料スポットからの蛍光情報を検出特性のばらつきを抑制して、読み出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光走査装置の全体構成図。
【図２】光走査プローブの先端側の光走査光学系の構成を示す縦断面図。
【図３】図２におけるスキャナの構成を示す正面図。
【図４】プローブユニットを位置決め保持する粗動アクチュエータ等を示す図。
【図５】光走査プローブの基端付近に設けた微動アクチュエータの構成を示す図。
【図６】ＤＮＡアレイ上に配列された試料スポットによりその走査方法の様子を示す説明図。
【図７】実際に光走査を行う前の３次元位置の位置決めのプロセス例を示すフローチャ−ト図。
【図８】各光走査プローブによりそれぞれ異なるＤＮＡアレイを走査する場合の様子を示す図。
【図９】図８の場合におけるＤＮＡアレイ上に配列された試料スポットによりその走査方法の様子を示す図。
【図１０】２次元的に光走査プローブを位置決め保持して光走査を行う場合の主要部を示す斜視図。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の光走査装置における主要部の構成図。
【図１２】光走査プローブの先端側の構成を示す縦断面図。
【図１３】図１２における光走査光学ユニットを示す斜視図。
【図１４】本発明の第３の実施の形態におけるプローブユニット周辺部を示す斜視図。
【図１５】多数の組織標本アレイを用意する製造方法の説明図。
【図１６】培養した多数の細胞セルを配置した細胞培養容器を示す斜視図。
【符号の説明】
１…光走査装置
２…スライドガラス
３…プローブユニット
３Ａ〜３Ｃ…光走査プローブ
４…位置決め保持手段
５…ＸＹ走査ステージ
６…ＸＹ走査ステージ駆動装置
７Ａ〜７Ｃ…検出ユニット
８…ＰＣ
９…モニタ
１０…データ保持装置
１１ａ…Ａｒレーザ
１２ａ〜１２ｃ…ダイクロイックミラー
１４ａ〜１４ｄ…光ファイバ
１７ａ…光ファイバ
１９…光走査光学系
２１…先端部
２３…スキャナ（スキャンミラー）
２７…焦点
３０…スキャナ駆動装置
４０…光検出部
４２…ハーフミラー
４３ａ〜４３ｃ…ダイクロイックミラー
４４ａ〜４４ｃ…ＰＭＴ
４５ａ〜４５ｄ…Ａ／Ｄコンバータ
４６…光検出器（ＰＤ）
５１Ａ…微動アクチュエータ
５２…ボイスコイルモータ
５５…ＤＮＡアレイ
６１、６２…バイモルフ圧電素子
６３…積層化圧電素子
６５…試料スポット
５７ａ〜５７ｃ…観察範囲
【図１】
2004144839.tif 000003
【図２】
2004144839.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004144839.tif 000014
【図１３】
2004144839.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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