(57)【要約】　　　（修正有）【課題】カプセル式工場用の顕微鏡システムとロボット等の移動子への電力の供給方法とこれ用の新方式のアクチュエーターと移動子を開発する。【解決手段】カプセル内の作業遂行の為、レンズ交換無しで広範囲の倍率をカバー出来る顕微鏡システムと無線での電力の供給の為、移動子と固定子との接触面に電極を設けて、その接触で電力を伝達する様にした、又、アクチュエータは糸とモーターの組合せで構成し、顕微鏡はＣＣＤカメラを使用して遠隔操作を可能にした。【選択図】　　　　　図１
2004126491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面に顕微鏡要素を有機的に配置する事で各種のタイプの顕微鏡に変身出来る事が特徴の顕微鏡システム。
【請求項２】
平坦面をボックスの一面にした請求項１記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
平坦面の側断面をコの字型にした請求項１記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
撮像素子面と対物レンズとの像空間側の距離を変化させる事により対物レンズを変えることなく倍率を変化させる事が特徴の顕微鏡システム。
【請求項５】
カメラの被写体を透過照明手段により顕微鏡試料とする、カメラと顕微鏡の兼用カメラ。
【請求項６】
カメラの撮像レンズを逆向きにする事で顕微鏡とカメラの両方になるカメラ。
【請求項７】
請求項４よりなる請求項１記載の顕微鏡システム。
【請求項８】
請求項６よりなる請求項１記載の顕微鏡システム。
【請求項９】
下記項目よりなる電力の供給方法。
Ａ．送電体側である固定子の方々に電気接触部を設ける、
Ｂ．受電体側である移動子にも電気接触部を設けて、
Ｃ．双方の接触の際に生じる短絡の回避手段を講じた位置が変化する物
体への電力供給方法。
【請求項１０】
受電体側電気接触部を設けた移動子。
【請求項１１】
方々に送電体側電気接触部を設けた固定子。
【請求項１２】
固定子面に各種パターンをつけた請求項１１記載の固定子。
【請求項１３】
内部に請求項１１を形成したカプセル。
【請求項１４】
足裏にレンズをつけたロボット。
【請求項１５】
回転体に複数本の紐状物体を取り付けた、回転力を引っ張り力に変換するアクチュエータ。
【請求項１６】
二つの回転体間を紐状物体で結んだ請求項１５記載のアクチュエータ。
【請求項１７】
ＸとＹ方向との伸縮の動きが逆位相関係になる手段を講じた移動子用のフレーム。
【請求項１８】
フレームの複数箇所に固定子とのクランプ機構を設けた請求項１７記載の移動子用フレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はカプセル内に光学顕微鏡とロボットを入れて外部より操作するカプセルラボとも呼べる無人の実験室兼生産工場に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バイオやナノテクノロジーの関係で顕微鏡下での検査や物の製造が盛んになりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
それらの用途向けにカプセル内に顕微鏡とロボットを入れて、外部から複数のロボット等の移動子を操作して目的の作業を遂行する一種の生産工場用に使用する顕微鏡システムとそれ用の照明装置及びロボット等の移動子への電力の供給方法とロボットの構成要素である新方式のアクチュエータを開発する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
カプセル内の物だけで作業を遂行するため、顕微鏡はレンズの交換なしに広範囲の倍率で各種の観察が出来る事とロボットへ等の移動子への駆動電力の供給も制御信号も無線方式にして複数の移動子が絡み合って動きがとるなくなるのを避ける。
【０００５】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
実施の形態は大きく分けて、
（Ａ）顕微鏡システムと
（Ｂ）電力の供給方法と
（Ｃ）アクチュエータ
の三つより成っている。
更に（Ａ）の顕微鏡システムは断面の型から
（ａ）図１
（ｂ）図２
（ｃ）図３
（ｄ）図１３
の四つの形態に分けたが、図２は図１（ａ）の遮光カバー（１１）の窓（４）を側面から上面に移動させ、ＣＣＤカメラの向きを９０度変えたものであり、レンズ（３）と撮像素子の距離がネジ機構で変える様にしたもので、又、図３は図１（ｂ）の変形と見なせる。
更に図１３は図１の基盤（２）をコの字型に折り曲げたものと見做せるから、結果として本発明のシステム顕微鏡は図１で代表される。
次に（Ｂ）の電力の供給方法の実施形態は基本的には、位置が変わる物を移動子と見て、その移動子が接触して、より所とする基盤を固定子と考え、その固定子の方々に電気接触部分を設け、一方の移動子の方にも単一ないし複数の電気接触部分を設け、双方の接触部分を通して電力を供給し、場合に依っては制御信号をも通す様にした物で、電力の供給の際の接触部分による短絡を回避する手段を講ずる必要がある。
