(57)【要約】【課題】蓋部を取ることなく培養容器の内部の状態を正確に把握することができる培養容器用検知ユニット、容器及び非接触電力伝送システムを提供すること。【解決手段】本発明は、内部を透視可能であって培養液３５を入れるための皿本体３０と、皿本体３０の上部を覆う内部を透視可能な蓋部２０とを備えた容器１０に取り付けられる培養容器用検知ユニット１であって、蓋部２０の内面に取り付けられる制御回路、給電部及び送信部と、容器１０の内部に配置される環境センサと、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を透視可能であって培養基を入れるための皿本体と、前記皿本体の上部を覆う内部を透視可能な蓋部とを備えた容器に取り付けられる培養容器用検知ユニットであって、
前記蓋部の内面に取り付けられる制御回路、給電部及び送信部と、
前記容器の内部に配置される環境センサと、
を備えたことを特徴とする培養容器用検知ユニット。
【請求項２】
前記環境センサはガスセンサであって前記蓋部の内面に取り付けられる、請求項１記載の培養容器用検知ユニット。
【請求項３】
前記環境センサはｐＨセンサ及び抵抗センサのうち少なくともいずれかであって前記培養基と接するように配置される、請求項１記載の培養容器用検知ユニット。
【請求項４】
前記環境センサは、前記皿本体の内側の底部中央に配置される、請求項３記載の培養容器用検知ユニット。
【請求項５】
前記環境センサは、前記蓋部の内面に取り付けられる基材から前記皿本体の内側の底部に向けて延出する延出部に取り付けられる、請求項３または請求項４に記載の培養容器用検知ユニット。
【請求項６】
前記皿本体の内面から前記蓋部の方向に延出し、一端側に前記環境センサが取り付けられ、他端側に前記環境センサと導通する第１コンタクト部が設けられた延出部と、
前記蓋部の内面に取り付けられ、前記制御回路と導通する第２コンタクト部が設けられた基材と、をさらに備え、
前記蓋部を前記皿本体の上部に被せた際に、前記第１コンタクト部と前記第２コンタクト部とが接触することで、前記環境センサと前記制御回路とが導通するよう構成される、請求項３または請求項４に記載の培養容器用検知ユニット。
【請求項７】
前記給電部は、前記容器の内部に取り付けられる受電コイルを有し、
前記容器の外部において前記受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより前記受電コイルに給電する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の培養容器用検知ユニット。
【請求項８】
前記給電部は、前記容器の内部に取り付けられる受電コイル及び二次電池を有し、
前記容器の外部において前記受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより前記受電コイルに給電し、前記受電コイルから前記二次電池に充電を行う、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の培養容器用検知ユニット。
【請求項９】
前記制御回路は、前記受電コイルの受電電圧が予め設定された値より低くなった場合、電力の供給源を前記受電コイルから前記二次電池に切り替える制御を行う、請求項８記載の培養容器用検知ユニット。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の培養容器用検知ユニットを備えることを特徴とする容器。
【請求項１１】
請求項１０記載の容器と、
前記容器が載せられる載置面を備え、前記給電コイルが設けられた給電装置と、
を備えることを特徴とする非接触電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培養容器用検知ユニット、容器及び非接触電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の保存庫は、貯蔵室内に設けられ、温度等の検知機能を持つ無線センサと、この無線センサと通信を行うアンテナと、無線センサによりセンシングされ、アンテナを介して受信した情報を読み取る情報読取装置と、この情報読取装置が読み取った情報を取得し貯蔵室制御を行う制御手段とを備える。この構成により、配線を考慮することなく、任意の箇所にセンサを配置することが可能となるため、貯蔵室内の任意の箇所の情報を取得することが可能となる。
【０００３】
特許文献２に記載の非接触電力伝送システムは、送電コイルを有する送電装置と、受電コイル及び集磁束コイルを有する受電装置とを備え、送電コイルに電流を流して発生した磁束を媒介として受電コイルに電力を伝送する。
【０００４】
