撮影装置
【課題】ＵＶ光、及びＵＶ光を波長変換した複数の励起光から選択した１種類を励起光として生体に照射する。
【解決手段】撮影ステージ１３は、ＵＶ光を発する底部光源１５を内部に配するハウジング２５、波長変換フィルタ２８〜３０と、認識スイッチ３１，３２が設けられている。波長変換フィルタ２８〜３０は、ハウジング２５にそれぞれ回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａを介して取り付けられており、ＵＶ光を赤、青、緑の蛍光にそれぞれ変換して生体に照射させる波長変換位置、及び波長変換位置から退避する退避位置との間で回動自在となっている。認識スイッチ３１，３２のオンオフ信号により、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれか１つが波長変換位置にセットされたこと、あるいはいずれもセットされていないことが認識される。
【解決手段】撮影ステージ１３は、ＵＶ光を発する底部光源１５を内部に配するハウジング２５、波長変換フィルタ２８〜３０と、認識スイッチ３１，３２が設けられている。波長変換フィルタ２８〜３０は、ハウジング２５にそれぞれ回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａを介して取り付けられており、ＵＶ光を赤、青、緑の蛍光にそれぞれ変換して生体に照射させる波長変換位置、及び波長変換位置から退避する退避位置との間で回動自在となっている。認識スイッチ３１，３２のオンオフ信号により、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれか１つが波長変換位置にセットされたこと、あるいはいずれもセットされていないことが認識される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体に分布する標識された対象物質からの光を受光して画像を生成する撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筐体内に被写体を配置し、筐体内に備えられた光源で生体を照射して被写体を撮影する装置が、従来より様々な分野で利用されている。生化学、分子生物学の分野においては、化学発光物質や蛍光物質を標識物質として使用し、これらの発光や蛍光を読み取ることによって、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、蛋白質の分離、同定、あるいは分子量、特性の評価などを行う撮影装置が知られている。
【０００３】
また、マウスやラット等の生体に上記の標識物質で標識された遺伝子や蛋白質、抗体、薬理物質を与え、生体の体内または体表に分布した標識物質からの光をカメラで撮影し、生体内における遺伝子の発現や薬理作用等を撮影する、いわゆるｉｎ ｖｉｖｏ イメージング （in vivo imaging）を行う撮影装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この撮影装置では、例えば蛍光物質で標識を行っている場合には、生体に励起光を照射して蛍光物質を励起させ、生じた蛍光をカメラで受光することによって画像を生成する。
【０００４】
従来の撮影装置では、励起光の光源としては、ハロゲンランプや白色ＬＥＤなどが使用されていたが、本出願人は、安価なＵＶ（紫外線）光源を使用することを検討している。このＵＶ光源を使用する場合、ＵＶ光源が発生するＵＶ光（紫外線領域の波長を有する光）を可視光や近赤外光の蛍光である励起光に変換しなければならない。そこでＵＶ光を蛍光に変換する手段としては、特許文献１〜３に記載されているように、ＵＶ光を可視光に変換する波長変換フィルタ、及び蛍光体などの波長変換材料をＵＶ光源に設ける構成が知られている。
【０００５】
【特許文献１】米国特許５７３６７４４号明細書
【特許文献２】特開平１０−３１９８７７号公報
【特許文献３】特開２００２−２３１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、生体に励起光を照射して蛍光を励起させる場合、生体や蛍光物質の種類によって励起する波長が異なる。さらに、１つの生体に対して複数種の蛍光物質を標識することあるため、それに合わせて複数種の蛍光を選択的に照射することが必要である。しかしながら、上記特許文献１では、ＵＶ光を１種類の可視光に変換する１つの波長変換フィルタだけを備える構成であり、また、特許文献２，３は、複数の波長変換材料を有するが、複数種の蛍光を選択的に照射する構成ではなく、これを示唆する記載もない。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、ＵＶ光源から照射されるＵＶ光、及びこのＵＶ光を波長変換した複数の励起光の中から選択した１種類を励起光として生体に照射することが可能な撮影装置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】
上記課題を達成するために、生体に励起光を照射して蛍光物質を励起させ、生じた蛍光をカメラで受光することによって画像を生成する撮影装置であって、ＵＶ光を発するＵＶ光源と、内部に前記ＵＶ光源を配し、前記ＵＶ光を前記生体へ照射させる開口部が形成されたハウジングと、前記開口部の上方に位置し、前記ＵＶ光を前記励起光に変換して前記生体に照射させる波長変換位置、及び前記波長変換位置から退避する退避位置との間で移動自在に設けられた複数の波長変換フィルタとを備えたことを特徴とする。なお、本発明におけるカメラとは、固体撮像素子などのイメージセンサを備えたものや、写真フィルムに画像を形成する写真カメラなど、受光した蛍光から画像を生成するカメラであればよい。
また、波長変換フィルタが変換する励起光としては、可視光、近赤外光が好ましい。
【０００９】
なお、波長変換フィルタは剛性を有し、前記波長変換位置と、前記退避位置との間で回動自在に前記ハウジングに取り付けられたことが好ましい。また、赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する前記波長変換フィルタを備えており、互いに異なる方向に回転し、それぞれ異なる前記退避位置に移動することが好ましい。
【００１０】
前記波長変換フィルタは、帯状の波長変換フィルムの長手方向に沿って並べて設けられ、前記波長変換フィルムを巻取り移送することにより、いずれか１つの前記波長変換フィルタが前記波長変換位置に選択的に位置することが好ましい。また、前記波長変換フィルムは、長手方向に沿って並べて配された複数のエリアに、赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する前記波長変換フィルタ、及び波長変換せずに透過させる透明フィルタとが設けられていることが好ましい。
【００１１】
前記波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料に、蛍光顔料または蛍光染料を分散させて形成したことが好ましい。また、前記波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料に、蛍光顔料または蛍光染料を塗布して形成したことが好ましい。
【００１２】
