(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料が供されうる検査領域と、接触が可能な第1及び第2接触領域を備える交換可能なカートリッジ；
前記カートリッジのための収容空間と、前記カートリッジの検査領域での測定を行うためのセンサユニットとを備える読み取り装置；
前記カートリッジを前記収容空間内で支持し、かつ、前記第1接触領域を有するか、又は、前記第1接触領域と接触する少なくとも1つの接触素子；
を有するセンサシステムであって、
前記接触素子を貫く高抵抗断面が存在し、
前記高抵抗断面での熱抵抗は、(i)前記カートリッジを貫き、(ii)前記検査領域を有し、かつ(iii)前記第1接触領域を前記第2接触領域から分離する他の低抵抗断面での熱抵抗よりも高く、
前記低抵抗断面の熱抵抗は、前記高抵抗断面の熱抵抗の50%未満である、
センサシステム。
【請求項２】
試料が供されうる検査領域と、接触可能な第1接触領域を備える交換可能なカートリッジ；
前記カートリッジ用の収容空間と、前記カートリッジの検査領域での測定を行うセンサユニットを備える読み取り装置；
前記カートリッジを前記収容空間内で支持し、面積が約200mm2未満である前記第1接触領域を有するか、又は前記第1接触領域と接触する少なくとも1つの接触素子；
を有する、請求項1に記載のセンサシステム。
【請求項３】
前記低抵抗断面の熱抵抗が、前記高抵抗断面の熱抵抗の10%未満である、請求項1又は2に記載のセンサシステム。
【請求項４】
前記低抵抗断面の熱抵抗が、前記高抵抗断面の熱抵抗の3%未満である、請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項５】
前記接触素子が、前記カートリッジ又は前記読み取り装置から延びる脚部を有する、請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項６】
前記脚部が先細り形状の先端部を有する、請求項5に記載のセンサシステム。
【請求項７】
前記脚部は、半径10μm乃至1000μmの丸まった先端部を有する、請求項5に記載のセンサシステム。
【請求項８】
前記読み取り装置が、前記収容空間内の前記カートリッジと熱を交換する熱制御ユニットを有する、請求項1又は2に記載のセンサシステム。
【請求項９】
前記熱制御ユニットが、前記接触素子の反対側に設けられる、請求項8に記載のセンサシステム。
【請求項１０】
前記読み取り装置のセンサユニットが、光学測定を行うように備えられる、請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項１１】
前記接触素子の前記高抵抗断面は、前記他の低抵抗断面での熱抵抗よりも高くなるように設計された断面積及び幾何学形状を有する、請求項1乃至10のうちいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項１２】
分子診断、生体試料の解析、化学的な試料の分析、食品の分析、及び/又は捜査分析に対する請求項1乃至11のうちいずれか一項に記載のセンサシステムの使用。
【請求項１３】
請求項1乃至11のうちいずれか一項に記載のセンサシステム用の交換可能なカートリッジであって：
試料が供されうる検査領域；
接触可能な第1接触領域及び第2接触領域；
前記カートリッジを支持して、前記第1接触領域を有する少なくとも1つの接触素子；
を有し、
前記接触素子を貫く高抵抗断面が存在し、
前記高抵抗断面での熱抵抗は、(i)前記カートリッジを貫き、(ii)前記検査領域を有し、かつ(iii)前記第1接触領域を前記第2接触領域から分離する他の低抵抗断面での熱抵抗よりも高く、
前記低抵抗断面の熱抵抗は、前記高抵抗断面の熱抵抗の50%未満である、
交換可能なカートリッジ。
【請求項１４】
分子診断、生体試料の解析、化学的な試料の分析、食品の分析、及び/又は捜査分析に対する請求項13に記載のカートリッジの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換可能なカートリッジと該カートリッジ内で測定を行う読み取り装置を有するセンサシステムに関する。しかも本発明は、当該センサシステム用カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献1は、キャリアで光学測定を行う−具体的には減衰全内部反射(FTIR)によってキャリアの接触表面で磁性粒子を検出する−マイクロエレクトロニクスセンサデバイスを開示している。特別なレーザー変調が、測定中でのキャリアの熱膨張によって生じる光学歪みを抑制するのに用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第2009/016533A2号パンフレット