特許文献３に記載の培養装置は、細胞を培養する複数の培養容器を収容するスタッカーを備えた恒温容器と、恒温容器内の雰囲気と隔離して配置され、恒温容器内の観察位置に設置される培養容器内の細胞を観察するための対物レンズと対物レンズ駆動部とカメラ部を有する観察部とを有する。この構成により、恒温容器内への観察部の熱的影響を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１４６４４号公報
【特許文献２】特開２０１２−５０２０９号公報
【特許文献３】国際公開第２００７／００４３８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、培養容器を利用した観察は、培養容器内の培養液に菌や微生物を付着し、恒温槽（保存庫）などに入れて培養した後、顕微鏡などの観察部にて容器外から参照することによって行われる。このような観察において、恒温槽内で培養しているときの温度や湿度、培養液のｐＨ、容器内のガス（ＣＯ２等）の濃度など、内部の状態を正確に把握することは困難である。また、培養液が入った容器は滅菌された状態で封止されており、開封しないで容器内の培養液の劣化などを判断するには、外部からの目視による経験に頼っている。
【０００７】
本発明は、蓋部を取ることなく培養容器の内部の状態を正確に把握することができる培養容器用検知ユニット、容器及び非接触電力伝送システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、内部を透視可能であって培養基を入れるための皿本体と、皿本体の上部を覆う内部を透視可能な蓋部とを備えた容器に取り付けられる培養容器用検知ユニットであって、蓋部の内面に取り付けられる制御回路、給電部及び送信部と、容器の内部に配置される環境センサと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、蓋部を皿本体に被せた状態で、制御回路、給電部、送信部及び環境センサが容器の内部に配置されることから、蓋部を開けることなく容器の内部の状態を環境センサで検知して、送信部から外部に送信することができる。
【００１０】
本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、環境センサはガスセンサであって蓋部の内面に取り付けられることが好ましい。これにより、蓋部を開けることなく容器の内部のガス濃度の環境センサで検知して、外部に送信することができる。
【００１１】
本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、環境センサはｐＨセンサ及び抵抗センサのうち少なくともいずれかであって培養基と接するように配置されることが好ましい。これにより、蓋部を開けることなく容器内の培養基の状態を環境センサで検知して、外部に送信することができる。
【００１２】
本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、環境センサは、皿本体の内側の底部中央に配置されることが好ましい。これにより、皿本体の内壁から遠い部分の培養基の状態を環境センサで検知して、外部に送信することができる。
【００１３】
本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、環境センサは、蓋部の内面に取り付けられる基材から皿本体の内側の底部に向けて延出する延出部に取り付けられることが好ましい。これにより、蓋部を皿本体に被せることで、蓋部の内面から延出する延出部に取り付けられた環境センサを皿本体の培養基に接触させることができる。
【００１４】
本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、皿本体の内面から蓋部の方向に延出し、一端側に環境センサが取り付けられ、他端側に環境センサと導通する第１コンタクト部が設けられた延出部と、蓋部の内面に取り付けられ、制御回路と導通する第２コンタクト部が設けられた基材と、をさらに備え、蓋部を皿本体の上部に被せた際に、第１コンタクト部と第２コンタクト部とが接触することで、環境センサと制御回路とが導通するよう構成されることが好ましい。これにより、皿本体側には培養基と接する環境センサが配置され、蓋部を皿本体に被せることで蓋部側の制御回路と環境センサとの導通を得ることができる。
【００１５】
本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、給電部は、容器の内部に取り付けられる受電コイルを有し、容器の外部において受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより受電コイルに給電することが好ましい。これにより、容器の外部から受電コイルに非接触で給電して、制御回路などを駆動することができる。したがって、蓋部をとることなく内部の温度・湿度等の環境の検知・管理を正確かつ確実に行うことができる。
【００１６】
