WO2016103728A1 - 細胞撮像装置、細胞撮像方法及び試料セル - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a cell imaging device, a cell imaging method, and a sample cell for imaging cells contained in a liquid sample.
  • Patent Document 1 discloses an analyzer for imaging a formed component contained in urine in a preparation placed on a stage and analyzing the formed component using the obtained image.
  • a focus mark is provided on one surface of the slide glass or the cover glass, and the focus mark is focused.
  • the analyzer moves the stage by a predetermined distance in the vertical direction with respect to the objective lens from the in-focus position obtained by the in-focus adjustment by the in-focus mark, and starts observation of the formed portion. Set the analysis start position.
  • the stage is moved in the vertical direction little by little from the analysis start position, and when the in-focus state is detected, it is determined that the formed portion is present at the focused position, and the formed portion is imaged at the in-focus position. Subsequently, in order to image a new formed portion in a different visual field area, the stage is moved in the horizontal direction and stopped, and a predetermined distance in the vertical direction about the in-focus position in the previous visual field area. When the in-focus state is detected by moving the stage only, the formed portion is imaged at the in-focus position.
  • the focus position is detected by changing the relative distance between the stage and the objective lens in the vertical direction in each visual field region, and the formed portion is imaged at the detected focus position. Since it is executed, imaging takes time. In addition, every time the stage moves to a new visual field region, the stage is moved in the horizontal direction and stopped, so that the formed portion in the preparation vibrates due to the stop of the stage. Therefore, in order to obtain a clear image of the formed portion, it is necessary to wait until the vibration of the formed portion is settled, and it may take a long time for imaging.
  • the cell imaging device includes a sample cell having an internal space for holding a liquid sample containing cells, an objective lens, and an imaging unit for imaging cells contained in the liquid sample held in the internal space; A first driving unit for moving at least one of the cell and the objective lens in a first direction; a second driving unit for moving at least one of the sample cell and the objective lens in a second direction different from the first direction; While moving at least one of the sample cell and the objective lens in the first direction, moving the cell contained in the liquid sample held in the internal space while moving at least one of the sample cell and the objective lens in the second direction.
  • a liquid sample containing cells is introduced into the internal space of the sample cell including the internal space, and at least one of the sample cell and the objective lens is moved in the first direction. While moving at least one of the lenses in a second direction different from the first direction, the cells contained in the liquid sample held in the internal space are imaged at a plurality of imaging positions.
  • the cell imaging device includes an internal space for holding a liquid sample containing cells, a sample cell having a first reference mark and a second reference mark separated from each other, and a liquid held in the internal space.
  • An imaging unit for imaging cells contained in the sample a first drive unit for moving at least one of the sample cell and the objective lens in the first direction, and at least one of the sample cell and the objective lens in the first direction
  • the second drive unit is controlled to move at least one of the lenses in the second direction, and at least one of the sample cell and the objective lens is moved in the first direction. It controls the driving unit, and a control unit for controlling the imaging unit to image cells contained in a liquid sample held in the internal space at a plurality of imaging positions.
  • the first in-focus position of the objective lens with respect to the first reference mark provided in the sample cell and the second in-focus position of the objective lens with respect to the second reference mark provided in the sample cell are detected, and the internal space provided in the sample cell A liquid sample containing cells is introduced, and at least one of the sample cell and the objective lens is moved in the second direction based on the detected first focus position and second focus position, and the sample cell and At least one of the objective lenses is moved in a first direction different from the second direction, and cells contained in the liquid sample held in the internal space are imaged at a plurality of imaging positions.
  • the sample cell is a sample cell having an internal space for holding a liquid sample containing cells, an inflow portion for introducing the liquid sample into the internal space, and an outflow for discharging the liquid sample from the internal space. And a first reference mark provided at a position on the inflow portion side in the internal space and used for focus adjustment relating to cell imaging, and provided at a position on the outflow portion side in the internal space and used for focus adjustment relating to cell imaging. A second reference mark.
  • the present invention it is possible to shorten the imaging time of the cells in the liquid sample as compared with the prior art.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a cell imaging device according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the sample cell according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the reference mark.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a fluid circuit of the cell imaging device.
  • FIG. 5 is a front view illustrating the configuration of the light source unit and the imaging unit.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the moving speed determination operation according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining determination of the moving speed of the objective lens.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the urine sample imaging process according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the offset amount of the objective lens.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a cell imaging device according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the sample cell according to the first embodiment
  • FIG. 10 is a diagram for explaining focus adjustment of the imaging unit in the imaging operation.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a display example of a cell image.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a configuration of a sample cell according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating the procedure of the moving speed determination operation according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a procedure of urine sample imaging processing according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a configuration of the cell imaging device according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a side view showing an imaging mechanism of the cell imaging device according to Embodiment 3.
  • FIG. 17 is a rear view showing the base block according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a side view showing an imaging mechanism of the cell imaging device according to Embodiment 3.
  • FIG. 17 is a rear view showing the base block according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a graph showing changes in the focal position of the objective lens when no heater is provided in the lens block and the base block according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an initialization operation at the time of activation of the cell analyzer according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart of the temperature control process according to the third embodiment.
  • FIG. 21 is a graph showing changes in the focal position of the objective lens when the temperature control according to the third embodiment is executed.
  • the cell imaging device 100 includes a sample cell 10, an installation unit 20, a light source unit 40, an imaging unit 50, a driving unit 60, a control unit 70, and a display unit 80.
  • the cell imaging device 100 is a device that images cells contained in a liquid sample, for example, cells in a urine sample collected from a subject.
  • the sample cell 10 is filled with a urine sample, and the sample cell 10 is horizontally aligned. While moving in the direction, the imaging unit 50 is configured to image cells in the sample cell 10.
  • the liquid sample to be imaged may be a biological sample including a plurality of types of cells having different sizes, and may be blood, body cavity fluid, cervical tissue, or the like.
  • the sample cell 10 includes an internal space 11 for holding a urine sample, an inflow port 12 connected to the internal space 11, and an outflow port 13 connected to the internal space 11.
  • the sample cell 10 is flat and has a rectangular parallelepiped shape extending in one direction, and is made of a light-transmitting material.
  • the internal space 11 is a rectangular parallelepiped space that is flat and extends in one direction, and is provided inside the sample cell 10.
  • the longitudinal direction of the internal space 11 is aligned with the longitudinal direction of the sample cell 10.
  • Each surface of the internal space 11 is formed flat.
  • the inlet 12 extends from one end of the internal space 11 in a direction perpendicular to the longitudinal direction. From the other end of the internal space 11, the outlet 13 extends in the same direction as the inlet 12. Each of the inflow port 12 and the outflow port 13 is opened on one side surface of the sample cell 10.
  • the sample cell 10 includes a first reference mark 16a at a position on the outlet 13 side of the internal space 11, and a second reference mark 16b at a position on the inlet 12 side of the internal space 11.
  • the first reference mark 16 a and the second reference mark 16 b are provided on the bottom surface 11 a of the internal space 11.
  • the first reference mark 16 a and the second reference mark 16 b may be provided at a place other than the bottom surface 11 a of the internal space 11, such as the top surface, bottom surface, or top surface of the internal space 11 of the sample cell 10.
  • the shape of the first fiducial mark 16a will be described with reference to FIG. Since the shape of the second reference mark 16b is the same as the shape of the first reference mark 16a, description of the shape of the second reference mark 16b is omitted.
  • the first fiducial mark 16a includes a plurality of fine grooves 161 formed by laser processing.
  • the fine groove 161 has a line width of several ⁇ m and a length of several tens of ⁇ m.
  • One set of three fine grooves 161 parallel to each other is formed, and a plurality of sets of fine grooves 161 are formed in a rectangular region to form a first reference mark 16a.
  • the longitudinal direction of each fine groove 161 extends in the same direction as the longitudinal direction of the internal space 1 of the sample cell 10.
  • the inlet 12 of the sample cell 10 is connected to the suction pipe 151 via a tube and an electromagnetic valve.
  • the outlet 13 of the sample cell 10 is connected to the pump 152 via a tube and a solenoid valve.
  • the pump 152 is connected to a container 153 that contains a buffer solution via a tube and an electromagnetic valve. Buffer is filled into the tube for introduction of the urine sample.
  • the container 153 is connected to the cleaning tank 154 via a tube and an electromagnetic valve.
  • the buffer solution is supplied to the cleaning tank 154 and is also used as a cleaning solution.
  • a waste liquid container 155 is provided below the cleaning tank 154.
  • the suction tube 151 is inserted into a sample container 160 that is a urine collection tube.
  • the pump 152 By operating the pump 152, the urine sample in the sample container 160 is sucked from the suction tube 151.
  • the suction tube 151 is extracted from the sample container 160.
  • the pump 152 operates to suck air from the suction tube 151 and introduce the urine sample into the internal space 11 from the inlet 12.
  • the pump 152 is operated until the urine sample comes out from the outflow port 13, so that the entire internal space 11 is filled with the urine sample.
  • the suction tube 151 and the sample cell 10 are washed.
  • the suction tube 151 is moved to the cleaning tank 154.
  • the pump 152 By operating the pump 152, the buffer solution is supplied to the internal space 11, and the internal space 11 is washed.
  • the urine sample pushed out from the internal space 11 is discharged from the suction tube 151 to the washing tank 154.
  • the pump 152 when the pump 152 is operated, the buffer solution is discharged from the suction pipe 151 and the inside of the suction pipe 151 is washed.
  • a buffer solution is supplied from the container 153 to the cleaning tank 154, and the outside of the suction tube 151 is cleaned. Waste liquid from the cleaning tank 154 is stored in a waste liquid container 155.
  • the next urine sample is sucked by the suction tube 151 and introduced into the internal space 11 of the sample cell 10.
  • the sample cell 10 is fixed to the installation unit 20 so that the bottom surface 11a provided with the first reference mark 16a and the second reference mark 16b is on the lower side.
  • the sample cell 10 is fixed to the installation part 20 so as to be inclined at a predetermined angle in a predetermined direction with respect to the horizontal direction. Even if the installation unit 20 is configured so that the sample cell 10 does not tilt with respect to the horizontal direction, the sample cell 10 may be slightly tilted with respect to the horizontal direction due to machine differences. It may be tilted upward or downward with respect to the direction.
  • the direction in which the objective lens 52 is moved can be made constant in each urine sample in the imaging operation described later.
  • the movement mechanism and movement control of the lens 52 can be simplified.
  • the sample cell 10 is attached to the installation part 20 so that it cannot be removed.
  • the sample cell 10 may be disposable.
  • the installation unit 20 is configured so that the sample cell 10 can be attached and detached.
  • the drive unit 60 includes a first drive unit 61 and a second drive unit 62, and moves the sample cell 10 and the objective lens 52 of the imaging unit 50.
  • the first drive unit 61 includes an electric motor.
  • the installation unit 20 is moved by the first drive unit 61 in a first direction that is one direction in the horizontal direction.
  • the first direction is a direction in which the internal space 11 is extended.
  • the light source unit 40 is provided below the installation unit 20.
  • the light source unit 40 includes an LED light source 41, a diffusion plate 42, and a lens 43.
  • the light source 41 is a pulsed light source that emits pulses at regular intervals, and each illumination time is 140 to 200 ⁇ sec.
  • the 2nd direction which is the optical axis direction of the light source part 40 is a direction which cross
  • the light source 41 irradiates light upward.
  • a diffusion plate 42 and a lens 43 are disposed above the light source 41. The light emitted from the light source 41 is diffused by the diffusion plate 42 and converted into parallel light by the lens 43. The parallel light is applied to the sample cell 10.
  • the imaging unit 50 is provided above the installation unit 20.
  • the imaging unit 50 includes an imaging element 51 that is a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and an objective lens 52.
  • the imaging element 51 and the objective lens 52 are arranged along the same optical axis as the light source unit 40 so that the imaging element 51 is on the upper side and the objective lens 52 is on the lower side.
  • the image sensor 51 and the objective lens 52 are held in one lens barrel. That is, the distance between the image sensor 51 and the objective lens 52 does not change.
  • the magnification of the objective lens 52 is 15 times, but it is a magnification that can enlarge the image of other formed components such as white blood cells, red blood cells, epithelial cells, etc., and cylinders in the urine to an appropriate size. If there is, it is not limited to 15 times.
  • the second drive unit 62 includes an electric motor.
  • the imaging unit 50 is moved in the second direction by the second driving unit 62.
  • the focus of the objective lens 52 is adjusted by moving the imaging unit 50 in the second direction.
  • the control unit 70 includes a microcomputer and a memory, and controls each of the light source unit 40, the imaging unit 50, the first drive unit 61, the second drive unit 62, and the display unit 80.
  • the image obtained by the imaging unit 50 is given to the control unit 70.
  • the control unit 70 performs predetermined processing on the acquired image.
  • the control unit 70 includes a focus detection unit 71 that performs an automatic focusing operation of the imaging unit 50.
  • the image processing may be executed by a personal computer.
  • the control unit 70 communicates with the personal computer, and transmits the cell image to the personal computer.
  • the personal computer performs image processing such as cutting out a partial image for each cell.
  • the display unit 80 includes a liquid crystal display panel.
