JP3692081B2 - Imaging apparatus having movable object to be imaged - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば細菌やバクテリアなどの検体を被撮像体として撮像する撮像装置であって、特に、被撮像体を載置する載置台を移動させることにより撮像面を複数のエリアに分割して撮像する光学拡大系の撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、食品衛生分野等において、食品等に存在するバクテリア等の微生物を検出又は測定する装置が広く利用されている。これらの装置における微生物検出方法においては、寒天やゼラチンなどで固形化させた平面培地上に微生物細胞などを培養させ、生じたコロニー(菌の集団)を生菌数として計数する培養法、蛍由来の発光タンパク質とその基質の反応から発生する蛍光を検出することで微生物の有無を判定するATP(アデノシン3リン酸)検出法、或いは、波長の異なる蛍光試薬を使用し、蛍光染色を利用して一度の処理で菌の異なる性質を検出する蛍光染色法等々、細菌などの微生物を検出する環境に応じて種々の方法が利用されている。
【0003】
このような装置の一例として特開2001−286296号公報は、微生物が含まれる溶液をプレート表面に付着させ、検出試薬を滴下した後にプレート下部より励起光光源を点灯させ、プレート上の微生物を蛍光発色させて蛍光受光部で受光し、特定波長のみを透過する分光フィルムで蛍光を発する微生物を単体ごとに発光させる。そして、この発光する単体を数えることで生死細胞の数や死細胞の数を計量することにより存在する生細胞を計数し、検体中の生細胞及び死細胞数を確認する微生物計量装置を開示している。
【0004】
この種の装置においては、受光した光量を電気信号に変換して画像データを得るために、フォトダイオードで生成した電荷をキャパシタに蓄電し、それを所定のクロックに従って外部に伝送することで映像信号として利用できるようにした電荷結合素子(以下、「CCD」(Charge-Coupled Devices)という)を用いた撮像手段(以下、「CCDカメラ」という)が利用される。ところで、電荷結合素子には、MOS型(Metal Oxide Semiconductor)と呼ばれるものもあるが、光を電荷に変換する基本的原理は上記したCCD型と共通である。
【0005】
一般に、CCDカメラは上述した微生物の測定装置のみならず、多種多様な分野における撮像ユニットとして広く使用されている。例えば、特開平8−241127号公報は、照明装置により被検査物としての磁気ヘッドに対して照明光を照射してその透過光又は反射光を撮像装置にて撮像した画像信号を画像処理装置にて処理し、被検査物の異物又は欠陥を検出し、さらに被検査物の位置合わせ機構を具備した表面検査装置を開示している。この従来装置においても、撮像ユニットとしてCCDカメラが用いられており、また、検査(撮像)対象である磁気ヘッドの複数位置を検査(撮像)するために、磁気ヘッドを載置したステージを平面上において縦方向及び横方向に移動させて、所定の複数位置において検査(撮像)を実行している。その際、ステージ移動に伴う磁気ヘッドの検査(撮像)対象領域に対する焦点ズレを補正するために、各検査(撮像)領域の面に焦点が合うように機能する自動焦点機構を備えている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来装置においては、被撮像体の移動に伴う焦点ズレをなくすためには被撮像体を移動させずに固定配置して広範囲な撮像エリアを一度に撮像する装置構成が考えられるが、解像度を一定にして所定の画質を確保する条件の下では、高画素に対応した高価なCCDを採用する必要があり、検査装置の製造コストを抑えるためには被検査物を移動せざるを得ない。また、上記の従来装置にあっては、自動焦点機構を備えることで検査装置の製造コスト高につながり、また、装置の大型化を招来していた。
【0007】
本発明は、従来技術の課題に鑑みて、被検査物を撮像する撮像ユニットの小型化及び低コスト化を実現し、複数に区枠された撮像エリアを移動する被撮像体に対し、焦点ズレが生じることなく所望の撮像精度を達成することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、基台と、前記基台に取付けられ被撮像体を撮影する撮像手段と、前記撮像手段の下方に配置され縦軸方向及び横軸方向に沿って平面移動するキャリッジと、前記キャリッジ上に設けられ前記被撮像体を載置するステージと、該ステージの傾き姿勢を規制するステージ姿勢規制手段を備え、前記キャリッジは、前記基台に設けた第1の案内部材に案内され縦軸方向に移動自在の第1のキャリッジと、該第1のキャリッジに設けた第2の案内部材に案内され横軸方向に移動自在の第2のキャリッジとで構成する。また前記ステージ姿勢規制手段は、前記第2のキャリッジに前記ステージを連結する複数の連結部材で構成し、該複数の連結部材は、前記ステージと前記第2のキャリッジの対向する側壁面に取付け位置を調節自在に配置されると共に、該連結部材のそれぞれに形成した複数の凹部を前記第2のキャリッジおよび前記ステージの側面に形成した複数の突部に係合して、前記第2のキャリッジ上に前記ステージを連結する。そして前記複数の連結部材の取付け位置によって前記ステージの縦軸及び横軸方向の傾きを修正するようにした。
【0009】
これによって、本発明においては、ステージ上に載置された被撮像体の撮像エリア面が撮像装置に対してその相対距離を一定に保つことが可能となり、撮像エリア内における全撮像領域における精緻な画像の取得を可能としたのである。
【0010】
ここで、前記ステージ姿勢規制手段が、前記ステージの側壁面側に対向して配置され、前記撮像エリア内における前記キャリッジと前記ステージとの相対位置を固定する固定手段を備え、さらに、前記固定手段が少なくとも4つの固定ネジを有することにより、前記相対位置は確実に固定されることとなる。
【0011】
また、前記キャリッジは、第1の方向に移動可能な第1のキャリッジと、前記第1のキャリッジ上に配設された前記第1の方向と略直交する第2の方向に移動可能な第2のキャリッジと、から構成されることから、簡易な移動機構で2次元方向の移動とその微細な位置制御を可能としているのである。
【0012】
本装置における前記キャリッジは、前記ステージと前記第2のキャリッジとの間に配設されて前記ステージを前記第2のキャリッジに対して上方側に付勢する弾性部材と、前記ステージを前記第2のキャリッジ上に連結する連結部材とを備え、前記固定手段が前記弾性部材の付勢力に抗して前記連結部材を固定することにより前記ステージが所定の姿勢を保持し、さらには、前記弾性部材が前記ステージの四隅部分に対応する位置に設けられているので、撮像装置に対する撮像面の平面性を実現する前記相対位置を固定する際の作業性を大幅に向上させることとなるのである。
【0013】
このために、前記基台は、前記撮像手段を取り付ける略垂直方向に延在する取付面を備えるとともに、前記ステージが前記取付面に対して略90度の角度を有して略水平方向に姿勢を保持されるように構成される。
【0016】
また、本装置における前記第1及び第2の案内部材の夫々は、少なくとも一つのガイドレールを有する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る撮像装置の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。
【0018】
図1は、撮像装置H全体を示す側面図であって、図2は、撮像装置H全体を示す正面図である。
【0019】
