JP4871263B2 - スライドガラス搬送装置 - Google Patents

Description

この発明は、所定方向に積層された状態でスライドガラスカセット内の収納空間に配置された複数のスライドガラスを一枚ずつ搬送するスライドガラス搬送装置に関するものである。

従来のスライドガラス搬送装置としては、例えば特許文献１に、スライドガラスカセット内に収納された複数のスライドガラスのうちいずれかの両端部を上下方向から挟んだ状態で取り出すように組み合わされたフォーク及びクランパを備えた装置が開示されている。

また、特許文献２には、スライド収納部内に積層された状態で収容された複数のスライドガラスのうちいずれかを取り出すよう、軸方向に上下移動可能かつ軸廻りに回転可能に構成されたスライド載置台と、スライド載置台上のスライドガラス（スライド収納部から取り出されたスライドガラス）を搬送のために吸着する搬送用吸着部とを備えた装置が開示されている。
特開平１１−８３６８７号公報 特開２００３−２１５４５９号公報

発明者らは、従来のスライドガラス搬送装置について検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、上記特許文献１に記載されたフォーク及びクランパは、スライドガラスの両端部を上下方向から挟んだ状態で取り出すように組み合わされており、その構造が複雑であるとともに、取り出されたスライドガラスを所定位置に位置決めした状態で搬送することができない。同様に。上記特許文献２に記載されたスライド載置台及び搬送用吸着部も、取り出されたスライドガラスを所定位置に位置決めした状態で搬送することができない。しかも、上記特許文献２に記載された装置においては、搬送用吸着部を作動させるための真空ポンプの振動が所定の検査位置に搬送されたスライドガラスに伝播する虞がある。

したがって、上記特許文献１及び２に記載されたスライドガラス搬送装置は、スライドガラスカセットからスライドガラスを順次取り出し、所定位置に確実に搬送することが困難であった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、スライドガラスカセットからのスライドガラスの取り出しと所定位置への確実な搬送を簡単な構造により実現するスライドガラス搬送装置を提供することを目的としている。

この発明に係るスライドガラス搬送装置は、所定方向に沿って積層された状態でスライドガラスカセットの収納空間内に配置された複数のスライドガラスを、該スライドガラスカセットに設けられた開口部を介して一枚ずつ取り出すための構造を有する。具体的に、当該スライドガラス搬送装置は、引出しハンドと、駆動機構と、位置決めガイドと、突起と、そして、テーパー導入部を、少なくとも備える。引出しハンドは、スライドガラスカセット内に配置された複数のスライドガラスのうち取り出されるべきいずれかが載置される構造を有する。駆動機構は、引出しハンドを前記開口部を介して取り出されるべきスライドガラスの下方に前進させる第１動作と、該前進した引出しハンドを取り出されるべきスライドガラス側に移動させる第２動作と、そして、該第２動作により取り出されるべきスライドガラスが載置された引出しハンドを前記開口部を介してスライドガラスカセットの外部に後退させる第３動作を行う。位置決めガイドは、引出しハンドの前進及び後退方向に直行する方向に沿ったスライドガラスの位置変動を制限するよう、引出しハンドに載置されたライドガラスの両側面を支持する。突起は、引出しハンドが前記駆動機構により移動させられた結果、取り出されるべきスライドガラスの一側面（奥側端部）に当接されるよう該引出しハンドの先端に設けられている。また、この突起は、引出しハンドの先端部を屈曲することにより得られ、該引出しハンドの延びる方向に直行する方向に延びた形状を有する。テーパー導入部は、位置決めガイドのスライドガラスカセットと対面する位置に設けられている。このテーパー導入部は、引出しハンドの第３動作に伴って移動する、取り出されるべきスライドガラスの引出し端部を受け入れるための構造を有する。

上述のように、この発明に係るスライドガラス搬送装置では、引出しハンドの前進（第１動作）、上昇（第２動作）、後退（第３動作）の一連の動作に伴ない、スライドガラスカセットに収容されたスライドガラスは、引出しハンド上に一枚ずつ載置される（引き出される）。特に、引出しハンドの後退動作の際、引出しハンドの先端に設けられた突起がスライドガラスの奥側端部に当接される（突起がスライドガラスの奥側端部に引っかかる）。この際、引出しハンドに載置されたスライドガラスも該引出しハンドの動きに伴って引き出される。また、スライドガラスの奥側端部には突起が引っかかっているため、この引出しハンドの後退動作により、スライドガラスの手前側に位置する引出し端部が位置決めガイドのテーパー導入部に押し込まれる。その結果、スライドガラスの両側面が位置決めガイドに沿って円滑に導かれる（確実に位置決めされる）。

また、この発明に係るスライドガラス搬送装置は、スライドガラスカセット内に配置されたスライドガラスそれぞれの有無を検出するためのスライドガラス検出センサを備えてもよい。この場合、スライドガラスの自動検出により誤動作（スライドガラスが収納されていない位置での取り出し動作）が防止される。なお、スライドガラスが収納されたスライドガラスカセット自体の有無については、このスライドガラス検出センサを利用して検出されてもよい。

さらに、この発明に係るスライドガラス搬送装置は、引出しハンドを原点復帰位置に停止させるための位置検出センサを備えてもよい。この場合、引出しハンドの後退動作（第３動作）が確実に行われ、スライドガラスカセットから所望のスライドガラスを所定位置に確実に引き出すことが可能になる。

なお、この発明に係るスライドガラス搬送装置は、スライドガラスの破損を効果的に防止するための破損防止構造や、スライドガラスの汚染を効果的に防止するための汚染防止構造を備えてもよい。

