(57)【要約】【課題】撮影手法を選択して被写体を撮影する撮影システム及び撮影方法において、各撮影手法で、より高い精度で適切な本露出時間を求めることを可能とする。【解決手段】撮影システム１において、被写体Ｓを撮影する撮影手段（撮影装置１０）と、入力受付手段（操作部１０４）と、入力受付手段に入力された撮影手法に応じて、本撮影に必要とされる撮影の露出時間を算出する露出時間算出手法を変えて、露出時間を算出する算出手段（露出時間算出部１１０）とを備え、撮影手段は、算出手段によって算出された露出時間で被写体Ｓの撮影を行う構成とする。【選択図】図１
2015175641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮影手段と、
前記被写体の撮影手法の入力を受け付ける入力受付手段と、
該入力受付手段に入力された前記撮影手法に応じて、本撮影に必要とされる撮影の露出時間を算出する露出時間算出手法を変えて、前記露出時間を算出する算出手段とを備え、
前記撮影手段は、前記算出手段によって算出された前記露出時間で前記被写体の撮影を行うものである撮影システム。
【請求項２】
前記算出手段は、
前記撮影手法が化学発光光を検出する第１の撮影手法である場合に、前記撮影手段による仮撮影の結果を考慮して求めた第１の減衰関数の積分を利用して前記露出時間を算出し、
前記撮影手法が蛍光を検出する第２の撮影手法である場合に、前記撮影手段による仮撮影の結果を考慮して求めた第２の減衰関数であって前記第１の減衰関数よりも減衰率が小さい関数又は定関数の積分を利用して前記露出時間を算出するものである請求項１に記載の撮影システム。
【請求項３】
前記算出手段は、前記化学発光光の経時特性を前記第１の減衰関数で近似するものである請求項２に記載の撮影システム。
【請求項４】
前記算出手段は、前記蛍光の経時特性を前記第２の減衰関数で近似するものである請求項２又は３に記載の撮影システム。
【請求項５】
前記入力受付手段は、撮影に使用する試薬の種類の入力を受け付けるものであり、
前記算出手段は、少なくとも前記試薬の種類に応じて前記露出時間算出手法を変える請求項１から４いずれか1項に記載の撮影システム。
【請求項６】
撮影した画像を表示する表示手段を備え、
前記入力受付手段は、前記表示手段に表示された仮撮影の画像中の関心領域の入力を受け付けるものであり、
前記算出手段は、前記入力受付手段に入力された前記関心領域の濃度値が目標濃度値となる前記露出時間を算出するものである請求項１から５いずれか１項に記載の撮影システム。
【請求項７】
前記算出手段は、前記撮影手法が前記被写体からの反射光を検出する第３の撮影手法又は前記被写体を透過した透過光を検出する第４の撮影手法である場合に、予め定められた既定値を前記露出時間に設定するものである請求項１から６いずれか１項に記載の撮影システム。
【請求項８】
前記入力受付手段は、露出時間算出手法に関する情報の入力を受け付けるものであり、
前記算出手段は、前記入力受付手段に入力された前記情報に基づいて、前記露出時間算出手法を参照する参照テーブルに新たな要素を追加し又は既にある要素を変更するものである請求項１から７いずれか１項に記載の撮影システム。
【請求項９】
被写体の撮影手法に応じて、本撮影に必要とされる撮影の露出時間を算出する露出時間算出手法を変えて、前記露出時間を算出し、
算出された前記露出時間で前記被写体の撮影を行う撮影方法。
【請求項１０】
前記撮影手法が化学発光光を検出する第１の撮影手法である場合に、仮撮影を行い、当該仮撮影の結果を考慮して求めた第１の減衰関数の積分を利用して前記露出時間を算出し、
前記撮影手法が蛍光を検出する第２の撮影手法である場合に、仮撮影を行い、当該仮撮影の結果を考慮して求めた第２の減衰関数であって前記第１の減衰関数よりも減衰率が小さい第２の減衰関数又は定関数の積分を利用して前記露出時間を算出する請求項９に記載の撮影方法。
【請求項１１】
前記化学発光光の経時特性を前記第１の減衰関数で近似する請求項１０に記載の撮影方法。
【請求項１２】
前記蛍光の経時特性を前記第２の減衰関数で近似する請求項１０又は１１に記載の撮影方法。
【請求項１３】
少なくとも撮影に使用する試薬の種類に応じて前記露出時間算出手法を変える請求項９から１２いずれか１項に記載の撮影方法。
【請求項１４】
仮撮影の画像中に関心領域を設定し、
前記関心領域の濃度値が目標濃度値となる前記露出時間を算出する請求項９から１３いずれか１項に記載の撮影方法。
【請求項１５】
