(57)【要約】【課題】生体由来物質を含む被写体を撮影する画像読取装置において、化学発光や蛍光の検出感度の向上と露出時間の短縮と装置の薄型化とを実現する。【解決手段】画像読取装置２は、支持台１０とカバー１２とで構成されている。支持台１０には、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４が設けられている。有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、支持台１０の上面１０ａに受光面１４ａを露呈させている。画像読取装置２は、化学発光する被写体や蛍光標識された被写体などを受光面１４ａの上に直接乗せた状態で、被写体の撮影を行う。これにより、光学系による光の減衰などがない高感度な撮影が可能になり、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露出時間も短縮できる。さらに、光学系の結像などにともなう鉛直方向の余分なスペースが必要なくなるので、画像読取装置２の薄型化を実現することができる。【選択図】図１
2008241447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体由来物質を含む被写体を撮影して前記生体由来物質の反応状況に応じた画像を取得する画像読取装置において、
前記被写体を支持する支持面を有する支持台と、
前記支持面を覆って遮光するカバーと、
受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記受光面が前記支持面に露呈するように前記支持台に設けられ、前記受光面に前記被写体を乗せた状態で前記被写体の撮影を行うイメージセンサとを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記支持面を覆った閉じ位置に前記カバーがある際に、前記受光面と対面して前記受光面に光を照射する光源を、前記カバーの内面に設けたことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記光源は、前記受光面の全域に亘って均一な光量の光が照射されるように前記カバーの内面に複数設けられていることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記カバーが前記閉じ位置にある状態で前記光源を前記受光面と平行な方向に一定速度でスライド移動させることにより、前記受光面の全域に均一な光量の光を照射する光源移動手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記光源は、前記受光面に白色光を照射し、
前記イメージセンサは、前記被写体を透過した前記白色光を撮影することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記イメージセンサが前記白色光を撮影した際に、前記イメージセンサが取得した画像データの各画素が飽和しているか否かを判定し、飽和している画素の出力値を所定の値に設定する画像処理手段を設けたことを特徴とする請求項５記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記光源は、蛍光色素によって前記生体由来物質が標識された前記被写体を励起させる励起光を照射し、
前記イメージセンサは、前記励起によって生じる蛍光を撮影することを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記イメージセンサを所定の温度に調節する温度調節手段を設けたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記支持台の内部には、空洞部が形成されており、
前記温度調節手段は、前記空洞部の天井面にアレイ状に配置される複数のペルチエ素子と温度センサとで構成されることを特徴とする請求項８記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記イメージセンサは、感知する光の波長が異なる複数の前記有機光電変換膜を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記各有機光電変換膜は、短い波長の光ほど先に感知されるように積層されていることを特徴とする請求項１０記載の画像読取装置。
【請求項１２】
前記イメージセンサは、前記有機光電変換膜を保護する保護膜を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１３】
前記イメージセンサは、前記励起光の波長域のみをカットするフィルタを有することを特徴とする請求項７から１２のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１４】
生体由来物質を含む被写体を撮影して前記生体由来物質の反応状況に応じた画像を取得する画像読取装置において、
前記被写体を支持する支持面を有する支持台と、
前記支持面を覆って遮光するカバーと、
受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記支持面を覆う閉じ位置に前記カバーがある際に、前記支持面上の前記被写体に前記受光面が接触するように前記カバーの内面に設けられ、前記受光面に前記被写体を接触させた状態で前記被写体の撮影を行うイメージセンサとを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項１５】
前記カバーが前記閉じ位置にある際に、前記受光面と対面して前記受光面に光を照射する光源を、前記支持台に設けたことを特徴とする請求項１４記載の画像読取装置。
【請求項１６】
生体由来物質を含む被写体を撮影して前記生体由来物質の反応状況に応じた画像を取得する画像読取装置において、
前記被写体を支持する支持面を有する支持台と、
前記支持面を覆って遮光するカバーと、
受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記受光面が前記支持面に露呈するように前記支持台に設けられ、前記受光面に前記被写体を乗せた状態で前記被写体の撮影を行う第１イメージセンサと、
受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記支持面を覆う閉じ位置に前記カバーがある際に、前記支持面上の前記被写体に前記受光面が接触するように前記カバーの内面に設けられ、前記受光面に前記被写体を接触させた状態で前記被写体の撮影を行う第２イメージセンサとを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項１７】
前記第１イメージセンサが取得したアナログの第１画像データと前記第２イメージセンサが取得したアナログの第２画像データとのそれぞれをデジタルの画像データに変換するＡ／Ｄコンバータと、
前記Ａ／Ｄコンバータが変換したデジタルの各画像データを合成して１つの合成画像データを作成する画像合成手段とを設けたことを特徴とする請求項１６記載の画像読取装置。
【請求項１８】
前記第１イメージセンサが取得したアナログの第１画像データと前記第２イメージセンサが取得したアナログの第２画像データとを合成して１つの合成画像データを作成する画像合成手段と、
前記画像合成手段が作成したアナログの前記合成画像データをデジタルの画像データに変換するＡ／Ｄコンバータとを設けたことを特徴とする請求項１６記載の画像読取装置。
【請求項１９】
生体由来物質を含む被写体を支持する支持面を有する支持台と、前記支持面を覆って遮光するカバーと、受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記支持台と前記カバーとの少なくとも一方に設けられるイメージセンサとを備え、前記イメージセンサで前記被写体を撮影して前記被写体に含まれる前記生体由来物質の反応状況に応じた画像を取得する画像読取装置の画像読取方法において、
