(57)【要約】【課題】パルス数とステージの傾き量とを精度良く対応付けながらステージを傾斜させることが可能で、且つ固有の誤差に影響されずにステージの実際の傾斜角度を外部に出力すること。【解決手段】ステージ３０と、２軸回りに回転可能にステージを支持する軸受部３１と、上下動可能な可動ロッド３２、３３と、可動ロッドを上下動させてステージを２軸回りに回転傾斜させるロッド可動手段３５、３６と、を備え、ロッド可動手段が、パルスモータ４８、６２の回転軸に連結されたカム体４９、６３と、可動ロッドを支持すると共にカム体の回転に伴って周期的に上下動させられる従動体４６、６０と、パルスモータを制御する制御部５１と、を備え、制御部が、ステージが２軸回りに回転傾斜させられた際、その傾斜角度に対応したパルス数を補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換した後、該傾斜角度を出力指令値として出力するチルトステージ１０、２０を提供する。【選択図】図３
2012073157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料が包埋された包埋ブロックが載置されるステージと、
該ステージの載置面に平行で且つ互いに直交する２軸回りにそれぞれ回転可能にステージを支持する軸受部と、
前記ステージの下方に上下動可能に配置された２つの可動ロッドと、
前記ステージを付勢して、該ステージを前記可動ロッドの先端部に押し付ける付勢部材と、
前記可動ロッドを上下動させて前記ステージを前記２軸回りにそれぞれ回転傾斜させるロッド可動手段と、を備え、
前記ロッド可動手段は、
パルスモータの回転軸に連結されたカム体と、
前記可動ロッドの基端部を支持すると共に、前記カム体の周面に接触する接触子を介してカム体に連結され、該カム体の回転に伴って周期的に上下動させられる従動体と、
前記パルスモータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ステージが前記２軸回りに回転傾斜させられた際、その傾斜角度に対応した前記パルスモータのパルス数を、予め設定された補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換した後、再変換した傾斜角度を出力指令値として出力し、
前記補正変換式は、前記カム体の回転に伴って周期的に上下動する前記従動体の実際の変位を、理論上の変位に近似させる近似式であることを特徴とするチルトステージ。
【請求項２】
請求項１に記載のチルトステージにおいて、
前記制御部は、入力指令値として入力されてきた傾斜角度を、前記補正変換式で補正しながら前記パルスモータのパルス数に変換した後、変換したパルス数にしたがって該パルスモータを駆動させることを特徴とするチルトステージ。
【請求項３】
生体試料が包埋された包埋ブロックが載置されるステージと、
該ステージの載置面に平行で且つ互いに直交する２軸回りにそれぞれ回転可能にステージを支持する軸受部と、
前記ステージの下方に上下動可能に配置された２つの可動ロッドと、
前記ステージを付勢して、該ステージを前記可動ロッドの先端部に押し付ける付勢部材と、
前記可動ロッドを上下動させて前記ステージを前記２軸回りにそれぞれ回転傾斜させるロッド可動手段と、を備え、
前記ロッド可動手段は、
パルスモータの回転軸に連結されたカム体と、
前記可動ロッドの基端部を支持すると共に、前記カム体の周面に接触する接触子を介してカム体に連結され、該カム体の回転に伴って周期的に上下動させられる従動体と、
前記パルスモータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、入力指令値として入力されてきた傾斜角度を、予め設定された補正変換式で補正しながら前記パルスモータのパルス数に変換した後、変換したパルス数にしたがってパルスモータを駆動させ、
前記補正変換式は、前記カム体の回転に伴って周期的に上下動する前記従動体の実際の変位を、理論上の変位に近似させる近似式であることを特徴とするチルトステージ。
【請求項４】
請求項３に記載のチルトステージにおいて、
前記制御部は、前記ステージが前記２軸回りに回転傾斜させられた際、その傾斜角度に対応した前記パルスモータのパルス数を、前記補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換した後、再変換した傾斜角度を出力指令値として出力することを特徴とするチルトステージ。
【請求項５】
請求項２又は４に記載のチルトステージを複数備え、
いずれかの前記チルトステージから出力されてきた前記出力指令値を記憶部に記憶すると共に、記憶した該出力指令値を前記入力指令値として他のチルトステージに出力する総合制御部を備えていることを特徴とするチルトステージリンクシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のチルトステージリンクシステムにおいて、
前記制御部は、前記包埋ブロックの管理番号を前記出力指令値に関連付けた状態で出力し、
前記総合制御部は、前記管理番号に関連付けられた前記出力指令値を前記記憶部に記憶すると共に、前記チルトステージから前記包埋ブロックの管理番号の問い合わせがあったときに、該管理番号に関連付けて記憶していた出力指令値を問い合わせ先のチルトステージに前記入力指令値として出力することを特徴とするチルトステージリンクシステム。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のチルトステージリンクシステムと、
複数の前記チルトステージのうちのいずれかのチルトステージを有し、前記生体試料の所望の観察面が表面に面出しされるまで前記包埋ブロックを薄切する粗削り装置と、
複数の前記チルトステージのうちの他のチルトステージを有し、面出しされた前記包埋ブロックの表面を薄切して薄切片を作製する本削り装置と、を備え、
前記粗削り装置の前記制御部は、前記出力指令値を前記総合制御部に出力し、
前記本削り装置の前記制御部は、前記総合制御部から前記入力指令値を受け取ることを特徴とする薄切片作製システム。
【請求項８】
請求項７に記載された薄切片作製システムにより前記薄切片を作製する薄切片作製方法であって、
前記粗削り装置が具備する前記チルトステージの前記ステージ上に前記包埋ブロックをセットした後、該包埋ブロックを前記２軸回りに回転傾斜させながら薄切を行って前記観察面を面出しする粗削り工程と、
前記粗削り装置の前記制御部が、前記面出しされた際の前記ステージの傾斜角度に対応した前記パルスモータのパルス数を、前記補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換した後、再変換した傾斜角度を出力指令値として前記総合制御部に出力する出力工程と、
前記本削り装置が具備する前記チルトステージの前記ステージ上に面出しされた前記包埋ブロックがセットされた後、前記総合制御部が前記出力指令値として受け取った前記傾斜角度を入力指令値として前記本削り装置の前記制御部に出力する指示工程と、
前記本削り装置の前記制御部が、前記入力指令値として受け取った前記傾斜角度を、前記補正変換式で補正しながら前記パルスモータのパルス数に変換した後、変換したパルス数にしたがってパルスモータを駆動させて、前記ステージを前記２軸回りに回転傾斜させるステージ傾斜工程と、
前記本削り装置にて、前記ステージの傾斜角度を維持したまま面出しされた前記包埋ブロックを薄切して、前記薄切片を作製する薄切工程と、を備えていることを特徴とする薄切片作製方法。
