可動部品稼動情報の保持方法とこれを用いた機器
【課題】 部品の交換時期を把握でき、動作不良時に稼動部品の寿命などとの関連を明確にすることのできる可動部品稼動情報の保持方法を実現する。
【解決手段】 機器に搭載された可動部品２のオン動作ごとに、不揮発メモリ２８から、可動部品２の稼動量を読み出すステップと、稼動量に、オン動作に基づいて前記可動部品２に生じた稼動量を加算するステップと、加算された稼動量から所定サイズのデータを取り出すごとに機器の電源スイッチ７の状態をチェックするステップと、電源スイッチ７がオンのときに所定サイズのデータを不揮発メモリ２８に書き込むステップとを含むことを特徴とする可動部品稼動情報の保持方法。
【解決手段】 機器に搭載された可動部品２のオン動作ごとに、不揮発メモリ２８から、可動部品２の稼動量を読み出すステップと、稼動量に、オン動作に基づいて前記可動部品２に生じた稼動量を加算するステップと、加算された稼動量から所定サイズのデータを取り出すごとに機器の電源スイッチ７の状態をチェックするステップと、電源スイッチ７がオンのときに所定サイズのデータを不揮発メモリ２８に書き込むステップとを含むことを特徴とする可動部品稼動情報の保持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は共焦点顕微鏡などの機器に搭載された可動部品の稼動情報の保持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
創薬スクリーニング装置ではウェルプレートにあるアレイ状のウェル（穴）に並べられた試料に特定の波長の光を照射して励起し、励起された試料から出る蛍光像を顕微鏡システムで拡大し、拡大像をカメラで取り込んでいる。その場合、全ウェルから蛍光画像を取得するため、ＸＹステージでウェルプレートを移動する。次に、カメラで取得した画像に対して画像処理をし、その結果を元に薬の候補になる試料を見出している。画像の画質を高めるため、顕微鏡とカメラの間に共焦点スキャナユニット（以下共焦点ユニットと呼ぶ）が設置される。
【０００３】
図６は従来の共焦点ユニットの構成を示す構成ブロック図である。
【０００４】
スピンドルモータ１はマイクロレンズ（図示せず）とピンホール（図示せず）を回転するためのモータ、シャッタ２はレーザ光の入射をオン／オフするための電動メカニカルシャッタ、ダイクロイックミラーモータ（以下ダイクロミラーモータと記す）３は複数のダイクロイックミラーの移動切り替えを行うためのモータ、フィルタホイール４は光の波長を分離するためのフィルタを複数枚格納し、モータによってフィルタを切り替える。ＣＰＵ５はスピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４などの可動部品を制御する。電源６は共焦点ユニットの上記各構成要素に電力を供給し、電源スイッチ７は電源６をオンオフする。
【０００５】
図６の装置の動作を次に説明する。
【０００６】
共焦点ユニットの電源スイッチ７がオンになると電源６から各構成要素に電力が供給され、ＣＰＵ５が以下の制御を行う。まず、スピンドルモータ１がオンとなり、その回転によりマイクロレンズとピンホールが回転する。続いて励起用レーザ光源のシャッタ２が閉じられ、レーザ光が試料に照射されないようにする。次にダイクロミラーモータ３がオンとなり、ダイクロイックミラーが共焦点画像の結像する位置に移動する。次にフィルタホイール４がオンとなり、その回転によりフィルタが選択される。その結果、複数波長のレーザ光から特定波長の光が分離されて選択的に出射され、適切な周波数の光による画像の観測が可能となる。次に励起用レーザ光源のシャッタ２が開き、カメラは共焦点画像を取得し、観察および画像取り込みなどを行う。再びシャッタ２が閉じ、以下同様に繰り返す。試料の観測および画像処理が終了すると、電源スイッチ７がオフにされ、共焦点ユニットは停止する。
【０００７】
このような共焦点顕微鏡装置の先行技術としては下記のような特許文献が知られている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９９４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の共焦点ユニットでは以下のような問題があった。
【００１０】
（１）部品稼動情報を保持していない
共焦点ユニットは図６の１〜４の様に複数の可動部品を搭載しているが、それぞれの部品の使用頻度はユーザのアプリケーションにより大きく異なる。可動部品には稼動回数などの仕様が定められているが、従来の共焦点ユニットでは各可動部の稼働時間、稼働回数などの情報が保持されていない。そのため、部品の交換時期が分からないという問題や、動作不良時に可動部品の寿命などが関連しているかどうかが分からないという問題があった。
【００１１】
（２）保持するためには大規模の電気回路が必要
上記（１）の部品稼動情報を保持するために、例えば不揮発メディアに保存することが考えられる。
【００１２】
図７は図６の共焦点ユニットにおいて部品稼動情報を保持するために、不揮発メディアを用いた場合の構成を示す構成ブロック図である。
【００１３】
不揮発メモリ８はＥＥＰＲＯＭなどからなり、ＣＰＵ５を介して書き込まれるスピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４など各可動部に関する部品稼動情報を保持する。電源制御回路９は電源スイッチ７と電源６の間に接続し、電源オフ時に不揮発メモリ８への書き込み完了までの時間を確保する。
【００１４】
図７で不揮発メモリとして用いたＥＥＰＲＯＭなどは、書き込みシーケンスに数百ｍｓｅｃ〜数秒かかるので、その間電圧を保持するような大規模の電源制御回路が必要となる。不揮発メディアとしてハードディスクを用いた場合も同様である。
【００１５】
図８は、図６の共焦点ユニットにおいて部品稼動情報を保持するために、揮発性メモリを用いた場合の構成を示す構成ブロック図である。
【００１６】
揮発性メモリ１８はＳＲＡＭなどからなり、ＣＰＵ５を介して書き込まれるスピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４など各可動部に関する部品稼動情報を保存する。バッテリ回路１０は、電源オフ時にこれらのデータを保持するため、揮発性メモリ１８を駆動する。
【００１７】
すなわち、ＳＲＡＭなどの高速書き込み可能な揮発メモリを用いる場合は、別途バッテリ回路などの装着が必要となり、回路規模が大きくなる。
【００１８】
