(57)【要約】【課題】撮像素子と冷却素子との間に配した温度センサの熱抵抗に起因する冷却性能の低下を防止する。【解決手段】  撮像装置２３には、筺体３８の内部に撮像素子３３、冷却素子３５、及び温度センサ３６が設けられている。冷却素子３５は、撮像素子３３の結像面とは逆側の面に取り付けられ、撮像素子３３を冷却する。温度センサ３６は、撮像素子３３の周囲に設けられ前記周囲の温度を検出する。記憶部６２には、撮像素子３３が目標温度に収束する時の冷却素子３５への印加電圧とその時点の温度センサ３６の検出温度とを、外気温度毎に測定したデータ配列に基づいて求めた関数が記憶されている。制御部１８は、温度センサ３６から得られる検出温度を前記関数に入力して算出した電圧を冷却素子３５に印加する。【選択図】      図５
2012049596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子を冷却する冷却素子と、
前記撮像素子の周囲の温度を検出する温度センサと、
前記撮像素子の温度が目標温度に収束する時の前記冷却素子に印加した測定電力量とその時点での前記温度センサから得られる測定検出温度とを外気温度を変えて複数測定したデータ配列に基づいて求めた関数に、前記温度センサから得られる検出温度を入力して出力値を演算する演算部と、
前記出力値に基づいて前記冷却素子に印加する電力量を決める制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記筺体の内部のうちの異なる位置に前記温度センサを複数設けるとともに、前記複数の温度センサ毎に予め求めた複数の前記関数を前記記憶部にそれぞれ記憶しておき、前記制御部は、前記複数の関数毎に算出した出力値の平均値に基づいて前記電力量を決めることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記筺体を構成する複数の部材を、封止部材を介して取り付けることにより外部に対して密閉される密閉室を備え、前記撮像素子、及び前記複数の温度センサのうちの一つは、前記密閉室に設けられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
物体像を撮像する撮像素子の周囲の温度を検出する温度センサから得られる検出温度に基づいて、前記撮像素子を冷却するための冷却素子に印加する電力量を制御する撮像素子の冷却方法において、
前記撮像素子の温度が目標温度に収束する時の前記冷却素子に印加した測定電力量とその時点での前記温度センサから得られる測定検出温度とを外気温度を変えて複数測定したデータ配列に基づいて求めた関数に、前記温度センサから得られる検出温度を入力して出力値を演算するステップと、
前記出力値に基づいて前記電力量を決めるステップと、
を含むことを特徴とする撮像素子の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を冷却する冷却素子を備えた撮像装置及び撮像素子の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置には、例えばＣＣＤ型やＣＭＯＳ型の撮像素子が用いられている。撮像素子の各画素は、受光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードを有し、各画素から出力される画素信号は、信号成分だけではなく、受光量に依存しない暗電流成分も含む。暗電流成分は、固定パターンノイズ（Fixed Patern Noise、以下「ＦＰＮ」と略記）を生じさせ、画像信号における信号成分とノイズ成分との比であるＳＮ比を低下させる。暗電流に伴うノイズは、温度上昇に伴って増加し、また、感度が高くなるにつれて増加するものである。
【０００３】
暗電流によるノイズ対策として、ペルチェ素子等の冷却素子を用いて撮像素子を電気的に冷却する冷却カメラが知られている。冷却カメラでは、通常環境下で冷却素子により撮像素子を冷却すると露点以下になる部分に結露が発生する。この時、冷却カメラの光路上に結露が発生すると撮像のノイズとなる。よって、冷却カメラでは、目標温度よりも低くならないように一定に撮像素子を冷却することが望まれている。
