撮影装置、撮影プログラム、及び撮影方法
【課題】化学発光試料が劣化した場合等においても、濃度不良が発生するのを防ぐことができる。
【解決手段】撮影装置１０は、撮像素子により化学発光する被写体を複数回プレ露出し、複数のプレ露出画像に基づいて、化学発光する被写体の発光特性を算出し、算出した発光特性に基づいて、被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出し、算出した露出時間で被写体を本露出する。
【解決手段】撮影装置１０は、撮像素子により化学発光する被写体を複数回プレ露出し、複数のプレ露出画像に基づいて、化学発光する被写体の発光特性を算出し、算出した発光特性に基づいて、被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出し、算出した露出時間で被写体を本露出する。
【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試料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試料を被写体として、励起光を照射せずに長時間露出により撮像したりする撮影装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、撮影手法の種類と本撮影における適正露出時間を求めるための仮撮影用の露出時間（仮露出時間）とが対応づけられたルックアップテーブルを記憶し、入力された撮影手法の種類に応じた仮露出時間を、ルックアップテーブルを参照して求め、求められた仮露出時間で仮撮影した仮撮影画像信号に基づいて、本露出時間を設定する装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、予め露光完了予定時間と露光途中の１回以上の露光チェック時間とを設定しておき、露光チェック時間ごとに、撮影画像を画像記憶手段に記憶しモニタ手段に表示することにより、化学発光を露光撮影する際の最適な露光時間を効率よく探ることが可能な装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、観察する細胞を担体上に配置し、励起光の照射によって細胞から発せられた蛍光の画像を、所定の時間間隔をおいて、時系列的に撮像系で取得するにあたり、蛍光強度の飽和を防ぐために、先に取得した蛍光画像を用いて、後に取得する蛍光画像の撮影の露出光量を決定する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６７８３９７号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１４７８号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば特許文献１に記載された技術では、予め設定されたルックアップテーブルを用いて本露出時間を設定するため、化学発光試料を被写体とした場合に、化学発光試料が劣化した場合や、ルックアップテーブルに適合しない化学発光試料を用いた場合には、本露出時間が適正に設定されず、濃度不良となる場合がある、という問題があった。
【０００８】
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、化学発光試料が劣化した場合等においても、濃度不良が発生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】
【０００９】
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、化学発光する被写体を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により前記被写体を複数回プレ露出して、複数のプレ露出画像を取得するプレ露出手段と、前記複数のプレ露出画像に基づいて、前記化学発光する被写体の発光特性を算出する発光特性算出手段と、前記発光特性に基づいて、前記被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出する露出時間算出手段と、算出した前記露出時間で前記被写体を本露出して本露出画像を取得する本露出手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、被写体を複数回プレ露出し、複数のプレ露出画像に基づいて、化学発光する被写体の発光特性を算出し、算出した発光特性に基づいて、被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出して本露出する。このため、化学発光試料が劣化した場合等においても、濃度不良が発生するのを防ぐことができる。
【００１１】
なお、請求項２に記載したように、前記プレ露出画像の画素サイズを、前記本露出画像の画素サイズよりも大きくすることが好ましい。
【００１２】
また、請求項３に記載したように、前記撮像素子が画素加算機能を備え、当該画素加算機能により、前記プレ露出画像の画素サイズを、前記本露出画像の画素サイズよりも大きくすることが好ましい。
【００１３】
また、請求項４に記載したように、前記複数のプレ露出画像に変化がない場合、前記プレ露出の画素加算数を多くして再度プレ露出するようにしてもよい。
【００１４】
また、請求項５に記載したように、前記複数のプレ露出画像に変化がない場合、前記プレ露出の露出時間を長くして再度プレ露出するようにしてもよい。
