(57)【要約】【課題】ステージ装置の操作ユニットを取り外し可能にする。【解決手段】ステージ装置（１）は、物体を保持して移動可能な移動部材（８）と、移動部材を支持する固定部（２０）と、移動部材を固定部に沿った方向に移動させる駆動力を移動部材に伝達する伝達部（２１）と、、を備え、伝達部に接続されて駆動力のもとになる外力を受ける操作部材を含む操作ユニット（２２）が、移動部材または前記固定部と着脱可能である。【選択図】図２
2017097046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を保持して移動可能な移動部材と、
前記移動部材を支持する固定部と、
前記移動部材を前記固定部に沿った方向に移動させる駆動力を前記移動部材に伝達する伝達部と、を備え、
前記伝達部に接続されて前記駆動力のもとになる外力を受ける操作部材を含む操作ユニットが、前記移動部材または前記固定部と着脱可能である、ステージ装置。
【請求項２】
前記操作ユニットと接続される接続部を備え、
前記操作ユニットが前記接続部に取り付けられることによって、前記操作部材が前記伝達部と接続され、
前記操作ユニットが前記接続部から取り外されることによって、前記操作部材と前記伝達部との接続が切断される、請求項１に記載のステージ装置。
【請求項３】
前記移動部材は、前記伝達部の少なくとも一部を支持し、
前記操作ユニットは、前記伝達部の少なくとも一部を支持した前記移動部材と着脱可能である、請求項２に記載のステージ装置。
【請求項４】
前記操作部材は、回転可能に設けられ、
前記伝達部は、前記操作部材の回転を直線運動に変換する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記伝達部は、
前記操作部材と連動して回転する回転部と、
前記回転部と接触し、前記回転部の回転に連動して直線運動する直線運動部と、を備える、請求項４に記載のステージ装置。
【請求項６】
前記直線運動部の少なくとも一部は、前記固定部に固定される、請求項５に記載のステージ装置。
【請求項７】
前記回転部の少なくとも一部は、前記移動部材に固定され、
前記操作ユニットは、前記移動部材と着脱可能である、請求項６に記載のステージ装置。
【請求項８】
前記操作ユニットを備えた前記伝達部は、前記移動部材または前記固定部と着脱可能である、請求項５に記載のステージ装置。
【請求項９】
前記移動部材は、前記固定部に沿った第１方向に移動可能であり、
前記操作部材は、前記移動部材を前記第１方向に移動させる駆動力の元になる外力を受けて回転する第１操作部を含み、
前記回転部は、前記第１操作部と連動して回転する第１ピニオンギアを含み、
前記直線運動部は、前記第１ピニオンギアと噛み合わされる第１ラックギアを含む、請求項５から請求項８のいずれか一項に記載のステージ装置。
【請求項１０】
前記移動部材は、前記第１方向と交差する前記固定部に沿った第２方向に移動可能であり、
前記操作部材は、前記移動部材を前記第２方向に移動させる駆動力の元になる外力を受けて回転する第２操作部を含み、
前記回転部は、前記第２操作部と連動して回転する第２ピニオンギアを含み、
前記直線運動部は、前記第２ピニオンギアと噛み合わされる第２ラックギアを含む、請求項９に記載のステージ装置。
【請求項１１】
前記移動部材または前記固定部における前記駆動力の伝達経路と、前記操作部材からの力の伝達経路とが自在継手により接続される、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のステージ装置。
【請求項１２】
前記操作ユニットのうち前記移動部材または前記固定部と接続される部分と前記操作部材との間の力の伝達経路の長さが互いに異なる、複数の前記操作ユニットを備える、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のステージ装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のステージ装置を備える顕微鏡。
【請求項１４】
物体を保持して移動可能な移動部材と、前記移動部材を支持する固定部とを備えるステージ装置の操作に用いられる操作ユニットであって、
前記移動部材を前記固定部に沿った方向に移動させる駆動力を前記移動部材に伝達する伝達部に接続されて前記駆動力のもとになる外力を受ける操作部材を含み、前記移動部材または前記固定部と着脱可能である操作ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ装置および顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステージ装置は、例えば顕微鏡などに利用される（下記の特許文献１参照）。特許文献１のステージ装置は、ベース部材に対して第１の方向へ移動可能な第１移動部材と、第１移動部材に対して第１の方向と直交する第２の方向へ移動可能な第２の移動部材と、を備える。第１移動部材は、第１の駆動手段を介して供給される第１操作手段の回転力により、移動する。