JPH11337559A - 分与用先端部内の水性液体の状態を検出する方法、及び分析器の計量供給用先端部の不適切な液体内容物を検出する装置 - Google Patents
分与用先端部内の水性液体の状態を検出する方法、及び分析器の計量供給用先端部の不適切な液体内容物を検出する装置Info
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- JPH11337559A JPH11337559A JP11119747A JP11974799A JPH11337559A JP H11337559 A JPH11337559 A JP H11337559A JP 11119747 A JP11119747 A JP 11119747A JP 11974799 A JP11974799 A JP 11974799A JP H11337559 A JPH11337559 A JP H11337559A
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 血液サンプルの不適切な吸引／分与を正確に
検出する。 【解決手段】 分析器の計量供給用先端部の不適切な液
体内容物を検出する装置であって、先端部が軸線を有し
ており、装置が、光源と、光検出器と、光源から光検出
器に対し約６３０ｎｍと約２０００ｎｍとの間の波長に
おいて光を送出する手段とを具備するスキャナと、先端
部の一つに対しスキャナを通過する相対移動を提供して
スキャナが先端部及びその内容物を走査するようにする
移動手段と、先端部の少なくとも幾つかの隣接部分と、
垂滴が位置するであろう先端部の直下方とにおいて、先
端部を介し光検出器まで透過した光を検出するように光
検出器を指向せしめる移動手段及び光検出器の制御器
と、幾つかのレベルにおいて透過した光をレベルの各々
において気泡を含まない液体を含む先端部を表す既知の
ものと比較する比較器とを具備する。
検出する。 【解決手段】 分析器の計量供給用先端部の不適切な液
体内容物を検出する装置であって、先端部が軸線を有し
ており、装置が、光源と、光検出器と、光源から光検出
器に対し約６３０ｎｍと約２０００ｎｍとの間の波長に
おいて光を送出する手段とを具備するスキャナと、先端
部の一つに対しスキャナを通過する相対移動を提供して
スキャナが先端部及びその内容物を走査するようにする
移動手段と、先端部の少なくとも幾つかの隣接部分と、
垂滴が位置するであろう先端部の直下方とにおいて、先
端部を介し光検出器まで透過した光を検出するように光
検出器を指向せしめる移動手段及び光検出器の制御器
と、幾つかのレベルにおいて透過した光をレベルの各々
において気泡を含まない液体を含む先端部を表す既知の
ものと比較する比較器とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は分与用先端部内の不
適切な量及び／又は不適切な位置の液体を検出する方法
及び装置に関する。
適切な量及び／又は不適切な位置の液体を検出する方法
及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】血液銀行に委ねられた血液をピペット先
端部から反応用微量定量プレートのウェル内に分与する
ことにより試験を行い、感染症の存在を決定することは
一般的なことである。これらの試験では過不足なく正確
な量の血液を分与することが重要である。それはまた、
分与に先立ち先端部内に吸引された血液の適切な容積に
より部分的に左右される。このようなピペット先端部に
は一次容器内の液体のレベルを感知する導電性プランジ
ャが設けられる。吸引の後、プランジャは一次容器から
の退去に先立ち先端部内の液体を検出することができる
が、その液体の状態を決定し得ず、即ち液体が気泡を有
しているか否かを決定することができない。その理由は
気泡は液体により囲繞されており、かつ依然として導電
性だからである。
端部から反応用微量定量プレートのウェル内に分与する
ことにより試験を行い、感染症の存在を決定することは
一般的なことである。これらの試験では過不足なく正確
な量の血液を分与することが重要である。それはまた、
分与に先立ち先端部内に吸引された血液の適切な容積に
より部分的に左右される。このようなピペット先端部に
は一次容器内の液体のレベルを感知する導電性プランジ
ャが設けられる。吸引の後、プランジャは一次容器から
の退去に先立ち先端部内の液体を検出することができる
が、その液体の状態を決定し得ず、即ち液体が気泡を有
しているか否かを決定することができない。その理由は
気泡は液体により囲繞されており、かつ依然として導電
性だからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような一般的なシ
ステムはほとんどの場合に良好に機能している。しかし
ながら、 ａ）吸引又は分与に続き、血液サンプルが垂滴として先
端部から垂れたとき、 ｂ）気泡などが先端部内に吸引されてこの気泡のため
に、吸引されたサンプルが予期されたものより少ないと
き、又は ｃ）液体がプランジャよりも上方に押しやられたときに
はこのシステムが不適切な分与を適当に検出しない偶発
例がある。
ステムはほとんどの場合に良好に機能している。しかし
ながら、 ａ）吸引又は分与に続き、血液サンプルが垂滴として先
端部から垂れたとき、 ｂ）気泡などが先端部内に吸引されてこの気泡のため
に、吸引されたサンプルが予期されたものより少ないと
き、又は ｃ）液体がプランジャよりも上方に押しやられたときに
はこのシステムが不適切な分与を適当に検出しない偶発
例がある。
【０００４】状態（ａ）は吸引に引き続く問題である。
なぜならば、呼び容積は先端部内に存在すると共に付加
的容積が先端部から垂下して存在するからである。この
付加的容積は次の分与において呼び容積に付加され、試
験されるべき容積をかなり変化させる。垂滴の問題は分
与の後にも生じ得ることを銘記すべきである。もし分与
容積の全て又は一部が分与の間に先端部の外側に流出し
て分与の後でその位置に垂滴として残存したとすれば、
試験のためにウェル内へ分与されるべき容積は流出した
小滴の量だけ少なくなる。状態ａ）はまた、フィブリン
から形成されて今や先端部内又は先端部上にある血塊
（ｃｌｏｔ）を表すことができ、これもまた先端部内に
気泡を生じせしめる。同様に、ｃ）も血塊により引き起
こされて分与圧力が液体をプランジャよりも上方に押し
やるようにする。
なぜならば、呼び容積は先端部内に存在すると共に付加
的容積が先端部から垂下して存在するからである。この
付加的容積は次の分与において呼び容積に付加され、試
験されるべき容積をかなり変化させる。垂滴の問題は分
与の後にも生じ得ることを銘記すべきである。もし分与
容積の全て又は一部が分与の間に先端部の外側に流出し
て分与の後でその位置に垂滴として残存したとすれば、
試験のためにウェル内へ分与されるべき容積は流出した
小滴の量だけ少なくなる。状態ａ）はまた、フィブリン
から形成されて今や先端部内又は先端部上にある血塊
（ｃｌｏｔ）を表すことができ、これもまた先端部内に
気泡を生じせしめる。同様に、ｃ）も血塊により引き起
こされて分与圧力が液体をプランジャよりも上方に押し
やるようにする。
【０００５】状態（ｂ）は問題である。と言うのは、導
電性プランジャにより検出される結果とは逆に、気泡の
容積により表されるように、分与のために不十分な容積
が実際に存在しているからである。他の解決策も考慮さ
れたが、満足の行くものではない。計量供給の間の知ら
