JP4213262B2 - 検査装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライドガラス上の検体(例えば血液)を検査する検査装置に関し、特にXYステージと光学系の取付構造、スライドガラスを移動させるXYステージ、並びにXYステージに設けられたスライドガラス保持用の保持手段に特徴がある検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の検査装置は一般に、図18の(a)に模式図で示すような構成である。この検査装置は、定盤200と、定盤200上に取付けられ、保持手段〔図18の(b)参照〕で保持されたスライドガラスGをX軸及びY軸方向(前後左右方向)に移動させるXYステージ201と、保持手段で保持されたスライドガラスGを照明する光源202と、照明されたスライドガラスGを観察する光学系203とを備える。光学系203は定盤200に取付けられた支柱205でXYステージ201の上方に支持され、光源202は定盤200において装置の後方(又は側方)に配置され、後方(又は側方)から前方を経て上方を照射するようになっている。
【0003】
保持手段は、図18の(b)に示すように、位置決め板210a,210bを有し、この位置決め板210a,210bに対して2つのY軸押え212を有するホルダベース211がY軸方向に移動可能に設けられると共に、ホルダレバー213がX軸方向に揺動可能に設けられている。スライドガラスGは、Y軸押え212により位置決め板210aに押付けられ、ホルダレバー213により位置決め板210bに押付けられることで、保持手段に保持される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の検査装置では、次のような問題点▲1▼,▲2▼がある。
▲1▼XYステージ201と光学系203が構造的に分離しているので〔図18の(a)参照〕、光学系203に対してXYステージ201のスライドガラスGを移動させた後に、XYステージ201と光学系203との間に相対的な残留振動が発生し、この振動が収まるのを待つ必要がある。又、残留振動により、光学系203に対するスライドガラスGの位置がずれることがある。
▲2▼スライドガラスGがホルダレバー213によるX軸方向とY軸押え212によるY軸方向の二次元方向から押さえられるので〔図18の(b)参照〕、保持手段の調整を2つのY軸押え212とホルダレバー213の3点で行う必要があり、Y軸押え212とホルダレバー213の調整に時間が掛かる。
【0005】
本発明は、そのような問題点▲1▼,▲2▼に着目してなされたものであり、スライドガラスを移動させた後のXYステージと光学系との間の相対的な残留振動を無くし、また保持手段の調整を容易にする検査装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項1記載の検査装置は、定盤と、この定盤に取付けられ、保持手段により保持されたスライドガラスをX軸及びY軸方向(前後左右方向)に移動させるXYステージと、保持手段で保持されたスライドガラスを照明する光源と、照明されたスライドガラスを観察する光学系とを備えるものにおいて、前記光学系が定盤の上に一体に取付けられ、前記XYステージが定盤の下に一体に取付けられていることを特徴とする。
【0007】
この検査装置では、定盤の上下に光学系とXYステージがそれぞれ一体に取付けられているので、即ちXYステージと光学系は同一の振動系となるため、スライドガラスを移動させた後にXYステージと光学系との間に相対的な残留振動は生じない。
又、請求項3記載の検査装置は、定盤と、この定盤に取付けられ、保持手段により保持されたスライドガラスをX軸及びY軸方向(前後左右方向)に移動させるXYステージと、保持手段で保持されたスライドガラスを照明する光源と、照明されたスライドガラスを観察する光学系とを備えるものにおいて、前記保持手段がスライドガラスの長手方向の両端部をそれぞれ上下から挟持するチャック手段であることを特徴とする。
【0008】
この検査装置では、スライドガラスの長手方向の両端部が保持手段としてのチャック手段により上下から挟持されるので、即ちハサミでスライドガラスを把持するような様態であるため、保持手段(チャック手段)の調整が容易である。
