分注検査装置
【課題】分注プレートの分注穴に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を自動化できる分注検査装置を提供する。
【解決手段】分注検査装置１０は、筐体プレート３上に配置された光源１１と、光源１１の上方に配置された第１の拡散防止フィルタ１２と、第１の拡散防止フィルタ１２の上方に所定の間隔を開けて配置された第２の拡散防止フィルタ１３と、ステージ１６に設けられた取付孔１６ａ、１６ｂに挿嵌された２つのテレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂと、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの下方に取り付けられたブルーエンハンスドフィルタ１８ａ、１８ｂと、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの上方に配置された２台の撮像手段１９ａ、１９ｂからなる。
【解決手段】分注検査装置１０は、筐体プレート３上に配置された光源１１と、光源１１の上方に配置された第１の拡散防止フィルタ１２と、第１の拡散防止フィルタ１２の上方に所定の間隔を開けて配置された第２の拡散防止フィルタ１３と、ステージ１６に設けられた取付孔１６ａ、１６ｂに挿嵌された２つのテレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂと、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの下方に取り付けられたブルーエンハンスドフィルタ１８ａ、１８ｂと、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの上方に配置された２台の撮像手段１９ａ、１９ｂからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分注プレートの分注穴に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を行う分注検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
新薬の基礎研究の分野において、微量の薬液等を分注プレートの分注穴に分注し、さらにその分注穴に別の薬液等を分注し、それらを混合して反応を見る研究が行われている。この分注プレートとしては、例えば、特許文献１に示されるようなものがある。この分注プレート本体の表面には、行および列を形成するように縦横に穿設された複数の分注穴が設けられている。研究をする際には、分注装置を用いて、分注プレートの分注穴に薬液等を自動的に分注し、分注穴に薬液等が正確に分注されたかを人間が目視で検査している。
【特許文献１】特開平１０−９０２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、分注穴に薬液等が正確に分注されたかを人間が目視で検査していたので、検査工程が大変非効率であった。また、検査を自動化しようとしても、分注穴のアスペクト比が高い場合には、分注穴の奥に分注された薬液等を検出するのが困難であった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、分注プレートの分注穴に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を自動化できる分注検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
係る目的を達成すべく、本発明は、分注プレート本体の表面に形成された複数の分注穴に薬液等が分注されているかを検査する分注検査装置であって、前記分注プレートの裏面に光をあてる光源と、光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記光源から入射する光の拡散を防止する第１の拡散防止フィルタと、前記第１の拡散防止フィルタのルーバー層と所定の角度で交叉するように配置された光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記第１の拡散防止フィルタを通過した光の拡散をさらに防止する第２の拡散防止フィルタと、前記光源から前記第１の拡散防止フィルタ及び前記第２の拡散防止フィルタを介して、前記分注プレートに光をあてた時の前記分注穴の升の画像を撮像する撮像手段からなる構成を採用した。
【０００６】
これにより、光源から発せられた光が第１の拡散防止フィルタ及び第２の拡散防止フィルタによって拡散が防止されて分注プレートの裏面にあてられるので、その分注穴の升の画像を鮮明に撮像することができる。そして、その画像から薬液等が分注されているかを検査することができるので、検査を自動化できる。
【０００７】
また、本発明は、前記撮像手段の先端にテレセントリックレンズが配置されているので、分注プレートを透過した光が平行な光線として撮像手段に入射されるので、より正確に分注穴の升の画像を撮像できる。
【０００８】
また、本発明は、予め前記分注穴の升の記録画像を記録しておく記録手段、前記記録手段に記録されている前記記録画像を読み出して、前記記録画像と前記撮像手段で撮像された前記分注穴の升の撮像画像から相関の取れた前記升の個数と位置を検出する検出手段、前記相関の取れた升があるかどうかを判断する判断手段、前記相関の取れた升がある場合には、前記記録手段に記録されている前記記録画像を読み出して、前記記録画像と相関の取れた升の前記撮像画像を比較して、前記薬液等が前記分注穴に入っているかどうかを検査する検査手段、を備える。これにより、予め記録した記録画像と撮像画像を比較して検査するので、分注穴の形状によらず、薬液等の存在する部分を正確に認識できるので、薬液等が分注されているかをより明確に、そして簡潔に検査することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記光源が青色ＬＥＤであるので、特に乳白色をした分注プレートについて、より鮮明な画像を撮像できる。
【００１０】
さらに、本発明は、前記撮像手段の前方にブルーエンハンスドフィルタを設けるので、分注プレートを透過した青色ＬＥＤの光をより明確に捉えることができ、鮮明な画像を撮像できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る分注検査装置は、分注プレート本体の表面に形成された複数の分注穴に薬液等が分注されているかを検査する分注検査装置であって、前記分注プレートの裏面に光をあてる光源と、光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記光源から入射する光の拡散を防止する第１の拡散防止フィルタと、前記第１の拡散防止フィルタのルーバー層と所定の角度で交叉するように配置された光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記第１の拡散防止フィルタを通過した光の拡散をさらに防止する第２の拡散防止フィルタと、前記光源から前記第１の拡散防止フィルタ及び前記第２の拡散防止フィルタを介して、前記分注プレートに光をあてた時の前記分注穴の升の画像を撮像する撮像手段からなるので、分注プレートの分注穴に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を自動化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
分注プレート本体の表面に形成された複数の分注穴に薬液等が分注されているかを検査する分注検査装置であって、前記分注プレートの裏面に光をあてる光源と、光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記光源から入射する光の拡散を防止する第１の拡散防止フィルタと、前記第１の拡散防止フィルタのルーバー層と所定の角度で交叉するように配置された光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記第１の拡散防止フィルタを通過した光の拡散をさらに防止する第２の拡散防止フィルタと、前記光源から前記第１の拡散防止フィルタ及び前記第２の拡散防止フィルタを介して、前記分注プレートに光をあてた時の前記分注穴の升の画像を撮像する撮像手段からなる。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る分注検査システムの実施形態を示す構成図である。図２は、本発明に係る分注検査装置の実施形態を示す構成図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその正面図である。図３は、拡散防止フィルタの構成を示す斜視図である。図４は、テレセントリックレンズの説明のための図であり、（ａ）は従来のレンズの原理、（ｂ）はテレセントリックレンズの原理である。なお、以下の説明では、分注検査装置の上下方向をＺ軸、その水平方向をＸ軸（図１の左右方向）、Ｙ軸（図１の奥行き方向）とする。