本撮像装置の主要な構成は、被撮像体を載置するステージ3、ステージ3に被撮像体を載置するなどの操作をするために開閉するフロントカバー22、対象とする被撮像体を光照射する光源部24と、この光源部24で照射されて試薬による励起光を発した被写体からの2次元画像光を受光して電気信号による画像データに変換するCCDカメラ20と、複数のフィルタを支持し発光の切り替えに応じてフィルタを切り替える為に移動するフィルタ移動部23と、さらに、ステージ3に被撮像体を載置させるときの操作位置にステージ3を移動させる為の第1のキャリッジ移動機構部13及び第2のキャリッジ移動機構部12と、から成る。そして、ステージ3は、第2のキャリッジの上面とキットホルダー27との間に形成され、ここに検体を付着させたエンブレムキット又はフィルムキットが装着される。
【0020】
尚、上記被撮像体を載置する載置台3を、以下、ステージ3として説明を行うが、その形状等は本説明又は添付された図面に記載された形状等に限定されるものではなく、また、被撮像体としての検体をステージ3に載置する構成として、本実施の形態においては検体を付着させたキットの装着を例示したが、これに限定されるものでもない。
【0021】
第1のキャリッジ6の下部には、これを第1の方向(縦軸方向で図1において示された矢印Y方向)へ案内する第1の案内部材(ガイドレール)9と摺動可能に嵌合する第1スリーブ31と第2スリーブ32が設けられている。第2のキャリッジ7の下部には、これを第2の方向(横軸方向で矢印X方向)へ案内する第2の案内部材(ガイドレール)10a、10bと摺動可能に嵌合する第1スリーブ33と第2スリーブ34とが備えられている。これにより、第1のキャリッジ6と第2のキャリッジ7は、第1の移動機構部13(Y方向への駆動)、第2の移動機構部12(X方向への駆動)を構成するベルト36によって牽引されて移動する。
【0022】
電源スイッチにより装置に電源が投入されると、先ずイニシャル動作に入る。イニシャル動作において、ステージ3は基準位置に移動する。この基準位置は、被撮像体である検体を撮像する撮像位置であって、CCDカメラ20の真下に設定される。
【0023】
ステージ3は、第1の案内部材(ガイドレール9a、9b)並びに第2の案内部材(ガイドレール10a、10b)のそれぞれのシャフト方向に沿って、X方向の基準位置に配置されたX−HPセンサと、Y方向の基準位置に配置されたY−HPセンサとが、共にONとなる位置に移動する。
【0024】
イニシャル動作が完了すると、装置は待機状態に入る。フロントカバー22を開放すると、操作者によってカバーが開放されたことを示す信号がカバーセンサ(図示せず)から発せれる。この信号(カバー開放信号)に従って、ステージ3はフロントカバー22の開放位置であるフロントに移動する。フロントカバー22は、フロントカバー22の開放は、コイルバネによってその開放状態が維持される。
【0025】
ステージ3上に被撮像体(検体)が装着されてフロントカバー22が操作者によって閉じられると、カバーセンサの信号がインターフェイスに接続されたデータ処理装置に送られて、準備が完了したことをディスプレイ上に表示する。操作者は、データ処理装置に指示して撮像を開始する。指示されたデータ処理装置は、撮像開始コマンドを本撮像装置に送る。本撮像装置の制御部は、第1のキャリッジ移動機構部13を制御してステージ3を撮像用のホームポジション、すなわち撮像位置の初期位置に移動させる。
【0026】
撮像は、ステージ3の位置を少しずつ変更しながら繰り返し行われる。撮像対象の検体を装着するための装着キットは複数種類存在するので、エンブレムキットを測定する場合とフィルムキットを計測する場合とで相違する。ここで、撮像を行う全エリアは、エンブレムキットの場合で12mm*9mmであり、1回の撮像で取得できるエリアは1.2mm*0.9mmであることからから、100回の撮像フレームが必要になる。撮像プロセスは、Y方向に10回位置移動しながら撮像して、X方向に移動してこれを繰り返す。
【0027】
一つのフレームの撮像が終わる毎に、その画像データはデータ処理装置へ送信される。データ処理装置は、画像データの取得が完了したら、次のフレームの取得要求を撮像装置に対して要求し、これにより撮像装置は位置移動と再撮像を行う。このようにして、必要なフレームの撮像が繰り返される。必要な全フレームの撮像が完了した後に、ステージ3は上述したホームポジションに戻る。
【0028】
図4において、被撮像体PGは、ステージ3上にキットホルダー27で固定されており、ステージ3はキャリッジ2の上に設けられている。
【0029】
本装置においては、CCDカメラ20は移動させず、被撮像体PGを載置したステージ3側を移動させる構成である。ステージ3の移動によって、撮像時において、被撮像体PGからの結像点がCCDカメラ20の光電変換素子において正確に合焦しないこととなると精緻な画像を得ることができず、結果として被撮像体の正確な認識ができなくなってしまう。そのため、ステージ3が移動しても、常に規定の焦点深度範囲内(例えば、60マイクロメートル以内)に収まるように、ステージ3の撮像手段に対する平行度を保持する必要がある。
【0030】
このため、本発明においては、CCDカメラ20側とステージ3上の撮像エリアAとの相対距離を一定に保つために、ステージ3の傾き姿勢を規制するステージ姿勢規制手段4と、固定手段としての固定ネジ5と、連結部材8とをステージ3の縦軸方向(Y方向)及び横軸方向(X方向)に沿った複数位置に配設した。これにより、ステージ3のCCDカメラ20と、このCCDカメラ20の前方に配置され被撮像体の結像を得るための集光レンズに対する平面方向における平行性が確実なものとなる。
【0031】
図3は、撮像装置のキャリッジ2の斜視図を示す。キャリッジ2は、第1のキャリッジ6と第2のキャリッジ7によって構成されている。第1のキャリッジ6は、基台1に固定された第1の案内部材(ガイドレール)9に案内され第1の方向(Y方向)に移動可能に構成される。本装置におけるキャリッジ2は、第1のキャリッジ6上に配設され第1の方向(Y方向)と略直交する第2の方向(X方向)に移動可能な第2のキャリッジ7と、第2のキャリッジ7には被撮像体を載置するためのステージ3と、ステージ3と第2のキャリッジ7を連結する複数の連結部材8と、この複数の連結部材で構成されるステージ姿勢規制手段4と、このステージ姿勢規制手段4を固定する固定手段である固定ネジ5a、5bとで構成されている。さらに、第2のキャリッジ7の下部には、第2のキャリッジ7の移動方向である第2の方向(X方向)へ案内する第2の案内部材(ガイドレール)10a、10bが設けられている。
【0032】
ステージ姿勢規制手段4を構成する連結部材8は、ステージ3の側壁面側に対向して2対(計4つ)配置されており、キャリッジ2とステージ3との相対位置を固定手段(固定ネジ)5で固定している。これにより、両者の固定位置関係はより確実なものとなる。
【0033】
第1のキャリッジ6と第2のキャリッジ7は、それぞれ個別の駆動モータと駆動伝達機構を備える。これによって少ない最大消費電力を実現する。
【0034】
図2及び図3に示されているように、第2のキャリッジ移動機構部12は、第1のキャリッジ6上に搭載され、第2のキャリッジ7を横軸方向(X方向)に移動するための駆動源と駆動伝達部とで構成されている。このような構成によりキャリッジ2の小型化が実現可能となった。本実施の形態においては、消費電力の関係から両者を同時に移動することはないが、当然のことながら、両者を同時に移動制御するようにしてもよい。
【0035】
図4は、図3を上方から見たステージ3の平面図を示す。第2のキャリッジ7は、ステージ3の側壁面側に対向してステージ姿勢規制手段4が2対(計4つ)と、キャリッジ2とステージ3との相対位置を固定する固定手段(固定ネジ)5と、ステージ3を第2キャリッジ7の上部に連結する連結部材8と、第2のキャリッジを移動するための第2の移動機構部とで構成されている。また、第1のキャリッジは、ガイドレール9に案内され第1の方向(Y方向)に移動可能にされ、第2のキャリッジは、ガイドレール10に案内され第2の方向(X方向)に移動可能に構成されている。
【0036】