以上述べたように、従来の共焦点ユニットでは上記（１）のような問題点があり、その解消に上記（２）のような方法を用いると、回路規模が大きくなってしまうという、新たな問題が生じる。共焦点ユニットのように顕微鏡に取り付けるものは、顕微鏡との関係で実装面積に制限があり、上記のような大規模な回路を載せることは困難である
【００１９】
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、各部品の稼働時間、稼働回数などの部品稼動情報を小規模回路にて保持可能とすることにより、部品の交換時期を把握でき、動作不良時に稼動部品の寿命などとの関連を明確にすることのできる可動部品稼動情報の保持方法を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
機器に搭載された可動部品のオン動作ごとに、前記機器の電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリから、前記可動部品の稼動量を読み出すステップと、
前記稼動量に前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算するステップと、
加算された稼動量から前記所定サイズのデータを取り出すごとに前記機器の電源スイッチの状態をチェックするステップと、
前記電源スイッチがオンのときに前記所定サイズのデータを前記不揮発メモリに書き込むステップと
を含むことを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記加算された稼動量が前記可動部品の稼動限界値を超えているかチェックするステップと、
前記稼動限界値を超えている場合は前記可動部品の交換時期である旨の警報出力を前記機器から発生するステップと
を含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記加算された稼動量を前記不揮発メモリの複数領域に書き込むステップと、
前記複数領域から読み出した複数の稼動量から多数決アルゴリズムにより稼動量を決定するステップと、
を含むことを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明は、
請求項１乃至３のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記稼動量を稼動時間とすることを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明は、
請求項１乃至３のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記稼動量を稼動回数とし、前記可動部品のオン動作ごとに前記稼動量に１加算することを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載の発明は、
請求項５に記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記機器を共焦点顕微鏡とし、前記可動部品をシャッタとし、前記オン動作を開閉動作とし、前記稼動回数を開閉回数データとしたことを特徴とする。
【００２６】
請求項７記載の発明は、
請求項１乃至６のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用い、前記所定サイズのデータを１バイトデータとしたことを特徴とする。
【００２７】
請求項８記載の発明は、
可動部品が搭載された機器において、
可動部品が搭載され、電源スイッチによりオンオフされる電源に駆動される機器において、
前記電源により駆動され、前記電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に、少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリと、
前記可動部品のオン動作ごとに、前記不揮発メモリから前記可動部品の稼動量を読み出し、前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算し、加算された稼動量の前記所定サイズのデータごとに、前記電源スイッチの状態をチェックして、オンのとき前記不揮発メモリに書き込む制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００２８】
請求項９記載の発明は、
請求項８に記載の機器において、
前記不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用い、前記所定サイズのデータを１バイトデータとしたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、
請求項８または９に記載の機器において、
前記機器が共焦点顕微鏡または共焦点ユニットであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の可動部品稼動情報の保持方法によれば、機器に搭載された可動部品のオン動作ごとに、前記機器の電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリから、前記可動部品の稼動量を読み出すステップと、前記稼動量に前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算するステップと、加算された稼動量から前記所定サイズのデータを取り出すごとに前記機器の電源スイッチの状態をチェックするステップと、前記電源スイッチがオンのときに前記所定サイズのデータを前記不揮発メモリに書き込むステップとを含むことによって、各部品の稼働時間、稼働回数などの部品稼動情報を小規模回路にて保持可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
図１は本発明の実施の形態に係る、可動部品稼動情報の保持方法の一実施例を示すための共焦点ユニットの構成ブロック図である。図６と同一要素には同一記号を付して重複する説明は省略する。
【００３３】
不揮発メモリ２８はＦＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory：強誘電体メモリ）などの高速書き込み可能な不揮発メモリからなり、ＣＰＵ５を介して書き込まれる、スピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４などの、各可動部に関する部品稼動情報を保持する。
【００３４】
