(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面及び前記底面を囲む側面を有する透光性を有する容器の中に収容される透光性を有する観察対象物を観察する観察システムであって、
前記容器を把持する容器把持部と、
所定半径のリング状の光源を備えて構成され、前記観察対象物の観察時に、前記容器把持部に把持された前記容器の前記底面と中心軸を合わせるように前記容器の外底面と対面する位置に配置され、前記容器に光を照射するリング照明と、
前記リング照明と前記容器把持部との間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に内径を可変に構成され、前記リング照明からの光を遮光するリング状の第１遮光板と、
前記容器把持部に把持された前記容器の内底面と対面する位置に配置され、前記リング照明によって照らされた前記容器内の前記観察対象物を観察するためのレンズと、
前記リング照明の内部空間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に外径を可変に構成され、前記リング照明からの光を遮光する第２遮光板と
を備えることを特徴とする観察システム。
【請求項２】
請求項１に記載の観察システムであって、
前記容器の大きさ毎に、前記リング照明から前記容器の前記側面に照射される光の量が前記第１遮光板によって抑制される前記第１遮光板の内径を記憶する遮光板制御テーブルと、
前記容器の大きさを取得する容器寸法判定部と、
前記容器寸法判定部より取得された前記容器の大きさに基づき、前記遮光板制御テーブルに記憶されている前記第１遮光板の内径となるよう前記第１遮光板の内径を制御する遮光板駆動部と、
を備えることを特徴とする観察システム。
【請求項３】
請求項２に記載の観察システムであって、
前記遮光板制御テーブルは、更に、前記容器の大きさ毎に、前記リング照明から前記容器の前記底面に照射される光の量が前記第２遮光板によって抑制される前記第２遮光板の外径を記憶し、
前記遮光板駆動部は、更に、前記容器寸法判定部より取得された前記容器の大きさに基づき、前記遮光板制御テーブルに記憶されている前記第２遮光板の外径となるよう前記第２遮光板の外径を制御する、
ことを特徴とする観察システム。
【請求項４】
請求項３に記載の観察システムであって、
前記遮光板制御テーブルは、更に、前記容器の大きさ毎に、前記リング照明の下面から前記第２遮光板までの距離である前記第２遮光板の高さを記憶し、
前記遮光板駆動部は、更に、前記容器寸法判定部より取得された前記容器の大きさに基づき、前記遮光板制御テーブルに記憶されている前記第２遮光板の高さとなるよう前記第２遮光板を前記中心軸に沿った方向に移動する、
ことを特徴とする観察システム。
【請求項５】
底面及び前記底面を囲む側面を有する透光性を有する容器の中に収容される透光性を有する観察対象物を観察する観察システムであって、
前記容器を把持する容器把持部と、
所定半径のリング状の光源を備えて構成され、前記観察対象物の観察時に、前記容器把持部に把持された前記容器の前記底面と中心軸を合わせるように前記容器の外底面と対面する位置に配置され、前記容器に光を照射するリング照明と、
前記リング照明と前記容器把持部との間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に内径を可変に構成され、前記リング照明からの光を遮光するリング状の第１遮光板と、
前記容器把持部に把持された前記容器の内底面と対面する位置に配置され、前記リング照明によって照らされた前記容器内の前記観察対象物を観察するためのレンズと、
前記容器の大きさ毎に、前記リング照明から前記容器の前記側面に照射される光の量が前記第１遮光板によって抑制される前記第１遮光板の内径を記憶する遮光板制御テーブルと、
前記容器の大きさを取得する容器寸法判定部と、
前記容器寸法判定部より取得された前記容器の大きさに基づき、前記遮光板制御テーブルに記憶されている前記第１遮光板の内径となるよう前記第１遮光板の内径を制御する遮光板駆動部と、
を備えることを特徴とする観察システム。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載の観察システムであって、
前記容器把持部を前記中心軸に沿った方向に移動させるステージ駆動部と、
を更に備え、
前記遮光板制御テーブルは、更に、前記容器の大きさ毎に、前記リング照明の上面から前記容器の外底面までの距離である前記容器の高さを記憶し、
前記ステージ駆動部は、前記容器寸法判定部より取得された前記容器の大きさに基づき、前記遮光板制御テーブルに記憶されている前記容器の高さとなるよう前記容器把持部を前記中心軸に沿った方向に移動する、
ことを特徴とする観察システム。
【請求項７】
請求項１に記載の観察システムであって、
前記第１遮光板内径が前記容器の外底面外径よりも大きく、且つ前記容器に対面する前記リング照明内底面の内径は前記容器の外底面外径よりも大きい場合に、
前記第１遮光板の内周上の点Rと前記点Rから最短距離にある前記容器の外底面外周上の点Pとを結ぶ線を第１遮光板限界線とし、
前記第２遮光板によって遮光されずに前記容器を照射可能である前記リング照明の最内周上の点Sと前記点Sから最短距離にある前記容器の外底面外周上の点P’とを結ぶ線を第２遮光板限界線とし、
前記点Rと前記点Rから最遠距離にある前記容器の外底面外周上の点Qとを結ぶ線を第１遮光板照射可能線とし、
前記１遮光板限界線と、前記点Pを通る下方鉛直線とのなす角を第１遮光板限界角とし、
前記第２遮光板限界線と、前記点P'を通る下方鉛直線とのなす角を第２遮光板限界角とし、
前記第１遮光板照射可能線と、前記点Qを通る下方鉛直線とのなす角を第１遮光板照射可能角とし、
前記第１遮光板内径を第１パラメータとし、
前記リング照明底面と前記第２遮光板との距離を第２パラメータとし、
前記第２遮光板外径を第３パラメータとし、
前記リング照明の上面と前記容器外底面との距離を第４パラメータとしたとき、
前記第１パラメータ、前記第２パラメータ、前記第３パラメータ、及び前記第４パラメータを制御することによって、前記第１遮光板限界角を第１の値、前記第２遮光板限界角を第２の値、前記第１遮光板照射可能角を第３の値を取らせることを特徴とする観察システム。
【請求項８】
請求項５に記載の観察システムであって、
更に、前記リング照明の内部空間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に外径を可変に構成された前記リング照明からの光を遮光する第２遮光板を備え、
前記第１遮光板内径が前記容器の外底面外径よりも大きく、且つ前記容器に対面する前記リング照明内底面の内径は前記容器の外底面外径よりも大きい場合に、
前記第１遮光板の内周上の点Rと前記点Rから最短距離にある前記容器の外底面外周上の点Pとを結ぶ線を第１遮光板限界線とし、
前記第２遮光板によって遮光されずに前記容器を照射可能である前記リング照明の最内周上の点Sと前記点Sから最短距離にある前記容器の外底面外周上の点P’とを結ぶ線を第２遮光板限界線とし、
前記点Rと前記点Rから最遠距離にある前記容器の外底面外周上の点Qとを結ぶ線を第１遮光板照射可能線とし、
前記１遮光板限界線と、前記点Pを通る下方鉛直線とのなす角を第１遮光板限界角とし、
前記第２遮光板限界線と、前記点P'を通る下方鉛直線とのなす角を第２遮光板限界角とし、
前記第１遮光板照射可能線と、前記点Qを通る下方鉛直線とのなす角を第１遮光板照射可能角とし、
前記第１遮光板内径を第１パラメータとし、
前記リング照明底面と前記第２遮光板との距離を第２パラメータとし、
前記第２遮光板外径を第３パラメータとし、
前記リング照明の上面と前記容器外底面との距離を第４パラメータとしたとき、
前記第１パラメータ、前記第２パラメータ、前記第３パラメータ、及び前記第４パラメータを制御することによって、前記第１遮光板限界角を第１の値、前記第２遮光板限界角を第２の値、前記第１遮光板照射可能角を第３の値を取らせることを特徴とする観察システム。
【請求項９】
請求項７または８に記載の観察システムであって、
更に、
前記第１パラメータと前記第３パラメータとを制御する遮光板駆動部と、
前記第２パラメータを制御するZ軸駆動部と、
前記第４パラメータを制御するステージ駆動部と、
を備えていることを特徴とする観察システム。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかに記載の観察システムであって、
前記第１の値は、２０〜３５度であり、
前記第２の値は、１０〜２０度であり、
前記第３の値は、７０〜８５度であることを特徴とする観察システム。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載の観察システムであって、
前記第２遮光板は、さらに前記中心軸に沿った方向に移動可能に構成される
ことを特徴とする観察システム。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれかに記載の観察システムであって、
前記容器把持部は、前記中心軸に沿った方向に移動可能に構成される
ことを特徴とする観察システム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の観察システムであって、
前記第１遮光板と前記容器把持部との間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記リング照明からの光を拡散させる半透明のリング形状の拡散板と、
を更に備えることを特徴とする観察システム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の観察システムであって、
前記リング照明は、内側斜め上向きに形成されたリング状の傾斜面に、複数のＬＥＤがリング状に複数列配置されて構成される
ことを特徴とする観察システム。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の観察システムであって、
前記観察対象物は、培養液中の細胞が寄り集まって形成される細胞塊である
ことを特徴とする観察システム。
【請求項１６】
底面及び前記底面を囲む側面を有する透光性を有する容器を、前記容器の外底面と対面する位置から、所定半径のリング状の光源を備えて構成されるリング照明を用いて照らし、前記リング照明によって照らされた前記容器内に収容される透光性を有する観察対象物を、前記容器の内底面と対面する位置に配置されるレンズを用いて観察する観察システムの制御方法であって、
前記観察システムが、前記リング照明の中心軸と前記容器の中心軸とを合わせるように前記容器を把持し、
前記観察システムが、前記リング照明を用いて前記容器に光を照射し、
前記観察システムが、前記リング照明から前記容器の前記側面に照射される光の量を抑制するように、前記リング照明と前記容器との間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に内径を可変に構成されるリング状の第１遮光板の前記内径を制御し、
前記観察システムが、前記リング照明の内部空間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に外径を可変に構成される第２遮光板の前記外径を制御する
ことを特徴とする観察システムの制御方法。
【請求項１７】
底面及び前記底面を囲む側面を有する透光性を有する容器を、前記容器の外底面と対面する位置から、所定半径のリング状の光源を備えて構成されるリング照明を用いて照らし、前記リング照明によって照らされた前記容器内に収容される透光性を有する観察対象物を、前記容器の内底面と対面する位置に配置されるレンズを用いて観察する観察システムの制御方法であって、
前記観察システムが、前記リング照明の中心軸と前記容器の中心軸とを合わせるように前記容器を把持し、
前記観察システムが、前記リング照明を用いて前記容器に光を照射し、
前記観察システムが、前記容器の大きさを取得し、
前記観察システムが、前記容器の大きさ毎に、前記リング照明から前記容器の前記側面に照射される光の量を抑制するように前記リング照明と前記容器との間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置されたリング状の第１遮光板によって前記リング照明から前記容器の前記側面に照射される光の量が抑制される前記第１の遮光板の内径を記憶する遮光板制御テーブルを参照して、前記取得した容器の大きさに基づいて前記遮光板制御テーブルに記憶されている前記第１遮光板の内径となるよう前記第１の遮光板の内径を制御する
