検査装置
【課題】簡単な構成で精度良く送液状態を検知することができる検査装置を提供することができる検査装置を提供する。
【解決手段】液体が流路を流れる方向と同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、撮像手段が所定の時間間隔で撮影した複数の画像情報を記憶する画像記憶手段と、画像記憶手段に記憶されている画像情報に画像処理を行って液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、を有することを特徴とする検査装置。
【解決手段】液体が流路を流れる方向と同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、撮像手段が所定の時間間隔で撮影した複数の画像情報を記憶する画像記憶手段と、画像記憶手段に記憶されている画像情報に画像処理を行って液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、を有することを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロマシン技術および超微細加工技術を駆使することにより、従来の試料調製、化学分析、化学合成などを行うための装置、手段（例えばポンプ、バルブ、流路、センサなど）を微細化して１チップ上に集積化したシステムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。これは、μ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ：マイクロ総合分析システム）、バイオリアクタ、ラブ・オン・チップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐｓ）、バイオチップとも呼ばれ、医療検査・診断分野、環境測定分野、農産製造分野でその応用が期待されている。現実には遺伝子検査に見られるように、煩雑な工程、熟練した手技、機器類の操作が必要とされる場合には、自動化、高速化および簡便化されたミクロ化分析システムは、コスト、必要試料量、所要時間のみならず、時間および場所を選ばない分析を可能とすることによる恩恵は多大と言える。
【０００３】
各種の分析、検査ではこれらの分析用チップ（マイクロチップ）における分析の定量性、解析の精度、経済性などが重要視される。そのためにはシンプルな構成で、高い信頼性の送液システムを確立することが課題であり、精度が高く、信頼性に優れるマイクロ流体制御素子が求められている。本出願人はこのような用途に好適なマイクロポンプの動作原理と制御方法を例えば特許文献２に開示している。
【０００４】
また、本出願人は、マイクロチップの微細流路内に試薬などを封入し、マイクロポンプによって微細流路に液体を注入して試薬などを移動させ、反応部を構成する流路、次いで検出部を構成する流路へ流すことにより、反応結果を測定することができる検査装置を提案している（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
このような検査装置では、複数のマイクロポンプを有するマイクロポンプユニットによって駆動液をマイクロチップに注入し、マイクロチップ内の所定の部位に液体を送り出すタイミング、液量、液量の変化率、送り方向などの送液制御を行っている。マイクロポンプの性能にはバラツキがあるので精度良く送液するためには、流路毎に精度良く送液状態を検知してマイクロポンプの制御にフィードバックする必要がある。
【０００６】
送液状態を検知する方法としては、マイクロチップ内の流路の内壁面の一部に光の散乱が発生するような微細な凹凸を形成した光散乱面を設け、その光散乱面の透過光又は反射光の強度により流路を流れる液体の有無を検出する方法が記載されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８５８９号公報
【特許文献２】特開２００１−３２２０９９号公報
【特許文献３】特開２００６−１４９３７９号公報
【特許文献４】特開２００４−３４０７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献４に開示されている方法は、一つの受光素子で受光した強度を調べることにより、マイクロチップ内の特定の部位における液体の有無を検知するものであり、このような方法では流路を流れる液体の先端位置を精度良く検出できない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で精度良く送液状態を検知することができる検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１０】
１．
ポンプを用いて流体をマイクロチップの流路に注入または吸引し、該流路に貯蔵された液体を移動させて、反応結果を測定する検査装置において、
前記液体が前記流路を流れる方向と同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、
前記撮像手段が所定の時間間隔で撮影した複数の画像情報を記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている前記画像情報に画像処理を行って前記液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【００１１】
２．
前記画像処理手段の検出した複数の前記先頭位置の情報に基づいて前記ポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段を有することを特徴とする１に記載の検査装置。
【００１２】
３．
前記画像処理手段の検出した複数の前記先頭位置の情報に基づいて前記液体が特定の位置に到達する時間を予測する到達時間予測手段を有することを特徴とする１または２に記載の検査装置。
【００１３】
４．
前記到達時間予測手段の予測した前記時間に基づいて温度制御を開始し、前記流路の一部を一定の温度に制御する温度制御手段を有することを特徴とする３に記載の検査装置。
【００１４】
５．
複数のポンプを用いてマイクロチップの複数の流路に流体をそれぞれ注入または吸引し、それぞれの流路に貯蔵された液体を移動させて、反応結果を測定する検査装置において、
前記流体が複数の前記流路を流れる方向とそれぞれ同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、
前記撮像手段が所定の時間間隔で撮影した画像情報を記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている前記画像情報に画像処理を行って前記液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段の検出した複数の前記流路の前記先頭位置がそれぞれ所定の位置になるように対応するポンプをそれぞれ制御するポンプ駆動制御手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液体が流路を流れる方向と同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段によってマイクロチップの流路を撮影した画像に画像処理を行って液体の先頭位置を検出するので、簡単な構成で精度良く送液状態を検知することができる検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態における検査システム８０の外観図である。
【００１８】
検査装置８２はマイクロチップ１に予め注入された検体と、試薬との反応を自動的に検出し、表示部８４に結果を表示する装置である。検査システム８０は、検査装置８２とマイクロチップ１から構成される。
【００１９】
検査装置８２には挿入口８３があり、マイクロチップ１を挿入口８３に差し込んで検査装置８２の内部にセットするようになっている。なお、挿入口８３はマイクロチップ１を挿入時に挿入口８３に接触しないように、マイクロチップ１の厚みより十分高さがある。８５はメモリカードスロット、８６はプリント出力口、８７は操作パネル、８８は入出力端子、８９は電源スイッチである。
【００２０】
検査担当者は電源スイッチ８９をオンにした後、図１の矢印方向にマイクロチップ１を挿入し、操作パネル８７を操作して検査を開始させる。検査装置８２の内部では、マイクロチップ１内の反応の検査が自動的に行われ、検査が終了すると液晶パネルなどで構成される表示部８４に結果が表示される。検査結果は操作パネル８７の操作により、プリント出力口８６よりプリントを出力したり、メモリカードスロット８５に挿入されたメモリカードに記憶することができる。また、外部入出力端子８８から例えばＬＡＮケーブルを使って、パソコンなどにデータを保存することができる。
【００２１】
検査担当者は、検査終了後、マイクロチップ１を挿入口８３から取り出す。
【００２２】
次に、本発明の第１の実施形態に係わるマイクロチップ１の一例について、図２を用いて説明する。
【００２３】
図２は本発明の実施形態におけるマイクロチップ１の外観図である。マイクロチップ１の説明は、図２に示す座標軸を基準に説明する。
【００２４】
図２（ａ）のマイクロチップ１の側面図に示すように、マイクロチップ１は溝形成基板１０８と、溝形成基板１０８を覆う被覆基板１０９から構成されている。本実施形態では、流路を流れる液体を光学的に検知するので、少なくとも検知する流路を覆う部分はガラスや樹脂などの透明な部材で構成する必要がある。
【００２５】
図２（ｂ）はマイクロチップ１の平面図であり、透明な被覆基板１０９を通して見える溝形成基板１０８の溝を図示している。溝形成基板１０８の溝を被覆基板１０９が覆うことにより流路を形成している。マイクロチップ１には、検査、試料の処理などを行うための、微小な溝状の流路２５０（微細流路）および機能部品（流路エレメント）が、用途に応じた適当な態様で配設されている。
【００２６】
流路はマイクロメーターオーダーで形成されており、例えば幅は数μｍ〜数百μｍ、好ましくは１０〜２００μｍで、深さは２５〜５００μｍ程度、好ましくは２５〜２５０μｍである。流路はマーカ７１の中心を座標の原点として各部が形成されている。
【００２７】
本実施形態では、特定の遺伝子の増幅およびその検出を行う処理に用いるマイクロチップ１を例に説明する。
【００２８】
図２（ｂ）の１１０ａ、１１０ｂはマイクロチップ１内部の流路に連通する注入口であり、各注入口１１０から駆動液を注入し内部の検体や試薬等を駆動する。本実施形態のマイクロチップ１では図２（ｂ）に示すように注入口１１０ａから始まる流路の構成と、注入口１１０ｂから始まる流路の構成は全く同じであり、以降ａチャンネル、ｂチャンネルと呼び区別する。また、各構成要素にはａ、ｂを付けて区別する。
【００２９】
１２１ａ、１２１ｂは検体を収容する検体収容部である。検体収容部１２１ａ、１２１ｂは所定量の検体を収容するために他の流路より溝が深くなっている。本実施形態では予め、検体収容部１２１ａ、１２１ｂには検体が収容されているものとして説明する。
【００３０】
１２０ａ、１２０ｂは第１の試薬を収容する試薬収容部、１２２ａ、１２２ｂは第２の試薬を収容する試薬収容部、１２３ａ、１２３ｂは第３の試薬を収容する試薬収容部である。
【００３１】
注入口１１０ａ、１１０ｂから駆動液を注入すると、検体収容部１２１ａ、１２１ｂに収容された検体は流路２５０に押し出されて、それぞれ下流の試薬収容部１２０ａ、１２０ｂに注入される。検体と試薬収容部１２０ａ、１２０ｂから押し出された第１の試薬は、それぞれ流路２５０を通って下流の試薬収容部１２２ａ、１２２ｂに注入される。検体と第１の試薬は第２の試薬を試薬収容部１２２ａ、１２２ｂから押し出す。
【００３２】
検体と第１の試薬と第２の試薬は、それぞれ流路２５０を通って下流の試薬収容部１２３ａ、１２３ｂに注入され第３の試薬を押し出す。試薬収容部１２３ａ、１２３ｂの下流の７０ａ、７０ｂは後に詳しく説明する監視領域であり、図２には図示せぬ撮像部２４で撮影した画像から監視領域７０ａ、７０ｂの流路２５０ａａ、２５０ｂａを流れる液体の先頭位置を検出する。
【００３３】
試薬収容部１２３ａ、１２３ｂのさらに下流には混合部１３０ａ、混合部１３０ｂと混合部１３１ａ、混合部１３１ｂが設けられており、流路２５０ａａ、流路２５０ｂａを流れてきた検体、第１の試薬、第２の試薬、第３の試薬は各混合部で混合される。
【００３４】
混合部１３０ａ、混合部１３０ｂの近くの上流側にあたる流路２５０ａａ、流路２５０ｂａには液溜部１４０ａ、１４０ｂが設けられている。液溜部１４０ａ、１４０ｂは、混合部１３０ａ、混合部１３０ｂより溝が浅く、他の流路２５０より溝が深くなっている。
【００３５】
混合部１３０ａ、混合部１３０ｂと混合部１３１ａ、混合部１３１ｂで混合された検体、第１の試薬、第２の試薬、第３の試薬は検出部１１１ａ、１１１ｂに注入される。後に説明するように、検査装置８０の内部で検出部１１１ａ、１１１ｂを加熱または吸熱して所定の温度で検体と試薬とを所定の時間反応させる。
【００３６】
検出部１１１ａ、１１１ｂは検体と試薬との反応を光学的に検出するために設けられ、所定量の検体と試薬を収容するために他の流路より溝が深くなっている。
【００３７】
