CN101750741B - 观察单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以不对试样施加影响而在培养器或隔离器等保存库内使用的观察单元。本发明的一实施方式所涉及的观察单元具有：用于观察试样的观察装置(5)、载置试样的载置台(4)、使载置台(4)移动到通过观察装置(5)观察试样的观察位置的驱动装置(9)、将在铅直方向上扩大的第一空间(11)密闭的筐体(1)，其中，第一空间(11)和载置台(4)以在水平方向上相互错位的状态配置，在该第一空间(11)内配备有驱动装置(9)。另外，在第一空间(11)和载置台(4)之间介入有阻碍热量从第一空间(11)向载置台(4)的移动的隔板构件(7)，观察装置(5)及驱动装置(9)配备于由筐体(1)形成的密闭空间内。

Description

观察单元

技术领域

本发明涉及一种在培养器或隔离器中使用的观察单元。

背景技术

以往，作为培养细胞等试样的装置而使用培养器。但是，在以往的培养器中，为观察培养中的试样的状态必须将试样从培养器中取出。不过，由于细胞等试样对温度变化敏感，因此若从培养器中取出，则有可能会引起细胞死灭等影响试样的情况。

因此，提案在培养器中配备观察装置，可以在培养器内观察试样的状态。

例如，专利文献1公开的培养器中，在构成培养器的筐体的外面形成突起部。在该突起部的内部形成在观察试样时配置试样的空间，该空间与培养器内的空间连通。并且，在突出部的上下各形成一个窗，由此，光可以通过上下两个窗而通过突起部内的空间。另外，在筐体的外面以从上下夹住突出部的状态配备有显微镜单元。

根据所述培养器，通过使试样从培养器内的空间移动到突出部内的空间，在培养器内的环境下可以观察试样，由此，在观察试样时也没有必要将试样从培养器中取出。

专利文献1：日本特开2007-209256号公报

但是，在专利文献1中公开的培养器中，由于观察装置(显微镜单元)配备于培养器的外部，因此培养器被大型化。并且，观察装置为专利文献1公开的培养器的固有装置，该观察装置难以适用于其他的培养器，通用性低。

例如，可以考虑在培养器内配备观察装置，但若将以往的观察装置直接配备于培养器内，则该观察装置被暴露在培养器内的环境中，由于湿气等可能会在观察装置的光学系统或拍摄系统中产生缺陷。

并且，在培养器内配备观察装置时，必须将观察装置自动化，必须在观察装置上配备用于对准焦点的驱动马达等。但是，当使驱动马达动作时从驱动马达产生大量的热量，因此该热量有可能传递到试样而影响试样。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种观察单元，其不影响试样且可以在培养器或隔离器的保存库内使用。

本发明所涉及的观察单元，包括：用于观察试样的观察装置、载置试样的载置台，使所述载置台移动到通过所述观察装置观察试样的观察位置的驱动装置，将在铅直方向上扩大的第一空间密闭的筐体，所述第一空间与载置台以在水平方向上相互错位的状态配置，在该第一空间内配备有驱动装置。

根据所述观察单元，由于由驱动装置产生的热量传递到周围空气而与空气一起上升，因此驱动装置的热量难以传递到配置于相对驱动装置在水平方向上错位的位置的载置台。因此，热量也难以传递到载置于载置台上的试样，因此，抑制试样的温度上升。由此，可以不对试样施加阻碍试样的培养或试样的死灭等热量的影响而观察该试样。

并且，所述观察单元容易小型化，因此可以在培养器等保存库中存入取出，能够提高观察单元的通用性。

在具体构造中，所述观察装置由光学系统和拍摄系统构成，拍摄系统配置于所述第一空间内，光学系统位于所述载置台的下方且配置于由所述筐体密闭的第二空间内，在所述第一空间、载置台及第二空间之间介入有阻碍热量从第一空间向载置台及第二空间移动的隔板构件。

在所述筐体中构成第二空间的上部的上表面壁上形成有使光从所述观察位置朝向下方透过到观察装置的光学系统的透光部。

根据所述构造，由于第一空间和载置台及第二空间之间介入有隔板构件，因此通过隔板构件阻碍由第一空间内的驱动装置及观察装置的拍摄系统产生的热量向载置台及第二空间的移动。因此，即使在由驱动装置及观察装置的拍摄系统产生热量时，试样的温度几乎不上升。由此，可以不对试样施加热量影响而观察该试样。

并且，由于驱动装置及观察装置配备于由筐体密闭的空间(第一及第二空间)内，因此即使在观察装置设置于保存库内时，驱动装置及观察装置也不会暴露于保存库内的环境中。因此，难以产生由湿气等引起的驱动装置及观察装置的缺陷。

另外，虽然观察装置配备于密闭空间内，但由于在筐体上形成有透光部，因此不会由于筐体阻碍利用观察装置的试样的观察。

在进一步具体的构造中，在所述筐体中构成第二空间的上部的上表面壁和所述载置台之间形成有绝热层。更具体地说，所述绝热层的至少一部分由绝热构件构成，所述透光部贯通所述绝热构件而露出在该绝热构件的表面上。