前記撮影手法が前記被写体からの反射光を検出する第３の撮影手法又は前記被写体を透過した透過光を検出する第４の撮影手法である場合に、予め定められた既定値を前記露出時間に設定する請求項９から１４いずれか１項に記載の撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内に配置された被写体を撮影する撮影システム及び撮影方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、筐体内に被写体を配置し、筐体内に備えられた光源を用いて被写体に光を照射して、被写体を撮影する撮影システムが色々な分野で利用されている。このような撮影システムでは、主に被写体の種類に応じて撮影手法が使い分けられており、例えば特許文献１には、被写体からの化学発光光、蛍光若しくは反射光又は被写体を透過した透過光を検出して画像を生成する撮影システムが開示されている。
【０００３】
具体的には、特許文献１には、撮影手法と仮露出時間（仮撮影用の露出時間）とが対応付けられたルックアップテーブルを記憶し、このルックアップテーブルを参照して、指定された撮影手法に応じた仮露出時間を取得し、この仮露出時間で仮撮影した際に得られた仮撮影画像信号に基づいて、本撮影における適正な本露出時間（本撮影用の露出時間）を求める撮影システムが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、複数回の仮撮影の結果に基づいて被写体の化学発光の褪色特性を求め、この褪色特性の下で画像の目標濃度を得るために必要な本露出時間を算出し、この本露出時間で被写体の本撮影を行う撮影システムが開示されている。この撮影システムによれば、化学発光光の褪色も考慮された本露出時間を算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６７８３９７号公報
【特許文献２】特開２０１３−６８７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の撮影システムでは、化学発光、蛍光、反射光及び透過光の光学特性が本露出時間の算出方法には考慮されておらず、撮影手法によっては本露出時間の算出精度が不十分となる場合がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、撮影手法を選択して被写体を撮影する撮影システム及び撮影方法において、各撮影手法で、より高い精度で適切な本露出時間を求めることを可能とする撮影システム及び撮影方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の撮影システムは、
被写体を撮影する撮影手段と、
被写体の撮影手法の入力を受け付ける入力受付手段と、
入力受付手段に入力された撮影手法に応じて、本撮影に必要とされる撮影の露出時間を算出する露出時間算出手法を変えて、上記露出時間を算出する算出手段とを備え、
撮影手段は、算出手段によって算出された露出時間で被写体の撮影を行うものである。
【０００９】
そして、本発明の撮影システムにおいて、算出手段は、
撮影手法が化学発光光を検出する第１の撮影手法である場合に、撮影手段による仮撮影の結果を考慮して求めた第１の減衰関数の積分を利用して露出時間を算出し、
撮影手法が蛍光を検出する第２の撮影手法である場合に、撮影手段による仮撮影の結果を考慮して求めた第２の減衰関数又は定関数の積分を利用して露出時間を算出するものであることが好ましい。また、特に算出手段は、化学発光光の経時特性を上記第１の減衰関数で、蛍光の経時特性を上記第２の減衰関数で近似するものであることが好ましい。なお、本明細書において「定関数の積分」は、定関数の定数と積分区間の長さとで積をとることを含む。
【００１０】
また、本発明の撮影システムにおいて、入力受付手段は、撮影に使用する試薬の種類の入力を受け付けるものであり、
算出手段は、少なくとも試薬の種類に応じて露出時間算出手法を変えるものであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の撮影システムは、撮影した画像を表示する表示手段を備え、
入力受付手段は、表示手段に表示された仮撮影の画像中の関心領域の入力を受け付けるものであり、
算出手段は、入力受付手段に入力された関心領域の濃度値が目標濃度値となる露出時間を算出するものであることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の撮影システムにおいて、算出手段は、撮影手法が被写体からの反射光を検出する第３の撮影手法又は被写体を透過した透過光を検出する第４の撮影手法である場合に、予め定められた既定値を前記露出時間に設定するものであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の撮影システムにおいて、入力受付手段は、露出時間算出手法に関する情報の入力を受け付けるものであり、