前記ハウジング上に、前記波長変換フィルタのいずれかが前記波長変換位置にあるとき、前記波長変換フィルタの自重により押圧されるスイッチを備え、前記スイッチのオンオフにより、前記波長変換フィルタの種類が認識されることが好ましい。また、前記波長変換フィルタには、それぞれの固有情報が記憶された記憶手段を備えており、前記波長変換位置にある前記波長変換フィルタの前記記憶手段から前記固有情報を読み取って認識させる読取手段を備えたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＵＶ光を励起光に変換して生体に照射させる複数の波長変換フィルタを波長変換位置と、退避位置との間で移動させるので、ＵＶ光源から照射されるＵＶ光、及びこのＵＶ光を波長変換した複数の励起光の中から選択した１種類を励起光として生体に照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施した撮影システムの外観を図１に示す。撮影システム２は、撮影対象、例えばマウスやラット等の生体３（図２参照）の体表や体内に分布する標識物質からの光を受光し、生体３に分布する標識物質の画像（以下、分布画像という）を撮影（生成）して表示する。この実施形態では、標識物質として、励起光を照射することにより蛍光を発する蛍光物質を生体３に投与し、その生体３に分布する蛍光物質の分布画像を生成する場合について説明するが、自家蛍光を発する組織、例えば腫瘍組織の分布画像を生成する場合についても同様である。
【００１５】
撮影システム２は、分布画像を生成する撮影装置５と、この撮影装置５に対する各種設定や撮影装置５で生成された分布画像に各種画像処理を施してモニタ６ａに表示し、また分布画像を記録媒体への記録等を行うＰＣ（パーソナルコンピュータ）６とから構成されている。ＰＣ６には、所定のソフトウェアをインストールすることによって、撮影装置５に対する設定機能や画像処理機能等を実現している。
【００１６】
図２において、撮影装置５は、筐体１１と、カメラ部１２と、撮影ステージ１３と、上部光源１４と、底部光源１５とからなる。筐体１１は、中空の略直方体形状で、前面に開閉自在に取り付けられた蓋１６（図１参照）が設けられている。蓋１６を開けると、筐体１１の内部に設けられた撮影室１７が露呈して生体３を収容させることができ、また撮影室１７から生体３を取り出すことができる。蓋１６を閉じたときには、撮影室１７内が遮光され、撮影の際に生体３から発せられる蛍光以外の光がカメラ部１２に入射することを防止する。
【００１７】
撮影室１７は、上部にカメラ部１２が設けられている。カメラ部１２は、撮影ステージ１３にセットされた生体３の分布画像を生成する。このカメラ部１２は、イメージセンサ１８，撮影レンズ１９，カメラ側フィルタ２０，冷却部２１等から構成される。イメージセンサ１８は、デジタルカメラ等に用いられているものと同様であり、その受光面に多数の受光素子をマトリクス状に配してある。具体的には、イメージセンサ１８としてはＣＣＤなどの固体撮像素子が用いられる。
【００１８】
分布画像を生成する場合には、後述するように、受光素子で光電変換を行って電荷を蓄積する状態にイメージセンサ１８を維持し、その間に蛍光物質から蛍光を受光させ、その光を電荷として蓄積させることによって露出を行う。
【００１９】
撮影レンズ１９は、生体３からの蛍光をイメージセンサ１８に結像する。カメラ側フィルタ２０は、上部光源１４や底部光源１５からの励起光を遮断し、生体３に分布する蛍光物質からの蛍光を透過するフィルタである。このカメラ側フィルタ２０としては、例えば蛍光物質からの蛍光よりも短波長側の光をカットするロングパスフィルタを用い、生体３からの蛍光だけをイメージセンサ１８に受光させる。冷却部２１は、イメージセンサ１８を冷却することにより暗電流を低減して、生成される分布画像のノイズを抑制する。
【００２０】
イメージセンサ１８としては、ＣＣＤタイプやＣＭＯＳタイプ等の各種のものを用いることができる。また、半導体によって光電変換を行うものの他、有機光電変換膜を使ったイメージセンサを用いてもよい。さらには、単色のみならず、受光する光を複数色に色分解して撮影するようにしてもよい。イメージセンサ１８は、タイミング制御部２２の制御の下で、ドライバ２３によって駆動される。
【００２１】
カメラ部１２の直下に撮影ステージ１３が配されている。この撮影ステージ１３は、生体３が置かれる透明ステージ板２４とその下側のハウジング２５とからなる箱状となっている。この撮影ステージ１３の中空な内部に底部光源１５を配してある。
【００２２】
撮影ステージ１３の斜め上方には、上部光源１４を配してある。この上部光源１４と、底部光源１５とは、いずれも生体３に分布する蛍光物質を励起して発光させるための励起光を生体３に向けて照射する励起光源となっている。上部光源１４としては、ハロゲンランプ，ストロボ放電管，レーザ、発光ダイオード等の各種のものを用いることができるが、この例では、白色ＬＥＤと蛍光物質からの蛍光の波長域とそれよりも長波長側の光をカットするショートパスフィルタ等で構成してある。
【００２３】
上部光源１４は、いわゆる落射式の励起光源であり、生体３の上側から励起光を照射し、底部光源１５は、生体３の下側から励起光を照射する。これらの上部光源１４、及び底部光源１５は、タイミング制御部２２の制御の下で、それぞれ対応する上部光源ドライバ２６、底部光源ドライバ２７によって駆動される。
【００２４】
図３に撮影ステージ１３及び底部光源１５の構成を示す。本発明は、底部光源１５として、ＵＶ（紫外線）光源を使用する。ＵＶ光源は、ＵＶ光（紫外線領域の波長を有する光）を発する。ハウジング２５は、中空な箱状で、上面と貫通する開口部２５ａが形成されている。この開口部２５ａには、上面に生体３が置かれる透明ステージ板２４が嵌め込まれている。
【００２５】
透明ステージ板２４は、例えば石英ガラス、プラスチックなどから形成される。底部光源１５から発したＵＶ光は、開口部２５ａ、すなわち透明ステージ板２４を透過して生体３へ照射される。ハウジング２５は、底部光源１５からのＵＶ光を遮断するように不透明にしてあり透明ステージ板２４以外からＵＶ光が射出されないようにしている。
【００２６】
ハウジング２５には、波長変換フィルタ２８〜３０と、認識スイッチ３１，３２が設けられている。波長変換フィルタ２８〜３０は、底部光源１５から照射されたＵＶ光を、それぞれ赤、青、緑の蛍光に変換する。本実施形態においては、ＵＶ光を波長変換した赤、青、緑の蛍光とともに、波長変換せずにＵＶ光をそのまま励起光として使用する。
【００２７】
底部光源１５は、詳しくは図４に示す構成となっている。底部光源１５は、複数のＵＶ蛍光灯４０と、反射板４１と、コネクタ４２と、排気ファン４３と、これらを支持するフレーム４４とを備える。ＵＶ蛍光灯４０は、互いに平行に配列され、下方に反射板４１が配置される。反射板４１は、ＵＶ蛍光灯４０から発するＵＶ光を上方に反射する反射部材である。これにより、ＵＶ蛍光灯４０から発せられるＵＶ光は、上方の透明ステージ板２４へ向かって照射される。
【００２８】
コネクタ４２は、ＵＶ蛍光灯４０のソケットに接続されるとともに底部光源ドライバ２７とケーブルに接続される。タイミング制御部２２の制御にもとづく底部光源ドライバ２７からの駆動信号がコネクタ４２を介してＵＶ蛍光灯４０に送られる。フレーム４４は、ＵＶ蛍光灯４０の周りを囲む矩形枠状で、ＵＶ蛍光灯４０の周面に対面する位置に通気孔４４ａが形成されており、通気孔４４ａの反対側に排気ファン４３が配置されている。通気孔４４ａから吸い込まれた外気が、ＵＶ蛍光灯４０の周囲を通過して排気ファンから排出されてＵＶ蛍光灯４０が冷却される。
【００２９】
