KR20080071983A - 배양장치 - Google Patents

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KR20080071983A
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야스지로 기요타
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

소정의 환경조건으로 조정된 항온실을 구비하고, 상기 항온실 내에서 배양용기의 시료를 배양하는 배양장치로서, 반송장치와, 촬상부와, 화상 해석부를 구비한다. 반송장치는, 항온실에 있어서 배양용기를 반송한다. 촬상부는, 항온실 내에서 배양용기의 전체를 촬영한다. 화상 해석부는, 촬상부에서 촬상된 배양용기의 전체 관찰 화상에 기초하여 배양장치의 동작 상태 또는 시료의 배양 환경 상태를 해석함과 함께, 상기 해석 결과에 따라 동작 상태 또는 배양 환경 상태의 이상을 통지하는 이상 신호를 출력한다.

Description

배양장치{CULTURE APPARATUS}
본 발명은, 소정의 환경조건으로 조정된 항온실 내에서 배양용기의 시료를 배양하는 배양장치에 관한 것이다.
종래로부터, 각종의 미생물이나 세포를 배양하기 위해서 항온실을 구비한 배양장치가 일반적으로 이용되고 있다. 일반적으로 배양장치의 항온실에는, 예를 들면, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 등의 환경조건을 검출하는 센서와, 상기의 각 파라미터를 조정하기 위한 환경 조정 장치가 배치되어 있으며, 항온실의 내부는 소정의 환경조건으로 조정되게 된다.
또한, 특허 문헌 1에는, 촬영 화상으로 세포의 면적이나 수를 계측하여 시료의 배양 상태를 판별하고, 배지 교환 등의 처리를 실시하는 배양장치가 개시되어 있다.
그러나, 상기 특허 문헌 1의 배양장치는, 어디까지나 계대 배양에 따른 작업성의 향상을 목적으로 하는 것으로서, 배양용기 내의 시료 상태만을 해석 대상으로 하는 것에 불과하다. 따라서, 상기 특허 문헌 1에서는, 배양용기를 둘러싼 환경 상태의 변화나 배양장치의 고장 등에 기인한 이상(異常)을 검출할 수 없는 점에서 문제가 있었다. 예를 들면, 다른 배양용기로부터의 배지의 비산이나 배양장치의 고장 등이 있는 경우는, 시료의 배양 상태가 시간이 경과함에 따라 악화될 가능성이 높아진다. 그 때문에, 이러한 이상을 조기에 검출할 수 있는 수단이 요망되고 있었다.
특허 문헌 1 : 일본 특허공개공보 2004-16194호
[발명이 해결하고자 하는 과제]
본 발명은 상기 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은, 배양용기를 둘러싼 환경 상태의 변화나 배양장치의 고장 등에 기인한 이상을 검출할 수 있는 배양장치를 제공하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
제1의 발명은, 소정의 환경조건으로 조정된 항온실을 구비하고, 상기 항온실 내에서 배양용기의 시료를 배양하는 배양장치로서, 반송장치와, 촬상부와, 화상 해석부를 구비한다. 반송장치는, 항온실에 있어서 배양용기를 반송한다. 촬상부는, 항온실 내에서 배양용기의 전체를 촬영한다. 화상 해석부는, 촬상부에서 촬상된 배양용기의 전체 관찰 화상에 기초하여 배양장치의 동작 상태 또는 시료의 배양 환경 상태를 해석함과 함께, 상기 해석 결과에 따라 동작 상태 또는 배양 환경 상태의 이상을 통지하는 이상 신호를 출력한다.
제2의 발명은, 제1의 발명에 있어서, 화상 해석부는, 전체 관찰 화상으로부터 추출한 배양용기의 위치 어긋남에 기초하여 반송장치의 이상 동작을 검출하고, 상기 이상 동작의 검출시에 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
제3의 발명은, 제1 또는 제2의 발명에 있어서, 화상 해석부는, 배양용기 내의 투과광량의 변화에 기초하여 배양용기 내의 결로(結露)를 검출하고, 상기 결로검출시에 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
제4의 발명은, 제1 내지 제3 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 화상 해석부는, 배양용기 내의 휘도 및 각 색성분의 비율에 기초하여 배양용기 내의 배지량을 추정하고, 배지량의 추정치가 설정 범위로부터 벗어나는 경우에 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
제5의 발명은, 제1 내지 제4 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 화상 해석부는, 전체 관찰 화상으로부터 배양용기 외의 색성분 및 윤곽의 적어도 한쪽을 추출하여 배지의 비산을 검출하고, 배지의 비산이 있는 경우에 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
제6의 발명은, 제1 내지 제5 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 화상 해석부는, 배양용기 내의 투과광량 및 색정보에 기초하여 배양용기 내의 곰팡이의 발생을 검출하고, 곰팡이가 발생했을 때에 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
제7의 발명은, 제1 내지 제6 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 반송장치는, 이상 신호의 입력시에 전체 관찰 화상에 대응하는 배양용기를 항온실 외로 반출하는 것을 특징으로 한다.
제8의 발명은, 제1 내지 제6 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 이상 신호의 입력시에 배양장치의 외부에 경고 동작을 행하는 통지 수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.
제9의 발명은, 제1 내지 제8 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 이상 신호의 비출력시에 있어서, 배양용기 내의 시료를 현미경 관찰한 시료 관찰 화상을 소정 시간마다 촬영하는 현미경 유닛과, 시료 관찰 화상을 기록하는 기록부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
[발명의 효과]
본 발명의 배양장치에서는, 배양용기를 둘러싼 환경 상태의 변화나 배양장치의 고장 등에 기인한 이상을 검출할 수 있다.