本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、給電部は、容器の内部に取り付けられる受電コイル及び二次電池を有し、容器の外部において受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより受電コイルに給電し、受電コイルから二次電池に充電を行うことが好ましい。これにより、受電コイルから二次電池に充電することができ、受電コイルから電力が供給されない場合でも二次電池から電力を供給することができるようになる。
【００１７】
本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、制御回路は、受電コイルの受電電圧が予め設定された値より低くなった場合、電力の供給源を受電コイルから二次電池に切り替える制御を行うことが好ましい。これにより、受電コイルの受電電圧が低下した場合でも二次電池に切り替えて電力を供給することができる。
【００１８】
本発明の容器は、上述のいずれかの培養容器用検知ユニットを備えることを特徴とする。このような容器を用いることで、蓋部を開けることなく容器の内部の培養環境を正確に検知して、外部のコンピュータやタブレット端末等に送ることができる。
【００１９】
本発明の非接触電力伝送システムは、上述の容器と、容器が載せられる載置面を備え、給電コイルが設けられた給電装置と、を備えることを特徴とする。このような非接触電力伝送システムを用いることで、容器ごとに電力を供給して、容器の内部の培養環境を正確に把握することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、蓋部を取ることなく容器の内部の状態を正確に把握することができる培養容器用検知ユニット、容器及び非接触電力伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（Ａ）は本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器において皿本体と蓋部を分離した状態を示す断面図、（Ｂ）は本発明の実施形態に係る容器において皿本体に蓋部を載せた状態を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニットの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態におけるコイルの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態におけるコイルの関係を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器を積み重ねた状態を示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器を給電装置上に置いた状態を示す側面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る非接触電力伝送システムを保存庫内に配置した状態を示す斜視図である。
【図９】（Ａ）は本発明の変形例（その１）に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器において皿本体と蓋部を分離した状態を示す断面図、（Ｂ）は本発明の実施形態に係る容器において皿本体に蓋部を載せた状態を示す断面図である。
【図１０】（Ａ）は本発明の変形例（その２）に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器において皿本体と蓋部を分離した状態を示す断面図、（Ｂ）は本発明の実施形態に係る容器において皿本体に蓋部を載せた状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニット、容器及び非接触電力伝送システムについて図面を参照しつつ詳しく説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る培養容器用検知ユニット１が取り付けられた容器１０の構成を示す模式図であって、（Ａ）は皿本体３０と蓋部２０を分離した状態を示す断面図、（Ｂ）は皿本体３０に蓋部２０を載せた状態を示す側面図である。図２は、培養容器用検知ユニット１の構成を示す平面図である。図３は、本実施形態に係る非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。図４は、本実施形態におけるコイルの構成を示す斜視図である。図５は、本実施形態におけるコイルの関係を示す回路図である。
【００２４】
