(57)【要約】【課題】装置の重量化やコストアップを回避しつつ、広い計測領域を獲得できる光計測装置を提供する。【解決手段】試料１０を筐体１の外部に突出したテーブル３に乗せ、駆動機構４によりテーブル３を駆動すると、テーブル３とともに試料１０が筐体１内に収容される。このとき、定荷重ばね３３により左方に付勢されたドア５は、テーブル３とともに左方に移動し、筐体１と当接した遮光位置において開口１１を塞ぐことで、筐体１内の遮光状態が確保される。テーブル３をさらに左方にスライドすると、ドア５は、既に筐体１と当接しているため、テーブル３とともに移動することができず、定荷重ばね３３により左方に付勢されて上記遮光位置で開口１１を塞いだ遮光状態を維持する。【選択図】図１
2009031456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外光を遮断するための筐体と、
前記筐体内で試料に対する光計測を行うための光学系と、
前記試料を前記筐体の外部から受け入れまたは取り出し可能な外部位置と、前記光学系による光計測を行う計測領域との間で、前記筐体に形成された開口を介して前記試料を所定方向に摺動させる駆動機構と、
を備える光計測装置において、
前記計測領域内において前記試料を前記駆動機構により前記所定方向に摺動させることで、前記試料と前記光学系との間の相対的な位置関係を調整可能とされていることを特徴とする光計測装置。
【請求項２】
前記試料が前記計測領域にあるときには、前記開口を遮光するシャッターを備え、
前記シャッターは、前記駆動機構により摺動される前記試料の位置に連動して前記開口を遮光する遮光位置および前記開口を開放する非遮光位置との間で駆動されることを特徴とする請求項１に記載の光計測装置。
【請求項３】
前記シャッターは、前記駆動機構により前記試料とともに前記所定方向に摺動されることで前記遮光位置および前記非遮光位置との間で駆動されることを特徴とする請求項２に記載の光計測装置。
【請求項４】
前記シャッターを前記遮光位置に付勢する付勢手段を備え、
前記駆動手段は、前記試料を前記外部位置まで駆動するときには、前記付勢手段の付勢力に抗して前記シャッターを前記非遮光位置まで駆動することを特徴とする請求項３に記載の光計測装置。
【請求項５】
前記シャッターに印加される力に基づいて異常を検出する異常検出機構を備えることを特徴とする請求項４に記載の光計測装置。
【請求項６】
前記異常検出機構は、前記駆動手段による摺動の双方向について前記シャッターに印加される力に基づいて前記異常を検出することを特徴とする請求項５に記載の光計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を外部から受け入れまたは取り出し可能な外部位置と、光学系による光計測を行う計測領域との間で移動可能な光計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光顕微鏡では、遮光状態の下で蛍光の計測を行う必要があり、外光を遮断するための筐体内部で計測を行っている。筐体内部には、計測のための光学系が固定されているとともに、ドアと一体の可動式のステージによりバイオチップ等の試料を筐体内に収容する構造を採る。試料の着脱時には、ステージがスライドして筐体の開口から外部に突出し、筐体の外部から試料の受け入れ、取り出しが可能となっている。ステージに試料を乗せると、ステージが逆方向にスライドして筐体内に収容され、所定位置に固定されるとともに、ステージと一体のドアが、筐体の開口を塞ぐことで、筐体内の遮光状態が確保される。
【特許文献１】特開２００４−２４５９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の蛍光顕微鏡において、試料の計測領域が上記光学系の視野よりも広い場合には、全領域での計測ができず光学系を移動させることが必要となる。しかし、蛍光顕微鏡は微細な試料の計測に用いられ、光学系を移動させる機構には高い位置決め精度が要求される。したがって、ステージを駆動する機構の他に、高精度の機構を別途設けなければならず、高剛性の構造を採用することも必要となる。このため、結果として装置の重量増やコストアップを招くことになる。
【０００４】
本発明の目的は、装置の重量化やコストアップを回避しつつ、広い計測領域を獲得できる光計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光計測装置は、外光を遮断するための筐体と、前記筐体内で試料に対する光計測を行うための光学系と、前記試料を前記筐体の外部から受け入れまたは取り出し可能な外部位置と、前記光学系による光計測を行う計測領域との間で、前記筐体に形成された開口を介して前記試料を所定方向に摺動させる駆動機構と、備える光計測装置において、前記計測領域内において前記試料を前記駆動機構により前記所定方向に摺動させることで、前記試料と前記光学系との間の相対的な位置関係を調整可能とされていることを特徴とする。
この光計測装置によれば、筐体に形成された開口を介して試料を所定方向に摺動させるための駆動機構によって、試料を計測領域内において摺動させるので、装置の重量化やコストアップを回避しつつ、広い計測領域を獲得できる。
