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JP4005373B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

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JP4005373B2
JP4005373B2 JP2002011798A JP2002011798A JP4005373B2 JP 4005373 B2 JP4005373 B2 JP 4005373B2 JP 2002011798 A JP2002011798 A JP 2002011798A JP 2002011798 A JP2002011798 A JP 2002011798A JP 4005373 B2 JP4005373 B2 JP 4005373B2
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Japan
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stage
light
collection kit
imaging
light emitting
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Application number
JP2002011798A
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Inventor
一仁 土橋
昭徳 衣川
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Canon Finetech Nisca Inc
Original Assignee
Nisca Corp
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Publication date
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Priority to PCT/JP2003/000474 priority patent/WO2003063078A1/en
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶液中に分散する微小サイズの個体を撮像するための光学拡大系の個体撮像装置に関し、特に、このような撮像対象の個体を含む採取キットをステージ上に装填させて撮像する個体撮像装置及びにこのような個体撮像撮像装置において用いられる採取キットを搭載するための載置装置に関する。
【0002】
【従来技術】
溶液中に分散する所定径以上のサイズを有する粒子数を測定するために被写体に光を照射しその反射光をCCDやMOSセンサ等の光電変換手段によって撮影し、これによって得られた画像データを処理することにより被写体内に存在する粒子数を測定する粒子数測定装置の例が、特開平7−49300号公報において開示されている。
【0003】
この粒子数測定装置は、分散液中の所定径以上のシリコン粒子数を測定するものであって、シリコン粒子の分散液の一定量が滴下されたフィルタを搭載部に搭載し、発光部から発光された光をフィルタに照射し、CCDセンサで反射光を受光し、光電変換された画像信号に基づいて所定径以上の径を有するシリコン粒子数に対応した波形信号を発生させることによりシリコン粒子数をカウントするものである。
【0004】
このような光学拡大系の従来の個体撮像装置において、撮像対象の個体を含むフィルタは、これを載置するためのステージの所定位置に静止状態で載置され、当該ステージの上方が開放されて被写体となる撮像対象の個体を含むフィルムがステージ上に載置され、ステージの上方に配置されたCCDセンサによりフィルム内に含まれる個体の画像が撮像される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、撮像対象の個体のサイズがミクロン単位と極めて小さくてステージを複数の撮像単位領域に分割して撮像しなければならない場合、ステージのX方向及びY方向に移動させつつ撮像しなければならないために撮像面と集光レンズとの間隔を一定に保持することが困難である。この場合、個体の輪郭を精緻且つ明瞭に撮像するためには、ステージを複数の方向から光線をほぼ均一に照射すると共に、レンズの焦点深度を数十ミクロンの範囲内に抑えなければならない。
【0006】
さらに、撮像対象の個体を含む採取キットが複数種類存在し、これに対応するためには、採取キットの形状の違いに基づく変化、採取キット自体の公差、採取キットをステージに載置したときの採取キットの浮き上がり等の多くのパラメータのバラツキを考慮する必要があり、集光レンズと採取キット間の許容距離範囲は極めて厳しい値となる。
【0007】
また、フィルム状の採取キットにおいては、そのフィルム厚が一定範囲内にあるとしても、ステージ上の当該フィルム状の採取キットの下面に空気が入って浮いてしまうこともある。
【0008】
さらに、複数種類の採取キットが交換可能に用いられるとき、立体型の採取キットに対応するものであれば当該形状に対応して下方に空洞が構成される。そこにフィルム状の採取キットを置いた場合は、光源から与えられる熱(赤外線)と採取キット自体の自重により、フィルム状の採取キットはそのような空洞部分において下方に垂れ下がってしまい、集光レンズと採取キット間の距離を所定の焦点深度範囲内に収めることは不可能となってしまう。
【0009】
本発明は、このような個体撮像装置において、自動焦点調整装置を装着することなく、撮影領域全体に略均一な光線を照射を小型形状のステージと簡易な構造の固定手段によって実現する個体撮像装置を提供すると共に、複数種類の採取キットに対応し、集光レンズと採取キット間の距離を一定の焦点深度範囲内に収めることが可能な採取キットの載置装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、撮像対象の個体を含む採取キットが装填されるステージと、前記ステージに開閉自在に備えられ、所定厚の撮像用開口部を有して前記採取キットを固定する固定手段と、発光手段と当該発光手段からの光を収斂して前記ステージ上へ光線として投光する光収斂手段を有し、前記ステージに対して光を照射する光源と、前記ステージの略垂直方向に位置し、前記個体からの光を集光するレンズ手段と、前記レンズ手段によって集光された光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記レンズ手段に対する前記ステージのステージ面の高さを維持しつつ前記ステージ及び前記固定手段を水平方向に移動する移動手段と、を有する個体撮影用の撮像装置であって、前記発光手段は、複数個の発光装置により構成され、個々の前記発光装置からの光束が前記ステージの斜め上方から前記ステージ面における略同一の位置に投光されるように前記レンズ手段のレンズ中央に対向して等距離となる対称位置に配置され、前記撮像用開口部は、前記光収斂手段からの光線が前記ステージ上における読取対象領域の全域に照射されるように前記移動手段によって移動される読取対象の移動領域より広い領域を有すると共に、各発光装置からの光通過を許容する開口として前記複数の発光装置の個数に対応した頂角を有する多角形である、ことを特徴とする個体撮像装置を提供するものである。
【0011】
これによって、本固体撮像装置においては、より小さなサイズ形状の開口を形成するステージ上読取対象領域の全域に光が照射されることを可能にしたのである。
【0012】
ここで、前記個体撮像装置は、前記移動手段が前記ステージを移動する方向と前記撮像用開口部の対角方向とが異なるようにしたのである。また、前記固定手段は、採取キットを固定する為の固定用弾性部材を備えるようにしたのである
【0013】
ところで、前記発光手段は4個の発光装置により構成され、この場合、前記撮像用開口部は当該4個の発光装置が配置されたそれぞれの方向を頂点とする四角形状を形成することとなるのである