第２移動部材は、第２の駆動手段を介して供給される第２操作手段の回転力により、移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６３１３９４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような第１操作手段あるいは第２操作手段は、ステージ装置と一体的に固定されており、取り外しが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様に従えば、物体を保持して移動可能な移動部材と、移動部材を支持する固定部と、移動部材を固定部に沿った方向に移動させる駆動力を移動部材に伝達する伝達部と、を備え、伝達部に接続されて駆動力のもとになる外力を受ける操作部材を含む操作ユニットが、移動部材または固定部と着脱可能である、ステージ装置が提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様のステージ装置を備える顕微鏡が提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様に従えば、物体を保持して移動可能な移動部材と、移動部材を支持する固定部とを備えるステージ装置の操作に用いられる操作ユニットであって、移動部材を固定部に沿った方向に移動させる駆動力を移動部材に伝達する伝達部に接続されて駆動力のもとになる外力を受ける操作部材を含み、移動部材または固定部と着脱可能である操作ユニットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る顕微鏡を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るステージ装置を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る伝達部および第１操作ユニットを示す図である。
【図４】第１実施形態に係る第２操作ユニットを示す図である。
【図５】第１実施形態に係る第３操作ユニットを示す図である。
【図６】第１実施形態に係る第３操作ユニットを示す図である。
【図７】第２実施形態に係るステージ装置を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る操作ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るステージ装置１を適用した顕微鏡ＭＳを示す図である。以下の説明において、適宜、図１などに示すＸＹＺ直交座標系を参照する。このＸＹＺ直交座標系は、Ｘ方向およびＹ方向が水平方向であり、Ｚ方向が鉛直方向である。また、各方向において、適宜、矢印の先端と同じ側を＋側（例、＋Ｚ側）、矢印の先端と反対側を−側（例、−Ｚ側）と称す。例えば、鉛直方向（Ｚ方向）において、上方が＋Ｚ側であり、下方が−Ｚ側である。
【００１０】
本実施形態に係る顕微鏡ＭＳ（観察装置）は、例えば、照明光の照射により標本Ｓから放射される光（以下、観察光という）を用いた観察に利用される。例えば、顕微鏡ＭＳは、標本Ｓに照明光を照射し、標本Ｓで散乱した光（観察光）により標本Ｓの像を形成することで、標本Ｓの観察（以下、明視野観察という）に利用される。明視野観察における観察光は、標本Ｓで透過散乱した照明光でもよいし、標本Ｓで反射散乱した照明光でもよい。明視野観察において、顕微鏡ＭＳは、標本Ｓを、標本Ｓに対する観察光の出射側と反対側から照明（透過照明）してもよいし、標本Ｓに対する観察光の出射側と同じ側から照明（落射照明）してもよい。また、顕微鏡ＭＳは、蛍光物質を含む標本Ｓに対して蛍光物質を励起させる照明光（励起光）を照射し、蛍光物質から放射される蛍光（観察光）により蛍光物質の分布を示す像を形成して、標本Ｓの観察（以下、蛍光観察という）に利用される。蛍光観察において、顕微鏡ＭＳは、標本Ｓを、透過照明してもよいし、落射照明してもよい。なお、顕微鏡ＭＳは、明視野観察と蛍光観察の少なくとも一方に利用可能であればよい。また、顕微鏡ＭＳは、顕微鏡ＭＳが設置される設備の室内灯などからの光を照明に用いるものでもよい。
【００１１】
顕微鏡ＭＳは、標本Ｓが配置されるステージ装置１と、ステージ装置１上の標本Ｓに照明光を照射する照明光学系２と、標本Ｓからの観察光が入射する対物レンズ３と、観察光により標本Ｓの像を形成する結像光学系（図示せず）と、ベース５とを備える。ベース５は、例えば筐体などを含み、顕微鏡ＭＳの各部を支持する。ベース５は、例えば、顕微鏡ＭＳが設置される設置面（例、机の上面）に配置される。
【００１２】
ステージ装置１は、標本Ｓが載置される上面７を有する可動板８（移動部材）を備える。可動板８は、例えば、上面７が水平面（ＸＹ平面）と平行となるように、配置される。ステージ装置１は、照明光学系２に対して可動板８を移動可能である。また、ステージ装置１は、対物レンズ３に対して可動板８を移動可能である。例えば、ステージ装置１は、ベース５に支持され、可動板８をベース５に対して移動可能である。ステージ装置１については、後に図２などを参照しつつ、より詳しく説明する。
【００１３】
照明光学系２は、透過照明に用いられる照明光学系２ａと、落射照明に用いられる照明光学系２ｂとを含む。照明光学系２ａは、ステージ装置１の可動板８の上方（＋Ｚ側）に配置される。照明光学系２ａは、照明光学系２ａのうち最も標本Ｓ（ステージ装置１）に近い位置に配置されるコンデンサレンズ１１を含む。コンデンサレンズ１１は、例えば、ターレット１２（レボルバ）に保持される。