【００１４】
図１に示すように、分注検査システム１は、装置の外側を覆う箱状の筐体２と、筐体２の略中央に配置され、ＸＹ平面状に広がる平板状をした筐体プレート３と、筐体プレート３上に配置された検査前の分注プレート３１を収納する検査前プレート収納体４と、その隣に配置された分注プレート３１の分注穴３４（図５参照）に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を行う分注検査装置１０と、分注検査装置１０で薬液等が正確に分注されていると判断された分注プレート３１を収納する第１の検査済みプレート収納体５と、分注検査装置１０で薬液等が正確に分注されていないと判断された分注プレート３１を収納する第２の検査済みプレート収納体６と、分注検査装置１０と収納体４、５、６の間で分注プレート３１を把持してＸ方向に移動させるチャック７からなる。なお、図１では、分注検査装置１０と収納体４、５、６の全てにチャック７及び分注プレート３１が配置されている例が示されているが、実際には、チャック７は一つ備えられているだけで、分注検査装置１０と収納体４、５、６の間でＸ方向に移動する。
【００１５】
検査前プレート収納体４、第１の検査済みプレート収納体５及び第２の検査済みプレート収納体６は全体として箱状の筐体４ａ、５ａ、６ａを有しており、その内部に分注プレート３１をＺ方向に水平に重ねて収納することができる。収納体４、５、６の下部には、エアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂが配置されており、チャック７で把持した分注プレート３１をＺ方向上方に押し上げ、筐体４ａ、５ａ、６ａに収納することができる。
【００１６】
図２に示すように、分注検査装置１０は、筐体プレート３上に配置された光源１１と、光源１１の上方に配置された第１の拡散防止フィルタ１２と、第１の拡散防止フィルタ１２の上方に所定の間隔を開けて配置された第２の拡散防止フィルタ１３と、チャック７及び分注プレート３１の上方に配置された載置台１４と、載置台１４上に平行に配置されたＹ方向に延びたレール１５上を高精度に移動するステージ１６と、ステージ１６に設けられた取付孔１６ａ、１６ｂに挿嵌された２つのテレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂと、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの下方に取り付けられたブルーエンハンスドフィルタ１８ａ、１８ｂと、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの上方に配置された２台の撮像手段１９ａ、１９ｂからなる。
【００１７】
光源１１は、例えば、青色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を例示することができる。特に、分注プレート３１が乳白色の場合には、青色ＬＥＤを用いるとその画像が好適に撮像できる。光源１１は、分注プレート３１の裏面（下面）の全体に光をあてることができるように、分注プレート３１の大きさよりも大きい、ＸＹ平面の広い範囲に配置されている。
【００１８】
第１の拡散防止フィルタ１２と第２の拡散防止フィルタ１３は、図３に示すように、ＸＹ平面に広がる薄い平板状をしている。なお、この図では、第１の拡散防止フィルタ１２と第２の拡散防止フィルタ１３の一部が拡大して示されているが、実際には、さらに薄く大きい平板状をしており、後述する光透過帯１２ａ、１３ａと遮光帯１２ｂ、１３ｂを多数有するルーバー層１２ｃ、１３ｃを有している。
【００１９】
第１の拡散防止フィルタ１２は、光透過帯１２ａと遮光帯１２ｂとが交互に配されているルーバー層１２ｃを有している。遮光帯１２ｂはＸ軸方向に延びる壁状をしており、Ｙ方向に入射してきた光を遮光する。遮光帯１２ｂに区切られた部分は、光透過帯１２ａとなっており、入射してきた光を透過する。ルーバー層１２ｃの上下には、透明保護層１２ｄ、１２ｅが積層されている。
【００２０】
第２の拡散防止フィルタ１３は、光透過帯１３ａと遮光帯１３ｂとが交互に配されているルーバー層１３ｃを有している。遮光帯１３ｂはＹ軸方向に延びる壁状をしており、Ｘ方向に入射してきた光を遮光する。遮光帯１３ｂに区切られた部分は、光透過帯１３ａとなっており、入射してきた光を透過する。ルーバー層１３ｃの上下には、透明保護層１３ｄ、１３ｅが積層されている。
【００２１】
光透過帯１２ａ、１３ａと遮光帯１２ｂ、１３ｂのＺ方向の厚さは、０．１〜２．５ｍｍ程度が好ましい。光透過帯１２ａのＹ方向の幅と光透過帯１３ａのＸ方向の幅は、５０μｍ〜０．３ｍｍの範囲内が好ましい。遮光帯１２ｂのＹ方向の幅と遮光帯１３ｂのＸ方向の幅は、５μｍ〜５０μｍの範囲内が好ましい。
【００２２】
光透過帯１２ａ、１３ａの材料としては、透明性が高い樹脂が用いられる。具体的には、Ｚ方向に光を透過させたときの光線透過率が７５％以上、より好ましくは８５％以上である。例えば、透明性が高い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられ、具体例としては、セルロース系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【００２３】
遮光帯１２ｂ、１３ｂの材料としては、光透過帯１２ａ、１３ａの材料として上記に挙げた樹脂を基材とし、これに顔料や染料等の着色剤を添加してなる着色樹脂が好適に用いられる。遮光帯１２ｂ、１３ｂの色調は、遮光帯１２ｂ、１３ｂにおける好ましい遮光性が得られればよく、例えば黒、赤、黄、緑、青、水色等とすることができる。遮光帯１２ｂ、１３ｂの色調は、着色剤の種類および添加量によって調整できる。具体的には、遮光帯１２ｂ、１３ｂの壁面に光を透過させたときの光線透過率が４０％以下、好ましくは１０％以下となるような遮光性を有する。
【００２４】
透明保護層１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅの材料としては、光透過帯１２ａ、１３ａの材料として上記に挙げた樹脂を用いることができる。透明保護層１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅの単体に対して、Ｚ方向に光を透過させたときの光線透過率が７５％以上、より好ましくは８５％以上である。透明保護層１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅの材料は、特に、透明性と耐熱性の点からポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂（特に、シクロオレフィンポリマー）、セルロース系樹脂が好ましく、中でもポリカーボネート、およびポリエステル樹脂がより好ましい。
【００２５】
この例では、第１の拡散防止フィルタ１２のルーバー層１２ｃと第２の拡散防止フィルタ１３のルーバー層１３ｃとが直交するように配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な角度、例えば６０度で交叉するように配置することもできる。
【００２６】
光源１１から発せられた光は、第１の拡散防止フィルタ１２に入射すると、Ｙ方向に拡散した光が遮光帯１２ｂによって遮光される。その第１の拡散防止フィルタ１２を透過した光が、第２の拡散防止フィルタ１３に入射すると、Ｘ方向に拡散した光が遮光帯１３ｂによって遮光される。このようにして、ＸＹ方向に拡散した光がそれぞれ遮光されるので、分注プレート３１には、拡散が防止されたＺ方向の光があたることになり、その画像を極めて鮮明に撮像することができる。透過される光の角度は、Ｚ軸に対して、例えば６０〜１２０度の範囲内の光であって、それ以外は遮光帯１２ｂ、１３ｂによって遮光される。
