JP2017223951A - 微細対象物観察装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】微細対象物観察装置10は、プレート104上で区画された複数のウェル(well)の少なくとも一部に収容される複数の微細対象物を各々撮影するカメラ100と、前記カメラ100が前記プレート104をスキャニングするように前記プレート104に対して前記カメラを相対的に移動させる駆動部210,220,230,240と、及び前記カメラ100が前記複数のウェル中前記複数の微細対象物が収容された少なくとも一部のウェルだけ撮影するように前記駆動部210,220,230,240を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記複数の微細対象物が収容された少なくとも一部のウェルの位置に基づいて前記カメラ100の最短移動経路を決定して、前記決定された最短移動経路のとおり前記カメラが移動するように前記駆動部を制御する。
【選択図】図1
Description
第1、第2等のように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するのに使用できるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的でだけ使用される。
本出願で、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
図1は、本発明に係る微細対象物観察装置1の斜視図である。図2A及び図2Bは、本発明に係る微細対象物観察装置1の使用状態図を図示した。
例えば、第1レンズ111は、低倍率レンズで第2レンズ121は高倍率レンズであり得る。より具体的に、第1レンズ111は0.7〜2.0の倍率の範囲を有することができ、第2レンズ121は10〜50の倍率の範囲を有することができる。
一方、本発明に係るカメラ100は、フィルター、イメージセンサーなどカメラ動作及び映像(停止画または動画)撮影に必要な様々な構成要素をさらに含むことができる。
一方、本発明に係る微細対象物観察装置10は、本体101及び前記本体101に対して移動可能になるフレーム102を含むことができる。前記本体101及びフレーム102は、微細対象物観察装置の全体的な外観を形成することができる。
より具体的に、駆動部200は、第1乃至第4駆動部210、220、230、240を含む。各第1乃至第4駆動部210、220、230、240は、微細対象物観察装置1のフレーム102及びカメラ100のうち少なくとも一つをr、x、y及びz軸に移動させることができる。
具体的に、第1駆動部210は、前記カメラ100が微細対象物の上側または下側を撮影するように前記カメラ100を回転させるように設けられる。すなわち、第1駆動部210により前記カメラ100は微細対象物を中心に回転されることができる。
すなわち、図2A及び図2Bを参照すると、前記第2フレーム102bが、第1フレーム102aに対して回転されるにつれて、前記第2フレーム102bに取り付けられたカメラ100が微細対象物を中心に回転されることができる。
より具体的に、第3駆動部230の細部構成要素は、前記第2駆動部220の細部構成要素と同じであってもよい。また、第2駆動部220の直線運動ガイドと第3駆動部230の直線運動ガイドは、略垂直するように配置されてもよい。
一方、第4駆動部240の細部構成要素は、前記第1及び第2駆動部210、220の細部構成要素と同じでありる。
この時、前記微細対象物は、魚類の卵であり、前記互いに異なる物質は、互いに異なる有害性物質であってもよい。この場合、魚類の卵に対する各有害性物質の有害度について実験及び測定することができる。
例えば、図6Bに示したように、制御部600は、第1及び第2レンズ111、121が複数のウェル610の全体または一部を既設定されたルート(T1)に沿ってスキャニングするように駆動部200を制御する。
例えば、本発明に係る微細対象物観察装置1は、ユーザー入力部を含むことができる。前記ユーザー入力部は、電子式または機械式で動作することができる。例えば、前記ユーザー入力部はジョイステックであってもよい。制御部は、前記ジョイステックを介して信号値の入力を受けて、前記信号値に基づいて第1及び第2レンズ111、121の移動に関連した制御を行うことができる。
例えば、図6Cに示したように、制御部600は、第1及び第2レンズ111、121が複数のウェル中選択されたウェルを既設定されたルート(T2)に沿ってスキャニングするように駆動部200を制御する。
