JP6535652B2 - 輸液チューブ用滴下チャンバ組立体、及びこれを含む輸液機器と共用される光学撮像システム - Google Patents

Description

本開示は、輸液チューブ用滴下チャンバ及びその構成方法並びに輸液機器と共用される光学撮像システムに係り、より詳しくは、滴下チャンバの一つ以上の壁に埋め込まれたレンズを備えた輸液チューブ用の長方形滴下チャンバ及び、集積光学システムを備えた輸液チューブ用の滴下チャンバを含む、光学撮像システムに関する。

輸液チューブ用の光学撮像システムの一部として、円筒状滴下チャンバに埋め込まない形式でレンズを使用するという方法は一般に知られている。光源光と撮像光が滴下チャンバに出入りする際にはいずれも滴下チャンバの円筒状壁を通過しなければならないことが、照明と撮像に関するサブシステム（レンズ、イメージセンサー等）の光学設計の複雑性を大幅に増加させる要因となっている。

本出願書に図示する態様によると、滴下チューブを受け入れるために配置された第一端部、出口ポートを含んだ第二端部、第一端部と第二端部を接続する少なくとも一つの壁、第一端部と第二端部及び少なくとも一つの壁により包囲された空間、及び少なくとも一つの壁に埋め込まれるか、又は直接固定された少なくとも一つのレンズを含む輸液チューブ用の滴下チャンバ及びその構成方法並びに輸液機器と共用される光学撮像システムを提供する。

本出願書に図示する態様によると、第一光を発するための少なくとも一つの光源、滴下チャンバの第一端部と第二端部を接続する少なくとも一つの壁と、少なくとも一つの壁と第一端部及び第二端部により少なくとも部分的に包囲された空間とを含む滴下チャンバ、少なくとも一つの壁に埋め込まれるか、又は直接固定され、空間への第一光を照射、又は、空間を通過して照射された第一光の受光を目的に配置された少なくとも一つのレンズ、及び、少なくとも一つのレンズから第一光を受光し、少なくとも一つのレンズから受光された第一光を特徴づけるデータを送信し、少なくとも一つの処理装置に施された、特別なプログラミングにより当該データを使用して空間の少なくとも一つの画像を生成する少なくとも一つのイメージセンサーを備えた光学システムを含む輸液機器と共用される光学撮像システムを提供する。

本出願書に図示する態様によると、滴下チューブを受けるために配置された第一端部、出口ポートを含んだ第二端部、及び、第一端部と第二端部を接続する第一壁、第二壁、第三壁、及び第四壁から構成され、第一壁、第二壁、第三壁、及び第四壁は、滴下チューブに対する縦軸に直交する横断面において、空間を包囲する四角形を形成している輸液チューブ用の滴下チャンバを提供する。

本出願書に図示する態様によると、滴下チューブを受けるために配置された第一端部を構成し、出口ポートを含んだ第二端部を構成し、第一端部と第二端部を少なくとも一つの壁で接続し、第一端部と第二端部及び少なくとも一つの壁により空間を包囲し、更に、少なくとも一つの壁へ少なくとも一つのレンズを埋め込むか、又は直接固定することを含む輸液チューブ用の滴下チャンバの構成方法を提供する。

例示のみにより、様々な実施態様が添付の略図に関して開示されている。かかる略図上の内容は以下の通りであり、各参照記号は各自に対応する構成部品を示している。
垂直断面が長方形の滴下チャンバを備えた光学撮像システムを概略的に示す側面図である。 水平断面が正方形の滴下チャンバを備えた光学撮像システムを概略的に示す上面図である。 少なくとも一つの埋め込まれたか、又は直接固定されたレンズを含む滴下チャンバを備えた光学撮像システムを概略的に示す側面図である。 少なくとも一つの埋め込まれたか、又は直接固定されたレンズを含む滴下チャンバを備えた光学撮像システムを概略的に示す上面図である。 少なくとも一つの埋め込まれたか、又は直接固定されたレンズを含む滴下チャンバを備えた光学撮像システムを概略的に示す側面図である。 少なくとも一つの埋め込まれたか、又は直接固定されたレンズを含む光学撮像システムを概略的に示す上面図である。

始めに、類似した参照番号が異なる図面に存在しているが、これらは本開示の同一の又は機能上類似した構成要素を示していることを理解されたい。加えて、請求の対象であるところの開示は、本出願書によって開示されるところの態様に限定されないということを理解されたい。

さらに、本開示は本出願書に記述されるところの特定の方法論、材料、及び改良点に限定されるものではないこと、そしてそれゆえ本開示には当然ながら変更が生じる可能性があることを理解されたい。また、本出願書において使用される用語は、特定の態様を記述することのみを目的としているのであって、本開示の範囲を限定することを意図しているわけではないことを理解されたい。

別段の定義がなされる場合を除き、本出願書において使用されるすべての技術的用語及び科学的用語は、本開示の分野の当業者が通常理解している意味と同一の意味を有する。本出願書に記載されるものと類似又は同等の方法、装置、又は材料の一切は、本開示の実施又は試験において使用することが可能であることを理解されたい。

図１は、垂直断面が長方形の滴下チャンバ１０２を備えた光学撮像システム１００を概略的に示す側面図である。

図２は、水平断面が正方形の滴下チャンバ１０２を備えた光学撮像システム１００を概略的に示す上面図である。以下、図１及び図２に基づいて説明する。滴下チャンバ１０２は、滴下チューブ１０６を受けるために配置された端部１０４と出口ポート１１０を含んだ端部１０８を含んでいる。滴下チャンバ１０２は、端部１０４と端部１０８を接続し空間１２０を包囲する壁１１２、壁１１４、壁１１６、壁１１８を含んでいる。滴下チューブ１０６に対する縦軸ＬＡに直交する横断面において、例えば図２に示したとおり、壁１１２、壁１１４、壁１１６、壁１１８は空間１２０を包囲する四角形を形成している。一実施形態においては、この四角形空間は正方形空間である。