【特許文献２】国際公開第2005/010543A1号パンフレット
【特許文献３】国際公開第2005/010542A2号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、交換可能なカートリッジ内での測定−特に前記カートリッジ内部での温度が周辺温度と異なる場合−の精度と確かさを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、請求項1又は2に記載のセンサシステム、請求項3に記載の交換可能なカートリッジ、及び、請求項11に記載の使用によって実現される。好適実施例は従属請求項に開示されている。
【０００６】
本発明の第1態様によると、本発明は、試料の検査を行うセンサシステム−特に生体試料での測定を行うセンサシステム−に関する。当該センサシステムは2つの主要構成部材を有する。具体的には以下である。
−  試料が供されうる「検査領域」と、外部との接触が可能な（少なくとも）第1及び第2領域を備える交換可能なカートリッジ。前記カートリッジは、血液や唾液のような試料が収容可能なマイクロ流体キャビティを備える低コスト注入鋳型成型プラスチック部品であることが好ましい。試料による汚染のため、前記カートリッジは一般的には、一回の使用後に廃棄される。
−  検査中に前記カートリッジを収容可能な収容空間と、前記カートリッジが前記収容空間内に存在するときに前記カートリッジの検査領域での測定を行うセンサユニットを備える読み取り装置。換言すると、前記検査領域は定義により、前記カートリッジが前記収容空間内に存在するときに、前記読み取り装置による測定が行われる（ことの可能な）前記カートリッジの領域であるか、又はその領域を含む。さらに前記カートリッジの第1及び第2接触領域は、前記カートリッジが、前記収容空間内に存在するときに、前記読み取り装置と接触する領域である。
【０００７】
当該センサシステムはさらに少なくとも1つの接触素子を有する。前記少なくとも1つの接触素子によって、前記カートリッジは前記収容空間内で支持される（つまり前記カートリッジの重さの少なくとも一部が前記素子によって保持される）。前記少なくとも1つの接触素子は、前記第1接触素子を有するか、又は、（前記カートリッジが前記収容空間内に存在するときには）前記第1接触素子と接触する。前記接触素子はそれ自体が独自の部材であっても良いが、一般的には前記カートリッジ又は前記読み取り装置と一体化した部材である。しかも前記接触素子は前記カートリッジ及び前記読み取り装置に対する補助部材であることに留意して欲しい。つまり前記接触素子の体積及び/又は重さは、典型的には前記カートリッジの体積/重さの50%未満で、好適には前記カートリッジの体積/重さの10%未満である。
【０００８】
さらに当該センサシステムの上記構成部材の設計は、前記接触素子を貫く第1断面が、(i)前記カートリッジを通り抜け、(ii)前記検査領域を有し、かつ、(iii)前記第1接触領域と前記第2接触領域とを分離する他の（第2）断面よりも大きな熱抵抗を有するように行われる。
【０００９】
前記第1断面積の熱抵抗が高いため、前記第1断面は、以降では「高抵抗」断面と呼ばれる。前記第2断面は従って「低抵抗」断面と呼ばれる。しかも前記低抵抗断面の熱抵抗は、前記カートリッジが試料液体−典型的には水を主成分とする液体−で満たされた状態を指称する。特に前記液体は（純粋な）水であって良い。前記「低抵抗」断面は、前記検査領域を有する断面のみ含むが、前記接触素子についての上記要件は、条件(i)と(iii)しか満たさない全ての断面からなる大きな組についても維持されることが好ましい。
【００１０】
本発明の文脈では、面積A（ここでは高抵抗又は低抵抗の断面のカートリッジ領域）の「熱抵抗」Rは、次式で現れるような（反）比例定数として定義される。
P=gradT/R  (1)
上式は、温度勾配(gradT)が考慮される面積Aにわたって一定であると推定されるときに、Aを通り抜ける熱流束P（単位W）を表す。熱抵抗の値Rは通常、前記考慮される面積Aの大きさに対して反比例することに留意して欲しい。
【００１１】
