(57)【要約】【課題】  被写体のサンプル台への載置操作性を向上させ、多様な形状の容器内に収容又は培養された細菌等の微細な被写体の形状や輪郭を精緻に読み取ることが可能な画像読取装置を提供することを目的とする。【解決手段】  被写体を載置する載置台を有する被写体載置手段と、前記被写体載置手段の上方から光を照射する第１照射手段と、前記被写体載置手段の下方から光を照射する第２照射手段と、前記第1照射手段または第２照射手段により照射された被写体からの反射光または透過光を結像する結像手段と、前記結像手段からの前記反射光又は前記透過光を電気信号に変換する光電変換素子と、少なくとも前記第１照射手段または第２照射手段を前記載置台に沿って移動可能に支持する読取ユニットと、を備え、前記被写体載置手段は、前記被写体を前記載置台上に載置するセット位置と前記被写体の読み取りが行われる読取位置との間で移動可能に支持されていることを特徴としている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を載置する載置台を有する被写体載置手段と、
前記被写体載置手段の上方から光を照射する第１照射手段と、
前記被写体載置手段の下方から光を照射する第２照射手段と、
前記第1照射手段または第２照射手段により照射された被写体からの反射光または透過光を結像する結像手段と、
前記結像手段からの前記反射光又は前記透過光を電気信号に変換する光電変換素子と、
少なくとも前記第１照射手段または第２照射手段を前記載置台に沿って移動可能に支持する読取ユニットと、を備え、
前記被写体載置手段は、前記被写体を前記載置台上に載置するセット位置と前記被写体の読み取りが行われる読取位置との間で移動可能に支持されていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
被写体を載置する載置台を有する被写体載置手段と、
前記被写体載置手段の上方から光を照射する第１照射手段と、
前記被写体載置手段の下方から光を照射する第２照射手段と、
前記第1照射手段に照射され前記被写体から反射された反射光、または第２照射手段により照射された被写体からの透過光を結像する結像手段と、
前記結像手段からの前記反射光又は前記透過光を電気信号に変換する光電変換素子と、
少なくとも前記第１照射手段を前記載置台に沿って移動可能に支持する読取ユニットと、を備え、
前記被写体載置手段は、前記被写体を前記載置台上に載置するセット位置と前記被写体の読み取りが行われる読取位置の間で移動可能に支持されていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
前記被写体載置手段は前記載置台を支持する支持手段をさらに備え、該支持手段は前記載置台の支持位置を上下方向に調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記載置台を支持する上下方向の位置が異なる複数の突起を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記被写体載置手段は前記載置台を支持する支持手段をさらに備え、予め用意された複数種類の支持手段の中の一つが選択されて用いられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記被写体載置手段は、前記載置台上に載置された被写体を上方から付勢して固定する固定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記結像手段および前記光電変換素子とを光路上で移動させる移動手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記読取ユニットは、前記結像手段および前記光電変換手段とをさらに支持し、前記結像手段および前記光電変換手段とを光路上で移動させる移動手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記第２照射手段は、前記被写体に線状の光を照射する線状光源又は前記被写体に面状の光を照射する面状光源の何れか一つが選択されて使用されることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記線状光源は、前記読取ユニットの移動に同期して移動することを特徴とする請求項９に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記第２照射手段は、予め用意された発光波長の異なる複数の光源の中のいずれか一つが選択されて使用されることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項１２】
前記被写体載置手段の上方に位置し前記第１照射手段を収容する収容手段は、前記被写体載置手段に対し開閉可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項１３】
被写体を載置する載置手段と、
前記載置手段の上方に配置され被写体の読取走査を行う読取手段と、
前記載置手段の下方に配置され前記被写体に光を照射する照射手段と、
前記載置手段、読取走査手段、および前記照射手段とを収容するフレームとを備え、