【請求項９】
請求項８に記載された薄切片作製方法において、
前記出力工程の際、前記包埋ブロックの管理番号を前記出力指令値に関連付けた状態で出力し、
前記指示工程の際、
前記本削り装置の前記制御部が、面出しされた前記包埋ブロックがセットされた後、該包埋ブロックの管理番号を前記総合制御部に問い合わせる確認工程と、
前記総合制御部が、問い合わせのあった前記管理番号に関連付けられた前記出力指令値を、問い合わせ先の前記制御部に前記入力指令値として出力する応答工程と、を行うことを特徴とする薄切片作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料が包埋された包埋ブロックを任意の角度に傾斜させるチルトステージ、該チルトステージを複数有するチルトステージリンクシステム、該システムを有する薄切片作製システム、及び薄切片作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
理化学実験や顕微鏡観察に用いられる薄切片標本を作製する装置として、ミクロトームが従来から使用されている。薄切片標本とは、厚さが数μｍ（例えば１〜５μｍ）の薄切片をスライドガラス等の基板上に固定させたものである。ここで、一般的な薄切片標本の作製方法について説明する。
【０００３】
はじめに、ホルマリン固定された実験動物等の生体試料をパラフィン置換した後、この生体試料の周囲をさらにパラフィンで固めながら該生体試料を包埋し、ブロック状の包埋ブロックを作製する。
次いで、この包埋ブロックを粗削り用の切断刃を有するミクロトームにセットして、粗削りを行う。この粗削りによって、内部に包埋されていた生体試料が表面に露出した状態となる。この際、作業者が包埋されている生体試料の状態（サイズ、形状や姿勢等）に応じて包埋ブロックを任意に傾けながら、最適な生体試料の観察面が露出するまで粗削りを繰り返し行い、生体試料の面出しを行っている。
【０００４】
次いで、上記粗削りによって生体試料の面出しが終了した後、包埋ブロックを本削り用の切断刃を有する別のミクロトームにセットし、面出しした際の包埋ブロックの傾きを維持したまま該包埋ブロックを上下させて薄切量を調整する。そして、調整した薄切量で包埋ブロックを薄切する本削りを行う。この本削りによって、面出しされた生体試料が細胞レベルの厚み程度となった薄切片を得ることができる。
その後、本削り時に生じた皺や丸みを取りながら薄切片をスライドガラス等の基板上に固定することで、薄切片標本の作製が終了する。
【０００５】
ところで、粗削り時と本削り時とで別々のミクロトームを用いる場合には、本削り時に、包埋ブロックの被切削面（表面）が粗削り時に面出ししたときの被切削面と面一になるように、包埋ブロックの傾きを調整する必要がある。つまり、粗削り時において、面出ししたときの被切削面と切断刃の刃先が走行する走行面とは一致して平行になっているので、その後に行う本削り時に、被切削面が走行面に対して再度平行となるように包埋ブロックの傾きを調整する必要がある。
【０００６】
仮に、本削り時に包埋ブロックの被切削面が走行面に対して傾いている場合には、生体試料の観察面が面出しされている包埋ブロックを均等の厚みで薄切することができず、該包埋ブロックを削りすぎてしまったり、観察面が途中で千切れたようないびつな形状の薄切片になったりする等の不都合が生じてしまう。
また、本削り時に、生体試料の新たな観察面が再度面出しされ、且つ均等の厚みの薄切片が得られるまで何回も薄切動作を繰り返す必要があるので、本削り作業に時間がかかるうえ、無駄に薄切回数が増えてしまう等といった不都合が生じてしまう。
【０００７】
そこで、粗削り時と本削り時とで包埋ブロックの被切削面が面一となるように、本削り時に包埋ブロックの傾きを調整することが重要とされている。
例えば、その方法の１つとして、面出し終了後に、包埋ブロックの被切削面の傾きを接触式センサで測定、或いは、レーザ等の検出光を被切削面に当て、その反射光に基づいて傾きを非接触で測定し、本削り時にこれら測定値をフィードバックさせることで、被切削面の傾きを合わせる方法がある。
【０００８】
しかしながら、接触式センサを利用した場合には、包埋ブロックの被切削面に直接触れてしまうので傷等が付く恐れがあり好ましいものではない。また、検出光を被切削面に当てる場合には、包埋ブロックが透明のパラフィンであるため被切削面での反射光を捕らえることが難しい場合があり、被切削面の傾き測定の正確性に欠けるうえ、時間がかかり易かった。
また、上記いずれの場合であっても、接触式センサや検出光を照射するための光学系を具備する必要があり、部品点数が増えるだけでなくコスト増に繋がり易かった。
【０００９】
そこで、粗削り時に包埋ブロックを傾けた量と同じ量だけ、本削り時に包埋ブロックを傾ける方法が採用されている。
具体的には、粗削り時に包埋ブロックを固定しているステージの２軸回り（ステージ面に平行で且つ互いに直交する２軸回り）の傾き量をそれぞれ記憶しておき、本削り時に、その記憶していた傾き量となるようにステージを制御する方法である。
そして、このような方法に対応可能な装置として、所望する傾きにステージ（載置台）を調整することができるチルトステージが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１７０３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１に記載のチルトステージは、ロール用の押し上げロッド及びピッチ用の押し上げロッドを備えており、これら２つの押し上げロッドを適宜押し上げることでステージを互いに直交する２軸（ロール軸、ピッチ軸）回りに傾けることが可能とされている。これら２つの押し上げロッドは、回転力を直線方向の力に変換するウォームギアや歯車等に連結されており、変換された直線方向の力によって上下動可能とされている。
【００１２】
しかしながら、このチルトステージでは２つの押し上げロッドを上下動させるために歯車を利用しているので、互いに噛合し合っている歯部と歯部との間にどうしても遊び（バックラッシ）が生じてしまう。そのため、押し上げロッドの上下移動量を正確に制御することが難しかった。
特に、押し上げロッドの上下移動量を制御するために、パルスモータの回転軸を上記ウォームギアに連結し、パルスモータの駆動で押し上げロッドを上下動させる構成が考えられるが、この場合、上記バックラッシによってパルスモータのパルス数（指令値）と実際の上下移動量とが正確に一致しなくなってしまう。そのため、パルス数と実際のステージの傾き量とを正確に対応させることができず、パルス数に基づいてステージの傾き量を正確に把握することが難しかった。
【００１３】
特に、バックラッシが生じるので、歯部と歯部とが移り変わる瞬間に押し上げロッドが上下方向に波状に変化してしまい、図１２に示すようにステージの傾き量がパルス数に対して直線的に変化し難い。加えて、バックラッシの影響によって、押し上げロッドが上方移動する場合（図中Ａ線）と下方移動する場合（図中Ｂ線）とでパルス数に対するステージの傾き率が異なる場合もあり、誤差範囲が大きかった。
これらのことからも、パルス数に基づいてステージの傾き量を正確に把握することは難しい。
【００１４】
従って、粗削り時の面出し終了後に、作業者が設定したステージの傾きをパルス数で記憶しておき、本削り時にこのパルス数に基づいてステージを傾けたとしても、面出し終了後のステージの傾きに一致させることが難しかった。
【００１５】