せ圧力（ｔｅｌｌ−ｔａｌｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）の変
化を追跡すべく圧力変換器を使用することは先端部内に
導電性プランジャが存在するために利用できない。ま
た、先端部の画像を記録して生データを「視覚規準」と
比較すべくデジタルカメラを使用することは高価である
と共に不正確である。更に、視認検査は先端部の光学的
複雑性により分かりにくいものである。脂血症、溶血性
又は黄疸性のサンプルは気泡を視覚的に見えにくくする
こともある。
電性プランジャにより検出される結果とは逆に、気泡の
容積により表されるように、分与のために不十分な容積
が実際に存在しているからである。他の解決策も考慮さ
れたが、満足の行くものではない。計量供給の間の知ら
せ圧力（ｔｅｌｌ−ｔａｌｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）の変
化を追跡すべく圧力変換器を使用することは先端部内に
導電性プランジャが存在するために利用できない。ま
た、先端部の画像を記録して生データを「視覚規準」と
比較すべくデジタルカメラを使用することは高価である
と共に不正確である。更に、視認検査は先端部の光学的
複雑性により分かりにくいものである。脂血症、溶血性
又は黄疸性のサンプルは気泡を視覚的に見えにくくする
こともある。
【０００６】従って、本発明以前においては血液銀行の
試験などに対し血液サンプルの不適切な吸引／分与の検
出の改良に対する強い要望があった。
試験などに対し血液サンプルの不適切な吸引／分与の検
出の改良に対する強い要望があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願発明者らはこのよう
な不適切な吸引／分与の検出を改善する方法及び装置を
案出した。より詳細には本発明の一側面によれば、分与
用先端部内の水性液体の状態を検出する方法であって、
先端部が対称軸線を有すると共に、６３０ｎｍと２００
０ｎｍとの間の波長を有する放射の光を先端部を介し透
過させることが可能であり、方法が、 ａ）上記先端部の一つに液体を吸引して先端部を呼びレ
ベルまで充填する段階と、 ｂ）上記先端部の対称軸線に対し概ね垂直の方向に整列
された光源と光検出器とを備えたスキャナにより上記先
端部内の液体を走査する走査段階と、 ｃ）上記段階ｂ）が行われている間に上記先端部及び上
記スキャナの相対移動を提供して上記水性液体の垂滴が
存在するとすれば位置するであろう上記先端部よりも下
方の第１の位置から、上記呼びレベルを表しかつ上記第
１の位置よりも上方の予め定められた第２の位置まで上
記スキャナが走査するようにする段階と、 ｄ）段階ｂ）及びｃ）が行われている間に、上記第１の
位置と第２の位置との間でかつ第１の位置及び第２の位
置を含む上記先端部の幾つかの部分の各々において、上
記光検出器まで透過した光の量を別々に検出し、それに
より先端部内における全ての液体収容レベルを検出する
ようにする段階と、 ｅ）段階ｄ）の上記検出された光を、気泡のない液体の
みが全ての上記レベルに存在するとしたときに透過され
るべき既知の光と比較する段階と、 ｆ）上記第１の位置において気泡なく水分又は水性液体
を検出したとき、又は上記第２の位置を含め第２の位置
までの上記先端部内において上記レベルのいずれかにお
ける気泡のために水分を検出しないとき、又は上記第２
の位置よりも上方において水分を検出したときにエラー
であると結果を標識付ける段階と、を具備した方法が提
供される。
な不適切な吸引／分与の検出を改善する方法及び装置を
案出した。より詳細には本発明の一側面によれば、分与
用先端部内の水性液体の状態を検出する方法であって、
先端部が対称軸線を有すると共に、６３０ｎｍと２００
０ｎｍとの間の波長を有する放射の光を先端部を介し透
過させることが可能であり、方法が、 ａ）上記先端部の一つに液体を吸引して先端部を呼びレ
ベルまで充填する段階と、 ｂ）上記先端部の対称軸線に対し概ね垂直の方向に整列
された光源と光検出器とを備えたスキャナにより上記先
端部内の液体を走査する走査段階と、 ｃ）上記段階ｂ）が行われている間に上記先端部及び上
記スキャナの相対移動を提供して上記水性液体の垂滴が
存在するとすれば位置するであろう上記先端部よりも下
方の第１の位置から、上記呼びレベルを表しかつ上記第
１の位置よりも上方の予め定められた第２の位置まで上
記スキャナが走査するようにする段階と、 ｄ）段階ｂ）及びｃ）が行われている間に、上記第１の
位置と第２の位置との間でかつ第１の位置及び第２の位
置を含む上記先端部の幾つかの部分の各々において、上
記光検出器まで透過した光の量を別々に検出し、それに
より先端部内における全ての液体収容レベルを検出する
ようにする段階と、 ｅ）段階ｄ）の上記検出された光を、気泡のない液体の
みが全ての上記レベルに存在するとしたときに透過され
るべき既知の光と比較する段階と、 ｆ）上記第１の位置において気泡なく水分又は水性液体
を検出したとき、又は上記第２の位置を含め第２の位置
までの上記先端部内において上記レベルのいずれかにお
ける気泡のために水分を検出しないとき、又は上記第２
の位置よりも上方において水分を検出したときにエラー
であると結果を標識付ける段階と、を具備した方法が提
供される。
【０００８】本発明の別の側面によれば、分析器の計量
供給用先端部の不適切な液体内容物を検出する装置であ
って、先端部が軸線を有しており、装置が、 ａ）光源と、光検出器と、光源から光検出器に対し約６
３０ｎｍと約２０００ｎｍとの間の波長において放射の
光を送出する手段とを具備するスキャナと、 ｂ）上記先端部の一つに対し上記スキャナを通過する相
対移動を提供して上記スキャナが上記先端部及びその内
容物を走査するようにする移動手段と、 ｃ）上記先端部の少なくとも幾つかの隣接部分と、垂滴
が位置するであろう上記先端部の直下方とにおいて、上
記先端部を介し上記光検出器まで透過した光を検出する
ように上記光検出器を指向せしめる上記移動手段及び上
記光検出器の制御器と、 ｄ）上記幾つかのレベル又は部分において透過した光を
上記レベルの各々において気泡を含まない液体を含む先
端部を表す既知のものと比較する比較器と、を具備した
装置が提供される。
供給用先端部の不適切な液体内容物を検出する装置であ
って、先端部が軸線を有しており、装置が、 ａ）光源と、光検出器と、光源から光検出器に対し約６
３０ｎｍと約２０００ｎｍとの間の波長において放射の
光を送出する手段とを具備するスキャナと、 ｂ）上記先端部の一つに対し上記スキャナを通過する相
対移動を提供して上記スキャナが上記先端部及びその内
容物を走査するようにする移動手段と、 ｃ）上記先端部の少なくとも幾つかの隣接部分と、垂滴
が位置するであろう上記先端部の直下方とにおいて、上
記先端部を介し上記光検出器まで透過した光を検出する
ように上記光検出器を指向せしめる上記移動手段及び上
記光検出器の制御器と、 ｄ）上記幾つかのレベル又は部分において透過した光を
上記レベルの各々において気泡を含まない液体を含む先
端部を表す既知のものと比較する比較器と、を具備した
装置が提供される。
【０００９】従って、本発明の有利な特徴は導電性試験
のために液体と接触する不導電性のプランジャが存在し
たとしても、吸引又は分与におけるエラーによる先端部
からの不適切な分与を検出することができるということ
にある。
のために液体と接触する不導電性のプランジャが存在し
たとしても、吸引又は分与におけるエラーによる先端部
からの不適切な分与を検出することができるということ
にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】他の好適な特徴は添付図面を参照
