JP2016099243A - 試料用検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試料収容部内における液の状態を迅速かつ的確に検査することが可能な試料用検査装置を提供すること。
【解決手段】試料容器ＷＰの試料収容部Ｗ内に注入された液Ｌの状態を検査する試料用検査装置１０であって、試料容器ＷＰの試料収容部Ｗを撮像する撮像カメラ２０と、試料容器ＷＰの試料収容部Ｗに青色光を照射する青色光照射部３０とを備える試料用検査装置１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、試料容器の試料収容部内に注入された液の状態を検査する試料用検査装置に関し、特に、医学、生物工学および薬学において薬剤を発見したり設計したりするプロセスにおいて用いられる創薬用試料を収容するための試料収容部内に注入された溶液等の状態を検査する試料用検査装置に関する。

近年、従来、医学、生物工学および薬学などの基礎研究あるいは応用研究においては、大量の生体サンプル、臨床サンプル、化学合成物などの試料を検査等のために保管する必要があり、このような試料を保管する際に、図３や図４に示すように、多数の凹状の試料収容部Ｗが形成されたウェルプレート等の試料容器ＷＰが一般に用いられている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−３４９５５８号公報

このような試料容器ＷＰでは、ピペット等を用いて各試料収容部Ｗ内に液Ｌを注入するが、図４に示すように、各試料収容部Ｗ内における液Ｌの状態は様々であることから、各試料収容部Ｗ内における液Ｌの有無や液Ｌの状態を確認する必要があり、従来は、このような各試料収容部Ｗ内における液Ｌの状態の確認を人間の目視によって行っていた。

ところが、近年、試料容器ＷＰに形成される試料収容部Ｗの数が、３８４（１６×２４）や１，５３６（３２×４８）等と多くなってきており、これに伴い、試料収容部Ｗの寸法Ａも約３ｍｍ（１，５３６の場合）と非常に小さくなってきている。そのため、目視によって各試料収容部Ｗ内における液Ｌの状態を検査することは困難になってきており、液Ｌの状態の検査を自動化することが望まれている。

そこで、液Ｌの状態の検査を自動で行う１つの方法として、撮像カメラによって試料容器の試料収容部Ｗを撮像し、撮像された画像を解析処理することが考えられる。しかしながら、試料収容部Ｗ内に注入される液Ｌが透明である場合等には、撮像画像上では液Ｌの輪郭や光沢が不明瞭であり、撮像画像から液Ｌの輪郭や光沢を抽出することができないという問題があった。

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡素な構成で、試料収容部内における液の状態を迅速かつ的確に検査することが可能な試料用検査装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、試料容器の試料収容部内に注入された液の状態を検査する試料用検査装置であって、前記試料容器を撮像する撮像カメラと、前記試料容器に青色光を照射する青色光照射部とを備えることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る発明によれば、試料容器の試料収容部を撮像する撮像カメラと、試料容器の試料収容部に青色光を照射する青色光照射部とを備えることにより、試料収容部内の液に青色光を照射することで、撮像画像上における各試料収容部内の液の輪郭や光沢を明確にすることが可能であるため、撮像画像から各試料収容部内の液の輪郭や光沢を抽出し、簡素な構成で、試料収容部内における液の有無や液の状態を迅速かつ的確に検査することができる。

本請求項２に係る発明によれば、撮像カメラがテレセントリックレンズを備えていることにより、試料容器上における試料収容部の位置によって各試料収容部の大きさが変動することを回避し、各試料収容部内の液の状態を明確に撮像することができる。
本請求項３に係る発明によれば、青色光照射部が、撮像カメラの光軸と同軸で配置され、試料容器に対して青色光を照射する同軸落射照明を有していることにより、試料容器に対して撮像カメラ側から青色光を照射することが可能であり、試料容器が透明なものである場合に、各試料収容部内の液の輪郭や光沢をより明確に撮像することができる。
本請求項４に係る発明によれば、青色光照射部が、撮像カメラとは反対側から試料容器に対して青色光を照射する照射機を有していることにより、試料容器に対して撮像カメラとは反対側から青色光を照射することが可能であり、試料容器が白濁したものである場合に、青色光によって各試料収容部内の液の輪郭や光沢をより明確に撮像することができる。
本請求項５に係る発明によれば、撮像カメラの光軸方向に対して垂直な平面内で、試料容器および撮像カメラを相対的に移動させる移動手段を備えていることにより、試料容器の大きさやカメラレンズの態様に関わらず、試料容器の各試料収容部の状態を良好に撮像することができる。

