(57)【要約】【課題】複数の操作針を互いに非接触に目標位置に移動制御可能な顕微鏡装置。【解決手段】顕微鏡１０と、標本の状態変化を検出するための複数の操作針２６をそれぞれ支持し、前記複数の操作針をそれぞれ移動する駆動手段を備えた複数の移動手段２２と、前記顕微鏡のステージ１５上に予め設定された座標と、前記標本に位置付けする前における前記操作針の設置位置を予め定めた位置座標に基く座標との共通座標に基き前記駆動手段を制御する制御手段３２と、前記複数の操作針のそれぞれの前記位置座標と前記標本上における前記操作針を位置付けする目標座標とから、前記複数の操作針のそれぞれの移動軌跡を算出する演算手段３０とを有し、前記制御手段は、前記演算手段で算出された前記移動軌跡に基き、前記複数の操作針をそれぞれの前記移動手段を介して互いに非接触に前記目標座標に移動制御する顕微鏡装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡と、
標本に対して刺激を与え、または前記標本の状態変化を検出するための複数の操作針をそれぞれ支持し、前記複数の操作針をそれぞれ移動する駆動手段を備えた複数の移動手段と、
前記顕微鏡のステージ上に予め設定された座標と、前記標本に位置付けする前における前記操作針の設置位置を予め定めた位置座標に基く座標との共通座標に基き前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記複数の操作針のそれぞれの前記位置座標と前記標本上における前記操作針を位置付けする目標座標とから、前記複数の操作針のそれぞれの移動軌跡を算出する演算手段とを有し、
前記制御手段は、前記演算手段で算出された前記移動軌跡に基き、前記複数の操作針をそれぞれの前記移動手段を介して互いに非接触に前記目標座標に移動制御することを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記共通座標は、前記顕微鏡を基準とする座標であることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記操作針の三次元座標を二次元座標に投影し、前記二次元座標に投影された前記操作針の移動軌跡に基き、前記操作針を互いに非接触に前記目標座標に移動制御することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記複数の操作針の中から前記目標座標までの前記移動軌跡が互いに非接触となる操作針を選択することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の操作針の中から移動する操作針を選択する際、前記目標座標に対して所定の位置に設置された前記移動手段に支持された操作針を選択することを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
顕微鏡と、
標本に対して刺激を与え、または前記標本の状態変化を検出するための複数の操作針をそれぞれ支持し、前記複数の操作針をそれぞれ移動する駆動手段を備えた複数の移動手段と、
前記顕微鏡のステージ上に予め設定された座標と、前記標本に位置付けする前における前記操作針の設置位置を予め定めた位置座標に基く座標との共通座標に基き前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記複数の操作針のそれぞれの前記位置座標と前記標本上における前記操作針を位置付けする目標座標とから、前記複数の操作針のそれぞれの移動軌跡を算出する演算手段とを有する顕微鏡装置において、
前記制御手段が、前記演算手段で算出された前記移動軌跡に基き、前記複数の操作針をそれぞれの前記移動手段を介して互いに非接触に前記目標座標に移動制御することを特徴とする移動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気生理学等に好適な顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の観察視野内でマニュピレータに支持された操作針を標本に刺して標本の状態を観測する電気生理学等の実験が行われている。このような実験では、操作針を移動するマニュピレータに細かい動きが要求されることから、電動式マニュピレータが利用される。この電動式マニュピレータは、所定の座標情報を有し、マニュピレータコントローラ、或いはコンピュータシステムによる制御が可能であり、電動マニュピレータに搭載されているモータを駆動制御することで、目標座標に移動することが可能となっている。