JPH08279392A - 透明加温プレートおよび透明加温装置 - Google Patents

透明加温プレートおよび透明加温装置

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JPH08279392A
JPH08279392A JP7106915A JP10691595A JPH08279392A JP H08279392 A JPH08279392 A JP H08279392A JP 7106915 A JP7106915 A JP 7106915A JP 10691595 A JP10691595 A JP 10691595A JP H08279392 A JPH08279392 A JP H08279392A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 顕微鏡のステージなどに取付け、使用される
円形の透明加温プレートに関し、プレートのほぼ全体を
ほぼ均一な温度に加温できるものを提供する。 【構成】 透明加温プレート1は、円形透明プレート2
と、ハウジング3からなる。透明プレート2は、円形第
1透明板5とこれと積層された円形第2透明板6と、両
者間に充填された絶縁性透明材料12とからなる。円形
第2透明板6の上面には、透明導電膜7とこれに接触す
る1組の第1発熱体用電極9a,9bが設けられてい
る。透明導電膜7は、向かい合う電極の近接する両端部
間(9a1と9b1間および9a2と9b2間)に高抵
抗部7aを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、上面に載置される観察
対象物、培養容器などを加温するための透明加温プレー
トおよび透明加温装置に関する。具体的には、顕微鏡の
ステージに取り付けて、または裁置され、顕微鏡による
標本の観察の際に使用するのに好適な顕微鏡用透明加温
プレートに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、家畜の改良、増殖などの目的
で人工授精が行われている。また、不妊症対策などの目
的より、人類にも人工授精が行われて来ている。このよ
うな人工授精に際して、予め輸送される精子の活力や性
状を顕微鏡で検査してその適性を確認する必要がある。
そして、動物の種類によっても異なるが、一般的に精子
は、37〜38℃にて至適活性を有するため、検査もこ
の温度にて行うことが好ましい。このような目的より、
例えば、特開昭60−135803号公報に示すような
顕微鏡観察用加温装置を本発明者は提案している。この
加温装置は、ヒーターステージと、その加温手段を有し
ている。そして、ヒーターステージは、上下の透明なガ
ラス板の間に透明な導電膜を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記装置は十分な効果
を有するが、最近では、顕微鏡の形状によって、例え
ば、ヒーターステージ(加温プレート)の形状として、
円形のものが要求されてきている。このような、円形の
透明プレートでは、ガラス板(透明板)の周縁に向かい
合う1組の電極を設けると、電極の端部の外側に電極が
存在しない部分が形成され、この部分は加熱されないこ
とになる。そして、加熱されない部分より逆に冷却が起
こり、プレートの中央部での温度が安定しないことがあ
り、また中央部にばらついた温度分布が生じることがあ
る。逆に、電極を大きく形成することにより、電極の端
部の外側に電極が存在しない部分は減少し、加熱される
面積は増加する。しかし、電極の近接する端部間は他の
部分にくらべて距離が短くなるため、電流が多く流れ、
過剰加熱されることがある。このため、上記と逆に、中
央部より電極の端部間の温度が高くなるという現象を本
発明者が知見した。
【0004】また、顕微鏡用透明加温プレートは、顕微
鏡ステージに取り付けて使用される。しかし、プレート
のハウジングとステージ間には、取付けのためのクリア
ランスが存在し、このため、プレートの取付け状態が安
定しないという問題があった。
【0005】また、従来の透明プレートでは、透明導電
膜への通電により生じる透明導電膜の発熱を利用して、
透明プレートを加温している。このため、透明導電膜に
接続された電極などから、電磁波(ノイズ)が発生する
ことがある。また、外部より、電磁波が飛来することも
ある。これら電磁波が、観察対象物に流れるとその性状
を変化させる危険性がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の目的
は、円形透明プレートであっても、電極に挟まれた透明
導電膜のほぼ全体を温度差があまり生じることなく加熱
させることができる透明加温プレートを提供するもので
ある。
【0007】上記目的を達成するものは、円形の第1透
明板と、該第1透明板と所定距離離間して積層された円
形の第2透明板と、該第1透明板と該第2透明板との間
に充填された絶縁性透明材料とからなる円形透明プレー
トと、該透明プレートの周縁部を保持するハウジングと
を備えた透明加温プレートであって、前記第1透明板も
しくは第2透明板のいずれかの面に形成された透明導電
膜と、該透明導電膜と接触し、かつ、透明板の周縁部も
しくはその付近に形成され、湾曲した向かい合う1組の
発熱体用電極を有し、そして、前記透明導電膜は、一方
の電極の端部と該端部と近接する他方の電極の端部との
間の抵抗値と、一方の電極の中央部と他方の電極の中央
部との間の抵抗値とが向かい合う電極の近接する両端部
間の抵抗値と向かい合う電極の中間部間の抵抗値とがほ
ぼ等しくなるように形成されている透明加温プレートで
ある。
【0008】また、上記目的を達成するものは、円形の
第1透明板と、該第1透明板と所定距離離間して積層さ
れた円形の第2透明板と、該第1透明板と該第2透明板
との間に充填された絶縁性透明材料とからなる円形透明
プレートと、該透明プレートの周縁部を保持するハウジ
ングとを備えた透明加温プレートであって、前記第1透
明板もしくは第2透明板のいずれかの面に形成された透
明導電膜と、該透明導電膜と接触し、かつ、透明板の周
縁部もしくはその付近に形成され、湾曲した向かい合う
1組の発熱体用電極を有し、前記透明導電膜は、一方の
