JP2014066540A - Inspection chip, method of manufacturing cover member, and inspection system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、検査対象となる物質に対して化学的、医学的、または生物学的などの検査を行うための検査チップに関する。 The present invention relates to a test chip for performing chemical, medical, or biological tests on a substance to be tested.
内部に流路を有するマイクロチップが、特許文献1などにより知られている。この文献に検査チップとして開示されているマイクロチップは、板材とカバー部材とから構成される。カバー部材により板部材の表面が覆われたマイクロチップの内部に検査液体、およびこの検査液体と混合される試薬が注入される。検査液体、および試薬が注入されたマイクロチップが検査装置に装着される。検査装置による公転によりマイクロチップの内部の検査液体、および試薬に遠心力が作用する。この遠心力と、重力との合力により、検査液体、および試薬はマイクロチップ内部の流路を移動し、保留部に到着する。保留部に到着した検査液体を光が透過し、この透過した光に基づき、マイクロチップに注入された検査液体が検査される。
A microchip having a flow path inside is known from
保留部に到着した検査液体に光が入射され、光センサが検査液体を透過した光を受光する。この光センサが受光した光の受光強度が、検査結果に反映される。この光センサが受光する光は、検査液体とともに板材、およびカバー部材も透過する。板材、およびカバー部材を透過することによる受光強度への影響は、一定であるとして検査結果に反映される。しかし、光の進行方向、または入射方向の板材の厚みが規定される厚さからずれた場合、気泡が板材に混入している場合、または水滴或はほこりなどが板材に付いている場合などにおいては、受光強度への影響は、一定の値からずれるので、正しい検査結果が得られない可能性がある。 Light enters the inspection liquid that has arrived at the holding portion, and the optical sensor receives the light that has passed through the inspection liquid. The received light intensity of the light received by this optical sensor is reflected in the inspection result. The light received by the optical sensor passes through the plate material and the cover member together with the inspection liquid. The influence on the light reception intensity due to transmission through the plate member and the cover member is reflected in the inspection result as being constant. However, when the thickness of the plate in the light traveling direction or incident direction deviates from the specified thickness, when bubbles are mixed in the plate, or when water droplets or dust is attached to the plate, etc. However, since the influence on the received light intensity deviates from a certain value, there is a possibility that a correct inspection result cannot be obtained.
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、光学測定により検査液体が検査される検査システムにおいて、より正確な検査結果が得られる検査チップを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an inspection chip that can obtain a more accurate inspection result in an inspection system in which an inspection liquid is inspected by optical measurement.
上記目的を達成するために、請求項1記載の本発明は、所定の発光強度を有する光を発生する光源と、前記光源から発生された光を受光する光センサとを備えた検査装置に装着され、前記検査装置による公転と、前記検査装置による自転によって保持される所定角度とに応じて所定の流路を移動する検査液体を収容可能な検査チップであって、前記流路が形成された板材と、前記流路を内包するように前記板材に接合されるカバー部材と、を備え、前記板材は、前記流路を移動した後の前記検査液体が収容され、収容された検査液体に前記光源からの光が透過可能な位置に配置される第1測定部を備え、前記カバー部材は、前記板材に接合された状態において前記第1測定部と異なる位置に設けられ、前記カバー部材の第1光学特性と異なる第2光学特性を有する第2測定部を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention according to
上記目的を達成するために、請求項2記載の本発明は、前記第2測定部は、前記第1光学特性としての前記カバー部材の透過率よりも小さい透過率を前記第2光学特性として有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to the second aspect of the present invention, the second measurement unit has, as the second optical property, a transmittance smaller than the transmittance of the cover member as the first optical property. It is characterized by this.
上記目的を達成するために、請求項3記載の本発明は、前記第2測定部は、所定の楕円を含む形状を有しており、前記第2測定部は、前記カバー部材が前記板材に接合された状態において、前記楕円の長軸の方向に前記第1測定部が位置するように設けられること
を特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, the second measurement unit has a shape including a predetermined ellipse, and the second measurement unit has the cover member formed on the plate member. In the joined state, the first measurement unit is provided so as to be positioned in the direction of the long axis of the ellipse.
上記目的を達成するために、請求項4記載の本発明は、前記第2測定部は、前記所定の楕円である第1の楕円を含む第1楕円部と、前記第1測定部からの距離が前記第1の楕円よりも遠い第2の楕円を含む第2楕円部とを備え、前記第2の楕円の長軸は、前記第1の楕円の長軸よりも長いことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the second measurement unit includes a first ellipse including the first ellipse that is the predetermined ellipse, and a distance from the first measurement unit. And a second ellipse part including a second ellipse far from the first ellipse, wherein the major axis of the second ellipse is longer than the major axis of the first ellipse. It is.
上記目的を達成するために、請求項5記載の本発明は、前記カバー部材は、所定の形状を有する複数の第1マークを備え、前記板材は前記第1マークと同一の形状を有する複数の第2マークを備え、前記第1マークが前記第2マークに重なるように前記カバー部材が前記板材に接合された状態において、前記所定の楕円の長軸の方向に前記第1測定部が位置するように前記第2測定部は前記カバー部材に備えられることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the cover member includes a plurality of first marks having a predetermined shape, and the plate member has a plurality of shapes having the same shape as the first mark. In the state where the cover member is joined to the plate so that the first mark overlaps the second mark, the first measurement unit is positioned in the long axis direction of the predetermined ellipse. As described above, the second measurement unit is provided in the cover member.
上記目的を達成するために、請求項6記載の本発明は、前記第2測定部は、前記第1測定部に収容される前記検査液体から予め定められる透過率、または反射率に基づく前記第2光学特性を有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention according to claim 6 is characterized in that the second measurement unit is based on the transmittance or reflectance determined in advance from the test liquid stored in the first measurement unit. It has two optical characteristics.
上記目的を達成するために、請求項7記載の本発明は、前記第2測定部は、前記カバー部材の第1光学特性と異なる第2光学特性を有するインクで印刷されることで形成されることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention according to
上記目的を達成するために、請求項8記載の本発明は、所定の強度を有する光を発生する光源と、前記光源から発生された光を受光する光センサとを備えた検査装置に装着され、前記検査装置による公転と、前記検査装置による自転によって保持される所定角度とに応じて所定の流路を移動する検査液体を第1測定部に収容する検査チップの板材に接合されるカバー部材の製造方法であって、前記板材に形成される第2マークと同一の所定の形状を有する第1マークを形成するマーク形成工程と、前記第1マークが前記第2マークに重なるように前記カバー部材が前記板材に接合された状態において、長軸の方向に前記第1測定部が位置する楕円を前記カバー部材の第1光学特性と異なる第2光学特性を有するインクで印刷する印刷ステップとを備えることを特徴とする製造方法である。 In order to achieve the above object, the present invention according to claim 8 is attached to an inspection apparatus including a light source that generates light having a predetermined intensity and an optical sensor that receives light generated from the light source. The cover member joined to the plate of the inspection chip that stores the inspection liquid that moves in the predetermined flow path in accordance with the revolution by the inspection device and the predetermined angle held by the rotation by the inspection device in the first measurement unit A mark forming step of forming a first mark having the same predetermined shape as the second mark formed on the plate, and the cover so that the first mark overlaps the second mark A printing step of printing an ellipse in which the first measurement unit is positioned in the long axis direction with an ink having a second optical characteristic different from the first optical characteristic of the cover member in a state where the member is bonded to the plate member. Is a manufacturing method which is characterized in that it comprises.
上記目的を達成するために、請求項9記載の本発明は、所定の発光強度を有する光を発生する光源と、前記光源から発生された光を受光する光センサとを備えた検査装置と、前記検査装置に装着され、前記検査装置による公転と、前記検査装置による自転によって保持される所定角度とに応じて所定の流路を移動する検査液体を収容する検査チップとを備える検査システムであって、前記検査チップは、前記流路が形成された板材と、前記流路を内包するように前記板材に接着されるカバー部材と、を備え、前記板材は、前記流路を移動した後の前記検査液体が収容され、収容された検査液体に前記光源からの光が透過可能な位置に配置される第1測定部を備え、前記カバー部材は、前記板材に接着された状態において第1測定部と異なる位置に設けられ、前記カバー部材の第1光学特性と異なる第2光学特性を有する第2測定部を備え、前記検査装置は、前記第2測定部を透過し、前記光センサにより受光された光に基づく光学特性が、前記第2光学特性を有するか否かを判断する判断部を備えることを特徴とするものである。 To achieve the above object, the present invention according to claim 9 is an inspection apparatus comprising a light source that generates light having a predetermined light emission intensity, and an optical sensor that receives light generated from the light source, An inspection system that is mounted on the inspection device and includes a test chip that contains a test liquid that moves in a predetermined flow path according to revolution by the test device and a predetermined angle held by rotation by the test device. The inspection chip includes a plate material on which the flow path is formed, and a cover member that is bonded to the plate material so as to enclose the flow path, and the plate material is moved after moving the flow path. The test liquid is accommodated, and the test liquid is provided with a first measurement unit disposed at a position where light from the light source can pass through the stored test liquid, and the cover member is first measured in a state of being bonded to the plate member. Different from department Provided with a second measurement unit having a second optical characteristic different from the first optical characteristic of the cover member, and the inspection apparatus transmits light transmitted through the second measurement unit and received by the optical sensor. The optical characteristic based is provided with the determination part which determines whether it has the said 2nd optical characteristic.