最後に（Ｃ）のアクチュエータの実施形態は図３０から図３７に図示したが、モーター等の回転体に糸を取り付けて、回転による糸のねじれでダイレクトに回転を直線運動と力の増加に利用するもので、実施形態は糸を回転体の軸の片側か両側かそれとも糸を回転体の間に取り付けるかの違いで、これらのユニットをパラレルにして力の増大やシリーズにして距離変位を大きくしたり出来る。
【０００６】本発明の顕微鏡システムは図１（ａ）の様に厚さ２０ｍｍの平坦なベニヤの合板面に１ｍｍの鉄板を貼った基盤（２）に撮像レンズを外したＣＣＤカメラ（１）を遮光カバー（１１）に磁気シートを介して取り付け、更に遮光カバー（１１）を磁気シートを介して、基盤（２）に取り付けたものであり、遮光カバー（１１）には窓（４）が開けてあり、ＣＣＤカメラから外した撮像レンズを逆向きに取り付けたものを対物レンズ（３）としたもので（１）と（３）との距離は簡単に変える事が出来る。観察試料は試料保持装置（６）につけて、それをを基盤（２）に取り付ける、照明装置（７）も同様に（２）の上にとりつける。　図１（ａ）の実施例の遮光カバー（１１）は図７の様にｔ０．５×Ｗ８０×Ｌ２５０×Ｈ５０（単位はｍｍ）の鉄製の箱で側面に窓（４）が開いていて、低部は（ｂ）の断面の様に一部が開いていて、つばの部分に磁気シート（７３）が貼ってあり、基盤（２）の鉄板につく様になっていて、窓（４）の反対側の面は取り外し可能になっていて、そこから磁気シートを貼ったＣＣＤカメラを入れて、遮光カバー（１１）のボデイに移動可能状態で取り付けて用いる、尚、（７３）のツバの部分が外側になる様な構造にしても良い。
断面底部が開けてあるのは、そこに指を入れてＣＣＤカメラの位置を動かし倍率を変させる為である。
対物レンズ（３）はＣＣＤカメラから外した撮像レンズを図６に示す様に磁気シート（６１）を貼ったウレタン製のレンズアダプタ（６２）に逆向きにして、はめ込んだものである（撮像レンズと対物レンズは同じ物）。
試料保持装置（６）は図４の様に円形ヨーク付きのマグネット（４１）に逆Ｌ字型をした鉄板（４０）の下部を曲げて取り付けて穴（４２）を開けた物である照明装置（７）は図５（ａ）の様に白色リード（５６）をヨーク付きマグネット（４４）に取り付けた物を（ｂ）のスタンド（５０）に可動可能状態で吸着させたもので、図４の試料保持装置と同様に基盤（２）の鉄板に（４１）の部分で取り付ける。
【０００７】本実施例でのＣＣＤカメラはビデオ出力信号の出る有効画素数２５万画素のワンボードＣＣＤカラーカメラであり外形サイズはＷ５０×Ｌ６５×Ｈ４０（単位はｍｍ）。
撮像レンズは３群４枚構成の固定焦点距離４ｍｍのガラスレンズで外形は直径約１７ｍｍで長さが１６ｍｍである。
又、撮像素子は受光体寸法が１／３インチＣＣＤである。
図１の対物レンズ（３）は遮光カバー（１１）に取り付けてあるので、倍率を変えるにはＣＣＤカメラ（１）の取り付け位置を変えれば良い、実施例の場合では対物レンズと撮像素子面の距離が２５ｍｍで倍率１００倍、５０ｍｍで２００倍、１５０ｍｍで６００倍（モニター表示が８０×１１０ｍｍサイズ換算）である、本発明の特徴の一つは対物レンズを交換せずに広い倍率範囲がカバー出来、原理的に光学顕微鏡の最高倍率を達成できる。その為には従来の複式顕微鏡の鏡筒長に相当する遮光カバーの長さを長くする必要があるが図１の様な横型の顕微鏡のタイプにすると構造が簡単で安価に出来る。
本発明の像空間側の対物レンズと撮像素子面の距離を変化させて拡大倍率を変化させる方法は特殊なレンズを必要としない為、ズームレンズによる方法よりも極めて安価になる。
【０００８】尚、本実施例での対物レンズはＣＣＤカメラの撮像レンズを逆向きにした物を使ったが、これは、複数のレンズからなる焦点距離の短いカメラの撮像レンズは逆向きにすると高倍率の顕微鏡になる事を発見したからである。
従って、本実施例ではレンズの向きを逆にするだけで、カメラにもなり、顕微鏡にもなるので従来の様にカメラの他に顕微鏡を購入する事なく、しかも細胞の核も見る事が出来る顕微鏡になる。
尚、カメラのレンズは焦点距離が短ければ最低倍率が高くなるだけで最高倍率は光学顕微鏡の最高倍率まで可能であるが、焦点距離があまり長いと持運びにも不便だし、広い面積をとるので実用的でなく、おのずと焦点距離は決まる。
又、一個のレンズより成るカメラの場合は逆向きにしても焦点距離に変わりがないが焦点距離が短いボールレンズの場合は撮像面とレンズとの距離を適当に選べば高倍率の顕微鏡になる。一般にカメラの場合はレンズがキズになるのを防ぐ意味からも焦点距離より、かなり大きく凹んでいるので、従来のスライドガラスに試料をつけてカバーグラスをかぶせた様な物をカメラのレンズの前に近ずけても顕微鏡にはならない、しかし、レンズの大きさ以下に切った透明なフイルムに試料つけて物空間の焦点距離の近傍に近ずけて、物空間側の顕微鏡としての条件を満たし、且つ像空間側の撮像素子面とレンズ面の距離を適当にすれば顕微鏡としての画像を得ることが出来る、だがカメラは一般に反射光によって写す為、透過照明によって写す意味がない事と、カメラの内部の撮像素子面とレンズ間を可変にする事は容易でないので、これらの事をする人は稀だと思う。