前記受光面を前記被写体に直接接触させた状態で撮影を行うことを特徴とする画像読取方法。
【請求項２０】
前記イメージセンサを所定の温度に調節しながら撮影を行うことを特徴とする請求項１９記載の画像読取方法。
【請求項２１】
前記イメージセンサには、近赤外線の光を感知する前記有機光電変換膜と、赤色の光を感知する前記有機光電変換膜と、緑色の光を感知する前記有機光電変換膜と、青色の光を感知する前記有機光電変換膜とが設けられており、前記各有機光電変換膜のそれぞれで近赤外線、赤色、緑色、青色の画像を個別に取得することを特徴とする請求項１９又は２０記載の画像読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体由来物質を含む被写体を撮影して前記生体由来物質の反応状況に応じた画像を取得する画像読取装置、及びその画像読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
筐体内に被写体を配置し、筐体内に備えられた光源で被写体を照射して被写体を撮影する装置が、従来より様々な分野で利用されている。生化学の分野においては、化学発光物質や蛍光物質を標識物質として使用し、これらの発光や蛍光を読み取ることによって、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、蛋白質の分離、同定、あるいは分子量、特性の評価などを行う撮影装置が、例えば、特許文献１などによって知られている。
【０００３】
具体的には、例えば、電気泳動させるべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液の中に蛍光色素を加えた後、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動させる。あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上で複数のＤＮＡ断片を電気泳動させる。この後、蛍光色素を含んだ溶液にゲル支持体を浸すなどして、電気泳動されたＤＮＡ断片を標識する。そして、ゲル支持体に励起光を照射して蛍光色素を励起させ、生じた蛍光を検出することによって画像を生成する。このように生成した画像により、ゲル支持体上のＤＮＡ分布を検出することができる。
【０００４】
あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で電気泳動させた後に、ＤＮＡを変性し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断片の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補的なＤＮＡもしくはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製したプローブと変性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、プローブＤＮＡもしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮＡ断片のみを選択的に標識し、励起光によって蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出して画像を生成することにより、転写支持体上の目的とするＤＮＡ分布を検出することができる。
【特許文献１】特開２００５−２８３３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の撮影装置では、ゲル支持体や転写支持体などといった被写体を光学系によってイメージセンサに結像することにより、発光画像や蛍光画像を取得している。しかしながら、化学発光や蛍光は、非常に微弱な光であるため、光学系にＦ値の小さい明るいレンズを用いたとしても、光学系を通る間に光が減衰してしまうという問題があった。このため、長時間露出を行わなければならないなど、光学系が、化学発光や蛍光の検出感度に悪影響を与えていた。
【０００６】
また、被写体は、位置ズレの防止や操作性などの観点から筐体内に水平に配置される。一方、光学系やイメージセンサは、この被写体と直交するように鉛直方向に設けられる。このため、被写体と光学系との間に所定のスペースが必要になり、こうしたスペースなどによって装置が背高になってしまうという問題もあった。近年では、様々な分野において装置の小型・軽量化が進められており、生化学の分野においても、よりコンパクトな装置の登場が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、化学発光や蛍光の検出感度を向上させて短時間での露出を可能にするとともに、装置の薄型化を実現する画像読取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】
【０００８】
上記課題を達成するため、本発明の画像読取装置は、生体由来物質を含む被写体を支持する支持面を有する支持台と、前記支持面を覆って遮光するカバーと、受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記受光面が前記支持面に露呈するように前記支持台に設けられ、前記受光面に前記被写体を乗せた状態で前記被写体の撮影を行うイメージセンサとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
なお、前記支持面を覆った閉じ位置に前記カバーがある際に、前記受光面と対面して前記受光面に光を照射する光源を、前記カバーの内面に設けることが好ましい。
【００１０】
また、前記光源は、前記受光面の全域に亘って均一な光量の光が照射されるように前記カバーの内面に複数設けられていることが好ましい。
【００１１】
さらに、前記カバーが前記閉じ位置にある状態で前記光源を前記受光面と平行な方向に一定速度でスライド移動させることにより、前記受光面の全域に均一な光量の光を照射する光源移動手段を設けるようにしてもよい。
【００１２】
なお、前記光源は、前記受光面に白色光を照射し、前記イメージセンサは、前記被写体を透過した前記白色光を撮影することが好ましい。
【００１３】
また、前記イメージセンサが前記白色光を撮影した際に、前記イメージセンサが取得した画像データの各画素が飽和しているか否かを判定し、飽和している画素の出力値を所定の値に設定する画像処理手段を設けることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記光源は、蛍光色素によって前記生体由来物質が標識された前記被写体を励起させる励起光を照射し、前記イメージセンサは、前記励起によって生じる蛍光を撮影するものとしてもよい。
【００１５】
なお、前記イメージセンサを所定の温度に調節する温度調節手段を設けることが好ましい。この際、前記温度調節手段は、前記支持台の内部に形成される空洞部の天井面にアレイ状に配置される複数のペルチエ素子と温度センサとで構成されることが好適である。
【００１６】
また、前記イメージセンサは、感知する光の波長が異なる複数の前記有機光電変換膜を有することが好ましい。この際、前記各有機光電変換膜は、短い波長の光ほど先に感知されるように積層されていることが好適である。
【００１７】
また、前記イメージセンサは、前記有機光電変換膜を保護する保護膜を有することが好ましい。さらに、前記イメージセンサは、前記励起光の波長域のみをカットするフィルタを有することが好ましい。
【００１８】
