TWI625548B

TWI625548B - Imaging configuration determination method and imaging device in imaging device

Info

Publication number: TWI625548B
Application number: TW105137553A
Authority: TW
Inventors: Takuya Yasuda; Masahiko Kokubo; Takeshi Saruwatari; Hiroshi Sueki
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-06-01
Also published as: WO2017154253A1; TW201732366A; JP6293186B2; JP2017161385A

Abstract

本發明係提供一種容易地決定對於具有2個照明光學系統之攝像裝置之攝像可有效率地獲得高品質之圖像之攝像配置之方法。首先，決定利用攝像裝置進行攝像時之有效視野區域(步驟S210)。其次，沿試樣收納部之壁面，配置應進行使用第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置(步驟S220、S230)。其後，以試樣容器內之任意位置包含於利用全部攝像位置中之至少1個位置上之攝像所獲得之有效視野區域的方式，於利用步驟S220、S230中決定之複數個攝像位置上之攝像所獲得之有效視野區域以外之區域，配置應進行使用第2照明光學系統之攝像之複數個攝像位置(步驟S240)。

Description

攝像裝置中之攝像配置決定方法及攝像裝置

本發明係關於一種決定利用藉由將由來自複數個攝像位置之攝像所得之複數個攝像圖像合成而產生整體圖像之攝像裝置進行攝像時之攝像配置(複數個攝像位置之配置)的方法。

自先前以來，於醫療、藥物開發等領域，將於被稱為「孔盤」、「微盤」等之試樣容器中培養之細胞等作為試樣進行觀察。於此種試樣容器中形成有被稱為孔之凹狀之複數個試樣收納部，一般而言，試樣係與液體狀之培養基一同地注入至孔中。近年來，進行如下操作，即，藉由搭載有CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)攝影機等之攝像裝置來對此種試樣進行攝像，且使用攝像所得之圖像資料，觀察試樣。例如，於癌症之藥物開發研究中，藉由利用攝像裝置攝像與作為培養基之液體(培養液)一同地注入至孔中之癌細胞而進行癌細胞之觀察或分析。於此種攝像裝置中，當使照明光自孔之上方朝向孔出射時，存在因形成於孔內之液體(作為培養基之液體)表面之彎液面導致照明光折射，藉此，於孔之周緣部圖像之亮度不足之情形。因此，於日本專利特開2015-118036號公報所揭示之攝像裝置中，藉由將攝像光學系統設為具有物方定焦遠心之特性之構成而可將因折射導致行進方向朝向自光軸偏離之方向彎曲之光有效率地聚光。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2015-118036號公報

