JP4709492B2 - 顕微鏡用ステージの転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、顕微鏡に取付けられ、標本を２次元的に任意の位置に移動するための顕微鏡用ステージの転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法に関するものである。

従来、顕微鏡に用いられる顕微鏡用ステージとして、図１０に示すように構成したものがある。図において、１０１は上ステージで、この上ステージ１０１は、観察対象となる標本を保持するためのクレンメル部（不図示）を有している。また、上ステージ１０１は、移動ガイド部材１０３に沿ってＸ方向に直線的に移動可能に設けられるとともに、下ステージ１０２に沿ってＹ方向に直線的に移動可能になっている。この場合、上ステージ１０１と下ステージ１０２の間には、下ステージ１０２の移動方向と平行な２つの側面に設けられたガイド溝１０８と、このガイド溝１０８と対向するように上ステージに設けられたガイド溝１０９、さらに、これらガイド溝１０８，１０９の間に介在される複数のボール１１１、これら複数のボール１１１の間の距離を一定に保つケーシング１１２およびこれらボール１１１およびケーシング１１２の脱落を防止するためのストッパ１１４により構成されるガイド部１１５が配置されている。

さらに、上ステージ１０１には、標本移動操作を行うためにハンドル部１０５が設けられ、このハンドル部１０５の操作力を上ステージ１０１に伝達するための動力伝達手段にワイヤロープ（不図示）が用いられている。このようなワイヤロープを使用することは、動力伝達部を小さくすることができ、ステージ全体を小型化する上で有用である。

ところが、このような構成によると、上ステージ１０１と下ステージ１０２の間に設けられるケーシング１１２は、上ステージ１０１の移動方向と平行な２つの側面に配置されるガイド部に、それぞれ独立して設けられているので、仮に、これら２つのケーシング１１２の相対位置がずれていると、ハンドル部１０５の操作により上ステージ１０１をガイド部により案内したとき、上ステージ１０１が本来移動する量を移動しないうちに、一方のケーシング１１２がストッパ１１４にぶつかり、それ以上移動できなくなって、本来のステージ移動範囲を確保できないという問題があった。

そこで、従来、特許文献１に開示されるものが考えられている。図１１は、特許文献１に開示されたケーシング部材を示すもので、観察光路が通過する開口部１１６を有する天板部１１７の一方の相対向する側縁部を下方へ折り曲げて２つの側板部１１７ａ、１１７ｂを形成し、これら側板部１１７ａ、１１７ｂにボールなどの転がり部材を保持する複数の穴部１１７ｃを形成するようにしている。そして、このようなケーシング部材は、それぞれの側板部１１７ａ、１１７ｂを上ステージの移動方向と平行な２つの側面側に配置されるガイド部に各別に用いることで、ケーシング部材の相対位置のずれをなくしてステージの本来の移動量を正確に確保できるようにしている。
特開平１１−１５３７５７号公報

ところが、このようなケーシング部材は、天板部１１７に観察光路が通過する開口部１１６を有するもので、天板部１１７の幅寸法が大きくなるため、ケーシング部材全体が大きくなり、ステージ全体が大型化するとともに、重量的にも大きなものになってしまう。

また、特許文献１に開示されるように２つのケーシング部材を橋渡し部材によって連結するようなものもあるが、このような橋渡し部材を用いても２つのケーシング部材の相対位置のずれは避けられない。したがって、この場合も、上ステージが本来移動する量を決めている移動ストッパーまで移動しないうちに、一方のケーシング部材がストッパ部に突き当たることがあり、この場合、上ステージは、ボールなどの転がり部材が転がらない状態で、ガイド溝を滑べりながら移動するようになり、転がり部材の転がりから滑りへ変わった分の摺動力量の変化が生じる。

このことは、ハンドル部を手で回転操作する手動ステージでは、ステージ移動途中からハンドル部の回転力量が変化するため操作フィーリングが悪化し、さらに微調整ができなくなる。また、ハンドル部の代わりにモータを配置した電動ステージにおいては、摺動力量の変化によりワイヤロープの伸びが変化するため、送り量にばらつきが生じることがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、転がり部材を保持したケーシングの位置ずれを簡単に補正でき、ステージの本来の移動範囲を確実に確保できる顕微鏡用ステージの転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明に従った顕微鏡用ステージの転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法は：顕微鏡に固定される下ステージと；前記下ステージ上にあって直線方向に移動可能に設けられた上ステージと；前記上ステージの移動方向に沿った２つの側面に設けられたガイド溝、前記上ステージのガイド溝に対向するように前記下ステージの２つの側面に設けられたガイド溝、前記上ステージと下ステージのそれぞれ対向するガイド溝の間に該ガイド溝に沿って移動可能に配置され且つ複数の転がり部材を保持した２つのケーシング、前記上ステージと下ステージのそれぞれのガイド溝の両端に設けられ前記ケーシングの端部が当接可能なストッパを有するガイド手段と；前記上ステージにおいて前記２つのケーシングの間で、前記上ステージを移動させる力点が前記上ステージの移動方向に沿って作用するよう、前記移動方向の延長線上に設けられた手動操作部と、を備えた顕微鏡用ステージにおいて前記２つのケーシングの間の前記移動方向における位置ずれを補正するための転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法であって：前記２つのケーシングが前記上ステージの移動方向においてずれた状態で前記移動方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの一方の前側の端部が当接し前記上ステージの前記移動方向への移動が停止している間に、前記手動操作部を操作して前記上ステージを前記移動方向に移動端まで移動させ前記移動方向の後側の前記上ステージの前記ストッパを前記２つのケーシングの他方の後側の端部に当接させると共に前記移動方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの他方の前側の端部を当接させ、また前記移動方向の後側の前記下ステージの前記ストッパを前記２つのケーシングの前記一方の後側の端部に当接させる第１のステップと；前記手動操作部を操作して前記上ステージを前記移動方向とは反対方向に基準位置まで移動させる第２のステップと、を備えたことを特徴としている。