【００１４】
ステージ装置１上の観察位置（標本Ｓ）は、照明光学系２の光路に配置されたコンデンサレンズ１１の後側焦点位置またはその近傍に配置（設定）される。可動板８において標本Ｓが配置される領域には、照明光学系２からの照明光が通過可能な窓１３が設けられる。落射照明に用いられる照明光学系２ｂは、可動板８の下方（−Ｚ側）に配置される。照明光学系２ｂは、光源装置（図示せず）からの励起光を、対物レンズ３を介して標本Ｓに照射する。この光源装置は、顕微鏡ＭＳの一部でもよいし、顕微鏡ＭＳの外部の装置でもよい。例えば、この光源装置は、顕微鏡ＭＳに交換可能に設けられ、観察時に顕微鏡ＭＳに取り付けられてもよい。
【００１５】
落射照明において、対物レンズ３は、コンデンサレンズ（照明光学系２ｂの一部）として利用される。また、対物レンズ３は、結像光学系の一部としても利用される。対物レンズ３は、例えば、ステージ装置１上の観察位置（標本Ｓ）が前側焦点位置またはその近傍と一致するように、配置される。対物レンズ３の光軸ＡＸ１は、照明光学系２ａの光軸、照明光学系２ｂの光軸、及び結像光学系の光軸のそれぞれと同軸である。
【００１６】
結像光学系は、ベース５に収容され、ベース５に支持される。結像光学系は、例えば、光路が分岐しており、それぞれの光路において標本Ｓの像を形成する。観察者（ユーザ）は、結像光学系の第１の光路に形成される像を、接眼レンズ１６を介して観察可能である。また、結像光学系の第２の光路に像が形成される位置には、撮像素子１７が配置される。撮像素子１７は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサあるいはＣＣＤイメージセンサなどである。撮像素子１７は、結像光学系の第２の光路に形成される標本Ｓの像を撮像する。撮像素子１７は、例えば、撮像した画像のデータを表示装置１８に供給する。表示装置１８は、撮像素子１７により撮像された標本Ｓの画像を表示し、観察者（ユーザ）は、表示装置１８に表示される画像により標本Ｓを観察可能である。なお、顕微鏡ＭＳは、接眼レンズ１６を介した観察と、撮像素子１７が撮像した画像による観察との少なくとも一方が可能であればよい。
【００１７】
図２は、本実施形態に係るステージ装置１を示す図である。ステージ装置１は、可動板８と、下板２０（固定部）と、伝達部２１と、操作ユニット２２と、を備える。図２には、操作ユニット２２として、複数の操作ユニット（第１操作ユニット２３、第２操作ユニット２４、第３操作ユニット２５）を示した。以下、実施形態に係る操作ユニットを総括して、適宜、符号２２で表す。ユーザ（例、観察者）は、複数の操作ユニット２２から選択した操作ユニット（例えば、第１操作ユニット２３）を可動板８に取り付けて、第１操作ユニット２３を操作することにより、可動板８を下板２０(固定部)上、下板２０に沿った方向に移動させることができる。
【００１８】
また、複数の操作ユニット２２でサイズ（例、長さ、外形の寸法）が互いに異なる場合、例えば顕微鏡ＭＳの配置スペース等を考慮して、可動板８に取り付ける操作ユニット２２を選択可能である。なお、ステージ装置１が備える操作ユニットの数は、１つでもよいし、２以上の任意の数でもよい。例えば、ステージ装置１は、第１操作ユニット２３、第２操作ユニット２４、及び第３操作ユニット２５のうち、１つのみを備えてもよいし、２つのみを備えてもよい。また、実施形態に係る操作ユニットは、ステージ装置１のうち操作ユニット以外の部分と別に提供されてもよい。
【００１９】
可動板８は、物体（例、図１の標本Ｓ）を保持して移動可能な移動部材である。可動板８は、例えば、その上面７（図１に示す）に物体が載置されることで、この物体を保持する。可動板８は、例えば、第１方向と、第１方向に交差する第２方向とのそれぞれに移動可能である。ここでは、説明の便宜上、第１方向がＸ方向であるものとし、第２方向がＹ方向であるものとする。第１方向と第２方向とは、互いに非平行な任意の方向でもよく、例えば、第１方向と第２方向とが互いに垂直な関係でなくてもよい。
【００２０】
可動板８は、下板２０に対してＹ方向に移動可能な中板２６と、中板２６に対してＸ方向に移動可能な上板２７とで構成される。下板２０は、例えば、図１のベース５に支持される。下板２０は、例えば、ベース５に対して相対移動しないように固定される。下板２０は、可動板８（上板２７および中板２６）を支持する。中板２６は、上記の第２方向（例、Ｙ方向）に移動可能な可動部である。中板２６は、例えば、下板２０の上に配置される。上板２７は、中板２６に対して上記の第１方向（例、Ｘ方向）に移動可能な可動部である。上板２７は、例えば、中板２６の上に配置される。上板２７は、例えば、中板２６に支持され、中板２６を介して下板２０に支持される。なお、下板２０、上板２７、及び中板２６のＺ方向における位置関係は任意に変更可能であり、例えば、上記の第２方向の可動部が上記の第１方向の可動部の上に配置されてもよい。
【００２１】
下板２０には、第１ガイド部材２９と第２ガイド部材３０とが設けられる。第１ガイド部材２９は、Ｘ方向における上板２７の移動を案内する。第１ガイド部材２９は、例えばＸ方向に平行に延びるリニアガイドである。第１ガイド部材２９は、例えば、上板２７の＋Ｙ側の端部と−Ｙ側の端部とを挟むように、中板２６に固定される。
