(57)【要約】【課題】観察装置が試料に及ぼす温度上昇について考慮し、所定の範囲内に温度を維持しながら撮像部によって画像を取得可能な観察装置および観察方法を提供する。【解決手段】撮像部の撮像位置を変更し（Ｓ１０７）、観察装置の内部の温度を計測し（Ｓ１０１、Ｓ１１７）、撮像部の撮像位置と、撮像部の動作を制御するにあたって、撮像部の撮像位置の変更と撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ（Ｓ１１７〜Ｓ１１１）、計測される温度が所定の閾値を越えると稼働シーケンスを停止させ、撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行する（Ｓ１１９Ｙｅｓ→Ｓ１２７、Ｓ１２３Ｙｅｓ→Ｓ１２５）。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を撮像する撮像部を有する観察装置であって、
上記撮像部の撮像位置を変更する撮像位置変更部と、
上記観察装置の内部の温度を計測する温度計測部と、
上記撮像位置変更部と上記撮像部の動作を制御する制御部と、
を具備し、
上記制御部は、
上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ、上記計測される温度が所定の閾値を越えると上記稼働シーケンスを停止させ、上記撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行し、上記稼働シーケンスと上記休止シーケンスを繰り返して試料を観察する、
ことを特徴とする観察装置。
【請求項２】
上記閾値として、第１の閾値、第２の閾値、および第３の閾値があり、また所定時間として第１の所定時間および第２の所定時間があり、
上記制御部は、上記稼働シーケンスの開始から第２の所定時間が経過するまでに、上記計測される温度が第２の閾値より大きく第１の閾値より小さい第３の閾値を越える場合は、上記第２の所定時間が経過した後も上記稼働シーケンスを継続させ、
上記稼働シーケンスの開始から上記第２の所定時間が経過した後に、上記計測される温度が上記第１の閾値を越える場合は、上記稼働シーケンスを停止させ上記休止シーケンスに移行するとともに、上記第１の所定時間だけ上記休止シーケンスを継続することを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
上記閾値として、第１の閾値および第２の閾値があり、また所定時間として第１の所定時間および第２の所定時間があり、
上記稼働シーケンスの開始から第２の所定時間経過した時に、上記計測される温度が上記第２の閾値を越え、かつ上記第１の閾値を越えない場合は、上記稼働シーケンスを継続させ、
上記稼働シーケンスの開始から上記第２の所定時間が経過した後に、上記計測される温度が上記第１の閾値を越える場合は、上記稼働シーケンスを停止させ上記休止シーケンスに移行するとともに、上記第１の所定時間だけ上記休止シーケンスを継続することを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項４】
上記試料を配置する複数の異なる形状の容器を適用して観察可能であり、
上記制御部は、上記複数の異なる形状の容器うちから適用されている容器を特定する情報に応じて、第１の閾値と第２の閾値を変更することを特徴とする請求項１または３に記載の観察装置。
【請求項５】
上記制御部は、上記複数の異なる形状の容器うちから適用されている容器を特定する情報に応じて、上記第３の閾値を変更することを特徴とする請求項２に記載の観察装置。
【請求項６】
上記複数の異なる形状の容器に関する情報を入力する入力部を有し、
上記制御部は、上記入力部より入力される情報に基づいて、上記複数の形状の容器のうちから適用されている容器を特定することを特徴とする請求項４または５に記載の観察装置。
【請求項７】
上記観察装置と通信可能な外部制御装置を有し、
上記入力部は、上記外部制御装置からの指示を受信して上記複数の異なる形状の容器に関する情報を入力することを特徴とする請求項６に記載の観察装置。
【請求項８】
上記制御部は、上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行し、上記撮像部より生成される画像データに基づいて上記複数の異なる形状の容器のうちから適用されている容器を特定することを特徴とする請求項４または５に記載の観察装置。
【請求項９】
上記撮像部のフォーカスを調節するフォーカス部を有し、
上記制御部は、上記稼働シーケンスの実行中に、上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置を変更させ、上記フォーカス部により上記撮像部のフォーカスを制御して合焦させ、上記撮像部により撮像動作を実行させ、上記休止シーケンス中は上記フォーカス部を動作させないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の観察装置。
【請求項１０】
上記温度計測部は、上記観察装置の異なる位置に複数の温度センサを有し、上記複数の温度センサの出力に基づいて、上記試料の温度を推定して計測される温度を決定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の観察装置。
【請求項１１】
試料を撮像する撮像部を有する観察装置であって、
上記撮像部の撮像位置を変更する撮像位置変更部と、
上記観察装置の内部の温度を計測する温度計測部と、
上記撮像位置変更部と上記撮像部の動作を制御する制御部と、
を具備し、
上記制御部は、上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ、上記計測される温度が第１の閾値を越えると上記稼働シーケンスを停止させ、上記撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を第１の所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行し、
上記稼働シーケンスの開始から第２の所定時間経過した時に、上記計測される温度が上記第１の閾値より小さい第２の閾値を越え、かつ、上記第１の閾値を越えない場合は、上記稼働シーケンスを停止させて上記休止シーケンスに移行するとともに、上記第１の所定時間をより小さい第３の所定時間に変更する
ことを特徴とする観察装置。
【請求項１２】
試料を撮像する撮像部を有する観察装置であって、
上記撮像部の撮像位置を変更する撮像位置変更部と、
上記観察装置の内部の温度を計測する温度計測部と、
上記撮像位置変更部と上記撮像部の動作を制御する制御部と、
上記試料を配置する容器の情報を入力する入力部と、
を具備し、
上記制御部は、
上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ、上記計測される温度が所定の閾値を越えると上記稼働シーケンスを停止させ、上記撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行し、
上記入力部の情報に基づいて上記閾値または上記所定時間を変更する、
ことを特徴とする観察装置。
【請求項１３】
試料を撮像する撮像部を有する観察装置における観察方法であって、
上記撮像部の撮像位置を変更し、
上記観察装置の内部の温度を計測し、
上記試料を配置する容器の情報を入力し、
上記撮像部の撮像位置と、上記撮像部の動作を制御するにあたって、
上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ、上記計測される温度が所定の閾値を越えると上記稼働シーケンスを停止させ、上記撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行し、
上記容器の情報に基づいて上記閾値または上記所定時間を変更する、
ことを特徴とする観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像位置を変更し、変更した位置で撮像部によって撮像を行い、この位置変更と撮像動作を繰り返し行う観察装置および観察方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度等の環境を一定に維持する恒温槽やインキュベータ等の内部に観察装置を長期間配置し、培養容器内の細胞等の試料を撮像部によって観察することが知られている。この観察装置は、恒温槽やインキュベータ等の内部であっても、電気性能を維持するために、通常、密閉構造となっている。撮像部によって細胞等の画像を撮像する際に、撮像部の電子部品等が発熱するので、恒温槽内の観察装置の周辺の温度、すなわち培養容器内の細胞等の試料の温度が変化する。
【０００３】
また、デジタルカメラ等において、ライブビュー画像を取得する時間が長くなると、撮像素子等の内部デバイスが発熱し、カメラ内の内部温度が上昇してしまい、ひいてはライブビュー画像表示停止の静止画の画質が劣化してしまう。そこで、ライブビュー表示が指示された時点における撮像素子の温度に基づいて、ライブビュー画像の表示処理を変更することにより、ライブビュー表示停止直後に撮影される静止画の画質の劣化を防止するようにしたデジタルカメラが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０３３５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インキュベータ内に配置した細胞等の観察装置においては、観察装置の撮像部は、密閉されたインキュベータ内に配置されているのに対して、特許文献１に開示されるようなカメラは、開放された空間内にあり、両者の環境は異なっている。すなわち、特許文献１においては、カメラ外部に及ぼす温度上昇について考慮されていない。また、インキュベータ等の内部であっても温度変化によって、観察装置の近隣や観察装置の上に配置される試料の温度も変化してしまうという影響が生じる。しかしながら、特許文献１に開示されるような温度管理では、試料である細胞の温度変化の影響を回避できず、細胞培養等に支障をきたす。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、観察装置が試料に及ぼす温度上昇について考慮し、所定の範囲内に温度を維持しながら撮像部によって画像を取得可能な観察装置および観察方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため第１の発明に係る観察装置は、試料を撮像する撮像部を有する観察装置であって、上記撮像部の撮像位置を変更する撮像位置変更部と、上記観察装置の内部の温度を計測する温度計測部と、上記撮像位置変更部と上記撮像部の動作を制御する制御部と、を具備し、上記制御部は、上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ、上記計測される温度が所定の閾値を越えると上記稼働シーケンスを停止させ、上記撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行し、上記稼働シーケンスと上記休止シーケンスを繰り返して試料を観察する。
【０００８】
