JPH07287172A - マイクロマニピュレータシステム - Google Patents
マイクロマニピュレータシステムInfo
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- JPH07287172A JPH07287172A JP6080585A JP8058594A JPH07287172A JP H07287172 A JPH07287172 A JP H07287172A JP 6080585 A JP6080585 A JP 6080585A JP 8058594 A JP8058594 A JP 8058594A JP H07287172 A JPH07287172 A JP H07287172A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロマニピュレータの操作性の向上を図
る。 【構成】 マイクロマニピュレータシステムは、顕微鏡
と、顕微鏡の視野内で微小器具を３次元操作するマイク
ロマニピュレータと、視野内の画像を撮影する撮像手段
と、マイクロマニピュレータの高さ方向基準位置を設定
する基準位置設定手段と、マイクロマニピュレータの先
端の高さ位置を高さ方向基準位置からの位置情報として
検出する検出手段と、撮像手段の画像と検出手段の検出
する位置情報とを合成して表示する表示手段を備える。
る。 【構成】 マイクロマニピュレータシステムは、顕微鏡
と、顕微鏡の視野内で微小器具を３次元操作するマイク
ロマニピュレータと、視野内の画像を撮影する撮像手段
と、マイクロマニピュレータの高さ方向基準位置を設定
する基準位置設定手段と、マイクロマニピュレータの先
端の高さ位置を高さ方向基準位置からの位置情報として
検出する検出手段と、撮像手段の画像と検出手段の検出
する位置情報とを合成して表示する表示手段を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロマニピュレー
タシステム、特に、顕微鏡と顕微鏡の視野内で微小試料
を３次元操作するマイクロマニピュレータとを備えたマ
イクロマニピュレータシステムに関する。
タシステム、特に、顕微鏡と顕微鏡の視野内で微小試料
を３次元操作するマイクロマニピュレータとを備えたマ
イクロマニピュレータシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば細胞にＤＮＡ溶液の注入処理を
施す場合、一方に微小針をまた他方に捕捉針を配置した
マイクロマニピュレータと、その操作内容を観察するた
めの顕微鏡とを備えたマイクロマニピュレータシステム
が用いられる。一般的なマイクロマニピュレータシステ
ムでは、顕微鏡視野内で微小針や捕捉針等の微小器具を
操作してその映像をＣＲＴディスプレイ等に表示し、表
示内容を観察しながらシャーレ等の容器内に入れられた
細胞等の微小試料に所定の処理を施すようになってい
る。
施す場合、一方に微小針をまた他方に捕捉針を配置した
マイクロマニピュレータと、その操作内容を観察するた
めの顕微鏡とを備えたマイクロマニピュレータシステム
が用いられる。一般的なマイクロマニピュレータシステ
ムでは、顕微鏡視野内で微小針や捕捉針等の微小器具を
操作してその映像をＣＲＴディスプレイ等に表示し、表
示内容を観察しながらシャーレ等の容器内に入れられた
細胞等の微小試料に所定の処理を施すようになってい
る。
【０００３】この種のマイクロマニピュレータシステム
では、たとえば前後左右に傾動可能なＸ，Ｙ軸用のジョ
イスティックと、Ｚ軸用の回転ダイヤルとを用い、それ
らを両手で操作して空間内の３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方
向）にマイクロマニピュレータを微小動作させる。
では、たとえば前後左右に傾動可能なＸ，Ｙ軸用のジョ
イスティックと、Ｚ軸用の回転ダイヤルとを用い、それ
らを両手で操作して空間内の３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方
向）にマイクロマニピュレータを微小動作させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
微小試料と微小器具との位置関係において、水平軸内の
位置関係は表示画面を見ながら判断できる。しかしＺ軸
方向（高さ方向）の位置関係を知るには、焦点ぼけの具
合から判断するしかない。たとえば微小試料に焦点を合
わせ、続いて微小器具に焦点を合わせることにより、高
さ方向の位置関係を判断する。このため、高さ方向の位
置関係を判断するのに熟練を要し、多くのオペレーター
にとって、この高さ方向の位置関係が分からないこと
が、操作上の障害となっており、マイクロマニピュレー
タの操作性の向上を阻む要因となっている。
微小試料と微小器具との位置関係において、水平軸内の
位置関係は表示画面を見ながら判断できる。しかしＺ軸
方向（高さ方向）の位置関係を知るには、焦点ぼけの具
合から判断するしかない。たとえば微小試料に焦点を合
わせ、続いて微小器具に焦点を合わせることにより、高
さ方向の位置関係を判断する。このため、高さ方向の位