本発明の一実施形態に係る試料用検査装置を示す概略図。 青色光照射部の変形例を示す概略図。 試料容器を示す斜視図。 試料容器を示す上面図。 試料容器に青色光を照射した様子を示す説明図。 試料容器に赤色光を照射した様子を示す説明図。

以下に、本発明の一実施形態に係る試料用検査装置１０について、図面に基づいて説明する。

試料用検査装置１０は、その上面に複数の試料収容部Ｗが形成された試料容器ＷＰを撮像し、撮像画像を解析処理することにより、各試料収容部Ｗ内に注入された液Ｌの有無や液Ｌの状態を検査するものである。試料容器ＷＰは、ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリスチレン等から透明または白濁色に形成されている。また、試料容器ＷＰの上面には、試料収容部Ｗ内に注入された液Ｌの揮発や異物混入を防止するために、各試料収容部Ｗを覆うように透明シール（図示しない）が付着される。なお、この透明シール（図示しない）の各試料収容部Ｗの外縁（枠部）に予めマーキングを施してもよく、この場合、各試料収容部Ｗが液Ｌで満たされた状態と各試料収容部Ｗが空の状態とを良好に識別することができる。

試料用検査装置１０は、図１に示すように、試料容器ＷＰの上方から試料容器ＷＰを撮像する撮像カメラ２０と、試料容器ＷＰの上方から試料容器ＷＰに青色光を照射する青色光照射部３０と、撮像時に試料容器ＷＰをセットする容器設置台（図示しない）と、撮像カメラ２０によって撮像された画像を解析処理する演算処理部（図示しない）と、撮像カメラ２０を水平面内の２方向に移動させる移動手段（図示しない）とを備えている。

撮像カメラ２０は、光軸と主光線が平行な、すなわち、画角が０°となるテレセントリックレンズ２１を備えている。なお、撮像カメラ２０のレンズとして、テレセントリックレンズ２１以外のレンズを用いても何ら構わない。
また、本実施形態では、図１に示すように、試料容器ＷＰを上方の撮像カメラ２０によって撮像するが、撮像時の試料容器ＷＰおよび撮像カメラ２０間の位置関係は上記に限定されず、例えば、試料容器ＷＰを撮像カメラ２０によって下方側から撮像してもよい。
また、本実施形態では、図１に示すように、撮像カメラ２０の光軸方向が試料容器ＷＰに対して垂直な方向になるが、撮像カメラ２０の光軸方向は上記に限定されず、撮像カメラ２０の光軸方向を試料容器ＷＰに対して傾斜した方向に設定してもよい。

青色光照射部３０は、図１に示すように、撮像カメラ２０と試料容器ＷＰとの間において撮像カメラ２０の光軸と同軸で配置され、試料容器ＷＰに対して青色光を照射する同軸落射照明から構成されている。
なお、青色光照射部３０の具体的態様については、上述した例に限定されず、例えば、図２に示すように、青色光照射部３０を、撮像カメラ２０とは反対側の試料容器ＷＰの下方から試料容器ＷＰに青色光を照射する照射機から構成してもよい。
また、試料容器ＷＰが透明なものである場合には、図１に示す例のように試料容器ＷＰの上方から青色光を照射した時に、各試料収容部内の液Ｌの輪郭や光沢がより明確に撮像でき、また、試料容器ＷＰが白濁したものである場合には、図２に示す例のように試料容器ＷＰの下方から青色光を照射した時に、各試料収容部内の液Ｌの輪郭や光沢がより明確に撮像することができる。
なお、青色光照射部３０として、図１に示す同軸落射照明および図２に示す照射機の両方を併用しても構わない。
また、「青色光」は、一般的な４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長帯の光であることが望ましいが、５７０ｎｍ以下の波長帯の光であればよい。

