JP2013072684A - 撮像装置、検出装置および撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロプレートMの上方から光を入射させ、マイクロプレートMの下面に沿って走査移動する撮像手段13(ラインセンサ131、結像光学系132)で透過光を受光することにより、マイクロプレートMに設けられたウェルWの画像を撮像する。ラインセンサ131による撮像範囲は少なくとも1つのウェルWの直径よりも大きく、より好ましくは複数のウェルを撮像範囲に含む。光学系132の被写界深度を600μm以下とすることで、ウェルの側壁面が映り込むことによる画像への影響を低減する。
【選択図】図2
Description
Dof = 2sf2δF(f+s)/{f4−δ2F2(f+s)2}
によって定義することができる。
Dof = 2sf2δF(f+s)/{f4−δ2F2(f+s)2}
となるようにすることが好ましい。また、光学系を介した撮像対象物に対応する結像面が、撮像素子の受光面と一致するようにすることがより好ましい。撮像対象物は培地内の表面、底面および内部など種々の位置に存在しうるが、その位置に応じて上記関係を満足するように光学系を設定することにより、任意の位置にある撮像対象物について撮像素子の分解能を最大限に活用して高精細な画像を撮像することが可能となる。なお、特に撮像対象物がウェル底面に存在する場合には、上記距離sは光学系の主点とウェル底面との距離とすることができる。
s:レンズ主点と撮像対象物(ウェル底面Wb)との距離
t:レンズ主点とラインセンサ131の受光面との距離
D:レンズ有効径(無限遠から入射する光線の有効光束の直径)
f:焦点距離
|a1'|:後側焦点深度
|a2'|:前側焦点深度
Dof:被写界深度(=a2−a1)
|a1|:後側被写界深度
|a2|:前側被写界深度
s1:レンズ主点と被写界深度後端との距離
s2:レンズ主点と被写界深度前端との距離
である。
(1/t)−(1/s)=1/f
から、以下のように表せる。
y=0.00015111x2−0.050516x+3.9809 …(式1)
により、また検出エラー割合については次式:
y=0.000007251x2−0.002424x+0.19102 …(式2)
により、それぞれよく近似される。
11 ホルダ
12 光源(照射手段)
13 撮像ユニット(撮像手段)
131 ラインセンサ(撮像手段)
132 結像光学系(光学系、撮像手段)
113 カメラ駆動機構(移動機構)
M マイクロプレート(サンプルプレート)
W ウェル
Claims (10)
- 液体を保持可能なウェルとしての窪部がプレートの表面に複数設けられたサンプルプレートを撮像する撮像装置において、
略水平状態の前記サンプルプレートの上方から光を照射する照射手段と、
前記サンプルプレートの下方に透過してくる透過光を受光して、少なくとも1つの前記ウェルを含む画像を撮像する撮像手段と
を備え、
前記撮像手段は、撮像素子と、前記透過光を前記撮像素子に結像させる光学系とを有し、前記光学系の被写界深度が0.6mm以下である
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記撮像素子はラインセンサであり、前記撮像手段は、前記サンプルプレートの下面に沿って前記サンプルプレートに対し相対的に前記光学系と前記ラインセンサとを一体的に移動させる移動機構を備える請求項1に記載の撮像装置。
- 前記被写界深度をDof、前記光学系の主点と前記ウェル底面との距離をs、前記光学系の前記撮像素子側の焦点距離をf、前記光学系のFナンバーをF、前記ラインセンサの画素ピッチをδとしたとき、被写界深度Dofが次式:
Dof = 2sf2δF(f+s)/{f4−δ2F2(f+s)2}
で定義される請求項2に記載の撮像装置。 - 前記光学系を介した前記ウェルの底面に対応する結像面が、前記撮像素子の受光面と一致する請求項1ないし3のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記撮像手段は、複数の前記ウェルを含む画像を撮像する請求項1ないし4のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記照射手段は、白色光を前記サンプルプレートに照射する請求項1ないし5のいずれかに記載の撮像装置。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載の撮像装置と同じ構造を有する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づき、前記ウェルに保持された液体状または固体状の培地中に含まれる該培地とは光学的特性の異なる特異部位を検出する検出部と
を備えることを特徴とする検出装置。 - 液体状または固体状の培地を保持するウェルとしての窪部がプレートの表面に複数設けられたサンプルプレートを撮像する撮像方法において、
略水平状態の前記サンプルプレートの上方から光を照射し、
前記サンプルプレートの下方に透過してくる透過光を光学系を介して撮像素子に結像させて、少なくとも1つの前記ウェルを含む画像を撮像し、しかも、
前記光学系の被写界深度が0.6mm以下である
ことを特徴とする撮像方法。 - 前記被写界深度をDof、前記光学系の主点と前記ウェル内の培地に含まれる撮像対象物との距離をs、前記光学系の前記撮像素子側の焦点距離をf、前記光学系のFナンバーをF、前記ラインセンサの画素ピッチをδとしたとき、被写界深度Dofが次式:
Dof = 2sf2δF(f+s)/{f4−δ2F2(f+s)2}
で定義される請求項8に記載の撮像方法。 - 前記光学系を介した前記撮像対象物に対応する結像面が、前記撮像素子の受光面と一致する請求項8または9に記載の撮像方法。
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