[發明所欲解決之問題] 且說，於需要以高倍率觀察試樣之情形時，可自複數個攝像位置攝像1個孔。於該情形時，藉由將自複數個攝像位置攝像所得之複數個攝像圖像合成而產生孔整體之圖像。又，於該情形時，攝像視野(自1個攝像位置進行攝像時之攝像範圍)小於孔之面積。若如此般攝像視野小於孔之面積，則產生於攝像視野內包含受到彎液面影響之區域之情形、及於攝像視野內不包含受到彎液面影響之區域之情形。根據日本專利特開2015-118036號公報所揭示之攝像裝置，於受到彎液面影響之區域，如上所述可使光有效率地聚光，故攝像所得之圖像具有充分之亮度。然而，於攝像視野內不包含受到彎液面影響之區域之情形，則於該攝像視野之周緣部亮度不足。因此，考量準備2個照明光學系統，一邊根據攝像位置切換該2個照明光學系統一邊進行攝像。於該情形時，於攝像裝置進行攝像之前，必須決定使用一照明光學系統進行攝像之位置(複數個攝像位置)與使用另一照明光學系統進行攝像之位置(複數個攝像位置)。即，必須決定攝像配置(複數個攝像位置之配置)。然而，若將較多之位置設定為攝像位置，則攝像變得低效，產生浪費。相反地，於設定為攝像位置之位置較少之情形時，藉由複數個攝像圖像之合成而獲得之整體圖像中可能產生亮度不充分之區域。如此般，則無法容易地獲得較佳之攝像配置。因此，本發明之目的在於提供一種容易地決定對於具有2個照明光學系統之攝像裝置所進行之攝像可有效率地獲得高品質之圖像之攝像配置之方法。 [解決問題之技術手段] 本發明之第1態樣係一種攝像配置決定方法，其特徵在於，其係決定攝像裝置中之複數個攝像位置之配置者，上述攝像裝置具有第1照明光學系統及第2照明光學系統，且一邊根據具有1個以上之試樣收納部之試樣容器之種類與攝像位置，在上述第1照明光學系統與上述第2照明光學系統之間切換所使用之照明光學系統，一邊進行攝像，該攝像配置決定方法包含：有效視野區域決定步驟，其決定利用上述攝像裝置進行攝像時之有效視野區域；第1攝像配置決定步驟，其係沿上述試樣收納部之壁面，配置應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置；及第2攝像配置決定步驟，其係以上述試樣收納部內之任意位置包含於利用全部攝像位置中之至少1個位置上之攝像所獲得之有效視野區域的方式，於利用上述第1攝像配置決定步驟中決定之複數個攝像位置上之攝像所獲得之有效視野區域以外之區域，配置應進行使用上述第2照明光學系統之攝像之複數個攝像位置。本發明之第2態樣係如本發明之第1態樣，其特徵在於：於上述有效視野區域決定步驟中，決定使用上述第1照明光學系統進行攝像時之有效視野區域、與使用上述第2照明光學系統進行攝像時之有效視野區域，於上述第1攝像配置決定步驟中，以藉由沿上述試樣收納部之壁面彼此相鄰之2個攝像位置上之攝像所獲得之各個有效視野區域之一部分相互重疊的方式，決定應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之配置，於上述第2攝像配置決定步驟中，於藉由上述第1攝像配置決定步驟中決定之複數個攝像位置上之攝像所獲得之有效視野區域以外之區域上，以藉由彼此相鄰之2個攝像位置上之攝像所獲得之各個有效視野區域之一部分相互重疊的方式，決定應進行使用上述第2照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之配置。本發明之第3態樣係如本發明之第2態樣，其特徵在於：上述試樣收納部之底面之形狀為圓形，上述第1攝像配置決定步驟包含：基準位置決定步驟，其決定應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置中之任意1個攝像位置即基準位置；及攝像位置順序決定步驟，其係使連結上述試樣收納部之中心與上述基準位置之線段以上述試樣收納部之中心為旋轉中心以特定角度為單位進行旋轉，且每次旋轉時，將旋轉後之線段之2個端點中之與位於上述試樣收納部之中心位置之端點不同之端點之位置選定為應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之攝像位置。本發明之第4態樣係如本發明之第3態樣，其特徵在於：於上述基準位置決定步驟中，一邊使攝像位置逐漸地移動，一邊進行使用上述第1照明光學系統之攝像，將上述試樣收納部之壁面之位置上之亮度達到與在上述試樣收納部之中心處使用上述第2照明光學系統進行攝像時之上述試樣收納部之中心處之亮度大致相同的攝像位置選定為上述基準位置。本發明之第5態樣係如本發明之第1至4中之任一態樣，其特徵在於：於上述第2攝像配置決定步驟中，以利用上述攝像裝置進行之所有攝像位置上之攝像所需之掃描次數成為最小的方式，決定應進行使用上述第2照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之配置。本發明之第6態樣係如本發明之第1至4中之任一態樣，其特徵在於：於上述第2攝像配置決定步驟中，以上述攝像裝置之攝像次數成為最小之方式，決定應進行使用上述第2照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之配置。本發明之第7態樣係如本發明之第1至6中之任一態樣，其特徵在於：於上述第1攝像配置決定步驟中，以利用上述攝像裝置進行攝像時之相對於主掃描方向垂直之方向上之攝像間隔接近於等間隔的方式，進行應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之微調整。本發明之第8態樣係如本發明之第1至7中之任一態樣，其特徵在於：於上述有效視野區域決定步驟中，考量上述試樣容器之種類及注入至上述試樣收納部中之攝像對象物之培養條件，決定有效視野區域。本發明之第9態樣係如本發明之第1至8中之任一態樣，其特徵在於：朝向上述試樣收納部之底面之主光線之入射狀態係於上述第1照明光學系統與上述第2照明光學系統中不同。本發明之第10態樣係如本發明之第9態樣，其特徵在於：上述第1照明光學系統係以主光線於平行之狀態下入射至上述試樣收納部之底面之方式，朝向上述試樣收納部出射光，上述第2照明光學系統係以入射至上述試樣收納部之底面之主光線具有遠離光軸之方向之成分的方式，朝向上述試樣收納部出射光，上述攝像裝置係包含以接收主光線具有遠離光軸之方向之成分之光之方式構成的攝像光學系統。本發明之第11態樣係一種攝像裝置，其特徵在於，其係對與液體一同地保持於底面具有透光性之試樣收納部之攝像對象物進行攝像者，且具備容器保持部，其保持具有1個以上之上述試樣收納部之試樣容器；照明部，其對保持於上述試樣收納部之攝像對象物照射光；攝像部，其進行保持於上述試樣收納部之攝像對象物之攝像；驅動部，其根據攝像位置，使上述攝像部與上述照明部一體地移動；及控制部，其控制上述照明部、上述攝像部、及上述驅動部之動作；上述照明部包含朝向上述試樣收納部之底面之主光線之入射狀態互不相同之第1照明光學系統及第2照明光學系統，上述控制部係以於沿上述試樣收納部之壁面配置之複數個攝像位置即第1攝像位置群、及配置於藉由該第1攝像位置群之攝像所獲得之有效視野區域以外之區域之複數個攝像位置即第2攝像位置群上進行攝像之方式，控制上述攝像部及上述驅動部，並且以於上述第1攝像位置群中包含之攝像位置上進行攝像時，自上述第1照明光學系統出射光之方式控制上述照明部，且以於上述第2攝像位置群中包含之攝像位置上進行攝像時，自上述第2照明光學系統出射光之方式控制上述照明部。本發明之第12態樣係如本發明之第11態樣，其特徵在於：上述控制部包含攝像位置調整部，該攝像位置調整部係根據上述容器保持部上之上述試樣容器之位置及朝向，修正自外部指示之攝像位置，求出藉由上述攝像部實際進行攝像時之攝像位置。本發明之第13態樣係如本發明之第11或12態樣，其特徵在於：上述第1照明光學系統係以主光線於平行之狀態下入射至上述試樣收納部之底面之方式，朝向上述試樣收納部出射光，上述第2照明光學系統係以入射至上述試樣收納部之底面之主光線具有遠離光軸之方向之成分的方式，朝向上述試樣收納部出射光，上述攝像部包含以接收主光線具有遠離光軸之方向之成分之光的方式構成之攝像光學系統。 [發明之效果] 根據本發明之第1態樣，於利用設置有2個照明光學系統(第1照明光學系統及第2照明光學系統)之攝像裝置進行攝像時，當有效視野區域已選定後，以沿試樣收納部之壁面配置複數個攝像位置之方式，決定應進行使用第1照明光學系統(例如，適於受到彎液面影響之區域之攝像之照明光學系統)之攝像之複數個攝像位置之配置。於考量沿試樣收納部之壁面之複數個攝像位置之配置時，若選定壁面附近之1個攝像位置，則對於應進行使用第1照明光學系統之攝像之所有攝像位置而言，與試樣收納部之壁面相距之距離選定。又，彼此相鄰之2個攝像位置之間之距離考量有效視野區域而決定即可。根據以上所述，可相對容易地決定應進行使用第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之配置。又，當考量應進行使用第2照明光學系統(例如，適於不受彎液面影響之區域之攝像之照明光學系統)之攝像之攝像位置之配置時，基於應進行使用第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之有效視野區域已選定。因此，可考量剩餘區域之廣度與使用第2照明光學系統之情形時之有效視野區域之廣度，相對容易地決定應進行使用第2照明光學系統之攝像之攝像位置之配置。如以上所述，可容易地決定使用具有2個照明光學系統之攝像裝置進行攝像時之攝像配置(複數個攝像位置)之配置。根據本發明之第2態樣，因以藉由彼此相鄰之2個攝像位置上之攝像所獲得之各個有效視野區域之一部分相互重疊之方式決定攝像配置，故可確實地防止藉由複數個攝像圖像之合成而獲得之整體圖像中產生亮度不充分之區域。根據本發明之第3態樣，對於應進行使用第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置而言，若決定基準位置則可相對容易地決定剩餘之攝像位置。根據本發明之第4態樣，因試樣收納部之壁面部之攝像圖像之亮度與試樣收納部之中心部之攝像圖像之亮度成為相同程度，故可獲得高品質之整體圖像。根據本發明之第5態樣，因掃描次數變少，故至所有攝像位置上之攝像結束為止所需之時間變短。根據本發明之第6態樣，因攝像張數變少，故可有效地運用資源。根據本發明之第7態樣，於應進行使用第2照明光學系統之攝像之區域，有效率地配置複數個攝像位置。根據本發明之第8態樣，因考量試樣容器之種類或培養條件選定有效視野區域，故能夠使複數個攝像位置更有效率地配置，並且可抑制藉由複數個攝像圖像之合成而獲得之整體圖像中產生亮度不充分之區域。根據本發明之第9態樣，可取得與本發明之第1至第8中之任一態樣相同之效果。根據本發明之第10態樣，例如能夠容易地決定利用於受到彎液面影響之區域與不受彎液面影響之區域切換照明光學系統之攝像裝置進行攝像時之攝像配置。根據本發明之第11態樣，於進行攝像時，在試樣收納部之壁面附近之區域與除此以外之區域使用不同之照明光學系統。因此，即便於注入至試樣收納部中之液體之表面形成有彎液面，亦可抑制藉由複數個攝像圖像之合成而獲得之整體圖像中產生亮度不充分之區域。又，因於有效率地配置而成之複數個攝像位置上進行攝像，故可有效率地進行攝像處理。根據本發明之第12態樣，即便出現試樣容器之設計誤差或設置試樣容器時之位置偏移，亦可獲得所需之攝像圖像。又，因存在位置偏移時無需進行試樣容器之重新設置，故能夠不對試樣(細胞等)造成損傷地獲得所需之攝像圖像。根據本發明之第13態樣，例如於在受到彎液面影響之區域與未受彎液面影響之區域切換照明光學系統之攝像裝置中，可藉由將複數個攝像圖像合成而於產生整體圖像時有效率地進行攝像處理。