また、マニュピレータコントローラ、或いはコンピュータシステムによる制御は、複数台の電動マニュピレータをそれぞれ制御することが可能であり、これらを用いた顕微鏡装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１８２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような顕微鏡装置における電気生理学的な実験では、複数のマニュピレータに設置した操作針の針先を観察視野内にある標本の目標位置にそれぞれ位置付けすることが必要であり、複数の操作針の針先をそれぞれの目標位置に位置付けする際に、移動中の操作針が既に目標位置に位置付けされている操作針に接触して破損する等の問題がある。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、複数の操作針を互いに非接触に目標位置に移動制御可能な顕微鏡装置、操作針の移動制御方法、および操作針の選択方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、顕微鏡と、標本に対して刺激を与え、または前記標本の状態変化を検出するための複数の操作針をそれぞれ支持し、前記複数の操作針をそれぞれ移動する駆動手段を備えた複数の移動手段と、前記顕微鏡のステージ上に予め設定された座標と、前記標本に位置付けする前における前記操作針の設置位置を予め定めた位置座標に基く座標との共通座標に基き前記駆動手段を制御する制御手段と、前記複数の操作針のそれぞれの前記位置座標と前記標本上における前記操作針を位置付けする目標座標とから、前記複数の操作針のそれぞれの移動軌跡を算出する演算手段とを有し、前記制御手段は、前記演算手段で算出された前記移動軌跡に基き、前記複数の操作針をそれぞれの前記移動手段を介して互いに非接触に前記目標座標に移動制御することを特徴とする顕微鏡装置を提供する。
【０００６】
また、本発明は、顕微鏡と、標本に対して刺激を与え、または前記標本の状態変化を検出するための複数の操作針をそれぞれ支持し、前記複数の操作針をそれぞれ移動する駆動手段を備えた複数の移動手段と、前記顕微鏡のステージ上に予め設定された座標と、前記標本に位置付けする前における前記操作針の設置位置を予め定めた位置座標に基く座標との共通座標に基き前記駆動手段を制御する制御手段と、前記複数の操作針のそれぞれの前記位置座標と前記標本上における前記操作針を位置付けする目標座標とから、前記複数の操作針のそれぞれの移動軌跡を算出する演算手段とを有する顕微鏡装置において、前記制御手段が、前記演算手段で算出された前記移動軌跡に基き、前記複数の操作針をそれぞれの前記移動手段を介して互いに非接触に前記目標座標に移動制御することを特徴とする移動制御方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の操作針を互いに非接触に目標位置に移動制御可能な顕微鏡装置、および操作針の移動制御方法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】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置に関し図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置の概略構成図である。
【００１０】
本発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置１は、顕微鏡１０と、電動式マニュピレータ２０と、演算装置３０とから構成されている。
【００１１】
顕微鏡１０は、正立顕微鏡本体１１と、対物レンズ１２と、接眼鏡筒１３と、接眼レンズ１４と、ステージ１５と、微動ハンドル１６と、粗動ハンドル１７と、を備えている。なお、顕微鏡本体１１は正立顕微鏡に限らず倒立型顕微鏡でも使用可能である。
【００１２】
電動式マニュピレータ２０は、マニュピレータ本体２１と、マニュピレータ動作部２２と、マニュピレータコントローラ２３を備え、ベース２４と、支柱２５からなる支持台の上にマニュピレータ動作部２２が設置され、マニュピレータ動作部２２には電極針２６が支持されている。
【００１３】
演算装置３０はコンピュータシステム３１と、顕微鏡１０の合焦制御やステージ１５の移動制御、および電動マニュピレータ２０を制御する制御ソフト３２を備える。
