CN101794018A - 观察装置、观察系统、控制装置及控制程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供不仅对应齿隙还对应刚性或质量等引起的位置误差的观察装置、观察系统、控制装置及控制程序。观察装置(4000)具有：载置有在内部收容作为细胞或微生物的观察物的容器(102)的载置台(101)；进行观察物的观察的观察部(106)，且还具有：进行使载物台(101)的位置相对于观察部(106)移动的载物台驱动的驱动部(103、104)；进行驱动部(103、104)的载物台驱动的控制的控制装置(300)，载物台驱动包括：使载物台(101)朝向规定位置移动的移动模式；进行使载物台(101)停止于所述规定位置的停止处理的停止处理模式，在各停止处理模式下，以使载物台驱动的速度或加速度相等的方式进行载物台驱动的控制。

Description

观察装置、观察系统、控制装置及控制程序

技术领域

本发明涉及观察装置、观察系统、控制装置及控制程序，特别地适用于生物技术领域的利用显微镜的观察等。

背景技术

在医学系统、生物学系统等领域中，为准确地捕捉作为细胞或微生物(包括细菌或病毒等，以下称为细胞)的微小观察物而使用利用显微镜的观察装置。在该观察装置中具有：载置在其内部收容有观察物的容器等载物台、通过电力驱动进行载物台的位置的移动的驱动部、进行观察物的观察的观察部，从而自动使观察物的位置移动而变更观察范围。在周期性地观察细胞等的情况下，每次使载物台移动时，需要使载物台始终在同一位置停止。

在通过电动马达等进行载置有观察物的载物台的位置的移动的驱动部中，安装于马达部分和载物台之间的机构包含有齿轮或带轮等机械动作部分。在这些机械动作部分中，已知由于齿轮间、齿轮本身或带轮等的游隙或松动等会产生齿隙。由此，在不是具有位置传感器等而使用来自位置传感器的涉及载物台的位置信息而反馈控制的机构的情况下，例如在根据电动马达的转数来进行载物台的位置的控制时，由于齿隙而产生空转，因此由该电动马达的转数得到的现实的载物台位置未加以限定。由此，在使用电动马达的转数等的控制下，载物台的现实的停止位置每次均会产生驱动的误差(以下，简称移动误差或位置误差)。由于该齿隙产生的空转导致的位置误差在观察物微小的领域中有不能无视的大的影响。

在专利文献1中记述有以下技术：为消除由齿轮间的间隙的影响引起的齿隙，使齿轮停止时的齿轮的旋转方向始终一定地存储停止时的旋转方向的信息，并使用该信息进行载物台移动的控制。

专利文献1：日本特开2005-92152号公报

在如上述的齿轮或带轮等机械动作部分中，除由上述齿隙引起的空转以外，(i)存在由刚性或质量等引起的空转。即，依存于构成机械动作部分的齿轮或带轮的旋转轴部分或齿轮的齿部、带轮表面部分等材质的刚性或质量等，在这些部分上产生扭曲、变形或滑动，因而产生空转。另外，在构成机械动作部分的链或带中，依存于链或带的材质的刚性或质量而产生伸缩、扭曲或变形，因而产生空转。这些空转通过上述的扭曲或变形等被输送侧的转矩的一部分吸收，这些被吸收的部分的转矩由于没有被传递到接受侧而产生。由于该依存于刚性或质量的空转，产生载物台的位置误差。

此外，载物台的位置误差不仅由于依存于刚性或质量等的空转而产生，也因依存在依存于刚性或质量等的移动加速度等而产生。即，(ii)由于在进行使观察物(载物台)停止的控制时的载物台的移动速度或移动加速度等几乎不为一定，因此载物台的各停止时的轴部或齿轮的齿部的扭曲或变形等的状态每次停止均变化，其结果是，引起每次使载物台移动时的载物台的停止位置偏移的位置误差。

上述的(i)、(ii)所述的刚性或质量等引起的载物台的移动误差、位置误差以下简称为“刚性或质量等引起的位置误差”。

此外，在现有技术中，如上述地仅以齿轮间的间隙或偏差等的齿隙所引起的空转为课题来揭示解决手段，而不能对应上述刚性或质量等引起的位置误差。即，在上述现有技术中，为解决齿隙所引起的空转而存储载物台的停止位置或移动的方向的信息，但对于存储载物台的驱动的速度或加速度这一点没有任何揭示。即，在现有技术中不考虑载物台驱动的速度或加速度，由于不考虑该载物台驱动的速度或加速度而仅考虑载物台的位置或移动的方向，因此不能对应上述的刚性或质量等引起的位置误差。

发明内容

在此，本发明的目的在于提供观察装置、观察系统、控制装置及控制程序，其不仅对应齿隙还对应刚性或质量等引起的位置误差。

本发明所涉及的观察装置，具有载物台和观察部，该载物台载置有在内部收容作为细胞或微生物的观察物的容器，该观察部进行所述观察物的观察，其中，其具有：驱动部，其进行使所述载物台的位置相对于所述观察部移动的载物台驱动；控制部，其进行所述驱动部的所述载物台驱动的控制，所述载物台驱动包括：使所述载物台朝向规定位置移动的移动模式；进行使所述载物台停止于所述规定位置的停止处理的停止处理模式，所述控制部在所述停止处理模式下，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第一驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向规定方向变更的第一驱动，之后，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第二驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向与所述规定方向相反的方向变更的第二驱动，然后，进行作为所述停止处理的使所述载物台驱动停止的补偿控制。

根据以上结构，不仅能够对应齿隙，也能够对应由刚性或质量等引起的位置误差。

并且还具有存储器，其存储在所述控制部进行所述载物台驱动的控制时使用的、包含所述载物台的位置的信息，所述补偿控制可以在以下而二者中进行：为将所述载物台的所述规定位置存储于所述存储器中，使所述载物台向所述规定位置移动的所述载物台驱动；使所述载物台向存储于所述存储器中的所述规定位置移动的所述载物台驱动。

根据以上构造，在以下二者中：为将所述载物台的所述规定位置存储于所述存储器中，使所述载物台向所述规定位置移动的所述载物台驱动；使所述载物台向存储于所述存储器中的所述规定位置移动的所述载物台驱动，不仅能够对应齿隙，也能够对应刚性或质量等引起的位置误差。

还具有：将所述载物台向X轴方向驱动的X轴用的所述驱动部；将所述载物台向与该X轴方向正交的Y轴方向驱动的Y轴用的所述驱动部，在进行向所述X轴方向的所述载物台驱动、或进行向所述Y轴方向的所述载物台驱动时，所述控制部可以进行对于所述X轴用的驱动部的所述补偿控制及对于所述Y轴用的驱动部的所述补偿控制。

另外，以上的所述补偿控制的所述规定方向为，在所述X轴用的驱动部中朝向该X轴方向的正负，在所述Y轴用的驱动部中朝向该Y轴方向的正负。

通过进行所述X轴用的驱动部的所述补偿控制及所述Y轴用的驱动部的所述补偿控制，在一轴方向的驱动对另一轴方向的驱动带来影响时，不仅能够对应齿隙，也能够对应刚性或质量等引起的位置误差。

进而可以为一种观察系统，其中，其具有：上述的观察装置；机壳，其在内部收纳所述观察装置所包含的所述观察部和所述载物台，具有进行所述容器的进出的进出部，且相对于外部具有封闭性；环境维持装置，其将所述机壳的内部维持为规定的环境。

另外，相对于外部具有封闭性是指，在医学系统、生物学系统的领域中，表示在生物学上封闭，意味着机壳具有下述功能：在细胞培养、细菌培养、微生物培养和物质合成等过程中，使作为污染机壳内部的污染物的气体、尘、埃、细菌和微生物等干扰物不从机壳外部侵入到内部。

