(57)【要約】  鏡像顕微結像装置、顕微操作針の姿勢校正システム及び姿勢校正方法である。  鏡像顕微結像装置は、顕微鏡載置台に固定して取り付けられる動作実行機構（１９３）と、一端が動作実行機構に接続される鏡像生成器ホルダー（１９２）と、鏡面が顕微鏡載置台の水平面と４５°の夾角をなすとともに、コロナル面と４５°の夾角をなす平面鏡を有し、鏡像生成器ホルダーの他端に取り付けられる鏡像生成器（１９１）と、を備える。簡単な構成及び方法により、顕微操作針の機能部の姿勢を、理想の状態、つまり、顕微操作針の機能部の下縁が水平面に平行するという位置関係に校正することができる。
2019536113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡像顕微結像装置であって、
顕微鏡載置台に固定して取り付けられる動作実行機構と、
一端が前記動作実行機構に接続される鏡像生成器ホルダーと、
鏡面が前記顕微鏡載置台の水平面と４５°の夾角をなすとともに、コロナル面と４５°の夾角をなす平面鏡を有し、前記鏡像生成器ホルダーの他端に取り付けられる鏡像生成器と、を備えることを特徴とする鏡像顕微結像装置。
【請求項２】
前記鏡像生成器の平面鏡領域が、矩形であることを特徴とする請求項１に記載の鏡像顕微結像装置。
【請求項３】
前記鏡像生成器ホルダーが、前記鏡像生成器と動作実行機構を接続する剛性の物理構成であることを特徴とする請求項１に記載の鏡像顕微結像装置。
【請求項４】
前記動作実行機構が、手動でまたは駆動器により自動方式で、前記鏡像生成器ホルダーの初期位置から鏡像が形成されることに対応するプリセット位置までの動作を実現するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の鏡像顕微結像装置。
【請求項５】
前記動作実行機構は、スライダーとリニアガイドとが係合することが採用される変位構成であり、且つ、前記リニアガイドが前記顕微鏡載置台の矢状面に平行し、前記鏡像生成器ホルダーが前記リニアガイドに対して垂直するように設けられていることを特徴とする請求項４に記載の鏡像顕微結像装置。
【請求項６】
前記動作実行機構は、軸関節が採用される変位構成であり、前記軸関節が前記鏡像生成器の一本のアームに接続されて前記鏡像生成器ホルダーとして構成され、手動でまたは駆動器により自動方式で、前記鏡像生成器ホルダーの初期角度から鏡像が形成されることに対応するプリセット角度までの揺動を実現するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の鏡像顕微結像装置。
【請求項７】
前記動作実行機構は、前記鏡像生成器ホルダーが前記プリセット位置から、前記初期位置に戻る復帰動作を実現するための復帰機構を有していることを特徴とする請求項４に記載の鏡像顕微結像装置。
【請求項８】
前記平面鏡の鏡面側に設けられ、水平視の視野角の光線強度を高めるための光源を有していることを特徴とする請求項１に記載の鏡像顕微結像装置。
【請求項９】
前記動作実行機構は、Ｙ軸方向に沿って前記顕微鏡載置台に固定して取り付けられ、
前記鏡像生成器ホルダーは、Ｘ軸方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鏡像顕微結像装置。
【請求項１０】
顕微操作針の姿勢校正システムであって、
前記顕微操作針の姿勢校正システムは、
請求項１-請求項９のいずれか一項に記載の鏡像顕微結像装置と、
映像画像収集器と手動合焦ユニットまたは自動合焦ユニットとを有する倒立顕微鏡システムと、
持針器、持針器のアンカ器、持針器の前後/左右/上下変位駆動器を有する顕微操作システムと、
前記持針器に機械結合される持針器の回転駆動器と、
前記持針器のアンカ器に機械結合されるコロナル面の角度駆動器と、
前記持針器のアンカ器に機械結合される矢状面の角度駆動器と、
処理ソフトウェアが集積される中央処理ユニットと、を備え、
