专利名称：压电致动器、操纵装置以及操纵装置系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对细胞等微小的对象物进行操作的压电致动器、操纵装置(I 二 ^ P—夕，机械手)以及操纵装置系统。
背景技术：
公知有在生物科技领域中如一边用显微镜观察一边将精子、DNA溶液注入卵、细胞等那样对细胞等微小的对象物进行操作的操纵装置(例如，参照专利文献I)。专利文献2公开了一种显微镜装置，为了容易地将玻璃毛细管等操作针的针尖设置在标本的目标位置附近，该显微镜装置使用具有操作针的电动操纵装置而以电动的方式进行对焦，切换对焦和操纵装置驱动之间的联动、非联动来驱动操作针，从而设置操作针。在专利文献3、4中记载有操纵装置，为了能够进行玻璃毛细管等的稳定的微小移动，该操纵装置使用具有压电元件的压电致动器来对该玻璃毛细管等施加冲击载荷，对卵细胞等进行穿孔。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004 - 325836号公报专利文献2:日本特开2006 - 23487号公报专利文献3:日本特公平06 - 98582号公报专利文献4: 日本特开2003 - 1574号公报在专利文献3所记载的操纵装置中，压电致动器仅被固定在用于安装玻璃毛细管等的吸管保持构件，并未固定于操纵装置。在这样的构成中，在驱动操纵装置时吸管保持构件有可能脱落等。另外，在专利文献3的操纵装置中，存在如下问题:上述吸管保持构件由利用摩擦力来保持吸管保持构件整体中的微小的部分的抵接构件固定，操纵装置的动作性能、响应性被该摩擦力的大小左右。在专利文献4所记载的操纵装置中，吸管保持构件与压电致动器未同轴地配置，吸管保持构件的轴与压电致动器的轴成为扭曲的关系。另外，压电致动器的驱动轴与吸管保持构件分开。因此，玻璃毛细管在上述驱动轴的轴向以外的方向也容易引起振动。并且，用拉伸弹簧对压电元件施加预压，因此，从预压调整这一点出发难以获得较高的响应性。
实用新型内容鉴于上述情况，本实用新型的目的在于提供具有较高的响应性的压电致动器、操纵装置、操纵装置系统。另外，本实用新型的目的在于提供抑制了压电致动器的驱动轴的轴向以外的方向的振动的压电致动器、操纵装置、操纵装置系统。为了达到上述目的，本实用新型的压电致动器利用压电元件对用于操作微小对象物的毛细管进行微动驱动，其特征在于，该压电致动器包括:吸管保持构件，其用于安装所述毛细管，并对外周实施了螺纹加工；外壳，其具有与所述吸管保持构件同轴的内周面；至少两个滚动轴承，其将所述吸管保持构件以能够旋转的方式支承于所述外壳；压电元件，其与所述吸管保持构件同轴地配置；盖，其固定于所述外壳，沿着轴向固定所述压电元件；和内圈隔离部件，其配置在所述两个滚动轴承的内圈之间。另外，本实用新型的另一压电致动器利用压电元件对用于操作微小对象物的毛细管进行微动驱动，其特征在于，该压电致动器包括:吸管保持构件，其安装有所述毛细管；外壳，其具有与所述吸管保持构件同轴的内周面；至少两个滚动轴承，其将所述吸管保持构件支承于所述外壳；压电元件，其与所述吸管保持构件同轴地配置；盖，其固定于所述外壳，沿着轴向固定所述压电元件；和内圈隔离部件，其配置在所述两个滚动轴承的内圈之间。另外，优选具有介于两个滚动轴承的内圈与所述吸管保持构件的外周面之间的空心构件。采用上述构成，作为驱动轴的吸管保持构件和压电元件同轴地配置，因此，能够抑制压电致动器的驱动轴的轴向以外的方向的振动。另外，优选所述吸管保持构件的外周被实施螺纹加工，所述两个滚动轴承被与所述吸管保持构件的外周螺纹连接的两个锁定螺母沿着轴向固定。另外，优选所述空心构件的一端的外周面被实施螺纹加工，锁定螺母与该螺纹加工部分螺纹连接而在轴向上固定滚动轴承。另外，优选还具有固定构件，该固定构件设于所述空心构件的另一端而将所述吸管保持构件固定于所述空心构件。另外，优选所述压电元件被所述滚动轴承施加有预压。在该情况下，使用滚动轴承作为具有较高的刚性的弹簧部件，能够获得较高的响应性。另外，优选在所述滚动轴承与所述压电元件之间具有与所述吸管保持构件同轴地配置的隔离件。另外，优选所述毛细管由多个支承构件以多个点支承。本实用新型的操纵装置，其特征在于，该操纵装置具有上述的压电致动器。另外，本实用新型的另一操纵装置，其具有对微小对象物进行操作的毛细管、上述压电致动器，该操纵装置被控制器电动驱动，其特征在于，所述毛细管与用于吸引或者排出所述毛细管内的流体的注射器连接，该操纵装置被设定成利用由所述控制器发出的一个操作信号使所述注射器以一定的行程进行往复运动。另外，优选在上述注射器的往复运动中，注射器的在排出所述毛细管内的流体时的移动速度设定得大于注射器的在吸引所述毛细管内的流体时的移动速度。另外，优选在上述注射器的往复运动中，在所述注射器的基于所述操作信号进行的往复运动中，所述注射器的与所述吸引相对应的移动先进行。另外，优选在所述注射器的往复运动中，与吸引动作相对应的移动以及与排出动作相对应的移动各进行了一次之后，在下一次吸引动作之前使注射器停止。本实用新型的微小对象物的操纵装置，其特征在于，使用上述的操纵装置，用所述毛细管对作为所述对象物的卵进行透明带(透明帯)穿孔，之后，所述毛细管移动以进行至少一个精子的采样操作之后，返回到所述透明带穿孔的位置，利用所述注射器的往复运动一边使精子在毛细管内移动一边进行精子的注射操作。[0029]另外，优选利用连接于所述控制器的控制杆发出所述操作信号。另外，优选利用设于所述控制杆的按钮发出所述操作信号。本实用新型的操纵装置系统，其特征在于，其包括:上述的操纵装置，其利用压电元件对上述毛细管进行微动驱动；控制器，其根据安装于上述操纵装置的上述毛细管的前端的大小而对施加于上述压电元件的电压进行控制。另外，优选还包括:能够对安装于所述操纵装置的所述毛细管的前端进行拍摄的摄像机；和配置在由所述摄像机拍摄的拍摄画面上用于对所述毛细管的前端的大小进行测量的测量用标记，在由所述测量用标记测量的所述毛细管的前端的大小为预先设定的标准范围以上的情况下，所述控制器使施加于所述压电元件的电压小于在所述毛细管的前端的大小处于所述标准范围内时施加的标准电压，在由所述测量用标记测量的所述毛细管的前端的大小为所述标准范围以下的情况下，所述控制器使施加于所述压电元件的电压大于所述标准电压。实用新型的效果采用本实用新型的压电致动器、操纵装置、操纵装置系统，能够获得较高的响应性。另外，能够抑制压电致动器的驱动轴的轴向以外的方向的振动。
图1是概略地表示第I实施方式的操纵装置系统的构成的图。图2是在图1的操纵装置系统中能够使用的微动机构(压电致动器)的剖视图。图3是表示图1的由控制器进行控制的控制系统的主要部分的框图。图4是表示在图3的显示部上显示的画面例的图。图5是表示图1、图3所示的控制杆的具体例的立体图。图6的(a) (d)是概略地表示图1的注射用的毛细管35在操作中相对于皿的底面的相对位置的图。图7是表示如图6的(C)那样毛细管与皿的底面接触时的压电元件的电压值的变化的图。图8是表示在图3的显示部上显示的双画面的例子的图。图9是在第2实施方式的操纵装置系统中能够使用的微动机构(压电致动器)的剖视图。图10是表示毛细管的固定方法的剖视图。图11是在第3实施方式的操纵装置系统中能够使用的微动机构(压电致动器)的立体图。图12是在第3实施方式的操纵装置系统中能够使用的微动机构(压电致动器)的首1J视图。图13是第3实施方式的变形例的微动机构(压电致动器)的立体图。图14是第3实施方式的变形例的微动机构(压电致动器)的剖视图。图15是概略地表示第4实施方式的操纵装置系统的构成的图。图16是概略地表示图15的操纵装置的构成的图。图17是表示由图16的控制器进行控制的控制系统的主要部分的框图。[0052]图18是表示图17所示的控制杆的具体例的立体图。图19的(a) (h)是表示被安装于操纵装置的各毛细管与微小的操作对象物(卵、精子)之间的各位置关系的图。图20的(a) (d)是表示图19的精子采样完成后的各状态的图。图21的(a) (b)是表示控制杆的操作和注射器( ” ”相对于控制杆的操作的位置变化的一例的图。图22表示控制杆的操作和注射器相对于控制杆的操作的位置变化的一例的图。图23是表示在第5实施方式的操纵装置系统的显示部上显示的画面的一例的图。图24是表示在第5实施方式的操纵装置系统的显示部上显示的画面的一例的图。图25是表示在第5实施方式的操纵装置系统的显示部上显示的画面的一例的图。图26是与第5实施方式的操纵装置系统的控制有关的流程图。
具体实施方式
以下使用附图说明用于实施本实用新型的最佳方式。此外，本实用新型不被该实施方式限定。另外，下述实施方式中的构成部件中包括本领域技术人员能够且容易置换的构成部件或者实质上相同的构成部件。[第I实施方式](操纵装置系统的构成)图1是概略地表示第I实施方式的操纵装置系统的构成的图。操纵装置系统10是用于在显微镜观察下对微小的对象物即试样(细胞、卵、精子等)实施人工操作的系统。在图1中，操纵装置系统10具有显微镜单元12、操纵装置14、操纵装置16，操纵装置14、16分开地配置在显微镜单元12的两侧。另外，操纵装置系统10具有用于对显微镜单元12以及一对操纵装置14、16进行控制的控制器43。显微镜单元12包括作为摄像元件的摄像机18、显微镜20、试样台，皿22配置在试样台上。显微镜单元12为在该皿22的正上方配置有显微镜20的构造。S卩，显微镜20由倒立显微镜构成。此外，显微镜20和摄像机18为一体构造，虽省略图示，但具有朝向皿22照射光的光源。在皿22内收容有例如包含试样(未图示)的溶液。在该状态下，从显微镜20向皿22内的试样照射光，由皿22内的试样(例如细胞、卵)反射的光入射到显微镜20时，与细胞、卵有关的光学像被显微镜20放大后，被摄像机18拍摄，基于摄像机18拍摄的图像能够观察试样。(操纵装置的构成)如图1所示，一侧(图示左侧)的操纵装置14作为X轴-Y轴-Z轴的正交3轴构成的操纵装置，具有吸管24、Χ-Υ轴工作台26、Ζ轴工作台28、驱动X-Y轴工作台26的驱动装置30、驱动Z轴工作台28的驱动装置32。在吸管24的前端安装有作为毛细管顶端(★
