JPH1086083A - マイクログリッパー用マスター入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用しているマイクログリッパーの通電部が
断線した場合であっても、操作指令が開指令である場合
において駆動電圧が突然大きく増加してしまうような事
態を防止する。 【解決手段】 ポテンショメータ２３の固定端子２３
ｃ，２３ｄ間に１次電圧Ｖｉｎが入力される。ポテンシ
ョメータ２３の第１の固定端子２３ｃと可動接点端子２
３ｅとの間にマイクログリッパーのコイル層１４が接続
される。抵抗４０がコイル層１４と並列に接続される。
これにより、駆動電圧Ｖｏｕｔコイル層１４に印加さ
れ、マイクログリッパーが駆動される。ポテンショメー
タ２３の可動接点の位置は、操作部の操作に応じて回転
する回転シャフトの回転位置に応じて変化する。コイル
層１４が断線しても、ポテンショメータ２３に対する第
１の固定端子２３ｃと可動接点端子２３ｅとの間の負荷
抵抗が抵抗４０によって確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原生動物・卵細胞
・微小機械部品などの微小物質を把持するマイクログリ
ッパーを駆動制御するマイクログリッパー用マスター入
力装置に関し、特に、通電部を有し該通電部に駆動電圧
が印加されて前記通電部が通電されることにより駆動さ
れるマイクログリッパーに、前記駆動電圧を供給するマ
イクログリッパー用マスター入力装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、原生動物・卵細胞・微小機械部品
などの微小物質を把持するマイクログリッパーが開発さ
れ、生理食塩水や海水中での微小生物試料等の操作が可
能となった（特開平５−２５３８７０号、特開平７−３
２２７６号、特開平７−１５６０８３号、特開平８−５
２６７３号公報等）。

【０００３】このようなマイクログリッパーの１つとし
て、通電部を有し前記通電部に駆動電圧が印加されて前
記通電部が通電されることにより駆動されるマイクログ
リッパーが提供されている。そして、このようなマイク
ログリッパーを駆動して把持動作を行わせるためには、
操作者の操作に応じた駆動電圧を前記通電部に供給する
マイクログリッパー用マスタ入力装置が用いられてい
る。このような従来のマイクログリッパー用マスター入
力装置及びマイクログリッパーの一例について、図４乃
至図６を参照して具体的に説明する。

【０００４】図４は、従来のマイクログリッパー用マス
ター入力装置及びマイクログリッパーの一例を示す概略
構成図である。図４において、１はマイクログリッパ
ー、２はマイクログリッパー用マスター入力装置を示
す。

【０００５】マイクログリッパー１は、図４に示すよう
に、支持体１１と、支持体１１に一端が支持されて対向
した一対のフィンガー１２，１３と、通電部としての、
各フィンガー１２，１３の外側面に形成されたコイル層
（駆動用薄膜部材）１４と、を備えている。本例では、
各フィンガー１２，１３は、可撓性プレートから構成さ
れ、具体的には、窒化珪素膜１５，１６から構成されて
いる。また、支持体１１は、シリコン層１７と、その両
面に形成された窒化珪素膜１５，１６とから構成されて
いる。コイル層１４は、支持体１１の上にも延びて、支
持体１１上に形成された外部との電気的接続のための電
極パット１８，１９に接続されている。なお、コイル層
１４及び電極パット１８，１９は、同一の導電材料（例
えば、金）で構成され、一体化されている。なお、この
マイクログリッパー１は、半導体製造技術を用いて製造
することができる。このマイクログリッパー１では、外
部磁場下に配置して各フィンガー１２，１３の電極パッ
ト１８，１９間にそれぞれ駆動電圧を印加して各コイル
層１４を通電する（すなわち、コイル層１４に電流を流
す）ことにより発生するローレンツ力で、フィンガー１
２，１３が撓んで開閉動作をするものである。また、こ
のマイクログリッパー１では、各フィンガー１２，１３
は互いに熱膨張係数の異なる窒化珪素膜１５，１６とコ
イル層１４とからなる積層構造、すなわち、熱バイモル
フ構造を有しているので、前記ローレンツ力のみなら
ず、各フィンガー１２，１３の電極パット１８，１９間
にそれぞれ駆動電圧を印加して各コイル層１４を通電す
ることにより発生するジュール熱によっても、フィンガ
ー１２，１３が撓んで開閉動作をするものである。な
お、このマイクログリッパー１は、外部磁場下に配置せ
ずに、ジュール熱のみによって開閉動作を行わせること
もできる。このように、マイクログリッパー１は、通電
部としてのコイル層１４に駆動電圧が印加されてコイル
層１４が通電されることにより駆動されるものである。