光学撮像システム１００は、光源１２２を含んでおり、かつ少なくとも一つのレンズ１２４と少なくとも一つのイメージセンサー１２６を備えた光学システム１２３を含んでいる。図１と図２の例では、光学システム１２３はレンズ１２４Ａとレンズ１２４Ｂ及びイメージセンサー１２６Ａとイメージセンサー１２６Ｂを含んでいる。光源１２２は光１３０を発するように配置されており、光１３０は空間１２０を通過して照射され、レンズ１２４Ａとレンズ１２４Ｂにより受光される。レンズ１２４Ａとレンズ１２４Ｂはそれぞれ、イメージセンサー１２６Ａとイメージセンサー１２６Ｂに光の焦点を合わせ照射する。イメージセンサー１２６Ａとイメージセンサー１２６Ｂはそれぞれ、レンズ１２４Ａとレンズ１２４Ｂからの光を受光し、レンズ１２４Ａとレンズ１２４Ｂから受光した光を特徴づけるデータ１３２を生成し送信する。図１と図２の例では、イメージセンサー１２６Ａとイメージセンサー１２６Ｂはそれぞれデータ１３２Ａとデータ１３２Ｂを生成し送信する。
記憶装置１３３は、コンピュータの実行命令１３４を保存するために構成されている。処理装置１３５は、データ１３２を使用して空間１２０の少なくとも一つの画像１３６を生成せよとの命令１３４を実行するように構成される。図１と図２の例では、処理装置は空間１２０の画像１３６Ａと画像１３６Ｂをデータ１３２Ａとデータ１３２Ｂからそれぞれ生成する。

本出願書において「特徴づけている」という言葉が意味しているのは、個々のデータが光を記述又は数値化しているということであり、これは例えば、当該データを使用した画像の生成を可能にするパラメータを提供するということである。本出願書において「光を発する」という言葉が意味しているのは、当該要素が光を生成しているということである。本出願書において「照射される」という言葉が意味しているのは、当該要素を光が通過するということであり、これは例えば、光源１２２が発した光が空間１２０を通過するということである。

一実施形態においては、滴下チューブ１０６の端部Ｅ１は空間１２０に位置しており、画像１３６Ａは端部Ｅ１を含んでいる。処理装置１３５は、滴１３８が端部Ｅ１においてペンダント状に存在しているかどうかの判定と、滴１３８が端部Ｅ１からペンダント状に生じている時間とそうでない時間１４０の識別のために、画像１３６Ａを分析せよとの命令１３４を実行するように構成される。時間１４０は、薬液バッグ１４１などの液体源が空である時を検知するために使用することが可能である。一実施形態においては、画像１３６Ａは端部Ｅ１からペンダント状に生じている滴１３８の画像を含んでおり、処理装置１３５は、例えば滴下チャンバ１０２を通過する液流の制御に使用するために、ペンダント状の滴１３８の容量１４２を計算せよとの命令１３４を実行するように構成される。

一実施形態においては、滴下チャンバ１０２内の液体１４６のメニスクス液面１４４は空間１２０に位置しており、画像１３６Ｂに含まれている。処理装置１３５は、滴下チャンバ１０２内のメニスクス液面１４４の位置１４８を画像１３６Ｂから計算せよとの命令１３４を実行するように構成される。位置１４８は、滴下チャンバ１０２を通過する液流の制御に使用することができ、又は、もしもメニスクス液面１４４が不在であると判定された場合、すなわちライン内の空気混入の問題が生じている可能性が示された場合には、滴下チャンバ１０２を通過する液流を停止させることが可能である。

図１と図２の例では、二つのレンズと二つのイメージセンサーが使用される。レンズとイメージセンサーで構成されるペア（１２４Ａ／１２６Ａ又は１２４Ｂ／１２６Ｂ）のうち、どちらか一方のみが働くシステム１００においても使用可能であるということを理解されたい。さらに、互いに離れた二つの光源の使用も可能であることを理解されたい。

図３は、少なくとも一つの埋め込まれたか、又は直接固定されたレンズを含む滴下チャンバ２０２を備えた光学撮像システム２００を概略的に示す側面図である。

図４は、少なくとも一つの埋め込まれたか、又は直接固定されたレンズを含む滴下チャンバ２０２を備えた光学撮像システム２００を概略的に示す上面図である。以下、図３及び図４に基づいて説明する。滴下チャンバ２０２は、滴下チューブ２０６を受けるために配置された端部２０４と出口ポート２１０を含んだ端部２０８を含んでいる。滴下チャンバ２０２は、端部２０４と端部２０８を接続し空間２２０を包囲する壁２１２、壁２１４、壁２１６、壁２１８を含んでいる。滴下チューブ２０６に対する縦軸ＬＡに直交する横断面において、例えば図４に示したとおり、壁２１２、壁２１４、壁２１６、壁２１８は、空間２２０を包囲する四角形を形成している。一実施形態においては、この四角形空間は正方形空間である。滴下チャンバ２０２は、少なくとも一つの壁２１２、壁２１４、壁２１６、壁２１８に埋め込まれているか、又は直接固定されている、少なくとも一つのレンズ２２１を含んでいる。これについてのさらなる詳細を以下に述べる。