7°)的毛细管25。吸管24连结于Z轴工作台28，Z轴工作台28以上下移动自如的方式配置在Χ_Υ轴工作台26上，驱动装置30、32连接于控制器43。X-Y轴工作台26构成为在驱动装置30的驱动下沿着X轴或者Y轴移动，Z轴工作台28构成为在驱动装置32的驱动下沿着Z轴(沿着铅垂轴向)移动。连结于Z轴工作台28的吸管24构成为随着X-Y轴工作台26和Z轴工作台28的移动而将三维空间作为移动区域来进行移动，借助毛细管25等来保持皿22内的试样(细胞等)。即，操纵装置14是用于微小对象物的保持的保持用操纵装置。另一侧(图示右侧)的操纵装置16作为正交3轴构成的操纵装置，具有吸管(注射吸管)保持构件34、X-Y轴工作台36、Ζ轴工作台38、驱动X-Y轴工作台36的驱动装置40、驱动Z轴工作台38的驱动装置42。吸管保持构件34连结于Z轴工作台38，Z轴工作台38以上下移动自如的方式配置在X-Y轴工作台36上，驱动装置40、42连接于控制器43。在吸管保持构件34的前端安装有玻璃制的毛细管35。X-Y轴工作台36构成为在驱动装置40的驱动下沿着X轴或者Y轴移动，Z轴工作台38构成为在驱动装置42的驱动下沿着Z轴(沿着铅垂轴向)移动。连结于Z轴工作台38的吸管保持构件34构成为随着X-Y轴工作台36和Z轴工作台38的移动而以三维空间作为移动区域进行移动，借助毛细管35等对皿22内的试样进行人工操作。即，操纵装置16是用于微小对象物的操作(穿孔、注射、采样等)的注射用操纵装置。这样，操纵装置14、16是大致相同的结构，下面以吸管保持构件34所连结的操纵装置16为例来进行说明。X-Y轴工作台36构成为在驱动装置40的驱动(马达(电动机))下沿着X轴或者Y轴移动，Z轴工作台38构成为在驱动装置42的驱动(马达)下沿着Z轴(沿着铅垂轴向)移动。另外，Z轴工作台38连结有用于对以皿22内的细胞、卵作为插入对象的毛细管35进行保持的吸管保持构件34。即，将包含皿22内的细胞等在内的三维空间作为移动区域，X-Y轴工作台36和Z轴工作台38在驱动装置40、42的驱动下移动。并且，X-Y轴工作台36和Z轴工作台38例如使吸管保持构件34从吸管保持构件34的前端侧相对于皿22内的试样粗动到插入毛细管35的插入位置。X-Y轴工作台36和Z轴工作台38构成为这样的粗动机构(三维轴移动工作台)。另外，Z轴工作台38与吸管保持构件34的连结部具有作为纳米定位仪(f V 夕 3少)的功能。纳米定位仪构成为以能够沿着设置有吸管保持构件34的方向(长度方向)
移动自如的方式支承吸管保持构件34，并且，还沿着吸管保持构件34的长度方向(轴线方向)对吸管保持构件34进行微动驱动。具体而言，Z轴工作台38和吸管保持构件34的连结部具有微动机构44作为纳米定位仪。接着，参照图2对该微动机构44进行说明。(微动机构的构成)图2是在图1的操纵装置系统中能够使用的微动机构(压电致动器)的剖视图。如图2所示，微动机构44包括具有吸管保持构件34的压电致动器44a。压电致动器44a具有构成其主体的外壳48，外周被实施了螺纹加工的吸管保持构件34贯穿在内周形成为筒状的外壳48内。吸管保持构件34在其前端侧(图2的左侧、以下同样)安装并固定有毛细管35，在其后端侧(图2的右侧、以下同样)连接有用于输送向卵、细胞等的注射(注入)的溶液(培养液等)的未图示的管。另外，在该管的另一端连接有流量调整用的泵。吸管保持构件34借助滚动轴承80、82支承于外壳48。滚动轴承80、82分别具有内圈80a、82a、外圈80b、82b、插入内圈80a、82a和外圈80b、82b之间的滚珠80c、82c。滚动轴承80、82构成为，各内圈80a、82a借助空心构件84嵌合于吸管保持构件34的外周面，各外圈80b、82b嵌合于外壳48的内周面，以吸管保持构件34旋转自如的方式支承吸管保持构件34。内圈80a、82a经由空心构件84嵌合于吸管保持构件34。由此，实施了螺纹加工的吸管保持构件34的外周面能够与内圈80a、82a嵌合。另外，滚动轴承80、82的向吸管保持构件34的安装变得简单。另外，空心构件84在其轴向大致中央部设有向径向外方突出的作为内圈隔离部件的凸缘部84a，滚动轴承80、82的内圈80a、82a配置在该凸缘部84a的轴向两侧。此时，空心构件84与凸缘部84a成为一体。之后,从内圈80a的前端侧以及内圈82a的后端侧将锁定螺母86、86螺纹连接于吸管保持构件34来使滚动轴承80、82的轴向位置固定。此外，空心构件84的轴向尺寸小于滚动轴承80、82的内圈80a、82a的轴向尺寸与空心构件84的凸缘部84a的轴向尺寸之和。因此，内圈80a的轴向前端侧以及内圈82a的轴向后端侧相比空心构件84向轴向突出。其结果，内圈80a、82a直接利用锁定螺母86、86沿着轴向固定，因此能够限制内圈80a、82a的轴向移动。此外，在第I实施方式中，通过设有空心构件84，使用的吸管保持构件34的内径也可以与滚动轴承80、82的内径不相同。另一方面，也可以是在相同的内径的情况下省略空心构件84的结构。另外，空心构件84与凸缘部84a构成为一体，但也可以相互独立地形成。并且,也可以将成为一体的空心构件84和凸缘部84a用作内圈隔离部件。并且，与滚动轴承80、82同轴地配置并与外壳48的内周面之间以具有正的间隙的方式嵌合的圆环状的隔离件90配置在外圈82b的轴向后端侧。圆环状的压电元件92与隔离件90大致同轴地配置在隔离件90的轴向后端侧，还在其轴向后端侧配置有外壳48的盖88。盖88用于将压电元件92沿着轴向固定，因此，具有供吸管保持构件34贯穿的孔部。该盖88利用未图示的螺栓连结于外壳48的侧面。此外，也可以通过对外壳48轴向后端侧的内周面以及盖88的外周面实施螺纹加工并将两者螺纹连接来固定盖88，压电元件92有可能产生扭矩。因此，优选盖88利用螺栓等连结固定。滚动轴承80、82、压电元件92通过调节隔离件90的长度并拧紧盖88来施加预压。具体而言，调整隔离件90的长度并拧紧盖88时，与该位置相应的连结力作为沿着轴向的按压力而对滚动轴承82的外圈82b和滚动轴承80的外圈80b施加预压，并且，同时也对压电元件92施加预压。由此,对滚动轴承80、82以及压电元件92施加规定的预压,在滚动轴承80,82的外圈80b、82b之间形成有作为轴向间的距离的间隙94。这样，能够用作为高刚性的弹簧部件的滚动轴承80、82承载预压，因此，能够容易地对压电元件92进行预压调整，并且，能够达到较高的响应性。另外，压电元件92隔着隔离件90与滚动轴承82接触，因此，不需要使用与外圈82b相同的直径的压电元件、能够施加规定的预压的尺寸的压电元件这样的特别的形状的压电元件。即，在图2的例子中，也可以将呈圆环状的压电元件92形成为棒状或者棱柱状而沿着隔离件90的周向大致等间隔地排列，也可以将呈圆环状的压电元件92形成为具有供吸管保持构件34贯穿的孔部的方筒。另外，只要高精度地形成隔离件90的形状，由于外壳48的内周面以与滚动轴承80、82嵌合的程度的精度形成，因此，即使在压电元件92存在个体差异的情况下，也能够均匀地按压滚动轴承82。此外，下面所谓的“压电元件(大致)同轴」不单单表示圆环状的压电元件与任意的轴线(某轴线)共有中心轴线的情况，也包含压电元件等间隔地排列在以任意的轴线(某轴线)为中心的圆周上的情况、任意的轴线(某轴线)通过方筒的压电元件的中心的情况。压电元件92借助导线(未图示)连接于作为控制电路的控制器43，构成为根据来自控制器43的电压而沿着吸管保持构件34的长度(纵长)方向(轴向)伸缩的压电致动器的一部件。即，压电元件92响应来自控制器43的施加电压而沿着吸管保持构件34的轴向伸缩，使吸管保持构件34沿着其轴向微动。吸管保持构件34沿着轴向微动时,该微动传递至毛细管35，毛细管35的位置被微调整。能够使用正弦波、矩形波、三角波等作为施加于压电元件92的电压的电压波形。另外，作为对压电元件92施加电压的方法，既可以是在操作者对连接于控制器43的按钮(例如后述控制杆47 (图5)的按钮43B)等进行按压的期间连续地输出信号波形来进行驱动的方法，也可以是使用脉冲串波形的方法。在第I实施方式中，滚动轴承80、82中的滚动轴承80的内圈80a与外圈80b的变位量即压电元件92的伸缩量(变位量)的一半设定为毛细管35的变位量，因此，对压电元件92施加微动用电压，该微动用电压是将用于施加微动变位量的两倍的变位的控制电压和初始设定电压相加而得出的。 例如，在压电元件92产生2x的伸长时，基于该伸长的按压力加上进行微动控制前的预压载荷而对滚动轴承82的外圈82b进行按压，使滚动轴承80的外圈80b沿着轴向移动，滚动轴承80、82的各外圈80b、82b间的间隙94与2x相应地进一步变窄而吸收压电元件92的轴向的伸长。滚动轴承80、82随着弹性变形而分别沿着轴向各变位X，滚动轴承80的外圈80b在轴向上变位2x，从而产生该间隙94的变位。相反，压电元件92收缩2x时，按压力减少，滚动轴承80、82的弹性变形分别各减少X，在间隙94变大的方向上，滚动轴承80的外圈80b在轴向上变位2x，吸收压电元件92收缩的量。这样，间隙94的变位X被滚动轴承80、82各分开地吸收X，因此，对滚动轴承80、82进行相互按压的力平衡时，滚动轴承80、82的内圈80a、80b与吸管保持构件34 —起沿着轴向变位X。例如，在对卵进行穿孔而注入精子的注射动作时，压电元件92的伸缩量2x的一半成为毛细管35的微动变位量而将毛细管35定位于插入位置。毛细管35定位于插入位置后，对压电元件92施加注射用电压时，毛细管35进行注射动作。采用上述的构成，毛细管35和压电元件92配置在同轴上，因此，驱动压电元件92时，能够减轻多余的振动、即在吸管保持构件34的轴向以外的方向产生的振动。另外，图2的压电致动器44a直接固定于操纵装置16以及吸管保持构件34，因此，不需要向操纵装置
