撮像装置
【課題】蛍光検出を正確に行うことすることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、受光面を備え、基板面上に形成された複数のスポットからなる少なくとも１つのスポットエリアを受光面にて撮像する撮像素子３９と、受光面上に付着した付着物を取り除くための清掃部４２と、を有する。
【解決手段】撮像装置は、受光面を備え、基板面上に形成された複数のスポットからなる少なくとも１つのスポットエリアを受光面にて撮像する撮像素子３９と、受光面上に付着した付着物を取り除くための清掃部４２と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体中の細胞、微生物、染色体、核酸等のサンプルを抗原抗体反応や核酸ハイブリダイゼーション反応等の生化学反応を利用して検出する生化学反応分析装置に関し、特に、検体を撮影するための撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液等の検体を分析する方法には、抗原抗体反応を利用した免疫学的な方法や、核酸ハイブリダイゼーションを利用する方法がある。
【０００３】
免疫学的な分析方法では、被検出物質と特異的に結合する抗体または抗原等のタンパク質をプローブとして用いる。プローブを微粒子、ビーズ、またはガラス板等の固相表面に固定して、検体中の被検出物質との抗原抗体反応を行わせる。核酸ハイブリダイゼーションを利用する分析方法では、一本鎖の核酸をプローブとして用い、微粒子、ビーズ、ガラス板等の固相表面に固定して、検体中の被検出物質と核酸ハイブリダイゼーションを行わせる。これらの分析方法では、酵素、蛍光物質、または発光性物質等の、検知感度の高い標識物質を担持した特異的な相互作用を有する標識化物質である標識化抗体、標識化抗原、または標識化核酸等を用いる。そして、抗原抗体化合物またはハイブリダイズされた二本鎖の核酸を検出して、被検出物質（ターゲット）の有無の検出やその定量を行う。
【０００４】
これらの技術を発展させたものとして、互いに異なる塩基配列を有する多数のＤＮＡ（デオキシリボ核酸）プローブを、基板上にアレイ状に並べた、いわゆるＤＮＡアレイが知られている。また、多種類のタンパク質をメンブレンフィルタ上に並べ、ＤＮＡアレイと同様な構成のタンパク質アレイを作製する方法もある。このように、ＤＮＡアレイやタンパク質アレイ等を用いることによって、極めて多数の項目の検査を一度に行うことが可能である。
【０００５】
また、様々な検体分析における、検体による汚染の軽減、反応の効率化、装置の小型化、作業の簡便化等の目的で、内部で生化学反応を行わせる使い捨て可能な生化学反応カートリッジが提案されている。ＤＮＡアレイを含む生化学反応カートリッジ内に複数のチャンバを配設したものもある。この生化学反応カートリッジによれば、圧力差を利用して溶液を各チャンバへ移動させることにより検体中のＤＮＡの抽出、増幅、またはハイブリダイゼーション等の反応を内部で行わせることが可能である。
【０００６】
生化学反応カートリッジ内に外部から溶液を注入する方法として、外部の電動シリンジポンプや真空ポンプを利用する方法がある。また、生化学反応カートリッジ内部で溶液を移動する方法として、圧力差以外にも、重力や毛細管現象や電気泳動を利用する方法が知られている。さらに、生化学反応カートリッジの内部に配設できる小型のマイクロポンプとして、ダイアフラムポンプ、発熱素子を利用したポンプ、圧電素子を利用したポンプがそれぞれ知られている。
【０００７】
生化学反応カートリッジまたはその一部に用いられるＤＮＡチップに、情報記憶用のＩＣを設け、このＩＣに記憶された同定情報を利用してＤＮＡの同定を行う構成もある。情報記憶用ＩＣには、ＤＮＡチップの塩基配列情報や検体の情報が書き込まれる。
【０００８】
また、ＤＮＡチップ上のサンプルのハイブリダイゼーション状態を検知するために、サンプルに付着した蛍光物質（蛍光標識）を読み取る方法がある。蛍光物質を読み取ってターゲットの検出を行うために、蛍光を発生させるようにＤＮＡチップに照射する励起光を適宜に較正する。
【０００９】
生化学反応を生じさせるために様々な溶液を内蔵し、検体が供給される生化学反応カートリッジは、二次感染や汚染の防止と、使い勝手の観点から、使い捨てのタイプにすることが好ましい。しかし、マイクロポンプを内蔵した生化学反応カートリッジは高価であるという問題がある。したがって、ポンプを内蔵せずに、外部のポンプの作用で溶液を移動し、検体注入後は溶液を外部に流出させずに一連の生化学反応を進められる構造の、使い捨てタイプの生化学反応カートリッジが一般に利用されている。
【００１０】
個々のＤＮＡチップは、ハイブリダイゼーションという単独の生化学反応のみを行うためのものである。これに対して、ＤＮＡチップを内蔵する生化学反応カートリッジは、各種の生化学反応を連続的に行うものであり、最後に検出工程が行われる場合がある。この検出工程では、ＣＭＯＳセンサーやＣＣＤセンサー等より構成される撮像素子を用いて、サンプルに付着した蛍光物質（蛍光標識）からの蛍光を検出する。
【００１１】
撮像素子を用いた蛍光検出において、撮像素子のセンサー部（受光面）上に塵や埃が付着することがある。付着した塵や埃（以下、付着物と称す）の位置によっては、蛍光検出精度が低下する場合がある。
【００１２】
特許文献１に、センサー部上の付着物を検出することが可能なデジタルカメラが記載されている。このデジタルカメラは、合焦しないように撮影レンズのフォーカス調整を行った状態で撮影を行う。こうして撮影した画像により、付着物の有無を確認することができる。
【００１３】
特許文献２には、付着物を取り除く方法が開示されている。この方法によれば、センサー部上に光学素子（ローパスフィルタ）を設けることで、塵がセンサー部に直接付着することを抑制する。さらに、光学素子自体を振動させることによって、光学素子上に付着した塵を取り除く。
【特許文献１】特開２００１−３２６８４８号公報
【特許文献２】特許第０３７２７９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
センサー部（受光面）上の付着物の位置によっては、ＤＮＡチップからの蛍光の一部が付着物により遮られてしまう。この場合、ＤＮＡチップの一部の輝度値が不確かなものとなるため、サンプルによっては、蛍光検出を正確に行うことができないことがある。
【００１５】
特許文献１は、デジタルカメラにおけるセンサー部上の付着物を検出する技術を開示しただけである。また、特許文献２は、振動によりセンサー部上の付着物を取り除く方法を開示してだけである。いずれの文献にも、ＤＮＡチップの蛍光検出装置への適用は開示されていない。
【００１６】
本発明の目的は、上記問題を解決し、蛍光検出を正確に行うことすることのできる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の撮像装置は、受光面を備え、基板面上に形成された複数のスポットからなる少なくとも１つのスポットエリアを前記受光面にて撮像する撮像素子と、前記受光面上に付着した付着物を取り除くための清掃部と、を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、受光面（光学素子を含む）上の付着物を取り除くことで、付着物の影響のない検査画像を作成することができるので、蛍光検出を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である生化学反応分析装置の概略構成を示すブロック図である。図１を参照すると、生化学反応分析装置の処理装置は、反応場となるチャンバを含む生化学反応カートリッジが載置されるテーブル１３を有する。電磁石１４、ペルチェ素子１５、１６および通信部２６がテーブル１３上に配置され、これらは、処理装置全体を制御する制御部１７に接続されている。
【００２１】
電磁石１４は、生化学反応カートリッジ内に電磁力を作用させるものである。ペルチェ素子１５、１６は、生化学反応カートリッジの温度を制御するものである。具体的には、ペルチェ素子１５は、ＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）によるＤＮＡ増幅時における温度制御に用いられる。一方、ペルチェ素子１６は、増幅した検体のＤＮＡとＤＮＡプローブとのハイブリダイゼーション時における温度制御と、ハイブリダイゼーションしなかった検体ＤＮＡの洗浄時における温度制御に用いられる。
【００２２】
通信部２６は、生化学反応カートリッジ内のＩＣチップに対して電力の送信を行うとともに信号の送受信を行う。処理装置のデータは、通信部２６を通じて生化学反応カートリッジ内のＩＣチップに格納される。
【００２３】
電動シリンジポンプ１８、１９とポンプブロック２２、２３が、テーブル１３の両側に配置されている。ポンプブロック２２は、ポンプ１８によって空気を排出または吸引するための出入口となる１０個のポンプノズル２０を有する。ポンプブロック２３は、ポンプ１９によって空気を排出または吸引するための出入口となる１０個のポンプノズル２１を有する。
【００２４】
電動シリンジポンプ１８、１９とポンプノズル２０、２１の間には、不図示の複数の電動切換バルブが配置されている。電動シリンジポンプ１８、１９および電動切換バルブは制御部１７に接続されている。
【００２５】
制御部１７は、検査者が情報や指示を入力するための入力部２４に接続されている。制御部１７は、ポンプノズル２０、２１を１個ずつ独立して開閉して電動シリンジポンプ１８、１９に対する接続および遮断を制御する。制御部１７は、全てのポンプノズル２０、２１を同時に開閉することもできる。また、制御部１７は、電磁石１４およびペルチェ素子１５、１６を適宜に作動させることによって、生化学反応カートリッジ内での生化学反応を実行させる。
【００２６】
テーブル１３およびポンプブロック２２、２３の外部に、検出部２８が設けられている。検出部２８は、生化学反応カートリッジのＤＮＡチップのハイブリダイゼーション状態を検出する。具体的には、検出部２８は、ＤＮＡチップの蛍光物質を検出する。なお、ＤＮＡチップ上には、ハイブリダイゼーション用のプローブがスポットされている。以降の説明において、このプローブをスポットと称し、スポットをアレイ配列した領域をスポットエリアと称する。スポットエリアは単独構成の場合や複数構成の場合がある。
【００２７】
検出部２８は、ステージ２９、蛍光検出ユニット（蛍光検出装置）３０および通信部３１を備え、これらは制御部１７に接続されている。ステージ２９は、生化学反応カートリッジを保持する。ステージ２９は、面発光体も保持する。蛍光検出ユニット３０は、主に光学機器で構成され、蛍光体からの蛍光の強度を測定する。通信部３１は、生化学反応カートリッジ内のＩＣチップに対して電力の送信を行ったり、そのＩＣチップとの間で信号を送受信したりする。
【００２８】
カートリッジ搬送部２７が制御部１７に接続されている。カートリッジ搬送部２７は、制御部１７からの指令に従って生化学反応カートリッジをテーブル１３上から検出部２８へ搬送する。
【００２９】
次に、蛍光検出ユニット３０の構成について具体的に説明する。
【００３０】
図２に、蛍光検出ユニット３０の構成を示す。図２を参照すると、蛍光検出ユニット３０は、励起光投影光学系、蛍光撮像部、ステージ４５および検出制御部４３を有する。
【００３１】
面発光体４４と蛍光標識を施したＤＮＡアレイを有する生化学反応カートリッジ１とがステージ４５に搭載される。ステージ４５は、面発光体４４が撮影位置に配置される第１の位置と、生化学反応カートリッジ１が撮影位置に配置される第２の位置との間の移動が可能である。このステージ４５の移動は、検出制御部４３により制御される。
【００３２】
面発光体４４は、波長６００ｎｍ付近のフラットな光源（面発光ダイオード）である。第１の位置において、面発光体４４の発光面は、撮像レンズ群の焦点が合わないような位置に配置される。面発光体４４の点灯および消灯は、検出制御部４３により制御される。第２の位置において、生化学反応カートリッジ１のＤＮＡアレイは、蛍光撮像部の撮像レンズ群の焦点が合う位置に配置される。
【００３３】
励起光投影光学系は、ＤＮＡチップの蛍光物質を励起するためのものである。励起光投影光学系は、波長５３２ｎｍのレーザー光を発生する固体レーザー光源３２と、レーザーシャッター３３と、ビームエクスパンダー３４と、ビームホモジナイザー３５とからなる。ビームエクスパンダー３４は、レーザー光のビーム径をＤＮＡチップ１２の測定領域の範囲に応じた大きさに拡大する。ビームホモジナイザー３５は、ガウシアンビームであるレーザー光をフラットトップの均一な強度の光線に変換する。ビームホモジナイザー３５から出射したレーザー光は、生化学反応カートリッジ１のＤＮＡアレイに照射される。
【００３４】
蛍光撮像部は、蛍光フィルタ３６、可変絞り３７を有する撮像レンズ群３８、撮像素子３９、シャッター４０、撮像部４１および清掃部４２からなる。蛍光フィルタ３６は、ＤＮＡアレイからの蛍光の波長および面発光体４４からの光の波長を含む所定の波長範囲の光を透過し、それ以外の光を遮断する。ＤＮＡアレイからの蛍光は、蛍光フィルタ３６を通過し、撮像レンズ群３８を介して撮像素子３９のセンサー部上（受光面上）に到達する。ＤＮＡアレイの蛍光像は、撮像レンズ群３８により撮像素子３９のセンサー部上に結像される。
【００３５】
清掃部４２は撮像素子３９に組み込まれており、撮像素子３９の上面に付いた塵や埃等の付着物を移動または取り除くための清掃処理を行う。図３に、清掃部４２の概略構成を示す。
【００３６】
図３に示すように、清掃部４２は、撮像素子３９に組み込まれる。撮像素子３９は、中央部にセンサー部３９ａが形成された基板よりなり、センサー部３９ａを覆うように、赤外吸収ガラス３９ｂが基板上に設けられている。清掃部４２は、赤外吸収ガラス３９と基板の間に設けられる２つの圧電素子４２ａと、これら圧電素子４２ａを駆動する圧電素子駆動部４２ｂとからなる。圧電素子４２ａは、赤外吸収ガラス３９の両端の部分に貼り付けられている。圧電素子駆動部４２ｂから圧電素子４２ａへ電圧が印加されると、圧電素子４２ａはその厚さ方向に変形を生じる。この変形を繰り返すことにより、赤外吸収ガラス３９ｂが振動する。この振動により、赤外吸収ガラス３９ｂ上の付着物が移動する。赤外吸収ガラス３９ｂは、ローパスフィルタであってもよい。圧電素子駆動部４２ｂは、検出制御部４３により制御される。
【００３７】
検出制御部４３は、ＭＰＵボード４３ａ、メモリー４３ｂおよび画像ボード４３ｃを有する。ＭＰＵボード４３ａは、励起光投影光学系、ステージ４５および蛍光撮像部の各部の動作を制御したり、本体装置（図１の制御部１７）との間でデータを送受信したりする。画像ボード４３ｃは、撮像素子３９の出力信号に基づく画像処理を行う。メモリー４３ｂは、蛍光の検出や分析に必要なデータなどを格納する。
【００３８】
次に、生化学反応分析装置の動作について詳細に説明する。
【００３９】
生化学反応、例えばＤＮＡのハイブリダイゼーションを生化学反応カートリッジ１内で行わせることができる。処理された生化学反応カートリッジ１は検査部２８に搬送され、蛍光検出ユニット３０にて蛍光検出の処理が行われる。蛍光検出処理を行うにあたって、制御部１７は、ＩＣチップから受信した情報に基づいて、セットされた生化学反応カートリッジ１の用途を確認し、使われているＤＮＡチップのスポットエリアの数やスポットの配置を示すスポット情報を取得する。取得したスポット情報は、制御部１７から検出制御部４３に送信される。検出制御部４３は、受信したスポット情報をメモリー４３ｂに格納する。
【００４０】
蛍光検出は、第１から第３の蛍光検出処理を含む。第１の蛍光検出処理は、蛍光褪色の影響が小さなサンプルに対して行う処理であり、この処理が通常時における基本動作とされる。第２および第３の蛍光検出処理は、蛍光褪色の影響が大きなサンプルに対して行う処理である。
【００４１】
（１）第１の蛍光検出処理：
図４は、通常時の蛍光検出手順を示すフローチャートである。図５は、その蛍光検出における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【００４２】
ステップＳ１０１で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ１０２で、検出制御部４３は、マーカー検出モードでのＤＮＡチップの撮影を行う。
【００４３】
図６は、撮影されるＤＮＡチップの模式図である。図６に示すように、ＤＮＡチップ３００は、複数のスポットがマトリクス状に配置された複数のスポットエリア３０１を有する。スポットエリア３０１のそれぞれは、所定のスポットに配置された基準指標となるマーカー３０２と、それ以外のスポットに配置されたプローブ３０３とを有する。マーカー３０２からの蛍光は、プローブ３０３からの蛍光より高い輝度を有するので、この輝度の差からマーカー３０２とプローブ３０３を区別することができる。プローブ３０３からの蛍光の輝度に基づいて、実際のハイブリダイゼーション状態を判定する。なお、ＤＮＡチップ製造工程において、ＤＮＡチップに形成するスポットは一定の大きさに管理されている。
【００４４】
マーカー３０２およびプローブ３０３の配置は、各スポットエリア３０１で同じであり、その位置関係を示すスポット情報がメモリー４３ｂに格納されている。検出制御部４３は、スポットエリア３０１を撮像素子３９で撮影して得られる撮影画像上で、マーカー３０２に対応するスポットを検出する。そして、検出制御部４３は、その検出したスポットの配置とメモリー４３ｂに格納されているスポット情報とから、撮影画像上におけるプローブ３０３に対応するスポットを特定する。
【００４５】
図７は、図６に示したＤＮＡチップを撮像素子３９で撮影して得られる画像の模式図である。マーカー３０２からの蛍光の輝度はプローブ３０３からの蛍光に比べて比較的に強いので、画像上でマーカー３０２のスポットを容易に識別することができる。一方、プローブ３０３からの蛍光の輝度はハイブリダイゼーション状態により異なる。蛍光輝度の弱いプローブ３０３については、画像上で、そのスポットを識別することは難しい。本実施形態では、画像上におけるマーカー３０２のスポットの位置とメモリー４３ｂに格納されているスポット情報とに基づいて、プローブ３０３に対応するスポットの全てを画像上で特定することができる。
【００４６】
ここで、ステップＳ１０２のマーカー検出モードでの撮影手順を具体的に説明する。図８に、マーカー検出モードでの撮影手順を示す。
【００４７】
まず、レーザー光源３２の電源をＯＮとし（ステップＳ１０２０）、可変絞り３７を開放状態とし（ステップＳ１０２１）、レーザーシャッター３３を開く（ステップＳ１０２２）。これにより、撮影位置に移動した生化学反応カートリッジ１のＤＮＡチップにレーザー光が照射される。
【００４８】
次に、シャッター４０を開くと（ステップＳ１０２３）、ＤＮＡチップの各スポットエリアからの蛍光が撮像素子３９のセンサー部に入射し、撮像素子３９にて、入射光量に応じた電荷が蓄積される（ステップＳ１０２４）。マーカー検出用に設定された時間が経過した後（ステップＳ１０２５）、撮像素子３９における電荷蓄積を終了し（ステップＳ１０２６）、シャッター４０およびレーザーシャッター３３を閉じる（ステップＳ１０２７、ステップＳ１０２８）。その後、撮像素子３９に蓄積された電荷に応じた画像信号が、撮像素子３９から検出制御部４３に転送される（ステップＳ１０２９）。
【００４９】
図８に示した手順でマーカー検出モードでの撮影が行われた後、ステップＳ１０４で、検出制御部４３が、撮像素子３９から転送された画像上で、マーカーを抽出する。そして、検出制御部４３は、そのマーカーのスポット位置とメモリー４３ｂに格納されているスポット情報とに基づいて、画像上の各プローブに対応するスポットの位置を割り出す。検出制御部４３は、割り出した各プローブのスポットの位置を示す情報をメモリー４３ｂに格納する。
【００５０】
ステップＳ１０４で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置から退避位置に移動する。ステップＳ１０５で、検出制御部４３は、面発光体４４を撮影位置に移動し、面発光体４４を点灯する。ステップＳ１０６で、検出制御部４３は、埃撮影モードでの撮影を行う。
【００５１】
ここで、ステップＳ１０６の埃撮影モードでの撮影手順を具体的に説明する。図９に、埃撮影モードでの撮影手順を示す。
【００５２】
まず、可変絞り３７を絞る（ステップＳ１０６０）。次に、シャッター４０を開くと（ステップＳ１０６１）、面発光体４４からの光が撮像素子３９のセンサー部に入射し、撮像素子３９にて、入射光量に応じた電荷が蓄積される（ステップＳ１０６２）。埃撮影用に設定された時間が経過した後（ステップＳ１０６３）、撮像素子３９における電荷蓄積を終了し（ステップＳ１０６４）、シャッター４０を閉じる（ステップＳ１０６５）。その後、撮像素子３９に蓄積された電荷に応じた画像信号が、撮像素子３９から検出制御部４３に転送される（ステップＳ１０６６）。
【００５３】
図９に示した手順で埃撮影モードでの撮影が行われた後、ステップＳ１０７で、検出制御部４３が、撮像素子３９から転送された画像上で、埃の位置と大きさを算出する。埃がセンサー部に付着している場合は、その埃の付着した部分の画像上における輝度が低下する。よって、画像の中で輝度の低下している部分を埃と見なすことができる。検出制御部４３は、算出した埃の大きさおよび位置を含む埃情報をメモリー４３ｂに格納する。埃の大きさをその埃全体が包含される円形に置き換え、その円の中心位置を埃の位置としてもよい。
【００５４】
ステップＳ１０８で、検出制御部４３は、ＤＮＡチップのスポットエリアの数が１つまたは複数のいずれであるかを判定する。この判定において、検出制御部４３は、マーカー検出モードでの撮影で得られたスポットの位置情報を参照し、その位置情報からスポットエリアの数を判断する。スポットエリアが１つである場合は、ステップＳ１０９へ進み、スポットエリアが複数である場合は、ステップＳ１３０へ進む。
【００５５】
ステップＳ１０９で、検出制御部４３は、スポットエリアについて、埃と重なるスポットがあるか否かを調べる。この判定において、図５に示すように、埃と重なるスポットがない場合（「ＯＫ」の場合）は、そのスポットエリアの画像を蛍光検出のための最終画像データとして用いることができるので、ステップＳ１１０へ進む。埃と重なるスポットがある場合（「ＮＧ」の場合）は、スポットエリアの画像を完成することができないため、ステップＳ１１４へ進む。
【００５６】
ステップＳ１１０で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、検出制御部４３は、ステップＳ１１１で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ１１２で、マイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。
【００５７】
ここで、ステップＳ１１２のマイクロアレイ撮影モードでの撮影手順を具体的に説明する。図１０に、マイクロアレイ撮影モードでの撮影手順を示す。
【００５８】
まず、レーザー光源３２の電源をＯＮとし（ステップＳ１１２０）、可変絞り３７を開放状態とし（ステップＳ１１２１）、レーザーシャッター３３を開く（ステップＳ１１２２）。これにより、撮影位置に移動した生化学反応カートリッジ１のＤＮＡチップにレーザー光が照射される。
【００５９】
次に、シャッター４０を開くと（ステップＳ１１２３）、ＤＮＡチップの各スポットエリアからの蛍光が撮像素子３９のセンサー部に入射し、撮像素子３９にて、入射光量に応じた電荷が蓄積される（ステップＳ１１２４）。マイクロアレイ撮影用に設定された時間が経過した後（ステップＳ１１２５）、撮像素子３９における電荷蓄積を終了し（ステップＳ１１２６）、シャッター４０およびレーザーシャッター３３を閉じる（ステップＳ１１２７、ステップＳ１１２８）。その後、撮像素子３９に蓄積された電荷に応じた画像データが、撮像素子３９から検出制御部４３に転送される（ステップＳ１１２９）。
【００６０】
ステップＳ１１３で、検出制御部４３は、撮像素子３９から得られた画像データを本体（制御部１７）に送る。この後、本検出動作を終了する。
【００６１】
また、ステップＳ１１４で、検出制御部４３は、本検出動作開始から現在までに清掃部４２による清掃が行われたか否かを確認する。検出制御部４３は、メモリー４３ｂにて、清掃部４２の動作回数を管理しており、その動作回数に基づいて初めての清掃動作であるか否かを判定する。初めての清掃動作であると判断した場合は、ステップＳ１１５へ進む。初めての清掃動作でないと判断した場合は、ステップＳ１１８へ進む。
【００６２】
ステップＳ１１５で、検出制御部４３は、清掃部４２の動作回数を予め設定された最大動作回数（初期値）に設定する。この最大動作回数は、図１に示した入力部２４を通じて、検査者が自由に設定することができる。ステップＳ１１６で、検出制御部４３は、清掃部４２に清掃動作を行わせる。
【００６３】
ここで、ステップＳ１１６の清掃動作手順を具体的に説明する。図１１に、清掃動作手順を示す。まず、シャッター４０を開く（ステップＳ１１６０）。次いで、清掃部４２を動作させる（ステップＳ１１６１）。最後に、シャッター４０を閉じる（ステップＳ１１６２）。
【００６４】
清掃動作が行われると、ステップＳ１１７で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値を１つ減じる。その後、埃の除去がうまくいったかを調べる為に、ステップＳ１０６に戻る。
【００６５】
また、ステップＳ１１８で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値が０であるいか否かを調べる。動作回数の値が０でない場合は、ステップＳ１１６に進む。動作回数の値が０である場合は、ステップＳ１１９に進む。
【００６６】