なお、本発明の画像読取装置は、前記被写体を支持する支持面を有する支持台と、前記支持面を覆って遮光するカバーと、受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記支持面を覆う閉じ位置に前記カバーがある際に、前記支持面上の前記被写体に前記受光面が接触するように前記カバーの内面に設けられ、前記受光面に前記被写体を接触させた状態で前記被写体の撮影を行うイメージセンサとを備えるものであってもよい。この場合、前記カバーが前記閉じ位置にある際に、前記受光面と対面して前記受光面に光を照射する光源を、前記支持台に設けることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の画像読取装置は、前記被写体を支持する支持面を有する支持台と、前記支持面を覆って遮光するカバーと、受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記受光面が前記支持面に露呈するように前記支持台に設けられ、前記受光面に前記被写体を乗せた状態で前記被写体の撮影を行う第１イメージセンサと、受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記支持面を覆う閉じ位置に前記カバーがある際に、前記支持面上の前記被写体に前記受光面が接触するように前記カバーの内面に設けられ、前記受光面に前記被写体を接触させた状態で前記被写体の撮影を行う第２イメージセンサとを備えるものであってもよい。
【００２０】
この場合、前記第１イメージセンサが取得したアナログの第１画像データと前記第２イメージセンサが取得したアナログの第２画像データとのそれぞれをデジタルの画像データに変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータが変換したデジタルの各画像データを合成して１つの合成画像データを作成する画像合成手段とを設けることが好ましい。
【００２１】
また、前記第１イメージセンサが取得したアナログの第１画像データと前記第２イメージセンサが取得したアナログの第２画像データとを合成して１つの合成画像データを作成する画像合成手段と、前記画像合成手段が作成したアナログの前記合成画像データをデジタルの画像データに変換するＡ／Ｄコンバータとを設けるようにしてもよい。
【００２２】
なお、本発明の画像読取方法は、生体由来物質を含む被写体を支持する支持面を有する支持台と、前記支持面を覆って遮光するカバーと、受光面から入射した光の光量に応じて電荷を発生させる有機光電変換膜を有し、前記支持台と前記カバーとの少なくとも一方に設けられるイメージセンサとを備え、前記イメージセンサで前記被写体を撮影して前記被写体に含まれる前記生体由来物質の反応状況に応じた画像を取得する画像読取装置において、前記受光面を前記被写体に直接接触させた状態で撮影を行うことを特徴とする。
【００２３】
この際、前記イメージセンサを所定の温度に調節しながら撮影を行うことが好ましい。また、前記イメージセンサには、近赤外線の光を感知する前記有機光電変換膜と、赤色の光を感知する前記有機光電変換膜と、緑色の光を感知する前記有機光電変換膜と、青色の光を感知する前記有機光電変換膜とが設けられており、前記各有機光電変換膜のそれぞれで近赤外線、赤色、緑色、青色の画像を個別に取得することが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の画像読取装置及び画像読取方法では、支持台とカバーとの少なくとも一方にイメージセンサを設け、イメージセンサの受光面に被写体を直接接触させて撮影を行うようにしたので、光学系による光の減衰などがない高感度な撮影を行うことができる。また、化学発光や蛍光の検出感度を向上させたことで、イメージセンサの露出を短時間で行うことができる。さらに、被写体を受光面に直接接触させるようにしたことにより、光学系の結像などにともなう鉛直方向の余分なスペースが必要なくなるので、装置の薄型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１に示すように、画像読取装置２は、被写体を支持する支持台１０と、この支持台１０に支持された被写体を覆うカバー１２とで構成されている。支持台１０は、略長方形の板状に形成されている。カバー１２は、略直方体の開口箱状に形成されている。支持台１０には、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４が設けられている。有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、支持台１０の上面（支持面）１０ａに受光面１４ａを露呈させている。受光面１４ａは、縦１０ｃｍ×横１５ｃｍの略長方形状に形成されている。なお、受光面１４ａの面積、及び形状は、当然、これに限定されるものではない。
【００２６】
この画像読取装置２は、例えば、化学発光基質と接触して発光している被写体や蛍光色素で標識された被写体などを受光面１４ａ上に直接乗せる。そして、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４を駆動して受光面１４ａ全体を読み取ることにより、被写体の化学発光又は蛍光状態に応じた画像データを取得する。なお、被写体とは、例えば、タンパク質、酵素、核酸、ＤＮＡ、ＲＮＡなどといった生体由来物質を含む溶液やゲル支持体、及びこれらの生体由来物質が転写されたメンブレンフイルムなどである。さらに、被写体は、例えば、発光試薬や蛍光試薬などが投与されたマウスやラットなどの動物（いわゆる、インビボイメージングを行うもの）であってもよい。
【００２７】
カバー１２は、開口側が上面１０ａと向き合うように、ヒンジ部１５を介して支持台１０に回動自在に取り付けられている。これにより、カバー１２は、受光面１４ａを露呈させた開き位置（図１参照）と、受光面１４ａを覆う閉じ位置（図２参照）との間で移動する。閉じ位置に移動したカバー１２は、受光面１４ａを覆って遮光することにより、画像読み取りの際に、被写体が発する化学発光や蛍光以外の光が有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４に入射することを防ぐ。
【００２８】
カバー１２の内底面１２ａには、紫外線を照射する複数本の紫外線蛍光管（光源）１６が設けられている。各紫外線蛍光管１６は、カバー１２が閉じ位置に移動した際に、受光面１４ａと対面し、受光面１４ａに向けて４００ｎｍ以下の波長の紫外線を照射する。また、各紫外線蛍光管１６は、受光面１４ａの全域に亘って均一な光量の紫外線が照射されるように、等間隔に並べて配置されている。これらの各紫外線蛍光管１６は、蛍光標識された被写体を励起させるための励起光源である。画像読取装置２は、蛍光標識された被写体が受光面１４ａ上に乗せられた際に、各紫外線蛍光管１６を点灯させて被写体に紫外線を照射し、蛍光標識された被写体を励起させる。なお、励起光の波長は、上記に限ることなく、被写体の励起が可能な任意の波長でよい。
【００２９】
支持台１０の上面１０ａには、受光面１４ａを囲むように枠状に形成されたシール部材１７が設けられている。一方、閉じ位置に移動した際に支持台１０の上面１０ａと接触するカバー１２の開口端面１２ｂには、シール部材１７に対応して枠状に形成された溝１８が形成されている。シール部材１７は、シリンドリカル状に突出して形成されている。そして、シール部材１７は、カバー１２が閉じ位置に移動した際に、溝１８内に入り込み、溝１８の底面と接触して押し潰されるように弾性変形する。シール部材１７は、このように弾性変形することにより、カバー１２による遮光性を高める。
【００３０】
また、マウスやラットなどの動物を被写体として撮影する場合には、これらの動物が動かないように、カバー１２を閉じ位置にした際に生じる内部空間に、催眠ガスや麻酔ガスなどが注入される。シール部材１７は、弾性変形することにより、前記内部空間の気密性を高め、催眠ガスや麻酔ガスなどが外部に漏れることを防止する。なお、シール部材１７には、例えば、シリコーンゴムなどの樹脂材料を用いればよい。また、シール部材１７は、遮光性を高めるため、黒色などの透光性のないものを用いることが好ましい。さらに、シール部材１７は、カバー１２側に設けられていてもよい。また、支持台１０とカバー１２との少なくとも一方には、催眠ガスや麻酔ガスなどを注入するための注入口や、これらのガスの注入を制御するためのバルブなどが設けられていることが好ましい。