  • the display unit 80 is connected to the control unit 70 and is controlled by the control unit 70 to display a screen.
  • the display unit 80 displays a captured image or a partial image obtained by image processing.
  • image processing is executed by a personal computer, a captured image or a partial image obtained by image processing may be displayed on the display unit of the personal computer.
  • the cell imaging device 100 images the cells contained in the urine sample filled in the internal space 11 of the sample cell 10 by the imaging unit 50.
  • the objective lens 52 is moved at a constant speed in the second direction at a moving speed according to the inclination of the sample cell 10, and a plurality of the imaging units 50 are moved.
  • the moving speed of the objective lens 52 in the second direction is determined during the initialization operation of the cell imaging device 100 prior to imaging of the urine sample. The operation of such a cell imaging device 100 will be described below.
  • the cell imaging device 100 executes an initialization operation.
  • the initialization operation includes a movement speed determination operation for determining the movement speed of the imaging unit 50 when imaging cells in urine.
  • the movement speed determination operation will be described with reference to FIG.
  • step S ⁇ b> 101 the control unit 70 controls the pump 152 to fill the flow path from the container 153 to the suction pipe 151. Thereby, the buffer solution is held in the internal space 11 of the sample cell 10.
  • step S102 the control unit 70 controls the first driving unit 61 so that the first reference mark 16a on the outlet 13 side of the sample cell 10 is arranged on the optical axis of the imaging unit 50.
  • the position of the installation unit 20 when the first reference mark 16a is arranged on the optical axis of the imaging unit 50 is referred to as an “initial position”.
  • the position of the installation unit 20 when the second reference mark 16b on the inlet 12 side of the sample cell 10 is arranged on the optical axis of the imaging unit 50 is referred to as a “final position”.
  • step S103 the control unit 70 detects the first focus position, which is the focus position of the objective lens 52 at the initial position.
  • the control unit 70 performs the automatic focusing operation three times to detect the first focusing position.
  • the second driving unit 62 moves the objective lens 52 in the second direction, and the focusing detection unit 71 detects a state where the first reference mark 16a is in focus.
  • the automatic focusing operation is a contrast detection method.
  • the position of the objective lens 52 where the contrast of the image obtained by the image sensor 51 is maximized is detected as the focus position of the objective lens 52.
  • the detected in-focus position is stored in the memory of the control unit 70.
  • ⁇ An automatic focusing operation other than the contrast detection method may be adopted.
  • known automatic focusing operations such as a phase difference detection method, a line sensor method, an ultrasonic method, and an infrared method can be employed.
  • the control unit 70 excludes one of the obtained three in-focus positions where the numerical value indicating the in-focus position is farthest, and obtains an average value of the remaining two in-focus positions.
  • the control unit 70 stores the obtained average value in the memory as the first in-focus position.
  • step S104 the control unit 70 controls the first drive unit 61 to move the installation unit 20 to the final position.
  • step S105 the control unit 70 detects the second focus position that is the focus position of the objective lens 52 at the final position.
  • the control unit 70 performs the automatic focusing operation three times to detect the second focusing position.
  • the control unit 70 excludes one of the obtained three in-focus positions where the numerical value indicating the in-focus position is farthest, and obtains an average value of the remaining two in-focus positions.
  • the control unit 70 stores the obtained average value in the memory as the second in-focus position.
  • the number of automatic focusing operations in detecting the first and second focusing positions is not limited to three. One time may be sufficient and multiple times other than three times may be sufficient. However, since the operation time becomes longer as the number of automatic focusing operations increases, it is preferable to reduce as much as possible. From the viewpoint of detection accuracy, it is preferable to execute the automatic focusing operation a plurality of times.
  • the average value of the two in-focus positions is calculated, but the present invention is not limited to this.
  • An average value of the three in-focus positions may be set as the first in-focus position, and one of the three in-focus positions may be set as the first in-focus position. The same applies to the second in-focus position.
  • step S106 the control unit 70 determines the moving speed of the objective lens 52 using the first focus position and the second focus position.
  • the sample cell 10 is installed in the installation unit 20 so as to be inclined with respect to the horizontal direction. As shown in FIG. 7, when the sample cell 10 is inclined, a plurality of positions in the sample cell 10 are viewed. When imaging is performed, the position of the objective lens 52 that is focused on the bottom surface 11a of the internal space 11 is different in each visual field. For this reason, if the sample cell 10 is moved horizontally in the first direction while the objective lens 52 is stationary, the distance between the objective lens 52 and the bottom surface 11a of the sample cell 10 changes, and therefore the bottom surface 11a can be viewed in one field of view.
  • the bottom surface 11a is not in focus in other fields of view.
  • the straight line 52a is a straight line passing through the first focus position and the second focus position.
  • imaging is performed in a plurality of fields of view of the sample cell 10.
  • the imaging unit 50 performs imaging a plurality of times while the first drive unit 61 moves the installation unit 20 in the first direction at a constant speed. Since the cells in the urine sample introduced into the internal space 11 are located above the bottom surface 11a, the cell imaging device 100 focuses the objective lens 52 at a position a certain distance above the bottom surface 11a in each field of view.
  • the second drive unit 62 moves the imaging unit 50 in the second direction at a constant speed in order to keep the objective lens 52 focused at a position a certain distance above the bottom surface 11a.
  • the moving speed of the installation unit 20 in the first direction and the moving speed of the imaging unit 50 in the second direction are combined, and the objective lens 52 and the sample cell 10 are relatively constant in a diagonal direction.
  • step S ⁇ b> 106 the moving speed for the objective lens 52 to move relative to the sample cell 10 along the straight line 52 a while the installation unit 20 is moving at a constant speed in the first direction is determined.
  • the time from the start to the end of the imaging operation that is, the time during which the second drive unit 62 moves the objective lens 52 (hereinafter referred to as “set time”) is set in advance.
  • the set time is also the time for the first drive unit 61 to move the installation unit 20.
  • the moving speed of the objective lens 52 is a speed of moving from the first focusing position to the second focusing position during the set time. Specifically, the difference distance between the first focus position and the second focus position in the second direction is calculated, and the moving speed of the objective lens 52 is determined by dividing the calculated difference distance by the set time.
  • the focus position is detected in each of these reference marks and moved from the three or more detected focus positions.
  • the speed may be determined.
  • the control unit 70 stores speed information indicating the moving speed in the memory.
  • the speed information is information used for focus adjustment of each field of view of the objective lens 52.
  • the speed information is also information reflecting the inclination of the bottom surface 11 a of the internal space 11.
  • step S106 the control unit 70 ends the movement speed determination operation.
  • the cell imaging device 100 enters a standby state after completing the initialization operation.
  • the standby state is a state in which a urine sample can be received.
  • the cell imaging apparatus 100 When the cell imaging apparatus 100 receives an instruction to start imaging of the urine sample from the user in the standby state, the cell imaging apparatus 100 executes urine sample imaging processing.
  • the urine sample imaging process will be described with reference to FIG.
  • step S201 the control unit 70 controls the suction tube 151 and the pump 152 to suck a predetermined amount of the urine sample from the sample container 160 and introduce the urine sample into the internal space 11 of the sample cell 10.
  • the urine sample is not mixed with a reagent such as a staining solution or a diluent, and is not subjected to centrifugation.
  • step S202 the control unit 70 waits for a predetermined time, for example, 100 seconds.
  • a predetermined time for example, 100 seconds.
  • the urine sample held in the sample cell 10 is placed in a stationary state for a predetermined time, the cells settle in the urine sample, and many cells are arranged on the bottom surface 11 a of the internal space 11.
  • step S203 the control unit 70 controls the first drive unit 61 to move the installation unit 20 to the initial position.
  • step S204 the control unit 70 detects the first focus position that is the focus position of the objective lens 52 at the initial position.
  • the control unit 70 performs the automatic focusing operation three times to detect the first focusing position.
  • the control unit 70 excludes one of the obtained three in-focus positions where the numerical value indicating the in-focus position is the most distant, and obtains an average value of the remaining two in-focus positions.
  • the control unit 70 stores the obtained average value in the memory as the first in-focus position.
  • the first focus position is detected in the movement speed determination operation
  • the first focus position is detected again in step S204 in order to eliminate the shift of the focus position due to the passage of time.
  • the temperature of the room in which the cell imaging device 100 is placed may change over time, and the distance between each part of the cell imaging device 100, for example, the distance between the objective lens 52 and the sample cell 10 changes due to the temperature change.
  • the focus of the objective lens 52 may not be aligned with the bottom surface 11a due to a temperature change. Therefore, the first focus position is detected again in step S204, and the focus of the objective lens 52 is adjusted to the bottom surface 11a of the internal space 11.
  • step S205 the control unit 70 obtains an imaging start position corrected to a position above the first in-focus position by a predetermined offset amount.
  • the offset amount will be described with reference to FIG.
  • the objective lens 52 When the objective lens 52 is at the first in-focus position, the objective lens 52 is focused on the bottom surface 11a. Since most of the cells are arranged on the bottom surface 11a, the objective lens 52 is not focused on the cells, and if an image is taken in this state, an image of the cells becomes unclear. Therefore, in order to focus the objective lens 52 on the cell, the objective lens 52 is moved upward by an amount corresponding to the radius of the cell, and the focus of the objective lens 52 is positioned near the center of the cell.
  • the control unit 70 stores the offset amount in advance. If the offset amount is, for example, 5 to 6 ⁇ m, the objective lens 52 is focused on the red blood cells. However, the offset amount does not have to be 5 to 6 ⁇ m, and the offset amount can be appropriately set depending on the size of the cell of interest.
  • the first reference mark 16a and the second reference mark 16b are provided at a place other than the bottom surface 11a of the internal space 11 of the sample cell 10.
  • the distance in the second direction from the surface to the center position of the cell of interest may be used as the offset amount.
  • step S206 the control unit 70 controls the second drive unit 62 to position the objective lens 52 at the imaging start position.
  • step S207 the control unit 70 reads speed information from the memory.
  • step S208 the control unit 70 executes an imaging operation.
  • the control unit 70 controls the first driving unit 61 and the second driving unit 62 to simultaneously move the installation unit 20 in the first direction and move the imaging unit 50 in the second direction.
  • the first drive unit 61 moves the installation unit 20 in the first direction at a set speed without stopping the installation unit 20 halfway.
  • the second drive unit 62 moves the imaging unit 50 in the second direction for a set time at a speed indicated by the speed information without stopping the imaging unit 50 halfway.
  • the control unit 70 controls the imaging unit 50 to execute imaging a plurality of times.
  • the installation unit 20 moves, the field of view of the objective lens 52 moves from the first reference mark 16a to the second reference mark 16b.
  • the imaging unit 50 performs imaging with a plurality of fields of view in the region between the first reference mark 16a and the second reference mark 16b.
  • the imaging unit 50 continuously moves in the second direction at the speed indicated in the speed information. Therefore, the objective lens 52 moves relative to the sample cell 10 in parallel with the bottom surface 11 a of the internal space 11. That is, the objective lens 52 moves in the second direction according to the inclination of the internal space 11 of the sample cell 10.
  • the focal point of the objective lens 52 is positioned above the bottom surface 11a by an offset amount. For this reason, the focal point of the objective lens 52 moves on a straight line above the bottom surface 11a by an offset amount.
  • the focal position of the objective lens 52 is positioned near the bottom surface 11a of the internal space 11 in each field of view.
  • the state in which the objective lens 52 is focused on the cell is maintained, and a stable and clear cell image can be obtained.
  • the light source 41 emits pulses at regular intervals while the installation unit 20 is continuously moving in the first direction at a constant speed, there is no blur even if the installation unit 20 is not stopped each time imaging is performed. An image can be obtained.
  • focus adjustment is performed by moving the objective lens 52 at a constant moving speed at a fixed moving speed without detecting the in-focus state in each field of view. Therefore, it is possible to shorten the time for the imaging operation. Further, the focal position is not affected by the cell concentration or cell size in the urine sample, and the focal position in each field of view can be made uniform. Since imaging is performed while continuously moving the sample cell 10 in the first direction without stopping, there is no need to stop the sample cell 10 for imaging in each field of view, and liquid is generated due to the stop of the sample cell 10. It can suppress that the cell in a sample vibrates. Therefore, it is not necessary to wait for the cell vibration to settle, and a stable and clear cell image can be obtained.
  • the installation unit 20 reaches the final position. That is, the second reference mark 16 b is located on the optical axis of the imaging unit 50. At this time, the imaging unit 50 and the installation unit 20 are stopped, and the imaging operation is completed.
  • the automatic focusing operation is executed only for the detection of the first focusing position at the initial position for the imaging of one urine sample.
  • speed information indicating the determined movement speed and information indicating the detected first in-focus position are stored as information for performing focus adjustment of each field of view, and urine sample imaging is performed.
  • the objective lens 52 may be positioned at the initial position using the stored information indicating the first in-focus position.
  • the objective lens 52 may not be focused on the bottom surface 11a of the internal space 11 at the first focus position determined in the movement speed determination operation due to the temperature environment in the facility. There is. For this reason, from the viewpoint of obtaining a clear and focused image, it is preferable to detect the first in-focus position for each urine sample.
