JP4464643B2 - 顕微鏡装置及び顕微鏡装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、顕微鏡装置で用いられる技術に関し、特に、人手を介することなく観察標本を顕微鏡へ供給する技術に関する。

検査対象である観察標本を自動的に顕微鏡装置へ供給する自動供給機が従来幾つか提案されており（例えば、特許文献１、特許文献２参照）、顕微鏡観察を行う検査工程の自動化の一翼を担っている。
また、このような自動供給機に関連し、顕微鏡装置において通常用いられているものよりも広い駆動範囲が得られる大きな電動ステージを取り付けて複数の標本の自動検査を可能とする技術が従来提案されている（例えば特許文献３参照）。
実開昭５１−３９５３３号公報 特開平１０−９６８６３号公報 特開平６−２８１５５３号公報

しかしながら、上掲した特許文献１や特許文献２で開示されているような自動供給機では、標本を保管するカセットと顕微鏡とのやり取りを行うために最低でも一次元以上の駆動機構が必要となる。このような自動供給機においては、移動の自由度を制限するためのガイド、移動のための駆動源や動力伝達部等、多くの部品を用いなければ構成することができないため、高価なものとなってしまう。また、特許文献３などで開示されている技術においても、装置全体の大型化により、通常サイズの電動ステージを用いている顕微鏡装置と比べて高価なものとなってしまう。そのため、このような自動供給機を導入することは検査対象の標本数が極めて多量の場合に限られてしまっている。

本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、少量の標本検査の自動化にも資するほどに廉価に実施することのできる、観察標本の顕微鏡装置への自動供給の手法を提供することである。

本発明の態様のひとつである顕微鏡装置は、移動可能なステージと、複数の標本を収容可能な標本収容手段と、当該ステージを移動させることによって、当該標本収容手段に収容されていた当該標本を取り出すと共に、当該ステージに載置する制御を行う移動制御手段と、当該ステージに載置されている当該標本の載置位置を、当該ステージを移動させることによって変化させる標本移動規制手段と、を有することを特徴とするものである。

この構成においては、標本収容手段からの標本の取り出しと、取り出された標本のステージ上における所定の位置（観察位置）への移動とを、ステージを移動させることによって行う。従って、このような構成とすることによって駆動機構を別途設けることなく観察標本を観察位置へと供給することが可能となり、そのための費用も低廉で済む。

ここで、標本移動規制手段は、例えば、ステージを移動させたときに標本が接触することによってその載置位置を変化させるようにすることができ、この場合には、標本移動規制手段を例えばピンとすることができる。
また、標本移動規制手段は、ステージから見て対物レンズの焦点面よりも遠くに配置されているようにしてもよい。

こうすることにより、標本と標本移動規制手段との衝突等による観察行為の障害が防止される。
また、標本移動規制手段をピンとするときには、このピンがバネ棒の構造を有するようにしてもよい。

ここで、「バネ棒」の構造とは、一方の端が閉じられている筒状の固定部の内部にバネ等の弾性体を挿入し、更にその固定部に棒状の可動部を挿入した構造であって、外力が作用していない場合には固定部から可動部が突出することによりピン全体が伸長している状態となる一方で、可動部を固定部へ押し込む方向の外力が印加されている場合には弾性体が縮んで可動部が固定部へ押し込まれてピン全体が収縮する構造をいうものとする。

この構成によれば、ピンの長さ方向に対して垂直の方向に標本が接触した場合のみ当該標本のステージ上における載置位置を変化させることができる。
また、前述した本発明に係る顕微鏡装置において、標本移動規制手段が標本の載置位置を変化させたときにステージ上における当該変化後の載置位置で当該標本を保持する標本保持手段を更に有するようにしてもよい。

この構成によれば、標本をステージ上の所定の観察位置へと供給した後にその位置で標本を保持させることができるので、安定した状態で標本観察を行うことができる。
また、本発明の別の態様のひとつである顕微鏡の制御方法は、顕微鏡装置に備えられているステージであって位置の移動の制御が可能な当該ステージを移動させることにより、複数の標本が収容可能な標本収容部に収容されている標本を当該ステージに載置させる制御を行い、当該標本が載置されている当該ステージを更に移動させて当該標本を当該標本収容部から取り出させる制御を行い、当該標本収容部から取り出された標本が載置されている前記ステージを更に移動させて当該標本の載置位置を当該ステージ上の所定の位置へ移動させる制御を行うようにすることを特徴とするものである。