置関係を判断するのに熟練を要し、多くのオペレーター
にとって、この高さ方向の位置関係が分からないこと
が、操作上の障害となっており、マイクロマニピュレー
タの操作性の向上を阻む要因となっている。
【０００５】本発明の目的は、マイクロマニピュレータ
の操作性の向上を図ることにある。
の操作性の向上を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るマイクロマ
ニピュレータシステムは、顕微鏡と、撮像手段と、基準
位置設定手段と、検出手段と、表示手段とを備える。マ
イクロマニピュレータは、顕微鏡の視野内で微小器具を
３次元操作する。撮像手段は、視野内の画像を撮影する
ものである。基準位置設定手段は、マイクロマニピュレ
ータの高さ方向基準位置を設定するものである。検出手
段は、マイクロマニピュレータの先端の高さ位置を高さ
方向基準位置からの位置情報として検出する。表示手段
は、撮像手段の画像と検出手段の検出する位置情報とを
合成して表示する。
ニピュレータシステムは、顕微鏡と、撮像手段と、基準
位置設定手段と、検出手段と、表示手段とを備える。マ
イクロマニピュレータは、顕微鏡の視野内で微小器具を
３次元操作する。撮像手段は、視野内の画像を撮影する
ものである。基準位置設定手段は、マイクロマニピュレ
ータの高さ方向基準位置を設定するものである。検出手
段は、マイクロマニピュレータの先端の高さ位置を高さ
方向基準位置からの位置情報として検出する。表示手段
は、撮像手段の画像と検出手段の検出する位置情報とを
合成して表示する。
【０００７】
【作用】本発明に係るマイクロマニピュレータシステム
では、基準位置設定手段によりマイクロマニピュレータ
の高さ方向基準位置を設定する。マイクロマニピュレー
タの先端の高さ位置は、検出手段により高さ方向基準位
置からの位置情報として検出される。このマイクロマニ
ピュレータの先端の高さ位置は、撮像手段の画像と合成
され、表示手段に表示される。このため、マイクロマニ
ピュレータの先端の高さ位置を容易に判断することがで
き、微小試料との高さ方向の位置関係及び各マイクロマ
ニピュレータの高さ方向の位置関係等を容易に判断する
ことができ、マイクロマニピュレータの操作性が向上す
る。
では、基準位置設定手段によりマイクロマニピュレータ
の高さ方向基準位置を設定する。マイクロマニピュレー
タの先端の高さ位置は、検出手段により高さ方向基準位
置からの位置情報として検出される。このマイクロマニ
ピュレータの先端の高さ位置は、撮像手段の画像と合成
され、表示手段に表示される。このため、マイクロマニ
ピュレータの先端の高さ位置を容易に判断することがで
き、微小試料との高さ方向の位置関係及び各マイクロマ
ニピュレータの高さ方向の位置関係等を容易に判断する
ことができ、マイクロマニピュレータの操作性が向上す
る。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の一実施例によるマイクロマ
ニピュレータシステムを示している。図において、マイ
クロマニピュレータシステムは、顕微鏡３の側方に位置
してマイクロマニピュレータ４，５が配置されており、
それぞれ結合フレーム６，７を介して顕微鏡３に固定さ
れている。図においては１対のマイクロマニピュレータ
４，５を示しているが、マイクロマニピュレータ４，５
の後方（紙面鉛直下方）に位置してさらに１対のマイク
ロマニピュレータが配置されている。
ニピュレータシステムを示している。図において、マイ
クロマニピュレータシステムは、顕微鏡３の側方に位置
してマイクロマニピュレータ４，５が配置されており、
それぞれ結合フレーム６，７を介して顕微鏡３に固定さ
れている。図においては１対のマイクロマニピュレータ
４，５を示しているが、マイクロマニピュレータ４，５
の後方（紙面鉛直下方）に位置してさらに１対のマイク
ロマニピュレータが配置されている。
【０００９】マイクロマニピュレータ４，５は、操作ユ
ニット８，９に設けられるジョイスティック１０，１１
の操作にしたがって制御が行われる。操作ユニットはマ
イクロマニピュレータに対応して設けられ、４つのマイ
クロマニピュレータが配置される場合には４つの操作ユ
ニットが設けられるが、図においては２つの操作ユニッ
ト８，９を示す。
ニット８，９に設けられるジョイスティック１０，１１
の操作にしたがって制御が行われる。操作ユニットはマ
イクロマニピュレータに対応して設けられ、４つのマイ
クロマニピュレータが配置される場合には４つの操作ユ
ニットが設けられるが、図においては２つの操作ユニッ
ト８，９を示す。
【００１０】顕微鏡３は、その中央部に操作台１２を有
しており、操作台１２には細胞等の微小試料が収容され
るシャーレ１３が配置されている。操作台１２の下方に
は対物レンズ（図示せず）が配置されており、顕微鏡３
にはＴＶカメラ１４が接続されている。操作台１２は、
図示しない駆動機構によって水平方向（Ｘ，Ｙ軸方向）
及び上下方向（Ｚ軸方向）に駆動され得る。上下方向移
動は操作台１２が固定で、対物レンズが上下動する構造
となっていてもよい。また顕微鏡３には接眼レンズ１５
が設けられており、対物レンズによる画像を観察するこ
とが可能となっている。
しており、操作台１２には細胞等の微小試料が収容され