前記載置手段は、前記フレーム内の前記読取走査手段で読み取りが行われる読取位置と、前記フレーム外の前記載置手段上に前記被写体を載置するセット位置との間で移動可能に前記フレームに支持されていることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を光学的に読み取る画像読取装置に関し、特に、医療分野や食品検査等において細菌や微生物、若しくは細胞又はタンパク質等の微細画像を光学的に読み取るための画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
細菌、微生物、細胞又はタンパク質等の微細な被写体を光学的に読み取って画像データを得るには、当該被写体に光を照射して当該被写体からの反射光又は当該被写体を通過した透過光をＣＣＤ等の光電変換手段の受光面に導いて結像させる。ここで、光電変換手段としてラインセンサを使用する場合は、被写体自体又は被写体からの光を光電変換手段に導く光学手段の何れか一方を副走査方向に移動させつつ被写体の主走査方向の画像データを連続的に取得することにより、被写体の二次元画像を得るようにしている。
【０００３】
このような画像読取装置の例として、特許文献１は、第１の走査露光手段と第２の走査露光手段間に立体物載置台を配し、この載置台に被写体である立体物を載置して上方から読み取る画像読取装置を開示している。
【０００４】
また、特許文献２は、被写体である原稿又は立体物の下面からハロゲンランプ光を照射する第１の走査露光手段と、上面からハロゲンランプ光を照射する第２の走査露光手段とを備え、被写体の走査露光時に、互いに他方の露光手段からのハロゲンランプ光の照射を利用するようにした画像読取装置を開示している。
【特許文献１】特開平７−１４０５６１号公報
【特許文献２】特開平９−１７９２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような微細な被写体の画像を読み取るためには、被写体の載置場所における外光の進入を阻止する必要があるが、上記した従来の画像読取装置においては被写体の読取位置における外光に対する密閉性に問題があった。
【０００６】
また、細菌、微生物、細胞又はタンパク質等の微細な被写体の形状や輪郭を精緻に読み取るためには、被写体を所定のピント位置（焦点深度内）に収める必要がある。特に、これらの被写体は、通常、種々の深さ形状を有するシャーレ内や細菌等の液体を含侵するシート等に収容又は培養されており、このような収容状態のままで読み取る必要があることから、被写体の撮像面の位置は変動することとなる。
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１では、被写体が載置される載置台の上方に配置された露光装置（第２の露光装置）自体を上下に移動させることでピント調整を行うようにしている。この方法では、比較的重量の大きい露光装置自体を移動させるため、移動に関わるモータ等の部品も大型のものが必要となり、装置の高コスト化および大型化を招いてしまうという問題があった。
【０００８】
また、シャーレやシート状の被写体を、装置の奥まった狭い場所に設けられた読取位置に載置しなければならず操作性に問題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の画像読取装置が有していた種々の課題に鑑みてなされたものであり、外光の影響を受けずに良好な画像が得られ、簡単な構成でピント調整できるようにし、また、被写体の載置台への載置操作性を向上させることが可能な画像読取装置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】
【００１０】
このため、本願の画像読取装置は、被写体を載置する載置台を有する被写体載置手段と、前記被写体載置手段の上方から光を照射する第１照射手段と、前記被写体載置手段の下方から光を照射する第２照射手段と、前記第１照射手段または第２照射手段により照射された被写体からの反射光または透過光を結像する結像手段と、前記結像手段からの前記反射光又は前記透過光を電気信号に変換する光電変換素子と、少なくとも前記第１照射手段または第２照射手段を前記載置台に沿って移動可能に支持する読取ユニットと、を備え、
前記被写体載置手段は、前記被写体を前記載置台上に載置するセット位置と前記被写体の読み取りが行われる読取位置との間で移動可能に支持されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本願の画像読取装置は、被写体を載置する載置台を有する被写体載置手段と、前記被写体載置手段の上方から光を照射する第１照射手段と、前記被写体載置手段の下方から光を照射する第２照射手段と、前記第１照射手段に照射され前記被写体から反射された反射光、または第２照射手段により照射された被写体からの透過光を結像する結像手段と、
前記結像手段からの前記反射光又は前記透過光を電気信号に変換する光電変換素子と、少なくとも前記第１照射手段を前記載置台に沿って移動可能に支持する読取ユニットと、を備え、前記被写体載置手段は、前記被写体を前記載置台上に載置するセット位置と前記被写体の読み取りが行われる読取位置の間で移動可能に支持されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本願の画像読取装置は、被写体を載置する載置手段と、前記載置手段の上方に配置され被写体の読取走査を行う読取手段と、前記載置手段の下方に配置され前記被写体に光を照射する照射手段と、前記載置手段、読取走査手段、および前記照射手段とを収容するフレームとを備え、前記載置手段は、前記フレーム内の前記読取走査手段で読み取りが行われる読取位置と、前記フレーム外の前記載置手段上に前記被写体を載置するセット位置との間で移動可能に前記フレームに支持されていることを特徴としている。