光学撮像システム２００は、光源２２２を含んでおり、かつ少なくとも一つのレンズ２２４と少なくとも一つのイメージセンサー２２６を備えた光学システム２２３を含んでいる。図３と図４の例では、光学システム２２３はレンズ２２４Ａとレンズ２２４Ｂ及びイメージセンサー２２６Ａとイメージセンサー２２６Ｂを含んでいる。光源は光２３０を発するように配置されており、光２３０は空間２２０を通過して照射されレンズ２２４Ａとレンズ２２４Ｂにより受光される。レンズ２２４Ａとレンズ２２４Ｂはそれぞれ、イメージセンサー２２６Ａとイメージセンサー２２６Ｂに光の焦点を合わせ照射する。イメージセンサー２２６Ａとイメージセンサー２２６Ｂはそれぞれ、レンズ２２４Ａとレンズ２２４Ｂからの光を受光し、レンズ２２４Ａとレンズ２２４Ｂから受光した光を特徴づけるデータ２３２を生成し送信する。図３と図４の例では、イメージセンサー２２６Ａとイメージセンサー２２６Ｂはそれぞれデータ２３２Ａとデータ２３２Ｂを生成し送信する。記憶装置２３３は、コンピュータの実行命令２３４を保存するために構成されている。処理装置２３５は、データ２３２を使用して空間２２０の少なくとも一つの画像２３６を生成せよとの命令２３４を実行するように構成される。図３と図４の例では、処理装置２３５は空間２２０の画像２３６Ａと画像２３６Ｂをデータ２３２Ａとデータ２３２Ｂからそれぞれ生成する。

図３と図４では、少なくとも一つのレンズ２２１が、例えば壁２１２又は壁２１６に埋め込まれているか、又は直接固定されており、上記の機能に加えて別の機能を果たしている。少なくとも一つのレンズ２２１は、空間２２０へ光２３０を照射するために、又は空間２２０を通過して照射された光２３０を受光してレンズ２２４へ光２３０を照射するために、配置されている。図３と図４の例では、レンズ２２１Ａとレンズ２２１Ｂはそれぞれ、壁２１６に位置しており、空間２２０から照射された光２３０を受光し、レンズ２２４Ａとレンズ２２４Ｂが受光する光の焦点を合わせて照射するために配置されている。

一実施形態においては、滴下チューブ２０６の端部Ｅ１は空間２２０に位置しており、画像２３６Ａは端部Ｅ１を含んでいる。処理装置２３５は、滴２３８が端部Ｅ１においてペンダント状に存在しているかどうかの判定と、滴２３８が端部Ｅ１においてペンダント状に生じている時間とそうでない時間２４０の識別のために、画像２３６Ａを分析せよとの命令２３４を実行するように構成される。時間２４０は、薬液バッグ２４１などの液体源が空である時を検知するために使用することが可能である。一実施形態においては、画像２３６Ａは端部Ｅ１からペンダント状に生じている滴２３８の画像を含んでおり、処理装置２３５は、例えば滴下チャンバ２０２を通過する液流の制御に使用するために、ペンダント状の滴２３８の容量２４２を計算せよとの命令２３４を実行するように構成される。

一実施形態においては、滴下チャンバ２０２内の液体２４６のメニスクス液面２４４は空間２２０に位置しており、画像２３６Ｂに含まれている。処理装置２３５は、滴下チャンバ２０２内のメニスクス液面２４４の位置２４８を画像２３６Ｂから計算せよとの命令２３４を実行するように構成される。位置２４８は、滴下チャンバ２０２を通過する液流の制御に使用することができ、又は、もしもメニスクス液面２４４が不在であると判定された場合、すなわちライン内の空気混入の問題が生じている可能性が示された場合には、滴下チャンバ２０２を通過する液流を停止させることが可能である。

図３と図４の例では、二つのレンズ２２４と二つのイメージセンサー２２６が使用される。レンズとイメージセンサーで構成されるペア（２２４Ａ／２２６Ａ又は２２４Ｂ／２２６Ｂ）のうち、どちらか一方のみでもシステム２００において使用可能であるということを理解されたい。さらに、互いに離れた二つの光源の使用も可能であることを理解されたい。図３と図４の例では、レンズ２２１Ａとレンズ２２１Ｂが示されている。ただし、滴下チャンバ２０２はレンズ２２１Ａとレンズ２２１Ｂのうちどちらか一方のみを備えることが可能であることを理解されたい。

一実施形態においては、壁の中でレンズ２２１Ａとレンズ２２１Ｂが埋め込まれているか、又は取り付けられている部分、例えば壁２１６の部分２１６Ａと部分２１６Ｂは、平面である。例えば、壁２１６は平面部２１６Ａと平面部２１６Ｂが存在する外面２５０を含んでおり、レンズ２２１Ａ又はレンズ２２１Ｂは平面部２１６Ａと平面部２１６Ｂに埋め込まれているか、又は直接固定されている。一実施形態においては、壁２１２と壁２１６は互いに対して実質的に、平行な平面であり、それぞれ方向Ｄ１と方向Ｄ２を向いている。一実施形態においては、壁２１２と壁２１６のうち少なくとも部分２１６Ａ及び部分２１６Ｂは壁２１２に対し一直線に整列しており、壁２１２と部分２１６Ａ及び部分２１６Ｂを結ぶ直線は、滴下チャンバに対する縦軸ＬＡに直交しているとともに、縦軸ＬＡに直交する平面上にあり、壁２１２と部分２１６Ａ及び部分２１６Ｂは、互いに実質的に平行である。つまり、レンズ２２１Ａとレンズ２２１Ｂを通過する光２３０は、壁２１２のうち平面でかつ実質的に平行な部分を通過する。

図４において壁２１４と壁２１８は、平面として壁２１２と壁２１６とともに正方形を形成するものと示しているが、壁２１４と壁２１８については、それらが特定の形状を有していることも空間２２０の特定の形を形成することも要求されていないということを理解されたい。さらに、壁２１２と壁２１６は平面であると示されているものの、壁２１６のうち部分２１６Ａと部分２１６Ｂを含まない部分と、縦軸ＬＡに直交する水平断面において壁２１２の中で部分２１６Ａと部分２１６Ｂと対向していない部分は、特定の形状を有していることは要求されないということを理解されたい。