16、吸管保持构件34固定的零部件。因此，能够实现零部件数减少所带来的组装性的提高和成本降低。并且，将压电致动器44a和吸管保持构件直接固定，因此，能够缩短压电元件92与毛细管35之间的距离。其结果，在注射动作时，能够进行更准确的穿孔动作，能够实现压电元件92的穿孔作用的提高。此外，上述的微动机构44设于细胞操作用的操纵装置16，但当然也可以设于细胞保持用的操纵装置14，也可能省略。(操纵装置系统的控制)接着，参照图3 图5说明上述的操纵装置系统10的由控制器43进行的控制。图3是表示图1的由控制器进行控制的控制系统的主要部分的框图。图4是表示在图3的显示部上显示的画面例的图。图5是表示图1、图3所示的控制杆的具体例的立体图。图1、图3的控制器43具有作为运算部件的CPU (中央运算处理装置)以及作为存储部件的硬盘、RAM、ROM等硬件资源，基于规定的程序进行各种运算，按照运算结果输出驱动指令，以便进行各种控制。即，控制器43对操纵装置14的驱动装置30、32、操纵装置16的驱动装置40、42、微动机构44的压电元件92等进行控制，经由根据需要设置的驱动器、放大器等向各个输出驱动指令。例如，使由控制器43控制的信号发生器95产生信号，由放大器96 (7 >:/)对该信号放大得到的电压信号驱动压电元件92。另外，除了键盘之外，控制器43还与作为信息输入部件的控制杆47、鼠标43A、按钮43B (图1)连接，还与由CRT、液晶面板构成的显示部45连接，在显示部45上显示由摄像机18取得的显微镜图像、各种控制用画面等。另外，控制器43以规定的序列自动地驱动操纵装置14、16。该序列驱动( '>一夕> ^駆動)是通过控制器43依次基于CPU按照规定的程序进行的运算结果向各个输出驱动指令来进行的。为了操作图1的操纵装置系统10，如图1、图3、图5所示，能够主要使用被连接于控制器43的控制杆47，针对操纵装置14、16各准备一个控制杆47。如图5所示，控制杆47具有多个按钮47a 47g和手柄47h。通过使手柄47h向右方向R、左方向L倾斜(倾倒)来驱动图1的驱动装置30、40，能够沿着X轴方向、Y轴方向驱动操纵装置14、16，通过使手柄47h旋转(扭转)，能够驱动驱动装置32、42而沿着Z轴方向驱动。另外，能够将各功能的操作分配给各按钮47a 47 g，例如，将图2的压电致动器44a (微动机构44)的压电元件92的操作分配给按钮47。在上述构成中，在驱动注射用操纵装置16时，对控制杆47的手柄47h进行操作，对X-Y轴工作台36和Z轴工作台38进行粗动驱动，使吸管保持构件34接近皿22内的细胞而定位之后，能够使用微动机构44来对吸管保持构件34进行微动驱动。具体而言，要将玻璃制的毛细管35安装于吸管保持构件34时，驱动操纵装置14、16，以便成为使吸管保持构件34从配置在显微镜作业部位的皿22退避的状态。由此，在将毛细管35安装于吸管保持构件34时，能够获得充分的作业空间。在将毛细管35安装于吸管保持构件34之后，利用基于控制杆47的操作等的来自控制器43的指令驱动操纵装置14，使毛细管35所安装的吸管保持构件34朝向显微镜作业部位即皿22移动。使毛细管35向显微镜作业部位移动时，在第I次(初次的)的操作的情况下，操作图4的切换按钮45c，使在图像显示部45a上显示的图像的显微镜视场倍率为低倍率，通过驱动操纵装置16的驱动装置40、42、微动机构44，一在显微镜20的视场内能够确认毛细管35，就停止驱动装置40、42、微动机构44的驱动。随后，通过利用控制器43的图像处理并驱动驱动装置40、42、微动机构44，在显微镜20的视场内使毛细管35移动到最佳位置，停止驱动装置40、42、微动机构44的驱动。此时，使在第I次操作时驱动的各工作台36、38、微动机构44所实现的移动量存储在控制器43中。此外，上述毛细管向最佳位置的移动适当地使用由驱动装置40、42进行驱动的XYZ的驱动系统(X-Y轴工作台36、Z轴工作台38)以及微动机构44中这两者或者一者。接着，对操纵装置16进行操作，在需要更换皿22或者更换毛细管35的情况下，对驱动装置40、42、微动机构44进行驱动，进行用于使毛细管35自显微镜作业部位退避的操作。此时，利用控制杆47的操作，将毛细管35驱动到设置位置。此外，也可以使用按钮43B而使毛细管35退避到任意的位置。另一方面，再次使毛细管35向显微镜作业部位移动的情况下，由于控制器43存储了第I次设置时的位置，因此能够用操纵装置16容易地调整毛细管35的位置。作为毛细管35，在使用其形状均相同的毛细管的情况下，通过使用第I实施方式的操纵装置16，能够比以往的情况下提高效率。另外，即使在毛细管35的形状存在偏差的情况下，也能够利用压电致动器44a的驱动而使吸管保持构件34直线往复运动，因此能够微细地调整毛细管35的位置。另外，在毛细管35定位于细胞的插入位置时，对控制杆47进行操作而对压电元件92施加注射用的电压，对微动机构44进行微动驱动，从而能够进行吸管保持构件34的注射动作。此时，利用高刚性的弹簧部件即滚动轴承80、82对压电元件92施加有预压，因此能够达到较高的响应性。此外，图6、图7图示了在进行注射操作前使上述的注射用的毛细管35向最佳位置移动而设置时的动作。图6是概略地表示图1的注射用的毛细管在操作中相对于皿的底面的相对位置(a) (d)的图。图7是表示如图6 (c)那样毛细管与皿的底面接触时的压电元件的电压值的变化的图。[第2实施方式]接着，参照图9以及图10说明第2实施方式的操纵装置系统120。此外，在第2实施方式中，为了避免与第I实施方式重复记载，仅说明与第I实施方式不同的部分。第2实施方式为其微动机构144 (压电致动器144a)与第I实施方式的微动机构44 (压电致动器44a)局部不同的构成。图9是在第2实施方式的操纵装置系统中能够使用的微动机构(压电致动器)的剖视图。在第2实施方式的微动机构144中，在吸管保持构件134的外周设有空心构件135，使空心构件135与压电致动器144a形成为一体，因此，能够使吸管保持构件134和压电致动器144a相互独立地分开处理。在图9中，与图2同等的部分标注相同的附图标记，省略其详细说明。吸管保持构件134在其前端侧(图9的左侧、以下同样)安装固定毛细管35。另外，在其后端侧(图9的右侧、以下同样)利用螺纹连接等固定有管嘴(V文 >)，该管嘴用于与输送用于向卵、细胞等注射的溶液的未图示的管连接。该管的另一端连接有流量调整用的泵。接着，对安装于吸管保持构件134的压电致动器144a进行说明。滚动轴承80、82被嵌合于构成压电致动器144a的中心轴的空心构件135的外周面。该滚动轴承80的内圈80a通过与形成在空心构件135的外周面的定位面135b抵接来进行定位。在滚动轴承80、82的内圈80a、82a之间具有内圈隔离部件184。内圈隔离部件184嵌合于空心构件135的外周面。滚动轴承80、82 (内圈80a、82a)通过从内圈82a的后端侧将锁定螺母86螺纹连接于空心构件135而被沿着轴向固定。压电致动器144a的其他部分与图2同样。即，在滚动轴承80、82中，与图2同样地外壳48嵌合于其外圈80b、82b的外周面。在外圈82b的轴向后端侧以隔离件90、压电兀件92的顺序将隔离件90、压电元件92配置在外壳48的内周面，拧紧盖88，从而将它们固定。这样一来，构成与空心构件135成为一体的压电致动器144a。为了将吸管保持构件134固定于压电致动器144a，将空心构件135嵌合于吸管保持构件134的外周面来进行固定。吸管保持构件134的外周面被局部扩径而设有台阶部134a。空心构件135在内径侧具有与该台阶部134a相对应的台阶部135a，通过使两台阶部相对，沿着轴向进行定位。沿着轴向定位的空心构件135利用定位螺纹件(未图示)固定于吸管保持构件134。更详细而言，在空心构件135的轴向前端部(图9左侧)中的自外壳48沿着轴向突出的突出部135c设有多个沿着径向贯通的螺纹孔(未图示)。通过使多个定位螺纹件(未图示)与该多个螺纹孔螺纹连接，使多个定位螺纹件(未图示)与吸管保持构件134接触。由此，吸管保持构件134被固定。通过使微动机构144为这样的构成，吸管保持构件134和压电致动器144a能够相互独立。其结果，能够提高微动机构144的维护性。另外，用定位螺纹件固定空心构件135，因此，能够对空心构件135和吸管保持构件134的同轴度、相对位置进行微调整。将这样的定位螺纹件设在空心构件135的突出部135c，因此，容易进行定位螺纹件的安装、拆卸，因此能够进一步提高微动机构144的维护性。另外，在图2的微动机构44的情况下，从吸管保持构件34的前端到后端需要实施大范围的螺纹加工，因此，吸管保持构件34有可能变形。相对于此，在图3的微动机构144中，不需要对吸管保持构件134进行螺纹加工。