【００１４】
電動式マニュピレータ２０において、マニュピレータ動作部２２とマニュピレータコントローラ２３は、マニュピレータ本体２１と専用ケーブルで接続されている。
【００１５】
マニュピレータコントローラ２３を操作することにより、マニュピレータ動作部２２をＸＹＺ方向（前後方向と左右方向と上下方向）に移動操作することができる。また、マニュピレータ動作部２２を複数台利用する場合は、マニュピレータ本体２１に複数台のマニュピレータ動作部２２を接続し、動作させるマニュピレータ動作部２２の選択をマニュピレータコントローラ２３で行うことができる。
【００１６】
また、マニュピレータコントローラ２３は、電極針２６の針先位置に相当するマニュピレータ動作部２２の現在位置座標の表示、マニュピレータ動作部２２の移動位置座標の保存、電極針２６をマニュピレータ動作部２２を駆動して設定した電極針２６の針先の位置座標に移動させる等の制御機能を備えている。
【００１７】
コンピュータシステム３１は、顕微鏡１０の合焦制御やステージ１５の移動制御、および電動式マニュピレータ２０の駆動を制御するための制御ソフト３２を備え、顕微鏡１０、マニュピレータ本体２１とＵＳＢケーブル等の制御ケーブルで接続されると共に、不図示の情報蓄積部、演算部、情報送受信部、情報入力部、及びコンピュータ情報確認画面等を備えている。
【００１８】
コンピュータシステム３１は、顕微鏡１０や電動式マニュピレータ２０からの各種情報を制御ソフト３２によって処理し、マニュピレータ動作部２２の駆動を制御し、電極針２６の移動を制御する。このようにして、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置１が構成されている。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置１における、基準となる顕微鏡１０の三次元座標と電動式マニュピレータ２０の三次元座標とを共通化し、電極針２６の針先を目標位置に位置付けする移動軌跡の算出について図２と図３を参照しつつ説明する。
【００２０】
座標の共通化は、顕微鏡１０の対物レンズ１２の視野内（図３（ｃ）参照）において、基準となる座標に電極針２６の針先を位置付けしたときのマニュピレータ動作部２２の三次元座標値を顕微鏡１０の三次元座標値に変換することで行う。
【００２１】
図２は、本発明にかかる顕微鏡装置１の動作のフローチャートであり、図３（ａ）、図３（ｂ）は、マニュピレータ動作部２２に支持されている電極針２６の傾き角を示し、図３（ｃ）は基準標本である。座標の共通化に伴って行われる処理は、正立顕微鏡本体１１と、マニュピレータ本体２１と、マニュピレータ動作部２２とを演算装置３０内の制御ソフト３２により処理することにより行われる。以下、各ステップに従って説明する。
【００２２】
（ステップＳ１）「マニュピレータ数確認」
マニュピレータ本体２１は、制御ソフト３２からの接続数確認信号を受信して、マニュピレータ本体２１に接続されているマニュピレータ動作部２２の接続数を制御ソフト３２にマニュピレータ動作部２２の接続数情報として出力する。なお、以下のステップＳ２からステップＳ９の操作は、複数の電極針２６が複数のマニュピレータ動作部２２にそれぞれ支持されている場合、それぞれの電極針２６に対して行うが、以下の説明では、一つの電極針２６を代表として説明し、他の電極針２６の説明は省略する。
【００２３】
（ステップＳ２）「針設置設定」
次に、図３（ａ）、（ｂ）で示す電極針２６の傾き角度を演算装置３０に接続されている不図示の情報入力手段から制御ソフト３２に対して入力し、電極針２６の傾き角度情報を設定する。図３（ａ）は、マニュピレータ動作部２２を前側から見た図である。なお、標本を載置するステージ１５はＸＹ平面上に有るとする。
【００２４】
図３（ａ）では、図示するように、紙面上下方向をＺ軸、紙面の左右方向をＹ軸、紙面の裏面から表面に向かう方向をＸ軸（前後方向）とする。電極針２６はＺ軸に対して角度θで支持されている。角度θは電極針２６の左右方向の振れ角を表している。
【００２５】
また、図３（ｂ）は、マニュピレータ動作部２２をＹ軸に沿った方向から見た図である。図３（ｂ）では、図示するように、紙面上下方向がＺ軸、紙面前後方向がＸ軸、紙面の裏面から表面に向かう方向がＹ軸（左右方向）となる。電極針２６は、Ｚ軸に対して角度φで支持されている。角度φは電極針２６の上下方向の振れ角を表している。使用者は、これら二つの角度（θ、φ）を制御ソフト３２に対して情報入力手段を介して入力する。