具体的に、破損防止構造の第１形態は、引出しハンドと移動台とを該引出しハンドの垂直方向（スライドガラスカセットに収納されたスライドガラスの積層方向に平行であって移動台に垂直な方向）に摺動可能にするリニアガイドと、移動台と引出しハンドとを連結する弾性体と、引出しハンドの位置を検出するためのフォトセンサが設けられている。また、破損防止構造の第２形態は、上述の第１形態におけるフォトセンサに替え、近接センサが設けられている。さらに、破損防止構造の第３形態は、引出しハンドが設置される移動台上に、該引出しハンドの垂直方向又は水平方向に沿って伸びた支持軸（回転可能な状態で引出しハンドが保持されている）と、近接センサが設けられている。

一方、汚染防止構造は、引出しハンドに設けられるのが好ましい。具体的に、スライドガラスが載置される引出しハンドの載置面は、スライドガラスが引出しハンドに載置されたとき、該スライドガラスから所定距離離間するよう該引出しハンドの両端（突起が設けられた先端と該先端と対向する基端部）を除いた中間領域に凹部が形成されている。すなわち、引出しハンドの載置面は、該引出しハンドの先端部側及び基端部側のそれぞれに設けられた当接部（引出しハンドに載置されたスライドガラスが実際に接触する部分）と、これら先端部側と基端部側それぞれに設けられた当接部に挟まれた凹部により構成される。

なお、この発明に係る各実施例は、以下の詳細な説明及び添付図面によりさらに十分に理解可能となる。これら実施例は単に例示のために示されるものであって、この発明を限定するものと考えるべきではない。

また、この発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施例を示すものではあるが、例示のためにのみ示されているものであって、この発明の思想及び範囲における様々な変形及び改良はこの詳細な説明から当業者には自明であることは明らかである。

この発明に係るスライドガラス搬送装置においては、引出しハンドの前進、上昇、後退の一連の動作に伴ないスライドガラスカセットに収容されたスライドガラスが引出しハンド上に一枚ずつ載置される。その際、引出しハンドの先端に設けられた突起がスライドガラスの奥側の端面に引っかかり、該スライドガラスが引出しハンドの後退動作により引き出される。また、引出しハンドの後退動作に伴い、スライドガラスの手前側の引出し端部が位置決めガイドのテーパー導入部に押し込まれる。その結果、スライドガラスの両側面が位置決めガイドに円滑に導かれる（確実に位置決めされる）。したがって、この発明に係るスライドガラス搬送装置によれば、スライドガラスカセットからスライドガラスの取り出しと所定位置への確実な搬送が可能になる。

ここで、この発明に係るスライドガラス搬送装置は、主に、スライドガラスカセットからスライドガラスを取り出す部分が先端に突起を有する引出しハンドと、テーパー導入部を有する位置決めガイドとで構成されているため、その構成が簡単である。

は、この発明に係るスライドガラス搬送装置の一実施例を備えた顕微鏡画像撮像装置の概略構成を示す斜視図である。 は、図１に示されたスライドガラス搬送部（この発明に係るスライドガラス搬送装置）とスライドガラス収納部（カセットホルダを含む）の構成を示す斜視図であって、カセットホルダにおけるホルダ部が傾斜した状態を示す。 は、スライドガラス搬送部（この発明に係るスライドガラス搬送装置）とスライドガラス収納部（カセットホルダを含む）の構成を示す斜視図であって、スライドガラス搬送部がスライドガラス収納部の前面に移動した状態を示す。 は、図２に示されたホルダ部のロック機構を、ホルダ部背面側から示す斜視図である。 は、図２に示されたスライドガラスカセット全体の概略構造を示す斜視図である。 は、図５に示されたスライドガラスカセットの底面を示す斜視図である。 は、図５に示されたスライドガラスカセットの背面を示す斜視図である。 は、図５に示されたスライドガラスカセットが装着されるホルダ部の要部構造を示す斜視図である。 は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージの構成を示す部分斜視図である。 は、図９に示された引出しハンドが前進した状態を示す図９に対応した部分斜視図である。 は、図９に示されたＸ軸ステージの構成を示す部分側面図である。 は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第１形態を説明するための斜視図である（正常動作時）。 は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第１形態を説明するための斜視図である（異常動作時）。 は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第２形態を説明するための斜視図である（正常動作時）。 は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第２形態を説明するための斜視図であって、Ｘ軸ステージを下方から見た斜視図である。 は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第３形態を説明するための斜視図である。 は、引出しハンドに設けられた、スライドガラスの汚染防止構造を示す図である。

符号の説明

１…スライドガラス収納部、１２…カセットホルダ、１３…スライドガラスカセット、２…スライドガラス搬送部、２１…Ｙ軸ステージ、２２…Ｚ軸ステージ、２３…Ｘ軸ステージ、２３Ｂ…移動台、２３Ｃ…引出しハンド、２３Ｃ１…突起、２３Ｃ２…凹部、２３Ｃ３…当接部、２３Ｄ…位置決めガイド、２３Ｄ１…ガイドレール、２３Ｄ２…テーパー導入部、２３Ｅ…スライドガラス検出センサ、２３Ｆ…原点位置検出センサ、２３Ｇ…前進リミットセンサ、２３Ｈ…スライドガラス検出センサ、２３Ｊ…ドッグ、３…スライドガラス載置部、４…スライドガラス撮像部、ＳＧ…スライドガラス、２３０Ａ…リニアガイド、２３０Ｂ…弾性体（バネ部材）、２３０Ｃ…フォトセンサ（ハンドアップ検知センサ）、２３０Ｄ…センサ用ドク、２３０Ｅ、２３０Ｇ…近接センサ、２３０Ｆ…回転軸。

以下、この発明に係るスライドガラス搬送装置の一実施例を、図１〜図１７を用いて詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一部分、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。以下の説明では、当該スライドガラス搬送装置が顕微鏡画像撮影装置の一部に適用された実施例について説明する。また、以下の説明では、図面の上部及び下部が装置上部及び下部にそれぞれ対応しているものとして装置構成を説明する。