【００２７】
テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂは、図４（ｂ）に示すように、比較的大きなレンズの中央部分を用いて光を通過させるものである。つまり、従来は、図４（ａ）に示すように、レンズ２１の外端部に近い部分に入射した光は、鉛直方向に平行にはならず、鉛直方向と所定の角度をもって斜めに通過してしまう。一方、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂを用いた場合には、レンズの外端部を用いることなく、その中央部分のみを用いるので、レンズを通過した光が鉛直方向に平行になる。
【００２８】
ブルーエンハンスドフィルタ１８ａ、１８ｂは、特定の波長の光の撮像感度を向上させるためのものであり、光源１１として青色ＬＥＤを用いた場合に特に有用である。
【００２９】
撮像手段１９ａ、１９ｂとしては、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラを例示することができる。ＣＣＤカメラは、光から発生した電荷を読み出す電荷結合素子を用いて、画像を電気信号に変換するものである。撮像手段１９ａ、１９ｂは、図２（ａ）に示すように、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの干渉を避けるため、Ｘ方向に並べて配置されておらず、Ｙ方向にずらして配置されている。このように、ずらして配置することによって、撮像手段１９ａの撮像できるＸ方向の範囲と撮像手段１９ｂの撮像できるＸ方向の範囲の間に隙間が生じることなく、撮像手段１９ａで分注プレート３１の図の左半分を撮像し、撮像手段１９ｂで分注プレート３１の図の右半分を撮像することができる。具体的には、撮像手段１９ａ、１９ｂは、同時に６行６列の分注穴の升の画像を撮像できる。そして、ステージ１６をＹ方向に移動させることにより、分注プレート３１の全面を撮像することができる。
【００３０】
次に、本発明の分注検査装置で検査を行う分注プレートについて説明する。
図５は、分注プレートの形状を示す斜視図である。
【００３１】
分注プレート３１は、ＸＹ平面に広がるベース３２と、ベース３２の上部に形成された分注プレート本体３３からなる。ベース３２の外周面は、分注プレート本体３３から突出しており、チャック７で把持しやすいようになっている。この分注プレート３１は、乳白色をしており、合成樹脂製で射出成型にて形成される。
【００３２】
分注プレート本体３３には、上面に開口部を有する有底の分注穴３４が複数形成されている。この例では、Ｘ方向に１２行、Ｙ方向に２０列の分注穴３４が形成されている。分注穴３４は、正四角柱の凹形状にくりぬかれており、くりぬかれていない部分は、薄い側壁３５となっている。この分注穴３４は、相対する側壁間距離よりもＺ方向の深さの深い高アスペクト比の穴となっている。その寸法は、例えば、正四角柱の水平断面の一辺が３ｍｍで深さが３０ｍｍというものを検査できる。
【００３３】
撮像手段１９ａ、１９ｂによって、分注プレート３１の表面を通過してきた光を撮像するので、その撮像画像は、側壁３５の像によって区切られた複数の升（分注穴３４の底面）の画像として認識される（図７参照）。なお、この例では、分注穴３４が正四角柱の凹形状にくりぬかれている例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、円柱の凹形状にくりぬかれている分注プレートや円錐形の凹形状にくりぬかれている分注プレートの検査をすることもできる。
【００３４】
次に、本発明の分注検査装置の動作について説明する。
図６は、本発明の分注検査装置の画像処理の動作を示すフローチャートである。
【００３５】
分注検査装置１０を用いて、分注穴３４に薬液等が正確に分注されているかを検査する場合には、予め分注穴３４の升の記録画像（図７参照）をコンピュータが備える記録手段に記録しておく（Ｓ１０１）。そして、記録手段に記録されている記録画像を読み出して、その記録画像と撮像手段（ＣＣＤカメラ）１９ａ、１９ｂで撮像された分注穴３４の升の撮像画像から相関の取れた升の個数と位置を検出する（Ｓ１０２）。相関を取るというのは、予め記録されている記録画像と撮像画像を重ね合わせて、それらの画像から升の位置合わせを行い、撮像された升の画像が記録画像のどの升に該当するかを認識することである。これによって、升の個数と位置を検出できる。
【００３６】
続いて、相関の取れた升があるかどうかを判断し（Ｓ１０３）、相関の取れた升がある場合には（Ｓ１０３−Ｙｅｓ）、記録手段に記録されている記録画像を読み出して、記録画像と相関の取れた升の撮像画像を比較して、薬液等が分注穴３４に入っているかどうかを検査する（Ｓ１０４）。具体的には、薬液等が分注穴３４に入っている場合には、撮像画像に黒に近い色で表示されるので、撮像画像から予め記録されている記録画像を差し引くと、その薬液等の黒い画像が検出できるので、その薬液等の黒い画像があるかどうかを各升について検査する。この処理は、薬液等が入っているか入っていないかを検査する必要がある升が残っている間中、続けられる（Ｓ１０５）。なお、この薬液等の画像の検出は、ある程度の面積を有するものが薬液等であると認識するので、異物（細かいゴミなど）が混入されていても薬液等が分注されていなければ、分注されていない升として判断される。
【００３７】
相関の取れた升があるかどうかを判断し（Ｓ１０３）、相関の取れた升がない場合には（Ｓ１０３−Ｎｏ）、処理を終了する。
【００３８】
次に、撮像手段により撮像される画像について説明する。
図７は、撮像手段により撮像される画像を示す図であり、（ａ）は予め記録手段に記録される記録画像、（ｂ）は撮像手段により撮像される撮像画像を示す。
【００３９】
図７（ａ）に示すように、記録画像は、灰色に表示される側壁３５（図中ではハッチングで示す）と、側壁３５に区切られた白色に近い色で表示される升（分注穴３４の底面）３６からなる（図中ではハッチング無しの白色で表示される）。これは、分注プレート３１の裏面に光源１１から光をあて、分注プレート３１を通過した光を撮像手段１９ａ、１９ｂで撮像するので、肉厚の薄い分注穴３４の底面を通過した光は、光量が多く、撮像手段１９ａ、１９ｂにおいては、白色に近い画像として認識され、肉厚の厚い側壁３５を通過した光は、光量が少なく、灰色に表示されるものである。
【００４０】
図７（ｂ）に示すように、撮像画像は、灰色に表示される側壁３５（図中ではハッチングで示す）と、側壁３５に区切られた升（分注穴３４の底面）３６（図中ではハッチング無しの白色で表示される）と、分注穴３４に分注された薬液等（図中では黒色で表示される）からなる。薬液等は、各分注穴３４に、約１μｌずつ分注される。薬液等は、その部分を通過する光が多方向に拡散されるので、撮像手段１９ａ、１９ｂで撮像されにくく、黒色に近い色で表示される。薬液等は、分注穴３４の内側の側壁３５に付着している場合（符号３７ａ）や升３６の略中央部に溜まっている場合（符号３７ｂ）、分注穴３４の側壁３５で囲われた角部に溜まっている場合（符号３７ｃ）等がある。
【００４１】
この例では、升３６ａには、薬液等が分注されておらず、黒色に近い画像が表示されていない。また、升３６ｂには、薬液等が分注されておらず、代わりに異物（糸屑）３８が検出されている。
【００４２】
なお、この薬液等３７ａ、３７ｂ、３７ｃと異物３８の判別は、その面積に応じて判別を行っている。具体的には、分注検査装置１０の画像処理においては、薬液閾値及び異物閾値を設定できるようになっており、検出された対象物の内、薬液閾値以上の面積を持つものは薬液と判断し、薬液閾値未満で異物閾値以上の面積を持つものは、異物と判断し、異物閾値未満の面積を持つものはノイズと判断して無視する。
【００４３】
ここで、分注プレートの各升の検査を行って、全ての升で「薬液有り・異物無し」と判断された場合には、各升に薬液が入っており、異物は入っていないと判断して、その分注プレートを第１の検査済みプレート収納体５（図１参照）へ格納する。そして、ディスプレイ５８（図８参照）の画面上には、薬液が入っている升の位置が表示される。「薬液有り・異物有り」の升が存在する場合には、薬液が入っており、異物も入っている升があると判断して、その分注プレートは第２の検査済みプレート収納体６（図１参照）に格納される。そして、画面上には、薬液が入っている升と異物が入っている升の位置が表示される。
【００４４】
