(57)【要約】【課題】従来では菌や細胞の培養器をインキュベーターに入れて培養しており、培養途中でディッシュの中に器具を差し入れるには、容器をほぼ完全に開放しなければならない。この開放によって、湿度や温度、ガス濃度等の培養条件が完全に崩れてしまう。【解決手段】ディッシュ２２０内の観察試料を培養しながら、顕微鏡観察を行う。すなわち、コンデンサーＣから光が照射され、この光はトッププレート２７１の穴２７３、上側プレート２７５の穴２７５ａ、下側プレート２７７の穴２７７ａを通り、対物レンズＴに入射する。そして、ディッシュ２２０に入れられた試料を顕微鏡観察する。さらにディッシュ２２０内の観察試料を培養しながら、経時的な変化を連続して観察したり、ビデオ録画することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が開口し、中央部でディッシュなどの試料容器を着脱自在に収める容器収容部と前記容器収容部の外側に位置した貯水池とが設けられた水槽ユニットと、前記水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋と、前記試料容器及び水槽ユニットを加温するヒーターと、前記水槽ユニットと蓋とで画成される培養空間に所定のガスを供給するためのガス供給手段とを備えており、水槽ユニットと蓋はいずれもその中央部が上下方向へ光を通す透光部になっていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項２】
請求項１に記載した顕微鏡観察用培養器において、貯水池に水槽ユニットの外から水を供給する給水手段を備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項３】
請求項１または２に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターはプレート形で試料容器を下から加温するものであり、前記ヒーターには水槽ユニットと蓋の透光部に対応する位置に透光部が設けられていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項４】
請求項３に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターは、上側プレート及び下側プレートとこれらの間に位置した発熱体とが互いに接着された積層体と、前記上側プレートの上に空間を介して配置されたトッププレートと、前記積層体及び前記トッププレートを保持するフレームとで構成されていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、装着された試料容器に水槽ユニットの外から培養液を供給する培養液供給手段を備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項６】
請求項５に記載した顕微鏡観察用培養器において、培養液供給手段は、水槽ユニットの蓋を開けることなく試料容器内の培養液を補給できる構造のものであることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、容器収容部は、水槽ユニットの中央部を挟んで対向し且つその対向し合う間隔を調節自在とした一対の容器ホルダーを備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットは顕微鏡のステージ上面に載置され、プレート形のヒーターに対し間隔をあけて接触しない状態に備えられるものであって、前記水槽ユニットと前記ヒーターとは分離可能であることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項９】
請求項８に記載した顕微鏡観察用培養器において、顕微鏡のステージ上面に水槽ユニットの位置を固定するための固定子を備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、容器収容部に収められた試料容器の水平方向の位置を水槽ユニットの外から変更できる試料容器位置変更手段を具備したことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、試料容器を容器収容部へ入れたり出したりできる開口を水槽ユニットの側部に形成し、前記開口を閉鎖及び開放できる側部蓋とを備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１２】
請求項１１に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターはステージに形成されたツール嵌め込み穴に嵌め込んで使用するものであり、前記ヒーターをツール嵌め込み穴に嵌め込むとヒーターの試料容器を載置する試料容器載置部及び前記試料容器載置部とステージとの間の部分は、前記ステージと同じ高さ位置となる構造であることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋に試料に対する操作を行うための操作用穴を形成し、前記操作用穴は容器収容部の試料容器が備えられる領域からずれた位置に設けられており、且つ前記蓋は前記水槽ユニットの上面の開口を閉鎖したままの状態でスライドして前記操作用穴を容器収容部の試料容器が備えられる領域に対向させることができるものであることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面の開口を塞ぐ蓋に蓋側穴を形成し、前記蓋側穴は容器収容部の試料容器が備えられる領域に対応して設けられており、前記蓋上に載置されて蓋上面に対し相対的に所定範囲において前記蓋側穴を閉鎖したままの状態で摺動できるカバーを設け、前記カバーには顕微鏡の対物レンズが挿入されるレンズ挿入穴が形成されていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽の底面に水槽ヒーターを備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１６】
請求項３から１５のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、試料容器及び水槽ユニットを加温するヒーターは試料容器が載置される容器載置部を有し、前記容器載置部には透明導電膜によって構成される発熱部が設けられていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋の透光部には透明導電膜によって構成される発熱部が設けられていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１８】
請求項９から１７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器の固定子を所望の位置に固定するために用い、水槽ユニットの中心とステージのツール嵌め込み穴の中心とを一致させる芯出し部材と、前記芯出し部材によって水槽ユニットの中心とステージの穴の中心とを一致させ水槽ユニットの外周部に嵌めた状態で固定子を当接させて位置決めする外嵌め部材とから成る固定子取り付け用治具とを有することを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【請求項１９】
請求項１から１７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器に収容され、上面が開口した本体とその上面を塞ぐ蓋とを備えて、前記蓋の上面から突出したホース接続凸部を前記蓋と一体に形成し、ホース接続凸部にはその外面から蓋底面に達するホース挿入穴を形成した試料容器とを有することを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【請求項２０】
請求項１から１７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器の顕微鏡の対物レンズと試料容器との間に油または水を介在させて油浸または水浸を実施する際に、前記試料容器を対物レンズの方向へ力を加えて固定する試料容器固定手段とを有することを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【請求項２１】
請求項１１または１２に記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器に対し試料容器を出し入れするのに用い、弾性変形可能な材料から成る一対のアームによって構成されており、前記一対のアームの後端部は連結され、前記アームの途中部分には互いに交差する交差部が設けられ、先端部には試料容器を前記アームの弾性力によって閉じる方向へ付勢された挟持部を有し、しかも前記交差部と前記挟持部との間に互いに圧接して前記挟持部が所定位置より閉じるのを規制する圧接部が形成されている試料容器の掴み具とを有することを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【請求項２２】
請求項１８に記載した固定子取り付け用治具、請求項１９に記載した試料容器、請求項２０に記載した試料容器固定手段、請求項２１に記載した試料容器の掴み用具のうちの少なくとも２つを含むことを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡観察用培養器に係り、特に、顕微鏡のステージに載せた状態で観察試料を培養しながら観察することができる顕微鏡観察用培養器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、生命工学や生物工学といったバイオテクノロジー分野とか病理学分野において、細胞や菌などの生体を培養しながら顕微鏡観察するには、通常、目的の観察試料を温度や湿度もしくは所定のガス濃度などの培養条件が管理された雰囲気下に置くことが必要になる。
このような条件での顕微鏡観察を行う場合、従来は、観察試料を入れた培養器を顕微鏡から離れた別置きのインキュベーターに収容して観察試料を培養し、それを随時取り出しては顕微鏡のステージに載せるといった方法が採られている。
【０００３】
ところが、従来の方法では、観察に手間が掛かるだけで無く、培養条件下においたままで観察試料を観察したり撮影したりすることが不可能であると共に、その観察や撮影は培養条件が管理されない状態で行われることになるため、正確な観察が行えないという問題がある。
【０００４】
そこで本発明者は、先に、顕微鏡のステージに載せた状態で観察試料を培養しながら観察することができる顕微鏡用透明恒温培養器を提案した（特開平１０−２８５７６号公報に記載）。
この培養器は、顕微鏡のステージにちょうど載る程度の大きさを有し一側部のヒンジで上下開閉自在にした薄い箱形の容器を備えており、この容器の底面部と天面部はいずれも透明ガラスヒーターになっていて、容器内には加湿用の蒸発皿が置かれ、容器内に炭酸ガスを供給するためのガス噴気口などが設けられている。
【０００５】
このような構造の培養器によれば、容器内は、蒸発皿からの水分蒸発により加湿し、透明ガラスヒーターの発熱によって加温され、ガス噴気口からは炭酸ガスが供給されるので、この炭酸ガスの供給量や透明ガラスヒーターの発熱量等を制御することで所望の培養条件に調節される。そして、容器の底面部と天面部は透明であるから、上下方向へ光を通すことができる。従って、この容器を顕微鏡のステージに載せたまま、その中で菌や細胞などの試料を所望の培養条件下においたまま顕微鏡観察することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２８５７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の培養器は、次に示す問題がある。
（１）容器内にはディッシュ等の試料容器が収納されるので、加湿手段である蒸発皿として大きな容量のものを用いることは不可能であり、その貯水量には自ずと限度がある。このため、加湿下での観察を行う場合は、蒸発皿の貯水量以上での連続観察が不可能になり、これに水を加える際も、容器を完全に開放してしまうため、培養条件が崩れてしまうことになる。
【０００８】
（２）試料容器としては通常深皿状のディッシュが用いられるため、そのディッシュの中に器具を差し入れるには、容器をほぼ完全に開放しなければならない。この開放によって、湿度や温度、ガス濃度等の培養条件が完全に崩されてしまうことになる。
（３）試料容器内の観察資料の観察箇所を変えるためには、対物レンズに対する試料容器の位置を変更する必要があるが、試料容器の位置を変更するために培養容器を開放すると、培養条件が崩れてしまう。
（４）上記従来の培養器は試料容器を出し入れするためには、開放しなくてはならならず、培養条件が崩れてしまう。
【０００９】
（５）培養器内で培養中の試料に対して薬品を添加する等の操作を行うためにも培養器を開放しなくてはならならず、培養条件が崩れてしまう。
（６）顕微鏡観察を行う場合に高倍率になればなる程、対物レンズを試料に近づける必要があり、そのためには培養器の蓋（透明ガラスヒーター）に穴を形成し、この穴から対物レンズを挿入できるようにしなくてはならない。しかし、観察箇所の変更を可能にするためには、穴の直径を対物レンズ（鏡筒）の直径よりかなり大きくしなくてはならない。そのため、対物レンズと穴の縁との間にかなり大きな隙間できてしまい、培養器内の培養条件を保つことができなくなってしまう。
（７）従来の培養器では、蒸発皿を透明ガラスヒーターに載せて加温し、蒸発皿内の水を蒸発させているが、透明ガラスヒーターは厚さがミクロンオーダーの極薄い透明導電膜を発熱させているため、発熱量が小さく十分な量の蒸気を発生させることができないおそれがある。
【００１０】
本発明は前記した従来の問題点に鑑みて為されたものであり、顕微鏡のステージに載せた状態のまま観察試料の培養と観察を行うことができると共に、設定された培養条件による雰囲気を崩さないで観察試料に対する処置を容易に行うことができる新規な顕微鏡観察用培養器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載した顕微鏡観察用培養器は、上面が開口し、中央部でディッシュなどの試料容器を着脱自在に収める容器収容部と前記容器収容部の外側に位置した貯水池とが設けられた水槽ユニットと、前記水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋と、前記試料容器及び水槽ユニットを加温するヒーターと、前記水槽ユニットと蓋とで画成される培養空間に所定のガスを供給するためのガス供給手段とを備えており、水槽ユニットと蓋はいずれもその中央部が上下方向へ光を通す透光部になっていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１に記載した顕微鏡観察用培養器において、貯水池に水槽ユニットの外から水を供給する給水手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１または２に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターはプレート形で試料容器を下から加温するものであり、前記ヒーターには水槽ユニットと蓋の透光部に対応する位置に透光部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項３に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターは、上側プレート及び下側プレートとこれらの間に位置した発熱体とが互いに接着された積層体と、前記上側プレートの上に空間を介して配置されたトッププレートと、前記積層体及び前記トッププレートを保持するフレームとで構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から４のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、装着された試料容器に水槽ユニットの外から培養液を供給する培養液供給手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項６に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から５のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、培養液供給手段は、水槽ユニットの蓋を開けることなく試料容器内の培養液を補給できる構造のものであることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項７に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項５に記載した顕微鏡観察用培養器において、容器収容部は、水槽ユニットの中央部を挟んで対向し且つその対向し合う間隔を調節自在とした一対の容器ホルダーを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項８に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットは顕微鏡のステージ上面に載置され、プレート形のヒーターに対し間隔をあけて接触しない状態に備えられるものであって、前記水槽ユニットと前記ヒーターとは分離可能であることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項９に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項８に記載した顕微鏡観察用培養器において、顕微鏡のステージ上面に水槽ユニットの位置を固定するための固定子を備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１０に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から９のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、容器収容部に収められた試料容器の水平方向の位置を水槽ユニットの外から変更できる試料容器位置変更手段を具備したことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１１に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１０のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、試料容器を容器収容部へ入れたり出したりできる開口を水槽ユニットの側部に形成し、前記開口を閉鎖及び開放できる側部蓋とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１２に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１１に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターはステージに形成されたツール嵌め込み穴に嵌め込んで使用するものであり、前記ヒーターをツール嵌め込み穴に嵌め込むとヒーターの試料容器を載置する試料容器載置部及び前記試料容器載置部とステージとの間の部分は、前記ステージと同じ高さ位置となる構造であることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１３に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１２のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋に試料に対する操作を行うための操作用穴を形成し、前記操作用穴は容器収容部の試料容器が備えられる領域からずれた位置に設けられており、且つ前記蓋は前記水槽ユニットの上面の開口を閉鎖したままの状態でスライドして前記操作用穴を容器収容部の試料容器が備えられる領域に対向させることができるものであることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１４に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１３のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面の開口を塞ぐ蓋に蓋側穴を形成し、前記蓋側穴は容器収容部の試料容器が備えられる領域に対応して設けられており、前記蓋上に載置されて蓋上面に対し相対的に所定範囲において前記蓋側穴を閉鎖したままの状態で摺動できるカバーを設け、前記カバーには顕微鏡の対物レンズが挿入されるレンズ挿入穴が形成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１５に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１４のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽の底面に水槽ヒーターを備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器である。
【００２６】
