(57)【要約】【課題】培養に適した環境において簡易な構成で生体試料を撮像すること。【解決手段】撮像装置１００は、培養皿１５、光源３及び撮像素子４を有する。培養皿１５は、内部に生体試料１４が配置され、外部から生体試料１４の光学観察が可能に構成される。光源３は、培養皿１５を照明することができる。撮像素子４は、培養皿１５を介して光源３と対向して配置される。撮像素子４は、光源３で照明された生体試料１４を３倍以下の倍率で撮像する。【選択図】図３
2015029461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に生体試料が配置され、外部から前記生体試料の光学観察が可能に構成された試料保持手段と、
前記試料保持手段を照明する光源と、
前記試料保持手段を介して前記光源と対向して配置され、前記光源で照明された前記生体試料を３倍以下の倍率で撮像する撮像手段と、を備える、
撮像装置。
【請求項２】
複数の前記撮像手段が第１の面上に配置され、
複数の前記光源が、前記複数の撮像手段のそれぞれに対応するように配置される、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
１又は２以上の試料保持手段は、前記生体試料が流動するフローセルとして構成されるマイクロ流路が形成され、
前記マイクロ流路の複数箇所が観察できる位置に、前記複数の前記撮像手段の全部又は一部が配置される、
請求項３に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記試料保持手段内の前記生体試料と前記撮像手段との間の距離は１ｍｍ以下であり、
１つの前記撮像手段に対して前記光源である第１の光源及び第２の光源が設けられ、
前記第１の光源で照明した場合に前記１つの撮像手段が取得する像が、前記第２の光源で照明した場合に前記１つの撮像手段が取得する像に対して、前記１つの撮像手段の画素の略半分だけ位置が異なり、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記試料保持手段と前記撮像手段との間に配置され、前記生体試料の像を前記撮像手段に結像させる光学系を更に備える、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサである、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の生物学研究、創薬研究、将来のＥＳ（Embryonic Stem）細胞やｉＰＳ細胞の臨床応用などの分野では、刻々と変化する細胞や生体組織を長時間継続して観察、記録することが重要になってきている。例えば、様々な薬剤に対する細胞の応答は、いつ、どのようにして起こるか予想できない。また、ＥＳ細胞やｉＰＳ細胞の分化の制御には、経時的に変化する細胞の状態に合わせて、細かく培養条件を変化させる必要がある。そのため、細胞や生体組織の経時的な観察が不可欠である。
【０００３】
一般に、このような細胞や生体組織の経時観察には、光学顕微鏡が用いられる。しかし、通常の光学顕微鏡では、細胞の活性を保ちながら観察を行うことができない。そのため、細胞や生体組織の活性を保つため、光学顕微鏡に細胞や生体組織の培養条件を維持できる培養装置を組み合わせて観察する手法が用いられる。
【０００４】
このような手法として、小型の培養インキュベーターを光学顕微鏡のステージに設置し、その内部に細胞培養皿を固定する手法が提案されている（特許文献１）。この手法では、ステージの細胞培養皿内の細胞や生体組織の活性を保ちつつ観察することができる。また、光学顕微鏡システム全体を細胞培養に適した場所（インキュベーター内）に設置する手法も提案されている（非特許文献１）。
【０００５】
他に、レンズアレイを用いて２５０倍〜４５０倍程度の高倍率観察を行う手法も提案されている（非特許文献２）。この手法では、レンズアレイの各レンズに対応するように複数の照明用発光ダイオードが設けられる。この手法では、レンズアレイの各レンズによる像が重複しないように照明のオン／オフを行い、かつ、像を最適に取得できるように結像光学系を最適化し、像を画像センサに導く。
【０００６】
また、マイクロレンズアレイを用いて取得した像を一括して１個の画像センサで撮像する手法も提案されている（非特許文献３）。この手法では、ステージ上に設置した試料を移動させて、広範囲あるいは複数の試料を観察することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２５９４３０号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「インキュベータ蛍光顕微鏡 LCV110」、[online]、オリンパス株式会社、［平成２５年６月２７日検索］、インターネット<URL: http://www.olympus.co.jp/jp/lisg/bio-micro/product/lcv110/>