電源６はスピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４、ＣＰＵ５、高速書き込み可能不揮発メモリ２８などの、共焦点ユニットの各構成要素に電力を供給する。電源スイッチ７は電源６をオン／オフするが、そのオン／オフ状態はＣＰＵ５により認識可能となっている。
【００３５】
ここで、ＦＲＡＭからなる不揮発メモリ２８への１バイトの書き込みは、ＣＰＵ５の動作を含めても１００〜２００μｓ以下の高速で行われ、書き込み中に電源スイッチ７により電源６がオフされても電圧降下中に書き込み完了することが可能である。すなわち、高速書き込み可能な不揮発メモリ２８としては、電源スイッチ７がオフになった後電源電圧の降下中に、少なくとも１バイトデータの書き込みが可能なものを用いる必要がある。
【００３６】
図１の共焦点ユニットにおける可動部品稼動情報の保存動作を以下に説明する。
【００３７】
図２は、シャッタ２の稼動情報の保存シーケンスの一例を示すフローチャートである。
【００３８】
電源スイッチ７がオンの状態で、シャッタ２が開動作を実行すると（ステップＳ１）、不揮発メモリ２８からシャッタ開閉回数データがＣＰＵ５に読み出される（ステップＳ２）。ＣＰＵ５はシャッタ２の開閉回数を１増加（インクリメント）し（ステップＳ３）、不揮発メモリ２８に書き込む（ステップＳ４）。次にシャッタ２の開閉回数がＣＰＵ５によりチェックされ（ステップＳ５）、稼動限界値を超えている場合、警報出力を発生してユーザに交換時期であることが伝えられ（ステップＳ６）、稼動限界値を超えていない場合は終了する（ステップＳ７）。
【００３９】
なお、シャッタ２が閉動作を実行した場合も開閉回数を１増加して同様に処理される。
【００４０】
図３は、図２のステップＳ４における、不揮発メモリ２８への書き込みシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【００４１】
ＣＰＵ５でインクリメントされたシャッタ２の開閉回数データから１バイト分が取り出される（ステップＳ４１）。電源スイッチ７の状態がチェックされ（ステップＳ４２）、オフの場合は終了する。電源スイッチ７の状態がオンの場合は、１バイト分のデータは不揮発メモリ２８に書き込まれ（ステップＳ４３）。次に全バイト数書き込まれたかどうかがチェックされ（ステップＳ４４）、書き込まれた場合は終了し、書き込まれていない場合は再び先頭（ステップＳ４１）から実行する。
【００４２】
上記の説明で、シャッタ２の開動作と閉動作はいずれもオン動作を構成し、シャッタ２の開閉回数は可動部品の稼動量を構成する。
【００４３】
また、ＣＰＵ５は、可動部品のオン動作ごとに、不揮発メモリから可動部品の稼動量を読み出し、オン動作に基づいて可動部品に生じた稼動量を加算し、加算された稼動量の所定サイズのデータごとに、電源スイッチの状態をチェックして、電源スイッチがオンのとき不揮発メモリに書き込む制御手段を構成する。
【００４４】
なお、上記シーケンスのステップＳ４２で、電源スイッチ７の状態がオンになっている場合は、その直後に電源スイッチ７がオフにされても不揮発メモリ２８への書き込みは行われる。これは、不揮発メモリ２８への書き込みが短時間で可能なので、電源６の電圧降下中に書き込み完了するためである。
【００４５】
上記のような構成の可動部品稼動情報の保持方法によれば、ＦＲＡＭなどの高速書き込み可能な不揮発メモリを使うことにより、１バイトデータの書き込み時間を、ＣＰＵの動作を含めても１００〜２００μｓ以内とすることができるので、書き込み中に電源がオフにされても電圧降下中に書き込み完了することが可能となる。
【００４６】
また、高速書き込み可能な不揮発メモリにデータを１バイトずつ格納することにより、書き込み時間をより短くすることができ、書き込み不良によるエラーを減少することができる。
【００４７】
また、電源スイッチの状態がオフとなっていて、ＦＲＡＭに書き込むことができない場合が多少生じても、シャッタの開閉回数の積算値をチェックするような用途では、概算の回数が分かればよいことから、問題とはならない。
【００４８】
また、従来の不揮発メモリや揮発メモリを用いた場合と異なり、終了時の電源制御やメモリ保持用のバッテリ装着などの回路追加が不要で、高速書き込み可能な不揮発メモリと上記したようなソフトウエアによる保存シーケンスを用いることにより、小規模回路にて部品の稼動情報を保持することが可能になる。したがって、共焦点ユニットのように顕微鏡に取り付けられるような、実装面積に制約があるような場合にも、機器に搭載された可動部品の交換時期を把握でき、動作不良時に稼動部品の寿命などとの関連を明確にすることができる。
【００４９】
なお、上記の実施例では、加算された稼動量を、高速書き込みが可能な任意の不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用いて１バイトデータごとに書き込んでいるが、これに制限されない。すなわち、任意の高速書き込み可能な不揮発メモリを用いて、機器の電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に書き込み可能な、所定サイズのデータごとに書き込むことができる。
【００５０】
また高速書き込みが可能な不揮発メモリとしてＦＲＡＭの代わりに、例えばＭＲＡＭ（磁気抵抗メモリ）やＰＲＡＭ（相変化メモリ）を用いてもよい。
【００５１】
また、共焦点ユニットに限らず、小規模回路での可動部品稼動情報や部品稼動情報の保持が必要とされる各種の機器、装置に適用することができる。
図４は図１の実施例の一変形例で、加算された稼動量を、高速書き込み可能な不揮発メモリの複数領域に書き込むもののシーケンスを示すフローチャートである。
【００５２】
図２のステップＳ４でシャッタ開閉回数を不揮発メモリ２８に書き込む場合に、図２のステップＳ３に続いて発生される情報書き込み依頼（ステップＳ４ｓ）に応じて、シャッタ開閉回数データは、図３のシーケンスを３回繰り返して、不揮発メモリ２８のＡ領域（ステップＳ４ａ）、Ｂ領域（ステップＳ４ｂ）、Ｃ領域（ステップＳ４ｃ）に順次書き込まれる。
【００５３】
図５は図４のフローチャートで複数領域に書き込まれたデータの、多数決アルゴリズムによる読み出しシーケンスを示すフローチャートである。
【００５４】