電極の中央部分と他方の電極の中央部分との間は抵抗が
低く、他の部分は、該中央部分より抵抗が高い透明加温
プレートである。
【0009】また、上記目的を達成するものは、円形の
第1透明板と、該第1透明板と所定距離離間して積層さ
れた円形の第2透明板と、該第1透明板と該第2透明板
との間に充填された絶縁性透明材料とからなる円形透明
プレートと、該透明プレートの周縁部を保持するハウジ
ングとを備えた透明加温プレートであって、前記第1透
明板もしくは第2透明板のいずれかの面に形成された透
明導電膜と、該透明導電膜と接触し、かつ、透明板の周
縁部もしくはその付近に形成され、湾曲した向かい合う
1組の発熱体用電極を有し、そして、前記透明導電膜
は、向かい合う電極の近接する両端部間のそれぞれ設け
られ、他の部分に比べて抵抗が高い第1の高抵抗部およ
び第2の高抵抗部を有する透明加温プレートである。
【0010】そして、前記透明導電膜は、例えば、一方
の電極の端部付近に形成され、他の部分に比べて抵抗が
高い第1の高抵抗部と、該一方の電極の端部と透明板の
中央を介して向かい合う他方の電極の端部付近に設けら
れ、他の部分に比べて抵抗が高い第2の高抵抗部とを有
するものである。また、前記透明導電膜は、例えば、該
向かい合う電極の一方の近接する両端部間の中央付近に
形成された第1の高抵抗部と、該向かい合う電極の他方
の近接する両端部間の中央付近に形成された第2の高抵
抗部とを備えるものである。
【0011】また、前記透明導電膜は、例えば、中央部
分に形成された帯状の低抵抗部と、該帯状の低抵抗部を
挟むように形成された2つの帯状の高抵抗部とを備える
ものである。また、前記透明導電膜は、例えば、中央部
分に形成された円状もしくは多角形状の低抵抗部と、該
低抵抗部を取り囲むように形成されたリング状の高抵抗
部とを備えるものである。そして、前記ハウジングの表
面は少なくとも導電性を有するとともに、該ハウジング
の表面と接触するハウジング用アースを有することが好
ましい。また、前記透明プレートは、前記透明プレート
の温度を検知するための温度センサを有している。
【0012】さらに、この目的を達成するものは、上記
の透明加温プレートと、前記温度センサにより検知され
る温度信号を用いて該透明加温プレートの透明導電膜を
温度制御する温度制御器とからなる透明加温装置であ
る。
【0013】また、本発明の目的は、顕微鏡ステージに
取り付けてたときに、両者間のクリアランスが存在して
も、がたつくことななく、取付け状態が安定である顕微
鏡用透明加温プレートを提供するものである。
【0014】上記目的を達成するものは、第1透明板
と、該第1透明板と所定距離離間して積層された第2透
明板と、該第1透明板と該第2透明板との間に充填され
た絶縁性透明材料とからなる透明プレートと、該透明プ
レートの周縁部を保持するハウジングとを備えた透明加
温プレートであって、前記第1透明板もしくは第2透明
板は、そのいずれかの面に形成された透明導電膜と、該
透明導電膜と接触し、かつ、透明板の周縁部もしくはそ
の付近に形成された向かい合う1組の発熱体用電極を有
し、さらに、前記ハウジングの側面には、該透明加温プ
レートを顕微鏡ステージに取り付けた際に、ステージと
ハウジング間にて挟圧される弾性部材を備えたガタツキ
抑制機構が設けられていることを特徴とする顕微鏡用透
明加温プレートである。
【0015】また、本発明の目的は、透明プレートの表
面に載置される観察対象物への電磁波の影響をを少なく
すくことができる透明加温プレートを提供するものであ
る。上記目的を達成するものは、第1の透明板と、該第
1の透明板と所定距離離間して積層された第2の透明板
と、該第1の板と該第2の板間に充填された絶縁性透明
材料とからなる透明プレートと、該透明プレートの周縁
部を保持するハウジングとを備えた顕微鏡用加温透明プ
レートであって、前記第1の透明板と前記第2の透明板
の向かい合う面のいずれかには、透明導電膜と該透明導
電膜と接触し、かつ、透明板の周縁部もしくはその付近
に形成された向かい合う1組の発熱体用電極を有し、さ
らに、前記第1の透明板の露出する表面には、第2の透
明導電膜を有し、第2透明板の露出する表面は第3の透
明導電膜を有し、前記ハウジングの少なくとも表面は導
電性を有しており、前記第2透明導電膜、第3透明導電
膜およびハウジングにはアース線が接続されていること
を特徴とする透明加温プレートである。
【0016】
【実施例】そこで、本発明の透明加温プレートを顕微鏡
用に応用した実施例を用いて説明する。図1は、本発明
の一実施例の顕微鏡用透明加温プレートの全体の斜視図
であり、図2は、本発明の一実施例の顕微鏡用透明加温
プレートのプレート部分の平面図であり、図3は、図2
のA−A線断面図であり、図4は、本発明の顕微鏡用プ
レートに使用される各部品を説明するための斜視図であ
る。
【0017】具体的に説明すると、図1ないし図4に示
すように、顕微鏡用透明加温プレート1は、ハウジング
3と、このハウジング3に収納された透明プレート2
と、コネクター28と、アース端子29により構成され
ている。透明プレート(透明プレート組立体)2は、図
3に示すように、第1透明板5と第2透明板6と、透明
板5,6の間に挿入されたスペーサ15と、透明板5,
6間に充填された絶縁性透明充填材12と、透明板5,
6間に挿入された温度センサー14と、各接続線により
形成されている。
【0018】そして、この実施例では、第1透明板5お
よび第2透明板6は、円形であり、第2透明板の第1透
明板と向かい合う面(第2透明板の上面)のほぼ全面に
透明導電膜(透明発熱体)7が設けられている。また、
第1透明板5の底面(第2透明板と向かい合う面)にも
透明導電膜8が形成されている。また、後述する図10
に示すように、第1透明板5の上面にも透明導電膜23
を形成してもよい。
【0019】透明板としては、ガラス板が好適である
が、合成樹脂製板でもよい。合成樹脂板としては、透明
性と絶縁性を有するものであれば特に制限はないが、ア
クリル板、ポリカーボネート板、スチレン板などの透明
性の高いものが好ましく、さらに、硬質のものが好適で
ある。また、透明板の形状の円形とは、真円形、楕円
形、長方円形などを含むものである。
【0020】第2の透明板6には、その円形形状に対応
