(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器を保持する容器保持部と、
前記容器保持部に保持される前記培養容器の前記内底部に向けて照明光を出射する照明部と、
前記照明光のうち前記側壁部を透過して前記内底部に貯留された培養液に入射する光が進む光路上に配置される偏光部材と、
前記内底部を挟んで前記照明部の反対側に配置されて前記内底部を透過してくる光を受光して前記培養液で培養される生物試料の画像を撮像する撮像部とを備え、
前記容器保持部は、前記内底部を透過してくる光を前記撮像部に通過自在に前記培養容器を支持する支持部材を有し、
前記偏光部材は、前記支持部材に支持される前記培養容器の前記側壁部を取り囲むように前記支持部材に設けられる
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器を保持する容器保持部と、
前記容器保持部に保持される前記培養容器の前記内底部に向けて照明光を出射する照明部と、
前記照明光のうち前記側壁部を透過して前記内底部に貯留された培養液に入射する光が進む光路上に配置される偏光部材と、
前記内底部を挟んで前記照明部の反対側に配置されて前記内底部を透過してくる光を受光して前記培養液で培養される生物試料の画像を撮像する撮像部とを備え、
前記偏光部材は前記培養容器の前記側壁部の外周面に設けられる偏光層である
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置であって、
前記偏光部材はｓ偏光成分を有する偏光光を作り出す撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置であって、
前記偏光部材は、ｓ偏光成分が５０％以上の偏光光を作り出す撮像装置。
【請求項５】
底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器を、照明部と撮像部との間に配置する工程と、
前記照明部から前記培養容器の前記内底部に向けて照明光を出射する工程と、
前記照明光のうち前記側壁部を透過して前記内底部に貯留された培養液に入射する側壁入射光の光路上で前記側壁入射光を偏光して偏光光を作り出し、前記側壁部に入射する工程と、
前記内底部を透過してくる光を受光して前記培養液で培養される生物試料の画像を撮像する工程とを備え、
前記培養容器は前記内底部を透過してくる光を前記撮像部に通過自在に支持部材で支持され、
前記偏光光は前記支持部材に支持される前記培養容器の前記側壁部を取り囲むように前記支持部材に設けられた偏光部材で作り出される
ことを特徴とする撮像方法。
【請求項６】
底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器を、照明部と撮像部との間に配置する工程と、
前記照明部から前記培養容器の前記内底部に向けて照明光を出射する工程と、
前記照明光のうち前記側壁部を透過して前記内底部に貯留された培養液に入射する側壁入射光の光路上で前記側壁入射光を偏光して偏光光を作り出し、前記側壁部に入射する工程と、
前記内底部を透過してくる光を受光して前記培養液で培養される生物試料の画像を撮像する工程とを備え、
前記偏光光は前記培養容器の前記側壁部の外周面に設けられる偏光層で作り出される
ことを特徴とする撮像方法。
【請求項７】
底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器であって、
前記側壁部の外周面に偏光層が設けられることを特徴とする培養容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、培養容器の内底部に貯留される培養液により培養される生物試料を撮像する撮像技術ならびに当該撮像に好適な培養容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療や生物科学の実験においては、例えば生体から取り出した検体組織や、液体またはゲル状の培地で培養した細胞等の生物試料を観察、計測することが行われる。従来、生物試料を撮像目的に応じた適宜の染料で染色し視認性を高めて撮像することが一般に行われてきたが、試料へのダメージを回避するため、染色を行わずに撮像することが必要な場合がある。このような目的の撮像装置の構成例として、本願出願人は、特許文献１を先に開示している。