JP5775550B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Description
図1はこの発明にかかる撮像装置の第1実施形態の主要構成を示す図である。また、図2は図1の撮像装置の分解斜視図である。以下の説明のために、図1に示すようにXYZ直交座標系を設定する。ここで、XY平面は水平面を表し、Z軸は鉛直軸を表す。
次に、この発明にかかる撮像装置の第2実施形態について説明する。上記した第1実施形態の撮像装置1では、遮光位置Paと退避位置Pbとの間で遮光部材13を移動させるために、遮光部材駆動機構413を設けている。これに対し、次に説明する第2実施形態の撮像装置は、遮光部材を移動させるための駆動機構を別途設けることなく、遮光部材の位置決めを可能としたものである。
次に、この発明にかかる撮像装置の第3実施形態について説明する。第3実施形態の装置構成は上記した第1または第2実施形態のものと同一であってよく、図5の撮像動作を実行するのに先立って照明条件の最適化、すなわち照明ユニットの光量調整を行う点が、この実施形態の特徴である。
図8および図9は遮光部材の変形例を示す図である。図8(a)に示す第1の変形例における遮光部材53は、照明光に対して透明な平板状部材531の一方面に、遮光性材料によりX方向に延びる帯状に形成された遮光帯532が設けられたものである。遮光帯532は、平板状部材53への遮光性材料の塗布、貼付、蒸着等の種々の作成方法により形成することができる。このような構成によっても、光源11からディッシュ内底面Daの帯状領域Bに向かう光の一部を遮蔽することができ、第1実施形態の遮光部材13と同様に、撮像ユニットに入射する透過光成分と散乱光成分との比率を制御することができる。
以上のように、この実施形態の撮像装置は、撮像対象物としての生物試料を平坦な内底面Daに担持するディッシュDを保持するステージ21と、ステージ21に保持されるディッシュDの内底面Daに臨んで設けられた光出射面11aからディッシュ内底面Daに向けて光を出射する光源11と、ディッシュ内底面Daを挟んで光出射面11aとは反対側でディッシュ内底面Daと平行なX方向に沿って帯状に設けられた受光窓32を有し、該受光窓32に入射する光を受光して、ディッシュ内底面DaのうちX方向に沿った帯状領域Bの画像を撮像する撮像ユニット30と、光出射面11aとディッシュ内底面Daとの間でX方向と平行な方向に帯状に延設され、光出射面11aから出射されて帯状領域Bに向かう光の一部を遮蔽する遮光部材13と、ステージ21に保持されるディッシュDに対して相対的に、光出射面11a、受光窓32および遮光部材13を一体的に、ディッシュ内底面Daと平行でX方向と交差するY方向に移動させるステージ駆動機構421とを備えており、撮像対象物の二次元画像を撮像する。
10 照明ユニット
11 光源(照明手段)
11a 光出射面(光出射部)
13 遮光部材(遮光手段)
20 保持ユニット
21 ステージ(保持手段)
30 撮像ユニット(撮像手段)
32 受光窓(受光部)
33 リニアイメージセンサ(一次元撮像デバイス)
33a (一次元撮像デバイスの)受光面
34 光学系
421 ステージ駆動機構(移動手段)
430 画像処理部(シェーディング補正手段)
B 帯状領域
C 細胞(撮像対象物、生物試料)
D ディッシュ(試料容器)
Da (ディッシュDの)内底面Da(担持面)
S103,S104 第1工程
S105 第2工程
S106 第4工程
S101,S102 第3工程
X 第1方向
Y 第2方向
α 第1の見込み角
β 第2の見込み角
θ 第3の見込み角
Claims (8)
- 撮像対象物としての生物試料を平坦な担持面に担持する試料容器を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持される前記試料容器の前記担持面に臨んで設けられた光出射部から前記担持面に向けて光を出射する照明手段と、