【０００６】また、マイクログリッパー用マスタ入力装
置２は、図４に示すように、操作者による操作に応じて
移動可能な操作部材としてのレバー２１，２２と、該レ
バー２１，２２の回転移動に応じて受動部としての回転
シャフト２３ａ，２４ａが回転する回転型ポテンショメ
ータ２３，２４（図４中には現れていない）とを備えて
いる。本例では、ポテンショメータ２３，２４はその回
転シャフト２３ａ，２４ａがそれぞれ外部に突出するよ
うに筐体２５内に収容されている。レバー２１，２２
は、回転シャフト２３ａ，２４ａにそれぞれ固定されて
いる。レバー２１，２２はバネ２６によって連結されて
いる。

【０００７】ここで、マイクログリッパー用マスター入
力装置２の電気的な構成について、図５を参照して説明
する。図５は、マイクログリッパー用マスター入力装置
２を示す電気回路図である。なお、図５は、一方のフィ
ンガー用の回路部分のみを示しているが、実際には、マ
イクログリッパー用マスター入力装置２は、他方のフィ
ンガー用の回路部分として、図５に示す回路と同じ回路
を有している。図５中の括弧内の符号は他方のフィンガ
ー用の回路部分の構成要素を示している。

【０００８】ポテンショメータ２３，２４はそれぞれ、
内蔵抵抗２３ｂ，２４ｂ（その抵抗値をＲｐとする）
と、内蔵抵抗２３ｂ，２４ｂの一端が接続されている第
１の固定端子２３ｃ，２４ｃと、内蔵抵抗２３ｂ，２４
ｂの他端が接続されている第２の固定端子２３ｄ，２４
ｄと、可動接点が接続されている可動接点端子２３ｅ，
２４ｅと、を有している。固定端子２３ｃ，２４ｃは入
力端子２７ａを介して直流電源３０（図４参照）の一方
極性の出力端子（図示せず）に接続され、固定端子２３
ｄ，２４ｄは入力端子２７ｂを介して直流電源３０の他
方極性の出力端子（図示せず）に接続されている。これ
により、第１の固定端子２３ｃ，２４ｃと第２の固定端
子２３ｄ，２４ｄとの間に、直流電源３０による１次電
圧Ｖｉｎが印加されている。第１の固定端子２３ｃ，２
４ｃは出力端子２８ａ，２９ａにそれぞれ接続され、可
動接点端子２３ｅ，２４ｅは出力端子２８ｂ，２９ｂに
それぞれ接続されている。図面には示していないが、出
力端子２８ａ，２９ａがマイクログリッパー１のフィン
ガー１２，１３の各電極パット１８にそれぞれ接続さ
れ、出力端子２８ｂ，２９ｂがフィンガー１２，１３の
各電極パット１９にそれぞれ接続されている。すなわ
ち、図５に示すように、出力端子２８ａ，２９ａと出力
端子２８ｂ，２９ｂとの間にそれぞれ各フィンガー１
２，１３のコイル層１４が接続され、出力端子２８ａ，
２９ａと出力端子２８ｂ，２９ｂとの間に生ずる駆動電
圧Ｖｏｕｔが各フィンガー１２，１３のコイル層１４に
それぞれ印加される。なお、ポテンショメータ２３，２
４の可動接点の位置は、回転シャフト２３ａ，２４ａの
回転位置に応じて変化する。

【０００９】したがって、レバー２１，２２の位置に応
じてポテンショメータ２３，２４の回転シャフト２３
ａ，２４ａの回転位置が変化し、その位置に応じた大き
さの駆動電圧Ｖｏｕｔがマイクログリッパー１のフィン
ガー１２，１３の各コイル層１４に印加され、その駆動
電圧Ｖｏｕｔの大きさに応じてフィンガー１２，１３が
撓み、結局、レバー２１，２２の位置に応じてフィンガ
ー１２，１３の撓み量が定まる。したがって、操作者は
レバー２１，２２を操作することによって、フィンガー
１２，１３を開閉させることができる。なお、操作者が
レバー２１，２２から手を離すと、バネ２５の復元力に
よりレバー２１，２２が開き、フィンガー１２，１３の
各コイル層１４に電流が流れず、フィンガー１２，１３
が開くようになっている。