【０００６】
前記試料が前記計測領域にあるときには、前記開口を遮光するシャッターを備え、前記シャッターは、前記駆動機構により摺動される前記試料の位置に連動して前記開口を遮光する遮光位置および前記開口を開放する非遮光位置との間で駆動されてもよい。
【０００７】
前記シャッターは、前記駆動機構により前記試料とともに前記所定方向に摺動されることで前記遮光位置および前記非遮光位置との間で駆動されてもよい。
【０００８】
前記シャッターを前記遮光位置に付勢する付勢手段を備え、前記駆動手段は、前記試料を前記外部位置まで駆動するときには、前記付勢手段の付勢力に抗して前記シャッターを前記非遮光位置まで駆動してもよい。
【０００９】
前記シャッターに印加される力に基づいて異常を検出する異常検出機構を備えてもよい。
【００１０】
前記異常検出機構は、前記駆動手段による摺動の双方向について前記シャッターに印加される力に基づいて前記異常を検出してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光計測装置によれば、筐体に形成された開口を介して試料を所定方向に摺動させるための駆動機構によって、試料を計測領域内において摺動させるので、装置の重量化やコストアップを回避しつつ、広い計測領域を獲得できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１〜図４を参照して、本発明による光計測装置の実施形態について説明する。
【００１３】
図１（ａ）は、一実施形態の光計測装置の構成を示す側面図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の光計測装置は、外光を遮断するための筐体１と、筐体１内で試料１０に対する光計測を行うための光学系２と、試料１０を筐体１の外部から受け入れまたは取り出し可能な外部位置と、光学系２による光計測を行う計測領域との間で、筐体１の開口１０を介してスライド移動させるためのテーブル３とを備える。テーブル３には、筐体１内に延設された駆動機構４に沿って駆動されるスライダ３１が取り付けられ、駆動機構４を動作させることによりテーブル３が水平方向（図１（ａ）の左右方向）にスライドされる。
【００１５】
また、テーブル３には、シャッターとして機能するドア５と一体のシャフト５１を摺動可能に支持する支持機構３２と、シャフト５１を介してドア５を図１（ａ）の左方向に付勢する付勢手段としての定荷重ばね３３とが設けられている。図１（ａ）の状態では、ドア５は、支持機構３２およびシャフト５１を介して水平方向（図１（ａ）の左右方向）に摺動可能に支持されるとともに、定荷重ばね３３により左方に付勢され、テーブル３と当接する位置に固定されている。
【００１６】
次に、本実施形態の光計測装置の動作について説明する。
【００１７】
図１（ａ）では、テーブル３が筐体１の外部に突出しており、テーブル３により試料１０を受け入れることができる。試料１０をテーブル３に乗せ、駆動機構４によりテーブル３を駆動すると、図１（ｂ）に示すように、テーブル３とともに試料１０が筐体１内に収容される。
【００１８】
またこのとき、定荷重ばね３３により左方に付勢されたドア５は、テーブル３とともに左方に移動し、筐体１と当接した遮光位置において開口１１を塞ぐことで、筐体１内の遮光状態が確保される。
【００１９】
図１（ｂ）の状態では、光学系２の焦点２１が試料１０の左端部の領域に位置しており、この領域について光計測が実行される。
【００２０】
図２（ａ）は、テーブル３をさらに左方にスライドした状態を示している。図２（ａ）に示すように、光学系２の焦点２１は試料１０の中央付近に位置しており、中央付近での光計測が実行される。このとき、ドア５は、既に筐体１と当接しているため、テーブル３とともに移動することができず、定荷重ばね３３により左方に付勢されて上記遮光位置で開口１１を塞いだ遮光状態を維持する。
【００２１】
図２（ｂ）は、テーブル３をさらに左方にスライドした状態を示している。図２（ｂ）に示すように、光学系２の焦点２１は試料１０の右端部の領域に位置しており、この領域での光計測が実行される。このとき、同様に、ドア５は、既に筐体１と当接しているため、テーブル３とともに移動することができず、定荷重ばね３３により左方に付勢されて上記遮光位置で開口１１を塞いだ遮光状態を維持する。
【００２２】
光計測の終了後、テーブル３を右方にスライドさせると、図２（ａ）および図１（ｂ）の状態を順次経由し、図１（ａ）の状態に戻る。このとき、テーブル３がドア５に当接した後は、ドア５はテーブル３とともに右方に移動して非遮光状態に移行するとともに、開口１１を介してテーブル３が筐体１から排出される。その後、試料１０を取り出し、次の試料をテーブル３にセットすることで、新たな試料について光計測が可能となる。このように、テーブル３およびドア５の位置は繰り返し可逆的に変化する。
【００２３】
