(57)【要約】【課題】  データ信号に発生する出力異常の影響を好適に低減することが可能な撮像装置及びそれを用いた顕微鏡装置を提供する。【解決手段】  複数の画素を有する光検出部１０と、１６個の部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６を有する電荷転送部１２と、電荷転送部１２からの信号をデジタルのデータ信号に変換するＡ／Ｄ変換部１５と、デジタル信号処理部２０とで撮像装置１Ａを構成する。デジタル信号処理部２０は、部分電荷転送部からの信号列のうちで最初に出力されるデータ信号を補正対象とし、その信号列に含まれる第１の補正用データ信号、及びその部分電荷転送部の出力端側に隣接する部分電荷転送部からの他の信号列に含まれる第２の補正用データ信号の少なくとも一方を含む複数の補正用データ信号を用いてデータ補正を行う。【選択図】  図１
2006050002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配列された複数の画素を有し、前記画素において光入射量に応じて生成された電荷を出力する光検出手段と、
前記光検出手段に対して前記複数の画素の一方の配列方向に沿って設けられ、前記配列方向について分割されたＮ個（Ｎは２以上の整数）の部分電荷転送部を有する電荷転送手段と、
前記光検出手段から前記電荷転送手段を介して出力される電荷による信号をデジタルのデータ信号へと変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段から出力される前記データ信号に対して信号処理を行うデジタル信号処理手段とを備え、
前記部分電荷転送部は、前記光検出手段のうちの所定の光検出領域内にある画素からの電荷を出力方向に転送して出力端から出力するとともに、前記デジタル信号処理手段は、前記部分電荷転送部からの信号列のうちで最初に出力されるデータ信号を補正対象とし、その信号列に含まれる他の所定のデータ信号を第１の補正用データ信号、その部分電荷転送部の出力端側に隣接する部分電荷転送部からの他の信号列に含まれる所定のデータ信号を第２の補正用データ信号とし、前記第１の補正用データ信号及び前記第２の補正用データ信号の少なくとも一方を含む複数の補正用データ信号を用いてデータ補正を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記デジタル信号処理手段は、それぞれ１または複数の部分電荷転送部からの信号列が入力されるＭ個（Ｍは２以上の整数）のデジタル信号処理回路を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記デジタル信号処理回路に対し、処理対象となる前記１または複数の部分電荷転送部からの信号列に加えて、その出力端側に隣接して異なるデジタル信号処理回路の処理対象となっている部分電荷転送部からの前記他の信号列に含まれる前記第２の補正用データ信号が入力されることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記デジタル信号処理手段は、前記Ｎ個の部分電荷転送部からの信号列が入力される１個のデジタル信号処理回路を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記Ａ／Ｄ変換手段及び前記デジタル信号処理手段の間に、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力される前記データ信号を一時的に記憶するためのデータ記憶手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項６】
前記デジタル信号処理手段は、前記データ補正に加えて、前記部分電荷転送部からの信号列に含まれる全てのデータ信号を補正対象としたシェーディング補正を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記デジタル信号処理手段は、前記補正対象のデータ信号に対して、前記信号列のうちで２番目に出力されるデータ信号を前記第１の補正用データ信号、前記他の信号列のうちで最後に出力されるデータ信号を前記第２の補正用データ信号とし、前記第１の補正用データ信号及び前記第２の補正用データ信号の平均によって前記補正対象のデータ信号を置き換える前記データ補正を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項８】
前記デジタル信号処理手段は、前記補正対象のデータ信号を出力する前記部分電荷転送部の出力端側に隣接する部分電荷転送部がない場合に、前記信号列のうちで２番目に出力されるデータ信号を補正用データ信号とし、前記補正用データ信号によって前記補正対象のデータ信号を置き換える前記データ補正を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項９】
観察対象となる試料の光像による画像を取得する請求項１〜８のいずれか一項記載の撮像装置と、
前記試料からの光が入射する対物レンズを含み、前記試料の光像を前記撮像装置へと導く導光光学系と、
前記撮像装置による前記試料の画像の取得を制御する画像取得制御手段と
を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤイメージセンサなどの撮像装置、及びそれを用いた顕微鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１次元または２次元の画像を取得する撮像装置であるＣＣＤイメージセンサは、複数の画素がアレイ状に配列された光検出部と、光検出部を構成する複数の垂直シフトレジスタからの電荷が並列に入力される水平シフトレジスタとを有して構成される。このような構成において、光検出部のそれぞれの画素において生成された電荷は、垂直シフトレジスタによって垂直方向に転送されて水平シフトレジスタの対応するセルへと入力される。水平シフトレジスタは、垂直シフトレジスタから入力された電荷を出力方向となる水平方向に転送して、その出力端から電荷が読み出される。
【０００３】
また、光検出部において生成された電荷の読み出しを高速化するため、水平シフトレジスタを複数の部分シフトレジスタに分割し、それぞれの部分シフトレジスタに対して電荷の出力端を設けるマルチタップ構造が用いられている。このように複数の出力端を設ける構成は、特に、光検出部での画素数が多くなり、通常の構成では全画素からの電荷の読み出しに要する時間が長くなるような場合に有用である（例えば特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１１９０１０号公報
【特許文献２】特開２００３−１９８９５４号公報