こうすることにより、標本収容部からの標本の取り出しと、取り出された標本のステージ上における所定の位置（観察位置）への移動とを、ステージを移動させることによって行う。ここで、ステージ及び当該ステージの位置の移動制御を行う手段は従前の顕微鏡装置でも有しているものであるから、このような構成とすることによって駆動機構を別途設けることなく観察標本を観察位置へと供給することが可能となり、そのための費用も低廉で済む。

以上のように、本発明によれば、観察標本の顕微鏡装置への自動供給を、少量の標本検査の自動化にも資するほどに廉価に実施することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を実施する顕微鏡標本供給装置の構成を示しており、図２は図１に示されている一点鎖線Ｖにおけるこの顕微鏡標本供給装置の断面図である。
なお、以下の説明においては方向の説明を頻繁に行うため、三次元座標をここで定義しておく。すなわち、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの各軸の正方向（＋方向）を、図１及び図２の各々右下部の矢印で示した方向と定義することとする。

電動顕微鏡１のステージホルダ４は光軸Ｗの方向のみに移動が可能である。この電動顕微鏡１は、出力軸がボールネジ１６と締結されているＺモータ１７を備えている。ボールネジ１６のナット１６ａはステージホルダ４に固定されている。
ステージホルダ４にはその移動方向と平行な面を有するＺ遮光板１８が設置されている。電動顕微鏡１にはＺ遮光板１８の位置を検出するＺ検出器１９が設置されている。なお、Ｚ検出器１９と対物レンズ２の焦点面ＵとのＺ方向の距離は既知である。

電動顕微鏡１には対物レンズ２と接眼レンズとを備えた鏡筒３が取り付けられている。また、光軸Ｗに対して垂直な平面内、つまりＸＹ平面内での二次元駆動が可能な電動ステージ５がステージホルダ４に取り付けられている。
この電動ステージ５の構成の詳細について図３を参照しながら説明すると、電動ステージ５には、ステージホルダ４に取り付けるための固定ステージ５ａと、固定ステージ５ａに対してＹ方向への移動が可能なＹステージ５ｂと、Ｙステージ５ｂに対してＸ方向に移動が可能なＸステージ５ｃとが備えられている。

この電動ステージ５の駆動部について、図２を参照しながら説明する。
固定ステージ５ａ及びＸステージ５ｃには両端が固定されたＸ歯付ベルト２０及びＹ歯付ベルト２１がそれぞれ取り付けられている。このＸ歯付ベルト２０及びＹ歯付ベルト２１は、Ｙステージ５ｂに設置されたプーリ２８を介して、Ｙステージ５ｂに固定されているＸモータ２２及びＹモータ２３各々の出力軸の出力歯車２２ａ及び２３ａにそれぞれ噛合わされている。

また、Ｘステージ５ｃにはＸ方向に平行な平面を持つＸ遮光板２４が設置されており、固定ステージ５ａにはＹ方向に平行な平面を持つＹ遮光板２５が設置されている。Ｙステージ５ｂにはこれら２つの遮光板２４及び２５の位置を検出するためのＸ検出器２６及びＹ検出器２７がそれぞれ設置されている。なお、Ｘ検出器２６及びＹ検出器２７の各々の光軸Ｗからの距離は既知である。

Ｘステージ５ｃには標本ホルダ６が取り付けられている。標本ホルダ６は、３インチ×１インチのスライドガラス上に固定された観察対象である標本７をＹステージ５ｂ上でＸ、Ｙ方向に保持するためのものであり、標本保持手段である。この標本ホルダ６の構成について、図３を用いて説明する。