ステップＳ１１９で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、ステップＳ１２０で、検出制御部４３は、清掃により埃を取り除く（または移動する）ことができなかったことを本体（制御部１７）に伝える。その後、本検出動作を終了する。
【００６７】
また、ステップＳ１３０で、検出制御部４３は、複数のスポットエリア（図６に示すスポットエリア３０１）のそれぞれについて、埃と重なるスポットがあるか否かを調べる。この判定において、図５に示すように、全スポットが埃と重ならないスポットエリアがある場合（「ＯＫ」の場合）は、そのスポットエリアの画像を蛍光検出のための最終画像データとして用いることができるので、ステップＳ１３１へ進む。全スポットが埃と重ならないスポットエリアがない場合（「ＮＧ」の場合）は、スポットエリアの画像を完成することができないため、ステップＳ１３６へ進む。
【００６８】
ステップＳ１３１で、検出制御部４３は、全スポットが埃と重ならないスポットエリアを示す情報（番号）をメモリー４３ｂに格納する。図５に示した例では、第２のスポットエリアの情報がメモリー４３ｂに格納される。
【００６９】
ステップＳ１３２で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。次に、検出制御部４３は、ステップＳ１３３で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ１３４で、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。そして、検出制御部４３は、ステップＳ１３５で、本撮影で得られた画像データの中から有効なスポットエリア（図５に示す第２のスポットエリア）の画像データを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００７０】
また、ステップＳ１３６で、検出制御部４３は、図５に示すように、第１のスポットエリアを構成するスポットのうち、埃と重なるスポットについて、第２および第３のスポットエリアの対応するスポットを利用して補完することできるか否かを調べる。第２および第３のスポットエリアの対応するスポットのいずれか１つが埃と重なっていない場合（「ＯＫ」の場合）は、検出制御部４３は補完可と判断し、ステップＳ１３７に進む。第２および第３のスポットエリアの対応するスポットが全て埃と重なっている場合（「ＮＧ」の場合）は、検出制御部４３は補完不可と判断し、ステップＳ１１４に進む。
【００７１】
ステップＳ１３７で、検出制御部４３は、補完を必要とするスポットを示す情報とこれを補完するために用いるスポット（第２および第３のスポットエリアの対応するスポット）を示す情報を対とする補完情報をメモリー４３ｂに格納する。
【００７２】
ステップＳ１３８で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。次に、検出制御部４３は、ステップＳ１３９で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ１４０で、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。そして、検出制御部４３は、ステップＳ１４１で、メモリー４３ｂに格納した補完情報を参照して、本撮影で得られた画像データの中から埃の影響を受けないスポットを集め、それらスポットを１スポットエリアデータとして本体に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００７３】
以上の第１の蛍光検出処理によれば、マーカー検出モードで撮影した画像データに基づいて各スポットエリアにおける各スポットの大きさや位置を取得することができる。また、埃撮影モードで撮影した画像データから埃（付着物）の大きさや位置を取得することができる。こうして取得したスポットの大きさや位置と埃（付着物）の大きさや位置とを比較することで、埃（付着物）が蛍光検出の妨げになるか否かを調べることができる。
【００７４】
また、埃（付着物）の影響を受けるスポットについては、他のエリアの対応するスポットで補完されるので、埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。これにより、蛍光検出を正確に行うことが可能となる。
【００７５】
（２）第２の蛍光検出処理：
サンプルによっては、マーカー撮影によりスポットの蛍光褪色が起き、それが蛍光検出に影響を与える場合がある。この場合は、マーカー撮影を行うことができないため、スポットの個々の位置を確定することができない。第２の蛍光検出処理では、マーカー撮影なしに蛍光検出を行う。
【００７６】
図１２は、第２の蛍光検出処理手順を示すフローチャートである。図１３は、その蛍光検出における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【００７７】
ステップＳ２０１で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置から退避位置に移動する。ステップＳ２０２で、検出制御部４３は、面発光体４４を撮影位置に移動させ、面発光体４４を点灯する。ステップＳ２０３で、検出制御部４３は、図９に示した手順に従って埃撮影モードでの撮影を行う。ステップＳ２０４で、検出制御部４３は、撮像素子３９から転送された画像上で、埃の位置と大きさを算出する。検出制御部４３は、算出した埃の大きさおよび位置を含む埃情報をメモリー４３ｂに格納する。
【００７８】
ステップＳ２０５で、検出制御部４３は、検出対象のスポットエリアの数が１つまたは複数のいずれであるかを判定する。この判定において、検出制御部４３は、ＩＣチップからの受信情報から取得した、ＤＮＡチップのスポットエリアの数やスポットの配置を示すスポット情報を参照する。スポットエリアが１つである場合は、ステップＳ２０６へ進み、スポットエリアが複数である場合は、ステップＳ２３０へ進む。
【００７９】
ステップＳ２０６で、検出制御部４３は、スポット情報に基づいて仮想スポットエリアを想定し、その仮想スポットエリアが埃と重なるか否かを調べる。仮想スポットエリアは撮影画像上におけるＤＮＡチップのスポットエリアに対応する。この判定において、図１３に示すように、仮想スポットエリアが埃と重ならない場合（「ＯＫ」の場合）は、スポットが埃と重なる可能性がないと判断する。よって、仮想スポットエリアの画像を蛍光検出のための最終画像データとして用いることができると判断して、ステップＳ２０７へ進む。仮想スポットエリアが埃と重なる場合（「ＮＧ」の場合）は、スポットが埃と重なる可能性があると判断する。よって、スポットエリアの画像を完成することができないと判断して、ステップＳ２１１へ進む。
【００８０】
ステップＳ２０７で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、検出制御部４３は、ステップＳ２０８で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ２０９で、図１０に示した手順に従ってマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。
【００８１】
ステップＳ２１０で、検出制御部４３は、撮像素子３９から得られた画像データを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００８２】
また、ステップＳ２１１で、検出制御部４３は、本検出動作開始から現在までに清掃部４２による清掃が行われたか否かを確認する。検出制御部４３は、メモリー４３ｂにて、清掃部４２の動作回数を管理しており、その動作回数に基づいて初めての清掃動作であるか否かを判定する。初めての清掃動作であると判断した場合は、ステップＳ２１２へ進む。初めての清掃動作でないと判断した場合は、ステップＳ２１５へ進む。
【００８３】
ステップＳ２１２で、検出制御部４３は、清掃部４２の動作回数を予め設定された最大動作回数（初期値）に設定する。ステップＳ２１３で、検出制御部４３は、図１１に示した手順に従って清掃部４２に清掃動作を行わせる。清掃動作が行われると、ステップＳ２１４で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値を１つ減じる。その後、埃の除去がうまくいったかを調べる為に、ステップＳ２０３に戻る。
【００８４】
また、ステップＳ２１５で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値が０であるいか否かを調べる。動作回数の値が０でない場合は、ステップＳ２１３に進む。動作回数の値が０である場合は、ステップＳ２１６に進む。
【００８５】
ステップＳ２１６で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、ステップＳ２１７で、検出制御部４３は、清掃により埃を取り除く（または移動する）ことができなかったことを本体（制御部１７）に伝える。その後、本検出動作を終了する。
【００８６】
また、ステップＳ２３０で、検出制御部４３は、ＩＣチップからの受信情報から取得したスポット情報に基づいて複数の仮想スポットエリアを想定し、これら仮想スポットエリアのそれぞれについて、埃と重なるか否かを調べる。この判定において、図１３に示すように、埃と重ならない仮想スポットエリアがある場合（「ＯＫ」の場合）は、その仮想スポットエリアに対応する画像を蛍光検出のための最終画像データとして用いることができると判断して、ステップＳ２３１へ進む。埃と重ならない仮想スポットエリアがない場合（「ＮＧ」の場合）は、スポットエリアの画像を完成することができないため、ステップＳ２３６へ進む。
【００８７】
ステップＳ２３１で、検出制御部４３は、埃と重ならない仮想スポットエリアを示す情報（番号）を有効スポットエリア情報としてメモリー４３ｂに格納する。図１３に示した例では、第２の仮想スポットエリアの情報がメモリー４３ｂに格納される。
【００８８】
ステップＳ２３２で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。ステップＳ２３３で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ２３４で、検出制御部４３は、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。ステップＳ２３５で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納した有効スポットエリア情報を参照して、本撮影で得られた画像データの中から有効なスポットエリアの画像データを抽出して、それを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００８９】
また、ステップＳ２３６で、検出制御部４３は、各仮想スポットエリアの間で、埃の相対的な位置関係に基づいて、埃と重なるスポットを他の仮想スポットエリアの対応するスポットで補完することができない可能性があるか否かを調べる。具体的には、図１３に示すように、第１から第３の仮想スポットエリアの各エリア間で、エリアと埃の相対的な位置が一致する場合は、埃と重なるスポットを他の仮想スポットエリアの対応するスポットで補完することができない可能性がある。エリアと埃の相対的な位置が一致しない仮想スポットエリアが１つでもある場合は、埃と重なるスポットを他の仮想スポットエリアの対応するスポットで補完することができる可能性がある。スポットを補完することができる可能性がある場合は、ステップＳ２３７に進む。スポットを補完することができない可能性がある場合は、ステップＳ２１１に進む。
【００９０】
ステップＳ２３７で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。ステップＳ２３８で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ２３９で、検出制御部４３は、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。
【００９１】
ステップＳ２４０で、検出制御部４３は、本撮影で得られた画像データから、第１から第３のスポットエリアのそれぞれのスポットを抽出して、それらスポットとステップＳ２０４で取得した埃との位置を比較する。そして、検出制御部４３は、第１のスポットエリアにおいて、埃の影響を受けているスポットがあれば、そのスポットを、第２または第３のスポットエリアの対応するスポット（埃の影響を受けていないスポット）で補完する。Ｓ２４１で、検出制御部４３は、スポットの補完がなされたスポットエリアのデータを本体に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００９２】
以下に、ステップＳ２４０でのスポットの補完処理を具体的に説明する。
【００９３】
図１４は、第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最小埃間隔を示す模式図である。本撮影で得られた画像データは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に沿って等間隔に配置された第１から第３のスポットエリアを含む。図面に向かって左から、第１のスポットエリア、第２のスポットエリア、第３のスポットエリアの順で配置されている。各スポットエリアは、３行３列で配置された９個のスポットよりなる。各スポットは、同じ径を有し、等間隔に配置されている。各スポットエリアにおいて、左上から右下向かって、スポットの位置を１から９の番号で表す。
【００９４】
図１４中、ＡおよびＢで示した丸の領域が埃である。埃Ａは、第１のスポットエリアの第１番目のスポットと第２番目のスポットの間に位置し、埃Ａの外縁は、第１番目および第２番目のスポットの外縁のそれぞれに接している。埃Ｂは、第２のスポットエリアの第１番目のスポットの左側（第１のスポットエリア側）に位置し、埃Ｂの外縁は、第１番目のスポットの外縁に接している。この場合の埃Ａ、Ｂの間隔（埃の中心位置の間隔）が、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与えることになる間隔を規定する場合における最小埃間隔（埃の近さの限界）である。すなわち、図１４に示す状態が、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与える埃間隔の中で、一番近い状態である。
【００９５】
埃間隔が最小埃間隔の場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。埃間隔が最小埃間隔より小さい場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することができると判断される。
【００９６】
第２のスポットエリアの第１番目のスポットでの補完ができないと判断された場合は、第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完できるかを判断する。図１４に示した例では、第３のスポットエリアの第１番目のスポットは埃の影響を受けないので、この第１番目のスポットで第１のスポットエリアの第１番目のスポットを補完することができると判断される。
【００９７】
図１５は、第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最大埃間隔を示す模式図である。本撮影で得られた画像データは、図１４に示したものと同じ第１から第３のスポットエリアを含む。
【００９８】
図１５の例では、埃Ａは、第１のスポットエリアの第１番目のスポットの左側（第２のスポットエリアとは反対の側）に位置し、埃Ａの外縁は、第１番目のスポットの外縁に接している。埃Ｂは、第２のスポットエリアの第１番目のスポットの右側（第３のスポットエリア側）に位置し、埃Ｂの外縁は、第１番目のスポットの外縁に接している。この場合の埃Ａ、Ｂの間隔が、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与えることになる間隔を規定する場合における最大埃間隔（埃の遠さの限界）である。すなわち、図１５に示す状態が、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与える埃間隔の中で、一番遠い状態である。
【００９９】
埃間隔が最大埃間隔の場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。埃間隔が最大埃間隔より大きい場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することができると判断される。また、埃間隔が、最小埃間隔以上、最大埃間隔以下の範囲にある場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。
【０１００】
図１６は、第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最小埃間隔を示す模式図である。本撮影で得られた画像データは、図１４に示したものと同じ第１から第３のスポットエリアを含む。
【０１０１】
図１６中、Ａ、ＢおよびＣで示した丸の領域が埃である。埃Ａ、Ｂの配置は、図１４に示した状態と同じである。埃Ｃは、第３のスポットエリアの第１番目のスポットの左側（第２のスポットエリア側）に位置し、埃Ｃの外縁は、第１番目のスポットの外縁に接している。
【０１０２】
この場合の埃Ａ、Ｃの間隔（埃の中心位置の間隔）が、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与えることになる間隔を規定する場合における最小埃間隔（埃の近さの限界）である。すなわち、図１６に示す状態が、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与える埃間隔の中で、一番近い状態である。
【０１０３】
埃間隔が最小埃間隔の場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。埃間隔が最小埃間隔より小さい場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することができると判断される。
【０１０４】
図１７は、第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最大埃間隔を示す模式図である。本撮影で得られた画像データは、図１４に示したものと同じ第１から第３のスポットエリアを含む。
【０１０５】
埃Ａ、Ｂの配置は、図１５に示した状態と同じである。埃Ｃは、第３のスポットエリアの第１番目のスポットと第２番目のスポットの間に位置し、埃Ｃの外縁は、第１番目および第２番目のスポットの外縁のそれぞれに接している。この場合の埃Ａ、Ｃの間隔が、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与えることになる間隔を規定する場合における最大埃間隔（埃の遠さの限界）である。すなわち、図１７に示す状態が、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与える埃間隔の中で、一番遠い状態である。
【０１０６】
埃間隔が最大埃間隔の場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。埃間隔が最大埃間隔より大きい場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することができると判断される。また、埃間隔が、最小埃間隔以上、最大埃間隔以下の範囲にある場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。
【０１０７】
なお、図１４から図１７に示した例においては、埃Ａが第１のエリアスポットの第１番目のスポットに対して影響を与える場合の埃の位置関係を示したものであるが、埃がどのスポットに影響するかはカートリッジのセット状態で変化する可能性がある。各スポットは、同一の径を有し、等間隔に配置されているので、最小埃間隔および最大埃間隔はどのスポットに対しても成り立つ。
【０１０８】
第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアの対応するスポットで補完する場合の最小埃間隔ｄminを、スポットの大きさと埃の大きさを加味して数式で表すと、以下のようになる。
【０１０９】
ｄmin＝Ａ−Ｓ−Ｄ１−Ｄ２
ここで、Ａはエリア間隔、Ｓはスポットの直径、Ｄ１は第１のスポットエリアに位置する埃Ａ（第１の付着物）の半径、Ｄ２は、第２のスポットエリアに位置する埃Ｂ（第２の付着物）の半径である。検出制御部４３は、埃Ａ、Ｂの間隔が最小埃間隔ｄminより小さいときに、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する。
【０１１０】
また、第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアの対応するスポットで補完する場合の最大埃間隔ｄmaxを、スポットの大きさと埃の大きさを加味して数式で表すと、以下のようになる。
【０１１１】
ｄmax＝Ａ＋Ｓ＋Ｄ１＋Ｄ２
検出制御部４３は、埃Ａ、Ｂの間隔が最大埃間隔ｄmaxより大きいときに、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する。
【０１１２】
また、第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の最小埃間隔ｄminを、スポットの大きさと埃の大きさを加味して数式で表すと、以下のようになる。
【０１１３】
ｄmin＝Ａ×２−Ｓ−Ｄ１−Ｄ３
ここで、Ｄ３は、第３のスポットエリアに位置する埃Ｃ（第３の付着物）の半径である。検出制御部４３は、埃Ａ、Ｃの間隔が最小埃間隔ｄminより小さいときに、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する。
【０１１４】
また、第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の最大埃間隔ｄmaxを、スポットの大きさと埃の大きさを加味して数式で表すと、以下のようになる。
【０１１５】
ｄmax＝Ａ×２＋Ｓ＋Ｄ１＋Ｄ３
検出制御部４３は、埃Ａ、Ｃの間隔が最大埃間隔ｄmaxより大きいときに、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する。
【０１１６】
以上の説明では、スポットエリアの並びの方向における埃とスポットの関係に基づいて補完の可能性を判断しているが、スポットエリアの並びの方向に対して少し斜めの方向における埃とスポットの関係に基づく補完の可能性も考慮することも可能である。この場合、範囲を数式で表すと、
[スポットの直径]＋[埃Ａの半径]＋[埃Ｂの半径]
である。１つのスポットに対して、埃Ａ、Ｂの間隔がこの範囲以下の場合は、埃がスポットに影響を与えると判定する。この判定手法と、前述の各数式で与えられる最小埃間隔ｄminおよび最大埃間隔ｄmaxに基づく判定手法とを併用して、埃とスポットの重なりの判定を行う。
【０１１７】
図１８に、埃とスポットの重なり具合に応じた判定結果の一例を示す。第１番目のスポットと埃Ａが完全に重なる状態は、影響ありとなる。第１番目のスポットの外縁が埃Ａの外縁に接する状態は、第１番目のスポットと埃Ａが重なる状態と見なし、影響ありとなる。第１番目のスポットと埃Ａが完全に離れている状態は、影響なしとなる。
【０１１８】
以上の第２の蛍光検出処理によれば、埃（付着物）の位置と各仮想スポットエリアとの相対的な位置関係に基づいて、埃（付着物）の影響を受けない有効スポットエリアを判定することができる。この有効スポットエリアに基づいて埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。これにより、蛍光検出を正確に行うことが可能となる。
【０１１９】
また、有効スポットエリアがない場合は、埃（付着物）の影響を受けるスポットについて、他のエリアの対応するスポットで補完することで、有効スポットエリアを取得する。この有効スポットエリアに基づいて埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。
【０１２０】
（３）第３の蛍光検出処理：
ここでは、マーカー撮影なしに蛍光検出を行う場合の、第２の蛍光検出処理とは別の蛍光検出処理について説明する。
【０１２１】
スポットエリアは必ずしも等間隔で配置されていると限らない。また、スポットの並び順がスポットエリアごとに異なる場合もある。スポットの位置やスポットの種別（または並び）等の情報はカートリッジのＩＣチップに記憶されている。制御部１７は、ＩＣチップからの受信情報から取得した、ＤＮＡチップのスポットエリアの数やスポットの配置を示すスポット情報を検出制御部４３へ転送する。検出制御部４３は、スポット情報に基づいて作成した、スポットの配置を示すテンプレートを埃画像と重ね合わせることで、スポットと埃の重なりやスポットの補完の可能性を判定する。
【０１２２】
図１９に、テンプレートおよび埃画像を含む検出エリアを模式的に示す。テンプレート１０１は、スポット情報に基づいて作成したものであって、第１から第３のスポットエリアを含む。スポットの大きさおよび並びはスポットエリア間で異なる。具体的には、図１９中の番号１、２、３で示したスポットの並びは、スポットエリア間で異なる。検出制御部４３は、埃画像を含む検出エリア１００上にテンプレート１０１を重ね、検出エリア１００上でテンプレート１０１の位置を横および縦の各方向に一定の距離ごとに徐々に変化させ、各位置での各スポットエリアのスポットと埃の位置関係を調べる。そして、検出制御部４３は、各スポットエリアのスポットと埃の位置関係に基づいて、スポットと埃の重なりやスポットの補完の可能性を判定する。なお、ここでは、３つのスポットエリアを含むテンプレートを例に説明したが、テンプレートに設定されるスポットエリアの数は、ＩＣチップから受信した情報によって決まる。