図２のステップＳ２において、情報読み出し依頼が発生すると（ステップＳ１０１）、まず不揮発メモリ２８のＡ領域からシャッタ開閉回数データ（以下データと記す）が読み出される（ステップＳ１０２）。次に不揮発メモリ２８のＢ領域からデータが読み出され（ステップＳ１０３）、データＡとデータＢが等しいかがチャックされる（ステップＳ１０４）。データＡとＢが等しい場合はデータＡを読み出しデータとして返す（ステップＳ１０５）。データＡとデータＢが異なる場合は、不揮発メモリ２８のＣ領域からデータが読み出され（ステップＳ１０６）、データＡとデータＣが等しいかがチャックされる（ステップＳ１０７）。データＡとデータＣが等しい場合はデータＡを読み出しデータとして返す（ステップＳ１０４）。データＡとデータＣが異なるときは、データＢとデータＣが等しいかがチャックされる（ステップＳ１０８）。データＢとデータＣが等しい場合はデータＢを読み出しデータとして返す（ステップＳ１０９）。データＢとデータＣが異なるときは、「エラー」もしくはＡ，Ｂ，Ｃのいずれか定めたもの、最大値または最小値などを読み出しデータとして返す。
【００５５】
上記の変形例に示したように、高速書き込み可能な不揮発メモリの特性を生かして、書き込み時にメモリの複数個所に書き込むようにすれば、電源断などによるデータ書き込み不良が発生しても、書き込み不良が複数個発生することは殆んどないので、図５に示した多数決アルゴリズムなどを用いて読み出しデータを決定することにより、エラーを回避することができる。
【００５６】
また、上記の実施例や変形例では、可動部品の稼動量としてシャッタ２の開閉回数を用いて、開閉回数に基づいてシャッタ２が交換時期にあるかどうかをチェックしているが、スピンドルモータ１、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４などの場合は、可動部品の稼動量として稼働時間に基づいてチェックすることができる。この場合は、高速書き込み可能な不揮発メモリ２８から上記各可動部品の動作時間を読み出してオン動作ごとに周知の方法で計数または測定した動作時間を加算し、動作時間の稼動限界値と比較チェックする。
【００５７】
なお、上記の変形例では３領域に書き込む場合を示したが、これに限られず、任意の数の領域に書き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る、可動部品稼動情報の保持方法の一実施例を示すための共焦点ユニットの構成ブロック図である。
【図２】シャッタ２の稼動情報の保存シーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図３】不揮発メモリ２８への書き込みシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図４】図１の実施例の一変形例を示すフローチャートである。
【図５】多数決アルゴリズムによる読み出しシーケンスを示すフローチャートである。
【図６】従来の共焦点ユニットの構成を示す構成ブロック図である。
【図７】図６の共焦点ユニットにおいて部品稼動情報を保持するために、不揮発メディアを用いた場合の構成を示す構成ブロック図である。
【図８】図６の共焦点ユニットにおいて部品稼動情報を保持するために、揮発性メモリを用いた場合の構成を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１〜４ 可動部品
５ 制御手段
６ 電源
７ 電源スイッチ
２８ 不揮発メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は共焦点顕微鏡などの機器に搭載された可動部品の稼動情報の保持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
創薬スクリーニング装置ではウェルプレートにあるアレイ状のウェル（穴）に並べられた試料に特定の波長の光を照射して励起し、励起された試料から出る蛍光像を顕微鏡システムで拡大し、拡大像をカメラで取り込んでいる。その場合、全ウェルから蛍光画像を取得するため、ＸＹステージでウェルプレートを移動する。次に、カメラで取得した画像に対して画像処理をし、その結果を元に薬の候補になる試料を見出している。画像の画質を高めるため、顕微鏡とカメラの間に共焦点スキャナユニット（以下共焦点ユニットと呼ぶ）が設置される。
【０００３】
図６は従来の共焦点ユニットの構成を示す構成ブロック図である。
【０００４】
スピンドルモータ１はマイクロレンズ（図示せず）とピンホール（図示せず）を回転するためのモータ、シャッタ２はレーザ光の入射をオン／オフするための電動メカニカルシャッタ、ダイクロイックミラーモータ（以下ダイクロミラーモータと記す）３は複数のダイクロイックミラーの移動切り替えを行うためのモータ、フィルタホイール４は光の波長を分離するためのフィルタを複数枚格納し、モータによってフィルタを切り替える。ＣＰＵ５はスピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４などの可動部品を制御する。電源６は共焦点ユニットの上記各構成要素に電力を供給し、電源スイッチ７は電源６をオンオフする。
【０００５】
図６の装置の動作を次に説明する。
【０００６】
共焦点ユニットの電源スイッチ７がオンになると電源６から各構成要素に電力が供給され、ＣＰＵ５が以下の制御を行う。まず、スピンドルモータ１がオンとなり、その回転によりマイクロレンズとピンホールが回転する。続いて励起用レーザ光源のシャッタ２が閉じられ、レーザ光が試料に照射されないようにする。次にダイクロミラーモータ３がオンとなり、ダイクロイックミラーが共焦点画像の結像する位置に移動する。次にフィルタホイール４がオンとなり、その回転によりフィルタが選択される。その結果、複数波長のレーザ光から特定波長の光が分離されて選択的に出射され、適切な周波数の光による画像の観測が可能となる。次に励起用レーザ光源のシャッタ２が開き、カメラは共焦点画像を取得し、観察および画像取り込みなどを行う。再びシャッタ２が閉じ、以下同様に繰り返す。試料の観測および画像処理が終了すると、電源スイッチ７がオフにされ、共焦点ユニットは停止する。
【０００７】
このような共焦点顕微鏡装置の先行技術としては下記のような特許文献が知られている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９９４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の共焦点ユニットでは以下のような問題があった。
【００１０】
（１）部品稼動情報を保持していない
共焦点ユニットは図６の１〜４の様に複数の可動部品を搭載しているが、それぞれの部品の使用頻度はユーザのアプリケーションにより大きく異なる。可動部品には稼動回数などの仕様が定められているが、従来の共焦点ユニットでは各可動部の稼働時間、稼働回数などの情報が保持されていない。そのため、部品の交換時期が分からないという問題や、動作不良時に可動部品の寿命などが関連しているかどうかが分からないという問題があった。
【００１１】