特許文献１に記載の撮像装置では、浅皿型の細胞培養ディッシュ（本発明の「培養容器」の一例に相当にする）の内底部に培養液を貯留し、当該培養液で培養された細胞（以下「接着培養細胞」という）等の生物試料の画像を撮像している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−４５５９８号公報（例えば、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の装置は、散乱光と透過光を利用することで、接着培養細胞等の生物試料であっても、培養容器の中心部では明るくコントラストが高い画像を取得することができる。しかしながら、培養容器の辺縁部、つまり底面部から立設された側壁部付近では、過剰に明るくなってしまい、明瞭な画像を取得することが困難であった。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、培養容器の内底部に貯留される培養液により培養される生物試料を撮像する際に、培養容器の辺縁部に存在する生物試料を良好な画像コントラストで撮像することのできる技術および当該技術に好適な培養容器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】
【０００６】
この発明の第１態様は、撮像装置であって、底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器を保持する容器保持部と、容器保持部に保持される培養容器の内底部に向けて照明光を出射する照明部と、照明光のうち側壁部を透過して内底部に貯留された培養液に入射する光が進む光路上に配置される偏光部材と、内底部を挟んで照明部の反対側に配置されて内底部を透過してくる光を受光して培養液で培養される生物試料の画像を撮像する撮像部とを備え、 容器保持部は、内底部を透過してくる光を撮像部に通過自在に培養容器を支持する支持部材を有し、偏光部材は、支持部材に支持される培養容器の側壁部を取り囲むように支持部材に設けられることを特徴としている。
また、この発明の第２態様は、撮像装置であって、底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器を保持する容器保持部と、容器保持部に保持される培養容器の内底部に向けて照明光を出射する照明部と、照明光のうち側壁部を透過して内底部に貯留された培養液に入射する光が進む光路上に配置される偏光部材と、内底部を挟んで照明部の反対側に配置されて内底部を透過してくる光を受光して培養液で培養される生物試料の画像を撮像する撮像部とを備え、偏光部材は培養容器の側壁部の外周面に設けられる偏光層である
ことを特徴としている。
【０００７】
また、この発明の第３態様は、撮像方法であって、底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器を、照明部と撮像部との間に配置する工程と、  照明部から培養容器の内底部に向けて照明光を出射する工程と、照明光のうち側壁部を透過して内底部に貯留された培養液に入射する側壁入射光の光路上で側壁入射光を偏光して偏光光を作り出し、側壁部に入射する工程と、内底部を透過してくる光を受光して培養液で培養される生物試料の画像を撮像する工程とを備え、培養容器は内底部を透過してくる光を撮像部に通過自在に支持部材で支持され、偏光光は支持部材に支持される培養容器の側壁部を取り囲むように支持部材に設けられた偏光部材で作り出されることを特徴としている。
また、この発明の第４態様は、撮像方法であって、底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器を、照明部と撮像部との間に配置する工程と、  照明部から培養容器の内底部に向けて照明光を出射する工程と、照明光のうち側壁部を透過して内底部に貯留された培養液に入射する側壁入射光の光路上で側壁入射光を偏光して偏光光を作り出し、側壁部に入射する工程と、内底部を透過してくる光を受光して培養液で培養される生物試料の画像を撮像する工程とを備え、偏光光は培養容器の側壁部の外周面に設けられる偏光層で作り出されることを特徴としている。
【０００８】
さらに、この発明の第５態様は、底部の周縁に側壁部が立設されて形成される内底部で培養液を貯留する培養容器であって、側壁部の外周面に偏光層が設けられることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