ことを特徴とする観察システムの制御方法。
【請求項１８】
底面及び前記底面を囲む側面を有する透光性を有する容器を、前記容器の外底面と対面する位置から、所定半径のリング状の光源を備えて構成されるリング照明を用いて照らし、前記リング照明によって照らされた前記容器内に収容される透光性を有する観察対象物を、前記容器の内底面と対面する位置に配置されるレンズを用いて観察する観察システムに、
前記リング照明の中心軸と前記容器の中心軸とを合わせるように前記容器を把持する手順と、
前記リング照明を用いて前記容器に光を照射する手順と、
前記リング照明から前記容器の前記側面に照射される光の量を抑制するように、前記リング照明と前記容器との間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に内径を可変に構成されるリング状の第１遮光板の前記内径を制御する手順と、
前記リング照明の内部空間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に外径を可変に構成される第２遮光板の前記外径を制御する手順
を実行させるためのプログラム。
【請求項１９】
底面及び前記底面を囲む側面を有する透光性を有する容器を、前記容器の外底面と対面する位置から、所定半径のリング状の光源を備えて構成されるリング照明を用いて照らし、前記リング照明によって照らされた前記容器内に収容される透光性を有する観察対象物を、前記容器の内底面と対面する位置に配置されるレンズを用いて観察する観察システムに、
前記リング照明の中心軸と前記容器の中心軸とを合わせるように前記容器を把持する手順と、
前記リング照明を用いて前記容器に光を照射する手順と、
前記容器の大きさを取得する手順と、
前記容器の大きさ毎に、前記リング照明から前記容器の前記側面に照射される光の量を抑制するように前記リング照明と前記容器との間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置されたリング状の第１遮光板によって前記リング照明から前記容器の前記側面に照射される光の量が抑制される前記第１の遮光板の内径を記憶する遮光板制御テーブルを参照して、前記取得した容器の大きさに基づいて前記遮光板制御テーブルに記憶されている前記第１遮光板の内径となるよう前記第１の遮光板の内径を制御する手順と、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察システム、観察システムの制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞を培養するにあたって、複数の細胞が寄り集まった細胞塊の発現と同時に観察を開始して逐次時系列に観察できれば、例えば再生医療の支援として有望な技術と言える。このような細胞の観察は従来、細胞の培養中、培養容器への培養液の補給、交換が必要になったとき顕微鏡などを用いて行い、必要に応じて画像を撮像するようにしている。【０００３】
しかしながら、顕微鏡を用いた細胞の観察は多くの手間を要する。例えば、容器内で発現した細胞塊を特定するためにはまず目視や顕微鏡などで容器全体を観察する必要があり、さらに対物レンズを切り替えるなどして拡大して個々の細胞塊の成育状態を観察しなければならない。拡大観察では視野が狭く、目標の細胞塊を探索するのが困難であり、さらにその細胞塊を視野に合わせるのも困難である。また、細胞を観察する場合、細胞塊の発現のときから成育完了まで、長期間の変化を一定期間ごとに観察するタイムラプス観察を行うことが望まれている。細胞の播種直後は細胞塊を目視や低倍率の顕微鏡などでは観察できないため、数日後に再探索して観察位置を再設定しなければならない。【０００４】
また、従来の通常１日〜３日程度で１回の培養容器への培養液の補給、交換の際に行われる観察では細胞塊の発現のときからの観察が困難であり、この発現のときから細胞塊を観察可能な技術への要望が強い。【０００５】
このような細胞塊の観察を適切に行うには、容器内の細胞塊を適切な明るさで照らすことが大切である。各種光学装置において、対象物を適切な明るさで表示するための技術が開発されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８８１７７号公報
【特許文献２】特開２００２−２１４６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、細胞塊の培養等に用いられる容器には様々なサイズのものがあるため、いずれの容器が用いられる場合であっても観察時に明るさを適切にすることは決して容易ではない。例えば、培養面の中心部と周辺部との照度ムラを低減するために、リング状に光源が設けられたリング照明を用いることがあるが、この場合でも、容器のサイズが異なった場合には、照度ムラの発生を防ぐことは困難である。  
一方で容器のサイズに合わせてその都度リング照明のサイズなどを変更することは、コストの増大や装置の大型化等を招く要因となる。  
従って、細胞等の観察を行う際に、観察対象物が収容された容器のサイズが異なっても、適切な明るさで均一に容器を照らすことを可能とする技術が求められている。【０００８】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、細胞、細菌、微生物などの観察対象物が収容される様々なサイズの容器を、適切な明るさで均一に照らすことを可能とすることを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る観察システムは、底面及び前記底面を囲む側面を有する透光性を有する容器の中に収容される透光性を有する観察対象物を観察する観察システムであって、前記容器を把持する容器把持部と、所定半径のリング状の光源を備えて構成され、前記観察対象物の観察時に、前記容器把持部に把持された前記容器の前記底面と中心軸を合わせるように前記容器の外底面と対面する位置に配置され、前記容器に光を照射するリング照明と、前記リング照明と前記容器把持部との間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に内径を可変に構成され、前記リング照明からの光を遮光するリング状の第１遮光板と、前記容器把持部に把持された前記容器の内底面と対面する位置に配置され、前記リング照明によって照らされた前記容器内の前記観察対象物を観察するためのレンズと、前記リング照明の内部空間に前記リング照明と中心軸を合わせるように配置され、前記中心軸を中心に外径を可変に構成され、前記リング照明からの光を遮光する第２遮光板と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
細胞、細菌、微生物などの観察対象物が収容される様々なサイズの容器を、適切な明るさで均一に照らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】観察システムの構成図である。
【図２】観察装置の垂直断面側面図である。
【図３】観察装置の垂直断面正面図である。
【図４】観察装置の垂直断面側面図にして、容器を全体観察部に対応する箇所に移動させた状態を示すものである。
【図５】リング照明、外径遮光板駆動機構、内径遮光板駆動機構、拡散板を示す図である。
【図６】内径遮光板を示す図である。
【図７】内径遮光板を示す図である。
【図８】外径遮光板を示す図である。
【図９】拡散板を示す図である。
【図１０】コンピュータの構成を示すブロック図である。
【図１１】遮光板制御テーブルを示す図である。
【図１２】観察システムの操作に係るフローを示す説明図である。
【図１３】観察システムにおける観察処理に係る動作を示すフローチャートである。
【図１４】リング照明により容器が照らされる様子を示す図である。
【図１５】リング照明により容器が照らされる様子を示す図である。
【図１６】リング照明により容器が照らされる様子を示す図である。
【図１７】リング照明により容器が照らされる様子を示す図である。
【図１８】リング照明と外径遮光板と内径遮光板と容器との位置関係を示す図である。
【図１９】リング照明と外径遮光板と内径遮光板と容器との位置関係を示す図である。
【図２０】リング照明と外径遮光板と内径遮光板と容器との位置関係を示す図である。
【図２１Ａ】リング照明により照らされた容器を示す図である。
【図２１Ｂ】リング照明により照らされた容器を示す図である。
【図２１Ｃ】リング照明により照らされた容器を示す図である。
【図２２Ａ】リング照明により照らされた容器を示す図である。
【図２２Ｂ】リング照明により照らされた容器を示す図である。
【図２２Ｃ】リング照明により照らされた容器を示す図である。
【図２３】リング照明と外径遮光板と内径遮光板と容器との位置関係を示す図である。
【図２４】リング照明と外径遮光板と内径遮光板と容器との位置関係を示す図である。
【図２５】観察装置システムの構成図である。
【図２６】観察装置システムの構成図である。
【図２７】アイソレータの部分断面側面図である。
【図２８】観察装置システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。  
以下、本発明の実施形態を図１〜図２８に基づき説明する。なおここでは、例えば細胞、細菌、微生物などの透光性を有する試料のうち細胞を試料とし、例えば培養液を溶液として説明する。また、複数の細胞が寄り集まった細胞塊を試料塊として説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
＝＝全体構成＝＝
本発明の第１の実施形態に係る観察システムＳについて、図１〜図１１を参照しながら説明する。図１は観察システムＳの全体構成図、図２は観察システムＳが備える観察装置１の垂直断面側面図、図３は観察装置１の垂直断面正面図、図４は観察装置１の垂直断面側面図、図５は照明部１７を示す図である。図６、図７は内径遮光板駆動機構６０を示す図である。図８は外径遮光板駆動機構７０を示す図である。図９は拡散板８０を示す図である。図１０は観察システムＳが備えるコンピュータ２００の構成を示すブロック図である。図１１は遮光板制御テーブルを示す図である。
【００１４】
図１に示すように、観察システムＳは、例えば、観察装置１、制御装置１００及びコンピュータ２００を備えて構成される。また図１において、観察装置１に内蔵されているため外部から見えない構成要素が破線で示されている。
【００１５】
なお、以下の説明において、観察装置１を正面から見た場合に、観察装置１の左側側面から右側側面に向かう向きを＋ｘ軸方向、観察装置１の正面奥手側から手前側に向かう向きを＋ｙ軸方向、観察装置１の底面から上面に向かう向きを＋ｚ軸方向とする。
【００１６】
従って、図１において観察装置１は左側側面部が示されている。
【００１７】
＜観察装置＞
観察装置１は、詳細は後述するが、容器Ｃに収納された細胞などの試料の全体を撮像する全体観察部１０や、容器Ｃ内の試料の一部を拡大して撮像する拡大観察部２０、容器Ｃを載置する搬送部３０、搬送部３０をｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向に移動させる駆動部４０、ＩＣタグリーダ５０等を備えて構成される装置である。
【００１８】
また本実施形態に係る観察装置１は、全体観察部１０が容器Ｃの全体を撮像する際に、後述するリング照明１３によって容器Ｃを下面から照らし、ＣＭＯＳカメラ１２によって容器Ｃの全体を上方から撮像するが、リング照明１３に内径遮光板（第２遮光板とも記す）６６、外径遮光板（第１遮光板とも記す）７４、拡散板８０を設けると共に、容器Ｃとリング照明１３との間の距離を適切に制御することによって、容器Ｃの底面が一様な明るさになるように構成されている。詳細は後述する。
【００１９】
＜コンピュータ＞
コンピュータ２００は、観察システムＳの全体を制御する装置である。コンピュータ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を備えた装置であり、後述する観察制御プログラム（プログラム）２２０を実行することにより、本実施形態に係る観察システムＳの制御を行う。
【００２０】
詳細は後述するが、容器Ｃ内で培養される細胞等の試料は、所定期間毎、例えば１日１回、観察装置１を用いて撮像される。コンピュータ２００は、まず、観察装置１に対して、搬送部３０に載置された容器Ｃの全体を撮像するように指示する。そしてコンピュータ２００は、この容器Ｃの全体を撮像して得られた画像（全体観察画像）を観察装置１から取得して、所定の画像解析を行うことで、容器Ｃ内で形成されつつある細胞塊の位置を特定する。