【非特許文献２】Brian McCall et al., “Toward a low-cost compact array microscopy platform for detection of tuberculosis”, 2011, Elsevier Ltd., Tuberculosis 91, pp.S54-S60
【非特許文献３】Antony Orth et al., “Gigapixel fluorescence microscopy with a water immersion microlens array”, 28 January 2013, OPTICS EXPRESS, Vol. 21, No. 2, PP.2361-2368
【非特許文献４】Wahbe Bishara et al., “Lensfree on-chip microscopy over a wide fieldof-view using pixel super-resolution”, 24 May 2010, OPTICS EXPRESS, Vol. 18, No. 11, PP.11181-11191
【非特許文献５】Guoan Zheng et al., “The ePetri dish, an on-chip cell imaging platform based on subpixel perspective sweeping microscopy (SPSM)”, October 11 , 2011, PNAS, vol. 108, No. 41, pp.16889-16894
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、発明者は、上述の手法には以下に示す問題点が有ることを見出した。特許文献１の手法では、光学顕微鏡の観察ステージに培養インキュベーターを１個ずつ設置する必要が有る。そのため、観察の際には培養インキュベーターを培養に適した環境から取り出さねばならず、培養インキュベーター内の細胞などに悪影響を及ぼしてしまう。
【００１０】
これに対し、非特許文献１の手法では、光学顕微鏡システム全体を培養に細胞培養に適した環境にいれるため、特許文献１が抱える問題は解消できる。しかし、光学顕微鏡システムを内包できる大きな恒温槽などを用意する必要が有り、観察できる試料の大きさに対してシステムが過大である。そのため、このシステムには、大きな運用コストが必要となってしまう。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、培養に適した環境において簡易な構成で生体試料を撮像することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様である撮像装置は、内部に生体試料が配置され、外部から前記生体試料の光学観察が可能に構成された試料保持手段と、前記試料保持手段を照明する光源と、前記試料保持手段を介して前記光源と対向して配置され、前記光源で照明された前記生体試料を３倍以下の倍率で撮像する撮像手段と、を備えるものである。これにより、簡易な構成で生体試料の培養環境を維持したまま、生体試料の撮像を行うことができる。
【００１３】
本発明の第２の態様である撮像装置は、上記の撮像装置であって、複数の前記撮像手段が第１の面上に配置され、複数の前記光源が、前記複数の撮像手段のそれぞれに対応するように配置されるものである。これにより、構成で複数の生体試料の培養環境を維持したまま、複数の生体試料の撮像を一括して行うことができる。
【００１４】
本発明の第３の態様である撮像装置は、上記の撮像装置であって、１又は２以上の試料保持手段は、前記生体試料が流動するフローセルとして構成されるマイクロ流路が形成され、前記マイクロ流路の複数箇所が観察できる位置に、前記複数の前記撮像手段の全部又は一部が配置される、これにより、生体試料の培養環境を維持したまま、フローセル中を流れる生体試料の撮像を連続的に行うことができる。
【００１５】
本発明の第４の態様である撮像装置は、上記の撮像装置であって、前記試料保持手段内の前記生体試料と前記撮像手段との間の距離は１ｍｍ以下であり、１つの前記撮像手段に対して前記光源である第１の光源及び第２の光源が設けられ、前記第１の光源で照明した場合に前記１つの撮像手段が取得する像が、前記第２の光源で照明した場合に前記１つの撮像手段が取得する像に対して、前記１つの撮像手段の画素の略半分だけ位置が異なるものである。これにより、生体試料の培養環境を維持したまま、生体試料の撮像をレンズレスで行うことができる。
【００１６】
本発明の第５の態様である撮像装置は、上記の撮像装置であって、前記試料保持手段と前記撮像手段との間に配置され、前記生体試料の像を前記撮像手段に結像させる光学系を更に備えるものである。これにより、生体試料の像を所定の倍率で撮像手段に結像させることができる。
【００１７】