前記処理ソフトウェアが、前記鏡像生成器の着座、前記自動合焦ユニットの自動合焦、前記映像画像収集器に対する画像収集及び分析を自動化監視して制御するとともに、前記持針器の前後/左右/上下変位駆動器、持針器の回転駆動器、コロナル面の角度駆動器及び矢状面の角度駆動器に対する駆動を実現するために用いられることを特徴とする顕微操作針の姿勢校正システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の顕微操作針の姿勢校正システムによる姿勢校正方法であって、
前記姿勢校正方法は、
手動で、左、右両本の顕微操作針を相応的な持針器に組み立てるＳ１と、
手動で、持針器を持針器のアンカ器に固定するＳ２と、
手動で、顕微操作針の機能部を接眼レンズの視野中央領域に調整するＳ３と
自動校正モードを起動させるＳ４と、
自動合焦ユニットと持針器の前後/左右/上下変位駆動器との協同作用で、顕微操作針の機能部の水平面における映像画像を得るＳ５と、
映像画像収集器により、前記水平面の映像画像を収集するＳ６と、
処理ソフトウェアにより、前記水平面の映像画像において、顕微操作針の機能部の水平面での投影とコロナル面との角度αを分析するとともに、持針器の回転駆動器と矢状面の角度駆動器を起動させ、αがα＝０になるように校正されることで、前記顕微操作針の機能部の水平面での校正を完成するＳ７と、
鏡像生成器を鏡像が形成されることに対応するプリセット位置に位置決めるＳ８と、
前記自動合焦ユニットと前記持針器の前後/左右/上下変位駆動器との協同作用で、顕微操作針の機能部のコロナル面での映像画像を得るＳ９と、
前記映像画像収集器により、前記コロナル面の映像画像を収集するＳ１０と、
処理ソフトウェアにより、前記コロナル面の映像画像において、顕微操作針の機能部がコロナル面において、水平面との角度α’を分析するとともに、コロナル面の角度駆動器を起動させ、α’がα’＝０になるように校正されることで、前記顕微操作針の機能部のコロナル面での校正を完成するＳ１１と、
前記鏡像生成器を復帰させ、且つ前記顕微操作システムの全体は、ＩＣＳＩ操作の準備が整った状態にあるようになされるＳ１２と、を含むことを特徴とする姿勢校正方法。
【請求項１２】
ステップＳ４において、前記自動校正モードは、順に、左、右両本の顕微操作針の姿勢に対して自動校正を実行すること、または、同時に、左、右両本の顕微操作針の姿勢に対して自動校正を実行することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の姿勢校正方法。
【請求項１３】
ステップＳ８において、前記プリセット位置が前記顕微操作針の機能部からの距離は、０.５ｍｍであることを特徴とする請求項１１に記載の姿勢校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、顕微機器設備技術分野に関わり、より具体的には、特に、鏡像顕微結像装置、顕微操作針の姿勢校正システム及び姿勢校正方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
倒立顕微鏡は、生物学実験室の重要な機器設備であり、顕微操作分野の欠かせない工具である。
男性の不妊の治療手段として、卵細胞質内精子注入法(ＩＣＳＩ)は、既に好ましい授精方法になり、全世界で大幅に応用されている。
従来のＩＣＳＩ方法は、人工で顕微操作装置を操作することでＩＣＳＩ過程を完成する。
Ｌｕなどの人は、精子を選択し、操作者で、卵母細胞に対してロボット化されたＩＣＳＩを実行するという方法(Ｌｕなどの人.ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ Ｂｉｏｍｅｄ Ｅｎｇ.２０１１Ｊｕｌ；５８(７)：２１０２-８.ｄｏｉ：１０.１１０９/ＴＢＭＥ.２０１１.２１４６７８１.Ｅｐｕｂ ２０１１Ａｐｒ ２５.)を記載している。
「自動化の細胞質内精子注入補助授精システム」という特許(出願番号：ＣＮ２０１３８００２１５７８.９)は、完全なＩＣＳＩ自動化システムを記載している。
ＩＣＳＩ技術の複雑性に限られ、ロボット化されたＩＣＳＩとＩＣＳＩ自動化システムについて、解決しようとする細かな問題は、まだたくさんがあり、臨床応用から、ずいぶん距離がある。