【特許文献３】特開平８−１８７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したマルチタップ構造を有する撮像装置では、それぞれの出力端から最初に出力されるデータ信号（各タップの先頭データ）において出力の落ち込みなどの出力異常が発生する場合がある。このような出力異常は、複数の出力端からそれぞれ出力されるデータ信号の信号列を合わせて得られる全体の画像データの画質が低下する要因となる。
【０００５】
このようなデータ信号の出力異常の影響を低減する方法として、撮像装置から出力されるデータ信号からなる画像データを取得した後、画像データを取り込んだコンピュータ等においてソフトウェアによってデータ補正を行う方法がある。しかしながら、このような方法では、撮像装置から画像データを出力した後に補正処理を行うため、データ補正された最終的な画像データを取得するのに時間がかかるなどの問題がある。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、データ信号に発生する出力異常の影響を好適に低減することが可能な撮像装置、及びそれを用いた顕微鏡装置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】
このような目的を達成するために、本発明による撮像装置は、（１）アレイ状に配列された複数の画素を有し、画素において光入射量に応じて生成された電荷を出力する光検出手段と、（２）光検出手段に対して複数の画素の一方の配列方向に沿って設けられ、配列方向について分割されたＮ個（Ｎは２以上の整数）の部分電荷転送部を有する電荷転送手段と、（３）光検出手段から電荷転送手段を介して出力される電荷による信号をデジタルのデータ信号へと変換するＡ／Ｄ変換手段と、（４）Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデータ信号に対して信号処理を行うデジタル信号処理手段と、を備え、（５）部分電荷転送部は、光検出手段のうちの所定の光検出領域内にある画素からの電荷を出力方向に転送して出力端から出力するとともに、デジタル信号処理手段は、部分電荷転送部からの信号列のうちで最初に出力されるデータ信号を補正対象とし、その信号列に含まれる他の所定のデータ信号を第１の補正用データ信号、その部分電荷転送部の出力端側に隣接する部分電荷転送部からの他の信号列に含まれる所定のデータ信号を第２の補正用データ信号とし、第１の補正用データ信号及び第２の補正用データ信号の少なくとも一方を含む複数の補正用データ信号を用いてデータ補正を行うことを特徴とする。
【０００８】
上記した撮像装置においては、光検出手段の複数の画素、または光検出手段を構成する複数の垂直シフトレジスタからの電荷が並列に入力される電荷転送手段を、それぞれが出力端を有する複数の部分電荷転送部に分割したマルチタップ構造を採用している。これにより、光検出手段の各画素において生成された電荷の読み出しが高速化される。
【０００９】
また、このようなマルチタップ構造において、複数の部分電荷転送部のそれぞれの出力端からの先頭のデータ信号に発生する出力異常に対し、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）を用いたデジタル信号処理手段を設け、このデジタル信号処理手段においてデータ信号の出力異常に対するデータ補正を行っている。これにより、データ補正された最終的な画像データを容易かつ高速に取得することが可能となる。また、上記した第１の補正用データ信号及び第２の補正用データ信号の少なくとも一方を含む複数の補正用データ信号を用いることにより、データ信号に発生する出力異常の影響を好適に低減して、良好な画質の画像データを得ることができる。
【００１０】
ここで、デジタル信号処理手段は、それぞれ１または複数の部分電荷転送部からの信号列が入力されるＭ個（Ｍは２以上の整数）のデジタル信号処理回路を有する構成を用いることができる。
【００１１】
この場合、デジタル信号処理回路に対し、処理対象となる１または複数の部分電荷転送部からの信号列に加えて、その出力端側に隣接して異なるデジタル信号処理回路の処理対象となっている部分電荷転送部からの他の信号列に含まれる第２の補正用データ信号が入力されることが好ましい。これにより、データ信号に対するデータ補正に複数のデジタル信号処理回路を用いた場合においても、そのそれぞれにおいてデータ信号の出力異常に対するデータ補正を好適に実行することが可能となる。
【００１２】
あるいは、デジタル信号処理手段は、Ｎ個の部分電荷転送部からの信号列が入力される１個のデジタル信号処理回路を有する構成を用いることができる。
【００１３】
また、Ａ／Ｄ変換手段及びデジタル信号処理手段の間に、Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデータ信号を一時的に記憶するためのデータ記憶手段が設けられていることとしても良い。この場合、デジタル信号処理手段の具体的な構成に応じて、Ａ／Ｄ変換手段からデジタル信号処理手段を構成する１または複数のデジタル信号処理回路のそれぞれへと、必要なデータ信号を好適に入力することができる。
【００１４】
また、デジタル信号処理手段は、上記データ補正に加えて、部分電荷転送部からの信号列に含まれる全てのデータ信号を補正対象としたシェーディング補正を行うことが好ましい。これにより、得られる画像データの画質がさらに向上される。
【００１５】
データ信号に対する具体的なデータ補正方法については、例えば、デジタル信号処理手段が、補正対象のデータ信号に対して、信号列のうちで２番目に出力されるデータ信号を第１の補正用データ信号、他の信号列のうちで最後に出力されるデータ信号を第２の補正用データ信号とし、第１の補正用データ信号及び第２の補正用データ信号の平均によって補正対象のデータ信号を置き換えるデータ補正を行う方法を用いることができる。
【００１６】
また、デジタル信号処理手段は、補正対象のデータ信号を出力する部分電荷転送部の出力端側に隣接する部分電荷転送部がない場合に、信号列のうちで２番目に出力されるデータ信号を補正用データ信号とし、補正用データ信号によって補正対象のデータ信号を置き換えるデータ補正を行うことが好ましい。あるいは、データ信号に対するデータ補正方法としては、これら以外にも様々な方法を用いることができる。
【００１７】
本発明による顕微鏡装置は、観察対象となる試料の光像による画像を取得する上記した撮像装置と、試料からの光が入射する対物レンズを含み、試料の光像を撮像装置へと導く導光光学系と、撮像装置による試料の画像の取得を制御する画像取得制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