先願の特願平１１−１２０３４１（ＣＣＤカメラを使った単レンズ型の観察装置とその付属品）で球形レンズ一個とＣＣＤカメラとモニターで高倍率の顕微鏡になる事は知っていたが、その顕微鏡が風景が写せるカメラに成っていた事はその時点では気付かず、今回初めて気付いた。
従って、本出願の請求項の５と６はこの事を記述したものであり、顕微鏡を兼ねたカメラ或いはカメラを兼ねた顕微鏡と表現できるものである。この場合従来のスライドグラスとカバーグラスを使用する顕微鏡にするには撮像レンズを保護する為の凹みを焦点距離以下にする必要がある。
【０００９】図１（ａ）はＣＣＤカメラの出力信号をテレビやパソコンに入れてモニターする場合の実施例であったが、図１（ｂ）はデジタルカメラやビデオカメラの様なそれ自体にモニター画面がついている場合のＣＣＤカメラや一眼レフカメラを本顕微鏡システムに使用する場合の例であり、モニター部分を遮光カバーの外に出すために遮光カバー（１２）を布製にして伸縮可能にしてカメラの底の部分を磁気シートを介して基盤（２）の鉄板に可変可能状態で吸着させた所を図示したものであるが、カプセルの中に入れて遠隔操作するのには役立たない。図１の本顕微鏡システムの構成要素を図８、図９、図１０、図１１更に図１３のコの字型に曲げた平坦面に構成要素を適宜配置する事で、各種の機能を有する顕微鏡が構成される。
図８（ａ）では対物レンズ（３）と試料保持装置（６）と照明装置（７）のパターンは透過照明法であり、図８（ｂ）は反射照明法であり、図９の紐（１４）で吊り下げれば倒立型の双眼実態顕微鏡になり、紐（１５）の方で吊り下げれば正立型の双眼実態顕微鏡になる。
【００１０】また図１０（ａ）は円形の基盤（１０２）の上に４個のＣＣＤカメラの入った遮光カバー（１１）が９０度の角度で配置して中心に透明チューブ（１０３）に観察する試料を入れて四方から同時に観察し記録し画像処理する事で観察試料の立体的でダイナミックな変化をミクロの大きさで瞬時の状態変化を観察し監視し制御する事を可能にする一つの実施形態である。
【００１１】図１１はＣＣＤカメラ（１）に横からの光線が入るのを防ぐ為の筒（１１３）を設けて遮光カバー（１１０）に球形レンズ一個の対物レンズ（１６）を取り付けて、遮光カバー内のレーザー（１１２）からボールレンズに適当な角度で光線をあててレンズを通して外の試料保持装置（６）につけてある試料にあてて、その反射光をＣＣＤカメラ（１）で拾ってモニターする極めて高倍率の反射型の蛍光顕微鏡を形成した所を示したものである。
【００１２】図１３は図１２の様にコの字型に曲げた平坦面を有する鉄製の基盤（１２１）にＣＣＤカメラ（１）と対物レンズ（３）を取り付けた遮光カバー（１１）を（３）を上にして（ａ）の様にした場合は倒立顕微鏡を形成する事になり、上部（１７）に培養する物を入れたシャレー等を載せる事ができる。
又、（ｂ）の様に（３）を下にして取り付ければ正立顕微鏡になる。
この図には照明装置（７）を図示していないが、平坦部があるのでそこに容易に取り付けて、照明角度を変える事ができるので、各種の照明法を利用出来る。
又、図１２に示す窓を複数個設けておき、顕微鏡も複数設けて置き、観察試料もその数だけ載せて置く事で同時刻における変化を観察出来る。
【００１３】以上述べて来た本発明の平坦面を有する顕微鏡システムはその顕微鏡の構成要素の平坦面上の位置を有機的に変える事で各種の照明法も倍率の変化をも可能にする。
実施例ではカメラの撮像レンズを対物レンズとして使用する事で説明してきたが、当然従来の複式顕微鏡のプランアポクロマートの様な良く収差の補正された既存の対物レンズを（３）として使う事も出来るし、ＣＣＤカメラも画素数も最高の物を使用しても本発明は成り立つので、最高の顕微鏡像を得る事が出来る、更に顕微鏡要素も既存の全ての物を使用出来る事は勿論である。
【００１４】次に図２の実施例の具体的な説明をする。
これは直径１０ｍｍの窓が開いている鉄製の大きさがＷ１５０×Ｌ１５０×Ｈ５０（単位はｍｍ）の遮光ボックス（２２）の中にレンズを外したＣＣＤカメラ（１）を入れて、図１と同じ様にした対物レンズ（３）を窓の上部に取り付ける。倍率を変化させるためにはＣＣＤカメラ（１）を取り付けた板（２０）に穴を開けてタップを立ててメネジとし、ボルト（２１）を差し込んで、回転させる事でＣＣＤカメラ（１）と対物レンズ（３）の距離を変化させる。
検鏡する時は厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ４３０製の３０×１４０ｍｍの長方形の板（２６）の中央に直径約１５ｍｍの穴を開けた所にプレパラート（２４）を載せて、二本のネジ付き橋脚（２８）と両側のローレットナット（２７）を回して、レンズ（３）との距離を調整してピントを合わせる。回す時にプレパラートが落ちたり、動いたりしない様に磁気シート（２９）で押さえるのは図１と同じである。