請求項２記載の発明に従った顕微鏡用ステージの転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法は：顕微鏡に固定される下ステージと；前記下ステージ上にあって直線方向に移動可能に設けられた上ステージと；前記上ステージの移動方向に沿った２つの側面に設けられたガイド溝、前記上ステージのガイド溝に対向するように前記下ステージの２つの側面に設けられたガイド溝、前記上ステージと下ステージのそれぞれ対向するガイド溝の間に該ガイド溝に沿って移動可能に配置され且つ複数の転がり部材を保持した２つのケーシング、前記上ステージと下ステージのそれぞれのガイド溝の両端に設けられ前記ケーシングの端部が当接可能なストッパを有するガイド手段と；前記上ステージの前記直線方向の移動を駆動する駆動手段および前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えた顕微鏡用ステージにおいて前記２つのケーシングの間の前記移動方向における位置ずれを補正するための転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法であって：前記２つのケーシングが前記上ステージの移動方向においてずれた状態で前記移動方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの一方の前側の端部が当接し前記上ステージの前記移動方向への移動が停止している間に、前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記上ステージを前記移動方向とは反対方向に移動させることで前記反対方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの一方の前側の端部を当接させる共に前記反対方向の後側の前記上ステージの前記ストッパを前記２つのケーシングの他方の後側の端部に当接させ、また前記反対方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの他方の前側の端部を当接させる第１のステップと；前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記上ステージを前記移動方向に前記上ステージの最大ストローク端まで移動させる第２のステップと；前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記上ステージを前記移動方向に基準位置まで移動させる第３のステップと、
を備えたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記上ステージは、該上ステージを手動により移動させるハンドルを有することを特徴としている。

本発明によれば、上ステージの一連の移動操作によりケーシングの位置ずれを簡単に補正でき、ステージ本来の移動範囲を確実に確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる顕微鏡用ステージの概略構成を示すものである。この第１の実施の形態では、モ一夕の動力によりステージを駆動する電動ステージ２００に適用した例を説明する。

まず、標本をＹ方向へ移動するための構成の説明をする。図において、１は標本（図示せず）を載置する上ステージで、この上ステージ１には、Ｙ方向の中心線Ｙｏに対称且つ平行にガイド手段としての２つのガイド部２が設けられている。また、上ステージ１のガイド部２には、顕微鏡（不図示）への固定部３ｂを有する下ステージ３が配置されている。この場合、ガイド部２には、下ステージ３の両側縁部に形成されたガイド溝４と、このガイド溝４と対向するよう上ステージ１側に設けられたガイド溝５を有している。

また、ガイド部２は、それぞれのガイド溝５、４の間にはケーシング６が配置されている。このケーシング６には、複数の転がり部材（ボールまたはコロなど）７が一定の間隔で保持されている。この場合、これら転がり部材７は上ステージ１及び下ステージ３の間に挟まれてガタのない状態で保持され、その転がりで移動するようになっている。

ガイド溝４、５の長さ方向の両端部には、ケーシング６の端部が当接され、転がり部材７やケーシング６が抜け落ちないようにするためのストッパ８１、８２が相対向するように突出して設けられている。

下ステージ３には、上ステージ１のガイド部２を跨ぐような突出部３ａが形成されている。また、上ステージ１には、突出部３ａを挟むように移動方向と垂直な２つの面１ａを有しており、下ステージ３の突出部３ａが上ステージ１の移動方向と垂直な２つの面１ａにぶつかることで上ステージ１の移動範囲を制限するようにしている。この場合、下ステージ３の突起物に３ａに上ステージ１の２つの面１ａが当接されるまでの上ステージ１の動作ストロークを最大ストロークとしている。

