JP2017153441A - 観察装置、測定システム及び観察方法 - Google Patents

Abstract

【課題】目的に応じて必要な画像情報を取得することができる観察装置を提供する。【解決手段】観察装置１００は、撮像部１７０と、移動機構１６０と、第１の制御部１１０とを備える。撮像部１７０は、対象物を観察するように構成されている。移動機構１６０は、対象物の観察位置を変更するために撮像部１７０を移動させる。第１の制御部１１０は、移動機構１６０に高速で撮像部１７０を移動させながら撮像部１７０に撮影させる第１のモードと、移動機構１６０に第１のモードよりも低速で撮像部１７０を移動させながら第１のモードよりも高精細の画像を撮像部１７０に撮影させる第２のモードとを切り換えて、移動機構１６０及び撮像部１７０の動作を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、観察装置、測定システム及び観察方法に関する。

一般に、インキュベータ内に培養容器を静置し、当該培養容器内の培養細胞等の画像を得る装置が知られている。例えば特許文献１には、インキュベータ内で、撮像部であるカメラを移動させながら複数の撮影を行い、培養容器内の広い範囲に存在する細胞を撮影する装置に係る技術が開示されている。

特開２００５−２９５８１８号公報

一般に、広い範囲を撮影するには長時間を要する。これに対して、試料全体の状態を把握するために、短時間で広い範囲の画像を取得することが望まれることがある。

本発明は、撮像部を移動させながら撮影を行う観察装置であって、目的に応じて必要な画像情報を取得することができる観察装置、当該観察装置を有する測定システム、及び観察方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、観察装置は、対象物を観察するための撮像部と、前記対象物の観察位置を変更するために前記撮像部を移動させる移動機構と、前記移動機構に高速で前記撮像部を移動させながら前記撮像部に撮影させる第１のモードと、前記移動機構に前記第１のモードよりも低速で前記撮像部を移動させながら前記第１のモードよりも高精細の画像を前記撮像部に撮影させる第２のモードとを切り換えて、前記移動機構及び前記撮像部の動作を制御する制御部とを備える。

本発明の一態様によれば、測定システムは、前記観察装置であって、通信装置をさらに具備する観察装置と、前記通信装置を介して前記観察装置と通信をし、前記観察装置の動作を制御するコントローラとを備える。

本発明の一態様によれば、観察方法は、撮像部で対象物を撮像する撮像ステップと、前記対象物の観察位置を変更するために前記撮像部を移動させる移動ステップと、前記撮像部を高速で移動させながら連続撮影させる第１のモードと、前記第１のモードよりも低速で前記撮像部を移動させながら前記第１のモードよりも高精細の画像を前記撮像部に連続撮影させる第２のモードとを切り換えて、前記撮像部の動作を制御するステップとを備える。

本発明によれば、撮像部を移動させながら撮影を行う観察装置であって、目的に応じて必要な画像情報を取得することができる観察装置、当該観察装置を有する測定システム、及び観察方法を提供できる。

図１は、一実施形態に係る測定システムの構成例の概略を示す図である。 図２は、一実施形態に係る測定システムの構成例の概略を示すブロック図である。 図３は、一実施形態に係る支持部と試料との構成例の概略を示す側面図である。 図４は、一実施形態に係る観察装置制御処理の一例を示すフローチャートである。 図５は、一実施形態に係る観察装置によるラフスキャンについて説明するための図である。 図６は、一実施形態に係る観察装置によるラフスキャンについて説明するための図である。 図７は、一実施形態に係る観察装置のラフスキャン移動パターンに係る情報について説明するための図である。 図８は、一実施形態に係るラフスキャン処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、一実施形態に係る観察装置の移動パターンに係る情報について説明するための図である。 図１０は、一実施形態に係る観察装置による画像取得について説明するための図である。 図１１は、一実施形態に係る測定システムで得られる測定結果のデータの構成例の概略を示す図である。 図１２は、一実施形態に係る観察装置による深度合成について説明するための図である。 図１３Ａは、一実施形態に係るコントローラ制御処理の一例を示すフローチャートである。 図１３Ｂは、一実施形態に係るコントローラ制御処理の一例を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る測定システムは、培養中の細胞、細胞群、組織等を撮影し、細胞又は細胞群の個数、形態等を記録するためのシステムである。

〈測定システムの構成〉
測定システム１の外観の概略を示す模式図を図１に示す。また、測定システム１の構成例を表すブロック図を図２に示す。測定システム１は、観察装置１００と、コントローラ２００とを備える。図１に示すように、観察装置１００は、おおよそ平板形状をしている。観察装置１００は、例えばインキュベータ内に設置され、観察装置１００の上面には、観察対象である試料３００が配置される。以降の説明のため、観察装置１００の試料３００が配置される面と平行な面内に互いに直交するＸ軸及びＹ軸を定義し、Ｘ軸及びＹ軸と直交するようにＺ軸を定義する。観察装置１００の上面には、透明板１０２が設けられており、観察装置１００の筐体１０１の内部には、撮像部１７０が設けられている。観察装置１００は、透明板１０２を介して試料３００を撮影し、試料３００の画像を取得する。一方、コントローラ２００は、インキュベータの外部に設置される。観察装置１００とコントローラ２００とは、通信する。コントローラ２００は、観察装置１００の動作を制御する。

（試料について）
測定システム１の測定対象である試料３００は、例えば次のようなものである。容器３１０内に培地３２２が入れられ、培地３２２内で細胞３２４が培養されている。容器３１０は、例えばシャーレ、培養フラスコ、マルチウェルプレート等であり得る。このように、容器３１０は、例えば、生体試料を培養するための培養容器である。容器３１０の形状、大きさ等は限定されない。培地３２２は、液体培地でも固体培地でもよい。測定対象は例えば細胞３２４であるが、これは、接着性の細胞でもよいし、浮遊性の細胞でもよい。また、細胞３２４は、スフェロイドや組織であってもよい。さらに、細胞３２４は、どのような生物に由来してもよく、菌等であってもよい。このように、試料３００は、生物又は生物に由来する試料である生体試料を含む。

培地３２２が液体培地であるとき、培地３２２にはブイ３４０が浮かべられてもよい。このブイ３４０は、培地３２２の上面位置を確認する際の目印となる。容器３１０の上面には、反射板３６０が配置される。反射板３６０は、後述する照明光を反射するものである。

（観察装置について）
図１に示すように、観察装置１００の筐体１０１の上面には、例えばガラス等で形成された透明板１０２が設けられている。試料３００は、この透明板１０２上に静置される。図１には、筐体１０１の上面の全体が透明な板で形成されている例が示されているが、観察装置１００は、筐体１０１の上面の一部に透明板が設けられ、上面のその他の部分が不透明であるように構成されてもよい。

また、透明板１０２上の試料３００が配置される位置を統一し、また試料３００を固定するために、透明板１０２の上には、固定枠４１０が乗せられてもよい。ここで、固定枠４１０は、例えば透明板１０２と同じ大きさなど、透明板１０２に対して特定の位置に配置されるように構成されている。また、固定枠４１０は、固定板４１２に孔４１４が設けられた構成を有する。ここで、孔４１４は、試料３００の容器３１０の外径よりもわずかに大きな直径を有する。したがって、透明板１０２上に固定枠４１０が乗せられた状態においては、容器３１０は、孔４１４内に固定され得る。固定枠４１０は、試料３００の容器３１０の種類に応じて複数種類用意される。固定枠４１０は、用いられてもよいし、用いられなくてもよい。