도 1은, 본 실시형태의 인큐베이터의 블록도,
도 2는, 인큐베이터의 정면도,
도 3은, 도 2에 있어서 정면 문을 개방한 상태를 나타내는 도면,
도 4는, 제1 상자체 및 항온실을 나타내는 도면,
도 5는, 상자체의 측면방향으로부터 스태커의 수납 상태를 나타내는 도면,
도 6은, 용기 반송 기구를 상자체 정면 방향으로부터 나타내는 도면(a)과, 용기 반송 기구를 상자체 평면 방향으로부터 나타내는 도면(b),
도 7은, 반송 암부의 구성을 나타내는 정면도,
도 8은, 반송 암부의 구성을 나타내는 측면도,
도 9는, 관찰 유닛의 개략적인 구성도,
도 10은, 시료의 배양을 실시하는 배양용기의 구성을 나타내는 도면,
도 11은, 본 실시형태의 인큐베이터의 전체 동작을 나타내는 흐름도,
도 12는,「배지량의 추정」에서의 동작을 나타내는 흐름도,
도 13은,「배지의 비산 검출」에서의 동작을 나타내는 흐름도,
도 14는,「배지의 비산 검출」에서의 판정 영역을 나타내는 설명도,
도 15는,「배양용기 내에서의 곰팡이의 검출」에서의 동작을 나타내는 흐름도,
도 16은,「배양용기의 위치 어긋남의 검출」에서의 동작을 나타내는 흐름도,
도 17은,「배양용기의 위치 어긋남의 검출」의 설명도, 및
도 18은,「배양용기 내의 결로의 검출」에서의 동작을 나타내는 흐름도이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
(본 실시형태의 인큐베이터의 구성)
이하, 도면을 참조하면서 본 실시형태의 인큐베이터(배양장치)를 상세하게 설명한다.
인큐베이터(11)는, 시료의 배양을 실시하는 제1 상자체(12)와, 제어장치를 구성하는 제2 상자체(13)를 가지고 있다. 그리고, 제1 상자체(12)는 제2 상자체(13) 위에 배치된 상태로 사용된다.
여기서, 도 10에 시료의 배양을 실시하는 배양용기(14)의 구성을 나타낸다. 본 실시형태의 배양용기(14)로서는, 웰 플레이트, 플라스크, 디쉬 등이 이용된다. 이 배양용기(14)에는, 페놀 레드 등의 pH 지시약이 주입된 액체 배지와 함께, 배양 대상의 시료(세포 등)가 수납된다.
상기의 배양용기(14)는 투명한 트레이 형상의 홀더(15)에 얹어 놓여져 취급된다. 이 홀더(15)의 양 측면에는 각각 지지편(16)이 바깥 방향으로 형성되어 있다. 또한, 홀더(15)에는, 배양용기를 식별하기 위한 식별 마커(17)가 붙여져 있다. 이 식별 마커(17)의 예로서는, 예를 들면, QR 코드(등록상표) 등의 이차원 코드나, 바코드 등을 들 수 있다.
다음으로, 제1 상자체(12)의 구성을 도 2로부터 도 4에 기초하여 설명한다. 제1 상자체(12)의 내부에는 단열재로 덮인 항온실(21)이 형성되어 있다. 이 항온실(21)은, 제1 상자체(12)의 정면에 형성된 정면 개구(22)와, 제1 상자체의 좌측면에 형성된 반출입구(23)에 의해서 외부와 연락하고 있다. 제1 상자체의 정면 개구(22)는, 한짝 문 또는 좌우 여닫이문의 정면문(24)에 의해서 개폐 가능하도록 폐색된다. 한편, 도 2로부터 도 4에서는, 정면문(24)이 좌우 여닫이문의 구성으로 되어 있는 예를 나타낸다. 또한, 반출입구(23)는 배양용기(14)가 통과 가능한 정도의 크기로 설정되어 있다. 이 반출입구(23)는, 구동 기구(25)에 의해 슬라이드하는 자동문(26)으로 개폐 가능하도록 폐색된다. 한편 자동문(26)은 수동으로 개폐하는 문으로 대체해도 좋다. 또한, 제1 상자체(12)의 저면에는, 정면에서 보아 오른쪽 가까이의 위치에 개구(27)가 형성되어 있다. 한편, 후술하는 관찰 유닛(38)은, 개구(27)를 개재하여 항온실(21) 내에 배치된다.
제1 상자체(12)의 항온실(21)에는, 온도 조정 장치(31)와, 분무 장치(32)와, 가스 도입부(33)와, 환경 센서 유닛(34)이 내장되어 있다. 온도 조정 장치(31)는 펠티에 소자를 구비하고 있으며, 펠티에 소자의 통전극성을 반전시킴으로써 펠티에 효과에 의한 가열 또는 냉각을 행한다. 한편, 온도 조정 장치(31)는, 예를 들면, 히터 유닛과 냉매 순환 시스템의 조합 등의 구성에 의한 공지의 장치로 대체해도 좋다.
항온실(21)에는 복수의 온도 조정 장치(31)가 각 벽면에 내장되어 있으며, 각 온도 조정 장치(31)는 각각 독립하여 온도 제어를 행하는 것이 가능하다. 분무 장치(32)는, 항온실(21) 내에 분무를 행하여 항온실(21) 내의 습도를 조정한다. 가스 도입부(33)는 이산화탄소 봄베(도시하지 않음)와 접속되고 있다. 이 가스 도입부(33)는 항온실(21)에 이산화탄소를 도입하고, 항온실(21) 내의 이산화탄소 농도를 조정한다. 환경 센서 유닛(34)은, 항온실(21) 내에 있어서의 온도, 습도, 이산화탄소 농도를 검출한다.
또한, 제1 상자체(12)의 항온실(21) 내에는, 스토커(35)와, 용기 반출입 기구(36)와, 용기 반송 기구(37)와, 관찰 유닛(38)이 수납된다.
스토커(35)는, 제1 상자체(12)의 정면으로부터 보아 항온실(21)의 좌측에 배치된다. 스토커(35)는 복수의 선반으로 상하로 구획되어 있다. 그리고, 스토커(35)에는 배양용기(14)를 수평으로 수납할 수 있도록 되어 있다. 또한, 스토커(35)의 최하단은 제1 상자체(12)의 반출입구(23)의 위치에 대응한다. 그리고, 스토커(35)의 최하단에는 용기 반출입 기구(36)를 배치하는 스페이스가 형성되어 있다.
용기 반출입 기구(36)는 스토커(35)의 최하단에 설치된다. 용기 반출입 기구(36)는, 홀더를 얹어 놓을 수 있는 반송 테이블(36a)과, 반송 테이블(36a)을 반출입구(23)의 외부로 왕복 이동시키는 모터 유닛(36b)을 가지고 있다.
용기 반송 기구(37)는, 제1 상자체(12)의 정면으로부터 보아 항온실(21)의 중앙에 배치된다. 용기 반송 기구(37)는, 장방형상의 기본틀(41)와, 상하 방향으로 연장하는 수직 프레임(42)과, 홀더(15)를 지지하는 반송 암부(43)를 가지고 있다.