培養容器は底部と底部の周縁から立設された側壁部とを有し、その内底部に貯留した培養液により生物試料が培養されている。ここで、培養容器の辺縁部、つまり側壁部に隣接した領域では、培養液のメニスカスが形成される。そして、後で詳述するように照明光のうち側壁部を介して培養液に入射してきた光は培養容器の辺縁部で集光して局部的に明るくなる。その結果、上記したように明瞭な画像を取得することが難しくなっていた。これに対し、本発明では、偏光部材や偏光層が設けられ、照明光のうち側壁部を透過して培養液に入射する光、つまり側壁入射光を偏光して偏光光とし、培養液に入射させている。このため、培養容器の辺縁部が過剰に明るくなるのを抑制し、培養容器の辺縁部に存在する生物試料を良好な画像コントラストで撮像可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる撮像装置の第１実施形態の主要構成を示す図である。
【図２】図１の撮像装置の分解斜視図である。
【図３Ａ】第１実施形態におけるメニスカス部分での照明光の軌跡を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】偏光部材を設けずに照明光をそのまま用いたときの照明光の軌跡を模式的に示す図である。
【図４】第２実施形態において偏光部材を設けたことによる作用効果を示すグラフである。
【図５】本発明にかかる撮像装置の第２実施形態の主要構成の分解斜視図である。
【図６】第２実施形態におけるメニスカス部分での照明光の軌跡を模式的に示す図である。
【図７】第２実施形態において偏光部材を設けたことによる作用効果を示すグラフである。
【図８】本発明にかかる撮像装置の第３実施形態の主要構成の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は本発明にかかる撮像装置の第１実施形態の主要構成を示す図である。また、図２は図１の撮像装置の分解斜視図である。以下の説明のために、図１に示すようにＸＹＺ直交座標系を設定する。ここで、ＸＹ平面は水平面を表し、Ｚ軸は鉛直軸を表す。
【００１２】
この撮像装置１は、撮像対象物たる生物試料を担持する浅皿型の細胞培養ディッシュ（以下、単に「ディッシュ」と称する）１０を略水平姿勢に保持する保持ユニット２０を挟んで、その上方に試料を照明する照明ユニット３０、下方に撮像ユニット４０をそれぞれ配置した構造を有するとともに、これら各部の動作を制御する制御ユニット５０を備えている。図１では、装置の内部構造を明示するために、各ユニットを固定するための支持機構や筐体等の図示を省略している。
【００１３】
ディッシュ１０はガラス、ポリスチレン、ポリカーボネートなどの透明材料により形成されており、その代表的な寸法としては、例えば直径が数十ミリメートル、周縁部の高さが数ミリメートル、底面の厚さが１ミリメートル前後であるが、これらの数値に限定されない。この実施形態において用いられるディッシュ１０は、平坦面を有する底部１１と、当該底部１１の周縁に立設された側壁部１２とを有しており、これら底部１１と側壁部１２とで囲まれた内底部１３で培養液を貯留可能となっている。そして、当該培養液に、所定種類、所定量の培地と共に播種され培養された細胞、菌、微生物等の生物試料が予め作成されており、これらの生物試料がこの撮像装置１の撮像対象物となる。例えばディッシュ内底部１３への接着培養により培養された細胞組織等を、撮像対象物とすることができる。
【００１４】
このように構成されたディッシュ１０を位置決め保持するために、保持ユニット２０が設けられている。この保持ユニット２０は底面が円形であるディッシュ１０の外形寸法に合わせた開口が設けられたステージ２１を有している。より詳しくは、ステージ２１は中央部にディッシュ１０の外径より少し大きな開口２１ａが設けられた平板状部材であり、ステージ２１の底面付近で、開口２１ａの内壁面が内側に突出した突起部２１ｂとなっている。ディッシュ１０がステージ２１にセットされると、突起部２１ｂによりディッシュ１０の側壁部１２の下方端部１２ａ（図３Ａ、図３Ｂ参照）が保持される。したがって、ステージ２１に位置決め保持されたディッシュ１０の底部１１は光学的に開放されている。
【００１５】
このステージ２１は図１に示すように制御ユニット５０のステージ駆動制御部５２に連結されている。そして、ステージ駆動制御部５２がステージ２１をＸ方向およびＹ方向に水平移動させることで、ステージ２１に保持されたディッシュ１０を水平方向に２次元的に移動させる。