筐体１０１の内部には、観察装置１００の各構成要素が設けられている。インキュベータ内は例えば温度３７℃、湿度９５％といった高温多湿の環境であり、観察装置１００はこのような高温多湿の環境で用いられるため、筐体１０１は気密性が保たれている。

筐体１０１内の支持部１６８には、試料３００を照明する照明部１８０が設けられている。照明部１８０は、透明板１０２がある方向、すなわち、試料３００が置かれている方向に照明光を射出する。図２に示すように、照明部１８０は、照明光学系１８２と光源１８４とを備える。光源１８４から射出された照明光は、照明光学系１８２を介して試料３００へと照射される。なお、照明部１８０は支持部１６８に配置されていると述べたが、照明光学系１８２の射出端が支持部１６８に配置されていればよく、例えば光源１８４は、観察装置１００の何れの場所に配置されていてもよい。

また、図１に示すように、支持部１６８の照明部１８０の近傍には、撮像部１７０が設けられている。撮像部１７０は、試料３００の方向を撮像し、試料３００の画像を取得する。図２に示すように、撮像部１７０は、撮像光学系１７２と撮像素子１７４とを含む。撮像部１７０では、撮像光学系１７２を介して撮像素子１７４の撮像面に結像した像に基づいて、画像データが生成される。撮像光学系１７２は、焦点距離を変更できるズーム光学系であることが好ましい。

図３に試料３００を側面から見た模式図を示す。この図に示すように、照明部１８０の照明光学系１８２から射出された照明光は、容器３１０の上面に設けられた反射板３６０に照射され、反射板３６０で反射する。反射光は、細胞３２４を照明して撮像部１７０の撮像光学系１７２に入射する。

図１に戻って説明を続ける。撮像部１７０及び照明部１８０が固定された支持部１６８は、移動機構１６０によって移動させられる。移動機構１６０は、支持部１６８をＸ軸方向に移動させるためのＸ送りねじ１６１とＸアクチュエータ１６２とを備える。また、移動機構１６０は、支持部１６８をＹ軸方向に移動させるためのＹ送りねじ１６３とＹアクチュエータ１６４とを備える。

Ｚ軸方向の撮影位置は、撮像光学系１７２の合焦位置が変更されることで変更される。すなわち、撮像光学系１７２は、合焦用レンズを光軸方向に移動させるための合焦調整機構を備えている。なお、合焦調整機構に代えて、又はこれと共に、移動機構１６０は支持部１６８をＺ軸方向に移動させるためのＺ送りねじ及びＺアクチュエータ等を備えてもよい。

筐体１０１の内部には、移動機構１６０、撮像部１７０及び照明部１８０の動作を制御するための回路群１０５が設けられている。回路群１０５には、第１の通信装置１９２が設けられている。第１の通信装置１９２は、例えば無線でコントローラ２００と通信を行うための装置である。この通信には、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を利用した無線通信が利用される。また、観察装置１００とコントローラ２００とは、有線によって接続されて有線によって通信が行われてもよい。

図２に示すように、観察装置１００は、上述の移動機構１６０、撮像部１７０、照明部１８０及び第１の通信装置１９２に加えて、第１の制御部１１０と、第１の記録部１３０と、画像処理回路１４０とを備える。第１の制御部１１０、第１の記録部１３０、画像処理回路１４０及び第１の通信装置１９２は、例えば上述の回路群１０５に配置されている。

第１の制御部１１０は、観察装置１００の各部の動作を制御する。第１の制御部１１０は、位置制御部１１１、撮像制御部１１２、照明制御部１１３、通信制御部１１４、記録制御部１１５、及び測定制御部１１６としての機能を備える。位置制御部１１１は、移動機構１６０の動作を制御し、支持部１６８の位置を制御する。撮像制御部１１２は、撮像部１７０の動作を制御し、撮像部１７０に試料３００の画像を取得させる。照明制御部１１３は、照明部１８０の動作を制御する。通信制御部１１４は、第１の通信装置１９２を介したコントローラ２００との通信を管理する。記録制御部１１５は、観察装置１００で得られたデータの記録について制御する。測定制御部１１６は、測定を行うタイミングや回数など、測定全体を制御する。

第１の記録部１３０は、例えば第１の制御部１１０で用いられるプログラムや各種パラメータを記録している。また、第１の記録部１３０は、観察装置１００で得られたデータ等を記録する。

画像処理回路１４０は、撮像部１７０で得られた画像データに対して、各種画像処理を施す。画像処理回路１４０による画像処理後のデータは、例えば第１の記録部１３０に記録されたり、第１の通信装置１９２を介してコントローラ２００に送信されたりする。また、第１の制御部１１０又は画像処理回路１４０は、得られた画像に基づく各種解析を行ってもよい。例えば第１の制御部１１０又は画像処理回路１４０は、得られた画像に基づいて、試料３００に含まれる細胞又は細胞群の画像を抽出したり、細胞又は細胞群の数を算出したりする。このようにして得られた解析結果も、例えば第１の記録部１３０に記録されたり、第１の通信装置１９２を介してコントローラ２００に送信されたりする。

（コントローラについて）
コントローラ２００は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型の情報端末等である。図１には、タブレット型の情報端末を図示している。

コントローラ２００には、例えば液晶ディスプレイといった表示装置２７２とタッチパネルといった入力装置２７４とを備える入出力装置２７０が設けられている。入力装置２７４は、タッチパネルの他に、スイッチ、ダイヤル、キーボード、マウス等を含んでいてもよい。

また、コントローラ２００には、第２の通信装置２９２が設けられている。第２の通信装置２９２は、第１の通信装置１９２と通信を行うための装置である。第１の通信装置１９２及び第２の通信装置２９２を介して、観察装置１００とコントローラ２００とは通信を行う。

また、コントローラ２００は、第２の制御部２１０と、第２の記録部２３０とを備える。第２の制御部２１０は、コントローラ２００の各部の動作を制御する。第２の記録部２３０は、例えば第２の制御部２１０で用いられるプログラムや各種パラメータを記録している。また、第２の記録部２３０は、観察装置１００で得られ、観察装置１００から受信したデータを記録する。

第２の制御部２１０は、システム制御部２１１、表示制御部２１２、記録制御部２１３、及び通信制御部２１４としての機能を有する。システム制御部２１１は、試料３００の測定のための制御に係る各種演算を行う。表示制御部２１２は、表示装置２７２の動作を制御する。表示制御部２１２は、表示装置２７２に必要な情報等を表示させる。記録制御部２１３は、第２の記録部２３０への情報の記録を制御する。通信制御部２１４は、第２の通信装置２９２を介した観察装置１００との通信を制御する。