【０１２３】
図２０は、第３の蛍光検出処理手順を示すフローチャートである。図２１は、その蛍光検出における付着物とテンプレート上のスポットエリアとの位置関係を説明するための図である。
【０１２４】
ステップＳ３０１からＳ３０５の処理は、図１２に示したステップＳ２０１からＳ２０５の処理と同じである。ステップＳ３０５において、スポットエリアが１つの場合はステップＳ３０６に進み、スポットエリアが複数の場合はステップＳ３３０に進む。
【０１２５】
ステップＳ３０６で、検出制御部４３は、図２１に示すように、１つのスポットエリアが設定されたテンプレート１０１を検出エリア１００上に重ね、テンプレート１０１が検出エリア１００上のどの位置にあっても、埃がスポットと重ならないかを判定する。埃がスポットと重ならない場合は、ステップＳ３０７に進む。埃がスポットと重なる場合は、ステップＳ３１１に進む。
【０１２６】
ステップＳ３０７で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。次いで、検出制御部４３は、ステップＳ３０８で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ３０９で、図１０に示した手順に従ってマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。そして、ステップＳ２１０で、検出制御部４３は、撮像素子３９から得られた画像データを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【０１２７】
また、ステップＳ３１１で、検出制御部４３は、本検出動作開始から現在までに清掃部４２による清掃が行われたか否かを確認する。検出制御部４３は、メモリー４３ｂにて、清掃部４２の動作回数を管理しており、その動作回数に基づいて初めての清掃動作であるか否かを判定する。初めての清掃動作であると判断した場合は、ステップＳ３１２へ進む。初めての清掃動作でないと判断した場合は、ステップＳ３１５へ進む。
【０１２８】
ステップＳ３１２で、検出制御部４３は、清掃部４２の動作回数を予め設定された最大動作回数（初期値）に設定する。ステップＳ３１３で、検出制御部４３は、図１１に示した手順に従って清掃部４２に清掃動作を行わせる。清掃動作が行われると、ステップＳ３１４で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値を１つ減じる。その後、埃の除去がうまくいったかを調べる為に、ステップＳ３０３に戻る。
【０１２９】
また、ステップＳ３１５で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値が０であるいか否かを調べる。動作回数の値が０でない場合は、ステップＳ３１３に進む。動作回数の値が０である場合は、ステップＳ３１６に進む。
【０１３０】
ステップＳ３１６で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、ステップＳ３１７で、検出制御部４３は、清掃により埃を取り除く（または移動する）ことができなかったことを本体（制御部１７）に伝える。その後、本検出動作を終了する。
【０１３１】
また、ステップＳ３３０で、検出制御部４３は、図２１に示すように、複数のスポットエリアが設定されたテンプレート１０１を検出エリア１００上に重ねて、各スポットエリアを構成するスポットの位置と埃の位置を調べる。そして、検出制御部４３は、テンプレート１０１が検出エリア１００上のどの位置にあっても、埃がスポットと重ならないスポットエリアがあるかを調べる。埃がスポットと重ならないスポットエリアがある場合は、ステップＳ３３１に進む。埃がスポットと重ならないスポットエリアがない場合は、ステップＳ３３６に進む。
【０１３２】
ステップＳ３３１で、検出制御部４３は、埃がスポットと重なっていないスポットエリアの情報（番号）を有効スポットエリア情報としてメモリー４３ｂに格納する。ステップＳ３３２で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。ステップＳ３３３で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ３３４で、検出制御部４３は、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。ステップＳ３３５で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納した有効スポットエリア情報を参照して、本撮影で得られた画像データの中から有効なスポットエリアの画像データを抽出して、それを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【０１３３】
また、ステップＳ３３６で、検出制御部４３は、複数のスポットエリアの間でのスポット補完が可能であるか否かを判定する。具体的には、検出制御部４３は、図２１に示すように、第１から第３のスポットエリアが設定されたテンプレート１０１を検出エリア１００上に重ねて、各スポットエリアを構成するスポットの位置と埃の位置を調べる。そして、検出制御部４３は、テンプレート１０１が検出エリア１００上のどの位置にあっても、第１のスポットエリアと第２または第３のスポットエリアの間で、対応するスポットを補完することができるか否かを判定する。スポット補完を行うことができる場合は、ステップＳ３３７に進む。スポット補完を行うことができない場合は、ステップＳ３１１に進む。
【０１３４】
ステップＳ３３７で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。ステップＳ３３８で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ３３９で、検出制御部４３は、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。
【０１３５】
ステップＳ３４０で、検出制御部４３は、本撮影で得られた画像データから、第１から第３のスポットエリアのそれぞれのスポットを抽出して、それらスポットとステップＳ３０４で取得した埃との位置を比較する。そして、検出制御部４３は、第１のスポットエリアにおいて、埃の影響を受けているスポットがあれば、そのスポットを、第２または第３のスポットエリアの対応するスポット（埃の影響を受けていないスポット）で補完する。この補完は、図１２に示したステップＳ２４０における補完と同様な処理を適用することができる。Ｓ３４１で、検出制御部４３は、スポットの補完がなされたスポットエリアのデータを本体に送る。その後、本検出動作を終了する。
【０１３６】
以上説明した第３の蛍光検出処理によれば、埃撮影モードで撮影した画像とテンプレートとの重ねあわせにおける、各位置での埃（付着物）の位置とスポットとの位置関係に基づいて、埃（付着物）の影響を受けない有効スポットエリアを判定することができる。この有効スポットエリアに基づいて埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。これにより、蛍光検出を正確に行うことが可能となる。
【０１３７】
また、有効スポットエリアがない場合は、埃（付着物）の影響を受けるスポットについて、他のエリアの対応するスポットで補完することで、有効スポットエリアを取得する。この有効スポットエリアに基づいて埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。
【０１３８】
次に、生化学反応カートリッジ１について詳細に説明する。
【０１３９】
生化学反応カートリッジ１の本体（筐体）は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂から構成されている。これらの材料は、透明または半透明である。
【０１４０】
図２２に、生化学反応カートリッジ１の構成を示す。図２２を参照すると、生化学反応カートリッジ１の上部には、注射器等を用いて血液等の検体を注入するための検体入口２が設けられ、ゴムキャップにより封止されている。また、生化学反応カートリッジ１の両側面には、内部の溶液を移動させるために、ノズルを挿入して加圧または減圧を行うための複数のノズル入口３が設けられ、ゴムキャップにより封止されている。
【０１４１】
生化学反応カートリッジ１には、ＩＣチップ２５が設けられている。ＩＣチップ２５は、不揮発性の記憶部と、外部からの電力の受信と信号の送受信のための通信部を有している。ＩＣチップ２５の記憶部には、生化学反応カートリッジ１を識別するための識別情報（ＩＤ）が書き込まれている。さらに、この記憶部に、生化学反応カートリッジ１の種別、処理工程の手順、生化学反応の結果を分析するための分析用情報などを書き込むことができる。
【０１４２】
通常、生化学反応分析装置の処理装置またはそれに付属する装置は、生化学反応カートリッジ１の種別ごとの処理工程の手順の情報を記憶部に記憶している。ＩＣチップ２５に生化学反応カートリッジ１の種別が書き込まれている場合には、その種別を読み取って、それに適合する処理工程の手順を記憶部に記憶した手順から選択し、その手順に則って処理を行う。しかし、生化学反応カートリッジ１の種別が、記憶部に記憶されていない場合には、ＩＣチップ２５に書き込まれている処理工程の手順を読み込んで、その手順に則って処理を行う。処理工程の手順として書き込まれるデータの中に、生化学反応を起こすために加えられる温度条件等が含まれていてもよい。
【０１４３】
図２３は、生化学反応カートリッジ１の平面断面図である。生化学反応カートリッジ１の一方の側面には１０個のノズル入口３ａ〜３ｊが設けられ、反対側の他方の側面には１０個のノズル入口３ｋ〜３ｔが設けられている。ノズル入口３ａ〜３ｊは、流路４ａ〜４ｊを介してチャンバ５ａ〜５ｊに連通している。ノズル入口３ｋ，３ｌ，３ｍ，３ｏ，３ｒ，３ｔは、それぞれ流路４ｋ，４ｌ，４ｍ，４ｏ，４ｒ，４ｔを介してチャンバ５ｋ，５ｌ，５ｍ，５ｏ，５ｒ，５ｔに連通している。流路４ａ〜４ｔは空気が流れる空気流路である。チャンバ５ａ〜５ｔは、溶液を貯蔵する場所または反応を起こす場所である。なお、ノズル入口３ｎ，３ｐ，３ｑ，３ｓは、予備のノズルであり、いずれもチャンバに連通していない。
【０１４４】
検体入口２ａはチャンバ７に連通している。チャンバ７は流路６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｋを介してチャンバ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｋに連通しているとともに、流路１０を介してチャンバ８に連通している。チャンバ８は流路６ｇ，６ｏを介してチャンバ５ｇ，５ｏに連通しているとともに、流路１１を介してチャンバ９に連通している。チャンバ９は流路６ｈ，６ｉ，６ｊ，６ｒ，６ｔを介してチャンバ５ｈ，５ｉ，５ｊ，５ｒ，５ｔに連通している。流路１０は流路６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｌ，６ｍを介してチャンバ５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｌ，５ｍに連通している。
【０１４５】
チャンバ９の底面には角孔が開けられている。この角孔に、ＤＮＡチップ１２が、プローブ面が上になるように貼り付けられている。ＤＮＡチップ１２は、１平方インチ（約６４５ｍｍ2）程度の大きさを持つガラス板の固相表面に、数十〜数十万種類の異なるＤＮＡプローブ３７が高密度に並べられたものである。このＤＮＡチップ１２を用いて、検体中のＤＮＡとハイブリダイゼーション反応を行わせることによって、一度に数多くの遺伝子を検査できる。これらのＤＮＡプローブ３７はマトリックス状に規則正しく並べられており、それぞれのＤＮＡプローブ３７のアドレス（何行目、何列目として示される位置）を、情報として容易に取り出すことができる。なお、検査の対象となる遺伝子としては、感染症ウィルス、細菌、疾患関連遺伝子、各個人の遺伝子多型等がある。
【０１４６】
ここで、本実施形態において検体の処理を行うための、各チャンバ５ａ〜５ｔのセッティング例について説明する。チャンバ５ａには、細胞壁を破壊するＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）を含む第１の溶血剤が、チャンバ５ｂには、界面活性剤等のタンパク質変性剤を含む第２の溶血剤がそれぞれ収容されている。チャンバ５ｃには、ＤＮＡが吸着するシリカコーティングされた磁性体粒子が収容されている。チャンバ５ｌ、５ｍには、ＤＮＡの抽出の際にＤＮＡの精製を行うために用いられる第１、第２の抽出洗浄剤がそれぞれ収容されている。
【０１４７】
チャンバ５ｄには、ＤＮＡを磁性体粒子から溶出する低濃度塩のバッファからなる溶出液が収容されている。チャンバ５ｇには、ＰＣＲに必要な薬剤、すなわち、プライマ、ポリメラーゼ、ｄＮＴＰ溶液、バッファ、蛍光剤を含むＣｙ３−ｄＵＴＰ（アマシャムバイオサイエンス株式会社製の蛍光標識）等の混合液が収容されている。チャンバ５ｈ，５ｊには、ハイブリダイゼーションしなかった蛍光物質（蛍光標識）付きの検体ＤＮＡと蛍光物質（蛍光標識）とを洗浄するための界面活性剤を含む洗浄剤が収容されている。チャンバ５ｉには、ＤＮＡチップ１２を含むチャンバ９内を乾燥させるためのアルコールが収容されている。
【０１４８】
チャンバ５ｅは、血液のＤＮＡ以外の塵や埃を溜めるためのチャンバである。チャンバ５ｆは、チャンバ５ｌ，５ｍからの第１、第２の抽出洗浄剤の廃液を溜めるためのチャンバである。チャンバ５ｒは、第１、第２の洗浄剤の廃液を溜めるためのチャンバである。チャンバ５ｋ，５ｏ，５ｔは、溶液がノズル入口に流れ込まないようにするために設けられたブランクのチャンバである。
【０１４９】
生化学反応カートリッジ１に血液等の液体状の検体を注入して、処理装置にセットする。そして、生化学反応カートリッジ１の内部で、ＤＮＡ等の抽出および増幅を行わせ、増幅された検体ＤＮＡと生化学反応カートリッジ１の内部にあるＤＮＡチップ１２のＤＮＡプローブ３７との間で、ハイブリダイゼーションを行わせる。一方、ハイブリダイゼーションしなかった蛍光物質（蛍光標識）付きの検体ＤＮＡと蛍光物質（蛍光標識）の洗浄を行うことができる。
【０１５０】
以下、検体の生化学反応を生化学反応カートリッジ１内にて生じさせる方法について具体的に説明する。
【０１５１】
まず、検査者は、生化学反応カートリッジ１の検体入口２ａを塞いでいるゴムキャップを貫通すように、検体である血液を収容した注射器の針を検体入口２ａに差し込み、注射器内の血液を検体入口２ａからチャンバ７に注入する。その後、検査者は生化学反応カートリッジ１をテーブル１３上に置く。そして、検査者が、図示しないレバーを操作することにより、図１に示したポンプブロック２２，２３を図１に示した矢印の方向に移動させる。この移動により、ポンプノズル２０，２１が、生化学反応カートリッジ１の両側面のノズル入口３ａ〜３ｔに、ゴムキャップを貫通するように挿入される。
【０１５２】
検査者が、入力部２４から実験開始の命令を入力すると処理が始まる。図２４は、生化学反応およびその後処理の手順を説明するフローチャートである。
【０１５３】
まず、ステップＳ１で、制御部１７が、ポンプノズル２０，２１を制御してノズル入口３ａ，３ｋのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出させ、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引する。それによって、チャンバ５ａ内の第１の溶血剤を、血液の入ったチャンバ７に流し込む。このように、ノズル入口３ａにポンプノズル２０を挿入して空気を噴出して加圧し、ノズル入口３ｋにポンプノズル２１を挿入して空気を吸引して減圧することによって、チャンバ５ａ内の第１の溶血剤が血液の入ったチャンバ７内に流れ込む。この様子が、チャンバ５ａ，７，５ｋを通る断面図である図２５に示されている。
【０１５４】
空気の供給および吸引のタイミングをずらすことで各チャンバへの加圧および減圧を制御し、これによってカートリッジ１内において溶液を円滑に流すことができる。さらに、電動シリンジポンプ１９による空気の吸引を、ポンプ１８からの空気の開始時からリニアに増加させるなどの細かな制御を行って、溶液をより円滑に流すことも可能である。例えば、溶血剤の粘性や流路の抵抗にもよるが、ステップＳ１において、電動シリンジポンプ１９からの空気の吸引を、電動シリンジポンプ１８からの空気の噴出を開始してから１０〜２００ミリ秒後に開始するように制御する。この制御によると、流れる溶液の先頭で溶液が飛び出すことがなく、溶液が円滑に流れる。これは、以下の各工程における溶液の移動についても同様である。
【０１５５】
また、電動シリンジポンプ１８，１９を用いて空気の供給を制御しつつ、ノズル入口３ａ，３ｏのみを開にして、電動シリンジポンプ１８，１９によって空気の噴出および吸引を交互に繰り返す。こうして、チャンバ７の溶液を流路１０に流し、その後に戻す動作を繰り返して攪拌を行う。あるいは、電動シリンジポンプ１９から空気を連続して噴出することによって、気泡を発生させながら攪拌を行う。
【０１５６】
このようにして、第１の溶血剤の流動および撹拌の工程（ステップＳ１）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第１の溶血剤の流動および撹拌の工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報はＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１５７】
次に、ステップＳ２において、ノズル入口３ｂ，３ｋのみを開にして、ステップＳ１と同様の原理でチャンバ５ｂ内の第２の溶血剤をチャンバ７に流し込む。そして、ステップＳ１と同様の攪拌を行う。
【０１５８】
このようにして第２の溶血剤の流動および撹拌の工程（ステップＳ２）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第２の溶血剤の流動および撹拌の工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報はＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１５９】
さらに、ステップＳ３において、ノズル入口３ｃ，３ｋのみを開にして、ステップＳ１，Ｓ２と同様の原理でチャンバ５ｃ内の磁性体粒子をチャンバ７に流し込む。そして、ステップＳ１と同様の攪拌を行う。このステップＳ３によって、ステップＳ１，Ｓ２にて細胞が溶解して得られたＤＮＡが磁性体粒子に付着する。
【０１６０】
このようにして磁性体粒子の流動および撹拌の工程（ステップＳ３）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、磁性体粒子の流動および撹拌の工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報はＩＣチップ２５の記憶部（図示せず）に記憶される。
【０１６１】
そして、ステップＳ４で電磁石１４をオンにし、ノズル入口３ｅ，３ｋのみを開にし、電動シリンジポンプ１９から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１８から空気を吸引して、チャンバ７内の溶液をチャンバ５ｅに移動させる。この移動の際に、磁性体粒子およびＤＮＡを、流路１０の電磁石１４の上方位置で捕捉する。なお、電動シリンジポンプ１８，１９による空気の吸引および噴出を交互に繰り返して、溶液をチャンバ７と５ｅの間を２回往復させることにより、ＤＮＡの捕捉効率を向上させている。さらに往復回数を増やせば、捕捉効率を一層高めることができる。ただし、処理時間が余分に掛かることになる。
【０１６２】
このように、ステップＳ１〜Ｓ４にて、幅１〜２ｍｍ程度で高さ０．２〜１ｍｍ程度の小さい流路１０上で、流動状態のＤＮＡを、磁性体粒子を利用して極めて効率良く捕捉する。なお、仮に、捕捉ターゲット物質がＤＮＡではなく、ＲＮＡまたはタンパク質の場合にも同様に効率の良い捕捉が行える。
【０１６３】
上述のようにして磁性体粒子およびＤＮＡの捕捉工程（ステップＳ４）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、磁性体粒子およびＤＮＡの捕捉工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部（図示せず）に記憶される。
【０１６４】
次に、ステップＳ５において電磁石１４をオフにし、ノズル入口３ｆ，３ｌのみを開とする。そして、電動シリンジポンプ１９から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１８から空気を吸引して、チャンバ５ｌ内の第１の抽出洗浄液をチャンバ５ｆに移動させる。この際に、ステップＳ４で捕捉された磁性体粒子およびＤＮＡが、抽出洗浄液と共に移動して洗浄が行われる。さらに、電磁石１４をオンにして、ステップＳ４と同様の原理で磁性体粒子およびＤＮＡと抽出洗浄液とをチャンバ５ｌ内とチャンバ５ｆの間を２回往復させる。それによって、洗浄された磁性体粒子およびＤＮＡを流路１０の電磁石１４の上方位置に回収し、第１の抽出洗浄液をチャンバ５ｌに戻す。
【０１６５】
このように、第１の抽出洗浄液により洗浄した後に磁性体粒子およびＤＮＡを捕捉する工程（ステップＳ５）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第１の抽出洗浄液により洗浄した後に磁性体粒子およびＤＮＡを捕捉する工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１６６】
ステップＳ６において、ノズル入口３ｆ，３ｍのみを開いてステップＳ５と同様の工程を行う。すなわち、チャンバ５ｍ内の第２の抽出洗浄液と、磁性体粒子およびＤＮＡとを移動させて、磁性体粒子およびＤＮＡをさらに洗浄してから電磁石１４の上方位置に回収し、第２の抽出洗浄液をチャンバ５ｍに戻す。
【０１６７】
このように、第２の抽出洗浄液により洗浄した後に磁性体粒子およびＤＮＡを捕捉する工程（ステップＳ６）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第２の抽出洗浄液により洗浄した後に磁性体粒子およびＤＮＡを捕捉する工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１６８】
続いて、ステップＳ７において電磁石１４をオンにしたまま、ノズル入口３ｄ，３ｏのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引する。それによって、チャンバ５ｄ内の溶出液をチャンバ８に移動させる。この溶出液の作用によって、磁性体粒子とＤＮＡが分離し、ＤＮＡのみが溶出液とともにチャンバ８に移動し、磁性体粒子は流路１０内に残る。
【０１６９】
このようにして、溶出液を流して磁性体粒子とＤＮＡを分離させる工程（ステップＳ７）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、溶出液を流して磁性体粒子とＤＮＡを分離させる工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１７０】
このステップＳ７において、ＤＮＡの抽出および精製が行われる。実施形態では、抽出洗浄液を収容するチャンバ５ｌ，５ｍと、洗浄後の廃液を溜めるためのチャンバ５ｆが用意されているので、カートリッジ１内でＤＮＡの抽出および精製を行うことが可能である。
【０１７１】
次に、ステップＳ８において、ノズル入口３ｇ，３ｏのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引する。それによって、チャンバ５ｇ内のＰＣＲ用薬剤（例えば、プライマ、ポリメラーゼ、ｄＮＴＰ溶液、バッファ、蛍光標識等の混合液）をチャンバ８に流し込む。さらに、ノズル入口３ｇ，３ｔのみを開にし、電動シリンジポンプ１８，１９による空気の噴出および吸引を交互に繰り返し、チャンバ８の溶液を流路１１に流して、その後に戻す動作を繰り返して攪拌を行う。そして、ペルチェ素子１５を制御して、チャンバ８内の溶液を９６℃の温度に１０分保持した後に、９６℃・１０秒、５５℃・１０秒、７２℃・１分のサイクルを３０回繰り返してＰＣＲを行い、溶出されたＤＮＡを増幅する。
【０１７２】
このようにして、溶出されたＤＮＡの増幅工程（ステップＳ８）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、溶出されたＤＮＡの増幅工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１７３】
ステップＳ９でノズル入口３ｇ，３ｔのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引して、チャンバ８内の溶液をチャンバ９に移動させる。さらに、ペルチェ素子１６を制御して、チャンバ９内の溶液を４５℃で２時間保持し、ハイブリダイゼーションを行わせる。この時、電動シリンジポンプ１８，１９による空気の噴出および吸引を交互に繰り返して、チャンバ９内の溶液を流路６ｔに移動し、その後に戻す動作を繰り返して攪拌を行いながら、ハイブリダイゼーションを進める。
【０１７４】
