JP3316667B2 - マイクロマニピュレータ微動操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡下で硝子電
極等のマイクロツールを油圧等の液圧により微動的に遠
隔操作できるようにしたマイクロマニピュレータ微動操
作装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基礎医学やバイオテクノロジーの分野で
は、生物の器官や生体組織、卵細胞や単一細胞等の細胞
類を保持し、吸引、注入、分割等の細胞処理を行うため
に細胞類を操作するマイクロマニピュレータがあり、こ
れら細胞類に対して顕微鏡の視野内でマイクロマニピュ
レータを微動操作して各種細胞処理を行っている。とこ
ろで、オペレータがマイクロマニピュレータの操作ハン
ドルに直接手を触れて微動操作すると、手に生じる震え
が機枠を通じて拡大されて伝達される恐れがあり、手に
生じる震えを極力抑えて静かにマイクロマニピュレータ
を操作しなければならず、その操作が面倒で細心の注意
と相当の熟練とを必要としている。そこで、マイクロマ
ニピュレータを油圧等の液圧により微動的に遠隔操作で
きるようにした液圧式マイクロマニピュレータがある。

【０００３】図８は、従来の細胞処理装置の構成を概略
的に説明する説明図である。図８において、この細胞処
理装置は、卵細胞９１をシャーレ９２内の試液に浸して
載置するステージ９３と、この卵細胞９１を固定的に保
持する固定保持部９４と、細胞処理を実際に遂行するマ
イクロマニピュレータ９５と、卵細胞９１に照明を当て
た映像を観察するための光学系９６とからなり、これら
各部を一体に形成して防振マット９７上に置いて操作を
するようになっている。このマイクロマニピュレータ９
５は、細胞処理の用途に合わせた硝子電極等の各種のマ
イクロツール９８を装着し、その先端を３次元的に移動
させる３次元移動機構を備えており、操作員が微動操作
を指示するジョイスティック９９により、この３次元移
動機構を油圧等で作動させるようになっている。

【０００４】ジョイスティック９９は、庇状に形成され
た支持枠１０１の先端を支点として操作杆１０２を垂下
し、操作杆１０２による直交する２方向（矢印）１０３
の揺動を油圧等により前記した３次元移動機構に伝達す
る伝達部１０４を設けたものであり、操作杆１０２を操
作して主に水平面内の２次元的な移動を微動操作するも
のである。操作杆１０２は、直交する２方向（矢印）１
０３の揺動を水平面内の機械的な変位に変換する変換部
１０５を有し、該変換部１０５を支持枠１０１と連結す
る部位に設けている。

【０００５】また、操作杆１０２を垂下して設ける他
に、変換部１０５に直接立てて設けるものも従来から一
般的に使用されていた。しかし、操作員が腕を引き上げ
ること無く低い位置で楽に操作できることから、この垂
下して設けるものが最近ではよく使用されるようになっ
ている。この他にも、３次元移動機構における垂直方向
に処理対象物を移動する必要がある場合があり、そのた
めに垂直方向に微動操作する機構を近傍に設けた３次元
的な移動を可能にするものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微動操
作用ジョイスティックによりマイクロマニピュレータの
３次元移動機構を油圧等の液圧で作動させる方式では、
オペレータが顕微鏡を見ながら、マイクロマニピュレー
タに装着されたマイクロツールの先端を所望の位置に移
動させるべく、ジョイスティックの操作杆を所望の方向
に任意な角度傾動させるので、オペレータはマイクロマ
ニピュレータのマイクロツールを平面的に移動させる感
覚であるが、実際の操作はジョイスティックの操作杆を
傾動させるので、感覚的にズレが生じやすく、操作しに
くいという問題があった。

【０００７】また、オペレータがジョイスティックの操
作杆を傾動させて所望の位置にマイクロツールの先端を
移動させた後、操作杆から手を離すと、操作杆がホール
ドされていないため、極わずか傾動してしまい、それに
伴ってマイクロツールの先端も所望の位置から微動移動
してしまい位置ズレを生じる虞がある。特に、近年はパ
ーソナルコンピュータ時代であり、パーソナルコンピュ
ータのＣＲＴディスプレイ等の表示画面上の位置を指定
するための入力装置としてマウスが頻繁に使用されてお
り、マイクロマニピュレータを遠隔操作する上でジョイ
スティックの操作杆ではなく、マウス型の操作手段がパ
ーソナルコンピュータ時代に合った操作手段として求め
られている。