  • the time interval is short, so that a temperature change does not substantially occur. For this reason, it is good also as a structure which detects a 1st focusing position for every several urine samples, for example, every 10 urine samples, instead of detecting a 1st focusing position for every urine sample. Accordingly, it is possible to save time by suppressing the number of detections of the first in-focus position while maintaining a state where the cells are focused on each urine sample.
  • an automatic focusing operation may be executed at the initial position and the final position to detect the first focusing position and the second focusing position.
  • the control unit 70 determines the moving speed of the imaging unit 50 for each urine sample. Therefore, it is not necessary to execute the movement speed determination operation during the initialization operation. Thereby, the inclination
  • step S209 the control unit 70 executes image processing, and cuts out partial images for each cell and other formed component from each image obtained by the imaging unit 50.
  • step S210 the control unit 70 displays the cut-out partial image on the display unit 80.
  • FIG. 11 shows an image display example in the cell imaging device. As shown in the figure, the display unit 80 displays a plurality of images of cells and other formed components included in one urine sample. After step S210, the control unit 70 ends the urine sample imaging process.
  • the relative distance to each of the plurality of positions of the bottom surface 11a of the internal space 11 is detected using an optical or ultrasonic distance sensor, and based on the detected relative distance. Then, the respective coordinates of the plurality of positions may be obtained, and information reflecting the inclination of the sample cell 10 may be obtained based on the obtained coordinates.
  • the sample cell 210 included in the cell imaging device does not include a reference mark on the bottom surface 211 a of the internal space 211. Since the other configuration of the cell imaging device is the same as the configuration of the cell imaging device 100 described above, description thereof is omitted.
  • the cell imaging device determines the moving speed using a control sample containing standard particles of a set size.
  • the standard particles contained in the control sample are uniformly arranged in size.
  • the cell imaging device When the user activates the cell imaging device, the cell imaging device performs an initialization operation.
  • the initialization operation includes a movement speed determination operation for determining the movement speed of the imaging unit 50 when imaging cells in urine.
  • the movement speed determination operation will be described with reference to FIG.
  • step S ⁇ b> 121 the control unit 70 controls the suction tube 151 and the pump 152, sucks a predetermined amount of the control sample from the sample container in which the control sample is stored, and introduces the control sample into the internal space 211 of the sample cell 210. .
  • step S122 the control unit 70 waits for a predetermined time, for example, 100 seconds.
  • a predetermined time for example, 100 seconds.
  • the control sample held in the sample cell 210 is placed in a stationary state for a predetermined time, the standard particles settle in the control sample, and many standard particles are arranged on the bottom surface of the internal space 211.
  • step S123 the control unit 70 controls the first driving unit 61, and the first position of the internal space 211 of the sample cell 210, for example, the position on the outflow port 13 side, is arranged on the optical axis of the imaging unit 50.
  • the installation unit 20 is moved so that the
  • step S124 the control unit 70 detects the first in-focus position that is the in-focus position of the objective lens 52 in the first position.
  • the control unit 70 performs the automatic focusing operation three times to detect the first focusing position.
  • the second driving unit 62 moves the objective lens 52 in the second direction, and the focusing detection unit 71 detects a state where the standard particles existing at the first position are in focus.
  • the control unit 70 excludes one of the obtained three in-focus positions where the numerical value indicating the in-focus position is farthest, and obtains an average value of the remaining two in-focus positions.
  • the control unit 70 stores the obtained average value in the memory as the first in-focus position.
  • step S125 the control unit 70 controls the first driving unit 61, and the second position of the internal space 211 of the sample cell 210, for example, the position on the inlet 12 side, is arranged on the optical axis of the imaging unit 50.
  • the installation unit 20 is moved so that the
  • step S126 the control unit 70 detects the second in-focus position, which is the in-focus position of the objective lens 52 in the second position.
  • the control unit 70 performs the automatic focusing operation three times to detect the second focusing position.
  • the control unit 70 excludes one of the obtained three in-focus positions where the numerical value indicating the in-focus position is farthest, and obtains an average value of the remaining two in-focus positions.
  • the control unit 70 stores the obtained average value in the memory as the second in-focus position.
  • step S127 the control unit 70 determines the moving speed of the objective lens 52 using the first focus position and the second focus position. Since the operation in step S127 is the same as the operation in step S106, the description thereof is omitted. After step S127, the control unit 70 ends the movement speed determination operation.
  • the cell imaging device 200 enters a standby state after completing the initialization operation.
  • the standby state is a state in which a urine sample can be received.
  • the cell imaging apparatus 200 When the cell imaging apparatus 200 receives an instruction to start imaging of the urine sample from the user in the standby state, the cell imaging apparatus 200 executes the urine sample imaging process.
  • the urine sample imaging process will be described with reference to FIG.
  • step S221 the control unit 70 controls the suction tube 151 and the pump 152 to suck a predetermined amount of the urine sample from the sample container 160 and introduce the urine sample into the internal space 11 of the sample cell 10.
  • the urine sample is not mixed with a reagent such as a staining solution or a diluent, and is not subjected to centrifugation.
  • step S222 the control unit 70 waits for a predetermined time, for example, 100 seconds.
  • a predetermined time for example, 100 seconds.
  • step S ⁇ b> 223 the control unit 70 controls the first driving unit 61 to move the installation unit 20 so that the first position of the internal space 211 of the sample cell 210 is arranged on the optical axis of the imaging unit 50. .
  • step S224 the control unit 70 detects an imaging start position that is a focus position of the objective lens 52 at the first position.
  • the control unit 70 performs the automatic focusing operation three times to detect the imaging start position.
  • the focus detection unit 71 detects a state in which the cells present at the first position are in focus.
  • the control unit 70 excludes one of the three in-focus positions obtained that is farthest from the numerical value, and obtains an average value of the remaining two in-focus positions.
  • the control unit 70 stores the obtained average value in the memory as the imaging start position.
  • step S225 the control unit 70 controls the second driving unit 62 to position the objective lens 52 at the imaging start position.
  • step S226 the control unit 70 reads speed information from the memory. Since the imaging start position is a position where the cell is in focus, correction by the offset amount is not necessary.
  • step S227 the control unit 70 executes an imaging operation. Since the operation in step S227 is the same as the operation in step S208, the description thereof is omitted.
  • step S2208 the control unit 70 executes image processing, and cuts out partial images for each cell and other formed portion from each image obtained by the imaging unit 50.
  • step S229 the control unit 70 causes the display unit 80 to display the cut-out partial image. After step S229, the control unit 70 ends the urine sample imaging process.
  • Embodiment 3 With reference to FIG. 15, another embodiment of the cell imaging device will be described.
  • the cell imaging device 100A according to Embodiment 3 is configured to execute temperature control for suppressing focus shift of the objective lens caused by temperature fluctuation.
  • the description of the same configuration as that in Embodiment 1 is omitted.
  • the cell imaging device 100A includes, as an imaging unit, an objective lens 52A, a lens block 53 that is a lens holding unit that holds the objective lens 52A, and an imaging element 51A that is provided via the lens block 53 and a space.
  • the lens block 53 has a hollow cubic shape inside.
  • the lower surface of the lens block 53 includes a hole portion into which the upper end portion of the objective lens 52A can be inserted, and holds the objective lens 52A inserted through the hole portion. It is configured to be possible.
  • the lens block 53 is attached to the linear slider 54 and is configured to be movable along the linear slider 54 in the second direction that is the optical axis direction.
  • the lens block 53 is configured to move in the optical axis direction along the linear slider 54 when the pulley 62B and the belt 62C are driven by the electric motor 62A.
  • the electric motor 62A is a stepping motor.
  • the image sensor 51 ⁇ / b> A and the linear slider 54 are fixed to a base block 90 that is a substrate, and the lens block 53 moves in the optical axis direction with respect to the image sensor 51. Since the weight of the member moved in the optical axis direction is lighter than that in the case where the lens barrel holding the imaging element and the objective lens is moved in the optical axis direction as in the cell analyzer 100 of the first embodiment, the driving is reduced.
  • the electric motor 62A, the pulley 62B, and the belt 62C which are mechanisms, can be reduced in size.
  • the installation unit 20 is attached to a linear slider 21.
  • the installation unit 20 is installed in the horizontal direction.
  • the linear slider 21 is fixed to the base block 90 so as to be inclined at a predetermined angle in the vertical direction with respect to the horizontal direction.
  • the inclination angle of the linear slider 21 is very small and is fixed to the base block 90 in a substantially horizontal direction.
  • the installation unit 20 moves in a substantially horizontal direction along the linear slider 21.
  • Two sample cells 10A and 10B are fixed to the installation unit 20.
  • the sample cells 10A and 10B also move integrally with the installation unit 20. Since a plurality of urine samples can be imaged in parallel using the two sample cells 10A and 10B, the imaging process can be performed efficiently.
  • the heater 91 for controlling the temperature of the objective lens 52A is attached to the lens block 53.
  • the heater 91 is a rubber heater, is attached to the entire side surface of the lens block 53, and is configured to heat the lens block 53.
  • a thermistor 92 is attached to the lens block 53, and the temperature of the lens block 53 is detected by the thermistor 92.
  • a thermocouple may be used as a temperature sensor.
  • the lens block 53 is formed of aluminum having high thermal conductivity. When the lens block 53 is heated by the heater 91, the air inside the lens block 53 is warmed, and the warmed air is transmitted to the objective lens 52A.
  • the objective lens 52A includes a lens part and a cylindrical part surrounding the lens part.
  • the lens block 53 may be made of a material having high thermal conductivity, and may be made of, for example, copper. Since the heater 91 is provided in the lens block 53 having a larger surface area than the objective lens 52A, the objective lens 52A can be effectively used even when the surface area of the objective lens 52A is small and the heater cannot be installed. Temperature control can be performed.
  • the image pickup device 51 ⁇ / b> A, the electric motor 61 ⁇ / b> A, the electric motor 62 ⁇ / b> A, the linear slider 54, and the linear slider 21 are fixed to the base block 90.
  • a heater 93 for controlling the temperature of the base block 90 is attached to the surface opposite to the surface on which the image sensor 51A and the like are attached.
  • the heater 93 is also a rubber heater and is configured to heat the base block 90.
  • a thermistor 94 is attached to the base block 90, and the temperature of the base block 90 is detected by the thermistor 94.
  • a thermocouple may be used as a temperature sensor.
  • the base block 90 is made of aluminum having high thermal conductivity.
  • the base block 90 may be formed of a material having high thermal conductivity, and may be formed of copper, for example.
  • the base block 90, the image sensor 51 ⁇ / b> A, the lens block 53, the objective lens 52 ⁇ / b> A, the installation unit 20, the electric motors 61 ⁇ / b> A and 62 ⁇ / b> A are installed in the housing 30.
  • the cell analyzer 100A is provided with a temperature sensor 95 for detecting the ambient temperature outside the apparatus.
  • FIG. 18 is a graph showing changes in the focal position of the objective lens 52A when no heater is provided in the lens block 53 and the base block 90.
  • This graph shows the experimental results when the ambient temperature of the cell analyzer 100A is 32 ° C.
  • the temperature of the image sensor 51A rises and the temperature of the lens block 53 rises as the imaging operation is performed after the apparatus is started.
  • the “number of pulses” shown on the vertical axis on the right side of the graph of FIG. 18 indicates the number of drive pulses given to the motor 62A in order to adjust the objective lens 52A from its origin position to a predetermined focal position.
  • the focal position of the objective lens 52A shifts, and the number of drive pulses for adjusting the objective lens 52A to a predetermined focal position increases.
  • a heater 91 is attached to the lens block 53 that holds the objective lens 52A, and the lens block 53 is controlled to a constant temperature by the heater 91. Specifically, the lens block 53 is controlled to 41 ° C. Since the heat of the heater 91 is transmitted to the objective lens 52A through the lens block 53, the temperature of the objective lens 52A is also kept constant. Therefore, the temperature fluctuation of the objective lens 52A is suppressed, and the occurrence of focus shift can be suppressed.
  • the temperature of the objective lens 52A may affect not only the heat from the imaging element 51A but also the ambient temperature of the cell imaging device 100A.
  • a heater 93 is also attached to the base block 90, and the base block 90 is controlled to a constant temperature.
  • the base block 90 is controlled to have the same temperature as the lens block 53, and specifically, is controlled to 41 ° C. Since the base block 90 is disposed in the housing 30 and the air in and out of the housing 30 is blocked, the temperature of the air in the housing 30 is maintained at substantially the same temperature as the base block 90. Temperature fluctuation is suppressed.
  • the temperature of the air around the objective lens 52A arranged in the housing 30 can be maintained at substantially the same temperature as the base block 90, the influence due to the change in the ambient temperature of the cell imaging device 100A can be suppressed, The focus shift of the objective lens 52A can be further suppressed.
  • the lens block 53 holding the objective lens 52A and the image sensor 51A are arranged so as to be separated from each other through a space, it is possible to suppress heat conduction from occurring. For this reason, it is possible to suppress the heat generated by the heat generation of the imaging element 51A from being transmitted to the objective lens 52A, and to further prevent the focus shift from occurring due to the temperature rise of the objective lens 52A.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an initialization operation when the cell analyzer 100A is activated.