本发明所涉及的控制程序，该程序使计算机作为在观察装置中使用的控制装置而发挥作用，该观察装置具有载置在内部收容作为细胞或微生物的观察物的容器的载物台、进行所述观察物的观察的观察部及进行使所述载物台的位置相对于所述观察部移动的载物台驱动的驱动部，其中，所述载物台驱动包括：使所述载物台朝向规定位置移动的移动模式；进行使所述载物台停止于所述规定位置的停止处理的停止处理模式，所述控制程序执行进行所述驱动部的所述载物台驱动的控制的步骤，在所述停止处理模式下，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第一驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向规定方向变更的第一驱动，之后，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第二驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向与所述规定方向相反的方向变更的第二驱动，然后所述控制程序执行补偿控制步骤，进行作为所述停止处理的使所述载物台驱动停止的补偿控制。

本发明所涉及的观察装置，具有载物台和观察部，该载物台载置有在内部收容作为细胞或微生物的观察物的容器，所述观察部进行所述观察物的观察，其中，其具有：驱动部，其进行使所述载物台的位置相对于所述观察部移动的载物台驱动；控制部，其进行所述驱动部的所述载物台驱动的控制，所述载物台驱动包括：使所述载物台朝向规定位置移动的移动模式；进行使所述载物台停止于所述规定位置的停止处理的停止处理模式，在各所述停止处理模式下，以使所述载物台驱动的速度或加速度相等的方式进行所述载物台驱动的控制。

本发明所涉及的观察装置，其具有：载物台，其载置有在内部收容作为细胞或微生物的观察物的容器；观察部，其进行所述观察物的观察；驱动部，其进行使所述载物台的位置相对于所述观察部移动的载物台驱动，其中，所述载物台驱动包括：使所述载物台朝向规定位置移动的移动模式；进行使所述载物台停止于所述规定位置的停止处理的停止处理模式，进行所述驱动部的所述载物台驱动的控制，在所述停止处理模式下，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第一驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向规定方向变更的第一驱动，之后，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第二驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向与所述规定方向相反的方向变更的第二驱动，然后，进行作为所述停止处理的使所述载物台驱动停止的补偿控制。

在上述中，补偿控制是指，“在所述停止处理模式下，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第一驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向规定方向变更的第一驱动，之后，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第二驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向与所述规定方向相反的方向变更的第二驱动，然后，进行使所述载物台驱动停止”的控制。并且，补偿控制不局限于1次而可以执行多次。

在载物台驱动的加速中，若进行从初速度加速到末速度，之后从末速度减速到初速度，则不仅能够对应齿隙，还能够对应刚性或质量等引起的位置误差。

并且，在上述中，所述载物台的位置相对于所述观察部的移动方向为任意的，但所述补偿控制的所述规定方向为，与所述驱动部的驱动方向相同的方向，或与所述驱动部的驱动方向相反的方向。

所述驱动参数是指，除所述载物台的速度外，所述载物台的加速度、所述载物台的位置(xy坐标等)、所述载物台的加减速和移动所需要的时间、作用于所述载物台的外力、在所述驱动部中使用的齿轮或带轮的旋转速度、旋转加速度、转矩、在所述驱动部中使用的步进马达的脉冲数或脉冲的频率等具有与所述载物台的位置或驱动具有关联性的参数。

根据本发明，能够提供观察装置、观察系统、控制装置及控制程序，其不仅对应齿隙还对应刚性或质量等引起的位置误差。

附图说明

图1为说明实施方式所涉及的观察装置的结构的图。

图2为说明实施方式所涉及的观察装置的结构的图。

图3为说明实施方式所涉及的观察装置的结构的图。

图4为说明实施方式所涉及的观察系统的结构的图。

图5为说明实施方式所涉及的驱动系统中的补偿控制的内容的图。

图6为表示实施方式所涉及的观察点的移动的顺序的图。

图7为说明实施方式所涉及的停止位置的误差的评价的图。

图8为关于实施方式所涉及的载物台的速度的特性图。

图9为实施方式所涉及的xy平面驱动机构的立体图。

图10为表示实施方式所涉及的y轴方向的位置的偏差的图

图11为说明实施方式所涉及的xy驱动的同步补偿控制的图。

图12为说明实施方式所涉及的马达驱动参数的特性的图。

图13为实施方式所涉及的观察·拍摄工作的流程图。

图14为实施方式所涉及的观察·拍摄工作的流程图。

图15为实施方式所涉及的观察·拍摄工作的流程图。

图中：100-拍摄装置；101-载物台；102、102a-容器；103-驱动部(x轴用)；104-驱动部(y轴用)；105-拍摄部；106-观察部；300-控制装置；301-控制部；302-补偿控制部；304-存储器；305-鼠标；306-键盘；307-输出部；600in-输入侧齿轮；601in-输入侧轴；602in-输入侧齿；600out-输出侧齿轮；601out-输出侧轴；602out-输出侧齿；1000-培养器；1001-机壳；1002-环境维持装置；1003-连接部；4000-观察装置；5000-观察系统。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

在本实施方式中，将作为观察的对象的烧瓶(容器)中的观察物设定为培养中的细胞来说明。并且，容器中除烧瓶之外，还包括例如称为显微镜用标本、皿、碟和井状容器(ゥェル)的容器，收容于容器内部的观察物还包括例如包含细菌或病毒的微生物。

(结构)

首先，图1中表示实施方式所涉及的观察装置4000的结构。此外，表示拍摄装置100的结构图。

如同图所示，在本实施方式中，观察装置4000由拍摄装置100、中继装置200、控制装置300构成，拍摄装置100和中继装置200由通信线400连接，中继装置200和控制装置300由通信线401连接。并且，观察装置也可以不分为拍摄装置100、中继装置200、控制装置300而一体化地构成。

拍摄装置100由进行收容于容器102的观察物的观察及拍摄的观察部106、进行观察部106的控制等在观察部106和控制装置300之间管理接口的拍摄部105构成，在观察部106中存在有CCD或CMOS照相机等拍摄元件。通过这些拍摄部105和观察部106能够进行显微镜拍摄，能够拍摄收容于容器102中的观察物的放大照片和放大动画等。

并且，拍摄装置100包括：载置容器102的载物台101、进行使载物台101的向x轴方向的载物台101的位置相对于观察部106移动的驱动(以下称载物台驱动)的x轴用驱动部103、进行使载物台101相对于观察部106的向y轴方向的载物台101的载物台驱动的y轴用驱动部104。X轴用驱动部103和y轴用驱动部104由步进马达等驱动源构成(以下，以使用步进马达为例进行说明)。本实施方式不是使用具备位置传感器等而使用来自位置传感器的涉及载物台101的位置信息而反馈控制的机构，而是使用上述步进马达的转数而进行载物台101的位置控制的机构。并且，若在与观察部106的观察·拍摄方向正交的平面内x轴方向和y轴方向正交，则x轴和y轴可以任意地确定。在本实施方式中，定为同图所示的方向。由于能够通过这些载物台101、x轴用驱动部103、y轴用驱动部104来进行容器102的位置相对于观察部106的移动，因此，能够从收容于容器102中的多个观察物中选定决定进行观察、拍摄的观察物。

通过通信线400、通信线401，能够将拍摄的观察物的拍摄图像等拍摄数据、关于马达的状态的马达信息和从拍摄装置100上具备的各种传感器(未图示)得到的测定值等传感器信息等从拍摄装置100向控制装置300输送，从而能够将控制信息从控制装置300向拍摄装置100的马达或拍摄元件等输送。

图2中表示控制装置300的结构图。在本实施方式中，控制装置300以包含CPU等的计算机为例进行说明。

控制装置300包括：控制部301，其将用于进行图1所示的x轴用驱动部103、y轴用驱动部104的载物台驱动的控制信息输出；补偿控制部302，其进行存在于控制部301内部的后述补偿控制。补偿控制部302存在于控制部301内部的方式，可以为在控制部301的内部存在硬件管理补偿控制的补偿控制部302的扇区，也可以为控制部301软件功能性地具有补偿控制功能。控制部301由例如CPU等构成。