るシャーレ１３が配置されている。操作台１２の下方に
は対物レンズ（図示せず）が配置されており、顕微鏡３
にはＴＶカメラ１４が接続されている。操作台１２は、
図示しない駆動機構によって水平方向（Ｘ，Ｙ軸方向）
及び上下方向（Ｚ軸方向）に駆動され得る。上下方向移
動は操作台１２が固定で、対物レンズが上下動する構造
となっていてもよい。また顕微鏡３には接眼レンズ１５
が設けられており、対物レンズによる画像を観察するこ
とが可能となっている。
【００１１】マイクロマニピュレータ４には、先端に器
具ホルダ１６を有するアーム１７が操作台１２側に突設
されている。器具ホルダ１６はインジェクションピペッ
トや吸着用ピペット等の微小器具１８を保持するもので
ある。またマイクロマニピュレータ４には、器具ホルダ
１６に保持された微小器具１８を移動するために、水平
方向（Ｘ，Ｙ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）の駆動
機構が設けられている。この駆動機構は、Ｘ軸方向に駆
動するＸ軸ステッピングモータ１９、Ｙ軸方向に駆動す
るＹ軸ステッピングモータ（図示せず）、Ｚ軸方向に駆
動するＺ軸ステッピングモータ２０及びＸ，Ｙ，Ｚ各軸
方向に案内するためのガイドレール（図示せず）から構
成されている。マイクロマニピュレータ５には、同様に
して先端に器具ホルダ２１を有するアーム２２が操作台
１２側に突設されている。器具ホルダ２１は微小器具１
８と同様のインジェクションピペットや吸着用ピペット
等の微小器具２３を保持するものである。また、マイク
ロマニピュレータ５には、器具ホルダ２１に保持された
微小器具２３を移動するために、水平方向（Ｘ，Ｙ軸方
向）及び上下方向（Ｚ軸方向）の駆動機構が設けられて
いる。この駆動機構は、Ｘ軸方向に駆動するＸ軸ステッ
ピングモータ２４、Ｙ軸方向に駆動するＹ軸ステッピン
グモータ（図示せず）、Ｚ軸方向に駆動するＺ軸ステッ
ピングモータ２５及びＸ，Ｙ，Ｚ各軸方向に案内するた
めのガイドレール（図示せず）から構成されている。
具ホルダ１６を有するアーム１７が操作台１２側に突設
されている。器具ホルダ１６はインジェクションピペッ
トや吸着用ピペット等の微小器具１８を保持するもので
ある。またマイクロマニピュレータ４には、器具ホルダ
１６に保持された微小器具１８を移動するために、水平
方向（Ｘ，Ｙ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）の駆動
機構が設けられている。この駆動機構は、Ｘ軸方向に駆
動するＸ軸ステッピングモータ１９、Ｙ軸方向に駆動す
るＹ軸ステッピングモータ（図示せず）、Ｚ軸方向に駆
動するＺ軸ステッピングモータ２０及びＸ，Ｙ，Ｚ各軸
方向に案内するためのガイドレール（図示せず）から構
成されている。マイクロマニピュレータ５には、同様に
して先端に器具ホルダ２１を有するアーム２２が操作台
１２側に突設されている。器具ホルダ２１は微小器具１
８と同様のインジェクションピペットや吸着用ピペット
等の微小器具２３を保持するものである。また、マイク
ロマニピュレータ５には、器具ホルダ２１に保持された
微小器具２３を移動するために、水平方向（Ｘ，Ｙ軸方
向）及び上下方向（Ｚ軸方向）の駆動機構が設けられて
いる。この駆動機構は、Ｘ軸方向に駆動するＸ軸ステッ
ピングモータ２４、Ｙ軸方向に駆動するＹ軸ステッピン
グモータ（図示せず）、Ｚ軸方向に駆動するＺ軸ステッ
ピングモータ２５及びＸ，Ｙ，Ｚ各軸方向に案内するた
めのガイドレール（図示せず）から構成されている。
【００１２】操作ユニット８，９のジョイスティック１
０，１１は、鉛直軸方向（図１上下方向）に対して３６
０°傾動可能となっており、マイクロマニピュレータ
４，５の水平方向（Ｘ，Ｙ軸方向）の制御量を指示する
ことが出来る。またジョイスティック１０，１１の上部
には回転ダイヤルが設けられており、この回転ダイヤル
を操作することによってマイクロマニピュレータ４，５
の上下方向（Ｚ軸方向）の制御量を与えることが可能と
なっている。操作ユニット８，９にはその他の制御を行
うキースイッチが設けられている。
０，１１は、鉛直軸方向（図１上下方向）に対して３６
０°傾動可能となっており、マイクロマニピュレータ
４，５の水平方向（Ｘ，Ｙ軸方向）の制御量を指示する
ことが出来る。またジョイスティック１０，１１の上部
には回転ダイヤルが設けられており、この回転ダイヤル
を操作することによってマイクロマニピュレータ４，５
の上下方向（Ｚ軸方向）の制御量を与えることが可能と
なっている。操作ユニット８，９にはその他の制御を行
うキースイッチが設けられている。
【００１３】操作ユニット８，９の操作信号はコントロ
ールユニット２６に入力されている。コントロールユニ
ット２６は操作ユニット８，９の操作信号に応じてマイ
クロマニピュレータ４，５を駆動するための制御信号を
出力する。また、コントロールユニット２６は顕微鏡３
を制御して焦点調整や操作台１２の移動駆動を行う構成
とすることもできる。さらに、ＴＶカメラ１４の画像が
入力されモニタ２７に表示を行う。
ールユニット２６に入力されている。コントロールユニ
ット２６は操作ユニット８，９の操作信号に応じてマイ