するように、図2、図4および図5に示すように、全周
の1/3程度の長さの円弧で向かい合う2つの透明導電
膜発熱用の電極9a,9bが設けられている。そして、
透明板6には、全周の6分の1より大きい長さの円弧で
向かい合う2つの電極が存在しない部分が形成されてい
る。温度センサー14は、この電極が存在しない部分の
ほぼ中央に取り付けられている。電極の長さとしては、
全周の1/4〜1/3が好ましい。これら電極は、透明
板5,6に接触しないように設けられている。
【0021】そして、透明導電膜7は、導電性ではある
が、有る程度の抵抗をもっており、通電により発熱す
る。発熱度としては、透明板を20℃以上、好ましくは
30℃以上に加温できるものが好ましい。具体的には、
透明導電膜は、導電性金属薄膜により形成されている。
導電性金属薄膜としては、通電により発熱する性質を有
するものが使用される。具体的には、酸化スズ、SiO
2−インジウム合金、酸化インジウム、スズまたはアン
チモンをドープした酸化インジウム、アンチモンをドー
プした酸化スズなどが好適に使用できる。導電性金属薄
膜を透明板5,6の内面に形成する方法としては、蒸着
法(例えば、真空蒸着法)、スパッタリング法、デッピ
ング法、CVD法などにより行うことができる。電極9
a,9bとしては、銅、銀などの導電性の高い金属薄膜
が好適に使用される。なお、発熱体として使用しない導
電膜、例えば、透明導電膜8,23としては、上記のよ
うな導電膜でもよいが、極めて抵抗の低いものであって
もよい。
【0022】そして、透明導電膜7は、従来では、透明
板の全体に均一に形成されており、全体の抵抗は等しい
ものとなっている。ここでいう抵抗とは、同一距離間に
おいて測定した抵抗値である。この実施例の透明導電膜
7は、図5に示すように、向かい合う電極の近接する両
端部間(9a1と9b1間および9a2と9b2間)
に、他の部分に比べて抵抗が高い高抵抗部7aを有して
いる。具体的には、透明導電膜7は、一方の電極9aの
端部付近(9a1付近)に他の部分に比べて抵抗が高い
第1の高抵抗部7aを備え、さらに、電極9aの端部と
透明板6の中央(中心)を介して向かい合う電極9bの
端部付近(9b2付近)にも他の部分に比べて抵抗が高
い第2の高抵抗部7bを備えている。このため、向かい
合う電極の近接する両端部間(9a1と9b1間、9a
2と9b2間)の透明導電膜は、他の部分、特に、中央
部付近に比べて抵抗が高くなっている。
【0023】透明導電膜の発熱量は、透明導電膜に流れ
る電流量に比例する。また、電流は抵抗の低い部分のほ
うが高い部分に比べて流れやすい。このため、透明導電
膜7の抵抗値が全面において同じであると、円形プレー
トの場合、電極は、近接する両端の距離が最も短くなり
その部分(9a1と9b1間、9a2と9b2間)に電
流が多く流れ、他の部分に比べて高い発熱を生じる。こ
のため、中央部より電極端部が位置するプレート部分が
高い加熱状態となる。このため、プレートの全体を安定
した加温状態とすることができない。
【0024】また、顕微鏡による観察の障害となるた
め、プレートの中央に温度センサーを設けることも困難
なため、温度センサはプレートの中央より離間した位置
に設けている。このため、温度センサによる測定はプレ
ートの周縁部付近となり実際の観察対象物が載置される
中央付近を測定できない。両者間に温度差があると、目
的とする温度測定ができないことになる。しかし、上記
のように向かい合う電極の近接する両端部間(9a1と
9b1間、9a2と9b2間)の透明導電膜を、他の部
分、特に、中央部付近に比べて抵抗が高くするといっ
た、透明導電膜の抵抗値のバラツキを意図的に形成し、
抵抗値の相違を利用して発熱量(流れる電流量)を調整
し、向かい合う電極に挟まれた部分の透明導電膜の発熱
量がほぼ一定となるようしている。
【0025】高抵抗部の形成方法としては、図5に示す
ように、電極9aの端部付近(9a1付近)の透明導電
膜7を部分除去(例えば、若干の研磨)し、高抵抗部7
aを形成し、同様に、電極9bの端部付近(9b2付
近)にも同様に行う方法が好適である。透明導電膜の部
分的研磨は、所定部分の透明導電膜を完全に取り去る方
法と、透明導電膜を完全に取り去る事なく研磨する方法
とが考えられる。後者のほうが好ましいと考える。研磨
方法としては、ヤスリなどを用いた物理的研磨、透明導
電膜形成物を溶解する溶液(例えば、硝酸、特に透明板
を溶解しないものが好ましい)にて部分的に透明導電膜
を溶解剥離させる化学研磨などが考えられる。なお、高
抵抗部7aの形成位置は、図6に示すように、向かい合
う電極の近接する両端部間(9a1と9b1間、9a2
と9b2間)の中央部であってもよい。
【0026】具体的な抵抗値の調整方法、言い換えれ
ば、高抵抗部の具体的な形成方法としては、電極中央部
間の抵抗値をあらかじめ測定し、向かい合う電極の近接
する両端部間(9a1と9b1間、9a2と9b2間)
の抵抗値を測定しながら、徐々にその部分の透明導電膜
を研磨して行くことが好適である。これにより、透明導
電膜7は、一方の電極の端部(9a1,9a2)とこの
端部と近接する他方の電極の端部(9b1,9a2)と
の間(9a1と9b1の間、9a2と9b2の間)の抵
抗値と、一方の電極9aの中央部9a3と他方の電極9
bの中央部9b3との間の抵抗値とがほぼ等しくなるよ
うに形成される。なお、ここでいう、ほぼ等しいとは、
完全一致が理想であるが、10%程度までの差異を包含
するものである。なお、向かい合う電極の近接する2つ
の端部間の抵抗値もほぼ等しいように形成される。つま
り、9a1と9b1間の抵抗値と9a2と9b2間の抵
抗値もほぼ等しくなるように形成されている。なお、高
抵抗部の形成によりそれ以外の部分との間に透明性の差
異が生じる可能性のある場合には、高抵抗部の形成位置
は、図5に示すように、観察の障害となりにくいプレー
トの周縁部付近が好ましい。
【0027】また、透明導電膜7としては、図7に示す
ように、一方の電極の中央部分と他方の電極の中央部分
との間に位置する中央部分は抵抗が低く、他の部分は、
該中央部分の透明導電膜より抵抗が高く形成してもよ
い。具体的には、図7に示すように透明導電膜は、中央
部分に形成された帯状の低抵抗部7cと、低抵抗部7c