根据该具体构造，在驱动装置及观察装置的拍摄系统产生的热量在筐体传导并移动到构成第二空间的上部的上表面壁时，由于在该上表面壁和载置台之间形成有绝热层，因此热量难以传递到载置台，因此抑制试样的温度上升。由此，可以不对试样施加热量影响而观察该试样。

在其他具体构造中，所述载置台在所述观察位置和从所述第二空间的上方位置脱离的脱离位置之间能够往复移动，该载置台的往复移动通过所述驱动装置来执行。

根据该具体构造，在观察以外时，可以通过使载置台移动到脱离位置，从而抑制由驱动装置及观察装置的拍摄系统等热源向试样的热量移动。

在进一步的其他具体构造中，所述驱动装置的驱动力通过传递构件传递到所述载置台，该载置台能够装卸于所述传递构件，在所述传递构件上配备有检测部，在所述载置台上配备有由检测部检测的被检测部，被检测部配置为，在由检测部检测该被检测部时，载置于载置台上的试样的中心与规定位置一致。

根据该具体构造，即使在载置台替换为不同形状的载置台时，也可以使试样的中心容易地与规定位置一致。

本发明所涉及的观察单元可以不对试样施加影响而在培养器或隔离器等保存库内使用。

附图说明

图1为表示本发明的一实施方式所涉及的观察单元的使用方式的图。

图2为表示该观察单元的外观的立体图。

图3为该观察单元的侧视图。

图4为该观察单元的主视图。

图5为该观察单元的后视图。

图6为该观察单元的、沿图4所示VI-VI线的剖面图。

图7为表示省略筐体的背面壁的所述观察单元的后视图。

图8为表示与绝热构件相关的观察单元的主要部分的分解立体图。

图9为表示X轴驱动机构和Y轴驱动机构的立体图。

图10为表示构成Y轴驱动机构的Y轴滑动体的配置状态的立体图。

图11为表示载置台的设置状态的剖面图。

图12为表示载置台配置于观察位置的状态的侧视图。

图13为表示载置台配置于脱离位置的状态的侧视图。

图14为表示利用所述观察装置的定时(タイマラプス)观察的流程的流程图。

图15为表示在变形例1所涉及的观察单元中，形成有四边形的嵌合槽的载置台的安装状态的立体图。

图16为表示在该观察单元中，形成有圆形的嵌合槽的载置台的安装状态的立体图。

图17为表示在变形例2所涉及的观察单元中，X轴遮蔽板向形成有四边形的嵌合槽的载置台的安装状态的立体图。

图18为表示在该观察单元中，X轴遮蔽板向形成有圆形的嵌合槽的载置台的安装状态的立体图。

图19为关于形成有四边形的嵌合槽的载置台，为表示在该载置台上载置的容器的中心与观察点一致的状态的俯视图。

图20为关于形成有圆形的嵌合槽的载置台，为表示在该载置台上载置的容器的中心与观察点一致的状态的俯视图。

图21为表示变形例3所涉及的观察单元的分解立体图。

图22为表示变形例4所涉及的观察单元的主要部分的剖面图。

图23为表示该观察单元的前面图。

图24为表示变形例5所涉及的观察单元的剖面图。

图中：1-筐体；11-第一空间；12-第二空间；13-第三空间；15-透光部；16-上表面壁；2-X轴驱动机构；28-X轴传感器(检测部)；29-X轴遮蔽板(被检测部)；3-Y轴驱动机构；36-Y轴传感器；37-Y轴遮蔽板；38-通气路；39-送风扇；4-载置台；5-观察装置；51-物镜(光学系统)；54-CCD照相机(拍摄系统)；6-照明装置；7-隔板构件；8-绝热构件；9-驱动装置；91-X轴马达；92-Y轴马达；93-Z轴马达；94-驱动马达；A-容器；C-容器的中心；M-观察点；0-设定于容器的XY坐标的原点。

具体实施方式

以下对于本发明的实施方式，按照附图具体说明。

1.观察单元的使用方式

图1为表示本发明的一实施方式所涉及的观察单元的使用方式的图。如图1所示，观察单元可以放入取出于培养或保存细胞等试样的保存库101，例如培养器或隔离器中。在保存库101的内部配备有搁板104，观察单元设置在搁板104上使用。

并且，如图1所示的保存库101中仅设置有一个搁板104，但为能够收纳多个收容试样的容器，也可以在保存库101中配备多个搁板。

观察单元通过电缆105与设置于保存库101外部的控制装置102连接。控制装置102为控制观察单元的装置，内置有用于驱动观察单元的驱动器和控制器等。

并且，控制装置102通过电缆106与设置于保存库101外部的计算机103连接。由此，通过由计算机103向控制装置102发出指令，从而能够操作观察单元和取得·保存观察到的图像。