このようにして、ハイブリダイゼーション工程（ステップＳ９）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、ハイブリダイゼーション工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。この例では、チャンバ９がハイブリダイゼーションの反応場になっている。
【０１７５】
次に、ステップＳ１０において、同じく４５℃に保持したまま、今度はノズル入口３ｈ、３ｒのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引する。それによって、チャンバ９内の溶液をチャンバ５ｒに移動させるとともに、チャンバ５ｈ内の第１の洗浄液を、チャンバ９を通してチャンバ５ｒに流し込む。このように、ノズル入口３ｈにポンプノズル２０を挿入し空気を噴出して加圧し、ノズル入口３ｒにポンプノズル２１を挿入し空気を吸引して減圧することによって、チャンバ５ｈ内の第１の洗浄液が、チャンバ９を通してチャンバ５ｒ内に流れ込む。この様子が、チャンバ５ｈ，９，５ｒを通る断面図である図２６に示されている。電動シリンジポンプ１８，１９の吸引および噴出を交互に繰り返して、この溶液をチャンバ５ｈ，９，５ｒの間を２回往復させ、最後にチャンバ５ｈに戻す。このようにして、ハイブリダイゼーションしなかった蛍光標識付きの検体ＤＮＡと蛍光標識とが洗浄される。
【０１７６】
このようにして、第１の洗浄液による洗浄工程（ステップＳ１０）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第１の洗浄工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１７７】
さらに、ステップＳ１１において、同じく４５℃に保持したまま、ノズル入口３ｊ、３ｒのみを開いて、ステップＳ１０と同様の工程を行う。すなわち、チャンバ５ｊ内の第２の洗浄液をチャンバ９を通してチャンバ５ｒに流し込んでＤＮＡの洗浄をさらに行い、最後に溶液をチャンバ５ｊに戻す。
【０１７８】
このようにして、第２の洗浄液による洗浄工程（ステップＳ１１）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第２の洗浄液による洗浄工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１７９】
本実施形態では、第１、第２の洗浄液を収容するチャンバ５ｈ，５ｊと、洗浄後の廃液を溜めるためのチャンバ５ｒが用意されているので、前記の通り生化学反応カートリッジ１内でＤＮＡチップ１２の洗浄を行うことが可能である。
【０１８０】
ステップＳ１２で、ノズル入口３ｉ，３ｒのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引して、チャンバ５ｉ内のアルコールを、チャンバ９を通してチャンバ５ｒに移動させる。その後に、ノズル入口３ｉ，３ｔのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引してチャンバ９内を乾燥させる。
【０１８１】
このようにして、アルコールの流動および乾燥の工程（ステップＳ１２）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、アルコールの流動および乾燥の工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１８２】
以上述べたステップＳ１〜Ｓ１２によって、検体の生化学反応（例えばＤＮＡのハイブリダイゼーション）を生化学反応カートリッジ１内で行わせることができる。
【０１８３】
なお、本実施形態では、ノズル入口３ａ〜３ｔがカートリッジ１の２つの面、つまり両側部に集中して設けられている。そのため、電動シリンジポンプ１８，１９、電動切換バルブ、ポンプノズルを内蔵したポンプブロック２２，２３等の形状や配置を単純化することができる。さらに、必要なチャンバや流路を確保しながら、ポンプブロック２２，２３により生化学反応カートリッジ１を同時に挟み込むという単純な動作だけで、ポンプノズル２０，２１を挿入することができる。それによって、ポンプブロック２２，２３の構成も簡単にすることができる。また、ノズル入口３ａ〜３ｔを全て同じ高さに直線的に並ぶように配置することによって、ノズル入口３ａ〜３ｔに接続される流路４ａ〜４ｔの高さは全て同じになり、流路４ａ〜４ｔの作製が容易になる。
【０１８４】
また、図１に示す生化学反応分析装置の処理装置において、ｎ個の生化学反応カートリッジ１を同時に使用できるようにポンプブロック２２，２３をｎ倍に長くした構成にすることができる。その場合、ｎ個の生化学反応カートリッジ１を直列に並べて、ｎ個の生化学反応カートリッジ１のそれぞれに対して必要な工程を同時に行うことができる。したがって、構成は極めて簡単でありながら、多数の生化学反応カートリッジにおいて同時に生化学反応を行わせることが可能である。
【０１８５】
以上説明した処理工程（ステップＳ１〜Ｓ１２）の後に、ステップＳ１３において、検査者が図示しないレバーを操作して、ポンプブロック２２，２３を生化学反応カートリッジ１から離れる方向に移動させる。それによって、ポンプノズル２０，２１が生化学反応カートリッジ１のノズル入口３ａ〜３ｔから外れる。そして、ステップＳ１４において、カートリッジ搬送部２７を用いて、生化学反応カートリッジ１をテーブル１３から検出部２８に搬送する。ステップＳ１５において、ＤＮＡチップ１２に捕捉された、ハイブリダイゼーションされたＤＮＡを蛍光検出ユニット３０によって検出する。検出結果は、通信部３１からＩＣチップ２５の通信部に向けて送信され、ＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。こうして、ステップＳ１〜Ｓ１２の各工程の（時間経過を含む）推移および各種条件と、その各工程を経たＤＮＡチップ１２の検出結果とが、生化学反応カートリッジ１のＩＣチップ２５に記憶される。この蛍光検出工程（ステップＳ１５）の詳細については前述の通りである。
【０１８６】
最後に、ステップＳ１６において、制御部１７が、蛍光検出したパターンを分析する。なお、生化学反応カートリッジ１が、予め処理装置に記憶されていない種別である場合には、検出パターンの分析にあたって、ＩＣチップ２５に書き込まれている分析用情報を読み込み、その分析用情報に基づいて分析を行う。
【０１８７】
ここで、本実施形態における蛍光検出と分析の原理について説明する。例えば、生化学反応カートリッジ１およびＤＮＡチップ１２が感染症検出用のものである場合には、ＤＮＡプローブ３７の設定の仕方によって、いくつかの感染症を一度に検出できる。ＤＮＡプローブ３７が５×５のマトリックス状に配置されたＤＮＡチップ１２を例にとって考えると、感染症Ａ〜Ｅがそれぞれ単独で検出されたときのパターンが図２７（ａ）〜（ｅ）に示す５通りとなるように設定できる。なお、図２７（ａ）〜（ｅ）において、黒丸は、ターゲットがＤＮＡプローブ３７とハイブリダイゼーションして捕捉されており、ターゲットに付着した蛍光物質（蛍光標識）が蛍光を発している状態を示す。白丸は、ターゲットがＤＮＡプローブ３７とハイブリダイゼーションせず捕捉されずに、蛍光標識が存在しない状態を示す。
【０１８８】
図２７（ａ）〜（ｅ）に示す例では、同一列に含まれるＤＮＡプローブ３７は全て、同じ感染症に感染したときに存在するＤＮＡとハイブリダイゼーションするように設定されている。そして、列毎に異なる感染症のＤＮＡに対応するように設定されている。従って、図２７（ａ）のパターンの検出結果が得られた場合には、感染症Ａへの感染が認められる。同様に、図２７（ｂ）〜（ｅ）のパターンの検出結果が得られた場合には、それぞれ感染症Ｂ〜Ｅへの感染が認められる。このような検出パターンに基づく感染判断方法は、制御部１７に予め記憶されている分析用情報に含まれている。
【０１８９】
このように、蛍光物質が付着したＤＮＡプローブ３７の配列パターンに基づいて、目的とする検体分析を精度良く行うためには、ステップＳ１５において、蛍光検出を精度良く行うことが重要である。
【０１９０】
（第２の実施形態）
図２８は、本発明の第２の実施形態である生化学反応分析装置に用いられる清掃部の概略構成を示す模式図である。本実施形態の生化学反応分析装置は、清掃部が異なる以外は、第１の実施形態の生化学反応分析装置と同様のものである。
【０１９１】
図２８を参照すると、清掃部は、送風口２０１を備えた送風機２００よりなる。送風機２００は、送風口２０１から送り出された圧縮空気が撮像素子３９のセンサー部にあたるように、検出ユニットに組み込まれている。第１の実施形態で説明した動作の流れ（図４、図１２および図２０参照）の中で、清掃処理にこの送風機２００を用いる。送風口２０１から噴出された圧縮空気が撮像素子３９のセンサー部にあることで、付着物を吹き飛ばすことができる。
【０１９２】
（第３の実施形態）
図２９は、本発明の第３の実施形態である生化学反応分析装置に用いられる清掃部の概略構成を示す模式図である。本実施形態の生化学反応分析装置は、清掃部が異なる以外は、第１の実施形態の生化学反応分析装置と同様のものである。
【０１９３】
図２９を参照すると、清掃部は、静電気吸着用のワイパー５４よりなり、検出ユニットに組み込まれている。ワイパー５４は、ワイパー部５４の一端を支持する支持部と、この支持部を一方向に往復移動させるためのガイド部とを有する。ガイド部の一端にワイパー待機エリア５４ｂが設けられている。支持部がガイド部に沿って移動することで、ワイパー部５４は、撮像素子３９のセンサー部（受光面）上を平行移動する。
【０１９４】
図３０は、ワイパー５４の制御装置の構成を示すブロック図である。制御装置は、静電気吸着用ワイパー制御部５１、埃位置記憶部５２、ワイパー駆動部５３、静電気発生部５５および静電気保持部材移動部５６を有する。
【０１９５】
静電気吸着用ワイパー制御部５１は、静電気吸着用のワイパー５４の動作全体を制御する。検出制御部４３が得ている埃の位置情報が、検出制御部４３から静電気吸着用ワイパー制御部５１に転送される。静電気吸着用ワイパー制御部５１は、検出制御部４３から供給された埃の位置情報を埃位置記憶部５２に格納する。ワイパー駆動部５３は、支持部をガイド部に沿って移動させる。静電気発生部５５は、静電気を発生する。静電気発生部５５で発生した静電気は静電気保持部材に保持される。
【０１９６】
静電気吸着用ワイパー制御部５１からの指示により、静電気保持部材移動部５６が、ワイパー待機エリア５４ｂにおいて、静電気を保持した状態の静電気保持部材をワイパー部５４ａに詰め込む。静電気保持部材が詰め込まれたワイパー部５４ａは、先端から付け根までが静電気を保持した状態となる。ワイパー５４がワイパー駆動部５３によって駆動されることで、ワイパー部５４ａが撮像素子３９の受光面上を平行移動する。この移動工程において、ワイパー部５４ａが、静電気により受光面上の埃を吸着する。
【０１９７】
静電気吸着用ワイパー制御部５１は、埃位置記憶部５２に記憶されている埃位置情報に基づいて清掃領域を決定する。そして、静電気吸着用ワイパー制御部５１は、清掃領域をワイパー部５４ａで清掃するようにワイパー５４における清掃動作を制御する。清掃終了後、ワイパー５４は、ワイパー待機エリア５４ｂに戻る。そして、静電気吸着用ワイパー制御部５１は、静電気保持部材移動部５６を動作させ、静電気保持部材を静電気発生部５５に戻す。その際に、静電吸着した埃は静電気保持部材から取り除かれる。
【０１９８】
このように、静電気吸着用ワイパー制御部５１は、検出制御部４３からの埃の位置情報に基づいて、撮像素子３９のセンサー部（受光面）上における付着物の領域を特定し、その領域に対して、ワイパーによる清掃処理を重点的に行う、といった制御を行う。この制御により、付着物をより確実に取り除くことが可能になり、付着物除去に要する時間も短くなる、といった効果が得られる。第１の実施形態で説明した動作の流れ（図４、図１２および図２０参照）の中で、清掃処理にこのワイパー５４による付着物除去を用いる。
【０１９９】
以上説明した本発明によれば、受光面（赤外吸収ガラスやローパスフィルタなどの光学素子を含む）上の付着物を取り除くことで、付着物の影響のない検査画像を作成することができるので、蛍光検出を正確に行うことができる。
【０２００】
また、撮像素子の受光面上に付着物がある場合、付着物が蛍光検出に影響を与えるか否かは、付着物とスポットとの位置関係によって決まる。すなわち、撮像素子の受光面上に付着物があっても、付着物が蛍光検出（スポットの撮影）に影響を与えない場合は、清掃動作を行う必要はない。検査画像のための本撮影を行う前に毎回、清掃動作を行うことは、蛍光検出処理時間の短縮という観点からすると、あまり好ましくない。本発明によれば、付着物が蛍光検出（スポットの撮影）に影響を与える場合にのみ、清掃動作を行うので、蛍光検出処理時間の短縮化を図ることが可能である。
【０２０１】
以上説明した各実施形態は、本発明の一例であり、その構成および動作は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０２】
【図１】本発明の第１の実施形態である生化学反応分析装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す生化学反応分析装置の蛍光検出ユニットを示すブロック図である。
【図３】図２に示す蛍光検出ユニットの清掃部を示す模式図である。
【図４】図２に示す蛍光検出ユニットにて行われる第１の蛍光検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す第１の蛍光検出処理における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【図６】ＤＮＡチップの構成を示す模式図である。
【図７】マーカー検出時に得られる画像を示す模式図である。
【図８】図２に示す蛍光検出ユニットにおけるマーカー検出動作を示すフローチャートである。
【図９】図２に示す蛍光検出ユニットにおける埃撮影動作を示すフローチャートである。
【図１０】図２に示す蛍光検出ユニットにおけるマイクロアレイ撮影動作を示すフローチャートである。
【図１１】図２に示す蛍光検出ユニットにおける埃清掃動作を示すフローチャートである。
【図１２】図２に示す蛍光検出ユニットにて行われる第２の蛍光検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１２に示す第２の蛍光検出処理における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【図１４】第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最小埃間隔を示す模式図である。
【図１５】第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最大埃間隔を示す模式図である。
【図１６】第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最小埃間隔を示す模式図である。
【図１７】第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最大埃間隔を示す模式図である。
【図１８】埃とスポットの重なり具合に応じた判定結果を説明するための図である。
【図１９】テンプレートおよび埃画像を含む検出エリアを示す模式図である。
【図２０】図２に示す蛍光検出ユニットにて行われる第３の蛍光検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】図２０に示す第３の蛍光検出処理における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【図２２】図１に示す生化学反応分析装置の生化学反応カートリッジの斜視図である。
【図２３】図２２に示す生化学反応カートリッジの平面断面図である。
【図２４】図１に示す生化学反応分析装置における処理工程を示すフローチャートである。
【図２５】図２２に示す生化学反応カートリッジのチャンバの一部の縦断面図である。
【図２６】図２２に示す生化学反応カートリッジの他のチャンバの縦断面図である。
【図２７】ＤＮＡチップの蛍光物質検出パターンの例を示す模式図である。
【図２８】本発明の第２の実施形態である生化学反応分析装置の蛍光検出ユニットの清掃部の構成を示す模式図である。
【図２９】本発明の第３の実施形態である生化学反応分析装置の蛍光検出ユニットの清掃部の構成を示す模式図である。
【図３０】図２９に示す清掃部の制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２０３】
１ 生化学反応カートリッジ
３２ レーザー光源
３３ レーザーシャッター
３４ ビームエクスパンダー
３５ ビームホモジナイザー
３６ 蛍光フィルタ
３７ 可変絞り
３８ 撮像レンズ群
３９ 撮像素子
４０ シャッター
４１ 撮像部
４２ 清掃部
４３ 検出制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体中の細胞、微生物、染色体、核酸等のサンプルを抗原抗体反応や核酸ハイブリダイゼーション反応等の生化学反応を利用して検出する生化学反応分析装置に関し、特に、検体を撮影するための撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液等の検体を分析する方法には、抗原抗体反応を利用した免疫学的な方法や、核酸ハイブリダイゼーションを利用する方法がある。
【０００３】
免疫学的な分析方法では、被検出物質と特異的に結合する抗体または抗原等のタンパク質をプローブとして用いる。プローブを微粒子、ビーズ、またはガラス板等の固相表面に固定して、検体中の被検出物質との抗原抗体反応を行わせる。核酸ハイブリダイゼーションを利用する分析方法では、一本鎖の核酸をプローブとして用い、微粒子、ビーズ、ガラス板等の固相表面に固定して、検体中の被検出物質と核酸ハイブリダイゼーションを行わせる。これらの分析方法では、酵素、蛍光物質、または発光性物質等の、検知感度の高い標識物質を担持した特異的な相互作用を有する標識化物質である標識化抗体、標識化抗原、または標識化核酸等を用いる。そして、抗原抗体化合物またはハイブリダイズされた二本鎖の核酸を検出して、被検出物質（ターゲット）の有無の検出やその定量を行う。
【０００４】
これらの技術を発展させたものとして、互いに異なる塩基配列を有する多数のＤＮＡ（デオキシリボ核酸）プローブを、基板上にアレイ状に並べた、いわゆるＤＮＡアレイが知られている。また、多種類のタンパク質をメンブレンフィルタ上に並べ、ＤＮＡアレイと同様な構成のタンパク質アレイを作製する方法もある。このように、ＤＮＡアレイやタンパク質アレイ等を用いることによって、極めて多数の項目の検査を一度に行うことが可能である。
【０００５】
また、様々な検体分析における、検体による汚染の軽減、反応の効率化、装置の小型化、作業の簡便化等の目的で、内部で生化学反応を行わせる使い捨て可能な生化学反応カートリッジが提案されている。ＤＮＡアレイを含む生化学反応カートリッジ内に複数のチャンバを配設したものもある。この生化学反応カートリッジによれば、圧力差を利用して溶液を各チャンバへ移動させることにより検体中のＤＮＡの抽出、増幅、またはハイブリダイゼーション等の反応を内部で行わせることが可能である。
【０００６】
生化学反応カートリッジ内に外部から溶液を注入する方法として、外部の電動シリンジポンプや真空ポンプを利用する方法がある。また、生化学反応カートリッジ内部で溶液を移動する方法として、圧力差以外にも、重力や毛細管現象や電気泳動を利用する方法が知られている。さらに、生化学反応カートリッジの内部に配設できる小型のマイクロポンプとして、ダイアフラムポンプ、発熱素子を利用したポンプ、圧電素子を利用したポンプがそれぞれ知られている。
【０００７】
生化学反応カートリッジまたはその一部に用いられるＤＮＡチップに、情報記憶用のＩＣを設け、このＩＣに記憶された同定情報を利用してＤＮＡの同定を行う構成もある。情報記憶用ＩＣには、ＤＮＡチップの塩基配列情報や検体の情報が書き込まれる。
【０００８】
また、ＤＮＡチップ上のサンプルのハイブリダイゼーション状態を検知するために、サンプルに付着した蛍光物質（蛍光標識）を読み取る方法がある。蛍光物質を読み取ってターゲットの検出を行うために、蛍光を発生させるようにＤＮＡチップに照射する励起光を適宜に較正する。
【０００９】
生化学反応を生じさせるために様々な溶液を内蔵し、検体が供給される生化学反応カートリッジは、二次感染や汚染の防止と、使い勝手の観点から、使い捨てのタイプにすることが好ましい。しかし、マイクロポンプを内蔵した生化学反応カートリッジは高価であるという問題がある。したがって、ポンプを内蔵せずに、外部のポンプの作用で溶液を移動し、検体注入後は溶液を外部に流出させずに一連の生化学反応を進められる構造の、使い捨てタイプの生化学反応カートリッジが一般に利用されている。
【００１０】
個々のＤＮＡチップは、ハイブリダイゼーションという単独の生化学反応のみを行うためのものである。これに対して、ＤＮＡチップを内蔵する生化学反応カートリッジは、各種の生化学反応を連続的に行うものであり、最後に検出工程が行われる場合がある。この検出工程では、ＣＭＯＳセンサーやＣＣＤセンサー等より構成される撮像素子を用いて、サンプルに付着した蛍光物質（蛍光標識）からの蛍光を検出する。
【００１１】
撮像素子を用いた蛍光検出において、撮像素子のセンサー部（受光面）上に塵や埃が付着することがある。付着した塵や埃（以下、付着物と称す）の位置によっては、蛍光検出精度が低下する場合がある。
【００１２】
特許文献１に、センサー部上の付着物を検出することが可能なデジタルカメラが記載されている。このデジタルカメラは、合焦しないように撮影レンズのフォーカス調整を行った状態で撮影を行う。こうして撮影した画像により、付着物の有無を確認することができる。
【００１３】
特許文献２には、付着物を取り除く方法が開示されている。この方法によれば、センサー部上に光学素子（ローパスフィルタ）を設けることで、塵がセンサー部に直接付着することを抑制する。さらに、光学素子自体を振動させることによって、光学素子上に付着した塵を取り除く。
【特許文献１】特開２００１−３２６８４８号公報
【特許文献２】特許第０３７２７９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
センサー部（受光面）上の付着物の位置によっては、ＤＮＡチップからの蛍光の一部が付着物により遮られてしまう。この場合、ＤＮＡチップの一部の輝度値が不確かなものとなるため、サンプルによっては、蛍光検出を正確に行うことができないことがある。
【００１５】
特許文献１は、デジタルカメラにおけるセンサー部上の付着物を検出する技術を開示しただけである。また、特許文献２は、振動によりセンサー部上の付着物を取り除く方法を開示してだけである。いずれの文献にも、ＤＮＡチップの蛍光検出装置への適用は開示されていない。
【００１６】
本発明の目的は、上記問題を解決し、蛍光検出を正確に行うことすることのできる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の撮像装置は、受光面を備え、基板面上に形成された複数のスポットからなる少なくとも１つのスポットエリアを前記受光面にて撮像する撮像素子と、前記受光面上に付着した付着物を取り除くための清掃部と、を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、受光面（光学素子を含む）上の付着物を取り除くことで、付着物の影響のない検査画像を作成することができるので、蛍光検出を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である生化学反応分析装置の概略構成を示すブロック図である。図１を参照すると、生化学反応分析装置の処理装置は、反応場となるチャンバを含む生化学反応カートリッジが載置されるテーブル１３を有する。電磁石１４、ペルチェ素子１５、１６および通信部２６がテーブル１３上に配置され、これらは、処理装置全体を制御する制御部１７に接続されている。
【００２１】
電磁石１４は、生化学反応カートリッジ内に電磁力を作用させるものである。ペルチェ素子１５、１６は、生化学反応カートリッジの温度を制御するものである。具体的には、ペルチェ素子１５は、ＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）によるＤＮＡ増幅時における温度制御に用いられる。一方、ペルチェ素子１６は、増幅した検体のＤＮＡとＤＮＡプローブとのハイブリダイゼーション時における温度制御と、ハイブリダイゼーションしなかった検体ＤＮＡの洗浄時における温度制御に用いられる。
【００２２】
通信部２６は、生化学反応カートリッジ内のＩＣチップに対して電力の送信を行うとともに信号の送受信を行う。処理装置のデータは、通信部２６を通じて生化学反応カートリッジ内のＩＣチップに格納される。
【００２３】
電動シリンジポンプ１８、１９とポンプブロック２２、２３が、テーブル１３の両側に配置されている。ポンプブロック２２は、ポンプ１８によって空気を排出または吸引するための出入口となる１０個のポンプノズル２０を有する。ポンプブロック２３は、ポンプ１９によって空気を排出または吸引するための出入口となる１０個のポンプノズル２１を有する。
【００２４】
電動シリンジポンプ１８、１９とポンプノズル２０、２１の間には、不図示の複数の電動切換バルブが配置されている。電動シリンジポンプ１８、１９および電動切換バルブは制御部１７に接続されている。
【００２５】
制御部１７は、検査者が情報や指示を入力するための入力部２４に接続されている。制御部１７は、ポンプノズル２０、２１を１個ずつ独立して開閉して電動シリンジポンプ１８、１９に対する接続および遮断を制御する。制御部１７は、全てのポンプノズル２０、２１を同時に開閉することもできる。また、制御部１７は、電磁石１４およびペルチェ素子１５、１６を適宜に作動させることによって、生化学反応カートリッジ内での生化学反応を実行させる。