上記した顕微鏡装置においては、複数の部分電荷転送部のそれぞれの出力端から出力される先頭のデータ信号について、デジタル信号処理手段においてデータ信号の出力異常に対するデータ補正を行う上記した撮像装置を用いて顕微鏡装置を構成している。これにより、試料の観察において、良好な画質の画像データを取得することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の撮像装置及びそれを用いた顕微鏡装置によれば、電荷転送手段を複数の部分電荷転送部に分割したマルチタップ構造を採用するとともに、複数の部分電荷転送部のそれぞれの出力端からの信号列のうちで最初に出力されるデータ信号について、デジタル信号処理手段において所定の補正方法で出力異常に対するデータ補正を行うことにより、データ信号に発生する出力異常の影響を好適に低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面とともに本発明による撮像装置及びそれを用いた顕微鏡装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２１】
図１は、本発明による撮像装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の撮像装置１Ａは、光検出部１０と、電荷転送部１２と、Ａ／Ｄ変換部１５と、デジタル信号処理部２０とを備えている。
【００２２】
光検出部１０は、２次元アレイ状に配列され、それぞれ光電変換機能を有する複数の画素を有し、画素において光入射量に応じて生成された電荷を出力する光検出手段である。ここで、以下においては説明の便宜のため、光検出部１０での画素の配列方向のうち、左から右へと向かう方向をｘ軸方向、下から上へと向かう方向をｙ軸方向とする。また、光検出部１０における２次元アレイ状の複数の画素は、垂直方向（図１においてはｙ軸の負の方向）を電荷転送方向とした複数の垂直シフトレジスタを構成している。
【００２３】
光検出部１０に対し、その図中の下方に複数の画素の一方の配列方向であるｘ軸方向に沿って、電荷転送部１２が設けられている。この電荷転送部１２は、光検出部１０を構成する複数の垂直シフトレジスタから出力されて並列に入力された電荷を、所定の出力方向（水平方向、図１においてはｘ軸の負の方向）に転送して出力端から出力する水平シフトレジスタである。
【００２４】
本実施形態においては、電荷転送部１２は、ｘ軸方向について複数に分割された１６個の部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６を有している。部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６は、それぞれ複数かつ同数のセルを有して構成され、図中の左側から右側に向けて順に配置されている。また、部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６のそれぞれでの電荷転送方向は上記したようにｘ軸の負の方向であり、その左端部が電荷の出力端となっている。
【００２５】
また、この電荷転送部１２での部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６に対し、光検出部１０を対応する１６個の光検出領域Ｒ０１〜Ｒ１６に区分することができる。このような構成において、電荷転送部１２の第１部分電荷転送部Ｔ０１は、光検出部１０の第１光検出領域Ｒ０１内にある画素から垂直シフトレジスタによって出力された電荷を出力方向に転送して、その出力端から出力する。このとき、部分電荷転送部Ｔ０１の出力端から出力される信号は、光検出領域Ｒ０１内の複数の垂直シフトレジスタから部分電荷転送部Ｔ０１の複数のセルに並列に入力された電荷による信号が順次出力される信号列となる。電荷転送部１２の第２〜第１６部分電荷転送部Ｔ０２〜Ｔ１６、及び光検出部１０の第２〜第１６光検出領域Ｒ０２〜Ｒ１６についても、その構成は第１部分電荷転送部Ｔ０１、及び第１光検出領域Ｒ０１と同様である。
【００２６】
これらの部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６に対応して、Ａ／Ｄ変換部１５には、１６個のＡ／Ｄ変換器Ｃ０１〜Ｃ１６が設けられている。部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６の出力端から出力された光検出部１０からの電荷によるアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器Ｃ０１〜Ｃ１６のうちの対応するＡ／Ｄ変換器においてデジタルのデータ信号へと変換される。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器Ｃ０１〜Ｃ１６から出力されたデータ信号は、データ信号に対して所定の信号処理を行うためのデジタル信号処理部２０へと入力される。本実施形態においては、デジタル信号処理部２０は、４個のデジタル信号処理回路（ＤＳＰ）２１〜２４によって構成されている。
【００２８】
第１ＤＳＰ２１は、第１〜第４部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ０４に対応して設けられたものであり、Ａ／Ｄ変換器Ｃ０１〜Ｃ０４からのデータ信号が入力されている。第２ＤＳＰ２２は、第５〜第８部分電荷転送部Ｔ０５〜Ｔ０８に対応して設けられたものであり、Ａ／Ｄ変換器Ｃ０５〜Ｃ０８からのデータ信号が入力されている。第３ＤＳＰ２３は、第９〜第１２部分電荷転送部Ｔ０９〜Ｔ１２に対応して設けられたものであり、Ａ／Ｄ変換器Ｃ０９〜Ｃ１２からのデータ信号が入力されている。第４ＤＳＰ２４は、第１３〜第１６部分電荷転送部Ｔ１３〜Ｔ１６に対応して設けられたものであり、Ａ／Ｄ変換器Ｃ１３〜Ｃ１６からのデータ信号が入力されている。また、これらのＤＳＰ２１〜２４における信号処理動作は、ＣＰＵを含む制御部１９によって制御されている。
【００２９】
また、図１においては、Ａ／Ｄ変換部１５及びデジタル信号処理部２０の間に、３個のデータ選択（ＤＳ：Data Selector）回路１６ａ〜１６ｃが設けられている。第１ＤＳ回路１６ａは、Ａ／Ｄ変換器Ｃ０４、Ｃ０５と、第１、第２ＤＳＰ２１、２２との間に設置されている。第２ＤＳ回路１６ｂは、Ａ／Ｄ変換器Ｃ０８、Ｃ０９と、第２、第３ＤＳＰ２２、２３との間に設置されている。第３ＤＳ回路１６ｃは、Ａ／Ｄ変換器Ｃ１２、Ｃ１３と、第３、第４ＤＳＰ２３、２４との間に設置されている。
【００３０】
第１ＤＳＰ２１の入力ＦＩＦＯ２１ａの第１〜第４ポートには、それぞれＡ／Ｄ変換器Ｃ０１、Ｃ０２、Ｃ０３、ＤＳ回路１６ａからのデータ信号が入力されている。第２ＤＳＰ２２の入力ＦＩＦＯ２２ａの第１〜第４ポートには、それぞれＤＳ回路１６ａ、Ａ／Ｄ変換器Ｃ０６、Ｃ０７、ＤＳ回路１６ｂからのデータ信号が入力されている。