기본틀(41)에는, 수직 프레임(42)이 전후방향(Y방향)으로 이동 가능하도록 부착되어 있다. 기본틀(41)의 바깥측에는 수직 프레임(42)을 Y방향으로 구동시키기 위한 제1 모터(44)가 고정되어 있다. 또한, 수직 프레임(42)의 Y방향 위치는 제1 모터(44)에 부착된 위치 센서(도시하지 않음)에 의해서 검출된다.
수직 프레임(42)은 평행 배치된 2개의 가이드 레일로 구성되어 있다. 수직 프레임(42)의 사이에는 반송 암부(43)가 상하 방향(Z방향)으로 이동 가능하도록 부착되어 있다. 이 반송 암부(43)는 수직 프레임(42)에 내장된 나사축(도시하지 않음)의 회동에 의해서 이동한다. 또한, 수직 프레임(42)에는, 반송 암부(43)를 Z방향으로 구동시키기 위한 제2 모터(45)가 기본틀(41) 측에 부착되어 있다. 한편, 반송 암부(43)의 Z방향 위치는 제2 모터(45)에 부착된 위치 센서(도시하지 않음)에 의해서 검출된다.
반송 암부(43)는, 용기 지지부(46)와, 미끄럼동작 기구부(47)와, 제3 모터(48)를 가지고 있다. 용기 지지부(46)의 본체는, 지지편(16)을 포함한 홀더(15)의 전체의 폭보다 약간 폭넓게 설정되어 있다. 이 용기 지지부(46)의 양측 가장자리에는, 1조의 거는 갈고리(46a)가 아래쪽에 대향 배치되어 있다. 각 거는 갈고리(46a)의 선단은 용기 지지부(46)의 안쪽을 향하고 있으며, 거는 갈고리(46a)의 선단부끼리의 상호 간격은, 지지편(16)을 제외한 홀더(15)의 본체 부분의 폭보다 조금 크게 설정되어 있다. 따라서, 지지편(16)과 거는 갈고리(46a)와의 걸어맞춤에 의해, 용기 지지부(46)가 홀더(15)를 지지할 수 있도록 구성되어 있다.
미끄럼동작 기구부(47)는 용기 지지부(46)의 상면측에 배치되어 있다. 이 미끄럼동작 기구부(47)는 상기의 나사축과 나사맞춤하는 너트부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 미끄럼동작 기구부(47)는 제3 모터(48)의 구동에 의해서 용기 지지부(46)를 좌우 방향(X방향)으로 미끄럼 동작시킨다. 이러한 미끄럼동작 기구부(47)의 동작에 의해, 스토커(35), 용기 반출입 기구(36) 또는 관찰 유닛(38)과 용기 반송 기구(37)의 사이에서 배양용기(14)를 얹어 놓는 홀더(15)의 주고받기가 가능해진다. 한편, 용기 지지부(46)의 X방향 위치는 제3 모터(48)에 부착된 위치 센서(도시하지 않음)에 의해서 검출된다.
관찰 유닛(38)은, 제1 상자체(12)의 정면으로부터 보아 항온실(21)의 우측에 배치된다. 이 관찰 유닛(38)은 제1 상자체(12)의 저면의 개구(27)에 끼워 넣어져 배치된다. 이 관찰 유닛(38)은, 시료대(39)와, 시료대(39)의 위쪽으로 돌출된 암(38a)과, 본체 부분(38b)을 가지고 있다. 그리고, 시료대(39) 및 암(38a)은 제1 상자체(12)의 항온실(21) 내에 배치되는 한편, 본체 부분(38b)은 제2 상자체에 수납된다.
도 9는 관찰 유닛(38)의 구성을 나타내는 개략도이다. 관찰 유닛(38)은, 시료대(39)와, 제1 조명부(51) 및 제2 조명부(52)와, LED 유닛(53a)을 가지는 현미관찰계(53)와, 용기 관찰계(54)와, 화상 처리부(55)를 가지고 있다.
시료대(39)는 투광성의 재질로 구성되어 있으며, 그 위에 배양용기(14)가 홀 더(15)마다 얹어 놓여진다. 또한, 제1 조명부(51) 및 LED 유닛(53a)은 암(38a)에 배치되어 있으며, 시료대(39)의 위쪽으로부터 배양용기(14)를 조명한다. 한편, 제2 조명부(52)는 본체 부분(38b)에 내장되어 있으며, 시료대(39)의 아래쪽으로부터 배양용기(14)를 조명한다.
현미관찰계(53)는 본체 부분(38b)에 내장되어 있으며, 현미광학계 및 촬상 소자(모두 도시하지 않음)를 가지고 있다. 이 현미관찰계(53)는, LED 유닛(53a)의 조명에 의한 배양용기(14)의 투과광으로 시료를 현미경 관찰한 화상(시료 관찰 화상)을 촬영한다.
용기 관찰계(54)는 암(38a)에 수납되어 있으며, 촬영 광학계 및 촬상 소자(모두 도시하지 않음)를 가지고 있다. 이 용기 관찰계(54)는, 제1 조명부(51) 또는 제2 조명부(52)의 조명광에 의해서 배양용기(14)의 전체 관찰 화상을 촬영한다.
화상 처리부(55)는, 현미관찰계(53) 및 용기 관찰계(54)의 출력을 A/D 변환함과 함께 각종 화상 처리를 실시하여, 시료 관찰 화상 또는 전체 관찰 화상의 칼라 화상 데이터를 생성한다. 또한, 화상 처리부(55)는 전체 관찰 화상의 화상 데이터에 화상 해석을 실시한다.
다음으로, 제2 상자체(13)의 구성을 설명한다. 제2 상자체(13)에는, 상기의 관찰 유닛(38)의 본체 부분(38b)과 제어 유닛이 격납된다.
제어 유닛은, CPU(61)와, 동작 지시부(62)와, 데이터 베이스부(63)와, 표시 패널(64)과, 통신부(65)를 가지고 있다.
CPU(61)는, 구동 기구(25), 온도 조정 장치(31), 분무 장치(32), 가스 도입 부(33), 환경 센서 유닛(34), 용기 반출입 기구(36), 용기 반송 기구(37), 관찰 유닛(38), 동작 지시부(62), 데이터 베이스부(63), 표시 패널(64) 및 통신부(65)와 접속되어 있다. 그리고, CPU(61)는 소정의 순서 프로그램에 따라서 상기 각부를 제어한다. 한편, CPU(61)는 스케줄 관리를 위한 시계 기능을 가지고 있다.
