JP2009540737A - 画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

サンプル取得デバイス７により保持されるサンプルの画像を撮影するための装置１が、固定された焦点面を備えたレンズ配列６を備えた画像撮影ユニット２と、第１の磁石ユニット１０を備えたサンプル・ホルダ３と、第２の磁石ユニット１４と、を有する。サンプル・ホルダ３は、サンプル取得デバイス７を受けるように構成され、また、第１の位置１８までレンズ配列に対して可動である。サンプル・ホルダ３は、第１の磁石ユニット１０及び第２の磁石ユニット１４の磁気的な相互作用によって第１の位置１８から第２の位置１９まで可動であり、画像撮影ユニット２は、サンプル・ホルダ３が第２の位置１９にあるときにレンズ配列６によってサンプルの画像を撮影するように構成される。

Description

本発明は、サンプル取得デバイスにより保持されるサンプルの画像を撮影するための装置及び方法に関する。

序文で説明された装置及び方法は、サンプルを分析するために、サンプルの画像を撮影するために用いられる。

ＰＣＴ／ＳＥ２００６／０００３１１（この出願の出願時点で公開されていない）及びＵＳ６７１０８７９号は、サンプルの画像を処理することにより、サンプルの量を分析するための方法を開示するものである。

サンプルの画像を撮影するために、サンプルは、場合によって、調整可能な焦点面を備えたレンズ配列、又は、固定された焦点面を備えたレンズ配列のいずれかの下に配置される。

調整可能な焦点面を備えたレンズ配列に関する問題は、それらが高価であり、また、サンプルに対して正確な位置にレンズ配列の焦点面を調整することが難しいことである。

固定された焦点面を備えたレンズ配列に関する問題は、信頼できる結果を得るために、例えばキュベットに保持されたサンプルが、画像が撮影されるたびにレンズ配列の固定された焦点面に対して正確に同じ関係で配置される必要があることである。

本発明の目的は、より効果的な方法でサンプル取得デバイスに保持されたサンプルの画像を撮影することができる装置を提供することである。

本発明は、請求項１に記載の装置及び請求項１５に記載の方法を提供することにより、新しくまた独創的である。本発明の実施例は、従属の請求項にて記述される。

サンプル取得デバイスにより保持されるサンプルの画像を撮影するための本発明の装置は、固定された焦点面を備えたレンズ配列を備えた画像撮影ユニットと、第１の磁石ユニットを備えたサンプル・ホルダと、第２の磁石ユニットと、を有し、サンプル・ホルダは、サンプル取得デバイスを受けるように構成され、かつ、第１及び第２の磁石ユニットが磁気的に相互作用することができるような近接した関係で配置される第１の位置まで前記レンズ配列に対して可動であり、サンプル・ホルダは、第１の磁石ユニット及び第２の磁石ユニットの磁気的な相互作用によって第１の位置から第２の位置まで可動であり、画像撮影ユニットは、サンプル・ホルダが第２の位置にあるときにレンズ配列によってサンプルの画像を撮影するように構成される。

これにより、サンプル・ホルダが、高精度で第２の位置に配置され得る、また、固定された焦点を備えたレンズ配列が、サンプルの信頼性のある画像を撮影するのに用いられ得るという利点が提供される。

また、これにより、サンプル・ホルダを第１の位置から第２の位置へ移動させるための移動機械部品の数が削減されるという利点が提供される。

移動機械部品の数を削減することにより、各部品の公差の影響が軽減されるという利点が得られる。このことは、サンプル取得デバイスが、画像取得ユニットの被写界深度と同じか又はそれより僅かに小さいサンプル厚をもたらす場合に、特に好都合である。かかる場合には、サンプル取得デバイスのほんの僅かな位置異常が、取得された画像の分析を不可能にする、又は、いっそう悪いことに、分析の不正確な結果をもたらす。

更なる利点は、磁気的な相互作用によりサンプル・ホルダを移動させることにより、装置の摩耗が軽減されることである。

サンプル取得デバイスを簡単なかつ信頼性のある方法で導入するために、本装置は、更に、インレット・ステーションを有することができ、サンプル・ホルダは、前記インレット・ステーション内で前記サンプル取得デバイスを受けるように構成される。