請求項1、および請求項9記載の発明によれば、カバー部材の第1光学特性と異なる第2光学特性を有する第2測定部を透過した光が光センサにより受光される。または、板材を透過し、カバー部材の第1光学特性と異なる第2光学特性を有する第2測定部により反射された光が光センサにより受光される。この光センサにより受光された光の受光強度が、所定の範囲にあるか否かが判断可能である。所定の範囲にない場合は、板材の肉厚が所定の範囲にない可能性がある。この所定の範囲の肉厚にない板材を備える検知チップを検出可能であるので、この所定の範囲の肉厚にない板材を備える検知チップにより検査液体が検査され、正確な検査結果が得られない可能性を低減できる。
According to invention of
請求項2記載の発明によれば、第2測定部は、第1光学特性としてのカバー部材の透過率よりも小さい透過率を第2光学特性として有する。第2測定部を透過した光が受光センサにより受光される。この受光センサにより受光された光の受光強度が、所定の範囲にあるか否かが判断可能である。所定の範囲にない場合は、板材の肉厚が所定の範囲にない可能性がある。この所定の範囲の肉厚にない板材を備える検査チップを検出可能であるので、この所定の範囲の肉厚にない板材を備える検知チップにより検査液体が検査され、正確な検査結果が得られない可能性を低減できる。 According to the second aspect of the present invention, the second measuring unit has a transmittance smaller than the transmittance of the cover member as the first optical property as the second optical property. The light transmitted through the second measurement unit is received by the light receiving sensor. It is possible to determine whether or not the received light intensity of the light received by the light receiving sensor is within a predetermined range. If it is not within the predetermined range, the thickness of the plate material may not be within the predetermined range. Since it is possible to detect an inspection chip having a plate material that is not in the predetermined range of thickness, the inspection liquid is inspected by the detection chip having a plate material that is not in the predetermined range of thickness, and an accurate inspection result cannot be obtained. The possibility can be reduced.
請求項3記載の発明によれば、光源の向きを変更させず、第2測定部に光が入射することが可能である。これにより、光源の向きを第2測定部と第1測定部とのいずれかに変更する機構を設けなくてもよいので、簡易な構成で検査液体の検査と、第2測定部における測定とができる。 According to the third aspect of the present invention, light can be incident on the second measurement unit without changing the direction of the light source. Thereby, since there is no need to provide a mechanism for changing the direction of the light source to either the second measurement unit or the first measurement unit, the inspection liquid inspection and the measurement by the second measurement unit can be performed with a simple configuration. it can.
請求項4記載の発明によれば、第1の楕円、または第2の楕円を透過、または反射した光が受光センサにより受光される。この受光センサにより受光された光の受光強度が、所定の範囲にあるか否かが判断可能である。所定の範囲にない場合は、板材の肉厚が所定の範囲にない可能性と共に、第1の楕円、または第2の楕円に正しく光が入射していない可能性、または、第1の楕円、または第2の楕円にごみがついている可能性などがある。第1の楕円、および第2の楕円の一方に光源からの光を入射させ、受光センサにより受光された光の受光強度が、所定の範囲にないと判断された場合に、他方の楕円に光源からの光を入射させることにより、板材の肉厚が所定の範囲にない可能性をより正確に検出することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, light transmitted through or reflected by the first ellipse or the second ellipse is received by the light receiving sensor. It is possible to determine whether or not the received light intensity of the light received by the light receiving sensor is within a predetermined range. If not within the predetermined range, the thickness of the plate material may not be within the predetermined range, and the light may not be correctly incident on the first ellipse or the second ellipse, or the first ellipse, Or there is a possibility that the second ellipse is dusty. When light from the light source is incident on one of the first ellipse and the second ellipse, and it is determined that the received light intensity of the light received by the light receiving sensor is not within a predetermined range, the light source is placed on the other ellipse. By making the light from the light incident, the possibility that the thickness of the plate material is not within the predetermined range can be detected more accurately.
請求項5記載の発明によれば、第1マーク、および第2マークがカバー部材および板材に備えられる。これにより、検査チップのユーザは、第2測定部と第1測定部とが正確な位置関係を有するようにカバー部材を板材に接合させることを、容易に行うことができる。
According to the invention of
請求項6記載の発明によれば、第1測定部に収容された検査液体を透過した光と第2測定部を透過、または反射した光とを受光するセンサの感度を同じ波長の領域にすることができるので、1つのセンサで、より精度よく検査液体の検査と、第2測定部の測定とを行うことができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the sensitivity of the sensor that receives the light transmitted through the test liquid stored in the first measurement unit and the light transmitted through or reflected by the second measurement unit is set to the same wavelength region. Therefore, it is possible to perform the inspection liquid inspection and the measurement by the second measurement unit with higher accuracy with one sensor.
請求項7記載の発明によれば、容易に第2測定部を構成することができる
According to invention of
請求項8記載の発明によれば、第1マーク、および第2マークがカバー部材および板材に備えられる。これにより、検査チップのユーザは、第2測定部と第1測定部とが正確な位置関係を有するようにカバー部材を板材に接合させることを、容易に行うことができる。 According to the invention described in claim 8, the first mark and the second mark are provided on the cover member and the plate material. Thereby, the user of a test | inspection chip can perform easily joining a cover member to a board | plate material so that a 2nd measurement part and a 1st measurement part have exact positional relationship.
<検査装置100の概要>
図1〜図3を参照して、本発明の一実施形態にかかる検査システムについて説明する。検査システムは、検査チップと、その検査チップが装着可能な検査装置とを備える。図1〜図3を参照して、本発明の検査チップの一実施形態の検査装置100の概要について説明する。検査装置100は、検査チップ400の内部に収容される検査液体に遠心力を作用させる。説明を簡略とするため、図1および図2に示す上部筐体300は仮想線で示し、図3では上部筐体300の天板が取り除かれた状態を示す。図1は、検査チップ400が初期位置にある検査装置100の一例を示す側面図である。図2は、検査チップが初期位置から移動した位置にある検査装置100の一例を示す側面図である。図3は、検査装置100の平面図である。以降の説明では、検査装置100が水平な床の上に設置されるとして説明する。すなわち、重力方向は各図面下向きである。初期位置、および初期位置から移動した位置については後述する。
<Outline of
With reference to FIGS. 1-3, the test | inspection system concerning one Embodiment of this invention is demonstrated. The inspection system includes an inspection chip and an inspection device to which the inspection chip can be attached. With reference to FIGS. 1-3, the outline | summary of the test |