図３に戻って、波長変換フィルタ２８〜３０は、ハウジング２５にそれぞれ回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａを介して取り付けられている。これらの波長変換フィルタ２８〜３０は、剛性を有しており、透明ステージ板２４の上方に位置し、ＵＶ光を赤、青、緑の蛍光（励起光）にそれぞれ変換して生体に照射させる波長変換位置、及び波長変換位置から退避する退避位置との間で回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａを中心に回動自在となっている。回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａは、ハウジング２５の天板を形成する４辺のうちの異なる３辺に取り付けられている。よって、波長変換フィルタ２８〜３０は、波長変換位置では、同じように透明ステージ板２４の上方に位置するが、回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａを中心にして互いに異なる方向へ回転し、それぞれ異なる退避位置に移動する（図３に示す状態）。
【００３０】
波長変換フィルタ２８〜３０は、ＵＶ光を透過する透明材料、例えば石英ガラスやプラスチック材料などに、赤、青、緑の蛍光顔料や蛍光染料を分散させて形成している。蛍光顔料や蛍光染料としては、具体的には、上記特許文献２に記載されている蛍光体であり、例えば、赤色の発光を生ずるものとしては、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、青色の発光を生ずるものとしては、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｅｕ）10（ＰＯ4）6・Ｃｌ2、緑色の発光を生ずるものとしては、３（Ｂａ、Ｍｇ、Ｅｕ、Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ2Ｏ3などを挙げることができる。また、有機蛍光体を使用することもできる。あるいはまた、ローダミン（RHODAMINE640）、クマリン（COUMARIN540A、COUMARIN460）なども使用することができる。
【００３１】
また、波長変換フィルタ２８，２９には、認識スイッチ３１，３２にそれぞれ合わせた位置に切り欠き部２８ｂ，２９ｂが設けられており、後述する認識スイッチ３１，３２による波長変換フィルタ２８〜３０の認識に使用される。
【００３２】
認識スイッチ３１，３２はハウジング２５の天面、透明ステージ板２４の付近に配されており、上面に押圧を受けてハウジング２５の内部に押し込まれるとオンとなり、押圧から開放されてハウジング２５から突出するとオフする。ＰＣ６は、これら認識スイッチ３１，３２から出力されるオンオフ信号に基づいて、波長変換位置にセットされた波長変換フィルタ２８〜３０のうちのいずれかを認識する。以下の表１は、ＰＣ６が判別する波長変換フィルタ２８〜３０の認識パターンを示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
上記表１、及び図５（Ａ）に示すように、赤蛍光の波長変換フィルタ２８が波長変換位置にセットされたとき、切り欠き部２８ｂが認識スイッチ３１を避けるため、認識スイッチ３１は押圧を受けずにオフされるが、認識スイッチ３２は波長変換フィルタ２８の自重によってオンされる。また、図５（Ｂ）に示すように、青蛍光の波長変換フィルタ２９が波長変換位置にセットされたとき、認識スイッチ３１は、波長変換フィルタ２９の自重によってオンされ、認識スイッチ３２は、切り欠き部２９ｂにより避けられて押圧を受けずにオフされる。そして、図５（Ｃ）に示すように、緑蛍光の波長変換フィルタ３０が波長変換位置にセットされたとき、認識スイッチ３１，３２はともに波長変換フィルタ３０の自重によってオンされる。さらにまた、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれも波長選択位置にセットされていないときは、認識スイッチ３１，３２はともにオフされる。このようにして認識スイッチ３１，３２のオンオフ信号が出力され、ＰＣ６は波長変換フィルタ２８〜３０の種類を認識することができる。ＰＣ６は、認識スイッチ３１，３２のオンオフ信号により波長変換フィルタ２８〜３０の種類を認識すると、認識された波長変換フィルタ２８〜３０の種類に応じた赤、青、緑のいずれかの蛍光が生体３に照射されること、あるいは波長変換フィルタ２８〜３０のいずれも認識されないときは、ＵＶ光が生体３に照射されることをモニタに表示する。
【００３５】
次に、上記構成の作用について説明する。まず、ユーザーが蓋１６を開いて、観察に適した励起光に対応させるように、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれか１つを選択して波長変換位置にセットする状態、あるいは波長変換フィルタ２８〜３０のいずれもセットしない状態とする。そして、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれか１つがセットされた状態、あるいはいずれもセットされていない状態の撮影ステージ上に、蛍光物質を予め投与した生体３が撮影ステージ１３に置かれる。ユーザーが蓋１６を閉めて撮影室１７が遮光状態とされた後、ＰＣ６を操作して、上部光源１４と底部光源１５とのいずれを使用するかを選択設定し、撮影開始を指示する。以下では、本発明に関わる底部光源１５が選択された場合について詳細に説明する。撮影開始が指示されると、タイミング制御部２２は、露出開始信号をドライバ２３に送るとともに認識スイッチ３１，３２が起動してオンオフ信号のいずれかを出力する。
【００３６】
ドライバ２３が露出開始信号を受けることにより、イメージセンサ１８が作動を開始して、各受光素子で受光する光を電荷に光電変換し蓄積する状態となる。一方、タイミング制御部２２では、タイミング信号を生成する処理が開始される。そして、この処理で発生する各タイミング信号が選択されている光源のドライバに順次に送出される。選択されている光源が底部光源１５であった場合には、底部光源ドライバ２７に各タイミング信号が順次に送られる。
【００３７】
タイミング信号が底部光源ドライバ２７に入力されると、このタイミング信号の入力に応じて底部光源１５がオンとなってＵＶ光が発せられる。底部光源１５から発せられたＵＶ光は、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれか１つを透過して赤、青、緑のいずれかの蛍光に波長変換され、あるいは波長変換されずにＵＶ光のまま、生体３に励起光として照射される。そして、その照射で蛍光物質から発せられる蛍光がカメラ側フィルタ２０、撮影レンズ１９を通してイメージセンサ１８に受光され、その受光による電荷が徐々に蓄積される。イメージセンサ１８に蓄積された電荷が光電変換されて画像が生成され、ＰＣ６に送られる。このとき、ＰＣ６は、イメージセンサ１８で撮影された画像をモニタに表示するととともに、認識スイッチ３１，３２のオンオフ信号により撮影ステージにセットされた波長変換フィルタ２８〜３０の種類、あるいは波長変換フィルタ２８〜３０のいずれもセットされていないことを認識し、この認識に応じた赤、青、緑のいずれかの蛍光、あるいはＵＶ光が励起光として使用中であることをモニタに表示する。
【００３８】