した以下の詳細な説明を読破すれば明らかとなろう。以
下において本発明は好適実施例に関して記述されるが、
先端部内には導電性で不透明のプランジャが含まれ、吸
引された液体は血液銀行における試験のための全血であ
る。これに加え、先端部及び液体の性質が視覚的にの
み、即ち目又はデジタルカメラによってのみ行われる検
査を妨害する傾向があるならば、吸引及び分与のために
使用される先端部の種類に関わりなく、プランジャが存
在するか否かに関わりなく、かつ、関与液体及びその試
験に関わりなく、本発明を適用することができる。
した以下の詳細な説明を読破すれば明らかとなろう。以
下において本発明は好適実施例に関して記述されるが、
先端部内には導電性で不透明のプランジャが含まれ、吸
引された液体は血液銀行における試験のための全血であ
る。これに加え、先端部及び液体の性質が視覚的にの
み、即ち目又はデジタルカメラによってのみ行われる検
査を妨害する傾向があるならば、吸引及び分与のために
使用される先端部の種類に関わりなく、プランジャが存
在するか否かに関わりなく、かつ、関与液体及びその試
験に関わりなく、本発明を適用することができる。
【００１１】簡単に述べると、本発明のプロセスは使用
中に液体が存在するときに先端部の幾つかの部分を透過
する光の量を別々に検出し、即ち増分走査を行う段階
と、検出値を、液体が存在すべき箇所に液体のみが存在
したときに透過すべき既知の光と比較する段階とを具備
する。実際、これは２つの代替的方法により好適に行わ
れる。図２に示されるその一つ目は「未知の」イメージ
から、液体が存在していない同一の先端部を透過する光
の値である「ブランク」を減算し、幾つかの部分の各々
を積分して全体合計絶対値を用意し、次にこの全体合計
絶対値を、多少の気泡の存在下で生成された値の較正テ
ーブル又は曲線と比較することにより行われる。
中に液体が存在するときに先端部の幾つかの部分を透過
する光の量を別々に検出し、即ち増分走査を行う段階
と、検出値を、液体が存在すべき箇所に液体のみが存在
したときに透過すべき既知の光と比較する段階とを具備
する。実際、これは２つの代替的方法により好適に行わ
れる。図２に示されるその一つ目は「未知の」イメージ
から、液体が存在していない同一の先端部を透過する光
の値である「ブランク」を減算し、幾つかの部分の各々
を積分して全体合計絶対値を用意し、次にこの全体合計
絶対値を、多少の気泡の存在下で生成された値の較正テ
ーブル又は曲線と比較することにより行われる。
【００１２】本明細書中で使用されるように、「積分す
る」又は「積分」は積分関数が実際に使用されるか否か
に関わらず、先端部イメージを表す全てのピクセルに亙
る透過値を広く合計することを指している。他の代替的
方法では、「未知」先端部の光透過率の値を２次元表現
でマッピングし、これを、液体が存在すべき箇所に液体
のみが存在する先端部のための同様にマッピング済み値
と比較し、それにより一切の大きな偏差が標識付け可能
になるようにしている。以下では、この大きな偏差を
「偏差値」と称する。
る」又は「積分」は積分関数が実際に使用されるか否か
に関わらず、先端部イメージを表す全てのピクセルに亙
る透過値を広く合計することを指している。他の代替的
方法では、「未知」先端部の光透過率の値を２次元表現
でマッピングし、これを、液体が存在すべき箇所に液体
のみが存在する先端部のための同様にマッピング済み値
と比較し、それにより一切の大きな偏差が標識付け可能
になるようにしている。以下では、この大きな偏差を
「偏差値」と称する。
【００１３】いずれの方法においても、先端部の種々の
部分が走査されると共に各部分に対して個々のアルゴリ
ズムが使用されるので、スキャナが一度のしかしながら
先端部全体を完全に走査しかつ単一のアルゴリズムが使
用された場合と比較して、気泡の存在はもしあれば、個
々の部分において更に容易に検出される。周知の如く、
光透過率の値は検出器により生成される電圧として表さ
れる。更に、光透過率の代わりに吸収値を使用する場合
も依然として透過率の測定値を使用する。なぜならば、
吸収値は液体が存在する先端部を介して透過する光の逆
元（ｉｎｖｅｒｓｅ）として決定されるからである。
部分が走査されると共に各部分に対して個々のアルゴリ
ズムが使用されるので、スキャナが一度のしかしながら
先端部全体を完全に走査しかつ単一のアルゴリズムが使
用された場合と比較して、気泡の存在はもしあれば、個
々の部分において更に容易に検出される。周知の如く、
光透過率の値は検出器により生成される電圧として表さ
れる。更に、光透過率の代わりに吸収値を使用する場合
も依然として透過率の測定値を使用する。なぜならば、
吸収値は液体が存在する先端部を介して透過する光の逆
元（ｉｎｖｅｒｓｅ）として決定されるからである。
【００１４】上記「従来の技術」でデジタルカメラに関
して上述した問題を、以下に記述されるＣＣＤ配列が図
２の実施例において回避するのを許容するのは「ブラン
ク」の即ち空の先端部の光透過率を減算する上記段階で
ある。同様に、「従来の技術」で上述したデジタルカメ
ラの問題を回避しながらマッピングに対してＣＣＤ配列
の使用を許容するのは「未知」先端部、即ち未知状態の
液体を含む先端部のマップ値と、液体で完全に充填され
た先端部のマップ値との比較作用である。
して上述した問題を、以下に記述されるＣＣＤ配列が図
２の実施例において回避するのを許容するのは「ブラン
ク」の即ち空の先端部の光透過率を減算する上記段階で
ある。同様に、「従来の技術」で上述したデジタルカメ
ラの問題を回避しながらマッピングに対してＣＣＤ配列
の使用を許容するのは「未知」先端部、即ち未知状態の
液体を含む先端部のマップ値と、液体で完全に充填され
た先端部のマップ値との比較作用である。
【００１５】次に図１を参照すると、軸線１４を有する
計量供給用先端部１２内の不適切液体を検出するための
ものでありかつ別の状況では一般的な臨床分析器で使用
される本発明の検出装置１０はスキャナ１６を備え、こ
のスキャナ１６はＬＥＤ２０などの光源１８を備えてい
る。この光源１８は検出器２６に対して所定間隔に亙り
線形ビーム２４を指向せしめるべく光ガイド２２を照射
し、検出器２６は好適には一般的な線形ＣＣＤ配列であ
る。上記ＬＥＤ及び配列は約６３０ｎｍと２０００ｎｍ
との間のひとつ以上の波長の光を夫々放出しかつ検出す
べく構成されている。６３０ｎｍよりも下ではビリルビ
ン及びヘモグロビンにより引き起こされる吸収による干
渉が多すぎる。極めて好適な波長は８８０ｎｍである。
検出器２６はライン２８を介し、ビーム２４を遮断する
液体量に反比例する透過される光を表す電圧信号を送出
する。
計量供給用先端部１２内の不適切液体を検出するための
ものでありかつ別の状況では一般的な臨床分析器で使用
される本発明の検出装置１０はスキャナ１６を備え、こ
のスキャナ１６はＬＥＤ２０などの光源１８を備えてい
る。この光源１８は検出器２６に対して所定間隔に亙り
線形ビーム２４を指向せしめるべく光ガイド２２を照射
し、検出器２６は好適には一般的な線形ＣＣＤ配列であ
る。上記ＬＥＤ及び配列は約６３０ｎｍと２０００ｎｍ
との間のひとつ以上の波長の光を夫々放出しかつ検出す
べく構成されている。６３０ｎｍよりも下ではビリルビ
ン及びヘモグロビンにより引き起こされる吸収による干
渉が多すぎる。極めて好適な波長は８８０ｎｍである。
検出器２６はライン２８を介し、ビーム２４を遮断する
液体量に反比例する透過される光を表す電圧信号を送出
する。
【００１６】更に、取付けられたピペット先端部１２の