「薬液無し・異物無し」の升がある場合には、薬液が入っておらず、異物も入っていない升があると判断して、その分注プレートは第２の検査済みプレート収納体６に格納される。そして、画面上には、薬液と異物が入っていない升の位置が表示される。「薬液無し・異物有り」の升がある場合には、薬液が入っておらず、異物が入っている升があると判断して、その分注プレートは第２の検査済みプレート収納体６に格納される。そして、画面上には、薬液が入っておらず、異物が入っている升の位置が表示される。
【００４５】
したがって、上記升３６ａの場合には、薬液が入っておらず、異物も入っていない升があると判断して、この分注プレートの検査を終えた後に、その分注プレートは第２の検査済みプレート収納体６に格納される。そして、画面上には、薬液と異物が入っていない升３６ａの位置が表示される。また、升３６ｂの場合には、薬液が入っておらず、異物３８が入っているので、この分注プレート３１は第２の検査済みプレート収納体６に収納される。そして、画面上には、薬液が入っておらず、異物が入っている升３６ｂの位置が表示される。
【００４６】
次に、本発明の分注検査装置の処理を実行するコンピュータの構成について説明する。
図８は、本発明の分注検査装置の処理を実行するコンピュータの構成図である。
【００４７】
コンピュータ４４は、図８に示すように、タイマ４８が内蔵されたＣＰＵ４７と、ＲＡＭ４９、ＲＯＭ５０、ハードディスク５１（ＨＤ）等の記憶部と、入力インターフェース５２（入力Ｉ／Ｆ）及び出力インターフェース５３（出力Ｉ／Ｆ）等を有し、これらがバスライン５４を介して接続されている。また、入力Ｉ／Ｆ５２には、入力装置としてのキーボード５５やマウス５６が接続され、出力Ｉ／Ｆ５３にはスピーカ５７やディスプレイ５８が接続されている。
【００４８】
入力インターフェース５２には、撮像手段１９ａ、１９ｂが接続されており、撮像画像が入力される。また、入力インターフェース５２には、ステージ１６の位置情報６１、エアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂのシリンダ位置情報６２、及び分注プレート３１の有無信号６３等が入力される。
【００４９】
出力インターフェース５３には、ステージ１６の位置を制御するステージ制御手段６４、エアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂのシリンダの位置を制御するシリンダ制御手段６５、及び光源１１の照度などを制御する光源制御手段６６等が接続されている。
【００５０】
これらの構成により、ステージ１６の位置情報６１等からステージ制御手段６４に信号を出力してステージ１６の位置を制御し、エアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂのシリンダ位置情報６２等からシリンダ制御手段６５に信号を出力してシリンダの位置を制御し、分注プレート３１の有無信号６３等からシリンダ制御手段６５に信号を出力してエアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂのシリンダを制御したり、光源１１のＯＮ・ＯＦＦを制御したり、撮像手段１９ａ、１９ｂから入力された撮像画像等に応じて光源制御手段６６に信号を出力して光源１１の照度をコントロールすることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る分注検査装置は、分注プレートの分注穴に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を行う分注検査装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る分注検査システムの実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る分注検査装置の実施形態を示す構成図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその正面図である。
【図３】拡散防止フィルタの構成を示す斜視図である。
【図４】テレセントリックレンズの説明のための図であり、（ａ）は従来のレンズの原理、（ｂ）はテレセントリックレンズの原理である。
【図５】分注プレートの形状を示す斜視図である。
【図６】本発明の分注検査装置の画像処理の動作を示すフローチャートである。
【図７】撮像手段により撮像される画像を示す図であり、（ａ）は予め記録手段に記録される記録画像、（ｂ）は撮像手段により撮像される撮像画像を示す。
【図８】本発明の分注検査装置の処理を実行するコンピュータの構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・・・・・・・・・分注検査システム
２・・・・・・・・・・・筐体
３・・・・・・・・・・・筐体プレート
４・・・・・・・・・・・検査前プレート収納体
４ａ、５ａ、６ａ・・・・筐体
４ｂ、５ｂ、６ｂ・・・・エアアクチュエータ
５・・・・・・・・・・・第１の検査済みプレート収納体
６・・・・・・・・・・・第２の検査済みプレート収納体
７・・・・・・・・・・・チャック
１０・・・・・・・・・・分注検査装置
１１・・・・・・・・・・光源
１２・・・・・・・・・・第１の拡散防止フィルタ
１２ａ、１３ａ・・・・・光透過帯
１２ｂ、１３ｂ・・・・・遮光帯
１２ｃ、１３ｃ・・・・・ルーバー層
１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅ・・・透明保護層
１３・・・・・・・・・・第２の拡散防止フィルタ
１４・・・・・・・・・・載置台
１５・・・・・・・・・・レール
１６・・・・・・・・・・ステージ
１６ａ、１６ｂ・・・・・取付孔
１７ａ、１７ｂ・・・・・テレセントリックレンズ
１８ａ、１８ｂ・・・・・ブルーエンハンスドフィルタ
１９ａ、１９ｂ・・・・・撮像手段
３１・・・・・・・・・・分注プレート
３２・・・・・・・・・・ベース
３３・・・・・・・・・・分注プレート本体
３４・・・・・・・・・・分注穴
３５・・・・・・・・・・側壁
３６、３６ａ、３６ｂ・・升
３７ａ・・・・・・・・・薬液等が分注穴３４の内側の側壁３５に付着している場合
３７ｂ・・・・・・・・・薬液等が升３６の略中央部に溜まっている場合
３７ｃ・・・・・・・・・薬液等が分注穴３４の側壁３５に囲われた角部に溜まっている場合
３８・・・・・・・・・・異物
４７・・・・・・・・・・ＣＰＵ
４８・・・・・・・・・・タイマ
４９・・・・・・・・・・ＲＡＭ
５０・・・・・・・・・・ＲＯＭ
５１・・・・・・・・・・ハードディスク
５２・・・・・・・・・・入力インターフェース
５３・・・・・・・・・・出力インターフェース
５４・・・・・・・・・・バスライン
５５・・・・・・・・・・キーボード
５６・・・・・・・・・・マウス
５７・・・・・・・・・・スピーカ
５８・・・・・・・・・・ディスプレイ
６１・・・・・・・・・・ステージ位置情報
６２・・・・・・・・・・シリンダ位置情報
６３・・・・・・・・・・分注プレートの有無信号
６４・・・・・・・・・・ステージ制御手段
６５・・・・・・・・・・シリンダ制御手段
６６・・・・・・・・・・光源制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分注プレートの分注穴に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を行う分注検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
新薬の基礎研究の分野において、微量の薬液等を分注プレートの分注穴に分注し、さらにその分注穴に別の薬液等を分注し、それらを混合して反応を見る研究が行われている。この分注プレートとしては、例えば、特許文献１に示されるようなものがある。この分注プレート本体の表面には、行および列を形成するように縦横に穿設された複数の分注穴が設けられている。研究をする際には、分注装置を用いて、分注プレートの分注穴に薬液等を自動的に分注し、分注穴に薬液等が正確に分注されたかを人間が目視で検査している。