図１は、この発明に係るスライドガラス搬送装置の一実施例を備えた顕微鏡画像撮像装置の概略構成を示す斜視図である。

図１に示された顕微鏡画像撮像装置は、スライドガラス（プレパラート）に封入された試料、例えば組織切片などの顕微鏡画像を撮像する装置であり、スライドガラス収納部１、この発明に係るスライドガラス搬送装置としてのスライドガラス搬送部２、スライドガラス載置部３、スライドガラス撮像部４を、少なくとも備える。スライドガラス収納部１は、複数のスライドガラスを収納するための構造を有する。スライドガラス搬送部２は、スライドガラス収納部１から順次取り出されたスライドガラスを１枚ずつ搬送する。スライドガラス載置部３は、スライドガラス搬送部２により搬送されたスライドガラスをＸＹテーブル上に載置し、この載置されたスライドガラスを微少量ずつスキャニング移動させる。スライドガラス撮像部４は、スライドガラス載置部３によりスキャニング移動するスライドガラスの組織試料などの顕微鏡画像を撮像する。

スライドガラス収納部１は、図２及び図３に示されたように、支持枠１１、ホルダ部１２、スライドガラスカセット１３を備える。なお、少なくとも支持枠１１及びホルダ部１２によりカセットホルダが構成されている。ホルダ部１２は、水平軸ＡＸを中心に矢印Ｓ１で示された方向に回転可能な状態で支持枠１１に保持されており、支持枠１１は、スライドガラスの取り出し口から上方を向くようにスライドガラスカセット１３が傾けられた姿勢（図２の第２姿勢）でホルダ部１２を保持するとともに、スライドガラスの取り出し口が垂直に位置するようスライドガラスカセット１３が起立している姿勢（図３の第１姿勢）でホルダ部１２を保持する。これら第１姿勢と第２姿勢との間では、ホルダ部１２が水平軸ＡＸを中心に矢印Ｓ１で示された方向に一定の回転速度で回動する。

また、図４に示されたように、ホルダ部１２の外面側には、該ホルダ部１２の外面を覆う開閉扉１４が固定されている。この開閉扉１４の外面上部の中央にはキャッチャ解除用のプッシュマークＭが設けられている。このプッシュマークＭに対応した開閉扉１４の内面の所定個所と支持枠１１との間には、両者を係合させる着脱可能なキャッチャが配設されている。

開閉扉１４の下部と支持枠１１の下部との間には、ホルダ部１２を図３に示された第１姿勢に保持するロック機構１５が設けられている。ロック機構１５は、図２及び図４に示されたように、支持枠１１の下枠１１Ａの上面に設置された電磁プランジャ１５Ａと、電磁プランジャ１５Ａに対応した位置において開閉扉１４の下部に設けられた係合片１５Ｂとで構成されている。係合片１５Ｂには、電磁プランジャ１５Ａのプランジャピン１５Ａ１を係合させるための切欠き１５Ｂ１が形成されている。

このようなロック機構１５は、開閉扉１４とともにホルダ部１２が図３に示された第１姿勢で支持枠１１に保持されているとき、電磁プランジャ１５Ａのプランジャピン１５Ａ１が係合片１５Ｂの切欠き１５Ｂ１にはまり込むことによりホルダ部１２の第１姿勢が維持される（図４参照）。

図２に示されたスライドガラス収納部１のスライドガラスカセット１３は、図５に示されたように、例えば３個の筐体１３Ａが上下に連結された構造を有する。なお、各筐体１３Ａは、適当な合成樹脂材により縦長のボックス状に形成されている。このようなスライドガラスカセット１３は、各筐体１３Ａの正面の開口部から例えば１０枚ずつ挿入されるスライドガラスＳＧを、順次積層した状態で収納する。

スライドガラスカセット１３の上面を構成する最上部に位置する筐体１３Ａの上面には、筐体１３Ａの開口部付近にネジ止めされた取手１３Ｂが配置されている。この取手１３Ｂには、スライドガラスＳＧの取出し端の端面と略一致する検出面１３Ｂ１が形成されており、この検出面１３Ｂ１が後述のフォトセンサ２３Ｅ（図１１参照）により検出される。

また、図６に示されたように、スライドガラスカセット１３の底面を構成する最下部に位置する筐体１３Ａの底面の中央部には、位置決め孔１３Ｃが形成されている。そして、図７に示されたように、スライドガラスカセット１３の背面を構成する各筐体１３Ａの背面には、後述のＸ軸ステージ２３の引出しハンド２３Ｃ（図９参照）の先端部が突き抜ける逃げ窓１３Ｄがそれぞれ形成されている。

一方、図２に示されたスライドガラス収納部１におけるホルダ部１２（カセットホルダの一部を構成している）は、図５に示されたスライドガラスカセット１３が着脱可能な状態で装着される構造を有する。また、支持枠１１は、スライドガラスカセット１３を上述の第１姿勢及び第２姿勢の少なくともいずれかの姿勢で保持する。そのため、ホルダ部１２は、図８に示されたように、底板部１２Ａと背板部１２Ｂと左右の側板部１２Ｃとが一体に構成され、前面及び上面が開放された形状を有する。

底板部１２Ａの上面は、例えば７本のスライドガラスカセット１３を互いに水平に配置された状態で載置される載置面１２Ａ１である。この載置面１２Ａ１には、各スライドガラスカセット１３の底面の位置決め孔１３Ｃに嵌合する複数の位置決め突起１２Ａ２が形成されている。また、載置面１２Ａ１に連続する背板部１２Ｂの前面は、各スライドガラスカセット１３の背面を支持するガイド面１２Ｂ１である。このガイド面１２Ｂ１には、各スライドガラスカセット１３の背面側の左右の側面を支持する複数の位置決め用のガイドレール１２Ｂ２が設けられている。

