特開 2017-176020 細胞観察システムおよびこれに用いる細胞撮影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-176020(P2017-176020A)

(43)【公開日】2017年10月5日

(54)【発明の名称】細胞観察システムおよびこれに用いる細胞撮影装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/34 20060101AFI20170908BHJP

【ＦＩ】

   C12M1/34 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-67631(P2016-67631)

(22)【出願日】2016年3月30日

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】神垣 敏雄

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA02

4B029AA08

4B029BB11

4B029CC02

4B029FA15

4B029GA01

(57)【要約】

【課題】培養容器の全体を観察すると共に、小型化できる細胞観察システムおよびこれに用いる細胞撮影装置を提供する。
【解決手段】被写体８を収容する容器１２を載置する載置台４１と、容器１２内の被写体８を撮影する撮影部１８と、容器１２および撮影部１８の少なくとも一方を、撮影部１８による撮影軌跡が容器１２の周方向に延びるように駆動する駆動機構２０と、を備え、撮影軌跡の面積が、載置台４１の、容器１２を載置した領域のうち少なくとも細胞観察エリアの面積以上である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被写体を収容する容器を載置する載置台と、
前記容器内の被写体を撮影する撮影部と、
前記容器および前記撮影部の少なくとも一方を、前記撮影部による撮影軌跡が前記容器の周方向に延びるように駆動する駆動機構と、
を備え、
前記撮影軌跡の面積が、前記載置台の、前記容器を載置した領域のうち少なくとも細胞観察エリアの面積以上であることを特徴とする細胞撮影装置。

【請求項2】

前記撮影部による撮影軌跡が、螺旋状であることを特徴とする請求項１に記載の細胞撮影装置。

【請求項3】

前記撮影部による撮影軌跡が、同心円上にあることを特徴とする請求項１に記載の細胞撮影装置。

【請求項4】

前記撮影部は、前記容器の軸方向に前記被写体を撮影する写真機であり、
前記写真機が前記容器の内周側に位置するとき、前記写真機が前記容器の外周側に位置するときと比べて、前記写真機の単位時間当たりの撮影回数が減少することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の細胞撮影装置。

【請求項5】

前記駆動機構が、前記容器の中心から外周縁部まで、又は前記容器の外周縁部から中心まで直線上に前記撮影部を駆動することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の細胞撮影装置。

【請求項6】

前記駆動機構が、
前記容器の中心と外周縁部との間を前記容器に対して相対的に前記撮影部を直線上に駆動する直線駆動部と、
前記撮影部に対して相対的に前記容器を回転駆動する回転駆動部と、
を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の細胞撮影装置。

【請求項7】

モータと、前記モータに駆動される駆動歯車と、前記駆動歯車と噛合する従動歯車とを備え、
前記直線駆動部は、前記従動歯車と一体的に回転する傘歯車と噛合することで前記撮影部を駆動し、
前記回転駆動部は、前記載置台が前記従動歯車と噛合することで前記容器を駆動することを特徴とする請求項６に記載の細胞撮影装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれかの細胞撮影装置と、
前記細胞撮影装置を収容な可能なインキュベータと、
前記細胞撮影装置で撮影された一連の画像を合成して合成画像を形成する画像合成部、および前記画像合成部から得た画像を出力する画像出力部を有する制御部と、
を備えたことを特徴とする細胞観察システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば細胞の培養過程を観察する細胞観察システムおよびこれに用いる細胞撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、顕微鏡を用いて培養中の細胞を観察する方法が採用されている。例えば特許文献１には、細胞を観察する際の温度など観察環境を制御したり、培養液の交換を可能とすることで、インキュベータの外側で細胞を長時間、観察できる観察顕微鏡観察装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５―３２３５０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし特許文献１に記載の顕微鏡観察装置では、細胞観察のために顕微鏡を用いているため、観察できる視野が狭くなり、培養容器内の一部の細胞しか観察できない。また、細胞は、本来は培養環境の整ったインキュベータの中に置かれて成長増殖するため、たとえ観察装置で環境を整えても、インキュベータと観察装置との間で細胞を出し入れする際、環境が変わり細胞に悪影響を与えるおそれがある。従って、観察も出来る限りインキュベータの中で長時間観察できることが望ましい。しかし、顕微鏡自体をインキュベータ内部に設置しようとする場合、インキュベータが大型化してしまう。