  • the control unit 70 based on the detection result from the temperature sensor 95, in step S321, the outside temperature T, that is, the temperature in the room where the cell analyzer 100A is installed is equal to or higher than T1. Determine whether or not.
  • the temperature T1 is 15 ° C., for example, but may be another temperature.
  • the control unit 70 starts temperature control by the heaters 91 and 93 in step S322, and determines whether or not the time M1 has elapsed in step S323.
  • the time M1 is, for example, 15 minutes, but may be another time.
  • the control unit 70 performs a moving speed determination operation in step S327.
  • the movement speed determination operation is the same as the operation described in FIG. After the movement speed determination operation, the control unit 70 shifts to standby in step S328.
  • the control unit 70 determines whether or not the apparatus outside temperature T is equal to or higher than T2 in step S324.
  • the temperature T2 is 10 ° C., for example, but may be any other temperature as long as the temperature is lower than the temperature T1.
  • the controller 70 starts temperature control by the heaters 91 and 93 in step S325, and determines whether or not the time M2 has elapsed in step S326.
  • the time M2 is, for example, 25 minutes, but may be another time as long as it is longer than the time M1.
  • the control unit 70 When the time M2 has elapsed, the control unit 70 performs a moving speed determination operation in step S327, and shifts to standby in step S328.
  • the control unit 70 performs a moving speed determination operation in step S327, and shifts to standby in step S328.
  • the control unit 70 displays “Imaging not possible” on the display unit 80 in step S329, and returns to step S321 without shifting to standby.
  • the ambient temperature of the cell analyzer 100A is too low with respect to the normally assumed temperature, even if the temperature control by the heaters 91 and 93 is performed, the objective lens 52A may be out of focus. Therefore, in such a case, it is possible to prevent imaging with poor accuracy by prohibiting the imaging operation.
  • the control unit 70 determines whether or not the temperature of the lens block 53, that is, the temperature of the objective lens 52A is equal to or higher than the target temperature TG based on the detection result from the thermistor 92 in step S421. Determine whether.
  • the target temperature TG is 41 ° C., for example.
  • the control unit 70 turns on the heater 91 in step S423.
  • the control unit 70 turns off the heater 91 in step S422.
  • step S424 the control unit 70 determines whether or not the temperature of the base block 90 is equal to or higher than the target temperature TG based on the detection result from the thermistor 94.
  • the target temperature TG is 41 ° C., for example.
  • the control unit 70 turns on the heater 93 in step S426.
  • the control unit 70 turns off the heater 93 in step S425.
  • the control unit 70 determines whether or not a shutdown instruction is accepted in step S427. If there is no shutdown instruction, the processing of steps S421 to S426 is repeated. Accordingly, the operation is repeated such that the heater is turned off when the objective lens 52A and the base block 90 reach the target temperature TG, and the heater is turned on when the temperature becomes lower than the target temperature TG. The temperature of block 90 can be maintained near the target temperature TG .
  • the base block 90 and the lens block 53 are stable at 41 ° C. in about 10 minutes.
  • the focal position of the objective lens 52A is hardly displaced. Based on the focal position of the objective lens 52A after about 15 minutes from the start of the apparatus, the deviation of the focal position of the objective lens 52A is within 5 pulses, and the fluctuation range of the focal position compared to the case of FIG. Can be greatly reduced.
  • the focal position of the objective lens 52A can be quickly stabilized. Therefore, after the focus position is stabilized, the frequency of focus adjustment of the objective lens 52A can be reduced, and the imaging process can be performed efficiently. For example, the number of times of focus adjustment each time a new urine sample is imaged can be reduced, and the imaging process can be performed quickly.
  • the target temperature of the base block 90 and the lens block 53 may not be 41 ° C., but is preferably higher than the ambient temperature of the cell analyzer 100A, and is generally set to room temperature in the technical field of the present invention, for example.
  • the temperature is preferably higher than 25 ° C.
  • the temperature of the base block 90 and the lens block 53 can be stabilized earlier as the target temperature is made closer to the temperature of the image sensor 51A.
  • the target temperature is particularly preferably 38 ° C. or higher and lower than 42 ° C. because it may affect cells.

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Abstract

　従来に比して液体試料中の細胞の撮像時間を短縮することが可能な細胞撮像装置及び細胞撮像方法を提供する。細胞撮像装置１００は、細胞を含む尿試料を、試料セル１０の内部空間１１に導入し、試料セル１０および対物レンズ５２の少なくとも一方を第１方向へ移動させている間に、試料セル１０および対物レンズ５２の少なくとも一方を第１方向と異なる第２方向へ移動させ、尿試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像部５０によって撮像する。

Description

細胞撮像装置、細胞撮像方法及び試料セル
　本発明は、液体試料に含まれる細胞を撮像するための細胞撮像装置、細胞撮像方法および試料セルに関する。
　特許文献１には、ステージに載置されたプレパラート中の尿に含まれる有形成分を撮像し、得られた画像を用いて有形成分の分析を行う分析装置が開示されている。特許文献１には、プレパラート毎の製造誤差によるピントのずれ発生を回避するために、スライドガラス又はカバーガラスの一方の面に合焦マークを設けておき、合焦マークに焦点を合わせるように合焦点調整を行うことも開示されている。特許文献１では、分析装置が、合焦マークによる合焦点調整で得られた合焦位置から、ステージを対物レンズに対して鉛直方向に所定の距離だけ移動させて、有形成分の観察を開始する分析開始位置を設定する。次に、分析開始位置から微小ずつ鉛直方向にステージを移動させ、合焦状態が検出された場合、合焦位置に有形成分が存在すると判定して合焦位置で有形成分を撮像する。続いて、異なる視野領域で新たな有形成分を撮像するために、ステージを水平方向に移動させて停止させ、前回の視野領域における合焦位置を中心として、鉛直方向に沿って前後所定の距離だけステージを移動させ、合焦状態が検出された場合、合焦位置で有形成分の撮像を行う。
国際公開第２００８／００７７２５号
　特許文献１に開示された分析装置では、各視野領域においてステージと対物レンズとの相対距離を鉛直方向に変動させて合焦位置を検出し、検出された合焦位置で有形成分の撮像を実行するため、撮像に時間がかかる。また、新たな視野領域に移るたびに、ステージを水平方向に移動させて停止させるため、ステージの停止に起因してプレパラート中の有形成分が振動する。そのため、有形成分の明瞭な画像を得るためには、有形成分の振動が収まるまで待つ必要があり、撮像に時間がかかるおそれがある。
　細胞撮像装置は、細胞を含む液体試料を保持するための内部空間を備える試料セルと、対物レンズを備え、内部空間に保持された液体試料に含まれる細胞を撮像するための撮像部と、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第１方向へ移動させるための第１駆動部と、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第１方向と異なる第２方向へ移動させるための第２駆動部と、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第１方向へ移動させている間に、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第２方向へ移動させながら、内部空間に保持された液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像するよう第１駆動部、第２駆動部及び撮像部を制御するための制御部と、を備える。
　細胞撮像方法は、細胞を含む液体試料を、内部空間を備える試料セルの前記内部空間に導入し、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第１方向へ移動させている間に、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第１方向と異なる第２方向へ移動させながら、内部空間に保持された液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像する。