クロマニピュレータ４，５を駆動するための制御信号を
出力する。また、コントロールユニット２６は顕微鏡３
を制御して焦点調整や操作台１２の移動駆動を行う構成
とすることもできる。さらに、ＴＶカメラ１４の画像が
入力されモニタ２７に表示を行う。
【００１４】図２に示すように、コントロールユニット
２６には、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を含むマイクロコ
ンピュータから構成された制御部２８が設けられてい
る。制御部２８には、ＴＶカメラ１４、操作ユニット８
（９）、マイクロマニピュレータ４，５のそれぞれのモ
ータを３軸方向で駆動するための駆動部２９，３０、各
種の設定値等を記憶するためのメモリ３１、ビデオＲＡ
Ｍ３２、及びビデオＲＡＭ３２の出力とＴＶカメラ１４
の撮像画像とをスーパーインポーズするための加算器３
３が接続されている。ビデオＲＡＭ３２には、倍率に応
じたスケールを表示するための情報や後述するＺ軸方向
の位置関係を示すマーク等が表示位置に対応して格納さ
れる。加算器３３にはスーパーインポーズした画像を表
示するモニタ２７が接続されている。
２６には、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を含むマイクロコ
ンピュータから構成された制御部２８が設けられてい
る。制御部２８には、ＴＶカメラ１４、操作ユニット８
（９）、マイクロマニピュレータ４，５のそれぞれのモ
ータを３軸方向で駆動するための駆動部２９，３０、各
種の設定値等を記憶するためのメモリ３１、ビデオＲＡ
Ｍ３２、及びビデオＲＡＭ３２の出力とＴＶカメラ１４
の撮像画像とをスーパーインポーズするための加算器３
３が接続されている。ビデオＲＡＭ３２には、倍率に応
じたスケールを表示するための情報や後述するＺ軸方向
の位置関係を示すマーク等が表示位置に対応して格納さ
れる。加算器３３にはスーパーインポーズした画像を表
示するモニタ２７が接続されている。
【００１５】次に上述の実施例の動作を、図３〜図５の
制御フローチャートにしたがって説明する。制御部２８
では、図３のステップＳ１で初期設定を行う。ここでは
たとえば、マイクロマニピュレータ４，５の駆動部２
９，３０を初期位置にセットする。ステップＳ２では、
Ｚ位置表示を行うか否かを判断する。ステップＳ３では
ジョイスティック１０，１１が操作されたか否かを判断
する。ステップＳ４では後述する表示処理を行う。ステ
ップＳ５では他のキーが操作されたか否かを判断する。
ステップＳ５での判断がＮＯの場合にはステップＳ６に
移行する。ステップＳ６では他の処理を行いステップＳ
２に戻る。ステップＳ５において、他のキーが操作され
たと判断すると、ステップＳ１１に移行してキー操作に
応じた処理を行う。
制御フローチャートにしたがって説明する。制御部２８
では、図３のステップＳ１で初期設定を行う。ここでは
たとえば、マイクロマニピュレータ４，５の駆動部２
９，３０を初期位置にセットする。ステップＳ２では、
Ｚ位置表示を行うか否かを判断する。ステップＳ３では
ジョイスティック１０，１１が操作されたか否かを判断
する。ステップＳ４では後述する表示処理を行う。ステ
ップＳ５では他のキーが操作されたか否かを判断する。
ステップＳ５での判断がＮＯの場合にはステップＳ６に
移行する。ステップＳ６では他の処理を行いステップＳ
２に戻る。ステップＳ５において、他のキーが操作され
たと判断すると、ステップＳ１１に移行してキー操作に
応じた処理を行う。
【００１６】ステップＳ２において、Ｚ位置表示を行う
と判断した場合には、ステップＳ７に移行する。ステッ
プＳ７では図４に示すようなＺ方向基準位置設定処理を
行う。この基準位置設定処理では、ステップＳ２１にお
いて変数ｋに初期値１を代入する。ステップＳ２２で
は、マイクロマニピュレータのＺ方向の下限位置Ｚ−Ｌ
ｉｍｉｔを設定するか否かを判断する。ステップＳ２２
において、Ｚ−ＬｉｍｉｔをＯＮすると判断した場合に
は、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、
ｋ番目のマイクロマニピュレータについて、前回Ｚ−Ｌ
ｉｍｉｔ設定がＯＮであったか否かを判断する。前回Ｚ
−Ｌｉｍｉｔ設定がＯＮであった場合には、ステップＳ
２５に移行する。前回Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定がＯＦＦであ
った場合、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４
では、ステップＳ２２の操作がジョイスティック操作等
を行って、Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定キーがＯＮされたものと
判断し、このときのｋ番目のマイクロマニピュレータの
Ｚ軸方向位置を基準位置として設定し、メモリ３１内に
格納する。ステップＳ２５では変数ｋに１を加算する。
ステップＳ２６では、変数ｋとこのシステムに配置され
ているマイクロマニピュレータの数ｎとを比較する。変
数ｋがマイクロマニピュレータ数ｎ以下である場合に
は、ステップＳ２２に移行して、次のマイクロマニピュ