（２）保持するためには大規模の電気回路が必要
上記（１）の部品稼動情報を保持するために、例えば不揮発メディアに保存することが考えられる。
【００１２】
図７は図６の共焦点ユニットにおいて部品稼動情報を保持するために、不揮発メディアを用いた場合の構成を示す構成ブロック図である。
【００１３】
不揮発メモリ８はＥＥＰＲＯＭなどからなり、ＣＰＵ５を介して書き込まれるスピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４など各可動部に関する部品稼動情報を保持する。電源制御回路９は電源スイッチ７と電源６の間に接続し、電源オフ時に不揮発メモリ８への書き込み完了までの時間を確保する。
【００１４】
図７で不揮発メモリとして用いたＥＥＰＲＯＭなどは、書き込みシーケンスに数百ｍｓｅｃ〜数秒かかるので、その間電圧を保持するような大規模の電源制御回路が必要となる。不揮発メディアとしてハードディスクを用いた場合も同様である。
【００１５】
図８は、図６の共焦点ユニットにおいて部品稼動情報を保持するために、揮発性メモリを用いた場合の構成を示す構成ブロック図である。
【００１６】
揮発性メモリ１８はＳＲＡＭなどからなり、ＣＰＵ５を介して書き込まれるスピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４など各可動部に関する部品稼動情報を保存する。バッテリ回路１０は、電源オフ時にこれらのデータを保持するため、揮発性メモリ１８を駆動する。
【００１７】
すなわち、ＳＲＡＭなどの高速書き込み可能な揮発メモリを用いる場合は、別途バッテリ回路などの装着が必要となり、回路規模が大きくなる。
【００１８】
以上述べたように、従来の共焦点ユニットでは上記（１）のような問題点があり、その解消に上記（２）のような方法を用いると、回路規模が大きくなってしまうという、新たな問題が生じる。共焦点ユニットのように顕微鏡に取り付けるものは、顕微鏡との関係で実装面積に制限があり、上記のような大規模な回路を載せることは困難である
【００１９】
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、各部品の稼働時間、稼働回数などの部品稼動情報を小規模回路にて保持可能とすることにより、部品の交換時期を把握でき、動作不良時に稼動部品の寿命などとの関連を明確にすることのできる可動部品稼動情報の保持方法を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
機器に搭載された可動部品のオン動作ごとに、前記機器の電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリから、前記可動部品の稼動量を読み出すステップと、
前記稼動量に前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算するステップと、
加算された稼動量から前記所定サイズのデータを取り出すごとに前記機器の電源スイッチの状態をチェックするステップと、
前記電源スイッチがオンのときに前記所定サイズのデータを前記不揮発メモリに書き込むステップと
を含むことを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記加算された稼動量が前記可動部品の稼動限界値を超えているかチェックするステップと、
前記稼動限界値を超えている場合は前記可動部品の交換時期である旨の警報出力を前記機器から発生するステップと
を含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記加算された稼動量を前記不揮発メモリの複数領域に書き込むステップと、
前記複数領域から読み出した複数の稼動量から多数決アルゴリズムにより稼動量を決定するステップと、
を含むことを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明は、
請求項１乃至３のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記稼動量を稼動時間とすることを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明は、
請求項１乃至３のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記稼動量を稼動回数とし、前記可動部品のオン動作ごとに前記稼動量に１加算することを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載の発明は、
請求項５に記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記機器を共焦点顕微鏡とし、前記可動部品をシャッタとし、前記オン動作を開閉動作とし、前記稼動回数を開閉回数データとしたことを特徴とする。
【００２６】
請求項７記載の発明は、
請求項１乃至６のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法において、
前記不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用い、前記所定サイズのデータを１バイトデータとしたことを特徴とする。
【００２７】
請求項８記載の発明は、
可動部品が搭載された機器において、
可動部品が搭載され、電源スイッチによりオンオフされる電源に駆動される機器において、
前記電源により駆動され、前記電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に、少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリと、
前記可動部品のオン動作ごとに、前記不揮発メモリから前記可動部品の稼動量を読み出し、前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算し、加算された稼動量の前記所定サイズのデータごとに、前記電源スイッチの状態をチェックして、オンのとき前記不揮発メモリに書き込む制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００２８】
請求項９記載の発明は、
請求項８に記載の機器において、
前記不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用い、前記所定サイズのデータを１バイトデータとしたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、