　細胞撮像装置は、細胞を含む液体試料を保持するための内部空間、並びに、互いに離れた第１基準マーク及び第２基準マークを備える試料セルと、対物レンズを備え、内部空間に保持された液体試料に含まれる細胞を撮像するための撮像部と、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第１方向へ移動させるための第１駆動部と、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第１方向と異なる第２方向に移動させるための第２駆動部と、第１基準マークに対する対物レンズの第１合焦位置及び第２基準マークに対する対物レンズの第２合焦位置に基づいて、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第２方向に移動させるよう第２駆動部を制御し、且つ、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第１方向に移動させるよう第１駆動部を制御し、内部空間に保持された液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像するよう撮像部を制御するための制御部と、を備える。　
　細胞撮像方法は、試料セルが備える第１基準マークに対する対物レンズの第１合焦位置及び試料セルが備える第２基準マークに対する対物レンズの第２合焦位置を検出し、試料セルが備える内部空間に、細胞を含む液体試料を導入し、検出された第１合焦位置及び第２合焦位置に基づいて、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第２方向に移動させ、且つ、試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第２方向と異なる第１方向に移動させ、内部空間に保持された液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像する。
　試料セルは、細胞を含む液体試料を保持するための内部空間を備える試料セルであって、内部空間に前記液体試料を導入するための流入部と、内部空間から液体試料を排出するための流出部と、内部空間における流入部側の位置に設けられ、細胞の撮像に関する焦点調整に用いられる第１基準マークと、内部空間における流出部側の位置に設けられ、細胞の撮像に関する焦点調整に用いられる第２基準マークと、を備える。
　本発明によれば、従来に比して液体試料中の細胞の撮像時間を短縮することが可能となる。
図１は、実施の形態１に係る細胞撮像装置の構成を示す模式図である。 図２は、実施の形態１に係る試料セルの構成を示す斜視図である。 図３は、基準マークの構成を示す図である。 図４は、細胞撮像装置の流体回路を示す模式図である。 図５は、光源部及び撮像部の構成を示す正面図である。 図６は、実施の形態１に係る移動速度決定動作の手順を示すフローチャートである。 図７は、対物レンズの移動速度の決定を説明するための図である。 図８は、実施の形態１に係る尿試料撮像処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、対物レンズのオフセット量を説明するための図である。 図１０は、撮像動作における撮像部の焦点調整を説明するための図である。 図１１は、細胞の画像の表示例を示す図である。 図１２は、実施の形態２に係る試料セルの構成を示す模式図である。 図１３は、実施の形態２に係る移動速度決定動作の手順を示すフローチャートである。 図１４は、実施の形態２に係る尿試料撮像処理の手順を示すフローチャートである。 図１５は、実施の形態３に係る細胞撮像装置の構成を示す模式図である。 図１６は、実施の形態３に係る細胞撮像装置の撮像機構を示す側面図である。 図１７は、実施の形態３に係るベースブロックを示す背面図である。 図１８は、実施の形態３に係るレンズブロックおよびベースブロックにヒータを設けなかった場合の対物レンズの焦点位置の変化を示すグラフである。 図１９は、実施の形態３に係る細胞分析装置の起動時の初期化動作を示すフローチャートである。 図２０は、実施の形態３に係る温度制御処理のフローチャートである。 図２１は、実施の形態３に係る温度制御を実行した場合の対物レンズの焦点位置の変化を示すグラフである。
　以下、好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
　（実施の形態１）
　＜細胞撮像装置の構成＞
　図１を参照し、細胞撮像装置の構成について説明する。細胞撮像装置１００は、試料セル１０と、設置部２０と、光源部４０と、撮像部５０と、駆動部６０と、制御部７０と、表示部８０とを備える。細胞撮像装置１００は、液体試料に含まれる細胞、例えば、被検者から採取された尿試料中の細胞を撮像する装置であり、試料セル１０内に尿試料を充填し、試料セル１０を水平方向に移動させている間に、撮像部５０で試料セル１０内の細胞を撮像するように構成されている。撮像対象となる液体試料としては、大きさの異なる複数種類の細胞を含む生体試料であればよく、例えば、血液、体腔液、子宮頸部組織等であってもよい。
　図２を参照する。試料セル１０は、尿試料を保持するための内部空間１１と、内部空間１１に連なる流入口１２と、内部空間１１に連なる流出口１３とを備える。試料セル１０は、扁平で一方向に延伸した直方体形状をなしており、透光性がある材料により構成されている。内部空間１１は、扁平で一方向に延伸した直方体形状の空間であり、試料セル１０の内部に設けられている。内部空間１１の長手方向は、試料セル１０の長手方向と合わせられている。内部空間１１の各面は、平坦に形成されている。
　内部空間１１の一端から、流入口１２が長手方向に直交する方向に延びている。内部空間１１の他端からは、流出口１３が流入口１２と同一方向に延びている。流入口１２及び流出口１３のそれぞれは、試料セル１０の一側面に開口している。
　試料セル１０は、内部空間１１の流出口１３側の位置に第１基準マーク１６ａを備え、内部空間１１の流入口１２側の位置に第２基準マーク１６ｂを備える。第１基準マーク１６ａ及び第２基準マーク１６ｂは、内部空間１１の底面１１ａに設けられている。
　第１基準マーク１６ａ及び第２基準マーク１６ｂを、試料セル１０の上面、底面、又は内部空間１１の上面等、内部空間１１の底面１１ａ以外の場所に設けてもよい。
　図３を参照し、第１基準マーク１６ａの形状について説明する。第２基準マーク１６ｂの形状は、第１基準マーク１６ａの形状と同じであるので、第２基準マーク１６ｂの形状についての説明を省略する。第１基準マーク１６ａは、レーザ加工により形成された複数の微細溝１６１を備える。微細溝１６１の線幅は数μｍであり、長さは数十μｍである。互いに平行な３つの微細溝１６１が１組とされ、矩形の領域に微細溝１６１の組が複数形成されて、第１基準マーク１６ａが構成されている。それぞれの微細溝１６１の長手方向は、試料セル１０の内部空間１の長手方向と同一方向に延びている。
　図４を参照する。試料セル１０の流入口１２は、チューブ及び電磁弁を介して、吸引管１５１に接続されている。試料セル１０の流出口１３は、チューブ及び電磁弁を介して、ポンプ１５２に接続されている。ポンプ１５２は、チューブ及び電磁弁を介して、緩衝液を収容する容器１５３に接続されている。緩衝液は、尿試料の導入のために、チューブ中に充填される。容器１５３は、チューブ及び電磁弁を介して、洗浄槽１５４に接続されている。緩衝液は、洗浄槽１５４に供給され、洗浄液としても用いられる。廃液容器１５５が洗浄槽１５４の下方に設けられている。
　吸引管１５１は、採尿管である試料容器１６０に挿入される。ポンプ１５２が動作することで、試料容器１６０中の尿試料が吸引管１５１から吸引される。所定量の尿試料が吸引されると、吸引管１５１は、試料容器１６０から抜き出される。吸引管１５１が試料容器１６０から抜き出された後も、ポンプ１５２が動作することで、吸引管１５１から空気が吸引され、尿試料が流入口１２から内部空間１１に導入される。尿試料が流出口１３から出るまでポンプ１５２が動作することで、内部空間１１の全体に尿試料が充填される。
　尿試料に含まれる細胞が撮像された後、吸引管１５１及び試料セル１０の洗浄が行われる。洗浄のために、吸引管１５１が洗浄槽１５４に移動される。ポンプ１５２が動作することで、緩衝液が内部空間１１に供給され、内部空間１１が洗浄される。内部空間１１から押し出された尿試料は、吸引管１５１から洗浄槽１５４に排出される。さらにポンプ１５２が動作することで、吸引管１５１から緩衝液が排出され、吸引管１５１の内部が洗浄される。洗浄槽１５４には、容器１５３から緩衝液が供給され、吸引管１５１の外側が洗浄される。洗浄槽１５４からの廃液は、廃液容器１５５に貯留される。
　洗浄が完了した後は、次の尿試料が吸引管１５１で吸引され、試料セル１０の内部空間１１に導入される。
　再び図２を参照する。試料セル１０は、内部空間１１において、第１基準マーク１６ａ及び第２基準マーク１６ｂが設けられた底面１１ａが下側になるように、設置部２０に固定される。試料セル１０は、水平方向に対して所定方向に所定角度だけ傾くように設置部２０に固定されている。試料セル１０が水平方向に対して傾かないように設置部２０を構成したとしても、機差により微妙に試料セル１０が水平方向に対して傾いてしまうことがあり、また、試料セル１０は水平方向に対して上方に傾くこともあれば、下方に傾くこともある。そこで、本実施形態では、試料セル１０を水平方向に対して予め所定方向に傾けることにより、後述する撮像動作において、対物レンズ５２を移動させる方向を各尿試料で一定にすることができ、対物レンズ５２の移動機構及び移動制御を簡略化させることができる。
　試料セル１０は、取り外しできないように、設置部２０に取り付けられている。試料セル１０を使い捨てとしてもよい。この場合、設置部２０は、試料セル１０を着脱可能な構成とする。
　再び図１を参照する。駆動部６０は、第１駆動部６１と、第２駆動部６２とを備え、試料セル１０と撮像部５０の対物レンズ５２を移動させる。第１駆動部６１は、電気モータを備える。設置部２０は、第１駆動部６１によって、水平方向の一方向である第１方向に移動される。第１方向は、内部空間１１が延伸される方向である。
　図５を参照する。光源部４０は、設置部２０の下方に設けられる。光源部４０は、ＬＥＤの光源４１と、拡散板４２と、レンズ４３とを備える。光源４１は等間隔でパルス発光するパルス発光光源であり、各照明時間は１４０～２００μｓｅｃである。光源部４０の光軸方向である第２方向は、水平方向に交差する方向であり、例えば鉛直方向である。試料セル１０に光を照射するため、光源４１は上方に光を照射する。光源４１の上方に、拡散板４２及びレンズ４３が配置される。光源４１から出た光は、拡散板４２により拡散され、レンズ４３により平行光にされる。平行光が試料セル１０に照射される。
　撮像部５０は、設置部２０の上方に設けられる。撮像部５０は、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサである撮像素子５１と、対物レンズ５２とを備える。撮像素子５１と対物レンズ５２とは、光源部４０と同一の光軸に沿って、撮像素子５１が上側に、対物レンズ５２が下側になるように配置される。撮像素子５１と対物レンズ５２とは、１つの鏡筒に保持されている。つまり、撮像素子５１と対物レンズ５２との距離は変わることがない。対物レンズ５２の倍率は、１５倍であるが、尿中の白血球、赤血球、上皮細胞等の細胞、及び円柱等の他の有形成分の像を適切な大きさに拡大することができる倍率であれば、１５倍に限られない。
　再び図１を参照する。第２駆動部６２は、電気モータを備える。撮像部５０は、第２駆動部６２によって、第２方向に移動される。撮像部５０が第２方向に移動されることで、対物レンズ５２の焦点が調整される。
　制御部７０は、マイクロコンピュータ、及びメモリを備え、光源部４０、撮像部５０、第１駆動部６１、第２駆動部６２、及び表示部８０のそれぞれを制御する。撮像部５０によって得られた画像は、制御部７０に与えられる。制御部７０は、取得した画像に対して所定の処理を行う。制御部７０は、撮像部５０の自動合焦動作を実行する合焦検出部７１を備える。
　画像処理をパーソナルコンピュータによって実行する構成とすることもできる。この場合、制御部７０がパーソナルコンピュータと通信を行い、細胞の画像をパーソナルコンピュータに送信する。パーソナルコンピュータは、細胞毎に部分画像を切り出すなど、画像処理を行う。
　表示部８０は、液晶表示パネルを備えている。表示部８０は、制御部７０に接続されており、制御部７０によって制御され、画面を表示する。表示部８０には、撮像された画像、又は画像処理により得られた部分画像等が表示される。画像処理をパーソナルコンピュータにより実行する場合は、パーソナルコンピュータの表示部に、撮像された画像、又は画像処理によって得られた部分画像を表示してもよい。
　＜細胞撮像装置の動作＞
　細胞撮像装置１００は、試料セル１０の内部空間１１に充填された尿試料に含まれる細胞を、撮像部５０により撮像する。撮像動作においては、試料セル１０を第１方向に一定速度で移動させつつ、試料セル１０の傾きにしたがった移動速度で対物レンズ５２を第２方向に等速移動させ、撮像部５０の複数の視野において撮像を実行する。これにより、各視野で合焦状態の検出を行うことなく、内部空間１１の底面近傍に焦点が合わせられる。対物レンズ５２の第２方向への移動速度は、尿試料の撮像に先立ち、細胞撮像装置１００の初期化動作中に決定される。このような細胞撮像装置１００の動作について、以下に説明する。
　ユーザが細胞撮像装置１００を起動させると、細胞撮像装置１００は、初期化動作を実行する。初期化動作には、尿中の細胞を撮像するときの撮像部５０の移動速度を決定する移動速度決定動作が含まれる。図６を参照し、移動速度決定動作について説明する。
　ステップＳ１０１において、制御部７０は、ポンプ１５２を制御し、容器１５３から緩衝液を吸引管１５１までの流路に充填する。これにより、試料セル１０の内部空間１１に緩衝液が保持される。
　ステップＳ１０２において、制御部７０は、第１駆動部６１を制御し、撮像部５０の光軸上に、試料セル１０の流出口１３側の第１基準マーク１６ａが配置されるよう、設置部２０を移動させる。以下、撮像部５０の光軸上に第１基準マーク１６ａが配置されるときの設置部２０の位置を、「初期位置」という。撮像部５０の光軸上に、試料セル１０の流入口１２側の第２基準マーク１６ｂが配置されるときの設置部２０の位置を、「最終位置」という。
　ステップＳ１０３において、制御部７０は、初期位置における対物レンズ５２の合焦位置である第１合焦位置を検出する。制御部７０は、第１合焦位置の検出のために、自動合焦動作を３回実行する。自動合焦動作では、第２駆動部６２が、対物レンズ５２を第２方向へ移動させ、合焦検出部７１が、第１基準マーク１６ａに焦点が合う状態を検出する。
　自動合焦動作は、コントラスト検出方式である。撮像素子５１によって得られる画像のコントラストが最大となる対物レンズ５２の位置が、対物レンズ５２の合焦位置として検出される。検出された合焦位置は、制御部７０のメモリに記憶される。