又、照明装置は図４の物と同様で大きさが少し大きいだけである。
尚、遮光ボックス（２２）を横にしても、各部品が磁石になっているので、落下しないので横型の顕微鏡にもなる。
【００１５】次に図３の実施例について説明する。
基盤（３１）は１ｍｍ厚のＬ字型の鉄板に試料保持装置（６）と照明装置（７）と対物レンズ（３）を取り付け、そのＬ字型の鉄板を筒（３４）に取り付け、筒（３５）を介してＣＣＤカメラ（１）に取り付けた所を図示したものであり（３４）と（３５）の伸縮で倍率を変える事以外は前記の実施の形態と同じであり、（３）はピンホールレンズと呼ばれている球形レンズでも良い事は当然である。
【００１６】以上が本発明の顕微鏡に関する説明であるが、次にこの顕微鏡をカプセルに入れて、外部操作によって中の複数のロボットを駆動させる為の電力の供給方法について説明をする。
照明装置（７）に電力を供給するのにはＡＣ１００ＶをＤＣ３Ｖに変換して、二芯のコードで白色リード（５６）に供給すれば済む事なのであるが平坦面を顕微鏡の構成要素を取り付けたロボット（移動子）が縦横に動くので、リード線がからまったり、引っ掛かってしまう、だから、コードレスで電力を供給する様にしなければならないが、照明装置（７）は今までの説明で示した様に、位置が照明方法によって変えなければならない、一旦決まれば一連の操作が続く限りは一定にさせて置く事も出来るが、いずれにしても位置は変える事になる。　従って、基盤にコンセットを方々設けて位置が変わったら近くのコンセットにプラグを差し込んで新たにそこから電力が供給するのも一つの方法で、この考えを推し進めた実施形態の一つが図１４から図１７である。
【００１７】図１４の（１４３）は前述の基盤（２）と同じベニヤ板で、表面の鉄板に変えて厚さ５ｍｍのベーク板（１４４）を座ぐって、磁石に着くステンレスのＳＵＳ４３０の１ｔ×φ１５ｍｍの円盤をはめこみ、Ｍ３の皿ビスで止めて基盤面を平らにした物で、ビスにはナット二個で電線をつないである。この基盤（１４３）を上から見ると図１６の様に板の表面に円形の金属板が沢山並んだ形になっていて、その一つ一つが送電体側電極（１４１）になっていて、ピッチは実施例では２３ｍｍである。
尚、この円形金属板の部分は顕微鏡の各要素を固着する為の磁性体にもなっているので、顕微鏡要素を配置する場合は適当な厚さの絶縁シートを介し設置するか、電気的に絶縁されている移動子に乗せて移動させなければならない。　送電体側電極が（１４１）であるのに対して受電体側電極は図１４での（１４２）であり、これは厚さ約３ｍｍの硬めの発泡ウレタンシートにＭ３のビスをネジ込んだ物で、下から見て図１５の様に配置して取り付けて、ビスのネジの先端を丸くして接点とし、頭部には電線を接続して同じ極性同士をまとめて最終的には負荷の白色リード（５６）の端子に接続する。
図１５と図１６は表示倍率が同じなので解る様に両面を合わせて接触させると図１６の（１４１）に図１５の（１４２）の複数が接触する場合があり、しかも異なった極性の場合も生じる。この場合受電体側で回路が短絡されてしまい、送電体側の電源装置を壊してしまう場合が起こる、こうなる事を避けるため、図１４の様にダイオードやサイリスタ（ＳＣＲ）等の電子的整流素子を受電体側電極の出力側に付けて短絡を防ぐ。
尚、受電体側の電極の一個でも送電体側の異極の（１４１）に同時に触れると短絡してしまい、電源装置をこわしてしまう事にもなるから、受電体側電極の大きさを送電体側電極間の最小距離より小さくして、これを避ける必要がある。
図１４の受電体側電極（１４２）からの出力は最終的には照明装置の白色リード（５６）につながり、顕微鏡システムを構成する時に基盤上にのせて使う訳で送電体側電極がある所ならどこに置いても良いわけである。
【００１８】この送電体側より受電体側にお互いの接触によって電力を供給する方法は移動する物体間におけるコードレスの電力の供給方法でもある。
今、二足歩行のロボットの両足の裏に図１５の様な受電体側の電極を設け、一方送電体側を前述の顕微鏡の基盤とし送電体側電極に通電しておく、この状態で今、仮に左足が基盤に着いていて、右足は浮いているとすると、この時は左足の方からロボットの駆動用の電力は供給されている訳で、その電力で右足を駆動させて右足を基盤につける、すると、今度は右足から電力が供給され今度は左足が上げられる、この様にして基盤のある範囲を自由に通電されている間は歩く事が出来るわけである。勿論、歩く事ばかりでなく手も有れば当然動かせるので、いろんな仕事が出来る様になるし、コードレスの為に複数のロボットを動かしても絡み合う事が無いので相当複雑な仕事をさせる事が可能になる。
カプセル内のロボットをわざと二足歩行型のロボットにする必要もなければ理由もないが、本方式の電力供給の方式に一片の受電体側電極が送電体側電極面上をスライドしながら移動する場合と、少なくとも二片の受電体側電極が送電体側電極面上を交互に接触面を離れながら移動する場合の二つが有る事を説明したもので、その他に車輪に受電体側電極を設ける事も可能である。