信頼性のある、簡単でかつ正確な位置にサンプル・ホルダを位置決めする利点を達成するために、装置は、第１の磁石ユニット及び第３の磁石ユニットの磁気的な相互作用によりインレット・ステーションにサンプル・ホルダを位置決めするように構成される第３の磁石ユニットを更に有することができる。更なる利点は、クリーニングのために、サンプル・ホルダが、装置から簡単に取り外し得ることである。

本装置は、サンプル・ホルダを支持するように、また、インレット・ステーションから第１の位置へ前記サンプル・ホルダを移動させるように構成される移動ユニットを更に有することができる。これにより、サンプル・ホルダが、簡単で信頼性のある正確な方法で移動させられ得るという利点がもたらされる。

本装置の移動ユニットは、インレット・ステーションと、サンプル・ホルダが第１の位置に位置決めされる位置との間で可動であり得る。

本装置の信頼性を向上させる利点を達成するために、本装置の第２の磁石ユニットは、移動ユニット上に配置され得る。

本装置の信頼性を向上させるために、また、サンプル・ホルダがインレット・ステーションから第１の位置まで移動されたときサンプル・ホルダを支持するために、本装置の第３の磁石ユニットは、移動ユニット上に配置され得る。

サンプル・ホルダが第２の位置に位置決めされる場合における公差を軽減するために、本装置は、サンプル・ホルダが第１の位置から第２の位置まで移動されたときサンプル・ホルダをレンズ配列に対して位置合わせするための位置合わせ手段を更に有することができる。

本装置の位置合わせ手段は、移動ユニット上に配置され得る。

本装置の第１及び第２の磁石ユニットは、反発磁力により第１の位置から第２の位置へサンプル・ホルダを移動させるように構成され得る。これにより、サンプル・ホルダが、非常に大きな公差を伴い、第２の位置に配置されるという利点がもたらされる。

サンプル・ホルダが、移動されたとき正確な位置に維持される利点を達成するために、本装置の第１及び第３の磁石ユニットは、引き付け合う磁力により、インレット・ステーションにてサンプル・ホルダを位置決めさせるように構成され得る。

本装置のサンプル・ホルダは、キュベットの形態にあるサンプル取得デバイスを受けるように構成され得る。

本装置は、サンプルの画像を処理するように構成される画像処理ユニットを更に有することができる。

本装置の画像処理ユニットは、サンプル中の粒子を識別し、カウントするように構成され得る。具体的には、画像処理ユニットが、血液などの液体サンプル中の血球などの生物学的粒子を識別し、カウントするように構成されてもよい。

サンプル取得デバイスにより保持されるサンプルの画像を撮影するための本発明の方法は、第１の磁石ユニットを有するサンプル・ホルダ内にサンプル取得デバイスを位置決めするステップと、画像撮影ユニットの固定された焦点面を備えたレンズ配列に対して、前記サンプル・ホルダを、第１及び第２の磁石ユニットが、磁気的に相互作用することができるような近接した関係で配置される第１の位置まで移動させるステップと、第１の磁石ユニット及び第２の磁石ユニットの磁気的な相互作用により、第１の位置から第２の位置までサンプル・ホルダを移動させるステップと、サンプル・ホルダが第２の位置にあるときにレンズ配列によってサンプルの画像を撮影するステップと、を有する。

本発明の方法の利点は、サンプルの画像が、信頼性のある簡単な方法で撮影され得ることである。

方法は、サンプル内の粒子を識別し、カウントするために、画像処理ユニット内で前記画像を処理するステップを更に有することができる。

本発明及びその多くの利点は、添付の模式的な図面を参照しながら以下に詳しく説明されるであろう。それらの図面は、例示のため、幾つかの限定されない実施例を示すものである。

全ての図面は非常に模式的であり、必ずしも原寸に比例しておらず、それらは、本発明を明瞭にするために必要である部品のみ示し、他の部品は省略される又は単に示唆される。

図１及び２は、本発明に記載の装置の一実施例を示す。装置１は、画像撮影ユニット２、サンプル・ホルダ３、移動ユニット４及びインレット・ステーション５を有する。図示された実施例では、サンプル・ホルダ３は、キュベット７の形態にあるサンプル取得デバイス７を受けている。

画像撮影ユニット２は、固定された焦点面を備えたレンズ配列６を有する。図示された実施例では、レンズ配列６が、４つのレンズ８を有する（図４参照）。

サンプル・ホルダ３は、プレート９及び第１の磁石ユニット１０を有する。プレート９は、上側における中央陥凹１１と、プレート９の下側の周囲に配置されるとともに、上側から離れる一方向へ延びるフランジ１２と、を有する。第１の磁石ユニット１０が、プレート９の下側に設けられる。中央陥凹１１は、サンプル取得デバイス７の形状に対応した形状を備える。