そもそも、バックラッシの影響によってパルス数とステージの傾き量とを正確に対応させることが難しいので、パルス数に基づいてステージの傾き量を正確に把握すること自体が難しい。そのため、粗削り時にステージの傾き量をパルス数として記憶する段階で誤差が含まれてしまい、パルス数自体の信頼性が乏しくなってしまう。そのうえ、本削り時に、この信頼性に乏しいパルス数に基づいてステージを傾けなくてはならないうえ、この際にもさらに誤差が含まれてしまうので、より一層ステージの傾き量の信頼性が損なわれてしまう。
その結果、本削り時におけるステージの傾きを、面出し終了後のステージの傾きに一致させるといったことが難しかった。
【００１６】
更に、チルトステージは各構成部品の加工精度や組立精度等が固体毎に異なるので、複数のチルトステージにおいて、仮にそれぞれのステージを同じ傾きに設定したとしてもパルス数は同一になり難く、また、同じパルス数に基づいてそれぞれのステージを傾けたとしても傾き量は同一になり難い。
このように、チルトステージが有する固有の誤差の影響も上記問題を引き起こす要因の１つであった。
【００１７】
なお、ウォームギア等ではなくボールねじ機構を利用して、モータの回転軸自体を押し上げロッドとして機能させる構成も考えられるが、バックラッシの大幅な改善には繋がらないうえ、押し上げロッドの軸線上にボールねじ機構やモータを配置する必要があるので、構成品が直線的に並んでしまい大型化し易くなるという新たな問題が生じてしまう。
【００１８】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、バックラッシの影響をなくすことができるうえ、パルス数とステージの傾き量とを精度良く対応付けながら該ステージを傾斜させることが可能で、且つ自身が有する固有の誤差に影響されずに、外部から入力された傾斜角度に一致するようにステージを傾斜、或いはステージの実際の傾斜角度を外部に出力することができるチルトステージ、これを複数リンクさせたチルトステージリンクシステム、このシステムを有する薄切片作製システム、該システムを利用した薄切片作製方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係るチルトステージは、生体試料が包埋された包埋ブロックが載置されるステージと、該ステージの載置面に平行で且つ互いに直交する２軸回りにそれぞれ回転可能にステージを支持する軸受部と、前記ステージの下方に上下動可能に配置された２つの可動ロッドと、前記ステージを付勢して、該ステージを前記可動ロッドの先端部に押し付ける付勢部材と、前記可動ロッドを上下動させて前記ステージを前記２軸回りにそれぞれ回転傾斜させるロッド可動手段と、を備え、前記ロッド可動手段が、パルスモータの回転軸に連結されたカム体と、前記可動ロッドの基端部を支持すると共に、前記カム体の周面に接触する接触子を介してカム体に連結され、該カム体の回転に伴って周期的に上下動させられる従動体と、前記パルスモータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記ステージが前記２軸回りに回転傾斜させられた際、その傾斜角度に対応した前記パルスモータのパルス数を、予め設定された補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換した後、再変換した傾斜角度を出力指令値として出力し、前記補正変換式が、前記カム体の回転に伴って周期的に上下動する前記従動体の実際の変位を、理論上の変位に近似させる近似式であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るチルトステージによれば、パルスモータを駆動させると、その回転軸と共にカム体が回転する。すると、接触子を介してカム体に連結されている従動体が、カム体の回転に伴って周期的に上下動させられる。これにより、この従動体に基端部が支持されている可動ロッドを上下動させることができる。つまり、パルスモータの回転力をカム体及び従動体を介して直線方向の力に変換でき、可動ロッドを上下動させることができる。よって、パルスモータの駆動を制御、即ちパルス数を制御することで、可動ロッドの上下移動量を制御することができる。
そして、可動ロッドの先端部は付勢部材によってステージに押し付けられているので、可動ロッドが上下動するとそれに追従してステージが２軸回りに回転傾斜する。これにより、包埋ブロックを所望する傾きに傾斜させることができる。上記したようにパルス数を制御することで、可動ロッドの上下移動量を制御できるので、結果的にステージの２軸回りの傾き量を制御することができる。
【００２１】
特に、従来の歯車を利用したものとは異なり、カム体及び接触子を有する従動体を利用して、パルスモータの回転力を直線方向の力に変換して可動ロッドを上下動させるので、歯部の噛合わせに起因するバックラッシの影響をなくしながら、滑らか且つ連続的に可動ロッドを上下動変化させることができる。よって、パルス数とステージの傾き量とを精度良く対応付けながら、ステージを傾斜させることができる。
【００２２】
しかも、制御部はステージが２軸回りに回転傾斜させられた際、その傾斜角度に対応したパルス数を補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換し、その再変換した傾斜角度を出力指令値として出力する。これにより、自身が有する固有の誤差（各構成要素の加工精度や取付精度等に起因する誤差）に影響されずに、実際のステージの傾斜角度を出力指令値として外部に出力できる。よって、この傾斜角度に基づいて例えば別のチルトステージのステージを傾斜させることで、２つのチルトステージのステージを同じ傾きに精度良く一致させ易い。
【００２３】
（２）上記本発明に係るチルトステージにおいて、前記制御部が、入力指令値として入力されてきた傾斜角度を、前記補正変換式で補正しながら前記パルスモータのパルス数に変換した後、変換したパルス数にしたがって該パルスモータを駆動させても良い。
【００２４】
この場合には、制御部が外部から入力指令値として入力されてきた傾斜角度を補正変換式で補正しながらパルス数に変換するので、自身が有する固有の誤差の影響を排除したパルス数を得ることができる。
そして、このパルス数に基づいて、バックラッシの影響をうけることなくパルスモータを駆動させてステージを傾斜させるので、ステージの傾斜角度を入力指令値として入力されてきた傾斜角度に精度良く一致させることができる。
【００２５】
（３）本発明に係るチルトステージは、生体試料が包埋された包埋ブロックが載置されるステージと、該ステージの載置面に平行で且つ互いに直交する２軸回りにそれぞれ回転可能にステージを支持する軸受部と、前記ステージの下方に上下動可能に配置された２つの可動ロッドと、前記ステージを付勢して、該ステージを前記可動ロッドの先端部に押し付ける付勢部材と、前記可動ロッドを上下動させて前記ステージを前記２軸回りにそれぞれ回転傾斜させるロッド可動手段と、を備え、前記ロッド可動手段が、パルスモータの回転軸に連結されたカム体と、前記可動ロッドの基端部を支持すると共に、前記カム体の周面に接触する接触子を介してカム体に連結され、該カム体の回転に伴って周期的に上下動させられる従動体と、前記パルスモータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、入力指令値として入力されてきた傾斜角度を、予め設定された補正変換式で補正しながら前記パルスモータのパルス数に変換した後、変換したパルス数にしたがってパルスモータを駆動させ、前記補正変換式が、前記カム体の回転に伴って周期的に上下動する前記従動体の実際の変位を、理論上の変位に近似させる近似式であることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係るチルトステージによれば、パルスモータを駆動させると、その回転軸と共にカム体が回転する。すると、接触子を介してカム体に連結されている従動体が、カム体の回転に伴って周期的に上下動させられる。これにより、この従動体に基端部が支持されている可動ロッドを上下動させることができる。つまり、パルスモータの回転力をカム体及び従動体を介して直線方向の力に変換でき、可動ロッドを上下動させることができる。よって、パルスモータの駆動を制御、即ちパルス数を制御することで、可動ロッドの上下移動量を制御することができる。