【0014】
ところで、本固体撮像装置において使用される前記採取キットは、シート状の第1の採取キットと前記第1の採取キットよりも厚いサイズの第2の採取キットとを含み、前記ステージには厚さの異なる複数の採取キットの何れか一つが装填されるのである
【0015】
前記ステージに前記第1の採取キットが装填される時には、当該第1の採取キットが装填された時の前記固体の撮影面と前記レンズとの距離を、前記第2の採取キットが装填された際の当該距離と等しくするための高さ調整用の中間プレートが装填されるのである。この場合、前記中間プレートは、前記第1の採取キットのフィルム部を支持するように位置付けられるのである
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る個体撮像装置及び個体撮像用採取キットを載置するための載置装置の実施の形態例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0017】
図1は、本撮像装置の外観斜視図を示すものである。
【0018】
この図では、ステージ2に採取キットを装填できる位置へステージ移動し、且つ、固定手段21が開放されている状態を示す。
【0019】
図2は、撮像装置1全体の正面図である。撮像装置1は、検査を行う対象を載置するステージ2、ステージ2に検体を載置するなどの操作をするために開閉するフロントカバー5、対象とする被写体を光照射する光源ユニット4、この光源ユニット4で照射されて試薬による励起光を発した被写体からの2次元画像光を入光して電気信号の映像に変換するレンズユニット3、複数のフィルタを支持し発光の切り替えに応じてフィルタを切り替える為に移動するフィルタ移動部23、そして、先のステージ2に検体を載置させるときの操作性から位置を移動させる為のXテーブル25及びYテーブル26から構成される。
【0020】
ここで、ステージ2は、テーブルの上面と採取キットを固定するための固定手段としての採取キットホルダー21との間に形成されていて検体を付着させたエンブレム採取キット40もしくはフィルム採取キット41を装着するためのものである。
【0021】
Yテーブル26の下部においては、ステージ2とこれに取り付けられた採取キットホルダー21を縦軸方向(図7における矢印Y方向)へ案内するためのY1シャフト29、Y2シャフト30と、これらのシャフトとそれぞれ摺動可能に嵌合するY1スリーブ31とY2スリーブ32とが備えられている。Xテーブル25の下部には、ステージ2とこれに取り付けられた採取キットホルダー21を横軸方向(図7における矢印X方向)へ案内するためのX1シャフト27、X2シャフト28と、これらのシャフトとそれぞれ摺動可能に嵌合するX1スリーブ33とX2スリーブ34とが備えられている。Yテーブル26とXテーブル25は、それぞれ、Y駆動部(矢印Y方向への駆動、図示せず)、X駆動部(矢印X方向への駆動、図示せず)によりベルトで牽引されて移動する。
【0022】
テーブル20は、装置が被撮像個体を撮像の時であっても、フロントカバー5が開くと読み取り解除してフロント位置に移動する。カバーセンサ(図6のブロック図ではドアセンサ)203の信号は、PCに送信されて、PCにおいて処理される。装置における撮像動作のリセット処理は、撮像装置1内のファームウエアにより自動制御されるが、撮像開始時におけるステージ2の移動は、データ処理装置(図示していない)からのイニシャル指令により行われる。ここで、イニシャル指令とは、現在の位置から採取キット装填位置(フロント)への移動を指令するものである。
【0023】
フロントカバー5を開放すると、その旨の信号がカバーセンサ(図示せず)から発せられる。撮像開始時では、この信号を受けたデータ処理装置(図示せず)からの移動指令に基づいて、ステージ2はフロントカバー5の開放位置であるフロントに移動する。フロントカバー5は開放を維持するようにコイルばね5aで上方に跳ね上げられている。
【0024】
ステージ2上にエンブレム採取キット40又はフィルム採取キット41の被写体(検体)が装着されてフロントカバー5が操作者の手で閉じられると、カバーセンサの信号がインターフェースに接続されたデータ処理装置に送られて、撮像の準備状態が整ったことをディスプレイ上に表示する。操作者は、外部のデータ処理装置に指示して計測を開始する。指示されたデータ処理装置は、計測開始コマンドを撮像装置に送る。撮像装置の制御部は、Y駆動部(図示せず)を制御してステージ2をホームポジション、すなわち撮影位置の初期位置に移動させる。尚、上記データ処理装置は、専用又は高機能のデータ処理装置である必要性はなく、一般的なパーソナルコンピュータで充分である。
【0025】
図3は、本撮像装置におけるステージ2を上方から観察した図である。ステージ2上には、光源ユニット4からの光が照射されるが、この光源ユニット4は、4本のロッド光源6a、6b、6c、6dからなる。各ロッド光源6は、端部に基板50a、50b、50c、50dを備え、この基板上にロッド内方向に向いてそれぞれ発光ダイオードが設置されている。
【0026】
ロッド光源6aとロッド光源6bとは、同じ波長領域(主波長370nm)の光線を発光し、ロッド光源6cとロッド光源6dとは同じ波長領域(主波長525nm)の光線を発光する。それぞれの発光領域分布において不要な周波数帯域となる裾野部分をカットするためのカットフィルタであるU380フィルタが、ロッド光源6a、6b内に、そしてBP535フィルタがロッド光源6c、6d内に、それぞれ備えられている。
【0027】
ステージ2には、採取キットを押さえる為の固定手段21が備えられており、この固定手段21中央には、撮像用開口部Wが設けられている。ステージ2は、水平方向にX方向、Y方向に移動し、ステージ2が初期の読取設定位置(中央位置)に位置したときには、撮像用開口部Wの開口中心はレンズユニット3を通して撮像する中心(いわゆる光軸)に一致している。中央の停止位置からの移動は、ステージ2はXY両方向に17mmの半分8.5mmずつ、中心から左右上下に移動する。このため、撮像を行う領域17mmよりさらに17mm広く撮像用開口部Wが必要である。
【0028】
開口部Wの大きさは、光源6からの照明光が斜から入るので、窓を有する固定手段21の厚さによって遮られないように窓の縁を退避させる必要がある。このために開口部Wの大きさは更に拡大しなければならない。ここで、撮像用開口部Wが円形であって前記読み取りを行う領域と同じ大きさであると、各ロッド光源6からの光(光線)が遮られてしまう。このため、撮像用開口部Wは、その径を34mmの円より大きくしてロッド光源6からの照射光線が遮られないよう光線径以上に広げなければならない。
【0029】
このようにすると、開口部Wの大きさが相当に大きくなってしまい、たとえば、フィルム採取キット使用時に使用する中間プレート42のロック部21aを、さらに、図1に示す図面の下方にする必要性から、周辺の設計に影響を及ぼすこととなって、装置が大型化してしまう。
【0030】
ところが、図に示したように、開口部Wを正方領域で開口すると、その頂角Wa、Wb、Wc、Wdの張り出しで光線の照射範囲を広く許容すると共に、辺の部分は張り出しが小さくて、装置のコンパクト化が可能になる。
【0031】
採取キットをステージ2上に固定するための採取キットホルダー21においては、弾性体が装備されており、採取キット(エンブレム採取キット40又はフィルム採取キット41)自体を直接固定することで、ステージ2がXY方向に移動する間でずれることを排除できる。
【0032】
この固定用弾性体(セット板バネ)は、弾性板35であって、採取キットホルダー21に取り付けられると共に、この採取キットホルダー21にスライダブルに装着された接触手段(ピン)に連動し、採取キットを押すことで固定する。固定用弾性体に接触ピンに当接する突起を設けようとすると、割れなどの加工障害が発生するときがある。これを回避するために、固定用弾性体には突起を設けずに、本実施例においては接触ピン側に突起を設けた。さらに、フィルム保持プレートに取っ手を付けることにより操作性を改善できる。
【0033】
