JP2000186987A - スライサ装置の制御方法及びスライサ装置 - Google Patents

スライサ装置の制御方法及びスライサ装置

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JP2000186987A
JP2000186987A JP10366833A JP36683398A JP2000186987A JP 2000186987 A JP2000186987 A JP 2000186987A JP 10366833 A JP10366833 A JP 10366833A JP 36683398 A JP36683398 A JP 36683398A JP 2000186987 A JP2000186987 A JP 2000186987A
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cutter
sample
turning angle
slicer
division
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JP10366833A
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English (en)
Inventor
Shoji Moriyama
祥二 森山
Toshiro Higuchi
俊郎 樋口
Kenichi Kudo
謙一 工藤
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Kanagawa Academy of Science and Technology
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Kanagawa Academy of Science and Technology
Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 試料をスライスしながら、その切断面のデー
タを順次取り込むスライサ装置において、撮影などのタ
イミングを正確に制御する。 【解決手段】 加工室11の中に、旋回式のカッタ12
が設けられている。観察対象の試料10は、送り軸22
の上に保持され、加工室11内に所定量づつ送り込まれ
る。試料10の正面には、試料の切断面を撮影するCC
Dカメラ19が配置されている。カッタ12を駆動する
モータ13の軸の後端には円盤32が取り付けられてい
る。この円盤32の表面に形成されたパターンを近接ス
イッチ33によって検出する。近接スイッチ33からの
信号は、制御回路34に入力され、その信号に基づいて
カッタ12の旋回角度の分割区分の識別が行われる。分
割区分の識別信号に基づいて、サーボモータ23を制御
して試料10の送り出しを行うとともに、画像処理装置
31を制御して試料切断面の画像撮影を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スライサ装置及び
その制御方法に係る。なお、スライサ装置とは、カッタ
を使用し、カッタの動きに同期させて試料を送り出すこ
とによって、試料の表層部分のスライスを繰り返し、ス
ライスの都度現れた切断面の画像を撮影して、順次、記
録する装置である。
【0002】本発明は、特に、旋回式のカッタを使用す
るスライサ装置において、試料の送り出し及び切断面の
画像撮影のタイミングの制御に関するものである。
【0003】
【従来の技術】図4に、従来のスライサ装置の構成の概
要を示す。
【0004】加工室11は円筒状の形状を備え、加工室
11内には旋回式のカッタ12が設けられている。カッ
タ12は、刃12a、カッタホルダ12b及び駆動軸1
2cなどから構成される。カッタの刃12aはカッタホ
ルダ12bの先に装着され、カッタホルダ12bは駆動
軸12cの上端部に固定されている。駆動軸12cの下
端部には、モータ13が接続されている。カッタの刃1
2aは、駆動軸12cに対して垂直な平面内にあり、駆
動軸12cの回りを旋回する。
【0005】試料10は、加工室11の底部付近にセッ
トされ、熱交換用のブロック21を介して送り軸22の
上端に保持されている。送り軸22の下端部には、サー
ボモータ23が接続され、このサーボモータ23は送り
軸22を上下方向に駆動する。熱交換用のブロック21
の内部には、冷媒の循環回路(図示せず)が形成され、
この循環回路に冷凍機24から冷媒が送り込まれる。試
料10は、ブロック21を介して冷却され、凍結状態が
維持される。
【0006】加工室11の天井部の試料10の上方に当
たる部分には、観察用の窓16が設けられ、この窓16
の上方には、試料の切断面の画像を検出するためのCC
Dカメラ19が配置されている。
【0007】加工室11の内部の、試料10に対して円
周方向反対側には、切り屑回収用のブラシ14が設けら
れている。
【0008】上記のスライサ装置において、試料10の
切断面のデータの取り込みは、次の様に行われる。即
ち、試料10をブロック21の上に保持し、試料10の
上部を加工室11の中に挿入する。次に、カッタ12の
旋回を開始する。更に、カッタ12の旋回に合わせて、
送り軸22を駆動して試料10を所定量づつ上方へ送り
出すことによって、試料10の表層部分のスライスを繰
り返す。スライスの都度現れた試料切断面の状態を、C
CDカメラ19を用いて検出する。この様にして撮影さ
れた画像を、順次、画像処理装置31に取り込んで行
く。
【0009】(従来のスライサ装置の問題点)従来のス
ライサ装置では、カッタ用のモータ13にサーボモータ
を使用し、そのエンコーダから分割区分を演算等により