相対移動を提供すべく、先端部ホルダ３０は先端部１２
を取付けると共に、昇降機、例えばラック３２及び図示
しない一般的なモータにより駆動される駆動ピニオン３
４、に接続されて矢印３６方向に向け、ビーム２４を通
過して先端部１２を移動せしめ、それによりスキャナ１
６が軸線１４に沿った各垂直方向部分において、概ね９
０°、即ち先端部の軸線１４に対し概ね直角な角度αで
もって先端部を走査するのを許容する。本明細書中で使
用される如く、これに関連して適用されるときに「概
ね」とはプラスマイナス１０°を意味している。
相対移動を提供すべく、先端部ホルダ３０は先端部１２
を取付けると共に、昇降機、例えばラック３２及び図示
しない一般的なモータにより駆動される駆動ピニオン３
４、に接続されて矢印３６方向に向け、ビーム２４を通
過して先端部１２を移動せしめ、それによりスキャナ１
６が軸線１４に沿った各垂直方向部分において、概ね９
０°、即ち先端部の軸線１４に対し概ね直角な角度αで
もって先端部を走査するのを許容する。本明細書中で使
用される如く、これに関連して適用されるときに「概
ね」とはプラスマイナス１０°を意味している。
【００１７】従って、先端部軸線に沿って垂直方向に離
間された各先端部部分に対し、走査が行われる。各部分
の間隔の例は約０．００１ｍｍと約１ｍｍとの間の距離
である。任意の先端部１２を使用できるが、先端部１２
は好適には中空本体３５と、図示しない一般的なモータ
により軸線１４に沿って駆動される内部の導電性プラン
ジャ３７とを含んでいる。プランジャ３７は一般的なも
のであり、払拭ライン４１において先端部１２の内側表
面３９を払拭する円錐状部３８を含んで液体（図１にお
いて斑点模様として示される）を吸引又は駆動放出する
部分的真空又は部分的圧力を生成するようにする。円錐
状部３８が先端部１２の底部にあるときに、液体が吸引
されるべき容器の液体レベルを検出できるようにプラン
ジャ３７は導電性である。
間された各先端部部分に対し、走査が行われる。各部分
の間隔の例は約０．００１ｍｍと約１ｍｍとの間の距離
である。任意の先端部１２を使用できるが、先端部１２
は好適には中空本体３５と、図示しない一般的なモータ
により軸線１４に沿って駆動される内部の導電性プラン
ジャ３７とを含んでいる。プランジャ３７は一般的なも
のであり、払拭ライン４１において先端部１２の内側表
面３９を払拭する円錐状部３８を含んで液体（図１にお
いて斑点模様として示される）を吸引又は駆動放出する
部分的真空又は部分的圧力を生成するようにする。円錐
状部３８が先端部１２の底部にあるときに、液体が吸引
されるべき容器の液体レベルを検出できるようにプラン
ジャ３７は導電性である。
【００１８】更に、一般的な比較器４２により収集され
る信号が、液体が存在すべき先端部内における全てのレ
ベルを表す先端部の複数の隣接部分に対し収集されるの
を確保するように一般的な制御器４０がモータ駆動ギア
３４に接続される。これらレベルは液体小滴が垂下する
可能性のある先端部の開孔４３の直下方、及び液体があ
るべき箇所の直上方を含んでいる。次いで、比較器４２
は「未知」状態の先端部を透過した光を、先端部の隣接
部分の各々において無気泡の液体を含む同一の先端部、
すなわち円錐状部３８に接触する液体及び円錐状部３８
下方の液体を含む先端部に対して存在すると知られてい
る光透過率と比較する。比較器４２は更に、同一先端部
を表す既知の透過値のチャート又はプロットをメモリ内
に含み、これはａ）液体により満たされた先端部を表す
ものでもある円錐状部３８の上昇位置においてて液体が
存在しない場合、又はｂ）先端部１２がこの先端部１２
からの又は円錐状部３８の上方の液体垂滴を有する場合
のいずれかにおけるものである。
る信号が、液体が存在すべき先端部内における全てのレ
ベルを表す先端部の複数の隣接部分に対し収集されるの
を確保するように一般的な制御器４０がモータ駆動ギア
３４に接続される。これらレベルは液体小滴が垂下する
可能性のある先端部の開孔４３の直下方、及び液体があ
るべき箇所の直上方を含んでいる。次いで、比較器４２
は「未知」状態の先端部を透過した光を、先端部の隣接
部分の各々において無気泡の液体を含む同一の先端部、
すなわち円錐状部３８に接触する液体及び円錐状部３８
下方の液体を含む先端部に対して存在すると知られてい
る光透過率と比較する。比較器４２は更に、同一先端部
を表す既知の透過値のチャート又はプロットをメモリ内
に含み、これはａ）液体により満たされた先端部を表す
ものでもある円錐状部３８の上昇位置においてて液体が
存在しない場合、又はｂ）先端部１２がこの先端部１２
からの又は円錐状部３８の上方の液体垂滴を有する場合
のいずれかにおけるものである。
【００１９】容易に明らかとなる如く、制御器４０及び
比較器４２は好適にはかつ好都合には、いずれも当業者
に周知の電子機器の一部である。本発明の方法におい
て、上記のひとつの代替例は図２の結果を生成する。即
ち、好適には図１の装置を使用し、液体が先ず先端部１
２内に吸引されて図１に示された如く先端部１２を名目
的に満たす。次に、先端部１２が矢印３６方向に下動さ
れてビーム２４により先端部が走査される。（更に面倒
ではあるが、代替的には先端部１２を静止保持すると共
に先端部１２に対してスキャナ１６を移動させることも
可能である。）先端部１２がビーム２４を通過するとき
に、比較器４２は液体が名目的に存在する先端部１２内
の幾つかの位置、即ち先端部１２内の最下位置から円錐
状部３８が内側表面３９と払拭接触する点までの位置の
各々に対する透過信号を受信する。透過信号は一切の垂
滴を検出すべく先端部下方の位置に対しても、また、円
錐状部上方に液体が不当に押し出されているか否かを検
出すべく円錐状部払拭位置上方の位置に対しても受信さ
れる。
比較器４２は好適にはかつ好都合には、いずれも当業者
に周知の電子機器の一部である。本発明の方法におい
て、上記のひとつの代替例は図２の結果を生成する。即
ち、好適には図１の装置を使用し、液体が先ず先端部１
２内に吸引されて図１に示された如く先端部１２を名目
的に満たす。次に、先端部１２が矢印３６方向に下動さ
れてビーム２４により先端部が走査される。（更に面倒
ではあるが、代替的には先端部１２を静止保持すると共
に先端部１２に対してスキャナ１６を移動させることも
可能である。）先端部１２がビーム２４を通過するとき
に、比較器４２は液体が名目的に存在する先端部１２内
の幾つかの位置、即ち先端部１２内の最下位置から円錐
状部３８が内側表面３９と払拭接触する点までの位置の
各々に対する透過信号を受信する。透過信号は一切の垂
滴を検出すべく先端部下方の位置に対しても、また、円
錐状部上方に液体が不当に押し出されているか否かを検
出すべく円錐状部払拭位置上方の位置に対しても受信さ
れる。
【００２０】各先端部部分信号から、比較器４２はプラ
ンジャ３７が同一上昇位置にある乾燥先端部により生成
される透過信号を「減算」し、差分信号の絶対値が生成
される。上述の差分信号の絶対値は走査位置の全てに亘
り積分又は合計され、それにより液体のみに依る透過率
の総計値が獲得される（乾燥先端部の「ブランク」値は
減算されている）。
ンジャ３７が同一上昇位置にある乾燥先端部により生成
される透過信号を「減算」し、差分信号の絶対値が生成
される。上述の差分信号の絶対値は走査位置の全てに亘
り積分又は合計され、それにより液体のみに依る透過率
の総計値が獲得される（乾燥先端部の「ブランク」値は
減算されている）。
【００２１】この点において、図２のプロットは有用で
ある。図２は問題となる先端部に対する透過率の絶対値