算出手段は、入力受付手段に入力された上記情報に基づいて、露出時間算出手法を参照する参照テーブルに新たな要素を追加し又は既にある要素を変更するものであることが好ましい。
【００１４】
一方、本発明の撮影方法は、
被写体の撮影手法に応じて、本撮影に必要とされる撮影の露出時間を算出する露出時間算出手法を変えて、上記露出時間を算出し、
算出された露出時間で被写体の撮影を行うものである。
【００１５】
そして、本発明の撮影方法において、撮影手法が化学発光光を検出する第１の撮影手法である場合に、仮撮影を行い、当該仮撮影の結果を考慮して求めた第１の減衰関数の積分を利用して露出時間を算出し、
撮影手法が蛍光を検出する第２の撮影手法である場合に、仮撮影を行い、当該仮撮影の結果を考慮して求めた第２の減衰関数又は定関数の積分を利用して露出時間を算出することが好ましい。また、特に、化学発光光の経時特性を上記第１の減衰関数で近似し、蛍光の経時特性を上記第２の減衰関数で近似することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の撮影方法において、少なくとも撮影に使用する試薬の種類に応じて露出時間算出手法を変えることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の撮影方法において、仮撮影の画像中に関心領域を設定し、
関心領域の濃度値が目標濃度値となる露出時間を算出することが好ましい。
【００１８】
また、本発明の撮影方法において、撮影手法が被写体からの反射光を検出する第３の撮影手法又は被写体を透過した透過光を検出する第４の撮影手法である場合に、予め定められた既定値を露出時間に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の撮影システム及び撮影方法は、撮影手法に応じて、検出対象の光の経時特性を考慮した露出時間算出手法を変えているため、撮影手法に合致した露出時間算出手法で本露出時間を算出することができる。この結果、撮影手法を選択して被写体を撮影する撮影システム及び撮影方法において、各撮影手法で、より高い精度で適切な本露出時間を求めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態の撮影システムを示す概略斜視図である。
【図２】実施形態の撮影装置の内部構成を示す概略断面図である。
【図３】実施形態の撮影システムを示す概略ブロック図である。
【図４】化学発光光及び蛍光の経時特性を示すグラフである。
【図５】実施形態の撮影方法の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。
【００２２】
図１は実施形態の撮影システムを示す概略斜視図であり、図２は実施形態の撮影装置の内部構成を示す概略断面図であり、図３は実施形態の撮影システムを示す概略ブロック図である。
【００２３】
本実施形態の撮影システム１は、図１及び図２に示されるように、撮影装置１０及び撮影制御装置１００から構成される。撮影装置１０は、例えば、蓋１４を有する筐体１２、被写体Ｓを配置するステージ１６、撮影部２０、レンズ部２２、落射光源部２４、透過光源部２６及び被写体観察用モニタ５０を有する。一方、撮影制御装置１００は、例えばパーソナルコンピュータであり、制御装置本体１０２、操作部１０４及び表示部１０６を備えている。撮影装置１０は、撮影制御装置１００に制御され被写体Ｓを撮影して、取得した信号情報を撮影制御装置１００に送り、撮影制御装置１００がその信号情報を画像データに変換して、記憶部に記憶し又は表示部１０６に表示することになる。
【００２４】
筐体１２は、略直方体に形成された中空部１８を有するものであって、内部に被写体Ｓが配置されるステージ１６を有している。また、筐体１２には図１に示す蓋１４が開閉可能に取り付けられており、ユーザは、蓋１４を開けステージ１６上に被写体Ｓを配置した後、蓋１４を閉めることで、筐体１２内に被写体Ｓを収容することができる。筐体１２は中空部１８内に外光が入らない暗箱を構成している。ステージ１６は、透過光源部２６からの光を透過させるため透光性を有する。
【００２５】