請求項１６に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項３から１５のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、試料容器及び水槽ユニットを加温するヒーターは試料容器が載置される容器載置部を有し、前記容器載置部には透明導電膜によって構成される発熱部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１７に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１６のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋の透光部には透明導電膜によって構成される発熱部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１８に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項９から１７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器の固定子を所望の位置に固定するために用い、水槽ユニットの中心とステージのツール嵌め込み穴の中心とを一致させる芯出し部材と、前記芯出し部材によって水槽ユニットの中心とステージの穴の中心とを一致させ水槽ユニットの外周部に嵌めた状態で固定子を当接させて位置決めする外嵌め部材とから成る固定子取り付け用治具とを有することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１９に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項１から１７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器に収容され、上面が開口した本体とその上面を塞ぐ蓋とを備えて、前記蓋の上面から突出したホース接続凸部を前記蓋と一体に形成し、ホース接続凸部にはその外面から蓋底面に達するホース挿入穴を形成した試料容器とを有することを特徴とするものである。
【００３０】
請求項２０に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項１から１７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器の顕微鏡の対物レンズと試料容器との間に油または水を介在させて油浸または水浸を実施する際に、前記試料容器を対物レンズの方向へ力を加えて固定する試料容器固定手段とを有することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項２１に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項１１または１２に記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器に対し試料容器を出し入れするのに用い、弾性変形可能な材料から成る一対のアームによって構成されており、前記一対のアームの後端部は連結され、前記アームの途中部分には互いに交差する交差部が設けられ、先端部には試料容器を前記アームの弾性力によって閉じる方向へ付勢された挟持部を有し、しかも前記交差部と前記挟持部との間に互いに圧接して前記挟持部が所定位置より閉じるのを規制する圧接部が形成されている試料容器の掴み具とを有することを特徴とするものである。
【００３２】
請求項２２に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項１８に記載した固定子取り付け用治具、請求項１９に記載した試料容器、請求項２０に記載した試料容器固定手段、請求項２１に記載した試料容器の掴み用具のうちの少なくとも２つを含むことを特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器２０１を図１から図１２の図面に従って説明する。顕微鏡観察用培養器２０１は倒立顕微鏡に用いるものである。
この顕微鏡観察用培養器２０１は、ディッシュ２２０が着脱自在に装着される水槽ユニット２０３と、この水槽ユニット２０３の上面を塞ぐ蓋２３３と、水槽ユニット２０３やディッシュ２２０を加温するためのヒータープレート２５９と、水槽ユニット２０３を顕微鏡のステージ２６７上で位置固定するための位置固定子２８１、２８３等で構成される。
【００３４】
最初に、図１０から図１２によって顕微鏡観察用培養器２０１で使用するディッシュ２２０を説明する。
このディッシュ２２０は、透明なプラスチック製のもので、やや深めの円形皿状をしたディッシュ本体２２１と、これに被せるフタ２２３とで構成されており、フタ２２３には、その上面から突出したホース接続凸部２２５が一体に形成されている。このホース接続凸部２２５は、蒲鉾形をしていて、フタ２２３の中心を挟んで互いに反対側に位置しており、ホース挿入穴２２７が形成されている。このホース挿入穴２２７は、その一端がホース接続凸部２２５の一端面に開口し他端がフタ２２３の底面に開口するようにＬ字形に屈曲している（図１２参照）。各通し穴２２７の一端口は互いに反対側に向かって開口している。
このホース挿入穴２２７には培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１が各別に通され、その先端はフタ２２３の底面より下へ引き出される。
なお、ディッシュ２２０は透明ガラスによって構成してもよい。
上記ディッシュ２２０と顕微鏡観察用培養器２０１とによって顕微鏡観察用培養器セットが構成される。
【００３５】
水槽ユニット２０３は、水槽２０５と、ディッシュ２２０を保持する容器ホルダー２０７と、給水管２１３と、ガス供給管２１４と、ホースホルダー２９１とで構成されている。
水槽２０５は、円形をした底板２０５ａと、底板２０５ａの外周縁から立ち上がった外周壁２０５ｂとが一体に形成した部材と、底板２０５ａにその穴２０５ｃの縁から立ち上がるように取り付けられた筒形の内周壁２０５ｄとで構成されている。この内周壁２０５ｄから外側の環状溝が貯水池２０５ｅになっていて、内周壁２０５ｄの内側が容器収容部２０５ｇになっている。
【００３６】
また内周壁２０５ｄの上端部には貯水池２０５ｅ側へ張り出す波返し部２０５ｉが設けられている。この波返し部２０５ｉは貯水池２０５ｅ内の水が揺れて多少波が立っても、この波が内周壁２０５ｄを乗り越えるのを防止するためのものである。
外周壁２０５ｂには、その上端寄りの高さ位置で周方向へ配列された４つの配管穴２０５ｆ（図６、図７参照）が形成されている。
【００３７】
内周壁２０５ｄの内周面にはホルダー取付け座２０６が２つ、内周壁２０５ｄの中心線を挟んで互いに対向する向きで接着されている。これらホルダー取付け座２０６は、平面視ほぼ三日月形をしており、その上面における中間位置には互いに対向する方向へ延びる幅広で浅い溝２０６ａが形成されていて、この溝２０６ａの底面にネジ穴２０６ｂが形成されている。
２０７は容器ホルダーを示し、この容器ホルダー２０７は、側方から見てほぼクランク形に屈曲しており、容器ホルダー２０７の上部には長穴２０７ａが形成され、下部の先端縁２０７ｂは、その中央が矩形に凹んだ形状になっている。容器ホルダー２０７は、その上部がホルダー取付け座２０６の溝２０６ａに摺動自在に収まると共に、長穴２０７ａを上から通されたネジ２０８がネジ穴２０６ｂにねじ込まれることでホルダー取付け座２０６に圧着される。この状態で、下部の先端縁２０７ｂどうしが互いに対向し、その対向間隔は、ネジ２０８を緩めて容器ホルダー２０７を移動させることで変更される。
【００３８】
外周壁２０５ｂの外周面には、培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１用のホースホルダー２０９が２つ取り付けられている。２つのホースホルダー２０９は水槽２０５を挟んで互いに対向する位置に備えられている。ホースホルダー２０９は外周壁に固定されたベースブロック２１０と、このベースブロック２１０の上面に押さえネジ２１１で圧着される押さえ板２１２とで構成されている。ベースブロック２１０の上面には保持溝２１０ａが形成されている（図６参照）。なお、図６には、ホースホルダー２０９の培養液吸出しホース２３１側のみを示してあるが、培養液供給ホース２２９側についても同じ構造となっている。
ホースホルダー２０９は、その保持溝２１０ａが、水槽２０５の外周壁２０５ｂに形成されている２つの配管穴２０５ｆに各別に連続している。
【００３９】
２つの配管穴２０５ｆには、ディッシュ２２０の培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１が各別に通されている。そして、培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１の配管穴２０５ｆから外へ出た部分がホースホルダー２０９の保持溝２１０ａに備えられ、この部分が押さえ板２１２によってベースブロック２１０に圧着されて抜止めされる。
培養液供給ホース２３１は、図示しない除菌フィルターを介して図示しない培養液タンクに連結されている。
培養液供給手段は、培養液供給ホース２２９、培養液吸出しホース２３１及び培養液タンクによって構成されている。
なお、培養液供給ホース２２９に培養液を入れたシリンジポンプに接続しておき、プランジャーを押して進行させ、培養液を押し出して培養液ホース２２９を介してディッシュ２２０に供給する構成としてもよい。
【００４０】
外周壁２０５ｂの外周面には、給水ホース２１７及びガスホース２１８用のホースホルダー２９１が２つ取り付けられている。２つホースホルダー２９１はある程度の間隔をあけて並んで配置されている。ホースホルダー２９１は外周壁に固定されたベースブロック２９３を有し、このベースブロック２９３には水平方向へ延びる横穴２９５が形成されている。ベースブロック２９３の横穴２９５は水槽２０５の外周壁２０５ｂに形成されている２つの配管穴２０５ｆに各別に連続している。さらにベースブロック２９３にはネジ穴２９７が形成され、このネジ穴２９７はベースブロック２９３の上面と横穴２９５とに連通している。
【００４１】
一方のベースブロック２９３の横穴２９５及び配管穴２０５ｆには給水管２１３が動作自在に挿通されており、この給水管２１３はネジ穴２９７に取り付けられた押さえネジ２９６の先端が当接することによって固定される（図７参照）。なお、図７には、ホースホルダー２０９の給水ホース２１７側のみを示してあるが、ガスホース２１８側についても同じ構造となっている。
他方のベースブロック２９３の横穴２９５及び配管穴２０５ｆにはガス供給管２１４が動作自在に挿通されており、このガス供給管２１４も給水管２０３と同様にネジ穴２９７に取り付けられた押さえネジ２９６の先端が当接することによって固定される。
【００４２】
給水管２１３の水槽２０５内に突出した部分は下向きに屈曲し、その先端口１３ａは、内周壁２０５ｄの上端よりやや低い高さで貯水池２０５ｅに臨むように設けられる。給水管２１３の後端部は、ホースホルダー２０９の横穴２９５から突出しており、この突出部分に給水ホース２１７の一端が連結され、給水ホース２１７の他端は給水タンク２１６に連結される。
給水手段は、給水管２１３、給水タンク２１６及び給水ホース２１７によって構成されている。
【００４３】
ガス供給管２１４の水槽２０５内に突出した部分は下向きに屈曲しており、ガス供給管２１４の先端は貯水池２０５ｅの底面に接する辺りまで延びている。ガス供給管２１４の後端部は、ホースホルダー２０９の横穴２９５から突出しており、この突出部分にガスホース２１８の一端が連結されている。ガスホース２１８の他端は、ＣＯ２供給を停止した際に貯水池２０５ｅ内の水が逆流するのを防止するためのバルブ（またはクランプ）、流量計及びガス流量を調整する調整弁を介してＣＯ２ボンベに連結されている。
ガス供給手段は、ガス供給管２１４、ガスホース２１８、調整弁及びＣＯ２ボンベによって構成されている。
【００４４】
蓋２３３は、比較的厚い円板形の蓋板２３７をベースとしており、この蓋板２３７には円形の大きな窓２３９が形成されている。蓋板２３７の下面には、その外周縁よりやや内側の位置を通って無端状に延びる嵌合凸部２４１が形成されている。また蓋板２３７の下面には、窓２３９を塞ぐ、ヒーターとしての透明ガラスヒーター２４３が貼り付けられている。
透明ガラスヒーター２４３は２枚の板ガラス２４４、２４６が貼り合わされて構成されており、上側の板ガラス２４４の下面に透明導電膜が形成され、この透明導電膜に通電することによって発熱するようになっている。透明ガラスヒーター２４３の下側には温度センサー２５７が備えられ、この温度センサー２５７の検知情報に基づいて前記透明導電膜に対する通電が制御され、発熱温度が所定範囲になるように調節される。
透明ガラスヒーター２４３には、窓２３９の一側面寄りに偏寄した位置に円形の作業口２４５が形成されると共に、小さなホース通し穴２５０が２つ形成されている。ディッシュ２２０のフタ２２３を用いないで、ディッシュ２２０を開放したままで培養を行う場合には、このホース通し穴２５０に培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１を通し、培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１の先端部をディッシュ２２０内に配置して培養液Ｂの交換を行う。
【００４５】
作業口２４５はフタ２４９によって閉鎖され、ホース通し穴２５０は栓２５１によって閉鎖される。
フタ２４９は作業口２４５より多少大きい円板形をしており、その下面の外周部にシリコーンゴム製の粘着リング２５３が貼り付けられている。この粘着リング２５３が作業口２４５の開口縁を囲うようにフタ２４９を置くことで作業穴が塞がれる。そして、このフタ２４９にも小さな作業穴２５５が形成されていて、この作業穴２５５も栓２５１によって塞がれる。
栓２５１は、シリコーンゴムによって構成され、ホース通し穴２５０や作業穴２５５より一回り大きい円盤状に形成されている。
温度センサー２５７から延びた信号線は図示しない温度コントローラーに接続される。
【００４６】
ヒータープレート２５９は、プラスチック製のリング形を為すフレーム２６１をベースとしており、フレーム２６１の外径は水槽ユニット２０３の内径より一回り小さい寸法になっている。フレーム２６１の底面の中心側半部から下へ突出した環状の環状凸部２６３が形成されると共に、その内周面の上端近くから内フランジ２６５が突出している。環状凸部２６３の外径は、顕微鏡のステージ２６７に設けられているツール嵌め込み穴２６９の径に合わせて設定される。
フレーム２６１の内フランジ２６５から上の空間には、透明ガラス製のトッププレート２７１が内フランジ２６５に載せられてセットされる。トッププレート２７１と上側プレート２７５との間には空間２７２が介在している。このトッププレート２７１はフレーム２６１の内フランジ２６５から上の空間の寸法より多少厚く、中央部には円形の穴２７３が形成されている。
【００４７】
フレーム２６１の内フランジ２６５から下の内側空間には、アルミニウム製の上側プレート２７５及び下側プレート２７７と、これらの間に位置したニクロム線によって構成される発熱体２７９とが互いに接着された積層体とが備えられている。上側プレート２７５は内フランジ２６５の下面に接着されて取り付けられている。従って上側プレート２７５、下側プレート２７７及び発熱体２７９の積層体は、言わば吊り下げられた状態で内フランジ２６５に取り付けられている。上側プレート２７５と下側プレート２７７は円板形をしており、アルマイト処理が施されている。
上側プレート２７５と下側プレート２７７には、トッププレート２７１の穴２７３より多少大きい円形をした穴２７５ａ、２７７ａがそれぞれ形成されている。
透光部は、これら穴２７５ａ、２７７ａ、トッププレート２７１の穴２７３、蓋板２３７の窓及び水槽２０５の底板２０５ａに形成された穴２０５ｃによって構成されている。
【００４８】
図示は省略してあるが、フレーム２６１には配線用の空間が形成されていて、この配線用の空間に図示しないコントローラーから延びた接続コードの先端部が這わされ、その接続コードの先端部が発熱体２７９に接続されている。
【００４９】
固定子２８１、２８３は、横断面がやや縦長矩形で水槽２０５の外周面の曲率とほぼ同じ曲率の円弧状に屈曲した厚い板状をして、その底面に両面粘着テープが貼り付けられている。固定子２８１、２８３には２つのネジ穴２８４が形成され、このネジ穴２８４に押しネジ２８５が取り付けられている。
【００５０】
顕微鏡のステージ２６７上の所望する位置に固定子２８１、２８３を固定するのに用いる固定子取り付け用治具について説明する。
固定子取り付け用治具は芯出し部材２９０と外嵌め部材２９４とによって構成されている。芯出し部材２９０は中央部に円形の穴２９２を有する円盤状で、その直径はディッシュ２２０とほぼ同じ寸法となっている。穴２９２は上側プレート２７５の穴２７５ａと同じ大きさに形成されている。外嵌め部材２９４は水槽２０５の外周部にピッタリ嵌る大きさのリング状で、外周部には固定子２８１、２８３を嵌める凹部２９８が形成されている。外嵌め部材２９４の凹部２９８が形成されている部分の幅寸法５ｍｍになっている。
上記固定子取り付け用治具と顕微鏡観察用培養器２０１とによって顕微鏡観察用培養器セットが構成される。
【００５１】
次に、顕微鏡観察用培養器２０１の使用方法等を説明する。
図８、図９を参照しつつ固定子取り付け用治具を用いて固定子２８１、２８３を顕微鏡のステージ２６７に固定する作業について説明する。
先ず、ヒータープレート２５９を顕微鏡のステージ２６７に載せ、フレーム２６１の環状凸部２６３をステージ２６７のツールに嵌める。次に、外嵌め部材２９４をツールに嵌めてあるフレーム２６１の位置に合わせてステージ２６７に載せる。そして、水槽２０５をヒータープレート２５９に被せるようにステージ２６７に載せると、水槽２０５の外周部に外嵌め部材２９４が嵌り込む。
【００５２】
次いで、容器収容部２０５ｇの中心に位置するように芯出し部材２９０をトッププレート２７１上に置いて、容器ホルダー２０７の先端縁２０７ｂを芯出し部材２９０の外周面に当接させる。この状態でネジ２０８を締めて、容器ホルダー２０７を固定して芯出し部材２９０を容器ホルダー２０７に保持させる。そして、水槽２０５をステージ２６７上で動かして、芯出し部材２９０の穴２９２と上側プレート２７５の穴２７５ａが一致するように位置を合わせる。
【００５３】
次に、外嵌め部材２９４を回動させて凹部２９８が固定子２８１、２８３を固定する位置にくるように調節する。
一方、固定子２８１、２８３は、押しネジ２０８の先端部がネジ穴内に入り込み、固定子２８１、２８３の水槽２０５に対向する面から突出しない状態にしておく。そして、固定子２８１、２８３を凹部２９８に嵌めて位置決めし、ステージ２６７上に貼り付けて固定する。次いで、芯出し部材２９０を取り外す。
【００５４】
固定子２８１、２８３をステージ２６７上に固定した後、水槽２０５を一旦持ち上げて、外嵌め部材２９４を取り去る。そして、水槽２０５を元の戻してステージ２６７に設置すると、固定子２８１、２８３は水槽２０５の外周面から５ｍｍ（外嵌め部材２９４の凹部２９８が形成されている部分の幅寸法）離間して配置されることになる。そして、押しネジ２０８をねじ込み方向へ回して、固定子２８１、２８３から押しネジ２０８の先端部を突出させて、水槽２０５の外周面に当接させる。これによって、水槽ユニット２０３がステージ２６７上で固定される。なお、押しネジ２０８をネジ穴内に入り込んだ状態とすれば、水槽ユニット２０３を固定子２８１側へ５ｍｍ、固定子２８３側へ５ｍｍの範囲で動かすことが可能であり、対物レンズＴに対向する観察部分の変更を行うことができる。
【００５５】
ディッシュ２２０を装着する作業について説明する。
ネジ２０８を緩めておき、ディッシュ２２０を水槽２０５の容器収容部２０５ｇに収容すると共にトッププレート２７１上に載せてから、容器ホルダー２０７を前進させ、容器ホルダー２０７の先端縁２０７ｂをディッシュ２２０のディッシュ本体２２１の外周面に当接させる。この状態で長穴２０７ａを貫通してネジ穴２０６ｂに取り付けられているネジ２０８を締めて、容器ホルダー２０７を固定してディッシュ２２０を保持させる。さらに前述したように、ディッシュ２２０に備えられた培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１を配管穴２０５ｆに各別に通し、これら培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１の途中部分をホースホルダー２０９の保持溝２１０ａに備えて、押さえ板２１２によってベースブロック２１０に圧着させて抜止めする。
なお、ディッシュ２２０には観察対象とする細胞などの試料を培養液と共に入れておく。
【００５６】
次に、顕微鏡観察用培養器２０１への給水と蒸気の発生、ＣＯ２ガスの供給について説明する。
給水タンク２１６に水を入れて、適宜なハンガーに掛けることで、水槽ユニット２０３より高い位置に置く。すると、給水タンク２１６内の水は、自重で給水ホース２１７から給水管２１３を経て、水槽ユニット２０３の貯水池２０５ｅに流れ落ちて行き、この貯水池２０５ｅに溜まる。そして、貯水池２０５ｅに溜まった水の水面が給水管２１３の先端口１３ａの口に達すると貯水池２０５ｅへの水の供給が停止する。蒸発などによってこの水面が下がると、給水管２１３の口から給水タンク２１６に空気が入って、それと入れ替わりに給水管２１３内の水が貯水池２０５ｅに落ちる。これを繰り返すことで貯水池２０５ｅの水面が一定に保持されて、貯水池２０５ｅには常時一定量の水Ｗが蓄えられる。なお、貯水池２０５ｅへの給水は上記した方法の他、シリンジポンプを用い、貯水池２０５ｅの水量をみて行ったり、或いは定期的に行うようにしてもよい。
また、顕微鏡観察用培養器２０１では、窓２３９が円形に形成されているので、給水管２１３が透明ガラスヒーター２４３を透して外部から見ることができる。このため蓋板２３７を開けることなく、貯水池２０５ｅの水位を一目で確認することができる。
【００５７】
第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器２０１の動作について説明する。