【００２１】
そしてコンピュータ２００は、上記特定された各細胞塊の位置を指定して、観察装置１に対して各細胞塊の部分を拡大して撮像させる。コンピュータ２００は、各細胞塊を拡大して撮像して得られた画像（拡大観察画像）を観察装置１から取得し、モニタ２０４ａへの表示や、ハードディスク装置等の記憶装置への記録、細胞塊の状態の判定等を行う。
【００２２】
このように、容器Ｃ内に形成される細胞塊の特定や、特定した細胞塊に対する拡大観察、あるいは細胞塊の状態の判定等の処理は、容器Ｃの全体観察画像を元に行われるため、高品質な全体観察画像を得ることは、高精度に細胞の観察を行うために極めて重要となる。
【００２３】
＜制御装置＞
制御装置１００は、観察装置１を制御するためにコンピュータ２００から出力される各種コマンドを取得して、観察装置１の全体観察部１０や拡大観察部２０、駆動部４０、ＩＣタグリーダ５０等を制御するための装置である。制御装置１００は、観察装置１を駆動するための図示しないドライバやコントローラなどを備えている。
【００２４】
なお例えば、コンピュータ２００あるいは観察装置１が制御装置１００の機能も備えるようにし、観察システムＳは、制御装置１００を備えない構成としても良い。また例えば、観察装置１が制御装置１００及びコンピュータ２００の機能も備えるようにし、観察システムＳは、制御装置１００及びコンピュータ２００を備えない構成としても良い。
【００２５】
＜容器Ｃ＞
容器Ｃは、例えば円形の底面及び底面の周囲を囲む側面を有して形成される例えば透明の樹脂製の容器である。容器Ｃには、容器Ｃの識別情報が記録されたＩＣタグ５１などが、例えば側面に貼付されている。なお容器Ｃの識別情報を示すバーコードが印刷されたラベルが容器Ｃの側面に貼付されるようにしても良い。容器Ｃの識別情報は、コンピュータ２００からの指令に応じて、観察装置１のＩＣタグリーダ５０によって読み取られる。  
なお容器Ｃは、外部からの汚染や他の容器との間での汚染などを防止するために蓋が設けられている。
【００２６】
＝＝観察装置＝＝
観察装置１について詳細に説明する。  
観察装置１は、図１〜図９に示すように、その筐体である本体２に全体観察部１０、拡大観察部２０、搬送部（容器把持部）３０、駆動部４０、ＩＣタグリーダ５０を備えている。
【００２７】
全体観察部１０は、コンピュータ２００からの指令に基づいて、搬送部３０に配置された細胞と細胞の培養液とが入った容器Ｃ内の細胞の全体を撮像する。  
拡大観察部２０は、コンピュータ２００からの指令に基づいて、搬送部３０に配置された細胞と細胞の培養液とが入った容器Ｃ内の細胞の一部を拡大して撮像する。  
搬送部３０は、容器Ｃを把持する。  
駆動部４０は、コンピュータ２００からの指令に基づいて、搬送部３０を前後（ｙ軸方向）、左右（ｘ軸方向）、上下（ｚ軸方向）に移動させ、所望の位置に停止させる。  
本体２は、床面に対して４箇所に設けられた脚部３によって支持されている。  
ＩＣタグリーダ５０は、コンピュータ２００からの指令に基づいて、搬送部３０に載置された容器Ｃに貼付されているＩＣタグ５１から、容器Ｃの識別情報を読み取る。
【００２８】
＜全体観察部＞
全体観察部１０は、本体２の密閉された筐体内部の前側の部分に設けられ、全体観察光学系であるレンズ１１と、撮像部であるＣＭＯＳカメラ１２と、全体観察照明であるリング照明１３とを備えている。
【００２９】
レンズ１１は、搬送部３０に把持された容器Ｃの内底面と対面する位置に配置され、リング照明１３によって照らされた容器Ｃ内の試料塊を観察可能にして設けられている。
【００３０】
ＣＭＯＳカメラ１２は、レンズ１１の鉛直上方に設けられ、その撮像素子面が下方のレンズ１１の方を向くように配置されている。
【００３１】
リング照明１３は、リング状に配列された複数のＬＥＤ１６が、内側斜め上方を向く形で形成されたリング状の斜面に取り付けられた構造をなし、搬送部３０の移動空間の下方に配置されている。リング照明１３は、搬送部３０に把持された容器Ｃの底面と中心軸を合わせるように容器Ｃの外底面と対面する所定位置に固定されている。
【００３２】
なお、リング照明１３と搬送部３０に載置される容器Ｃとの間には所定距離離れた空隙Ｄを有しているが（図４参照）、本実施形態に係る観察装置１は、後述するｚ軸駆動機構４７により搬送部３０をｚ軸方向に移動させることによって、搬送部３０に載置されている容器Ｃの底面と、リング照明１３の上端と、の間の距離を制御することができる。
【００３３】
これにより、リング照明１３により下方から照らされる容器Ｃの底面の明るさや明るさムラを調整することが可能となる。詳細は後述する。
【００３４】
リング照明１３は斜め上方であってリングの中心に向かって光を照射し、リング照明１３の上方に位置する搬送部３０の観察対象である容器Ｃ内の細胞を照らす。なお、ＣＭＯＳカメラ１２及びレンズ１１は互いの光軸が一致するように各々配置され、その光軸がリング照明１３の中心を通過するようにリング照明１３が配置されている。
【００３５】
このような構成により、リング照明１３により照射される容器Ｃ内の細胞の像が、レンズ１１によってＣＭＯＳカメラ１２の撮像素子面に結像される。そして全体観察部１０は、容器Ｃの全体の細胞の画像（全体観察画像）を撮像する。この画像は、コンピュータ２００に送られてモニタ２０４ａに表示されると共に、ハードディスク等の記録媒体に記憶される。このため、容器Ｃ内の複数の細胞が寄り集まった細胞塊の識別や特定等の観察を容易に行うことができる。
【００３６】
また、全体観察部１０が容器Ｃの下方から斜め上方に容器Ｃに対して光を照射するので、容器Ｃの底面のうち、細胞の存在する箇所を通過する光は細胞によって散乱し、散乱した光の一部がＣＭＯＳカメラ１２に入射して細胞が白く映り、細胞のない箇所を通過する光は散乱せず、光がＣＭＯＳカメラ１２に入射せず黒く映る。
【００３７】
このようにして、容器Ｃの内底面近傍で発現、成育する細胞を特定するのに適正な光を照射することができる。そして、細胞の外形状を白い塊として認識できるコントラストが得られる。なお、下方から光を照射することにより、容器Ｃの蓋による反射光で細胞が白つぶれして観察できなくなることを防ぐ効果も得られる。
【００３８】
＜リング照明＞
次に本実施形態に係るリング照明１３について説明する。  
リング照明１３は、図５に示すように、内径遮光板駆動機構６０と、外径遮光板駆動機構７０と、拡散板８０とともに、照明部１７を構成する。
【００３９】
本実施形態のリング照明１３は、内側斜め上方を向く所定半径のリング状の斜面（上向きに開いた円錐面の内側）に、例えば１周６０個の白色ＬＥＤ１６を環状に３列に並べて構成されている。環状のＬＥＤで囲まれた内側の空間は空洞であり、そこに後述する内径遮光板（第２遮光板）６６が設けられる。本実施形態のリング照明１３は、例えば、外径は１００ミリメートルであり、内径は７０ミリメートル、高さは２２ミリメートルである。
【００４０】
上述したように、本実施形態においては、容器Ｃの全体を撮像する際の容器Ｃの底面の明るさは、搬送部３０の高さを調整することにより制御することができるが、以下に詳述するように、内径遮光板駆動機構６０、外径遮光板駆動機構７０、拡散板８０によって、さらに高精度に容器Ｃの底面の明るさや明るさのムラを制御することができる。
【００４１】
内径遮光板駆動機構６０は、内径遮光板６６、内径遮光板伸張用モータ６１、内径遮光板上下用モータ６２、ラック６３、ピニオン６４、支柱軸６５を備えて構成される。内径遮光板６６は複数の部材により略円盤状に構成され、外径及び高さを可変とされている。そして、内径遮光板６６はリング照明１３の内部に設けられる。
【００４２】
なお、内径遮光板６６の径を最大にした場合の様子を図６に示す。また内径遮光板６６の径を最小にした場合の様子を図７に示す。
【００４３】
内径遮光板６６は、例えば図６に示すように、複数枚の略扇形の板から構成されている。この扇型の板は、半径方向に長溝６７が形成されている。長溝６７には、扇形の半径方向に沿った一辺にラックギアが形成されている。そしてこの長溝６７に支柱軸６５を貫通させることで、扇形の各板が支柱軸６５に装着される。一方、支柱軸６５にはピニオンギアが形成されている。このため、支柱軸６５が回転すると、内径遮光板６６の各扇型の板が半径方向に移動し、内径遮光板６６の径が変化する。
【００４４】
内径遮光板伸張用モータ６１は、支柱軸６５の一端側に接続されており、コンピュータ２００からの指令に従い、支柱軸６５を回転させる。この支柱軸６５の他端側には、内径遮光板６６の各扇型の板が装着されている。また支柱軸６５は、リング照明１３と中心軸を合わせ、リング照明１３の中心を貫通するように装着されている。
【００４５】
内径遮光板上下用モータ６２は、リング照明１３内における内径遮光板６６の高さを制御するためのモータである。内径遮光板上下用モータ６２は、コンピュータ２００からの指令に従い、ピニオン６４を回転させる。ピニオン６４の外周部には、ラック６３に形成されるラックギアと係合するピニオンギアが形成されている。
【００４６】
内径遮光板上下用モータ６２及びピニオン６４は、リング照明１３と同様に観察装置１の本体２に固定されているため、ピニオン６４が回転すると、ラック６３が、支柱軸６５、内径遮光板伸張用モータ６１、内径遮光板６６と共に、リング照明１３の中心軸に沿った方向（ｚ軸方向、上下方向）に移動する。このようにして、リング照明１３内における内径遮光板６６の高さを制御することができる。
【００４７】
なお、内径遮光板６６の表面は黒アルマイト処理が施されている。このため、リング照明１３からの光は、内径遮光板６６の表面で乱反射等を起こさずに吸収されるため、確実に遮光することができる。
【００４８】
外径遮光板駆動機構７０は、内径を可変に構成されるリング状の外径遮光板（第１遮光板）７４を有して構成され、リング照明１３と搬送部３０との間に設けられる。外径遮光板駆動機構７０は、外径遮光板７４が形成する円形開口部の中心軸がリング照明１３の中心軸と一致する位置に固定して設けられる。
【００４９】
外径遮光板駆動機構７０は、図５に示すように、駆動リング回転モータ７１、駆動リング回転ギア７２、駆動リング７３、外径遮光板７４、溝７５、ピン７６を備える。外径遮光板駆動機構７０の構成について、図５、図８を参照しながら説明する。
【００５０】
駆動リング回転モータ７１は、コンピュータ２００からの指令に従い、駆動リング回転ギア７２を回転させる。駆動リング回転ギア７２の外周部にはギアが形成されており、図８に示すように駆動リング７３に形成されているギアと係合する。そのため、駆動リング回転モータ７１により駆動リング回転ギア７２が回転すると、駆動リング７３が回転する。
【００５１】
また図８に示すように、駆動リング７３には螺旋方向に複数の溝７５が形成されている。そしてこれらの溝７５には、それぞれ、外径遮光板７４を構成する各絞り羽根に形成されているピン７６が嵌合する。また外径遮光板７４の各絞り羽根は、図示しない所定の規制機構により、半径方向以外への移動が規制されている。
【００５２】
従って、駆動リング７３が回転すると、駆動リング７３に螺旋方向に形成されている溝７５と係合する絞り羽根７４のピン７６と共に、各絞り羽根が半径方向に移動するため、これらの絞り羽根により構成される外径遮光板７４の内径が変化する。
【００５３】
なお、外径遮光板７４の表面は黒アルマイト処理が施されている。このため、リング照明１３からの光は、外径遮光板７４の表面で乱反射等を起こさずに吸収されるため、確実に遮光することができる。
【００５４】
拡散板８０は、図５及び図９に示すように、リング形状をした板である。拡散板８０は半透明であり、リング照明１３から照射される光を拡散する。拡散板８０は、リング照明１３と中心軸を合わせるように、外径遮光板７４と搬送部３０との間に配置される。
【００５５】
拡散板８０は、半透明な樹脂やガラスを素材として構成されても良いし、透明な樹脂やガラスの表面に微細な凹凸面を加工することで構成されても良いし、透明な樹脂やガラスの表面に半透明のフィルムを貼付することにより構成されても良い。また透明な樹脂やガラスの表面に透明な粒子を吹き付ける等の加工を行うことで構成されても良い。
【００５６】
＜拡大観察部＞
拡大観察部２０は、所謂位相差顕微鏡であって本体２の密閉された筐体内部の全体観察部１０より後方の箇所に設けられ、対物レンズ２１、反射ミラー２２、ズームレンズ２３といった拡大観察光学系と、撮像部であるＣＣＤカメラ２４と、拡大観察照明である位相差照明部２５とを備えている。
【００５７】