【０００４】
撮像素子を目標温度に一定に冷却するには、撮像素子とペルチェ素子との間に密着して熱電対やサーミスタ等の温度センサを設けて、撮像素子の温度を直接検出するのが望ましい。このようにすれば、温度センサでの検出温度に基づいてペルチェ素子に印加する電流を制御すれば信頼性の高い温度コントロールが行える（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２１９４４２号公報（［００３０］〜[００３３]、図９）
【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、撮像素子とペルチェ素子との間に温度センサを配置すると、その温度センサ自体の熱抵抗により、ペルチェ素子が撮像素子を冷却するための冷却性能が低下する。このようになると、撮像素子を目標温度に冷却できないおそれがある。なお、熱抵抗の小さい温度センサは、コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、温度センサの熱抵抗に起因する冷却素子の冷却性能の低下を防止して、撮像素子の温度を目標温度に一定に維持するように工夫した撮像装置、及び撮像素子の冷却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】
【０００８】
本発明では、物体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を冷却する冷却素子と、前記撮像素子の周囲に配され前記周囲の温度を検出する温度センサと、前記撮像素子の温度が目標温度に収束する時の前記冷却素子に印加した測定電力量とその時点での前記温度センサから得られる測定検出温度とを外気温度を変えて複数測定したデータ配列に基づいて求めた関数に、前記温度センサから得られる検出温度を入力して出力値を演算する演算部と、前記出力値に基づいて前記冷却素子に印加する電力量を決める制御部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮像素子の温度が目標温度に収束する時の冷却素子に印加した測定電力量とその時点での温度センサから得られる測定検出温度との相対関係の関数を利用することで、温度センサから得られる撮像素子の周囲の温度から、撮像素子の温度が目標温度に収束するときの冷却素子に印加する電力量を演算することができる。このため、撮像素子と冷却素子との間に温度センサを配すことなく、撮像素子の温度が目標温度になるように撮像素子の温度を一定の温度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の撮像装置を用いる観察装置を示す平面図である。
【図２】観察装置を示す正面図である。
【図３】観察装置に用いる顕微鏡の概略を示す説明図である。
【図４】撮像装置を示す断面図である。
【図５】観察装置の電気的概略を示すブロック図である。
【図６】データ取込装置の電気的概略を示すブロック図である。
【図７】データの測定を行うために熱電対を取り付けた撮像装置を示す断面図である。
【図８】第１温度センサに関するデータ配列を示す説明図である。
【図９】図９で説明したデータ配列に基づいて作成した近似関数を示す説明図である。
【図１０】第２温度センサに関するデータ配列を示す説明図である。
【図１１】図１０で説明したデータ配列に基づいて作成した近似関数を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の撮像装置を用いる観察装置１０は、図１及び図２に示す通り、温度、湿度、及び二酸化炭素濃度を適切に保つ培養室１１を備えている。培養室１１には、ストッカー部１３、観察部１４、及び搬送手段１５等が設けられている。
【００１２】