そして、可動ロッドの先端部は付勢部材によってステージに押し付けられているので、可動ロッドが上下動するとそれに追従してステージが２軸回りに回転傾斜する。これにより、包埋ブロックを所望する傾きに傾斜させることができる。上記したようにパルス数を制御することで、可動ロッドの上下移動量を制御できるので、結果的にステージの傾き量を制御することができる。
【００２７】
特に、従来の歯車を利用したものとは異なり、カム体及び接触子を有する従動体を利用して、パルスモータの回転力を直線方向の力に変換して可動ロッドを上下動させるので、歯部の噛合わせに起因するバックラッシの影響をなくしながら、滑らか且つ連続的に可動ロッドを上下動変化させることができる。よって、パルス数とステージの傾き量とを精度良く対応付けることが可能である。
【００２８】
しかも、制御部は外部から入力指令値として入力されてきた傾斜角度を補正変換式で補正しながらパルス数に変換するので、自身が有する固有の誤差（各構成要素の加工精度や取付精度等に起因する誤差）の影響を排除したパルス数を得ることができる。そして、このパルス数に基づいてバックラッシの影響を受けることなくパルスモータを駆動させてステージを傾斜させるので、ステージの傾斜角度を入力指令値として入力されてきた傾斜角度に精度良く一致させることができる。よって、ステージの傾斜角度を、例えば別のチルトステージのステージの傾斜角度に精度良く一致させることが可能である。
【００２９】
（４）上記本発明に係るチルトステージにおいて、前記制御部が、前記ステージが前記２軸回りに回転傾斜させられた際、その傾斜角度に対応した前記パルスモータのパルス数を、前記補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換した後、再変換した傾斜角度を出力指令値として出力しても良い。
【００３０】
この場合には、制御部はステージが２軸回りに回転傾斜させられた際、その傾斜角度に対応したパルス数を予め定められた補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換し、その再変換した傾斜角度を出力指令値として出力する。これにより、自身が有する固有の誤差に影響されずに実際のステージの傾斜角度を出力指令値として外部に出力できる。
【００３１】
（５）本発明に係るチルトステージリンクシステムは、上記本発明に係るチルトステージを複数備え、いずれかの前記チルトステージから出力されてきた前記出力指令値を記憶部に記憶すると共に、記憶した該出力指令値を前記入力指令値として他のチルトステージに出力する総合制御部を備えていることを特徴とする。
【００３２】
本発明に係るチルトステージリンクシステムによれば、いずれかのチルトステージのステージを２軸回りに回転傾斜させると、該チルトステージの制御部がバックラッシ及び自身が有する固有の誤差の影響を抑制した状態でステージの傾斜角度を総合制御部に出力指令値として出力する。総合制御部はこの出力指令値を記憶した後、入力指令値として他のチルトステージに出力する。すると、他のチルトステージの制御部は、自身が有する固有の誤差の影響を排除した状態でこの傾斜角度をパルス数に変換し、このパルス数に基づいてバックラッシの影響を受けることなくステージを傾斜させる。
従って、複数のチルトステージ間において、それぞれのステージの傾斜角度を精度良く一致させることができる。
【００３３】
（６）上記本発明に係るチルトステージリンクシステムにおいて、前記制御部が、前記包埋ブロックの管理番号を前記出力指令値に関連付けた状態で出力し、前記総合制御部が、前記管理番号に関連付けられた前記出力指令値を前記記憶部に記憶すると共に、前記チルトステージから前記包埋ブロックの管理番号の問い合わせがあったときに、該管理番号に関連付けて記憶していた出力指令値を問い合わせ先のチルトステージに前記入力指令値として出力しても良い。
【００３４】
この場合には、包埋ブロックの管理番号をキーとして複数のチルトステージと総合制御部との間で出力指令値及び入力指令値のやり取りを行うので、複数のチルトステージ間において、それぞれのステージの傾斜角度を包埋ブロック毎に精度良く一致させることができる。
【００３５】
（７）本発明に係る薄切片作製システムは、上記本発明のチルトステージリンクシステムと、複数の前記チルトステージのうちのいずれかのチルトステージを有し、前記生体試料の所望の観察面が表面に面出しされるまで前記包埋ブロックを薄切する粗削り装置と、複数の前記チルトステージのうちの他のチルトステージを有し、面出しされた前記包埋ブロックの表面を薄切して薄切片を作製する本削り装置と、を備え、前記粗削り装置の前記制御部が、前記出力指令値を前記総合制御部に出力し、前記本削り装置の前記制御部が、前記総合制御部から前記入力指令値を受け取ることを特徴とする。
【００３６】
本発明に係る薄切片作製システムによれば、上述したチルトステージリンクシステムを利用しているので、本削り装置が具備するチルトステージのステージを、粗削り装置が具備するチルトステージのステージの傾斜角度に一致させることができる。
従って、粗削り時における包埋ブロックの傾きを再現でき、粗削り装置にて所望の観察面が面出しされた包埋ブロックを、本削り装置にて均等の厚みで確実に薄切することができる。よって、薄切回数や薄切時間を無駄にかけることなく高品質な薄切片を効率良く作製することができる。
【００３７】
（８）本発明に係る薄切片作製方法は、上記本発明の薄切片作製システムにより前記薄切片を作製する薄切片作製方法であって、前記粗削り装置が具備する前記チルトステージの前記ステージ上に前記包埋ブロックをセットした後、該包埋ブロックを前記２軸回りに回転傾斜させながら薄切を行って前記観察面を面出しする粗削り工程と、前記粗削り装置の前記制御部が、前記面出しされた際の前記ステージの傾斜角度に対応した前記パルスモータのパルス数を、前記補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換した後、再変換した傾斜角度を出力指令値として前記総合制御部に出力する出力工程と、前記本削り装置が具備する前記チルトステージの前記ステージ上に面出しされた前記包埋ブロックがセットされた後、前記総合制御部が前記出力指令値として受け取った前記傾斜角度を入力指令値として前記本削り装置の前記制御部に出力する指示工程と、前記本削り装置の前記制御部が、前記入力指令値として受け取った前記傾斜角度を、前記補正変換式で補正しながら前記パルスモータのパルス数に変換した後、変換したパルス数にしたがってパルスモータを駆動させて、前記ステージを前記２軸回りに回転傾斜させるステージ傾斜工程と、前記本削り装置にて、前記ステージの傾斜角度を維持したまま面出しされた前記包埋ブロックを薄切して、前記薄切片を作製する薄切工程と、を備えていることを特徴とする。
