(57)【要約】      （修正有）【課題】マニピュレータの操作針で異物または特定部位をスライドグラスまたは容器に移す作業の簡易性の向上と確実性を備えたマニピュレータ装置の提供。【解決手段】移動可能な第二のステージを顕微鏡と第一のステージに載置された試料との間に配設するとともに移動可能な第二のステージを移動した状態は顕微鏡の光学軸上に移動可能な第二のステージの中心付近に移動されることで、操作針で捕捉した異物や特定部位を顕微鏡の視野範囲で容易に作業ができるようにする。また、１つのマニピュレータと、試料と焦点を合わせるためのフォーカスステージを有し、これらが一体、あるいは同期させる手段を具備することで第一のステージに載置された試料の焦点と操作針の焦点が同一の状態のまま、移動可能な第二のステージも同様な状態で観察が可能となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡と第一のステージに載置された試料に微細な作業を行うための操作針を有する駆動制御可能な少なくても１つのマニピュレータと、前記マニピュレータを駆動する駆動手段と、マニピュレータを制御するマニピュレータ制御手段と、マニピュレータを操作する操作手段と、試料と焦点を合わせるためのフォーカスステージを有し、フォーカスステージの駆動を制御するフォーカス制御手段と移動可能な第二のステージを具備していることを特徴とするマニピュレータ装置
【請求項２】
前記、移動可能な第二のステージは移動された状態では第二のステージの中央部が顕微鏡の光学軸上に配設される手段を具備していること事を特徴とする請求項１記載のマニピュレータ装置
【請求項３】
前記移動可能な第二のステージの移動手段は機械的な駆動または電気制御駆動を有していることを特徴とする請求項１記載のマニピュレータ装置。
【請求項４】
前記第一のステージに載置された試料に微細な作業を行うための操作針を有する制御可能な少なくても１つのマニピュレータと、試料と焦点を合わせるためのフォーカスステージが一体、あるいはマニピュレータとフォーカスステージが同期させる手段を具備している事を特徴とする請求項１記載のマニピュレータ装置。
【請求項５】
前記顕微鏡と第一のステージに載置された試料に微細な作業を行うための操作針を有する駆動制御可能な少なくても１つのマニピュレータと、前記マニピュレータを駆動する駆動手段と、マニピュレータを制御するマニピュレータ制御手段と、マニピュレータを操作する操作手段と、試料と焦点を合わせるためのフォーカスステージを有し、フォーカスステージの駆動を制御するフォーカス制御手段によって第一のステージに載置された試料に焦点を合わした状態と顕微鏡を移動可能な第二のステージを移動させた状態までフォーカスステージを移動するオフセット設定手段を具備し、第一のステージに載置された試料に微細な作業を行う状態と同一になることを特徴とするマニピュレータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、顕微鏡とステージに載置された試料に微細な作業を行うための操作針を有する制御可能なマニピュレータを備えた顕微鏡マニピュレータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来技術での顕微鏡を用いたマニピュータ装置では、顕微鏡下での異物の採取や特定部位の回収作業は試料を乗せるステージ内で異物の採取や特定部位の回収した試料を一旦、試料から離れた場所に移すか、あるいはその試料を他の容器またはスライドグラス移し、分析や解析を行っていた。【０００３】  上述の一連の作業において、マニピュレータの操作針に捕捉された異物または特定部位を同じステージ上で分離するとき、試料から離れた場所に移す作業をするが同じ試料において異物または特定部位の分離が複数の場合は捕捉のつど顕微鏡視野内の焦点とステージの移動位置の再現が必要となる。【０００４】  その作業例を詳しく説明すると、ステージに載置された試料に対してＸＹ方向のステージ移動と顕微鏡の焦点を合わせ、微細な作業を行うための操作針を有する制御可能なマニピュレータで操作針を試料の表面に近い位置にしてから、試料と操作針の双方の焦点が合うまで顕微鏡の焦点調整、操作針の移動調整を何回も繰り替えし操作を行い、異物の採取や特定部位の回収を行う。