上ステージ１には、Ｙ方向の中心線Ｙｏに対して対称で、且つガイド溝５の外側の位置にステップモータ９ａ、９ｂが配置されている。これらステップモータ９ａ、９ｂは、それぞれがギヤボックス１０ａ、１０ｂ内に収容されていて、一方のステップモータ９ａは、Ｙ方向移動のための動力源、他方のステップモータ９ｂは、Ｘ方向移動のための動力源として用いられる。

ギヤボックス１０ａ（１０ｂ）は、ステップモータ９ａ（９ｂ）とともに、減速歯車群１１、メインシャフト１２を具備しており、ステップモータ９ａ（９ｂ）からの原動力を減速歯車群１１で減速してメインシャフト１２に伝達するようにしている。

メインシャフト１２の先端にはプーリ１３が固定されている。このプーリ１３には、ワイヤロープ１４が所定の回数巻きつけられている。

この場合、Ｙ方向駆動側については、プーリ１３に巻きつけられたワイヤロープ１４は、ギヤボックス１０ａに設けられた不図示の切欠き部を通り上ステージ１の裏側へ導かれ、上ステージ１に固定されたアイドラ１５を介して、その両端を下ステージ３の固定部１５ａ、１５ｂに固定している。この場合、固定部１５ａ、１５ｂは、これら固定部１５ａ、１５ｂの間を結ぶ線がガイド部２と平行で、且つガイド部２とギヤボックス１０ａの間に位置するように配置されている。

また、固定部１５ａには、ワイヤロープ１４の張力を調整するための張力調整機構１６が配置されている。

一方、上ステージ１には、フォトセンサ１７が設けられている。このフォトセンサ１７は、上ステージ１の下ステージ３上での基準となる相対位置（基準位置）を決定するためのものである。下ステージ３には、フォトセンサ１７の光を遮るためのハタ１８が設けられている。この場合、ハタ１８は、上ステージ１がＹ方向へ移動することで、フォトセンサ１７の光を遮断するようになっている。なお、これらフォトセンサ１７とハタ１８の位置関係は、フォトセンサ１７が下ステージ３に、ハタ１８が上ステージ１に固定されていてもよい。

次に、標本をＸ方向へ移動するための構成を説明をする。

上ステージ１の後方には、標本をＸ方向へ移動するためのクレンメル２１を装着するブラケット２０が配置されている。ブラケット２０は、上ステージ１の移動方向と直交する方向に配置されており、この配置方向に誘ってガイド溝２２が形成されている。また、このガイド溝２２と対向するように上ステージ１側にもガイド溝２３が形成され、これらガイド溝２２，２３の間に、上述したと同様転がり部材２４を一定の間隔で配置したケーシング２５が配置されている。また、ガイド溝２２，２３の両端には転がり部材２４やケーシング２５が抜け落ちないようにするためのストッパ２６１、２６２が相対向して配置されている。

Ｘ方向の原動力となるステップモータ９ｂは、減速歯車群１１を介して不図示のプーリにワイヤロープ２６が巻き付けられている。ワイヤロープ２６は、ブラケット２０を挟んでＹ方向中心軸と対称の位置で不図示のプーリにより折返され、その両端をブラケット２０に固定している。上ステージ１にはフォトセンサ２７が設けられ、また、ブラケット２０にはフォトセンサ２７の光を遮るためのハタ２８が設けられている。ハタ２８は、ブラケット２０がＸ方向へ移動することで、フォトセンサ２７の光を遮断するようになっている。

このように構成される電動ステージ２００は、図２に示すように、制御部２０１へ接続されている。制御部２０１は、フォトセンサ１７，２７により決定される基準位置に基づいてステップモータ９ａ、９ｂへ送る駆動パルスを決定し、上ステージ１およびブラケット２０の位置を制御するものである。制御部２０１には、記憶部２０２が設けられている。この記憶部２０２は、後述する移動パターン（リフレッシュパターンと称する。）が記録されている。

制御部２０１には、コントロールボックス２０５が接続されている。コントロールボックス２０５には、リフレッシュパターンをトリガするためのスイッチ２０３と上ステージ１およびブラケット２０操作するためのジョイスティック２０４が設けられている。また、制御部２０１には、ＰＣ等の外部入力装置（不図示）により駆動パルスを直接指示するための入力ポートも用意されている。

制御部２０１は、上ステージ１の移動範囲を決定するストローク（必要ストローク）を設定する。この移動範囲は、標本観察に必要な上ステージ１の移動の範囲で、上ステージ１が必要以上移動して下ステージ３の突出部３ａにぶつかり部材を傷めてしまうのを防いでいる。

次に、図３を用いて上ステージ１の移動範囲を説明する。

この場合、ＡＤを上ステージ１の最大ストローク、ＢＣを必要ストロークＬとし、最大ストロークＡＤの両端に設けられる数ｍｍ程度の余裕部分ＡＢ、ＣＤをαとすると、ＡＤ（最大ストローク）は、ＢＣ（必要ストローク）＋ＡＢ＋ＣＤで決定される。この場合、フォトセンサ１７は、ＢＣ間に配置されており、ＢＣはＡＤ内に位置しているので、ＢＣはＡＤよりも小さいストロークということになる。