第２の発明に係る観察装置は、上記第１の発明において、上記閾値として、第１の閾値、第２の閾値、および第３の閾値があり、また所定時間として第１の所定時間および第２の所定時間があり、上記制御部は、上記稼働シーケンスの開始から第２の所定時間が経過するまでに、上記計測される温度が第２の閾値より大きく第１の閾値より小さい第３の閾値を越える場合は、上記第２の所定時間が経過した後も上記稼働シーケンスを継続させ、上記稼働シーケンスの開始から上記第２の所定時間が経過した後に、上記計測される温度が上記第１の閾値を越える場合は、上記稼働シーケンスを停止させ上記休止シーケンスに移行するとともに、上記第１の所定時間だけ上記休止シーケンスを継続する。
【０００９】
第３の発明に係る観察装置は、上記第１の発明において、上記閾値として、第１の閾値および第２の閾値があり、また所定時間として第１の所定時間および第２の所定時間があり、上記稼働シーケンスの開始から第２の所定時間経過した時に、上記計測される温度が上記第２の閾値を越え、かつ上記第１の閾値を越えない場合は、上記稼働シーケンスを継続させ、上記稼働シーケンスの開始から上記第２の所定時間が経過した後に、上記計測される温度が上記第１の閾値を越える場合は、上記稼働シーケンスを停止させ上記休止シーケンスに移行するとともに、上記第１の所定時間だけ上記休止シーケンスを継続する。
【００１０】
第４の発明に係る観察装置は、上記第１または第３の発明において、上記試料を配置する複数の異なる形状の容器を適用して観察可能であり、
上記制御部は、上記複数の異なる形状の容器うちから適用されている容器を特定する情報に応じて、第１の閾値と第２の閾値を変更する。
第５の発明に係る観察装置は、上記第２の発明において、上記制御部は、上記複数の異なる形状の容器うちから適用されている容器を特定する情報に応じて、上記第３の閾値を変更する。
【００１１】
第６の発明に係る観察装置は、上記第４または第５の発明において、上記複数の異なる形状の容器に関する情報を入力する入力部を有し、上記制御部は、上記入力部より入力される情報に基づいて、上記複数の形状の容器のうちから適用されている容器を特定する。
第７の発明に係る観察装置は、上記第６の発明において、上記観察装置と通信可能な外部制御装置を有し、上記入力部は、上記外部制御装置からの指示を受信して上記複数の異なる形状の容器に関する情報を入力する。
第８の発明に係る観察装置は、上記第４または第５の発明において、上記制御部は、上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行し、上記撮像部より生成される画像データに基づいて上記複数の異なる形状の容器のうちから適用されている容器を特定する。
【００１２】
第９の発明に係る観察装置は、上記第１ないし第７の発明において、上記撮像部のフォーカスを調節するフォーカス部を有し、上記制御部は、上記稼働シーケンスの実行中に、上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置を変更させ、上記フォーカス部により上記撮像部のフォーカスを制御して合焦させ、上記撮像部により撮像動作を実行させ、上記休止シーケンス中は上記フォーカス部を動作させない。
第１０の発明に係る観察装置は、上記第１または第９の発明において、上記温度計測部は、上記観察装置の異なる位置に複数の温度センサを有し、上記複数の温度センサの出力に基づいて、上記試料の温度を推定して計測される温度を決定する。
【００１３】
第１１の発明に係る観察装置は、試料を撮像する撮像部を有する観察装置であって、上記撮像部の撮像位置を変更する撮像位置変更部と、上記観察装置の内部の温度を計測する温度計測部と、上記撮像位置変更部と上記撮像部の動作を制御する制御部と、を具備し、上記制御部は、上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ、上記計測される温度が第１の閾値を越えると上記稼働シーケンスを停止させ、上記撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を第１の所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行し、上記稼働シーケンスの開始から第２の所定時間経過した時に、上記計測される温度が上記第１の閾値より小さい第２の閾値を越え、かつ、上記第１の閾値を越えない場合は、上記稼働シーケンスを停止させて上記休止シーケンスに移行するとともに、上記第１の所定時間をより小さい第３の所定時間に変更する。
第１２の発明に係わる観察装置は、試料を撮像する撮像部を有する観察装置であって、上記撮像部の撮像位置を変更する撮像位置変更部と、上記観察装置の内部の温度を計測する温度計測部と、上記撮像位置変更部と上記撮像部の動作を制御する制御部と、上記試料を配置する容器の情報を入力する入力部と、を具備し、上記制御部は、上記撮像位置変更部による上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ、上記計測される温度が所定の閾値を越えると上記稼働シーケンスを停止させ、上記撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行し、上記入力部の情報に基づいて上記閾値または上記所定時間を変更する。
【００１４】
第１３の発明に係る観察方法は、試料を撮像する撮像部を有する観察装置における観察方法であって、上記撮像部の撮像位置を変更し、上記観察装置の内部の温度を計測し、上記試料を配置する容器の情報を入力し、上記撮像部の撮像位置と、上記撮像部の動作を制御するにあたって、上記撮像部の撮像位置の変更と上記撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ、上記計測される温度が所定の閾値を越えると上記稼働シーケンスを停止させ、上記撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行し、上記容器の情報に基づいて上記閾値または上記所定時間を変更する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、観察装置が試料に及ぼす温度上昇について考慮し、所定の範囲内に温度を維持しながら撮像部によって画像を取得可能な観察装置および観察方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る細胞観察システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置、容器、および操作部を示す外観斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置の主として電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る細胞観察システムにおいて、細胞を収納する容器の例を示す外観斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る細胞観察システムおける細胞培養観察の動作の概要を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る細胞観察システムにおいて、バッチ動作の詳細を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る細胞観察システムにおいて、撮像部の稼働時間と冷却期間における内部温度の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置内の撮像部の動作を示すフローチャートである
【図９】本発明の一実施形態に係る情報端末の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置におけるプリプロジェクトの動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る細胞観察装置におけるバッチ処理の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を用いて、本発明の一実施形態として細胞観察システムに適用した例について説明する。図１は、細胞観察システムの全体的構成を示すブロック図である。この細胞観察システムは、インキュベータ１００、細胞培養容器８０、細胞観察装置１、細胞観察主制御装置２１０、細胞観察副制御装置２２０、表示装置２３０、および入力装置２４０を有する。
【００１８】
インキュベータ１００は、密閉構造となっており、その内部は一定温度（例えば、３７．０度Ｃ）が維持されるように温度調節がなされる。また、湿度、酸素濃度、二酸化炭素濃度（例えば、５．０％）が一定に保たれるようにしてもよい。細胞培養容器８０は、細胞を培養するための瓶、シャーレ等種々の大きさ・形状・材質等を有する。インキュベータ１００において温度等が一定に維持された環境内で、細胞培養容器８０内の細胞が培養される。細胞培養容器８０の形状等について、図４を用いて後述する。
【００１９】
細胞観察装置１は、インキュベータ内に配置され、カメラ部（撮像部）１０を有し、細胞培養容器８０内の細胞を観察する。また、カメラ部１０は後述するようにＸ軸、Ｙ軸方向に移動可能であり、予め設定されているパターンに沿って自動的にカメラ部１０の位置を変更し、変更した位置で細部培養容器８０内の細胞の画像を取得することができる。なお、設定されているパターン以外にも、ユーザが任意に手動でカメラ部１０の位置を移動させ、細胞の画像を取得することも勿論可能である。この細胞観察装置１の詳しい外観および電気的構成については図２および図３を用いて後述する。
【００２０】
細胞観察主制御装置２１０は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等であり、細胞観察装置１と無線通信または有線通信によって通信可能であり、細胞観察装置１の全体制御を行う。なお、細胞観察主制御装置２１０はＰＣ以外にも、イントラネットで接続されたサーバー等に接続する制御装置であってもよい。
【００２１】
細胞観察主制御装置２１０には、表示装置２３０と入力装置２４０が接続されている。この接続は、有線であってもよく、また無線であってもよい。表示装置２３０は、モニタ等の表示部を有しており、細胞観察装置１の撮像部によって取得されたライブ画像および／または細胞観察主制御装置２１０によって記録された画像の再生画像を表示する。またこの表示部には、メニュー画面等、モード設定等種々の設定のための画面を表示する。
【００２２】
入力装置２４０は、キーボード等の入力インターフェースを有する。ユーザは入力装置２４０によって、種々のモード、細胞培養容器８０等の情報入力等を行う。入力装置２４０、または細胞観察副制御装置２２０の表示部２２９（図２参照）は、試料を配置する容器の情報を入力する入力部として機能する（例えば、後述する図１０のＳ６５参照）。この入力部は、複数の異なる形状の容器に関する情報を入力する（例えば、後述する図４、図１０のＳ６５参照）。
【００２３】
細胞観察副制御装置２２０は、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ等、携帯性があり、かつ無線通信によって細胞観察主制御装置２１０または細胞観察装置１と通信を行うことでき、細胞観察システムの制御を行うことができる。無線通信としては、ＷｉＦｉ通信等の無線通信の他、赤外線通信等であってもよい。細胞観察副制御装置２２０に表示部を設けておけば、細胞観察装置１によって取得したライブ画像の表示や記録画像の再生表示等を行うことができる。