2.观察单元的构造

图2为表示观察单元的外观的立体图，图3～图5分别为表示该观察单元的侧视图、主视图、后视图。另外，图6为沿着图4所示的VI-VI线的观察单元的剖面图。

如图2～图5所示，观察单元具有筐体1，在筐体1的外部配备有：载置收容试样的容器A的载置台4，用于使载置台4向X轴方向移动的X轴驱动机构2，用于使载置台4向Y轴方向移动的Y轴驱动机构3。并且，X轴方向和Y轴方向为在水平面内互相正交的两个方向。

另外，如图6所示，在筐体1的内部配置有：用于观察容器A内的试样的观察装置5、用于对容器A内的试样照明的照明装置6，还配备有：X轴驱动机构2，Y轴驱动机构3，及用于驱动观察装置5的驱动装置9。

如图6所示，在筐体1中配备有隔板构件7，其阻碍从背面侧到前面侧的热量移动，特别是从背面侧到前面侧的热传递和热辐射，在隔板构件7的前面侧配置有载置台4，而在隔板构件7的背面侧形成有位于筐体1内部的第一空间11，其位于从载置台4向水平方向偏移的位置、包含驱动装置9并且在铅直方向上扩大。并且，在隔板构件7的前面侧，位于载置台4下方的第二空间12和位于载置台4上方的第三空间13形成于筐体1的内部。

由此，在位于背面侧的第一空间11、位于前面侧的载置台4、第二空间12及第三空间13之间介入有隔板构件7，因此，从位于背面侧的第一空间到位于前面侧的载置台4、第二空间12及第三空间13的热量移动可以通过隔板构件7而被阻碍。

并且，如图6所示，通过隔板构件7和筐体1来密闭第一至第三空间11～13。

如图6所示，在筐体1中构成第二空间12的上部的上表面壁16的上面侧配备有中空的绝热构件8，绝热构件8收纳于壳体81的内部。绝热构件8的上边部分与壳体81的上方内表面接触并且下边部分与上表面壁16的上表面接触。

并且，如图8所示，在壳体81、绝热构件8的上边部分及下边部分形成有将上述结构上下贯通的贯通孔82～84。

通过在上表面壁16的上表面侧配备绝热构件8，使上表面壁16和载置台4之间形成绝热层的一部分，从而抑制从上表面壁16向载置台4的热传递。

另外，由于在中空的绝热构件8的上边部分和下边部分之间形成有如图6所示的间隙，因此通过保存库101内的空气在该间隙中流动，从而进一步提高上表面壁16和载置台4之间的绝热效果。

如图6所示，在第一空间11内配置有驱动装置9，驱动装置9设置于隔板构件7的背面。

图7为省略筐体1的背面壁而表示的观察单元的后视图。如图7所示，驱动装置的构造包括：驱动X轴驱动机构2的X轴马达91，驱动Y轴驱动机构的Y轴马达92，用于使观察装置5在Z轴方向(铅直方向)上移动的Z轴马达93，驱动观察装置5的变焦镜头53的驱动马达94。

X轴马达91及Y轴马达92都配置为其旋转轴沿X轴方向。并且，Z轴马达93及驱动马达94都被配置为其旋转轴沿Z轴方向。

并且，这些马达由于旋转而产生大量的热量。

如图6所示，在第三空间13内配置有照明装置6，照明装置6由发光的LED(Light Emitting Diode：发光二极管)61和将来自LED的光向铅直方向反射的反射镜62构成。

在筐体1中构成第三空间13的下表面壁17上形成有位于反射镜62下方位置的贯通孔171，在贯通孔171上无间隙地嵌入有透光板172。由此，可以维持第三空间13为密闭状态，而将通过反射镜62反射的光从第三空间13向配置载置台4的空间导入。

并且，如图6所示，在配置载置台4的空间内的位置中，通过反射镜62反射的光通过的位置为利用观察装置5观察试样的观察点M。

如图6所示，在第一及第二空间11、12内配置有观察装置5，观察装置5贯通隔板构件7。

观察装置5为相位差显微镜，具有：形成作为观察对象的试样的放大像的物镜51；将由物镜51形成的放大像导入变焦镜头52的反射镜52；将试样的放大像进一步放大的变焦镜头52；将由变焦镜头52放大的观察像拍摄的CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)照相机51，由物镜51、反射镜52及变焦镜头52构成观察装置5的光学系统，且由CCD照相机51构成观察装置5的拍摄系统。

并且，在第一空间11中配置有构成观察装置5的拍摄系统的CCD照相机51，而在第二空间12中配置有构成观察装置5的光学系统的物镜51、反射镜52及变焦镜头52。物镜51配置于观察点M的下方位置。

并且，在本实施方式所涉及的观察装置中，变焦镜头52以贯通隔板构件7的状态配置，因此变焦镜头5的一部分进入到第一空间11内。

观察装置5决定的试样的观察倍率由物镜51的放大倍率与变焦镜头52的放大倍率决定。并且，在本实施方式所涉及的观察装置5中，通过驱动马达94而变更变焦镜头52的放大倍率使得试样的观察倍率能够变更。