請求項８または９に記載の機器において、
前記機器が共焦点顕微鏡または共焦点ユニットであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の可動部品稼動情報の保持方法によれば、機器に搭載された可動部品のオン動作ごとに、前記機器の電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリから、前記可動部品の稼動量を読み出すステップと、前記稼動量に前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算するステップと、加算された稼動量から前記所定サイズのデータを取り出すごとに前記機器の電源スイッチの状態をチェックするステップと、前記電源スイッチがオンのときに前記所定サイズのデータを前記不揮発メモリに書き込むステップとを含むことによって、各部品の稼働時間、稼働回数などの部品稼動情報を小規模回路にて保持可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
図１は本発明の実施の形態に係る、可動部品稼動情報の保持方法の一実施例を示すための共焦点ユニットの構成ブロック図である。図６と同一要素には同一記号を付して重複する説明は省略する。
【００３３】
不揮発メモリ２８はＦＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory：強誘電体メモリ）などの高速書き込み可能な不揮発メモリからなり、ＣＰＵ５を介して書き込まれる、スピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４などの、各可動部に関する部品稼動情報を保持する。
【００３４】
電源６はスピンドルモータ１、シャッタ２、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４、ＣＰＵ５、高速書き込み可能不揮発メモリ２８などの、共焦点ユニットの各構成要素に電力を供給する。電源スイッチ７は電源６をオン／オフするが、そのオン／オフ状態はＣＰＵ５により認識可能となっている。
【００３５】
ここで、ＦＲＡＭからなる不揮発メモリ２８への１バイトの書き込みは、ＣＰＵ５の動作を含めても１００〜２００μｓ以下の高速で行われ、書き込み中に電源スイッチ７により電源６がオフされても電圧降下中に書き込み完了することが可能である。すなわち、高速書き込み可能な不揮発メモリ２８としては、電源スイッチ７がオフになった後電源電圧の降下中に、少なくとも１バイトデータの書き込みが可能なものを用いる必要がある。
【００３６】
図１の共焦点ユニットにおける可動部品稼動情報の保存動作を以下に説明する。
【００３７】
図２は、シャッタ２の稼動情報の保存シーケンスの一例を示すフローチャートである。
【００３８】
電源スイッチ７がオンの状態で、シャッタ２が開動作を実行すると（ステップＳ１）、不揮発メモリ２８からシャッタ開閉回数データがＣＰＵ５に読み出される（ステップＳ２）。ＣＰＵ５はシャッタ２の開閉回数を１増加（インクリメント）し（ステップＳ３）、不揮発メモリ２８に書き込む（ステップＳ４）。次にシャッタ２の開閉回数がＣＰＵ５によりチェックされ（ステップＳ５）、稼動限界値を超えている場合、警報出力を発生してユーザに交換時期であることが伝えられ（ステップＳ６）、稼動限界値を超えていない場合は終了する（ステップＳ７）。
【００３９】
なお、シャッタ２が閉動作を実行した場合も開閉回数を１増加して同様に処理される。
【００４０】
図３は、図２のステップＳ４における、不揮発メモリ２８への書き込みシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【００４１】
ＣＰＵ５でインクリメントされたシャッタ２の開閉回数データから１バイト分が取り出される（ステップＳ４１）。電源スイッチ７の状態がチェックされ（ステップＳ４２）、オフの場合は終了する。電源スイッチ７の状態がオンの場合は、１バイト分のデータは不揮発メモリ２８に書き込まれ（ステップＳ４３）。次に全バイト数書き込まれたかどうかがチェックされ（ステップＳ４４）、書き込まれた場合は終了し、書き込まれていない場合は再び先頭（ステップＳ４１）から実行する。
【００４２】
上記の説明で、シャッタ２の開動作と閉動作はいずれもオン動作を構成し、シャッタ２の開閉回数は可動部品の稼動量を構成する。
【００４３】
また、ＣＰＵ５は、可動部品のオン動作ごとに、不揮発メモリから可動部品の稼動量を読み出し、オン動作に基づいて可動部品に生じた稼動量を加算し、加算された稼動量の所定サイズのデータごとに、電源スイッチの状態をチェックして、電源スイッチがオンのとき不揮発メモリに書き込む制御手段を構成する。
【００４４】
なお、上記シーケンスのステップＳ４２で、電源スイッチ７の状態がオンになっている場合は、その直後に電源スイッチ７がオフにされても不揮発メモリ２８への書き込みは行われる。これは、不揮発メモリ２８への書き込みが短時間で可能なので、電源６の電圧降下中に書き込み完了するためである。
【００４５】
上記のような構成の可動部品稼動情報の保持方法によれば、ＦＲＡＭなどの高速書き込み可能な不揮発メモリを使うことにより、１バイトデータの書き込み時間を、ＣＰＵの動作を含めても１００〜２００μｓ以内とすることができるので、書き込み中に電源がオフにされても電圧降下中に書き込み完了することが可能となる。
【００４６】
また、高速書き込み可能な不揮発メモリにデータを１バイトずつ格納することにより、書き込み時間をより短くすることができ、書き込み不良によるエラーを減少することができる。
【００４７】
また、電源スイッチの状態がオフとなっていて、ＦＲＡＭに書き込むことができない場合が多少生じても、シャッタの開閉回数の積算値をチェックするような用途では、概算の回数が分かればよいことから、問題とはならない。
【００４８】
また、従来の不揮発メモリや揮発メモリを用いた場合と異なり、終了時の電源制御やメモリ保持用のバッテリ装着などの回路追加が不要で、高速書き込み可能な不揮発メモリと上記したようなソフトウエアによる保存シーケンスを用いることにより、小規模回路にて部品の稼動情報を保持することが可能になる。したがって、共焦点ユニットのように顕微鏡に取り付けられるような、実装面積に制約があるような場合にも、機器に搭載された可動部品の交換時期を把握でき、動作不良時に稼動部品の寿命などとの関連を明確にすることができる。
【００４９】
