JPH06202004A - マイクロマニピュレータ - Google Patents
マイクロマニピュレータInfo
- Publication number
- JPH06202004A JPH06202004A JP4348810A JP34881092A JPH06202004A JP H06202004 A JPH06202004 A JP H06202004A JP 4348810 A JP4348810 A JP 4348810A JP 34881092 A JP34881092 A JP 34881092A JP H06202004 A JPH06202004 A JP H06202004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- position sensor
- microscope
- head
- stage
- micromanipulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Micromachines (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 細胞等の操作の奥行き方向の視覚情報を得る
とともに、マニピュレーション操作中でも容易に試料台
の移動が可能な装置を提供することを目的とする。 【構成】 試料台での細胞等の操作を観察する立体顕微
鏡からの左右両眼視野の画像を頭部装着型ディスプレイ
を用いて操作者の眼前に表示するとともに、頭部装着型
ディスプレイに位置センサを設け、位置センサの信号に
基づき試料台を移動させることを特徴とする。
とともに、マニピュレーション操作中でも容易に試料台
の移動が可能な装置を提供することを目的とする。 【構成】 試料台での細胞等の操作を観察する立体顕微
鏡からの左右両眼視野の画像を頭部装着型ディスプレイ
を用いて操作者の眼前に表示するとともに、頭部装着型
ディスプレイに位置センサを設け、位置センサの信号に
基づき試料台を移動させることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、細胞操作等のバイオ関
連分野及び電子部品、マイクロマシン等の微細加工に利
用されるマイクロマニピュレータに関する。
連分野及び電子部品、マイクロマシン等の微細加工に利
用されるマイクロマニピュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】細胞に微小注射を行ったり細胞内の電位
を測定しようとする場合等には、マイクロマニピュレー
タが用いられている。一般的なマイクロマニピュレータ
では、顕微鏡視野下で、ニードルやピペット等の微小器
具を操作して、シャーレ等の容器内に入れられた細胞に
所定の処理を施すようになっている。
を測定しようとする場合等には、マイクロマニピュレー
タが用いられている。一般的なマイクロマニピュレータ
では、顕微鏡視野下で、ニードルやピペット等の微小器
具を操作して、シャーレ等の容器内に入れられた細胞に
所定の処理を施すようになっている。
【０００３】例えば、従来のマイクロマニピュレータの
構成を図２に示す。
構成を図２に示す。
【０００４】このマイクロマニピュレータは、ベース１
上に載置された顕微鏡２と、顕微鏡２の側方に配置され
た１対の駆動装置３、４と、顕微鏡２及び駆動装置３、
４を制御するための制御装置５とを有している。
上に載置された顕微鏡２と、顕微鏡２の側方に配置され
た１対の駆動装置３、４と、顕微鏡２及び駆動装置３、
４を制御するための制御装置５とを有している。
【０００５】顕微鏡２は、その中央部に試料台６を有し
ており、試料台６には細胞が入れられたシャーレ等の容
器７が載置されるようになっている。試料台６の下方に
は対物レンズ８が配置されており、対物レンズ８の下端
部にテレビカメラ９が接続されている。試料台６は、図
示しない駆動機構によって水平方向及び上下方向に駆動
され得る。
ており、試料台６には細胞が入れられたシャーレ等の容
器７が載置されるようになっている。試料台６の下方に
は対物レンズ８が配置されており、対物レンズ８の下端
部にテレビカメラ９が接続されている。試料台６は、図
示しない駆動機構によって水平方向及び上下方向に駆動
され得る。
【０００６】駆動装置３、４は、それぞれベース１上に
載置されており、台１０と、台１０上に取り付けられた
粗動部１１と、粗動部１１の上部に取り付けられた微動
部１２とを主として有している。微動部１２の顕微鏡２
側端部には、微小器具としてのホールド用ピペット１３
ａとインジェクション用ニードル１３ｂとが取り付けら
れている。
載置されており、台１０と、台１０上に取り付けられた
粗動部１１と、粗動部１１の上部に取り付けられた微動
部１２とを主として有している。微動部１２の顕微鏡２
側端部には、微小器具としてのホールド用ピペット１３