【００２２】
また、第２ガイド部材３０は、Ｙ方向における中板２６の移動を案内する。第２ガイド部材３０は、例えばＹ方向に平行に延びるリニアガイドである、第２ガイド部材３０は、中板２６の＋Ｘ側の端部と−Ｘ側の端部とを挟み込むように、中板２６に固定される。第２ガイド部材３０は、第１ガイド部材２９と同様の構造であり、中板２６は、第２ガイド部材３０に沿ってＹ方向に移動する。
【００２３】
なお、可動板８の移動を案内するガイドの構造（例、第１ガイド部材２９、第２ガイド部材３０）は、任意に選択される。例えば、上記のガイドは、溝部を有する一対の部材の間にボール、コロなどを挟んだ構造でよいし、他の構造でもよい。また、第１ガイド部材２９と第２ガイド部材３０の少なくとも一部は、下板２０の一部でもよく、中板２６に作りこまれたものでもよい。また、ステージ装置１は、第１ガイド部材２９と第２ガイド部材３０の少なくとも一部を備えなくてもよい。
【００２４】
操作ユニット２２（第１操作ユニット２３、第２操作ユニット２４、第３操作ユニット２５）は、物体を保持して移動可能な可動板８と、可動板８を支持する下板２０とを備えるステージ装置１の操作に用いられる。まず、図２及び図３を参照して、伝達部２１および第１操作ユニット２３について説明した後、図４を参照して第２操作ユニット２４について説明し、図５および図６を参照して第３操作ユニット２５について説明する。
【００２５】
第１操作ユニット２３は、操作部材３１を含み、可動板８に設けられる接続部３２と着脱可能である。接続部３２は、例えば、可動板８の＋Ｘ側に配置され、概ね−Ｚ側に延びる柱状である。第１操作ユニット２３は、例えば円筒状であり、その中心軸方向の一端側（図２の＋Ｚ側）が接続部３２に挿入され、接続部３２に取り付けられる。
【００２６】
接続部３２は、Ｘハンドルマウント３３およびＹハンドルマウント３４を有する。Ｘハンドルマウント３３は、可動板８に固定される構造のうち、上板２７をＸ方向に移動させる駆動力（以下、Ｘ駆動力という）の伝達経路の端に相当する部分である。Ｘハンドルマウント３３は、可動板８または下板２０に固定される構造におけるＸ駆動力の伝達経路に対して、Ｘ駆動力の入力部に相当する部分である。Ｙハンドルマウント３４は、可動板８または下板２０に固定される構造のうち、中板２６をＹ方向に移動させる駆動力（以下、Ｙ駆動力という）の伝達経路の端に相当する部分である。Ｙハンドルマウント３４は、可動板８または下板２０に固定される構造におけるＹ駆動力の伝達経路に対して、Ｙ駆動力の入力部に相当する部分である。
【００２７】
操作部材３１は、可動板８を移動させる駆動力（Ｘ駆動力、Ｙ駆動力）を可動板８に伝達する伝達部２１に接続され、駆動力のもとになる外力を受ける。この外力は、例えばユーザの人力でもよいし、電動モータなどのアクチュエータ（後に第３実施形態で説明する）から受ける力でもよい。伝達部２１は、可動板８を移動させる駆動力の伝達経路を形成する。伝達部２１の構成については、後に図３等を参照して説明する。操作部材３１は、例えば操作ハンドルなどであり、ユーザは操作部材３１を掴んで回すことにより、可動板８を移動させることができる。
【００２８】
操作部材３１は、操作ユニット２２が接続部３２に取り付けられることによって、伝達部２１と接続される。また、操作部材３１は、操作ユニット２２が接続部３２から取り外されることによって、伝達部２１との接続が解除される。操作部材３１は、回転可能に設けられ、可動板８は、操作部材３１の回転力を用いて移動する。操作部材３１は、例えば、可動板８のＸ方向の移動に用いられる第１操作部３６と、可動板８のＹ方向の移動に用いられる第２操作部３７とを含む。
【００２９】
第１操作部３６は、可動板８をＸ方向に移動させる駆動力の元になる外力を受けて、回転する。例えば、ユーザが第１操作部３６を手動（人力）で回転させ、上板２７は、第１操作部３６の回転力を用いてＸ方向に移動する。上板２７は、ユーザが第１操作部３６を回転させる向きに応じて、＋Ｘ側または−Ｘ側に向かって移動する。
【００３０】
第２操作部３７は、可動板８をＹ方向に移動させる駆動力の元になる外力を受けて、回転する。例えば、ユーザが第２操作部３７を手動（人力）で回転させ、中板２６は、第２操作部３７の回転力を用いてＹ方向に移動する。中板２６は、ユーザが第２操作部３７を回転させる向きに応じて、＋Ｙ側または−Ｙ側に向かって移動する。第２操作部３７は、第１操作部３６と独立して回転可能である。第２操作部３７は、例えば、第１操作部３６と同軸で回転可能である。第１操作ユニット２３が中板２６に取り付けられた状態において、第１操作部３６は、例えば、第２操作部３７よりも下方に配置される。
【００３１】
図３は、本実施形態に係る伝達部２１を示す図である。図３（Ａ）には、Ａ−Ａ線(図３（Ｂ）に示す)の位置の断面構造を示し、図３（Ｂ）には下方（−Ｚ側）から見た平面図を示した。伝達部２１は、可動板８を移動させる駆動力を可動板８に伝達する。伝達部２１は、例えば、操作部材３１の回転を直線運動に変換する。伝達部２１は、回転部３９と、直線運動部４０と、を備える。回転部３９は、操作部材３１と連動して回転する。本実施形態において、直線運動部４０と回転部３９とで対になる部材が２組あり、各組において、直線運動部４０は、回転部３９と接触し、回転部３９の回転に連動して直線運動する。