検出部１１１ａ、１１１ｂの下流には検出部１１１ａ、１１１ｂより溝が浅く、他の流路より溝が深い液溜部１４１ａ、１４１ｂが設けられている。
【００３８】
図３は、本発明の実施形態における検査装置８２の内部構成の一例を説明するための斜視図、図４は、本発明の実施形態における検査装置８２の内部構成の一例を示す断面図、である。図３、図４に示すＸ、Ｙ、Ｚの座標軸を基準に各部の説明を行う。
【００３９】
検査装置８２は、温度調節ユニット１５２、検出ユニット２２、マイクロポンプユニット７５、パッキン９０、駆動液タンク９１、撮像部２４、レンズ２５、照明部２６、送りネジ３０１、ジョイント３０２、検出ユニット駆動モータ６１などから構成される。図３、図４はマイクロチップ１をパッキン９０ｂに密着させている状態を示している。撮像部２４は本発明の撮像手段である。
【００４０】
以下、図３、図４を用いて検査システム８０の内部構成の例を説明する。
【００４１】
温度調節ユニット１５２とマイクロチップ１は、図示せぬ駆動部材により駆動され、Ｚ軸方向に移動可能である。初期状態において、駆動部材により温度調節ユニット１５２を、図３の状態からマイクロチップ１の厚み以上上昇させる。すると、マイクロチップ１はＸ軸方向に挿抜可能であり、検査担当者は挿入口８３から図示せぬ規制部材に当接するまでマイクロチップ１を挿入する。所定の位置までマイクロチップ１を挿入するとフォトインタラプタなどを用いたチップ検知部９５がマイクロチップ１を検知し、オンになる。
【００４２】
温度調節ユニット１５２は、ペルチェ素子、電源装置、温度センサなどを内蔵し、発熱または吸熱を行ってマイクロチップ１の面を所定の温度に調節するユニットである。
【００４３】
次に、駆動部材により温度調節ユニット１５２とマイクロチップ１を下降させて、マイクロチップ１を温度調節ユニット１５２とパッキン９０ｂに密着させる。
【００４４】
図４に示す撮像部２４は、レンズ２５と照明部２６を備えた例えばデジタルスチルカメラであり、図２（ｂ）に示すマイクロチップ１の流路を撮影し、画像データを出力する。撮像部２４は、本発明の撮像手段である。
【００４５】
レンズ２５を通った光束は、撮像部２４の内部に備えられたセンサの一例であるＣＣＤ（電荷結合素子）上に結像するように配置されている。なお、センサは、ＣＣＤに代えて、ＭＯＳセンサ、ＣＩＤセンサ等の固体撮像素子であってもよい。
【００４６】
ＣＣＤは、微細な画素群で構成される撮像素子であり、レンズ２５によって結像される被写体の光像（被写体像）を一定の周期で画像信号に光電変換する。画像信号は図示せぬ信号処理回路によりデジタル信号に変換された後、ガンマ補正等を行って順次画像データを得る。画像データは、図３、図４には図示せぬ制御部９９に順次送信される。
【００４７】
本実施形態では、撮像部２４は数百万画素以上の画素数を有するエリアセンサを備え、図２（ｂ）に示すマイクロチップ１の流路全体を撮影するものとする。エリアセンサ上に結像した監視領域７０ａ、７０ｂの流路２５０ａａ、２５０ｂａを流れる流体と同じ方向に複数の画素が配置されており、画素ピッチは、エリアセンサ上に結像した監視領域７０ａ、７０ｂ内の流路２５０ａａ、２５０ｂａの長さに対して少なくとも１／２以下である。
【００４８】
なお、本実施形態ではエリアセンサを備えた撮像部２４を用いて流路を流れる液体の先端位置を検出する例を説明するが、撮像部２４のセンサはエリアセンサに限定されるものではなく結像した監視領域７０ａ、７０ｂの流路２５０ａａ、２５０ｂａと同じ方向にそれぞれ複数の画素が配置されるようにラインセンサを２つ用いても良い。
【００４９】
また、本実施形態では撮像部２４が白黒の画像データを出力する例について説明するが、検体の色情報から流路の送液状態を解析する場合は、カラーの画像データを出力する撮像部２４を用いれば良い。また、撮像部２４は制御部９９からの指令に応じて撮影した静止画像を出力するデジタルスチルカメラに限定されるものではなく、動画像を出力するビデオカメラでも良い。
【００５０】
照明部２６はＬＥＤ、ランプ等の照明手段であり、撮像部２４が撮影するマイクロチップ１の面を照明するために設けられている。
【００５１】
第１の実施形態では、マイクロチップ１の監視領域７０ａ、７０ｂを通過する液体の先端位置を画像処理により検出する例を説明する。
【００５２】
図４に示すようにレンズ２５からの点線で示す範囲が撮像部２４の撮影範囲であり、撮像部２４により図２（ｂ）に示すマイクロチップ１の流路全体を撮影できるように構成されている。本実施形態では、マイクロチップ１を撮影したデータから、後に詳しく説明する手順で監視領域７０ａ、７０ｂの画像データを切り出し画像処理を行う。
【００５３】
検出ユニット２２は図示せぬ発光部と受光部から成り、検出部１１１に光を照射して検体と反応した試薬が発光する蛍光を、光学的に分離して受光部に受光するように構成されている。検出ユニット２２は送りネジ３０１と螺合するネジ部を有し、送りネジ３０１が回転することによりＹ軸方向に移動する。送りネジ３０１は直線Ｆと平行に配設されており、検出ユニット２２が送りネジ３０１によって移動すると、検出部１１１ａ、１１１ｂのそれぞれの中心部に、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が一致するように配置されている。検出ユニット２２は、所定の位置に移動した後、検出部１１１ａ、１１１ｂにレンズ２３から順次励起光を照射し、蛍光物質が発光する蛍光を受光して電気信号を出力する。
【００５４】
送りネジ３０１は検出ユニット駆動モータ６１によりジョイント３０２を介して駆動される。検出ユニット駆動モータ６１は例えばパルスモータであり、パルスにより所定量回転する。位置センサ４１は検出ユニット２２の初期位置を検知するために設けられたフォトリフレクタなどのセンサまたはメカニカルスイッチなどである。
【００５５】
なお、検出ユニット２２には回転防止用に図３には図示せぬガイド穴が設けられており、ガイド穴を貫通するガイド棒に沿って移動する。ガイド棒は送りネジ３０１と平行に配設されている。
【００５６】
図４では、検出ユニット２２は検出部１１１（検出部１１１ａ、１１１ｂの何れか）でおこる試薬の反応結果を光学的に検出できる位置にある場合を図示している。
【００５７】
マイクロチップ１の駆動液注入口１１０は、マイクロチップ１をパッキン９０ｂを介してマイクロポンプ７５と密着させたときに、パッキン９０ｂに設けられた対応する開口とそれぞれ連通する位置に設けられている。
【００５８】
マイクロポンプユニット７５の吸入口１４５は、パッキン９０ａを介して駆動液タンク９１が接続され、駆動液タンク９１に充填された駆動液をパッキン９０ａを介して吸い込むようになっている。一方、吐出口１４６はパッキン９０ｂを介してマイクロチップ１の駆動液注入口１１０と連通している。
【００５９】
圧電素子１１２を駆動することにより、マイクロポンプユニット７５から送り出された駆動液は、マイクロチップ１の駆動液注入口１１０からマイクロチップ１内に形成された流路２５０に注入される。このようにして、マイクロポンプユニット７５から駆動液注入口１１０に駆動液を注入する。
【００６０】
マイクロポンプユニット７５には少なくとも一つのマイクロポンプが設けられている。図２に図示したマイクロチップ１を駆動する場合は、２つの駆動液注入口１１０ａ、１１０ｂに対応する２つのマイクロポンプが必要である。
【００６１】
図５は、本発明の第１の実施形態における検出装置８２の回路ブロック図である。
【００６２】
制御部９９は、ＣＰＵ９８（中央処理装置）とＲＡＭ９７（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ９６（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成され、不揮発性の記憶部であるＲＯＭ９６に記憶されているプログラムをＲＡＭ９７に読み出し、当該プログラムに従って検出装置８０の各部を集中制御する。
【００６３】
以下、いままでに説明した機能と同一機能を有する機能ブロックには同番号を付し、説明を省略する。
【００６４】
ＣＰＵ９８は画像処理部４１０、ポンプ駆動制御部４１１、流速算出部４１２、検出ユニット駆動制御部４１３、撮像制御部４１４を有する。画像処理部４１０は本発明の画像処理手段、流速算出部４１２は本発明の流速算出手段である。
【００６５】
ＲＡＭ９７は本発明の画像記憶手段である画像記憶部９７０を有する。
【００６６】
ＲＯＭ９６は監視領域記録部９１０を有し、流路の状態を監視する複数の監視領域７０の情報がＲＯＭ９６に記憶されている。なお、監視領域７０の情報はＲＡＭ９７に記憶しても良い。
【００６７】
撮像部２４で撮像した画像情報は画像記憶部９７０に順次記憶される。画像処理部４１０は、プログラムに基づいて画像記憶部９７０から画像情報を読み出し、画像処理を行って液体の先頭位置を検出する。流速算出部４１２は、プログラムに基づいて画像処理部４１０が検出した複数の流体の先端位置から流体の流速を算出する。
【００６８】
検出ユニット駆動制御部４１３は、プログラムに基づいて検出ユニット駆動検出ユニット駆動モータ６１に指令し検出ユニット２２を移動させる。
【００６９】
撮像制御部４１４は、プログラムに基づいて照明部２６に指令して照明をオン、オフし、撮像部２４に指令して撮影を開始または終了させる。
【００７０】
ポンプ駆動部５００は、各マイクロポンプの圧電素子１１２を駆動する駆動部である。ポンプ駆動制御部４１１はプログラムに基づいて、所定量の駆動液を注入または吸入するようにポンプ駆動部５００を制御する。ポンプ駆動部５００はポンプ駆動制御部４１１の指令を受けて、駆動電圧を発生して圧電素子１１２を駆動する。
【００７１】
ＣＰＵ９８は所定のシーケンスで検査を行い、検査結果をＲＡＭ９７に記憶する。検査結果は、操作部８７の操作によりメモリカード５０１に記憶したり、プリンタ５０３によってプリントすることができる。
【００７２】
図６は、本発明の実施形態における監視領域７０を説明するための説明図である。本実施形態では、マイクロチップ１の流路２５０を流れる液体５７の先端位置を検出する例を説明する。図６に示す監視領域７０は、図２（ｂ）に示す監視領域７０ａ、７０ｂの何れかの拡大図であり、監視領域７０ａ、７０ｂを特に区別せずに説明する。
【００７３】
図６（ａ）は監視領域７０の流路２５０に液体５７の先端が流入した状態である。監視領域７０は一辺がＬの正方形であり、監視領域７０中心は流路２５０の幅方向の中心と一致している。
【００７４】
監視領域記録部９１０に記録されている監視領域７０の情報は、例えば中心の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌであり、ｎ個の監視領域７０をそれぞれ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）のように記録する。監視領域７０の座標は図２のマーカ７１の中心を原点として図６の紙面右手方向をＸ軸正方向、紙面上方向をＹ軸正方向としている。
【００７５】
図６（ａ）の液体５７の先頭位置は監視領域７０の左辺からｍ１の位置である。図６（ｂ）はＴ秒後に撮影した画像であり、液体５７の先頭位置は監視領域７０の左辺からｍ２の位置に移動している。図６（ｃ）は２Ｔ秒後に撮影した画像であり、液体５７の先頭位置は監視領域７０の左辺からｍ３の位置に移動している。
【００７６】
次に、本発明の第１の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出してポンプ制御を行う手順を図７、図８を用いて説明する。
【００７７】
図７は本発明の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出してポンプ制御を行う手順を説明するフローチャート、図８は本発明の実施形態の画像処理部４１０が画像処理を行う手順を説明するフローチャートである。
【００７８】
以下、図７のフローチャートの順に説明する。
【００７９】
Ｓ１１：監視領域の情報を取得するステップである。
【００８０】
画像処理ルーチンは、監視領域記録部９１０から監視領域７０の中心の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）の情報を取得する。
【００８１】
Ｓ１２：送液を開始するステップである。
【００８２】
ポンプ駆動制御部４１１は、ポンプ駆動部５００に指令し、マイクロポンプユニット７５から所定の順でマイクロチップ１に送液を行う。
【００８３】
Ｓ１３：先頭位置検出ルーチンをコールするステップである。
【００８４】
本ステップで監視領域７０の状態を撮影し、液体５７の先頭位置を検出する。引数として与えるのは、監視領域７０の情報（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）などである。
【００８５】
Ｓ１４：先頭位置が検出されたか、否か、判定するステップである。
【００８６】
ＣＰＵ９８は、先頭位置検出ルーチンの戻り値から先頭位置が検出されたか、否か、判定する。
【００８７】
先頭位置が検出されなかった場合、（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻る。
【００８８】
先頭位置が検出された場合、（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ステップＳ１５に進む。