【００１６】
また、ステージ２１の上面２１ｃ、つまり、照明ユニット３０を向いた面では、開口２１ａを取り囲むように偏光部材６０が立設されており、ステージ２１にセットされたディッシュ１０の側壁部１２を径方向外側より覆う。なお、偏光部材６０を設けた理由および作用効果については、後で図３Ａ、図３Ｂおよび図４を参照して詳述する。
【００１７】
上記のように構成された保持ユニット２０の上方に、照明ユニット３０が配置されている。図１および図２に示すように、照明ユニット３０は、下向きにリング状の光（以下「リング状照明光」という）を出射面３１ａから出射する光源３１を備えている。光源３１は、白色光を出射する発光素子として例えば複数の白色ＬＥＤ（図示省略）がリング状に配置され、各白色ＬＥＤの出射面から出射される白色光がディッシュ１０の内底部１３に向かって集光され、内底部１３を部分的に照明する。この実施形態では、複数の白色ＬＥＤの出射面を含むリング面を出射面３１ａとしている。そして、制御ユニット５０に設けられた光源制御部５３から光源３１に点灯信号が与えられると、光源３１の各白色ＬＥＤが点灯してディッシュ１０の内底部１３を照明する。なお、光源３１からの出射光量および光源３１の消灯も光源制御部５３により制御される。
【００１８】
保持ユニット２０の下方には撮像ユニット４０が配置されている。撮像ユニット４０は、２次元のエリアセンサー４１を有している。そして、ステージ２１に保持されたディッシュ１０の内底部１３のうち照明ユニット３０により照明された領域から出射される光を受光して撮像ユニット４０はディッシュ１０の底面側からみた撮像対象物（生物試料）の２次元画像を部分的に撮像することができる。また、ステージ駆動制御部５２によりディッシュ１０がＸＹ方向に移動される間に上記画像の撮像を繰り返し実行することで、撮像対象物の全体画像を撮像することができる。
【００１９】
ステージ駆動制御部５２の作動によりステージ２１が水平移動する際、照明ユニット３０および撮像ユニット４０は静止している。したがって、これらに対して、ステージ２１に保持されたディッシュ１０のみが移動する。相対的には、ディッシュ１０およびステージ２１に対して、照明ユニット３０および撮像ユニット４０が一体的に、水平方向に走査移動することになる。
【００２０】
撮像ユニット４０から出力される、撮像対象物の像に対応する電気信号は、図示を省略するＡＤコンバーターによりデジタル信号（画像データ）に変換されて制御ユニット５０の画像処理部５４に入力される。画像処理部５４は、得られた画像データに対し種々の画像処理を施す。
【００２１】
制御ユニット５０には画像データを記憶する例えば画像メモリなどの記憶部５５がさらに設けられており、撮像ユニット４０により撮像された画像に対応する画像データや、画像処理部５４により生成された各種の加工画像データやその中間データなどを記憶保存する。
【００２２】
制御ユニット５０には、上記の他に、装置の動作やその制御パラメータ設定に関しユーザや外部装置から与えられる操作入力を受け付ける入力受付部５６と、装置の動作状況や撮像された画像を表示する表示部５７とを備えている。
【００２３】
上記のように構成された撮像装置１では、入力受付部５６を介して与えられるユーザまたは外部装置からの要求に応じて、制御ユニット５０が予め定められた制御プログラムに基づき上記した装置各部を制御して所定の動作を行わせることにより撮像動作を実行する。
【００２４】
ステージ２１に撮像対象物を担持するディッシュ１０をセットする。このとき、ディッシュ１０は、図３Ａに示すように、ステージ２１の突起部２１ｂにディッシュ１０の側壁部１２の下方端部１２ａが係止されることで、ステージ２１に保持される。こうして保持されたディッシュ１０の底部１１の上面、つまり培養液７０を担持する担持面がステージ２１の上面２１ｃと同一高さに位置している。なお、図３Ａ（および後で説明する図３Ｂ）中の符号７１は、培養液７０をディッシュ１０に貯留した際に側壁部１２の内周面側で発生するメニスカスを示している。
【００２５】
ステージ２１へのディッシュ１０のセットが完了すると、ステージ駆動制御部５２を作動させてステージ２１とともにディッシュ１０を水平方向Ｘ、Ｙに移動させながら、撮像ユニット４０による撮像を順次行い、ディッシュ１０の内底部１３、特にそこに貯留される培養液７０で培養される生物試料を撮像する。