現在、確実的な方法として、従来のＩＣＳＩ方法は、相変わらず、臨床応用の唯一の方法である。
【０００３】
従来のＩＣＳＩ方法に関わる倒立顕微鏡と、顕微注射システムと、顕微操作システムとは、共同に顕微操作を実行する装置を組み合わせる。
図１を参照し、倒立顕微鏡には、光源１１、顕微鏡載置台１２、及び、接眼レンズ１３などの、基本的な機能を有する部品が含まれている。
顕微注射システムには、顕微操作針１４、持針器１５、持針器１５の水平面角度調節装置１６及び持針器１５のコロナル面角度調節装置１７などの、基本的な機能を有する部品が含まれている。
顕微操作システムには、持針器１５の立体位置調節装置１８などの、基本的な機能を有する部品が含まれる。
顕微操作針１４は、特殊な構成を有し、細長状の本体及び、本体とが夾角をなす機能部１４１が含まれている。
従来のＩＣＳＩ方法における顕微操作針１４が組み立てられた後に、関する装置との関係は、図１に示される。
【０００４】
説明を便利にするために、以下は、関わる方向について限定している。
図１に示すように、顕微鏡載置台１２は、左辺１２１、右辺１２２、前辺１２３、後辺１２４という四つの辺を有する角形であるように設けられている。
参照座標系のＸ軸が顕微鏡載置台１２の前辺１２３または後辺１２４に平行し、Ｙ軸が顕微鏡載置台１２の左辺１２１または右辺１２２に平行し、Ｚ軸が顕微鏡載置台１２に垂直するように設けられる。
ＸＹが、水平面を形成し、ＸＺが、コロナル面を形成し、ＹＺが、矢状面を形成する。
Ｙ軸に平行する、近いから遠いへの視野角が、水平視の視野角であり、Ｚ軸に平行する、上から下への視野角が、平面視の視野角である。
【０００５】
顕微操作針１４の取付の要求は、非常に厳しい。
理想の顕微操作針１４の姿勢は、以下の二つの特徴を有し、即ち、
１、図２に示すように、平面視の視野角にて、顕微操作針１４の機能部１４１の中心断面がコロナル面に平行し；
２、図３に示すように、水平視の視野角にて、顕微操作針１４の機能部１４１の下縁が水平面に平行する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
平面視の視野角は、顕微鏡の通常の視野角であり、顕微操作針１４の機能部１４１の中心断面がコロナル面に平行するかどうかを、直接に観察することができる。
従来の光学顕微鏡技術の制限のため、実際には、図３に示される水平視の視野角における顕微画像を観察することができず、取り付けられた後の顕微操作針１４の姿勢が、第２の特徴の理想状態にあるかどうかを判定することができない。
【０００７】
顕微操作針１４の取付効果の厳しさは、理想の顕微操作結果の取得にとって、必要とする。
顕微操作針１４の機能部１４１の中心断面とコロナル面との夾角が大きいほど、または、顕微操作針１４の機能部１４１の下縁と水平面との夾角が大きいほど、顕微操作対象である卵母細胞に対する損傷が大きくなり、その同時に、操作し難くなり、顕微操作結果が悪くなる。
顕微操作針の理想姿勢に達するために、操作者は、平面視の視野角にて、接眼レンズで観察し、持針器の水平面角度調節装置１６、持針器１５のコロナル面角度調節装置１７及び持針器１５の立体位置調節装置１８などの部品を調整することで、第１の特徴、即ち、図２に示される状態を実現することができる。
ただし、水平視の視野角にて、顕微操作針１４の機能部１４１の顕微画像を観察することができないから、顕微操作針１４の機能部１４１の下縁と水平面との間の夾角の大きさを判定することができない。
【０００８】
異なる顕微操作針１４の機能部１４１の太さが異なり、例えば、通常の卵保持針、注射針、生検針機能部の外径が、それぞれ１２０μｍ、１０μｍ、４０μｍである。
異なる顕微操作針１４の機能部１４１の長さが異なり、例えば、３００〜１０００μｍほどである。
異なる顕微操作針１４の機能部１４１の角度が異なり、なぜならば、顕微操作針１４の本体部と機能部１４１のアングルが人工で焼成され形成されるから、各々型番及び同一型番の異なる個体のアングルの間には、角度の差分が存在する。
