« 2007年11月 | トップページ | 2008年1月 »
このところ海外から弊社サイトを閲覧して質問のメールが入るようになった。
ブログ開設者の持つ機能としてアクセスしてきたリンク元サイト(html)を表示する機能がある。
どうやら、海外のyahooで検索して日本語を自国語表示して調べているようす。
そこそこの英語文通ができればコミュニケーションが可能となる。
現在、私は仕事でメールアドレスを４つ使っている。（yahooなどの無料アドレスを含めない）
会社の代表アドレスは、WebSiteで公開しているため、スパムメールは常時やってくる。
土日は特にひどくて２００通／日くらいやってくる。
これらのスパムメールの対処は悩みのタネだったが、どうにか最近安定した方法となってきた。
niftyのスパム処理は優れている。
niftyのおかげでどうにか、使い物になる環境が構築された。
その方法は次のとおり。
好評頂きましたスレッド 『DTPの夜明け』を１つの冊子（ｐｄｆ）にまとめました。
ご笑納ください。
その２にて
「もし、レンズの光伝達率が同じであると仮定した場合」
と記述したが、実際には異なる。
代表値で
縮小光学系 １％
等倍光学系（密着光学系） ３．１６％ （ＳＬＡ－２０Ｄ）
である。約３倍異なる。
光伝達効率とは、被写体側の照度とセンサ面の照度の比率である。
つまり、被写体側で例えば、１万ルックス（10,000LUX)で照明できていたとしても、縮小光学系のレンズを介してCCD面にたどり着く光で照らされるCCD面上の照度は、１００LUX程度となる。
.
計算式は次の通り
縮小光学系：
伝達効率（η）＝τ／｛４＊Ｆ＾２＊（１＋β）＾２｝
τ：レンズ透過率 （１で仮定）
Ｆ：口径比 （一眼レフデジカメのレンズのＦ値のこと）、ここでは、４で仮定。
β：倍率 縮小なので、＜１となり、１／４であれば、０．２５。
(補足資料参照）
.
ＧＲＩＮレンズアレーを使った等倍光学系：
伝達効率（η）＝τ／（１６＊Ｆ＾２）
等倍光学系が明るい理由は次の２つ。
（１）被写体からレンズを見込む角度が広い。
レンズを被写体の至近距離に配置していることによる。
（２）複数レンズ列のお隣レンズの結像が寄与する。
重なり度と呼び、ＳＬＡ－２０Ｄ（１列ＳＬＡ）にて １．７４である。
以上まとめると、
縮小光学系に対して密着光学系（ＧＲＩＮレンズアレーを用いた等倍光学系）を利用したイメージスキャナの、消費電力が少ない理由は次の通りである。
（１）光学基本解像度に該当するセンサ側の画素のサイズが大きい。（約１６倍）
（２）被写体～レンズ見込み立体角度が広い（約２倍）
（３）レンズアレー構造によりお隣のレンズの結像が光量アップに寄与する。（約１．７倍）
以上より、縮小光学系に対して、光源パワーが１／５０以下で良い計算となる。
例えば、２Ｗの光源を必要とする縮小光学系のイメージスキャナに対して、密着光学系では、０．４Ｗで良い。そのため、３Ｖ、１５ｍＡ程度のＬＥＤをたった１ケ光らせるだけで光量が足りる。
その１で記載した被写界深度（ピント範囲）は、縮小光学系での話です。
イメージスキャナの光学結像系（レンズ）は、２つに分類されます。
１．縮小光学系
２．等倍光学系 もしくは 密着光学系
スキャンする相手（対象物、被写体）の寸法と、画像取込するセンサの寸法が同じ場合、等倍光学系。
薄型のスキャナや電子黒板のスキャニングユニットなどは、２．の等倍光学系となっています。縮小光学系の場合は、デジカメで写真を撮るのと同様、被写体のサイズに対して、１／４～１／５程度のサイズのセンサ（CCDセンサ）を使っています。こちらに使うレンズは、コンビニのコピー機を覗けば分かるとおり、Φ（←ファイ直径のこと）２０～４０ｍｍ程度の１本のレンズを使っています。
これに対して等倍光学系は、ロッドレンズ（三菱レイヨンの名称）や、セルフォックレンズ（日本板硝子の名称）といわれるΦ１ｍｍ程度の（正確な）円柱形状の結像系レンズを緻密にスキャンサイズだけならべて１列に配列したレンズを使います。
これらのレンズは、被写体からセンサまでの結像距離が非常に短いため、コンパクトなスキャナを作ることができます。
被写体からセンサまでの結像距離：（A4サイズスキャナでの参考値）
・縮小光学系の場合：２００～４００ｍｍ
・等倍光学系の場合：９～２０ｍｍ
.