동작 지시부(62)는 키보드 등의 입력 수단을 가지고 있으며, CPU(61)를 개재하여 인큐베이터(11)의 각부를 동작시킨다. 즉, CPU(61)는 동작 지시부(62)로부터의 입력에 기초하여, 항온실(21) 내의 환경조건의 조정, 항온실(21) 내외에의 배양용기(14)의 반출입, 배양용기(14)의 시료의 관찰, 항온실(21) 내에서의 배양용기(14)의 반송 등을 실행한다. 여기서, 동작 지시부(62)의 지시에는, 사용자의 직접 입력에 의한 지시와 미리 프로그램으로 설정된 지시 모두가 포함된다.
데이터 베이스부(63)는, 배양용기(14)의 관리 데이터나, 화상 해석에 필요한 각종 데이터 등이 기록된다. 상기의 관리 데이터에는, 예를 들면, 배양용기(14)의 식별 코드, 배양용기(14)의 종류 및 형상, 배양용기(14)의 수납 위치, 동작 지시부(62)로 설정된 각 배양용기(14)의 관찰 스케줄의 데이터 등이 포함된다. 또한, 배양용기(14)의 수납 위치의 데이터는 사용자가 입력하여 등록해도 좋다. 혹은, 홀더(15)의 식별 마커(17)를 카메라 등으로 읽어들여, CPU(61)가 자동적으로 배양용기(14)의 수납 위치를 설정하도록 해도 좋다.
또한, 데이터 베이스부(63)에는, 시료 관찰 화상 및 전체 관찰 화상의 화상 데이터를 기록할 수 있다. 여기서, 데이터 베이스부(63)에 기록되는 화상 데이터는, 배양용기(14)의 식별 정보와 촬영 일시를 포함한 인덱스 데이터에 각각 대응되 어 기록된다. 또한, 데이터 베이스부(63)에는, 항온실(21) 내에서의 환경조건(온도, 습도, 이산화탄소 농도)의 변화 이력도 기록할 수 있다.
표시 패널(64)은, CPU(61)로부터 출력된 항온실(21)의 환경조건의 값이나, 이상 발생시의 경고 등이 표시된다. 통신부(65)는, 공지의 무선 또는 유선의 통신규격에 준거하여, 외부의 컴퓨터(도시하지 않음) 등과의 데이터 송수신을 제어한다.
(본 실시 형태의 인큐베이터의 동작)
이하, 도 11의 흐름도에 따라서 본 실시형태에 특유의 인큐베이터의 동작을 설명한다. 본 실시형태의 인큐베이터(11)는, 미리 설정된 관찰 스케줄에 기초하여, 시료 관찰 화상 및 전체 관찰 화상의 촬영을 자동적으로 실행한다. 그리고, 인큐베이터(11)는, 전체 관찰 화상에 기초하여, 배양용기(14)를 둘러싼 환경 상태의 변화나 배양장치의 고장 등에 기인한 이상을 검출한다. 한편, 도 11의 예에서는 편의적으로 1개의 배양용기의 관리로 한정하여 설명하지만, 실제의 인큐베이터(11)에서는 각 배양용기 마다의 관찰 스케줄에 기초하여 복수의 배양용기(14)를 동시에 관리한다.
스텝 101 : CPU(61)는, 데이터 베이스부(63)의 관찰 스케줄과 현재 일시를 비교하여, 배양용기(14)의 관찰시간이 도래했는지의 여부를 판정한다. 관찰 시간이 되었을 경우(YES측)에는 S102로 이행한다. 한편, 배양용기(14)의 관찰 시간이 아닌 경우(NO측)에는, CPU(61)는 배양용기의 관찰 시간을 대기한다.
스텝 102 : CPU(61)는, 관찰 대상이 되는 배양용기(14)의 수납 위치의 데이 터를 데이터 베이스부(63)로부터 취득한다. 이어서, CPU(61)는, 용기 반송 기구(37)에 대해서, 관찰대상의 배양용기(14)를 스토커(35)로부터 관찰 유닛(38)에 반송하는 지시를 행한다. 그리고, 용기 반송 기구(37)는 지시된 배양용기(14)를 스토커(35)로부터 반출하여, 그 배양용기(14)를 관찰 유닛(38)의 시료대(39)에 얹어 놓는다.
스텝 103 : CPU(61)는, 관찰 스케줄에 기초하여, 이번 회의 촬영으로 전체 관찰 화상의 촬영을 행하는지의 여부를 판정한다. 전체 관찰 화상을 촬영하는 경우(YES측)에는 S104로 이행한다. 한편, 시료 관찰 화상만을 촬영하는 경우(NO측)에는 S111로 이행한다.
스텝 104 : CPU(61)는, 관찰 유닛(38)에 대해서 전체 관찰 화상의 촬영을 지시한다. 관찰 유닛(38)은, 제1 조명부(51) 및 제2 조명부(52)의 적어도 한쪽을 점등시켜 배양용기(14)를 조명함과 함께, 용기 관찰계(54)의 촬상 소자로 배양용기(14)의 전체 관찰 화상을 촬영한다.
스텝 105 : 관찰 유닛(38)의 화상 처리부(55)는, 전체 관찰 화상에 대해서 화상 해석을 실시한다. 화상 처리부(55)는, 상기의 화상 해석의 결과로부터 이상 상태이면 이상 신호를 출력하는 한편, 이상 상태에 해당하지 않는 경우에는 정상 신호를 출력한다. 여기서, S105에서는, (1) 배지량의 추정, (2) 배지의 비산 검출, (3) 배양용기 내에서의 곰팡이의 검출, (4) 배양용기의 위치 어긋남의 검출, (5) 배양용기 내의 결로의 검출을 행할 수 있다. 한편, 상기의 (1)로부터 (5)의 구체적인 내용에 대해서는 각각 후술한다.
스텝 106 : CPU(61)는, 관찰 유닛(38)의 화상 처리부(55)로부터 이상 신호가 입력되었는지의 여부를 판정한다. 이상 신호가 입력되었을 경우(YES측)에는 S107로 이행한다. 한편, 정상 신호가 입력되었을 경우(NO측)에는 S110으로 이행한다.
스텝 107 : CPU(61)는, 이상 신호의 입력시에 항온실(21)로부터 배양용기(14)를 배출하는 설정이 되어 있는지의 여부를 판정한다. 배양용기(14)를 배출하는 경우(YES측)에는 S108로 이행한다. 한편, 배양용기(14)를 배출하지 않는 경우(NO측)에는 S109로 이행한다.