図1に示すように、検査装置100は、上部筐体300と、下部筐体101と、ターンテーブル102と、ホルダ103と、角度変更機構150と、制御装置180とを備える
下部筐体101は、ターンテーブル102を回転させる駆動機構を備える。この回転の軸心は、ターンテーブル102の中心を通過し、重力方向と平行な垂直軸線Lである。以降では、ターンテーブル102の回転に伴うホルダ103および検査チップ400の回転を公転と称して説明する。
As shown in FIG. 1, the
角度変更機構150はターンテーブル102上に備えられる。検査装置100は、ターンテーブル102上において、垂直軸線Lを基準として線対称の位置に一対のホルダ103を支持するL型プレート151を備える。角度変更機構150は、一対のホルダ103の保持角度を変更する。ホルダ103は、内部に検査チップ400を収容することにより検査チップ400を保持する。従って、ターンテーブル102の回転とともにホルダ103に収容された検査チップ400は公転する。角度変更機構150は、ホルダ103の保持角度を変更する。この保持角度の変更により、角度変更機構150は、垂直軸線Lと直交する水平軸Tを回転の軸とする回転をホルダ103にさせる。すなわち角度変更機構150による保持角度の変更により、ホルダ103に収容された検査チップ400も、水平軸Tを回転の軸として回転する。以降では、この水平軸Tを回転の軸とするホルダ103および検査チップ400の回転を自転と称して説明する。
The
制御装置180は、上述した駆動機構、および角度変更機構150を制御する。この制御により、検査チップ400は公転、および自転される。制御装置180は、検査チップ400に注入された検査液体の計測処理などの検査処理を制御する。図1〜3に示す検査装置100は、本発明の検査装置の一実施形態の概略を示すものであり、同等の機能を備える構成であれば各部位の寸法比率または詳細形状などはこれに限ることはない。各構成の詳細を説明する。
The
公転により、検査チップ400の内部に収容される検査液体に遠心力が作用する。また、角度変更機構150は、ホルダ103を水平軸Tまわりに回転させる。この回転により、ホルダ103に保持された検査チップ400に付与する遠心力の方向を切り替えることができる。以降では、遠心力の方向を遠心方向と記載する。
Due to the revolution, centrifugal force acts on the test liquid stored in the
ホルダ103は、たとえば、底板と上板と側壁とで外形が形成された箱状体である。具体的には、ホルダ103は、直方体形状に形成された検査チップ400を内部に収納、および保持できるように、検査チップ400より一回り大きい直方体形状に形成された箱状の部材である。
The
検査装置100は、床面に設置された下部筐体101の内部にターンテーブル102を垂直軸Lまわりに回転させる駆動機構を備える。ターンテーブル102は、下部筐体101の上面側に設けられ、L型プレート151によってホルダ103を保持する円盤状の回転体である。具体的には、ターンテーブル102は、制御装置180が出力する制御信号にしたがって制御される駆動機構によって、垂直軸線Lまわりに回転する。
The
角度変更機構150は、ターンテーブル102に設けられたホルダ103を、水平軸Tまわりに回転させる機構である。具体的には、角度変更機構150は、ターンテーブル102の上面に固定された一対のL字型板状の連結金具であるL型プレート151を有する。L型プレート151は、ターンテーブル102の中心近傍に固定された基部から上方に延設され、上端部がターンテーブル102の径方向外側に延設されている。
The
L型プレート151の間には、図示しない内軸に固定されたラックギア152が設けられている。ラックギア152は、金属製の板状部材であり、両端面にギアが各々刻まれている。なお、L型プレート151を一対設けることとして説明したが、これに限ることはない。具体的には、L型プレート151は、1つ以上であればよく、複数対であってもよい。対とすることで、回転時にバランスをとることができる。
A
L型プレート151の延設方向の先端側では、ギア153が水平軸Tを中心に回転自在に保持される。ホルダ103は、ギア153に固定され、水平軸Tを中心に回転可能である。ギア153と、ラックギア152との間には、L型プレート151によって支持されたピニオンギア154が介在している。ピニオンギア154は、ギア153、およびラックギア152にそれぞれ噛合している。
The
ラックギア152の上端部には、柱状のガイド部材155が設けられている。ガイド部材155は、ラックギア152を上下方向に摺動可能に案内する。ラックギア152の上下動に連動して、ピニオンギア154、およびギア153がそれぞれ従動回転することで、ホルダ103が水平軸Tを中心に回転する。
A
本発明の実施形態では、制御装置180による制御にしたがって、駆動機構によってターンテーブル102を回転駆動するのに伴い、検査チップ400を保持したホルダ103が垂直軸線Lを中心とした回転である公転をする。検査チップ400に注入された検査液体は、公転によって遠心力が付与される。
In the embodiment of the present invention, the
制御装置180による制御にしたがって、角度変更機構150によってラックギア152がガイド部材155に沿って摺動するのに伴い、ラックギア152、ピニオンギア154、およびギア153が回転する。この回転に応じて、検査チップ400を保持したホルダ103が、水平軸Tを中心とした回転である自転をする。自転によって、検査チップ400に作用する遠心方向が相対変化する。
Under the control of the
作用方向が変化する遠心力によって、検査チップ400内部の流体回路に収容された検査液体が、各部へ移動するときに、複数の相に分離する遠心分離、試薬との混合、希釈、定量、保持、および各種測定などが検査液体についておこなわれる。
Centrifugation that separates the liquid into a plurality of phases when the test liquid contained in the fluid circuit inside the
本発明の実施形態において、ホルダ103および検査チップ400の自転した状態を説明するため、図5に示す検査チップ400の下方向である重力方向となす角度を自転角度として説明する。図1に示すように、ラックギア152が可動範囲の最下端まで下降した状態であるとき、ホルダ103は、自転角度が0°である定常状態となる。図2に示すように、ラックギア152が可動範囲の最上端まで上昇した状態であるとき、ホルダ103は、自転角度が90°である変位状態となる。具体的には、変位状態では、ホルダ103は、定常状態から水平軸Tまわりに90°回転した状態である。すなわち、ホルダ103が自転可能な範囲は、定常状態の0°から、変位状態の90°までとなる。本発明の実施形態では、自転可能範囲を0°から90°までとして説明するが、これに限ることはなく、自転可能範囲は、検査内容に応じた検査チップ400内での検査液体の移動方向に基づいて定められてもよい。
In the embodiment of the present invention, in order to describe the state of rotation of the
本発明の実施形態では、図1、および図2で示したホルダ103のうち、紙面右側のホルダ103について説明する。具体的には、自転角度が0°から90°に向かって変化する方向に回転する場合は、反時計回りの自転とし、90°から0°に向かって変化する方向に回転する場合は、時計回りの自転として説明する。なお、本発明の実施形態では、水平軸Tまわりに自転する構成としたが、これに限ることはない。具体的には、各ホルダ103について垂直軸Lと平行な軸まわりに自転して遠心方向を変更させる構成としてもよい。
In the embodiment of the present invention, the
図3を参照し、検査装置100の説明を続ける。上部筐体300は、下部筐体101の上側に固定される。検査チップ400に収容された検査液体を光学的に計測する計測部310が上部筐体300に設けられる。計測部310は、制御装置180から入力される制御信号にしたがって、検査液体に対して光学的計測をおこなう。
The description of the
詳細には、上部筐体300は、ターンテーブル102の回転中心である垂直軸Lに対して、ホルダ103が公転される範囲の外側に設けられている。上部筐体300は、ターンテーブル102の外周側において平面視で円弧上に延びる対向壁321を有する。
Specifically, the
計測部310は、計測位置となる所定位置にホルダ103が位置決めされたときに、計測対象となる検査チップ400に計測光を透過させることで、検査チップ400内の検査液体を計測する。具体的にこの計測は、検査液体を透過した光の吸光度を計測することにより、検査液体の透過率を測定する。
The
計測部310は、光源311と、受光センサ312とを有する。光源311は、発光部313によって計測光を発光する。受光センサ312は、光源311から発せられ、検査チップ400を透過した計測光を受光部314によって検出する。本発明の実施形態では、検査チップ400を透過した計測光を受光部14が計測することとして説明するが、これに限ることはなく、受光センサ312が検査チップ400により反射された計測光を計測することとしてもよい。
The
光源311、および受光センサ312は、ホルダ103の公転範囲の外側に配置されている。光源311と、受光センサ312とを結ぶ光路の高さ位置は、定常状態であるホルダ103を基準として、ホルダ103に保持される検査チップ400における計測対象となる検査液体が収容される部位の高さ位置に応じて設定される。
The
検査装置100の外部に接続された制御装置180は、計測部310によって計測された計測光に基づいて各種測定をおこなう。すなわち、制御装置180は、図示しないCPU、RAM、およびROMなどを内蔵しており、検査チップ400が保持された検査装置100における公転、または自転を制御して、各種測定をおこなう。
The
制御装置180は、利用者が検査装置100の各種動作を指示するための操作部を備えている。本発明の実施形態では、制御装置180を外部接続することとしたが、これに限ることはなく、制御装置180の機能を検査装置100内部に備えることとしてもよい。
The
なお、図1〜図3を用いて説明した本発明の実施形態では、下部筐体101の上面側に円盤状のターンテーブル102を備えることとして説明したが、これに限ることはない。すなわち、検査チップ400に遠心力を作用させる構成であればよく、筐体300、101またはターンテーブル102の形状は限定されない。また、ホルダ103は、ターンテーブル102の円周近傍に一対設けることとしたが、これに限ることはない。すなわち、ホルダ103は、1つであったり3つ以上であったりしてもよく、検査チップ400に所望の遠心力を作用させる配置であればよい。
In the embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 3, the disk-
<検査チップ400の構成>
図4を参照して、検査チップ400の構成を説明する。検査チップ400は、カバー部材410が板材420に接合されることにより形成される。この接合は、接着剤による接合、熱溶着による接合など周知の方法が採用される。板材420は、平面視長方形で規定の厚みを有する。板材420は、所定の検査の対象となる検査液体について、収容、移動、および測定などを実行するための流体回路を備えている。すなわち、カバー部材410は、流体回路を内包するように板材420に接合される。流体回路が本発明の所定の流路の一例である。
<Configuration of
The configuration of the
