(57)【要約】【課題】多次元で調節可能な材料ワークピースのチャックの必要性が存在する。【解決手段】マルチ軸チャックを位置決めする方法である。マルチ軸チャックを第１位置に対して回転する信号を受ける工程；マルチ軸チャックを第２位置に対して回転する工程；第１位置に対する該第２位置を比較する工程；および第２位置が第１位置でないと決定がなされた場合には、マルチ軸チャックを再び位置決めする工程；を包含する。前記切断領域回りに第１部の回転度数を示す第１程度スケール、および該第１程度スケール上で、該切断領域回りに第１部の回転度数を示す第１程度指示器を、さらに有する。【選択図】図１
2011090017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
図面に記載のように、マルチ軸チャックを位置決めする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ワークピースを保持し、それを切断のため異なる方向に配向する装置に関する。より詳細には、本発明は、マイクロトームなどの切断装置での組織標本を保持するためなどのチャックに関する。そのチャックは、少なくとも２つの実質的に直交する軸回りに回転可能である。
【背景技術】
【０００２】
切断のために、組織のワークピースを保持するマイクロトームチャックの種々の形態が知られている。例えば、公知のマイクロトームは、組織標本のブロックを切断操作のため特定の配向に保持するチャックを組み込んでいる。一実施例では、該チャックは、別の固定された配向に、マウントされた組織標本を保持しながら、ブレードに対して移動する。
【０００３】
公知のマイクロトームチャックの一つの欠点は、保持された組織標本ブロックの位置ぎめが限定されることである。不均一な組織標本が提供されるところでは、これは、所望の組織切片を順番に得るために、チャック上での組織標本ブロックの除去および手動の再配向を要求し得る。これは、同様に材料の浪費につながる。
【０００４】
いくつかの公知のマイクロトームチャックは、仮に回転可能であるとしても、一つの方向にだけ回転可能である。さらに、仮に、実験室作業者が、組織チャックを当初の又は以前の位置へ戻すことを望む場合には、組織チャックを当初の又は以前の位置へ正確に戻すことは難しい。
【０００５】
典型的な公知のマイクロトームチャックの他の欠点は、回転可能なチャックの回転中心が、チャックにて位置決めされており、それは切断面からかなりの距離離れていることである。このことは、組織チャックの調節の際に、組織標本を切断ブレードから向きを変えることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、多次元で調節可能な材料ワークピースのチャックの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のマルチ軸チャックは、表面を受ける基板を有する第１部であって、該基板は切断領域回りに回転可能な表面を受ける第１部；該第１部に操作可能に連結される第２部；および該第２部に操作可能に連結される第３部；を有し、該第１部は該第１軸回りに実質的に回転可能であり、該第２部は該第２軸回りに実質的に回転可能である。
【０００８】
一実施形態では、前記切断領域回りに第１部の回転度数を示す第１程度スケール、および該第１程度スケール上で、該切断領域回りに第１部の回転度数を示す第１程度指示器を、さらに有する。
【０００９】
一実施形態では、前記第１程度スケールが前記第２部上に配置され、前記第１程度指示器が前記第１部上に配置されている。
【００１０】
一実施形態では、前記第１部および前記切断領域回りの第２部の回転度数を示す第２程度スケール、および前記第１部および前記切断領域回りの第２部の回転度数を、該第２程度スケール上で示す第２程度指示器、をさらに有する。
【００１１】
一実施形態では、前記第２程度スケールが前記第３部上に配置され、前記第２程度指示器が前記第２部上に配置されている。
【００１２】
一実施形態では、前記第１軸に実質的に平行である第１部の第２平面の少なくとも一部に沿って配置された第１合致部；および該第１軸に実質的に平行である第２部の一方の側面の少なくとも一部に沿って配置された第２合致部をさらに有し、該第１合致部が該第２合致部に合致する。
【００１３】
一実施形態では、前記第１合致部は突出する湾曲トラックを有し、前記第２合致部は凹部湾曲トラックを有する。
【００１４】
一実施形態では、前記第２軸に平行である第２部の第２の側面の少なくとも一部に沿って配置された第３合致部；および該第２軸に平行である第３部の側面の一方の側面の少なくとも一部に沿って配置された第４合致部をさらに有し、該第３合致部が該第４合致部に合致する。