【００８９】
このステップで検出された液体５７の状態は、例えば図６（ａ）の状態であり、本ステップで液体５７の先頭位置ｍ１が取得される。
【００９０】
Ｓ１５：所定時間待機するステップである。
【００９１】
ＣＰＵ９８は、所定時間Ｔ秒の間待機する。
【００９２】
Ｓ１６：先頭位置検出ルーチンをコールするステップである。
【００９３】
再度監視領域７０の状態を撮影し、移動した液体５７の先頭位置を検出する。図６の例ではＴ秒後に液体５７の先頭位置は図６（ｂ）の位置に移動している。本ステップで液体５７の先頭位置ｍ２が取得される。
【００９４】
Ｓ１７：流速を算出するステップである。
【００９５】
流速算出部４１２は、ステップＳ１４で取得した先頭位置ｍ１とステップＳ１６で取得した先頭位置ｍ２の差分から液体５７が移動した距離を算出し、この間の経過時間Ｔ秒で割ることにより液体５７の流速Ｖを求める。
【００９６】
Ｓ１８：ポンプを制御するステップである。
【００９７】
ポンプ駆動制御部４１０は、ステップ１７で求めた流速Ｖと目標の流速Ｖｏとの比に応じて、ポンプ駆動部５００が圧電素子１１２を駆動する例えば周波数を変更するように指令する。
【００９８】
このように、監視領域７０の流路２５０を移動する液体５７の先頭位置を検出して流速を算出し、ポンプの駆動を制御するので精度良く流速の制御が行える。
【００９９】
次に、図８の先頭位置検出ルーチンのフローチャートについて説明する。
【０１００】
先頭位置検出ルーチンは、メインルーチンから監視領域７０の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）についての情報を得て処理を実行する。
【０１０１】
Ｓ２０：撮影するステップである。
【０１０２】
撮像制御部４１４は、照明部２６と撮像部２４に指令し、撮影した画像データを制御部９９に送信させる。制御部９９が受信した画像データは順次画像記憶部９７０に記憶される。
【０１０３】
Ｓ２１：監視領域７０の画像データを抽出するステップである。
【０１０４】
画像処理部４１０は、監視領域７０の情報に基づいて画像記憶部９７０に記憶されている画像データから監視領域７０に相当する領域の画像データを抽出する。
【０１０５】
Ｓ２２：先頭位置を検出するステップである。
【０１０６】
画像処理部４１０は、監視領域７０の画像データに輪郭抽出などの画像処理を行って、流路２５０を流れる液体５７を検出し、その先頭位置を検出する。先頭位置は例えば図６のように監視領域７０の左辺からの距離を算出し戻り値とする。先頭位置を検出できなかった場合は、例えば負の値を戻り値とする。
【０１０７】
このように、高画素の撮像部２４で撮影した画像データから画像処理を行うので、精度良く先頭位置を求めることができる。
【０１０８】
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、監視領域７０の流路２５０を流れる液体５７の先頭位置の情報から、例えば液体５７が検出部１１１に到達する時刻を予測し、液体５７が到達する時刻には検出部１１１が所定の温度になるように制御している。
【０１０９】
検出装置８２の回路ブロック図は第１の実施形態とほとんど同じであるが、異なる点を説明する。
【０１１０】
図９は、本発明の第２の実施形態における検出装置８２の回路ブロック図である。
【０１１１】
ＣＰＵ９８は画像処理部４１０、ポンプ駆動制御部４１１、流速算出部４１２、検出ユニット駆動制御部４１３、撮像制御部４１４に加えて温度制御部４１５、到達時間算出部４１６を有する。温度制御部４１５は本発明の温度制御手段、到達時間算出部４１６は本発明の到達時間予測手段である。
【０１１２】
到達時間算出部４１６は、液体５７の２つの先頭位置の情報に基づいて液体５７が特定の位置に到達する時刻を算出し、到達時間を予測する。
【０１１３】
温度制御部４１５は、温度調節ユニット１５２が所定の温度になるように制御する。
【０１１４】
そのほかの構成は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。
【０１１５】
次に、本発明の第２の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出して温度制御を行う手順を図１０、図１１を用いて説明する。
【０１１６】
図１０は本発明の第２の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出して温度制御を行う手順を説明するフローチャート、図１１は本発明の実施形態の反応測定を行う手順を説明するフローチャートである。
【０１１７】
以下、図１０のフローチャートの順に説明する。
【０１１８】
Ｓ４１：監視領域の情報を取得するステップである。
【０１１９】
画像処理ルーチンは、監視領域記録部９１０から監視領域７０の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）の情報を取得する。
【０１２０】
Ｓ４２：送液を開始するステップである。
【０１２１】
ポンプ駆動制御部４１１は、ポンプ駆動部５００に指令し、マイクロポンプユニット７５から所定の順でマイクロチップ１に送液を行う。
【０１２２】
Ｓ４３：先頭位置検出ルーチンをコールするステップである。
【０１２３】
本ステップで監視領域７０の状態を撮影し、液体５７の先頭位置を検出する。引数として与えるのは、監視領域７０の情報（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）などである。
【０１２４】
Ｓ４４：先頭位置が検出されたか、否か、判定するステップである。
【０１２５】
ＣＰＵ９８は、先頭位置検出ルーチンの戻り値から先頭位置が検出されたか、否か、判定する。
【０１２６】
先頭位置が検出されなかった場合、（ステップＳ４４；Ｎｏ）、ステップＳ４３に戻る。
【０１２７】
先頭位置が検出された場合、（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）、ステップＳ４５に進む。
【０１２８】
このステップで検出された液体５７の状態は、例えば図６（ａ）の状態であり、本ステップで液体５７の先頭位置ｍ１が取得される。
【０１２９】
Ｓ４５：所定時間待機するステップである。
【０１３０】
ＣＰＵ９８は、所定時間Ｔ秒の間待機する。
【０１３１】
Ｓ４６：先頭位置検出ルーチンをコールするステップである。
【０１３２】
再度監視領域７０の状態を撮影し、移動した液体５７の先頭位置を検出する。図６の例ではＴ秒後に液体５７の先頭位置は図６（ｂ）の位置に移動している。本ステップで液体５７の先頭位置ｍ２が取得される。
【０１３３】
Ｓ４７：流速を算出するステップである。
【０１３４】
流速算出部４１２は、ステップＳ１４で取得した先頭位置ｍ１とステップＳ１６で取得した先頭位置ｍ２の差分から液体５７が移動した距離を算出し、この間の経過時間Ｔ秒で割ることにより液体５７の流速Ｖを求める。
【０１３５】
Ｓ４８：到達時間を算出するステップである。
【０１３６】
到達時間算出部４１６は、ステップ１７で求めた流速Ｖと予めＲＯＭ９６に記憶されている監視領域７０から検出部１１１までの流路の長さから、液体５７が検出部１１１に到達するまでの時間Ｔｘを算出し、到達時間の予測値とする。
【０１３７】
Ｓ４９：タイマーをセットするステップである。
【０１３８】
本ステップでは、液体５７が検出部１１１に到達した時に、ちょうど検出部１１１が所定の温度になるようにＣＰＵ９８の内部タイマーをセットする。
【０１３９】
到達時間算出部４１６は、液体５７が検出部１１１に到達する時間Ｔｘから検出部１１１を所定の温度にするために必要な時間Ｔｚを引いた時間を内部タイマーにセットする。
【０１４０】
Ｓ５０：所定時間経過したか、否か、判定するステップである。
【０１４１】
所定時間経過していない場合、（ステップＳ５０；Ｎｏ）、ステップＳ５０に戻る。
【０１４２】
所定時間経過した場合、（ステップＳ５０；Ｙｅｓ）、ステップＳ５１に進む。
【０１４３】
Ｓ５１：温度制御を開始するステップである。
【０１４４】
温度制御部４１５は、温度調節ユニット１５２を所定の温度になるように制御する。
【０１４５】
Ｓ５２：反応結果を測定するステップである。
【０１４６】
ＣＰＵ９８は、反応測定ルーチンをコールし、結果をＲＡＭ９７に記憶する。
【０１４７】
先頭位置を検出して温度制御を行う手順の説明は以上である。
【０１４８】
次に、反応測定ルーチンについて図１１のフローチャートの順に説明する。
【０１４９】
Ｓ３０１：検出ユニット２２を移動するステップである。
【０１５０】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図３の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２を移動させ、検出ユニット２２が検出部１１１ｂの反応結果を検出する位置に停止させる。
【０１５１】
Ｓ３０２：反応結果を測定するステップである。
【０１５２】
所定の時間経過後、ＣＰＵ９８は、検出ユニット２２の発光部を発光させ、検出ユニット２２からの出力信号レベルを測定し、結果をＲＡＭ９７に記憶する。
【０１５３】
Ｓ３０３：検出ユニット２２を移動するステップである。
【０１５４】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図４の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２をさらに移動させ、検出部１１１ａの反応結果を検出する位置に停止させる。
【０１５５】
Ｓ３０４：反応結果を測定するステップである。
【０１５６】
ＣＰＵ９８は、検出ユニット２２の発光部を発光させ、検出ユニット２２からの出力信号レベルを測定し、結果をＲＡＭ９７に記憶する。
【０１５７】
以上検査を終了し、検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット２２を初期位置に戻す。
【０１５８】
反応測定ルーチンの手順の説明は以上である。
【０１５９】
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、図２のマイクロチップ１のように２つの同じ構成の流路を流れる液体の先頭位置を、対応するポンプをそれぞれ制御して所定の位置になるように制御している。このようにすることにより、例えばそれぞれの流路の試薬と検体を同じタイミングで反応させて比較することが可能になる。
【０１６０】
先頭位置を揃える場所は任意に設定できるが、本実施形態では液溜部１４０ａと液溜部１４０ｂ、および液溜部１４１ａと液溜部１４１ｂの図１２に示す位置にそれぞれの流路を流れる液体の先頭位置を揃える例について説明する。なお、検査装置８２の回路は第１の実施形態または第２の実施形態で説明した回路部ロック図の何れでも良い。
【０１６１】
図１２は、液溜部１４０、液溜部１４１を監視する監視領域７２、監視領域７３を説明するための説明図である。図１２に示す液溜部１４０と液溜部１４１は、図２（ｂ）に示す液溜部１４０ａ、１４０ｂと液溜部１４１ａ、１４１ｂの何れかの拡大図であり、ａチャンネル、ｂチャンネルを特に区別せずに説明する。
【０１６２】
図１２（ａ）は監視領域７２の液溜部１４０に液体５７の先端が監視領域７２の左辺からｍ５の位置まで流入した状態である。監視領域７２は一辺がＬの正方形であり、監視領域７２中心は液溜部１４０の幅方向の中心と一致している。
【０１６３】
図１２（ｂ）は監視領域７３の液溜部１４１に液体５７の先端が監視領域７３の左辺からｍ４の位置まで流入した状態である。監視領域７３は一辺がＬの正方形であり、監視領域７３中心は液溜部１４１の幅方向の中心と一致している。
【０１６４】
監視領域記録部９１０には監視領域７０と同様に監視領域７２、監視領域７３の中心の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌの情報が記録されている。
【０１６５】
次に、図１３と図１４を用いて第３の実施形態の送液の手順を説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態の検査の手順を説明するフローチャート、図１４は液体の到達を検知する手順を説明するフローチャートである。
【０１６６】
最初に、図１３のフローチャートの順に検査の概略の手順を説明する。
【０１６７】
マイクロチップ１は、図４のように検査が可能な位置にセットされ、操作部８７の操作によってＣＰＵ９８に検査の開始が指令されているものとする。また、検知基板２１と検出ユニット２２は図４に示す初期位置にあるものとする。画像処理部４１０は、予め監視領域記録部９１０から監視領域７２、監視領域７３の情報を読み出しているものとする。エラーフラッグの初期値は０とする。
【０１６８】
Ｓ２０１：ポンプを始動するステップである。
【０１６９】
ポンプ駆動制御部４１１は、ポンプ駆動部５００に指令しマイクロポンプユニット７５からマイクロチップ１に送液を行う。
【０１７０】
Ｓ２０２：液到達を検知するステップである。
【０１７１】