次に、記憶部２０２に記憶されたリフレッシュパターンについて説明する。

この場合、リフレッシュパターンは、３つのステップＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ２、ＳＴＥＰ３からなっている。まず、ＳＴＥＰ１は、上ステージ１を手前側（図３のＡ方向）へ（Ｌ＋α）以上送る（必要ストロークを無視して最大ストローク端まで送る）、ＳＴＥＰ２は、ＳＴＥＰ１と反対方向（図３のＤ方向）へ（Ｌ＋α）以上送る（必要ストロークを無視して最大移動ストローク端まで送る）、ＳＴＥＰ３は、原点だしをする（基準位置Ｚに戻る）
次に、このように構成した実施の形態の作用を説明する。

いま、使用者がコントロールボックス２０５のジョイスティック２０４を操作すると、この時のジョイスティック２０４の倒し角度を制御部２０１が確認して、ステップモータ９ａ、９ｂへ駆動パルスを送出する。

ステップモータ９ａが、駆動パルスにより駆動されると、ステップモータ９ａから発生する源動力がワイヤロープ１４を介して上ステージ１に伝わり、上ステージ１を下ステージ３に対しＹ方向へ移動させる。また、ステップモータ９ｂが、駆動パルスにより駆動されると、ステップモータ９ｂから発生する源動力がワイヤロープ２６を介してクレンメル２１を具備するブラケット２０に伝わり、ブラケット２０を上ステージ１に対してＸ方向へ移動させる。これにより、標本は、上ステージ１上で任意の位置へ移動することができる。

次に、リフレッシュパターンを用いてケーシング６のずれを補正する工程を説明する。

この場合、プーリ１３へのワイヤロープ１４の巻付け回数と張力設定が、プーリ１３とワイヤロープ１４間の摩擦力をＸとしたとき
すべり移動の摺動力量＜Ｘ＜ステップモータ９ａの脱調トルク力
となるよう決定する。ここで、すべり移動の摺動力量は、ガイド溝４、５と転がり部材７の間で滑べりながら上ステージ１が移動するときの摺動力量である。また、ワイヤロープ１４の張力は、張力調整機構１６を用い調整可能としたものである。

この状態から、電動ステージ２００の上ステージ１が下ステージ３に対してＹ方向へ移動する場合を図４、図５に示す模式図を用いて説明する。

この場合、図４、図５は、図１と同一部分には、同符号を付している。

ここでは、上ステージ１の移動方向をＹ方向とし、ステップモータ９ａ側を奥側、これと反対側を手前側とする。

まず、図４（Ａ）に示すように上ステージ１の両側のケーシング６がずれた状態で、上ステージ１が奥側へ移動し、一方のケーシング６の端部のみがストッパ８２にぶつかった場合を説明する。このとき、ワイヤロープ１４は下ステージ３よりガイド溝４の外側に存在し、上ステージ１をＹ方向奥側へ移動させようとする力はワイヤロープ１４上で働く。すると、上ステージ１にはケーシング６とストッパ８２がぶつかった点Ｎの押圧力により観察光軸Ｏを中心に時計回りに回転モーメントＭが発生してしまう。これにより、上ステージ１は、これ以上Ｙ方向奥側へは移動できない。

ここで、使用者がコントロールボックス２０５の配されたスイッチ２０３を押すと、制御部２０１により記憶部２０２に記憶しているリフレッシュパターンが読み出される。はじめに、ＳＴＥＰ１の「上ステージ１を手前側へ（Ｌ＋α）以上送る（図３参照）」が実行される。すると、上ステージ１は、Ｙ方向手前側へ移動する。これにより、回転モーメントＭは発生せず、一方のケーシング６に保持された転がり部材７は、下ステージ３側のガイド溝４に対して転がりながら、他方のケーシング６に保持された転がり部材７は、下ステージ３側のガイド溝４に対して滑りながら、両方のケーシング６が下ステージ３の手前のストッパ８２にぶつかるまで移動される（図４（Ｂ））。

この時点で、両方のケーシング６のずれは解消される。ここで、転がり部材７がガイド溝４に対して滑べりながら移動するのはプーリ１３とワイヤロープ１４間の摩擦力Ｘを
すべり移動の摺動力量＜Ｘ
としたためである。この場合の、上ステージ１の送り量は最大ストロークより大きいので、必ず両方のケーシング６がストッパ８２にぶつかるまで上ステージ１を移動させることができる。また、上ステージ１が最大ストロークまで達した後は、ワイヤロープ１４とプーリ１３の間で空回りが生じストップする。ここで、ワイヤロープ１４とプーリ１３の間で空回りが生じるのは、プーリ１３とワイヤロープ１４間の摩擦力Ｘを
Ｘ＜ステップモータ９ａの脱調トルク力
としたためである。