　コントラスト検出方式以外の自動合焦動作を採用してもよい。例えば、位相差検出方式、ラインセンサ方式、超音波方式、及び赤外線方式等の公知の自動合焦動作を採用することができる。
　制御部７０は、得られた３つの合焦位置のうち、合焦位置を示す数値が最も離れた１つを除外し、残った２つの合焦位置の平均値を求める。制御部７０は、得られた平均値を第１合焦位置としてメモリに記憶する。
　ステップＳ１０４において、制御部７０は、第１駆動部６１を制御し、設置部２０を最終位置に移動させる。
　ステップＳ１０５において、制御部７０は、最終位置における対物レンズ５２の合焦位置である第２合焦位置を検出する。制御部７０は、第２合焦位置の検出のために、自動合焦動作を３回実行する。
　制御部７０は、得られた３つの合焦位置のうち、合焦位置を示す数値が最も離れた１つを除外し、残った２つの合焦位置の平均値を求める。制御部７０は、得られた平均値を第２合焦位置としてメモリに記憶する。
　第１及び第２合焦位置の検出における自動合焦動作の回数は、３回に限られない。１回であってもよいし、３回以外の複数回であってもよい。但し、自動合焦動作の回数が多くなると、動作時間が長くなるため、可能な限り少なくすることが好ましい。検出精度の観点からは、自動合焦動作を複数回実行することが好ましい。
　第１合焦位置の検出において、２つの合焦位置の平均値を算出したが、これに限られない。３つの合焦位置の平均値を第１合焦位置としてもよいし、３つの合焦位置のうちの中央の１つを、第１合焦位置としてもよい。第２合焦位置についても同様である。
　ステップＳ１０６において、制御部７０は、第１合焦位置と、第２合焦位置を用いて、対物レンズ５２の移動速度を決定する。
　図７を参照し、対物レンズ５２の移動速度の決定について説明する。上述したように試料セル１０は水平方向に対して傾くように設置部２０に設置されており、図７に示すように、試料セル１０が傾いていると、試料セル１０における複数の位置を視野として撮像を行う場合に、各視野で内部空間１１の底面１１ａに焦点が合う対物レンズ５２の位置が異なる。このため、対物レンズ５２を静止させたまま、試料セル１０を第１方向に水平移動させると、対物レンズ５２と試料セル１０の底面１１ａとの距離が変化するため、一の視野で底面１１ａに焦点が合っていても、他の視野では底面１１ａに焦点が合わなくなる。どの視野でも底面１１ａに焦点を合わせるためには、試料セル１０を第１方向に移動させている間、対物レンズ５２と底面１１ａの距離を一定に保つ必要がある。つまり、内部空間１１の底面１１ａに焦点が合う対物レンズ５２の位置は、底面１１ａと平行な直線５２ａ上にある。直線５２ａは、第１合焦位置と第２合焦位置とを通過する直線である。
　１つの尿試料に対する撮像動作において、試料セル１０の複数の視野で撮像が行われる。後述するように、撮像動作では、第１駆動部６１が設置部２０を第１方向に等速で移動させている間に、撮像部５０が複数回撮像を実行する。内部空間１１に導入された尿試料中の細胞は、底面１１ａより上方に位置するため、細胞撮像装置１００は、各視野において底面１１ａより一定距離上方の位置に対物レンズ５２の焦点を合わせる。
　撮像動作の間、底面１１ａより一定距離上方の位置に対物レンズ５２の焦点を合わせ続けるために、第２駆動部６２が撮像部５０を第２方向に等速で移動させる。このとき、設置部２０の第１方向への移動速度と、撮像部５０の第２方向への移動速度とが合成され、対物レンズ５２と試料セル１０とは、相対的に斜め方向に等速移動する。ステップＳ１０６では、設置部２０が第１方向に等速で移動している間に、対物レンズ５２が試料セル１０に対して直線５２ａに沿って相対移動するための移動速度が決定される。
　撮像動作の開始から終了までの時間、つまり、第２駆動部６２が対物レンズ５２を移動させる時間（以下、「設定時間」という）は予め設定されている。設定時間は、第１駆動部６１が設置部２０を移動させる時間でもある。対物レンズ５２の移動速度は、設定時間に第１合焦位置から第２合焦位置に移動する速度となる。具体的には、第２方向における第１合焦位置と第２合焦位置の差分距離を算出し、算出した差分距離を設定時間で除することにより、対物レンズ５２の移動速度を決定する。
　試料セル１０に３つ以上の基準マークを第１方向に互いに離して設けた場合には、これらの基準マークのそれぞれにおいて合焦位置を検出し、検出された３つ以上の合焦位置から移動速度を決定してもよい。
　制御部７０は、対物レンズ５２の移動速度を決定すると、移動速度を示す速度情報をメモリに記憶する。速度情報は、対物レンズ５２の各視野の焦点調整に用いられる情報である。速度情報は、内部空間１１の底面１１ａの傾きを反映した情報でもある。
　再び図６を参照する。ステップＳ１０６の後、制御部７０は、移動速度決定動作を終了する。
　細胞撮像装置１００は、初期化動作を終了すると、スタンバイ状態に入る。スタンバイ状態は、尿試料の受け入れが可能な状態である。
　細胞撮像装置１００は、スタンバイ状態において、尿試料の撮像の開始の指示をユーザから受け付けると、尿試料撮像処理を実行する。以下、図８を参照し、尿試料撮像処理について説明する。
　ステップＳ２０１において、制御部７０は、吸引管１５１及びポンプ１５２を制御し、試料容器１６０から所定量の尿試料を吸引させ、試料セル１０の内部空間１１に尿試料を導入させる。尿試料には、染色液又は希釈液などの試薬が混合されておらず、遠心処理も施されていない。
　ステップＳ２０２において、制御部７０は、所定時間、例えば１００秒間待機する。これにより、試料セル１０に保持された尿試料が所定時間静止した状態で置かれ、尿試料中で細胞が沈降し、多くの細胞が内部空間１１の底面１１ａ上に配置される。
　ステップＳ２０３において、制御部７０は、第１駆動部６１を制御し、設置部２０を初期位置に移動させる。
　ステップＳ２０４において、制御部７０は、初期位置における対物レンズ５２の合焦位置である第１合焦位置を検出する。制御部７０は、第１合焦位置の検出のために、自動合焦動作を３回実行する。制御部７０は、得られた３つの合焦位置のうち、合焦位置を示す数値が最も離れた１つを除外し、残った２つの合焦位置の平均値を求める。制御部７０は、得られた平均値を第１合焦位置としてメモリに記憶する。
　移動速度決定動作において第１合焦位置を検出しているにもかかわらず、ステップＳ２０４において第１合焦位置を再度検出するのは、時間経過による合焦位置のずれを解消するためである。時間経過により、細胞撮像装置１００が置かれた室内の温度が変化する場合があり、温度変化によって細胞撮像装置１００の各部間の距離、例えば、対物レンズ５２と試料セル１０との距離が変化することがある。したがって、移動速度決定動作において検出された第１合焦位置に対物レンズ５２を位置付けると、温度変化によって対物レンズ５２の焦点が底面１１ａに合わなくなっていることがある。このため、ステップＳ２０４において再度第１合焦位置を検出し、対物レンズ５２の焦点を内部空間１１の底面１１ａに合わせる。
　ステップＳ２０５において、制御部７０は、第１合焦位置から所定のオフセット量だけ上方の位置に補正した撮像開始位置を求める。
　図９を参照し、オフセット量について説明する。対物レンズ５２が第１合焦位置にあるとき、対物レンズ５２の焦点は、底面１１ａに合っている。細胞の多くは、底面１１ａ上に配置されているため、対物レンズ５２の焦点は、細胞に合っておらず、この状態で撮像を行うと、細胞の画像が不明瞭となってしまう。したがって、対物レンズ５２の焦点を細胞に合わせるために、細胞の半径分程度、対物レンズ５２を上方に移動させ、細胞の中心近くに対物レンズ５２の焦点を位置させる。
　オフセット量は、予め制御部７０が記憶している。オフセット量を、例えば５乃至６μｍとすれば、対物レンズ５２の焦点が赤血球に合うことになる。但し、オフセット量は、５乃至６μｍでなくてもよく、注目する細胞のサイズによって適宜オフセット量を設定することができる。
　第１基準マーク１６ａ及び第２基準マーク１６ｂを、試料セル１０の内部空間１１の底面１１ａ以外の場所に設けている場合には、第１基準マーク１６ａ及び第２基準マーク１６ｂが設けられている面から注目する細胞の中心位置までの第２方向の距離をオフセット量とすればよい。
　再び図８を参照する。ステップＳ２０６において、制御部７０は、第２駆動部６２を制御し、対物レンズ５２を撮像開始位置に位置付ける。ステップＳ２０７において、制御部７０は、メモリから速度情報を読み出す。
　ステップＳ２０８において、制御部７０は、撮像動作を実行する。撮像動作では、制御部７０が、第１駆動部６１及び第２駆動部６２を制御して、設置部２０の第１方向への移動と、撮像部５０の第２方向への移動とを同時に開始する。第１駆動部６１は、設置部２０を途中で停止させることなく設定された速度で設定時間だけ第１方向に移動させる。第２駆動部６２は、撮像部５０を途中で停止させることなく速度情報に示される速度で設定時間だけ第２方向に移動させる。
　図１０を参照する。撮像動作において、制御部７０は、撮像部５０を制御し、撮像を複数回実行させる。設置部２０の移動に伴い、対物レンズ５２の視野は、第１基準マーク１６ａから、第２基準マーク１６ｂへと移動する。したがって、撮像部５０は、第１基準マーク１６ａと第２基準マーク１６ｂとの間の領域における複数の視野で撮像を実行する。
　設置部２０が設定速度で第１方向に連続して移動している間、撮像部５０は速度情報に示される速度で第２方向に連続して移動する。したがって、対物レンズ５２は、試料セル１０に対して、内部空間１１の底面１１ａと平行に相対移動する。つまり、試料セル１０の内部空間１１の傾きにしたがって、対物レンズ５２が第２方向へ移動することとなる。設置部２０が初期位置にあるとき、対物レンズ５２の焦点は、底面１１ａよりもオフセット量だけ上方に位置付けられている。このため、対物レンズ５２の焦点は、底面１１ａよりもオフセット量だけ上方の直線上を移動する。したがって、対物レンズ５２と試料セル１０とが相対移動している間、対物レンズ５２の焦点位置が各視野において内部空間１１の底面１１ａ近傍に位置づけられる。この結果、対物レンズ５２の焦点が細胞に合う状態が維持され、安定して明瞭な細胞の画像が得られる。また、設置部２０が等速で第１方向に連続して移動している間、光源４１は等間隔でパルス発光するため、撮像のたびに設置部２０を停止させなくても、ブレの無い画像を得ることができる。
　撮像動作では、各視野で合焦状態を検出することなく、決められた移動速度で対物レンズ５２を等速移動させることで焦点調整が行われる。したがって、撮像動作の時間を短くすることができる。また、尿試料における細胞の濃度又は細胞の大きさに焦点位置が左右されることがなく、各視野での焦点位置を均一にすることができる。試料セル１０を停止させることなく第１方向に連続して移動させながら撮像を行うので、各視野において撮像のために試料セル１０を停止させる必要がなく、試料セル１０の停止に起因して液体試料中の細胞が振動することを抑制することができる。したがって、細胞の振動が収まるのを待つ必要が無く、安定して明瞭な細胞の画像を得ることができる。
　撮像部５０及び設置部２０の移動開始から設定時間が経過すると、設置部２０は最終位置に到達する。つまり、撮像部５０の光軸上に第２基準マーク１６ｂが位置する。このとき、撮像部５０及び設置部２０が停止し、撮像動作が完了する。
　尿試料撮像処理では、１つの尿試料の撮像につき、初期位置における第１合焦位置の検出にのみ、自動合焦動作を実行する。しかし、移動速度決定動作において、各視野の焦点調整を行うための情報として、決定された移動速度を示す速度情報と、検出された第１合焦位置を示す情報とを記憶し、尿試料撮像処理において、記憶された第１合焦位置を示す情報を用いて、初期位置における対物レンズ５２の位置決めを行う構成としてもよい。これにより、尿試料撮像処理において、初期位置における合焦状態を検出する必要がなくなり、より一層尿試料の撮像を短時間に行うことが可能となる。但し、上述したように、施設内の温度環境等が原因となって、移動速度決定動作において決定された第１合焦位置では、内部空間１１の底面１１ａに対物レンズ５２の焦点が合わなくなる場合がある。このため、焦点のあった明瞭な画像を得る観点からは、尿試料毎に第１合焦位置を検出することが好ましい。
　複数の尿試料の撮像を連続して実行する場合には、相前後する尿試料の撮像では、時間間隔が短いため温度変化が実質的に生じない。このため、尿試料毎に第１合焦位置を検出するのではなく、複数の尿試料毎、例えば、１０の尿試料毎に第１合焦位置を検出する構成としてもよい。これにより、各尿試料において細胞に焦点が合う状態を維持しつつ、第１合焦位置の検出の回数を抑制して時間を節約することができる。
　尿試料撮像処理において、初期位置と最終位置とで自動合焦動作を実行し、第１合焦位置及び第２合焦位置を検出してもよい。この場合、制御部７０は、撮像部５０の移動速度を、尿試料毎に決定する。したがって、初期化動作中に移動速度決定動作を実行する必要がない。これにより、尿試料毎に、正確に内部空間１１の底面１１ａの傾斜角を特定することができる。
　再び図８を参照する。撮像素子５１から信号として出力された画像は、制御部７０に入力され、記憶される。ステップＳ２０９において、制御部７０は、画像処理を実行し、撮像部５０によって得られた各画像から、細胞及び他の有形成分毎に部分画像を切り出す。
　ステップＳ２１０において、制御部７０は、切り出した部分画像を表示部８０に表示させる。図１１に、細胞撮像装置における画像の表示例を示す。図に示すように、表示部８０には、１つの尿試料に含まれる細胞及び他の有形成分の画像が複数並べて表示される。ステップＳ２１０の後、制御部７０は、尿試料撮像処理を終了する。
　第１基準マーク１６ａ及び第２基準マーク１６ｂではなく、内部空間１１の底面１１ａの複数位置のそれぞれに対する相対距離を光学式又は超音波式の距離センサを用いて検出し、検出した相対距離に基づいて上記複数位置のそれぞれの座標を求め、求めた座標に基づいて試料セル１０の傾きを反映した情報を取得してもよい。
　（実施の形態２）
　図１２に示すように、細胞撮像装置が備える試料セル２１０は、内部空間２１１の底面２１１ａに基準マークを備えない。細胞撮像装置のその他の構成は、上述した細胞撮像装置１００の構成と同様であるので、その説明を省略する。
　細胞撮像装置は、設定された大きさの標準粒子を含むコントロール試料を用いて移動速度を決定する。コントロール試料に含まれる標準粒子は、大きさが均一にそろえられている。
　ユーザが細胞撮像装置を起動させると、細胞撮像装置は、初期化動作を実行する。初期化動作には、尿中の細胞を撮像するときの撮像部５０の移動速度を決定する移動速度決定動作が含まれる。図１３を参照し、移動速度決定動作について説明する。
　ステップＳ１２１において、制御部７０は、吸引管１５１及びポンプ１５２を制御し、コントロール試料が収容された試料容器から所定量のコントロール試料を吸引させ、試料セル２１０の内部空間２１１にコントロール試料を導入させる。
　ステップＳ１２２において、制御部７０は、所定時間、例えば１００秒間待機する。これにより、試料セル２１０に保持されたコントロール試料が所定時間静止した状態で置かれ、コントロール試料中で標準粒子が沈降し、多くの標準粒子が内部空間２１１の底面上に配置される。