本撮像装置1には、エンブレム採取キット40又はフィルム採取キット41を選択して載置できるように構成したステージ2と、この採取キットを押さえる為の採取キットホルダー21を、XY方向に移動される為の駆動手段であるX駆動部、Y駆動部が設けられている。ステージ2は、上テーブル20の上面と採取キットホルダー21との間に形成されていて、検体を付着させたエンブレム採取キット40もしくはフィルム採取キット41を装着する。
【0034】
採取キットホルダー21は、ロックレバー22によって固定される。上テーブル20は、Xテーブル25上に固定されており、Xテーブル25はYテーブル26上に固定される。Xテーブル25上の上テーブル20は、3箇所のバネで3点支持されており、位置決め冶具を仮止めして、バネ付勢されたステージ20がこの冶具に当接して所定の水平度が保たれるように構成される。そして、水平度はロック板でねじ固定されることにより維持される。その後、位置決め冶具がカメラユニット3に取り付け直される。
【0035】
採取キットホルダー21には、閉め忘れ防止用として計測開始のフロントからの移動時に、ケース近傍で入り口上方にある、固定板押さえ手段に係合して移動と共に自動的に閉まるようになっている。
【0036】
検体を載置するステージ2は、採取キットホルダー21に設置する採取キット種別が異なるだけであって、両採取キットにおける基本構造は同じである。しかし、フィルム採取キット41の時には、エンブレム採取キット40を装填許容する為の穴を塞ぐとともに、高さ合わせの機能を有する中間プレート42(載置手段)を装填している。
【0037】
図4は、本撮像装置1のステージ2上へエンブレム採取キット40を装着した状態を示す。エンブレム採取キット40には図で略した注射針が計測部に連結して下方に延びている。被検査対象物を細かく砕いて浸水させその溶液を吸い上げたり、直接食物中の液を吸い上げたりすることが出来る。吸い上げた液は、計測部に含侵してバクテリアが存在するか否かが観察される。この注射針から溶液が装置上にこぼれたとしても、装置に影響がないようにカバー20cがステージ2の下面に備えられている。
【0038】
図5は、本撮像装置1のステージ2上へフィルム採取キット41を装着した状態を示す。フィルム採取キット41には接着面があって保存時は保護フィルムが沈着しているが、使用時にこれをはがして被検物から採取を行う。
【0039】
エンブレム採取キット40は、鍔部40aの上部に計測部を有しているため、この分、鍔部40aより高い位置になる。一方フィルム採取キット41はフィルム状であって、このような高さ(厚み)を有しない。更に、フィルムはその押さえ方に応じて撓んでしまうこともある。一方、レンズユニット3は、拡大光学系であると共に、被写体の個体数計測に個体の輪郭形状が重要であることから、撮影の焦点深度がきわめて厳しく狭められる。しかも撮像対象のバクテリアのサイズは小さいものでμmオーダであることから、1画素程度(1画素は1.6μm)しかない。よって、撮影面の高さは、2種類の採取キットにおいて同一のレベル位置に載置される必要がある。
【0040】
このレベル位置の調整のために、フィルム採取キット41を装着する場合には中間プレート42がフィルムの下支えを兼ねて使用される。つまり、ステージ2にはエンブレム採取キット40を挿入する為の穴20aが存在するので、そのままフィルム採取キット41を装填することとなると中央部が沈下することとなって、所望の焦点位置が得られなくなるからである。各ロッド光源6a、6b、6c、6dから照射される光線中には、赤外成分が多くは含まれていないものの、全く存在しないわけではない、フィルム採取キット41を装填された場合、その中央部の沈下は促進されてしまうこととなるからである。
【0041】
図6は、本撮像装置の制御を説明するブロックダイアグラムである。撮像素子(CCD)84には駆動する為のクロックや電源が与えられて、例えばUSB等の標準インターフェースを介してビデオ信号が出力される。このビデオ信号が省略された画像処理回路にてデジタルデータになり、一端メモリに保持された後、CPU210に制御されたUSBコントローラ211からコネクタ213に送出される。USBケーブル212は、図示を省略した本体装置(パーソナルコンピュータ)へ送られる。同じように本体装置からこのUSBインターフェースを介してこの撮像装置1のコントロールコマンドが与えられる。
【0042】
USBインターフェースによれば、所定電流以下であれば本体装置から必要な電流を供給可能であるが、本装置は、テーブル駆動する為のXモータ200、Yモータ201、光源であるロッド光源6a、6b、6c、6dを大きく電流を要求するものがある為に、ACアダプタ215が電源コネクタ214を介して接続可能になっていて、電源供給される。
【0043】
尚、Xモータ200、Yモータ201はモータドライバ204でCPUから制御され駆動する。また、光源であるロッド光源6a、6b、6c、6dはトランジスタ205,206にドライブされて、CPUにて点灯制御される。
【0044】
図7は、採取キットホルダー21の撮像用開口部Wの詳細を説明するためのものである。図7(a)において、採取キットホルダー21は、開口(撮像用開口部)W0を備えている。この撮像用開口部W0の形状は、辺に形成された切り込みCを除くとほぼ正方形である。図において、L1、L2、L3、L4は、各光源からの照射光(光線)スポットを示している。
【0045】
図7(b)に示されているように、採取キットホルダー21は、相当な厚みを有している。それは、焦点深度と静止位置を厳しくする為の剛性を確保するためである。従って、斜めから入り込む各光線は、遮られない範囲で中央スポットS1に集められて照射される為に、少なくとも波線で示した領域W1の窓が必要となる。これは、ステージ2が移動しない場合であって、実際は、中央スポットS1の略中央に位置する読み取り小エリアW3が、読み取り全エリアW2の中を図のX方向、Y方向に移動しながら繰り返し読み取られるからである。
【0046】
図7においては理解しやすいように、読み取り全エリアW2が正方形で描かれているが、検出対象の個体を含むエリアは必ずしも正方形とは限らず、この読み取り全エリアW2に個体の存在が保証されている程度であってもよい。
【0047】
尚、図7においては、フィルム採取キット41を例にしているが、このフィルム採取キット41の下方には中間プレート42がある。
【0048】
ところで、本実施の形態においては、撮像位置を固定してステージが移動する為に、実際は図の状態を中心位置とすると破線で示した、領域W1の中を読み取り全エリアW2が移動して撮像する。そして、X方向を例にして説明すると、最低限、領域W1の窓があれば光線は遮られないが、Mだけ移動するので、撮像用開口部もMだけ大きくしなければならない。そのため実際の撮像用開口部は、W0の大きさになる。
【0049】
このように、撮像用開口部が大きくなってしまうので、少しでもコンパクト化を追求するためには、光線が投光される方向に四角形の頂角を位置させると投光と関係ない辺の位置がCの様に切り欠かれるようにすると良い。
【0050】
採取キットホルダー21は、弾性板35で付勢された採取キット押さえピン251がフィルム採取キット41をP点で押さえ、中間プレート42との間に固定される。この採取キット押さえピン251をなるべく照射位置S1に近づけることでコンパクト化が出来ると共に、読み取り対象の領域W3内の被写体安定性が増す。
【0051】
尚、X方向の移動時で更に説明すると、読み取り全エリアW2の中の一番右列を読み取り対象にする為には、撮像用開口部W0が左に移動されて壁面A1がA2のライン位置まで移動する。そのために、光線スポットL1、L3は、遮られない。同様に、読み取り全エリアW2の中の一番左列を読み取り対象にする為には、撮像用開口部W0が右に移動されて壁面B1がB2のライン位置まで移動する。そのために、光線スポットL2、L4は、遮られることがない。
【0052】
従って、ステージが移動しないとしたときの最小撮像用開口部W1は、言い換えればステージ(撮像用開口部)が移動したときにどの方向の最大移動時でも光線が遮られない領域ともいえる。
【0053】