进而，控制装置300包括：连接于通信线401的通信部303、RAM或ROM、闪存等构成的存储器304、显示观察物的拍摄图像或GUI图像等的显示器308、将图像数据、声音数据向输出声音、嘀嘀声等的扬声器309输出的输出部307。并且，控制装置300通过鼠标305及键盘306接收来自使用本装置的操作者的输入。存储器304存储包括控制部301进行载物台驱动的控制时使用的载物台101的位置(例如xy坐标值等)的信息、图像数据及其他运算数据等。

通过以上结构，控制装置300能够进行在图1所示的拍摄装置100的拍摄部105或观察部106等的控制(例如，曝光控制、变焦功能、聚焦功能、快门功能、照明功能等的控制)、x轴用驱动部103和y轴用驱动部104的驱动控制，变焦功能、聚焦功能的马达驱动的控制等。另外，可以接收、处理来自拍摄装置100的各种信息。

图3中表示中继装置200的结构图。并且，在同图中表示与中继装置200一起的拍摄装置100的结构图。

中继装置200包括：连接有信号线401并将来自控制装置300的信号及向控制装置300的信号分支·中继的HUB201、由脉冲发生器或生成拍摄装置100中的各步进马达的控制信号的马达驱动器、继电器(继电器)等构成的马达控制部202、由生成·控制对各部分配电的电力的电力变换装置构成的电源电路203、包含于拍摄装置100中且进行照明110的调光的控制的照明控制部204。并且，马达控制部202、电源电路203、照明控制部204、拍摄部105与HUB201连接。

并且，为实现由设定于作为本实施方式的驱动参数的脉冲发生器(马达控制部202中)的指令寄存器等上的驱动的初速度、末速度、加速时间、减速时间、加减速特性(相对于时间轴的加减速的方式。例如，S字曲线状地加减速，或直线地加减速等)、恒速运动的时间等决定的、关于载物台101的驱动的特性，从脉冲发生器输出用于驱动步进马达的脉冲信号。并且，存在于同一马达控制部202中的马达驱动器收到该脉冲信号而自动生成用于实际驱动步进马达的控制信号。例如，从脉冲发生器输出能够实现载物台101的加减速特性的、其频率相对于时间轴方向变化的脉冲。由此在本实施方式中，操作者决定在上述脉冲发生器设定的参数值即可。

根据以上结构，中继装置200具有将来自控制装置300的控制信息转换为用于实际地控制、驱动元件或马达的信号，或中继向控制装置300输送的信息等的功能。

并且，如同图所示，拍摄装置100具有显微镜部107。显微镜部107包括拍摄部105和观察部106，还包括：对容器102照明的照明部110、用于实现使用观察部106的变焦功能、聚焦功能的变焦部108、聚焦部109。变焦部108、聚焦部109由步进马达等构成，能够调整包含于观察部106中的物镜(未图示)和拍摄元件之间的距离和调整图像的模糊。

根据上述结构，观察装置4000在控制装置300的控制下，能够不需要人工的介入而自动地进行对收容于容器102中的观察物的观察及拍摄。例如，能够具有定时功能(有间隔地将细胞的培养状况拍摄、记录的功能)，能够自动地记录细胞的培养状况。在定时动作下，拍摄部106拍摄的观察位置被登录，使载物台101向该被登录的各观察位置移动，在各位置进行观察、拍摄。根据该观察、拍摄动作能够将细胞的培养状况记录到存储器304中。以下，培养器1000具有该定时功能。

图4中表示观察系统5000的结构图。观察系统5000由观察装置4000和培养器1000构成。

培养器1000具有机壳1001，机壳1001具有其内部相对于外部的封闭性，实施灭菌处理。在机壳1001内，能够保管收容有观察物的容器102a及容器102、其他的含有细胞的烧瓶、井状容器、碟等。容器102为容器102a中的一个，将拍摄装置100中存在的容器102a称为容器102，将拍摄装置外存在的其他的容器称为容器102a。

也就是说，在各容器内，同种的细胞在同等条件下分开收纳，这些容器中的一个作为样本容器102载置于拍摄装置100内的载物台上，剩下的作为容器102a存在于机壳1001内。并且，拍摄装置100内的载物台上和拍摄装置100外为同样的环境。也就是说，拍摄装置100的内侧相对于其外部开放即没有封闭性。换言之，拍摄装置为不通过框体等密闭而载物台和观察部露出的结构。即使具有框体，也设有用于连通拍摄装置内外的窗或通道，故为没有封闭性的结构。

由于使容器102a和容器102的周围环境相同，若将容器102中的观察物作为代表观察·拍摄，则等同于观察、拍摄机壳1001中的其他容器102a，能够把握容器102a(及容器102)中的变化，得到该变化过程的像。

机壳1001具有能够进行容器102等在机壳外部和内部之间进出的进出部(未图示)，通过具有门(未图示)而保持相对于外部的封闭性。培养器为用于培养细胞等而使用的工作台，在机壳1001的内部，必须维持在规定环境例如气温37℃、湿度95％以上的环境。因此，培养器1000具有用于将机壳1001内部的环境维持为规定环境的环境维持装置1002。通过由管等构成的连接部1003，机壳1001内部和环境维持装置1002相对于外部具有封闭性地连接。

并且，在本实施方式中，在机壳1001的内部收纳有作为观察装置4000的一部分的包含观察部106和载物台101的拍摄装置100。

在本实施方式中，相对于外部具有封闭性表示在生物学上封闭，指机壳具有使在细胞培养的过程中成为污染机壳1001内部的污染物的气体、尘、埃、细菌和微生物等干扰物不从机壳1001外部侵入其内部的功能，通过机壳1001和门，使机壳1001的内部相对于外部在生物学上封闭。

根据以上结构，培养器1000能够进行培养细胞的动作。

由此，根据本实施方式，能够提供观察装置、观察系统、控制装置及控制程序，其不仅对应齿隙还对应刚性或质量等引起的位置误差。这是由控制部301具有进行补偿控制的功能部(补偿控制部302)而达成的。接下来，说明该补偿控制部。

(补偿控制)

载物台驱动由移动模式和停止处理模式构成，其中停止模式使载物台101向操作者期望的“规定位置”即例如操作者希望通过定时动作而进行观察·拍摄的细胞的位置移动，停止处理模式使载物台101停止于该规定位置。关于上述规定位置，在定时动作前，通过操作者点击鼠标的输入按钮等，将该规定位置的位置信息存储到存储器304中。该位置信息指：例如，由于在本实施方式中不进行反馈控制，因此为分别在x坐标、y坐标下，基于从原点移动所需要的步进马达的动作脉冲数或移动的方向等导出的xy坐标。并且，移动模式和停止处理模式为定时动作或后述的载物台101的位置的登录动作等的、即所谓的涉及观察物的观察·拍摄的动作的模式，涉及该观察物的观察·拍摄动作以外的载物台101的移动不包含在本实施方式的载物台驱动中。

补偿控制是指：控制部进行控制，使x轴用驱动部103或y轴用驱动部104等驱动部在每次进行使载置有观察物的载物台的位置移动的载物台驱动时，在上述的停止处理模式下，进行使载物台向规定位置移动的第一驱动，之后，进行使载物台向上述的规定方向相反的方向移动的第二驱动。

利用图5说明在涉及载物台101的驱动的驱动系统中的补偿控制的内容。同图(a)、(c)为齿轮的示意图，同图(b)、(d)为表示分别涉及行(1)、行(2)的各自的“当前的驱动方向”、“即将停止动作”和“下一驱动方向”的3个状态(3列)的表，同图(a)、(b)为用于说明现有技术的图，同图(c)、(d)为用于说明补偿控制的图。

