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JP2007003323A - Photographing system - Google Patents

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JP2007003323A
JP2007003323A JP2005183119A JP2005183119A JP2007003323A JP 2007003323 A JP2007003323 A JP 2007003323A JP 2005183119 A JP2005183119 A JP 2005183119A JP 2005183119 A JP2005183119 A JP 2005183119A JP 2007003323 A JP2007003323 A JP 2007003323A
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JP
Japan
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image
wavelength
subject
imaging
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2005183119A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Moriyuki Igami
盛志 伊神
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fujifilm Holdings Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire an image free from an influence of a magnification chromatic aberration of a lens, when picking up images from the same subject by different wavelengths of fluorescence. <P>SOLUTION: This photographing system 1 provided with a photographing device 10 for photographing the fluorescent image of the subject, and a photographing controller 100 for controlling the photographing device 10, is provided with a chromatic aberration correcting means for moving at least one of an imaging element 31 and the subject 5 along an optical axis direction of an image-focusing lens 32 to correct the magnification chromatic aberration of the image-focusing lens 32 generated by a wavelength difference between the first wavelength and the second wavelength, before photographing the fluorescent image of the second wavelength different from the first wavelength, after photographing the fluorescent image of the first wavelength. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は筐体に配置された被写体の蛍光画像を撮像する撮影システムに関するものである。   The present invention relates to a photographing system that captures a fluorescent image of a subject arranged in a casing.

従来、筐体に被写体を配置し、筐体内に備えられた光源で被写体を照射して被写体を撮像する装置が色々な分野で利用されている。例えば、生化学の分野において、蛍光物質を標識物質として使用した蛍光検出システムが知られている。この蛍光検出システムによれば、蛍光画像を読み取ることによって、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、蛋白質の分離、同定、あるいは分子量、特性の評価などを行うことができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus that images a subject by arranging the subject in a casing and irradiating the subject with a light source provided in the casing is used in various fields. For example, in the field of biochemistry, a fluorescence detection system using a fluorescent substance as a labeling substance is known. According to this fluorescence detection system, gene sequences, gene expression levels, protein separation, identification, molecular weight, and property evaluation can be performed by reading fluorescence images.

具体的には、例えば、電気泳動させるべき複数のDNA断片を含む溶液の中に、蛍光色素を加えた後に、複数のDNA断片をゲル支持体上で電気泳動させる。あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上で、複数のDNA断片を電気泳動させる。そしてこの複数のDNA断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後に、ゲル支持体を蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどして、電気泳動されたDNA断片を標識し、励起光により、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することによって、画像を生成し、ゲル支持体上のDNA分布を検出することができる。   Specifically, for example, after adding a fluorescent dye into a solution containing a plurality of DNA fragments to be electrophoresed, the plurality of DNA fragments are electrophoresed on a gel support. Alternatively, a plurality of DNA fragments are electrophoresed on a gel support containing a fluorescent dye. The plurality of DNA fragments are electrophoresed on a gel support, and the electrophoretic DNA fragments are labeled by, for example, immersing the gel support in a solution containing a fluorescent dye. By exciting the fluorescent dye and detecting the resulting fluorescence, an image can be generated and the DNA distribution on the gel support can be detected.

あるいは、複数のDNA断片を、ゲル支持体上で電気泳動させた後に、DNAを変性し、次いで、サザン・ブロッティング法により、ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性DNA断片の少なくとも一部を転写し、目的とするDNAと相補的なDNAもしくはRNAを蛍光色素で標識して調製したプローブと変性DNA断片とをハイブリダイズさせ、プローブDNAもしくはプローブRNAと相補的なDNA断片のみを選択的に標識し、励起光によって蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することにより画像を生成し、転写支持体上の目的とするDNA分布を検出することができる。   Alternatively, after electrophoresis of a plurality of DNA fragments on a gel support, the DNA is denatured, and then at least a part of the denatured DNA fragments is transferred onto a transfer support such as nitrocellulose by Southern blotting. A probe prepared by transcription and labeling a DNA or RNA complementary to the target DNA with a fluorescent dye is hybridized with a denatured DNA fragment, and only the DNA fragment complementary to the probe DNA or probe RNA is selectively selected. By labeling, exciting the fluorescent dye with excitation light, and detecting the resulting fluorescence, an image can be generated and the intended DNA distribution on the transfer support can be detected.

また、近年、生化学解析システムとしてマイクロアレイ解析システムが注目を集めている。例えば、蛍光物質を標識物質として利用したマイクロアレイ解析システムにおいては、スライドガラス板やメンブレンフィルタなどの担体表面上の異なる位置に、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他の蛋白質、核酸、cDNA、DNA、RNAなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成などが既知の特異的結合物質を、スポッター装置を用いて滴下して、多数の独立したスポットを形成し、次いで、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他の蛋白質、核酸、cDNA、DNA、mRNAなど、抽出、単離などによって生体から採取され、あるいは、化学的、化学修飾などの処理が施された生体由来の物質であって、蛍光色素などの蛍光標識物質によって標識された物質を、ハイブリダイゼーションなどによって、特異的結合物質に、特異的に結合させたマイクロアレイに、励起光を照射して、蛍光物質、色素などの標識物質から発せられた蛍光などを光電的に検出して、生体由来の物質を解析することができる。   In recent years, microarray analysis systems have attracted attention as biochemical analysis systems. For example, in a microarray analysis system using a fluorescent substance as a labeling substance, hormones, tumor markers, enzymes, antibodies, antigens, abzymes, other proteins, etc., at different positions on the carrier surface such as a slide glass plate or membrane filter, Use a spotter device to drop a specific binding substance that can specifically bind to a biological substance such as nucleic acid, cDNA, DNA, or RNA, and whose base sequence, base length, or composition is known. A large number of independent spots, and then extracted from the living body by extraction, isolation, etc. of hormones, tumor markers, enzymes, antibodies, antigens, abzymes, other proteins, nucleic acids, cDNA, DNA, mRNA, etc. Or a biologically-derived substance that has been subjected to chemical or chemical modification treatment, and a fluorescent label such as a fluorescent dye Fluorescence emitted from fluorescent substances, dyes, and other labeling substances is emitted by irradiating microarrays that are specifically bound to the specific binding substances to the specific binding substances by hybridization, etc. A substance derived from a living body can be analyzed by photoelectric detection.

また、上述した蛍光法の他に、物質が化学反応を起こす際に反応に伴って光を出す反応(ケミルミネッセンス)を利用し、生体組織の検査・研究(遺伝子解析、疾患、老化)、有機化合物・高分子化合物の劣化評価等を行うことが提案されている(化学発光法)。この化学発光法においては、たとえば生体由来の物質を抗原で標識し、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質により標識された抗体を抗原と接触させた後、化学発光基質を接触させることにより化学発光を生じさせるようにしている。   In addition to the fluorescence method described above, a reaction (chemiluminescence) that emits light when a substance undergoes a chemical reaction is used to examine and study biological tissues (gene analysis, disease, aging), organic It has been proposed to evaluate deterioration of compounds and polymer compounds (chemiluminescence method). In this chemiluminescence method, for example, a substance derived from a living body is labeled with an antigen, and an antibody labeled with a labeling substance that generates chemiluminescence is brought into contact with the chemiluminescent substrate. Chemoluminescence is generated by contact.