【００２６】
テーブル１３およびポンプブロック２２、２３の外部に、検出部２８が設けられている。検出部２８は、生化学反応カートリッジのＤＮＡチップのハイブリダイゼーション状態を検出する。具体的には、検出部２８は、ＤＮＡチップの蛍光物質を検出する。なお、ＤＮＡチップ上には、ハイブリダイゼーション用のプローブがスポットされている。以降の説明において、このプローブをスポットと称し、スポットをアレイ配列した領域をスポットエリアと称する。スポットエリアは単独構成の場合や複数構成の場合がある。
【００２７】
検出部２８は、ステージ２９、蛍光検出ユニット（蛍光検出装置）３０および通信部３１を備え、これらは制御部１７に接続されている。ステージ２９は、生化学反応カートリッジを保持する。ステージ２９は、面発光体も保持する。蛍光検出ユニット３０は、主に光学機器で構成され、蛍光体からの蛍光の強度を測定する。通信部３１は、生化学反応カートリッジ内のＩＣチップに対して電力の送信を行ったり、そのＩＣチップとの間で信号を送受信したりする。
【００２８】
カートリッジ搬送部２７が制御部１７に接続されている。カートリッジ搬送部２７は、制御部１７からの指令に従って生化学反応カートリッジをテーブル１３上から検出部２８へ搬送する。
【００２９】
次に、蛍光検出ユニット３０の構成について具体的に説明する。
【００３０】
図２に、蛍光検出ユニット３０の構成を示す。図２を参照すると、蛍光検出ユニット３０は、励起光投影光学系、蛍光撮像部、ステージ４５および検出制御部４３を有する。
【００３１】
面発光体４４と蛍光標識を施したＤＮＡアレイを有する生化学反応カートリッジ１とがステージ４５に搭載される。ステージ４５は、面発光体４４が撮影位置に配置される第１の位置と、生化学反応カートリッジ１が撮影位置に配置される第２の位置との間の移動が可能である。このステージ４５の移動は、検出制御部４３により制御される。
【００３２】
面発光体４４は、波長６００ｎｍ付近のフラットな光源（面発光ダイオード）である。第１の位置において、面発光体４４の発光面は、撮像レンズ群の焦点が合わないような位置に配置される。面発光体４４の点灯および消灯は、検出制御部４３により制御される。第２の位置において、生化学反応カートリッジ１のＤＮＡアレイは、蛍光撮像部の撮像レンズ群の焦点が合う位置に配置される。
【００３３】
励起光投影光学系は、ＤＮＡチップの蛍光物質を励起するためのものである。励起光投影光学系は、波長５３２ｎｍのレーザー光を発生する固体レーザー光源３２と、レーザーシャッター３３と、ビームエクスパンダー３４と、ビームホモジナイザー３５とからなる。ビームエクスパンダー３４は、レーザー光のビーム径をＤＮＡチップ１２の測定領域の範囲に応じた大きさに拡大する。ビームホモジナイザー３５は、ガウシアンビームであるレーザー光をフラットトップの均一な強度の光線に変換する。ビームホモジナイザー３５から出射したレーザー光は、生化学反応カートリッジ１のＤＮＡアレイに照射される。
【００３４】
蛍光撮像部は、蛍光フィルタ３６、可変絞り３７を有する撮像レンズ群３８、撮像素子３９、シャッター４０、撮像部４１および清掃部４２からなる。蛍光フィルタ３６は、ＤＮＡアレイからの蛍光の波長および面発光体４４からの光の波長を含む所定の波長範囲の光を透過し、それ以外の光を遮断する。ＤＮＡアレイからの蛍光は、蛍光フィルタ３６を通過し、撮像レンズ群３８を介して撮像素子３９のセンサー部上（受光面上）に到達する。ＤＮＡアレイの蛍光像は、撮像レンズ群３８により撮像素子３９のセンサー部上に結像される。
【００３５】
清掃部４２は撮像素子３９に組み込まれており、撮像素子３９の上面に付いた塵や埃等の付着物を移動または取り除くための清掃処理を行う。図３に、清掃部４２の概略構成を示す。
【００３６】
図３に示すように、清掃部４２は、撮像素子３９に組み込まれる。撮像素子３９は、中央部にセンサー部３９ａが形成された基板よりなり、センサー部３９ａを覆うように、赤外吸収ガラス３９ｂが基板上に設けられている。清掃部４２は、赤外吸収ガラス３９と基板の間に設けられる２つの圧電素子４２ａと、これら圧電素子４２ａを駆動する圧電素子駆動部４２ｂとからなる。圧電素子４２ａは、赤外吸収ガラス３９の両端の部分に貼り付けられている。圧電素子駆動部４２ｂから圧電素子４２ａへ電圧が印加されると、圧電素子４２ａはその厚さ方向に変形を生じる。この変形を繰り返すことにより、赤外吸収ガラス３９ｂが振動する。この振動により、赤外吸収ガラス３９ｂ上の付着物が移動する。赤外吸収ガラス３９ｂは、ローパスフィルタであってもよい。圧電素子駆動部４２ｂは、検出制御部４３により制御される。
【００３７】
検出制御部４３は、ＭＰＵボード４３ａ、メモリー４３ｂおよび画像ボード４３ｃを有する。ＭＰＵボード４３ａは、励起光投影光学系、ステージ４５および蛍光撮像部の各部の動作を制御したり、本体装置（図１の制御部１７）との間でデータを送受信したりする。画像ボード４３ｃは、撮像素子３９の出力信号に基づく画像処理を行う。メモリー４３ｂは、蛍光の検出や分析に必要なデータなどを格納する。
【００３８】
次に、生化学反応分析装置の動作について詳細に説明する。
【００３９】
生化学反応、例えばＤＮＡのハイブリダイゼーションを生化学反応カートリッジ１内で行わせることができる。処理された生化学反応カートリッジ１は検査部２８に搬送され、蛍光検出ユニット３０にて蛍光検出の処理が行われる。蛍光検出処理を行うにあたって、制御部１７は、ＩＣチップから受信した情報に基づいて、セットされた生化学反応カートリッジ１の用途を確認し、使われているＤＮＡチップのスポットエリアの数やスポットの配置を示すスポット情報を取得する。取得したスポット情報は、制御部１７から検出制御部４３に送信される。検出制御部４３は、受信したスポット情報をメモリー４３ｂに格納する。
【００４０】
蛍光検出は、第１から第３の蛍光検出処理を含む。第１の蛍光検出処理は、蛍光褪色の影響が小さなサンプルに対して行う処理であり、この処理が通常時における基本動作とされる。第２および第３の蛍光検出処理は、蛍光褪色の影響が大きなサンプルに対して行う処理である。
【００４１】
（１）第１の蛍光検出処理：
図４は、通常時の蛍光検出手順を示すフローチャートである。図５は、その蛍光検出における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【００４２】
ステップＳ１０１で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ１０２で、検出制御部４３は、マーカー検出モードでのＤＮＡチップの撮影を行う。
【００４３】
図６は、撮影されるＤＮＡチップの模式図である。図６に示すように、ＤＮＡチップ３００は、複数のスポットがマトリクス状に配置された複数のスポットエリア３０１を有する。スポットエリア３０１のそれぞれは、所定のスポットに配置された基準指標となるマーカー３０２と、それ以外のスポットに配置されたプローブ３０３とを有する。マーカー３０２からの蛍光は、プローブ３０３からの蛍光より高い輝度を有するので、この輝度の差からマーカー３０２とプローブ３０３を区別することができる。プローブ３０３からの蛍光の輝度に基づいて、実際のハイブリダイゼーション状態を判定する。なお、ＤＮＡチップ製造工程において、ＤＮＡチップに形成するスポットは一定の大きさに管理されている。
【００４４】
マーカー３０２およびプローブ３０３の配置は、各スポットエリア３０１で同じであり、その位置関係を示すスポット情報がメモリー４３ｂに格納されている。検出制御部４３は、スポットエリア３０１を撮像素子３９で撮影して得られる撮影画像上で、マーカー３０２に対応するスポットを検出する。そして、検出制御部４３は、その検出したスポットの配置とメモリー４３ｂに格納されているスポット情報とから、撮影画像上におけるプローブ３０３に対応するスポットを特定する。
【００４５】
図７は、図６に示したＤＮＡチップを撮像素子３９で撮影して得られる画像の模式図である。マーカー３０２からの蛍光の輝度はプローブ３０３からの蛍光に比べて比較的に強いので、画像上でマーカー３０２のスポットを容易に識別することができる。一方、プローブ３０３からの蛍光の輝度はハイブリダイゼーション状態により異なる。蛍光輝度の弱いプローブ３０３については、画像上で、そのスポットを識別することは難しい。本実施形態では、画像上におけるマーカー３０２のスポットの位置とメモリー４３ｂに格納されているスポット情報とに基づいて、プローブ３０３に対応するスポットの全てを画像上で特定することができる。
【００４６】
ここで、ステップＳ１０２のマーカー検出モードでの撮影手順を具体的に説明する。図８に、マーカー検出モードでの撮影手順を示す。
【００４７】
まず、レーザー光源３２の電源をＯＮとし（ステップＳ１０２０）、可変絞り３７を開放状態とし（ステップＳ１０２１）、レーザーシャッター３３を開く（ステップＳ１０２２）。これにより、撮影位置に移動した生化学反応カートリッジ１のＤＮＡチップにレーザー光が照射される。
【００４８】
次に、シャッター４０を開くと（ステップＳ１０２３）、ＤＮＡチップの各スポットエリアからの蛍光が撮像素子３９のセンサー部に入射し、撮像素子３９にて、入射光量に応じた電荷が蓄積される（ステップＳ１０２４）。マーカー検出用に設定された時間が経過した後（ステップＳ１０２５）、撮像素子３９における電荷蓄積を終了し（ステップＳ１０２６）、シャッター４０およびレーザーシャッター３３を閉じる（ステップＳ１０２７、ステップＳ１０２８）。その後、撮像素子３９に蓄積された電荷に応じた画像信号が、撮像素子３９から検出制御部４３に転送される（ステップＳ１０２９）。
【００４９】
図８に示した手順でマーカー検出モードでの撮影が行われた後、ステップＳ１０４で、検出制御部４３が、撮像素子３９から転送された画像上で、マーカーを抽出する。そして、検出制御部４３は、そのマーカーのスポット位置とメモリー４３ｂに格納されているスポット情報とに基づいて、画像上の各プローブに対応するスポットの位置を割り出す。検出制御部４３は、割り出した各プローブのスポットの位置を示す情報をメモリー４３ｂに格納する。
【００５０】
ステップＳ１０４で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置から退避位置に移動する。ステップＳ１０５で、検出制御部４３は、面発光体４４を撮影位置に移動し、面発光体４４を点灯する。ステップＳ１０６で、検出制御部４３は、埃撮影モードでの撮影を行う。
【００５１】
ここで、ステップＳ１０６の埃撮影モードでの撮影手順を具体的に説明する。図９に、埃撮影モードでの撮影手順を示す。
【００５２】
まず、可変絞り３７を絞る（ステップＳ１０６０）。次に、シャッター４０を開くと（ステップＳ１０６１）、面発光体４４からの光が撮像素子３９のセンサー部に入射し、撮像素子３９にて、入射光量に応じた電荷が蓄積される（ステップＳ１０６２）。埃撮影用に設定された時間が経過した後（ステップＳ１０６３）、撮像素子３９における電荷蓄積を終了し（ステップＳ１０６４）、シャッター４０を閉じる（ステップＳ１０６５）。その後、撮像素子３９に蓄積された電荷に応じた画像信号が、撮像素子３９から検出制御部４３に転送される（ステップＳ１０６６）。
【００５３】
図９に示した手順で埃撮影モードでの撮影が行われた後、ステップＳ１０７で、検出制御部４３が、撮像素子３９から転送された画像上で、埃の位置と大きさを算出する。埃がセンサー部に付着している場合は、その埃の付着した部分の画像上における輝度が低下する。よって、画像の中で輝度の低下している部分を埃と見なすことができる。検出制御部４３は、算出した埃の大きさおよび位置を含む埃情報をメモリー４３ｂに格納する。埃の大きさをその埃全体が包含される円形に置き換え、その円の中心位置を埃の位置としてもよい。
【００５４】
ステップＳ１０８で、検出制御部４３は、ＤＮＡチップのスポットエリアの数が１つまたは複数のいずれであるかを判定する。この判定において、検出制御部４３は、マーカー検出モードでの撮影で得られたスポットの位置情報を参照し、その位置情報からスポットエリアの数を判断する。スポットエリアが１つである場合は、ステップＳ１０９へ進み、スポットエリアが複数である場合は、ステップＳ１３０へ進む。
【００５５】
ステップＳ１０９で、検出制御部４３は、スポットエリアについて、埃と重なるスポットがあるか否かを調べる。この判定において、図５に示すように、埃と重なるスポットがない場合（「ＯＫ」の場合）は、そのスポットエリアの画像を蛍光検出のための最終画像データとして用いることができるので、ステップＳ１１０へ進む。埃と重なるスポットがある場合（「ＮＧ」の場合）は、スポットエリアの画像を完成することができないため、ステップＳ１１４へ進む。
【００５６】
ステップＳ１１０で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、検出制御部４３は、ステップＳ１１１で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ１１２で、マイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。
【００５７】
ここで、ステップＳ１１２のマイクロアレイ撮影モードでの撮影手順を具体的に説明する。図１０に、マイクロアレイ撮影モードでの撮影手順を示す。
【００５８】
まず、レーザー光源３２の電源をＯＮとし（ステップＳ１１２０）、可変絞り３７を開放状態とし（ステップＳ１１２１）、レーザーシャッター３３を開く（ステップＳ１１２２）。これにより、撮影位置に移動した生化学反応カートリッジ１のＤＮＡチップにレーザー光が照射される。
【００５９】
次に、シャッター４０を開くと（ステップＳ１１２３）、ＤＮＡチップの各スポットエリアからの蛍光が撮像素子３９のセンサー部に入射し、撮像素子３９にて、入射光量に応じた電荷が蓄積される（ステップＳ１１２４）。マイクロアレイ撮影用に設定された時間が経過した後（ステップＳ１１２５）、撮像素子３９における電荷蓄積を終了し（ステップＳ１１２６）、シャッター４０およびレーザーシャッター３３を閉じる（ステップＳ１１２７、ステップＳ１１２８）。その後、撮像素子３９に蓄積された電荷に応じた画像データが、撮像素子３９から検出制御部４３に転送される（ステップＳ１１２９）。
【００６０】
ステップＳ１１３で、検出制御部４３は、撮像素子３９から得られた画像データを本体（制御部１７）に送る。この後、本検出動作を終了する。
【００６１】
また、ステップＳ１１４で、検出制御部４３は、本検出動作開始から現在までに清掃部４２による清掃が行われたか否かを確認する。検出制御部４３は、メモリー４３ｂにて、清掃部４２の動作回数を管理しており、その動作回数に基づいて初めての清掃動作であるか否かを判定する。初めての清掃動作であると判断した場合は、ステップＳ１１５へ進む。初めての清掃動作でないと判断した場合は、ステップＳ１１８へ進む。
【００６２】
ステップＳ１１５で、検出制御部４３は、清掃部４２の動作回数を予め設定された最大動作回数（初期値）に設定する。この最大動作回数は、図１に示した入力部２４を通じて、検査者が自由に設定することができる。ステップＳ１１６で、検出制御部４３は、清掃部４２に清掃動作を行わせる。
【００６３】
ここで、ステップＳ１１６の清掃動作手順を具体的に説明する。図１１に、清掃動作手順を示す。まず、シャッター４０を開く（ステップＳ１１６０）。次いで、清掃部４２を動作させる（ステップＳ１１６１）。最後に、シャッター４０を閉じる（ステップＳ１１６２）。
【００６４】
清掃動作が行われると、ステップＳ１１７で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値を１つ減じる。その後、埃の除去がうまくいったかを調べる為に、ステップＳ１０６に戻る。
【００６５】
また、ステップＳ１１８で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値が０であるいか否かを調べる。動作回数の値が０でない場合は、ステップＳ１１６に進む。動作回数の値が０である場合は、ステップＳ１１９に進む。
【００６６】
ステップＳ１１９で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、ステップＳ１２０で、検出制御部４３は、清掃により埃を取り除く（または移動する）ことができなかったことを本体（制御部１７）に伝える。その後、本検出動作を終了する。
【００６７】
また、ステップＳ１３０で、検出制御部４３は、複数のスポットエリア（図６に示すスポットエリア３０１）のそれぞれについて、埃と重なるスポットがあるか否かを調べる。この判定において、図５に示すように、全スポットが埃と重ならないスポットエリアがある場合（「ＯＫ」の場合）は、そのスポットエリアの画像を蛍光検出のための最終画像データとして用いることができるので、ステップＳ１３１へ進む。全スポットが埃と重ならないスポットエリアがない場合（「ＮＧ」の場合）は、スポットエリアの画像を完成することができないため、ステップＳ１３６へ進む。
【００６８】
ステップＳ１３１で、検出制御部４３は、全スポットが埃と重ならないスポットエリアを示す情報（番号）をメモリー４３ｂに格納する。図５に示した例では、第２のスポットエリアの情報がメモリー４３ｂに格納される。
【００６９】
ステップＳ１３２で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。次に、検出制御部４３は、ステップＳ１３３で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ１３４で、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。そして、検出制御部４３は、ステップＳ１３５で、本撮影で得られた画像データの中から有効なスポットエリア（図５に示す第２のスポットエリア）の画像データを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００７０】
また、ステップＳ１３６で、検出制御部４３は、図５に示すように、第１のスポットエリアを構成するスポットのうち、埃と重なるスポットについて、第２および第３のスポットエリアの対応するスポットを利用して補完することできるか否かを調べる。第２および第３のスポットエリアの対応するスポットのいずれか１つが埃と重なっていない場合（「ＯＫ」の場合）は、検出制御部４３は補完可と判断し、ステップＳ１３７に進む。第２および第３のスポットエリアの対応するスポットが全て埃と重なっている場合（「ＮＧ」の場合）は、検出制御部４３は補完不可と判断し、ステップＳ１１４に進む。
【００７１】
ステップＳ１３７で、検出制御部４３は、補完を必要とするスポットを示す情報とこれを補完するために用いるスポット（第２および第３のスポットエリアの対応するスポット）を示す情報を対とする補完情報をメモリー４３ｂに格納する。
【００７２】
ステップＳ１３８で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。次に、検出制御部４３は、ステップＳ１３９で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ１４０で、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。そして、検出制御部４３は、ステップＳ１４１で、メモリー４３ｂに格納した補完情報を参照して、本撮影で得られた画像データの中から埃の影響を受けないスポットを集め、それらスポットを１スポットエリアデータとして本体に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００７３】
以上の第１の蛍光検出処理によれば、マーカー検出モードで撮影した画像データに基づいて各スポットエリアにおける各スポットの大きさや位置を取得することができる。また、埃撮影モードで撮影した画像データから埃（付着物）の大きさや位置を取得することができる。こうして取得したスポットの大きさや位置と埃（付着物）の大きさや位置とを比較することで、埃（付着物）が蛍光検出の妨げになるか否かを調べることができる。
【００７４】
また、埃（付着物）の影響を受けるスポットについては、他のエリアの対応するスポットで補完されるので、埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。これにより、蛍光検出を正確に行うことが可能となる。
【００７５】
（２）第２の蛍光検出処理：
サンプルによっては、マーカー撮影によりスポットの蛍光褪色が起き、それが蛍光検出に影響を与える場合がある。この場合は、マーカー撮影を行うことができないため、スポットの個々の位置を確定することができない。第２の蛍光検出処理では、マーカー撮影なしに蛍光検出を行う。
【００７６】
図１２は、第２の蛍光検出処理手順を示すフローチャートである。図１３は、その蛍光検出における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【００７７】
ステップＳ２０１で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置から退避位置に移動する。ステップＳ２０２で、検出制御部４３は、面発光体４４を撮影位置に移動させ、面発光体４４を点灯する。ステップＳ２０３で、検出制御部４３は、図９に示した手順に従って埃撮影モードでの撮影を行う。ステップＳ２０４で、検出制御部４３は、撮像素子３９から転送された画像上で、埃の位置と大きさを算出する。検出制御部４３は、算出した埃の大きさおよび位置を含む埃情報をメモリー４３ｂに格納する。
【００７８】
ステップＳ２０５で、検出制御部４３は、検出対象のスポットエリアの数が１つまたは複数のいずれであるかを判定する。この判定において、検出制御部４３は、ＩＣチップからの受信情報から取得した、ＤＮＡチップのスポットエリアの数やスポットの配置を示すスポット情報を参照する。スポットエリアが１つである場合は、ステップＳ２０６へ進み、スポットエリアが複数である場合は、ステップＳ２３０へ進む。
【００７９】
ステップＳ２０６で、検出制御部４３は、スポット情報に基づいて仮想スポットエリアを想定し、その仮想スポットエリアが埃と重なるか否かを調べる。仮想スポットエリアは撮影画像上におけるＤＮＡチップのスポットエリアに対応する。この判定において、図１３に示すように、仮想スポットエリアが埃と重ならない場合（「ＯＫ」の場合）は、スポットが埃と重なる可能性がないと判断する。よって、仮想スポットエリアの画像を蛍光検出のための最終画像データとして用いることができると判断して、ステップＳ２０７へ進む。仮想スポットエリアが埃と重なる場合（「ＮＧ」の場合）は、スポットが埃と重なる可能性があると判断する。よって、スポットエリアの画像を完成することができないと判断して、ステップＳ２１１へ進む。
【００８０】
ステップＳ２０７で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、検出制御部４３は、ステップＳ２０８で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ２０９で、図１０に示した手順に従ってマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。
【００８１】
ステップＳ２１０で、検出制御部４３は、撮像素子３９から得られた画像データを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００８２】
また、ステップＳ２１１で、検出制御部４３は、本検出動作開始から現在までに清掃部４２による清掃が行われたか否かを確認する。検出制御部４３は、メモリー４３ｂにて、清掃部４２の動作回数を管理しており、その動作回数に基づいて初めての清掃動作であるか否かを判定する。初めての清掃動作であると判断した場合は、ステップＳ２１２へ進む。初めての清掃動作でないと判断した場合は、ステップＳ２１５へ進む。
【００８３】
ステップＳ２１２で、検出制御部４３は、清掃部４２の動作回数を予め設定された最大動作回数（初期値）に設定する。ステップＳ２１３で、検出制御部４３は、図１１に示した手順に従って清掃部４２に清掃動作を行わせる。清掃動作が行われると、ステップＳ２１４で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値を１つ減じる。その後、埃の除去がうまくいったかを調べる為に、ステップＳ２０３に戻る。
【００８４】
また、ステップＳ２１５で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値が０であるいか否かを調べる。動作回数の値が０でない場合は、ステップＳ２１３に進む。動作回数の値が０である場合は、ステップＳ２１６に進む。
【００８５】
ステップＳ２１６で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、ステップＳ２１７で、検出制御部４３は、清掃により埃を取り除く（または移動する）ことができなかったことを本体（制御部１７）に伝える。その後、本検出動作を終了する。
【００８６】
また、ステップＳ２３０で、検出制御部４３は、ＩＣチップからの受信情報から取得したスポット情報に基づいて複数の仮想スポットエリアを想定し、これら仮想スポットエリアのそれぞれについて、埃と重なるか否かを調べる。この判定において、図１３に示すように、埃と重ならない仮想スポットエリアがある場合（「ＯＫ」の場合）は、その仮想スポットエリアに対応する画像を蛍光検出のための最終画像データとして用いることができると判断して、ステップＳ２３１へ進む。埃と重ならない仮想スポットエリアがない場合（「ＮＧ」の場合）は、スポットエリアの画像を完成することができないため、ステップＳ２３６へ進む。