ストッカー部１３は、培養容器１６を収納する複数の収納部１７を有している。培養容器１６には、細胞等の試料が収納されている。制御部１８は、記憶部１９を有し、記憶部１９には、予め決められた観察スケジュールの情報、予め培養容器１６毎に決められている観察位置や観察倍率の情報等が記憶されている。制御部１８は、観察スケジュールに従って搬送手段１５を制御して培養容器１６を観察部１４に搬送する。
【００１３】
観察部１４は、観察ステージ２０、及び顕微鏡２１を有し、これらは制御部１８により統括的に制御される。観察ステージ２０は、ＸＹステージ機構となっており、図示していないアクチュエータの駆動により水平平面内で移動される。
【００１４】
顕微鏡２１は、図３に示すように、観察光学系２２、及び撮像装置２３を有する。観察光学系２２は、光源２４から出た光を照明レンズ２５、及び励起フィルタ２６に順に入射させて励起波長の光のみに制限した励起光を作る。励起光は、ダイクロイックミラー２７で反射され、対物レンズ２８を通して、培養容器１６に収納されている試料を照明する。
【００１５】
励起された試料から発生した蛍光は、対物レンズ２８を通してダイクロイックミラー２７に向かう。蛍光は、ダイクロイックミラー２７で反射されずに直進して吸収フィルタ２９に入射する。吸収フィルタ２９は、蛍光以外の波長の光を除去する。吸収フィルタ２９を通過した蛍光は、ズームレンズ群３０、及び結像レンズ３１に順に入射する。結像レンズ３１は、蛍光の像を撮像装置２３の結像面に結像する。
【００１６】
撮像装置２３は、観察光学系２２に対して着脱自在に取り付けられている。観察光学系２２の観察倍率の変更は、ズームレンズ群３０のレンズ間隔を変えることで行える。また、観察光学系２２のピント調節は、培養容器１６に対する間隔が変わるように対物レンズ２８を移動させることで行える。なお、顕微鏡２１としては倒立型のものを使用してもよい。
【００１７】
撮像装置２３は、図４に示すように、撮像素子（例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）３３、熱電対３４、冷却素子（例えば、ペルチェ素子等）３５、第１温度センサ３６、第２温度センサ３７、除湿素子３９、光学フィルタ４０、レンズマウント４１、及び制御基板４２等を筺体３８に一体的に取り付けた構成になっている。
【００１８】
筺体３８は、前及び後カバー４３，４４と、これらの間に取り付けられる中間枠体４５とで構成されている。中間枠体４５は、仕切り板４６を挟んだ両側に前後が開放された第１及び第２区画４７，４８を有する断面Ｈ字状をしている。前カバー４３は、第１区画４７の開放部を塞ぐように、また、後カバー４４は、第２区画４８の開放部を塞ぐように、それぞれ中間枠体４５に取り付けられる。
【００１９】
前カバー４３には、撮影光軸（観察光軸）上に撮影開口４９が形成されている。光学フィルタ４０は、撮影開口４９を塞ぐように取り付けられ、また前カバー４３は、Ｏリング５０により密閉状態になるように中間枠体４５に対して着脱自在に取り付けられている。これにより、第１区画４７を含む部屋は、外気に対して気密を保持する密閉室５２になる。なお、レンズマウント４１は、撮影開口４９の外周に取り付けられている。
【００２０】
密閉室５２には、撮像素子３３、冷却素子３５、第１温度センサ３６、及び制御基板４２が配されている。撮像素子３３は、光学フィルタ４０の背後に配されている。撮像素子３３には、撮像面とは逆の背面に冷却素子３５の吸熱面が密着されている。これら撮像素子３３は、制御基板４２に取り付けられている。冷却素子３５は、制御基板４２に対して電気的接続がなされている。
【００２１】
制御基板４２は、仕切り板４６に設けた台座に固定されている。制御基板４２の一部には、開口５３が設けられている。開口５３には、仕切り板４６に設けた砲台部５４が露呈している。砲台部５４には、冷却素子３５の放熱面が密着している。冷却素子３５は、撮像素子３３から発熱を吸着面で吸着し、発熱面で放熱する。
【００２２】
密閉室５２の内部空間は、冷却素子３５の発熱面に生じる熱が仕切り板４６に伝達され、このうちの一部の熱が放熱されて再び撮像素子３３に伝達される経路になっている。第１温度センサ３６は、撮像素子３３の周囲となる制御基板４２に取り付けられ、密閉室５２の内部空間、すなわち撮像素子３３の周囲の温度を検出する。
