JP6527273B2 - 位相差観察装置および細胞処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、位相差観察装置および細胞処理装置に関する。

細胞培養容器の壁面の近傍を観察する場合、表面張力により培養液の液面が湾曲することにより（メニスカス）、光が屈折し、位相差画像に光が映り込むことがあった。また、前記位相差画像への光の映り込みが生じると、位相差画像の背景が暗く、細胞培養容器内の被観察物が明るく見えるという位相差効果が失われるという問題が生じていた（位相差画像の劣化）。

前記位相差画像の劣化を防止する方法として、位相差画像の劣化に対して位相差観察装置のリングスリット（開口リング）およびコンデンサレンズを移動させることにより対応する装置が提案されている（特許文献１）。

国際公開２０１４／０９１６６１号

しかしながら、特許文献１の装置では、リングスリットおよびコンデンサレンズの位置を逐次的に調整するために、開口リングの像と、位相板の像とを撮像可能な撮像部を、観察用の撮像部とは別個に設け、得られた開口リングの像および位相板の像に基づき、リングスリットおよびコンデンサレンズの移動量を算出する。そして、得られた移動量に基づき、リングスリットおよびコンデンサレンズの位置を調整する。このため、リングスリットおよびコンデンサレンズの位置調整のために、追加の構成が必要となり、位相差観察装置が大型化するという問題があった。

そこで、本発明は、例えば、追加の撮像部の構成が不要であることにより、装置を小型化でき、かつ前記メニスカスによる位相差画像の劣化を抑制可能な位相差観察装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の位相差観察装置は、光源と、
前記光源からの照明光を細胞培養容器内の被観察体に導光する照明光学系と、
前記被観察体の光学像を撮像素子に結像させる結像光学系と、
制御ユニットとを含み、
前記照明光学系は、前記照明光の強度分布を変化させる空間変調素子を含み、
前記制御ユニットは、
前記細胞培養容器に対する前記結像光学系の位置と、前記結像光学系の位置における照明光の強度分布とを関連付けた強度分布補正情報を含み、
前記結像光学系の位置である結像系位置情報を取得し、
前記結像系位置情報および前記強度分布補正情報に基づき、前記空間変調素子における照明光の強度分布を変化させることを特徴とする。

本発明の細胞処理装置は、細胞培養容器内の被観察物を観察可能な観察ユニットと、
前記被観察物に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
前記観察ユニットおよび前記レーザ照射ユニットの少なくとも一方を制御する制御ユニットとを含み、
前記観察ユニットは、前記本発明の位相差観察装置であることを特徴とする。

本発明の位相差観察装置によれば、例えば、追加の撮像部の構成が不要であることにより、装置を小型化でき、かつ前記メニスカスによる位相差画像の劣化を抑制できる。

図１は、実施形態１における位相差観察装置の一例を示す模式図である。 図２は、実施形態１の位相差観察装置における制御ユニットの一例を示すブロック図である。 図３は、実施形態１における強度分布補正情報を取得する場合の位相差観察装置の一例を示す模式図である。 図４は、実施形態１における撮像素子により撮像される補正用の位相板３２の像および照明光の像の一例を示す模式図である。 図５は、実施形態１の位相差観察装置を用いた位相差画像のタイリング画像の撮像方法の一例を示すフローチャートである。 図６は、実施形態１の位相差観察装置を用いた位相差画像のタイリング画像の撮像方法における強度分布補正情報の取得方法の他の例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態１の位相差観察装置を用いた位相差画像のタイリング画像の撮像方法におけるＳ３工程の他の例を示すフローチャートである。 図８は、実施形態２における細胞処理装置の一例を示す斜視図である。 図９は、実施形態２における細胞処理装置の一例を示す模式図である。 図１０は、実施形態２の細胞処理装置における第１領域の一例を示す斜視図である。 図１１は、図８におけるＩ−Ｉ方向からみた前記第１領域の断面図である。 図１２において、（ａ）は、実施形態２の細胞処理装置における培養容器配置部の一例を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、図１２（ａ）におけるIII-III方向からみた断面図である。 図１３は、実施形態２の細胞処理装置において、前記第１領域の外壁を外した場合の前記第１領域および循環手段の一例を示す斜視図である。 図１４は、図８におけるII-II方向からみた前記第１領域の上部および前記循環手段の断面図である。 図１５において、（ａ）は、実施形態２の細胞処理装置の第２領域の構成の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、前記第２領域の構成の他の例を示す斜視図である。 図１６は、実施形態２の細胞処理装置の制御ユニットの構成の一例を示すブロック図である。 図１７は、実施形態２の細胞処理装置の他の例を示す斜視図である。 図１８は、実施例１において、本発明の位相差観察装置を用いて撮像する細胞培養容器における領域を示す模式図である。 図１９は、実施例１において、本発明の位相差観察装置により撮像した位相差画像を示す写真である。

以下、本発明において、「Ｚ軸方向」とは、前記位相板の面方向に対する垂直方向をいい、「Ｘ軸方向」とは、前記位相板の面（ＸＹ平面）方向における１方向をいい、「Ｙ軸方向」とは、前記位相板の面方向において、前記Ｘ軸方向と直交する方向をいう。

本発明において、「位相差画像の劣化」は、例えば、位相差画像における位相差効果が低減すること、すなわち、コントラストが低減することを意味する。

以下、本発明の位相差観察装置および細胞処理装置について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の図１〜図１９において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。また、各実施形態は、特に言及しない限り、互いにその説明を援用できる。

（実施形態１）
本実施形態は、位相差観察装置の一例である。図１は、実施形態１の位相差観察装置１００の構成を示す模式断面図である。図１に示すように、位相差観察装置１００は、光源１、照明光学系２、結像光学系３、ステージ４、制御ユニット５、第１の移動ユニット６、および第２の移動ユニット７を主要な構成として含む。照明光学系２は、光源レンズ２１、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）２２、およびコンデンサレンズ２３を含み、光源１から照射された照明光の光路に沿って、この順序で配置されている。前記空間変調素子であるＤＭＤ２２は、一般的な位相差観察装置におけるリングスリットと同等の機能を発揮する構成として配置されている。光源１および照明光学系２の光源レンズ２１およびＤＭＤ２２は、開口を有する筐体８６に収容されている。また、照明光学系２のコンデンサレンズ２３は、ＤＭＤ２２から導光された照明光（反射光）を細胞培養容器４１内の被観察体４２に導光可能なように、筐体８６の前記開口に配置されている。結像光学系３は、位相板３２を備える対物レンズ３１、結像レンズ３３、および撮像素子３４を含み、前記照明光の光路に沿って、この順序で配置されている。結像光学系３の結像レンズ３３および撮像素子３４は、筐体８７に収容されている。対物レンズ３１は、被観察体４２の光学像を撮像素子３４に結像可能なように、筐体８７の開口に配置されている。ステージ４には、被観察体４２を含む細胞培養容器４１が配置されている。ステージ４は、前記照明光の光路において、照明光学系２と結像光学系３との間に配置されている。制御ユニット５は、ＤＭＤ２２、第１の移動ユニット６、および第２の移動ユニット７と電気的に接続されている。第１の移動ユニット６は、光源１および照明光学系２を移動可能なように、筐体８６に接するように配置されている。第２の移動ユニット７は、結像光学系３を移動可能なように、筐体８７に接するように配置されている。本実施形態の位相差観察装置１００は、ステージ４、細胞培養容器４１、第１の移動ユニット６、第２の移動ユニット７、筐体８６、および筐体８７を含むが、いずれも任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。

光源１は、例えば、細胞培養容器４１で培養されている被観察体４２に照射される照明光を生成する光源である。光源１は、特に制限されず、例えば、公知の光源が使用でき、具体例として、ハロゲンランプ、タングステンランプ、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、単色ＬＥＤ、半導体レーザ等があげられる。

照明光学系２は、例えば、光源１からの照明光を細胞培養容器４１内の被観察体４２に導光する光学系である。本実施形態の位相差観察装置１００において、照明光学系２は、光源レンズ２１、ＤＭＤ２２、およびコンデンサレンズ２３を含むが、光源レンズ２１、およびコンデンサレンズ２３は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。照明光学系２は、例えば、視野絞り、開口絞り、リレーレンズ、コリメートレンズ、フライアイレンズ、拡散板等のレンズ、内部全反射プリズム（TIRプリズム）等のプリズム、ミラー等の他の構成を含んでもよい。

光源レンズ２１は、例えば、光源１から照射された照明光を集光するレンズである。光源レンズ２１は、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用でき、被観察体４２が存在する面を均一に照明できるケーラー照明となるレンズまたはレンズ系が好ましい。

ＤＭＤ２２は、例えば、光源１から照射された照明光の強度分布を変化させる。具体的には、ＤＭＤ２２は、例えば、光源１から照射された照明光を、被観察体４２方向に反射することにより導光する。前述のように、ＤＭＤ２２は、一般的な位相差観察装置におけるリングスリットと同等の機能を発揮する。このため、ＤＭＤ２２は、例えば、位相板３２との組合せにより、撮像素子３４により撮像される位相差画像（撮像データ）において、位相差効果が得られるように、前記照明光の位置、形状、および大きさを整形することにより、前記照明光の強度分布を任意に変更する。前記照明光の位置、形状、および大きさは、例えば、後述のように、制御ユニット５により制御される。具体例として、細胞培養容器４１における培養液の液面が水平の場合、前記照明光の形状は、例えば、リング状である。前記照明光の形状は、例えば、ＤＭＤ２２と対物レンズ３１との間における光軸方向と垂直方向の平面における照明光の形を意味する。ＤＭＤ２２は、特に制限されず、公知のＤＭＤ素子が使用できる。ＤＭＤ２２は、例えば、互いに平行な回動軸線を中心として回動可能な複数の反射面を含む。この場合、例えば、前記複数の反射面の角度を、それぞれ変更することにより、前記照明光の位置、形状、および大きさが、整形される。

位相差観察装置１００におけるＤＭＤ２２の位置は、特に制限されないが、例えば、被観察体４２の位相差画像において、より大きなコントラスト（位相差効果）を得られることから、結像光学系３の瞳（瞳位置）と光学的に共役の位置、より具体的には、位相板３２と光学的に共役の位置に配置されることが好ましい。

本実施形態の位相差観察装置１００は、前記空間変調素子として、ＤＭＤ２２を含むが、前記空間変調素子は、前記照明光の強度分布を変化させることが可能な任意の構成を採用できる。具体例として、前記空間変調素子は、例えば、液晶パネル、エレクトロクロミック素子がアレイ状に配置されたアレイ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等の発光素子がアレイ状に配置されたアレイ等があげられる。前記空間変調素子が前記液晶パネルまたは前記エレクトロクロミック素子の場合、光源１、照明光学系２、ステージ４、および結像光学系３は、例えば、この順序で直線上に配置される。前記空間変調素子が前記発光素子である場合、前記空間変調素子は、例えば、光源１を兼ねてもよい。前記空間変調素子は、例えば、ＤＭＤ２２と同様に、位相板３２との組合せにより、撮像素子３４により取得される画像において、位相差効果が得られるように、前記照明光の位置、形状、および大きさを整形することにより、前記照明光の強度分布を任意に変更する。前記空間変調素子の位置は、特に制限されず、例えば、ＤＭＤ２２の位置と同様である。

コンデンサレンズ２３は、例えば、前記照明光を被観察体４２に集光するレンズである。コンデンサレンズ２３は、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用できる。

結像光学系３は、例えば、被観察体４２の光学像を撮像素子３４に結像させる光学系である。本実施形態の位相差観察装置１００において、結像光学系３は、位相板３２を備える対物レンズ３１、結像レンズ３３、および撮像素子３４を含むが、位相板３２を備える対物レンズ３１および結像レンズ３３は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。結像光学系３は、例えば、ミラー等の他の構成を含んでもよい。

対物レンズ３１は、例えば、被観察体４２の像を目的の倍率に拡大するレンズである。対物レンズ３１は、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用でき、目的の倍率に応じて適宜選択できる。本実施形態の位相差観察装置１００において、対物レンズ３１は、１つであるが、対物レンズ３１は、２つ以上でもよい。対物レンズ３１が２つ以上の場合、各対物レンズ３１は、互いに異なる倍率に拡大可能であることが好ましい。対物レンズ３１は、位相板３２を備えるが、前述のように、位相板３２は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。

位相板３２は、例えば、入射光の一部の位相を操作する。本実施形態の位相差観察装置１００において、対物レンズ３１が、位相板３２を備えている、すなわち、対物レンズ３１と位相板３２とが一体として構成されているが、位相板３２は、対物レンズ３１と、独立して構成されてもよい。位相板３２は、例えば、１／４波長板等の波長板と、ニュートラル・デンシティー（Neutral Density）フィルタ等の光吸収性フィルタ等とをリング状に形成することで構成できる。

結像レンズ３３は、例えば、被観察体４２の光学像を撮像素子３４に結像させるレンズである。結像レンズ３３は、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用できる。

撮像素子３４は、例えば、被観察体４２の光学像（位相差像）を撮像する素子である。撮像素子３４は、例えば、公知の撮像素子が使用でき、具体例として、Charge-Coupled Device（ＣＣＤ、電荷結合素子）、Complementary Metal Oxide Semiconductor（ＣＭＯＳ）等を備える素子があげられる。撮像素子３４の撮像面は、例えば、より明確な被観察体４２の位相差画像を得られることから、被観察体４２と光学的に共役な位置に配置されることが好ましい。撮像素子３４は、例えば、制御ユニット５を介して、撮像された被観察体４２の位相差画像を表示装置に出力してもよい。この場合、撮像素子３４は、制御ユニット５と電気的に接続されている。

ステージ４は、例えば、細胞培養容器４１を支持する。ステージ４は、例えば、細胞培養容器４１を配置可能な凹部を有し、細胞培養容器４１と対応する位置に開口を有する。

ステージ４は、位相差観察装置１００における位置が固定されている、すなわち、移動しないが、移動可能であってもよい。ステージ４が移動可能な場合、ステージ４は、例えば、公知の移動手段（駆動手段）により移動する。ステージ４の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。本実施形態の位相差観察装置１００において、ステージ４は、その位置が固定されている。このため、本実施形態の位相差観察装置１００は、例えば、ステージ４が移動可能な位相差観察装置で生じる、ステージ４の移動時に生じる細胞培養容器４１内の培養液の液面のゆれを防止できる。また、本実施形態の位相差観察装置１００は、例えば、培養液の液面のゆれによる被観察体４２の位相差画像の乱れを抑制できるため、細胞培養容器４１の自動的な撮像に好適である。また、本実施形態の位相差観察装置１００によれば、前記培養液の液面のゆれが収まるまでの待機時間を減らすことができるため、例えば、より短時間で細胞培養容器４１の全面を撮像することができる。

本実施形態の位相差観察装置１００は、前記細胞培養容器配置ユニットとして、ステージ４を含むが、前記細胞培養容器配置ユニットは、細胞培養容器４１を配置可能であり、細胞培養容器４１内の被観察体４２を観察可能な任意の構成を採用できる。本実施形態において、ステージ４は、開口を有するが、例えば、前記開口の結像光学系３側に光透過性材料が配置されてもよい。前記光透過性材料は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等があげられる。前記細胞培養容器配置ユニットは、例えば、前記位相差観察装置における位置が固定されていてもよいし、移動可能であってもよい。前記細胞培養容器配置ユニットの移動は、例えば、前述のステージ４の移動の説明を援用できる。