【００３８】
本発明に係る薄切片作製方法によれば、上述した薄切片作製システムと同様の作用効果を奏効することができる。即ち、粗削り装置にて所望の観察面が面出しされた包埋ブロックを、本削り装置にて均等の厚みで確実に薄切することができ、薄切回数や薄切時間を無駄にかけることなく高品質な薄切片を効率良く作製することができる。
【００３９】
（９）上記本発明に係る薄切片作製方法において、前記出力工程の際、前記包埋ブロックの管理番号を前記出力指令値に関連付けた状態で出力し、前記指示工程の際、前記本削り装置の前記制御部が、面出しされた前記包埋ブロックがセットされた後、該包埋ブロックの管理番号を前記総合制御部に問い合わせる確認工程と、前記総合制御部が、問い合わせのあった前記管理番号に関連付けられた前記出力指令値を、問い合わせ先の前記制御部に前記入力指令値として出力する応答工程と、を行っても良い。
【００４０】
この場合には、包埋ブロックが複数あったとしても、本削り装置にて各包埋ブロックを均等の厚みで確実に薄切でき、薄切回数や薄切時間を無駄にかけることなく高品質な薄切片を効率良く作製することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明に係るチルトステージによれば、バックラッシの影響をなくしながら可動ロッドを滑らか且つ連続的に上下動変化させることができるので、パルス数とステージの傾き量とを精度良く対応付けながらステージを傾斜させることが可能である。また、自身が有する固有の誤差に影響されずに、外部から入力された傾斜角度にステージを一致、或いはステージの実際の傾斜角度を外部に出力することができるので、複数のチルトステージ間においてそれぞれのステージの傾斜角度を精度良く一致させ易く、本削り時に包埋ブロックの傾斜角度を、粗削り時に面出ししたときの傾斜角度に一致させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る薄切片作製システムによって薄切される包埋ブロックを示す斜視図である。
【図２】本発明に係る薄切片作製システムの構成図である。
【図３】図２に示す薄切片作製システムを構成するチルトステージの斜視図である。
【図４】図３に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】図３に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】図３に示すステージをピッチ軸回りに傾斜させる可動ロッドの先端部付近の拡大図である。
【図７】パルスモータの回転軸に連結されているカム体と接触子を有する従動体との関係を示す斜視図である。
【図８】図７に示す状態からカム体を回転させ、従動体を上方に移動させた状態を示す図である。
【図９】図３に示すステージをロール軸回りに傾斜させる可動ロッドの先端部付近の拡大図である。
【図１０】カム体の回転に伴って周期的に上下動する従動体の理論上の変位変化を示す図である。
【図１１】カム体を回転させたときにおける、従動体の実際の変位と理論上の変位との差分である誤差変位の変化を示す図である。
【図１２】従来のチルトステージにおいて、ステージの傾き量とパルスとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
（薄切片作製システム）
以下、本発明に係る薄切片作製システムの実施形態を、図１から図１１を参照して説明する。
薄切片作製システム１は、図１に示すように包埋ブロックＢを所定の厚みで薄切してシート状の薄切片Ｍを作製するシステムであり、その概略構成としては図２に示すように、粗削り装置２と、本削り装置３と、総合制御部５を有するチルトステージリンクシステム４と、を備えている。
【００４４】
はじめに、上記包埋ブロックＢについて簡単に説明する。
図１に示すように、包埋ブロックＢは、ホルマリン固定された生体試料Ｓ内の水分をパラフィン置換した後、さらに周囲をパラフィン等の包埋剤Ｈによってブロック状に固めたものである。これにより、生体試料Ｓが包埋剤Ｈ内に包埋されている。
なお、生体試料Ｓとしては、例えば実験動物等から取り出した臓器等の組織であり、医療分野、製薬分野、食品分野、生物分野等で適宜選択される。
【００４５】
また、本実施形態では、包埋ブロックＢが箱状のカセットＫ上に固定されているものとして説明する。そして、このカセットＫには、包埋ブロックＢの管理番号（包埋ブロックＢの作製日や、生体試料Ｓの各種データ等が含まれる）が記録されており、この管理番号を読み取ることで包埋ブロックＢの品質管理を行うことが可能とされている。
【００４６】
図２に示すように、粗削り装置２は、作業者が生体試料Ｓの状態に応じて包埋ブロックＢの傾きを任意に調整しながら、生体試料Ｓの所望の観察面が表面に面出しされるまで包埋ブロックＢを薄切する装置である。
この粗削り装置２は、包埋ブロックＢを後述する２軸回りに傾斜させるチルトステージ１０と、ホルダ１１に保持された状態でチルトステージ１０上に配設された粗削り用の切断刃１２と、ホルダ１１を水平方向に往復移動させ、切断刃１２によって包埋ブロックＢを薄切する移動機構１３と、チルトステージ１０を上下動させて、包埋ブロックＢの薄切量を調整するＺステージ１４と、を備えている。
【００４７】
切断刃１２は、刃先が包埋ブロックＢに対して所定のすくい角θ及び引き角が付くようにホルダ１１に保持されている。移動機構１３は、切断刃１２の刃先が水平に走行するようにホルダ１１を往復移動させている。
なお、本実施形態では、包埋ブロックＢに対して切断刃１２を往復移動させる構成であるが、この場合に限定されるものではなく、例えば切断刃１２に対して包埋ブロックＢを往復移動させる構成としても構わないし、切断刃１２と包埋ブロックＢとを互いに接近、離間させるように構成しても構わない。いずれにしても、切断刃１２と包埋ブロックＢとが相対的に移動するように構成されていれば構わない。
【００４８】
Ｚステージ１４は、例えば内部に図示しないピエゾ素子等が組み込まれており、電圧が印加されることで一定量上昇するように高さ制御されている。この際、Ｚステージ１４は、移動機構１３がホルダ１１を一往復する度に上昇するように制御されている。
上記チルトステージ１０は、後に説明する。
なお、粗削り装置２の上記各構成品は総合制御部５によって作動が総合的に制御されている。
【００４９】
本削り装置３は、上記粗削り装置２によって面出しされた包埋ブロックＢを薄切して、図１に示す薄切片Ｍを作製する装置であって、面出しされた包埋ブロックＢを後述する２軸回りに傾斜させるチルトステージ２０と、ホルダ２１に保持された状態でチルトステージ２０上に配設された本削り用の切断刃２２と、ホルダ２１を水平方向に往復移動させ、切断刃２２によって包埋ブロックＢを薄切する移動機構２３と、チルトステージ２０を上下動させて、包埋ブロックＢの薄切量を調整するＺステージ２４と、を備えている。
【００５０】
なお、本削り装置３が具備するホルダ２１、切断刃２２、移動機構２３及びＺステージ２４は、共に上述した粗削り装置２のものと同様の構成であるので、説明は省略する。
【００５１】
次に、粗削り装置２が具備するチルトステージ１０、及び本削り装置３が具備するチルトステージ２０について、説明する。これら両チルトステージ１０、２０は、同一の構成とされているため粗削り装置２のチルトステージ１０を代表として、以下に詳細に説明する。
【００５２】