また、顕微操作針１４が取り付けられた後に、その機能部１４１が、顕微鏡載置台１２の台面からの距離が非常に短くて、約５００μｍである。
明らかに、裸眼で、それが水平であるかどうかを判定することは、困難であり、水平の視野角から顕微操作管の機能部を観察するための超近距離の撮像装置を設計することも、難度がある。
【０００９】
顕微操作針１４の機能部１４１の下縁と水平面との間の夾角を判定することは、完全に操作者の経験に依存することが現状である。
同一の操作者が、異なる型番の顕微操作針１４を取り付け、または、同一の操作者が、異なる時間に同一型番の顕微操作針１４を取り付けても、大きい主観的な差が発生する可能性が高い。
顕微操作針１４の取付については、『Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｉｎ  Ｖｉｔｒｏ  Ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ』という文献の第３３２〜３３４頁において、より詳しく論述するから、ここでは贅言しない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これに鑑みて、本発明の実施例は、顕微操作針の精密な取付を実現するための自動化の顕微操作針の姿勢校正システム及び姿勢校正方法を提供している。
【００１１】
本発明は、鏡像顕微結像装置を提供し、
前記鏡像顕微結像装置は、
顕微鏡載置台に固定して取り付けられる動作実行機構と、
一端が前記動作実行機構に接続される鏡像生成器ホルダーと、
鏡面が、前記顕微鏡載置台の水平面と４５°夾角をなすとともに、コロナル面と４５°の夾角をなす平面鏡を有し、前記鏡像生成器ホルダーの他端に取り付けられる鏡像生成器と、を備えている。
【００１２】
実施例において、前記鏡像生成器の平面鏡領域は、矩形である。
【００１３】
実施例において、前記鏡像生成器ホルダーは、前記鏡像生成器と動作実行機構を接続する剛性の物理構成である。
【００１４】
実施例において、前記動作実行機構は、手動で、または、駆動器により自動方式で、前記鏡像生成器ホルダーの初期位置から鏡像が形成されることに対応するプリセット位置までの動作を実現するように配置されている。
【００１５】
実施例において、前記動作実行機構は、スライダーとリニアガイドとが係合することが採用される変位構成であり、且つ、前記リニアガイドが、前記顕微鏡載置台の矢状面に平行し、前記鏡像生成器ホルダーが、前記リニアガイドに対して垂直するように設けられている。
【００１６】
実施例において、前記動作実行機構は、軸関節が採用される変位構成であり、前記軸関節が前記鏡像生成器の一本のアームに接続されて前記鏡像生成器ホルダーとして構成され、手動でまたは駆動器により自動方式で、前記鏡像生成器ホルダーの初期角度から鏡像が形成されることに対応するプリセット角度までの揺動を実現するように配置されている。
【００１７】
実施例において、前記動作実行機構は、前記鏡像生成器ホルダーが前記プリセット位置から前記初期位置に戻る復帰動作を実現するための復帰機構を有している。
【００１８】
さらに、実施例において、前記平面鏡の鏡面側に設けられ、水平視の視野角の光線強度を高めるための光源を有している。
【００１９】
本発明は、顕微操作針の姿勢校正システムを提供し、前記顕微操作針の姿勢校正システムは、
前記の鏡像顕微結像装置と、
映像画像収集器と手動合焦ユニットまたは自動合焦ユニットとを有する倒立顕微鏡システムと、
持針器、持針器のアンカ器と持針器の前後/左右/上下変位駆動器を有する顕微操作システムと、
前記持針器に機械結合される持針器の回転駆動器と、
前記持針器のアンカ器に機械結合されるコロナル面の角度駆動器と、
前記持針器のアンカ器に機械結合される矢状面の角度駆動器と、
処理ソフトウェアが集積される中央処理ユニットと、を備え、
前記処理ソフトウェアが、前記鏡像生成器の着座、前記自動合焦ユニットの自動合焦、前記映像画像収集器に対する画像収集及び分析を自動化監視して制御するとともに、前記持針器の前後/左右/上下変位駆動器、持針器の回転駆動器、コロナル面の角度駆動器及び矢状面の角度駆動器に対する駆動を実現するために用いられる。