【００１０】ところで、本例では、ポテンショメータ２
３，２４として、１回転型のポテンショメータが用いら
れ、回転シャフト２３ａ，２４ａ自体の可動範囲は３６
０゜である。マイクログリッパー１のフィンガー１２，
１３の動作に必要な電圧は、例えば０Ｖから３Ｖである
が、この範囲の駆動電圧Ｖｏｕｔを回転シャフト２３
ａ，２４ａの０゜から３６０゜の範囲で得ようとする
と、マスター入力装置の操作性が著しく悪化する。そこ
で、回転シャフト２３ａ，２４ａ自体の回転可能範囲
（０゜〜３６０゜）の一部の範囲において、駆動電圧Ｖ
ｏｕｔが回転シャフト２３ａ，２４ａの回転位置に応じ
て１次電圧Ｖｉｎの実質的に０％から１００％まで変化
するように、内蔵抵抗２３ｂ，２４ｂの抵抗値Ｒｐが設
定されている。すなわち、ポテンショメータ２３，２４
として、内蔵抵抗２３ｂ，２４ｂの抵抗値Ｒｐがマイク
ログリッパー１のコイル層１４の抵抗値Ｒｇ（２０Ω〜
６０Ω程度）に比較して十分に大きいものが用いられて
いる。具体的には、ポテンショメータ２３，２４とし
て、その内蔵抵抗２３ｂ，２４ｂの抵抗値Ｒｐが１００
ｋΩ〜２００ｋΩであるポテンショメータが用いられて
いる。この点について、数１及び図６を参照して以下に
説明する。

【００１１】駆動電圧Ｖｏｕｔと１次電圧Ｖｉｎとの比
（以下、「入出力電圧比」という）Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ
は、ポテンショメーター２３，２４の回転シャフト２３
ａ，２４ａの回転位置ｋ（ｋは、３６０゜を１とした係
数、すなわち、角度を３６０で除算した値である。）に
より変化し、以下の数１で表される。

【００１２】

【数１】

【００１３】図６は、入出力電圧比Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ
を、ポテンショメーター２３，２４の回転シャフト２３
ａ，２４ａの回転位置ｋの関数として示す図である。図
６中のラインは、Ｒｇ＝５０Ω、Ｒｐ＝２００ｋΩの
場合の入出力電圧比Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎと回転位置ｋとの
関係を示している。この場合、図６中のラインからわ
かるように、駆動電圧Ｖｏｕｔは、ポテンショメータ２
３，２４の回転シャフト２３ａ，２４ａの回転位置が０
゜（ｋ＝０）から３２４゜（ｋ＝０．９）の範囲では１
次電圧Ｖｏｕｔの実質的に０％（＝０Ｖ）であるととも
に、前記回転位置が３２４゜（ｋ＝０．９）から３６０
゜（ｋ＝１）の範囲でその回転位置に応じて１次電圧Ｖ
ｏｕｔの実質的に０％から１００％まで（すなわち、図
６中のＡ点からＢ点まで）変化する。したがって、回転
シャフト２３ａ，２４ａを３６゜回転させるだけで、駆
動電圧Ｖｏｕｔを１次電圧Ｖｏｕｔの実質的に０％から
１００％まで制御することができることを示している。
このため、本例では、レバー２１，２２の可動範囲が回
転シャフト２３ａ，２４ａの回転位置の３２４゜から３
６０゜までの範囲に対応する範囲に制限されるように、
図示しないストッパーが設けられている。また、操作者
がレバー２１，２２から手を離すと、前述したようにバ
ネ２５の復元力によりレバー２１，２２が開いて、回転
シャフト２３ａ，２４ａが図６中の３２４゜の回転位置
（Ａ点）となるように機械的に設定されている。つま
り、図６中のＡ点がマイクログリッパー１のフィンガー
１２，１３の開状態に相当するようになっている。

【００１４】このように、内蔵抵抗２３ｂ，２４ｂの抵
抗値Ｒｐをマイクログリッパー１のコイル層１４の抵抗
値Ｒｇに比較して十分に大きく設定することによって、
回転シャフト２３ａ，２４ａ自体の回転可能範囲の一部
の範囲において、駆動電圧Ｖｏｕｔが回転シャフト２３
ａ，２４ａの回転位置に応じて１次電圧Ｖｉｎの実質的
に０％から１００％まで変化するようになされ、操作性
の向上を図っている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のマイクログリッパー用マスター入力装置では、
使用中にマイクログリッパー１のコイル層１４が不慮の
事故等で断線してしまった場合、マスター入力装置の操
作指令がマイクログリッパー１のフィンガー１２，１３
を開かせる開指令（すなわち、本来、図６中のＡ点の状
態となって駆動電圧Ｖｏｕｔが０Ｖとなるべき指令であ
って、具体的には、操作者がレバー２１，２２から手を
離した状態。）であるにもかかわらず、駆動電圧Ｖｏｕ
ｔが突然１次電圧Ｖｉｎに近い電圧となってしまい、こ
の電圧がコイル層１４の断線箇所の両側にかかる。図６
に示すように、ポテンショメータ２３，２４の回転シャ
フト２３ａ，２４ａの回転位置ｋが前記開指令に相当す
る位置である場合（すなわち、ｋ＝０．９の場合）、コ
イル層１４が断線すると、ポテンショメータ２３，２４
に対する第１の固定端子２３ｃ，２４ｃと可動接点端子
２３ｅ，２４ｅとの間の負荷抵抗が無限大に近くなるの
で、駆動電圧ＶｏｕｔがＡ点の電圧ではなくライン上
のＣ点の電圧（１次電圧Ｖｉｎの９０％の電圧）となっ
てしまうのである。なお、図６中のラインは、端子２
３ｃ，２４ｃと端子２３ｅ，２４ｅとの間にコイル層１
４を接続していない状態における、入出力電圧比Ｖｏｕ
ｔ／Ｖｉｎと回転位置ｋとの関係を示している。マイク
ログリッパー１を用いて微小生物試料等の操作を行う場
合、マイクログリッパー１を生理食塩水や海水中に配置
するので、コイル層１４の断線箇所の両側に生じた前記
電圧によって、生理食塩水や海水にイオン電流が流れ、
そのｐＨ値等が変化して微小生物試料等の環境が変化し
てしまう。このため、前述した従来のマイクログリッパ
ー用マスター入力装置では、使用中にコイル層１４が断
線してしまうと、微小生物試料等の環境が変化してしま
い、当該微小生物試料等の試料としての価値がなくなっ
てしまうなどの欠点があった。

