(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像し、撮像した撮像信号を転送する撮像素子と、
前記撮像素子を冷却する冷却手段と、
前記撮像素子の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより検出した温度に基づいて、パルス幅変調信号により前記冷却手段をパルス幅変調制御するパルス幅変調制御手段と、
前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御し、且つ、前記撮像信号の転送期間における前記パルス幅変調信号の周波数を、非転送期間における前記パルス幅変調信号の周波数よりも低くする転送制御手段と、
を備えた撮影装置。
【請求項２】
被写体を撮像し、撮像した撮像信号を転送する撮像素子と、
前記撮像素子を冷却する冷却手段と、
前記撮像素子の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより検出した温度に基づいて、パルス幅変調信号により前記冷却手段をパルス幅変調制御するパルス幅変調制御手段と、
前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御し、且つ、前記パルス幅変調信号の立ち上がりタイミングが、前記撮像信号の転送開始タイミングと一致するように、前記撮像信号の転送周期及びパルス幅変調信号の周期を設定すると共に、前記ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングの少なくとも一方が前記撮像信号のリセット期間に含まれるように前記撮像信号の位相及び前記ＰＷＭ信号の位相の少なくとも一方を位相調整する転送制御手段と、
を備えた撮影装置。
【請求項３】
前記転送制御手段は、前記パルス幅変調信号のデューティ比に基づいて、前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御する
請求項１又は請求項２記載の撮影装置。
【請求項４】
コンピュータを、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の撮影装置を構成する各手段として機能させるための撮影プログラム。
【請求項５】
被写体を撮像し、撮像した撮像信号を転送する撮像素子の温度を検出する温度センサにより検出した温度に基づいて、パルス幅変調信号により前記撮像素子を冷却する冷却手段をパルス幅変調制御し、
前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御し、且つ、前記撮像信号の転送期間における前記パルス幅変調信号の周波数を、非転送期間における前記パルス幅変調信号の周波数よりも低くする
撮影方法。
【請求項６】
被写体を撮像し、撮像した撮像信号を転送する撮像素子の温度を検出する温度センサにより検出した温度に基づいて、パルス幅変調信号により前記撮像素子を冷却する冷却手段をパルス幅変調制御し、
前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御し、且つ、前記パルス幅変調信号の立ち上がりタイミングが、前記撮像信号の転送開始タイミングと一致するように、前記撮像信号の転送周期及びパルス幅変調信号の周期を設定すると共に、前記ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングの少なくとも一方が前記撮像信号のリセット期間に含まれるように前記撮像信号の位相及び前記ＰＷＭ信号の位相の少なくとも一方を位相調整する
撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置、撮影プログラム、及び撮影方法に係り、特に、撮像素子を冷却する冷却手段を備えた撮影装置、撮影プログラム、及び撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば生化学の分野において、励起光が照射されることにより蛍光を射出する、蛍光色素で標識された蛍光サンプルを被写体として撮像したり、化学発光基質と接触して発光している化学発光サンプルを被写体として撮像したりする撮影装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような撮影装置では、特に化学発光サンプルの撮影を行う場合、励起光を照射せずに微弱な光を発する被写体を撮影するため、露光時間が蛍光サンプルを撮影する場合と比較して長時間となる。露光時間が長時間になると、ＣＣＤ等の撮像素子より撮影された撮影画像に温度と露光時間に応じたノイズ成分が多く含まれてしまうため、これを防止するために、特許文献１記載の撮影装置では、ＣＣＤを冷却する手段が設けられている。