レンズ２２１Ａ及び／又はレンズ２２１Ｂは、壁２１２に位置することも可能であること、そしてその場合には、部分２１６Ａと部分２１６Ｂを含みレンズ２２１Ａとレンズ２２１Ｂを備えた壁２１６と壁２１２に関する上記の考察は、これらのレンズと平面部を有する壁２１２と壁２１６に適用されるということを理解されたい。さらに、レンズ２２１Ａとレンズ２２１Ｂのうちどちらか一方のみが、滴下チャンバ２０２において壁２１２又は壁２１６に位置することが可能であるということを理解されたい。単一のレンズ２２１は、滴下チューブの撮像のための光を照射するため、又はメニスクス液面の撮像のための光を照射する位置に、位置させることができる。

図５は、少なくとも一つの埋め込まれたか、又は直接固定されたレンズを含む滴下チャンバ３０２を備えた光学撮像システム３００を概略的に示す側面図である。

図６は、少なくとも一つの埋め込まれたか、又は直接固定されたレンズを含む滴下チャンバ３０２を備えた光学撮像システム３００を概略的に示す上面図である。以下は、図５及び図６に基づいて説明する。滴下チャンバ３０２は、滴下チューブ３０６を受けるために配置された端部３０４と出口ポート３１０を含んだ端部３０８を含んでいる。滴下チャンバ３０２は、端部３０４と端部３０８を接続し空間３２０を包囲する壁３１２、壁３１４、壁３１６、壁３１８を含んでいる。滴下チューブ３０６に対する縦軸ＬＡに直交する水平断面において、例えば図６に示したとおり、壁３１２、壁３１４、壁３１６、壁３１８は、空間３２０を包囲する四角形を形成している。一実施形態においては、この四角形空間は正方形空間である。滴下チャンバ３０２は、壁３１２又は壁３１６に埋め込まれているか、又は壁３１２又は壁３１６に直接固定されている、少なくとも二つのレンズ３２１を含んでいる。これについての更なる詳細を以下に述べる。全体として、レンズ３２１はペアとなっており（一つは側面３１２、もう一つは側面３１６に存在する）、縦軸ＬＡに直交する水平断面上で直線上に整列している。図５と図６では、レンズの二つのペアすなわち３２１Ａ／３２１Ｃと３２１Ｂ／３２１Ｄを示した。

光学撮像システム３００は、光源３２２を含んでおり、かつ少なくとも一つのレンズ３２４と少なくとも一つのイメージセンサー３２６を備えた光学システム３２３を含んでいる。図５と図６の例では、光学システム３２３はレンズ３２４Ａとレンズ３２４Ｂ及びイメージセンサー３２６Ａとイメージセンサー３２６Ｂを含んでいる。光源は光３３０を発するように配置されており、光３３０は空間３２０を通過して照射されレンズ３２４Ａとレンズ３２４Ｂにより受光される。レンズ３２４Ａとレンズ３２４Ｂはそれぞれ、イメージセンサー３２６Ａとイメージセンサー３２６Ｂに光の焦点を合わせ照射する。イメージセンサー３２６Ａとイメージセンサー３２６Ｂはそれぞれ、レンズ３２４Ａとレンズ３２４Ｂからの光を受光し、レンズ３２４Ａとレンズ３２４Ｂから受光した光を特徴づけるデータ３３２を生成し送信する。図５と図６の例では、イメージセンサー３２６Ａとイメージセンサー３２６Ｂはそれぞれデータ３３２Ａとデータ３３２Ｂを生成し送信する。記憶装置３３３は、コンピュータの実行命令３３４を保存するために構成されている。処理装置３３５は、データ３３２を使用して空間３２０の少なくとも一つの画像３３６を生成せよとの命令３３４を実行するように構成される。図５と図６の例では、処理装置は空間３２０の画像３３６Ａと画像３３６Ｂをデータ３３２Ａとデータ３３２Ｂからそれぞれ生成する。

図５と図６では、レンズ３２１が、壁３１２又は壁３１６に埋め込まれるか、又は直接固定されており、上記の機能に加えて別の機能を果たしている。レンズ３２１のペアは、光３３０を空間３２０に照射するため、そして空間３２０を通過して照射された光３３０を受光するために設置されている。図５と図６の例では、レンズ３２１Ａとレンズ３２１Ｃは、光源３２２からの光３３０を受光するとともに空間３２０を通過して光３３０を照射するために設置されている。レンズ３２１Ｂとレンズ３２１Ｄは、光源３２２からの光３３０を受光するとともに空間３２０を通過した光３３０の焦点を合わせ照射するために設置されている。それゆえ、レンズ３２１Ａとレンズ３２１Ｃは一対のペア（同一の光が両方のレンズを通過する）を構成しており、レンズ３２１Ｂとレンズ３２１Ｄも一対のペア（同一の光が両方のレンズを通過する）を構成している。
図６に示したとおり、縦軸ＬＡはレンズ３２１Ａ及びレンズ３２１Ｃとレンズ３２１Ｂ及びレンズ３２１Ｄとの間に、縦軸ＬＡに直交する平面（垂直断面）３３７に沿って位置している。