容器１０は、図１に示すように、底面を有する内部を透視可能な円筒形の皿本体３０と、皿本体３０の上部を密閉して覆う天井面を有する内部を透視可能な円筒形の蓋部２０とを備える。容器１０は、培養を行うための例えばシャーレである。皿本体３０には培養基である培養液３５が入れられる。培養の観察を行うため、皿本体３０及び蓋部２０は内部を透視可能なガラスや合成樹脂材料で形成されることが好ましい。本明細書での「内部を透視可能な」とは、透明又は半透明など、容器１０の内部の状態を外部から目視などで観察可能な状態を意味している。
【００２５】
本実施形態に係る培養容器用検知ユニット１は、上述の容器１０に取り付けられるもので、蓋部２０を開けることなく容器１０の内部の培養環境を正確に検知して、外部のコンピュータやタブレット端末等に送ることができる。培養容器用検知ユニット１は、蓋部２０の内面における下面２５に取り付けられる制御モジュール５０、コイル部４０及びアンテナ６０と、容器１０の内部に配置される環境センサとを備える。
【００２６】
コイル部４０は給電部の一例であり、アンテナ６０は送信部の一例である。また、環境センサとしては、ガスセンサ５２及びｐＨセンサ５５が用いられる。なお、環境センサには、上述のセンサのほか、温湿度センサや抵抗センサなど、容器１０内の環境を検出することができる種々のセンサが適用される。
【００２７】
蓋部２０の内面の一部である下面２５には、コイル部４０が設けられている。コイル部４０は、図４に示すように、容器１０の高さ方向Ｚに沿って積み重ねられた、受電コイル４１と負荷整合コイル４２とからなる。コイル部４０は、蓋部２０の下面２５の中央部の周囲に配置される。コイル部４０は、螺旋状に巻いた導線を蓋部２０に接着して形成するほか、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンとして形成することもできる。本実施形態では、フレキシブル基板である基材４３に導電性パターンを形成した受電コイル４１及び負荷整合コイル４２が用いられる。受電コイル４１は、容器１０の外部において受電コイル４１と非接触に設けた給電コイル９０（図７）に通電することにより、給電される。
【００２８】
なお、給電部は、受電コイル４１に加えて二次電池４５を備えていてもよい。二次電池４５は、容器１０の内側における例えばコイル部４０の上に配置され、受電コイル４１による受電電力を利用して充電される。
【００２９】
制御モジュール５０及びアンテナ６０は互いに電気的に接続されており、コイル部４０の上に接着により固定されている。また、制御モジュール５０はコイル部４０に電気的に接続されている。
【００３０】
図２に示すように、培養容器用検知ユニット１を容器１０に取り付ける前の状態では、例えば中央に穴の開いた円形の基材４３にコイル部４０が形成され、基材４３から延出する延出部４４の先端部にｐＨセンサ５５が取り付けられている。延出部４４には導体パターンが形成されており、この導体パターンを介してｐＨセンサ５５と制御回路５１とが電気的に接続されている。
【００３１】
容器１０に取り付けられる前の培養容器用検知ユニット１において、延出部４４は平坦になっていてもよい。培養容器用検知ユニット１を容器１０に取り付ける際には、コイル部４０が形成された基材４３を蓋部２０の下面２５に接着により固定した状態で、延出部４４をラインＬ１及びラインＬ２のそれぞれで約９０度折り曲げるようにする。これにより、図１（Ａ）に示すように、延出部４４が蓋部２０の下面２５から下方に延出し、ｐＨセンサ５５の部分が下面２５と略平行に折り曲げられた状態となる。すなわち、ｐＨセンサ５５は、蓋部２０の下面２５から離れた位置に配置されることになる。
【００３２】
図１（Ｂ）に示すように、培養容器用検知ユニット１が取り付けられた蓋部２０を皿本体３０の上に被せると、延出部４４の先端部に取り付けられたｐＨセンサ５５が皿本体３０の培養液３５と接するようになる。これにより、培養液３５のｐＨ（水素イオン濃度指数）を直接検知することができる。
【００３３】
図３に示すように、制御モジュール５０は、制御部として各部を制御する制御回路５１と、環境センサの一例であるガスセンサ５２とを有する。本実施形態では、制御回路５１は電圧検知部５１１及び切り替え部５１２を含んでいてもよい。電圧検知部５１１は、受電コイル４１の受電電圧を検知する。切り替え部５１２は、電圧検知部５１１で検知した電圧値に基づいて電力供給源の切り替えを行う。
【００３４】
本実施形態では、電圧検知部５１１で検知した電圧値が予め設定された値（受電基準値）以上の場合には、切り替え部５１２は受電コイル４１を電力供給源として選択する。これにより、受電コイル４１から供給された電力によって所定の負荷（例えば、ガスセンサ５２やアンテナ６０）が動作することになる。また、受電コイル４１から供給された電力によって二次電池４５が充電される。
【００３５】