次に、ＳＴＥＰ２の「ＳＴＥＰ１と反対方向へ（Ｌ＋α）以上送る（図３参照）」が実行される。すると、両方の、ケーシング６はずれないまま上ステージ１はＹ方向奥側へ移動し、Ｙ方向奥側のストローク端まで移動した後、ワイヤロープ１４とプーリ１３の間で空回りが生じ、ストップする（図４（Ｃ））。

最後に、ＳＴＥＰ３の「原点だしを行う（図３参照）」が実行される。すると、上ステージ１は、フォトセンサ１７を基準とする基準位置Ｚへ移動される。この後は、この位置を基準にして両方のケーシング６がずれていない状態で上ステージ１の移動を行なうことができる。

ここで、必要ストロークＬを最大限ストロークよりも小さくしておけば、必要なストロークの限界まで送ってもケーシング６がストッパ８１にぶつかる心配がない。この場合、、（最大限のストローク）−（必要ストローク）がケーシング６のずれが許容される範囲となる。これは、１日１回リフレッシュパターンを起動させるとして、（最大限のストローク）−（必要ストローク）＝５ｍｍ程度であれば十分である。

次に、図５（Ａ）に示すように図４（Ａ）で述べたケーシング６のずれ方が反対の場合、使用者がコントロールボックス２０５のスイッチ２０３を押してリフレッシュパターンを起動すると、ＳＴＥＰ１の「上ステージ１を手前側へ（Ｌ＋α）以上送る」を実行すると、ケーシング６とストッパ８１がぶつかった点Ｐでの押圧力により観察光軸Ｏを中心とする回転モーメントＭが発生してしまい、上ステージ１を手前側へ移動することができない。しかし、次のＳＴＥＰ２の「ＳＴＥＰ１と反対方向へ（Ｌ＋α）以上送る」を実行すると、回転モーメントＭは発生せず、上ステージ１を奥側のストローク端まで移動することができる（図５（Ｂ））。

そして、最後に、ＳＴＥＰ３の「原点だしを行う（図３参照）」を実行すると、上ステージ１は、基準位置Ｚまで移動される。この後は、この位置を基準にして、両方のケーシング６がずれていない状態で、上ステージ１の移動を行なうことができる。

このようにして、上ステージ１を移動したときにケーシング６がずれる方向は図４（Ａ）、図５（Ａ）のいずれかのパターンが考えられるが、これらのいずれの場合であってもケーシング６のずれを確実に解消することができる。

なお、上述では、上ステージ１をＹ方向に移動させる場合について説明したが、ブラケット２０をＸ方向に移動させる場合についても、上ステージ１をブラケット２０に、下ステージ３を上ステージ１に置換えることにより同様にして行なうことができる。この場合、コントロールボックス２０５のスイッチ２０３を押すことで、制御部２０１からステップモータ９ａ、９ｂの両方にリフレッシュパターン信号を送るようにしておく。また、リフレッシュパターンのそれぞれのＳＴＥＰ１〜３は、コントロールボックス２０５のスイッチ２０３を押すことで自動的に実行されるようにしているが、ＳＴＥＰ１とＳＴＥＰ２の実行をコントロールボックス２０５のジョイスティック２０４を使って使用者が行なうようにしてもよい。

従って、このようにすれば、上ステージ1の移動により、この上ステージ１の移動方向の後側のストッパ８１に２つのケーシング６の一方端部を当接させるとともに、これらケーシング６の他方端部を下ステージ３のストッパ８２に当接させ、さらに、上ステージ１を最初の移動方向と反対方向に移動させ、上ステージ１の移動方向の後側のストッパ８１に２つのケーシング６の他方端部を当接させた状態で、これらケーシング６の一方端部を下ステージ３のストッパ８２に当接させることで、２つのケーシング６の位置ずれを補正できるので、従来のステージの大型化を招いていたケーシング部材を用いることなく、簡単なステージ操作のみによりステージ本来の移動範囲を確実に確保することができる。

また、これらケーシング６の位置ずれ補正を定期的に行なうことで、ケーシング６が不用意にストッパ８１にぶつかることを防止でき、ステージの摺動力量の変化を予防できるので、送り量のばらつきの少ない精度の高いステージを実現できる。

さらに、コントロールボックス２０５のスイッチ２０３を押すにより制御部２０１により記憶部２０２に記憶させたリフレッシュパターンを読み出し、このリフレッシュパターンに基づいて上ステージ１の一連の移動を制御するようにしたので、ケーシング６の位置ずれ補正をさらに簡単に行なうことができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態では、モ一夕の動力によりステージを駆動する電動ステージについて述べたが、この第２の実施の形態では、手動によりステージを駆動する手動の顕微鏡用ステージに適用したものである。

