(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点誤差検出光学系により得られる焦点誤差信号を用いて観察光学系の合焦を行う顕微鏡を備えた創薬スクリーニング方法において、下記の工程を含むことを特徴とする創薬スクリーニング方法。
記
１）ウェルプレートの外周付近と中央付近の複数箇所において前記ウェルプレートの底面ガラスの下面からの焦点誤差信号が検出される位置に移動させその底面の位置を測定する工程、
２）前記測定結果より、ウェルプレート全体におけるたわみのプロファイルを予測する工程、
３）観察試料が収納された複数のウェルの一つ目の撮影点において、前記観察対象の観測点の最適な撮影が行える撮影位置を探索する工程、
４）前記予測したプロファイルに前記探索した撮影位置を加えフィードフォワード制御を行って前記観察対象の合焦を行う工程。
【請求項２】
焦点誤差検出光学系により得られる焦点誤差信号を用いて観察光学系の合焦を行う顕微鏡を備えた創薬スクリーニング方法において、下記の工程を含むことを特徴とする創薬スクリーニング方法。
記
１）観察光学系を構成する対物レンズを任意駆動によりウェルプレートの底面ガラスの下面の焦点誤差信号が得られる範囲内に移動させその底面の位置を測定する工程、
２）前記対物レンズをサーボ駆動に切り替え、前記焦点誤差信号に基づくフィードバック制御を行うことによってウェルプレート全体をスキャンして実測し、各ウェルにおける対物レンズの絶対位置を取得し、それを元にウェルプレートのたわみプロファイルを作成する工程、
３）観察試料が収納されたウェルの一つ目の撮影点において、最適な撮影が行える位置を探索する工程、
４）前記作成したたわみプロファイルに前記探索した撮影位置を加えフィードフォワード制御を行って前記観察対象の合焦を行う工程。
【請求項３】
焦点誤差検出光学系により得られる焦点誤差信号を用いて観察光学系の合焦を行う顕微鏡を備えた創薬スクリーニング方法において、下記の工程を含むことを特徴とする創薬スクリーニング方法。
記
１）ウェルプレートの外周付近と中央付近の複数箇所において前記ウェルプレートの底面ガラスの下面からの焦点誤差信号が検出される位置に移動させその底面の位置を測定する工程、
２）前記測定結果より、ウェルプレート全体におけるたわみのプロファイルを予測する工程、
３）観察光学系を構成する対物レンズを任意駆動により焦点誤差信号の範囲内に移動させる工程、
４）アクチュエータを前記予測プロファイルをフィードフォワード要素としたフィードバック制御によるサーボ駆動に切り替える工程、
５）サーボ位置が決定した後、そのときのアクチュエータの絶対位置を記憶し、任意駆動に切り替える工程、
６）前記観察対象の観測点の最適な撮影が行える撮影位置までアクチュエータを駆動させ撮影する工程。
７）撮影後、焦点誤差信号が得られる範囲内にアクチュエータを戻し、サーボ駆動に切り替える工程。
【請求項４】
焦点誤差検出光学系により得られる焦点誤差信号を用いて観察光学系の合焦を行う顕微鏡を備えた創薬スクリーニング方法において、下記の工程を含むことを特徴とする創薬スクリーニング方法。
記
１）ウェルプレートの外周付近と中央付近の複数箇所において前記ウェルプレートの底面ガラスの下面からの焦点誤差信号が検出される位置に移動させその底面の位置を測定する工程、
２）前記測定結果より、ウェルプレート全体におけるたわみのプロファイルを予測する工程、
３）観察光学系を構成する対物レンズを任意駆動により焦点誤差信号の範囲内に移動させる工程、
４）対物レンズをサーボ駆動に切り替え、前記予測プロファイルをフィードフォワード要素としたフィードバック制御によりウェルプレート全体をスキャンする工程、
５）各測定ウェルにおける、対物レンズの絶対位置を取得し、それを元にウェルプレートのたわみプロファイルを実測する工程、
６）一つ目の撮影点において、最適な撮影が行える位置を探索する工程、