前記細胞培養容器配置ユニット（ステージ４）は、例えば、さらに細胞培養容器４１の温度を調整する温度調整手段を含んでもよい。前記温度調整手段を含むことにより、細胞培養容器４１内の細胞を処理する間の培養条件を一定にでき、例えば、被観察体４２の撮像時および後述の細胞処理時の被観察体４２へのダメージを低減できる。前記温度調整手段は、例えば、ヒータ等の加温手段があげられる。

前記細胞培養容器配置ユニット（ステージ４）は、例えば、さらに細胞培養容器４１内の培養液のｐＨを調整するｐＨ調整手段を含んでもよい。前記ｐＨ調整手段を含むことにより、前記細胞培養容器内の細胞を処理する間の培養条件を一定にでき、例えば、細胞処理時の細胞へのダメージを低減できる。前記ｐＨ調整手段としては、例えば、二酸化炭素濃度調整手段等があげられ、具体例として、位相差観察装置１００外の二酸化炭素供給手段と接続する接続部等があげられる。

細胞培養容器４１は、特に制限されず、例えば、細胞培養に用いられる公知のディッシュ、フラスコ等の培養容器があげられる。細胞培養容器４１の形成材料は、特に制限されず、例えば、後述のレーザ照射ユニットにより照射されるレーザを透過する材料があげられ、具体例として、レーザを透過するプラスチック、ガラス等があげられる。プラスチックは、例えば、ポリスチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー（ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等）、ポリビニルピリジン系ポリマー（ポリ（４−ビニルピリジン）、４−ビニルピリジン−スチレン共重合体等）、シリコーン系ポリマー（ポリジメチルシロキサン等）、ポリオレフィン系ポリマー（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等）、ポリエステルポリマー（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等）、ポリカーボネート系ポリマー、エポキシ系ポリマー等があげられる。

細胞培養容器４１内の被観察体４２をレーザ処理する場合、細胞培養容器４１は、例えば、細胞培養容器４１の内側（被観察体４２側）の底面に、前記レーザを吸収する色素構造（発色団）を含むポリマー、またはレーザを吸収し酸性物質を発生する光酸発生剤により形成されるレーザ吸収層を含むことが好ましい。前記色素構造および光酸発生剤は、例えば、特許６０３３９８０号公報の説明を援用できる。細胞培養容器４１は、前記レーザ吸収層を含むことで、例えば、後述の細胞処理装置のレーザ照射ユニットでレーザを照射した際に、前記レーザのエネルギーを熱、酸等に変換し、前記レーザ吸収層の上部に存在する細胞を死滅、遊離等させることができる。

被観察体４２は、特に制限されず、細胞、細胞から構成される細胞塊、組織、臓器等でもよい。前記細胞は、例えば、培養細胞でもよいし、生体から単離した細胞でもよい。また、前記細胞塊、組織または臓器は、例えば、前記細胞から作製した細胞塊、組織または臓器でもよいし、生体から単離した細胞塊、組織または臓器でもよい。

制御ユニット５は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ワークステーション等と類似する構成を含む。図２は、本実施形態の位相差観察装置１００における制御ユニット５の一例を示すブロック図である。図２に示すように、制御ユニット５は、中央演算装置（ＣＰＵ）５１、メインメモリ５２、補助記憶デバイス５３、ビデオコーデック５４、Ｉ／Ｏ（input-output）インターフェイス５５等を含み、これらがコントローラ（システムコントローラ、Ｉ／Ｏコントローラ等）５６により制御され、連携動作する。補助記憶デバイス５３は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶手段があげられる。ビデオコーデック５４は、ＣＰＵ５１より受けた描画指示をもとに表示する画面を生成し、その画面信号を、例えば、位相差観察装置１００外の表示装置等に向けて送信するＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、画面および画像のデータを一時的に記憶しておくビデオメモリ等を含む。Ｉ／Ｏインターフェイス５５は、ＤＭＤ２２、第１の移動ユニット６、および第２の移動ユニット７等の各部材と通信可能に接続してこれらを制御するためのデバイスである。Ｉ／Ｏインターフェイス５５は、サーボドライバ（サーボコントローラ）を含んでもよい。また、Ｉ／Ｏインターフェイス５５は、例えば、位相差観察装置１００外の入力手段と接続してもよい。表示装置は、映像により出力するモニター（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイ等の各種画像表示装置等）等があげられる。入力装置は、使用者が手指で操作可能なタッチパネル、トラックパッド、マウス等のポインティングデバイス、キーボード、押下ボタン等があげられる。

制御ユニット５が実行するプログラムおよび各情報は、補助記憶デバイス５３に記憶されている。前記プログラムは、実行時にメインメモリ５２に読み込まれ、ＣＰＵ５１によって解読される。そして、制御ユニット５は、プログラムに従い、各部材を制御する。制御ユニット５による各部材の制御については、後述する。

本実施形態の位相差観察装置１００は、制御ユニット５に、ＤＭＤ２２、第１の移動ユニット６、および第２の移動ユニット７の制御機能を持たせることで、各部材に制御ユニットを個別に設けなくてもよいため、装置の小型化を実現できる。ただし、本発明はこれに限定されない。本発明の位相差観察装置は、例えば、制御ユニット５として、ＤＭＤ２２、第１の移動ユニット６、および第２の移動ユニット７のそれぞれに制御ユニットを設け、各部材の制御ユニットにより、各部材を制御してもよい。また、本発明の位相差観察装置は、例えば、制御ユニット５と各部材の制御ユニットとを設け、共同して各部材を制御してもよい。また、制御ユニット５は、一つの半導体素子で構成しても良いし、複数の半導体素子をワンパッケージしたチップとしても良いし、複数の半導体素子を基板上に設けた構成でもよい。

第１の移動ユニット６は、例えば、光源１および照明光学系２を移動可能な移動ユニットである。第１の移動ユニット６は、例えば、公知の移動手段（駆動手段）があげられる。第１の移動ユニット６の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。第１の移動ユニット６は、例えば、ＤＭＤ２２と結像光学系３の瞳（瞳位置）とを光学的に共役な位置となるように、光源１および照明光学系２を移動でき、被観察体４２の位相差画像において、より大きなコントラスト（位相差効果）を得られることから、Ｚ軸方向に移動可能であることが好ましい。本実施形態の位相差観察装置１００において、第１の移動ユニット６は、光源１および照明光学系２を移動可能であるが、第１の移動ユニット６は、例えば、光源１および照明光学系２のいずれか一方のみを移動可能に構成してもよい。第１の移動ユニット６は、例えば、光源１および照明光学系２を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。第１の移動ユニット６による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット５により制御される。

第２の移動ユニット７は、例えば、例えば、結像光学系３を移動可能な移動ユニットである。第２の移動ユニット７は、公知の移動手段（駆動手段）があげられる。第２の移動ユニット７の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。第２の移動ユニット７は、例えば、撮像素子３４の撮像面と被観察体４２とを光学的に共役な位置となるように、結像光学系３を移動でき、より明確な被観察体４２の位相差画像を得られることから、Ｚ軸方向に移動可能であることが好ましい。第２の移動ユニット７は、例えば、結像光学系３を移動可能に配置されていればよく、使用する移動手段に応じて適宜配置できる。第２の移動ユニット７による移動は、例えば、後述するように、制御ユニット５により制御される。

つぎに、本実施形態の位相差観察装置１００における制御ユニット５の動作および位相差観察装置１００を用いた位相差画像の撮像方法について説明する。

本実施形態の制御ユニット５は、細胞培養容器４１に対する結像光学系３の位置と、結像光学系３の位置における照明光の強度分布とを関連付けた強度分布補正情報を含む。このため、まず、前記強度分布補正情報を取得し、制御ユニット５の補助記憶デバイス５３に記憶させる。前記強度分布補正情報は、例えば、予め他の位相差観察装置等で取得した情報でもよいし、本実施形態の位相差観察装置１００の使用者が入力した情報でもよいし、本実施形態の位相差観察装置１００で取得した情報でもよいが、メニスカスによる位相差画像の劣化をより効果的に抑制できることから、本実施形態の位相差観察装置１００で取得した情報が好ましい。本実施形態の位相差観察装置１００を用いて前記強度分布補正情報を取得する場合、前記強度分布補正情報は、具体的には、以下のように取得する。

図３は、前記強度分布補正情報を取得する場合の位相差観察装置１００の構成を示す模式図である。なお、図３では、前記照明光の光路は、省略している。図３に示すように、位相差観察装置１００のステージ４には、被観察体４２を含まない細胞培養容器４１（補正用の細胞培養容器４１）が配置されている。この際、補正用の細胞培養容器４１内の培養液の液量および種類は、被観察体４２を含む細胞培養容器４１内の液量および種類と同じとする。また、位相差観察装置１００の結像光学系３の結像レンズ３３と、撮像素子３４との間には、位相板撮像レンズ３５が挿入されている。これにより、位相板３２の像および照明光の像（ＤＭＤ２２の反射光の像）が、図３に示すように、撮像素子３４に結像される。図示していないが、制御ユニット５は、撮像素子３４と電気的に接続されている。位相板撮像レンズ３５は、例えば、公知のレンズまたはレンズ系が使用できる。

つぎに、図３に示す位相差観察装置１００を用いて、補正用の細胞培養容器４１を複数の区分に分画して、各区分を撮影（タイリング撮影）することにより、補正用の位相板３２の像および照明光の像を、撮像素子３４により取得する。また、各撮像の際に、制御ユニット５は、結像光学系３の位置を、結像系位置情報として取得する。前記結像系位置情報（結像光学系３の位置）は、例えば、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）またはＸＹ軸における座標（二次元座標）である。

図４は、撮像素子３４により撮像される補正用の位相板３２の像および照明光の像の模式図である。補正用の細胞培養容器４１内の培養液の水平面のＺ軸方向に、照明光学系２および結像光学系３を配置する。この際に、ＤＭＤ２２と位相板３２とを光学的に共役させ、撮像素子３４により撮像すると、撮像された位相差画像（補正用画像）では、図４（Ａ）に示すように、照明光の像２２ａが、位相板３２の像（位相板像）３２ａに含まれる。しかしながら、前述のように、細胞培養容器４１の壁面の近傍を観察する場合、培養液の液面がメニスカスを形成し、レンズ効果が生じる。このため、メニスカスを通過する照明光が、屈折し、ＤＭＤ２２と位相板３２との光学的な共役関係が崩れる。そして、この際に、図４（Ｂ）に示すように、前記補正用画像において、照明光の像２２ａが、位相板像３２ａに含まれない、変形する、および／またはぼけが生じる等の問題が生じ、位相差効果が低減する。そこで、制御ユニット５は、図４（Ｂ）に示す問題が生じている際に、照明光の像２２ａと位相板像３２ａとの関係が、図４（Ａ）の状態となるように補正するための情報を、強度分布補正情報として取得する。具体的には、制御ユニット５は、補正用の細胞培養容器４１について、前記タイリング撮影時に、各撮像位置、すなわち各結像光学系３の位置において、照明光の像２２ａが、位相板像３２ａに含まれる照明光の強度分布を求める。すなわち、制御ユニット５は、照明光の像２２ａが位相板像３２ａに含まれる状態に照明光の強度分布が補正された際の被観察体４２方向に照明光を反射するＤＭＤ２２のミラーの位置情報と、被観察体４２方向に照明光を反射しないＤＭＤ２２のミラーの位置情報とを求める。

制御ユニット５は、前記タイリング撮影時に、前記補正用画像において照明光の像２２ａが、位相板像３２ａに含まれるか否かを検出する。そして、照明光の像２２ａが位相板像３２ａに含まれない場合、すなわち、照明光の像２２ａと位相板３２の像３２ａとにずれがある場合、制御ユニット５は、照明光の像２２ａが位相板像３２ａに含まれる、ＤＭＤ２２の反射光の位置および大きさを求める。具体的には、制御ユニット５は、前記補正用画像における明るいリング（照明光の像２２ａ）および暗いリング（位相板像３２ａ）を検出する。つぎに、制御ユニット５は、前記明るいリングおよび前記暗いリングが同心となり、かつ照明光の像２２ａが、位相板像３２ａに含まれるＤＭＤ２２の反射光の位置および大きさを求める。具体的には、ＤＭＤ２２の反射光の位置をＸ軸方向およびＹ軸方向の少なくとも一方に所定範囲内で移動させ、また、あわせてＤＭＤ２２の反射光の大きさを所定範囲内で変更することで、前記明るいリングおよび前記暗いリングが同心となるＤＭＤ２２の反射光の位置および大きさを求める。

つぎに、制御ユニット５は、前記補正用画像において、照明光の像２２ａが変形しているか否かを検出する。そして、照明光の像２２ａが変形している場合、制御ユニット５は、照明光の像２２ａがリングの外周および内周が略真円となる、ＤＭＤ２２の反射光の形状を求める。具体的には、制御ユニット５は、前記補正用画像における明るいリングの形状を検出する。つぎに、ＤＭＤ２２の反射光の形状を所定範囲内で変形させ、前記明るいリングの外周および内周が略真円となるＤＭＤ２２の反射光の形状を求める。

そして、制御ユニット５は、前記補正用画像の撮像位置の情報、すなわち、前記結像系位置情報を、前記照明光の強度分布であるＤＭＤ２２の反射光の位置、形状および大きさの情報と関連づけて、前記強度分布補正情報として、補助記憶デバイス５３に記憶する。補助記憶デバイス５３に記憶する各情報は、例えば、後述の位相差観察装置１００を用いた撮像時に、細胞培養容器４１の種類および大きさ、培養液の種類および液量等の撮像対象の条件により、前記強度分布補正情報を指定できることから、細胞培養容器４１の種類および大きさの情報、ならびに前記培養液の種類および液量等の撮像対象の条件と関連づけて記憶することが好ましい。

さらに、制御ユニット５は、照明光の像２２ａのぼけが存在するか否かを検出してもよい。そして、照明光の像２２ａのぼけが存在する場合、制御ユニット５は、照明光の像２２ａのぼけが解消する光源１および照明光学系２の位置を求める。具体的には、制御ユニット５は、第１の移動ユニット６をＺ軸方向に所定範囲内で移動させることで、光源１および照明光学系２を移動させ、照明光の像２２ａのぼけが解消する光源１および照明光学系２の位置を求める。また、制御ユニット５は、ぼけが解消する光源１および照明光学系２の位置である照明系位置情報を取得する。前記照明系位置情報（光源１および照明光学系２の位置）は、例えば、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）またはＺ軸における座標である。そして、制御ユニット５は、前記結像系位置情報と、ぼけが解消する光源１および照明光学系２の位置である照明系位置情報とを関連づけて、照明系位置補正情報として、補助記憶デバイス５３に記憶させる。なお、前記照明系位置補正情報は、例えば、前記強度分布補正情報と同様に、前記撮像対象の条件と関連付けて記憶することが好ましい。

本実施形態の位相差観察装置１００において、制御ユニット５は、前記照明光の強度分布の全体を補正することにより、前記強度分布補正情報を取得しているが、他の方法により、前記強度分布補正情報を取得してもよい。具体的には、制御ユニット５は、例えば、１つの結像光学系３の位置において、ＤＭＤ２２のミラーを１枚動作させ、動作されたミラーにより照明光を被観察体４２方向に反射させる。この際に、制御ユニット５は、例えば、撮像素子３４により前記補正用画像を撮像する。つぎに、制御ユニット５は、例えば、前記補正用画像において、前記ミラーからの反射光が結像した位置を特定し、動作させたミラーの位置情報と、その反射光の補正用画像における結像位置とを関連付ける。さらに、制御ユニット５は、例えば、これをＤＭＤ２２の全てのミラーについて実施し、各ミラーの位置情報と、その反射光の補正用画像における結像位置とを関連付ける。そして、制御ユニット５は、各ミラーの反射光の補正用画像における結像位置のうち、位相板像３２ａに含まれる結像位置を抽出する。制御ユニット５が、例えば、抽出された結像位置に対応するミラーの位置情報に基づき、ＤＭＤ２２の対応する位置のミラーを動作させ、動作されたミラーにより被観察体４２方向に照明光を反射させると、照明光の像２２ａが位相板像３２ａに含まれる。このため、制御ユニット５は、例えば、前記結像系位置情報と、前記抽出された結像位置に対応するミラーの位置情報とを関連付けて、強度分布補正情報として、補助記憶デバイス５３に記憶する。制御ユニット５は、例えば、他の結像光学系３の位置において、同様の処理を実施し、各結像光学系３の位置における強度分布補正情報を取得する。