【００２４】
細胞観察主制御装置２１０、細胞観察副制御装置２２０の少なくとも１つは、観察装置と通信可能な外部制御装置として機能する。上述の入力部は、外部制御装置からの指示を受信して複数の異なる形状の容器に関する情報を入力する（例えば、後述する図１０のＳ６５参照）。
【００２５】
このように本実施形態に係る細胞観察システムは、インキュベータ１００内に、細胞培養容器８０を配置し、この細胞培養容器８０内で培養される細胞を、細胞観察装置１内の撮像部によって撮像して画像データを取得する。この取得された画像データは細胞観察主制御装置２１０および／または細胞観察副制御装置２２０に出力され、この出力された画像データが表示装置２３０に表示される。細胞を観察する際に、細胞培養容器８０は、インキュベータ外に持ち出されることがなく、常に一定の温度等の環境の下で培養が可能となる。
【００２６】
次に、図２に示す外観斜視図を用いて、主として細胞観察装置１の構成について説明する。図２には、細胞観察システムの内、細胞観察装置１、細胞培養容器８０、および細胞観察副制御装置２２０を示す。前述したように、この細胞観察システムの内、細胞観察装置１および細胞培養容器８０は、インキュベータ内に配置され、細胞観察副制御装置２２０はインキュベータの外に配置されている。なお、細胞観察副制御装置２２０に代えて、細胞観察主制御装置２１０としてもよい。
【００２７】
細胞観察装置１の透明な天板４０の上には細胞培養容器８０を載置でき、細胞培養容器８０で培養される試料８１を透明な天板４０を透して撮像し、撮像画像データを取得することができる。このため、細胞をインキュベータ１００等内で環境を維持したまま培養し、インキュベータ１００外の細胞観察副制御装置２２０や細胞観察主制御装置２１０等において、試料８１等の計測や観察を行うことができる。インキュベータ１００内で培養された細胞の観察や計測を遠隔で行うので、細胞観察装置１は省エネ性や信頼性の高い設計を行うことが望ましい。
【００２８】
細胞観察装置１は、カメラ部１０、Ｙアクチュエータ３１ａ、Ｘアクチュエータ３１ｂ、Ｙ送りネジ３２ａ、Ｘ送りネジ３２ｂ、移動制御部３３、透明な天板４０、外装体４２を有する。カメラ部１０はレンズ１１ａを有し、撮像センサ１２ａ（図２参照）がレンズ１１ａによって形成された像を光電変換し、画像データを取得する。また、細胞観察装置１内には無線通信装置１８が配置されており、細胞観察装置１の外部に配置される細胞観察副制御装置２２０内の通信部２２８と無線通信が可能である。カメラ部１０の詳しい構成については、図３を用いて後述する。
【００２９】
カメラ部１０は、Ｘ送りネジ３２ｂに保持され、Ｘ送りネジ３２ｂが回転することによって、Ｘ軸方向に移動可能である。Ｘ送りネジ３２ｂは、Ｘアクチュエータ３１ｂによって回転駆動される。Ｘアクチュエータ３１ｂは、Ｙ送りネジ３２ａに保持され、Ｙ送りネジ３２ａが回転することによって、Ｙ軸方向に移動可能である。Ｙ送りネジ３２ａは、Ｙアクチュエータ３１ａによって回転駆動される。
【００３０】
移動制御部３３は、Ｙアクチュエータ３１ａおよびＸアクチュエータ３１ｂの駆動制御を行い、カメラ部１０を、予めプログラムされた手順に従って、Ｘ軸およびＹ軸方向に駆動制御する。また、ユーザがカメラ部１０を特定の位置に移動させることも可能であり、この場合には、細胞観察副制御装置２２０によって手動で指示するので、移動制御部３３は、ユーザの指示に従ってカメラ部１０を移動させる。移動制御部３３、Ｙアクチュエータ３１ａおよびＸアクチュエータ３１ｂ等は、撮像部の撮像位置を変更する撮像位置変更部として機能する。
【００３１】
なお、後述するように、細胞観察装置１内には、内蔵の電源電池７３が備えられ、移動制御部３３、Ｙアクチュエータ３１ａ、Ｘアクチュエータ３１ｂ、カメラ部１０に電源が供給され、また各部の間で制御信号を双方向で通信するための通信ラインが設けられている。本実施形態では、電源として電源電池を使用することを想定しているが、これに限らず、ＡＣ電源によって電源供給するようにしてもよい。また各部の間の制御信号は有線通信で行うことを想定しているが、無線通信によって行うようにしてもよい。
【００３２】
上述のカメラ部１０、Ｙアクチュエータ３１ａ、Ｘアクチュエータ３１ｂ、Ｙ送りネジ３２ａ、Ｘ送りネジ３２ｂ、移動制御部３３は、天板４０および外装体４２で構成される筐体内に配置されている。天板４０および外装体４２は、その内部に外部からの湿気が入り込まないような気密構造となっている。このため、インキュベータ内が高湿であっても、天板４０および外装体４２により構成される筐体の内部は、高湿となることがない。
【００３３】
天板４０、外装体４２で構成される筐体内には、内蔵センサとして装置内温度センサ４３ａが配置されている。内蔵センサとしては、本実施形態においては、細胞観察装置内の温度を検出するための温度センサを有しているが、これに限らず、圧力を検出するための圧力センサ、湿度を検出するための湿度センサ等を有していてもよい。温度センサ以外の２つのセンサのいずれか１つを有するだけでもよく、また他の項目を検出するためのセンサを配置してもよい。また、配置位置は、１か所にまとめる必要はなく、適宜分散して配置するようにしてもよい。
【００３４】
なお、天板４０、外装体４２で構成される筐体の外には、外部センサを配置するようにしてもよい。外部センサとしては、細胞観察装置外の温度を検出するための温度センサ、圧力を検出するための圧力センサ、湿度を検出するための湿度センサ、酸素濃度を検出するための酸素濃度センサ、窒素濃度を検出するための窒素濃度センサ、二酸化炭素濃度を検出するための二酸化濃度センサ等がある。これらのセンサのいずれか１つまたは複数であってもよく、また他の項目を検出するためのセンサを配置してもよい。また、配置位置は、１か所にまとめる必要はなく、適宜分散して配置するようにしてもよい。
【００３５】
透明な天板４０の上側には、細胞培養容器８０を載置することが可能であり、細胞培養容器８０内には培地を充填し、試料８１（細胞）を培養することができる。カメラ部１０のレンズ１１ａは、透明な天板４０を透して細胞培養容器８０内の培地を撮像し、画像を観察することができる。細胞培養容器８０内の細胞は、カメラ１０によって撮像されることから、細胞培養容器８０の底面（天板４０と接する側）は透明であることが望ましい。
【００３６】
また、細胞観察装置１は、撮像された画像を解析することにより、試料８１の細胞等をカウントすることができる。すなわち、カメラ部１０は、Ｘアクチュエータ３１ａおよびＹアクチュエータ３１ｂによって移動しながら、細胞培養容器８０内の試料８１を観察し、また細胞等をカウントすることができる。
【００３７】
細胞観察副制御装置２２０は、通信部２２８を有し、細胞観察装置１内の無線通信装置１８と無線通信が可能である。このため、細胞観察副制御装置２２０は、細胞観察装置１と離れた位置から、カメラ部１０と通信を行い、カメラ部１０を移動させ、またカメラ部１０が取得した画像データを受信することができる。なお、細胞観察副制御装置２２０は、専用機器であってもよいが、スマートフォン等の情報端末機器を操作部として兼用するようにしてもよい。さらに、細胞観察副制御装置２２０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバー等のコンピュータの付属の操作部を兼用するようにしてもよい。
【００３８】
また、細胞観察副制御装置２２０は表示部２２９を有してもよく、この場合には表示部２２９は細胞観察副制御装置２２０の各種モード、各種設定用のアイコン等の表示を行う。タッチパネルを設けておけば、タッチ操作により、各種入力を行うことができる。また、表示部２２９は、カメラ部１０によって取得され、送信されてきた画像を表示する。
【００３９】
次に、図３を用いて、本実施形態に係る細胞観察装置１の主として電気的構成について説明する。細胞観察装置１は、カメラ部１０、Ｘ／Ｙステージ部５０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０、装置内温度センサ４３ａ、その他の周辺回路等を有する。
【００４０】
カメラ部１０内は、フォーカスレンズ１１ａを含む撮影レンズを有する。このフォーカスレンズ１１ａを含む撮影レンズは、単焦点レンズまたはズームレンズであり、細胞等の試料８１の画像を撮像センサ１２ａ上に結像させる。図２には、フォーカスレンズ１１ａの光軸上に絞りおよび機械式シャッタが示されていないが、これらを設けてもよく、また省略してもよい。
【００４１】
撮像センサ１２ａは、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等のイメージセンサであり、フォーカスレンズ１１ａによって形成された像を光電変換することによって、画像信号を生成する。この画像信号は撮像回路にてＡＤ変換等の処理が行われ画像データが生成され、この画像データは画像処理部６３に出力される。撮像センサ１２ａは、試料を撮像する撮像部として機能する。撮像部は、静止画に対応する撮像とライブビューに対応する撮像、動画に対応する撮像が可能である。
【００４２】
フォーカスレンズ１１ａは、レンズ駆動（ＬＤ）モータ（ＬＤＭＴ）１２ｂによって、フォーカスレンズ１１ａの光軸方向に移動される。ＬＤモータ１２ｂは、本実施形態においては、ステッピングモータであるが、これ以外のモータでもよい。
【００４３】
フォーカスレンズ基準位置検出部（ＬＤＰＩ）１２ｃは、フォトインタラプタ等を有し、フォーカスレンズ１１ａが基準位置に達した際に、基準位置信号をＣＰＵ６０に出力する。この基準位置信号を基点として、ステッピングモータに印加したパルス数に基づいて、フォーカスレンズ１１ａの位置を検出することができる。この位置検出に基づいて、ＬＤモータ制御部６１は、目標とするフォーカス位置にフォーカスレンズ１１ａを移動させることができる。なお、ステッピングモータ以外のモータの場合には、フォーカスレンズ１１ａの相対的または絶対的位置を検出するためのセンサを設ければよい。
【００４４】
ＬＥＤ（Light Emitted Diode）１３は、細胞培養容器８０内の細胞（試料８１）を照明するための光源である。ＬＥＤの発光波長は、細胞（試料）にダメージを与えない赤色光、より具体的には波長６６０ｎｍの赤色光に設定してもよい。なお、ＬＥＤ以外の照明装置であってもよい。
【００４５】
Ｘ／Ｙステージ部５０は、カメラ部１０の位置をＸ方向およびＹ方向に移動させるための機構であり、図１のＹアクチュエータ３１ａ、Ｘアクチュエータ３１ｂ、移動制御部３３等に相当する。
【００４６】
ＬＤモータドライバ５１は、ＬＤモータ１２ｂの駆動回路であり、ＣＰＵ６０内のＬＤモータ制御部６１からの制御信号に応じて、ＬＤモータ１２ｂの駆動用パルスを出力する。上述のＬＤモータ１２ｂ、およびＬＤモータドライバ５１、および後述するＬＤモータ制御部６１は、撮像部のフォーカスを制御するフォーカス部として機能する。また、ＬＤモータ１２ｂ、ＬＤモータドライバ５１、およびＬＤモータ制御部６１は、撮像部のフォーカスを制御するフォーカス制御回路として機能する。フォーカス制御部は、撮像部により撮像された画像情報に基づくコントラストがピークとなるようにフォーカスを調節することが可能である。
【００４７】
Ｘステージ駆動機構５２は、カメラ部１０をＸ軸方向に駆動させるための機構であり、図２においてはＸ送りネジ３２ｂ等が相当する。なお、Ｘステージ駆動機構５２は、送りねじ機構以外にも歯車機構、ベルト機構等、Ｘ軸方向に空間的に移動させるための機構であればよい。