ここで、複数のガイドレール１２Ｂ２間に挿入されるスライドガラスカセット１３の上部を背板部１２Ｂに着脱可能に装着するため、各ガイドレール１２Ｂ２の上部には、スライドガラスカセット１３の背面側の左右の側面に対面する係合溝１２Ｂ３が形成されている。これに対応し、図５に示されたスライドガラスカセット１３の上部を構成する最上部の筐体１３Ａには、その背面側の左右の側面から左右方向に張り出し係合片１３Ｈが形成されている。この係合片１３Ｈの下部は、係合溝１２Ｂ３に緩みなく係合するよう、クサビ状を有する。

図２及び図３に示すように、スライドガラス搬送装置としてのスライドガラス搬送部２は、スライドガラス収納部１の手前側に配置されており、左右のＹ軸方向に延びるＹ軸ステージ２１と、Ｙ軸ステージ２１から上方のＺ軸方向に延びるＺ軸ステージ２２と、Ｚ軸ステージ２２から前後のＸ軸方向に延びるＸ軸ステージ２３とを有する。

Ｙ軸ステージ２１は、ステッピングモータにより駆動されるボールねじ機構によって、Ｚ軸ステージ２２をＹ軸方向の位置を制御する。また、Ｚ軸ステージ２２は、ステッピングモータにより駆動されるベルト搬送機構２２Ａによって、Ｘ軸ステージ２３をＺ軸方向の位置を制御する。そして、Ｘ軸ステージ２３は、ステッピングモータにより駆動されるベルト搬送機構２３Ａによって、移動台２３ＢのＸ軸方向の位置を制御する。

Ｚ軸ステージ２２の下部には、Ｘ軸ステージ２３の下方からＹ軸方向に突出するＬ字状の係合板２２Ｂが取り付けられている。これに対応し、ホルダ部１２に固定された開閉扉１４の下部には、Ｚ軸ステージ２２とともにＹ軸方向に移動する係合板２２Ｂにスライド係合されるＬ字状の係合板１４Ａが取り付けられている。したがって、図３に示されたようにＺ軸ステージ２２がスライドガラス収納部１の前面側に移動した状態では、開閉扉１４及びカセットホルダ１２は第１姿勢で支持枠１１に保持される。

ここで、Ｘ軸ステージ２３には、図９及び図１０に示されたように、引出しハンド２３Ｃと位置決めガイド２３Ｄが取り付けされている。引出しハンド２３Ｃは、スライドガラス収納部１の各スライドガラスカセット１３からスライドガラスＳＧを順次１枚ずつ引き出し、引き出されたスライドガラスＳＧを載置した状態で搬送する。位置決めガイド２３Ｄは、引出しハンド２３Ｃによりスライドガラスカセット１３から引き出されたスライドガラスＳＧの両側が引き出し方向に直行する方向にずれるのを防止する。

引出しハンド２３Ｃは、先端部がスライドガラス収納部１に対面する一方、基端部（先端とは逆方向に位置する他端）が移動台２３Ｂに固定されている。引出しハンド２３Ｃは、移動台２３Ｂがステッピングモータの駆動パルス量に基づいてＸ軸方向に位置制御されることで、スライドガラス収納部１に対して移動（前進又は後退）する。そして、引出しハンド２３Ｃの先端部には、上方に屈曲することで突起２３Ｃ１が形成されており、引出しハンド２３ＣがスライドガラスＳＧの奥側端部（スライドガラスカセット１３の背面側）に引っかかる。このように突起２３Ｃ１が設けられることにより、引出しハンド２３Ｃの移動に合わせてスライドガラスＳＧがスライドガラスカセット１３から取り出される。

一方、位置決めガイド２３Ｄは、スライドガラスＳＧの両側面を該スライドガラスＳＧの引き出し方向に沿って支持するようにＸ軸方向に延びる一対のガイドレール２３Ｄ１を有する。これらガイドレール２３Ｄ１において、スライドガラスＳＧの引出し端部を受け入れる部分は、相互間隔がスライドガラス収納部１側に向かってテーパー状に拡がったテーパー導入部２３Ｄ２が形成されている。

Ｘ軸ステージ２３には、図１１に示されたように、スライドガラス検出センサ２３Ｅと、原点位置検出センサ２３Ｆと、前進リミットセンサ２３Ｇと、スライドガラス確認センサ２３Ｈが取り付けられている。スライドガラス検出センサ２３Ｅは、スライドガラスカセット１３及びスライドガラスＳＧの有無を検出するためのセンサである。原点位置検出センサ２３Ｆは、引出しハンド２３Ｃを原点復帰位置に停止させるためのセンサである。前進リミットセンサ２３Ｇは、引出しハンド２３Ｃの前進移動のオーバランを規制するためのセンサである。また、スライドガラス確認センサ２３Ｈは、位置決めガイド２３Ｄ上に引き出されるスライドガラスＳＧの有無を検出するためのセンサである。

スライドガラス検出センサ２３Ｅは、反射光式のフォトセンサを含む。また、このスライドガラス検出センサ２３Ｅは、スライドガラス収納部１に対面するよう、Ｘ軸ステージ２３の前端下部に配置されている。なお、スライドガラス検出センサ２３Ｅは、スライドガラスカセット１３の上部に固定された取手１３Ｂの検出面１３Ｂ１からの反射光を検出することで、スライドガラスカセット１３の存在を確認するとともに、スライドガラスカセット１３に収納されたスライドガラスＳＧの手前側の端面からの反射光を検出することで、スライドガラスＳＧの存在を確認する。

原点位置検出センサ２３Ｆ及び前進リミットセンサ２３Ｇは、透過光式のフォトセンサを含む。これらセンサ２３Ｆ、２３Ｇは、移動台２３Ｂに固定されており、具体的に、上方に突出したドッグ２３Ｊが透過光の光路を通過するように、原点位置検出センサ２３ＦはＸ軸ステージ２３の後端上部に配置され、前進リミットセンサ２３ＧはＸ軸ステージ２３の前端上部に配置されている。

