CN108270965A - 实验用的摄像装置、实验系统及其控制方法和记录介质 - Google Patents

Abstract

提供实验用的摄像装置、实验系统及其控制方法和记录介质。实验系统(1)具有通过拍摄试样(50)而生成图像数据的摄像单元(170)、以及使摄像单元的位置移动的观察移动机构(180)。并且，实验系统(1)具有对试样(50)供给液体或从所述试样(50)去除液体的供给去除部(271)、使供给去除部(271)的位置移动的操作移动机构(280)、以及用于经由供给去除部(271)使液体移动的泵(292)。进而，实验系统(1)具有控制部(710)，该控制部(710)对观察移动机构(180)和操作移动机构(280)的动作进行控制，以使得摄像单元(170)和供给去除部(271)的位置联动，根据摄像单元(170)和供给去除部(271)的位置对泵(292)的动作进行控制。

Description

实验用的摄像装置、实验系统及其控制方法和记录介质

技术领域

本发明涉及实验用的摄像装置、实验系统、实验系统的控制方法和记录了摄像装置或实验系统的控制程序的计算机可读记录介质。

背景技术

一般公知有在培养箱内静置培养容器而得到该培养容器内的培养细胞等的图像的装置。例如在日本特开2005-295818号公报中公开了如下装置的技术：在培养箱内，一边使作为摄像部的照相机移动一边进行多次拍摄，对存在于培养容器内的宽范围内的细胞进行拍摄。

并且，一般进行如下实验：一边使用培养容器培养细胞等，一边对该培养容器内的培养基添加试剂，对此时的培养细胞等的变化进行观察。并且，在培养细胞时，需要定期更换培养基。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够进行与试样中包含的物质相关的操作、并且能够取得试样的图像的实验用的摄像装置、实验系统、实验系统的控制方法和记录了摄像装置或实验系统的控制程序的计算机可读记录介质。

根据本发明的一个方式，实验用的摄像装置能够移动到分布在特定的面上的试样在所述面中的不同的位置，能够与添加或去除物质的外部的物质操作机构的位置对应地变更摄像位置，其中，所述摄像装置具有：摄像单元，其通过拍摄所述试样而生成图像数据；观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；以及控制部，其对所述观察移动机构的动作进行控制，使得所述摄像单元的位置和所述物质操作机构的物质操作位置联动。

根据本发明的一个方式，实验系统具有：摄像单元，其通过拍摄试样而生成图像数据；观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；供给去除部，其对所述试样供给液体或从所述试样去除液体；操作移动机构，其使所述供给去除部的位置移动；泵，其用于经由所述供给去除部使所述液体移动；以及控制部，其对所述观察移动机构和所述操作移动机构的动作进行控制，使得所述摄像单元和所述供给去除部的位置联动，根据所述摄像单元和所述供给去除部的位置对所述泵的动作进行控制。

根据本发明的一个方式，在实验系统的控制方法中，该实验系统具有：摄像单元，其通过拍摄试样而生成图像数据；观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；供给去除部，其对所述试样供给液体或从所述试样去除液体；操作移动机构，其使所述供给去除部的位置移动；以及泵，其用于经由所述供给去除部使所述液体移动，其中，所述控制方法包含以下步骤：对所述观察移动机构和所述操作移动机构的动作进行控制，使得所述摄像单元和所述供给去除部的位置联动；以及根据所述摄像单元和所述供给去除部的位置对所述泵的动作进行控制。

根据本发明的一个方式，计算机可读记录介质记录了实验用的摄像装置的控制程序，该摄像装置能够移动到分布在特定的面上的试样在所述面中的不同的位置，能够与添加或去除物质的外部的物质操作机构的位置对应地变更摄像位置，其中，所述控制程序使摄像装置执行以下步骤：通过使用摄像单元拍摄所述试样而生成图像数据；使用观察移动机构使所述摄像单元的位置移动；以及对所述观察移动机构的动作进行控制，使得所述摄像单元的位置和所述物质操作机构的物质操作位置联动。

根据本发明的一个方式，计算机可读记录介质记录了实验系统的控制程序，该实验系统具有：摄像单元，其通过拍摄试样而生成图像数据；观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；供给去除部，其对所述试样供给液体或从所述试样去除液体；操作移动机构，其使所述供给去除部的位置移动；以及泵，其用于经由所述供给去除部使所述液体移动，其中，所述控制程序使实验系统执行以下步骤：对所述观察移动机构和所述操作移动机构的动作进行控制，以使得所述摄像单元和所述供给去除部的位置联动；以及根据所述摄像单元和所述供给去除部的位置对所述泵的动作进行控制。

根据本发明，能够提供能够进行与试样中包含的物质相关的操作、并且能够取得试样的图像的实验用的摄像装置、实验系统、实验系统的控制方法和记录了摄像装置或实验系统的控制程序的计算机可读记录介质。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的实验系统的概略的图。

图2A是示出一个实施方式的观察装置的结构例的概略的框图。

图2B是示出一个实施方式的液体操作装置的结构例的概略的框图。

图2C是示出一个实施方式的操作装置的结构例的概略的框图。

图2D是示出一个实施方式的显示装置的结构例的概略的框图。

图3是示出一个实施方式的实验系统的结构例的概略的框图。

图4是示出一个实施方式的操作装置控制的一例的概略的流程图。

图5是示出一个实施方式的操作装置中显示的操作画面的一例的概略的图。

图6是示出一个实施方式的特定位置观察模式处理的一例的概略的流程图。

图7是示出一个实施方式的测定模式处理的一例的概略的流程图。

图8A是示出一个实施方式的液体操作模式处理的一例的概略的流程图。

图8B是示出一个实施方式的液体操作模式处理的一例的概略的流程图。

图9是示出一个实施方式的操作装置中显示的操作画面的一例的概略的图。

图10是示出一个实施方式的自动培养基更换模式处理的一例的概略的流程图。

图11A是示出一个实施方式的观察装置控制的一例的概略的流程图。

图11B是示出一个实施方式的观察装置控制的一例的概略的流程图。

图12A是示出一个实施方式的液体操作装置控制的一例的概略的流程图。

图12B是示出一个实施方式的液体操作装置控制的一例的概略的流程图。

图13是示出一个实施方式的显示装置控制的一例的概略的流程图。

具体实施方式

对本发明的一个实施方式进行说明。本实施方式的实验系统1例如能够一边培养细胞，一边取得细胞的图像。进而，实验系统1能够一边培养细胞，一边对培养基添加试剂或更换培养基。在实验系统1中，能够使用无线通信对用于取得细胞的图像的观察装置进行远程操作，或者能够通过无线通信使位于分开的场所的显示装置显示所得到的图像。并且，在实验系统1中，能够使用无线通信对在培养基中添加试剂等的液体操作装置进行远程操作。因此，根据实验系统1，例如能够在培养箱内静置细胞的状态下进行细胞的观察和培养基的更换等。实验系统1可以在培养箱内使用，也可以在洁净台内等其他场所使用。

[实验系统的结构]

图1是示出实验系统1的外观的概略的示意图。如图1所示，实验系统1具有观察装置10、液体操作装置20、操作装置30、显示装置40。图2A是示出观察装置10的结构的一例的框图，图2B是示出液体操作装置20的结构的一例的框图，图2C是示出操作装置30的结构的一例的框图，图2D是示出显示装置40的结构的一例的框图。并且，图3是示出实验系统1的整体的功能的概略的框图。

<观察装置>

如图1所示，观察装置10的外形大致呈平板形状。观察装置10例如设置在培养箱内，在观察装置10的水平的上表面配置有作为观察对象的试样50。为了以后的说明，定义在与观察装置10的配置有试样50的面平行的面内相互垂直的X轴和Y轴，以与X轴和Y轴垂直的方式铅直向上定义Z轴。在观察装置10的上表面设置有透明板102，在观察装置10的壳体101的内部设置有摄像单元170。试样50静置在透明板102上。观察装置10隔着透明板102拍摄试样50，取得试样50的图像。另外，说到观察则联想到目视，但是，观察装置10能够进行机械的观测以及观测结果的数值化、数据化等。观察装置10可以认为是一种摄像装置。

作为实验系统1的测定对象的试样50例如如下所述。在容器51内放入培养基53，在培养基53内培养细胞等。容器51例如可以是培养皿、培养烧瓶、多孔板等。这样，容器51例如是用于培养活体试样的培养容器。容器51的形状、大小等没有限定。并且，容器51的盖对光进行反射。测定对象例如是细胞，但是，可以是细胞中的粘接性的细胞，也可以是浮游性的细胞。并且，细胞也可以是球体或组织。进而，细胞可以来自某种生物，也可以是菌等。这样，试样50包含生物或来自生物的试样即活体试样。并且，实验系统1的用途不限于活体试样。实验系统1能够用于将各种物质等作为对象的实验。例如，在仅对添加或去除各种物质时的状况进行观察的用途中能够使用实验系统1。例如，在散布、添加特定药剂时的扩散的方式等的研究中也能够利用实验系统1。