なお、制御ユニット５が、前記強度分布補正情報を算出する場合を例にあげて説明したが、前記強度分布補正情報は、例えば、前記補正用画像に基づき、位相差観察装置１００の使用者が、前述の入力手段等を用いて入力してもよい。

このようにして、本実施形態の位相差観察装置１００を用いて、前記強度分布補正情報を取得することができる。

図５は、図１に示す位相差観察装置１００を用いた位相差画像のタイル画像の撮像方法を示すフローチャートである。図５に示すように、本実施形態の位相差観察装置１００を用いた位相差画像の撮像方法は、例えば、Ｓ１〜Ｓ４工程を含む。前記撮像方法は、さらに、Ｓ５〜Ｓ１０工程を含んでもよい。なお、以下の説明では、細胞培養容器４１の全面を撮像する場合をあげるが、位相差観察装置１００により撮像される領域（撮像対象領域）はこれに限定されない。位相差観察装置１００は、例えば、使用者等により設定された撮像対象領域を撮像する。前記撮像対象領域は、例えば、細胞培養容器４１の一部または全部である。前記画像は、例えば、細胞培養容器４１内の被観察体４２を含む画像である。

まず、位相差観察装置１００の使用者が、撮像対象の細胞培養容器４１のサイズ、細胞培養容器４１内の培養液の種類、液量等の撮像対象の条件を選択する（Ｓ１）。そして、選択された撮像対象の条件を満たす、前記強度分布補正情報を補助記憶デバイス５３から読み出す（Ｓ２）。また、前記照明系位置補正情報が補助記憶デバイス５３に記憶されている場合、前記照明系位置補正情報を補助記憶デバイス５３から読み出してもよい。

つぎに、位相差観察装置１００に配置された被観察体４２を含む細胞培養容器４１について、タイリング撮影を実施する（Ｓ３）。制御ユニット５は、各撮像時に、結像光学系３の位置である結像系位置情報を取得し、前記結像系位置情報および前記強度分布補正情報に基づき、結像光学系３の位置に対応するＤＭＤ２２の反射光の位置、形状、および大きさとなるように、照明光の強度分布を補正する。そして、位相差観察装置１００における撮像素子３４により、位相差画像を撮像する。また、前記照明系位置補正情報を読み出している場合、制御ユニット５は、さらに、前記結像系位置情報および前記照明系位置補正情報に基づき、結像光学系３の位置に対応する第１の移動ユニット６の位置に、第１の移動ユニット６を移動させることにより、光源１および照明光学系２の位置を補正してもよい。さらに、位相差観察装置１００における撮像素子３４により、位相差画像を撮像してもよい。

そして、制御ユニット５は、得られた位相差画像に基づき、タイル画像を合成する（Ｓ４）。このようにして、図１の位相差観察装置１００を用いて、タイル画像を取得することができる。なお、タイル画像の取得を例にあげて説明したが、細胞培養容器４１のうち、位相差観察装置１００を用いて、被観察体４２が存在する領域の位相差画像のみを取得してもよい。

図１の位相差観察装置１００を用いてタイル画像を取得する場合、設定した強度分布補正情報における培養液の種類および液量、細胞培養容器４１の種類および大きさ等と、撮像対象の細胞培養容器４１における培養液の種類および液量、細胞培養容器４１の種類および大きさ等の差異により生じる位相差効果の低減に対応できるため、制御ユニット５は、さらに、タイル画像の合成に用いた撮像画像における撮像不良部位を検出してもよい。この場合、制御ユニット５は、前記撮像不良部位と対応する細胞培養容器４１の箇所（区分）について、撮像条件の補正値（強度分布補正情報の補正値）を算出し、撮像素子３４による再撮像を実施する。

具体的には、まず、制御ユニット５は、撮像不良部位があるか否かを検出する（Ｓ５）。Ｎｏの場合、制御ユニット５は、処理を終了する。他方、Ｙｅｓの場合、Ｓ６に進む。前記撮像不良部位は、例えば、輝度が高くなることにより、コントラストが低下した領域を意味する。具体的には、制御ユニット５は、得られた各位相差画像について、１つの位相差画像内の輝度値の合計値を算出する。そして、制御ユニット５は、得られた輝度値の合計値が、閾値以上の場合、撮像不良部位であると判断する。前記閾値は、任意の値とすることができ、具体的には、細胞培養容器４１の培養液が水平である領域で撮像した位相差画像の輝度値の合計値から所定倍以上（例えば、１．１５倍以上）とすることができる。前記輝度値の合計値による撮像不良部位の検出は、例えば、得られた位相差画像の全部または一部に対して実施する。具体例として、前記位相差画像において、ステージ４は、例えば、前記位相差画像において暗部となる。このため、輝度値の合計値により撮像不良部位を検出する場合、例えば、ステージ４を含む位相差画像に対応するタイル画像の領域は、輝度値の合計値による撮像不良部位の検出対象から除外する等の処理を行なってもよい。前記除外処理された位相差画像に対応するタイル画像の領域は、例えば、他の撮像不良部位の検出方法により、撮像不良部位にあたるか否かを検出してもよい。

つぎに、制御ユニット５は、前記撮像不良部位に対応する位相差画像の再撮像時の補正値を算出する。前記補正値は、例えば、前記照明光の強度分布、すなわち、ＤＭＤ２２の反射光の位置、大きさ、および形状を補正する補正値でもよいし、光源１および照明光学系２の位置を補正する補正値でもよい。前記補正値は、例えば、再撮像した位相差画像における輝度値の合計値が、前記閾値未満となるように設定される。

制御ユニット５が、ＤＭＤ２２の反射光の位置、大きさ、および形状に関する補正値を算出する場合、前記補正値は、例えば、以下のように実施する。まず、前記撮像不良部位のうち、補正値を算出する１箇所（１つの位相差画像）を抽出する（Ｓ６）。前記強度分布補正情報におけるＤＭＤ２２の反射光の位置、大きさ、および形状の求め方と同様にして、前記補正値を算出する（Ｓ７）。

そして、制御ユニット５は、算出した補正値に基づき、再撮像を実施する（Ｓ８）。具体的には、制御ユニット５は、前記補正値に基づき、照明光の強度分布、ＤＭＤ２２の反射光の位置、大きさ、および形状を補正し、再撮像する。

つぎに、制御ユニット５は、全ての撮像不良部位について再撮像が完了したかを確認する（Ｓ９）。Ｎｏの場合、Ｓ６に戻る。他方、Ｙｅｓの場合、Ｓ１０に進む。そして、制御ユニット５は、Ｓ１０の再撮像された位相差画像（再撮像画像）を、元の位相差画像、すなわち、最初に撮像した位相差画像と置換後、得られた位相差画像に基づき、タイル画像を再合成する（Ｓ１０）。そして、制御ユニット５は、処理を終了する。

なお、ＤＭＤ２２の反射光の位置、大きさ、および形状に関する補正値を算出する場合を例にあげて説明したが、前述のように、光源１および照明光学系２の位置を補正する補正値であってもよい。この場合、前記補正値の算出は、例えば、以下のように実施できる。まず、前記撮像不良部位のうち、補正値を算出する１箇所（１つの位相差画像）を抽出する。つぎに、光源１および照明光学系２（照明系）のＸ軸方向の補正値、Ｙ軸方向の補正値およびＺ軸方向の補正値を算出する。具体的には、制御ユニット５は、第１の移動ユニット６により光源１および照明光学系２の位置を所定範囲内でＸ軸方向、Ｙ軸方向および／またはＺ軸方向に移動させる。この際に、制御ユニット５は、前記移動と並行して、撮像素子３４により撮像される位相差画像における輝度値の合計値を算出する。そして、制御ユニット５は、各位相差画像における輝度値の合計値が、前記閾値以下となる位置、好ましくは、最小値となる位置を、補正値として算出する。前記位置は、例えば、ＸＹＺ軸における座標（三次元座標）である。

位相差観察装置１００を用いた撮影方法では、Ｓ３工程において、１つの区分に対して、複数の照明光の強度分布を用いて、撮像し、得られた画像のうち、位相差像として適した部分の画像を用いて、１つの区分の画像を作製してもよい。すなわち、１つの区分に対する強度分布補正情報は、複数の照明光の強度分布を含んでもよい。図６は、図３の位相差観察装置１００を用いて、１または複数の照明光の強度分布を含む強度分布補正情報の取得方法の他の例を示すフローチャートである。図６に示すように、前記取得方法は、Ｓ２１〜Ｓ２７工程およびＳ２７１工程を含む。前記強度分布補正情報の取得は、例えば、前記Ｓ１工程に先立ち実施される。

まず、結像光学系３を、強度分布補正情報を取得する区分へ移動する（Ｓ２１）。つぎに、前記区分において、制御ユニット５は、照明光の像２２ａが、位相板像３２ａに含まれる照明光の強度分布（１回目の照明光の強度分布）を求める（Ｓ２２）。すなわち、制御ユニット５は、照明光の像２２ａが位相板像３２ａに含まれる状態に照明光の強度分布が補正された際の被観察体４２方向に照明光を反射するＤＭＤ２２のミラーの位置情報と、被観察体４２方向に照明光を反射しないＤＭＤ２２のミラーの位置情報とを求める。より具体的には、前述のように、制御ユニット５は、照明光の像２２ａが位相板像３２ａに含まれる、ＤＭＤ２２の反射光の位置および大きさを求める。

つぎに、制御ユニット５は、ＤＭＤ２２における照明光の強度分布を、Ｓ２２工程で得られた照明光の強度分布に変化させ、撮像素子３４により、前記区分を撮像する（Ｓ２３）。得られた画像の画素における輝度値が、輝度値の基準値以上かを判定する（Ｓ２４）。前記画素は、前記画像における１画素でもよいし、複数画素でもよいが、輝度値の変化を検出しやすく、メニスカスによる影響を抑制できることから、後者が好ましい。後者の場合、前記画素は、画素ブロックということもできる。前記画素ブロックは、例えば、前記画像における任意の数の隣接する画素を１つのユニットとし、前記画像を複数のユニットに分割することにより作製できる。具体例として、前記画素ブロックは、例えば、前記画像をマス目状に分割することにより作製できる。前記画素が画素ブロックの場合、前記画素の輝度値は、例えば、前記画素ブロックの各画素の輝度値の合計値として算出できる。また、前記輝度値の基準値は、任意の値とでき、例えば、得られた画像において、輝度値が上限値に達している画素が含まれるように設定する。具体例として、前記輝度値の基準値（Ｂ_ｓ）は、例えば、前記画像の画素において最低の輝度値（Ｂ_Ｌ）を基準として、１．１×Ｂ_Ｌ≦Ｂ_ｓ≦１．２×Ｂ_Ｌ、好ましくは、Ｂ_ｓ＝１．１５×Ｂ_Ｌである。そして、Ｎｏの場合、すなわち、前記画像における輝度値が輝度値の基準値未満の場合、Ｓ２６工程に進む。他方、Ｙｅｓの場合、すなわち、前記画像における輝度値が輝度値の基準値以上の場合、前記区分において、制御ユニット５は、前記画像の輝度値の基準値以上の領域について、照明光の像２２ａを変化させ、つぎの照明光の強度分布（２回目の照明光の強度分布）を求める（Ｓ２５）。照明光の像２２ａの変化は、例えば、照明光の像２２ａが、位相板像３２ａに含まれるように変化させてもよいし、その一部または全部が、位相板像３２ａに含まれないように変化させてもよい。照明光の像２２ａの変化は、例えば、照明光の像２２の位置を移動させることにより実施することが好ましい。この場合、照明光の像２２の大きさおよび形状は、変化させないことが好ましい。位相差観察装置１００は、例えば、照明光の像２２の位置を移動させることにより、照明光の直接的な入射による輝度値の増加を抑制できる。このため、位相差観察装置１００は、例えば、前記画像における輝度値の基準値以上の領域において、適切なコントラストの被観察体４２の位相差像を取得可能な照明光の強度分布を求めることができる。

そして、１回目および２回目の照明光の強度分布を、結像光学系３の位置と関連付けて、前記強度分布補正情報として、記憶する（Ｓ２６）。Ｓ２６工程では、例えば、各回の照明光の強度分布と、前記画像の輝度値の基準値以上の領域とを関連付けて、前記強度分布補正情報として、記憶してもよい。これにより、位相差観察装置１００は、例えば、撮像素子３４による撮像後、各画像の輝度値の基準値未満の領域を統合することにより、前記区分の画像を簡易に取得できる。また、本実施形態の撮像方法における取得方法の説明では、Ｓ２５工程後、Ｓ２６工程に進むが、再度Ｓ２３に戻り、１回目の照明光の強度分布に代えて、２回目の照明光の強度分布を用いて、Ｓ２３工程からの工程を同様に実施してもよい。この場合、Ｓ２４工程およびＳ２５工程では、２回目の照明光の強度分布を適用して撮像することにより得られた画像のうち、１回目の照明光の強度分布を適用して撮像した際に、前記輝度値の基準値以上の領域（補正前領域）を対象にして実施する。そして、同様の工程を、各回のＳ２３工程において得られた画像の補正前領域における画素における輝度値が、前記輝度値の基準値未満となるまで繰り返し実施してもよい。すなわち、本実施形態の撮像方法は、各回で撮像した画像において、前記輝度値の基準値未満の領域を統合した際に、撮像対象の区分全体の画像が得られるまで実施してもよい。

Ｓ２７工程では、全ての区分について、前記強度分布補正情報の取得が完了したかを判定する。Ｎｏの場合、すなわち、全ての区分について、前記強度分布補正情報の取得が完了していない場合、結像光学系３をつぎの区分へ移動し（Ｓ２７１）、再度Ｓ２２工程を実施する。他方、Ｙｅｓの場合、すなわち、全ての区分について、前記強度分布補正情報の取得が完了している場合、前記強度分布補正情報の取得方法を終了する。

つぎに、前記取得方法により得られた前記強度分布補正情報および位相差観察装置１００を用いた撮像方法について説明する。図７は、図１に示す位相差観察装置１００を用いた位相差画像のタイル画像の撮像方法におけるＳ３工程の他の例を示すフローチャートである。図７に示すように、Ｓ３工程は、例えば、Ｓ３１〜Ｓ３７工程、Ｓ３２１工程、Ｓ３５１工程、およびＳ３７１工程を含む。