等倍光学系（密着光学系）に使われるレンズは、具体的には、現在流通しているもので、
三菱レーヨンの ロッドレンズ
http://www.mrc.co.jp/rd/research/img/rodlens.pdf （リンク切れ）
日本板硝子の セルフォックレンズ
の２種類があります。
これらは原理はいずれも同じで、円柱形状の光学部品（φ１ｍｍ程度）が整列している形状をしています。
http://www.nsg.co.jp/products/info-device/sla.html （リンク切れ）
（日本板硝子のホームページには現在図はありません。弊社で取り寄せたカタログの図をスキャン＆掲載させて頂きました。）
ロッドレンズ、ＳＬＡともに各メーカーの用語であり、一般（学術）名称としては、ＧＲＩＮレンズと呼びます。レンズが光学的に結像する原理が、円柱の中心軸に対して屈折率が外側になるほど小さい（修正：2007.12.27)ように設計、製造されているため、屈折率が傾斜しているという意味で、
GRaded-INdex ＝GRIN と呼びます。(修正：2007.12.27)
三菱レーヨンの資料にわかりやすく図示されています。(%2)
等倍光学系（密着光学系）のレンズの被写界深度は浅く（狭く）、縮小光学系のレンズに対して一般的に１／１０以下です。代表的なセルフォックレンズ ＳＬＡ－２０Ｄの非写界深度（ピント範囲）を図示します。
（日本板硝子のホームページには現在図はありません。弊社で取り寄せたカタログの図をスキャン＆掲載させて頂きました。）
この図から、ＭＴＦ３０％を切る横軸を読みます。
ベスト焦点から片側に離れる場合の許容値（ピント範囲、焦点深度）は、
４００ｄｐｉ ～ ４ＬＰ／ｍｍにて ０．３３ｍｍ
６００ｄｐｉ ～ ６ＬＰ／ｍｍにて ０．２１ｍｍ
８００ｄｐｉ ～ ８ＬＰ／ｍｍにて ０．１６ｍｍ
程度であることが解ります。（％１）
その１で記載した縮小光学系では、
400dpi（4LP/mm)では、０～７．５ｍｍがピント範囲。
でしたので、被写界深度の違いは２０倍以上に及ぶことがわかります。
よくイメージスキャナのピント範囲についてコメントする表現で、ＣＣＤイメージスキャナとＣＩＳイメージスキャナと言う言い方があります。これは正確には、縮小光学系と等倍光学系（密着光学系）のことを表しています。
ＣＩＳとは、Contact Image Sensorの略で密着型センサと呼ばれます。実際に密着しているわけではなく、等倍光学系（密着光学系）のレンズを通じて撮像しています。
ＣＣＤとは、Charge Coupled Deviceの略で、シリコンのセンサ（フォトダイオード）が光を受けて発生した電子（電荷）をどういう手段で読み出しのために転送するのか？という手法を意味する表現でありますが、これがセンサの一般名称として呼ばれるようになりました。
実は、ＣＩＳとして使われているセンサも内部では、５～６ケのＣＣＤを直線的につなげて製造している事例もあります。つまり、ＣＩＳも内部ではＣＣＤなのです。
ここまで読まれた方は、明日から、
『ＣＩＳスキャナよりもＣＣＤスキャナの方がピント範囲が広い。』
などと言わず、
『等倍光学系（密着光学系）のレンズを使うスキャナはコンパクトでいいんだけど、被写界深度が０．２ｍｍ程度と狭い。もし立体物などを扱うのなら、縮小光学系を使ったイメージスキャナの方が１０倍以上、ピント範囲が広くてイイんだよね。』などと、正確な表現に心がけて下さいまし。＾＾）