【特許文献１】特開平１０−９０２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、分注穴に薬液等が正確に分注されたかを人間が目視で検査していたので、検査工程が大変非効率であった。また、検査を自動化しようとしても、分注穴のアスペクト比が高い場合には、分注穴の奥に分注された薬液等を検出するのが困難であった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、分注プレートの分注穴に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を自動化できる分注検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
係る目的を達成すべく、本発明は、分注プレート本体の表面に形成された複数の分注穴に薬液等が分注されているかを検査する分注検査装置であって、前記分注プレートの裏面に光をあてる光源と、光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記光源から入射する光の拡散を防止する第１の拡散防止フィルタと、前記第１の拡散防止フィルタのルーバー層と所定の角度で交叉するように配置された光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記第１の拡散防止フィルタを通過した光の拡散をさらに防止する第２の拡散防止フィルタと、前記光源から前記第１の拡散防止フィルタ及び前記第２の拡散防止フィルタを介して、前記分注プレートに光をあてた時の前記分注穴の升の画像を撮像する撮像手段からなる構成を採用した。
【０００６】
これにより、光源から発せられた光が第１の拡散防止フィルタ及び第２の拡散防止フィルタによって拡散が防止されて分注プレートの裏面にあてられるので、その分注穴の升の画像を鮮明に撮像することができる。そして、その画像から薬液等が分注されているかを検査することができるので、検査を自動化できる。
【０００７】
また、本発明は、前記撮像手段の先端にテレセントリックレンズが配置されているので、分注プレートを透過した光が平行な光線として撮像手段に入射されるので、より正確に分注穴の升の画像を撮像できる。
【０００８】
また、本発明は、予め前記分注穴の升の記録画像を記録しておく記録手段、前記記録手段に記録されている前記記録画像を読み出して、前記記録画像と前記撮像手段で撮像された前記分注穴の升の撮像画像から相関の取れた前記升の個数と位置を検出する検出手段、前記相関の取れた升があるかどうかを判断する判断手段、前記相関の取れた升がある場合には、前記記録手段に記録されている前記記録画像を読み出して、前記記録画像と相関の取れた升の前記撮像画像を比較して、前記薬液等が前記分注穴に入っているかどうかを検査する検査手段、を備える。これにより、予め記録した記録画像と撮像画像を比較して検査するので、分注穴の形状によらず、薬液等の存在する部分を正確に認識できるので、薬液等が分注されているかをより明確に、そして簡潔に検査することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記光源が青色ＬＥＤであるので、特に乳白色をした分注プレートについて、より鮮明な画像を撮像できる。
【００１０】
さらに、本発明は、前記撮像手段の前方にブルーエンハンスドフィルタを設けるので、分注プレートを透過した青色ＬＥＤの光をより明確に捉えることができ、鮮明な画像を撮像できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る分注検査装置は、分注プレート本体の表面に形成された複数の分注穴に薬液等が分注されているかを検査する分注検査装置であって、前記分注プレートの裏面に光をあてる光源と、光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記光源から入射する光の拡散を防止する第１の拡散防止フィルタと、前記第１の拡散防止フィルタのルーバー層と所定の角度で交叉するように配置された光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記第１の拡散防止フィルタを通過した光の拡散をさらに防止する第２の拡散防止フィルタと、前記光源から前記第１の拡散防止フィルタ及び前記第２の拡散防止フィルタを介して、前記分注プレートに光をあてた時の前記分注穴の升の画像を撮像する撮像手段からなるので、分注プレートの分注穴に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を自動化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
分注プレート本体の表面に形成された複数の分注穴に薬液等が分注されているかを検査する分注検査装置であって、前記分注プレートの裏面に光をあてる光源と、光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記光源から入射する光の拡散を防止する第１の拡散防止フィルタと、前記第１の拡散防止フィルタのルーバー層と所定の角度で交叉するように配置された光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記第１の拡散防止フィルタを通過した光の拡散をさらに防止する第２の拡散防止フィルタと、前記光源から前記第１の拡散防止フィルタ及び前記第２の拡散防止フィルタを介して、前記分注プレートに光をあてた時の前記分注穴の升の画像を撮像する撮像手段からなる。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る分注検査システムの実施形態を示す構成図である。図２は、本発明に係る分注検査装置の実施形態を示す構成図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその正面図である。図３は、拡散防止フィルタの構成を示す斜視図である。図４は、テレセントリックレンズの説明のための図であり、（ａ）は従来のレンズの原理、（ｂ）はテレセントリックレンズの原理である。なお、以下の説明では、分注検査装置の上下方向をＺ軸、その水平方向をＸ軸（図１の左右方向）、Ｙ軸（図１の奥行き方向）とする。
【００１４】
図１に示すように、分注検査システム１は、装置の外側を覆う箱状の筐体２と、筐体２の略中央に配置され、ＸＹ平面状に広がる平板状をした筐体プレート３と、筐体プレート３上に配置された検査前の分注プレート３１を収納する検査前プレート収納体４と、その隣に配置された分注プレート３１の分注穴３４（図５参照）に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を行う分注検査装置１０と、分注検査装置１０で薬液等が正確に分注されていると判断された分注プレート３１を収納する第１の検査済みプレート収納体５と、分注検査装置１０で薬液等が正確に分注されていないと判断された分注プレート３１を収納する第２の検査済みプレート収納体６と、分注検査装置１０と収納体４、５、６の間で分注プレート３１を把持してＸ方向に移動させるチャック７からなる。なお、図１では、分注検査装置１０と収納体４、５、６の全てにチャック７及び分注プレート３１が配置されている例が示されているが、実際には、チャック７は一つ備えられているだけで、分注検査装置１０と収納体４、５、６の間でＸ方向に移動する。
【００１５】
検査前プレート収納体４、第１の検査済みプレート収納体５及び第２の検査済みプレート収納体６は全体として箱状の筐体４ａ、５ａ、６ａを有しており、その内部に分注プレート３１をＺ方向に水平に重ねて収納することができる。収納体４、５、６の下部には、エアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂが配置されており、チャック７で把持した分注プレート３１をＺ方向上方に押し上げ、筐体４ａ、５ａ、６ａに収納することができる。
【００１６】
図２に示すように、分注検査装置１０は、筐体プレート３上に配置された光源１１と、光源１１の上方に配置された第１の拡散防止フィルタ１２と、第１の拡散防止フィルタ１２の上方に所定の間隔を開けて配置された第２の拡散防止フィルタ１３と、チャック７及び分注プレート３１の上方に配置された載置台１４と、載置台１４上に平行に配置されたＹ方向に延びたレール１５上を高精度に移動するステージ１６と、ステージ１６に設けられた取付孔１６ａ、１６ｂに挿嵌された２つのテレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂと、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの下方に取り付けられたブルーエンハンスドフィルタ１８ａ、１８ｂと、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの上方に配置された２台の撮像手段１９ａ、１９ｂからなる。