【００２６】
ここで、本実施形態ではリング状照明を採用しており、特許文献１に記載の発明と同様に、散乱光と透過光を利用して生物試料の撮像を行っている。つまり、照明ユニット３０および撮像ユニット４０で構成される光学系の光軸ＯＡ（図２参照）に対し斜め方向から培養液７０に照明光Ｌを入射させ、散乱光成分を撮像ユニット４０に受光させることで、暗視野撮像技術と同様に、画像コントラストの高い撮像を可能にしている。その一方で、光源３１から培養液７０を透過した透過光が撮像ユニット４０に入射することをある程度許容しているため、より明るい画像が得られ、暗視野撮像画像において明るさが不足するという問題点を解消している。そして、培養液７０のうちメニスカス７１が発生していない領域Ｒ１では、照明光Ｌは設定通り安定して培養液７０に入射され、培養液７０で培養されている接着培養細胞が適切な明るさで良好に撮像される。
【００２７】
一方、培養液７０のうちメニスカス７１が発生している領域Ｒ２では、照明光Ｌの入射状態が安定化しない。しかしながら、本実施形態では偏光部材６０を設けているため、メニスカス７１の影響を抑えて接着培養細胞を良好に撮像することが可能となっている。その理由と作用効果について、図３Ａ、図３Ｂおよび図４を参照しつつ説明する。
【００２８】
図３Ａは図１および図２に示す実施形態におけるメニスカス部分での照明光の軌跡を模式的に示す図であり、図３Ｂは偏光部材を設けずに照明光をそのまま用いたときの照明光の軌跡を模式的に示す図である。ここでは、まず図３Ｂを参照しつつ偏光部材を設けない場合について説明した後で、本実施形態について説明する。
【００２９】
図３Ｂに示すように、光軸ＯＡ（図２参照）に対し斜め方向から培養液７０に照明光Ｌをそのまま入射させると、照明光Ｌの一部の光成分が他の光成分に近づいて部分的な光量増加を招く。より詳しくは、側壁部１２を通過する照明光Ｌのうち一度空気層（培養液７０の上方空間）に出た後で培養液７０のメニスカス７１に入射する光Ｌ１はメニスカス７１で一部反射されて反射光Ｌ１ｒとなるものの、残りは空気層とメニスカス７１との界面で屈折される。この屈折光Ｌ１ｄは、照明光Ｌのうち側壁部１２を通過して直接培養液７０に入射する光Ｌ２に向かって進む。その結果、領域Ｒ２での光量が増加して過剰に明るくなってしまい、明瞭な画像を取得することが困難となる。
【００３０】
これに対し、本実施形態では、図３Ａに示すように、側壁部１２に対して偏光部材６０が隣接しているため、照明光Ｌは偏光部材６０を介して培養液７０に照射される。このため、照明光Ｌは偏光部材６０により偏光され、上記した光Ｌ１、Ｌ２はいずれも光量を削減された上で側壁部１２を介して培養液７０に入射される。したがって、領域Ｒ２での光量が過剰なものとなるのを防止することができる。
【００３１】
ここで、偏光部材６０の偏光特性を調整すると、領域Ｒ２での光量をさらに低下させることができる。その理由は、以下のとおりである。一般的に、光が空気中から物質表面に入射するとき、当該物質表面で反射する光には入射面に対して垂直な成分（つまりｓ偏光成分）が多くなり、当該物質表面で屈折して物質中を進む光には入射面に対して平行な成分（ｐ偏光成分）が多くなる。したがって、図３Ａに示すように、照明光Ｌを偏光部材６０によりｓ偏光させると、光Ｌ１、Ｌ２はいずれもｓ偏光成分の比率（以下「ｓ偏光比率」という）が高いｓ偏光光となる。そして、それらのうちｓ偏光光Ｌ２はそのまま側壁部１２、培養液７０および底部１１を通過するが、ｓ偏光光Ｌ１１は側壁部１２および空気層を介してメニスカス７１に入射される。このため、当該ｓ偏光光Ｌ１の大部分は当該メニスカス７１の表面で反射され、反射光Ｌ１１ｒとして空気層に戻され、空気層とメニスカス７１との界面で屈折された後で培養液７０中を進む屈折光Ｌ１１ｄの光量は大幅に低下する。その結果、領域Ｒ２での光量が偏光光Ｌ２の光量から大幅に増加するのを防止することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、ｓ偏光比率がほぼ１００％となるように偏光部材６０を配置しているが、偏光部材６０を構成する偏光子（図示省略）の角度調整によってｓ偏光比率を偏光することができる。例えば、上記したように領域Ｒ２での光量増加を効果的に抑制するためには、ｓ偏光比率を５０％以上に調整するのが望ましい。また、領域Ｒ２での光量増加量は培養液７０の種類や厚みなどによっても相違するため、それらに応じてｓ偏光比率を調整してもよい。この点については、その他の実施形態においても同様である。