【００１６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、使用しているマイクログリッパーの通電部が
断線した場合であっても、操作指令が開指令である場合
において駆動電圧が突然大きく増加してしまうようなこ
とがないマイクログリッパー用マスター入力装置を提供
することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様によるマイクログリッパー用マ
スター入力装置は、通電部を有するマイクログリッパー
であって、前記通電部に駆動電圧が印加されて前記通電
部が通電されることにより駆動されるマイクログリッパ
ーに、前記駆動電圧を供給するマイクログリッパー用マ
スター入力装置において、操作に応じて移動可能な操作
部材と、前記操作部材の移動に応じて受動部の位置が変
化するポテンショメータであって、該ポテンショメータ
の第１及び第２の固定端子間に１次電圧が印加されるポ
テンショメータと、少なくとも１つの抵抗と、を備え、
前記第１の固定端子と前記ポテンショメータの可動接点
端子との間に、前記通電部の非断線時には前記通電部及
び前記少なくとも１つの抵抗を含む閉回路が形成される
とともに、前記通電部の断線時には前記少なくとも１つ
の抵抗の少なくとも一部を含む閉回路が形成されるよう
に、前記少なくとも１つの抵抗及び前記通電部の、前記
第１の固定端子及び前記可動接点端子に対する接続関係
が設定されたものである。

【００１８】この第１の態様によれば、不慮の事故等に
よりマイクログリッパーの通電部が断線した場合であっ
ても、前記第１の固定端子と前記ポテンショメータの可
動接点端子との間に、前記少なくとも１つの抵抗の少な
くとも一部を含む閉回路が形成される。したがって、前
記通電部が断線した場合であっても、ポテンショメータ
に対する第１の固定端子と可動接点端子との間の負荷抵
抗が前記少なくとも１つの抵抗の少なくとも一部によっ
て確保される。このため、前記通電部が断線しても、操
作指令が開指令である場合において駆動電圧が突然大き
く増加してしまうようなことがない。

【００１９】本発明の第２の態様によるマイクログリッ
パー用マスター入力装置は、前記第１の態様によるマイ
クログリッパー用マスター入力装置において、前記通電
部の非断線時に、前記受動部自体の可動範囲の一部の範
囲において前記駆動電圧が前記受動部の位置に応じて所
望電圧の略０％から略１００％まで変化するように、前
記ポテンショメータの内蔵抵抗の抵抗値及び前記少なく
とも１つの抵抗の抵抗値が設定されたものである。

【００２０】この第２の態様によれば、前記通電部の非
断線時に、前記受動部自体の可動範囲の一部の範囲にお
いて前記駆動電圧が前記受動部の位置に応じて所望電圧
の略０％から略１００％まで変化するので、前述した従
来のマイクログリッパー用マスター入力装置と同様に、
操作性の向上を図ることができる。

【００２１】本発明の第３の態様によるマイクログリッ
パー用マスター入力装置は、前記第２の態様によるマイ
クログリッパー用マスター入力装置において、前記通電
部の非断線時に前記駆動電圧が前記所望電圧の略０％と
なる位置に前記受動部が位置する際に、前記通電部の断
線時において前記駆動電圧が前記所望電圧の略０％とな
るように、前記内蔵抵抗の抵抗値及び前記少なくとも１
つの抵抗の抵抗値が設定されたものである。

