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公開番号2024142867
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023055231
出願日2023-03-30
発明の名称情報取得方法および情報取得装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02B 21/32 20060101AFI20241003BHJP(光学)
要約【課題】載置されたスライドガラスに対する作動距離が判るマイクロマニピュレータの姿勢に関する情報を取得する情報取得方法ならびに、簡潔な構成でマイクロマニピュレータの姿勢に関する情報を取得する情報取得装置を提供する。
【解決手段】マニピュレータの姿勢に関する情報を取得する情報取得方法が、先端部の位置と回転支持部の位置に関する情報を取得する第2の取得工程と、第1の姿勢における先端部および回転支持部の位置に関する情報と、第2の姿勢における先端部および回転支持部の位置に関する情報と、変更された仰角の差分に関する情報と、に基づいて、マニピュレータの姿勢に関する情報を取得する工程と、を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
スライドガラスを載置する載置部と、前記スライドガラスの少なくとも一部に視野を重ねて配置される対物光学系と、を備える顕微鏡において、前記スライドガラスまたは前記スライドガラス上の検体に所定の処置を行うマニピュレータの姿勢に関する情報を取得する情報取得方法であって、
前記マニピュレータは、前記所定の処置を行うための先端部を有する軸状部材と、前記対物光学系の光軸に対する仰角を変更可能に前記軸状部材を支持する回転支持部と、を有し、
前記仰角が第１の角度をなす条件に該当する第１の姿勢における、前記先端部と前記回転支持部の位置に関する情報を取得する第１の取得工程と、
少なくとも前記仰角を前記第１の角度から第２の角度に変更する姿勢変更工程と、
前記第２の角度をなす条件に該当する第２の姿勢における、前記先端部の位置と前記回転支持部の位置に関する情報を取得する第２の取得工程と、
前記第１の姿勢における前記先端部および前記回転支持部の位置に関する情報と、前記第２の姿勢における前記先端部および前記回転支持部の位置に関する情報と、前記変更された前記仰角の差分に関する情報と、に基づいて、前記マニピュレータの姿勢に関する情報を取得する第３の取得工程と、
を有する情報取得方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記先端部の位置に関する情報は、前記対物光学系の合焦条件に基づいて取得する請求項１に記載の情報取得方法。
【請求項３】
前記第１の取得工程、前記姿勢変更工程、第２の取得工程の少なくともいずれかは、前記仰角または前記位置を取得するエンコーダ、前記仰角または前記位置を制御するアクチュエータ、前記アクチュエータに対して制御指令を出力する制御手段、の少なくともいずれかからの出力に基づいて実行される請求項１または２に記載の情報取得方法。
【請求項４】
前記姿勢変更工程は、前記回転支持部の前記載置部に対する位置を変更する工程を含む請求項１または２に記載の情報取得方法。
【請求項５】
前記合焦条件は前記載置部に対する前記対物光学系の焦点面の高さに関する条件を含み、前記第１の取得工程と前記第２の取得工程で共通する前記高さに関する条件を利用する請求項２に記載の情報取得方法。
【請求項６】
前記合焦条件は前記載置部に対する前記対物光学系の焦点面の高さに関する条件を含み、前記姿勢変更工程は、前記仰角の変更に伴い前記高さに関する条件を変更する請求項２または５に記載の情報取得方法。
【請求項７】
前記第１の取得工程と前記第２の取得工程で共通する前記回転支持部の位置に関する情報を利用する請求項６に記載の情報取得方法。
【請求項８】
スライドガラスを載置する載置部と、前記スライドガラスの少なくとも一部に視野を重ねて配置される対物光学系と、を備える顕微鏡において、前記スライドガラスまたは前記スライドガラス上の検体に所定の処置を行うマニピュレータの姿勢に関する情報を取得する情報取得装置であって、前記マニピュレータは、前記所定の処置を行うための先端部を有する軸状部材と、前記対物光学系の光軸に対する仰角を変更可能に前記軸状部材を支持する回転支持部と、を有し、前記仰角に関する情報を取得する角度情報取得部と、前記回転支持部の位置に関する情報を取得する支持部情報取得部と、前記対物光学系の焦点面の高さに関する情報を取得する焦点情報取得部と、前記対物光学系の視野中心の前記載置部に対する位置に関する情報を取得する視野情報取得部と、前記角度情報取得部、前記支持部情報取得部、前記焦点情報取得部、前記視野情報取得部からの情報に基づいて、前記マニピュレータの姿勢に関する情報を取得する姿勢情報取得部と、を有する情報取得装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
情報取得方法および情報取得装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
生殖補助医療、薬効薬理試験、遺伝子操作、等の生体組織のｉｎ－ｖｉｖｏ顕微観察下で、試料に対して所定の処理を行うマイクロマニピュレーションが知られている。
【０００３】
マイクロマニピュレーションは、ピペット、ナイフなどを先端に備えるマニピュレータを顕微鏡の観察野に配して、観察野の外からの操作者の上位指令に基づいた操作を行う。マイクロマニピュレータは、操作者の手技を機械的な機構を介して機械的な動作に変換する手動型と、観察者の意図する上位指令に沿うように制御されるアクチュエータを介して行うアクチュエータ型と、がある。操作者の手技の熟練度依存や変換機構のバックラッシュの影響を低減する意図から、油圧アクチュエータ、電磁モータ、振動型モータ等のアクチュエータが採用される。
【０００４】
マイクロマニピュレーションにおいて、マニピュレータの取り付け公差、検体試料の厚み方向における調整範囲、に起因して、マニピュレータとステージ、マニピュレータと対物レンズとの衝突が懸念される。しかしながら、マイクロマニピュレータの光軸方向の位置情報の取得において、対物レンズの光軸方向における取得精度は、試料の載置面と平行な面内における取得精度に比べて低い。そこで、対物レンズの光軸方向に沿ったマニピュレータの位置を含む三次元座標系におけるマニピュレータの位置を把握する方法が提案されている。
【０００５】
特許文献１は、顕微鏡においてステレオ撮像により取得した視差がある複数の画像に基づき、光軸方向を含む観察対象の位置に関する情報を取得する方法を開示している。
【０００６】
また、特許文献２は、焦点可変レンズの屈折力を変化させ、対物レンズの先端から焦点位置までの焦点距離に応じて対物レンズと対象物との間の作動距離を変化させることで、光軸方向を含む対象物の位置に関する情報を取得する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１５－１３５４６３号公報
特開２０２２－５７６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に係る視差のある複数画像を用いて対象物の位置情報を取得する手法は、複数の方向から観察するため光学系の冗長化や複雑化が問題となった。一方、特許文献２のように焦点位置の調整に応じて作動距離を変化させる手法は、焦点可変機構を要するため光学系の冗長化、複雑化が生じた。
【０００９】
特許文献１，２のいずれの手法においても、光学系を含めたマイクロマニピュレータの装置コストの増大、顕微鏡の撮像性能への皺寄せなどが懸念される場合があった。
【００１０】
本発明は、載置されたスライドガラスに対する作動距離が判るマイクロマニピュレータの姿勢に関する情報を取得する情報取得方法ならびに、簡潔な構成でマイクロマニピュレータの姿勢に関する情報を取得する情報取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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