【0005】

そこで、この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、培養容器の全体を観察すると共に、小型化できる細胞観察システムおよびこれに用いる細胞撮影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】

【0006】

第１の発明に係る細胞撮影装置は、被写体を収容する容器を載置する載置台と、
前記容器内の被写体を撮影する撮影部と、
前記容器および前記撮影部の少なくとも一方を、前記撮影部による撮影軌跡が前記容器の周方向に延びるように駆動する駆動機構と、
を備え、
前記撮影軌跡の面積が、前記載置台の、前記容器を載置した領域のうち少なくとも細胞観察エリアの面積以上である。

【0007】

この発明では、撮影部による撮影軌跡の面積が、載置台の、容器を載置した領域のうち少なくとも細胞観察エリアの面積以上であるため、撮影部は容器全体の被写体を撮影できる。また、載置台および撮影部の少なくとも一方を駆動するだけで撮影できるので、撮影装置の構成を簡単にして小型化できる。ここで、細胞観察エリアとは、容器において細胞が収容されるエリアのうち、撮影部が撮影することができるエリアを意味する。容器全体を意味する場合に加えて、容器の細胞が配置されたエリア（領域）全体を意味する場合もある。

【0008】

第２の発明に係る細胞撮影装置は、前記撮影部による撮影軌跡が、螺旋状である。

【0009】

この発明では、撮影部による撮影軌跡が螺旋状である。従って、撮影部が連続的に被写体を撮影できる。

【0010】

第３の発明に係る細胞撮影装置は、前記撮影部による撮影軌跡が、同心円上にある。

【0011】

この発明では、撮影部による撮影軌跡が同心円上にある。従って、容器が撮影部に対して相対的に回転しているときに、撮影部に対する容器の相対的な線状の移動を停止できる。

【0012】

第４の発明に係る細胞撮影装置は、前記撮影部は、前記容器の軸方向に前記被写体を撮影する写真機であり、
前記写真機が前記容器の内周側に位置するとき、前記写真機が前記容器の外周側に位置するときと比べて、前記写真機の単位時間当たりの撮影回数が減少する。

【0013】

この発明では、写真機が容器の内周側に位置するとき、写真機が容器の外周側に位置するときと比べて、写真機の単位時間当たりの撮影回数が減少する。従って、写真機が容器の内周側に位置するとき、写真機が撮影する画像の重複部分を減らすことができる。

【0014】

第５の発明に係る細胞撮影装置は、前記駆動機構が、前記容器の中心から外周縁部まで、又は前記容器の外周縁部から中心まで直線上に前記撮影部を駆動する。

【0015】

この発明では、駆動機構が、容器の中心から外周縁部まで、又は容器の外周縁部から中心まで直線上に撮影部を駆動する。撮影部が直線上に移動するので、簡単な構成で撮影部を移動させることができる。

【0016】

第６の発明に係る細胞撮影装置は、前記駆動機構が、
前記容器の中心と外周縁部との間を前記容器に対して相対的に前記撮影部を直線上に駆動する直線駆動部と、
前記撮影部に対して相対的に前記容器を回転駆動する回転駆動部と、
を有する。

【0017】

この発明では、駆動機構が直線駆動部と回転駆動部とを有する。これにより、容器と撮影部との相対移動を確実に行うことができる。

【0018】

第７の発明に係る細胞撮影装置は、
モータと、前記モータに駆動される駆動歯車と、前記駆動歯車と噛合する従動歯車とを備え、
前記直線駆動部は、前記従動歯車と一体的に回転する傘歯車と噛合することで前記撮影部を駆動し、
前記回転駆動部は、前記載置台が前記従動歯車と噛合することで前記容器を駆動する。