第１の制御部１１０、画像処理回路１４０及び第２の制御部２１０は、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、又はＦｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）等の集積回路等を含む。第１の制御部１１０、画像処理回路１４０及び第２の制御部２１０は、それぞれ１つの集積回路等で構成されてもよいし、複数の集積回路等が組み合わされて構成されてもよい。また、第１の制御部１１０及び画像処理回路１４０は、１つの集積回路等で構成されてもよい。また、第１の制御部１１０の位置制御部１１１、撮像制御部１１２、照明制御部１１３、通信制御部１１４、記録制御部１１５、及び測定制御部１１６は、それぞれ１つの集積回路等で構成されてもよいし、複数の集積回路等が組み合わされて構成されてもよい。また、位置制御部１１１、撮像制御部１１２、照明制御部１１３、通信制御部１１４、記録制御部１１５、及び測定制御部１１６のうち２つ以上が１つの集積回路等で構成されてもよい。同様に、第２の制御部２１０のシステム制御部２１１、表示制御部２１２、記録制御部２１３、及び通信制御部２１４は、それぞれ１つの集積回路等で構成されてもよいし、複数の集積回路等が組み合わされて構成されてもよい。また、システム制御部２１１、表示制御部２１２、記録制御部２１３、及び通信制御部２１４のうち２つ以上が１つの集積回路等で構成されてもよい。これら集積回路の動作は、例えば第１の記録部１３０又は第２の記録部２３０や集積回路内の記録領域に記録されたプログラムに従って行われる。

〈測定システムの動作〉
測定システム１の動作について説明する。本実施形態に係る測定システム１に係る観察装置１００は、撮影モードとして２つのモードで動作する。すなわち、測定システム１は、ラフスキャンによって試料３００の概要を把握する第１のモードと、測定のための高精細な画像を取得する第２のモードとで動作する。第１のモードでは、移動機構１６０は高速で撮像部１７０を移動させ、撮像部１７０は解像度を犠牲にしても素早く撮影を行う。一方、第２のモードでは、移動機構１６０は第１のモードよりも低速で撮像部１７０を移動させ、撮像部１７０は第１のモードよりも高精細の画像を取得する。第１の制御部１１０は、位置制御部１１１及び撮像制御部１１２によって、第１のモード及び第２のモードで観察装置１００を動作させる。

これに限定されないが、例えば、９０ｍｍ四方の範囲を観察する場合、第２のモードで３ｍｍ四方ずつ撮影すると、９００回の撮影が必要になる。第２のモードにおいて、１秒間に１枚ずつ撮影できる場合、全体の撮影に９００秒を要する。一方、第１のモードで６ｍｍ四方の視野を用いて３０フレーム／秒の動画で撮影を行う場合、７．５秒で撮影が完了する。これは、一般のデジタルカメラ用の撮像素子が、速いフレームレートで画素を間引いたり加算したりして撮像する動画モードと、高精細の静止画モードとを有し、必要に応じてそれらを切り替えて利用できることを応用すれば実現され得る。撮像素子はカラーフィルタを有するが、これは対象物に応じてあってもなくてもよい。

まず、観察装置１００の動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４に示すフローチャートは、観察装置１００、コントローラ２００及び試料３００の設置が終わり、測定の準備が完了した後に開始する。

ステップＳ１０１において、第１の制御部１１０は、電源をオンにするか否かを判定する。第１の制御部１１０は、例えば予め決められた時間毎に電源をオンにすると設定されており、電源をオンにする時間になったとき、電源をオンにすると判定される。あるいは、観察装置１００は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙといった低消費電力の通信手段を用いてコントローラ２００と常時通信しており、コントローラ２００から当該通信手段を用いて電源をオンにする指示を受けたとき、電源をオンにすると判定される。電源をオンにしないとき、処理はステップＳ１０１を繰り返して待機する。一方、電源をオンにすると判定されたとき、処理はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、第１の制御部１１０は、電源をオンに切り替えて、観察装置１００の各部に電力を投入する。試料３００の測定を実際に行うときのみなど、必要なときにのみ電源を投入することで、省電力が実現される。特に、観察装置１００の電源がバッテリーであるとき、観察装置１００の駆動時間が長くなる等の効果が得られる。

ステップＳ１０３において、第１の制御部１１０は、コントローラ２００との通信を確立する。ここで用いられる通信手段は、例えばＷｉ−Ｆｉといった、高速の通信手段である。

ステップＳ１０４において、第１の制御部１１０は、コントローラ２００から確立した通信を介して情報を取得するか否かを判定する。例えばコントローラ２００から情報が送信されているとき、情報を取得すると判定される。情報を取得しないとき、処理はステップＳ１０６に進む。一方、情報を取得するとき、処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、第１の制御部１１０は、コントローラ２００から送信された情報を取得する。ここで取得される情報には、例えば撮影条件、撮影間隔、その他パラメータ等を含む測定の条件、測定結果の記録の方法、測定結果の送信条件等の条件情報が含まれる。その後、処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において、第１の制御部１１０は、ラフスキャンを行うか否かを判定する。ラフスキャンについて説明する。ラフスキャンは、測定に係る撮影に先立って、試料３００の全体の状態の概要を把握するために、画質等よりも撮影時間の短さを優先して行われる撮影である。例えば、図５に示すように、試料３００の注目している部分のみならず、透明板１０２上の全体をスキャンする。例えば、初期位置５１１から線５１２の経路を通って、終了位置５１３まで、撮像部１７０を素早く移動させながら、撮影が行われる。なお、試料３００の位置が把握されているのであれば、図６に示すように、試料３００が配置されている範囲内のみをスキャンしてもよい。ラフスキャンにおいては、例えば撮像部１７０は、動画撮影を行う。

ラフスキャンを行うために必要な撮像部１７０の移動パターンは、第１の記録部１３０に記録さている。第１の記録部１３０に記録されているラフスキャン移動パターン５２０の一例を図７に示す。ラフスキャン移動パターン５２０は、開始条件５２１と、開始位置５２２と、終了条件５２３とを含む。開始条件５２１は、スキャンを開始する条件に係る情報を含む。開始条件５２１は、例えば透明板１０２の全体をスキャンするのか、試料３００が配置されている範囲内のみをスキャンするのかといった情報を含んでもよい。また、開始条件５２１は、例えば撮像部１７０の位置が初期位置に設定されてからスキャンを開始するまでの時間等を含む。開始位置５２２は、スキャンを開始する位置に係る情報を含む。開始位置５２２は、例えば、透明板１０２の端の位置、試料３００の端の位置等の情報を含む。終了条件５２３は、スキャンを終了する条件に係る情報を含む。終了条件５２３は、例えば、スキャンの終了位置の情報、スキャンを開始して終了するまでの時間に係る情報等を含む。

また、ラフスキャン移動パターン５２０は、Ｘ方向スピード５２４、Ｙ方向スピード５２５、Ｘ→Ｙ変更条件５２６、及びＹ→Ｘ変更条件５２７をさらに含む。Ｘ方向スピード５２４は、撮像部１７０をＸ軸方向に移動させる際の移動速度に係る情報を含む。Ｙ方向スピード５２５は、撮像部１７０をＹ軸方向に移動させる際の移動速度に係る情報を含む。Ｘ→Ｙ変更条件５２６は、撮像部１７０の移動方向をＸ軸方向からＹ軸方向に変更させる条件を含む。Ｘ→Ｙ変更条件５２６は、例えば、スキャン領域のＸ軸方向の端部の位置情報を含む。Ｙ→Ｘ変更条件５２７は、撮像部１７０の移動方向をＹ軸方向からＸ軸方向に変更させる条件を含む。Ｙ→Ｘ変更条件５２７は、例えば、１回のＹ軸方向の移動に係るＹ軸方向の移動距離の情報を含む。