　ステップＳ１２３において、制御部７０は、第１駆動部６１を制御し、撮像部５０の光軸上に、試料セル２１０の内部空間２１１の第１位置、例えば、流出口１３側の位置が配置されるよう、設置部２０を移動させる。
　ステップＳ１２４において、制御部７０は、第１位置における対物レンズ５２の合焦位置である第１合焦位置を検出する。制御部７０は、第１合焦位置の検出のために、自動合焦動作を３回実行する。自動合焦動作では、第２駆動部６２が、対物レンズ５２を第２方向へ移動させ、合焦検出部７１が、第１位置に存在する標準粒子に焦点が合う状態を検出する。
　制御部７０は、得られた３つの合焦位置のうち、合焦位置を示す数値が最も離れた１つを除外し、残った２つの合焦位置の平均値を求める。制御部７０は、得られた平均値を第１合焦位置としてメモリに記憶する。
　ステップＳ１２５において、制御部７０は、第１駆動部６１を制御し、撮像部５０の光軸上に、試料セル２１０の内部空間２１１の第２位置、例えば、流入口１２側の位置が配置されるよう、設置部２０を移動させる。
　ステップＳ１２６において、制御部７０は、第２位置における対物レンズ５２の合焦位置である第２合焦位置を検出する。制御部７０は、第２合焦位置の検出のために、自動合焦動作を３回実行する。
　制御部７０は、得られた３つの合焦位置のうち、合焦位置を示す数値が最も離れた１つを除外し、残った２つの合焦位置の平均値を求める。制御部７０は、得られた平均値を第２合焦位置としてメモリに記憶する。
　ステップＳ１２７において、制御部７０は、第１合焦位置と、第２合焦位置を用いて、対物レンズ５２の移動速度を決定する。ステップＳ１２７の動作は、ステップＳ１０６の動作と同様であるので、その説明を省略する。ステップＳ１２７の後、制御部７０は、移動速度決定動作を終了する。
　細胞撮像装置２００は、初期化動作を終了すると、スタンバイ状態に入る。スタンバイ状態は、尿試料の受け入れが可能な状態である。
　細胞撮像装置２００は、スタンバイ状態において、尿試料の撮像の開始の指示をユーザから受け付けると、尿試料撮像処理を実行する。以下、図１４を参照し、尿試料撮像処理について説明する。
　ステップＳ２２１において、制御部７０は、吸引管１５１及びポンプ１５２を制御し、試料容器１６０から所定量の尿試料を吸引させ、試料セル１０の内部空間１１に尿試料を導入させる。尿試料には、染色液又は希釈液などの試薬が混合されておらず、遠心処理も施されていない。
　ステップＳ２２２において、制御部７０は、所定時間、例えば１００秒間待機する。これにより、試料セル２１０に保持された尿試料が所定時間静止した状態で置かれ、尿試料中で細胞が沈降し、多くの細胞が内部空間２１１の底面上に配置される。
　ステップＳ２２３において、制御部７０は、第１駆動部６１を制御し、撮像部５０の光軸上に、試料セル２１０の内部空間２１１の第１位置が配置されるよう、設置部２０を移動させる。
　ステップＳ２２４において、制御部７０は、第１位置における対物レンズ５２の合焦位置である撮像開始位置を検出する。制御部７０は、撮像開始位置の検出のために、自動合焦動作を３回実行する。各自動合焦動作においては、合焦検出部７１が、第１位置に存在する細胞に焦点が合う状態を検出する。制御部７０は、得られた３つの合焦位置のうち、最も数値が離れた１つを除外し、残った２つの合焦位置の平均値を求める。制御部７０は、得られた平均値を撮像開始位置としてメモリに記憶する。
　ステップＳ２２５において、制御部７０は、第２駆動部６２を制御し、対物レンズ５２を撮像開始位置に位置付ける。ステップＳ２２６において、制御部７０は、メモリから速度情報を読み出す。撮像開始位置は、細胞に焦点が合う位置であるので、オフセット量による補正は必要ない。
　ステップＳ２２７において、制御部７０は、撮像動作を実行する。ステップＳ２２７の動作は、ステップＳ２０８の動作と同様であるので、その説明を省略する。
　ステップＳ２２８において、制御部７０は、画像処理を実行し、撮像部５０によって得られた各画像から、細胞及び他の有形成分毎に部分画像を切り出す。
　ステップＳ２２９において、制御部７０は、切り出した部分画像を表示部８０に表示させる。ステップＳ２２９の後、制御部７０は、尿試料撮像処理を終了する。
　（実施の形態３）
　図１５を参照し、細胞撮像装置の他の実施形態について説明する。実施の形態３に係る細胞撮像装置１００Ａは、温度変動に起因する対物レンズの焦点ズレを抑制するための温度制御を実行するように構成されている。実施の形態１と同様の構成については説明を省略する。
細胞撮像装置１００Ａは、撮像部として、対物レンズ５２Ａと、対物レンズ５２Ａを保持するレンズ保持部であるレンズブロック５３と、レンズブロック５３と空間を介して設けられた撮像素子５１Ａとを含む。レンズブロック５３は、内部が空洞の立方体形状を有しており、その下面には、対物レンズ５２Ａの上端部を挿入可能な孔部を備え、孔部を介して挿入された対物レンズ５２Ａを保持可能に構成されている。図１６に示すように、レンズブロック５３は、リニアスライダ５４に取り付けられ、リニアスライダ５４に沿って、光軸方向である第２方向に移動可能に構成されている。レンズブロック５３は、電気モータ６２Ａによってプーリー６２Ｂ及びベルト６２Ｃが駆動された場合に、リニアスライダ５４に沿って、光軸方向に移動するように構成されている。電気モータ６２Ａはステッピングモータである。撮像素子５１Ａおよびリニアスライダ５４は基板であるベースブロック９０に固定され、レンズブロック５３が撮像素子５１に対して光軸方向に移動する。実施の形態１の細胞分析装置１００のように撮像素子と対物レンズとを保持する鏡筒を光軸方向に移動させる場合に比べて、光軸方向に移動させる部材の重量が軽くなるため、駆動機構である電気モータ６２Ａ、プーリー６２Ｂ及びベルト６２Ｃを小型化することが可能となる。
　図１５に示すように、設置部２０は、リニアスライダ２１に取り付けられている。設置部２０は水平方向に設置されている。リニアスライダ２１は、水平方向に対して鉛直方向に所定角度傾斜するようにベースブロック９０に固定されている。リニアスライダ２１の傾斜角は微小であり、略水平方向にベースブロック９０に固定されている。電気モータ６１Ａによってベルト６１Ｂが駆動されると、設置部２０は、リニアスライダ２１に沿って略水平方向に移動する。設置部２０には、２つの試料セル１０Ａ，１０Ｂが固定されており、設置部２０が移動すると、試料セル１０Ａ，１０Ｂも設置部２０と一体的に移動する。２つの試料セル１０Ａ、１０Ｂを用いて複数の尿試料を並行して撮像することができるので、効率的に撮像処理を行うことが可能となる。
　レンズブロック５３には、対物レンズ５２Ａの温度制御を行うためのヒータ９１が取り付けられている。ヒータ９１はラバーヒータであり、レンズブロック５３の一側面全体に取り付けられ、レンズブロック５３を加温するように構成されている。レンズブロック５３にはサーミスタ９２が取り付けられており、サーミスタ９２によってレンズブロック５３の温度が検出される。サーミスタ９２の代わりに、温度センサとして熱電対を用いてもよい。レンズブロック５３は熱伝導性の高いアルミニウムにより形成されており、ヒータ９１でレンズブロック５３を加温することで、レンズブロック５３内部の空気が温められ、温められた空気が対物レンズ５２Ａに伝わる。対物レンズ５２Ａは、レンズ部分と、レンズ部分を取り囲む筒状部を含んでおり、レンズブロック５３で温められた空気が対物レンズ５２Ａの筒状部内に入り込み、レンズ部分の温度が制御される。レンズブロック５３は、熱伝導性の高い材料により形成されればよく、たとえば銅により形成されてもよい。対物レンズ５２Ａよりも表面積の広いレンズブロック５３にヒータ９１を設けるように構成しているため、対物レンズ５２Ａの表面積が小さくてヒータを設置することができないような場合でも、効果的に対物レンズ５２Ａの温度制御を行うことができる。
　図１６に示すように、ベースブロック９０には、撮像素子５１Ａ、電気モータ６１Ａ、電気モータ６２Ａ、リニアスライダ５４、リニアスライダ２１が固定されている。ベースブロック９０において、撮像素子５１Ａ等が取り付けられた面と反対側の面には、ベースブロック９０の温度制御を行うためのヒータ９３が取り付けられている。ヒータ９３もラバーヒータであり、ベースブロック９０を加温するように構成されている。図１７に示すように、ベースブロック９０にはサーミスタ９４が取り付けられており、サーミスタ９４によってベースブロック９０の温度が検出される。サーミスタ９４の代わりに、温度センサとして熱電対を用いてもよい。ベースブロック９０は熱伝導性の高いアルミニウムにより形成されている。ベースブロック９０は、熱伝導性の高い材料により形成されればよく、たとえば銅により形成されてもよい。
　図１５に示すように、ベースブロック９０、撮像素子５１Ａ、レンズブロック５３、対物レンズ５２Ａ、設置部２０、電気モータ６１Ａ，６２Ａ等は、筐体３０内に設置されている。また、細胞分析装置１００Ａには、装置外の周辺温度を検知するための温度センサ９５が取り付けられている。
　対物レンズ５２Ａが温度変動のある環境で用いられた場合、温度変動に伴って対物レンズ５２Ａのレンズ部分が膨張又は収縮し、焦点ズレを生じるおそれがある。たとえば細胞撮像装置１００Ａが起動して細胞の撮像動作が行われている間、撮像素子５１Ａは発熱し、温度が上昇する。撮像素子５１Ａの発熱により生じた熱が対物レンズ５２Ａに伝わった場合、その熱に起因して対物レンズ５２Ａ自体の温度が上昇し、焦点ズレが生じるおそれがある。図１８は、レンズブロック５３およびベースブロック９０にヒータを設けなかった場合の対物レンズ５２Ａの焦点位置の変化を示すグラフである。このグラフは細胞分析装置１００Ａの周辺温度が３２℃の場合の実験結果を示している。このグラフが示すように、装置の起動後、撮像動作が行われている間、撮像素子５１Ａの温度が上昇し、それにつれてレンズブロック５３の温度も上昇する。図１８のグラフの右側の縦軸に示す「パルス数」は、対物レンズ５２Ａをその原点位置から既定の焦点位置に調整するためにモータ６２Ａに与えた駆動パルス数を示している。グラフが示すように、レンズブロック５３の温度が上昇するにつれて、対物レンズ５２Ａの焦点位置にズレが生じ、対物レンズ５２Ａを既定の焦点位置に調整するための駆動パルス数が上昇する。この実験では、装置が起動してから対物レンズ５２Ａの焦点位置が安定するまでに約２５パルスもの変動が生じている。また、装置が起動してからレンズブロック５３の温度が安定するまでに２００分以上かかっているため、対物レンズ５２Ａの焦点位置が安定するまでに長時間を要している。そのため、対物レンズ５２Ａの焦点位置が安定するまでの間は、新たな尿試料を試料セルに導入するたびに対物レンズ５２Ａの焦点調整を行う必要があり、撮像動作に時間がかかる。
　実施の形態３では、対物レンズ５２Ａを保持するレンズブロック５３にヒータ９１が取り付けられ、ヒータ９１によってレンズブロック５３が一定温度に制御される。具体的には、レンズブロック５３は４１℃に制御される。ヒータ９１の熱はレンズブロック５３を介して対物レンズ５２Ａに伝わるため、対物レンズ５２Ａの温度も一定に保たれる。そのため、対物レンズ５２Ａの温度変動が抑制され、焦点ズレの発生を抑制することができる。
　対物レンズ５２Ａの温度には、撮像素子５１Ａからの熱だけでなく、細胞撮像装置１００Ａの周辺温度も影響を与えることがある。実施の形態３では、ベースブロック９０にもヒータ９３が取り付けられ、ベースブロック９０が一定温度に制御される。ベースブロック９０は、レンズブロック５３と同じ温度になるよう制御され、具体的には４１℃に制御される。ベースブロック９０は筐体３０内に配置されており、筐体３０内外での空気の出入りが遮断されているため、筐体３０内の空気の温度をベースブロック９０とほぼ同じ温度に維持することができ、温度変動が抑制される。そのため、筐体３０内に配置された対物レンズ５２Ａの周囲の空気の温度をベースブロック９０とほぼ同じ温度に維持することができるため、細胞撮像装置１００Ａの周辺温度の変化による影響を抑制でき、対物レンズ５２Ａの焦点ズレをさらに抑えることができる。
　なお、対物レンズ５２Ａを保持するレンズブロック５３と撮像素子５１Ａとは、空間を介して離れるように配置されているため、互いに熱伝導が生じることを抑制することができる。そのため、撮像素子５１Ａの発熱により生じた熱が対物レンズ５２Ａに伝わることが抑制され、対物レンズ５２Ａの温度上昇により焦点ズレが生じることをさらに防止することができる。
　図１９、図２０を参照して、細胞分析装置１００Ａの動作手順を説明する。図１９は細胞分析装置１００Ａの起動時の初期化動作を示すフローである。細胞分析装置１００Ａが起動すると、制御部７０は、ステップＳ３２１において、温度センサ９５からの検知結果に基づき、装置外温度Ｔ、すなわち、細胞分析装置１００Ａが設置された室内の温度がＴ１以上であるか否かを判断する。温度Ｔ１はたとえば１５℃であるが、他の温度でもよい。装置外温度ＴがＴ１以上である場合、制御部７０は、ステップＳ３２２においてヒータ９１，９３による温度制御を開始し、ステップＳ３２３において時間Ｍ１が経過したか否かを判断する。時間Ｍ１はたとえば１５分であるが他の時間でもよい。時間Ｍ１が経過すると、制御部７０は、ステップＳ３２７において移動速度決定動作を行う。移動速度決定動作は、図６で説明した動作と同様である。移動速度決定動作の後、制御部７０は、ステップＳ３２８においてスタンバイに移行する。
　装置外温度ＴがＴ１未満の場合、制御部７０は、ステップＳ３２４において、装置外温度ＴがＴ２以上であるか否かを判断する。温度Ｔ２はたとえば１０℃であるが、温度Ｔ１よりも低い温度であれば他の温度でもよい。装置外温度ＴがＴ２以上の場合、制御部７０は、ステップＳ３２５において、ヒータ９１，９３による温度制御を開始し、ステップＳ３２６において時間Ｍ２が経過したか否かを判断する。時間Ｍ２はたとえば２５分であるが、時間Ｍ１よりも長い時間であれば他の時間でもよい。時間Ｍ２が経過すると、制御部７０は、ステップＳ３２７において移動速度決定動作を行い、ステップＳ３２８においてスタンバイに移行する。このように、細胞分析装置１００Ａの周辺温度が高ければスタンバイに移行するまでの時間を短くし、周辺温度が低ければスタンバイに移行するまでの時間を長くする。細胞分析装置１００Ａの周辺温度に応じてスタンバイに移行するまでの時間を変更することにより、周辺温度が低い場合でも確実に対物レンズ５２Ａを目標の温度に設定することができる。
　装置外温度ＴがＴ２未満である場合、制御部７０は、ステップＳ３２９において「撮像不可」を表示部８０に表示し、スタンバイに移行せずに、ステップＳ３２１に戻る。細胞分析装置１００Ａの周辺温度が通常想定される温度に対して低すぎる場合には、ヒータ９１，９３による温度制御を行ったとしても対物レンズ５２Ａの焦点ずれが生じるおそれがある。そのため、このような場合には、撮像動作を禁止することにより精度の悪い撮像が行われることを防止することができる。
　次に、図２０を参照して、ヒータ９１，９３による温度制御処理について説明する。この温度制御処理は、ステップＳ３２２またはステップＳ３２５で温度制御処理が開始された後、シャットダウン指示を受けるまで継続する。温度制御処理が開始されると、制御部７０は、ステップＳ４２１において、サーミスタ９２からの検知結果に基づいて、レンズブロック５３の温度、すなわち対物レンズ５２Ａの温度が目標温度ＴＧ以上であるか否かを判断する。目標温度ＴＧはたとえば４１℃である。対物レンズ５２Ａの温度が目標温度ＴＧ未満である場合には、制御部７０は、ステップＳ４２３においてヒータ９１をＯＮにする。対物レンズ５２Ａの温度が目標温度ＴＧ以上になっている場合には、制御部７０は、ステップＳ４２２においてヒータ９１をＯＦＦにする。