を積分した較正プロットであり、ａ）４マイクロリット
ルの液体と６マイクロリットルの気泡、ｂ）７マイクロ
リットルの液体と３マイクロリットルの空気、ｃ）９マ
イクロリットルの液体と１マイクロリットルの空気、
ｄ）１０マイクロリットルの液体で気泡なし、及び、
ｅ）１３マイクロリットルの液体と気泡なし、の各々に
対し、走査された各部分の透過値から乾燥先端部ブラン
ク値を減算し、開孔４３から払拭ライン４１まで先端部
全体に亙り積分した値をプロットして得られたものであ
る。このように積分された絶対値のみがプロットされ
る。実際にはｘ軸の値は負である。なぜならば、乾燥先
端部ブランク透過値は液体の存在下での透過値よりも大
きいからである。図１に示されるものと類似した特定の
先端部に対し、これはｙ＝０．１１２７ｘ＋１．５２５
７の式を有する最適合直線を生成した。明らかな様に、
このプロットは予め獲得されて比較器４２内に記憶され
る。
ある。図２は問題となる先端部に対する透過率の絶対値
を積分した較正プロットであり、ａ）４マイクロリット
ルの液体と６マイクロリットルの気泡、ｂ）７マイクロ
リットルの液体と３マイクロリットルの空気、ｃ）９マ
イクロリットルの液体と１マイクロリットルの空気、
ｄ）１０マイクロリットルの液体で気泡なし、及び、
ｅ）１３マイクロリットルの液体と気泡なし、の各々に
対し、走査された各部分の透過値から乾燥先端部ブラン
ク値を減算し、開孔４３から払拭ライン４１まで先端部
全体に亙り積分した値をプロットして得られたものであ
る。このように積分された絶対値のみがプロットされ
る。実際にはｘ軸の値は負である。なぜならば、乾燥先
端部ブランク透過値は液体の存在下での透過値よりも大
きいからである。図１に示されるものと類似した特定の
先端部に対し、これはｙ＝０．１１２７ｘ＋１．５２５
７の式を有する最適合直線を生成した。明らかな様に、
このプロットは予め獲得されて比較器４２内に記憶され
る。
【００２２】比較器４２は次に「未知」状態の先端部に
対する読取値を取り、信号の合計絶対値をｘ軸上に載置
する。この特定のプロットに対し、交差部が１０マイク
ロリットルの液体に対する点線上の値である７５．２ボ
ルト±７ボルトの合計信号により生成された点になけれ
ば、その信号は１０μＬの呼び液体容積及びゼロの気泡
が存在しないというエラーを表す。
対する読取値を取り、信号の合計絶対値をｘ軸上に載置
する。この特定のプロットに対し、交差部が１０マイク
ロリットルの液体に対する点線上の値である７５．２ボ
ルト±７ボルトの合計信号により生成された点になけれ
ば、その信号は１０μＬの呼び液体容積及びゼロの気泡
が存在しないというエラーを表す。
【００２３】このグラフが分析器内のルックアップ・テ
ーブルを表すことは勿論であり、そのマイクロプロセッ
サは透過値の電圧を取って電圧が７５．２±７ボルト内
であるか否かを決定することのみが必要である。容認さ
れた±７ボルトの偏差が９マイクロリットルの液体及び
１マイクロリットルの空気を表す６７の値と、１１マイ
クロリットルの液体を表す８３の値とを除外することは
容易に明らかであろう。これらはいずれもエラーであ
り、その様に標識付けられるものである。
ーブルを表すことは勿論であり、そのマイクロプロセッ
サは透過値の電圧を取って電圧が７５．２±７ボルト内
であるか否かを決定することのみが必要である。容認さ
れた±７ボルトの偏差が９マイクロリットルの液体及び
１マイクロリットルの空気を表す６７の値と、１１マイ
クロリットルの液体を表す８３の値とを除外することは
容易に明らかであろう。これらはいずれもエラーであ
り、その様に標識付けられるものである。
【００２４】理解される如く、上記のａ）、ｂ）及び
ｃ）の場合における容認できない偏差は期待される絶対
値の電圧よりも低い電圧を生成することが予想される。
即ち、ブランク減算のために数値は実際は負電圧であ
る。もし液体が存在しなければ、絶対値はゼロに近づ
き、より多くの液体が存在すれば値は更に負となり絶対
値も大きくなる。
ｃ）の場合における容認できない偏差は期待される絶対
値の電圧よりも低い電圧を生成することが予想される。
即ち、ブランク減算のために数値は実際は負電圧であ
る。もし液体が存在しなければ、絶対値はゼロに近づ
き、より多くの液体が存在すれば値は更に負となり絶対
値も大きくなる。
【００２５】しかしながら、図２のプロットは開孔４３
下方にて先端部から垂下する液体も、払拭ライン４１上
方に円錐状部３８を越えて押し出された液体も一切考慮
していない。これらのエラーを検出するために、実際の
読取値を図２から予期される読取値と比較することに加
え、乾燥先端部「ブランク」値を減算する以前又は以後
に、開孔４３下方及び払拭ライン４１上方で測定された
走査値が吟味される。もしそれらが液体の不存在に対す
る予め定められた設定範囲内の値であれば、読取値は異
常事態が存在することを表し、先端部読取値はエラーで
ある、即ち呼び液体容積に対する既知総計値の設定範囲
内にないと標識付けられる。再度述べると、「呼び容
積」とは開孔４３下方に垂滴として又は払拭ライン４１
上方に液体が存在しない容積である。
下方にて先端部から垂下する液体も、払拭ライン４１上
方に円錐状部３８を越えて押し出された液体も一切考慮
していない。これらのエラーを検出するために、実際の
読取値を図２から予期される読取値と比較することに加
え、乾燥先端部「ブランク」値を減算する以前又は以後
に、開孔４３下方及び払拭ライン４１上方で測定された
走査値が吟味される。もしそれらが液体の不存在に対す
る予め定められた設定範囲内の値であれば、読取値は異
常事態が存在することを表し、先端部読取値はエラーで
ある、即ち呼び液体容積に対する既知総計値の設定範囲
内にないと標識付けられる。再度述べると、「呼び容
積」とは開孔４３下方に垂滴として又は払拭ライン４１
上方に液体が存在しない容積である。
【００２６】図３及び図４は開孔４３下方の走査値を評
価する追加段階の有効性を示している。図３の場合、乾
燥先端部ブランク透過値が既に減算されている。（ｘ軸
に沿った数値は随意の距離値である。）垂滴が存在しな
い先端部は曲線５０を生成し、この曲線は開孔４３にお
ける又は開孔４３下方の走査において−０．５ボルトよ
りも小さい読取値を与えた。しかしながら、３μＬの垂
滴による曲線５２は開孔４３においてかつ開孔４３より
も下方において−０．５よりも大きな電圧値を示してい
る。即ち、開孔４３において電圧読取値は−１．０であ
る。曲線５４は５μＬの垂滴を表している。更に、１μ
Ｌの垂滴は開孔４３又は開孔４３よりも下方を走査した
ときに−０．５ボルトの電圧値を生成することが推定さ
れる。１μＬよりも小さな容積の一切の垂滴は無視され
得る。
価する追加段階の有効性を示している。図３の場合、乾
燥先端部ブランク透過値が既に減算されている。（ｘ軸
に沿った数値は随意の距離値である。）垂滴が存在しな
い先端部は曲線５０を生成し、この曲線は開孔４３にお
ける又は開孔４３下方の走査において−０．５ボルトよ
りも小さい読取値を与えた。しかしながら、３μＬの垂
滴による曲線５２は開孔４３においてかつ開孔４３より
も下方において−０．５よりも大きな電圧値を示してい
る。即ち、開孔４３において電圧読取値は−１．０であ
る。曲線５４は５μＬの垂滴を表している。更に、１μ
Ｌの垂滴は開孔４３又は開孔４３よりも下方を走査した
ときに−０．５ボルトの電圧値を生成することが推定さ
れる。１μＬよりも小さな容積の一切の垂滴は無視され
得る。
【００２７】従って、乾燥先端部ブランクが減算された
場合、先端部開孔よりも下方の走査に対して許容される
設定範囲は０．５ボルトより小さい絶対値である。同様