図６は、第２の実施の形態を説明するための模式図を示すもので、図４と同一部分には、同符号を付している。この場合、上ステージ１には、掴み部５０が設けられている。この掴み部５０は、図７に示すようにＵ字型の掴み部本体５０ａを有している。また、掴み部本体５０ａの両端には、板部材５０ｂが皿ビス５１により固定されている。これら板部材５０ｂは、上ステージ１前方の側面１ｂにビス５２により固定されている。

これによりＵ字型の掴み部本体５０ａは、上ステージ１の前方の側面１ｂに突出した状態で取り付けられ、使用者が掴み部本体５０ａを手で持って進退方向に操作することで、上ステージ１を移動させることができるようになっている。

この場合、上ステージ１の掴み部５０が付いている側を手前側、これと反対側を奥側とする。また、掴み部５０を具備した上ステージ１が移動側、下ステージ３が固定側となっている。さらに、複数の転がり部材７を保持したケーシング６は、上ステージ１のガイド溝と下ステージ３のガイド溝の間に挟まれている。また、これらガイド溝の長さ方向の両端部分には、抜け止め用のストッパ８１、８２が対向するように突出している。これらストッパ８１，８２はそれぞれのガイド溝からケーシング６及び転がり部材７が脱落することを防止するためのものである。

下ステージ３には、図１で述べたと同様にワイヤロープ１４がＹ方向の中心線Ｙｏから見てガイド溝の外側にガイド溝と平行に張られている。また、このワイヤロープ１４の途中には、上ステージ１に回転可能に固定されたハンドル部５３が設けられ、このハンドル部５３の固定されたプーリ５３ａにワイヤロープ１４が１回以上巻きつけられている。ここで、上ステージ１と下ステージ３の手前側の移動方向に垂直な面が重なった位置を基準位置とし、この位置は標本の観察範囲内になるようにする。

この場合も、図６（Ａ）に示すように上ステージ１の両側のケーシング６がずれた状態で、ハンドル部５３を操作し、プーリ５３ａを回転させると、ワイヤロープ１４を介して上ステージ１が奥側へ移動する。そして、一方のケーシング６がストッパ８２にぶつかると、上ステージ１にはケーシング６とストッパ８２がぶつかった点Ｑの押圧力により観察光軸Ｏを中心に回転モーメントＭが発生してしまう。これにより、上ステージ１は、これ以上Ｙ方向奥側へは移動できない（図６（Ａ））。

この状態から、使用者は、上ステージ１に固定された掴み部５０を掴んで奥側へ送る。すると、上ステージ１を移動する力点が上ステージ１のＹ方向の中心線Ｙｏ上になるので、回転モーメントは発生せず、上ステージ１は、移動範囲まで移動する。この場合、一方のケーシング６に保持された転がり部材７は、下ステージ３側のガイド溝４に対して転がりながら、他方のケーシング６に保持された転がり部材７は、下ステージ３側のガイド溝４に対して滑りながら、両方のケーシング６が奥側の下ステージ３のストッパ８２にぶつかる（図６（Ｂ））。

そして、上ステージ１が奥側のストローク端まで送ると、両方のケーシング６のずれは解消される（図６（Ｂ））。

その後は、ハンドル部５３を回転操作しても、上ステージ１の移動は可能である。そのときのワイヤロープ１４とプーリ５３ａ間の摩擦力Ｘの条件は、第１の実施の形態で述べたと同様にしておけばよい。

このようにしても、ケーシング６のずれる方向にかかわらず、ケーシング６のずれを解消できる。そして上ステージ１と下ステージ３のそれぞれの手前側の面を見ながら上ステージ１を基準位置まで戻せば、この後は、この位置を基準にして両方のケーシング６がずれていない状態で上ステージ１の移動を行なうことができる（図６（Ｃ））。

なお、上述では、上ステージ１をＹ方向に移動させる場合について説明したが、不図示のブラケット（図１のブラケット２０に該当）をＸ方向に移動させる場合についても、ブラケットに掴み部を設ければ、Ｙ方向と同様にして行なうことができる。

従って、このように構成した手動の顕微鏡用ステージによっても、上ステージ１に設けられた掴み部５０を掴んで上ステージ１を一方の移動範囲まで送ることで、ケーシング６のずれを解消できるので、ステージ全体が大型化することなくなり、しかも、ステージの移動量が制限されるようなことを回避できる。

なお、掴み部５０の取付け位置は、上ステージ１の前方の側面１ｂに限定されず、上ステージ１を移動させる力点が上ステージ１のＹ方向の中心線Ｙｏ上に沿って作用するところであれば良い。また、掴み部５０は、Ｕ字型の掴み部本体５０ａではなく、図８に示すようにＴ字形の掴み部本体６１ａを板部材６２を介して上ステージ１前方の側面１ｂにビス６３で固定した掴み部６１、あるいは図９に示すようにＬ字形の掴み部本体７１ａを皿ビス７２により板部材７３に固定し、さらに板部材７３をビス７４を介して上ステージ１前方の側面１ｂにビス５２により固定してなる掴み部７１を用いることもできる。この場合、これら掴み部６１、７１の上ステージ１両側のガイド溝５の間に位置することと、掴み部本体６１ａ、７１ａは、使用者の指が引掛る程度の大きさであることが必要である。