例えば、図7Aを参照すると、制御部は、既設定された方法に基づいて複数のウェル中微細対象物が収容された一部のウェル610a、610b、610c、610dの位置を決定することができる。制御部は、前記一部のウェル610a、610b、610c、610dの位置に基づいて最短移動経路を設定することができる。例えば、前記一部のウェル中任意のいずれか一つ610aが開始点と指定された場合、(610a、610b、610c、610d)、(610a、610b、610d、610c)、(610a、610c、610b、610d)、(610a、610c、610d、610b)、(610a、610d、610b、610c)及び(610a、610d、610c、610b)の6種類の場合の移動経路が可能である。この時、制御部は6種類の移動経路中その移動経路の距離が最も短い経路を最短経路として決定することができる。すなわち、本実施形態では、(610a、610b、610c、610d)の移動経路(T3)が最短移動経路として決定される。
例えば、制御部は、微細対象物が収容されたウェルが決定された後、ユーザーが前記決定されたウェル以外のウェルに対応するイメージを追加で選択する場合、前記決定されたウェル以外のウェルを追加して最短移動経路を再設定することができる。
この時、プレートの一側及び他側は、前記微細対象物の上側及び下側を各々意味する。すなわち、カメラは、図2Aに図示されたように微細対象物の上側に配置されたままプレートの面方向に移動して第1移動を行って、図2Bに図示されたように微細対象物の下側に配置されたままプレートの面方向に移動して第2移動を行う。
例えば、前記繰り返し回数に'2'が入力されて、前記時間間隔値に‘1’(分)が入力された場合、カメラは一セットの第1及び第2移動を終えて1分後、次のセットの第1及び第2移動を行う。
以下では、一つのウェルに収容された微細対象物の観測方法について詳しく説明する。
以下では、第1及び第2レンズを介して第1及び第2倍率で微細対象物を撮影した映像(停止画または動画)を第1及び第2映像と指し示すことができる。ここで、第2倍率は、第1倍率よりも高倍率である。
より具体的に、制御部は、第1レンズ111を介して前記第1倍率で拡大された微細対象物の像で既設定された条件を満たす部分を微細対象物の細部位置として決定することができる。
より具体的に、制御部は、既設定された色または形態などに基づいて第1倍率で拡大された微細対象物の像でピクセル単位で検査して微細対象物の細部位置を決定する。
また、撮影されたプレート104の各ウェルの微細対象物の映像は、一つの映像(停止画または動画)で合成されて提供されてもよい。
また、制御部は、設定された開始時間、終了時間及び撮影周期に基づいて撮影が行われるようにカメラ100を制御することができる。すなわち、カメラ100は、開始時間から終了時間まで撮影周期ごとに映像(停止画または動画)撮影を自動で行うことができる。
例えば、図6Aに示されたように、各ウェルに複数の魚類の卵が各々収容された状態で撮影が始まることができる。図6Bに示したように、スキャニングの既設定されたルートがT1である場合、前記魚類の卵の分化時間内にスキャニングが完了されるように前記スキャニング速度(駆動部の駆動制御速度)または各ウェルで要する時間が調節されることができる。一方、各ウェルでは、図8で前述した通り、低倍率及び高倍率撮影が順次行われることができる。
すなわち、本発明は、制御部がプレートの固有の属性情報によりスキャニングルートを自動で制御するので、従来技術でウェル間カメラの位置移動に関する手動作業によって要する時間を顕著に減少させる。
この時、微細対象物がバックライト105によって光の供給を受けるため、より鮮明な映像の獲得が可能である。
例えば、図6Bに示したように、制御部300は、第1及び第2レンズ111、121が複数のウェル610の全体または一部を既設定されたルート(T1)に沿ってスキャニングするように駆動部200を制御する。
例えば、図6Cに示したように、制御部300は、第1及び第2レンズ111、121が複数のウェル中選択されたウェルを既設定されたルート(T2)に沿ってスキャニングするように駆動部200を制御する。
Claims (19)
- プレート上で区画された複数のウェル(well)の少なくとも一部に収容される複数の微細対象物を各々撮影するカメラと、
前記カメラが前記プレートをスキャニングするように前記プレートに対して前記カメラを相対的に移動させる駆動部と、
前記カメラが前記複数のウェル中前記複数の微細対象物が収容された少なくとも一部のウェルだけ撮影するように前記駆動部を制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、前記複数の微細対象物が収容された少なくとも一部のウェルの位置に基づいて前記カメラの最短移動経路を決定して、前記決定された最短移動経路のとおり前記カメラが移動するように前記駆動部を制御する微細対象物観察装置。 - 前記制御部は、既設定された方法に基づいて前記複数のウェル中前記微細対象物が収容された少なくとも一部のウェルの位置を決定することを特徴とする請求項1に記載の微細対象物観察装置。