ＣＰＵ９８は、後に詳しく説明する液到達検知ルーチンをコールし、液溜部１４０ａ、液溜部１４０ｂの所定の位置に液体の先頭部分が到達したことを検知してポンプの駆動を停止する。このステップでａチャンネル、ｂチャンネルの流路を流れる試薬等の先頭位置を液溜部１４０ａ、液溜部１４０ｂの所定の位置に揃えることができるので、後のステップ２０８でポンプを始動すると混合部１３０ａ、混合部１３０ｂに同時に試薬等を注入することができる。
【０１７２】
Ｓ２０３：エラーフラッグを判定するステップである。
【０１７３】
ＣＰＵ９８は、エラーフラッグを判定する。液到達検知ルーチンが所定時間内に正常終了した場合はエラーフラッグが０であり、液溜部１４０ａ、液溜部１４０ｂに液体が到達した状態でマイクロポンプユニット７５は停止している。一方、所定時間内に正常終了しなかった場合は、エラーフラッグが１になっている。
【０１７４】
エラーフラッグが１の場合、（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４に進む。
【０１７５】
Ｓ２０４：警告を表示するステップである。
【０１７６】
制御部９９は、表示部８４にエラーの警告を表示し、検査装置８０を停止する。
【０１７７】
エラーフラッグが０の場合、（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、ステップＳ２０５に進む。
【０１７８】
Ｓ２０５：ポンプを始動するステップである。
【０１７９】
ポンプ駆動制御部４１１は、ポンプ駆動部５００に指令し、マイクロポンプユニット７５からマイクロチップ１に送液を行う。
【０１８０】
Ｓ２０６：液到達を検知するステップである。
【０１８１】
ＣＰＵ９８は液到達検知ルーチンをコールし、液溜部１４１ａ、液溜部１４１ｂの所定の位置に液体が到達したことを検知してポンプの駆動を停止する。このステップでａチャンネル、ｂチャンネルの流路を流れる検体と試薬の混合液の先頭部分を液溜部１４１ａ、液溜部１４１ｂの所定の位置に揃えるので、混合液が検出部１１１ａ、検出部１１１ｂに充填された状態にすることができる。
【０１８２】
Ｓ２０７：エラーフラッグを判定するステップである。
【０１８３】
ＣＰＵ９８は、エラーフラッグを判定する。液到達検知ルーチンが所定時間内に正常終了した場合はエラーフラッグが０であり、液溜部１４１ａ、液溜部１４１ｂに液体が到達した状態でマイクロポンプユニット７５は停止している。一方、所定時間内に正常終了しなかった場合は、エラーフラッグが１になっている。
【０１８４】
エラーフラッグが１の場合、（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ２１１に進む。
【０１８５】
Ｓ２１１：警告を表示するステップである。
【０１８６】
制御部９９は、表示部８４にエラーの警告を表示し、検査装置８０を停止する。
【０１８７】
エラーフラッグが０の場合、（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、ステップＳ２１３に進む。
【０１８８】
Ｓ２１３：反応結果を測定するステップである。
【０１８９】
所定の時間経過後、ＣＰＵ９８は反応測定ルーチンをコールし、検出部１１１ａ、検出部１１１ｂから反応結果を測定する。
【０１９０】
メインルーチンの説明は以上である。
【０１９１】
次に、図１４のフローチャートを用いて液到達検知ルーチンを説明する。
【０１９２】
以下の説明では、液溜部１４０ａまたは液溜部１４１ａをａチャンネルの液溜部、液溜部１４０ｂまたは液溜部１４１ｂをｂチャンネルの液溜部、監視領域７２ａまたは監視領域７３ａを監視領域ａ、監視領域７２ｂまたは監視領域７３ｂを監視領域ｂと呼ぶ。また、注入口１１０ａから駆動液を注入するポンプをａチャンネルのポンプ、注入口１１０ｂから駆動液を注入するポンプをｂチャンネルのポンプと呼ぶ。
【０１９３】
Ｓ１０１：マイクロチップ１を撮影するステップである。
【０１９４】
撮像制御部４１４は、照明部２６を発光させ、撮像部２４に撮影するように指令する。撮像部２４は撮影した画像データを画像記憶部９７０に記憶させる。
【０１９５】
Ｓ１０２：監視領域ａの画像データを抽出するステップである。
【０１９６】
画像処理部４１０は、監視領域ａの情報に基づいて画像記憶部９７０に記憶されている画像データから監視領域ａに相当する領域の画像データを抽出する。
【０１９７】
Ｓ１０３：先頭位置を検出し所定の位置か、否か、判定するステップである。
【０１９８】
画像処理部４１０は、監視領域ａの画像データに輪郭抽出などの画像処理を行って、流路２５０を流れる液体５７を検出し、その先頭位置を検出する。先頭位置が検出できた場合、検出した先頭位置が所定の位置か、否かを判定する。
【０１９９】
先頭位置が所定の位置の場合、（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。
【０２００】
Ｓ１０４：ａチャンネルのポンプを停止するステップである。
【０２０１】
ポンプ駆動制御部４１１は、ａチャンネルのポンプを停止する。ａチャンネルの液溜部の所定の位置に液体の先頭部分が到達するとポンプ駆動制御部４１１は、ａチャンネルのポンプを停止し、ｂチャンネルと流路を流れる液体の先頭の位置を揃える。
【０２０２】
先頭位置が所定の位置ではない場合、（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、ステップＳ１０５に進む。
【０２０３】
Ｓ１０５：監視領域ｂの画像データを抽出するステップである。
【０２０４】
画像処理部４１０は、監視領域ｂの情報に基づいて画像記憶部９７０に記憶されている画像データから監視領域ｂに相当する領域の画像データを抽出する。
【０２０５】
Ｓ１０６：先頭位置を検出し所定の位置か、否か、判定するステップである。
【０２０６】
画像処理部４１０は、監視領域ｂの画像データに輪郭抽出などの画像処理を行って、流路２５０を流れる液体５７を検出し、その先頭位置を検出する。先頭位置が検出できた場合、検出した先頭位置が所定の位置か、否かを判定する。
【０２０７】
先頭位置が所定の位置の場合、（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７に進む。
【０２０８】
Ｓ１０７：ｂチャンネルのポンプを停止するステップである。
【０２０９】
ポンプ駆動制御部４１１は、ｂチャンネルのポンプを停止する。ｂチャンネルの液溜部の所定の位置に液体の先頭部分が到達するとポンプ駆動制御部４１１は、ｂチャンネルのポンプを停止し、ａチャンネルと流路を流れる液体の先頭の位置を揃える。
【０２１０】
先頭位置が所定の位置ではない場合、（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、ステップＳ１０８に進む。
【０２１１】
Ｓ１０８：ａ、ｂ両チャンネルのポンプが停止したか、否か、を判定するステップである。
【０２１２】
ポンプ駆動制御部４１１は、ａ、ｂ両チャンネルのポンプが停止したか、否か、を判定する。
【０２１３】
ａ、ｂ両チャンネルのポンプが停止した場合、（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、処理を終了し元のルーチンに戻る。
【０２１４】
ａまたはｂチャンネルのポンプが停止していない場合、（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、ステップＳ１０９に進む。
【０２１５】
Ｓ１０９：タイムアウトか、否か、を判定するステップである。
【０２１６】
ＣＰＵ９８は、内部タイマーから経過時間を読み取り、タイムアウトの時間を経過したか、否か、を判定する。
【０２１７】
タイムアウトの場合、（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０に進む。
【０２１８】
Ｓ１１０：エラーフラッグを１にするステップである。
【０２１９】
ＣＰＵ９８は、エラーフラッグを１にして元のルーチンに戻る。
【０２２０】
タイムアウトではない場合、（ステップＳ１０９；Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻る。
【０２２１】
タイムアウトでない場合は、処理を継続し液溜部に液体が到達するのを待つ。
【０２２２】
液到達検知ルーチンの説明は以上である。
【０２２３】
以上このように、本発明によれば、簡単な構成で精度良く送液状態を検知することができる検査装置を提供することができる検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２４】
【図１】本発明の実施形態における検査システム８０の外観図である。
【図２】本発明の実施形態に係わるマイクロチップ１の説明図である。
【図３】本発明の実施形態の検査システム８０の内部構成の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態の検査システム８０の内部構成の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における検査システム８０の回路ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態における監視領域７０を説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出してポンプ制御を行う手順を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態の画像処理部４１０が画像処理を行う手順を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態における検出装置８２の回路ブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出して温度制御を行う手順を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態の反応測定を行う手順を説明するフローチャートである。
【図１２】液溜部１４０、液溜部１４１を監視する監視領域７２、監視領域７３を説明するための説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の検査の手順を説明するフローチャートである。
【図１４】液体の到達を検知する手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０２２５】
１ マイクロチップ
２２ 検出ユニット
２４ 撮像部
２５ レンズ
２６ 照明部
２７ 読み取り部
６１ 検出ユニット駆動モータ
７５ マイクロポンプユニット
８０ 検査システム
８２ 検査装置
８３ 挿入口
８４ 表示部
８７ 操作ボタン
９０ パッキン
１１０ 駆動液注入口
１１１ 検出部
１１３ 検体注入部
１２１ 検体収容部
１４１ 液溜部
１５２ 温度調整ユニット
２５０ 流路
４１０ 画像処理部
４１１ ポンプ駆動制御部
４１２ 流速算出部
４１３ 検出ユニット駆動制御部
４１４ 撮像制御部
４１５ 温度制御部
４１６ 到達時間算出部
９１０ 監視領域記録部
９７０ 画像記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロマシン技術および超微細加工技術を駆使することにより、従来の試料調製、化学分析、化学合成などを行うための装置、手段（例えばポンプ、バルブ、流路、センサなど）を微細化して１チップ上に集積化したシステムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。これは、μ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ：マイクロ総合分析システム）、バイオリアクタ、ラブ・オン・チップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐｓ）、バイオチップとも呼ばれ、医療検査・診断分野、環境測定分野、農産製造分野でその応用が期待されている。現実には遺伝子検査に見られるように、煩雑な工程、熟練した手技、機器類の操作が必要とされる場合には、自動化、高速化および簡便化されたミクロ化分析システムは、コスト、必要試料量、所要時間のみならず、時間および場所を選ばない分析を可能とすることによる恩恵は多大と言える。
【０００３】
各種の分析、検査ではこれらの分析用チップ（マイクロチップ）における分析の定量性、解析の精度、経済性などが重要視される。そのためにはシンプルな構成で、高い信頼性の送液システムを確立することが課題であり、精度が高く、信頼性に優れるマイクロ流体制御素子が求められている。本出願人はこのような用途に好適なマイクロポンプの動作原理と制御方法を例えば特許文献２に開示している。
【０００４】
また、本出願人は、マイクロチップの微細流路内に試薬などを封入し、マイクロポンプによって微細流路に液体を注入して試薬などを移動させ、反応部を構成する流路、次いで検出部を構成する流路へ流すことにより、反応結果を測定することができる検査装置を提案している（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