【００２０】
本発明は、前記自動化顕微操作針の姿勢校正システムによる姿勢校正方法を提供し、
前記姿勢校正方法は、
手動で、左、右両本の顕微操作針を相応的な持針器に組み立てるＳ１と、
手動で、持針器を持針器のアンカ器に固定するＳ２と、
手動で、顕微操作針の機能部を接眼レンズの視野中央領域に調整するＳ３と、
自動校正モードを起動させるＳ４と、
自動合焦ユニットと持針器の前後/左右/上下変位駆動器との協同作用で、顕微操作針の機能部の水平面における映像画像を得るＳ５と、
映像画像収集器により、前記水平面の映像画像を収集するＳ６と、
処理ソフトウェアにより、前記水平面の映像画像において、顕微操作針の機能部の水平面での投影とコロナル面との角度αを分析するとともに、持針器の回転駆動器と矢状面の角度駆動器を起動させ、αがα＝０になるように校正されることで、前記顕微操作針の機能部の水平面の校正を完成するＳ７と、
鏡像生成器を、鏡像が形成されることに対応するプリセット位置に位置決めるＳ８と、
前記自動合焦ユニットと前記持針器の前後/左右/上下変位駆動器との協同作用で、顕微操作針の機能部のコロナル面での映像画像を得るＳ９と、
前記映像画像収集器により、前記コロナル面の映像画像を収集するＳ１０と、
処理ソフトウェアにより、前記コロナル面の映像画像において、顕微操作針の機能部がコロナル面において、水平面との角度α’を分析するとともに、コロナル面の角度駆動器を起動させ、α’がα’＝０になるように校正されることで、前記顕微操作針の機能部のコロナル面での校正を完成するＳ１１と、
前記鏡像生成器を復帰させ、且つ、前記顕微操作システムの全体は、ＩＣＳＩ操作の準備が整った状態にあるようになされるＳ１２と、を含む。
【００２１】
実施例において、ステップＳ４において、前記自動校正モードは、順に、左、右両本の顕微操作針の姿勢に対して自動校正を実行すること、または同時に、左、右両本の顕微操作針の姿勢に対して自動校正を実行することを含む。
【００２２】
実施例において、ステップＳ８において、前記プリセット位置が前記顕微操作針の機能部からの距離は、０.５ｍｍである。
【発明の効果】
【００２３】
従来技術に比べると、本発明の実施例は、簡単な構成により、顕微操作針の機能部の姿勢を理想の状態、即ち、顕微操作針の機能部の下縁が水平面に平行するという位置関係に校正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明の実施例または従来技術をより明らかに説明するために、以下は、実施例または従来技術に対する説明に図面を簡単に紹介し、以下の説明における図面は、本発明の実施例のみであり、当業者にとって、進歩性に値する労働をしないことを前提として、これらの図面から、他の図面を取得することができる。
【図１】従来のＩＣＳＩ方法における顕微操作針が組み立てられた後に、関する装置との関係の構成模式図である。
【図２】理想の顕微操作針の姿勢の一つであり、平面視の視野角にて、顕微操作針の機能部の中心断面がコロナル面に平行する模式図である。
【図３】理想の顕微操作針の他方の姿勢であり、水平視の視野角にて、顕微操作針の機能部の下縁が水平面に平行する模式図である。
【図４】光学顕微鏡の結像原理の模式図である。
【図５】本発明の顕微操作針の姿勢校正システムの実施例の構成模式図である。
【図６】本発明の鏡像顕微結像装置のいくつかの実施例の構成模式図である。
【図７】本発明の鏡像顕微結像装置の実施例の鏡像顕微結像原理の模式図である。
【図８】本発明の鏡像顕微結像装置の顕微操作針の機能部の鏡像顕微結像効果の図面であり、水平視の視野角にて、鏡像生成器により鏡像が生成される顕微操作針部分について、接眼レンズを介して、その顕微画像が観察されることができる。
【図９】本発明の顕微操作針の姿勢校正システムの実施例における平面視の視野角にて取得された、校正される前の顕微操作針の機能部の顕微画像である。
【図１０】本発明の顕微操作針の姿勢校正システムの実施例における平面視の視野角にて取得された、校正された後の顕微操作針の機能部の顕微画像である。