上述した蛍光法もしくは化学発光法において、検出すべき蛍光もしくは発光は微弱光であるため、蛍光もしくは発光を検出する際には外部の光を遮断する筐体に被写体を収容し、被写体から射出される蛍光もしくは発光を冷却CCD(撮像部)により検出するようになっている(たとえば特許文献1参照。)。具体的には、蛍光法においては筐体に備え付けられた励起光源から被写体に光を照射し、被写体から射出する蛍光を高感度レンズを通して冷却CCD上に結像して可視化し、化学発光法においては励起光源は消灯したまま被写体から射出する発光を高感度レンズを通して冷却CCD上に結像して可視化するようになっている。なお、特許文献1には被写体のサイズが変化しても所望の大きさで撮像するために、容易に撮像距離を変位させるための被写体移動部と該被写体移動部を制御する移動制御手段とを備えた撮影システムが開示されている。   In the above-described fluorescence method or chemiluminescence method, the fluorescence or luminescence to be detected is weak light. Therefore, when detecting fluorescence or luminescence, the subject is housed in a casing that blocks external light and emitted from the subject. Fluorescence or light emission is detected by a cooled CCD (imaging unit) (for example, see Patent Document 1). Specifically, in the fluorescence method, a subject is irradiated with light from an excitation light source provided in a housing, and the fluorescence emitted from the subject is imaged and visualized on a cooled CCD through a high sensitivity lens. With the excitation light source turned off, the light emitted from the subject is imaged on a cooled CCD through a high sensitivity lens and visualized. Patent Document 1 discloses a subject moving unit for easily displacing the imaging distance and a movement control unit for controlling the subject moving unit in order to capture an image with a desired size even if the size of the subject changes. An imaging system provided is disclosed.

またさらに、上記のような生化学解析システムにおいては、異なる波長の蛍光を発生する蛍光体により標識された物質を1つの被写体上に分布させ、異なる波長の蛍光画像をそれぞれ撮影し、画像を重ね合わせて表示することができるシステムが提案されている。
特開2003−287497号公報
Furthermore, in the biochemical analysis system as described above, substances labeled with phosphors that generate fluorescence of different wavelengths are distributed on one subject, fluorescent images of different wavelengths are taken, and the images are superimposed. Systems that can be displayed together have been proposed.
JP 2003-287497 A

しかしながら、異なる波長の蛍光画像を撮影し画像を重ね合わせて表示する場合、結像レンズの倍率色収差の影響により、蛍光波長が異なると取得した蛍光画像における投影像のサイズが異なってしまうという問題が生じる。   However, when fluorescent images of different wavelengths are taken and displayed in an overlapping manner, there is a problem in that the size of the projected image in the acquired fluorescent image differs if the fluorescent wavelength is different due to the influence of lateral chromatic aberration of the imaging lens. Arise.

この問題を解決する手段としては、取得した異なる波長の蛍光画像を拡大もしくは縮小する画像処理を行い、複数の蛍光画像間での投影像のサイズを一致させる方法が考えられる。しかしながら、このような画像処理を行うと解像度が低下し、像のエッジがぼやけてしまうため望ましくない。   As a means for solving this problem, a method is conceivable in which image processing for enlarging or reducing the acquired fluorescent images of different wavelengths is performed, and the sizes of the projected images among a plurality of fluorescent images are matched. However, such image processing is not desirable because the resolution is lowered and the edges of the image are blurred.

また、結像レンズとして、テレセントリックレンズを備えることも考えられるが、テレセントリックレンズを用いるとFナンバーが大きくなるために、明るいレンズを実現することが難しい。さらに、色収差補正したレンズを用いるとレンズ系が高コストになるという問題がある。   Although it is conceivable to provide a telecentric lens as the imaging lens, it is difficult to realize a bright lens because the F-number increases when the telecentric lens is used. Furthermore, there is a problem that the use of a lens corrected for chromatic aberration increases the cost of the lens system.

そこで、本発明は、同一被写体から異なる波長の複数の蛍光画像を撮影する場合において、結像レンズを高コスト化することなく、複数の蛍光画像間で結像レンズの倍率色収差の影響を受けない画像を得ることができる撮影システムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is not affected by the magnification chromatic aberration of the imaging lens between the plurality of fluorescent images without increasing the cost of the imaging lens when photographing a plurality of fluorescent images with different wavelengths from the same subject. An object is to provide a photographing system capable of obtaining an image.

本発明の撮影システムは、蛍光体で標識された物質が分布する複数の領域が設定された被写体を収容する筐体と前記被写体の蛍光画像を撮影する撮影ユニットとを備えた撮影装置、および前記撮影ユニットの動作を制御する撮影制御装置を備えた撮影システムにおいて、
前記撮影ユニットが、被写体の蛍光画像を取得する撮像素子と、該撮像素子の撮像面上に前記蛍光画像を結像させる結像レンズとを有し、
前記撮影制御装置が、前記被写体の第1の波長の蛍光画像を撮影した後、該被写体の前記第1の波長と異なる第2の波長の蛍光画像を撮影するよう前記撮影ユニットを制御し、前記第1の波長の蛍光画像と前記第2の波長の蛍光画像を重ね合わせた画像を得るものであり、
前記第1の波長の蛍光画像を撮影した後、前記第2の波長の蛍光画像を撮影する前に、前記第1の波長と第2の波長との波長差により生じる前記結像レンズの倍率色収差を補正するように、前記撮像素子および前記被写体の少なくともいずれか一方を前記結像レンズの光軸方向に移動する色収差補正手段をさらに備えたことを特徴とするものである。
An imaging system according to the present invention includes an imaging apparatus including a housing that accommodates a subject in which a plurality of areas in which a substance labeled with a phosphor is distributed is set, and an imaging unit that captures a fluorescent image of the subject, and In a shooting system equipped with a shooting control device that controls the operation of the shooting unit,
The imaging unit includes an imaging element that acquires a fluorescent image of a subject, and an imaging lens that forms an image of the fluorescent image on an imaging surface of the imaging element;
The imaging control device controls the imaging unit to capture a fluorescent image of a second wavelength different from the first wavelength of the subject after capturing a fluorescent image of the first wavelength of the subject, Obtaining an image obtained by superimposing the fluorescence image of the first wavelength and the fluorescence image of the second wavelength;
After taking the fluorescence image of the first wavelength, before taking the fluorescence image of the second wavelength, the chromatic aberration of magnification of the imaging lens caused by the wavelength difference between the first wavelength and the second wavelength Chromatic aberration correction means for moving at least one of the image sensor and the subject in the optical axis direction of the imaging lens so as to correct the image.

本発明の撮影システムにおいては、前記第1の波長と前記第2の波長との差に基づく倍率色収差と、それぞれの波長での最適な撮影距離の差との関係が保持されたテーブルを記憶した記憶手段を備え、色収差補正手段が、前記関係に基づいて撮像素子および被写体の少なくともいずれか一方を移動するものとすることが好ましい。   The imaging system of the present invention stores a table in which the relationship between the chromatic aberration of magnification based on the difference between the first wavelength and the second wavelength and the optimum difference in imaging distance at each wavelength is stored. Preferably, a storage unit is provided, and the chromatic aberration correction unit moves at least one of the image sensor and the subject based on the relationship.

前記テーブルに保持された前記関係は、前記結像レンズの設計情報に基づいて得られたものであってもよいし、前記蛍光画像の撮影前に実測して得られたものであってもよい。   The relationship held in the table may be obtained based on design information of the imaging lens, or may be obtained by actual measurement before photographing the fluorescence image. .

なお、前記色収差補正手段が、前記撮像素子および被写体の少なくともいずれか一方を移動するための手段としてパルスモータを備えていることが望ましい。   The chromatic aberration correcting means preferably includes a pulse motor as means for moving at least one of the image sensor and the subject.