以下，一邊參照隨附圖式一邊對本發明之一實施形態進行說明。＜1.攝像裝置之構成＞圖1係表示本發明之一實施形態之攝像裝置1之概略構成之圖。該攝像裝置1係用以攝像在注入至形成於孔盤WP之上表面之孔W中之液體中培養的細胞、細胞群落、細菌等(以下，將該等統稱為「細胞等」)之試樣之裝置。孔盤WP具有平板狀之形狀。於孔盤WP上，排列有於上表面側具有開口且於下表面側具有透明之底面之作為試樣收納部之複數個(例如6個、24個、96個、384個等)孔W。再者，此處係列舉使用孔盤WP作為試樣容器之例進行說明，但本發明並不限定於此，亦可將被稱為皿之容器(具有僅1個試樣收納部之容器)用作試樣容器。關於孔W之形狀，典型而言，剖面為圓形狀且底面成平坦狀。然而，孔W之剖面及底面之形狀並不限定於此。孔W之直徑及深度一般為數mm～數10 mm左右。於各孔W中，注入特定量之作為對細胞等提供生長環境之培養基M之液體(培養液)。注入至各孔W中之液體之量一般為50～200微升左右。於本實施形態中，該液體中以特定之培養條件進行培養之細胞等成為攝像對象物。如圖1所示，該攝像裝置1具備出射攝像用之光之照明部10、保持孔盤WP之支架12、進行孔W內之試樣(細胞等)之攝像之攝像部13、控制照明部10及攝像部13之動作之控制部14、及於攝像時使照明部10及攝像部13移動之驅動機構15。照明部10係配置於該攝像裝置1之上部。支架12係配置於照明部10之下方，攝像部13係配置於支架12之下方。再者，以下，將孔W內之區域中之包含於攝像視野時受到彎液面影響之區域稱為「孔邊緣部」。另，於對孔邊緣部進行攝像時，存在攝像位置相較孔W之邊端部(壁面)位於更外側之情形。因此，將包含相較邊端部更外側之區域及相較邊端部更內側之區域之兩者之邊端部附近的區域稱為「孔周緣區域」。孔邊緣部係孔周緣區域中之相較邊端部更內側之區域。又，將孔W內之區域中之包含於攝像視野時不受彎液面影響之區域(更嚴格而言，彎液面之影響充分小之區域)稱為「孔中央區域」。＜1.1照明部＞照明部10具備白色LED(Light Emitting Diode，發光二極體)等2個光源(第1光源101及第2光源111)、2個反射鏡102、105、2個集光透鏡103、112、分光鏡104、及聚光透鏡106。自第1光源101出射之光係於其光路藉由反射鏡102而折回後，經由集光透鏡103入射至分光鏡104。自第2光源111出射之光係經由集光透鏡112入射至分光鏡104。自分光鏡104出射之光線係其行進方向藉由反射鏡105而變為(-Z)方向即鉛垂朝下方向。繼而，行進方向成為鉛垂朝下方向之光線經由聚光透鏡106而自該照明部10向下出射。自照明部10出射之光係自支持於支架12之孔盤WP之上方入射至至少1個孔W，將孔W內之攝像對象物進行照明。如以上般，本實施形態之照明部10係包含以第1光源101為光源之照明光學系統(以下，稱為「第1照明光學系統」)100、及以第2光源111為光源之照明光學系統(以下，稱為「第2照明光學系統」)110。第1照明光學系統100包含第1光源101、反射鏡102、集光透鏡103、分光鏡104、反射鏡105、及聚光透鏡106。第2照明光學系統110包含第2光源111、集光透鏡112、分光鏡104、反射鏡105、及聚光透鏡106。再者，分光鏡104、反射鏡105、及聚光透鏡106係被第1照明光學系統100及第2照明光學系統110所共有。第1光源101及第2光源111係根據自控制部14內之光源控制部146賦予之控制信號選擇性點亮。因此，照明部10可使自第1照明光學系統100出射之光(以下，稱為「第1照明光」)與自第2照明光學系統110出射之光(以下，稱為「第2照明光」)選擇性入射至孔W中。第1照明光與第2照明光係藉由分光鏡104而合成，且該等能夠同軸地出射。即，自聚光透鏡106出射之第1照明光及第2照明光之中心軸一致。圖2係第1照明光學系統100及第2照明光學系統110之光線圖。再者，於圖2中，為明確地表示光路，而將第1照明光學系統100與第2照明光學系統110分開地記載。又，為方便說明，而將實際上因反射鏡102、105及分光鏡104而彎曲之光軸以直線表示。因此，省略具有使光軸彎曲之功能之反射鏡102、105及分光鏡104之圖示。於第1照明光學系統100中，自第1光源101出射之光藉由集光透鏡103而聚光。該聚光而成之光經由聚光透鏡106而朝向存在有作為攝像對象物之細胞等之試樣面出射。通常，試樣面為孔W之底面。集光透鏡103使第1光源101之像於該集光透鏡103與聚光透鏡106之間成像。即，於集光透鏡103與聚光透鏡106之間，存在第1光源101之共軛點C1。又，集光透鏡103及聚光透鏡106係以自聚光透鏡106朝向試樣面之主光線與光軸成為平行之方式構成。即，第1照明光學系統100形成遠心照明。於第1光源101之光出射面，為規定入射至集光透鏡103中之光之角度範圍，而視需要設置孔徑光闌107。可藉由孔徑光闌107而調整照明之NA(numerical aperture)(數值孔徑)。又，於相較集光透鏡103更後側且相較共軛點C1更前側之位置，視需要設置有視場光闌108。藉此，僅將攝像所需之範圍進行照明，從而可防止攝像光學系統中之眩光產生。於第2照明光學系統110中，自第2光源111出射之光藉由集光透鏡112而聚光。該聚光而成之光經由聚光透鏡106而朝向試樣面出射。集光透鏡112中被賦予第2光源111之共軛點C2之位置相較聚光透鏡106成為更後側且相較試樣面成為更前側之折射特性。於第2光源111之光出射面，為規定入射至集光透鏡112中之光之角度範圍，而視需要設置孔徑光闌113。孔徑光闌113之孔徑設定為自聚光透鏡106出射之照明光之NA成為物鏡131之NA以上。藉此，可防止攝像光學系統所具有之解析度因照明而受到制約。又，於集光透鏡112與聚光透鏡106之間，視需要而設置視場光闌114。藉此，僅將攝像所需之範圍進行照明，從而可防止攝像光學系統中之眩光產生。第1照明光學系統100與第2照明光學系統110係共用聚光透鏡106。將用以實現該共用情況之分光鏡104設置於各個集光透鏡103、112與聚光透鏡106之間。更具體而言，於第1照明光學系統100中相較集光透鏡103(於設置有視場光闌108之情形時為視場光闌108)更後側且相較聚光透鏡106更前側之位置，且於第2照明光學系統110中相較集光透鏡112(於設置有視場光闌114之情形時為視場光闌114)更後側且相較聚光透鏡106更前側之位置，設置分光鏡104。＜1.2支架＞於利用攝像裝置1進行攝像時，將包含保持試樣及培養基M之複數個孔W之孔盤WP保持於支架12內。支架12係抵接於孔盤WP之下表面周緣部，將孔盤WP保持為大致水平姿勢。＜1.3攝像部＞攝像部13具備物鏡131、低倍率用無焦系統132、高倍率用無焦系統133、反射鏡134、成像透鏡135、及攝像元件136。物鏡131係配置於孔盤WP之正下方位置。物鏡131之光軸係朝向鉛垂方向，且與第1照明光學系統100及第2照明光學系統110之光軸成為同軸。自照明部10出射且自孔W之上方入射至液體(培養基M)中之光將攝像對象物進行照明，且自孔W之底面朝向下方透射之光入射至物鏡131。於物鏡131之下方，可切換地設置有低倍率用無焦系統132及高倍率用無焦系統133。此處，對低倍率用無焦系統132與高倍率用無焦系統133之切換進行說明。低倍率用無焦系統132及高倍率用無焦系統133藉由未圖示之驅動機構而能夠於水平方向一體地移動，於攝像時將兩者中之一者選擇性地配置於物鏡131之正下方位置。如圖1中實線所示，於將高倍率用無焦系統133配置於物鏡131之正下方位置之狀態下，構成包含物鏡131及高倍率用無焦系統133之高倍率之攝像光學系統。此時，以高倍率對攝像對象物之相對狹窄之範圍進行攝像。另一方面，如圖1中虛線所示，於將低倍率用無焦系統132配置於物鏡131之正下方位置之狀態下，構成包含物鏡131及低倍率用無焦系統132之低倍率之攝像光學系統。