【０００８】そこで、本発明は、マウス型の操作手段を
平面的に移動操作可能で、しかもオペレータが操作手段
から手を離してもマイクロツールの先端が位置ズレを生
じないように構成し、以て上述した課題を解決したマイ
クロマニピュレータ微動操作装置を提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、水平面の２軸方向の一方の
移動台に上下方向に貫設された貫通螺子孔に螺子部材を
螺合させ、該螺子部材に頸部を介して固定的な球体であ
る固定球を立設した調整部材と、２軸方向の他方の移動
台の上下方向に貫設された大径の孔に回転自在に抱えら
れ支持され、円筒状の内壁を内部に形成し、操作杆を上
部に立設し、該円筒状の内壁が前記固定球の外周面に当
接する可動球と、前記２軸方向の移動台をそれぞれの移
動方向に摺動自在に支持するベース基板と、貫通孔を有
し、前記操作杆の上部を該貫通孔に挿通させ摺動自在に
支持する支持球と、前記ベース基板の前記操作杆部位上
面に摺動自在に載置され、内部に下面が開放された下広
がりの空洞を有し、該空洞の頂部の貫通孔に前記支持球
を回動自在に抱え支持する水平移動操作手段と、前記ベ
ース基板と２軸方向のうち前後方向へ移動する移動台と
の間に介在し、一方に第１のホースを介してマイクロマ
ニピュレータの前後方向微動用液圧シリンダと連結した
第１の液圧シリンダを設け、他方に該第１の液圧シリン
ダに進退可能に嵌合する第１のピストンを設け、前後方
向へ移動する移動台の移動により第１の液圧シリンダ内
の液量を増減させる前後微動用液圧手段と、前記ベース
基板と２軸方向のうち左右方向へ移動する移動台との間
に介在し、一方に第２のホースを介してマイクロマニピ
ュレータの左右方向微動用液圧シリンダと連結した第２
の液圧シリンダを設け、他方に該第２の液圧シリンダに
進退可能に嵌合する第２のピストンを設け、左右方向へ
移動する移動台の移動により第２の液圧シリンダ内の液
量を増減させる左右微動用液圧手段とを備え、前記水平
移動操作手段を前後方向及び左右方向へ移動操作する
と、前記操作杆が前後方向及び左右方向に傾動し、前記
２軸方向の前後方向へ移動する移動台及び左右方向へ移
動する移動台がそれぞれ移動し、前後微動用液圧手段に
より第１の液圧シリンダ内の液量が増減すると共に、左
右微動用液圧手段により第２の液圧シリンダ内の液量が
増減し、マイクロマニピュレータを水平移動操作手段の
移動方向と同一方向に前後方向及び左右方向に微動させ
てなることを特徴とするマイクロマニピュレータ微動操
作装置とした。

【００１０】また、前記前後微動用液圧手段の第１のピ
ストンを、前記ベース基板又は前後方向へ移動する移動
台に固定された第１の軸受メタルに螺合する第１の微動
螺子軸の先端に固設し、第１の微動螺子軸の基端を前後
微動ハンドルに固設して、前後微動ハンドルを回転させ
ることにより第１のピストンを前記第１の液圧シリンダ
内に進退させると共に、前記左右微動用液圧手段の第２
のピストンを、前記ベース基板又は左右方向へ移動する
移動台に固定された第２の軸受メタルに螺合する第２の
微動螺子軸の先端に固設し、第２の微動螺子軸の基端を
左右微動ハンドルに固設して、左右微動ハンドルを回転
させることにより第２のピストンを前記第２の液圧シリ
ンダ内に進退させてなることを特徴とするマイクロマニ
ピュレータ微動操作装置とした。また、前記水平移動操
作手段にマイクロマニピュレータの上下方向微動用の上
下微動用液圧手段を設け、第３のホースを介してマイク
ロマニピュレータの上下方向微動用液圧シリンダと連結
した第３の液圧シリンダを水平移動操作手段に固定し、
該第３の液圧シリンダに進退可能に嵌合する第３のピス
トンを、水平移動操作手段に固定された第３の軸受メタ
ルに螺合する第３の微動螺子軸の先端に固設し、第３の
微動螺子軸の基端を上下微動ハンドルに固設して、上下
微動ハンドルを回転させることにより第３のピストンを
第３の液圧シリンダ内に進退させてなることを特徴とす
るマイクロマニピュレータ微動操作装置とした。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明によ
るマイクロマニピュレータ微動操作装置の一実施例につ
いて説明する。図１は、本発明によるマイクロマニピュ
レータ微動操作装置を三次元液圧マイクロマニピュレー
タに取り付けた状態を示す斜視図である。同図に示すよ
うに、マイクロマニピュレータ微動操作装置１は後述す
るホース５９，６１，６５を介して三次元液圧マイクロ
マニピュレータ（以下、単にマイクロマニピュレータと
称す）２に接続され、マイクロマニピュレータ２は支柱
３に掴持された取付バー４に固定されている。更に、マ
イクロマニピュレータ２には締着具５、ホルダー６を介
して硝子電極７が保持されている。