また、ラフスキャン移動パターン５２０は、ＮＧ判定条件５２８と、再トライ判定条件５２９とを含む。ＮＧ判定条件５２８は、ラフスキャンが不良と判定される条件を含む。また、再トライ判定条件５２９は、ラフスキャンを再度初めから行うと判定される条件を含む。

また、ラフスキャン移動パターン５２０は、コマ数５３１と時刻５３２とＺ座標５３３と撮影条件５３４との組み合わせに係る情報を含んでいてもよい。

第１の記録部１３０には、図５に示すような透明板１０２の全体をスキャンする１つのラフスキャン移動パターン５２０が記録されていてもよい。また、第１の記録部１３０には、透明板１０２の全体をスキャンするパターンに加えて、又はそれに代えて、図６に示すような透明板１０２の一部をスキャンする１つ以上のラフスキャン移動パターン５２０が記録されていてもよい。

ラフスキャンは、ラフスキャン移動パターン５２０の情報を用いて行われる。すなわち、測定制御部１１６は、開始条件５２１、開始位置５２２、終了条件５２３、ＮＧ判定条件５２８、再トライ判定条件５２９等の情報を用いて、ラフスキャンを開始させたり終了させたりする。また、位置制御部１１１は、Ｘ方向スピード５２４、Ｙ方向スピード５２５、Ｘ→Ｙ変更条件５２６、Ｙ→Ｘ変更条件５２７等の情報を用いて、撮像部１７０が設けられた支持部１６８を移動させる。また、撮像制御部１１２は、Ｚ座標５３３及び撮影条件５３４等の情報を用いて撮像部１７０の動作を制御する。また、画像処理回路１４０は、コマ数５３１、時刻５３２、Ｘ方向スピード５２４、Ｙ方向スピード５２５、Ｘ→Ｙ変更条件５２６、Ｙ→Ｘ変更条件５２７、及びＺ座標５３３等の情報を用いて、撮影により得られた動画について解析を行ってもよい。

図４に戻って説明を続ける。ステップＳ１０６において、ラフスキャンを行わないと判定されたとき、処理はステップＳ１０８に進む。一方、ラフスキャンを行うと判定されたとき、処理はステップＳ１０７に進む。なお、ステップＳ１０６において、ラフスキャンを行うと判定されるのは、例えば、測定システムによる測定が開始された初めのときであったり、ユーザがラフスキャンを行うことを指示した場合であったり、繰り返し行われる測定の直前であったり、得られた測定結果が所定の条件を満たす場合であったりなど、種々の条件があり得る。

ステップＳ１０７において、第１の制御部１１０は、ラフスキャン処理を行う。ラフスキャン処理について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ２０１において、第１の制御部１１０は、撮像部１７０の位置を初期位置に移動させるように移動機構１６０の動作を制御する。また、第１の制御部１１０は、撮像光学系１７２を所定の設定とする。例えば、撮像光学系１７２がズーム光学系であるとき、撮影光学系の設定を広角側、すなわち、焦点距離が短くなるように設定する。また、第１の制御部１１０は、撮像光学系１７２の絞りの開口径を小さくさせ、被写界深度を深くさせる。このとき、第１の制御部１１０は、絞りの開口径を小さくした分だけ、照明部１８０に照明光の強度を上げさせてもよい。また、第１の制御部１１０は、撮像素子１７４の感度を増加させてもよい。例えば、撮像素子１７４の複数の画素で得られた輝度値を加算する画素加算によっても、増感が実現され得る。

また、ラフスキャン処理においては、画質を多少犠牲にしても概要が把握されやすいように、測定の場合と比較して以下のように設定されてもよい。すなわち、測定における画像取得では、照明光として位相差コントラスト照明が用いられる。これに対して、ラフスキャン時は、一般照明である偏射照明が用いられてもよい。偏射照明が用いられることで、撮影時の焦点が多少ずれていても概要が把握されやすい画像が取得され得る。また、位相差コントラスト照明が用いられるとき、デフォーカス時に複数の像が重なったような画像が取得され得る。これは、シェーディングのむらを低減させるために発光ダイオード（ＬＥＤ）が複数設けられていることにより生じる。そこで、ラフスキャン時は、複数のＬＥＤのうち、一部のみが点灯してもよい。一部のＬＥＤのみが点灯することで、撮影時の焦点が多少ずれていても概要が把握されやすい画像が取得され得る。

ステップＳ２０２において、第１の制御部１１０は、撮像部１７０に連続撮影を開始させる。また、第１の制御部１１０は、移動機構１６０に、所定の速度及び所定の経路で撮像部１７０を移動させることを開始させる。このとき、第１の記録部１３０に記録されたラフスキャン移動パターン５２０の情報が用いられる。

ステップＳ２０３において、第１の制御部１１０は、撮像部１７０による撮影又は移動機構１６０による移動に不具合があった場合、又は不具合等のために撮影を初めからやり直す場合に該当するか否かを判定する。撮影又は移動に不具合があった又は撮影をやり直すとき、処理はステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、第１の制御部１１０は、撮影又は移動に不具合があった旨、又は撮影をやり直す旨をユーザに提示して警告する。その後、処理はステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０３の判定において、撮影又は移動に不具合が無く、かつ、撮影のやり直しもしないとき、処理はステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５において、第１の制御部１１０は、ラフスキャンを終了するか否かを判定する。例えば、所定のスキャンが完了したとき、終了すると判定される。終了しないと判定されたとき、処理はステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６において、第１の制御部１１０は、Ｘ→Ｙ変更条件５２６を参照して、移動方向をＸ軸方向からＹ軸方向に変更するか否かを判定する。変更しないとき、処理はステップＳ２０８に進む。一方、変更するとき、処理はステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７において、第１の制御部１１０は、移動機構１６０に撮像部１７０の移動方向を変更させる。その後、処理はステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８において、第１の制御部１１０は、Ｙ→Ｘ変更条件５２７を参照して、移動方向をＹ軸方向からＸ軸方向に変更するか否かを判定する。変更しないとき、処理はステップＳ２０３に戻る。一方、変更するとき、処理はステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９において、第１の制御部１１０は、移動機構１６０に撮像部１７０の移動方向を変更させる。その後、処理はステップＳ２０３に戻る。

ステップＳ２０５において、終了すると判定されたとき、処理はステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０において、第１の制御部１１０は、撮像部１７０に連続撮影を停止させる。また、第１の制御部１１０は、移動機構１６０に撮像部１７０の移動を停止させる。

ステップＳ２１１において、第１の制御部１１０は、連続撮影により得られたデータの処理を行う。第１の制御部１１０は、例えば得られたデータに基づいて、試料３００の位置や、試料３００に含まれる細胞３２４の位置及び個数などについて解析する。また、第１の制御部１１０は、例えばコントローラ２００に送信するのに適したデータを作成する。連続撮影により得られた画像データは、例えば動画データであってもよし、複数の静止画の集合のデータであってもよい。試料３００の位置や、試料３００に含まれる細胞３２４の位置及び個数等についてコントローラ２００で解析を行う場合は、第１の制御部１１０は、これらの解析を行わなくてもよい。