このような検査装置では、複数のマイクロポンプを有するマイクロポンプユニットによって駆動液をマイクロチップに注入し、マイクロチップ内の所定の部位に液体を送り出すタイミング、液量、液量の変化率、送り方向などの送液制御を行っている。マイクロポンプの性能にはバラツキがあるので精度良く送液するためには、流路毎に精度良く送液状態を検知してマイクロポンプの制御にフィードバックする必要がある。
【０００６】
送液状態を検知する方法としては、マイクロチップ内の流路の内壁面の一部に光の散乱が発生するような微細な凹凸を形成した光散乱面を設け、その光散乱面の透過光又は反射光の強度により流路を流れる液体の有無を検出する方法が記載されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８５８９号公報
【特許文献２】特開２００１−３２２０９９号公報
【特許文献３】特開２００６−１４９３７９号公報
【特許文献４】特開２００４−３４０７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献４に開示されている方法は、一つの受光素子で受光した強度を調べることにより、マイクロチップ内の特定の部位における液体の有無を検知するものであり、このような方法では流路を流れる液体の先端位置を精度良く検出できない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で精度良く送液状態を検知することができる検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１０】
１．
ポンプを用いて流体をマイクロチップの流路に注入または吸引し、該流路に貯蔵された液体を移動させて、反応結果を測定する検査装置において、
前記液体が前記流路を流れる方向と同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、
前記撮像手段が所定の時間間隔で撮影した複数の画像情報を記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている前記画像情報に画像処理を行って前記液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【００１１】
２．
前記画像処理手段の検出した複数の前記先頭位置の情報に基づいて前記ポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段を有することを特徴とする１に記載の検査装置。
【００１２】
３．
前記画像処理手段の検出した複数の前記先頭位置の情報に基づいて前記液体が特定の位置に到達する時間を予測する到達時間予測手段を有することを特徴とする１または２に記載の検査装置。
【００１３】
４．
前記到達時間予測手段の予測した前記時間に基づいて温度制御を開始し、前記流路の一部を一定の温度に制御する温度制御手段を有することを特徴とする３に記載の検査装置。
【００１４】
５．
複数のポンプを用いてマイクロチップの複数の流路に流体をそれぞれ注入または吸引し、それぞれの流路に貯蔵された液体を移動させて、反応結果を測定する検査装置において、
前記流体が複数の前記流路を流れる方向とそれぞれ同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、
前記撮像手段が所定の時間間隔で撮影した画像情報を記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている前記画像情報に画像処理を行って前記液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段の検出した複数の前記流路の前記先頭位置がそれぞれ所定の位置になるように対応するポンプをそれぞれ制御するポンプ駆動制御手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液体が流路を流れる方向と同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段によってマイクロチップの流路を撮影した画像に画像処理を行って液体の先頭位置を検出するので、簡単な構成で精度良く送液状態を検知することができる検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態における検査システム８０の外観図である。
【００１８】
検査装置８２はマイクロチップ１に予め注入された検体と、試薬との反応を自動的に検出し、表示部８４に結果を表示する装置である。検査システム８０は、検査装置８２とマイクロチップ１から構成される。
【００１９】
検査装置８２には挿入口８３があり、マイクロチップ１を挿入口８３に差し込んで検査装置８２の内部にセットするようになっている。なお、挿入口８３はマイクロチップ１を挿入時に挿入口８３に接触しないように、マイクロチップ１の厚みより十分高さがある。８５はメモリカードスロット、８６はプリント出力口、８７は操作パネル、８８は入出力端子、８９は電源スイッチである。
【００２０】
検査担当者は電源スイッチ８９をオンにした後、図１の矢印方向にマイクロチップ１を挿入し、操作パネル８７を操作して検査を開始させる。検査装置８２の内部では、マイクロチップ１内の反応の検査が自動的に行われ、検査が終了すると液晶パネルなどで構成される表示部８４に結果が表示される。検査結果は操作パネル８７の操作により、プリント出力口８６よりプリントを出力したり、メモリカードスロット８５に挿入されたメモリカードに記憶することができる。また、外部入出力端子８８から例えばＬＡＮケーブルを使って、パソコンなどにデータを保存することができる。
【００２１】
検査担当者は、検査終了後、マイクロチップ１を挿入口８３から取り出す。
【００２２】
次に、本発明の第１の実施形態に係わるマイクロチップ１の一例について、図２を用いて説明する。
【００２３】
図２は本発明の実施形態におけるマイクロチップ１の外観図である。マイクロチップ１の説明は、図２に示す座標軸を基準に説明する。
【００２４】
図２（ａ）のマイクロチップ１の側面図に示すように、マイクロチップ１は溝形成基板１０８と、溝形成基板１０８を覆う被覆基板１０９から構成されている。本実施形態では、流路を流れる液体を光学的に検知するので、少なくとも検知する流路を覆う部分はガラスや樹脂などの透明な部材で構成する必要がある。
【００２５】
図２（ｂ）はマイクロチップ１の平面図であり、透明な被覆基板１０９を通して見える溝形成基板１０８の溝を図示している。溝形成基板１０８の溝を被覆基板１０９が覆うことにより流路を形成している。マイクロチップ１には、検査、試料の処理などを行うための、微小な溝状の流路２５０（微細流路）および機能部品（流路エレメント）が、用途に応じた適当な態様で配設されている。
【００２６】
流路はマイクロメーターオーダーで形成されており、例えば幅は数μｍ〜数百μｍ、好ましくは１０〜２００μｍで、深さは２５〜５００μｍ程度、好ましくは２５〜２５０μｍである。流路はマーカ７１の中心を座標の原点として各部が形成されている。
【００２７】
本実施形態では、特定の遺伝子の増幅およびその検出を行う処理に用いるマイクロチップ１を例に説明する。
【００２８】
図２（ｂ）の１１０ａ、１１０ｂはマイクロチップ１内部の流路に連通する注入口であり、各注入口１１０から駆動液を注入し内部の検体や試薬等を駆動する。本実施形態のマイクロチップ１では図２（ｂ）に示すように注入口１１０ａから始まる流路の構成と、注入口１１０ｂから始まる流路の構成は全く同じであり、以降ａチャンネル、ｂチャンネルと呼び区別する。また、各構成要素にはａ、ｂを付けて区別する。
【００２９】
１２１ａ、１２１ｂは検体を収容する検体収容部である。検体収容部１２１ａ、１２１ｂは所定量の検体を収容するために他の流路より溝が深くなっている。本実施形態では予め、検体収容部１２１ａ、１２１ｂには検体が収容されているものとして説明する。
【００３０】
１２０ａ、１２０ｂは第１の試薬を収容する試薬収容部、１２２ａ、１２２ｂは第２の試薬を収容する試薬収容部、１２３ａ、１２３ｂは第３の試薬を収容する試薬収容部である。
【００３１】
注入口１１０ａ、１１０ｂから駆動液を注入すると、検体収容部１２１ａ、１２１ｂに収容された検体は流路２５０に押し出されて、それぞれ下流の試薬収容部１２０ａ、１２０ｂに注入される。検体と試薬収容部１２０ａ、１２０ｂから押し出された第１の試薬は、それぞれ流路２５０を通って下流の試薬収容部１２２ａ、１２２ｂに注入される。検体と第１の試薬は第２の試薬を試薬収容部１２２ａ、１２２ｂから押し出す。
【００３２】
検体と第１の試薬と第２の試薬は、それぞれ流路２５０を通って下流の試薬収容部１２３ａ、１２３ｂに注入され第３の試薬を押し出す。試薬収容部１２３ａ、１２３ｂの下流の７０ａ、７０ｂは後に詳しく説明する監視領域であり、図２には図示せぬ撮像部２４で撮影した画像から監視領域７０ａ、７０ｂの流路２５０ａａ、２５０ｂａを流れる液体の先頭位置を検出する。
【００３３】
試薬収容部１２３ａ、１２３ｂのさらに下流には混合部１３０ａ、混合部１３０ｂと混合部１３１ａ、混合部１３１ｂが設けられており、流路２５０ａａ、流路２５０ｂａを流れてきた検体、第１の試薬、第２の試薬、第３の試薬は各混合部で混合される。
【００３４】
混合部１３０ａ、混合部１３０ｂの近くの上流側にあたる流路２５０ａａ、流路２５０ｂａには液溜部１４０ａ、１４０ｂが設けられている。液溜部１４０ａ、１４０ｂは、混合部１３０ａ、混合部１３０ｂより溝が浅く、他の流路２５０より溝が深くなっている。
【００３５】
混合部１３０ａ、混合部１３０ｂと混合部１３１ａ、混合部１３１ｂで混合された検体、第１の試薬、第２の試薬、第３の試薬は検出部１１１ａ、１１１ｂに注入される。後に説明するように、検査装置８０の内部で検出部１１１ａ、１１１ｂを加熱または吸熱して所定の温度で検体と試薬とを所定の時間反応させる。
【００３６】
検出部１１１ａ、１１１ｂは検体と試薬との反応を光学的に検出するために設けられ、所定量の検体と試薬を収容するために他の流路より溝が深くなっている。
【００３７】
検出部１１１ａ、１１１ｂの下流には検出部１１１ａ、１１１ｂより溝が浅く、他の流路より溝が深い液溜部１４１ａ、１４１ｂが設けられている。
【００３８】
図３は、本発明の実施形態における検査装置８２の内部構成の一例を説明するための斜視図、図４は、本発明の実施形態における検査装置８２の内部構成の一例を示す断面図、である。図３、図４に示すＸ、Ｙ、Ｚの座標軸を基準に各部の説明を行う。
【００３９】
検査装置８２は、温度調節ユニット１５２、検出ユニット２２、マイクロポンプユニット７５、パッキン９０、駆動液タンク９１、撮像部２４、レンズ２５、照明部２６、送りネジ３０１、ジョイント３０２、検出ユニット駆動モータ６１などから構成される。図３、図４はマイクロチップ１をパッキン９０ｂに密着させている状態を示している。撮像部２４は本発明の撮像手段である。
【００４０】
以下、図３、図４を用いて検査システム８０の内部構成の例を説明する。
【００４１】
温度調節ユニット１５２とマイクロチップ１は、図示せぬ駆動部材により駆動され、Ｚ軸方向に移動可能である。初期状態において、駆動部材により温度調節ユニット１５２を、図３の状態からマイクロチップ１の厚み以上上昇させる。すると、マイクロチップ１はＸ軸方向に挿抜可能であり、検査担当者は挿入口８３から図示せぬ規制部材に当接するまでマイクロチップ１を挿入する。所定の位置までマイクロチップ１を挿入するとフォトインタラプタなどを用いたチップ検知部９５がマイクロチップ１を検知し、オンになる。
【００４２】
温度調節ユニット１５２は、ペルチェ素子、電源装置、温度センサなどを内蔵し、発熱または吸熱を行ってマイクロチップ１の面を所定の温度に調節するユニットである。
【００４３】
次に、駆動部材により温度調節ユニット１５２とマイクロチップ１を下降させて、マイクロチップ１を温度調節ユニット１５２とパッキン９０ｂに密着させる。
【００４４】
図４に示す撮像部２４は、レンズ２５と照明部２６を備えた例えばデジタルスチルカメラであり、図２（ｂ）に示すマイクロチップ１の流路を撮影し、画像データを出力する。撮像部２４は、本発明の撮像手段である。
【００４５】
レンズ２５を通った光束は、撮像部２４の内部に備えられたセンサの一例であるＣＣＤ（電荷結合素子）上に結像するように配置されている。なお、センサは、ＣＣＤに代えて、ＭＯＳセンサ、ＣＩＤセンサ等の固体撮像素子であってもよい。
【００４６】
ＣＣＤは、微細な画素群で構成される撮像素子であり、レンズ２５によって結像される被写体の光像（被写体像）を一定の周期で画像信号に光電変換する。画像信号は図示せぬ信号処理回路によりデジタル信号に変換された後、ガンマ補正等を行って順次画像データを得る。画像データは、図３、図４には図示せぬ制御部９９に順次送信される。
【００４７】
本実施形態では、撮像部２４は数百万画素以上の画素数を有するエリアセンサを備え、図２（ｂ）に示すマイクロチップ１の流路全体を撮影するものとする。エリアセンサ上に結像した監視領域７０ａ、７０ｂの流路２５０ａａ、２５０ｂａを流れる流体と同じ方向に複数の画素が配置されており、画素ピッチは、エリアセンサ上に結像した監視領域７０ａ、７０ｂ内の流路２５０ａａ、２５０ｂａの長さに対して少なくとも１／２以下である。
【００４８】