ステージ3と第2キャリッジ7との間には、ステージ3を第2キャリッジ7に対して上方側に付勢する弾性部材であるバネ11が、ステージ3の四隅部分に対応する夫々の位置に軸心に巻装されて配設されている。さらに、ステージ3を第2キャリッジ7の上部に連結する連結部材8は、ステージ3が所定の(水平)姿勢を保持するように、固定ネジ5でバネ11の上方側への付勢力に抗して連結部材8を固定している。
【0037】
ステージ3には、被撮像体PGが載置されるが、図のステージ3上には、撮像エリアAと、ステージの傾き及びCCDカメラ20からの距離を調整する高さ調整基準位置p0、及び高さ調整位置p1、p2、p3、p4を示している。これらの高さ調整基準位置及び高さ調整位置と、調整治具を用いてテーブルの姿勢調整が行われる。これにより、撮像装置に対する撮像面の平面性を実現する前記相対位置を固定する際の作業を容易にしている。
【0038】
図5は、第2のキャリッジ7の側面図を示す。ステージ3の側壁面側は、ステージ3と第2のキャリッジ7を連結する連結部材8と、ステージ3の傾きを調整するステージ姿勢規制手段4である第1の傾き調整手段4a、4bと、ステージ3を固定する固定手段である固定ネジ5a、5bと、固定ネジ5a、5bの固定位置の調整を可能にする長穴14と、連結部材8に設けられた複数の凹部29と、複数の凹部29に夫々係合する複数のピン状の凸部30とで構成されている。既に述べたように第2のキャリッジの下部には、第1のキャリッジ6上に設けられた第2の案内部材(ガイドレール)10a、10bに嵌合して第2のキャリッジを摺動しつつ移動可能にするスリーブ33、34が設けられている。
【0039】
上述の連結部材は、ステージ姿勢規制手段4の一部として構成されている。一つの固定ネジ5で固定される連結部材8は、複数の凹部29を有する2枚組みの構成からなり、連結部材8に対向するステージ3及び第2のキャリッジ7の夫々の側面に設けられた複数のピン状の凸部30が、連結部材8の複数の凹部29に夫々係合されて位置決めされる。所定の位置決め(ステージ3の姿勢決め)のために、上記の複数のピン状の凸部30は、対応する夫々の連結部材8の凹部29の中で凹部29の接触面に沿って移動可能になっている。尚、固定ネジ5によりネジ止めする連結部材8の接触面にも長穴14が形成されており、上述した凹部29及び凸部30による相対移動に対応して、固定ネジ5に対して連結部材8が相対移動できるようになっている。これら複数の規制(固定)位置をステージ3の側壁面側に対向して配置することで、ステージ3は所定範囲内において自在な傾き姿勢を作ることができ、ステージ3の精度の良い水平位置調整が可能となる。
【0040】
次に、ステージ3の面による位置調整について説明する。
【0041】
基台1は、略垂直方向に延在する面を有し、CCDカメラ(撮像手段)20はこの面の所定位置に取り付けられる。また、ステージ3はCCDカメラ20の取付面に対して略90度の角度で略水平方向にその姿勢を保持するように構成されるが、本装置の製造工程においては、例えばL字状(直角状)の治具を用いてステージ3の水平位置決めが行われる。つまり、CCDカメラ20を取り付けていない基台1の取付面に上記治具の一方の端部を合わせ、他方の端部をステージ3上に合わせる。この場合、ステージ3に対向する上記治具の他方端部面は、少なくともステージ3上に載置される被撮像体PGの撮像エリアAの領域以上の面(例えば、被撮像体PGに相当する領域面)を有するものとして形成されていることが重要である。
【0042】
このように、両者間に治具を設定した状態で上記固定ネジ5により固定することによって、ステージ3の水平姿勢が形成される。この面による位置調整においては、上記したバネ11をステージ3と第2のキャリッジ7との間であって、ステージ3の四隅部分に対応した位置に配設したことで、ステージ3の水平姿勢のための位置調整に係わる作業が容易となる。
【0043】
本発明によれば、上記したような簡易な構成でステージ3位置の水平方向、垂直方向、縦方向、横方向のそれぞれの位置調整が可能であり、CCDカメラ20等の撮像装置とステージ3との間の距離を常時一定に保つことが可能となっている。
【0044】
つまり上述のステージ姿勢規制手段4は、ステージ3の側壁面側に対向して2対(計4つ)配置された複数の連結部材で構成され、第1のキャリッジ6の移動方向である縦軸方向(Y方向)に対を成す連結部材で縦軸方向(Y方向)の高さ位置調整を行う。同様に第2のキャリッジ7の移動方向である横軸方向に対を成す連結部材で横軸方向(X方向)の高さ位置調整を行う。
【0045】
このように、第1第2のキャリッジの移動方向に対を成すように複数の連結部材で縦軸方向(Y方向)に第1の傾き調整と、横軸方向(X方向)に第2の傾き調整を行うようにする。
【0046】
ここで、ステージ3面上に設けられた調整基準位置によるステージの姿勢制御について説明する。
【0047】
第1の傾き調整として、例えば図3、図5における連結部材4a及び4bを調整し、第2の傾き調整として、例えば図3、図5における連結部材4a同士又は4b同士を調整することによって縦軸方向(Y方向)と横軸方向(X方向)とにおけるステージ3の傾き調整を行うことができる。
【0048】
ここでは、図3のステージ3に対して手前側(図4に対しては向かって左側)に配設された連結手段4a、4bを第1の傾き調整として、また、図3における連結手段(図3の4a、図4に対しては上側)を第2の傾き調整として説明する。
【0049】
第1の傾き調整は、第1のキャリッジ6を移動可能に案内する第1の案内部材としてのガイドレール9aに対してステージ3が平行配置されるように調整するものであり、撮像エリアAにおける第1の高さ調整位置p1と第2の高さ調整位置p2とが同一の高さ位置となるようなに調整を行う。
【0050】
先ず、第1の高さ調整位置p1を高さ調整基準位置p0に位置付ける。そして、上述したようなL字状(直角状)の治具を同様に高さ調整基準位置p0上に設定して固定ネジ5aにより対応する連結部材8をネジ止めする。ここで、本実施例で用いられる治具は、広範囲な面(被撮像体PGに相当する領域面)を有するものではなく、高さ調整基準位置p0を点で捉えるような極小なものが望ましいが、剛性を有するものであることが必要である。
【0051】
次に、治具を一旦外した後、第1のキャリッジ6を移動させて第2の高さ調整位置p2を高さ調整基準位置p0に位置付かせた後再び治具を設定して固定ネジ5bにより対応する連結部材8をネジ止めする。これにより、ステージ3は撮像エリア3においてガイドレール9aに対する傾きが調整され、両者が平行配置するように位置付けられたことになる。
【0052】
引き続いて、第2の傾き調整、第2のキャリッジ7を移動可能に案内する第2の案内部材としてのガイドレール10aに対してステージ3が平行配置されるように調整するものであり、撮像エリアAにおける第3の高さ調整位置p3と第4の高さ調整位置p4とが同一の高さ位置となるような調整を行うものである。
【0053】
第3の高さ調整位置p3を高さ調整基準位置p0に位置付けさせるが、ここでは上記治具による高さ確認だけを行い、続いて治具を一旦外した後、第2のキャリッジ7を移動させて第4の高さ調整位置p4を高さ調整基準位置p0に位置決めしてから、再び治具を設定して固定ネジ5a及び5b(この場合は、図3でのステージ3の奥側、図4に対しては向かって右側)により対応する連結部材8を夫々ネジ止めする。これにより、ステージ3は撮像エリアAにおいてガイドレール10aに対する傾きが調整され、両者が平行配置するように位置付けられたことになる。
【0054】
上記したステージ3の傾き調整により、ステージ3は撮像エリア3においてガイドレール9a及び10aに対して夫々平行に位置付けられ、その結果として、キャリッジ2の移動によってもステージ3の姿勢は精度良く位置決めされ、撮像エリアAに対するCCDカメラ20の撮像精度を維持することが可能となる。
【0055】