【０００４】
このように、撮像素子を冷却する冷却手段を備えた構成の場合、冷却手段の制御のタイミングが撮像素子からの撮像信号の転送と重なると、電力損失が発生したり撮像信号にノイズが混入したりする場合がある。
【０００５】
これを防ぐため、特許文献２には、撮像素子の温度に応じて冷却手段としてのペルチエ素子をＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）する固体撮像装置において、撮像素子の垂直又は水平ブランキング期間に、ＰＷＭ制御のパルス信号のオン／オフ切り替えを行う技術が開示されています。
【０００６】
また、特許文献３には、温度センサからのＨ／Ｌレベル信号に基づいて冷却素子の駆動制御を行う撮像装置において、温度センサからの出力信号がＨレベルとなり、その後、撮像素子ブランキング信号がＨレベルとなったタイミングで、冷却素子の電源を投入するように制御することにより、冷却素子がオンすることによって電流値が大きく変動することによる映像信号へのノイズ混入を防止する技術が開示されています。
【０００７】
また、特許文献４には、冷却ファンやペルチエ素子などの冷却部を画像の読み出し期間中に駆動することによるノイズ発生を防止するために、冷却部を画像の読み出し期間中には動作させずに読み出し期間以外に動作させる技術が開示されています。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２８３３２２号公報
【特許文献２】特開平２−１１３６８０号公報
【特許文献３】特開２００２−２９０８４０号公報
【特許文献４】特開２００８−２９８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載された技術は、何れも冷却手段により冷却のタイミングをずらすことにより撮像信号にノイズが混入する等の影響を防ぐものであるため、特に連続撮影等、撮像素子の駆動時間が長い場合に、撮像素子の温度が上がりすぎたり、逆に下がりすぎたりする虞がある、という問題があった。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、撮像素子を適温に制御しつつ、撮影した画像にノイズが混入するのを防ぐことができる撮影装置、撮影プログラム、及び撮影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】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明の撮影装置は、被写体を撮像し、撮像した撮像信号を転送する撮像素子と、前記撮像素子を冷却する冷却手段と、前記撮像素子の温度を検出する温度センサと、前記温度センサにより検出した温度に基づいて、パルス幅変調信号により前記冷却手段をパルス幅変調制御するパルス幅変調制御手段と、前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御し、且つ、前記撮像信号の転送期間における前記パルス幅変調信号の周波数を、非転送期間における前記パルス幅変調信号の周波数よりも低くする転送制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、撮像素子を冷却する冷却手段をパルス幅変調制御する際のパルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける撮像信号の転送を休止するように撮像信号の転送を制御し、且つ、前記撮像信号の転送期間における前記パルス幅変調信号の周波数を、非転送期間における前記パルス幅変調信号の周波数よりも低くする。このため、特に連続撮影等、撮像素子の駆動時間が長い場合に、撮像素子の温度が上がりすぎたり、逆に下がりすぎたりするのを防ぐことができ、撮像素子を適温に制御しつつ、撮影した画像にノイズが混入するのを防ぐことができる。また、撮像信号の転送を休止する回数を極力減らすことができる。
また、請求項２に記載したように、前記転送制御手段は、前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御し、且つ、前記パルス幅変調信号の立ち上がりタイミングが、前記撮像信号の転送開始タイミングと一致するように、前記撮像信号の転送周期及びパルス幅変調信号の周期を設定すると共に、前記ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングの少なくとも一方が前記撮像信号のリセット期間に含まれるように前記撮像信号の位相及び前記ＰＷＭ信号の位相の少なくとも一方を位相調整するようにしてもよい。これにより、撮像信号の転送を休止する回数を極力減らすことができる。