標本ホルダ６は、電動ステージ５への取付け部となるベース部６ａと、可動部６ｂ及び回転軸６ｃとを備えている。ベース部６ａ及び可動部６ｂには渦巻き形状のバネが接続されており、このバネの弾性作用によって可動部６ｂをベース部６ａに対してＺ方向＋側より見て反時計方向へ付勢している。

外力が加わらない状態においては、Ｘ規制面６ｆとＲ規制面６ｇと間の最短の距離は標本７のＸ方向の長さよりも短くなるように設定されている。つまり、標本ホルダ６はＸ規制面６ｆ、Ｙ規制面６ｅ、Ｒ規制面６ｇによって標本７をＹステージ上５ｂに拘束可能とされている。従って、Ｘステージ５ｃの移動に対しても標本７は追従して移動する。

Ｚ検出器１９、Ｘ検出器２６、及びＹ検出器２７がそれぞれＺ遮光板１８、Ｘ遮光板２４、及びＹ遮光板２５を検出する位置でＺモータ１７、Ｘモータ２２、及びＹモータを停止させると、顕微鏡の光軸Ｗからの電動ステージ５の距離及び対物レンズの焦点面Ｕからの電動ステージ５の距離が認識可能となる。そこで、この検出位置を基準として、各モータ１７、２２、及び２３を駆動させるためのコントローラ１５からの出力を制御することにより、光軸Ｗと対物レンズ２の焦点面Ｕとに対する標本７の三次元位置制御が可能となる。

次に図４について説明する。同図は、標本７を収容する標本収容手段であるカセット８の構成を示している。
カセット８は標本７を小スペースに保管するため櫛歯形状の棚板部８ａを４段備えている。棚板部８ａの各々にはＸ方向で２箇所のＸ段差８ｂと、Ｙ方向で同一面内に２箇所のＹ段差８ｃとが設けられており、標本７の位置を規制している。なお、各段差Ｄの高さは標本７の厚みｔよりも低く設定されている。

棚板部８ａには、Ｘ方向においては２箇所のＸ段差８ｂ間の長さよりも短く、Ｙ方向においてはＹ段差８ｃよりも長く切欠かれた空間部８ｅが設けられている。
なお、カセット８からの標本７を１枚取り出すときに他の標本７に干渉を生じないようにするために、電動ステージ５の先端にはＹステージ５ｂのＺ方向＋側の面と同一にした（当該面と平らに接続される面を有する）アクセス部５ｄが２箇所設けられている。このアクセス部５ｄのＺ方向の寸法（厚みＴ）は、
Ｔ＝（棚板部８ａのピッチＰ）−（標本７の厚みｔ）−（余裕値）
で算出される寸法とされている。

図３に示されているように、カセット８はこの顕微鏡標本供給装置に２つ装着される。ここで、Ｘ方向で−側のカセット８は標本供給用であり、＋側のカセット８は標本排出用である。
次に、カセットホルダ９について図３を参照しながら説明する。

カセットホルダ９には、カセット８のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の移動を規制するためのカセット当付け面９ａと、顕微鏡当付け面９ｂが設けられている。従って、カセットホルダ９にカセット８を装着すると、光軸Ｗと対物レンズの焦点面Ｕとに対するカセット内の標本７の三次元的な位置が定まる。

このカセットホルダ９は、カセット８が電動ステージ５のＹ方向の移動範囲でアクセス部５ｄ以外の電動ステージ５とは干渉しない位置に設置される。
次に、電動ステージ５に載置された標本７の載置位置を変化させる標本移動規制手段である規制ピンについて、図１、図２、及び図３を参照しながら説明する。

第一規制ピン１０、第二規制ピン１１、第三規制ピン１２、及び第四規制ピン１３はいずれもピンホルダ１４に固定されている。このピンホルダ１４には電動顕微鏡１への取付面が設けられている。
第一規制ピン１０及び第二規制ピン１１、また第三規制ピン１２及び第四規制ピン１３のＹ方向での外周間距離は、標本７のＹ方向の長さよりも１ｍｍ（ミリメートル）だけ長く設定されており、各ピン１０、１１、１２、及び１３の底面は対物レンズ２の焦点面Ｕよりも１．２ｍｍだけＺ方向で＋側の位置に設定されている。