【００１５】
請求項６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５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ことを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明の撮影方法は、撮像素子により化学発光する被写体を複数回プレ露出して、複数のプレ露出画像を取得するステップと、前記複数のプレ露出画像に基づいて、前記化学発光する被写体の発光特性を算出するステップと、前記発光特性に基づいて、前記被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出するステップと、算出した前記露出時間で前記被写体を本露出して本露出画像を取得するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、化学発光試料が劣化した場合等においても、濃度不良が発生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】
【００１８】
【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】画像処理装置１００のＣＰＵ７０Ａ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】画像処理装置１００のＣＰＵ７０Ａで実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図７】化学発光試料の減衰特性を示す線図である。
【図８】本露出の露出値の算出について説明するための線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。なお、本実施形態では、前述した化学発光試料が被写体の場合について説明する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。蛍光試料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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。本実施形態においては、撮像素子８８としてＣＣＤを用いる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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が化学発光試料の場合、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。
【００４８】
次に、本実施形態の作用として、画像処理装置１００のＣＰＵ７０Ａで実行される処理について、図５、６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
なお、図５に示すフローチャートは、ユーザーが被写体配置部４０に被写体ＰＳを配置して、操作部７２を操作して撮影を指示すると実行される。なお、本実施形態では、被写体ＰＳが化学発光試料の場合について説明する。
【００５０】
化学発光試料である被写体ＰＳの露出値（発光強度）ｆ（ｔ）は、図７に示すように時間が経過すると共に徐々に減衰する特性を示し、次式で表される。
【００５１】
【数１】
【００５２】
ここで、ｋは減衰の程度を表す減衰係数であり、ｑ０は被写体ＰＳの露出値、すなわち発光強度の初期値である（ｔ＝０の場合にｆ（ｔ）＝ｑ０となる）。従って、ｑ０、ｋを求めることにより、被写体ＰＳの発光特性、すなわち減衰特性を求めることができる。そこで、本実施形態では、詳細は後述するが、複数回プレ露出を行い、その結果に基づいてｑ０、ｋを求め、その後、被写体ＰＳの目標濃度に応じた本露出時間を算出する。
【００５３】
まず、ステップ１００では、プレ露出回数Ｎを設定する。プレ露出回数Ｎは、２以上に設定され、ユーザーの選択により設定してもよいし、予め定めた数に自動で設定してもよい。なお、本実施形態では、プレ露出回数Ｎが２に設定された場合について説明する。
【００５４】
ステップ１０２では、カウンタＣＮＴを０にセットする。
【００５５】
ステップ１０４では、予め定めたプレ露出時間Ｔｐで被写体ＰＳをビニング数（画素加算数）Ｂｐでプレ露出してプレ露出画像を取得する。例えばＢｐ＝８であれば、８×８画素を画素加算してプレ露出画像を得る。本実施形態では、撮像素子８８がビニング機能、すなわち画素加算機能を有し、この画素加算機能により画素加算する。なお、撮像素子８８でビニングせずに、各画素の画素値を取得した後、８×８画素毎に画素加算処理するようにしてもよい。なお、本実施形態では、被写体ＰＳは化学発光試料であるので、励起光は照射しない。
【００５６】
ステップ１０６では、プレ露出画像の予め定めた関心領域ＲＯＩのプレ露出値Ｑｐを算出する。具体的には、例えばウェスタンブロッティングのメンブレンのような場合、関心領域ＲＯＩをプレ露出画像の最も信号レベルが高いバンドの中央付近のｘ×ｙ画素に設定し、その関心領域ＲＯＩの各画素の平均値をプレ露出値Ｑｐとする。なお、関心領域ＲＯＩの設定はこれに限られるものではない。また、プレ露出値Ｑｐは、関心領域ＲＯＩの平均値とする場合に限らず、中央値等としてもよい。
【００５７】
ステップ１０８では、カウンタＣＮＴを１インクリメントする。