因此，能够抑制吸管保持构件134和空心构件135因加工而产生的变形。此外，在上述的例子中，利用定位螺纹件固定空心构件135和吸管保持构件134，但不限定于此，还可使用粘接固定、压入固定、螺纹连接固定。另外，在上述的例子中，利用台阶部134a、135a进行轴向的定位,但不限定于此,也可以不设有台阶部134a、135a而仅用定位螺纹件定位轴向位置，也可以形成为利用标记表示大体的位置的结构。并且，在上述的例子中，在组装压电致动器144a后，使构成压电致动器144a的一部分的空心构件135与吸管保持构件134嵌合固定，但不限定于此。即，也可以在将空心构件135嵌合固定于吸管保持构件134之后，组装压电致动器144a的其他构成部件，上述效果不取决于组装顺序。不过，在考虑了组装性的情况下，优选在组装压电致动器144a后，再将空心构件135和吸管保持构件134固定。其他构成以及作用效果与图2的微动机构44相同。接着，参照图10对将毛细管35固定于图2所示的第I实施方式的微动机构44以及图9所示的第2实施方式的微动机构144的前端的方法进行说明。图10是表示毛细管的固定方法的剖视图。如图10所示，在吸管保持构件34 (134、以下相同)的前端形成有用于插入毛细管35的扩径部34a。扩径部34a的内径设定得大于毛细管35的外径。在吸管保持构件34的前端部的外周嵌合有截面箭头状且内径侧为空心的圆筒型的保持构件136。毛细管35的后端侧内置于保持构件136和吸管保持构件34的扩径部34a。[0126]保持构件136的内周面由前端侧的小径部136a和后端侧的大径部136b构成。小径部136a具有比毛细管35的外径稍大的内径。该小径部136a用于在固定毛细管35时在径向上将毛细管35引导到用于固定毛细管35的大致位置。大径部136b具有比吸管保持构件34的外周面稍大的内径。大径部136b的内周面借助两组支承构件130支承毛细管35。该支承构件130由两个O形环138、夹着两个O形环138的两个垫圈137构成。将该支承构件130配置在毛细管35的外周面(大径部136b的内周面)上的沿着轴向分开的两个部位上，在两个部位之间配置有隔离件141。保持构件136的外周面中的前端侧为从后端侧向前端侧逐渐缩径的锥形状。由此，例如，压电致动器44a (144a)工作时，保持构件136难以与皿22接触。另外，在保持构件136的外周面中的后端侧进行外螺纹加工。在保持构件136的后端侧安装有圆筒状的螺母构件139。对螺母构件139的前端侧内周面进行内螺纹加工，与保持构件136的外螺纹螺纹连接。另外，在螺母构件139的后端侧设有缩径部139a。该缩径部139a的内径稍大于吸管保持构件34。在吸管保持构件34上设有周向槽，在该周向槽中嵌入有挡圈140。缩径部139a的前端侧端面与该挡圈140抵接而防脱。作为该挡圈140的另一例，能够列举出与吸管保持构件34—体的凸条。在该情况下，在将吸管保持构件34组装于压电致动器44a (144a)前，预先将螺母构件139从吸管保持构件34的后端侧套(插)入。利用这样的保持构件136、螺母构件139，毛细管35被支承固定。毛细管35的安装顺序如下所述。首先，将毛细管35贯穿将支承构件130和隔离件141组装而成的保持构件136。在该状态下，毛细管35仅被构成两组支承构件130的O形环138沿着径向支承。另一方面，将螺母构件139安装于吸管保持构件34后，将挡圈140安装于吸管保持构件34。之后，使保持构件136的后端侧的支承构件130与吸管保持构件34的如端部接触。在该状态下，使螺母构件139与保持构件136螺纹连接。由此，在保持构件136的螺纹连接部中，沿着径向收缩的力起作用，后端侧的支承构件130的O形环138以沿着径向压溃的方式变形。由此，毛细管35被沿着轴向和径向固定，完成毛细管35的支承固定。另外，通过保持构件136与螺母构件139的螺纹连接，能够确保吸管保持构件34与毛细管35之间的连接部中的气密性。因此，通过与吸管保持构件34连结的前述的流量调整用泵能够进行毛细管35内的液体的流量调整 。以往，采用仅使用一个O形环的支承构件来支承毛细管的构成(例如，“二 ,O K^ y ^ -1夕口 43工”夕一(微型注射器)FemtoJet (登録商標(注册商标))expre ss使用説明書(使用说明书)”)。在这样的构成中，仅用一部位支承毛细管，因此，例如，对卵细胞进行穿孔时，有可能由于压电致动器的驱动而使毛细管产生未予期的振动，损伤细胞、或者降低效率。相对于此，采用图10所示的构成，使用两个具有O形环138的支承构件130，以二点支承毛细管35，因此，在压电致动器44a、144a的驱动中毛细管35的移动被抑制。其结果，能够实现细胞操作时的毛细管35的低振动化，与以往相比能够提高穿孔性能、效率。此外，在上述构成中，使用两个支承构件130，但不限定于此，也可以使用三个以上。并且，构成一个支承构件130的O形环138的数量不限定于两个，既可以是一个也可以是两个以上，也可以省略垫圈137。另外，支承构件130的构成构件也不限定于垫圈137和O形环138，只要是能够支承毛细管35的构成，都能够应用。[第3实施方式][0132]接着，参照图11以及图12说明第3实施方式的操纵装置系统200。此外，在第3实施方式中，为了避免与第2实施方式重复记载，仅说明与第2实施方式不同的部分。在第2实施方式中，利用定位螺纹件将吸管保持构件134固定于空心构件135，但在第3实施方式中，使用替代定位螺纹件的其他固定构件而将吸管保持构件234固定于空心构件235。图11是在第3实施方式的操纵装置系统中能够使用的微动机构(压电致动器)的立体图。图12是在第3实施方式的操纵装置系统中能够使用的微动机构(压电致动器)的剖视图。在第3实施方式的微动机构244中，在吸管保持构件234的外周设有空心构件235，使空心构件235与压电致动器244a形成为一体，因此，能够使吸管保持构件234与压电致动器244a相互独立。在图12中，对与图9同等的部分标注相同的附图标记，省略其详细说明。吸管保持构件234在其前端侧(图12的左侧、以下同样)安装固定毛细管35。另夕卜，在其后端侧(图12的右侧、以下同样)利用螺纹连接等固定有管嘴，该管嘴用于与输送用于向卵、细胞等注射的溶液的未图示的管连接。该管的另一端连接有流量调整用的泵。接着，对安装于吸管保持构件234的压电致动器244a进行说明。滚动轴承80、82嵌合于构成压电致动器244a的中心轴的空心构件235的外周面。空心构件235在其内圈80a的前端侧(图12的左侧、以下同样)具有向径向外方突出的突出部235a，在突出部235a上形成有锁定螺母236所触接的触接面235b。滚动轴承80的内圈80a通过与设在空心构件235的外周面的锁定螺母236抵接而被定位。在滚动轴承80、82的内圈80a、82a之间具有内圈隔离部件184。内圈隔离部件184嵌合于空心构件235的外周面。滚动轴承80、82 (内圈80a、82a)通过从内圈82a的后端侧将锁定螺母237螺纹连接于空心构件235而被沿着轴向固定。压电致动器144a的其他部分与图9同样。即，在滚动轴承80、82上，外壳48与图9同样地嵌合于其外圈80b、82b的外周面。在外圈82b的轴向后端侧按照隔离件90、压电元件92的顺序将隔离件90、压电元件92配置在外壳48的内周面，通过拧紧盖88而将它们固定。这样一来，构成与空心构件235成为一体的压电致动器144a。为了将吸管保持构件234固定于压电致动器244a，在空心构件235的前端侧设有作为固定构件的夹紧件240。空心构件234与夹紧件240设为一体。夹紧件240为两端面隔开规定的间隙而相对的截面C型形状。夹紧件240具有连结螺纹件241，夹紧件240通过拧紧连结螺纹件241而使两端面向靠近的方向移动，从而使供吸管保持构件234贯穿的内周面变窄。另一方面，夹紧件240通过松开连结螺纹件241而使两端面向变远的方向移动，从而使供吸管保持构件234贯穿的内周面变宽。由此，贯穿空心构件235的吸管保持构件234通过拧紧与空心构件235相连的夹紧件240的连结螺纹件241而保持于夹紧件240的内周面，借助夹紧件240固定于空心构件235。通过使微动机构244形成为这样的构成，能够使吸管保持构件234与压电致动器244a相互独立。其结果，能够提高微动机构244的维护性。另外，用夹紧件240将吸管保持构件234固定于空心构件235，因此，能够对空心构件235与吸管保持构件234之间的同轴度、相对位置进行微调整。另外，能够将压电致动器244a固定在吸管保持构件234的轴向上的规定的位置。因此，能够以毛细管35与压电元件92接近的方式将压电致动器244a固定于吸管保持构件234。这样，通过使毛细管35与压电元件92接近，能够更加提高压电元件92所产生的穿孔作用。另外，在第3实施方式的微动机构244中也不需要对吸管保持构件234进行螺纹加工，因此，能够抑制吸管保持构件234与空心构件235因加工而产生的变形。其他构成以及作用效果与图9的微动机构144同样。此外，在第3实施方式中，作为夹紧件240，使用了截面C型形状的夹紧件，但不限于该结构，例如，也可以使用图13以及图14所示的变形例的夹紧件。在此，参照图13以及图14说明变形例的夹紧件250。图13是第3实施方式的变形例的微动机构(压电致动器)的立体图。图14是第3实施方式的变形例的微动机构(压电致动器)的剖视图。设在空心构件235的前端侧的、作为固定构件的夹紧件250是将圆环形状一分为二的耦合型的夹紧件。也就是说，夹紧件250具有一个分割构件250a、另一个分割构件250b、将上述分割构件250a、250b连结的两个连结螺纹件251。