ａとインジェクション用ニードル１３ｂとが取り付けら
れている。
【０００７】制御装置５は、ＣＲＴ２０と、操作パネル
２１と、制御ユニット２２とを主として有している。操
作パネル２１は、ジョイスティックや各種のキーを有す
るパネルである。制御ユニット２２内には、制御回路が
設けられており、テレビカメラ９の出力をＣＲＴ２０に
取り込ませたり、ジョイスティックの動きを駆動機構に
伝えたりする。この結果、顕微鏡２の試料台６に配置さ
れた細胞の状況が、ＣＲＴ２０上に映像として表示され
るとともに、ジョイスティックによりホールド用ピペッ
ト１３ａ、インジェクション用ニードル１３ｂを駆動で
きる。
２１と、制御ユニット２２とを主として有している。操
作パネル２１は、ジョイスティックや各種のキーを有す
るパネルである。制御ユニット２２内には、制御回路が
設けられており、テレビカメラ９の出力をＣＲＴ２０に
取り込ませたり、ジョイスティックの動きを駆動機構に
伝えたりする。この結果、顕微鏡２の試料台６に配置さ
れた細胞の状況が、ＣＲＴ２０上に映像として表示され
るとともに、ジョイスティックによりホールド用ピペッ
ト１３ａ、インジェクション用ニードル１３ｂを駆動で
きる。
【０００８】以上の構成において、細胞に微小注射を行
うときは、ＣＲＴ２０を見ながら、ジョイスティックを
操作して、細胞をホールド用ピペット１３ａで保持し、
インジェクション用ニードル１３ｂより試薬等を細胞内
に注入する。
うときは、ＣＲＴ２０を見ながら、ジョイスティックを
操作して、細胞をホールド用ピペット１３ａで保持し、
インジェクション用ニードル１３ｂより試薬等を細胞内
に注入する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マイクロマニピュレータにあっては、テレビカメラ９は
単眼であったため、奥行き方向の視覚情報が得られず、
スムーズに細胞の微細操作を行うことができなかった。
マイクロマニピュレータにあっては、テレビカメラ９は
単眼であったため、奥行き方向の視覚情報が得られず、
スムーズに細胞の微細操作を行うことができなかった。
【００１０】また、顕微鏡視野を移動させるために、操
作者はシャーレ等の容器７が載置された試料台６を動か
す必要があるが、両手を用いてマニピュレーションを行
っている（ジョイスティックを動かしている）状況下で
は、試料台６の移動は不可能であった。
作者はシャーレ等の容器７が載置された試料台６を動か
す必要があるが、両手を用いてマニピュレーションを行
っている（ジョイスティックを動かしている）状況下で
は、試料台６の移動は不可能であった。
【００１１】そこで、本発明は、奥行き方向の視覚情報
を得るとともに、マニピュレーション操作中でも容易に
試料台の移動が可能な装置を提供することを目的とす
る。
を得るとともに、マニピュレーション操作中でも容易に
試料台の移動が可能な装置を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、細胞等の微細操作を行う試料台と、該試料
台での細胞等の操作を観察する立体顕微鏡と、該立体顕
微鏡からの左右両眼視野の画像を操作者の眼前に表示す
る頭部装着型ディスプレイとからなるマイクロマニピュ
レータを提供する。
決するため、細胞等の微細操作を行う試料台と、該試料
台での細胞等の操作を観察する立体顕微鏡と、該立体顕
微鏡からの左右両眼視野の画像を操作者の眼前に表示す
る頭部装着型ディスプレイとからなるマイクロマニピュ
レータを提供する。
【００１３】ここで、立体顕微鏡からの左右両眼視野の
画像は、例えば別個にテレビカメラによって取得し、そ
れを頭部装着型ディスプレイに送られる。
画像は、例えば別個にテレビカメラによって取得し、そ
れを頭部装着型ディスプレイに送られる。
【００１４】頭部装着型ディスプレイは、ヘルメットに
画像表示装置が装着されているもので、この画像表示装
置に前記のテレビカメラなどからの信号が送られる。画
像表示装置の画像は、ヘルメットの眼前に配設されたコ
ンバイナに写し出される。従って、操作者は、コンバイ
ナに写し出された虚像を見ることになる。
画像表示装置が装着されているもので、この画像表示装
置に前記のテレビカメラなどからの信号が送られる。画
像表示装置の画像は、ヘルメットの眼前に配設されたコ
ンバイナに写し出される。従って、操作者は、コンバイ
ナに写し出された虚像を見ることになる。
【００１５】ここで、ヘルメットは、頭部の全体を覆う
ようなものばかりではなく、頭部に装着して固定するこ
とができるもの一般を指し、例えば、頭部に巻き付ける
バンド状のものや、フレーム状のものも含む。
ようなものばかりではなく、頭部に装着して固定するこ
とができるもの一般を指し、例えば、頭部に巻き付ける
バンド状のものや、フレーム状のものも含む。
【００１６】画像表示装置は、ＣＲＴ、液晶パネルなど
が挙げられるが、これらには限定されない。ヘルメット