７）前記実測プロファイルに前記最適な撮影が行える位置を加えた位置をもとにフィードフォワード制御を行う工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点誤差信号を用いた観察光学系の自動合焦機能を有する創薬スクリーニング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡の対物レンズをアクチュエータで駆動することで、自動的な合焦制御を実行する自動焦点装置が知られている。この装置では、顕微鏡の対物レンズの焦点位置からのずれを検出し、そのずれの検出信号に応じて圧電素子等のアクチュエータにより対物レンズを移動させ、合焦させている。
【０００３】
このような従来の自動焦点装置を有する創薬スクリーニング装置について、図４のブロック構成図を用いて説明する。
図４において、創薬スクリーニング装置１は、観察光学系１０および焦点誤差検出光学系２０からなる光学系を備えている。
【０００４】
光学系は、試料が載置されるウェルプレート５の近傍に配置される対物レンズ１１と、対物レンズ１１を光軸方向に移動させるアクチュエータ１６と、ウェルプレート５側からの光を観察光および焦点誤差検出光に分離する分離手段としてのダイクロイックミラー１２と、ダイクロイックミラー１２を透過した観察光が入射する顕微鏡１３と、焦点誤差検出用光源としてのレーザダイオード２１と、レーザダイオード２１から照射された焦点誤差検出光をウェルプレート５に向けて通過させるレンズ群２２と、焦点誤差検出光を反射させるハーフミラー２３と、ウェルプレート５で反射されハーフミラー２３を通過した焦点誤差検出光が透過するシリンドリカルレンズ２７およびコリメータレンズ２７aと、焦点誤差信号生成手段としての４分割フォトダイオード２５を備えている。
【０００５】
上述の構成において、レーザダイオード２１から照射された焦点誤差検出光は、レンズ群２２、ハーフミラー２３、フィルタ２８を通ってダイクロイックミラー１２により反射して、対物レンズ１１を介してウェルプレート５に照射される。
ウェルプレート５で反射された焦点誤差検出光は、対物レンズ１１を介してダイクロイックミラー１２に戻り、ここで分岐してハーフミラー２３を通過して、シリンドリカルレンズ２７を通過し、４分割フォトダイオード２５で受光される。ダイクロイックミラー１２を透過した焦点誤差検出光は顕微鏡１３に入射し、顕微鏡１３においてウェルプレート５に載置された試料の観察像が得られる。
【０００６】
焦点誤差検出光学系２０に設けられたフィルタ２８は、ダイクロイックミラー１２により除去されきれなかったウェルプレート５の側からの観察光を遮断する。
図４においては、フィルタ２８において観察光を遮断し、フィルタ２８を経由した焦点誤差検出光のみが４分割フォトダイオード２５に入射する。
【０００７】
このため、４分割フォトダイオード２５において、観察光の影響を受けない正確な焦点誤差信号を生成することができる。また、観察光の影響を排除することで、焦点誤差検出の感度を向上させることができるので、ウェルプレート５に照射する焦点誤差検出光の光量を低下させることができ、ウェルプレート５上に載置された試料が生細胞である場合などに、試料への悪影響を防止できる。
【０００８】
図５は、４分割フォトダイオード２５に照射される焦点誤差検出光の投影形状を示して
おり、図５（ａ）は合焦時の形状、図５（ｂ）は焦点が遠い場合の形状、図５（ｃ）は焦
点が近い場合の形状をそれぞれ示している。フォトダイオード２５の領域２５ａの出力
レベルを「Ａ」、領域２５ｂの出力レベルを「Ｂ」、領域２５ｃの出力レベルを「Ｃ」、
領域２５ｄの出力レベルを「Ｄ」とすると、「（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）」を演算すること
で、焦点誤差（フォーカスエラー）検出信号を得ることができる。
【０００９】
このような自動焦点装置を用いてハイ・コンテンツ・スクリーニング（ＨＣＳ）を行う場合、スクリーニングの過程において、予め培養した細胞を培養液と一緒にウェルプレートにあるウェルに適切な数で分注し、ウェル毎に異なる濃度、または異なる量、または異なる種類の試薬を滴下して、テスト試料を用意しておく。