【００５８】
ステップ１１０では、カウンタＣＮＴがプレ露出回数Ｎと一致するか否かを判断し、一致していない場合はステップ１１２へ移行し、一致した場合には、ステップ１１４へ移行する。
【００５９】
ステップ１１２では、予め定めたプレ露出間隔Ｔｇが経過するまで待機する。そして、Ｔｇ時間経過後、ステップ１０４へ戻って、２回目のプレ露出を行う。このように、カウンタＣＮＴがプレ露出回数Ｎに達するまでプレ露出を実行する。本実施形態では、プレ露出回数Ｎは２であるので、２回プレ露出を実行した後、ステップ１１４へ移行する。
【００６０】
ステップ１１４では、プレ露出値に対応した単位時間当たりの本露出値を算出する。
【００６１】
例えば、１回目のプレ露出値をＱｐ１、２回目のプレ露出値をＱｐ２、本露出のビニング数をＢｍとすると、１回目のプレ露出値Ｑｐ１に対応した単位時間当たりの本露出値ｑｍ１、２回目のプレ露出値Ｑｐ２に対応した単位時間当たりの本露出値ｑｍ２は、次式で算出することができる。
【００６２】
【数２】
【００６３】
なお、プレ露出のビニング数Ｂｐは、本露出のビニング数Ｂｍよりも大きいことが好ましい。すなわち、プレ露出の画素サイズを本露出の画素サイズよりも大きくする。これにより、プレ露出の感度を向上させることができ、プレ露出時間を短縮することができる。
【００６４】
ステップ１１６では、減衰係数ｋ、すなわちプレ露出時間に対応した単位時間当たりの本露出値の傾きを算出する。
【００６５】
図８に示すように、減衰係数ｋは次式で算出することができる。
【００６６】
【数３】
【００６７】
なお、ｌｎは自然対数である。
【００６８】
ステップ１１８では、被写体ＰＳの発光強度の初期値ｑ０を設定する。本実施形態では、プレ露出は２回しか実行しないため、２回目のプレ露出値Ｑｐ２に対応した単位時間当たりの本露出値ｑｍ２をｑ０として設定する。
【００６９】
以上より、減衰係数ｋ及び初期値ｑ０が設定される。なお、本実施形態では、プレ露出を２回実行する場合について説明したが、３回以上プレ露出を行うようにしてもよい。この場合、各回のプレ露出のプレ露出値に対応した単位時間当たりの本露出値を求め、これらの本露出値から、最小自乗法等により減衰係数ｋ及び初期値ｑ０を求めるようにしてもよい。
【００７０】
ステップ１２０では、図６に示すような処理により、被写体ＰＳの目標濃度に対応した本露出時間を算出する。
【００７１】
図６に示すステップ２００では、被写体ＰＳの目標濃度（目標露出量）Ｑｆを設定する。目標濃度Ｑｆは、ユーザーに設定させてもよいし、予め定めた濃度を設定してもよい。
【００７２】
ステップ２０２では、本露出の露出時間Ｔｆを設定する。この露出時間Ｔｆは、ユーザーに設定させてもよいし、予め定めた時間を設定してもよい。
【００７３】
被写体の露出値は上記（１）式で表されるため、本露出で必要な目標露出量は、次式で示すように、上記（１）式を積分することで得られる。
【００７４】
【数４】
【００７５】
そして、上記（５）式をＴｆの式に書き換えると、次式となる。
【００７６】
【数５】
【００７７】
ここで、本露出の露出時間Ｔｆを設定する際、第１の条件として、上記（６）式の括弧内は正でなければならない。また、第２の条件として、本露出の露出時間の上限値が予め定められている場合には、露出時間Ｔｆは上限値以下に設定されなければならない。
【００７８】
そこで、ステップ２０４では、第１の条件を満たすか否かを判断する。すなわち、次式を満たすか否かを判断する。
【００７９】
【数６】
【００８０】
そして、第１の条件を満たす場合には、ステップ２０６へ移行し、第１の条件を満たさない場合には、ステップ２１０へ移行する。
【００８１】
ステップ２０６では、第２の条件を満たすか否か、すなわち、露出時間Ｔｆが予め定めた本露出の露出時間の上限値以下であるか否かを判断する。そして、第２の条件を満たす場合には、ステップ２０８へ移行し、第２の条件を満たさない場合には、ステップ２１０へ移行する。
【００８２】
ステップ２０８では、現在の露出時間Ｔｆを本露出の露出時間として設定する。一方、ステップ２０４又はステップ２０６で否定判断された場合、すなわち、第１の条件及び第２の条件の何れかを満たさない場合には、ステップ２１０へ移行し、目標濃度Ｑｆの値を下げる。なお、下げ方としては、１段階下げてもよいし、複数段階下げるようにしてもよい。
【００８３】
このようにして本露出の露出時間を設定した後は、図５に戻って、ステップ１２２において、露出時間Ｔｆ、ビニング数Ｂｍで本露出する。これにより、目標濃度Ｑｆで被写体ＰＳが撮影される。
【００８４】
このように、本実施形態では、複数回プレ露出を実行し、その結果に基づいて化学発光の被写体ＰＳの発光特性（減衰特性）を求め、求めた減衰特性に基づいて本露出の露出時間を決定する。このため、微弱に発光する化学発光の被写体でも、本露出時間が適正に設定され、濃度不良となるのを防ぐことができ、良好な撮影を行うことができる。
【００８５】
なお、本実施形態では、プレ露出を２回行って本露出の露出時間を算出する場合について説明したが、２回のプレ露出画像に変化がない場合、すなわち、１回目のプレ露出値Ｑｐ１と２回目のプレ露出値Ｑｐ２との差がない場合、プレ露出の露出時間及びプレ露出のビニング数の少なくとも一方の条件を変えて再度プレ露出するようにしてもよい。例えば、プレ露出時間を長くしたり、プレ露出のビニング数を多くしたりして再度プレ露出する。これにより、感度が向上し、減衰特性を精度よく求めることができる。
【００８６】
