(57)【要約】【課題】サンプル作成の失敗をユーザにいち早く知らせることができ、無駄な撮影が行われるのを防止することができる撮影装置および方法を提供する。【解決手段】被写体を撮影する撮影部２０と、撮影部の撮影によって取得された画像信号に基づいて、画像信号の信号値が予め設定された目標信号値に到達するまでの撮影の露光時間を算出する露光時間算出部１１０と、露光時間が予め設定された閾値を超えているか否かを判定する判定部１１２と、露光時間が閾値を超えていると判定された場合には、その判定の結果を報知する表示制御部１１５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮影部と、
該撮影部の撮影によって取得された画像信号に基づいて、画像信号の信号値が予め設定された目標信号値に到達するまでの前記撮影の露光時間を算出する露光時間算出部と、
前記露光時間が予め設定された閾値を超えているか否かを判定する判定部と、
前記露光時間が前記閾値を超えていると判定された場合には、該判定の結果を報知する報知部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記撮影部が、非破壊的に前記画像信号を読み出し可能な撮像素子を有し、
前記露光時間算出部が、前記非破壊的に読み出された画像信号に基づいて、前記露光時間を算出する請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記露光時間算出部が、前記非破壊的かつ連続的に複数回読み出された画像信号を取得し、該複数回の読み出しによって取得された画像信号に基づいて、前記露光時間を算出する請求項２記載の撮影装置。
【請求項４】
前記露光時間算出部が、前記非破壊的に読み出された画像信号を取得する度に前記露光時間を順次算出する請求項２または３記載の撮影装置。
【請求項５】
前記非破壊的かつ連続的に読み出された画像信号に基づく画像を表示部に順次表示させる表示制御部を備えた請求項２から４いずれか１項記載の撮影装置。
【請求項６】
前記撮影部が、本撮影の前にプレ撮影を行い、
前記露光時間算出部が、前記プレ撮影によって取得された画像信号に基づいて、前記露光時間を算出する請求項１記載の撮影装置。
【請求項７】
前記判定部が、前記被写体の化学発光を撮影する場合と前記被写体の蛍光を撮影する場合とで前記閾値を変更する請求項１から６いずれか１項記載の撮影装置。
【請求項８】
前記露光時間算出部が、前記被写体の化学発光を撮影する場合と前記被写体の蛍光を撮影する場合とで、前記露光時間を算出するために用いる計算式を変更する請求項１から７いずれか１項記載の撮影装置。
【請求項９】
前記撮影部が、前記露光時間が前記閾値を超えていると判定された場合には、前記撮影を停止する請求項１から８いずれか１項記載の撮影装置。
【請求項１０】
前記露光時間算出部が、前記撮影部によってビニング読み出しされた画像信号を取得し、該取得した画像信号に基づいて、前記露光時間を算出する請求項１から９いずれか１項記載の撮影装置。
【請求項１１】
前記報知部が、前記露光時間が前記閾値を超えていると判定された場合には、警告を行う請求項１から１０いずれか１項記載の撮影装置。
【請求項１２】
前記報知部が、前記露光時間が前記閾値を超えていると判定された場合には、警告メッセージを表示部に表示させる請求項１１記載の撮影装置。
【請求項１３】
被写体を撮影して画像信号を取得し、
該取得した画像信号に基づいて、画像信号の信号値が予め設定された目標信号値に到達するまでの前記撮影の露光時間を算出し、
前記露光時間が予め設定された閾値を超えているか否かを判定し、
前記露光時間が前記閾値を超えていると判定した場合には、該判定の結果を報知することを特徴とする撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体から発せられた光を撮像素子によって撮影する撮影装置および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。
【０００３】
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、たとえば被写体からの化学発光、蛍光、反射光または被写体を透過した透過光を撮像素子により撮影して画像を生成する撮影システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−３９１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、たとえば蛍光標識されたタンパク質をゲル支持体上で電気泳動した結果を上述した撮影システムで撮影する場合、ゲル支持体上の蛍光標識されたタンパク質をメンブレンに転写する作業が行われるが、この転写が適切に行われずにサンプルの作成に失敗する場合がある。