【００２２】この第３の態様によれば、前記通電部が断
線しても、操作指令が開指令である場合において駆動電
圧が所望電圧の略０％であるので、駆動電圧が実質的に
増加せず、好ましい。

【００２３】本発明の第４の態様によるマイクログリッ
パー用マスター入力装置は、前記第１乃至第３のいずれ
かの態様によるマイクログリッパー用マスター入力装置
において、前記第１の固定端子と前記可動接点端子との
間に、前記通電部と前記少なくとも１つの抵抗とが互い
に並列に接続されたものである。

【００２４】本発明の第５の態様によるマイクログリッ
パー用マスター入力装置は、前記第４の態様によるマイ
クログリッパー用マスター入力装置において、前記通電
部と前記少なくとも１つの抵抗との合成抵抗値が前記内
蔵抵抗の抵抗値の０．５％以下であるものである。特
に、前記合成抵抗値が前記内蔵抵抗の抵抗値の０．０５
％であることが好ましい。この第５の態様は、前記第２
の態様のような各抵抗値の設定の具体例である。

【００２５】本発明の第６の態様によるマイクログリッ
パー用マスター入力装置は、前記第１乃至第５のいずれ
かの態様によるマイクログリッパー用マスター入力装置
において、前記ポテンショメータは回転型ポテンショメ
ータであり、前記受動部材は回転シャフトであるもので
ある。もっとも、前記第１乃至第５の態様では、前記ポ
テンショメータとして、直動型ポテンショメータを用い
てもよい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態によ
るマイクログリッパー用マスター入力装置について、図
１及び図４を参照して説明する。

【００２７】図１は、本実施の形態によるマイクログリ
ッパー用マスター入力装置を示す電気回路図である。な
お、図１は、一方のフィンガー用の回路部分のみを示し
ているが、実際には、本実施の形態によるマイクログリ
ッパー用マスター入力装置は、他方のフィンガー用の回
路部分として、図１に示す回路と同じ回路を有してい
る。図１中の括弧内の符号は他方のフィンガー用の回路
部分の構成要素を示している。図４は前記従来のマイク
ログリッパー用マスター入力装置及びマイクログリッパ
ーを示す概略構成図として説明したが、図４は本実施の
形態によるマイクログリッパー用マスター入力装置を示
す概略構成図でもある。

【００２８】本実施の形態によるマイクログリッパー用
マスター入力装置は、その大部分において、図４及び図
５を参照して説明した前記従来のマイクログリッパー用
マスター入力装置と同一に構成されている。したがっ
て、本実施の形態の説明においては、図４を再び参照す
るとともに、図１において図５中の要素と同一又は対応
する要素には同一符号を付し、重複した説明は省略す
る。

【００２９】本実施の形態によるマイクログリッパー用
マスター入力装置が前述した従来のマイクログリッパー
用マスター入力装置と異なる所は、本実施の形態では、
抵抗４０，４１（その抵抗値をＲｈとする）が追加さ
れ、該抵抗４０，４１がそれぞれポテンショメータ２
３，２４の第１の固定端子２３ｃ，２４ｃと可動接点端
子２３ｅ，２４ｅとの間に接続されている点のみであ
る。すなわち、抵抗４０，４１は、各フィンガー１２，
１３のコイル層１４と並列に接続されている。本実施の
形態では、抵抗４０，４１及びコイル層１４の、第１の
固定端子２３ｃ，２４ｃ及び可動接点端子２３ｅ，２４
ｅに対するこのような接続関係によって、第１の固定端
子２３ｃ，２４ｃと可動接点端子２３ｅ，２４ｅとの間
に、通電部としてのコイル層１４の非断線時にはコイル
層１４及び抵抗４０，４１を含む閉回路が形成されると
ともに、コイル層１４の断線時には抵抗４０，４１を含
む閉回路が形成されることになる。

【００３０】そして、本実施の形態では、ポテンショメ
ータ２３，２４として、その内蔵抵抗２３ｂ，２４ｂの
抵抗値Ｒｐが２００ｋΩであるポテンショメータが用い
られ、抵抗４０，４１として、その抵抗値Ｒｈが１００
Ωの抵抗が用いられ、コイル層１４の抵抗値Ｒｇは５０
Ωである。

【００３１】本実施の形態において、コイル層１４の非
断線時及びコイル層１４の断線時における入出力電圧比
Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎとポテンショメーター２３，２４の回
転シャフト２３ａ，２４ａの回転位置ｋとの関係を求め
た。その結果、コイル層１４の非断線時においても、コ
イル層１４の断線時においても、図６中のラインと実
質的に同一となった。