本発明の第2態様によると、本発明はセンサシステムに関する。当該センサシステムは以下を有する。
−  試料が供されうる検査領域と、接触可能な第1接触領域を備える交換可能なカートリッジ。
−  前記カートリッジ用の収容空間と、前記カートリッジの検査領域での測定を行うセンサユニットを備える読み取り装置。
−  前記カートリッジを前記収容空間内で支持し、面積が約200mm2未満である前記第1接触領域を有するか、又は前記第1接触領域と接触する少なくとも1つの接触素子。好適には前記面積は、約100mm2未満であり、最も好適には約50mm2未満である。
【００１２】
好適には第2態様によるセンサシステムは、本発明の第1態様によるセンサシステムの特徴を備え得る。カートリッジと読み取り装置との間の小さな接触領域は、第1センサシステムの設計と類似の効果を実現する。つまり前記小さな接触領域は前記接触素子内で高い熱抵抗を得る。
【００１３】
（相対的に）高い熱抵抗を有する読み取り装置の収容空間内にカートリッジを有する接触素子を供することによって、−特に前記カートリッジ内での温度制御を含むアッセイにおいて−測定の確かさと精度が改善されうる。この理由は、ある量の熱流束が、前記第1接触領域と前記第2接触領域（前記カートリッジが熱を交換することのできる主要な領域）を通過するように前記カートリッジを貫流するときはいつも、前記接触素子の高熱抵抗断面での熱抵抗が、他の低抵抗断面での熱抵抗よりも大きいためである。従って前記接触素子は、熱抵抗が高いために熱交換を阻害する。その結果、前記カートリッジの他の部分内の温度分布がより均一となる。これにより特に、測定−たとえば光学測定-にとって重要な前記カートリッジの検査領域の部分が熱応力及び熱歪みを受けないようにすることが可能となる。
【００１４】
当該センサシステムのカートリッジと読み取り装置は物理的にも商品としても独立した部品であるので、本発明の考え方は、前記カートリッジと前記読み取り装置のどちらに適用されても良いし、かつ、どちらで実現されても良い。従って本発明は、スタンドアローンの素子としての当該センサシステム用の交換可能なカートリッジにも関する。当該カートリッジは、試料が供されうる検査領域と、接触可能な第1接触領域及び（任意の）第2接触領域と、前記カートリッジを支持して、前記第1接触領域を有する少なくとも1つの接触素子を有する。さらに前記接触素子を貫く高抵抗断面が存在する。前記高抵抗断面の熱抵抗は、前記接触素子を分離する前記カートリッジと前記検査領域を貫く他の低抵抗断面の熱抵抗よりも高い。あるいはその代わりに又はそれに加えて、前記第1接触領域の面積は約200mm2未満である。
【００１５】
同様に本発明は、当該センサシステム用の読み取り装置にも関する。当該読み取り装置は以下の構成部材を有する。
−  カートリッジ用の収容空間。
−  前記カートリッジの検査領域での測定を行うセンサユニット。
−  前記収容空間内で前記カートリッジを支持する少なくとも1つの接触素子。前記接触素子は、(i)前記カートリッジの検査領域を貫く他の低抵抗断面の熱抵抗よりも高い高抵抗断面を有し、かつ/あるいは、(ii)約200mm2未満であるカートリッジと読み取り装置との間の接触領域を有する。
【００１６】
以降では、上述のセンサシステム、交換可能なカートリッジ、及び/又は読み取り装置に関する本発明の様々な好適実施例について説明する。
【００１７】
第1実施例は熱抵抗の好適相対値に関する。前記カートリッジを貫く低抵抗断面の熱抵抗は任意で、前記接触素子内の高抵抗断面の熱抵抗の50%未満で、好適には10%未満で、より好適には10%未満で、最も好適には1%未満である。
【００１８】
前記カートリッジと前記読み取り装置との間のすべての接触領域は、高い熱抵抗を有する「接触素子」（少なくとも制御された熱交換が意図される領域から離れ、かつ、前記カートリッジの重さを保持するすべての領域）として指定されることが好ましい。
【００１９】
前記接触素子の熱抵抗を前記カートリッジの他の部分に対して増大させるには、様々な方法が存在する。たとえば前記接触素子は、前記カートリッジの他の部分の材料よりも小さな熱伝導率を有する材料で作られて良い。しかし一種類の材料から前記カートリッジを費用対効果良く製造することを可能にするためには、幾何学形状の設計によって前記接触素子の熱抵抗を増大させることが好ましい。従って本発明の特別な実施例では、前記接触素子は、前記カートリッジの本体又は前記読み取り装置から延びる脚部を有する。従って前記脚部は、熱が輸送される際に通り抜ける断面が小さくなった素子を表す。それにより前記脚部を貫く高抵抗断面での熱抵抗が増大する。