【００１３】
なお、請求項３に記載したように、前記転送制御手段は、前記パルス幅変調信号のデューティ比に基づいて、前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御するようにしてもよい。
【００１６】
請求項４記載の発明の撮影プログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の撮影装置を構成する各手段として機能させるための撮影プログラムである。
【００１７】
この発明によれば、撮像素子を冷却する冷却手段をパルス幅変調制御する際のパルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける撮像信号の転送を休止するように撮像信号の転送を制御する。このため、特に連続撮影等、撮像素子の駆動時間が長い場合に、撮像素子の温度が上がりすぎたり、逆に下がりすぎたりするのを防ぐことができ、撮像素子を適温に制御しつつ、撮影した画像にノイズが混入するのを防ぐことができる。
【００１８】
請求項５記載の発明の撮影方法は、被写体を撮像し、撮像した撮像信号を転送する撮像素子の温度を検出する温度センサにより検出した温度に基づいて、パルス幅変調信号により前記撮像素子を冷却する冷却手段をパルス幅変調制御し、前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御し、且つ、前記パルス幅変調信号の立ち上がりタイミングが、前記撮像信号の転送開始タイミングと一致するように、前記撮像信号の転送周期及びパルス幅変調信号の周期を設定すると共に、前記ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングの少なくとも一方が前記撮像信号のリセット期間に含まれるように前記撮像信号の位相及び前記ＰＷＭ信号の位相の少なくとも一方を位相調整することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、撮像素子を冷却する冷却手段をパルス幅変調制御する際のパルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける撮像信号の転送を休止するように撮像信号の転送を制御する。このため、特に連続撮影等、撮像素子の駆動時間が長い場合に、撮像素子の温度が上がりすぎたり、逆に下がりすぎたりするのを防ぐことができ、撮像素子を適温に制御しつつ、撮影した画像にノイズが混入するのを防ぐことができる。また、撮像信号の転送を休止する回数を極力減らすことができる。
また、請求項６に記載したように、前記パルス幅変調信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングにおける前記撮像信号の転送を休止するように、前記撮像信号の転送を制御し、且つ、前記パルス幅変調信号の立ち上がりタイミングが、前記撮像信号の転送開始タイミングと一致するように、前記撮像信号の転送周期及びパルス幅変調信号の周期を設定すると共に、前記ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングの少なくとも一方が前記撮像信号のリセット期間に含まれるように前記撮像信号の位相及び前記ＰＷＭ信号の位相の少なくとも一方を位相調整するようにしてもよい。これにより、撮像信号の転送を休止する回数を極力減らすことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、撮像素子を適温に制御しつつ、撮影した画像にノイズが混入するのを防ぐことができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】撮影システムの斜視図である。
【図２】撮影装置の正面図である。
【図３】画像処理装置１００の概略ブロック図である。
【図４】撮影部３０の概略ブロック図である。
【図５】撮像部３０の制御部８０で実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】（Ａ）は撮像信号の波形図、（Ｂ）はＰＷＭ制御信号の波形図である。
【図７】（Ａ）は撮像信号の波形図、（Ｂ）はＰＷＭ制御信号の波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る撮影装置を用いた撮影システムの一例を示す斜視図である。撮影システム１は、被写体に応じて励起光を照射せずに又は励起光を照射して被写体を撮影し、被写体の撮影画像を取得する撮影システムであり、撮影装置１０及び画像処理装置１００を含んで構成されている。