【００１３】
このようにすることで、読み取りの際の外光の影響を低減させることが出来ると共に、被写体の載置台への載置操作性を向上させることを可能にしたものである。
【００１４】
さらに、本画像読取装置においては、前記被写体載置手段は前記載置台を支持する支持手段をさらに備え、該支持手段は前記載置台の支持位置を上下方向に調整する調整手段を備えるようにしても構わず、さらに、上記調整手段は前記載置台を支持する上下方向の位置が異なる複数の突起を備えるようにしても構わない。
【００１５】
このようにすることで、簡単な構成でピント位置の調整を行うことが可能となり、装置の小型化、低コスト化を図りつつ細菌等の微細な被写体の形状や輪郭を精緻に読み取ることを可能したのである。
【００１６】
また、前記被写体載置手段は前記載置台を支持する支持手段をさらに備え、予め用意された複数種類の支持手段の中の一つが選択されて用いられるようにすることで、被写体の広範囲にわたるシャーレやシート等の形状に鑑みて適切な支持手段を用いることで良好な読み取りが可能となるのである。
【００１７】
また、前記結像手段および前記光電変換素子を光路上で移動させる移動手段をさらに備えることで、ピント調整を行うことも可能である。これによって、結像手段と光電鉛管素子を移動させることだけでピント調整を行うことも可能であり、さらに、支持手段の溝を用いて載置台の高さの調整を行うことで大まかなピント調整を行った後、結像手段と光電変換素子を移動させて微調整を行うことも可能となる。
【００１８】
また、第２照射手段は、前記被写体に線状の光を照射する線状光源又は前記被写体に面状の光を照射する面状光源の何れか一つを選択できるようにし、また、予め用意された発光波長の異なる複数の光源の中のいずれか一つを選択できるようにしても構わない。
また、前記被写体載置手段の上方に位置し前記第１照射手段を収容する収容手段は、前記被写体載置手段に対し開閉可能に構成したことにより、メンテナンス性を向上させることも可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る画像読取装置は、被写体の載置台への載置操作性を向上させ、外乱光の影響を排除しつつ、ピント位置を調整可能にしたことにより種々の形状を有する容器内における細菌等の微細な被写体の形状や輪郭を精緻に読み取ることを実現した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の画像読取装置の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る画像読取装置の全体的な外観を示す斜視図である。本画像読取装置は、病院やバイオ部門の研究所等において、培養した細菌等の形状や輪郭の画像データを得るためのものであって、通常外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等に接続され、読み取った画像データを送信してＰＣ等において読み取った画像データを解析するように構成される。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態に係る画像読取装置は、上フレーム１１と下フレーム３とを備え、上フレーム１１には被写体の画像データを得るためのスキャナ部（読取手段）１が収納され、下フレーム３には、被写体を収納するための取り外し可能な透光性部材からなる後述する底板ガラス（載置台）を収容するサンプル台（被写体載置手段）２と、透過光照射ユニット（第２照射手段）３１とが収納されている。
【００２３】
図３に示すように、スキャナ部１には、読取ユニット１１２が収納され、この読取ユニット１１２は、サンプル台２の上方から光を照射するキセノンランプなどからなる棒状光源（第１照射手段、）５１２と、サンプル台２の上方に配置されて前記第１照射手段により照射された前記被写体からの反射光又は前記第２照射手段により照射された前記被写体からの透過光を反射させるミラー５１０と、ミラー５１０を介して入射した反射光又は透過光照射ユニット３１から照射されて被写体を通過した透過光を結像するためのレンズ（結像手段）５１１と、レンズ５１１で結像された反射光または透過光を電気信号に変換する光電変換素子１５とから構成される。
【００２４】
サンプル台２は、図３に示すように、読取ユニット１１２による被写体の読み取りが行われる下フレーム３内の読取位置と、図１に示すように、下フレーム３外でサンプル台２上に被写体を載置するためのセット位置との間を移動可能に、下フレーム３に支持されている。また、下フレーム３のサンプル台２の下方には後述する透過光源ユニットが収納されている。サンプル台２が下フレーム３内の読取位置に位置しているときは、外光の入射を防止されるため読み取りの際に、外光の影響を受けることが無く、良好な画像データを取得することが可能となる。
【００２５】
スキャナ部１（上フレーム、収容手段）は、ヒンジなどによりサンプル台２に対し、上方に開閉可能に構成されており、清掃やメンテナンス時に上方から装置内部にアクセスできて便利である。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の外観を示す正面図である。
スキャナ部１の正面には読取動作を開始させるための読取スタートボタン１１１が配置されている。