カバー部材410は、透明、もしくは半透明の材質から形成される。具体的に、カバー部材410、および板材の材質は、たとえば、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリブチレンテレフタラート(PBT)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアリレート樹脂(PAR)、アクリロニトル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリメチルペンテン樹脂(PMP)、ポリブタジエン樹脂(PBD)、生分解性ポリマー(BP)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)などの有機材料、または、シリコン、ガラス、石英などの無機材料など特に制限されない。
The
また、検査チップ400は、図4における紙面手前側である板材420の表面側が、カバー部材410によって覆われる構成となっている。カバー部材410により、検査液体が板材420の流体回路の内部に保持される。なお、検査チップ400の流体回路については、説明の便宜のためにその概略が示され、特に記載のない限り各部位の寸法比率または容量などは図示の形状に限られない。
Further, the
複数の第1マークが、カバー部材410に形成される。複数の第2マークが板材420に形成される。第1マークと第2マークとは同じ形状である。本実施形態では、2つの第1マーク411、412が、長方形状を有するカバー部材410の対角線上の角部に形成され、2つの第2マーク421、422が、長方形状を有する板材420の対角線上の角部に形成されるとして説明する。第1マーク411が第2マーク421に、かつ第1マーク412が第2マーク422に重なるように、カバー部材410は板材420に接合される。
A plurality of first marks are formed on the
検査チップ400は、図5に示す板材420の厚み方向における所定深さの凹部からなる検査チップ400内部の流体回路として、注入口430と、供給部440と、定量部450と、貯留部460と、測定部470と、第1案内経路480と、流入口490と、液溜部500と、第2案内経路510と、毛管保持部401、402、403とを備える。測定部470が、本発明の第1測定部の一例である。
The
供給部440は、注入口430から注入される検査液体を一時保持する。供給部440を形成する壁の一部が板材420の検査チップ400の外部に開口することにより、注入口430が形成される。定量部450は、供給部440の供給口441から供給される検査液体を定量する。貯留部460は、定量部450に供給される検査液体のうち余剰分を貯留する。測定部470は、定量部450において定量された検査液体を所定の測定を実施される位置に収容する。第1案内経路480は、定量部450から測定部470への検査液体の移動経路である。流入口490は、第1案内経路480に連通され、測定部470へ検査液体を流入させる。液溜部500は、測定部470へ検査液体が流入する際、測定対象としない検査液体を保持する。第2案内経路510は、定量部450から貯留部460への検査液体の移動経路である。毛管保持部401、402、403は、定量部450から測定部470までの間に設けられ、検査対象とならない検査液体を保持する。毛管保持部404は、貯留部460に設けられ、検査対象とならない検査液体の余剰分を保持する。流体回路の溝深さが徐々に浅くなるよう傾斜して構成されることにより、毛管保持部401、402、403、404は、毛管力により検査対象とならない検査液体を保持する。
The
なお、本発明の実施形態では、定量部450において検査液体が定量され、測定部470において、定量部450から流入される検査液体が光学測定されるとして説明するが、これに限ることはない。具体的には、検査チップ400は、検査液体と混合される試薬、が注入される試薬注入口、試薬が定量される試薬定量部、検査液体または試薬を希釈する希釈溶液が注入される希釈溶液注入口、または希釈溶液が定量される希釈溶液定量部などを備えてもよい。これらの構成により、たとえば、検査チップ400は、定量部450、および測定部470の他に、混合、分析、遠心分離、希釈、または保持などの各種工程を実施するため部位を備えてもよいし、測定部470において分析以外の各種工程が実施されてもよい。
In the embodiment of the present invention, the test liquid is quantified in the
<検査液体の検査処理>
注入口430から供給部440に検査液体が検査チップ400に注入された後に、注入口430は必要に応じてフィルムなどによってシールされる。注入口430がシールされた検査チップ400は、角度変更機構150の制御による自転によって所定角度に保持され、ターンテーブル102上における公転によって遠心力の作用を受ける。検査液体は、検査チップ400内において作用する遠心力によって、供給口441から定量をおこなうための定量部450へ供給される。
<Inspection process of inspection liquid>
After the inspection liquid is injected into the
検査液体は、定量部450と第1案内経路480との接続部位と、定量部450と第2案内経路510との接続部位とからなる開口を通過して定量部450の内部に供給される。
The test liquid passes through an opening formed by a connection portion between the
供給部440から、定量部450に検査液体が供給されると、検査装置100は、制御装置180の制御にしたがって、定量部450に供給された検査液体を定量する。より具体的には、定量部450は、供給口441に向かって開口する凹状を有している。定量部450において定量をおこなうとき、遠心力が、この開口と垂直な方向に作用し、定量部450の周囲の壁で形成される空間の体積となるように検査液体が定量される。この際、開口と垂直な方向に作用する遠心力の方向は、角度変更機構150の制御による検査チップ400の自転で保持される所定角度によって調整される。
When the inspection liquid is supplied from the
定量部450に検査液体を供給する際、定量部450により定量される体積を超える余剰の検査液体は、第2案内経路510を経由して貯留部460へ流出する。また、定量部450によって定量された検査液体は、第1案内経路480、および流入口490を経由して測定部470へ流入する。具体的には、検査液体は、角度変更機構150の制御による検査チップ400の自転によって保持される所定角度と、ターンテーブル102上における公転によって作用する遠心力とに応じて、流入口490を介して測定部470に流入する。
When supplying the test liquid to the
流入口490は、定量部450と、測定部470とを連結する流路の一部にあり、定量部450から測定部470へと検査液体が流入される際、遠心力の方向の変化により流入方向が変化する部位である。検査液体が流入口490から測定部470へ流入する際、測定部470において検査対象とならない検査液体は、測定部470の上方の壁面のうち流入口490側の壁面などを介して液溜部500に流入する。この結果、検査対象とならない検査液体が、液溜部500に保持される。
The inflow port 490 is located in a part of a flow path connecting the
なお、本発明の実施形態では、検査液体は、血液などの検体、薬剤などの試薬、または混合液体などであってもよく、所望の検査に応じてユーザによって適宜選択可能である。また、注入された検査液体と試薬とが検査チップ400に収容される場合は、検査液体が測定部470に流入する前に検査液体と試薬とが混合される。この混合された液体が測定部470に流入し、計測部310により光学測定される。また、検査チップ400の供給部440、定量部450、貯留部460、液溜部500、または測定部470について各部位の数量または経由する経路の数量などが所望の検査に応じて適宜設定可能としてもよい。また、検査チップ400は、所望の検査に応じて、他の液体との混合、分析、遠心分離、希釈、または保持などの各種工程を実施する部位を有する構成としてもよい。
In the embodiment of the present invention, the test liquid may be a specimen such as blood, a reagent such as a drug, or a mixed liquid, and can be appropriately selected by the user according to a desired test. When the injected inspection liquid and reagent are stored in the
図6を参照して、カバー部材410が板材420に接合された状態の検査チップ400について説明する。検査チップ400がホルダ103に装着され、自転される際の、自転の中心は、図5に示す中心Ciとなる。検査チップ400に注入された検査液体は、公転、および自転により遠心力の作用を受けることで所定の流路を移動し、測定部470に流れ込む。この測定部470に光源311からの光が入射するように、検査チップ400、ホルダ103、および発光部313の位置が定められる。
With reference to FIG. 6, the
図6に受光部314に発光部313からの光が透過する時の、検査チップ400の透過領域471を点線で示す。本実施形態では、発光部313からの光の進行方向に垂直な方向の断面形状が円となる光源が採用されるとして説明する。従って、透過領域471の形状は円である。この円について、半径が半径rt、および中心が中心Ctとして説明する。測定部470に流入した検査液体の光学測定の際、発光部313からの光が、検査チップ400を垂直方向に透過すると、検査チップ400において反射された光が、検査チップ400に入射する光と干渉する。この干渉の影響を避けるために、発光部313からの光が、検査チップ400を垂直方向に透過しないように検査チップ400の公転角度が制御される。図7に示すように、発光部313からの光が、検査チップ400を垂直方向に透過する位置を公転角度が0°の位置と記載する。従って、測定部470に流入した検査液体の光学測定の際、検査チップ400は公転角度が0°から少しずれた公転角度の位置に位置決めされる。この場合、透過領域471の形状は楕円となるが、説明の簡略化のため、透過領域471の形状は半径r1を有する円として説明する。
In FIG. 6, the
図6に示すように、検査チップ400の公転角度に応じて、第1の楕円413と第2の楕円414とが、カバー部材410の表面に形成される。本実施形態では、検査装置100は、この2つの楕円に発光部313からの光を入射させ、2つの楕円を透過した光を受光部314は受光する。この受光部314が受光した光の受光強度に基づき、検査チップ400の肉厚のずれ、公転角度の角度ずれ、または自転角度の角度ずれが発生している場合に、検査システムのユーザに通知する。以下、具体的に第1の楕円413と第2の楕円414とについて説明する。第1の楕円413、および第2の楕円414が、本発明の第2測定部の一例である。
As shown in FIG. 6, a
第1の楕円413、および第2の楕円414は、インクにより楕円形状にカバー部材410の表面に印刷されることで形成される。第1の楕円413の中心は中心C1であり、第1の楕円413の短軸の長さが半径rtであり、第1の楕円413の長軸の長さが長さr1である。第2の楕円414の中心は中心C2であり、第2の楕円414の短軸の長さが半径rtであり、第2の楕円414の長軸の長さが長さr2である。図6に示すように、カバー部材410が板材420に接合された状態において、透過領域471、第1の楕円413、第2の楕円414が左から順に位置する。第1の楕円413の長軸の方向に透過領域471の中心Ctが位置する。第2の楕円414の長軸の方向に透過領域471の中心Ct、および第1の楕円の中心C1が位置する。すなわち、第1の楕円413の長軸の方向、および第2の楕円414の長軸の方向に測定部470が位置する。また、第2の楕円414の長軸の長さr2は、第1の楕円413の長軸の長さr1よりも長い。図6に示すように、光源311からの光が測定部470に入射する際は、重力方向が図5に示す検査チップ400の下方向に向くように自転角度が制御される。すなわち、検査チップ400は自転角度が0°である定常状態となる。