【００２６】
なお、上記説明では、マニュピレータ動作部２２は、電極針２６の角度（θ、φ）のいずれも調整できない、即ち電極針２６の支持手段によって一定の角度（θ、φ）に設定される場合であるが、マニュピレータ動作部２２の電極針２６の支持手段を角度調整機能を有する手段を用い、制御ソフト３２で電極針２６の角度（θ、φ）を設定可能に構成することもできる。また、ＸＹＺ軸の定め方は任意であり、上記に限定されるものではない。
【００２７】
続いて、電極針２６の針先の三次元座標を決定する操作について説明する。三次元座標は、正立顕微鏡本体１１のステージ１５上に載置された校正用標本に予め設定されている三つの基準点（例えば、ｏ、ｘ、ｙ）に電極針２６の針先を移動して各座標を設定する。校正用標本の基準点の一例を図３（ｃ）に示す。なお、顕微鏡１０の空間座標は、同じ校正用標本を用いて予め制御ソフト３２により顕微鏡１０を制御して求められ、三次元の基準座標として記憶されている。
【００２８】
使用者は、校正用標本をステージ１５上に載置して、対物レンズ１２、鏡筒１３、及び接眼レンズ１４を介して三つの基準点（ｏ，ｘ，ｙ）を対物レンズ１２の観察視野ｆｖ内に入るように調整する。この際に使用する対物レンズ１２は、標本を観察する際に用いる倍率のものである。図３（ｃ）は、観察視野ｆｖ内に三つの基準点（ｏ，ｘ，ｙ）が観察可能な状態にある場合を示す。この状態で、電極針２６の先端を三つの基準点である、原点ｏ（０，０，０）、ｘ点（ｘ，０、０）、及びｙ点（０、ｙ、０）にそれぞれ位置付けする。図３（ｃ）では電極針２６を三つの基準点（ｏ，ｘ，ｙ）のうちの基準点ｘに電極針２６の針先を位置付けした状態を示している。制御ソフト３２は、この状態におけるマニュピレータ動作部２２の（Ｘｘ，Ｙｘ，Ｚｘ）座標を記録し保存する。同様にして、他の二つの基準点の原点、およびｙ点に電極針２６の針先を位置付けしてマニュピレータ動作部２２のそれぞれの座標（Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ）、および（Ｘｙ、Ｙｙ、Ｚｙ）を記録し保存する。
【００２９】
（ステップＳ３）「座標変換演算」
制御ソフト３２は、マニュピレータ動作部２２に支持されている電極針２６の三つの基準点の各三次元座標、および角度（θ、φ）の五つの座標を用いて、顕微鏡１０に対するマニュピレータ動作部２２（電極針２６の針先に相当する）の校正三次元座標をアファイン変換を利用して計算し記憶する。以後、制御ソフト３２は、この校正三次元座標情報を基にマニュピレータ動作部２２（電極針２６の針先に相当する）の空間座標を顕微鏡空間座標に変換して、マニュピレータ動作部２２を駆動して電極針２６の針先を標本の目標位置に位置付けすることが可能になる。
【００３０】
（ステップＳ４）「針の位置算出演算」
制御ソフト３２は、図２の過程で設定した、座標変換情報と電極針２６の状態情報を利用して、現在の電極針２６の全体の位置を演算し算出する。
【００３１】
（ステップＳ５）「マニュピレータ位置設定」
使用者は、顕微鏡空間座標上における電極針２６の針先位置の移動位置、つまり標本の目標位置を制御ソフト３２に不図示の入力手段を介して入力する。
【００３２】
（ステップＳ６）「マニュピレータ指定位置移動命令」
使用者は、移動させる電極針２６を支持しているマニュピレータ動作部２２を選択し、制御ソフト３２を介してマニュピレータコントローラ２３に移動命令を出す。なお、駆動するマニュピレータ動作部２２を自動で選択する場合、複数の電極針２６のそれぞれの針先の現在位置座標と標本上の目標位置座標とから、それぞれの電極針２６の針先の移動距離を算出し、複数の電極針２６の針先中で最も移動距離が短い電極針２６を選択する。また、同時に複数の電極針２６の移動を行う場合は、複数の電極針２６内、目標位置までの移動距離が短い順に電極針２６を選択する。このように電極針２６を選択することで、電極針２６を短時間で標本の目標位置に位置付けるすることが可能になる。
【００３３】
（ステップＳ７）「接触回避演算」
制御ソフト３２は、マニュピレータの空間座標を顕微鏡空間座標に変換し、マニュピレータ動作部２２に支持されている電極針２６を、互いに接触しないように移動させる移動軌跡を演算により求める。
【００３４】
（ステップＳ８）「判定」