【００３２】したがって、本実施の形態では、内蔵抵抗
２３ｂ，２４ｂの抵抗値Ｒｐをマイクログリッパー１の
コイル層１４と抵抗４０，４１との合成抵抗値に比較し
て十分に大きく設定することによって、ポテンショメー
タ２３，２４の内蔵抵抗２３ｂ，２４ｂの抵抗値Ｒｐ及
び抵抗４０，４１の抵抗値Ｒｈは、ポテンショメータ２
３，２４の回転シャフト２３ａ，２４ａ自体の回転可能
範囲（３６０゜）の一部の範囲（３６゜）において、駆
動電圧Ｖｏｕｔが回転シャフト２３ａ，２４ａの回転位
置に応じて１次電圧Ｖｉｎの実質的に０％から１００％
まで変化するように、設定されていることになる。ま
た、ポテンショメータ２３，２４の内蔵抵抗２３ｂ，２
４ｂの抵抗値Ｒｐ及び抵抗４０，４１の抵抗値Ｒｈは、
コイル層１４の非断線時に駆動電圧Ｖｏｕｔが１次電圧
Ｖｉｎの実質的に０％となる位置（図１中のｋ＝０．９
の位置）に回転シャフト２３ａ，２４ａが位置する際
に、コイル層１４の断線時において駆動電圧Ｖｏｕｔが
１次電圧Ｖｉｎの実質的に０％となるように、設定され
ていることになる。

【００３３】本実施の形態によれば、前述したようにコ
イル層１４の非断線時においてもコイル層１４の断線時
においても図６中のラインと実質的に同一となるの
で、コイル層１４が断線しても操作指令が開指令である
場合において駆動電圧Ｖｏｕｔが突然大きく増加してし
まうようなことがない。したがって、生理食塩水や海水
にイオン電流が流れ、ｐＨ値等が変化して微小生物試料
等の環境が変化してしまうような事態が防止される。

【００３４】ところで、図１に示す回路において、コイ
ル層１４を出力端子２８ａ，２９ａ，２８ｂ，２９ｂか
ら取り外し、抵抗４０，４１の抵抗値Ｒｈを５０Ωと
し、ポテンショメータ２３，２４の内部抵抗２３ｂ，２
４ｂの抵抗値Ｒｐを２００ｋΩ、１００ｋΩ、１０ｋ
Ω、１ｋΩ、１００Ω、５０Ωとした場合における、入
出力電圧比Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎと回転位置ｋとの関係を求
めた。その結果を図２に示す。図２中のラインは、Ｒ
ｐ＝２００ｋΩの場合及びＲｐ＝１００ｋΩの場合を示
し、両者の特性は実質的に同一である。図２中のライン
は、図６中のラインと実質的に同一である。図２中
のラインはＲｐ＝１０ｋΩの場合を示し、ラインは
Ｒｐ＝１ｋΩの場合を示し、ラインはＲｐ＝１００Ω
の場合を示し、ラインはＲｐ＝５０Ωの場合を示す。

【００３５】この結果から、前述した実施の形態におい
て、マイクログリッパー１のコイル層１４と抵抗４０，
４１との合成抵抗値をポテンショメータ２３，２４の内
蔵抵抗２３ｂ，２４ｂの抵抗値Ｒｐの０．５％以下とす
れば、コイル層１４の非断線時に図２中のライン乃至
ラインの特性を得ることができ、好ましいことがわか
る。特に、前記合成抵抗値を抵抗値Ｒｐの０．０５％以
下とすれば、コイル層１４の非断線時に図２中のライン
の特性を得ることができ、一層好ましい。

【００３６】次に、本発明の他の実施の形態によるマイ
クログリッパー用マスター入力装置について、図３
（ａ）を参照して説明する。

【００３７】図３（ａ）は本実施の形態によるマイクロ
グリッパー用マスター入力装置を示す電気回路図であ
る。図３（ａ）において、図１中の要素と同一又は対応
する要素には同一符号を付し、その説明は省略する。な
お、図３（ａ）は、一方のフィンガー用の回路部分のみ
を示しているが、実際には、本実施の形態によるマイク
ログリッパー用マスター入力装置は、他方のフィンガー
用の回路部分として、図３（ａ）に示す回路と同じ回路
を有している。図３（ａ）中の括弧内の符号は他方のフ
ィンガー用の回路部分の構成要素を示している。