【００１５】
一実施形態では、前記第３合致部は突出する湾曲トラックを有し、前記第４合致部は凹部湾曲トラックを有する。
【００１６】
一実施形態では、前記切断領域は、実質的にマルチ軸チャックの切断平面に配置されている。
【００１７】
一実施形態では、前記切断領域の回りに前記第１部および前記第２部を回転させる少なくとも一つのモータをさらに有する。
【００１８】
一実施形態では、前記第１部および前記第２部の少なくとも一つの位置を検知する少なくとも一つのセンサをさらに有する。
【００１９】
一実施形態では、使用者が、前記少なくとも一つのモータを使用して、前記切断領域の回りに前記第１部および前記第２部を回転させるコントローラをさらに有する。
【００２０】
一実施形態では、前記コントローラが前記第１部および前記第２部のためのゼロ位置を記憶し、使用者からのゼロ位置の指令を受けることで前記少なくとも一つのセンサがゼロ位置を感知するまで、該第１部および該第２部を回転させる。
【００２１】
一実施形態では、前記コントローラが、前記第１部および前記第２部のための少なくとも一つの位置を記憶する。
【００２２】
一実施形態では、前記コントローラは、使用者が、前記第１部および前記第２部を少なくとも一つの位置へ戻すことができるようにする。
【００２３】
一実施形態では、前記第１部および前記第２部を少なくとも一つの位置にロックするロック機構をさらに有する。
【００２４】
一実施形態では、前記ロック機構は、永久磁石ソレノイドを有する。
【００２５】
一実施形態では、前記基板が組織標本を有する。
【００２６】
一実施形態では、前記切断領域が、切断領域上の実質的にポイントからなる。
【００２７】
一実施形態では、前記第１軸が、前記第２軸と実質的に直交する。
【００２８】
一実施形態では、前記第１軸と前記第２軸とが、前記表面を受ける基板に近接して実質的に固定された位置で交差する。
【００２９】
一実施形態では、前記第１軸と前記第２軸とが、前記表面を受ける基板上に実質的に固定された位置で交差する。
【００３０】
本発明のマルチ軸チャックを位置決めする方法は、マルチ軸チャックを第１位置に対して回転する信号を受ける工程；該マルチ軸チャックを第２位置に対して回転する工程；該第１位置に対する該第２位置を比較する工程；および該第２位置が該第１位置でないと決定がなされた場合には、マルチ軸チャックを再び位置決めする工程；を包含する。
【００３１】
一実施形態では、前記回転する工程が、少なくとも一つのモータを使用すること、を包含する。
【００３２】
一実施形態では、前記少なくとも一つのモータが、コントローラを使用する使用者によって制御される。
【００３３】
一実施形態では、前記比較する工程が、前記コントローラと連係する少なくとも一つのセンサを使用する。
【００３４】
本発明のマルチ軸チャックを位置決めするシステムであって、マルチ軸チャック；該マルチ軸チャックを位置決めするための該マルチ軸チャックに操作可能に連結された少なくとも一つのモータ；該少なくとも一つのモータを使用して、該マルチ軸チャックを、使用者が位置決めできるようにする、少なくとも一つのモータに操作可能に連結されたコントローラ；および該少なくとも一つのモータおよび該マルチ軸チャックの位置を検知するコントローラに操作可能に連結された少なくとも一つのセンサ；を有する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、マルチ軸ワークピースチャックを提供することにより、公知の組織ブロックチャックの欠点をかなりの程度軽減する。本発明によれば、チャックは、チャックに対して実質的に固定された配向で、組織標本ブロックのようなワークピースを保持する取り付けアセンブリを提供する。
【００３６】
該チャックは、モータで駆動され、少なくとも二つ（２）の軸回りで回転可能である。該チャックは、好ましくは、モータと連係するコントローラを使用して好ましくは回転可能である。使用者は該コントローラを操作する。使用者は、コントローラを使用してチャックの所望の位置を入力する。一以上のセンサが、チャックの特定位置を感知するために使用され得る。一実施形態によれば、各軸は、チャックの中間の名目上の位置および最終位置を検出する三つの（３）センサを有する。使用者は、チャックを所望位置に回転させるようモータを指令するコントローラを使用して、チャックの動きを制御する。該コントローラはセンサと連係し、特定位置に到達しているか否かを決定する。使用者は、特定位置が所望とする位置に合致（マッチ）するまで、モータがチャックを回転するようにし得る。