図示しないコントローラーを操作して透明ガラスヒーター２４３とヒータープレート２５９を駆動させると、ディッシュ２２０、水槽２０５内を加熱し、更に貯水池２０５ｅの水が加熱されて蒸発させられせる。従って、培養空間２３５が蒸気で満たされ、容器ホルダー２０７に保持されたディッシュ２２０の中もこの蒸気に晒される。この蒸気によって、培養空間２３５は、相対湿度９０〜９５％に保たれると共に、透明ガラスヒーター２４３とヒータープレート２５９の発熱度に応じた温度に保持される。この場合、ディッシュ２２０は培養空間２３５の中央部に位置し、それを囲うように貯水池２０５ｅが位置するので、ディッシュ２２０内の湿度はムラ無く均一に保たれる。
【００５８】
また、５％濃度のＣＯ２ガスのボンベに連結された調整弁を開き、このＣＯ２ガスをガスホース２１８を介して培養空間２３５へ供給する。培養空間２３５へ供給されたＣＯ２ガスは、顕微鏡観察用培養器２０１の水槽２０５と蓋２３３との隙間等から培養器２０１外へ漏れるが、ＣＯ２ガスは供給され続けられるので培養空間２３５は５％濃度のＣＯ２ガスに満たされる状態となり、ＣＯ２濃度が５％に保たれる。
ＣＯ２濃度を所定の値に保つ方法としては上記の方法の他、ＣＯ２濃度を計測するセンサーを培養空間２３５に備えて、このセンサーの検知情報に基づいて、培養空間２３５が所定のＣＯ２濃度になるように高濃度のＣＯ２を断続的に供給する方法もある。
また、培養空間２３５へ供給するガスはＣＯ２に限らず、Ｎ２（窒素）、Ｏ２（酸素）等でもよい。
【００５９】
上記のように培養空間２３５が所定の温度、湿度及びＣＯ２ガスに保たれた状態で、ディッシュ２２０に入れられた観察試料（菌や細胞）の培養が行われて適宜、蓋２３３やディッシュ２２０のフタ２２３を開けることなく培養液Ｂの交換が行われる。すなわち培養液吸出しホース２３１から培養液Ｂが吸い出され、この吸い出された量を超えない程度の量の新しい培養液Ｂが培養液供給ホース２２９からディッシュ２２０へ供給されて、ディッシュ２２０内の培養液Ｂの量は一定以下にならないように保たれる。このように顕微鏡観察用培養器２０１とディッシュ２２０とを使用することによって、培養液を交換して培養を行う環流培養を行うことができる。
【００６０】
なお、培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１はホース挿入穴２２７に対して抜き差し自在であり、培養液吸出しホース２３１の先端開口の高さ（ディッシュ２２０の底面からの距離）を調節できるので、培養液Ｂの量を調節できる。すなわち、培養液吸出しホース２３１の先端開口の高さを上げれば、培養液Ｂの液面が上がり液量を増やすことができ、培養液吸出しホース２３１の先端開口の高さを下げれば、培養液Ｂの液面が下がり液量を減らすことができる。
【００６１】
上記のようにしてディッシュ２２０内の観察試料を培養しながら、顕微鏡観察を行う。すなわち、コンデンサーＣから光が照射され、この光はトッププレート２７１の穴２７３、上側プレート２７５の穴２７５ａ、下側プレート２７７の穴２７７ａを通り、対物レンズＴに入射する。そして、ディッシュ２２０に入れられた試料を顕微鏡観察する。ディッシュ２２０内の観察試料を培養しながら、経時的な変化を連続して観察したり、ビデオ録画することができる。
【００６２】
ヒータープレート２５９は水槽ユニット２０３に対し間隔を開けて配置されているので、水槽ユニット２０３の重量変化（貯水池２０５ｅ内の水量変化等による）の影響を受けず、ディッシュ２２０と対物レンズＴとの距離が変化するの防ぐことができ、観察画像がぼけるのを防止できる。
さらに、ヒータープレート２５９の上側プレート２７５の上方に空間を開けてトッププレート２７１が配置され、このトッププレート２７１上にディッシュ２２０が載せられているので、観察像がぼけるのを防止する効果をより高めることができる。すなわち、ガラス製のトッププレート２７１はアルミニウム製のヒータープレート２５９よりも熱膨張率が小さく、ディッシュ２２０を上側プレート２７５に直接に載せた場合に比べて、ヒータープレート２５９の加熱による温度変化に起因する上側プレート２７５等の膨張、変形の影響を殆ど受けず、対物レンズＴと観察試料との距離が変化して観察像がぼけるのをより効果的に防止できる。
【００６３】
また、前述したように上側プレート２７５、下側プレート２７７及び発熱体２７９の積層体は、言わば吊り下げられた状態で内フランジ２６５に取り付けられているので、加熱された場合において上側プレート２７５等から成る積層体は下方側へ変形することになる。従って、上側プレート２７５等から成る積層体の変形がディッシュ２２０へ影響するのを極力抑えることができ、観察画像がぼけるのをよる効果的に防止することができる。
更に、トッププレート２７１と上側プレート２７５との間に空間２７２が設けられているので、上側プレート２７５の変形がディッシュ２２０に伝わらず、対物レンズＴと観察試料との距離が変化して観察像がぼけてしまうのを防止する効果をより一層高めることができる。
【００６４】
また、この顕微鏡観察用培養器２０１では、穴２７３、２７５ａ、２７７ａが形成されているので、必要に応じて対物レンズＴとディッシュ２２０の底面との間に油または水を介在させて顕微鏡観察を行う油浸または水浸を用いることも可能である。
なお、本顕微鏡観察用培養器２０１は、水槽ユニット２０３を外して、スライドガラス等をトッププレート２７１に載せて、試料を加温して顕微鏡観察を行う使用法も可能である。
【００６５】
本発明の第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器３１１及び駆動ステージ３１９を図１３から図２６の図面に従って説明する。顕微鏡観察用培養器３１１は正立顕微鏡に用いるものである。
顕微鏡観察用培養器３１１は第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器２０１と同様の構成部分を有するので、同様の構成部分については第１の実施の形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
この顕微鏡観察用培養器３１１は、ディッシュ３１３が着脱自在に装着される水槽ユニット３４７と、この水槽ユニット３４７の上面を塞ぐ蓋４３１と、水槽ユニット３４７やディッシュ３１３を加温するためのヒーターとしてのヒータープレート３１７等で構成される。顕微鏡観察用培養器３１１は顕微鏡に備えられる駆動ステージ３１９に装着される。
【００６６】
駆動ステージ３１９は、上下に重なって配置された二枚の駆動板３２１、３２３を備えており、上側駆動板３２１が左右方向（以下、Ａ−Ｂ方向という。）へ水平駆動し、また下側駆動板３２３が上側駆動板３２１と共に図面において前後方向（以下、Ｃ−Ｄ方向という。）へ水平駆動する。従って、上側駆動板３２１に備えられた顕微鏡観察用培養器３１１は、Ａ−Ｂ方向とＣ−Ｄ方向へ動作する。上側駆動板３２１には円形のツール嵌め込み穴２６９が形成されている。
【００６７】
ヒータープレート３１７の構成について説明する。
符号３２５はフレームを示し、このフレーム３２５はアルミニウム合金のリング形を為すフレームをベースとしており、フレームの外径は後述する水槽ユニット３４７の内径より一回り小さい寸法になっている。フレーム３２５の内周面には内側へ向かって突出する内フランジ３２７が形成されている。内フランジ３２７の上面には、透明ガラス製のトッププレート３２８の外周部下面が載せられ支持されている。このトッププレート３２８の上面の中央部分が試料容器載置部３３０になり、ディッシュ３１３が載置される。
【００６８】
また、内フランジ３２７の下面には、積層体としての透明ガラスヒーター３２９が貼り付けられて固定されている。透明ガラスヒーター３２９は重ね合わされた２枚の透明なガラス板（上側のガラス板３３３、下側のガラス板３３１）と、下側のガラス板３３１の上面に形成されたＩＴＯ膜から成る透明導電膜３３５によって構成されている。透明導電膜３３５上には図示しない一対の電極が設けられ、一対の電極は間隔を開け互いに対向して配置されている。
透明ガラスヒーター３２９の上面とトッププレート３２８の下面との間には、隙間が開いている。
【００６９】
フレーム３２５の外周面には、外フランジ３３７が形成されており、この外フランジ３３７には段差部３３９が設けられている。従って、フレーム３２５の外周面は部位によって径寸法が異なっている。従って、ヒータープレート３１７は径寸法の異なる２種類のツール嵌め込み穴に対応して嵌め込むことができる。
図１４に示すように、フレーム３２５の上面の外周部には凸条３４１が形成されている。この凸条３４１は一部が欠落しており、この凸条３４１の欠落部分１３４５においては、フレーム３２５の上面と透明ガラスヒーター３２９の試料容器載置部３３０とが同じ高さとなっている。
【００７０】
水槽ユニット３４７の構成について説明する。
水槽ユニット３４７は、ユニット本体３４８、水槽３６１と、ディッシュ３１３を保持する容器ホルダー３５１と、給水管２１３と、ガス供給管２１４と、ホースホルダー３５３等によって構成されている。
ユニット本体３４８はプラスチック製で、その中央に上下面に連通する開口３５５が形成されている。また、ユニット本体３４８の周壁３５７には、開口としての出入凹部３５９が形成され、この出入凹部３５９の深さは周壁３５７の下端近くまである。従って、周壁３５７の出入凹部３５９が形成された部分は薄板状になっている。
【００７１】
水槽３６１はリング状の一部に欠落部３６５がある「Ｃ形」の浅い容器状をしており、底板３６２、内周壁３６６、外周壁３６４及び内周壁３６６、外周壁３６４とに連続する閉鎖板３６８とによって構成されている。これら内周壁３６６、外周壁３６４及び閉鎖板３６８によって囲まれた領域が貯水池３９０になっている。
水槽３６１はユニット本体３４８の開口３５５に収容されており、この水槽３６１の底面３６２の外周側端部がユニット本体３４８に形成された支持部に支持され、外周壁３６４がユニット本体３４８の内周面に当接している。そして、内周壁３６６に囲まれた領域がディッシュ３１３を収容する容器収容部３９２になる。
図１８に示すように、水槽３６１の下面には絶縁被覆されたニクロム線から成る水槽ヒーター３５８が引き回されて配置されている。水槽ヒーター３５８はプラスチック製のヒーターカバー３６０によって覆われている。
【００７２】
試料容器位置変更手段の構成について説明する。
試料容器位置変更手段は左側機構部３５０と右側機構部３５２を一対として構成され、この左側機構部３５０と右側機構部３５２は対称構造となっているので、左側機構部３５０の構造についてのみ説明し、右側機構部３５２については左側機構部３５０の構成部と同じ符号を付して、その説明を省略する。
周壁３５７の上面外側部は上面より一段低い段部３４０が形成されており、この段部３４０の上面にはＡ−Ｂ方向へ長いガイド凹部３４２が形成されている（図２０参照）。周壁３５７のガイド凹部３４２に連なる部分には長穴３６７が形成されており、長穴３６７は周壁３５７を貫通しているまた、周壁３５７の段部３４０の下側にはＡ−Ｂ方向へ長い収容凹部３６９が形成されている。
【００７３】
符号３７１はスライダーを示し、このスライダー３７１はスライダー本体３７３とスライダー本体３７３の前面から突出して形成された取付部３７５とによって構成されている（図１９参照）。取付部３７５には上下方向へ突出する摺動凸部３７７、３７９が形成されている。また、スライダー３７１にはＣ−Ｄ方向へ貫通するシャフト貫入穴３８１が形成され、さらにスライダー本体３７３の上面からシャフト貫入穴３８１に連通するネジ穴３８３が形成されている。このネジ穴３８３には押しネジ３８５が取り付けられる。
【００７４】
スライダー３７１のシャフト貫入穴３９１には、シャフト３８７が動作自在に貫入されている。このシャフト３８７の側面から見て「Ｌ形」の操作部材３８９の垂直部３９１が固定されている。この操作部材３８９の水平部３９３の先端は周壁３５７の収容凹部３６９へ入り込んでいる。シャフト３８７の先端部には容器ホルダー３５１が固定されている。この容器ホルダー３５１は、側方から見てほぼクランク形に屈曲しており、容器ホルダー３５１の下部の先端縁３９５は、その中央が矩形に凹んだ形状になっている。
【００７５】
符号３９７は押さえ部材を示し、この押さえ部材３９７の下面にはＣ−Ｄ方向へ長いガイド凹部３９９が形成されている。押さえ部材３９７の中央には、ガイド凹部３９９に連通するネジ穴４０１が形成されており、このネジ穴４０１には押しネジ４０２が取り付けられている。
スライダー３７１の下側の摺動凸部３７９は段部３４０の上面に形成されたガイド凹部３４２に嵌められる。そして、押さえ部材３９７が周壁３５７の上面に取付ネジ４０３によって固定されて、この押さえ部材３９７のガイド凹部３９９がスライダー上側の摺動凸部３７７に嵌る。スライダー３７１は、摺動凸部３７７，３７９がガイド凹部３４２，３９９にガイドされてＣ−Ｄ方向へ動作できる。また、容器ホルダー３５１は水槽３６１の内周壁３６６に囲まれた領域である容器収容部３９２に位置している。
試料容器位置変更手段は以上のように構成されている。
【００７６】
水槽ユニット３４７の左右の外側部には左右３つずつ合計６つのホースホルダー３５３が備えられている。ホースホルダー３５３は外周壁に固定されたベースブロック４０５と、このベースブロック４０５と押しネジ４０７とで構成されている。ベースブロック４０５にはＡ−Ｂ方向へ貫通するホース挿入穴４０９が形成され、さらに上面からホース挿入穴４０９に連通するネジ穴４１１が形成されている。このネジ穴４１１に押しネジ４０７が取り付けられている。ユニット本体３４８にはホース挿入穴４０９に連続する６つの配管穴４１３が形成されている。配管穴４１３のうちの２つには金属製の給水管２１３、ガス供給管２１４が挿入されており、給水管２１３、ガス供給管２１４は湾曲しており、その先端部は貯水池３９０内に位置している。
【００７７】
ベースブロック４０５のホース挿入穴４０９には、給水ホース２１７、ガスホース２１８、培養液供給ホース２２９、培養液吸出しホース２３１及び温度センサー４１５がそれぞれ挿入されている。給水ホース２１７とガスホース２１８は、給水管２１３、ガス供給管２１４にそれぞれ連結されている。また、給水ホース２１７、ガスホース２１８及び温度センサー４１５は、ユニット本体３４８の配管穴２１４を通り、給水ホース２１７、ガスホース２１８及び温度センサー４１５の各々の先端部は容器収容部３９２に位置している。なお、使用されない残り１つのホースホルダー３５３は予備である。
【００７８】
ユニット本体３４８の前面には薄板状のマグネット４１６、４１７が設けられている。
符号４１９は側部蓋を示し、この側部蓋４１９は出入凹部３５９に嵌り込む嵌合部４２１と嵌合部４２１より幅寸法が大きい摘み部４２３とによって構成されている。摘み部４２３の前面には一対の矩形凹部４２５が設けられている。また、摘み部４２３の嵌合部４２１側の面には薄い鉄板４２７、４２９が固定されている。
【００７９】
蓋４３１の構成について説明する。
符号４３３は蓋板を示し、この蓋板４３３のＡ−Ｂ方向の両側部は平行で、平坦面に形成され、またＣ−Ｄ方向の両側部は円弧状の面に形成されている（図１５参照）。蓋板４３３のＡ−Ｂ方向の寸法は水槽ユニット３４７に備えられた一対の押さえ部材３９７間の距離よりも僅かに小さい寸法となっている。蓋板４３３には円形の大きな窓４３５が形成されており、蓋板４３３の下面には、その外周縁よりやや内側の位置を通って無端状に延びる固定凸部４３７が形成されている。固定凸部４３７の下面には、窓４３５を塞ぐ、ヒーターとしての透明ガラスヒーター４３９が貼り付けられている。従って、透明ガラスヒーター４３９の上面が蓋４３１の上面の一部を構成する。
【００８０】
透明ガラスヒーター４３９は２枚の透明な板ガラス４４１、４４３が貼り合わされて構成されており、下側の板ガラス４４１の上面にＩＴＯ膜から成る透明導電膜４４５が形成され、この透明導電膜４４５に通電することによって発熱するようになっている。透明ガラスヒーター４３９には温度センサー４４７が備えられ、この温度センサー４４７の検知情報に基づいて透明導電膜４４５に対する通電が制御され、発熱温度が所定範囲になるように調節される。
【００８１】
透明ガラスヒーター４３９の中央には、円形の蓋側穴４４９が形成されている。また、透明ガラスヒーター４３９のＤ方向に寄った位置には一対の操作用穴４５１が形成されており、操作用穴４５１はＡ−Ｂ方向に長い長穴である。
カバー４５３は透明ガラスの薄い円板によって構成され、中央にレンズ挿入穴４５５が形成されている。カバー４５３は透明ガラスヒーター４３９上に載置され、蓋側穴４４９を覆う。一対の操作用穴４５１は、透明ガラスヒーター４３９上に載置される閉鎖蓋４５７によって覆われる。
蓋４３１には電気コード４５９が備えられており、この電気コード４５９を介して、透明導電膜４４５に対する通電や温度センサー４４７からの信号を図示しないコントローラーに伝達する。
【００８２】
図２１から図２３に示すディッシュの掴み具４６１について説明する。
掴み具４６１は一対のアーム４６３を有しており、この一対のアーム４６３は弾性変形可能な材料としてのステンレススチールによって構成されている。一対のアーム４６３の後端部４６２は連結されており、途中部分は互いに交差し交差部４６５が設けられている。交差部４６５より先端側の部分には、互いに対向しアーム４６３の弾性力によって圧接する圧接部４６７が形成されている。この圧接部４６７より先端部分は互いに離れる方向へ曲げられ、さらに先端部が平行になるように途中部分が曲げられている。一対のアーム４６３の先端部の平行になっている部分によって挟持部４６９が構成されており、一対の挟持部４６９には、滑り止めの合成ゴム製のキャップ４７１が装着されている。圧接部４６７どうしが互いに圧接することによって一対の挟持部４６９が閉じるのを規制し、一定の間隔が保たれている。
上記ディッシュの掴み具４６１と顕微鏡観察用培養器３１１とによって顕微鏡観察用培養器セットが構成される。
【００８３】
第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器３１１の使用方法、動作について説明する。
まず、顕微鏡観察用培養器３１１を駆動ステージ３１９に装着する作業について説明する。
図１４に示すように、駆動ステージ３１９の上側駆動板３２１に形成されたツール嵌め込み穴２６９にヒータープレート３１７を嵌める。この状態でヒータープレート３１７のトッププレート３２８の上面並びにフレーム３２５の凸条の欠落部分３４５と駆動ステージ３１９の上側駆動板３２１の上面とが同じ高さ位置となる。試料容器載置部３３０には、後述する水槽ユニット３４７の容器収容部３９２に収容されるディッシュ３１３が載置される。
【００８４】
次に、水槽ユニット３４７を上側駆動板３２１に載せ、容器収容部３９２と試料容器載置部３３０とが対応するように配置する。そして、図１５に示すように水槽ユニット３４７に蓋４３１を載せて、水槽ユニット３４７の上面開口を覆う。なお、透明ガラスヒーター４３９の蓋側穴４４９はカバー４５３によって覆い、一対の操作用穴４５１は閉鎖蓋４５７によって閉鎖しておく。また、出入凹部３５９は側部蓋４１９によって閉鎖しておく。側部蓋４１９の鉄板４２７，４２９はユニット本体３４８のマグネット４１６、４１７に吸着されるので、側部蓋４１９はユニット本体３４８に固定されて、出入凹部３５９は確実に閉鎖される。
以上により、顕微鏡観察用培養器３１１が駆動ステージ３１９に装着され、水槽ユニット３４７と蓋４３１とで画成される空間が培養空間３２０となる。
【００８５】
次いで、コントローラーの電源スイッチを入れる。
給水ホース２１７と給水タンクから給水管２１３を介して貯水池３９０に水が供給されて貯留される。また、ＣＯ２ボンベからガスホース２１８とガス供給管２１４を介してＣＯ２が培養空間３２０に供給される。
また、ヒータープレート３１７の透明ガラスヒーター３２９の透明導電膜３３５に電極を介して通電され発熱する。また、水槽ヒーター３５８に通電されて発熱し、水槽３６１が直接加温される。さらに、蓋４３１の透明ガラスヒーター４３９の透明導電膜３３５に電極を介して通電され発熱する。なお、透明ガラスヒーター３２９、水槽ヒーター３５８に対する通電は温度センサー４１５の検知情報、透明ガラスヒーター４３９に対する通電は温度センサー４４７の検知情報に基づいて制御される。
【００８６】
ヒーター３２９、３５８、４３９からの熱によって貯水池３９０の水が蒸発する。特に水槽ヒーター３５８によって貯水池３９０内の水が直接に加温されるので、迅速に十分な蒸気を発生させることができる。また、ディッシュ３１３の底全体がヒータープレート３１７の透明ガラスヒーター３２９によって加温されるので、ディッシュ３１３内の試料全体を均一に加温することができる。さらに、蓋４３１の透明ガラスヒーター４３９は、結露により透明ガラスヒーター４３９が曇るのを防止できる。
【００８７】
培養空間３２０が所定の温度、湿度、ＣＯ２濃度に到達した後、側部蓋４１９を開けて、図２１から図２３に示すように掴み具４６１を用いてディッシュ３１３を掴み、このディッシュ３１３を出入凹部３５９から容器収容部３９２へ入れて、試料容器載置部３３０に載置する（図２５参照）。ディッシュ３１３には観察対象とする細胞などの試料を培養液と共に入れておく。
なお、培養する試料の種類によっては、蓋４３１を開けて或いは蓋４３１を装着する前にディッシュ３１３を容器収容部３９２に収容してもよい。
【００８８】
掴み具４６１は一対のアーム４６３の交差部４６５より後方の部分の両側を手で押さえると、挟持部４６９が開く。このようにして開いた一対の挟持部４６９の間にディッシュ３１３が来るように掴み具４６１を持っていき、手を緩めると、一対の挟持部４６９はアーム４６３の弾性力によって閉じ、ディッシュ３１３が保持される。このディッシュ３１３を保持した状態で掴み具４６１の交差部４６５を出入凹部３５９に差し入れ、ディッシュ３１３を容器収容部３９２に位置させて、アーム４６３の交差部４６５より後方の部分を両側から手で押さえて一対の挟持部４６９を開いて、ディッシュ３１３を試料容器載置部３３０に載置させる。