【００１９】顕微鏡の基盤は位置が変わらない物と言う意味で固定子とも呼べるし、その上を動く物（位置が変わる物）を移動子とも呼べる。
図１４の様に送電体側電極を有する基盤を送電体側の固定子と呼び、その表面を受電体側電極を有して移動する物体を受電体側の移動子と呼ぶ事にして、請求項９を記述した。
【００２０】尚、この送電体と受電体の接触による電力供給方法の、かなめは短絡事故を回避する事であり図１４の受電体側でのダイオードを用いた整流方式の他に制御ゲートを有したサイリスタのＳＣＲを使った図１８に示す実施形態がある。この図は前述の図１４の受電体側をＳＣＲにしただけでなく、固定子の送電体側電極の構造を、図１９の様に厚さ１ｍｍの鉄板（１９２）にφ１８ｍｍの穴を方々に開けてそれを−電極とし、一方の＋電極を図１８の断面と図１９から解る様に厚さ１ｍｍ鉄板にφ１５ｍｍのエンボス加工を施して（１９１）として、絶縁板（１９３）ではさんで固着させた物であり、使用方法は図１４の説明と同じで、受電体側を移動子に取り付けて、図１９の固定子上を動かせば良い訳である。
もし、今度は移動子をラジコン・カーにして、固定子に接触する部分を設けて受電体側電極を形成させ、一方の固定子である基盤に通電して置けばバッテリーが不要になり小型にできる。　是れに前述の顕微鏡要素を一台に一つずつ取り付けて置けばカプセル内でも無線で外部より操縦出来るようになり、ＣＣＤの位置を変化させて顕微鏡の倍率を変えたり照明装置や試料保持装置等を動かしてピントを合わせたり、透過照明の位置に照明装置を移動させたり、反射照明の位置に移動させたり自由に出来る、更にマニュピュレータを取り付けたラジコン・カーも入れて置けば本発明の課題であるカプセル内での顕微鏡システムによる生産工場が完成する。
カプセルが不透明な材質の場合は中に全体を見るＣＣＤカメラを入れて置けば遠隔からの操作も可能になる。
【００２１】図２０は送電体と受電体の接触時の短絡回避の為に磁石を用いた実施形態であり、アルミ箔で磁石を包み、これを受電体側電極（２０４）として絶縁板（２０２）に開けた穴に入いれる（この電極は上部が少し径が大きくしてあるので落下はしない）、又、（２０１）はリードを外に出す穴だけを開けた１ｍｍ厚の鉄板であり。こうした構造の受電体側電極の配置は図２１のようになつていて、これを移動子にとりつける。
一方固定子は絶縁体の板に（２０５）の磁石を極性を違いて方々に埋め込み、その上部に電極片（２０３）を取り付けてリード線（２０６）で外部に引き出しした物で、配置は図２２の様になる。
作用は移動子が動いて位置が変わると磁石の同極は反発し異極同士は引き合って接点が閉じて通電可能となり、これで電磁機械的に図１４や図１８のダイオードやＳＣＲの働きと同じく短絡を回避できる。
【００２２】この時の鉄板（２０１）は移動子が固定子から離れている時に受電側電極を吸着して受電体の電極を絶縁体（２０２）の下面より出さない様にギャップ調整して誤接続を防ぐ為にある。
【００２３】図２３は送電体側電極を磁石に着く金属（２３７）と磁石に着かない金属（２３６）を段差をつけて図２４の様に配置して誤接続を防止する方法の実施形態を示したもので、受電体側電極（２３３）は前述のアルミで磁石を包んで上部にツバをつけたもので、これを支持体（２３１）からバネ（２３２）で吊り下げたもので図２０と同じ様に絶縁板に開けた穴に入れたものであり図２０と違うのは、その絶縁板に更に少し大きめの穴を開けた真鍮板（２３４）を固着させて、これを受電体側電極の−極とした点である。
固定子の電極の配置は図２４に示す様になっている。即ち真鍮板（２３６）の方々に穴を開けた物でこれを−電極とし、＋電極は円形鉄板（２３７）をベニア板（２３５）に、はめ込んで少し凹ましたものである。
作用は受電体側電極を付けた移動子が固定子上を移動した場合凹んだ部分に受電体側電極（２３３）来たとき磁石の吸着力で（２３７）に吸着する、図２３（ｂ）の状態である、この時電流が流れて電力が固定子から移動子側に伝達されるわけである。
【００２４】図２５は移動子を二足歩行のロボットにして、受電体側電極を足裏に形成した、その足と固定子の側断面を示している。
図２６はその足裏の部分を拡大したものであり、（２６４）は少し柔目の発泡ウレタンでそこにビスをネジ込んで＋極と−極にしたものであり、＋側電極の先端に絶縁物（２６３）を付けたもので、真っすぐに金属板に接触しても、電流が流れない様にしてある。
固定子側は金属板（２５３）にφ１８ｍｍの穴を方々に開けて図２４の（２３６）と同じ形にしたものであり、金属板（２５２）はエンボス加工で凹がφ１５ｍｍの深さ１５ｍｍにしたもので、その凹みに金属容器（２５４）を入れて底の部分で（２５２）と結合させて、その（２５４）の容器は図２７（ａ，ｂ，ｃ）の様な導線を丸めた物、金属球や導線の先を丸めた物を束ねた物などを入れておく。そして、上の金属板（２５３）と下の金属板（２５２）とを絶縁板（２５５）を挟んで固着させた物である。
移動体側の電極のパターンは図１５と同様で、固定子は図２４と同様である。
【００２５】これの作用はロボットが歩けば、足の裏の電極が送電体側の電極に触れて電力が供給される、多数の電極と接点があるのでロボットが移動しても電力は供給され続ける訳である。