【0019】

この発明では、直線駆動部は、従動歯車と一体的に回転する傘歯車と噛合することで撮影部を駆動する。回転駆動部は、載置台が従動歯車と噛合することで容器を駆動する。これにより、１つのモータで直線駆動部および回転駆動部が作動するので、駆動機構の制御が容易になる。

【0020】

第８の発明に係る細胞観察システムは、上記細胞撮影装置と、
前記細胞撮影装置を収容可能なインキュベータと、
前記細胞撮影装置で撮影された一連の画像を合成して合成画像を形成する画像合成部、および前記画像合成部から得た画像を出力する画像出力部を有する制御部と、
を備えた。

【0021】

この発明では、制御部が、細胞撮影装置で撮影された一連の画像を合成して合成画像を形成する画像合成部、および画像合成部から得た画像を出力する画像出力部を有する。従って、容器内に収容された被写体の全体を観察できる。

【発明の効果】

【0022】

第１の発明では、撮影部による撮影軌跡の面積が、載置台の、容器を載置した領域のうち少なくとも細胞観察エリアの面積以上であるため、撮影部は容器全体の被写体を撮影できる。また、載置台および撮影部の少なくとも一方を駆動するだけで撮影できるので、細胞撮影装置の構成を簡単にして小型化できる。

【0023】

第２の発明では、撮影部による撮影軌跡が螺旋状である。従って、撮影部が連続的に被写体を撮影できる。

【0024】

第３の発明では、撮影部による撮影軌跡が同心円上にある。従って、容器が撮影部に対して相対的に回転しているときに、撮影部に対する容器の相対的な線状の移動を停止できる。

【0025】

第４の発明では、写真機が容器の内周側に位置するとき、写真機が容器の外周側に位置するときと比べて、写真機の単位時間当たりの撮影回数が減少する。従って、写真機が容器の内周側に位置するとき、写真機が撮影する画像の重複部分を減らすことができる。

【0026】

第５の発明では、駆動機構が、容器の中心から外周縁部まで、又は容器の外周縁部から中心まで直線上に撮影部を駆動する。撮影部が直線上に移動するので、簡単な構成で撮影部を移動させることができる。

【0027】

第６の発明では、駆動機構が直線駆動部と回転駆動部とを有する。これにより、容器と撮影部との相対移動を確実に行うことができる。

【0028】

第７の発明では、直線駆動部は、従動歯車と一体的に回転する傘歯車と噛合することで撮影部を駆動する。回転駆動部は、載置台が従動歯車と噛合することで容器を駆動する。これにより、１つのモータで直線駆動部および回転駆動部が作動するので、駆動機構の制御が容易になる。

【0029】

第８の発明では、制御部が、細胞撮影装置で撮影された一連の画像を合成して合成画像を形成する画像合成部、および画像合成部から得た画像を出力する画像出力部を有する。従って、容器内に収容された被写体の全体を観察できる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の細胞観察システムを示す斜視図。

【図2】第１実施形態に係る細胞撮影装置の平面図。

【図3】図２の筐体の内部を示す側面図。

【図4】細胞観察システムの制御部のブロック図。

【図5】細胞撮影装置が初期位置にある平面図、

【図6】撮影の途中段階にある状態を示す細胞撮影装置の平面図、

【図7】細胞撮影装置が撮影を完了した位置にある平面図、

【図8】螺旋状の撮影軌跡を示す平面図、

【図9】撮影領域の撮影サイズを示す図。

【図10】第２実施形態に係る細胞撮影装置の平面図。

【図11】図１０の筐体の内部を示す側面図。

【図12】変形例に係る細胞撮影装置の平面図。

【図13】図１２の筐体の内部を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。

【0032】

図１は、本発明の細胞撮影装置１０を適用するインキュベータ５を示す。これらインキュベータ５と細胞撮影装置１０とが細胞観察システム１を構成している。インキュベータ５は、細胞の成長や増殖に必要な環境を整えて細胞を培養する開閉可能な筐体である。インキュベータ５は、細胞培養用の容器であるディッシュ１２を内部に収容し、温度、湿度およびＣＯ₂濃度などを一定に保持する。このインキュベータ５に細胞撮影装置１０が格納されているので、細胞を培養する所望の条件下で細胞を観察できる。