【００３８】本実施の形態によるマイクログリッパー用
マスター入力装置が前述した図１に示すマイクログリッ
パー用マスター入力装置と異なる所は、本実施の形態で
は、図１中の抵抗４０，４１に代えて、抵抗５０，５１
及び抵抗５２，５３を備えている点のみである。本実施
の形態では、ポテンショメータ２３，２４の可動接点端
子２３ｅ，２４ｅと出力端子２８ｂ，２９ｂとの間に抵
抗５０，５１が接続され、出力端子２８ａ，２９ａと出
力端子２８ｂ，２９ｂとの間に抵抗５２，５３が接続さ
れている。本実施の形態では、抵抗５０，５１、抵抗５
２，５３及びコイル層１４の、第１の固定端子２３ｃ，
２４ｃ及び可動接点端子２３ｅ，２４ｅに対するこのよ
うな接続関係によって、第１の固定端子２３ｃ，２４ｃ
と可動接点端子２３ｅ，２４ｅとの間に、通電部として
のコイル層１４の非断線時にはコイル層１４、抵抗５
０，５１及び抵抗５２，５３を含む閉回路が形成される
とともに、コイル層１４の断線時には抵抗５０，５１及
び抵抗５２，５３を含む閉回路が形成されることにな
る。

【００３９】本実施の形態では、抵抗５０，５１が存在
することによって、コイル層１４の非断線時における駆
動電圧Ｖｏｕｔの最大値が１次電圧Ｖｉｎの１００％で
はなく、抵抗５２，５３とコイル層１４との合成抵抗値
と抵抗５０，５１の抵抗値とにより定まる分圧比によっ
て決定される値になるが、他の点については前述した図
１に示す実施の形態と同様である。本実施の形態では、
抵抗５０，５１の抵抗値を適宜設定することによって、
コイル層１４の非断線時における駆動電圧Ｖｏｕｔの最
大値を所望電圧に設定することができる。

【００４０】次に、本発明の更に他の実施の形態による
マイクログリッパー用マスター入力装置について、図３
（ｂ）を参照して説明する。

【００４１】図３（ｂ）は本実施の形態によるマイクロ
グリッパー用マスター入力装置を示す電気回路図であ
る。図３（ｂ）において、図１中の要素と同一又は対応
する要素には同一符号を付し、その説明は省略する。な
お、図３（ｂ）は、一方のフィンガー用の回路部分のみ
を示しているが、実際には、本実施の形態によるマイク
ログリッパー用マスター入力装置は、他方のフィンガー
用の回路部分として、図３（ｂ）に示す回路と同じ回路
を有している。図３（ｂ）中の括弧内の符号は他方のフ
ィンガー用の回路部分の構成要素を示している。

【００４２】本実施の形態によるマイクログリッパー用
マスター入力装置が前述した図１に示すマイクログリッ
パー用マスター入力装置と異なる所は、本実施の形態で
は、図１中の抵抗４０，４１に代えて、抵抗６０，６１
及び抵抗６２，６３を備えている点のみである。本実施
の形態では、ポテンショメータ２３，２４の第１の固定
端子２３ｃ，２４ｃと可動接点端子２３ｅ，２４ｅとの
間に抵抗６０，６１が接続され、ポテンショメータ２
３，２４の可動接点端子２３ｅ，２４ｅと出力端子２８
ｂ，２９ｂとの間に抵抗６２，６３が接続されている。
本実施の形態では、抵抗６０，６１、抵抗６２，６３及
びコイル層１４の、第１の固定端子２３ｃ，２４ｃ及び
可動接点端子２３ｅ，２４ｅに対するこのような接続関
係によって、第１の固定端子２３ｃ，２４ｃと可動接点
端子２３ｅ，２４ｅとの間に、通電部としてのコイル層
１４の非断線時にはコイル層１４、抵抗６０，６１及び
抵抗６２，６３を含む閉回路が形成されるとともに、コ
イル層１４の断線時には抵抗６０，６１を含む閉回路が
形成されることになる。

【００４３】本実施の形態では、抵抗６２，６３が存在
することによって、コイル層１４の非断線時における駆
動電圧Ｖｏｕｔの最大値が１次電圧Ｖｉｎの１００％で
はなく、コイル層１４の抵抗値と抵抗６２，６３の抵抗
値とにより定まる分圧比によって決定される値になる
が、他の点については前述した図１に示す実施の形態と
同様である。本実施の形態では、抵抗６２，６３の抵抗
値を適宜設定することによって、コイル層１４の非断線
時における駆動電圧Ｖｏｕｔの最大値を所望電圧に設定
することができる。

【００４４】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。

【００４５】例えば、前述した各実施の形態において
は、ポテンショメータ２３，２４として回転型でかつ１
回転型のものが用いられていたが、本発明では、ポテン
ショメータは、必ずしも１回転型のものに限定されない
し、また、直動型のものであってもよい。