【００２７】
サンプル台２の前面（サンプル台扉）には、中央に取手２１が取り付けられており、また、サンプル台開閉用ロックボタン２２が配置されている。サンプル台２を引き出す場合は、サンプル台開閉用ロックボタン２２を押した後、取手２１を手前に引くことで手動で引き出せるようになっている。なお、サンプル台開閉用ロックボタン２２を押すことによりサンプル台が自動で移動するように構成しても構わない。
【００２８】
サンプル台２の下方には、光源ユニット交換カバー２１１が取り付けられている。このカバーは、下フレーム３に対しネジで固定されており、光源ユニットの交換時などの必要に応じて、このネジを外せば取り外すことができる。
【００２９】
図３は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の内部構成を示す側面から見た断面図である。
同図では、スキャナ部１とサンプル台２が互いに閉じられた状態を示している。
以下、同図において主要な構成要素毎に詳細を説明する。
【００３０】
（スキャナ部１）
スキャナ部１は、上述した読取ユニット１１２を備え、この読取ユニット１１２は、ガイド軸１１３に沿って移動する。なお、この移動のための駆動手段は、モータ、ギヤなど公知の駆動源及び駆動伝達手段とで構成することができる。
スキャナ部１の底面には、ガラス１１４が配置されて光が透過できるようになっている。なお、このガラス１１４は、一般には、ガラス以外の無色透明の板（アクリル等の樹脂）で構成することができる。
【００３１】
（サンプル台２）
サンプル台２は引き出しタイプで、下フレーム３から取り外しができる。
サンプル台２の底面上には、被写体であるシャーレ２７が載置されている。
【００３２】
サンプル台２の底面には、サンプルを載置するための底板ガラス２３（載置台）が配置されて透過光源ユニット３１からの光が透過できるようになっている。なお、この底板ガラス２３は、一般には、サンプルを載置することができるガラス以外の無色透明の板（アクリル等の樹脂）で構成することができる。
【００３３】
サンプル台２の奥側には透過光源の光量補正用に光が通り抜けることができる窓２４が配設されており、そのさらに奥には反射光源用の白基準面２５（白基準板）が設置されている。この白基準面２５はサンプルの高さ（ここではサンプルの液面）と同じ高さにセットされており、シェーディング補正データの取得に使用される。
底板ガラス２３の奥側には、サンプルを突き当てて基準位置にサンプルを載置するための原点ストッパ２６を備えている。
【００３４】
（透過光源ユニット３１）
透過光源ユニット３１は下フレーム３から取り外し可能であり、前面に設けられた取手３１１を使用することで、出し入れすることができる。
【００３５】
また、透過光源ユニット３１は、サンプル台２の全面に均一に光を照射し、サンプルに面上の光を照射する面光源と、読取ユニット１１２の移動と同期して移動し、読取位置（サンプル）に線状の光を照射するライン状光源（線状光源）とを備え、これら２つの光源から、何れかを選択できるようになっている。
【００３６】
なお、面光源として、少なくとも、Ｒ（波長：約６００〜７００nm）、Ｇ（波長：約５００〜６００nm）、Ｂ（波長：約５００〜６００nm）を混合した白色面光源、励起光としてのＵＶ面光源（波長：約２００〜４００nm）白色＋ＵＶ面光源、または、可視光のうち例えばＢのみを選択した光源など、発光波長の異なる複数の光源のうちの何れか一つが使用できる。また、同様にライン光源としても上記面光源と同様に複数の光源からいずれか一つが選択して使用できる。
【００３７】
下フレーム３の底面奥側には電源や信号線が接続される光源用コネクタ３１２（接続端子）を備え、透過光源ユニット３１が下フレーム３内に挿入された時に、透過光源ユニット３１の背面に配設された前記コネクタ（接続端子）と接続されるように構成されている。従って、透過光源ユニット３１のためにケーブルの敷設を行う必要がない。
【００３８】
図４は、本発明の実施形態に係る画像読取装置のサンプル台の全体構成を示す斜視図である。
同図に示すように、本実施形態に係る画像読取装置のサンプル台２の構成は、茶箪笥等の引き出しと同様の構成である。
サンプル台２の前面には、サンプル台扉２４１が蝶番で開閉可能に取り付けられている。
【００３９】
サンプル台２の両側面には、サンプル台ガイド２４２が形成されており、下フレーム３に形成されたレール２４３に沿ってサンプル台２全体をスライドさせることで、下フレーム３内の読取位置からサンプルをセットするセット位置まで引き出すことが可能な構成となっている。
【００４０】
サンプル台２の底面中央には開口２４４が形成されている。また、サンプル台２の内部には段２４６（突起）を有し、後述する底板ガラス２３を支持するアタッチメントブロック２４５（支持手段、マルチアタッチメントブロック）を備えている。
【００４１】
このサンプル台２の内側のアタッチメントブロック２４５は、取替え可能となるように構成されている。即ち、このアタッチメントブロック２４５は、サンプルの形態に応じて使い分けられるように複数種類用意されており、このアタッチメントブロック２４５を交換する時には、手前のサンプル台扉２４１を開けることによって、簡単に取り外し／挿入できる構成となっている。
【００４２】
図４に示すアタッチメントブロック２４５Ａ（マルチアタッチメントブロック）は、高さの異なる種々のサンプル面を、読取ユニット１１２のフォーカス位置に調整できるように構成されたアタッチメントの場合を示している。