一个分割构件250a与空心构件234设为一体，另一个分割构件250b沿着与一个分割构件250a接近、分开的方向移动自如地设置。吸管保持构件234配置在一个分割构件250a与另一个分割构件250b之间。在拧紧两个连结螺纹件251时使另一个分割构件250b向接近一个分割构件250a的方向移动，从而夹紧件250夹持吸管保持构件234。另一方面，松开两个连结螺纹件251时，使另一个分割构件250b向与一个分割构件250a分开的方向移动，从而夹紧件250松开吸管保持构件234。由此，通过拧紧与空心构件235相连的夹紧件250的连结螺纹件251，贯穿空心构件235的吸管保持构件234被保持于夹紧件250，借助夹紧件250固定于空心构件235。即使是这样的夹紧件250，如上所述也能够使吸管保持构件234与压电致动器244a相互独立。其结果，能够提高微动机构244的维护性。另外，用夹紧件250将吸管保持构件234固定于空心构件235，因此，能够对空心构件235与吸管保持构件234之间的同轴度、相对位置进行微调整。另外，能够将压电致动器244a固定在吸管保持构件234的轴向上的规定的位置。因此，能够以毛细管35与压电元件92接近的方式将压电致动器244a固定于吸管保持构件234。这样，通过使毛细管35与压电元件92接近，能够更加提高压电元件92所产生的穿孔作用。[第4实施方式]接着，参照图15 图21说明第4实施方式的操纵装置系统300。在第4实施方式中，详细地说明第I实施方式 第3实施方式的操纵装置系统1、120、200中的操纵装置的动作。此外，在第4实施方式中，应用于第I实施方式而进行说明，并且仅说明与第I实施方式不同的部分。图15是概略地表示第4实施方式的操纵装置系统的构成的图。第4实施方式的操纵装置系统300具有上述的一对操纵装置14、16、试样台321、显微镜单元325、光源部326、对它们进行控制的控制器343。显微镜单元325包括由物镜322a等构成而具有显微镜功能的显微镜322、作为摄像元件的摄像机323、能够自动进行对焦动作的对焦机构324。显微镜322由物镜322a位于用于收容观察对象物即试样的皿22的下方的位置的倒立型显微镜构成。对焦机构324也可以构成为自动地进行对焦动作，也可以基于预先存储或者在作业中存储的焦点位置信息来进行对焦动作。试样台321由X-Y轴工作台构成，该X-Y轴工作台用于载置由玻璃材料等透光性材料构成的皿22等，并且，该X-Y轴工作台能够沿着XY轴的平面方向以电动方式进行驱动，在驱动装置321a (图17)的驱动下能够沿着X轴移动，在驱动装置321b (图17)的驱动下能够沿着Y轴移动。另外，光源部326以位于试样台321上的皿22的正上方的位置的方式配置，朝向皿22内的试样照射光。自光源部326向试样台321上的皿22内的试样照射光，透过了皿22内的试样的光入射到显微镜322时，与微小对象物有关的光学像被显微镜322放大规定倍率而被摄像机323拍摄，能够基于摄像机323拍摄的图像观察试样。此时，沿着XY轴的平面方向驱动试样台321，从而能够将皿22内的试样或者微小对象物设置在适于观察的位置。(操纵装置的构成)图16是概略地表示图15的操纵装置的构成的图。如图16所示，操纵装置14为与第I实施方式大致同样的构成，因此省略一部分说明。此外，在吸管24的与毛细管25相反的一侧的端部安装有用于连结注射泵329 (图17)和吸管24的未图示的管等。吸管24连结于Z轴工作台28，Z轴工作台28以上下移动自如的方式配置在X-Y轴工作台26上，驱动装置30、32连接于控制器(个人计算机(图4中的PC))343。吸管24构成为随着X-Y轴工作台26和Z轴工作台28的移动而以三维空间作为移动区域进行移动，保持皿22内的微小对象物(细胞、卵、精子等)。操纵装置16也为与第I实施方式大致同样的构成，因此省略一部分说明。此外，在吸管保持构件34的与毛细管35相反的一侧的端部安装有用于连结注入泵339 (图17)和吸管34的未图示的管等。吸管保持构件34连结于Z轴工作台38，Z轴工作台38以上下移动自如的方式配置在X-Y轴工作台36上，驱动装置40、42连接于控制器43。吸管保持构件34构成为随着X-Y轴工作台36与Z轴工作台38的移动而以三维空间作为移动区域进行移动，通过对注入泵339、压电元件92进行操作等而操作毛细管35，从而对皿22内的试样或者试样中的微小对象物(细胞、卵、精子等)进行人工操作。这样，保持用操纵装置14和注射用操纵装置16为大致相同的构成。此外，操纵装置14、16的微动机构44、144、244等的详细的构成为第I实施方式 第3实施方式所示的构成。(操纵装置系统的控制)接着，参照图17说明上述的操纵装置系统300中的由控制器(个人计算机(PC))343进行的控制。图17是表示由图16的控制器进行控制的控制系统的主要部分的框图。图17的控制器343具有作为运算部件的CPU (中央运算处理装置)以及作为存储部件的硬盘、RAM、ROM等硬件资源，基于规定的程序进行各种运算，按照运算结果输出驱动指令，以使控制部346进行各种控制。即，控制部346对图15的显微镜单元325的对焦机构324、操纵装置14的驱动装置30、32、注射泵329、以及操纵装置16的驱动装置40、42、注入泵339、微动机构44的压电元件92进行控制，经由根据需要设置的驱动器、放大器等向各个输出驱动指令。另外，除了键盘之外，控制器343还与作为信息输入部件的控制杆347、鼠标349、按钮(未图示)、感应板(未图示)等连接，并且，与由CRT、液晶面板构成的显示部345连接，在显示部345上显示由摄像机323取得的显微镜图像、各种控制用画面。另外，控制部346以规定的序列自动地驱动操纵装置14、16。该序列驱动是控制部346基于CPU按照规定的程序进行运算的结果而依次向各个输出驱动指令来进行的，例如，在皿22内对多个卵进行操作的情况下，操纵装置14、16进行用于区别操作完毕的卵和操作前的卵的操作。另外，控制器343包括:供通过显微镜322而由摄像机323拍摄的显微镜视场的图像信号输入的图像输入部382 ;进行来自图像输入部382的图像信号的图像处理的图像处理部383 ;将图像处理前后的图像信息向显示部345输出的图像输出部384 ;用于基于图像处理后的图像信息对由摄像机123拍摄的操作对象物的卵的核等的位置、毛细管25、35的位置等进行检测的位置检测部385，各部382 385被控制部346控制。图像处理部383例如为了检测检测对象物的位置而进行边缘提取处理、图案匹配(八夕一 > 7 f > ^)，位置检测部385基于该处理结果对微小对象物、毛细管25、35的位置进行检测，基于上述的检测位置、或者上述的检测位置信息、预先设定的位置信息或者在作业中设定的位置信息控制毛细管25、35等的驱动。另外，在显示部345上显示由摄像机323拍摄的包含毛细管25、35的图像在内的微小对象物的显微镜图像、与运算结果有关的信息等。控制器343通过对连接于控制器343的控制杆347等进行操作而对试样台321的驱动装置321a、321b的驱动进行控制，使试样台321沿着XY轴方向移动。另外，控制器343通过对连接于控制器343的控制杆347等进行操作，对试样台321进行控制，在分别驱动操纵装置14、16而将毛细管25、35设置在规定位置时，存储在进行该操作时驱动的各驱动装置321a、321b、30、32、49、42以及压电致动器44a、144a、244a (压电元件92)的驱动量。或者存储试样台321、操纵装置14、16的X、Y、Z各轴的移动量。此时，也可以将驱动量、移动量或者移动的位置存储为距规定的基准位置的X、Y坐标。例如，控制器343通过存储毛细管25、35的第2位置,在 毛细管25、35移动到自第2位置离开的第I位置或者第3位置之后，能够根据控制杆347等的操作指示使毛细管25、35复位到第2位置。此外，毛细管25、35的各位置是相对于皿22内的特定位置的相对位置，试样台321通过使载置在其上的皿22沿着XY轴的平面方向移动，使毛细管25、35在各位置间相对移动。另外，如图17中的虚线所示，试样台321也可以具有由对该X_Y轴工作台的X轴方向以及Y轴方向的各位置进行检测的编码器等构成的位置传感器321C。控制器343对利用位置传感器321c检测上述毛细管25、35的各位置而得到的XY坐标信息进行存储，基于该XY坐标信息利用控制器343的控制，由试样台321使毛细管25、35向第I位置、第2位置、第3位置移动。第4实施方式的操纵装置系统300 —边在控制器343的显示部345上确认由摄像机323拍摄的图像，一边利用控制杆347等的操作驱动被安装于显微镜322的操纵装置14、16以及试样台321。利用操纵装置系统300进行注射操作时，在将皿22设置在试样台321上的状态下，驱动试样台321，进行将其他的培养基的位置信息存储于控制器343的操作。该位置存储操作也能够在注射操作中进行，也能够每次都变更存储位置。[0171](控制杆的构成以及操作例)接着，参照图18对连接于图17的控制器的作为操作部件的控制杆347及其操作例进行说明。图18是表示图17所示的控制杆的具体例的立体图。此外，图18的控制杆347与操纵装置系统300的构成相对应，一部分构成与图5的控制杆47不同。图15、17的显微镜单元325、操纵装置14、16的各动作基于由控制杆347的操作所输入的信息被图17的控制部346控制。