ステップＳ２１２において、第１の制御部１１０は、撮像部１７０による連続撮影によって得られたれた画像、解析結果等をコントローラ２００に向けて送信させる。なお、画像の送信は、ステップＳ２１２においてまとめて行われてもよいし、ステップＳ２０３乃至ステップＳ２０９の繰り返し処理のどこかで、順次行われてもよい。以上により、ラフスキャン処理を終了し、処理は観察装置制御処理に戻る。

図４に戻って、観察装置制御処理の続きを説明する。ステップＳ１０７のラフスキャン処理の後、処理はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８において、第１の制御部１１０は、マニュアルによる位置指定があったか否かを判定する。すなわち、コントローラ２００から撮影位置を指定しての撮影の指示があったか否かを判定する。例えば、ユーザは、ラフスキャン処理で得られた試料３００全体の画像に基づいて、位置を指定することができる。また、ラフスキャン処理で得られた画像に限らず、過去に測定に係る撮影で得られた画像に基づいても、ユーザは撮影位置を指定することができる。撮影の指示がないとき、処理はステップＳ１１０に進む。一方、撮影の指示があるとき、処理はステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、第１の制御部１１０は、移動機構１６０を動作させて、指示された位置に撮像部１７０を移動させ、撮像部１７０に当該位置における画像の取得を行わせる。第１の制御部は、得られた画像を第１の通信装置１９２を介してコントローラ２００へと送信する。その後、処理はステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０において、第１の制御部１１０は、測定を開始するタイミングであるか否かを判定する。測定を開始するタイミングでないとき、処理はステップＳ１１２に進む。一方、測定を開始するタイミングであるとき、処理はステップＳ１１１に進む。測定を開始するタイミングは、例えば１時間毎など予め定められていてもよい。また、測定が開始される条件は、時間によらず、例えば細胞３２４又は培地３２２の状態に応じてもよい。本実施形態においては、測定を開始するタイミングになるごとに、繰り返し測定が行われる。

ステップＳ１１１において、第１の制御部１１０は、測定処理を行う。すなわち、第１の制御部１１０は、移動機構１６０に指令して撮像部１７０の位置を変えながら、撮像部１７０に撮像を繰り返し行わせる。第１の制御部１１０は、得られた画像に対して、所定の処理を行い、要求されている結果を第１の記録部１３０に記録する。その後、処理はステップＳ１１２に進む。

測定処理における移動機構１６０による撮像部１７０の移動パターンについて図９を参照して説明する。図９は、移動パターン５５０の構成の一例を示す。図９に示すような移動パターン５５０が第１の記録部１３０に記録される。この移動パターン５５０は、例えば、ラフスキャン処理で得られた画像データの解析結果に基づいて決められる。この解析は、所定の規則に従って第１の制御部１１０によって行われてもよいし、所定の規則に従って第２の制御部２１０によって行われてもよいし、ユーザによって別途行われてもよい。

移動パターン５５０によって規定される測定処理で撮影される範囲は、例えば次のような範囲である。例えば、測定処理で撮影される範囲は、ラフスキャン処理によって得られた画像データに基づいて、試料３００が配置されていると特定された領域である。あるいは、測定処理で撮影される範囲は、測定の開始当初に例えば細胞のコロニー等、注目する細胞があると特定された領域である。あるいは、測定処理で撮影される範囲は、複数回の撮影で、細胞等に注目すべき変化が生じている領域である。

第１の制御部１１０は、この移動パターン５５０に従って、移動機構１６０及び撮像部１７０の動作を制御する。すなわち、移動パターン５５０は、移動機構１６０及び撮像部１７０の動作手順を含む。図９に示すように、移動パターン５５０は、１回目の移動パターンである第１の移動パターン５５１、２回目の移動パターンである第２の移動パターン５５２等が含まれる。第１の移動パターン５５１、第２の移動パターン５５２等は、互いに同じでもよいし、異なっていてもよい。これらのデータの数は、測定の回数に応じて増減する。毎回同じ移動パターンで測定が行われる場合には、一組のパターンのみが用意されていてもよい。

例えば第１の移動パターン５５１に注目すると、第１の移動パターン５５１には、以下の情報が含まれる。すなわち、第１の移動パターン５５１には、開始条件５６０が含まれる。この開始条件５６０は、ステップＳ１１０で測定開始と判定される条件を含んでいる。

また、第１の移動パターン５５１には、第１の撮影情報５６１、第２の撮影情報５６２、第３の撮影情報５６３等が記録されている。第１の撮影情報５６１に注目すると、第１の撮影情報５６１には、以下の情報が含まれる。すなわち、第１の撮影情報５６１には、順番５７１と、位置５７２と、Ｚ位置５７３と、撮影条件５７４とが含まれる。順番５７１は、位置を変更しながら撮影を繰り返す際の撮影毎の通し番号である。位置５７２は、撮影位置のＸ座標及びＹ座標を含む。Ｘ座標及びＹ座標は、例えば位置制御部１１１による移動機構１６０の制御で用いられる値である。Ｚ位置５７３は、撮影位置のＺ座標を含む。Ｚ座標は、例えば撮像制御部１１２による撮像光学系１７２の制御に用いられる値である。撮影条件５７４は、シャッタースピードや絞り等の露出条件その他の撮影条件を含む。ここでいう撮影条件は、撮影毎に異なっていてもよいし、第１の移動パターン５５１に含まれる各撮影で共通であってもよいし、移動パターン５５０に含まれる全ての撮影で共通であってもよい。第２の撮影情報５６２、第３の撮影情報５６３等も、それぞれ同様に、順番、位置、Ｚ位置、及び撮影条件の情報を含む。なお、Ｚ方向に撮影面を変更せずに固定値とする場合には、Ｚ位置５７３の情報は省略されてもよい。また、撮影条件を変更せずに固定値とする場合には、撮影条件５７４の情報は省略されてもよい。

なお、上述の説明では、ラフスキャン処理においては動画撮影が行われるものとしたが、これに限らない。ラフスキャン処理においても、ここで説明したように、撮像部１７０の位置座標ごとに静止画を撮影し、得られた静止画に基づく解析が行われてもよい。また、測定処理においても、動画撮影が行われてもよい。

測定処理で行われる画像取得について図１０の模式図を参照して説明する。観察装置１００は、例えば第１の面内において、Ｘ方向及びＹ方向に位置を変更させながら繰り返し撮影を行い、複数の画像を取得する。画像処理回路１４０は、これらの画像を合成して、第１の面に係る１つの第１の画像６１１を作成する。ここで、第１の面は、例えば撮像部１７０の光軸に垂直な面、すなわち、透明板１０２と平行な面である。さらに、観察装置１００は、厚さ方向に撮影位置を第２の面、第３の面と変化させながら、同様に、Ｘ方向及びＹ方向に位置を変更させながら繰り返し撮影を行い、それらを合成して、第２の画像６１２及び第３の画像６１３を取得する。ここで、厚さ方向とは、撮像部１７０の光軸方向であるＺ軸方向であり、透明板１０２に対して垂直な方向である。このようにして、３次元の各部における画像が取得される。ここでは、Ｚ方向に撮影面を変化させながら撮影を繰り返す例を示したが、Ｚ方向には複数の画像を得ることなく、Ｘ方向及びＹ方向にのみ位置を変更させながら繰り返し撮影が行われてもよい。この場合、１つの平面の合成画像が得られる。なお、第１の画像６１１、第２の画像６１２、第３の画像６１３等の取得方法については、Ｚ軸方向の位置を固定してＸ方向及びＹ方向にスキャンし、その後、Ｚ軸方向の位置を変更して再びＸ方向及びＹ方向にスキャンしてもよい。また、Ｘ方向及びＹ方向の１つの位置につきＺ軸方向の位置を変更しながら複数回の撮影が行われ、この複数回の撮影がＸ方向及びＹ方向にスキャンしながら行われてもよい。