レータについてＺ−Ｌｉｍｉｔの設定を行う。ステップ
Ｓ２６で変数ｋの値がｎよりも大きくなったと判断した
場合にはメインルーチンに復帰する。
と判断した場合には、ステップＳ７に移行する。ステッ
プＳ７では図４に示すようなＺ方向基準位置設定処理を
行う。この基準位置設定処理では、ステップＳ２１にお
いて変数ｋに初期値１を代入する。ステップＳ２２で
は、マイクロマニピュレータのＺ方向の下限位置Ｚ−Ｌ
ｉｍｉｔを設定するか否かを判断する。ステップＳ２２
において、Ｚ−ＬｉｍｉｔをＯＮすると判断した場合に
は、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、
ｋ番目のマイクロマニピュレータについて、前回Ｚ−Ｌ
ｉｍｉｔ設定がＯＮであったか否かを判断する。前回Ｚ
−Ｌｉｍｉｔ設定がＯＮであった場合には、ステップＳ
２５に移行する。前回Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定がＯＦＦであ
った場合、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４
では、ステップＳ２２の操作がジョイスティック操作等
を行って、Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定キーがＯＮされたものと
判断し、このときのｋ番目のマイクロマニピュレータの
Ｚ軸方向位置を基準位置として設定し、メモリ３１内に
格納する。ステップＳ２５では変数ｋに１を加算する。
ステップＳ２６では、変数ｋとこのシステムに配置され
ているマイクロマニピュレータの数ｎとを比較する。変
数ｋがマイクロマニピュレータ数ｎ以下である場合に
は、ステップＳ２２に移行して、次のマイクロマニピュ
レータについてＺ−Ｌｉｍｉｔの設定を行う。ステップ
Ｓ２６で変数ｋの値がｎよりも大きくなったと判断した
場合にはメインルーチンに復帰する。
【００１７】ステップＳ３において、操作ユニット８，
９のジョイスティック１０，１１が操作されたと判断す
ると、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、操
作されたジョイスティックの操作方向に応じて駆動部２
９または駆動部３０を駆動して、マイクロマニピュレー
タ４，５の制御を行う。ステップＳ９では、Ｚ位置表示
を行う設定がなされているか否かを判断する。Ｚ位置表
示を行う設定がなされている場合には、ステップＳ１０
に移行する。ステップＳ１０では、図５に示すようなＺ
位置表示処理が行われる。
９のジョイスティック１０，１１が操作されたと判断す
ると、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、操
作されたジョイスティックの操作方向に応じて駆動部２
９または駆動部３０を駆動して、マイクロマニピュレー
タ４，５の制御を行う。ステップＳ９では、Ｚ位置表示
を行う設定がなされているか否かを判断する。Ｚ位置表
示を行う設定がなされている場合には、ステップＳ１０
に移行する。ステップＳ１０では、図５に示すようなＺ
位置表示処理が行われる。
【００１８】このＺ位置表示処理は、ステップＳ３１で
変数ｋに初期値１を代入する。ステップＳ３１′では、
ｋ番目のマイクロマニピュレータがＺ−Ｌｉｍｉｔ設定
がＯＮであるか否かを判断する。Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定が
ＯＦＦである場合には、ステップＳ３７に移行する。ス
テップＳ３７では、Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定がＯＦＦである
旨の表示設定を行う。Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定がＯＮである
場合には、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２
では、ｋ番目のマイクロマニピュレータのＺ方向位置を
読み込む。マイクロマニピュレータのＺ方向位置は、駆
動部２９（３０）に与える制御信号に基づいてコントロ
ールユニット２６の制御部２８によって移動距離が把握
されているため、この移動距離に基づいてマイクロマニ
ピュレータのＺ方向位置を特定することができる。ステ
ップＳ３３では、ステップＳ３２で読み込んだマイクロ
マニピュレータのＺ方向位置に基づいて器具ホルダが保
持している器具先端の位置を特定する。ここでは、Ｚ−
Ｌｉｍｉｔで設定した基準位置を０とし、この基準位置
からどれだけ移動したかを判断しているので、ステップ
Ｓ３２で読み込んだマイクロマニピュレータのＺ位置と
微小器具先端のＺ方向移動量は一致している。したがっ
て、ステップＳ３２のマイクロマニピュレータのＺ方向
移動量を微小器具のＺ方向移動量として取り込む。ステ
ップＳ３４では、微小器具先端位置に基づいて基準位置
から現在のＺ方向位置までを表すバー表示と距離を表す
数値が文字情報として出力される。ここではステップＳ
３７で表示設定されたマイクロマニピュレータに対して
は、“Ｚ−Ｌｉｍｉｔ ＯＦＦ”の表示をする。ステッ