【００２０】
上記実施例の発展型では、前記脚部には、前記カートリッジと前記読み取り装置とが接続する先細り先端部又は環状先端部が供されて良い。環状先端部の場合では、曲率半径は約10μm〜約1000μmであることが好ましい。先細り先端部又は環状先端部では、熱の流れる際に通り抜けなければならない断面はさらに減少する（理論上線接触又は点接触で0の値にまで減少する）。それにより熱抵抗が増大する。
【００２１】
本発明の他の実施例では、前記読み取り装置は、前記カートリッジが前記収容空間内に存在するときに前記カートリッジと熱を交換する熱制御ユニットを有する。前記熱制御ユニットは、熱の発生（ヒーターとして機能する）及び/又は熱の吸収（クーラーとして機能する）を可能にする。前記熱制御ユニットによって、前記カートリッジ内での温度は所望のように制御されうる。これは多くの生物学的アッセイにとって重要である。前記熱制御ユニットは一般的に、厳密かつ迅速な温度制御を可能にするように前記カートリッジと熱的に接触している。このこととは対照的に、前記カートリッジと前記読み取り装置との間での他の接触はすべて、高い熱抵抗を有する接触素子によって実現されることが好ましい。従って前記カートリッジは、前記熱制御ユニットに対して熱的に強く結合して、前記読み取り装置の他の部分に対して弱く結合する。
【００２２】
前記熱制御ユニットは、少なくとも1つの接触素子の反対側に設けられることが好ましい。従って熱は実質的に一方から前記カートリッジへ輸送（又は除去）される。前記カートリッジは、他方にて断熱された状態で保持される。
【００２３】
前記読み取り装置のセンサユニットは、近い将来行われる処理にとって適切な測定原理に従って測定を行うように備えられて良い。また前記読み取り装置のセンサユニットはたとえば、光、磁気、機械、音響、熱、及び/又は電気センサユニットであって良い。磁気センサユニットは特に、コイル、ホールセンサ、平面ホールセンサ、フラックスゲートセンサ、SQUID（超伝導量子干渉素子）、磁気共鳴センサ、磁気抵抗センサ、又は特許文献2,3に記載された磁気抵抗センサ−特にGMR（巨大磁気抵抗）、TMR（トンネル磁気抵抗）、又はAMR（異方性磁気抵抗）−を有して良い。
【００２４】
最も好適には前記読み取り装置のセンサユニットは、光学測定を行うように備えられて良い。光センサユニットはたとえば、検出面での標的粒子による減衰全内部反射から生じる出力光ビームの変化を検出するように備えられて良い。光学測定は一般的に、熱の影響に非常に敏感である。熱の影響はたとえば光学表面の幾何学形状に影響を及ぼす。従ってこれらの測定は、本発明により供される利点をかなり享受する。
【００２５】
本発明はさらに、分子診断、生体試料の解析、化学的な試料の分析、食品の分析、及び/又は捜査分析に対する上記センサシステム、カートリッジ、又は読み取り装置の使用に関する。分子診断はたとえば、標的分子に直接又は間接的に付着する磁気ビーズ又は蛍光粒子の助けを借りることによって実現されて良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるセンサシステムの側面を概略的に表している。
【図２】読み取り装置上に存在する先細り形状の脚部を備えるカートリッジを概略的に表している。
【図３】先細り形状の柱を備える読み取り装置上に存在するカートリッジを概略的に表している。
【図４】読み取り装置上に存在する、構築された脚部を備えるカートリッジを概略的に表している。
【図５】読み取り装置上に存在する、絶縁領域を有する脚部を備えるカートリッジを概略的に表している。
【図６】a)平坦な形状の脚部を備えるカートリッジのシミュレーションによる温度分布と、b)先細り形状の脚部を備えるカートリッジのシミュレーションによる温度分布を表す。
【図７】隆起部を備える脚部を有するカートリッジの代替実施例を表している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図1は本発明によるハンドヘルド型センサシステム100を概略的に表している。既知のセンサシステム同様、このシステム100は2つの主要な構成部材を有する。前記2つの主要な構成部材とは具体的には以下である。
−  試料が供されうる検査領域ERを備える交換可能（使い捨て可能）なカートリッジ110/CR。このため、検査領域ERは一般的にマイクロ流体キャビティを有する。マイクロ流体キャビティは、本発明とは関係がないため図中では詳細に図示されていない。カートリッジは上面と底面を有する。脚部111の形態をとる2つの「接触素子」CEが、前記底面から下方へ延びている。