本発明の撮影システムによれば、第1の波長の蛍光画像を撮影した後、第2の波長の蛍光画像を撮影する前に、第1の波長と第2の波長との波長差により生じる結像レンズの倍率色収差を補正するように、撮像素子および被写体の少なくともいずれか一方を結像レンズの光軸方向に移動する色収差補正手段を備えているので、結像レンズにテレセントリック光学系や色収差補正光学系を備えることなく、異なる波長の蛍光画像を撮影する際の色収差を補正することができるため、結像レンズを高コスト化することなく、結像レンズの倍率色収差の影響のない蛍光画像を得ることができる。すなわち、第1の波長の蛍光画像と第2の波長の蛍光画像を重ね合わせた画像において、両蛍光画像間に投影サイズのずれがないため、異なる蛍光体で標識された物質の正確な分布領域を表示することができる。   According to the imaging system of the present invention, after the fluorescent image of the first wavelength is captured and before the fluorescent image of the second wavelength is captured, the result of the wavelength difference between the first wavelength and the second wavelength occurs. In order to correct the chromatic aberration of magnification of the image lens, chromatic aberration correction means for moving at least one of the image sensor and the subject in the optical axis direction of the imaging lens is provided, so that the imaging lens has a telecentric optical system and chromatic aberration correction. Since it is possible to correct chromatic aberration when photographing fluorescent images of different wavelengths without providing an optical system, fluorescent images that are not affected by the chromatic aberration of magnification of the imaging lens can be obtained without increasing the cost of the imaging lens. Obtainable. That is, in the image obtained by superimposing the fluorescence image of the first wavelength and the fluorescence image of the second wavelength, there is no deviation in the projection size between the two fluorescence images, so that an accurate distribution region of substances labeled with different phosphors Can be displayed.

また、撮影システムが、第1の波長と第2の波長との差に基づく倍率色収差と、それぞれの波長での最適な撮影距離の差との関係が保持されたテーブルを記憶した記憶手段を備え、色収差補正手段がテーブルに保持された関係に基づいて撮像素子および被写体の少なくともいずれか一方を移動するものであれば、色収差を補正(調整)を効率的に行うことができる。   In addition, the imaging system includes storage means for storing a table in which the relationship between the chromatic aberration of magnification based on the difference between the first wavelength and the second wavelength and the optimum difference in imaging distance at each wavelength is stored. If the chromatic aberration correcting means moves at least one of the image sensor and the subject based on the relationship held in the table, chromatic aberration can be corrected (adjusted) efficiently.

以下、図面を参照して本発明の撮影装置の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の撮影制御装置を使用した撮影システムの一例を示す斜視図である。図1の撮影システム1は例えば蛍光体で標識された物質が複数分布する被写体上に励起光を照射することにより、物質から発せられた蛍光を検出し蛍光画像を表示する蛍光検出システムであって、撮影装置10と撮影制御装置100を有する。撮影制御装置100は例えばパーソナルコンピュータからなっており、マウスやキーボード等の入力手段2およびCRTや液晶ディスプレイ等からなる表示部3に接続されている。撮影装置10は撮影制御装置100に制御され被写体5の蛍光画像を撮影して、取得した画像情報を撮影制御装置100に送り、撮影制御装置100がその画像情報を表示部3に表示するようになっている。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the photographing apparatus of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a photographing system using the photographing control apparatus of the present invention. The imaging system 1 in FIG. 1 is a fluorescence detection system that detects fluorescence emitted from a substance and displays a fluorescence image by irradiating excitation light onto a subject on which a plurality of substances labeled with phosphors are distributed, for example. The photographing apparatus 10 and the photographing control apparatus 100 are included. The imaging control device 100 is composed of, for example, a personal computer, and is connected to an input unit 2 such as a mouse and a keyboard and a display unit 3 including a CRT and a liquid crystal display. The photographing apparatus 10 is controlled by the photographing control apparatus 100 to photograph a fluorescent image of the subject 5, sends the acquired image information to the photographing control apparatus 100, and the photographing control apparatus 100 displays the image information on the display unit 3. It has become.

なお、ここでは被写体は、励起光が照射されることにより蛍光を射出する、蛍光色素で標識された蛍光標識検体が複数分布したもの(蛍光法)として説明するが、化学発光基質と接触して発光している検体が分布されたものであってもよい(化学発光法)。   Here, the subject will be described as one in which a plurality of fluorescently labeled analytes labeled with fluorescent dyes emit fluorescence when irradiated with excitation light (fluorescence method), but in contact with a chemiluminescent substrate, A specimen in which luminescence is distributed may be distributed (chemiluminescence method).

図2は本発明の撮影システムにおける撮影装置の概略構成を模式的に示す平面図であり、図1と図2を参照して撮影装置10について説明する。撮影装置10は、被写体5を内部に収容する筐体20と、筐体20内に収容された被写体5の蛍光画像を撮影して画像情報を出力する撮影ユニット30を備えている。   FIG. 2 is a plan view schematically showing a schematic configuration of the photographing apparatus in the photographing system of the present invention. The photographing apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The photographing apparatus 10 includes a housing 20 that houses the subject 5 and a photographing unit 30 that captures a fluorescent image of the subject 5 housed in the housing 20 and outputs image information.

ここで、筐体20は略直方体に形成された中空部21を有するものであって、内部に被写体5が配置される被写体配置部40および該被写体配置部40を矢印Z方向に移動する被写体移動部60を備えている。また、筐体20には蓋22が開閉可能に取り付けられており、ユーザーが蓋22を開けて筐体20内に被写体5を出し入れすることができるようになっている。このように、筐体20は中空部21内に外光が入らないような暗箱を構成しており、被写体から微弱光が射出された場合であっても撮影が可能になっている。   Here, the housing 20 has a hollow portion 21 formed in a substantially rectangular parallelepiped, and includes a subject placement portion 40 in which the subject 5 is placed and a subject movement that moves the subject placement portion 40 in the direction of arrow Z. Part 60 is provided. In addition, a lid 22 is attached to the housing 20 so as to be openable and closable so that the user can open and close the lid 22 and put the subject 5 in and out of the housing 20. As described above, the housing 20 forms a dark box that does not allow outside light to enter the hollow portion 21, and photography is possible even when weak light is emitted from the subject.

撮影ユニット30は、被写体5の蛍光画像を撮影し画像情報を出力する、二次元状に配置された複数のCCDなどの撮像素子からなる撮像部31と、撮像素子の撮像面31aに蛍光画像を結像する結像レンズであるレンズ部32とを備えている。   The photographing unit 30 captures a fluorescent image of the subject 5 and outputs image information, and includes an imaging unit 31 including a plurality of two-dimensionally arranged imaging elements such as CCDs, and a fluorescent image on the imaging surface 31a of the imaging element. And a lens unit 32 which is an imaging lens for forming an image.

撮像部31は筐体20の上面20aに固定されており、この撮像部31には図示しない冷却部が取り付けられており、撮影ユニット30を冷却することにより画像情報に暗電流によるノイズ成分が含まれるのを防止することができる。レンズ部32は、複数のレンズが組み合わされて構成されており、フォーカスを自動的に被写体5に合わせるオートフォーカス機能が備えられている。   The imaging unit 31 is fixed to the upper surface 20a of the housing 20, and a cooling unit (not shown) is attached to the imaging unit 31, and the image unit includes a noise component due to dark current by cooling the imaging unit 30. Can be prevented. The lens unit 32 is configured by combining a plurality of lenses, and is provided with an autofocus function for automatically focusing on the subject 5.