そして、側部蓋４１９をユニット本体３４８に装着し、出入凹部３５９を閉鎖する。側部蓋４１９を着脱する際には、摘み部４２３を指で摘むようにするが、一対の矩形穴４２５は指が滑るのを防止する。
【００８９】
なお、ディッシュ３１３を容器収容部３９２から出す作業も、側部蓋４１９を開けて出入凹部３５９から掴み具４６１を用いて行う。従って、蓋４３１を開けることなく、ディッシュ３１３を容器収容部３９２から出し入れできるので、培養空間３２０の温度、湿度、ＣＯ２濃度等の培養条件を崩すことはなく、試料の培養に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
前記したように、ヒータープレート３１７のトッププレート３２８の上面並びにフレーム３２５の凸条の欠落部分３４５と駆動ステージ３１９の上側駆動板３２１の上面とが同じ高さ位置となっているので段差がない。従って、ディッシュ３１３を容器収容部３９２から出し入れする際に、ディッシュ３１３が当たる部分がなく、ディッシュ３１３の出し入れをスムーズに行うことができる。
【００９０】
次に、試料容器位置変更手段の左側機構部３５０と右側機構部３５２の押しネジ３８５を緩め、シャフト３８７を動作できる状態にする。そして、操作部材３８９の垂直部３９１を摘んで、シャフト３８７と共に容器ホルダー３５１をＡ−Ｂ方向へ動かし容器ホルダー３５１によってディッシュ３１３を押して、そのＡ−Ｂ方向の位置を変更する。このようにして、ディッシュ３１３のＡ−Ｂ方向の位置が決まったら、押しネジ３８５を締めて、その先端部によってシャフト３８７を押さえて動かないようにして、容器ホルダー３５１を固定する。ディッシュ３１３は一対の容器ホルダー３５１の矩形に凹んだ先端縁３９５に挟持されて保持される。
【００９１】
そして、蓋４３１を押さえ部材３９９にガイドさせＣ方向へスライドさせて、操作穴４５１をディッシュ３１３に対応させ、閉鎖蓋４５７を開けてピンセット等を用い、培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１をディッシュ３１３へ入れる。
次に、顕微鏡の対物レンズＴをカバー４５３のレンズ挿入穴４５５から挿入して、ディッシュ３１３に入れられた細胞等の試料の観察を行う。
観察箇所、即ちディッシュ３１３内の試料の対物レンズＴに対向する箇所を変更する場合には、対物レンズＴをカバー４５３のレンズ挿入穴４５５から挿入したままの状態で駆動ステージ３１９をＡ−Ｂ方向及びＣ−Ｄ方向へ適宜動かす。駆動ステージ３１９が動くと、顕微鏡観察用培養器３１１のカバー４５３を除いた部分が駆動ステージ３１９と共に動作する。即ち、レンズ挿入穴４５５には対物レンズＴが挿入され、レンズ挿入穴４５５の内周縁と当接しているので、駆動ステージ３１９が動くと、カバー４５３の下面に対し透明ガラスヒーター４３９の上面が摺動する。従って、カバー４５３の外周部が蓋側穴４４９にかからない範囲で駆動ステージ３１９を動かせば、カバー４５３によって蓋側穴４４９が覆われたままの状態で、観察箇所を変更することができる。このように、蓋側穴４４９がカバー４５３によって覆われたままなので、培養空間３２０の温度、湿度、ＣＯ２濃度等の培養条件を崩すことはない。
【００９２】
ディッシュ３１３内の試料に対し薬品を添加する等の操作を行う場合には、図２６に示すように、対物レンズＴを後退させてカバー４５３のレンズ挿入穴４５５から抜く。そして、カバー４５３を穴のない閉鎖カバー４７３に交換し、蓋側穴４４９を完全に閉鎖する。そして、蓋４３１を押さえ部材３９７にガイドさせてＣ方向へスライドさせ、操作穴４５１をディッシュ３１３に対向させる。そして、スポイトＳを操作穴４５１から挿入して、薬品をディッシュ３１３内へ注入する。このように、蓋４３１を開けることなく、試料に対する操作を行うことができるので、培養空間３２０の温度等の条件を崩すことはない。
【００９３】
本発明の第３の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器５１１を図２７から図２９の図面に従って説明する。顕微鏡観察用培養器５１１は倒立顕微鏡に用いるものである。
顕微鏡観察用培養器５１１は第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器３１１と同様の構成部分を有するので、同様の構成部分については第２の実施の形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
顕微鏡観察用培養器５１１の蓋５１０の透明ガラスヒーター５１３には蓋側穴は形成されていない。また、ヒータープレート５１５の透明ガラスヒーター５１７にはレンズ挿入穴５１９が形成されている。
【００９４】
符号５２１は、試料固定手段としてのステンレススチール製の錘を示し、この錘５２１はディッシュ３１３より直径が僅かに大きいリング状に形成されている。
この錘５２１は対物レンズＴとディッシュ３１３の底面との間に液状の油または水を介在させる油浸または水浸を実施する際に、ディッシュ３１３が浮き上がるのを防止するためのものである。
上記錘５２１と顕微鏡観察用培養器５１１とによって顕微鏡観察用培養器セットが構成される。
【００９５】
この顕微鏡観察用培養器５１１の使用方法について説明する。
容器収容部３９２に収容したディッシュ３１３に錘５２１を乗せておく。また、対物レンズＴの先端には油を滴下してから、対物レンズＴをディッシュ３１３に近づけて対物レンズＴとディッシュ３１３の底との間に油を介在させる。そして、ディッシュ３１３に入れられた細胞等の試料の観察を行う。
【００９６】
ディッシュ３１３内の試料の観察箇所を変更するため、ディッシュ３１３を動かす操作について説明する。
ディッシュ３１３のＡ−Ｂ方向の位置を変更するには、試料容器位置変更手段の左側機構部３５０と右側機構部３５２の押しネジ３８５を緩め、シャフト３８７を動作できる状態にする。そして、操作部材３８９の垂直部３９１を摘んで、シャフト３８７と共に容器ホルダー３５１をＡ−Ｂ方向へ動かし容器ホルダー３５１によってディッシュ３１３をＡ方向またはＢ方向へ押して移動させる。
【００９７】
また、ディッシュ３１３のＣ−Ｄ方向の位置を変更するには、押しネジ３８５を締めてディッシュ３１３を一対の容器ホルダー３５１に保持させた状態とする。そして、押しネジ４０２を緩めて押しネジ４０２の先端部を摺動凸部３７７から離間させて、スライダー３７１をＣ−Ｄ方向へ動作できる状態にする。次いで、左側機構部３５０と右側機構部３５２の操作部材３８９を持ってＣ−Ｄ方向へ動かし、スライダー３７１、シャフト３８７及び容器ホルダー３５１と共にディッシュ３１３をＣ方向またはＤ方向へ移動させる。
このように、対物レンズＴがディッシュ３１３の下側から臨む倒立顕微鏡を用いて観察を行う場合でも、蓋５１０を開けることなく、水槽ユニット３４７の外からディッシュ３１３の位置を変更することが可能となり、ディッシュ３１３内の試料の観察位置を変更することができる。
【００９８】
蓋５１０の透明ガラスヒーター５１３の発熱により、蒸気発生に伴う結露を防ぐことができ、透光部である透明ガラスヒーター５１３が曇るのを防止できる。従って、常に良好な状態で観察を行うことができる。
また、ヒータープレート３１７の透明ガラスヒーター３２９は内フランジ３２７の下面に貼り付けられており、言わば吊り下げられた状態に保持されている。従って、透明ガラスヒーター３２９が発熱する等の温度変化に伴う膨張、変形は、透明ガラスヒーター３２９の上面側ではなく、下面側に向かって発生することになる。さらに、透明ガラスプレート３２９とトッププレート３２８との間には空間があるので、透明ガラスプレート３２９の膨張、変形が、トッププレート３２８に伝わることはない。
従って、試料が入れられたディッシュ３１３が対物レンズＴの光軸方向へ動くのを防止でき、対物レンズＴと観察試料との距離が変化して、観察画像がぼけるのを防ぐことができる。
【００９９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的構成がこの実施の形態に限定されるものでは無く、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更等があっても本発明に含まれる。
第１の実施の形態においては、ディッシュ２２０としてフタ２２３付きのものを使用したが、ディッシュ２２０に観察試料を入れてフタ２２３なしで容器収容部２０５ｇに装着するようにしてもよい。この場合、観察試料に薬品等を注入するには、フタ２２３を外して、透明ガラスヒーター２４３の作業口２４５から器具を差し入れて作業を行う。フタ２２３を外すだけなので、培養空間２３５の温度等を殆ど変化させることなく、作業を行うことができる。
【０１００】
また、第１の実施の形態では、培養液吸出しホース２３１から培養液を吸出し、この吸い出した量の培養液を培養液供給ホース２２９から供給する環流培養を行う例を示したが、本発明はこれに限定されず、培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１を備えない普通のディッシュを用いて、培養液を交換しない静置培養を行うことができるのは勿論である。
さらに、給水管２１３や給水タンク２１６等の給水手段を設けない構成として、最初に貯水池２０５ｅに水を入れただけで、その後の給水を行わないで使用することも可能である。このように給水を行わなくても、４８時間程度の培養であれば使用することが可能である。
また、蓋板２３７の窓２３９は円形ではなく、矩形に形成してもよい。
【０１０１】
第１の実施の形態では、ヒータープレート２５９を中心に穴を有し、アルミニウム製の上側プレート２７５等によって構成したが、本発明はこれに限られず、ガラス板の表面に透明導電膜を蒸着等の手段で形成し、この透明導電膜に通電することにより発熱するタイプのヒーターを用いることも可能である。
また、透明ガラスヒーター２４３に作業口２４５を設けない構成とすることも可能である。
【０１０２】
第１の実施の形態では、ディッシュ２２０をトッププレート２７１上に載置したが、トッププレート２７１を外して、上側プレート２７５上にディッシュ２２０を直接に載置することも可能である。
なお、観察中において対物レンズＴを介してヒータープレート２５９の熱が奪われることよって、上側プレート２７５や下側プレート２７７がミクロン単位で変形し、観察画像がぼけるのを防止するため、対物レンズＴの鏡筒に巻き付けて加温するレンズヒーターを用いてもよい。
【０１０３】
第２及び第３の実施の形態において、試料容器位置変更手段は左側機構部３５０と右側機構部３５２から成るので、ディッシュ３１３を動かすのに左側機構部３５０と右側機構部３５２の両方を操作する必要があるが、右側または左側のいずれか一つの機構部を設け、この一つの機構部に１つでディッシュ３１３を保持できる形状の容器ホルダーを、片持ち支持させて備えた構成としてもよい。このようにすれば、１つの機構部を操作して、ディッシュ３１３の位置を変更することができる。
【０１０４】
上記第３の実施の形態において、試料容器固定手段として錘５２１を示したが、本発明はこれに限定されず、試料容器（ディッシュ）を固定して、浮き上がるのを防止できるものであれば錘以外のもの、例えば試料容器を押さえるバネ等によって試料容器固定手段を構成してもよい。
また、トッププレート２７１、３２８はガラスではなく、真鍮によって構成してもよく、この場合にはトッププレートの中央部分に光を透過させるための穴を形成する。さらに、ヒータープレート２５９のフレーム２６１、ヒータープレート３１７のフレーム５２５を真鍮によって構成してもよい。
さらに、第２及び第３の実施の形態において、透明ガラスヒーターを用いたヒータープレート３１７、５１５を示したが、第１の実施の形態に示したヒータープレート２５９のようにニクロム線等、他の発熱手段を使用するものを適用してもよい。
【０１０５】
また、上記実施の形態では、顕微鏡観察用培養器セットは、ディッシュ２２０と顕微鏡観察用培養器２０１との組み合わせ、固定子取り付け用治具と顕微鏡観察用培養器２０１との組み合わせ、ディッシュの掴み具４６１と顕微鏡観察用培養器３１１との組み合わせ、錘５２１と顕微鏡観察用培養器５１１との組み合わせを示したが、顕微鏡観察用培養器セットは、上記の組み合わせに限らず、顕微鏡観察用培養器セットを構成する顕微鏡観察用培養器２０１、顕微鏡観察用培養器３１１、顕微鏡観察用培養器５１１とディッシュ２２０、固定子取り付け用治具、ディッシュの掴み具４６１、錘５２１との組み合わせは任意に選択できる。また、顕微鏡観察用培養器セットは、顕微鏡観察用培養器２０１、顕微鏡観察用培養器３１１、顕微鏡観察用培養器５１１のうちの１つと、ディッシュ２２０、固定子取り付け用治具、ディッシュの掴み具４６１、錘５２１のうちの１つだけでなく、２つ以上を組み合わせて構成することもできる。なお、固定子取り付け用治具と顕微鏡観察用培養器２０１以外の顕微鏡観察用培養器３１１、５１１と組み合わせる場合には、外嵌め部材２９４等の形状を水槽ユニット３４７に合う形状とする。
【０１０６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、次の効果を奏する。
顕微鏡のステージに載せた状態のまま観察試料の培養と観察を行うことができるようになる。
設定された培養条件による雰囲気を崩さないで観察試料に対する処置、操作を容易に行うことができるようになる。
設定された培養条件による雰囲気を崩さないで試料容器内の観察資料の観察箇所を変えることができるようになる。
培養空間に迅速に十分な量の蒸気を発生させることがでるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに載せた状態で示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器の平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大断面図である。
【図４】第１実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器の分解斜視図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線に沿って切断した一部省略拡大断面図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ線に沿って切断した要部拡大断面図である。
【図７】図２のＤ−Ｄ線に沿って切断した要部拡大断面図である。
【図８】固定子取り付け用治具を用いて固定子を取り付ける作業を説明するための斜視図である。
【図９】固定子取り付け用治具を用いて固定子を取り付ける作業を説明するための斜視図である。
【図１０】第１実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器に使用するディッシュの一例を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すディッシュを容器本体と蓋とに分離して示す斜視図である。
【図１２】図１０のＤ−Ｄ線に沿って切断した要部拡大断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに載せた状態で示す斜視図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに装着する作業を説明するための斜視図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに装着する作業を説明するための斜視図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を構成する水槽ユニットの分解斜視図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器の平面図である。
【図１８】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器の水槽ユニットの概略底面図である。
【図１９】図１３のＥ−Ｅ線に沿って切断した断面図である。
【図２０】図１９の一部拡大図である。
【図２１】ディッシュの掴み具の構造及び使用方法を説明するための斜視図である。
【図２２】ディッシュの掴み具の構造及び使用方法を説明するための斜視図である。
【図２３】ディッシュの掴み具の構造及び使用方法を説明するための斜視図である。
【図２４】掴み具を用いてディッシュを第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器に出し入れする作業を説明するための斜視図である。
【図２５】掴み具を用いてディッシュを第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器に出し入れする作業を説明するための断面図である。
【図２６】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器内のディッシュ内の試料に処理、操作をするための作業を説明するための斜視図である。
【図２７】第３の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに載せた状態で示す斜視図である。
【図２８】図２７のＥ−Ｅ線に沿って切断した断面図である。
【図２９】ディッシュ及び油浸または水浸を実施する場合にディッシュに乗せる錘の斜視図である。
【符号の説明】
２１１　　顕微鏡観察用培養器　　　　　２０３　　　水槽ユニット
２０５　　水槽　　　　　　　　　　　　２０５ｅ　　貯水池
２０５ｇ　容器収容部　　　　　　　　　２０７　　　容器ホルダー
２１３　　給水管　　　　　　　　　　　２１４　　ガス供給管
２１７　　給水ホース　　　　　　　　　２１８　　ガスホース
２２０　　ディッシュ　　　　　　　　　２２１　　ディッシュ本体
２２３　　フタ　　　　　　　　　　　　２２５　　ホース接続凸部
２２７　　ホース挿入穴　　　　　　　　２２９　　培養液供給ホース
２３１　　培養液吸出しホース　　　　　２３３　　蓋
２３９　　窓　　　　　　　　　　　　　２５９　　ヒータープレート
２６７　　ステージ　　　　　　　　　　２６９　　ツール嵌め込み穴
２７５ａ　上側プレートの穴　　　　　　２７７ａ　下側プレートの穴
２７９　　発熱体　　　　　　　　　　　２９０　　芯出し部材
２９４　　外嵌め部材
３１１　　顕微鏡観察用培養器　　　　　３１３　　ディッシュ
３１７　　ヒータープレート
３１９　　駆動ステージ　　　　　　　　３２０　　培養空間
３２１　　上側駆動板　　　　　　　　　３２３　　下側駆動板
３２５　　フレーム　　　　　　　　　　３２７　　内フランジ
３２８　　トッププレート
３２９　　透明ガラスヒーター　　　　　３３０　　試料容器載置部
３３１　　ガラス板　　　　　　　　　　３３３　　ガラス板
３３５　　透明導電膜　　　　　　　　　３３７　　外フランジ
３３９　　段差部　　　　　　　　　　　３４１　　凸条
３４５　　凸条の欠落部分　　　　　　　３４７　　水槽ユニット
３４８　　ユニット本体　　　　　　　　３５３　　ホースホルダー
３５５　　開口　　　　　　　　　　　　３５７　　周壁
３５８　　水槽ヒーター
３５９　　出入凹部　　　　　　　　　　３６０　　ヒーターカバー
３６１　　水槽
３６２　　底板　　　　　　　　　　　　３６４　　外周壁
３６６　　内周壁　　　　　　　　　　　３６８　　閉鎖板
３６７　　長穴　　　　　　　　　　　　３６９　　収容凹部
３５０　　左側機構部　　　　　　　　　３５１　　容器ホルダー
３５２　　右側機構部　　　　　　　　　３６９　　収容凹部
３４０　　段部　　　　　　　　　　　　３４２　　ガイド凹部
３７１　　スライダー　　　　　　　　　３７３　　スライダー本体
３７５　　取付部　　　　　　　　　　　３７７　　摺動凸部
３７９　　摺動凸部　　　　　　　　　　３８１　　シャフト貫入穴
３８３　　ネジ穴　　　　　　　　　　　３８５　　押しネジ
３９０　　貯水池
３８７　　シャフト　　　　　　　　　　３８９　　操作部材
３９１　　垂直部　　　　　　　　　　　３９３　　水平部
３９２　　容器収容部
３９５　　先端縁　　　　　　　　　　　３９７　　押さえ部材
３９９　　ガイド凹部　　　　　　　　　４０１　　ネジ穴
４０２　　押しネジ
４０３　　取付ネジ　　　　　　　　　　４０５　　ベースブロック
４０７　　押しネジ　　　　　　　　　　４０９　　ホース挿入穴
４１１　　ネジ穴　　　　　　　　　　　４１３　　配管穴
４１５　　温度センサー　　　　　　　　４１６、４１７　　マグネット
４１９　　側部蓋
４２１　　嵌合部　　　　　　　　　　　４２３　　摘み部
４２５　　矩形穴　　　　　　　　　　　４２７、４２９　　鉄板
４３１　　蓋　　　　　　　　　　　　　４３３　　蓋板
４３５　　窓　　　　　　　　　　　　　４３７　　固定凸部
４３９　　透明ガラスヒーター　　　　　４４１、４４３　　板ガラス
４４５　　透明導電膜　　　　　　　　　４４７　　温度センサー
４４９　　蓋側穴　　　　　　　　　　　４５１　　操作用穴
４５３　　カバー　　　　　　　　　　　４５５　　レンズ挿入穴
４５７　　閉鎖蓋　　　　　　　　　　　４５９　　電気コード
４６１　　ディッシュの掴み具　　　　　４６３　　アーム
４６５　　交差部　　　　　　　　　　　４６７　　圧接部
４６９　　挟持部　　　　　　　　　　　４７１　　キャップ
４７３　　閉鎖カバー　　　　　　　　　５１０　　蓋
５１１　　顕微鏡観察用培養器　　　　　５１３　　透明ガラスヒーター
５１５　　ヒータープレート　　　　　　５１７　　透明ガラスヒーター
５１９　　レンズ挿入穴　　　　　　　　５２１　　錘
６１１　　顕微鏡観察用培養器
【図１】
2004141143.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004141143.tif 000019
【図１８】
2004141143.tif 000020
【図１９】
2004141143.tif 000021