【００４８】
Ｘステージモータ（ＸＭＴ）５３は、Ｘ送りネジ３２ｂを回転させるためのモータであり、本実施形態においてはステッピングモータが採用される。Ｘステージモータ５３は、図２においてはＸアクチュエータ３１ｂが相当する。Ｘステージモータ５３はＸステージモータドライバ５４によってパルス駆動される。Ｘステージモータドライバ５４は、ＣＰＵ６０内のＸＭＴ制御部６２からの制御信号に応じてＸステージモータ５３の駆動制御を行う。
【００４９】
Ｘステージ基準位置検出部５５はＰＩ（フォトインタラプタ）、ＰＲ（フォトリフレクタ）等の検知センサを有し、カメラ部１０がＸ軸方向の基準位置に達した場合に、基準信号をＣＰＵ６０に出力する。ＸＭＴ制御部６２は、この基準位置を基に、Ｘステージモータ５３にパルスを印加することにより、カメラ部１０のＸ軸方向の目標位置に移動させることができる。
【００５０】
Ｙステージ駆動機構５９は、カメラ部１０をＹ軸方向に駆動させるための機構であり、図２においてはＹ送りネジ３２ａ等が相当する。なお、Ｙステージ駆動機構５９は、送りねじ機構以外にも歯車機構、ベルト機構等、Ｙ軸方向に空間的に移動させるための機構であればよい。
【００５１】
Ｙステージモータ（ＹＭＴ）５８は、Ｙ送りネジ３２ａを回転させるためのモータであり、本実施形態においてはステッピングモータが採用される。Ｙステージモータ５８は、図２においてはＹアクチュエータ３２ａが相当する。Ｙステージモータ５８はＹステージモータドライバ５７によってパルス駆動される。Ｙステージモータドライバ５７は、ＣＰＵ６０内のＹＭＴ制御部６４からの制御信号に応じてＹステージモータ５８の駆動制御を行う。
【００５２】
Ｙステージ基準位置検出部５６は、ＰＩ（フォトインタラプタ）、ＰＲ（フォトリフレクタ）等の検知センサを有し、カメラ部１０がＹ軸方向の基準位置に達した場合に、基準信号をＣＰＵ６０に出力する。ＹＭＴ制御部６４は、この基準位置を基に、Ｙステージモータ５８にパルスを印加することにより、カメラ部１０のＹ軸方向の目標位置に移動させることができる。
【００５３】
上述したＸステージモータドライバ５４、Ｘステージモータ５３、Ｘステージ駆動機構５２、Ｘステージ基準位置検出部５５、Ｙステージモータドライバ５７、Ｙステージモータ５８、Ｙステージ駆動機構５９、およびＹステージ基準位置検出部５６は、撮像部の撮像位置を変更する撮像位置変更部として機能する。また、Ｘステージモータドライバ５３、Ｘステージモータ５３、Ｘステージ基準位置検出部５５、Ｙステージモータドライバ５７、Ｙステージモータ５８、およびＹステージ基準位置検出部５６は、撮像位置変更回路として機能する。
【００５４】
ＬＥＤ駆動回路５９ａは、ＣＰＵ６０内のＬＥＤ制御部６５からの制御信号に従って、ＬＥＤ１３の照明制御を行う。ＬＥＤ１３による照明を行うと、ＬＥＤ１３等によって発熱があり、細胞観察装置１内外の温度が上昇し、細胞観察装置１やインキュベータ１００の温度を一定に保つことができないので、後述するように、照明時間の制御を行う。また発光輝度も制御するようにしてもよい。
【００５５】
ＣＰＵ６０は、記憶部７１に記憶されているプログラムに従って、細胞観察装置１内の各部の制御を行う。ＣＰＵ６０内には、レンズ駆動（ＬＤ）モータ制御部６１、Ｘモータ（ＸＭＴ）制御部６２、画像処理部６３、Ｙモータ（Ｙモータ）制御部６４、ＬＥＤ制御部６５を有する。これらの各部はプログラムによってソフトウエア的に実行するが、各制御部６１、６２、６４、６５および／または画像処理部６３等の一部の機能はハードウエア回路によって実現するようにしてもよい。
【００５６】
ＣＰＵ６０は、撮像位置変更部と上記撮像部の動作を制御する制御部として機能する。この制御部は、撮像位置変更部による撮像部の撮像位置の変更と撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ（例えば、図１１のＳ１０７〜Ｓ１１１参照）、計測される温度が所定の閾値を越えると（例えば、図１１のＳ１１９Ｙｅｓ参照）、稼働シーケンスを停止させ、撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行する（例えば、図１１のＳ１２７参照）。また、制御部は、入力部の情報に基づいて閾値または所定時間を変更する。
【００５７】
制御部は、稼働シーケンスの開始から第２の所定時間（例えば、図７の標準時間１０分）が経過するまでに、計測される温度が第２の閾値（例えば、図７の閾値Ｌ）より大きく第１の閾値（例えば、図７の閾値Ｈ）より小さい第３の閾値（例えば、図７の閾値１）を越える場合は、第２の所定時間が経過した後も稼働シーケンスを継続させ、稼働シーケンスの開始から第２の所定時間が経過した後に、計測される温度が第１の閾値を越える場合は、稼働シーケンスを停止させ上記休止シーケンスに移行するとともに、第１の所定時間（例えば、冷却期間３０分）だけ休止シーケンスを継続する（例えば、図７の温度変化曲線Ｌ２参照）。
【００５８】
制御部は、稼働シーケンスの開始から第２の所定時間（例えば、図７の標準時間１０分）が経過した時に、計測される温度が第２の閾値（例えば、図７の閾値Ｌ）を越え、かつ第１の閾値（例えば、図７の閾値Ｈ）を越えない場合は、稼働シーケンスを継続させ、稼働シーケンスの開始から第２の所定時間が経過した後に、計測される温度が第１の閾値を越える場合は、稼働シーケンスを停止させ休止シーケンスに移行するとともに、第１の所定時間（例えば、冷却期間３０分）だけ休止シーケンスを継続する（例えば、図７の温度変化曲線Ｌ２参照）。
【００５９】
試料を配置する複数の異なる形状の容器を適用して観察可能であり（図４参照）、制御部は、複数の異なる形状の容器うちから適用されている容器を特定する情報に応じて、第１の閾値（例えば、図７の閾値Ｈ参照）と第２の閾値（例えば、図７の閾値Ｌ参照）を変更する。また、複数の異なる形状の容器うちから適用されている容器を特定する情報に応じて、第３の閾値（例えば、図７の閾値１参照）を変更する。制御部は、入力部より入力される情報に基づいて、複数の形状の容器のうちから適用されている容器を特定する（例えば、図１０のＳ６５参照）。
【００６０】
なお、制御部は、撮像位置変更部による撮像部の撮像位置の変更と撮像部の撮像動作を繰り返し実行し、撮像部より生成される画像データに基づいて複数の異なる形状の容器のうちから適用されている容器を特定するようにしてもよい。すなわち、バッチ処理中等において、細胞培養容器８０の画像を取得することから、この取得された画像に基づいて容器を特定するようにしてもよい。
【００６１】
制御部は、稼働シーケンスの実行中に、撮像位置変更部による撮像部の撮像位置を変更させ、フォーカス部により撮像部のフォーカスを制御して合焦させ（例えば、図１１のＳ１０９参照）、撮像部により撮像動作を実行させ、休止シーケンス中はフォーカス部を動作させない。後述するステップＳ１２５、Ｓ１２７においては、フォーカス制御を行わない。
【００６２】
制御部は、撮像位置変更部による撮像部の撮像位置の変更と撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ、計測される温度が第１の閾値（例えば、図７の閾値Ｈ参照）を越えると稼働シーケンスを停止させ、撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を第１の所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行し（例えば、図１１のＳ１２７参照）、稼働シーケンスの開始から第２の所定時間（例えば、図１１のＳ１２１の１０分）が経過した時に、計測される温度が第１の閾値より小さい第２の閾値（例えば、図７の閾値Ｌ参照）を越え、かつ、第１の閾値を越えない場合は、稼働シーケンスを停止させて休止シーケンスに移行するとともに、第１の所定時間をより小さい第３の所定時間（例えば、図１１のＳ１２５）に変更する（例えば、図７の温度変化曲線Ｌ１、Ｌ４参照）。
【００６３】
ＬＤモータ制御部６１は、レンズ駆動（ＬＤ）モータ１２ｂの駆動制御を行うことにより、フォーカスレンズ１１ａのピント合わせを制御する（後述する図１１のＳ１０９参照）。ＸＭＴ制御部６２はＸステージモータ５３の駆動制御を行うことにより、カメラ部１０のＸ軸方向の位置制御を行う。ＹＭＴ制御部６４はＹステージモータ５８の駆動制御を行うことにより、カメラ部１０のＹ軸方向の位置制御を行う（後述する図１１のＳ１０７参照）。
【００６４】
画像処理部６３は、撮像センサ１２ａからの画像データを処理し、表示部７５に画像表示を行い、またケーブル７２中の通信ケーブルを介して外部の表示部（例えば、細胞観察副制御部２２０の表示部２２９）に、試料８１等の画像を表示する。また、画像処理部６３は、試料８１中の特定の細胞の数をカウントする等の画像解析を行うようにしてもよい。さらに、画像処理部６３は、画像データに基づいてＡＦ（Auto Focus）評価値を算出する。
【００６５】
ＬＥＤ制御部６５は、ＬＥＤ駆動回路５９ａによるＬＥＤ１３の発光制御を行う。
【００６６】
記憶部７１は、電気的に書き換え可能な揮発性メモリおよび／または電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを有する。記憶部７１は前述のプログラムの他に、また細胞観察装置１の各種調整値等を記憶し、また細胞観察の際に行う予め設定したカメラ部１０の移動経路（移動パターン）を記憶しておいてもよい。すなわち、記憶部７１に、静止画撮影を行う指定位置と、この指定位置における撮影条件をセットにして記憶しておいてもよい。
【００６７】
ケーブル７２は、細胞観察装置１と細胞観察副制御部２２０との間を有線で結ぶ場合の通信ケーブルである。この通信ケーブルを介して、撮像センサ１２ａによって取得した画像を外部に送信する。無線通信の場合には、この通信ケーブルを省略してもよい。また、ケーブル７２は細胞観察装置１に外部より電源を供給する場合の電源供給ケーブルである。細胞観察装置１内に電源電池を内蔵する場合には省略してもよい。電源部７３は、外部よりケーブル７２を介して、または内蔵電池より、電源供給を受け、細胞観察装置１用の電源電圧に変換する。
【００６８】
操作部７４は、電源のオンオフや細胞観察副制御部２２０との無線通信等による通信のオンオフを行うスイッチ等を有する。その他、細胞観察副制御部２２０による操作の一部を行うためのスイッチ、ダイヤル、タッチパネル等を含むようにしてもよい。表示部７５は、ディスプレイを有し、ＣＰＵ６０の画像処理部６３によって処理された試料８１等の画像を表示する。なお、画像は外部機器のみで表示するようにし、表示部７５を省略してもよい。
【００６９】
前述の装置内温度センサ４３ａは、細胞観察装置１の天板４０、外装体４２から構成される筐体内の温度を検出し、ＣＰＵ６０に出力する。装置内温度センサ４３ａは、観察装置の内部の温度を計測する温度計測部として機能する。また、装置内温度センサ４３ａは、図２には１か所のみに配置されているが、天板４０、外装体４２から構成される筐体の内部の異なる位置に複数のセンサを配置してもよい。この場合、制御部は、複数の温度センサの出力に基づいて、試料の温度を推定して計測される温度を決定すればよい。
【００７０】
本実施形態における細胞観察装置１は、Ｘステージ駆動機構５２およびＹステージ駆動機構を有し、これによって撮像センサ１２ａを含むカメラ部１０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させることができる。