移動ユニット４は、支持プレート１３と、第２の磁石ユニット１４と、第３の磁石ユニット１５と、ハンドル１６とを有する。支持プレート１３は、その長さの方向において湾曲している。支持プレート１３は、上側に凹部１７を有し、凹部１７の形状は、サンプル・ホルダ３の形状に対応する。第２の磁石ユニット１４及び第３の磁石ユニット１５は、支持プレート１３の下側に設けられる。ハンドル１６は、最も大きい半径を有する支持プレート１３の側部に設けられる。移動ユニット４の支持プレート１３は、ハンドル１６の動作により移動可能である。

サンプル・ホルダ４は、支持プレート１３の凹部１７内に配置される。移動ユニット４の支持プレート１３が、ハンドル１６を回転させることにより移動されるにつれて、サンプル・ホルダ３は、移動ユニット４の支持プレート１３とともに移動する。移動ユニット４のハンドル１６は、インレット・ステーション５と第１の位置１８との間でサンプル・ホルダ３を移動させるように構成される。

第１及び第３の磁石ユニット１０、１５は、引き付け合う磁極が互いに向かい合うように構成される磁石である。第１及び第２の磁石ユニット１０、１４は、反発する磁極が互いに向かい合うように構成された磁石である。第３の磁石ユニット１５は、サンプル・ホルダ３がインレット・ステーション５内に配置されるときに、第１及び第３の磁石ユニット１０、１５が相互作用し、支持プレート１３に対してサンプル・ホルダ３を押し付けるような位置に、支持プレート１３上で設けられる。サンプル・ホルダ３を第１の位置へ移動させるために、移動ユニット４のハンドル１６は、まず、７５度回転させられ、それにより、サンプル・ホルダ３も移動される。７５度回転させられた後に、サンプル・ホルダ３は、隣接部（不図示）に達する。移動ユニット４のハンドル１６は、その後、もう１５度回転させられる。これが行われることにより、移動ユニット４の支持プレート１３は、サンプル・ホルダ３に対して、第２の磁石ユニット１４が、第１の磁石ユニット１０と位置合わせされるように移動される。その時点で、サンプル・ホルダ３は、その第１の位置１８にある。

サンプル・ホルダ３を第２の位置１９へ移動させるために、第１及び第２の磁石ユニット１０、１４が相互作用する（図３及び４参照）。第１及び第２の磁石ユニット１０、１４は、反発する磁極が互いに向かい合うように構成されるため、サンプル・ホルダ３は、上方へ移動されることになる。フランジ１２及び支持プレート１３の位置合わせ手段２０は、サンプル・ホルダ３が上方へ移動されるとき、サンプル・ホルダ３の動作をガイドし、サンプル・ホルダ３をレンズ配列６の光軸と位置合わせするように相互作用する。位置合わせ手段２０は、凹部１７の壁部２０から構成され得る。サンプル・ホルダ３が移動ユニット４の支持プレート１３からある距離だけ移動されたとき、第１及び第２の磁石ユニット１０、１４間で相互に作用する磁力と、サンプル・ホルダ３、サンプル取得デバイス７及びサンプルの重量との間に平衡関係が実現されることになる。その時点で、サンプル・ホルダ３は、その第２の位置１９にある。

第２の位置１９は、また、第１及び第２の磁石ユニット１０、１４が、第２の隣接部に対してサンプル・ホルダ３を押し付けるよう構成され得る。

第２の位置１９は、サンプル取得デバイス７内のサンプルが、画像撮影ユニット２のレンズ配列６から所定距離において配置される装置１内の位置である。この所定距離は、レンズ配列６の固定された焦点面が、画像撮影ユニット２が所望の画像を撮影し得るようサンプルの位置に相互に関連するように較正される。

装置７からキュベット７を取り外すために、移動ユニット４のハンドル１６が、反対方向に１５度回転させられる。回転後、第３の磁石ユニット１５は、それらが磁気的に相互作用する第１の磁石ユニット１０と近接した関係に配置されることになる。引き付け合う磁力による相互作用によって、サンプル・ホルダ３が移動され、移動ユニット４の支持プレート１３に対して押し付けられることになる。その後、ハンドル１６は、もう７５度回転させられ、それにより、サンプル・ホルダ３が、インレット・ステーション５へ戻るよう移動される。