さらに、本装置の光源ユニット4は、光源が対角状に配置されて照射するので、採取キットホルダー21の撮像用開口部Wは、検査するエリアを撮像手段方向に覗かせる為の開口をこの光源が配置された方向を頂点とする四角形状に構成した。撮像用開口部Wを四角形状にしたことで、周辺の肉を確保しながら且つ光線が遮られない照射を、必要最小限の面積で実現した。
【0054】
ここで、本装置の撮像動作を、図8のフローチャートに基づき説明する。
【0055】
本装置のスイッチ10を押し込み、電源を投入すると(S1)、本体のCPUは、撮像開始のためのイニシャライズ動作を行う(S2)。扉(フロントカバー5)を開けると、扉を開放した信号が発せれる(S3)。読み取り開始時では、この信号を受けたデータ処理装置(図示せず)からの移動指令に基づいて、ステージ2は、フロントカバー5の開放位置であるフロントに移動する。ステージ2上に、エンブレム採取キット40、もしくはフィルム採取キット41の被写体(検体)が装着する(S4)。フロントカバー5が操作者の手で閉じられる(S5)と、ステージは原点(撮影位置の初期位置であるホームポジション)に移動する(S6)。カバーセンサの信号がインターフェースに接続されたデータ処理装置に送られて、準備が出来たことをディスプレイ上に表示する。
【0056】
ここで、操作者は、データ処理装置(図示しない)に指示して測定位置にステージ2を移動する(S7)。LED・フィルタを切り替える(S8)。計測開始コマンドを撮像装置に送り計測を開始し(S9)、データを取り込む(S10)。データの測定が続く時には、指示されたデータ処理装置は、計測開始コマンドを撮像装置に送る(S12)。
【0057】
撮像装置の制御部は、ステージ2をホームポジションに移動させる。測定が終了するまでS7乃至S12を繰り返す。測定が終了すると、測定終了のイニシャライズS動作を行う(S13)。ステージ2は、フロントカバー5の開放位置であるフロントに移動し、扉を開け(S14)、採取シートを取り出す(S15)。 ここで、次の採取シートがある時は、S4乃至S16の動作を繰り返し行う。次の採取シートがない場合は、扉を閉め(S17)、電源を切って終了する(S18、S19)。
【0058】
以上詳しく説明したように、本発明に係る個体撮像装置においては、撮像対象の個体を含む採取キットが装填されるステージと、前記ステージに開閉自在に備えられて採取キットを固定すると共に、撮像用開口部を具備する固定手段と、発光手段と当該発光手段からの光を収斂して前記ステージ上へ光線として投光する光収斂手段を有し、前記ステージに対して光を照射する光源と、前記ステージの略垂直方向に位置し、前記個体からの光を集光するレンズ手段と、前記レンズ手段によって集光された光を電気信号に変換する光電変換手段とを有する個体撮影用の撮像装置であって、前記撮像用開口部は、前記光収斂手段からの光線が前記ステージ上における読取対象領域の全域に照射されるように開口されていることから、より小さなサイズ形状の開口を形成する読取によって、ステージ上における読取対象領域の全域に光が照射されるようにしたのである。
【0059】
さらに、本発明においては、集光レンズと採取キット間の距離を一定の焦点深度範囲内に収めることにより、高価な自動焦点調整装置を装着することなく、複数種類の採取キットに対応した採取キットの載置装置を実現したのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る撮像装置の斜視図である。
【図2】 本撮像装置の全体正面図である。
【図3】 本撮像装置におけるステージを上方から観察した平面図である。
【図4】 本撮像装置におけるステージ上にエンブレム採取キットを装着した状態を示す。
【図5】 本撮像装置におけるステージ上にフィルム採取キットを装着した状態を示す。
【図6】 本撮像装置の制御構成を説明するためのブロックダイアグラムである。
【図7】 本採取キットホルダーの撮像用開口部を説明するための図を示す。
【図8】 本撮像装置の撮像動作の概要を説明する為のフローチャートを示す。
【符号の説明】
1 撮像装置
2 ステージ
3 レンズユニット
4 光源ユニット
5 フロントカバー
6a、6b、6c 光源
10 電源スイッチ
20 テーブル
21 採取キットホルダー
22 ロックレバー
25 Xテーブル
26 Yテーブル
35 弾性板
40 エンブレム採取キット
41 フィルム採取キット
42 中間プレート
L1、L2、L3、L4 照射光スポット
W 撮像用開口部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical imaging system individual imaging device for imaging a micro-sized individual dispersed in a solution, and in particular, an individual that captures an image by loading a sampling kit including such an imaging target individual on a stage. The present invention relates to an imaging apparatus and a mounting apparatus for mounting a collection kit used in such an individual imaging imaging apparatus.
[0002]
[Prior art]
In order to measure the number of particles having a size equal to or larger than a predetermined diameter dispersed in the solution, the subject is irradiated with light, and the reflected light is photographed by a photoelectric conversion means such as a CCD or MOS sensor. An example of a particle number measuring apparatus that measures the number of particles present in a subject by processing is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-49300.
[0003]
This particle number measuring device measures the number of silicon particles having a predetermined diameter or more in a dispersion liquid, and a filter on which a certain amount of silicon particle dispersion liquid is dropped is mounted on the mounting section, and the light emitting section emits light. The number of silicon particles is generated by irradiating the filter with light, receiving reflected light with a CCD sensor, and generating a waveform signal corresponding to the number of silicon particles having a diameter greater than or equal to a predetermined diameter based on the photoelectrically converted image signal. Is to count.