レンズ部32の被写体側には励起光カットフィルタ35が備えられており、被写体5から反射した励起光が撮像部に入射しないように構成されている。   An excitation light cut filter 35 is provided on the subject side of the lens unit 32 so that the excitation light reflected from the subject 5 does not enter the imaging unit.

被写体配置部40はハウジング41および配置面42を有し、ハウジング41内に設けられた配置面42に被写体5を配置可能な構造を有する。また、被写体配置部40は被写体移動部60により保持されており、被写体移動部60の作動により矢印Z方向に移動可能になっている。   The subject placement unit 40 includes a housing 41 and a placement surface 42, and has a structure in which the subject 5 can be placed on the placement surface 42 provided in the housing 41. The subject placement unit 40 is held by the subject moving unit 60 and can be moved in the arrow Z direction by the operation of the subject moving unit 60.

また、被写体配置部40にはたとえばLED等からなる光源50が固定されている。光源50は、蛍光体を発光させるための励起光を出射するものであって、底部光源51と落射光源52を有する。底部光源51はハウジング41に固定されており、配置面42の下側に設けられている。落射光源52はハウジング41に固定されており、配置面42の上側に設けられている。よって、底部光源51は被写体5の下側から励起光を照射し、落射光源52は被写体5の上側から励起光を照射するようになっている。撮影対象となる被写体に応じて光源は選択的に駆動させればよい。本実施形態においては被写体5の上側から励起光を照射する落射光源52を用いるものとする。   A light source 50 made of, for example, an LED is fixed to the subject placement unit 40. The light source 50 emits excitation light for causing the phosphor to emit light, and includes a bottom light source 51 and an incident light source 52. The bottom light source 51 is fixed to the housing 41 and is provided below the arrangement surface 42. The epi-illumination light source 52 is fixed to the housing 41 and is provided above the arrangement surface 42. Therefore, the bottom light source 51 emits excitation light from below the subject 5, and the epi-illumination light source 52 emits excitation light from above the subject 5. The light source may be selectively driven according to the subject to be photographed. In the present embodiment, an incident light source 52 that emits excitation light from above the subject 5 is used.

落射光源52は、例えば、多数のLEDが2次元状に配置されたものである。非検査物質を標識する蛍光体の種類に応じて、励起光Lの波長を適宜選択できるように、異なる波長の励起光をそれぞれ射出する光源を複数種類準備し、蛍光体の種類に応じて光源そのものを交換できるよう構成されている。なお、1つの光源に複数種類の波長で発光するLEDを交互に配置し、適宜所望の波長の光を発するLEDのみを発光させる構成としてもよいし、ハロゲンランプあるいは白色LED等の白色光源と、複数枚の分光フィルタとを組み合わせて面状光源を構成し、分光フィルタを適宜交換することにより、励起光Lの波長帯域を切り替える構成としてもよい。   The incident light source 52 is, for example, one in which a large number of LEDs are two-dimensionally arranged. A plurality of types of light sources for emitting excitation light having different wavelengths are prepared so that the wavelength of the excitation light L can be appropriately selected according to the type of the phosphor that labels the non-test substance. It is configured so that it can be replaced. In addition, it is good also as a structure which arrange | positions LED which light-emits by multiple types of wavelength alternately in one light source, and light-emits only LED which emits the light of a desired wavelength suitably, or a white light source, such as a halogen lamp or white LED, A planar light source may be configured by combining a plurality of spectral filters, and the wavelength band of the excitation light L may be switched by appropriately replacing the spectral filters.

被写体移動部60は、被写体配置部40を矢印Z方向に移動させるものであって、たとえばモータ等からなる駆動部61、軸62、プーリ63、ベルト64等からなっている。そして、駆動部61が駆動すると、軸62、プーリ63およびベルト64を介して被写体配置部40が矢印Z方向に移動するようになっている。この被写体移動部60の動作は後述の移動制御手段101によって制御されている。また、被写体移動部60はたとえばエンコーダ等を有し、被写体配置部40の移動量から被写体の位置情報PIを検出して移動制御手段101に出力するようになっている。つまり、被写体移動部60の駆動部61が被写体の位置検出部としても機能している。なお、駆動部61をパルスモータからなるものとすれば、制御を容易に行うことができ好ましい。   The subject moving unit 60 moves the subject placement unit 40 in the direction of the arrow Z, and includes a drive unit 61 such as a motor, a shaft 62, a pulley 63, a belt 64, and the like. When the drive unit 61 is driven, the subject placement unit 40 moves in the arrow Z direction via the shaft 62, the pulley 63, and the belt 64. The operation of the subject moving unit 60 is controlled by a movement control unit 101 described later. The subject moving unit 60 includes, for example, an encoder, and detects subject position information PI from the amount of movement of the subject placement unit 40 and outputs it to the movement control means 101. That is, the drive unit 61 of the subject moving unit 60 also functions as a subject position detection unit. Note that it is preferable that the drive unit 61 is made of a pulse motor because control can be easily performed.

なお、被写体5と撮像面31aとの撮影距離(共役長)SDを変える場合、撮像部31を移動させる方法と、被写体5側を移動させる方法が考えられるが、冷却部を備えた撮像部31を移動させるのは機構が複雑になるため、本実施形態のように、被写体配置部40側を移動させる構成とすることが好ましい。   In addition, when changing the photographing distance (conjugate length) SD between the subject 5 and the imaging surface 31a, a method of moving the imaging unit 31 and a method of moving the subject 5 side are conceivable, but the imaging unit 31 including a cooling unit is conceivable. Since the mechanism is complicated to move, it is preferable that the subject placement unit 40 is moved as in the present embodiment.

図3は本発明の撮影制御装置の好ましい実施の形態を示すブロック図であり、図1から図3を参照して撮影制御装置100について説明する。なお、図3のような撮影制御装置100の構成は、補助記憶装置に読み込まれた撮影制御プログラムをコンピュータ(たとえばパーソナルコンピュータ等)上で実行することにより実現される。   FIG. 3 is a block diagram showing a preferred embodiment of the photographing control apparatus of the present invention. The photographing control apparatus 100 will be described with reference to FIGS. Note that the configuration of the imaging control apparatus 100 as shown in FIG. 3 is realized by executing an imaging control program read into the auxiliary storage device on a computer (for example, a personal computer).

撮影制御装置100は、撮影装置10を制御するものであって、入力手段2から入力された撮像する蛍光体の蛍光波長に関する情報や撮像条件を受け付ける入力受付手段101と、入力受付手段101で受け付けられた撮像条件に基づいて撮影ユニット30および光源50を制御する撮影制御手段102と、撮影装置10により撮影された画像情報を取得する画像取得手段103と、画像情報に基づいて蛍光画像を表示部3に表示する表示制御手段104と、被写体移動部60を制御する移動制御手段105と、蛍光体の種類と該蛍光体の波長に最適な撮影距離との関係を保持するテーブルTが記憶される記憶手段106と、移動制御手段105に対して色収差補正のための微調整の指示を行う色収差補正指示手段107とを備えている。   The imaging control apparatus 100 controls the imaging apparatus 10. The imaging control apparatus 100 receives the information regarding the fluorescence wavelength of the phosphor to be imaged and the imaging conditions input from the input unit 2, and the input receiving unit 101 receives the information. A photographing control unit 102 for controlling the photographing unit 30 and the light source 50 based on the photographing conditions, an image obtaining unit 103 for obtaining image information photographed by the photographing device 10, and a fluorescent image display unit based on the image information. 3, a display control unit 104 that displays the object, a movement control unit 105 that controls the subject moving unit 60, and a table T that stores the relationship between the type of phosphor and the optimum photographing distance for the wavelength of the phosphor. A storage unit 106 and a chromatic aberration correction instruction unit 107 that instructs the movement control unit 105 to perform fine adjustment for chromatic aberration correction are provided.