【００４３】
なお、アタッチメントブロック２４５は、上面が開放された箱状に形成され、さらに、底面に開口部２４４が形成されており、透過光源ユニット３１を光源とする下方からの光が透過できるようになっている。
【００４４】
ここで、従来の一般のコピー機等は下方からの読み取りで、プラテンガラス上面に原稿面を密着させて読み取りを行うので読取ユニットのピント位置はプラテンガラス上面に一定でよいが、上方からの読み取りの場合は、読取ユニット１１２のフォーカス位置に合わせてサンプルの位置を変化させる必要があった。
【００４５】
そこで、マルチアタッチメントブロック２４５Ａの両側面には、前述のとおり、高さの異なる複数の段（突起）２４６（調整手段）が形成されている。そして、読み取るサンプルの液面の高さに合わせて使用する突起２４６を選択し、この選択した突起２４６の上にサンプルを載置する底板ガラス２３の両端部を載置して支持させることにより、底板ガラス２３の高さを変更できるようになっている。よって、種々のサンプルの液面を読取ユニット１１２のピント位置（フォーカス位置）に合わせることが可能となっている（図５参照）。
【００４６】
図５は、本発明の実施形態に係る画像読取装置のマルチアタッチメントブロック２４５Ａの正面から見た断面図である。
同図は、マルチアタッチメントブロック２４５Ａによる底板ガラス２３のセット方法を示す。
【００４７】
最下段には黒シート５１が挿入されている。これは、シャーレの内部が透明な培地で、背景とのコントラストを必要とする場合に挿入する（この黒シート５１が使用されないと、下の透過光源の拡散板に当たった光の反射で白く読み取ってしまう）。必要に応じて、この黒シートの代わりに白やその他の色のシートを使用することも可能である。
【００４８】
図６は、本発明の実施形態に係る画像読取装置のシート状サンプル用アタッチメントブロックの構成を示す斜視図である。
同図は、シート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂによるシート状サンプル６２のセット方法を示す。
【００４９】
同図において、シート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂは、底板ガラス２３上に載置されたシート状サンプル６２に読取ユニット１１２（図３）のピントが合うように底板ガラス２３の高さが予め調整されている。
【００５０】
このシート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂも、上面及び前面が開放された箱状に形成されており、さらに、透過光源ユニット３１（図３）からの光が透過できるよう底面にも開口が形成されている。
【００５１】
また、両側面には段２４６（突起）が設けられており、この上にシート状サンプル６２を載置した底板ガラス２３をスライドさせてセットできるように構成されている。さらに、このシート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂの最下段には、黒シート５１が挿入できるように構成されている。
【００５２】
このシート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂの奥側側面にスリット６３（係合部）が形成されており、これに押さえガラス６４（固定手段）の両脇に付けた軸６４１を係合せしめる（軸６４１を挿入する）ことで、押さえガラス６４を底板ガラス２３に対して手操作による開閉可能に取り付ける。そして、押さえガラス６４を閉じた状態で、底板ガラス２３上のシート状サンプル６２を上から押さえることができて、これにより、サンプルの浮き上がりを防止して固定することができるように構成されている。また、押さえガラス６４の前面端部には取手６５が取り付けられており、この取手を掴んで、押さえガラス６４の開閉が容易にできるように構成されている。
【００５３】
底板ガラス２３上に載置されたシート状サンプル６２の上面に読取ユニット１１２（図３）のピント（フォーカス位置）が合うように、底板ガラス２３を載置する段２４６（突起）の高さが調整されている（図６参照）。
【００５４】
図７は、本発明の実施形態に係る画像読取装置のシャーレ用アタッチメントブロックの構成を示す斜視図である。
同図は、シャーレ用アタッチメントブロック２４５Ｃによるシャーレ状サンプル６２のセット方法を示す。このシャーレ専用アタッチメントブロック２４５Ｃは、使用頻度の高いアタッチメントブロックである。
【００５５】
同図において、本実施形態に係る画像読取装置のシャーレ用アタッチメントブロック２４５Ｃは、他のアタッチメントブロック（例えば、前述のマルチアタッチメントブロック２４５Ａや、シート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂ）と同様に、サンプル台２に取り付けて使用される。また、他のアタッチメントブロックと同様に、底板ガラス２３及び黒シート５１を突起２４６上でスライドさせて所定位置（高さ）に取り付けることができるように構成されている。
【００５６】
本実施形態に係る画像読取装置のシャーレ専用アタッチメントブロック２４５Ｃが、構成上、他のアタッチメントと異なる点は、所定位置に載置された底板ガラス２３の上に位置するように、突き当てガイド部材７２を備えている点である。この突き当てガイド部材７２は、２〜３ｍｍほどの厚さの樹脂で形成され、その中央にシャーレをスライドできる所定幅の開口部７４を備えており、この開口部７４は、底板ガラス２３を介して光を透過できるようになっている。また、この突き当てガイド部材７２の奥側端面はシャーレを載置する際の基準となる突き当て部７３となっており、この奥側端面にシャーレの端面を突き当てることで基準位置にシャーレを載置することができるようになっている。なお、この基準位置は読み取りの際の基準となる。