【０００６】
一般的に、蛍光標識から発せられる蛍光は微弱であるため、蛍光の像を撮影する場合には、目標の信号値を得るまでに比較的長い露光時間を要することになるが、上述したようにサンプル作成に失敗した場合にまで長い露光時間をかけて撮影を行ったのでは、ユーザに無駄な時間を使わせることになり、また他のユーザの撮影システムの使用を無駄に妨げることになり、撮影システムの使用効率の低下も招くことになる。
【０００７】
なお、特許文献１には、撮像素子を用いて被写体の撮影を行う際、適切な露光が完了するまでの残露光時間を算出し、その残露光時間を表示してユーザに知らせることが提案されているが、上述したようなサンプル作成の失敗による無駄な撮影を防止するための方法については、何も提案されていない。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑み、上述したようなサンプル作成の失敗をユーザにいち早く知らせることができ、無駄な撮影が行われるのを防止することができる撮影装置および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】
【０００９】
本発明の撮影装置は、被写体を撮影する撮影部と、撮影部の撮影によって取得された画像信号に基づいて、画像信号の信号値が予め設定された目標信号値に到達するまでの撮影の露光時間を算出する露光時間算出部と、露光時間が予め設定された閾値を超えているか否かを判定する判定部と、露光時間が閾値を超えていると判定された場合には、その判定の結果を報知する報知部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、上記本発明の撮影装置において、撮影部は、非破壊的に画像信号を読み出し可能な撮像素子を有することができ、露光時間算出部は、非破壊的に読み出された画像信号に基づいて、露光時間を算出することができる。
【００１１】
また、上記本発明の撮影装置において、露光時間算出部は、非破壊的かつ連続的に複数回読み出された画像信号を取得し、その複数回の読み出しによって取得された画像信号に基づいて、露光時間を算出することができる。
【００１２】
また、上記本発明の撮影装置において、露光時間算出部は、非破壊的に読み出された画像信号を取得する度に露光時間を順次算出することができる。
【００１３】
また、上記本発明の撮影装置において、非破壊的かつ連続的に読み出された画像信号に基づく画像を表示部に順次表示させる表示制御部を備えることができる。
【００１４】
また、上記本発明の撮影装置において、撮影部は、本撮影の前にプレ撮影を行うことができ、露光時間算出部は、プレ撮影によって取得された画像信号に基づいて、露光時間を算出することができる。
【００１５】
また、上記本発明の撮影装置において、判定部は、被写体の化学発光を撮影する場合と被写体の蛍光を撮影する場合とで閾値を変更することができる。
【００１６】
また、上記本発明の撮影装置において、露光時間算出部は、被写体の化学発光を撮影する場合と被写体の蛍光を撮影する場合とで、露光時間を算出するために用いる計算式を変更することができる。
【００１７】
また、上記本発明の撮影装置において、撮影部は、露光時間が閾値を超えていると判定された場合には、撮影を停止することができる。
【００１８】
また、上記本発明の撮影装置において、露光時間算出部は、撮影部によってビニング読み出しされた画像信号を取得し、その取得した画像信号に基づいて、露光時間を算出することができる。
【００１９】
また、報知部は、露光時間が閾値を超えていると判定された場合には、警告を行うことができる。
【００２０】
また、報知部は、露光時間が閾値を超えていると判定された場合には、警告メッセージを表示部に表示させることができる。
【００２１】