【図２０】
2004141143.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年2月3日(2004.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】上面が開口し、中央部でディッシュなどの試料容器を着脱自在に収める容器収容部と前記容器収容部の外側に位置した貯水池とが設けられた水槽ユニットと、前記水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋と、前記試料容器及び水槽ユニットを加温するヒーターと、前記水槽ユニットと蓋とで画成される培養空間に所定のガスを供給するためのガス供給手段とを備えており、水槽ユニットと蓋はいずれもその中央部が上下方向へ光を通す透光部になっていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項２】請求項１に記載した顕微鏡観察用培養器において、貯水池に水槽ユニットの外から水を供給する給水手段を備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項３】請求項１または２に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターはプレート形で試料容器を下から加温するものであり、前記ヒーターには水槽ユニットと蓋の透光部に対応する位置に透光部が設けられていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項４】請求項３に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターは、上側プレート及び下側プレートとこれらの間に位置した発熱体とが互いに接着された積層体と、前記上側プレートの上に空間を介して配置されたトッププレートと、前記積層体及び前記トッププレートを保持するフレームとで構成されていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項５】　請求項４に記載した顕微鏡観察用培養器において、トッププレートがフレームの内フランジに載せられてセットされたものであることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、装着された試料容器に水槽ユニットの外から培養液を供給する培養液供給手段を備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項７】請求項６に記載した顕微鏡観察用培養器において、培養液供給手段は、水槽ユニットの蓋を開けることなく試料容器内の培養液を補給できる構造のものであることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項８】請求項１から７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、容器収容部は、水槽ユニットの中央部を挟んで対向し且つその対向し合う間隔を調節自在とした一対の容器ホルダーを備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項９】請求項１から８のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットは顕微鏡のステージ上面に載置され、プレート形のヒーターに対し間隔をあけて接触しない状態に備えられるものであって、前記水槽ユニットと前記ヒーターとは分離可能であることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１０】請求項９に記載した顕微鏡観察用培養器において、顕微鏡のステージ上面に水槽ユニットの位置を固定するための固定子を備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１１】請求項１から１０のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、容器収容部に収められた試料容器の水平方向の位置を水槽ユニットの外から変更できる試料容器位置変更手段を具備したことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１２】請求項１から１１のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、試料容器を容器収容部へ入れたり出したりできる開口を水槽ユニットの側部に形成し、前記開口を閉鎖及び開放できる側部蓋とを備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１３】請求項１２に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターはステージに形成されたツール嵌め込み穴に嵌め込んで使用するものであり、前記ヒーターをツール嵌め込み穴に嵌め込むとヒーターの試料容器を載置する試料容器載置部及び前記試料容器載置部とステージとの間の部分は、前記ステージと同じ高さ位置となる構造であることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１４】請求項１から１３のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋に試料に対する操作を行うための操作用穴を形成し、前記操作用穴は容器収容部の試料容器が備えられる領域からずれた位置に設けられており、且つ前記蓋は前記水槽ユニットの上面の開口を閉鎖したままの状態でスライドして前記操作用穴を容器収容部の試料容器が備えられる領域に対向させることができるものであることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１５】請求項１から１４のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面の開口を塞ぐ蓋に蓋側穴を形成し、前記蓋側穴は容器収容部の試料容器が備えられる領域に対応して設けられており、前記蓋上に載置されて蓋上面に対し相対的に所定範囲において前記蓋側穴を閉鎖したままの状態で摺動できるカバーを設け、前記カバーには顕微鏡の対物レンズが挿入されるレンズ挿入穴が形成されていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１６】請求項１から１５のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽の底面に水槽ヒーターを備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１７】請求項３から１６のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、試料容器及び水槽ユニットを加温するヒーターは試料容器が載置される容器載置部を有し、前記容器載置部には透明導電膜によって構成される発熱部が設けられていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１８】請求項１から１７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋の透光部には透明導電膜によって構成される発熱部が設けられていることを特徴とする顕微鏡観察用培養器。
【請求項１９】請求項１０から１８のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器の固定子を所望の位置に固定するために用い、水槽ユニットの中心とステージのツール嵌め込み穴の中心とを一致させる芯出し部材と、前記芯出し部材によって水槽ユニットの中心とステージの穴の中心とを一致させ水槽ユニットの外周部に嵌めた状態で固定子を当接させて位置決めする外嵌め部材とから成る固定子取り付け用治具とを有することを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【請求項２０】請求項１から１８のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器に収容され、上面が開口した本体とその上面を塞ぐ蓋とを備えて、前記蓋の上面から突出したホース接続凸部を前記蓋と一体に形成し、ホース接続凸部にはその外面から蓋底面に達するホース挿入穴を形成した試料容器とを有することを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【請求項２１】請求項１から１８のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、顕微鏡の対物レンズと試料容器との間に油または水を介在させて油浸または水浸を実施する際に、前記試料容器を対物レンズの方向へ力を加えて固定する試料容器固定手段とを有することを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【請求項２２】請求項１２または１３に記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器に対し試料容器を出し入れするのに用い、弾性変形可能な材料から成る一対のアームによって構成されており、前記一対のアームの後端部は連結され、前記アームの途中部分には互いに交差する交差部が設けられ、先端部には試料容器を前記アームの弾性力によって閉じる方向へ付勢された挟持部を有し、しかも前記交差部と前記挟持部との間に互いに圧接して前記挟持部が所定位置より閉じるのを規制する圧接部が形成されている試料容器の掴み具とを有することを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【請求項２３】請求項１９に記載した固定子取り付け用治具、請求項２０に記載した試料容器、請求項２１に記載した試料容器固定手段、請求項２２に記載した試料容器の掴み用具のうちの少なくとも２つを含むことを特徴とする顕微鏡観察用培養器セット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡観察用培養器に係り、特に、顕微鏡のステージに載せた状態で観察試料を培養しながら観察することができる顕微鏡観察用培養器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、生命工学や生物工学といったバイオテクノロジー分野とか病理学分野において、細胞や菌などの生体を培養しながら顕微鏡観察するには、通常、目的の観察試料を温度や湿度もしくは所定のガス濃度などの培養条件が管理された雰囲気下に置くことが必要になる。
このような条件での顕微鏡観察を行う場合、従来は、観察試料を入れた培養器を顕微鏡から離れた別置きのインキュベーターに収容して観察試料を培養し、それを随時取り出しては顕微鏡のステージに載せるといった方法が採られている。
【０００３】
ところが、従来の方法では、観察に手間が掛かるだけで無く、培養条件下においたままで観察試料を観察したり撮影したりすることが不可能であると共に、その観察や撮影は培養条件が管理されない状態で行われることになるため、正確な観察が行えないという問題がある。
【０００４】
そこで本発明者は、先に、顕微鏡のステージに載せた状態で観察試料を培養しながら観察することができる顕微鏡用透明恒温培養器を提案した（特開平１０−２８５７６号公報に記載）。
この培養器は、顕微鏡のステージにちょうど載る程度の大きさを有し一側部のヒンジで上下開閉自在にした薄い箱形の容器を備えており、この容器の底面部と天面部はいずれも透明ガラスヒーターになっていて、容器内には加湿用の蒸発皿が置かれ、容器内に炭酸ガスを供給するためのガス噴気口などが設けられている。
【０００５】
このような構造の培養器によれば、容器内は、蒸発皿からの水分蒸発により加湿し、透明ガラスヒーターの発熱によって加温され、ガス噴気口からは炭酸ガスが供給されるので、この炭酸ガスの供給量や透明ガラスヒーターの発熱量等を制御することで所望の培養条件に調節される。そして、容器の底面部と天面部は透明であるから、上下方向へ光を通すことができる。従って、この容器を顕微鏡のステージに載せたまま、その中で菌や細胞などの試料を所望の培養条件下においたまま顕微鏡観察することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２８５７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の培養器は、次に示す問題がある。
（１）容器内にはディッシュ等の試料容器が収納されるので、加湿手段である蒸発皿として大きな容量のものを用いることは不可能であり、その貯水量には自ずと限度がある。このため、加湿下での観察を行う場合は、蒸発皿の貯水量以上での連続観察が不可能になり、これに水を加える際も、容器を完全に開放してしまうため、培養条件が崩れてしまうことになる。
【０００８】
（２）試料容器としては通常深皿状のディッシュが用いられるため、そのディッシュの中に器具を差し入れるには、容器をほぼ完全に開放しなければならない。この開放によって、湿度や温度、ガス濃度等の培養条件が完全に崩されてしまうことになる。
（３）試料容器内の観察資料の観察箇所を変えるためには、対物レンズに対する試料容器の位置を変更する必要があるが、試料容器の位置を変更するために培養容器を開放すると、培養条件が崩れてしまう。
（４）上記従来の培養器は試料容器を出し入れするためには、開放しなくてはならならず、培養条件が崩れてしまう。
【０００９】
（５）培養器内で培養中の試料に対して薬品を添加する等の操作を行うためにも培養器を開放しなくてはならならず、培養条件が崩れてしまう。
（６）顕微鏡観察を行う場合に高倍率になればなる程、対物レンズを試料に近づける必要があり、そのためには培養器の蓋（透明ガラスヒーター）に穴を形成し、この穴から対物レンズを挿入できるようにしなくてはならない。しかし、観察箇所の変更を可能にするためには、穴の直径を対物レンズ（鏡筒）の直径よりかなり大きくしなくてはならない。そのため、対物レンズと穴の縁との間にかなり大きな隙間できてしまい、培養器内の培養条件を保つことができなくなってしまう。
（７）従来の培養器では、蒸発皿を透明ガラスヒーターに載せて加温し、蒸発皿内の水を蒸発させているが、透明ガラスヒーターは厚さがミクロンオーダーの極薄い透明導電膜を発熱させているため、発熱量が小さく十分な量の蒸気を発生させることができないおそれがある。
【００１０】
本発明は前記した従来の問題点に鑑みて為されたものであり、顕微鏡のステージに載せた状態のまま観察試料の培養と観察を行うことができると共に、設定された培養条件による雰囲気を崩さないで観察試料に対する処置を容易に行うことができる新規な顕微鏡観察用培養器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載した顕微鏡観察用培養器は、上面が開口し、中央部でディッシュなどの試料容器を着脱自在に収める容器収容部と前記容器収容部の外側に位置した貯水池とが設けられた水槽ユニットと、前記水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋と、前記試料容器及び水槽ユニットを加温するヒーターと、前記水槽ユニットと蓋とで画成される培養空間に所定のガスを供給するためのガス供給手段とを備えており、水槽ユニットと蓋はいずれもその中央部が上下方向へ光を通す透光部になっていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１に記載した顕微鏡観察用培養器において、貯水池に水槽ユニットの外から水を供給する給水手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１または２に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターはプレート形で試料容器を下から加温するものであり、前記ヒーターには水槽ユニットと蓋の透光部に対応する位置に透光部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項３に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターは、上側プレート及び下側プレートとこれらの間に位置した発熱体とが互いに接着された積層体と、前記上側プレートの上に空間を介して配置されたトッププレートと、前記積層体及び前記トッププレートを保持するフレームとで構成されていることを特徴とするものである。
請求項５に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項４に記載した顕微鏡観察用培養器において、トッププレートがフレームの内フランジに載せられてセットされたものであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から５のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、装着された試料容器に水槽ユニットの外から培養液を供給する培養液供給手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項６に記載した顕微鏡観察用培養器において、培養液供給手段は、水槽ユニットの蓋を開けることなく試料容器内の培養液を補給できる構造のものであることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、容器収容部は、水槽ユニットの中央部を挟んで対向し且つその対向し合う間隔を調節自在とした一対の容器ホルダーを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項９に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から８のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットは顕微鏡のステージ上面に載置され、プレート形のヒーターに対し間隔をあけて接触しない状態に備えられるものであって、前記水槽ユニットと前記ヒーターとは分離可能であることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１０に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項９に記載した顕微鏡観察用培養器において、顕微鏡のステージ上面に水槽ユニットの位置を固定するための固定子を備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１１に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１０のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、容器収容部に収められた試料容器の水平方向の位置を水槽ユニットの外から変更できる試料容器位置変更手段を具備したことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１２に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１１のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、試料容器を容器収容部へ入れたり出したりできる開口を水槽ユニットの側部に形成し、前記開口を閉鎖及び開放できる側部蓋とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１３に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１２に記載した顕微鏡観察用培養器において、ヒーターはステージに形成されたツール嵌め込み穴に嵌め込んで使用するものであり、前記ヒーターをツール嵌め込み穴に嵌め込むとヒーターの試料容器を載置する試料容器載置部及び前記試料容器載置部とステージとの間の部分は、前記ステージと同じ高さ位置となる構造であることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１４に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１３のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋に試料に対する操作を行うための操作用穴を形成し、前記操作用穴は容器収容部の試料容器が備えられる領域からずれた位置に設けられており、且つ前記蓋は前記水槽ユニットの上面の開口を閉鎖したままの状態でスライドして前記操作用穴を容器収容部の試料容器が備えられる領域に対向させることができるものであることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１５に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１４のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面の開口を塞ぐ蓋に蓋側穴を形成し、前記蓋側穴は容器収容部の試料容器が備えられる領域に対応して設けられており、前記蓋上に載置されて蓋上面に対し相対的に所定範囲において前記蓋側穴を閉鎖したままの状態で摺動できるカバーを設け、前記カバーには顕微鏡の対物レンズが挿入されるレンズ挿入穴が形成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１６に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１５のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽の底面に水槽ヒーターを備えたことを特徴とする顕微鏡観察用培養器である。