【００５７】
図８は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の２つの専用アタッチメントブロックにおけるサンプル台の位置関係を示す正面断面図である。
【００５８】
同図に示すように、シート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂは、底板ガラス２３上に載置されたシート上面に、読取ユニット１１２（図３）のピント（フォーカス位置）が合うように、底板ガラス２３を載置する段２４６（突起）の高さが調整されている（図６参照）。また、これと同様に、シャーレ専用アタッチメントブロック２４５Ｃは、シャーレ内のサンプル液面が、読取ユニット１１２（図３）のピント位置に合うように、底板ガラス２３が載置される段２４６（突起）の高さが調整されている。
【００５９】
このシート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂと、シャーレ専用アタッチメントブロック２４５Ｃとを比較すると、シート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂの方が段差（段の高さ）が大きく、底板ガラス２３が高い位置で固定されていることが分かる。しかしながら、シート状サンプル表面とシャーレの液面のどちらの面の位置も読取ユニット１１２（図３）のピント位置に位置している。よって、いずれのサンプルも、読取ユニット１１２（図３）によって読み取ることが可能となる。
【００６０】
図９は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の読取ユニットの第２の実施例を示す図である。
同図に示す読取ユニット１１２は、オートフォーカス機能を具備しており、サンプルの高さは一定に保持された状態であっても、このオートフォーカス機能により、フォーカス位置を正しく設定することができる。
【００６１】
同図に示す読取ユニット１１２には、光源５１２、ミラー５１０の他に、光電変換素子のセンサ１５とレンズ５１１とを一体としたセンサユニット１１２１が配置されている。さらに、読取ユニット１１２には、モータ１１２２、モータの駆動を伝達する第１ウォームギヤ１１２３、第１ウォームギヤ１１２３と係合し、センサユニット１１２１に駆動を伝達するためにセンサユニット１１２１に取り付けられた第２ウォームギヤ１１２４とで構成される移動手段が配置されている。この構成により、モータ１１２２を駆動させることでセンサユニット１１２１が光路上を矢印の方向に移動し、センサからサンプルまでの光路長を維持したまま読取ユニット１１２のフォーカス位置が上下に移動するように構成されている。
【００６２】
このように読取ユニット１１２にセンサ１５とレンズ５１１とを一体としたセンサユニット１１２１を設け、このセンサユニット１１２１を光路上で移動させることで、自動でフォーカス位置を調整することが可能となり、前述したように底板ガラス２３の高さを調整する必要がなくなる。
【００６３】
また、底板ガラス２３の高さが調整可能なアタッチメントブロック２４５を用い、さらに、読取ユニット１１２にセンサユニット１１２１を設けることで、底板ガラス２３の高さを調整することでピント位置の粗調整をした後、センサユニット１１２１を移動させて微調整をして所望する位置にフォーカス位置を調整することが可能となる。
【００６４】
図１０は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の透過光源ユニット（面光源）の構成を示す平面図及び側面断面図である。
【００６５】
図１０（ａ）は透過光源ユニット３１Ａ（面光源）の平面図、図１０（ｂ）は透過光源ユニット３１Ａの側面断面図を示す。
【００６６】
図１０（ａ）において、透過光源ユニット３１Ａの上面から、サンプル全面に対して均一な光量で、均一な光が照射される。
【００６７】
ケーシング３１３上面の開口部に拡散板３１４が配設され、その下方に複数（ここでは４本）の蛍光灯３１５が配設されている。この蛍光灯３１５のアバーチヤ（開口郡）は、上方に向けられている。また、この複数の蛍光灯３１５の各々の下方には反射板３１６が配置されている。よって、この複数の蛍光灯３１５の各々からの光は、拡散板３１６で拡散されて全面に均一な光量を得ることができる。この複数の蛍光灯３１５の各々は、蛍光灯用電源３１７から電力を取り入れる。
【００６８】
また、この複数の蛍光灯３１５の各々は、白色、ＵＶなど、必要に応じて異なる発光波長を選択することが可能である。
【００６９】
図１１は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の透過光源ユニット（ライン光源）の構成を示す平面図及び側面断面図である。
同図に示す透過光源ユニット３１Ｂ（ライン光源）は、読取ユニット１１２（図３）と同期して、常に読取ユニット１１２の読取位置の直下に棒状光源であるランプユニット３１８の蛍光管が位置するように移動する。
【００７０】