に、乾燥先端部ブランクの値を減算していない図４に対
し、曲線６０は開孔４３において又は開孔４３よりも下
方において４．８〜４．９ボルトの電圧値を生成する垂
滴なしを表している。しかしながら、３μＬの垂滴は開
孔４３における電圧値が３．４ボルトである曲線６２を
生成し、５μＬの曲線６４は約１．０ボルトの値を生成
する。１μＬの垂滴は約４．５ボルトの値を生成するこ
とが期待される。従って、容認し得る値の設定範囲は
４．６ボルトから４．９ボルトまでにある。乾燥先端部
ブランクが減算されないときにこの外側にある全てのも
のはエラーであると標識付けられる。
場合、先端部開孔よりも下方の走査に対して許容される
設定範囲は０．５ボルトより小さい絶対値である。同様
に、乾燥先端部ブランクの値を減算していない図４に対
し、曲線６０は開孔４３において又は開孔４３よりも下
方において４．８〜４．９ボルトの電圧値を生成する垂
滴なしを表している。しかしながら、３μＬの垂滴は開
孔４３における電圧値が３．４ボルトである曲線６２を
生成し、５μＬの曲線６４は約１．０ボルトの値を生成
する。１μＬの垂滴は約４．５ボルトの値を生成するこ
とが期待される。従って、容認し得る値の設定範囲は
４．６ボルトから４．９ボルトまでにある。乾燥先端部
ブランクが減算されないときにこの外側にある全てのも
のはエラーであると標識付けられる。
【００２８】図５から図１３までは未知状態にある先端
部を、完全状態にある先端部、即ち液体が開孔４３と払
拭ライン４１との間のレベルのみに存在して気泡が存在
しない先端部に対する透過値と比較する代替的手法を示
している。本発明の方法のこの実施例において、上述の
如く走査により各部分に対して検出されるボルト単位の
実際の透過値が断面における先端部の２次元表現に亙り
マッピングされ、このマップが完全状態下で液体を有す
る先端部により生成されたマップと比較される。
部を、完全状態にある先端部、即ち液体が開孔４３と払
拭ライン４１との間のレベルのみに存在して気泡が存在
しない先端部に対する透過値と比較する代替的手法を示
している。本発明の方法のこの実施例において、上述の
如く走査により各部分に対して検出されるボルト単位の
実際の透過値が断面における先端部の２次元表現に亙り
マッピングされ、このマップが完全状態下で液体を有す
る先端部により生成されたマップと比較される。
【００２９】各々の場合において、マップは先端部の軸
線１４を介した概ね垂直方向の断面を表している。走査
は全て８８０ｎｍで行われた。ｘ軸の値は軸線１４から
測定された±水平方向距離であり、これに対し垂直方向
軸の値は任意のゼロ点からの垂直方向距離であり、この
ゼロ点は先端部の更に高い部分をマッピングする図１１
及び図１２においてさえも維持される。
線１４を介した概ね垂直方向の断面を表している。走査
は全て８８０ｎｍで行われた。ｘ軸の値は軸線１４から
測定された±水平方向距離であり、これに対し垂直方向
軸の値は任意のゼロ点からの垂直方向距離であり、この
ゼロ点は先端部の更に高い部分をマッピングする図１１
及び図１２においてさえも維持される。
【００３０】また、各々の場合において、問題となる先
端部に対する生の透過値は乾燥先端部ブランクの値を減
算することなく示されている。しかしながら、このよう
な減算は別の代替実施例としてマッピングの前に使用さ
れ得る。図５には、開孔４３と払拭ライン４１間に液体
が正しく満たされて気泡が存在しない先端部のマッピン
グ済みイメージが示される。図示された曲線はまさに液
体を表す０．２ボルトよりも小さい透過率ゼロ電圧に対
する境界である。このイメージは図６及び図７のマッピ
ング済みイメージと対比される。図６において、先端部
は最初に５μＬのＨ2 Ｏで満たされ、次に５μＬの空気
で満たされた。その結果、開孔４３直上方の先端部の底
部に大きな気泡が形成される。透過率電圧値の外郭線は
底部におけるゼロ電圧の著しい喪失を示しており、「＞
０．２ボルト」とラベルが付されている。
端部に対する生の透過値は乾燥先端部ブランクの値を減
算することなく示されている。しかしながら、このよう
な減算は別の代替実施例としてマッピングの前に使用さ
れ得る。図５には、開孔４３と払拭ライン４１間に液体
が正しく満たされて気泡が存在しない先端部のマッピン
グ済みイメージが示される。図示された曲線はまさに液
体を表す０．２ボルトよりも小さい透過率ゼロ電圧に対
する境界である。このイメージは図６及び図７のマッピ
ング済みイメージと対比される。図６において、先端部
は最初に５μＬのＨ2 Ｏで満たされ、次に５μＬの空気
で満たされた。その結果、開孔４３直上方の先端部の底
部に大きな気泡が形成される。透過率電圧値の外郭線は
底部におけるゼロ電圧の著しい喪失を示しており、「＞
０．２ボルト」とラベルが付されている。
【００３１】一方、図７では５μＬの空気が最初に、次
に５μＬのＨ2 Ｏが吸引され、払拭ライン４１直下方の
上部において気泡が生成された。この例では、図５の
「完全な」マップと比較すると、マッピングされたゼロ
透過率電圧値（＜０．２ボルト）は上部において内側に
くびれている。使用に際して比較器４２は未知先端部状
態及び完全先端部状態の２次元マップを、前者の０．１
ボルトを越える外郭線における偏差を２次元に亙り電子
的に比較する。即ち、試験マップのピクセルの電圧値が
分析器により基準又は「完全」マップ上の同一ピクセル
の電圧値から減算されて０．１ボルトよりも大きな差分
値が何処かに存在するか否かが決定される。
に５μＬのＨ2 Ｏが吸引され、払拭ライン４１直下方の
上部において気泡が生成された。この例では、図５の
「完全な」マップと比較すると、マッピングされたゼロ
透過率電圧値（＜０．２ボルト）は上部において内側に
くびれている。使用に際して比較器４２は未知先端部状
態及び完全先端部状態の２次元マップを、前者の０．１
ボルトを越える外郭線における偏差を２次元に亙り電子
的に比較する。即ち、試験マップのピクセルの電圧値が
分析器により基準又は「完全」マップ上の同一ピクセル
の電圧値から減算されて０．１ボルトよりも大きな差分
値が何処かに存在するか否かが決定される。
【００３２】図８は先端部が適切に満たされて気泡が存
在しない場合の絶対値の比較結果を示している。試験プ
ロットは図示されていないが、図５のものと実質的に同
じであった。従って、図８はデータ点を有さないプロッ
トであり、かつ先端部の好首尾な充填を示している。一
方、同様に絶対値における図９の比較プロットは図６で
「失われた」截頭領域において、＞０．１ボルト差の大
きな領域を正確に示している。同様に、図１０は比較プ
ロットにおいて、図７でくびれた部分の領域において、
＞０．１ボルトのデルタ又は差分電圧を正確に示してい
る。分析器に対してエラー・メッセージを出力せしめる
のは図９又は図１０における一切のデータ点（マイクロ
プロセッサ内にルックアップ・テーブルとして記憶され
たもの）が存在することである。
在しない場合の絶対値の比較結果を示している。試験プ
ロットは図示されていないが、図５のものと実質的に同
じであった。従って、図８はデータ点を有さないプロッ
トであり、かつ先端部の好首尾な充填を示している。一
方、同様に絶対値における図９の比較プロットは図６で
「失われた」截頭領域において、＞０．１ボルト差の大
きな領域を正確に示している。同様に、図１０は比較プ
ロットにおいて、図７でくびれた部分の領域において、
＞０．１ボルトのデルタ又は差分電圧を正確に示してい
る。分析器に対してエラー・メッセージを出力せしめる
のは図９又は図１０における一切のデータ点（マイクロ