在第4实施方式中，对将控制杆347针对保持用操纵装置14以及注射用操纵装置16各准备一个的例子进行了说明，但也可以用一个控制杆进行显微镜单元325、操纵装置14、16的操作，也可以用3根以上的控制杆进行操作，或者也可以同时使用与控制器343连接的鼠标349、键盘、感应板等(以下将包含控制杆347在内的这些构件称为操作部)。如图18所示，控制杆347包括:主体部(手柄)347e，其自基座直立，能够被操作者握住而以向右侧R、左侧L倾斜的方式或者扭转的方式进行操作；第I按钮开关347a、第2按钮开关347b以及第3按钮开关347c，其排列在主体部(手柄)347e的上部地配置；配置在主体部(手柄)347e的更上部的4方向、8方向等多方向帽子开关347d(z、’>卜^ 4 f );配置在与按钮开关347a 347c相反的一侧的触发开关347g ;杆347h。显微镜单元325的对焦机构324、各操纵装置14、16的X-Y轴工作台26、36、Z轴工作台28、38的驱动装置30、32、40、42、注射泵329、注入泵339d的柱塞(押子)(未图示、以下称为注射器)、压电元件92、试样台321的驱动装置321a、321b的各驱动的操作功能被分别分配给图18的控制杆347的按钮开关347a 347c、多方向帽子开关347d、主体部347e、触发开关347g、杆347h。例如，一边牵拉触发开关347g —边使主体部347e向右侧R、左侧L倾斜，能够进行操纵装置14、16的XY驱动，通过扭转主体部347e能够进行Z驱动。另外，关于保持用操纵装置14，按压多方向帽子开关347d的上方向、下方向按钮时，驱动对焦机构324，显微镜322能够对焦，按压右方向、左方向按钮时，能够相对于卵等操作对象物进行XY平面 旋转、YZ平面旋转，另外，按钮开关347b、347c用于注射泵329的驱动调整，按压按钮开关347b、347c中的一个开关时，能够对注射泵329进行的保持毛细管25的吸引压(负压)进行调节。另外，例如，使用按钮开关347a，能够对操纵装置14、16自动地进行序列驱动。另外，控制器343也能够将与显微镜322的对焦相关联的各部位的位置信息预先存储为移动量或者坐标等。另外，关于注射用操纵装置16，使用多方向帽子开关347d能够对马达驱动所产生的XY平面上的微动进行控制，按钮开关347b、347c分别与注入泵339的吸引、排出动作(推入、拔出柱塞(注射器))相对应，按钮开关347a用于注射器的往复运动的开关。杆347h能够向图中的方向A、与方向A相反的方向B转动，切换为向方向A转动了的上端位置、向方向B转动了的下端位置、上下端位置的中间位置。杆347h的切换开关与注射器的往复运动的振幅相对应。此外，杆347h的切换不限于3阶段，也可以为两阶段、4阶段以上、无级。利用图18的控制杆347中的上述按钮开关等的操作，驱动操纵装置14，该毛细管25对皿22上的微小对象物(卵等)进行保持，还对该保持的吸引压(负压)进行控制。另外，利用控制杆347中的上述按钮开关等的操作，驱动操纵装置16的压电致动器44a、144a、244a，该毛细管35的前端沿着注射方向直线变位，利用注射器的驱动自插入微小对象物(卵等)的毛细管35将规定的溶液(包含精子的悬浊培养液等)向微小对象物(卵等)注射。若还有需要，则在该毛细管35的驱动期间或者驱动后将穿孔用电压施加于压电元件92，压电元件92被驱动，通过在毛细管35与微小对象物接近或者抵接的位置进行微小量的移动，对卵进行穿孔动作，从插入的毛细管35将上述规定的溶液利用注射器的驱动而注入(注射)到微小对象物。之后，以将毛细管35从微小对象物内的位置拔出的方式进行驱动。另外，在毛细管35内存在堵塞的情况下、或者有可能产生堵塞的的情况下按压按钮开关347a，从而能够使注射器往复运动，能够将毛细管35内的溶液周期性地吸引、排出。(操纵装置的动作)接着，参照图19、图20说明上述的操纵装置系统300的动作的一例。图19是表示被安装于操纵装置的各毛细管与微小的操作对象物(卵、精子)之间的各位置关系(a) (h)的图。图19表示注射用的毛细管35接近保持用的毛细管25所保持的卵D的状态(a)、毛细管35对卵D的透明带T穿孔的状态(b)、将毛细管35在透明带穿孔后自卵D拔出的状态(C)、变更为精子采样模式的状态(d)、操作毛细管35来对精子U进行采样的状态(e)、完成精子U的采样的状态(f)。另外，相对于不驱动试样台321的图19的(e)、(f)，图19的(g)、(h)表示分别在精子U的采样时驱动试样台321的情况中的移动到易于对精子U进行采样的位置的状态(g)以及其移动后完成采样的状态(h)。图20是表示完成图19的精子采样后的各状态(a) (d)的图。图20是表示完成图19的精子U的采样后使毛细管35返回到透明带穿孔位置而变更为注射模式的状态(a)、从透明带穿孔位置将毛细管35刺入卵D的细胞质S内的状态(b)、将精子U注入到细胞质S内的状态(c)以及自卵D拔出毛细管35的状态(d)的图。首先，如图19的(a)所示，使用控制杆347操作保持侧操纵装置14，利用毛细管25以负压保持卵D。此外，在图19的(a)中，以粗线表示的位置是对焦的Z轴(上下)位置，在以下的图中也同样。接着，如图19的(b)所示，使用控制杆347操作操纵装置16，使毛细管35向注射位置移动，驱动图2的压电元件92而对卵D的透明带T进行穿孔之后，如图19的(c)所示，将毛细管35暂时自卵D拔出。此时，形成有穿设在卵D的透明带T上的孔Tl。接着，利用操作部操作控制器343，如图19的(d)所示，变更为精子采样模式，开始精子采样操作，此时，控制器343对对焦机构324的位置、注射侧、保持侧的各操纵装置14、16的XYZ轴的位置、试样台321的XY轴的位置进行存储。该存储例如利用图18的控制杆347的操作来执行。之后，如图19的(d)所示，自动地对对焦机构324以及操纵装置16的Z轴进行驱动直到显微镜322的焦点对位于精子U的位置。从皿22的底面22a到透明带穿孔位置(孔Tl的位置)的高度大致恒定，因此，该位置能够使用通过控制器343根据焦点对位于卵D的位置算出的位置。接着，如图19的(e)所示，通过注射侧操纵装置16的XYZ轴方向移动来操作毛细管35，对精子U进行采样。并且，如图19的(f)所示，将采样的精子U保持在毛细管35的前端附近，完成精子的采样。另外，在该精子的采样时，如图19的(g)所示，也可以在驱动试样台321的同时以与此同步地也使保持侧操纵装置14沿着XY轴方向移动相同的移动量的方式驱动保持侧操纵装置14。在该情况下，试样台321和操纵装置14移动后，进行采样操作而完成精子U采样(图19的(h))。接着，如上所述那样对精子U进行采样而保持于毛细管35内之后，利用控制杆347操作控制器343，如图20的(a)所示，变更为精子注射模式。并且，操作控制器343，对注射侧操纵装置16沿着XYZ轴方向自动地进行驱动，从而毛细管35返回到在图19的(d)中所存储的透明带穿孔位置，同时将对焦机构324向同样地存储的位置驱动。此时，如图19的(g)所示，若也驱动试样台321，则使保持侧操纵装置14以及试样台321向先前存储的位置移动。这样，在精子采样操作中，使试样台321与保持侧操纵装置14的XY轴同步地以相同的移动量驱动，因此在精子采样后，毛细管35返回到透明带穿孔位置的情况下，能够防止相对于所穿设的孔Tl偏移。接着，如图20的(b)所示，驱动压电元件92，用毛细管35自所穿孔而成的孔Tl对细胞膜进行穿孔，将毛细管35刺入细胞质S内。接着，如图20的(c)所示，自毛细管35将精子U注射(注入)到细胞质S内。接着，如图20的(d)所示，将毛细管35自卵D拔出。从该图20的(b)的状态到图20的(C)的状态，如前所述那样通过按压控制杆347的按钮347a，使注射器往复运动。由此，通过吸引、排出毛细管35内的溶液，如图20的(b)中的箭头所示，能够使精子U在毛细管内移动。其结果，能够简单地防止、消除精子U卡挂于毛细管内的情况。在以往的操纵装置的情况下，只能进行交替地按压按钮347b、347c等这样的动作，为了防止、消除精子U的卡挂而需要操作者的熟练操作。相对于此，能够仅用一个按钮就使注射器往复运动，因此，即使是非熟练者也能够容易地防止、消除精子U的卡挂。另外，通过改变控制杆347的杆347h的位置，能够变更注射器的往复运动的行程(振幅)。另一方面，预先设定往复运动的时间间隔T (往复周期)。此外，优选将往复运动时的注射器的移动速度设定为比在将精子U注射(注入)到卵D中的情况、即利用按钮347b(或者347c)对注射器进行排出操作的情况的注射器的移动速度快。图21是表示控制杆的操作和注射器的相对于此的位置变化的关系的一例的图。图21的(a)是表示基于杆347h的位置(行程大小)和按钮347a的开关的注射器位置信息的曲线图，图21的(b)是表示与注射器的位置变化相对应的精子U的位置变化的图。在该例中，首先，对杆347h进行操作而将注射器的振幅(行程)设定得较小，按压按钮347a。由此，注射器向吸引侧(图21的(a)的下方向)移动之后，向排出侧(图21的(a)的上方向)移动。只要按压着按钮347a，则该吸引、排出的动作(注射器的往复运动)继续进行。在按压按钮347a的时间短于上述预先设定的时间间隔T的情况下，注射器仅连续地进行各一次吸引动作和排出动作。在图21的(a)的按钮347a的第二次操作中，改变杆347h的位置而将振幅的大小设定得较大，以比预先设定的时间间隔T大幅地长的时间按压按钮347a。由此，反复吸引、排出的动作。如图所示，预先设定的时间间隔T是最初的吸引动作(或者排出动作)中注射器处于一定位置的时间与第2次吸引动作(或者排出动作)中注射器处于相同位置的时间之差。