勿論、受電体側の接点（２６１）が容器（２５４）に入らない物もあるが、先端の（２６３）が絶縁体の為、短絡する事は無い。
又、容器に入った接点は絶縁物（２６３）の部分がめりこんで、周りの部分で接触して電流が流れる様になっている。
【００２６】図２８は図２５のロボットの足裏の電極のうちの−側を接触面積の広い平坦面の電極にして、固定子側を図２４のパターンにしたもので、図２８の金属板（２８５）を図２４の（２３６）に図２８の（２８４）を図２４の（２３７）に対応した様な構造にして、（２８４）の部分は図２７の様な物を入れた凹みをベニヤ板に作り、＋側の電源に接続したものであり作用は前述の図２５と同じである。
図２９の固定子は図２４のパターンと同じであるが、受電体側電極の＋側を移動子に一個だけにした、即ち移動子が二足歩行のロボットの場合片足に一個づつにして、モーター（２９１）の軸（２９３）の先（２９５）にタップを立てて、おき、最先端を絶縁体にしておき、ナット（２９４）に入れて置く。
一方の送電体側の＋電極はナット（２９２）にしておく、今仮に、ロボットが足を上げて、踏み降ろす時に＋電極即ちモーターの軸先端が固定子の金属板（２８５）に接触しても絶縁体の為に電流は流れないし（２９３）が発泡ウレタンで出来ている為、モーターが持ち上がるだけでこわれたりしない。
この持ち上がっている時は、規定の位置に無いことが解るように、センサーでキャッチして、あしを動かして、持ち上がりがなくなる迄動かして、なくなったらモーター（２９１）を回転させて、固定子のナット（２９２）に軸（２９５）を入れてロボットを固定子に確実に固定させる事が出来る。
この動きを確実に早くする為に、ロボットの足にＣＣＤカメラを入れて置き足裏にレンズをとりつけて、外部で監視して操作を行なう。
要するに移動子に目をつけたもので、これによって固定子表面にマークをつけておいたり、目盛りを付けて置けば顕微鏡の構成要素を所定の位置に正確にセット出来る。
尚、電極に＋、−　のマークをつけてあるが、これは直流の場合で、交流の場合の一瞬を示したものであると解釈して頂きたい。
交流の方が接点部のアーク放電対策や電食対策等で有利と思われる。
【００２７】次に新方式のアクチュエータとそれを使った移動子について説明する。図３２がその移動子でインチワーム方式であり、イ、ロ、ハ、ニがｔ１×Ｗ１５×Ｌ１１０ｍｍのポリプロピレン製の腕木で各腕木の両端にφ５ｍｍの穴を開けてその穴同士にホ、ヘ、ト、チの各座金の一つを上にして三枚合わせてハトメ金具（ワ）で止めて、全体を井桁に組んでその四隅のハトメの穴に鉄の座金（リ）を付けた皿ビス（ヌ）を通して電磁コイル（ＭＧ）を入れてナット（ル）で固定する。　更に座金（ホ）にモーター（３０２）を固定して軸にピニオン（３０７）を差し込み、それに糸（３０１）二本を２ｍｍ程度離して取り付けて、もう一方の端を座金（ヘ）に取り付ける（ピニオンは糸を取り付ける役目だけである）。　又、座金（ト）と（チ）とはスプリング（Ｓ）で結ぶ。
以上の構造を上から見ると（ａ）になり、モーター付近の断面略図が（ｂ）である。
この図３２の移動子を鉄製の基盤に乗せた場合についての作用の一つは
１）　電磁石（３２１）を通電オン（他はオフ）
２）　モーター（３０２）に通電すると
３）　糸（３０１）がねじれて電磁石（３２３）が右側に移動する
４）　と同時に電磁石（３２４）（３２２）が上下に移動しスプリングが伸びる
５）　（３２３）が所定の位置に来たとき電磁石（３２３）をオンにする
６）　と同時にモーターと電磁石（３２１）をオフにする
７）　電磁石（３２１）はそのままオフでモーターだけを逆転させる
８）　スプリングが縮み電磁石（３２２）（３２４）が元の間隔に戻る。
９）　と同時に電磁石（３２１）が右側に動いていく
この様にして目的とする位置に自分が選んだ電磁石が来る様に、電磁石とモーターのオンオフと逆転と正転との組合せのタイミングをコントロルすると基盤上を自由に移動できる。
この実施例でのモーターは玩具用のトルクが１０ｇ・ｃｍ、３ＶのＤＣモータであり、このモーター（３０２）と糸（３０１）に依る方式のアクチュエータは２５０ｇの重量物を持ち上げる力がある。
従来の方式で図３２と同じ構造で、同じ事をするにはモーター軸を長く延ばしてそれにネジを立てて、座金（ヘ）の先をＬ字に曲げて、そこにタップをたてて、モーターの軸を入れて正・逆回転させて行なうのであるが、力を強くする為にはネジのピッチを細かくする必要があるが、モーター軸に直接これを行なう事はコスト高になるし、軸の長さにも限度があるし、軸が曲がると作動しなくなる。この点、糸とモーターからなる本方式のアクチュエータは長さが必要なら極めて長く出来る（ストロークが長く出来る）事と、ネジを立てる必要がないので安く出来る事と、汎用モーターで良い事と更に糸だから梱包も小さくて済む、と言った各種の利点がある。
又、この方式は微小なモーターにも適用可能なのでナノテクノロジーと相俟って将来多く利用されると思われる。