一実施形態においては、滴下チューブ３０６の端部Ｅ１は空間３２０に位置しており、画像３３６Ａは端部Ｅ１を含んでいる。処理装置３３５は、滴３３８が端部Ｅ１においてペンダント状に存在しているかどうかの判定と、滴３３８が端部Ｅ１においてペンダント状に生じている時間と、そうでない時間３４０の識別のために、画像３３６Ａを分析せよとの命令３３４を実行するように構成される。時間３４０は、薬液バッグ３４１などの液体源が空である時を検知するために使用することも可能である。一実施形態においては、画像３３６Ａは端部Ｅ１からペンダント状に生じている滴３３８の画像を含んでおり、処理装置３３５は、例えば滴下チャンバ３０２を通過する液流の制御に使用するために、ペンダント状の滴３３８の容量３４２を計算せよとの命令３３４を実行するように構成される。

一実施形態においては、滴下チャンバ３０２内の液体３４６のメニスクス液面３４４は滴下チャンバ３０２内のメニスクス液面３４４の位置３４８を画像３３６から計算せよとの命令３３４を実行するように構成される。液面の位置３４８は、滴下チャンバ３０２を通過する液流の制御に使用することができ、又は、もしもメニスクス液面３４４が不在であると判定された場合、すなわちライン内の空気混入の問題が生じている可能性が示された場合には、滴下チャンバ３０２を通過する液流を停止させることが可能である。

図５と図６の例では、二つのレンズ３２４と二つのイメージセンサーが使用される。レンズとイメージセンサーで構成されるペア（３２４Ａ／３２６Ａ又は３２４Ｂ／３２６Ｂ）のうち、どちらか一方のみでも光学撮像システム３００において使用可能であるということを理解されたい。さらに、互いに離れた二つの光源の使用も可能であることを理解されたい。図５と図６の例では、レンズ３２１Ａからレンズ３２１Ｄまでが示されている。ただし、滴下チャンバ３０２はレンズ３２１Ａ／レンズ３２１Ｃとレンズ３２１Ｂ／レンズ３２１Ｄのペアのうちどちらか一方のみを備えることも可能であることを理解されたい。

一実施形態においては、壁のうちレンズ３２１Ａからレンズ３２１Ｄまでが埋め込まれているか、又は取り付けられている部分、例えば壁３１２の部分３１２Ａと部分３１２Ｂ及び壁３１６の部分３１６Ａと部分３１６Ｂは、平面である。例えば、壁３１２は平面部３１２Ａと平面部３１２Ｂが存在する外面３５０を、壁３１６は平面部３１６Ａと平面部３１６Ｂが存在する外面３５０を含んでいる。レンズ３２１Ａとレンズ３２１Ｂはそれぞれ、部分３１２Ａと部分３１２Ｂに埋め込まれているか、又は直接固定されている。そしてレンズ３２１Ｃとレンズ３２１Ｄはそれぞれ、部分３１６Ａと部分３１６Ｂに埋め込まれているか、又は直接固定されている。部分３１２Ａと部分３１６Ａは互いに対して実質的に平行であり、部分３１２Ｂと部分３１６Ｂは互いに対して実質的に平行である。一実施形態においては、壁３１２と壁３１６は平面であり、それぞれ方向Ｄ１と方向Ｄ２を向いている。一実施形態においては、壁３１２と壁３１６は平面であり、例えば滴下チャンバに対する縦軸ＬＡに沿って、互いに対して実質的に平行である。図６において壁３１４と壁３１８は、平面として壁３１２と壁３１６とともに正方形を形成するものと示されているが、壁３１４と壁３１８については、それらが特定の形状を有していることも空間３２０の特定の形を形成することも要求されないということを理解されたい。さらに、壁３１２と壁３１６は平面であると示されているものの、壁３１２のうち部分３１２Ａと部分３１２Ｂを含まない部分と、壁３１６のうち部分３１６Ａと部分３１６Ｂを含まない部分は、特定の形状を有していることは要求されないということを理解されたい。

有利なことに、滴下チャンバ１０２、滴下チャンバ２０２、又は滴下チャンバ３０２の平面壁、例えば滴下チャンバ１０２の平面壁１１２と平面壁１１６は、光源光と撮像光が滴下チャンバを出入りする際に滴下チャンバの円筒状壁を通過せねばならないという前述の問題を取り除くものである。それゆえ、例えば光源１２２、光源２２２、光源３２２などの照明システムと、例えば光学システム１２３、光学システム２２３、光学システム３２３などの光学システムの双方の工学設計は、レンズ１２４、レンズ２２４、レンズ３２４及び／又はイメージセンサー１２６、イメージセンサー２２６、イメージセンサー３２６などの構成部品を含め、有利に単純化することが可能であり、それにより光学撮像システム１００、光学撮像システム２００、及び光学撮像システム３００の複雑性とコストが削減される。例えば、互いに対して実質的に平行な部分３１２Ａ／部分３１６Ａと部分３１２Ｂ／部分３１６Ｂを含む滴下チャンバ３０２であれば、歪曲収差、非点収差、コマ収差などの光学収差の問題が削減される。

有利なことに、レンズ２２１／レンズ３２１を滴下チューブ２０６／滴下チューブ３０６と一体成型するか、又はレンズ２２１／レンズ３２１を滴下チューブ２０６／滴下チューブ３０６に直接取り付けることは、レンズ２２１／レンズ３２１の性能をその他の点において損なうことなく、レンズ２２１／レンズ３２１にまつわるスピードを高速化することが可能である。さらに、レンズ２２１／レンズ３２１を滴下チューブ２０６／滴下チューブ３０６に埋め込むこと、又はレンズ２２１／レンズ３２１を滴下チューブ２０６／滴下チューブ３０６に直接取り付けることは、光学撮像システム２００／光学撮像システム３００の部品点数、コスト、複雑性を削減する。加えて、有利なことに、レンズ２２１／レンズ３２１は、光源２２２／光源３２２のようなバックライトとイメージセンサー２２６／イメージセンサー３２６のようなイメージセンサーとの間の距離を短縮することで、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２を含む輸液ポンプのサイズを削減する。