を挟むように形成された2つの帯状の高抵抗部7aを備
えている。2つの高抵抗部の抵抗値は、ほぼ等しいもの
となっている。これにより、透明導電膜7は、向かい合
う電極の近接する両端部間の抵抗値と向かい合う電極の
中間部間の抵抗値とがほぼ等しいものとできる。また、
図8に示すように、低抵抗部7cと高抵抗部7aとの間
に、両者の中間の抵抗値をもつ中間抵抗部7dを形成す
る。高抵抗部7aはお互いにほぼ等しく、中間抵抗部7
dもお互いにほぼ等しく形成されている。これにより、
透明導電膜全体の抵抗値を一定に近いものとすることが
できる。なお、上述した、高抵抗部7a、低抵抗部7
c,中間抵抗部7dは、透明導電膜の一部であり、透明
に形成されている。
【0028】このような部分的に抵抗値が異なる透明導
電膜の形成方法としては、最初に、高抵抗部を形成する
ために必要な第1の透明導電膜の形成を行う。次に、第
1の透明導電膜の上に所定の幅を有する帯状の第2の透
明導電膜を形成する。第2の透明導電膜の形成部は第1
の透明導電膜と積層されるため透明導電膜が厚くなり、
このため抵抗値が低下する。中間抵抗部を形成する場合
には、最初に、高抵抗部を形成するために必要な第1の
透明導電膜の形成を行う。次に、第1の透明導電膜の上
に所定の幅を有する帯状の第2の透明導電膜を形成す
る。さらに、第2の透明導電膜の上に、第2の透明導電
膜の帯よりも狭い幅の第3の透明導電膜を形成する。こ
の場合においても、透明導電膜7は、向かい合う電極の
近接する両端部間の抵抗値と向かい合う電極の中間部間
の抵抗値とがほぼ等しくなるように形成する。なお、こ
こでいう、ほぼ等しいとは、完全一致が理想であるが、
10%程度までの差異を包含するものである。
【0029】また、透明導電膜7としては、図9に示す
ように、中央部分に形成された円状もしくは多角形状の
低抵抗部7cと、低抵抗部7cを取り囲むように形成さ
れたリング状の高抵抗部7aとを備えるものとしてもよ
い。これにより、透明導電膜7は、向かい合う電極の近
接する両端部間の抵抗値と向かい合う電極の中間部間の
抵抗値とがほぼ等しいものとできる。また、低抵抗部と
高抵抗部との間に、両者の中間の抵抗値をもつリング状
の中間抵抗部を形成してもよい。低抵抗部の形状として
は、多角形状、例えば、4〜24角形好ましくは、4〜
8角形、円形、例えば、真円形、楕円形、長方円形など
が考えられる。
【0030】このような部分的に抵抗値が異なる透明導
電膜の形成方法としては、最初に、高抵抗部を形成する
ために必要な第1の透明導電膜の形成を行う。次に、第
1の透明導電膜の上に、透明板の中央に、その中心が位
置するように、円形もしくは多角形状の第2の透明導電
膜を形成する。第2の透明導電膜の形成部は第1の透明
導電膜と積層されるため透明導電膜が厚くなり、このた
め抵抗値が低下する。中間抵抗部を形成する場合には、
最初に、高抵抗部を形成するために必要な第1の透明導
電膜の形成を行う。次に、第1の透明導電膜の上に所定
の大きさの第2の透明導電膜を形成する。さらに、第2
の透明導電膜の上に、第2の透明導電膜よりも小さい面
積の第3の透明導電膜を形成する。この場合において
も、透明導電膜7は、向かい合う電極の近接する両端部
間の抵抗値と向かい合う電極の中間部間の抵抗値とがほ
ぼ等しくなるように形成する。なお、ここでいう、ほぼ
等しいとは、完全一致が理想であるが、10%程度まで
の差異を包含するものである。
【0031】なお、電極により囲まれた透明導電膜の形
状がほぼ真円形であり、その半径が50mmであって、
それぞれの電極の大きさが透明導電膜の円周の1/3の
場合であり、低抵抗部の形状を円形とし、電極の端部を
結ぶ線がほぼ低抵抗部の接線となるように形成すると、
高抵抗部の半径は50mmであり、低抵抗部の半径は2
5√3mmとなり、高抵抗部の抵抗値を1とした場合、
抵抗値の抵抗値を約0.423とすることにより、向か
い合う電極の近接する両端部間の抵抗値と向かい合う電
極の中間部間の抵抗値とがほぼ等しくなる。また、上記
の条件で、電極の大きさが透明導電膜の円周の1/4の
場合であり、低抵抗部の形状を円形とし、電極の端部を
結ぶ線が低抵抗部の接線となるように形成すると、高抵
抗部の半径は50mmであり、低抵抗部の半径は√12
50mmとなり、高抵抗部の抵抗値を1とした場合、抵
抗値の抵抗値を約0.586とすることにより、向かい
合う電極の近接する両端部間の抵抗値と向かい合う電極
の中間部間の抵抗値とがほぼ等しくなる。
【0032】さらに、この実施例では、透明板6は、そ
の周縁部の全周にわたり透明導電膜が設けられていない
部分7bを有している。そして、電極9a,9bも透明
プレートの周縁より若干内側に離間した位置、言い換え
れば、透明板6の周縁部より所定距離内側となる位置に
設けられている。このように、電極および透明導電膜の
端部が、透明板6の周縁より内側となるように、言い換
えれば、透明板の周縁部の全周にわたり透明導電膜およ
び電極の両者が存在しない部分が形成されているため、
電極および透明導電膜より生じた電磁波が、透明板6の
周縁よりはみ出るように飛ぶことを抑制する。これによ
り、電極および透明導電膜より、もし電磁波(ノイズ)
が発生しても、透明板6の上に位置する第1透明板5の
周辺部に当接しやすく、発生した電磁波の外部飛散をよ
り確実に抑制する。
【0033】そして、透明板6の端部と透明導電膜28
および電極9a,9bの端部との距離は、0.5〜10
mm程度が好ましい。特に、1〜5mmが好ましい。ま
た、透明導電膜および電極により構成される発熱体は、
上述したように第2透明板に設けることが好適である
が、第1透明板の下面(第2透明板と向かい合う面)に
設けてもよい。
【0034】さらに、この実施例では、図3に示すよう
に、第1透明板5の底面(第2透明板と向かい合う面)
にも透明導電膜8が形成されている。第1透明板5に形
成された透明導電膜8にはアース線19が接続されてい
る。第1透明板の下面の導電膜8に当接した電磁波はア
ース線に流れ消失する。また、透明板5,6の周縁に設
けられたスペーサ15により両者間は、全体にわたりほ
ぼ一定距離離間している。透明板5,6間に充填された
絶縁性透明充填材12およびスペーサ15により、透明
導電膜が相互に導通することを防止している。