【００２８】以下本方式のアクチュエーターの実施形態について説明する。
図３０（ａ）はモーター（３０２）にプーリー（３０５）を取り付けて糸（３０１）を三本取り付けて金具（３０３）に適当な長さで結んだところを図示している。
図３０（ｂ）は四本の糸（３０１）を取り付け金具（３０４）に取り付けたものである。
図３１（ａ）は一つのモーターの両側に糸と金具をつけたものであり、（ｂ）は二つのモーター間に一組の糸（３０１）を付けた物であり、二つのモーターの回転を逆にすると、応答速度が二倍に出来る、これは、力を強くする為にギヤードモーターにした場合と起動時のリアクタンスの処理に有利になる。
又、図３３は図３１（ａ）の物を腕木（３３１）と（３３２）をヒンジでつないだ物に二個取り付けてロボットの腕の様な動きをさせる事が出来る事を図示したものである。
図３４は図３１の物が引く力しかないので、この点をカバーするために、バネ（３４２）を取り付けてジャバラ（３４１）で囲ったものである。
図３４の（ｂ）の動きはモーターが回転すると糸（３３３）がねじれてＬとＲのモーターが接近して全体が縮む様になる、今度は回転を逆にすると元の長さに復元してＬとＲが元の位置に戻る様になるが、図３１（ｂ）
では元にもどらない。
図３５は図３１（ａ）の物を三個パラレルにして張力を三倍にしたところを図示したものである。
又、図３６は板バネ（３６１）を図３１（ｂ）に取り付けた所を図示した物でこれも、図３４（ｂ）と同じく復元性がある。
以上の様な形態を持つ新規なアクチュエータは、図３２で示したインチワーム方式の移動子に駆動用として用いる。
【００２９】図３７は図３２と同様な作用をする実施形態の説明図でありピアノ線や薄い板バネ材でループ（３７１）を作り、それに取り付け板（３７２）を介して四ヶ所にクランプ用電磁石（３７３）を取り付けたものである。
この図３７は図３２の腕木（イ）（ロ）（ハ）（ニ）がハトメ金具で止めて一つのループを形成していて、スプリング（Ｓ）で形状の復元性を持たせてあるし電磁石も同じ物であれば図３７と作用は等価であり、前述のアクチュエータのどれでも取り付ければ、それで、図３２と同じような動作パターンの移動子が出来上がる。
この方式はループの任意の二ヶ所を縮めると、直角方向に伸び、伸ばすと縮む従って、この事をＸとＹ方向の伸縮が逆位相関係にあると表現できる。
請求項１７は図３２と図３７のフレームを一般的に記述したものである。
クランプ用に電磁石を使用した場合を説明してきたが、吸盤でも良いし、固定子の表面に低融点物質の膜を形成しておき、それらを溶かしたり、冷ましたりして、クランプする機構にしても良いし、更には固定子の方々に多数の穴を開けてタップを立てておく、一方、前記のフレームに付けた電磁石の代わりにモーターを図２９の（２９１）の様にして取り付けて回転の正逆でクランプの保持と開放を行なう様にしても同じである。
【００３０】
【発明の効果】
今、再生医療の分野や癌ん治療の分野で細胞培養がおこなわれているが培養技術者が不足している。
本発明のカプセル式工場とはクリーンベンチの事でもあり、その中にロボット等の移動子や顕微鏡や器具など作業に必要な物をいれて細胞培養が出来る。
しかも一人で何台も操作可能であるし、遠隔地から可能なので大変役立つと思うう。
【００３１】又、カプセル工場としての面からでなく、これをはずして考えた場合でも、以下に述べる様な効果がある。
例えば、本発明の顕微鏡システムを一台購入する事は、即、ＰＣカメラを購入したことにもなるわけであり経済的メリットがある。。
また、ズームレンズを使わずに広範囲の倍率の変化が可能であり、細菌までも家庭のテレビで見ることが出来きビデオに撮れるし、それをパソコンに入力して、プリントアウトして写真として保存も出来る。勿論テレビでなくて直接パソコンのモニター画面でも見れるし、インターネットで専門の方に意見を聞く事が出来るメリットもある。
位置の変化する物体への電力の供給方法はロボットへの駆動力を供給するのに最適な方法である。
現在、ロボットの頭脳としてはコンピュータの発達で相当高度な動作をさせる事が可能であるが、体内に動力原を持つことはパワーが足りないため、長時間の作業が出来ずアクチュエータもそのため、ふんだんに使えず繊細な動作をさせられない、と言った問題点があった、かと言って電気のコードを使って、ロボットを動かすと、それが邪魔になって充分な動作をさせられなし、多数のロボットを同時に動かすとコードが、からまってしまうので不可能だった。　本発明はこれらの問題を解決したものであり、固定子ユニットを多数並べて、ロボット用のサッカー場を作り二足歩行型のロボットにより長時間のサッカー試合が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の顕微鏡システムの基本図である。
【図２】本発明の一実施形態の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態の説明図である。
【図４】試料保持装置の説明図である。
【図５】照明装置の説明図である。
【図６】対物レンズとそれを取り付けているアダプターの説明図である。