上述のようにして得られた、第１の記録部１３０に記録される測定結果のデータの構成の一例を図１１に示す。図１１に示すように、測定結果７００には、１回目の測定で得られた第１のデータ７０１、２回目の測定で得られた第２のデータ７０２等が含まれる。これらのデータの数は、測定の回数に応じて増減する。

例えば第１のデータ７０１に注目すると、第１のデータ７０１には、以下の情報が含まれる。すなわち、第１のデータ７０１には、開始条件７１０が含まれる。この開始条件７１０は、ステップＳ１１０で測定開始と判定された条件を含んでいる。例えば測定開始時刻などが予め決められており、当該決められた測定開始時刻で測定が開始されたとき、測定開始時刻が開始条件７１０として記録される。

また、第１のデータ７０１には、第１の画像情報７２１、第２の画像情報７２２、第３の画像情報７２３等が記録されている。これらのデータは、それぞれ１回の撮影において取得されたデータの集合である。第１の画像情報７２１に注目すると、第１の画像情報７２１には、以下の情報が含まれる。すなわち、第１の画像情報７２１には、順番７３１と、位置７３２と、Ｚ位置７３３と、撮影条件７３４と、画像７３５とが含まれる。順番７３１は、位置を変更しながら撮影を繰り返す際の撮影毎の通し番号である。位置７３２は、撮影位置のＸ座標及びＹ座標を含む。Ｘ座標及びＹ座標は、移動機構１６０の制御で用いられる値であり、例えば位置制御部１１１から取得され得る。Ｚ位置７３３は、撮影位置のＺ座標を含む。Ｚ座標は、撮像光学系１７２の制御に用いられる値であり、例えば撮像制御部１１２から取得され得る。撮影条件７３４は、シャッタースピードや絞り等の露出条件その他の撮影条件を含む。ここでいう撮影条件は、撮影毎に異なっていてもよいし、第１のデータ７０１内に含まれる各撮影では共通であってもよいし、測定結果７００に含まれる全ての撮影で共通であってもよい。画像７３５は、撮影により得られた画像データである。第２の画像情報７２２、第３の画像情報７２３等も、それぞれ同様に、順番、位置、Ｚ位置、撮影条件、及び画像の情報を含む。なお、Ｚ方向に撮影面を変更しない場合には、Ｚ位置の情報は省略されてもよい。

また、第１のデータ７０１には、解析結果７４０が含まれる。解析結果７４０は、例えば画像処理回路１４０を用いて測定された細胞又は細胞群の数を表す細胞数７４１等を含む。また、解析結果７４０には、Ｚ位置が共通の画像を合成することで作成された平面の画像が含まれ得る。また、解析結果７４０には、全ての画像７３５を合成することで作成された３次元画像が含まれ得る。また、解析結果７４０には、深度合成画像が含まれてもよい。

深度合成画像について、図１２を参照して説明する。Ｚ座標がＺｓである第１の面６２１に第１の細胞６３１があり、Ｚ座標がＺｓ＋ΔＺ／２である第２の面６２２に第２の細胞６３２があり、Ｚ座標がＺｓ＋ΔＺである第３の面６２３に第３の細胞６３３がある場合を考える。合焦位置を変更しながら行った撮影によって、第１の面６２１に合焦している第１の画像６４１と、第２の面６２２に合焦している第２の画像６４２と、第３の面６２３に合焦している第３の画像６４３とが得られたとする。このとき、第１の画像６４１では、第１の細胞６３１に合焦しており、その他の細胞には合焦していない。同様に、第２の画像６４２では、第２の細胞６３２に合焦しており、その他の細胞には合焦していない。また、第３の画像６４３では、第３の細胞６３３に合焦しており、その他の細胞には合焦していない。そこで、深度合成画像６５０では、第１の画像６４１に含まれる第１の細胞６３１の画像と、第２の画像６４２に含まれる第２の細胞６３２の画像と、第３の画像６４３に含まれる第３の細胞６３３の画像とが合成される。その結果、第１の細胞６３１、第２の細胞６３２、及び第３の細胞６３３の全てについて合焦している深度合成画像６５０が得られる。このような深度合成画像が解析結果７４０として含まれていてもよい。

第２のデータ７０２にも、第１のデータ７０１と同様に、開始条件、第１の画像データ、第２の画像データ、第３の画像データ等、及び解析結果等が含まれ得る。

さらに、測定結果７００には、第１のデータ、第２のデータ等に基づいて得られた、測定全体の解析結果７０９も含まれ得る。測定結果７００の全てが１つのファイルとして記録されてもよいし、測定結果７００の一部が１つのファイルとして記録されてもよい。

図４に戻って説明を続ける。ステップＳ１１２において、第１の制御部１１０は、コントローラ２００から情報の要求があるか否かを判定する。コントローラ２００からは、例えばステップＳ１１１の測定で得られたデータが要求される。情報の要求が無いとき、処理はステップＳ１１４に進む。一方、情報の要求があるとき、処理はステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３において、第１の制御部１１０は、コントローラ２００から要求された情報を第１の通信装置１９２を介してコントローラ２００に送信する。その後、処理はステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４において、第１の制御部１１０は、観察装置制御処理を終了するか否かを判定する。観察装置制御処理を終了するとき、当該処理は終了する。例えば、一連の測定が終了し、観察装置１００がインキュベータから取り出されるような状況において、観察装置制御処理は終了する。一方、終了しないとき、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１５において、第１の制御部１１０は、電源をオフにするか否かを判定する。例えば、ステップＳ１１１で行われた測定から、次に行われる測定までの待機時間が長いとき、電力の消費を抑制するために、電源をオフにすると判定する。電源をオフにしないとき、処理はステップＳ１０４に戻る。一方、電源をオフにすると判定されたとき、処理はステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１６において、第１の制御部１１０は、観察装置１００の各部の電源をオフにする。その後、処理はステップＳ１０１に戻る。以上のようにして、観察装置１００は、繰り返し測定を行う。

次に、コントローラ２００の動作について、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すフローチャートを参照して説明する。図１３Ａ及び図１３Ｂのフローチャートに示す処理は、例えば観察装置１００、コントローラ２００及び試料３００の設置が終わった後に開始する。

ステップＳ３０１において、第２の制御部２１０は、本実施形態に係る測定プログラムが起動されたか否かを判定する。測定プログラムが起動していないとき、処理はステップＳ３０１を繰り返す。コントローラ２００は、本実施形態に係る測定システムのコントローラとしての機能に限らず、種々の機能を果たし得る。したがって、測定プログラムが起動していないとき、コントローラ２００は、測定システム１以外として動作をしてもよい。測定プログラムが起動したと判定されたとき、処理はステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２において、第２の制御部２１０は、観察装置１００との通信を確立させる。この動作は、観察装置１００による観察装置制御のステップＳ１０３と対になっており、観察装置１００及びコントローラ２００による動作によって、観察装置１００とコントローラ２００との間の通信が確立される。また、ここで確立される通信は、観察装置制御のステップＳ１０３と無関係な、例えば後述の観察装置１００の電源をオンにするための指示を送信するための低消費電力な通信でもよい。