【００３７】
該チャックは、少なくとも二つの直交する軸の回りに回転可能である第１部および第２部を有する。該第１部は、第１軸回りで、かつ第２部に独立して回転する。第２軸回りの第２部の回転はまた、第１部を第２軸回りに回転させるようにする。このことが、チャックを多次元で回転できるようにする。
【００３８】
本発明のこれらおよび他の特徴および利点は、以下の本発明の詳細な説明を検討し、同様な参照数字は全体を通して同じ部分に関連する添付図面をも参照することにより明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明の一実施形態のマルチ軸チャックの平面/側面図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態のマルチ軸チャックの正面/側面図である。
【図３】図３は本発明の一実施形態のマルチ軸チャックを回転する方法の概略ブロックダイヤグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
（発明の詳細な説明）
以下の段落で、本発明を添付の図面を参照した実施例により説明する。本明細書の全体を通して、示した好ましい実施形態および実施例は、本発明を限定するというよりも、具体例として考慮されるべきである。ここで使用するように、"本発明"は、ここに記載の本発明の実施形態のいずれか及びあらゆる均等物のいずれかの一つに言及している。さらに、この明細書を通した本発明の様々な局面は、全てのクレームした実施形態および方法が参照局面を含まなければならないことを意味しない。
【００４１】
図１は、本発明の一実施形態によるマルチ軸チャック１０を示す。該マルチ軸チャック１０は、取り付けエレメントを含み、つまり、第１部１２、第２部１４、および第３部１６を含む。その正面部１２は表面１８および切断領域２０を受ける基板を有する。
【００４２】
第１部１２の後ろ側は第２部１４の正面側に近接し、第２部１４の後ろ側は第３部１６の正面側に近接している。該表面１８を受ける基板は、例えば、組織標本を受けるために使用され得る。マルチ軸チャックは、表面１８を受ける基板上および切断領域２０内で、組織のスライスが顕微鏡下でスライスの試験のための公知のメカニズムを使用して組織のスライスが切断され得るように、組織標本を維持するために使用され得る。表面１８を受ける基板は、前部１２にスロットとして形成され得る。表面１８を受ける基板は標本ホルダー２２を受けることができる。
【００４３】
第２部１４は、好ましくは、切断領域２０の第１軸回りの第１部１２の回転の度数を示す第１程度スケール２６を有する。第１部１２は、好ましくは第１程度指示器２８を有する。該第１程度指示器２８は、第１程度スケール２６に、切断領域２０の第１軸回りの第１部１２の回転の度数を示す。一実施形態では、切断領域２０は、マルチ軸チャック１０が回転する切断領域２０に又は近接したポイントからなる。
【００４４】
ロッキング機構３０も提供され得る。該ロッキング機構３０は、標本ホルダー２２をマルチ軸チャック１０にロックするために使用され得る。コントローラ（図示せず）を使用してマルチ軸チャック１０を回転した後に、他のロッキング機構が所望位置にあるマルチ軸チャック１０をロックするために係合し得る。このロッキング機構は、第１部、第２部および第３部１２−１６を、摩擦又は公知の他の方法でロックする、例えば永久磁石ソレノイド、ギヤモータ、又は回転ハンドルであり得る。
【００４５】
一実施形態によれば、第２部１４および第３部１６に独立して、第１部１２は切断領域２０の第１軸の回りに回転する。すなわち、第１部１２は、第２部１４又は第３部１６のいずれかの移動なしで回転し得る。さらに、第２部１４が切断領域２０の第２軸の回りで回転するとき、これは第１部１２を第２部１４と同じ方向へ回転するようにする。好ましくは、第３部１６は静止したままである。
【００４６】
第３部１６は、好ましくは、切断領域２０の第２軸回りの第１部１２および第２部１４の回転度数を示す第２程度スケール３２を有する。第２部１４は、好ましくは、第２程度指示器３４を有する。該第２程度指示器３４は、第２程度スケール３２上で、切断領域２０の第２軸回りの第１部１２および第２部１４の回転程度を示す。好ましくは、該第２軸は第１軸と直交する。
【００４７】