サンプルの画像が撮影される場合には、ある量のサンプル、例えば血液サンプルがキュベット７内に取得される。サンプルのその量は比較的大きく、すなわち、サンプルのその量により、その中の粒子が互いに３次元の関係に配置されることが可能になる。例えば、サンプルは、１４０μｍの厚さを有する測定用のキャビティ内に取得され得る。

移動ユニット４及びサンプル・ホルダ３は、インレット・ステーション５内に配置される。第１及び第３の磁石ユニット１０、１５は相互作用し、サンプル・ホルダ３を安定に保つ。キュベット７はインレット・ステーション５内に配置され、また、サンプル・ホルダ３は、それを受け入れる。

移動ユニット４のハンドル１６は、９０度回転させられる。移動ユニット４の支持プレート１３が移動されるにつれ、サンプル・ホルダ３が第１の位置１８へ移動される。

第１の位置１８において、第１及び第２の磁石ユニット１０、１４は相互作用し、サンプル・ホルダ３、並びに、キュベット７及びキュベット７により保持されるサンプルも、第２の位置１９に移動される。

第２の位置１９において、サンプルは、画像撮影ユニット２のレンズ配列６から所定距離にて配置される。そこでは、レンズ配列６の固定された焦点面が、所望の方法でサンプルと相互に関連する。キュベット７の測定用のキャビティは、その結果、測定用のキャビティの全体厚さが画像撮影ユニット２のフィールドの範囲内にあるように配置される。

その後、画像撮影ユニット２は、レンズ配列６を介して、サンプルの画像を撮影する。その後、画像は、画像撮影ユニット２からコンピュータ又は画像処理ユニットへ送られ得る。

本発明の第２の実施例では、装置は、画像処理ユニット（不図示）を更に有する。図５を参照されたい。画像撮影ユニット２は、サンプルを撮影して得られた画像を画像処理ユニットへ送る。画像処理ユニットは、その後、サンプルの画像を分析し、例えば、それは血液サンプル中の白血球の数をカウントし、ディスプレイ２１上に結果を表示するために用いられることが可能である。

サンプル・ホルダ３は、第１及び第３の磁石ユニット１０、１５の磁気的な相互作用によりインレット・ステーション２内で所定位置に保持され、その結果、サンプル・ホルダ３は、装置１から簡単に取り外される。ユーザは、サンプル・ホルダ３を掴み、第１及び第３の磁石ユニット１０、１５間の磁力を超えるけん引力を加えることによりそれを取り外すことができる。もしいくらかのサンプルがサンプル取得デバイス７から漏れれば、サンプル・ホルダ３内に回収されることになる。その結果、サンプル・ホルダ３が簡単に洗浄されるという利点がある。もしサンプル・ホルダ３が古いサンプルからの残りで汚染されれば、サンプルの画像が適当でなくなる可能性がある。

本発明が本発明の好適な実施例に関連して前述されたが、以下の請求項により規定されるような本発明から逸脱することなしに、幾つかの変更が考えられ得ることは当業者に明らかであろう。

サンプル・ホルダがインレット・ステーションに配置されたときの本発明の一実施例の平面図である。 Ａ−Ａ線に沿った図１中の実施例の部分断面説明図である。 サンプル・ホルダが第２の位置に配置されたときの本発明の一実施例の平面図である。 Ｂ−Ｂ線に沿った図３中の実施例の部分断面説明図である。 本発明の第２の実施例の斜視図である。

Claims (16)