【００３１】
第３ＤＳＰ２３の入力ＦＩＦＯ２３ａの第１〜第４ポートには、それぞれＤＳ回路１６ｂ、Ａ／Ｄ変換器Ｃ１０、Ｃ１１、ＤＳ回路１６ｃからのデータ信号が入力されている。第４ＤＳＰ２４の入力ＦＩＦＯ２４ａの第１〜第４ポートには、それぞれＤＳ回路１６ｃ、Ａ／Ｄ変換器Ｃ１４、Ｃ１５、Ｃ１６からのデータ信号が入力されている。
【００３２】
ここで、ＤＳ回路１６ａ〜１６ｃのそれぞれは、部分電荷転送部からＡ／Ｄ変換器を介して入力されたデータ信号を対応するＤＳＰへと送出する。また、後述するように、所定のデータ信号を保持しておき、保持されたデータ信号をＤＳＰにおいて実行されるデータ補正のための補正用データ信号として他のＤＳＰへと送出する。
【００３３】
ＤＳＰ２１〜２４は、それぞれ対応するＡ／Ｄ変換器Ｃ０１〜Ｃ１６及びＤＳ回路１６ａ〜１６ｃから入力されたデータ信号に対して、データ補正等の必要な信号処理を行う。そして、信号処理後のデータ信号は、本撮像装置１Ａにおいて取得された最終的な画像データとして、ＤＳＰ２１〜２４の出力ＦＩＦＯ２１ｂ〜２４ｂから出力される。
【００３４】
次に、図１に示した構成の撮像装置１Ａにおいて画像データに対して実行されるデータ補正について説明する。
【００３５】
図２は、第１〜第４ＤＳＰ２１〜２４の入力ＦＩＦＯ２１ａ〜２４ａへと入力されるデータ信号の一例について示す図である。ここで、以下においては、部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６のそれぞれでのセル数をｎ（ｎは２以上の整数）とする。また、部分電荷転送部Ｔ０１から出力されるｎ個のデータ信号の信号列について、最初に出力されるデータ信号を０１−１、２番目に出力されるデータ信号を０１−２、・・・、最後に出力されるデータ信号を０１−ｎと表記することとする。他の部分電荷転送部Ｔ０２〜Ｔ１６から出力される信号列についても同様である。
【００３６】
なお、部分電荷転送部から出力されるデータ信号数ｎは、光検出部１０での対応する光検出領域における垂直シフトレジスタの数に相当している。例えば、部分電荷転送部Ｔ０１から最初に出力されるデータ信号０１−１は、光検出領域Ｒ０１の左端の垂直シフトレジスタから出力される電荷に対応している。また、最後に出力されるデータ信号０１−ｎは、右端の垂直シフトレジスタから出力される電荷に対応している。また、部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６から出力された信号列は、上記したように対応するＡ／Ｄ変換器Ｃ０１〜Ｃ１６を介して、デジタルのデータ信号としてＤＳＰ２１〜２４へと入力される。
【００３７】
本実施形態においては、第２ＤＳＰ２２に対し、処理対象となる部分電荷転送部Ｔ０５〜Ｔ０８からの信号列に加えて、その出力端側に隣接して異なるＤＳＰ２１の処理対象となっている部分電荷転送部Ｔ０４からの他の信号列に含まれる所定のデータ信号が補正用データ信号として入力されている。同様に、第３、第４ＤＳＰ２３、２４に対し、処理対象となる部分電荷転送部Ｔ０９〜Ｔ１２、Ｔ１３〜Ｔ１６からの信号列に加えて、部分電荷転送部Ｔ０８、Ｔ１２からの他の信号列に含まれる所定のデータ信号が補正用データ信号として入力されている。
【００３８】
具体的には、第１ＤＳＰ２１の第１ポートには、部分電荷転送部Ｔ０１からの信号列０１−１〜０１−ｎが入力される。また、第２ポートには、部分電荷転送部Ｔ０２からの信号列０２−１〜０２−ｎが入力される。また、第３ポートには、部分電荷転送部Ｔ０３からの信号列０３−１〜０３−ｎが入力される。また、第４ポートには、ＤＳ回路１６ａを介して、部分電荷転送部Ｔ０４からの信号列０４−１〜０４−ｎが入力される。ここで、第１ＤＳＰ２１においては、その出力端側に隣接するＤＳＰが存在しない。このため、異なるＤＳＰの処理対象となっている補正用データ信号の入力は行われない。
【００３９】
第２ＤＳＰ２２の第１ポートには、ＤＳ回路１６ａを介して、部分電荷転送部Ｔ０５からの信号列０５−１〜０５−ｎが入力され、さらに、部分電荷転送部Ｔ０４からの信号列のうちで最後に出力されるデータ信号０４−ｎが補正用データ信号として入力される。また、第２ポートには、部分電荷転送部Ｔ０６からの信号列０６−１〜０６−ｎが入力される。また、第３ポートには、部分電荷転送部Ｔ０７からの信号列０７−１〜０７−ｎが入力される。また、第４ポートには、ＤＳ回路１６ｂを介して、部分電荷転送部Ｔ０８からの信号列０８−１〜０８−ｎが入力される。
【００４０】
第３ＤＳＰ２３の第１ポートには、ＤＳ回路１６ｂを介して、部分電荷転送部Ｔ０９からの信号列０９−１〜０９−ｎが入力され、さらに、部分電荷転送部Ｔ０８からの信号列のうちで最後に出力されるデータ信号０８−ｎが補正用データ信号として入力される。また、第２ポートには、部分電荷転送部Ｔ１０からの信号列１０−１〜１０−ｎが入力される。また、第３ポートには、部分電荷転送部Ｔ１１からの信号列１１−１〜１１−ｎが入力される。また、第４ポートには、ＤＳ回路１６ｃを介して、部分電荷転送部Ｔ１２からの信号列１２−１〜１２−ｎが入力される。
【００４１】
第４ＤＳＰ２４の第１ポートには、ＤＳ回路１６ｃを介して、部分電荷転送部Ｔ１３からの信号列１３−１〜１３−ｎが入力され、さらに、部分電荷転送部Ｔ１２からの信号列のうちで最後に出力されるデータ信号１２−ｎが補正用データ信号として入力される。また、第２ポートには、部分電荷転送部Ｔ１４からの信号列１４−１〜１４−ｎが入力される。また、第３ポートには、部分電荷転送部Ｔ１５からの信号列１５−１〜１５−ｎが入力される。また、第４ポートには、部分電荷転送部Ｔ１６からの信号列１６−１〜１６−ｎが入力される。
【００４２】
ＤＳＰ２１〜２４にそれぞれ入力される部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６からのデータ信号のうち、図２中に斜線を付して示した各部分電荷転送部から最初に出力されるデータ信号０１−１〜１６−１において、出力の落ち込みなどの出力異常が発生する場合がある。このような出力異常は、例えば、素子自体の構造に起因するピクセルドループ、あるいはアンプの周波数帯域の不足などによって発生する。これに対して、図１に示した撮像装置１Ａでは、ＤＳＰ２１〜２４においてこれらの先頭のデータ信号０１−１〜１６−１を補正対象としてデータ補正を実行する。
【００４３】
図３は、第１〜第４ＤＳＰ２１〜２４の出力ＦＩＦＯ２１ｂ〜２４ｂから出力される信号処理後のデータ信号について示す図である。まず、第１ＤＳＰ２１においては、部分電荷転送部Ｔ０１からのデータ信号０１−１について、出力端側に隣接する部分電荷転送部がないため、信号列のうちで２番目に出力されるデータ信号０１−２を補正用データ信号とする。そして、補正対象のデータ信号０１−１を補正用データ信号０１−２で置き換える（０１−１＝０１−２）データ補正を行う。