【００２３】
後カバー４４には、複数の通気口５５が形成されている。第２区画４８の内部は、通気口５５により外気に開放された開放室５６になっている。
【００２４】
開放室５６の内部空間は、中間枠体４５や後カバー４４から外部に伝達される熱の経路になる。第２温度センサ３７は、開放室５６に配され、開放室５６の内部空間の温度を検出する。また、開放室５６には、除湿素子３９が設けられている。除湿素子３９は、吸湿面が仕切り板４６に設けた貫通穴５７を通して密閉室５２を向き、放湿面が開放室５６に向くように配され、密閉室５２の水蒸気を吸収して開放室５６に放出する。
【００２５】
撮像装置２３には、図５に示すように、顕微鏡等の外部機器との間で電気的接続を行うための接続部６０が設けられている。撮像装置２３は、接続部６０を介して顕微鏡２１に接続され、顕微鏡２１を介して制御部１８との間で、電力や制御信号等の送受信が行われる。制御部１８は、ドライバ５９を介して撮像素子３３を駆動する。撮像素子３３から得られる画像は、制御基板４２に設けた信号処理部６１によってアナログ信号からデジタル信号に変換された後に制御部１８に取り込まれて記憶部６２に記憶される。また、制御部１８は、撮像素子３３から得られる画像を表示制御部６３でフレームメモリ展開してモニタ６４に表示するように制御する。
【００２６】
第１及び第２温度センサ３６，３７から得られる検出温度は、Ａ／Ｄ５７，５８を介して制御部１８に取り込まれる。記憶部６２には、第1及び第２関数が予め記憶されている。第1及び第２関数は、温度センサ３６，３７から得られる検出温度に基づいて冷却素子３５への印加電圧を決めるためのものであり、第１関数は第１温度センサ３６の検出温度を入力するための関数であり、第２関数は第２温度センサ３７の検出温度を入力するための関数である。
【００２７】
第１関数は、撮像素子３３の温度が目標温度に収束する時の冷却素子３５への印加電圧と、その時点での第１温度センサ３６の検出温度とを外気温度を変えて複数測定したデータ配列から求めた近似関数である。制御部１８は演算部を有し、演算部は、第１温度センサ３６で検出される第１検出温度を第１入力値とし、この第１入力値を第１関数に入力して第１出力値を演算する。
【００２８】
なお、データの測定時には、撮像素子３３と冷却素子３５との間に測定時のみ第３の温度センサが取り付けられる。第３の温度センサは、撮像素子３３の温度が目標温度になるように撮像素子３３の温度を直接に検出する。この第３の温度センサは、データの測定を完了した後に撮像装置２３から取り外される。
【００２９】
第２関数は、撮像素子３３が目標温度に収束する時の冷却素子３５への印加電圧と、その時点の第２温度センサ３７での検出温度とを、外気温度を変えて測定したデータ配列から求めた近似関数である。制御部１８の演算部は、第２温度センサ３７で検出される第２検出温度を第２入力値とし、この第２入力値を第２関数に入力して第２出力値を演算する。第１及び第２出力値は、冷却素子３５に印加する電圧に対応する値である。
【００３０】
制御部１８は、第１及び第２出力値を平均した平均出力値を可変電圧器６５に送る。可変電圧器６５は、平均出力値に対応する電圧を冷却素子３５に印加する。出力値が例えば８ビットの場合、可変電圧器６５は、冷却素子３５に印加する最大電圧を２５６等分した最小刻み電圧で昇圧した電圧を冷却素子３５に印加する。
【００３１】
除湿素子３９は、ドライバ６６を介して制御部１８から電力の供給を受けると、吸湿面になる除湿素子３９の陽極近傍では、水分（水）が電気分解されて陽極側、つまり密閉室５２の湿度を低下させる。また、放湿面になる除湿素子３９の陰極では、電気分解により生じたプロトン（Ｈ+）および電子が酸素と反応し、水蒸気が発生する。この水蒸気は開放室５６へと排出される。これにより、密閉室５２の湿度を低下させ、密閉室５２における結露を防止することができる。
【００３２】
制御部１８には、顕微鏡用光学系ＡＦ機構６８、ドライバ６７を介して観察ステージ用アクチュエータ６９、顕微鏡用照明機構７０、搬送手段１５、操作部７１、及び培養室１１の温度、湿度、及び二酸化炭素等の濃度を調節する調節機構７２等が接続されている。また、制御部８２は、外部メモリ等を接続するための外部接続部７３がＩ／Ｆ（インターフェース）７４を介して接続されている。