假设在载物台101的驱动系统中存在图5(a)所示的输入侧齿轮和输出侧齿轮，则以这些输入侧齿轮和输出侧齿轮的二者之间为例进行说明。

在同图(a)中，表示从输入侧齿轮600in向输出侧齿轮600out传递转矩的情况。若将同图(a)中所示的方向设为CCW(Counter Clock Wise：逆时针旋转)，则输入侧齿轮600in在逆时针方向上旋转时，输出侧齿轮600out沿CW(Clock Wise：顺时针旋转)方向旋转。

输入侧齿轮600in具有输入侧齿602in，以输入侧轴601in为中心转动，输入侧齿轮600in接受来自输入侧轴601的转矩，通过输入侧齿602in、输出侧齿602out而将转矩传递到输出侧齿轮600out。另一方面，输出侧齿轮600out具有输出侧齿602out，以输出侧轴601out为中心转动，转矩从输出侧齿轮600out向输出侧轴601out传递。

如同图(a)所示，在咬合状态的2个输入侧齿轮600in和输出侧齿轮600out中，嵌入于2个输入侧齿602in之间的输出侧齿602out的一面与一输入侧齿602in的面相接且接受来自该输入侧齿602in的力，并且，在该输出侧齿602out的另一面侧与另一输入侧齿602in的面之间形成有间隙。在同图中，将该间隙的距离设为Δ表示。已知该距离Δ的存在为使输入侧齿轮600in和输出侧齿轮600out平滑地咬合而旋转的主要的必要条件。

在现有的方法中，为消除同图(a)所示的该距离Δ引起的齿隙，进行同图(b)的表所示的对应。即，在输入侧齿轮600in在CCW方向上旋转后进行停止，之后的驱动方向(即下一驱动方向)为CW的情况下，在该停止时，使在CCW方向上的旋转超限后，使输入侧齿轮600in在CW方向上旋转而停止(专利文献1：日本特开2005-92152号公报)。并且，在这种情况下，有必要存储齿轮的停止位置和移动的方向的信息。

由此，在接下来使输入侧齿轮600in在CW方向上旋转时，能够抑制由齿隙引起的空转的产生。并且，在输入侧齿轮600in在CW方向上旋转后进行停止，之后的驱动方向(即下一驱动方向)为CW的情况下，在该停止时不进行任何特别改变地保持原样地仅进行停止动作。并且，在同图(b)的表中，仅表示下一驱动方向为CW的情况，未表示下一驱动方向为CCW的情况，因为反过来考虑驱动方向为CW的情况则能够容易地想到，所以省略下一驱动方向为CCW的情况。

在旋转轴601in、齿602in中，存在依存于它们的材质的刚性、质量等，在旋转轴601in、齿602in上产生的扭曲、变形、伸缩等所引起的“刚性或质量等引起的位置误差”。进而，在旋转轴601out、齿602out中，存在依存于它们的材质的刚性、质量等，在旋转轴601out、齿602out上产生的扭曲、变形、伸缩等所引起的“刚性或质量等引起的位置误差”。并且，存在由产生在齿602in、齿602out之间的滑动等而引起的“刚性或质量等引起的位置误差”。

即，(A)例如，在输入侧齿轮600in旋转而向输出侧齿轮600out传递旋转转矩时，由于输入侧齿轮600in和输出侧齿轮600out的二者之间互相施加外力，例如在齿602in和齿602out中，由于二者间的作用力及反作用力而产生扭曲、变形、伸缩等。并且，(B)例如，在旋转轴601in和齿602in中，由于二者间的作用力及反作用力而产生扭曲、变形、伸缩等，在旋转轴601out和齿602out中，由于二者间的作用力及反作用力而产生扭曲、变形、伸缩等。

该扭曲、变形、伸缩等的程度依存于旋转转矩的大小、旋转转矩的速度、加速度等，另外，依存于旋转轴和齿的材质的刚性、质量等。

通过上述的现有的方法不能对应上面的(A)、(B)所述的扭曲、变形、伸缩、滑动等的产生所引起的“刚性或质量等引起的位置误差”。即，在上述现有技术中，为解决齿隙所引起的空转而存储齿轮的停止位置和移动的方向的信息，但未进行齿轮的旋转方向上的速度或加速度的存储，不考虑齿轮的旋转方向上的速度或加速度而仅考虑载物台的位置和移动的方向，无法对应上述的刚性或质量等引起的位置误差。使用图6说明该情况。

图6表示在载物台101的xy平面上的、操作者期望的定时动作中希望进行观察·拍摄的细胞的位置(以下称观察点)的登录的顺序，及定时动作时观察点的移动的顺序。同图(a)中，表示按P1点、P2点、P3点、P4点、P5点的顺序(同图所示的箭头的顺序)进行登录。同图(b)中，表示按P1点、P2点、P3点、P4点、P5点的顺序(同图所示的箭头的顺序)进行观察点的定时观察·拍摄。同图(c)中，表示按P1点、P3点、P2点、P5点、P4点的顺序(同图所示的箭头的顺序)进行观察点的定时观察·拍摄。

由于同图(b)和同图(a)为同样的顺序，因此关于上述的(A)例如齿602in和齿602out间的扭曲、变形、伸缩等；(B)例如旋转轴601in和齿602in间的扭曲、变形、伸缩等；旋转轴601out和齿602out间的扭曲、变形、伸缩等，可以认为在登录时停止于各观察点时的状态和定时时停止于各观察点的状态大致相同。但是，由于同图(c)与同图(a)顺序不相同，因此关于上述的(A)、(B)，不能认为在登录时停止于各观察点时的输入侧齿602in和输出侧齿602out间的扭曲、变形、伸缩等；输入侧旋转轴601in和输入侧齿602in间的扭曲、变形、伸缩等；输出侧旋转轴601out和输出侧齿602out间的扭曲、变形、伸缩等的状态与定时时停止于各观察点时的上述状态相同。

在现有技术中，如上所述考虑齿轮的停止位置和移动的方向，但由于未考虑齿轮的旋转方向上的速度或加速度，因此在登录时和定时动作时该观察点的移动的顺序不同的情况下(例如，上述的同图(a)和同图(c))，不能对应刚性或质量等引起的位置误差。这是因为，在登录时和定时动作时若上述状态相同则能够对应刚性或质量等引起的误差，但若上述状态不同则不能对应刚性或质量等引起的位置误差，即不能改善。并且，在同图(a)的登录动作后追加登录另一观察点P6(未图示)时，由于在登录时和定时动作时停止于追加观察点P6时的齿轮的齿和齿轮的轴不一定为相同的状态，因此，在现有技术中，因为未考虑齿轮的旋转方向上的速度或加速度，所以不能对应这样的刚性或质量等引起的位置误差。

为对应该这样的刚性或质量等引起的位置误差，在登录时和定时动作时的各驱动中，使停止于同图中的各观察点时的速度或加速度一致，则能够使停止于各观察点时的齿轮的齿和齿轮的轴为大致同样的状态。

同图(d)表示在登录P1点之前操作者移动载物台101，操作者边观察边搜索所述的“规定位置”的路径。即，使载物台驱动到P1-1点后，判断是否登录在该P1-1点存在的细胞，因为不期望登录P1-1点的细胞，所以驱动载物台到下一P1-2点后，判断是否登录在该P1-2点存在的细胞，因为不期望登录P1-2点的细胞，所以驱动载物台到下一P1-3点后，判断是否登录在该P1-3点存在的细胞，因为不期望登录P1-3点的细胞，所以驱动载物台到下一P1点。判断是否登录在该P1点存在的细胞，因为期望登录P1点的细胞所以登录P1点。此外，登录通过由未图示的登录用按钮(键盘或鼠标的点击按钮等)输入而实现。由此，载物台101的驱动在P1-1点、P1-2点、P1-3点停止，但由于操作者未按下登录用按钮，因此P1-1点、P1-2点、P1-3点未被登录。由此，在P1-1点、P1-2点、P1-3点不执行停止处理模式。