【００２４】
撮影装置１０は、被写体を撮影して取得した被写体の画像データを画像処理装置１００に出力する。画像処理装置１００は、受信した画像データに対して、必要に応じて所定の画像処理を施して表示部２０２に表示させる。
【００２５】
なお、被写体は、例えば前述した化学発光サンプルであってもよいし、蛍光サンプルであってもよいが、これに限られるものではない。
【００２６】
図２には、撮影装置１０の蓋２２（図１参照）を開けた状態の正面図を示した。同図に示すように、撮影装置１０は、被写体ＰＳが配置される被写体配置部４０と、被写体配置部４０を内部に収容した筐体２０と、被写体配置部４０に配置された被写体ＰＳを撮影する撮影部３０と、被写体ＰＳに励起光を照射する、筐体２０内に配置された落射光源５０と、透過光源６０と、を備えている。
【００２７】
筐体２０は、略直方体に形成された中空部２１を有するものであって、内部に被写体ＰＳが配置される被写体配置部４０を有している。また、筐体２０には図１に示す蓋２２が開閉可能に取り付けられており、ユーザーが蓋２２を開けて筐体２０内に被写体ＰＳを収容することができるようになっている。このように、筐体２０は中空部２１内に外光が入らないような暗箱を構成している。
【００２８】
撮影装置１０は、筐体２０の上面２０ａに固定されており、詳細は後述するが、例えばＣＣＤ等の撮像素子を含んで構成されている。撮像素子には、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、撮影された画像情報に暗電流によるノイズ成分が含まれるのを防止している。
【００２９】
撮影装置１０にはレンズ部３１が取り付けられており、このレンズ部３１は、被写体Ｐ  Ｓにフォーカスを合わせるために、矢印Ｚ方向に移動可能に設けられている。
【００３０】
落射光源５０は、被写体配置部４０の上に配置された被写体ＰＳに向けて励起光を射出する。透過光源６０は、被写体ＰＳの下から励起光を照射する。蛍光サンプルを撮影する場合には、被写体に応じて落射光源５０及び透過光源６０の少なくとも一方から励起光を被写体に照射させる。
【００３１】
図３には、画像処理装置１００の概略構成を示した。同図に示すように、画像処理装置１００は、メインコントローラ７０を含んで構成されている。
【００３２】
メインコントローラ７０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）７０Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）７０Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）７０Ｃ、不揮発性メモリ７０Ｄ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）７０Ｅがバス７０Ｆを介して各々接続された構成となっている。
【００３３】
Ｉ／Ｏ７０Ｅには、表示部２０２、操作部７２、ハードディスク７４、及び通信Ｉ／Ｆ７６が接続されている。メインコントローラ７０は、これらの各機能部を統括制御する。
【００３４】
表示部２０２は、例えばＣＲＴや液晶表示装置等で構成され、撮影装置１０で撮影された画像を表示したり、撮影装置１０に対して各種の設定や指示を行うための画面等を表示したりする。
【００３５】
操作部７２は、マウスやキーボード等を含んで構成され、ユーザーが操作部７２を操作することによって撮影装置１０に各種の指示を行うためのものである。
【００３６】
ハードディスク７４は、撮影装置１０で撮影された撮影画像の画像データ、制御プログラム、制御に必要な各種データ等が記憶される。
【００３７】
通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）７６は、撮影装置１０の撮影部３０、落射光源５０、及び透過光源６０と接続される。ＣＰＵ７０Ａは、通信Ｉ／Ｆ７６を介して、被写体の種類に応じた撮影条件での撮影を撮影部３０に指示したり、被写体に励起光を照射する場合には、落射光源５０及び透過光源６０の少なくとも一方に励起光の照射を指示したりすると共に、撮影部３０で撮影された撮影画像の画像データを受信して画像処理等を施したりする。
【００３８】
図４には、撮影部３０の概略構成を示した。同図に示すように、撮影部３０は、制御部８０を備えており、制御部８０はバス８２を介して通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）８４と接続されている。通信Ｉ／Ｆ８４は、画像処理装置１００の通信Ｉ／Ｆ７６と接続される。
【００３９】