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。
【００８７】
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、６参照）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】
【００８８】
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
８６ タイミング発生器
８８ 撮像素子
９０ 冷却素子
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
【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試料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試料を被写体として、励起光を照射せずに長時間露出により撮像したりする撮影装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、撮影手法の種類と本撮影における適正露出時間を求めるための仮撮影用の露出時間（仮露出時間）とが対応づけられたルックアップテーブルを記憶し、入力された撮影手法の種類に応じた仮露出時間を、ルックアップテーブルを参照して求め、求められた仮露出時間で仮撮影した仮撮影画像信号に基づいて、本露出時間を設定する装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、予め露光完了予定時間と露光途中の１回以上の露光チェック時間とを設定しておき、露光チェック時間ごとに、撮影画像を画像記憶手段に記憶しモニタ手段に表示することにより、化学発光を露光撮影する際の最適な露光時間を効率よく探ることが可能な装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、観察する細胞を担体上に配置し、励起光の照射によって細胞から発せられた蛍光の画像を、所定の時間間隔をおいて、時系列的に撮像系で取得するにあたり、蛍光強度の飽和を防ぐために、先に取得した蛍光画像を用いて、後に取得する蛍光画像の撮影の露出光量を決定する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６７８３９７号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１４７８号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば特許文献１に記載された技術では、予め設定されたルックアップテーブルを用いて本露出時間を設定するため、化学発光試料を被写体とした場合に、化学発光試料が劣化した場合や、ルックアップテーブルに適合しない化学発光試料を用いた場合には、本露出時間が適正に設定されず、濃度不良となる場合がある、という問題があった。
【０００８】
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、化学発光試料が劣化した場合等においても、濃度不良が発生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】
【０００９】
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、化学発光する被写体を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により前記被写体を複数回プレ露出して、複数のプレ露出画像を取得するプレ露出手段と、前記複数のプレ露出画像に基づいて、前記化学発光する被写体の発光特性を算出する発光特性算出手段と、前記発光特性に基づいて、前記被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出する露出時間算出手段と、算出した前記露出時間で前記被写体を本露出して本露出画像を取得する本露出手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、被写体を複数回プレ露出し、複数のプレ露出画像に基づいて、化学発光する被写体の発光特性を算出し、算出した発光特性に基づいて、被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出して本露出する。このため、化学発光試料が劣化した場合等においても、濃度不良が発生するのを防ぐことができる。
【００１１】
なお、請求項２に記載したように、前記プレ露出画像の画素サイズを、前記本露出画像の画素サイズよりも大きくすることが好ましい。
【００１２】
また、請求項３に記載したように、前記撮像素子が画素加算機能を備え、当該画素加算機能により、前記プレ露出画像の画素サイズを、前記本露出画像の画素サイズよりも大きくすることが好ましい。
【００１３】
また、請求項４に記載したように、前記複数のプレ露出画像に変化がない場合、前記プレ露出の画素加算数を多くして再度プレ露出するようにしてもよい。
【００１４】
また、請求項５に記載したように、前記複数のプレ露出画像に変化がない場合、前記プレ露出の露出時間を長くして再度プレ露出するようにしてもよい。
【００１５】