【００１２】また、図２はマイクロマニピュレータ微動
操作装置のベース基板部分の分解斜視図であり、同図に
示すように、マイクロマニピュレータ微動操作装置１は
ベース基板１０を有しており、該ベース基板１０の裏面
左半分には後側が開放された四角穴１０ａが明けられ、
裏面右側には後側が開放された平面視細長の四角穴１０
ｂが明けられ、四角穴１０ａと四角穴１０ｂは前方側で
連結部材用穴１０ｃ，１０ｄを介して連通されている。
そして、ベース基板１０の表面前側略中央には小さな貫
通四角穴１１が貫設され、前記四角穴１０ａと連通して
いる。また、ベース基板１０の表面の前記四角穴１０ｂ
後端上方部位には小さな貫通四角穴１２が貫設されてい
る。

【００１３】また、ベース基板１０の後側左端には貫通
孔１３ａを有するハンドル支持プレート１３が立設さ
れ、後側右端の四角穴１２の後端にはボルト１５，１５
によりシリンダ支持プレート１６が上方向へ延出して固
設されている。また、ベース基板１０の四角穴１０ａの
左右両側には図示せぬリニアウエーベアリングを介して
前後微動用スライダー１８が前後方向に摺動自在に嵌着
されており、前後微動用スライダー１８の前部右側の前
記貫通四角穴１１下方部位には雌螺子１８ａが貫設され
ており、前後微動用スライダー１８の後側左端には貫通
孔１９ａを有するシリンダ支持プレート１９が立設され
ている。該シリンダ支持プレート１９の貫通孔１９ａと
前記ハンドル支持プレート１３の貫通孔１３ａとは略同
一高さ位置となるように配設されている。

【００１４】また、ベース基板１０の貫通四角穴１１の
前後両側には図示せぬリニアウエーベアリングを介して
第１の左右微動用スライダー２１が左右方向に摺動自在
に嵌着され、第１の左右微動用スライダー２１の右側に
は前記連結部材用穴１０ｃ内に左右方向に延出したバー
２２が横設されている。該バー２２の先端は、前記連結
部材用穴１０ｄ内にピン２４により回動自在に支持さ
れ、平面視直角三角形状の三角リンク２５の斜辺以外の
他の２辺のうちの１辺に当接している。そして、三角リ
ンク２５の斜辺以外の他の２辺のうちの他の１辺には、
四角穴１０ｂの左右両側に図示せぬリニアウエーベアリ
ングを介して前後方向に摺動自在に嵌着した第２の左右
微動用スライダー２７の後端に基端部が横設され前後方
向に延出したバー２８の先端が当接している。

【００１５】また、第２の左右微動用スライダー２７は
後端に前記貫通四角穴１２を挿通し突出するように立設
され貫通孔２９ａのあるハンドル支持プレート２９を有
している。該ハンドル支持プレート２９の貫通孔２９ａ
と前記シリンダ支持プレート１６の貫通孔１６ａとは略
同一高さ位置となるように配設されている。そして、第
２の左右微動用スライダー２７及びハンドル支持プレー
ト２９は貫通四角穴１２の範囲内で前後方向に移動可能
となっている。

【００１６】また、図３に示すように、前記前後微動用
スライダー１８の雌螺子１８ａには微動率調整用の調整
部材３１が螺合されている。該調整部材３１は、前後微
動用スライダー１８の雌螺子１８ａに螺合する螺子部３
２と、該螺子部３２の上端に頸部を介して立設された固
定球３３とから形成され、ドライバー等の工具により螺
子部３２を回動させることにより、調整部材３１が上下
方向に移動可能となっている。

【００１７】また、第１の左右微動用スライダー２１の
略中央には上下方向に向けて、内周が下方向に向かって
縮径され、可動球３５の下部を支持し下側への逃げを防
ぐ湾曲面が形成され、上部に雌螺子が螺設された大径の
貫通孔２１ａが貫設されている。そして、第１の左右微
動用スライダー２１の大径の貫通孔２１ａの上部の雌螺
子には、可動球３５の上部を支持する可動球固定具３７
が螺合されている。可動球固定具３７は略円筒形で、円
筒の上部に鍔部３７ａが設けられ、円筒の下端に可動球
の上部を支持し上側への逃げを防ぐ湾曲面３７ｂが形成
されている。また、可動球３５に貫設された円筒の孔
（円筒状の内壁）３５ａには前記前後微動用スライダー
１８に立設された固定球３３の外周面が当接し、可動球
３５の円筒の孔３５ａ上部には操作杆３９の基端部が螺
合されている。