本発明の第６の態様である撮像装置は、上記の撮像装置であって、前記撮像手段は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサである。これにより、生体試料の撮像を行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、培養に適した環境において簡易な構成で生体試料を撮像することができる。
【００１９】
本発明の上述及び他の目的、特徴、及び長所は以下の詳細な説明及び付随する図面からより完全に理解されるだろう。付随する図面は図解のためだけに示されたものであり、本発明を制限するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１にかかる撮像装置１００の外観の例を模式的に示す斜視図である。
【図２】上部筐体１と下部筐体２とを分離した場合の撮像装置１００の例を模式的に示す斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における撮像装置１００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。
【図４】実施の形態１にかかる撮像装置１００の使用態様例を模式的に示す図である。
【図５Ａ】実施の形態２にかかる撮像装置２００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。
【図５Ｂ】撮像装置２００の変形例である撮像装置２０１の断面構成の例を模式的に示す断面図である。
【図６】実施の形態３にかかる撮像装置３００の外観の例を模式的に示す斜視図である。
【図７】実施の形態３にかかる撮像装置３００の上部筐体３１を除去した場合の例を示す斜視図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における撮像装置３００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。
【図９】実施の形態４にかかる撮像装置４００の外観の例を模式的に示す斜視図である。
【図１０】実施の形態４にかかる撮像装置４００の上部筐体４１を除去した場合の例を示す斜視図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線における撮像装置４００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。
【図１２】実施の形態５にかかる撮像装置５００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。
【図１３】撮像装置５００の光源を複数化した変形例である撮像装置５０１の断面構成の例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
【００２２】
実施の形態１
まず、実施の形態１にかかる撮像装置１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかる撮像装置１００の外観の例を模式的に示す斜視図である。撮像装置１００は、上部筐体１と下部筐体２とが成す箱の内部に、生体試料及び生体試料の撮像に必要な機器が内包されている。また、以降では、説明の都合上、撮像装置１００の正面に平行な方向をＸ方向とする。撮像装置１００の正面に垂直な方向（すなわち、Ｘ方向に垂直な方向）をＹ方向とする。撮像装置１００の上面及び下面に垂直な方向（すなわち、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向）をＺ方向とする。
【００２３】
図２は、上部筐体１と下部筐体２とを分離した場合の撮像装置１００の例を模式的に示す斜視図である。撮像装置１００は、細胞や生体組織を内包する培養皿１５を内部に格納可能に構成される。培養皿１５は、内部の生体試料を保持し、生体試料を外部から光学的に観察することが可能な試料保持手段である。なお、試料保持手段は、内部に保持した生体試料を外部から光学的に観察することが可能であるならば、培養皿に限定されるものではない。
【００２４】
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における撮像装置１００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。撮像装置１００は、上部筐体１、下部筐体２、光源３、撮像素子４、レンズ５及び制御部６を有する。
【００２５】
上部筐体１は、下部筐体２上に配置され、下部筐体２と一体となって内部が中空の箱を構成する。なお、上部筐体１と下部筐体２とは、着脱が可能である。上部筐体１及び下部筐体２は、樹脂や金属などの材料で作製することができる。なお、上部筐体１と下部筐体２とには、撮像装置１００の内部に空気を供給するための通気口８が穿たれている。なお、通気口８の位置及び個数は例示にすぎず、この例に限られるものではない。
【００２６】