まず、結像光学系３を撮像する区分へ移動する（Ｓ３１）。つぎに、前記区分と対応する前記強度分布補正情報、すなわち、結像光学系３の位置と関連付けられた強度分布補正情報を取得し、前記強度分布補正情報が、複数の照明光の強度分布を含むかを判定する（Ｓ３２）。Ｎｏの場合、すなわち、前記強度分布補正情報が、１つの照明光の強度分布を含む場合、ＤＭＤ２２における照明光の強度分布を、Ｓ３２工程で得られた照明光の強度分布に変化させ、撮像素子３４により、前記区分を撮像し（Ｓ３２１）、Ｓ３７工程に進む。他方、Ｙｅｓの場合、すなわち、前記強度分布補正情報が、複数の照明光の強度分布を含む場合、Ｓ３３工程に進む。以下、複数の照明光の強度分布が、Ｎ回分ある場合を例にあげて説明する。前記Ｎは、２以上の整数を意味する。Ｓ３３工程では、撮像時に適用する照明光の強度分布の回数ｎを１にセットする（Ｓ３３）。つぎに、ＤＭＤ２２における照明光の強度分布を、１回目の照明光の強度分布に変化させ、撮像素子３４により、前記区分を撮像する（Ｓ３４）。

前記撮像後、Ｎ回目の照明光の強度分布のうち、適用していない照明光の強度分布があるかを判定する。すなわち、Ｎ＝ｎかを判定する。そして、Ｎｏの場合、すなわち、Ｎ≠ｎの場合、ｎをｎ＋１にセットし（この場合、ｎ＝２、Ｓ３５１）、Ｓ３４工程に戻る。そして、２回目の照明光の強度分布を適用してＳ３４工程からの工程を同様に実施する。そして、前記撮像方法では、Ｎ＝ｎとなるまでＳ３４およびＳ３５工程を繰り返し実施する。他方、Ｙｅｓの場合、すなわち、Ｎ＝ｎの場合、得られたＮ枚の画像の画素における輝度値が、前記輝度値の基準値未満の領域（補正対象領域）を抽出し、抽出された画像を統合する。これにより、前記区分を撮像した、１枚の画像を取得する（Ｓ３６）。

そして、Ｓ３７工程では、全ての区分について撮像が完了したかを判定する。Ｎｏの場合、次の区分へ移動し（Ｓ３７１）、Ｓ３２工程からの工程を同様にして実施する。他方、Ｙｅｓの場合、Ｓ３工程を終了する。

Ｓ３工程において、１または複数の照明光の強度分布を含む強度分布補正情報を適用し、撮像することにより、１つの区分において、１つの照明光の強度分布を含む強度分布補正情報に基づく補正のみで難しい場合においても、位相差画像の劣化が抑制された画像を取得することができる。

本実施形態の位相差観察装置１００によれば、前記特許文献１のような、メニスカスによる位相差画像の劣化を抑制するための追加の撮像部の構成が不要である。このため、本実施形態の位相差観察装置１００によれば、装置を小型化できる。また、本実施形態の位相差観察装置１００は、例えば、被観察体４２を含まない細胞培養容器４１を用いて取得した強度分布補正情報に基づき、撮像時の照明光の強度分布を補正するため、例えば、撮像時に補正値を算出し、補正を実施する特許文献１の装置と比較して、より短い時間で撮像が可能である。また、本実施形態の位相差観察装置１００は、強度分布補正情報に基づき、撮像時の照明光の強度分布を補正するため、メニスカスによる位相差画像の劣化を抑制することができる。このため、本実施形態の位相差観察装置１００によれば、コントラストが大きな位相差画像を撮像できる。これらの効果は、後述の細胞処理装置においても同様である。

（実施形態２）
本実施形態は、細胞処理装置の一例である。図８〜図１７に、本実施形態の細胞処理装置の構成の一例を示す。図８は、本実施形態の細胞処理装置の構成の一例を示す斜視図であり、図９は、本実施形態の細胞処理装置における第１領域、第２領域、および第３領域の構成を示す模式断面図であり、図１０は、本実施形態の細胞処理装置の第１領域の構成の一例を示す斜視図であり、図１１は、図８におけるＩ−Ｉ方向からみた第１領域の断面図であり、図１２において、（ａ）は、本実施形態の細胞処理装置における培養容器配置部の一例を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、図１２（ａ）におけるIII-III方向からみた断面図であり、図１３は、前記第１領域の外壁を外した場合における第１領域および循環手段の斜視図であり、図１４は、図８におけるII-II方向からみた前記第１領域の上部および前記循環手段の断面図であり、図１５において、（ａ）は、本実施形態の細胞処理装置の第２領域の構成の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、前記第２領域の構成の他の例を示す斜視図であり、図１６は、本実施形態の細胞処理装置における制御ユニットの一例を示すブロック図であり、図１７は、本実施形態の細胞処理装置の構成の他の例を示す斜視図である。

図８に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００は、第１領域である第１室８１と、第２領域である第２室８２と、第３領域である第３室８３と、循環手段８４とを含み、第１室８１と、第２室８２と、第３室８３とが、この順番で上から下方向に連続して配置されている。本実施形態の細胞処理装置２００は、循環手段８４を含むが、循環手段８４は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、第１室８１、第２室８２および第３室８３の位置関係は、第１室８１と第２室８２とが連続（隣接）して配置されていればよく、第３室８３は、任意の位置に配置できる。第３室８３は、例えば、図１７に示すように、第１室８１と第２室８２とは別個に配置してもよい。図１７に示すように、第３室８３が、第１室８１および第２室８２と別個に配置されている場合、細胞処理装置２００は、例えば、細胞処理システムということもできる。前記細胞処理システムは、例えば、卓上型のシステムとしてもよい。第１室８１は、第２室８２の上部に配置されていることが好ましい。細胞培養容器４１の上部から後述するレーザ照射ユニット８５によりレーザを照射する場合、レーザ照射ユニット８５の焦点位置を安定化させるために、細胞培養容器４１内の培地内に、レーザ出射部８５ｃの出射口を配置する必要がある。しかしながら、この状態でレーザ照射を行なうと、前記培地の成分が、レーザ出射部８５ｃの出射口に固着する、焼き付く等の問題が生じ、レーザ出射部８５ｃの出射口に汚れが生じる。このため、本実施形態の細胞処理装置２００のように配置することで、例えば、後述するレーザ照射ユニット８５で、細胞培養容器４１内の細胞を照射する際に、レーザ照射ユニット８５のレーザ出射口の汚れを抑制できる。したがって、本発明の細胞処理装置２００によれば、例えば、レーザ照射ユニット８５から出射されるレーザの出力を安定化することができ、効率よく細胞を処理できる。各領域（各室）の形成材料は、特に制限されず、例えば、ステンレス板、防錆処理された鉄板、真空成型、射出成型、圧空成型等による成型が可能な樹脂板等があげられる。各領域の形成材料は、後述する観察ユニットにより、細胞培養容器４１内の細胞をより明確に撮像できることから、非透光性の材料であることが好ましい。前記「非透光性」は、例えば、前記観察ユニットによる撮像に影響を与える波長の光の透過を抑制することを意味する。前記観察ユニットが蛍光観察可能な場合、前記光の波長は、例えば、検出する蛍光に対応する波長があげられる。具体例として、前記非透光性の材料は、例えば、前述の各領域の形成材料等があげられる。各領域の大きさおよび形状は、特に制限されず、各領域内に配置する部材（手段）の大きさおよび形状に応じて適宜設定できる。本実施形態の細胞処理装置２００において、第１室８１と第２室８２とは、別個の筐体で構成し、第１室８１を構成する筐体および第２室８２を構成する筐体を隣接して配置しているが、これに限定されず、第１室８１と第２室８２とを１つの筐体で構成し、１つの筐体内で、第１室８１と第２室８２とを区分けすることで構成してもよい。本実施形態の細胞処理装置２００は、第１室８１および第２室８２を別個の筐体で構成することにより、例えば、細胞処理装置２００内の各部材のメンテナンスを容易に実施でき、また、細胞処理装置２００の組み立てが容易となる。

つぎに、図９に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００は、光源１、照明光学系２、結像光学系３、細胞培養容器配置ユニット４、および制御ユニット５、ならびに後述の第１の移動ユニット６および第２の移動ユニット７を主要な構成として含む観察ユニットと、レーザ照射ユニット８５とを主要な構成として含む。前記観察ユニットの細胞培養容器配置ユニット４以外の構成は、前記実施形態１の位相差観察装置１００と同様であり、その説明を援用できる。なお、図９において、後述する第１室８１の二重壁の外壁は、省略している。レーザ照射ユニット８５は、レーザ光源８５ａ、光ファイバ８５ｂ、およびレーザ出射部８５ｃを含み、レーザ光源８５ａおよびレーザ出射部８５ｃは、光ファイバ８５ｂにより光学的に接続されている。第１室８１には、筐体８６に収容された光源１および照明光学系２と、第１の移動ユニット６とが配置されている。光源１および照明光学系２を収容する筐体８６は、第１の移動ユニット６により移動可能である。第２室８２には、筐体８７に収容された結像光学系３と、第２の移動ユニット７と、レーザ照射ユニット８５とが配置されている。結像光学系３と、レーザ照射ユニット８５におけるレーザ出射部８５ｃとは、第２の移動ユニット７により移動可能である。第３室８３には、制御ユニット５および電源ユニット５７が配置されている。細胞培養容器配置ユニット４は、第１室８１と第２室８２の間の隔壁の一部として形成されている。本実施形態の細胞処理装置２００は、細胞培養容器配置ユニット４、細胞培養容器４１、第１の移動ユニット６、第２の移動ユニット７、筐体８６、筐体８７、第１室８１、第２室８２、および第３室８３を含むが、いずれも任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。

第１室８１は、その前面（図８において手前側）に作業用の開口部８１１ａを含み、またその側面にメンテナンスが可能な開口部８１１ｂを含む。開口部８１１ａは、第１室８１である被観察体処理室内で被観察体処理に関連する作業を行なうための開口部である。開口部８１１ｂは、前記被観察体処理室のメンテナンスが可能な開口部である。開口部８１１ａの開口面積は、例えば、メンテナンス作業が容易になることから、開口部８１１ｂの開口面積より小さいことが好ましい。開口部８１１ａならびに開口部８１１ｂの大きさおよび数は、特に制限されず、例えば、安全キャビネットにおける作業用の開口部およびメンテナンスが可能な開口部の大きさおよび数を参照できる。具体例として、開口部８１１ａならびに開口部８１１ｂの大きさおよび数は、例えば、ＥＮ規格であるＥＮ１２４６９：２０００で特定される安全キャビネットの規格を参照できる。開口部８１１ｂの数は、特に制限されず、任意の数とできるが、例えば、メンテナンスがより容易となることから、２以上が好ましい。第１室８１における開口部８１１ａおよび開口部８１１ｂの配置箇所は、特に制限されず、任意の場所とできるが、開口部８１１ａと開口部８１１ｂとは、第１室８１の異なる場所（例えば、異なる側面）に配置することが好ましい。本実施形態において、開口部８１１ｂは、細胞処理装置２００内のメンテナンスを容易に行うことを主目的としたが、他の目的でも使用してもよい。本実施形態の細胞処理装置２００は、例えば、開口部８１１ｂから内部の各部材の動き等を観察可能とすることで、細胞処理装置２００にトラブルが発生した場合に不具合箇所を直接観察でき、対応策を検討することができる。

第１室８１の前面の壁は、外壁および内壁を有する二重壁となっており、扉８１２ａは、前記外壁と前記内壁との間の空間に配置されたレールを昇降することにより、開口部８１１ａの開口を開閉する。開口部８１１ｂは、その開口を、前記開口を覆う扉８１２ｂの着脱により開閉可能である。開口部８１１ｂは、例えば、前記被観察体処理室内で細胞の処理を行なう際に、その開口が扉８１２ｂに封止されていることが好ましい。これにより、例えば、細胞処理装置２００外の気体およびそれに含まれる埃の前記被観察体処理室内への流入を防止できる。本実施形態の細胞処理装置２００において、開口部８１１ａおよびその扉８１２ａ、ならびに開口部８１１ｂおよびその扉８１２ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよいし、いずれかの開口部およびその扉のみを含んでもよい。また、第１室８１の壁は、二重壁でもよいし、一重壁でもよいが、他の部材を内部に配置することで、細胞処理装置２００の大きさを小さくできることから前者が好ましい。また、第１室８１の壁が一重壁の場合、扉８１２ａは、例えば、扉８１２ｂのように第１室８１の外部に配置される。前記扉の開閉の形式は、特に制限されず、例えば、扉８１２ａのように昇降式でもよいし、扉８１２ｂのように外付け式でもよいし、その他の形式でもよい。前記その他の形式は、例えば、観音開き式、アコーディオン式、引き扉式等があげられる。前記扉の形成材料は、特に制限されず、例えば、前述の各領域の形成材料を援用でき、非透光性の材料が好ましい。

図１０に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００の第１室８１の内部は、被観察体を処理する被観察体処理室であり、扉８１２ａ、８１２ｂを閉めることにより閉鎖可能である、すなわち開閉可能である。前記被観察体処理室は、ＸＹステージ６１およびアーム６２を含む第１移動ユニット６、吸引吐出ユニット８１３と、照明光学系２を収容する筐体８６と、排液容器配置部８１４ａと、収容容器配置部８１５ａと、細胞培養容器配置ユニット４と、回収容器配置部８１６ａとを含む。本実施形態において、前記被観察体処理室は、ＸＹステージ６１およびアーム６２を含む第１移動ユニット６、吸引吐出ユニット８１３、排液容器配置部８１４ａ、収容容器配置部８１５ａ、ならびに回収容器配置部８１６ａを含むが、いずれも任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよく、また、いずれか１つを含んでもよいし、２つ以上を含んでもよい。ＸＹステージ６１は、前記被観察体処理室の底面に配置されており、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能なように配置されている。ＸＹステージ６１の上部には、一対のアームを含むアーム６２が配置されている。アーム６２の一方のアーム先端部分には、吸引吐出ユニット８１３が、その吸引吐出口を下方向に向けて配置されている。また、アーム６２の他方のアーム先端部分には、照明光学系２を含む筐体８６が、照明光を被観察体４２方向に導光（照射）可能なように配置されている。排液容器配置部８１４ａ、収容容器配置部８１５ａ、細胞培養容器配置ユニット４、および回収容器配置部８１６ａは、前記被観察体処理室の底面において、ＸＹステージ６１のＸ軸方向の移動方向に沿って、この順番で配置されている。排液容器配置部８１４ａには、先端部材脱離手段８１４ｃを有する排液容器８１４ｂが配置され、収容容器配置部８１５ａには、収容容器８１５ｂが配置され、回収容器配置部８１６ａには、回収容器８１６ｂが配置されている。

本実施形態の細胞処理装置２００は、第１の移動ユニット６であるＸＹステージ６１およびアーム６２により、照明光学系２および吸引吐出ユニット８１３を移動可能であるが、吸引吐出ユニット８１３は、第１の移動ユニット６以外の駆動手段により移動可能であってもよい。この場合、吸引吐出ユニット８１３を移動可能な駆動手段の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。本実施形態において、ＸＹステージ６１は、例えば、リニアモータ台車等を介して、対象物をＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って高速かつ精密に移動可能な公知のものである。アーム６２は、上下方向（Ｚ軸方向）に伸縮可能であるが、アーム６２は、固定されていてもよい。後者の場合、第１の移動ユニット６は、ＸＹ平面上のみにおいて、すなわち、図１０において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のみに、吸引吐出ユニット８１３を移動可能である。

吸引吐出ユニット８１３は、例えば、細胞培養容器４１内の培地、細胞等を吸引および吐出する。吸引吐出ユニット８１３は、例えば、その吸引吐出口側に、後述する先端部材を装着して使用する。吸引吐出ユニット８１３は、特に制限されず、例えば、公知の吸引吐出手段が利用でき、具体例として、電動ピペッタ、電動シリンジポンプ等があげられる。

