JP6464013B2 - 撮影装置および方法 - Google Patents

Description

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。

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。

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。

特開２００４−１８０３１７号公報 特開２００２−２７３２６号公報

ここで、上記のような撮影システムにおいて、たとえば撮影中にユーザが誤って筐体の扉を開いてしまった場合、外光が筐体内に入ってしまうため、撮影中の画像に外光がかぶり、画像が無効化してしまう。また、撮影中に画像を撮影する撮像素子および光源などに異常が発生した場合も、適切な撮影を行うことができず、画像が無効化してしまう。

なお、特許文献１および特許文献２には、撮像素子を用いた撮影装置が開示されており、撮像素子から非破壊的な読み出しを行って画像信号を取得することが開示されているが、その画像信号を上述したような装置の異常が発生した場合に用いることについては、何も提案されていない。

本発明は、上記の問題に鑑み、撮影中にユーザが誤って筐体の扉を開いてしまった場合や撮影中に撮像素子および光源などに異常が発生した場合も、その直前までに撮影された画像をユーザが確認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。

本発明の撮影装置は、画像信号を非破壊的に読み出し可能な撮像素子を有し、撮像素子を用いて被写体の撮影を行う撮影部と、被写体の撮影中に撮像素子から画像信号の非破壊的な読み出しを行う読出制御部と、読出制御部によって非破壊的に読み出された画像信号を保存する保存部と、被写体の撮影中に異常状態が発生したことを検出する異常検出部と、異常検出部によって異常状態が検出された場合に、保存部に保存された画像信号を読み出して出力する出力部とを備えたことを特徴とする。

また、上記本発明の撮影装置において、読出制御部は、画像信号の非破壊的な読み出しを連続的に複数回行うことができる。

また、上記本発明の撮影装置において、読出制御部は、予め設定された一定時間の間隔で画像信号の非破壊的な読み出しを行うことができる。

また、上記本発明の撮影装置は、被写体が内部に設置される筐体であって、開閉扉を有する筐体と、開閉扉の開状態を検出する開状態検出部とを備え、異常検出部は、開状態検出部によって開閉扉の開状態が検出された場合に、異常状態が発生したことを検出することができる。

また、上記本発明の撮影装置は、撮像素子の異常を検出する撮像素子異常検出部を備え、異常検出部は、撮像素子異常検出部によって撮像素子の異常が検出された場合に、異常状態が発生したことを検出することができる。

また、上記本発明の撮影装置において、撮像素子異常検出部は、撮像素子の温度を検出し、その検出した温度が予め設定された範囲外である場合に、撮像素子の異常を検出することができる。

また、上記本発明の撮影装置は、被写体に対して光を照射する光源部と、光源部の異常を検出する光源異常検出部とを備え、異常検出部は、光源異常検出部によって光源の異常が検出された場合に、異常状態が発生したことを検出することができる。

また、上記本発明の撮影装置において、光源異常検出部は、光源部の断線または短絡を検出した場合に、光源部の異常を検出することができる。

また、上記本発明の撮影装置において、異常検出部は、異常状態を段階的に検出することができ、第１段階の異常状態が検出された場合に、異常状態を報知する報知部と、第１段階よりも異常度の高い第２段階の異常状態が検出された場合に、撮影を中止する制御部とを備えることができる。

また、上記本発明の撮影装置は、不揮発性のメモリを有する常時保存部と、常時保存部に保存部から読み出された非破壊的に読み出された画像信号を保存するか否かの選択を受け付ける選択受付部とをさらに備えることができ、選択受付部によって非破壊的に読み出された画像信号を保存することが選択された場合に、常時保存部に非破壊的に読み出された画像信号を保存し、記非破壊的に読み出された画像信号を保存しないことが選択された場合には、常時保存部に非破壊的に読み出された画像信号を保存しないようにできる。