一方、電圧検知部５１１で検知した電圧値が受電基準値よりも低かった場合、切り替え部５１２は二次電池４５を電力供給源として選択する。これにより、二次電池４５から供給された電力によって所定の負荷（例えば、ガスセンサ５２やアンテナ６０）が動作することになる。なお、電圧検知部５１１で検知した電圧値が受電基準値よりも低かった場合、切り替え部５１２は電力供給源として受電コイル４１及び二次電池４５の両方を選択するようにしてもよい。これにより、受電コイル４１及び二次電池４５のそれぞれが互いの電力を補うように構成される。
【００３６】
また、電圧検知部５１１は、さらに二次電池４５の電圧を検知してもよい。この場合、切り替え部５１２は、電圧検知部５１１で検知した受電コイル４１の受電電圧及び二次電池４５の電圧値のそれぞれに基づき、負荷へ電力を供給する供給源のバランスを調整したり、二次電池４５への充電に割り当てる電力を調整したりすることができる。
【００３７】
本実施形態に係る非接触電力伝送システムは、前記培養容器用検知ユニット１が取り付けられた容器１０と、この容器１０に非接触で給電する給電装置１００とを有している。
【００３８】
前述のように、培養容器用検知ユニット１に搭載された制御モジュール５０は、制御回路５１と、環境センサとしてのガスセンサ５２及びｐＨセンサ５５とを備える。制御回路５１、ガスセンサ５２、ｐＨセンサ５５及びアンテナ６０は、受電コイル４１に供給された電力及び二次電池４５の電力の少なくともいずれかによって動作する。
【００３９】
ガスセンサ５２は、容器１０内のガス濃度（例えば、ＣＯ２濃度）を検知して制御回路５１へ出力する。ｐＨセンサ５５は培養液３５に接しており、培養液３５のｐＨを検知する。制御回路５１は、ガスセンサ５２及びｐＨセンサ５５による検知結果と、容器１０ごとに設定されたＩＤ情報とをアンテナ６０から給電装置１００のアンテナ９３を通してＩＤリーダ９２へ記録される。アンテナ６０は、例えば高周波の搬送信号を、ガスセンサ５２及びｐＨセンサ５５による検知結果とＩＤ情報に対応する信号で変調して送信する。アンテナ６０からＩＤリーダ９２へ信号を記録する時間間隔、及び、ＩＤ情報は、制御回路５１の記憶部に予め保存されている。
【００４０】
また、制御モジュール５０に、給電装置１００からの電力を受電している状態であることを示すインジケータを設けることが好ましい。このインジケータを設けると、制御モジュール５０の故障などにより受電できていない容器１０の交換等を行えるため好ましい。インジケータは、発光ダイオードなどを用いる。
【００４１】
給電装置１００では、ＩＤリーダ９２が受信した情報が制御部９１の記憶部に保存される。制御部９１に対して、外部機器から、記憶部に保存した情報の取り出し要求があった場合は、アンテナ９３（無線装置）によって外部機器（コンピュータやタブレット端末）へ送信することができる。
【００４２】
また、容器１０が給電装置１００から離れたり、何らかの影響で給電装置１００から給電できなくなったりした場合など、受電コイル４１での受電電圧が受電基準値よりも低くなると、切り替え部５１２によって二次電池４５の電力をガスセンサ５２、ｐＨセンサ５５及びアンテナ６０に供給するよう切り替えを行う。これにより、受電コイル４１で受電している間から、受電電圧が低下した、又は受電しなくなった状態であっても、途切れることなくガスセンサ５２及びｐＨセンサ５５によって情報を検知し、アンテナ６０から情報を送信し続けることができる。
【００４３】
特に、無線通信ではペアリングに所定の時間を必要とする。本実施形態では容器１０を給電装置１００から離しても二次電池４５から電力が供給されるため、無線通信のペアリングが維持され、リンク切れを起こすことがなくなる。したがって、給電装置１００から給電されない状況であっても、蓋部２０を開けることなく密閉された容器１０の内部のガス濃度や培養液３５のｐＨといった環境情報を失うことがなく、また、容器１０の移動中の環境情報の変化もモニタリングすることが可能となる。
【００４４】
給電コイル９０と、容器１０側の負荷整合コイル４２、及び受電コイル４１の関係は、図５に示すとおりである。
【００４５】
給電装置１００に設けられた制御部９１では、外部の電源１１０から供給された電力を、所定の波形の交流電圧Ｖｉｎ（図５）として給電コイル９０に供給（通電）する。給電装置１００では、給電コイル（Ｌ１）９０とコンデンサＣ１ならびに巻線抵抗ｒ１で発振回路が構成されており、給電コイル（Ｌ）９０に所定の周波数（１ＭＨｚ以下）の交番電流が与えられる。コンデンサＣ１及び巻線抵抗ｒ１は給電装置１００内に配置されている。
【００４６】
容器１０側では、負荷整合コイル（Ｌ２）４２と共振コンデンサＣ２ならびに巻線抵抗ｒ２により共振回路が構成されており、受電コイル（Ｌ３）４１は巻線抵抗ｒ２と、制御モジュール５０などの負荷ＲＬに接続されている。容器１０側では、共振コンデンサＣ２、巻線抵抗ｒ２、負荷ＲＬ、及び、巻線抵抗ｒ３は制御モジュール５０に配置されている。
【００４７】
