JP2008058316A - 垂直振れを自動測定する振動刃ミクロトーム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】振動刃ミクロトームにおいて、切片化作業中、ナイフが切断平面に平行でナイフエッジに実質的に平行に振動し、その間切断平面に対して潜在的に存在する切断刃先の傾きにより横断方向変位が発生しうる。この横断方向変位を測定する測定装置は、その中に光通過センサの光を部分的に遮るように切断刃先を配置できる光通過センサを含む。ナイフの動きにより、振動刃ミクロトームはナイフの振動の時間的推移を記述する制御アプリケーション信号(pklo,pkhi)を発生し、測定装置の電子測定システムはナイフの振動による光通過センサの遮断を変動信号(tpm)として測定し、制御アプリケーション信号により定義された時点での信号値から横断的変位を決定する。
【選択図】図2
Description
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
図1は、外観配置及び機械的特徴はガイガー(J.R.P. Geiger)らによる振動刃ミクロトームに基づく振動刃ミクロトーム1を示すものであるが、その電子制御システムは本発明に従って改良されたものであり、以下に図3を参照して説明する。振動刃ミクロトーム1は、それ自体は公知のように、図2に示すように薄切りする材料(図示していないが試料及び試料キャリヤ)の上の伸張アームの形で配置される振動ヘッド2とホルダ4を含む。ホルダ4には、垂直振れを測定、補償するため、試料ホルダのかわりに垂直振れ測定ヘッド3がクランプレバー4aにより操作可能なクランプ機構により取り付けられている。
図4は振動刃ミクロトームの制御システムのブロックダイアグラムである。主制御システムC−1のコンポーネントは振動刃ミクロトーム1の本体内に内蔵されている。さらに制御及び駆動コンポーネントが振動ヘッド2(図4のボックスC−2)と測定ヘッド3(電子測定システムC−3)本体そして制御パネル10(ディスプレイシステムC−IO)に含まれている。
垂直振れの調整手順は例えば以下のようである。
スケールファクタtpa1の較正は、測定ヘッド3が例えばAUTO/MANボタンを作動することにより接続された時に、制御パネルから対応コマンドを入力したあとに完了する。振動ヘッドは、ナイフ6が測定ヘッドの光通過センサ9の上方に位置する場所に配置される。測定ヘッドマイクロコントローラMC3は、上述のごとく光線ビーム強度を調節できる。測定ヘッドは、Z方向に持ち上げられ、ナイフが光通過センサを一部覆い、垂直振れを測定する上記位置まで移動する。信号tpmの数値はマイクロコントローラMC3に一時記憶される。ユーザはそこで例えばディスプレイを介した指示出力により、調節ねじ7の設定を正確に1回転時計回りに変えるように要求される。ユーザが所定の回転を実行し、例えばRUNボタンでそれを示すと、新たな垂直振れの測定が行われる。信号tpmの2つの数値の差から、マイクロコントローラMC3は現在の制御信号tpa1の数値を修正するファクタを決定し、対応する修正を行い、そしてマイクロコントローラに備えたメモリEEPROM(図示せず)に保存し、信号tpa1の新たな数値が得られる。
2 振動ヘッド
3 測定ヘッド(測定装置)
4 ホルダ
4a クランプレバー
5 ナイフホルダ
6 ナイフ
7 調節ねじ
8 ガイド軸
9 光線ビーム(光通過センサの光軸)
10 制御パネル
11 ディスプレイ
12 クランプねじ
Claims (10)
- 切断平面に平行かつ実質的にナイフ(6)の切断刃先に平行に振動するように適合したナイフ(6)を含む振動刃ミクロトーム(1)のための測定装置(3)であって、
該測定装置(3)は、該切断刃先をその中に配置できるとともに、横方向の振動的動きの間、該切断平面に対する該切断刃先の潜在的に存在しうる傾きに伴う該切断刃先の横断方向変位(transverse offset)を測定するための光通過センサ(9)を含み、
該光通過センサは該切断平面及び該光通過センサの光を一部遮る該切断刃先に平行に配向されること、
該光通過センサから導かれる測定信号(tpm)の全時間にわたる変動は該ナイフの振動により発生し、該変動は横断方向変位の決定に用いられること、
該測定装置(3)は、該ナイフの振動の時間的推移を記述する1以上の制御アプリケーション信号(pklo,pkhi)を受け、そして該制御アプリケーション信号(pklo,pkhi)により決定される時点(複数)における該光通過センサから導かれる該測定信号(tpm)の値(複数)をもとに該切断刃先の該横断方向変位を決定するように構成される、電子測定システム(C−3)をさらに含むことを特徴とする測定装置。 - 前記1以上の制御アプリケーション信号(pklo,pkhi)は前記ナイフ(6)の振動最大時の位置を規定し、前記電子測定システム(C−3)は前記測定信号(tpm)から対向する(正負の)振動最大時(複数)の切断刃先の横断方向位置に対応する値(複数)を求め、さらにこれらの値の差から前記横断方向変位を決定することを特徴とする、請求項1に記載の測定装置。
- 前記測定装置(3)は、前記振動刃ミクロトーム(1)から取外し可能なユニットとして構成され、及び前記電子測定システム(C−3)は前記測定装置の中に収納されることを特徴とする、請求項1に記載の測定装置。
- 前記測定装置(3)は、測定された前記横断方向変位の大きさを記述する信号を生成し、該信号を前記振動刃ミクロトーム(1)に送るように構成されることを特徴とする、請求項1に記載の測定装置。
- 前記電子測定システムは、前記横断方向変位を決定する前に前記光通過センサの光線ビーム強度を調節するよう、即ち前記切断刃先が前記光通過センサから完全に外れている位置にあるときに前記光通過センサの検出要素の変調範囲の90%を超える、例えば95%の使用率が達成されるように追加的に構成されることを特徴とする、請求項1に記載の測定装置。
- 前記光通過センサ(9)は、前記切断平面に平行方向に配向されていることを特徴とする、請求項1に記載の測定装置。
- 切断平面に平行かつ、実質的にナイフ(6)の切断刃先に平行な方向に振動するよう適合したナイフ(6)を含む振動刃ミクロトーム(1)であって、
電子制御システム(C−1)をさらに含み、該電子制御システム(C−1)は、
該ナイフ(6)の振動的動きから導かれる振動信号(tp2)から、ナイフ(6)の振動の時間的推移を記述する1以上の制御アプリケーション信号(pklo,pkhi)を発生し、そして該切断平面に対する該切断刃先の潜在的に存在しうる傾きによる横方向の振動的動きという意味での該切断刃先の横断方向変位を測定するために、該電子制御システムは、該制御アプリケーション信号を、該振動刃ミクロトーム(1)に備えられ、該切断刃先をその中に配置できる光通過センサ(9)を有する測定装置(3)に伝えるようにさらに構成される、振動刃ミクロトーム。 - 前記電子制御システムは、前記測定装置(3)から前記横断方向変位の大きさを記述する信号を受け、該信号を前記振動刃ミクロトームに結合されるディスプレイ(11)に表示するように構成されることを特徴とする、請求項7に記載の振動刃ミクロトーム。
- 前記1以上の制御アプリケーション信号(pklo,pkhi)は、前記ナイフ(6)の最大振動時の位置を規定することを特徴とする、請求項7に記載の振動刃ミクロトーム。
- 前記測定装置(3)は、前記振動刃ミクロトーム(1)から取外し可能なユニットとして備えられ、前記電子制御システム(C−1)と電子的に連絡可能なように別の電子測定システム(C−3)を有することを特徴とする、請求項7に記載の振動刃ミクロトーム。
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