排液容器配置部８１４ａは、吸引吐出ユニット８１３により吸引した吸引液を排液する排液容器８１４ｂを配置可能な領域である。本実施形態において、排液容器配置部８１４ａには、排液容器８１４ｂが配置されているが、排液容器８１４ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。本実施形態において、排液容器８１４ｂは、上部開口の箱であり、収容容器配置部８１５ａ側の壁が上方向に伸びており、その上端に、半円状の凹部（切り欠き）として形成されている先端部材脱離手段８１４ｃを含む、前記被観察体処理室の底面に対して略平行方向な壁（上面）を有する。排液容器８１４ｂは、吸引吐出ユニット８１３から脱離した先端部材を回収可能であることから、例えば、先端部材回収容器ということもでき、また、排液容器配置部８１４ａは、先端部材回収容器配置部ということもできる。先端部材脱離手段８１４ｃは、排液容器８１４ｂに形成されているが、別個に配置されてもよい。また、先端部材脱離手段８１４ｃは、吸引吐出ユニット８１３の近傍、具体的には、吸引吐出ユニット８１３が配置されている第１移動ユニット６のアーム６２に配置されてもよい。

収容容器配置部８１５ａは、吸引吐出ユニット８１３に着脱可能な先端部材が収容された収容容器８１５ｂを配置可能な領域である。本実施形態において、収容容器配置部８１５ａには、収容容器８１５ｂが配置されているが、収容容器８１５ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。前記先端部材は、特に制限されず、吸引吐出ユニット８１３により吸引された液体を内部に貯留可能な部材であればよく、例えば、吸引吐出ユニット８１３がピペッタの場合、チップがあげられる。収容容器８１５ｂは、例えば、前記チップが収容されたラックがあげられる。本実施形態の細胞処理装置２００は、先端部材脱離手段８１４ｃおよび収容容器配置部８１５ａを含むことで、細胞培養容器４１内の培地、細胞等を吸引および吐出する際の移動を簡素化（短く）できる。

回収容器配置部８１６ａは、吸引吐出ユニット８１３により回収した細胞を含む吸引液を回収する回収容器８１６ｂを配置可能な領域である。本実施形態において、回収容器配置部８１６ａには、回収容器８１６ｂが配置されているが、回収容器８１６ｂは、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。回収容器８１６ｂは、例えば、公知のディッシュ、フラスコ等の培養容器等があげられる。

本実施形態において、前記被観察体処理室の底面には、細胞培養容器配置ユニット４の配置面、すなわち、ＸＹ平面において、ＸＹステージ６１の長軸方向（Ｘ軸方向）の移動方向に沿って、排液容器配置部８１４ａ、収容容器配置部８１５ａ、細胞培養容器配置ユニット４、および回収容器配置部８１６ａが、この順番で配置されているが、各配置部は、前記長軸方向に沿って配置されていなくてもよく、また、この順序で配置されていなくてもよい。本実施形態において、排液容器配置部８１４ａ、収容容器配置部８１５ａ、細胞培養容器配置ユニット４、および回収容器配置部８１６ａが、前述の順序で配置されていることにより、例えば、吸引吐出ユニット８１３の移動を直線的にでき、細胞培養容器４１内の培地、細胞等を吸引および吐出する際の移動を簡素化（短く）できる。

また、図１１に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００の前記被観察体処理室の前面側の壁には、開口部８１１ａの上部に、カメラ８１７、照明灯８１８ａ、８１８ｂおよび殺菌灯８１９を含む。カメラ８１７のＸ軸方向の両側には、照明灯８１８ａ、８１８ｂが配置されており、また、上部には、が配置されている。

本実施形態において、第１室８１の撮像手段として、カメラ８１７を設けているが、第１室８１の撮像手段は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、第１室８１の撮像手段は、カメラに限定されず、第１室８１内、すなわち、前記被観察体処理室内を撮像可能であればよい。第１室８１の撮像手段は、特に制限されず、顕微鏡、カメラ等の公知の撮像手段が使用でき、また公知の撮像手段と、ＣＣＤやＣＭＯＳ（Complementary MOS）等の固体撮像素子（イメージセンサ）とを組合せたものでもよい。本実施形態において、カメラ８１７は、前記被観察体処理室内の前面の壁に配置されているが、カメラ８１７の位置は、特に制限されず、任意の位置とでき、前記被観察体処理室内の広い範囲を撮像可能なように配置することが好ましい。具体的には、本実施形態の細胞処理装置２００のように、前記被観察体処理室において、細胞培養容器配置ユニット４の奥側（図１０において左上側）に、第１の移動ユニット６であるＸＹステージ６１およびアーム６２と吸引吐出ユニット８１３とが配置されている場合、前記被観察体処理室内の広い範囲を撮像可能であることから、前記被観察体処理室の手前側（図１０において右下側）に配置することが好ましい。前記第１の撮像手段は、複数の倍率（例えば、異なる倍率）で撮像可能なことが好ましいが、１つの倍率で撮像可能であってもよい。前記倍率は、例えば、撮像倍率を意味する。具体例として、カメラ８１７は、例えば、複数の倍率（例えば、異なる倍率）のレンズを含む。第１室８１の撮像手段は、例えば、光学ズーム、デジタルズーム等が可能であってもよい。本実施形態の細胞処理装置２００はカメラ８１７を含むことで、例えば、前記被観察体処理室内の作業を確認可能であり、作業の確実性が向上する。前記被観察体処理室内に配置される第１室８１の撮像手段の数は、特に制限されず、１つでもよいし、複数でもよい。

本実施形態において、照明手段として、照明灯８１８ａ、８１８ｂを設けているが、前記照明手段は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、前記照明手段は、照明灯に限定されず、前記被観察体処理室内に投光（照明）可能であればよい。前記照明手段は、特に制限されず、例えば、蛍光灯、ＬＥＤ灯等の公知の照明が使用できる。本実施形態において、照明灯８１８ａ、８１８ｂは、前記被観察体処理室内の前面の壁に配置されているが、照明灯８１８ａ、８１８ｂの位置は、特に制限されず、任意の位置とでき、前記被観察体処理室内の広い範囲に投光可能、すなわち、前記被観察体処理室内に影ができにくいように配置することが好ましい。具体的には、本実施形態の細胞処理装置２００のように、前記被観察体処理室において、細胞培養容器配置ユニット４の奥側（図１０において左上側）に、第１の移動ユニット６であるＸＹステージ６１およびアーム６２と吸引吐出ユニット８１３とが配置されている場合、前記被観察体処理室内の広い範囲に投光可能であることから、前記被観察体処理室の手前側（図１０において右下側）に配置することが好ましい。本実施形態の細胞処理装置２００は照明灯８１８ａ、８１８ｂを含むことで、例えば、前記被観察体処理室内の作業を確認可能であり、作業の確実性が向上する。前記被観察体処理室内に配置される照明手段の数は、特に制限されず、１つでもよいし、複数でもよい。

本実施形態において、殺菌手段として、殺菌灯８１９を設けているが、前記殺菌手段は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよい。また、前記殺菌手段は、殺菌灯に限定されず、前記被観察体処理室内、特に、細胞培養容器配置ユニット４周囲を殺菌可能であればよい。前記殺菌手段は、特に制限されず、例えば、殺菌灯、紫外ＬＥＤ灯等の公知の殺菌手段が使用できる。本実施形態において、殺菌灯８１９は、前記被観察体処理室内の前面の壁に配置されているが、殺菌灯８１９の位置は、特に制限されず、任意の位置とできる。殺菌灯８１９の位置は、例えば、細胞処理装置２００外の埃等は、開口部８１１ａ、８１１ｂから流入することから、開口部８１１ａ、８１１ｂ近傍を殺菌可能に配置されていることが好ましい。具体的には、本実施形態の細胞処理装置２００のように、前記被観察体処理室の前面側の壁に、開口部８１１ａが設けられている場合、前記被観察体処理室の前面側の壁において、開口部８１１ａの上部に前記殺菌手段を配置することが好ましい。本実施形態の細胞処理装置２００のように、前記被観察体処理室の側面側の壁に、開口部８１１ｂが設けられている場合、前記被観察体処理室の側面側の壁において、開口部８１１ｂの上部に前記殺菌手段を配置することが好ましい。また、細胞処理装置２００が前記照明手段および前記殺菌手段を含む場合、両者を前記被観察体処理室の同じ壁、例えば、開口部８１１ａが設けられている壁に配置することが好ましい。この場合、前記殺菌手段を、前記照明手段の上方に設けることが好ましい。本実施形態の細胞処理装置２００は殺菌灯８１９を含むことで、例えば、前記被観察体処理室内の清浄性が向上する。前記被観察体処理室内に配置される殺菌手段の数は、特に制限されず、１つでもよいし、複数でもよい。

本実施形態において、第１室８１である前記被観察体処理室の大きさ、形状、構造等は、例えば、前記安全キャビネットの大きさ、形状、構造等を参照でき、具体例として、前述のＥＮ１２４６９：２０００で特定される安全キャビネットの規格を参照できる。

図１２に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００の細胞培養容器配置ユニット４は、上蓋４３および底部４４を含み、上蓋４３は、底部４４に着脱可能に装着される。本実施形態において、細胞培養容器配置ユニット４は、上蓋４３および底部４４を含む箱であり、その内部に細胞培養容器４１が配置されているが、細胞培養容器配置ユニット４は、これに限定されず、細胞培養容器４１を配置可能であり、前記被観察体処理室において第２室８２と隣接するように配置され、かつ細胞培養容器配置ユニット４における第２室８２との隣接部（図１２において、底板４７）が透光可能であればよい。前記「透光」は、例えば、第２室８２のレーザ照射ユニット８５から照射されるレーザが透過することを意味する。また、前記観察ユニットの撮像素子３４が、底板４７を介して撮像可能であることを意味する。上蓋４３は、細胞培養容器４１に対して、光源１から照明光を照射可能なように、透光領域４５が設けられている。透光領域４５は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等から形成される。底部４４は、底壁４６および透光性の底板４７を含む。透光性の底板４７は、例えば、透明なガラス板、アクリル板等から形成される。底板４７は、第２室８２と隣接している。このため、細胞培養容器配置ユニット４の第２室８２との隣接部、すなわち、底板４７は、前記被観察体処理室の壁の一部として形成されているということもできる。底板４７と前記被観察体処理室の壁との接触部は、例えば、パッキン、シール材等の封止部材で封止されていることが好ましい。これにより、例えば、第２室８２内の気体およびそれに含まれる埃等が細胞培養容器配置ユニット４および前記被観察体処理室に流入することを防止できる。底壁４６は、４つの細胞培養容器４１をそれぞれ配置可能な、４つの凹部４８を含み、各凹部４８の側面は、前記被観察体処理室の内部から前記被観察体処理室の外部方向（図１２（ｂ）において、上から下方向）に向かって狭まる逆テーパ状である。また、各凹部４８は、その底板４７端側において、凹部４８の内側方向に突出する突出部４９を含む。細胞培養容器４１は、その底部端が、突出部４９と接触する。本実施形態の細胞処理装置２００において、底壁４６は、４つの凹部４８を有するが、底壁４６が有する凹部４８の数は、これに限定されず、配置する細胞培養容器４１の数に応じて適宜設定できる。凹部４８の大きさは、配置する細胞培養容器４１の大きさに応じて適宜設定できる。本実施形態の細胞培養容器配置ユニット４は、凹部４８が上述の構造を有することで、例えば、細胞培養容器４１の側面の形状によらず、細胞培養容器配置ユニット４に細胞培養容器４１を配置可能となる。本実施形態の細胞処理装置２００において、底壁４６は、その底面の壁と、その側面の壁とが一体形成されているが、底壁４６は、これに限定されず、それぞれを別部材としてもよい。底壁４６を別部材で構成することにより、例えば、異なる数および大きさの凹部４８を有する、複数の底壁４６の底面の壁の部材を準備しておくことができる。これにより、例えば、細胞培養容器４１の大きさおよび数に応じて、細胞培養容器４１の配置に適した大きさおよび数を有する底壁４６の底面の壁の部材に取替えることができ、細胞培養容器４１を好適に配置することができる。

図１３および１４に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００において、循環手段８４は、吸気部８４ａと、循環流路８４ｂと、気体供給部８４ｃと、排気部８４ｄとを含む。これにより、循環手段８４は、前記被観察体処理室内の気体を循環させる。

吸気部８４ａは、前記被観察体処理室内の気体を吸気する。吸気部８４ａは、前記被観察体処理室内の気体に代えて、または加えて細胞処理装置２００外の気体を吸気してもよい。本実施形態において、吸気部８４ａは、前記被観察体処理室の開口部８１１ａの近傍（例えば、直下）に配置されている。具体的には、吸気部８４ａは、その上面に複数の開口（例えば、スリット）が形成されており（図示せず）、前記開口が開口部８１１ａと連通するように、開口部８１１ａの下側に配置されている。このように、前記被観察体処理室の開口部８１１ａの近傍に吸気部８４ａを配置することで、例えば、扉８１２ａを開き、作業者が前記被観察体処理室内で作業をする際に、細胞処理装置２００外の気体およびそれに含まれる埃等が前記被観察体処理室内に流入することを防止できる。吸気部８４ａは、開口部８１１ａに代えて、または加えて開口部８１１ｂの近傍に配置されてもよい。吸気部８４ａは、例えば、ファン等の送風手段により前記被観察体処理室内の気体を吸気してもよい。

循環流路８４ｂは、吸気部８４ａと気体供給部８４ｃおよび排気部８４ｄとを接続する。本実施形態において、循環流路８４ｂは、前記外壁と前記内壁との間の空間および第１室８１の上部に配置されている。循環流路８４ｂは、例えば、中空の筒である。また、循環流路８４ｂは、その一端が吸気部８４ａと連通し、その他端が、気体供給部８４ｃおよび排気部８４ｄと連通している。本実施形態の細胞処理装置２００のように、循環流路８４ｂを、前記外壁と前記内壁との間の空間に配置することで、例えば、細胞処理装置２００の大きさを小さくできる。また、本実施形態において、循環手段８４は、循環流路８４ｂを含むが、循環流路８４ｂはあってもよいし、なくてもよい。後者の場合、吸気部８４ａは、例えば、気体供給部８４ｃおよび排気部８４ｄと直接的に接続している。循環流路８４ｂは、例えば、ファン等の送風手段により、吸気部８４ａにより吸気された気体を、気体供給部８４ｃおよび排気部８４ｄに送風してもよい。

循環流路８４ｂが前記送風手段を含む場合、前記送風手段は、吸気部８４ａ、気体供給部８４ｃ、または排気部８４ｄの近傍に配置してもよいし、これらの中央部等のその他の位置に配置してもよいが、吸気部８４ａからの吸気がよくなり、例えば、後述する気体供給部８４ｃにより生じるダウンフローと比較して、埃等が前記被観察体処理室内に流入することをより効果的に防止できることから、吸気部８４ａの近傍に配置することが好ましい。前記送風手段が吸気部８４ａの近傍に配置される場合、前記送風手段は、例えば、第２室８２または第３室８３に配置されることが好ましい。具体例として、本実施形態の細胞処理装置２００において、循環流路８４ｂが、さらに前記送風手段を含む場合、前記送風手段は、第２室８２または第３室８３内において、手前側（図８における左下側）、すなわち、吸気部８４ａの下側に配置されている。そして、この場合、循環流路８４ｂは、吸気部８４ａと前記送風手段の吸気側とを接続し、かつ前記送風手段の送風側と気体供給部８４ｃおよび排気部８４ｄとを接続する。すなわち、循環流路８４ｂは、第２室８２、または第２室８２および第３室８３と、前記外壁と前記内壁との間の空間と、第１室８１の上部とに配置されている。