イメージスキャナの光学解像度（ピント）について書いてみます。
まず 被写界深度（焦点深度）についてです。
まずは次の技術資料をご覧下さい。(%1)
縦軸は光学解像度に相当します。（％２）
１００％が最大値、３０％以上が、「解像している」と判断する下限解像度です。
横軸は、イメージスキャナのプラテンガラス（原稿台ガラス）から浮く方向の高さ［ｍｍ］です。
■ 展示会会場でスキャンしたサンプルBのGELSCAN画像を元にimagejで解析してみました。
測定値など詳細はpdfをご覧下さい。
http://www.imeasure.co.jp/pdf/GELSCAN_syproruby_imageJ.pdf
生の１６ｂｉｔＴＩＦＦ画像からご自分でＩｍａｇｅＪ解析をやってみたい方は、ご連絡ださい。
データ便（１ファイル１００ＭＢまでの無料データサーバ）にてお送りします。
ＧＥＬＳＣＡＮ ３００ｐｐｉ（dpi） スキャン時間：１分１５秒 加算処理：なし（１回）
ゲルサンプルB（A,B,C,Dの４種を同時に作製しました。）の画像です。
元画像：http://www.imeasure.co.jp/fig/GELSCANx1B_level.jpg
■ ＧＥＬＳＣＡＮ ３００ｐｐｉ（dpi） スキャン時間：１分１５秒 加算処理：なし（１回）
ゲルサンプルB（A,B,C,Dの４種を同時に作製しました。）の画像です。
元画像：http://www.imeasure.co.jp/fig/GELSCANx1B_level.jpg
前回アップした画像を再度掲載します。
■ ＧＥＬＳＣＡＮ ３００ｐｐｉ（dpi） スキャン時間：１分１５秒 加算処理：なし（１回）
元画像：http://www.imeasure.co.jp/fig/GELSCANx1_level.jpg
展示会で使用するカタログでは、
ＧＥＬＳＣＡＮのタンパク質検出限界を 【 １ｎｇ／ｂａｎｄ 】 と記載することとしました。
以下、根拠となる画像です。
左から、
Laser/PMT方式、ＧＥＬＳＣＡＮマルチスキャン３２回、ＧＥＬＳＣＡＮ シングルスキャン
です。
７５秒の１回スキャンでも、0.5ng/bandがかろうじて検出されています。
低ノイズ画像とするために、３２回のマルチスキャンをした結果が、中央の画像です。
マルチスキャンは ｘ２～ｘ２５６まで１回単位で任意に設定可能です。
実際にｘ６４までやってみましたが、さすがに蛍光試薬 (SYPRO Ruby) が励起光の連続照射で劣化するのが分かりました。
しかし、ということは、DNA用蛍光染料 SYBR Greenを使う、イルミネータ＋デジタルカメラシステムにおいて、ピントを合わせる最中にずっと蛍光染料を照らし続けているだけで劣化が進むということになります。
ＧＥＬＳＣＡＮは、ｘ３２回のマルチスキャンの場合、スキャン時間は８０分ですが、５ｍｍ程度の帯状の照明幅が移動してスキャンしますので実質的な積算照射時間は、ミニゲルにて１／１０以下、ラージゲルにて１／３０以下となります。
今回のミニゲル、８０分間の場合、実質的な積算照射時間は、８分程度となります。
以上
| 日 | 月 | 火 | 水 | 木 | 金 | 土 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| 29 | 30 | 31 |
焦点位置について(pdf)
最近のコメント