【００３１】
図２に示すように、支持台１０の内部には、空洞部２０が形成されている。この空洞部２０は、受光面１４ａと平行な面が、受光面１４ａよりも広い面積を有するように形成されている。空洞部２０の天井面２０ａには、複数のペルチエ素子２２と温度センサ２４とが設けられている。各ペルチエ素子２２と各温度センサ２４とは、天井面２０ａにアレイ状に配置されている。また、各ペルチエ素子２２は、例えば、前後左右に配置されたもの同士で冷却面と加熱面とが交互になるように配置されている。画像読取装置２は、各温度センサ２４で温度をモニタしながら各ペルチエ素子２２を制御することにより、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４を所定の温度に調節する。
【００３２】
なお、各温度センサ２４は、例えば、熱電対や測温抵抗体、及びサーミスタなど、温度を測定できるものであれば、如何なるものでもよい。また、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の温度は、受光面１４ａに乗せられる被写体の種類などに応じて調節されることが好ましい。例えば、人間に関連する生体由来物質を含む被写体が受光面１４ａ上に乗せられた場合などには、その生体由来物質の活動しやすい３５〜３７℃（体温と同程度の温度）に調節することが好適である。
【００３３】
なお、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４を３５〜３７℃に調節すると、暗電流の増加などにともなう画質の劣化が懸念されるが、被写体を受光面１４ａに直接接触させることによって、露光時間を短くすることができるので、前述の温度に調節したとしても暗電流などの影響をあまり受けることはない。
【００３４】
図３は、画像読取装置２の電気的構成を概略的に示すブロック図である。支持台１０には、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４、ペルチエ素子２２、温度センサ２４の他に、支持台１０の各部を統括的に制御するコントローラ３０と、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４が取得したアナログの画像データをデジタルの画像データに変換するＡ／Ｄコンバータ３２と、外部機器３６とのデータの送受信を行うデータ転送部３４とが設けられている。
【００３５】
コントローラ３０は、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４に接続されている。コントローラ３０は、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４に駆動信号を送信することによって、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４による画像読み取りを制御する。また、コントローラ３０には、各ペルチエ素子２２と各温度センサ２４とが接続されている。コントローラ３０は、各温度センサ２４の出力をモニタし、その出力結果（すなわち、各温度センサ２４の測定点の温度）に応じて各ペルチエ素子２２に印加する電圧を変化させることにより、受光面１４ａの全域に亘って均一な温度になるように有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の温度を調節する。このように有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の温度を調節することにより、温度ムラによるシェーディングの発生を抑えることができる。
【００３６】
さらに、コントローラ３０には、カバー１２に設けられた各紫外線蛍光管１６が接続されている。各紫外線蛍光管１６の点灯／消灯は、コントローラ３０によって切り替えられる。コントローラ３０は、蛍光標識された被写体を撮影する際などに、前述のように各紫外線蛍光管１６を点灯させる。なお、支持台１０とカバー１２との間の電気的な接続は、例えば、ヒンジ部１５を介して支持台１０とカバー１２とに挿通されるフレキシブルプリント配線基板などによって行えばよい。
【００３７】
Ａ／Ｄコンバータ３２は、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４から出力されるアナログの画像データを受信し、受信したアナログの画像データをデジタルの画像データに変換する。そして、Ａ／Ｄコンバータ３２は、変換したデジタルの画像データをデータ転送部３４に送信する。
【００３８】
画像読取装置２は、データ転送部３４を介して、例えば、パーソナルコンピュータなどといった外部機器３６と接続される。データ転送部３４は、Ａ／Ｄコンバータ３２から受信した画像データを外部機器３６に転送するとともに、外部機器３６から送信される制御信号などをコントローラ３０に入力する。なお、支持台１０にハードディスクドライブなどの記録手段を設け、取得した画像データを画像読取装置２内で一時的保管できるようにしてもよい。
【００３９】
図４は、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の１画素を拡大して示す部分断面図である。有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、ＣＭＯＳ構造が形成されたシリコン基板４０と、このシリコン基板４０の上に積層された光電変換部４２と、この光電変換部４２の上に積層されたフィルタ４４と、このフィルタ４４の上に積層されたセルフォックレンズアレイ（登録商標）４６とを備えている。なお、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の１画素のサイズは、例えば、２〜５０μｍであり、より好ましくは２〜２０μｍである。
【００４０】
光電変換部４２は、近赤外線の光を感知する近赤外線感光光電変換膜（以下、ＮＩＲ光電変換膜と称す）５０と、赤色の光を感知する赤色感光光電変換膜（以下、Ｒ光電変換膜と称す）５１と、緑色の光を感知する緑色感光光電変換膜（以下、Ｇ光電変換膜と称す）５２と、青色の光を感知する青色感光光電変換膜（以下、Ｂ光電変換膜と称す）５３との４層の有機光電変換膜を有している。各光電変換膜５０、５１、５２、５３は、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４に光が入射した際に、対応する波長の光の光量に応じた電荷を発生させる。
【００４１】
また、各光電変換膜５０、５１、５２、５３は、ＮＩＲ光電変換膜５０、Ｒ光電変換膜５１、Ｇ光電変換膜５２、Ｂ光電変換膜５３の順に積層されており、短い波長の光ほど先に感知されるようになっている。なお、ＮＩＲ光電変換膜５０は、例えば、７００〜２５００ｎｍの波長の光を近赤外線として感知し、Ｒ光電変換膜５１は、例えば、６００〜７００ｎｍの波長の光を赤色として感知し、Ｇ光電変換膜５２は、例えば、５００〜６００ｎｍの波長の光を緑色として感知し、Ｂ光電変換膜５３は、例えば、４００〜５００ｎｍの波長の光を青色として感知する。また、各光電変換膜５０、５１、５２、５３は、対応する波長域でのピーク波長の吸収率が５０％以上であることが好ましい。
【００４２】