プロセッサ内にルックアップ・テーブルとして記憶され
たもの）が存在することである。
【００３３】同様に、このような２次元マッピング及び
比較作用はまた、図１１及び図１２の払拭ライン４１よ
りも上方の無用の又は容認できない液体を検出するため
にも有用である。図１１は図５に類似したマップである
が、払拭ライン４１よりも上方のプランジャ部分のもの
である。重要な点として、図１１のマップにより表され
る先端部のプランジャ部分は払拭ライン４１よりも上方
に一切の液体が存在していない。これと対照的に、同様
に払拭ライン４１の上方のプランジャ部分である、図１
２にてマッピングされた先端部部分は払拭ライン上に１
２μＬのＨ2 Ｏを有している。（図１１及び図１２両方
の先端部もまた、払拭ラインの下方に１０μＬのＨ2 Ｏ
を有していた。）図１２の外郭線のマップは外観的に図
１１のものと明らかに異なっている。例えば、くびれ部
分は払拭ライン４１よりも上方の液体を表すＺ方向距離
５．４で認められる。図１１の比較プロットは図１２と
図１１との間の視覚的差異を表す４個の異なる塊でエラ
ー・データを示している。
比較作用はまた、図１１及び図１２の払拭ライン４１よ
りも上方の無用の又は容認できない液体を検出するため
にも有用である。図１１は図５に類似したマップである
が、払拭ライン４１よりも上方のプランジャ部分のもの
である。重要な点として、図１１のマップにより表され
る先端部のプランジャ部分は払拭ライン４１よりも上方
に一切の液体が存在していない。これと対照的に、同様
に払拭ライン４１の上方のプランジャ部分である、図１
２にてマッピングされた先端部部分は払拭ライン上に１
２μＬのＨ2 Ｏを有している。（図１１及び図１２両方
の先端部もまた、払拭ラインの下方に１０μＬのＨ2 Ｏ
を有していた。）図１２の外郭線のマップは外観的に図
１１のものと明らかに異なっている。例えば、くびれ部
分は払拭ライン４１よりも上方の液体を表すＺ方向距離
５．４で認められる。図１１の比較プロットは図１２と
図１１との間の視覚的差異を表す４個の異なる塊でエラ
ー・データを示している。
【００３４】図５から図１３までのマッピング手法にお
いて、開孔４３よりも下方の走査に対して透過値は検出
されなかった。代わりに、図示された如く図３及び図４
の方法が使用された。しかしながら、開孔４３よりも下
方の垂滴に対するマッピングも使用され得る。本明細書
中で開示された発明は本明細書中に詳細に開示されてい
ないあらゆる要素を欠いても実施され得る。
いて、開孔４３よりも下方の走査に対して透過値は検出
されなかった。代わりに、図示された如く図３及び図４
の方法が使用された。しかしながら、開孔４３よりも下
方の垂滴に対するマッピングも使用され得る。本明細書
中で開示された発明は本明細書中に詳細に開示されてい
ないあらゆる要素を欠いても実施され得る。
【００３５】本発明の好適実施例を特に参照して詳細に
本発明を記述してきたが、本発明の精神及び範囲内で変
更及び改変がなされ得ることは理解されよう。
本発明を記述してきたが、本発明の精神及び範囲内で変
更及び改変がなされ得ることは理解されよう。
【図１】本発明の方法も示す本発明の好適な装置の断片
的斜視図である。
的斜視図である。
【図２】先端部が適切に充填されたときに検出される、
透過した光放射に対する先端部内の流体容積のプロット
であり、液体が存在しない先端部を透過した光を減算し
た後のプロットを示す図である。
透過した光放射に対する先端部内の流体容積のプロット
であり、液体が存在しない先端部を透過した光を減算し
た後のプロットを示す図である。
【図３】先端部の開孔端に関して測定された、走査位置
に対する透過電圧のプロットであり、乾燥先端部の空試
験値が減算されているプロットを示す図である。
に対する透過電圧のプロットであり、乾燥先端部の空試
験値が減算されているプロットを示す図である。
【図４】先端部の開孔端に関して測定された、走査位置
に対する透過電圧のプロットであり、乾燥先端部の空試
験値が減算されていないプロットを示す図である。
に対する透過電圧のプロットであり、乾燥先端部の空試
験値が減算されていないプロットを示す図である。
【図５】液体が適切に充填された先端部を介する光透過
率をボルト単位で表したコンピュータ生成マップであ
り、先端部の軸線に沿った先端部断面に沿って延びるｘ
軸及びｙ軸上に亙ってプロットされたマップを示す図で
ある。
率をボルト単位で表したコンピュータ生成マップであ
り、先端部の軸線に沿った先端部断面に沿って延びるｘ
軸及びｙ軸上に亙ってプロットされたマップを示す図で
ある。
【図６】図３及び図４のマップに類似したマップである
が、種々の障害状態が生じたときに生ずる検出可能マッ
プを示す図である。
が、種々の障害状態が生じたときに生ずる検出可能マッ
プを示す図である。
【図７】図３及び図４のマップに類似したマップである
が、種々の障害状態が生じたときに生ずる検出可能マッ
プを示す図である。
が、種々の障害状態が生じたときに生ずる検出可能マッ
プを示す図である。
【図８】図５の実際の基準プロットから、プランジャよ
りも下方の完全充填先端部に対する図５に類似のプロッ
トを減算したときに達成される減算電圧のプロットを示
す図である。
りも下方の完全充填先端部に対する図５に類似のプロッ
トを減算したときに達成される減算電圧のプロットを示
す図である。
【図９】図８に類似したプロットであるが、図６及び図
７のプロットを夫々図５のプロットから減算した結果を
示す図である。
７のプロットを夫々図５のプロットから減算した結果を
示す図である。
【図１０】図８に類似したプロットであるが、図６及び
図７のプロットを夫々図５のプロットから減算した結果
を示す図である。
図７のプロットを夫々図５のプロットから減算した結果
を示す図である。
【図１１】図５に類似したマップであるが、液体が存在
しない場合におけるプランジャよりも上方の領域のみを
示す図である。
しない場合におけるプランジャよりも上方の領域のみを
示す図である。
【図１２】図１１に類似したマップであるが、液体が誤
ってプランジャよりも上方に存在するときに生ずる検出
可能マップを示す図である。
ってプランジャよりも上方に存在するときに生ずる検出
可能マップを示す図である。
【図１３】図１２のマップを図１１のものと比較したと
きの図９と同様の減算プロットを示す図である。
きの図９と同様の減算プロットを示す図である。
１０…検出装置 １２…先端部 １６…スキャナ １８…光源 ２６…検出器 ４０…制御器 ４２…比較器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 メリット エヌ．ジェイコブス アメリカ合衆国，ニューヨーク 14450, フェアポート，フォックスボロ テラス ３ (72)発明者 アラン ジェイ．ローン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14564, ビクター，モースリー ロード 1193 (72)発明者 ジェイムズ ディー．ショウ アメリカ合衆国，ニューヨーク 14468, ヒルトン，ホーガン ポイント ロード 58
Claims (11)
- 【請求項１】 分与用先端部内の水性液体の状態を検出
する方法であって、該先端部が軸線を有すると共に、約
６３０ｎｍと約２０００ｎｍとの間の波長を有する放射
の光を先端部を介し透過させることが可能であり、方法
が、 ａ）上記先端部の一つに液体を吸引して該先端部を呼び
レベルまで充填する段階と、 ｂ）光源と、上記波長の一つにおける放射を夫々、放出
及び検出する光検出器とを備えたスキャナにより上記先