制御ソフト３２は、使用者によって選択された電極針２６の移動軌跡が標本上に位置付けられている他の電極針２６に接触することなく標本の目標位置に刺し込むことができるかを判断する。選択された電極針２６の移動軌跡が他の電極針２６に接触せずに移動可能なときは、指定された位置まで移動する（ステップＳ９）。一方、選択された電極針２６が他の電極針２６に接触してしまう時は、制御ソフト３２は、使用者に向け別の目標位置を設定するように警告を発しステップＳ５に戻り待機する。
【００３５】
（ステップＳ９）「マニュピレータ指定位置移動」
計算によって求められた電極針２６の移動軌跡に基いて、制御ソフト３２は、マニュピレータコントローラ２３を介してマニュピレータ動作部２２を駆動し、指定された電極針２６を既に標本に位置付けされている他の電極針２６に非接触で目標の標本位置に針先を位置付けする。
【００３６】
使用者及び制御ソフト３２は、以上の各ステップを実行することによって選択した電極針２６を他の電極針２６に接触することなく標本の目標位置に位置付けすることが可能になる。
【００３７】
このように、本発明にかかる顕微鏡装置１では、制御ソフト３２は、複数の電極針２６を三次元空間座標中のそれぞれの線分で表し、選択された電極針２６の線分の移動軌跡を演算により算出し、この移動軌跡が他の電極針２６の線分と接触しないように移動軌跡を設定することで電極針２６の非接触移動を可能にする。また、制御ソフト３２は、算出された移動軌跡が他の電極針２６と接触するかしないかを判別して、接触しない電極針２６を選択することを可能にする。
【００３８】
また、本発明にかかる顕微鏡装置１では、マニュピレータの移動を制御する座標が顕微鏡１０の座標に変換されているため、顕微鏡１０を、例えばＺ方向（対物レンズ１２の光軸方向で、標本に対する焦点位置をずらす移動）に移動させるとき、顕微鏡１０の座標の変化に応じてマニュピレータ動作部２２がマニュピレータコントローラ２３を介して駆動され電極針２６の針先が対物レンズの焦点位置からずれることがないように制御ソフト３２で制御可能である。これにより、対物レンズ１３の焦点位置に電極針２６の針先を位置付けたのち、対物レンズ１３をＺ方向（上下方向）に移動しても電極針２６の針先が焦点ボケすることを防止することができる。したがって、観察視野内に電極針２６の針先に合焦しながら、標本の目標位置を探査することが可能になる。
【００３９】
また、本発明にかかる顕微鏡装置１では、正立顕微鏡本体１１が、比較的低倍の対物レンズ１２を用い、対物レンズ１２の視野内から拡大観察する場所を結像光学系中に設けられた回転ミラーによって選択できる場合（例えば、特願２００４−１４０２６４号公報参照）、回転ミラーの変位とこれによって観察される位置とを顕微鏡座標に基き共通化しておくことで、上記電極針２６の移動と回転ミラーによる観察位置の移動とを関連付けることが可能になる。即ち、対物レンズ１２の視野内で、拡大観察する標本の位置を例えば位置Ａ（Ｘａ，Ｙａ、Ｚａ）から位置Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）に回転ミラーで変更したとき、回転ミラーの位置情報を制御ソフト３２が受信し、電極成２６の針先位置を演算してマニュピレータコントローラ２３を介してマニュピレータ動作部２２を駆動して電極針２６の針先を位置Ａの標本から抜き、その後、自動的に位置Ｂの標本位置に刺し込むことが可能になる。なお、上記説明では位置Ａと位置Ｂの電極針２６は同じ針先の場合について説明したが、使用者が制御ソフト３２を介して位置Ｂに位置Ａとは異なる電極針２６の針先を差し込むように命令することで、位置Ａの測定を継続しながら位置Ｂに新しい電極針２６を刺し込み位置Ｂの測定を開始することが可能になる。
【００４０】
このように、本発明にかかる顕微鏡装置１では、顕微鏡１０の座標を基準座標として、マニュピレータ動作部２２の座標や回転ミラーの変位による観察位置の座標を共通化する座標変換を施すことによってマニュピレータ動作部２２に支持されている複数の電極針２６の針先を互いの電極針が干渉することなくそれぞれ標本の目標位置に容易に刺し込む（位置付けする）ことが可能になる。
【００４１】
（第２実施の形態）