撮影制御手段102は、入力受付手段101により、複数の異なる蛍光体で標識された被検体物質が複数分布された被写体の蛍光画像を撮影する旨の指示を入力手段2から受け付けた場合、1つの被写体について異なる波長の蛍光画像を順次撮影するように撮影ユニット30および光源50を制御する。   When the input control unit 102 receives an instruction from the input unit 2 to shoot a fluorescent image of a subject in which a plurality of analyte substances labeled with a plurality of different phosphors are distributed, the imaging control unit 102 The photographing unit 30 and the light source 50 are controlled so as to sequentially photograph fluorescent images of different wavelengths with respect to the subject.

画像取得手段103は、撮像装置10で撮影された画像の画像情報を順次撮像制御装置100内に取り込むものであり、表示制御手段104は、取得された画像情報に基づいて表示部に蛍光画像を表示させるものであり、1つの被写体について異なる波長の複数の蛍光画像が撮影された場合には、その複数の蛍光画像を重ねた画像を表示部に表示させるものである。   The image acquisition unit 103 sequentially captures image information of images captured by the imaging device 10 into the imaging control device 100, and the display control unit 104 displays a fluorescent image on the display unit based on the acquired image information. When a plurality of fluorescent images having different wavelengths are photographed for one subject, an image obtained by superimposing the plurality of fluorescent images is displayed on the display unit.

移動制御手段105は、被写体移動部60の動作を制御するとともに被写体移動部60の駆動部61の動作量から被写体5の位置情報PIを得る機能を有する。具体的には、移動制御手段105は、予め筐体20に固定された撮像部30の位置情報を有しており、撮像部30の位置情報と被写体配置部40の位置情報PIとに基づいて、撮影距離SDを求めるようになっている。   The movement control unit 105 has a function of controlling the operation of the subject moving unit 60 and obtaining the position information PI of the subject 5 from the operation amount of the driving unit 61 of the subject moving unit 60. Specifically, the movement control unit 105 has position information of the imaging unit 30 fixed to the housing 20 in advance, and is based on the position information of the imaging unit 30 and the position information PI of the subject placement unit 40. The shooting distance SD is obtained.

移動制御手段105は、ユーザーが入力手段2から入力する指示に応じて、撮影距離SDを変化させるよう被写体移動部60を制御する機能を有するとともに、色収差補正指示手段107の指示に応じて撮影距離SDの微調整を行うよう被写体移動部60を制御する機能を有している。これにより、ユーザーは、異なる寸法の被写体毎に被写体に合わせて被写体保持位置を上下させることができ、寸法の異なる種類の被写体でも適宜の大きさで撮像することができる。   The movement control unit 105 has a function of controlling the subject moving unit 60 so as to change the shooting distance SD in accordance with an instruction input from the input unit 2 by the user, and also in accordance with an instruction from the chromatic aberration correction instruction unit 107. It has a function of controlling the subject moving unit 60 to finely adjust the SD. Accordingly, the user can move the subject holding position up and down according to the subject for each subject having different dimensions, and can capture an image with a suitable size even for subjects of different dimensions.

色収差補正指示手段107は、ユーザーが被写体5の撮影として第1の波長の蛍光体画像、第2の波長の蛍光体画像の順次撮影の指示を入力手段2から入力した場合、第1および第2の蛍光体の種類を受け付けた入力受付手段101から、その蛍光体の種類についての情報を受け、記憶手段106のテーブルTを参照し、微調整量を移動制御手段105に入力する。色収差補正指示手段107による微調整の指示を受けて、移動制御手段105は、第1の波長の蛍光体画像の撮影後、第2の波長の蛍光体画像の撮影前に、被写体移動部60により被写体配置部40を結像レンズ32の光軸方向(矢印Z方向)に微調整量分移動させて撮影距離SDの微調整を行う。すなわち、本実施形態の撮影システムにおいては、色収差補正指示手段107、移動制御手段105および被写体移動部60により、色収差補正手段が構成されている。   The chromatic aberration correction instructing means 107, when the user inputs an instruction for sequentially photographing the phosphor image of the first wavelength and the phosphor image of the second wavelength as the photographing of the subject 5, is input from the input means 2. The information about the type of the phosphor is received from the input receiving unit 101 that has received the type of the phosphor, and the fine adjustment amount is input to the movement control unit 105 with reference to the table T of the storage unit 106. In response to the fine adjustment instruction by the chromatic aberration correction instruction unit 107, the movement control unit 105 causes the subject moving unit 60 to capture the phosphor image of the first wavelength and before capturing the phosphor image of the second wavelength. The subject placement unit 40 is moved in the optical axis direction (arrow Z direction) of the imaging lens 32 by a fine adjustment amount to finely adjust the shooting distance SD. That is, in the photographing system of the present embodiment, the chromatic aberration correction unit is configured by the chromatic aberration correction instruction unit 107, the movement control unit 105, and the subject moving unit 60.

図4に記憶手段106に格納されているテーブルTの一例を示す。テーブルTは、同一の被写体上に標識として同時に用いられる、異なる波長の蛍光を発生する蛍光体の組合せと、両蛍光の波長差によって生じる最適な撮影距離の差(微調整量)とを対応させたデータを保持するものである。図示のテーブルTは、蛍光体Aと蛍光体Bの組み合わせの場合の微調整量はdAB、蛍光体Aと蛍光体Cの組み合わせの場合の微調整量はdAC・・・・・というデータを保持している。 FIG. 4 shows an example of the table T stored in the storage unit 106. Table T correlates a combination of phosphors that generate fluorescence of different wavelengths, which are used simultaneously as labels on the same subject, and an optimum photographing distance difference (fine adjustment amount) caused by the wavelength difference between the two fluorescences. Data is stored. The table T shown in the figure shows that the fine adjustment amount in the case of the combination of the phosphor A and the phosphor B is d AB , and the fine adjustment amount in the combination of the phosphor A and the phosphor C is d AC. Holding.

具体的には、蛍光体A、蛍光体Bで標識された物質が分布されている被写体について、蛍光体Aからの蛍光による蛍光画像ADおよび蛍光体Bからの蛍光による蛍光画像BDを順次撮影する指示が出された場合、色収差補正指示手段107は、テーブルTの1列目を参照し、蛍光画像ADを撮影した後蛍光体Bを撮影する前に、微調整量dABだけレンズの光軸方向(図中矢印Z方向)に被写体を移動させるように移動制御手段105に指示を出す。移動制御手段105はその指示に従って被写体移動部60を制御して被写体5を微調整量dAB移動させる。これにより、両蛍光体A、Bの波長差による倍率色収差を補正した蛍光画像AD、BDを得ることができる。なお、表示制御手段104は、例えば、図5に示すように、順次撮影された蛍光画像AD、蛍光画像BDを順次表示部3に表示させるとともに、両画像を重ねた画像ABDを表示部3に表示させる機能を有する。 Specifically, a fluorescent image AD by fluorescence from the phosphor A and a fluorescence image BD by fluorescence from the phosphor B are sequentially photographed with respect to a subject in which substances labeled with the phosphor A and the phosphor B are distributed. When instructed, the chromatic aberration correction instructing means 107 refers to the first column of the table T, and after taking the fluorescent image AD and before photographing the phosphor B, the optical axis of the lens is adjusted by the fine adjustment amount d AB. The movement control means 105 is instructed to move the subject in the direction (the arrow Z direction in the figure). The movement control means 105 controls the subject moving unit 60 according to the instruction to move the subject 5 by the fine adjustment amount d AB . Thereby, fluorescent images AD and BD in which the chromatic aberration of magnification due to the wavelength difference between both phosphors A and B is corrected can be obtained. For example, as shown in FIG. 5, the display control unit 104 displays the sequentially captured fluorescent image AD and fluorescent image BD on the display unit 3 and displays the image ABD on which both images are superimposed on the display unit 3. It has a function to display.