ステップＳ３０３において、第２の制御部２１０は、観察装置１００の電源をオンにすることをユーザが要求しているか否かを判定する。例えば観察装置１００の電源をオンにする命令が入力装置２７４を介して入力されたとき、電源をオンにすることが要求されていると判定される。電源をオンにすることが要求されていないとき、処理はステップＳ３０５に進む。一方、電源をオンにすることが要求されているとき、処理はステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４において、第２の制御部２１０は、観察装置１００の電源をオンにすべき旨の命令を観察装置１００へと送信する。その後、処理はステップＳ３０５に進む。この動作は、観察装置１００による観察装置制御のステップＳ１０１と対になっており、コントローラ２００から観察装置１００へと送信された電源をオンにすべき旨の命令を受信した観察装置１００では、ステップＳ１０２の処理により電源がオンに切り替えられる。なお、ここで用いられる通信手段は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ等の低消費電力な通信方法によってもよい。

ステップＳ３０５において、第２の制御部２１０は、観察装置１００に向けて情報を送信することをユーザが要求しているか否かを判定する。例えば情報送信に係る命令が入力装置２７４を介して入力されたとき、情報送信が要求されていると判定される。ここで送信の要求がなされる情報は、測定の条件等である。情報送信が要求されていないとき、処理はステップＳ３０７に進む。一方、情報送信が要求されているとき、処理はステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６において、第２の制御部２１０は、入力装置２７４を介して入力された情報を観察装置１００へと送信する。その後、処理はステップＳ３０７に進む。この動作は、観察装置１００による観察装置制御のステップＳ１０４と対になっており、観察装置１００は、コントローラ２００から観察装置１００へと送信された情報をステップＳ１０５の処理により取得する。

ステップＳ３０７において、第２の制御部２１０は、観察装置１００がラフスキャンを行うことをユーザが要求しているか否かを判定する。例えばラフスキャン実行に係る命令が入力装置２７４を介して入力されたとき、ラフスキャンが要求されていると判定される。ラフスキャンが要求されていないとき、処理はステップＳ３０９に進む。一方、ラフスキャンが要求されているとき、処理はステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８において、第２の制御部２１０は、ラフスキャンを開始する旨の指示を観察装置１００へと送信する。その後、処理はステップＳ３０９に進む。この動作は、観察装置１００による観察装置制御のステップＳ１０６と対になっており、観察装置１００は、コントローラ２００から観察装置１００へと送信されたラフスキャン開始指示に基づいて、ステップＳ１０７でラフスキャン処理を実行する。

ステップＳ３０９において、第２の制御部２１０は、観察装置１００による撮影について、撮影すべき位置がユーザによって手動で指定されたか否かを判定する。例えば撮影位置が入力装置２７４を介して入力されたとき、撮影位置が指定されていると判定される。撮影位置が指定されていないとき、処理はステップＳ３１１に進む。一方、撮影位置が指定されているとき、処理はステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０において、第２の制御部２１０は、入力装置２７４を介して入力された撮影位置を観察装置１００へと送信する。その後、処理はステップＳ３１１に進む。この動作は、観察装置１００による観察装置制御のステップＳ１０８と対になっており、コントローラ２００から観察装置１００へと送信された撮影位置に応じて、ステップＳ１０９の処理で位置合わせが行われ、当該位置における画像が取得されて送信される。

ステップＳ３１１において、第２の制御部２１０は、観察装置１００の測定の開始をユーザが要求しているか否かを判定する。例えば観察装置１００に測定を開始させる命令が入力装置２７４を介して入力されたとき、測定開始が要求されていると判定される。測定開始が要求されていないとき、処理はステップＳ３１３に進む。一方、測定開始が要求されているとき、処理はステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２において、第２の制御部２１０は、測定を開始すべき旨の命令を観察装置１００へと送信する。その後、処理はステップＳ３１３に進む。この動作は、観察装置１００による観察装置制御のステップＳ１１０と対になっており、コントローラ２００から観察装置１００へと送信された命令に応じて、ステップＳ１１１の処理で測定が行われる。

ステップＳ３１３において、第２の制御部２１０は、観察装置１００から情報を取得することをユーザが要求しているか否かを判定する。例えば情報要求に係る命令が入力装置２７４を介して入力されたとき、情報要求されていると判定される。要求される情報は、例えば観察装置１００によって得られた試料３００に関する情報である。この情報は、例えば、試料３００に係る画像データや、試料３００に含まれる細胞又は細胞群の数等、図１１を参照して説明した測定結果７００に含まれる情報であり得る。情報要求がされていないとき、処理はステップＳ３１５に進む。一方、情報要求がされているとき、処理はステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４において、第２の制御部２１０は、ユーザが要求している情報を送信すべき旨の命令を観察装置１００へと送信する。その後、処理はステップＳ３１５に進む。この動作は、観察装置１００による観察装置制御のステップＳ１１２と対になっており、コントローラ２００から観察装置１００へと送信された情報要求に応じて、ステップＳ１１３の処理で要求された情報が観察装置１００からコントローラ２００へと送信される。

ステップＳ３１５において、第２の制御部２１０は、ステップＳ３１４で要求した情報を受信したか否かを判定する。情報を受信していないとき、処理はステップＳ３１７に進む。一方、情報を受信したとき、処理はステップＳ３１６に進む。ステップＳ３１６において、第２の制御部２１０は、受信した情報を表示装置２７２に表示させたり、第２の記録部２３０に記録したりする。その後、処理はステップＳ３１７に進む。

ステップＳ３１７において、第２の制御部２１０は、観察装置１００の電源をオフにすることをユーザが要求しているか否かを判定する。例えば観察装置１００の電源をオフにする命令が入力装置２７４を介して入力されたとき、電源をオフにすることが要求されていると判定される。電源をオフにすることが要求されていないとき、処理はステップＳ３１９に進む。一方、電源をオフにすることが要求されているとき、処理はステップＳ３１８に進む。ステップＳ３１８において、第２の制御部２１０は、観察装置１００の電源をオフにすべき旨の命令を観察装置１００へと送信する。その後、処理はステップＳ３１９に進む。この動作は、観察装置１００による観察装置制御のステップＳ１１５と対になっており、コントローラ２００から観察装置１００へと送信された電源をオフにすべき命令に応じて、ステップＳ１１６の処理で電源がオフにされる。

ステップＳ３１９において、第２の制御部２１０は、測定プログラムが終了したか否かを判定する。測定プログラムが終了しているとき、処理はステップＳ３０１に戻る。一方、測定プログラムが終了していないとき、処理はステップＳ３０３に戻る。すなわち、上述の動作は、繰り返し実行される。

以上のように、測定システム１による測定は、予め設定されたタイミングで、予め設定された条件で繰り返し行われ得る。測定のタイミングや条件の設定は、コントローラ２００を用いてユーザによって入力され、観察装置１００に設定されてもよい。また、測定システム１による測定は、ユーザがコントローラ２００を用いて観察装置１００に指示をすることで、ユーザによる指示の都度に手動で行われることもある。