プＳ３５では変数ｋに１を加算する。ステップＳ３６で
は、変数ｋがマイクロマニピュレータ数ｎと比較され
る。変数ｋがｎ以下であればステップＳ３２に移行して
次のマイクロマニピュレータについてＺ位置表示の処理
が行われる。変数ｋがｎよりも大となるとメインルーチ
ンに戻る。
変数ｋに初期値１を代入する。ステップＳ３１′では、
ｋ番目のマイクロマニピュレータがＺ−Ｌｉｍｉｔ設定
がＯＮであるか否かを判断する。Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定が
ＯＦＦである場合には、ステップＳ３７に移行する。ス
テップＳ３７では、Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定がＯＦＦである
旨の表示設定を行う。Ｚ−Ｌｉｍｉｔ設定がＯＮである
場合には、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２
では、ｋ番目のマイクロマニピュレータのＺ方向位置を
読み込む。マイクロマニピュレータのＺ方向位置は、駆
動部２９（３０）に与える制御信号に基づいてコントロ
ールユニット２６の制御部２８によって移動距離が把握
されているため、この移動距離に基づいてマイクロマニ
ピュレータのＺ方向位置を特定することができる。ステ
ップＳ３３では、ステップＳ３２で読み込んだマイクロ
マニピュレータのＺ方向位置に基づいて器具ホルダが保
持している器具先端の位置を特定する。ここでは、Ｚ−
Ｌｉｍｉｔで設定した基準位置を０とし、この基準位置
からどれだけ移動したかを判断しているので、ステップ
Ｓ３２で読み込んだマイクロマニピュレータのＺ位置と
微小器具先端のＺ方向移動量は一致している。したがっ
て、ステップＳ３２のマイクロマニピュレータのＺ方向
移動量を微小器具のＺ方向移動量として取り込む。ステ
ップＳ３４では、微小器具先端位置に基づいて基準位置
から現在のＺ方向位置までを表すバー表示と距離を表す
数値が文字情報として出力される。ここではステップＳ
３７で表示設定されたマイクロマニピュレータに対して
は、“Ｚ−Ｌｉｍｉｔ ＯＦＦ”の表示をする。ステッ
プＳ３５では変数ｋに１を加算する。ステップＳ３６で
は、変数ｋがマイクロマニピュレータ数ｎと比較され
る。変数ｋがｎ以下であればステップＳ３２に移行して
次のマイクロマニピュレータについてＺ位置表示の処理
が行われる。変数ｋがｎよりも大となるとメインルーチ
ンに戻る。
【００１９】ステップＳ４の表示処理では、ＴＶカメラ
１４で撮影された画像を表示する。このときＺ位置表示
を行う設定がなされている場合には、ステップＳ１０に
おいて出力されるマイクロマニピュレータのＺ方向位置
を表す文字情報をＴＶカメラ１４の画像に合成してモニ
タ２７に表示する。このときのモニタ２７にはたとえば
図６に示すような表示が行われる。図６ではモニタ２７
の画面３３の左下部分に各マイクロマニピュレータの保
持している微小器具の先端の高さ位置が表示される。１
番目のマイクロマニピュレータの保持している微小器具
の先端位置は基準位置からの高さがバー表示３４で示さ
れ、その距離が数値表示部３５で示される。同様にして
２番目のマイクロマニピュレータの高さ表示はバー表示
３６及び数値表示部３７によって表されている。同様に
３番目のマイクロマニピュレータについてはバー表示３
９及び数値表示部３８によって高さ表示がなされる。４
番目のマイクロマニピュレータについてはＺ−Ｌｉｍｉ
ｔ位置からの移動がなかったため、数値表示部４０に０
が表示されバー表示がされない。
１４で撮影された画像を表示する。このときＺ位置表示
を行う設定がなされている場合には、ステップＳ１０に
おいて出力されるマイクロマニピュレータのＺ方向位置
を表す文字情報をＴＶカメラ１４の画像に合成してモニ
タ２７に表示する。このときのモニタ２７にはたとえば
図６に示すような表示が行われる。図６ではモニタ２７
の画面３３の左下部分に各マイクロマニピュレータの保
持している微小器具の先端の高さ位置が表示される。１
番目のマイクロマニピュレータの保持している微小器具
の先端位置は基準位置からの高さがバー表示３４で示さ
れ、その距離が数値表示部３５で示される。同様にして
２番目のマイクロマニピュレータの高さ表示はバー表示
３６及び数値表示部３７によって表されている。同様に
３番目のマイクロマニピュレータについてはバー表示３
９及び数値表示部３８によって高さ表示がなされる。４
番目のマイクロマニピュレータについてはＺ−Ｌｉｍｉ
ｔ位置からの移動がなかったため、数値表示部４０に０
が表示されバー表示がされない。
【００２０】〔他の実施例〕 （ａ） ステップＳ７の基準位置設定処理において、Ｚ
−Ｌｉｍｉｔ位置を基準位置として設定したが、任意の
位置を基準位置として設定することも可能である。 （ｂ） Ｚ−Ｌｉｍｉｔの設定がなされていないマイク
ロマニピュレータについてもＺ方向位置の表示を行うこ
とができる。 （ｃ） ＴＶカメラ１４の画像にＺ方向位置を表す文字
情報を合成しスーパーインポーズ表示をしているが、他
の表示器を用意してこれにＺ方向位置の表示を行うこと
も可能である。 （ｄ） マイクロマニピュレータの数は実施例のものに