図３から図５に示すように、このチルトステージ１０は、カセットＫを介して包埋ブロックＢが載置固定されるステージ３０と、ステージ３０の載置面４０ａに平行で且つ互いに直交する２軸（ピッチ軸Ｌ１、ロール軸Ｌ２）回りにそれぞれ回転可能にステージ３０を支持する球面軸受部（軸受部）３１と、ステージ３０の下方に上下動可能に配置された２つの可動ロッド３２、３３と、ステージ３０を下向きに付勢して該ステージ３０を可動ロッド３２、３３の先端部に押し付けるコイルバネ（付勢部材）３４と、可動ロッド３２、３３を上下動させてステージ３０を２軸回りにそれぞれ回転傾斜させるロッド可動手段３５、３６と、を備えている。
【００５３】
ステージ３０は、上面が平滑な載置面４０ａとされた板状のステージ本体４０と、このステージ本体４０に固定され、可動ロッド３２、３３の先端部が当接される２つの当接ブロック４１、４２と、を備えている。
一方の当接ブロック４１は、ピッチ軸Ｌ１に沿って平行に延在するようにステージ本体４０の外縁に沿って固定されている。これに対して他方の当接ブロック４２は、ロール軸Ｌ２に沿って平行に延在するようにステージ本体４０の外縁に沿って固定されている。そして、これら当接ブロック４１、４２の下方に可動ロッド３２、３３がそれぞれ配設されている。
なお、一方の当接ブロック４１の下面には、ロール軸Ｌ２に沿ってＶ字状の溝部４１ａが形成されている。
【００５４】
ステージ本体４０の下面には、基台４５に固定された外輪部３１ａに組み合わされ、外輪部３１ａと共に上記球面軸受部３１を構成する内輪部３１ｂが固定されている。この球面軸受部３１によって、ステージ３０は少なくとも上記２軸回りに回転可能に支持されている。
【００５５】
２つの可動ロッド３２、３３は共に上下方向に延在しており、そのうち一方の可動ロッド３２はステージ３０をピッチ軸Ｌ１回りに回転傾斜させるためのロッドとされ、他方の可動ロッド３３はステージ３０をロール軸Ｌ２回りに回転傾斜させるためのロッドとされている。
【００５６】
ここで、一方の可動ロッド３２を利用してステージ３０をピッチ軸Ｌ１回りに回転傾斜させる機構について説明する。
はじめに、この可動ロッド３２は、上下動可能とされた従動体４６によって基端部が支持された状態で当接ブロック４１の下方に配設されている。可動ロッド３２の先端部は球状に形成されており、図６に示すように当接ブロック４１の下面に形成された溝部４１ａに嵌った状態で該溝部４１ａの内壁に対して点接触している。
【００５７】
上記従動体４６は、図３から図５に示すように、基台４５に固定されたガイド体４７によって上下動可能にガイドされている。この従動体４６には、パルスモータ４８の回転軸４８ａに連結されたカム体４９の周面に接触する接触子５０が設けられている。これにより、従動体４６は接触子５０を介してカム体４９に連結されている。
【００５８】
パルスモータ４８は、回転軸４８ａがピッチ軸Ｌ１と平行になるように基台４５に固定されている。また、このパルスモータ４８は、制御部５１に接続されており、該制御部５１によってパルス数が監視されると共にパルス数に基づいて駆動が制御されている。つまり、パルスモータ４８の回転軸４８ａは、制御部５１から送られてきたパルス数に応じた回転量で回転するようになっている。
【００５９】
カム体４９は、一定の厚みを有する円形状の回転板とされている。そして、図５に示すように、パルスモータ４８の回転軸４８ａはカム体４９の円形中心位置Ｇから偏心した位置に連結されている。そのため、図７及び図８に示すように、カム体４９はパルスモータ４８の回転軸４８ａの回転に伴って周期的に上下動しながら共回りする。
よって、接触子５０を介してカム体４９に連結されている従動体４６は、カム体４９の回転に伴って周期的に上下動させられる。この際、従動体４６はガイド体４７によって上下動可能にガイドされているので、がたつくことなく滑らかに上下動するようになっている。
【００６０】
なお、本実施形態の接触子５０は、従動体４６に回転自在に固定されたローラであり、カム体４９の回転に伴って該カム体４９の周面を走行しながら、カム体４９の上下方向の変位を従動体４６に伝える役割を果している。
【００６１】
ところで、図３から図５に示すように、従動体４６はコイルバネ５２によって基台４５側に付勢されている。このコイルバネ５２は、一端部が従動体４６に接続されると共に他端部が基台４５に接続されており、従動体４６を基台４５側に向けて引っ張っている。これにより、従動体４６の接触子５０は、カム体４９の周面に常時押し付けられており、カム体４９の動きに直ちに追従するようになっている。
【００６２】
更に、従動体４６とステージ本体４０との間にも上述したコイルバネ３４が設けられている。このコイルバネ３４は、一端部が当接ブロック４１近くのステージ本体４０に接続されると共に他端部が従動体４６に接続されており、ステージ本体４０の当接ブロック４１側を下方に引っ張っている。これにより、当接ブロック４１の溝部４１ａは可動ロッド３２の先端部に押し付けられ、両者は常時接触している。そのため、従動体４６を介して可動ロッド３２を上下動させると、その動きに追従してステージ３０がピッチ軸Ｌ１回りに回転傾斜するようになっている。
【００６３】
なお、上述したカム体４９、従動体４６及び制御部５１は、一方の可動ロッド３２を上下動させてステージ３０をピッチ軸Ｌ１回りに回転傾斜させるピッチ用のロッド可動手段３５として機能する。
【００６４】
次いで、他方の可動ロッド３３を利用してステージ３０をロール軸Ｌ２回りに回転傾斜させる機構について説明する。
図３に示すように、この可動ロッド３３は、上下動可能とされた従動体６０によって基端部が支持された状態で当接ブロック４２の下方に配設されている。可動ロッド３３の先端部は球状に形成されており、図９に示すように、当接ブロック４２の下面に対して点接触している。
【００６５】
図３に示すように、上記従動体６０は、基台４５に固定されたガイド体６１によって上下動可能にガイドされている。この従動体６０には、パルスモータ６２の回転軸６２ａに連結されたカム体６３の周面に接触する接触子６４が設けられている。これにより、従動体６０は接触子６４を介してカム体６３に連結されている。
パルスモータ６２は、回転軸６２ａがピッチ軸Ｌ１と平行で且つ上述したパルスモータ４８に対して並列に並ぶように基台４５に固定されている。そして、このパルスモータ６２に関しても同様に制御部５１によって駆動が制御されている。
【００６６】
なお、カム体６３、接触子６４及び従動体６０の構成は、先に述べたピッチ側の機構と同様であるので、詳細な説明を省略する。また、従動体６０と基台４５との間にも同様にコイルバネ５２が設けられており、このコイルバネ５２によって従動体６０の接触子６４がカム体６３の周面に常時押し付けられている。
更に、従動体６０とステージ本体４０との間にも同様にコイルバネ（不図示）が設けられており、ステージ本体４０の他方の当接ブロック４２側を下方に付勢している。これにより、他方の当接ブロック４２は他方の可動ロッド３３の先端部に押し付けられ、両者は常時接触している。
【００６７】
上述したカム体６３、従動体６０及び制御部５１は、他方の可動ロッド３３を上下動させてステージ３０をロール軸Ｌ２回りに回転傾斜させるロール用のロッド可動手段３６として機能する。
【００６８】
ところで、上述した制御部５１は、ステージ３０が２軸回りに回転傾斜させられた際、その傾斜角度に対応したパルスモータ４８、６２のパルス数を、予め設定されている補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換した後、再変換した傾斜角度を出力指令値として総合制御部５に出力するように設定されている。