【００３２】
まず、可動板８の上板２７をＸ方向に移動させる機構について説明する。伝達部２１において、回転部３９は、Ｘハンドルマウント３３、内軸４２、及び第１ピニオンギア４３を含む。内軸４２は、Ｚ方向に延びる柱状である。ここでは、内軸４２の＋Ｚ側の端を基端と称し、内軸４２の−Ｚ側の端を先端と称す。第１ピニオンギア４３は、内軸４２の基端部に固定されている。Ｘハンドルマウント３３は、例えば、内軸４２と同軸の円筒状である。Ｘハンドルマウント３３は、その内側に内軸４２の先端部が挿入され、固定ピン４５によって内軸４２の先端部と固定されている。固定ピン４５は、例えば、Ｘハンドルマウント３３の周方向に２つ設けられる。２つの固定ピン４５の取り付け位置は、例えば、Ｘハンドルマウント３３の周方向（Ｚ方向に平行な軸の周方向）において、互いに９０°の角度をなす位置である。なお、固定ピン４５の数は、１つでもよいし、３つ以上でもよく、その取り付け位置は任意に変更可能である。第１操作部３６は、例えばＸハンドルマウント３３と同軸の円筒状であり、その内側にＸハンドルマウント３３を通すように、取り付けられる。第１操作部３６は、Ｘハンドルマウント３３と相対的に回転しないように、固定される。
【００３３】
内軸４２は、第１操作部３６と固定された状態で、第１操作部３６と一体的に回転する。第１ピニオンギア４３は、内軸４２の基端側に固定され、内軸４２と一体的に回転する。すなわち、第１ピニオンギア４３は、内軸４２を介して第１操作部３６と連動して（例、一体的に）回転する。内軸４２は、支持体４６を介して、可動板８の中板２６に支持される。支持体４６は、中板２６に取り付けられている。支持体４６は、中板２６と相対的に移動しないよう、固定されている。支持体４６は、内軸４２がＺ方向に移動しないように、かつ内軸４２がＺ方向に平行な軸の周りで回転可能なように、内軸４２を支持する。
【００３４】
また、直線運動部４０は、第１ピニオンギア４３と噛み合わされる第１ラックギア４７を含む。第１ラックギア４７は、例えば上板２７に設けられる。第１ラックギア４７は、例えば、上板２７および中板２６を介して、下板２０に支持される。第１ラックギア４７は、例えば、第１ピニオンギア４３と位置決めされ、第１ピニオンギア４３と接触した状態で、上板２７に固定されている。第１ラックギア４７は、第１ピニオンギア４３とのＹ方向の相対位置が変化しないように設けられる。第１ラックギア４７は、例えばＸ方向とほぼ平行であり、第１ガイド部材２９（図２参照）と平行に配置される。
【００３５】
以上のようなＸ方向の移動に関する機構（Ｘ方向の駆動機構）において、第１操作部３６をユーザが回転させると第１ピニオンギア４３が回転し、第１ピニオンギア４３の回転に連動して第１ラックギア４７がＸ方向に移動する。上板２７は、第１ラックギア４７と固定されており、第１ラックギア４７が移動する際に、第１ラックギア４７からＸ方向の力（Ｘ駆動力）を受けて、第１ガイド部材２９に沿ってＸ方向に移動する。
【００３６】
次に、可動板８の中板２６をＹ方向に移動させる機構について説明する。伝達部２１において、回転部３９は、Ｙハンドルマウント３４を含む。Ｙハンドルマウント３４の一部にはピニオンギアが形成されており、この部分が第２ピニオンギア４８として機能する。なお、第２ピニオンギア４８は、Ｙハンドルマウント３４と別の部材でもよく、Ｙハンドルマウント３４と連動して回転可能なように、Ｙハンドルマウント３４と接続されていてもよい。Ｙハンドルマウント３４は、例えばＺ方向に延びる中空の柱状である。内軸４２はＹハンドルマウント３４の内側に挿入されている。Ｙハンドルマウント３４と内軸４２とは、中心軸が一致するように設けられ、同軸で回転する。Ｙハンドルマウント３４は、支持体４６を介して、可動板８の中板２６に支持される。支持体４６は、Ｙハンドルマウント３４がＺ方向に移動移動しないように、かつＺ方向に平行な軸周りで回転可能なように、Ｙハンドルマウント３４を支持する。
【００３７】
第２操作部３７は、例えばＹハンドルマウント３４と同軸の円筒状であり、その内側にＹハンドルマウント３４を通すように取り付けられる。例えば、Ｙハンドルマウント３４がフランジ状であり、第２操作部３７は、Ｙハンドルマウント３４のフランジ面に突き当たるように取り付けられる。第２操作部３７の中心軸は、第１操作部３６の中心軸とほぼ同軸である。第２操作部３７の外周面の直径は、例えば、第１操作部３６の外周面の直径よりも大きい。
【００３８】
Ｙハンドルマウント３４は、第２操作部３７と固定される。第２ピニオンギア４８は、Ｙハンドルマウント３４と一体化されており、第２操作部３７とＹハンドルマウント３４とが固定された状態で、第２操作部３７と一体的に回転する。
【００３９】
また、直線運動部４０は、第２ラックギア５２を含む。第２ラックギア５２は、例えば下板２０に設けられ、第２ピニオンギア４８と噛み合わされる。第２ラックギア５２は、例えば、第２ピニオンギア４８と位置決めされ、第２ピニオンギア４８と接触した状態で、下板２０に固定されている。第２ラックギア５２は、第２ピニオンギア４８とのＸ方向の相対位置が変化しないように設けられる。第２ラックギア５２は、例えばＹ方向とほぼ平行であり、第２ガイド部材３０（図２参照）と平行に配置される。
【００４０】