在观察装置10的壳体101的内部设置有观察装置10的各结构要素。培养箱内例如是温度37℃、湿度95％这样的高温多湿的环境。观察装置10在这种高温多湿的环境下使用，所以，通过壳体101和透明板102使观察装置10的内部保持气密性。

在壳体101的观察头部160设置有摄像单元170。摄像单元170具有摄像元件、摄像光学系统等。摄像单元170对试样50的方向进行摄像，取得试样50的图像。并且，在观察头部160设置有第1照明单元176。第1照明单元176具有LED等光源和照明光学系统等，朝向试样50的方向放射照明光。从第1照明单元176放射的照明光在试样50的盖进行反射，对细胞等观察对象物进行照射，入射到摄像单元170的光学系统。这样，摄像单元170能够取得被照明的试样50的图像。

观察头部160通过观察移动机构180而移动。观察移动机构180具有X移动机构182，该X移动机构182具有用于使观察头部160在X轴方向上移动的例如进给丝杠和致动器。并且，观察移动机构180具有Y移动机构184，该Y移动机构184具有用于使观察头部160在Y轴方向上移动的例如进给丝杠和致动器。摄像单元170能够放大拍摄透明板102上的试样50，但是，一次只能拍摄试样50的一部分。通过观察移动机构180使摄像单元170移动，由此，摄像单元170能够取得宽范围的图像。通过在光轴方向上变更摄像单元170的摄像光学系统的合焦位置，Z轴方向的拍摄位置被变更。另外，代替合焦调整机构或与其一起，观察移动机构180也可以具有Z移动机构，该Z移动机构具有用于使观察头部160在Z轴方向上移动的进给丝杠和致动器等。

在壳体101的内部设置有用于对观察移动机构180和摄像单元170的动作进行控制的第1控制电路110。并且，在壳体101的内部设置有第1通信装置152。第1通信装置152是用于与液体操作装置20、操作装置30和显示装置40进行通信的装置。在该通信中例如使用利用了Wi-Fi或Bluetooth等的无线通信。在利用Wi-Fi时，例如观察装置10的第1通信装置152作为接入点发挥功能。并且，这些无线通信的一部分或全部可以置换为有线通信。

如图2A所示，观察装置10(摄像装置)在上述第1控制电路110、观察头部160的摄像单元170和第1照明单元176、观察移动机构180以及第1通信装置152的基础上，具有第1记录装置761。并且，第1控制电路110具有作为观察移动机构控制部711、摄像控制部712、图像处理部713和第1照明控制部714的功能。观察移动机构控制部711对观察移动机构180的动作进行控制。摄像控制部712对摄像单元170的动作进行控制。图像处理部713对由摄像单元170取得的图像进行各种处理。除此之外，第1控制电路110具有对观察装置10的各部的动作进行控制的功能、对经由第1通信装置152的通信进行控制的功能等。在第1记录装置761中记录有包含第1控制电路110中使用的程序和参数等的各种信息。并且，能够在第1记录装置761中记录由第1控制电路110生成的各种信息。第1照明控制部714对第1照明单元176的动作进行控制。

<液体操作装置>

如图1所示，液体操作装置20具有能够对静置在观察装置10上的试样50的培养基添加试剂、或者更换试样50的液体的培养基53的功能。

液体操作装置20具有操作头部260和操作移动机构280。操作头部260通过操作移动机构280的动作而移动。例如，操作头部260移动到与观察装置10的观察头部160对置的位置。在操作头部260设置有供给去除部271和第2照明单元276。在供给去除部271中包含供给部272和去除部274。供给去除部271例如包含移液器这样的部件。这里所说的移液器这样的部件不限于所谓的移液器，还包含漏斗、注射器、注射针等，广泛包含能够添加或去除物质的部件，还包含简单的管、槽、孔等。供给去除部271能够作为物质添加部、物质去除部、物质添加去除部、物质更换部、物质移动部、物质位置变更部或包含这些部件的装置发挥功能。供给去除部271具有能够发挥作为对试样添加或去除特定物质的物质更换部、在对试样去除特定物质后进行添加的物质置换部、使试样内的特定物质移动的物质操作部等的功能、或者这些的组合功能的部件和机构。

供给部272是对试样50的容器51添加液体的部分，例如具有移液器形状。供给部272在Z轴方向上上下移动，例如，供给部272的前端浸入培养基53内，或者从培养基53中取出。为了使供给部272在Z轴方向上进行动作，在操作头部260设置有第1Z移动机构285。

去除部274是去除试样50的容器51内的液体的部分，例如具有移液器形状。去除部274在Z轴方向上上下移动，例如，去除部274的前端浸入培养基53内，或者从培养基53中取出。为了使去除部274在Z轴方向上进行动作，在操作头部260设置有第2Z移动机构286。

第2照明单元276为了对试样50进行照明，向试样50的方向放射照明光。从第2照明单元276放射的照明光透射过试样50，入射到设置在与操作头部260对置的观察头部160上的摄像单元170。这样，摄像单元170能够取得被照明的试样50的图像。在利用供给部272或去除部274对试样50的容器51内的液体进行处理的情况下，试样50的盖成为被取下的状态。该情况下，无法利用从设置在观察头部160上的第1照明单元176放射的光对试样50的细胞等观察对象物进行照明，因此，使用第2照明单元276。

另外，也可以在观察头部160和操作头部260的位置的调整中利用照明光的位置。即，能够根据由摄像单元170拍摄的图像，确定从第2照明单元276放射的照明光的位置。可以利用所确定的照明光的位置，进行观察头部160和操作头部260的位置的调整，以使得观察头部160和操作头部260对置。在本实施方式中，示出通过后述操作装置30对观察头部160和操作头部260的位置进行控制的例子，但是不限于此。例如，观察装置10也可以进行如下控制：根据观察装置10取得的图像对从第2照明单元276放射的照明光的位置进行解析，使观察头部160的位置移动，以使其与该照明光的位置一致。该情况下，观察装置10的动作追随于液体操作装置20的动作。并且，液体操作装置20也可以进行如下控制：从观察装置10取得由观察装置10取得的图像，根据该图像中的从第2照明单元276放射的照明光的位置对观察头部160和操作头部260的位置关系进行解析，使操作头部260的位置移动。该情况下，液体操作装置20的动作追随于观察装置10的动作。并且，在观察装置10根据液体操作装置20的动作而进行动作的情况下，也可以如下所述。即，例如，液体操作装置20可以根据从第2照明单元276照射的光的颜色、波长等，判别液体操作装置20的指示。并且，观察装置10可以根据从第2照明单元276放射的特定的接通断开图案，确定观察头部160位于操作头部260附近等的信息和其他指示。观察头部160的位置可以控制成与来自第2照明单元276的光变强的位置、例如如上所述观察头部160和操作头部260对置的位置一致，也可以控制成与其他位置一致。并且，也可以使从第2照明单元276照射的照明束的形状图案成为非对称形状，构成为能够判别检测到照明束的哪个位置，根据照明束的形状，使观察头部160的位置在X或Y各方向上移动。例如，在摄像部检测到左侧图案时，能够进行使观察头部160移动到能够检测更右侧的位置这样的位置对齐，还能够进行强制偏移位置的控制。观察装置10也可以根据需要，在观察头部160的位置控制之前请求液体操作装置20进行照明光的照射。并且，同样，液体操作装置20也可以根据观察头部160的位置，对操作头部260的位置进行控制。

操作移动机构280具有X移动机构282，该X移动机构282具有用于使操作头部260在X轴方向上移动的例如进给丝杠和致动器。并且，操作移动机构280具有Y移动机构284，该Y移动机构284具有用于使操作头部260在Y轴方向上移动的例如进给丝杠和致动器。通过操作移动机构280使操作头部260移动，由此，操作头部260能够在观察装置10的透明板102上的试样50的各种位置添加或去除试剂等液体等物质。

在液体操作装置20设置有泵292。并且，在液体操作装置20设置有利用管而与供给部272连接的试剂容器294、利用管而与去除部274连接的废液容器295。泵292向供给部272送出试剂容器294内的液体。并且，泵292从去除部274向废液容器295送出液体。在图1中分别描绘了一个试剂容器294和一个废液容器295，但是，液体操作装置20也可以构成为，这些容器分别设置多个，对所供给的液体等进行切换。