更に、この制御部５１は、総合制御部５から入力指令値として入力されてきた傾斜角度を、補正変換式で補正しながらパルスモータ４８、６２のパルス数に変換した後、変換したパルス数にしたがってパルスモータ４８、６２を駆動するように設定されている。
【００６９】
ここで、上記補正変換式について説明する。
この補正変換式は、カム体４９、６３の回転に伴って周期的に上下動する従動体４６、６０の実際の変位を、理論上の変位に近似させるための近似式である。以下、詳細に説明する。
【００７０】
従動体４６、６０は、カム体４９、６３の回転に伴って周期的に上下動するので、上下動する従動体４６、６０の変位は図１０に示すように理論的にはパルス数の変化に対して滑らかに曲線状に連続変化しながら周期的に変化する。
ところが、実際には各構成品の加工精度や取付精度等に起因する誤差（以下、固有の誤差と称する）の影響によって、従動体４６、６０は理論通りの軌跡に沿って変位することはない。そのため、実際の従動体４６、６０の周期的な変位を例えばレーザ測定器で測定し、実際の変位と理論上の変位との誤差を算出すると、図１１に示すＣ線のようになる。
なお、この図１１は、カム体４９、６３を回転させたときにおける、従動体４６、６０の実際の変位と理論上の変位との差分である誤差変位の変化を示す図である。
【００７１】
そこで、この誤差変位を多次関数（例えば６次関数）で近似することで、図１１に示すＤ線のように最適化でき、理論上の変位に近似させることができる。そして、この近似式が上記補正変換式であり、チルトステージ１０が有する固有のパラメータである。そして、この補正変換式は予め算出された後、制御部５１内に設定される。
【００７２】
そして、粗削り装置２及び本削り装置３のチルトステージ１０、２０の制御部５１には、それぞれに対応した補正変換式が設定されている。そして、粗削り装置２及び本削り装置３のチルトステージ１０、２０は、これら補正変換式を利用することで、固有の誤差の影響を排除した実際のステージ３０の傾斜角度を外部出力したり、固有の誤差の影響を受けることなく外部から入力された傾斜角度にステージ３０を傾斜させたりすることが可能とされている。
【００７３】
なお、本実施形態では、図２に示すように、粗削り装置２が具備するチルトステージ１０の制御部５１が主として総合制御部５に出力指令値を出力し、本削り装置３が具備するチルトステージ２０の制御部５１が主として総合制御部５から入力指令値を受け取っている。
【００７４】
次いで、チルトステージリンクシステム４について説明する。
このチルトステージリンクシステム４は、図２に示すように、粗削り装置２が具備するチルトステージ１０と、本削り装置３が具備するチルトステージ２０と、上記総合制御部５と、で構成されている。
【００７５】
総合制御部５は、粗削り装置２及び本削り装置３を操作する操作部７０と、粗削り装置２の制御部５１及び本削り装置３の制御部５１に接続され、操作部７０で入力された各種信号を粗削り装置２及び本削り装置３に送信する制御本体７１と、粗削り装置２及び本削り装置３の設定や動作を確認するためのモニタ７２と、を備えている。
制御本体７１には、本削り装置３の制御部５１から出力されてきた出力指令値を記憶する記憶部７１ａが設けられている。制御本体７１は、この記憶部７１ａに出力指令値を記憶した後、記憶した出力指令値を入力指令値として本削り装置３の制御部５１に出力するように設定されている。
【００７６】
（薄切片作製方法）
次に、上述した薄切片作製システム１を利用して、図１に示す包埋ブロックＢから薄切片Ｍを作製する方法について説明する。
【００７７】
はじめに、薄切片Ｍの作製方法を説明する前に、粗削り装置２及び本削り装置３が具備するチルトステージ１０、２０の作用について説明する。ここでは、粗削り装置２のチルトステージ１０を例に挙げて説明する。
【００７８】
まず、図３に示すように、ステージ３０をピッチ軸Ｌ１回りに回転傾斜させる場合には、制御部５１がパルスモータ４８を駆動させて回転軸４８ａ及びカム体４９を回転させる。すると、図７及び図８に示すように、接触子５０を介してカム体４９に連結されている従動体４６が、カム体４９の回転に伴って周期的に上下動させられる。これにより、従動体４６に支持されている可動ロッド３２を上下動させることができる。つまり、パルスモータ４８の回転力をカム体４９及び従動体４６を介して直線方向の力に変換でき、可動ロッド３２を上下動させることができる。よって、パルスモータ４８のパルス数を制御することで、可動ロッド３２の上下移動量を制御することができる。
【００７９】
ここで、可動ロッド３２の先端部は、コイルバネ３４の付勢力によって当接ブロック４１の溝部４１ａの内壁に点接触しているので、可動ロッド３２が上下動するとそれに直ちに追従してステージ３０がピッチ軸Ｌ１回りに回転傾斜する。これにより、ステージ３０に載置される包埋ブロックＢをピッチ軸Ｌ１回りに傾斜させることができる。
なお、可動ロッド３２の先端部は、見かけ上、溝部４１ａに沿って移動しながら上下動するので、正確に包埋ブロックＢをピッチ軸Ｌ１回りに傾斜させることができる。
【００８０】
また、ステージ３０がピッチ軸Ｌ１回りに傾斜される際、図９に示すように、他方の可動ロッド３３の先端部と当接ブロック４２とは接触しているが、可動ロッド３３の先端部は該当接ブロック４２に対して点接触している。そのため、接触抵抗が小さく、ステージ３０の動きを妨げ難いので、該ステージ３０をピッチ軸Ｌ１回りに円滑に傾斜させることができる。
【００８１】
次いで、図３に示すように、ステージ３０をロール軸Ｌ２回りに傾斜させる場合には、制御部５１がパルスモータ６２を駆動させて回転軸６２ａ及びカム体６３を回転させる。すると、上述した場合と同様の作用により、可動ロッド３３の上下動に直ちに追従してステージ３０がロール軸Ｌ２回りに回転傾斜するので、ステージ３０に載置される包埋ブロックＢをロール軸Ｌ２回りに傾斜させることができる。
【００８２】
なお、ステージ３０がロール軸Ｌ２回りに傾斜される際、図６に示すように、一方の可動ロッド３２の先端部は当接ブロック４１の溝部４１ａ内に嵌った状態となっている。そのため、正確に包埋ブロックＢをロール軸Ｌ２回りに傾斜させることができる。また、可動ロッド３２の先端部も溝部４１ａの内壁に対して点接触しているので、接触抵抗が小さく、ステージ３０をロール軸Ｌ２回りに円滑に傾斜させることができる。
【００８３】
上記のように、２つの可動ロッド３２、３３をそれぞれ上下動させることで、ステージ３０を２軸回りに傾斜させて包埋ブロックＢの傾きを自在に調整することができる。そして、それぞれのパルスモータ４８、６２のパルス数を制御することで、２つの可動ロッド３２、３３の上下移動量を制御できるので、結果的にステージ３０の２軸回りの傾き量を制御することができる。
【００８４】
特に、従来の歯車を利用したものとは異なり、カム体４９、６３及び接触子５０、６４を有する従動体４６、６０を利用して、パルスモータ４８、６２の回転力を直線方向の力に変換して可動ロッド３２、３３を上下動させるので、歯部の噛合わせに起因するバックラッシの影響をなくしながら、滑らか且つ連続的に可動ロッド３２、３３を上下動変化させることができる。よって、パルス数とステージ３０の傾き量とを精度良く対応付けながらステージ３０を２軸回りに傾斜させることができる。
【００８５】
更に、カム体４９、６３等を利用してパルスモータ４８、６２の回転力を直線方向の力に変換できるので、パルスモータ４８、６２の設置位置の自由度が向上するうえ、薄型化に貢献し易い。
なお、パルスモータ４８、６２としては、ハーモニックギヤタイプのものを用いることがより好ましい。
【００８６】