【００１０】
そしてこれらの試料に光を用いて励起し、励起された試料から出る蛍光像を、顕微鏡を介してカメラで取り込む。全てのウェルから蛍光画像を取得するため、ＸＹステージでウェルプレートを移動する。カメラで取得した画像に対して画像処理をし、その結果を元に薬の候補になる試料を見出す。画像の画質を高めるため、顕微鏡とカメラの間に共焦点スキャナ４０ａを設置する。
【００１１】
ウェルプレートには観察試料を収納するウェル穴が格子状に多数形成されているが、ウェルプレートには本質的なたわみがあるため、基本的には一つ一つのウェル穴において以下のような動作を行って合焦を行っている。
【００１２】
図６（ａ〜ｃ）は焦点位置調整の具体的な合焦の方法を示す図である。
図６（ａ）において、まず１番目のウェル穴で従来技術と同様に、対物レンズをＺ軸方向にスキャンさせ、Ｓ字状の焦点誤差信号を検出し、合焦位置に合わせる。
【００１３】
図６（ｂ）において、合焦したウェル穴から、ＸＹ軸方向にウェルプレートを移動させ次のウェル穴に移す。移動させるとウェル底面たわみによるＺ方向のずれにより、焦点誤差信号が変位する。
図６（ｃ）において、焦点誤差信号の変位量より、ウェル底面の変位量を計算し、その変位量の分だけ、対物レンズを駆動させ、合焦とする。
【００１４】
このような創薬スクリーニング装置としては下記の特許文献が知られている。
【００１５】
特開２００５−０９５０１２
特開２００５−１０２６２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
図７は図４に示す焦点誤差検出装置でレーザ光を用いて焦点誤差信号を検出した場合の模式図を示すものである。図に示すように、底面が所定の厚みを有するガラスのウェルプレートの場合、実際には底面ガラス５ａの下面と上面の両方からの焦点誤差信号が得られる。このときウェルプレートの上面は水（細胞培養液など）とガラスなので境界の屈折率差は小さい。そのため、そこからの反射は小さく焦点誤差信号も小さなものとなる。
これに対して、下面の境界は空気とガラスという、屈折率差の大きいものであるため、焦点誤差信号は大きいものとなる。
【００１７】
その結果、図７に示すように、上面の焦点誤差信号は下面の反射信号の干渉を受けて、不明瞭になる。さらに、レーザ光の照射部位に細胞５ｂがある場合、乱反射を起こすためノイズの原因となる。
【００１８】
以上のことから、スクリーニング動作の際、精度の高い自動合焦を行う場合、底面ガラスの下面に合焦させ、その後、上面付近の観察点まで対物レンズをオフセットさせるという作業が必要である。即ち、はじめに下面に合焦し次に上面付近の観察点までオフセットするという動作をウェルプレートの全ウェルにおいて行わねばならず、スクリーニング動作時間が増加してしまうという問題があった。
【００１９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、一つ一つのウェル穴において、対物レンズをスキャンすることなく、ＨＣＳにおける観察時間を短縮することが可能な創薬スクリーニング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の創薬スクリーニング装置は、請求項１においては、
焦点誤差検出光学系により得られる焦点誤差信号を用いて観察光学系の合焦を行う顕微鏡を備えた創薬スクリーニング方法において、下記の工程を含むことを特徴とする創薬スクリーニング方法。
記
１）ウェルプレートの外周付近と中央付近の複数箇所において前記ウェルプレートの底面ガラスの下面からの焦点誤差信号が検出される位置に移動させその底面の位置を測定する工程、
２）前記測定結果より、ウェルプレート全体におけるたわみのプロファイルを予測する工程、
３）観察試料が収納された複数のウェルの一つ目の撮影点において、前記観察対象の観測点の最適な撮影が行える撮影位置を探索する工程、
４）前記予測したプロファイルに前記探索した撮影位置を加えフィードフォワード制御を行って前記観察対象の合焦を行う工程。
【００２１】
請求項２においては、