【0033】

＜第１実施形態＞
図２および図３に示すように、第１実施形態に係る細胞撮影装置１０は、ディッシュ１２と、撮影部１８と、駆動機構２０とを備えている。本実施形態では、ディッシュ１２の下側に撮影部１８と駆動機構２０とが配置されている。なお、図２は細胞撮影装置１０の平面図であり、駆動機構２０は現れないが、説明の便宜上、図示している。後述する図１０および図１２についても同様である。

【0034】

ディッシュ１２は、底壁１３を備えた円筒形状の透明なガラス製容器であり、被写体である細胞８（図５参照）を内部に収容する。またディッシュ１２は、後述する載置台４１に載置されている。

【0035】

撮影部１８は、ディッシュ１２の下方から軸方向上方に向かって、ディッシュ１２内の細胞８を撮影する。撮影部１８は、例えば小型ＵＳＢなどの写真機である。撮影部１８は、駆動機構２０の後述する保持台３３に保持され、駆動機構２０によりディッシュ１２の中心からディッシュ１２の外周縁部まで、又はディッシュ１２の外周縁部からディッシュ１２の中心まで駆動される。すなわち、撮影部１８は、ディッシュ１２の中心とディッシュ１２の外周縁部上の任意の点との間をディッシュ１２の径方向に直線上に移動する。撮影部１８がディッシュ１２の中心に位置するとき、撮影部１８の中心とディッシュ１２の中心とが一致する。撮影部１８がディッシュ１２の外周縁部に位置するとき、撮影部１８の中心とディッシュ１２の外周縁部の任意の点とが一致する。

【0036】

駆動機構２０はディッシュ１２の下方に配置され、ディッシュ１２を支持する箱状の筐体１４の内部に配置されている。駆動機構２０が筐体１４に収容されているので、ディッシュ１２と駆動機構２０とを上下に積層して配置し、細胞撮影装置１０を小型化できる。駆動機構２０は、撮影部１８による撮影軌跡がディッシュ１２の周方向に延びるようにディッシュ１２と撮影部１８とを駆動する。なお、撮影部１８による撮影軌跡がディッシュ１２の周方向に延びるとは、撮影軌跡が平面視で螺旋状であることも同心円上にあることも包含する。

【0037】

駆動機構２０は、モータ２１と、モータ２１に駆動される駆動歯車２２と、駆動歯車２２と噛合する従動歯車２３と、従動歯車２３と一体的に回転する第１傘歯車２４と、直線駆動部３０と、回転駆動部４０とを備えている。従動歯車２３と第１傘歯車２４とは一体に設けられ、同軸周りに回転する。

【0038】

モータ２１と駆動歯車２２と従動歯車２３と第１傘歯車２４とは、後述する載置台４１の平面視で外方に配置されている。同様に平面視で、載置台４１の外方から載置台４１の中心に向かって、駆動歯車２２、従動歯車２３および載置台４１が、この順に配置されている。言い換えれば、従動歯車２３が、駆動歯車２２と載置台４１との間に配置されている。

【0039】

直線駆動部３０は、前述したように、ディッシュ１２の中心とディッシュ１２の外周縁部上の任意の点との間を移動するように撮影部１８を駆動する。直線駆動部３０は、筐体１４に回転可能に支持された送りねじ３１と、送りねじ３１に螺合するナット３２と、ナット３２に固定された保持台３３とを有する。