その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。

さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。

なお、上述した実施の形態には、以下の発明も含まれる。

（１）顕微鏡に固定される下ステージと、標本を載置し観察光軸に対して直交する方向に移動可能な上ステージと、前記下ステージの平行な２つの側面に配されたガイド溝と、前記下ステージのガイド溝に対向するように上ステージに配されたガイド溝と、前記上ステージと前記下ステージのガイド溝間に挟み込まれ、前記上ステージの移動方向に複数配された転がり部材と、前記転がり部材の移動方向の間隔を一定に保つケーシングと、前記上ステージと前記下ステージのガイド溝の両端に設けられ、前記転がり部材と前記ケーシングの脱落を妨げるストッパと前記上ステージの移動範囲を制限する下ステージの突起部と（突起部により制限される上ステージのストロークを最大ストロークとする）、を有する顕微鏡用ステージにおいて、
前記上ステージに配された動力源となるステップモータと、前記上ステージに配され前記ステップモータと減速機構によって連動するプーリと、前記プーリに所定の回数巻きつけられ、その両端が下ステージに固定されたワイヤロープと、前記下ステージに対する前記上ステージの基準位置を定めるフォトセンサと、前記基準位置を元に前記ステップモータヘの駆動パルス数を用い前記上ステージの位置を制御する制御部と、前記制御部により定められ、前記標本の観察で用いられるストローク（必要ストローク）と、前記制御部に具備された記憶装置に記憶された前記上ステージの動作パターンと、前記制御部へ接続し、前記動作パターンを起動するためのスイッチを具備するコントローラとを有し、前記必要ストロークは前記最大ストローク内に設定され、且つ（最大ストローク）＝（必要ストローク）＋（数ｍｍの余裕）となる大きさであり、前記基準位置は前記必要ストローク内に位置し、前記上ステージの動作パターンは前記上ステージを前記最大ストロークの端から端まで動作させ、その後前記基準位置に戻るという動作であることを特徴とする顕微鏡用電動ステージ。

（２）顕微鏡に固定される下ステージと、標本を載置し観察光軸に対して直交する方向に移動可能な上ステージと、前記下ステージの平行な２つの側面に配されたガイド溝と、前記下ステージのガイド溝に対向するように上ステージに配されたガイド溝と、前記上ステージと前記下ステージのガイド溝間に挟み込まれ、前記上ステージの移動方向に複数配された転がり部材と、前記転がり部材の移動方向の間隔を一定に保つケーシングと、前記上ステージと前記下ステージのガイド溝の両端に設けられ、前記転がり部材と前記ケーシングの脱落を妨げるストッパと前記上ステージの移動範囲を制限する下ステージの突起部と、を有する顕微鏡用ステージにおいて、
前記上ステージの移動方向に対して垂直な面にはハンドルが配され、前記ハンドルの前記上ステージヘの取り付け位置は前記上ステージの２つのガイド溝間に位置することを特徴とする顕微鏡用ステージ。

本発明の第１の実施の形態にかかる顕微鏡用ステージの概略構成を示す図。 第１の実施の形態に用いられる制御系の概略構成を示す図。 第１の実施の形態に用いられる上ステージの動きを説明するための図。 第１の実施の形態の動作を説明するための図。 第１の実施の形態の異なる動作を説明するための図。 本発明の第２の実施の形態の動作を説明するための図。 第２の実施の形態に用いられる掴み部の概略構成を示す図。 第２の実施の形態に用いられる掴み部の変形例の概略構成を示す図。 第２の実施の形態に用いられる掴み部の他の変形例の概略構成を示す図。 従来の顕微鏡用ステージの概略構成を示す図。 従来の顕微鏡用ステージに用いられるケーシングの概略構成を示す図。

符号の説明

１…上ステージ、１ａ…面、１ｂ…側面
２…ガイド部、３…下ステージ、３ａ…突出部、３ｂ…固定部
４．５…ガイド溝、６…ケーシング、７…転がり部材
８１，８２…ストッパ、９ａ．９ｂ…ステップモータ
１０ａ．１０ｂ…ギヤボックス、１１…減速歯車群
１２…メインシャフト、１３…プーリ
１４…ワイヤロープ、１５…アイドラ
１５ａ．１５ｂ…固定部、１６…張力調整機構
１７…フォトセンサ、１８…ハタ、２０…ブラケット
２１…クレンメル、２２…ガイド溝、２２．２３…ガイド溝
２４…転がり部材、２５…ケーシング、２６…ワイヤロープ
２７…フォトセンサ、２８…ハタ、５０…掴み部
５０ａ…掴み部本体、５０ｂ…板部材、５１…皿ビス
５２…ビス、５３…ハンドル部、５３ａ…プーリ
６１ａ…掴み部本体、６１…掴み部、６１．７１…掴み部
６２…板部材、６３…ビス、７１ａ…掴み部本体
７１…掴み部、７２…皿ビス、７３…板部材
７４…ビス、２００…電動ステージ、２０１…制御部
２０２…記憶部、２０３…スイッチ、２０４…ジョイスティック
２０５…コントロールボックス、２６１．２６２…ストッパ