対物レンズ２１は、搬送部３０の移動空間の下方に配置され、上方に向かって容器Ｃ内を観察可能にして設けられている。なお、容器Ｃの底面に最も接近するレンズ部である対物レンズ２１の周辺には下部本体２内で発生する熱が容器Ｃに影響を及ぼすのを防止するためのカバー部材である対物レンズカバー２６が設けられている。また、対物レンズカバー２６の上部先端であって対物レンズ２１と容器Ｃとの間の箇所には窓部２７が設けられている。
【００５８】
反射ミラー２２は、対物レンズ２１の下方に配置され、後方に向かって略水平に光を反射するよう傾斜させて設けられている。反射ミラー２２は対物レンズ２１から得られた像を後方のズームレンズ２３に導く。
【００５９】
ズームレンズ２３は、反射ミラー２２の後方に前後方向（ｙ軸方向）に延びる形で配置され、対物レンズ２１から得られた像を拡大する。
【００６０】
ＣＣＤカメラ２４は、ズームレンズ２３のさらに後方に設けられ、その撮像素子面が前方のズームレンズ２３の方を向くように配置されている。
【００６１】
位相差照明部２５は、本体２の上部に設けられ、ＬＥＤ２５ａと、反射ミラー２５ｂとを備えている。ＬＥＤ２５ａは、位相差照明部２５の下方に位置する搬送部３０の観察対象である容器Ｃ内の細胞を照らす光を照射する。反射ミラー２５ｂは、対物レンズ２１の鉛直上方に配置され、ＬＥＤ２５ａが照射した光が容器Ｃを経て対物レンズ２１に到達するよう光を反射させる。
【００６２】
このような構成により、位相差照明部２５により照射される容器Ｃ内の細胞の像が、対物レンズ２１、反射ミラー２２、及びズームレンズ２３によってＣＣＤカメラ２４の撮像素子面に結像される。そして拡大観察部２０は、容器Ｃの一部の領域の細胞の画像を拡大して撮像する。この画像は、コンピュータ２００に送られてモニタ２０４ａに表示されると共に、記録媒体に記憶される。このため、容器Ｃ内の複数の細胞が寄り集まった細胞塊の識別や特定を容易に行うことができる。
【００６３】
また、細胞を拡大して観察するための複数のレンズとそのズーム機構とを有する比較的重量が重い拡大観察光学系が下方に配置されているので、観察装置１の重量バランスが適正になって安定した拡大観察が可能になる。そして、容器Ｃの内底面近傍で発現、成育する細胞に対して容器Ｃの下方から対物レンズ２１を接近させることができるので、焦点距離を短くして比較的大きな拡大率で観察することが可能である。さらに、拡大観察部２０は容器Ｃの下方から観察するので、容器Ｃの蓋の汚れの影響を受けることなく観察することが可能である。
【００６４】
＜搬送部＞
搬送部３０は本体２の正面中央部であって、下方の全体観察部１０のリング照明１３や拡大観察部２０の拡大観察光学系と、上方の全体観察部１０の全体観察光学系や拡大観察部２０の位相差照明部２５とに挟まれた形で設けられている。
【００６５】
搬送部３０はホルダ３１を備え、このホルダ３１が観察対象である細胞と細胞の培養液とが入った容器Ｃを把持している。ホルダ３１は全体観察部１０と拡大観察部２０とに対して位置決めがなされ、容器Ｃはホルダ３１に対して位置決めがなされている。これにより、容器Ｃとホルダ３１とを一緒に取り外して培養液を交換したり、試薬を投入したりしても、全体観察部１０と拡大観察部２０とにおいて同一箇所の観察が容易である。
【００６６】
＜駆動部＞
駆動部４０は搬送部３０の後方及び側方に設けられ、ｘ軸駆動機構４１、ｘ軸モータ４２、ｙ軸駆動機構４３、ｙ軸モータ４４、ｚ軸駆動機構４７、ｚ軸モータ４８、光学系移動モータ４５、及びズームモータ４６を備えている。
【００６７】
ｘ軸駆動機構４１は搬送部３０のすぐ後方に配置されるとともに搬送部３０を直接支持している。ｘ軸駆動機構４１は図示しないベルト、プーリ、スライドガイド部材、シャフト等を備えてｘ軸モータ４２によって駆動され、搬送部３０を左右方向に移動させる。
【００６８】
ｙ軸駆動機構４３は搬送部３０及び本体２の側面の箇所に配置され、ｘ軸駆動機構４１を支持している。ｙ軸駆動機構４３は図示しないベルト、プーリ、スライドガイド部材等を備えてｙ軸モータ４４によって駆動され、ｘ軸駆動機構４１とともに搬送部３０を前後方向に移動させる（図４参照）。
【００６９】
ｚ軸駆動機構４７は、本体２の側面の箇所に配置され、ｘ軸駆動機構４１及びｙ軸駆動機構４３を支持している。ｚ軸駆動機構４７は、図示しないベルト、プーリ、スライドガイド部材等を備えてｚ軸モータ４８によって駆動され、ｘ軸駆動機構４１及びｙ軸駆動機構４３とともに搬送部３０を上下方向に移動させる。
【００７０】
このような駆動機構を動作させることにより、搬送部３０は全体観察部１０から拡大観察部２０まで、またはその逆方向に容器Ｃを搬送する。容器Ｃが移動されるので、全体観察部１０と拡大観察部２０とが離れた箇所に配置されていても容器Ｃ全体を観察して発現した細胞塊を特定でき、さらにこの特定した細胞塊を拡大して詳細を観察することが可能になる。
【００７１】
また、搬送部３０は上記のように全体観察部１０と拡大観察部２０の光軸方向と垂直をなす方向に容器Ｃを搬送するものであって、搬送方向の少なくとも一方向、すなわち前後方向を共通にしていることにより、全体観察部１０における観察視野内の座標を拡大観察部２０における観察視野内の座標に一致させる。
【００７２】
これにより、全体観察部１０と拡大観察部２０との互いの観察視野内における座標が一致するので、全体観察部１０で容器Ｃ全体を観察して特定した細胞塊を拡大観察部２０で容易に識別できる。したがって、目標の細胞塊を誤って識別することが防止され、高精度な観察が実現できる。
【００７３】
光学系移動モータ４５及びズームモータ４６は搬送部３０後方の本体２内に配置されている。光学系移動モータ４５は拡大観察光学系及びＣＣＤカメラ２４を上下方向に移動させるためのモータである。ズームモータ４６はズームレンズ２３の拡大倍率の変更させるためのモータであり、撮像する画像の倍率変更が可能である。
【００７４】
＜ＩＣタグリーダ＞
ＩＣタグリーダ５０は、例えば本体２の密閉された筐体内部の前側の部分に設けられる。ＩＣタグリーダ５０は、コンピュータ２００からの指令に基づき、所定周波数の電磁波を発振し、容器Ｃに貼付されたＩＣタグ５１から受信した応答波から、容器Ｃの識別情報を読み取る。
【００７５】
＝＝コンピュータ＝＝
コンピュータ２００は、図１０に示すように、演算部２０１、記憶部２１０、計時部２０２、入力部２０３、及び出力部２０４を備えて構成される。
【００７６】
演算部２０１は、ＣＰＵやマイコン、その他の電子部品によって構成され、例えばＣＰＵが、記憶部２１０に記憶された観察制御プログラム２２０を実行することにより実現される。演算部２０１は、観察装置１に係る一連の観察動作を制御する。
【００７７】
演算部２０１は、図１０に機能ブロックとして示したように、細胞塊識別部２２１、細胞塊ソート部２２２、座標検出部２２３、座標変換部２２４、細胞塊抽出部２２５、形状識別部２２６、形状判定部２２７、容器寸法判定部２２８、遮光板駆動部２２９、ステージ駆動部２３０を備えている。
【００７８】
なお、観察制御プログラム２２０はこれら各々の処理ブロックのほか、観察装置１の全体観察部１０に指令を送り容器Ｃ全体を撮像することで細胞の画像を撮像させる全体撮像処理と、拡大観察部２０に指令を送り容器Ｃ内を拡大して細胞の画像を撮像させる拡大撮像処理とを実行する。
【００７９】
＜細胞塊識別部＞
細胞塊識別部２２１はまずカラー画像の場合はグレー画像に変換した上で、全体撮像処理で撮像した画像の細胞塊でない部分と細胞塊の部分とを所定の閾値を用いて区別する。これにより、細胞塊でない部分が黒に細胞塊の部分が白に二値化される。そして、細胞、すなわち白色の画素数を算出する。この白色の画素数を算出する方式としては、例えば白色の画素の連結領域を算出するラベリング方式や任意位置の予め定めた小領域内の白色の画素数ができるだけ多くなるように領域を算出する小領域方式などが掲げられる。
【００８０】
ラベリング方式は単一の白色画素領域の大きさや白色画素領域の密集度合いによって細胞塊を識別する方式であり、小領域方式は白色画素領域の数や多さ、密集度合いによって細胞塊を識別する方式である。この他に、細胞塊の単離度合い（個々の細胞塊同士が所定の距離を保って存在している度合い）によって識別しても良い。なお、ここではラベリング方式を採用することとする。
【００８１】
ラベリング処理は二値化処理された画像に関して、隣接する白色画素（または黒色画素）に同じ番号（ラベル）を割り振ることにより複数の画素をグループ化する処理のことである。ラベリング処理における隣接の判定では４連結（４近傍）と８連結（８近傍）とを用いる。４連結では注目画素の上下左右に連続していれば隣接と判定し、８連結ではさらに斜め４方向の連続も加味して隣接を判定する。このようにして、細胞塊識別部２２１は全体撮像処理で撮像した画像から二値化した白色画素の塊、すなわち細胞塊を識別する。
【００８２】
そして、細胞塊識別部２２１は識別した細胞塊のうち所定サイズ以上の細胞塊を拡大観察対象細胞塊として認識する。「所定サイズ」は細胞塊の予め設定したサイズであり、拡大観察の対象とすべきであると判断することができる程度のサイズである。ここでは、所定サイズを例えば画素数にして１０００ピクセルと設定し、記憶部２１０などに記憶している。これにより、画素数にして１０００ピクセル以上の細胞塊が拡大観察対象細胞塊として認識されるので、細胞塊の発現のときを見極めることができる。したがって、細胞塊の発現のときから成育完了まで継続して観察を行うことが可能になる。
【００８３】
＜細胞塊ソート部＞
細胞塊ソート部２２２は細胞塊識別部２２１で識別された細胞塊、すなわち白色の画素の塊のうち、画素数の多いものから順にソートを実行する。そして、例えば画素数の多いものから順に予め定められた個数の細胞塊が観察対象などとして選択される。
【００８４】
＜座標検出部＞
座標検出部２２３は細胞塊識別部２２１で識別され、細胞塊ソート部２２２でソートされた細胞塊、すなわち白色画素の塊の中心座標を検出する。
【００８５】
＜座標変換部＞
座標変換部２２４はまず全体撮像処理で撮像した画像上の画素による座標を算出する。そして、画像中心を原点とする実寸に変換する。ここで、画像の歪曲収差などの各種収差を補正しても良い。さらに、座標変換部２２４はこの実寸で表された画像上位置に整合するように、実寸を観察装置１の駆動部４０のｘ軸モータ４２及びｙ軸モータ４４のモータパルス数に変換する。このようにして、座標変換部２２４は拡大撮像処理で撮像する画像上の座標が全体撮像処理で撮像した画像上の座標に一致する共通の座標系を形成する。
【００８６】
＜細胞塊抽出部＞
細胞塊抽出部２２５は拡大撮像処理で撮像された画像から座標検出部２２３が検出した座標の細胞塊を抽出する。
【００８７】
＜形状識別部＞
形状識別部２２６はまず拡大撮像処理で撮像した画像に対して予め準備したパッチ画像とのマッチングを行う。マッチング結果としては、拡大撮像処理で撮像した画像とパッチ画像との、濃淡で表現された距離画像が得られる。そして、形状識別部２２６はその距離画像を所定の閾値を用いて二値化処理を実行する。マッチングの手法としては、例えばテンプレートマッチングやヒストグラムマッチングなどが挙げられ、判定対象の画像、すなわち拡大撮像処理で撮像した画像をパッチ画像によりラスタスキャンして双方の距離を算出する。パッチ画像を多数準備する場合はマッチング結果の距離画像を積算する。なお、拡大撮像処理で撮像した画像内に複数個の細胞塊が存在する場合でも、形状識別部２２６は各々の細胞塊を別個のものとして識別できる。
【００８８】
続いて、形状識別部２２６は二値化処理された画像において、例えばエッジ抽出フィルタによる輪郭抽出と８連結探索による輪郭追跡を実行して輪郭を検出する。輪郭抽出の際のエッジ抽出フィルタとしては、例えば微分フィルタやプリューウィットフィルタ、ソーベルフィルタ、Ｃａｎｎｙ  Ｅｄｇｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒなどを用いることができる。輪郭追跡では輪郭の追跡開始点から一方向に順次輪郭点を追跡していくことで輪郭線を抽出でき、４連結探索を用いることもできる。
【００８９】
そして、形状識別部２２６は輪郭検出結果から円や楕円、矩形などの所定形状を検出する。輪郭やエッジから円を検出する手法としてはハフ変換などを用いることができる。輪郭やエッジから楕円を検出する手法としては一般化ハフ変換や最小二乗推定によって輪郭の点列に楕円をフィットさせる手法などを用いることができる。輪郭やエッジから矩形を検出する手法としては輪郭の点列を全て包含するように矩形をフィットさせる手法などを用いることができる。このようにして、形状識別部２２６は拡大撮像処理で撮像した画像から細胞塊の輪郭抽出し、形状を識別する。
【００９０】
＜形状判定部＞