以上のようなＹ方向の移動に関する機構（Ｙ方向の駆動機構）において、第２操作部３７をユーザが回転させると、Ｙハンドルマウント３４とともに第２ピニオンギア４８が回転する。第２ピニオンギア４８は、その回転によって、第２ラックギア５２からＹ方向の力（Ｙ駆動力）を受ける。このＹ駆動力によって、第２ピニオンギア４８は、支持体４６および中板２６とともにＹ方向に移動する。
【００４１】
本実施形態において、Ｘハンドルマウント３３とＹハンドルマウント３４との間には、スペーサ５３が設けられる。スペーサ５３とＸハンドルマウント３３との間には、弾性部５４ａおよび一対の摺動部材５５ａが設けられる。弾性部５４ａは、例えば、さらばね、スプリングワッシャなどである。弾性部５４ａは、例えば、一対の摺動部材５５ａに挟まれるように、配置される。スペーサ５３は、弾性部５４ａの圧縮子として、その一端側が用いられる。また、スペーサ５３の他端側は、弾性部５４ｂ（後述する）側への接触壁として用いられる。弾性部５４ａは、Ｚ方向に圧縮された状態で配置され、その弾性反発力によってＸハンドルマウント３３に予圧を付与する。この予圧の大きさにより、Ｘハンドルマウント３３を回転させる際に必要とされるトルク（Ｘハンドルマウント３３の回りやすさ）が調整される。摺動部材５５ａは、弾性部５４ａとＸハンドルマウント３３との間の摩擦力を調整する。摺動部材５５ａは、例えば、デルリン（登録商標）などの樹脂で形成される。
【００４２】
また、スペーサ５３とＹハンドルマウント３４との間には、弾性部５４ｂおよび摺動部材５５ｂが設けられる。弾性部５４ｂは、例えば、弾性部５４ａと同様の部材であり、摺動部材５５ｂに挟まれるように、配置される。弾性部５４ｂは、Ｚ方向に圧縮された状態で配置され、その弾性反発力によってＹハンドルマウント３４に予圧を付与する。この予圧の大きさにより、Ｙハンドルマウント３４を回転させる際に必要とされるトルク（Ｙハンドルマウント３４の回りやすさ）が調整される。摺動部材５５ｂは、摺動部材５５ａと同様の部材であり、弾性部５４ｂとＹハンドルマウント３４との間の摩擦力を調整する。
【００４３】
図４は、本実施形態に係る第２操作ユニット２４を示す図である。第２操作ユニット２４において、第１操作ユニット２３と同様の構成については、適宜、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。第２操作ユニット２４は、操作部材３１から接続部３２（Ｘハンドルマウント３３、Ｙハンドルマウント３４）までの力の伝達経路の長さが第１操作ユニット２３（図３参照）と異なる。第２操作ユニット２４は、第１操作ユニット２３と比べて、操作部材３１（例、第１操作部３６）から接続部３２（Ｘハンドルマウント３３、Ｙハンドルマウント３４）までの力の伝達経路の長さが長い。第２操作ユニット２４の第２操作部３７は、その回転軸（中心軸）に平行な方向（Ｚ方向）の長さが第１操作ユニット２３（図２参照）よりも長い。第２操作ユニット２４は、内軸５７、接続部５８ａ、及び接続部５８ｂを備える。内軸５７は、第２操作部３７の内側に挿入されている。内軸５７は、例えば、−Ｚ側の端部において、固定ピン４５により第１操作部３６と固定される。内軸５７は、第１操作部３６と一体的に回転する。内軸５７は、例えば、第１操作部３６と同軸で回転する。
【００４４】
接続部５８ａは、Ｘハンドルマウント３３を第２操作ユニット２４に挿入した状態において、Ｘハンドルマウント３３と接続される。接続部５８ａは、例えば、内軸５７の＋Ｚ側の端部に設けられる。接続部５８ａは、内軸５７と一体的に回転する。接続部５８ａは、内軸５７とＸハンドルマウント３３とがＺ方向に平行な軸の周りで相対的に回転しないように、内軸５７とＸハンドルマウント３３とを接続する。接続部５８ａは、例えば、固定ピン６０によってＸハンドルマウント３３と固定される。
【００４５】
接続部５８ｂは、Ｙハンドルマウント３４を第２操作ユニット２４に挿入した状態において、Ｙハンドルマウント３４と接続される。接続部５８ｂは、例えば、第２操作部３７の内側における＋Ｚ側の端部に設けられる。接続部５８ｂは、第２操作部３７とＹハンドルマウント３４とがＺ方向に平行な軸の周りで相対的に回転しないように、第２操作部３７とＹハンドルマウント３４とを接続する。接続部５８ｂは、例えば、固定ピン６１によってＹハンドルマウント３４と固定される。
【００４６】
図５は、本実施形態に係る第３操作ユニット２５を示す図である。第３操作ユニット２５において、第１操作ユニット２３、あるいは第２操作ユニット２４と同様の構成については、適宜、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。第３操作ユニット２５は、操作部材３１（例、第１操作部３６）から接続部３２（Ｘハンドルマウント３３、Ｙハンドルマウント３４）までの力の伝達経路の長さが、第１操作ユニット２３（図２参照）および第２操作ユニット２４（図４参照）のいずれとも異なる。
【００４７】
第３操作ユニット２５は、外軸７１、内軸７２、接続部７３、接続部７４、自在継手７５（ユニバーサルジョイント）、及びカバー部材７６を備える。外軸７１は、−Ｚ側の端部において第２操作部３７と固定される。外軸７１は、第２操作部３７と一体的に回転する。外軸７１は、例えば、第２操作部３７と同軸で回転する。外軸７１は円筒状であり、内軸７２は、外軸７１の内側に挿入されている。内軸７２は、−Ｚ側の端部において第１操作部３６と固定される。内軸７２は、第１操作部３６と一体的に回転する。内軸７２は、例えば、第１操作部３６と同軸で回転する。