気体供給部８４ｃは、吸気部８４ａが吸気した気体の一部を前記被観察体処理室内に供給する。本実施形態において、気体供給部８４ｃは、第１室８１の上端と、吸気部８４ａより吸気した気体を前記被観察体処理室内に供給可能なように連通されている。気体供給部８４ｃは、例えば、ファン等の送風手段により気体を前記被観察体処理室内に供給してもよい。また、気体供給部８４ｃは、例えば、気体清浄化手段を含んでもよい。この場合、気体供給部８４ｃから前記被観察体処理室内に供給される気体は、前記気体清浄化手段を通過する。前記気体清浄化手段を含むことにより、例えば、埃等が前記被観察体処理室内に流入することを防止できる。前記気体清浄化手段は、例えば、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）等の微粒子捕集用フィルタ等があげられる。本実施形態の細胞処理装置２００は、前記被観察体処理室の上部において気体供給部８４ｃと接続していることにより、例えば、気体供給部８４ｃからの送風によりダウンフローが生じ、これにより開口部８１１ａから埃等が前記被観察体処理室内に流入することをより効果的に防止できる。

排気部８４ｄは、吸気部８４ａが吸気した気体の残部を前記被観察体処理室外、具体的には、細胞処理装置２００外に排気する。本実施形態において、排気部８４ｄは、吸気部８４ａより吸気した気体を細胞処理装置２００の外部に排気可能なように、細胞処理装置２００の上端（最上部）に配置されている。このように排気部８４ｄを細胞処理装置２００の最上部に設けることにより、例えば、細胞処理装置２００の大きさを小さくでき、かつ排気によって舞い上がった埃が、前記被観察体処理室内に流入することを防止できる。排気部８４ｄは、例えば、ファン等の送風手段により気体を細胞処理装置２００の外部に排気してもよい。また、排気部８４ｄは、例えば、前記気体清浄化手段を含んでもよい。この場合、排気部８４ｄから細胞処理装置２００外に排出される気体は、前記気体清浄化手段を通過する。前記気体清浄化手段を含むことにより、例えば、前記被観察体処理室内で生じた微粒子等の細胞処理装置２００外への流出を防止できる。

循環手段８４において、各部の大きさ、形状、構造等は、例えば、前記安全キャビネットの大きさ、形状、構造等を参照でき、具体例として、前述のＥＮ１２４６９：２０００で特定される安全キャビネットの規格を参照できる。

図１５（ａ）に示すように、本実施形態の細胞処理装置２００において、第２室８２は、第２の移動ユニット７、結像光学系３が収容された筐体８７およびレーザ照射ユニット８５を含む。本実施形態の細胞処理装置２００は、第２の移動ユニット７を含むが、前述のように、第２の移動ユニット７は、任意の構成であり、あってもよいし、なくてもよく、またいずれか一方を含んでもよい。第２の移動ユニット７は、ＸＹステージ７１および台車７１１ａ、７１１ｂを含む。ＸＹステージ７１は、細胞培養容器配置ユニット４の配置面、すなわち、ＸＹ平面と略平行な第２室８２の底面に配置されている。ＸＹステージ７１において、Ｙ軸方向の共通のレール（移動路）上には、２つのＸ軸方向のレールが、前記共通のレール上を移動可能に配置されている。前記２つのＸ軸方向のレール上には、それぞれ、台車７１１ａ、７１１ｂがレールを移動可能なように配置されている。レーザ照射ユニット８５は、レーザ光源８５ａ、光ファイバ８５ｂ、およびレーザ出射部８５ｃを含む。ＸＹステージ７１の上部には、結像光学系３が収容された筐体８７が、結像光学系３の対物レンズ３１を上方向（Ｚ軸方向）に向けて台車７１１ｂに、また、レーザ照射ユニット８５のレーザ出射部８５ｃのレーザ出射口を上方向（Ｚ軸方向）に向けて、台車７１１ａに配置されている。台車７１１ａは、上下方向（Ｚ軸方向）に昇降可能である。レーザ光源８５ａは、第２室８２において、ＸＹステージ７１の可動範囲と重ならない領域において、第２室８２の底面に配置されている。光ファイバ８５ｂは、その一端がレーザ光源８５ａと、その他端がレーザ出射部８５ｃと、光学的に接続している。

本実施形態の細胞処理装置２００は、第２の移動ユニット７であるＸＹステージ７１により結像光学系３およびレーザ照射ユニット８５を移動可能であるが、レーザ照射ユニット８５は、第２の移動ユニット７以外の駆動手段により移動可能であってもよい。この場合、レーザ照射ユニット８５を移動可能な駆動手段の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。また、本実施形態において、レーザ照射ユニット８５を移動可能な駆動手段（レーザ移動手段）および第２の移動ユニット７は、Ｙ軸方向（第１方向）のレールを共有しているが、前記レーザ移動手段および第２の移動ユニット７は、独立していてもよい。具体例として、図１５（ｂ）に示すように、第２室８２の底面に前記レーザ移動手段は、例えば、ＸＹステージ７１ａとして配置され、第２の移動ユニット７は、ＸＹステージ７１ｂとして配置されてもよい。前記レーザ移動手段および第２の移動ユニット７の移動方向は、特に制限されず、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向のうちのいずれか１方向、２方向または全方向である。前記レーザ移動手段が、例えば、細胞培養容器配置ユニット４の配置面、すなわち、細胞培養容器４１の底面に対し、略直交方向に、レーザ照射ユニット８５を移動可能な場合、前記レーザ移動手段は、後述するスポット径を調整可能である。この場合、前記レーザ移動手段は、例えば、後述するスポット径調整手段を兼ねる。本実施形態において、ＸＹステージ７１は、例えば、リニアモータ台車等を介して、対象物をＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って高速かつ精密に移動可能な公知のものである。

前記レーザ移動手段および第２の移動ユニット７は、本実施形態のＸＹステージ７１のように、細胞培養容器配置ユニット４の配置面に対し略平行な平面において、それぞれ、第１方向（例えば、図１５（ａ）における矢印Ｙ方向）に、レーザ照射ユニット８５および前記第２の撮像手段を移動可能であり、かつ前記レーザ移動手段によるレーザ照射ユニット８５の第１方向の移動と、第２の移動ユニット７による結像光学系３の第１方向の移動とが、同一直線上であることが好ましい。このように、同一直線上で、レーザ照射ユニット８５および結像光学系３が移動することで、例えば、細胞培養容器４１内の細胞を結像光学系３で撮像後、レーザ照射ユニット８５で処理する等の細胞処理を行なう際に各手段の移動回数を低減でき、処理時間を低減できる。また、本実施形態のＸＹステージ７１のように、前記レーザ移動手段は、レーザ照射ユニット８５を配置する台車７１１ａ、および台車７１１ａが移動し、かつ前記第１方向に沿って配置された移動路（レール）を含み、第２の移動ユニット７は、結像光学系３を配置する台車７１１ｂおよび、台車７１１ｂが移動し、かつ前記第１方向に沿って配置された移動路（レール）を含み、前記レーザ移動手段の移動路と、結像光学系３の移動路が同じであることが好ましい。このように構成することにより、結像光学系３で撮像後、レーザ照射ユニット８５で処理する等の細胞処理を行なう際に各手段の移動回数をさらに低減でき、処理時間をさらに低減できる。第２の移動ユニット７は、本実施形態の細胞処理装置２００のように、第１の移動ユニット６と独立して移動可能に構成されていることが好ましい。

本実施形態の細胞処理装置２００は、結像光学系３として、１種類の倍率の対物レンズ３１を有する結像光学系３を収容する筐体８７が配置されているが、これに限定されず、複数種類の対物レンズ３１を有する結像光学系３を収容する筐体８７を配置してもよい。この場合、複数種類の対物レンズ３１の倍率は、例えば、それぞれ、２倍、４倍および８倍等の異なる倍率であることが好ましい。また、本実施形態の細胞処理装置２００のように、第１室８１の撮像手段および対物レンズ３１を有する結像光学系３を含む場合、細胞培養容器４１内の細胞をより明確に撮像できることから、結像光学系３の対物レンズ３１の倍率は、第１室８１の撮像手段の倍率より高倍率であることが好ましい。

本実施形態の細胞処理装置２００において、レーザ照射ユニット８５は、レーザ光源８５ａ、レーザ出射部８５ｃおよび光ファイバ８５ｂを含むが、レーザ照射ユニット８５は、これに限定されず、細胞培養容器配置ユニット４に配置された細胞培養容器４１にレーザを照射可能であればよい。レーザ照射ユニット８５は、例えば、レーザ光源８５ａを含み、レーザ光源８５ａから直接的に細胞培養容器４１にレーザを照射してもよい。また、レーザ光源８５ａのレーザをレーザ出射部８５ｃに導光する場合、光ファイバ８５ｂに代えて、ミラー、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の導光手段を用いて、導光してもよいが、第２室８２内におけるレーザ光源８５ａの配置を自由に設定でき、例えば、第２室８２において、前記レーザ移動手段、結像光学系３、および第２の移動ユニット７等の他の手段が配置されておらず、また他の手段の可動範囲と重ならない領域にレーザ光源８５ａを配置することで、細胞処理装置２００の大きさを小さくでき、かつ他の導光手段と比較して細胞処理装置２００の重量を低減できることから、光ファイバ８５ｂが好ましい。

レーザ光源８５ａは、例えば、連続波レーザまたはパルスレーザを発振する装置である。レーザ光源８５ａは、例えば、連続波に近い、パルス幅の長い高周波レーザでもよい。レーザ光源８５ａから発振されるレーザの出力は、特に制限されず、例えば、処理および細胞に応じて、適宜決定できる。レーザ光源８５ａが発振するレーザの波長は、特に制限されず、例えば、４０５ｎｍ、４５０ｎｍ、５２０ｎｍ、５３２ｎｍ、８０８ｎｍ等の可視光レーザ、赤外線レーザ等があげられる。前述のように、細胞培養容器４１にレーザ吸収層を設けている場合、レーザ光源８５ａは、例えば、前記レーザ吸収層が吸収可能な波長を発振する。レーザ光源８５ａは、細胞への影響を抑制できることから、波長が３８０ｎｍより長いレーザを発振することが好ましい。具体例として、レーザ光源８５ａは、波長が４０５ｎｍ近傍にある最大出力５Ｗの連続波ダイオードレーザがあげられる。

レーザ照射ユニット８５がレーザ出射部８５ｃを含む場合、前記レーザ移動手段は、レーザ出射部８５ｃを移動させることが好ましい。また、前記レーザ移動手段がレーザ出射部８５ｃを上下方向（図１５において、矢印Ｚ方向）に移動させる場合、レーザ出射部８５ｃのレーザ出射口が、前記被観察体処理室の底面、好ましくは、細胞培養容器配置ユニット４の底面と接触しないように移動させることが好ましい。具体例として、前記レーザ移動手段は、レーザ出射部８５ｃのレーザ出射口を、細胞培養容器配置ユニット４の底面を基準として、１ｍｍ以内に接近しないように移動させることが好ましい。このような範囲で、前記レーザ移動手段がレーザ出射部８５ｃを移動させることにより、例えば、レーザ出射部８５ｃと細胞培養容器配置ユニット４の底面との接触で生じる、細胞培養容器配置ユニット４に配置された細胞培養容器４１内の培地の揺れを防止できる。

本実施形態において、結像光学系３は、手前側（図１５において、左下側）に配置され、レーザ照射ユニット８５は、奥側（図１５において、右上側）に配置されている。ただし、結像光学系３およびレーザ照射ユニット８５との位置関係は、これに限定されず、例えば、結像光学系３を奥側に配置し、レーザ照射ユニット８５を手前側に配置してもよい。一般的に観察ユニットの結像光学系３は、レーザ照射ユニット８５と比較して、その体積が大きい。このため、第１室８１において細胞培養容器配置ユニット４が手前側に配置されている場合、結像光学系３を奥側に配置し、レーザ照射ユニット８５は、手前側に配置することで、細胞処理装置２００の大きさを小さくすることができる。

本実施形態の細胞処理装置２００は、さらに、前記レーザが被照射物の被照射部に形成するスポットの径を調整するスポット径調整手段を含んでもよい。前記スポット径は、前記レーザと前記被照射物との接触部におけるレーザのビーム径を意味する。前記スポット径は、例えば、レーザ照射ユニット８５のレーザ集光レンズおよびコリメータレンズ（コリメーションレンズ）の少なくとも一方の切替え、またはレーザ照射ユニット８５と前記被照射物との距離を変更することにより、調整できる。前者の場合、レーザ照射ユニット８５は、例えば、複数のレンズを含み、前記スポット径調整手段は、前記レンズを変更することにより、前記スポットの径を調整することが好ましい。前記複数のレンズは、例えば、複数の集光レンズでもよいし、複数のコリメータレンズでもよいし、１以上の集光レンズと１以上のコリメータレンズとの組合せでもよい。前記複数の集光レンズは、例えば、互いに異なる焦点距離を有する。前記複数のコリメータレンズは、例えば、互いに異なる焦点距離を有する。前記レンズの変更は、例えば、手動で行なってもよいし、後述する制御ユニット５により、変更されてもよい。後者の場合、例えば、レンズの変更手段を含み、前記変更手段により、レンズが変更される。また、前記スポット径調整手段が距離を変更する場合、前記スポット径調整手段は、レーザ照射ユニット８５と、前記被照射物との距離を調整することにより、前記スポットの径を調整することが好ましい。レーザ照射ユニット８５と、前記被照射物との距離は、例えば、細胞培養容器配置ユニット４の配置面、すなわち、細胞培養容器４１の底面に対し、略直交方向の距離を意味する。また、レーザ照射ユニット８５がレーザ出射部８５ｃを含む場合、レーザ照射ユニット８５と、前記被照射物との距離は、レーザ出射部８５ｃと、前記被照射物との距離を意味する。レーザ照射ユニット８５と、前記被照射物との距離は、例えば、前記レーザ移動手段により調整できる。具体例として、前記レーザ移動手段による矢印Ｚ方向の移動により、前記被照射物である細胞培養容器４１の底面との距離を調整できる。本実施形態の細胞処理装置２００において、前記レーザ移動手段を兼ねるＸＹステージ７１の台車７１１ａは、上下方向（矢印Ｚ方向）に昇降可能である。このため、本実施形態におけるレーザ移動手段は、例えば、スポット径調整手段ということもできる。前記スポット径調整手段は、例えば、小さいスポット径が好ましい細胞処理を実施する場合、例えば、細胞塊の分割、特定領域の細胞または細胞塊の切り出し等を実施する場合、スポット径を小さく調整する。また、前記スポット径調整手段は、例えば、大きいスポット径が好ましい細胞処理を実施する場合、例えば、特定領域の細胞の死滅等を実施する場合、スポット径を大きく調整する。前記スポット径の大きさは、特に制限されず、例えば、細胞処理の種類、細胞の大きさ等に応じて、適宜設定できる。本実施形態の細胞処理装置２００はスポット径調整手段を含むことで、例えば、細胞に対して行なう処理によりスポット径を適切な大きさに調整することができ、迅速に細胞処理を実施できる。また、適切な大きさのスポット径に調整できるため、例えば、処理を行なわない細胞への影響を低減することができる。

本実施形態の細胞処理装置２００が前記スポット径調整手段を含む場合、後述する制御ユニット５が、前記スポット径調整手段による前記スポットの径の調整を制御することが好ましい。