【００７１】
また、本実施形態における細胞観察装置１は、撮像センサ１２ａを有し、所望の位置で細胞（試料８１）の所望の位置での画像を取得することできる。この取得した画像を用いてライブビュー表示することができ、また静止画または動画として記録しておき、後から再生することも可能である。また、取得した画像を解析することにより、細胞数をカウントする等、種々の解析を行うことも可能である。
【００７２】
また、本実施形態においては、撮像センサ１２ａ、ＬＤモータ５１、Ｘステージモータ５３、Ｙステージモータ５８、ＬＥＤ１３、ＬＥＤ駆動回路５９ａ等、種々の部材や回路が動作すると発熱し、細胞観察装置１やインキュベータ１００内の細胞観察装置１の周辺の温度が上昇してしまう。本実施形態においては、装置内温度センサ４３ａの検知出力に基づいて、これらの電子部品・回路等の動作時間等の制御を行う。装置内温度センサ４３ａに加えて、装置外温度センサを設け、この温度センサによる測温結果を考慮するようにしてもよい。
【００７３】
次に、図４を用いて、細胞培養容器８０の例について説明する。図４（ａ）は、特開２０１３−１１６０７３に開示されているフラスコ型形状の容器８２の例を示す。この例では、容器本体部８２ａ内は空洞であり、この空洞に続く首部８２ｂには蓋８２ｃを係止する係止部８２ｄが形成されている。容器本体部８２ａ内に培地を収納し、細胞を培養することができる。
【００７４】
図４（ｂ）に、ディッシュ（皿）型形状の容器８３の例を示す。この容器８３は底部の周囲に壁部が形成され、上方は開放された形状している。この直径は１００ｍｍが標準サイズであるが、種々のサイズが用意されている。
【００７５】
図４（ｃ）に、特開２０１４−５０６７９９に開示されているウエル（マイクロ）プレート型形状の容器８４の例を示す。この例では、４×６＝２４個の小さな凹部８４ａが設けてあり、各凹部８４ａにそれぞれ培地を配置し、細胞を培養する。図４（ｃ）に示した例では、２４ウエルのタイプであるが、これ以外にも、６ウエル、１２ウエル等、種々のウエル数の容器がある。
【００７６】
次に、図５を用いて、細胞を培養し、この細胞の観察動作の概要について説明する。図５において、横軸は時間の流れを示している。時刻Ｔ１からＴ２まではプリプロジェクトを行い、時刻Ｔ２からＴｎ１まではプロジェクトを行う。プリプロジェクトでは、細胞培養容器８０の種類やプロジェクトで行う動作の設定を行う。プロジェクト動作については後述する。
【００７７】
図５において、プロジェクトでは時刻Ｔ２からＴ２１までの間にバッチ１（バッチ処理については後述する）を実行し、時刻Ｔ３からＴ３１までの間にバッチ２を実行し、以後、所定時間間隔でバッチｎまで実行する。バッチを開始してから次のバッチを開始するまでの時間は一定であるが（例えば、最低１時間程度）。細胞培養の観察間隔に合わせて適宜変更してもよい。また、プロジェクトの期間は、例えば、最大３カ月程度とするが、細胞の培養期間に合わせて変更してもよい。
【００７８】
図５に示したバッチの詳細な動作について、図６を用いて説明する。バッチは、カメラ部１０を、予め設定した順番、かつ予め設定した位置において、細胞（試料８１）の撮像を行う処理である。前述したように、撮像センサ１２ａ、ＬＥＤ１３、各モータ、駆動回路は、撮像時に発熱し、このため、細胞観察装置１内の温度が上昇してしまう。細胞観察装置１内の温度が上昇すると、インキュベータ内は一定の温度に維持されているものの細胞観察装置１のごく周辺の温度（気温）は上昇することとなる。細胞観察装置１の天板４０上に配置される細胞培養容器８０内の試料８１（細胞）に対して熱が伝わるので、試料８１の温度も上昇してしまい細胞に対して悪影響を及ぼすこととなる。そこで、所定の稼働期間が経過すると動作を休止し、冷却期間経過後に、再び撮像センサ１２ａ等を稼働させている。
【００７９】
図６は、バッチ処理における動作の一例を示し、横軸は時間の流れを示す。時刻ｔ０から時刻ｔ４までは、１つのバッチ処理期間である。時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間に、複数枚の静止画を撮像する。この稼働期間の間、撮像センサ１２ａ等が動作状態となるために、発熱する。稼働期間が経過し、時刻ｔ１となると、撮像センサ１２ａ等のセンサ、モータ、回路等が休止し、時刻ｔ２まで冷却期間となる。以後、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、稼働期間となり、時刻ｔ３から時刻ｔ４までが冷却期間となる。
【００８０】
図６では、稼働期間と冷却期間がそれぞれ２つ設けてあるが、細胞観察の範囲、撮像センサ１２ａ等の発熱量等、種々の条件によって、稼働期間と冷却期間の数は適宜選択すればよい。例えば、細胞培養容器８０を撮影する時に、５０×２０枚で合計１０００枚の静止画を撮影するとして、１０分間に２００枚の静止画を撮影し、３０分間の冷却期間を設けるとする。この場合には、この撮影と冷却を５回繰り返すことにより１０００枚の静止画撮影が行われ、これを１つのバッチ動作とする。
【００８１】
次に、図７を用いて、本実施形態における稼働期間における内部温度の上昇と、その後の冷却期間における内部温度の下降の例を示す。横軸は時間を示し、時刻ｔ１２は標準時間（例えば、１０分）が経過したタイミングを示す。縦軸は内部温度（初期温度からの変化分に相当する温度）を示し、閾値Ｈ、閾値１、閾値Ｌの温度を破線で示す。閾値Ｈ、１、Ｌは、細胞培養容器８０の熱容量を考慮して適宜最適な値を設定する。細胞培養容器の種類に応じたそれぞれ複数の閾値Ｈ、１、Ｌが記憶部７１に予め記憶されている。ＣＰＵ６０は、ユーザにより設定（入力）された細胞培養容器に応じた閾値Ｈ、１、Ｌを記憶部７１から読出して温度の判定を行う。
【００８２】
図７に示す例において、温度変化曲線Ｌ１は、標準時間（例えば、１０分）に対応する時刻ｔｓに達する前の時刻ｔ１２において閾値Ｈに達してしまう例を示す。この場合には、冷却時間としての標準時間を例えば３０分としている。温度変化曲線Ｌ２は、時刻ｔｓよりも前の時刻ｔ１１で閾値１を超え、稼働時間を時刻ｔ１４まで延長している。なお、この場合にも冷却時間としての標準時間を３０分としている。温度変化曲線Ｌ３は、時刻ｔｓに丁度、閾値１に達し、このタイミングで冷却期間に移行する例を示す。なお、この場合にも冷却時間として標準時間の３０分としている。
【００８３】
図７に示す例において、温度変化曲線Ｌ４は、時刻ｔｓには、閾値１未満であり、時刻ｔｓのタイミングで冷却期間に移行する。この場合には、内部温度が高くないことから、冷却期間として標準時間より短縮する。温度変化曲線Ｌ５は、時刻ｔｓにおいても閾値Ｌを超えていない。この場合には、内部温度が低いことから、冷却期間を設けない。
【００８４】
なお、図４を用いて説明したように、本実施形態においては、種々の細胞培養容器８０を利用することができる。細胞培養容器８０の種類によって熱容量等が異なることから、後述する図７に示す温度変化曲線が異なるものとなる。そこで、本実施形態においては、容器の種類によって閾値を変更するようにしている。
【００８５】
次に、図８に示すフローチャートを用いて、細胞観察装置１における動作について説明する。このフローチャートは、ＣＰＵ６０が記憶部７１内に記憶されたプログラムコードに従って、細胞観察装置１内の各部を制御することにより実行する。本フローチャートにおいては、ユーザが細胞観察副制御装置２２０によって細胞観察装置１を制御する場合について説明する。しかし、細胞観察主制御装置２１０によって制御するようにしてもよい。
【００８６】
図８に示す撮像部通信のフローチャートが電源オン等により開始すると、まず通信待ちの状態となる（Ｓ１）。ここでは、細胞観察副制御部２２０から通信が開始されるのを待つ。すなわち、インキュベータ等の、細胞観察副制御部２２０から隔離された室内に配置された細胞観察装置１に対して、ユーザが指示を与える場合には、細胞観察副制御部２２０を操作する。このステップは、この操作に基づく制御信号が無線通信によって受信するのを待つ状態である。
【００８７】
次に、電源オフ／オフ通信がなされたか否かを判定する（Ｓ３）。前述したように、本実施形態においては、細胞観察装置１の電源は電池によって供給されるので、電源電池の消耗を防止するために、ユーザは細胞観察副制御部２２０から電源オンまたは電源オフの指示を行うことができる。
【００８８】
ステップＳ３における判定の結果、電源オン／オフ通信があった場合には、撮像オン／オフ処理を行う（Ｓ５）。ここでは、電源オンであった場合には、ＣＰＵ６０の各部やカメラ部１０やＸＹステージ部５０の電源をオンとし、一方、電源オフであった場合には、ＣＰＵ６０カメラ部１０やＸＹステージ部５０の電源をオフとする。またカメラ部１０等の電源オン／オフに連動して他の各部の電源オン／オフも行う。但し、電源オフの場合であっても、細胞観察副制御部２２０からの指示を判定するための機能を実行するための最低限の電源は供給されるようにする。例えば、ＣＰＵ６０の基本部分と無線通信装置１８の電源は供給されるようにする。この電源制御により、無駄なエネルギ消費が削減可能となる。
【００８９】
ステップＳ３における判定の結果、電源オン／オフ通信でなかった場合には、各種無線通信情報を取得したか否かを判定する（Ｓ７）。ユーザが細胞観察副制御部２２０を操作して種々の設定を行うと、この設定情報が、細胞観察副制御部２２０の通信部２２８から無線通信で送信されてくる。また撮像にあたって必要となる情報も通信部２２８から無線通信で送信されてくる。例えば、ここで送信されてくる情報としては、画像データの送信先に関する情報、撮影にあたっての条件、各種パラメータ、試料８１を測定するにあたっての測定条件等がある。このステップでは、これらの情報や設定を、細胞観察装置１内の無線通信装置１８で受信したか否かを判定する。
【００９０】
ステップ７における判定の結果、各種無線通信情報を取得した場合には、情報取得、各種設定、通信等を行う（Ｓ９）。このステップでは、無線通信装置１８で取得した各種情報や設定に基づいて、細胞観察装置１内の各種設定を行う。このステップＳ５、Ｓ９およびＳ１３において、図５のプリプロジェクトを実行する。プリプロジェクトについては、図１０のＳ６１〜Ｓ７９を用いて後述する。
【００９１】
ステップＳ９において、情報取得、各種設定、通信等を行うと、またはステップＳ７における判定の結果、各種情報を取得していない場合には、次に、マニュアル位置指定を受信したか否かを判定する（Ｓ１１）。ユーザは、細胞培養容器８０内の試料８１を測定するに先立って又は測定中に、位置を指定し、またその位置で画像を観察したい場合がある。この場合には、ユーザは細胞観察副制御部２２０を操作して撮像位置を指定することができる。このステップでは、このマニュアル位置指定を行うための無線通信を受信したか否かを判定する。
【００９２】
ステップＳ１１における判定の結果、マニュアル位置指定を受信した場合には、位置合わせ設定を行う（Ｓ１３）。ここでは、図２に示す例で説明すると、移動制御部３３は、無線通信で受信したマニュアル位置に、Ｙアクチュエータ３１ａとＸアクチュエータ３１ｂの駆動制御を行い、カメラ部１０を指定されたマニュアル位置に移動させる。また図３に示す例で説明すると、ＣＰＵ６０は、ＸＹステージ部５０に対して、カメラ部１０を移動させるように指示する。
【００９３】