焦点誤差検出光学系により得られる焦点誤差信号を用いて観察光学系の合焦を行う顕微鏡を備えた創薬スクリーニング方法において、下記の工程を含むことを特徴とする創薬スクリーニング方法。
記
１）  観察光学系を構成する対物レンズを任意駆動によりウェルプレートの底面ガラスの下面の焦点誤差信号が得られる範囲内に移動させその底面の位置を測定する工程、
２）前記対物レンズをサーボ駆動に切り替え、前記焦点誤差信号に基づくフィードバック制御を行うことによってウェルプレート全体をスキャンして実測し、各ウェルにおける対物レンズの絶対位置を取得し、それを元にウェルプレートのたわみプロファイルを作成する工程、
３）観察試料が収納されたウェルの一つ目の撮影点において、最適な撮影が行える位置を探索する工程、
４）前記作成したたわみプロファイルに前記探索した撮影位置を加えフィードフォワード制御を行って前記観察対象の合焦を行う工程。
【００２２】
請求項３においては、
焦点誤差検出光学系により得られる焦点誤差信号を用いて観察光学系の合焦を行う顕微鏡を備えた創薬スクリーニング方法において、下記の工程を含むことを特徴とする創薬スクリーニング方法。
記
１）ウェルプレートの外周付近と中央付近の複数箇所において前記ウェルプレートの底面ガラスの下面からの焦点誤差信号が検出される位置に移動させその底面の位置を測定する工程、
２）前記測定結果より、ウェルプレート全体におけるたわみのプロファイルを予測する工程、
３）観察光学系を構成する対物レンズを任意駆動により焦点誤差信号の範囲内に移動させる工程、
４）アクチュエータを前記予測プロファイルをフィードフォワード要素としたフィードバック制御によるサーボ駆動に切り替える工程、
５）サーボ位置が決定した後、そのときのアクチュエータの絶対位置を記憶し、任意駆動に切り替える工程、
６）前記観察対象の観測点の最適な撮影が行える撮影位置までアクチュエータを駆動させ撮影する工程。
７）撮影後、焦点誤差信号が得られる範囲内にアクチュエータを戻し、サーボ駆動に切り替える工程。
【００２３】
請求項４においては、
焦点誤差検出光学系により得られる焦点誤差信号を用いて観察光学系の合焦を行う顕微鏡を備えた創薬スクリーニング方法において、下記の工程を含むことを特徴とする創薬スクリーニング方法。
記
１）ウェルプレートの外周付近と中央付近の複数箇所において前記ウェルプレートの底面ガラスの下面からの焦点誤差信号が検出される位置に移動させその底面の位置を測定する工程、
２）前記測定結果より、ウェルプレート全体におけるたわみのプロファイルを予測する工程、
３）観察光学系を構成する対物レンズを任意駆動により焦点誤差信号の範囲内に移動させる工程、
４）対物レンズをサーボ駆動に切り替え、前記予測プロファイルをフィードフォワード要素としたフィードバック制御によりウェルプレート全体をスキャンする工程、
５）各測定ウェルにおける、対物レンズの絶対位置を取得し、それを元にウェルプレートのたわみプロファイルを実測する工程、
６）一つ目の撮影点において、最適な撮影が行える位置を探索する工程、
７）前記実測プロファイルに前記最適な撮影が行える位置を加えた位置をもとにフィードフォワード制御を行う工程。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の創薬スクリーニング方法によれば、予め、実測もしくは予測したウェルプレートのたわみプロファイルを目標値として対物レンズの位置制御を行うため、各々の測定ウェルについて探索動作およびオフセット動作を行う必要が無い。したがって、スクリーニング動作時間の短縮が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
はじめに、ウェルプレート全体におけるＺ変位量を予測する方法について図８を用いて説明する。
この実施例では、ウェルプレートの四隅と４辺の中間および中央部において、対物レンズのＺ軸方向のスキャンを行い、合焦位置におけるアクチュエータのＺ軸駆動量から、ウェルのその点におけるＺ軸座標を求める。この９点のＺ軸座標を元にウェルの曲面を求め、マッピングを行う。観察時には、このマッピングされた座標に基づいて、対物レンズを動かしながら撮影を行う。