The
図7に示すように、光源311からの光が第1楕円413を透過する場合、検査チップ400は公転角度αの位置に設定される。光源311からの光が第2楕円414を透過する場合、検査チップ400は公転角度βの位置に設定される。従って、図6に示す中心Ctと中心C1との距離は、距離R1[(1/cosα)―1]となり、中心Ctと中心C2との距離は距離R1[(1/cosβ)―1]となる。距離R1は、図7に示すように測定部470に流入した検査液体の光学測定の際の透過領域471の中心Ctと公転の中心との距離である。
As shown in FIG. 7, when the light from the
図6に戻り、第1の楕円413と第2の楕円414とを形成するインクの透過率について説明する。図8は、測定部470に流入した検査液体の透過率の経時変化を示すリストである。このリストは「測定時間」と、「水:1mm」、「測定部:1mm」、および「測定部:3mm」とが対応付けられて記憶される。「測定時間」は分単位のデータである。測定時間は、測定部470に水、または検査液体が流入してからの時間である。測定部470に水を満たした場合の受光強度Sw、およびFull入射した場合の受光強度Sfが、「測定時間」が経過した時に、それぞれ測定される。「水:1mm」のデータは、「測定時間」が経過した時に測定された受光強度Swを、受光強度Sfで除した値のデータである。Full入射した場合の測定は、発光部313から測定光が、検査チップ400などの障害物に当たらず、受光部314により直接受光される測定である。この「水:1mm」のデータは、測定部470の溝深さが1mmである板材420が用いられたときのデータである。溝深さ1mmを有する測定部470に水を満たした場合の受光強度Sw1、および溝深さ3mmを有する測定部470に水を満たした場合の受光強度Sw3が、「測定時間」が経過した時に、それぞれ測定される。「測定部:1mm」のデータは、「測定時間」が経過した時に測定された受光強度Sb1を、受光強度Sfで除した値のデータである。この「測定部:1mm」のデータは、測定部470の溝深さが1mmのである板材420が用いられたときのデータである。すなわち、このデータは、溝深さ1mmを有する測定部470に検査液体を満たして測定した場合の透過率の継時変化を示す。「測定部:3mm」のデータは、「測定時間」が経過した時に測定された受光強度Sb3を、受光強度Sfで除した値のデータである。このデータは、測定部470の溝深さが3mmのである板材420が用いられた。すなわち、この「測定部:3mm」データは、溝深さ3mmを有する測定部470に検査液体を満たして測定した場合の透過率の継時変化を示す。「測定部1mm」のデータ、および「測定部3mm」のデータは検査液体として、血液が用いられた。「水:1mm」のデータは参考として示した。
Returning to FIG. 6, the transmittance of the ink forming the
図8のリストに示すように、測定部470に検査液体が満たされて測定された場合の透過率は、経時変化する。透過率が変化する理由は、検査液体が測定部470に流れ込んだ後に時間が経過すると、検査液体の成分の凝集、または成分の呈色が発生するからである。この結果、発光部313から入射された光が散乱、または反射される確率が変化する。従って、受光部314に受光される光の受光強度は経時変化する。すなわち、受光部314において受光された受光強度に基づく透過率は経時変化する。本実施形態において、測定部470に光が入射される際の発光強度と、第1の楕円413と第2の楕円414とに光が入射される際の発光強度とが同じになるように発光強度は制御される。従って、検査液体の透過率の経時変化の範囲に含まれる透過率を有するインクにより第1の楕円413と第2の楕円414とがカバー部材410に印刷される。この結果、検査液体の透過率の経時変化の範囲において感度が良い受光センサ312が用いられれば、検査液体の透過率測定、第1の楕円413の透過率測定、および第2の楕円414の透過率測定において、測定精度が向上する。
As shown in the list of FIG. 8, the transmittance when the
溝深さ1mmの測定部470を有する板材420が用いられる場合は、第1の楕円413、および第2楕円414を透過した光の透過率が、0.75〜0.80の範囲にあるように、所定の透過率を有するインク材料がカバー部材410に印刷されて第1の楕円413と第2の楕円414とが形成される。第1の楕円413、または第2楕円414を透過した光は、第1の楕円413、または第2の楕円414と、カバー部材410と板材とを透過する。カバー部材410の透過率と、規定される厚さの板材420の透過率とが図示しない検査装置100の記憶装置に記憶される。カバー部材410の透過率と、規定される厚さの板材420の透過率とに基づき、第1の楕円413、および第2楕円414を透過した光の透過率が、0.75〜0.80の範囲にあるように所定の透過率を有するインク材料の塗布量が調整される。インクの材料は、水性染料、油性染料、水性顔料、油性顔料などが考えられる。好ましくは、水性アゾ染料がよく、イエロー染料、マゼンタ染料、シアン染料を含有していても良い。インクの材料は、詳しくは、特開2008−189905号公報、特開2005−344071号公報、または特開2007−130829号公報に記載されている。
When the
溝深さ3mmの測定部470を有する板材420が用いられる場合は、第1の楕円413、および第2楕円414を透過した光の透過率が、0.59〜0.65の範囲にあるように、同様に所定の透過率を有するインク材料がカバー部材410に印刷されて第1の楕円413と第2の楕円414とが形成される。
When the
溝深さ1mmの測定部470を有する板材420が用いられる場合は、0.75〜0.80の範囲にある透過率を有さないカバー部材410が板材420に接合される。たとえば、カバー部材410の透過率は、0.81〜1.00の範囲にある。カバー部材410の透過率と異なる透過率のインクで第1の楕円413と第2の楕円414とが印刷される。溝深さ3mmの測定部470を有する板材420が用いられる場合は、0.59〜0.65の範囲にある透過率を有さないカバー部材410が板材420に接合される。たとえば、カバー部材410の透過率は、0.66〜1.00の範囲にある。カバー部材410の透過率と異なる透過率のインクで第1の楕円413と第2の楕円414とが印刷される。カバー部材410の透過率が本発明の第1光学特性の一例である。カバー部材410に印刷されるインクが本発明の第2光学特性の一例である。
When the
<カバー部材の製造方法>
図4を参照し、カバー部材410の製造方法を説明する。平面視長方形の板材420と同じ平面視長方形のカバー部材410の前面に第1マーク411、412が形成される。この2つ第1マーク411、412の平面視長方形のカバー部材410における位置は、2つの第2マーク421、422の平面視長方形上の板材420における位置と同じである。第1マーク411、412は作業者により手作業で形成されてもよいし、印刷機により形成されてもよい。第2マーク421、422と同じ第1マーク411、412をカバー部材410に形成する工程が、本発明のマーク形成工程の一例である。
<Method for manufacturing cover member>
With reference to FIG. 4, the manufacturing method of the
第1マーク411、412をカバー部材410に形成した後に、第1の楕円413と第2の楕円414とがカバー部材410に形成される。第1の楕円413と第2の楕円414との平面視長方形のカバー部材410における位置は、上述した通りである。すなわち、カバー部材410が板材420に接合された状態において、第1の楕円413の長軸の方向、および第2の楕円414の長軸の方向に測定部470が位置するように第1の楕円413と第2の楕円414とがカバー部材410に形成される。この形成時に第1の楕円413と第2の楕円414とは、上述したようにカバー部材410の透過率と異なる透過率を有するインクで印刷される。第1の楕円413と第2の楕円414とは、作業者により手作業でカバー部材410にインクで印刷されてもよいし、印刷機により形成されてもよい。第1の楕円413と第2の楕円414とがカバー部材410にインクで印刷される工程が本発明の印刷ステップの一例である。
After the
<検査処理>
図9を参照して、検査処理を説明する。この検査処理は、検査装置100の制御装置180のコンピュータにより実行される。検査液体が注入された検査チップ400が、ホルダ103に装着される。ユーザにより光学測定の指示が図示しない操作部を介して検査装置100に入力されると、検査処理が開始される。
<Inspection process>
The inspection process will be described with reference to FIG. This inspection process is executed by the computer of the
S1において、Full入射測定する。Full入射測定は、発光部313から測定光が、検査チップ400などの障害物に当たらず、受光部314により直接受光される測定である。具体的には、公転角度が90°となる位置にホルダ103の位置を制御する制御信号を駆動機構に送信する。この制御信号を受信した駆動機構は、ホルダ103を公転角度が90°となる位置にホルダ103を公転させる。公転角度が90°となる位置は、図7においてα=90°となる位置である。次に、光源311に点灯信号を送信する。点灯信号を受信した光源311は、発光部313から測定光を発光させる。受光センサ312は、受光部314により受光された光の受光強度を受信し、RAMに記憶する。S1においてRAMに記憶された受光強度を、Full入射受光強度と記載する。Full入射測定が終了すると、S2に処理を移行する。
In S1, Full incidence measurement is performed. The full incidence measurement is a measurement in which the measurement light from the
S2において、RAMに記憶されたFull入射測定の受光強度が、所定の範囲の受光強度であるか否かを判断する。この所定の範囲の受光強度は、ROMに予め記憶される。Full入射受光強度が所定の範囲の受光強度でないと判断した場合、S3に処理を移行する。Full入射受光強度が、所定の範囲の受光強度であると判断すると、S4に処理を移行する。 In S2, it is determined whether or not the light reception intensity of the full incidence measurement stored in the RAM is within a predetermined range. The received light intensity in this predetermined range is stored in advance in the ROM. If it is determined that the full incident light reception intensity is not within a predetermined range, the process proceeds to S3. If it is determined that the Full incident light reception intensity is within a predetermined range, the process proceeds to S4.