【００１８】また、操作杆３９の先端部は支持球４１の
円筒の貫通孔に摺動可能に挿通されている。また、ベー
ス基板１０上には水平移動操作手段であるマウス４２が
摺動自在に載置されており、該マウス４２は山型で内部
に下面が開放された直円錐形の空洞４２ａを有し、マウ
ス４２の頂部４２ｂには内側に前記支持球４１の下部を
支持し下側への逃げを防ぐ湾曲面を有し、前記空洞４２
ａの頂部と連通した貫通孔４２ｂ-1が貫設され、頂部４
２ｂの外側には雄螺子４２ｂ-2が螺設されている。そし
て、頂部４２ｂの雄螺子４２ｂ-2には、一側が閉塞され
た円筒状で、円筒の下部内周に雌螺子４４ａが螺設され
たキャップ４４が螺合しており、該キャップ４４は円筒
内の雌螺子４４ａの上方に前記支持球４１の上部を支持
し上側への逃げを防ぐ湾曲面を有する支持球支持部４４
ｂを、該支持球支持部４４ｂの上方に空洞４４ｃを有し
ている。従って、マウス４２を前後方向及び左右方向に
移動させると、それに伴って操作杆３９が前後方向及び
左右方向に傾動するようになっている。更に、マウス４
２の後部には上下微動用操作機構４５が設けられている
（図２参照）。

【００１９】また、固定球３３の中心をＯ、可動球３５
の中心（操作杆３９の傾動動作の中心点）をＣとする
と、それぞれの中心Ｏ，Ｃを一致して配置すれば可動球
３５は単に中心Ｏの回りを回転するのみであり、固定球
３３と可動球３５と移動体である前後微動用スライダー
１８及び第１の左右微動用スライダー２１の相互の位置
関係に変動はない。

【００２０】しかし、それぞれの中心Ｏ，Ｃを離隔して
配置すれば、例えば操作杆３９を左右方向に傾動させる
と、固定球３３は左右方向には固定されているため、可
動球３５自体も操作杆３９と共に中心Ｏの回りを揺動す
ることになり、中心Ｏに対する揺動方向に第１の左右微
動用スライダー２１を円滑に押し退けて移動させるよう
になっている。一方、操作杆３９を前後方向に傾動させ
ると、固定球３３は前後方向には移動可能なため、固定
球３３が中心Ｃの回りを揺動することになり、中心Ｃに
対する揺動方向に前後微動用スライダー１８を円滑に押
し退けて移動させるようになっている。

【００２１】また、調整部材３１の前後微動用スライダ
ー１８へのねじ込み量を加減することにより、可動球３
５の円筒の孔３５ａに沿って固定球３３との位置関係を
上下に移動させ、固定球３３と可動球３５の中心距離を
変化させて微動比率の調整を行う微動比率の調整機構を
構成している。

【００２２】次に、ハンドル支持プレート１３及びシリ
ンダ支持プレート１９に設けられた前後微動用操作機構
４７について説明する。図４は前後微動用操作機構４７
及び左右微動用操作機構４８の分解斜視図であるが、同
図に示すように、前後微動用スライダー１８の後側左端
に立設されたシリンダ支持プレート１９の円形の貫通孔
１９ａには油圧シリンダ５１が嵌着され、貫通穴の周縁
に油圧シリンダ５１の鍔部５１ａを当接させている。該
油圧シリンダ５１は一側が開放された円筒状で、外周に
鍔部５１ａ、円筒の閉塞された側にホース取付嘴部５１
ｂを有している。そして、油圧シリンダ５１内には後述
するピストン５７が進退可能に嵌合され、油圧シリンダ
５１とピストン５７との間で油室が形成される。よっ
て、前後微動用スライダー１８、シリンダ支持プレート
１９及び油圧シリンダ５１は一体となって前後方向に移
動可能となっている。

【００２３】また、ベース基板１０の後側左端に立設さ
れたハンドル支持プレート１３の貫通孔１３ａには軸受
メタル５２の基端部が嵌着され、軸受メタル５２は更
に、ボルト５３，５３によりハンドル支持プレート１３
に固定された軸受メタルセットリング５４の中心孔に嵌
着されている。該軸受メタル５２の中心の貫通孔には雌
螺子が螺刻され、該雌螺子には微動螺子軸５６の雄螺子
が螺合し、該微動螺子軸５６の先端には円柱状のピスト
ン５７が固設されている。該ピストン５７はハンドル支
持プレート１３の貫通穴１３ａ内を挿通自在で、前記油
圧シリンダ５１内を進退可能となっている。また、微動
螺子軸５６の基端は、軸受メタルセットリング５４の外
周に回転自在に嵌合され、一側が開放され、閉塞された
側の外周にはローレットが刻設された前後微動ハンドル
５８に固設されている。