また、撮像素子として、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサを用いることができる。

本発明の撮影方法は、画像信号を非破壊的に読み出し可能な撮像素子を用いて被写体の撮影を行う撮影方法において、被写体の撮影中に撮像素子から非破壊的な画像信号の読み出しを行い、その非破壊的に読み出された画像信号を保存し、被写体の撮影中に異常状態が発生したことを検出した場合に、保存した画像信号を読み出して出力することを特徴とする。

本発明の撮影装置および方法によれば、画像信号を非破壊的に読み出し可能な撮像素子を用いて被写体の撮影を行う際、被写体の撮影中に撮像素子から非破壊的な画像信号の読み出しを行い、その非破壊的に読み出された画像信号を保存する。そして、被写体の撮影中に異常状態が発生したことを検出した場合に、保存した画像信号を読み出して出力するようにしたので、上述したように撮影中にユーザが誤って筐体の扉を開いてしまった場合や撮影中に画像を撮影する撮像素子および光源などに異常が発生した場合も、その直前までに撮影された画像をユーザが確認することができる。

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 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 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概略ブロック図である 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 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概略ブロック図である 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 本発明の撮影装置の第３の実施形態を用いた撮影システム概略ブロック図である 本発明の撮影装置の第３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

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。本実施形態の撮影システム１は、撮影中に異常状態が発生した場合の処理に特徴を有するものであるが、まずは、撮影システム１の全体構成について説明する。

図１は、本実施形態の撮影システム１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１を示す概略ブロック図である。

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、撮影装置本体１０および撮影制御装置１００を備えている。

撮影装置本体１０は、開閉扉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。

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に示す開閉扉１４が開閉可能に取り付けられており、ユーザは、開閉扉１４を開けステージ１６上に被写体Ｓを配置した後、開閉扉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。

また、開閉扉１４の中空部１８側の面には、開閉扉１４が閉じられた際に、筐体本体側に形成された孔１３ｂに嵌合する嵌合部１３ａが設けられている。孔１３ｂには、嵌合部１３ａが嵌合しているか否かを検出する開閉状態検出部１３（図３参照）が設けられている。開閉状態検出部１３は、上述したように孔１３ｂに嵌合部１３ａが嵌合しているか否かを検出することによって、開閉扉１４が開閉を検出するものである。開閉状態検出部１３としては、マイクロスイッチまたは光学的なセンサなどを用いることができる。なお、本実施形態の開閉状態検出部１３が、本発明の開状態検出部に相当するものである。

撮影部２０は、筐体１２の上面に固定されており、たとえばＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子２１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。

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。

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。

被写体観察用モニタ５０は、筐体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Ｓの位置やステージ１６の高さを調整することが可能である。

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、撮影装置本体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、撮影装置本体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、撮影装置本体１０内の撮影部２０および開閉状態検出部１３と、撮影制御装置１００における読出制御部１１１、表示制御部１１２および異常検出部１１３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１１２が本発明の出力部および報知部に相当するものである。

制御装置本体１０２は、図３に示すように、画像処理部１０８、制御部１１０、異常検出部１１３、一時保存部１１４および常時保存部１１５を備えている。なお、本実施形態における一時保存部１１４が、本発明の保存部に相当するものである。

制御部１１０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１１０は、撮影装置本体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１１０は、読出制御部１１１および表示制御部１１２を備えている。読出制御部１１１は、撮影部２０における撮像素子２１からの画像信号の読み出しを制御するものである。

本実施形態の読出制御部１１１は、予め設定された露光時間が経過した時点で観察用画像の画像信号を撮像素子２１から読み出すものであり、さらに上記露光時間の間（観察用画像の撮影中）に一定の時間間隔で画像信号の非破壊的な読み出しを行うものである。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２１から画像信号を読み出す際に、撮像素子２１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。

常時保存部１１５は、観察用画像の画像信号を保存するものである。常時保存部１１５としては、たとえばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリを用いることができる。また、常時保存部１１５は、ユーザからの要求に応じて非破壊読み出しによって取得された画像信号も保存することができるものである。

一時保存部１１４は、非破壊読み出しによって取得された画像信号を保存するものである。一時保存部１１４としては、たとえばＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリを用いることができる。なお、本実施形態における一時保存部１１４が、本発明の保存部に相当するものである。