S3において、光源311の不具合が生じたとして、光学測定のエラーを通知する。この通知は、図示しない検査装置100の表示部にコメントを通知してもよいし、図示しないランプを光らせてもよいし、図示しないスピーカに異常音をならせてもよい。すなわち、周知の方法で、検査装置100のユーザに通知できればよい。
In S3, an error in the optical measurement is notified that a failure of the
S4において、公転角度が図7に示すαとなる位置にホルダ103の位置を制御する制御信号を駆動機構に送信する。この制御信号を受信した駆動機構は、ホルダ103を公転角度がαとなる位置にホルダ103を公転させる。公転角度αの一例として、5°があげられる。制御信号を駆動機構に送信すると、S5に処理を移行する。
In S4, a control signal for controlling the position of the
S5において、光源311に点灯信号を送信する。点灯信号を受信した光源311は、発光部313から測定光を発光させる。受光センサ312は、受光部314において受光された光の受光強度を受信し、RAMに記憶する。S5において受光センサ312により受光された光は、検査チップ400の測定部470に光源311から入射した光である。この入射時の光の透過領域は、図6に示す第1の楕円413である。ただし、駆動機構に不具合があり、公転角度が、制御装置180が認識している値からずれている場合の光の透過領域は、第1の楕円413に含まれない。また、角度変更機構150に不具合があり、自転角度が、制御装置180が認識している値からずれている場合は、光の透過領域は、第1の楕円413に含まれない。後述するが、光の透過領域が、第1の楕円413に含まれない場合、受光センサ312が受光した光は、所定の範囲の透過率からずれる。従って、検査を続行しても正しく検査液体が検査されない可能性があるので検査エラーがユーザに通知される。S5においてRAMに記憶された受光強度を、第1テスト受光強度と記載する。テスト受光強度をRAMに記憶させると、S6に処理を移行する。
In S5, a lighting signal is transmitted to the
S6において、第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率であるか否かを判断する。この所定の範囲の透過率は、ROMに予め記憶される。第1テスト受光強度に基づく透過率は、S5においてRAMに記憶されたテスト受光強度を、S1においてRAMに記憶されたFull入射測定の受光強度で除した値である。第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率であると判断した場合はS7に処理を移行する。第1テスト受光強度に基づく透過率が所定の範囲の透過率にないと判断した場合は、S8に処理を移行する。S6の処理を行う検査装置100のコンピュータが本発明の判断部の一例である。
In S6, it is determined whether or not the transmittance based on the first test received light intensity is within a predetermined range. The transmittance in this predetermined range is stored in advance in the ROM. The transmittance based on the first test light reception intensity is a value obtained by dividing the test light reception intensity stored in the RAM in S5 by the light reception intensity of the full incidence measurement stored in the RAM in S1. If it is determined that the transmittance based on the first test received light intensity is within a predetermined range, the process proceeds to S7. If it is determined that the transmittance based on the received light intensity of the first test is not within the predetermined range, the process proceeds to S8. The computer of the
S6における判断基準となる所定の範囲の透過率について説明する。S6における判断基準となる所定の範囲の透過率は、図8のリストに基づく透過率である。すなわち、溝深さが1mmの板材420が検査チップ400に用いられる場合、第1テスト受光強度に基づく透過率が、0.75〜0.80の範囲にある透過率のインクの透過率であると判断されれば、S7に移行する。第1テスト受光強度に基づく透過率が、0.75〜0.80の範囲にある透過率のインクの透過率でないと判断されれば、S8に移行する。溝深さが3mmの板材420が検査チップ400に用いられる場合、第1テスト受光強度に基づく透過率が、0.59〜0.65の範囲にある透過率のインクの透過率であると判断されれば、S7に移行する。第1テスト受光強度に基づく透過率が、0.59〜0.65の範囲にある透過率のインクの透過率でないと判断されれば、S8に移行する。
A description will be given of the transmittance in a predetermined range which is a determination criterion in S6. The transmittance in a predetermined range that is the criterion in S6 is based on the list in FIG. That is, when the
図9に示すフローチャートに戻り、説明を続ける。S7において、ホルダ103を公転させる制御信号を駆動機構に、ホルダ103を自転させる制御信号を角度変更機構150に送信し、検査液体の測定を開始する。遠心力の作用下で測定が開始されると、検査チップ400の内部に供給された検査液体に遠心力が付与される。この検査液体は、所定の流体回路を移動し、測定部470に流入する。測定部470は、光源311からの計測光が透過可能な位置に配置される。この結果、測定部470に流入した検査液体に光源311からの計測光を透過させ、受光センサ312が受光した光の受光強度を読取り、検査を終える。検査液体の検査が終了すると、検査処理を終了する。
Returning to the flowchart shown in FIG. 9, the description will be continued. In S7, a control signal for revolving the
S8において、第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率よりも大きいか否かを判断する。S6において、第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率でないと判断される場合は、下記3つの可能性が考えられる。1つ目の可能性は、板材420の板厚が規定の板厚でない場合、S5において、測定光が第1の楕円413を透過し、受光センサ312が受光する受光強度が、予想される値からずれる。この結果、S6において、第1テスト受光強度が、所定の範囲の透過率でないと判断される。2つ目の可能性は、駆動機構に不具合があり、公転角度が、制御装置180が認識している値からずれている場合、S5において、受光センサ312が受光する計測光は、第1の楕円413を透過していない。この結果、S6において、第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率でないと判断される。以下、公転角度が、制御装置180が認識している値からずれている場合をスピンドル位置ずれと記載する。3つ目の可能性は、角度変更機構150に不具合があり、自転角度が、制御装置180が認識している値からずれている場合、S5において、受光センサ312が受光する計測光は、第1の楕円413を透過していない。この結果、S6において、第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率でないと判断される。以下、自転角度が、制御装置180が認識している値からずれている場合をスイング位置ずれと記載する。
In S8, it is determined whether or not the transmittance based on the first test light reception intensity is larger than the transmittance in a predetermined range. In S6, when it is determined that the transmittance based on the first test light reception intensity is not within the predetermined range, the following three possibilities are considered. The first possibility is that when the plate thickness of the
以下、第1の楕円413、および第2の楕円414の透過率が、カバー部材410の透過率よりも小さいとして説明する。カバー部材410に形成される第1楕円413を透過し、受光センサ312により受光された光の受光強度は、第1楕円413からずれ、第1楕円413以外のカバー部材410を透過し、受光センサ312により受光された光の受光強度よりも弱い。従って、スピンドル位置ずれ、またはスイング位置ずれの場合、計測光は、第1楕円413以外のカバー部材410を透過し、受光センサ312により受光されるので、第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率よりも大きいと判断される。また、第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率よりも大きいと判断される場合は、板材420の肉厚が所定の厚さよりも薄い場合がある。一方、第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率よりも小さいと判断される場合は、板材420の肉厚が所定の厚さよりも厚い場合がある。
Hereinafter, it is assumed that the transmittance of the
第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率よりも大きいと判断される場合は、S9に処理を移行する。第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率よりも大きくないと判断される場合は、S14に処理を移行する。第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率よりも大きくないと判断される場合は、第1テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率よりも小さい場合である。 If it is determined that the transmittance based on the received light intensity of the first test is larger than the transmittance within a predetermined range, the process proceeds to S9. If it is determined that the transmittance based on the first test light reception intensity is not larger than the transmittance within a predetermined range, the process proceeds to S14. When it is determined that the transmittance based on the first test light reception intensity is not larger than the transmittance in the predetermined range, the transmittance based on the first test light reception intensity is smaller than the transmittance in the predetermined range. is there.