【００２４】そして、前後微動ハンドル５８を回転させ
ると、微動螺子軸５６が回転し、微動螺子軸５６の雄螺
子が軸受メタル５２の雌螺子に螺合しているため、微動
螺子軸５６が前後方向に移動し、それに伴ってピストン
５７も前後方向に移動し油圧シリンダ５１内を進退する
ようになっている。また、油圧シリンダ５１の油室に細
孔を介して連通するホース取付嘴部５１ｂにはホース５
９の一端が接続され、他端はマイクロマニピュレータ２
の後述する前後方向のＹ軸の油圧シリンダ７３に接続さ
れている。

【００２５】また、ハンドル支持プレート２９及びシリ
ンダ支持プレート１６に設けられた左右微動用操作機構
４８も上述した前後微動用操作機構４７と同様に構成さ
れており、左右微動ハンドル６０を回転させると、微動
螺子軸５６が回転すると共に、微動螺子軸５６が前後方
向に移動し、それに伴ってピストン５７も前後方向に移
動するようになっている。そして、油圧シリンダ５１の
ホース取付嘴部５１ｂにはホース６１の一端が接続さ
れ、他端はマイクロマニピュレータ２の後述する左右方
向のＸ軸の油圧シリンダ７３に接続されている。

【００２６】また、図５は上下微動用操作機構４５の分
解斜視図であり、同図に示すように、マウス４２の後部
には円筒ケース６２が立設され、前記軸受メタルセット
リング５４が円筒ケース６２の上端内周に嵌着され、円
筒ケース６２の上端外周には、一側が開放され、閉塞さ
れた側の外周にはローレットが刻設された上下微動ハン
ドル６３が回転自在に嵌合されている。そして、油圧シ
リンダ５１は円筒ケース６２内にその外周が固定された
シリンダ支持リング６４の中心孔６４ａに嵌着されてお
り、スライド機構はなく、その他は上述した前後微動用
操作機構４７と同様に構成されている。そして、油圧シ
リンダ５１のホース取付嘴部５１ｂにはホース６５の一
端が接続され、他端はマイクロマニピュレータ２の後述
する上下方向のＺ軸の油圧シリンダ７３に接続されてい
る。

【００２７】また、図６はマイクロマニピュレータの分
解斜視図であり、同図に示すように、マイクロマニピュ
レータ２は取付バー４を挿通させる孔６６ａ，６６ａを
側面に穿設した固定台６６を有しており、固定台６６上
面には挿入された取付バー４を締め付け、取付バー４に
固定台６６を固定させる固定用螺子６７が螺設されてい
る。更に、固定台６６は上面に螺設されたボルト６８，
６８により上下方向のＺ軸内スライダー６９の上端に固
設されている。Ｚ軸外スライダー７０の上下方向に刻設
された凹溝７０ａには図示せぬリニアウエーベアリング
を介して前記Ｚ軸内スライダー６９がＺ軸方向に移動自
在に装着されている。Ｚ軸内スライダー６９にＺ軸方向
に刻設された小溝内には図示せぬスプリングが張設さ
れ、該スプリングの一端はＺ軸内スライダー６９に、他
端はＺ軸外スライダー７０に固定され、常時Ｚ軸外スラ
イダー７０を上方向に付勢するようになっている。

【００２８】また、Ｚ軸内スライダー６９の下端にはピ
ストン固定板６９ａがＺ軸外スライダー７０の凹溝７０
ａと反対側に延出するよう横設され、該ピストン固定板
６９ａにはピストン７２が立設されている。また、Ｚ軸
外スライダー７０の凹溝７０ａと反対側の面には油圧シ
リンダ７３が開口をピストン７２方向に向けて、所定間
隔を有して並設されたシリンダ押え７４，７４により固
定されている。油圧シリンダ７３は、一側が開放された
円筒状で、外周に鍔部７３ａ、円筒の閉塞された側近傍
にホース接続口７３ｂを有しており、鍔部７３ａは内側
のシリンダ押え７４の側面に当接し、ホース接続口７３
ｂには前記ホース６５の一端が接続されている。また、
油圧シリンダ７３内には前記ピストン７２が進退可能に
嵌合し、油圧シリンダ７３とピストン７２との間で油室
が形成される。該油圧シリンダ７３の油室の大きさ、形
状はマイクロマニピュレータ微動操作装置１の油圧シリ
ンダ５１の油室と全く等しくされ、通常は同量の油が収
容されるようになっている。