撮影部２０は、筐体１２の上面に固定されており、例えばＣＣＤ等の撮像素子を含み、筺体１２内の光を検出して電気信号を生成する。生成された電気信号は、例えば増幅処理を経た後、信号処理部１０８に送信される。撮影部２０が本発明における撮影手段に相当する。撮影部２０は、冷却素子が取り付けられており、撮像素子を冷却することにより、取得された信号情報に暗電流によるノイズ成分が含まれることを防止している。撮影部２０にはレンズ部２２が取り付けられている。
【００２６】
レンズ部２２は、例えば複数のレンズを含み、被写体Ｓにフォーカスを合わせるために、レンズは矢印Ｚ方向に移動可能に設けられている。またレンズ部２２は、例えば絞り及び励起光カットフィルタ等の光学素子も含み、検出する光の光量や波長を調整する。
【００２７】
落射光源部２４及び透過光源部２６はそれぞれ、例えば蛍光撮影用の励起光源、及び白色光源を有し、撮影制御装置１００の制御により必要に応じて光源を切り替えられるように構成されている。例えば、蛍光標識された被写体からの蛍光を検出する撮影を行う場合には、落射光源部２４又は透過光源部２６から励起光が被写体Ｓへ照射され、被写体からの反射光を検出する撮影を行う場合には、落射光源部２４から白色光が被写体Ｓへ照射され、被写体を透過した透過光を検出する撮影を行う場合には、透過光源部２６から白色光が被写体Ｓへ照射される。
【００２８】
被写体観察用モニタ５０は、筺体１２の上部に設けられた小型カメラ（図示省略）で撮影したステージ１６上の様子を表示するものである。これにより、ステージ１６上に配置された被写体Ｓの位置やステージ１６の高さを確認し、被写体Ｓが撮影に適した配置になるように被写体の位置やステージの高さを調整することが可能である。
【００２９】
制御装置本体１０２は、例えば信号処理部１０８、露出時間算出部１１０及び制御部１１２を有する。信号処理部１０８は、撮影部２０で生成された電気信号に基づいて画像データを生成し、またその画像データに必要な信号処理（例えばノイズ除去処理やシャープネス処理等）を行う。露出時間算出部１１０は、本発明における算出手段に相当し、撮影手法に応じて露出時間算出手法を変えて本露出時間（本撮影に必要な露出時間）を算出する。露出時間算出部１１０の詳細については後述する。制御部１１２は、例えばＣＰＵ及びＲＯＭ等を含むコンピュータで構成される。制御部１１２には、撮影部２０、落射光源部２４、透過光源部２６、信号処理部１０８、露出時間算出部１１０、操作部１０４及び表示部１０６が接続されており、制御部１１２は各部を統括制御している。
【００３０】
表示部１０６は、本発明の表示手段に相当し、例えばＣＲＴや液晶ディスプレイ等の表示装置で構成され、信号処理部１０８で生成された画像データを表示する。また、表示部１０６は、撮影装置１０に各種の設定を行ったり指示を与えたりするための設定画面も表示する。
【００３１】
操作部１０４は、マウスやキーボード等のユーザインターフェースを含んで構成される。操作部１０４は、本発明における入力受付手段に相当する。ユーザは、操作部１０４を操作して、撮影装置１０に各種の設定を行ったり指示を与えたりする。例えば、ユーザは、この操作部１０４を介して被写体の種類、撮影手法の内容及び使用する試薬名等の情報を撮影システムに設定する。入力された情報は、例えば制御部１１２内にある記憶部（図示省略）に記憶される。
【００３２】
本実施形態の撮影システム１は、前述した上記の構成を有することで、被写体の種類や目的に応じて４つの撮影手法を使い分けることが可能である。すなわち、４つの撮影手法とは、被写体から発生する化学発光光を検出する撮影手法（第１の撮影手法）、被写体から発生する蛍光を検出する撮影手法（第２の撮影手法）、ステージ１６上で反射した照明光（被写体で反射した照明光を含む。以下これらをまとめて単に反射光という）を検出する撮影手法（第３の撮影手法）、及び、ステージ１６を透過した照明光（ステージ１６及び被写体Ｓを透過した照明光を含む。以下これらをまとめて単に透過光という）を検出する撮影手法（第４の撮影手法）である。
【００３３】
第１の撮影手法では、化学反応によって励起した被写体分子が基底状態に戻る際、エネルギーを光として放出する現象（化学発光或いはケミルミネッセンス）が利用される。これにより、例えば遺伝子解析、疾患及び老化に関する生体組織の検査及び研究、並びに有機化合物及び高分子化合物の劣化評価等を行うことが可能である。例えば、被写体中のイメージング対象物質を、化学発光基質と接触すると化学発光を起こす標識物質で標識し、その後化学発光基質をその標識物質と接触させることで、化学発光光を生じさせることができる。なお、第１の撮影手法では、落射光源部２４及び透過光源部２６からの光照射は行わない。