本発明の一実施形態によれば、第１部１２、第２部１４、および第３部１６は、それぞれ突出し、および窪んで湾曲したトラック３６ａ−３６ｂ，３８ａ−３８ｂを使用し、互いに関して移動する。第１部１２および第２部１４の後ろ側は、突出した湾曲トラック３６ａ，３６ｂをそれぞれ有し、それは第２部１４および第３部１６の前側にそれぞれ設けられた凹んだ湾曲トラック３８ａ、３８ｂに一致する。その突出した湾曲トラック３６ａは、第１部１２が第２部１４および第３部１６に独立して切断領域２０の回りに回転し得るように、設計され得る。
【００４８】
第１部１２の突出した湾曲トラック３６ａの少なくとも一部は、第２部１４の凹んだ湾曲トラック３８ｂに入る。該突出した湾曲トラック３６ａは、窪んだ湾曲トラック３８ｂに沿って移動し、第１部１２が切断領域２０の第１軸回りで回転するようにする。第２部１４の突出した湾曲トラック３６ａの少なくとも一部は、第３部１６の凹んだ湾曲トラック３８ｂに入る。突出した湾曲トラック３６ａは、窪んだ湾曲トラック３８ｂに沿って移動し、切断領域２０の第２軸回りで第２部１４が回転するようにする。しかし、第２部１４および第１部１２は、操作可能に連結される。従って、第２部１４が回転するとき、これは第１部１２をも回転させる。本発明の一実施形態によれば、第２軸は第１軸に実質的に直交する。
【００４９】
図２は、図１で示すマルチ軸チャック１０の前面／側面図である。図２は、マルチ軸チャック１０を回転するために使用され得る、コントローラ４２、センサ４４ａ、４４ｂ、およびモータ４６ａ，４６ｂを示す。一実施形態によれば、センサ４４ａ、４４ｂはそれぞれ、マルチ軸チャック１０の極端および中心位置を感知するために使用される三つの独立したセンサを有する。モータ４６ａ，４６ｂは、該コントローラ４２およびセンサ４４ａ、４４ｂと連係している。該センサ４４ａ、４４ｂは、それぞれモータ４６ａ，４６ｂに操作可能に接続される。そのセンサ４４ａおよび対応するモータ４６ａは、第１部１２に操作可能に接続される。センサ４４ａは、第１部１２の位置を感知するために使用される。モータ４６ａは使用者が所望とする位置に第１軸回りで第１部１２を回転するために使用される。センサ４４ｂは第１部および第２部１４の位置を感知するために使用される。モータ４６ｂは、使用者が所望とする位置に第２軸回りで第１部１２および第２部１４を回転するために使用される。一実施形態によれば、マルチ軸チャック１０は、第１軸および第２軸の一つの回りでマルチ軸チャック１０の回転を各々制御する二つのモータを有する。好ましくは、三つのセンサが、第１軸および第２軸の回りでマルチ軸チャック１０の位置を感知する第１軸および第２軸のそれぞれに沿って設けられている。
【００５０】
一実施形態によれば、コントローラ４２がマルチ軸チャック１０のゼロ位置を記憶し得る。ゼロ位置は、例えば、ホーム位置又は開始位置であり得、そこでマルチ軸チャック１０の第１部１２および第２部１４が、最も共通又は開始位置で位置決めされる。例えば、第１部１２および第２部１４が切断領域２０から回転がゼロ度での位置決めされるとき、開始位置になり。ゼロ位置は、第１軸および第２軸回りの回転の度数に基づくことができる。
【００５１】
他の実施形態によれば、コントローラ４２は、使用者がマルチ軸チャック１０を早く位置決めし得るように、コントローラ４２のメモリに多数の位置を記憶し得る。モータは、コントローラ４２がマルチ軸チャック１０の位置を識別し、そして使用者が特定位置でマルチ軸チャック１０をすばやく位置決めするためにマルチ軸チャック１０の多数の位置を記憶する、エンコーダを有し得る。使用者はコントローラメモリーから、例えば、選択可能メニューなどを使用し、記録された位置を回収し得る。例えば、かりに使用者が位置（第１部１２での第１軸回りの回転程度が２、および第１部１２および第２部１４の第２軸回りの回転程度が６）が最も頻繁に使用されることを決定すると、使用者はこの位置をコントローラ４２へ記憶し得る。
【００５２】
この位置は、例えば、位置へのショートカットキーを指定することにより、呼び出すことができ、おそらくその名前をショートカットキーと指定する。例えば、かりにコントローラ４２が従来のコンピュータキーボードを有する場合には、Ｆ１ファンクションキーはゼロ位置に指定でき、そこでは第１部１２および第２部１４は、第１軸および第２軸回りの回転の度数がゼロであり、Ｆ２ファンクションキーは共通に使用される位置ショットカットキーとして指定され得る。若しくは、キーまたは数字キー入力の組み合わせが使用され得る。例えば、シフトＺキーの組み合わせは、ゼロ位置ショートカットキーとして使用され得、１２の入力は共通に使用された位置ショートカットキーとして使用され得る。
【００５３】
一実施形態によれば、コントローラは、さらにマルチ軸チャックの極端の位置を記憶し得る。例えば、コントローラは第１軸回りの第１部の回転の最大程度を記憶し得、および第２軸回りの第１部および第２部の回転の最大程度を記憶し得る。これらの極端な位置は、使用者がこれらの極端な位置での部分をすばやく位置決めできるように、ショートカットキーとして、さらに指定し得る。