前記担持面を挟んで前記光出射部とは反対側で前記担持面と平行な第1方向に沿って帯状に設けられた受光部を有し、該受光部に入射する光を受光して、前記担持面のうち前記第1方向に沿った帯状領域の画像を撮像する撮像手段と、
前記光出射部と前記担持面との間で前記第1方向と平行な方向に帯状に延設され、前記光出射部から出射されて前記帯状領域に向かう光の一部を遮蔽する遮光手段と、
前記保持手段に保持される前記試料容器に対して相対的に、前記光出射部、前記受光部および前記遮光手段を一体的に、前記平坦面と平行で前記第1方向と交差する第2方向に移動させる移動手段と
を備え、
前記帯状領域に交わり前記第1方向に垂直な仮想平面において、前記帯状領域から前記遮光手段を見込む第1の見込み角よりも前記帯状領域から前記光出射部を見込む第2の見込み角が大きく、かつ、前記第1の見込み角が前記第2の見込み角の内側に含まれ、
前記仮想平面において前記帯状領域から前記受光部を見込む第3の見込み角が、前記第1の見込み角よりも大きく前記第2の見込み角以下である、
前記撮像対象物の二次元画像を撮像する撮像装置。 - 前記第2の見込み角が、前記第3の見込み角よりも大きい請求項1に記載の撮像装置。
- 前記帯状領域内の任意の点を通る前記担持面の垂線が、前記遮光手段と交わる請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記遮光手段の前記第2方向に沿った寸法が、前記光出射部の前記第2方向に沿った寸法よりも小さく、かつ前記光出射部の前記第1方向に沿った寸法以上の長さにわたり前記第1方向において一定である請求項1ないし3のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記遮光手段が、前記試料容器と前記光出射部との間で前記光出射部から前記試料容器に向かう光の一部を遮蔽する遮光位置と、該光を遮蔽しない退避位置との間で移動可能となっており、
前記遮光手段が前記遮光位置にある状態で前記撮像対象物を撮像した画像に対し、前記遮光手段が前記退避位置にあり、かつ前記光出射部と前記撮像手段との間に前記試料容器がない状態で撮像された画像に基づいて、シェーディング補正を行うシェーディング補正手段をさらに備える請求項1ないし4のいずれかに記載の撮像装置。 - 撮像対象物としての生物試料を平坦な担持面に担持する試料容器の前記担持面に臨んで光出射部を配置し、前記光出射部と前記担持面との間に、前記光出射部から出射されて前記担持面に向かう光の一部を遮蔽する遮光手段を配置し、前記担持面を挟んで前記光出射部とは反対側に、前記担持面のうち前記担持面に平行な第1方向に沿った帯状領域の画像を撮像する撮像手段の受光部を配置する第1工程と、
前記試料容器に対して相対的に、前記光出射部、前記受光部および前記遮光手段を一体的に前記第1方向と交差する第2方向に移動させて、前記撮像対象物の二次元画像を撮像する第2工程と
を備え、
前記遮光手段として、前記光出射部と前記担持面との間で前記第1方向に延びる帯状部材を用い、前記帯状領域に交わり前記第1方向に垂直な仮想平面において、前記帯状領域から前記遮光手段を見込む第1の見込み角よりも前記帯状領域から前記光出射部を見込む第2の見込み角が大きく、かつ、前記第1の見込み角が前記第2の見込み角の内側に含まれ、
前記仮想平面において前記帯状領域から前記受光部を見込む第3の見込み角が、前記第1の見込み角よりも大きく前記第2の見込み角以下である撮像方法。 - 前記光出射部と前記受光部との間に前記遮光手段および前記試料容器を配置しない状態で前記撮像手段による撮像を行う第3工程と、
前記第2工程で撮像された画像に対し、前記第3工程で撮像された画像に基づくシェーディング補正を行う第4工程と
を備える請求項6に記載の撮像方法。 - 前記第2工程に先立って、前記光出射部のサイズ、前記遮光手段のサイズ、前記遮光手段と前記試料容器との距離、前記光出射部と前記試料容器との距離のうち少なくとも1つを制御して前記試料容器に入射させる光量を調整する第5工程を備える請求項6または7に記載の撮像方法。
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