[0004]
In such a conventional individual imaging device of the optical magnification system, the filter including the individual to be imaged is placed in a stationary state at a predetermined position of the stage for placing it, and the upper part of the stage is opened. A film including an individual to be imaged as a subject is placed on the stage, and an image of the individual included in the film is captured by a CCD sensor disposed above the stage.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the size of the individual to be imaged is extremely small, such as a micron unit, and the stage must be divided into a plurality of imaging unit areas, the image must be taken while moving the stage in the X and Y directions. In addition, it is difficult to keep the distance between the imaging surface and the condenser lens constant. In this case, in order to accurately and clearly capture the contour of the individual, the stage must be irradiated with light rays from a plurality of directions almost uniformly, and the focal depth of the lens must be kept within a range of several tens of microns.
[0006]
In addition, there are multiple types of collection kits that include the individual to be imaged. In order to respond to this, changes based on the difference in the shape of the collection kit, tolerance of the collection kit itself, when the collection kit is placed on the stage It is necessary to consider variations in many parameters such as lifting of the collection kit, and the allowable distance range between the condenser lens and the collection kit is extremely severe.
[0007]
Further, in a film-shaped collection kit, even if the film thickness is within a certain range, air may enter and float on the lower surface of the film-shaped collection kit on the stage.
[0008]
Further, when a plurality of types of collection kits are used interchangeably, a cavity is formed below corresponding to the shape if it corresponds to a three-dimensional collection kit. If a film-shaped sampling kit is placed there, the film-shaped sampling kit hangs down in such a cavity due to the heat (infrared rays) from the light source and the weight of the sampling kit itself. It is impossible to keep the distance between the sampling kit and the sampling kit within a predetermined depth of focus range.
[0009]
The present invention provides an individual imaging apparatus that realizes irradiation of a substantially uniform light beam to the entire imaging region by a small-sized stage and a simple fixing means without mounting an automatic focus adjustment apparatus in such an individual imaging apparatus. In addition, the object of the present invention is to provide a mounting device for a sampling kit that can accommodate a plurality of types of sampling kits and that can keep the distance between the condenser lens and the sampling kit within a certain depth of focus range. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the present invention is provided with a stage on which a collection kit including an individual to be imaged is loaded, and the stage can be freely opened and closed. The predetermined thickness The imaging aperture To fix the collection kit A fixing means; a light emitting means; and a light converging means for converging light from the light emitting means and projecting the light onto the stage as a light beam, a light source for irradiating the stage with light, and a substantially vertical position of the stage Lens means for concentrating light from the individual, and photoelectric conversion means for converting the light collected by the lens means into an electrical signal, A moving means for moving the stage and the fixing means in a horizontal direction while maintaining the height of the stage surface of the stage with respect to the lens means; An imaging apparatus for individual imaging having The light emitting means is composed of a plurality of light emitting devices, and the center of the lens of the lens means is so arranged that light beams from the individual light emitting devices are projected from obliquely above the stage to substantially the same position on the stage surface. It is arranged in a symmetrical position that is equidistant facing The imaging aperture is configured so that the light beam from the light converging means is irradiated on the entire area to be read on the stage. It is a polygon having an area wider than the moving area of the reading object moved by the moving means and having an apex angle corresponding to the number of the plurality of light emitting devices as an opening allowing light from each light emitting device to pass. An individual imaging apparatus characterized by the above is provided.
[0011]
by this, In this solid-state imaging device, On a stage that forms an opening of a smaller size and shape of Light is applied to the entire area to be read Possible It was.
[0012]
here, In the individual imaging apparatus, the direction in which the moving means moves the stage is different from the diagonal direction of the imaging opening. Further, the fixing means is provided with a fixing elastic member for fixing the sampling kit. .
[0013]
By the way, the light emitting means is constituted by four light emitting devices, and in this case, the imaging opening portion forms a quadrangular shape having apexes in respective directions in which the four light emitting devices are arranged. is there .
[0014]
By the way, the collection kit used in the solid-state imaging device includes a sheet-like first collection kit and a second collection kit having a thickness larger than that of the first collection kit, and the stage has a thickness. Any one of a number of different collection kits is loaded .
[0015]
When the first collection kit is loaded on the stage, the distance between the solid imaging surface and the lens when the first collection kit is loaded is loaded with the second collection kit. An intermediate plate for height adjustment to be equal to the distance is loaded. In this case, the intermediate plate is positioned so as to support the film portion of the first collection kit. .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a mounting apparatus for mounting an individual imaging apparatus and an individual imaging sampling kit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is an external perspective view of the imaging apparatus.
[0018]
In this figure, the stage is moved to a position where the collection kit can be loaded on the stage 2 and the fixing means 21 is opened.
[0019]
FIG. 2 is a front view of the entire imaging apparatus 1. The imaging apparatus 1 includes a stage 2 on which a subject to be examined is placed, a front cover 5 that is opened and closed to perform operations such as placing a specimen on the stage 2, a light source unit 4 that irradiates a subject subject with light, A lens unit 3 that receives two-dimensional image light from a subject that has been irradiated by a light source unit 4 and emits excitation light from a reagent and converts the light into an electric signal image, supports a plurality of filters, and filters according to switching of light emission And a X moving table 23 and a Y moving table 26 for moving the position from the operability when placing the specimen on the previous stage 2.
[0020]
Here, the stage 2 is a fixing means for fixing the upper surface of the table and the sampling kit. As The emblem collection kit 40 or the film collection kit 41, which is formed between the collection kit holder 21 and to which a specimen is attached, is for mounting.
[0021]
At the bottom of the Y table 26, Stage 2 and attached to it A Y1 shaft 29 and a Y2 shaft 30 for guiding the collection kit holder 21 in the vertical axis direction (the arrow Y direction in FIG. 7), and a Y1 sleeve 31 and a Y2 sleeve 32 that are slidably fitted to these shafts, respectively. Is provided. At the bottom of the X table 25, Stage 2 and attached to it An X1 shaft 27 and an X2 shaft 28 for guiding the collection kit holder 21 in the horizontal axis direction (the arrow X direction in FIG. 7), and an X1 sleeve 33 and an X2 sleeve 34 that are slidably fitted to these shafts, respectively. Is provided. The Y table 26 and the X table 25 are moved by being pulled by a belt by a Y driving unit (driving in the arrow Y direction, not shown) and an X driving unit (driving in the arrow X direction, not shown), respectively. .
[0022]
Even when the apparatus is imaging an object to be imaged, the table 20 is released when the front cover 5 is opened and moves to the front position. The signal of the cover sensor 203 (door sensor in the block diagram of FIG. 6) 203 is transmitted to the PC and processed in the PC. The reset operation of the imaging operation in the apparatus is automatically controlled by firmware in the imaging apparatus 1, but the movement of the stage 2 at the start of imaging is performed by an initial command from a data processing apparatus (not shown). Here, the initial command is a command to move from the current position to the collection kit loading position (front).