また、本発明の撮影方法は、被写体を撮影して画像信号を取得し、その取得した画像信号に基づいて、画像信号の信号値が予め設定された目標信号値に到達するまでの撮影の露光時間を算出し、露光時間が予め設定された閾値を超えているか否かを判定し、露光時間が閾値を超えていると判定した場合には、その判定の結果を報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の撮影装置および方法によれば、被写体を撮影して画像信号を取得し、その取得した画像信号に基づいて、画像信号の信号値が予め設定された目標信号値に到達するまでの撮影の露光時間を算出し、その算出した露光時間が予め設定された閾値を超えているか否かを判定する。そして、その露光時間が閾値を超えていると判定された場合には、被写体であるサンプルの作成に失敗してサンプルから発せられる光量が非常に小さくなっていると推定し、上記判定の結果をユーザに報知する。これによりサンプル作成の失敗をユーザにいち早く知らせることができ、無駄な撮影が行われるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の撮影装置の一実施形態を用いた撮影システムの概略斜視図
【図２】本発明の撮影装置の一実施形態の内部構成を示す概略断面図
【図３】本発明の撮影装置の一実施形態の概略ブロック図である。
【図４】本発明の撮影装置の第１の実施形態を用いた撮影システムの作用を説明するためのフローチャート
【図５】露光時間の算出方法を説明するための図
【図６】非破壊読み出しを複数回行って取得された画像信号に基づいて露光時間を算出する方法を説明するための図
【図７】非破壊読み出しを行って画像信号を取得する度に露光時間を順次算出する方法を説明するためのフローチャート
【図８】本発明の撮影装置の第２の実施形態を用いた撮影システムの作用を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の撮影装置および方法の第１の実施形態を用いた撮影システム１について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本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、本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、本実施形態の撮影システムを示す概略ブロック図である。
【００２５】
本実施形態の撮影システム１は、図１および図２に示されるように、暗箱１０および撮影制御装置１００を備えている。
【００２６】
暗箱１０は、扉１４を有する筐体１２、被写体Ｓが設置されるステージ１６、撮影部２０、レンズ部２２、落射光源部２４、透過光源部２６および被写体観察用モニタ５０を備えている。
【００２７】
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が設けられている。また、筐体１２には、図１に示す扉１４が開閉可能に取り付けられており、ユーザは、扉１４を開けステージ１６上に被写体Ｓを配置した後、扉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からの光を透過する材料から形成されている。
【００２８】
撮影部２０は、筐体１２の上面に固定されており、例えば冷却ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子を含み、被写体Ｓを反射した光、被写体Ｓから発せられた光または被写体Ｓを透過した光を検出して画像信号を生成する。撮影部２０において生成された画像信号は、たとえば増幅処理が施された後、撮影制御装置１００に出力される。
【００２９】
撮影部２０にはレンズ部２２が取り付けられている。レンズ部２２は、たと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、たとえば絞りおよび励起光カットフィルタなどの光学素子も含み、検出する光の光量や波長を調整する。
【００３０】
落射光源部２４および透過光源部２６はそれぞれ、たとえば蛍光撮影用の励起光源および白色光源を有し、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。たとえば蛍光標識された被写体Ｓから発せられた蛍光を検出する撮影を行う場合には、落射光源部２４または透過光源部２６から励起光が被写体Ｓへ照射され、被写体Ｓ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Ｓ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。
【００３１】
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。
【００３２】