【００２６】
請求項１７に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項３から１６のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、試料容器及び水槽ユニットを加温するヒーターは試料容器が載置される容器載置部を有し、前記容器載置部には透明導電膜によって構成される発熱部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１８に記載した顕微鏡観察用培養器は、請求項１から１７のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器において、水槽ユニットの上面を塞ぐ蓋の透光部には透明導電膜によって構成される発熱部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１９に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項１０から１８のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器の固定子を所望の位置に固定するために用い、水槽ユニットの中心とステージのツール嵌め込み穴の中心とを一致させる芯出し部材と、前記芯出し部材によって水槽ユニットの中心とステージの穴の中心とを一致させ水槽ユニットの外周部に嵌めた状態で固定子を当接させて位置決めする外嵌め部材とから成る固定子取り付け用治具とを有することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項２０に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項１から１８のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器に収容され、上面が開口した本体とその上面を塞ぐ蓋とを備えて、前記蓋の上面から突出したホース接続凸部を前記蓋と一体に形成し、ホース接続凸部にはその外面から蓋底面に達するホース挿入穴を形成した試料容器とを有することを特徴とするものである。
【００３０】
請求項２１に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項１から１８のいずれかに記載した顕微鏡観察用培養器と、顕微鏡の対物レンズと試料容器との間に油または水を介在させて油浸または水浸を実施する際に、前記試料容器を対物レンズの方向へ力を加えて固定する試料容器固定手段とを有することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項２２に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項１２または１３に記載した顕微鏡観察用培養器と、前記顕微鏡観察用培養器に対し試料容器を出し入れするのに用い、弾性変形可能な材料から成る一対のアームによって構成されており、前記一対のアームの後端部は連結され、前記アームの途中部分には互いに交差する交差部が設けられ、先端部には試料容器を前記アームの弾性力によって閉じる方向へ付勢された挟持部を有し、しかも前記交差部と前記挟持部との間に互いに圧接して前記挟持部が所定位置より閉じるのを規制する圧接部が形成されている試料容器の掴み具とを有することを特徴とするものである。
【００３２】
請求項２３に記載した顕微鏡観察用培養器セットは、請求項１９に記載した固定子取り付け用治具、請求項２０に記載した試料容器、請求項２１に記載した試料容器固定手段、請求項２２に記載した試料容器の掴み用具のうちの少なくとも２つを含むことを特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器２０１を図１から図１２の図面に従って説明する。顕微鏡観察用培養器２０１は倒立顕微鏡に用いるものである。
この顕微鏡観察用培養器２０１は、ディッシュ２２０が着脱自在に装着される水槽ユニット２０３と、この水槽ユニット２０３の上面を塞ぐ蓋２３３と、水槽ユニット２０３やディッシュ２２０を加温するためのヒータープレート２５９と、水槽ユニット２０３を顕微鏡のステージ２６７上で位置固定するための位置固定子２８１、２８３等で構成される。
【００３４】
最初に、図１０から図１２によって顕微鏡観察用培養器２０１で使用するディッシュ２２０を説明する。
このディッシュ２２０は、透明なプラスチック製のもので、やや深めの円形皿状をしたディッシュ本体２２１と、これに被せるフタ２２３とで構成されており、フタ２２３には、その上面から突出したホース接続凸部２２５が一体に形成されている。このホース接続凸部２２５は、蒲鉾形をしていて、フタ２２３の中心を挟んで互いに反対側に位置しており、ホース挿入穴２２７が形成されている。このホース挿入穴２２７は、その一端がホース接続凸部２２５の一端面に開口し他端がフタ２２３の底面に開口するようにＬ字形に屈曲している（図１２参照）。各通し穴２２７の一端口は互いに反対側に向かって開口している。
このホース挿入穴２２７には培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１が各別に通され、その先端はフタ２２３の底面より下へ引き出される。
なお、ディッシュ２２０は透明ガラスによって構成してもよい。
上記ディッシュ２２０と顕微鏡観察用培養器２０１とによって顕微鏡観察用培養器セットが構成される。
【００３５】
水槽ユニット２０３は、水槽２０５と、ディッシュ２２０を保持する容器ホルダー２０７と、給水管２１３と、ガス供給管２１４と、ホースホルダー２９１とで構成されている。
水槽２０５は、円形をした底板２０５ａと、底板２０５ａの外周縁から立ち上がった外周壁２０５ｂとが一体に形成した部材と、底板２０５ａにその穴２０５ｃの縁から立ち上がるように取り付けられた筒形の内周壁２０５ｄとで構成されている。この内周壁２０５ｄから外側の環状溝が貯水池２０５ｅになっていて、内周壁２０５ｄの内側が容器収容部２０５ｇになっている。
【００３６】
また内周壁２０５ｄの上端部には貯水池２０５ｅ側へ張り出す波返し部２０５ｉが設けられている。この波返し部２０５ｉは貯水池２０５ｅ内の水が揺れて多少波が立っても、この波が内周壁２０５ｄを乗り越えるのを防止するためのものである。
外周壁２０５ｂには、その上端寄りの高さ位置で周方向へ配列された４つの配管穴２０５ｆ（図６、図７参照）が形成されている。
【００３７】
内周壁２０５ｄの内周面にはホルダー取付け座２０６が２つ、内周壁２０５ｄの中心線を挟んで互いに対向する向きで接着されている。これらホルダー取付け座２０６は、平面視ほぼ三日月形をしており、その上面における中間位置には互いに対向する方向へ延びる幅広で浅い溝２０６ａが形成されていて、この溝２０６ａの底面にネジ穴２０６ｂが形成されている。
２０７は容器ホルダーを示し、この容器ホルダー２０７は、側方から見てほぼクランク形に屈曲しており、容器ホルダー２０７の上部には長穴２０７ａが形成され、下部の先端縁２０７ｂは、その中央が矩形に凹んだ形状になっている。容器ホルダー２０７は、その上部がホルダー取付け座２０６の溝２０６ａに摺動自在に収まると共に、長穴２０７ａを上から通されたネジ２０８がネジ穴２０６ｂにねじ込まれることでホルダー取付け座２０６に圧着される。この状態で、下部の先端縁２０７ｂどうしが互いに対向し、その対向間隔は、ネジ２０８を緩めて容器ホルダー２０７を移動させることで変更される。
【００３８】
外周壁２０５ｂの外周面には、培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１用のホースホルダー２０９が２つ取り付けられている。２つのホースホルダー２０９は水槽２０５を挟んで互いに対向する位置に備えられている。ホースホルダー２０９は外周壁に固定されたベースブロック２１０と、このベースブロック２１０の上面に押さえネジ２１１で圧着される押さえ板２１２とで構成されている。ベースブロック２１０の上面には保持溝２１０ａが形成されている（図６参照）。なお、図６には、ホースホルダー２０９の培養液吸出しホース２３１側のみを示してあるが、培養液供給ホース２２９側についても同じ構造となっている。
ホースホルダー２０９は、その保持溝２１０ａが、水槽２０５の外周壁２０５ｂに形成されている２つの配管穴２０５ｆに各別に連続している。
【００３９】
２つの配管穴２０５ｆには、ディッシュ２２０の培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１が各別に通されている。そして、培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１の配管穴２０５ｆから外へ出た部分がホースホルダー２０９の保持溝２１０ａに備えられ、この部分が押さえ板２１２によってベースブロック２１０に圧着されて抜止めされる。
培養液供給ホース２３１は、図示しない除菌フィルターを介して図示しない培養液タンクに連結されている。
培養液供給手段は、培養液供給ホース２２９、培養液吸出しホース２３１及び培養液タンクによって構成されている。
なお、培養液供給ホース２２９に培養液を入れたシリンジポンプに接続しておき、プランジャーを押して進行させ、培養液を押し出して培養液ホース２２９を介してディッシュ２２０に供給する構成としてもよい。
【００４０】
外周壁２０５ｂの外周面には、給水ホース２１７及びガスホース２１８用のホースホルダー２９１が２つ取り付けられている。２つホースホルダー２９１はある程度の間隔をあけて並んで配置されている。ホースホルダー２９１は外周壁に固定されたベースブロック２９３を有し、このベースブロック２９３には水平方向へ延びる横穴２９５が形成されている。ベースブロック２９３の横穴２９５は水槽２０５の外周壁２０５ｂに形成されている２つの配管穴２０５ｆに各別に連続している。さらにベースブロック２９３にはネジ穴２９７が形成され、このネジ穴２９７はベースブロック２９３の上面と横穴２９５とに連通している。
【００４１】
一方のベースブロック２９３の横穴２９５及び配管穴２０５ｆには給水管２１３が動作自在に挿通されており、この給水管２１３はネジ穴２９７に取り付けられた押さえネジ２９６の先端が当接することによって固定される（図７参照）。なお、図７には、ホースホルダー２０９の給水ホース２１７側のみを示してあるが、ガスホース２１８側についても同じ構造となっている。
他方のベースブロック２９３の横穴２９５及び配管穴２０５ｆにはガス供給管２１４が動作自在に挿通されており、このガス供給管２１４も給水管２０３と同様にネジ穴２９７に取り付けられた押さえネジ２９６の先端が当接することによって固定される。
【００４２】
給水管２１３の水槽２０５内に突出した部分は下向きに屈曲し、その先端口１３ａは、内周壁２０５ｄの上端よりやや低い高さで貯水池２０５ｅに臨むように設けられる。給水管２１３の後端部は、ホースホルダー２０９の横穴２９５から突出しており、この突出部分に給水ホース２１７の一端が連結され、給水ホース２１７の他端は給水タンク２１６に連結される。
給水手段は、給水管２１３、給水タンク２１６及び給水ホース２１７によって構成されている。
【００４３】
ガス供給管２１４の水槽２０５内に突出した部分は下向きに屈曲しており、ガス供給管２１４の先端は貯水池２０５ｅの底面に接する辺りまで延びている。ガス供給管２１４の後端部は、ホースホルダー２０９の横穴２９５から突出しており、この突出部分にガスホース２１８の一端が連結されている。ガスホース２１８の他端は、ＣＯ２供給を停止した際に貯水池２０５ｅ内の水が逆流するのを防止するためのバルブ（またはクランプ）、流量計及びガス流量を調整する調整弁を介してＣＯ２ボンベに連結されている。
ガス供給手段は、ガス供給管２１４、ガスホース２１８、調整弁及びＣＯ２ボンベによって構成されている。
【００４４】
蓋２３３は、比較的厚い円板形の蓋板２３７をベースとしており、この蓋板２３７には円形の大きな窓２３９が形成されている。蓋板２３７の下面には、その外周縁よりやや内側の位置を通って無端状に延びる嵌合凸部２４１が形成されている。また蓋板２３７の下面には、窓２３９を塞ぐ、ヒーターとしての透明ガラスヒーター２４３が貼り付けられている。
透明ガラスヒーター２４３は２枚の板ガラス２４４、２４６が貼り合わされて構成されており、上側の板ガラス２４４の下面に透明導電膜が形成され、この透明導電膜に通電することによって発熱するようになっている。透明ガラスヒーター２４３の下側には温度センサー２５７が備えられ、この温度センサー２５７の検知情報に基づいて前記透明導電膜に対する通電が制御され、発熱温度が所定範囲になるように調節される。
透明ガラスヒーター２４３には、窓２３９の一側面寄りに偏寄した位置に円形の作業口２４５が形成されると共に、小さなホース通し穴２５０が２つ形成されている。ディッシュ２２０のフタ２２３を用いないで、ディッシュ２２０を開放したままで培養を行う場合には、このホース通し穴２５０に培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１を通し、培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１の先端部をディッシュ２２０内に配置して培養液Ｂの交換を行う。
【００４５】
作業口２４５はフタ２４９によって閉鎖され、ホース通し穴２５０は栓２５１によって閉鎖される。
フタ２４９は作業口２４５より多少大きい円板形をしており、その下面の外周部にシリコーンゴム製の粘着リング２５３が貼り付けられている。この粘着リング２５３が作業口２４５の開口縁を囲うようにフタ２４９を置くことで作業穴が塞がれる。そして、このフタ２４９にも小さな作業穴２５５が形成されていて、この作業穴２５５も栓２５１によって塞がれる。
栓２５１は、シリコーンゴムによって構成され、ホース通し穴２５０や作業穴２５５より一回り大きい円盤状に形成されている。
温度センサー２５７から延びた信号線は図示しない温度コントローラーに接続される。
【００４６】
ヒータープレート２５９は、プラスチック製のリング形を為すフレーム２６１をベースとしており、フレーム２６１の外径は水槽ユニット２０３の内径より一回り小さい寸法になっている。フレーム２６１の底面の中心側半部から下へ突出した環状の環状凸部２６３が形成されると共に、その内周面の上端近くから内フランジ２６５が突出している。環状凸部２６３の外径は、顕微鏡のステージ２６７に設けられているツール嵌め込み穴２６９の径に合わせて設定される。
フレーム２６１の内フランジ２６５から上の空間には、透明ガラス製のトッププレート２７１が内フランジ２６５に載せられてセットされる。トッププレート２７１と上側プレート２７５との間には空間２７２が介在している。このトッププレート２７１はフレーム２６１の内フランジ２６５から上の空間の寸法より多少厚く、中央部には円形の穴２７３が形成されている。
【００４７】
フレーム２６１の内フランジ２６５から下の内側空間には、アルミニウム製の上側プレート２７５及び下側プレート２７７と、これらの間に位置したニクロム線によって構成される発熱体２７９とが互いに接着された積層体とが備えられている。上側プレート２７５は内フランジ２６５の下面に接着されて取り付けられている。従って上側プレート２７５、下側プレート２７７及び発熱体２７９の積層体は、言わば吊り下げられた状態で内フランジ２６５に取り付けられている。上側プレート２７５と下側プレート２７７は円板形をしており、アルマイト処理が施されている。
上側プレート２７５と下側プレート２７７には、トッププレート２７１の穴２７３より多少大きい円形をした穴２７５ａ、２７７ａがそれぞれ形成されている。
透光部は、これら穴２７５ａ、２７７ａ、トッププレート２７１の穴２７３、蓋板２３７の窓及び水槽２０５の底板２０５ａに形成された穴２０５ｃによって構成されている。
【００４８】
図示は省略してあるが、フレーム２６１には配線用の空間が形成されていて、この配線用の空間に図示しないコントローラーから延びた接続コードの先端部が這わされ、その接続コードの先端部が発熱体２７９に接続されている。
【００４９】
固定子２８１、２８３は、横断面がやや縦長矩形で水槽２０５の外周面の曲率とほぼ同じ曲率の円弧状に屈曲した厚い板状をして、その底面に両面粘着テープが貼り付けられている。固定子２８１、２８３には２つのネジ穴２８４が形成され、このネジ穴２８４に押しネジ２８５が取り付けられている。
【００５０】
顕微鏡のステージ２６７上の所望する位置に固定子２８１、２８３を固定するのに用いる固定子取り付け用治具について説明する。
固定子取り付け用治具は芯出し部材２９０と外嵌め部材２９４とによって構成されている。芯出し部材２９０は中央部に円形の穴２９２を有する円盤状で、その直径はディッシュ２２０とほぼ同じ寸法となっている。穴２９２は上側プレート２７５の穴２７５ａと同じ大きさに形成されている。外嵌め部材２９４は水槽２０５の外周部にピッタリ嵌る大きさのリング状で、外周部には固定子２８１、２８３を嵌める凹部２９８が形成されている。外嵌め部材２９４の凹部２９８が形成されている部分の幅寸法５ｍｍになっている。
上記固定子取り付け用治具と顕微鏡観察用培養器２０１とによって顕微鏡観察用培養器セットが構成される。
【００５１】
次に、顕微鏡観察用培養器２０１の使用方法等を説明する。
図８、図９を参照しつつ固定子取り付け用治具を用いて固定子２８１、２８３を顕微鏡のステージ２６７に固定する作業について説明する。
先ず、ヒータープレート２５９を顕微鏡のステージ２６７に載せ、フレーム２６１の環状凸部２６３をステージ２６７のツールに嵌める。次に、外嵌め部材２９４をツールに嵌めてあるフレーム２６１の位置に合わせてステージ２６７に載せる。そして、水槽２０５をヒータープレート２５９に被せるようにステージ２６７に載せると、水槽２０５の外周部に外嵌め部材２９４が嵌り込む。
【００５２】
次いで、容器収容部２０５ｇの中心に位置するように芯出し部材２９０をトッププレート２７１上に置いて、容器ホルダー２０７の先端縁２０７ｂを芯出し部材２９０の外周面に当接させる。この状態でネジ２０８を締めて、容器ホルダー２０７を固定して芯出し部材２９０を容器ホルダー２０７に保持させる。そして、水槽２０５をステージ２６７上で動かして、芯出し部材２９０の穴２９２と上側プレート２７５の穴２７５ａが一致するように位置を合わせる。
【００５３】
次に、外嵌め部材２９４を回動させて凹部２９８が固定子２８１、２８３を固定する位置にくるように調節する。
一方、固定子２８１、２８３は、押しネジ２０８の先端部がネジ穴内に入り込み、固定子２８１、２８３の水槽２０５に対向する面から突出しない状態にしておく。そして、固定子２８１、２８３を凹部２９８に嵌めて位置決めし、ステージ２６７上に貼り付けて固定する。次いで、芯出し部材２９０を取り外す。
【００５４】
固定子２８１、２８３をステージ２６７上に固定した後、水槽２０５を一旦持ち上げて、外嵌め部材２９４を取り去る。そして、水槽２０５を元の戻してステージ２６７に設置すると、固定子２８１、２８３は水槽２０５の外周面から５ｍｍ（外嵌め部材２９４の凹部２９８が形成されている部分の幅寸法）離間して配置されることになる。そして、押しネジ２０８をねじ込み方向へ回して、固定子２８１、２８３から押しネジ２０８の先端部を突出させて、水槽２０５の外周面に当接させる。これによって、水槽ユニット２０３がステージ２６７上で固定される。なお、押しネジ２０８をネジ穴内に入り込んだ状態とすれば、水槽ユニット２０３を固定子２８１側へ５ｍｍ、固定子２８３側へ５ｍｍの範囲で動かすことが可能であり、対物レンズＴに対向する観察部分の変更を行うことができる。
【００５５】
ディッシュ２２０を装着する作業について説明する。
ネジ２０８を緩めておき、ディッシュ２２０を水槽２０５の容器収容部２０５ｇに収容すると共にトッププレート２７１上に載せてから、容器ホルダー２０７を前進させ、容器ホルダー２０７の先端縁２０７ｂをディッシュ２２０のディッシュ本体２２１の外周面に当接させる。この状態で長穴２０７ａを貫通してネジ穴２０６ｂに取り付けられているネジ２０８を締めて、容器ホルダー２０７を固定してディッシュ２２０を保持させる。さらに前述したように、ディッシュ２２０に備えられた培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１を配管穴２０５ｆに各別に通し、これら培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１の途中部分をホースホルダー２０９の保持溝２１０ａに備えて、押さえ板２１２によってベースブロック２１０に圧着させて抜止めする。
なお、ディッシュ２２０には観察対象とする細胞などの試料を培養液と共に入れておく。
【００５６】
次に、顕微鏡観察用培養器２０１への給水と蒸気の発生、ＣＯ２ガスの供給について説明する。
給水タンク２１６に水を入れて、適宜なハンガーに掛けることで、水槽ユニット２０３より高い位置に置く。すると、給水タンク２１６内の水は、自重で給水ホース２１７から給水管２１３を経て、水槽ユニット２０３の貯水池２０５ｅに流れ落ちて行き、この貯水池２０５ｅに溜まる。そして、貯水池２０５ｅに溜まった水の水面が給水管２１３の先端口１３ａの口に達すると貯水池２０５ｅへの水の供給が停止する。蒸発などによってこの水面が下がると、給水管２１３の口から給水タンク２１６に空気が入って、それと入れ替わりに給水管２１３内の水が貯水池２０５ｅに落ちる。これを繰り返すことで貯水池２０５ｅの水面が一定に保持されて、貯水池２０５ｅには常時一定量の水Ｗが蓄えられる。なお、貯水池２０５ｅへの給水は上記した方法の他、シリンジポンプを用い、貯水池２０５ｅの水量をみて行ったり、或いは定期的に行うようにしてもよい。