以上のように、本実施形態の光計測装置によれば、駆動機構４によってテーブル３を駆動することで試料１０と光学系２の位置関係を自由に調整することができる。このため、光学系２を駆動する機構を設けることなく、試料１０の全体を光計測できる。また、テーブル３を筐体１の内外で移動させるための機構と、筐体１内でテーブル３の位置を調整するための機構とを共通の駆動機構としているため、装置の複雑化、重量化、あるいは装置のコストアップを回避できる。
【００２４】
また、ドア５の駆動機構をテーブル３の駆動機構と共通化するとともに、ドア５を付勢する定荷重ばね３３により遮光性を確保している。このため、高度な位置決めの不要で、かつ軽量なドア５を駆動するための余計な機構を設ける必要がなく、構造が簡易で、かつ安価な装置を提供できる。さらに、ドア５を閉じるための駆動力としてばねの付勢力を用いているため、遮光性を確保しながら、ドア５に対して不必要に強い駆動力を与えることがなく安全性を確保できる。
【００２５】
上記実施形態では、テーブル３とドア５との間に設けた定荷重ばね３３によりドア５を付勢しているが、ドアに付勢力を与えるためのばねを筐体とドアとの間に取り付けてもよい。
【００２６】
次に、図３は、ドア５への障害物の衝突や巻き込み検知機能を追加した例を示している。
【００２７】
図３（ａ）に示す例では、ステージ３とドア５との間に、圧縮ばね６を設けている。また、ステージ３にはリミットスイッチ７が取り付けられるとともに、ドア５のシャフト５１にはスイッチ７に対応したドグ５２が取り付けられている。これら、圧縮ばね６、リミットスイッチ７およびドグ５２は異常検出機構を構成する。
【００２８】
図３（ａ）は、ドア５への障害物の衝突や巻き込みなどの異常が発生していない正常状態を示している。この状態では、定荷重ばね６の付勢力と、圧縮ばね６の付勢力とが釣り合っており、ドア５とステージ３との間に所定の間隙が形成される。またこのとき、スイッチ７の切片は、シャフト５１に取り付けられたドグ５２により押し込まれ、スイッチ７はオンしている。
【００２９】
図３（ｂ）は、ステージ３を筐体１内に収容する途中で、ドア５が障害物９に衝突した状態（巻き込み状態）を示しており、障害物９からの力を受けて、図３（ａ）よりも圧縮ばね６が引き伸ばされ、ステージ３に対するドア５の位置が右方にずれている。このため、スイッチ７の切片がドグ５２からはずれ、スイッチ７がオフする。このため、スイッチ７の状態を介して異常を検出できる。
【００３０】
次に、図３（ｃ）は、ステージ３を筐体１内から排出する途中で、ドア５が障害物９に衝突した状態（衝突状態）を示しており、障害物９からの力を受けて、図３（ａ）よりも圧縮ばね６が圧縮され、ステージ３に対するドア５の位置が左方にずれている。このため、スイッチ７の切片がドグ５２からはずれ、スイッチ７がオフする。このため、スイッチ７の状態を介して異常を検出でき、装置の安全性を確保できる。
【００３１】
このように１つのスイッチ７で、ステージ３の移動の双方向での異常状態、すなわち、衝突状態および巻き込み状態の２つの状態を検出できる。なお、リミットスイッチの論理は、制御側の論理と一致してれば、正常時にオフ、異常時にオンでも構わない。
【００３２】
また、メカニカルスイッチを用いる代わりに、図４に示すように、溝型の光電センサ８１と、遮光板８２との組み合わせによる非接触方式を使用できる。この場合、光電センサ８１をテーブル３またはドア５の一方に、遮光版８２を他方に取り付け、正常状態において遮光板８２が光電センサ８１の溝８１ａに収容されるように取り付け位置を設定すればよい。
【００３３】
以上説明したように、本発明の光計測装置によれば、筐体に形成された開口を介して試料を所定方向に摺動させるための駆動機構によって、試料を計測領域内において摺動させるので、装置の重量化やコストアップを回避しつつ、広い計測領域を獲得できる。
【００３４】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、蛍光顕微鏡に限定されることなく、種々の光計測を行う光計測装置に対し、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一実施形態の光計測装置の構成を示す図であり、（ａ）は、ステージを排出した状態を示す側面図、（ｂ）は計測時の状態を示す側面図。
【図２】一実施形態の光計測装置の構成を示す図であり、（ａ）および（ｂ）は、計測時の状態を示す側面図。
【図３】ドアへの障害物の衝突や巻き込み検知機能を追加した例を示す図。
【図４】光電センサを用いた非接触方式による異常検出方法を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３６】
１      筐体
２      光学系
４      駆動機構
５      ドア（シャッター）
６      圧縮ばね（異常検出機構）
７      リミットスイッチ（異常検出機構）
１０    試料
３３    定荷重ばね（付勢手段）
５２    ドグ（異常検出機構）
【図１】
2009031456.tif 000003
【図２】
2009031456.tif 000004
【図３】
2009031456.tif 000005
【図４】
2009031456.tif 000006