【００４８】
自在継手７５は、例えば、外軸７１の＋Ｚ側の端部および内軸７２の＋Ｚ側の端部に、設けられる。自在継手７５は、内軸７２と接続部７３とを接続する。接続部７３は、Ｘハンドルマウント３３と接続される。また、自在継手７５は、外軸７１と接続部７４とを接続する。接続部７４は、Ｙハンドルマウント３４に接続される。第３操作ユニット２５は、力の伝達経路を自在継手７５の部分で、Ｚ方向に対して傾斜する方向へ折り曲げることができる。カバー部材７６は、接続部７３、接続部７４、及び自在継手７５を覆うように設けられる。カバー部材７６は、接続部７３および接続部７４に対して、外軸７１および内軸７２が傾く角度を規制する。
【００４９】
図６は、本実施形態に係る第３操作ユニット２５における自在継手７５を示す図である。自在継手７５のうち、内軸７２と接続部７３との接続構造は、外軸７１と接続部７４との接続構造と同様である。ここでは、外軸７１と接続部７４との接続構造について説明し、内軸７２と接続部７３との接続構造の説明を省略する。
【００５０】
自在継手７５は、リング部材８１、一対の軸部材８２、及び一対の軸部材８３を含む。一対の軸部材８２は、リング部材８１から径方向（図６では＋Ｘ側および−Ｘ側）に延びている。軸部材８２は、外軸７１の先端部に設けられた軸受８４に支持される。リング部材８１は、軸部材８２および軸受８４を介して、外軸７１に接続される。リング部材８１と外軸７１とは、一対の軸部材８２の周りで相対的に回転可能であり、かつＺ方向に平行な軸の周りで相対的に回転しないように接続される。一対の軸部材８３は、リング部材８１から径方向（図６では＋Ｙ側と−Ｙ側）に延びている。軸部材８３は、接続部７４に設けられた軸受８５に支持される。リング部材８１は、軸部材８３および軸受８５を介して、接続部７４に接続される。リング部材８１と接続部７４とは、軸部材８３の周りで相対的に回転可能であり、かつＺ方向に平行な軸の周りで相対的に回転しないように接続される。自在継手７５は、外軸７１と接続部７４との間で、Ｚ方向に平行な軸の周りの回転を伝え、ＸＹ平面に平行な軸の周りの回転を伝えない。
【００５１】
以上のような実施形態に係るステージ装置１は、操作ユニット２２が着脱可能であるので、例えばステージ装置１をコンパクトにすることができる。例えば、操作ユニット２２を取り外した状態でステージ装置１を搬送（例、出荷）することで、ステージ装置１を搬送しやすくなる。また、複数の操作ユニット２２に対して接続部３２の構成が共通である場合、ユーザがステージ装置１の配置スペース等を考慮して操作ユニット２２を選択可能であり、利便性が高い。
【００５２】
［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図７は、本実施形態に係るステージ装置１を示す図である。本実施形態において、伝達部２１の少なくとも一部は操作ユニット９０に設けられ、可動板８と着脱可能である。すなわち、操作ユニット９０を備えた伝達部２１は、可動板８（移動部材）と着脱可能である。例えば、伝達部２１のうち、直線運動部４０の第１ラックギア４７は上板２７に固定されており、直線運動部４０の第２ラックギア５２は下板２０に固定されている。また、伝達部の一部である回転部３９（第１ピニオンギア４３、第２ピニオンギア４８）は、操作ユニット９０に設けられる。
【００５３】
上板２７の移動に用いられる第１ラックギア４７は、上板２７に固定されており、第１ラックギア４７と噛み合わされる第１ピニオンギア４３は、操作ユニット９０に設けられる。第１ピニオンギア４３は、操作ユニット９０が中板２６に取り付けられることで、第１ラックギア４７と接続される。第１ピニオンギア４３は、操作ユニット９０が中板２６から取り外されることで、第１ラックギア４７との接続が解除される。
【００５４】
また、中板２６の移動に用いられる第２ラックギア５２は下板２０に固定されており、第２ラックギア５２と噛み合わされる第２ピニオンギア４８は、操作ユニット９０に設けられる。第２ピニオンギア４８は、操作ユニット９０が中板２６に取り付けられることで、第２ラックギア５２と接続される。第２ピニオンギア４８は、操作ユニット９０が中板２６から取り外されることで、第２ラックギア５２との接続が解除される。
【００５５】
なお、操作ユニット９０は、直線運動部４０の少なくとも一部を含んでもよい。例えば、操作ユニット９０は、第１ラックギア４７と第２ラックギア５２の一方のみを含んでもよい。また、例えば下板２０上を下板２０に添ってＹ方向に移動する中板２６を配置し、中板２６上に例えばＸ方向に移動可能な培養容器の装着装置（不図示）を備えるステージ装置の場合、上板２７は不要となる。この場合、操作ユニット２０で操作する部材は中板２６のみとなり、伝達部２１である直線運動部４０は、中板２６のみに配置すればよい。そして、このようなステージ装置の場合、全ての伝達部２１を操作ユニット２０に配置し、これを中板２６に着脱可能としても良い。伝達部２１や操作ユニット２０を含むステージ装置を構築した後の操作性能を鑑みた場合、操作ユニット２０の操作量をより正確に中板２６の移動量に反映させる構成は、伝達部２１の直線運動部４０は、中板２６に配置されていることが好ましい。これは、中板２６と直線運動部４０の位置関係によって、操作ユニット２０での操作量の伝達が変わってくる恐れがあるからであり、予め直線運動部４０が中板２６に装着された状態でユーザへ供給し、ユーザは、回転部３９を具えた操作ユニット２０を着脱する構成とすることがより好ましい。