- 前記既設定された方法は、前記複数のウェル全体を一度に撮影した映像で既設定された条件を満たす像が検出される位置に基づいて前記微細対象物が収容されたウェルの位置を決定する方法であることを特徴とする請求項2に記載の微細対象物観察装置。
- 前記微細対象物観察装置は、前記カメラで撮影された映像を出力するディスプレイ部をさらに含み、
前記映像は、停止画(stopped image,still image)及び動画(video,moving image)のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載の微細対象物観察装置。 - 前記ディスプレイ部には前記複数のウェル各々に対応される複数のイメージが出力されて、前記制御部は、前記複数のイメージ中ユーザーの選択が行われたイメージに対応されるウェルの位置に基づいて最短移動経路を修正することを特徴とする請求項4に記載の微細対象物観察装置。
- 前記制御部は、前記カメラが前記プレートの一側で前記最短移動経路のとおりに移動する第1移動を行った後、前記プレートの他側で前記最短移動経路のとおりに移動する第2移動を行うよう、前記駆動部を制御することを特徴とする請求項1に記載の微細対象物観察装置。
- 前記カメラが、前記プレートの一側及び他側に位置される時、前記微細対象物の上側及び下側を各々撮影するように、前記カメラは、前記駆動部によって前記微細対象物に対して回転されることを特徴とする請求項6に記載の微細対象物観察装置。
- 前記制御部は、前記カメラがユーザーによって入力された繰り返し回数値により前記第1及び第2移動を一つのセットで繰り返し行うように、前記駆動部を制御することを特徴とする請求項6に記載の微細対象物観察装置。
- 前記制御部は、前記カメラが一つのセット移動を行った後、ユーザーによって入力された時間間隔値により間隔を置いて次のセット移動を行うように、前記駆動部を制御することを特徴とする請求項8に記載の微細対象物観察装置。
- 前記カメラは、前記複数の微細対象物が収容された少なくとも一部のウェル各々の撮影時、第1倍率で撮影した後、前記第1倍率よりも高倍率である第2倍率で撮影することを特徴とする請求項1に記載の微細対象物観察装置。
- 前記制御部は、前記第1倍率で撮影された映像で既設定された条件を満たす部分に対応する部分をウェル内で微細対象物の細部位置として決定して、前記第2倍率で撮影時前記決定された微細対象物の細部位置に基づいて前記カメラの位置が調整されるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項10に記載の微細対象物観察装置。
- 前記第2倍率で拡大される微細対象物の像は映像内中央に置かれることを特徴とする請求項11に記載の微細対象物観察装置。
- 前記駆動部は、前記微細対象物が収容されたプレートの一面と並ぶ一方向に沿って前記カメラを移動させることを特徴とする請求項1に記載の微細対象物観察装置。
- 前記一方向は、互いに直交する第1及び第2方向と、前記第1及び第2方向の組み合わせで示すことができる第3方向のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項13に記載の微細対象物観察装置。
- 前記微細対象物が魚類の卵である場合、前記魚類の卵の分化時間内に前記スキャニングが完了されるよう、前記魚類の卵の分化時間及び前記決定された最短移動経路に基づいて前記カメラの移動速度及び各ウェルに対する撮影時間のうち少なくとも一つが決定されることを特徴とする請求項1に記載の微細対象物観察装置。
- 前記微細対象物が魚類の卵である場合、前記魚類の卵の分化時間内に前記入力された繰り返し回数値により繰り返し行われるカメラ移動が完了されるよう、前記魚類の卵の分化時間、前記決定された最短移動経路及び前記入力された繰り返し回数値に基づいて、前記カメラの移動速度及び各ウェルに対する撮影時間のうち少なくとも一つが決定されることを特徴とする請求項8に記載の微細対象物観察装置。
- 前記微細対象物が魚類の卵である場合、前記魚類の卵の分化時間内に前記入力された繰り返し回数値により繰り返し行われるカメラ移動が完了されるよう、前記魚類の卵の分化時間、前記決定された最短移動経路、前記入力された繰り返し回数値及び前記入力された時間間隔値に基づいて、前記カメラの移動速度及び各ウェルに対する撮影時間のうち少なくとも一つが決定されることを特徴とする請求項9に記載の微細対象物観察装置。
- 前記カメラと向かい合うように配置されて前記微細対象物に向かって光を放出するバックライトが配置されることを特徴とする請求項1に記載の微細対象物観察装置。
- 前記カメラの回転時前記バックライトが共に回転されるよう、前記カメラ及びバックライトはフレームに一体で取り付けられることを特徴とする請求項18に記載の微細対象物観察装置。
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