【００８７】
ステップＳ２３１で、検出制御部４３は、埃と重ならない仮想スポットエリアを示す情報（番号）を有効スポットエリア情報としてメモリー４３ｂに格納する。図１３に示した例では、第２の仮想スポットエリアの情報がメモリー４３ｂに格納される。
【００８８】
ステップＳ２３２で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。ステップＳ２３３で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ２３４で、検出制御部４３は、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。ステップＳ２３５で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納した有効スポットエリア情報を参照して、本撮影で得られた画像データの中から有効なスポットエリアの画像データを抽出して、それを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００８９】
また、ステップＳ２３６で、検出制御部４３は、各仮想スポットエリアの間で、埃の相対的な位置関係に基づいて、埃と重なるスポットを他の仮想スポットエリアの対応するスポットで補完することができない可能性があるか否かを調べる。具体的には、図１３に示すように、第１から第３の仮想スポットエリアの各エリア間で、エリアと埃の相対的な位置が一致する場合は、埃と重なるスポットを他の仮想スポットエリアの対応するスポットで補完することができない可能性がある。エリアと埃の相対的な位置が一致しない仮想スポットエリアが１つでもある場合は、埃と重なるスポットを他の仮想スポットエリアの対応するスポットで補完することができる可能性がある。スポットを補完することができる可能性がある場合は、ステップＳ２３７に進む。スポットを補完することができない可能性がある場合は、ステップＳ２１１に進む。
【００９０】
ステップＳ２３７で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。ステップＳ２３８で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ２３９で、検出制御部４３は、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。
【００９１】
ステップＳ２４０で、検出制御部４３は、本撮影で得られた画像データから、第１から第３のスポットエリアのそれぞれのスポットを抽出して、それらスポットとステップＳ２０４で取得した埃との位置を比較する。そして、検出制御部４３は、第１のスポットエリアにおいて、埃の影響を受けているスポットがあれば、そのスポットを、第２または第３のスポットエリアの対応するスポット（埃の影響を受けていないスポット）で補完する。Ｓ２４１で、検出制御部４３は、スポットの補完がなされたスポットエリアのデータを本体に送る。その後、本検出動作を終了する。
【００９２】
以下に、ステップＳ２４０でのスポットの補完処理を具体的に説明する。
【００９３】
図１４は、第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最小埃間隔を示す模式図である。本撮影で得られた画像データは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に沿って等間隔に配置された第１から第３のスポットエリアを含む。図面に向かって左から、第１のスポットエリア、第２のスポットエリア、第３のスポットエリアの順で配置されている。各スポットエリアは、３行３列で配置された９個のスポットよりなる。各スポットは、同じ径を有し、等間隔に配置されている。各スポットエリアにおいて、左上から右下向かって、スポットの位置を１から９の番号で表す。
【００９４】
図１４中、ＡおよびＢで示した丸の領域が埃である。埃Ａは、第１のスポットエリアの第１番目のスポットと第２番目のスポットの間に位置し、埃Ａの外縁は、第１番目および第２番目のスポットの外縁のそれぞれに接している。埃Ｂは、第２のスポットエリアの第１番目のスポットの左側（第１のスポットエリア側）に位置し、埃Ｂの外縁は、第１番目のスポットの外縁に接している。この場合の埃Ａ、Ｂの間隔（埃の中心位置の間隔）が、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与えることになる間隔を規定する場合における最小埃間隔（埃の近さの限界）である。すなわち、図１４に示す状態が、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与える埃間隔の中で、一番近い状態である。
【００９５】
埃間隔が最小埃間隔の場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。埃間隔が最小埃間隔より小さい場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することができると判断される。
【００９６】
第２のスポットエリアの第１番目のスポットでの補完ができないと判断された場合は、第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完できるかを判断する。図１４に示した例では、第３のスポットエリアの第１番目のスポットは埃の影響を受けないので、この第１番目のスポットで第１のスポットエリアの第１番目のスポットを補完することができると判断される。
【００９７】
図１５は、第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最大埃間隔を示す模式図である。本撮影で得られた画像データは、図１４に示したものと同じ第１から第３のスポットエリアを含む。
【００９８】
図１５の例では、埃Ａは、第１のスポットエリアの第１番目のスポットの左側（第２のスポットエリアとは反対の側）に位置し、埃Ａの外縁は、第１番目のスポットの外縁に接している。埃Ｂは、第２のスポットエリアの第１番目のスポットの右側（第３のスポットエリア側）に位置し、埃Ｂの外縁は、第１番目のスポットの外縁に接している。この場合の埃Ａ、Ｂの間隔が、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与えることになる間隔を規定する場合における最大埃間隔（埃の遠さの限界）である。すなわち、図１５に示す状態が、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与える埃間隔の中で、一番遠い状態である。
【００９９】
埃間隔が最大埃間隔の場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。埃間隔が最大埃間隔より大きい場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することができると判断される。また、埃間隔が、最小埃間隔以上、最大埃間隔以下の範囲にある場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第２のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。
【０１００】
図１６は、第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最小埃間隔を示す模式図である。本撮影で得られた画像データは、図１４に示したものと同じ第１から第３のスポットエリアを含む。
【０１０１】
図１６中、Ａ、ＢおよびＣで示した丸の領域が埃である。埃Ａ、Ｂの配置は、図１４に示した状態と同じである。埃Ｃは、第３のスポットエリアの第１番目のスポットの左側（第２のスポットエリア側）に位置し、埃Ｃの外縁は、第１番目のスポットの外縁に接している。
【０１０２】
この場合の埃Ａ、Ｃの間隔（埃の中心位置の間隔）が、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与えることになる間隔を規定する場合における最小埃間隔（埃の近さの限界）である。すなわち、図１６に示す状態が、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与える埃間隔の中で、一番近い状態である。
【０１０３】
埃間隔が最小埃間隔の場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。埃間隔が最小埃間隔より小さい場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することができると判断される。
【０１０４】
図１７は、第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最大埃間隔を示す模式図である。本撮影で得られた画像データは、図１４に示したものと同じ第１から第３のスポットエリアを含む。
【０１０５】
埃Ａ、Ｂの配置は、図１５に示した状態と同じである。埃Ｃは、第３のスポットエリアの第１番目のスポットと第２番目のスポットの間に位置し、埃Ｃの外縁は、第１番目および第２番目のスポットの外縁のそれぞれに接している。この場合の埃Ａ、Ｃの間隔が、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与えることになる間隔を規定する場合における最大埃間隔（埃の遠さの限界）である。すなわち、図１７に示す状態が、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの各第１番目のスポットに影響を与える埃間隔の中で、一番遠い状態である。
【０１０６】
埃間隔が最大埃間隔の場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。埃間隔が最大埃間隔より大きい場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することができると判断される。また、埃間隔が、最小埃間隔以上、最大埃間隔以下の範囲にある場合は、第１のスポットエリアの第１番目のスポットを第３のスポットエリアの第１番目のスポットで補完することはできないと判断される。
【０１０７】
なお、図１４から図１７に示した例においては、埃Ａが第１のエリアスポットの第１番目のスポットに対して影響を与える場合の埃の位置関係を示したものであるが、埃がどのスポットに影響するかはカートリッジのセット状態で変化する可能性がある。各スポットは、同一の径を有し、等間隔に配置されているので、最小埃間隔および最大埃間隔はどのスポットに対しても成り立つ。
【０１０８】
第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアの対応するスポットで補完する場合の最小埃間隔ｄminを、スポットの大きさと埃の大きさを加味して数式で表すと、以下のようになる。
【０１０９】
ｄmin＝Ａ−Ｓ−Ｄ１−Ｄ２
ここで、Ａはエリア間隔、Ｓはスポットの直径、Ｄ１は第１のスポットエリアに位置する埃Ａ（第１の付着物）の半径、Ｄ２は、第２のスポットエリアに位置する埃Ｂ（第２の付着物）の半径である。検出制御部４３は、埃Ａ、Ｂの間隔が最小埃間隔ｄminより小さいときに、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する。
【０１１０】
また、第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアの対応するスポットで補完する場合の最大埃間隔ｄmaxを、スポットの大きさと埃の大きさを加味して数式で表すと、以下のようになる。
【０１１１】
ｄmax＝Ａ＋Ｓ＋Ｄ１＋Ｄ２
検出制御部４３は、埃Ａ、Ｂの間隔が最大埃間隔ｄmaxより大きいときに、埃Ａ、Ｂが第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する。
【０１１２】
また、第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の最小埃間隔ｄminを、スポットの大きさと埃の大きさを加味して数式で表すと、以下のようになる。
【０１１３】
ｄmin＝Ａ×２−Ｓ−Ｄ１−Ｄ３
ここで、Ｄ３は、第３のスポットエリアに位置する埃Ｃ（第３の付着物）の半径である。検出制御部４３は、埃Ａ、Ｃの間隔が最小埃間隔ｄminより小さいときに、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する。
【０１１４】
また、第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の最大埃間隔ｄmaxを、スポットの大きさと埃の大きさを加味して数式で表すと、以下のようになる。
【０１１５】
ｄmax＝Ａ×２＋Ｓ＋Ｄ１＋Ｄ３
検出制御部４３は、埃Ａ、Ｃの間隔が最大埃間隔ｄmaxより大きいときに、埃Ａ、Ｃが第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する。
【０１１６】
以上の説明では、スポットエリアの並びの方向における埃とスポットの関係に基づいて補完の可能性を判断しているが、スポットエリアの並びの方向に対して少し斜めの方向における埃とスポットの関係に基づく補完の可能性も考慮することも可能である。この場合、範囲を数式で表すと、
[スポットの直径]＋[埃Ａの半径]＋[埃Ｂの半径]
である。１つのスポットに対して、埃Ａ、Ｂの間隔がこの範囲以下の場合は、埃がスポットに影響を与えると判定する。この判定手法と、前述の各数式で与えられる最小埃間隔ｄminおよび最大埃間隔ｄmaxに基づく判定手法とを併用して、埃とスポットの重なりの判定を行う。
【０１１７】
図１８に、埃とスポットの重なり具合に応じた判定結果の一例を示す。第１番目のスポットと埃Ａが完全に重なる状態は、影響ありとなる。第１番目のスポットの外縁が埃Ａの外縁に接する状態は、第１番目のスポットと埃Ａが重なる状態と見なし、影響ありとなる。第１番目のスポットと埃Ａが完全に離れている状態は、影響なしとなる。
【０１１８】
以上の第２の蛍光検出処理によれば、埃（付着物）の位置と各仮想スポットエリアとの相対的な位置関係に基づいて、埃（付着物）の影響を受けない有効スポットエリアを判定することができる。この有効スポットエリアに基づいて埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。これにより、蛍光検出を正確に行うことが可能となる。
【０１１９】
また、有効スポットエリアがない場合は、埃（付着物）の影響を受けるスポットについて、他のエリアの対応するスポットで補完することで、有効スポットエリアを取得する。この有効スポットエリアに基づいて埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。
【０１２０】
（３）第３の蛍光検出処理：
ここでは、マーカー撮影なしに蛍光検出を行う場合の、第２の蛍光検出処理とは別の蛍光検出処理について説明する。
【０１２１】
スポットエリアは必ずしも等間隔で配置されていると限らない。また、スポットの並び順がスポットエリアごとに異なる場合もある。スポットの位置やスポットの種別（または並び）等の情報はカートリッジのＩＣチップに記憶されている。制御部１７は、ＩＣチップからの受信情報から取得した、ＤＮＡチップのスポットエリアの数やスポットの配置を示すスポット情報を検出制御部４３へ転送する。検出制御部４３は、スポット情報に基づいて作成した、スポットの配置を示すテンプレートを埃画像と重ね合わせることで、スポットと埃の重なりやスポットの補完の可能性を判定する。
【０１２２】
図１９に、テンプレートおよび埃画像を含む検出エリアを模式的に示す。テンプレート１０１は、スポット情報に基づいて作成したものであって、第１から第３のスポットエリアを含む。スポットの大きさおよび並びはスポットエリア間で異なる。具体的には、図１９中の番号１、２、３で示したスポットの並びは、スポットエリア間で異なる。検出制御部４３は、埃画像を含む検出エリア１００上にテンプレート１０１を重ね、検出エリア１００上でテンプレート１０１の位置を横および縦の各方向に一定の距離ごとに徐々に変化させ、各位置での各スポットエリアのスポットと埃の位置関係を調べる。そして、検出制御部４３は、各スポットエリアのスポットと埃の位置関係に基づいて、スポットと埃の重なりやスポットの補完の可能性を判定する。なお、ここでは、３つのスポットエリアを含むテンプレートを例に説明したが、テンプレートに設定されるスポットエリアの数は、ＩＣチップから受信した情報によって決まる。
【０１２３】
図２０は、第３の蛍光検出処理手順を示すフローチャートである。図２１は、その蛍光検出における付着物とテンプレート上のスポットエリアとの位置関係を説明するための図である。
【０１２４】
ステップＳ３０１からＳ３０５の処理は、図１２に示したステップＳ２０１からＳ２０５の処理と同じである。ステップＳ３０５において、スポットエリアが１つの場合はステップＳ３０６に進み、スポットエリアが複数の場合はステップＳ３３０に進む。
【０１２５】
ステップＳ３０６で、検出制御部４３は、図２１に示すように、１つのスポットエリアが設定されたテンプレート１０１を検出エリア１００上に重ね、テンプレート１０１が検出エリア１００上のどの位置にあっても、埃がスポットと重ならないかを判定する。埃がスポットと重ならない場合は、ステップＳ３０７に進む。埃がスポットと重なる場合は、ステップＳ３１１に進む。
【０１２６】
ステップＳ３０７で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。次いで、検出制御部４３は、ステップＳ３０８で、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させ、ステップＳ３０９で、図１０に示した手順に従ってマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。そして、ステップＳ２１０で、検出制御部４３は、撮像素子３９から得られた画像データを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【０１２７】
また、ステップＳ３１１で、検出制御部４３は、本検出動作開始から現在までに清掃部４２による清掃が行われたか否かを確認する。検出制御部４３は、メモリー４３ｂにて、清掃部４２の動作回数を管理しており、その動作回数に基づいて初めての清掃動作であるか否かを判定する。初めての清掃動作であると判断した場合は、ステップＳ３１２へ進む。初めての清掃動作でないと判断した場合は、ステップＳ３１５へ進む。
【０１２８】
ステップＳ３１２で、検出制御部４３は、清掃部４２の動作回数を予め設定された最大動作回数（初期値）に設定する。ステップＳ３１３で、検出制御部４３は、図１１に示した手順に従って清掃部４２に清掃動作を行わせる。清掃動作が行われると、ステップＳ３１４で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値を１つ減じる。その後、埃の除去がうまくいったかを調べる為に、ステップＳ３０３に戻る。
【０１２９】
また、ステップＳ３１５で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納している動作回数の値が０であるいか否かを調べる。動作回数の値が０でない場合は、ステップＳ３１３に進む。動作回数の値が０である場合は、ステップＳ３１６に進む。
【０１３０】
ステップＳ３１６で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。そして、ステップＳ３１７で、検出制御部４３は、清掃により埃を取り除く（または移動する）ことができなかったことを本体（制御部１７）に伝える。その後、本検出動作を終了する。
【０１３１】
また、ステップＳ３３０で、検出制御部４３は、図２１に示すように、複数のスポットエリアが設定されたテンプレート１０１を検出エリア１００上に重ねて、各スポットエリアを構成するスポットの位置と埃の位置を調べる。そして、検出制御部４３は、テンプレート１０１が検出エリア１００上のどの位置にあっても、埃がスポットと重ならないスポットエリアがあるかを調べる。埃がスポットと重ならないスポットエリアがある場合は、ステップＳ３３１に進む。埃がスポットと重ならないスポットエリアがない場合は、ステップＳ３３６に進む。
【０１３２】
ステップＳ３３１で、検出制御部４３は、埃がスポットと重なっていないスポットエリアの情報（番号）を有効スポットエリア情報としてメモリー４３ｂに格納する。ステップＳ３３２で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。ステップＳ３３３で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ３３４で、検出制御部４３は、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。ステップＳ３３５で、検出制御部４３は、メモリー４３ｂに格納した有効スポットエリア情報を参照して、本撮影で得られた画像データの中から有効なスポットエリアの画像データを抽出して、それを本体（制御部１７）に送る。その後、本検出動作を終了する。
【０１３３】
また、ステップＳ３３６で、検出制御部４３は、複数のスポットエリアの間でのスポット補完が可能であるか否かを判定する。具体的には、検出制御部４３は、図２１に示すように、第１から第３のスポットエリアが設定されたテンプレート１０１を検出エリア１００上に重ねて、各スポットエリアを構成するスポットの位置と埃の位置を調べる。そして、検出制御部４３は、テンプレート１０１が検出エリア１００上のどの位置にあっても、第１のスポットエリアと第２または第３のスポットエリアの間で、対応するスポットを補完することができるか否かを判定する。スポット補完を行うことができる場合は、ステップＳ３３７に進む。スポット補完を行うことができない場合は、ステップＳ３１１に進む。
【０１３４】
ステップＳ３３７で、検出制御部４３は、面発光体４４を消灯し、面発光体４４を撮影位置から退避させる。ステップＳ３３８で、検出制御部４３は、生化学反応カートリッジ１を撮影位置に移動させる。ステップＳ３３９で、検出制御部４３は、図１０に示したマイクロアレイ撮影モードでの本撮影を行う。
【０１３５】
ステップＳ３４０で、検出制御部４３は、本撮影で得られた画像データから、第１から第３のスポットエリアのそれぞれのスポットを抽出して、それらスポットとステップＳ３０４で取得した埃との位置を比較する。そして、検出制御部４３は、第１のスポットエリアにおいて、埃の影響を受けているスポットがあれば、そのスポットを、第２または第３のスポットエリアの対応するスポット（埃の影響を受けていないスポット）で補完する。この補完は、図１２に示したステップＳ２４０における補完と同様な処理を適用することができる。Ｓ３４１で、検出制御部４３は、スポットの補完がなされたスポットエリアのデータを本体に送る。その後、本検出動作を終了する。
【０１３６】
以上説明した第３の蛍光検出処理によれば、埃撮影モードで撮影した画像とテンプレートとの重ねあわせにおける、各位置での埃（付着物）の位置とスポットとの位置関係に基づいて、埃（付着物）の影響を受けない有効スポットエリアを判定することができる。この有効スポットエリアに基づいて埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。これにより、蛍光検出を正確に行うことが可能となる。
【０１３７】
また、有効スポットエリアがない場合は、埃（付着物）の影響を受けるスポットについて、他のエリアの対応するスポットで補完することで、有効スポットエリアを取得する。この有効スポットエリアに基づいて埃（付着物）の影響のない検査画像を作成することができる。
【０１３８】
次に、生化学反応カートリッジ１について詳細に説明する。
【０１３９】
生化学反応カートリッジ１の本体（筐体）は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂から構成されている。これらの材料は、透明または半透明である。
【０１４０】
図２２に、生化学反応カートリッジ１の構成を示す。図２２を参照すると、生化学反応カートリッジ１の上部には、注射器等を用いて血液等の検体を注入するための検体入口２が設けられ、ゴムキャップにより封止されている。また、生化学反応カートリッジ１の両側面には、内部の溶液を移動させるために、ノズルを挿入して加圧または減圧を行うための複数のノズル入口３が設けられ、ゴムキャップにより封止されている。
【０１４１】
生化学反応カートリッジ１には、ＩＣチップ２５が設けられている。ＩＣチップ２５は、不揮発性の記憶部と、外部からの電力の受信と信号の送受信のための通信部を有している。ＩＣチップ２５の記憶部には、生化学反応カートリッジ１を識別するための識別情報（ＩＤ）が書き込まれている。さらに、この記憶部に、生化学反応カートリッジ１の種別、処理工程の手順、生化学反応の結果を分析するための分析用情報などを書き込むことができる。
【０１４２】
通常、生化学反応分析装置の処理装置またはそれに付属する装置は、生化学反応カートリッジ１の種別ごとの処理工程の手順の情報を記憶部に記憶している。ＩＣチップ２５に生化学反応カートリッジ１の種別が書き込まれている場合には、その種別を読み取って、それに適合する処理工程の手順を記憶部に記憶した手順から選択し、その手順に則って処理を行う。しかし、生化学反応カートリッジ１の種別が、記憶部に記憶されていない場合には、ＩＣチップ２５に書き込まれている処理工程の手順を読み込んで、その手順に則って処理を行う。処理工程の手順として書き込まれるデータの中に、生化学反応を起こすために加えられる温度条件等が含まれていてもよい。