在液体操作装置20的壳体201设置有用于对操作移动机构280、第1Z移动机构285、第2Z移动机构286、第2照明单元276和泵292的动作进行控制的第2控制电路210。并且，在壳体201设置有用于与观察装置10的第1通信装置152等进行通信的第2通信装置252。在该通信中例如使用利用了Wi-Fi或Bluetooth等的无线通信。

如图2B所示，液体操作装置20在上述第2控制电路210、操作头部260、操作移动机构280、泵292和第2通信装置252的基础上，具有第2记录装置762。并且，第2控制电路210具有作为操作移动机构控制部721、泵控制部722和第2照明控制部724的功能。操作移动机构控制部721对操作移动机构280的动作进行控制。并且，操作移动机构控制部721对操作头部260的第1Z移动机构285和第2Z移动机构286的动作进行控制。泵控制部722对泵292的动作进行控制。第2照明控制部724对第2照明单元276的动作进行控制。除此之外，第2控制电路210具有对液体操作装置20的各部的动作进行控制的功能、对经由第2通信装置252的通信进行控制的功能等。在第2记录装置762中记录有包含第2控制电路210中使用的程序和参数的各种信息，并且，能够记录由第2控制电路210生成的各种信息。

在本实施方式中，设液体操作装置20具有能够对试样50的培养基添加试剂或者更换试样50的液体的培养基53的功能，说明了对液体进行操作的情况。但是，液体操作装置20能够置换为物质操作装置，该物质操作装置包含能够进行包含固体或气体等的各种物质的操作的物质操作机构。例如，该物质操作装置可以进行气体的更换、添加或去除，还可以进行液体中或气体中的固体的添加、去除、移动等操作。如上所述，实验系统1设为对象的试样50不限于活体试样，可以是能够作为各种实验的对象的各种试样。因此，物质操作装置也能够对能够作为各种实验的对象的各种物质进行操作。

<操作装置>

如图1所示，操作装置30例如是平板型的信息终端、智能手机、个人计算机(PC)、专用信息终端等。在图1中图示了平板型的信息终端。操作装置30设置在培养箱的外部。操作装置30与观察装置10进行通信。并且，操作装置30也可以与液体操作装置20或显示装置40进行通信。操作装置30对观察装置10、液体操作装置20、显示装置40等的动作进行控制。

操作装置30例如具有液晶显示器这样的第1显示单元370和触摸面板380。除了触摸面板380以外，操作装置30还可以包含开关、拨盘、键盘、鼠标等这样的输入装置。

并且，在操作装置30设置有第3通信装置352。第3通信装置352是用于与第1通信装置152等进行通信的装置。例如，观察装置10和操作装置30经由第1通信装置152和第3通信装置352进行通信。

并且，如图2C所示，操作装置30在第3控制电路310、第3通信装置352、第1显示单元370和触摸面板380的基础上还具有第3记录装置763。第3控制电路310对操作装置30的各部的动作进行控制。第3记录装置763例如记录第3控制电路310中使用的程序和各种参数。并且，第3记录装置763记录由观察装置10得到并从观察装置10接收到的数据、根据该数据生成的数据等。

第3控制电路310具有作为输入取得部731、第1显示控制部732、位置控制部733、动作控制部734、数据解析部735等的功能。输入取得部731例如从触摸面板380取得与针对触摸面板380的输入有关的数据。第1显示控制部732对第1显示单元370的动作进行控制。位置控制部733生成针对观察移动机构控制部711和操作移动机构控制部721的控制信号并进行输出，以使得对观察装置10的观察头部160的位置和液体操作装置20的操作头部260的位置进行统合控制。动作控制部734生成针对观察装置10和液体操作装置20的控制信号并进行输出，以使得对观察装置10的摄像单元170、液体操作装置20的第2照明单元276和泵292等的动作进行统合控制。数据解析部735例如使用经由第3通信装置352取得的由观察装置10得到的数据进行各种数据解析。

<显示装置>

实验系统1可以具有与操作装置30的第1显示单元370不同的显示装置。如图1所示，在本实施方式中，实验系统1例如具有头戴显示器这样的可穿戴显示装置40。显示装置40具有配置在用户眼前的第2显示单元470。第2显示单元470例如优选构成为使用光瞳分割方式等，使用户能够视觉辨认通常的视野和第2显示单元470中显示的图像双方。在第2显示单元470中例如显示由观察装置10拍摄的图像。其结果，用户能够在进行作业的过程中掌握试样50的状况。

显示装置40具有第4控制电路410和第4通信装置452。如图2D所示，第4控制电路410具有作为第2显示控制部741的功能。这里，第2显示控制部741对第2显示单元470的显示动作进行控制。第4通信装置452构成为与第1通信装置152等进行通信。并且，显示装置40具有第4记录装置764。第4记录装置764例如记录第4控制电路410中使用的程序和各种参数。

<其他>

第1控制电路110、第2控制电路210、第3控制电路310和第4控制电路410包含Central Processing Unit(CPU)、Application Specific Integrated Circuit(ASIC)或Field Programmable Gate Array(FPGA)等集成电路等。这些控制电路可以分别由一个集成电路等构成，也可以组合多个集成电路等来构成。并且，第1记录装置761、第2记录装置762、第3记录装置763和第4记录装置764例如包含半导体存储器、硬盘等这样的记录装置。

图2A～图2D所示的结构例是一例，上述功能也可以由观察装置10、液体操作装置20、操作装置30和显示装置40中的其他部分分担。即，例如，数据解析也可以不由操作装置30进行而由观察装置10进行。液体操作装置20的各部的动作也可以由观察装置10的第1控制电路110来控制。并且，也可以不存在显示装置40，在操作装置30的第1显示单元370中显示全部图像。

并且，作为观察装置10、液体操作装置20、操作装置30和显示装置40之间的通信的一例，例如说明了观察装置10的第1通信装置152成为Wi-Fi通信的基础设施模式中的接入点，第1通信装置152与其他通信装置进行通信的情况。但是不限于此，第1通信装置152以外的通信装置也可以成为接入点，也可以使用点对点模式。并且，观察装置10、液体操作装置20、操作装置30和显示装置40也可以分别与因特网等网络连接，经由该网络相互进行通信。并且，也可以进行使用Bluetooth的通信。

如上所述，观察装置10、液体操作装置20、操作装置30和显示装置40的各部的功能的分担可以是各种形式。即，实验系统1整体具有上述功能即可。图3示出实验系统1的整体的功能框图。即，实验系统1具有摄像单元170、观察移动机构180、供给去除部271、操作移动机构280、泵292。并且，实验系统1例如具有相当于触摸面板380的输入装置780、相当于第1显示单元370和第2显示单元470的显示单元770、相当于第1照明单元176和第2照明单元276的照明单元776。

并且，实验系统1具有相当于第1记录装置761、第2记录装置762、第3记录装置763和第4记录装置764的记录装置760。并且，实验系统1具有作为控制部710的功能。控制部710具有作为观察移动机构控制部711、摄像控制部712、图像处理部713、操作移动机构控制部721、泵控制部722、位置控制部733、动作控制部734和数据解析部735的功能。并且，控制部710具有作为相当于第1显示控制部732和第2显示控制部741的显示控制部751的功能。并且，控制部710具有作为相当于第1照明控制部714和第2照明控制部724的照明控制部754的功能。并且，控制部710具有作为相当于第1显示控制部732和第2显示控制部741的显示控制部751的功能。

[实验系统的动作]

对实验系统1的动作进行说明。这里，举例说明实验系统1具有4个动作模式的情况，但是，实验系统1的动作不限于此。作为动作模式，实验系统1具有特定位置观察模式、测定模式、液体操作模式、自动培养基更换模式。

特定位置观察模式是如下模式：根据用户的操作而使观察装置10的观察头部160移动，取得用户希望的区域的图像。用户通过使用特定位置观察模式，能够在任意时点观察试样50的任意位置的状态。

测定模式是如下模式：根据预定的样式使观察装置10的观察头部160移动，取得必要的图像。在各种实验中，有时根据预先设定的规定手续进行试样50的拍摄，进行基于根据规定手续得到的图像的解析。用户通过使用测定模式，不进行细致的操作，就能够通过简易操作、以预定的方法取得数据。测定模式可以如本实施方式中说明的那样根据用户的指示而开始，例如也可以在成为预先设定的时间后开始。

液体操作模式是根据用户的操作对试样50供给液体或从试样50去除液体的模式。即，在液体操作模式中，根据用户的指示，观察装置10的观察头部160和液体操作装置20的操作头部260联动地移动，通过液体操作装置20进行液体的供给或去除。用户通过使用液体操作模式，能够对试样50的期望位置添加试剂或者更换培养基。