【図１１】本発明の顕微操作針の姿勢校正システムの実施例における校正される前に、接眼レンズから取得された、顕微操作針の機能部の水平視の視野角での鏡像顕微画像である。
【図１２】本発明の顕微操作針の姿勢校正システムの実施例における校正された後に、接眼レンズから取得された、顕微操作針の機能部の水平視の視野角での鏡像顕微画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明をより理解しやすくなるように、以下は、図面を結合して本実施例を詳しく説明し、本発明の保護範囲に対して明確に限定する。
【００２６】
顕微操作管の姿勢校正は、平面視の視野角と水平視の視野角にて、顕微操作針１４の機能部１４１の姿勢を理想の状態に校正することである。
背景技術に記載するように、水平視の視野角における顕微画像は、まだ取得されない。
従って、自動化の顕微操作針１４の姿勢校正を実現するために、解決しようとする技術問題は、顕微操作針１４の機能部１４１の、水平視野角での顕微画像をリアルタイムに取得することである。
【００２７】
光学顕微鏡の基本的な結像原理は、図４に示すように、光源１１の光線は、透明の顕微操作針１４の機能部１４１を通過し、直接的に、対物レンズ１３を開始とする光学結像システムに進入する。
結像の視野角は、光線に平行するＺ軸の平面視の視野角である。
このような視野角は、単一で、即ち、平面視の視野角のみから観察することができる。
【００２８】
背景技術の、参照座標系の三つの直交する軸線(Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸)及び三つの直交する参照面(水平面、コロナル面、及び、矢状面)に対する定義を参照し、顕微鏡載置台１２の水平面と顕微鏡載置台のコロナル面との交線がＸ軸であり、顕微鏡載置台の水平面と顕微鏡載置台の矢状面との交線がＹ軸であり、顕微鏡載置台の矢状面と顕微鏡載置台のコロナル面との交線がＺ軸である。
【００２９】
水平視の視野角の顕微操作針１４の機能部１４１の顕微画像を実現するために、図５及び図６に示すように、本発明の実施例は、鏡像生成器１９１、鏡像生成器ホルダー１９２及び動作実行機構１９３を有する鏡像顕微結像装置１９を設計する。
前記動作実行機構１９３が、顕微鏡載置台に固定して取り付けられる。
前記鏡像生成器ホルダー１９２の一端が、動作実行機構１９３に接続される。
前記鏡像生成器１９１が、鏡像生成器ホルダー１９２の他端に取り付けられる。
前記鏡像生成器１９１の平面鏡の鏡面は、顕微鏡載置台の水平面と４５°の夾角をなすとともに、コロナル面と４５°の夾角をなす。
前記動作実行機構１９３は、Ｙ軸方向に沿って前記顕微鏡載置台に固定して取り付けられ、前記鏡像生成器ホルダー１９２がＸ軸方向に沿って配置される。
【００３０】
前記鏡像生成器１９１の鏡像生成構成は、観察される物体と特定の視野角の鏡像を捕捉するための平面鏡である。
前記鏡像生成器１９１は、ガラス、金属などの材質で、平面鏡プロセスにより加工され形成されている。
平面鏡領域は、矩形である。
【００３１】
前記鏡像生成器ホルダー１９２は、前記鏡像生成器１９１と動作実行機構１９３を接続する剛性の物理構成である。
【００３２】
前記動作実行機構１９３は、手動でまたは駆動器により自動方式で、前記鏡像生成器ホルダー１９２の初期位置から鏡像が形成されることに対応するプリセット位置までの動作を実現するように配置される。
例えば、前記動作実行機構１９３は、スライダーとリニアガイドが係合することが採用される変位構成であり、且つ、前記リニアガイドが前記顕微鏡載置台の矢状面に平行し、前記鏡像生成器ホルダー１９２が前記リニアガイドに対して垂直するように設けられる。
また、例えば、動作実行機構１９３は、軸関節が採用される変位構成であり、前記軸関節が前記鏡像生成器１９１の一本のアームに接続されて前記鏡像生成器ホルダー１９２として構成される。
前記軸関節が、手動でまたは駆動器により自動方式で、前記鏡像生成器ホルダー１９２の初期角度から鏡像が形成されることに対応するプリセット角度までの揺動を実現するように配置されている。