在筐体1的上表面壁16上，在观察点M的下方位置突设有透光部15，其使光从观察点M向下方透过到第二空间12内。具体如图8所示，透光部15由筒状构件151、密封圈152、透光板153构成，在筐体1的上表面壁16上形成有用于安装透光部15的贯通孔161。

在筒状构件151的上端无间隙地嵌入有透光板153。在筒状构件151的下端部形成有用于与贯通孔161嵌合的嵌合部154，嵌合部154以其外周面安装有密封圈152的状态与贯通孔161嵌合。

并且，如图6及图8所示，透光部15贯通过外壳81及绝热构件8的贯通孔82～84，使透光板153在绝热外壳81的上表面露出。

由此，即使在上表面壁16的上表面侧配备绝热构件8的情况下，由照明装置6的反射镜62反射后的光也可以透过透光部15的透光板153而导入到观察装置5的物镜51中。

并且，由于在嵌合部154的外周面上安装有密封圈152，因此构成贯通孔161的内周面和嵌合部154的外周面之间形成的间隙被密封圈152塞满，由此，第二空间12维持密闭状态。

另外，如图6所示，在透光部15的内部配置有观察装置5的物镜51。由此，即使在物镜51的焦点距离小时，可以将焦点对准到配置于观察点M的试样上。

并且，在透光部15的筒状构件151的内周面配备有环状的绝热构件85，绝热构件85与物镜51之间形成很小的间隙。由此，物镜51可以在上下方向上移动，同时抑制热量通过透光部15内从下向上传递。

图9为表示X轴驱动机构2及Y轴驱动机构3的立体图。Y轴驱动机构3如图9所示，其结构包括：一对带轮31、32、同步带33、反L字形的Y轴滑动体34，导向构件35。一对带轮31、32中，一带轮31固定于Y轴马达92的旋转轴上，一带轮31随着Y轴马达9的旋转绕着Y轴马达9的旋转轴旋转。

另一带轮32配置为在相对于一带轮31在Y轴方向上并列的位置上旋转自由的状态。

同步带33横跨挂设在一对带轮31、32上。在同步带33上，Y轴滑动体34连接于一对带轮31、32之间的位置，如图10所示，Y轴滑动体34的上边部分341配置为在配置载置台4的空间内沿X轴方向的位置。并且，Y轴滑动体34与导向构件35滑动自由地连接，Y轴滑动体34的可以移动的路径规定在沿着Y轴方向上。

并且，通过一带轮31旋转，同步带33也旋转。这时，同步带33中的一对带轮31、32之间的部分为沿着Y轴方向移动，因此一带轮31的旋转运动通过同步带33转变为Y轴方向的平移运动。

因此，Y轴马达92的旋转力通过Y轴驱动机构3变换为Y轴方向的平移力而付与到Y轴滑动体34上，其结果为，Y轴滑动体34沿着Y轴方向移动。

X轴驱动机构2如图9所示，其结构包括：齿轮机构21，在Y轴方向延伸的轴22，一对带轮23、24，同步带25，L字形的X轴滑动体26，导向构件27。

齿轮机构21将X轴马达91的旋转力转变为绕着轴22的中心轴的旋转力，并将该旋转力付与轴22。轴22旋转自由地支承在Y轴驱动机构3的Y轴滑动体34的上边部分341上，通过齿轮机构21付与的旋转力而绕着中心轴旋转。并且，轴22相对于齿轮机构21能够滑动。

在一对带轮23、24中，一带轮23固定于轴22的一端，一带轮23随着轴22的旋转与绕着与轴22相同的轴旋转。

另一带轮24安装为在相对于一带轮23在X轴方向上并列的位置上，在Y轴滑动体34的上边部分341上旋转自由。

同步带25横跨挂设在一对带轮23、24上。在同步带25上，X轴滑动体26连接在一对带轮23、24之间的位置。并且，X轴滑动体26与导向构件27滑动自由地连接，X轴滑动体26可以移动的路径规定在沿着X轴方向上。

在X轴滑动体26的下边部分261固定有载置台4。

并且，通过一带轮23的旋转，同步带25也旋转。这时，同步带25中的一对带轮23、24之间的部分为沿着X轴方向移动，因此，一带轮23的旋转运动通过同步带25转变为X轴方向的平移运动。

因此，X轴马达91的旋转力通过X轴驱动机构2变换为X轴方向的平移力而付与到X轴滑动体26上，其结果为，X轴滑动体26沿着X轴方向移动。

由此，通过X轴驱动机构2及Y轴驱动机构3，固定于X轴滑动体26上的载置台4通过X轴马达91的旋转而沿X轴方向移动，通过Y轴马达92的旋转在轴向上移动。即，由X轴驱动机构及Y轴驱动机构构成了将X轴马达91和Y轴马达92的驱动力传递到载置台4的传递构件。