自动培养基更换模式是更换试样50的全部培养基的模式。即，在自动培养基更换模式中，根据预定的样式，观察装置10的观察头部160和液体操作装置20的操作头部260联动地移动，进行培养基的去除和供给。此时，实验系统1根据使用摄像单元170得到的图像进行各种判断。在培养细胞的实验中，需要定期更换培养基。用户通过使用实验系统1，不进行手动作业，就能够更换培养基。

<操作装置的动作>

图4是示出操作装置30的动作例的概略的流程图。操作装置30输出用于对实验系统1的各部的动作进行控制的指令。

在步骤S101中，第3控制电路310对第1显示单元370中显示的操作画面进行更新。例如，在操作装置30的第1显示单元370中显示图5所示的图像。即，在第1显示单元370中例如显示包含特定位置观察图标611、测定图标612、液体操作图标613、自动培养基更换图标614、结束图标615的操作画面610。特定位置观察图标611是用于选择特定位置观察模式的图标。测定图标612是用于选择测定模式的图标。液体操作图标613是用于选择液体操作模式的图标。自动培养基更换图标614是用于选择自动培养基更换模式的图标。结束图标615是用于选择结束实验系统1的控制的图标。

在步骤S102中，第3控制电路310例如从触摸面板380取得由用户输入的操作。例如，触摸面板380检测触摸了特定位置观察图标611、测定图标612、液体操作图标613、自动培养基更换图标614、结束图标615中的哪个图标。根据这里得到的操作进行以下判定，进行各种处理。

在步骤S103中，第3控制电路310判定是否选择了特定位置观察模式。在未选择特定位置观察模式时，处理进入步骤S105。另一方面，在选择了特定位置观察模式时，处理进入步骤S104。在步骤S104中，第3控制电路310执行特定位置观察模式处理。在特定位置观察模式处理后，处理进入步骤S105。

在步骤S105中，第3控制电路310判定是否选择了测定模式。在未选择测定模式时，处理进入步骤S107。另一方面，在选择了测定模式时，处理进入步骤S106。在步骤S106中，第3控制电路310执行测定模式处理。在测定模式处理后，处理进入步骤S107。

在步骤S107中，第3控制电路310判定是否选择了液体操作模式。在未选择液体操作模式时，处理进入步骤S109。另一方面，在选择了液体操作模式时，处理进入步骤S108。在步骤S108中，第3控制电路310执行液体操作模式处理。在液体操作模式处理后，处理进入步骤S109。

在步骤S109中，第3控制电路310判定是否选择了自动培养基更换模式。在未选择自动培养基更换模式时，处理进入步骤S111。另一方面，在选择了自动培养基更换模式时，处理进入步骤S110。在步骤S110中，第3控制电路310执行自动培养基更换模式处理。在自动培养基更换模式处理后，处理进入步骤S111。

在步骤S111中，第3控制电路310判定是否结束操作装置控制。例如，在进行了用户触摸结束图标615等、结束操作装置控制处理的意思的输入时，判定为结束操作装置控制。此时，操作装置控制结束。另一方面，在判定为未结束操作装置控制时，处理返回步骤S101。

对各模式中的操作装置30的动作进行说明。

(特定位置观察模式处理)

参照图6所示的流程图对步骤S104中进行得到特定位置观察模式处理的一例进行说明。特定位置观察模式处理是如下处理：根据用户的操作使观察装置10的观察头部160移动，使摄像单元170取得用户希望的区域的图像。

在步骤S201中，第3控制电路310建立操作装置30、观察装置10和显示装置40之间的通信。例如，将第1通信装置152作为接入点，在观察装置10与操作装置30之间、以及观察装置10与显示装置40之间建立使用Wi-Fi的通信。并且，根据需要，也可以在操作装置30与显示装置40之间建立使用Bluetooth的通信。

在步骤S202中，第3控制电路310对观察装置10发送开始进行基于摄像单元170的摄像动作的指示。其结果，在观察装置10中，基于摄像单元170的摄像动作开始。

在步骤S203中，第3控制电路310对观察装置10发送用于向显示装置40发送通过摄像动作得到的图像的指示。其结果，观察装置10开始向显示装置40发送通过摄像单元170得到的图像。接收到图像的显示装置40在第2显示单元470中显示接收到的图像。通过该显示，用户能够确认观察装置10当前拍摄的图像作为实时取景。

在步骤S204中，第3控制电路310对第1显示单元370中显示的操作画面进行更新。在操作画面中，可以包含表示希望观察的部位的方向即应该使摄像单元170移动的方向的方向指示图标、用于指定希望拍摄的场所的坐标的区域、用于使基于摄像单元170的拍摄的对焦面移动的对焦指示图标、用于进行静态图像拍摄的拍摄指示图标等。

在步骤S205中，第3控制电路310例如从触摸面板380取得由用户输入的操作。在步骤S206中，第3控制电路310向观察装置10发送用于使观察装置10的观察头部160移动到与所取得的操作对应的指定位置的指示。其结果，观察头部160向指定位置移动。

在步骤S207中，第3控制电路310判定用户是否进行了用于进行静态图像拍摄的意思的输入。在不存在静态图像拍摄的指示时，处理进入步骤S209。另一方面，在输入了静态图像拍摄的指示时，处理进入步骤S208。

在步骤S208中，第3控制电路310对观察装置10发送进行基于摄像单元170的静态图像取得动作的指示。其结果，在观察装置10中，通过摄像单元170进行静态图像取得动作，取得静态图像。向显示装置40发送所取得的静态图像。显示装置40的第2显示单元470显示接收到的静态图像。这样，用户能够确认由观察装置10取得的静态图像。并且，可以在观察装置10的第1记录装置761中记录所取得的静态图像，也可以向操作装置30发送并在操作装置30的第3记录装置763中记录所取得的静态图像。在静态图像取得指示后，处理进入步骤S209。

在步骤S209中，第3控制电路310判定是否结束特定位置观察模式处理。例如在用户进行了结束特定位置观察模式处理的意思的输入时，判定为结束特定位置观察模式处理。此时，处理进入步骤S210。另一方面，在判定为未结束特定位置观察模式处理时，处理返回步骤S204，反复进行上述观察头部160的移动和静态图像拍摄的动作。

在步骤S210中，第3控制电路310进行结束动作。即，例如，第3控制电路310使观察装置10结束基于摄像单元170的摄像动作，使观察头部160的位置返回初始位置。并且，第3控制电路310使观察装置10结束从观察装置10到显示装置40的图像的发送。然后，处理返回操作装置控制。

(测定模式处理)

参照图7所示的流程图对步骤S106中进行的测定模式处理的一例进行说明。测定模式处理是如下处理：根据预定的样式使观察装置10的观察头部160移动，使摄像单元170取得必要的图像。

在步骤S301中，第3控制电路310建立操作装置30、观察装置10和显示装置40之间的通信。

在步骤S302中，第3控制电路310向观察装置10发送用于取得与试样50有关的图像并进行测定的测定样式。该测定样式包含进行拍摄的位置、拍摄的条件等。例如，可以通过供方或用户预先准备测定样式并将其记录在第3记录装置763中，也可以在每次测定等时由用户输入测定样式。观察装置10根据该测定样式使摄像单元170的位置移动，使用摄像单元170进行试样50的拍摄。观察装置10对所取得的图像适当实施图像处理等，向操作装置30发送处理后的数据。观察装置10可以向操作装置30发送图像数据，也可以发送根据图像数据得到的数值数据等。

在步骤S303中，第3控制电路310从观察装置10取得基于通过拍摄得到的图像的数据。在步骤S304中，第3控制电路310根据从观察装置10取得的数据，进行与该测定对应的必要的解析。第3控制电路310例如在第3记录装置763中记录解析结果。这里进行的解析例如可以包含细胞或细胞的集群的计数、集群的大小的决定、发光亮度的定量等。

在步骤S305中，第3控制电路310向显示装置40发送解析结果作为该测定的结果。例如可以使用Bluetooth等从操作装置30向显示装置40直接发送解析结果，例如也可以使用Wi-Fi等经由观察装置10发送解析结果。在该发送后，测定模式处理结束，处理返回操作装置控制。取得了解析结果的显示装置40在第2显示单元470中显示解析结果。通过该显示，用户能够得知测定的结果。

另外，在测定模式处理中，在操作装置30的第1显示单元370中适当显示用于传达处理状况的画面。

(液体操作模式处理)

参照图8A和图8B所示的流程图对步骤S108中进行的液体操作模式处理的一例进行说明。液体操作模式处理是如下处理：根据用户的操作使观察装置10的观察头部160和液体操作装置20的操作头部260移动，根据用户的操作使液体操作装置20进行液体的供给或去除。