これらの各規制ピン１０、１１、１２、及び１３は、標本ホルダ６を含む電動ステージ５の三次元移動に伴って電動ステージ５と標本７との相対位置を変化させるための規制部材となる。この作用は標本７のＺ方向＋側面を対物レンズ２の焦点面ＵよりＺ方向＋側に位置させた際に生じ、この位置よりも標本７がＺ方向の−側に位置するとき、例えば標本観察位置Ｕでは作用しないので標本７の観察行為を妨げることがない。

つまり、これらの規制部材は電動ステージ５の狭い移動範囲を補い、標本観察に支障をきたすことなくカセット８と標本ホルダ６との間で標本７の移動を可能にしている。
なお、図２や図３に示されているように、本実施形態においては標本供給用に規制ピン１０及び１１を、排出用に規制ピン１２及び１３を設けている。これにより、標本の供給及び排出に必要な移動量をステージの少ない移動量で補うことができる。

次に、カセット８最下段の棚板部８ａの標本７を標本ホルダ６へ移動させる動作について、図５及び図６を用いて説明する。
図５及び図６は図２においてｍの符号が付されている一点鎖線での断面をどちらも図示しており、説明の便宜上、必要な部位で形状を簡略化したこのモデルを用いて説明する。

なお、これらの図において、白抜き矢印は工程の流れを示しており、右端の破線の矢印は標本ホルダ６を含んでいる電動ステージ５の次工程への移動方向を示している。
この動作の概要を始めに説明すると、電動ステージ５上において標本７を移動させようとする方向とは反対側の標本７の端面の近傍に規制ピン１０、１１、１２、及び１３の瑞面を合わせ、標本７を移動させたい方向と反対方向に電動ステージ７を移動させることで、電動ステージ５と標本７との相対的な位置を変えるというものである。

初め、カセット８から標本ホルダ６へ標本７を装着する際に、標本ホルダ６はＸ方向で最も−側（図２に示されている標本ホルダ６の位置）に位置させておく。
図５の（１）は、標本ホルダ６の上面（Ｚ方向＋側面）が対物レンズ２の焦点面Ｕに位置した標本観察位置を示す。

まず、カセット８の最下段の棚板部８ａに装填されている標本７の底面（Ｚ方向−側面）から０．３ｍｍ−側の位置にＹステージ５ｂの上面（Ｚ方向＋側面）を移動させる。そして、電動ステージ５をＹ方向で＋側に移動させ、電動ステージ５と一体となっているアクセス部５ｄのＹ方向の先端を標本７のＹ方向の＋側の端面へ合わせる。これらの動作はカセット８内の標本７の下にアクセス部５ｄを挿入する動作である。

図５の（２）は、更に電動ステージ５をＺ方向の＋側に０．４ｍｍ（＝０．３ｍｍ＋α）だけ移動させ、カセット８の最下段の棚板部８ａに装填されている標本７を電動ステージ５のアクセス部５ｄで持ち上げた状態（標本７がアクセス部５ｄに載置された状態）を示している。

次に、電動ステージ５をＹ方向で−側に移動させ、第一規制ピン１０のＹ方向で最も−側の端より０．１ｍｍ−側に標本７のＹ方向＋側の面を位置させる。この動作は第一規制ピン１０と標本７との位置合わせの動作である。
図５の（３）は、電動ステージ５をＺ方向で＋側に移動させ、標本７のＺ方向＋側の面を対物レンズ２の焦点面Ｕよりも１ｍｍだけ＋側に移動させた状態を示している。

第一規制ピン１０の底面は標本７の焦点面よりも上方＋１．２ｍｍに設定されているため、電動ステージ５をこのようにＺ方向に＋１ｍｍ上昇させても規制ピン１０とＹステージ５ｂとは衝突しないが、Ｙ方向で第一規制ピン１０の底面は標本７の厚みの中（Ｚ方向での長さ）に位置することとなる。この動作は、第一規制ピンと標本とのＺ方向での位置合わせの動作である。