【００４４】
また、部分電荷転送部Ｔ０２からのデータ信号０２−１について、信号列のうちで２番目に出力されるデータ信号０２−２を第１の補正用データ信号、出力端側に隣接する部分電荷転送部Ｔ０１からの信号列のうちで最後に出力されるデータ信号０１−ｎを第２の補正用データ信号とする。そして、補正対象のデータ信号０２−１を第１の補正用データ信号０２−２及び第２の補正用データ信号０１−ｎの平均で置き換える（０２−１＝（０１−ｎ＋０２−２）／２）データ補正を行う。
【００４５】
第１ＤＳＰ２１でのデータ信号０３−１、０４−１に対するデータ補正、第２ＤＳＰ２２でのデータ信号０５−１〜０８−１に対するデータ補正、第３ＤＳＰ２３でのデータ信号０９−１〜１２−１に対するデータ補正、及び第４ＤＳＰ２４でのデータ信号１３−１〜１６−１に対するデータ補正についても、第１ＤＳＰ２１でのデータ信号０２−１に対するデータ補正と同様に行われる。以上のデータ補正により、図３に示すデータ信号が、本撮像装置１Ａで取得された最終的な画像データとしてＤＳＰ２１〜２４の出力ＦＩＦＯ２１ｂ〜２４ｂから出力される。
【００４６】
上記実施形態による撮像装置の効果について説明する。
【００４７】
図１に示した撮像装置１Ａにおいては、光検出部１０を構成する複数の垂直シフトレジスタからの電荷が並列に入力される電荷転送部１２を複数の部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６に分割し、それぞれの出力端から電荷を出力するマルチタップ構造を採用している。これにより、光検出部１０の光検出領域Ｒ０１〜Ｒ１６内の各画素において生成された電荷の読み出しが高速化される。
【００４８】
また、このようなマルチタップ構造において、複数の部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６のそれぞれの左端にある出力端から出力される先頭のデータ信号０１−１〜１６−１に発生する出力異常に対し、ＤＳＰを用いたデジタル信号処理部２０を設け、このデジタル信号処理部２０のＤＳＰ２１〜２４においてデータ信号の出力異常に対するデータ補正を行っている。このように、取得された画像データに対して撮像装置から出力された後にソフトウェアでデータ補正を行うのではなく、撮像装置１Ａ内に設けられたＤＳＰ２１〜２４においてデータ補正を実行することにより、データ補正された最終的な画像データを容易かつ高速に取得することが可能となる。
【００４９】
ここで、入射光像の検出に用いられる光検出部１０の構成については、一般には、アレイ状に配列された複数の画素を有していれば良い。すなわち、水平シフトレジスタである電荷転送部１２が複数の部分電荷転送部（部分シフトレジスタ）に分割されたマルチタップ構造を用いたものであれば、光検出部１０の構成については、２次元アレイ状に画素が配列されたイメージセンサ、または１次元アレイ状に画素が配列されたラインセンサのいずれに対しても、ＤＳＰによる上記したデータ補正方法を適用可能である。また、ＴＤＩラインセンサ動作をするイメージセンサであっても良い。また、光検出部１０における電荷転送方式については、ＦＴ方式、ＦＦＴ方式、ＩＴ方式、ＦＩＴ方式のいずれを用いても良い。
【００５０】
また、電荷転送部１２における部分電荷転送部については、上記した１６個の部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６を有する構造に限られない。一般には、電荷転送部は、配列方向についてＮ個（Ｎは２以上の整数）の部分電荷転送部に分割されていれば良い。また、個々の部分電荷転送部でのセル数については、適宜設定して良い。
【００５１】
デジタル信号処理部２０において実行されるデータ信号に対するデータ補正方法については、部分電荷転送部からの信号列のうちで最初に出力されてＤＳＰでの補正対象となるデータ信号に対し、その信号列に含まれる他の所定のデータ信号を第１の補正用データ信号、その部分電荷転送部の出力端側（図１においては左側）に隣接する部分電荷転送部からの信号列（他の信号列）に含まれる所定のデータ信号を第２の補正用データ信号とし、第１の補正用データ信号及び第２の補正用データ信号を用いてデータ補正を行うことが好ましい。このようなデータ補正方法によれば、データ信号に発生する出力異常の影響を好適に低減して、良好な画質の画像データを得ることができる。
【００５２】
この場合、補正対象のデータ信号と同一の部分電荷転送部からの信号列において選択される第１の補正用データ信号、及び隣接する他の部分電荷転送部からの信号列において選択される第２の補正用データ信号については、具体的なデータ補正方法に応じてそれぞれ１または複数のデータ信号を選択して良い。また、より一般には、第１の補正用データ信号及び第２の補正用データ信号の少なくとも一方を含む複数の補正用データ信号を用いてデータ補正を行っても良い。このようなデータ補正方法によっても、データ信号に発生する出力異常の影響を好適に低減することができる。
【００５３】
特に、上記実施形態においては、図２及び図３に示したように、ＤＳＰ２１〜２４は、補正対象のデータ信号のうちで０１−１を除くデータ信号０２−１〜１６−１に対して、その信号列のうちで２番目に出力されるデータ信号０２−２〜１６−２を第１の補正用データ信号、他の信号列のうちで最後に出力されるデータ信号０１−ｎ〜１５−ｎを第２の補正用データ信号とし、第１、第２の補正用データ信号の平均によって補正対象のデータ信号０２−１〜１６−１を置き換える（例えば０２−１＝（０１−ｎ＋０２−２）／２）データ補正を行うこととしている。このようなデータ補正方法によれば、補正対象のデータ信号を簡単な補正処理で好適に補正することができる。
【００５４】
また、出力端側に隣接する部分電荷転送部がない部分電荷転送部Ｔ０１から出力される補正対象のデータ信号０１−１については、上記したように、信号列のうちで２番目に出力されるデータ信号０１−２を補正用データ信号とし、補正用データ信号によって補正対象のデータ信号を置き換える（０１−１＝０１−２）データ補正を行うことが好ましい。あるいは、信号列のうちの複数のデータ信号を補正用データ信号としてデータ補正を行っても良い。
【００５５】
このようなデータ信号に対する具体的なデータ補正方法については、一般には様々な方法を用いることができる。図４は、電荷転送部から出力されるデータ信号の例を模式的に示すグラフである。このグラフにおいて、横軸はｘ軸方向についてのデータ信号の番号（電荷転送部１２での対応するセルの位置）を示し、縦軸はデータ信号強度Ｉ（ｘ）を示している。例えば、補正対象のデータ信号の番号をｘ＝０２−１とすると、ｘ−１はデータ信号０１−ｎ、ｘ＋１はデータ信号０２−２に対応する。