【００２６】
図１は本発明の創薬スクリーニング装置の要部を示すブロック構成図である。
１１は対物レンズ、１６はアクチュエータ、３５はメモリであり、ウェルプレートのたわみが推定されたプロファイルが書き込まれている。
【００２７】
図１において、アクチュエータ１６によって、メモリ３５に書き込まれているたわみプロファイル予測値の位置に、対物レンズ１１が駆動される。この場合、たわみプロファイルの値には予め図７で説明したＺｏｓ（細胞の）観察点が加算されている。
上述のような構成によりフィードフォワード制御が行われる。
【００２８】
観察手順は以下のとおりである。
１）ウェルプレート５のスクリーニング動作前に、そのウェルプレートの複数の箇所において、ウェルプレート５の底面ガラスの下面からの焦点誤差信号が検出されるＺ位置（図７におけるＺ０の位置）を測定する。
２）Ｚ位置の測定結果より、ウェルプレート全体におけるたわみのプロファイルを最小二乗法などにより予測する。
【００２９】
３）一つ目の撮影点において、画像処理を用いるなどをして、最適な撮影が行えるＺ位置を探索する。その撮影Ｚ位置と上記２）で作成したプロファイルとのＺ位置の差をＺｏｓとする（図７参照）
４）スクリーニング動作時には、上記２）で作成した予測プロファイルにＺｏｓを加えた位置にフィードフォワード制御を行う。
【００３０】
なお、上記２）で作成した予測プロファイルは、同一ウェルプレートを複数回観察する場合に、繰り返し使用してよい。
【００３１】
図２（ａ〜ｃ）はフィードバック制御を用いてたわみプロファイルを取得する実施例を示すものである。
【００３２】
図２において、サーボアンプ３４には焦点誤差目標値と焦点誤差光学系２０で検出した誤差信号が入力される。サーボアンプ３４の出力はアクチュエータ１６に入力され、アクチュエータ１６により対物レンズ１１が駆動される。
【００３３】
即ち、ウェルプレートを次の観察点（ウェル）に駆動させるとき、ウェルプレートのたわみにより、ウェルプレート底面Ｚ０の位置が変位する（外乱）。この変位は焦点誤差光学系２０により検出され、この誤差信号と焦点誤差目標値との差が０になるように、アクチュエータ１６を駆動させる信号が、サーボアンプ３４より出力される。
【００３４】
この実施例ではウェルプレートのたわみのプロファイルを取得する際、底面ガラスの下面におけるフィードバック制御を用いる方法である。すなわち、底面ガラス下面にサーボをかけた状態でウェルプレート全体をスキャンし、対物レンズの駆動量から、ウェルプレートのたわみの実測プロファイルを得る。そして、スクリーニング動作時は、実測したプロファイルにＺｏｓを加えた位置に図１に示すようなシステムにより、フィードフォワード制御を行う。
【００３５】
観察手順は次の通りである。
１）対物レンズ１１を任意駆動により図２（ｂ）に示すウェルプレート５の焦点誤差信号のs字範囲内に移動させる。
２）対物レンズ１１をサーボ駆動に切り替え、図２（ｃ）に示すように矢印イ方向に移動させてウェルプレート全体をスキャンし、各測定ウェルにおける、対物レンズ１１の絶対位置を取得し、それを元にウェルプレートのたわみプロファイルを作成する。
【００３６】
３）一つ目の撮影点において、画像処理を用いるなどをして、最適な撮影が行えるＺ位置を探索する。その撮影Ｚ位置と上記２）で作成したプロファイルとのＺ位置の差をＺｏｓとする（図７参照）
４）スクリーニング動作時には、上記２）で作成した実測プロファイルにＺｏｓを加えた位置に図１に示すようなシステムにより、フィードフォワード制御を行う。
【００３７】
なお、上記２）で作成した実測プロファイルは、同一ウェルプレートを複数回観察する場合に、繰り返し使用してよい。
【００３８】
この方法は、たわみのプロファイルを取得するのには時間はかかるものの、そのプロファイルは実測値となるため、より正確な合焦動作を行うことが出来る。
【００３９】