여기서, 배양용기(14)를 배출하는지의 여부의 설정은, S105의 (1)로부터 (5)의 각 케이스마다 미리 사용자가 개별적으로 설정할 수 있다. 예를 들면, 배지의 비산이나 곰팡이가 검출된 경우에는, 다른 배양용기(14)의 시료에 악영향이 미치기 때문에, 관찰 대상의 배양용기(14)를 항온실로부터 신속히 배출하는 것이 특히 바람직하다. 다른 한편, 추정되는 배지량이 적정하지 않은 경우나 용기 반송 기구(37)나 온도 조절 장치(31) 등에 이상이 있는 경우에는, 배양용기(14)를 항온실 외로 배출하는 것이 적절한 조치가 되지 않을 가능성이 있기 때문이다.
스텝 108 : CPU(61)는, 용기 반출입 기구(36) 및 용기 반송 기구(37)에 대해서, 관찰 대상의 배양용기(14)를 항온실 외로 배출하는 지시를 지시한다. 용기 반송 기구(37)는, 지시된 배양용기(14)를 시료대(39)로부터 용기 반출입 기구(36)에 받아 넘긴다. 그리고, CPU(61)는 반출 입구(23)의 자동문(24)을 개방함과 함께, 용기 반출입 기구(36)가 배양용기(14)를 항온실(21) 외로 배출한다.
스텝 109 : CPU(61)는, 이상 발생을 통지하는 경고 동작을 실행한다. 여기 서, 경고 동작으로서는, 예를 들면, 표시 패널(64)에의 경고 표시, 통신부(65)에 의한 외부의 컴퓨터에의 이상 통지 메일의 송신, 도시하지 않은 버저에 의한 음성 출력 등을 들 수 있다. 한편, 이 경고 동작의 내용은, 사용자가 동작 지시부(62)에 지정하여 미리 설정해 둘 수 있다.
스텝 110 : CPU(61)는, 관찰 스케줄에 기초하여, 이번 회의 촬영으로 시료 관찰 화상의 촬영을 행하는지의 여부를 판정한다. 시료 관찰 화상을 촬영하는 경우(YES측)에는 S111로 이행한다. 한편, 시료 관찰 화상을 촬영하지 않는 경우(NO측)에는 S112로 이행한다.
스텝 111 : CPU(61)는, 관찰 유닛(38)에 대해서 시료 관찰 화상의 촬영을 지시한다. 관찰 유닛(38)은, LED 유닛(53a)으로 배양용기(14)를 조명함과 함께, 현미관찰계(53)의 촬상 소자로 시료 관찰 화상을 촬영한다. 한편, 시료 관찰 화상의 화상 데이터는, 상기의 인덱스 데이터와 대응되어 데이터 베이스부(63)에 기록된다.
스텝 112 : CPU(61)는, 용기 반송 기구(37)에 대해서, 관찰 대상의 배양용기(14)를 관찰 유닛(38)으로부터 스토커(35)에 반송하는 지시를 행한다. 그리고, 용기 반송 기구(37)는 지시된 배양용기(14)를 시료대(39)로부터 반출하여, 그 배양용기(14)를 스토커(35)의 소정 위치로 되돌린다. 그 후, CPU(61)는 S101로 돌아와 상기 동작을 반복한다.
(배지량의 추정)
다음으로, 상기 S105에서의「배지량의 추정」을, 도 12의 흐름도를 따라서 상세하게 설명한다. S105에서「배지량의 추정」을 행하는 것은, 배지량이 적정한 범위에 있는지의 여부의 정보가 있으면, 배지 교환이나 배양 중지의 판단 등이 보다 용이해지기 때문이다.
스텝 201 : 화상 처리부(55)는, 전체 관찰 화상의 칼라 화상 데이터(S104)에 대해서 에지의 추출 처리를 행하여, 배양용기(14)의 윤곽을 추출한다.
스텝 202 : 화상 처리부(55)는, 배양용기(14)의 윤곽 데이터(S201)와, 배양용기(14)의 윤곽 템플릿과의 패턴 매칭을 행하여, 배양용기(14)의 내측을 촬영한 영역(시료의 배양 영역)을 특정한다. 1개의 배양용기가 복수의 독립한 작은 용기를 가진 경우, 화상 처리부(55)는 각 작은 용기에 대응하는 배양 영역을 각각 특정한다. 한편, 이 경우에는, 이하의 스텝에서 개개의 배양 영역마다 동일한 동작을 행하는 것을 전제로 하여 설명한다.
스텝 203 : 화상 처리부(55)는, 시료의 배양 영역(S202) 중에서 복수의 측정점을 결정한다. 배양 영역에 있어서의 측정점의 위치는 미리 결정되어 있어도 좋다. 그리고, 화상 처리부(55)는, 전체 관찰 화상의 칼라 화상 데이터에 기초하여, 각 측정점마다 적녹청의 삼색 성분의 신호값을 각각 취득한다. 한편, 각 색성분의 신호값은, 측정점에 있어서 그 색성분의 휘도가 높을수록 값이 커진다.
스텝 204 : 화상 처리부(55)는, 각 측정점마다 청색 성분의 신호값과 녹색 성분의 신호값의 비율(B/G비)을 구한다. 그리고, 화상 처리부(55)는, 예를 들면 이하의 식(1)에 의해, 각 측정점에서의 pH값을 B/G비에 기초하여 추정한다.
B/G=0.56×pH^2-7.48×pH+25.4 …(1)
상기의 식(1)은, pH값과 B/G비와의 변화의 관계를 근사적으로 나타내는 2차 함수이다. 상기 식의 「B/G」는 B/G비를 나타낸다. 또한, 상기 식의 「pH」는 추정되는 pH값를 나타낸다.
여기서, 본 실시형태에서 B/G비에 기초하여 pH값를 추정하는 것은 이하의 이유에 의한 것이다. 본 발명자들은, 배지에 첨가되는 pH지시약(페놀 레드)과 화상의 각 색성분의 신호값의 관계에 대하여 연구한 결과, 이하의 지견을 얻었다.
배지의 농도가 동일한 것을 전제로 하여, 페놀 레드의 변색과 각 색성분의 신호값의 비율을 비교하면, pH값의 증가에 따라서 청색 성분의 비율이 높아지는 한편, 반대로 녹색 성분의 비율이 저하한다. 또한, pH값이 변화해도 적색 성분의 신호값에는 그다지 큰 변화는 없다. 즉, 페놀 레드의 색에 의한 pH값의 판정은, 청색과 녹색의 비를 판정하는 것과 동일한 의미인 것을 알 수 있다. 또한, 페놀 레드의 색(청색과 녹색과의 비)은 pH값에 따라 일의적으로 변화한다. 이상의 이론에 기초하여, 화상 처리부(55)는 B/G비에 의해 배양용기(14)내의 pH값를 추정하고 있다.