【０１４３】
図２３は、生化学反応カートリッジ１の平面断面図である。生化学反応カートリッジ１の一方の側面には１０個のノズル入口３ａ〜３ｊが設けられ、反対側の他方の側面には１０個のノズル入口３ｋ〜３ｔが設けられている。ノズル入口３ａ〜３ｊは、流路４ａ〜４ｊを介してチャンバ５ａ〜５ｊに連通している。ノズル入口３ｋ，３ｌ，３ｍ，３ｏ，３ｒ，３ｔは、それぞれ流路４ｋ，４ｌ，４ｍ，４ｏ，４ｒ，４ｔを介してチャンバ５ｋ，５ｌ，５ｍ，５ｏ，５ｒ，５ｔに連通している。流路４ａ〜４ｔは空気が流れる空気流路である。チャンバ５ａ〜５ｔは、溶液を貯蔵する場所または反応を起こす場所である。なお、ノズル入口３ｎ，３ｐ，３ｑ，３ｓは、予備のノズルであり、いずれもチャンバに連通していない。
【０１４４】
検体入口２ａはチャンバ７に連通している。チャンバ７は流路６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｋを介してチャンバ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｋに連通しているとともに、流路１０を介してチャンバ８に連通している。チャンバ８は流路６ｇ，６ｏを介してチャンバ５ｇ，５ｏに連通しているとともに、流路１１を介してチャンバ９に連通している。チャンバ９は流路６ｈ，６ｉ，６ｊ，６ｒ，６ｔを介してチャンバ５ｈ，５ｉ，５ｊ，５ｒ，５ｔに連通している。流路１０は流路６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｌ，６ｍを介してチャンバ５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｌ，５ｍに連通している。
【０１４５】
チャンバ９の底面には角孔が開けられている。この角孔に、ＤＮＡチップ１２が、プローブ面が上になるように貼り付けられている。ＤＮＡチップ１２は、１平方インチ（約６４５ｍｍ2）程度の大きさを持つガラス板の固相表面に、数十〜数十万種類の異なるＤＮＡプローブ３７が高密度に並べられたものである。このＤＮＡチップ１２を用いて、検体中のＤＮＡとハイブリダイゼーション反応を行わせることによって、一度に数多くの遺伝子を検査できる。これらのＤＮＡプローブ３７はマトリックス状に規則正しく並べられており、それぞれのＤＮＡプローブ３７のアドレス（何行目、何列目として示される位置）を、情報として容易に取り出すことができる。なお、検査の対象となる遺伝子としては、感染症ウィルス、細菌、疾患関連遺伝子、各個人の遺伝子多型等がある。
【０１４６】
ここで、本実施形態において検体の処理を行うための、各チャンバ５ａ〜５ｔのセッティング例について説明する。チャンバ５ａには、細胞壁を破壊するＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）を含む第１の溶血剤が、チャンバ５ｂには、界面活性剤等のタンパク質変性剤を含む第２の溶血剤がそれぞれ収容されている。チャンバ５ｃには、ＤＮＡが吸着するシリカコーティングされた磁性体粒子が収容されている。チャンバ５ｌ、５ｍには、ＤＮＡの抽出の際にＤＮＡの精製を行うために用いられる第１、第２の抽出洗浄剤がそれぞれ収容されている。
【０１４７】
チャンバ５ｄには、ＤＮＡを磁性体粒子から溶出する低濃度塩のバッファからなる溶出液が収容されている。チャンバ５ｇには、ＰＣＲに必要な薬剤、すなわち、プライマ、ポリメラーゼ、ｄＮＴＰ溶液、バッファ、蛍光剤を含むＣｙ３−ｄＵＴＰ（アマシャムバイオサイエンス株式会社製の蛍光標識）等の混合液が収容されている。チャンバ５ｈ，５ｊには、ハイブリダイゼーションしなかった蛍光物質（蛍光標識）付きの検体ＤＮＡと蛍光物質（蛍光標識）とを洗浄するための界面活性剤を含む洗浄剤が収容されている。チャンバ５ｉには、ＤＮＡチップ１２を含むチャンバ９内を乾燥させるためのアルコールが収容されている。
【０１４８】
チャンバ５ｅは、血液のＤＮＡ以外の塵や埃を溜めるためのチャンバである。チャンバ５ｆは、チャンバ５ｌ，５ｍからの第１、第２の抽出洗浄剤の廃液を溜めるためのチャンバである。チャンバ５ｒは、第１、第２の洗浄剤の廃液を溜めるためのチャンバである。チャンバ５ｋ，５ｏ，５ｔは、溶液がノズル入口に流れ込まないようにするために設けられたブランクのチャンバである。
【０１４９】
生化学反応カートリッジ１に血液等の液体状の検体を注入して、処理装置にセットする。そして、生化学反応カートリッジ１の内部で、ＤＮＡ等の抽出および増幅を行わせ、増幅された検体ＤＮＡと生化学反応カートリッジ１の内部にあるＤＮＡチップ１２のＤＮＡプローブ３７との間で、ハイブリダイゼーションを行わせる。一方、ハイブリダイゼーションしなかった蛍光物質（蛍光標識）付きの検体ＤＮＡと蛍光物質（蛍光標識）の洗浄を行うことができる。
【０１５０】
以下、検体の生化学反応を生化学反応カートリッジ１内にて生じさせる方法について具体的に説明する。
【０１５１】
まず、検査者は、生化学反応カートリッジ１の検体入口２ａを塞いでいるゴムキャップを貫通すように、検体である血液を収容した注射器の針を検体入口２ａに差し込み、注射器内の血液を検体入口２ａからチャンバ７に注入する。その後、検査者は生化学反応カートリッジ１をテーブル１３上に置く。そして、検査者が、図示しないレバーを操作することにより、図１に示したポンプブロック２２，２３を図１に示した矢印の方向に移動させる。この移動により、ポンプノズル２０，２１が、生化学反応カートリッジ１の両側面のノズル入口３ａ〜３ｔに、ゴムキャップを貫通するように挿入される。
【０１５２】
検査者が、入力部２４から実験開始の命令を入力すると処理が始まる。図２４は、生化学反応およびその後処理の手順を説明するフローチャートである。
【０１５３】
まず、ステップＳ１で、制御部１７が、ポンプノズル２０，２１を制御してノズル入口３ａ，３ｋのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出させ、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引する。それによって、チャンバ５ａ内の第１の溶血剤を、血液の入ったチャンバ７に流し込む。このように、ノズル入口３ａにポンプノズル２０を挿入して空気を噴出して加圧し、ノズル入口３ｋにポンプノズル２１を挿入して空気を吸引して減圧することによって、チャンバ５ａ内の第１の溶血剤が血液の入ったチャンバ７内に流れ込む。この様子が、チャンバ５ａ，７，５ｋを通る断面図である図２５に示されている。
【０１５４】
空気の供給および吸引のタイミングをずらすことで各チャンバへの加圧および減圧を制御し、これによってカートリッジ１内において溶液を円滑に流すことができる。さらに、電動シリンジポンプ１９による空気の吸引を、ポンプ１８からの空気の開始時からリニアに増加させるなどの細かな制御を行って、溶液をより円滑に流すことも可能である。例えば、溶血剤の粘性や流路の抵抗にもよるが、ステップＳ１において、電動シリンジポンプ１９からの空気の吸引を、電動シリンジポンプ１８からの空気の噴出を開始してから１０〜２００ミリ秒後に開始するように制御する。この制御によると、流れる溶液の先頭で溶液が飛び出すことがなく、溶液が円滑に流れる。これは、以下の各工程における溶液の移動についても同様である。
【０１５５】
また、電動シリンジポンプ１８，１９を用いて空気の供給を制御しつつ、ノズル入口３ａ，３ｏのみを開にして、電動シリンジポンプ１８，１９によって空気の噴出および吸引を交互に繰り返す。こうして、チャンバ７の溶液を流路１０に流し、その後に戻す動作を繰り返して攪拌を行う。あるいは、電動シリンジポンプ１９から空気を連続して噴出することによって、気泡を発生させながら攪拌を行う。
【０１５６】
このようにして、第１の溶血剤の流動および撹拌の工程（ステップＳ１）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第１の溶血剤の流動および撹拌の工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報はＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１５７】
次に、ステップＳ２において、ノズル入口３ｂ，３ｋのみを開にして、ステップＳ１と同様の原理でチャンバ５ｂ内の第２の溶血剤をチャンバ７に流し込む。そして、ステップＳ１と同様の攪拌を行う。
【０１５８】
このようにして第２の溶血剤の流動および撹拌の工程（ステップＳ２）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第２の溶血剤の流動および撹拌の工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報はＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１５９】
さらに、ステップＳ３において、ノズル入口３ｃ，３ｋのみを開にして、ステップＳ１，Ｓ２と同様の原理でチャンバ５ｃ内の磁性体粒子をチャンバ７に流し込む。そして、ステップＳ１と同様の攪拌を行う。このステップＳ３によって、ステップＳ１，Ｓ２にて細胞が溶解して得られたＤＮＡが磁性体粒子に付着する。
【０１６０】
このようにして磁性体粒子の流動および撹拌の工程（ステップＳ３）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、磁性体粒子の流動および撹拌の工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報はＩＣチップ２５の記憶部（図示せず）に記憶される。
【０１６１】
そして、ステップＳ４で電磁石１４をオンにし、ノズル入口３ｅ，３ｋのみを開にし、電動シリンジポンプ１９から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１８から空気を吸引して、チャンバ７内の溶液をチャンバ５ｅに移動させる。この移動の際に、磁性体粒子およびＤＮＡを、流路１０の電磁石１４の上方位置で捕捉する。なお、電動シリンジポンプ１８，１９による空気の吸引および噴出を交互に繰り返して、溶液をチャンバ７と５ｅの間を２回往復させることにより、ＤＮＡの捕捉効率を向上させている。さらに往復回数を増やせば、捕捉効率を一層高めることができる。ただし、処理時間が余分に掛かることになる。
【０１６２】
このように、ステップＳ１〜Ｓ４にて、幅１〜２ｍｍ程度で高さ０．２〜１ｍｍ程度の小さい流路１０上で、流動状態のＤＮＡを、磁性体粒子を利用して極めて効率良く捕捉する。なお、仮に、捕捉ターゲット物質がＤＮＡではなく、ＲＮＡまたはタンパク質の場合にも同様に効率の良い捕捉が行える。
【０１６３】
上述のようにして磁性体粒子およびＤＮＡの捕捉工程（ステップＳ４）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、磁性体粒子およびＤＮＡの捕捉工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部（図示せず）に記憶される。
【０１６４】
次に、ステップＳ５において電磁石１４をオフにし、ノズル入口３ｆ，３ｌのみを開とする。そして、電動シリンジポンプ１９から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１８から空気を吸引して、チャンバ５ｌ内の第１の抽出洗浄液をチャンバ５ｆに移動させる。この際に、ステップＳ４で捕捉された磁性体粒子およびＤＮＡが、抽出洗浄液と共に移動して洗浄が行われる。さらに、電磁石１４をオンにして、ステップＳ４と同様の原理で磁性体粒子およびＤＮＡと抽出洗浄液とをチャンバ５ｌ内とチャンバ５ｆの間を２回往復させる。それによって、洗浄された磁性体粒子およびＤＮＡを流路１０の電磁石１４の上方位置に回収し、第１の抽出洗浄液をチャンバ５ｌに戻す。
【０１６５】
このように、第１の抽出洗浄液により洗浄した後に磁性体粒子およびＤＮＡを捕捉する工程（ステップＳ５）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第１の抽出洗浄液により洗浄した後に磁性体粒子およびＤＮＡを捕捉する工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１６６】
ステップＳ６において、ノズル入口３ｆ，３ｍのみを開いてステップＳ５と同様の工程を行う。すなわち、チャンバ５ｍ内の第２の抽出洗浄液と、磁性体粒子およびＤＮＡとを移動させて、磁性体粒子およびＤＮＡをさらに洗浄してから電磁石１４の上方位置に回収し、第２の抽出洗浄液をチャンバ５ｍに戻す。
【０１６７】
このように、第２の抽出洗浄液により洗浄した後に磁性体粒子およびＤＮＡを捕捉する工程（ステップＳ６）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第２の抽出洗浄液により洗浄した後に磁性体粒子およびＤＮＡを捕捉する工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１６８】
続いて、ステップＳ７において電磁石１４をオンにしたまま、ノズル入口３ｄ，３ｏのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引する。それによって、チャンバ５ｄ内の溶出液をチャンバ８に移動させる。この溶出液の作用によって、磁性体粒子とＤＮＡが分離し、ＤＮＡのみが溶出液とともにチャンバ８に移動し、磁性体粒子は流路１０内に残る。
【０１６９】
このようにして、溶出液を流して磁性体粒子とＤＮＡを分離させる工程（ステップＳ７）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、溶出液を流して磁性体粒子とＤＮＡを分離させる工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１７０】
このステップＳ７において、ＤＮＡの抽出および精製が行われる。実施形態では、抽出洗浄液を収容するチャンバ５ｌ，５ｍと、洗浄後の廃液を溜めるためのチャンバ５ｆが用意されているので、カートリッジ１内でＤＮＡの抽出および精製を行うことが可能である。
【０１７１】
次に、ステップＳ８において、ノズル入口３ｇ，３ｏのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引する。それによって、チャンバ５ｇ内のＰＣＲ用薬剤（例えば、プライマ、ポリメラーゼ、ｄＮＴＰ溶液、バッファ、蛍光標識等の混合液）をチャンバ８に流し込む。さらに、ノズル入口３ｇ，３ｔのみを開にし、電動シリンジポンプ１８，１９による空気の噴出および吸引を交互に繰り返し、チャンバ８の溶液を流路１１に流して、その後に戻す動作を繰り返して攪拌を行う。そして、ペルチェ素子１５を制御して、チャンバ８内の溶液を９６℃の温度に１０分保持した後に、９６℃・１０秒、５５℃・１０秒、７２℃・１分のサイクルを３０回繰り返してＰＣＲを行い、溶出されたＤＮＡを増幅する。
【０１７２】
このようにして、溶出されたＤＮＡの増幅工程（ステップＳ８）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、溶出されたＤＮＡの増幅工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１７３】
ステップＳ９でノズル入口３ｇ，３ｔのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引して、チャンバ８内の溶液をチャンバ９に移動させる。さらに、ペルチェ素子１６を制御して、チャンバ９内の溶液を４５℃で２時間保持し、ハイブリダイゼーションを行わせる。この時、電動シリンジポンプ１８，１９による空気の噴出および吸引を交互に繰り返して、チャンバ９内の溶液を流路６ｔに移動し、その後に戻す動作を繰り返して攪拌を行いながら、ハイブリダイゼーションを進める。
【０１７４】
このようにして、ハイブリダイゼーション工程（ステップＳ９）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、ハイブリダイゼーション工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。この例では、チャンバ９がハイブリダイゼーションの反応場になっている。
【０１７５】
次に、ステップＳ１０において、同じく４５℃に保持したまま、今度はノズル入口３ｈ、３ｒのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引する。それによって、チャンバ９内の溶液をチャンバ５ｒに移動させるとともに、チャンバ５ｈ内の第１の洗浄液を、チャンバ９を通してチャンバ５ｒに流し込む。このように、ノズル入口３ｈにポンプノズル２０を挿入し空気を噴出して加圧し、ノズル入口３ｒにポンプノズル２１を挿入し空気を吸引して減圧することによって、チャンバ５ｈ内の第１の洗浄液が、チャンバ９を通してチャンバ５ｒ内に流れ込む。この様子が、チャンバ５ｈ，９，５ｒを通る断面図である図２６に示されている。電動シリンジポンプ１８，１９の吸引および噴出を交互に繰り返して、この溶液をチャンバ５ｈ，９，５ｒの間を２回往復させ、最後にチャンバ５ｈに戻す。このようにして、ハイブリダイゼーションしなかった蛍光標識付きの検体ＤＮＡと蛍光標識とが洗浄される。
【０１７６】
このようにして、第１の洗浄液による洗浄工程（ステップＳ１０）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第１の洗浄工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１７７】
さらに、ステップＳ１１において、同じく４５℃に保持したまま、ノズル入口３ｊ、３ｒのみを開いて、ステップＳ１０と同様の工程を行う。すなわち、チャンバ５ｊ内の第２の洗浄液をチャンバ９を通してチャンバ５ｒに流し込んでＤＮＡの洗浄をさらに行い、最後に溶液をチャンバ５ｊに戻す。
【０１７８】
このようにして、第２の洗浄液による洗浄工程（ステップＳ１１）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、第２の洗浄液による洗浄工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１７９】
本実施形態では、第１、第２の洗浄液を収容するチャンバ５ｈ，５ｊと、洗浄後の廃液を溜めるためのチャンバ５ｒが用意されているので、前記の通り生化学反応カートリッジ１内でＤＮＡチップ１２の洗浄を行うことが可能である。
【０１８０】
ステップＳ１２で、ノズル入口３ｉ，３ｒのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引して、チャンバ５ｉ内のアルコールを、チャンバ９を通してチャンバ５ｒに移動させる。その後に、ノズル入口３ｉ，３ｔのみを開にし、電動シリンジポンプ１８から空気を噴出し、電動シリンジポンプ１９から空気を吸引してチャンバ９内を乾燥させる。
【０１８１】
このようにして、アルコールの流動および乾燥の工程（ステップＳ１２）を行った後、通信部２６からＩＣチップ２５の通信部に向けて信号を送信する。この信号は、アルコールの流動および乾燥の工程の完了と、その工程の各種条件と、終了時刻とを表すものであり、それらの情報がＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。
【０１８２】
以上述べたステップＳ１〜Ｓ１２によって、検体の生化学反応（例えばＤＮＡのハイブリダイゼーション）を生化学反応カートリッジ１内で行わせることができる。
【０１８３】
なお、本実施形態では、ノズル入口３ａ〜３ｔがカートリッジ１の２つの面、つまり両側部に集中して設けられている。そのため、電動シリンジポンプ１８，１９、電動切換バルブ、ポンプノズルを内蔵したポンプブロック２２，２３等の形状や配置を単純化することができる。さらに、必要なチャンバや流路を確保しながら、ポンプブロック２２，２３により生化学反応カートリッジ１を同時に挟み込むという単純な動作だけで、ポンプノズル２０，２１を挿入することができる。それによって、ポンプブロック２２，２３の構成も簡単にすることができる。また、ノズル入口３ａ〜３ｔを全て同じ高さに直線的に並ぶように配置することによって、ノズル入口３ａ〜３ｔに接続される流路４ａ〜４ｔの高さは全て同じになり、流路４ａ〜４ｔの作製が容易になる。
【０１８４】
また、図１に示す生化学反応分析装置の処理装置において、ｎ個の生化学反応カートリッジ１を同時に使用できるようにポンプブロック２２，２３をｎ倍に長くした構成にすることができる。その場合、ｎ個の生化学反応カートリッジ１を直列に並べて、ｎ個の生化学反応カートリッジ１のそれぞれに対して必要な工程を同時に行うことができる。したがって、構成は極めて簡単でありながら、多数の生化学反応カートリッジにおいて同時に生化学反応を行わせることが可能である。
【０１８５】
以上説明した処理工程（ステップＳ１〜Ｓ１２）の後に、ステップＳ１３において、検査者が図示しないレバーを操作して、ポンプブロック２２，２３を生化学反応カートリッジ１から離れる方向に移動させる。それによって、ポンプノズル２０，２１が生化学反応カートリッジ１のノズル入口３ａ〜３ｔから外れる。そして、ステップＳ１４において、カートリッジ搬送部２７を用いて、生化学反応カートリッジ１をテーブル１３から検出部２８に搬送する。ステップＳ１５において、ＤＮＡチップ１２に捕捉された、ハイブリダイゼーションされたＤＮＡを蛍光検出ユニット３０によって検出する。検出結果は、通信部３１からＩＣチップ２５の通信部に向けて送信され、ＩＣチップ２５の記憶部に記憶される。こうして、ステップＳ１〜Ｓ１２の各工程の（時間経過を含む）推移および各種条件と、その各工程を経たＤＮＡチップ１２の検出結果とが、生化学反応カートリッジ１のＩＣチップ２５に記憶される。この蛍光検出工程（ステップＳ１５）の詳細については前述の通りである。
【０１８６】
最後に、ステップＳ１６において、制御部１７が、蛍光検出したパターンを分析する。なお、生化学反応カートリッジ１が、予め処理装置に記憶されていない種別である場合には、検出パターンの分析にあたって、ＩＣチップ２５に書き込まれている分析用情報を読み込み、その分析用情報に基づいて分析を行う。
【０１８７】
ここで、本実施形態における蛍光検出と分析の原理について説明する。例えば、生化学反応カートリッジ１およびＤＮＡチップ１２が感染症検出用のものである場合には、ＤＮＡプローブ３７の設定の仕方によって、いくつかの感染症を一度に検出できる。ＤＮＡプローブ３７が５×５のマトリックス状に配置されたＤＮＡチップ１２を例にとって考えると、感染症Ａ〜Ｅがそれぞれ単独で検出されたときのパターンが図２７（ａ）〜（ｅ）に示す５通りとなるように設定できる。なお、図２７（ａ）〜（ｅ）において、黒丸は、ターゲットがＤＮＡプローブ３７とハイブリダイゼーションして捕捉されており、ターゲットに付着した蛍光物質（蛍光標識）が蛍光を発している状態を示す。白丸は、ターゲットがＤＮＡプローブ３７とハイブリダイゼーションせず捕捉されずに、蛍光標識が存在しない状態を示す。
【０１８８】
図２７（ａ）〜（ｅ）に示す例では、同一列に含まれるＤＮＡプローブ３７は全て、同じ感染症に感染したときに存在するＤＮＡとハイブリダイゼーションするように設定されている。そして、列毎に異なる感染症のＤＮＡに対応するように設定されている。従って、図２７（ａ）のパターンの検出結果が得られた場合には、感染症Ａへの感染が認められる。同様に、図２７（ｂ）〜（ｅ）のパターンの検出結果が得られた場合には、それぞれ感染症Ｂ〜Ｅへの感染が認められる。このような検出パターンに基づく感染判断方法は、制御部１７に予め記憶されている分析用情報に含まれている。
【０１８９】
このように、蛍光物質が付着したＤＮＡプローブ３７の配列パターンに基づいて、目的とする検体分析を精度良く行うためには、ステップＳ１５において、蛍光検出を精度良く行うことが重要である。
【０１９０】
（第２の実施形態）
図２８は、本発明の第２の実施形態である生化学反応分析装置に用いられる清掃部の概略構成を示す模式図である。本実施形態の生化学反応分析装置は、清掃部が異なる以外は、第１の実施形態の生化学反応分析装置と同様のものである。
【０１９１】
図２８を参照すると、清掃部は、送風口２０１を備えた送風機２００よりなる。送風機２００は、送風口２０１から送り出された圧縮空気が撮像素子３９のセンサー部にあたるように、検出ユニットに組み込まれている。第１の実施形態で説明した動作の流れ（図４、図１２および図２０参照）の中で、清掃処理にこの送風機２００を用いる。送風口２０１から噴出された圧縮空気が撮像素子３９のセンサー部にあることで、付着物を吹き飛ばすことができる。
【０１９２】
（第３の実施形態）
図２９は、本発明の第３の実施形態である生化学反応分析装置に用いられる清掃部の概略構成を示す模式図である。本実施形態の生化学反応分析装置は、清掃部が異なる以外は、第１の実施形態の生化学反応分析装置と同様のものである。
【０１９３】
図２９を参照すると、清掃部は、静電気吸着用のワイパー５４よりなり、検出ユニットに組み込まれている。ワイパー５４は、ワイパー部５４の一端を支持する支持部と、この支持部を一方向に往復移動させるためのガイド部とを有する。ガイド部の一端にワイパー待機エリア５４ｂが設けられている。支持部がガイド部に沿って移動することで、ワイパー部５４は、撮像素子３９のセンサー部（受光面）上を平行移動する。
【０１９４】
図３０は、ワイパー５４の制御装置の構成を示すブロック図である。制御装置は、静電気吸着用ワイパー制御部５１、埃位置記憶部５２、ワイパー駆動部５３、静電気発生部５５および静電気保持部材移動部５６を有する。