上部筐体１の内側の天井面１１には、光源３が設けられる。光源３は、例えば発光ダイオードや小型のランプを用いることができる。光源３は、天井面１１の中央に配置されることが望ましいが、配置場所はこれに限られない。
【００２７】
下部筐体２の上部には、例えば切欠き部１３が設けられ、生体試料１４を培養するための培養皿１５を支持することができる。
【００２８】
下部筐体２の内側の底面１２上には、撮像素子４が撮像手段として設けられる。撮像素子４は、例えば高解像度のＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ（例えば、ピクセルサイズ１μｍ程度、画素数１６００万程度）などを用いることができる。生体試料１４は、１又は複数の細胞を含むが、これらの細胞の大きさは１０〜２０μｍ程度である。したがって、ピクセルサイズ１μｍ程度の撮像素子４を用いることで、細胞の像を得ることができる。なお、ここでは、撮像手段としてＣＭＯＳイメージセンサを例示したが、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの２次元平面に多数の画素が配置された他の撮像素子を用いることも可能である。
【００２９】
レンズ５は、撮像素子４と培養皿１５との間に位置するように、下部筐体２に固定される。レンズ５は、培養皿１５内の生体試料１４の像を、撮像素子４上に結像させる。レンズ５は、倍率が１〜３倍程度の低倍率レンズを用いる。
【００３０】
制御部６は、光源３及び撮像素子４を制御する。制御部６は、撮像素子４が撮像した画像や映像のデータを、有線通信又は無線通信により、撮像装置１００の外部へ送信する。また、制御部６は、有線通信又は無線通信により受領した外部からの指令に応じて、撮像素子４を制御し、光源３をオン／オフすることができる。
【００３１】
なお、光源３、撮像素子４、制御部６には電源が必要であるが、撮像装置１００にバッテリーを設けて電源としてもよいし、撮像装置１００の外部に電源を設けてもよい。
【００３２】
本構成では、撮像素子４を培養皿１５に近接させ、かつ低倍率での撮像を行うので、通常の光学顕微鏡のような大型かつ複雑な光学系を用いる必要がない。したがって、本構成によれば、撮像装置の寸法を小型化することが可能となる。
【００３３】
なお、撮像装置１００の小型の観点からは、撮像素子４の撮像倍率は、３倍以下とすることが適している。これにより、数十倍〜数百倍の高倍率で観察するための光学顕微鏡に設けられる大型の結像光学系を用いる必要がなく、撮像装置の小型化を実現することができる。
【００３４】
以上説明したように、撮像装置１００の小型化が可能なことより、撮像装置１００は特有の態様で使用することができる。図４は、実施の形態１にかかる撮像装置１００の使用態様例を模式的に示す図である。図４に示すように、撮像装置１００は、細胞を含む生体試料の培養に適した環境を維持できる恒温槽１００１内に安置することができる。また、恒温槽１００１の内部に撮像装置１００を置いたまま恒温槽１００１を密閉したとしても、撮像装置１００の制御部６は、例えば無線通信手段１００３により、外部の制御コンピュータ１００２と通信できる。よって、この場合でも、撮像装置１００は、制御コンピュータ１００２からの指令を受領し、又は、撮像データを制御コンピュータ１００２へ送ることができる。
【００３５】
このように、寸法を小型化できることを利用して、通常使用することができる恒温槽等の内部に撮像装置１００を配置することが可能である。よって、観察のたびに生体試料を培養に適した環境外に取り出す必要はない。その結果、培養に適した環境を維持したまま、生体試料を観察することが可能となる。
【００３６】
さらに、撮像装置１００で取得した像は、例えば外部のコンピュータ（例えば図４の制御コンピュータ１００２）によって、所望の画像処理を行うことができる。これにより、撮像した像に収差などの影響があったとしても、画像処理により収差を補正することができる。これは、撮像装置の小型化を追求するに当たり、画像処理により補正可能な収差な収差を許容できることを意味する。つまり、補正可能な範囲であれば、収差の影響を懸念することなく、撮像素子の小型化を行うことが可能である。
【００３７】
実施の形態２
次に、実施の形態２にかかる撮像装置２００について説明する。撮像装置２００の外観は、図１に示す撮像装置１００の外観と同様であるので、説明を省略する。図５Ａは、実施の形態２にかかる撮像装置２００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。図５Ａは、図３の撮像装置１００の断面と同様の位置における撮像装置２００の断面を示している。撮像装置２００は、実施の形態１にかかる撮像装置１００にアクチュエータ７を追加した構成を有する。
【００３８】
アクチュエータ７は、下部筐体２と撮像素子４との間に配置される。アクチュエータ７は、撮像素子４を駆動することで、撮像素子４と培養皿１５との間の距離（Ｚ方向の距離）を変化させることができる。
【００３９】