尚、本形態例においては、ガイドレール9a及び10aに対するステージ3の位置調整(傾き調整)を説明したが、ガイドレール9b及び10bに対しても同様な調整ができることは言うまでもない。この場合、図3のステージ3の奥側(図4に対しては向かって右側)に配設された符号4a及び4bを第1の傾き調整として、また、図3における符号4b同士(図4に対しては下側)を第2の傾き調整として用いることができる。
【0056】
さらに、上記の形態例の説明においては、第1のキャリッジ6の移動方向である縦軸方向(Y方向)の調整の後に第2のキャリッジ7の移動方向である横軸方向(X方向)の調整を行ったが、これに限定されることなく、第2のキャリッジ7の移動方向である横軸方向(X方向)の調整の後に、第1のキャリッジ6の移動方向である縦軸方向(Y方向)の調整を行っても良く、また、ステージ3の側壁側に位置する4箇所にてステージ3の傾き調整を行ったが、何れか一箇所を省略した3箇所を調整箇所として設けることでもよい。
【0057】
以上、詳しく説明したように、本発明に係る撮像装置においては、基台に固設され、被撮像体に対する焦点を一定に維持しつつ前記被撮像体を撮像する撮像手段と、前記被撮像体の撮像エリアにおける縦軸方向及び横軸方向に沿って平面移動するキャリッジと、前記キャリッジ上に設けられ、前記被撮像体を載置するためのステージと、前記撮像手段と前記ステージ上に載置された前記被撮像体の撮像エリア面との相対距離を一定に保つために前記ステージの傾き姿勢を規制するステージ姿勢規制手段とを備え、前記ステージ姿勢規制手段は、前記ステージ上の撮像エリアにおける前記縦軸及び横軸移動方向に沿った位置に配設されるように構成されたことにより、被撮像体としての検体を撮像する撮像ユニットのCCDセンサについても高画素に対応した高価なCCDを不要とし、所望の画質を得られながらも安価な構成として、撮像装置全体の小型化及び低コスト化を実現した。
【0058】
さらに、撮像のために移動可能なステージの姿勢の調整を簡易な構成で可能としたことから、自動焦点調整装置を具備することなく、複数の撮像エリアを移動する被撮像体に対し焦点ズレが生じることない所望の撮像精度を達成することを実現したのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る撮像装置の側面図を示す。
【図2】 本発明に係る撮像装置の正面図を示す。
【図3】 本撮像装置におけるキャリッジの斜視図を示す。
【図4】 図3に示したキャリッジを上方から見た平面図を示す。
【図5】 撮像装置の第2のキャリッジ側面図を示す。
【符号の説明】
1 基台
2 キャリッジ
3 ステージ
4 ステージ姿勢規制手段
4a 第1及び第2の傾き調整手段
4b 第1及び第2の傾き調整手段
5 固定手段(ステージ姿勢規制手段の一部、固定ネジ)
6 第1のキャリッジ
7 第2のキャリッジ
8 連結部材(ステージ姿勢規制手段の一部)
9 第1の案内部材(ガイドレール)
10 第2の案内部材(ガイドレール)
11 弾性部材(バネ)
12 第2のキャリッジ移動機構部
13 第1のキャリッジ移動機構部
20 CCDカメラ
22 フロントカバー
24 光源部
H 撮像装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an imaging apparatus that images a specimen such as bacteria or bacteria as an imaging target, and in particular, the imaging surface is divided into a plurality of areas by moving a mounting table on which the imaging target is mounted. The present invention relates to an imaging apparatus of an optical enlargement system for imaging.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of food hygiene and the like, devices for detecting or measuring microorganisms such as bacteria present in foods are widely used. The microorganism detection method in these devices is a culture method in which microbial cells are cultured on a flat medium solidified with agar or gelatin, and the resulting colonies (group of fungi) are counted as the number of viable bacteria. ATP (adenosine triphosphate) detection method, which detects the presence or absence of microorganisms by detecting the fluorescence generated from the reaction between the photoprotein and its substrate, or using fluorescent dyes with different wavelengths and using fluorescent staining Various methods are used depending on the environment in which microorganisms such as bacteria are detected, such as a fluorescent staining method that detects different properties of bacteria by a single treatment.
[0003]
As an example of such an apparatus, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-286296 discloses that a solution containing microorganisms is attached to the surface of a plate, a detection reagent is dropped, an excitation light source is turned on from the bottom of the plate, and the microorganisms on the plate are fluorescent. Color is developed and received by a fluorescence light receiving unit, and a fluorescent microorganism is emitted for each simple substance by a spectral film that transmits only a specific wavelength. And, by counting the number of living and dead cells and the number of dead cells by counting this single luminescent substance, a living cell existing is counted, and a microorganism measuring device for confirming the number of living cells and dead cells in a specimen is disclosed. ing.