この構成では、給電コイル９０に与えられる交流信号により電流磁界Ｍ１２が誘導される。この電流磁界Ｍ１２は、負荷整合コイル（Ｌ２）４２に与えられて共振が発生し、この共振による誘導磁界Ｍ２３が受電コイル４１に与えられ、負荷ＲＬに電力が供給される。
【００４８】
給電コイル９０、負荷整合コイル４２でインピーダンスが整合されて受電コイル４１に給電されるため、給電コイル９０に供給した電力に応じた電力を効率良く受電コイル４１に伝達することができる。すなわち、負荷整合コイル４２を用いたことにより、負荷特性を最適なものにすることができ、特に、１つの給電コイル９０で複数の受電コイル４１に電力を供給する場合に、相互干渉を生じない程度のＱ値に抑えつつ、複数の受電コイル４１の全体のＱ値を高めることができる。
【００４９】
図６は、本実施形態に係る培養容器用検知ユニット１が取り付けられた容器１０を給電装置１００の上に積み重ねた状態を示す側面図である。図７は、本実施形態に係る培養容器用検知ユニット１が取り付けられた容器１０を給電装置１００上に置いた状態を示す側面図である。
【００５０】
容器１０は、図６に示すように、コイル部４０を形成した蓋部２０上に、別の容器１０の皿本体３０を載せることによって積み上げることができる。ここで、蓋部２０の上部と皿本体３０の下部に互いに嵌め合う嵌合部を設けると、積み上げた容器１０の平面方向（高さ方向に直交する方向）の位置が決まり、平面方向における全ての容器１０の中心位置が一致するため、電力の供給がより確実になり、また位置ずれによる落下の可能性が小さくなる。このように積み上げられた容器１０は、図７に示す給電装置１００の載置面１０１上に配置される。これにより、容器１０は、載置面１０１に垂直な方向Ｄ１に積み上げられる。
【００５１】
平面視略四角形の載置面１０１には、容器１０を配置する４つの領域１０２、１０３、１０４、１０５（図６、図７）が設けられ、これらの領域を囲むように、周縁部に給電コイル９０が形成されている。給電コイル９０は略矩形状に巻いた導線を載置面１０１に接着して形成するほか、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンとして形成することもできる。ここで、給電コイル９０が含まれる面と、受電コイル４１が含まれる面とは平行となる。なお、容器１０は、積み上げずに平置きしてもよい。
【００５２】
以上のような構成の、給電装置１００と給電装置１００上に配置された容器１０は非接触電力伝送システムを構成する。本実施形態の非接触電力伝送システムにおいては、負荷整合コイル４２を設けることにより、容器１０を積み上げても、各容器について相互干渉が生じない程度のＱ値に抑えることができるため、適切な大きさの電力をそれぞれの容器の受電コイル４１に供給することができる。
【００５３】
図８は、本実施形態に係る非接触電力伝送システムを保存庫１２０内に配置した状態を示す斜視図である。保存庫１２０の本体部１２２の上面１２２ａには給電装置１００が載置され、給電装置１００の載置面１０１上には、載置面１０１に垂直な方向Ｄ１に容器１０が積み上げられている。本体部１２２上には、容器１０及び給電装置１００を囲むように、蓋部１２１が載せられる。本体部１２２には、温度コントローラ（不図示）が設けられており、蓋部１２１と本体部１２２で囲まれる空間内の温度を調節可能である。
【００５４】
保存庫１２０に保存されている容器１０においては、ガスセンサ５２によって例えばＣＯ２濃度が検知され、ｐＨセンサ５５によって培養液３５のｐＨが検知され、これらの情報が制御回路５１の記憶部に保存されている。また、ガスセンサ５２及びｐＨセンサ５５による検知結果は、容器１０ごとのＩＤ情報とともに給電装置１００に送信され、制御部９１の記憶部に保存されるとともに、アンテナ９３によって外部に送信される。アンテナ９３から送信されたデータを受信した外部機器は、容器１０ごとに密閉された内部のガス濃度や培養液３５のｐＨをチェックすることが可能である。
【００５５】
また、保存庫１２０に保存されている容器１０を外に出して、顕微鏡などで容器１０内を観察しようとした場合、容器１０を給電装置１００から離すことで給電ができなくなってしまう。このような場合であっても、本実施形態では受電コイル４１での受電電圧が低下した際に二次電池４５によってガスセンサ５２やアンテナ６０に電力を供給し続けることができる。したがって、保存庫１２０から取り出しても、容器１０内のガス濃度や培養液３５のｐＨの検知を継続できることになる。
【００５６】
また、保存庫１２０に保存されている容器１０を外に出して、顕微鏡などで容器１０内を観察する場合に、給電装置１００と顕微鏡に設けられた制御回路部との間でＲＦ信号などの通信を行ってＩＤの確認などのマッチングを行い、その後にアンテナから送信されたデータが顕微鏡の制御回路に送信する必要がある。本実施の形態では、容器１０を保存庫１２０から出して顕微鏡に運ぶまでの間に、給電装置１００に電力を確保することができる。したがって、容器１０を保存庫１２０から出して顕微鏡に運ぶまでの間に、給電装置１００の制御部９１と顕微鏡側の制御回路とのマッチングを完了させることができ、容器１０を顕微鏡に設置した直後に、給電装置１００の制御部９１と顕微鏡側の制御回路とでの通信が直ちに可能になる。