画像処理部１０８は、常時保存部１１５および一時保存部１１４から読み出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を施すものである。信号処理としては、たとえば暗電流補正処理やシャープネス処理などがある。暗電流補正処理は、予め記憶された暗画像信号を撮影によって取得された画像信号から減算する処理である。

表示制御部１１２は、画像処理部１０８において信号処理の施された画像信号に基づいて、観察用画像を表示部１０６に表示させるものである。また、表示制御部１１２は、異常検出部１１３によって撮影中に異常状態が発生したことが検出された場合に、一時保存部１１４に保存された非破壊読み出しの画像信号を読み出し、画像処理部１０８において信号処理の施された画像信号に基づいて、確認用画像を表示部１０６に表示させるものである。

また、表示制御部１１２は、異常検出部１１３によって撮影中に異常状態が発生したことが検出された場合には、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。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。

異常検出部１１３は、被写体Ｓの撮影中に異常状態が発生したことを検出するものである。具体的には、本実施形態の異常検出部１１３は、観察用画像の撮影中に、開閉状態検出部１３によって開閉扉１４が開かれたことが検出された場合、その検出信号を受け付けて撮影中に異常状態が発生したことを検出するものである。異常検出部１１３によって撮影中に異常状態が発生したことが検出された場合には、上述したように表示制御部１１２によって、最も直近に一時保存部１１４に保存された非破壊読み出しの画像信号が読み出され、画像処理部１０８において信号処理が施された後、その信号処理済の画像信号に基づいて確認用画像が表示部１０６に表示される。

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および確認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、撮影装置本体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。

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、撮影装置本体１０内の各部の種々の設定入力を受け付けるものである。また、入力部１０４は、一時保存部１１４から読み出された非破壊読み出しの画像信号を常時保存部１１５に保存するか否かの選択を受け付けるものである。本実施形態の入力部１０４は、本発明の選択受付部に相当するものである。

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Ｓ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Ｓ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Ｓ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Ｓ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Ｓ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。

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。

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Ｓ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。

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Ｓ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Ｓ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。

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。

まず、撮影装置本体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２１の露光が開始される（Ｓ１０）。

撮影が開始された後、一定の時間間隔（たとえば１秒間隔）で撮像素子２１から非破壊読み出しにより画像信号が読み出され（Ｓ１２）、その画像信号は一時保存部１１４に順次記憶される。（Ｓ１４）。

そして、被写体Ｓの撮影中に、ユーザによって誤って開閉扉１４が開かれた場合（Ｓ１６，ＹＥＳ）、そのことが開閉状態検出部１３によって検出され、その検出信号が異常検出部１１３によって受け付けられ、異常検出部１１３は、撮影中に異常状態が発生したことを検出する（Ｓ１８）。

異常検出部１１３によって撮影中に異常状態が発生したことが検出された場合、表示制御部１１２によって表示部１０６に警告メッセージが表示され（Ｓ２０）、制御部１１０によって撮影が中止される（Ｓ２２）。

次いで、表示制御部１１２によって、最も直近に一時保存部１１４に保存された非破壊読み出しの画像信号が読み出される（Ｓ２４）。

一時保存部１１４から読み出された非破壊読み出しの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た後、表示制御部１１２によって、信号処理済の画像信号に基づいて確認用画像が表示部１０６に表示される（Ｓ２６）。

そして、表示部１０６において、非破壊読み出しの画像信号を常時保存部１１５に保存するか否かの選択画面が表示され、ユーザによって入力部１０４を用いて常時保存部１１５に保存することが選択された場合には（Ｓ２８，ＹＥＳ）、非破壊読み出しの画像信号は常時保存部１１５に保存される（Ｓ３０）。ユーザによって常時保存部１１５に保存しないことが選択された場合には（Ｓ２８，ＮＯ）、非破壊読み出しの画像信号を常時保存部１１５に保存することなく、処理を終了する。このように非破壊読み出しの画像信号を常時保存部１１５に保存するか否かをユーザが選択することによって、必要な画像信号のみを常時保存部１１５に保存することができる。