更に、請求項5記載の検査装置は、定盤と、この定盤に取付けられ、保持手段により保持されたスライドガラスをX軸及びY軸方向(前後左右方向)に移動させるXYステージと、保持手段で保持されたスライドガラスを照明する光源と、照明されたスライドガラスを観察する光学系とを備えるものにおいて、前記光学系が定盤の上に一体に取付けられ、前記XYステージが定盤の下に一体に取付けられ、前記保持手段がスライドガラスの長手方向の両端部をそれぞれ上下から挟持するチャック手段であることを特徴とする。
【0009】
この検査装置は、請求項1と請求項3の構成を併有するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
まず、本発明の検査装置の構成模式図を図1の(a)に示す。この検査装置は、定盤180と、この定盤180に取付けられ、保持手段〔図1の(b)参照〕により保持されたスライドガラスGをX軸及びY軸方向(前後左右方向)に移動させるXYステージ181と、保持手段で保持されたスライドガラスGを照明する光源182と、照明されたスライドガラスGを観察する光学系183とを備える。定盤180は装置の基盤(図示せず)に立設された支柱185により支持され、XYステージ181は定盤180の下に一体に取付けられ、光学系183は定盤180の上に一体に取付けられている。光源182はXYステージ181の下方に配置され、装置の基盤に固定されている。
【0011】
又、この検査装置では、定盤180はXYステージ181を支持する支持部180aを有し、XYステージ181は定盤180の支持部180aに係合する係合部181aを有し、係合部181aが支持部180aに係合することで、XYステージ181が定盤180に吊り下げ状に取付けられる。
一方、保持手段としてのチャック手段は、図1の(b)に示すように、2対のフォーク190,191でスライドガラスGの長手方向の両端部をそれぞれ上下から挟持するものである。
【0012】
次に、この検査装置の詳細な構造について具体的に説明する。実施形態に係る検査装置の部分正面図を図2に、同装置の上方側の部分正面図を図3に、同装置の右側の部分正面図を図4に、同装置の左側の部分正面図を図5に示す。
この検査装置は、基盤7に4本の支柱8が立設され、支柱8により定盤4が基盤7の上方に支持され、定盤4の下にチャック手段150を有するXYステージ9(図2〜図5では図示せず)が一体に取付けられ、定盤4の上に光学系(例えば顕微鏡)2が一体に取付けられている。チャック手段150で挟持されて検査位置Pに位置決めされたスライドガラスGを下から照明する光源1は、基盤7に取付けられたミラー台10の内側に配置され、その光は凸レンズ11を介してスライドガラスGを裏側から照明する。照明されたスライドガラスGを観察する光学系2は、検査位置PのスライドガラスGに対向する対物レンズ部21と、更にその上方に接眼レンズ部22を有する。
【0013】
検査装置の正面右側には、検査位置PのスライドガラスG上の血液を油浸するオイルを貯留する光透過性のオイルタンク3が配置され、このオイルタンク3のオイルをスライドガラスGの上方からスライドガラスG上に滴下するためのオイル流路(パイプ50、チューブ51,52及びノズル53で構成される)が配設されている。
【0014】
オイルタンク3は、ここでは透明な円筒形であり、基盤7に立設された3本の支柱40により支持され、上部開口にはキャップ30が着脱可能に嵌着される。オイルタンク3の内部に設けられたパイプ50は、オイルタンク3の上部からタンク3の外部に導出され、タンク3の貫通部分60で例えばナットで固定されている。パイプ50がオイルタンク3を貫通する部分60は、タンク3内のオイルが満杯であるときのオイル液面Lよりも上方に位置し、貫通部分60がオイルに浸漬しないようになっている。
【0015】