また、顕微鏡観察用培養器２０１では、窓２３９が円形に形成されているので、給水管２１３が透明ガラスヒーター２４３を透して外部から見ることができる。このため蓋板２３７を開けることなく、貯水池２０５ｅの水位を一目で確認することができる。
【００５７】
第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器２０１の動作について説明する。
図示しないコントローラーを操作して透明ガラスヒーター２４３とヒータープレート２５９を駆動させると、ディッシュ２２０、水槽２０５内を加熱し、更に貯水池２０５ｅの水が加熱されて蒸発させられせる。従って、培養空間２３５が蒸気で満たされ、容器ホルダー２０７に保持されたディッシュ２２０の中もこの蒸気に晒される。この蒸気によって、培養空間２３５は、相対湿度９０〜９５％に保たれると共に、透明ガラスヒーター２４３とヒータープレート２５９の発熱度に応じた温度に保持される。この場合、ディッシュ２２０は培養空間２３５の中央部に位置し、それを囲うように貯水池２０５ｅが位置するので、ディッシュ２２０内の湿度はムラ無く均一に保たれる。
【００５８】
また、５％濃度のＣＯ２ガスのボンベに連結された調整弁を開き、このＣＯ２ガスをガスホース２１８を介して培養空間２３５へ供給する。培養空間２３５へ供給されたＣＯ２ガスは、顕微鏡観察用培養器２０１の水槽２０５と蓋２３３との隙間等から培養器２０１外へ漏れるが、ＣＯ２ガスは供給され続けられるので培養空間２３５は５％濃度のＣＯ２ガスに満たされる状態となり、ＣＯ２濃度が５％に保たれる。
ＣＯ２濃度を所定の値に保つ方法としては上記の方法の他、ＣＯ２濃度を計測するセンサーを培養空間２３５に備えて、このセンサーの検知情報に基づいて、培養空間２３５が所定のＣＯ２濃度になるように高濃度のＣＯ２を断続的に供給する方法もある。
また、培養空間２３５へ供給するガスはＣＯ２に限らず、Ｎ２（窒素）、Ｏ２（酸素）等でもよい。
【００５９】
上記のように培養空間２３５が所定の温度、湿度及びＣＯ２ガスに保たれた状態で、ディッシュ２２０に入れられた観察試料（菌や細胞）の培養が行われて適宜、蓋２３３やディッシュ２２０のフタ２２３を開けることなく培養液Ｂの交換が行われる。すなわち培養液吸出しホース２３１から培養液Ｂが吸い出され、この吸い出された量を超えない程度の量の新しい培養液Ｂが培養液供給ホース２２９からディッシュ２２０へ供給されて、ディッシュ２２０内の培養液Ｂの量は一定以下にならないように保たれる。このように顕微鏡観察用培養器２０１とディッシュ２２０とを使用することによって、培養液を交換して培養を行う環流培養を行うことができる。
【００６０】
なお、培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１はホース挿入穴２２７に対して抜き差し自在であり、培養液吸出しホース２３１の先端開口の高さ（ディッシュ２２０の底面からの距離）を調節できるので、培養液Ｂの量を調節できる。すなわち、培養液吸出しホース２３１の先端開口の高さを上げれば、培養液Ｂの液面が上がり液量を増やすことができ、培養液吸出しホース２３１の先端開口の高さを下げれば、培養液Ｂの液面が下がり液量を減らすことができる。
【００６１】
上記のようにしてディッシュ２２０内の観察試料を培養しながら、顕微鏡観察を行う。すなわち、コンデンサーＣから光が照射され、この光はトッププレート２７１の穴２７３、上側プレート２７５の穴２７５ａ、下側プレート２７７の穴２７７ａを通り、対物レンズＴに入射する。そして、ディッシュ２２０に入れられた試料を顕微鏡観察する。ディッシュ２２０内の観察試料を培養しながら、経時的な変化を連続して観察したり、ビデオ録画することができる。
【００６２】
ヒータープレート２５９は水槽ユニット２０３に対し間隔を開けて配置されているので、水槽ユニット２０３の重量変化（貯水池２０５ｅ内の水量変化等による）の影響を受けず、ディッシュ２２０と対物レンズＴとの距離が変化するの防ぐことができ、観察画像がぼけるのを防止できる。
さらに、ヒータープレート２５９の上側プレート２７５の上方に空間を開けてトッププレート２７１が配置され、このトッププレート２７１上にディッシュ２２０が載せられているので、観察像がぼけるのを防止する効果をより高めることができる。すなわち、ガラス製のトッププレート２７１はアルミニウム製のヒータープレート２５９よりも熱膨張率が小さく、ディッシュ２２０を上側プレート２７５に直接に載せた場合に比べて、ヒータープレート２５９の加熱による温度変化に起因する上側プレート２７５等の膨張、変形の影響を殆ど受けず、対物レンズＴと観察試料との距離が変化して観察像がぼけるのをより効果的に防止できる。
【００６３】
また、前述したように上側プレート２７５、下側プレート２７７及び発熱体２７９の積層体は、言わば吊り下げられた状態で内フランジ２６５に取り付けられているので、加熱された場合において上側プレート２７５等から成る積層体は下方側へ変形することになる。従って、上側プレート２７５等から成る積層体の変形がディッシュ２２０へ影響するのを極力抑えることができ、観察画像がぼけるのをよる効果的に防止することができる。
更に、トッププレート２７１と上側プレート２７５との間に空間２７２が設けられているので、上側プレート２７５の変形がディッシュ２２０に伝わらず、対物レンズＴと観察試料との距離が変化して観察像がぼけてしまうのを防止する効果をより一層高めることができる。
【００６４】
また、この顕微鏡観察用培養器２０１では、穴２７３、２７５ａ、２７７ａが形成されているので、必要に応じて対物レンズＴとディッシュ２２０の底面との間に油または水を介在させて顕微鏡観察を行う油浸または水浸を用いることも可能である。
なお、本顕微鏡観察用培養器２０１は、水槽ユニット２０３を外して、スライドガラス等をトッププレート２７１に載せて、試料を加温して顕微鏡観察を行う使用法も可能である。
【００６５】
本発明の第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器３１１及び駆動ステージ３１９を図１３から図２６の図面に従って説明する。顕微鏡観察用培養器３１１は正立顕微鏡に用いるものである。
顕微鏡観察用培養器３１１は第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器２０１と同様の構成部分を有するので、同様の構成部分については第１の実施の形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
この顕微鏡観察用培養器３１１は、ディッシュ３１３が着脱自在に装着される水槽ユニット３４７と、この水槽ユニット３４７の上面を塞ぐ蓋４３１と、水槽ユニット３４７やディッシュ３１３を加温するためのヒーターとしてのヒータープレート３１７等で構成される。顕微鏡観察用培養器３１１は顕微鏡に備えられる駆動ステージ３１９に装着される。
【００６６】
駆動ステージ３１９は、上下に重なって配置された二枚の駆動板３２１、３２３を備えており、上側駆動板３２１が左右方向（以下、Ａ−Ｂ方向という。）へ水平駆動し、また下側駆動板３２３が上側駆動板３２１と共に図面において前後方向（以下、Ｃ−Ｄ方向という。）へ水平駆動する。従って、上側駆動板３２１に備えられた顕微鏡観察用培養器３１１は、Ａ−Ｂ方向とＣ−Ｄ方向へ動作する。上側駆動板３２１には円形のツール嵌め込み穴２６９が形成されている。
【００６７】
ヒータープレート３１７の構成について説明する。
符号３２５はフレームを示し、このフレーム３２５はアルミニウム合金のリング形を為すフレームをベースとしており、フレームの外径は後述する水槽ユニット３４７の内径より一回り小さい寸法になっている。フレーム３２５の内周面には内側へ向かって突出する内フランジ３２７が形成されている。内フランジ３２７の上面には、透明ガラス製のトッププレート３２８の外周部下面が載せられ支持されている。このトッププレート３２８の上面の中央部分が試料容器載置部３３０になり、ディッシュ３１３が載置される。
【００６８】
また、内フランジ３２７の下面には、積層体としての透明ガラスヒーター３２９が貼り付けられて固定されている。透明ガラスヒーター３２９は重ね合わされた２枚の透明なガラス板（上側のガラス板３３３、下側のガラス板３３１）と、下側のガラス板３３１の上面に形成されたＩＴＯ膜から成る透明導電膜３３５によって構成されている。透明導電膜３３５上には図示しない一対の電極が設けられ、一対の電極は間隔を開け互いに対向して配置されている。
透明ガラスヒーター３２９の上面とトッププレート３２８の下面との間には、隙間が開いている。
【００６９】
フレーム３２５の外周面には、外フランジ３３７が形成されており、この外フランジ３３７には段差部３３９が設けられている。従って、フレーム３２５の外周面は部位によって径寸法が異なっている。従って、ヒータープレート３１７は径寸法の異なる２種類のツール嵌め込み穴に対応して嵌め込むことができる。
図１４に示すように、フレーム３２５の上面の外周部には凸条３４１が形成されている。この凸条３４１は一部が欠落しており、この凸条３４１の欠落部分１３４５においては、フレーム３２５の上面と透明ガラスヒーター３２９の試料容器載置部３３０とが同じ高さとなっている。
【００７０】
水槽ユニット３４７の構成について説明する。
水槽ユニット３４７は、ユニット本体３４８、水槽３６１と、ディッシュ３１３を保持する容器ホルダー３５１と、給水管２１３と、ガス供給管２１４と、ホースホルダー３５３等によって構成されている。
ユニット本体３４８はプラスチック製で、その中央に上下面に連通する開口３５５が形成されている。また、ユニット本体３４８の周壁３５７には、開口としての出入凹部３５９が形成され、この出入凹部３５９の深さは周壁３５７の下端近くまである。従って、周壁３５７の出入凹部３５９が形成された部分は薄板状になっている。
【００７１】
水槽３６１はリング状の一部に欠落部３６５がある「Ｃ形」の浅い容器状をしており、底板３６２、内周壁３６６、外周壁３６４及び内周壁３６６、外周壁３６４とに連続する閉鎖板３６８とによって構成されている。これら内周壁３６６、外周壁３６４及び閉鎖板３６８によって囲まれた領域が貯水池３９０になっている。
水槽３６１はユニット本体３４８の開口３５５に収容されており、この水槽３６１の底面３６２の外周側端部がユニット本体３４８に形成された支持部に支持され、外周壁３６４がユニット本体３４８の内周面に当接している。そして、内周壁３６６に囲まれた領域がディッシュ３１３を収容する容器収容部３９２になる。
図１８に示すように、水槽３６１の下面には絶縁被覆されたニクロム線から成る水槽ヒーター３５８が引き回されて配置されている。水槽ヒーター３５８はプラスチック製のヒーターカバー３６０によって覆われている。
【００７２】
試料容器位置変更手段の構成について説明する。
試料容器位置変更手段は左側機構部３５０と右側機構部３５２を一対として構成され、この左側機構部３５０と右側機構部３５２は対称構造となっているので、左側機構部３５０の構造についてのみ説明し、右側機構部３５２については左側機構部３５０の構成部と同じ符号を付して、その説明を省略する。
周壁３５７の上面外側部は上面より一段低い段部３４０が形成されており、この段部３４０の上面にはＡ−Ｂ方向へ長いガイド凹部３４２が形成されている（図２０参照）。周壁３５７のガイド凹部３４２に連なる部分には長穴３６７が形成されており、長穴３６７は周壁３５７を貫通しているまた、周壁３５７の段部３４０の下側にはＡ−Ｂ方向へ長い収容凹部３６９が形成されている。
【００７３】
符号３７１はスライダーを示し、このスライダー３７１はスライダー本体３７３とスライダー本体３７３の前面から突出して形成された取付部３７５とによって構成されている（図１９参照）。取付部３７５には上下方向へ突出する摺動凸部３７７、３７９が形成されている。また、スライダー３７１にはＣ−Ｄ方向へ貫通するシャフト貫入穴３８１が形成され、さらにスライダー本体３７３の上面からシャフト貫入穴３８１に連通するネジ穴３８３が形成されている。このネジ穴３８３には押しネジ３８５が取り付けられる。
【００７４】
スライダー３７１のシャフト貫入穴３９１には、シャフト３８７が動作自在に貫入されている。このシャフト３８７の側面から見て「Ｌ形」の操作部材３８９の垂直部３９１が固定されている。この操作部材３８９の水平部３９３の先端は周壁３５７の収容凹部３６９へ入り込んでいる。シャフト３８７の先端部には容器ホルダー３５１が固定されている。この容器ホルダー３５１は、側方から見てほぼクランク形に屈曲しており、容器ホルダー３５１の下部の先端縁３９５は、その中央が矩形に凹んだ形状になっている。
【００７５】
符号３９７は押さえ部材を示し、この押さえ部材３９７の下面にはＣ−Ｄ方向へ長いガイド凹部３９９が形成されている。押さえ部材３９７の中央には、ガイド凹部３９９に連通するネジ穴４０１が形成されており、このネジ穴４０１には押しネジ４０２が取り付けられている。
スライダー３７１の下側の摺動凸部３７９は段部３４０の上面に形成されたガイド凹部３４２に嵌められる。そして、押さえ部材３９７が周壁３５７の上面に取付ネジ４０３によって固定されて、この押さえ部材３９７のガイド凹部３９９がスライダー上側の摺動凸部３７７に嵌る。スライダー３７１は、摺動凸部３７７，３７９がガイド凹部３４２，３９９にガイドされてＣ−Ｄ方向へ動作できる。また、容器ホルダー３５１は水槽３６１の内周壁３６６に囲まれた領域である容器収容部３９２に位置している。
試料容器位置変更手段は以上のように構成されている。
【００７６】
水槽ユニット３４７の左右の外側部には左右３つずつ合計６つのホースホルダー３５３が備えられている。ホースホルダー３５３は外周壁に固定されたベースブロック４０５と、このベースブロック４０５と押しネジ４０７とで構成されている。ベースブロック４０５にはＡ−Ｂ方向へ貫通するホース挿入穴４０９が形成され、さらに上面からホース挿入穴４０９に連通するネジ穴４１１が形成されている。このネジ穴４１１に押しネジ４０７が取り付けられている。ユニット本体３４８にはホース挿入穴４０９に連続する６つの配管穴４１３が形成されている。配管穴４１３のうちの２つには金属製の給水管２１３、ガス供給管２１４が挿入されており、給水管２１３、ガス供給管２１４は湾曲しており、その先端部は貯水池３９０内に位置している。
【００７７】
ベースブロック４０５のホース挿入穴４０９には、給水ホース２１７、ガスホース２１８、培養液供給ホース２２９、培養液吸出しホース２３１及び温度センサー４１５がそれぞれ挿入されている。給水ホース２１７とガスホース２１８は、給水管２１３、ガス供給管２１４にそれぞれ連結されている。また、給水ホース２１７、ガスホース２１８及び温度センサー４１５は、ユニット本体３４８の配管穴２１４を通り、給水ホース２１７、ガスホース２１８及び温度センサー４１５の各々の先端部は容器収容部３９２に位置している。なお、使用されない残り１つのホースホルダー３５３は予備である。
【００７８】
ユニット本体３４８の前面には薄板状のマグネット４１６、４１７が設けられている。
符号４１９は側部蓋を示し、この側部蓋４１９は出入凹部３５９に嵌り込む嵌合部４２１と嵌合部４２１より幅寸法が大きい摘み部４２３とによって構成されている。摘み部４２３の前面には一対の矩形凹部４２５が設けられている。また、摘み部４２３の嵌合部４２１側の面には薄い鉄板４２７、４２９が固定されている。
【００７９】
蓋４３１の構成について説明する。
符号４３３は蓋板を示し、この蓋板４３３のＡ−Ｂ方向の両側部は平行で、平坦面に形成され、またＣ−Ｄ方向の両側部は円弧状の面に形成されている（図１５参照）。蓋板４３３のＡ−Ｂ方向の寸法は水槽ユニット３４７に備えられた一対の押さえ部材３９７間の距離よりも僅かに小さい寸法となっている。蓋板４３３には円形の大きな窓４３５が形成されており、蓋板４３３の下面には、その外周縁よりやや内側の位置を通って無端状に延びる固定凸部４３７が形成されている。固定凸部４３７の下面には、窓４３５を塞ぐ、ヒーターとしての透明ガラスヒーター４３９が貼り付けられている。従って、透明ガラスヒーター４３９の上面が蓋４３１の上面の一部を構成する。
【００８０】
透明ガラスヒーター４３９は２枚の透明な板ガラス４４１、４４３が貼り合わされて構成されており、下側の板ガラス４４１の上面にＩＴＯ膜から成る透明導電膜４４５が形成され、この透明導電膜４４５に通電することによって発熱するようになっている。透明ガラスヒーター４３９には温度センサー４４７が備えられ、この温度センサー４４７の検知情報に基づいて透明導電膜４４５に対する通電が制御され、発熱温度が所定範囲になるように調節される。
【００８１】
透明ガラスヒーター４３９の中央には、円形の蓋側穴４４９が形成されている。また、透明ガラスヒーター４３９のＤ方向に寄った位置には一対の操作用穴４５１が形成されており、操作用穴４５１はＡ−Ｂ方向に長い長穴である。
カバー４５３は透明ガラスの薄い円板によって構成され、中央にレンズ挿入穴４５５が形成されている。カバー４５３は透明ガラスヒーター４３９上に載置され、蓋側穴４４９を覆う。一対の操作用穴４５１は、透明ガラスヒーター４３９上に載置される閉鎖蓋４５７によって覆われる。
蓋４３１には電気コード４５９が備えられており、この電気コード４５９を介して、透明導電膜４４５に対する通電や温度センサー４４７からの信号を図示しないコントローラーに伝達する。
【００８２】
図２１から図２３に示すディッシュの掴み具４６１について説明する。
掴み具４６１は一対のアーム４６３を有しており、この一対のアーム４６３は弾性変形可能な材料としてのステンレススチールによって構成されている。一対のアーム４６３の後端部４６２は連結されており、途中部分は互いに交差し交差部４６５が設けられている。交差部４６５より先端側の部分には、互いに対向しアーム４６３の弾性力によって圧接する圧接部４６７が形成されている。この圧接部４６７より先端部分は互いに離れる方向へ曲げられ、さらに先端部が平行になるように途中部分が曲げられている。一対のアーム４６３の先端部の平行になっている部分によって挟持部４６９が構成されており、一対の挟持部４６９には、滑り止めの合成ゴム製のキャップ４７１が装着されている。圧接部４６７どうしが互いに圧接することによって一対の挟持部４６９が閉じるのを規制し、一定の間隔が保たれている。
上記ディッシュの掴み具４６１と顕微鏡観察用培養器３１１とによって顕微鏡観察用培養器セットが構成される。
【００８３】
第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器３１１の使用方法、動作について説明する。
まず、顕微鏡観察用培養器３１１を駆動ステージ３１９に装着する作業について説明する。
図１４に示すように、駆動ステージ３１９の上側駆動板３２１に形成されたツール嵌め込み穴２６９にヒータープレート３１７を嵌める。この状態でヒータープレート３１７のトッププレート３２８の上面並びにフレーム３２５の凸条の欠落部分３４５と駆動ステージ３１９の上側駆動板３２１の上面とが同じ高さ位置となる。試料容器載置部３３０には、後述する水槽ユニット３４７の容器収容部３９２に収容されるディッシュ３１３が載置される。
【００８４】
次に、水槽ユニット３４７を上側駆動板３２１に載せ、容器収容部３９２と試料容器載置部３３０とが対応するように配置する。そして、図１５に示すように水槽ユニット３４７に蓋４３１を載せて、水槽ユニット３４７の上面開口を覆う。なお、透明ガラスヒーター４３９の蓋側穴４４９はカバー４５３によって覆い、一対の操作用穴４５１は閉鎖蓋４５７によって閉鎖しておく。また、出入凹部３５９は側部蓋４１９によって閉鎖しておく。側部蓋４１９の鉄板４２７，４２９はユニット本体３４８のマグネット４１６、４１７に吸着されるので、側部蓋４１９はユニット本体３４８に固定されて、出入凹部３５９は確実に閉鎖される。
以上により、顕微鏡観察用培養器３１１が駆動ステージ３１９に装着され、水槽ユニット３４７と蓋４３１とで画成される空間が培養空間３２０となる。
【００８５】
次いで、コントローラーの電源スイッチを入れる。
給水ホース２１７と給水タンクから給水管２１３を介して貯水池３９０に水が供給されて貯留される。また、ＣＯ２ボンベからガスホース２１８とガス供給管２１４を介してＣＯ２が培養空間３２０に供給される。
また、ヒータープレート３１７の透明ガラスヒーター３２９の透明導電膜３３５に電極を介して通電され発熱する。また、水槽ヒーター３５８に通電されて発熱し、水槽３６１が直接加温される。さらに、蓋４３１の透明ガラスヒーター４３９の透明導電膜３３５に電極を介して通電され発熱する。なお、透明ガラスヒーター３２９、水槽ヒーター３５８に対する通電は温度センサー４１５の検知情報、透明ガラスヒーター４３９に対する通電は温度センサー４４７の検知情報に基づいて制御される。
【００８６】
ヒーター３２９、３５８、４３９からの熱によって貯水池３９０の水が蒸発する。特に水槽ヒーター３５８によって貯水池３９０内の水が直接に加温されるので、迅速に十分な蒸気を発生させることができる。また、ディッシュ３１３の底全体がヒータープレート３１７の透明ガラスヒーター３２９によって加温されるので、ディッシュ３１３内の試料全体を均一に加温することができる。さらに、蓋４３１の透明ガラスヒーター４３９は、結露により透明ガラスヒーター４３９が曇るのを防止できる。
【００８７】
培養空間３２０が所定の温度、湿度、ＣＯ２濃度に到達した後、側部蓋４１９を開けて、図２１から図２３に示すように掴み具４６１を用いてディッシュ３１３を掴み、このディッシュ３１３を出入凹部３５９から容器収容部３９２へ入れて、試料容器載置部３３０に載置する（図２５参照）。ディッシュ３１３には観察対象とする細胞などの試料を培養液と共に入れておく。
なお、培養する試料の種類によっては、蓋４３１を開けて或いは蓋４３１を装着する前にディッシュ３１３を容器収容部３９２に収容してもよい。
【００８８】