进而如图9所示，在X轴驱动机构2上配备有X轴传感器28和X轴遮蔽板29，在Y轴驱动机构3上配备有Y轴传感器36和Y轴遮蔽板37。

X轴遮蔽板29固定于X轴滑动体26上，随着X轴滑动体26的移动而在X轴方向上移动。Y轴遮蔽板37固定于Y轴滑动体34上，随着Y轴滑动体34的移动而在Y轴方向上移动。

X轴传感器28为通过X轴遮蔽板28的接近/远离而切换接通/断开的传感器，X轴遮蔽板29与X轴传感器28对置时切换为接通状态。即，由X轴传感器28和X轴遮蔽板29构成检测部和通过该检测部检测的被检测部。

并且，X轴传感器28配置为：在X轴遮蔽板29与X轴传感器28对置而X轴传感器28为接通状态时，载置于载置台4上的容器A的中心C在X轴方向上与观察点M一致。

并且，Y轴传感器36为通过Y轴遮蔽板37的接近/远离而切换接通/断开的传感器，Y轴遮蔽板37与Y轴传感器36对置时切换为接通状态。即，由Y轴传感器36和Y轴遮蔽板37构成检测部和通过该检测部检测的被检测部。

并且，Y轴传感器36配置为：在Y轴遮蔽板37与Y轴传感器36对置而Y轴传感器36为接通状态时，载置于载置台4上的容器A的中心C在Y轴方向上与观察点M一致。

由此，即使容器A的中心C位于从观察点M偏离的位置，容器A的中心C也可以容易地返回到观察点M。

本实施方式所涉及的观察单元中，如图3所示，由于Y轴驱动器3配置于载置台4的下方位置，因此载置台4在X轴方向上的可动区域能够扩大。并且，尺寸较大的容器A可以载置在载置台4上。

进而在本实施方式所涉及的观察单元中，如图9所示，通过使用反L字形的Y轴滑动体34，仅在相对于X轴驱动机构2的单侧配备Y轴驱动机构3，即可使载置台4向X轴方向及Y轴方向移动。因此，容易将容器A载置于载置台4。

如图9所示，在载置台4的上表面形成有用于防止载置于该上表面的容器A的位置偏移而将容器A嵌入的嵌合槽41，嵌合槽41具有与所载置的容器的形状相比稍大的形状。

另外，在嵌合槽41的底面的中央区域形成有贯通孔42。由此，如图10所示，由照明装置6的反射镜62反射的光可以通过贯通孔42，入射到观察装置5的物镜51中。由此，载置于载置台4的容器A内的试样的观察不会被载置台4所阻碍。

图11为表示载置台4的设置状态的剖面图。如图11所示，载置台4在使其下表面离开外壳81的上表面的位置上与X轴驱动机构2连接。由此，载置台4的下表面和外壳81的上表面之间存在空气，该空气起绝热层的作用。因此，抑制从外壳81向载物台4的热传递。

并且，通过使载置台4的下表面稍离开外壳81的上表面，载置于载置台4的容器A内的试样可以与物镜51的焦点对准，同时即使在移动载置台4时，也不会产生基于载置台4和外壳81之间的滑动的摩擦。因此，可以抑制由摩擦为原因而产生的载置台4的振动。

图12为表示载置台4配置于观察位置的状态的侧视图，图13为表示载置台4配置于脱离位置的状态的侧视图。载置台4通过Y轴驱动机构3的驱动，在图12所示的观察容器A内的试样的观察位置和图13所示的从第二空间12的上方位置在Y轴方向上脱离的脱离位置之间能够往复移动。

并且，在本实施方式所涉及的观察单元中，使载置台4相对于第二空间12的上方位置在Y轴方向上脱离，但也可变形为使载置台4可以相对于第二空间12的上方位置在X轴方向上脱离的X轴驱动机构4的结构。

所述观察单元为容易小型化的构造，可以缩小为能够装入取出于小型的保存库101的尺寸。因此，所述观察单元的通用性高。并且，因为观察单元装入取出于保存库101是可能的，所以以将观察单元取出的状态洗净保存库101是可能的。

利用所述观察单元，由于驱动装置9、观察装置5及照明装置6配置于由筐体1密闭的空间(第一至第三空间11～13)，因此，即使在观察单元设置于保存库101内时，驱动装置9、观察装置5及照明装置6也不会暴露于保存库101内的环境中。由此，即使在保存库101内使用观察单元时，难以产生由湿气等引起的驱动装置9、观察装置5及照明装置6的缺陷。

此外，由于由驱动装置9产生的热量传递到周围空气中与空气一同上升，因此驱动装置9的热量难以传递到相对于驱动装置9在水平方向上错位配置的载置台4。因此，热量也难以传递到载置于载置台4的试样，其结果为，抑制因热传递引起的试样的温度上升。由此，可以不会对试样施加阻碍试样的培养或试样的死灭等热影响地在保存库101内观察该试样。