一点鎖線で示すように、パイプ50の端部には例えばチューブ51が接続され、更にチューブ51は当該チューブ51を接続するためのチューブ継手61aに接続されている。チューブ継手61aはオイルの流路を切り替えるための電磁弁62を介して、オイルポンプ63に接続されている。又、電磁弁62を介してオイルポンプ63に接続された別のチューブ継手61bにはチューブ52が接続され、チューブ52は検査位置P付近に設けられたノズル回転機構5に取付けられたL字状のノズル53の一端(オイル流入側)に接続されている。ノズル53の他端(オイル流出側)はスライドガラスGの直上に僅少間隔で位置するように設定されている。ノズル回転機構5は、ノズル53を回転可能に支持するもので、光学系2を支持する定盤4に固定され、中心を貫通する支持軸により回転可能になっている。このノズル回転機構5により、ノズル53を回転させて検査位置Pから離すことができる。
【0016】
オイルタンク3の下部周囲には、オイルタンク3のオイルの有無を検出する光電センサ70が配置されている。光電センサ70は、投光部70a(図面には現れず)と受光部70bからなり、投・受光部70a,70bがオイルタンク3の中心からずれた位置でオイルタンク3を挟んで対向するように、オイルタンク3の下部に嵌合・固定されたブラケット75に取付けられている。なお、投・受光部70a,70bの配置が逆でもよいのは勿論である。
【0017】
このオイル検出構造によると、オイルタンク3は透明(光透過性)であるから、投光部70aからの光はタンク3を屈折して透過し、内部のオイルに進入する。オイルと空気の屈折率は異なるため、タンク3内に投光レベル以上にオイルがある場合は、光はオイル中を進行し、受光部70bに入射しない。これに対し、オイル残量が投光レベルよりも少ない場合は、光は空気とタンク3で屈折して進行し、受光部70bに入射する。従って、受光部70bでの受光量に基づいて、オイルタンク3内のオイルの有無を検出することができる。
【0018】
検査装置の正面左側には、各種電子部品を搭載した回路基板12が配置され、他の内部機器(例えばカセット搬送ユニット)に接続するためのコネクタ13が前面側に設けられている。
XYステージ9を裏側から見た前側の部分平面図を図6に、後側の部分平面図を図7に、前側の部分側面図を図8に、後側の部分側面図を図9に、図8及び図9の矢視Aから見た平面図を図10及び図11に、XYステージ9の背面図を図12に、図11の矢視Bから見た図を図13に示す。
【0019】
このXYステージ9は、ベース100にスライドベース80がY軸方向(前後方向)に移動可能に取付けられ、更にスライドベース80にプレート95を介してチャック手段150がX軸方向(左右方向)に移動可能に取付けられている。従って、スライドベース80とプレート95の各々の相対的移動により、チャック手段150がX軸及びY軸方向に移動し、チャック手段150で挟持されたスライドガラスGが検査位置Pに正確に位置決めされる。
【0020】
詳細には、スライドベース80の一方側の側端部にブラケット81が取付けられ、ブラケット81にX軸方向用のモータ(ステッピングモータ)82が固定されている。モータ82の回転軸82aは軸継手83によりポールネジ84に連結されている。ポールネジ84は、その一端部(モータ82側の端部)が軸受85により回転可能に支持され、他端部(反対側の端部)が軸受86により回転可能に支持されている。又、モータ82の後側において、回転軸82aにはタンバー87が直結され、タンバー87によりポールネジ84を手動で回すことができるようになっている。更に、軸受85はサポートユニット90により支持され、軸受86はベアリングホルダ91により支持されている。モータ82が回転すると、その回転は軸継手83を介してポールネジ84に伝わり、ポールネジ84は軸受85,86により支持されつつ回転する(図13参照)。
【0021】
ポールネジ84にはホルダナット94が嵌挿され、ホルダナット94にプレート95が取付けられている。ホルダナット94とプレート95は、ポールネジ84の回転に応じてX軸方向に一体に移動する。
このプレート95(即ちチャック手段150)のX軸方向の位置は、ベース80の後端部に取付けられたセンサホルダ97に設けられた3つのフォトセンサ98a,98b,98cにより検出される。このうち、フォトセンサ98bは他の2つのフォトセンサ98a,98cより上側に位置し(図9及び図12参照)、主にプレート95の中央位置を検知するのに使用され、両側のフォトセンサ98a,98cは主にプレート95の左右の限界位置を検知するのに使用される。この検知は、プレート95の後端部に取付けられた断面コ字状のドグ99により行われる。即ちプレート95の移動に伴うドグ99の移動により、フォトセンサ98(a〜c)が遮光の有無を検知し、それに基づいてプレート95の位置が正確に検出される。