また、上述した実施形態では、青色光照射部３０が試料容器ＷＰに対して上方または下方から青色光を照射するものとして説明したが、青色光照射部３０の具体的態様はこれに限定されず、試料容器ＷＰに対して斜めに青色光を照射してもよい。

容器設置台（図示しない）は、撮像時に試料容器ＷＰを載置するものであり、本実施形態では、容器設置台（図示しない）上に、試料収容部Ｗが形成された面を上方に向けた状態で、試料容器ＷＰが水平に載置される。なお、本実施形態では、試料容器ＷＰの撮像時に試料容器ＷＰが水平に載置されるが、撮像時の試料容器ＷＰの設置態様はこれに限定されず、例えば、試料容器ＷＰを水平面に対して傾けた状態で撮像を行ってもよい。

演算処理部（図示しない）は、撮像カメラ２０によって撮像されたカラー画像をグレースケール処理した後、試料収容部Ｗ内における液Ｌの輪郭や光沢を抽出する。

移動手段（図示しない）は、撮像カメラ２０を水平面内の２方向に移動させるものであり、本実施形態では、撮像カメラ２０を支持するレール（図示しない）および撮像カメラ２０を駆動するアクチュエータ（図示しない）等から構成されている。
なお、本実施形態では、移動手段（図示しない）が撮像カメラ２０を水平方向に移動させるものとして構成しているが、移動手段の具体的態様は、撮像カメラ２０の光軸方向に対して垂直な平面内で試料容器ＷＰおよび撮像カメラ２０を相対的に移動させるものであれば如何なるものでもよく、例えば、撮像カメラ２０を固定し、試料容器ＷＰを水平方向に移動させてもよく、また、撮像カメラ２０および試料容器ＷＰの両方を水平方向に移動させてもよい。

このようにして得られた本実施形態の試料用検査装置１０では、試料容器ＷＰの撮像時に、青色光照射部３０によって青色光を試料容器ＷＰに照射することにより、図５に示すように、撮像画像上における各試料収容部ＷＰ内の液Ｌの輪郭や光沢を明確にし、撮像画像から試料収容部Ｗ内に注入された液Ｌの輪郭および光沢を良好に抽出することができる。なお、図６に示すように、試料容器ＷＰに赤色光を照射した場合には、撮像画像上における各試料収容部ＷＰ内の液Ｌの輪郭や光沢が不明確になる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。

例えば、上述した実施形態では、撮像対象である試料容器がプレート状のものであるものとして説明したが、試料容器の具体的態様は上記に限定されず、また、試料容器上における試料収容部の具体的配置や試料収容部の具体的形状についても、如何なるものでもよい。
また、撮像時に試料容器および撮像カメラを同期させて揺らす振動機を設け、試料容器および撮像カメラを揺らしながら同一の試料容器を複数回撮像してもよく、この場合、複数の撮像画像を比較することで、試料収容部内の液の有無をより確実に検査することができる。

１０ ・・・ 試料用検査装置
２０ ・・・ 撮像カメラ
２１ ・・・ テレセントリックレンズ
３０ ・・・ 青色光照射部
ＷＰ ・・・ 試料容器
Ｗ ・・・ 試料収容部
Ｌ ・・・ 液

Claims (5)

1. 試料容器の試料収容部内に注入された液の状態を検査する試料用検査装置であって、
   前記試料容器を撮像する撮像カメラと、
   前記試料容器に青色光を照射する青色光照射部とを備えることを特徴とする試料用検査装置。
2. 前記撮像カメラは、テレセントリックレンズを備えていることを特徴とする請求項１に記載の試料用検査装置。
3. 前記青色光照射部は、前記撮像カメラの光軸と同軸で配置され、前記試料容器に対して青色光を照射する同軸落射照明を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の試料用検査装置。
4. 前記青色光照射部は、前記撮像カメラとは反対側から、前記試料容器に対して青色光を照射する照射機を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の試料用検査装置。
5. 前記撮像カメラの光軸方向に対して垂直な平面内で、前記試料容器および前記撮像カメラを相対的に移動させる移動手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の試料用検査装置。