なお、本実施形態ではエリアセンサを備えた撮像部２４を用いて流路を流れる液体の先端位置を検出する例を説明するが、撮像部２４のセンサはエリアセンサに限定されるものではなく結像した監視領域７０ａ、７０ｂの流路２５０ａａ、２５０ｂａと同じ方向にそれぞれ複数の画素が配置されるようにラインセンサを２つ用いても良い。
【００４９】
また、本実施形態では撮像部２４が白黒の画像データを出力する例について説明するが、検体の色情報から流路の送液状態を解析する場合は、カラーの画像データを出力する撮像部２４を用いれば良い。また、撮像部２４は制御部９９からの指令に応じて撮影した静止画像を出力するデジタルスチルカメラに限定されるものではなく、動画像を出力するビデオカメラでも良い。
【００５０】
照明部２６はＬＥＤ、ランプ等の照明手段であり、撮像部２４が撮影するマイクロチップ１の面を照明するために設けられている。
【００５１】
第１の実施形態では、マイクロチップ１の監視領域７０ａ、７０ｂを通過する液体の先端位置を画像処理により検出する例を説明する。
【００５２】
図４に示すようにレンズ２５からの点線で示す範囲が撮像部２４の撮影範囲であり、撮像部２４により図２（ｂ）に示すマイクロチップ１の流路全体を撮影できるように構成されている。本実施形態では、マイクロチップ１を撮影したデータから、後に詳しく説明する手順で監視領域７０ａ、７０ｂの画像データを切り出し画像処理を行う。
【００５３】
検出ユニット２２は図示せぬ発光部と受光部から成り、検出部１１１に光を照射して検体と反応した試薬が発光する蛍光を、光学的に分離して受光部に受光するように構成されている。検出ユニット２２は送りネジ３０１と螺合するネジ部を有し、送りネジ３０１が回転することによりＹ軸方向に移動する。送りネジ３０１は直線Ｆと平行に配設されており、検出ユニット２２が送りネジ３０１によって移動すると、検出部１１１ａ、１１１ｂのそれぞれの中心部に、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が一致するように配置されている。検出ユニット２２は、所定の位置に移動した後、検出部１１１ａ、１１１ｂにレンズ２３から順次励起光を照射し、蛍光物質が発光する蛍光を受光して電気信号を出力する。
【００５４】
送りネジ３０１は検出ユニット駆動モータ６１によりジョイント３０２を介して駆動される。検出ユニット駆動モータ６１は例えばパルスモータであり、パルスにより所定量回転する。位置センサ４１は検出ユニット２２の初期位置を検知するために設けられたフォトリフレクタなどのセンサまたはメカニカルスイッチなどである。
【００５５】
なお、検出ユニット２２には回転防止用に図３には図示せぬガイド穴が設けられており、ガイド穴を貫通するガイド棒に沿って移動する。ガイド棒は送りネジ３０１と平行に配設されている。
【００５６】
図４では、検出ユニット２２は検出部１１１（検出部１１１ａ、１１１ｂの何れか）でおこる試薬の反応結果を光学的に検出できる位置にある場合を図示している。
【００５７】
マイクロチップ１の駆動液注入口１１０は、マイクロチップ１をパッキン９０ｂを介してマイクロポンプ７５と密着させたときに、パッキン９０ｂに設けられた対応する開口とそれぞれ連通する位置に設けられている。
【００５８】
マイクロポンプユニット７５の吸入口１４５は、パッキン９０ａを介して駆動液タンク９１が接続され、駆動液タンク９１に充填された駆動液をパッキン９０ａを介して吸い込むようになっている。一方、吐出口１４６はパッキン９０ｂを介してマイクロチップ１の駆動液注入口１１０と連通している。
【００５９】
圧電素子１１２を駆動することにより、マイクロポンプユニット７５から送り出された駆動液は、マイクロチップ１の駆動液注入口１１０からマイクロチップ１内に形成された流路２５０に注入される。このようにして、マイクロポンプユニット７５から駆動液注入口１１０に駆動液を注入する。
【００６０】
マイクロポンプユニット７５には少なくとも一つのマイクロポンプが設けられている。図２に図示したマイクロチップ１を駆動する場合は、２つの駆動液注入口１１０ａ、１１０ｂに対応する２つのマイクロポンプが必要である。
【００６１】
図５は、本発明の第１の実施形態における検出装置８２の回路ブロック図である。
【００６２】
制御部９９は、ＣＰＵ９８（中央処理装置）とＲＡＭ９７（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ９６（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成され、不揮発性の記憶部であるＲＯＭ９６に記憶されているプログラムをＲＡＭ９７に読み出し、当該プログラムに従って検出装置８０の各部を集中制御する。
【００６３】
以下、いままでに説明した機能と同一機能を有する機能ブロックには同番号を付し、説明を省略する。
【００６４】
ＣＰＵ９８は画像処理部４１０、ポンプ駆動制御部４１１、流速算出部４１２、検出ユニット駆動制御部４１３、撮像制御部４１４を有する。画像処理部４１０は本発明の画像処理手段、流速算出部４１２は本発明の流速算出手段である。
【００６５】
ＲＡＭ９７は本発明の画像記憶手段である画像記憶部９７０を有する。
【００６６】
ＲＯＭ９６は監視領域記録部９１０を有し、流路の状態を監視する複数の監視領域７０の情報がＲＯＭ９６に記憶されている。なお、監視領域７０の情報はＲＡＭ９７に記憶しても良い。
【００６７】
撮像部２４で撮像した画像情報は画像記憶部９７０に順次記憶される。画像処理部４１０は、プログラムに基づいて画像記憶部９７０から画像情報を読み出し、画像処理を行って液体の先頭位置を検出する。流速算出部４１２は、プログラムに基づいて画像処理部４１０が検出した複数の流体の先端位置から流体の流速を算出する。
【００６８】
検出ユニット駆動制御部４１３は、プログラムに基づいて検出ユニット駆動検出ユニット駆動モータ６１に指令し検出ユニット２２を移動させる。
【００６９】
撮像制御部４１４は、プログラムに基づいて照明部２６に指令して照明をオン、オフし、撮像部２４に指令して撮影を開始または終了させる。
【００７０】
ポンプ駆動部５００は、各マイクロポンプの圧電素子１１２を駆動する駆動部である。ポンプ駆動制御部４１１はプログラムに基づいて、所定量の駆動液を注入または吸入するようにポンプ駆動部５００を制御する。ポンプ駆動部５００はポンプ駆動制御部４１１の指令を受けて、駆動電圧を発生して圧電素子１１２を駆動する。
【００７１】
ＣＰＵ９８は所定のシーケンスで検査を行い、検査結果をＲＡＭ９７に記憶する。検査結果は、操作部８７の操作によりメモリカード５０１に記憶したり、プリンタ５０３によってプリントすることができる。
【００７２】
図６は、本発明の実施形態における監視領域７０を説明するための説明図である。本実施形態では、マイクロチップ１の流路２５０を流れる液体５７の先端位置を検出する例を説明する。図６に示す監視領域７０は、図２（ｂ）に示す監視領域７０ａ、７０ｂの何れかの拡大図であり、監視領域７０ａ、７０ｂを特に区別せずに説明する。
【００７３】
図６（ａ）は監視領域７０の流路２５０に液体５７の先端が流入した状態である。監視領域７０は一辺がＬの正方形であり、監視領域７０中心は流路２５０の幅方向の中心と一致している。
【００７４】
監視領域記録部９１０に記録されている監視領域７０の情報は、例えば中心の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌであり、ｎ個の監視領域７０をそれぞれ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）のように記録する。監視領域７０の座標は図２のマーカ７１の中心を原点として図６の紙面右手方向をＸ軸正方向、紙面上方向をＹ軸正方向としている。
【００７５】
図６（ａ）の液体５７の先頭位置は監視領域７０の左辺からｍ１の位置である。図６（ｂ）はＴ秒後に撮影した画像であり、液体５７の先頭位置は監視領域７０の左辺からｍ２の位置に移動している。図６（ｃ）は２Ｔ秒後に撮影した画像であり、液体５７の先頭位置は監視領域７０の左辺からｍ３の位置に移動している。
【００７６】
次に、本発明の第１の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出してポンプ制御を行う手順を図７、図８を用いて説明する。
【００７７】
図７は本発明の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出してポンプ制御を行う手順を説明するフローチャート、図８は本発明の実施形態の画像処理部４１０が画像処理を行う手順を説明するフローチャートである。
【００７８】
以下、図７のフローチャートの順に説明する。
【００７９】
Ｓ１１：監視領域の情報を取得するステップである。
【００８０】
画像処理ルーチンは、監視領域記録部９１０から監視領域７０の中心の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）の情報を取得する。
【００８１】
Ｓ１２：送液を開始するステップである。
【００８２】
ポンプ駆動制御部４１１は、ポンプ駆動部５００に指令し、マイクロポンプユニット７５から所定の順でマイクロチップ１に送液を行う。
【００８３】
Ｓ１３：先頭位置検出ルーチンをコールするステップである。
【００８４】
本ステップで監視領域７０の状態を撮影し、液体５７の先頭位置を検出する。引数として与えるのは、監視領域７０の情報（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）などである。
【００８５】
Ｓ１４：先頭位置が検出されたか、否か、判定するステップである。
【００８６】
ＣＰＵ９８は、先頭位置検出ルーチンの戻り値から先頭位置が検出されたか、否か、判定する。
【００８７】
先頭位置が検出されなかった場合、（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻る。
【００８８】
先頭位置が検出された場合、（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ステップＳ１５に進む。
【００８９】
このステップで検出された液体５７の状態は、例えば図６（ａ）の状態であり、本ステップで液体５７の先頭位置ｍ１が取得される。
【００９０】
Ｓ１５：所定時間待機するステップである。
【００９１】
ＣＰＵ９８は、所定時間Ｔ秒の間待機する。
【００９２】
Ｓ１６：先頭位置検出ルーチンをコールするステップである。
【００９３】
再度監視領域７０の状態を撮影し、移動した液体５７の先頭位置を検出する。図６の例ではＴ秒後に液体５７の先頭位置は図６（ｂ）の位置に移動している。本ステップで液体５７の先頭位置ｍ２が取得される。
【００９４】
Ｓ１７：流速を算出するステップである。
【００９５】
流速算出部４１２は、ステップＳ１４で取得した先頭位置ｍ１とステップＳ１６で取得した先頭位置ｍ２の差分から液体５７が移動した距離を算出し、この間の経過時間Ｔ秒で割ることにより液体５７の流速Ｖを求める。
【００９６】
Ｓ１８：ポンプを制御するステップである。
【００９７】
ポンプ駆動制御部４１０は、ステップ１７で求めた流速Ｖと目標の流速Ｖｏとの比に応じて、ポンプ駆動部５００が圧電素子１１２を駆動する例えば周波数を変更するように指令する。
【００９８】
このように、監視領域７０の流路２５０を移動する液体５７の先頭位置を検出して流速を算出し、ポンプの駆動を制御するので精度良く流速の制御が行える。
【００９９】
次に、図８の先頭位置検出ルーチンのフローチャートについて説明する。
【０１００】
先頭位置検出ルーチンは、メインルーチンから監視領域７０の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）についての情報を得て処理を実行する。
【０１０１】
Ｓ２０：撮影するステップである。
【０１０２】
撮像制御部４１４は、照明部２６と撮像部２４に指令し、撮影した画像データを制御部９９に送信させる。制御部９９が受信した画像データは順次画像記憶部９７０に記憶される。
【０１０３】
Ｓ２１：監視領域７０の画像データを抽出するステップである。
【０１０４】
画像処理部４１０は、監視領域７０の情報に基づいて画像記憶部９７０に記憶されている画像データから監視領域７０に相当する領域の画像データを抽出する。
【０１０５】
Ｓ２２：先頭位置を検出するステップである。
【０１０６】
画像処理部４１０は、監視領域７０の画像データに輪郭抽出などの画像処理を行って、流路２５０を流れる液体５７を検出し、その先頭位置を検出する。先頭位置は例えば図６のように監視領域７０の左辺からの距離を算出し戻り値とする。先頭位置を検出できなかった場合は、例えば負の値を戻り値とする。
【０１０７】
このように、高画素の撮像部２４で撮影した画像データから画像処理を行うので、精度良く先頭位置を求めることができる。
【０１０８】
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、監視領域７０の流路２５０を流れる液体５７の先頭位置の情報から、例えば液体５７が検出部１１１に到達する時刻を予測し、液体５７が到達する時刻には検出部１１１が所定の温度になるように制御している。
【０１０９】
