JPH0921960A - 顕微鏡用保温装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保温箱内部の局部的な温度の澱み点をなく
し、温度分布ムラを大幅に低減化することにある。 【解決手段】 標本載置用ステージ２４を含む鏡基２１
上に保温箱２７が組み込まれ、この保温箱に吹き込み方
式で温風を吹き込む顕微鏡用保温装置において、鏡基と
の当て付け部および自身の構成ユニット２７ａ，２７
ｂ，２７ｃ間に所望の隙間を設けた保温箱２７と、この
保温箱の内外隔壁に設けられた通気口２８と、この通気
口に挿入するノズル３３が有し、外部から吸い込んで暖
めた温風をノズルから通気口を介して保温箱に供給する
温風ファン装置３０とを設けた顕微鏡用保温装置であ
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、生物等を培養する
顕微鏡用保温装置に係わり、特に温風吹き込み方式によ
り顕微鏡ステージ上の培養容器を保温する顕微鏡用保温
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の倒立型顕微鏡用保温装置は図８に
示すような構成となっている。この保温装置は、倒立型
顕微鏡の各構成要素を支持固定する鏡基１に標本を載置
するためのステージ２が設置され、かつ、鏡基１の一端
部側に照明支柱３が立設されている。この鏡基１のステ
ージ２上には当該ステージ２より上方を内部空間とする
保温箱４が載置され、鏡基１および必要に応じてステー
ジ２に固定されている。この保温箱４は、底板部の左右
に箱内部の空間部分と外部とを繋ぐための通気口５およ
び排気口６が設けられている。

【０００３】さらに、保温箱４とは独立した状態で温風
ファン装置７が設置されている。この温風ファン装置７
は、図示されていないが温風ファンが内蔵され、その上
面部には温風吹出口８を有し、この温風吹出口８からノ
ズル９を突出させて保温箱４の通気口５に挿入すること
により、温風ファン装置７から発生する温風を保温箱内
部に吹き込むようにしている。また、温風ファン装置７
の背面部には吸気口１０が設けられている。この吸気口
１０および保温箱４の排気口６にはそれぞれホース固定
筒１１ａ，１１ｂが取り付けられ、これらホース固定筒
１１ａ，１１ｂにホース１２を接続することにより排気
口６と吸気口１０を連通し、温風ファンの吸引力により
保温箱４内部の空気を排気口６から強制的に排気する構
成である。

【０００４】図９は図８に示す倒立型顕微鏡用保温装置
のステージ付近の詳細図である。このステージ付近の構
成は、ステージ２上面の中座部分よりやや外側の四方向
の所定部位にクレンメル取付用雌螺子部１３が設けら
れ、そのうちの１ヶ所の螺子部１３には温度センサ１４
を固定するセンサ取付体１５が雄螺子１６によって固定
されている。

【０００５】さらに、前記温風ファン装置７は、内部に
温度調節用コントローラ（図示せず）が設けられ、温度
センサ１４からケーブル１７を通して送られてくる測定
温度と設定値との偏差が零になるように内部ヒータ（図
示せず）をオン・オフ制御し、保温箱４内の温度，ひい
てはステージ上の標本の温度を制御している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、このような保
温装置では、保温箱４の底板部の通気口５および排気口
６の他、温風ファン装置７の温風ファンを利用すること
により空気の強制循環を採用し、かつ、ステージ面より
上方に保護箱４の内部空間を配置する構成としているの
で、保護箱４の容積が比較的小さい場合には加熱の効率
がよくなるが、逆に次のような問題が生じる。

【０００７】例えばマニピュレーションシステムを内包
するような場合には保温箱４の上下方向が拡張されて非
常に大型となり、またステージ下部を含む複雑な構成部
分を内包するような場合には、温風の循環経路が一義的
に決まってしまうので、経路から外れた部分では澱み点
ができ易くなり、その結果、温度分布ムラが生じ易い問
題がある。