一方、撮影中に扉が開かれることなく、予め設定された撮影露光時間が経過した場合には（Ｓ３２，ＹＥＳ）、読出制御部１１１によって撮像素子２１から破壊読み出しにより画像信号が読み出され、常時保存部１１５に保存される（Ｓ３４）。なお、破壊読み出しは、撮像素子２１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。

そして、表示制御部１１２によって常時保存部１１５に保存された破壊読み出しの画像信号が読み出され、画像処理部１０８においてその画像信号に信号処理が施された後、表示制御部１１２によって、信号処理済の画像信号に基づいて観察用画像が表示部１０６に表示される（Ｓ３６）。

上記第１の実施形態の撮影システム１によれば、被写体Ｓの撮影中に撮像素子２１から非破壊的な画像信号の読み出しを行い、その非破壊的に読み出された画像信号を保存する。そして、被写体Ｓの撮影中に異常状態が発生したことを検出した場合に、保存した画像信号を読み出して出力するようにしたので、撮影中にユーザが誤って筐体１２の扉を開いてしまった場合でも、その直前までに撮影された画像をユーザが確認することができる。

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２について説明する。第１の実施形態の撮影システム１においては、撮影中に開閉扉１４が誤って開かれた場合に、異常検出部１１３が、撮影中に異常状態が発生したことを検出するようにしたが、第２の実施形態の撮影システム２は、撮像素子２１の異常が検出された場合に、撮影中に異常状態が発生したことを検出するものである。具体的には、第２の実施形態の撮影システム２は、撮像素子２１の温度異常を検出する。撮像素子２１の温度が変化すると、暗電流レベルが変化し、上述した暗電流補正処理を行う際に用いる暗画像信号とは異なる大きさになり、適切な暗電流補正処理を行うことができないからである。なお、第２の実施形態の撮影システム２は、その他の構成については、第１の実施形態の撮影システム１と同様である。

図５は、第２の実施形態の撮影システム２の概略構成を示すブロック図である。図５に示すように、第２の実施形態の撮影システム２の撮影装置本体１０には、撮像素子２１の異常を検出する撮像素子異常検出部２７が設けられている。本実施形態の撮像素子異常検出部２７は、具体的には、撮像素子２１の温度を検出する温度センサを備え、温度センサによって検出した温度が予め設定された範囲外である場合に、撮像素子２１の異常を検出するものである。なお、撮像素子異常検出部２７は、撮像素子２１の温度を直接検出するものでもよいし、たとえば撮像素子２１の近傍の外気の温度を検出することによって間接的に撮像素子２１の温度を検出するものでもよい。

次に、本実施形態の撮影システム２の作用について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、撮影装置本体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。（Ｓ４０）。

撮影が開始された後、一定の時間間隔で撮像素子２１から非破壊読み出しにより画像信号が読み出され（Ｓ４２）、その画像信号は一時保存部１１４に順次記憶される。（Ｓ４４）。

そして、被写体Ｓの撮影中に、撮像素子２１の温度が第１の閾値範囲外となった場合
（Ｓ４６，ＹＥＳ）、そのことが撮像素子異常検出部２７によって検出され、その検出信号が異常検出部１１３によって受け付けられ、異常検出部１１３は、撮影中に異常状態が発生したことを検出する（Ｓ４８）。なお、第１の閾値範囲は、たとえば−２５℃±０．５℃に設定される。

そして、上述したように撮像素子２１の温度が第１の閾値範囲外となった場合には、まず、表示制御部１１２によって表示部１０６に警告メッセージが表示される（Ｓ５０）。

そして、引き続き撮影が継続され、さらに撮像素子２１の温度の変化が継続して第２の閾値範囲外となった場合には（Ｓ５２，ＹＥＳ）、表示制御部１１２によって表示部１０６にさらに警告メッセージが表示され（Ｓ５４）、制御部１１０によって撮影が中止される（Ｓ５６）。なお、第２の閾値範囲は、たとえば−２５℃±１℃に設定される。