ステップＳ１３において、位置合わせ設定を行うと、またはマニュアル位置指定の受信がないと判定された場合には、次に、画像要求を受信したか否かを判定する（Ｓ１５）。ユーザは、測定に先立って、または測定中に、指定したマニュアル位置での画像を観察したい場合がある。その場合には、細胞観察副制御部２２０を操作して画像要求を送信する。また、ユーザは、測定中にそれまで撮像した画像を確認したい場合があり、この場合にも、細胞観察副制御部２２０を操作して画像要求を送信してくる。そこで、このステップでは、細胞観察副制御部２２０から画像要求信号を受信したか否かを判定する。
【００９４】
ステップＳ１５における判定の結果、画像要求信号がある場合には、画像データを取得し、無線送信を行う（Ｓ１７）。この場合には、ステップＳ１３において位置合わせを行った地点で撮像し、その画像データを細胞観察副制御部２２０に送信する。また測定中に、それまでの撮像した画像データの送信要求があった場合には、記憶部７１に記憶された画像データを読み出し、細胞観察副制御部２２０に送信する。なお、ステップＳ９において、画像データの送信先として、細胞観察副制御部２２０以外が指定されている場合には、指定された送信先に画像データを送信する。また、画像データを送信した場合には、送信した画像データに対して送信済みフラグを設定しておく。
【００９５】
ステップＳ１７において画像データを取得し、無線送信を行うと、またはステップＳ１５における判定の結果、画像要求を受信していない場合には、次に、測定開始信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１９）。ユーザは、細胞培養容器８０内の試料８１の細胞の数をカウントする等の測定を開始する場合には、細胞観察副制御部２２０の操作によってその旨を細胞観察装置１に指示する。ここでは、この測定開始を指示する測定開始信号を受信したか否かを判定する。この判定の結果、測定開始信号を受信していない場合には、ステップＳ１に戻り、前述の動作を実行する。
【００９６】
一方、ステップＳ１９における判定の結果、測定開始信号を受信した場合には、撮像および測定を開始する（Ｓ２１）。ここでは、設定され記録されていた位置合わせプログラムに従って、設定された撮影条件で測定し、記録し、また測定が中断し、再開した場合には、その中断位置から再開する。なお、ステップＳ１９における判定がＹｅｓとなってからステップＳ２７までが、図５のプロジェクトのタイミングに相当する。
【００９７】
すなわち、記憶部７１に記憶された移動パターンで指定された位置と撮影条件に従って、順次、カメラ部１０は撮像（静止画撮影）を行い、取得した画像データを記憶部７１に記録する。記録にあたっては、カメラ部１０の位置、時刻、撮影条件等種々のデータをタグ付けしておく。ここでの撮影は、カメラ部１０の位置と、カメラ部１０によって撮像する際の撮像条件を制御するための制御用データ（例えば、移動パターン）を読み出す読出ステップと、カメラ部１０によって試料８１を含む対象物の画像データを取得する撮像ステップと、制御用データに基づいて、カメラ部１０の撮像位置を変更する位置変更ステップを有する。
【００９８】
このように、本実施形態においては、記憶部７１に記録された各種制御データに従って、位置や撮影条件を設定するので、その度に、細胞観察副制御部２２０がカメラ部１０に頻繁な通信を行う必要がなく、無駄な通信用のエネルギ消費が抑えられる。また、撮影条件としては、ＬＥＤ１３による照明条件などを設定できるようにしても良い。
【００９９】
また、ステップＳ２１においては、図５および図６に示したプロジェクトにおけるバッチ処理を所定回数繰り返し行う。すなわち、複数枚の静止画撮影を行うと（稼働期間）、静止画撮影を休止する（冷却期間）ことを繰り返し行って、１つのバッチ処理を実行する。このプロジェクトの詳しい動作について図１０のＳ８３〜Ｓ９１を用いて後述する。
【０１００】
また、ステップＳ２１において、静止画撮影を行って画像データを取得すると、この画像データを分析することにより、試料８１の細胞の数をカウントし、記録する。試料８１の細胞のカウントは、画像データ中のエッジや輪郭線を検出することにより、個々の試料８１（細胞）を抽出する等、種々の公知の手法により行う。試料８１の細胞の数は、画像データにタグ付けして記憶部７１に記録する。
【０１０１】
また、測定中に、マニュアル位置指定受信した場合や画像要求信号を受信した場合等、測定が中断する場合がある。この場合には、要求があった処理を実行し、測定を再開する際に、中断位置より測定を開始する。このため、中断した際の位置や、移動パターンにおける順番等を記憶部７１に記憶しておく。
【０１０２】
撮像および測定を行うと、次に、撮像および測定が終了したか否かを判定する（Ｓ２３）。ここでは、記憶部７１に記録されている全ての移動パターンに従って、撮像及び測定が終了したか否かを判定する。この判定の結果、終了していない場合には、ステップＳ７に戻り、前述の動作を実行する。測定中に、ユーザが細胞観察副制御部２２０を操作して、各種設定や、マニュアル位置の指定、画像要求を行った場合には、これらの指示に従った処理が実行される。
【０１０３】
ステップＳ２３における判定の結果、終了の場合には、送信済みか否かを判定する（Ｓ２５）。ここでは、記憶部７１に記録された日時・座標付きの画像データが、細胞観察副制御部２２０に送信されたか否かを判定する。この際、ステップＳ１７において送信済みの画像データについては、重複することになるので、未送信の画像データを送信するために、画像データ毎に送信済みか否かを判定する。従って、本実施形態においては、無線通信装置１８は記憶部７１に記録された撮像位置と撮像条件に従って、カメラ部１０の位置と撮影制御用の通信を行うタイミングと、撮像によって得られた情報を通信するタイミングを有している。
【０１０４】
ステップＳ２５における判定の結果、送信済みでない画像があった場合には、記録画像を無線送信する（Ｓ２７）。ここでは、ステップＳ２１において撮像された画像の中で、ステップＳ１７において送信されていない画像を、無線送信する。
【０１０５】
ステップＳ２７において記録画像を送信すると、またはステップＳ２５における判定の結果、送信済みの画像であった場合には、ステップＳ１に戻り、前述の動作を実行する。
【０１０６】
このように、本実施形態における撮像部通信のフローでは、細胞観察装置１内の無線通信装置１８と、細胞観察副制御部２２０内の通信部２２８の間で、画像データに対応する信号（例えば、Ｓ１７、Ｓ２７等参照）と、カメラ部１０の位置を変更するための信号（例えば、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１９、Ｓ２１等参照）を授受することにより行っている。このように、１つの通信回線を用いて、画像データのやり取りを行うと共に、カメラ部１０の移動制御を行うようにしており、このため、細胞観察装置１をインキュベータ等の密室内に隔離しても、測定対象物の撮像や測定を簡単に行うことができる。
【０１０７】
また、測定開始信号を受けると（Ｓ１９参照）、記憶部７１に記録された移動パターンに従って、所定の順番に従って順次測定位置で撮像を行うようにしている。このため、予め移動パターンを決めておけば、自動的に撮像や測定を行うことができる。また、測定中に撮像を中断して、試料を観察することも可能としている（例えば、Ｓ１１〜Ｓ１５参照）。さらに、測定中に中断した場合には、中断した位置から測定を再開するようにしている（例えば、Ｓ２１参照）。
【０１０８】
なお、ユーザが細胞培養容器８０内の試料８１を目視観察するための撮影条件（絞り、シャッタ速度、ＩＳＯ感度等）と、試料８１を測定（カウント）するための撮影条件は、かならずしも一致しない。さらに、目視観察用のライブビュー的な撮影条件と記録用の撮影条件などが異なる場合も想定している。そこで、複数の撮影条件でそれぞれ撮影を行い、画像データを取得するようにしてもよい。また、ユーザが観察用に画像要求した場合（例えば、Ｓ１５参照）のみ目視観察用の撮影条件で撮影を行い、移動パターンに従って測定用に撮影を行う場合には、測定用の撮影条件で撮影を行うようにしてもよい。また、撮影条件としては、ＬＥＤ１３による照明の当たり具合の変化に従った撮影条件であったり、細胞の集合具合や成長具合に従った撮影条件であったり、細胞の位置に適したピント条件など、複数の条件で撮影を行ってもよい。
【０１０９】
次に、図９に示す情報端末通信のフローチャートを用いて、細胞観察副制御装置２２０における動作について説明する。このフローチャートは、細胞観察副制御装置２２０内の制御部（ＣＰＵ等）が記録部内に記憶されたプログラムコードに従って、細胞観察副制御装置２２０内の各部を制御することにより実行する。なお、本フローチャートにおいては、ユーザが細胞観察副制御装置２２０によって細胞観察装置１を制御する場合について説明するが、細胞観察主制御装置２１０によって制御するようにしてもよい。
【０１１０】
情報端末通信のフローに入ると、まず、モード表示を行う（Ｓ３１）。ここでは、細胞観察副制御装置２２０におけるモードを、表示部２２９に表示する。例えば、スマートフォンを細胞観察副制御装置２２０に兼用する場合には、携帯電話モード、メールモード等がある。
【０１１１】
モード表示を行うと、次に、検査アプリ起動か否かを判定する（Ｓ３３）。ここでは、試料８１の細胞の個数をカウントする検査（測定）用のアプリケーションソフト（以下、「検査アプリ」と略称する）を起動するか否かを判定する。例えば、検査アプリのアイコンを表示し、これがタッチ操作されれば、検査アプリを起動すると判定する。検査アプリ以外にも、細胞の画像を解析するようなアプリであってもよい。またアプリの選択方法としては、タッチ操作以外にも、カーソルを移動させ選択されれば起動すると判定してもよく、また専用釦が操作されれば起動すると判定してもよい。この判定の結果、検査アプリ等の起動でなれば、他の動作、例えば、スマートフォンならば、携帯電話動作やメール動作等を行う。
【０１１２】
ステップＳ３３における判定の結果、検査アプリ起動であった場合には、指定カメラにアクセスする（Ｓ３５）。ここでは、細胞観察副制御装置２２０によって指定されたカメラ（図１及び図２の例では、細胞観察装置１）に対してアクセスする。すなわち、細胞観察副制御装置２２０の通信部２２８から、細胞観察装置１の無線通信装置１８に通信を行う。
【０１１３】
次に、撮像オン／オフ操作を行ったか否かを判定する（Ｓ３７）。細胞観察装置１は、インキュベータ等の密室に載置して細胞培養容器８０内の試料８１を検査し、また電源電池から給電している。電源浪費を防止するために、細胞観察装置１の電源のオン／オフを細胞観察副制御装置２２０から指示することができる。ここでは、細胞観察副制御装置２２０において、電源のオン／オフの操作を行ったか否かを判定する。
【０１１４】
ステップＳ３７における判定の結果、電源オン／オフ操作を行った場合には、オン／オフ信号を送信する（Ｓ３９）。ここでは、細胞観察副制御装置２２０の通信部２２８から、細胞観察装置１の無線通信装置１８に電源オン／オフ信号を送信する。細胞観察装置１は、この信号を受信すると（図８のＳ３参照）、電源オン／オフを実行する（図８のＳ５参照）。
【０１１５】
ステップＳ３９においてオン／オフ信号を送信すると、またはステップＳ３７における判定の結果、電源オン／オフ操作を行っていない場合には、次に、画像送信相手や撮影条件、パラメータ、測定条件等の各種設定を行うか否かの判定を行う（Ｓ４１）。細胞観察装置１によって撮像された画像データと、これにタグ付けされた各種情報（日時情報、位置情報、測定（検査）結果情報）を送信する先を指定することができる。送信先としては、細胞観察主制御装置２１０または細胞観察副制御装置２２０に限らず、他の情報端末等であってもよい。