行っているが、エンコーダがインクリメンタル方式であ
るため、機械と電気系との同期を取る原点復帰操作が必
要である。また、バッテリバックアップ方式のエンコー
ダでアブソリュート位置検出を行った装置もあるが、基
本インクリメンタル方式であり、機械と電気系との同期
が崩れる可能性がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
従来のスライサ装置の問題点に鑑み成されたもので、本
発明の目的は、原点復帰の様な面倒な操作を行うことな
く、カッタの旋回運動に同期させて切断面を撮影するこ
とを可能にし、これによって、短時間で多数の断面画像
を取り込むことができるスライサ装置及びその制御方法
を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のスライサ装置の
制御方法は、旋回式のカッタを使用し、カッタの旋回運
動に同期させて試料を送り出すことによって、試料の表
層部分のスライスを繰り返し、スライスの都度現れた切
断面の画像を撮影して、順次、記録するスライサ装置の
制御方法であって、前記カッタの旋回角度を、所定の分
割区分で検出する第一ステップと、検出された分割区分
の識別信号に基づいて、前記試料の送り出しを行う第二
ステップと、検出された分割区分の識別信号に基づい
て、前記切断面の画像を撮影する第三ステップと、を備
えたことを特徴とする。
【0012】本発明のスライサ装置の制御方法によれ
ば、カッタの旋回角度を、所定の分割区分で検出し、こ
の様にして検出された分割区分の識別信号に基づいて、
試料の送り出し及び切断面の画像撮影のタイミングを決
定するので、カッタの旋回運動に正確に同期させて、試
料の送り出し及び切断面の画像撮影を行うことができ
る。従って、多数の切断面の画像を短時間で取り込むこ
とが可能になる。
【0013】好ましくは、前記第一ステップで、前記旋
回角度を4個以上32個以下の分割区分で検出する。
【0014】好ましくは、前記第一ステップで、前記旋
回角度の分割区分の検出を、グレイコードを使用した検
出方式によって行う。
【0015】例えば、前記第一ステップで、前記旋回角
度の分割区分の検出を、前記カッタを駆動するモータの
回転角度を検出することによって行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1に、本発明のスライサ装置の
概要を示す。
【0017】図中、10は観察対象の試料、11は加工
室、12は旋回式のカッタ、13はカッタ駆動用のモー
タ、19はCCDカメラ、31はCCDカメラを制御す
る画像処理装置、32はモータの回転角度検出用の円
盤、33は回転角度検出用の近接スイッチ、34は制御
回路を表す。
【0018】なお、図1に示したスライサ装置の本体部
分、即ち、図1においてモータ13の回転角度の検出機
構(32、33)及び切断面の画像撮影の制御回路(3
4)を除いた部分は、図4に示した従来の装置と同一な
ので、共通の構成要素については、同一の符号を付して
その説明を省略する。
【0019】この装置では、カッタ12の旋回角度の分
割区分の検出を、カッタ12を駆動するモータ13の回
転角度を検出することによって行っている。即ち、モー
タ13の回転軸13aの後端に円盤32を取り付け、こ
の円盤32の表面に形成されたパターン(詳細について
は後述)を近接スイッチ33によって検出し、モータ3
1の回転角度の分割区分(従って、カッタ12の旋回角
度の分割区分)の識別を行っている。
【0020】近接スイッチ33からの信号は、制御回路
34に入力され、カッタ12の旋回角度の分割区分の識
別が行われる。この様にして検出された分割区分の識別
信号に基づいて、サーボモータ23を制御して試料10
の送り出しを行うとともに、画像処理装置31を制御し
て試料切断面の画像撮影を行う。
【0021】図2に、円盤32及び近接スイッチ33の
部分の詳細を示す。カッタ12の旋回角度の分割区分の
識別は、以下の様に、3ビットのグレイコードを使用す
ることによって行われる。
【0022】即ち、図2に示す様に、円盤32の表面は
径方向に4個の領域に分割され、その内の外側の3個の
領域に、それぞれ角度あるいは位相が異なるパターンで
突起32a、32b、32cが形成されている。円盤3
2の表面の前記3個の領域に対応して、それぞれ、近接
スイッチ33a、33b、33cが設けられている。各
近接スイッチは、円盤32の表面に形成された前記突起
を検出する。3個の近接スイッチによって得られる3ビ
ットの信号から、円盤32の回転角度(即ち、カッタ1
2の旋回角度)を8個の分割区分で識別することができ
る。
【0023】サーボモータ23による試料10の送り出
し、及びCCDカメラ19による試料切断面の撮影の制
御は、上記の8個の分割区分が切り換わるタイミングを
捉え、その時間を起点にして行われる。
【0024】図3に、図1及び図2に示したスライサ装
置における、カッタ12の旋回角度の分割区分と各動作
開始のタイミングとの関係の一例を示す。
【0025】図3において、カッタ12の旋回角度は8
個の分割区分で識別され、ゾーン1からゾーン8までの
識別番号によって表されている。カッタ12がゾーン8
にあるとき、試料10の切断が行われ、カッタ12がゾ
ーン4にあるとき、カッタが近接スイッチ33a〜cの
上を通過する。
【0026】カッタ12の旋回角度が、ゾーン1の分割
区分に入ると、制御回路34からトリガー信号1(TR
G 1)が発信される。同様に、ゾーンN(N=1〜
8)の分割区分に入ると、制御回路34からトリガー信
号N(TRG N)が発信される。
【0027】この例では、トリガー信号2(TRG
2)は、切断面の撮影開始の指示に使用され、トリガー
信号7(TRG 7)は、試料10の送り出しに使用さ