端部内の液体を走査する走査段階と、 ｃ）上記段階ｂ）が行われている間に上記先端部及び上
記スキャナの相対移動を提供して上記水性液体の垂滴が
存在するとすれば位置するであろう上記先端部上の箇所
よりも上方の第１の位置から、上記呼びレベルを表す予
め定められた第２の位置まで上記スキャナが走査するよ
うにする段階と、 ｄ）段階ｂ）及びｃ）が行われている間に、上記第１の
位置と第２の位置との間でかつ第１の位置及び第２の位
置を含む上記先端部の幾つかの部分の各々において、上
記波長の一つにおいて上記光検出器まで透過した光の量
を別々に検出し、それにより先端部内における全ての液
体収容レベルを検出するようにする段階と、 ｅ）上記幾つかの部分の各々に対し、液体が存在しない
ときに上記先端部を介し透過した光の量から、段階ｄ）
で透過した光の量を減算して上記部分の各々において存
在する液体量により引き起こされた透過値を獲得する段
階と、 ｆ）上記幾つかの部分の各々に対し段階ｅ）から得られ
る上記透過値を積分して液体が存在することによる上記
先端部における透過率の総計値を獲得する段階と、 ｇ）上記透過率の総計値を、気泡のない選択呼び液体容
積に対し存在する既知の総計値と比較する段階と、 ｈ）垂滴が存在し得る上記第１の位置よりも下方の位置
と、過剰な液体が存在し得る上記第２の位置よりも上方
の位置とに対して上記段階ｃ）及びｄ）を繰り返す段階
と、 ｉ）上記下方の及び上方の位置の両方において透過した
光の値を夫々、上記下方の及び上方の位置において液体
の不存在下で透過した値と比較する段階と、 ｊ）段階ｇ）の比較結果が選択呼び液体容積に対し予め
定められた設定範囲内にないか、又は段階ｉ）における
比較結果が上記下方の又は上方の位置のいずれかに対す
る液体不存在下での値の予め定められた設定範囲内にな
いときに結果をエラーであると標識付ける段階と、を具
備した方法。 - 【請求項２】 分与用先端部内の水性液体の状態を検出
する方法であって、該先端部が軸線を有すると共に、約
６３０ｎｍと約２０００ｎｍとの間の波長を有する放射
の光を先端部を介し透過させることが可能であり、方法
が、 ａ）上記先端部の一つに液体を吸引して該先端部を呼び
レベルまで充填する段階と、 ｂ）光源と、上記波長の一つにおける放射を夫々、放出
及び検出する光検出器とを備えたスキャナにより上記先
端部内の液体を走査する走査段階と、 ｃ）上記段階ｂ）が行われている間に上記先端部及び上
記スキャナの相対移動を提供して上記水性液体の垂滴が
存在するとすれば位置するであろう上記先端部よりも下
方の第１の位置から、上記呼びレベルを表しかつ上記第
１の位置よりも上方の予め定められた第２の位置まで上
記スキャナが走査するようにする段階と、 ｄ）段階ｂ）及びｃ）が行われている間に、上記第１の
位置と第２の位置との間でかつ第１の位置及び第２の位
置を含む上記先端部の幾つかの部分の各々において、上
記波長の一つにおいて上記光検出器まで透過した光の量
を別々に検出し、それにより先端部内における全ての液
体収容レベルを検出するようにする段階と、 ｅ）先端部の上記軸線を通る先端部断面の２次元表現上
に上記透過光の量をマッピングする段階と、 ｆ）マッピング済み値を、上記第１の位置と第２の位置
との間のみに配置された気泡のない液体を含む先端部に
対する既知マッピング済み値と比較する段階と、 ｇ）段階ｆ）の比較が予め選択された偏差値を越える不
一致を検出したときにエラーであると結果を標識付ける
段階と、を具備した方法。 - 【請求項３】 上記各部分が約０．００１ｎｍと１ｍｍ
との間の距離だけ互いに離間される請求項１又は２に記
載の方法。 - 【請求項４】 上記波長の一つが約８８０ｎｍである請
求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項５】 上記光源がＬＥＤである請求項１又は２
に記載の方法。 - 【請求項６】 上記走査段階が上記放射を上記先端部の
軸線に対し概ね９０°の角度に指向せしめる請求項１又
は２に記載の方法。 - 【請求項７】 分析器の計量供給用先端部の不適切な液
体内容物を検出する装置であって、該先端部が軸線を有
しており、装置が、 ａ）光源と、光検出器と、該光源から該光検出器に対し
約６３０ｎｍと約２０００ｎｍとの間の波長において光
を送出する手段とを具備するスキャナと、 ｂ）上記先端部の一つに対し上記スキャナを通過する相
対移動を提供して上記スキャナが上記先端部及びその内
容物を走査するようにする移動手段と、 ｃ）上記先端部の少なくとも幾つかの隣接部分と、垂滴
が位置するであろう上記先端部の直下方とにおいて、上
記先端部を介し上記光検出器まで透過した光を検出する
ように上記光検出器を指向せしめる上記移動手段及び上
記光検出器の制御器と、 ｄ）上記幾つかのレベルにおいて透過した光を上記レベ
ルの各々において気泡を含まない液体を含む先端部を表
す既知のものと比較する比較器と、を具備した装置。 - 【請求項８】 上記光源及び上記光検出器が約８８０ｎ
ｍで作用する請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 上記スキャナが放射を上記先端部の軸線
に対し概ね９０°の角度に指向せしめる請求項７記載の
装置。 - 【請求項１０】 計量供給用先端部と、該先端部を上記
移動手段に取り付ける手段を組み合わせて更に含み、該
先端部が中空本体と該本体内の導電性プランジャとを具
備した請求項７記載の装置。 - 【請求項１１】 分与用先端部内の水性液体の状態を検
出する方法であって、該先端部が対称軸線を有すると共
に、６３０ｎｍと２０００ｎｍとの間の波長を有する放
射の光を先端部を介し透過させることが可能であり、方
法が、 ａ）上記先端部の一つに液体を吸引して該先端部を呼び
レベルまで充填する段階と、 ｂ）上記先端部の対称軸線に対し概ね垂直の方向に整列
された光源と光検出器とを備えたスキャナにより上記先
端部内の液体を走査する段階と、 ｃ）上記段階ｂ）が行われている間に上記先端部及び上
記スキャナの相対移動を提供して上記水性液体の垂滴が
存在するとすれば位置するであろう上記先端部よりも下
方の第１の位置から、上記呼びレベルを表しかつ上記第
１の位置よりも上方の予め定められた第２の位置まで上
記スキャナが走査するようにする段階と、 ｄ）段階ｂ）及びｃ）が行われている間に、上記第１の
位置と第２の位置との間でかつ第１の位置及び第２の位
置を含む上記先端部の幾つかの部分の各々において、上
記光検出器まで透過した光の量を別々に検出し、それに
より先端部内における全ての液体収容レベルを検出する
ようにする段階と、 ｅ）段階ｄ）の上記検出された光を、気泡のない液体の
みが全ての上記レベルに存在するとしたときに透過され
るべき既知の光と比較する段階と、 ｆ）上記第１の位置において水分を検出したとき、又は
上記第２の位置を含め該第２の位置までの上記先端部内
において上記レベルのいずれかにおける気泡のために水
分を検出しないとき、又は上記第２の位置よりも上方に
おいて水分を検出したときにエラーであると結果を標識
付ける段階と、を具備した方法。
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| US8320898P | 1998-04-27 | 1998-04-27 | |
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| EP (1) | EP0953843B1 (ja) |
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