【００２９】また、前後方向のＹ軸外スライダー７６と
Ｙ軸内スライダー７７、及び左右方向のＸ軸外スライダ
ー７９とＸ軸内スライダー８０も上述した上下方向のＺ
軸外スライダー７０とＺ軸内スライダー６９と同様に構
成されており、Ｙ軸外スライダー７６に固定された油圧
シリンダ７３のホース接続口７３ｂには前記ホース５９
の一端が接続され、Ｘ軸外スライダー７９に固定された
油圧シリンダ７３のホース接続口７３ｂには前記ホース
６１の一端が接続されている。

【００３０】また、Ｚ軸外スライダー７０にはＹ軸内ス
ライダー７７が固定され、Ｙ軸外スライダー７６にはＸ
軸内スライダー８０が固定されている。そして、Ｘ軸外
スライダー７９の下面には締着具取付台８２がボルト８
３，８３，８３，８３により固定され、締着具取付台８
２の下面には下向きにかつ互いに直交するようにＶ溝８
２ａ，８２ａが刻設され、該Ｖ溝８２ａ内に前記締着具
５の基部を挿入し、締着具５をバネ８４、Ｌ字型押え板
８５、締付ボルト８６により締着具取付台８２に固定す
るようになっている。

【００３１】次に、マイクロマニピュレータ微動操作装
置の作用を図３及び図７を参照して説明する。先ず、オ
ペレータがマウス４２を掴んで手前方向である前方に移
動させると、操作杆３９が前方に傾動し、可動球３５が
前方に回動し、固定球３３が可動球３５の中心Ｃの回り
を揺動して、前後微動用スライダー１８が後方へ微動移
動し、シリンダ支持プレート１９及び油圧シリンダ５１
も後退し、油圧シリンダ５１とピストン５７との間で形
成される油室が広がるので、マイクロマニピュレータ２
のＹ軸外スライダー７６とＹ軸内スライダー７７間に張
設されたスプリングの作用により、圧迫された油がＹ軸
の油圧シリンダ７３からホース５９を介して油圧シリン
ダ５１内に直ちに流入する。そして、Ｙ軸の油圧シリン
ダ７３とピストン７２との間の油室が狭まるので、Ｙ軸
外スライダー７６が前方に微動移動し、締着具取付台８
２も前方に微動移動する。

【００３２】一方、オペレータがマウス４２を掴んで後
方に移動させると、操作杆３９が後方に傾動し、可動球
３５が後方に回動し、固定球３３が可動球３５の中心Ｃ
の回りを揺動して、前後微動用スライダー１８が前方へ
微動移動し、シリンダ支持プレート１９及び油圧シリン
ダ５１も前進し、油圧シリンダ５１とピストン５７との
間で形成される油室が圧迫されて狭まるので、圧迫され
た油が油圧シリンダ５１からホース５９を介してマイク
ロマニピュレータ２のＹ軸の油圧シリンダ７３内に直ち
に流入する。そして、Ｙ軸の油圧シリンダ７３とピスト
ン７２との間の油室が広がるので、Ｙ軸外スライダー７
６が後方に微動移動し、締着具取付台８２も後方に微動
移動する。

【００３３】また、オペレータがマウス４２を掴んで右
方向に移動させると、操作杆３９が右方向に傾動し、可
動球３５が固定球３３の中心Ｏの回りを揺動して、第１
の左右微動用スライダー２１及びバー２２が右方向へ微
動移動し、それに従動して三角リンク２５がピン２４を
支点として反時計方向に回動し、それに従動してバー２
８を介して第２の左右微動用スライダー２７が後方に微
動移動し、ハンドル支持プレート２９及びピストン５７
も後方に微動移動し、油圧シリンダ５１とピストン５７
との間で形成される油室が圧迫されて狭まるので、圧迫
された油が油圧シリンダ５１からホース６１を介してマ
イクロマニピュレータ２のＸ軸の油圧シリンダ７３内に
直ちに流入する。そして、Ｘ軸の油圧シリンダ７３とピ
ストン７２との間の油室が広がるので、Ｘ軸外スライダ
ー７９が右方向に微動移動し、締着具取付台８２も右方
向に微動移動する。