制御部８０は、通信Ｉ／Ｆ８４を介して画像処理装置１００から撮影が指示されると、指示内容に応じて各部を制御して被写体配置部４０に配置された被写体ＰＳを撮影し、その撮影画像の画像データを通信Ｉ／Ｆ８４を介して画像処理装置１００へ送信する。
【００４０】
制御部８０には、レンズ部３１、タイミング発生器８６、撮像素子８８を冷却する冷却素子９０、及び撮像素子８８の温度を検出する温度センサ９１が接続されている。
【００４１】
制御部８０は、例えば図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＯＭ等を含むコンピュータで構成され、不揮発性ＲＯＭには、後述する制御プログラムが記憶されている。これをＣＰＵが読み込んで実行することにより、制御部８０に接続された各部を制御する。
【００４２】
レンズ部３１は、図示は省略するが、例えば複数の光学レンズから成るレンズ群、絞り調整機構、ズーム機構、及び自動焦点調節機構等を含んで構成されている。レンズ群は、図２において被写体ＰＳにフォーカスを合わせるために、矢印Ｚ方向に移動可能に設けられている。絞り調節機構は、開口部の径を変化させて撮像素子８８への入射光量を調整するものであり、ズーム機構は、レンズの配置する位置を調節してズームを行うものであり、自動焦点調節機構は、被写体ＰＳと撮影装置１０との距離に応じてピント調節するものである。
【００４３】
被写体ＰＳからの光は、レンズ部３１を透過して被写体像として撮像素子８８に結像される。
【００４４】
撮像素子８８は、図示は省略するが、複数の各画素に対応する受光部、水平転送路、及び垂直転送路等を含んで構成されている。撮像素子８８は、その撮像面に結像される被写体像を電気信号に光電変換する機能を有し、例えば電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）や金属酸化膜型半導体（Ｍｅｔａｌ  ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＭＯＳ）等のイメージセンサが用いられる。
【００４５】
撮像素子８８は、タイミング発生器８６からのタイミング信号により制御され、被写体ＰＳからの入射光を各受光部で光電変換する。
【００４６】
撮像素子８８で光電変換された信号電荷は、電荷電圧変換アンプ９２によって電圧変換されたアナログ信号となり、信号処理部９４に出力される。
【００４７】
タイミング発生器８６は、撮影部３０を動作させる基本クロック（システムクロック）を発生する発振器を有しており、例えば、この基本クロックを各部に供給すると共に、この基本クロックを分周して様々なタイミング信号を生成する。例えば、垂直同期信号、水平同期信号及び電子シャッタパルスなどを示すタイミング信号を生成して撮像素子８８に供給する。また、相関二重サンプリング用のサンプリングパルスやアナログ・デジタル変換用の変換クロックなどのタイミング信号を生成して信号処理部９４に供給する。
【００４８】
信号処理部９４は、タイミング発生器８６からのタイミング信号により制御され、入力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理を施す相関二重サンプリング回路（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ：ＣＤＳ）及び相関二重サンプリング処理が施されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ：Ａ／Ｄ）変換器等を含んで構成される。または、フィードスルー部と信号部をＡ／Ｄサンプルし、フィードスルー部及び信号部の各デジタル値の差分データを算出する処理を行う処理部を含んで構成される。
【００４９】
相関二重サンプリング処理は、撮像素子８８の出力信号に含まれるノイズ等を軽減することを目的として、撮像素子８８の１受光素子（画素）毎の出力信号に含まれるフィードスルー部のレベルと画像部分に相当する信号部のレベルとの差をとることにより画素データを得る処理である。
【００５０】
相関二重サンプリング処理されたデジタル信号はメモリ９６に出力され、一次記憶される。メモリ９６に一次記憶された画像データは、通信Ｉ／Ｆ８４を介して画像処理装置１００に送信される。
【００５１】
冷却素子９０は、例えばペルチエ素子等により構成され、制御部８０によって冷却温度が制御される。被写体ＰＳが化学発光サンプルの場合、励起光を照射せずに比較的長時間露光して撮影を行うため、撮像素子８８の温度が上昇して暗電流の増加等により画質に悪影響を及ぼす場合がある。このため、制御部８０では、画像処理装置１００から指示された冷却温度に撮像素子８８の温度が維持されるように、温度センサ９１により検出された撮像素子８８の温度をモニタしながら冷却素子９０をＰＷＭ（パルス幅変調）制御し、撮像素子８８を冷却する。