【0040】

送りねじ３１は載置台４１の半径よりも長く、平面視で載置台４１の径方向に直線上に延びている。水平方向に配置された送りねじ３１の先端には、第１傘歯車２４と噛合する第２傘歯車３４が設けられている。

【0041】

駆動歯車２２、従動歯車２３および第１傘歯車２４を介してモータ２１の回転力が第２傘歯車３４に伝達されることで、送りねじ３１は軸周りに回転する。送りねじ３１が回転すると、ナット３２を介して保持台３３と撮影部１８とが水平方向（送りねじ３１の長手方向）に移動する。すなわち、直線駆動部３０は、第１傘歯車２４と噛合することで撮影部１８を駆動する。

【0042】

回転駆動部４０は、ディッシュ１２を回転可能に保持する円板状の載置台４１からなる。載置台４１は、筐体１４の上壁に配置され、ベアリング１６を介して筐体１４に支持されている。載置台４１と駆動歯車２２と従動歯車２３とは、水平方向の同一平面上に配置されている。

【0043】

載置台４１には、載置台４１の外周縁から中心を超えて径方向に延びる切欠き４２が形成されている。この切欠き４２は、平面視で撮影部１８の移動範囲と対応する位置に設けられている。これにより、撮影部１８は載置台４１を介さずに直接、ディッシュ１２を撮影できる。

【0044】

載置台４１の外周縁の側面にはねじ溝４３が刻設され、このねじ溝４３が従動歯車２３と噛合する。駆動歯車２２および従動歯車２３を介してモータ２１の回転力がねじ溝４３に伝達されることで、載置台４１およびディッシュ１２が同軸周りに回転する。すなわち、回転駆動部４０は、載置台４１が従動歯車２３と噛合することでディッシュ１２を回転駆動する。

【0045】

前述したように、直線駆動部３０の第２傘歯車３４が第１傘歯車２４と噛合することで撮影部１８を直線上に駆動する。また、回転駆動部４０のねじ溝４３が従動歯車２３と噛合することでディッシュ１２を回転駆動する。従って駆動機構２０において、直線駆動部３０と回転駆動部４０とが連動して駆動する。このことから、撮影部１８とディッシュ１２とが連動して駆動される。また、１つのモータ２１で直線駆動部３０と回転駆動部４０とを駆動するので、制御が容易になる。

【0046】

以上に述べた細胞観察システム１は制御部５０を有し、制御部５０によって制御される。図４に示すように、制御部５０の入力側は、例えばユーザが撮影部１８の撮影条件などを入力する入力部５１に接続されている。この入力部５１はインキュベータ５の外側に設置されている。

【0047】

制御部５０の出力側は、モータ駆動部５２とカメラ制御部５３と記録部５４と上位コンピュータ５５とに接続されている。モータ駆動部５２とカメラ制御部５３と記録部５４とはインキュベータ５の内部に格納され、上位コンピュータ５５はインキュベータ５の外側に配置されている。

【0048】

モータ駆動部５２は、モータ２１の回転速度などの信号をモータ２１に送信する。カメラ制御部５３は、撮影タイミングなどの信号を撮影部１８に送信する。記録部５４は、撮影部１８で撮影された画像データを取り込んで記録する。記録された画像データは、無線ＬＡＮを経由して上位コンピュータ５５に送信される。このように無線で画像データを上位コンピュータ５５に送信できるので、ディッシュ１２をインキュベータ５に頻繁に出し入れする必要が無い。

【0049】

上位コンピュータ５５は、画像合成部５６と細胞判定部５７と画像出力部５８とを有する。画像合成部５６は、撮影部１８で撮影された一連の画像データを合成する。細胞判定部５７は、画像合成部５６で合成された合成画像から細胞８の位置を特定する。画像出力部５８は、画像合成部５６から得た画像を出力する。

【0050】

＜実施例＞
上記構成の細胞撮影装置１０の実施例について説明する。

【0051】

ディッシュ１２は、直径が６０ｍｍである。ディッシュ１２内に収容された細胞８の大きさは、例えば約１０μｍである。この細胞８を撮影するため、撮影部１８として縦寸法Ｌ１が２ｍｍ、横寸法Ｌ２が３ｍｍの撮影領域Ｓ（撮影サイズ、図９参照）である２０００画素の写真機を用いる。