なお、上記の実施例では、加算された稼動量を、高速書き込みが可能な任意の不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用いて１バイトデータごとに書き込んでいるが、これに制限されない。すなわち、任意の高速書き込み可能な不揮発メモリを用いて、機器の電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に書き込み可能な、所定サイズのデータごとに書き込むことができる。
【００５０】
また高速書き込みが可能な不揮発メモリとしてＦＲＡＭの代わりに、例えばＭＲＡＭ（磁気抵抗メモリ）やＰＲＡＭ（相変化メモリ）を用いてもよい。
【００５１】
また、共焦点ユニットに限らず、小規模回路での可動部品稼動情報や部品稼動情報の保持が必要とされる各種の機器、装置に適用することができる。
図４は図１の実施例の一変形例で、加算された稼動量を、高速書き込み可能な不揮発メモリの複数領域に書き込むもののシーケンスを示すフローチャートである。
【００５２】
図２のステップＳ４でシャッタ開閉回数を不揮発メモリ２８に書き込む場合に、図２のステップＳ３に続いて発生される情報書き込み依頼（ステップＳ４ｓ）に応じて、シャッタ開閉回数データは、図３のシーケンスを３回繰り返して、不揮発メモリ２８のＡ領域（ステップＳ４ａ）、Ｂ領域（ステップＳ４ｂ）、Ｃ領域（ステップＳ４ｃ）に順次書き込まれる。
【００５３】
図５は図４のフローチャートで複数領域に書き込まれたデータの、多数決アルゴリズムによる読み出しシーケンスを示すフローチャートである。
【００５４】
図２のステップＳ２において、情報読み出し依頼が発生すると（ステップＳ１０１）、まず不揮発メモリ２８のＡ領域からシャッタ開閉回数データ（以下データと記す）が読み出される（ステップＳ１０２）。次に不揮発メモリ２８のＢ領域からデータが読み出され（ステップＳ１０３）、データＡとデータＢが等しいかがチャックされる（ステップＳ１０４）。データＡとＢが等しい場合はデータＡを読み出しデータとして返す（ステップＳ１０５）。データＡとデータＢが異なる場合は、不揮発メモリ２８のＣ領域からデータが読み出され（ステップＳ１０６）、データＡとデータＣが等しいかがチャックされる（ステップＳ１０７）。データＡとデータＣが等しい場合はデータＡを読み出しデータとして返す（ステップＳ１０４）。データＡとデータＣが異なるときは、データＢとデータＣが等しいかがチャックされる（ステップＳ１０８）。データＢとデータＣが等しい場合はデータＢを読み出しデータとして返す（ステップＳ１０９）。データＢとデータＣが異なるときは、「エラー」もしくはＡ，Ｂ，Ｃのいずれか定めたもの、最大値または最小値などを読み出しデータとして返す。
【００５５】
上記の変形例に示したように、高速書き込み可能な不揮発メモリの特性を生かして、書き込み時にメモリの複数個所に書き込むようにすれば、電源断などによるデータ書き込み不良が発生しても、書き込み不良が複数個発生することは殆んどないので、図５に示した多数決アルゴリズムなどを用いて読み出しデータを決定することにより、エラーを回避することができる。
【００５６】
また、上記の実施例や変形例では、可動部品の稼動量としてシャッタ２の開閉回数を用いて、開閉回数に基づいてシャッタ２が交換時期にあるかどうかをチェックしているが、スピンドルモータ１、ダイクロミラーモータ３、フィルタホイール４などの場合は、可動部品の稼動量として稼働時間に基づいてチェックすることができる。この場合は、高速書き込み可能な不揮発メモリ２８から上記各可動部品の動作時間を読み出してオン動作ごとに周知の方法で計数または測定した動作時間を加算し、動作時間の稼動限界値と比較チェックする。
【００５７】
なお、上記の変形例では３領域に書き込む場合を示したが、これに限られず、任意の数の領域に書き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る、可動部品稼動情報の保持方法の一実施例を示すための共焦点ユニットの構成ブロック図である。
【図２】シャッタ２の稼動情報の保存シーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図３】不揮発メモリ２８への書き込みシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図４】図１の実施例の一変形例を示すフローチャートである。
【図５】多数決アルゴリズムによる読み出しシーケンスを示すフローチャートである。
【図６】従来の共焦点ユニットの構成を示す構成ブロック図である。
【図７】図６の共焦点ユニットにおいて部品稼動情報を保持するために、不揮発メディアを用いた場合の構成を示す構成ブロック図である。
【図８】図６の共焦点ユニットにおいて部品稼動情報を保持するために、揮発性メモリを用いた場合の構成を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１〜４ 可動部品
５ 制御手段
６ 電源
７ 電源スイッチ
２８ 不揮発メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器に搭載された可動部品のオン動作ごとに、前記機器の電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリから、前記可動部品の稼動量を読み出すステップと、
前記稼動量に前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算するステップと、
加算された稼動量から前記所定サイズのデータを取り出すごとに前記機器の電源スイッチの状態をチェックするステップと、
前記電源スイッチがオンのときに前記所定サイズのデータを前記不揮発メモリに書き込むステップと
を含むことを特徴とする可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項２】
前記加算された稼動量が前記可動部品の稼動限界値を超えているかチェックするステップと、
前記稼動限界値を超えている場合は前記可動部品の交換時期である旨の警報出力を前記機器から発生するステップと
を含むことを特徴とする請求項１記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項３】
前記加算された稼動量を前記不揮発メモリの複数領域に書き込むステップと、
前記複数領域から読み出した複数の稼動量から多数決アルゴリズムにより稼動量を決定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１または２記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項４】