テーブルTが保持する、蛍光体の組み合わせと微調整量は、結像レンズであるレンズ部32のレンズ設計情報に基づいて求めることができる。レンズ設計情報から該レンズを経て結像される蛍光の波長差により生じる倍率色収差、すなわち、異なる波長の蛍光について同じ倍率の像を得るためには撮影距離をどれだけ変化させればよいかを求めることができるので、蛍光体の組み合わせと微調整量のテーブルを作成することができる。   The combination of phosphors and the fine adjustment amount held by the table T can be obtained based on the lens design information of the lens unit 32 that is an imaging lens. From the lens design information, the chromatic aberration of magnification caused by the wavelength difference of the fluorescence imaged through the lens, that is, how much the shooting distance should be changed to obtain the image of the same magnification for the fluorescence of different wavelengths Therefore, a table of phosphor combinations and fine adjustment amounts can be created.

なお、レンズ設計情報が未知である場合には、蛍光画像の撮影前に、標識として用いられる複数の蛍光について、同じ倍率の像を得ることができる撮影距離を実測し、各蛍光間の撮影距離の差(共役長差)を求めてテーブルを作成すればよい。   In addition, when the lens design information is unknown, before taking a fluorescent image, the shooting distance at which the same magnification image can be obtained for a plurality of fluorescence used as a label is measured, and the shooting distance between each fluorescence is measured. A table may be created by obtaining the difference (conjugate length difference).

なお、励起光カットフィルタ35の厚みや屈折率の違いによっても倍率色収差は生じる。各蛍光体に対してどの励起光カットフィルタを組み合わせて用いるかは通常一義的に定まるので、上記テーブルTが保持する微調整量には、予め励起光カットフィルタにより生じる倍率色収差の補正量を組み込んでおけばよい。   Note that lateral chromatic aberration also occurs due to differences in the thickness and refractive index of the excitation light cut filter 35. Since which excitation light cut filter is used in combination with each phosphor is usually uniquely determined, the amount of fine chromatic aberration generated by the excitation light cut filter is incorporated in advance in the fine adjustment amount held by the table T. Just go.

次に本実施形態の撮影システム1の作用について説明する。まず、ユーザーが図1の筐体20の蓋22を開けて、異なる2種類以上の蛍光体により標識された複数の被検査物質が分布されてなる被写体5を被写体配置部40の配置面42上の所定位置にセットする。ここでは、蛍光体Aおよび蛍光体Bを標識として用いるものとし、被写体5から蛍光体Aによる蛍光画像AD、蛍光体Bによる蛍光画像BDを順次撮影するものとする。そこでまず、落射光源52として、蛍光体Aを励起するのに最適な波長の励起光Lを射出する光源をセットする。その後、ユーザーが蓋22を閉めて筐体20内に外光が入らないようにした状態にする。 Next, the operation of the imaging system 1 of this embodiment will be described. First, the user opens the lid 22 of the housing 20 in FIG. 1, and the subject 5 in which a plurality of substances to be inspected labeled with two or more different types of phosphors are distributed is placed on the placement surface 42 of the subject placement unit 40. Set to a predetermined position. Here, it is assumed that the phosphor A and the phosphor B are used as labels, and the fluorescent image AD by the phosphor A and the fluorescent image BD by the phosphor B are sequentially photographed from the subject 5. Therefore, first, as incident light source 52, and it sets a light source that emits excitation light L A optimum wavelength to excite the phosphors A. Thereafter, the user closes the lid 22 to prevent the outside light from entering the housing 20.

また、ユーザーは、撮影制御装置100に対して、入力手段2により蛍光体A、蛍光体Bによる蛍光画像を順次撮影することなどを含む撮影条件を入力する。   In addition, the user inputs photographing conditions including sequentially photographing fluorescent images of the phosphor A and the phosphor B with the input unit 2 to the photographing control device 100.

撮影制御装置100の入力受付手段101は、撮影開始の指示を撮影制御手段102および移動制御手段105に伝え、撮影が開始される。   The input receiving unit 101 of the imaging control apparatus 100 transmits an instruction to start imaging to the imaging control unit 102 and the movement control unit 105, and imaging is started.

蛍光体Aの画像撮影の前に、ユーザーが撮影制御装置100側で被写体移動部60を操作して、被写体移動部60を動作させて撮影距離SDを決定する。このとき、撮影距離SDは、ユーザーが表示部3に表示される被写体5のプレビュー画面を見ながら、所望のサイズの撮影画像となるように操作して決定する。なお、被写体5が移動したときには、適宜レンズ部32によるフォーカスサーボが行われる。被写体移動部60が動作したときには、位置情報PIが被写体移動部60から移動制御手段101に送られる。   Prior to photographing the phosphor A, the user operates the subject moving unit 60 on the photographing control apparatus 100 side to operate the subject moving unit 60 to determine the photographing distance SD. At this time, the shooting distance SD is determined by operating the user so as to obtain a shot image of a desired size while viewing the preview screen of the subject 5 displayed on the display unit 3. When the subject 5 moves, focus servo by the lens unit 32 is appropriately performed. When the subject moving unit 60 operates, position information PI is sent from the subject moving unit 60 to the movement control means 101.

被写体5が位置決めされるとこの露光時間等の撮像条件の設定がコンピュータ側で行われる。その後、撮像部30により被写体5の撮像がユーザーにより設定された撮像条件で蛍光体Aによる蛍光画像ADの撮影が行われる。光源52が駆動されて励起光Lが被写体5に照射され、蛍光体Aにより標識された被検査物質は励起されて蛍光を発し、一方、蛍光体Bにより標識されたものは蛍光を発しない。蛍光体Aから発せられた蛍光は、レンズ部32により撮像部31の撮像面31aに入射され、撮像部31の各撮像素子により光電的に検出される。なお、被写体5と撮像部31との間には励起光カットフィルタ35が備えられており、被写体5で反射された励起光Lは励起光カットフィルタ35によりカットされるため撮像部31には入射しない。 When the subject 5 is positioned, imaging conditions such as the exposure time are set on the computer side. Thereafter, the imaging unit 30 captures the fluorescent image AD with the phosphor A under the imaging conditions set by the user to capture the subject 5. Excitation light L A light source 52 is driven is irradiated to the object 5, the inspection substance labeled with a fluorescent substance A fluoresces when excited, while not fluoresce those labeled with a fluorescent substance B . Fluorescence emitted from the phosphor A is incident on the imaging surface 31a of the imaging unit 31 by the lens unit 32, and is detected photoelectrically by each imaging element of the imaging unit 31. Incidentally, the imaging unit 31 for is provided with an excitation light cut filter 35, the excitation light L A reflected by the object 5 is cut by the excitation light cut filter 35 is provided between the object 5 and the imaging unit 31 Not incident.