請求項６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５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ことを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明の撮影方法は、撮像素子により化学発光する被写体を複数回プレ露出して、複数のプレ露出画像を取得するステップと、前記複数のプレ露出画像に基づいて、前記化学発光する被写体の発光特性を算出するステップと、前記発光特性に基づいて、前記被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出するステップと、算出した前記露出時間で前記被写体を本露出して本露出画像を取得するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、化学発光試料が劣化した場合等においても、濃度不良が発生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】
【００１８】
【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】画像処理装置１００のＣＰＵ７０Ａ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】画像処理装置１００のＣＰＵ７０Ａで実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図７】化学発光試料の減衰特性を示す線図である。
【図８】本露出の露出値の算出について説明するための線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。なお、本実施形態では、前述した化学発光試料が被写体の場合について説明する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。蛍光試料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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。本実施形態においては、撮像素子８８としてＣＣＤを用いる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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が化学発光試料の場合、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。
【００４８】
次に、本実施形態の作用として、画像処理装置１００のＣＰＵ７０Ａで実行される処理について、図５、６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
なお、図５に示すフローチャートは、ユーザーが被写体配置部４０に被写体ＰＳを配置して、操作部７２を操作して撮影を指示すると実行される。なお、本実施形態では、被写体ＰＳが化学発光試料の場合について説明する。
【００５０】
化学発光試料である被写体ＰＳの露出値（発光強度）ｆ（ｔ）は、図７に示すように時間が経過すると共に徐々に減衰する特性を示し、次式で表される。
【００５１】
【数１】
【００５２】
ここで、ｋは減衰の程度を表す減衰係数であり、ｑ０は被写体ＰＳの露出値、すなわち発光強度の初期値である（ｔ＝０の場合にｆ（ｔ）＝ｑ０となる）。従って、ｑ０、ｋを求めることにより、被写体ＰＳの発光特性、すなわち減衰特性を求めることができる。そこで、本実施形態では、詳細は後述するが、複数回プレ露出を行い、その結果に基づいてｑ０、ｋを求め、その後、被写体ＰＳの目標濃度に応じた本露出時間を算出する。
【００５３】
まず、ステップ１００では、プレ露出回数Ｎを設定する。プレ露出回数Ｎは、２以上に設定され、ユーザーの選択により設定してもよいし、予め定めた数に自動で設定してもよい。なお、本実施形態では、プレ露出回数Ｎが２に設定された場合について説明する。
【００５４】
ステップ１０２では、カウンタＣＮＴを０にセットする。
【００５５】
ステップ１０４では、予め定めたプレ露出時間Ｔｐで被写体ＰＳをビニング数（画素加算数）Ｂｐでプレ露出してプレ露出画像を取得する。例えばＢｐ＝８であれば、８×８画素を画素加算してプレ露出画像を得る。本実施形態では、撮像素子８８がビニング機能、すなわち画素加算機能を有し、この画素加算機能により画素加算する。なお、撮像素子８８でビニングせずに、各画素の画素値を取得した後、８×８画素毎に画素加算処理するようにしてもよい。なお、本実施形態では、被写体ＰＳは化学発光試料であるので、励起光は照射しない。
【００５６】
ステップ１０６では、プレ露出画像の予め定めた関心領域ＲＯＩのプレ露出値Ｑｐを算出する。具体的には、例えばウェスタンブロッティングのメンブレンのような場合、関心領域ＲＯＩをプレ露出画像の最も信号レベルが高いバンドの中央付近のｘ×ｙ画素に設定し、その関心領域ＲＯＩの各画素の平均値をプレ露出値Ｑｐとする。なお、関心領域ＲＯＩの設定はこれに限られるものではない。また、プレ露出値Ｑｐは、関心領域ＲＯＩの平均値とする場合に限らず、中央値等としてもよい。
【００５７】
ステップ１０８では、カウンタＣＮＴを１インクリメントする。
【００５８】
ステップ１１０では、カウンタＣＮＴがプレ露出回数Ｎと一致するか否かを判断し、一致していない場合はステップ１１２へ移行し、一致した場合には、ステップ１１４へ移行する。