【0052】

図５に示す初期位置では、撮影部１８の中心とディッシュ１２の外周縁部上の任意の点とが一致している。この初期位置から、載置台４１の中心に向かって直線駆動部３０が撮影部１８を移動させると共に、回転駆動部４０が載置台４１を図中、時計回りに回転させる（図６参照）。

【0053】

このとき、ディッシュ１２の外周縁部の周方向長さは約１８８．５ｍｍであり、この長さを撮影サイズの縦寸法２ｍｍで割ると９４．２５となる。従って、ディッシュ１２の１回転分の３６０度を９５分割して撮影すれば、ディッシュ１２の外周縁部近傍を周方向に隙間なく撮影できる。従って、一度撮影した後、その次の撮影までの間のディッシュ１２の回転角度を、３６０度/９５分割＝３．８２度に設定する。

【0054】

撮影部１８に関しては、ディッシュ１２が１回転している間に、ディッシュ１２の中心に向けて撮影部１８をディッシュ１２の横寸法Ｌ２と同じ３ｍｍだけ移動させる。一度撮影した後、その次の撮影までの間の撮影部１８の移動距離を、３ｍｍ/９５分割＝０．０３１５ｍｍに設定する。撮影部１８が移動している間、駆動機構２０は、ディッシュ１２の回転駆動を続けている

【0055】

以上の条件で撮影を続け、ディッシュ１２の外周側から内周側に撮影部１８が移動するに従って、一度撮影した画像と、その次に撮影した画像とで重複する部分が増える（図８参照）。このため、撮影部１８がディッシュ１２の内周側に位置するとき、撮影部１８がディッシュ１２の外周側に位置するときと比べて、撮影部１８の単位時間当たりの撮影回数を減少させる。ただし、連続して撮影した画像間で重複する部分を減らすため、撮影部１８がディッシュ１２の内周側に位置するとき、撮影部１８がディッシュ１２の外周側に位置するときと比べて、ディッシュ１２の回転速度を早くしても良い。

【0056】

更に撮影を続けると、図７に示すように、撮影部１８の中心とディッシュ１２の中心とが一致して撮影が完了する。初期位置から撮影を始め、撮影が完了するまでの撮影軌跡は螺旋状（図８参照）である。また、撮影軌跡の面積が載置台４１の、ディッシュ１２を載置した領域の底面積以上である。撮影軌跡の面積とは、一連の撮影における最初の撮影から最後の撮影までの間に撮影された領域の合計面積である。なお、最初の撮影は初期位置で行われ、最後の撮影は撮影の完了位置で行われる。

【0057】

[本実施形態の細胞撮影装置の特徴]
本実施形態の細胞撮影装置１０には以下の特徴がある。

【0058】

本実施形態の細胞撮影装置１０では、撮影部１８による撮影軌跡の面積が載置台４１の、ディッシュ１２を載置した領域の面積以上であるため、撮影部１８はディッシュ１２全体（底壁１３の全面）の細胞８を撮影できる。また、後述するように載置台４１（ディッシュ１２）および撮影部１８の少なくとも一方を駆動するだけで撮影できるので、細胞撮影装置１０の構成を簡単にして小型化できる。

【0059】

なお、撮影部１８による撮影軌跡の面積が載置台４１の、ディッシュ１２を載置した領域のうち少なくとも細胞観察エリアの面積以上であれば、本発明に包含される。ここで、細胞観察エリアとは、ディッシュ１２において細胞８が収容されるエリアのうち、撮影部１８が撮影することができるエリアを意味する。ディッシュ１２全体を意味する場合に加えて、ディッシュ１２の細胞が配置されたエリア（領域）全体を意味する場合もある。例えば、撮像部１８がカメラ、ディッシュ１２が透明容器であり、内部全体が細胞８の成長・繁殖する培地となっている場合、ディッシュ１２のうち撮影部１８と対向する面、つまりディッシュ１２の底面全体が細胞観察エリアとする。また、ディッシュ１２の一部に培地がある場合、その培地がある部分（底面）を細胞観察エリアとしても良い。この細胞観察エリアは、予め設定されていても良いし、載置台４１に載置するディッシュ１２（容器）の種類や大きさによって適宜変更可能としても良い。