−  検査中にカートリッジ110が設けられ得る収容空間151を供する読み取り装置150/RD。さらに読み取り装置150は、図示された例では、入射光ビームL1をカートリッジ110へ導く光発生装置155及びカートリッジ110から戻る出力光ビームL2を検出する光検出器156で構成される。定義により、カートリッジの「検査領域」ERは特に、入射光ビームL1及び/又は出力光ビームL2（これらから生成されるエバネッセント波も含む）が到達するカートリッジのこれらの領域を有する。係るセンサユニットによって行われる光学測定はたとえば、減衰全内部反射(FTIR)に基づいて良い。FTIRの詳細は特許文献1に記載されている。
【００２８】
収容空間151は、読み取り装置150のある種の空洞によって構成される。この空洞151の底部は、カートリッジ110が脚部111によって上で存在しうる表面152を有する。従って脚部の先端は、カートリッジが読み取り装置と接触する（第1）「接触領域」C1とC2を有する。
【００２９】
センサシステム100によって正確なアッセイ結果を得るため、試験中でのアッセイの温度は重要である。なぜならアッセイは通常、温度依存するからである。従って読み取り装置150には、使い捨て可能なカートリッジ110の温度を制御する加熱ユニット153が備えられる。この加熱ユニット153の加熱プレートは、熱をカートリッジへ伝えるように、カートリッジ110の上部に抗するように押される。加熱プレートは、他の（「第2」）接触領域C3でカートリッジと接触する。
【００３０】
一方での加熱の副作用は、カートリッジ110内で得られる温度分布がカートリッジの変形を引き起こす恐れがあることである。カートリッジの変形は光読み取りに悪影響を及ぼす。カートリッジの変形は主として、カートリッジ内での不均一な温度分布の結果である。カートリッジの一方がそのカートリッジの他方よりも暖かい場合、そのカートリッジの暖かい側はより広がる。その結果機械的変形が起こる。
【００３１】
従って本発明の目的は、上述のセンサシステムでの測定の確かさを改善することである。本発明によると、これは、カートリッジ内での温度分布を改善することによって実現される。それによりカートリッジの重要な素子では、局所的な温度変化の結果生じる変形が抑制される。
【００３２】
カートリッジの意図しない機械的変形の顕著な減少は、温度変化のほとんどが直接的な光学機能を有しないカートリッジの特定部分で起こるように、この特定部分での熱抵抗を局所的に増大して、カートリッジの光学活性部分での変形が減少することによって実現されうる。
【００３３】
図1に図示された実施例では、このことは、読み取り装置150への界面でカートリッジのV字形状の接触素子111を画定することによって実現される。この結果、カートリッジの熱による機械的変形が小さくなることで、分析用光学装置での光学的挙動がより安定する。Ｖ字形状の先細り先端部も同様に、読み取り装置150上に生成されて良いことに留意して欲しい。
【００３４】
脚部111がV字形状の先端を有するため、カートリッジ110と読み取り装置150との間での接触領域は、カートリッジの重さが支持されている各接触領域C1,C2で顕著に減少しうる。たとえば典型的な構造のサイズは、幅100μmで長さ4cmの2つの先端部である。その結果接触面積は約8mm2となる。縁に別な先端部（隆起部。図7参照）の存在しないカートリッジの接触面積は約80mm2である（1mmの2倍の幅と40mmの長さ）。これとは対照的に、縁の全く存在しない典型的なカートリッジ（1mmの幅と40mmの長さ）は、約400mm2の接触面積を有する。
【００３５】
図2は、本発明によって実現される効果にとって必要な部材を別個に表している。これらの必要な部材は以下の通りである。
−  検査領域ERと、読み取り装置RDと接触可能な（3つの）接触領域C1,C2,C3を備えるカートリッジCR。
−  カートリッジを支持する表面を備える読み取り装置RD。
【００３６】