此時，以低倍率對攝像對象物之相對寬大之範圍進行攝像。自無焦系統(低倍率用無焦系統132或高倍率用無焦系統133)出射之光係於藉由反射鏡134而折回之後，經由成像透鏡135入射至攝像元件136。如下所述，包含物鏡131、低倍率用無焦系統132、及成像透鏡135等之攝像光學系統具有物方定焦遠心之光學特性。另一方面，包含物鏡131、高倍率用無焦系統133、及成像透鏡135等之攝像光學系統具有物方遠心之光學特性。攝像元件136係具有二維受光面之區域影像感測器。作為攝像元件136，可使用CCD感測器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金氧半導體)感測器等。藉由成像透鏡135而於攝像元件136之受光面成像之攝像對象物之像係由攝像元件136攝像。攝像元件136將受光所得之光學像轉換為電氣信號，且將該電氣信號作為圖像信號輸出。根據此種攝像方法，可對作為攝像對象物之細胞等以非接觸、非破壞且非侵入之方式進行攝像，從而可抑制攝像對細胞等所造成之損傷。再者，攝像部13之各部之動作係藉由設置於控制部14之攝像控制部143而控制。＜1.4控制部＞控制部14具備CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)141、介面(IF，interface)部142、攝像控制部143、AD轉換器(A/D(analog to digital，類比轉數位))144、機械控制部145、光源控制部146、圖像記憶體147、及記憶體148。CPU141係執行控制部14內之各構成要素之動作之控制或各種運算處理。介面部142具有受理來自使用者之操作輸入之功能、進行對使用者之處理結果等資訊顯示之功能、及經由通訊線路進行與其他裝置之間之資料通訊之功能等。再者，於介面部142，連接有受理操作輸入之輸入受理部(鍵盤或滑鼠等)、進行資訊顯示之顯示部、及通訊線路等。攝像控制部143以根據下述掃描移動製程配方進行攝像對象物之攝像之方式，控制攝像部13之動作。AD轉換器(A/D)144接收自攝像元件136輸出之圖像信號(類比資料)，且將該圖像信號轉換為數位圖像資料。基於該數位圖像資料，CPU141執行適當之圖像處理。機械控制部145係藉由使驅動機構15作動而使攝像部13於水平方向或鉛垂方向移動。藉由使攝像部13於水平方向移動而使攝像部13相對於孔W於水平方向移動。又，藉由使攝像部13於鉛垂方向移動而進行聚焦調整。又，機械控制部145藉由使驅動機構15作動而使照明部10於水平方向移動。光源控制部146根據攝像位置，使第1光源101與第2光源111選擇性地點亮。圖像記憶體147係保持數位圖像資料。記憶體148係保持CPU141應執行之程式或由CPU141產生之資料。再者，圖像記憶體147與記憶體148亦可為一體化者。又，亦可藉由大容量儲存與半導體記憶體之適當之組合而實現圖像記憶體147及記憶體148。＜1.5驅動機構＞驅動機構15係使照明部10於水平方向移動。又，驅動機構15係使攝像部13於水平方向或鉛垂方向移動。於該攝像裝置1，以來自照明部10之出射光之中心與物鏡131之光軸大致一致之方式選定照明部10與攝像部13之位置關係。因此，驅動機構15於使攝像部13於水平方向移動時，使照明部10與攝像部13一體地移動。藉此，無論於哪一個孔W之哪一位置上進行攝像之情形均可維持良好之照明狀態。再者，於圖1中，Z方向表示鉛垂方向，Y方向表示主掃描方向，X方向表示副掃描方向。＜2.照明光學系統＞圖3係表示自第1照明光學系統100出射之第1照明光L1之圖。於第1照明光學系統100中自聚光透鏡106出射之第1照明光L1係如圖3所示，於主光線相對於攝像對象物所分佈之試樣面即孔底面Wb平行之狀態下入射。即，第1照明光學系統100形成射出光瞳位置位於無限遠處之遠心照明。圖4係表示自第2照明光學系統110出射之第2照明光L2之圖。於第2照明光學系統110中自聚光透鏡106出射之第2照明光L2係如圖4所示，以接近第2照明光學系統110之光軸之方式行進，且於相較孔底面Wb更上方之位置(自照明光學系統觀察相較孔底面Wb更近前側之位置)上與光軸交叉。即，於第2照明光L2之光路上，第2光源111之像(更嚴格而言為孔徑光闌113之像)進行成像之射出光瞳位置Pp於自第2照明光學系統110觀察時，位於相較攝像對象物所分佈之試樣面即孔底面Wb更近之位置。更詳細而言，於第2照明光學系統110之照明下，在出射第2照明光L2之聚光透鏡106之輸出端與攝像光學系統之物鏡131之間之位置，第2光源111之像進行成像。亦即，於該位置上存在對於第2光源111之共軛點。而且，支架12以孔底面Wb位於該共軛點與物鏡131之間之方式保持孔盤WP。因此，入射至孔底面Wb之第2照明光L2之主光線具有與第2照明光學系統110及物鏡131之光軸遠離之方向之方向成分。如以上般，第1照明光學系統100與第2照明光學系統110係射出光瞳位置互不相同。該等第1照明光學系統100與第2照明光學系統110係如下所述地切換使用。再者，於攝像時使用閃光儀照明。亦即，照明光係於攝像部13進行攝像時僅短時間出射。因此，光源控制部146能夠藉由選擇使2個光源(第1光源101及第2光源111)中之哪一個點亮而實現照明光之切換。且說，如上所述，對於各孔W注入有作為培養基M之液體。因此，自孔W之上方入射之照明光經由培養基M之液面入射至孔底面Wb(試樣面)。此處，孔W內之液面形成凹型之彎液面。因此，照明光之行進線路因折射而自孔W之中心向外彎曲。折射係於孔W之中心附近較小，且越接近孔W之邊端部(壁面)變得越大。於本實施形態中，包含物鏡131之攝像光學系統形成物方定焦遠心光學系統，以將如此地向外彎曲之光有效率地聚光後導向被攝像元件136。即，可於與透鏡之光軸遠離之位置上，使傾斜向外入射之光於攝像元件136中成像。＜3.照明光學系統之分開使用＞其次，對第1照明光學系統100與第2照明光學系統110之分開使用進行說明。此處，著眼於應進行攝像之區域(孔整體區域)相較攝像視野更寬闊之情形。於應攝像之區域相較攝像視野更寬闊時，將該區域分割成複數個進行攝像。繼之，將由攝像所得之複數個攝像圖像藉由圖像處理而合成，藉此，產生表示應攝像之區域之整體之圖像。圖5係表示當孔邊緣部WR不包含於攝像視野時暫時使用第1照明光學系統100之情形時之攝像之狀況的圖。於攝像視野V僅包含與孔W之邊端部遠離之孔中央區域之情形時，彎液面對光路造成之影響充分小。且說，如上所述，包含物鏡131之攝像光學系統形成物方定焦遠心光學系統。即，攝像光學系統成為於遠離光軸之位置上接收主光線以彎液面之折射為前提向外傾斜之光(第1照明光L1中之圖5中虛線所示之光)之構成。然而，通過孔W之光未受到彎液面之折射而直線前進，故入射光中之主光線之傾斜與受光側之主光線之傾斜並不一致。若如此般使用遠心照明，則入射至物鏡131之光軸附近之光被聚光後入射至攝像元件136，但於遠離光軸之位置上產生因入射光與光學系統之主光線之傾斜之差異而導致的失配。該結果，尤其於攝像視野V之周緣部產生畫質之劣化。相對於此，當孔邊緣部WR包含於攝像視野V時使用第1照明光學系統100之情形時，如圖6所示，於孔邊緣部WR因彎液面而折射之光之主光線之傾斜與受光側之主光線之傾斜大致一致，從而有效率地進行聚光。如此，當孔邊緣部WR包含於攝像視野V時，使用第1照明光學系統100進行攝像。圖7係表示當孔邊緣部WR不包含於攝像視野V時使用第2照明光學系統110之情形時之攝像之狀況的圖。如上所述，於第2照明光學系統110中自聚光透鏡106出射之第2照明光L2以接近光軸之方式行進。因此，於無彎液面之影響時，入射至孔底面Wb之第2照明光L2之主光線不成為相互平行者。