【００５９】
ステップ１１２では、予め定めたプレ露出間隔Ｔｇが経過するまで待機する。そして、Ｔｇ時間経過後、ステップ１０４へ戻って、２回目のプレ露出を行う。このように、カウンタＣＮＴがプレ露出回数Ｎに達するまでプレ露出を実行する。本実施形態では、プレ露出回数Ｎは２であるので、２回プレ露出を実行した後、ステップ１１４へ移行する。
【００６０】
ステップ１１４では、プレ露出値に対応した単位時間当たりの本露出値を算出する。
【００６１】
例えば、１回目のプレ露出値をＱｐ１、２回目のプレ露出値をＱｐ２、本露出のビニング数をＢｍとすると、１回目のプレ露出値Ｑｐ１に対応した単位時間当たりの本露出値ｑｍ１、２回目のプレ露出値Ｑｐ２に対応した単位時間当たりの本露出値ｑｍ２は、次式で算出することができる。
【００６２】
【数２】
【００６３】
なお、プレ露出のビニング数Ｂｐは、本露出のビニング数Ｂｍよりも大きいことが好ましい。すなわち、プレ露出の画素サイズを本露出の画素サイズよりも大きくする。これにより、プレ露出の感度を向上させることができ、プレ露出時間を短縮することができる。
【００６４】
ステップ１１６では、減衰係数ｋ、すなわちプレ露出時間に対応した単位時間当たりの本露出値の傾きを算出する。
【００６５】
図８に示すように、減衰係数ｋは次式で算出することができる。
【００６６】
【数３】
【００６７】
なお、ｌｎは自然対数である。
【００６８】
ステップ１１８では、被写体ＰＳの発光強度の初期値ｑ０を設定する。本実施形態では、プレ露出は２回しか実行しないため、２回目のプレ露出値Ｑｐ２に対応した単位時間当たりの本露出値ｑｍ２をｑ０として設定する。
【００６９】
以上より、減衰係数ｋ及び初期値ｑ０が設定される。なお、本実施形態では、プレ露出を２回実行する場合について説明したが、３回以上プレ露出を行うようにしてもよい。この場合、各回のプレ露出のプレ露出値に対応した単位時間当たりの本露出値を求め、これらの本露出値から、最小自乗法等により減衰係数ｋ及び初期値ｑ０を求めるようにしてもよい。
【００７０】
ステップ１２０では、図６に示すような処理により、被写体ＰＳの目標濃度に対応した本露出時間を算出する。
【００７１】
図６に示すステップ２００では、被写体ＰＳの目標濃度（目標露出量）Ｑｆを設定する。目標濃度Ｑｆは、ユーザーに設定させてもよいし、予め定めた濃度を設定してもよい。
【００７２】
ステップ２０２では、本露出の露出時間Ｔｆを設定する。この露出時間Ｔｆは、ユーザーに設定させてもよいし、予め定めた時間を設定してもよい。
【００７３】
被写体の露出値は上記（１）式で表されるため、本露出で必要な目標露出量は、次式で示すように、上記（１）式を積分することで得られる。
【００７４】
【数４】
【００７５】
そして、上記（５）式をＴｆの式に書き換えると、次式となる。
【００７６】
【数５】
【００７７】
ここで、本露出の露出時間Ｔｆを設定する際、第１の条件として、上記（６）式の括弧内は正でなければならない。また、第２の条件として、本露出の露出時間の上限値が予め定められている場合には、露出時間Ｔｆは上限値以下に設定されなければならない。
【００７８】
そこで、ステップ２０４では、第１の条件を満たすか否かを判断する。すなわち、次式を満たすか否かを判断する。
【００７９】
【数６】
【００８０】
そして、第１の条件を満たす場合には、ステップ２０６へ移行し、第１の条件を満たさない場合には、ステップ２１０へ移行する。
【００８１】
ステップ２０６では、第２の条件を満たすか否か、すなわち、露出時間Ｔｆが予め定めた本露出の露出時間の上限値以下であるか否かを判断する。そして、第２の条件を満たす場合には、ステップ２０８へ移行し、第２の条件を満たさない場合には、ステップ２１０へ移行する。
【００８２】
ステップ２０８では、現在の露出時間Ｔｆを本露出の露出時間として設定する。一方、ステップ２０４又はステップ２０６で否定判断された場合、すなわち、第１の条件及び第２の条件の何れかを満たさない場合には、ステップ２１０へ移行し、目標濃度Ｑｆの値を下げる。なお、下げ方としては、１段階下げてもよいし、複数段階下げるようにしてもよい。
【００８３】
このようにして本露出の露出時間を設定した後は、図５に戻って、ステップ１２２において、露出時間Ｔｆ、ビニング数Ｂｍで本露出する。これにより、目標濃度Ｑｆで被写体ＰＳが撮影される。
【００８４】
このように、本実施形態では、複数回プレ露出を実行し、その結果に基づいて化学発光の被写体ＰＳの発光特性（減衰特性）を求め、求めた減衰特性に基づいて本露出の露出時間を決定する。このため、微弱に発光する化学発光の被写体でも、本露出時間が適正に設定され、濃度不良となるのを防ぐことができ、良好な撮影を行うことができる。
【００８５】
なお、本実施形態では、プレ露出を２回行って本露出の露出時間を算出する場合について説明したが、２回のプレ露出画像に変化がない場合、すなわち、１回目のプレ露出値Ｑｐ１と２回目のプレ露出値Ｑｐ２との差がない場合、プレ露出の露出時間及びプレ露出のビニング数の少なくとも一方の条件を変えて再度プレ露出するようにしてもよい。例えば、プレ露出時間を長くしたり、プレ露出のビニング数を多くしたりして再度プレ露出する。これにより、感度が向上し、減衰特性を精度よく求めることができる。
【００８６】
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。
【００８７】