[0023]
When the front cover 5 is opened, a signal to that effect is emitted from a cover sensor (not shown). At the start of imaging, the stage 2 moves to the front where the front cover 5 is opened based on a movement command from a data processing device (not shown) that has received this signal. The front cover 5 is flipped upward by a coil spring 5a so as to be kept open.
[0024]
When the subject (specimen) of the emblem collection kit 40 or the film collection kit 41 is mounted on the stage 2 and the front cover 5 is closed by the operator's hand, the signal of the cover sensor is sent to the data processing apparatus connected to the interface. And the fact that the imaging preparation state is ready is displayed on the display. The operator instructs an external data processing device to start measurement. The instructed data processing apparatus sends a measurement start command to the imaging apparatus. The control unit of the imaging apparatus controls the Y drive unit (not shown) to move the stage 2 to the home position, that is, the initial position of the shooting position. The data processing apparatus need not be a dedicated or high-performance data processing apparatus, and a general personal computer is sufficient.
[0025]
FIG. 3 is a diagram of the stage 2 in the imaging apparatus observed from above. The stage 2 is irradiated with light from the light source unit 4, and the light source unit 4 includes four rod light sources 6a, 6b, 6c, and 6d. Each rod light source 6 includes substrates 50a, 50b, 50c, and 50d at end portions, and light emitting diodes are respectively installed on the substrate toward the inside of the rod.
[0026]
The rod light source 6a and the rod light source 6b emit light in the same wavelength region (main wavelength 370 nm), and the rod light source 6c and the rod light source 6d emit light in the same wavelength region (main wavelength 525 nm). A U380 filter, which is a cut filter for cutting a base portion that becomes an unnecessary frequency band in each light emitting region distribution, is provided in the rod light sources 6a and 6b, and a BP535 filter is provided in the rod light sources 6c and 6d, respectively. ing.
[0027]
The stage 2 is provided with a fixing means 21 for holding the collection kit, and an imaging opening W is provided at the center of the fixing means 21. The stage 2 moves in the X direction and the Y direction in the horizontal direction, and when the stage 2 is positioned at the initial reading setting position (center position), the opening center of the imaging opening W is the center of imaging through the lens unit 3 ( It coincides with the so-called optical axis). As for the movement from the central stop position, the stage 2 moves from left to right and up and down from the center by a half of 8.5 mm by 17 mm in both XY directions. For this reason, the imaging opening W is required to be 17 mm wider than the area 17 mm for imaging.
[0028]
Since the illumination light from the light source 6 enters obliquely with respect to the size of the opening W, it is necessary to retract the edge of the window so as not to be blocked by the thickness of the fixing means 21 having the window. For this purpose, the size of the opening W must be further enlarged. Here, when the imaging opening W is circular and has the same size as the area to be read, the light (light beam) from each rod light source 6 is blocked. For this reason, the imaging opening W must have a diameter larger than that of a circle of 34 mm so as to be larger than the diameter of the light beam so that the light beam irradiated from the rod light source 6 is not blocked.
[0029]
In this case, the size of the opening W becomes considerably large. For example, the lock portion 21a of the intermediate plate 42 used when using the film collecting kit needs to be further below the drawing shown in FIG. Therefore, the peripheral design is affected, and the apparatus becomes large.
[0030]
However, as shown in the figure, when the opening W is opened in a square region, the projection of the apex angles Wa, Wb, Wc, Wd allows a wide light irradiation range, and the side portion has a small overhang. The device can be made compact.
[0031]
The collection kit holder 21 for fixing the collection kit on the stage 2 is equipped with an elastic body, and the stage 2 is fixed by directly fixing the collection kit (emblem collection kit 40 or film collection kit 41). It is possible to eliminate the deviation during the movement in the XY direction.
[0032]
This fixing elastic body (set leaf spring) is an elastic plate 35 that is attached to the collection kit holder 21 and is linked to contact means (pins) attached to the collection kit holder 21 in a slidable manner. Fix by pressing the kit. If an attempt is made to provide a protrusion that contacts the contact pin on the fixing elastic body, a processing failure such as a crack may occur. In order to avoid this, a protrusion is provided on the contact pin side in this embodiment without providing a protrusion on the fixing elastic body. Furthermore, operability can be improved by attaching a handle to the film holding plate.
[0033]
In the imaging apparatus 1, a stage 2 configured to select and mount an emblem collection kit 40 or a film collection kit 41 and a collection kit holder 21 for holding the collection kit are moved in the XY directions. For this purpose, an X drive unit and a Y drive unit are provided. The stage 2 is formed between the upper surface of the upper table 20 and the collection kit holder 21, and the emblem collection kit 40 or the film collection kit 41 to which the specimen is attached is mounted.
[0034]
The collection kit holder 21 is fixed by a lock lever 22. The upper table 20 is fixed on the X table 25, and the X table 25 is fixed on the Y table 26. The upper table 20 on the X table 25 is supported at three points by three springs. The positioning jig is temporarily fixed, and the stage 20 biased by the spring comes into contact with the jig to maintain a predetermined level. Configured to sag. The levelness is maintained by screwing with a lock plate. Thereafter, the positioning jig is reattached to the camera unit 3.
[0035]
The collection kit holder 21 has a holding plate holding means located above the entrance in the vicinity of the case when moving from the front of the measurement start to prevent forgetting to close. Engagement And automatically closes with movement.
[0036]
The stage 2 on which the specimen is placed differs only in the type of collection kit installed in the collection kit holder 21, and the basic structure of both collection kits is the same. However, in the case of the film collection kit 41, the hole for allowing the emblem collection kit 40 to be loaded is closed and an intermediate plate 42 (mounting means) having a function of adjusting the height is loaded.
[0037]
FIG. 4 shows a state where the emblem collection kit 40 is mounted on the stage 2 of the imaging apparatus 1. In the emblem collection kit 40, an injection needle (not shown) is connected to the measurement unit and extends downward. The object to be inspected can be finely crushed and submerged to suck up the solution, or to directly suck up the liquid in food. The sucked liquid is impregnated in the measuring section and observed whether or not bacteria are present. A cover 20c is provided on the lower surface of the stage 2 so that even if a solution spills from the injection needle onto the apparatus, the apparatus is not affected.
[0038]
FIG. 5 shows a state where the film collection kit 41 is mounted on the stage 2 of the imaging apparatus 1. The film collection kit 41 has an adhesive surface, and a protective film is deposited during storage, but the film is removed from the object to be collected during use.