在本实施方式中，在经过如同图(d)的路径而登录P1点的情况下，在定时动作中到达P1点不经过如同图(d)的路径，而如同图(b)、同图(c)地移动载物台101使P1点可以直接观察。并且，以往，在经过如同图(d)的路径而登录P1点的情况下，在定时动作中到达P1点的路径若经过与同图(d)相同的路径，则(即使能够对应齿隙所引起的停止位置误差)由于在登录时和定时时不同的驱动系统中的扭曲或变形等的影响，产生在登录时和定时时到达P1点的路径差，而在停止位置产生误差。但是，与现有技术不同，在本申请中即使登录时和定时时不为相同路径，由于通过进行补偿控制动作而能够使登录时和定时时驱动系统中的扭曲或变形等相同，因而能够对应停止位置的位置误差，即能够进行改善。

在此，返回图5说明本实施方式中的所述的停止位置的位置误差的改善。

利用图5(c)的示意图及同图(d)的表所示的示例进行说明。并且，在同图(d)中，省略同图(a)的输出侧齿轮600out的图示。

输入侧齿轮600in在CCW方向上旋转后进行停止(以下，将这时的停止称为假停止)，当之后的驱动方向(即下一驱动方向)为CW时，在进行该假停止时，进一步使其在CCW方向上旋转(以下，称使载物台向规定方向移动的第一驱动)，之后，使输入侧齿轮600in在CW方向上旋转(以下，称使载物台向上述的规定方向相反的方向移动的第二驱动)而使其最终停止。并且，当然地，停止位置为存储于存储器的所述操作者期望的“规定的停止位置”。

进而，输入侧齿轮600in在CW方向上旋转后进行停止(上述的假停止)，之后的驱动方向(即下一驱动方向)为CW时，在进行该假停止时，使其暂时在CCW方向上旋转(已述的：使载物台向规定方向移动的第一驱动)，之后，使输入侧齿轮600in在CW方向上旋转(已述的：使载物台向上述的规定方向相反的方向移动的第二驱动)而使其最终停止。并且，使其停止的位置为规定的停止位置。

并且，如同图(d)的表所示，下一驱动方向不仅局限于上述的CW的情况，下一驱动方向为CCW的情况也与上述同样进行“停止处理模式的CCW的方向的旋转，之后为CW方向的旋转”

此外，第一驱动及第二驱动的示例不局限于上述的CCW方向的旋转，之后为CW方向的旋转。

在图7中，表示在进行载物台驱动时不进行补偿控制(同图(a))和进行补偿控制(同图(b)、(c))的情况下对比用于评价停止位置的误差(单位μm)的数据。并且，同图(b)中第一驱动及第二驱动为100脉冲量(从上述的脉冲发生器输出的脉冲：1脉冲对应2μm)、同图(c)中第一驱动及第二驱动为200脉冲量。同图(a)～(c)的图中所记述的点A误差是指，相对于同图(d)所示的点A(选定方法后述)的位置的误差(偏移)，点A误差(+)是指，相对于同图(d)所示的正方向(第二驱动的动作方向)的点A的位置的误差，点A误差(-)是指，相对于同图(d)所示的负方向的点A的位置的误差，点A误差(绝对值)是指，点A误差(+)和点A误差(-)的合计值。另外，点A误差(-)为与点A误差(+)相反的极性(逆向)的值。这时，驱动参数是指，为实现后述图8表示的动作特性，能够使驱动源，本例的情况为脉冲马达工作的参数，为加速度条件或代替其的时间和速度或距离等的函数。

用于该图7的评价的试验通过以下的1.～3.的顺序的重复而进行。

1.首先，使观察点移动至原点Oxy(以下称原点复位动作)，2.进行使观察点向A点移动的补偿控制(另外，同图(a)中不进行补偿控制)，3.进行细胞的拍摄、图像的保存。

在同图(a)～(c)的各情况下，重复上述的1.～3.的动作100次。点A误差(+)表示这100次中最大的值，点A误差(-)表示这100次中最小的值。作为点A误差(+)、点A误差(-)的计算方式，从3.中拍摄的第1张图像中选定作为基准的细胞(点A的选定)，以该位置为基准在监控器画面上等测定第2张～第100张的拍摄图像中的同细胞的位置的偏移。从拍摄的第1张图像中选定作为基准的细胞是因为可以将该第1张定位在与登录时的动作相当的位置，且该登录时的动作与定时动作相对应。另外，偏移的值具体来说可以由拍摄图像的图像数据中的像素数测出。并且，在第1张图像中着眼于边缘清楚的细胞等。

根据同图(b)，与不进行补偿控制的情况(同图(a))相比，点A误差(绝对值)为一半以下，根据同图(c)，与不进行补偿控制的情况(同图(a))相比，点A误差(绝对值)为接近1/4，能够改善位置误差。

如上所示，通过利用补偿控制的驱动能够改善位置误差，这是由于对应了刚性或质量等引起的位置误差。即，可以考虑为，通过进行补偿控制，能够使速度或加速度的变动在各驱动中一致，这是由于能够使驱动系统中的扭曲、变形和伸缩等在各驱动中一致。

本实施方式的补偿控制受到设定于控制部301的驱动参数的控制。图8为表示关于驱动参数中的载物台的速度的特性的图。即，载物台101以初速度0.02mm/s开始移动而加速(S点→T点)，80msec后达到末速度1mm/s之后变为恒速运动(T点→U点)，320msec的恒速运动后减速(U点→V点)，80msec后达到速度0.02mm/s后停止运动。以上所需要的时间为480msec(移动距离0.4mm)。并且，加减速特性为S字曲线状的加减速。

并且，因为作为用于观察的移动而每次实施如下补偿控制：即使不存在如图8的T点→U点的区间，至少存在S点→T点、U点→V点的区间，所以能够对应“刚性或质量等引起的位置误差”。这是由于，若各驱动中至少S点→T点、U点→V点的区间全部不存在，则不能使该各驱动中的速度、加速度等一致。由此，在补偿控制中的第一驱动及第二驱动中的移动距离必须至少为使S点→T点、U点→V点的区间存在的值(极限距离)。和极限距离与载物台移动的移动距离之间的大小关系无关，第一驱动及第二驱动中移动的距离为极限距离或为极限距离以上。并且，补偿控制的距离以上述的极限距离为最小值，根据T点→U点的区间的长短而变长变短。

在驱动参数中，除上述的载物台的速度之外，还包括：载物台的加速度、载物台的位置(xy坐标)、作用于载物台的外力、载物台的动能、x轴用驱动部103及y轴用驱动部104中使用的齿轮或带轮的旋转速度、旋转加速度、转矩等与载物台的位置或驱动具有关联性的参数。并且，在实现该特性的马达驱动中的驱动参数包括：步进马达的驱动脉冲数、1脉冲对应的移动距离(μm)和脉冲数增减的变化率等。在同图中，表示有在S点→T点及U点→V点中进行载物台的载物台驱动时，载物台的速度的加速方式和减速方式相等、即受到在图中呈对称线的控制的示例。

并且，同图的动作在上述的第一驱动和第二驱动中都进行。当然，第一驱动和第二驱动在驱动的方向上为反方向。

此外，第一驱动中的驱动参数(以下称第一驱动参数)和第二驱动中的驱动参数(以下称第二驱动参数)不是必须相等，在后述的登录动作(第一局面动作)及定时的各动作(对应于第一局面动作的第二局面动作)中的各驱动中，第一驱动参数的各参数彼此相等、第二驱动参数的各参数相等即可。这是由于以下理由。通过补偿控制来对应“刚性或质量等引起的位置误差”为下述方法：由于至少在登录动作及定时动作中的各驱动中的第一驱动的上述位置误差相等，该各驱动中的第二驱动的上述位置误差相等，因此即使在绝对位置关系中登录动作、定时动作的各驱动中的停止位置包含误差，但能够将各驱动之间的载物台的位置的(相对的)晃动中的大部分消除。即，这是由于能够对应载物台的位置关系中的相对的位置误差。并且，对应位置误差是指使在各停止位置的位置偏移在规定范围内，即使表示位置的坐标值等的差分(位置误差)控制在规定值以内。该规定值设定为在定时动作的观察·拍摄中使该位置误差在能够容许的范围内的值。