在步骤S401中，第3控制电路310建立操作装置30、观察装置10、液体操作装置20和显示装置40之间的通信

在步骤S402中，第3控制电路310对观察装置10发送开始进行基于摄像单元170的摄像动作的指示。其结果，在观察装置10中，基于摄像单元170的摄像动作开始。

在步骤S403中，第3控制电路310对观察装置10发送用于向显示装置40发送通过摄像动作得到的图像的指示。其结果，观察装置10开始向显示装置40发送通过摄像单元170得到的图像。接收到图像的显示装置40在第2显示单元470中显示接收到的图像。

在步骤S404中，第3控制电路310对第1显示单元370中显示的操作画面进行更新。图9示出第1显示单元370中显示的操作画面的一例。第1显示单元370中显示的操作画面620包含方向指示图标621和上下指示图标626。方向指示图标621包含用于使观察头部160和操作头部260向X轴的正方向或负方向移动的箭头键以及用于使观察头部160和操作头部260向Y轴的正方向或负方向移动的箭头键。并且，上下指示图标626包含用于使操作头部260的供给部272或去除部274在Z轴方向上向上或向下移动的箭头键。并且，操作画面620包含用于使液体操作装置20对试样50供给液体的液体供给图标631、用于使液体操作装置20从试样50去除液体的液体去除图标632。并且，操作画面620包含用于结束液体操作模式的结束图标638。

在步骤S405中，第3控制电路310从触摸面板380取得由用户输入的操作。在步骤S406中，第3控制电路310判定是否输入了基于触摸方向指示图标621而实现的移动指示。在未输入移动指示时，处理进入步骤S409。另一方面，在输入了移动指示时，处理进入步骤S407。

在步骤S407中，第3控制电路310向观察装置10发送用于使观察装置10的观察头部160向与所取得的操作对应的方向移动的指示。其结果，观察头部160向用户指示的方向移动。同样，在步骤S408中，第3控制电路310向液体操作装置20发送用于使液体操作装置20的操作头部260向与所取得的操作对应的方向移动的指示。其结果，操作头部260向用户指示的方向移动，操作头部260和观察头部160以隔着试样50对置的方式联动地移动。然后，处理进入步骤S409。

另外，不限于观察头部160和操作头部260在X-Y平面中的移动，也可以进行与使用上下指示图标626的输入对应的、供给部272或去除部274向上下方向的移动。并且，也可以进行与使用上下指示图标626的输入对应的、使基于摄像单元170的拍摄的合焦位置沿着Z轴移动的动作。

在步骤S409中，第3控制电路310判定是否输入了基于触摸液体供给图标631或液体去除图标632而实现的指示。在触摸了液体供给图标631时，处理进入步骤S410。在触摸了液体去除图标时，处理进入步骤S413。在未触摸液体供给图标631和液体去除图标632中的任意一方时，处理进入步骤S416。

在触摸了液体供给图标631时，在步骤S410中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使第1Z移动机构285进行动作以使得供给部272接近试样50、即降低供给部272的位置的指示。其结果，第1Z移动机构285进行动作，以使得供给部272接近试样50。

在步骤S411中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使泵292进行动作以使得从供给部272向试样50供给液体的指示。其结果，向试样50供给试剂容器294内的试剂。

在步骤S412中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使第1Z移动机构285进行动作以使得供给部272远离试样50、即提高供给部272的位置的指示。其结果，第1Z移动机构285进行动作以使得供给部272远离试样50。然后，处理进入步骤S416。

在触摸了液体去除图标632时，在步骤S413中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使第2Z移动机构286进行动作以使得去除部274接近试样50、即降低去除部274的位置的指示。其结果，第2Z移动机构286进行动作以使得去除部274接近试样50。

在步骤S414中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使泵292进行动作以使得去除部274从试样50去除液体的指示。其结果，向废液容器295排出试样50的试剂。

在步骤S415中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使第2Z移动机构286进行动作以使得去除部274远离试样50、即提高去除部274的位置的指示。其结果，第2Z移动机构286进行动作以使得去除部274远离试样50。然后，处理进入步骤S416。

另外，在液体操作模式处理中，根据由摄像单元170得到的图像判断去除部274和供给部272的Z位置等。

在步骤S416中，第3控制电路310判定是否结束液体操作模式处理。例如在用户进行了结束液体操作模式处理的意思的输入时、即触摸了结束图标638时，判定为结束液体操作模式处理。此时，处理进入步骤S417。另一方面，在判定为未结束液体操作模式处理时，处理返回步骤S404，进行上述观察头部160和操作头部260的移动、以及试剂的供给或去除的动作。

在步骤S417中，第3控制电路310进行结束动作。即，例如，第3控制电路310使观察装置10结束基于摄像单元170的摄像动作，使观察头部160的位置返回初始位置。并且，第3控制电路310使观察装置10结束从观察装置10到显示装置40的图像的发送。并且，第3控制电路310使液体操作装置20使操作头部260的位置返回初始位置。然后，处理返回操作装置控制。

(自动培养基更换模式处理)

参照图10所示的流程图对步骤S110中进行的自动培养基更换模式处理的一例进行说明。自动培养基更换模式处理是不依赖于用户的操作来更换试样50的培养基的动作的处理。

在步骤S501中，第3控制电路310建立操作装置30、观察装置10和液体操作装置20之间的通信。

在步骤S502中，第3控制电路310对观察装置10发送开始进行基于摄像单元170的摄像动作的指示。其结果，在观察装置10中，基于摄像单元170的摄像动作开始。

在步骤S503中，第3控制电路310开始取得由摄像单元170得到的图像的数据。进而，第3控制电路310开始对该图像数据进行解析。在自动培养基更换模式中，第3控制电路310根据图像数据对观察装置10和液体操作装置20的动作进行控制。

在步骤S504中，第3控制电路310向观察装置10发送用于使观察装置10的观察头部160移动到根据图像数据的解析结果确定的试样50的适当位置的指示。同样，第3控制电路310向液体操作装置20发送用于使液体操作装置20的操作头部260移动的指示。其结果，第3控制电路310在更换试样50的培养基时，使观察头部160和操作头部260联动地移动到适当位置。

这里，例如，第3控制电路310根据所得到的图像数据检测容器51的缘部，确定容器51的内侧，由此决定使观察头部160和操作头部260移动的目标位置。在培养基更换中，在容器51的内侧的任意场所配置供给部272和去除部274都能够进行培养基更换，所以，第3控制电路310能够将所确定的容器51的内侧的任意位置设为目标位置。同样，可以将容器51的缘部的紧挨着的内侧或容器51的中心设定为目标位置。并且，第3控制电路310可以根据所得到的图像数据确定存在培养基的区域或存在细胞的区域作为容器51的内侧。

在步骤S505中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使第2Z移动机构286进行动作以使得去除部274接近试样50的指示。其结果，第2Z移动机构286进行动作，以使得去除部274接近试样50。

在步骤S506中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使泵292进行动作以使得去除部274从试样50去除培养基的指示。其结果，向废液容器295排出试样50的培养基。

在步骤S507中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使第2Z移动机构286进行动作以使得去除部274远离试样50、即提高去除部274的位置的指示。其结果，第2Z移动机构286进行动作以使得去除部274远离试样50。

在步骤S508中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使第1Z移动机构285进行动作以使得供给部272接近试样50的指示。其结果，第1Z移动机构285进行动作，以使得供给部272接近试样50。

在步骤S509中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使泵292进行动作以使得从供给部272向试样50供给培养基的指示。其结果，向试样50供给试剂容器294内的培养基。

在步骤S510中，第3控制电路310向液体操作装置20发送使第1Z移动机构285进行动作以使得供给部272远离试样50、即提高供给部272的位置的指示。其结果，第1Z移动机构285进行动作以使得供给部272远离试样50。然后，处理进入步骤S511。

在自动培养基更换模式处理中，根据由摄像单元170得到的图像判断去除部274和供给部272的Z位置、培养基的量等。即，摄像单元170一边使合焦面变化，一边取得去除部274或供给部272与试样50的位置关系可知的图像。第3控制电路310根据该图像对去除部274或供给部272的位置进行控制。例如，在使供给部272接近试样50时，摄像单元170的合焦位置不是位于容器51的底部的细胞，而是与其上方一致。在该状态下降低供给部272的位置，在由摄像单元170得到的图像中确认供给部272的前端后，例如能够以数微米的单位确定从容器51的底部到供给部272的前端的距离。根据进行这种动作的本实施方式的实验系统1，能够使供给部272的前端接近到细胞的附近。

另外，在液体操作模式处理中也能够使用这种对合焦位置进行变更的动作。即，例如在合焦于供给部272或去除部274的前端即可而不需要合焦于细胞这样的观察对象物时等，通过合焦位置的变更，能够将供给部272或去除部274的Z位置调整为最佳。