なお、各光電変換膜５０、５１、５２、５３は、例えば、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ピレン、に代表されるアセン類、およびその誘導体、ポリアセチレン誘導体、チオフェン環を有するポリチオフェン誘導体、ポリ（ ３ − アルキルチオフェン） 誘導体、ポリ（ ３ ， ４ − エチレンジオキシチオフェン） 誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ベンゼン環を有するポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、窒素原子を有するポリピリジン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリキノリン誘導体等の共役高分子化合物、ジメチルセクシチオフェン、クオータチオフェンに代表されるオリゴマー、銅フタロシアニン誘導体に代表される有機分子、トリフェニレン誘導体に代表されるディスコチック液晶、フェニルナフタレン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体に代表されるスメクチック液晶、ポリ（ ９ ，９ − ジアルキルフルオレン− ビチオフェン） 共重合体に代表される液晶ポリマー、銅フタロシアニン誘導体、亜鉛フタロシアニン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、メロシアニン色素などといった有機化合物によって構成される。
【００４３】
また、各光電変換膜５０、５１、５２、５３には、一般的な色素や顔料を含有させることができ、例えば、ローダミンＢ 、エオシン− Ｙ 、クマリンなどの色素材料や、アゾ顔料やスクアリリウム顔料、アズレニウム顔料、フタロシアニン顔料などを適用することができる。さらに、電気伝導度を調整するために、各光電変換膜５０、５１、５２、５３に適当なドーパントを含有してもよい。ドーパントの種類としては、アクセプター性のＩ2、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＩＣｌ、ＢＦ3、ＰＦ5、Ｈ2ＳＯ4、ＦｅＣｌ3、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）、ドナー性のＬｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｅｕ、界面活性剤であるアルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩などを挙げることができる。
【００４４】
有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、上述のように各光電変換膜５０、５１、５２、５３でＮＩＲ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長の光を感知し、各光電変換膜５０、５１、５２、５３でＮＩＲ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長の画像を個別に取得することにより、フルカラーの画像データ、及び近赤外の画像データを取得する。このように、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、画素毎にＮＩＲ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長の光を感知するので、色フィルタなどを介して特定波長の光だけを各画素に感知させるイメージセンサなどと比べて高感度な撮影を行うことができる。
【００４５】
ＮＩＲ光電変換膜５０には、下面に接する電極膜５４と、上面に接する電極膜５５とが設けられている。下面側の電極膜５４とシリコン基板４０との間には、これらを絶縁する絶縁膜５６が設けられている。また、下面側の電極膜５４は、絶縁膜５６を貫通するように形成された柱状のビア５７を介してシリコン基板４０に接続されている。
【００４６】
Ｒ光電変換膜５１には、下面に接する電極膜５８と、上面に接する電極膜５９とが設けられている。下面側の電極膜５８とＮＩＲ光電変換膜５０の上面側の電極膜５５との間には、これらを絶縁する絶縁膜６０が設けられている。また、下面側の電極膜５８は、ＮＩＲ光電変換膜５０と各電極膜５４、５５と各絶縁膜５６、６０とを貫通するように形成された柱状のビア６１を介してシリコン基板４０に接続されている。
【００４７】
Ｇ光電変換膜５２には、下面に接する電極膜６２と、上面に接する電極膜６３とが設けられている。下面側の電極膜６２とＲ光電変換膜５１の上面側の電極膜５９との間には、これらを絶縁する絶縁膜６４が設けられている。また、下面側の電極膜６２は、ＮＩＲ光電変換膜５０とＲ光電変換膜５１と各電極膜５４、５４、５８、５９と各絶縁膜５６、６０、６４とを貫通するように形成された柱状のビア６５を介してシリコン基板４０に接続されている。
【００４８】
Ｂ光電変換膜５３には、下面に接する電極膜６６と、上面に接する電極膜６７とが設けられている。下面側の電極膜６６とＧ光電変換膜５２の上面側の電極膜６３との間には、これらを絶縁する絶縁膜６８が設けられている。また、下面側の電極膜６６は、ＮＩＲ光電変換膜５０とＲ光電変換膜５１とＧ光電変換膜５２と各電極膜５４、５５、５８、５９、６２、６３と各絶縁膜５６、６０、６４、６８とを貫通するように形成された柱状のビア６９を介してシリコン基板４０に接続されている。
【００４９】
なお、ＮＩＲ光電変換膜５０の下面側の電極膜５４を除く各電極膜５５、５８、５９、６２、６３、６６、６７は、透光性を有する透明電極になっている。このような透明電極には、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ2（酸化錫）などが用いられる。
【００５０】
また、ＮＩＲ光電変換膜５０の下に形成された絶縁膜５６を除く各絶縁膜６０、６４、６８は、透光性を有する透明絶縁膜になっている。このような透明絶縁膜には、例えば、窒化珪素、酸化珪素、ガラス、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリプロピレンなどが用いられる。特に、プラズマＣＶＤで製膜される窒化珪素は、緻密性が高く、透明性もよいため、好適である。
【００５１】
シリコン基板４０の各ビア５７、６１、６５、６９と接する部分には、各光電変換膜５０、５１、５２、５３のそれぞれに対応した電荷蓄積領域７０、７１、７２、７３が形成されている。ＮＩＲ光電変換膜５０に生じた電荷は、対応する各電極膜５４、５５に電圧を印加することにより、ビア５７を介して電荷蓄積領域７０に送られる。また、Ｒ光電変換膜５１に生じた電荷は、対応する各電極膜５８、５９に電圧を印加することにより、ビア６１を介して電荷蓄積領域７１に送られる。また、Ｇ光電変換膜５２に生じた電荷は、対応する各電極膜６２、６３に電圧を印加することにより、ビア６５を介して電荷蓄積領域７２に送られる。さらに、Ｂ光電変換膜５３に生じた電荷は、対応する各電極膜６６、６７に電圧を印加することにより、ビア６９を介して電荷蓄積領域７３に送られる。また、シリコン基板４０には、周知の転送回路（図示は省略）が形成されている。各電荷蓄積領域７０、７１、７２、７３に蓄積された電荷は、転送回路によって転送され、アナログの画像データとして出力される。
【００５２】
フィルタ４４は、各紫外線蛍光管１６の照射する紫外線の波長域のみをカットする帯域除去フィルタになっている。フィルタ４４は、画像読み取りの際に、被写体が放出する化学発光又は蛍光のみを透過させ、励起光である紫外線が光電変換部４２に入射することを防止する。これにより、紫外線に起因するバックグラウンドノイズを防止して、被写体の化学発光又は蛍光の検出感度を向上させることができる。
【００５３】
セルフォックレンズアレイ４６は、画素毎に並べられた複数のロッドレンズを有している。このセルフォックレンズアレイ４６は、入射してくる光を光電変換部４２に案内するとともに、光電変換部４２などを保護する保護膜として機能する。以上、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の構成について説明したが、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の構成は、例えば、特開２００７−１２７９６号公報などに、より詳細に説明されている。