撮影制御装置１００は、たとえばコンピュータからなるものであり、制御装置本体１０２、入力部１０４および表示部１０６を備えている。撮影制御装置１００は、暗箱１０の撮影部２０、落射光源部２４および透過光源部２６の動作を制御するものであり、暗箱１０は、撮影制御装置１００によって制御されて被写体Ｓを撮影するものである。なお、本実施形態においては、暗箱１０内の撮影部２０と、撮影制御装置１００における露光時間算出部１１０、判定部１１２および表示制御部１１５とから本発明の撮影装置が構成されている。また、本実施形態においては、表示制御部１１５が本発明の報知部に相当するものである。
【００３３】
制御装置本体１０２は、図３に示すように、画像処理部１０８、露光時間算出部１１０、判定部１１２および制御部１１４を備えている。
【００３４】
画像処理部１０８は、撮影部２０から出力された画像信号が入力され、その画像信号に必要な信号処理（たとえばノイズ除去処理やシャープネス処理など）を施すものである。
【００３５】
露光時間算出部１１０は、撮影部２０から出力された画像信号に基づいて、画像信号の信号値が予め設定された目標信号値に到達するまでの撮影の露光時間を算出するものである。なお、上記画像信号の信号値としては、撮像素子から出力された１枚の画像を表す画像信号の平均値、最大からｋ番目の信号値（ｋは自然数）、最小からｋ番目の信号値、または中央値などといった代表値を用いることができる。また、目標信号値は、ユーザが目標とする画像信号の値であって、予め設定されるものである。目標信号値は、ユーザが入力部１０４を用いて任意に設定可能としてもよい。
【００３６】
本実施形態においては、撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサを用い、撮影開始後に撮像素子から非破壊的に読み出された画像信号に基づいて上記露光時間を算出する。非破壊的な読み出し（以下、非破壊読み出しという。）とは、撮像素子から画像信号を読み出す際に、撮像素子を構成する各光電変換素子に蓄積された電荷を空にせず蓄積状態を維持したままで読み出す方法である。つまり、画像信号の読み出しの際にリセット処理を行わないため、電荷の蓄積途中において、何度でも画像信号の読み出しを行うことができる。なお、露光時間の算出方法については、後で詳述する。
【００３７】
判定部１１２は、露光時間算出部１１０において算出された露光時間と、予め設定された閾値とを比較し、露光時間が閾値を超えているか否かを判定するものである。上記閾値は、サンプル（被写体Ｓ）の作成に成功していれば、所望の大きさの画像信号を取得するための露光時間として十分な長さの時間であり、たとえば実験などで予め取得するようにすればよい。
【００３８】
制御部１１４は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＲＯＭ（Read Only Memory）などを備えている。制御部１１４は、暗箱１０内の各部および撮影制御装置１００の動作を統括的に制御するものである。また、制御部１１４は、表示制御部１１５を備えている。表示制御部１１５は、撮影部２０から出力された画像信号に基づく観察用画像を表示部１０６に表示させるものである。さらに、表示制御部１１５は、上述した判定部１１２において、露光時間算出部１１０によって算出された露光時間が閾値を超えていると判定された場合には、その旨をユーザに知らせるメッセージなどの警告を表示部１０６に表示させるものである。警告メッセージとしては、たとえばサンプルの作成に失敗している旨を知らせるメッセージおよびサンプルが異常である旨を知らせるメッセージなどがある。また、メッセージに限らず、マークなどの指標を表示させるようにしてもよい。また、本実施形態においては、メッセージなどを表示させることによってユーザに対して警告を行うようにしたが、これに限らず、ランプを点灯させたり、音を鳴らしたりしてユーザに報知するようにしてもよい。
【００３９】
表示部１０６は、例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示デバイスを備えており、上述したように観察用画像を表示したり、警告メッセージを表示したりするものである。また、表示部１０６は、暗箱１０の各部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ものである。
【００４０】
入力部１０４は、マウスやキーボードなどを備えたものである。入力部１０４は、ユーザは、入力部１０４を用いて、暗箱１０内の各部に各種の設定を行ったり指示を与えたりする。ユーザは、この入力部１０４を用いて、たとえば撮影手法の情報および使用する試薬名などの情報を設定入力する。設定入力された情報は、たとえば制御部１１４内にある記憶部（図示省略）に記憶される。