【0022】
一方、ベース100の後端部にはブラケット101が取付けられ、ブラケット101にY軸方向用のモータ(ステッピングモータ)102が固定されている。モータ102の回転軸102aは軸継手103によりポールネジ104に連結されている。ポールネジ104は、その一端部(モータ102側の端部)が軸受105により回転可能に支持され、他端部(反対側の端部)が軸受106により回転可能に支持されている。又、モータ102の後側において、回転軸102aにはタンバー107が直結され、タンバー107によりポールネジ104を手動で回すことができるようになっている。更に、軸受105はサポートユニット110により支持され、軸受106はベアリングホルダ111により支持されている。モータ102が回転すると、その回転は軸継手103を介してポールネジ104に伝わり、ポールネジ104は軸受105,106により支持されつつ回転する(図11参照)。
【0023】
ポールネジ104にはホルダナット114が嵌挿され、ホルダナット114にプレート115が取付けられている。ホルダナット114とプレート115は、ポールネジ104の回転に応じてY軸方向に一体に移動する。更に、ベース100の下側の左右両側には、それぞれY軸方向に延びるレール120が固定され、各レール120には、それぞれ2個のスライドユニット121がレール120に沿って移動可能に取付けられている。モータ102側の2個のスライドユニット121にはプレート115が固定されると共に、図面には現れていないが、4個のスライドユニット121にスライドベース80が固定されている。従って、モータ102の作動によるプレート115の移動に伴って、4個のスライドユニット121が移動し、それによりスライドベース80が前後方向に移動する。
【0024】
このスライドユニット121、即ちスライドベース80のY軸方向の位置は、ベース100のモータ102側とは反対側の側端部に取付けられたセンサホルダ127a,127bにそれぞれ設けられたフォトセンサ128a,128bにより検出される。フォトセンサ128aは前側に、フォトセンサ128bは後側に位置し、スライドベース80の前後の限界位置を検知するのに使用される。この検知は、スライドベース80の対応側端部に取付けられた2つのL字状のドグ129a,129bにより行われる(図7及び図12参照)。ドグ129aはフォトセンサ128aに、ドグ129bはフォトセンサ128bに対応し、スライドベース80の移動に伴うドグ129a,129bの移動により、フォトセンサ128a,128bが遮光の有無を検知し、それに基づいてスライドベース80の位置が正確に検出される。
【0025】
ところで、XYステージ9は定盤4の下に一体に取付けられているが、この実施形態では、定盤4の下面にY軸方向に延びる2つのガイドホルダ6が設けられ(図2及び図3参照)、このガイドホルダ6に係合することができる4つのガイド130がベース100の上面に突設されている(図8、図9及び図12参照)。XYステージ9は、ベース100のガイド130を定盤4のガイドホルダ6に嵌合し、ガイドホルダ6に沿ってXYステージ9を所定位置まで動かしてから、ネジで締付けることで、定盤4に吊り下げ状に固定される。従って、XYステージ9は定盤4に対し取付け・取り外しが可能であり、定盤4からXYステージ9を取り外せば、XYステージ9のメンテナンス等を容易に行うことができる。
【0026】
他方、チャック手段150は、前記の通り、スライドベース80に対しX軸方向に移動可能なプレート95に取付けられているが、この取付けはネジにより行われる。このため、チャック手段150もプレート95、即ちXYステージ9に対して取付け・取り外しが可能であり、チャック手段150が破損した場合でも、プレート95からチャック手段150を取り外すことで、チャック手段150だけを交換することができ、交換費用を削減できる。
【0027】
そのチャック手段150は、図14(表側の平面図)、図15(右側面図)、図16(背面図)及び図17(図14の線C−Cにおける断面図)に示すような構造である。チャック手段150は、スライドガラスGの長手方向の両端部をそれぞれ上下から挟持する2対のフォーク151を有し、各フォーク151は長短2本のフォーク151a,151bからなる。このフォーク151はベースフォーク152の先端部に取付けられている。