次いで、表示制御部１１２によって、最も直近に一時保存部１１４に保存された非破壊読み出しの画像信号が読み出される（Ｓ５８）。

一時保存部１１４から読み出された非破壊読み出しの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た後、表示制御部１１２によって、信号処理済の画像信号に基づいて確認用画像が表示部１０６に表示される（Ｓ６０）。

そして、表示部１０６において、非破壊読み出しの画像信号を常時保存部１１５に保存するか否かの選択画面が表示され、ユーザによって常時保存部１１５に保存することが選択された場合には（Ｓ６２，ＹＥＳ）、非破壊読み出しの画像信号は常時保存部１１５に保存される（Ｓ６４）。ユーザによって常時保存部１１５に保存しないことが選択された場合には（６２，ＮＯ）、非破壊読み出しの画像信号を常時保存部１１５に保存することなく、処理を終了する。

一方、撮影中に撮像素子２１の温度が第１の閾値範囲外にならなかった場合（Ｓ４６，ＮＯ）および撮影中に撮像素子２１の温度が第１の閾値範囲外となったが、第２の閾値範囲外にならなかった場合（Ｓ５２，ＮＯ）には、予め設定された撮影露光時間が経過した時点において（Ｓ４４，ＹＥＳ）、読出制御部１１１によって撮像素子２１から破壊読み出しにより画像信号が読み出され、常時保存部１１５に保存される（Ｓ６８）。

そして、表示制御部１１２によって常時保存部１１５に保存された破壊読み出しの画像信号が読み出され、画像処理部１０８においてその画像信号に信号処理が施された後、表示制御部１１２によって、信号処理済の画像信号に基づいて観察用画像が表示部１０６に表示される（Ｓ７０）。

上記第２の実施形態の撮影システム２によれば、撮影中に撮像素子２１に異常が発生した場合も、その直前までに撮影された画像に対して適切な暗電流補正処理を施すことができ、その画像をユーザが確認することができる。

次に、本発明の撮影装置および方法の第３の実施形態を用いた撮影システム３について説明する。第２の実施形態の撮影システム２においては、撮像素子２１の異常が検出された場合に、異常検出部１１３が、撮影中に異常状態が発生したことを検出するようにしたが、第３の実施形態の撮影システム３は、光源の異常が検出された場合に、撮影中に異常状態が発生したことを検出するものである。第３の実施形態の撮影システム３は、その他の構成については、第１の実施形態の撮影システム１と同様である。

図７は、第３の実施形態の撮影システム３の概略構成を示すブロック図である。図７に示すように、第３の実施形態の撮影システム３の撮影装置本体１０には、落射光源部２４および透過光源部２６の異常を検出する光源異常検出部２８が設けられている。本実施形態の光源異常検出部２８は、具体的には、落射光源部２４および透過光源部２６における断線および短絡を検出するものである。落射光源部２４および透過光源部２６における断線および短絡は、たとえばこれらの光源を駆動制御するＩＣの断線および短絡検出機能を用いるようにしてもよいし、落射光源部２４および透過光源部２６に印加される電圧などをモニタするようにしてもよい。

次に、本実施形態の撮影システム３の作用について、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、撮影装置本体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（Ｓ８０）。

撮影が開始された後、一定の時間間隔で撮像素子２１から非破壊読み出しにより画像信号が読み出され（Ｓ８２）、その画像信号は一時保存部１１４に順次記憶される。（Ｓ８４）。

そして、被写体Ｓの撮影中に、落射光源部２４または透過光源部２６の断線または短絡が発生した場合（Ｓ８６，ＹＥＳ）、そのことが光源異常検出部２８によって検出され、その検出信号が異常検出部１１３によって受け付けられ、異常検出部１１３は、撮影中に異常状態が発生したことを検出する（Ｓ８８）。