【図７】遮光カバーの説明図である。
【図８】顕微鏡システムの構成パターン略図である。
【図９】顕微鏡システムの構成パターン略図である。
【図１０】顕微鏡システムの構成パターン略図である。
【図１１】顕微鏡システムの構成パターン略図である。
【図１２】図１の基盤をコの字型に曲げた場合の実施形態の図である。
【図１３】顕微鏡システムを倒立型と正立型顕微鏡した図である。
【図１４】照明装置への電力供給方法の説明図である。
【図１５】図１４の受電体側電極の分布図である。
【図１６】図１４の送電体側電極の分布図である。
【図１７】図１６の部分断面略図である。
【図１８】ダイオードを使った整流方法の説明図である。
【図１９】図１８の送電体側電極の分布図である。
【図２０】送受電体両方を磁石を使った短絡防止方法の説明図である。
【図２１】図２０の受電体側電極の分布図である。
【図２２】図２０の送電体側電極の分布図である。
【図２３】受電体側電極のみ磁石にした短絡防止方法の説明図。
【図２４】図２３の電極の分布図である。
【図２５】二足歩行ロボットの送受電体電極の側断面略図である。
【図２６】図２５の部分拡大図である。
【図２７】図２５の送電体側電極の＋極の実施形態である。
【図２８】二足歩行ロボットの受電体側電極の−極を切片にした図である。
【図２９】二足歩行ロボットの受電体側の＋電極側をモーターにした図である
【図３０】モーターと糸によるアクチュエータの基本図である。
【図３１】図３０の変形実施例である。
【図３２】インチワーム式の移動子に図３０の物を使用した図である。
【図３３】図３１（ｂ）の使用例である。
【図３４】図３１の物にバネとジャバラで復元性を持たした物である。
【図３５】図３１（ａ）を三個パラにした図である。
【図３６】図３１（ｂ）を板バネで復元性を持たせた物である。
【図３７】インチワーム式の移動子のフレームである。
【符号の説明】
１　ＣＣＤカメラ
２　基盤
３　対物レンズ
４　窓
６　試料保持装置
７　照明装置
１１　遮光カバー
１２　布製の遮光カバー
１４　紐
１５　紐
１６　球形レンズ一個の対物レンズ
１７　シャーレー
２０　ＣＣＤカメラの取り付け板
２１　ボルト
２２　遮光ボックス
２４　プレパラート
２６　試料載せ板
２７　ローレットナット
２８　ネジ付き橋脚
２９　磁気シート
３１　Ｌ字型基盤
３４　筒
３５　筒
４０　鉄板
４１　円形ヨーク付きのマグネット
４２　照明透過の為の窓（穴）
４４　円形ヨーク付きのマグネット
５０　鉄製スタンド
５６　白色リード
６１　磁気シート
６２　レンズアダプタ
７３　磁気シート
８１　基盤
１０１　基盤
１０２　基盤
１０３　透明チュウブ
１１０　遮光カバー
１１１　基盤
１１２　レーザー
１１３　横からの光線が入るのを防ぐ為の筒
１２１　コの字型基盤
１２２　窓
１２３　窓
１４１　送電体側電極
１４２　受電体側電極
１４３　ベニヤ板
１４４　ベーク板
１４５　ダイオード
１４６　ウレタン樹脂板
１８１　サイリスタのＳＣＲ
１９１　送電体側の＋電極
１９２　送電体側の−電極
１９３　絶縁板
２０１　鉄板
２０２　電極用の穴を開けた絶縁板
２０３　電極片
２０４　受電体側磁石電極
２０５　送電体側磁石電極
２３１　支持体
２３２　スプリング
２３３　受電体側磁石電極
２３４　受電体側−電極（真鍮板）
２３５　ベニヤ板　（絶縁体）
２３６　送電体側−電極（非磁性体）
２３７　送電体側＋電極（磁性体）
２５１　ロボットの足
２５２　送電体側＋電極
２５３　送電体側−電極
２５４　金属容器
２５５　絶縁板
２６１　受電体側＋電極
２６２　受電体側−電極
２６３　絶縁物
２８０　ロボットの足
２８１　受電体側＋電極
２８２　送電体側−電極
２８３　絶縁体
２８４　図２７の内容物
２９１　モーター
２９２　ナット
２９３　モーターの軸
２９４　ナット
２９５　タップ付きのモーター軸の部分
３０１　糸
３０２　モーター
３０３　取り付け金具
３０４　取り付け金具
３０５　プーリー
３０６　プーリー
３１１　取り付け金具
３３１、３３２　腕木
３２１、３２２、３２３、３２４　電磁石
３３３　二本の糸
３４１　ジャバラ
３４２　スプリング
３６１　板バネ
３７１　バネ性のあるループ状のフレーム。
３７２　取り付け板
３７３　電磁石
イ、ロ、ハ、ニ　腕木
ホ、ヘ、ト、チ　取り付け座金
リ　ワッシャー
ヌ　皿ビス
ル　ナット
ワ　ハトメ金具
Ｍ　モーター
ＭＧ　電磁コイル
Ｓ　スプリング
Ｌ　左側のモーターを示す
Ｒ　右側のモーターを示す
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３３】
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【図３２】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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