透過光源ユニット３１Ｂのケーシング３１３の上面開口部には拡散板３１４が配置されている。ケーシング３１３内には図中奥側に、長い２本の蛍光管（前述の棒状光源）を有するランプユニット３１８を具備する。この光源（長い２本の蛍光管）は、２本とも白色としてもよく、若しくは、それぞれ白色／ＵＶ管のように配光特性の異なる光源としてもよく、使用目的に応じて切り替えることが可能である。また、白色／ＵＶ以外の特殊光源とすることも可能である。なお、各光源のアパーチャは上方に向けられているものとする。
【００７１】
ケーシング３１３内にはモータ３１９、及び、ギヤやタイミングベルト等のモータ３１９の駆動力を伝達するための駆動伝達手段、並びに副走査方向に沿って配置されたガイド軸３２０を具備し、モータ３１９の駆動によって、副走査方向（矢印方向）にランプユニット３１８が移動できるようになっている。
【００７２】
このような構成により、ランプユニット３１８は、読取ユニット１１２（図３）の移動に同期して副走査方向に移動し、これにより、読取ユニット１１２の読取位置に常にライン状の光を照射することができる。
【００７３】
なお、この実施形態では、拡散板３１４は、ケーシング３１３の上面開口に配置する構成としたが、本発明では、一般に、ランプユニット３１８の上面に拡散板を配置しても良く、その際は、ケーシング３１３の上面開口には塵芥の進入を防止するよう透明なガラスを配置するだけでよい。拡散板３１４は高価なため、ランプユニット３１８上面に取り付けて拡散板の面積を小さくすることで、コストの上昇を防止することができる。
【００７４】
以下、本実施形態に係る画像読取装置の使用方法を順に説明する。
【００７５】
１．使用者は、装置前面のサンプル台開閉用ロックボタン２２（図２）を押してロックを解除し、取手２１（図２）を掴んで、サンプル台２（図２）を手前（セット位置）に引き出す。
【００７６】
２．使用者は、前述のマルチアタッチメントブロック２４５Ａ、シート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂ、シャーレ用アタッチメントブロック２４５Ｃのうちから、読み取るサンプルに応じたアタッチメントブロックを選択して、サンプル台２にセットする。
【００７７】
３．ここで、前記選択したアタッチメントブロックが、
（ａ）  マルチアタッチメントブロック２４５Ａの場合は、サンプルの液面高さに応じて複数の段から一つの段を選択し、その段上に底板ガラス２３を支持させて、サンプル液面が読取ユニット１１２のピント位置高さとなるように調整した後、サンプルを底板ガラス２３上に載置する。
（ｂ）  シート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂの場合は、底板ガラス２３上にシート状サンプルを載置し、押さえガラス６４を閉じてサンプルの浮き上がりを防止する。
（ｃ）  シャーレ用アタッチメントブロック２４５Ｃの場合は、底板ガラス２３上にサンプルを載置する。
【００７８】
いずれのアタッチメントブロックの場合も、必要に応じて黒シート５１を使用することができる。また、シート状サンプル用アタッチメントブロック２４５Ｂ、シャーレ用アタッチメントブロック２４５Ｃの場合は、いずれも底板ガラス２３の高さ調整を行わなくても読取ユニット１１２のフォーカス位置にサンプル液面が位置するようになっている。
【００７９】
４．使用者は、サンプル台扉２４１を閉じた後、手動でサンプル台２を閉じる（下ケーシング内の読取位置に挿入する）。サンプル台２を閉じた状態で自動でロックが掛かる。
【００８０】
このように、サンプル台２を開閉自在とすることで、開いた状態では、容易にサンプルをセットすることができる。また、閉じた（下ケーシング内に挿入した）状態では、外光が遮断されサンプル台２への読み取りの妨げとなる光の進入を防止することができる。よって、良好な画像を得ることができる。
【００８１】
５．使用者は、光源ユニットをセットする。
透過光の読み取りを行う場合は面光源ユニット、ライン光源ユニットから用途に応じて選択しセットする。また、光源も白色ＵＶ、その他特殊光源から選択してセットする。
【００８２】
６．使用者は、読み取りを開始する。より具体的には、ＰＣのドライバ画面上で、解像度／倍率、反射／透過（ライン光源／面光源）等の条件を設定した後、装置前面の読取スタートボタン１１１、または、ＰＣドライバ画面上のスタートボタンを押すことで読み取りを開始する。
【００８３】
前記操作により、読取ユニット１１２の移動による読み取りが開始される。即ち、装置は、ＰＣからの読み取り開始信号を受けると、読取ユニット１１２を移動させてサンプルの読み取りを開始する。
【００８４】
以下、本実施手形態に係る画像読取装置の動作をケース別に説明する。
【００８５】
１．反射光読み取りの場合は、図３において、読取ユニット１１２内の反射光源を点灯させた状態で読取ユニット１１２を左から右方向に移動させながら、まず、白基準板の読み取りを行い、シェーディング補正データを取得する。次に、原点ストッパ２６からシャーレ２７の端面まで移動させながらサンプルの読み取りを行う。読み取った画像データは、光電変換素子で電気信号に変換した後、図示しない画処理部にて、Ａ／Ｄ変換、取得したシェーディングデータを用いたシェーディング補正、及び色補正等の画像処理を施した上で、画像データとしてＰＣに転送する。
【００８６】
２．面光源による透過光読み取りの場合は、読取ユニット１１２の移動開始と同時に透過光源ユニット３１を点灯する。
【００８７】