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、６参照）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】
【００８８】
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
８６ タイミング発生器
８８ 撮像素子
９０ 冷却素子
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学発光する被写体を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により前記被写体を複数回プレ露出して、複数のプレ露出画像を取得するプレ露出手段と、
前記複数のプレ露出画像に基づいて、前記化学発光する被写体の発光特性を算出する発光特性算出手段と、
前記発光特性に基づいて、前記被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出する露出時間算出手段と、
算出した前記露出時間で前記被写体を本露出して本露出画像を取得する本露出手段と、
を備えた撮影装置。
【請求項２】
前記プレ露出画像の画素サイズを、前記本露出画像の画素サイズよりも大きくした
請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記撮像素子が画素加算機能を備え、当該画素加算機能により、前記プレ露出画像の画素サイズを、前記本露出画像の画素サイズよりも大きくした
請求項１又は請求項２記載の撮影装置。
【請求項４】
前記複数のプレ露出画像に変化がない場合、前記プレ露出の画素加算数を多くして再度プレ露出する
請求項１〜３の何れか１項に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記複数のプレ露出画像に変化がない場合、前記プレ露出の露出時間を長くして再度プレ露出する
請求項１〜４の何れか１項に記載の撮影装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１〜請求項５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７】
撮像素子により化学発光する被写体を複数回プレ露出して、複数のプレ露出画像を取得するステップと、
前記複数のプレ露出画像に基づいて、前記化学発光する被写体の発光特性を算出するステップと、
前記発光特性に基づいて、前記被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出するステップと、
算出した前記露出時間で前記被写体を本露出して本露出画像を取得するステップと、
を含む撮影方法。
【請求項１】
化学発光する被写体を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により前記被写体を複数回プレ露出して、複数のプレ露出画像を取得するプレ露出手段と、
前記複数のプレ露出画像に基づいて、前記化学発光する被写体の発光特性を算出する発光特性算出手段と、
前記発光特性に基づいて、前記被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出する露出時間算出手段と、
算出した前記露出時間で前記被写体を本露出して本露出画像を取得する本露出手段と、
を備えた撮影装置。
【請求項２】
前記プレ露出画像の画素サイズを、前記本露出画像の画素サイズよりも大きくした
請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記撮像素子が画素加算機能を備え、当該画素加算機能により、前記プレ露出画像の画素サイズを、前記本露出画像の画素サイズよりも大きくした
請求項１又は請求項２記載の撮影装置。
【請求項４】
前記複数のプレ露出画像に変化がない場合、前記プレ露出の画素加算数を多くして再度プレ露出する
請求項１〜３の何れか１項に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記複数のプレ露出画像に変化がない場合、前記プレ露出の露出時間を長くして再度プレ露出する
請求項１〜４の何れか１項に記載の撮影装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１〜請求項５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７】
撮像素子により化学発光する被写体を複数回プレ露出して、複数のプレ露出画像を取得するステップと、
前記複数のプレ露出画像に基づいて、前記化学発光する被写体の発光特性を算出するステップと、
前記発光特性に基づいて、前記被写体の目標濃度に対応する本露出の露出時間を算出するステップと、
算出した前記露出時間で前記被写体を本露出して本露出画像を取得するステップと、
を含む撮影方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−６８７２５（Ｐ２０１３−６８７２５Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６１３１（Ｐ２０１１−２０６１３１）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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