【００５６】
［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。本実施形態に係る操作ユニット９１を示す図である。本実施形態において、操作ユニット９１は、操作部材３１を駆動するアクチュエータ（アクチュエータ９２、アクチュエータ９３）を備える。アクチュエータ９２は、電動モータなどであり、第１操作部３６に対する外力として、第１操作部３６をＺ方向に平行な軸の周りで回転させる力を供給する。アクチュエータ９３は、電動モータなどであり、第２操作部３７に対する外力として、第２操作部３７をＺ方向に平行な軸の周りで回転させる力を供給する。
【００５７】
操作ユニット９１は、例えば、バッテリー９４と、スイッチ９５と、スイッチ９６と、を備える。バッテリー９４は、アクチュエータ９２およびアクチュエータ９３のそれぞれと電気的に接続される。バッテリー９４は、アクチュエータ９２およびアクチュエータ９３のそれぞれに電力を供給可能である。スイッチ９５は、バッテリー９４からアクチュエータ９２への電力の供給と供給停止とを切り替え可能である。また、スイッチ９５は、バッテリー９４からアクチュエータ９２へ供給される電流の向きを切り替え可能であり、これによりアクチュエータ９２の正転と反転とを切り替えることができる。スイッチ９６は、バッテリー９４からアクチュエータ９３への電力の供給と供給停止とを切り替え可能である。また、スイッチ９６は、バッテリー９４からアクチュエータ９３へ供給される電流の向きを切り替え可能であり、これによりアクチュエータ９３の正転と反転とを切り替えることができる。
【００５８】
なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【００５９】
なお、上述の実施形態ではステージ装置１を適用した顕微鏡ＭＳについて説明したが、実施形態に係るステージ装置１は、顕微鏡ＭＳ以外の装置にも適用可能である。
【００６０】
上述の実施形態において、ステージ装置１は、第１方向と第２方向とに可動板８（移動部材）を移動可能であるが、例えばＸステージ装置のように、第１方向のみに可動板８を移動可能でもよい。この場合、可動板８に直線運動部４０が設けられ、下板２０（固定部）に回転部３９が設けられてもよく、操作ユニット２２は、下板２０に対して着脱可能でもよい。
【００６１】
上述の実施形態において、ステージ装置１は、１つの操作ユニット２２により第１方向の移動と第２方向の移動との双方を操作可能であるが、第１方向の移動用の操作ユニットと、第２方向の移動用の操作ユニットとが別に設けられてもよい。この場合、第１方向の移動用の操作ユニットと、第２方向の移動用の操作ユニットとの少なくとも一方が上述の実施形態に係る操作ユニット２２であればよい。例えば、ステージ装置１は、可動板８をＸ方向とＹ方向との双方に移動可能であって、Ｘ方向の移動用の操作ユニットが可動板８または下板２０と着脱可能であって、Ｙ方向の移動用の操作ユニットが着脱不能であってもよい。また、第１方向の移動用の操作ユニットと第２方向の移動用の操作ユニットとが独立している場合、第１方向の移動用の操作ユニットと第２方向の移動用の操作ユニットとの少なくとも一方は、回転部３９を含んでもよいし、回転部３９および直線運動部４０を含んでもよい。
【００６２】
なお、上述の実施形態において、伝達部２１は、ピニオンギアおよびラックギアによって回転運動を直線運動に変換するが、その他の機構を用いたものでもよい。例えば、伝達部２１は、プーリおよびベルト、スプロケットおよびチェーン、ボールネジ、並びにヘリコイドの少なくとも１つを用いたものでもよい。また、伝達部２１は、変速機を含んでもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・ステージ装置、８・・・可動板（移動部材）、２０・・・固定部（下板）、２１・・・伝達部、２２・・・操作ユニット、２３・・・第１操作ユニット、２４・・・第２操作ユニット、２５・・・第３操作ユニット、２６・・・上板、２７・・・中板、２９・・・第１ガイド部材、３０・・・第２ガイド部材、３１・・・操作部材、３６・・・第１操作部、３７・・・第２操作部、３９・・・回転部、４０・・・直線運動部、４３・・・第１ピニオンギア、４７・・・第１ラックギア、５０・・・第２ピニオンギア、５２・・・第２ラックギア、７５・・・自在継手、ＭＳ・・・顕微鏡
【図１】
2017097046.tif 000003
【図２】
2017097046.tif 000004
【図３】
2017097046.tif 000005
【図４】
2017097046.tif 000006
【図５】
2017097046.tif 000007
【図６】
2017097046.tif 000008
【図７】
2017097046.tif 000009
【図８】
2017097046.tif 000010