【００３４】
第２の撮影手法では、落射光源部２４又は透過光源部２６から励起光が照射され、被写体中のイメージング対象物質を標識している蛍光物質からの蛍光が検出される。第２の撮影手法の被写体としては、例えば蛍光標識されかつ電気泳動によって分離されたＤＮＡ断片を含むゲル支持体が挙げられる。本撮影システム１を用いれば、そのゲル支持体中のＤＮＡ断片の分布を画像化して評価することが可能となる。
【００３５】
第３の撮影手法では、落射光源部２４から照明光として例えば白色光が照射され、その照明光の被写体での反射光が検出される。これにより、写真等の反射原稿を光電的に読み取ってデジタル画像を得ることができる。また、第４の撮影手法では、透過光源部２６から照明光として例えば白色光が照射され、その照明光の被写体を透過した透過光が検出される。これにより、フィルム等の透過原稿を光電的に読み取ってデジタル画像を得ることができる。
【００３６】
ところで、このような撮影システムで撮影を行う場合、本撮影の露出時間（本露出時間）を決定する方法として、従来、仮撮影で得られた画像の濃度値を踏まえて、本撮影で得る画像の目標濃度値を達成できる露出時間を算出する方法が知られている（特許文献１）。ここで、本撮影とは、被写体の解析及び分析用の画像を得るために行う撮影を意味し、仮撮影とは、本撮影の露出時間を決めるための情報を得るために事前に行う撮影を意味する。仮撮影は、例えば、撮影手法と仮露出時間とが対応付けられた参照テーブルを参照して、指定された撮影手法に応じた仮露出時間を取得し、この仮露出時間で撮影を行うことにより実施される。この方法の詳細は、特許文献１で説明されている。
【００３７】
しかしながら従来、本露出時間を算出する際に、検出対象の各光の経時特性が考慮されていなかった。経時特性とは、時間の経過と光強度との関係を示す性質を意味し、褪色する光については褪色特性と同義である。図４は、化学発光光及び蛍光の経時特性を示すグラフである。具体的には、図４のａは化学発光光の発光強度の経時特性を示すグラフであり、図４のｂは蛍光の発光強度の経時特性を示すグラフである。図４に示されるように、化学発光光の発光強度は、指数関数的にすなわちｙ＝ｙα・ｅｘｐ（−ｋ・ｔ）（ｙα及びｋは正の定数）に従って減衰する場合が多い。これは、化学発光光の強度が、化学反応の進行に伴い励起状態にある反応物の濃度が減少するのに従って減少するためである。ｙα及びｋは、化学発光を生じる物質によって決まる。一方、蛍光の発光強度は、ほとんど減衰せず、励起光が供給される限り、理想的にはｙ＝ｙβ（ｙβは正の定数）の一定値に保たれる。これは、蛍光が、蛍光物質の破壊を伴わず発生するためである。ｙβは蛍光物質によって決まる。蛍光も、物質の種類によっては減衰する場合もあるが、この場合でも時間経過に対する発光強度の減衰率は化学発光光の場合に比べ小さい。したがって、この場合には、蛍光の経時特性を一次関数ｙ＝−ａ・ｔ＋ｙγ（ａ及びｙγは正の定数）で近似すればよい。つまり、褪色する光については、本露出時間を算出する際、その経時特性（褪色特性）を減衰関数で近似することが好ましい。なお、本発明における減衰関数とは、減少指数関数及び傾きが負の一次関数を含む。
【００３８】
上記のように光強度が減衰する場合、従来の方法では、光強度が時間によって変化しないことを前提に本露出時間を算出しているため、適切な本露出時間を算出することは難しい。なお、特許文献２では、化学発光の経時特性は考慮されているが、蛍光の経時特性は考慮されていない。
【００３９】
また、第３及び第４の撮影手法の場合には、適切な本露出時間の値は、照明光の強度及びステージの反射率又は透過率に依存し、被写体によってはほとんど変わらない。これは、ステージ１６のうち被写体が配置された場所以外の場所に対応する撮像手段の画素で早く目標濃度値に到達するためである。このような場合、適切な本露出時間の値は、被写体の撮影前に調べることが可能であるから、事前に調べておけば、被写体の撮影時に仮撮影は不要であるとも言える。むしろ、第３及び第４の撮影手法の場合には、仮撮影を行う分、撮影時間が余計に長くなっているとも言える。
【００４０】
そこで、本発明では、本露出時間を算出する算出手段が、撮影手法の内容に応じて、検出対象の光の経時特性を考慮した露出時間算出手法（例えば、光の経時特性の近似式及び仮撮影の回数、さらには本露出時間として既定値を使用するか否か等）を変えて本露出時間を算出する。具体的には、本実施形態では露出時間算出部１１０（算出手段）は、例えば下記表１のように、撮影手法に基づいて関数等を読み出す際に参照する参照テーブルを有している。この参照テーブルでは、撮影手法及び試薬の有無（又は試薬名）に露出時間算出手法が対応付けられている。