并且，上面记述了使第一驱动参数中的各参数彼此相等、第二驱动参数中的各参数相等即可，但由于在第一驱动中消除在到此为止的驱动系统中的扭曲、变形和伸缩等，使在该驱动系统中的扭曲、变形和伸缩等与各第二驱动之间相同即可，因此至少使第二驱动参数中的各参数相等即可。

在图5所示的CCW方向和之后的CW方向的双方中，进行利用图8说明的动作。并且，使同图作为控制CW方向时的特性图时，在CCW方向上，采用使同图中的速度的方向相反的特性图。

根据同图，载物台在补偿控制中受通过480msec间的CCW方向的旋转而仅向规定方向移动400μm的控制(第一驱动)，通过480msec间的CW方向的旋转而仅向上述的规定方向相反的方向移动400μm的控制(第二驱动)。

如上所述，停止处理模式的动作为与下一动作的齿轮的旋转方向无关的确定的动作(CCW方向的旋转，之后为CW方向的旋转)。由此，不必像以往那样存储停止时的输入侧齿轮600in(或输出侧齿轮600out)的旋转方向，即每在停止位置时存储停止时的载物台的动作方向。

根据本实施方式的补偿控制，除齿隙所引起的观察物的位置误差外，还能够对应“刚性或质量等引起的位置误差”。

(x轴用驱动部及y轴用驱动部)

通过在上述的输入侧齿轮和输出侧齿轮的二者间的CW或CCW方向的转矩的传递，能够使载置台101向规定的一方向及相对于该规定的方向的相反方向移动。但是，在实际的观察装置、观察系统中，由于在烧瓶(容器102)内进行所收容的细胞(观察物)的搜索、观察，因此必须使烧瓶即载物台能够在平面内向任意方向移动。因此，本实施方式的观察装置4000、观察系统5000中，具备x轴用驱动部103和y轴用驱动部104，其中x轴用驱动部为使载物台101向X轴方向驱动的X轴用的驱动部，y轴用驱动部为使载物台101向与该X轴方向正交的Y轴方向驱动的Y轴用的驱动部。

在本实施方式中，x轴用驱动部103负责载物台101的x轴方向的移动，y轴用驱动部104负责x轴用驱动部103及载物台101的y轴方向的移动。即，y轴用驱动部104使载物台101与x轴用驱动部103一体地向y轴方向移动。利用图9对此进行说明。

图9为x轴用驱动部103负责载物台101的x轴方向的移动、y轴用驱动部104负责x轴用驱动部103及载物台101的y轴方向的移动的机构(以下称xy平面驱动机构)的立体图。在同图中，仅记载在x轴方向、y轴方向上负责载物台101的部分。

x轴用驱动部103的结构包括：驱动源103m(以下单称步进马达)，其由步进马达及上述的输入侧齿轮600in、输出侧齿轮600out等构成；带103p3；存在于带103p3的两端的带轮103p1、103p2。并且，带轮103p1安装于步进马达103m的转子部分。

载物台101通过支架103r安装于带103p3上。通过步进马达103m的驱动，带轮103p1、103p2旋转，带103p3移动，从而载物台101向x轴的正方向及负方向移动。并且，步进马达103m的驱动受控制装置300的控制，例如受旋转控制、停止控制及上述的补偿控制等。

y轴用驱动部104的结构包括：驱动源104m(以下单称步进马达)，其由步进马达及在图5中记述的输入侧齿轮600in、输出侧齿轮600out等构成；带104p3；存在于带104p3的两端的带轮104p1、104p2。并且，带轮104p1安装于步进马达104m的转子部分。

x轴用驱动部103及安装于x轴用驱动部103的载物台101通过支架104r安装于带104p3上。通过步进马达104m的驱动，带轮104p1、104p2旋转，带104p3移动，从而载物台101及x轴用驱动部103向y轴的正方向及负方向移动。并且，步进马达104m的驱动受控制装置300的控制，例如受旋转控制、停止控制及上述的补偿控制等。

根据以上所述结构，xy平面驱动机构能够使载物台101在xy平面内向任意方向移动。

并且，在同图所示的xy平面驱动机构中，x轴方向的驱动和y轴方向的驱动独立地进行，但在不进行x轴方向的驱动而仅进行y轴方向的驱动时，在x轴用驱动部103中的齿轮、带轮及带等中，产生旋转轴部分和齿轮的齿部分的扭曲和变形、带轮表面的带的滑动及带的伸缩等。即，即使x轴方向为静止状态，由于y轴方向的驱动x轴用驱动部103也受影响，产生如上述的x轴用驱动部103中的齿轮、带轮及带的扭曲和变形等。其结果是，即使x轴方向为静止状态由于y轴方向的驱动，也会在x轴方向产生这些扭曲和变形等、由这些扭曲和变形引起的停止位置的偏移、以及依存于这些扭曲和变形的空转。因此，在本实施方式的xy平面驱动机构中，即使在一轴的坐标在载置台移动的前后相等且另一轴的坐标在载置台移动的前后不等的情况下，在x轴、y轴的双方的驱动部中进行利用补偿控制的驱动。即，x轴、y轴的各驱动部中的补偿控制同步(即同时)进行(以下称xy驱动中的同步补偿控制)。

图10为表示在不进行y轴方向的驱动而仅进行x轴方向的驱动时是否产生y轴方向的位置的偏差的图。在同图中表示，不进行y轴方向的驱动，在x轴方向上仅进行-40mm～+40mm的x轴方向的驱动的结果、测量产生多少y轴方向的位置的偏移的结果。横轴为x轴方向的驱动距离，纵轴为y轴方向的偏差的测量值。

如同图所示，即使不进行y轴方向的驱动而进行x轴方向的驱动时，在y轴方向上产生偏差(参照图中的特性差L1、L2、L3、L4的部分)。由此，即使仅进行x轴方向的驱动也有必要在y轴方向进行补偿控制动作。并且，通过在y轴方向也进行补偿控制动作，消除同图中表示的各驱动间的特性差L1、L2、L3、L4，各驱动中变为同等偏差的特性，能够消除各驱动间的相对位置误差。

接下来，利用图11说明xy驱动中的同步补偿控制。

在图11(a)中，为载物台的原点Oxy(图1、图9中的x点部分)从点S1向点S2移动的情况的示例，表示y坐标在Y1相等、x坐标从X1向X2变化的移动mva。在此，利用补偿控制的驱动(以下称补偿控制驱动)Hc不仅在x轴方向，在也包含y轴方向的双方同时地进行。

在同图(b)中，为载物台的原点从点S1向点S3移动的情况，表示x坐标在X1相等、y坐标从Y1向Y2变化的移动mvb。在此，补偿控制驱动Hc不仅在y轴方向，在也包含x轴方向的双方进行。

在同图(c)中，为载物台的原点从点S1向点S4移动的情况，表示x坐标从X1向X2变化、y坐标从Y1向Y2变化的移动mvc。在此，补偿控制驱动Hc在x轴方向和y轴方向的双方同时地进行。

在同图(a)～(c)中，补偿控制驱动Hc全部相等。并且，驱动参数在x轴方向的驱动和y轴方向的驱动相等时，补偿控制驱动Hc的移动方向相对于x轴及y轴成45°角。

并且，在同图中，补偿控制动作仅记载1次，但补偿控制动作可以为多次。

根据以上所述，在没有一轴方向的移动而仅有另一轴方向的驱动时，在一轴方向上受另一轴方向的驱动的影响，在齿轮、带轮和带等的驱动系统中，即使在产生旋转轴部分和齿轮的齿部分的扭曲和变形、带轮表面的带的滑动及带的伸缩等时，也可以对应依存于这些的“刚性或质量等引起的位置误差”。