於本實施形態中，第2照明光學系統110之射出光瞳位置Pp(自照明光學系統觀察)相較孔底面Wb位於更近前側，故對於入射至孔底面Wb之第2照明光L2而言，主光線成為自物鏡131之光軸朝外變寬闊者。此處，若以對於物鏡131之入射光之主光線之傾斜與物鏡131側之主光線之傾斜一致的方式構成攝像光學系統，則如圖7所示，透過孔底面Wb之光藉由物鏡131而聚光，且最終被導向攝像元件136。當如此般孔邊緣部WR不包含於攝像視野V時，使用第2照明光學系統110進行攝像。如以上般，於本實施形態之攝像裝置1中，設置有適於受到彎液面影響之區域之攝像之第1照明光學系統100、及適於不受彎液面影響之區域之攝像之第2照明光學系統110，作為與具有定焦遠心特性之攝像光學系統組合之照明光學系統。而且，當孔邊緣部WR包含於攝像視野時(即，當受到彎液面影響之區域包含於攝像視野時)與孔邊緣部WR不包含於攝像視野時(即，受到彎液面影響之區域不包含於攝像視野時)，將該等2個照明光學系統分開使用。藉此，可獲得應進行攝像之區域之整體為良高品質之圖像。＜4.整體之處理流程＞其次，說明利用攝像裝置1進行攝像時之整體之概略性處理流程。與此相關地，首先對攝像裝置1之前提事項進行說明。於攝像裝置1中，預先對試樣容器之每一種類，進行使用第1照明光學系統100進行攝像之區域及使用第2照明光學系統110進行攝像之區域之設定。如上所述，第1照明光學系統100適於受到彎液面影響之區域之攝像，第2照明光學系統110適於不受彎液面影響之區域之攝像。因此，例如，若著眼於某一種類之試樣容器(孔盤WP)之1個孔W，則將圖8中符號51所示之區域設定為使用第1照明光學系統100進行攝像之區域，且將圖8中符號52所示之區域設定為使用第2照明光學系統110進行攝像之區域。與區域之設定相關之此種資訊係於攝像裝置1中預先寫入至例如特定格式之設定檔案中。圖8中符號51所示之區域相當於孔周緣區域，圖8中符號52所示之區域相當於孔中央區域。攝像裝置1係以按照表示複數個攝像位置及其等之攝像順序之掃描移動製程配方，進行該複數個攝像位置上之攝像之方式構成。再者，本說明書中之「攝像位置」係指相當於進行攝像時之攝像視野之中心之位置(該位置與物鏡131之光軸之位置一致)。例如，當攝像配置(複數個攝像位置之配置)為如圖9所示者時(符號P1～P23所示之位置表示攝像位置)，按照掃描移動製程配方，例如圖10中符號53所示之箭頭般進行用於攝像之掃描。再者，孔盤WP上包含複數個孔W，但於圖9及圖10中，為方便起見而著眼於1個孔W。又，於攝像裝置1按照掃描移動製程配方進行攝像時，基於與區域之設定相關之上述資訊(參照圖8)，根據攝像位置，使用2個照明光學系統(第1照明光學系統100及第2照明光學系統110)中之一者。圖11係表示利用攝像裝置1進行攝像時之整體之處理流程之流程圖。首先，取得與攝像對象之試樣容器之種類(例如廠商名與型號等)之資訊、及用作培養基M之液體的量等攝像條件相關之資訊(步驟S10)。其次，考量試樣容器之種類及攝像條件，進行如圖9所示之攝像配置之決定(步驟S20)。再者，關於決定攝像配置之方法之詳細說明將於以下敍述。於攝像配置決定之後，基於攝像配置，創建掃描移動製程配方(步驟S30)。其後，將掃描移動製程配方賦予攝像裝置1，並且由操作員於攝像裝置1中指定(選擇)攝像對象之試樣容器之種類(步驟S40)。藉此，攝像裝置1基於掃描移動製程配方進行攝像(步驟S50)。＜5.攝像配置之決定方法＞其次，對攝像配置之決定方法詳細地進行說明。圖12係表示決定攝像配置之順序之流程圖。＜5.1有效視野區域之決定＞首先，決定可認為於進行攝像時照射充分量之光獲得充分之畫質之圖像的區域即有效視野區域(步驟S210)。攝像圖像中之步驟S210中所決定之僅有效視野區域內之圖像構成最終對使用者提示之圖像。即，於在複數個攝像位置上對1個孔W進行攝像之情形時，藉由將複數個攝像圖像各自之僅有效視野區域內之圖像進行合成而製作表示該1個孔W之整體之圖像。於本實施形態之攝像裝置1中，當於孔周緣區域進行攝像時使用第1照明光學系統100，當於孔中央區域進行攝像時使用第2照明光學系統110。因此，於步驟S210中，決定使用第1照明光學系統100進行攝像之情形時之有效視野區域與使用第2照明光學系統110進行攝像之情形時之有效視野區域。一邊參照圖13～圖17，一邊說明使用第1照明光學系統100進行攝像之情形時之有效視野區域及使用第2照明光學系統110進行攝像之情形時之有效視野區域各自之具體例。如圖13中符號54所示，於孔周緣區域包含於攝像視野之情形時，使用第1照明光學系統100進行攝像。此時，獲得例如圖14所示之攝像圖像。由圖14可掌握於攝像視野內存在亮度不充分之區域。因此，例如將「於將最小亮度設為0%且最大亮度設為100%時亮度成為50%以上之區域」選定為使用第1照明光學系統100進行攝像之情形時之有效視野區域。於該例中，有效視野區域成為圖15中以符號57之粗線包圍之區域。如圖13中符號55所示，於孔周緣區域不包含於攝像視野之情形時，使用第2照明光學系統110進行攝像。此時，獲得例如圖16所示之攝像圖像。由圖16可掌握於攝像視野之周緣部亮度不充分。因此，例如將攝像視野整體之70%之矩形區域(使該矩形區域之中心與攝像視野之中心一致)選定為使用第2照明光學系統110進行攝像之情形時之有效視野區域。於該例中，有效視野區域成為圖17中以符號58之粗線包圍之區域。且說，尤其關於孔周緣區域上之攝像，獲得充分畫質之區域因培養條件而變化。例如，獲得充分畫質之區域因用作培養基M之液體之量而變化。例如，於將某種量之液體用作培養基M之情形時，即便於圖18中以符號61之陰影表示之區域獲得充分之畫質，但於將不同量之相同液體用作培養基M之情形時，存在僅於圖18中以符號62之陰影表示之區域獲得充分之畫質之情形。因獲得充分之畫質之區域如此般因培養條件而變化，故有效視野區域之決定(步驟S210)較佳為考量培養條件而進行。＜5.2.1孔周緣區域中之攝像位置之決定＞於以上述方式決定有效視野區域後，決定孔周緣區域中之複數個攝像位置中之1個攝像位置(步驟S220)。以下，將由該步驟S220決定之攝像位置稱為「基準位置」。此處，列舉以某一朝向俯視孔W時，如圖19所示，於孔W之上方配置基準位置BP之例進行說明。再者，圖19中以符號63之陰影表示之區域表示基準位置BP上之有效視野區域(以基準位置BP成為攝像視野之中心之方式進行攝像時之有效視野區域)。於決定基準位置BP時，一邊觀測孔W之邊端部(壁面)WE處之亮度，一邊如圖20所示使攝像視野V逐漸地移動。更詳細而言，使攝像視野V之中心位於通過孔W之中心WC與孔W之某一邊端部WE之直線65上，且以攝像視野V中包含之孔W內之區域逐漸變大之方式，一邊觀測邊端部WE之亮度一邊使攝像視野V逐漸地移動。繼而，將使用第2照明光學系統110攝像孔W之中心WC時獲得之亮度(孔W之中心WC之亮度)與使用第1照明光學系統100攝像孔周緣區域時獲得之邊端部WE之亮度大致一致的位置選定為基準位置BP。但，亦存在獲得充分之亮度之範圍(面積)僅藉由使攝像視野V極少量地移動而較大地變化之情形。因此，若邊端部WE之亮度與孔W之中心WC之亮度成為大致相同程度，則較佳為以獲得充分亮度之範圍(面積)儘可能變大之方式選定基準位置BP。如根據圖21所掌握，藉由選定基準位置BP而選定基準位置BP與孔W之邊端部WE之間之距離LE。即，選定使用第1照明光學系統100進行攝像時之攝像位置與孔W之邊端部WE之間的距離。於基準位置BP決定後，決定孔周緣區域中之剩餘之攝像位置(除基準位置BP以外之攝像位置)(步驟S230)。於步驟S230中，首先，如圖22所示，使連結孔W之中心WC與基準位置BP之直線70以孔W之中心WC為旋轉中心旋轉，且以與基準位置BP相鄰之攝像位置73上之有效視野區域72與基準位置BP上之有效視野區域71部分地重疊之方式，決定與基準位置BP相鄰之攝像位置73。