撮像部31により撮像された2次元画像情報(蛍光画像)ADは、撮影制御装置100の画像取得手段103を介して、表示制御手段104により表示部3に出力される。このとき、被写体5上の全被検査物質のうち蛍光Aが発せられた物質に対応する像aのみが、画像上に明るく表示される。   The two-dimensional image information (fluorescence image) AD captured by the imaging unit 31 is output to the display unit 3 by the display control unit 104 via the image acquisition unit 103 of the imaging control device 100. At this time, only the image a corresponding to the substance emitting fluorescence A among all the inspected substances on the subject 5 is displayed brightly on the image.

蛍光体Aの撮影終了後、ユーザーは筐体20の蓋22を開けて、光源52を、蛍光体Bを励起するのに最適な波長の励起光Lを射出する光源に取り替え、再び蓋22を閉める。 After the shooting of the phosphor A, the user opens the lid 22 of the housing 20, a light source 52, replace the light source for emitting excitation light L B of optimal wavelength to excite the phosphors B, recapped 22 Close.

次に、蛍光体Bを撮影する前に、色収差補正指示手段107は、先に入力された蛍光体に関する情報に基づき記憶手段106に格納されているテーブルTを参照し、撮影距離SDの微調整量を読み出し、移動制御手段105に対してdABだけ撮影距離を変化させるように指示する。この指示に基づいて移動制御手段105は被写体移動部60により被写体5の位置を矢印Z方向に微調整量dABだけ移動させる。 Next, before photographing the phosphor B, the chromatic aberration correction instructing unit 107 refers to the table T stored in the storage unit 106 based on the information regarding the phosphor previously input, and finely adjusts the photographing distance SD. The amount is read and the movement control means 105 is instructed to change the shooting distance by d AB . Based on this instruction, the movement control means 105 causes the subject moving unit 60 to move the position of the subject 5 in the arrow Z direction by the fine adjustment amount d AB .

その後、蛍光体Bの撮影が蛍光体Aの場合と同様に行われる。光源52が駆動されて励起光Lが被写体5に照射され、蛍光体Bにより標識された被検査物質は励起されて蛍光を発し、一方、蛍光体Aにより標識されたものは蛍光を発しない。蛍光体Bから発せられた蛍光は、レンズ部32により撮像部31の撮像面31aに入射され、撮像部31の各撮像素子により光電的に検出される。なお、被写体と撮像部との間に備えられる励起光カットフィルタ35は、励起光の波長に応じて適宜変更され、ここでは、励起光L用のカットフィルタとされている。 Thereafter, photographing of the phosphor B is performed in the same manner as in the case of the phosphor A. Excitation light L B light source 52 is driven is irradiated to the object 5, the inspection substance labeled with a fluorescent substance B fluoresces when excited, while not fluoresce those labeled with a fluorescent substance A . The fluorescence emitted from the phosphor B is incident on the imaging surface 31a of the imaging unit 31 by the lens unit 32 and is detected photoelectrically by each imaging element of the imaging unit 31. Incidentally, the excitation light cut filter 35 provided between the subject and the imaging unit is appropriately changed according to the wavelength of the excitation light, here, there is a cut filter for excitation light L B.

撮像部31により撮像された2次元画像情報(蛍光画像)BDは、撮影制御装置100の画像取得手段103を介して、表示制御手段104により表示部3に出力される。このとき、被写体5上の全被検査物質のうち蛍光Bが発せられた物質に対応する像bのみが、画像上に明るく表示される。   Two-dimensional image information (fluorescence image) BD imaged by the imaging unit 31 is output to the display unit 3 by the display control unit 104 via the image acquisition unit 103 of the imaging control device 100. At this time, only the image b corresponding to the substance that emits fluorescence B among all the substances to be inspected on the subject 5 is displayed brightly on the image.

その後、表示制御手段104により蛍光画像ADおよび蛍光画像BDを重ね合わせた画像ABDが表示部3に表示される。   Thereafter, the display control means 104 displays an image ABD in which the fluorescent image AD and the fluorescent image BD are superimposed on the display unit 3.

本撮影システム1は、蛍光体の組み合わせとその際の微調整量を保持するテーブルTと該テーブルTに基づいて第1の波長の蛍光画像撮影後、第2の波長の蛍光画像撮影前に倍率色収差を補正するように被写体の位置を微調整するための色収差補正手段を構成する色収差補正指示手段107、移動制御手段105および被写体移動部60を備えているので、蛍光画像ADと蛍光画像BD間にレンズの倍率色収差による像サイズの差は発生しない。従って、両画像ADおよびBDの重ね合わせた画像ABDにおいて、被写体5上における標識された被検体物質の正確な分布状態を得ることができる。   The imaging system 1 has a table T that holds a combination of phosphors and a fine adjustment amount at that time, a magnification after capturing a fluorescent image of the first wavelength based on the table T, and before capturing a fluorescent image of the second wavelength. Since the chromatic aberration correction instructing means 107, the movement control means 105, and the subject moving section 60 that constitute the chromatic aberration correcting means for finely adjusting the position of the subject so as to correct the chromatic aberration are provided, the area between the fluorescent image AD and the fluorescent image BD is provided. However, there is no difference in image size due to the lateral chromatic aberration of the lens. Therefore, an accurate distribution state of the labeled analyte substance on the subject 5 can be obtained in the image ABD obtained by superimposing the images AD and BD.

具体例として、蛍光体AがCy3、蛍光体BがCy5であった場合について説明する。この場合、Cy3を励起する励起光Lとしては、略532nmの中心波長を有するものを用い、Cy5を励起する励起光Lとしては、略635nmの中心波長を有するものを用いる。このとき、Cy3の発する蛍光のうち575nm近傍の蛍光とCy5の発する蛍光のうち690nm近傍の蛍光をそれぞれ同一の撮影距離SDで撮影すると、Cy3の575nmの蛍光を受光し撮像した場合の像と、Cy5の690nmの蛍光を受光し撮像した場合の像とでは、レンズ部32の色収差特性により、Cy5の蛍光による像の方がCy3の蛍光による像よりも大きくなってしまう。そこで、Cy3の撮影後、Cy5の撮影前に、撮影距離SDを若干長くなるように微調整し、Cy5の像が、Cy3の像と同じ大きさに写るようにする。 As a specific example, a case where phosphor A is Cy3 and phosphor B is Cy5 will be described. In this case, the excitation light L A for exciting the Cy3, with those having a center wavelength of approximately 532 nm, the excitation light L B to excite the Cy5, used having a center wavelength of approximately 635 nm. At this time, when the fluorescence near 575 nm of the fluorescence emitted by Cy3 and the fluorescence near 690 nm of the fluorescence emitted by Cy5 are photographed at the same photographing distance SD, respectively, an image of receiving and imaging the fluorescence of Cy3 at 575 nm, Due to the chromatic aberration characteristics of the lens part 32, the image of Cy5 fluorescence is larger than the image of Cy3 fluorescence due to the chromatic aberration characteristic of the Cy5 fluorescence received at 690nm. Therefore, after shooting Cy3 and before shooting Cy5, the shooting distance SD is finely adjusted to be slightly longer so that the Cy5 image has the same size as the Cy3 image.