図５の（４）は、電動ステージ５をＹ方向で＋側に０．１ｍｍ移動し、標本７と第一規制ピン０１０とを接触させた後、電動ステージ５を更にＹ方向で＋側に移動させた状態を示している。
標本７は第一規制ピン１０で移動が規制される結果、標本７と電動ステージ５との相対的な位置が変化する。例えば電動ステージ５を５０ｍｍ移動させると、Ｙステージ５ｂに対する標本７の相対的な位置はＹ方向で−側に４９．９ｍｍ変化する。この動作は、第一規制ピン１０によるＹステージ５ｂと標本７との相対位置を移動させる動作である。

次に、電動ステージ５をＺ方向で−側に２ｍｍ移動させた後、Ｙ方向で−側に移動させて第二規制ピン１１のＹ方向で最も−側の端より０．１ｍｍだけＹ方向で−側に標本７のＹ方向＋側の端面を位置させる。この動作は、標本７と第一規制ピン１０若しくは第二規制ピン１１との衝突を避けながら第二規制ピン１１と標本７とを位置合せする動作である。

図６に移り、（５）は、電動ステージ５をＺ方向で＋側に移動させて標本７を対物レンズ２の焦点面ＵよりＺ方向で＋１ｍｍだけ上昇させた状態を示している。この動作は、標本７と第二規制ピン１１とのＺ方向での位置合わせの動作である。
図６の（６）は、電動ステージ５をＹ方向で＋側に０．１ｍｍ移動させて標本７と第二規制ピン１１とを接触させた後、電動ステージ５を更にＹ方向で＋側に移動させた状態を示している。このとき標本７は第二規制ピン１１によって移動が規制されるため、電動ステージ５に対する標本７の相対的な位置が変化する。この動作は電動ステージ１１によるＹステージ５ｂと標本７との相対位置を移動させる動作であり、この動作によって標本７は標本ホルダ６に挿入されて装着され、標本ホルダ６によって保持されるようになる。

図６の（７）は、電動ステージ５をＺ方向−側に、更にＹ方向−側に移動させ、標本７のＺ方向＋側面を対物レンズ２の焦点面Ｕに移動させた状態を示している。この状態が標本７の観察状態である。
なお、図５の（２）にはカセット８の最下段の棚板部８ａに装填されている標本７を電動ステージ５のアクセス部５ｄで持ち上げた状態を示したが、カセット８内の下から２段目の棚板部８ａの標本７をアクセス部５ｄで持ち上げたときには、図７に示すような状態となる。

次に、標本７を標本ホルダ６ヘ装着する際の動作を、図８を用いて説明する。
なお、図８において、白抜き矢印は工程の流れを示している。
図８の（１）は、標本７の装着前の標本７と標本ホルダ６との位置関係図である。標本ホルダ６のＸ規制面６ｆは、標本７のＸ方向の−側端面より寸法Ａ（０．５ｍｍ程度）だけ−側に位置している。

図８の（２）は、電動ステージ５をＹ方向−側に移動させた結果、標本７が標本ホルダ６のＲ規制面６ｇに接触した状態を示している。
図８の（３）は、電動ステージ５をＹ方向−側に更に移動させた結果、標本７が標本ホルダ６のＲ規制面６ｇに接触した状態でＸ方向−側に移動し、標本７がＸ規制面６ｆに接触した状態を示している。

図８の（４）は、電動ステージ５をＹ方向−側に更に移動させた結果、標本７が標本ホルダ６に挿入されてＹ規制面６ｅに到達した状態を示している。
図８の（２）から（３）までの工程において、可動部６ｂが標本７に作用させる力（図８中に矢印にて表記）は、二つの第一規制ピン１０の間を向いているので、標本７は電動ステージ５の移動に伴い向転してしまうことはなく、Ｒ規制面６ｇをなぞるようにＸ方向−側に移動する。標本ホルダ６のＸ規制面６ｆに標本７のＸ方向の−側端面が位置した後は、電動ステージ５の移動に伴い、標本７は可動部６ｂを回転させる。その後、電動ステージ５をＹ方向−側に更に所定量移動させると標本７は標本ホルダ６のＹ規制面６ｅに接する。このとき、標本ホルダ６のベース部６ａ及び可動部６ｂに接続されているバネの弾性力によって、標本７は可動部６ｂとＸ規制面６ｆとで挟持されるようになる。