[0004]
In this type of device, in order to obtain received image data by converting the amount of received light into an electrical signal, the charge generated by the photodiode is stored in a capacitor and is transmitted to the outside in accordance with a predetermined clock. Imaging means (hereinafter referred to as “CCD camera”) using a charge coupled device (hereinafter referred to as “CCD” (Charge-Coupled Devices)) that can be used as By the way, some charge coupled devices are called MOS type (Metal Oxide Semiconductor), but the basic principle of converting light into electric charge is the same as that of the CCD type.
[0005]
In general, the CCD camera is widely used as an imaging unit in various fields as well as the microorganism measuring apparatus described above. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-241127 discloses an image processing apparatus that outputs an image signal obtained by irradiating a magnetic head as an object to be inspected with an illuminating device and imaging the transmitted light or reflected light with an imaging device. The surface inspection apparatus which detects the foreign material or defect of a to-be-inspected object, and was equipped with the alignment mechanism of to-be-inspected object is disclosed. Also in this conventional apparatus, a CCD camera is used as an imaging unit, and the stage on which the magnetic head is mounted is placed on a plane in order to inspect (image) multiple positions of the magnetic head to be inspected (imaging). Are moved in the vertical direction and the horizontal direction, and inspection (imaging) is executed at a plurality of predetermined positions. At that time, in order to correct a focus shift with respect to the inspection (imaging) target area of the magnetic head accompanying the stage movement, an automatic focusing mechanism that functions so as to focus on the surface of each inspection (imaging) area is provided.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional apparatus, in order to eliminate the focus shift caused by the movement of the imaging target, an apparatus configuration for imaging a wide imaging area at a time by fixing and fixing the imaging target can be considered. Under the conditions of ensuring a predetermined image quality with a constant resolution, it is necessary to use an expensive CCD corresponding to high pixels, and the inspection object must be moved in order to reduce the manufacturing cost of the inspection apparatus. I don't get it. Further, in the above-described conventional apparatus, the auto focus mechanism is provided, which leads to an increase in the manufacturing cost of the inspection apparatus, and causes an increase in the size of the apparatus.
[0007]
In view of the problems of the prior art, the present invention realizes downsizing and cost reduction of an imaging unit that images an object to be inspected, and a focus shift with respect to an imaging object that moves in a plurality of imaging areas. An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus that can achieve a desired image pickup accuracy without occurrence of the above-described problem.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  For this reason, the present inventionA base; imaging means attached to the base for photographing an object to be imaged; a carriage disposed below the imaging means and moving in a plane along a vertical axis direction and a horizontal axis direction; and provided on the carriage. A stage on which the object to be imaged is placed; and a stage attitude regulating means for regulating an inclination attitude of the stage; the carriage is guided by a first guide member provided on the base and is movable in a vertical axis direction And a second carriage guided by a second guide member provided on the first carriage and movable in the horizontal axis direction. The stage posture restricting means includes a plurality of connecting members that connect the stage to the second carriage, and the plurality of connecting members are attached to side walls facing the stage and the second carriage. And a plurality of recesses formed in each of the connecting members are engaged with a plurality of protrusions formed on the side surfaces of the second carriage and the stage, and the second carriage is mounted on the second carriage. The stage is connected to. And the inclination of the vertical axis and horizontal axis direction of the stage is corrected according to the mounting positions of the plurality of connecting members.
[0009]
As a result, in the present invention, it becomes possible to keep the relative distance of the imaging area surface of the imaging object placed on the stage with respect to the imaging device constant, and the precise imaging in the entire imaging area in the imaging area. The image can be acquired.
[0010]
Here, the stage posture regulating means includes a fixing means that is arranged to face the side wall surface side of the stage, and fixes a relative position between the carriage and the stage in the imaging area. By having at least four fixing screws, the relative position is securely fixed.
[0011]
The carriage is movable in a first direction, and a second carriage is movable in a second direction substantially orthogonal to the first direction disposed on the first carriage. Therefore, the movement in the two-dimensional direction and its fine position control can be performed with a simple movement mechanism.
[0012]
The carriage in the apparatus is disposed between the stage and the second carriage, and urges the stage upward with respect to the second carriage, and the stage as the second carriage. A connecting member that is connected to the carriage, and the fixing means fixes the connecting member against the urging force of the elastic member, whereby the stage holds a predetermined posture, and further, the elastic member Are provided at positions corresponding to the four corners of the stage, so that the workability when fixing the relative position for realizing the flatness of the imaging surface with respect to the imaging device is greatly improved.
[0013]
For this purpose, the base includes a mounting surface extending in a substantially vertical direction for mounting the imaging means, and the stage is positioned in a substantially horizontal direction at an angle of approximately 90 degrees with respect to the mounting surface. Configured to be held.
[0016]
Each of the first and second guide members in the present apparatus has at least one guide rail.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an imaging apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a side view showing the entire imaging apparatus H, and FIG. 2 is a front view showing the entire imaging apparatus H.
[0019]
The main configuration of the imaging apparatus includes a stage 3 on which an object to be imaged is placed, a front cover 22 that opens and closes to perform an operation such as placing the object to be imaged on the stage 3, and an object to be imaged as light. A light source unit 24 that irradiates, a CCD camera 20 that receives two-dimensional image light from a subject that has been irradiated by the light source unit 24 and emits excitation light from a reagent, and converts it into image data using an electrical signal, and a plurality of filters A filter moving unit 23 that supports and moves to switch a filter in accordance with switching of light emission, and further, a first carriage movement for moving the stage 3 to an operation position when placing the imaging target on the stage 3 A mechanism 13 and a second carriage moving mechanism 12. The stage 3 is formed between the upper surface of the second carriage and the kit holder 27, and an emblem kit or a film kit with a specimen attached thereto is mounted thereon.
[0020]
The mounting table 3 on which the object to be imaged is mounted will be described below as the stage 3. However, the shape or the like is not limited to the shape or the like described in this description or the attached drawings. In addition, in the present embodiment, the mounting of the kit with the specimen attached is exemplified as a configuration for placing the specimen as the imaging target on the stage 3, but the present invention is not limited to this.
[0021]
The lower part of the first carriage 6 is slidably fitted with a first guide member (guide rail) 9 for guiding it in the first direction (the arrow Y direction shown in FIG. 1 in the longitudinal axis direction). A first sleeve 31 and a second sleeve 32 are provided. The first lower part of the second carriage 7 is slidably fitted to second guide members (guide rails) 10a and 10b for guiding the second carriage 7 in the second direction (arrow X direction in the horizontal axis direction). A sleeve 33 and a second sleeve 34 are provided. As a result, the first carriage 6 and the second carriage 7 constitute the first moving mechanism 13 (driving in the Y direction) and the belt 36 constituting the second moving mechanism 12 (driving in the X direction). Towed and moved by.