【００５６】
このデータ信号Ｉ（ｘ）に対する補正方法としては、図３に関して上述した前後１点ずつのデータ信号を第１、第２の補正用データ信号とし、その加算平均をとる方法
Ｉ（ｘ）＝｛Ｉ（ｘ−１）＋Ｉ（ｘ＋１）｝／２
がある。また、他の補正方法としては、前後２点ずつのデータ信号を第１、第２の補正用データ信号とし、係数ａ、ｂで重み付けして加算平均をとる方法
Ｉ（ｘ）＝｛（ａＩ（ｘ−２）＋ｂＩ（ｘ−１））
＋（ｂＩ（ｘ＋１）＋ａＩ（ｘ＋２））｝
／｛２×（ａ＋ｂ）｝
がある。また、データ補正に用いる前後それぞれのデータ点数については、例えば前後３点ずつのデータ信号を用いるなど、様々に設定して良い。
【００５７】
あるいは、補正対象のデータ信号Ｉ（ｘ）と同一の信号列に含まれる複数のデータ信号Ｉ（ｘ＋１）、Ｉ（ｘ＋２）を補正用データ信号とし、その傾きからデータ信号Ｉ（ｘ）を推定して
Ｉ（ｘ）＝Ｉ（ｘ＋１）
−｛Ｉ（ｘ＋２）−Ｉ（ｘ＋１）｝
によって補正する方法等を用いても良い。また、複数の補正用データ信号を用いた補正後のデータ信号の算出方法については、上記した加算平均等の他、例えば最小二乗法、スプライン補間法など、様々な方法を用いて良い。
【００５８】
また、デジタル信号処理部２０において、上記したデータ補正に加えて、シェーディング補正（例えば特許文献３参照）を行う構成としても良い。すなわち、撮像装置１Ａにおいては、光検出部１０自体の感度むらや光学系による輝度むら等による画像の不均一性が発生する場合がある。このような場合には、部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６を含む電荷転送部１２からの信号列に含まれる全てのデータ信号を補正対象としてシェーディング補正を行うことにより、撮像装置１Ａにおいて得られる画像データの画質をさらに向上することができる。
【００５９】
図５は、データ信号のシェーディング補正に用いられる画像データの例を示すグラフである。シェーディング補正では、光検出部１０に対して一様な入射パターンで光を入射させ、図５に示すようなデータ信号強度Ｉ（ｘ）の強度分布を取得する。そして、その強度の平均値Ｉ０を求め、補正係数ＣＣ（ｘ）をＣＣ（ｘ）＝Ｉ０／Ｉ（ｘ）によって算出する。シェーディング補正後の出力データ信号ＯＵＴ（ｘ）は、入力データ信号ＩＮ（ｘ）からＯＵＴ（ｘ）＝ＩＮ（ｘ）×ＣＣ（ｘ）によって求められる。
【００６０】
例えば、部分電荷転送部のセル数が２５６セルであれば、１個の部分電荷転送部に対して２５６個の補正係数ＣＣ（０）〜ＣＣ（２５５）がデジタル信号処理部２０のＤＳＰに用意される。このとき、１個の補正係数が１６ｂｉｔとすると、１６ｂｉｔ×２５６＝５１２Ｂｙｔｅｓのデータ量となる。なお、ここでは、光検出部１０からの電荷に対してｘ軸方向のみについてシェーディング補正を行う例を示しているが、ｘ軸方向及びｙ軸方向について２次元のシェーディング補正を行っても良い。この場合、補正係数は２次元マトリクスの係数ＣＣ（ｘ，ｙ）によって表される。
【００６１】
電荷転送部１２から出力されるデータ信号に対してデータ補正等の信号処理を行うデジタル信号処理部２０の構成については、図１に示した撮像装置１Ａでは、それぞれ４個の部分電荷転送部に対応する４個のＤＳＰ２１〜２４を用いてデジタル信号処理部２０を構成している。このように、複数のＤＳＰを用いてデータ補正を実行することにより、撮像装置１Ａでのデータ補正に要する時間を短縮することができる。この場合、一般には、デジタル信号処理部は、それぞれ１または複数の部分電荷転送部からの信号列が入力されるＭ個（Ｍは２以上の整数）のＤＳＰを有して構成されていれば良い。
【００６２】
また、このように複数のＤＳＰを用いる構成では、図２において第２〜第４ＤＳＰ２２〜２４について上述したように、ＤＳＰに対し、処理対象となる部分電荷転送部からの信号列に加えて、その出力端側に隣接して異なるＤＳＰの処理対象となっている部分電荷転送部からの他の信号列に含まれる所定のデータ信号を第２の補正用データ信号として入力することが好ましい。これにより、電荷転送部１２から出力されるデータ信号に対するデータ補正に複数のＤＳＰを用いた場合においても、そのそれぞれにおいてデータ信号の出力異常に対するデータ補正を好適に実行することが可能となる。
【００６３】
図１に示した撮像装置１Ａの具合的な構成例について説明する。
【００６４】
図６は、図１に示した撮像装置に用いられる光検出部及び電荷転送部の構成の一例を示す平面図である。本構成例においては、光検出部１０は、水平方向（ｘ軸方向）に４０９６セル、垂直方向（ｙ軸方向）に７０ラインで、２次元アレイ状の４０９６×７０画素から構成されている。また、垂直方向については、上下のそれぞれ３ラインずつがダミー領域１０ｂとされ、内側の６４ラインが光検出に用いられる領域１０ａとなっている。
【００６５】
この光検出部１０に対応して、電荷転送部１２は、それぞれ２５６セルで１６個の部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６によって構成されている。また、個々の部分電荷転送部の出力端側には、必要に応じてダミーセルが設けられる。そのような構成としては、例えば、上記した２５６個のアクティブセルに加えて出力端側に４個のダミーセルを接続し、合計で２６０セルを部分電荷転送部とする構成がある。また、本構成例においては、光検出部１０及び電荷転送部１２の間に、光検出部１０と同様に４０９６セル、７０ラインの蓄積部１１が設けられている。
【００６６】
さらに、図６の構成においては、光検出部１０の上方に、下方の蓄積部１１及び電荷転送部１２と同様の構成の蓄積部１３、及び部分電荷転送部Ｔ１７〜Ｔ３２を有する電荷転送部１４を設けている。これにより、本構成例においては、光検出部１０の垂直シフトレジスタにおける電荷転送方向を上下２つの方向のいずれにも設定可能となっている。
【００６７】
図７は、図１に示した撮像装置に用いられるデジタル信号処理回路（ＤＳＰ）の構成の一例を示すブロック図である。このＤＳＰ８０は、データ補正などの信号処理を行うＤＳＰコア８０ａ、プログラムキャッシュ８０ｂ、データキャッシュ８０ｃ、メモリ８０ｄ、及びＥＤＭＡ（Enhanced Direct Memory Access）コントローラ８０ｅを有している。また、ＥＤＭＡコントローラ８０ｅに対し、ＶＰ（Video Port）０、ＶＰ１、ＶＰ２、ＨＰＩ（Host Port InterFace）、及びＥＭＩＦ（External Memory InterFace）が接続されている。
【００６８】