此時，自孔W之邊端部WE至攝像位置73為止之距離等於自孔W之邊端部WE至基準位置BP為止之距離LE(參照圖21)。換言之，使連結孔W之中心WC與基準位置BP之線段以孔W之中心WC為旋轉中心旋轉，將旋轉後之線段之2個端點中與位於孔W之中心WC之位置之端點不同之另一端點之位置選定為與基準位置BP相鄰的攝像位置73。以此方式決定與基準位置BP相鄰之攝像位置73之後，以相同之方式，決定與該攝像位置73相鄰(與和基準位置BP相反之側相鄰)之攝像位置。反覆進行以上之處理。此時，彼此相鄰之2個攝像位置上的有效視野區域之重疊部分之大小固定(分別連結孔W之中心WC與彼此相鄰之2個攝像位置之2個線段所成之角度固定)。以此方式，如圖23所示，決定應配置於孔周緣區域中之所有攝像位置。再者，如圖24所示，亦存在於相較孔W之邊端部WE更外側配置攝像位置之情形。如以上般，於本實施形態中，首先，以沿著作為試樣收納部之孔W之壁面配置複數個攝像位置之方式，決定孔周緣區域(應進行使用第1照明光學系統100之攝像之區域)中之複數個攝像位置之配置。＜5.2.2孔中央區域中之攝像位置之決定＞其後，決定孔中央區域(除孔周緣區域以外之區域)中之攝像位置(通常為複數個攝像位置)(步驟S240)。於該步驟S240中，以有效率地填充基於孔周緣區域中之攝像位置之有效視野區域以外之區域作為基於孔中央區域中之攝像位置之有效視野區域之方式決定攝像位置。於本實施形態中，具體而言，以攝像裝置1於所有攝像位置上之攝像所需之掃描次數成為最小之方式，決定攝像位置。對此，一邊參照圖25及圖26一邊進行說明。於圖25及圖26中表示一部分區域中之攝像配置之例。於圖25中，以符號P31、P32表示孔周邊區域之攝像位置，且以符號P41～P44表示孔中央區域之攝像位置。於圖26中，以符號P51、P52表示孔周邊區域之攝像位置，且以符號P61～P64表示孔中央區域之攝像位置。再者，於圖25及圖26中，以粗線表示各個攝像位置上之有效視野區域之外緣。若假設一部分區域中之攝像配置為如圖25所示者，則必須為獲得該區域之攝像圖像，而使攝像部13於主掃描方向上往復1次。即，孔周邊區域之攝像位置之掃描與孔中央區域之攝像位置之掃描成為不同之掃描。相對於此，若一部分區域中之攝像配置為如圖26所示者，則只要使攝像部13於主掃描方向僅進行單程移動(即以1次掃描)便可獲得該區域之攝像圖像。如此般，可掌握複數個攝像位置之配置方法對攝像之效率性引起之影響。因此，如上所述，於本實施形態中，以攝像裝置1於所有攝像位置上之攝像所需之掃描次數成為最小之方式，決定孔中央區域中之攝像位置。以上述方式，決定孔周緣區域及孔中央區域各自中之攝像位置。藉此，例如圖9所示決定攝像配置。再者，於本實施形態中，藉由上述步驟S210而實現有效視野區域決定步驟，藉由上述步驟S220、S230而實現第1攝像配置決定步驟，且藉由上述步驟S240而實現第2攝像配置決定步驟。又，藉由上述步驟S220而實現基準位置決定步驟，藉由上述步驟S230而實現攝像位置順序決定步驟(參照圖12)。＜6.效果＞根據本實施形態，於利用設置有適於受到彎液面影響之區域之攝像的第1照明光學系統100與適於不受彎液面影響之區域之攝像的第2照明光學系統110作為照明光學系統之攝像裝置1進行攝像時，當選定使用各照明光學系統之情形時之有效視野區域後，以沿孔W之邊端部(壁面)WE配置複數個攝像位置之方式，決定應進行使用第1照明光學系統100之攝像之複數個攝像位置之配置。當考量沿邊端部WE之複數個攝像位置之配置時，若選定邊端部附近之1個攝像位置(上述之基準位置BP)，則對應進行使用第1照明光學系統100之攝像之所有攝像位置選定與邊端部WE相距之距離。又，彼此相鄰之2個攝像位置之間之距離只要考量有效視野區域而決定即可。根據以上所述，可相對容易地決定應進行使用第1照明光學系統100之攝像之複數個攝像位置之配置。又，當考量應進行使用第2照明光學系統110之攝像之攝像位置之配置時，基於應進行使用第1照明光學系統100之攝像之複數個攝像位置之有效視野區域已選定。因此，可考量剩餘區域之廣度與使用第2照明光學系統110之情形時之有效視野區域之廣度，相對容易地決定應進行使用第2照明光學系統110之攝像之攝像位置之配置。又，應進行使用第2照明光學系統110之攝像之攝像位置係以攝像裝置1於所有攝像位置上之攝像所需之掃描次數成為最小之方式決定。因此，可進行有效率之攝像。進而，因考量試樣容器之種類或培養條件，選定使用各照明光學系統之情形時之有效視野區域，故能夠更有效率地配置複數個攝像位置，並且可抑制藉由複數個攝像圖像之合成而獲得之整體圖像中產生亮度不充分之區域。如以上所述，根據本實施形態，關於具有2個照明光學系統之攝像裝置之攝像，可容易地決定能夠有效率地獲得高品質之圖像之攝像配置。＜7.變化例＞以下，對上述實施形態之變化例進行說明。＜7.1與孔中央區域上之攝像位置之決定相關之變化例＞於上述實施形態中，以攝像裝置1於所有攝像位置上之攝像所需之掃描次數成為最小之方式，決定孔中央區域上之攝像位置。然而，本發明並不限定於此，亦能夠以攝像張數成為最小之方式(即，以攝像位置之數量成為最小之方式)決定孔中央區域中之攝像位置。藉此，可有效地運用資源。＜7.2與孔周緣區域上之攝像位置之決定相關之變化例＞於上述實施形態中，若著眼於孔周緣區域中之攝像位置，則彼此相鄰之2個攝像位置上之有效視野區域重疊之部分之大小成為固定(分別連結孔W之中心WC與彼此相鄰之2個攝像位置之2條線段所成之角度固定)。該情形時，若為減少用於攝像之掃描次數而將孔中央區域中之攝像位置之X座標對準孔周邊區域中之攝像位置之X座標，則如圖27所示，在相對於主掃描方向垂直之方向(副掃描方向)上，隨著自孔W之中心WC向邊端部WE靠近，攝像位置之間隔變窄。若如此地產生攝像位置之間隔變密之區域，則反過來亦存在攝像配置成為低效之情形。因此，當假設孔W之中心WC之X座標為0時，如圖28所示，若攝像位置之X座標之絕對值越大，則亦可使分別連結孔W之中心WC與彼此相鄰之2個攝像位置之2條線段所成之角度越大。於圖28中，K1～K3表示角度，且「K1＞K2＞K3」成立。如此般，以利用攝像裝置1進行攝像時之相對於主掃描方向垂直之方向上之攝像間隔接近於等間隔的方式，進行應進行使用第1照明光學系統100之攝像之複數個攝像位置之微調整，藉此於孔中央區域有效率地配置複數個攝像位置。＜7.3與有效視野區域之決定相關之變化例＞於上述實施形態中，於決定有效視野區域時，考量試樣容器之種類及作為培養基M之液體之量。然而，本發明並不限定於此。於決定有效視野區域時，例如亦可考量試樣容器之表面加工之狀態、試樣容器之材質(反射率因材質而不同)、培養液(培養基)之物性(例如黏度、透射率)等。＜7.4與攝像裝置之構成相關之變化例＞於利用攝像裝置1進行攝像時，藉由操作員將試樣容器(上述實施形態中為孔盤WP)設置於支架12上之特定之位置。然而，存在因試樣容器之設計誤差或設置試樣容器時之位置偏移等而無法獲得所需之攝像圖像之情形。因此，為了即便存在此種設計誤差或位置偏移亦可獲得所需之攝像圖像，而於攝像時亦可進行對準處理。因此，於本變化例中，於攝像裝置1之控制部14內設置對準處理部(攝像位置調整部)。例如，儘管原本應如圖29所示將孔盤WP設置於支架12，但假定如圖30所示將孔盤WP以俯視時傾斜之狀態設置於支架12。於此種情形時，可基於孔盤WP內之若干個孔W之中心位置，對於各孔W求出當前之位置與原本之位置之偏移。基於以此方式求出之偏移，對準處理部將基於掃描移動製程配方之攝像位置進行修正，求出實際進行攝像時之攝像位置。藉由執行此種處理，而無論試樣容器之設計誤差或設置試樣容器時之位置偏移均可獲得所需之攝像圖像。又，於存在位置偏移時，若進行孔盤WP之重新設置，則存在對細胞等造成損傷之虞。於該方面，若採用進行如上所述之對準處理之構成，則無需孔盤WP之重新設置，故而能夠不對細胞等造成損傷地獲得所需之攝像圖像。