レンズ２２１／レンズ３２１を組み込むことは、光学撮像システム２００／光学撮像システム３００の照明設計の自由度を高めるものであり、例えば、光を照射された際のペンダント状の滴についての空間的問題及び角度束の問題をより良く制御することを可能にする。

図１から図６までに示した滴下チャンバの構成のどの組み合わせであっても単一の滴下チャンバにおいて使用可能であることを理解されたい。例えば、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２はレンズとイメージセンサーのペアであるところの２２１Ａ／２２４Ａ／２２６Ａ、及びレンズとイメージセンサーのグループであるところの３２１Ｂ／３２１Ｄ／３２４Ｂ／３２６Ｂを含むことが可能である。例えば、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２は、レンズとイメージセンサーのグループであるところの２２１Ｂ／２２４Ｂ／２２６Ｂと、レンズとセンサーのペアであるところの３２１Ａ／３２１Ｃ／３２４Ａ／３２６Ａを含むことが可能である。

光源１２２、光源２２２、及び光源３２２は、互いに異なるものとすることが可能であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＬＥＤアレイ、レーザーダイオード、白熱灯、蛍光灯を含むがこれらに限定されない、当技術分野で周知ないかなる光源であることが可能である。

滴下チャンバ１０２、滴下チャンバ２０２、及び滴下チャンバ３０２並びに／又はレンズ２２１／レンズ３２１に関するさらなる詳細を以下に示す。
レンズ２２１／レンズ３２１は、正レンズもしくは負レンズ、球面レンズもしくは非球面レンズ、回転対称レンズもしくは回転非対称レンズ、又は円柱レンズのいかなる組み合わせでも可能である。すなわち、レンズ２２１／レンズ３２１は、フレネルレンズであることが可能である。レンズ２２１／レンズ３２１は、回折光学素子が組み込まれたレンズであることが可能であるし、レンズ２２１／レンズ３２１を埋め込まれた滴下チャンバ２０２／滴下チャンバ３０２は、射出成型で製造することが可能である。レンズ２２１／レンズ３２１を埋め込まれた滴下チャンバ２０２／滴下チャンバ３０２は、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレンなどのポリマー樹脂を材料とすることが可能である。滴下チャンバ１０２、滴下チャンバ２０２、又は滴下チャンバ３０２の水平断面は、円形、楕円形、直方形、正方形、又は四辺が丸い直方形であることが可能である。

一実施形態においては、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２は取り付け機構２５２を備えており、これにより、例えばレンズ２２１又はレンズ３２１を適切な方向とするために当該滴下チャンバが輸液ポンプに一方向のみで取り付けられるようになる。一実施形態においては、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２は整列機構を備えており、これにより当該滴下チャンバが取り付けられた際に当該滴下チャンバの光軸が、レンズの軸（例えば、レンズ２２１又はレンズ３２１）及び／又は光軸の軸（例えば、光源２２２又は光源３２２）と同一線上になる。この取り付け機構と整列機構は組み合わせて使用することが可能である。

レンズ２２１又はレンズ３２１は、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２の壁内へと部分的に奥まらせて設置することが可能である。これにより、壁の全体的な厚みがレンズ２２１又はレンズ３２１の最厚部まで大幅に増すことを避けられる。このような構成により、当該レンズの「沈み込み」を回避し、表面形状を改善することが可能である。

一実施形態においては、滴下チャンバ２０２は取り付け機構２５２Ａ及び／又は取り付け機構２５２Ｂのような取り付け機構を含んでいる。取り付け機構２５２Ａと取り付け機構２５２Ｂはそれぞれ、レンズ２２１Ａとレンズ２２１Ｂをそれぞれの光軸に適切に位置づけるために使用される。取り付け機構２５２Ａ及び／又は取り付け機構２５２Ｂのサイズ、形状、及び位置は図示のみを目的としたものであり、その他のサイズ、形状、及び位置とすることも可能である。上記の考察は、滴下チャンバ３０２にも適用可能である。

レンズ２２１又はレンズ３２１は、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２の成型プロセスの一部として生産することも可能であるし、別個の成型プロセスにて製造した後に滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２に接着させることも可能である。この接着は、接着剤によって又は超音波もしくは熱による接着プロセスによって行うことが可能である。レンズ２２１又はレンズ３２１はそれぞれに異なる度数とすることができ、それに応じてイメージセンサーの倍率も異なることとなる。滴下チューブ２０６又は滴下チューブ３０６からペンダント状に生じる滴の撮像などの作業性の向上のため、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２のさまざまな構成に適合する異なる倍率を使用することが可能である。インターロックに類似した機構を、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２に埋め込むことが可能である。このインターロックに類似した機構を輸液ポンプが検知することで、検知した倍率に応じて異なる校正用の流量定数を輸液ポンプが活用できるようになる。ＱＲコード（登録商標）などの二次元バーコードを、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２の表面上かつイメージセンサーの視野内に貼付することが可能である（ただし、滴下チューブ２０６又は滴下チューブ３０６のような対象物に対する視界は遮蔽しない）。当該バーコードには、滴下チャンバ２０２又は滴下チャンバ３０２に関する、製造業者、製造日、認証情報、倍率、ノズルの名目滴下速度等の情報を含めることが可能である。

上記の開示及びその他のさまざまな特徴や機能、又はそれらの代替手段が、その他の多くのさまざまなシステムや用途に組み込まれていくことが望ましいということが理解されよう。現在、予見も予期もされていない様々な代替手段、変更、変化、又は改善が、上記の特徴や機能について当業者によって今後なされる可能性があるものの、以下の請求項はそれらをも包含することが意図されている。