上述したように、底部光源１５から発せられるＵＶ光を波長変換フィルタ２８〜３０で波長変換した複数の蛍光、及び波長変換しないＵＶ光の中から選択した１つを励起光として生体３に照射することができる。これにより、生体３の標識物質に最も適した励起光を選択して蛍光を生じさせて生体３からの鮮明な観察画像を得ることができる。また、ユーザーはモニタの表示によって生体３の観察を行うとともに、使用中の励起光の種類を確認できるので、観察内容や、画像の鮮明度によって所望の結果が得られないときなどは、撮影装置５の撮影を一端停止し、波長変換フィルタ２８〜３０の選択を変更、あるいはいずれの波長変換フィルタ２８〜３０もセットしない状態に変更するだけで、先程とは異なる励起光での観察を行うことができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、ハウジング２５に対して複数の波長変換フィルタ２８〜３０を回動自在に取り付けて、いずれか１つを波長変換位置にセットした状態、あるいはいずれもセットしない状態にして励起光の種類を変更する構成を例示しているが、これに限らず、以下で説明する本発明の第２実施形態では、帯状の波長変換フィルムの長手方向に沿って並べて設けられた波長変換フィルタ及び透明フィルタを移動させて励起光の種類を変更する構成を示す。この構成を適用した底部光源及び撮影ステージを図６に示す。なお、図６において、上記実施形態と同じ部品、部材を用いるものは同符号を付して説明を省略する。この場合、撮影ステージ５０は、透明ステージ板２４と、ハウジング２５と、波長変換フィルム５１、巻取りローラ５２ａ，５２ｂとを備える。
【００４０】
波長変換フィルム５１は、幅寸法を透明ステージ板２４に合わせた帯状で、長手方向に沿って並べて配された複数のエリアに、赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する波長変換フィルタ５３〜５５、及び波長変換せずにＵＶ光を透過させる透明フィルタ５６とが設けられ、両端部が巻取りローラ５２ａ，５２ｂに固定されている。波長変換フィルタ５３〜５５及び透明フィルタ５６のエリアはそれぞれ透明ステージ板２４に合わせた大きさになっている。波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料、例えばプラスチックフィルムに赤、青、緑の蛍光顔料または蛍光染料を塗布して形成されている。蛍光顔料または蛍光染料としては、上記第１実施形態で使用されているものと同様である。
【００４１】
巻取りローラ５２ａ，５２ｂを回動させることで、波長変換フィルムが巻取り移送され、波長変換フィルタ５３〜５５及び透明フィルタ５６のいずれか１つが透明ステージ板２４上の波長変換位置にセットされ、これ以外の波長変換フィルタ５３〜５５及び透明フィルタ５６は波長変換位置から退避する退避位置となる。このような構成とすることで、波長変換フィルタ５３〜５５で波長変換した蛍光、あるいは透明フィルタ５６で波長変換せず、そのまま透過させたＵＶ光のいずれか１つをユーザーが選択して生体３に励起光として照射することができる。
【００４２】
上記実施形態においては、波長変換フィルタに形成した切り欠き部、及びスイッチによって、波長変換フィルタの種類を認識する構成としているが、本発明はこれに限るものではなく、図７に示すように、複数の波長変換フィルタ６０にそれぞれの固有情報が記憶された記憶手段、例えばＩＣタグ６１を設けるとともに、撮影ステージ６２には、読み取り手段としてのタグリーダ６３を設ける。ＩＣタグ６１は、波長変換フィルタ６０が透明ステージ板２４上の波長変換位置にあるとき、タグリーダ６３で読み取り可能な位置にあり、ＩＣタグ６１から波長変換フィルタ６０の固有情報を読み取ったタグリーダ６３は、この固有情報をＰＣ６へ送って波長変換フィルタ６０の種類を認識させることができる。また、ＩＣタグ６１が読み取れない場合は、波長変換フィルタのいずれも波長変換位置にセットされない状態として認識させてもよい。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、波長変換フィルタは、ＵＶ光を赤、青、緑の蛍光に変換する構成を列挙しているが、これに限らず、ＵＶ光を赤、青、緑の蛍光以外の可視光や近赤外光に変換するようにしてもよい。また、上部光源に本発明を適用した構成を列挙しているがこれに限らず、底部光源に適用してもよい。また、ＵＶ光源としてＵＶ蛍光灯４０を使用しているが、本発明はこれに限らず、ＵＶ光を発する半導体発光素子などを用いてもよい。
【００４４】
上記実施形態では、撮影装置に用いられるカメラとして、イメージセンサを備えたカメラの構成を例示しているが、本発明はこれに限らず、受光した蛍光から写真フィルムに画像を生成する写真カメラを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を実施した撮影システムの構成を示す斜視図である。
【図２】撮影装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図３】撮影ステージ及び光源の構成を示す斜視図である。
【図４】光源の構成を示す斜視図である。
【図５】波長変換フィルタの認識パターンを示す説明図である。
【図６】第２実施形態の撮影ステージ及び光源の構成を示す斜視図である。
【図７】波長変換フィルタの固有情報を読み取る読取手段を備えた一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
２ 撮影システム
３ 生体
５ 撮影装置
１２ カメラ部
１３，５０ 撮影ステージ
１４ 上部光源
１５ 底部光源
２８〜３０，５３〜５５ 波長変換フィルタ
３１，３２ 認識スイッチ
５１ 波長変換フィルム
５２ａ，５２ｂ 巻取りローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体に分布する標識された対象物質からの光を受光して画像を生成する撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筐体内に被写体を配置し、筐体内に備えられた光源で生体を照射して被写体を撮影する装置が、従来より様々な分野で利用されている。生化学、分子生物学の分野においては、化学発光物質や蛍光物質を標識物質として使用し、これらの発光や蛍光を読み取ることによって、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、蛋白質の分離、同定、あるいは分子量、特性の評価などを行う撮影装置が知られている。
【０００３】
また、マウスやラット等の生体に上記の標識物質で標識された遺伝子や蛋白質、抗体、薬理物質を与え、生体の体内または体表に分布した標識物質からの光をカメラで撮影し、生体内における遺伝子の発現や薬理作用等を撮影する、いわゆるｉｎ ｖｉｖｏ イメージング （in vivo imaging）を行う撮影装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この撮影装置では、例えば蛍光物質で標識を行っている場合には、生体に励起光を照射して蛍光物質を励起させ、生じた蛍光をカメラで受光することによって画像を生成する。
【０００４】
従来の撮影装置では、励起光の光源としては、ハロゲンランプや白色ＬＥＤなどが使用されていたが、本出願人は、安価なＵＶ（紫外線）光源を使用することを検討している。このＵＶ光源を使用する場合、ＵＶ光源が発生するＵＶ光（紫外線領域の波長を有する光）を可視光や近赤外光の蛍光である励起光に変換しなければならない。そこでＵＶ光を蛍光に変換する手段としては、特許文献１〜３に記載されているように、ＵＶ光を可視光に変換する波長変換フィルタ、及び蛍光体などの波長変換材料をＵＶ光源に設ける構成が知られている。
【０００５】
【特許文献１】米国特許５７３６７４４号明細書
【特許文献２】特開平１０−３１９８７７号公報