原点位置検出センサ２３Ｆは、移動台２３ＢとともにＸ軸方向に移動（前進又は後退）するドッグ２３Ｊが透過光の光路を遮断した時点で、引出しハンド２３Ｃが原点復帰位置に達したと判断する。この場合、原点位置検出センサ２３Ｆは、移動台２３ＢをＸ軸方向に位置制御するステッピングモータを停止させる。一方、前進リミットセンサ２３Ｇは、その透過光の光路をドッグ２３Ｊが遮断した時点で、引出しハンド２３Ｃが前進停止位置をオーバランしたと判断する。この場合、前進リミットセンサ２３Ｇは、ステッピングモータを停止させる。

スライドガラス確認センサ２３Ｈは、反射光式のフォトセンサを含む。このスライドガラス確認センサ２３Ｈは、位置決めガイド２３Ｄの下方に位置するＸ軸ステージ２３の下部に配置されている。なお、スライドガラス検出センサ２３Ｈは、位置決めガイド２３Ｄ上に引き出されるスライドガラスＳＧからの反射光を透孔を介して検出することにより、スライドガラスＳＧが位置決めガイド２３Ｄ上に引き出されたことを確認する。

以上のように構成された顕微鏡画像撮像装置を使用して組織試料などの顕微鏡画像を撮像するには、まず、撮像対象となる組織試料などが封入された複数のスライドガラスＳＧを準備する。そして、これら複数のスライドガラスＳＧが手作業により図１に示されたスライドガラス収納部１に収納される。すなわち、複数のスライドガラスＳＧは、図５に示されたスライドガラスカセット１３に互いに所定距離だけ離間した状態で積層される（筐体１３Ａ内に収納される）。このように複数のスライドガラスＳＧが収納されたスライドガラスカセット１３が、図８に示されたホルダ部１２に並列に装着される。

スライドガラスカセット１３にスライドガラスＳＧが収納される際には、まず、図４に示された開閉扉１４のプッシュマークＭ部分が押されることによりキャッチャが解除される。これにより、開閉扉１４とともにホルダ部１２が図２に示されたように傾倒する。その際、ホルダ部１２は、その重心位置が支持枠１１に対して水平軸ＡＸを中心に矢印Ｓ１で示された方向に回動可能に保持されている。そのため、ホルダ部１２は一定の回動速度で緩やかに傾倒する。その後、傾倒したホルダ部１２の所定位置に各スライドガラスカセット１３が順次装着される（図８参照）。

なお、スライドガラスカセット１３をホルダ部１２に装着するには、図８に示されたようにスライドガラスカセット１３の背面及び底面をカセットホルダ１２のガイド面１２Ｂ１及び載置面１２Ａ１に対向させるよう、ホルダ部１２の上方にスライドガラスカセット１３が用意される。そして、スライドガラスカセット１３の背面側の左右の側面をガイド面１２Ｂ１上のガイドレール１２Ｂ２に沿わせた状態で、スライドガラスカセット１３をホルダ部１２の載置面１２Ａ１に向けて押し込まれる。

すると、スライドガラスカセット１３は、その底面に形成された位置決め孔１３Ｃ（図６参照）がホルダ部１２の載置面１２Ａ１上に設けられた位置決め突起１２Ａ２に嵌合する。同時に、スライドガラスカセット１３の上部背面側の左右の側面に形成された各係合片１３Ｈがホルダ部１２のガイドレール１２Ｂ２の上部に形成された各係合溝１２Ｂ３に係合する。こうしてスライドガラスカセット１３は、ホルダ部１２の所定位置に位置決めされた状態で確実に装着される。また、このとき、スライドガラスカセット１３の底面は、ホルダ部１２の載置面１２Ａ１に支持される。

ホルダ部１２に対するスライドガラスカセット１３全ての装着作業が完了すると、図３に示されたようにホルダ部１２が開閉扉１４とともに起立姿勢（図３に示された第１姿勢）に復帰し、開閉扉１４と支持枠１１との間に設けられたキャッチャによりホルダ部１２を起立姿勢に保持される。ここで、ホルダ部１２は、その重心部位を通る水平軸ＡＸを中心に矢印Ｓ１で示された方向に回転可能に支持枠１１に保持されているため、ホルダ部１２の傾倒姿勢（図２に示された第２姿勢）から起立姿勢（図３に示された第１姿勢）への復帰動作が軽い力で実現される。

ホルダ部１２が開閉扉１４とともに起立姿勢に軸回転しながら復帰する際、図４に示されたように、ロック機構１５の電磁プランジャ１５Ａのプランジャピン１５Ａ１が係合片１５Ｂの切欠き１５Ｂ１に嵌り、ホルダ部１２の起立姿勢が維持される。これにより、図２に示されたスライドガラス搬送部２のＺ軸ステージ２２がスライドガラス収納部１に干渉することなく、該スライドガラス収納部１の前面側に移動可能になる。

そして、Ｚ軸ステージ２２がＹ軸ステージ２１のＹ軸方向に沿ってスライドガラス収納部１の前面側に移動すると、Ｚ軸ステージ２２の下部に設けられた係合板２２Ｂは、開閉扉１４の下部に設けられた係合板１４Ａにスライド係合する。これにより、開閉扉１４及びホルダ部１２の傾き動作が阻止される。こうして、スライドガラス搬送部２は、Ｘ軸ステージ２３に装備された引出しハンド２３Ｃによりスライドガラス収納部１の各スライドガラスカセット１３からスライドガラスＳＧを一枚ずつ取出すことができる。