在本实施方式的观察装置4000，观察系统5000中，将通过定时动作而自动进行观察、拍摄的观察物的位置登录(即载物台位置的登录)时进行补偿控制，进而在实际的定时动作时自动拍摄观察物时也进行补偿控制。由此，可以使登录时的位置误差和实际的定时时的位置误差相等。在此说明，登录是指将位置信息等存储到存储器中，位置的登录是指将载物台101的规定位置(xy坐标值等)存储到存储器304中。规定的位置是指例如上述的“操作者期望的位置”。另外，登录时的补偿控制中的驱动参数和定时时的各驱动中的驱动参数全部相等。

定时动作如已述地，使载物台101向登录的各位置移动，在各位置进行观察、拍摄，由此对应上述的位置的登录的动作。若将位置的登录的动作作为第一局面动作，则对应上述第一局面的动作的第二局面的动作为定时的各动作。作为该第二局面动作的定时的各动作中，为使载物台101向存储于存储器304中的上述的规定位置移动的载物台驱动。

利用图13～图15的观察·拍摄工作的流程图进行说明，且观察·拍摄工作的说明中包含：如上所述的、在包含补偿控制的本实施方式的观察装置4000(或观察系统5000)中的控制装置300(更详细为，控制部301、补偿控制部302)的一连串动作。并且，该动作主要通过CPU的控制程序的执行而执行。在流程图中，着眼于观察·拍摄工作而记载，省略其他的工作。

实施例

本流程图中的补偿控制的动作条件(驱动参数)与利用图8说明的条件相同，在80msec内进行0.02mm/s、1mm/s间的加速(减速)，进行320msec间的恒速运动。这之间的移动距离为0.4mm(200脉冲)。并且，定时动作的时间间隔为1小时，从发热等观点出发观察点数的上限为9。

并且，在本流程图中，若将上述的动作条件设定到上述的脉冲发生器的指令寄存器中，则可以不设定脉冲发生器的时间轴方向所对应的脉冲频率等脉冲信息。即，若在脉冲发生器中设定关于载物台速度、加速度等的驱动参数，则意味着在脉冲发生器中变换脉冲信息。若用函数Fc表示该驱动参数，则将初速度、末速度、加速度特性、加速时间、减速时间及等速时间设为自变量，为如下表示的关系：步进马达驱动参数(脉冲频率等)＝Fc(初速度，末速度，加速度特性，加速时间，减速时间，等速时间)。并且，通过将该驱动参数供给到脉冲发生器，能够得到图12所示的脉冲特性，通过将该脉冲供给到脉冲发生器，来实现图8的载物台的驱动。

在此，详述图12所示的脉冲波形。同图表示相对于时间轴的脉冲频率[pulse数/sec]特性。根据同图(a)，从10pulse数/sec加速(S点→T点)，到达500pulse数/sec后变为恒速运动，在320msec的恒速运动后减速(U点→V点)，80msec后到达10pulse数/sec之后动作停止。以上需要的时间为480msec(移动距离为0.4mm)。并且，脉冲频率的加减速特性为S字曲线状的加减速。

在同图(b)中表示S点→T点间的脉冲频率的加减速时的脉冲波形。脉冲信号在电平VH和电平VL之间切换。并且，从由电平VL切换到电平VH的时刻(同图中的PLS1)开始到下一个的由电平VL切换到电平VH的时刻(同图中的PLS2)为止为1个波长，脉冲频率由这1个波长的周期决定。在同图(b)中，随着时间的经过脉冲频率增加。即，随着如同图a所示的S字曲线，脉冲的周期随着时间由周期100ms缩短为周期2ms。另外，U点→V点的脉冲频率的加减速时的脉冲波形与其相反(即，周期从2ms变化到100ms)。

同图(c)中表示T点→U点间的恒速时的脉冲波形。脉冲信号在电平VH和电平VL之间切换，周期一直保持为2ms一定。

在图13中，由于开始观察·拍摄工作而转移到步骤S1中的工作等的状态。并且，在开始时进行观察装置4000(或观察系统5000。以下以观察装置4000为例进行说明)的初始处理。例如，对计数器变数n存入初始值0(重置)。计数器变数n用于将观察点的登录数计数。另外，设定在本流程图中登录的观察点即希望观察·拍摄的细胞的数量为N。由此n的范围为：0≤n≤N。

在步骤S1中，判断是否由观察装置4000的操作者按下在图中未图示的观察点登录按钮。观察点登录按钮在操作者搜索希望观察的细胞的过程中发现希望观察的细胞时按下。这表示由操作者选择希望观察的细胞。这里的登录的位置为上述的“操作者期望的位置”。在由操作者而按下观察点登录按钮时，转移到步骤S2，在没有由操作者按下观察点登录按钮时，转移到步骤S4。

在步骤S2中，进行操作者选择的细胞的登录，即观察点的登录。详细的内容在图14的说明中后述。

在步骤S3中，由于登录了观察点，因此将变数n增值。

在步骤S4中，判断操作者的观察点的搜索是否结束，即是否没有希望观察的细胞。在搜索结束时，转移到步骤S5，在探索未结束时，返回步骤S1。

以上的步骤S1～S4为观察点的登录流程。接下来的步骤S5开始为自动的定时动作的流程动作。

在步骤S5中，登录的细胞信息即观察点的信息从存储器304按照登录的顺序被读取。并且，根据在这些值和任意的时刻下的操作者的输入，进行用于执行定时动作的信息的算出和设定。例如，自动进行定时动作的时间间隔、拍摄图像的登录地点、观察点间的移动路径及由上述时间间隔算出的登录的数目的上限值(即观察点的上限数)等的算出和设定。观察点的上限数必须从若用于观察的驱动动作多则由发热引起对观察对象物的温度的影响的角度出发算出。然后，对变数n输入1。

在步骤S6中，判断是否有来自操作者的定时动作开始的指示。在有定时动作开始的指示时，转移到步骤S7，在没有定式动作开始的指示时，进入在步骤S6中等待输入状态。

在步骤S7以后，进入实际的自动定时流程。本流程中的定时动作的时间间隔设定为1小时，培养期间设定为30天。并且，N个观察点的定时动作所需要的时间为不满1小时。

在此，在步骤S7中，判断是否有来自操作者的观察点的登录。即判断是否n＞0。在n＞0时，转移到步骤S8，当n＝0时，该全部流程动作结束。

在步骤S8中，在马达控制部202中，将全部的步进马达等继电器开关接通。

在步骤S9中，进行定时动作。详细的内容在图15的说明中后述。

在步骤S10中，在马达控制部202中将全部的步进马达等的继电器开关断开。在此，每执行步骤S9中的定时动作时，都在步骤S8中将继电器开关接通而在步骤S10中将继电器开关断开，这是因为保持给步进马达等供电的状态，即使步进马达等不动作也消耗电力。因此，从省电及由发热对观察对象物的温度的影响的观点出发，在每使用步进马达等时供给电力，而在不需要使用时停止电力的供给。

在步骤S11中，到设定的时间间隔为止不进行任何动作(No Operation：无操作)。并且，在观察装置4000中，不进行任何与本流程的定时动作相关的动作，但在定时动作以外，进行例如计时动作等动作。

在步骤S12中，判断是否经过了培养期间。在未经过培养期间时，转移到步骤S13，在经过了培养期间时，该全部流程动作结束。

在步骤S13中，在有来自操作者的定时动作的结束的指示时，使该全部流程动作结束，在没有结束的指示时，由于定时动作在培养期间中不得不继续因此返回步骤S8。

接下来，参照图14对观察点n的登录时的处理(步骤S2)进行说明。状态从步骤S1转移到步骤S200。

在步骤S200中，上述的利用补偿控制的驱动分别在x轴用驱动部103和y轴用驱动部104中执行。并且，该x轴用驱动部103和y轴用驱动部104中的补偿控制驱动如利用图11说明地同步进行。