３．ライン光源による透過光読み取りの場合は、透過光源ユニット３１を点灯させた状態で読取ユニット１１２の移動に同期させてランプユニット３１８（図１１）を移動させる。
【００８８】
なお、前記透過光読み取りの場合は、窓２４（図３）の位置で底板ガラス２３を透過してきた光を読み取り、そのデータをシェーディング補正データとして使用する。また、サンプルの読み取り範囲は、前述の反射光読み取りの場合と同様であり、原点ストッパ２６からシャーレ２７の端面まで移動しながらサンプルの読み取りを行う。
【００８９】
なお、前述の反射光読み取りの場合においても、透過光源ユニット３１を点灯させ、サンプルの後方から光を照射するように構成することも可能である。
【００９０】
また、読取ニット１１２が、図９に示すようなオートフォーカス機能を有する場合は、サンプルの高さ調整を行う必要がない。この場合は、例えば、画像データを用いて、画像処理部でコントラスト法等によって自動的にフォーカス調整が行われる。
【００９１】
なお、サンプルの読み取り範囲は、サンプルの大きさや形状に合わせて変更できる構成とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本願発明は、医療分野や食品分野の検査工程において、細胞の培養や検査やＤＮＡや蛋白の解析等に必要な画像を形成する画像読取装置に関するものであり、産業上に利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読取装置の全体的な外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像読取装置の外観を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像読取装置の内部構成を示す側面から見た断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像読取装置のサンプル台の全体構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像読取装置のマルチアタッチメントブロックの正面から見た断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像読取装置のシート状サンプル用アタッチメントブロックの構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る画像読取装置のシャーレ用アタッチメントブロックの構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像読取装置の２つの専用アタッチメントブロックにおけるサンプル台の位置関係を示す正面断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像読取装置の読取ユニットの第２実施例の詳細を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る画像読取装置の透過光源ユニット（面光源）の構成を示す平面図及び側面断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る画像読取装置の透過光源ユニット（ライン光源）の構成を示す平面図及び側面断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  スキャナ部（読取手段）
２  サンプル台（被写体載置台）
３  下フレーム（フレーム）
１１  上フレーム（フレーム）
１５  センサ（光電変換素子）
２１，６５，３１１  取手
２２  サンプル台開閉用ロックボタン
２３  底板ガラス（載置台）
２４  窓
２５  白基準面
２６  原点ストッパ
２７  シャーレ
３１  透過光源ユニット（第２照射手段）
５１  黒シール
６２  シート状サンプル
６３  スリット（係合部）
６４  押さえガラス
７２  突き当てガイド部材
７３  突き当て部
７４  開口部
１１１  読取スタートボタン
１１２  読取ユニット
１１３  ガイド軸
１１４  ガラス
２１１  光源ユニット交換カバー
２４１  サンプル台扉
２４２  サンプル台ガイド
２４３  レール
２４４  開口（穴）
２４５  アタッチメントブロック（支持手段）
２４６  段（突起）（調整手段）
３１２  光源用コネクタ
３１３  ケーシング
３１４  拡散板
３１５  蛍光灯
３１６  反射板
３１７  蛍光灯用電源
３１８  ランプユニット
３２０  ガイド軸
５１１  レンズ（結像手段）
５１２  光源（第１照射手段）
３１９，１１２２  モータ
６４１  軸
１１２１  センサユニット
１１２３  第１ウォームギヤ
１１２４  第２ウォームギヤ
２４５Ａ  マルチアタッチメントブロック
２４５Ｂ  シート状サンプル用アタッチメントブロック
２４５Ｃ  シャーレ用アタッチメントブロック
【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】
2005094503.tif 000008
【図７】
2005094503.tif 000009
【図８】
2005094503.tif 000010
【図９】
2005094503.tif 000011
【図１０】
2005094503.tif 000012
【図１１】
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