S9において、公転角度がβとなる位置にホルダ103の位置を制御する制御信号を駆動機構に送信する。この制御信号を受信した駆動機構は、ホルダ103を図7に示す公転角度がβとなる位置にホルダ103を公転させる。後述するが公転角度がβとなる位置にホルダ103の位置が制御されると、第2の楕円414に光源311からの計測光が入射する。制御信号を駆動機構に送信すると、S10に処理を移行する。
In S9, a control signal for controlling the position of the
S10において、光源311に点灯信号を送信する。点灯信号を受信した光源311は、測定光を発光する。受光センサ312により受光された光の受光強度を受信し、RAMに記憶する。S10において受光センサ312により受光された光は、第2の楕円414を透過した光である。ただし、駆動機構に不具合があり、公転角度が、制御装置180が認識している値からずれている場合は、第2の楕円414を透過しない。また、角度変更機構150に不具合があり、自転角度が、制御装置180が認識している値からずれている場合は、第2の楕円414を透過しない。後述するが、第2の楕円414を透過しない計測光を受光センサ312が受信した場合、検査を続行しても正しく検査液体が検査されない可能性があるので検査エラーがユーザに通知される。S10においてRAMに記憶された受光強度を、第2テスト受光強度と記載する。第2テスト受光強度をRAMに記憶させると、S11に処理を移行する。
In S <b> 10, a lighting signal is transmitted to the
S11において、第2テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率であるか否かを判断する。この所定の範囲の透過率は、ROMに予め記憶される。第2テスト受光強度に基づく透過率は、S10においてRAMに記憶された第2テスト受光強度を、S1においてRAMに記憶されたFull入射測定の受光強度で除した値である。第2テスト受光強度に基づく透過率が、所定の範囲の透過率であると判断した場合はS12に処理を移行する。第2テスト受光強度に基づく透過率が所定の範囲の透過率にないと判断した場合は、S13に処理を移行する。 In S11, it is determined whether or not the transmittance based on the second test light reception intensity is within a predetermined range. The transmittance in this predetermined range is stored in advance in the ROM. The transmittance based on the second test light reception intensity is a value obtained by dividing the second test light reception intensity stored in the RAM in S10 by the light reception intensity of the full incident measurement stored in the RAM in S1. When it is determined that the transmittance based on the second test received light intensity is within a predetermined range, the process proceeds to S12. When it is determined that the transmittance based on the second test light reception intensity is not within the predetermined range, the process proceeds to S13.
S12において、自転角度のずれが生じたとして、自転のエラーを通知する。自転角度のずれが生じたことをスピンドル位置ずれと記載する。スピンドル位置ずれは、検査チップ400がホルダ103に正しく装着されなかった場合、または、自転角度が0°でないにもかかわらず、自転角度が0°と制御装置180が誤認識した場合などが考えられる。スピンドル位置ずれの通知は、図示しない表示部にコメントを通知してもよいし、図示しないランプを光らせてもよいし、図示しないスピーカに異常音をならせてもよい。すなわち、周知の方法で、検査装置100のユーザに通知できればよい。エラーの通知を認識した検査装置100のユーザは、検査チップ400を再度ホルダ103に装着させる処理、または、自転角度を較正する処理など、自転の角度のエラーからの復帰処理を行う。自転のエラーの通知が終了すると、検査処理を終了する。
In S12, a rotation error is notified that a rotation angle shift has occurred. The occurrence of a rotation angle shift is referred to as a spindle position shift. The spindle position shift may be caused when the
S13において、公転角度のずれが生じたとして、公転のエラーを通知する。公転角度のずれが生じたことをスイング位置ずれと記載する。公転角度のずれは、検査チップ400がホルダ103に正しく装着されなかった場合、または、公転角度が0°でないにもかかわらず、公転角度が0°と制御装置180が誤認識した場合などが考えられる。この通知は、図示しない表示部にコメントを通知してもよいし、図示しないランプを光らせてもよいし、図示しないスピーカに異常音をならせてもよい。すなわち、周知の方法で、検査装置100のユーザに通知できればよい。エラーの通知を認識した検査装置100のユーザは、検査チップ400を再度ホルダ103に装着させる処理、または、公転角度の較正する処理など、公転の角度のエラーからの復帰処理を行う。公転のエラーの通知が終了すると、検査処理を終了する。
In S13, a revolution error is notified that a revolution angle shift has occurred. The occurrence of a deviation in the revolution angle is referred to as a swing position deviation. The deviation of the revolution angle is considered when the
S14において、検査チップ400のエラーが生じたとして、検査チップ400のエラーを通知する。検査チップ400のエラーは、検査チップ400がホルダ103に正しく装着された場合であっても、検査チップ400の厚みが規定値でない場合などが考えられる。この通知は、図示しない表示部にコメントを通知してもよいし、図示しないランプを光らせてもよいし、図示しないスピーカに異常音をならせてもよい。すなわち、周知の方法で、検査装置100のユーザに通知できればよい。エラーの通知を認識した検査装置100のユーザは、検査チップ400を交換して再度ホルダ103に交換された検査チップ400を装着させ、エラーからの復帰処理を行う。検査チップ400のエラーの通知が終了すると、検査処理を終了する。
In S14, an error of the
上述で説明した方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。 The method described above can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk, a CD-ROM, an MO, and a DVD, and is executed by being read from the recording medium by the computer. The program may be a transmission medium that can be distributed via a network such as the Internet.
<効果>
カバー部材410の透過率と異なる透過率を有する第1の楕円413、または第2の楕円414を透過した光が受光センサ312により受光される。具体的には、第1の楕円413、または第2の楕円414は、カバー部材410の透過率よりも小さい透過率を有する。この受光センサ312により受光された光の受光強度が、所定の範囲にあるか否かが判断可能である。所定の範囲にない場合は、板材420の肉厚が所定の範囲にない可能性がある。この所定の範囲の肉厚にない板材420を備える検知チップ400を検出可能であるので、この所定の範囲の肉厚にない板材420を備える検知チップ400により検査液体が検査され、正確な検査結果が得られない可能性を低減できる。
<Effect>
Light that has passed through the
第1の楕円413、または第2の楕円414は、楕円形状を有する。第1の楕円413、または第2の楕円414は、カバー部材410が板材420に接合された状態において、第1の楕円413、または第2の楕円414の長軸の方向に測定部470が位置するように設けられる。これにより、光源311の発光部313の向きを変更させず、第1の楕円413、または第2の楕円414に光が入射することが可能である。従って、光源311の発光部313の向きを第1の楕円413、または第2の楕円414と測定部470とのいずれかに変更する機構を設けなくてもよい。よって、簡易な構成で検査液体の検査と、第1の楕円413、または第2の楕円414における測定とができる。また、板材420は、検査液体が注入される注入口430を有する。検査チップ400が検査装置100に設置された状態において、注入口430は、注入される検査液体の注入方向が鉛直方向である重力方向に沿う形状を有する。従って、自転させず、公転するだけで、光源311の発光部313からの光は第1の楕円413、または第2の楕円414に入射可能である。さらに、検査液体が注入された検査チップ400が検査装置100に設置された状態において、自転しないので、検査液体が注入口430からこぼれる可能性を低減することが出来る。
The
第1の楕円413、または第2の楕円414を透過した光が受光センサ312により受光される。この受光センサ312により受光された光の受光強度が、所定の範囲にあるか否かが判断可能である。所定の範囲にない場合は、板材420の肉厚が所定の範囲にない可能性と共に、第1の楕円413、または第2の楕円414に正しく光が入射していない可能性、または、第1の楕円413、または第2の楕円414にごみがついている可能性などがある。第1の楕円413、および第2の楕円414の一方に光源311からの光を入射させ、受光センサ312により受光された光の受光強度が、所定の範囲にないと判断された場合に、他方の楕円に光源からの光を入射させることにより、板材420の肉厚が所定の範囲にない可能性をより正確に検出することができる。
Light transmitted through the
第1マーク411、412、および第2マーク421、422がカバー部材410および板材420に備えられる。これにより、検査チップ400のユーザは、第1の楕円413、または第2の楕円414と測定部470とが正確な位置関係を有するようにカバー部材410を板材420に接合させることを、容易に行うことができる。
The
第1の楕円413、または第2の楕円414は、測定部470に収容される検査液体から予め定められる透過率を有する。この結果、測定部470に収容された検査液体を透過した光と第1の楕円413、または第2の楕円414を透過した光とを受光する受光センサ312の感度を同じ波長の領域にすることができる。従って、1つの受光センサ312で、より精度よく検査液体の検査と、第1の楕円413、または第2の楕円414の測定とを行うことができる。
The
第1の楕円413、または第2の楕円414は、カバー部材410の透過率と異なる透過率を有するインクでカバー部材410に印刷される。従って、容易に第1の楕円413、または第2の楕円414を構成することができる。
The
[変形例1]
本実施形態では、光源311の発光部313から発光された光は、第1の楕円413、および第2の楕円414を透過するとして説明したが、これに限られない。光源311の発光部313から発光された光は、板材420を透過し、第1の楕円413、および第2の楕円414において、反射されてもよい。すなわち、第1の楕円413、および第2の楕円414は光を反射する材料により形成されてもよい。この場合、光を反射する材料の反射率は、カバー部材420の反射率と異なる。また、反射光を受光する受光センサが検査装置100に備えられる。反射率は、一例として、1から上述した透過率を引いた値であればよい。カバー部材410の反射率が本発明の第1光学特性の一例であり、光を反射する部材の反射率が本発明の第2光学特性の一例である。
[Modification 1]
In the present embodiment, the light emitted from the
[変形例2]
本実施形態では、S6、S8、およびS10において、第1テスト受光強度、または第2テスト受光強度が、所定の範囲の透過率に基づき判断されたが、これに限られない。受光センサ312に受光された受光強度が、所定の範囲の受光強度に基づき判断されてもよい。この所定の範囲の受光強度は予めROMに記憶される。
[Modification 2]
In the present embodiment, in S6, S8, and S10, the first test light reception intensity or the second test light reception intensity is determined based on the transmittance within a predetermined range. However, the present invention is not limited to this. The received light intensity received by the
[変形例3]
本実施形態では、第1の楕円413、および第2の楕円414がカバー部材に形成されたが、板材420に形成されてもよい。
[Modification 3]
In the present embodiment, the
[変形例4]
本実施形態では、S6において、所定の透過率の範囲内でないと判定された場合、S8〜S14の処理が実行されるが、これに限られない。S6において、所定の透過率の範囲内でないと判定された場合、検査エラーをユーザに通知してもよい。すなわち、S6において、所定の透過率の範囲内でないと判定された場合は、板材の肉厚が所定の範囲にない可能性を検出があるので、検査を中止してもよい。
[Modification 4]
In the present embodiment, when it is determined in S6 that it is not within the predetermined transmittance range, the processes of S8 to S14 are executed, but the present invention is not limited to this. In S6, when it is determined that it is not within the range of the predetermined transmittance, an inspection error may be notified to the user. That is, if it is determined in S6 that the thickness is not within the predetermined transmittance range, the possibility that the thickness of the plate material is not within the predetermined range is detected, so the inspection may be stopped.