因此，不限于注射器的往复运动连续的情况，也存在各进行一次吸引动作、排出动作之后而在下一次吸引动作之前使注射器停止的情况。当然也可以反复连续地进行吸引、排出动作。[0199]在图21的(a)中的按钮347a的第三次操作中，改变杆347h的位置而将振幅的大小设定得较小，以比预先设定的时间间隔短的时间按压按钮347a。由此，连续地进行各一次吸引、排出的动作。图21的(b)表示与该第三次按钮347a的操作相对应的、毛细管35内的精子U的位置。图中的带圆圈数字的I 3与图21的(a)的带圆圈数字的I 3相对应。如图21的(a)所示，对于往复运动中的注射器的移动速度，排出时的注射器的移动速度比吸引时的大(注射器位置信息的曲线图的斜率大)。因此，如图21的(b)所示那样，即使以相同的振幅反复吸引和排出，排出时的精子的移动量也大于吸引时的精子的移动量。其结果，反复吸引和排出，能够一边防止精子的卡挂一边注射(注入)到卵D的细胞质S内。注射器的动作不限定于上述的动作。例如，如图22所示，也可以组合为由按钮47b、47c进行的、比较舒缓的吸引、排出动作。图22是表示控制杆的操作以及注射器相对于此的位置变化的一例的图。或者也可以将吸引、排出动作、即注射器的往复运动的振幅、时间间隔、注射器的移动速度中任一个、或者它们的组合的数值输入到控制器343，也可以吸弓1、排出的动作顺序与图21、22的例子相反。并且，也可以预先设定注射器的全部动作，通过按压按钮347a，使注射器动作，也可以与注射器的动作一起也将施加于压电元件92的注射电压的大小、施加的时机等与注射器的动作相关联地预先设定。[第5实施方式]接着，参照图23 图26说明第5实施方式的操纵装置系统400。在第5实施方式中，根据第I实施方式 第4实施方式中所采用的注射侧操纵装置16的毛细管35的粗细来对施加于压电元件92的施加电压进行设定。其原因在于，根据毛细管35的前端侧的粗细、或者所使用的各种试样(例如，皿22内的培养基)等消耗品的状态不同，即使压电元件92的驱动条件相同，也存在穿孔作用不同的情况。在该情况下，由于微小的穿孔作用的不同，有时对注射动作后的试样产生影响。此外，在第5实施方式中,应用于第I实施方式而进行说明，并且仅说明与第I实施方式不同的部分。图23 图25是表示在第5实施方式的操纵装置系统的显示部上显示的画面的一例的图。在第5实施方式的显示部45上显示的画面、即由摄像机18拍摄的画面中显示注射侧操纵装置16的毛细管35之外还显示用于测量毛细管35的粗细(大小)的测量用标记410 (4 —夕)。也就是说，控制器43中存储有与测量用标记410有关的显示信息，控制器43基于存储在控制器43的显示信息使显示部45的画面上显示测量用标记410。测量用标记410在画面上形成为长方形状，具有作为外侧的区域的第2区域E2和作为内侧的区域的第I区域E1。第2区域E2在长边方向上为与第I区域El相同的长度，在短边方向上长于第I区域E1。第I区域El在短边方向上设在第2区域E2的中央。第I区域El在短边方向上形成得短于第2区域E2。第I区域El是用于对毛细管35的粗细是否为标准范围以下进行判定的区域。也就是说，在毛细管35的粗细为第I区域El的短边方向上的长度以下的情况下，判定为毛细管35 (粗细)为标准范围以下。第2区域E2是用于对毛细管35的粗细是否为标准范围以上进行判定的区域。也就是说，在毛细管35的粗细为第2区域E2的短边方向上的长度以上的情况下，判定为毛细管35为标准范围以上。另外，在毛细管35的粗细大于第I区域El的短边方向上的长度且小于第2区域E2的短边方向上的长度的情况下，判定为毛细管35处于标准范围内。此外，测量用标记410只要能够测量毛细管35的前端的粗细，就不限定于上述的构成。例如，测量用标记410也可以是带刻度的刻度尺。通过使毛细管35与上述的测量用标记410重合，来测量毛细管35的粗细。在将测量用标记410与毛细管35重合的情况下，以测量用标记410的长边方向与毛细管35的轴向一致的方式重合。另外，以测量用标记410的短边方向的中心与毛细管35的轴中心一致的方式重合。此外，也可以在要将测量用标记410与毛细管35重合的情况下，利用X_Y轴工作台36使毛细管35适当地移动而与测量用标记410重合。或者、也可以在要使测量用标记410与毛细管35重合的情况下，利用控制器43来对测量用标记410的显示位置进行变更，从而使测量用标记410适当地移动而与毛细管35重合。控制器43通过使测量用标记410与毛细管35重合并对重合后的画面进行图像处理，对毛细管35的粗细进行判定。具体而言，如图23所示，在使测量用标记410与毛细管35重合的结果为毛细管35收容在第I区域El内的情况下，控制器43判定为毛细管35的外径的长度为第I区域El的短边方向上的长度以下，判定为毛细管35的粗细为标准范围以下。另外，如图24所示,在使测量用标记410与毛细管35重合的结果为毛细管35比第I区域El大而收容在第2区域E 2内的情况下，控制器43判定为毛细管35的外径的长度大于第I区域El的短边方向上的长度且小于第2区域Ε2的短边方向上的长度，判定为毛细管35的粗细处于标准范围内。另外，如图25所示，在使测量用标记410与毛细管35重合的结果为毛细管35大于第2区域Ε2的情况下，控制器43判定为毛细管35的外径的长度为第2区域Ε2的短边方向上的长度以上，判 定为毛细管35的粗细为标准范围以上。并且，控制器43根据使用测量用标记410来判定的毛细管35的粗细来对施加于压电元件92的施加电压进行适当设定。具体而言，在毛细管35处于标准范围内的情况下，控制器43将作为标准的施加电压(以下，称为标准(施加)电压)施加于压电元件92来驱动微动机构44。另外，在毛细管35为标准范围以下的情况下，控制器43将大于标准施加电压的施加电压施加于压电元件92来驱动微动机构44。此时，控制器43通过对标准施加电压乘以大于I的第I增益而形成大于标准施加电压的施加电压。此外，在毛细管35为标准范围以上的情况下，控制器43将小于标准施加电压的施加电压施加于压电兀件92来驱动微动机构44。此时，控制器43对标准施加电压乘以小于I的第2增益而设为小于标准施加电压的施加电压。接着，参照图26对与施加于压电元件92的施加电压的设定有关的控制器43的控制进行说明。图26是与第5实施方式的操纵装置系统400的控制有关的流程图。此外，施加电压的设定在将精子U注射(注入)到卵D之前执行。首先，控制器43对测量用标记410与毛细管35重合后的显示部45的画面(例如，图23 图25)进行图像处理，对毛细管35是否为标准范围以下进行判定(步骤SI)。在控制器43判定为毛细管35为标准范围以下(步骤S1:是)时，设定对标准施加电压乘以第I增益而得到的施加电压(步骤S2)，结束与施加电压的设定有关的处理。并且，控制器43将设定后的施加电压施加于压电兀件92来驱动微动机构44。此时，施加于压电兀件92的施加电压大于标准施加电压，因此，压电元件92的伸长与施加标准施加电压的情况相比变大。由此，控制器43能够使由微动机构44进行的毛细管35的操作量变大。在步骤SI中，控制器43判定为毛细管35不为标准范围以下(步骤S1:否)时，对毛细管35是否为标准范围以上进行判定(步骤S3)。控制器43判定为毛细管35为标准范围以上(步骤S3:是)时，设定对标准施加电压乘以第2增益而得到的施加电压(步骤S4)，结束与施加电压的设定有关的处理。此时，施加于压电兀件92的施加电压小于标准施加电压，因此，压电元件92的伸长与施加标准施加电压的情况相比变小。由此，控制器43能够使由微动机构44进行的毛细管35的操作量变小。在步骤S3中，控制器43判定为毛细管35不为标准范围以上(步骤S3:否)时，判定为毛细管35处于标准范围内，设定标准施加电压(步骤S5)。此时,施加于压电元件92的施加电压成为标准施加电压，因此，压电元件92的伸长成为预先设定的标准的伸长，由微动机构44进行的毛细管35的操作量为标准的操作量。以上，采用第5实施方式，根据毛细管35的粗细将微动机构44的驱动条件设定为最佳，能够将由微动机构44进行的毛细管35的操作量变更为最佳的操作量。因此，在操纵装置系统400中，能够高精度地对卵D进行精子U的注射操作。此外，在第5实施方式中，使用测量用标记410来测量毛细管35的前端的粗细之后，对施加于压电元件92的施加电压进行了设定。不过，在预先知晓毛细管35的前端的粗细的情况下，也可以不进行测量用标记410对毛细管35的前端的测量就对施加于压电元件92的施加电压进行设定。即，在预先知晓毛细管35的前端的粗细的情况下，向控制器43输入毛细管35的粗细的信息。并且，控制器43基于输入的毛细管35的粗细的信息对毛细管35的粗细是处于标准范围以上、还是处于标准范围以下、还是处于标准范围内进行判定。另外，也可以为将第I实施方式 第5实施方式的操纵装置系统1、120、200、300、400相互组合而成的构 。在以上的实施方式中，说明了注射用的操纵装置，本实用新型的用途不限定于此。S卩，也可以应用于为了对贴附于皿的试样进行采集而对毛细管施加振动的操纵装置(例如，日本特开2008 — 229776号)。在该情况下，通过使毛细管与压电致动器之间的距离比上述实施方式的情况变大，在自压电致动器施加振动的情况下，也伴随着惯性的规律(相对于振动的动作的迟钝)而摇动，能够将试样自基体剥落。采用本实用新型，利用不需要滚珠丝杠等直动装置、马达的、零部件个数变少且简单的构成的压电致动器就能够进行上述那样的注射操作、试样的剥落操作。另外，对吸管保持构件的外周进行螺纹加工，利用与此相对应的内螺纹来安装各部，因此，与利用压入安装各部的情况相比，容易安装，也容易进行毛细管(吸管保持构件前端侧)与压电致动器之间的距离的微调整。