【００５４】
次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、蛍光標識された被写体を撮影する場合を例に、上記構成による画像読取装置２の作用について説明する。画像読取装置２で被写体の画像を取得する際には、例えば、電源スイッチ（図示は省略）をＯＮするなどして、画像読取装置２の電源を入れる。画像読取装置２のコントローラ３０は、電源が入れられたことに応じて各ペルチエ素子２２と各温度センサ２４とによる有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の温度調節を開始する。
【００５５】
このように有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の温度を調節することで、温度ムラによるシェーディングの発生を抑えることができる。また、これに接触する被写体の温度をも調節し、被写体に含まれる生体由来物質を活性化させることなどもできる。さらに、電源のＯＮなどと同時に予め有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の温度を調節しておくことで、例えば、被写体となる動物を眠らせた状態で受光面１４ａの上に乗せる際などに、睡眠により低下しがちな動物の体温を保持することができる。
【００５６】
画像読取装置２の電源を入れたら、カバー１２を開き位置（図１参照）に移動させて、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の受光面１４ａを露呈させる。受光面１４ａを露呈させたら、予め容易された被写体を受光面１４ａの上に乗せ、被写体を受光面１４ａに直接接触させる。被写体を受光面１４ａ上に乗せたら、ヒンジ部１５を軸にカバー１２を回動させ、開き位置にあるカバー１２を閉じ位置（図２参照）に移動させる。閉じ位置に移動したカバー１２は、受光面１４ａ、及びその上に乗せられた被写体を覆って遮光する。また、この際、支持台１０の上面１０ａに設けられたシール部材１７が溝１８の底面と接触して弾性変形し、カバー１２によって形成される内部空間の遮光性と気密性とを高める。
【００５７】
カバー１２を閉じ位置に移動させたら、例えば、データ転送部３４を介して接続される外部機器３６などから画像読取装置２に画像読み取りの開始指示を送信する。画像読取装置２に送信された開始指示は、データ転送部３４を介してコントローラ３０に入力される。なお、画像読み取りの開始指示は、これに限ることなく、例えば、支持台１０に開始ボタンを設け、開始ボタンの押圧操作などに応じて開始指示が入力されるようにしてもよい。
【００５８】
開始指示を受け取ったコントローラ３０は、各紫外線蛍光管１６を点灯させ、被写体に紫外線を照射する。蛍光標識された被写体は、励起光である紫外線を受けることによって励起し、生体由来物質などの反応状況に応じた光量の蛍光を放出する。各紫外線蛍光管１６を点灯させたコントローラ３０は、例えば、点灯から所定の時間が経過したか否かを判定し、所定時間の経過とともに各紫外線蛍光管１６を消灯させる。
【００５９】
各紫外線蛍光管１６を消灯させたコントローラ３０は、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４に駆動信号を送信する。駆動信号を受信した有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、その駆動信号に応じて撮影を行い、アナログの画像データを取得する。この際、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、ＮＩＲ光電変換膜５０、Ｒ光電変換膜５１、Ｇ光電変換膜５２、Ｂ光電変換膜５３の４層の光電変換膜を有しているので、被写体の蛍光色に応じたカラーの画像データ、及び近赤外の画像データを取得することができる。
【００６０】
取得されたアナログの画像データは、Ａ／Ｄコンバータ３２に送られ、デジタルの画像データに変換される。変換された画像データは、データ転送部３４に送られ、データ転送部３４を介して外部機器３６に転送される。以上により、被写体の蛍光に応じた画像が取得され、この画像を基に被写体に含まれる生体由来物質の分析などが行われる。
【００６１】
このように、本実施形態の画像読取装置２によれば、被写体を有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の受光面１４ａに直接接触させて撮影を行うようにしたので、光学系による光の減衰などがない高感度な撮影を行うことができる。また、化学発光や蛍光の検出感度が向上したことにより、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の露出を短時間で行うことができる。さらに、被写体を受光面１４ａに直接接触させるようにしたことにより、光学系の結像などにともなう鉛直方向の余分なスペースが必要なくなるので、画像読取装置２の薄型化を実現することができる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、カバー１２の内面に複数本の紫外線蛍光管１６を設けることによって、受光面１４ａの全域に均一な光量の紫外線が照射されるようにしているが、これに限ることなく、例えば、図６に示す画像読取装置７５のように構成してもよい。図６の画像読取装置７５は、１本の紫外線蛍光管７６と、この紫外線蛍光管７６をスライド移動させる蛍光管移動機構（光源移動手段）７７とを備えている。なお、上記実施形態と機能・構成上同一のものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６３】
紫外線蛍光管７６は、カバー１２の内底面に設けられている。また、紫外線蛍光管７６は、例えば、カバー１２に形成されたレール（図示は省略）に両端部を支持されることなどによって、カバー１２の横方向にスライド自在に取り付けられる。蛍光管移動機構７７は、コントローラ３０に接続されており、コントローラ３０からの制御信号に応じて紫外線蛍光管７６を一定速度でスライド移動させる。
【００６４】
カバー１２を閉じ位置にした状態で蛍光管移動機構７７駆動すると、紫外線蛍光管７６が受光面１４ａに対して平行に移動する。これにより、カバー１２を閉じ位置にした状態で紫外線蛍光管７６を点灯させ、蛍光管移動機構７７駆動して紫外線蛍光管７６を一定速度でスライド移動させることで、上記実施形態と同様に、受光面１４ａの全域に均一な光量の紫外線を照射することができる。なお、蛍光管移動機構７７には、例えば、ラックアンドピニオンやボールネジなどによる周知の機構を用いればよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、各紫外線蛍光管１６を光源として備えることにより、蛍光標識された被写体などの画像を取得するようにしているが、これに限ることなく、例えば、図７に示す画像読取装置８０のように構成してもよい。図７の画像読取装置８０は、上記第１の実施形態の各紫外線蛍光管１６に替えて、複数本の白色蛍光管８２を備えている。各白色蛍光管８２は、各紫外線蛍光管１６と同様に、カバー１２の内面に設けられ、カバー１２が閉じ位置に移動した際に、受光面１４ａと対面し、受光面１４ａに向けて白色光を照射する。また、各白色蛍光管８２は、受光面１４ａの全域に亘って均一な光量の白色光が照射されるように、等間隔に並べて配置されている。
【００６６】
この画像読取装置８０は、各白色蛍光管８２から白色光を被写体に照射することにより、例えば、クマシーブリリアントブルー（ＣＢＢ）染色液などによって染色された有色の被写体の画像読み取りを行う。画像読取装置８０は、各白色蛍光管８２から白色光を被写体に照射し、その透過光を有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４で検出する。これにより、生体由来物質などの反応状況に応じた濃淡の画像が取得される。