[0039]
Since the emblem collection kit 40 has a measurement unit on the upper part of the collar part 40a, the emblem collection kit 40 is higher than the collar part 40a. On the other hand, the film collection kit 41 has a film shape and does not have such a height (thickness). Furthermore, the film may bend depending on how it is pressed. On the other hand, the lens unit 3 is a magnifying optical system, and since the contour shape of the individual is important for the measurement of the number of subjects, the focal depth of shooting is extremely severely narrowed. Moreover, since the size of the bacteria to be imaged is small and on the order of μm, there are only about one pixel (one pixel is 1.6 μm). Therefore, the height of the imaging surface needs to be placed at the same level position in the two types of collection kits.
[0040]
In order to adjust the level position, when the film collection kit 41 is mounted, the intermediate plate 42 is used also as a support for the film. That is, since there is a hole 20a for inserting the emblem collection kit 40 in the stage 2, when the film collection kit 41 is loaded as it is, the central portion sinks and a desired focal position is obtained. Because it disappears. The light beam emitted from each of the rod light sources 6a, 6b, 6c, 6d does not contain a large amount of infrared components but is not completely absent. This is because the settlement of the part will be promoted.
[0041]
FIG. 6 is a block diagram illustrating control of the imaging apparatus. The imaging device (CCD) 84 is supplied with a clock and power for driving, and a video signal is output via a standard interface such as a USB. The video signal is converted into digital data by the omitted image processing circuit, and is held in the memory, and then sent from the USB controller 211 controlled by the CPU 210 to the connector 213. The USB cable 212 is sent to a main unit (personal computer) (not shown). Similarly, a control command for the imaging apparatus 1 is given from the main body device via the USB interface.
[0042]
According to the USB interface, a necessary current can be supplied from the main unit if the current is equal to or less than a predetermined current. However, the present apparatus has an X motor 200 and a Y motor 201 for driving the table, and rod light sources 6a and 6b as light sources. , 6c and 6d require a large current, so that the AC adapter 215 can be connected via the power connector 214 and is supplied with power.
[0043]
The X motor 200 and the Y motor 201 are controlled and driven by the motor driver 204 from the CPU. Further, the rod light sources 6a, 6b, 6c, and 6d, which are light sources, are driven by the transistors 205 and 206 and controlled to be lit by the CPU.
[0044]
FIG. 7 is a view for explaining details of the imaging opening W of the collection kit holder 21. In FIG. 7A, the collection kit holder 21 includes an opening (imaging opening) W0. The shape of the imaging opening W0 is substantially square except for the cut C formed on the side. In the drawing, L1, L2, L3, and L4 indicate irradiation light (light ray) spots from the respective light sources.
[0045]
As shown in FIG. 7B, the collection kit holder 21 has a considerable thickness. This is to ensure rigidity for tightening the depth of focus and the stationary position. Therefore, since each light ray entering obliquely is collected and irradiated on the central spot S1 within an unobstructed range, at least a window in the area W1 indicated by the wavy line is required. This is a case where the stage 2 does not move. Actually, the reading small area W3 located substantially at the center of the center spot S1 is repeatedly read while moving in the entire reading area W2 in the X and Y directions in the figure. Because it is.
[0046]
In FIG. 7, for easy understanding, the entire reading area W2 is drawn in a square shape, but the area including the individual to be detected is not necessarily a square, and the existence of the individual is guaranteed in the entire reading area W2. It may be a degree.
[0047]
In FIG. 7, the film collection kit 41 is taken as an example. 41 Below this is an intermediate plate 42.
[0048]
By the way, in the present embodiment, since the stage moves with the imaging position fixed, the entire area W2 moves in the area W1, which is indicated by a broken line, and is shown by the broken line when the state shown in FIG. To do. The X direction will be described as an example. At least, if there is a window in the area W1, the light beam is not blocked, but it moves by M, so the imaging aperture must be enlarged by M. Therefore, the actual imaging opening has a size of W0.
[0049]
As described above, since the imaging opening becomes large, in order to pursue a compact design as much as possible, if the apex angle of the rectangle is positioned in the direction in which the light beam is projected, the position of the side not related to the projection Should be cut out like C.
[0050]
The collection kit holder 21 is fixed between the intermediate plate 42 with the collection kit holding pin 251 urged by the elastic plate 35 holding the film collection kit 41 at the point P. The collection kit pressing pin 251 can be made compact by bringing it as close as possible to the irradiation position S1, and the subject stability in the reading target area W3 is increased.
[0051]
Further explanation will be given for the movement in the X direction. In order to set the rightmost column in the entire reading area W2 as a reading target, the imaging opening W0 is moved to the left and the wall surface A1 is located at the line position of A2. Move up. Therefore, the light spots L1 and L3 are not blocked. Similarly, in order to set the leftmost column in the entire reading area W2 as a reading target, the imaging opening W0 is moved to the right and the wall surface B1 is moved to the line position B2. Therefore, the light spots L2 and L4 are not blocked.
[0052]
Therefore, it can be said that the minimum imaging opening W1 when the stage does not move is, in other words, an area where the light beam is not blocked even when the stage (imaging opening) is moved in any direction.
[0053]
Furthermore, since the light source unit 4 of the present apparatus irradiates with the light sources arranged diagonally, the imaging opening W of the sampling kit holder 21 has an opening for allowing the inspection area to be viewed in the direction of the imaging means. The light source is arranged in a square shape with the direction in which the light source is arranged as the apex. By forming the imaging opening W in a quadrangular shape, irradiation that does not block the light beam while ensuring the surrounding meat was realized with the minimum necessary area.
[0054]
Here, the imaging operation of this apparatus will be described based on the flowchart of FIG.
[0055]
When the switch 10 of the present apparatus is pressed and the power is turned on (S1), the CPU of the main body performs an initialization operation for starting imaging (S2). When the door (front cover 5) is opened, a signal for opening the door is generated (S3). At the start of reading, the stage 2 moves to the front where the front cover 5 is opened based on a movement command from a data processing device (not shown) that has received this signal. The subject (specimen) of the emblem collection kit 40 or the film collection kit 41 is mounted on the stage 2 (S4). When the front cover 5 is closed by the operator's hand (S5), the stage moves to the origin (home position which is the initial position of the photographing position) (S6). The signal of the cover sensor is sent to the data processing device connected to the interface to indicate on the display that it is ready.
[0056]
Here, the operator instructs the data processing device (not shown) to move the stage 2 to the measurement position (S7). The LED / filter is switched (S8). A measurement start command is sent to the imaging apparatus to start measurement (S9), and data is captured (S10). When data measurement continues, the instructed data processing device sends a measurement start command to the imaging device (S12).
[0057]
The control unit of the imaging apparatus moves the stage 2 to the home position. S7 to S12 are repeated until the measurement is completed. When the measurement is completed, an initialization S operation for measuring completion is performed (S13). The stage 2 moves to the front where the front cover 5 is opened, opens the door (S14), and takes out the collected sheet (S15). Here, when there is a next collection sheet, the operations of S4 to S16 are repeated. If there is no next collection sheet, the door is closed (S17), the power is turned off, and the process ends (S18, S19).
