(57)【要約】【技術課題】被写体のＸＹ方向の位置決めや速度を簡単に行うことができる観察装置を提供すること。【解決手段】電動ＸＹステージにおいて、ＸＹテーブル１を移動するＸ軸機構部２とＹ軸機構部３をそれぞれケース内に収容すると共に、前記Ｘ軸とＹ軸機構部２、３のステッピングモーター７を制御するモータードライバー１９と制御２０とマイクロスコープ１４のＸＹステージ制御部１７間を電源線２１、信号線２２で接続する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の光学結像倍率をもち可変倍率レンズ又は固定倍率から成るレンズ系と小型ＣＣＤカメラもしくは小型ＣＭＯＳカメラ及び照明系と撮影画像の表示部と撮影画像の画像処理装置が一体化したデジタルマイクロスコープで使用する、観察対象の被写体をＸ方向とＹ方向に移動させて観察するための電動ＸＹステージ装置において、Ｘ方向とＹ方向のステージの移動手段がステッピングモーターと被写体をセットしたテーブルをＸ方向に移動させるためのＸ方向ボールネジとこのボールネジを駆動するステッピングモーター及び前記テーブルをＹ方向に移動させるためのＹ方向ボールネジとこのボールネジを駆動するステッピングモーター並びに前記それぞれのステッピングモーターを駆動するドライバーとそのドライバーを制御するコントローラーを１ヶのケース内に収容すると共に、前記デジタルマイクロスコープと前記ステッピングモーター及び前記ドライバー間を電源ケーブルと信号線でそれぞれ結ぶように構成してなる撮影装置。
【請求項２】
前記コントローラーは、ステッピングモーターを駆動する前記ドライバーが、供給電流の制御により、前記ステッピングモーターの機械的な回転角度の分解能Ｎ°を更に（Ｎ/D）°と1/Dに細かくするようなマイクロステップ制御機能を有し、そのマイクロステップ係数1/Dをデジタルマイクロスコープからの制御信号により任意に設定することができるように構成してなること、を特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記Ｘ方向駆動用ボールネジとステッピングモーターは、Ｘ方向に長いケース内に収納されていると共にＹ方向駆動用ボールネジとステッピングモーターは、前記Ｘ方向のケースに直交する、Ｙ方向に長いケース内に収納されており、更に前記コントローラーとドライバーは、前記Ｙ方向に長いケースの下部に形成されたドライバーケース内に収納されていること、を特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記ドライバーケースの上には、前記Ｙ方向のケースが、このＹ方向のケース上にはＸ方向のケースが３段に重ねてスタンド上に構成されていること、を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤカメラ等を用いて被写体を撮影し、この撮影した画像をマイクロスコープを用いて処理を行う撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルマイクロスコープでは被写体を拡大して観察することが多いため、被写体の局部的な観察しかできない場合がある。そのため被写体の任意の箇所を観察できるように被写体をＸ方向やＹ方向に任意に移動できるＸＹステージがよく利用されている。
【０００３】
特に微少な被写体を正確に位置決めしたい場合や、大きな被写体の局所的な拡大画像を繋ぎあわせて、高精細な画像を作成するようなタイリング手法などにおいては、手動よりも位置決め精度が高い電動ＸＹステージがよく使用されている。
【０００４】
そして、この電動ＸＹステージの駆動用モーターとしてはステッピングモーターがよく使用されている。それはサーボモーターのように位置決めのために、フィードバック機能を必要とするようなクローズドループ制御とは違い、入力パルス数によってステッピングモーターの回転角度を制御できるので、フィードバック機能無しのオープンループ制御で簡便に安価に位置決め作業ができるからである。  
【０００５】
しかし、ステッピングモーターにはパルス数で回転角度を制御するための専用のドライバーが必要であり、ステッピングモーターの仕様が異なる場合は、それぞれのステッピングモーターの仕様にあわせた専用のドライバーが必要となってしまうため、モーターの供給メーカーにおいては、いろいろな用途での汎用性を考慮して、ステッピングモーターとドライバーとは別個の形で供給している。
【０００６】
また、このドライバーは入力パルス数に応じてステッピングモーターの回転角度を制御するだけなので、使用者はこれらの専用ドライバーと入力パルスの数や周波数を設定して前記専用ドライバーを制御するコントローラも別途用意せねばならず、実際は図５、６に示すようにかなり複雑なシステムにならざるを得なかった。
【０００７】