通过一次的步骤S504～步骤S510的动作，对一个部位的培养基进行更换。例如在更换培养皿的培养基的情况下，一次更换该培养皿的全部培养基即可。另一方面，例如在更换多孔板的培养基的情况下，按照每个孔反复进行上述动作。

在步骤S511中，第3控制电路310例如针对多孔板的全部孔等、应该更换培养基的全部对象容器判定培养基更换是否完成。在全部对象容器的培养基更换未完成时，处理返回步骤S504，反复进行培养基更换。在全部对象容器的培养基更换完成时，处理进入步骤S512。

在步骤S512中，第3控制电路310进行结束动作。即，例如，第3控制电路310使观察装置10结束基于摄像单元170的摄像动作，使观察头部160的位置返回初始位置。并且，第3控制电路310使液体操作装置20使操作头部260的位置返回初始位置。然后，处理返回操作装置控制。

<观察装置的动作>

参照图11A和图11B所示的流程图对观察装置10的动作进行说明。

在步骤S601中，第1控制电路110判定是否存在来自操作装置30的通信请求。例如，如上所述，在各模式的处理的最初，操作装置30进行通信请求。在不存在通信请求时，反复进行步骤S601的处理而待机。在存在通信请求时，处理进入步骤S602。例如，观察装置10可以针对Wi-Fi等通信而持续待机，为了省电，例如可以使用Bluetooth Low Energy这样的低耗电的通信手段等待通信请求，在存在请求时起动Wi-Fi通信。

在步骤S602中，第1控制电路110建立被请求的通信。例如，在进行使用Wi-Fi的通信的情况下，将观察装置10的第1通信装置152作为接入点，在与操作装置30之间建立通信。并且，根据请求，还与显示装置40、液体操作装置20等建立通信。

在步骤S603中，第1控制电路110判定是否进行了摄像动作或图像发送开始指示。在未进行摄像动作或图像发送开始指示时，处理进入步骤S605。另一方面，在进行了摄像动作或图像发送开始指示时，处理进入步骤S604。在步骤S604中，第1控制电路110使摄像单元170开始进行摄像动作，对所得到的图像进行图像处理，在请求了图像发送的情况下，对被请求的目的地发送图像。然后，处理进入步骤S605。

例如，根据图6所示的特定位置观察模式处理的步骤S202和步骤S203的请求、或者根据图8A所示的液体操作模式处理的步骤S402和步骤S403的请求，开始进行基于摄像单元170的摄像，针对所得到的图像的数据，开始进行针对显示装置40的数据发送。并且，根据图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S502和步骤S503的请求，开始进行基于摄像单元170的摄像，针对所得到的图像的数据，开始进行针对操作装置30的数据发送。

在步骤S605中，第1控制电路110判定是否进行了使观察头部160移动的意思的指示。这里，假设实验系统1例如在该面的各位置对分布在特定面上的试样进行观察。在未进行观察头部160的移动的指示时，处理进入步骤S607。另一方面，在进行了观察头部160的移动的指示时，处理进入步骤S606。在步骤S606中，第1控制电路110根据接收到的移动指示，使观察头部160的位置移动。此时，能够通过从观察装置10的外部进行的位置控制，对观察头部160的位置进行变更。移动指示能够指定观察头部160的移动目的地的坐标，还能够包含观察头部160的移动方法在内进行指定，还能够与观察头部160的坐标无关地指定相对于试样50的相对位置。如上所述，操作装置30有时在对观察装置10进行观察头部160的移动的指示的同时，对液体操作装置20进行操作头部260的移动的指示。这种情况下，第1控制电路110从包含观察头部160的位置的信号和操作头部260的位置的信号的控制信号中辨别观察头部160的位置的信号，对观察移动机构180的动作进行控制。并且，在观察装置10中的观察头部160的目标位置和液体操作装置20中的操作头部260的目标位置对应的情况下，操作装置30也可以输出观察头部160的目标位置和操作头部260的目标位置作为一个控制信号。该情况下，第1控制电路110根据这一个控制信号对观察移动机构180的动作进行控制。同样，后述液体操作装置20的第2控制电路210根据这一个控制信号对操作移动机构280的动作进行控制。然后，处理进入步骤S607。

例如，根据图6所示的特定位置观察模式处理的步骤S206的请求、或者根据图8A所示的液体操作模式处理的步骤S408的请求、或者根据图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S504的请求，第1控制电路110使观察头部160的位置移动。

例如在如通过相对于试样50的相对位置的指定来进行上述移动指示的情况那样未指示观察头部160的坐标的情况下，观察装置10(摄像装置)需要进行各种运算，以使得观察头部160移动到移动指示意图的位置。例如在指定了相对于试样50的相对位置的情况下，第1控制电路110通过对试样50的位置进行解析，确定指定位置。并且，例如，在进行了基于液体操作装置20的操作头部260的位置的移动指示的情况下，第1控制电路110也可以根据操作头部260的位置计算观察头部160的目标位置，使观察头部160的位置移动。特别是在观察头部160的位置与操作头部260的位置不同的情况下等，第1控制电路110例如能够与操作头部260对应地对观察头部160的位置进行某种坐标转换、数值转换等，进行与操作头部260的位置对应的观察头部160的位置的控制(摄像位置控制)。该情况下，观察装置10可以根据从操作头部260的第2照明单元276放射的光，确定操作头部260的位置。并且，观察装置10可以向液体操作装置20请求操作头部260的位置或观察头部160的位置的信息。

这里，观察头部160能够相对于分布在特定面上的试样的面进行移动。液体操作装置20的操作头部260作为位于观察装置10的外部并添加或去除特定物质的物质操作机构发挥功能。这样，观察装置10作为如下的实验用的摄像装置发挥功能：其能够移动到分布在特定面上的试样在所述面中的不同位置，能够与添加或去除物质的物质操作机构的位置对应地变更摄像位置，其中，所述摄像装置具有：摄像单元，其通过拍摄所述试样而生成图像数据；观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；以及控制部，其对所述观察移动机构的动作进行控制，以使得所述摄像单元的位置和所述物质操作机构的物质操作位置联动。

在步骤S607中，第1控制电路110判定是否进行了使摄像单元170的焦点位置移动的意思的指示。在未进行焦点位置的移动的指示时，处理进入步骤S609。另一方面，在进行了焦点位置的移动的指示时，处理进入步骤S608。在步骤S608中，第1控制电路110根据接收到的焦点位置的移动指示，使摄像单元170的焦点位置移动。然后，处理进入步骤S609。

例如，在基于摄像单元170的摄像开始时的合焦动作时、图8B所示的液体操作模式处理的步骤S410～步骤S415的供给部272或去除部274向Z轴方向移动时、图10所示的培养基更换模式处理的步骤S505～步骤S510的供给部272或去除部274向Z轴方向移动时等，第1控制电路110根据接收到的焦点位置的移动指示，使摄像单元170的焦点位置移动。

在步骤S609中，第1控制电路110判定是否进行了应该进行基于摄像单元170的静态图像拍摄的指示。在未进行静态图像拍摄指示时，处理进入步骤S611。另一方面，在进行了静态图像拍摄指示时，处理进入步骤S610。在步骤S610中，第1控制电路110使摄像单元170进行静态图像的摄像，对所得到的图像进行图像处理，在请求了图像发送的情况下，向被请求的目的地发送图像。然后，处理进入步骤S611。

例如，根据图6所示的特定位置观察模式处理的步骤S208的请求，第1控制电路110使摄像单元170对静态图像进行摄像，进行图像处理，向显示装置40发送图像处理后的图像。

在步骤S611中，第1控制电路110判定是否接收到测定动作用的测定样式。在未接收到测定样式时，处理进入步骤S616。另一方面，例如在根据图7所示的测定模式处理的步骤S302的动作而接收到测定样式时，处理进入步骤S612。

在步骤S612中，第1控制电路110根据接收到的测定样式的信息，使观察头部160的位置移动。在步骤S613中，第1控制电路110根据接收到的测定样式的信息，使摄像单元170进行摄像动作，对所取得的图像实施图像处理。

在步骤S614中，第1控制电路110判定基于测定样式的全部测定是否结束。在测定未结束时，处理返回步骤S612，一边变更摄像单元170的位置一边进行反复拍摄和图像处理。在测定结束时，处理进入步骤S615。

在步骤S615中，第1控制电路110根据所得到的图像进行必要的数据解析，向操作装置30发送解析结果和图像等数据。然后，处理进入步骤S616。

在步骤S616中，第1控制电路110判定是否进行了结束的指示。在未进行结束的指示时，处理返回步骤S603，重复进行上述处理。另一方面，例如在进行了基于图6所示的特定位置观察模式处理的步骤S210的结束动作、图8B所示的液体操作模式处理的步骤S417的结束动作、或图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S512的结束动作等的结束的指示时，处理进入步骤S617。