【0028】
ベースフォーク152の両側端部には、それぞれクランパ153が僅かに揺動可能に取付けられている。図17に示すように、ベースフォーク152の側端部に止めネジ161が螺入され、更にブシュ160、平座金161、ワッシャ162及びスペーサ163を挟んでナット164が止めネジ161に螺合されることで、クランパ153がベースフォーク152に僅かに揺動可能に支持される。ここでは、フォーク151の長いフォーク151aは不動に固定されているが、短いフォーク151bはスライドガラスGを容易に挟持できる程度に僅かに変位可能にクランパ153に支持されている。
【0029】
又、ベースフォーク152の表側からボルト165が貫通状に挿通され、ベースフォーク152の下側にてボルト165に、スペーサ166が嵌挿されると共に、ナット167が螺合されている。スペーサ166とナット167との間のボルト165部分にはコイルバネ168が嵌挿され、コイルバネ168はスペーサ166を介してクランパ153を上方に付勢する。
【0030】
従って、フォーク151でスライドガラスGを挟むときに、短いフォーク151bが下方に変位すれば、コイルバネ168の付勢力に抗してクランパ153の前側が下がり、後側が上がる。フォーク151からスライドガラスGを取り外せば、コイルバネ168によりクランパ153の前側が上がり、後側が下がり、クランパ153は元の状態に戻る。
【0031】
ベースフォーク152の後部には、ブラケット170がスタッド171とナット172により4箇所で取付けられている。ブラケット170の両側には、それぞれフォトセンサ173が取付けられ、このフォトセンサ173は、一方が投光部で他方が受光部であり、投光部からの光が受光部で受光されるように対向している。ここでは、フォーク151がスライドガラスGを挟持してないときは、投光部からの光が受光部で受光され、フォーク151がスライドガラスGを挟持すると、前記したようにクランパ153の後側が上がることで、クランパ153の後部で光路が遮断される。このフォトセンサ173間での遮光の有無に基づいて、チャック手段150がスライドガラスGを挟持しているか否かが判断される。
【0032】
このように構成した検査装置において、XYステージ9によりスライドガラスGを検査位置Pに位置決めするには、まずXYステージ9におけるチャック手段150のフォーク151でスライドガラスGを挟持する。フォーク151にスライドガラスGがセットされると、それがフォトセンサ173により検知される。その後、モータ102が作動し、スライドベース80がY軸方向に移動すると共に、モータ82が作動し、チャック手段150がX軸方向に移動する。スライドベース80の位置は、フォトセンサ128a,128bで検出され、チャック手段150(即ちプレート95)の位置は、フォトセンサ98a,98b,98cで検出されるので、チャック手段150で挟持されたスライドガラスGは検査位置Pに精度良く位置決めされる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1記載の検査装置によれば、定盤の上下に光学系とXYステージがそれぞれ一体に取付けられているので、即ちXYステージと光学系は同一の振動系となるため、スライドガラスを移動させた後にXYステージと光学系との間に相対的な残留振動は生じない。
【0034】
更に請求項2の構成とすれば、XYステージを反重力方向に取付ける困難さが解消され、XYステージを定盤に容易に取付けることができる。しかも、定盤からXYステージを取り外すことで、XYステージのメンテナンス等を容易に行うことができる。
請求項3記載の検査装置によれば、スライドガラスの長手方向の両端部が保持手段としてのチャック手段により上下から挟持されるので、即ちハサミでスライドガラスを把持するような様態であるため、保持手段(チャック手段)の調整が容易である。
【0035】
更に請求項4の構成とすれば、XYステージからチャック手段を外せるので、チャック手段が破損した場合などは、チャック手段だけを交換することで、交換費用を削減できる。