[0022]
When the power is turned on by the power switch, the initial operation is started first. In the initial operation, the stage 3 moves to the reference position. This reference position is an imaging position for imaging a specimen that is an object to be imaged, and is set immediately below the CCD camera 20.
[0023]
The stage 3 is an X-HP disposed at a reference position in the X direction along the shaft direction of each of the first guide members (guide rails 9a and 9b) and the second guide members (guide rails 10a and 10b). Both the sensor and the Y-HP sensor arranged at the reference position in the Y direction move to a position where they are turned on.
[0024]
When the initial operation is completed, the device enters a standby state. When the front cover 22 is opened, a signal indicating that the cover has been opened by an operator is emitted from a cover sensor (not shown). In accordance with this signal (cover opening signal), the stage 3 moves to the front where the front cover 22 is opened. The front cover 22 is kept open by a coil spring when the front cover 22 is opened.
[0025]
When an object to be imaged (specimen) is mounted on the stage 3 and the front cover 22 is closed by the operator, the signal of the cover sensor is sent to the data processing device connected to the interface, indicating that the preparation is complete. Display above. The operator instructs the data processing apparatus to start imaging. The instructed data processing apparatus sends an imaging start command to the imaging apparatus. The control unit of the imaging apparatus controls the first carriage moving mechanism unit 13 to move the stage 3 to the imaging home position, that is, the initial imaging position.
[0026]
Imaging is repeated while changing the position of the stage 3 little by little. Since there are a plurality of types of mounting kits for mounting the specimen to be imaged, the case of measuring the emblem kit is different from the case of measuring the film kit. Here, the total area to be imaged is 12 mm * 9 mm in the case of the emblem kit, and the area that can be acquired by one imaging is 1.2 mm * 0.9 mm, so 100 imaging frames are required. become. The imaging process takes an image while moving the position ten times in the Y direction, moves in the X direction, and repeats this.
[0027]
Each time one frame is imaged, the image data is transmitted to the data processing device. When the acquisition of the image data is completed, the data processing device requests the imaging device to acquire the next frame, and thereby the imaging device performs position movement and re-imaging. In this manner, necessary frame imaging is repeated. After all necessary frames have been imaged, the stage 3 returns to the home position described above.
[0028]
In FIG. 4, the imaging target PG is fixed on the stage 3 with a kit holder 27, and the stage 3 is provided on the carriage 2.
[0029]
In this apparatus, the CCD camera 20 is not moved, but the stage 3 side on which the imaging target PG is placed is moved. If the image formation point from the imaging object PG is not accurately focused on the photoelectric conversion element of the CCD camera 20 during imaging due to the movement of the stage 3, a precise image cannot be obtained, and as a result The body cannot be accurately recognized. For this reason, even when the stage 3 moves, it is necessary to maintain the parallelism of the stage 3 with respect to the imaging means so that the stage 3 is always within a prescribed depth of focus range (for example, within 60 micrometers).
[0030]
For this reason, in the present invention, in order to keep the relative distance between the CCD camera 20 side and the imaging area A on the stage 3 constant, the stage attitude regulating means 4 that regulates the tilt attitude of the stage 3 and the fixing means The fixing screw 5 and the connecting member 8 were disposed at a plurality of positions along the vertical axis direction (Y direction) and the horizontal axis direction (X direction) of the stage 3. Thereby, the parallelism in the plane direction with respect to the CCD camera 20 of the stage 3 and the condenser lens disposed in front of the CCD camera 20 for obtaining an image of the imaging target is ensured.
[0031]
  FIG. 3 is a perspective view of the carriage 2 of the imaging apparatus. The carriage 2 includes a first carriage 6 and a second carriage 7. The first carriage 6 is guided by a first guide member (guide rail) 9 fixed to the base 1 and is configured to be movable in a first direction (Y direction). The carriage 2 in this apparatus is disposed on the first carriage 6 and is movable in a second direction (X direction) substantially orthogonal to the first direction (Y direction), and a second carriage 7. The carriage 7 is connected to a stage 3 on which an object to be imaged is placed, and to the stage 3 and the second carriage 7.pluralConnecting member 8;A stage attitude regulating means 4 constituted by the plurality of connecting members, and a fixing means for fixing the stage attitude regulating means 4.It consists of fixing screws 5a and 5b. Furthermore, second guide members (guide rails) 10 a and 10 b for guiding the second carriage 7 in a second direction (X direction), which is the moving direction of the second carriage 7, are provided below the second carriage 7. .
[0032]
  Configure the stage attitude regulating means 4Connecting member 8Are arranged in two pairs (four in total) facing the side wall surface of the stage 3, and the relative position between the carriage 2 and the stage 3 is fixed by fixing means (fixing screws) 5. Thereby, the fixed positional relationship between the two becomes more reliable.
[0033]
Each of the first carriage 6 and the second carriage 7 includes an individual drive motor and a drive transmission mechanism. This realizes low maximum power consumption.
[0034]
2 and 3, the second carriage moving mechanism 12 is mounted on the first carriage 6 and moves the second carriage 7 in the horizontal axis direction (X direction). It comprises a drive source and a drive transmission unit. With this configuration, the carriage 2 can be reduced in size. In the present embodiment, both of them are not moved at the same time due to the relationship of power consumption, but it goes without saying that both may be controlled to move simultaneously.
[0035]
FIG. 4 is a plan view of the stage 3 when FIG. 3 is viewed from above. The second carriage 7 faces the side wall surface side of the stage 3, and two pairs of stage posture restricting means 4 (four in total) and fixing means (fixing screws) for fixing the relative positions of the carriage 2 and the stage 3. 5, a connecting member 8 that connects the stage 3 to the upper part of the second carriage 7, and a second moving mechanism unit for moving the second carriage. The first carriage is guided by the guide rail 9 and can be moved in the first direction (Y direction), and the second carriage is guided by the guide rail 10 and moved in the second direction (X direction). It is configured to be possible.
[0036]
Between the stage 3 and the second carriage 7, springs 11, which are elastic members that bias the stage 3 upward with respect to the second carriage 7, are pivoted at respective positions corresponding to the four corner portions of the stage 3. It is wound around the core and arranged. Further, the connecting member 8 that connects the stage 3 to the upper part of the second carriage 7 resists the upward biasing force of the spring 11 by the fixing screw 5 so that the stage 3 maintains a predetermined (horizontal) posture. The connecting member 8 is fixed.
[0037]
On the stage 3, the imaging target PG is placed. On the stage 3 in the figure, the imaging area A, a height adjustment reference position p 0 for adjusting the tilt of the stage and the distance from the CCD camera 20, and Height adjustment positions p1, p2, p3, and p4 are shown. The posture adjustment of the table is performed using the height adjustment reference position and the height adjustment position and the adjustment jig. Thereby, the operation | work at the time of fixing the said relative position which implement | achieves the planarity of the imaging surface with respect to an imaging device is made easy.