検出装置８２の回路ブロック図は第１の実施形態とほとんど同じであるが、異なる点を説明する。
【０１１０】
図９は、本発明の第２の実施形態における検出装置８２の回路ブロック図である。
【０１１１】
ＣＰＵ９８は画像処理部４１０、ポンプ駆動制御部４１１、流速算出部４１２、検出ユニット駆動制御部４１３、撮像制御部４１４に加えて温度制御部４１５、到達時間算出部４１６を有する。温度制御部４１５は本発明の温度制御手段、到達時間算出部４１６は本発明の到達時間予測手段である。
【０１１２】
到達時間算出部４１６は、液体５７の２つの先頭位置の情報に基づいて液体５７が特定の位置に到達する時刻を算出し、到達時間を予測する。
【０１１３】
温度制御部４１５は、温度調節ユニット１５２が所定の温度になるように制御する。
【０１１４】
そのほかの構成は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。
【０１１５】
次に、本発明の第２の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出して温度制御を行う手順を図１０、図１１を用いて説明する。
【０１１６】
図１０は本発明の第２の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出して温度制御を行う手順を説明するフローチャート、図１１は本発明の実施形態の反応測定を行う手順を説明するフローチャートである。
【０１１７】
以下、図１０のフローチャートの順に説明する。
【０１１８】
Ｓ４１：監視領域の情報を取得するステップである。
【０１１９】
画像処理ルーチンは、監視領域記録部９１０から監視領域７０の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）の情報を取得する。
【０１２０】
Ｓ４２：送液を開始するステップである。
【０１２１】
ポンプ駆動制御部４１１は、ポンプ駆動部５００に指令し、マイクロポンプユニット７５から所定の順でマイクロチップ１に送液を行う。
【０１２２】
Ｓ４３：先頭位置検出ルーチンをコールするステップである。
【０１２３】
本ステップで監視領域７０の状態を撮影し、液体５７の先頭位置を検出する。引数として与えるのは、監視領域７０の情報（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｌｎ）などである。
【０１２４】
Ｓ４４：先頭位置が検出されたか、否か、判定するステップである。
【０１２５】
ＣＰＵ９８は、先頭位置検出ルーチンの戻り値から先頭位置が検出されたか、否か、判定する。
【０１２６】
先頭位置が検出されなかった場合、（ステップＳ４４；Ｎｏ）、ステップＳ４３に戻る。
【０１２７】
先頭位置が検出された場合、（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）、ステップＳ４５に進む。
【０１２８】
このステップで検出された液体５７の状態は、例えば図６（ａ）の状態であり、本ステップで液体５７の先頭位置ｍ１が取得される。
【０１２９】
Ｓ４５：所定時間待機するステップである。
【０１３０】
ＣＰＵ９８は、所定時間Ｔ秒の間待機する。
【０１３１】
Ｓ４６：先頭位置検出ルーチンをコールするステップである。
【０１３２】
再度監視領域７０の状態を撮影し、移動した液体５７の先頭位置を検出する。図６の例ではＴ秒後に液体５７の先頭位置は図６（ｂ）の位置に移動している。本ステップで液体５７の先頭位置ｍ２が取得される。
【０１３３】
Ｓ４７：流速を算出するステップである。
【０１３４】
流速算出部４１２は、ステップＳ１４で取得した先頭位置ｍ１とステップＳ１６で取得した先頭位置ｍ２の差分から液体５７が移動した距離を算出し、この間の経過時間Ｔ秒で割ることにより液体５７の流速Ｖを求める。
【０１３５】
Ｓ４８：到達時間を算出するステップである。
【０１３６】
到達時間算出部４１６は、ステップ１７で求めた流速Ｖと予めＲＯＭ９６に記憶されている監視領域７０から検出部１１１までの流路の長さから、液体５７が検出部１１１に到達するまでの時間Ｔｘを算出し、到達時間の予測値とする。
【０１３７】
Ｓ４９：タイマーをセットするステップである。
【０１３８】
本ステップでは、液体５７が検出部１１１に到達した時に、ちょうど検出部１１１が所定の温度になるようにＣＰＵ９８の内部タイマーをセットする。
【０１３９】
到達時間算出部４１６は、液体５７が検出部１１１に到達する時間Ｔｘから検出部１１１を所定の温度にするために必要な時間Ｔｚを引いた時間を内部タイマーにセットする。
【０１４０】
Ｓ５０：所定時間経過したか、否か、判定するステップである。
【０１４１】
所定時間経過していない場合、（ステップＳ５０；Ｎｏ）、ステップＳ５０に戻る。
【０１４２】
所定時間経過した場合、（ステップＳ５０；Ｙｅｓ）、ステップＳ５１に進む。
【０１４３】
Ｓ５１：温度制御を開始するステップである。
【０１４４】
温度制御部４１５は、温度調節ユニット１５２を所定の温度になるように制御する。
【０１４５】
Ｓ５２：反応結果を測定するステップである。
【０１４６】
ＣＰＵ９８は、反応測定ルーチンをコールし、結果をＲＡＭ９７に記憶する。
【０１４７】
先頭位置を検出して温度制御を行う手順の説明は以上である。
【０１４８】
次に、反応測定ルーチンについて図１１のフローチャートの順に説明する。
【０１４９】
Ｓ３０１：検出ユニット２２を移動するステップである。
【０１５０】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図３の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２を移動させ、検出ユニット２２が検出部１１１ｂの反応結果を検出する位置に停止させる。
【０１５１】
Ｓ３０２：反応結果を測定するステップである。
【０１５２】
所定の時間経過後、ＣＰＵ９８は、検出ユニット２２の発光部を発光させ、検出ユニット２２からの出力信号レベルを測定し、結果をＲＡＭ９７に記憶する。
【０１５３】
Ｓ３０３：検出ユニット２２を移動するステップである。
【０１５４】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図４の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２をさらに移動させ、検出部１１１ａの反応結果を検出する位置に停止させる。
【０１５５】
Ｓ３０４：反応結果を測定するステップである。
【０１５６】
ＣＰＵ９８は、検出ユニット２２の発光部を発光させ、検出ユニット２２からの出力信号レベルを測定し、結果をＲＡＭ９７に記憶する。
【０１５７】
以上検査を終了し、検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット２２を初期位置に戻す。
【０１５８】
反応測定ルーチンの手順の説明は以上である。
【０１５９】
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、図２のマイクロチップ１のように２つの同じ構成の流路を流れる液体の先頭位置を、対応するポンプをそれぞれ制御して所定の位置になるように制御している。このようにすることにより、例えばそれぞれの流路の試薬と検体を同じタイミングで反応させて比較することが可能になる。
【０１６０】
先頭位置を揃える場所は任意に設定できるが、本実施形態では液溜部１４０ａと液溜部１４０ｂ、および液溜部１４１ａと液溜部１４１ｂの図１２に示す位置にそれぞれの流路を流れる液体の先頭位置を揃える例について説明する。なお、検査装置８２の回路は第１の実施形態または第２の実施形態で説明した回路部ロック図の何れでも良い。
【０１６１】
図１２は、液溜部１４０、液溜部１４１を監視する監視領域７２、監視領域７３を説明するための説明図である。図１２に示す液溜部１４０と液溜部１４１は、図２（ｂ）に示す液溜部１４０ａ、１４０ｂと液溜部１４１ａ、１４１ｂの何れかの拡大図であり、ａチャンネル、ｂチャンネルを特に区別せずに説明する。
【０１６２】
図１２（ａ）は監視領域７２の液溜部１４０に液体５７の先端が監視領域７２の左辺からｍ５の位置まで流入した状態である。監視領域７２は一辺がＬの正方形であり、監視領域７２中心は液溜部１４０の幅方向の中心と一致している。
【０１６３】
図１２（ｂ）は監視領域７３の液溜部１４１に液体５７の先端が監視領域７３の左辺からｍ４の位置まで流入した状態である。監視領域７３は一辺がＬの正方形であり、監視領域７３中心は液溜部１４１の幅方向の中心と一致している。
【０１６４】
監視領域記録部９１０には監視領域７０と同様に監視領域７２、監視領域７３の中心の座標Ｘ、Ｙと監視領域の幅Ｌの情報が記録されている。
【０１６５】
次に、図１３と図１４を用いて第３の実施形態の送液の手順を説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態の検査の手順を説明するフローチャート、図１４は液体の到達を検知する手順を説明するフローチャートである。
【０１６６】
最初に、図１３のフローチャートの順に検査の概略の手順を説明する。
【０１６７】
マイクロチップ１は、図４のように検査が可能な位置にセットされ、操作部８７の操作によってＣＰＵ９８に検査の開始が指令されているものとする。また、検知基板２１と検出ユニット２２は図４に示す初期位置にあるものとする。画像処理部４１０は、予め監視領域記録部９１０から監視領域７２、監視領域７３の情報を読み出しているものとする。エラーフラッグの初期値は０とする。
【０１６８】
Ｓ２０１：ポンプを始動するステップである。
【０１６９】
ポンプ駆動制御部４１１は、ポンプ駆動部５００に指令しマイクロポンプユニット７５からマイクロチップ１に送液を行う。
【０１７０】
Ｓ２０２：液到達を検知するステップである。
【０１７１】
ＣＰＵ９８は、後に詳しく説明する液到達検知ルーチンをコールし、液溜部１４０ａ、液溜部１４０ｂの所定の位置に液体の先頭部分が到達したことを検知してポンプの駆動を停止する。このステップでａチャンネル、ｂチャンネルの流路を流れる試薬等の先頭位置を液溜部１４０ａ、液溜部１４０ｂの所定の位置に揃えることができるので、後のステップ２０８でポンプを始動すると混合部１３０ａ、混合部１３０ｂに同時に試薬等を注入することができる。
【０１７２】
Ｓ２０３：エラーフラッグを判定するステップである。
【０１７３】
ＣＰＵ９８は、エラーフラッグを判定する。液到達検知ルーチンが所定時間内に正常終了した場合はエラーフラッグが０であり、液溜部１４０ａ、液溜部１４０ｂに液体が到達した状態でマイクロポンプユニット７５は停止している。一方、所定時間内に正常終了しなかった場合は、エラーフラッグが１になっている。
【０１７４】
エラーフラッグが１の場合、（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４に進む。
【０１７５】
Ｓ２０４：警告を表示するステップである。
【０１７６】
制御部９９は、表示部８４にエラーの警告を表示し、検査装置８０を停止する。
【０１７７】
エラーフラッグが０の場合、（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、ステップＳ２０５に進む。
【０１７８】
Ｓ２０５：ポンプを始動するステップである。
【０１７９】
ポンプ駆動制御部４１１は、ポンプ駆動部５００に指令し、マイクロポンプユニット７５からマイクロチップ１に送液を行う。
【０１８０】
Ｓ２０６：液到達を検知するステップである。
【０１８１】
ＣＰＵ９８は液到達検知ルーチンをコールし、液溜部１４１ａ、液溜部１４１ｂの所定の位置に液体が到達したことを検知してポンプの駆動を停止する。このステップでａチャンネル、ｂチャンネルの流路を流れる検体と試薬の混合液の先頭部分を液溜部１４１ａ、液溜部１４１ｂの所定の位置に揃えるので、混合液が検出部１１１ａ、検出部１１１ｂに充填された状態にすることができる。
【０１８２】
Ｓ２０７：エラーフラッグを判定するステップである。
【０１８３】
ＣＰＵ９８は、エラーフラッグを判定する。液到達検知ルーチンが所定時間内に正常終了した場合はエラーフラッグが０であり、液溜部１４１ａ、液溜部１４１ｂに液体が到達した状態でマイクロポンプユニット７５は停止している。一方、所定時間内に正常終了しなかった場合は、エラーフラッグが１になっている。
【０１８４】
エラーフラッグが１の場合、（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ２１１に進む。
【０１８５】
Ｓ２１１：警告を表示するステップである。
【０１８６】
制御部９９は、表示部８４にエラーの警告を表示し、検査装置８０を停止する。
【０１８７】
エラーフラッグが０の場合、（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、ステップＳ２１３に進む。
【０１８８】
Ｓ２１３：反応結果を測定するステップである。
【０１８９】
所定の時間経過後、ＣＰＵ９８は反応測定ルーチンをコールし、検出部１１１ａ、検出部１１１ｂから反応結果を測定する。
【０１９０】
メインルーチンの説明は以上である。
【０１９１】