并且，与空气一同上升的热量从筐体1的上部散发。因此，优选在筐体1的上配备有散热风扇等，由此将筐体1内的热量高效率地散发。

在观察单元设置于保存库101内时，筐体1内的热量从筐体1的上部散发到保存库101内，传递到保存库101内的空气中。但是，保存库101内的空气的温度由于受加热器等的控制，因此从筐体1上部散发的热量所引起的保存库101内的温度的变化量很小，保存于保存库101内的试样不受影响。

进而，在所述的观察单元中，因为在第一空间11、载置台4以及第二空间12之间介入有隔板构件7，因此在第一空间11内的驱动装置9及观察装置5的拍摄系统中产生的热量向载置台4及第二空间12的移动，特别是从第一空间11向载置台4及第二空间12的热传递和热辐射，通过隔板构件7而被阻碍。因此，即使由驱动装置9及观察装置5的拍摄系统产生热量时，试样的温度几乎不上升。由此，可以不对试样施加热量的影响而在保存库101内观察该试样。

并且，观察的试样通过来自照明装置6的LED61发出的光而被照明，但是由于LED61的点灯仅在搜索试样时或后述的定时观察中拍摄试样时(快门时)进行，因此几乎不对试样施加热量的影响。

进而，在所述观察单元中，由于在筐体1的上表面壁16和载置台4之间通过绝热构件8或空气形成有绝热层，因此由驱动装置9、观察装置5的拍摄系统及照明装置6产生的热量即使在筐体1中传导而移动到上表面壁16时，热量也难以传递到载置台4，其结果为，抑制由热传导所引起的试样的温度上升。由此，可以不对试样施加热量的影响，而在保存库101内观察该试样。

另外，在所述观察单元中，载置台4由于能够在观察位置和脱离位置之间往复移动，因此可以通过将载置台4配置于脱离位置而使载置台4远离驱动装置9、观察装置5的拍摄系统及照明装置6等热源。由此，通过使载置台4移动到脱离位置，可以抑制热源对试样的热移动且可以将试样配置于保存库101内的环境下。

并且，在所述观察单元中，由于可以通过使X轴马达91旋转而使载置台4沿X轴方向移动，通过使Y轴马达92旋转而使载置台4沿Y轴方向移动，因此通过利用控制装置102控制X轴马达91和Y轴马达92的转速和旋转量，可以将载置台4的驱动自动化。

3.利用观察单元的定时观察

图14为利用所述观察单元而对试样进行定时观察时的流程图。在此的定时观察为：以设定的间隔ΔT多次反复观察试样，在每次观察时取得试样的观察图像的观察方法。以下，对于以细胞作为试样收容于容器A内的情况进行说明。

首先，在步骤S1中，进行设定于容器A的XY坐标的原点O的初始化。具体来说，使X轴传感器28和Y轴传感器36都为接通的状态，使观察点M存在的位置作为原点O，相对于容器A设定XY坐标。

然后，在步骤S2中，将容器A载置于载置台4。接着，在步骤S3中使观察装置的电源为接通，在步骤S4中搜索作为观察对象的细胞。在步骤S4中，一边看着在计算机103的显示机构中显示的图像，一边移动载置台4而搜索细胞。

找到作为观察对象的细胞后，在步骤S5中，利用计算机103的输入机构输入在XY坐标内的细胞的位置及观察倍率。由此，作为观察对象的细胞的坐标和观察倍率被设定(定时设定1)。设定后的坐标及观察倍率赋予到控制装置102。

在多个细胞作为观察对象时，从步骤S6返回到步骤S4，重复执行步骤4和步骤5。

在作为观察对象的所有细胞的坐标设定都结束后，在步骤S7中，利用计算机103的输入机构输入执行定时观察的间隔ΔT和观察次数N。由此，间隔ΔT和观察次数N被设定(定时设定2)。设定后的间隔ΔT和观察次数N赋予到控制装置102。

在步骤S7的定时设定结束后，在步骤S8中开始定时观察。这时，在控制装置102中的计数器n的值设定为1。

然后，在步骤S9中，在观察开始时刻T(n)存储到控制装置102的存储机构时，通过控制装置102的控制自动地利用观察单元执行对由在步骤S5设定的坐标中存在的全部细胞的观察。具体来说，设定后的各坐标中的细胞被导入到观察点M，并且以由步骤S5设定的观察倍率执行利用观察装置5的该细胞的观察。观察后的细胞的观察像通过观察装置5的CCD照相机54拍摄，所得的图像存储到计算机103的存储机构中。

通过步骤S9的细胞观察结束后，控制装置102通过步骤S10使X轴传感器28和Y轴传感器36都为接通状态地使容器A的中心C向观察点M移动。并且，在步骤S11中使计数器n的值仅增加1，在步骤S12中通过控制装置102判断计数器n的值是否超过步骤S7设定的观察次数N。

在步骤S12中，通过控制装置102判断出计数器n的值没有超过观察次数N时，控制装置102在步骤S13中使容器A移动到脱离位置，在步骤S14中，计算从上次的观察时刻T(n-1)开始，向步骤S14转移时的时刻T为止的经过时间(T-T(n-1))，并且判断该经过时间是否达到了在步骤S7中设定的间隔ΔT。