１００，２００，３００：光学撮像システム
１０２，２０２，３０２：（長方形）滴下チャンバ
１０４，２０４，３０４：端部、第一端部
１０６，２０６，３０６：滴下チューブ
１０８，２０８，３０８：端部、第二端部
１１０，２１０，３１０：出口ポート
１１２，２１２，３１２：壁、平面壁、第一壁
１１４，２１４，３１４：壁、平面壁、第三壁
１１６，２１６，３１６：壁、平面壁、第二壁
１１８，２１８，３１８：壁、平面壁、第四壁
１２０，２２０，３２０：空間
１２１，２２１，２２１Ａ，２２１Ｂ，３２１，３２１Ａ，３２１Ｂ，３２１Ｃ，３２１Ｄ：レンズ
１２２，２２２，３２２：光源
１２３，２２３，３２３：光学システム
１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２２４，２２４Ａ，２２４Ｂ，３２４，３２４Ａ，３２４Ｂ：レンズ
１２６，１２６Ａ，１２６Ｂ，２２６，２２６Ａ，２２６Ｂ，３２６，３２６Ａ，３２６Ｂ：イメージセンサー
１３０，２３０，３３０：光
１３２，１３２Ａ，１３２Ｂ，２３２，２３２Ａ，２３２Ｂ，３３２，３３２Ａ，３３２Ｂ：データ
１３３，２３３，３３３：記憶装置
１３４，２３４，３３４：命令
１３５，２３５，３３５：処理装置
１３６，１３６Ａ，１３６Ｂ，２３６，２３６Ａ，２３６Ｂ，３３６，３３６Ａ，３３６Ｂ：画像
１３８，２３８，３３８：滴
１４０，２４０，３４０：時間
１４１，２４１，３４１：薬液バッグ
１４２，２４２，３４２：容量
１４４，２４４，３４４：メニスクス液面
１４６，２４６，３４６：液体
１４８，２４８，３４８：位置
２１６Ａ，２１６Ｂ，３１６Ａ，３１６Ｂ：平面部
２５０，３５０：外面
２５２，２５２Ａ，２５２Ｂ：取り付け機構
３１２Ａ，３１２Ｂ：平面部
３３７：平面
Ｄ１，Ｄ２：壁の方向
Ｅ１：端部
ＬＡ：縦軸

Claims (20)

1. 滴下チューブ（２０６）を受け入れるために配置された第一端部（２０４）、
   出口ポート（２１０）を含んだ第二端部（２０８）、
   前記第一端部と第二端部を接続する四つの壁（２１２、２１４、２１６、２１８）、
   前記第一端部と第二端部と前記四つの壁とにより包囲された空間（２２０）、及び
   前記四つの壁の内の第一壁（２１２）、又は、前記四つの壁の内の第二壁（２１６）に直接固定された第１及び第２のレンズ（２２１Ａ、２２１Ｂ）と、を含むことを特徴とする輸液チューブ用滴下チャンバ組立体（ａｓｓｅｍｂｌｙ）。
2. 前記空間（２２０）へ照射される光の集光、又は、前記空間（２２０）を通過する光の集光のために前記第１及び第２のレンズ（２２１Ａ、２２１Ｂ）が配置されたことを特徴とする請求項１に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
3. 前記四つの壁が、平面部（２１６Ａ、２１６Ｂ）が存在する第二壁（２１６）を含み、
   前記第１及び第２のレンズ（２２１Ａ、２２１Ｂ）が、前記平面部（２１６Ａ、２１６Ｂ）の各々に直接固定されていることを特徴とする請求項１に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
4. 前記第二壁（２１６）が、外面（２５０）を含み、
   前記第１及び第２のレンズ（２２１Ａ、２２１Ｂ）が、前記外面に直接固定されていることを特徴とする請求項１に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
5. 前記四つの壁が、互いに実質的に平行な第一壁（２１２）及び第二壁（２１６）を含み、
   前記第二壁（２１６）は、第一平面部及び第二平面部（２１６Ａ、２１６Ｂ）を有し、
   前記第１及び第２のレンズ（２２１Ａ、２２１Ｂ）が、前記第一平面部もしくは第二平面部の各々に、直接固定されていることを特徴とする請求項１に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
6. 前記四つの壁（２１２、２１４、２１６、２１８）が滴下チャンバの縦軸に対して直交している横断面において空間（２２０）を包囲する長方形を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
   