因に、図５、６は従来の観察装置であって、符号の１はＸＹテーブル、２はＸ軸機構部、３はＹ軸機構部、４は案内用スライダー、５は可動ブロック、６はボールネジ、７はステッピングモーター、８はスタンド、９はポール、１０はレンズ上下動ブロック、１１はレンズ、１２はカメラ、１３はカメラケーブル、１４はデジタルマイクロスコープ、１５は表示部、１６はカメラ制御部、１７はＸＹステージ制御部、１８はＸＹステージコントローラー、１９はモータードライバー、２０はドライバー制御部であって、このＸＹステージコントローラー１８はマイクロスコープ１４とは個別に設けられていて、前記ステッピングモーター７へは電源線２１を経由して電源が供給され、かつ制御用信号線２２を経由して制御信号が送られる構成となっている。
【０００８】
図中２３はＸＹテーブル上に固定された被写体である。
【０００９】
しかし、デジタルマイクロスコ−プに使用される電動ＸＹステージは被写体が小さいものが多いことから、その最大移動量もある程度決まってくるため、ある特定のステッピングモーターやドライバーだけがあれば使用上は十分である。
【００１０】
そこで、ステッピングモーターを駆動する専用ドライバーやその専用ドライバーを制御するコントローラーが一体となった電動ＸＹステージがあれば、その電動ＸＹステージにデジタルスコープから電源線と制御信号線を接続することで、被写体のＸＹ方向の位置決め制御が簡単にできるようになるので、とても便利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、デジタルマイクロスコープから電源線とＸＹステージのドライバーケースに電源線と制御信号線を接続するだけで、被写体のＸＹ方向の位置決めや速度制御を簡単におこなえる電動ＸＹステージを有する観察装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、撮影装置において、任意の光学結像倍率をもち可変倍率レンズ又は固定倍率から成るレンズ系と小型ＣＣＤカメラもしくは小型ＣＭＯＳカメラ及び照明系と撮影画像の表示部と撮影画像の画像処理装置が一体化したデジタルマイクロスコープで使用する、観察対象の被写体をＸ方向とＹ方向に移動させて観察するための電動ＸＹステージ装置において、Ｘ方向とＹ方向のステージの移動手段がステッピングモーターと被写体をセットしたテーブルをＸ方向に移動させるためのＸ方向ボールネジとこのボールネジを駆動するステッピングモーター及び前記テーブルをＹ方向に移動させるためのＹ方向ボールネジとこのボールネジを駆動するステッピングモーター並びに前記それぞれのステッピングモーターを駆動するドライバーとそのドライバーを制御するコントローラーを１ヶのケース内に収容すると共に、前記デジタルマイクロスコープと前記ステッピングモーター及び前記ドライバー間を電源ケーブルと信号線でそれぞれ結ぶように構成してなること、を特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮影装置において、前記コントローラーは、ステッピングモーターを駆動する前記ドライバーが、供給電流の制御により、前記ステッピングモーターの機械的な回転角度の分解能Ｎ°を更に（Ｎ/D）°と1/Dに細かくするようなマイクロステップ制御機能を有し、そのマイクロステップ係数1/Dをデジタルマイクロスコープからの制御信号により任意に設定することができるように構成してなること、を特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の撮影装置において、前記Ｘ方向駆動用ボールネジとステッピングモーターは、Ｘ方向に長いケース内に収納されていると共にＹ方向駆動用ボールネジとステッピングモーターは、前記Ｘ方向のケースに直交する、Ｙ方向に長いケース内に収納されており、更に前記コントローラーとドライバーは、前記Ｙ方向に長いケースの下部に形成されたドライバーケース内に収納されていること、を特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮影装置において、前記ドライバーケースの上には、前記Ｙ方向のケースが、このＹ方向のケース上にはＸ方向のケースが３段に重ねてスタンド上に構成されていること、を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
上記発明によると、ステッピングモ−ターを駆動する専用ドライバーやその専用ドライバーを制御するコントローラーが一体となった電動ＸＹステージがあれば、その電動ＸＹステージにデジタルスコープから電源と制御信号線を供給することで、被写体のＸＹ方向の位置決め制御を簡単に行うことができるので、とても便利である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る撮影装置の全体を示す説明図
【図２】本発明のＸＹステージ部分を上から見た説明図
【図３】ディップスイッチの説明図
【図４】デジタルスイッチの説明図
【図５】従来の撮影装置の説明図
【図６】従来のＸＹ電動ステージ部分を上から見た説明図
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１８】