【０００５】  次に操作針の操作によって、操作針に捕捉された異物や特定部位を予めステージに載置された回収用のスライドグラスまたは容器の位置までＸＹ方向にステージを移動させ、ふたたびマニピュレータの操作針で異物または特定部位をスライドグラスまたは容器に移す作業を行う。【０００６】  しかしながら、ステージに載置された試料との焦点と回収用のスライドグラスまたは容器との焦点が異なるため、そのつど顕微鏡の焦点を合わし直す作業があり、その作業課程において一時的に焦点が合わないため、ステージに載置された試料の位置や予めステージに載置された回収用のスライドグラスの位置を見失うことが発生してしまい作業者に至っては熟練度を要求される。【０００７】  また、回収用のスライドグラスまたは容器の大きさや厚さが資料と著しく異なる場合はさらに試料からの分離に注意しなければならず、分離ができない事が発生した。
なぜならば、異物の採取や特定部位の回収作業はミクロン単位レベルでの作業と顕微鏡を通しての撮像作業のため、その作業範囲が狭く試料から採取した異物や特定部位の場所が肉眼ではその場所は判別できないため、見失うことが多々発生する。【０００８】  ここで、従来技術での顕微鏡を用いたマニピュレータ装置の構成図を説明する。図１は従来の技術での顕微鏡を用いたマニピュレータ装置の正面図で試料を載置するためのステージ５はＸＹ方向に可動し、支柱３に取り付け台４が係止されている。取り付け台４に微細な作業をするためのＸＹＺ方向ステージを配設されている。【０００９】  以下、微細な作業をするためのＸＹＺ方向ステージをマニピュレータ１と言う。
マニピュレータ１に操作針４が係設されている。【００１０】  支柱３に顕微鏡２が係止され、顕微鏡２には焦点調整が可能な焦点調整つまみ７がある。
他にマニピュレータの駆動を制御するマニピュレータ制御手段と、前記顕微鏡に視野内の画像を取得する画像取得手段２１と取得された画像をコンピュータに取り入れ、ディスプレイの表示とマウスなど入力信号でマニピュレータを制御する操作手段で構成した従来例のマニピュレータ装置である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  解決しようとする課題は、従来のマニピュレータ装置では操作針に捕捉された異物や特定部位を予めステージに載置された回収用のスライドグラスまたは容器の位置までステージを移動させ、マニピュレータの操作針で異物または特定部位をスライドグラスまたは容器に移す作業をするが、ステージに載置された試料との焦点と回収用のスライドグラスとの焦点が異なるため、そのつど顕微鏡の焦点を合わし直す作業があった。【００１２】  その作業課程において一時的に焦点が合わないため、ステージに載置された試料の位置や予めステージに載置された回収用のスライドグラスまたは容器の位置を見失うことが発生してしまい作業者に至っては熟練度を要求される。【００１３】さらに回収用のスライドグラスまたは容器の大きさや厚さが資料と著しく異なる場合は試料からの分離に注意しなければならず、分離ができない事が発生した点にある。
なぜならば、従来のマニピュレータ装置では顕微鏡の焦点調整とマニピュレータが連動していないために操作針に捕捉されている異物あるいは特定部位の移動は顕微鏡焦点調整つまみ７とＸＹステージ５とマニピュレータを常に調整しなければならないことである。【００１４】  本発明は、上記課題の鑑みてなされたもので、マニピュレータの操作針で異物または特定部位をスライドグラスまたは容器に移す作業の簡易性の向上と確実性を備えたマニピュレータ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】  本発明は、上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明でマニピュレータの操作針で異物または特定部位をスライドグラスまたは容器に移す作業の簡易性の向上と確実性の目的が達成できる。