への画像表示装置の取り付けは、ヘルメットの中に埋設
する方式でも、ヘルメットに付属させてテープなどで固
着させる方式のものでも何でも良い。
が挙げられるが、これらには限定されない。ヘルメット
への画像表示装置の取り付けは、ヘルメットの中に埋設
する方式でも、ヘルメットに付属させてテープなどで固
着させる方式のものでも何でも良い。
【００１７】また、本発明では、更に頭部装着型ディス
プレイに位置センサを設けると共に、該位置センサの信
号に基づき試料台を移動させる移動機構を設けている。
プレイに位置センサを設けると共に、該位置センサの信
号に基づき試料台を移動させる移動機構を設けている。
【００１８】位置センサは、頭部の移動量を検出するこ
とができるものならば何でも良く、例えば、公知の光学
式センサが利用できる。位置センサは、ヘルメットの上
部に埋設される。
とができるものならば何でも良く、例えば、公知の光学
式センサが利用できる。位置センサは、ヘルメットの上
部に埋設される。
【００１９】移動機構は、例えば、ステッピングモータ
による直接駆動、ラックピニオン機構による駆動などが
考えられるが、これらに限定されず、試料台を移動させ
得るものならば、何でも良い。移動機構による移動量
は、位置センサの信号量に基づく。
による直接駆動、ラックピニオン機構による駆動などが
考えられるが、これらに限定されず、試料台を移動させ
得るものならば、何でも良い。移動機構による移動量
は、位置センサの信号量に基づく。
【００２０】
【作用】本発明では、マイクロマニピュレータに立体顕
微鏡を組み合わせ、左右両眼それぞれに視差を有するテ
レビ画面を表示していると共に、操作者の着用する頭部
装着型ディスプレイの位置センサの出力から、試料台の
位置信号を得ることにしている。
微鏡を組み合わせ、左右両眼それぞれに視差を有するテ
レビ画面を表示していると共に、操作者の着用する頭部
装着型ディスプレイの位置センサの出力から、試料台の
位置信号を得ることにしている。
【００２１】
【実施例】本発明の構成を図面に基づいて説明する。図
１に本発明の基本構成図を示す。図中Ｍがマイクロマニ
ピュレータで、これは、ベースＢ上にステージ駆動機構
３３、ピペット駆動機構３８、ニードル駆動機構３８´
を有している。このステージ駆動機構３３にはＸ−Ｙス
テージ（試料台）３１が設置されており、このステージ
３１の上には、細胞が入れられるシャーレ３２が載置さ
れている。Ｘ−Ｙステージ３１は、ステージ駆動機構３
３により駆動され、この駆動機構３３の制御はＸ−Ｙス
テージコントローラ３４により制御される。
１に本発明の基本構成図を示す。図中Ｍがマイクロマニ
ピュレータで、これは、ベースＢ上にステージ駆動機構
３３、ピペット駆動機構３８、ニードル駆動機構３８´
を有している。このステージ駆動機構３３にはＸ−Ｙス
テージ（試料台）３１が設置されており、このステージ
３１の上には、細胞が入れられるシャーレ３２が載置さ
れている。Ｘ−Ｙステージ３１は、ステージ駆動機構３
３により駆動され、この駆動機構３３の制御はＸ−Ｙス
テージコントローラ３４により制御される。
【００２２】また、ピペット駆動機構３８、ニードル駆
動機構３８´には、それぞれ微小器具としてのホールド
用ピペット３９、インジェクション用ニードル３９´が
取り付けられている。ピペット駆動機構３８、ニードル
駆動機構３８´の駆動制御はマイクロマニピュレータコ
ントローラ４０により行われ、このコントローラへはジ
ョイスティック４１からの信号が入る。
動機構３８´には、それぞれ微小器具としてのホールド
用ピペット３９、インジェクション用ニードル３９´が
取り付けられている。ピペット駆動機構３８、ニードル
駆動機構３８´の駆動制御はマイクロマニピュレータコ
ントローラ４０により行われ、このコントローラへはジ
ョイスティック４１からの信号が入る。
【００２３】また、Ｘ−Ｙステージ３１の上方には顕微
鏡３５が配設されており、顕微鏡３５の左右両眼視野の
画像は顕微鏡３５にカメラアダプタ３６を介して装着さ
れたＣＣＤカメラ３７によって取得される。
鏡３５が配設されており、顕微鏡３５の左右両眼視野の
画像は顕微鏡３５にカメラアダプタ３６を介して装着さ
れたＣＣＤカメラ３７によって取得される。
【００２４】ＣＣＤカメラ３７の画像は、ディスプレイ
ドライバユニット４２を介して頭部装着型ディスプレイ
（ＨＭＤ）の画像表示装置４３に送られる。画像表示装
置４３は、右眼用、左眼用の２台がＨＭＤのヘルメット
４４に装着されており、顕微鏡３５の左右両眼視野の画
像が、そのまま画像表示装置４３に送られることにな
る。画像表示装置４３は、例えば小型のＣＲＴおよびそ
の光を集光・出射するレンズ系から構成され、ヘルメッ
ト４４の眼前に配置されたコンバイナ（左右両眼用）４
５に像が写される。
ドライバユニット４２を介して頭部装着型ディスプレイ
（ＨＭＤ）の画像表示装置４３に送られる。画像表示装