図３はたわみの予測プロファイルを用いて、フィードフォワード＋フィードバック制御を行う実施例を示すものである。１１は対物レンズ、１６はアクチュエータ、３４はサーボアンプ、３５はメモリであり、ウェルプレートのたわみが推定されたプロファイルが書き込まれている。
【００４０】
図３において、サーボアンプ３４には焦点誤差目標値と焦点誤差光学系２０で検出した誤差信号が入力される。サーボアンプ３４の出力にはメモリ３５のたわみプロファイルの推定値が入力され、その出力信号がアクチュエータ１６に入力され、アクチュエータ１６により対物レンズ１１が駆動される。
【００４１】
即ち、ウェルプレートを次の観察点（ウェル）に駆動させるとき、ウェルプレートのたわみにより、ウェルプレート底面Ｚ０の位置が変位する（外乱）。この変位は焦点誤差光学系２０により検出され、この誤差信号と焦点誤差目標値との差が０になるように、アクチュエータ１６を駆動させる信号が、サーボアンプ３４より出力される。
【００４２】
この例ではサーボ動作時に、たわみプロファイルを対物レンズのアクチュエータに加えることにより（フィードフォワード制御）、実際のウェルのたわみによる外乱をある程度相殺できるため、より高速にサーボ動作を行うことが出来る。
ただし、基本的に底面ガラスの下面を追従するような制御のため、撮影時にはサーボを切って、図７に示すＺｏｓだけオフセット動作をする必要がある。
【００４３】
観察手順は以下のとおりである。
１）ウェルプレート５のスクリーニング動作前に、そのウェルプレートの複数の箇所において、ウェルプレート５の底面ガラスの下面からの焦点誤差信号が検出されるＺ位置（図７におけるＺ０の位置）を測定する。
２）Ｚ位置の測定結果より、ウェルプレート全体におけるたわみのプロファイルを最小二乗法などにより予測する。
【００４４】
３）対物レンズ１１を任意駆動により図２（ｂ）に示す焦点誤差信号のs字範囲内に移動させる。
４）アクチュエータ１１をサーボ駆動に切り替える。以後のサーボ駆動は、上記の図３に示すような、フィードバック制御とフィードフォワード制御を組み合わせたものである。
【００４５】
５）サーボ位置が決定した後、そのときのアクチュエータの絶対位置を記憶し、任意駆動に切り替える。撮影位置までアクチュエータを駆動させ、撮影する。
６）撮影後、上述の５）の位置までアクチュエータを戻し、サーボ駆動に切り替える。
７）次の撮影ウェルまで移動させる（このとき対物レンズはウェルの底面を追従する）
８）以下、５）〜７）を繰り返す。
【００４６】
なお、上記２）で作成した予測プロファイルは、同一ウェルプレートを複数回観察する場合に、繰り返し使用してよい。
【００４７】
次に、ウェルたわみのプロファイルの取得時にフィードバック＋フィードフォワード制御を行う実施例について説明する。
この実施例は２段階でたわみプロファイルを取得して、それを元にフィードフォワード制御を行うものである。
【００４８】
すなわち、前述の方法により、ウェルプレートたわみの予測プロファイルを取得し、その後、図３に示すシステムにより、予測プロファイルをフィードフォワード要素とした、フィードバック制御を用いてたわみプロファイルを実測する。実測後は実測プロファイルを元にフィードフォワード制御を行う。
【００４９】
観察手順は以下のとおりである。
１）ウェルプレートのスクリーニング動作前に、そのウェルプレート５の複数の箇所において、ウェルプレートのたわみ量を測定する。
具体的には、ウェルプレート底面ガラスの下面からの焦点誤差信号が検出されるＺ位置を測定する、
２）上記１）の測定結果より、ウェルプレート全体におけるたわみのプロファイルを最小二乗法などにより予測する。
３）対物レンズ１１を任意駆動により図２（ｂ）に示す焦点誤差信号のs字範囲内に移動させる。
４）対物レンズをサーボ駆動に切り替え、ウェルプレート全体をスキャンし、各測定ウェルにおける、対物レンズの絶対位置を取得し、それを元にウェルプレートのたわみプロファイルを実測する。このときのサーボ駆動は、２）により取得した予測プロファイルをフィードフォワード要素としたフィードバック制御動作である。