7. 滴下チューブ（３０６）を受け入れるために配置された第一端部（３０４）、
   出口ポート（３１０）を含んだ第二端部（３０８）、
   前記第一端部と第二端部を接続する四つの壁（３１２、３１４、３１６、３１８）、
   前記第一端部と第二端部と前記四つの壁とにより包囲された空間（３２０）、及び
   前記四つの壁の内の第二壁（３１６）に直接固定された第１及び第２のレンズ（３２１Ｃ、３２１Ｄ）と、前記四つの壁の内の、前記第二壁（３１６）に対向する第一壁（３１２）に直接固定された第３及び第４のレンズ（３２１Ａ、３２１Ｂ）と、を含むことを特徴とする輸液チューブ用滴下チャンバ組立体（ａｓｓｅｍｂｌｙ）。
8. 前記空間（３２０）へ照射される光の集光のために前記第３及び第４のレンズ（３２１Ａ、３２１Ｂ）が配置され、前記空間（３２０）を通過する光の集光のために前記第１及び第２のレンズ（３２１Ｃ、３２１Ｄ）が配置されたことを特徴とする請求項７に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
9. 前記四つの壁が、平面部（３１６Ａ、３１６Ｂ）が存在する第二壁（３１６）を含み、
   前記第１及び第２のレンズ（３２１Ｃ、３２１Ｄ）が、前記平面部（３１６Ａ、３１６Ｂ）の各々に直接固定されていることを特徴とする請求項７に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
10. 前記第二壁（３１６）が、外面（３５０）を含み、
    前記第１及び第２のレンズ（３２１Ｃ、３２１Ｄ）が、前記外面に直接固定されていることを特徴とする請求項７に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
11. 前記四つの壁が、互いに実質的に平行な第一壁（３１２）及び第二壁（３１６）を含み、
    前記第一壁（３１２）は、第三平面部及び第四平面部（３１２Ａ、３１２Ｂ）を有し、
    前記第二壁（３１６）は、第一平面部及び第二平面部（３１６Ａ、３１６Ｂ）を有し、
    前記第１及び第２のレンズ（３２１Ｃ、３２１Ｄ）が、前記第一平面部（３１６Ａ）もしくは第二平面部（３１６Ｂ）の各々に、直接固定されており、
    前記第３及び第４のレンズ（３２１Ａ、３２１Ｂ）が、前記第三平面部（３１２Ａ）もしくは第四平面部（３１２Ｂ）の各々に、直接固定されていることを特徴とする請求項７に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
12. 前記四つの壁（３１２、３１４、３１６、３１８）が滴下チャンバの縦軸に対して直交している横断面において空間（３２０）を包囲する長方形を形成していることを特徴とする、請求項７に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
13. 前記滴下チャンバに対する縦軸が、前記第１レンズ（３２１Ｃ）と第３レンズ（３２１Ａ）を結ぶ線上において前記第１レンズと第３レンズの間に位置していることを特徴とする請求項１１に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
14. 前記少なくとも一つの壁にコードが埋め込まれ、
    前記コードは前記滴下チャンバに関する情報を含むことを特徴とする請求項１又は７に記載の輸液チューブ用滴下チャンバ組立体。
15. 第一光を発するための少なくとも一つの光源（２２２）と、
    滴下チャンバの第一端部と第二端部（２０４、２０８）を接続する四つの壁（２１２、２１４、２１６、２１８）と、前記四つの壁と第一端部及び第二端部により包囲された空間（２２０）とを含む輸液チューブ用滴下チャンバと、
    前記四つの壁の内の第一壁（２１２）に直接固定され、前記空間へ照射される第一光の集光を目的として配置された、又は、前記四つの壁の内の第二壁（２１６）に直接固定され、前記空間を通過する第一光の集光を目的として配置された、第１及び第２のレンズ（２２１Ａ、２２１Ｂ）と、
    前記第１及び第２のレンズを通過した第一光を受光し、前記第１及び第２のレンズを通過して受光された第一光を特徴づけるデータを送信し、少なくとも一つの処理装置（２３５）に施された特別なプログラミングにより、前記データを使用して、空間の少なくとも一つの画像を生成する少なくとも一つのイメージセンサー（２２６Ａ、２２６Ｂ）を含む光学システム（２２３）と、から構成されたことを特徴とする輸液機器と共用される光学撮像システム。
16. 前記光学システム（２２３）は、更に、
    前記第１及び第２のレンズ（２２１Ａ、２２１Ｂ）を通過した第一光を集光し、前記集光した第一光を前記少なくとも一つのイメージセンサー（２２６Ａ、２２６Ｂ）に対して出射するために、第５及び第６レンズ（２２４Ａ、２２４Ｂ）が配置されたことを特徴とする請求項１５に記載の輸液機器と共用される光学撮像システム。
17. 第一光を発するための少なくとも一つの光源（３２２）と、
    滴下チャンバの第一端部と第二端部（３０４、３０８）を接続する四つの壁（３１２、３１４、３１６、３１８）と、前記四つの壁と第一端部及び第二端部により包囲された空間（３２０）とを含む輸液チューブ用滴下チャンバと、
    前記四つの壁の内の第一壁（３１２）に直接固定され、前記空間へ照射される第一光の集光を目的として配置された第３及び第４のレンズ（３２１Ａ、３２１Ｂ）と、前記四つの壁の内の第二壁（３１６）に直接固定され、前記空間を通過する第一光の集光を目的として配置された、第１及び第２のレンズ（３２１Ｃ、３２１Ｄ）と、
    前記第１及び第２のレンズを通過した第一光を受光し、前記第１及び第２のレンズを通過して受光された第一光を特徴づけるデータを送信し、少なくとも一つの処理装置（３３５）に施された特別なプログラミングにより、前記データを使用して、空間の少なくとも一つの画像を生成する少なくとも一つのイメージセンサー（３２６Ａ、３２６Ｂ）を含む光学システム（３２３）と、から構成されたことを特徴とする輸液機器と共用される光学撮像システム。
18. 前記光学システム（３２３）は、更に、
    前記第１及び第２のレンズ（３２１Ｃ、３２１Ｄ）を通過した第一光を集光し、前記集光した第一光を前記少なくとも一つのイメージセンサー（３２６Ａ、３２６Ｂ）に対して出射するために、第５及び第６レンズ（３２４Ａ、３２４Ｂ）が配置されたことを特徴とする請求項１７に記載の輸液機器と共用される光学撮像システム。
19. 滴下チューブの端部（２０６、３０６）が空間（２２０、３２０）に位置し、
    前記画像が滴下チューブの端部からペンダント状に生じている滴の画像を含み、
    特別なプログラミングが施された前記少なくとも一つの処理装置が、前記画像からペンダント状の滴の容量を計算するために構成されたことを特徴とする請求項１５又は１７に記載の輸液機器と共用される光学撮像システム。
20. 滴下チャンバ内の液体のメニスクス液面が当該空間内に位置し、
    特別なプログラミングが施された前記少なくとも一つの処理装置（２３５、３３５）が、前記画像から滴下チャンバ内のメニスクス表面の位置を計算するために構成されたことを特徴とする請求項１５又は１７に記載の輸液機器と共用される光学撮像システム。
    

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