在步骤S617中，第1控制电路110进行使摄像单元170的摄像动作结束、或者使观察头部160返回初始位置这样的结束动作。然后，观察装置控制结束。

如上所述，第1控制电路110例如根据从操作装置30取得的各种指示，使观察装置10的各部进行动作。

<液体操作装置的动作>

参照图12A和图12B所示的流程图对液体操作装置20的动作进行说明。

在步骤S701中，第2控制电路210判定是否存在通信请求。例如，如上所述，在各模式的处理的最初，操作装置30进行通信请求。在不存在通信请求时，反复进行步骤S701的处理而待机。在存在通信请求时，处理进入步骤S702。

在步骤S702中，第2控制电路210建立被请求的通信。例如，在进行使用Wi-Fi的通信的情况下，将观察装置10的第1通信装置152作为接入点，在与观察装置10之间建立通信。并且，例如可以使用Bluetooth等建立与操作装置30等之间的通信。

在步骤S703中，第2控制电路210点亮第2照明单元276的照明。

在步骤S704中，第2控制电路210判定是否进行了操作头部260的移动的指示。在未进行操作头部260的移动的指示时，处理进入步骤S706。另一方面，在进行了操作头部260的移动的指示时，处理进入步骤S705。在步骤S705中，第2控制电路210根据移动指示使操作头部260移动。然后，处理进入步骤S706。

例如，根据图8A所示的液体操作模式处理的步骤S408的指示、或图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S504的指示，第2控制电路210使操作头部260的位置移动。

在步骤S706中，第2控制电路210判定是否进行了第1Z移动机构285的动作指示。在未进行第1Z移动机构285的动作指示时，处理进入步骤S708。另一方面，在进行了第1Z移动机构285的动作指示时，处理进入步骤S707。在步骤S707中，第2控制电路210根据动作指示使第1Z移动机构285进行动作。然后，处理进入步骤S708。

例如，根据图8B所示的液体操作模式处理的步骤S410或步骤S412的动作指示、或图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S508或步骤S510的动作指示，第2控制电路210使第1Z移动机构285进行动作。

在步骤S708中，第2控制电路210判定是否进行了第2Z移动机构286的动作指示。在未进行第2Z移动机构286的动作指示时，处理进入步骤S710。另一方面，在进行了第2Z移动机构286的动作指示时，处理进入步骤S709。在步骤S709中，第2控制电路210根据动作指示使第2Z移动机构286进行动作。然后，处理进入步骤S710。

例如，根据图8B所示的液体操作模式处理的步骤S413或步骤S415的动作指示、或图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S505或步骤S507的动作指示，第2控制电路210使第2Z移动机构286进行动作。

在步骤S710中，第2控制电路210判定是否进行了与泵有关的供给指示。在未进行供给指示时，处理进入步骤S712。另一方面，在进行了供给指示时，处理进入步骤S711。在步骤S711中，第2控制电路210使泵292进行动作以供给试剂。然后，处理进入步骤S712。

例如，根据图8B所示的液体操作模式处理的步骤S411的供给指示、或图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S509的供给指示，第2控制电路210使泵292进行动作。

在步骤S712中，第2控制电路210判定是否进行了与泵有关的去除指示。在未进行去除指示时，处理进入步骤S714。另一方面，在进行了去除指示时，处理进入步骤S713。在步骤S713中，第2控制电路210使泵292进行动作以使得去除试剂。然后，处理进入步骤S714。

例如，根据图8B所示的液体操作模式处理的步骤S414的去除指示、或图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S506的去除指示、第2控制电路210使泵292进行动作。

在步骤S714中，第2控制电路210判定是否进行了结束的指示。在未进行结束的指示时，处理返回步骤S704，重复进行上述处理。另一方面，在进行了基于图8B所示的液体操作模式处理的步骤S417的结束动作、或图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S512的结束动作等的结束的指示时，处理进入步骤S715。

在步骤S715中，第2控制电路210进行使泵292的动作结束、或者使操作头部260返回初始位置这样的结束动作。然后，液体操作装置控制结束。

如上所述，第2控制电路210例如根据从操作装置30取得的各种指示，使液体操作装置20的各部进行动作。

<显示装置的动作>

参照图13所示的流程图对显示装置40的动作进行说明。

在步骤S801中，第4控制电路410判定是否存在通信请求。例如，如上所述，在各模式的处理的最初，操作装置30进行通信请求。在不存在通信请求时，反复进行步骤S801的处理而待机。在存在通信请求时，处理进入步骤S802。

在步骤S802中，第4控制电路410建立被请求的通信。例如，在进行使用Wi-Fi的通信的情况下，将观察装置10的第1通信装置152作为接入点，在与观察装置10之间建立通信。并且，例如可以使用Bluetooth等建立与操作装置30等之间的通信。

在步骤S803中，第4控制电路410从观察装置10取得图像数据。在步骤S804中，第4控制电路410根据所取得的图像数据，使第2显示单元470显示图像。第4控制电路410也可以从操作装置30取得图像数据，根据该图像数据使第2显示单元470显示图像。

在步骤S805中，第4控制电路410判定是否进行了结束的指示。在未进行结束的指示时，处理返回步骤S803，反复进行上述显示图像的处理。另一方面，在进行了基于图6所示的特定位置观察模式处理的步骤S210的结束动作、图8B所示的液体操作模式处理的步骤S417的结束动作、或图10所示的自动培养基更换模式处理的步骤S512的结束动作等的结束的指示时，处理进入步骤S806。

在步骤S806中，第4控制电路410进行使针对第2显示单元470的显示结束等的结束动作。然后，显示装置控制结束。

如上所述，第4控制电路410例如根据从观察装置10或操作装置30取得的图像数据，使第2显示单元470显示图像。

[实验系统的特长]

根据上述这种实验系统1，用户例如能够在培养箱内设置观察装置10和液体操作装置20，在观察装置10的透明板102上静置试样50的状态下，例如能够进行以下处理。用户能够对培养箱内静置的状态的试样50进行观察。并且，用户能够在期望的定时、在期望的位置、以期望的量对培养箱内静置的状态的试样50添加期望的试剂。并且，用户能够对培养箱内静置的状态的试样50进行在培养细胞等的过程中请求的培养基更换。由此，能够减少试样50相对于培养箱的出入、基于手动作业的培养基更换等的用户作业。其结果，使用细胞的实验的效率、实验方法的自由度等提高。

[变形例]

在测定模式中，示出从操作装置30向观察装置10发送测定样式、观察装置10根据该测定样式进行动作的例子。但是不限于此，操作装置30也可以逐次指示观察装置10的动作。并且，在自动培养基更换模式中，示出操作装置30逐次指示观察装置10和液体操作装置20的动作、观察装置10和液体操作装置20根据该指令进行动作的例子。但是不限于此，也可以从操作装置30向观察装置10和液体操作装置20发送动作样式，观察装置10和液体操作装置20根据该动作样式进行动作。并且，上述测定样式或动作样式可以记录在观察装置10或液体操作装置20中，操作装置30仅指定要使用的测定样式或动作样式。

并且，在任意动作中，可以根据使用摄像单元170取得的图像对观察头部160和操作头部260的位置进行控制。此时，可以根据操作头部260的第2照明单元276的照明光确定操作头部260的位置，对这些位置进行控制，以使得观察头部160和操作头部260对置。即，例如，可以在变更了观察头部160的位置时，以与观察头部160对置的方式使操作头部260的位置进行追随，也可以在变更了操作头部260的位置时，以与操作头部260对置的方式使观察头部160的位置进行追随。

另外，在观察头部160和操作头部260的位置的调整中，可以进行反馈控制。即，例如可以是观察装置10取得操作头部260的位置，观察头部160向操作头部260的位置移动。并且，也可以是观察装置10取得操作头部260的位置，观察装置10对液体操作装置20进行指示，以使操作头部260的位置靠近观察头部160的位置。并且，相反，也可以是液体操作装置20取得观察头部160的位置。

并且，在观察头部160和操作头部260的位置的调整中，可以进行开环式控制。在开环式控制中，通过特定的位置指定进行控制，以使得观察头部160和操作头部260移动到相同场所。该情况下，例如设置成容器51的角部与透明板102的角部一致。其结果，操作装置30能够掌握容器51的坐标。该坐标记录在第3记录装置763等中，第3控制电路310发送包含用于使观察头部160移动到所指定的容器51的位置的指示的信号。同样，第3控制电路310发送包含用于使操作头部260移动到所指定的容器51的位置的指示的信号。另外，如果研究容器51的配置，则能够将观察头部160的位置和操作头部260的移动方向限制为X方向或Y方向中的一方。