另外，采用本实用新型，不需要熟练就能够简单地防止作为注射对象的核附着于、卡挂于毛细管内。因此，操作者能够专心于毛细管的定位操作，能够实现更准确的操作。此外，在上述的说明中，只针对将精子注射到卵内的情况说明了本实用新型，也能够应用于注射ES细胞的情况。特别是，在必须将多个细胞保持于注射用的毛细管内的情况下，将保持的细胞排列在毛细管内时，如前所述那样使注射器往复运动来进行驱动，从而能够使细胞在毛细管内摇动并进行排列。另外，也可以将本实用新型适当地组合于其他实用新型和/或发明，作为其他实用新型和/或发明，例如存在日本特开2009 - 208220号、日本特开2009 — 211030号、日本特开2009 - 211027号、日本特开2010 — 148460号以及日本特开2011 — 013416号等。附图标记翻译10、操纵装置系统；14、操纵装置P 二匕。工 > 一夕)；16、操纵装置；18、摄像机(力^ 9，照相机)；22、皿；24、吸管(匕。 7卜)；25、毛细管(# ^ 7 'J ) ;26、X-Y轴工作台；28、Z轴工作台；30、驱动装置；32、驱动装置；34、吸管保持构件；35、毛细管；36、X-Y轴工作台；38、Z轴工作台；40、驱动装置；42、驱动装置；43、控制器；44、微动机构；44a、压电致动器；45、显示部；47、控制杆；48、外壳;80、82、滚动轴承;80a、82a、内圈；80b、82b、外圈；80c、82c、滚珠；84、空心构件；84a、凸缘部；86、锁定螺母；88、盖；90、隔离件(衬垫，^ 一寸)；92、压电元件；94、间隙；120、操纵装置系统(第2实施方式)；130、支承构件；134、吸管保持构件(第2实施方式)；135、空心构件；136、保持构件；137、垫圈；138、O形环；139、螺母构件；140、挡圈；141、隔离件；144、微动机构(第2实施方式)；144a、压电致动器(第2实施方式)；184、内圈隔离部件(第2实施方式)；200、操纵装置系统(第3实施方式)；234、吸管保持构件(第3实施方式)；235、空心构件(第3实施方式)；236、锁定螺母；237、锁定螺母；240、夹紧件；241、连结螺纹件；244、微动机构(第3实施方式)；244a、压电致动器(第3实施方式)；250a、分割构件；250b、分割构件；251、连结螺纹件；300、操纵装置系统(第4实施方式)；321、试样台；322、显微镜；323、摄像机；324、对焦机构；325、显微镜单元；326、光源部；329、注射泵；339、注入泵；343、控制器(第4实施方式);345、显示部；346、控制部；347、控制杆；382、图像输入部；383、图像处理部；384、图像输出部；385、位置检测部；400、操纵装置系统(第5实施方式)； 410、测量用标记；E1、第I区域；E 2、第2区域；D、卵；U、精子。
权利要求1.一种压电致动器，其利用压电元件对用于操作微小对象物的毛细管进行微动驱动，其特征在于，包括: 吸管保持构件，其用于安装所述毛细管，该吸管保持构件外周被实施了螺纹加工； 外壳，其具有与所述吸管保持构件同轴的内周面； 至少两个滚动轴承，其将所述吸管保持构件以能够旋转的方式支承于所述外壳； 压电元件，其与所述吸管保持构件同轴地配置； 盖，其固定于所述外壳，沿着轴向固定所述压电元件；和 内圈隔离部件，其配置在所述两个滚动轴承的内圈之间。
2.根据权利要求1所述的压电致动器，其特征在于， 该压电致动器还具有介于所述两个滚动轴承的内圈与所述吸管保持构件的外周面之间的空心构件。
3.根据权利要求1或2所述的压电致动器，其特征在于， 所述吸管保持构件的外周被实施螺纹加工， 所述两个滚动轴承被与所述吸管保持构件的外周螺纹连接的两个锁定螺母沿着轴向固定。
4.根据权利要求2所述的压电致动器，其特征在于， 所述空心构件的一端的外周面被实施螺纹加工，锁定螺母与该螺纹加工部分螺纹连接而在轴向上固定滚动轴承。
5.根据权利要求2所述的压电致动器，其特征在于， 该压电致动器还具有固定构件，该固定构件设于所述空心构件的另一端而将所述吸管保持构件固定于所述空心构件。
6.根据权利要求1或2所述的压电致动器，其特征在于， 所述压电元件被所述滚动轴承施加预压。
7.根据权利要求1或2所述的压电致动器，其特征在于， 在所述滚动轴承与所述压电元件之间具有与所述吸管保持构件同轴地配置的隔离件。
8.根据权利要求1或2所述的压电致动器，其特征在于， 所述毛细管由多个支承构件以多个点支承。
9.一种压电致动器，其利用压电元件对用于操作微小对象物的毛细管进行微动驱动，其特征在于，包括: 吸管保持构件，其安装有所述毛细管； 外壳，其具有与所述吸管保持构件同轴的内周面； 至少两个滚动轴承，其将所述吸管保持构件支承于所述外壳； 压电元件，其与所述吸管保持构件同轴地配置； 盖，其固定于所述外壳，沿着轴向固定所述压电元件；和 内圈隔离部件，其配置在所述两个滚动轴承的内圈之间。
10.根据权利要求9所述的压电致动器，其特征在于， 该压电致动器还具有介于所述两个滚动轴承的内圈与所述吸管保持构件的外周面之间的空心构件。
11.根据权利要求9或10所述的压电致动器，其特征在于， 所述吸管保持构件的外周被实施螺纹加工， 所述两个滚动轴承被与所述吸管保持构件的外周螺纹连接的两个锁定螺母沿着轴向固定。
12.根据权利要求10所述的压电致动器，其特征在于， 所述空心构件的一端的外周面被实施螺纹加工，锁定螺母与该螺纹加工部分螺纹连接而在轴向上固定滚动轴承。
13.根据权利要求10所述的压电致动器，其特征在于， 该压电致动器还具有固定构件，该固定构件设于所述空心构件的另一端而将所述吸管保持构件固定于所述空心构件。
14.根据权利要求9或10所述的压电致动器，其特征在于， 所述压电元件被所述滚动轴承施加预压。
15.根据权利要求9或10所述的压电致动器，其特征在于， 在所述滚动轴承与所述压电元件之间具有与所述吸管保持构件同轴地配置的隔离件。
16.根据权利要求9或10所述的压电致动器，其特征在于， 所述毛细管由多个支承构件以多个点支承。
17.一种操纵装置，其特征在于， 该操纵装置具有权利要求1 16中任一项所述的压电致动器。
18.一种操纵装置，其具有对微小对象物进行操作的毛细管、权利要求1 16中任一项所述的压电致动器，该操纵装置被控制器电动驱动，其特征在于， 所述毛细管与用于吸引或者排出所述毛细管内的流体的注射器连接， 该操纵装置被设定成利用由所述控制器发出的一个操作信号使所述注射器以一定的行程进行往复运动。
19.根据权利要求18所述的操纵装置，其特征在于， 在所述注射器的往复运动中，注射器的在排出所述毛细管内的流体时的移动速度设定得大于注射器的在吸引所述毛细管内的流体时的移动速度。
20.根据权利要求18或19所述的操纵装置，其特征在于， 在所述注射器的往复运动中，在所述注射器的基于所述操作信号进行的往复运动中，所述注射器的与所述吸引相对应的移动先进行。
21.根据权利要求18或19所述的操纵装置，其特征在于， 在所述注射器的往复运动中，与吸引动作相对应的移动以及与排出动作相对应的移动各进行了一次之后，在下一次吸引动作之前使注射器停止。
22.根据权利要求18或19所述的操纵装置，其特征在于， 利用连接于所述控制器的控制杆发出所述操作信号。
23.根据权利要求18或19所述的操纵装置，其特征在于， 利用设于所述控制杆的按钮发出所述操作信号。
24.根据权利要求18或19所述的操纵装置，其特征在于， 用所述毛细管对作为所述对象物的卵进行透明带穿孔， 之后，所述毛细管移动以进行至少一个精子的采样操作之后，返回到所述透明带穿孔的位置， 利用所述注射器的往复运动一边使精子在毛细管内移动一边进行精子的注射操作。
25.一种操纵装置系统，其特征在于，包括: 权利要求17 24中任一项所述的操纵装置，其利用压电元件对所述毛细管进行微动驱动；和 控制器，其根据安装于所述操纵装置的所述毛细管的前端的大小来对施加于所述压电元件的电压进行控制。
26.根据权利要求25所述的操纵装置系统，其特征在于，还包括: 能够对安装于所述操纵装置的所述毛细管的前端进行拍摄的摄像机；和 配置在由所述摄像机拍摄的拍摄画面上用于对所述毛细管的前端的大小进行测量的测量用标记， 在由所述测量用标记测量的所述毛细管的前端的大小为预先设定的标准范围以上的情况下，所述控制器使施加于所述压电元件的电压小于在所述毛细管的前端的大小处于所述标准范围内时施加的标准电压， 在由所述测量用标记测量的所述毛细管的前端的大小为所述标准范围以下的情况下，所述控制器使施加 于所述压电元件的电压大于所述标准电压。
专利摘要本实用新型提供能够获得高响应性并能够抑制驱动轴的轴向以外的方向的振动的压电致动器、操纵装置、操纵装置系统。该压电致动器利用压电元件对用于操作微小对象物的毛细管(35)进行微动驱动，其特征在于，该压电致动器包括吸管保持构件(34)，其用于安装上述毛细管(35)，对外周实施了螺纹加工；外壳，其具有与上述吸管保持构件(34)同轴的内周面；至少两个滚动轴承，其用于将上述吸管保持构件(34)以能够旋转的方式支承于上述外壳；压电元件，其与上述吸管保持构件(34)同轴地配置；盖，其固定于上述外壳，用于沿着轴向固定压电元件；和内圈隔离部件，其配置在上述两个滚动轴承的内圈之间。
文档编号B25J7/00GK203077272SQ20122042699
公开日2013年7月24日 申请日期2012年8月24日 优先权日2011年12月28日
发明者田中伸明 申请人:日本精工株式会社