【００４１】
例えば、項目Ｎｏ．１は、第１の撮影手法で試薬名の設定がない場合、露出時間算出手法として、光の経時特性を減衰関数Ｆ０で近似し仮撮影を２回実施して、その結果に基づいて本露出時間を算出する方法を採用することを表している。また例えば、項目Ｎｏ．５は、第２の撮影手法で試薬名（蛍光物質名Ｂ１）の設定がある場合、露出時間算出手法として、光の経時特性を減衰関数Ｇ１で近似し仮撮影を１回実施して、その結果に基づいて本露出時間を算出する方法を採用することを表している。この場合、仮撮影の回数が少ないのは、蛍光物質名の設定があることにより、その蛍光物質の褪色特性が既知である、すなわち減衰関数のＧ１の傾きａ１が既知で、連立方程式を解く必要がないからである。なお、より適切な本露出時間を求める観点から、参照テーブルは、試薬名の設定がある場合であっても仮撮影を２回実施する項目を有していてもよい。この場合には、例えば、各仮撮影の結果に基づいて本露出時間を２つ求め、最終的にそれらを平均すればよい。さらに例えば、項目Ｎｏ．８は、第３の撮影手法の場合、露出時間算出手法として、既定値Ｔｍ３をそのまま本露出時間として使用する方法を採用することを表している。なお、「試薬名」の項目は、褪色特性が類似している物質をまとめる場合も考慮して、上位概念の「試薬の種類」という項目に変えることもできる。
【００４２】
【表１】
2015175641.tif 000003
【００４３】
以下、本実施形態の撮影方法の流れを説明する。図５は、実施形態の撮影方法の流れを示すフロー図である。まず、ユーザは被写体を撮影する撮影手法を選択し、操作部１０４を用いて撮影システム１にその情報を入力する（ＳＴＥＰ１）。また、ユーザは、撮影で使用する試薬名又は試薬の種類も必要に応じて入力する。撮影で使用する試薬は、例えば、化学発光光を検出する場合には化学発光に関与する物質（例えば化学発光基質）であり、蛍光を検出する場合には蛍光物質である。
【００４４】
撮影手法の情報を取得した制御部１１２は、その撮影手法が第１から第４のいずれの撮影手法であるかを判断し（ＳＴＥＰ２）、その判断結果に応じてその後の工程を変える。具体的には、その撮影手法が第１の撮影手法である（すなわち検出対象が化学発光光である）場合には次にＳＴＥＰ３に進み、その撮影手法が第２の撮影手法である（すなわち検出対象が蛍光である）場合には次にＳＴＥＰ９に進み、その撮影手法が第３の撮影手法である（すなわち検出対象が反射光である）場合には次にＳＴＥＰ１４に進み、その撮影手法が第４の撮影手法である（すなわち検出対象が透過光である）場合には次にＳＴＥＰ１５に進む。
【００４５】
例えば、指定された撮影手法が第１の撮影手法で試薬名の設定がない場合には、撮影条件の情報を受けた露出時間算出部１１０は、上記参照テーブルで項目Ｎｏ．１を選択し、制御部１１２に仮撮影を２回実施するよう回答する。制御部１１２からの指示を受けた撮影装置１０は、１回目の仮撮影を実施した後（ＳＴＥＰ３）、所定の時間Ｔｇを置いて２回目の仮撮影を実施する。仮撮影の条件（例えば、撮影回数、露出時間、ビニング数、使用光源、蛍光フィルタの有無及び補正の種類等）は、例えば、撮影手法及びユーザの指定に基づいて、別の参照テーブルに従って決定する。この場合、仮撮影の条件が、上記表１の参照テーブルの内容と異なる場合には、どちらかを原則優先するように設定してもよいし、その都度ユーザにどちらの内容で仮撮影を実施するか選択させてもよい。仮撮影では、高感度で光を検出し撮影時間を短縮する観点から、ビニング数を本撮影時よりも大きくすることが好ましい。
【００４６】
そして、露出時間算出部１１０は、１回目及び２回目の各仮撮影で得られた画像の濃度値に基づいて、この被写体が発する化学発光光の経時特性を近似する減衰関数を求める（ＳＴＥＰ５）。なお、注目する濃度値としては、例えば画像中の最大濃度値、代表画素の濃度値、複数の画素の平均の濃度値、又は画像中の最頻の濃度値を採用できる。さらには、この濃度値としては、仮撮影で得られた画像中の関心領域内の最大値、代表値、平均値又は最頻値でもよい。これにより、特に関心領域の濃度値に関して適切な本露出時間を算出することができる。関心領域は、例えば表示部１０６に表示された仮撮影の画像を見ながら、ユーザが操作部１０４によって指定してもよいし、被写体のうち重要な領域を自動で検出してもよい。
【００４７】