置４３は、右眼用、左眼用の２台がＨＭＤのヘルメット
４４に装着されており、顕微鏡３５の左右両眼視野の画
像が、そのまま画像表示装置４３に送られることにな
る。画像表示装置４３は、例えば小型のＣＲＴおよびそ
の光を集光・出射するレンズ系から構成され、ヘルメッ
ト４４の眼前に配置されたコンバイナ（左右両眼用）４
５に像が写される。
【００２５】ＨＭＤのヘルメット４４の頭部には位置セ
ンサ４６が取り付けられており、この信号はＸ−Ｙステ
ージコントローラ３４に送られる。したがって、Ｘ−Ｙ
ステージコントローラ３４は位置センサ４６の信号に基
づき、ステージ駆動機構３３を駆動制御することにな
る。
ンサ４６が取り付けられており、この信号はＸ−Ｙステ
ージコントローラ３４に送られる。したがって、Ｘ−Ｙ
ステージコントローラ３４は位置センサ４６の信号に基
づき、ステージ駆動機構３３を駆動制御することにな
る。
【００２６】以上の構成において、マニピュレーション
は次のように行われる。まず、操作者はＨＭＤを頭部に
装着して細胞を入れたシャーレ３２をＸ−Ｙステージ３
１に載置し、その状態をＨＭＤのコンバイナ４５に写さ
れた像により観察する。
は次のように行われる。まず、操作者はＨＭＤを頭部に
装着して細胞を入れたシャーレ３２をＸ−Ｙステージ３
１に載置し、その状態をＨＭＤのコンバイナ４５に写さ
れた像により観察する。
【００２７】そして、両手でジョイスティック４１を操
作して、ホールド用ピペット３９、インジェクション用
ニードル３９´を細胞操作ができる位置に持っていき、
コンバイナ４５に写された像を観察しながら細胞操作を
行う。
作して、ホールド用ピペット３９、インジェクション用
ニードル３９´を細胞操作ができる位置に持っていき、
コンバイナ４５に写された像を観察しながら細胞操作を
行う。
【００２８】この時、Ｘ−Ｙステージ３１を移動させる
必要が生じたときは、操作者は頭を動かすことにより、
適当な位置まで（頭の移動量に応じて）Ｘ−Ｙステージ
３１を移動させることができる。
必要が生じたときは、操作者は頭を動かすことにより、
適当な位置まで（頭の移動量に応じて）Ｘ−Ｙステージ
３１を移動させることができる。
【００２９】なお、以上の構成は、主に実験室内で行わ
れるが、操作者とマニピュレータの間は全て電気信号で
接続されているので、両者を遠隔地においてのシステム
構成も可能であり、例えば、クリーンルーム内部、原子
炉内部、宇宙軌道上、あるいは人体内部などにマニピュ
レータを置くことも可能となる。
れるが、操作者とマニピュレータの間は全て電気信号で
接続されているので、両者を遠隔地においてのシステム
構成も可能であり、例えば、クリーンルーム内部、原子
炉内部、宇宙軌道上、あるいは人体内部などにマニピュ
レータを置くことも可能となる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、立体画像による奥行き
方向の情報が瞬時に得られるため、従来のように顕微鏡
の焦点を常に調節することによって奥行き方向位置を確
認する必要がなくなる。
方向の情報が瞬時に得られるため、従来のように顕微鏡
の焦点を常に調節することによって奥行き方向位置を確
認する必要がなくなる。
【００３１】また、ＨＭＤの位置センサによる試料台の
移動により、両手をマイクロマニピュレータのみに使う
ことができ、作業効率が改善される。
移動により、両手をマイクロマニピュレータのみに使う
ことができ、作業効率が改善される。
【００３２】更に、クリーンルーム内部、原子炉内部、
宇宙軌道上、あるいは人体内部などでの操作も可能とな
る。
宇宙軌道上、あるいは人体内部などでの操作も可能とな
る。
【図１】本発明の基本構成図
【図２】従来の装置概略図
３１：Ｘ−Ｙステージ ３５：顕微鏡 ４３：画像表示装置 ４６：位置センサ
Claims (2)
- 【請求項１】 細胞等の微細操作を行う試料台と、該試
料台での細胞等の操作を観察する立体顕微鏡と、該立体
顕微鏡からの左右両眼視野の画像を操作者の眼前に表示
する頭部装着型ディスプレイとからなるマイクロマニピ
ュレータ。 - 【請求項２】 請求項１の頭部装着型ディスプレイに位
置センサを設けると共に、該位置センサの信号に基づき
試料台を移動させる移動機構を設けたマイクロマニピュ
レータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348810A JP2682360B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | マイクロマニピュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348810A JP2682360B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | マイクロマニピュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06202004A true JPH06202004A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2682360B2 JP2682360B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=18399525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4348810A Expired - Fee Related JP2682360B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | マイクロマニピュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682360B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008046228A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Nsk Ltd | 細胞マニピュレータ |
| US7601119B2 (en) | 2006-04-25 | 2009-10-13 | Hrayr Kamig Shahinian | Remote manipulator with eyeballs |
| JP2012078871A (ja) * | 2012-01-11 | 2012-04-19 | Nsk Ltd | 細胞マニピュレータ |
| US9295375B2 (en) | 2012-09-27 | 2016-03-29 | Hrayr Karnig Shahinian | Programmable spectral source and design tool for 3D imaging using complementary bandpass filters |
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| US9549667B2 (en) | 2007-12-18 | 2017-01-24 | Harish M. MANOHARA | Endoscope and system and method of operation thereof |
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| US11529042B2 (en) | 2009-11-13 | 2022-12-20 | Hrayr Karnig Shahinian | Stereo imaging miniature endoscope with single imaging and conjugated multi-bandpass filters |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59206812A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-11-22 | ドナルド・リバ−ス・エンソ− | 顕微鏡を介して標本を検分する方法および該反転顕微鏡 |
| JPH01315712A (ja) * | 1988-06-16 | 1989-12-20 | Yotaro Hatamura | マイクロマニピユレータ |
| JPH0339711A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Topcon Corp | 手術用顕微鏡 |
| JPH04303810A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-27 | Shimadzu Corp | マイクロマニピュレータ |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4348810A patent/JP2682360B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11375884B2 (en) | 2011-09-27 | 2022-07-05 | California Institute Of Technology | Multi-angle rear-viewing endoscope and method of operation thereof |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2682360B2 (ja) | 1997-11-26 |
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