1‧‧‧攝像裝置

10‧‧‧照明部

12‧‧‧支架

13‧‧‧攝像部

14‧‧‧控制部

15‧‧‧驅動機構

51‧‧‧孔周緣區域

52‧‧‧孔中央區域

53‧‧‧箭頭

54‧‧‧攝像視野

55‧‧‧攝像視野

57‧‧‧粗線

58‧‧‧粗線

61‧‧‧陰影

62‧‧‧陰影

63‧‧‧陰影

65‧‧‧直線

70‧‧‧直線

71‧‧‧有效視野區域

72‧‧‧有效視野區域

73‧‧‧攝像位置

100‧‧‧第1照明光學系統

101‧‧‧第1光源

103‧‧‧集光透鏡

106‧‧‧聚光透鏡

107‧‧‧孔徑光闌

108‧‧‧視場光闌

110‧‧‧第2照明光學系統

111‧‧‧第2光源

112‧‧‧集光透鏡

113‧‧‧孔徑光闌

114‧‧‧視場光闌

131‧‧‧物鏡

BP‧‧‧基準位置

C1‧‧‧共軛點

C2‧‧‧共軛點

K1‧‧‧角度

K2‧‧‧角度

K3‧‧‧角度

L1‧‧‧第1照明光

L2‧‧‧第2照明光

LE‧‧‧距離

M‧‧‧培養基

Pp‧‧‧射出光瞳位置

P1‧‧‧攝像位置

P2‧‧‧攝像位置

P3‧‧‧攝像位置

P4‧‧‧攝像位置

P5‧‧‧攝像位置

P6‧‧‧攝像位置

P7‧‧‧攝像位置

P8‧‧‧攝像位置

P9‧‧‧攝像位置

P10‧‧‧攝像位置

P11‧‧‧攝像位置

P12‧‧‧攝像位置

P13‧‧‧攝像位置

P14‧‧‧攝像位置

P15‧‧‧攝像位置

P16‧‧‧攝像位置

P17‧‧‧攝像位置

P18‧‧‧攝像位置

P19‧‧‧攝像位置

P20‧‧‧攝像位置

P21‧‧‧攝像位置

P22‧‧‧攝像位置

P23‧‧‧攝像位置

P31‧‧‧孔周邊區域之攝像位置

P32‧‧‧孔周邊區域之攝像位置

P41‧‧‧孔中央區域之攝像位置

P42‧‧‧孔中央區域之攝像位置

P43‧‧‧孔中央區域之攝像位置

P44‧‧‧孔中央區域之攝像位置

P51‧‧‧孔周邊區域之攝像位置

P52‧‧‧孔周邊區域之攝像位置

P61‧‧‧孔中央區域之攝像位置

P62‧‧‧孔中央區域之攝像位置

P63‧‧‧孔中央區域之攝像位置

P64‧‧‧孔中央區域之攝像位置

V‧‧‧攝像視野

W‧‧‧孔

Wb‧‧‧孔底面

WC‧‧‧井之中心

WE‧‧‧孔之邊端部

WP‧‧‧孔盤

WR‧‧‧孔邊緣部

圖1係表示本發明之一實施形態之攝像裝置之概略構成之圖。圖2係上述實施形態之第1照明光學系統及第2照明光學系統之光線圖。圖3係表示上述實施形態中自第1照明光學系統出射之第1照明光之圖。圖4係表示上述實施形態中自第2照明光學系統出射之第2照明光之圖。圖5係表示上述實施形態中當孔周緣區域不包含於攝像視野時暫時使用第1照明光學系統之情形時之攝像之狀況的圖。圖6係表示上述實施形態中當孔周緣區域包含於攝像視野時使用第1照明光學系統之情形時之攝像之狀況的圖。圖7係表示上述實施形態中當孔周緣區域不包含於攝像視野時使用第2照明光學系統之情形時之攝像之狀況的圖。圖8係表示上述實施形態中使用第1照明光學系統進行攝像之區域及使用第2照明光學系統進行攝像之區域之設定例的圖。圖9係表示上述實施形態中攝像配置之一例之圖。圖10係用以對上述實施形態中用於攝像之掃描進行說明之圖。圖11係表示上述實施形態中利用攝像裝置進行攝像時之整體處理流程之流程圖。圖12係表示上述實施形態中決定攝像配置之順序之流程圖。圖13係用以對上述實施形態中有效視野區域之決定方法進行說明之圖。圖14係表示上述實施形態中於孔周緣區域中使用第1照明光學系統進行攝像時獲得之攝像圖像之一例的圖。圖15係表示上述實施形態中使用第1照明光學系統進行攝像之情形時之有效視野區域之圖。圖16係表示上述實施形態中於孔中央區域中使用第2照明光學系統進行攝像時獲得之攝像圖像之一例的圖。圖17係表示上述實施形態中使用第2照明光學系統進行攝像之情形時之有效視野區域之圖。圖18係用以對上述實施形態中因培養條件之差異導致之有效視野區域之差異進行說明的圖。圖19係用以對上述實施形態中孔周緣區域中之複數個攝像位置中之基準位置之決定進行說明的圖。圖20係用以對上述實施形態中孔周緣區域中之複數個攝像位置中之基準位置之決定進行說明的圖。圖21係用以對上述實施形態中基準位置與孔之邊端部之間之距離進行說明的圖。圖22係用以對上述實施形態中與基準位置相鄰之攝像位置之決定進行說明之圖。圖23係表示上述實施形態中孔周緣區域中之複數個攝像位置之配置例之圖。圖24係表示上述實施形態中孔周緣區域中之複數個攝像位置之配置例之圖。圖25係用於對上述實施形態中孔中央區域中之攝像位置之決定進行說明之圖。圖26係用於對上述實施形態中孔中央區域中之攝像位置之決定進行說明之圖。圖27係用以對於有關孔周緣區域中之攝像位置之決定之變化例進行說明的圖。圖28係用以對於有關孔周緣區域上之攝像位置之決定之變化例進行說明的圖。圖29係用以對於上述實施形態之變化例中之對準處理進行說明之圖。圖30係用以對於上述實施形態之變化例中之對準處理進行說明之圖。