【００４１】
本実施形態の撮影システム１は、上記の構成を有することで、被写体の種類や撮影の目的に応じて４つの撮影手法による撮影が可能である。４つの撮影手法としては、被写体から発せられる化学発光光を検出する撮影手法（以下、第１の撮影手法という）、被写体から発せられる蛍光を検出する撮影手法（以下、第２の撮影手法という）、被写体を反射した反射光を検出する撮影手法（以下、第３の撮影手法という）、および被写体を透過した透過光を検出する撮影手法（以下、第４の撮影手法という）がある。
【００４２】
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、たとえば遺伝子解析、疾患および老化に関する生体組織の検査および研究、並びに有機化合物および高分子化合物の劣化評価などを行うことが可能である。たとえば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被写体中の撮影対象物質を標識し、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。
【００４３】
第２の撮影手法では、落射光源部２４または透過光源部２６から励起光が照射され、被写体中の撮影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、たとえば蛍光標識されかつ電気泳動によって分離されたＤＮＡ（deoxyribonucleic acid）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。
【００４４】
第３の撮影手法では、落射光源部２４から照明光としてたと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、写真など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から照明光としてたと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、フィルムなど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。
【００４５】
次に、本実施形態の撮影システム１の作用について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、本実施形態の撮影システム１は、上述したように４つの撮影手法による撮影が可能であるが、主に第１および第２の撮影手法、すなわち被写体Ｓから発せられた化学発光および蛍光を撮影する場合を想定している。
【００４６】
まず、暗箱１０のステージ１６上に被写体Ｓが設置された後、ユーザによって入力部１０４を用いて撮影開始指示が入力され、撮影部２０による撮影が開始される。具体的には、撮影部２０の撮像素子の露光が開始される。
【００４７】
そして、撮影開始から予め設定された時間ｔ１を経過した時点において、撮影部２０の撮像素子から非破壊読み出しによって画像信号が読み出され、その画像信号が露光時間算出部１１０によって取得される（Ｓ１２）。
【００４８】
露光時間算出部１１０は、入力された非破壊読み出しによる画像信号に基づいて、画像信号の信号値が予め設定された目標信号値に到達するまでの露光時間を算出する（Ｓ１４）。
【００４９】
具体的には、図５に示すように、予め設定された時間ｔ１と非破壊読み出しによる画像信号の信号値Ａ１とを用いて１次関数ｆを求め、その１次関数ｆの値が目標信号値Ａｇに到達する露光時間Ｔを算出する。この場合、露光時間Ｔは、Ｔ＝Ａｇ／（Ａ１／ｔ１）によって算出することができる。なお、図５に示す曲線は、適切に作成されたサンプルから発せられた化学発光または蛍光を撮影したときに実際に得られると予測される画像信号の信号値を示すものである。上記１次関数は、この曲線を近似したものである。
【００５０】
なお、上述したように露光時間を算出する際、非破壊読み出しによる画像信号は、必ずしも全ての光電変換素子から読み出された画像信号を用いなくてもよく、撮像素子を構成する光電変換素子のうちの一部の光電変換素子から読み出された画像信号のみを用いるようにしてもよい。
【００５１】
露光時間算出部１１０によって算出された露光時間Ｔは、判定部１１２に出力され、判定部１１２は、入力された露光時間Ｔと予め設定された閾値Ｔｔｈとを比較する。なお、この際、露光時間Ｔの閾値判定するのではなく、露光時間Ｔから時間ｔ１を引いた露光時間、すなわち残りの露光時間の閾値判定を行うようにしてもよい。