本実施形態の細胞処理装置２００において、前記被観察体処理室と第２室８２との間において、気体の移動が抑制されていることが好ましい。前記気体の移動の抑制は、例えば、前記被観察体処理室における第２室８２との隣接部を、前述のパッキン、シール材等の封止部材で封止することにより実施できる。このように気体の移動を抑制することで、例えば、前記気体に含まれる埃の前記被観察体処理室内への流入を防止できる。

本実施形態の細胞処理装置２００において、第３室８３は、制御ユニット５および電源ユニット５７を含む。図１６に示すように、本実施形態の制御ユニット５において、Ｉ／Ｏインターフェイス５５は、ＤＭＤ２２、第１の移動ユニット６、第２の移動ユニット７、吸引吐出ユニット８１３、カメラ８１７、前記観察ユニット、およびレーザ照射ユニット８５等の各部材と通信可能に接続してこれらを制御するためのデバイスである。この点を除き、本実施形態の制御ユニット５は、実施形態１の制御ユニット５と同様の構成を有し、その説明を援用できる。

本実施形態の細胞処理装置２００は、制御ユニット５に、ＤＭＤ２２、第１の移動ユニット６、第２の移動ユニット７、吸引吐出ユニット８１３、カメラ８１７、前記観察ユニット、およびレーザ照射ユニット８５の制御機能を持たせることで、各部材に制御ユニットを個別に設けなくてもよいため、装置の小型化を実現できる。ただし、本発明はこれに限定されない。本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット５として、ＤＭＤ２２、第１の移動ユニット６、第２の移動ユニット７、吸引吐出ユニット８１３、カメラ８１７、前記観察ユニット、およびレーザ照射ユニット８５のそれぞれに制御ユニットを設け、各部材の制御ユニットにより、各部材を制御してもよい。また、本発明の細胞処理装置は、例えば、制御ユニット５と各部材の制御ユニットとを設け、共同して各部材を制御してもよい。

本実施形態において、制御ユニット５は、前記観察ユニットおよびレーザ照射ユニット８５を制御するが、制御ユニット５は、いずれか一方を制御してもよい。

本実施形態において、制御ユニット５は、レーザ照射ユニット８５によるレーザ照射ならびに前記レーザ移動手段を兼ねるＸＹステージ７１および台車７１１ａによるレーザ照射ユニット８５のレーザ出射部８５ｃの移動を制御するが、制御ユニット５は、いずれか一方を制御してもよい。

本実施形態において、制御ユニット５は、吸引吐出ユニット８１３による吸引吐出ならびに第１移動ユニット６であるＸＹステージ６１およびアーム６２による吸引吐出ユニット８１３の移動を制御するが、制御ユニット５は、いずれか一方を制御してもよい。

本実施形態において、制御ユニット５は、第１室８１の撮像手段であるカメラ８１７による前記被観察体処理室内の撮像を制御する。

本実施形態において、制御ユニット５は、光源１のＯＮ／ＯＦＦ、第１移動ユニット６であるＸＹステージ６１およびアーム６２による照明光学系２の移動、結像光学系３の撮像素子３４による被観察体の撮像、および第２の移動ユニット７であるＸＹステージ７１および台車７１１ｂによる結像光学系３の移動を制御するが、制御ユニット５、いずれか１つまたは２つ以上を制御してもよい。

電源ユニット５７は、特に制限されず、公知の電源を使用できる。電源ユニット５７は、例えば、レーザ照射ユニット８５、前記観察ユニット、第１移動ユニット６、第２の移動ユニット７、吸引吐出ユニット８１３、循環手段８４、前記照明手段、前記殺菌手段、制御ユニット５等の電力により稼働する部材（手段）に電力を供給する。このため、電源ユニット５７は、例えば、前記電力により稼働する部材（手段）と、電気的に接続されている。電源ユニット５７は、例えば、１００Ｖの電圧で電力を供給する。これにより、例えば、一般的な電力環境においても、細胞処理装置２００が使用可能となる。本実施形態の細胞処理装置２００は、全体の電源供給を、電源ユニット５７に担わせることによって、各部材にそれぞれ、個別に電源ユニットを設けなくてもよいので、例えば、細胞処理装置２００の小型化や軽量化を実現することができる。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、各手段の少なくとも一つに専用の電源ユニットを設けてもよい。

本実施形態の細胞処理装置２００は、さらに、第３室８３に、通信部（図示せず）を設けてもよい。前記通信部は、例えば、有線もしくは無線により、パーソナルコンピュータ、移動体通信機器等の外部の機器とデータの送受信機能またはインターネット等との接続機能を有する。前記通信部は、例えば、既存の通信モジュール等があげられる。このように通信部を設けることで、外部と細胞処理装置２００を接続できるようになるため、例えば、外部から細胞処理装置２００を操作すること、または外部からのデータを細胞処理装置２００が受信することができる。また、細胞処理装置２００内のデータを、例えば、外部から接続することで閲覧可能とすることができる。

つぎに、本実施形態の細胞処理装置２００を用いた細胞の処理および処理された細胞の回収について、例をあげて説明する。

まず、殺菌灯８１９を消灯し、照明灯８１８ａ、８１８ｂを点灯させる。また、制御ユニット５により、カメラ８１７を起動させ、前記被観察体処理室内の撮像を開始する。カメラ８１７により撮像された前記被観察体処理室内の画像は、例えば、制御ユニット５を介して、前記表示装置に出力される。つぎに、循環手段８４を稼働させ、前記被観察体処理室内の気体を循環させる。さらに、作業者が、開口部８１１ａの扉８１２ａを開け、細胞培養容器配置ユニット４に細胞培養容器４１を配置し、また、回収容器配置部８１６ａに回収容器８１６ｂを配置する。細胞培養容器４１の底面には、前記レーザ吸収層が形成されている。前記配置後、前記作業者は、開口部８１１ａの扉８１２ａを閉じる。

つぎに、制御ユニット５により、ＸＹステージ７１および台車７１１ｂが移動するよう制御され、結像光学系３を収容する筐体８７が、細胞培養容器４１の底面の下側に移動する。また、制御ユニット５により、ＸＹステージ６１が移動するように制御され、照明光学系２を収容する筐体８６が、細胞培養容器４１の上面の上部、すなわち、細胞培養容器配置ユニット４の上部に移動する。そして、前記実施形態１の位相差観察装置１００の撮像方法と同様にして、細胞培養容器４１のタイル画像を取得する。前記タイル画像の取得は、例えば、処理対象の被観察体４２の大きさに応じて、異なる倍率の対物レンズ３１を用いて行なってもよい。撮像素子３４により撮像される画像は、例えば、位相差顕微鏡により撮像された位相差画像があげられる。結像光学系３が蛍光観察可能な場合、撮像素子３４により撮像される画像は、蛍光画像であってもよい。前記撮像された画像は、例えば、制御ユニット５を介して、前記表示装置に出力される。

作業者が、例えば、前記撮像されたタイル画像に基づき、処理対象領域（例えば、回収する細胞領域）を前記入力装置により指定すると、制御ユニット５により、ＸＹステージ７１および台車７１１ａが移動するように制御され、レーザ出射部８５ｃは、細胞培養容器４１の底面の下側において、前記処理対象領域の周囲の細胞等の対象物にレーザを照射可能な位置に移動する。そして、制御ユニット５により、レーザ光源８５ａが、レーザを発振するように制御される。発振されたレーザは、光ファイバ８５ｂにより導光され、レーザ出射部８５ｃから照射される。また、前記レーザ照射とともに、制御ユニット５により、ＸＹステージ７１および台車７１１ａが、前記処理対象領域の周囲を移動する。この際に、前記処理対象領域の周囲の対象物の大きさに応じて、台車７１１ａを昇降させることで、前記スポット径の大きさを適切な大きさに調整し、前記処理対象領域内の被観察体４２に影響が出ないようにする。照射されたレーザは、細胞培養容器４１の底面に形成された前記レーザ吸収層に吸収され、前記レーザ吸収層から生じる熱等により、前記処理対象領域の周囲の対象物を死滅させる。これにより、前記処理対象領域を切り出すことができる。

つぎに、制御ユニット５により、ＸＹステージ６１が移動するように制御され、吸引吐出ユニット８１３が、収容容器８１５ｂの上部に移動する。制御ユニット５により、アーム６２が降下および上昇するように制御され、吸引吐出ユニット８１３の吸引吐出口側に、前記先端部材であるチップが装着される。さらに、制御ユニット５により、ＸＹステージ６１が移動するように制御され、吸引吐出ユニット８１３は、細胞培養容器４１の上部において、前記処理対象領域の上部に移動する。制御ユニット５により、アーム６２が降下するように制御され、前記チップの開口を前記処理対象領域の近傍に配置する。この状態で、制御ユニット５により、吸引吐出ユニット８１３が吸引するように制御され、前記処理対象領域の被観察体４２を周囲の培地とともに前記チップ内に吸引する。

さらに、制御ユニット５により、アーム６２が上昇し、かつ、ＸＹステージ６１が移動するように制御され、吸引吐出ユニット８１３は、回収容器８１６ｂの上部に移動する。また、制御ユニット５により、アーム６２が降下するように制御され、回収容器８１６ｂの内部に前記チップの開口が移動する。この状態で、制御ユニット５により、吸引吐出ユニット８１３が吐出するように制御され、前記チップ内の前記処理対象領域の被観察体４２を含む培地を、回収容器８１６ｂ内に吐出する。

前記吐出後、制御ユニット５により、アーム６２が上昇し、かつ、ＸＹステージ６１が移動するように制御され、吸引吐出ユニット８１３は、排液容器８１４ｂの上部に移動する。さらに、制御ユニット５により、アーム６２が降下し、かつ、ＸＹステージ６１が移動するように制御され、前記チップの上側端を、排液容器８１４ｂに設けられた上面の凹部である先端部材脱離手段８１４ｃに引っかける。この状態で、制御ユニット５により、アーム６２が上昇するように制御され、吸引吐出ユニット８１３から前記チップが脱離する。

そして、作業者が、開口部８１１ａの扉８１２ａを開け、細胞培養容器配置ユニット４から細胞培養容器４１を回収し、また、回収容器配置部８１６ａから回収容器８１６ｂを回収する。このようにすることで、実施形態の細胞処理装置２００により、細胞等の被観察体４２の処理および処理された被観察体４２の回収を実施できる。

本実施形態の細胞処理装置２００によれば、メニスカスによる位相差画像の劣化を抑制できるため、前記観察ユニットにより、コントラストが大きな位相差画像を撮像できる。前記コントラストが大きな位相差画像に基づけば、レーザ処理を実施する被観察体４２、領域等を明確にすることができるため、精度よくレーザ処理を実施できる。このため、本実施形態の細胞処理装置２００によれば、例えば、レーザ処理時のダメージを低減できる。

本実施形態の細胞処理装置２００によれば、細胞培養容器４１の細胞に対し、例えば、選別、回収等の処理を簡易に実施できる。また、本実施形態の細胞処理装置２００は、作業者自身ではなく、レーザ照射ユニット８５により細胞を処理するため、例えば、作業者の技術レベルによる影響を受けない。このため、例えば、処理後に得られる細胞の品質が、安定する。

次に、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、下記実施例により制限されない。市販の試薬は、特に示さない限り、それらのプロトコルに基づいて使用した。

［実施例１］
本発明の位相差観察装置を用いて、細胞培養容器内の細胞を撮像することにより、メニスカスによる位相差画像の劣化を抑制できることを確認した。

３５ｍｍ（直径）ディッシュ（ＩＷＡＫＩ社製）に培養液３ｍＬを導入すると、図１８の矢印で示すように、メニスカスにより壁面から約７ｍｍの範囲（破線と実線の間の領域）で位相差画像の劣化が生じる。そこで、実施例１では、位相差観察装置１００を用いて、前記培養液が導入されたディッシュの図１８に示す領域ａ〜ｄを撮像した。具体的には、領域ａ〜ｄについて、図６に示す取得方法により、強度分布補正情報を取得後、図７に示す撮像方法により撮像した。なお、図６に示す取得方法における各工程は使用者により実施した。また、つぎの照明光の強度分布は、照明像を移動させることにより設定した。領域ａ〜ｄにおいて、領域ｂ〜ｄが、メニスカスにより、位相差画像の劣化が生じる領域である。このため、領域ｂは、１つの照明光の強度分布を含む強度分布補正情報を用いて補正し、画像（補正画像１）を取得した。領域ｃは、２つの照明光の強度分布を含む強度分布補正情報を用いて補正し、２枚の画像（補正画像２〜３）を取得後、前記補正対象領域を統合することにより、１枚の画像を取得した。領域ｄは、３つの照明光の強度分布を含む強度分布補正情報を用いて補正し、３枚の画像（補正画像４〜６）を取得後、前記補正対象領域を統合することにより、１枚の画像を取得した。これらの結果を図１９に示す。

図１９は、位相差観察装置１００により撮像した位相差画像を示す写真である。図１９に示すように、メニスカスが生じていない領域ａでは、補正がない状態においても位相差画像の劣化が見られなかった。他方、メニスカスが生じている領域ｂ〜ｄでは、位相差画像の劣化が生じていたが、前記強度分布補正情報による補正により得られた画像（補正画像２〜６）を採用または統合することにより、これらの領域における位相差画像の劣化をより一層抑制できた。

これらの結果ら、本発明の位相差観察装置を用いて、細胞培養容器内の細胞を撮像することにより、メニスカスによる位相差画像の劣化を抑制できることがわかった。

［実施例２］
本発明の位相差観察装置により、メニスカスによる位相差画像の劣化が抑制された画像が撮像可能な領域が拡大することを確認した。

培養液３ｍＬが導入された３５ｍｍディッシュの全面について、前記実施例１と同様にして、位相差画像を撮像した。また、コントロールは、前記強度分布補正情報による補正および前記強度分布補正情報の補正値を用いなかった以外は、同様にして位相差像を撮像した。そして、各位相差像において、メニスカスが抑制されている領域、すなわち、ディッシュ内の細胞が観察可能な領域の面積を算出した。また、前記強度分布補正情報の補正値による補正前後の画像について、３５ｍｍディッシュの壁面から前記観察可能な領域までの距離の平均値（Ｒ_Ａ）を算出した。

つぎに、６０ｍｍ（直径）ディッシュ（φ６０、ＩＷＡＫＩ社製）および１００ｍｍ（直径）ディッシュ（φ１００、ＩＷＡＫＩ社製）について、３５ｍｍディッシュにおける前記壁面から前記観察可能な領域までの距離の平均値（Ｒ_Ａ）に基づき、前記強度分布補正情報の補正値による補正前後におけるディッシュ内の細胞が観察可能な領域の面積を算出した。この結果を下記表１に示す。

前記表１に示すように、位相差観察装置１００によれば、ディッシュにおける観察可能な領域が格段に拡大し、特にディッシュの直径が小さいときに、その効果が顕著であった。

これらの結果から、本発明の位相差観察装置により、メニスカスによる位相差画像の劣化が抑制された画像が撮像可能な領域が拡大することがわかった。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１７年９月２８日に出願された日本出願特願２０１７−１８９１７０を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。