【００５２】
次に、本実施形態の作用として、制御部８０で実行される読み出し時間の設定処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
なお、図５に示すフローチャートは、撮影部３０に電源が投入されると実行される。また、図５に示すフローチャートは、制御部８０で実行される処理のうち、冷却素子９０のＰＷＭ制御及び撮像素子８８からの撮像信号の転送に関する一部の処理のみについて示している。
【００５４】
まず、ステップ１００では、制御部８０は、温度センサ９１により検出された撮像素子８８の温度を取り込む。
【００５５】
ステップ１０２では、取り込んだ温度に基づいて、冷却素子９０を制御するＰＷＭ信号のデューティ比Ｄを設定し、設定したデューティ比ＤのＰＷＭ信号を冷却素子９０に出力する。デューティ比Ｄは、画像処理装置１００から指示された冷却温度よりも温度センサ９１により検出された温度が高い場合には、撮像素子８８を冷却しなければならないので、デューティ比Ｄは高く設定され、画像処理装置１００から指示された冷却温度よりも温度センサ９１により検出された温度が低い場合には、撮像素子８８を冷却する必要はないので、デューティ比Ｄは低く設定される。デューティ比Ｄは、例えば温度センサ９１で検出された温度とデューティ比Ｄとの対応関係を示す予め定めたテーブルデータや計算式により設定することができる。
【００５６】
ステップ１０４では、画像処理装置１００から撮像した画像の読み出しが指示されたか否かを判断し、読み出しが指示された場合には、ステップ１０６へ移行する。一方、読み出しが指示されていない場合には、ステップ１００へ移行して上記と同様の処理を繰り返す。
【００５７】
ステップ１０６では、ステップ１０２で計算したデューティ比Ｄに基づいて、ＰＷＭ制御信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方を含むタイミングで撮像信号の転送が休止されるように、撮像信号の転送休止タイミングを算出する。以下、転送休止タイミングの算出について説明する。なお、ノイズが撮像信号に影響するのをより効果的に防止するため、ＰＷＭ制御信号の立ち上がり及び立ち下がりの両方のタイミングで撮像信号の転送が休止されるようにすることが好ましい。本実施形態では、ＰＷＭ制御信号の立ち上がり及び立ち下がりの両方のタイミングで撮像信号の転送が休止されるように制御する場合について説明する。
【００５８】
図６（Ａ）には、撮像素子８８から出力される撮像信号の波形を、同図（Ｂ）には、冷却素子９０をＰＷＭ制御するためのＰＷＭ制御信号の波形の一例を示した。
【００５９】
図６（Ａ）に示すように、撮像信号のパルス幅をＴａ、転送周期をＴｂ、同図（Ｂ）に示すように、ＰＷＭ信号の周期をＴｐ、ＰＷＭ制御信号がハイレベルとなる期間、すなわち冷却素子９０をオンして撮像素子８８を冷却する期間をＴ１、ＰＷＭ制御信号がローレベルとなる期間をＴ２、デューティ比をＤとする。
【００６０】
この場合、Ｔ１、Ｔ２は次式により算出される。
【００６１】
Ｔ１＝Ｄ×Ｔｐ    ・・・（１）
【００６２】
Ｔ２＝（１−Ｄ）×Ｔｐ    ・・・（２）
【００６３】
従って、ＰＷＭ制御信号が立ち上がってから立ち下がるタイミング、すなわちＰＷＭ制御信号の周期Ｔｐの開始からＴ１時間経過したタイミングで撮像信号の転送を休止させることにより、図６（Ａ）に示すように、ＰＷＭ制御信号が立ち下がるときに発生するノイズＮ１が撮像信号にのってしまうのを防ぐことができる。また、ＰＷＭ制御信号が立ち下がって立ち上がるタイミング、すなわちＴ１時間経過後、Ｔ２時間が経過したタイミング（周期Ｔｐの間隔）で撮像信号の転送を休止させることにより、図６（Ａ）に示すように、ＰＷＭ制御信号が立ち上がるときに発生するノイズＮ２が撮像信号にのってしまうのを防ぐことができる。
【００６４】
ステップ１０６では、上記（１）、（２）式により算出したＴ１及びＴ２（又はＴｐ）を転送休止のタイミングとしてタイミング発生器８６に出力する。これにより、タイミング発生器８６では、撮像信号の転送期間において、ＰＷＭ制御信号の周期Ｔｐの開始からＴ１時間経過、Ｔ２時間経過のタイミングが到来する毎に、そのタイミングにおける撮像信号の転送が休止されるように、撮像素子８８に対してタイミング信号を出力する。このため、撮像信号にノイズがのってしまうのを防ぐことができ、画像のＳ／Ｎ比が低下してしまうのを防ぐことができる。
【００６５】
ステップ１０８では、撮像信号の転送が終了したか否かを判断し、終了していない場合には、終了するまで待機し、転送が終了した場合には、ステップ１００へ戻って上記と同様の処理を繰り返す。