【0035】なお、上述したように、透明導電膜および
電極により構成される発熱体を第1透明板の下面に設け
て、第2透明板の上面にアース線と接続された透明導電
膜を形成してもよい。しかし、図示した実施例のよう
に、上方にアース線を備えた導電膜を有する透明板を位
置させることにより、下方の電極もしくは導電膜より電
磁波が発生し、上方に飛散したとしても、上方の導電膜
に当接するために、電磁波が外部に飛散することを防止
するので好適である。さらに、下方の透明板6を上方の
透明板5より小さく形成してもよく、これにより、透明
板6の端部(電極および導電膜の端部)にて発生した電
磁波は透明板5の周辺部に当接しやすく、発生した電磁
波の外部飛散をより抑制できる。
【0036】上述のように、透明プレートでは、透明導
電膜への通電により生じる透明導電膜の発熱を利用し
て、透明プレートを加温している。このため、透明導電
膜に接続された電極などから、電磁波(ノイズ)が発生
することがある。この電磁波が、観察対象物に流れると
その性状を変化させる危険性がある。上記のように構成
することは、この問題点を解決するのに有効である。
【0037】また、図10に示す実施例のように構成し
てもよい。この実施例の透明プレート30は、上記図3
のものに加えて、第1透明板5の上面(露出する表面)
に透明導電膜23が、第2透明板6の下面(露出する表
面)にも透明導電膜24が形成され、言い換えれば、透
明プレート組立体2の露出する表面は透明導電膜により
被包されている。そして、これら透明導電膜23,24
には、アース線26,27が接続されている。なお、ア
ース線19,23,24は共通なものとしてもよい。こ
れにより、第1透明板の上面および第2透明板の下面に
当接した電磁波は、導電膜およびアース線を流れ消失す
る。よって、外部より飛来した電磁波も消失させること
ができる。なお、透明導電膜は、第1透明板の上面にの
み設けたものとしてもよい。なお、このような、電磁波
抑制タイプの透明加温プレートは、上記のような円形形
状のもに限られない。例えば、プレート(透明板)とし
ては、多角形(正方形、長方形、5〜8角形であっても
よい。さらに、その場合、発熱用の導電膜としては、上
述したような抵抗を変えるといった構成を備えていなく
てもよく、全体が同じ抵抗であってもよい。
【0038】絶縁性透明材料12としては、絶縁性、透
明性および透明板に対する接着性を有するものが好適に
使用される。このように透明板と接着性を有するものを
用いれば、透明板としてガラス板を用いた場合であって
も、ガラス板の破損時のガラスの破片の飛散を防止でき
る。
【0039】さらに、透明材料12は、温度センサー1
4、さらにはスペーサー15に対する接着性を有するこ
とが好ましい。このようなものを用いれば、温度センサ
ーと透明材料間の剥離が少ないため正確な温度測定が行
える。このような透明材料としては、シリコーン系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などのものが
使用できる。透明材料12としては、シリコーン系樹脂
が、絶縁性、安定性などの点より好適である。シリコー
ン系樹脂としては、シリコーンゲル、シリコーンゴムな
どがあり、シリコーンゴムとしては、接着性を有するR
TVシリコーンゴム、LTVシリコーンゴムなどが好適
であり、一液型、二液型のいずれでもよい。具体的に
は、製品名KE109(二液型RTVシリコーンゴム,
信越化学工業株式会社製)が好適である。
【0040】そして、温度センサー14が、透明導電膜
7と接触しないように透明板5,6間に位置し、かつそ
の位置が容易に移動しないように、センサー14は透明
材料12にそのまわりが取り囲まれている。つまり、セ
ンサー14は、透明材料12により固定されている。こ
のようにすれば、温度センサーの移動がなく、かつセン
サーが導電膜と接触していないため正確な温度測定が行
える。温度センサー14としては、温度検知可能なもの
であれば特に制限はないが、熱電対、サーミスタなどが
好適である。
【0041】ハウジング3は、図3および図4に示すよ
うに、中央に設けられた開口21と、この開口21を取
り囲むように設けられた透明プレート載置部22と、電
極および温度センサーと接続された接続線さらにアース
線を通すための小口18を有している。さらに、ハウジ
ング3は、少なくとも表面が導電性を有することが好ま
しい。このためには、ハウジング3を導電性材料により
全体を形成する方法と、ハウジング3の表面を導電性処
理する方法が考えられる。前者の場合には、ハウジング
を、例えば、導電性金属、導電性プラスチックなどによ
り形成することにより行うことができ、後者の場合に
は、ハウジング3の表面に導電性塗料の塗布または導電
性金属の蒸着などを行うことにより達成される。そし
て、このように導電性を有するハウジング3に、図3に
示すようにアース線25を設けることが好ましい。この
ようにすることにより、電極および透明導電膜より発生
した電磁波または外部より飛来した電磁波が、ハウジン
グに当たったとき、その電磁波はハウジングと接続され
たアース線を流れて消失するので、透明プレートに載置
される観察対象物に電磁波が流れることを抑制できる。
【0042】電極および温度センサーに接続された接続
線およびアース線は束ねられて1本のコード16となっ
て、ハウジング3の小口18より外部に延びている。コ
ード16の端部には、コネクタ28、さらに、コネクタ
28に接続されたアース端子29が取り付けられてい
る。このコネクタ28は、後述する温度制御器との接続
端子を形成している。
【0043】そして、この顕微鏡用透明加温プレート
は、顕微鏡ステージに取り付けて使用される。このた
め、ハウジングには、図2および図4に示すように、ス
テージに取付けた際のゆるみを防止するガタツキ抑制機
構30を設けることが好ましい。この実施例のガタツキ
抑制機構30は、図11に示すように、ハウジングの上
面に形成された溝31と、この溝内に挿入された弾性板
状部材32(例えば、弾性金属板)により形成されてい
る。板状部材32の中央部は、外方(ハウジングの外
方)に突出しており、顕微鏡ステージに取りつけたと
き、この板状部材は、ステージとハウジング間にて挟圧