請求項5記載の検査装置によれば、請求項1と請求項3の両方の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査装置の構成模式図(a)、及び検査装置におけるチャック手段の構成模式図(b)である。
【図2】実施形態に係る検査装置の部分正面図である。
【図3】同装置の上方側の部分正面図である。
【図4】同装置の右側の部分正面図である。
【図5】同装置の左側の部分正面図である。
【図6】同検査装置におけるXYステージを裏側から見た前側の部分平面図である。
【図7】同検査装置におけるXYステージを裏側から見た後側の部分平面図である。
【図8】同検査装置におけるXYステージの前側の部分側面図である。
【図9】同検査装置におけるXYステージの後側の部分側面図である。
【図10】図8及び図9の矢視Aから見た一方側の部分平面図である。
【図11】図8及び図9の矢視Aから見た他方側の部分平面図である。
【図12】同XYステージの背面図である。
【図13】図11の矢視Bから見た図である。
【図14】同XYステージにおけるチャック手段の表側の平面図である。
【図15】同チャック手段の右側面図である。
【図16】同チャック手段の背面図である。
【図17】図14の線C−Cにおける断面図である。
【図18】従来例に係る検査装置の構成模式図(a)、及びその検査装置における保持手段の構成模式図(b)である。
【符号の説明】
1 光源
2 顕微鏡(光学系)
4 定盤
6 ガイドホルダ(支持部)
8 支柱
9 XYステージ
80 スライドベース
82,102 モータ
95 プレート
100 ベース
130 ガイド(係合部)
150 チャック手段
G スライドガラス
Claims (7)
- スライドガラス上の検体を検査するための検査装置であって、定盤と、この定盤にX軸及びY軸方向(前後左右方向)に移動可能に取付けられ、保持手段により保持されたスライドガラスをX軸及びY軸方向に移動させるXYステージと、保持手段で保持されたスライドガラスを照明する光源と、照明されたスライドガラスを観察する光学系とを備え、前記光学系は定盤との取付け位置が定盤の上側になるように定盤に一体に取付けられ、前記XYステージは定盤の下に一体に取付けられていることを特徴とする検査装置。
- 前記定盤はXYステージを支持する支持部を有し、前記XYステージは定盤の支持部に係合する係合部を有し、係合部が支持部に係合することで、XYステージが定盤に吊り下げ状に取付けられることを特徴とする請求項1記載の検査装置。
- スライドガラス上の検体を検査するための検査装置であって、定盤と、この定盤にX軸及びY軸方向(前後左右方向)に移動可能に取付けられ、保持手段により保持されたスライドガラスをX軸及びY軸方向に移動させるXYステージと、保持手段で保持されたスライドガラスを照明する光源と、照明されたスライドガラスを観察する光学系とを備え、前記保持手段は、スライドガラスの長手方向の両端部をそれぞれ上下から挟持するチャック手段であることを特徴とする検査装置。
- 前記チャック手段はXYステージに着脱可能に取付けられていることを特徴とする請求項3記載の検査装置。
- スライドガラス上の検体を検査するための検査装置であって、定盤と、この定盤にX軸及びY軸方向(前後左右方向)に移動可能に取付けられ、保持手段により保持されたスライドガラスをX軸及びY軸方向に移動させるXYステージと、保持手段で保持されたスライドガラスを照明する光源と、照明されたスライドガラスを観察する光学系とを備え、前記光学系は定盤との取付け位置が定盤の上側になるよう定盤に一体に取付けられ、前記XYステージは定盤の下に一体に取付けられ、前記保持手段は、スライドガラスの長手方向の両端部をそれぞれ上下から挟持するチャック手段であることを特徴とする検査装置。
- スライドガラス上の検体を油浸するためのオイルを収容したオイルタンクと、オイルタンクに収容されたオイルをスライドガラス上の検体に供給するためのノズルを備えることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の検査装置。
- 前記検体が血液であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の検査装置。
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