【０１１６】
また、細胞観察装置１が撮像する際の撮影条件（ピント位置、絞り値、シャッタ速度値、ＩＳＯ感度値、エッジやコントラストや色などの強調を含む画像処理の切換、照明の明るさやパターンや波長）、同様にパラメータ、測定条件等、を設定してもよい。また、移動パターンについても、デフォルトとして細胞観察装置１の記憶部７１や細胞観察副制御装置の記録部に記録されているパターン以外に設定するようにしてもよい。このステップＳ４１においては、これらの各種設定を行うための操作が行われたか否かを判定する。
【０１１７】
ステップＳ４１における判定の結果、各種設定のための操作が行われた場合には、各種無線通信情報を送信する（Ｓ４３）。ここでは、ステップＳ４１における判定に基づいて、操作された情報を、通信部２２８から細胞観察装置１の無線通信装置１８に送信する（図８のＳ７、Ｓ９参照）。
【０１１８】
ステップＳ４３において各種無線通信情報を送信すると、またはステップＳ４１における判定の結果、各種設定の操作がなされなかった場合には、次に、マニュアル位置設定、画像要求が入力されたか否かを判定する（Ｓ４５）。前述したように、ユーザは、測定に先立って、または測定中に、カメラ部１０の位置を指定し、またカメラ部１０で取得した画像を観察したい場合には、細胞観察副制御装置２２０から指示を行うことができる。このステップでは、これらの操作がなされたか否かを判定する。
【０１１９】
なお、カメラ部１０の位置指定は、（ｘ、ｙ）座標等の絶対位置で指示してもよく、また、画像を観察しながら、水平方向、垂直方向へ相対的な位置指定で移動を指示するようにしてもよい。その他、操作部の有するタッチパネルやスイッチやダイヤルの操作量に従って、移動制御してもよく、また代表的な観察ポイントを判定しておき、その場所に移動させるような指示でもよい。
【０１２０】
ステップＳ４５における判定の結果、マニュアル位置設定、画像要求入力があった場合には、指定信号を送信する（Ｓ４７）。ここでは、ステップＳ４５における操作に応じた信号を、通信部２２８から細胞観察装置１の無線通信装置１８に送信する（図８のＳ１１〜Ｓ１７参照）。
【０１２１】
ステップＳ４３において指定信号を送信すると、またはステップＳ４５における判定の結果、マニュアル位置設定、画像要求入力がない場合には、次に、測定開始指示を行うか否かを判定する（Ｓ４９）。ユーザが測定開始の指示、すなわち、移動パターンに従って、カメラ部１０を順次移動させながら、撮像し、撮像した画像データに基づいて、試料８１等を計数等の測定を開始させる指示を行ったか否かの判定を行う。測定開始の指示は、細胞観察副制御装置２２０の表示部２２９に表示された測定開始のアイコンをタッチ操作等することから行えばよい。その他、または併用して特定の時間間隔で処理を行ってもよく、また特定のプログラムに従った条件で処理を行ってもよい。
【０１２２】
ステップＳ４９における判定の結果、測定開始指示があった場合には、開始信号を送信する（Ｓ５１）。ここでは、測定開始信号を、通信部２２８から細胞観察装置１の無線通信装置１８に送信する（図８のＳ１９、Ｓ２１参照）。
【０１２３】
ステップＳ５１において開始信号を送信すると、またはステップＳ４９における判定の結果、測定開始指示がない場合には、次に、測定結果を受信したか否かを判定する（Ｓ５３）ここでは、カメラ部１０によって取得され送信されてきた画像を表示部２２９に表示する。また、試料８１の測定結果等の表示も行う。
【０１２４】
ステップＳ５５において表示を行うと、またはステップＳ５３における判定の結果、測定結果を受信していない場合には、アプリ終了か否かを判定する（Ｓ５７）。ここでは、ステップＳ３３において起動された検査アプリの動作を終了する指示がなされたか否かを判定する。この判定の結果、検査アプリが終了していなければ、ステップＳ３５に戻り、一方、検査アプリが終了の場合には、ステップＳ３１に戻る。
【０１２５】
このように情報端末通信のフローにおいては、細胞観察副制御装置２２０においてカメラ部１０を動作させるための各種設定操作を行うと、通信部２２８を介して、細胞観察装置１の無線通信装置１８に設定に基づく信号を送信する（例えば、Ｓ３９、Ｓ４３、Ｓ４７、Ｓ５１）。また、カメラ部１０で取得した画像を、細胞観察装置１の無線通信装置１８から通信部２２８に送信する（Ｓ５５）。このように、細胞観察装置１がインキュベータ等の密室内に隔離されても、細胞観察副制御装置２２０から指示を送信でき、また細胞観察装置１から画像データを受信することができる。このため、測定対象物の撮像や測定を簡単に行うことができる。
【０１２６】
次に、図１０に示すフローチャートを用いて、図５に示すプリプロジェクトおよびバッチにおける動作について説明する。このフローチャート（後述する図１１も含む）は、ＣＰＵ６０が記憶部７１内に記憶されたプログラムコードに従って、細胞観察装置１内の各部を制御することにより実行する。なお、前述したようにプリプロジェクト（Ｓ６１〜Ｓ７９）は、ステップＳ５、Ｓ９、Ｓ１３（図８参照）において行われ、プロジェクト（Ｓ８１Ｙｅｓ〜Ｓ９１）は、ステップＳ２１（図８参照）において行われる。
【０１２７】
図１０のプリプロジェクトのフローに入ると、まず、細胞観察装置１の初期化を行う（Ｓ６１）。ここでは、細胞観察装置１内の記憶部に記憶された各種データの初期化を行う等、電気的な初期化を行う。この細胞観察装置の初期化の動作は、図８のＳ５の撮像オンの動作に対応する処理である。
【０１２８】
続いて、細胞種類の設定を行う（Ｓ６３）。ここでは、ユーザが細胞観察副制御装置２２０のユーザインターフェース（例えば、タッチ操作により文字入力等）を操作することによって、細胞培養容器８０に充填する細胞の種類を設定する。
【０１２９】
次に、培養容器の設定を行う（Ｓ６５）。図４を用いて前述したように、細胞培養容器８０としては種々のタイプがある。ここでは、いずれのタイプの細胞培養容器８０を用いるかを、ユーザが細胞観察副制御装置２２０のユーザインターフェース（例えば、タッチ操作により文字入力等）を操作することによって設定する。
【０１３０】
培養容器の設定を行うと、次に、観察範囲（領域）の設定を行う（Ｓ６７）。ここでは、ステップＳ９において取得した移動パターン等に基づいて、試料８１の観察範囲の設定を行う。すなわち、Ｘステージ機構５２およびＹステージ駆動機構５９による、カメラ部１０の移動範囲を設定する。前述のように、細胞培養容器の種類によりその大きさが異なるので、培地の面積も異なり観察すべき範囲も異なる。そのため、指定された細胞培養容器の種類に応じて、予め記録部や記憶部７１に記憶しておいた観察範囲（領域）を設定してもよい。また、カメラ部１０の移動パターン（撮影位置と撮影順）についても、細胞培養容器の種類に応じて予め記録部や記憶部７１に記憶させておき、細胞培養容器の設定に応じて設定させてもよい。
【０１３１】
観察範囲の設定を行うと、次に、静止画撮影枚数［ｍ］の算出を行う（Ｓ６９）。移動パターンは、観察範囲に加えて、静止画撮影位置の情報も含まれていることから、このステップでは、移動パターンに基づいて静止画撮影枚数［ｍ］を算出する。
【０１３２】
静止画撮影枚数の算出を行うと、次に、バッチ動作の設定を行う（Ｓ７１）。図６を用いて説明したように、冷却期間を考慮してバッチ動作が行われる。すなわち、観察範囲内で一気に全ての撮影位置で静止画撮影を行うのではなく、細胞観察装置１やインキュベータ１００内の細胞観察装置１の周囲の温度が所定範囲に収まるように、冷却期間を挟みながら全ての撮影位置において静止画撮影を行う。１つのバッチ動作が終了すると、全撮影位置における静止画撮影が終了する。このステップでは、稼働期間に対応する撮影位置と、冷却期間等を含むバッチ動作の設定を行う。
【０１３３】
バッチ動作の設定を行うと、次に、プロジェクト期間の設定を行う（Ｓ７３）。プロジェクト期間は、細胞を培養する期間である。ユーザが細胞観察副制御装置２２０のユーザインターフェースを操作することによって、試料８１（細胞）を観察する期間を設定する。
【０１３４】
プロジェクト期間の設定を行うと、次に、バッチ間隔の設定を行う（Ｓ７５）。前述したように１つのバッチ動作で全撮影位置における静止画撮影が終了する。バッチ間隔は、バッチ動作を開始してから、次のバッチ動作を開始するまでの時間である。すなわち、何時間（何分）間隔で試料８１の撮影を行うかを意味する。ユーザが細胞観察副制御装置２２０のユーザインターフェースを操作することによって、バッチ間隔を設定する。
【０１３５】
バッチ間隔の設定を行うと、次に、バッチ回数［ｎ］の算出を行う（Ｓ７７）。ステップＳ７３において設定されたプロジェクト期間、およびステップＳ７５において設定されたバッチ間隔に基づいて、バッチ回数［ｉ］を算出する。バッチ回数を算出すると、バッチ処理をカウントするための変数ｉに１を設定する（ｉ＝１）（Ｓ７９）。
【０１３６】
変数ｉに１を設定すると、次に、プロジェクト開始か否かを判定する（Ｓ８１）。前述したように、ステップＳ１９において測定開始信号を受信すると、撮像を開始となり、図５に示すプロジェクトを開始することになる。このステップでは、測定開始信号を受信したか否かに基づいて判定する。
【０１３７】
ステップＳ８１における判定の結果、プロジェクトの開始であれば、プロジェクトを実行する。まず、細胞観察装置１の動作初期化を行う（Ｓ８５）。ここでは、細胞観察装置１内のカメラ部１０を初期位置に移動させる等、機械的な初期化を行い、また記憶部７１に記憶された各種データの初期化を行う等、電気的な初期化を行う。
【０１３８】
細胞観察装置の動作初期化を行うと、次に、バッチ［ｉ］を実行する（Ｓ８７）。ここでは、ステップＳ７１、Ｓ７５、Ｓ７７における設定に従って、図６に示した複数枚の静止画撮影（稼働期間）と動作中止（冷却期間）を繰り返すことにより、各撮影位置において静止画撮影を行う。このバッチ［ｉ］の詳しい動作については、図１１を用いて後述する。
【０１３９】
バッチ［ｉ］を行うと、変数ｉに１を加算する（ｉ＝ｉ＋１）（Ｓ８９）。続いて、変数ｉがｎ＋１になったか否かを判定する（Ｓ９１）。ここでは、ステップＳ８９において１を加算した変数ｉが、ステップＳ７７で算出したバッチ回数ｎに１を加算した値に達したか否かを判定する。この判定の結果がＮｏであった場合には、ステップＳ８７において処理されたバッチ動作の回数がｎに達するまで、バッチ動作を繰り返す。ステップＳ９１における判定の結果がＹｅｓとなると、元のフローに戻る。
【０１４０】
次に、図１１に示すフローチャートを用いて、ステップＳ８７におけるバッチ［ｉ］の詳しい動作について説明する。
【０１４１】
バッチ［ｉ］のフローに入ると、まず、測温する（Ｓ１０１）。ここでは、装置内温度センサ４３ａによって、細胞観察装置１内の温度を測定する。測温すると、初期温度temp0=tempとする（Ｓ１０３）。すなわち、ステップＳ１０１において測定した温度tempを、初期温度temp0として設定する。
【０１４２】
続いてタイマ１を初期化し計時動作を開始する（Ｓ１０５）。本実施形態においては、各バッチ動作において、静止画撮影の標準時間を１０分とし、また冷却時間を３０分としている。タイマ１はこれらの時間の計時動作を行う。
【０１４３】
タイマ１を初期化し計時動作を開始すると、次に、Ｘ−Ｙステージ駆動を行う（Ｓ１０７）。ここでは、移動パターン等によって指定される撮影位置に、Ｘステージ駆動機構５２およびＹステージ駆動機構５９によって、カメラ部１０を移動させる。