次に、本発明の題２実施の形態にかかる顕微鏡装置について説明する。本第２実施の形態は、第１実施の形態における三次元空間座標中の電極針２６を、図２（ｂ）に示す左右（ＸＺ）平面上、および図２（ａ）に示す前後（ＹＺ）平面上に投影し、投影された線分像が互いに交差するかしないかで、電極針２６が接触するかしないかを判定するものである。第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。本第２実施の形態の顕微鏡装置１の構成は第１実施の形態と同様であるが、制御ソフト３２の演算が異なる。なお、顕微鏡１０の座標と電動式マニュピレータ２０の座標の共通化処理は、第１実施の形態と同様であり説明を省略する。また、以下の説明では、二本の電極針２６の場合について説明するが、二本を越える場合も同様である。また、標本を載置する座標面であるＸＹ平面へ投影図において二本の線分像が交差していない時は、二本の電極針２６が非交差の条件を満足しているため、ＸＹ平面の投影図では常に二本の線分像が交差状態にある場合について説明する。
【００４２】
二本の電極針２６のＸＺ面、及びＹＺ面への投影像において、二本の電極針２６が非接触状態にあるとき、ＸＺ面またはＹＺ面のどちらか一方の平面に投影された投影像は、二本の電極針２６の線分像の間が一定の距離を有する平行線となる。一方、二本の電極針２６が接触している場合には、投影像は両方の面とも交差しているか、或いは一方の面の投影像が交差し、他方の面への投影像は二本の電極針２６の線分像が一本に接して投影される。
【００４３】
よって、制御ソフト３２は、選択された電極針２６の線分像を標本の目標位置まで移動させるための移動軌跡をＸＺ平面及びＹＺ平面上で演算する。そして、制御ソフト３２はＸＺ平面及びＹＺ平面上で、この投影像の移動軌跡が他の電極針２６の投影像と交差したり接触したりしない移動軌跡を演算で求め、選択された電極針２６の移動軌跡とする。この算出された移動軌跡に基き、制御ソフト３２はマニュピレータコントローラ２３を介してマニュピレータ動作部２２を駆動し、マニュピレータ動作部２２に支持されている選択された電極針２６の針先を標本の目標位置に位置付けする。
【００４４】
このように、本第２実施の形態では、選択された電極針２６の移動軌跡をＸＺ平面及びＹＺ平面上の二次元平面上で演算するため、三次元空間で演算するより演算を簡略化することが可能になる。
【００４５】
また、ＸＺ平面上、またはＹＺ平面上における電極針２６の線分像の交差、或いは非交差で、電極針２６の接触、非接触を判断できるため、マニュピレータ動作部２２に対する電極針２６の取り付け角度（θ、φ）の情報が不要となり、制御ソフト３２の制御をＸＹＺ座標のみにで行えるため、処理を簡略化することが可能になる。また、角度（θ、φ）は、使用者が制御ソフト３２の要求に際して入力するため、使用者の入力ミスによる電極針２６同士の接触が発生する虞があるが、本実施の形態では角度（θ、φ）の入力が不要となるため、角度誤入力による電極針２６同士の接触を防止することが可能になる。
【００４６】
また、複数の電極針２６の中から選択する場合は、第１実施の形態と同様に、移動距離が最短である電極針２６を支持しているマニュピレータ動作部２２を選択するようにすれば良い。
【００４７】
また、正立顕微鏡本体１１が、第１実施の形態で説明した回転ミラーを有する場合であっても同様の作用、効果を奏することができる。
【００４８】
（第３実施の形態）
次に、本発明の第３実施の形態にかかる顕微鏡装置について図４を参照しつつ説明する。第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明する。なお、顕微鏡１０の座標と電動式マニュピレータ２０の座標の共通化処理は、第１実施の形態と同様であり説明を省略する。
【００４９】
図４は、標本の目標位置をステージ１５面上で分割された領域で示すものであり、図４（ａ）は三分割の例、図４（ｂ）は四分割の例を示す。本第３実施の形態は、電極針２６が交差することがないように考慮されたものである。三分割例も四分割例も作用、効果は同様であり、説明は図４（ａ）の三分割に付いて行う。なお、本第３実施の形態は、四分割を超える分割にも適用可能である。
【００５０】
図４（ａ）において、標本の目標位置が位置Ａ（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）、位置Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）、および位置Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）に有るとする。この場合、ステージ１５面（ＸＹ平面）では、標本の所定の位置を原点Ｏとして三つの線分ａ、ｂ、ｃで三つの領域Ａ，Ｂ，Ｃに分割できる。線分ａは、目標位置Ａと目標位置Ｂとの距離の中点と原点Ｏを結ぶ線分である。同様にして線分ｂ、及び線分ｃが決定できる。