观察头部160的位置和操作头部260的位置能够换算成观察移动机构180或操作移动机构280的致动器驱动量等来进行控制。可以预先设定成操作装置30能够进行该换算。并且，关于该换算，观察装置10或液体操作装置20也可以根据头部的当前坐标与目标坐标之间的差异进行换算。

并且，不限于培养基更换模式，在针对试样50的试剂的添加等中，也可以准备根据预定的样式在规定位置添加规定量的规定试剂的模式。

并且，在上述实施方式中，示出仅在试剂的添加或培养基的更换等供给部272或去除部274进行动作时使用第2照明单元276作为照明光源的情况。不限于此，在特定位置观察模式和测定模式中，也可以使用第2照明单元276作为照明光源。

并且，在上述实施方式中，示出在显示装置40中显示由观察装置10取得的图像的例子，但是不限于此。也可以在操作装置30的第1显示单元370中显示由观察装置10取得的图像。

关于自动培养基更换，例如实验系统1也可以构成为，通过程序控制，在特定时刻进行特定的培养基53的更换。此时，如果与培养基更换同步地进行基于观察头部160的观察，则能够记录自动培养基更换时的细胞的状况。其结果，还能够生成自动培养基更换时的细胞的状况的数据库。

在根据用户的操作使观察头部160的位置或操作头部260的位置移动的情况下，能够根据观察移动机构180或操作移动机构280的致动器的驱动量，掌握观察头部160或操作头部260的位置。即，致动器的驱动量能够转换为观察头部160或操作头部260的位置的坐标。观察装置10、液体操作装置20或操作装置30能够使用通过该转换而取得的坐标，对观察头部160或操作头部260的动作进行控制。通过使用共通的坐标，能够进行观察头部160和操作头部260的联动动作的控制。

例如，通过使用操作装置30所具有的触摸面板380等用户接口，能够进行用户的操作。此时，如果预先掌握了用户指定的位置与观察头部160或操作头部260的坐标之间的关系，则容易进行观察头部160或操作头部260的位置的控制。因此，观察头部160和操作头部260能够控制成联动。容器51也可以是非多孔的培养皿、烧瓶等，针对这些容器51确定坐标原点，掌握该原点与观察头部160和操作头部260的坐标的位置关系，由此，容易进行观察头部160和操作头部260的位置的控制。即，使用该原点，观察头部160和操作头部260能够进行联动的控制。

关于以上各实施方式中说明的技术中主要利用流程图说明的控制，能够使用程序实现。该程序能够收纳在记录介质或记录装置中。针对该记录介质或记录装置的记录方法各种各样，可以在产品出厂时进行记录，也可以利用发布的记录介质进行记录，还可以利用经由因特网的下载进行记录。

并且，在该实验系统1中，针对特定位置的观察装置10的动作和液体操作装置20的动作的协作是重要的，所以，在失败等的情况下等，用户有时采取某种挽救策略。这种情况下，用户例如有时进行将观察头部160或操作头部260的目标位置强制改变成其他场所等的对策。能够记录这些动作，能够蓄积失败与挽救策略的关系、与实现用户满意的动作的情况和未实现用户满意的动作的情况的差异有关的各种位置和状况的信息。能够将这些信息作为学习数据，使人工智能学习实验系统1的动作。通过活用这样进行学习的人工智能，能够实现更加适当的动作、误差的改善、控制的高精度化等。

另外，本发明的上述实施方式还包含以下发明。

[1]一种实验用的摄像装置，其能够移动到分布在特定的面上的试样在所述面中的不同的位置，能够与添加或去除物质的物质操作机构的位置对应地变更摄像位置，其中，所述摄像装置具有：

摄像单元，其以能够拍摄所述物质操作机构中的至少一部分的方式相对于所述试样配置在与所述物质操作机构不同的方向上，通过拍摄所述试样而生成图像数据；

观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；以及

控制部，其通过对所述物质操作机构的物质操作位置进行观察，从而根据所述物质操作位置对所述观察移动机构的动作进行控制，以使得所述摄像单元的位置和所述物质操作位置联动。

[2]根据[1]所述的摄像装置，其中，

从所述物质操作位置发出光，

所述控制部根据从所述物质操作位置发出的光信号对所述观察移动机构的动作进行控制。

Claims (14)

1.一种实验用的摄像装置，其能够移动到分布在特定的面上的试样在所述面中的不同的位置，能够与添加或去除物质的外部的物质操作机构的位置对应地变更摄像位置，其中，所述摄像装置具有：

摄像单元，其通过拍摄所述试样而生成图像数据；

观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；以及

控制部，其对所述观察移动机构的动作进行控制，使得所述摄像单元的位置和所述物质操作机构的物质操作位置联动。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

所述控制部从包含与所述摄像单元的位置相关的信号和与所述物质操作位置相关的信号在内的控制信号中辨别与所述摄像单元的位置相关的信号，对所述观察移动机构的动作进行控制。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

所述控制部根据表示所述摄像单元的位置和所述物质操作位置的一个控制信号，对所述观察移动机构的动作进行控制。

4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

所述控制部根据所述物质操作位置决定所述摄像单元的位置，对所述观察移动机构的动作进行控制。

5.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，

所述控制部根据所述物质操作机构发出的光决定所述摄像单元的位置。

6.根据权利要求4或5所述的摄像装置，其中，

所述控制部在接收到与所述物质操作位置相关的控制信号时，向具有所述物质操作机构的装置请求与所述摄像单元的位置相关的信息。

7.一种实验系统，其具有：

摄像单元，其通过拍摄试样而生成图像数据；

观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；

供给去除部，其对所述试样供给液体或从所述试样去除液体；

操作移动机构，其使所述供给去除部的位置移动；

泵，其用于经由所述供给去除部使所述液体移动；以及

控制部，其对所述观察移动机构和所述操作移动机构的动作进行控制，使得所述摄像单元和所述供给去除部的位置联动，并且根据所述摄像单元和所述供给去除部的位置对所述泵的动作进行控制。

8.根据权利要求7所述的实验系统，其中，

所述控制部使用所述图像数据对所述观察移动机构和所述操作移动机构的动作进行控制。

9.根据权利要求7所述的实验系统，其中，

所述液体是用于培养所述试样中包含的细胞的培养基，

所述控制部对所述观察移动机构、所述操作移动机构、所述泵的动作进行控制，使得使用所述供给去除部从所述试样去除培养基，然后对所述试样供给培养基，由此更换培养基。

10.根据权利要求7～9中的任意一项所述的实验系统，其中，

所述摄像单元和所述供给去除部被配置成隔着所述试样对置。

11.根据权利要求10所述的实验系统，其中，

所述实验系统还具有照明单元，该照明单元与所述供给去除部一起通过所述操作移动机构进行移动，对所述试样进行照明，

所述控制部根据由所述摄像单元拍摄的与从所述照明单元放射的照明光相关的图像，对所述观察移动机构和所述操作移动机构的动作进行控制。

12.一种实验系统的控制方法，该实验系统具有：摄像单元，其通过拍摄试样而生成图像数据；观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；供给去除部，其对所述试样供给液体或从所述试样去除液体；操作移动机构，其使所述供给去除部的位置移动；以及泵，其用于经由所述供给去除部使所述液体移动，其中，所述控制方法包含以下步骤：

对所述观察移动机构和所述操作移动机构的动作进行控制，使得所述摄像单元和所述供给去除部的位置联动；以及

根据所述摄像单元和所述供给去除部的位置对所述泵的动作进行控制。

13.一种计算机可读记录介质，其记录了实验用的摄像装置的控制程序，该摄像装置能够移动到分布在特定的面上的试样在所述面中的不同的位置，能够与添加或去除物质的物质操作机构的位置对应地变更摄像位置，其中，所述控制程序使摄像装置执行以下步骤：

通过使用摄像单元拍摄所述试样而生成图像数据；

使用观察移动机构使所述摄像单元的位置移动；以及

对所述观察移动机构的动作进行控制，使得所述摄像单元的位置和所述物质操作机构的物质操作位置联动。

14.一种计算机可读记录介质，其记录了实验系统的控制程序，该实验系统具有：摄像单元，其通过拍摄试样而生成图像数据；观察移动机构，其使所述摄像单元的位置移动；供给去除部，其对所述试样供给液体或从所述试样去除液体；操作移动机构，其使所述供给去除部的位置移动；以及泵，其用于经由所述供给去除部使所述液体移动，其中，所述控制程序使实验系统执行以下步骤：

对所述观察移动机构和所述操作移动机构的动作进行控制，使得所述摄像单元和所述供给去除部的位置联动；以及

根据所述摄像单元和所述供给去除部的位置对所述泵的动作进行控制。