【００３３】
第１及び第２関数は、図６に示すデータ取込装置７５を用いて測定したデータ配列に基づいて求める。データ取込装置７５は、恒温槽内に配されており、制御部７６、レンズマウント４１を着脱自在に取り付ける取付部（図示なし）、及び撮像装置２３との間で電気的接続を行う接続部７７等を備えている。また、制御部７６には、取得したデータに基づいて第１、及び第２関数を求めるための関数作成部７８を備える。
【００３４】
データ取込装置７５に取り付ける前に撮像装置２３には、詳しくは図７に示すように、撮像素子３３と冷却素子３５との間に密着するように熱電対３４が取り付けられる。撮像素子３３には、撮像面とは逆の背面に熱電対３４が密着され、熱電対３４の背後には冷却素子３５の吸熱面が密着される。なお、熱電対３４は、熱伝導体（図示なし）により覆われた薄いシート状になっている。
【００３５】
接続部７７は、図６に示すように、撮像素子３３のドライバ５９に駆動信号を送る接点、信号処理部６１を介して撮像素子３３から得られる撮像信号を取り込む接点、熱電対３４を接続するための接点、Ａ／Ｄ５７，５８を介して第１及び第２温度センサ３６，３７から得られる信号を取得するための接点、可変電圧器８１を介して冷却素子３５に電圧を印加するための接点、及びドライバ６６を介して除湿素子３９に駆動信号を送るための接点で構成されており、これらは制御部８２に各々接続されている。
【００３６】
熱電対３４は、基準接点補償回路及びＡ／Ｄ等を内蔵する受信器８０を介して制御部８２に接続されている。受信器８０は、熱電対３４と基準接点補償回路との端子の温度をそれぞれ測定し、測定結果に基づいて演算補正することで撮像素子３３の温度を特定する。特定した撮像素子３３の温度情報は、受信器８０から制御部８２に送くられる。
【００３７】
また、制御部８２には、恒温槽の室内温度を可変する温度調節部８３と、Ａ／Ｄ８４を介して恒温槽の内部温度を検出する槽内温度センサ８５とが接続されている。さらに、撮像素子３３が撮像する画像を表示するための表示制御部８６及びモニタ８７、プログラムや取得データ等を記憶する記憶部８８、恒温室の設定温度等を入力する操作部８９がそれぞれ接続されている。
【００３８】
データ取込装置７５の作用を説明する。作業者は、データ測定の前に撮像装置２３に熱電対３４を取り付ける。この作業は、前カバー４３、制御基板４２を順に取り外して冷却素子３５の上に熱電対３４を取り付ける。その後、制御基板４２、前カバー４３を順に取り付けることで、熱電対３４は、撮像素子３３と冷却素子３５との間に介在する。
【００３９】
作業者は、熱電対３４を取り付けた撮像装置２３を接続部７７に接続し、操作部８９からの入力により恒温槽を所定の温度に設定して実行を指示する。制御部８２は、撮像素子３３を駆動するとともに、冷却素子３５に対して低電圧から最小刻み電圧毎に昇圧した電圧を印加していき、熱電対３４から得られる撮像素子３３の温度を監視し、撮像素子３３の温度が目標温度、例えば０℃に収束する時の冷却素子３５への印加電圧と、この時点での第１及び第２温度センサ３６，３７の検出温度とを記憶部８８にそれぞれ記録する。そして、制御部８２は、前述した動作を、恒温槽の温度（撮像装置２３の外気温度）を変化させながら繰り返し実行する。なお、恒温槽の温度の変化は、予め決められている。
【００４０】
全てのデータを測定した後に、関数作成部７８は、恒温槽の室内温度毎の撮像素子３３の温度が目標温度に収束する時の冷却素子３５への印加電圧とこの時点での第１温度センサ３６の検出温度とを、記憶部８８から読み出して、図８に示すような第１のデータ配列を作り、第１のデータ配列に基づいて、例えば最小二乗法により第１の近似関数を求め、図９に示すような近似曲線を得る。制御部８２は、関数作成部７８で求めた第１の近似関数を第１温度センサ３６の検出温度を入力するための第１関数として記憶部８８に記憶する。
【００４１】