【００６６】
このように、本実施形態では、ＰＷＭ制御信号のデューティ比に基づいて、ＰＷＭ制御信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを計算し、そのタイミングにおける撮像信号の転送を休止する。このため、ＰＷＭ制御信号のデューティ比は変更しないので、撮像素子８８の温度が上がり過ぎたり、逆に下がり過ぎたりすることがなく、撮像素子８８を適温に維持することができる。また、撮像信号にノイズがのるのを防ぐことができ、画像のＳ／Ｎ比が低下するのを防ぐことができる。
【００６７】
なお、撮像信号が撮像素子８８から出力される期間、すなわち撮像信号の転送期間において、ＰＷＭ制御信号の周波数が高い、すなわち周期Ｔｐが短いと、撮像信号の転送を休止させる回数が増え、転送期間が延びてしまう。そこで、撮像信号の転送期間におけるＰＷＭ制御信号の周波数を、撮像信号を撮像素子８８から出力しない非転送期間におけるＰＷＭ制御信号の周波数よりも低くするようにしてもよい。これにより、撮像信号の転送の休止回数を少なくすることができる。
【００６８】
また、図７（Ａ）の破線で示すように、撮像信号の転送開始のタイミングがＰＷＭ制御信号の立ち上がりタイミングとずれている場合、すなわち、ＰＷＭ制御信号の周期Ｔｐが撮像信号の転送周期Ｔｂの整数倍になっていない場合や撮像信号の位相とＰＷＭ信号の位相とが一致していない場合、ＰＷＭ制御信号の立ち上がりタイミングで発生するノイズの影響が、その立ち上がりタイミングの前後の撮像信号Ｓ１、Ｓ２の両方に及ぶ可能性があり、その場合、撮像信号Ｓ１、Ｓ２の２回の転送を休止しなければならなくなる場合がある。これに対し、図７（Ａ）の実線で示すように、撮像信号の立ち上がりタイミングがＰＷＭ制御信号の立ち上がりタイミングと一致している場合、すなわち、ＰＷＭ制御信号の周期Ｔｐが撮像信号の転送周期Ｔｂの整数倍になっている場合及び撮像信号の位相とＰＷＭ信号の位相とが一致している場合、ＰＷＭ制御信号の立ち上がりタイミングで発生するノイズの影響は、その立ち上がりタイミングにおける撮像信号Ｓ３だけで済む可能性が高くなる。なお、位相は完全に一致している必要はなく、ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングの少なくとも一方が撮像信号のリセット期間、すなわち図６（Ａ）に示す期間Ｔａのうち前半の信号が高くなっている期間に含まれるように位相調整されていればよい。
【００６９】
そこで、ＰＷＭ制御信号の立ち上がりタイミングが、撮像信号の転送開始タイミングと一致するように、すなわち、ＰＷＭ制御信号の周期Ｔｐが撮像信号の転送周期Ｔｂの整数倍になるように、ＰＷＭ制御信号の周期Ｔｐ、撮像信号の転送周期Ｔｂを設定すると共に、ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングの少なくとも一方が前記撮像信号のリセット期間に含まれるように撮像信号の位相及びＰＷＭ信号の位相の少なくとも一方を位相調整するようにしてもよい。これにより、撮像信号の転送を休止する回数を極力減らすことができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、化学発光サンプルや蛍光サンプルを撮影する装置に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、顕微鏡画像を撮影する装置や天体画像を撮影する装置にも本発明を適用可能である。
【００７１】
また、本実施形態で説明した撮影システム１の構成（図１〜４参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。
【００７２】
また、本記実施形態で説明した制御プログラムの処理の流れ（図５参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７３】
１ 撮影システム
１０ 撮影装置
３０ 撮影部
３１ レンズ部
４０ 被写体配置部
５０ 落射光源
６０ 透過光源
７０ メインコントローラ
７０Ａ ＣＰＵ
７２ 操作部
７４ ハードディスク
８０ 制御部（パルス幅変調制御手段、転送制御手段）
８６ タイミング発生器（転送制御手段）
８８ 撮像素子
９０ 冷却素子（冷却手段）
９１ 温度センサ
９２ 電荷電圧変換アンプ
９４ 信号処理部
９６ メモリ
１００ 画像処理装置
２０２ 表示部
【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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