【００５７】
さらに、電力の供給源が受電コイル４１から二次電池４５に切り替わった際に容器１０を給電装置１００の載置面１０１から離した旨の情報を制御回路５１の記憶部に記録し、電力の供給源が二次電池４５から受電コイル４１に切り替わった際に容器１０を給電装置１００の載置面１０１に載置した旨の情報を制御回路５１の記憶部に記録することもできる。
【００５８】
これにより、電力の供給源の切り替わりによって容器１０が保存庫１２０から外に取り出されたか否か、容器１０が保存庫１２０に戻されたか否かの情報を得ることができる。この情報によって、容器１０を保存庫１２０から取り出したタイミングや、保存庫１２０に戻されるタイミングが記録され、容器１０の管理状況や、管理状況に対応付けされた容器１０内のガス濃度、培養液３５のｐＨ等の環境情報を得ることが可能になる。
【００５９】
以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）容器１０の内部に培養容器用検知ユニット１が取り付けられるため、蓋部２０を開けることなく容器１０の内部の状態を環境センサ（ガスセンサ５２及びｐＨセンサ５５）で検知して、アンテナ６０から外部に送信することができる。したがって、容器１０の内部の環境を変えることなく、また、目視に頼ることなく、正確かつ客観的に容器１０の内部の状態を把握することができる。
【００６０】
（２）受電コイル４１を、内部を透視可能な蓋部２０の上面２１の中央部２２を避けた位置に配置しているため、蓋部２０を皿本体３０に載せた状態でも上方から容器１０の内部を観察することができる。したがって、容器１０を開けることによって内部の環境を変えることがないため、より好ましい培養環境を提供することができる。
【００６１】
（３）それぞれの容器１０に受電コイル４１を設け、容器１０の外部に給電コイル９０を配置した構成により、給電コイル９０と非接触で受電コイル４１に電力を供給することが可能となるため、容器１０の配置の自由度を確保しつつ、容器１０ごとの温度・湿度管理を正確に行うことができる。
【００６２】
（４）受電コイル４１、負荷整合コイル４２、及び給電コイル９０を、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンで形成することにより、所望の形状を正確かつ安価に形成することできる。これにより、既存の容器１０を利用して簡単に培養容器用検知ユニット１を取り付けることができる。
【００６３】
（５）給電コイル９０が含まれる面（載置面１０１に平行な面）と、受電コイル４１が含まれる面とを平行にすることにより、給電コイル９０から受電コイル４１への給電を効率良く行うことができる。さらに、蓋部２０の下面２５にコイル部４０が配置された容器１０を、載置面１０１に垂直な方向に積み上げることにより、給電コイル９０からそれぞれの受電コイル４１への給電を効率良く行うことができる。
【００６４】
（６）負荷整合コイル４２を用いることにより、それぞれの容器１０の受電コイル４１について、相互干渉を生じない程度のＱ値に抑えつつ、複数の受電コイル４１の全体のＱ値を高めることができる。
【００６５】
（７）受電コイル４１の受電電力を補うように二次電池４５が設けられているため、受電コイル４１での受電電圧が低下したり、受電しなくなったりした場合であっても、二次電池４５によって制御回路５１、ガスセンサ５２、ｐＨセンサ５５及びアンテナ６０を駆動し続けることができる。
【００６６】
以下に変形例について説明する。
図９は、本実施形態の変形例（その１）に係る培養容器用検知ユニット１が取り付けられた容器１０の構成を示す模式図であって、（Ａ）は皿本体３０と蓋部２０を分離した状態を示す断面図、（Ｂ）は皿本体３０に蓋部２０を載せた状態を示す側面図である。
【００６７】
図９（Ａ）に示すように、変形例（その１）に係る培養容器用検知ユニット１は、皿本体３０の内側の側壁面３０ａから底面３０ｂに沿って形成される延出部４４１を備える。延出部４４１には、例えばフレキシブルプリント基板が用いられる。なお、延出部４４１には、導電性インクの印刷パターン、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンが用いられてもよい。
【００６８】
延出部４４１における皿本体３０の底面に伸びる部分（一端側）にはｐＨセンサ５５が取り付けられる。ｐＨセンサ５５は、皿本体３０に培養液３５が入れられると培養液３５内に浸かるようになる。また、延出部４４１の上端部分（他端側）にはｐＨセンサ５５と導通する第１コンタクト部４４ａが設けられる。第１コンタクト部４４ａは、皿本体３０の側壁面３０ａにおける上端面まで形成される。