【０１４４】
Ｘ−Ｙステージ駆動を行うと、次に、ＡＦ（Auto Focus）を行う（Ｓ１０９）。ここでは、撮像センサ１２ａによって取得した画像データに基づいて、例えば、コントラスト法によってレンズ１１ａを合焦位置に移動させる。すなわち、画像処理部６３は画像データに基づいてＡＦ評価値（コントラスト値）を算出し、ＬＤモータ制御部６１はＡＦ評価値がピークとなるようにＬＤモータ１２ｂを制御することによって焦点調節を行う。なお、ＡＦとしては、コントラスト法に限らず、例えば、位相差法等、他の方式によって行っても良い。
【０１４５】
ＡＦを行うと、次に、静止画撮影を行う（Ｓ１１１）。ステップＳ１０７においてカメラ部１０は指定された撮影位置に移動し、ステップＳ１０９においてレンズ１０ａのピントを合わせた後に、このステップで静止画撮影を行う。この静止画撮影においては、撮像センサ１２ａによって画像データを取得し、画像処理部６３によって画像処理を行い、記憶部７１に画像データを記録する。
【０１４６】
静止画撮影を行うと、撮影枚数の変数ｍから１を減算する（Ｓ１１３）。続いて、この減算されたｍが０か否かを判定する（Ｓ１１５）。ここでは、ステップＳ６９（図１０）において設定された撮影枚数の変数ｍが０になったか、言い換えると予め設定された静止画撮影枚数分、撮影が完了したか否かを判定する。この判定の結果、変数ｍが０になった場合には、予定された静止画撮影が完了したことから、元のフロー（図１０のＳ８９）に戻る。
【０１４７】
一方、ステップＳ１１５における判定の結果、ｍ＝０でない場合には、測温を行う（Ｓ１１７）。ステップＳ１０１において、細胞観察装置１内の初期温度を測定しているが、撮像センサ１２ａ、モータ５３、５８等種々の電子機器が作動し発熱することによって、細胞観察装置１内の温度やインキュベータ１００内の細胞観察装置１の周辺の温度が上昇していることから、ステップＳ１０１と同様に測温を行う。この時、測定された温度をtempとする。なお、この測定された細胞観察装置１内の温度の代わりに、細胞培養容器８０内の試料８１（細胞）の温度を推定し、推定温度をtempとしてもよい。細胞培養容器８０内の試料８１（細胞）の温度は、細胞観察装置１内の温度とインキュベータ１００内の設定された一定温度の中間の温度になると推定される。このような事情を考慮して、予め記憶部７１に記憶された推定用の演算式を用いて試料８１（細胞）の温度を推定することが望ましい。
【０１４８】
測温すると、次に、temp−temp0≧閾値Ｈか否かを判定する（Ｓ１１９）。温度tempはステップＳ１１７で測定された直近の温度であり、温度temp0はステップＳ１０１において測定された初期温度である。この差分が、図７に示す閾値Ｈよりも大きいか否かを判定する。
【０１４９】
ステップＳ１１９における判定の結果、temp−temp0が閾値Ｈ以上の場合には、冷却を３０分間、行う（Ｓ１２７）。この場合は、図７の温度変化曲線Ｌ１に相当する場合であり、直近の温度がかなり高温であったことから、直ちに静止画撮影動作を中止し、細胞観察装置１内の各部を冷却させる。細胞観察装置１内の各部の動作を停止することにより、次第に細胞観察装置１内の温度やインキュベータ１００内の細胞観察装置１の周囲の温度が低下する。つまり、細胞培養容器８０内の試料８１の温度は、インキュベータ１００内のねらいの設定温度に近づくことになる。そして、３０分の冷却期間が経過すると、ステップＳ１０５に戻る。
【０１５０】
一方、ステップＳ１１９における判定の結果、temp−temp0が閾値Ｈ未満の場合には、次に、タイマ１が１０分になったか否かについて判定する（Ｓ１２１）。ここでは、ステップＳ１０５において計時動作を開始したタイマ１が１０分になったか否かを判定する。この判定の結果、１０分が経過していない場合には、ステップＳ１０７に戻る。
【０１５１】
一方、ステップＳ１２１における判定の結果、１０分が経過した場合には、閾値１≧temp-temp0≧閾値Lか否かを判定する（Ｓ１２３）。温度tempはステップＳ１１７で測定された直近の温度であり、温度temp0はステップＳ１０１において測定された初期温度である。この差分が、図７に示す閾値Ｌと閾値１の間にあるか否かを判定する。
【０１５２】
ステップＳ１２３における判定の結果、閾値１≧temp-temp0≧閾値Lでない場合には、ステップＳ１０７に戻る。この場合は、図７において、温度変化曲線Ｌ２またはＬ５に相当する。温度変化曲線Ｌ２に相当する場合には、ステップＳ１１９において差分が閾値Ｈを超えた時点で３０分間の冷却動作を開始する。また温度変化曲線Ｌ５に相当する場合には、細胞観察装置１内の温度上昇やインキュベータ１００内の細胞観察装置１の周囲の温度上昇がかなり低いことから、細胞培養容器８０内の試料８１（細胞）の温度はほぼインキュベータ１００のねらいの設定温度に維持されていると考えられる。したがって、冷却は特に必要ないので、そのまま静止画撮影を続行する。
【０１５３】
一方、ステップＳ１２３における判定の結果、閾値１≧temp-temp0≧閾値Lの場合には、短縮された冷却を行う（Ｓ１２５）。この場合は、図７において、温度変化曲線Ｌ３またはＬ４に相当する。温度変化が閾値１と閾値Ｌの間にあることから、静止画撮影動作を中止し、短時間の間だけ冷却させる。冷却期間としては、閾値１と閾値Ｌを考慮して３０分より短い時間であればよい。冷却期間が経過すると、ステップＳ１０５に戻る。
【０１５４】
このように、バッチ［ｉ］のフローにおいては、細胞観察装置１内の温度やインキュベータ１００内の細胞観察装置１の周囲の温度に応じて、冷却開始のタイミング（Ｓ１１９→Ｓ１２７、Ｓ１２３→Ｓ１２５）を変更し、また冷却期間を変更している（Ｓ１２５、Ｓ１２７）。このため、インキュベータ１００内で細胞観察装置１を動作させることによって試料８１（細胞）の温度の変化があっても、この温度変化を一定範囲内に収めることができ、細胞培養に最適な環境を提供することができる。
【０１５５】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、撮像部の撮像位置を変更し（例えば、図１１のＳ１０７参照）、観察装置の内部の温度を計測し（例えば、図１１のＳ１０１、Ｓ１１７参照）、試料を配置する容器の情報を入力し（例えば、図１０のＳ６５参照）、撮像部の撮像位置と、撮像部の動作を制御するにあたって、像部の撮像位置の変更と撮像部の撮像動作を繰り返し実行する稼働シーケンスを実行させ（例えば、図１１のＳ１１７〜Ｓ１１１参照）、計測される温度、または推定される温度が所定の閾値を越えると稼働シーケンスを停止させ、撮像部の撮像位置の変更と撮像動作を実行しない状態を所定時間だけ継続する休止シーケンスに移行している（例えば、図１１のＳ１１９Ｙｅｓ→Ｓ１２７、Ｓ１２３Ｙｅｓ→Ｓ１２５参照）。このため、試料（細胞）に及ぼす温度上昇について考慮して、所定の範囲内に温度を維持しながら撮像部によって画像を取得することができる。また、容器の情報に基づいて閾値または所定時間を変更するようにすれば、より精度の高い温度管理を行うことができる。
【０１５６】
なお、本発明の一実施形態においては、図７に示す標準時間（図１１のＳ１２１参照）として１０分とし、また図７における冷却期間として３０分（図１１のＳ１２７参照）を採用したが、この時間は例示であり、インキュベータ、細胞、細胞培養容器、細胞観察装置等の特性に応じて適宜変更してもよい。
【０１５７】
また、図７や図１１においては閾値Ｌ、閾値１、閾値Ｈの３種類の閾値を採用した例について説明した。しかし、閾値Ｌと閾値Ｈの２種類とし、閾値Ｈに達したら、即冷却し、１０分後に閾値Ｌ以上なら冷却する等の制御を行ってもよい。また、更に閾値を増やして制御するようにしてもよい。
【０１５８】
またＣＰＵ６０の内部のＬＤモータ制御部６１等は、プログラムによってソフトウエア的に実現したが、これらの全部または一部をＣＰＵ６０とは別体のハードウエア回路で構成してもよく、また別体のＣＰＵによって実現するようにしてもよい。また、これらをヴェリログ（Verilog）によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のソフトを利用したハードウエア構成を利用してもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
【０１５９】
また、本発明の一実施形態においては、測定対象として、容器８０内の培地で培養された試料８１（細胞）を例に挙げて説明したが、これに限らず、撮像部を所定範囲内で移動させながら撮像し、測定する際の対象部であれば、これに限られない。通信方法も無線通信に限る必要はなく、有線通信でもよい。この他、製品の出来栄え検査、部品や実装の出来栄え検査、移動制御と撮影制御を組み合わせて行う遠隔撮影、検査システムや装置や方法であれば、本実施形態の応用が可能である
【０１６０】
また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。
【０１６１】
また、本発明の一実施形態においては、図３および図４のフローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明したが、処理手順は、順番を変えてもよく、また、いずれかのステップを省略してもよく、ステップを追加してもよく、さらに各ステップ内における具体的な処理内容を変更してもよい。
【０１６２】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【０１６３】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１６４】
１・・・細胞観察装置、１０・・・カメラ部、１１ａ・・・フォーカスレンズ、１２ａ・・・撮像センサ、１２ｂ・・・ＬＤモータ、１２ｃ・・・フォーカスレンズ基準値検出部、１３・・・ＬＥＤ、１８・・・無線通信装置、２９・・・表示部、３１・・・アクチュエータ、３１ａ・・・Ｙアクチュエータ、３１ｂ・・・Ｘアクチュエータ、３２ａ・・・Ｙ送りネジ、３２ｂ・・・Ｘ送りネジ、３３・・・移動制御部、４０・・・天板、４２・・・外装体、４３・・・内蔵センサ、４３ａ・・・装置内温度センサ、５０・・・ＸＹステージ部、５１・・・ＬＤモータドライバ、５２・・・Ｘステージ駆動機構、５３・・・Ｘステージモータ、５４・・・Ｘステージモータドライバ、５５・・・Ｘステージ基準位置検出部、５６・・・Ｙステージ基準位置検出部、５７・・・Ｙステージモータドライバ、５８・・・Ｙステージモータ、５９・・・Ｙステージ駆動機構、５９ａ・・・ＬＥＤ駆動回路、６０・・・ＣＰＵ、６１・・・ＬＤモータ制御部、６２・・・ＸＭＴ制御部、６３・・・画像処理部、６４・・・ＹＭＴ制御部、６５・・・ＬＥＤ制御回路７１・・・記憶部、７２・・・ケーブル、７３・・・電源、７４・・・操作部、７５・・・表示部、８０・・・細胞培養容器、８１・・・試料、８２・・・容器、８２ａ・・・容器本体部、８２ｂ・・・首部、８２ｃ・・・蓋、８２ｄ・・・係止部、８３・・・容器、８４・・・容器、８４ａ・・・凹部、１００・・・インキュベータ、２１０・・・細胞観察主制御装置、２２０・・・細胞観察副制御装置、２２０・・・操作部、２２８・・・通信部、２３０・・・表示装置、２４０・・・入力装置
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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