ここで、光軸Ｗに対してカセット８内の標本７の位置は既知であるため、標本７を装着した際の電動ステージ５のＹ方向の移動量も既知となる。しかし、機械的寸法の誤差により標本ホルダ６のＹ規制面６ｅに標本７が確実に当付かない場合があるため、電動ステージ５のＹ方向での移動量は誤差を加味し多めに設定しておくとよい。

但し、このような機械的誤差が少ない場合には、多めに設定した移動量によって標本ホルダ６に標本７が当付いた後も、第二規制ピン１１により標本７が押圧されるため、過負荷が標本７や電動ステージ５の駆動部に働くこととなって機械的損傷につながるおそれが生じる。そのため、第二規制ピン１１はバネ定数の大きなバネ等の弾性体としておき、余分な移動量を第二規制ピン１１が変形して吸収するようにしておくと、標本ホルダ６のＹ規制面６ｅに確実に標本７を当付けた上で機械的損傷を避けることが可能となる。

次に、標本ホルダ６から排出用のカセット８の最下段の棚板部８ａに標本７を移動させる動作について、図９及び図１０を用いて説明する。
図９及び図１０は図２においてｎの符号が付されている一点鎖線での断面をどちらも図示しており、説明の便宜上、必要な部位で形状を簡略化したこのモデルを用いて説明する。

なお、これらの図において、白抜き矢印は工程の流れを示しており、右端の破線の矢印は標本ホルダ６を含んでいる電動ステージ５の次工程への移動方向を示している。
初め、標本ホルダ６はＸ方向で最も＋側に位置させておく。
図９の（１）は、は、標本７のＺ方向＋側面を対物レンズ２の焦点面に位置させた状態を示している。この状態は標本の観察状態であり、図６の（７）と同一の状態である。

図９の（２）は、電動ステージをＹ方向で＋側に移動し、第三規制ピン１２のＹ方向で最も＋側の端よりＹ方向で０．１ｍｍだけ＋側に標本７のＹ方向−側の端面を位置させた後、電動ステージ５をＺ方向＋側に移動させ、対物レンズ２の焦点面ＵのＺ方向で＋側１ｍｍにＹステージ５ｂの＋側面を位置させた状態を示している。この動作は、第三規制ピンと標本７とのＹ方向及びＺ方向での位置合わせの動作である。

図９の（３）は、電動ステージ５をＹ方向で−側に移動させた状態を示している。この動作は、第三規制ピン１２によってＹステージ５ｂと標本７との相対位置を移動させる動作であり、標本７を標本ホルダ６から取り外す動作である。
図１０に移り、（４）は、電動ステージ５をＺ方向で−側に２ｍｍ移動させた後、標本７のＹ方向−側の端面を、第四規制ピン１３のＹ方向＋側の端面から０．１ｍｍだけ＋側に位置させた状態を示している。この動作は、第三規制ピン１２と標本７との衝突を避けながら第四規制ピン１３と標本７との位置合わせを行う動作である。

図１０の（５）は、電動ステージ５をＺ方向で＋側に移動させた後、Ｙ方向で−側に移動させて電動ステージ５のアクセス部５ｄと標本７のＹ方向での＋側端面とを一致させた状態を示している。この動作は第四規制ピン１２によって標本７とアクセス部５ｄとの位置合わせを行う動作であり、すなわち、標本７のカセット８ヘの装着前における電動ステージ５に対する標本７の位置合わせの動作である。

図１０の（６）は、電動ステージ５をＺ方向で−側に移動させた後、カセット８の最下段の棚板部８ａよりもＺ方向で＋側０．３ｍｍの位置にＹステージ５ｂのＺ方向＋側面を合わせ、更に電動ステージ５をＹ方向の＋側に移動させてから電動ステージ５をＺ方向で−側に移動させた状態を示している。この動作は、標本７をカセット８ヘ装着させる動作であり、カセット８における目的の棚板部８ａにＹ方向での位置合わせを行った後、その目的の棚板部８ａに対してＺ方向＋側からステージを移動して標本７をアクセス部５ｄから棚板部８ａへと移す動作である。