形状判定部２２７は形状識別部２２６で識別された細胞塊の形状が所定形状であるか否かを判定する。「所定形状」は細胞塊の予め設定した形状であり、観察するに好適に成育し続ける可能性が高いと判断することができる程度の形状であってできるだけ円形に近いものが良い。
【００９１】
細胞塊の所定形状の判定条件としては形状のほか、例えば大きさや凹凸度合いといった条件を加味しても良い。形状の判定条件としては、例えば輪郭を囲む楕円の楕円形度、輪郭を囲む円の真円度などが挙げられる。大きさの判定条件としては、例えば白色画素塊の大きさ、白色画素塊の輪郭の長さ、白色画素塊の輪郭内部の面積、楕円の長軸長さ、楕円の短軸長さ、楕円の円周の長さ、円の直径、円周の長さ、輪郭を囲む矩形の長さ、輪郭を囲む矩形の面積などが挙げられる。凹凸度合い判定条件としては、例えば輪郭の面積と周囲長との比、輪郭の面積と輪郭を囲む矩形の面積との比、輪郭の長さと輪郭を囲む矩形の長さとの比、輪郭のコーナー数、輪郭の面積と輪郭を囲む円或いは楕円の面積との比、輪郭の長さと輪郭を囲む円の円周或いは楕円の円周の長さとの比、輪郭を囲む矩形の面積と輪郭を囲む円或いは楕円の面積との比、輪郭を囲む矩形の長さと輪郭を囲む円或いは楕円の長さとの比などが挙げられる。輪郭のコーナー数で判定する際のコーナー検出手法としては、例えばハリスのコーナー検出やＳＵＳＡＮオペレータなどを用いることができる。
【００９２】
ここでは、細胞塊の所定形状の判定条件を例えば楕円形度にして１．１以下と設定し、記憶部２１０などに記憶している。なお、楕円形度は楕円の短軸長さに対する長軸長さの比である。これにより、できるだけ円形に近い細胞塊が識別されるので、観察を続けるのに適正な形状の細胞塊を自動的に選別することができる。したがって、成育過程で歪な形状に成育した細胞塊の観察順位を低くしたり、観察を中止したりすることができ、適正な形状の細胞塊の観察をより一層効率良く進めることが可能になる。
【００９３】
また、形状判定を閾値（例えば楕円形度１．１）によって明示的に行う方法だけでなく、判定結果の優劣に基づいて細胞塊画像をソートしてモニタ２０４ａに表示（楕円形度なら、楕円形度が小さい順に表示）し、どの細胞塊までを好適と判定するかをユーザに委ねるような方法でも良い。
【００９４】
＜容器寸法判定部＞
容器寸法判定部２２８は、観察装置１のＩＣタグリーダ５０に指令を送り、搬送部３０に載置されている容器Ｃに貼付されているＩＣタグ５１から、容器Ｃの識別情報を読み取る。
【００９５】
そして容器寸法判定部２２８は、後述する遮光板制御テーブル２３１（図１１参照）を参照し、上記読み取った識別情報からその容器Ｃの寸法を取得する。図１１に示す例では、識別番号が０００１の場合はその容器Ｃの外径が６０ミリメートルであり、識別番号が０００２の場合はその容器Ｃの外径が１００ミリメートルであることが示される。なお遮光板制御テーブル２３１については後述する。
【００９６】
なお、容器Ｃの寸法の取得方法は上記に限られない。例えば容器ＣにバーコードやＱＲコード（登録商標）が貼付されている場合には、これらのバーコードやＱＲコード（登録商標）から読み取った識別情報に基づいて、上記遮光板制御テーブル２３１を参照することにより容器Ｃの寸法を取得するようにしても良い。
【００９７】
あるいは、観察装置１内に超音波センサや赤外線センサ、あるいはレーザセンサを装着しておき、これらのセンサから超音波や赤外線、あるいはレーザを容器Ｃに照射し、その反射波や反射光に基づいて容器Ｃの形状や距離を測定することにより、容器Ｃの寸法を取得するようにしても良い。
【００９８】
または、ユーザがコンピュータ２００のキーボード２０３ａから、容器Ｃの寸法を入力するようにしても良い。または、コンピュータ２００が全体観察部１０を用いて容器Ｃを撮像し、ハフ変換等の画像処理を行うことによってコンピュータ２００が容器Ｃの寸法を求めるようにしても良い。
【００９９】
＜遮光板駆動部＞
遮光板駆動部２２９は、容器Ｃに対する全体観察を行う際に、遮光板制御テーブル２３１（図１１参照）を参照して、容器寸法判定部２２８が判定した容器Ｃのサイズに応じて、外径遮光板７４の内径や、内径遮光板６６の外径、高さを制御する。
【０１００】
上述したように、遮光板駆動部２２９は、内径遮光板伸張用モータ６１を制御することにより内径遮光板６６の外径を制御し、内径遮光板上下用モータ６２を制御することにより内径遮光板６６の高さを制御し、駆動リング回転モータ７１を制御することにより外径遮光板７４の内径を制御する。
【０１０１】
なお図１０においては、内径遮光板伸張用モータ６１、内径遮光板上下用モータ６２、駆動リング回転モータ７１がまとめて遮光板部６１、６２、７１と記載されている。
【０１０２】
図１１の遮光板制御テーブル２３１には、容器Ｃの外径が６０ミリメートルの場合には、外径遮光板７４の内径（A1）が６９ミリメートル、内径遮光板６６の外径（B1）が最小値（MIN）、内径遮光板６６の高さ（B2）も最小値（MIN）になるように、遮光板駆動部２２９が、内径遮光板伸張用モータ６１、内径遮光板上下用モータ６２、駆動リング回転モータ７１を制御することが記載されている。また容器Ｃの外径が１００ミリメートルの場合には、外径遮光板７４の内径が１１４ミリメートル、内径遮光板６６の外径が１０６ミリメートル、内径遮光板６６の高さが１４．３ミリメートルになるように、遮光板駆動部２２９が、内径遮光板伸張用モータ６１、内径遮光板上下用モータ６２、駆動リング回転モータ７１を制御することが記載されている。
【０１０３】
これにより、リング照明１３により下方から照らされる容器Ｃの底面の明るさや明るさムラを調整することが可能となる。そして容器Ｃ内の複数の細胞が寄り集まった細胞塊の識別や特定を容易に行うことが可能となる。また容器Ｃの内底面近傍で発現、成育する細胞を特定するのに適正な光を照射することができる。
【０１０４】
＜ステージ駆動部＞
ステージ駆動部２３０は、観察装置１のｘ軸モータ４２、ｙ軸モータ４４、ｚ軸モータ４８（以下、ステージ部とも記す）を制御する。
【０１０５】
またステージ駆動部２３０は、容器Ｃに対する全体観察を行う際に、遮光板制御テーブル２３１（図１１参照）を参照して、容器寸法判定部２２８が判定した容器Ｃのサイズに応じて、ｚ軸モータ４８を制御して搬送部３０をリング照明１３の中心軸の方向に移動させ、搬送部３０とリング照明１３との間の距離（以下、搬送部３０の高さとも記す）を所定の距離に制御する。
【０１０６】
図１１の遮光板制御テーブル２３１には、容器Ｃの外径が６０ミリメートルの場合には、搬送部３０の高さ（H）が１５ミリメートルになるように、ステージ駆動部２３０が、ｚ軸モータ４８を制御することが記載されている。また容器Ｃの外径が１００ミリメートルの場合には、搬送部３０の高さ（H）が２４ミリメートルになるように、ステージ駆動部２３０が、ｚ軸モータ４８を制御することが記載されている。
【０１０７】
これにより、リング照明１３により下方から照らされる容器Ｃの底面の明るさや明るさムラを調整することが可能となる。そして容器Ｃ内の複数の細胞が寄り集まった細胞塊の識別や特定を容易に行うことが可能となる。また容器Ｃの内底面近傍で発現、成育する細胞を特定するのに適正な光を照射することができる。
【０１０８】
＜記憶部＞
記憶部２１０は、細胞の観察や観察システムＳの動作に関する様々なデータを記憶する。記憶部２１０は例えばハードディスク装置や半導体メモリにより構成される。
【０１０９】
記憶部２１０は、例えば遮光板制御テーブル２３１、観察タイミング保持部２１１、観察位置保持部２１２、位置更新可否保持部２１３、閾値保持部２１４、形状保持部２１５、及び観察画像保持部２１６を備えている。
【０１１０】
遮光板制御テーブル２３１には、容器Ｃに対する全体観察を行う際に、遮光板駆動部２２９やステージ駆動部２３０が、外径遮光板７４の内径(A1、あるいは第１パラメータとも記す)、内径遮光板６６の外径(B1、あるいは第３パラメータとも記す)、高さ、すなわちリング照明１３の底面と内径遮光板６６との距離（B2、あるいは第２パラメータとも記す)、搬送部３０の高さ、すなわちリング照明１３の上面と容器Ｃの外底面との距離(H、あるいは第４パラメータとも記す)を制御する際の目標値が記載されている。これらの目標値は容器Ｃのサイズに応じて、リング照明１３により照らされる容器Ｃの底面の明るさが均一になるように、それぞれ最適に設定されている。遮光板制御テーブル２３１を図１１に示す。
【０１１１】
観察タイミング保持部２１１は観察に係る期間や日数、期限などといった日時に関する様々なデータを保持する。例えば、拡大観察対象細胞塊の識別を実行するタイミングについて設定した細胞塊の識別に関する所定期間である「所定識別期間」、拡大観察対象細胞塊の識別を終了するタイミングについて設定した所定日数である「所定識別日数」、拡大した細胞塊の撮像を実行するタイミングについて設定した拡大画像の撮像に関する所定期間である「所定撮像期間」、細胞の観察を終了するタイミングについての予め設定した所定期限である「所定観察期限」などといったデータである。これらのデータは観察プログラム２２０において適宜判定条件として使用され、計時部２０２で計測される日時と比較される。
【０１１２】
観察位置保持部２１２は全体観察によって得られた細胞塊の観察位置（座標）や、手動で設定した観察位置（座標）といったデータを保持する。
【０１１３】
位置更新可否保持部２１３は観察タイミング保持部２１１に記憶された所定識別期間に応じて、前回の全体観察時に得て観察位置保持部２１２に記憶された細胞塊の観察位置を更新するか否かのフラグを保持する。
【０１１４】
閾値保持部２１４は観察に係る閾値に関する様々なデータを保持する。例えば、二値化処理の際に白色画素か黒色画素かを判定するための閾値、ラベリングされた白色画素塊を細胞塊として抽出するか否かを判定するための画素数についての閾値などといったデータである。
【０１１５】
また、閾値保持部２１４は形状識別処理実行の際、好適に成育し得る細胞塊を識別するための閾値を保持する。例えば、白色画素塊の大きさで判定するための画素数の閾値、白色画素塊の輪郭の長さで判定するための輪郭の長さの閾値、白色画素塊の輪郭内部の面積で判定するための面積の閾値、輪郭を囲む円の真円度で判定するための真円度の閾値、輪郭を囲む楕円の楕円形度で判定するための楕円長軸と楕円短軸の比の閾値、円の直径で判定するための直径の閾値、円周の長さで判定するための円周の閾値、楕円の長軸長さで判定するための長軸の閾値、楕円の短軸長さで判定するための短軸の閾値、楕円の円周の長さで判定するための楕円円周の閾値、輪郭を囲む矩形の長さで判定するための矩形の長さの閾値、輪郭を囲む矩形の面積で判定するための矩形の面積の閾値、輪郭の面積と周囲長との比で判定するための輪郭の面積と周囲長との比の閾値、輪郭の面積と輪郭を囲む矩形の面積との比で判定するための面積比の閾値、輪郭の長さと輪郭を囲む矩形の長さとの比で判定するための長さ比の閾値、輪郭のコーナー数で判定するためのコーナー数の閾値、輪郭の面積と輪郭を囲む円或いは楕円の面積との比で判定するための面積比の閾値、輪郭の長さと輪郭を囲む円或いは楕円の長さとの比で判定するための長さ比の閾値、輪郭を囲む矩形の面積と輪郭を囲む円或いは楕円の面積との比で判定するための面積比の閾値、輪郭を囲む矩形の長さと輪郭を囲む円或いは楕円の長さとの比で判定するための長さ比の閾値などといったデータである。
【０１１６】
形状保持部２１５は形状識別処理の全ての方法について、細胞塊の形状識別処理結果を保持する。
【０１１７】
観察画像保持部２１６は拡大観察画像、全体観察画像を保持する。
【０１１８】
なお、観察タイミング保持部２１１や閾値保持部２１４は観察プログラム２２０に関する諸設定をユーザが適宜変更できる設定部としても機能する。観察タイミング保持部２１１を用いて設定可能な事項としては、例えば全体観察部１０や拡大観察部２０において画像を撮像するタイミングや、観察に係る期間や日数、期限などといった設定事項である。閾値保持部２１４を用いて設定可能な事項としては、例えば拡大観察対象細胞塊の判定基準である細胞塊の所定サイズ、細胞塊が観察を続けるのに適正な形状であるか否かの判定基準である細胞塊の所定形状などといった設定事項である。
【０１１９】
＜計時部＞
計時部２０２は細胞の観察開始からの日時や観察システムＳの動作制御に関する時間等を計測するためのものであって、各種時間を把握できる。
【０１２０】
＜入力部＞
入力部２０３は、例えばキーボード２０３ａやマウス２０３ｂなどのポインティングデバイス、及びＩＣタグリーダ５０で構成されている。ユーザはキーボード２０３ａを用いて文字や数値などの入力を行う。また、ユーザはマウス２０３ｂを用いて出力部２０４のモニタ２０４ａの画面上でカーソルを任意の方向に移動させ、メニューやその他選択肢の選択を行う。演算部２０１は入力部２０３から得られる情報に基づき演算部２０１や記憶部２１０に記憶、入力されたプログラム、データ、ファイルに対して各種処理を実行したり、出力部２０４に対して出力処理を実行したりする。