され、内方に変形すると共に、この板状部材の反対側部
位をステージに押し付け、これにより、両者間のガタツ
キを抑制する。なお、ガタツキ抑制機構を設ける位置
は、ステージの形状を考慮して決定されるものであり、
この実施例のようなハウジングの上部の拡径部に限定さ
れるものではなく、拡径部より下方の小径部分の側面に
設けてもよい。また、ガタツキ抑制機構としては、上記
の板バネ構造のものに限定されない。例えば、図12に
示すように、溝31内に挿入された球体33とこの球体
を外方に押す弾性部材35(例えば、スプリング)によ
り構成されるものでもよい。また、ガタツキ抑制機構
は、複数設けてもよい。なお、このような、取付け状態
安定タイプの透明加温プレートは、上述のような円形形
状のもに限られない。例えば、プレート(透明板)とし
ては、多角形(正方形、長方形、5〜8角形であっても
よい。さらに、その場合、発熱用の導電膜としては、上
述したような抵抗を変えるといった構成を備えていなく
てもよく、全体が同じ抵抗であってもよい。
【0044】なお、上記の説明では、本発明の透明加温
プレートを顕微鏡用透明加温プレートに応用した実施例
を用いて説明したが、これに限られるものではない。例
えば、組織培養容器(例えば、シャーレー)の加温に用
いることができる。組織培養容器を逐次観察しながら培
養を行うことが必要な場合がある。このような場合、恒
温器内に組織培養容器を収納して加温すると外部より確
認ができない。しかし、本発明の透明加温プレートであ
れば、その上に載置して加温することができるので、加
温と同時に観察を行うことができる。また、透明である
ので、観察対象物の色などを誤ることなく確認できる。
さらに、上述のように、円形透明プレートであっても、
電極に挟まれた部分の透明導電膜を温度差があまり生じ
ることなく加熱させることができるので、組織培養容器
のほぼ均一な加温を行うことができ、良好な培養が可能
である。
【0045】本発明の透明加温装置は、透明加温プレー
ト1と温度制御器51により構成される。温度制御器5
1は、図13に示すように、透明プレート1のコネクタ
ー28と接続可能なコネクター52と、透明加温プレー
トの温度センサー14により検知されたアナログ信号を
デジタル信号に変換するA/Dコンバーター53と、こ
のコンバーター53からの信号が入力される温度制御部
55と、温度制御部55より出力される透明プレートの
実測温度を表示する測定温度表示部56と、設定温度を
入力する設定温度入力部57と、設定温度入力部より入
力された設定温度を表示する設定温度表示部59とを有
している。そして、温度制御部55は、温度制御器51
のコネクター52およびプレート1のコネクター28を
介して、透明導電膜7と接触する電極9a,9bと電気
的に接続されており、透明導電膜7の温度調整機能を有
している。そして、設定温度入力部57は、入力スイッ
チ57aを、また、測定温度表示部56は、表示窓56
aを、設定温度表示部59も表示窓59aを備えてい
る。
【0046】そして、温度制御部55として、設定温度
と測定温度とを比較する比較機能と、この比較機能によ
る比較結果に基づき、透明発熱体への電力供給状態を調
整する温度調整機能(言い換えれば、電力供給調整機
能)を有している。温度調整機能(電力供給調整機能)
としては、印加電圧を調整する機能、負荷電流を調整す
る機能、通電のON/OFF状態を調整する機能などの
いずれでもよい。なお、上記のように、ノイズ対策を行
う場合には、この温度制御部からノイズの発生を抑制す
ることが好ましい。このため、温度制御部55の温度調
整機能(言い換えれば、電力供給調整機能)として、印
加電圧値を調整する機能もしくは付加電流量を調整する
機能により行われるものが好ましい。通電のON/OF
F状態により温度調整を行う場合に比べて、電磁波の発
生を押さえることができる。
【0047】温度制御部は、具体的には、検知された測
定温度が、設定温度入力部により入力された設定温度よ
り低い場合には、通電をONし、逆に、検知された測定
温度が、設定温度入力部により入力された設定温度より
高い場合には、通電をOFFするように制御する。ま
た、温度制御は、ON/OFF制御でない場合には、検
知された測定温度が、設定温度入力部により入力された
設定温度より低い場合には、電圧または電流を高くする
ように制御し、逆に、検知された測定温度が、設定温度
入力部により入力された設定温度より高い場合には、電
圧また電流を低くするか、一時的に通電を中止し、測定
温度が設定温度と等しい場合には、与えている電圧また
電流を維持することにより行われる。
【0048】
【発明の効果】本発明の透明加温プレートは、円形の第
1透明板と、該第1透明板と所定距離離間して積層され
た円形の第2透明板と、該第1透明板と該第2透明板と
の間に充填された絶縁性透明材料とからなる円形透明プ
レートと、該透明プレートの周縁部を保持するハウジン
グとを備えた透明加温プレートであって、前記第1透明
板もしくは第2透明板のいずれかの面に形成された透明
導電膜と、該透明導電膜と接触し、かつ、透明板の周縁
部もしくはその付近に形成され、湾曲した向かい合う1
組の発熱体用電極を有し、そして、前記透明導電膜は、
向かい合う電極の近接する両端部間の抵抗値と向かい合
う電極の中間部間の抵抗値がほぼ等しくなるように形成
されているので、円形透明プレートであっても、電極に
挟まれた部分の透明導電膜を温度差があまり生じること
なく加熱させることができ、良好な温度環境にて観察対
象物を加温できる。
【0049】また、透明導電膜を有する透明プレートに
おいて、透明導電膜を一方の電極の中央部分と他方の電
極の中央部分との間は抵抗が低く、他の部分は、該中央
部分より抵抗が高いものとすることにより、円形透明プ
レートであっても、電極に挟まれた部分の透明導電膜を
温度差があまり生じることなく加熱させることができ、
良好な温度環境にて観察対象物を加温できる。
【0050】また、透明導電膜を有する透明プレートに
おいて、透明導電膜の向かい合う電極の近接する両端部
間のそれぞれに、他の部分に比べて抵抗が高い第1の高
抵抗部および第2の高抵抗部を形成することにより、円
形透明プレートであっても、電極に挟まれた部分の透明
導電膜を温度差があまり生じることなく加熱させること