ここで、この発明に係るスライドガラス搬送装置の一実施例としてのスライドガラス搬送部２は、Ｘ軸ステージ２３とともにＺ軸ステージ２２をＹ軸方向に位置を制御するとともに、Ｘ軸ステージ２３のＺ軸方向の位置を制御する。これにより、図１１に示されたＸ軸ステージ２３に設けられた反射光式のスライドガラス検出センサ２３Ｅでスライドガラスカセット１３及びスライドガラスカセット１３に収納された各スライドガラスＳＧの有無が検出される。

すなわち、スライドガラス搬送部２は、Ｘ軸ステージ２３をスライドガラスカセット１３の上部に対面する位置までＺ軸方向に上昇させ、スライドガラスカセット１３の上部に固定された取手１３Ｂの検出面１３Ｂ１からの反射光をスライドガラス検出センサ２３Ｅで検出する。この動作により、スライドガラスカセット１３の存在が検出されると、スライドガラス搬送部２は、Ｘ軸ステージ２３を所定ピッチずつＺ軸方向に下降させ、各スライドガラスＳＧの手前側の取出し端面からの反射光をスライドガラス検出センサ２３Ｅで検出する。この動作により、スライドガラスＳＧの有無が検出される。

スライドガラスＳＧの存在が検出されると、スライドガラス搬送部２は、そのスライドガラスＳＧの下方に引出しハンド２３Ｃを挿入できる高さ位置にＸ軸ステージ２３を一旦停止させる。そして、スライドガラス搬送部２は、Ｘ軸ステージ２３の移動台２３ＢのＸ軸方向の位置を制御することで、引出しハンド２３Ｃを所定の前進位置に停止させる。

なお、引出しハンド２３Ｃの前進移動量は、移動台２３Ｂを所定位置まで前進させるステッピングモータの駆動パルス量に基づいて決定される。そして、引出しハンド２３Ｃが所定の前進位置よりオーバランした場合には、前進リミットセンサ２３Ｇの検出信号に基づいて移動台２３Ｂの前進が停止される。

その後、スライドガラス搬送部２は、Ｘ軸ステージ２３をＺ軸方向に若干上昇させることで引出しハンド２３Ｃ上にスライドガラスＳＧが載置される。続いて、スライドガラス搬送部２は、Ｘ軸ステージ２３の移動台２３ＢをＸ軸方向に沿って後退させることで引出しハンド２３Ｃを後退させる。一方、スライドガラス搬送部２は、原点位置検出センサ２３Ｆの検出信号に基づいて移動台２３Ｂを停止させることで引出しハンド２３Ｃを所定の原点復帰位置に停止させる。

ここで、後退する引出しハンド２３Ｃは、載置されたスライドガラスＳＧの奥側端部を突起２３Ｃ１に引っかけることにより、スライドガラスＳＧをスライドガラスカセット１３から確実に引き出す。そして、引出しハンド２３Ｃは、引き出されたスライドガラスＳＧの手前側の引出し端部を位置決めガイド２３Ｄの一対のガイドレール２３Ｄ１のテーパー状に拡がったテーパー導入部２３Ｄ２に押し込む。

これに伴ない、位置決めガイド２３Ｄは、スライドガラスＳＧの手前側の引出し端部の両角部は、テーパー導入部２３Ｄ２に沿って一対のガイドレール２３Ｄ１へと確実に導かれる。こうして、引出しハンド２３Ｃによりスライドガラスカセット１３から引き出されたスライドガラスＳＧは、引出しハンド２３Ｃ上の所定位置に前後左右に確実に位置決めされ、左右方向に傾きのない真っ直ぐな所定姿勢に保持される。

その後、スライドガラス搬送部２は、引出しハンド２３Ｃ上のスライドガラスＳＧの存在をスライドガラス確認センサ２３Ｈの検出信号により確認する。このとき、Ｚ軸ステージ２２はＹ軸方向の位置が制御され、Ｘ軸ステージ２３はＺ軸方向の位置が制御される。これにより、引出しハンド２３Ｃ上の所定位置に真っ直ぐな所定姿勢で載置されたスライドガラスＳＧが、図１に示されたスライドガラス載置部３まで搬送される。

そして、スライドガラス搬送部２は、Ｘ軸ステージ２３の移動台２３Ｂを上述のようにＸ軸方向に沿って位置制御することで、引出しハンド２３Ｃを所定の前進位置まで前進させる。続いて、スライドガラス搬送部２は、Ｘ軸ステージ２３をＺ軸方向に若干下降させることにより、引出しハンド２３Ｃ上の所定位置に前後左右に位置決めされたスライドガラスＳＧ（左右方向に傾きのない真っ直ぐな所定姿勢で載置されたスライドガラスＳＧ）をスライドガラス載置部３のＸＹテーブル上に確実に載置する。

上述のように、この発明に係るスライドガラス搬送装置の一実施例としてのスライドガラス搬送部２では、引出しハンド２３Ｃの突起２３Ｃ１がスライドガラスＳＧの奥側端部に引っかかることでスライドガラスＳＧの手前側の引出し端部を位置決めガイド２３Ｄ側へ押し込む。また、その際、位置決めガイド２３Ｄのテーパー導入部２３Ｄ２がスライドガラスＳＧの引出し端部の両角部をテーパー導入部２３Ｄ２に沿って一対のガイドレール２３Ｄ１へと確実に導く。その結果、スライドガラスＳＧは、引出しハンド２３Ｃ上の所定位置に前後左右に確実に位置決めされる。すなわち、引出しハンド２３Ｃに載置されたスライドガラスＳＧは、左右方向に傾きのない真っ直ぐな所定姿勢に保持される。したがって、スライドガラス搬送部２は、スライドガラス収納部１のスライドガラスカセット１３からスライドガラスＳＧを順次取り出し、取り出されたスライドガラスＳＧをスライドガラス載置部３のＸＹテーブル上の所定位置に所定の姿勢で確実に搬送することができる。