【０００８】また、従来のように温度センサ１４の取付
位置をステージ上面側に設けた場合、温風循環の初期段
階で発生する温風が温度センサ１４に直接当たり、さら
に温風の流速やヒータのオン・オフ等の影響を直接受け
易くなり、温度測定ムラの原因となるばかりでなく、ス
テージ上面において培養容器等と干渉し易い問題があ
る。

【０００９】さらに、鏡基にクロスステージを使用した
場合、ステージ上面を動かすことになるが、このとき温
度センサ１４の測定点が変わっててしまう問題がある。
請求項１に記載される発明は、保温箱内部の温度分布ム
ラを極力低減化する顕微鏡用保温装置を提供することを
目的とする。

【００１０】請求項２に記載される発明は、保温箱内部
空間の温風伝達特性や温度センサの設置位置等の諸条件
の改善に寄与する顕微鏡用保温装置を提供することを目
的とする。

【００１１】請求項３に記載される発明は、安定な測定
条件下で保温箱内の温度を適切に測定する顕微鏡用保温
装置を提供することを目的とする。請求項３に記載され
る発明の他の目的は、標本およびその周辺の操作部の操
作性を損なわずに温度測定を行う顕微鏡用保温装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、標本載置用ステージを
含む鏡基上に保温箱を組み込み、この保温箱に温風を吹
き込み方式で吹き込む顕微鏡用保温装置において、前記
鏡基との当て付け部および自身の構成ユニット間の何れ
か一方または両方に隙間を形成する前記保温箱と、この
保温箱の内外隔壁に設けられた通気口と、この通気口を
介して前記保温箱に供給する温風ファン装置とを設けた
顕微鏡用保温装置である。

【００１３】従って、このような手段とすることによ
り、標本載置用ステージを含む鏡基上に組み込む保温箱
として、当て付け部や例えば保温箱２分割境界面，熱線
吸収フィルタ挿入部，操作扉等の構成ユニット間に所要
の隙間を設けたので、ノズルから通気口を通して吹き込
んでくる温風は保温箱内部を通って隙間から排気するの
で、強制循環方式に比べて保温箱内部に局部的な温度の
澱み点がなくなり、温度分布ムラが大幅に低減化でき
る。また、隙間の気流の向きが保温箱内部から隙間を通
って保温箱外部に向かうので、外部冷気が隙間を通って
保温箱内部に侵入する可能性がなく、加温効率を上げる
ことができる。

【００１４】次に、請求項２に対応する発明は、保温箱
の底面部より高い位置に段差部を形成し、この段差部に
温風ファン装置から温風を取り込みむ通気口を設置し、
さらに望ましくは段差部の位置はステージ底面とほぼ同
じ高さ位置に形成するものである。

【００１５】このような手段を講じることにより、保温
箱の底面部よりも通気口の高さ位置を任意に高くすれ
ば、保温箱内部空間の温風伝達特性や温度センサの設置
位置等の諸条件を改善できる。

【００１６】さらに、請求項３に対応する発明は、標本
載置用ステージを含む鏡基上に保温箱を組み込み、この
保温箱に温風を吹き込み方式で吹き込む顕微鏡用保温装
置において、前記鏡基との当て付け部および自身の構成
ユニット間の何れか一方または両方に隙間を形成する保
温箱と、この保温箱の内外隔壁に設けられた通気口と、
この通気口に対して挿脱可能にノズルが取り付けられ、
外部から吸い込んで暖めてなる温風を前記ノズルから前
記通気口を介して保温箱に供給する温風ファン装置と、
標本載置用ステージの裏面部側に位置調節可能に固定さ
れた温度センサと、この温度センサの出力端に接続され
るケーブルを前記温風ファン装置に接続し、前記温度セ
ンサの測定温度に基づいて温風の温度を制御する温風フ
ァン装置に内蔵される温度調節用コントローラとを設け
た顕微鏡用保温装置である。