カートリッジCRは、2つの「接触素子」CE−つまり先端部を有する脚部−を有する。カートリッジCRは、2つの接触素子CEによって読み取り装置RD上/内で支持される。2つの接触素子CEはそれぞれ、接触領域C1とC2を有する。各接触素子CEについては、以下の要件が満たされる（ここでは接触領域C1を有する接触素子について表す）。それは、接触領域CEを貫く「高抵抗」断面a-aが存在し、その「高抵抗」断面a-aでの熱抵抗は、(i)完全なカートリッジCRを貫き、(ii)検査領域ERを有し、かつ(iii)考慮される接触素子CEを他の接触素子（つまりC2,C3）のうちの任意の一から分離する他の「低抵抗」断面b-bでの熱抵抗よりも高いことである。
【００３７】
図示された例では、高抵抗断面a-aは、接触素子CEの対応する接触領域C1を有するように存在する。低抵抗断面b-bについては、一例が図2に示されている。他の例は図3〜図5に示されている。断面は一般的には平面状である。しかも断面は通常、カートリッジの接続領域を切断する。
【００３８】
読み取り装置RDとカートリッジCRとの間で熱が交換されるときにはいつも、その熱の交換は、接触領域C1,C2,C3のうちの一を介した熱流によって起こる（カートリッジの表面にわたって周辺の大気へ向かう熱流を無視する）。従って上記の要件は、接触領域C1を介して他の接触領域（つまりC2及び/又はC3）へ流れる熱は、接触領域CE−具体的には高抵抗断面a-a−で最大の熱抵抗を受けることを意味する。よって最大の温度勾配がここで生じる一方で、検査領域ER内での温度はより均一になる。
【００３９】
断面（a-a又はb-b）の「熱抵抗」Rは、式(1)によって、P=gradT/Rと定義されることに留意して欲しい。ここで温度勾配gradTは、断面積全体にわたって一定であると仮定する。熱抵抗Rは単位[K・m/W]で測定される。均一な材料（より一般的には一定の熱伝導率λを有する物体）では、その物体を貫く断面の熱抵抗Rは単純にR=c/Aである。ここでcは定数で、Aは考慮される断面積である。従って様々な断面の熱抵抗を比較することは、対応する断面積の比較と等価である。
【００４０】
図3は図2のセンサシステムの修正型を表している。接触素子CEはここでは、読み取り装置RDと一体化した先細り先端部を備える柱である。熱的効果は当然のこととして、図2と同様である。
【００４１】
図4は図2のセンサシステムの他の修正型を表している。ここで接触素子CEは直径狭窄部を有する。ここで高抵抗断面a-aは、前記狭窄部を貫くが、接触領域C1,C2を貫かない。
【００４２】
図5は図4のセンサシステムの修正型を表している。狭窄部の代わりに、ここでは接触領域CEは熱伝導率の低い領域を有する。これらの領域はたとえば、断熱材を含めることによって実現されて良い。
【００４３】
図6は、平坦な端部を備える脚部を有するカートリッジCR内部において2℃の周辺温度で得られる温度分布で本発明によって実現されうる利点（図6a））と、上述した先細り形状の端部を備える脚部を有するカートリッジCR内部において2℃の周辺温度で得られる温度分布で本発明によって実現されうる利点（図6b））を表す。
【００４４】
さらにカートリッジの中心での温度とカートリッジの脚部での温度が図6に示されている。これらの温度と温度分布は、V字形状の先端部を備えるカートリッジについては、温度は周辺温度に依存しないこと、及び、このカートリッジについてはより均一な温度分布が実現されていることを示している。この結果、V字形状の先端部の場合では熱勾配に起因する熱による機械的変形が起こりにくくなる。
【００４５】
図7は、カートリッジ210の他の実施例の底面を表している。この実施例では、抵抗は、カートリッジの脚部211の底部に小さな環状の隆起部212を画定することによって局所的に増大する。隆起部212の曲率半径は一般的には約100μmである。この実施例の主な利点は、低コストでの製造が非常に容易なことである。
【００４６】
まとめると、使い捨て可能なカートリッジがそのカートリッジ内での温度分布の結果として受ける意図しない変形は、そのカートリッジの重要ではない部分の熱抵抗を局所的に増大させて、この重要ではない部分にほとんどの温度降下を吸収させることによって改善される。その結果、カートリッジの重要な部分の光学的性能は、機械的に変形に起因する妥協をこれ以上しなくて済む。
【図１】
0006005138.tif 000002
【図２】
0006005138.tif 000003
【図３】
0006005138.tif 000004
【図４】
0006005138.tif 000005
【図５】
0006005138.tif 000006
【図６ａ）】
0006005138.tif 000007
【図６ｂ）】
0006005138.tif 000008
【図７】
0006005138.tif 000009