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公開番号2025096861
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023212822
出願日2023-12-18
発明の名称測定装置、測定方法および補正方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 21/64 20060101AFI20250623BHJP(測定;試験)
要約【課題】本発明は、スキャナの測定位置をエンコードするエンコーダの誤差に起因する不正確性が低減された走査画像を取得可能な測定装置、測定方法、および、補正方法を提供することを目的とする。
【解決手段】対象の測定情報を取得する測定部と、駆動源を有し、前記測定部の一部を第一の方向に往復走査する走査部と、前記測定部の一部の位置に関する情報である位置情報を取得する検出部と、前記位置情報を校正する校正情報を記憶する記憶部と、前記検出部が前記測定部の一部が所定位置にあることを検出したことに応じて、前記測定部からの前記測定情報と、前記検出部からの前記位置情報と、を紐づけて取得する制御部と、前記制御部により紐づけられた前記位置情報と前記測定情報と、前記記憶部から読みだした前記校正情報と、に基づいて、前記測定情報が補正された補正後測定情報を生成する演算部と、を有する測定装置を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象の測定情報を取得する測定部と、
駆動源を有し、前記測定部の一部を第一の方向に往復走査する走査部と、
前記測定部の一部の位置に関する情報である位置情報を取得する検出部と、
前記位置情報を校正する校正情報を記憶する記憶部と、
前記検出部が前記測定部の一部が所定位置にあることを検出したことに応じて、前記測定部からの前記測定情報と、前記検出部からの前記位置情報と、を紐づけて取得する制御部と、
前記制御部により紐づけられた前記位置情報と前記測定情報と、前記記憶部から読みだした前記校正情報と、に基づいて、前記測定情報が補正された補正後測定情報を生成する演算部と、
を有する測定装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記検出部は、前記位置情報をエンコードするエンコーダを有し、
前記走査部は、前記エンコーダが前記位置情報を検出するスケールを含む請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記エンコーダは、磁気式エンコーダを含む請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記駆動源は、電磁アクチュエータを含む請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項５】
前記走査部は、前記駆動源に接続されたクランクと前記測定部の一部に接続されたピストンを含むピストンクランク機構を有し、前記ピストンクランク機構を介して前記測定部の一部を走査する請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項６】
前記記憶部は、前記測定部が取得した複数の測定情報を取得し、
前記演算部は、前記位置情報と前記校正情報とに基づいて、前記記憶部から前記複数の測定情報から少なくとも１つの測定情報を選択し、前記選択された少なくとも１つの測定情報に基づいて前記補正後測定情報を生成する、請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項７】
前記測定部の一部を前記第一の方向と交差する第二の方向に前記対象を走査する副走査部と、前記測定対象が載置される載置部と、を有し前記副走査部は、前記走査部に対して前記載置部を前記第二の方向に移動する請求項５に記載の測定装置。
【請求項８】
前記演算部は、前記補正後測定情報と、前記位置情報と、前記第二の方向における前記測定部の一部の位置に関する情報と、に基づいて、二次元測定情報を生成する、請求項６に記載の測定装置。
【請求項９】
前記測定部は、前記対象に光を照射する照射部と、前記対象からの光を採光する採光部と、を有する請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記校正情報は、
前記制御部が前記検出部を介して取得した前記位置情報を、
前記走査部の前記往復走査の周波数の所定の倍率に対応するカットオフ周波数を有するローパスフィルタでフィルタ処理した位置情報に該当する情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置、測定方法および補正方法に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
基板上にタンパク質やペプチドなどのペプチド結合を有した生体物質を多数固定したタンパク質アレイプレートあるいはペプチドアレイプレートが知られている。これを用いると基板上に固定された多数の生体物質に対する相互作用を一度に行うことができる。このようなアレイプレートは、生体由来の液状検体、例えば血液、細胞抽出液、唾液、組織間液などと多数のタンパク質あるいはペプチドとの相互作用を網羅的に解析するのに有効である。このような解析により、検体の特性を測定することができる。
【０００３】
以下、基板上のタンパク質あるいはペプチドなどの試料の固定部位をスポットと表記する場合がある。
検体との相互作用を受けたスポットを観測する方法として、例えば、蛍光プローブによってスポットを標識することで、どのスポットが相互作用を受けたかを識別する方法が知られている。蛍光プローブによって標識されたアレイプレートを観察する装置として、マイクロアレイスキャナが知られている（特許文献１）。特許文献１では、照射光学系、蛍光検出光学系、２次元走査系を有している。照射光学系は、アレイプレートにレーザ光を集光して照射する機能を有する。蛍光検出光学系は、蛍光プローブによって標識されたスポットからの蛍光の光量を検出する機能を有する。２次元走査系は、アレイプレートあるいは光学系を２次元走査することで、アレイプレート上のスポットの蛍光画像を取得する機能を有する。２次元走査の片方は、電磁モータの回転運動を並進運動に変換する、いわゆるピストンクランク機構を用いており、この機構により照射光学系を走査している。