【００５１】
次に、目標位置Ａ，Ｂ，Ｃに位置付けする電極針２６を選択する。例えば、目標位置Ａに対しては、複数のマニュピレータ動作部２２に指示され支持されている電極針２６の中から、目標位置Ａに対して原点Ｏにほぼ対向する位置に配設されたマニュピレータ動作部２２ａに支持されている電極針２６ａを選択する。同様に、目標位置Ｂに対してはマニュピレータ動作部２２ｂに支持されている伝教張り２６ｂ、目標位置Ｃには、マニュピレータ動作部２２ｃに支持されている電極針２６ｃをそれぞれ選択する。
【００５２】
このように、対物レンズ１２の視野ｆｖ内の標本を目標位置を含む領域に分割し、各目標位置に対して原点Ｏとほぼ対向する位置に設けられたマニュピレータ動作部２２に支持された電極針を選択することで、目標位置に電極針２６を移動する際、移動中の電極針同士の接触、交差を防止することが可能になる。
【００５３】
上述の設定方法は、図４（ｂ）に示す四分割の場合も同様である。更に、四分割を超えた場合にも同様の処理により電極針を目標位置に位置付けすることが可能である。
【００５４】
このように、標本の略中央部に設定された原点Ｏから目標位置を含むように放射状に分割線を設定し、目標位置に対して原点Ｏと対向する位置のマニュピレータ動作部２２に支持された電極針２６をそれぞれ選択することによって、電極針２６の移動範囲を規定することができ、電極針同士の交差が発生しないようにできるため、マニュピレータ動作部２２に対する電極針２６の取り付け角度（θ、φ）の情報が不要となり、制御ソフト３２の制御をＸＹＺ座標のみにで行えるため、処理を簡略化することが可能になる。また、角度（θ、φ）は、使用者が制御ソフト３２の要求に際して入力するため、使用者の入力ミスによる電極針２６同士の接触が発生する虞があるが、本実施の形態では角度が不要なため、角度誤入力による電極針２６同士の接触を防止することが可能になる。
【００５５】
なお、本発明によれば、本発明の第３実施の形態にかかる領域分割制御ソフトの処理を、第１実施の形態の三次元空間処理制御ソフト、或いは第２実施の形態の二次元平面制御ソフトと結合して顕微鏡装置１を構築することも可能である。この場合、領域分割を行うことによって、三次元空間演算処理、或いは二次元平面演算処理の規模が縮小され演算時間を短縮する事ができ、電極針２６の移動動作を高速化することが可能になる。
【００５６】
このように、本発明によれば、電極針２６を支持するマニュピレータ動作部２２の三次元座標を顕微鏡を基準とする三次元座標に変換、共通化しているため、電極針２６を他の電極針２６に接触しないような移動軌跡を算出して標本の目標位置に針先を位置付けすることができる。
【００５７】
また、電極針が互いに非接触となる移動軌跡を選択するため、電極針の破損等を防止することができる。
【００５８】
また、目標位置に一番近く、移動時に他の電極針に接触しない電極針を選択して標本に位置付けすることができる。
【００５９】
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】発明の実施の形態にかかる顕微鏡装置の概略構成図である。
【図２】本発明にかかる顕微鏡装置の動作のフローチャート。
【図３】マニュピレータ動作部に支持されている電極針の傾斜角度を示し、（ａ）は左右方向の振れ角を、（ｂ）は上下方向の振れ角をそれぞれ示す。
【図４】標本の分割状態を示し、（ａ）は三分割状態を、（ｂ）は四分割状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００６１】
１      顕微鏡装置
１０    顕微鏡
１１    顕微鏡本体
１２    対物レンズ
１３    接眼鏡筒
１４    接眼レンズ
１５    ステージ
１６    微動ハンドル
１７    粗動ハンドル
２０    電動式マニュピレータ
２１    マニュピレータ本体
２２    マニュピレータ動作部
２３    マニュピレータコントローラ
２４    ベース
２５    支柱
２６    電極針
３０    演算装置
３１    コンピュータシステム
３２    制御ソフト
【図１】
2007279457.tif 000003
【図２】
2007279457.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007279457.tif 000006