【００１７】このような手段を講じることにより、温風
ファン装置から温風を取り込みむ通気口を保温箱の底面
部より高い位置に設置し、かつ、鏡基の標本載置用ステ
ージの裏面部側に着脱自在にセンサ取付体を取り付け、
このセンサ取付体の面部に温度センサを保持させたの
で、温風ファン装置からの温風は、保温箱の上部空間か
らステージの裏面部側に回り込む形となり、そのために
温風の流速や温風ファン装置内のヒータのオン・オフに
よるノズルからの温風噴射の直接的な影響を受けること
がなくなり、温度測定ムラが大幅に低減化できる。ま
た、ステージの裏面部側に温度センサを取り付けたこと
により、ステージ上面の培養容器との干渉を考慮する必
要がなく、またクロスステージを用いた場合でも温度セ
ンサの測定位置が変わることがなく、標本およびその周
辺の操作部の操作性を損なうことなく温度を測定でき、
安定な条件下で保温箱内の温度を測定できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は請求項１に係わる顕微鏡用
保温装置の一実施形態を示す構成図である。

【００１９】同図において２１は例えば倒立型顕微鏡の
各構成要素を支持する鏡基であって、この鏡基２１の一
端側には接眼レンズをもつ鏡筒２２が設けられ、また他
端側には照明装置を保持する照明支柱２３が設けられ、
これら鏡筒２２と照明支柱２３との中間部分に標本載置
用ステージ２４が配置されている。このステージ２４
は、上面部の中座よりやや外側の四方向の所定部位にク
レンメル取付用雌螺子部２５が設けられ、これら雌螺子
部２５のうち例えば１ヶ所の雌螺子部２５には温度セン
サを保持するセンサ取付体２６が雄螺子によって螺着さ
れ、これによりステージ２４上の所要とする部位に温度
センサが取り付けられている。

【００２０】前記鏡基２１上には生物標本等を載置する
ステージ２４全体を覆うような保温箱２７が組み込まれ
ている。この保温箱２７は、左右方向に２つに分割さ
れ、その片側の底板部の所要箇所に通気口２８が形成さ
れている。この保温箱２７は、鏡基２１への取り付け時
に鏡基２１との間の取り付けガタを吸収するために、鏡
基２１への当て付け部が鏡基２１との間で１ｍｍ程度の
隙間を有するように形成されている。また、この保温箱
２７は、分割された分割境界面２７ａ、熱線吸収フィル
タ挿入部２７ｂおよび標本その他保温箱内部の操作のた
めの操作扉２７ｃなどの構成ユニット間の境界部分にも
若干の隙間を有するように形成されている。

【００２１】一方、保温箱２７とは独立した状態で設置
される温風ファン装置３０は、その背面部側に外部の空
気を吸い込む吸気口３１が設けられ、また上面部に吹出
口３２が設けられ、吸気口３１から吸い込んだ空気をヒ
ータ（図示せず）を通して温風ファン（図示せず）によ
り上面吹出口３２から突出するノズル３３を介して保温
箱２７の通気口２８内に噴入する構成となっている。

【００２２】なお、温風ファン装置３０は、内部に温度
調節用コントローラが内蔵され、ここでセンサ取付体２
６に保持されている温度センサ２９（図２参照）からの
ケーブル３４を通して送られてくる測定温度と設定値と
に基づいてヒータ温度または保温空気流量を制御する構
成となっている。

【００２３】次に、以上のように構成された保温装置の
動作について図２を参照して説明する。図２は保温箱２
７への温風の供給状態を示す正面概念図である。先ず、
温風ファン装置３０の上面吹出口３２に取り付けられた
ノズル３３の先端部を保温箱２７の通気口２８に挿入す
る。この状態において温風ファンを動作させると、温風
ファン装置背面の吸気口３１から空気を吸い込んでヒー
タで暖めた温風がノズル３３から保温箱２７の通気口２
８内に噴射され、これにより温風が保温箱２７の内部に
送られる。