【００３３】
前記動作実行機構１９３により、物体を正確に初期位置から他のプリセット位置に移動し、さらに、復帰機構により、前記鏡像生成器ホルダー１９２が、前記プリセット位置から前記初期位置に戻る復帰動作を実現することができる。
【００３４】
さらに、前記動作実行機構１９３は、選択的に駆動器により駆動され、つまり、自動制御機能を実現する。
【００３５】
さらに、本実施例は、鏡像生成器１９１の平面鏡側に設けられ、水平視の視野角の光線強度を高めるための光源１９４を有し、これによって、観察される物体の、鏡像生成器１９１に形成される鏡像の輝度を効果的に増加することができる。
【００３６】
前記鏡像顕微結像装置１９の原理は、平鏡面の結像特性により、光線が特定の視野角(本実施例において、水平視の視野角である)から、物体を通過し(本実施例において、顕微操作針１４の機能部１４１)、平面鏡に射され、反射されることで、対物レンズを開始とする光学結像システムに進入することで、物体の顕微画像を取得する。
該顕微画像は、物体が特定の視野角条件にて、平面鏡に形成される鏡像の顕微画像である。
図７に示すように、平面鏡ＭＮは、載置台平面(即ち、水平面)ＯＳと４５°の夾角をなし、コロナル面と４５°の夾角をなす。
透明物体Ｓを通過した入射光Ａは、入射角θｉで、入射点Ｏに平面鏡ＭＮに射され、法線Ｎ’に基づき、反射角θｒで、反射され、反射光Ｂが形成され、対物レンズ  に進入し、取得された画像は、鏡像Ｓ’の顕微拡大された画像である。
【００３７】
鏡像生成器ホルダー１９２と、前記鏡像生成器ホルダー１９２に接続される動作実行機構１９３は、鏡像生成器１９１の着座と復帰の参入モジュールとして、鏡像生成器１９１の着座/復帰軌跡を動作実行機構１９３によって制限させ、顕微鏡載置台のＹ軸に平行させる。
【００３８】
鏡像顕微結像効果の図面は、図８に示される。
水平視の視野角にて、鏡像生成器１９１により、鏡像が生成される顕微操作針部分について、接眼レンズを介して、その顕微画像が観察されることができ、鏡像生成器１９１により鏡像が生成されない部分について、その画像が観察されることができない。
また、鏡像の特点のため、接眼レンズにより観察された画像と、顕微操作針１４の機能部１４１の実際方向とは鏡像対称を呈し、倒立という特徴に表される。
模式図において、鏡像顕微画像は、顕微操作針１４の機能部１４１の下縁が水平ではない姿勢にあることを表示する。
【００３９】
本発明は、従来の倒立顕微鏡に鏡像顕微結像装置１９を追加することで、水平視野角の顕微操作針１４の機能部１４１の顕微拡大された画像を得て、さらに、顕微操作針１４の機能部１４１の水平姿勢への判定及び調整に対して、技術基礎を作り出す。
【００４０】
前記鏡像顕微結像装置１９の実施例に基づき、本実施例は、さらに、顕微操作針１４の姿勢校正システムを提供し、
前記顕微操作針１４の姿勢校正システムは、
前記実施例の鏡像顕微結像装置１９と、
映像画像収集器と手動合焦ユニットまたは自動合焦ユニット２１を有する倒立顕微鏡システムと、
持針器２３、持針器２３のアンカ器２４、持針器２３の前後/左右/上下変位駆動器２５を有する顕微操作システムと、
前記持針器２３に機械結合される持針器２３の回転駆動器２８と、
持針器２３のコロナル面角度調節装置１７の代わりとしての、前記持針器２３のアンカ器２４に機械結合されるコロナル面の角度駆動器２７と、
持針器２３の水平面角度調節装置１６の代わりとしての、前記持針器２３のアンカ器２４に機械結合される水平面角度駆動器２６と、
処理ソフトウェアが集積される中央処理ユニットと、を備え、
前記処理ソフトウェアが、前記鏡像生成器１９１の着座、前記自動合焦ユニット２１の自動合焦、前記映像画像収集器に対する画像収集及び分析を自動化監視して制御するとともに、前記持針器２３の前後/左右/上下変位駆動器２５、持針器２３の回転駆動器２８、コロナル面の角度駆動器２７及び矢状面の角度駆動器に対する駆動を実現するために用いられる。
【００４１】