【００５４】
マルチ軸チャック１０の使用者は、コントローラ４２を使用して、マルチ軸チャック１０を所望の位置に位置決めし得る。該所望位置は、例えば、ジョイスチックコントローラ、４方向のキーパッド又はプロセッサーのキーパッドを使用する所定軸回りの回転の特定の程度を使用して入力し得る。使用者はコントローラ４２を使用して第１部１２及び／又は第１部および第２部１４を回転し得る。使用者は、ジョイスチックを移動して、部分１２，１４が所望位置方向へ回転するように部分１２，１４の回転を開始し得る。
【００５５】
若しくは、使用者はコントローラ４２と連係する複数のキーパッドを使用して切断領域２０回りの部分の回転の度数を入力し得る。この回転の度数は、第１程度スケール２６、第２程度スケール３２又は両方の数に相当することができる。例えば、使用者はコントローラ４２へ、第１程度スケール２６に沿って第１部１２として３程度の時計回りの回転を入力でき、および第２程度スケール３２に沿って第１部１２および第２部１４として５程度の反時計回りの回転を入力し得る。一実施形態によれば、使用者は、また、例えば、コントローラ４２と関連するキーボード上での矢印キーなどの方向キーを使用して、部分１２，１４を回転し得る。使用者は、例えば、上記部分（単数または複数）が所望の位置となるまで、矢印キーを押圧しおよび保持し得る。
【００５６】
図３は、本発明の一実施形態によるマルチ軸チャックを回転する方法を示す。回転信号はコントローラで受け取る、ステップ１０２。マルチ軸チャックは、第１位置から第２位置へ回転する、ステップ１０４。コントローラは、第２位置が所望位置（使用者がコントローラを使用して入力した）に合致しているか否かを決定する、ステップ１０６。かりに、決定が、第２位置が所望位置に合致していないとされる場合には、マルチ軸チャックは回転し得る、ステップ１０４。回転および決定の各ステップは、第２位置が所望位置に合致するまで繰り返される。第２位置が所望位置に合致していると決定がなされた後に、マルチ軸チャックは回転を停止する、ステップ１０８。
【００５７】
一実施形態によれば、コントローラはマルチ軸チャックが停止した位置の予め決められた数を記憶し得る。これは、マルチ軸チャックが停止した前の位置を繰り返すために使用し得る。例えば、かりに使用者がマルチ軸チャックの位置の順序が、所望の組織標本を得るために助けになると決定する場合は、使用者はコントローラに位置の順序を繰り返すよう指示し得る。これは、例えば、開始位置と停止位置などでコントローラに指令を入力することにより、開始位置および停止位置を示し、マルチ軸チャックが停止する位置の順序をコントローラに自動的に記録させることによって、なされる。
【００５８】
このようにして、マルチ軸チャックが提供されることがわかる。当業者は、本明細書に限定ではなく説明のために記載した好ましい実施形態以外でも、本発明が実施され得、本発明は特許請求の範囲のみに限定されることを理解する。本明細書に説明した具体的な実施形態の均等は本発明と同様に実施し得ることに注意される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のマルチ軸チャックは、様々な適用に使用され得る。例えば、マルチ軸チャックは、ベンチートップマイクロトームとの組み合わせにおいて使用し得る。マルチ軸チャックは、例えば、マイクロトームが組織の一部を平らにしかつ細かくスライスするために使用し得るなどのように、組織標本を所望位置にかつ所望角度に位置決めするために使用され得る。
【００６０】
マルチ軸チャックはまた低温維持装置とともに使用され得る。マルチ軸チャックは−２０℃又はそれ以下の冷凍状態で維持する必要がある組織標本を位置決めする低温維持装置内に配置され得る。マルチ軸チャックは、組織標本の平らで細かくスライスされた部分を得るために組織標本をより良く位置決めするために使用され得る。
【００６１】
マルチ軸チャックは、さらに以前と実質的に同じ角度で、以前に切断されたブロックを再び切除し得る。これは、コントローラの記憶位置適合性および位置フィードバックによるものである。
【符号の説明】
【００６２】
１０  マルチ軸チャック
１２  第１部
１４  第２部
１６  第３部
１８  表面
２０  切断領域
２２  標本ホルダー
【図１】
2011090017.tif 000003
【図２】
2011090017.tif 000004
【図３】
2011090017.tif 000005