なお、スライドガラスカセット及びカセットホルダは、上述の実施例に限定されるものではない。例えば、図９に示された引出しハンド２３Ｃの突起２３Ｃ１は、引出しハンド２３Ｃの先端部から上方に屈曲した形状に限らず、引出しハンド２３Ｃの先端部に固定された、上方に突出するピンであってもよい。

さらに、この発明に係るスライドガラス搬送装置は、スライドガラスの破損を効果的に防止するための破損防止構造や、スライドガラスの汚染を効果的に防止するための汚染防止構造を備えてもよい。特に、破損防止構造については、以下のような考察に基づいて実現されたものである。

すなわち、観察済み（スキャン済み）のスライドガラスＳＧを、スライドガラスカセット１３内にアンロードしようとするとき、すなわち、引出しハンド２３Cを開口部を介してスライドガラスカセット１３内に挿入した状態で移動台２３ＢをＺ軸方向に下降させたとき、該スライドガラスカセット１３内に既に収納された別のスライドガラスＳＧを引出しハンド２３Ｃが押えてしまい、その結果、該別のスライドガラスＳＧが割れてしまう危険があった。

そこで、破損防止構造の第１形態は、図１２及び図１３に示されたように、Ｘステージ２３に設けられている。なお、図１２は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第１形態を説明するための斜視図である（正常動作時）。また、図１３は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第１形態を説明するための斜視図である（異常動作時）。

この第１形態に係る破損防止構造を備えたＸ軸ステージ２３は、図９〜図１１に示されたＸ軸ステージ２３と基本的な構造は同じであるが、引出しハンド２３Ｃと移動台２３Ｂとを引出しハンド２３Ｃの基端部にて、該引出しハンド２３Ｃの垂直方向（スライドガラスカセット１３内に収納されたスライドガラスＳＧの積層方向に平行であって移動台２３Ｂに垂直な方向（Ｚ軸方向））に摺動可能に連結するリニアガイド２３０Ａと、フォトセンサ２３０Ｃが設けられている。また、引出しハンド２３Ｃにはセンサ検出用のドク２３０Ｄが設けられており、フォトセンサ２３０Ｃはドク２３０Ｄからの反射光を検出する。引出しハンド２３Ｃとドク２３０Ｄとは固定されているため、フォトセンサ２３０Ｃからの検出信号により、引出しハンド２３Ｃの位置が、その垂直方向に関して、正常位置（正常動作時）にあるのか、あるいは異常位置（異常動作時）にあるのかが分る。またさらに、移動台２３Ｂと引出しハンド２３Ｃとを連結する弾性体２３０Ｂ、例えば伸縮可能なバネが設けられており、引出しハンド２３Ｃの位置は、弾性体２３０Ｂの収縮により、リニアガイド２３０Ａに沿って異常位置から正常位置へ復帰される。

図１２に示されたように、スライドガラスカセット１３内に観察済みのスライドガラスＳＧが正常に収納（スライドガラスＳＧのアンロード動作）された場合、引出しハンド２３Ｃのリニアガイド２３０Ａ上での位置は、その垂直方向に関して変動がない。そのため、フォトセンサ２３０Ｃによるドク２３０Ｄの検出信号が常時出力されており、スライドガラスＳＧのアンロード動作が正常終了したことが確認される。

一方、観察済みスライドガラスＳＧのアンロード動作の際、既にスライドガラスカセット１３内の収納位置に別のスライドガラスＳＧが収納されていると、引出しハンド２３Ｃに押し上げ圧力が加わり、該引出しハンド２３Ｃはドク２３０Ｄとともに、リニアガイド２３０Ａに沿ってＺ軸方向に上昇する（図１３参照）。この場合、フォトセンサ２３０Ｃは、ドク２３０Ｄからの反射光を検出できなくなるため、引出しハンド２３Ｃの位置が正常位置でないことを検出し、警告のための検出信号を出力する。つまり、フォトセンサ２３０Ｄからの検出信号が途切れた場合に、警告のための検出信号を出力する。このようなフォトセンサ２３０Ｃからの警告を受け、スライドガラス搬送部２の駆動系は停止する。あるいは、一旦その収納位置での収納動作を解除して、スライドガラスＳＧが収納されていない別の収納位置を探して、再度、収納動作が行われる。この場合、移動台２３Ｂと引出しハンド２３Ｃとは弾性体２３０Ｂにより連結されているため、引出しハンド２３Ｃは、リニアガイド２３０Ａに沿って引出しハンド２３Ｃの垂直方向（Ｚ軸方向）に上昇された異常位置から通常位置に自動的に復帰する。

次に、破損防止構造の第２形態も、図１４及び図１５に示されたように、Ｘステージ２３に設けられている。なお、図１４は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第２形態を説明するための斜視図である（正常動作時）。また、図１５は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第２形態を説明するための斜視図であって、Ｘ軸ステージを下方から見た斜視図である。

この第２形態に係る破損防止構造を備えたＸ軸ステージ２３は、図９〜図１１に示されたＸ軸ステージ２３と基本的な構造は同じである。また、引出しハンド２３Ｃと移動台２３Ｂとを引出しハンド２３Ｃの基端部にて、該引出しハンド２３Ｃの垂直方向（スライドガラスカセット１３内に収納されたスライドガラスＳＧの積層方向に平行であって移動台２３Ｂに垂直な方向）に摺動可能に連結するリニアガイド２３０Ａと、移動台２３Ｂと引出しハンド２３Ｃとを連結する弾性体２３０Ｂが設けられている点は、上述の第１形態と同じであるが、近接センサ２３０ＥがＸ軸ステージ２３の下部に配置された点で、第１形態と異なる。この第２形態における引出しハンド２３Ｃのアンロード動作は同じであるが、引出しハンド２３Ｃ自体を近接センサ２３０Ｅで、移動台２３Ｂの引出しハンド２３Ｃと対面する位置に設けられた開口部を介して直接検出する構成であるため、第１形態のような特殊な構成（センサ検出用のドク２３０Ｄなど）は不要になり、より簡単な構造でスライドガラスＳＧの破損防止構造が実現され得る。