次に、図１４のフローチャートを用いて液到達検知ルーチンを説明する。
【０１９２】
以下の説明では、液溜部１４０ａまたは液溜部１４１ａをａチャンネルの液溜部、液溜部１４０ｂまたは液溜部１４１ｂをｂチャンネルの液溜部、監視領域７２ａまたは監視領域７３ａを監視領域ａ、監視領域７２ｂまたは監視領域７３ｂを監視領域ｂと呼ぶ。また、注入口１１０ａから駆動液を注入するポンプをａチャンネルのポンプ、注入口１１０ｂから駆動液を注入するポンプをｂチャンネルのポンプと呼ぶ。
【０１９３】
Ｓ１０１：マイクロチップ１を撮影するステップである。
【０１９４】
撮像制御部４１４は、照明部２６を発光させ、撮像部２４に撮影するように指令する。撮像部２４は撮影した画像データを画像記憶部９７０に記憶させる。
【０１９５】
Ｓ１０２：監視領域ａの画像データを抽出するステップである。
【０１９６】
画像処理部４１０は、監視領域ａの情報に基づいて画像記憶部９７０に記憶されている画像データから監視領域ａに相当する領域の画像データを抽出する。
【０１９７】
Ｓ１０３：先頭位置を検出し所定の位置か、否か、判定するステップである。
【０１９８】
画像処理部４１０は、監視領域ａの画像データに輪郭抽出などの画像処理を行って、流路２５０を流れる液体５７を検出し、その先頭位置を検出する。先頭位置が検出できた場合、検出した先頭位置が所定の位置か、否かを判定する。
【０１９９】
先頭位置が所定の位置の場合、（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。
【０２００】
Ｓ１０４：ａチャンネルのポンプを停止するステップである。
【０２０１】
ポンプ駆動制御部４１１は、ａチャンネルのポンプを停止する。ａチャンネルの液溜部の所定の位置に液体の先頭部分が到達するとポンプ駆動制御部４１１は、ａチャンネルのポンプを停止し、ｂチャンネルと流路を流れる液体の先頭の位置を揃える。
【０２０２】
先頭位置が所定の位置ではない場合、（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、ステップＳ１０５に進む。
【０２０３】
Ｓ１０５：監視領域ｂの画像データを抽出するステップである。
【０２０４】
画像処理部４１０は、監視領域ｂの情報に基づいて画像記憶部９７０に記憶されている画像データから監視領域ｂに相当する領域の画像データを抽出する。
【０２０５】
Ｓ１０６：先頭位置を検出し所定の位置か、否か、判定するステップである。
【０２０６】
画像処理部４１０は、監視領域ｂの画像データに輪郭抽出などの画像処理を行って、流路２５０を流れる液体５７を検出し、その先頭位置を検出する。先頭位置が検出できた場合、検出した先頭位置が所定の位置か、否かを判定する。
【０２０７】
先頭位置が所定の位置の場合、（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７に進む。
【０２０８】
Ｓ１０７：ｂチャンネルのポンプを停止するステップである。
【０２０９】
ポンプ駆動制御部４１１は、ｂチャンネルのポンプを停止する。ｂチャンネルの液溜部の所定の位置に液体の先頭部分が到達するとポンプ駆動制御部４１１は、ｂチャンネルのポンプを停止し、ａチャンネルと流路を流れる液体の先頭の位置を揃える。
【０２１０】
先頭位置が所定の位置ではない場合、（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、ステップＳ１０８に進む。
【０２１１】
Ｓ１０８：ａ、ｂ両チャンネルのポンプが停止したか、否か、を判定するステップである。
【０２１２】
ポンプ駆動制御部４１１は、ａ、ｂ両チャンネルのポンプが停止したか、否か、を判定する。
【０２１３】
ａ、ｂ両チャンネルのポンプが停止した場合、（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、処理を終了し元のルーチンに戻る。
【０２１４】
ａまたはｂチャンネルのポンプが停止していない場合、（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、ステップＳ１０９に進む。
【０２１５】
Ｓ１０９：タイムアウトか、否か、を判定するステップである。
【０２１６】
ＣＰＵ９８は、内部タイマーから経過時間を読み取り、タイムアウトの時間を経過したか、否か、を判定する。
【０２１７】
タイムアウトの場合、（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０に進む。
【０２１８】
Ｓ１１０：エラーフラッグを１にするステップである。
【０２１９】
ＣＰＵ９８は、エラーフラッグを１にして元のルーチンに戻る。
【０２２０】
タイムアウトではない場合、（ステップＳ１０９；Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻る。
【０２２１】
タイムアウトでない場合は、処理を継続し液溜部に液体が到達するのを待つ。
【０２２２】
液到達検知ルーチンの説明は以上である。
【０２２３】
以上このように、本発明によれば、簡単な構成で精度良く送液状態を検知することができる検査装置を提供することができる検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２４】
【図１】本発明の実施形態における検査システム８０の外観図である。
【図２】本発明の実施形態に係わるマイクロチップ１の説明図である。
【図３】本発明の実施形態の検査システム８０の内部構成の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態の検査システム８０の内部構成の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における検査システム８０の回路ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態における監視領域７０を説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出してポンプ制御を行う手順を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態の画像処理部４１０が画像処理を行う手順を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態における検出装置８２の回路ブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の検査装置８２が液体５７の先頭位置を検出して温度制御を行う手順を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態の反応測定を行う手順を説明するフローチャートである。
【図１２】液溜部１４０、液溜部１４１を監視する監視領域７２、監視領域７３を説明するための説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の検査の手順を説明するフローチャートである。
【図１４】液体の到達を検知する手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０２２５】
１ マイクロチップ
２２ 検出ユニット
２４ 撮像部
２５ レンズ
２６ 照明部
２７ 読み取り部
６１ 検出ユニット駆動モータ
７５ マイクロポンプユニット
８０ 検査システム
８２ 検査装置
８３ 挿入口
８４ 表示部
８７ 操作ボタン
９０ パッキン
１１０ 駆動液注入口
１１１ 検出部
１１３ 検体注入部
１２１ 検体収容部
１４１ 液溜部
１５２ 温度調整ユニット
２５０ 流路
４１０ 画像処理部
４１１ ポンプ駆動制御部
４１２ 流速算出部
４１３ 検出ユニット駆動制御部
４１４ 撮像制御部
４１５ 温度制御部
４１６ 到達時間算出部
９１０ 監視領域記録部
９７０ 画像記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプを用いて流体をマイクロチップの流路に注入または吸引し、該流路に貯蔵された液体を移動させて、反応結果を測定する検査装置において、
前記液体が前記流路を流れる方向と同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、
前記撮像手段が所定の時間間隔で撮影した複数の画像情報を記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている前記画像情報に画像処理を行って前記液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記画像処理手段の検出した複数の前記先頭位置の情報に基づいて前記ポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記画像処理手段の検出した複数の前記先頭位置の情報に基づいて前記液体が特定の位置に到達する時間を予測する到達時間予測手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記到達時間予測手段の予測した前記時間に基づいて温度制御を開始し、前記流路の一部を一定の温度に制御する温度制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
複数のポンプを用いてマイクロチップの複数の流路に流体をそれぞれ注入または吸引し、それぞれの流路に貯蔵された液体を移動させて、反応結果を測定する検査装置において、
前記流体が複数の前記流路を流れる方向とそれぞれ同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、
前記撮像手段が所定の時間間隔で撮影した画像情報を記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている前記画像情報に画像処理を行って前記液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段の検出した複数の前記流路の前記先頭位置がそれぞれ所定の位置になるように対応するポンプをそれぞれ制御するポンプ駆動制御手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項１】
ポンプを用いて流体をマイクロチップの流路に注入または吸引し、該流路に貯蔵された液体を移動させて、反応結果を測定する検査装置において、
前記液体が前記流路を流れる方向と同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、
前記撮像手段が所定の時間間隔で撮影した複数の画像情報を記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている前記画像情報に画像処理を行って前記液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記画像処理手段の検出した複数の前記先頭位置の情報に基づいて前記ポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記画像処理手段の検出した複数の前記先頭位置の情報に基づいて前記液体が特定の位置に到達する時間を予測する到達時間予測手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記到達時間予測手段の予測した前記時間に基づいて温度制御を開始し、前記流路の一部を一定の温度に制御する温度制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
複数のポンプを用いてマイクロチップの複数の流路に流体をそれぞれ注入または吸引し、それぞれの流路に貯蔵された液体を移動させて、反応結果を測定する検査装置において、
前記流体が複数の前記流路を流れる方向とそれぞれ同じ方向に複数の画素が配置されたセンサを備えた撮像手段と、
前記撮像手段が所定の時間間隔で撮影した画像情報を記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶されている前記画像情報に画像処理を行って前記液体の先頭位置を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段の検出した複数の前記流路の前記先頭位置がそれぞれ所定の位置になるように対応するポンプをそれぞれ制御するポンプ駆動制御手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２５７９８８（Ｐ２００９−２５７９８８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０８８２７（Ｐ２００８−１０８８２７）
【出願日】平成２０年４月１８日（２００８．４．１８）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１８日（２００８．４．１８）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
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