在步骤S201中，进行是否需要在操作者希望登录的观察点的位置(坐标)进行微调的判断。这是用于补偿由x、y的各补偿控制驱动使在观察点的位置产生若干偏移的情况。在需要微调时，转移到步骤S202，在不需要微调时，转移到步骤S203。

在步骤S202中，进行希望登录的观察点的位置(坐标)的微调，该微调通过操作者的手动(手动)动作进行。

在步骤S203中，将关于观察点n的信息储存于存储器304中。即，储存观察点n的位置(坐标等)、在观察该观察点上的细胞时的变焦值或聚焦值等。并且，在显微镜部107具有聚焦功能时，不需要一定储存聚焦值，但在本流程中说明储存聚焦值的流程。

在步骤S204中，拍摄观察点及其周边存在的细胞的形态和细胞的放大图等，储存到存储器304中。并且，在此拍摄的图像为细胞培养的初期状态的图像。

接下来参照图15对定时动作的处理(步骤S9)进行说明。状态从步骤S8转移到步骤S900。

在步骤S900中，在进行各观察点的定时动作前，使载物台101的原点返回规定位置，即进行原点复位动作。并且，使变焦值和聚焦值返回规定的初始值。

在步骤S901中，使x轴用驱动部103、y轴用驱动部104驱动，使载物台在设定的路径上向观察点n能够观察·拍摄的位置移动。

在步骤S902中，判断x轴用驱动部103及y轴用驱动部104的双方驱动是否停止。这是由于，下一步骤S903的补偿控制动作中，使x轴用驱动部103及y轴用驱动部104的驱动同步进行，因此需要使在此之前的x、y双方的动作停止。

在步骤S903中，上述的利用补偿控制的驱动分别在x轴用驱动部103、y轴用驱动部104中执行。并且，该x轴用驱动部103、y轴用驱动部104中的补偿控制驱动如利用图11说明地同步进行。

通过使步骤S200和步骤S903中的驱动参数相等，能够使观察点登录时的补偿控制驱动后的各驱动系统中的齿轮、带轮、链、带等的状态和各定时动作中的补偿控制驱动后的各驱动系统中的齿轮、带轮、链、带等的状态相同，从而能够将各驱动系统中的齿轮、带轮、链、带等的扭曲、变形、伸缩及滑动等引起的影响降低，能够对应“刚性或质量等引起的位置误差”。

在步骤S904中，根据步骤S203中登录的变焦值而进行变焦控制。并且，该变焦控制不局限于登录的变焦值，也可以使用在设定其他途径的定时设定中通过该定时设定而设定的变焦值。

在步骤S905中，根据步骤S203中登录的聚焦值而进行聚焦控制。

在步骤S906中，进行自动聚焦控制。在本流程中，在步骤S905中进行聚焦控制的基础上进行自动聚焦控制，但因为进行自动聚焦控制，所以也可以省略步骤S905中的聚焦控制。

在步骤S907中，拍摄观察点及其周边存在的细胞的形态和细胞的放大图，储存到存储器304中。并且，在此拍摄的图像为细胞培养的各时期的状态图像。

在步骤S908中，判断对登录的全部观察点的定时处理是否结束。即n＜n时返回步骤S901，n＝N时转移到步骤S10。

在本实施方式中的观察·拍摄功能从硬件上说，可以通过任意的计算机的CPU、存储器、其他的LSI等实现。并且，从软件上说，可以通过存入存储器的具有观察·拍摄功能的程序等实现。

本发明的实施方式在专利权利要求所述的技术思想的范围内能够适当地进行各种变更。以上的实施方式，仅为本发明的一个实施方式，本发明及各构成元件的用语的意义不局限于以上的实施方式的记载。

在以上说明中，操作者期望的规定位置设定为，用于为定时动作而在事前登录观察位置的操作者所确定的位置，而进行说明。在本发明中，规定位置的技术思想不局限于此。例如，在事前的登录时，不由操作者确定规定位置，而将规定位置确定为，通过图像识别等方法自动识别图像从而使观察对象物存在而识别的位置。进而，也可以不需要事前的登录，仅将任意的位置确定为规定位置。例如，可以将容器中央等的位置确定为规定位置。

Claims (6)

1.一种观察装置，其具有载物台和观察部，所述载物台载置有在内部收容作为细胞或微生物的观察物的容器，所述观察部进行所述观察物的观察，其中，所述观察装置具有：

驱动部，其进行使所述载物台的位置相对于所述观察部移动的载物台驱动；

控制部，其进行所述驱动部的所述载物台驱动的控制，

所述载物台驱动包括：使所述载物台朝向规定位置移动的移动模式；进行使所述载物台停止于所述规定位置的停止处理的停止处理模式，

所述控制部在所述停止处理模式下，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第一驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向规定方向变更的第一驱动，之后，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第二驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向与所述规定方向相反的方向变更的第二驱动，然后，进行作为所述停止处理的使所述载物台驱动停止的补偿控制。

2.根据权利要求1所述的观察装置，其中，

具有存储器，其存储在所述控制部进行所述载物台驱动的控制时使用的、包含所述载物台的位置的信息，

所述补偿控制在以下二者中进行：

为将所述载物台的所述规定位置存储于所述存储器中，使所述载物台向所述规定位置移动的所述载物台驱动；

使所述载物台向存储于所述存储器中的所述规定位置移动的所述载物台驱动。

3.根据权利要求1或2所述的观察装置，其中，

具有：将所述载物台向X轴方向驱动的X轴用的所述驱动部；将所述载物台向与该X轴方向正交的Y轴方向驱动的Y轴用的所述驱动部，

在进行向所述X轴方向的所述载物台驱动、或进行向所述Y轴方向的所述载物台驱动时，所述控制部进行对于所述X轴用的驱动部的所述补偿控制及对于所述Y轴用的驱动部的所述补偿控制。

4.一种观察系统，其中，其具有：

权利要求1～3中所述的观察装置；

机壳，其在内部收纳所述观察装置所包含的所述观察部和所述载物台，具有进行所述容器的进出的进出部，且相对于外部具有封闭性；

环境维持装置，其将所述机壳的内部维持为规定的环境。

5.一种控制程序，该程序使计算机作为在观察装置中使用的控制装置而发挥作用，该观察装置具有载置在内部收容作为细胞或微生物的观察物的容器的载物台、进行所述观察物的观察的观察部及进行使所述载物台的位置相对于所述观察部移动的载物台驱动的驱动部，其中，

所述载物台驱动包括：使所述载物台朝向规定位置移动的移动模式；进行使所述载物台停止于所述规定位置的停止处理的停止处理模式，

所述控制程序执行进行所述驱动部的所述载物台驱动的控制的步骤，

在所述停止处理模式下，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第一驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向规定方向变更的第一驱动，之后，按照作为与所述载物台驱动的速度或加速度相关的参数的第二驱动参数，进行使所述载物台的位置相对于所述观察部向与所述规定方向相反的方向变更的第二驱动，

然后所述控制程序执行补偿控制步骤，进行作为所述停止处理的使所述载物台驱动停止的补偿控制。

6.一种观察装置，其具有载物台和观察部，所述载物台载置有在内部收容作为细胞或微生物的观察物的容器，所述观察部进行所述观察物的观察，其中，所述观察装置具有：

驱动部，其进行使所述载物台的位置相对于所述观察部移动的载物台驱动；

控制部，其进行所述驱动部的所述载物台驱动的控制，

所述载物台驱动包括：使所述载物台朝向规定位置移动的移动模式；进行使所述载物台停止于所述规定位置的停止处理的停止处理模式，

在各所述停止处理模式下，以使所述载物台驱动的速度或加速度相等的方式进行所述载物台驱动的控制。

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