異常検出部１１３によって撮影中に異常状態が発生したことが検出された場合、表示制御部１１２によって表示部１０６に警告メッセージが表示され（Ｓ９０）、制御部１１０によって撮影が中止される（Ｓ９２）。

次いで、表示制御部１１２によって、最も直近に一時保存部１１４に保存された非破壊読み出しの画像信号が読み出される（Ｓ９４）。

一時保存部１１４から読み出された非破壊読み出しの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た後、表示制御部１１２によって、信号処理済の画像信号に基づいて確認用画像が表示部１０６に表示される（Ｓ９６）。

そして、表示部１０６において、非破壊読み出しの画像信号を常時保存部１１５に保存するか否かの選択画面が表示され、ユーザによって常時保存部１１５に保存することが選択された場合には（Ｓ９８，ＹＥＳ）、非破壊読み出しの画像信号は常時保存部１１５に保存される（Ｓ１００）。ユーザによって常時保存部１１５に保存しないことが選択された場合には（Ｓ９８，ＮＯ）、非破壊読み出しの画像信号を常時保存部１１５に保存することなく、処理を終了する。

一方、落射光源部２４または透過光源部２６の断線または短絡が発生することなく、予め設定された撮影露光時間が経過した場合には（Ｓ１０２，ＹＥＳ）、読出制御部１１１によって撮像素子２１から破壊読み出しにより画像信号が読み出され、常時保存部１１５に保存される（Ｓ１０４）。なお、破壊読み出しは、撮像素子２１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。

そして、表示制御部１１２によって常時保存部１１５に保存された破壊読み出しの画像信号が読み出され、画像処理部１０８においてその画像信号に信号処理が施された後、表示制御部１１２によって、信号処理済の画像信号に基づいて観察用画像が表示部１０６に表示される（Ｓ１０６）。

上記第３の実施形態の撮影システム３によれば、撮影中に光源に異常が発生した場合も、その直前までに撮影された画像をユーザが確認することができる。

また、上記第１の実施形態の撮影システム１は撮影中に開閉扉１４が開かれたことを検出し、第２の実施形態の撮影システム２は撮像素子２１に異常が発生したことを検出し、第３の実施形態の撮影システム３は光源に異常が発生したことを検出するものであるが、これらの異常を全て検出するようにしてもよい。そして、その場合、異常検出部１１３が、異常状態を段階的に検出し、その異常度に応じた動作をするようにしてもよい。

具体的には、撮影中に異常状態が検出され、その異常が撮像素子２１の温度の異常である場合には、上記第２の実施形態のように、撮像素子２１の温度が第１の閾値範囲（たとえば−２５℃±０．５℃）外であるが、第２の閾値範囲（たとえば−２５℃±１℃）内である場合には、異常度がそれほど高くないので、撮影を中止することなく表示制御部１１２による警告メッセージの表示を行う。一方、撮像素子２１の温度が第２の閾値範囲（たとえば−２５℃±１℃）外である場合には、異常度が高いので、表示制御部１１２が、警告メッセージを表示し、かつ制御部１１０が撮影を中止する。

また、撮影中に異常状態が検出され、その異常が落射光源部２４または透過光源部２６の断線または短絡である場合および開閉扉１４の開状態の検出である場合には、第１および第３の実施形態と同様に、表示制御部１１２が、警告メッセージを表示し、かつ制御部１１０が撮影を中止する。このように段階的に異常状態を検出することによって、無駄に撮影が中止されるのを防止することができる。

１〜３ 撮影システム
１０ 撮影装置本体
１２ 筐体
１３ 開閉状態検出部
１３ａ 嵌合部
１３ｂ 孔
１４ 開閉扉
１６ ステージ
１８ 中空部
２０ 撮影部
２１ 撮像素子
２２ レンズ部
２４ 落射光源部
２６ 透過光源部
２７ 撮像素子異常検出部
２８ 光源異常検出部
５０ 被写体観察用モニタ
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 制御部
１１１ 読出制御部
１１２ 表示制御部
１１３ 異常検出部
１１４ 一時保存部
１１５ 常時保存部

Claims (12)