【００２４】このとき、保温箱２７には専用の排気口が
ないので、ノズル３３から噴入し加圧された温風は、保
温箱２７内部を循環しながら前記鏡基２１との間の当て
付け部の隙間や分割境界面２７ａ、熱線吸収フィルタ挿
入部２７ｂ、操作扉２７ｃなどの構成ユニット間境界部
の若干の隙間から外部に排出される。

【００２５】一方、ステージ２４上面側の温度センサに
より測定された測定温度はケーブル３４を通して温風フ
ァン装置３０に伝送され、ここで温風ファン装置３０の
温度調節用コントローラが測定温度と予め定めた設定値
との偏差を求め、この偏差が零となるようにヒータをオ
ン・オフ制御し、或いは温風の量を制御するなどして保
温箱２７内の温度を制御する。

【００２６】従って、この実施形態の構成によれば、保
温箱２７に排気口を設けずに例えば構成ユニット間の隙
間を利用して自然排気を行うようにしたので、従来のよ
うな強制循環方式に比べて保温箱内部の温風流量のラン
ダムネスが大きくなり、局部的に存在する澱み点がなく
なり、温風が保温箱内部全体に行きわたるので、温度分
布ムラが大幅に減少する。また、隙間の気流の向きが必
然的に保温箱内部から外部に向くので、外部冷気が保温
箱外部から隙間を通って内部に侵入する可能性がなくな
り、加温効率が向上する。 （第２の実施の形態）図３ないし図５は請求項２，３に
係わる保温装置の一実施形態を示す構成図である。図３
は鏡基２１に保温箱２７を組み込んだ状態の全体構成
図、図４は温風ファン装置３０から保温箱２７への温風
の供給状態を示す正面概念図、図５は鏡基ステージ裏面
部の一部拡大図である。

【００２７】この実施形態装置は、保温箱２７の底板部
の通気口相当部分に、保温箱底面よりも上方に位置する
例えばステージ２４底面とほぼ同じ高さの段差部４１を
設け、この段差部４１に通気口２８を設けたものであ
る。

【００２８】また、温風ファン装置３０の下部にはジャ
ッキ４２が着脱可能または固定取り付け状態で配置さ
れ、吹出口３２に取り付けられるノズル３３が通気口２
８に挿入される高さに調整できるような構成となってい
る。

【００２９】さらに、図４の図示イを拡大して示す図５
のステージ２４周辺部の構成としては、ステージ２４を
構成する最下部板２４ａの下面側に複数の部材取付用雌
螺子部４３が設けられ、この最下部板２４ａ下面に接す
るようにセンサ取付体４４が雄螺子４５により雌螺子部
４３に固定されている。このセンサ取付体４４は、セン
サ受け部４４ａを有し、このセンサ受け４４ａに温度セ
ンサ２９が着脱自在に保持されている。従って、温度セ
ンサ２９はセンサ取付体４４によりステージ裏面側に着
脱自在に取り付けられている。

【００３０】次に、以上のように構成された保温装置の
動作について図６を参照して説明する。図６は保温箱内
部の温風流の様子を示す概念図である。先ず、温風ファ
ン装置３０を所定位置に設置した後、ジャッキ４２によ
り温風ファン装置３０を上昇させ、吹出口３２から突出
されるノズル３３を保温箱２７の通気口２８に挿入す
る。

【００３１】この状態において温風ファンを動作する
と、外部の空気を吸気口３１で吸気し、ヒータで加熱し
た後、ノズル３３から保温箱２７に噴入する。ここで、
保温箱２７に噴入された温風は、ノズル３３の先端部が
ステージ２４下面よりも高い位置にあるので、ステージ
下部空間に直接入り込まず、図示点線で示すように上部
空間から回り込む形でステージ下部空間に入っていく。
このとき、ステージ２４の最下部板２４ｂの下面側に温
度センサ２９を設置しているので、この温度センサ２９
は上部空間からステージ下部空間に回り込む過程で保温
された保温箱２７内部の温度を測定し、その測定値が温
風ファン装置３０の温度調節用コントローラに送られ、
温度調節制御が行われる。