まず、仮撮影で得られた濃度値は仮撮影時間内での積分値であるため、この濃度値を単位時間当たりの濃度値に変換する必要がある。また、この際、本撮影と仮撮影でのビニング数の差を考慮する必要がある。例えば、１回目及び２回目の各仮撮影時間（１００ｍｓ程度）をＴｐとし、１回目及び２回目の各仮撮影で得られた濃度値をそれぞれＱｐ１及びＱｐ２とし、本撮影及び仮撮影における各ビニング数をそれぞれＢｍ及びＢｐとすると、仮撮影で得られた各濃度値Ｑｐ１及びＱｐ２に対応する単位時間当たりの本撮影の濃度値Ｑｍ１及びＱｍ２は下記式１及び２によって得られる。
【００４８】
【数１】
2015175641.tif 000004
【００４９】
単位時間当たりの本撮影の濃度値Ｑｍ１及びＱｍ２が求まると、露出時間算出部１１０は、化学発光光の経時特性を減衰関数ｙ＝ｙα・ｅｘｐ（−ｋ・ｔ）で近似し、この減衰関数の減衰係数ｋを次の式３で求める。
【００５０】
【数２】
2015175641.tif 000005
【００５１】
なお、ｌｎは自然対数である。そして、減衰関数の初期値ｙαはどの時刻を基準にするかによって決まるため、例えば２回目の仮撮影を行った時刻を基準にすれば、単位時間当たりの本撮影の濃度値Ｑｍ２を初期値ｙαとして設定できる。これにより、２回目の仮撮影を行った時刻を基準にした化学発光光の経時特性を示す減衰関数が得られる（ＳＴＥＰ５）。
【００５２】
次に、露出時間算出部１１０は、得られた減衰関数を用いて、本撮影の画像の目標濃度値Ｑｆを達成できる本露出時間を求める（ＳＴＥＰ６）。この目標濃度値は、ユーザが指定する値を設定してもよいし、既定値を設定してもよい。本露出時間をＴｍ１とすると、式４の関係からＴｍ１は式５によって得られる。
【００５３】
【数３】
2015175641.tif 000006
【００５４】
ここで、本露出時間Ｔｍ１を求める際、上記式５の括弧内が正でなければならず（条件１）、本露出時間の上限値が定められている場合には、本露出時間はその上限値以下に設定されなければならない（条件２）。この２つの条件を満たさない場合は、目標濃度値Ｑｆを下げて調整する必要がある。また必要ならば、上記２つの条件を満たす範囲で目標濃度値Ｑｆを上げてもよい。
【００５５】
次に、撮影装置１０は、式５によって得られた本露出時間Ｔｍ１及び上記のビニング数Ｂｍで本撮影を行う（ＳＴＥＰ７）。これにより、目標濃度値Ｑｆの画像が得られる。
【００５６】
また、指定された撮影手法が第２の撮影手法でかつ蛍光物質名Ｂ１の設定がある場合には、撮影条件の情報を受けた露出時間算出部１１０は、上記参照テーブルで項目Ｎｏ．５を選択し、制御部１１２に仮撮影を１回実施するよう回答する。制御部１１２からの指示を受けた撮影装置１０は、仮撮影を１回実施する（ＳＴＥＰ９）。このとき、仮撮影で得られた濃度値をＱｐ３とすると、仮撮影で得られた濃度値Ｑｐ３に対応する単位時間当たりの本撮影の濃度値Ｑｍ３は、前述の場合と同様に下記式６によって得られる。
【００５７】
【数４】
2015175641.tif 000007
【００５８】
単位時間当たりの本撮影の濃度値Ｑｍ３が求まると、露出時間算出部１１０は、蛍光の経時特性を、第１の撮影手法の減衰関数よりも減衰率が小さい減衰関数ｙ＝−ａ１・ｔ＋ｙγで近似し、この減衰関数の未知の定数ｙγを次の式７で求める。
【００５９】
【数５】
2015175641.tif 000008
【００６０】
ここで、τ３は仮撮影を実施した時刻である。減衰関数の初期値ｙγはどの時刻を基準にするかによって決まるため、例えば仮撮影を行った時刻を基準（τ３＝０）にすれば、単位時間当たりの本撮影の濃度値Ｑｍ３を初期値ｙγとして設定できる。これにより、仮撮影を行った時刻を基準にした蛍光の経時特性を示す減衰関数が得られる（ＳＴＥＰ５）。
【００６１】
次に、露出時間算出部１１０は、得られた減衰関数を用いて、本撮影の画像の目標濃度値Ｑｆを達成できる本露出時間を求める（ＳＴＥＰ１１）。本露出時間をＴｍ２とすると、式８の関係からＴｍ２は式９によって得られる。
【００６２】
【数６】
2015175641.tif 000009
【００６３】
ここで、本露出時間Ｔｍ２を求める際、上記式９の根号内が正でなければならず（条件１）、本露出時間の上限値が定められている場合には、本露出時間はその上限値以下に設定されなければならない（条件２）。この２つの条件を満たさない場合は、目標濃度値Ｑｆを下げて調整する必要がある。また必要ならば、上記２つの条件を満たす範囲で目標濃度値Ｑｆを上げてもよい。
【００６４】
次に、撮影装置１０は、式９によって得られた本露出時間Ｔｍ２及び上記のビニング数Ｂｍで本撮影を行う（ＳＴＥＰ１２）。これにより、目標濃度値Ｑｆの画像が得られる。