[0058]
As described above in detail, in the individual imaging device according to the present invention, a stage on which a sampling kit including an individual to be imaged is loaded, and the stage is provided so as to be openable and closable. A fixing means having an opening, a light emitting means, a light converging means for converging the light from the light emitting means and projecting it as a light beam on the stage, and a light source for irradiating the stage with light, An imaging device for individual photographing, which is located in a substantially vertical direction of the stage and has lens means for condensing light from the individual and photoelectric conversion means for converting light collected by the lens means into an electric signal The imaging aperture is opened so that the light beam from the light converging means is irradiated over the entire area to be read on the stage. By reading forming the opening shape is to that as light is irradiated to the whole area of the target region read on stage.
[0059]
Furthermore, in the present invention, the collection kit corresponding to a plurality of types of collection kits can be provided without attaching an expensive automatic focus adjustment device by keeping the distance between the condenser lens and the collection kit within a certain depth of focus range. The mounting device was realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an imaging apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an overall front view of the imaging apparatus.
FIG. 3 is a plan view of a stage in the imaging apparatus observed from above.
FIG. 4 shows a state where an emblem collection kit is mounted on a stage in the imaging apparatus.
FIG. 5 shows a state where a film collection kit is mounted on a stage in the imaging apparatus.
FIG. 6 is a block diagram for explaining a control configuration of the imaging apparatus.
FIG. 7 is a view for explaining an imaging opening of the sampling kit holder.
FIG. 8 is a flowchart for explaining an outline of an imaging operation of the imaging apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Imaging device
2 stages
3 Lens unit
4 Light source unit
5 Front cover
6a, 6b, 6c Light source
10 Power switch
20 tables
21 Collection kit holder
22 Lock lever
25 X table
26 Y table
35 Elastic plate
40 Emblem Collection Kit
41 Film collection kit
42 Intermediate plate
L1, L2, L3, L4 Irradiation light spot
W Imaging aperture

Claims (7)

撮像対象の個体を含む採取キットが装填されるステージと、
前記ステージに開閉自在に備えられ、所定厚の撮像用開口部を有して前記採取キットを固定する固定手段と、
発光手段と当該発光手段からの光を収斂して前記ステージ上へ光線として投光する光収斂手段を有し、前記ステージに対して光を照射する光源と、
前記ステージの略垂直方向に位置し、前記個体からの光を集光するレンズ手段と、
前記レンズ手段によって集光された光を電気信号に変換する光電変換手段と、
前記レンズ手段に対する前記ステージのステージ面の高さを維持しつつ前記ステージ及び前記固定手段を水平方向に移動する移動手段と、
を有する個体撮影用の撮像装置であって、
前記発光手段は、複数個の発光装置により構成され、個々の前記発光装置からの光束が前記ステージの斜め上方から前記ステージ面における略同一の位置に投光されるように前記レンズ手段のレンズ中央に対向して等距離となる対称位置に配置され、
前記撮像用開口部は、前記光収斂手段からの光線が前記ステージ上における読取対象領域の全域に照射されるように前記移動手段によって移動される読取対象の移動領域より広い領域を有すると共に、各発光装置からの光通過を許容する開口として前記複数の発光装置の個数に対応した頂角を有する多角形である、ことを特徴とする個体撮像装置。
A stage loaded with a collection kit containing an individual to be imaged;
A fixing means provided on the stage so as to be freely opened and closed, and having an imaging opening of a predetermined thickness and fixing the sampling kit ;
A light source for converging light from the light emitting means and projecting it as a light beam on the stage, and a light source for irradiating the stage with light;
Lens means positioned in a substantially vertical direction of the stage, and condensing light from the individual;
Photoelectric conversion means for converting the light collected by the lens means into an electrical signal;
Moving means for horizontally moving the stage and the fixing means while maintaining the height of the stage surface of the stage relative to the lens means;
An imaging apparatus for individual imaging having
The light emitting means is composed of a plurality of light emitting devices, and the center of the lens of the lens means is so arranged that light beams from the individual light emitting devices are projected from obliquely above the stage to substantially the same position on the stage surface. It is arranged in a symmetrical position that is equidistant facing
The imaging aperture has a wider area than the moving area of the reading object moved by the moving means so that the light beam from the light converging means is irradiated to the entire area of the reading object area on the stage , and An individual imaging device , wherein the aperture is a polygon that has an apex angle corresponding to the number of the plurality of light emitting devices as an opening that allows light from the light emitting devices to pass therethrough .
前記個体撮像装置は、さらに、前記移動手段が前記ステージを移動する方向と前記撮像用開口部の対角方向とが異なることを特徴とする請求項1に記載の個体撮像装置。The solid-state imaging device further solid imaging device according to claim 1 in which the direction in which it said moving means moves said stage and a diagonal direction of the image pickup opening are different from each other. 前記固定手段は、採取キットを固定する為の固定用弾性部材を備えたことを特徴とする請求項1に記載の個体撮像装置。  The individual imaging apparatus according to claim 1, wherein the fixing unit includes a fixing elastic member for fixing the collection kit. 前記発光手段は4個の発光装置により構成され、前記撮像用開口部は当該4個の発光装置が配置されたそれぞれの方向を頂点とする四角形状であることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置 2. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting unit includes four light emitting devices, and the imaging opening has a quadrangular shape having apexes in respective directions in which the four light emitting devices are arranged. Solid-state imaging device . 前記採取キットは、シート状の第1の採取キットと前記第1の採取キットよりも厚いサイズの第2の採取キットとを含み、前記ステージには厚さの異なる複数の採取キットの何れか一つが装填されることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置 The collection kit includes a sheet-like first collection kit and a second collection kit having a thickness larger than that of the first collection kit, and the stage includes any one of a plurality of collection kits having different thicknesses. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein one of them is loaded . 前記ステージに前記第1の採取キットが装填される時には、当該第1の採取キットが装填された時の前記固体の撮影面と前記レンズとの距離を、前記第2の採取キットが装填された際の当該距離と等しくするための高さ調整用の中間プレートが装填されることを特徴とする請求項5に記載の固体撮像装置 When the first collection kit is loaded on the stage, the distance between the solid imaging surface and the lens when the first collection kit is loaded is loaded with the second collection kit. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein an intermediate plate for height adjustment for equalizing the distance is loaded . 前記中間プレートは、前記第1の採取キットのフィルム部を支持するように位置付けられることを特徴とする請求項6に記載の固体撮像装置 The solid-state imaging device according to claim 6, wherein the intermediate plate is positioned so as to support a film portion of the first collection kit .
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