【特許文献３】特開２００２−２３１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、生体に励起光を照射して蛍光を励起させる場合、生体や蛍光物質の種類によって励起する波長が異なる。さらに、１つの生体に対して複数種の蛍光物質を標識することあるため、それに合わせて複数種の蛍光を選択的に照射することが必要である。しかしながら、上記特許文献１では、ＵＶ光を１種類の可視光に変換する１つの波長変換フィルタだけを備える構成であり、また、特許文献２，３は、複数の波長変換材料を有するが、複数種の蛍光を選択的に照射する構成ではなく、これを示唆する記載もない。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、ＵＶ光源から照射されるＵＶ光、及びこのＵＶ光を波長変換した複数の励起光の中から選択した１種類を励起光として生体に照射することが可能な撮影装置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】
上記課題を達成するために、生体に励起光を照射して蛍光物質を励起させ、生じた蛍光をカメラで受光することによって画像を生成する撮影装置であって、ＵＶ光を発するＵＶ光源と、内部に前記ＵＶ光源を配し、前記ＵＶ光を前記生体へ照射させる開口部が形成されたハウジングと、前記開口部の上方に位置し、前記ＵＶ光を前記励起光に変換して前記生体に照射させる波長変換位置、及び前記波長変換位置から退避する退避位置との間で移動自在に設けられた複数の波長変換フィルタとを備えたことを特徴とする。なお、本発明におけるカメラとは、固体撮像素子などのイメージセンサを備えたものや、写真フィルムに画像を形成する写真カメラなど、受光した蛍光から画像を生成するカメラであればよい。
また、波長変換フィルタが変換する励起光としては、可視光、近赤外光が好ましい。
【０００９】
なお、波長変換フィルタは剛性を有し、前記波長変換位置と、前記退避位置との間で回動自在に前記ハウジングに取り付けられたことが好ましい。また、赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する前記波長変換フィルタを備えており、互いに異なる方向に回転し、それぞれ異なる前記退避位置に移動することが好ましい。
【００１０】
前記波長変換フィルタは、帯状の波長変換フィルムの長手方向に沿って並べて設けられ、前記波長変換フィルムを巻取り移送することにより、いずれか１つの前記波長変換フィルタが前記波長変換位置に選択的に位置することが好ましい。また、前記波長変換フィルムは、長手方向に沿って並べて配された複数のエリアに、赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する前記波長変換フィルタ、及び波長変換せずに透過させる透明フィルタとが設けられていることが好ましい。
【００１１】
前記波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料に、蛍光顔料または蛍光染料を分散させて形成したことが好ましい。また、前記波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料に、蛍光顔料または蛍光染料を塗布して形成したことが好ましい。
【００１２】
前記ハウジング上に、前記波長変換フィルタのいずれかが前記波長変換位置にあるとき、前記波長変換フィルタの自重により押圧されるスイッチを備え、前記スイッチのオンオフにより、前記波長変換フィルタの種類が認識されることが好ましい。また、前記波長変換フィルタには、それぞれの固有情報が記憶された記憶手段を備えており、前記波長変換位置にある前記波長変換フィルタの前記記憶手段から前記固有情報を読み取って認識させる読取手段を備えたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＵＶ光を励起光に変換して生体に照射させる複数の波長変換フィルタを波長変換位置と、退避位置との間で移動させるので、ＵＶ光源から照射されるＵＶ光、及びこのＵＶ光を波長変換した複数の励起光の中から選択した１種類を励起光として生体に照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施した撮影システムの外観を図１に示す。撮影システム２は、撮影対象、例えばマウスやラット等の生体３（図２参照）の体表や体内に分布する標識物質からの光を受光し、生体３に分布する標識物質の画像（以下、分布画像という）を撮影（生成）して表示する。この実施形態では、標識物質として、励起光を照射することにより蛍光を発する蛍光物質を生体３に投与し、その生体３に分布する蛍光物質の分布画像を生成する場合について説明するが、自家蛍光を発する組織、例えば腫瘍組織の分布画像を生成する場合についても同様である。
【００１５】
撮影システム２は、分布画像を生成する撮影装置５と、この撮影装置５に対する各種設定や撮影装置５で生成された分布画像に各種画像処理を施してモニタ６ａに表示し、また分布画像を記録媒体への記録等を行うＰＣ（パーソナルコンピュータ）６とから構成されている。ＰＣ６には、所定のソフトウェアをインストールすることによって、撮影装置５に対する設定機能や画像処理機能等を実現している。
【００１６】
図２において、撮影装置５は、筐体１１と、カメラ部１２と、撮影ステージ１３と、上部光源１４と、底部光源１５とからなる。筐体１１は、中空の略直方体形状で、前面に開閉自在に取り付けられた蓋１６（図１参照）が設けられている。蓋１６を開けると、筐体１１の内部に設けられた撮影室１７が露呈して生体３を収容させることができ、また撮影室１７から生体３を取り出すことができる。蓋１６を閉じたときには、撮影室１７内が遮光され、撮影の際に生体３から発せられる蛍光以外の光がカメラ部１２に入射することを防止する。
【００１７】
撮影室１７は、上部にカメラ部１２が設けられている。カメラ部１２は、撮影ステージ１３にセットされた生体３の分布画像を生成する。このカメラ部１２は、イメージセンサ１８，撮影レンズ１９，カメラ側フィルタ２０，冷却部２１等から構成される。イメージセンサ１８は、デジタルカメラ等に用いられているものと同様であり、その受光面に多数の受光素子をマトリクス状に配してある。具体的には、イメージセンサ１８としてはＣＣＤなどの固体撮像素子が用いられる。
【００１８】
分布画像を生成する場合には、後述するように、受光素子で光電変換を行って電荷を蓄積する状態にイメージセンサ１８を維持し、その間に蛍光物質から蛍光を受光させ、その光を電荷として蓄積させることによって露出を行う。
【００１９】
撮影レンズ１９は、生体３からの蛍光をイメージセンサ１８に結像する。カメラ側フィルタ２０は、上部光源１４や底部光源１５からの励起光を遮断し、生体３に分布する蛍光物質からの蛍光を透過するフィルタである。このカメラ側フィルタ２０としては、例えば蛍光物質からの蛍光よりも短波長側の光をカットするロングパスフィルタを用い、生体３からの蛍光だけをイメージセンサ１８に受光させる。冷却部２１は、イメージセンサ１８を冷却することにより暗電流を低減して、生成される分布画像のノイズを抑制する。
【００２０】
イメージセンサ１８としては、ＣＣＤタイプやＣＭＯＳタイプ等の各種のものを用いることができる。また、半導体によって光電変換を行うものの他、有機光電変換膜を使ったイメージセンサを用いてもよい。さらには、単色のみならず、受光する光を複数色に色分解して撮影するようにしてもよい。イメージセンサ１８は、タイミング制御部２２の制御の下で、ドライバ２３によって駆動される。
【００２１】
カメラ部１２の直下に撮影ステージ１３が配されている。この撮影ステージ１３は、生体３が置かれる透明ステージ板２４とその下側のハウジング２５とからなる箱状となっている。この撮影ステージ１３の中空な内部に底部光源１５を配してある。
【００２２】
撮影ステージ１３の斜め上方には、上部光源１４を配してある。この上部光源１４と、底部光源１５とは、いずれも生体３に分布する蛍光物質を励起して発光させるための励起光を生体３に向けて照射する励起光源となっている。上部光源１４としては、ハロゲンランプ，ストロボ放電管，レーザ、発光ダイオード等の各種のものを用いることができるが、この例では、白色ＬＥＤと蛍光物質からの蛍光の波長域とそれよりも長波長側の光をカットするショートパスフィルタ等で構成してある。