스텝 205 : 화상 처리부(55)는, 적색 성분의 신호값(S203)과 추정한 pH값(S204)에 기초하여, 측정점에서의 배지의 농도를 추정한다. 구체적으로는, 데이터 베이스부에는 「적색 성분의 신호값」와 「배지의 농도」와의 대응 관계를 나타내는 데이터와 pH값에 의한 교정 데이터가 격납되어 있다. 그리고, 화상 처리부(55)는 상기의 각 데이터를 데이터 베이스부(63)로부터 읽어냄과 함께, 상기 데이터에 기초하여 적색 성분의 신호값으로부터 배지의 농도를 산출한다.
여기서, 적색 성분의 신호값에 기초하여 배지의 농도를 추정하는 것은 이하의 이유에 의한 것이다. pH값이 동일한 것을 전제로 하여 배지의 농도에 차이가 있 는 배양용기(14)의 화상을 비교하면, 배지의 농도가 높으면 배지의 색도 진해지기 때문에, 배지의 농도 증가에 비례해서 적색 성분의 신호값은 커진다. 그 때문에, 적색 성분의 신호값에 의해서 배지의 농도를 추정하는 것이 가능해진다. 이때, pH값에 따라 적색 성분의 신호값과 배지의 농도의 변화율이 다르기 때문에, 화상 처리부(55)는 pH값에 의한 교정을 행하고 있다.
스텝 206 : 화상 처리부(55)는, 배양용기(14)의 종류로부터 특정되는 용기 형상과, 배지의 농도(S205)에 기초하여 배양용기(14) 내의 배지량을 추정한다. 한편, 이 S206에서의 배지의 농도는, 화상 처리부(55)가 복수의 측정점에서의 측정 결과에 기초하여 결정한다.
스텝 207 : 화상 처리부(55)는, 배양용기(14) 내의 배지량의 추정치(S206)가 소정의 범위 이내인지의 여부를 판정한다. 추정치가 소정 범위 내에 있는 경우(YES측)에는 S208로 이행한다. 한편, 추정치가 소정 범위로부터 벗어나는 경우(NO측)에는 S209로 이행한다.
스텝 208 : 이 경우에는, 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「배지량이 적정하다」는 취지의 정상 신호를 출력한다.
스텝 209 : 이 경우에는, 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「배지량이 적다」 또는 「배지량이 많다」는 취지의 이상 신호를 출력한다.
(배지의 비산 검출)
이어서, 상기 S105에서의 「배지의 비산 검출」를, 도 13의 흐름도에 따라서 상세하게 설명한다. 배지의 비산이 있는 경우에는 다른 배양용기에의 오염이 생길 가능성이 높다. 그 때문에, 배지의 비산은 조기에 검출할 필요가 있기 때문이다. 한편, 도 13의 S301는, 상기한 S201에 대응하므로 중복 설명을 생략한다.
스텝 302 : 화상 처리부(55)는, 배양용기(14)의 윤곽 데이터(S301)와, 배양용기(14)의 윤곽 템플릿과의 패턴 매칭을 행하고, 배양용기의 안쪽을 촬영한 영역(시료의 배양 영역)을 특정한다. 한편 1개의 배양용기(14)가 복수의 독립한 작은 용기를 가지는 경우, 각 작은 용기마다 상기의 배양 영역을 특정한다. 그리고, 화상 처리부(55)는, 배양용기(14)의 내측에서 시료의 배양 영역을 제외한 부분을 판정 영역으로 설정한다(도 14 참조).
스텝 303 : 화상 처리부(55)는, 판정 영역에서 pH 지시약의 색성분을 나타내는 영역을 검출한다. 한편, 판정 영역 내에 상기의 색성분을 가진 영역이 있는 경우에는, 배지의 비산이 있는 것으로 판단할 수 있다.
스텝 304 : 화상 처리부(55)는, 판정 영역에서 배지의 비산이 검출되었는지의 여부를 판정한다. 검출되었을 경우(YES측)에는 S305로 이행한다. 한편, 검출되지 않는 경우(NO측)에는 S306으로 이행한다.
스텝 305 : 이 경우에는, 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「배지의 비산이 있다」는 취지의 이상 신호를 출력한다.
스텝 306 : 한편, 이 경우에는, 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「배지의 비산은 인정되지 않는다」는 취지의 정상 신호를 출력한다.
(배양용기 내에서의 곰팡이의 검출)
이어서, 상기 S105에서의 「배양용기 내에서의 곰팡이의 검출」을, 도 15의 흐름도에 따라서 상세하게 설명한다. 어느 배양용기 내에 곰팡이가 발생했을 경우에는 다른 배양용기에도 곰팡이가 번식할 가능성이 높다. 그 때문에, 곰팡이의 발생은 조기에 검출할 필요가 있기 때문이다.
여기서, 배양용기(14) 내에서의 곰팡이의 검출을 행하는 경우, S104에 있어서 용기 관찰계(54)의 반대측으로부터 제2 조명부(52)로 배양용기(14)를 조명하여 전체 관찰 화상을 촬영할 필요가 있다. 한편 도 15의 S401 및 S402는, 상기한 S201 및 S202에 각각 대응하므로 중복 설명을 생략한다.
스텝 403 : 화상 처리부(55)는, 시료의 배양 영역(S402)의 전체로서의 투과광량을 산출한다. 이 S403에서의 투과광량의 데이터는, 곰팡이에 의해 투과광량이 떨어지는 것을 화상 처리부(55)가 판정하는 경우의 기준이 된다.
스텝 404 : 화상 처리부(55)는, 시료의 배양 영역(S402)을 일정 방향으로 주사하여, 투과광량이 역치 이상으로 떨어져 있는 영역을 검출한다. 그리고, 화상 처리부(55)는, 검출한 영역의 색정보를 확인하여 곰팡이의 발생 영역을 특정한다. 곰팡이가 발생했을 때에는 배지의 투과광량이 현저하게 감소함과 함께, 예를 들면 흰색 곰팡이면 배지가 희게 되는 등의 색변화가 인정되기 때문에, 화상 처리부(55)는 상기의 동작으로 곰팡이의 발생을 검출할 수 있다.