[変形例5]
本実施形態では、第1の楕円413、または第2の楕円414が、インクで印刷されて形成されたがこれに限られない。上述した透過率の透過率のシールがカバー部材410に添付されて形成されたり、蒸着により形成されたり、カバー部材410の表面が微細加工されて透過率を調整するなどされればよい。また、本発明の第2測定部は、第1の楕円413、第2の楕円414を含む形状をしていればよく、厳密に楕円でなくてもよい。
[Modification 5]
In the present embodiment, the
100 検査装置
101 下部筐体
102 ターンテーブル
103 ホルダ
150 角度変更機構
180 制御装置
300 上部筐体
310 計測部
311 光源
312 受光センサ
400 検査チップ
410 カバー部材
420 板材
430 注入口
440 供給部
441 供給口
450 定量部
460 貯留部
470 測定部
480 第1案内経路
490 流入口
500 液溜部
510 第2案内経路
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記流路が形成された板材と、
前記流路を内包するように前記板材に接合されるカバー部材と、を備え、
前記板材は、
前記経路を移動した後の前記検査液体が収容され、収容された検査液体に前記光源からの光が透過可能な位置に配置される第1測定部を備え、
前記カバー部材は、前記板材に接合された状態において前記第1測定部と異なる位置に設けられ、前記カバー部材の第1光学特性と異なる第2光学特性を有する第2測定部を備えること
を特徴とする検査チップ。 A light source that generates light having a predetermined light emission intensity and a light receiving sensor that receives light generated from the light source are attached to an inspection device, and are held by revolution by the inspection device and rotation by the inspection device. A test chip that can store a test liquid that moves in a predetermined flow path according to a predetermined angle,
A plate on which the flow path is formed;
A cover member joined to the plate so as to contain the flow path,
The plate material is
The test liquid after moving along the path is accommodated, and the first measurement unit is disposed at a position where the light from the light source can pass through the stored test liquid,
The cover member includes a second measurement unit that is provided at a position different from the first measurement unit in a state of being joined to the plate member and has a second optical characteristic different from the first optical characteristic of the cover member. And inspection chip.
前記第2測定部は、前記カバー部材が前記板材に接合された状態において、前記楕円の長軸の方向に前記第1測定部が位置するように設けられること
を特徴とする請求項1または2記載の検査チップ。 The second measuring unit has a shape including a predetermined ellipse,
3. The second measurement unit is provided such that the first measurement unit is positioned in a long axis direction of the ellipse in a state where the cover member is bonded to the plate member. Inspection chip described.
前記第2の楕円の長軸は、前記第1の楕円の長軸よりも長いこと
を特徴とする請求項3記載の検査チップ。 The second measuring unit includes a first ellipse including a first ellipse that is the predetermined ellipse and a second ellipse including a second ellipse that is farther from the first ellipse than the first ellipse. With an ellipse,
4. The inspection chip according to claim 3, wherein a major axis of the second ellipse is longer than a major axis of the first ellipse.
前記板材は前記第1マークと同一の形状を有する複数の第2マークを備え、
前記第1マークが前記第2マークに重なるように前記カバー部材が前記板材に接合された状態において、前記所定の楕円の長軸の方向に前記第1測定部が位置するように前記第2測定部は前記カバー部材に備えられること
を特徴とする請求項3または4記載の検査チップ。 The cover member includes a plurality of first marks having a predetermined shape,
The plate includes a plurality of second marks having the same shape as the first mark,
In the state where the cover member is joined to the plate so that the first mark overlaps the second mark, the second measurement is performed so that the first measurement unit is positioned in the long axis direction of the predetermined ellipse. The inspection chip according to claim 3, wherein a portion is provided in the cover member.
を特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の検査チップ。 The said 2nd measurement part has the said 2nd optical characteristic based on the transmittance | permeability predetermined from the said test | inspection liquid accommodated in a said 1st measurement part, or a reflectance. Or inspection chip.
を特徴とする請求項1〜6のいずれか記載の検査チップ。 The inspection chip according to claim 1, wherein the second measurement unit is formed by printing with an ink having a second optical characteristic different from the first optical characteristic of the cover member. .
前記板材に形成される第2マークと同一の所定の形状を有する第1マークを形成するマーク形成工程と、
前記第1マークが前記第2マークに重なるように前記カバー部材が前記板材に接合された状態において、長軸の方向に前記第1測定部が位置する楕円を前記カバー部材の第1光学特性と異なる第2光学特性を有するインクで印刷する印刷ステップと
を備えることを特徴とするカバー部材の製造方法。 A light source that generates light having a predetermined intensity and a light receiving sensor that receives light generated from the light source are mounted on an inspection apparatus, and are held by revolution by the inspection apparatus and rotation by the inspection apparatus. A method of manufacturing a cover member to be joined to a plate of an inspection chip that accommodates an inspection liquid that moves in a predetermined flow path according to a predetermined angle in a first measurement unit,
A mark forming step of forming a first mark having the same predetermined shape as the second mark formed on the plate material;
In a state where the cover member is joined to the plate material so that the first mark overlaps the second mark, an ellipse where the first measurement unit is positioned in the long axis direction is defined as the first optical characteristic of the cover member. And a printing step of printing with inks having different second optical characteristics.
前記検査チップは、
前記流路が形成された板材と、
前記流路を内包するように前記板材に接着されるカバー部材と、を備え、
前記板材は、
前記流路を移動した後の前記検査液体が収容され、収容された検査液体に前記光源からの光が透過可能な位置に配置される第1測定部を備え、
前記カバー部材は、前記板材に接着された状態において第1測定部と異なる位置に設けられ、前記カバー部材の第1光学特性と異なる第2光学特性を有する第2測定部を備え、
前記検査装置は、
前記第2測定部を透過し、前記受光センサにより受光された光に基づく光学特性が、前記第2光学特性を有するか否かを判断する判断部を備えること
を特徴とする検査システム。 An inspection apparatus including a light source that generates light having a predetermined light emission intensity, and a light receiving sensor that receives light generated from the light source; revolutions mounted on the inspection apparatus by the inspection apparatus; and the inspection apparatus An inspection system comprising an inspection chip that contains an inspection liquid that moves in a predetermined flow path according to a predetermined angle held by rotation by
The inspection chip is
A plate on which the flow path is formed;
A cover member bonded to the plate so as to contain the flow path,
The plate material is
The test liquid after moving through the flow path is accommodated, and the first measurement unit is disposed at a position where light from the light source can pass through the stored test liquid,
The cover member includes a second measurement unit provided at a position different from the first measurement unit in a state of being bonded to the plate member, and having a second optical characteristic different from the first optical characteristic of the cover member,
The inspection device includes:
An inspection system comprising: a determination unit that determines whether an optical characteristic based on light transmitted through the second measurement unit and received by the light receiving sensor has the second optical characteristic.
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