【００２３】
上部光源１４は、いわゆる落射式の励起光源であり、生体３の上側から励起光を照射し、底部光源１５は、生体３の下側から励起光を照射する。これらの上部光源１４、及び底部光源１５は、タイミング制御部２２の制御の下で、それぞれ対応する上部光源ドライバ２６、底部光源ドライバ２７によって駆動される。
【００２４】
図３に撮影ステージ１３及び底部光源１５の構成を示す。本発明は、底部光源１５として、ＵＶ（紫外線）光源を使用する。ＵＶ光源は、ＵＶ光（紫外線領域の波長を有する光）を発する。ハウジング２５は、中空な箱状で、上面と貫通する開口部２５ａが形成されている。この開口部２５ａには、上面に生体３が置かれる透明ステージ板２４が嵌め込まれている。
【００２５】
透明ステージ板２４は、例えば石英ガラス、プラスチックなどから形成される。底部光源１５から発したＵＶ光は、開口部２５ａ、すなわち透明ステージ板２４を透過して生体３へ照射される。ハウジング２５は、底部光源１５からのＵＶ光を遮断するように不透明にしてあり透明ステージ板２４以外からＵＶ光が射出されないようにしている。
【００２６】
ハウジング２５には、波長変換フィルタ２８〜３０と、認識スイッチ３１，３２が設けられている。波長変換フィルタ２８〜３０は、底部光源１５から照射されたＵＶ光を、それぞれ赤、青、緑の蛍光に変換する。本実施形態においては、ＵＶ光を波長変換した赤、青、緑の蛍光とともに、波長変換せずにＵＶ光をそのまま励起光として使用する。
【００２７】
底部光源１５は、詳しくは図４に示す構成となっている。底部光源１５は、複数のＵＶ蛍光灯４０と、反射板４１と、コネクタ４２と、排気ファン４３と、これらを支持するフレーム４４とを備える。ＵＶ蛍光灯４０は、互いに平行に配列され、下方に反射板４１が配置される。反射板４１は、ＵＶ蛍光灯４０から発するＵＶ光を上方に反射する反射部材である。これにより、ＵＶ蛍光灯４０から発せられるＵＶ光は、上方の透明ステージ板２４へ向かって照射される。
【００２８】
コネクタ４２は、ＵＶ蛍光灯４０のソケットに接続されるとともに底部光源ドライバ２７とケーブルに接続される。タイミング制御部２２の制御にもとづく底部光源ドライバ２７からの駆動信号がコネクタ４２を介してＵＶ蛍光灯４０に送られる。フレーム４４は、ＵＶ蛍光灯４０の周りを囲む矩形枠状で、ＵＶ蛍光灯４０の周面に対面する位置に通気孔４４ａが形成されており、通気孔４４ａの反対側に排気ファン４３が配置されている。通気孔４４ａから吸い込まれた外気が、ＵＶ蛍光灯４０の周囲を通過して排気ファンから排出されてＵＶ蛍光灯４０が冷却される。
【００２９】
図３に戻って、波長変換フィルタ２８〜３０は、ハウジング２５にそれぞれ回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａを介して取り付けられている。これらの波長変換フィルタ２８〜３０は、剛性を有しており、透明ステージ板２４の上方に位置し、ＵＶ光を赤、青、緑の蛍光（励起光）にそれぞれ変換して生体に照射させる波長変換位置、及び波長変換位置から退避する退避位置との間で回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａを中心に回動自在となっている。回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａは、ハウジング２５の天板を形成する４辺のうちの異なる３辺に取り付けられている。よって、波長変換フィルタ２８〜３０は、波長変換位置では、同じように透明ステージ板２４の上方に位置するが、回転軸２８ａ，２９ａ，３０ａを中心にして互いに異なる方向へ回転し、それぞれ異なる退避位置に移動する（図３に示す状態）。
【００３０】
波長変換フィルタ２８〜３０は、ＵＶ光を透過する透明材料、例えば石英ガラスやプラスチック材料などに、赤、青、緑の蛍光顔料や蛍光染料を分散させて形成している。蛍光顔料や蛍光染料としては、具体的には、上記特許文献２に記載されている蛍光体であり、例えば、赤色の発光を生ずるものとしては、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、青色の発光を生ずるものとしては、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｅｕ）10（ＰＯ4）6・Ｃｌ2、緑色の発光を生ずるものとしては、３（Ｂａ、Ｍｇ、Ｅｕ、Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ2Ｏ3などを挙げることができる。また、有機蛍光体を使用することもできる。あるいはまた、ローダミン（RHODAMINE640）、クマリン（COUMARIN540A、COUMARIN460）なども使用することができる。
【００３１】
また、波長変換フィルタ２８，２９には、認識スイッチ３１，３２にそれぞれ合わせた位置に切り欠き部２８ｂ，２９ｂが設けられており、後述する認識スイッチ３１，３２による波長変換フィルタ２８〜３０の認識に使用される。
【００３２】
認識スイッチ３１，３２はハウジング２５の天面、透明ステージ板２４の付近に配されており、上面に押圧を受けてハウジング２５の内部に押し込まれるとオンとなり、押圧から開放されてハウジング２５から突出するとオフする。ＰＣ６は、これら認識スイッチ３１，３２から出力されるオンオフ信号に基づいて、波長変換位置にセットされた波長変換フィルタ２８〜３０のうちのいずれかを認識する。以下の表１は、ＰＣ６が判別する波長変換フィルタ２８〜３０の認識パターンを示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
上記表１、及び図５（Ａ）に示すように、赤蛍光の波長変換フィルタ２８が波長変換位置にセットされたとき、切り欠き部２８ｂが認識スイッチ３１を避けるため、認識スイッチ３１は押圧を受けずにオフされるが、認識スイッチ３２は波長変換フィルタ２８の自重によってオンされる。また、図５（Ｂ）に示すように、青蛍光の波長変換フィルタ２９が波長変換位置にセットされたとき、認識スイッチ３１は、波長変換フィルタ２９の自重によってオンされ、認識スイッチ３２は、切り欠き部２９ｂにより避けられて押圧を受けずにオフされる。そして、図５（Ｃ）に示すように、緑蛍光の波長変換フィルタ３０が波長変換位置にセットされたとき、認識スイッチ３１，３２はともに波長変換フィルタ３０の自重によってオンされる。さらにまた、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれも波長選択位置にセットされていないときは、認識スイッチ３１，３２はともにオフされる。このようにして認識スイッチ３１，３２のオンオフ信号が出力され、ＰＣ６は波長変換フィルタ２８〜３０の種類を認識することができる。ＰＣ６は、認識スイッチ３１，３２のオンオフ信号により波長変換フィルタ２８〜３０の種類を認識すると、認識された波長変換フィルタ２８〜３０の種類に応じた赤、青、緑のいずれかの蛍光が生体３に照射されること、あるいは波長変換フィルタ２８〜３０のいずれも認識されないときは、ＵＶ光が生体３に照射されることをモニタに表示する。
【００３５】