스텝 405 : 화상 처리부(55)는, 배양용기(14) 내에서 곰팡이가 검출되는지의 여부를 판정한다. 곰팡이가 검출되었을 경우(YES측)에는 S406으로 이행한다. 한편, 곰팡이가 검출되지 않은 경우(NO측)에는 S408로 이행한다.
스텝 406 : 화상 처리부(55)는, 곰팡이의 발생 영역(S404)의 크기와 배양용 기(14)의 형상으로부터, 배양용기(14)에 대한 곰팡이의 영역비를 연산한다. 한편, 이 S406의 공정은, 동작 지시부(62)에서의 설정에 따라 화상 처리부가 생략되기도 한다.
스텝 407 : 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「배양용기 내에서 곰팡이가 발생하였다」는 취지의 이상 신호를 출력한다. 이때, S406에서의 곰팡이의 영역비의 데이터도 동시에 CPU(61)에 출력해도 좋다.
스텝 408 : 한편, 이 경우에는, 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「배양용기 내에 곰팡이의 발생은 인지되지 않는다」는 취지의 정상 신호를 출력한다.
(배양용기의 위치 어긋남의 검출)
다음으로, 상기 S105에서의 「배양용기의 위치 어긋남의 검출」을, 도 16의 흐름도에 따라서 상세하게 설명한다. 용기 반송 기구가 정상적으로 동작하고 있지 않은 상태에서는 배양용기의 반송시에 사고를 일으킬 가능성이 높아진다. 그 때문에, 배양용기의 위치 어긋남의 유무에 의해 용기 반송 기구의 동작 상태를 확인하는 것이 필요하다. 한편, 도 16의 S501은, 상기한 S201에 대응하므로 중복 설명을 생략한다.
스텝 502 : 화상 처리부(55)는, 위치 어긋남 판정용 템플릿의 데이터를 데이터 베이스부(63)로부터 읽어낸다. 이 위치 어긋남 판정용 템플릿은, 정상적인 용기 설치 위치에 있어서의 배양용기(14)의 윤곽에 해당한다. 따라서, 용기 반송 기구(37)가 정상적으로 동작하고 있는 상태에서는, 전체 관찰 화상으로부터 추출한 배양용기(14)의 윤곽과 위치 어긋남 판정용 템플릿의 윤곽은 일치하게 된다. 그리 고, 화상 처리부(55)는, 배양용기(14)의 윤곽 데이터(S501)와, 위치 어긋남 판정용 템플릿의 매칭을 행하여, 정상적인 용기 설치 위치와 현재의 배양용기의 위치가 어긋나는 양을 취득한다(도 17 참조).
스텝 503 : 화상 처리부(55)는, 상기의 어긋남량(S502)이 허용 오차의 범위에 들어가는지의 여부를 판정한다. 어긋남량이 허용 오차의 범위에 들어가는 경우(YES측)에는 S504로 이행한다. 한편, 어긋남량이 허용 오차의 범위에 들어가지 않는 경우(NO측)에는 S505로 이행한다.
스텝 504 : 이 경우에는, 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「용기 반송 기구가 정상 동작하고 있다」는 취지의 정상 신호를 출력한다.
스텝 505 : 한편, 이 경우에는, 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「용기 반송 기구의 동작에 이상이 있다」는 취지의 이상 신호를 출력한다.
(배양용기 내의 결로의 검출)
다음으로, 상기 S105에서의 「배양용기 내의 결로의 검출」을, 도 18의 흐름도에 따라서 상세하게 설명한다. 온도 조정 장치 등의 고장이나 모터 등의 동작에 의한 온도 불균일이 발생하면, 배양용기 내에 결로가 발생한다. 이 결로를 검출하면 시료의 배양 상태를 확인할 수 있어, 배양 정밀도를 보다 향상시키는 것이 가능해진다.
여기서, 배양용기 내의 결로의 검출을 행하는 경우, S104에 있어서 용기 관찰계(54)의 반대측으로부터 제2 조명부(52)로 배양용기(14)를 조명하여 전체 관찰 화상을 촬영할 필요가 있다. 또한, 배양용기(14) 내의 결로의 검출에서는, 다른 시 간에 촬영된 복수의 전체 관찰 화상을 이용하여 해석이 이루어진다. 한편 도 18의 S601 및 S602는, 상기한 S201 및 S202에 각각 대응하므로 중복 설명을 생략한다.
스텝 603 : 화상 처리부(55)는, 시료의 배양 영역(S602)의 전체로서의 투과광량을 산출한다. 이 S603에서의 투과광량의 데이터는, 결로에 의해 투과광량의 떨어지는 것을 화상 처리부(55)가 판정하는 경우의 기준이 된다. 또한, 이때 화상 처리부(55)는, 전체 관찰 화상에 있어서 홀더의 소정 위치에 있는 측정 기준점(도시하지 않음)의 휘도 레벨을 취득한다.
스텝 604 : 화상 처리부(55)는, 시료의 배양 영역(S602)을 일정 방향으로 주사하여, 투과광량이 역치 이상으로 떨어져 있는 영역을 검출한다. 또한, 화상 처리부(55)는, S604에서의 검출 처리 후에, 이번 검출 결과와 측정 기준점의 휘도 레벨을 데이터 베이스부(63)에 기록한다.
스텝 605 : 화상 처리부(55)는, 데이터 베이스부(63)로부터 전회의 검출 결과를 읽어내어, 이번 회의 검출 결과(S604)와의 비교를 행한다. 이때, 화상 처리부(55)는, 측정 기준점의 휘도 레벨에 기초하여, 복수의 화상 사이에서의 투과광량의 값을 정규화한 다음 비교를 행한다.
스텝 606 : 화상 처리부(55)는, 배양용기(14) 내에 결로가 발생했는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 화상 처리부(55)는 투과광량이 떨어지는 것이 전회보다 커지고 있는 경우에는 결로가 발생한 것으로 판정한다. 물론, 화상 처리부(55)는 전회 이전의 판정 결과를 이용하여 판정을 행해도 좋다. 한편, 결로의 경우에 있어서의 투과광량의 감쇠는 곰팡이의 경우보다도 작고, 또한 곰팡이와 같은 색변화는 일어나지 않기 때문에, 양자를 판별하는 것은 충분히 가능하다.
그리고, 결로가 발생했을 경우(YES측)에는 S607로 이행한다. 한편, 결로가 발생하고 있지 않는 경우(NO측)에는 S608로 이행한다.