【００３４】一方、オペレータがマウス４２を掴んで左
方向に移動させると、操作杆３９が左方向に傾動し、可
動球３５が固定球３３の中心Ｏの回りを揺動して、第１
の左右微動用スライダー２１及びバー２２が左方向へ微
動移動し、それに従動して三角リンク２５がピン２４を
支点として時計方向に回動し、それに従動してバー２８
を介して第２の左右微動用スライダー２７が前方に微動
移動し、ハンドル支持プレート２９及びピストン５７も
前方に微動移動し、油圧シリンダ５１とピストン５７と
の間で形成される油室が広がるので、マイクロマニピュ
レータ２のＸ軸外スライダー７９とＸ軸内スライダー８
０間に張設されたスプリングの作用により、圧迫された
油がＸ軸の油圧シリンダ７３からホース６１を介して油
圧シリンダ５１内に直ちに流入する。そして、Ｘ軸の油
圧シリンダ７３とピストン７２との間の油室が狭まるの
で、Ｘ軸外スライダー７９が左方向に微動移動し、締着
具取付台８２も左方向に微動移動する。

【００３５】従って、オペレータが顕微鏡を見ながら、
マウス４２を掴んで前後又は左右に移動させると、それ
に伴ってマイクロマニピュレータ２に掴持された硝子電
極７の先端もマウス４２の移動方向と同一方向に前後又
は左右に微動移動させることができ、オペレータの感覚
通りに所望の方向へ硝子電極７の先端を微動移動させる
ことができる。

【００３６】また、図４に示すように、オペレータが前
後微動ハンドル５８を回転させると、微動螺子軸５６が
回転し、微動螺子軸５６及びピストン５７が前後方向に
移動し、油圧シリンダ５１内を進退し、それに伴って油
圧シリンダ５１内の油室の油量が増減し、油圧シリンダ
５１からホース５９を介して接続されたマイクロマニピ
ュレータ２のＹ軸の油圧シリンダ７３内の油室の油量も
増減し、Ｙ軸外スライダー７６及び締着具取付台８２が
前方又は後方へ微動移動する。

【００３７】また、オペレータが左右微動ハンドル６０
を回転させると、微動螺子軸５６が回転し、微動螺子軸
５６及びピストン５７が前後方向に移動し、油圧シリン
ダ５１内を進退し、それに伴って油圧シリンダ５１内の
油室の油量が増減し、油圧シリンダ５１からホース６１
を介して接続されたマイクロマニピュレータ２のＸ軸の
油圧シリンダ７３内の油室の油量も増減し、Ｘ軸外スラ
イダー７９及び締着具取付台８２が左方向又は右方向へ
微動移動する。

【００３８】また、図５に示すように、オペレータがマ
ウス４２の後部に設けられた上下微動ハンドル６３を回
転させると、微動螺子軸５６が回転し、微動螺子軸５６
及びピストン５７が上下方向に移動し、油圧シリンダ５
１内を進退し、それに伴って油圧シリンダ５１内の油室
の油量が増減し、油圧シリンダ５１からホース６５を介
して接続されたマイクロマニピュレータ２のＺ軸の油圧
シリンダ７３内の油室の油量も増減し、Ｚ軸外スライダ
ー７０及び締着具取付台８２が上方又は下方へ微量移動
する。

【００３９】なお、上述実施例では、マイクロマニピュ
レータ微動操作装置及びマイクロマニピュレータに油圧
シリンダを用いたが、これに限らず、水圧シリンダ等他
の液圧シリンダを用いてもよいことは勿論である。ま
た、上述実施例では、マイクロマニピュレータ微動操作
装置の油圧シリンダとマイクロマニピュレータの油圧シ
リンダを１対１としたが、これに限定されるわけではな
く、１対５等他の比率でもよいことは勿論である。ま
た、上述実施例では、マウスの後部に上下微動用操作機
構を設けたが、これに限らず、マウスの任意な位置に上
下微動用操作機構を設けてもよく、更にベース基板上の
マウスから離れた箇所に上下微動用操作機構を設けても
よい。また、上述実施例では、支持プレート１６，１９
に油圧シリンダ５１を、支持プレート１３，２９にピス
トン５７を設けたが、これに限らず、支持プレート１
６，１９にピストン５７を、支持プレート１３，２９に
油圧シリンダ５１を設けるよう構成してもよい。更に、
上述実施例では、左右微動用スライダーとして、第１の
左右微動用スライダー、三角リンク、及び第２の左右微
動用スライダーを用いたが、これに限定されるわけでは
なく、第１の左右微動用スライダーのみとし、これに連
結する三角リンク及び第２の左右微動用スライダーを省
いてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オペレータが顕微鏡を見ながら、水平移動操作手段を握
って操作し前後又は左右に移動させると、それに伴って
マイクロマニピュレータも水平移動操作手段の移動方向
と同一方向に前後又は左右に微動移動するので、オペレ
ータの感覚通りに所望の方向へマイクロマニピュレータ
を微動移動させることができ、極めて操作しやすく、操
作性を向上させることができる。また、オペレータが水
平移動操作手段から手を離しても、操作杆が水平移動操
作手段により確実にホールドされているため、傾動する
ことはなく、マイクロマニピュレータ及びマイクロマニ
ピュレータに掴持されたマイクロツール先端が位置ズレ
することはない。また、マウス型の水平移動操作手段で
あるため、掴みやすく、人間工学的にも極めて容易に操
作でき、しかもパーソナルコンピュータ時代に適合した
パーソナルコンピュータ操作と類似した操作しやすい操
作手段である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマイクロマニピュレータ微動操作
装置をマイクロマニピュレータに取り付けた状態を示す
斜視図である。