【００５２】
そして、判定部１１２は、露光時間Ｔが閾値Ｔｔｈを超える場合には（Ｓ１６，ＹＥＳ）、その旨を示す信号を表示制御部１１５に出力する。
【００５３】
表示制御部１１５は、露光時間Ｔが閾値Ｔｔｈを超える旨を示す信号が入力された場合には、上述したように、サンプルの作成に失敗している旨を知らせるメッセージまたはサンプルが異常である旨を知らせるメッセージなどを表示部１０６に表示させ、ユーザに対して警告を行う（Ｓ１８）。
【００５４】
また、制御部１１４は、露光時間Ｔが閾値Ｔｔｈを超える旨を示す信号が入力された場合には、撮影部２０の撮影動作を自動的に停止させる（Ｓ２０）。
【００５５】
一方、判定部１１２において、露光時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以下であると判定された場合には（Ｓ１６，ＮＯ）、そのまま撮影部２０による撮影が継続され（Ｓ２２）、露光時間Ｔが経過した時点において（Ｓ２４）、撮影部２０の撮像素子から破壊読み出しによって画像信号が読み出される（Ｓ２６）。なお、破壊読み出しは、撮像素子の光電変換素子から画像信号を読み出す際に、光電変換素子に蓄積された電荷を空にするリセット処理を行う読み出し方法である。
【００５６】
そして、破壊読み出しによって取得された画像信号は画像処理部１０８に入力され、画像処理部１０８において信号処理が施される。信号処理済みの画像信号は表示制御部１１５に入力され、表示制御部１１５は、その信号処理済みの画像信号に基づいて、表示部１０６に観察用画像を表示させる（Ｓ２８）。
【００５７】
上記実施形態の撮影システムによれば、被写体を撮影した画像信号に基づいて、予め設定された目標信号値に到達するまでの露光時間を算出し、その算出した露光時間が予め設定された閾値を超えているか否かを判定する。そして、その露光時間が閾値を超えていると判定された場合には、被写体であるサンプルの作成に失敗してサンプルから発せられる光量が非常に小さくなっていると推定し、上記判定の結果をユーザに報知する。これによりサンプル作成の失敗をユーザにいち早く知らせることができ、無駄な撮影が行われるのを防止することができる
なお、上記実施形態においては、１回の非破壊読み出しによって取得された画像信号に基づいて露光時間Ｔを算出するようにしたが、これに限らず、非破壊読み出しを複数回行って複数の画像信号を取得し、その複数の画像信号に基づいて露光時間Ｔを取得するようにしてもよい。
【００５８】
具体的には、たとえば、図６に示すように、予め設定された時間ｔ１の時点で非破壊読み出しを行って第１の画像信号を取得した後、予め設定された時間ｔ２の時点で非破壊読み出しを行って第２の画像信号を取得する。そして、時間ｔ１および第１の画像信号の信号値Ａ１と、時間ｔ２および第２の画像信号の信号値Ａ２とを用いて１次関数ｇを求め、その１次関数ｇの値が目標信号値Ａｇに到達する露光時間Ｔを算出するようにしてもよい。なお、この場合、露光時間Ｔは、Ｔ＝Ａｇ／｛（Ａ２−Ａ１）／（ｔ２−ｔ１）｝によって算出することができる。このように非破壊読み出しを複数回行うことによって取得された複数の画像信号に基づいて１次関数ｇを求めることによって、図６に示す曲線により近づけることができ、すなわち、より高精度に露光時間Ｔを算出することができる。なお、図６に示す曲線は、図５に示す曲線と同様に、適切に作成されたサンプルから発せられた化学発光または蛍光を撮影したときに実際に得られると予測される画像信号の値を示すものである。
【００５９】
また、上述したように複数回の非破壊読み出しを行う場合、非破壊読み出しによって画像信号を取得する度に露光時間Ｔを算出し、その都度、判定部１１２において判定を行うようにしてもよい。図７は、この場合のフローチャートを示すものである。
【００６０】
図７に示すＳ３０〜Ｓ４０までは、図４に示すＳ１０〜Ｓ２０と同様である。そして、図７に示すフローチャートでは、一旦、Ｓ３６で露光時間Ｔが閾値Ｔｈ以下であると判定されて撮影が継続された場合でも（Ｓ４２）、露光時間Ｔをまだ経過してない場合には（Ｓ４４，ＮＯ）、予め設定された時間を経過した時点において、再び非破壊読み出しを行うことによって画像信号を取得する。そして、その画像信号と前回の非破壊読み出しによって取得された画像信号とに基づいて露光時間Ｔを算出し（Ｓ３４）、その露光時間Ｔと閾値Ｔｔｈとの比較を行う。
【００６１】