次に、このように作用するチルトステージ１０、２０を具備する粗削り装置２及び本削り装置３を利用して、薄切片Ｍを作製する方法について説明する。
【００８７】
はじめに、粗削り装置２により包埋ブロックＢの粗削りを行って、生体試料Ｓの所望の観察面を面出しする粗削り工程を行う。
この工程は、まず粗削り装置２が具備するチルトステージ１０のステージ３０上に包埋ブロックＢをセットした後、作業者が包埋ブロックＢの生体試料Ｓの状態（サイズ、形状、姿勢等）を確認しながらステージ３０を２軸回りに傾斜させて、包埋ブロックＢを任意の角度に傾斜させる。そして、図２に示すように、移動機構１３及びＺステージ１４を作動させて包埋ブロックＢを薄切する。
そして、生体試料Ｓの状態に応じて包埋ブロックＢの傾きをチルトステージ１０で適宜調整しながら、薄切を繰り返し行って、生体試料Ｓの所望の観察面を表面に露出させる面出しを行う。この面出しが完了した時点で薄切工程が終了する。
【００８８】
上記面出しが終了すると、チルトステージ１０の制御部５１は面出しされた際のステージ３０の傾斜角度に対応したパルスモータ４８、６２のパルス数を、予め設定されている補正変換式で補正しながら再度傾斜角度に変換し、その再変換した傾斜角度を出力指令値として総合制御部５に出力する出力工程を行う。これにより、バックラッシ及び自身が有する固有の誤差に影響されずに、実際のステージ３０の傾斜角度を出力指令値として出力できる。すると、総合制御部５は、この送られてきた出力指令値を記憶部７１ａに記憶させる。
【００８９】
一方、粗削りが終了した後、包埋ブロックＢを粗削り装置２のチルトステージ１０から取り外し、本削り装置３が具備するチルトステージ２０のステージ３０上にセットする。すると、総合制御部５は、先ほど出力指令値として受け取り、記憶部７１ａに記憶していた傾斜角度を入力指令値として本削り装置３が具備するチルトステージ２０の制御部５１に出力する指示工程を行う。
【００９０】
本削り装置３の制御部５１は、入力指令値として受け取った傾斜角度を、予め設定されていた補正変換式で補正しながらパルスモータ４８、６２のパルス数に変換した後、変換したパルス数にしたがってパルスモータ４８、６２を駆動させ、ステージ３０を２軸回りに回転傾斜させるステージ傾斜工程を行う。
【００９１】
特に、入力指令値として入力されてきた傾斜角度を補正変換式で補正しながらパルス数に変換するので、このチルトステージ２０自身が有する固有の誤差（粗削り装置２のチルトステージ１０自身が有する誤差とは異なる誤差）の影響を排除したパルス数を得ることができる。そして、このパルス数に基づいてバックラッシの影響を受けることなくパルスモータ４８、６２を駆動させ、ステージ３０を傾斜させるので、該ステージ３０の傾斜角度を入力指令値として入力されてきた傾斜角度に精度良く一致させることができる。
【００９２】
従って、本削り装置３が具備するチルトステージ２０のステージ３０を、粗削り装置２にて包埋ブロックＢの面出しが終了した際のステージ３０の傾斜角度に一致させることができる。つまり、本削り時において、粗削り時における包埋ブロックＢの傾きを再現することができる。
【００９３】
そして、上記ステージ傾斜工程が終了した後、本削り装置３にて、ステージ３０の傾斜角度を維持したまま面出しされた包埋ブロックＢを薄切して、薄切片Ｍを作製する薄切工程を行う。
具体的には、ステージ３０の傾斜角度を維持したままＺステージ２４により薄切量を調整した後、移動機構２３によりホルダ２１を往復移動させる。これにより、面出しされた包埋ブロックＢを均等の厚みで確実に薄切することができ、薄切回数や薄切時間を無駄にかけることなく高品質な薄切片Ｍを効率良く作製することができる。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態の薄切片作製システム１によれば、チルトステージリンクシステム４を備えているので、本削り装置３が具備するチルトステージ１０のステージ３０を、粗削り装置２が具備するチルトステージ２０のステージ３０の傾斜角度に一致させることができ、高品質な薄切片Ｍを効率良く作製することができる。
【００９５】
なお、上記実施形態において、包埋ブロックＢの管理番号をキーとして、粗削り装置２と本削り装置３と総合制御部５との間で出力指令値及び入力指令値のやり取りを行っても構わない。
【００９６】
この場合には、粗削り装置２の制御部５１が総合制御部５に出力指令値を出力する出力工程時に、包埋ブロックＢの管理番号を関連付けた状態で出力する。そして、総合制御部５は、この管理番号が関連付けられた出力指令値を記憶部７１ａに記憶しておく。
一方、本削り装置３の制御部５１は、面出しされた包埋ブロックＢがセットされた後、このセットされた包埋ブロックＢの管理番号を総合制御部５に問い合わせる確認工程を行う。総合制御部５は、問い合わせのあった管理番号に関連付けられた出力指令値を記憶部７１ａ内から取り出し、問い合わせ先である本削り装置３の制御部５１に入力指令値として出力する応答工程を行う。
【００９７】
こうすることで、複数の包埋ブロックＢをどのような順番で処理しようとしても、本削り装置３のステージ３０の傾斜角度を、その包埋ブロックＢが面出しされた際のステージ３０の傾斜角度に一致させることができる。従って、いずれの包埋ブロックＢに関しても、確実に面出しされた部分を均等の厚みで薄切でき、無駄な薄切回数、薄切時間をかけることなく高品質な薄切片Ｍを得ることができる。
【００９８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００９９】
例えば、上記実施形態では、粗削り装置２及び本削り装置３をそれぞれ１つずつ有する薄切片作製システム１としたが、これに限定されるものではなく、それぞれ複数備えていても構わない。この際、粗削り装置２と本削り装置３との数は、同数であっても構わないし、異なっていても構わない。
【０１００】
また、上記実施形態では、粗削り装置２が具備するチルトステージ１０から出力された出力指令値を、総合制御部５が入力指令値として本削り装置３が具備するチルトステージ２０に出力した場合を説明したが、例えば、再度粗削り装置２に出力しても構わない。
粗削り装置２によって面出しが終了した包埋ブロックＢは、その後、本削り装置３にて本削りされるが、その際に、表面に露出した観察面の状況によっては再度粗削りを行って面出しをやり直したい場合がある。この場合には、粗削り装置２が具備するチルトステージ１０に再度包埋ブロックＢをセットし、包埋ブロックＢの傾きを再現させる必要がある。このような場合、先ほど出力指令値として出力した傾斜角度を、再度入力指令値として受け取ることでステージ３０の傾きを再現させることが可能であるので、再度の粗削りを直ちに行うことができ好ましい。
【符号の説明】
【０１０１】
Ｂ…包埋ブロック
Ｓ…生体試料
Ｌ１…ピッチ軸
Ｌ２…ロール軸
１…薄切片作製システム
２…粗削り装置
３…本削り装置
４…チルトステージリンクシステム
５…総合制御部
３０…ステージ
３１…軸受部（球面軸受部）
３２、３３…可動ロッド
３４…コイルバネ（付勢部材）
３５、３６…ロッド可動手段
４０ａ…ステージの載置面
４６、６０…従動体
４８、６２…パルスモータ
４８ａ、６２ａ…パルスモータの回転軸
４９、６３…カム体
５０、６４…接触子
５１…制御部
７１ａ…記憶部
【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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