【図２】本発明によるマイクロマニピュレータ微動操作
装置のベース基板部分の分解斜視図である。

【図３】本発明によるマイクロマニピュレータ微動操作
装置のマウス部分の側断面図である。

【図４】前後微動用操作機構及び左右微動用操作機構の
分解斜視図である。

【図５】上下微動用操作機構の分解斜視図である。

【図６】マイクロマニピュレータの分解斜視図である。

【図７】本発明によるマイクロマニピュレータ微動操作
装置の作動説明図である。

【図８】従来の細胞処理装置の構成を概略的に説明する
説明図である。

【符号の説明】

１ マイクロマニピュレータ微動操作装置 ２ マイクロマニピュレータ ３ 支柱 ４ 取付バー ５ 締着具 ６ ホルダー ７ 硝子電極 １０ ベース基板 １０ａ，１０ｂ 四角穴 １０ｃ，１０ｄ 連結部材用穴 １１，１２ 貫通四角穴 １３ ハンドル支持プレート １６ シリンダ支持プレート １８ 前後微動用スライダー １８ａ 雌螺子 １９ シリンダ支持プレート ２１ 第１の左右微動用スライダー ２２ バー ２５ 三角リンク ２８ バー ２７ 第２の左右微動用スライダー ２９ ハンドル支持プレート ３１ 調整部材 ３２ 螺子部 ３３ 固定球 ３５ 可動球 ３７ 可動球固定具 ３９ 操作杆 ４１ 支持球 ４２ マウス（水平移動操作手段） ４２ａ 空洞 ４４ キャップ ４５ 上下微動用操作機構 ４７ 前後微動用操作機構 ４８ 左右微動用操作機構 ５１ 油圧シリンダ ５２ 軸受メタル ５４ 軸受メタルセットリング ５６ 微動螺子軸 ５７ ピストン ５８ 前後微動ハンドル ６０ 左右微動ハンドル ５９，６１，６５ ホース ６３ 上下微動ハンドル

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース基板上に摺動自在に載置され、か
   つ、頂部に支持球を回動自在に抱持した中空のマウス型
   の水平移動操作手段と、前記支持球の貫通孔に上部が摺
   動自在に挿通されることで前記水平移動操作手段に対し
   て傾動可能な操作杆と、上下に配置して前記ベース基板
   に摺動自在に支持された前後スライダーおよび左右スラ
   イダーのうち上方のスライダーに回動自在に抱持され、
   かつ、前記操作杆を上部に立設した可動球と、下方のス
   ライダーに上下方向に進退自在に螺合され、かつ、前記
   可動球の下部に形成された円形孔に挿入されてその内壁
   に当接する固定球を立設した調整部材と、前記前後スラ
   イダーの移動量に応じてマイクロマニピュレータの前後
   方向微動用液圧シリンダの液量を増減させるように前後
   スライダーと前記ベース基板との間に介設された第１の
   液圧シリンダおよび第１のピストンを有する前後微動用
   液圧手段と、前記左右スライダーの移動量に応じてマイ
   クロマニピュレータの左右方向微動用液圧シリンダの液
   量を増減させるように前記左右スライダーと前記ベース
   基板との間に介設された第２の液圧シリンダおよび第２
   のピストンを有する左右微動用液圧手段とを備えて構成
   されていることを特徴とするマイクロマニピュレータ微
   動操作装置。
2. 【請求項２】 前記の前後微動用液圧手段は、第１の液
   圧シリンダに対して第１のピストンを進退させる前後微
   動ハンドルを有し、前記の左右微動用液圧手段は、第２
   の液圧シリンダに対して第２のピストンを進退させる左
   右微動ハンドルを有することを特徴とする請求項１に記
   載のマイクロマニピュレータ微動操作装置。
3. 【請求項３】 マイクロマニピュレータの上下方向微動
   用液圧シリンダの液量を増減させる第３の液圧シリンダ
   および第３のピストンを有する上下微動用液圧手段を前
   記水平移動操作手段に備え、この上下微動用液圧手段
   は、第３の液圧シリンダに対して第３のピストンを進退
   させる上下微動ハンドルを有することを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載のマイクロマニピュレータ微
   動操作装置。