【００３２】従って、この実施形態の構成によれば、温
度センサ２９を設置するステージ下部空間は温風流の末
部に当たるので、温度センサ２９による測定温度は、流
速やノズル３３からのヒータオン・オフによる温風噴射
の直接的な影響を受けることがなくなり、これによって
温度測定ムラが小さくなる。また、従来のようにステー
ジ上面側に温度センサ２９を設置した場合には、培養容
器との干渉を考慮しなければならず、またクロスステー
ジを使用した場合にステージ上面が動いて温度センサ２
９の位置が変わってしまうなどの問題があるが、温度セ
ンサ２９の設置位置をステージの下部としたことによ
り、以上のような諸問題を一挙に改善できる。

【００３３】なお、本実施形態では、保温箱底板部に形
成される通気口２８の高さをステージ２４底面とほぼ同
じ高さにしたが、実際は保温箱２７の形状や温度センサ
２９の設置位置等の諸条件と対応させて任意の高さに設
定するものである。 （第３の実施の形態）図７は請求項３に係わる保温装置
の一実施形態である鏡基ステージ裏面部の一部拡大図で
ある。

【００３４】この実施形態は、ステージ最下部板２４ａ
とセンサ取付体５１との間にガイド部材５２が挿入され
てなる構成である。このガイド部材５２は、紙面垂直方
向に長く伸びた長尺部材であって、雄螺子５３を用いて
ステージ最下部板２４ａ下面部の適宜な部位に形成され
る雌螺子部５４に螺着され、またガイド部材５２の中間
部分の紙面垂直方向に複数の長孔空隙部５５が形成さ
れ、これら長孔空隙部５５からセンサ取付体５１側方向
に連通開口し、かつ、螺子径よりも多少大なる径をもつ
螺子長孔部５６が形成されている。

【００３５】一方、センサ取付体５１は、前記螺子長孔
部５６と連通する螺子孔部５７が設けられ、長孔空隙部
５５側のナット５８とこのナット５８に螺着されるセン
サ取付体５１側から挿通する雄螺子５９とにより、ガイ
ド部材５２に接するように取り付けられる。このセンサ
取付体５１にはセンサ受け部４４ａによりセンサ２９が
保持されている。

【００３６】すなわち、この実施形態は、標本載置用ス
テージ２４を含む鏡基２１上に保温箱２７が組み込ま
れ、この保温箱２７に吹き込み方式で温風を吹き込む顕
微鏡用保温装置にあって、鏡基２１との当て付け部およ
び自身の構成ユニット間の何れか一方または両方に所望
とする隙間を設けてなる保温箱２７と、この保温箱２７
の底面部より高い位置に設置された通気口２８と、この
通気口２８に挿入するノズル３３を有し、外部から吸い
込んで暖めた温風をノズル３３から通気口２８を介して
保温箱２７に供給する温風ファン装置３０と、前記ステ
ージ２４のステージ最下部板２４ａ下面部にねじ止めさ
れ、長手方向に複数の長孔空隙部５５が形成されている
ガイド部材５２と、このガイド部材５２長手方向の長孔
空隙部５５に螺子などの係合部材を介してスライド可能
に取付られ、この係合部材の締め付けにより前記ガイド
部材５２に固定されるセンサ取付体５１と、このセンサ
取付体５１に着脱自在に取り付けられる温度センサ２９
とによって構成されている。

【００３７】次に、以上のような実施例の動作について
説明する。雄螺子５９を締め付けることにより、センサ
取付体５１がガイド部材５２に完全に固定されるが、雄
螺子５９を緩めたときには、センサ取付体５１はガイド
部材５２の紙面垂直方向に自由に移動させることができ
る。このことは、センサ受け部４４ａを介してセンサ取
付体５１に固定されている温度センサ２９は、ステージ
面と平行な一次元方向に自由に移動させながら適宜な個
所に設置できる。