その後、露光時間Ｔが経過するまでは、非破壊読み出しによる画像信号の取得と、その画像信号と前回の非破壊読み出しによって取得された画像信号とに基づく露光時間Ｔの算出と、露光時間Ｔと閾値Ｔｔｈの比較とを繰り返して行う。なお、非破壊読み出しを行うタイミングは、たとえば１秒毎に行うようにすればよいが、ユーザが入力部１０４を用いて任意に設定可能である。
【００６２】
このように非破壊読み出しによって画像信号を取得する度に露光時間Ｔを算出することによって、より高精度に露光時間Ｔを算出することができる。なお、図７におけるＳ４６およびＳ４８は、図４に示すＳ２６およびＳ２８と同様である。
【００６３】
なお、上記実施形態では、非破壊読み出しを行う毎に、その画像信号と前回の非破壊読み出しによって取得された画像信号とに基づいて露光時間Ｔを算出するようにしたが、必ずしも前回の非破壊読み出しによって取得された画像信号を用いなくてもよく、非破壊読み出しを行う毎に、その一回の読み出しの画像信号を用いて露光時間Ｔを算出するようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態のように、非破壊読み出しによって画像信号を取得する場合には、その非破壊読み出しによって取得された画像信号に基づいて、表示制御部１１５が、表示部１０６に確認用画像を表示させるようにしてもよい。このように確認用画像を表示させるようにした場合には、ユーザが、サンプル作成の失敗を目視によっても確認することができる。非破壊読み出しを複数回行う場合には、非破壊読み出しの画像信号を取得する度に確認用画像を順次表示させることが好ましい。
【００６５】
次に、本発明の撮影装置および方法の第２の実施形態を用いた撮影システムについて説明する。上記第１の実施形態の撮影システムにおいては、非破壊読み出しによって取得された画像信号に基づいて露光時間を算出するようにしたが、第２の実施形態の撮影システムにおいては、観察用画像の撮影である本撮影の撮影開始の前にプレ撮影を行い、そのプレ撮影によって取得された画像信号に基づいて露光時間を算出する点で、第１の実施形態の撮影システムとは異なる。以下、図８に示すフローチャートを参照しながら、第１の実施形態の撮影システムと異なる点を中心に説明する。なお、第２の実施形態の撮影システムにおいては、上述したように非破壊読み出しを行わないので、撮像素子としてはＣＭＯＳイメージセンサではなくＣＣＤイメージセンサを用いてもよい。
【００６６】
まず、暗箱１０のステージ１６上に被写体Ｓが設置された後、ユーザによって入力部１０４を用いてプレ撮影開始指示が入力され、撮影部２０によるプレ撮影が開始される（Ｓ５０）。
【００６７】
そして、プレ撮影開始から予め設定された時間ｔ０を経過した時点において、撮影部２０の撮像素子から破壊読み出しによって画像信号が読み出され、その画像信号が露光時間算出部１１０によって取得される（Ｓ５２）。
【００６８】
次に、露光時間算出部１１０は、プレ撮影によって取得された画像信号に基づいて、画像信号の信号値が予め設定された目標信号値に到達するまでの露光時間を算出する（Ｓ５４）。なお、この場合の露光時間の算出方法は、図５で示した例と同様であり、プレ撮影によって取得された画像信号の信号値をＡ０とした場合、Ｔ＝Ａｇ／（Ａ０／ｔ０）によって算出される。
【００６９】
そして、露光時間算出部１１０によって算出された露光時間Ｔは、判定部１１２に出力され、判定部１１２は、入力された露光時間Ｔと予め設定された閾値Ｔｔｈとを比較する。なお、この場合も、露光時間Ｔの閾値判定するのではなく、露光時間Ｔから時間ｔ１を引いた露光時間、すなわち残りの露光時間の閾値判定を行うようにしてもよい。
【００７０】
そして、判定部１１２は、露光時間Ｔが閾値Ｔｔｈを超える場合には（Ｓ５６，ＹＥＳ）、その旨を示す信号を表示制御部１１５に出力する。
【００７１】
表示制御部１１５は、露光時間Ｔが閾値Ｔｔｈを超える旨を示す信号が入力された場合には、第１の実施形態と同様に、サンプルの作成に失敗している旨を知らせるメッセージまたはサンプルが異常である旨を知らせるメッセージなどを表示部１０６に表示させ、ユーザに対して警告を行う（Ｓ５８）。
【００７２】
また、制御部１１４は、露光時間Ｔが閾値Ｔｔｈを超える旨を示す信号が入力された場合には、撮影部２０の撮影動作を自動的に停止させる（Ｓ６０）。
【００７３】
一方、判定部１１２において、露光時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以下であると判定された場合には（Ｓ５６，ＮＯ）、撮影部２０による本撮影が開始される（Ｓ６２）。なお、本撮影の開始は、自動的に行うようにしてもよいし、再度、ユーザが本撮影の開始を指示するようにしてもよい。