同様にして関数作成部７８は、撮像素子３３の温度が目標温度に収束する時の冷却素子３５への印加電圧とその時点での第２温度センサ３７の検出温度とを恒温槽の室内温度毎に並べて第２のデータ配列を、例えば図１０に示すように作り、第２のデータ配列に基づいて、例えば最小二乗法により第２温度センサ３７に対応する第２の近似関数を求め、図１１に示すような近似曲線を得る。制御部８２は、関数作成部７８で求めた第２の近似関数を第２温度センサ３７の検出温度を入力するための第２関数として記憶部８８に記憶する。なお、最小二乗法以外に、ラグランジュの補間法、スプラインの補間法等を利用して近似関数を求めても良い。
【００４２】
記憶部８８に記憶した第１及び第２関数の情報は、データ取込装置７５の外部接続部９０に外部メモリ（図示なし）を接続し、操作部８９から書出し指示を入力することで外部メモリに書き出される。
【００４３】
第１及び第２関数の情報をデータ取込装置７５から取り出した後に、作業者は、撮像装置２３をデータ取込装置７５から取り外し、取り外した撮像装置２３の前カバー４３、制御基板４２を順に取り外してから熱電対３４を取り外す。その後、作業者は、制御基板４２、前カバー４３を順に取り付けて、熱電対３４を抜き取った撮像装置２３を観察装置１０に取り付ける。
【００４４】
最後に作業者は、前記外部メモリを観察装置１０の外部接続部７３にセットして操作部７１から読込み指示を入力して、第１及び第２関数の情報を観察装置１０の記憶部６２に書き込む。
【００４５】
第１及び第２関数の情報は、全ての撮像装置２３に対して共通して使用される。したがって、データ取込装置７５を用いたデータの測定は最初の一回のみ行えばよい。なお、撮像装置２３毎に前記データの測定を行って撮像装置２３毎に個別の第１及び第２関数を使用しても良い。
【００４６】
このようにデータ取込装置７５は、撮像素子３３の温度が目標温度に収束した時の冷却素子３５への印加電圧とその時点での温度センサ３６，３７の検出温度との測定データを、外気温度を変えて複数取得するデータ取得手段と、前記取得したデータ配列に基づいて近似関数を求める関数作成手段とを備えている。
【００４７】
次に、観察装置１０の作用を説明する。制御部１８は、記憶部６２に予め登録されている観察スケジュールに基づき、培養容器１６に収納した細胞を定期的に撮像し、細胞の培養状況を観察するように各部を制御する。
【００４８】
観察するときには、制御部１８は、撮像素子３３の駆動と同時に冷却素子３５を駆動する。このとき、制御部１８は、第１温度センサ３６で検出される第１検出温度を、記憶部６２に記憶した第１関数に入力して算出した第１出力値と、第２温度センサ３７で検出される第２検出温度を第２関数に入力して算出した第２出力値とを平均して平均出力値を求める。
【００４９】
制御部１８は、平均出力値を可変電圧器６５に送る。可変電圧器６５は、平均出力値に対応する電圧を冷却素子３５に印加する。その後も制御部１８は、第１及び第２温度センサ３６，３７の検出温度をリアルタイムに監視して、それら検出温度に基づいて算出した印加電圧を冷却素子３５に印加するように制御していく。
【００５０】
第１温度センサ３６から得られる撮像素子３３の周囲の温度を第１及び第２関数に代入することで、撮像素子３３と冷却素子３５との間に設けた熱電対３４で検出した撮像素子３３の温度が目標温度に収束する時の冷却素子３５に印加する電圧に応じた出力値が出力される。これにより、撮像素子３３の温度を目標温度になるように一定に維持することができる。
【００５１】
また、冷却素子に印加する電圧は、第1及び第２温度センサ３６，３７毎に作った関数から得られる電圧を平均した電圧としているので、撮像素子３３の温度制御を高精度に行える。
【００５２】
さらに、第１関数を用いて得られる電圧を印加した時の冷却素子３５の吸熱量を「Ｑ」、撮像素子３３の温度が目標温度に収束する時の冷却素子３５の吸熱量を「Ｑ１」とする。本構成では、密閉室５２の空気の温度が目標温度よりも低くなることはなく、また、撮像素子３３は熱容量を有しているため、撮像素子３３を所定の温度に冷却する時間が必要となる。このため、Ｑ≧Ｑ１となるように第1及び第２温度センサ３６，３７を配置することで、冷却素子３５により撮像素子３３が目標温度を下回る温度に冷却されることはない。