【０１２１】
＜出力部＞
出力部２０４は、例えば液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等のモニタ２０４ａやスピーカ２０４ｂで構成されている。演算部２０１は実行されるプログラムの処理に基づいてモニタ２０４ａにウィンドウやアイコン、メニューなどを表示させたり、スピーカ２０４ｂから発音させたりする。また、演算部２０１は入力部２０３からの情報に基づいてモニタ２０４ａにユーザが入力した文字や数値などを表示させ、ユーザが移動させるカーソルを表示させる。
【０１２２】
＝＝処理の流れ＝＝
＜操作フロー＞
続いて、容器Ｃ内の細胞の観察に係るユーザによる観察システムＳの操作について、図１２に示すフローに沿って説明する。図１２は観察システムＳの操作に係るフローを示す説明図である。
【０１２３】
ユーザは最初に観察装置１、制御装置１００、及びコンピュータ２００の電源をオンにして観察システムＳを起動させる（図１２のステップ＃１０１）。そして、ユーザは搬送部３０のホルダ３１に細胞と細胞の培養液とが入った容器Ｃをセットする（ステップ＃１０２）。続いて、ユーザはコンピュータ２００において観察プログラム２２０を起動させると（ステップ＃１０３）、モニタ２０４ａ上に操作画面が表示される。
【０１２４】
観察プログラム２２０はプログラムの起動と連動して自動的に、搬送部３０の原点復帰動作を実行するようになっている（ステップ＃１０４）。そして、観察プログラム２２０はカメラによる撮像を開始し（ステップ＃１０５）、モニタ２０４ａにカメラからのリアルタイム画像を表示させる。
【０１２５】
続いて、ユーザはモード設定操作を実行する（ステップ＃１０６）。このモード設定操作では通常タイムラプス探索操作（ステップ＃１０７）と、全体観察操作（ステップ＃１０８）とが選択できる。タイムラプス観察とは所定期間ごとに予め設定された位置を観察する手法である。
【０１２６】
通常タイムラプス探索操作（ステップ＃１０７）ではユーザがモニタ２０４ａ上やキーボード２０３ａの矢印キーで容器Ｃを移動させながら容器Ｃ内を観察し、目標の細胞を確認する。そして、キャプチャ画像の取得や表示、保存、さらに座標設定、座標保存などを実行する。
【０１２７】
全体観察操作（ステップ＃１０８）ではユーザが全体観察における所定識別期間や所定識別日数の設定を行う。画像の取得や表示、保存、さらに観察位置表示などは設定に基づき自動的に実行される。
【０１２８】
次に、目的別操作（ステップ＃１０９）では終了（ステップ＃１１０）、目視継続（ステップ＃１１１）、及びタイムラプス（ステップ＃１１２）の操作が選択できる。  
終了（ステップ＃１１０）を選択すると、カメラによる撮像が停止され、設定が保存される。目視継続（ステップ＃１１１）を選択すると、カメラによって撮像された画像の手動によるキャプチャ保存が可能である。  
タイムラプス（ステップ＃１１２）を選択すると、さらにタイムラプス観察開始、タイムラプス一時停止、及びタイムラプス再開の操作が可能である。タイムラプスを一時停止させた場合、容器Ｃの取り出しや培養液の交換といった作業が可能である（ステップ＃１１３）。
【０１２９】
このような観察プログラム２２０を用いてタイムラプス観察を実行すると、全体撮像処理で撮像した画像から発現した細胞塊を識別してその位置を特定し、さらに拡大撮像処理で撮像した画像から細胞塊の形状を識別して観察を続けるのに適正な形状の細胞塊を選別するといった一連の処理を自動的に行うことが可能である。
【０１３０】
＜観察システムの制御の流れ＞
次に、本実施形態に係る観察システムＳが実行する制御の流れを、図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【０１３１】
観察システムＳは、まず、搬送部３０に載置された容器Ｃの寸法の入力を受け付ける（S1000）。
【０１３２】
例えば上述したように、容器寸法判定部２２８が、観察装置１のＩＣタグリーダ５０に指令を送り、搬送部３０に載置されている容器Ｃに貼付されているＩＣタグ５１から、容器Ｃの識別情報を読み取る。そして容器寸法判定部２２８が、記憶部２１０に記憶される遮光板制御テーブル２３１を参照し、上記読み取った識別情報からその容器Ｃの寸法を取得する。
【０１３３】
あるいは、ユーザがコンピュータ２００のキーボード２０３ａから、容器Ｃの寸法を入力するようにしても良い。または、コンピュータ２００が全体観察部１０を用いて容器Ｃを撮像し、ハフ変換等の画像処理を行うことによってコンピュータ２００が容器Ｃの寸法を求めるようにしても良い。
【０１３４】
次に観察システムＳは、遮光板制御テーブル２３１を参照し、容器Ｃの寸法に対応付けて記憶されている内径遮光板６６の外径(B1)や高さ(B2)、外径遮光版７４の内径(A1)、リング照明１３からの容器Ｃの高さ（H）の目標値を取得する（S1010）。
【０１３５】
そして観察システムＳは、内径遮光板伸張用モータ６１、内径遮光板上下用モータ６２、駆動リング回転モータ７１、ｚ軸モータ４８を制御して、内径遮光板６６の外径(B1)や高さ(B2)、外径遮光版７４の内径(A1)、リング照明１３からの容器Ｃの高さ（H）が上記目標値になるように制御する（S1020）。
【０１３６】
これにより、リング照明１３により照らされる容器Ｃの底面の明るさを均一にできると共に、全体観察部１０により容器Ｃを撮像する際の明るさを適切にすることができる。そしてこのため、高品質な容器Ｃの全体観察画像を取得することが可能となる。具体的には、例えば容器Ｃ内に形成されている細胞塊の精度良く判別することが可能な全体観察画像を得ることが可能となる。
【０１３７】
そして観察システムＳは、容器Ｃの全体観察を行う（S1030）。具体的には、コンピュータ２００が、観察装置１の全体観察部１０に指令を送り、容器Ｃ全体を撮像させることで、容器Ｃ全体の画像（全体観察画像）を取得する。
そして観察システムＳは、容器Ｃ内に形成されている細胞塊（コロニー）の位置を検出する（S1040）。
次に観察システムＳは、細胞塊の位置を検出後、拡大観察部２０に指令を送り、検出された細胞塊の位置の近傍を拡大して撮像することで、拡大観察画像を取得する（S1050）。
そして観察システムＳは、拡大観察画像を解析して、各細胞塊の形状判定等の状態判定を行う（S1060）。
そして観察システムＳは、観察結果をモニタ２０４ａに出力する等により、ユーザに提示する（S1070）。また観察システムＳは、必要に応じて、この観察結果や全体観察画像、拡大観察画像等を記憶部２１０に記憶する。
【０１３８】
＝＝容器Ｃの明るさの最適化＝＝
次に、容器Ｃをリング照明１３によって照らす際に容器Ｃの底面の明るさを最適化するために行われる外径遮光板（第１遮光板）７４や内径遮光板（第２遮光板）６６の制御について、図１４から図１７を参照しながら説明する。
【０１３９】
上述したように、リング照明１３は観察装置１内の所定位置に固定されているため、光源たるＬＥＤ１６の位置は変えられない。一方、容器Ｃは観察対象である細胞の性質や種類等に応じて様々なサイズのものが使用される。
【０１４０】
この場合、まず図１６に示すように、リング照明１３に対して容器Ｃのサイズが相対的に小さい場合（例えばリング照明１３の内径よりも容器Ｃの外径の方が小さい場合、例えばリング照明１３の内径が７０ミリメートルに対して、容器Ｃの外径が６０ミリメートルの場合）には、リング照明１３の外周側に配列されるＬＥＤ１６から照射された光は、容器Ｃの側面に直角により近い角度で入射する。そのため、容器Ｃの側面がより強く光ってしまい、この容器Ｃの側面で散乱した後に透過した光が容器Ｃ内で散乱光として容器Ｃの内部を明るく照らしてしまう。  
この場合、容器Ｃの内底面を上方から撮像すると、容器Ｃの底面の中央部の明るさに比べ側面に近い底面の周辺部がより明るく光るため、明るさムラが生じる。
【０１４１】
また、例えば図１７に示すように、リング照明１３に対して容器Ｃのサイズが相対的に大きい場合（例えばリング照明１３の内径よりも容器Ｃの外径の方が大きい場合、例えばリング照明１３の内径が７０ミリメートルに対して、容器Ｃの外径が１００ミリメートルの場合）には、容器Ｃの側面に対するリング照明１３からの光の照射は少ないものの、リング照明１３の内周側に配列するＬＥＤ１６から照射された光が容器Ｃの底面にほぼ垂直に近い角度で入射されるため、この光が容器Ｃ内を透過し、そのままレンズ１１に入射される。
【０１４２】
そのため、この容器Ｃを上方から撮像すると、容器Ｃの周辺部にＬＥＤ１６の像が直接写りこみ、容器Ｃ内の細胞を映し出すことは困難になる。
【０１４３】
また同様に、リング照明１３の位置と容器Ｃの位置とが所定距離以上離れた場合にも、リング照明１３の内周側に配列するＬＥＤ１６から照射された光が容器Ｃの底面にほぼ垂直に近い角度で入射されるため、この光が容器Ｃ内を透過し、そのままレンズ１１に入射されることになる。
【０１４４】
本実施形態に係る観察システムＳは、上述したように、リング照明１３に内径遮光板６６と外径遮光板７４とを備えており、これらを制御することによって、リング照明１３により照らされる容器Ｃの明るさを最適に制御することができる。
【０１４５】
図１４に、リング照明１３に対して相対的に小さい容器Ｃを観察する場合（例えば外径６０ミリメートルの容器Ｃ）に、外径遮光板７４を用いることによって容器Ｃの底面の明るさを最適に制御する様子を示す。
【０１４６】
この場合は、外径遮光板７４の内径(A1)と、リング照明１３と容器Ｃの底面との距離(H)を所定の大きさに制御することによって、主にリング照明１３の外周側に配列されるＬＥＤ１６から容器Ｃの側面に照らされる光を遮断することで、容器Ｃの側面に照射される光の量が抑制され、容器Ｃの側面からの散乱光を低減している。これにより、容器Ｃの側面の明るさを抑制できるため、容器Ｃの底面の明るさを均一化することができる。
【０１４７】
なおこの場合は、事前の実験によれば、内径遮光板６６を用いなくても容器Ｃの底面の明るさを最適にできるため、図１４に示すように内径遮光板６６の外径を最小とし、さらに内径遮光板６６の高さも最小としている。
【０１４８】
このように、本実施形態の観察システムＳは、内径遮光板６６が不要な場合には、内径遮光板６６の径及び高さを最小とすることによって、内径遮光板６６を用いないように構成することもできる。
【０１４９】
また、図１４には示していないが、外径遮光板７４と容器Ｃとの間に設けられる拡散板８０を用いることによって、容器Ｃへ照射される光の強度がさらに緩和されるため、容器Ｃの底面の明るさをさらに均一にすることができる。  
もちろん、外径遮光板７４と内径遮光板６６とによって容器Ｃの明るさが十分均一にできる場合には、拡散板８０を用いない構成とすることもできる。
【０１５０】
つぎに、図１５に、リング照明１３に対して相対的に大きい容器Ｃを観察する場合（例えば外径１００ミリメートルの容器Ｃ）に、外径遮光板７４及び内径遮光板６６を用いることによって容器Ｃの底面の明るさを最適に制御する様子を示す。
【０１５１】
この場合は、外径遮光板７４の内径(A1)と、内径遮光板６６の外径(B1)と高さ(B2)と、リング照明１３と容器Ｃの底面との距離(H)を所定の大きさに制御することによって、主にリング照明１３の内周側に配列されるＬＥＤ１６から容器Ｃの底面にほぼ垂直に入射する光を遮断することで、容器Ｃの底面部へ光が直接照射されないようにし、容器Ｃの底面に照射される光の量を抑制している。これにより、容器Ｃの底面にＬＥＤ１６の光が直接照射されないようにできるため、容器Ｃの底面の明るさを均一化することができる。
【０１５２】
また、外径遮光板７４の内径も最適な値に制御することによって、リング照明１３の外周側に配列されるＬＥＤ１６からの光も適切に遮断しており、容器Ｃの側面部へ照射される光量を削減している。このため、容器Ｃの側面の明るさが適度に抑制され、容器Ｃの底面の明るさを均一化することができる。
【０１５３】
また、図１５には示していないが、外径遮光板７４と容器Ｃとの間に設けられる拡散板８０を用いることによって、容器Ｃへ照射される光の強度がさらに緩和されるため、容器Ｃの底面の明るさをより均一にすることができる。  
この場合も同様に、外径遮光板７４と内径遮光板６６とによって容器Ｃの明るさが十分均一にできる場合には、拡散板８０を用いない構成とすることもできる。
【０１５４】
次に、容器Ｃのサイズに応じて、外径遮光板７４の内径(A1)や内径遮光板６６の外径(B1)、高さ(B2)、リング照明１３と容器Ｃの底面との距離(H)を定める際の方法について、図１８〜図１９を参照しながら説明する。