【００４６】また、駆動対象となるマイクログリッパー
が前述した図４に示すマイクログリッパー１に限定され
るものではないことは、勿論である。例えば、マイクロ
グリッパーは、２つのフィンガー１２，１３のうちの一
方にはコイル層１４を形成せずに、一方のフィンガーの
みが開閉可能となるように構成したものであってもよ
い。この場合、本発明によるマイクログリッパー用マス
ター入力装置は、当該フィンガーに対応する構成のみ
（例えば、図１に示すような１つのフィンガーの回路部
分のみ）を備えればよい。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明によれ
ば、使用しているマイクログリッパーの通電部が断線し
た場合であっても、操作指令が開指令である場合におい
て駆動電圧が突然大きく増加してしまうようなことがな
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるマイクログリッパ
ー用マスター入力装置を示す電気回路図である。

【図２】入出力電圧比とポテンショメータの回転位置と
の関係を示す図である。

【図３】本発明の他の実施の形態によるマイクログリッ
パー用マスター入力装置を示す電気回路図である。

【図４】マイクログリッパーの一例並びに本発明の一実
施例によるマイクログリッパー用マスター入力装置及び
従来のマイクログリッパー用マスター入力装置を示す概
略構成図である。

【図５】従来のマイクログリッパー用マスター入力装置
を示す電気回路図である。

【図６】入出力電圧比とポテンショメータの回転位置と
の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ マイクログリッパー ２ マイクログリッパー用マスター入力装置 １４ コイル層（通電部） １２，１３ フィンガー ２１，２２ レバー ２３，２４ ポテンショメータ ２４ａ，２４ｂ 回転シャフト（受動部） ２３ｂ，２４ｂ 内蔵抵抗 ２３ｃ，２４ｃ 第１の固定端子 ２３ｄ，２４ｄ 第２の固定端子 ２３ｅ，２４ｅ 可動接点端子 ２８ａ，２９ａ，２８ｂ，２９ｂ 出力端子 ３０ 直流電源 ４０，４１，５０，５１，５２，５３，６０，６１，６
２，６３ 抵抗 Ｖｉｎ １次電圧（入力電圧） Ｖｏｕｔ 出力電圧

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電部を有するマイクログリッパーであ
   って、前記通電部に駆動電圧が印加されて前記通電部が
   通電されることにより駆動されるマイクログリッパー
   に、前記駆動電圧を供給するマイクログリッパー用マス
   ター入力装置において、 操作に応じて移動可能な操作部材と、 前記操作部材の移動に応じて受動部の位置が変化するポ
   テンショメータであって、該ポテンショメータの第１及
   び第２の固定端子間に１次電圧が印加されるポテンショ
   メータと、 少なくとも１つの抵抗と、 を備え、 前記第１の固定端子と前記ポテンショメータの可動接点
   端子との間に、前記通電部の非断線時には前記通電部及
   び前記少なくとも１つの抵抗を含む閉回路が形成される
   とともに、前記通電部の断線時には前記少なくとも１つ
   の抵抗の少なくとも一部を含む閉回路が形成されるよう
   に、前記少なくとも１つの抵抗及び前記通電部の、前記
   第１の固定端子及び前記可動接点端子に対する接続関係
   が設定された、 ことを特徴とするマイクログリッパー用マスター入力装
   置。
2. 【請求項２】 前記通電部の非断線時に、前記受動部自
   体の可動範囲の一部の範囲において前記駆動電圧が前記
   受動部の位置に応じて所望電圧の略０％から略１００％
   まで変化するように、前記ポテンショメータの内蔵抵抗
   の抵抗値及び前記少なくとも１つの抵抗の抵抗値が設定
   されたことを特徴とする請求項１記載のマイクログリッ
   パー用マスター入力装置。
3. 【請求項３】 前記通電部の非断線時に前記駆動電圧が
   前記所望電圧の略０％となる位置に前記受動部が位置す
   る際に、前記通電部の断線時において前記駆動電圧が前
   記所望電圧の略０％となるように、前記内蔵抵抗の抵抗
   値及び前記少なくとも１つの抵抗の抵抗値が設定された
   ことを特徴とする請求項２記載のマイクログリッパー用
   マスター入力装置。
4. 【請求項４】 前記第１の固定端子と前記可動接点端子
   との間に、前記通電部と前記少なくとも１つの抵抗とが
   互いに並列に接続されたことを特徴とする請求項１乃至
   ３のいずれかに記載のマイクログリッパー用マスター入
   力装置。
5. 【請求項５】 前記通電部と前記少なくとも１つの抵抗
   との合成抵抗値が前記内蔵抵抗の抵抗値の０．５％以下
   であることを特徴とする請求項４記載のマイクログリッ
   パー用マスター入力装置。
6. 【請求項６】 前記ポテンショメータは回転型ポテンシ
   ョメータであり、前記受動部材は回転シャフトであるこ
   とを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマイ
   クログリッパー用マスター入力装置。