1. 被写体を内部に収容し、かつ、外光を遮光する筐体を備えた撮影装置であって、
   画像信号を非破壊的に読み出し可能な撮像素子を有し、該撮像素子を用いて、前記筐体内の被写体の撮影を行う撮影部であり、前記筐体に設けられた撮影部と、
   前記被写体の撮影中に前記撮像素子から画像信号の非破壊的な読み出しを行う読出制御部と、
   該読出制御部によって非破壊的に読み出された画像信号を保存する保存部と、
   前記被写体の撮影中に、前記撮影装置に関する異常状態が発生したことを検出する異常検出部と、
   該異常検出部によって前記異常状態が検出された場合に、前記保存部に保存された、前記非破壊的に読み出された画像信号を前記保存部から読み出して出力する出力部とを備えていることを特徴とする撮影装置。
2. 前記読出制御部が、前記画像信号の非破壊的な読み出しを連続的に複数回行う請求項１記載の撮影装置。
3. 前記読出制御部が、予め設定された一定時間の間隔で前記画像信号の非破壊的な読み出しを行う請求項２記載の撮影装置。
4. 前記筐体は、開閉扉を有しており、
   さらに、前記開閉扉の開状態を検出する開状態検出部を備え、
   前記異常検出部は、該開状態検出部によって前記開閉扉の開状態が検出された場合に、前記異常状態が発生したことを検出することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の撮影装置。
5. 前記撮像素子の異常を検出する撮像素子異常検出部を備え、
   前記異常検出部が、該撮像素子異常検出部によって前記撮像素子の異常が検出された場合に、前記異常状態が発生したことを検出する請求項１から４いずれか１項記載の撮影装置。
6. 前記撮像素子異常検出部が、前記撮像素子の温度を検出し、該検出した温度が予め設定された範囲外である場合に、前記撮像素子の異常を検出する請求項５記載の撮影装置。
7. 前記異常検出部が、前記撮像素子の温度に関する異常状態を段階的に検出し、
   第１段階の異常状態が検出された場合に、該異常状態を報知する報知部と、
   前記第１段階よりも異常度の高い第２段階の異常状態が検出された場合に、前記撮影を中止する制御部とを備えた請求項６記載の撮影装置。
8. 前記被写体に対して光を照射する光源部と、
   前記光源部の異常を検出する光源異常検出部とを備え、
   前記異常検出部は、さらに、該光源異常検出部によって前記光源部の異常が検出された場合に、前記異常状態が発生したことを検出する請求項１から７いずれか１項記載の撮影装置。
9. 前記光源異常検出部が、前記光源部の断線または短絡を検出した場合に、前記光源部の異常を検出する請求項８記載の撮影装置。
10. 不揮発性のメモリを有する常時保存部と、
    該常時保存部に前記保存部から読み出された前記非破壊的に読み出された画像信号を保存するか否かの選択を受け付ける選択受付部とをさらに備え、
    該選択受付部によって前記非破壊的に読み出された画像信号を保存することが選択された場合に、前記常時保存部に前記非破壊的に読み出された画像信号を保存し、前記非破壊的に読み出された画像信号を保存しないことが選択された場合には、前記常時保存部に前記非破壊的に読み出された画像信号を保存しない請求項１から９いずれか１項記載の撮影装置。
11. 前記撮像素子が、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサである請求項１から１０いずれか１項記載の撮影装置。
12. 被写体を内部に収容し、かつ、外光を遮光する筐体と、画像信号を非破壊的に読み出し可能な撮像素子を有し、前記筐体内に設けられた撮影部とを備えた撮影装置を用いて、前記筐体内の被写体の撮影を行う撮影方法において、
    前記被写体の撮影中に前記撮像素子から非破壊的な画像信号の読み出しを行い、
    該非破壊的に読み出された画像信号を保存し、
    前記被写体の撮影中に、に関する異常状態が発生したことを検出した場合に、前記保存した、前記非破壊的に読み出された画像信号を読み出して出力することを特徴とする撮影方法。