表1は、本実施形態の結像レンズとして用いられるレンズ部を用いた場合の、所望の倍率毎の、波長毎の撮影距離を示すものである。

Figure 2007003323
Table 1 shows the photographing distance for each wavelength for each desired magnification when the lens unit used as the imaging lens of the present embodiment is used.
Figure 2007003323

上記のようにCy3、Cy5を用い、表1に記載の特性を有するレンズを用いた場合の具体的な微調整量について説明する。例えば、倍率−0.1551の像を得るための、Cy3の波長575nmで結像させた場合の撮影距離は400.51mmであり、同一の倍率をCy5の波長690nmで得る場合の撮影距離は401.78mmである。したがって、Cy5の撮影時には、撮影距離をCy3の撮影距離よりも1.27mm長くすることにより同一の大きさの像を得ること、すなわち倍率色収差を補正した像を得ることができる。   A specific fine adjustment amount in the case where a lens having the characteristics shown in Table 1 using Cy3 and Cy5 as described above will be described. For example, in order to obtain an image with a magnification of −0.1551, the imaging distance when imaging at a Cy3 wavelength of 575 nm is 400.51 mm, and when the same magnification is obtained at a Cy5 wavelength of 690 nm, the imaging distance is 401. .78 mm. Therefore, at the time of shooting Cy5, an image having the same size can be obtained by making the shooting distance longer by 1.27 mm than the shooting distance of Cy3, that is, an image with corrected chromatic aberration of magnification can be obtained.

なお、本撮影システム1においては、一度行った撮影の撮影条件はテンプレートとして記憶手段106に記憶するものであることが好ましい。すなわち、撮影がなされた場合、その際にユーザーにより入力された入力撮影条件と設定された撮影距離SDおよびそのときの撮像位置PIおよびとテーブルTから読み出された微調整量とを組み合わせた撮影条件をテンプレートとして記憶手段106に記憶しておく構成とする。これにより、次回ユーザーが入力手段2から同一の入力撮影条件を入力した場合には、図3中点線で示すように、撮影制御手段102および移動制御手段105および色収差補正指示手段107が記憶手段106に記憶された条件を読み出して同一の撮影条件を再現することができる。   In the present photographing system 1, it is preferable that the photographing condition of photographing once performed is stored in the storage unit 106 as a template. That is, when shooting is performed, shooting is performed by combining the input shooting conditions input by the user, the set shooting distance SD, the shooting position PI at that time, and the fine adjustment amount read from the table T. A condition is stored in the storage unit 106 as a template. As a result, when the user inputs the same input photographing condition from the input unit 2 next time, the photographing control unit 102, the movement control unit 105, and the chromatic aberration correction instruction unit 107 are stored in the storage unit 106 as indicated by the dotted line in FIG. The same shooting conditions can be reproduced by reading the conditions stored in the.

本発明の撮影システムの好ましい実施の形態を示す斜視図The perspective view which shows preferable embodiment of the imaging | photography system of this invention 図1の撮影装置の概略構成を示す平面図The top view which shows schematic structure of the imaging device of FIG. 本発明の撮影システムの撮影制御装置の好ましい実施の形態を示すブロック図The block diagram which shows preferable embodiment of the imaging | photography control apparatus of the imaging | photography system of this invention. 蛍光体の種類と微調整量に関するデータのテーブルData table on phosphor type and fine adjustment amount 第1の蛍光による蛍光画像、第2の蛍光による蛍光画像およびそれらを重ね合わせた蛍光画像の一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the fluorescence image by 1st fluorescence, the fluorescence image by 2nd fluorescence, and the fluorescence image which superposed them

符号の説明Explanation of symbols

1 撮影システム
2 入力手段
3 表示部
5 被写体
10 撮影装置
30 撮影ユニット
31 撮像部(撮像素子)
32 レンズ部(結像レンズ)
35 励起光カットフィルタ
50 光源
60 被写体移動手段
100 撮影制御装置
101 入力受付手段
102 撮影制御手段
103 画像取得手段
104 表示制御手段
105 移動制御手段
106 記憶手段
107 色収差補正指示手段
T テーブル
SD 撮影距離(共役長)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shooting system 2 Input means 3 Display part 5 Subject 10 Shooting device 30 Shooting unit 31 Imaging part (imaging element)
32 Lens (imaging lens)
35 Excitation light cut filter 50 Light source 60 Subject moving means 100 Imaging control device 101 Input receiving means 102 Imaging control means 103 Image acquisition means 104 Display control means 105 Movement control means 106 Storage means 107 Chromatic aberration correction instruction means T Table SD Imaging distance (conjugate) Long)

Claims (5)

蛍光体で標識された物質が分布する複数の領域が設定された被写体を収容する筐体と前記被写体の蛍光画像を撮影する撮影ユニットとを備えた撮影装置、および前記撮影ユニットの動作を制御する撮影制御装置を備えた撮影システムにおいて、
前記撮影ユニットが、被写体の蛍光画像を取得する撮像素子と、該撮像素子の撮像面上に前記蛍光画像を結像させる結像レンズとを有し、
前記撮影制御装置が、前記被写体の第1の波長の蛍光画像を撮影した後、該被写体の前記第1の波長と異なる第2の波長の蛍光画像を撮影するよう前記撮影ユニットを制御し、前記第1の波長の蛍光画像と前記第2の波長の蛍光画像を重ね合わせた画像を得るものであり、
前記第1の波長の蛍光画像を撮影した後、前記第2の波長の蛍光画像を撮影する前に、前記第1の波長と第2の波長との波長差により生じる前記結像レンズの倍率色収差を補正するように、前記撮像素子および前記被写体の少なくともいずれか一方を前記結像レンズの光軸方向に移動する色収差補正手段をさらに備えたことを特徴とする撮影システム。
An imaging apparatus including a housing that accommodates a subject in which a plurality of areas in which a substance labeled with a phosphor is distributed is set, a photographing unit that captures a fluorescent image of the subject, and controls the operation of the photographing unit In a shooting system equipped with a shooting control device,
The imaging unit includes an imaging element that acquires a fluorescent image of a subject, and an imaging lens that forms an image of the fluorescent image on an imaging surface of the imaging element;
The imaging control device controls the imaging unit to capture a fluorescent image of a second wavelength different from the first wavelength of the subject after capturing a fluorescent image of the first wavelength of the subject, Obtaining an image obtained by superimposing the fluorescence image of the first wavelength and the fluorescence image of the second wavelength;
After taking the fluorescence image of the first wavelength, before taking the fluorescence image of the second wavelength, the chromatic aberration of magnification of the imaging lens caused by the wavelength difference between the first wavelength and the second wavelength And a chromatic aberration correcting means for moving at least one of the image sensor and the subject in the optical axis direction of the imaging lens so as to correct the image.
前記第1の波長と前記第2の波長との差に基づく倍率色収差と、それぞれの波長での最適な撮影距離の差との関係を保持したテーブルを記憶した記憶手段を備え、
前記色収差補正手段が、前記関係に基づいて前記撮像素子および前記被写体の少なくともいずれか一方を移動するものであることを特徴とする請求項1記載の撮影システム。
A storage unit storing a table holding a relationship between a chromatic aberration of magnification based on a difference between the first wavelength and the second wavelength and an optimum difference in photographing distance at each wavelength;
The photographing system according to claim 1, wherein the chromatic aberration correcting unit moves at least one of the image sensor and the subject based on the relationship.
前記テーブルに保持された前記関係が、前記結像レンズの設計情報に基づいて得られたものであることを特徴とする請求項2記載の撮影システム。   The imaging system according to claim 2, wherein the relationship held in the table is obtained based on design information of the imaging lens. 前記テーブルに保持された前記関係が、前記蛍光画像の撮影前に実測して得られたものであることを特徴とする請求項2記載の撮影システム。   3. The photographing system according to claim 2, wherein the relationship held in the table is obtained by actual measurement before photographing the fluorescent image. 前記色収差補正手段が、前記撮像素子および前記被写体の少なくともいずれか一方を移動する手段としてパルスモータを備えていることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の撮影システム。   5. The photographing system according to claim 1, wherein the chromatic aberration correcting means includes a pulse motor as means for moving at least one of the image sensor and the subject.
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