【００３３】
ここで、本実施形態の作用効果を確認するために、偏光部材６０を設けない場合（図３Ｂ）、ｓ偏光比率が１００％となるように偏光部材６０を設けた（偏光部材６０によりｓ偏光させる）場合、ｓ偏光比率が５０％となるように偏光部材６０を設けた（偏光子の回転角が４５゜）場合、ｓ偏光比率が０％となるように偏光部材６０を設けた（偏光部材６０によりｐ偏光させる）場合について、領域Ｒ２および領域Ｒ１の一部（領域Ｒ２に隣接する一部領域）を撮像ユニット４０で撮像した像の階調を調べた。その結果をまとめたグラフが図４である。なお、図４（および後で説明する図７）における横軸は側壁部１２の内周面から内底部１３の中央部に向けての距離を示し、縦軸は各距離に対応する画素の階調値を示しており、階調値が大きいほど明るいことを示している。
【００３４】
同図中のグラフに示すように、上記したように、
（１）偏光部材６０を設けることで領域Ｒ２での光量が過剰なものとなるのを防止することができる、
（２）ｓ偏光比率を高めることにより、領域Ｒ２での光量が過剰なものとなるのをより効果的に防止することができる。
【００３５】
図５は本発明にかかる撮像装置の第２実施形態の主要構成の分解斜視図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、偏光部材６０を照明ユニット３０の近傍位置に設けている点であり、その他の構成は第１実施形態と基本的に同一である。したがって、以下のおいては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
この第２実施形態では、図５に示すように、出射面３１ａに対してリング状の偏光部材６１が下方側（−Ｚ方向側）から対向して近接配置されている。このため、出射面３１ａから出射した光は偏光部材６１で偏光され、当該偏光光が照明光Ｌとしてディッシュ１０の内底部１３に照射される。このため、ディッシュ１０の側壁部１２を透過して内底部１３に貯留された培養液７０に入射する照明光Ｌのうち一度空気層（培養液７０の上方空間）に出た後で培養液７０のメニスカス７１に入射する光Ｌ１と側壁部１２を通過して直接培養液７０に入射する光Ｌ２とは、第１実施形態と同様に、偏光光である。したがって、領域Ｒ２での光量が過剰なものとなるのを防止することができる。
【００３７】
また、例えば偏光部材６１により照明光Ｌがｓ偏光光となる場合、図６に示すように、ｓ偏光光Ｌ２はそのまま側壁部１２、培養液７０および底部１１を通過するが、ｓ偏光光Ｌ１は側壁部１２および空気層を介してメニスカス７１に入射される。このため、当該ｓ偏光光Ｌ１の大部分は当該メニスカス７１の表面で反射され、反射光Ｌ１１ｒとして空気層に戻される。したがって、空気層とメニスカス７１との界面で屈折された後で培養液７０中を進む屈折光Ｌ１１ｄの光量は大幅に低下する。その結果、領域Ｒ２での光量が偏光光Ｌ２の光量から大幅に増加するのを防止することができる。
【００３８】
また、出射面３１ａに対向して偏光部材６１を配置する第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。具体的には、偏光部材６１を設けない場合、図６に示すようにｓ偏光比率が１００％となるように偏光部材６１を設けた（偏光部材６１によりｓ偏光させる）場合、ｓ偏光比率が５０％となるように偏光部材６１を設けた（偏光子の回転角が４５゜）場合、ｓ偏光比率が０％となるように偏光部材６１を設けた（偏光部材６１によりｐ偏光させる）場合について、領域Ｒ２および領域Ｒ１の一部（領域Ｒ２に隣接する一部領域）を撮像ユニット４０で撮像した像の階調を調べた。その結果をまとめたグラフが図７である。同図中のグラフに示すように、上記したように、
（１）偏光部材６１を設けることで領域Ｒ２での光量が過剰なものとなるのを防止することができる、
（２）ｓ偏光比率を高めることにより、領域Ｒ２での光量が過剰なものとなるのをより効果的に防止することができる。
【００３９】