【００６７】
次に、図８に示すフローチャートを参照しながら、有色の被写体の画像読み取りの手順について説明する。画像読取装置８０のコントローラ３０は、電源が入力されたことなどに応じて各ペルチエ素子２２と各温度センサ２４とによる有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４の温度調節を開始する。そして、コントローラ３０は、外部機器３６などから入力される画像読み取りの開始指示を受けたことに応じて、各白色蛍光管８２を点灯させる。各白色蛍光管８２を点灯させたコントローラ３０は、有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４に駆動信号を送信する。駆動信号を受信した有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４は、その駆動信号に応じて撮影を行い、白色光を検出してアナログの画像データを取得する。有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４を駆動してアナログの画像データを取得したコントローラ３０は、各白色蛍光管８２を消灯させる。
【００６８】
取得されたアナログの画像データは、Ａ／Ｄコンバータ３２に送られる。Ａ／Ｄコンバータ３２は、受信したアナログの画像データをデジタルの画像データに変換する。この際、Ａ／Ｄコンバータ３２は、変換したデジタルの画像データの各画素が飽和しているか否か（デジタル値が最大になっているか否か）を判定する。各白色蛍光管８２からの白色光を有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４で検出する場合、被写体が乗っていない場所や被写体中の染色されていない場所に対応する画素は、飽和してしまう。このような画素は、被写体に含まれる生体由来物質の分析などに必要とならない。
【００６９】
このため、Ａ／Ｄコンバータ３２は、画像データの各画素の出力値が飽和しているか否かを判定し、飽和していると判定した際には、その画素の出力値を、例えば、バックグラウンドレベル（光が入射していない状態で出力される値）に設定する。すなわち、このＡ／Ｄコンバータ３２が請求項記載の画像処理手段に相当している。なお、Ａ／Ｄコンバータ３２が設定する飽和画素の出力値は、バックグラウンドレベルに限ることなく、最大値以下の任意の値でよい。
【００７０】
Ａ／Ｄ変換、及び飽和画素の判定などが行われた画像データは、データ転送部３４に送られ、データ転送部３４を介して外部機器３６に転送される。このように、画像読取装置８０は、白色蛍光管８２を用いることによって、有色の被写体の画像を取得する。なお、図７では、白色光を照射する光源として白色蛍光管８２を示したが、これに限ることなく、有色の被写体を照明できるものであれば、如何なるものであってもよい。
【００７１】
また、画像読取装置８０は、白色蛍光管８２を点灯させずに撮影を行うことで、化学発光する被写体の画像も取得することができる。さらには、白色蛍光管８２を点灯させた状態と消灯させた状態とで撮影を行うことにより、有色の部分と化学発光する部分とが混在した被写体の画像も取得することができる。なお、この場合には、１つの被写体に対して有色の部分の画像と化学発光する部分の画像とが取得されるので、これらの各画像を合成して１つの画像にまとめるようにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、支持台１０に有機ＣＭＯＳイメージセンサ１４を設けたが、これに限ることなく、図９に示す画像読取装置９０のように構成してもよい。図９の画像読取装置９０は、カバー１２側に有機ＣＭＯＳイメージセンサ９２を備えている。有機ＣＭＯＳイメージセンサ９２は、カバー１２の内面に受光面９２ａを露呈させている。
【００７３】
一方、画像読取装置９０の支持台１０には、複数の光源９４と透光板９６とが設けられている。各光源９４は、支持台１０の内部に等間隔に並べて設けられている。透光板９６は、支持台１０に乗せられる被写体を支持するとともに、支持台１０の内部に設けられた各光源９４の光が被写体に当たるように、各光源９４の光を透過させる。なお、各光源９４は、被写体に励起光を照射するものでもよいし、白色光を照射するものでもよい。また、透光板９６は、透明なガラスや樹脂材料などでもよいし、透光性と光拡散性とを有する乳白色の樹脂材料などでもよい。
【００７４】
有機ＣＭＯＳイメージセンサ９２は、カバー１２が閉じ位置に移動した際に、受光面９２ａを透光板９６の表面に接触させる。この画像読取装置９０は、被写体を透光板９６の上に乗せた後、カバー１２を閉じ位置に移動させて透光板９６上の被写体と受光面９２ａとを接触させる。そして、有機ＣＭＯＳイメージセンサ９２を駆動して受光面９２ａ全体を読み取ることにより、被写体の画像データを取得する。このように、カバー１２側に有機ＣＭＯＳイメージセンサ９２を設けても、受光面９２ａを被写体に直接接触させて撮影を行うことができるので、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、図９では、透光板９６を介して光源９４の光を被写体に照射するようにしているが、これに限ることなく、例えば、有機ＥＬなどのシート状の光源を用いて、光源の上に直接被写体を乗せるようにしてもよい。
【００７５】
さらには、図１０に示す画像読取装置１００のように、支持台１０とカバー１２との双方にイメージセンサを設けてもよい。図１０の画像読取装置１００は、支持台１０に設けられた第１有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２と、カバー１２に設けられた第２有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０４とを備えている。第１有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２は、支持台１０の上面に受光面１０２ａを露呈させている。一方、第２有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０４は、カバー１２の内面に受光面１０４ａを露呈させている。各有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４は、カバー１２が閉じ位置に移動した際に、各受光面１０２ａ、１０４ａを互いに接触させる。
【００７６】
この画像読取装置１００は、被写体を第１有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２の受光面１０２ａ上に直接乗せる。この後、カバー１２を閉じ位置に移動させて、第１有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２の受光面１０２ａ上の被写体と、第２有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０４の受光面１０４ａとを接触させる。そして、各有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４を駆動することにより、各有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４のそれぞれで被写体の画像データを取得する。
【００７７】
また、図１１に示すように、支持台１０の内部には、各有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４のそれぞれが取得した２つの画像データを１つの画像データに合成する画像合成部（画像合成手段）１０６が設けられている。画像合成部１０６は、各有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４の対面する画素（すなわち、被写体の同じ部分を撮影した画素）の出力値を足し合わせることによって、２つの画像データを１つの画像データに合成する。