次に、上記構成の作用について説明する。まず、ユーザーが蓋１６を開いて、観察に適した励起光に対応させるように、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれか１つを選択して波長変換位置にセットする状態、あるいは波長変換フィルタ２８〜３０のいずれもセットしない状態とする。そして、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれか１つがセットされた状態、あるいはいずれもセットされていない状態の撮影ステージ上に、蛍光物質を予め投与した生体３が撮影ステージ１３に置かれる。ユーザーが蓋１６を閉めて撮影室１７が遮光状態とされた後、ＰＣ６を操作して、上部光源１４と底部光源１５とのいずれを使用するかを選択設定し、撮影開始を指示する。以下では、本発明に関わる底部光源１５が選択された場合について詳細に説明する。撮影開始が指示されると、タイミング制御部２２は、露出開始信号をドライバ２３に送るとともに認識スイッチ３１，３２が起動してオンオフ信号のいずれかを出力する。
【００３６】
ドライバ２３が露出開始信号を受けることにより、イメージセンサ１８が作動を開始して、各受光素子で受光する光を電荷に光電変換し蓄積する状態となる。一方、タイミング制御部２２では、タイミング信号を生成する処理が開始される。そして、この処理で発生する各タイミング信号が選択されている光源のドライバに順次に送出される。選択されている光源が底部光源１５であった場合には、底部光源ドライバ２７に各タイミング信号が順次に送られる。
【００３７】
タイミング信号が底部光源ドライバ２７に入力されると、このタイミング信号の入力に応じて底部光源１５がオンとなってＵＶ光が発せられる。底部光源１５から発せられたＵＶ光は、波長変換フィルタ２８〜３０のいずれか１つを透過して赤、青、緑のいずれかの蛍光に波長変換され、あるいは波長変換されずにＵＶ光のまま、生体３に励起光として照射される。そして、その照射で蛍光物質から発せられる蛍光がカメラ側フィルタ２０、撮影レンズ１９を通してイメージセンサ１８に受光され、その受光による電荷が徐々に蓄積される。イメージセンサ１８に蓄積された電荷が光電変換されて画像が生成され、ＰＣ６に送られる。このとき、ＰＣ６は、イメージセンサ１８で撮影された画像をモニタに表示するととともに、認識スイッチ３１，３２のオンオフ信号により撮影ステージにセットされた波長変換フィルタ２８〜３０の種類、あるいは波長変換フィルタ２８〜３０のいずれもセットされていないことを認識し、この認識に応じた赤、青、緑のいずれかの蛍光、あるいはＵＶ光が励起光として使用中であることをモニタに表示する。
【００３８】
上述したように、底部光源１５から発せられるＵＶ光を波長変換フィルタ２８〜３０で波長変換した複数の蛍光、及び波長変換しないＵＶ光の中から選択した１つを励起光として生体３に照射することができる。これにより、生体３の標識物質に最も適した励起光を選択して蛍光を生じさせて生体３からの鮮明な観察画像を得ることができる。また、ユーザーはモニタの表示によって生体３の観察を行うとともに、使用中の励起光の種類を確認できるので、観察内容や、画像の鮮明度によって所望の結果が得られないときなどは、撮影装置５の撮影を一端停止し、波長変換フィルタ２８〜３０の選択を変更、あるいはいずれの波長変換フィルタ２８〜３０もセットしない状態に変更するだけで、先程とは異なる励起光での観察を行うことができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、ハウジング２５に対して複数の波長変換フィルタ２８〜３０を回動自在に取り付けて、いずれか１つを波長変換位置にセットした状態、あるいはいずれもセットしない状態にして励起光の種類を変更する構成を例示しているが、これに限らず、以下で説明する本発明の第２実施形態では、帯状の波長変換フィルムの長手方向に沿って並べて設けられた波長変換フィルタ及び透明フィルタを移動させて励起光の種類を変更する構成を示す。この構成を適用した底部光源及び撮影ステージを図６に示す。なお、図６において、上記実施形態と同じ部品、部材を用いるものは同符号を付して説明を省略する。この場合、撮影ステージ５０は、透明ステージ板２４と、ハウジング２５と、波長変換フィルム５１、巻取りローラ５２ａ，５２ｂとを備える。
【００４０】
波長変換フィルム５１は、幅寸法を透明ステージ板２４に合わせた帯状で、長手方向に沿って並べて配された複数のエリアに、赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する波長変換フィルタ５３〜５５、及び波長変換せずにＵＶ光を透過させる透明フィルタ５６とが設けられ、両端部が巻取りローラ５２ａ，５２ｂに固定されている。波長変換フィルタ５３〜５５及び透明フィルタ５６のエリアはそれぞれ透明ステージ板２４に合わせた大きさになっている。波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料、例えばプラスチックフィルムに赤、青、緑の蛍光顔料または蛍光染料を塗布して形成されている。蛍光顔料または蛍光染料としては、上記第１実施形態で使用されているものと同様である。
【００４１】
巻取りローラ５２ａ，５２ｂを回動させることで、波長変換フィルムが巻取り移送され、波長変換フィルタ５３〜５５及び透明フィルタ５６のいずれか１つが透明ステージ板２４上の波長変換位置にセットされ、これ以外の波長変換フィルタ５３〜５５及び透明フィルタ５６は波長変換位置から退避する退避位置となる。このような構成とすることで、波長変換フィルタ５３〜５５で波長変換した蛍光、あるいは透明フィルタ５６で波長変換せず、そのまま透過させたＵＶ光のいずれか１つをユーザーが選択して生体３に励起光として照射することができる。
【００４２】
上記実施形態においては、波長変換フィルタに形成した切り欠き部、及びスイッチによって、波長変換フィルタの種類を認識する構成としているが、本発明はこれに限るものではなく、図７に示すように、複数の波長変換フィルタ６０にそれぞれの固有情報が記憶された記憶手段、例えばＩＣタグ６１を設けるとともに、撮影ステージ６２には、読み取り手段としてのタグリーダ６３を設ける。ＩＣタグ６１は、波長変換フィルタ６０が透明ステージ板２４上の波長変換位置にあるとき、タグリーダ６３で読み取り可能な位置にあり、ＩＣタグ６１から波長変換フィルタ６０の固有情報を読み取ったタグリーダ６３は、この固有情報をＰＣ６へ送って波長変換フィルタ６０の種類を認識させることができる。また、ＩＣタグ６１が読み取れない場合は、波長変換フィルタのいずれも波長変換位置にセットされない状態として認識させてもよい。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、波長変換フィルタは、ＵＶ光を赤、青、緑の蛍光に変換する構成を列挙しているが、これに限らず、ＵＶ光を赤、青、緑の蛍光以外の可視光や近赤外光に変換するようにしてもよい。また、上部光源に本発明を適用した構成を列挙しているがこれに限らず、底部光源に適用してもよい。また、ＵＶ光源としてＵＶ蛍光灯４０を使用しているが、本発明はこれに限らず、ＵＶ光を発する半導体発光素子などを用いてもよい。
【００４４】
上記実施形態では、撮影装置に用いられるカメラとして、イメージセンサを備えたカメラの構成を例示しているが、本発明はこれに限らず、受光した蛍光から写真フィルムに画像を生成する写真カメラを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を実施した撮影システムの構成を示す斜視図である。
【図２】撮影装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図３】撮影ステージ及び光源の構成を示す斜視図である。
【図４】光源の構成を示す斜視図である。
【図５】波長変換フィルタの認識パターンを示す説明図である。
【図６】第２実施形態の撮影ステージ及び光源の構成を示す斜視図である。