【０１５５】
図１８は、例えば外径が６０ミリメートルの容器Ｃを用いる場合における、容器Ｃ、リング照明１３、内径遮光板６６、及び外径遮光板７４の相互の位置関係を説明するための図である。なおリング照明１３のサイズは、外径が１００ミリメートル、内径が７０ミリメートル、高さが２２ミリメートルである。
【０１５６】
図１８に示すように、これらの位置関係は、内径遮光板限界線Ｌ１と、外径遮光板限界線Ｍ１と、外径遮光板照射可能線Ｎ１と、外径遮光板照射可能角α１と、外径遮光板限界角β１と、内径遮光板限界角γ１と、により特定される。
【０１５７】
図１８において、内径遮光板限界線（第２遮光板限界線）Ｌ１は、リング照明１３の光源面（照明設置線Ｔ）のうち内径遮光板６６によって遮光されずに容器Ｃを照らすことができる最内周上の１点（Ｓ１）と、Ｓ１から最短距離にある、容器Ｃの底面の外周上の１点（Ｐ１）と、を結ぶ線である。
【０１５８】
この内径遮光板限界線Ｌ１よりも内側にあるＬＥＤ１６からの光が容器Ｃの底面に照射されると、容器Ｃの底面を通過した光がレンズ１１に直接差し込み、ＬＥＤ１６の像がレンズ１１に写りこむことになる。
【０１５９】
外径遮光板限界線（第１遮光板限界線）Ｍ１は、外径遮光板７４の内周上の１点（Ｒ１）と、Ｒ１から最短距離にある、容器Ｃの底面の外周上の１点（Ｐ１）と、を結ぶ線である。
【０１６０】
この外径遮光板限界線Ｍ１よりも外側にあるＬＥＤ１６からの光が容器Ｃの側面に照射されると、容器Ｃの側面からの散乱光により容器Ｃの底面上の照度ムラを増大させることになる。
【０１６１】
外径遮光板照射可能線（第１遮光板照射可能線）Ｎ１は、外径遮光板７４の内周上の１点（Ｒ１）と、Ｒ１から最遠距離にある、容器Ｃの底面の外周上の１点（Ｑ１）と、を結ぶ線である。
【０１６２】
容器Ｃの底面は、この外径遮光板照射可能線Ｎ１よりも内側にあるＬＥＤ１６からの光によって明るく照らされるため、この外径遮光板照射可能線Ｎ１よりも内側にあるＬＥＤ１６からの光が不足すると、容器Ｃの明るさが不足することになる。
【０１６３】
外径遮光板照射可能角（第１遮光板照射可能角）α１は、Ｑ１を通る下向きの鉛直線と外径遮光板照射可能線Ｎ１との間の角度である。
【０１６４】
外径遮光板限界角（第１遮光板限界角）β１は、Ｐ１を通る下向きの鉛直線と外径遮光板限界線Ｍ１との間の角度である。
【０１６５】
内径遮光板限界角（第２遮光板限界角）γ１は、Ｐ１を通る下向きの鉛直線と内径遮光板限界線Ｌ１との間の角度である。
【０１６６】
これらの各値は、本実施形態の観察システムＳを用いて外径６０ミリメートルの容器Ｃの底面を上記サイズのリング照明１３により照らす実験を行なうことによって定められる。
【０１６７】
その結果、外径遮光板照射可能角α１は７０°〜８５°とするのか好ましく、特に７７°が好ましい。また外径遮光板限界角β１は２０°〜３５°とするのが好ましく、特に２７°が好ましい。また内径遮光板限界角γ１は１０°〜２０°とするのが好ましく、特に１５°が好ましい。
【０１６８】
このように各値を定めることにより、外径６０ミリメートルの容器Ｃを上記サイズのリング照明１３により照射する際に、容器Ｃの底面に生ずる明るさムラを低減すると共に、底面の明るさを適切にすることが可能となる。
【０１６９】
そして本実験により、外径遮光板７４及び内径遮光板６６の各寸法は、外径遮光板７４の内径(A1)は６９ミリメートル、リング照明１３と容器Ｃの底面との距離(H)は１５ミリメートルとするのが好ましい。なお内径遮光板限界線Ｌ１は照明設置線Ｔよりもリング照明１３の中心軸側を通るため、図１８に示すように内径遮光板６６を不要とすることができる。
【０１７０】
同様に図１９は、例えば外径が１００ミリメートルの容器Ｃを用いる場合における、容器Ｃ、リング照明１３、内径遮光板６６、及び外径遮光板７４の相互の位置関係を説明するための図である。なおリング照明１３のサイズは、外径が１３２ミリメートル、内径が９６ミリメートル、高さが２２ミリメートルである。なお、図１８と同様の符号がふられているものについては、説明を省略する。
【０１７１】
図１９に示すように、これらの位置関係は、内径遮光板限界線Ｌ２と、外径遮光板限界線Ｍ２と、外径遮光板照射可能線Ｎ２と、外径遮光板照射可能角α２と、外径遮光板限界角β２と、内径遮光板限界角γ２と、により特定される。
【０１７２】
図１９において、内径遮光板限界線（第２遮光板限界線）Ｌ２は、リング照明１３の光源面（照明設置線Ｔ）のうち内径遮光板６６によって遮光されずに容器Ｃを照らすことができる最内周上の１点（Ｓ２）と、Ｓ２から最短距離にある、容器Ｃの底面の外周上の１点（Ｐ２）と、を結ぶ線である。
【０１７３】
この内径遮光板限界線Ｌ２よりも内側にあるＬＥＤ１６からの光が容器Ｃの底面に照射されると、容器Ｃの底面を通過した光がレンズ１１に直接差し込み、ＬＥＤ１６の像がレンズ１１に写りこむことになる。
【０１７４】
外径遮光板限界線（第１遮光板限界線）Ｍ２は、外径遮光板７４の内周上の１点（Ｒ２）と、Ｒ２から最短距離にある、容器Ｃの底面の外周上の１点（Ｐ２）と、を結ぶ線である。
【０１７５】
この外径遮光板限界線Ｍ２よりも外側にあるＬＥＤ１６からの光が容器Ｃの側面に照射されると、容器Ｃの側面からの散乱光により容器Ｃの底面上の照度ムラを増大させることになる。
【０１７６】
外径遮光板照射可能線（第１遮光板照射可能線）Ｎ２は、外径遮光板７４の内周上の１点（Ｒ２）と、Ｒ２から最遠距離にある、容器Ｃの底面の外周上の１点（Ｑ２）と、を結ぶ線である。
【０１７７】
容器Ｃの底面は、この外径遮光板照射可能線Ｎ２よりも内側にあるＬＥＤ１６からの光によって明るく照らされるため、この外径遮光板照射可能線Ｎ２よりも内側にあるＬＥＤ１６からの光が不足すると、容器Ｃの明るさが不足することになる。
【０１７８】
外径遮光板照射可能角（第１遮光板照射可能角）α２は、Ｑ２を通る下向きの鉛直線と外径遮光板照射可能線Ｎ２との間の角度である。
【０１７９】
外径遮光板限界角（第１遮光板限界角）β２は、Ｐ２を通る下向きの鉛直線と外径遮光板限界線Ｍ２との間の角度である。
【０１８０】
内径遮光板限界角（第２遮光板限界角）γ２は、Ｐ２を通る下向きの鉛直線と内径遮光板限界線Ｌ２との間の角度である。
【０１８１】
これらの各値は、本実施形態の観察システムＳを用いて外径１００ミリメートルの容器Ｃの底面を上記サイズのリング照明１３により照らす実験を行なうことによって定められる。
【０１８２】
その結果、外径遮光板照射可能角α２は７０°〜８５°とするのか好ましく、特に７７°が好ましい。また外径遮光板限界角β２は２０°〜３５°とするのが好ましく、特に２７°が好ましい。また内径遮光板限界角γ２は１０°〜２０°とするのが好ましく、特に１５°が好ましい。
【０１８３】
このように各値を定めることにより、外径１００ミリメートルの容器Ｃを上記サイズのリング照明１３により照射する際に、容器Ｃの底面に生ずる明るさムラを低減すると共に、底面の明るさを適切にすることが可能となる。
【０１８４】
そして本実験により、外径遮光板７４及び内径遮光板６６の各寸法は、外径遮光板７４の内径(A1)は１１４ミリメートル、内径遮光板６６の外径(B1)は１０６ミリメートル、高さ(B2)はリング照明の上面から７．７ミリメートル、リング照明１３と容器Ｃの底面との距離(H)は２４ミリメートルとするのが好ましい。
【０１８５】
以上のようにして、容器Ｃのサイズに応じて、外径遮光板７４の内径(A1)や内径遮光板６６の外径(B1)、高さ(B2)、リング照明１３と容器Ｃの底面との距離(H)を定めることができるが、さらに、図２０に示すように、外径６０ミリメートルの容器Ｃと外径１００ミリメートルの容器Ｃに対して共通のリング照明１３を使用するようにすることも可能である。
【０１８６】
図２０により、外径が１３２ミリメートル、内径が７６ミリメートル、高さが３４ミリメートルとなるリング照明１３を使用することによって、外径６０ミリメートルの容器Ｃ及び外径１００ミリメートルの容器Ｃのいずれの場合であっても、外径遮光板照射可能角α１及びα２を７０°〜８５°とすることができ、外径遮光板限界角β１及びβ２を２０°〜３５°とすることができ、また内径遮光板限界角γ１及びγ２を１０°〜２０°とするのができる。但し、容器Ｃ底面全体にリング照明１３からの光が当たるように、少なくとも次の２つの条件を満たす必要がある。
【０１８７】
条件１：外径遮光板７４の内径（Ａ１）は容器Ｃの外径よりも大きい。  
条件２：リング照明１３上面の内周上の１点Ｕとそれに対向するＵ‘との距離（ＵＵ’はリング照明１３上面の内径に等しい）は、容器Ｃの外径よりも大きい。
【０１８８】
以上説明したように、外径遮光板７４の内径(A1)や内径遮光板６６の外径(B1)、高さ(B2)、リング照明１３と容器Ｃの底面との距離(H)を制御することで、外径６０ミリメートルの容器Ｃの場合も、外径１００ミリメートルの容器Ｃの場合も、容器Ｃの底面の明るさムラを低減することができるので、共通にリング照明１３を使用することが可能となる。
【０１８９】
＜実験例＞
次に、本実施形態の観察システムＳを用いて、容器Ｃの底面をリング照明１３により照らした場合の実験例を図２１及び図２２に示す。
【０１９０】
実験に用いたリング照明１３は、シーシーエス社製のＬＤＲ２−１００ＳＷ２−ＬＡであり、内側斜め上方を向くリング状の斜面上に、１周６０個の白色ＬＥＤ１６を３列に並べて構成されている。このリング照明１３の外径は１００ミリメートルであり、内径は７０ミリメートル、高さは２２ミリメートルである。  
また実験に用いた容器Ｃは、外径６０ミリメートルの培養容器である。  
また実験に用いたＣＭＯＳカメラ１２は１／２．５インチフォーマットであり、レンズ１１の焦点距離は９ミリメートルである。  
そしてレンズ１１と容器Ｃの底面との間の距離を１５７．５ミリメートルから１６７．５ミリメートルとして実験を行った。
【０１９１】
まず図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃに、外径遮光板７４の内径(A1)を６７ミリメートルに固定した状態で、リング照明１３と容器Ｃの底面との間の距離(H)を変えて撮像した全体観察画像を示す。図２１Ａは、Ｈ＝７ミリメートル、図２１ＢはＨ＝１５ミリメートル、図２１ＣはＨ＝２２ミリメートルの場合の全体観察画像例である。  
図２１Ａ、図２１Ｂの場合は、容器Ｃ内の細胞塊を十分識別できる程度の照度が得られているが、図２１Ｃの場合は全体的に照度が不足している。また図２１Ｃの場合は、容器Ｃの底面と側面との境界部分に、リング照明１３のＬＥＤ１６の写りこみも見られる。  
図２１Ａと図２１Ｂとを比較すると、図２１Ｂの方が、明るさムラも少なく、各細胞塊がより明確に撮像されていることが確認できる。
【０１９２】
次に図２２Ａ、図２２Ｂ、図２２Ｃに、リング照明１３と容器Ｃの底面との間の距離(H)を１５ミリメートルに固定した状態で、外径遮光板７４の内径(A1)を６１ミリメートルから７１ミリメートルに変えて撮像した全体観察画像を示す。図２２Ａは、Ａ１＝６１ミリメートル、図２２ＢはＡ１＝６７ミリメートル、図２２ＣはＡ１＝７１ミリメートルの場合の全体観察画像例である。  
図２２Ｂ、図２２Ｃの場合は、容器Ｃ内の細胞塊を十分識別できる程度の照度が得られているが、図２２Ａの場合は特に容器Ｃの周辺部において特に照度が不足している。  
図２２Ｂと図２２Ｃとを比較すると、図２２Ｂの方が、明るさムラも少なく、各細胞塊がより明確に撮像されていることが確認できる。
【０１９３】
本実験例は一例であるが、このような実験を様々なサイズの容器Ｃを用いて行うことにより、図１１に示した遮光板制御テーブル２３１に設定する値を見出すことができる。
【０１９４】
また例えば図２３や図２４を用いて以下に説明するように、上記のような実験を行わずとも、机上計算によって最適な値を見出すことも可能である。あるいは実験を行う前に机上計算を行うことによって、実験により最適値を見つけ出すための試行錯誤を削減することも可能である。
【０１９５】
図２３は、例えば、外径が６０ミリメートルの容器Ｃを用いて上記の実験を行い、容器Ｃの底面の明るさが最適であると判定される時の状態を示している。
【０１９６】
まずこの状態で、図２３中において３本の点線で示される、内径遮光板限界線Ｌ１と、外径遮光板限界線Ｍ１と、外径遮光板照射可能線Ｎ１と、により、容器Ｃとリング照明１３との相対的な位置関係を特定しておく。
【０１９７】
図２３において、内径遮光板限界線Ｌ１は、リング照明１３の最内周上の１点（Ｓ１）と、Ｓ１から最短距離にある、容器Ｃの底面の外周上の１点（Ｐ１）と、を結ぶ線である。  