図８は本発明にかかる撮像装置の第３実施形態の主要構成の分解斜視図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、偏光部材としてシート状の偏光層６２をディッシュ１０の側壁部１２の外周面に設け、偏光層６２がディッシュ１０の一部となっている点であり、その他の構成は第１実施形態と基本的に同一である。このように構成された第３実施形態においても、側壁部１２に偏光部材（偏光層）６２が隣接して設けられており（図３Ａ参照）、その結果、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。つまり、偏光部材６２を設けることで領域Ｒ２での光量が過剰なものとなるのを防止することができる。また、偏光部材６２のｓ偏光比率を高めることにより、領域Ｒ２での光量が過剰なものとなるのをより効果的に防止することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、リング状照明を採用した撮像装置１に対して本発明を適用しているが、例えば特許文献１に記載の撮像装置、つまり照明光を出射する出射面に対して遮光部材を部分的に対向させることで光軸ＯＡに対し斜め方向から培養液７０に照明光を入射させる装置に対しても本発明を適用することができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、照明ユニット３０および撮像ユニット４０を固定し、ディッシュ１０を保持するステージ２１を移動させることで、撮像対象物に対する撮像ユニット４０の走査移動を実現している。これとは逆に、ディッシュ１０を固定し、照明ユニット３０と撮像ユニット４０とを移動させるようにしても技術的には等価である。このようにした場合、撮像時にディッシュ１０が振動して試料に及ぼす影響を低減することができる。
【００４２】
また、上記第１実施形態ではディッシュ１０の側壁部１２に隣接して、第２実施形態では光源３１の出射面３１ａに対向して、また第３実施形態ではディッシュ１０の側壁部１２の外周面にそれぞれ偏光部材を設けているが、偏光部材の配設位置はこれらに限定されるものではない。要は、出射面３１ａから出射された照明光のうち側壁部１２を透過して内底部１３に貯留された培養液７０に入射する光が進む光路上に偏光部材を配置すればよい。
【００４３】
このように、上記実施形態では、保持ユニット２０およびステージ２１がそれぞれ本発明の「容器保持部」および「支持部材」の一例に相当している。また、照明ユニット３０および撮像ユニット４０がそれぞれ本発明の「照明部」および「撮像部」の一例に相当している。また、光Ｌ１、Ｌ２が本発明の「側壁部を透過して内底部に貯留された培養液に入射する光」や「側壁入射光」の一例に相当している。また、偏光光Ｌ２１、Ｌ１１ｄが本発明の「内底部を透過してくる光」の一例に相当している。
【００４４】
以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明は、例えば偏光部材がｓ偏光成分を有する偏光光を作り出すように構成してもよく、ｓ偏光成分が５０％以上の偏光光を作り出すように構成するのが望ましく、これによって側壁部近傍での光量が過剰なものとなるのをより効果的に防止することができ、培養容器の辺縁部に存在する生物試料をさらに良好な画像コントラストで撮像することができる。
【００４５】
また、偏光部材を以下のように配置してもよい。例えば容器保持部が内底部を透過してくる光を撮像部に通過自在に培養容器を支持する支持部材を有する場合、偏光部材を支持部材に支持される培養容器の側壁部を取り囲むように支持部材に設けてもよい。また、照明部は照明光を出射する出射面を有する場合、偏光部材を出射面に対向して設けられてもよい。さらに、偏光部材を培養容器の側壁部の外周面に設けられる偏光層で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明は、培養容器の内底部に貯留される培養液により培養される生物試料を撮像する撮像技術に好適である。
【符号の説明】
【００４７】
１…撮像装置
１０…細胞培養ディッシュ（培養容器）
１１…底部
１２…側壁部
１３…内底部
２０…保持ユニット（容器保持部）
２１…ステージ（支持部材）
３０…照明ユニット（照明部）
３１ａ…出射面
４０…撮像ユニット（撮像部）
６０、６１…偏光部材
６２…偏光層（偏光部材）
７０…培養液
７１…メニスカス
Ｌ…照明光
Ｌ１、Ｌ２…（側壁入射）光
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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