　続いて、制御部７０は、ステップＳ４２４において、サーミスタ９４からの検知結果に基づいて、ベースブロック９０の温度が目標温度ＴＧ以上であるか否かを判断する。目標温度ＴＧはたとえば４１℃である。ベースブロック９０の温度が目標温度ＴＧ未満である場合には、制御部７０は、ステップＳ４２６においてヒータ９３をＯＮにする。ベースブロック９０の温度が目標温度ＴＧ以上になっている場合には、制御部７０は、ステップＳ４２５においてヒータ９３をＯＦＦにする。
　制御部７０は、ステップＳ４２７においてシャットダウン指示を受け付けたか否かを判断し、シャットダウン指示がない場合には、ステップＳ４２１～Ｓ４２６の処理を繰り返す。これにより、対物レンズ５２Ａ、ベースブロック９０が目標温度ＴＧに到達すればヒータがＯＦＦになり、目標温度ＴＧ未満になればヒータがＯＮになるという動作が繰り返されるため、対物レンズ５２Ａ、ベースブロック９０の温度を目標温度ＴＧ近傍に維持することができる。
　図２１を参照して、ヒータ９１，９３による温度制御を行った場合の実験結果を説明する。この実験は、細胞分析装置１００Ａの周辺温度が３２℃、ヒータ９１，９３の設定温度が４１℃の条件下で行われた。図２１のグラフに示すように、細胞分析装置１００Ａが起動すると、撮像素子５１Ａの温度は発熱により上昇するが、ベースブロック９０がヒータ９３により加温されるため、図１８の場合と比べて、ベースブロック９０と撮像素子５１Ａの間の温度差が小さくなる。そのため、撮像素子５１Ａからベースブロック９０への熱移動が抑えられ、撮像素子５１Ａの温度がすぐに安定し、ベースブロック９０の温度もすぐに４１℃で安定する。図２１の実験ではベースブロック９０及びレンズブロック５３は１０分程度で４１℃に安定している。グラフに示されるように、レンズブロック５３の温度が安定している間、対物レンズ５２Ａの焦点位置にはほとんどズレが生じていない。装置起動から約１５分経過時点での対物レンズ５２Ａの焦点位置を基準とすると、対物レンズ５２Ａの焦点位置のズレは５パルス以内に収まっており、図１８の場合と比べると焦点位置の変動幅を大きく減らすことができている。このように、ヒータ９１，９３による温度制御を行った場合には、対物レンズ５２Ａの焦点位置を迅速に安定化することができる。そのため、焦点位置を安定化させた後は、対物レンズ５２Ａの焦点調整の実施頻度を低減させることができ、撮像処理を効率的に行うことができる。たとえば、新たな尿試料の撮像を行うたびに焦点調整をする回数も減らすことができ、迅速に撮像処理を実施することができる。
　なお、ベースブロック９０およびレンズブロック５３の目標温度は４１℃でなくてもよいが、細胞分析装置１００Ａの周辺温度よりも高い温度であることが望ましく、たとえば本発明の技術分野において一般に室温とされる２５℃よりも高い温度であることが好ましい。また、目標温度を撮像素子５１Ａの温度に近づけるほど、ベースブロック９０およびレンズブロック５３の温度を早く安定化することができるが、目標温度が高すぎると試料セル１０Ａ、１０Ｂ内の尿試料中の細胞に影響を与えるおそれがあるため、目標温度は３８℃以上４２℃未満であることが特に好ましい。
　１００　細胞撮像装置
　１０　試料セル
　１１　内部空間
　１１ａ　底面
　１２　流入口
　１３　流出口
　１６ａ　第１基準マーク
　１６ｂ　第２基準マーク
　１６０　試料容器
　２０　設置部
　４０　光源部
　５０　撮像部
　５１、５１Ａ　撮像素子
　５２、５２Ａ　対物レンズ
　５３　レンズブロック
　６０　駆動部
　６１　第１駆動部
　６２　第２駆動部
　７０　制御部
　７１　合焦検出部
　８０　表示部
　９０　ベースブロック
　９１、９３　ヒータ

Claims (24)

  1. 　細胞を含む液体試料を保持するための内部空間を備える試料セルと、
    　対物レンズを備え、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を撮像するための撮像部と、
    　前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を第１方向へ移動させるための第１駆動部と、
    　前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第１方向と異なる第２方向へ移動させるための第２駆動部と、
    　前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第１方向へ移動させている間に、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第２方向へ移動させながら、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像するよう前記第１駆動部、前記第２駆動部及び前記撮像部を制御するための制御部と、
    　を備える、
    　細胞撮像装置。
  2. 　前記第１駆動部は、前記試料セルを前記第１方向に移動させるよう構成され、
    　前記第２駆動部は、前記対物レンズを前記第２方向に移動させるよう構成されている、
    　請求項１に記載の細胞撮像装置。
  3. 　前記試料セルは、前記内部空間内で前記液体試料を支持する底面を備え、
    　前記制御部は、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第１方向へ移動させている間に、前記第１方向に対する前記底面の傾きを反映した情報に基づき、前記底面の傾きにしたがって前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第２方向へ移動させるよう前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御するように構成されている、
    　請求項１又は２に記載の細胞撮像装置。
  4. 　前記試料セルの位置に関する位置情報を検出する検出部を備え、
    　前記制御部は、前記試料セルに前記液体試料が導入される前に、前記検出部により前記試料セルの複数位置のそれぞれに関する位置情報を検出し、検出結果に基づいて、前記底面の傾きを反映した情報を取得するように構成されている、
    　請求項３に記載の細胞撮像装置。
  5. 　前記第１方向に対して前記底面が傾くように前記試料セルが設置される設置部をさらに備え、
    　前記第１駆動部は、前記設置部を前記第１方向へ移動させるように構成されている、
    　請求項３又は４に記載の細胞撮像装置。
  6. 　前記制御部は、前記対物レンズの焦点位置が前記複数の撮像位置において前記内部空間の底面近傍に位置づけられるよう、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第１方向へ移動させている間に、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第２方向へ移動させるよう前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御するように構成されている、
    　請求項１乃至５の何れか１項に記載の細胞撮像装置。
  7. 　前記制御部は、前記試料セルを停止させることなく前記第１方向へ連続して移動させている間に、前記対物レンズを前記第２方向に連続して移動させるよう前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御するように構成されている、
    　請求項２に記載の細胞撮像装置。
  8. 　前記制御部は、前記試料セルを前記第１方向へ等速で移動させている間に、前記対物レンズを前記第２方向に等速で移動させるよう、前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御するように構成されている、
    　請求項７に記載の細胞撮像装置。
  9. 　前記試料セルの内部空間は、前記第１方向に延伸するように構成されている、
    　請求項１乃至８の何れか１項に記載の細胞撮像装置。
  10. 　前記生体試料は、尿試料である、
    　請求項１乃至９の何れか１項に記載の細胞撮像装置。
  11. 　前記対物レンズの温度制御を行うためのヒータをさらに備え、
    　前記ヒータが、前記対物レンズを保持するレンズ保持部に設けられている、
    　請求項１乃至１０の何れか１項に記載の細胞撮像装置。
  12. 　前記撮像部は、所定位置に固定された撮像素子を備え、
    　前記第２駆動部は、前記レンズ保持部を前記撮像素子に対して前記第２方向に移動させるように構成されている、
    　請求項１１に記載の細胞撮像装置。
  13. 　前記撮像部および前記試料セルが取り付けられた基板と、
    　前記撮像部、前記試料セル及び前記基板を収容する筐体と、
    　前記基板の温度制御を行うための第２ヒータと、をさらに備える、
    　請求項１１又は１２に記載の細胞撮像装置。
  14. 　前記試料セルの前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞に光を照射するパルス発光光源をさらに備える、
    　請求項１乃至１３の何れか１項に記載の細胞撮像装置。
  15. 　細胞を含む液体試料を、内部空間を備える試料セルの前記内部空間に導入し、
    　前記試料セルおよび対物レンズの少なくとも一方を第１方向へ移動させている間に、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第１方向と異なる第２方向へ移動させながら、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像する、
    　細胞撮像方法。

  16. 　細胞を含む液体試料を保持するための内部空間、並びに、互いに離れた第１基準マーク及び第２基準マークを備える試料セルと、
    　対物レンズを備え、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を撮像するための撮像部と、
    　前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を第１方向へ移動させるための第１駆動部と、
    　前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第１方向と異なる第２方向に移動させるための第２駆動部と、
    　前記第１基準マークに対する前記対物レンズの第１合焦位置及び前記第２基準マークに対する前記対物レンズの第２合焦位置に基づいて、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第２方向に移動させるよう前記第２駆動部を制御し、且つ、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第１方向に移動させるよう前記第１駆動部を制御し、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像するよう前記撮像部を制御するための制御部と、
    　を備える、
    　細胞撮像装置。
  17. 　前記制御部は、前記第１合焦位置及び前記第２合焦位置に基づいて、前記複数の撮像位置における前記対物レンズの焦点調整を行うための情報を取得し、取得された情報にしたがって、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第２方向に移動させるよう前記第２駆動部を制御するように構成されている、
    　請求項１６に記載の細胞撮像装置。
  18. 　前記制御部は、前記第２方向における前記第１合焦位置及び第２合焦位置の相違に基づいて、前記焦点調整を行うための情報を取得するように構成されている、
    　請求項１７に記載の細胞撮像装置。
  19. 　前記制御部は、前記焦点調整を行うための情報として、前記第２方向への前記対物レンズの相対移動速度を決定し、前記試料セルを前記対物レンズに対して前記第１方向に相対的に等速で移動させ、前記対物レンズを前記試料セルに対して前記決定した相対移動速度で前記第２方向に相対的に等速で移動させるよう前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御するように構成されている、
    　請求項１７又は１８に記載の細胞撮像装置。
  20. 　前記制御部は、前記第１合焦位置及び前記第２合焦位置に基づき、前記対物レンズを前記第１合焦位置及び前記第２合焦位置を結ぶ直線に沿って相対移動させるよう前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御するように構成されている、
    　請求項１６乃至１９の何れか１項に記載の細胞撮像装置。
  21. 　前記試料セルは、前記内部空間に前記液体試料を導入するための流入部と、前記内部空間から前記液体試料を排出するための流出部とを備え、
    　前記第１基準マークは、前記内部空間における前記流入部側の位置に設けられ、
    　前記第２基準マークは、前記内部空間における前記流出部側の位置に設けられている、
    　請求項１６乃至２０の何れか１項に記載の細胞撮像装置。
  22. 　前記試料セルは、前記内部空間内で前記液体試料を支持する底面を備え、
    　前記第１基準マーク及び前記第２基準マークのそれぞれは、前記内部空間の底面に形成された微細溝である、
    　請求項１６乃至２１の何れか１項に記載の細胞撮像装置。
  23. 　試料セルが備える第１基準マークに対する対物レンズの第１合焦位置及び前記試料セルが備える第２基準マークに対する前記対物レンズの第２合焦位置を検出し、
    　前記試料セルが備える内部空間に、細胞を含む液体試料を導入し、
    　検出された前記第１合焦位置及び前記第２合焦位置に基づいて、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を第２方向に移動させ、且つ、前記試料セルおよび前記対物レンズの少なくとも一方を前記第２方向と異なる第１方向に移動させ、前記内部空間に保持された前記液体試料に含まれる細胞を複数の撮像位置で撮像する、
    　細胞撮像方法。
  24. 　細胞を含む液体試料を保持するための内部空間を備える試料セルであって、
    　前記内部空間に前記液体試料を導入するための流入部と、
    　前記内部空間から前記液体試料を排出するための流出部と、
    　前記内部空間における前記流入部側の位置に設けられ、前記細胞の撮像に関する焦点調整に用いられる第１基準マークと、
    　前記内部空間における前記流出部側の位置に設けられ、前記細胞の撮像に関する焦点調整に用いられる第２基準マークと、
    　を備える、
    　試料セル。
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