図１〜図２に基づいて本発明の実施例を詳述する。
【００１９】
図１〜図２において、電動ＸＹステ−ジはステッピングモ−ター７、ボールネジ６、可動ブロック７、スライダー４から構成され、その可動ブロック７はスライダー４を案内として、１次元の移動を行うようになっている。
【００２０】
そして、この構造を持つＹ軸機構部３の可動ブロック７の上に同じ構造のＸ軸機構部２が交差する形で固定され、更にこのＸ軸機構部２の可動ブロック７の上にＸＹテーブル１が固定されている。この構成によりＸ軸機構部２とＹ軸機構部３をそれぞれ移動させることで、ＸＹテーブルをＸ軸とＹ軸方向に２次元での移動が可能になる。
【００２１】
このような構造の電動ＸＹステージはスタンド８に固定して、このＸＹテーブルの上の被写体２３を載せれば被写体をＸ方向、Ｙ方向の任意の位置に移動できるので、観察したい部位をレンズ１１の中心の位置決めすることができる。
【００２２】
ＣＣＤカメラ１２はカメラケーブル１３によりマイクロスコープ１４のカメラ制御部１６に接続され、観察画像を表示部１５に表示するものである。電動ＸＹステージは電源線２１と制御用信号線２２とで、ＸＹステージ制御部１７に接続されて、その指令によりＸＹ方向の移動を行うものである。ＸＹステージ制御部１７は、ステッピングモーター７を駆動するためのモータードライバー１９とそのモータードライバー１９を制御するドライバー制御部２０に接続されている。
【００２３】
ステッピングモーター７は入力される１パルスに対して回転方向に何度回転するかが決まっているので、ＸＹステージ制御部１７からＮパルスの信号を発行すれば、ステッピングモーター７はＮパルス分の回転をするので、任意のＸＹ方向への移動をさせることができる。
【００２４】
また、マイクロステップ機能のあるドライバーを利用すれば、１パルスあたりの回転角度をさらに細かく分割することが可能である。
【００２５】
一般的にはこのマイクロステップの分割数はドライバーに分割数を変更するためのメカ的なディップスイッチ（図３）があり、そのスイッチを切り替えることで、マイクロステップの分割数を必要な値に変更できるようになっている。
【００２６】
このＸＹステージ制御部１７は電源線２１と制御用信号線２２とでデジタルマイクロスコープ１４のＸＹステージ制御部１７に接続され、デジタルマイクロスコープ１４からのパルス数の指令より、電動ＸＹステージのＸＹテーブル１の移動を任意に制御できる。
【００２７】
また、図示していないが、デジタルマイクロスコープ１４の代わりに、パーソナルコンピューターや移動制御の指令が発行できる専用のコントローラーなどと接続すれば、デジタルマイクロスコープ１４を使用しなくても、電動ＸＹステージ１７の任意の移動制御は可能である。
【００２８】
図２は本発明の電動ＸＹステージは、従来のものと比較するとモータードライバー部１９とドライバー制御部２０がＹ軸機構部３のケース内の下部に収納されて一体化した構造になっている。
【００２９】
これにより図２に示すように電動ＸＹステージ１とデジタルマイクロステージ１４とを電源線２１と制御用信号線２２とで接続することで、従来のＸＹステージコントローラー１８を使用することなく、デジタルマイクロスコープ１４で電動ＸＹステージを制御することが可能になる。
【００３０】
前記でも述べたマイクロステップ機能のあるドライバーを利用する場合であるが、マイクロステップの分割数は一般的にメカ的な前記ディップスイチの切替えで変更するが、本発明ではディップススイッチの代わりに、図４に示すようなデジタルスイッチを使用しているので、デジタルマイクロスコープ１４やパソコンなどのコントローラーから任意にマイクロステップの分割数を変更することが可能である。
【００３１】
以上のように、本発明によると、デジタルマイクロスコープと電動ＸＹステージを電源線２１と制御信号線２２で接続するだけで、被写体のＸＹ方向の位置決めや  速度制御が簡単にできる。
【００３２】
またステッピングモーターのマイクロステップ係数もデジタルスイッチの採用により、外部コントローラーから任意に設定できるため、従来より分割数の切替えが簡便になる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ＸＹテーブル
２  Ｘ軸機構部
３  Ｙ軸機構部
４  案内用スライダー
５  可動ブロック
６  ボールネジ
７  ステッピングモーター
８  スタンド
９  ポール
１０  レンズ上下動ブロック
１１  レンズ
１２  カメラ
１３  カメラケーブル
１４  デジタルマイクロスコープ
１５  表示部
１６  カメラ制御部
１７  ＸＹステージ制御部
１８  ＸＹステージコントローラー
１９  モータードライバー
２０  ドライバー制御部
２１  電源線
２２  制御用信号線
２３  被写体
【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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