【0060】

本実施形態の細胞撮影装置１０では、撮影部１８による撮影軌跡が螺旋状である。従って、撮影部１８が連続的に細胞８を撮影できる。

【0061】

本実施形態の細胞撮影装置１０では、撮影部１８がディッシュ１２の内周側に位置するとき、撮影部１８がディッシュ１２の外周側に位置するときと比べて、撮影部１８の単位時間当たりの撮影回数が減少する。従って、撮影部１８がディッシュ１２の内周側に位置するとき、撮影部１８が撮影する画像の重複部分を減らすことができる。

【0062】

本実施形態の細胞撮影装置１０では、駆動機構２０が、ディッシュ１２の中心から外周縁部まで、又はディッシュ１２の外周縁部から中心まで直線上に撮影部１８を駆動する。撮影部１８が直線上に移動するので、簡単な構成で撮影部１８を移動させることができる。

【0063】

本実施形態の細胞撮影装置１０では、撮影部１８が移動している間、駆動機構２０はディッシュ１２の回転駆動を続ける。これにより、撮影部１８は螺旋状に連続して細胞８を撮影できる。

【0064】

本実施形態の細胞撮影装置１０では、駆動機構２０が、直線駆動部３０と回転駆動部４０とを連動して駆動する。これにより、直線駆動部３０と回転駆動部４０とのいずれか一方を他方に従動させることで、駆動機構２０の構成を簡単にできる。

【0065】

本実施形態の細胞撮影装置１０では、直線駆動部３０は、従動歯車２３と一体的に回転する第１傘歯車２４と噛合することで撮影部１８を駆動する。回転駆動部４０は、載置台４１が従動歯車２３と噛合することでディッシュ１２を駆動する。これにより、１つのモータ２１で直線駆動部３０および回転駆動部４０が作動するので、駆動機構２０の制御が容易になる。

【0066】

本実施形態の細胞撮影装置１０では、制御部５０が、細胞撮影装置１０で撮影された一連の画像を合成して合成画像を形成する画像合成部５６、および画像合成部５６から得た画像を出力する画像出力部５８を有する。従って、ディッシュ１２内に収容された細胞８の全体を観察できる。

【0067】

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0068】

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、撮影部１８と載置台４１とを共に駆動した。しかし駆動機構２０が、ディッシュ１２の中心と外周縁部との間をディッシュ１２に対して相対的に撮影部１８を直線上に駆動する直線駆動部３０と、撮影部１８に対して相対的にディッシュ１２を回転駆動する回転駆動部４０と、を有する種々の変形例が考えられる。これにより、ディッシュ１２と撮影部１８との相対移動を確実に行うことができる。

【0069】

具体的には、撮影部１８と載置台とのいずれか一方を駆動しても同様の効果を得ることができる。図１０および図１１に示すように、載置台を筐体１４と一体にし、ディッシュ１２を筐体１４の上壁（本実施形態における載置台に相当）に載置して固定し、撮影部１８だけを駆動しても良い。

【0070】

この細胞撮影装置１０では、撮影部１８が、直線駆動部３０と回転駆動部４７とにより駆動される。第１実施形態と同じ構成のモータ２１、駆動歯車２２、従動歯車２３および第１傘歯車２４は、ベアリング１６を介して筐体１４に支持される回転ケース６１に保持されている。筐体１４の上部には、回転駆動部４７を構成し、従動歯車２３と噛合する固定歯車４８が固定されている。直線駆動部３０は、従動歯車２３に駆動されて回転する回転ケース６１内に格納されている。直線駆動部３０の構成は前記実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