【００５３】
上記実施形態では、温度センサ３６，３７を２個使用しているが、1個だけでもよく、また、３個以上使用してもよい。３個以上使用する場合も、データ測定して温度センサ毎に関数を作ればよい。
【００５４】
また、上記各実施形態では、観察装置１０の記憶部６２に関数を記憶するようにしているが、本発明ではこれに限らず、観察装置１０にルックアップテーブルを設け、ルックアップテーブルに測定したデータ配列を記憶しておくように構成してもよい。この場合には、温度センサ３６，３７毎に第１及び第２ルックアップテーブルを設ける。観察装置１０の制御部１８は、第１温度センサ３６で検出される第１検出温度を第１入力値とし、この第１入力値を第１ルックアップテーブルに入力する。
【００５５】
第１ルックアップテーブルは、第１検出温度を第１出力値にマップする第１データ配列を使用して第１関数を近似する。すなわち、第１ルックアップテーブルは、第１入力値が与えられると「ルックアップ」演算を実行して、第１データ配列から対応する第１出力値を出力する。第１入力値が第１データ配列に定義されていない場合には、第１ルックアップテーブルは最も近いデータ点を線形内挿や外挿を実行して第１出力値を推測する。
【００５６】
また、制御部１８は、第２温度センサで検出される第２検出温度を第２入力値とし、この第２入力値を第２ルックアップテーブル部に入力する。第２ルックアップテーブル部は、第１ルックアップテーブル部と同じ構成になっており、違いは、第２入力値を第２出力値にマップする第２データ配列を使用して前記第１関数とは異なる第２関数を近似して第２出力値を出力する。これら第１及び第２ルックアップテーブルが本発明の演算部に対応する。
【００５７】
上記各実施形態では、データを測定するときに使用する温度センサとして熱電対３４を用いているが、本発明ではこれに限らず、例えば白金測温抵抗体やサーミスタ等の温度センサを用いてもよい。
【００５８】
上記各実施形態では、第１温度センサ３６を密閉室５２に、第２温度センサ３７をその周りに配した開放室５６にそれぞれ設けているが、本発明ではこれに限らず、熱源となる撮像素子３２を配置した一つの部屋の中に二つの温度センサ３６，３７を配してもよい。この場合、撮像素子３３の近傍に第1温度センサ３６を、また撮像素子３３から離れた位置に第２温度センサ３７を、それぞれ放熱経路に沿って配置する。これにより、二つの温度センサ３６，３７を前記Ｑ≧Ｑ１となるように配置することができる。
【００５９】
上記各実施形態では、第１及び第２関数を記憶する記憶部６２と、第１及び第２関数に基づいて冷却素子に印加する電圧を演算する制御部１８とを観察装置１０に設けた例として説明しているが、本発明ではこれに限らず、前記記憶部６２と制御部１８とを撮像装置２３に内蔵し、撮像装置２３のみで撮像素子３３の冷却を行うように構成してもよい。
【００６０】
上記各実施形態では、各関数式から得られる出力値の平均に基づいて印加電圧を決めているが、前記各出力値の比率に基づいて印加電圧を決めてもよい。
【００６１】
上記各実施形態では、冷却素子に電圧を印加しているが、電流を印加するように構成してもよい。
【００６２】
上記各実施形態では、撮像装置２３を観察装置１０に設けた例として説明しているが、本発明ではこれに限らず、デジタルカメラ、ビデオカメラ、及びテレビカメラ等にも本発明の撮像装置を利用することができるのはいうまでもない。
【００６３】
上記各実施形態では、撮像素子３３を熱源として説明しているが、撮像素子以外の半導体素子が熱源になっている電子機器にも本発明を用いることができる。
【符号の説明】
【００６４】
２３  撮像装置
３３  撮像素子
３４  熱電対
３５  冷却素子
３６  第１温度センサ
３７  第２温度センサ
３８  筺体
【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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