限定されない。 （ｅ） Ｚ位置表示は、数値のみによる表示であっても
よく、またバー表示のみであってもよい。
−Ｌｉｍｉｔ位置を基準位置として設定したが、任意の
位置を基準位置として設定することも可能である。 （ｂ） Ｚ−Ｌｉｍｉｔの設定がなされていないマイク
ロマニピュレータについてもＺ方向位置の表示を行うこ
とができる。 （ｃ） ＴＶカメラ１４の画像にＺ方向位置を表す文字
情報を合成しスーパーインポーズ表示をしているが、他
の表示器を用意してこれにＺ方向位置の表示を行うこと
も可能である。 （ｄ） マイクロマニピュレータの数は実施例のものに
限定されない。 （ｅ） Ｚ位置表示は、数値のみによる表示であっても
よく、またバー表示のみであってもよい。
【００２１】
【発明の効果】本発明に係るマイクロマニピュレータシ
ステムでは、表示手段が、撮像画像と各マイクロマニピ
ュレータの保持している微小器具先端の高さ位置とを表
示する。この結果、撮像により得られた平面画像と高さ
位置の表示とによりマイクロマニピュレータの先端の位
置関係を立体的に把握でき、マイクロマニピュレータの
操作性が向上する。システム内のすべてのマイクロマニ
ピュレータのＺ座標が把握できるため、システム全体の
動きを把握することが容易である。また、吸着ピペット
により細胞を吸着している場合等においては、吸着ピペ
ットの先端位置が把握できるため、他のマイクロマニピ
ュレータの保持している微小器具と試料との位置関係に
ついて容易に把握することが可能である。
ステムでは、表示手段が、撮像画像と各マイクロマニピ
ュレータの保持している微小器具先端の高さ位置とを表
示する。この結果、撮像により得られた平面画像と高さ
位置の表示とによりマイクロマニピュレータの先端の位
置関係を立体的に把握でき、マイクロマニピュレータの
操作性が向上する。システム内のすべてのマイクロマニ
ピュレータのＺ座標が把握できるため、システム全体の
動きを把握することが容易である。また、吸着ピペット
により細胞を吸着している場合等においては、吸着ピペ
ットの先端位置が把握できるため、他のマイクロマニピ
ュレータの保持している微小器具と試料との位置関係に
ついて容易に把握することが可能である。
【図１】本発明の一実施例によるマイクロマニピュレー
タシステムの正面図。
タシステムの正面図。
【図２】そのコントロールユニットのブロック図。
【図３】制御部の制御フローチャート。
【図４】制御部の制御フローチャート。
【図５】制御部の制御フローチャート。
【図６】表示の一例を示す図。
３ 顕微鏡 ４，５ マイクロマニピュレータ ８，９ 操作ユニット １０，１１ ジョイスティック １２ 操作台 １４ ＴＶカメラ １６，２１ 器具ホルダ ２６ コントロールユニット ２７ モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金内 孝宏 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所三条工場内
Claims (1)
- 【請求項１】顕微鏡と、 前記顕微鏡の視野内で微小器具を３次元操作するマイク
ロマニピュレータと、 前記視野内の画像を撮影する撮像手段と、 前記マイクロマニピュレータの高さ方向基準位置を設定
する基準位置設定手段と、 前記マニピュレータの先端の高さ位置を前記高さ方向基
準位置からの位置情報として検出する検出手段と、 前記撮像手段の画像と前記検出手段の検出する位置情報
とを合成して表示する表示手段と、を備えたマイクロマ
ニピュレータシステム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6080585A JP2964870B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | マイクロマニピュレータシステム |
| US08/384,825 US5677709A (en) | 1994-02-15 | 1995-02-07 | Micromanipulator system with multi-direction control joy stick and precision control means |
| DE19504663A DE19504663A1 (de) | 1994-02-15 | 1995-02-13 | Mikromanipulatoranordnung |
| US08/866,044 US5886684A (en) | 1994-02-15 | 1997-05-30 | Micromanipulator system with multi-direction control joy stick and precision control means |
| US09/219,322 US5973471A (en) | 1994-02-15 | 1998-12-23 | Micromanipulator system with multi-direction control joy stick and precision control means |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6080585A JP2964870B2 (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | マイクロマニピュレータシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07287172A true JPH07287172A (ja) | 1995-10-31 |