[0038]
FIG. 5 shows a side view of the second carriage 7. On the side wall surface side of the stage 3, a connecting member 8 that connects the stage 3 and the second carriage 7, first inclination adjusting means 4 a and 4 b that are stage attitude regulating means 4 that adjust the inclination of the stage 3, and the stage Fixing screws 5a and 5b, which are fixing means for fixing 3, a long hole 14 that enables adjustment of the fixing position of the fixing screws 5a and 5b, a plurality of recesses 29 provided in the connecting member 8, and a plurality of recesses 29, and a plurality of pin-shaped convex portions 30 that engage with each other. As already described, the second carriage is fitted to the second guide members (guide rails) 10a and 10b provided on the first carriage 6 at the lower part of the second carriage while sliding the second carriage. Sleeves 33, 34 are provided to allow movement.
[0039]
  The connecting member mentioned aboveThe stage posture restricting means 4 is configured as a part. The connecting member 8 fixed by one fixing screw 5 has a two-piece configuration having a plurality of recesses 29 and is provided on each side surface of the stage 3 and the second carriage 7 facing the connecting member 8. The plurality of pin-shaped convex portions 30 are respectively engaged with the plurality of concave portions 29 of the connecting member 8 and positioned. For the predetermined positioning (determining the posture of the stage 3), the plurality of pin-shaped convex portions 30 are movable along the contact surface of the concave portion 29 in the concave portions 29 of the corresponding connecting members 8 respectively. It has become. A long hole 14 is also formed in the contact surface of the connecting member 8 screwed by the fixing screw 5, and the connecting member is connected to the fixing screw 5 in accordance with the relative movement by the concave portion 29 and the convex portion 30 described above. 8 can be moved relative to each other. By disposing these plural restricting (fixed) positions facing the side wall surface side of the stage 3, the stage 3 can be freely tilted within a predetermined range, and the horizontal position adjustment with high accuracy of the stage 3 is possible. Is possible.
[0040]
Next, position adjustment by the surface of the stage 3 will be described.
[0041]
The base 1 has a surface extending in a substantially vertical direction, and the CCD camera (imaging means) 20 is attached to a predetermined position on this surface. The stage 3 is configured to hold its posture in a substantially horizontal direction at an angle of approximately 90 degrees with respect to the mounting surface of the CCD camera 20. In the manufacturing process of this apparatus, for example, an L shape (right angle) is used. The horizontal positioning of the stage 3 is performed using a jig. That is, one end of the jig is aligned with the mounting surface of the base 1 to which the CCD camera 20 is not mounted, and the other end is aligned with the stage 3. In this case, the other end surface of the jig facing the stage 3 is at least a surface (for example, corresponding to the imaged object PG) of the area of the imaged area A of the imaged object PG placed on the stage 3. It is important that it is formed as having a region surface.
[0042]
Thus, the horizontal posture of the stage 3 is formed by fixing with the fixing screw 5 with a jig set between them. In the position adjustment by this surface, the above-described spring 11 is disposed between the stage 3 and the second carriage 7 at positions corresponding to the four corners of the stage 3, so that the horizontal posture of the stage 3 can be adjusted. Therefore, the work related to the position adjustment for this becomes easy.
[0043]
According to the present invention, the position of the stage 3 can be adjusted in the horizontal direction, vertical direction, vertical direction, and horizontal direction with a simple configuration as described above. It is possible to always keep the distance between the two constant.
[0044]
  That is, the above-described stage posture restricting means 4 is composed of a plurality of connecting members arranged in two pairs (four in total) facing the side wall surface of the stage 3, and the vertical axis that is the moving direction of the first carriage 6. The height position adjustment in the vertical axis direction (Y direction) is performed with the connecting members paired in the direction (Y direction). Similarly, height position adjustment in the horizontal axis direction (X direction) is performed by a connecting member paired in the horizontal axis direction which is the moving direction of the second carriage 7.
[0045]
  In this way, the first tilt adjustment in the vertical axis direction (Y direction) and the second in the horizontal axis direction (X direction) with a plurality of connecting members so as to form a pair in the moving direction of the first and second carriages. Adjust the tilt.
[0046]
Here, the attitude control of the stage by the adjustment reference position provided on the surface of the stage 3 will be described.
[0047]
  FirstTilt adjustmentFor example, the connecting members 4a and 4b in FIGS.Tilt adjustmentAs an example, the tilt of the stage 3 in the vertical axis direction (Y direction) and the horizontal axis direction (X direction) can be adjusted by adjusting the connecting members 4a or 4b in FIGS.
[0048]
  Here, the connecting means 4a and 4b arranged on the front side (left side as viewed in FIG. 4) with respect to the stage 3 in FIG.Tilt adjustmentAs shown in FIG. 3, the connecting means (4a in FIG. 3, upper side in FIG. 4) is the secondTilt adjustmentWill be described.
[0049]
  FirstTilt adjustmentIs adjusted so that the stage 3 is arranged in parallel to a guide rail 9a as a first guide member that guides the first carriage 6 so as to be movable, and the first height in the imaging area A is adjusted. Adjustment is performed such that the adjustment position p1 and the second height adjustment position p2 are the same height position.
[0050]
First, the first height adjustment position p1 is positioned at the height adjustment reference position p0. Then, an L-shaped (right-angled) jig as described above is similarly set on the height adjustment reference position p0, and the corresponding connecting member 8 is screwed with the fixing screw 5a. Here, the jig used in this embodiment does not have a wide area (area surface corresponding to the object to be imaged PG), but is preferably a minimal one that captures the height adjustment reference position p0 as a point. However, it is necessary to have rigidity.
[0051]
Next, after removing the jig once, the first carriage 6 is moved so that the second height adjustment position p2 is positioned at the height adjustment reference position p0, and then the jig is set again and the fixing screw. The corresponding connecting member 8 is screwed with 5b. Thereby, the stage 3 is positioned so that the inclination with respect to the guide rail 9a is adjusted in the imaging area 3, and the both are arranged in parallel.
[0052]
  Followed by the secondTilt adjustmentThe stage 3 is adjusted so as to be arranged in parallel with the guide rail 10a as the second guide member for movably guiding the second carriage 7, and the third height adjustment in the imaging area A is performed. Adjustment is performed such that the position p3 and the fourth height adjustment position p4 are the same height position.
[0053]
The third height adjustment position p3 is positioned at the height adjustment reference position p0. Here, only the height confirmation by the jig is performed, and after the jig is once removed, the second carriage 7 is moved. Then, after positioning the fourth height adjustment position p4 to the height adjustment reference position p0, the jig is set again and the fixing screws 5a and 5b (in this case, the rear side of the stage 3 in FIG. Corresponding connecting members 8 are screwed respectively (right side as viewed from FIG. 4). Thus, the stage 3 is positioned so that the inclination with respect to the guide rail 10a is adjusted in the imaging area A and both are arranged in parallel.
[0054]
By adjusting the tilt of the stage 3 as described above, the stage 3 is positioned parallel to the guide rails 9a and 10a in the imaging area 3, and as a result, the stage 3 is positioned with high accuracy even by movement of the carriage 2. It becomes possible to maintain the imaging accuracy of the CCD camera 20 with respect to the imaging area A.