また、破損防止構造の第３形態も、図１６に示されたように、Ｘステージ２３に設けられている。ただし、この第３形態では、上述の第１及び第２形態のリニアガイド２３０Ａに替え、回転軸２３０Ｆが設けられている。また、図１６は、図２に示されたスライドガラス搬送部のＸ軸ステージに設けられた、スライドガラスの破損防止構造の第３形態を説明するための斜視図である。

この第３形態に係る破損防止構造を備えたＸ軸ステージ２３は、図９〜図１１に示されたＸ軸ステージ２３と基本的な構造は同じである。また、引出しハンド２３Ｃと移動台２３Ｂとは、引出しハンド２３Ｃの基端部にて回転軸２３０Ｆにより回転可能に連結されており、スライドガラスＳＧの取り出し動作及びアンロード動作の際、図１６中の矢印Ｓ２で示された方向に引出しハンド２３Ｃが回転する。このように、引出しハンド２３Ｃが回転移動することによっても、引出しハンド２３ＣがＺ軸方向（スライドガラスＳＧの積層方向に一致した方向）に沿った移動に伴うスライドガラスＳＧの破損が防止される。また、図示しないが、Ｚ軸に平行な支持軸２３０Ｆに替えて、引出しハンド２３Ｃと移動台２３Ｂとを、引出しハンド２３Ｃの基端部に設けられたＹ軸に平行な回転軸（支持軸）を介して回転可能に連結してもよい。この場合、観察済みスライドガラスＳＧのアンロード動作の際、既にスライドガラスカセット１３内の収納位置に別のスライドガラスＳＧが収納されていると、引出しハンド２３Ｃに押し上げ圧力が加わり、該引出しハンド２３Ｃは回転軸を軸として、引出しハンド２３Ｃの垂直方向（Ｚ軸方向）に回転されるため、観察済みスライドガラスＳＧの破損が防止される。また、回転軸を備えたいずれの破損防止構造においても、異常位置から正常位置に復帰させるための弾性体を設けるのが好ましい。

一方、汚染防止構造は、図１７に示されたように、引出しハンド２３Ｃに設けられるのが好ましい。なお、図１７は、引出しハンドに設けられた、スライドガラスの汚染防止構造を示す図である。

この汚染防止構造は、スライドガラスＳＧが載置される引出しハンド２３Ｃの載置面を特殊形状にすることにより実現可能である。具体的に、引出しハンド２３Ｃの載置面は、スライドガラスＳＧが引出しハンド２３Ｃに載置されたとき、該スライドガラスＳＧから所定距離離間するよう該引出しハンド２３Ｃの両端（突起が設けられた先端と該先端と対向する基端部）を除いた中間領域に凹部２３Ｃ２が形成されている。すなわち、引出しハンド２３Ｃの載置面は、該引出しハンド２３Ｃの先端部側及び基端部側のそれぞれに設けられた当接部２３Ｃ３（引出しハンド２３Ｃに載置されたスライドガラスＳＧが実際に接触する部分）と、これら先端部側と基端部側それぞれに設けられた当接部２３Ｃ３に挟まれた凹部２３Ｃ２により構成される。この場合、引出しハンド２３Ｃが、色素など何らかの原因で汚染されたとしても、組織切片等の観察試料（検体）が載置されたスライドガラスＳＧの中央付近では該引出しハンド２３Ｃの汚れの付着が効果的に防止される。

以上の本発明の説明から、本発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、本発明の思想及び範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。

この発明に係るスライドガラス搬送装置は、細胞分析などの検査装置として、例えば顕微鏡画像撮像装置等で使用される大量の検体を自動的に搬送する装置に適用可能である。

Claims (3)

1. 所定方向に沿って積層された状態でスライドガラスカセットの収納空間内に配置された複数のスライドガラスを、該スライドガラスカセットに設けられた開口部を介して一枚ずつ取り出すための構造を有するスライドガラス搬送装置において、
   前記スライドガラスカセット内に配置された複数のスライドガラスのうち取り出されるべきいずれかが載置される引出しハンドと、
   前記引出しハンドを前記開口部を介して取り出されるべきスライドガラスの下方に前進させる第１動作と、前記取り出されるべきスライドガラスが前記引出しハンド上に載置されるよう、該前進した引出しハンドを取り出されるべきスライドガラス側に移動させる第２動作と、そして、該第２動作により前記取り出されるべきスライドガラスが載置された引出しハンドを前記開口部を介して前記スライドガラスカセットの外部に後退させる第３動作を行う駆動機構と、
   前記引出しハンドの前進及び後退方向に直交する方向に沿ったスライドガラスの位置変動を制限するよう、前記引出しハンドに載置されたスライドガラスの両側面を支持する位置決めガイドと、
   前記引出しハンドが前記駆動機構により移動させられた結果、取り出されるべきスライドガラスの一側面に当接されるよう前記引出しハンドの先端に設けられた突起であって、該引出しハンドの延びる方向に直交する方向に延びた突起と、そして、
   前記位置決めガイドの前記スライドガラスカセットと対面する位置に設けられたテーパー導入部であって、前記引出しハンドの第３動作に伴って移動する、取り出されるべきスライドガラスの引出し端部を受け入れるためのテーパー導入部と、を備えたスライドガラス搬送装置。
2. 請求項１記載のスライドガラス搬送装置は、さらに、
   前記スライドガラスカセット内に配置されたスライドガラスそれぞれの有無を検出するためのスライドガラス検出センサを備える。
3. 請求項１又は２記載のスライドガラス搬送装置は、さらに、
   前記引出しハンドを原点復帰位置に停止させるための位置検出センサを備える。

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