| JP2964870B2 JP2964870B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=13722431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6080585A Expired - Fee Related JP2964870B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-04-19 | マイクロマニピュレータシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964870B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006023487A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
| US7444817B2 (en) | 2003-06-13 | 2008-11-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical micromotor, micropump using same and microvalve using same |
| US7530795B2 (en) | 2003-06-13 | 2009-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Fluid control mechanism |
| JP2011013416A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Nsk Ltd | マニピュレーションシステム及びマニピュレーションシステム駆動方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01205118A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Topcon Corp | 光学機器の被観察操作用具先端位置確認装置 |
| JPH04229167A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-08-18 | Shimadzu Corp | マイクロマニピュレータ |
| JPH06109979A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Shimadzu Corp | マイクロマニピュレータシステム |
| JPH06167656A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Shimadzu Corp | マイクロマニピュレータシステム |
-
1994
- 1994-04-19 JP JP6080585A patent/JP2964870B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01205118A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Topcon Corp | 光学機器の被観察操作用具先端位置確認装置 |
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| US7530795B2 (en) | 2003-06-13 | 2009-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Fluid control mechanism |
| JP2006023487A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Nikon Corp | 顕微鏡装置 |
| JP4635492B2 (ja) * | 2004-07-07 | 2011-02-23 | 株式会社ニコン | 顕微鏡装置 |
| JP2011013416A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Nsk Ltd | マニピュレーションシステム及びマニピュレーションシステム駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2964870B2 (ja) | 1999-10-18 |
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|---|---|---|---|
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