Claims (3)

1. 顕微鏡に固定される下ステージと；
   前記下ステージ上にあって直線方向に移動可能に設けられた上ステージと；
   前記上ステージの移動方向に沿った２つの側面に設けられたガイド溝、前記上ステージのガイド溝に対向するように前記下ステージの２つの側面に設けられたガイド溝、前記上ステージと下ステージのそれぞれ対向するガイド溝の間に該ガイド溝に沿って移動可能に配置され且つ複数の転がり部材を保持した２つのケーシング、前記上ステージと下ステージのそれぞれのガイド溝の両端に設けられ前記ケーシングの端部が当接可能なストッパを有するガイド手段と；
   前記上ステージにおいて前記２つのケーシングの間で、前記上ステージを移動させる力点が前記上ステージの移動方向に沿って作用するよう、前記移動方向の延長線上に設けられた手動操作部と、
   を備えた顕微鏡用ステージにおいて前記２つのケーシングの間の前記移動方向における位置ずれを補正するための転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法であって：
   前記２つのケーシングが前記上ステージの移動方向においてずれた状態で前記移動方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの一方の前側の端部が当接し前記上ステージの前記移動方向への移動が停止している間に、前記手動操作部を操作して前記上ステージを前記移動方向に移動端まで移動させ前記移動方向の後側の前記上ステージの前記ストッパを前記２つのケーシングの他方の後側の端部に当接させると共に前記移動方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの他方の前側の端部を当接させ、また前記移動方向の後側の前記下ステージの前記ストッパを前記２つのケーシングの前記一方の後側の端部に当接させる第１のステップと；
   前記手動操作部を操作して前記上ステージを前記移動方向とは反対方向に基準位置まで移動させる第２のステップと、
   を備えたことを特徴とする顕微鏡用ステージの転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法。
2. 顕微鏡に固定される下ステージと；
   前記下ステージ上にあって直線方向に移動可能に設けられた上ステージと；
   前記上ステージの移動方向に沿った２つの側面に設けられたガイド溝、前記上ステージのガイド溝に対向するように前記下ステージの２つの側面に設けられたガイド溝、前記上ステージと下ステージのそれぞれ対向するガイド溝の間に該ガイド溝に沿って移動可能に配置され且つ複数の転がり部材を保持した２つのケーシング、前記上ステージと下ステージのそれぞれのガイド溝の両端に設けられ前記ケーシングの端部が当接可能なストッパを有するガイド手段と；
   前記上ステージの前記直線方向の移動を駆動する駆動手段および前記駆動手段を制御する制御手段と、
   を備えた顕微鏡用ステージにおいて前記２つのケーシングの間の前記移動方向における位置ずれを補正するための転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法であって：
   前記２つのケーシングが前記上ステージの移動方向においてずれた状態で前記移動方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの一方の前側の端部が当接し前記上ステージの前記移動方向への移動が停止している間に、前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記上ステージを前記移動方向とは反対方向に移動させることで前記反対方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの一方の前側の端部を当接させる共に前記反対方向の後側の前記上ステージの前記ストッパを前記２つのケーシングの他方の後側の端部に当接させ、また前記反対方向の前側の前記下ステージの前記ストッパに前記２つのケーシングの他方の前側の端部を当接させる第１のステップと；
   前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記上ステージを前記移動方向に前記上ステージの最大ストローク端まで移動させる第２のステップと；
   前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記上ステージを前記移動方向とは反対方向に基準位置まで移動させる第３のステップと、
   を備えたことを特徴とする顕微鏡用ステージの転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法。
3. 前記第１のステップにおいて前記制御手段は、前記上ステージを前記移動方向とは反対方向に移動させる際に前記駆動手段を前記上ステージを前記下ステージに対し距離（Ｌ＋α）以上移動させるよう制御し、
   前記第２のステップにおいて前記制御手段は、前記上ステージを前記移動方向に移動させる際に前記駆動手段を前記上ステージを前記下ステージに対し距離（Ｌ＋α）以上移動させるよう制御し、
   ここにおいて前記距離Ｌは、前記下ステージに対する前記上ステージの最大ストロークの距離よりも小さい必要ストロークの距離であり、また前記距離αは前記必要ストロークの前後に設けられる前記最大ストロークに対する前記必要ストロークの余裕部分である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡用ステージの転がり部材保持ケーシング位置ずれ補正方法。

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