本構成によれば、撮像素子４での撮像時の焦点位置を深さ方向（Ｚ方向）に変化させることができる。よって、焦点位置を変化させながら複数回の撮像を行い、像を制御部６又は外部の計算機で合成することにより、より明瞭な像を得ることができる。
【００４０】
更に、撮像倍率を１倍にできれば、より有利な構成をとり得る。図５Ｂは、撮像装置２００の変形例である撮像装置２０１の断面構成の例を模式的に示す断面図である。撮像装置２０１は、撮像装置２００のレンズ５を、１倍のレンズアレイ９に置換した構成を有する。撮像装置２０１のその他の構成は、撮像装置２００と同様であるので、説明を省略する。
【００４１】
レンズアレイ９は、Ｘ方向及びＹ方向の一方又は双方に複数の１倍のレンズが配列された構成を有する。図５Ｂでは、Ｘ方向に３つの１倍レンズ９ａ、９ｂ及び９ｃが配列されている例について示している。なお、配列されるレンズの個数は、この例に限られるものではない。このように、小さなレンズを複数個用いてレンズアレイを構成する場合、レンズ５（図５Ａ）を用いる場合と比べて、広い視野角確保することができる。また、開口数の小さなレンズを用いてレンズアレイを構成できるので、撮像装置の小型の観点から、より有利である。
【００４２】
実施の形態３
次に、実施の形態３にかかる撮像装置３００について説明する。撮像装置３００は、複数の撮像ユニットが並列配置された構成を有する。図６は、実施の形態３にかかる撮像装置３００の外観の例を模式的に示す斜視図である。撮像装置３００は、上部筐体３１と下部筐体３２とが成す箱の内部に、生体試料及び生体試料の撮像に必要な機器が内包されている。
【００４３】
図７は、実施の形態３にかかる撮像装置３００の上部筐体３１を除去した場合の例を示す例斜視図である。撮像装置３００の下部筐体３２には、細胞や生体組織を内包する、いわゆるウェルプレート１６（または、マイクロプレートもしくはマイクロウェルプレートとも呼ばれる）が載置される。ウェルプレート１６には、内部に仕切りが設けられ、試料を配置する領域がマトリックス上に配置されている。ここでは、一例として、ウェルプレート１６に６行６列の合計３６個を試料配置領域が形成されているものとする。
【００４４】
図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における撮像装置３００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。撮像装置３００は、複数の撮像セル３０１がマトリックス状に形成されている。撮像セル３０１は、それぞれ実施の形態１にかかる撮像装置１００と同様の構成を有する。つまり、複数の撮像セル３０１の上部筐体１が一体となって上部筐体３１を形成する。複数の撮像セル３０１の下部筐体２が一体となって下部筐体３２を形成する。撮像セル３０１のそれぞれには、マイクロプレートのウェルが１個ずつ配置される。換言すれば、撮像装置３００は、複数の撮像装置１００が一体化した構成を有するものとして理解できる。
【００４５】
制御部６は、複数の撮像セル３０１で撮像した映像データを一括管理する。
【００４６】
本構成は小型の撮像装置１００を束ねた構成であるので、用途に合わせて撮像セル３０１の個数を選択することで、撮像装置３００を丸ごと恒温槽などの中に安置することができる。これにより、複数の生体試料を一括して同時に観察することが可能となる。
【００４７】
本実施の形態では、ウェルプレートを用いる例について説明したが、仕切がない大きな１つの培養皿を載置してもよい。
【００４８】
実施の形態４
次に、実施の形態４にかかる撮像装置４００について説明する。撮像装置４００は、実施の形態３にかかる撮像装置３００の変形例である。図９は、実施の形態４にかかる撮像装置４００の外観の例を模式的に示す斜視図である。撮像装置４００は、撮像装置３００の上部筐体３１と下部筐体３２とを、それぞれ上部筐体４１と下部筐体４２とに置換した構成を有する。また、撮像装置４００には、後述する流入口４７及び排出口４８が設けられる。なお、排出口４８は、図９では図示していない。
【００４９】
図１０は、実施の形態４にかかる撮像装置４００の上部筐体４１を除去した場合の例を示す斜視図である。また、撮像装置４００の内部には、フローサイトメトリー等に用いられるマイクロ流路４６（図１０では不図示）が形成されたフローセル４５が配置される。フローセル４５は、試料保持手段の一例である。生体試料は、マイクロ流路４６（図１０では不図示）内を流動する。フローセル４５には、撮像装置４００の外部から流入口４７を介して生体試料が導入される。また、排出口４８を介して、フローセル４５から撮像装置４００の外部へ生体試料が排出される。撮像装置４００のその他の構成は撮像装置３００と同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