図９に示すように、校正する前に、平面視の視野角にて取得された顕微画像であって、顕微操作針１４の機能部１４１の水平面での投影とコロナル面との角度、つまり、Ｘ軸との角度は、α１≠０、α２≠０である。
【００４２】
図１１に示すように、校正する前に、水平視の視野角にて取得された鏡像顕微画像であって、顕微操作針１４の機能部１４１の下縁のコロナル面での投影と水平面との角度、つまり、Ｘ軸との角度は、α１’≠０、α２’≠０である。
【００４３】
顕微操作針１４の姿勢校正システムの姿勢校正方法は、具体的には、
手動で、左、右両本の顕微操作針１４を相応的な持針器２３に組み立てるＳ１と、
手動で、持針器２３を持針器２３のアンカ器２４に固定するＳ２と、
手動で、顕微操作針１４の機能部１４１を接眼レンズの視野中央領域に調整するＳ３と
自動校正モードを起動させるＳ４と、
自動合焦ユニットと持針器２３の前後/左右/上下変位駆動器２５との協同作用で、顕微操作針１４の機能部１４１の水平面における映像画像を得るＳ５と、
映像画像収集器により、前記水平面の映像画像を収集するＳ６と、
処理ソフトウェアにより、前記水平面の映像画像において、顕微操作針１４の機能部１４１の水平面での投影とコロナル面との角度、つまり、Ｘ軸との角度αを分析するとともに、持針器２３の回転駆動器２８と矢状面の角度駆動器を起動させ、αがα＝０になるように校正されることで、前記顕微操作針１４の機能部１４１のコロナル面での校正を完成するＳ７と、
鏡像生成器１９１を、鏡像が形成されることに対応するプリセット位置に位置決めるＳ８と、
前記自動合焦ユニットと前記持針器２３の前後/左右/上下変位駆動器２５との協同作用で、顕微操作針１４の機能部１４１のコロナル面での映像画像を得るＳ９と、
前記映像画像収集器により、前記コロナル面の映像画像を収集するＳ１０と、
処理ソフトウェアにより、前記コロナル面の映像画像において、顕微操作針１４の機能部１４１がコロナル面において、水平面との角度、つまり、Ｘ軸との角度α’を分析するとともに、コロナル面の角度駆動器２７を起動させ、α’が、α’＝０になるように校正されることで、前記顕微操作針１４の機能部１４１の水平面での校正を完成するＳ１１と、
前記鏡像生成器１９１を復帰させ、且つ、前記顕微操作システムの全体は、ＩＣＳＩ操作の準備が整った状態にあるようになされるＳ１２と、を含む。
【００４４】
前記ステップＳ４において、前記自動校正モード前記自動校正モードは、順に、左、右両本の顕微操作針１４の姿勢に対して自動校正を実行すること、または、同時に、左、右両本の顕微操作針１４の姿勢に対して自動校正を実行することを含む。
【００４５】
前記ステップＳ８において、前記プリセット位置が前記顕微操作針１４の機能部１４１からの距離は、０.５ｍｍである。
【００４６】
以上の調整により、図１０に示すように、顕微操作針１４が姿勢校正された後に、平面視の視野角にて、顕微操作針１４の機能部１４１の顕微画像を取得し、顕微操作針１４の機能部１４１の中心断面の、水平面での投影とコロナル面との角度、つまり、Ｘ軸との角度は、α１＝０、α２＝０である。
【００４７】
図１２に示すように、顕微操作針１４が姿勢校正された後に、接眼レンズから取得される顕微操作針１４の機能部１４１の水平視の視野角の鏡像顕微画像であって、顕微操作針１４の機能部１４１の下縁の、コロナル面での投影と水平面との角度、つまり、Ｘ軸との角度が、α１’＝０、α２’＝０である。
【００４８】
即ち、本発明は、簡単な構成により、顕微操作針１４の機能部１４１の姿勢を理想の状態、即ち、顕微操作針１４の機能部１４１の下縁が水平面に平行するという位置関係に校正することができる。
【００４９】
図面を結合し、本発明の実施形態を説明したが、特許の所有者は、添付される請求項の範囲において、各種の変形または補正をしてもよく、本発明の請求項に記載の保護範囲を超えていない限り、いずれも本発明の保護範囲に属している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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