５）一つ目の撮影点において、画像処理を用いるなどをして、最適な撮影が行えるＺ位置を探索する。その撮影Ｚ位置と上記２）で求めたプロファイルとのＺ位置の差をＺｏｓとする（図７参照）
６）スクリーニング動作時には、上記４）で実測した実測プロファイルにＺｏｓを加えた位置に図１に示すようなシステムにより、フィードフォワード制御を行う。
図３において、サーボアンプ３４には焦点誤差目標値と焦点誤差光学系２０で検出した誤差信号が入力される。サーボアンプ３４の出力にはメモリ３５のたわみプロファイルの推定値が入力され、その出力信号がアクチュエータ１６に入力され、アクチュエータ１６により対物レンズ１１が駆動される。
【００５０】
このとき、即ち、ウェルプレートを次の観察点（ウェル）に駆動させるとき、ウェルプレートのたわみにより、ウェルプレート底面Ｚ０の位置が変位する（外乱）。この変位は焦点誤差光学系２０により検出され、この誤差信号と焦点誤差目標値との差が０になるように、アクチュエータ１６を駆動させる信号が、サーボアンプ３４より出力される。
【００５１】
なお、上記２）で作成した実測プロファイルは、同一ウェルプレートを複数回観察する場合に、繰り返し使用してよい。
【００５２】
以上説明したように、本発明の創薬スクリーニング装置によれば、ウェルプレートたわみの予測プロファイルを取得し、その後、フィードバック制御もしくは予測プロファイルをフィードフォワード要素としたフィードバック制御を用いてたわみプロファイルを実測する。その予測もしくは実測したプロファイルに基づいた位置にフィードフォワード制御を行う、もしくは予測プロファイルをフィードフォワード要素としたフィードバック制御を行うものである。各ウェルおいて対物レンズを大きくスキャンする必要がないのでＨＣＳにおける観察時間の短縮化を図ることができる。
【００５３】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。本発明では創薬スクリーニング装置について説明したが他のスクリーニング装置に用いてもよい。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す創薬スクリーニング装置のブロックの構成を図である。
【図２】本発明の創薬スクリーニング装置の他の実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明の創薬スクリーニング装置の他の実施例を示すブロック図である。
【図４】従来の創薬スクリーニング装置の一例を示すブロック構成図である。
【図５】４分割フォトダイオードに照射される焦点誤差検出光の投影形状を示す図である。
【図６】焦点位置調整の具体的な合焦の方法を示す図である。
【図７】焦点誤差検出装置でレーザ光を用いて焦点誤差信号を検出した場合の模式図である。
【図８】ウェルプレート全体におけるＺ変位量を予測する方法の説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
３      制御回路（合焦手段）
４      焦点調整部（焦点調整手段）
５      ウェルプレート
１０    観察光学系
１１    対物レンズ
１２    ダイクロイックミラー
１６    レンズアクチュエータ
２０    焦点誤差検出光学系（合焦手段）
２１    レーザダイオード
２２    レンズ群
２３    ハーフミラー
２５    ４分割フォトダイオード（焦点誤差信号生成手段）
２７    シリンドリカルレンズ
２８    フィルタ
３４    サーボアンプ
３５    メモリ
４０    カメラ
４０ａ  共焦点スキャナ
【図１】
0004974060.tif 000002
【図２】
0004974060.tif 000003
【図３】
0004974060.tif 000004
【図４】
0004974060.tif 000005
【図５】
0004974060.tif 000006
【図６】
0004974060.tif 000007
【図７】
0004974060.tif 000008
【図８】
0004974060.tif 000009