図１１は、図９のＸＩ−ＸＩ線における撮像装置４００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。図１１に示すように、マイクロ流路４６の延伸方向（Ｘ方向）に複数の撮像セル３０１が配置されることとなる。よって、マイクロ流路内を流れる生体試料４９を、流速に同期して、連続的に観察することが可能である。
【００５１】
実施の形態５
次に、実施の形態５にかかる撮像装置５００について説明する。撮像装置５００は、実施の形態１にかかる撮像装置１００の変形例である。撮像装置５００の外観は、撮像装置１００の外観と同様であるので、説明を省略する。図１２は、実施の形態５にかかる撮像装置５００の断面構成の例を模式的に示す断面図である。図１２は、図３の撮像装置１００の断面と同様の位置における撮像装置５００の断面を示している。
【００５２】
撮像装置５００では、撮像装置１００に比べて切欠き部１３が下方に設けられている。このため、培養皿１５は、撮像素子４に近接して配置されることとなる。そのため、生体試料１４と撮像素子４とが近接することとなる。例えば、生体試料１４と撮像素子４との距離Ｗ２は、１ｍｍ以下である。一方、生体試料１４と光源３は、撮像装置１００と比べて離隔することとなる。
【００５３】
本構成では、生体試料１４と撮像素子４とを近接させることで、レンズ５がなくとも、生体試料１４の像を撮像素子４に結像させることが可能である。これにより、いわゆるレンズレス撮像を実現することができる。その結果、レンズを除去することによる撮像装置の小型化、低コスト化の観点から有利である。
【００５４】
また、撮像装置５００の光源を複数化することもできる。図１３は、撮像装置５００の光源を複数化した変形例である撮像装置５０１の断面構成の例を模式的に示す断面図である。複数の光源は、例えば紙面水平方向（図１３のＸ方向）又は紙面に垂直な方向（図１３のＸ方向及びＺ方向に垂直な方向、すなわち、紙面手前側と紙面奥側を結ぶ方向であるＹ方向）に並んで配置される。また、複数の光源は、Ｘ方向及びＹ方向に、アレイ状に配置されてもよい。複数の光源には、例えば、ＬＥＤアレイや光ファイバアレイを用いることができる。図１３では、光源３ａ及び３ｂがＸ方向に並んで配置される例を示している。
【００５５】
光源３ａと光源３ｂとは、択一的にオンとなる。そして、光源３ｂで照明した場合に撮像素子４が取得する像が、光源３ａで照明した場合に撮像素子４が取得する像に対して、撮像素子４の画素の半分程度だけＸ方向に変位するように、光源３ａ及び光源３ｂが配置される。これにより、いわゆるサブピクセル結像光軸制御（非特許文献４及び５）のもとで、高解像のレンズレス撮像を行うことができる。
【００５６】
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００５７】
上述の実施の形態３及び４にかかる撮像装置にも、実施の形態２にかかるアクチュエータ７を組み込むことが可能である。また、上述の実施の形態３及び４にかかる撮像装置についても、実施の形態５にかかる撮像装置と同様に、レンズレス撮像を行う構成とすることが可能である。
【００５８】
上述の実施の形態では、撮像装置が生体試料を撮像する例について説明したが、これは例示に過ぎない。すなわち、上述の実施の形態にかかる撮像装置の撮像対象物は、生体試料に限られず、他の試料の撮像を妨げるものではない。また、生体試料を含む各種試料の撮像は、静止画像及び動画の一方又は双方を取得することが可能である。また、生体試料を含む各種資料の観察方法としては、散乱像、反射像、明視野像、暗視野像、位相差観察及び蛍光観察など、光学観察で用いられる様々な観察方法を適用できる。さらに、これらの様々な観察方法を単一で、或いは複数個組み合わせて適用することができる。
【００５９】
上述の実施の形態において、撮像装置を安置する恒温槽等や培養皿を含む試料保持手段内の培養環境（例えば、温度、湿度、二酸化炭素濃度、薬剤の種類や濃度、培養液の種類など）を変化させながら、生体試料の撮像を行うことも可能である。これにより、培養環境の変化に伴う生体試料の変化を連続的に観察することが可能となる。また、大量の試料を同一環境におきつつ、同時、また任意のタイミングで観察することができるようになる。
【符号の説明】
【００６０】
１、３１、４１  上部筐体
２、３２、４２  下部筐体
３  光源
４  撮像素子
５、９ａ、９ｂ、９ｃ  レンズ
６  制御部
７  アクチュエータ
８  通気口
９  レンズアレイ
１１  天井面
１２  底面
１３  切欠き部
１４、４９  生体試料
１５  培養皿
１６  ウェルプレート
４５  フローセル
４６  マイクロ流路
４７  流入口
４８  排出口
１００、２００、３００、４００、５００、５０１  撮像装置
３０１  撮像セル
１００１  恒温槽
１００２  制御コンピュータ
１００３  無線通信手段
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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