【００３８】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、温風ファン装置３０の温度調節用コントローラの温
度制御は、温度センサ２９の設置位置の温度が設定値と
一致するように制御するので、温度センサ２９の設置位
置が変わると、保温箱２７内部の温度状態も変わること
になる。ゆえに、温度センサ２９の設置位置を調整可能
にすることにより、保温箱２７内部の特に培養容器中の
培地内温度を設定値に近ずけるための微調整を行うこと
が可能となる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。請求項１の発明において
は、鏡基上に組み込む保温箱の鏡基当て付け部や構成ユ
ニット間に隙間を設けたことにより、通気口から吹き込
んでくる温風は保温箱内部を通って隙間から排気するの
で、強制循環方式に比べて保温箱内部に局部的な温度の
澱み点がなくなり、温度分布ムラを大幅に低減化でき
る。また、隙間の気流の向きが保温箱内部から隙間を通
って保温箱外部に向かうので、外部冷気が隙間を通って
保温箱内部に侵入する可能性がなく、加温効率を向上で
きる。

【００４０】請求項２の発明では、保温箱の底面部より
も通気口の高さ位置を任意に高くすることにより、保温
箱内部空間の温風伝達特性や温度センサの設置位置等の
諸条件を改善できる。

【００４１】さらに、請求項３の発明では、標本載置用
ステージの裏面部側に温度センサを着脱自在に取り付け
たことにより、ステージ上面の培養容器との干渉を考慮
する必要がなく、またクロスステージを用いた場合でも
温度センサの測定位置が変わることがなく、標本および
その周辺の操作部の操作性を損なうことなく温度を測定
でき、安定な条件下で保温箱内の温度を測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる顕微鏡用保温装置の一実施形
態を示す全体構成図。

【図２】 図１に示す保温箱内への温風の供給状態を示
す正面概念図。

【図３】 本発明に係わる顕微鏡用保温装置の他の実施
形態を示す全体構成図。

【図４】 図３に示す保温箱内への温風の供給状態を示
す正面概念図。

【図５】 鏡基ステージ裏面部の一部切欠き一部拡大
図。

【図６】 図４に示す保温箱内の温風流の様子を示す概
念図。

【図７】 本発明のさらに他の実施形態である鏡基ステ
ージ裏面部の一部切欠き一部拡大図。

【図８】 従来の顕微鏡用保温装置の全体構成図。

【図９】 従来の顕微鏡用保温装置におけるステージ付
近の詳細図。

【符号の説明】

２１…鏡基、２４…ステージ、２４ａ…最下部板、２７
…保温箱、２７ａ…分割境界面、２７ｂ…熱線吸収フィ
ルタ挿入部、２７ｃ…操作扉、２８…通気口、２９…温
度センサ、３０…温風ファン装置、３２…吹出口、３３
…ノズル、４１…段差部、４２…ジャッキ、４４…セン
サ取付体、４４ａ…センサ受け部、５１…センサ取付
体、５２…ガイド部材、５５…長孔空隙部、５６…螺子
長孔部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標本載置用ステージを含む鏡基上に保温
   箱を組み込み、この保温箱に温風を吹き込み方式で吹き
   込む顕微鏡用保温装置において、 前記鏡基との当て付け部および自身の構成ユニット間の
   何れか一方または両方に隙間を形成する前記保温箱と、
   この保温箱の内外隔壁に設けられた通気口と、この通気
   口を介して前記保温箱に供給する温風ファン装置とを備
   えたことを特徴とする顕微鏡用保温装置。
2. 【請求項２】 通気口は、前記保温箱の底面部より高い
   位置に設けたことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用
   保温装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の顕微鏡用保温装置におい
   て、 前記鏡基の標本載置用ステージの裏面部側に位置調節可
   能に固定された温度センサと、この温度センサの出力端
   に接続されるケーブルを前記温風ファン装置に取り込
   み、前記温度センサの測定温度に基づいて前記温風の温
   度を制御する前記温風ファン装置に内蔵される温度調節
   用コントローラとを付加したことを特徴とする顕微鏡用
   保温装置。