【００１７】
光源１１は、例えば、青色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を例示することができる。特に、分注プレート３１が乳白色の場合には、青色ＬＥＤを用いるとその画像が好適に撮像できる。光源１１は、分注プレート３１の裏面（下面）の全体に光をあてることができるように、分注プレート３１の大きさよりも大きい、ＸＹ平面の広い範囲に配置されている。
【００１８】
第１の拡散防止フィルタ１２と第２の拡散防止フィルタ１３は、図３に示すように、ＸＹ平面に広がる薄い平板状をしている。なお、この図では、第１の拡散防止フィルタ１２と第２の拡散防止フィルタ１３の一部が拡大して示されているが、実際には、さらに薄く大きい平板状をしており、後述する光透過帯１２ａ、１３ａと遮光帯１２ｂ、１３ｂを多数有するルーバー層１２ｃ、１３ｃを有している。
【００１９】
第１の拡散防止フィルタ１２は、光透過帯１２ａと遮光帯１２ｂとが交互に配されているルーバー層１２ｃを有している。遮光帯１２ｂはＸ軸方向に延びる壁状をしており、Ｙ方向に入射してきた光を遮光する。遮光帯１２ｂに区切られた部分は、光透過帯１２ａとなっており、入射してきた光を透過する。ルーバー層１２ｃの上下には、透明保護層１２ｄ、１２ｅが積層されている。
【００２０】
第２の拡散防止フィルタ１３は、光透過帯１３ａと遮光帯１３ｂとが交互に配されているルーバー層１３ｃを有している。遮光帯１３ｂはＹ軸方向に延びる壁状をしており、Ｘ方向に入射してきた光を遮光する。遮光帯１３ｂに区切られた部分は、光透過帯１３ａとなっており、入射してきた光を透過する。ルーバー層１３ｃの上下には、透明保護層１３ｄ、１３ｅが積層されている。
【００２１】
光透過帯１２ａ、１３ａと遮光帯１２ｂ、１３ｂのＺ方向の厚さは、０．１〜２．５ｍｍ程度が好ましい。光透過帯１２ａのＹ方向の幅と光透過帯１３ａのＸ方向の幅は、５０μｍ〜０．３ｍｍの範囲内が好ましい。遮光帯１２ｂのＹ方向の幅と遮光帯１３ｂのＸ方向の幅は、５μｍ〜５０μｍの範囲内が好ましい。
【００２２】
光透過帯１２ａ、１３ａの材料としては、透明性が高い樹脂が用いられる。具体的には、Ｚ方向に光を透過させたときの光線透過率が７５％以上、より好ましくは８５％以上である。例えば、透明性が高い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられ、具体例としては、セルロース系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【００２３】
遮光帯１２ｂ、１３ｂの材料としては、光透過帯１２ａ、１３ａの材料として上記に挙げた樹脂を基材とし、これに顔料や染料等の着色剤を添加してなる着色樹脂が好適に用いられる。遮光帯１２ｂ、１３ｂの色調は、遮光帯１２ｂ、１３ｂにおける好ましい遮光性が得られればよく、例えば黒、赤、黄、緑、青、水色等とすることができる。遮光帯１２ｂ、１３ｂの色調は、着色剤の種類および添加量によって調整できる。具体的には、遮光帯１２ｂ、１３ｂの壁面に光を透過させたときの光線透過率が４０％以下、好ましくは１０％以下となるような遮光性を有する。
【００２４】
透明保護層１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅの材料としては、光透過帯１２ａ、１３ａの材料として上記に挙げた樹脂を用いることができる。透明保護層１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅの単体に対して、Ｚ方向に光を透過させたときの光線透過率が７５％以上、より好ましくは８５％以上である。透明保護層１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅの材料は、特に、透明性と耐熱性の点からポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂（特に、シクロオレフィンポリマー）、セルロース系樹脂が好ましく、中でもポリカーボネート、およびポリエステル樹脂がより好ましい。
【００２５】
この例では、第１の拡散防止フィルタ１２のルーバー層１２ｃと第２の拡散防止フィルタ１３のルーバー層１３ｃとが直交するように配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な角度、例えば６０度で交叉するように配置することもできる。
【００２６】
光源１１から発せられた光は、第１の拡散防止フィルタ１２に入射すると、Ｙ方向に拡散した光が遮光帯１２ｂによって遮光される。その第１の拡散防止フィルタ１２を透過した光が、第２の拡散防止フィルタ１３に入射すると、Ｘ方向に拡散した光が遮光帯１３ｂによって遮光される。このようにして、ＸＹ方向に拡散した光がそれぞれ遮光されるので、分注プレート３１には、拡散が防止されたＺ方向の光があたることになり、その画像を極めて鮮明に撮像することができる。透過される光の角度は、Ｚ軸に対して、例えば６０〜１２０度の範囲内の光であって、それ以外は遮光帯１２ｂ、１３ｂによって遮光される。
【００２７】
テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂは、図４（ｂ）に示すように、比較的大きなレンズの中央部分を用いて光を通過させるものである。つまり、従来は、図４（ａ）に示すように、レンズ２１の外端部に近い部分に入射した光は、鉛直方向に平行にはならず、鉛直方向と所定の角度をもって斜めに通過してしまう。一方、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂを用いた場合には、レンズの外端部を用いることなく、その中央部分のみを用いるので、レンズを通過した光が鉛直方向に平行になる。
【００２８】
ブルーエンハンスドフィルタ１８ａ、１８ｂは、特定の波長の光の撮像感度を向上させるためのものであり、光源１１として青色ＬＥＤを用いた場合に特に有用である。
【００２９】
撮像手段１９ａ、１９ｂとしては、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラを例示することができる。ＣＣＤカメラは、光から発生した電荷を読み出す電荷結合素子を用いて、画像を電気信号に変換するものである。撮像手段１９ａ、１９ｂは、図２（ａ）に示すように、テレセントリックレンズ１７ａ、１７ｂの干渉を避けるため、Ｘ方向に並べて配置されておらず、Ｙ方向にずらして配置されている。このように、ずらして配置することによって、撮像手段１９ａの撮像できるＸ方向の範囲と撮像手段１９ｂの撮像できるＸ方向の範囲の間に隙間が生じることなく、撮像手段１９ａで分注プレート３１の図の左半分を撮像し、撮像手段１９ｂで分注プレート３１の図の右半分を撮像することができる。具体的には、撮像手段１９ａ、１９ｂは、同時に６行６列の分注穴の升の画像を撮像できる。そして、ステージ１６をＹ方向に移動させることにより、分注プレート３１の全面を撮像することができる。
【００３０】
次に、本発明の分注検査装置で検査を行う分注プレートについて説明する。
図５は、分注プレートの形状を示す斜視図である。
【００３１】
分注プレート３１は、ＸＹ平面に広がるベース３２と、ベース３２の上部に形成された分注プレート本体３３からなる。ベース３２の外周面は、分注プレート本体３３から突出しており、チャック７で把持しやすいようになっている。この分注プレート３１は、乳白色をしており、合成樹脂製で射出成型にて形成される。
【００３２】
分注プレート本体３３には、上面に開口部を有する有底の分注穴３４が複数形成されている。この例では、Ｘ方向に１２行、Ｙ方向に２０列の分注穴３４が形成されている。分注穴３４は、正四角柱の凹形状にくりぬかれており、くりぬかれていない部分は、薄い側壁３５となっている。この分注穴３４は、相対する側壁間距離よりもＺ方向の深さの深い高アスペクト比の穴となっている。その寸法は、例えば、正四角柱の水平断面の一辺が３ｍｍで深さが３０ｍｍというものを検査できる。
【００３３】