【００７８】
各有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４が取得したアナログの画像データは、Ａ／Ｄコンバータ３２に入力される。Ａ／Ｄコンバータ３２は、入力された各画像データをデジタルの画像データに変換し、変換した各画像データを画像合成部１０６に送る。画像合成部１０６は、Ａ／Ｄコンバータ３２から各画像データを受け取ると、前述のように各画素の出力値を足し合わせることによって１つの画像データを作成し、作成した画像データをデータ転送部３４に送る。これにより、各有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４によって取得された画像データが、１つの画像データとして外部機器３６に転送される。
【００７９】
このように、支持台１０とカバー１２との双方に有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４を設けても、各受光面１０２ａ、１０４ａを被写体に直接接触させて撮影を行うことができるので、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、被写体の表側と裏側とから撮影したそれぞれの画像データを合成することで、被写体の化学発光などの検出感度をより向上させることができる。
【００８０】
なお、図１１では、Ａ／Ｄコンバータ３２の後段に画像合成部１０６を設け、Ａ／Ｄコンバータ３２によって変換されたデジタルの各画像データを合成するようにしているが、これに限ることなく、図１２に示すように、Ａ／Ｄコンバータ３２の前段に画像合成部１０６を設け、各有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４から出力されるアナログの各画像データを合成するようにしてもよい。
【００８１】
また、図１０に示す構成では、励起光や白色光を照射する光源が設けられていないため、化学発光する被写体しか撮影することができない。このため、例えば、各有機ＣＭＯＳイメージセンサ１０２、１０４を製造する際に、光電変換部４２とともにＬＥＤなどの発光部をシリコン基板４０の上に形成し、各受光面１０２ａ、１０４ａを発光させることによって、蛍光標識された被写体や有色の被写体などを撮影できるようにしてもよい。
【００８２】
なお、上記各実施形態では、イメージセンサとしてフルカラーの画像データ、及び近赤外の画像データを取得する４層構造の有機ＣＭＯＳイメージセンサを示したが、イメージセンサは、これに限ることなく、例えば、３層構造、２層構造のものでもよいし、単層のモノクロ撮影のものでもよい。また、有機ＣＭＯＳイメージセンサを３層構造とする場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの組み合わせにしてもよいし、ＮＩＲ、Ｒ、Ｇの組み合わせにしてもよい。また、上記各実施形態では、ＣＭＯＳタイプのイメージセンサを示したが、これに限ることなく、例えば、ＣＣＤタイプのイメージセンサとしてもよい。
【００８３】
さらに、上記各実施形態では、有機光電変換膜を有する、いわゆる有機撮像素子をイメージセンサとして示したが、これに限ることなく、例えば、ベイヤー配列されたカラーフィルタなどを有する一般的な無機の撮像素子や有機と無機とが混在したハイブリット型の撮像素子などを用いてもよい。但し、無機の撮像素子は、半導体の製造プロセスの問題から大面積化が難しい。このため、縦１０ｃｍ×横１５ｃｍ程度の受光面を有するイメージセンサを用いる際には、上記各実施形態に示すように、有機撮像素子を用いることが好ましい。なお、前述のように、受光面の面積は、特に限定されるものではないが、縦１０ｃｍ×横１５ｃｍ以上の面積を有していると、例えば、９６穴のマイクロタイタープレートを直接受光面に乗せ、各ウエルに試料溶液を入れた状態で撮影を行うことなどができ、画像読取装置の汎用性の向上などを図ることができる。
【００８４】
なお、上記各実施形態では、保護膜としてセルフォックレンズアレイ４６を示したが、保護膜は、これに限ることなく、例えば、マイクロキャピラリプレート、ダイヤモンド薄膜、金属酸化膜、金属窒化膜、フッ素樹脂、ポリパラキシレン、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、光硬化性樹脂などを用いることができる。
【００８５】
また、上記各実施形態では、回動自在に支持台１０取り付けられたカバー１２を示しているが、カバー１２は、これに限ることなく、例えば、閉じ位置と開き位置との間でスライド移動するものでもよいし、支持台１０に対して着脱自在なものでもよい。
【００８６】
さらに、上記各実施形態では、光源として、紫外線蛍光管１６、７６、及び白色蛍光管８２などの円柱状の蛍光管を示したが、光源は、これに限ることなく、例えば、ＬＥＤやレーザダイオード、及びハロゲンランプと拡散板とを組み合わせたものなど、被写体の励起又は照明が可能な周知の光源を用いればよい。また、上記各実施形態では、複数のペルチエ素子２２と温度センサ２４とからなる温度調節手段を示したが、温度調節手段は、これに限ることなく、例えば、温度調節された液体や気体を循環させる熱交換器や、電熱ヒータを用いるものなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】画像読取装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】画像読取装置の縦方向の断面図である。
【図３】画像読取装置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】有機ＣＭＯＳイメージセンサの１画素を拡大して示す部分断面図である。
【図５】蛍光標識された被写体を撮影する際の手順を示すフローチャートである。
【図６】光源の移動機構を設けた画像読取装置のブロック図である。
【図７】白色蛍光管を設けた画像読取装置のブロック図である。
【図８】有色の被写体を撮影する際の手順を示すフローチャートである。
【図９】カバー側にイメージセンサを備えた画像読取装置を示す斜視図である。
【図１０】支持台とカバーとの双方にイメージセンサを備えた画像読取装置を示す斜視図である。
【図１１】支持台とカバーとの双方にイメージセンサを備えた画像読取装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】アナログの画像データを合成する画像読取装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８８】
２、７５、８０、９０、１００  画像読取装置
１０  支持台
１０ａ  上面（支持面）
１２  カバー
１４、９２  有機ＣＭＯＳイメージセンサ（イメージセンサ）
１４ａ、９２ａ  受光面
１６、７６  紫外線蛍光管（光源）
２０  空洞部
２０ａ  天井面
２２  ペルチエ素子
２４  温度センサ
３２  Ａ／Ｄコンバータ（画像処理手段）
４４  フィルタ
４６  セルフォックレンズアレイ（保護膜）
５０  近赤外線感光光電変換膜（有機光電変換膜）
５１  赤色感光光電変換膜（有機光電変換膜）
５２  緑色感光光電変換膜（有機光電変換膜）
５３  青色感光光電変換膜（有機光電変換膜）
７７  蛍光管移動機構（光源移動手段）
８２  白色蛍光管（光源）
９４  光源
１０２  第１有機ＣＭＯＳイメージセンサ
１０２ａ  受光面
１０４  第２有機ＣＭＯＳイメージセンサ
１０４ａ  受光面
１０６  画像合成部（画像合成手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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