Claims

一種攝像配置決定方法，其特徵在於，其係決定攝像裝置中之複數個攝像位置之配置者，上述攝像裝置具有第1照明光學系統及第2照明光學系統，且一邊根據具有1個以上之試樣收納部之試樣容器之種類與攝像位置，在上述第1照明光學系統與上述第2照明光學系統之間切換所使用之照明光學系統，一邊進行攝像，該攝像配置決定方法包含：有效視野區域決定步驟，其決定利用上述攝像裝置進行攝像時之有效視野區域；第1攝像配置決定步驟，其係沿上述試樣收納部之壁面，配置應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置；及第2攝像配置決定步驟，其係以上述試樣收納部內之任意位置包含於利用全部攝像位置中之至少1個位置上之攝像所獲得之有效視野區域的方式，於利用上述第1攝像配置決定步驟中決定之複數個攝像位置上之攝像所獲得之有效視野區域以外之區域，配置應進行使用上述第2照明光學系統之攝像之複數個攝像位置。
如請求項1之攝像配置決定方法，其中於上述有效視野區域決定步驟中，決定使用上述第1照明光學系統進行攝像時之有效視野區域、與使用上述第2照明光學系統進行攝像時之有效視野區域，於上述第1攝像配置決定步驟中，以藉由沿上述試樣收納部之壁面彼此相鄰之2個攝像位置上之攝像所獲得之各個有效視野區域之一部分相互重疊的方式，決定應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之配置，於上述第2攝像配置決定步驟中，於藉由上述第1攝像配置決定步驟中決定之複數個攝像位置上之攝像所獲得之有效視野區域以外之區域，以藉由彼此相鄰之2個攝像位置上之攝像所獲得之各個有效視野區域之一部分相互重疊的方式，決定應進行使用上述第2照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之配置。
如請求項2之攝像配置決定方法，其中上述試樣收納部之底面之形狀為圓形，上述第1攝像配置決定步驟包含：基準位置決定步驟，其決定應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置中之任意1個攝像位置即基準位置；及攝像位置順序決定步驟，其係使連結上述試樣收納部之中心與上述基準位置之線段以上述試樣收納部之中心為旋轉中心以特定角度為單位進行旋轉，且每次旋轉時，將旋轉後之線段之2個端點中之與位於上述試樣收納部之中心位置之端點不同之端點之位置選定為應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之攝像位置。
如請求項3之攝像配置決定方法，其中於上述基準位置決定步驟中，一邊使攝像位置逐漸地移動，一邊進行使用上述第1照明光學系統之攝像，將上述試樣收納部之壁面之位置上之亮度達到與在上述試樣收納部之中心處使用上述第2照明光學系統進行攝像時之上述試樣收納部之中心處之亮度大致相同的攝像位置選定為上述基準位置。
如請求項1至4中任一項之攝像配置決定方法，其中於上述第2攝像配置決定步驟中，以上述攝像裝置所進行之所有攝像位置上之攝像所需之掃描次數成為最小的方式，決定應進行使用上述第2照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之配置。
如請求項1至4中任一項之攝像配置決定方法，其中於上述第2攝像配置決定步驟中，以上述攝像裝置之攝像次數成為最小之方式，決定應進行使用上述第2照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之配置。
如請求項1之攝像配置決定方法，其中於上述第1攝像配置決定步驟中，以利用上述攝像裝置進行攝像時之相對於主掃描方向垂直之方向上之攝像間隔接近於等間隔的方式，進行上述應進行使用上述第1照明光學系統之攝像之複數個攝像位置之微調整。
如請求項1之攝像配置決定方法，其中於上述有效視野區域決定步驟中，考量上述試樣容器之種類及注入至上述試樣收納部中之攝像對象物之培養條件，決定有效視野區域。
如請求項1之攝像配置決定方法，其中朝向上述試樣收納部之底面之主光線之入射狀態係於上述第1照明光學系統與上述第2照明光學系統中不同。
如請求項9之攝像配置決定方法，其中上述第1照明光學系統係以主光線於平行之狀態下入射至上述試樣收納部之底面之方式，朝向上述試樣收納部出射光，上述第2照明光學系統係以入射至上述試樣收納部之底面之主光線具有遠離光軸之方向之成分的方式，朝向上述試樣收納部出射光，上述攝像裝置係包含以接收主光線具有遠離光軸之方向之成分之光之方式構成的攝像光學系統。
一種攝像裝置，其特徵在於，其係對與液體一同地保持於底面具有透光性之試樣收納部中之攝像對象物進行攝像者，且具備容器保持部，其保持具有1個以上之上述試樣收納部之試樣容器；照明部，其對保持於上述試樣收納部之攝像對象物照射光；攝像部，其進行保持於上述試樣收納部之攝像對象物之攝像；驅動部，其根據攝像位置，使上述攝像部與上述照明部一體地移動；及控制部，其控制上述照明部、上述攝像部、及上述驅動部之動作；上述照明部包含朝向上述試樣收納部之底面之主光線之入射狀態互不相同之第1照明光學系統及第2照明光學系統，上述控制部係以於沿上述試樣收納部之壁面配置之複數個攝像位置即第1攝像位置群、及配置於藉由該第1攝像位置群之攝像所獲得之有效視野區域以外之區域之複數個攝像位置即第2攝像位置群上進行攝像之方式，控制上述攝像部及上述驅動部，並且以於上述第1攝像位置群中包含之攝像位置上進行攝像時，自上述第1照明光學系統出射光之方式控制上述照明部，且以於上述第2攝像位置群中包含之攝像位置上進行攝像時，自上述第2照明光學系統出射光之方式控制上述照明部。
如請求項11之攝像裝置，其中上述控制部包含攝像位置調整部，該攝像位置調整部係根據上述容器保持部上之上述試樣容器之位置及朝向，修正自外部指示之攝像位置，求出藉由上述攝像部實際進行攝像時之攝像位置。
如請求項11或12之攝像裝置，其中上述第1照明光學系統係以主光線於平行之狀態下入射至上述試樣收納部之底面之方式，朝向上述試樣收納部出射光，上述第2照明光學系統係以入射至上述試樣收納部之底面之主光線具有遠離光軸之方向之成分的方式，朝向上述試樣收納部出射光，上述攝像部包含以接收主光線具有遠離光軸之方向之成分之光的方式構成之攝像光學系統。