스텝 607 : 이 경우에는, 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「결로가 발생했다」는 취지의 이상 신호를 출력한다. 이때, 화상 처리부(55)는, 전체 관찰 화상으로의 휘도값의 변화나 배지량의 추정 등에 의해, 배양용기 내에서의 수적량을 추정하도록 해도 좋다.
스텝 608 : 한편, 이 경우에는, 화상 처리부(55)는 CPU(61)에 대해서 「결로의 발생은 없다」는 취지의 정상 신호를 출력한다.
(본 실시형태의 효과)
본 실시형태의 인큐베이터(11)는, 배지량의 변화, 곰팡이의 발생, 배지의 비산 등을 자동적으로 검출함과 함께, 배양용기(14)를 둘러싼 환경 상태에 이상이 있는 경우에는 배양용기(14)의 반출이나 소정의 경고 동작을 행한다. 그 때문에, 사람에 의한 시료의 배양 상태의 확인의 수고가 현저하게 경감하는 동시에, 항온실(21)에 있어서의 시료의 배양 상태를 양호한 상태로 유지하는 것이 용이해진다.
또한, 본 실시형태의 인큐베이터(11)는, 용기 반송 기구(37)의 이상에 의한 배양용기(14)의 위치 어긋남이나, 항온실(21)의 온도 불균일에 의한 배양용기(14)의 결로를 자동적으로 검출하여, 소정의 경고 동작을 행할 수 있다. 그 때문에, 배양장치의 이상에 기인한 사고의 발생을 대폭 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 인큐베이터(11)는, 시료를 현미경 관찰한 화상을 소정 의 스케줄에 따라서 촬영하여, 그 화상 데이터를 데이터 베이스화하여 기록한다. 그 때문에, 사람에 의한 시료의 배양 상태를 확인하는 수고가 현저하게 경감하는 동시에, 화상 데이터에 기초하여 사용자가 배지 교환이나 계대의 타이밍 등을 판단할 수 있다.
(실시형태의 보충 사항)
(1) 본 발명의 인큐베이터의 각부 구성은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명은, 이산화탄소 농도에 더하여, 산소 농도 및 질소 농도의 적어도 한쪽을 조정할 수 있는 멀티 가스 인큐베이터에도 응용하는 것이 가능하다. 또한, 가습수를 저류하는 가습접시와, 가습접시의 수온을 제어하는 온도 조정 장치로 습도의 조정을 행하도록 해도 좋다(모두 도시를 생략한다).
(2) 상기 실시형태의 관찰 유닛에는, 현미관찰계보다 저배율의 현미경 관찰을 행할 수 있는 매크로 관찰계를 설치해도 좋다. 그리고, 현미경 관찰을 행하는 경우에 있어서, 매크로 관찰계와 현미관찰계에 의한 2종류의 시료 관찰 화상을 일련의 순서로 촬영하도록 해도 좋다. 또한, 상기 실시형태에 있어서, 관찰 유닛으로 화상 해석을 행하지 않고, CPU가 화상 해석을 행하도록 해도 좋다.
(3) 본 발명의 인큐베이터는, 배지량의 추정, 배지의 비산 검출, 곰팡이의 검출, 배양용기의 위치 어긋남의 검출, 결로의 검출 중의 어느 하나를 선택적으로 실시하는 구성이어도 좋다.
또한, 배양용기의 위치 어긋남의 검출이나 배지의 비산 검출에서는, 추출한 윤곽으로 판정하는 것도 가능하기 때문에, 이들 판정만을 행하는 경우에는 전체 관찰 화상은 흑백 화상이어도 좋다. 한편, 배양용기의 위치 어긋남의 검출에서는, 배양용기의 복수 개소에 마커를 배치하여, 이 마커의 위치 어긋남으로부터 용기 반송 기구의 이상을 검출하도록 해도 좋다.
(4) 상기 실시형태의 S108에서는, 배양용기의 배출과 함께 경고 동작(S109)을 동시에 행하도록 해도 좋다. 또한, 상기 실시형태의 S109에서는, 경고 동작 후에 배양용기를 스태커에 일시적으로 되돌리도록 해도 좋다.

Claims (9)

  1. 소정의 환경조건으로 조정된 항온실을 구비하고, 상기 항온실 내에서 배양용기의 시료를 배양하는 배양장치로서,
    상기 항온실에서 상기 배양용기를 반송하는 반송장치와,
    상기 항온실 내에서 상기 배양용기의 전체를 촬영하는 촬상부와,
    상기 촬상부에서 촬상된 상기 배양용기의 전체 관찰 화상에 기초하여 상기 배양장치의 동작 상태 또는 상기 시료의 배양 환경 상태를 해석함과 함께, 상기 해석 결과에 따라 상기 동작 상태 또는 상기 배양 환경 상태의 이상을 통지하는 이상 신호를 출력하는 화상 해석부를 구비한 것을 특징으로 하는 배양장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화상 해석부는, 상기 전체 관찰 화상으로부터 추출한 상기 배양용기의 위치 어긋남에 기초하여 상기 반송장치의 이상 동작을 검출하고, 상기 이상 동작의 검출시에 상기 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배양장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 화상 해석부는, 상기 배양용기 내의 투과광량의 변화에 기초하여 상기 배양용기 내의 결로를 검출하고, 상기 결로검출시에 상기 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배양장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 화상 해석부는, 상기 배양용기 내의 휘도 및 각 색성분의 비율에 기초하여 상기 배양용기 내의 배지량을 추정하고, 상기 배지량의 추정치가 설정 범위로부터 벗어나는 경우에 상기 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배양장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 화상 해석부는, 상기 전체 관찰 화상으로부터 배양용기 외의 색성분 및 윤곽의 적어도 한쪽을 추출하여 배지의 비산을 검출하고, 상기 배지의 비산이 있는 경우에 상기 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배양장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 화상 해석부는, 상기 배양용기 내의 투과광량 및 색정보에 기초하여 상기 배양용기 내의 곰팡이의 발생을 검출하고, 상기 곰팡이가 발생했을 때에 상기 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배양장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 반송장치는, 상기 이상 신호의 입력시에 상기 전체 관찰 화상에 대응하는 배양용기를 상기 항온실 외로 반출하는 것을 특징으로 하는 배양장치.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이상 신호의 입력시에 상기 배양장치의 외부에 경고 동작을 행하는 통지 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 배양장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이상 신호의 비출력시에 있어서, 상기 배양용기 내의 시료를 현미경 관찰한 시료 관찰 화상을 소정 시간마다 촬영하는 현미경 유닛과, 상기 시료 관찰 화상을 기록하는 기록부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 배양장치.
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