【００６５】
また、指定された撮影手法が第３の撮影手法である場合には、撮影条件の情報を受けた露出時間算出部１１０は、上記参照テーブルで項目Ｎｏ．８を選択し、反射光検出用の既定値Ｔｍ３を本露出時間として設定する。そして、撮影装置１０は、本露出時間Ｔｍ３及び上記のビニング数Ｂｍで、仮撮影を行うことなく本撮影を行う（ＳＴＥＰ１４）。これにより、目標濃度値Ｑｆの画像が得られる。
【００６６】
また、指定された撮影手法が第４の撮影手法である場合には、撮影条件の情報を受けた露出時間算出部１１０は、上記参照テーブルで項目Ｎｏ．９を選択し、透過光検出用の既定値Ｔｍ４を本露出時間として設定する。そして、撮影装置１０は、本露出時間Ｔｍ４及び上記のビニング数Ｂｍで、仮撮影を行うことなく本撮影を行う（ＳＴＥＰ１５）。これにより、目標濃度値Ｑｆの画像が得られる。
【００６７】
以上のように、本実施形態の撮影システム及び撮影方法は、撮影手法に応じて、検出対象の光の経時特性を考慮した露出時間算出手法を変えているため、撮影手法に合致した露出時間算出手法で本露出時間を算出することができる。この結果、撮影手法を選択して被写体を撮影する撮影システム及び撮影方法において、各撮影手法で、より高い精度で適切な本露出時間を求めることが可能となる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、第３及び第４の撮影手法による撮影に関しては、仮撮影を実施しない分、従来よりも撮影時間を短縮することが可能となる。
【００６９】
＜第２の実施形態＞
上記の実施形態では、撮影手法が第２の撮影手法である場合について、蛍光の経時特性を一次関数で近似したが、褪色の少ない蛍光物質によっては例えば定関数で近似してもよい。この場合、露出時間算出部１１０は、上記参照テーブルで項目Ｎｏ．７を選択し、制御部１１２に仮撮影を１回実施するよう回答する。制御部１１２からの指示を受けた撮影装置１０は、仮撮影を１回実施する。このとき、仮撮影で得られた濃度値をＱｐ４とすると、仮撮影で得られた濃度値Ｑｐ４に対応する単位時間当たりの本撮影の濃度値Ｑｍ４は下記式１０によって得られる。
【００７０】
【数７】
2015175641.tif 000010
【００７１】
単位時間当たりの本撮影の濃度値Ｑｍ４が求まると、露出時間算出部１１０は、蛍光の経時特性を定関数ｙ＝ｙγで近似し、この定関数の定数ｙγを次の式１１で求める。
【００７２】
【数８】
2015175641.tif 000011
【００７３】
次に、露出時間算出部１１０は、得られた定関数を用いて、本撮影の画像の目標濃度値Ｑｆを達成できる本露出時間を求める。本露出時間をＴｍ５とすると、式１２の関係からＴｍ５は式１３によって得られる。
【００７４】
【数９】
2015175641.tif 000012
【００７５】
次に、撮影装置１０は、式１３によって得られた本露出時間Ｔｍ５及び上記のビニング数Ｂｍで本撮影を行う。これにより、目標濃度値Ｑｆの画像が得られる。
【００７６】
また、表１の参照テーブルに関して、ユーザによる項目の追加及び変更が可能であることが好ましい。例えば、指数近似を線形近似に変更したり、線形近似の傾きを変更したり、仮撮影の回数を変更したり、本露出時間の既定値を変更したり、新たな項目を追加したりすることが考えられる。操作部１０４を用いて表１の参照テーブルの内容を変更できれば、例えば広範な試薬に対応可能となり、また光源の劣化により照明光の光量が変化したような場合に、光源の劣化も考慮した減衰関数又は定関数で照明光の経時特性を近似することが可能となる。
【００７７】
また、上記の実施形態では、化学発光光の経時特性を指数関数で近似したが、褪色が少ない場合には一次関数で近似してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１     撮影システム
１０   撮影装置
１２   筐体
１４   蓋
１６   ステージ
１８   中空部
２０   撮影部
２２   レンズ部
２４   落射光源部
２６   透過光源部
５０   被写体観察用モニタ
１００ 撮影制御装置
１０２ 制御装置本体
１０４ 操作部
１０６ 表示部
１０８ 信号処理部
１１０ 露出時間算出部
１１２ 制御部
Ｓ     被写体
【図１】
2015175641.tif 000013
【図２】
2015175641.tif 000014
【図３】
2015175641.tif 000015
【図４】
2015175641.tif 000016
【図５】
2015175641.tif 000017