この内径遮光板限界線Ｌ１よりも内側にあるＬＥＤ１６からの光が容器Ｃの底面に照射されると、容器Ｃの底面をほぼ垂直に近い角度で通過した光がレンズ１１に直接差し込み、ＬＥＤ１６の像がレンズ１１に写りこむことになる。
【０１９８】
外径遮光板限界線Ｍ１は、外径遮光板７４の内周上の１点（Ｒ１）と、Ｒ１から最短距離にある、容器Ｃの底面の外周上の１点（Ｐ１）と、を結ぶ線である。
【０１９９】
この外径遮光板限界線Ｍ１よりも外側にあるＬＥＤ１６からの光が容器Ｃの側面に照射されると、容器Ｃの側面からの散乱光により容器Ｃの底面上の照度ムラを増大させることになる。  
外径遮光板照射可能線Ｎ１は、外径遮光板７４の内周上の１点（Ｒ１）と、Ｒ１から最遠距離にある、容器Ｃの底面の外周上の１点（Ｑ１）と、を結ぶ線である。
【０２００】
容器Ｃの底面は、この外径遮光板照射可能線Ｎ１よりも内側にあるＬＥＤ１６からの光によって明るく照らされるため、この外径遮光板照射可能線Ｎ１よりも内側にあるＬＥＤ１６からの光が不足すると、容器Ｃの明るさが不足することになる。
【０２０１】
従って、図２３に示したように、外径６０ミリメートルの容器Ｃを用いて、内径遮光板限界線Ｌ１と、外径遮光板限界線Ｍ１と、外径遮光板照射可能線Ｎ１と、を求めておくことにより、図２４に示すように、例えば外径１００ミリメートルの容器Ｃを用いる場合における、容器Ｃとリング照明１３との最適な相対位置関係を求めることができる。
【０２０２】
つまり、外径１００ミリメートルの容器Ｃを用いた場合における内径遮光板限界線Ｌ２と、外径遮光板限界線Ｍ２と、外径遮光板照射可能線Ｎ２と、が、それぞれ、外径６０ミリメートルの容器Ｃを用いた場合における内径遮光板限界線Ｌ１と、外径遮光板限界線Ｍ１と、外径遮光板照射可能線Ｎ１と、に平行になるような位置に、外径１００ミリメートルの容器Ｃが配置されるようにすれば良い。
【０２０３】
このようにすれば、外径１００ミリメートルの容器Ｃを最適な位置に配置するための実験を行わずに、外径遮光板７４の内径、内径遮光板６６の外形及び高さを求めるようにすることも可能となる。
【０２０４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る観察システムＳについて、図２５を用いてその構成を説明する。図２５は観察システムＳの構成図である。なお、この実施形態の基本的な構成は図１〜図２４を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を省略するものとする。
【０２０５】
第２の実施形態に係る観察システムＳの観察装置１は、図２５に示すようにインキュベータ３００の内部に収容されている。インキュベータ３００は細胞を培養または保存するための保存庫の一例であって、生物学的及び／または物理学的に密閉された保存空間Ｅを形成している。観察装置１はインキュベータ３００の内部に設けられた棚３０１上に設置されて使用される。
【０２０６】
ここで、インキュベータ３００の内部は、例えば室温３７°Ｃ、湿度１００％といった庫内環境に保たれていることが多い。このような環境ではその湿気に起因した光学系の曇りによる画質劣化、駆動機構やカメラ、照明等における電装部短絡などといった不具合が発生する可能性が高い。このため、インキュベータ３００の内部に配置する場合は特に、観察装置１に密閉された筐体（本体２）が必要となる。
【０２０７】
このように観察装置１をインキュベータ３００内部に設置した構成であっても、容器Ｃ内で培養中の細胞を観察するにあたって、容器Ｃ全体を観察して発現した細胞塊を特定でき、さらにこの特定した細胞塊を拡大して詳細を観察することが可能な観察装置１を提供することができる。また、このような特定した細胞塊の発現のときから成育完了まで継続して観察を行うことが可能な観察システムＳを提供することができる。
【０２０８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る観察システムＳについて、図２６及び図２７を用いてその構成を説明する。図２６は観察システムＳの構成図、図２７は図２６に示すアイソレータの部分断面側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は図１〜図２４を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を省略するものとする。
【０２０９】
第３の実施形態に係る観察システムＳの観察装置１は、図２６及び図２７に示すようにアイソレータ４００の内部に収容されている。
【０２１０】
アイソレータ４００は本体４０１の略中央部にケース４０２を備えている。ケース４０２は細胞の培養や処置、観察に係る作業を実施するための生物学的及び／または物理学的に密閉された作業空間Ｆを形成している。ケース４０２の正面側には正面扉４０３が開閉可能に設けられている。正面扉４０３は外から作業空間Ｆ内を見るためのガラスなどで構成された窓部４０４を備えている。
【０２１１】
正面扉４０３の窓部４０４には作業空間Ｆで作業を行うためのグローブ４０５が備えられている。グローブ４０５はケース４０２の窓部４０４から作業空間Ｆに向かって延びる形で設けられている。窓部４０４に対するグローブ４０５の取り付け箇所には開口部４０６が設けられている。作業者は開口部４０６からグローブ４０５に手を挿入して装着し、窓部４０４から密閉されたケース４０２内の作業空間Ｆを見ながら作業空間Ｆ内で作業を行う。グローブ４０５は横方向に２個並べて設けられている。なお、グローブ４０５やその開口部４０６は２個の場合だけでなく、３個や４個或いはそれ以上の個数の場合もある。
【０２１２】
アイソレータ４００はそのほか、ケース４０２の上部に気体調整部４０７を、ケース４０２を正面から見た右側に本体操作部４０８を、左側にインキュベータ４０９を備えている。
【０２１３】
このように観察装置１をアイソレータ４００内部に設置した構成であっても、容器Ｃ内で培養中の細胞を観察するにあたって、容器Ｃ全体を観察して発現した細胞塊を特定でき、さらにこの特定した細胞塊を拡大して詳細を観察することが可能な観察装置１を提供することができる。また、このような特定した細胞塊の発現のときから成育完了まで継続して観察を行うことが可能な観察システムＳを提供することができる。なお、観察装置１はインキュベータ４０９の内部に設置しても良い。
【０２１４】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る観察システムＳについて、図２８を用いてその構成を説明する。図２８は観察システムＳの構成図である。なお、この実施形態の基本的な構成は図１〜図２４を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を省略するものとする。
【０２１５】
第４の実施形態に係る観察システムＳには、図２８に示すように全体観察部１０、拡大観察部２０、及び搬送部３０が備えられ、これら各々が独立して設けられている。そして、全体観察部１０、拡大観察部２０、及び搬送部３０に対しては、各々を個別に制御する制御装置５０１〜５０３と、それらに個別に指令を送るコンピュータ６０１〜６０３とが備えられている。３台のコンピュータ６０１〜６０３間には互いに通信ができるようにネットワークケーブルが接続され、全体観察と拡大観察と容器Ｃの搬送とを連携して実行できるようになっている。
【０２１６】
なお、３台のコンピュータの連携を統合して行う別のコンピュータがある構成としても良い。また、コンピュータを１台とし、この１台のコンピュータから制御装置５０１〜５０３に指令を送る構成としても良い。さらに、コンピュータ、制御装置を１台とし、この１台のコンピュータ、制御装置から全体観察部、拡大観察部、搬送部を制御する構成としても良い。
【０２１７】
また、図２８に示す搬送部３０は回転移動して全体観察部１０と拡大観察部２０との間で容器Ｃを搬送するようにしているが、第１の実施形態同様、水平移動して容器Ｃを搬送するようにしても良い。容器Ｃは全体観察部１０と拡大観察部２０とに共通の載置トレー３２に載置されている。載置トレー３２は全体観察部１０と拡大観察部２０とに対して位置決めがなされ、容器Ｃは載置トレー３２に対して位置決めがなされている。
【０２１８】
このように全体観察部１０、拡大観察部２０、及び搬送部３０を各々独立させて個別に制御する構成であっても、容器Ｃ内で培養中の細胞を観察するにあたって、容器Ｃ全体を観察して発現した細胞塊を特定でき、さらにこの特定した細胞塊を拡大して詳細を観察することが可能な観察システムＳを提供することができる。また、このような特定した細胞塊の発現のときから成育完了まで継続して観察を行うことが可能な観察システムＳを提供することができる。
【０２１９】
なお、インキュベータやアイソレータなどの狭い作業空間内では全体観察部、拡大観察部、搬送部を機構的に別体とすることで各部の柔軟な配置構成が可能となり、作業空間を有効に使用できる。
【０２２０】
以上本発明の実施形態について説明したが、本実施形態の観察システムＳ、観察システムＳの制御方法、観察制御プログラム２２０によれば、細胞、細菌、微生物などの観察対象物が収容される様々なサイズの容器Ｃを、適切な明るさで均一に照らすことができる。
【０２２１】
特に、外径遮光板７４や内径遮光板６６の径や高さはミリメートル単位で制御することができるため、容器Ｃの明るさを極めて繊細に制御することができる。
【０２２２】
これにより、容器Ｃの全体を撮像して得られる全体観察画像を高品質化することができるため、容器Ｃ内で形成される細胞塊の検出精度を向上することができる。そのため、例えば細胞塊が発現した直後の段階から細胞塊の観察を開始することも可能となり、より高度な観察を行うことが可能となる。
【０２２３】
なお、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【０２２４】
例えば、上記実施形態では培養容器１枚を観察するという内容で説明したが、培養容器複数枚を載置できるトレーを用いて複数枚を同時に観察しても良い。
【０２２５】
また、上記実施形態では全体観察部１０の撮像部にＣＭＯＳカメラ１２を、拡大観察部２０の撮像部にＣＣＤカメラ２４を用いることとしたが、カメラの種類としてはＣＭＯＳカメラ、ＣＣＤカメラいずれを用いても良い。
【０２２６】
また上記実施形態では、容器Ｃの全体画像を全体観察部１０の撮像部に設けたＣＭＯＳカメラ１２によって撮像し、モニタ２０４ａに表示する場合について説明したが、例えば顕微鏡のように容器Ｃを観察者が直接肉眼で観察する形態であっても良い。
【符号の説明】
【０２２７】
Ｓ  観察システム、１  観察装置、２  本体（筐体）、１０  全体観察部、１１  レンズ（全体観察光学系）、１２  ＣＭＯＳカメラ（撮像部）、１３  リング照明（全体観察照明）、１６  ＬＥＤ、１７  照明部、２０  拡大観察部、３０  搬送部、４０  駆動部、５０  ＩＣタグリーダ、５１  ＩＣタグ、６０  内径遮光板駆動機構、６６  内径遮光板、７０  外径遮光板駆動機構、７４  外径遮光板、８０  拡散板、１００  制御装置、２００  コンピュータ、２０１  演算部、２０２  計時部、２１０  記憶部、２２０  観察制御プログラム、２３１  遮光板制御テーブル、Ｃ  容器、Ｄ  空隙
【図１】
0006005660.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006005660.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0006005660.tif 000017
【図１７】
0006005660.tif 000018
【図１８】
0006005660.tif 000019
【図１９】
0006005660.tif 000020
【図２０】
0006005660.tif 000021
【図２３】
0006005660.tif 000022
【図２４】
0006005660.tif 000023
【図２５】
0006005660.tif 000024
【図２６】
0006005660.tif 000025
【図２７】
0006005660.tif 000026
【図２８】
0006005660.tif 000027
【図２１Ａ】
0006005660.tif 000028
【図２１Ｂ】
0006005660.tif 000029
【図２１Ｃ】
0006005660.tif 000030
【図２２Ａ】
0006005660.tif 000031
【図２２Ｂ】
0006005660.tif 000032
【図２２Ｃ】
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