なお、本実施形態においては、アクセス部５ｄを装着用のものと排出用のものとでＺ方向において同位置に設置したため、２つのカセット８のＺ方向における同じ位置に標本７が存在すると、装着用のカセット８ヘの操作時に排出用のカセット８の標本も取り出すことになり、動作に不具合を生じることとなる。そこで、カセット８内からの標本７の取り出し及び排出はＺ方向で−側から行うこととする。

以上のように、本実施形態によれば、電動ステージ５を含めた電動顕微鏡による三次元移動によって標本供給装置を実現するので、コストの高い駆動部を新たに設ける必要がなく、廉価に標本供給装置を提供することができる。
なお、上述した実施形態においては、電動ステージ５の移動と標本７の相対位置を変化させるための規制ピン１０、１１、１２、及び１３を固定式としていたが、その代わりに、図１１に示す規制ピン２０１のような可動式のもの、すなわち、図１２に示す規制ピン２０１、２０２、２０３、及び２０４を、内側に段差を持つ固定ピン２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、及び２０４ａと、同様の段差を持つ可動ピン２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、及び２０４ｂと、弾性部材であるコイルバネ２０１ｃ、２０２ｃ、２０３ｃ、及び２０４ｃとで構成する、いわゆる「バネ棒」の構造のものとしてもよい（なお、固定ピン２０２ａ、２０３ａ、及び２０４ａ、可動ピン２０２ｂ、２０３ｂ、及び２０４ｂ、並びにコイルバネ２０２ｃ、２０３ｃ、及び２０４ｃについては図示を省略している）。

このバネ棒の構造とは、腕時計のバンドを時計本体に接続しているピンの両端部分等で採用されている構造であり、外力が作用していない場合にはコイルバネ２０１ｃ、２０２ｃ、２０３ｃ、及び２０４ｃの弾性力によって可動ピン２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、及び２０４ｂが固定ピン２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、及び２０４ａから突出して伸長する一方で、可動ピン２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、及び２０４ｂを固定ピン２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、及び２０４ａへ押し込む方向の外力が印加されている場合には、コイルバネ２０１ｃ、２０２ｃ、２０３ｃ、及び２０４ｃが縮んでその全長が収縮する構造である。なお、このとき、電動ステージ５のアクセス部５ｄは１箇所のみ設け、Ｘ方向で同一位置にカセット８を１個設けるようにする。

図１２はカセット８から標本７を標本ホルダ６に装着する時の動作の一部を示しており、図６の（６）に相当する図である。
図１２において、第Ａ規制ピン２０１、第Ｂ規制ピン２０２、及び第Ｃ規制ピン２０３にはＺ方向での外力が作用していないため、可動ピン２０１ｂ、２０２ｂ、及び２０３ｂはコイルバネ２０１ｃ、２０２ｃ、及び２０３ｃによってそれぞれ押圧され、固定ピン２０１ａ、２０２ａ、及び２０３ｃの内側段差に可動ピン２０１ｂ、２０２ｂ、及び２０３ｂの外側段差がそれぞれ当付く位置になる。一方、第Ｄ規制ピン２０４の可動ピン２０４ｂは、電動ステージ５の上昇に応じて標本７により持ち上げられている。

この図１２の状態より、電動ステージ５をＹ方向で＋側に移動させると、コイルバネ２０４ｃの弾性力によって標本７とＹステージ５ｂとの間に摩擦カが作用するが、コイルバネ２０４ｃの弾性力は可動ピン２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、及び２０４ｄを外部力が加わらない状態で確実に固定ピン２０１ａ、２０２ａ、２０３ｃ、及び２０４ｄの内側段差に当付く力を作用させる程度の小さな力であるので、Ｙステージ５ｂ上を標本７が移動する際の摩擦力による抵抗は無視できるほど小さい。従って、前述した実施形態と同様の作用が生じる。