【０１９５】
静電気吸着用ワイパー制御部５１は、静電気吸着用のワイパー５４の動作全体を制御する。検出制御部４３が得ている埃の位置情報が、検出制御部４３から静電気吸着用ワイパー制御部５１に転送される。静電気吸着用ワイパー制御部５１は、検出制御部４３から供給された埃の位置情報を埃位置記憶部５２に格納する。ワイパー駆動部５３は、支持部をガイド部に沿って移動させる。静電気発生部５５は、静電気を発生する。静電気発生部５５で発生した静電気は静電気保持部材に保持される。
【０１９６】
静電気吸着用ワイパー制御部５１からの指示により、静電気保持部材移動部５６が、ワイパー待機エリア５４ｂにおいて、静電気を保持した状態の静電気保持部材をワイパー部５４ａに詰め込む。静電気保持部材が詰め込まれたワイパー部５４ａは、先端から付け根までが静電気を保持した状態となる。ワイパー５４がワイパー駆動部５３によって駆動されることで、ワイパー部５４ａが撮像素子３９の受光面上を平行移動する。この移動工程において、ワイパー部５４ａが、静電気により受光面上の埃を吸着する。
【０１９７】
静電気吸着用ワイパー制御部５１は、埃位置記憶部５２に記憶されている埃位置情報に基づいて清掃領域を決定する。そして、静電気吸着用ワイパー制御部５１は、清掃領域をワイパー部５４ａで清掃するようにワイパー５４における清掃動作を制御する。清掃終了後、ワイパー５４は、ワイパー待機エリア５４ｂに戻る。そして、静電気吸着用ワイパー制御部５１は、静電気保持部材移動部５６を動作させ、静電気保持部材を静電気発生部５５に戻す。その際に、静電吸着した埃は静電気保持部材から取り除かれる。
【０１９８】
このように、静電気吸着用ワイパー制御部５１は、検出制御部４３からの埃の位置情報に基づいて、撮像素子３９のセンサー部（受光面）上における付着物の領域を特定し、その領域に対して、ワイパーによる清掃処理を重点的に行う、といった制御を行う。この制御により、付着物をより確実に取り除くことが可能になり、付着物除去に要する時間も短くなる、といった効果が得られる。第１の実施形態で説明した動作の流れ（図４、図１２および図２０参照）の中で、清掃処理にこのワイパー５４による付着物除去を用いる。
【０１９９】
以上説明した本発明によれば、受光面（赤外吸収ガラスやローパスフィルタなどの光学素子を含む）上の付着物を取り除くことで、付着物の影響のない検査画像を作成することができるので、蛍光検出を正確に行うことができる。
【０２００】
また、撮像素子の受光面上に付着物がある場合、付着物が蛍光検出に影響を与えるか否かは、付着物とスポットとの位置関係によって決まる。すなわち、撮像素子の受光面上に付着物があっても、付着物が蛍光検出（スポットの撮影）に影響を与えない場合は、清掃動作を行う必要はない。検査画像のための本撮影を行う前に毎回、清掃動作を行うことは、蛍光検出処理時間の短縮という観点からすると、あまり好ましくない。本発明によれば、付着物が蛍光検出（スポットの撮影）に影響を与える場合にのみ、清掃動作を行うので、蛍光検出処理時間の短縮化を図ることが可能である。
【０２０１】
以上説明した各実施形態は、本発明の一例であり、その構成および動作は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０２】
【図１】本発明の第１の実施形態である生化学反応分析装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す生化学反応分析装置の蛍光検出ユニットを示すブロック図である。
【図３】図２に示す蛍光検出ユニットの清掃部を示す模式図である。
【図４】図２に示す蛍光検出ユニットにて行われる第１の蛍光検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す第１の蛍光検出処理における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【図６】ＤＮＡチップの構成を示す模式図である。
【図７】マーカー検出時に得られる画像を示す模式図である。
【図８】図２に示す蛍光検出ユニットにおけるマーカー検出動作を示すフローチャートである。
【図９】図２に示す蛍光検出ユニットにおける埃撮影動作を示すフローチャートである。
【図１０】図２に示す蛍光検出ユニットにおけるマイクロアレイ撮影動作を示すフローチャートである。
【図１１】図２に示す蛍光検出ユニットにおける埃清掃動作を示すフローチャートである。
【図１２】図２に示す蛍光検出ユニットにて行われる第２の蛍光検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１２に示す第２の蛍光検出処理における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【図１４】第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最小埃間隔を示す模式図である。
【図１５】第１のスポットエリアのスポットを第２のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最大埃間隔を示す模式図である。
【図１６】第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最小埃間隔を示す模式図である。
【図１７】第１のスポットエリアのスポットを第３のスポットエリアのスポットで補完する場合の、埃がスポットに影響を与える最大埃間隔を示す模式図である。
【図１８】埃とスポットの重なり具合に応じた判定結果を説明するための図である。
【図１９】テンプレートおよび埃画像を含む検出エリアを示す模式図である。
【図２０】図２に示す蛍光検出ユニットにて行われる第３の蛍光検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】図２０に示す第３の蛍光検出処理における付着物とスポットエリアの位置関係を説明するための図である。
【図２２】図１に示す生化学反応分析装置の生化学反応カートリッジの斜視図である。
【図２３】図２２に示す生化学反応カートリッジの平面断面図である。
【図２４】図１に示す生化学反応分析装置における処理工程を示すフローチャートである。
【図２５】図２２に示す生化学反応カートリッジのチャンバの一部の縦断面図である。
【図２６】図２２に示す生化学反応カートリッジの他のチャンバの縦断面図である。
【図２７】ＤＮＡチップの蛍光物質検出パターンの例を示す模式図である。
【図２８】本発明の第２の実施形態である生化学反応分析装置の蛍光検出ユニットの清掃部の構成を示す模式図である。
【図２９】本発明の第３の実施形態である生化学反応分析装置の蛍光検出ユニットの清掃部の構成を示す模式図である。
【図３０】図２９に示す清掃部の制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２０３】
１ 生化学反応カートリッジ
３２ レーザー光源
３３ レーザーシャッター
３４ ビームエクスパンダー
３５ ビームホモジナイザー
３６ 蛍光フィルタ
３７ 可変絞り
３８ 撮像レンズ群
３９ 撮像素子
４０ シャッター
４１ 撮像部
４２ 清掃部
４３ 検出制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面を備え、基板面上に形成された複数のスポットからなる少なくとも１つのスポットエリアを前記受光面にて撮像する撮像素子と、
前記受光面上に付着した付着物を取り除くための清掃部と、を有する撮像装置。
【請求項２】
前記複数のスポットについての検査画像のための本撮影を行う前に、前記撮像素子で前記付着物を撮像して得られる撮影画像に基づいて前記受光面上の前記付着物を検出する検出制御部をさらに有し、
前記検出制御部は、前記撮像素子から出力される撮影画像上における前記複数のスポットと検出した前記付着物との位置関係に基づいて、前記付着物が前記複数のスポットの撮影に影響するか否かを判定し、前記付着物の影響がある場合に、前記清掃部による前記受光面の清掃を行わせる、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記検出制御部は、前記スポットエリアの数が１つである場合で、前記付着物が前記複数のスポットのいずれかと重なる場合に、前記清掃部に前記受光面の清掃を行わせる、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記スポットエリアは、当該スポットエリアを構成するスポットの位置を特定するための基準指標を有し、
前記検出制御部は、前記撮像素子で前記基準指標を撮像して得られる撮影画像に基づいて、前記複数のスポットのそれぞれの位置を特定し、該位置と検出した前記付着物との相対的な位置関係に基づいて、前記付着物が前記複数のスポットの撮影に影響するか否かを判定する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記検出制御部は、前記撮影画像上における前記スポットエリアに対応する仮想スポットエリアを想定し、該仮想スポットエリアと検出した前記付着物との相対的な位置関係に基づいて、前記付着物が前記複数のスポットの撮影に影響するか否かを判定する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記検出制御部は、前記スポットエリアについて、前記撮影画像上における前記複数のスポットの配置を規定したテンプレートを作成し、該テンプレートを、前記撮像素子で前記付着物を撮像して得られる撮影画像に重ね、該撮影画像上における前記テンプレートの位置を一定の距離ごとに変化させ、各位置における前記複数のスポットと前記付着物との位置関係に基づいて、前記付着物が前記複数のスポットの撮影に影響するか否かを判定する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記検出制御部は、前記スポットエリアの数が複数である場合で、該複数のスポットエリアの中に前記付着物が前記複数のスポットのいずれとも重ならない有効スポットエリアがない場合に、前記清掃部に前記受光面の清掃を行わせる、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記複数のスポットエリアのそれぞれは、当該スポットエリアを構成するスポットの位置を特定するための基準指標を有し、
前記検出制御部は、前記撮像素子で前記基準指標を撮像して得られる撮影画像に基づいて、前記複数のスポットエリアについて、前記複数のスポットのそれぞれの位置を特定する、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記検出制御部は、前記撮影画像上における前記複数のスポットエリアに対応する複数の仮想スポットエリアを想定し、これら仮想スポットエリアと前記撮影画像上における前記付着物との相対的な位置関係に基づいて前記有効スポットエリアを判定する、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記複数のスポットエリアは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に配置された第１および第２のスポットエリアからなり、
エリア間隔をＡ、スポットの直径をＳ、前記第１のスポットエリアに位置する第１の付着物の半径をＤ１、前記第２のスポットエリアに位置する第２の付着物の半径をＤ２とするとき、前記第１および第２の付着物が前記第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えることになる最小埃間隔ｄminが、
ｄmin＝Ａ−Ｓ−Ｄ１−Ｄ２
で与えられ、
前記検出制御部は、前記第１および第２の付着物の間隔が前記最小埃間隔ｄminより小さいときに、前記第１および第２の付着物が前記第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記複数のスポットエリアは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に配置された第１および第２のスポットエリアからなり、
エリア間隔をＡ、スポットの直径をＳ、前記第１のスポットエリアに位置する第１の付着物の半径をＤ１、前記第２のスポットエリアに位置する第２の付着物の半径をＤ２とするとき、前記第１および第２の付着物が前記第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えることになる最大埃間隔ｄmaxが、
ｄmax＝Ａ＋Ｓ＋Ｄ１＋Ｄ２
で与えられ、
前記検出制御部は、前記第１および第２の付着物の間隔が前記最大埃間隔ｄmaxより大きいときに、前記第１および第２の付着物が前記第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記複数のスポットエリアは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に沿って等間隔に配置された第１から第３のスポットエリアからなり、
エリア間隔をＡ、スポットの直径をＳ、前記第１のスポットエリアに位置する第１の付着物の半径をＤ１、前記第３のスポットエリアに位置する第２の付着物の半径をＤ２とするとき、前記第１および第２の付着物が前記第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えることになる最小埃間隔ｄminが、
ｄmin＝Ａ×２−Ｓ−Ｄ１−Ｄ２
で与えられ、
前記検出制御部は、前記第１および第２の付着物の間隔が前記最小埃間隔ｄminより小さいときに、前記第１および第２の付着物が前記第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記複数のスポットエリアは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に沿って等間隔に配置された第１から第３のスポットエリアからなり、
エリア間隔をＡ、スポットの直径をＳ、前記第１のスポットエリアに位置する第１の付着物の半径をＤ１、前記第３のスポットエリアに位置する第２の付着物の半径をＤ２とするとき、前記第１および第２の付着物が前記第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えることになる最大埃間隔ｄmaxが、
ｄmax＝Ａ×２＋Ｓ＋Ｄ１＋Ｄ２
で与えられ、
前記検出制御部は、前記第１および第２の付着物の間隔が前記最大埃間隔ｄmaxより大きいときに、前記第１および第２の付着物が前記第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記検出制御部は、前記複数のスポットエリアについて、前記撮影画像上における前記複数のスポットの配置を規定したテンプレートを作成し、該テンプレートを、前記撮像素子で前記付着物を撮像して得られる撮影画像に重ね、該撮影画像上における前記テンプレートの位置を一定の距離ごとに変化させ、各位置における前記複数のスポットと前記付着物との位置関係に基づいて前記有効スポットエリアを判定する、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記清掃部は、
前記撮像素子の受光面上に設けられた光学素子を振動させるための振動部と、
前記振動部を駆動する駆動部と、を有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記清掃部は、送風口を備えた送風機よりなり、該送風機は、前記送風口から送り出された圧縮空気が前記撮像素子の受光面に当たるように配置されている、請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記清掃部は、静電気吸着が可能な棒状のワイパー部が前記撮像素子の受光面上を平行移動するワイパーを有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記清掃部は、
前記ワイパーによる清掃動作を制御するワイパー制御部と、
前記受光面上の前記付着物の位置を示す位置情報が格納される記憶部と、を有し、
前記ワイパー制御部は、前記記憶部に格納された位置情報に基づいて前記受光面上の清掃領域を決定し、該清掃領域を前記ワイパーにより清掃させる、請求項１７に記載の撮像装置。
【請求項１】
受光面を備え、基板面上に形成された複数のスポットからなる少なくとも１つのスポットエリアを前記受光面にて撮像する撮像素子と、
前記受光面上に付着した付着物を取り除くための清掃部と、を有する撮像装置。
【請求項２】
前記複数のスポットについての検査画像のための本撮影を行う前に、前記撮像素子で前記付着物を撮像して得られる撮影画像に基づいて前記受光面上の前記付着物を検出する検出制御部をさらに有し、
前記検出制御部は、前記撮像素子から出力される撮影画像上における前記複数のスポットと検出した前記付着物との位置関係に基づいて、前記付着物が前記複数のスポットの撮影に影響するか否かを判定し、前記付着物の影響がある場合に、前記清掃部による前記受光面の清掃を行わせる、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記検出制御部は、前記スポットエリアの数が１つである場合で、前記付着物が前記複数のスポットのいずれかと重なる場合に、前記清掃部に前記受光面の清掃を行わせる、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記スポットエリアは、当該スポットエリアを構成するスポットの位置を特定するための基準指標を有し、
前記検出制御部は、前記撮像素子で前記基準指標を撮像して得られる撮影画像に基づいて、前記複数のスポットのそれぞれの位置を特定し、該位置と検出した前記付着物との相対的な位置関係に基づいて、前記付着物が前記複数のスポットの撮影に影響するか否かを判定する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記検出制御部は、前記撮影画像上における前記スポットエリアに対応する仮想スポットエリアを想定し、該仮想スポットエリアと検出した前記付着物との相対的な位置関係に基づいて、前記付着物が前記複数のスポットの撮影に影響するか否かを判定する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記検出制御部は、前記スポットエリアについて、前記撮影画像上における前記複数のスポットの配置を規定したテンプレートを作成し、該テンプレートを、前記撮像素子で前記付着物を撮像して得られる撮影画像に重ね、該撮影画像上における前記テンプレートの位置を一定の距離ごとに変化させ、各位置における前記複数のスポットと前記付着物との位置関係に基づいて、前記付着物が前記複数のスポットの撮影に影響するか否かを判定する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記検出制御部は、前記スポットエリアの数が複数である場合で、該複数のスポットエリアの中に前記付着物が前記複数のスポットのいずれとも重ならない有効スポットエリアがない場合に、前記清掃部に前記受光面の清掃を行わせる、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記複数のスポットエリアのそれぞれは、当該スポットエリアを構成するスポットの位置を特定するための基準指標を有し、
前記検出制御部は、前記撮像素子で前記基準指標を撮像して得られる撮影画像に基づいて、前記複数のスポットエリアについて、前記複数のスポットのそれぞれの位置を特定する、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記検出制御部は、前記撮影画像上における前記複数のスポットエリアに対応する複数の仮想スポットエリアを想定し、これら仮想スポットエリアと前記撮影画像上における前記付着物との相対的な位置関係に基づいて前記有効スポットエリアを判定する、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記複数のスポットエリアは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に配置された第１および第２のスポットエリアからなり、
エリア間隔をＡ、スポットの直径をＳ、前記第１のスポットエリアに位置する第１の付着物の半径をＤ１、前記第２のスポットエリアに位置する第２の付着物の半径をＤ２とするとき、前記第１および第２の付着物が前記第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えることになる最小埃間隔ｄminが、
ｄmin＝Ａ−Ｓ−Ｄ１−Ｄ２
で与えられ、
前記検出制御部は、前記第１および第２の付着物の間隔が前記最小埃間隔ｄminより小さいときに、前記第１および第２の付着物が前記第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記複数のスポットエリアは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に配置された第１および第２のスポットエリアからなり、
エリア間隔をＡ、スポットの直径をＳ、前記第１のスポットエリアに位置する第１の付着物の半径をＤ１、前記第２のスポットエリアに位置する第２の付着物の半径をＤ２とするとき、前記第１および第２の付着物が前記第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えることになる最大埃間隔ｄmaxが、
ｄmax＝Ａ＋Ｓ＋Ｄ１＋Ｄ２
で与えられ、
前記検出制御部は、前記第１および第２の付着物の間隔が前記最大埃間隔ｄmaxより大きいときに、前記第１および第２の付着物が前記第１および第２のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記複数のスポットエリアは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に沿って等間隔に配置された第１から第３のスポットエリアからなり、
エリア間隔をＡ、スポットの直径をＳ、前記第１のスポットエリアに位置する第１の付着物の半径をＤ１、前記第３のスポットエリアに位置する第２の付着物の半径をＤ２とするとき、前記第１および第２の付着物が前記第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えることになる最小埃間隔ｄminが、
ｄmin＝Ａ×２−Ｓ−Ｄ１−Ｄ２
で与えられ、
前記検出制御部は、前記第１および第２の付着物の間隔が前記最小埃間隔ｄminより小さいときに、前記第１および第２の付着物が前記第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記複数のスポットエリアは、スポットの並び方向が同じで、該並び方向に沿って等間隔に配置された第１から第３のスポットエリアからなり、
エリア間隔をＡ、スポットの直径をＳ、前記第１のスポットエリアに位置する第１の付着物の半径をＤ１、前記第３のスポットエリアに位置する第２の付着物の半径をＤ２とするとき、前記第１および第２の付着物が前記第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えることになる最大埃間隔ｄmaxが、
ｄmax＝Ａ×２＋Ｓ＋Ｄ１＋Ｄ２
で与えられ、
前記検出制御部は、前記第１および第２の付着物の間隔が前記最大埃間隔ｄmaxより大きいときに、前記第１および第２の付着物が前記第１および第３のスポットエリアの間で対応するスポットに影響を与えないと判定する、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記検出制御部は、前記複数のスポットエリアについて、前記撮影画像上における前記複数のスポットの配置を規定したテンプレートを作成し、該テンプレートを、前記撮像素子で前記付着物を撮像して得られる撮影画像に重ね、該撮影画像上における前記テンプレートの位置を一定の距離ごとに変化させ、各位置における前記複数のスポットと前記付着物との位置関係に基づいて前記有効スポットエリアを判定する、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記清掃部は、
前記撮像素子の受光面上に設けられた光学素子を振動させるための振動部と、
前記振動部を駆動する駆動部と、を有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記清掃部は、送風口を備えた送風機よりなり、該送風機は、前記送風口から送り出された圧縮空気が前記撮像素子の受光面に当たるように配置されている、請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記清掃部は、静電気吸着が可能な棒状のワイパー部が前記撮像素子の受光面上を平行移動するワイパーを有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記清掃部は、
前記ワイパーによる清掃動作を制御するワイパー制御部と、
前記受光面上の前記付着物の位置を示す位置情報が格納される記憶部と、を有し、
前記ワイパー制御部は、前記記憶部に格納された位置情報に基づいて前記受光面上の清掃領域を決定し、該清掃領域を前記ワイパーにより清掃させる、請求項１７に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２００８−２９２２８３（Ｐ２００８−２９２２８３Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３７８７９（Ｐ２００７−１３７８７９）
【出願日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]