これらのうち、ＶＰ０〜ＶＰ２のビデオポートは、図１に示したデジタル信号処理部２０でのＤＳＰ２１〜２４において、入力ＦＩＦＯ、出力ＦＩＦＯとして用いられるものである。このような構成としては、例えば、ＶＰ０及びＶＰ１を入力ＦＩＦＯとし、ＶＰ２を出力ＦＩＦＯとする構成を用いることができる。
【００６９】
次に、図１に示した撮像装置を用いた本発明による顕微鏡装置について説明する。
【００７０】
図８は、本発明による顕微鏡装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。この顕微鏡装置３は、試料Ｓの１次元または２次元の画像の取得に用いられるものである。ここで、顕微鏡装置３での光軸方向となる方向をｚ軸方向、光軸に垂直な方向であって撮像装置１Ａの光検出部における画素の配列方向となる方向をｘ軸方向、ｙ軸方向とする（図１参照）。また、本顕微鏡装置３による観察対象となる試料Ｓは、例えば生体サンプルであり、試料ステージ３０上に載置されている。
【００７１】
試料ステージ３０は、ｘ方向及びｙ方向（水平方向）に可動なＸＹステージからなり、このＸＹステージ３０をｘｙ面内で駆動することにより、試料Ｓに対する顕微鏡装置３での観察位置が光軸に垂直な方向について設定または変更される。また、試料ステージ３０は、ＸＹステージ駆動部３５によって駆動制御されている。
【００７２】
試料ステージ３０上の試料Ｓに対し、ステージ３０の上方に、試料Ｓの光像を導光するための導光光学系４０が設けられている。この導光光学系４０は、試料Ｓからの光が入射する対物レンズ４１、及び試料Ｓの光像の導光、集束に必要な光学要素を含んで構成されている。また、試料Ｓの光像が導光光学系４０によって導かれる光路上の所定位置には、図１に示した構成を有する撮像装置１Ａが設置されている。この撮像装置１Ａは、試料Ｓの光像による画像を取得する撮像手段である。また、これらの導光光学系４０、及び撮像装置１Ａは、その光軸及び光学系４０−撮像装置１Ａ間の距離等が調整された状態で、一体に固定されている。
【００７３】
また、これらの導光光学系４０及び撮像装置１Ａに対して、光学系駆動部４５が設置されている。光学系駆動部４５は、例えばステッピングモータやピエゾアクチュエータなどを用いて構成され、光学系４０及び光学系４０に対して固定された撮像装置１Ａを光軸方向であるｚ軸方向に移動させる。この構成において、光学系駆動部４５は、撮像装置１Ａ及び導光光学系４０に対する試料Ｓにおける焦点位置を光軸方向について調整または変更する機能を有する。この光学系駆動部４５は、試料Ｓの画像取得における焦点の制御に用いられる。
【００７４】
これらの試料ステージ３０、導光光学系４０、及び撮像装置１Ａに対し、制御装置５０が設置されている。制御装置５０は、撮像装置１Ａによる試料Ｓの画像の取得を制御する画像取得制御手段である。また、この制御装置５０は、試料Ｓの画像取得についての合焦点位置を含む焦点情報の取得、及び試料Ｓの画像取得時における焦点の制御等を行う焦点制御機能を有することが好ましい。
【００７５】
この制御装置５０は、例えば、ＣＰＵ及び必要なメモリ、ハードデイスクなどの記憶装置を含むコンピュータによって構成される。また、この制御装置５０に対して、入力装置５１及び表示装置５２が接続されている。入力装置５１は、例えばコンピュータに接続されたキーボードやマウス等から構成され、本顕微鏡装置３における試料Ｓの画像取得動作等の実行に必要な情報、指示の入力等に用いられる。また、表示装置５２は、例えばコンピュータに接続されたＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等から構成され、本顕微鏡装置３における画像取得に関する必要な情報等の表示に用いられる。
【００７６】
図８に示した顕微鏡装置３においては、複数の部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６のそれぞれの出力端からの信号列のうちで最初に出力されるデータ信号について、デジタル信号処理部２０においてデータ信号の出力異常に対するデータ補正を行う図１に示した撮像装置１Ａを用いて顕微鏡装置３を構成している。これにより、試料Ｓの観察において、良好な画質の画像データを取得することが可能となる。
【００７７】
本発明による撮像装置の構成について、さらに説明する。
【００７８】
図９は、本発明による撮像装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の撮像装置１Ｂは、光検出部１０と、電荷転送部１２と、Ａ／Ｄ変換部１５と、デジタル信号処理部２０とを備えている。これらのうち、光検出部１０、電荷転送部１２、及びＡ／Ｄ変換部１５の構成については第１実施形態と同様である。また、デジタル信号処理部２０において行われる信号処理でのデータ補正方法等についても、第１実施形態について上述した通りである。
【００７９】
Ａ／Ｄ変換器Ｃ０１〜Ｃ１６から出力されたデータ信号は、データ信号に対して所定の信号処理を行うためのデジタル信号処理部２０へと入力される。本実施形態においては、デジタル信号処理部２０は、４個のＤＳＰ２５〜２８によって構成されている。また、図９においては、Ａ／Ｄ変換部１５及びデジタル信号処理部２０の間に、ＲＡＭ１７が設けられている。このＲＡＭ１７は、Ａ／Ｄ変換部１５から出力されるデータ信号を一時的に記憶するためのデータ記憶手段である。Ａ／Ｄ変換部１５からのデータ信号は、このＲＡＭ１７に一旦取り込まれる。そして、必要なデータ信号が順次、それぞれ対応するＤＳＰ２５〜２８へと入力される。本実施形態においては、ＤＳＰ２５〜２８内のメモリ８０ｄへのデータの入力、及びメモリ８０ｄからのデータの出力は、各ＤＳＰ内のＥＭＩＦを介して行われる（図７参照）。
【００８０】
このように、Ａ／Ｄ変換部１５及びデジタル信号処理部２０の間にＲＡＭ１７などのデータ記憶手段を設ける構成では、デジタル信号処理部２０の具体的な構成、及びデータ信号に対する具体的なデータ補正方法に応じて、Ａ／Ｄ変換部１５からデジタル信号処理部２０を構成するＤＳＰ２５〜２８のそれぞれへと、必要なデータ信号を好適に入力することができる。特に、このような構成では、デジタル信号処理部２０のＤＳＰへのデータ信号の入力構成についての自由度が大きいという利点がある。例えば、図９に示した構成の撮像装置１Ｂでは、図１に関して図２に示したデータ信号の入力構成以外にも、様々な入力構成を用いることが可能である。
【００８１】
図１０は、第１〜第４ＤＳＰ２５〜２８のＥＭＩＦを介してメモリへと入力されるデータ信号の他の例について示す図である。この例では、図２に示した例と同様に、ＤＳＰ２６、２７、２８に対し、処理対象となる部分電荷転送部Ｔ０５〜Ｔ０８、Ｔ０９〜Ｔ１２、Ｔ１３〜Ｔ１６からの信号列に加えて、それぞれ部分電荷転送部Ｔ０４、Ｔ０８、Ｔ１２からの信号列のうちで最後に出力されるデータ信号０４−ｎ、０８−ｎ、１２−ｎが補正用データ信号として入力されている。また、これらのＤＳＰ２６〜２８では、部分電荷転送部から最後に出力されるデータ信号を、次の部分電荷転送部からの信号列の最初に付加する形でデータ信号の入力を行っている。このように、図９に示した構成では、ＤＳＰに対するデータ信号の入力構成を様々に設定することが可能である。