[0055]
  In the present embodiment, the position adjustment (tilt adjustment) of the stage 3 with respect to the guide rails 9a and 10a has been described, but it goes without saying that the same adjustment can be made for the guide rails 9b and 10b. In this case, the reference numerals 4a and 4b arranged on the back side of the stage 3 in FIG.Tilt adjustmentIn addition, reference numerals 4b in FIG.Tilt adjustmentCan be used as
[0056]
Furthermore, in the description of the above-described embodiment, the adjustment in the horizontal axis direction (X direction) that is the movement direction of the second carriage 7 after the adjustment in the vertical direction (Y direction) that is the movement direction of the first carriage 6 is performed. The adjustment is performed, but the present invention is not limited to this, and after the adjustment in the horizontal axis direction (X direction) that is the movement direction of the second carriage 7, the vertical axis direction (the movement direction of the first carriage 6) ( (Y direction) may be adjusted, and the tilt adjustment of the stage 3 is performed at four positions located on the side wall side of the stage 3, but three positions where any one of the positions is omitted are provided as adjustment positions. But you can.
[0057]
As described above in detail, in the imaging apparatus according to the present invention, an imaging unit that is fixed to a base and captures the imaging target while maintaining a constant focus on the imaging target, and the imaging target A carriage that moves in a plane along the vertical and horizontal axes in the imaging area, a stage that is provided on the carriage and on which the object to be imaged is placed, the imaging means, and the stage placed on the stage Stage attitude regulating means for regulating the tilt attitude of the stage in order to keep the relative distance from the imaging area surface of the imaged object to be fixed, the stage attitude regulating means in the imaging area on the stage By being arranged at positions along the vertical axis and horizontal axis moving directions, the CCD sensor of the imaging unit for imaging the specimen as the imaging target is also high. Expensive CCD corresponding to element becomes unnecessary, as also inexpensive structure while get the desired picture quality, and reduce the size and cost of the entire imaging apparatus.
[0058]
Furthermore, since the posture of the stage that can be moved for imaging can be adjusted with a simple configuration, there is no focus shift with respect to an imaging target that moves in a plurality of imaging areas without having an automatic focus adjustment device. This achieves a desired imaging accuracy that does not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a side view of an imaging apparatus according to the present invention.
FIG. 2 shows a front view of the imaging apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a carriage in the imaging apparatus.
4 is a plan view of the carriage shown in FIG. 3 as viewed from above. FIG.
FIG. 5 shows a second carriage side view of the imaging apparatus.
[Explanation of symbols]
1 base
2 Carriage
3 stages
4 Stage posture control means
4a First and second inclination adjusting means
4b First and second inclination adjusting means
5 Fixing means (part of stage attitude regulating means, fixing screw)
6 First carriage
7 Second carriage
8 Connecting member (part of stage attitude control means)
9 First guide member (guide rail)
10 Second guide member (guide rail)
11 Elastic member (spring)
12 Second carriage moving mechanism
13 First carriage moving mechanism
20 CCD camera
22 Front cover
24 Light source
H Imaging device

Claims (7)

基台と、
前記基台に取付けられ被撮像体を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段の下方に配置され縦軸方向及び横軸方向に沿って平面移動するキャリッジと、
前記キャリッジ上に設けられ前記被撮像体を載置するステージと
該ステージの傾き姿勢を規制するステージ姿勢規制手段を備え
前記キャリッジは、前記基台に設けた第1の案内部材に案内され縦軸方向に移動自在の第1のキャリッジと、該第1のキャリッジに設けた第2の案内部材に案内され横軸方向に移動自在の第2のキャリッジとで構成され、
前記ステージ姿勢規制手段は、前記第2のキャリッジに前記ステージを連結する複数の連結部材で構成され、
該複数の連結部材は、前記ステージと前記第2のキャリッジの対向する側壁面に取付け位置を調節自在に配置されると共に、該連結部材のそれぞれに形成した複数の凹部を前記第2のキャリッジおよび前記ステージの側面に形成した複数の突部に係合して、前記第2のキャリッジ上に前記ステージを連結し、
前記複数の連結部材の取付け位置によって前記ステージの縦軸及び横軸方向の傾きを修正するようにしたことを特徴とする撮像装置。
The base,
Imaging means attached to the base for photographing the imaged object ;
A carriage that is disposed below the imaging means and moves in a plane along the vertical axis direction and the horizontal axis direction;
A stage provided on the carriage and on which the object to be imaged is placed ;
A stage posture regulating means for regulating the tilt posture of the stage ;
The carriage is guided by a first guide member provided on the base and is movable in the vertical axis direction, and is guided by a second guide member provided on the first carriage and in the horizontal axis direction. And a second carriage that is freely movable,
The stage posture regulating means is composed of a plurality of coupling members that couple the stage to the second carriage,
The plurality of coupling members are arranged on the side wall surfaces of the stage and the second carriage facing each other so that the mounting positions can be adjusted, and the plurality of recesses formed in each of the coupling members are provided in the second carriage and Engage with a plurality of protrusions formed on the side surface of the stage, and connect the stage on the second carriage,
An imaging apparatus characterized in that the vertical and horizontal axis tilts of the stage are corrected according to the mounting positions of the plurality of connecting members .
前記連結部材は、前記ステージおよび前記第2のキャリッジの対向する側壁面にそれぞれ一対配置され、
更に前記連結部材は前記ステージと前記第2のキャリッジの相対位置を固定する固定手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
A pair of the connecting members are respectively disposed on opposing side wall surfaces of the stage and the second carriage,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the connecting member further includes a fixing unit that fixes a relative position between the stage and the second carriage.
前記固定手段は、4つの固定ネジで構成されていることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。The imaging apparatus according to claim 2, wherein the fixing unit includes four fixing screws . 前記連結部材は、前記ステージと前記第2のキャリッジとの間に設けられ前記ステージを前記第2のキャリッジに対して上方側に付勢する弾性部材の付勢力に抗して前記第2のキャリッジ上に前記ステージを所定の姿勢で保持することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。The connecting member is provided between the stage and the second carriage, and resists a biasing force of an elastic member that biases the stage upward with respect to the second carriage. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the stage is held in a predetermined posture. 前記弾性部材が前記ステージの四隅部分に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。The imaging apparatus according to claim 4, wherein the elastic member is provided at a position corresponding to four corner portions of the stage. 前記基台は、前記撮像手段を取付ける略垂直方向に延在する取付面を備え、前記連結部材は前記ステージを前記取付面に対して略90度の角度を有して略水平方向に姿勢を保持するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。The base includes a mounting surface extending in a substantially vertical direction for mounting the imaging unit, and the connecting member has a posture of the stage in a substantially horizontal direction with an angle of approximately 90 degrees with respect to the mounting surface. The imaging apparatus according to claim 5, wherein the imaging apparatus is configured to hold the imaging apparatus. 前記第1及び第2の案内部材の夫々がガイドレールから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。The imaging apparatus according to claim 1, wherein each of the first and second guide members includes a guide rail.
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