れている。これによって、試料10の表層を切断した
後、カッタ12が約45度旋回したところで切断面の撮
影が開始され、カッタ12が試料10の手前約45度の
位置に到達した時点で、試料10の送り出しが行われ
る。
【0028】上記のスライサ装置によれば、カッタ12
の旋回角度を検出して試料10の送り出し及び切断面の
撮影のタイミングの指令を行っているので、カッタ12
の旋回運動に正確に同期させて、試料10の送り出し及
び切断面の撮影を行うことができる。
【0029】なお、上記の例においては、カッタ12の
旋回角度の分割区分の検出のために、近接スイッチ33
及びグレイコード(図2)を使用しているが、近接スイ
ッチ以外のセンサ(例えば、光電スイッチ)、あるい
は、グレイコード以外の他の識別用のパターンを使用す
ることもできる。
【0030】
【発明の効果】本発明のスライサ装置によれば、カッタ
の旋回角度を検出して試料の送り出し及び切断面の撮影
のタイミングの指令を行っているので、カッタの旋回運
動に正確に同期させて、試料の送り出し及び切断面の撮
影を行うことができる。従って、多数の切断面の画像を
短時間で確実に取り込むことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づくスライサ装置の概要を示す図。
【図2】本発明に基づくスライサ装置で使用される旋回
角度検出機構の主要部を示す図、(a)は旋回角度検出
機構を構成する円盤の正面図、(b)は旋回角度検出機
構の軸方向断面図を表す。
【図3】本発明に基づくスライサ装置の制御において使
用される動作タイミングの一例を示す図。
【図4】従来のスライサ装置の概要を示す図。
【符号の説明】
10・・・試料、 11・・・加工室、 12・・・カッタ、 12a・・・刃、 12b・・・カッタホルダ、 12c・・・旋回軸、 13・・・モータ、 14・・・ブラシ、 16・・・窓、 19・・・CCDカメラ、 21・・・熱交換用のブロック、 22・・・送り軸、 23・・・サーボモータ、 24・・・冷凍機、 31・・・画像処理装置、 32・・・円盤、 32a、32b、32c・・・突起、 33、33a、33b、33c・・・近接センサ、 34・・・制御回路。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 1/28 G01N 21/01 D 21/01 21/17 A 21/17 1/28 G (72)発明者 工藤 謙一 東京都豊島区巣鴨5−15−16 Fターム(参考) 2G059 AA05 BB08 BB15 CC20 DD12 FF01 KK04 3C024 CC01 DD01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 旋回式のカッタを使用し、カッタの旋回
    運動に同期させて試料を送り出すことによって、試料の
    表層部分のスライスを繰り返し、スライスの都度現れた
    切断面の画像を撮影して、順次、記録するスライサ装置
    の制御方法であって、 前記カッタの旋回角度を、所定の分割区分で検出する第
    一ステップと、 検出された分割区分の識別信号に基づいて、前記試料の
    送り出しを行う第二ステップと、 検出された分割区分の識別信号に基づいて、前記切断面
    の画像を撮影する第三ステップと、 を備えたことを特徴とするスライサ装置の制御方法。
  2. 【請求項2】 前記第一ステップで、前記旋回角度を4
    個以上32個以下の分割区分で検出することを特徴とす
    る請求項1に記載のスライサ装置の制御方法。
  3. 【請求項3】 前記第一ステップで、前記旋回角度の分
    割区分の検出を、グレイコードを使用した検出方式によ
    って行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記
    載のスライサ装置の制御方法。
  4. 【請求項4】 前記第一ステップで、前記旋回角度の分
    割区分の検出を、前記カッタを駆動するモータの回転角
    度を検出することによって行うことを特徴とする請求項
    1から請求項3までのいずれかに記載のスライサ装置の
    制御方法。
  5. 【請求項5】 旋回式のカッタを使用し、カッタの旋回
    運動に同期させて試料を送り出すことによって、試料の
    表層部分のスライスを繰り返し、スライスの都度現れた
    切断面の画像を撮影して、順次、記録するスライサ装置
    において、 前記カッタの旋回角度を所定の分割区分で検出し、検出
    された分割区分の識別信号に基づいて前記試料の送り出
    しを行うとともに、検出された分割区分の識別信号に基
    づいて前記切断面の画像を撮影する制御装置を備えたこ
    とを特徴とするスライサ装置。
  6. 【請求項6】 前記制御装置は、前記旋回角度を4個以
    上32個以下の分割区分で検出することを特徴とする請
    求項5に記載のスライサ装置。
  7. 【請求項7】 前記制御装置は、前記旋回角度の分割区
    分の検出を、グレイコードを使用した検出方式によって
    行うことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の
    スライサ装置。
  8. 【請求項8】 前記制御装置は、前記旋回角度の分割区
    分の検出を、前記カッタを駆動するモータの回転角度を
    検出することによって行うことを特徴とする請求項5か
    ら請求項7までのいずれかに記載のスライサ装置。
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