【図７】波長変換フィルタの固有情報を読み取る読取手段を備えた一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
２ 撮影システム
３ 生体
５ 撮影装置
１２ カメラ部
１３，５０ 撮影ステージ
１４ 上部光源
１５ 底部光源
２８〜３０，５３〜５５ 波長変換フィルタ
３１，３２ 認識スイッチ
５１ 波長変換フィルム
５２ａ，５２ｂ 巻取りローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に励起光を照射して蛍光物質を励起させ、生じた蛍光をカメラで受光することによって画像を生成する撮影装置であって、
ＵＶ光を発するＵＶ光源と、内部に前記ＵＶ光源を配し、前記ＵＶ光を前記生体へ照射させる開口部が形成されたハウジングと、
前記開口部の上方に位置し、前記ＵＶ光を前記励起光に変換して前記生体に照射させる波長変換位置、及び前記波長変換位置から退避する退避位置との間で移動自在に設けられた複数の波長変換フィルタとを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記波長変換フィルタは剛性を有し、前記波長変換位置と、前記退避位置との間で回動自在に前記ハウジングに取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する前記波長変換フィルタを備えており、互いに異なる方向に回転し、それぞれ異なる前記退避位置に移動することを特徴とする請求項２記載の撮影装置。
【請求項４】
前記波長変換フィルタは、帯状の波長変換フィルムの長手方向に沿って並べて設けられ、前記波長変換フィルムを巻取り移送することにより、いずれか１つの前記波長変換フィルタが前記波長変換位置に選択的に位置することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項５】
前記波長変換フィルムは、長手方向に沿って並べて配された複数のエリアに、赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する前記波長変換フィルタ、及び波長変換せずに透過させる透明フィルタとが設けられていることを特徴とする請求項４記載の撮影装置。
【請求項６】
前記波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料に、蛍光顔料または蛍光染料を分散させて形成したことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の撮影装置。
【請求項７】
前記波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料に、蛍光顔料または蛍光染料を塗布して形成したことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の撮影装置。
【請求項８】
前記ハウジング上に、前記波長変換フィルタのいずれかが前記波長変換位置にあるとき、前記波長変換フィルタの自重により押圧されるスイッチを備え、前記スイッチのオンオフにより、前記波長変換フィルタの種類が認識されることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１つ記載の撮影装置。
【請求項９】
前記波長変換フィルタには、それぞれの固有情報が記憶された記憶手段を備えており、前記波長変換位置にある前記波長変換フィルタの前記記憶手段から前記固有情報を読み取って認識させる読取手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし８いずれか１つ記載の撮影装置。
【請求項１】
生体に励起光を照射して蛍光物質を励起させ、生じた蛍光をカメラで受光することによって画像を生成する撮影装置であって、
ＵＶ光を発するＵＶ光源と、内部に前記ＵＶ光源を配し、前記ＵＶ光を前記生体へ照射させる開口部が形成されたハウジングと、
前記開口部の上方に位置し、前記ＵＶ光を前記励起光に変換して前記生体に照射させる波長変換位置、及び前記波長変換位置から退避する退避位置との間で移動自在に設けられた複数の波長変換フィルタとを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記波長変換フィルタは剛性を有し、前記波長変換位置と、前記退避位置との間で回動自在に前記ハウジングに取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する前記波長変換フィルタを備えており、互いに異なる方向に回転し、それぞれ異なる前記退避位置に移動することを特徴とする請求項２記載の撮影装置。
【請求項４】
前記波長変換フィルタは、帯状の波長変換フィルムの長手方向に沿って並べて設けられ、前記波長変換フィルムを巻取り移送することにより、いずれか１つの前記波長変換フィルタが前記波長変換位置に選択的に位置することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項５】
前記波長変換フィルムは、長手方向に沿って並べて配された複数のエリアに、赤蛍光、青蛍光、緑蛍光にそれぞれ変換する前記波長変換フィルタ、及び波長変換せずに透過させる透明フィルタとが設けられていることを特徴とする請求項４記載の撮影装置。
【請求項６】
前記波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料に、蛍光顔料または蛍光染料を分散させて形成したことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の撮影装置。
【請求項７】
前記波長変換フィルタは、ＵＶ光を透過する透明材料に、蛍光顔料または蛍光染料を塗布して形成したことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の撮影装置。
【請求項８】
前記ハウジング上に、前記波長変換フィルタのいずれかが前記波長変換位置にあるとき、前記波長変換フィルタの自重により押圧されるスイッチを備え、前記スイッチのオンオフにより、前記波長変換フィルタの種類が認識されることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１つ記載の撮影装置。
【請求項９】
前記波長変換フィルタには、それぞれの固有情報が記憶された記憶手段を備えており、前記波長変換位置にある前記波長変換フィルタの前記記憶手段から前記固有情報を読み取って認識させる読取手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし８いずれか１つ記載の撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−８５１５２（Ｐ２０１０−８５１５２Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２４４６（Ｐ２００８−２５２４４６）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【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２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【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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