【００６９】
一方、基材４３の端部には、制御モジュール５０と導通する第２コンタクト部４３ａが設けられる。第１コンタクト部４４ａと第２コンタクト部４３ａとは互いに対向する位置に配置される。
【００７０】
図９（Ｂ）に示すように、蓋部２０を皿本体３０に被せると、第１コンタクト部４４ａと第２コンタクト部４３ａとが接触することになる。これにより、延出部４４１に取り付けられたｐＨセンサ５５と制御回路５１とが導通するよう構成される。
【００７１】
このような変形例（その１）に係る培養容器用検知ユニット１では、延出部４４１が皿本体３０側に設けられ、基材４３と分離していることから、蓋部２０の開け閉め動作が容易となる。
【００７２】
図１０は、本実施形態の変形例（その２）に係る培養容器用検知ユニット１が取り付けられた容器１０の構成を示す模式図であって、（Ａ）は皿本体３０と蓋部２０を分離した状態を示す断面図、（Ｂ）は皿本体３０に蓋部２０を載せた状態を示す側面図である。
【００７３】
図１０（Ａ）に示すように、変形例（その２）に係る培養容器用検知ユニット１は、皿本体３０の内側の底面３０ｂにおける中央部に取り付けられる延出部４４２を備える。延出部４４２の一端側は底面３０ｂに沿って設けられ、この部分にｐＨセンサ５５が取り付けられる。ｐＨセンサ５５は、皿本体３０に培養液３５が入れられると培養液３５内に浸かるようになる。延出部４４２は、途中から上方に立ち上がるように延び、その先端部は略水平に折り曲げられている。この部分に第１コンタクト部４４ａが設けられる。
【００７４】
一方、蓋部２０の下面２５に取り付けられるコイル部４０の表面には、制御モジュール５０と導通する第２コンタクト部４３ａが設けられる。第１コンタクト部４４ａと第２コンタクト部４３ａとは互いに対向する位置に配置される。
【００７５】
図１０（Ｂ）に示すように、蓋部２０を皿本体３０に被せると、第１コンタクト部４４ａと第２コンタクト部４３ａとが接触することになる。すなわち、延出部４４２の立ち上がりの高さが、蓋部２０を被せた際に第１コンタクト部４４ａと第２コンタクト部４３ａとが接触可能な高さに設定されている。これにより、蓋部２０を皿本体３０に被せることで、互いに対向する第１コンタクト部４４ａと第２コンタクト部４３ａとが接触し、延出部４４１に取り付けられたｐＨセンサ５５と制御回路５１とが導通するよう構成される。
【００７６】
このような変形例（その２）に係る培養容器用検知ユニット１では、変形例（その１）と同様に、延出部４４２が基材４３と分離しているため、蓋部２０の開け閉め動作が容易となる。さらに、延出部４４２を取り付ける位置の自由度が高いため、培養液３５に対してｐＨを検知したい位置にｐＨセンサ５５を配置しやすくなるというメリットがある。
【００７７】
なお、本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。例えば、本実施形態では、皿本体３０に入れる培養基として培養液３５を用いた例を示したが、培地のような固形状の培養基であってもよい。図７においては、載置面１０１上に４つの領域１０２、１０３、１０４、１０５を配置したが、容器１０を配置する領域の数や配置はこれに限定されない。また、給電部として受電コイル４１や二次電池４５を用いる例を説明したが、給電部として電池（一次電池）を用いたり、受電コイル４１の代わりに二次電池４５を用いたりしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように、本発明に係る培養容器用検知ユニット１、容器１０及び非接触電力伝送システムは、厳密な環境管理が必要な用途や、容器の配置スペースに制約がある場合に有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１      培養容器用検知ユニット
１０    容器
２０    蓋部
２２    中央部
２５    下面
３０    皿本体
３５    培養液
４０    コイル部
４１    受電コイル
４２    負荷整合コイル
４３    基材
４３ａ  第２コンタクト部
４４    延出部
４４ａ  第１コンタクト部
４５    二次電池
５０    制御モジュール
５１    制御回路
５２    ガスセンサ
５５    ｐＨセンサ
６０    アンテナ
９０    給電コイル
１００  給電装置
１０１  載置面
１２０  保存庫
４４１  延出部
４４２  延出部
【図１】
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【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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