1. サンプル取得デバイス（７）により保持されるサンプルの画像を撮影するための装置（１）であって、固定された焦点面を備えたレンズ配列（６）を備えた画像撮影ユニット（２）と、第１の磁石ユニット（１０）を備えたサンプル・ホルダ（３）と、第２の磁石ユニット（１４）と、を有し、
   前記サンプル・ホルダ（３）は、前記サンプル取得デバイス（７）を受けるように構成され、かつ、前記第１及び第２の磁石ユニット（１０、１４）が磁気的に相互作用することができるような近接した関係で配置される第１の位置（１８）まで前記レンズ配列（６）に対して可動であり、
   前記サンプル・ホルダ（３）は、前記第１の磁石ユニット（１０）及び第２の磁石ユニット（１４）の磁気的な相互作用によって前記第１の位置（１８）から第２の位置（１９）まで可動であり、
   前記画像撮影ユニット（２）は、前記サンプル・ホルダ（３）が前記第２の位置（１９）にあるときに前記レンズ配列（６）によって前記サンプルの画像を撮影するように構成される装置。
2. インレット・ステーション（５）を更に有し、
   前記サンプル・ホルダ（３）は、前記インレット・ステーション（５）にて前記サンプル取得デバイス（７）を受けるように構成される、請求項１に記載の装置（１）。
3. 第３の磁石ユニット（１５）を更に有し、
   前記第３の磁石ユニット（１５）は、前記第１の磁石ユニット（１０）及び前記第３の磁石ユニット（１５）の磁気的な相互作用により前記インレット・ステーション（５）内に前記サンプル・ホルダ（１５）を位置決めするように構成される、請求項２に記載の装置（１）。
4. 移動ユニット（４）を更に有し、
   前記移動ユニット（４）は、サンプル・ホルダ（４）を支持するように、また、前記インレット・ステーション（５）から前記第１の位置（１８）へサンプル・ホルダ（４）を移動させるように構成される、請求項２又は３に記載の装置（１）。
5. 前記移動ユニット（４）は、前記インレット・ステーション（５）と、前記サンプル・ホルダ（３）が前記第１の位置（１８）に位置決めされる位置との間で可動である、請求項４に記載の装置（１）。
6. 前記第２の磁石ユニット（１４）は、前記移動ユニット（４）上に配置される、請求項４又は５に記載の装置（１）。
7. 前記第３の磁石ユニット（１５）は、前記移動ユニット（４）上に配置される、請求項４から６までのいずれか一項に記載の装置（１）。
8. 前記サンプル・ホルダ（３）が前記第１の位置（１８）から前記第２の位置（１９）まで移動されたとき前記サンプル・ホルダ（３）を前記レンズ配列（６）に対して位置合わせするための位置合わせ手段（２０）を更に有する、請求項１から７までのいずれか一項に記載の装置（１）。
9. 前記位置合わせ手段（２０）は、前記移動ユニット（４）上に配置される、請求項４から７までのいずれか一項に記載の装置（１）。
10. 前記第１及び第２の磁石ユニット（１０、１４）は、反発磁力により前記第１の位置（１８）から前記第２の位置（１９）へ前記サンプル・ホルダ（３）を移動させるように構成される、請求項１から９までのいずれか一項に記載の装置（１）。
11. 前記第１及び第３の磁石ユニット（１０、１５）は、引き付け合う磁力により、前記インレット・ステーション（５）内に前記サンプル・ホルダ（３）を位置決めさせるように構成される、請求項３から１０までのいずれか一項に記載の装置（１）。
12. 前記サンプル・ホルダ（３）は、キュベット（７）の形態にあるサンプル取得デバイス（７）を受けるように構成される、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の装置（１）。
13. 画像処理ユニットを更に有し、
    前記画像処理ユニットは、前記サンプルの画像を処理するように構成される、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の装置（１）。
14. 前記画像処理ユニットは、前記サンプル中の粒子を識別し、カウントするように構成される、請求項１３に記載の装置（１）。
15. サンプル取得デバイス（７）におけるサンプルの画像を撮影するための方法であって、
    第１の磁石ユニット（１０）を有するサンプル・ホルダ（３）内に前記サンプル取得デバイス（７）を位置決めするステップと、
    画像撮影ユニット（２）の固定された焦点面を備えたレンズ配列（６）に対して、前記サンプル・ホルダ（３）を、第１及び第２の磁石ユニット（１０、１４）が、磁気的に相互作用することができるような近接した関係で配置される第１の位置（１８）まで移動させるステップと、
    前記第１の磁石ユニット（１０）及び第２の磁石ユニット（１４）の磁気的な相互作用により、前記第１の位置（１８）から第２の位置（１９）まで前記サンプル・ホルダ（３）を移動させるステップと、
    前記サンプル・ホルダ（３）が前記第２の位置（１９）にあるときに前記レンズ配列（６）によってサンプルの画像を撮影するステップとを有する方法。
16. 前記サンプル内の粒子を識別し、カウントするために、画像処理ユニット内で前記画像を処理するステップを更に有する、請求項１５に記載の方法。
    

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