【００８２】
図１１は、本発明による撮像装置の第３実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の撮像装置１Ｃは、光検出部１０と、電荷転送部１２と、Ａ／Ｄ変換部１５と、デジタル信号処理部２０とを備えている。これらのうち、光検出部１０、電荷転送部１２、及びＡ／Ｄ変換部１５の構成については第１実施形態と同様である。また、デジタル信号処理部２０において行われる信号処理でのデータ補正方法等についても、第１実施形態について上述した通りである。
【００８３】
Ａ／Ｄ変換器Ｃ０１〜Ｃ１６から出力されたデータ信号は、データ信号に対して所定の信号処理を行うためのデジタル信号処理部２０へと入力される。本実施形態においては、デジタル信号処理部２０は、１個のＤＳＰ２９によって構成されている。また、図１１においては、Ａ／Ｄ変換部１５及びデジタル信号処理部２０の間に、バッファ１８が設けられている。このバッファ１８は、Ａ／Ｄ変換部１５から出力されるデータ信号を一時的に記憶するためのデータ記憶手段である。Ａ／Ｄ変換部１５からのデータ信号は、このバッファ１８に一旦取り込まれる。そして、必要なデータ信号が順次、ＤＳＰ２９へと入力される。
【００８４】
このように、デジタル信号処理部２０を１個のＤＳＰ２９によって構成した場合、デジタル信号処理部２０を含む撮像装置１Ｃの構成を簡単化することができる。また、このような構成では、Ａ／Ｄ変換部１５からデジタル信号処理部２０のＤＳＰへのデータ信号の入力構成も簡単化される。なお、デジタル信号処理部２０を構成するＤＳＰの個数については、ＤＳＰの処理能力や処理速度等を考慮して設定することが好ましい。
【００８５】
図１２は、ＤＳＰ２９のＥＭＩＦを介してメモリへと入力されるデータ信号の一例について示す図である。図１１に示す構成では、電荷転送部１２を構成する全ての部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６からのデータ信号が同一のＤＳＰ２９へと入力される。このため、この例では、第１〜第１６部分電荷転送部Ｔ０１〜Ｔ１６からの信号列が、そのままＤＳＰ２９へと入力されている。
【００８６】
本発明による撮像装置、及びそれを用いた顕微鏡装置は、上記実施形態及び構成例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、図８においては、顕微鏡装置３での撮像手段として図１に示した撮像装置１Ａを用いているが、他の実施形態の撮像装置を用いても良いことは言うまでもない。
【００８７】
また、上記した実施形態では、いずれも単一の光検出部から出力されたデータ信号に対してデータ補正を行う構成を示しているが、例えば、ＲＧＢに対応する３つの光検出部からのデータ信号に対してデータ補正を行う構成とすることも可能である。この場合、３つの光検出部のうちで１つの光検出部からの全データ信号についてデータ補正を行い、続いて他の２つの光検出部についても順にデータ補正を行う構成を用いることができる。あるいは、３つの光検出部での対応する画素からの３つのデータ信号をＲＧＢのデータ信号の組とし、それらのデータ信号の組について順次データ補正を行う構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、データ信号に発生する出力異常の影響を好適に低減することが可能な撮像装置、及びそれを用いた顕微鏡装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】撮像装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】第１〜第４ＤＳＰの入力ＦＩＦＯへと入力されるデータ信号について示す図である。
【図３】第１〜第４ＤＳＰの出力ＦＩＦＯから出力されるデータ信号について示す図である。
【図４】電荷転送部から出力されるデータ信号の例を示すグラフである。
【図５】データ信号のシェーディング補正に用いられる画像データの例を示すグラフである。
【図６】光検出部及び電荷転送部の構成の一例を示す平面図である。
【図７】デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】顕微鏡装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図９】撮像装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１０】第１〜第４ＤＳＰのＥＭＩＦを介してメモリへと入力されるデータ信号について示す図である。
【図１１】撮像装置の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１２】ＤＳＰのＥＭＩＦを介してメモリへと入力されるデータ信号について示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…撮像装置、１０…光検出部、Ｒ０１〜Ｒ１６…光検出領域、１１…蓄積部、１２…電荷転送部、Ｔ０１〜Ｔ１６…部分電荷転送部、１３…蓄積部、１４…電荷転送部、Ｔ１７〜Ｔ３２…部分電荷転送部、１５…Ａ／Ｄ変換部、Ｃ０１〜Ｃ１６…Ａ／Ｄ変換器、１６ａ〜１６ｃ…データ選択回路（ＤＳ回路）、１７…ＲＡＭ、１８…バッファ、１９…制御部、２０…デジタル信号処理部、２１〜２９…デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）、３…顕微鏡装置、３０…試料ステージ、３５…ＸＹステージ駆動部、４０…導光光学系、４１…対物レンズ、４５…光学系駆動部、５０…制御装置、５１…入力装置、５２…表示装置。
【図１】
2006050002.tif 000003
【図２】
2006050002.tif 000004
【図３】
2006050002.tif 000005
【図４】
2006050002.tif 000006
【図５】
2006050002.tif 000007
【図６】
2006050002.tif 000008
【図７】
2006050002.tif 000009
【図８】
2006050002.tif 000010
【図９】
2006050002.tif 000011
【図１０】
2006050002.tif 000012
【図１１】
2006050002.tif 000013
【図１２】
2006050002.tif 000014