ができ、良好な温度環境にて観察対象物を加温できる。
【0051】また、透明導電膜を有する透明プレートに
おいて、透明導電膜の一方の電極の端部付近に、他の部
分に比べて抵抗が高い第1の高抵抗部を形成し、この一
方の電極の端部と透明板の中央を介して向かい合う他方
の電極の端部付近に、他の部分に比べて抵抗が高い第2
の高抵抗部を形成することにより、円形透明プレートで
あっても、電極に挟まれた部分の透明導電膜を温度差が
あまり生じることなく加熱させることができ、良好な温
度環境にて観察対象物を加温できる。
【0052】また、透明導電膜を有する透明プレートに
おいて、透明導電膜の向かい合う電極の一方の近接する
両端部間の中央付近に第1の高抵抗部を形成し、該向か
い合う電極の他方の近接する両端部間の中央付近にも第
2の高抵抗部を形成することにより、円形透明プレート
であっても、電極に挟まれた部分の透明導電膜を温度差
があまり生じることなく加熱させることができ、良好な
温度環境にて観察対象物を加温できる。
【0053】また、透明導電膜を有する透明プレートに
おいて、透明導電膜の中央部分に、帯状の低抵抗部を形
成し、帯状の低抵抗部を挟むように2つの帯状の高抵抗
部を形成することにより、円形透明プレートであって
も、電極に挟まれた部分の透明導電膜を温度差があまり
生じることなく加熱させることができ、良好な温度環境
にて観察対象物を加温できる。
【0054】また、透明導電膜を有する透明プレートに
おいて、透明導電膜の中央部分に円状もしくは多角形状
の低抵抗部を形成し、該低抵抗部を取り囲むようにリン
グ状の高抵抗部を形成することにより、円形透明プレー
トであっても、電極に挟まれた部分の透明導電膜を温度
差があまり生じることなく加熱させることができ、良好
な温度環境にて観察対象物を加温できる。
【0055】また、本発明の透明加温装置は、上記のい
ずれかの顕微鏡用透明加温プレートでありかつ温度セン
サを備えたものと、温度センサにより検知される温度信
号を用いて該透明加温プレートの透明導電膜を温度制御
する温度制御器とからなるものであるので、円形透明プ
レートを用いた加温装置であっても、電極に挟まれた部
分の透明導電膜を温度差があまり生じることなく加熱さ
せることができ、良好な温度環境にて観察対象物、培養
容器などを加温できる。
【0056】また、本発明の顕微鏡用透明加温プレート
は、第1透明板と、該第1透明板と所定距離離間して積
層された第2透明板と、該第1透明板と該第2透明板と
の間に充填された絶縁性透明材料とからなる透明プレー
トと、該透明プレートの周縁部を保持するハウジングと
を備えた透明加温プレートであって、前記第1透明板も
しくは第2透明板は、そのいずれかの面に形成された透
明導電膜と、該透明導電膜と接触し、かつ、透明板の周
縁部もしくはその付近に形成された向かい合う1組の発
熱体用電極を有し、さらに、前記ハウジングの側面に
は、該透明加温プレートを顕微鏡ステージに取り付けた
際に、ステージとハウジング間にて挟圧される弾性部材
を備えたガタツキ抑制機構が設けられているので、ステ
ージに取り付けたとき取付状態が安定であり、プレート
上に載置される観察対象物の良好な観察を行うことがで
きる。
【0057】また、本発明の顕微鏡用透明加温プレート
は、第1の透明板と、該第1の透明板と所定距離離間し
て積層された第2の透明板と、該第1の板と該第2の板
間に充填された絶縁性透明材料とからなる透明プレート
と、該透明プレートの周縁部を保持するハウジングとを
備えた顕微鏡用加温透明プレートであって、前記第1の
透明板と前記第2の透明板の向かい合う面のいずれかに
は、透明導電膜と該透明導電膜と接触し、かつ、透明板
の周縁部もしくはその付近に形成された向かい合う1組
の発熱体用電極を有し、さらに、前記第1の透明板の露
出する表面には、第2の透明導電膜を有し、第2透明板
の露出する表面は第3の透明導電膜を有し、前記ハウジ
ングの少なくとも表面は導電性を有しており、前記第2
透明導電膜、第3透明導電膜およびハウジングにはアー
ス線が接続されているので、第1および第2透明板の露
出表面さらにハウジングに接触した電磁波は、透明導電
膜およびアース線を流れ消失するので、プレート上に載
置される観察対象物への電磁波の影響を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本考案の一実施例の透明加温プレート
の斜視図である。
【図2】図2は、本考案の一実施例の透明加温プレート
の平面図である。
【図3】図3は、図2のA−A線断面図である。
【図4】図4は、本考案の顕微鏡用プレートに使用され
る部品を説明するための斜視図である。
【図5】図5は、本考案の一実施例の透明導電膜を設け
た透明板の平面図である。
【図6】図6は、本考案の他の実施例の透明導電膜を設
けた透明板の平面図である。
【図7】図7は、本考案の他の実施例の透明導電膜を設
けた透明板の平面図である。
【図8】図8は、本考案の他の実施例の透明導電膜を設
けた透明板の平面図である。
【図9】図9は、本考案の他の実施例の透明導電膜を設
けた透明板の平面図である。
【図10】図10は、本考案の他の実施例の透明加温プ
レートの断面図である。
【図11】図11は、本考案の一実施例の透明加温プレ
ートに設けられたガタツキ抑制機構を説明するための説
明図である。
【図12】図12は、本考案の他の実施例の透明加温プ
レートに設けられたガタツキ抑制機構を説明するための
説明図である。
【図13】図13は、本考案の透明加温装置に使用され
る温度制御器のブロック図である。
【符号の説明】
1 顕微鏡用透明加温プレート 2 透明プレート(透明プレート組立体) 3 ハウジング 5 第1透明板 6 第2透明板 7 第1透明導電膜 7a 高抵抗部 7c 低抵抗部 8 第2透明導電膜 9a,9b 発熱用電極 12 絶縁性透明材料 14 温度センサー

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円形の第1透明板と、該第1透明板と所
    定距離離間して積層された円形の第2透明板と、該第1
    透明板と該第2透明板との間に充填された絶縁性透明材
    料とからなる円形透明プレートと、該透明プレートの周