【００１６】  上記課題は請求項２および請求項３に記載の発明によれば、移動可能な第二のステージを顕微鏡と第一のステージとの間に配設するとともに移動可能な第二のステージを移動した状態は顕微鏡の光学軸上に移動可能な第二のステージの中心に移動されることで、操作針で捕捉した異物や特定部位を顕微鏡の視野範囲で容易に作業ができるマニピュレータ装置を提供できる。【００１７】  上記課題は、請求項４に記載の発明によれば、試料に微細な作業を行うための操作針を有する制御可能な少なくても１つのマニピュレータと、顕微鏡は試料と焦点を合わせるためのフォーカスステージを有し、これらが一体、あるいはマニピュレータとフォーカスステージが同期させる手段を具備することで第一のステージに載置された試料の焦点と操作針の焦点が合っている状態のまま、フォーカスステージの移動で、移動可能な第二のステージに載置されたスライドグラスまたは容器の観察が容易となる。【００１８】  上記課題は、請求項５に記載の発明によれば第一のステージに載置された試料に顕微鏡の焦点を合わした状態と顕微鏡を移動可能な第二のステージを移動させた状態での、焦点距離までフォーカスステージを移動するオフセット設定手段を具備し、第一のステージに載置された試料に微細な作業を行う状態と同一になることで、操作針で捕捉した異物や特定部位を顕微鏡の視野範囲での作業が容易にできる。
【発明の効果】
【００１９】  本発明のマニピュレータ装置によれば、顕微鏡下での異物の採取や特定部位の回収作業が容易になるとともに確実性の向上したマニピュレータ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  本発明のマニピュレータ装置の一実施形態を説明する。
顕微鏡２と第一のステージ８に載置された試料１１に微細な作業を行うための操作針４を有する電気制御可能なマニピュレータ１、マニピュレータ１の駆動をマニピュレータ駆動手段１１１と、マニピュレータを制御するマニピュレータ制御手段１０９と、前記顕微鏡２に視野内の画像を取得する画像取得手段２１と、取得された画像内でマニピュレータをマウス１０２や操作ボタン１１２を制御する入力装置１０４と試料と焦点を合わせるためのフォーカスステージ１３の駆動を制御するフォーカス制御手段１０８と、移動可能な第二のステージ９を構成する。
また、移動可能な第二のステージ９は回転移動によるステージでもよい。【００２１】  本発明での顕微鏡下での異物の採取や特定部位の回収作業例で説明をすると、第一のステージ８に試料１１を載置する。
フォーカスステージ１３に係止されている顕微鏡２から得られる観察像を画像取得手段２１からコンピュータ本体１００の画像表示手段１０３を介してモニター１０１に表示される。【００２２】  また、マニピュレータ装置のコントロールはコンピュータ本体１００のマウス１０２や操作ボタン１１２から入力装置１０４、画像表示手段１０３を介してモニター１０１の画面内のマウスポインタや画面上の操作ボタンをマウスの信号や操作ボタン１１２の信号によってマニピュレータやフォーカスなどがコントロールされる。【００２３】  最初に第一のステージ８に載置された試料１１をディスプレイ１０１の画面内にあるマウスポインタと操作ボタンでマニピュレータ１を操作し、試料１１に操作針４が接触する手前まで移動させ、またフォーカスステージ１３の移動で焦点を合わせる。
試料１１と操作針４の画像が鮮明になるように、これらの操作を交互に繰り返してから異物の採取や特定部位の回収を操作針４で捕捉する。【００２４】  次に操作針４の捕捉された異物や特定部位をマニピュレータ１と顕微鏡２は取り付け台１５で係止され、その取り付け台１５はフォーカスステージ１３に係設されているのでフォーカスステージ１３をマウスの信号によって上昇させると、マニピュレータ１と顕微鏡２は上昇する。
この操作で移動可能な第二のステージ９より十分上昇させてから移動可能な第二のステージ９をスライド機構１０で前方にスライドする。