＜付記＞
上記の実施形態および実施例の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
光源と、
前記光源からの照明光を細胞培養容器内の被観察体に導光する照明光学系と、
前記被観察体の光学像を撮像素子に結像させる結像光学系と、
制御ユニットとを含み、
前記照明光学系は、前記照明光の強度分布を変化させる空間変調素子を含み、
前記制御ユニットは、
前記細胞培養容器に対する前記結像光学系の位置と、前記結像光学系の位置における照明光の強度分布とを関連付けた強度分布補正情報を含み、
前記結像光学系の位置である結像系位置情報を取得し、
前記結像系位置情報および前記強度分布補正情報に基づき、前記空間変調素子における照明光の強度分布を変化させることを特徴とする、位相差観察装置。
（付記２）
前記結像光学系は、位相板を含み、
前記強度分布補正情報における照明光の強度分布は、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像が、前記位相板の像である位相板像に含まれる照明光の強度分布である、付記１記載の位相差観察装置。
（付記３）
前記結像光学系は、位相板を含み、
前記制御ユニットは、前記被観察体を含まない細胞培養容器について、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像が、前記位相板の像である位相板像に含まれる照明光の強度分布を求め、得られた照明光の強度分布と前記結像光学系の位置とを関連付けて、前記強度分布補正情報として記憶する、付記１または２記載の位相差観察装置。
（付記４）
前記空間変調素子は、前記照明光を前記被観察体方向に反射することにより導光するデジタルマイクロミラーデバイスを含む、付記１から３のいずれかに記載の位相差観察装置。
（付記５）
前記光源と前記照明光学系とを移動可能な第１の移動ユニットを含み、
前記制御ユニットは、前記第１の移動ユニットによる移動を制御する、付記１から４のいずれかに記載の位相差観察装置。
（付記６）
前記結像光学系は、位相板を含み、
前記第１の移動ユニットは、前記位相板の面に対する垂直方向に移動可能である、付記５記載の位相差観察装置。
（付記７）
前記制御ユニットは、
前記結像光学系の位置と、前記光源および前記照明光学系の位置とを関連づけた照明系位置補正情報を記憶し、
前記結像系位置情報および前記照明系位置補正情報に基づき、前記光源と前記照明光学系の位置を補正する、付記１から６のいずれかに記載の位相差観察装置。
（付記８）
前記制御ユニットは、
前記細胞培養容器の撮像対象領域を複数の区分に分画し、
前記結像系位置情報および前記強度分布補正情報に基づき、前記空間変調素子における照明光の強度分布を変化させ、前記撮像素子により各区分を撮像し、
得られた画像に基づき、前記細胞培養容器の撮像対象領域の画像を作製する、付記１から７のいずれかに記載の位相差観察装置。
（付記９）
前記制御ユニットは、
前記撮像対象領域の画像において、撮影不良部位があるかを判定し、
前記撮影不良部位がある場合、前記撮像不良部位を含む区分の強度分布補正情報の補正値を算出し、
前記結像系位置情報、前記強度分布補正情報、および前記強度分布補正情報の補正値に基づき、前記撮像素子により、前記撮像不良部位を含む区分を再撮像し、
前記撮像不良部位を含む区分の画像を、前記再撮像により得られた画像に変更し、前記撮像対象領域の画像を作製する、付記８記載の位相差観察装置。
（付記１０）
前記制御ユニットは、
前記被観察体を含まない細胞培養容器について、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像が、前記位相板の像である位相板像に含まれる照明光の強度分布を求め、
前記空間変調素子における照明光の強度分布を得られた照明光の強度分布に変化させ、前記撮像素子により撮像し、得られた画像の画素における輝度値が、輝度値の基準値以上かを判定し、
前記画像における輝度値が前記輝度値の基準値以上の場合、前記画像の輝度値の基準値以上の領域について、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像を変化させ、つぎの照明光の強度分布を求め、
得られた各照明光の強度分布と前記結像光学系の位置とを関連付けて、前記強度分布補正情報として記憶する、付記１から９のいずれかに記載の位相差観察装置。
（付記１１）
前記制御ユニットは、
前記結像系位置情報と関連する強度分布補正情報が、複数の照明光の強度分布を含むかを判定し、
前記強度分布補正情報が複数の照明光の強度分布を含む場合、前記空間変調素子における照明光の強度分布を、各照明光の強度分布を変化させ、前記撮像素子により撮像し、
得られた各画像において、得られた画像の画素における輝度値が、前記輝度値の基準値未満の領域を抽出し、抽出された画像を統合する、付記１０記載の位相差観察装置。
（付記１２）
前記細胞培養容器を配置可能な細胞培養容器配置ユニットを含み、
前記細胞培養容器配置ユニットは、前記照明光の光路において、前記照明光学系と前記結像光学系との間に配置される、付記１から１１のいずれかに記載の位相差観察装置。
（付記１３）
前記細胞培養容器配置ユニットは、前記位相差観察装置における位置が固定されている、付記１２記載の位相差観察装置。
（付記１４）
前記結像光学系を移動可能な第２の移動ユニットを含み、
前記制御ユニットは、前記第２の移動ユニットの移動を制御する、付記１から１３のいずれかに記載の位相差観察装置。
（付記１５）
前記空間変調素子は、前記結像光学系の瞳と光学的に共役の位置に配置される、付記１から１４のいずれかに記載の位相差観察装置。
（付記１６）
細胞培養容器内の被観察物を観察可能な観察ユニットと、
前記被観察物に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
前記観察ユニットおよび前記レーザ照射ユニットの少なくとも一方を制御する制御ユニットとを含み、
前記観察ユニットは、付記１から１５のいずれかに記載の位相差観察装置であることを特徴とする、細胞処理装置。
（付記１７）
第１領域、第２領域および第３領域を含み、
前記第１領域および前記第２領域は、連続して配置され、
前記第１領域は、前記細胞培養容器内の被観察体を処理する被観察体処理室であり、
前記被観察体処理室は、前記細胞培養容器を配置可能な細胞培養容器配置ユニットを含み、
前記第１領域は、前記観察ユニットにおける光源および照明光学系を含み、
前記第２領域は、前記観察ユニットにおける結像光学系と、前記レーザ照射ユニットとを含み、
前記第３領域は、前記制御ユニットを含み、
前記細胞培養容器配置ユニットは、前記被観察体処理室において、前記第２領域と隣接するように配置されている、付記１６記載の細胞処理装置。

本発明の位相差観察装置によれば、例えば、追加の撮像部の構成が不要であることにより、装置を小型化でき、かつ前記メニスカスによる位相差画像の劣化を抑制できる。このため、本発明は、例えば、細胞、組織等の被観察体を観察する生命科学分野、医療分野等において、極めて有用である。

１ 光源
２ 照明光学系
２１ 光源レンズ
２２ デジタルマイクロミラーデバイス
２３ コンデンサレンズ
３ 結像光学系
３１ 対物レンズ
３２ 位相板
３３ 結像レンズ
３４ 撮像素子
３５ 位相板撮像レンズ
４ 細胞培養容器配置ユニット（ステージ）
４１ 細胞培養容器
４２ 被観察体
４３ 上蓋
４４ 底部
４５ 透光領域
４６ 底壁
４７ 底板
４８ 凹部
４９ 突出部
５ 制御ユニット
５１ ＣＰＵ
５２ メインメモリ
５３ 補助記憶デバイス
５４ ビデオコーデック
５５ Ｉ／Ｏインターフェイス
５６ コントローラ
５７ 電源ユニット
６ 第１の移動ユニット
６１、７１、７１ａ、７１ｂ ＸＹステージ
６２ アーム
７ 第２の移動ユニット
７１１ａ、７１１ｂ 台車
８１ 第１室
８１１ａ、８１１ｂ 開口部
８１２ａ、８１２ｂ 扉
８１３ 吸引吐出ユニット
８１４ａ 排液容器配置部
８１４ｂ 排液容器
８１４ｃ 先端部材脱離手段
８１５ａ 収容容器配置部
８１５ｂ 収容容器
８１６ａ 回収容器配置部
８１６ｂ 回収容器
８１７ カメラ
８１８ａ、８１８ｂ 照明灯
８１９ 殺菌灯
８２ 第２室
８３ 第３室
８４ 循環手段
８４ａ 吸気部
８４ｂ 循環流路
８４ｃ 気体供給部
８４ｄ 排気部
８５ レーザ照射ユニット
８５ａ レーザ光源
８５ｂ 光ファイバ
８５ｃ レーザ出射部
８６、８７ 筐体
１００ 位相差観察装置
２００ 細胞処理装置

Claims (16)

1. 光源と、
   前記光源からの照明光を細胞培養容器内の被観察体に導光する照明光学系と、
   前記被観察体の光学像を撮像素子に結像させる結像光学系と、
   制御ユニットとを含み、
   前記照明光学系は、前記照明光の強度分布を変化させる空間変調素子を含み、
   前記制御ユニットは、
   前記細胞培養容器に対する結像光学系の位置と、前記細胞培養容器に対する結像光学系の位置での前記空間変調素子における照明光の強度分布とを関連付けた強度分布補正情報を含み、
   前記結像光学系の位置である結像系位置情報を取得し、
   前記結像系位置情報および前記強度分布補正情報に基づき、前記空間変調素子における照明光の強度分布を変化させ、
   前記制御ユニットは、さらに、
   前記細胞培養容器の撮像対象領域を複数の区分に分画し、
   前記結像系位置情報および前記強度分布補正情報に基づき、前記空間変調素子における照明光の強度分布を変化させ、前記撮像素子により各区分を撮像し、
   得られた画像に基づき、前記細胞培養容器の撮像対象領域の画像を作製し、
   前記撮像対象領域の画像において、撮像不良部位があるかを判定し、
   前記撮像不良部位がある場合、前記撮像不良部位を含む区分の強度分布補正情報の補正値を算出し、
   前記結像系位置情報、前記強度分布補正情報、および前記強度分布補正情報の補正値に基づき、前記撮像素子により、前記撮像不良部位を含む区分を再撮像し、
   前記撮像不良部位を含む区分の画像を、前記再撮像により得られた画像に変更し、前記撮像対象領域の画像を作製することを特徴とする、位相差観察装置。
2. 前記結像光学系は、位相板を含み、
   前記制御ユニットは、
   前記被観察体を含まない細胞培養容器について、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像が、前記位相板の像である位相板像に含まれる照明光の強度分布を求め、
   前記空間変調素子における照明光の強度分布を得られた照明光の強度分布に変化させ、前記撮像素子により撮像し、得られた画像の画素における輝度値が、輝度値の基準値以上かを判定し、
   前記画像における輝度値が前記輝度値の基準値以上の場合、前記画像の輝度値の基準値以上の領域について、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像を変化させ、つぎの照明光の強度分布を求め、
   得られた各照明光の強度分布と前記結像光学系の位置とを関連付けて、前記強度分布補正情報として記憶する、請求項１記載の位相差観察装置。
3. 光源と、
   前記光源からの照明光を細胞培養容器内の被観察体に導光する照明光学系と、
   前記被観察体の光学像を撮像素子に結像させる結像光学系と、
   制御ユニットとを含み、
   前記照明光学系は、前記照明光の強度分布を変化させる空間変調素子を含み、
   前記結像光学系は、位相板を含み、
   前記制御ユニットは、
   前記細胞培養容器に対する結像光学系の位置と、前記細胞培養容器に対する結像光学系の位置での前記空間変調素子における照明光の強度分布とを関連付けた強度分布補正情報を含み、
   前記結像光学系の位置である結像系位置情報を取得し、
   前記結像系位置情報および前記強度分布補正情報に基づき、前記空間変調素子における照明光の強度分布を変化させ、
   前記制御ユニットは、さらに、
   前記被観察体を含まない細胞培養容器について、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像が、前記位相板の像である位相板像に含まれる照明光の強度分布を求め、
   前記空間変調素子における照明光の強度分布を得られた照明光の強度分布に変化させ、前記撮像素子により撮像し、得られた画像の画素における輝度値が、輝度値の基準値以上かを判定し、
   前記画像における輝度値が前記輝度値の基準値以上の場合、前記画像の輝度値の基準値以上の領域について、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像を変化させ、つぎの照明光の強度分布を求め、
   得られた各照明光の強度分布と前記結像光学系の位置とを関連付けて、前記強度分布補正情報として記憶することを特徴とする、位相差観察装置。
4. 前記結像光学系は、位相板を含み、
   前記強度分布補正情報における照明光の強度分布は、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像が、前記位相板の像である位相板像に含まれる照明光の強度分布である、請求項１から３のいずれか一項に記載の位相差観察装置。
5. 前記結像光学系は、位相板を含み、
   前記制御ユニットは、前記被観察体を含まない細胞培養容器について、前記結像光学系の位置において、前記照明光の像である照明像が、前記位相板の像である位相板像に含まれる照明光の強度分布を求め、得られた照明光の強度分布と前記結像光学系の位置とを関連付けて、前記強度分布補正情報として記憶する、請求項１から４のいずれか一項に記載の位相差観察装置。
6. 前記空間変調素子は、前記照明光を前記被観察体方向に反射することにより導光するデジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の位相差観察装置。
7. 前記光源と前記照明光学系とを移動可能な第１の移動ユニットを含み、
   前記制御ユニットは、前記第１の移動ユニットによる移動を制御する、請求項１から６のいずれか一項に記載の位相差観察装置。
8. 前記結像光学系は、位相板を含み、
   前記第１の移動ユニットは、前記位相板の面に対する垂直方向に移動可能である、請求項７記載の位相差観察装置。
9. 前記制御ユニットは、
   前記結像光学系の位置と、前記光源および前記照明光学系の位置とを関連づけた照明系位置補正情報を記憶し、
   前記結像系位置情報および前記照明系位置補正情報に基づき、前記光源と前記照明光学系の位置を補正する、請求項１から８のいずれか一項に記載の位相差観察装置。
10. 前記制御ユニットは、
    前記結像系位置情報と関連する強度分布補正情報が、複数の照明光の強度分布を含むかを判定し、
    前記強度分布補正情報が複数の照明光の強度分布を含む場合、前記空間変調素子における照明光の強度分布を、各照明光の強度分布を変化させ、前記撮像素子により撮像し、
    得られた各画像において、得られた画像の画素における輝度値が、前記輝度値の基準値未満の領域を抽出し、抽出された画像を統合する、請求項２または３記載の位相差観察装置。
11. 前記細胞培養容器を配置可能な細胞培養容器配置ユニットを含み、
    前記細胞培養容器配置ユニットは、前記照明光の光路において、前記照明光学系と前記結像光学系との間に配置される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の位相差観察装置。
12. 前記細胞培養容器配置ユニットは、前記位相差観察装置における位置が固定されている、請求項１１記載の位相差観察装置。
13. 前記結像光学系を移動可能な第２の移動ユニットを含み、
    前記制御ユニットは、前記第２の移動ユニットの移動を制御する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の位相差観察装置。
14. 前記空間変調素子は、前記結像光学系の瞳と光学的に共役の位置に配置される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の位相差観察装置。
15. 細胞培養容器内の被観察物を観察可能な観察ユニットと、
    前記被観察物に対して、レーザを照射可能なレーザ照射ユニットと、
    前記観察ユニットおよび前記レーザ照射ユニットの少なくとも一方を制御する制御ユニットとを含み、
    前記観察ユニットは、請求項１から１４のいずれか一項に記載の位相差観察装置であることを特徴とする、細胞処理装置。
16. 第１領域、第２領域および第３領域を含み、
    前記第１領域および前記第２領域は、連続して配置され、
    前記第１領域は、前記細胞培養容器内の被観察体を処理する被観察体処理室であり、
    前記被観察体処理室は、前記細胞培養容器を配置可能な細胞培養容器配置ユニットを含み、
    前記第１領域は、前記観察ユニットにおける光源および照明光学系を含み、
    前記第２領域は、前記観察ユニットにおける結像光学系と、前記レーザ照射ユニットとを含み、
    前記第３領域は、前記制御ユニットを含み、
    前記細胞培養容器配置ユニットは、前記被観察体処理室において、前記第２領域と隣接するように配置されている、請求項１５記載の細胞処理装置。