このように、規制ピンをバネ棒の構造とすることにより、標本７の大きさに制限されることなく、複数の規制ピンを配置できるので、前述した実施形態と同様の効果に加え、更にＸ方向で同一位置での標本７の出し入れが可能となり、カセット８の必要数量が削減される。

その他、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。

本発明を実施する顕微鏡標本供給装置の構成を示す図である。 図１に示した顕微鏡標本供給装置の断面図である。 電動ステージの構成の詳細を示す図である。 カセットの構成を示す図である。 標本の供給の様子を示す図（その１）である。 標本の供給の様子を示す図（その２）である。 標本をカセットから取り出す様子を示す図である。 標本の標本ホルダへの装着の様子を示す図である。 標本の排出の様子を示す図（その１）である。 標本の排出の様子を示す図（その２）である。 可動式の規制ピンの構造を示す図である。 可動式の規制ピンを用いた場合の標本の供給の様子を説明する図である。

符号の説明

１ 電動顕微鏡
２ 対物レンズ
３ 鏡筒
４ ステージホルダ
５ 電動ステージ
５ａ 固定ステージ
５ｂ Ｙステージ
５ｃ Ｘステージ
５ｄ アクセス部
６ 標本ホルダ
６ａ ベース部
６ｂ 可動部
６ｃ 回転軸
６ｅ Ｙ規制面
６ｆ Ｘ規制面
６ｇ Ｒ規制面
７ 標本
８ カセット
８ａ 棚板部
８ｂ Ｘ段差
８ｃ Ｙ段差
８ｅ 空間部
９ カセットホルダ
９ａ カセット当付け面
９ｂ 顕微鏡当付け面
１０ 第一規制ピン
１１ 第二規制ピン
１２ 第三規制ピン
１３ 第四規制ピン
１４ ピンホルダ
１５ コントローラ
１６ ボールネジ
１６ａ ナット
１７ Ｚモータ
１８ Ｚ遮光板
１９ Ｚ検出器
２０ Ｘ歯付ベルト
２１ Ｙ歯付ベルト
２２ Ｘモータ
２２ａ 出力歯車
２３ Ｙモータ
２３ａ 出力歯車
２４ Ｘ遮光板
２５ Ｙ遮光板
２６ Ｘ検出器
２７ Ｙ検出器
２８ プーリ
２０１、２０２、２０３、２０４ 規制ピン
２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ 固定ピン
２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ 可動ピン
２０１ｃ、２０２ｃ、２０３ｃ、２０４ｃ コイルバネ

Claims (7)

1. 移動可能なステージと、
   複数の標本を収容可能な標本収容手段と、
   前記ステージを移動させることによって、前記標本収容手段に収容されていた前記標本を取り出すと共に、前記ステージに載置する制御を行う移動制御手段と、
   前記ステージに載置されている前記標本の載置位置を、前記ステージを移動させることによって変化させる標本移動規制手段と、
   を有することを特徴とする顕微鏡装置。
2. 前記標本移動規制手段は、前記ステージを移動させたときに前記標本が接触することによって前記載置位置を変化させることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
3. 前記標本移動規制手段は、前記ステージから見て前記対物レンズの焦点面よりも遠くに配置されていることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡装置。
4. 前記標本移動規制手段はピンであることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡標本供給装置。
5. 前記ピンは、バネ棒の構造を有することを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡装置。
6. 前記標本移動規制手段が前記標本の載置位置を変化させたときに前記ステージ上における当該変化後の載置位置で前記標本を保持する標本保持手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
7. 顕微鏡装置に備えられているステージであって位置の移動の制御が可能な前記ステージを移動させることにより、複数の標本が収容可能な標本収容部に収容されている標本を前記ステージに載置させる制御を行い、
   前記標本が載置されている前記ステージを更に移動させて前記標本を前記標本収容部から取り出させる制御を行い、
   前記標本収容部から取り出された標本が載置されている前記ステージを更に移動させて前記標本の載置位置を前記ステージ上の所定の位置へ移動させる制御を行う、
   ことを特徴とする顕微鏡装置の制御方法。

Images