撮像手段１９ａ、１９ｂによって、分注プレート３１の表面を通過してきた光を撮像するので、その撮像画像は、側壁３５の像によって区切られた複数の升（分注穴３４の底面）の画像として認識される（図７参照）。なお、この例では、分注穴３４が正四角柱の凹形状にくりぬかれている例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、円柱の凹形状にくりぬかれている分注プレートや円錐形の凹形状にくりぬかれている分注プレートの検査をすることもできる。
【００３４】
次に、本発明の分注検査装置の動作について説明する。
図６は、本発明の分注検査装置の画像処理の動作を示すフローチャートである。
【００３５】
分注検査装置１０を用いて、分注穴３４に薬液等が正確に分注されているかを検査する場合には、予め分注穴３４の升の記録画像（図７参照）をコンピュータが備える記録手段に記録しておく（Ｓ１０１）。そして、記録手段に記録されている記録画像を読み出して、その記録画像と撮像手段（ＣＣＤカメラ）１９ａ、１９ｂで撮像された分注穴３４の升の撮像画像から相関の取れた升の個数と位置を検出する（Ｓ１０２）。相関を取るというのは、予め記録されている記録画像と撮像画像を重ね合わせて、それらの画像から升の位置合わせを行い、撮像された升の画像が記録画像のどの升に該当するかを認識することである。これによって、升の個数と位置を検出できる。
【００３６】
続いて、相関の取れた升があるかどうかを判断し（Ｓ１０３）、相関の取れた升がある場合には（Ｓ１０３−Ｙｅｓ）、記録手段に記録されている記録画像を読み出して、記録画像と相関の取れた升の撮像画像を比較して、薬液等が分注穴３４に入っているかどうかを検査する（Ｓ１０４）。具体的には、薬液等が分注穴３４に入っている場合には、撮像画像に黒に近い色で表示されるので、撮像画像から予め記録されている記録画像を差し引くと、その薬液等の黒い画像が検出できるので、その薬液等の黒い画像があるかどうかを各升について検査する。この処理は、薬液等が入っているか入っていないかを検査する必要がある升が残っている間中、続けられる（Ｓ１０５）。なお、この薬液等の画像の検出は、ある程度の面積を有するものが薬液等であると認識するので、異物（細かいゴミなど）が混入されていても薬液等が分注されていなければ、分注されていない升として判断される。
【００３７】
相関の取れた升があるかどうかを判断し（Ｓ１０３）、相関の取れた升がない場合には（Ｓ１０３−Ｎｏ）、処理を終了する。
【００３８】
次に、撮像手段により撮像される画像について説明する。
図７は、撮像手段により撮像される画像を示す図であり、（ａ）は予め記録手段に記録される記録画像、（ｂ）は撮像手段により撮像される撮像画像を示す。
【００３９】
図７（ａ）に示すように、記録画像は、灰色に表示される側壁３５（図中ではハッチングで示す）と、側壁３５に区切られた白色に近い色で表示される升（分注穴３４の底面）３６からなる（図中ではハッチング無しの白色で表示される）。これは、分注プレート３１の裏面に光源１１から光をあて、分注プレート３１を通過した光を撮像手段１９ａ、１９ｂで撮像するので、肉厚の薄い分注穴３４の底面を通過した光は、光量が多く、撮像手段１９ａ、１９ｂにおいては、白色に近い画像として認識され、肉厚の厚い側壁３５を通過した光は、光量が少なく、灰色に表示されるものである。
【００４０】
図７（ｂ）に示すように、撮像画像は、灰色に表示される側壁３５（図中ではハッチングで示す）と、側壁３５に区切られた升（分注穴３４の底面）３６（図中ではハッチング無しの白色で表示される）と、分注穴３４に分注された薬液等（図中では黒色で表示される）からなる。薬液等は、各分注穴３４に、約１μｌずつ分注される。薬液等は、その部分を通過する光が多方向に拡散されるので、撮像手段１９ａ、１９ｂで撮像されにくく、黒色に近い色で表示される。薬液等は、分注穴３４の内側の側壁３５に付着している場合（符号３７ａ）や升３６の略中央部に溜まっている場合（符号３７ｂ）、分注穴３４の側壁３５で囲われた角部に溜まっている場合（符号３７ｃ）等がある。
【００４１】
この例では、升３６ａには、薬液等が分注されておらず、黒色に近い画像が表示されていない。また、升３６ｂには、薬液等が分注されておらず、代わりに異物（糸屑）３８が検出されている。
【００４２】
なお、この薬液等３７ａ、３７ｂ、３７ｃと異物３８の判別は、その面積に応じて判別を行っている。具体的には、分注検査装置１０の画像処理においては、薬液閾値及び異物閾値を設定できるようになっており、検出された対象物の内、薬液閾値以上の面積を持つものは薬液と判断し、薬液閾値未満で異物閾値以上の面積を持つものは、異物と判断し、異物閾値未満の面積を持つものはノイズと判断して無視する。
【００４３】
ここで、分注プレートの各升の検査を行って、全ての升で「薬液有り・異物無し」と判断された場合には、各升に薬液が入っており、異物は入っていないと判断して、その分注プレートを第１の検査済みプレート収納体５（図１参照）へ格納する。そして、ディスプレイ５８（図８参照）の画面上には、薬液が入っている升の位置が表示される。「薬液有り・異物有り」の升が存在する場合には、薬液が入っており、異物も入っている升があると判断して、その分注プレートは第２の検査済みプレート収納体６（図１参照）に格納される。そして、画面上には、薬液が入っている升と異物が入っている升の位置が表示される。
【００４４】
「薬液無し・異物無し」の升がある場合には、薬液が入っておらず、異物も入っていない升があると判断して、その分注プレートは第２の検査済みプレート収納体６に格納される。そして、画面上には、薬液と異物が入っていない升の位置が表示される。「薬液無し・異物有り」の升がある場合には、薬液が入っておらず、異物が入っている升があると判断して、その分注プレートは第２の検査済みプレート収納体６に格納される。そして、画面上には、薬液が入っておらず、異物が入っている升の位置が表示される。
【００４５】
したがって、上記升３６ａの場合には、薬液が入っておらず、異物も入っていない升があると判断して、この分注プレートの検査を終えた後に、その分注プレートは第２の検査済みプレート収納体６に格納される。そして、画面上には、薬液と異物が入っていない升３６ａの位置が表示される。また、升３６ｂの場合には、薬液が入っておらず、異物３８が入っているので、この分注プレート３１は第２の検査済みプレート収納体６に収納される。そして、画面上には、薬液が入っておらず、異物が入っている升３６ｂの位置が表示される。
【００４６】
次に、本発明の分注検査装置の処理を実行するコンピュータの構成について説明する。
図８は、本発明の分注検査装置の処理を実行するコンピュータの構成図である。
【００４７】
コンピュータ４４は、図８に示すように、タイマ４８が内蔵されたＣＰＵ４７と、ＲＡＭ４９、ＲＯＭ５０、ハードディスク５１（ＨＤ）等の記憶部と、入力インターフェース５２（入力Ｉ／Ｆ）及び出力インターフェース５３（出力Ｉ／Ｆ）等を有し、これらがバスライン５４を介して接続されている。また、入力Ｉ／Ｆ５２には、入力装置としてのキーボード５５やマウス５６が接続され、出力Ｉ／Ｆ５３にはスピーカ５７やディスプレイ５８が接続されている。
【００４８】
入力インターフェース５２には、撮像手段１９ａ、１９ｂが接続されており、撮像画像が入力される。また、入力インターフェース５２には、ステージ１６の位置情報６１、エアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂのシリンダ位置情報６２、及び分注プレート３１の有無信号６３等が入力される。
【００４９】
出力インターフェース５３には、ステージ１６の位置を制御するステージ制御手段６４、エアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂのシリンダの位置を制御するシリンダ制御手段６５、及び光源１１の照度などを制御する光源制御手段６６等が接続されている。
【００５０】