【００７４】
そして、本撮影が開始された後、プレ撮影によって算出された露光時間Ｔが経過した時点において（Ｓ６４）、撮影部２０の撮像素子から破壊読み出しによって画像信号が読み出されて画像処理部１０８に入力される（Ｓ６６）。
【００７５】
そして、画像処理部１０８において画像信号に対して信号処理が施された後、その信号処理済みの画像信号に基づいて、表示制御部１１５によって表示部１０６に観察用画像が表示される（Ｓ６８）。
【００７６】
なお、上記第２の実施形態のように、プレ撮影によって画像信号を取得する場合には、そのプレ撮影によって取得された画像信号に基づいて、表示制御部１１５が、表示部１０６に確認用画像を表示させるようにしてもよい。このように確認用画像を表示させるようにした場合には、ユーザが、サンプル作成の失敗を目視によっても確認することができる。
【００７７】
また、上記第１および第２の実施形態において、判定部１１２において閾値判定を行う際、被写体Ｓの化学発光の像を撮影する場合と被写体Ｓの蛍光の像を撮影する場合とで、閾値Ｔｔｈを変更するようにしてもよい。これは、蛍光の像を撮像する場合、励起光が支持体などを反射し、その反射光によるバックグラウンドの画像信号の信号値が大きく、蛍光がない場合でも撮像素子が飽和する可能性がある。このようにバックグラウンドが飽和するような時間までに露光しても意味がないので、上述したようなバックグラウンドの影響を受けない化学発光の場合よりも閾値を短くするようにしてもよい。これによりサンプル作成の失敗を高精度に検出することができる。
【００７８】
また、上記第１および第２の実施形態においては、露光時間を算出する際、１次関数ｆ，ｇを用いるようにしたが、１次関数に限らず、２次関数または高次関数もしくは指数関数を用いて近似するようにしてもよい。
【００７９】
また、一般的に、蛍光と化学発光とを比較すると化学発光の方が試薬の褪色が早いことが知られている。したがって、蛍光の像を撮影する場合と化学発光の像を撮影する場合とで、露光時間を算出する際に用いる近似式を変更するようにしてもよい。たとえば蛍光の像を撮像する場合には１次関数を近似式として用い、化学発光の像を撮像する場合には、指数関数または指数関数的な変化をする関数を近似式として用いるようにしてもよい。なお、上述したような１次関数、指数関数または指数関数的な変化をする関数は、露光時間算出部１１０に予め設定されているものとする。ただし、この関数を、ユーザが入力部１０４を用いて任意に設定可能としてもよい。また、被写体の種類毎または試薬の種類毎に異なる関数を設定しておいてもよい。
【００８０】
また、上記第１および第２の実施形態において露光時間を算出する際、撮像素子の感度を高めることが望ましい。したがって、露光時間を算出するために用いる画像信号を読み出す際、すなわち非破壊読み出しまたはプレ撮影の破壊読み出しを行う際、ビニング読み出しを行うようにしてもよい。ビニング読み出しとは、撮像素子における隣接する光電変換素子（画素）同士をまとめて読み出す方法である。たとえば、１つの光電変換素子のノイズをＮ、１つの光電変換素子から読み出されるノイズを含まない理想的な信号値をａ１、１つの光電変換素子の目標信号値をａｇとすると、ビニング読み出しを行わない場合の露光時間Ｔは、Ｔ＝ａｇ／｛（ａ１＋Ｎ）／ｔ１｝となる。これに対し、４画素のビニング読み出しを行った場合を想定し、露光時間の精度を比較する。なお、ビニングに用いる４画素全てにおいて、理想的な信号値をａ１とし、ノイズはホワイトノイズ成分のみと仮定する。この場合の露光時間Ｔは、Ｔ＝４ａｇ／｛（４ａ１＋２Ｎ）／ｔ１｝＝ａｇ／｛（ａ１＋Ｎ／２）／ｔ１｝となり、露光時間Ｔが受けるノイズの影響は１／２となる。すなわち、露光時間Ｔをより高精度に算出することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１     撮影システム
１０   暗箱
１２   筐体
１４   扉
１６   ステージ
１８   中空部
２０   撮影部
１００ 撮影制御装置
１０２ 制御装置本体
１０４ 入力部
１０６ 表示部
１０８ 画像処理部
１１０ 露光時間算出部
１１２ 判定部
１１４ 制御部
１１５ 表示制御部
【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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【図８】
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