〈測定システムの利点〉
本実施形態に係る測定システム１によれば、インキュベータ内に試料３００が静置されたままの状態で、広い範囲の細胞の画像を得ることができる。ここで、画像は、時間経過に従って繰り返し得られる。したがって、ユーザは、例えば細胞が経時的に変化していく様子を知ることができ、それを解析することができる。本実施形態では、ラフスキャンが行われる。このラフスキャンによって、ユーザは、試料３００の概要を素早く把握することができる。また、ラフスキャンによって得られた画像に基づけば、その後の測定において重点的にデータを取るべき領域に係る情報を取得することができる。この情報に基づいて、移動パターン５５０が決定され得る。測定において撮影される条件は、ラフスキャンに基づいて決定された移動パターン５５０に基づく。

〈変形例〉
上述の実施形態では、撮像部１７０で得られた画像の処理、測定結果の解析等が、観察装置１００で行われる例を示したが、これに限らない。処理前のデータが観察装置１００からコントローラ２００へと送信されることで、これらの処理のうち１つ以上が、コントローラ２００の第２の制御部２１０で行われてもよい。すなわち、装置としてのこの発明は、複数の装置で連携して上述の機能を満足させるなど、様々な変形が可能である。また、観察方法としてのこの発明は、撮像部で対象物を撮像する撮像ステップと、上記対象物を変えて前記撮像部を移動させる移動ステップと、上記撮像部を高速で移動させながら連続撮影させる第１のモードと、前記第１のモードよりも低速で前記撮像部を移動させながら前記第１のモードよりも高精細の画像を前記撮像部に連続撮影させる第２のモードとを切り換えて、前記撮像部の動作を制御するステップとを備える観察方法の発明であると言える。対象物は細胞に限る必要はなく、シート状の素材や素材表面の検査なども対象物になり得る。また、撮像や観察の対象物と撮像部の位置関係が変わるものであれば、以上説明した実施例以外のものも、本発明は示唆しており、観察対象物が固定されて撮像部に移動機構が設けられるのではなく、観察対象物に移動機構が設けられてもよい。撮像部と観察対象物との相対的な位置が変化すれば、同様の効果、目的が達成され得る。

また、上述の実施形態では、観察装置１００の筐体１０１の上面が透明板１０２で覆われており、試料３００が筐体１０１の上面に配置される例を示したが、これに限らない。もちろん、観察対象の大きさや筐体の形状等によっては透明板がなく、中空でもよい。試料３００の形状、観察したい方向等に応じて、観察装置１００の形状は適宜に変更され得る。

また、撮像部１７０は、第１の撮像光学系及び第１の撮像素子と、第２の撮像光学系及び第２の撮像素子とを有する２眼を有する撮像部であってもよい。第１の撮像光学系及び第１の撮像素子はラフスキャンに用いられ、第２の撮像光学系及び第２の撮像素子は測定に用いられてもよい。例えば、第１の撮像素子は白黒センサであり、第２の撮像素子はカラーセンサであってもよい。第２の撮像素子は、カラーセンサに限らず、測定に適した例えば第１の撮像素子よりも画素数の多い白黒センサであってもよいし、赤外線（ＩＲ）センサであってもよい。また、測定には、２つの撮像素子の両方が用いられてもよい。例えばそれぞれの撮像素子を用いて得られた画像を合成することで、高解像化されてもよい。また、測定において、第２の撮像素子で静止画を取得し、第１の撮像素子で動画を取得してもよい。

１…測定システム、１００…観察装置、１０１…筐体、１０２…透明板、１０５…回路群、１１０…第１の制御部、１１１…位置制御部、１１２…撮像制御部、１１３…照明制御部、１１４…通信制御部、１１５…記録制御部、１１６…測定制御部、１３０…第１の記録部、１４０…画像処理回路、１６０…移動機構、１６１…Ｘ送りねじ、１６２…Ｘアクチュエータ、１６３…Ｙ送りねじ、１６４…Ｙアクチュエータ、１６８…支持部、１７０…撮像部、１７２…撮像光学系、１７４…撮像素子、１８０…照明部、１８２…照明光学系、１８４…光源、１９２…第１の通信装置、２００…コントローラ、２１０…第２の制御部、２１１…システム制御部、２１２…表示制御部、２１３…記録制御部、２１４…通信制御部、２３０…第２の記録部、２７０…入出力装置、２７２…表示装置、２７４…入力装置、２９２…第２の通信装置、３００…試料、３１０…容器、３２２…培地、３２４…細胞、３４０…ブイ、３６０…反射板、４１０…固定枠、４１２…固定板、４１４…孔。

Claims (10)

1. 対象物を観察するための撮像部と、
   前記対象物の観察位置を変更するために前記撮像部を移動させる移動機構と、
   前記移動機構に高速で前記撮像部を移動させながら前記撮像部に撮影させる第１のモードと、前記移動機構に前記第１のモードよりも低速で前記撮像部を移動させながら前記第１のモードよりも高精細の画像を前記撮像部に撮影させる第２のモードとを切り換えて、前記移動機構及び前記撮像部の動作を制御する制御部と
   を備える観察装置。
2. 前記撮像部は、複数の画素を含み画像信号を出力する撮像素子を有し、
   前記撮像部は、前記第１のモードでは前記第２のモードより少ない画素で前記画像信号を出力する、
   請求項１に記載の観察装置。
3. 前記制御部は、前記第１のモードの場合において、前記撮像部に、撮像素子の感度を前記第２のモードの場合よりも向上させる、請求項１に記載の観察装置。
4. 前記制御部は、
   前記第１のモードでは、前記撮像部の合焦位置を変化させず、
   前記第２のモードでは、前記撮像部の合焦位置を変化させる又は変化させない、
   請求項１に記載の観察装置。
5. 前記制御部は、前記第１のモードの場合において、前記撮像部に、撮像光学系の焦点距離を前記第２のモードの場合よりも短くさせる、請求項１に記載の観察装置。
6. 前記制御部は、前記第１のモードの場合において、前記撮像部に、撮像光学系の絞りを前記第２のモードの場合よりも絞らせる、請求項１に記載の観察装置。
7. 前記撮像部は、特性が異なる２つの撮像素子を有している、請求項１に記載の観察装置。
8. 前記制御部は、前記第１のモードによる撮影結果に基づいて決定された前記第２のモードに係る前記移動機構及び前記撮像部の動作手順に基づいて、前記移動機構及び前記撮像部の動作を制御する、請求項１に記載の観察装置。
9. 請求項１に記載の観察装置であって、通信装置をさらに具備する観察装置と、
   前記通信装置を介して前記観察装置と通信をし、前記観察装置の動作を制御するコントローラと
   を備える測定システム。
10. 撮像部で対象物を撮像する撮像ステップと、
    前記対象物の観察位置を変更するために前記撮像部を移動させる移動ステップと、
    前記撮像部を高速で移動させながら連続撮影させる第１のモードと、前記第１のモードよりも低速で前記撮像部を移動させながら前記第１のモードよりも高精細の画像を前記撮像部に連続撮影させる第２のモードとを切り換えて、前記撮像部の動作を制御するステップと
    を備える観察方法。