前記稼動量を稼動時間とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項５】
前記稼動量を稼動回数とし、前記可動部品のオン動作ごとに前記稼動量に１加算することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項６】
前記機器を共焦点顕微鏡とし、前記可動部品をシャッタとし、前記オン動作を開閉動作とし、前記稼動回数を開閉回数データとしたことを特徴とする請求項５に記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項７】
前記不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用い、前記所定サイズのデータを１バイトデータとしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項８】
可動部品が搭載され、電源スイッチによりオンオフされる電源に駆動される機器において、
前記電源により駆動され、前記電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に、少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリと、
前記可動部品のオン動作ごとに、前記不揮発メモリから前記可動部品の稼動量を読み出し、前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算し、加算された稼動量の前記所定サイズのデータごとに、前記電源スイッチの状態をチェックして、オンのとき前記不揮発メモリに書き込む制御手段と、
を備えたことを特徴とする機器。
【請求項９】
前記不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用い、前記所定サイズのデータを１バイトデータとしたことを特徴とする請求項８に記載の機器。
【請求項１０】
前記機器が共焦点顕微鏡または共焦点ユニットであることを特徴とする請求項８または９に記載の機器。
【請求項１】
機器に搭載された可動部品のオン動作ごとに、前記機器の電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリから、前記可動部品の稼動量を読み出すステップと、
前記稼動量に前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算するステップと、
加算された稼動量から前記所定サイズのデータを取り出すごとに前記機器の電源スイッチの状態をチェックするステップと、
前記電源スイッチがオンのときに前記所定サイズのデータを前記不揮発メモリに書き込むステップと
を含むことを特徴とする可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項２】
前記加算された稼動量が前記可動部品の稼動限界値を超えているかチェックするステップと、
前記稼動限界値を超えている場合は前記可動部品の交換時期である旨の警報出力を前記機器から発生するステップと
を含むことを特徴とする請求項１記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項３】
前記加算された稼動量を前記不揮発メモリの複数領域に書き込むステップと、
前記複数領域から読み出した複数の稼動量から多数決アルゴリズムにより稼動量を決定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１または２記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項４】
前記稼動量を稼動時間とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項５】
前記稼動量を稼動回数とし、前記可動部品のオン動作ごとに前記稼動量に１加算することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項６】
前記機器を共焦点顕微鏡とし、前記可動部品をシャッタとし、前記オン動作を開閉動作とし、前記稼動回数を開閉回数データとしたことを特徴とする請求項５に記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項７】
前記不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用い、前記所定サイズのデータを１バイトデータとしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の可動部品稼動情報の保持方法。
【請求項８】
可動部品が搭載され、電源スイッチによりオンオフされる電源に駆動される機器において、
前記電源により駆動され、前記電源スイッチがオフになった後電源電圧の降下中に、少なくとも所定サイズのデータの書き込みが可能である不揮発メモリと、
前記可動部品のオン動作ごとに、前記不揮発メモリから前記可動部品の稼動量を読み出し、前記オン動作に基づいて前記可動部品に生じた稼動量を加算し、加算された稼動量の前記所定サイズのデータごとに、前記電源スイッチの状態をチェックして、オンのとき前記不揮発メモリに書き込む制御手段と、
を備えたことを特徴とする機器。
【請求項９】
前記不揮発メモリとしてＦＲＡＭを用い、前記所定サイズのデータを１バイトデータとしたことを特徴とする請求項８に記載の機器。
【請求項１０】
前記機器が共焦点顕微鏡または共焦点ユニットであることを特徴とする請求項８または９に記載の機器。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図７】
【図８】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１９８６２０（Ｐ２００９−１９８６２０Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３８１５６（Ｐ２００８−３８１５６）
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＦＲＡＭ
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＦＲＡＭ
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
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