在步骤S14中，在通过控制装置102判断出经过时间没有达到间隔ΔT时，控制装置102在步骤S15中使容器A在脱离位置待机。

另一方面，在步骤S14中，在通过控制装置102判断出经过时间达到了间隔ΔT时，控制装置102在步骤S16中对容器A进行与步骤S11同样的所设定的XY坐标的原点O的初始化，返回步骤S9再次执行细胞观察。

然后，在步骤S12中，在通过控制装置102判断出计数器n的值超过观察次数N为止，反复执行细胞的观察。

在步骤S12中，在由控制装置102判断出计数器n的值超过了观察次数N时，控制装置102在步骤S 13中使容器A移动到脱离位置，结束定时观察。

通过利用由所述定时观察而取得的细胞的图像，可以观察·分析细胞的成长状态和形态。

4.变形例

4-1.变形例1

图15为在本变形例所涉及的观察单元中，表示形成有四边形的嵌合槽41的载置台的安装状态的立体图。图16为在该观察单元中，表示形成有圆形的嵌合槽41的载置台4的安装状态的立体图。如图15及图16所示，载置台4也可以通过螺纹构件262能够装卸地安装于X轴滑动体27的下边部分271。由此，通过预先准备与嵌合槽41形状不同的多个载置台4，可以选择并安装与使用的容器A的形状相对应的载置台4。

在本变形例中，准备有如图15所示形成有用于嵌入四边形的容器A的四边形的嵌合槽41的载置台4，和如图16所示形成有用于嵌入圆形的容器A的圆形的嵌合槽41的载置台。

并且，对于每个嵌合槽41形状不同的多个载置台4，若载置台4和在该载置台4上载置的容器A的总重量不同，则由于在使载置台4移动时对马达施加的惯性矩变化，因此有可能载置台4的加速度变化，或产生从目标位置的位置偏移。

因此，对于嵌合槽41的形状不同的多个载置台4，优选载置台4和载置于该载置台4上的容器A的总重量近似一致。

并且，优选在载置了容器A的状态下使载置台4的重心与X轴滑动体27连接的位置在X轴方向上一致。由此，即使在将载置台4通过螺纹构件262安装到X轴滑动体27时，安装后的载置台4也容易变得稳定。

4-2.变形例2

图17为在本实施例所涉及的观察单元中，表示形成有四边形的嵌合槽41的载置台4的安装状态的立体图，图19为表示在该载置台4上载置的容器A的中心C与观察点M一致的状态的俯视图。图18为在该观察装置中，表示形成有圆形的嵌合槽41的载置台4的安装状态的立体图，图20为表示在该载置台4上载置的容器A的中心C与观察点M一致的状态的俯视图。

在如所述变形例1的载置台4可以替换的情况下，在嵌合槽41的形状不同的载置台4上，载置有容器A的状态下的载置台4的重心与容器A的中心C未必一致。因此，如所述变形例1所说明的，在使载置有容器A的状态下的载置台4的重心在X轴方向上与X轴滑动体27连接的位置一致时，对应每个嵌合槽41形状不同的载置台4，容器A的中心C与观察点M一致时的X轴滑动体27的位置不同。

因此，关于图15所示的载置台4，在使载置于该载置台4上的四边形的容器A的中心C与观察点M一致地配置X轴驱动机构2的X轴传感器28及X轴遮蔽板29的情况下，在替换图16所示的载置台4时，该载置台4上载置的圆形的容器A的中心C从观察点M偏移。

因此，对于图16所示的载置台4，必须使圆形的容器A的中心C与观察点M一致地重新配置X轴驱动机构2的X轴传感器28及X轴遮蔽板29。

并且，对于Y轴方向，在嵌合槽41的形状不同的载置台4上，由于设计为使载置有容器A的状态下的载置台4的重心和容器A的中心C一致，因此即使替换载置台4，也没有必要重新配置Y轴驱动机构3的Y轴传感器36和Y轴遮蔽板37。

因此在本变形例中，如图17及图18所示，在载置台4上安装有X轴遮蔽板29。并且，每个嵌合槽41的形状不同的载置台4上，如图19及图20所示，X轴遮蔽板29配置为在与X轴传感器28对置时载置于各载置台4上的容器A的中心C与观察点M一致。

因此，在将载置台4替换为嵌合槽41的形状不同的载置台时，可以容易地将容器A的中心C和观察点M一致。

4-3.变形例3

图21为表示本变形例所涉及的观察单元的分解立体图。如图21所示，X轴驱动机构2可以能够装卸地配备于观察单元上。具体来说，Y轴驱动机构3的Y轴滑动体34的上边部分341通过螺纹构件343能够装卸地连接到立设部分342，通过使上边部分341从立设部分342脱离，从而使配置于上边部分341的X轴驱动机构2的轴22、一对带轮23、24、同步带25、X轴滑动体26、导向构件27、X轴传感器28及X轴遮蔽板29、以及安装于X轴滑动体26上的载置台4从观察单元上取下。