    縁部を保持するハウジングとを備えた透明加温プレート
    であって、前記第1透明板もしくは第2透明板のいずれ
    かの面に形成された透明導電膜と、該透明導電膜と接触
    し、かつ、透明板の周縁部もしくはその付近に形成さ
    れ、湾曲した向かい合う1組の発熱体用電極を有し、そ
    して、前記透明導電膜は、一方の電極の端部と該端部と
    近接する他方の電極の端部との間の抵抗値と、一方の電
    極の中央部と他方の電極の中央部との間の抵抗値とがほ
    ぼ等しくなるように形成されていることを特徴とする透
    明加温プレート。
  2. 【請求項2】 円形の第1透明板と、該第1透明板と所
    定距離離間して積層された円形の第2透明板と、該第1
    透明板と該第2透明板との間に充填された絶縁性透明材
    料とからなる円形透明プレートと、該透明プレートの周
    縁部を保持するハウジングとを備えた透明加温プレート
    であって、前記第1透明板もしくは第2透明板のいずれ
    かの面に形成された透明導電膜と、該透明導電膜と接触
    し、かつ、透明板の周縁部もしくはその付近に形成さ
    れ、湾曲した向かい合う1組の発熱体用電極を有し、前
    記透明導電膜は、一方の電極の中央部分と他方の電極の
    中央部分との間は抵抗が低く、他の部分は、該中央部分
    より抵抗が高いことを特徴とする透明加温プレート。
  3. 【請求項3】 円形の第1透明板と、該第1透明板と所
    定距離離間して積層された円形の第2透明板と、該第1
    透明板と該第2透明板との間に充填された絶縁性透明材
    料とからなる円形透明プレートと、該透明プレートの周
    縁部を保持するハウジングとを備えた透明加温プレート
    であって、前記第1透明板もしくは第2透明板のいずれ
    かの面に形成された透明導電膜と、該透明導電膜と接触
    し、かつ、透明板の周縁部もしくはその付近に形成さ
    れ、湾曲した向かい合う1組の発熱体用電極を有し、そ
    して、前記透明導電膜は、向かい合う電極の近接する端
    部間のそれぞれに設けられた他の部分に比べて抵抗が高
    い高抵抗部を有することを特徴とする透明加温プレー
    ト。
  4. 【請求項4】 前記透明導電膜は、一方の電極の端部付
    近に形成され、他の部分に比べて抵抗が高い第1の高抵
    抗部と、該一方の電極の端部と透明板の中央を介して向
    かい合う他方の電極の端部付近に設けられ、他の部分に
    比べて抵抗が高い第2の高抵抗部とを有する請求項1な
    いし3のいずれかに記載の透明加温プレート。
  5. 【請求項5】 前記透明導電膜は、該向かい合う電極の
    一方の近接する両端部間の中央付近に形成された第1の
    高抵抗部と、該向かい合う電極の他方の近接する両端部
    間の中央付近に形成された第2の高抵抗部とを備えてい
    る請求項1ないし3のいずれかに記載の透明加温プレー
    ト。
  6. 【請求項6】 前記透明導電膜は、中央部分に形成され
    た帯状の低抵抗部と、該帯状の低抵抗部を挟むように形
    成された2つの帯状の高抵抗部とを備えている請求項1
    ないし3のいずれかに記載の透明加温プレート。
  7. 【請求項7】 前記透明導電膜は、中央部分に形成され
    た円状もしくは多角形状の低抵抗部と、該低抵抗部を取
    り囲むように形成されたリング状の高抵抗部とを備えて
    いる請求項1ないし3のいずれかに記載の透明加温プレ
    ート。
  8. 【請求項8】 前記透明プレートは、前記向かい合う電
    極の近接する端部のほぼ中央となる位置に設けられた温
    度センサを有している請求項1ないし7のいずれかに記
    載の透明加温プレート。
  9. 【請求項9】 請求項8の透明加温プレートと、前記温
    度センサにより検知される温度信号を用いて該透明加温
    プレートの透明導電膜を温度制御する温度制御器とから
    なる透明加温装置。
  10. 【請求項10】 第1透明板と、該第1透明板と所定距
    離離間して積層された第2透明板と、該第1透明板と該
    第2透明板との間に充填された絶縁性透明材料とからな
    る透明プレートと、該透明プレートの周縁部を保持する
    ハウジングとを備えた透明加温プレートであって、前記
    第1透明板もしくは第2透明板は、そのいずれかの面に
    形成された透明導電膜と、該透明導電膜と接触し、か
    つ、透明板の周縁部もしくはその付近に形成された向か
    い合う1組の発熱体用電極を有し、さらに、前記ハウジ
    ングには、該透明加温プレートを顕微鏡ステージに取り
    付けた際に、ステージとハウジング間にて挟圧される弾
    性部材を備えたガタツキ抑制機構が設けられていること
    を特徴とする顕微鏡用透明加温プレート。
  11. 【請求項11】 第1の透明板と、該第1の透明板と所
    定距離離間して積層された第2の透明板と、該第1の板
    と該第2の板間に充填された絶縁性透明材料とからなる
    透明プレートと、該透明プレートの周縁部を保持するハ
    ウジングとを備えた顕微鏡用加温透明プレートであっ
    て、前記第1の透明板と前記第2の透明板の向かい合う
    面のいずれかには、透明導電膜と該透明導電膜と接触
    し、かつ、透明板の周縁部もしくはその付近に形成され
    た向かい合う1組の発熱体用電極を有し、さらに、前記
    第1の透明板の露出する表面は第2の透明導電膜を有
    し、第2透明板の露出する表面は第3の透明導電膜を有
    し、前記ハウジングの少なくとも表面は導電性を有して
    おり、前記第2透明導電膜、第3透明導電膜およびハウ
    ジングにはアース線が接続されていることを特徴とする
    透明加温プレート。
JP10691595A 1995-04-05 1995-04-05 顕微鏡用透明加温プレートおよび顕微鏡用透明加温装置 Expired - Fee Related JP3657652B2 (ja)

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