上述の動作はモニター１０１の画面内のマウスポインタや画面上の操作ボタンをマウスによって上昇させるが、後述でフォーカスステージ１３のポジション記憶機能で所定の位置に上昇するようになっている。【００２５】  移動可能な第二のステージ９の移動方法は機械的な方法または電気的な移動で顕微鏡２に干渉しないよう位置関係を入力装置１０４に介してフォーカスステージ１３を制御している。
移動可能な第二のステージ９の表面には採取した異物や特定部位を保管するためのスライドグラス１２や容器などを載置する。
また、移動可能な第二のステージ９はＸＹ方向の微動調整があり、複数の異物や特定部位の保管位置の移動や、その観察に使うことができる。【００２６】  前述で述べた顕微鏡２はフォーカスステージ１３が第二の移動可能なステージ９より、上昇されているのディスプレイ１０１の画像は焦点が合っていない状態となっている。
次にフォーカスステージ１３を下降することで移動可能な第二のステージ９に載置されているスライドグラス１２や容器に焦点を合わせてから、マニピュレータ１に係設されている操作針４に捕捉されている異物あるいは特定部位を操作針４でスライドガラス１２や容器に移しかえる。【００２７】  このとき、移動可能な第二のステージ９と顕微鏡２との焦点が合っている状態でフォーカスステージ１３のポジションをコンピュータ本体１００の記憶装置１０５にポジションの記憶する。【００２８】  上記のポジションを記憶することで再び第一のステージ８上に載置された試料１１を操作針４で異物の採取や特定部位の回収を操作針４で捕捉後、顕微鏡２をフォーカスステージ１３でポジション記憶された位置まで上昇させると移動可能な第二のステージ９に載置されているスライドグラス１２や容器に焦点が合っている状態となるので操作針４に捕捉されている異物あるいは特定部位を操作針４でスライドガラス１２や容器に容易に移しかえることが出来る。
図６と図７は上述での第一のステージ８と移動可能な第二のステージと顕微鏡２の焦点Ｌが同一の状態を表す図である。【００２９】  以上のように第一のステージ８上に載置された試料１１の大きさや厚みが異なっても常に移動可能な第二のステージ９に載置されているスライドグラス１２や容器に焦点が合っているので操作針４に捕捉されている異物あるいは特定部位を顕微鏡下での移しかえができ、作業者にいたっては作業の短縮と確実性が図れる。
また、顕微鏡２の焦点が操作針４の合っている状態では第一のステージから移動可能な第二のステージの移動中でも操作針４の先端部分が鮮明にみることができるので操作針４に捕捉された異物あるいは特定部位の脱落を監視することも大きな特徴と言える。
さらに、従来の機械的なマニピュレータ装置でも本発明の構成をもって、上記課題を同様に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】  図１は従来例のマニピュレータ本体の正面図である。
【図２】  図２は本発明の１実施例を示す、正面図である。
【図３】  図３は本発明の１実施例を示す、側面図である。
【図４】  図４は本発明の１実施例で移動可能な第二のステージを移動した正面図である
【図５】  図５は本発明の１実施例で移動可能な第二のステージを移動した側面図である。
【図６】  図６は本発明の第一のステージに載置された試料と顕微鏡との焦点を示す図である。
【図７】  図７は本発明の移動可能な第二のステージに載置されたスライドグラスまたは容器と顕微鏡との焦点を示す図である。
【図８】  図８は本発明の１実施例を示す、マニピュレータ装置の構成図である。
【符号の説明】
【００４８】  １    マニピュレータ
２    顕微鏡
３    支柱
４    操作針
５    ＸＹステージ
６    台座
７    顕微鏡焦点調整つまみ
８    第一のステージ
９    移動可能な第二のステージ
１０  スライド機構
１１  試料
１２  スライドグラス
１３  フォーカスステージ
１５  取り付け台
２１  画像取得手段
【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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