根据本变形例所涉及的观察单元，通过将X轴驱动机构2取下，由X轴驱动机构2所覆盖的部分的清洗变得容易。

4-4.变形例4

图22为表示本变形例所涉及的观察单元的剖面图，图23为该观察单元的主视图。如图22及图23所示，在互相离开的载置台4的下表面和外壳81的上表面之间可以使空气流动。具体地说，如图22所示，在Y轴滑动体34的上边部分341的背面侧及下表面侧形成有相对于X轴的截面形状为L字形的通气路38，通气路38在侧方端381(参考图23)及下边部分382的前方端383具有开口。并且，如图23所示，在通气路38的侧方端381侧配备有向通气路38内输送空气的送风扇39。

根据本变形例所涉及的观察单元，通过由送风机39向通气路38内输送空气，空气通过通气路38内从下边部分382的前方端383吹出，然后在载置台4的下表面和壳体81的上表面之间向前方(Y轴方向)流动。

由于在载置台4的下表面和外壳81的上表面之间空气流动，因此通过空气在载置台4的下表面和外壳81的上表面之间滞留，也可以容易地抑制从外壳81向载置台4的热传递。

并且，在本变形例中，由于在绝热外壳81的上表面形成有多条沿Y轴方向延伸的槽，因此空气在载置台4的下表面和外壳81的上表面之间容易流动，进一步容易地抑制壳体81向载置台4的热传递。

4-5.变形例5

图24为表示本发明所涉及的观察单元的剖面图。如图24所示，观察单元可以采用无绝热构件8及外壳81的构造。具体来说，构成第二空间12的上部的筐体1的上表面壁16配置于观察装置5的物镜51的上方，透光板162无间隙地嵌入形成于上表面壁16的贯通孔161。并且，载置台4以与上表面壁16分离的状态设置于筐体1的上表面壁16的正上方。

本变形例4所涉及的观察单元同样可以在保存库101内使用且能够抑制从热源向试样的热量移动。

当然，在图6所示的观察单元中，在采用无绝热构件8及外壳81的构成时，也可以将筒状构件151按原样配备，将载置台4配置于筒状构件151的上表面侧。

并且，本发明的各部分构造不局限于所述实施方式，可以为权利要求书中记载的技术范围内的各种变形。

另外，对于没有配备用于使载置台4移动的机构的观察单元，即对于没有配备X轴马达91及X轴驱动机构2、Y轴马达92及Y轴驱动机构3的观察单元，可以应用关于通过所述筐体1将内部空间封闭的构造、通过隔板构件7而阻碍热量移动的构造及配备绝热构件8的构造等。

Claims (6)

1.一种观察单元，其包括：用于观察试样的观察装置、载置试样的载置台、使所述载置台移动到通过所述观察装置观察试样的观察位置的驱动装置、将在铅直方向上扩大的第一空间密闭的筐体，其中，

在所述筐体中形成有所述第一空间以及第二空间，

所述第一空间位于所述筐体的背面侧，

所述第二空间及所述载置台位于所述筐体的前面侧，

驱动装置在该第一空间内，

所述观察装置由光学系统和拍摄系统构成，

所述拍摄系统配置于所述第一空间内，所述光学系统位于所述载置台的下方且配置于由所述筐体密闭的第二空间内，

在所述第一空间与载置台及第二空间之间介入有阻碍热量从第一空间向载置台及第二空间移动的隔板构件，

在所述筐体中构成第二空间的上部的上表面壁上形成有使光从所述观察位置朝向下方透过到观察装置的光学系统的透光部。

2.根据权利要求1所述的观察单元，其中，

在所述筐体中构成第二空间的上部的上表面壁和所述载置台之间形成有绝热层。

3.根据权利要求2所述的观察单元，其中，

所述绝热层的至少一部分由绝热构件构成，

所述透光部贯通所述绝热构件而在该绝热构件的表面露出。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的观察单元，其中，

所述载置台在所述观察位置和从所述第二空间的上方位置脱离的脱离位置之间能够往复移动，

该载置台的往复移动通过所述驱动装置来执行。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的观察单元，其中，

所述驱动装置的驱动力通过传递构件传递到所述载置台，

该载置台能够装卸于所述传递构件，在所述传递构件上配备有检测部，在所述载置台上配备有由检测部检测的被检测部，

被检测部配置为，在由检测部检测该被检测部时，载置于载置台上的试样的中心与规定位置一致。

6.根据权利要求4所述的观察单元，其中，

所述驱动装置的驱动力通过传递构件传递到所述载置台，

该载置台能够装卸于所述传递构件，在所述传递构件上配备有检测部，在所述载置台上配备有由检测部检测的被检测部，

被检测部配置为，在由检测部检测该被检测部时，载置于载置台上的试样的中心与规定位置一致。

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