【0071】

モータ２１を駆動すると駆動歯車２２が回転し、従動歯車２３は固定歯車４８の外周に沿って移動する。これにより、回転ケース６１が軸周りに回転する。同時に撮影部１８が直線駆動部３０に駆動され、ディッシュ１２の径方向に移動する。これらの動作が合わさることで、撮影部１８は平面視で螺旋状に移動する。

【0072】

前記第２実施形態では、筐体１４に一体化した載置台を駆動せず撮影部１８だけを駆動した。しかし撮影部１８を固定し、載置台だけを駆動することで、撮影部１８が平面視で螺旋状に移動する構成を採用しても良い。

【0073】

第１実施形態および第２実施形態では、直線駆動部３０と回転駆動部４０，４７とを１つのモータ２１で駆動した。しかし図１２および図１３に示すように、直線駆動部３０と回転駆動部４０とをそれぞれ別のモータ２１，６２で駆動してもよい。この駆動機構２０は、従動歯車２３が第１傘歯車２４を有さず、回転駆動部４０を駆動するモータ２１と別のモータ６２で直線駆動部３０が直接、駆動される点で第１実施形態と異なる。この構成により、平面視で撮影部１８を同心円Ｌ３上に駆動し、この同心円Ｌ３の径を変更して撮影することで撮影軌跡の面積が載置台４１の、ディッシュ１２を載置した領域の底面積以上とすることができる。また、撮影部１８による撮影軌跡が同心円上にあることで、ディッシュ１２が撮影部１８に対して回転しているときに、撮影部１８の直線上の移動を停止できる。

【0074】

前記実施形態ではディッシュ１２の下方に細胞撮影装置１０を配置したが、ディッシュ１２の上方に細胞撮影装置１０を配置してもよい。

【0075】

前記実施形態では、撮影部１８が直線上に移動したが、曲線状に移動しても同様の効果を得ることができる。また前記実施形態では、撮影部１８がディッシュ１２の外周縁部から中心に向かって移動したが、ディッシュ１２の中心から外周縁部に向かって移動してもよい。

【0076】

前記第１実施形態では、送りねじ３１で撮影部１８を駆動したが、これに限定されない。載置台４１の底面に平面視が螺旋状の溝を彫り、この溝に嵌るカムが移動することで撮影部１８を駆動しても良い。これにより、送りねじ３１と第２傘歯車３４とが不要になり、構成を簡略化できる。

【0077】

前記実施形態では、撮影部１８がディッシュ１２の底壁１３の全体を撮影した。しかし、一度撮影すると、上位コンピュータ５５がおおよその細胞位置を特定できる。このため、ディッシュ１２の外周部のみに細胞８が存在する場合は、外周部だけ撮影しても良い。また、ディッシュ１２の中心部付近のみに細胞８が存在する場合、中心部付近のみを撮影してもよい。これにより、画像の撮影時間や合成時間を短縮できる。

【0078】

撮影部１８とは、可視光線、赤外線、紫外線含む光に限定されず、音波、電磁波等の検出波を受光する受光部を意味する。検出波の照射部（照射源）は、細胞撮影装置１０側にあっても良いし、インキュベータ５側にあっても良い。

【0079】

モータ２１の電源として電池を採用し得るが、消費電力によっては外部電源を接続しても良い。この場合、電池切れの心配が無い。

【符号の説明】

【0080】

１ 細胞観察システム
５ インキュベータ
８ 細胞（被写体）
１０ 細胞撮影装置
１２ ディッシュ（容器）
１８ 撮影部
２０ 駆動機構
２１ モータ
２２ 駆動歯車
２３ 従動歯車
２４ 第１傘歯車
３０ 直線駆動部
４０ 回転駆動部
４１ 載置台
４７ 回転駆動部（第２実施形態）
５６ 画像合成部
５８ 画像出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】