掴み具４６１は一対のアーム４６３の交差部４６５より後方の部分の両側を手で押さえると、挟持部４６９が開く。このようにして開いた一対の挟持部４６９の間にディッシュ３１３が来るように掴み具４６１を持っていき、手を緩めると、一対の挟持部４６９はアーム４６３の弾性力によって閉じ、ディッシュ３１３が保持される。このディッシュ３１３を保持した状態で掴み具４６１の交差部４６５を出入凹部３５９に差し入れ、ディッシュ３１３を容器収容部３９２に位置させて、アーム４６３の交差部４６５より後方の部分を両側から手で押さえて一対の挟持部４６９を開いて、ディッシュ３１３を試料容器載置部３３０に載置させる。
そして、側部蓋４１９をユニット本体３４８に装着し、出入凹部３５９を閉鎖する。側部蓋４１９を着脱する際には、摘み部４２３を指で摘むようにするが、一対の矩形穴４２５は指が滑るのを防止する。
【００８９】
なお、ディッシュ３１３を容器収容部３９２から出す作業も、側部蓋４１９を開けて出入凹部３５９から掴み具４６１を用いて行う。従って、蓋４３１を開けることなく、ディッシュ３１３を容器収容部３９２から出し入れできるので、培養空間３２０の温度、湿度、ＣＯ２濃度等の培養条件を崩すことはなく、試料の培養に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
前記したように、ヒータープレート３１７のトッププレート３２８の上面並びにフレーム３２５の凸条の欠落部分３４５と駆動ステージ３１９の上側駆動板３２１の上面とが同じ高さ位置となっているので段差がない。従って、ディッシュ３１３を容器収容部３９２から出し入れする際に、ディッシュ３１３が当たる部分がなく、ディッシュ３１３の出し入れをスムーズに行うことができる。
【００９０】
次に、試料容器位置変更手段の左側機構部３５０と右側機構部３５２の押しネジ３８５を緩め、シャフト３８７を動作できる状態にする。そして、操作部材３８９の垂直部３９１を摘んで、シャフト３８７と共に容器ホルダー３５１をＡ−Ｂ方向へ動かし容器ホルダー３５１によってディッシュ３１３を押して、そのＡ−Ｂ方向の位置を変更する。このようにして、ディッシュ３１３のＡ−Ｂ方向の位置が決まったら、押しネジ３８５を締めて、その先端部によってシャフト３８７を押さえて動かないようにして、容器ホルダー３５１を固定する。ディッシュ３１３は一対の容器ホルダー３５１の矩形に凹んだ先端縁３９５に挟持されて保持される。
【００９１】
そして、蓋４３１を押さえ部材３９９にガイドさせＣ方向へスライドさせて、操作穴４５１をディッシュ３１３に対応させ、閉鎖蓋４５７を開けてピンセット等を用い、培養液供給ホース２２９と培養液吸出しホース２３１をディッシュ３１３へ入れる。
次に、顕微鏡の対物レンズＴをカバー４５３のレンズ挿入穴４５５から挿入して、ディッシュ３１３に入れられた細胞等の試料の観察を行う。
観察箇所、即ちディッシュ３１３内の試料の対物レンズＴに対向する箇所を変更する場合には、対物レンズＴをカバー４５３のレンズ挿入穴４５５から挿入したままの状態で駆動ステージ３１９をＡ−Ｂ方向及びＣ−Ｄ方向へ適宜動かす。駆動ステージ３１９が動くと、顕微鏡観察用培養器３１１のカバー４５３を除いた部分が駆動ステージ３１９と共に動作する。即ち、レンズ挿入穴４５５には対物レンズＴが挿入され、レンズ挿入穴４５５の内周縁と当接しているので、駆動ステージ３１９が動くと、カバー４５３の下面に対し透明ガラスヒーター４３９の上面が摺動する。従って、カバー４５３の外周部が蓋側穴４４９にかからない範囲で駆動ステージ３１９を動かせば、カバー４５３によって蓋側穴４４９が覆われたままの状態で、観察箇所を変更することができる。このように、蓋側穴４４９がカバー４５３によって覆われたままなので、培養空間３２０の温度、湿度、ＣＯ２濃度等の培養条件を崩すことはない。
【００９２】
ディッシュ３１３内の試料に対し薬品を添加する等の操作を行う場合には、図２６に示すように、対物レンズＴを後退させてカバー４５３のレンズ挿入穴４５５から抜く。そして、カバー４５３を穴のない閉鎖カバー４７３に交換し、蓋側穴４４９を完全に閉鎖する。そして、蓋４３１を押さえ部材３９７にガイドさせてＣ方向へスライドさせ、操作穴４５１をディッシュ３１３に対向させる。そして、スポイトＳを操作穴４５１から挿入して、薬品をディッシュ３１３内へ注入する。このように、蓋４３１を開けることなく、試料に対する操作を行うことができるので、培養空間３２０の温度等の条件を崩すことはない。
【００９３】
本発明の第３の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器５１１を図２７から図２９の図面に従って説明する。顕微鏡観察用培養器５１１は倒立顕微鏡に用いるものである。
顕微鏡観察用培養器５１１は第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器３１１と同様の構成部分を有するので、同様の構成部分については第２の実施の形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
顕微鏡観察用培養器５１１の蓋５１０の透明ガラスヒーター５１３には蓋側穴は形成されていない。また、ヒータープレート５１５の透明ガラスヒーター５１７にはレンズ挿入穴５１９が形成されている。
【００９４】
符号５２１は、試料固定手段としてのステンレススチール製の錘を示し、この錘５２１はディッシュ３１３より直径が僅かに大きいリング状に形成されている。
この錘５２１は対物レンズＴとディッシュ３１３の底面との間に液状の油または水を介在させる油浸または水浸を実施する際に、ディッシュ３１３が浮き上がるのを防止するためのものである。
上記錘５２１と顕微鏡観察用培養器５１１とによって顕微鏡観察用培養器セットが構成される。
【００９５】
この顕微鏡観察用培養器５１１の使用方法について説明する。
容器収容部３９２に収容したディッシュ３１３に錘５２１を乗せておく。また、対物レンズＴの先端には油を滴下してから、対物レンズＴをディッシュ３１３に近づけて対物レンズＴとディッシュ３１３の底との間に油を介在させる。そして、ディッシュ３１３に入れられた細胞等の試料の観察を行う。
【００９６】
ディッシュ３１３内の試料の観察箇所を変更するため、ディッシュ３１３を動かす操作について説明する。
ディッシュ３１３のＡ−Ｂ方向の位置を変更するには、試料容器位置変更手段の左側機構部３５０と右側機構部３５２の押しネジ３８５を緩め、シャフト３８７を動作できる状態にする。そして、操作部材３８９の垂直部３９１を摘んで、シャフト３８７と共に容器ホルダー３５１をＡ−Ｂ方向へ動かし容器ホルダー３５１によってディッシュ３１３をＡ方向またはＢ方向へ押して移動させる。
【００９７】
また、ディッシュ３１３のＣ−Ｄ方向の位置を変更するには、押しネジ３８５を締めてディッシュ３１３を一対の容器ホルダー３５１に保持させた状態とする。そして、押しネジ４０２を緩めて押しネジ４０２の先端部を摺動凸部３７７から離間させて、スライダー３７１をＣ−Ｄ方向へ動作できる状態にする。次いで、左側機構部３５０と右側機構部３５２の操作部材３８９を持ってＣ−Ｄ方向へ動かし、スライダー３７１、シャフト３８７及び容器ホルダー３５１と共にディッシュ３１３をＣ方向またはＤ方向へ移動させる。
このように、対物レンズＴがディッシュ３１３の下側から臨む倒立顕微鏡を用いて観察を行う場合でも、蓋５１０を開けることなく、水槽ユニット３４７の外からディッシュ３１３の位置を変更することが可能となり、ディッシュ３１３内の試料の観察位置を変更することができる。
【００９８】
蓋５１０の透明ガラスヒーター５１３の発熱により、蒸気発生に伴う結露を防ぐことができ、透光部である透明ガラスヒーター５１３が曇るのを防止できる。従って、常に良好な状態で観察を行うことができる。
また、ヒータープレート３１７の透明ガラスヒーター３２９は内フランジ３２７の下面に貼り付けられており、言わば吊り下げられた状態に保持されている。従って、透明ガラスヒーター３２９が発熱する等の温度変化に伴う膨張、変形は、透明ガラスヒーター３２９の上面側ではなく、下面側に向かって発生することになる。さらに、透明ガラスプレート３２９とトッププレート３２８との間には空間があるので、透明ガラスプレート３２９の膨張、変形が、トッププレート３２８に伝わることはない。
従って、試料が入れられたディッシュ３１３が対物レンズＴの光軸方向へ動くのを防止でき、対物レンズＴと観察試料との距離が変化して、観察画像がぼけるのを防ぐことができる。
【００９９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的構成がこの実施の形態に限定されるものでは無く、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更等があっても本発明に含まれる。
第１の実施の形態においては、ディッシュ２２０としてフタ２２３付きのものを使用したが、ディッシュ２２０に観察試料を入れてフタ２２３なしで容器収容部２０５ｇに装着するようにしてもよい。この場合、観察試料に薬品等を注入するには、フタ２２３を外して、透明ガラスヒーター２４３の作業口２４５から器具を差し入れて作業を行う。フタ２２３を外すだけなので、培養空間２３５の温度等を殆ど変化させることなく、作業を行うことができる。
【０１００】
また、第１の実施の形態では、培養液吸出しホース２３１から培養液を吸出し、この吸い出した量の培養液を培養液供給ホース２２９から供給する環流培養を行う例を示したが、本発明はこれに限定されず、培養液供給ホース２２９及び培養液吸出しホース２３１を備えない普通のディッシュを用いて、培養液を交換しない静置培養を行うことができるのは勿論である。
さらに、給水管２１３や給水タンク２１６等の給水手段を設けない構成として、最初に貯水池２０５ｅに水を入れただけで、その後の給水を行わないで使用することも可能である。このように給水を行わなくても、４８時間程度の培養であれば使用することが可能である。
また、蓋板２３７の窓２３９は円形ではなく、矩形に形成してもよい。
【０１０１】
第１の実施の形態では、ヒータープレート２５９を中心に穴を有し、アルミニウム製の上側プレート２７５等によって構成したが、本発明はこれに限られず、ガラス板の表面に透明導電膜を蒸着等の手段で形成し、この透明導電膜に通電することにより発熱するタイプのヒーターを用いることも可能である。
また、透明ガラスヒーター２４３に作業口２４５を設けない構成とすることも可能である。
【０１０２】
第１の実施の形態では、ディッシュ２２０をトッププレート２７１上に載置したが、トッププレート２７１を外して、上側プレート２７５上にディッシュ２２０を直接に載置することも可能である。
なお、観察中において対物レンズＴを介してヒータープレート２５９の熱が奪われることよって、上側プレート２７５や下側プレート２７７がミクロン単位で変形し、観察画像がぼけるのを防止するため、対物レンズＴの鏡筒に巻き付けて加温するレンズヒーターを用いてもよい。
【０１０３】
第２及び第３の実施の形態において、試料容器位置変更手段は左側機構部３５０と右側機構部３５２から成るので、ディッシュ３１３を動かすのに左側機構部３５０と右側機構部３５２の両方を操作する必要があるが、右側または左側のいずれか一つの機構部を設け、この一つの機構部に１つでディッシュ３１３を保持できる形状の容器ホルダーを、片持ち支持させて備えた構成としてもよい。このようにすれば、１つの機構部を操作して、ディッシュ３１３の位置を変更することができる。
【０１０４】
上記第３の実施の形態において、試料容器固定手段として錘５２１を示したが、本発明はこれに限定されず、試料容器（ディッシュ）を固定して、浮き上がるのを防止できるものであれば錘以外のもの、例えば試料容器を押さえるバネ等によって試料容器固定手段を構成してもよい。
また、トッププレート２７１、３２８はガラスではなく、真鍮によって構成してもよく、この場合にはトッププレートの中央部分に光を透過させるための穴を形成する。さらに、ヒータープレート２５９のフレーム２６１、ヒータープレート３１７のフレーム５２５を真鍮によって構成してもよい。
さらに、第２及び第３の実施の形態において、透明ガラスヒーターを用いたヒータープレート３１７、５１５を示したが、第１の実施の形態に示したヒータープレート２５９のようにニクロム線等、他の発熱手段を使用するものを適用してもよい。
【０１０５】
また、上記実施の形態では、顕微鏡観察用培養器セットは、ディッシュ２２０と顕微鏡観察用培養器２０１との組み合わせ、固定子取り付け用治具と顕微鏡観察用培養器２０１との組み合わせ、ディッシュの掴み具４６１と顕微鏡観察用培養器３１１との組み合わせ、錘５２１と顕微鏡観察用培養器５１１との組み合わせを示したが、顕微鏡観察用培養器セットは、上記の組み合わせに限らず、顕微鏡観察用培養器セットを構成する顕微鏡観察用培養器２０１、顕微鏡観察用培養器３１１、顕微鏡観察用培養器５１１とディッシュ２２０、固定子取り付け用治具、ディッシュの掴み具４６１、錘５２１との組み合わせは任意に選択できる。また、顕微鏡観察用培養器セットは、顕微鏡観察用培養器２０１、顕微鏡観察用培養器３１１、顕微鏡観察用培養器５１１のうちの１つと、ディッシュ２２０、固定子取り付け用治具、ディッシュの掴み具４６１、錘５２１のうちの１つだけでなく、２つ以上を組み合わせて構成することもできる。なお、固定子取り付け用治具と顕微鏡観察用培養器２０１以外の顕微鏡観察用培養器３１１、５１１と組み合わせる場合には、外嵌め部材２９４等の形状を水槽ユニット３４７に合う形状とする。
【０１０６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、次の効果を奏する。
顕微鏡のステージに載せた状態のまま観察試料の培養と観察を行うことができるようになる。
設定された培養条件による雰囲気を崩さないで観察試料に対する処置、操作を容易に行うことができるようになる。
設定された培養条件による雰囲気を崩さないで試料容器内の観察資料の観察箇所を変えることができるようになる。
培養空間に迅速に十分な量の蒸気を発生させることがでるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに載せた状態で示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器の平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大断面図である。
【図４】第１実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器の分解斜視図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線に沿って切断した一部省略拡大断面図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ線に沿って切断した要部拡大断面図である。
【図７】図２のＤ−Ｄ線に沿って切断した要部拡大断面図である。
【図８】固定子取り付け用治具を用いて固定子を取り付ける作業を説明するための斜視図である。
【図９】固定子取り付け用治具を用いて固定子を取り付ける作業を説明するための斜視図である。
【図１０】第１実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器に使用するディッシュの一例を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すディッシュを容器本体と蓋とに分離して示す斜視図である。
【図１２】図１０のＤ−Ｄ線に沿って切断した要部拡大断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに載せた状態で示す斜視図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに装着する作業を説明するための斜視図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに装着する作業を説明するための斜視図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を構成する水槽ユニットの分解斜視図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器の平面図である。
【図１８】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器の水槽ユニットの概略底面図である。
【図１９】図１３のＥ−Ｅ線に沿って切断した断面図である。
【図２０】図１９の一部拡大図である。
【図２１】ディッシュの掴み具の構造及び使用方法を説明するための斜視図である。
【図２２】ディッシュの掴み具の構造及び使用方法を説明するための斜視図である。
【図２３】ディッシュの掴み具の構造及び使用方法を説明するための斜視図である。
【図２４】掴み具を用いてディッシュを第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器に出し入れする作業を説明するための斜視図である。
【図２５】掴み具を用いてディッシュを第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器に出し入れする作業を説明するための断面図である。
【図２６】第２の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器内のディッシュ内の試料に処理、操作をするための作業を説明するための斜視図である。
【図２７】第３の実施の形態に係る顕微鏡観察用培養器を顕微鏡のステージに載せた状態で示す斜視図である。
【図２８】図２７のＥ−Ｅ線に沿って切断した断面図である。
【図２９】ディッシュ及び油浸または水浸を実施する場合にディッシュに乗せる錘の斜視図である。
【符号の説明】
２１１　　顕微鏡観察用培養器　　　　　２０３　　　水槽ユニット
２０５　　水槽　　　　　　　　　　　　２０５ｅ　　貯水池
２０５ｇ　容器収容部　　　　　　　　　２０７　　　容器ホルダー
２１３　　給水管　　　　　　　　　　　２１４　　ガス供給管
２１７　　給水ホース　　　　　　　　　２１８　　ガスホース
２２０　　ディッシュ　　　　　　　　　２２１　　ディッシュ本体
２２３　　フタ　　　　　　　　　　　　２２５　　ホース接続凸部
２２７　　ホース挿入穴　　　　　　　　２２９　　培養液供給ホース
２３１　　培養液吸出しホース　　　　　２３３　　蓋
２３９　　窓　　　　　　　　　　　　　２５９　　ヒータープレート
２６７　　ステージ　　　　　　　　　　２６９　　ツール嵌め込み穴
２７５ａ　上側プレートの穴　　　　　　２７７ａ　下側プレートの穴
２７９　　発熱体　　　　　　　　　　　２９０　　芯出し部材
２９４　　外嵌め部材
３１１　　顕微鏡観察用培養器　　　　　３１３　　ディッシュ
３１７　　ヒータープレート
３１９　　駆動ステージ　　　　　　　　３２０　　培養空間
３２１　　上側駆動板　　　　　　　　　３２３　　下側駆動板
３２５　　フレーム　　　　　　　　　　３２７　　内フランジ
３２８　　トッププレート
３２９　　透明ガラスヒーター　　　　　３３０　　試料容器載置部
３３１　　ガラス板　　　　　　　　　　３３３　　ガラス板
３３５　　透明導電膜　　　　　　　　　３３７　　外フランジ
３３９　　段差部　　　　　　　　　　　３４１　　凸条
３４５　　凸条の欠落部分　　　　　　　３４７　　水槽ユニット
３４８　　ユニット本体　　　　　　　　３５３　　ホースホルダー
３５５　　開口　　　　　　　　　　　　３５７　　周壁
３５８　　水槽ヒーター
３５９　　出入凹部　　　　　　　　　　３６０　　ヒーターカバー
３６１　　水槽
３６２　　底板　　　　　　　　　　　　３６４　　外周壁
３６６　　内周壁　　　　　　　　　　　３６８　　閉鎖板
３６７　　長穴　　　　　　　　　　　　３６９　　収容凹部
３５０　　左側機構部　　　　　　　　　３５１　　容器ホルダー
３５２　　右側機構部　　　　　　　　　３６９　　収容凹部
３４０　　段部　　　　　　　　　　　　３４２　　ガイド凹部
３７１　　スライダー　　　　　　　　　３７３　　スライダー本体
３７５　　取付部　　　　　　　　　　　３７７　　摺動凸部
３７９　　摺動凸部　　　　　　　　　　３８１　　シャフト貫入穴
３８３　　ネジ穴　　　　　　　　　　　３８５　　押しネジ
３９０　　貯水池
３８７　　シャフト　　　　　　　　　　３８９　　操作部材
３９１　　垂直部　　　　　　　　　　　３９３　　水平部
３９２　　容器収容部
３９５　　先端縁　　　　　　　　　　　３９７　　押さえ部材
３９９　　ガイド凹部　　　　　　　　　４０１　　ネジ穴
４０２　　押しネジ
４０３　　取付ネジ　　　　　　　　　　４０５　　ベースブロック
４０７　　押しネジ　　　　　　　　　　４０９　　ホース挿入穴
４１１　　ネジ穴　　　　　　　　　　　４１３　　配管穴
４１５　　温度センサー　　　　　　　　４１６、４１７　　マグネット
４１９　　側部蓋
４２１　　嵌合部　　　　　　　　　　　４２３　　摘み部
４２５　　矩形穴　　　　　　　　　　　４２７、４２９　　鉄板
４３１　　蓋　　　　　　　　　　　　　４３３　　蓋板
４３５　　窓　　　　　　　　　　　　　４３７　　固定凸部
４３９　　透明ガラスヒーター　　　　　４４１、４４３　　板ガラス
４４５　　透明導電膜　　　　　　　　　４４７　　温度センサー
４４９　　蓋側穴　　　　　　　　　　　４５１　　操作用穴
４５３　　カバー　　　　　　　　　　　４５５　　レンズ挿入穴
４５７　　閉鎖蓋　　　　　　　　　　　４５９　　電気コード
４６１　　ディッシュの掴み具　　　　　４６３　　アーム
４６５　　交差部　　　　　　　　　　　４６７　　圧接部
４６９　　挟持部　　　　　　　　　　　４７１　　キャップ
４７３　　閉鎖カバー　　　　　　　　　５１０　　蓋
５１１　　顕微鏡観察用培養器　　　　　５１３　　透明ガラスヒーター
５１５　　ヒータープレート　　　　　　５１７　　透明ガラスヒーター
５１９　　レンズ挿入穴　　　　　　　　５２１　　錘
６１１　　顕微鏡観察用培養器