これらの構成により、ステージ１６の位置情報６１等からステージ制御手段６４に信号を出力してステージ１６の位置を制御し、エアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂのシリンダ位置情報６２等からシリンダ制御手段６５に信号を出力してシリンダの位置を制御し、分注プレート３１の有無信号６３等からシリンダ制御手段６５に信号を出力してエアアクチュエータ４ｂ、５ｂ、６ｂのシリンダを制御したり、光源１１のＯＮ・ＯＦＦを制御したり、撮像手段１９ａ、１９ｂから入力された撮像画像等に応じて光源制御手段６６に信号を出力して光源１１の照度をコントロールすることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る分注検査装置は、分注プレートの分注穴に薬液等が正確に分注されているかどうかの検査を行う分注検査装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る分注検査システムの実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る分注検査装置の実施形態を示す構成図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその正面図である。
【図３】拡散防止フィルタの構成を示す斜視図である。
【図４】テレセントリックレンズの説明のための図であり、（ａ）は従来のレンズの原理、（ｂ）はテレセントリックレンズの原理である。
【図５】分注プレートの形状を示す斜視図である。
【図６】本発明の分注検査装置の画像処理の動作を示すフローチャートである。
【図７】撮像手段により撮像される画像を示す図であり、（ａ）は予め記録手段に記録される記録画像、（ｂ）は撮像手段により撮像される撮像画像を示す。
【図８】本発明の分注検査装置の処理を実行するコンピュータの構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・・・・・・・・・分注検査システム
２・・・・・・・・・・・筐体
３・・・・・・・・・・・筐体プレート
４・・・・・・・・・・・検査前プレート収納体
４ａ、５ａ、６ａ・・・・筐体
４ｂ、５ｂ、６ｂ・・・・エアアクチュエータ
５・・・・・・・・・・・第１の検査済みプレート収納体
６・・・・・・・・・・・第２の検査済みプレート収納体
７・・・・・・・・・・・チャック
１０・・・・・・・・・・分注検査装置
１１・・・・・・・・・・光源
１２・・・・・・・・・・第１の拡散防止フィルタ
１２ａ、１３ａ・・・・・光透過帯
１２ｂ、１３ｂ・・・・・遮光帯
１２ｃ、１３ｃ・・・・・ルーバー層
１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅ・・・透明保護層
１３・・・・・・・・・・第２の拡散防止フィルタ
１４・・・・・・・・・・載置台
１５・・・・・・・・・・レール
１６・・・・・・・・・・ステージ
１６ａ、１６ｂ・・・・・取付孔
１７ａ、１７ｂ・・・・・テレセントリックレンズ
１８ａ、１８ｂ・・・・・ブルーエンハンスドフィルタ
１９ａ、１９ｂ・・・・・撮像手段
３１・・・・・・・・・・分注プレート
３２・・・・・・・・・・ベース
３３・・・・・・・・・・分注プレート本体
３４・・・・・・・・・・分注穴
３５・・・・・・・・・・側壁
３６、３６ａ、３６ｂ・・升
３７ａ・・・・・・・・・薬液等が分注穴３４の内側の側壁３５に付着している場合
３７ｂ・・・・・・・・・薬液等が升３６の略中央部に溜まっている場合
３７ｃ・・・・・・・・・薬液等が分注穴３４の側壁３５に囲われた角部に溜まっている場合
３８・・・・・・・・・・異物
４７・・・・・・・・・・ＣＰＵ
４８・・・・・・・・・・タイマ
４９・・・・・・・・・・ＲＡＭ
５０・・・・・・・・・・ＲＯＭ
５１・・・・・・・・・・ハードディスク
５２・・・・・・・・・・入力インターフェース
５３・・・・・・・・・・出力インターフェース
５４・・・・・・・・・・バスライン
５５・・・・・・・・・・キーボード
５６・・・・・・・・・・マウス
５７・・・・・・・・・・スピーカ
５８・・・・・・・・・・ディスプレイ
６１・・・・・・・・・・ステージ位置情報
６２・・・・・・・・・・シリンダ位置情報
６３・・・・・・・・・・分注プレートの有無信号
６４・・・・・・・・・・ステージ制御手段
６５・・・・・・・・・・シリンダ制御手段
６６・・・・・・・・・・光源制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分注プレート本体の表面に形成された複数の分注穴に薬液等が分注されているかを検査する分注検査装置であって、
前記分注プレートの裏面に光をあてる光源と、
光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記光源から入射する光の拡散を防止する第１の拡散防止フィルタと、
前記第１の拡散防止フィルタのルーバー層と所定の角度で交叉するように配置された光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記第１の拡散防止フィルタを通過した光の拡散をさらに防止する第２の拡散防止フィルタと、
前記光源から前記第１の拡散防止フィルタ及び前記第２の拡散防止フィルタを介して、前記分注プレートに光をあてた時の前記分注穴の升の画像を撮像する撮像手段からなる分注検査装置。
【請求項２】
前記撮像手段の先端にテレセントリックレンズが配置されている請求項１記載の分注検査装置。
【請求項３】
予め前記分注穴の升の記録画像を記録しておく記録手段、
前記記録手段に記録されている前記記録画像を読み出して、前記記録画像と前記撮像手段で撮像された前記分注穴の升の撮像画像から相関の取れた前記升の個数と位置を検出する検出手段、
前記相関の取れた升があるかどうかを判断する判断手段、
前記相関の取れた升がある場合には、前記記録手段に記録されている前記記録画像を読み出して、前記記録画像と相関の取れた升の前記撮像画像を比較して、前記薬液等が前記分注穴に入っているかどうかを検査する検査手段、
を備える請求項１又は２に記載の分注検査装置。
【請求項４】
前記光源が青色ＬＥＤである請求項１乃至３いずれか１項に記載の分注検査装置。
【請求項５】
前記撮像手段の前方にブルーエンハンスドフィルタを設ける請求項４記載の分注検査装置。
【請求項１】
分注プレート本体の表面に形成された複数の分注穴に薬液等が分注されているかを検査する分注検査装置であって、
前記分注プレートの裏面に光をあてる光源と、
光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記光源から入射する光の拡散を防止する第１の拡散防止フィルタと、
前記第１の拡散防止フィルタのルーバー層と所定の角度で交叉するように配置された光透過帯と遮光帯とが交互に配されているルーバー層を有し、前記第１の拡散防止フィルタを通過した光の拡散をさらに防止する第２の拡散防止フィルタと、
前記光源から前記第１の拡散防止フィルタ及び前記第２の拡散防止フィルタを介して、前記分注プレートに光をあてた時の前記分注穴の升の画像を撮像する撮像手段からなる分注検査装置。
【請求項２】
前記撮像手段の先端にテレセントリックレンズが配置されている請求項１記載の分注検査装置。
【請求項３】
予め前記分注穴の升の記録画像を記録しておく記録手段、
前記記録手段に記録されている前記記録画像を読み出して、前記記録画像と前記撮像手段で撮像された前記分注穴の升の撮像画像から相関の取れた前記升の個数と位置を検出する検出手段、
前記相関の取れた升があるかどうかを判断する判断手段、
前記相関の取れた升がある場合には、前記記録手段に記録されている前記記録画像を読み出して、前記記録画像と相関の取れた升の前記撮像画像を比較して、前記薬液等が前記分注穴に入っているかどうかを検査する検査手段、
を備える請求項１又は２に記載の分注検査装置。
【請求項４】
前記光源が青色ＬＥＤである請求項１乃至３いずれか１項に記載の分注検査装置。
【請求項５】
前記撮像手段の前方にブルーエンハンスドフィルタを設ける請求項４記載の分注検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２４９４６１（Ｐ２００８−２４９４６１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９０６４５（Ｐ２００７−９０６４５）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（３９９００３０２０）ディスク・テック株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（３９９００３０２０）ディスク・テック株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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