また、電磁モータの回転角度位置を検出するエンコーダの誤差を補正する補正テーブルを作成する装置及び方法に関する技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２００９／０２１８５１３号明細書
特開２０１６－１０９４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
測定装置において、測定部の位置情報を検出する検出部であるエンコーダが出力する位置情報が誤差を含むことがある。
そのため、エンコーダの位置情報を基準として測定情報を生成すると正確ではない測定情報が得られる。具体的には、測定方向に向かって、ずれが生じる。出力する測定情報が画像であると、測定方向に伸縮が生じる。
特に検出部として磁気式エンコーダを用いた場合、スケール上のリファレンスマークを通過する際にノイズが発生、あるいは、そばに配置された駆動源による磁場の変動で位置精度が悪くなる場合がある。
本願発明はこのようなずれを解消する、測定装置、測定方法、及び補正方法を提供することを課題とする。特許文献１では、走査された照射光学系の位置は、光学的に測定されるか、電磁モータに接続されたシャフトの角度から計算される、と記載されているが、位置測定手段の誤差については課題認識がなく、その低減方法についても開示されていない。
【０００６】
特許文献２では、高精度誤差検出装置を利用して補正テーブルを生成している。そのため、補正テーブルを生成するための装置が別途必要になる、といった課題がある。また、あらかじめ測定しておく必要があるため、電磁モータの特性が経時変化などで変わった場合には対応できない、といった課題がある。
本発明は、スキャナの測定位置をエンコードするエンコーダの誤差に起因する不正確性が低減された走査画像を取得可能な測定装置、測定方法、および、補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態に係る測定装置は、対象の測定情報を取得する測定部と、
駆動源を有し、前記測定部の一部を第一の方向に往復走査する走査部と、
前記測定部の一部の位置に関する情報である位置情報を取得する検出部と、
前記位置情報を校正する校正情報を記憶する記憶部と、
前記検出部が前記測定部の一部が所定位置にあることを検出したことに応じて、前記測定部からの前記測定情報と、前記検出部からの前記位置情報と、を紐づけて取得する制御部と、
前記制御部により紐づけられた前記位置情報と前記測定情報と、前記記憶部から読みだした前記校正情報と、に基づいて、前記測定情報が補正された補正後測定情報を生成する演算部と、
を有する測定装置である。
本発明の実施形態に係る測定方法は、駆動源を有し、測定部の一部を第一の方向に往復走査する走査工程と、
前記測定部の一部の位置に関する情報である位置情報を取得する検出工程と、
前記位置情報を校正する校正情報を記憶する記憶工程と、
前記検出工程において前記測定部の一部が所定位置にあることを検出したことに応じて、前記測定部からの前記測定情報と、前記検出工程における前記位置情報と、を紐づけて取得する情報取得工程と、
紐づけられた前記位置情報と前記測定情報と、前記校正情報と、に基づいて、前記測定情報が補正された補正後測定情報を生成する演算工程と、
を有する測定方法である。
また、本発明の実施形態に係る補正方法は、
測定部の一部の位置に関する情報である位置情報を校正する校正情報を記憶する記憶工程と、
前記位置情報と測定情報と、前記校正情報と、に基づいて、前記測定情報が補正された補正後測定情報を生成する演算工程と、を有する補正方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る測定装置によれば、スキャナの測定位置をエンコードするエンコーダの誤差に起因する不正確性が低減された走査画像を取得可能な測定装置、測定方法、および、補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の測定方法を説明する図。
本発明の校正情報の取得方法を説明する図。
第一の実施形態の測定装置を説明する図。
第二の実施形態の測定装置を説明する図。
タンパク質アレイプレートを説明する図。
タンパク質アレイプレートの蛍光画像を説明する図。
蛍光画像のＸ方向のずれを説明する図。
エンコーダの位置情報を説明する図。
エンコーダの位置情報からの誤差曲線の生成を説明する図。
校正情報の生成を説明する図。
本発明の効果を説明する図。
カットオフ周波数と誤差量との関係を説明する図。
校正情報の更新を説明する図。
本発明の測定装置を説明する図。
本発明の測定方法を説明する図。
制御部のハードウェア構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態である測定装置は対象の測定情報を取得する測定部と、駆動源を有し、前記測定部の一部を第一の方向に往復走査する走査部と、前記測定部の一部の位置に関する情報である位置情報を取得する検出部と、前記位置情報を校正する校正情報を記憶する記憶部と、前記検出部が前記測定部の一部が所定位置にあることを検出したことに応じて、前記測定部からの前記測定情報と、前記検出部からの前記位置情報と、を紐づけて取得する制御部と、前記制御部により紐づけられた前記位置情報と前記測定情報と、前記記憶部から読みだした前記校正情報と、に基づいて、前記測定情報が補正された補正後測定情報を生成する演算部と、を有する測定装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

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