專(zhuān)利名稱(chēng)：測(cè)試片的光學(xué)分析組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)分析裝置，用于自動(dòng)傳送和分析測(cè)試片，每一測(cè)試片被浸在諸如尿液或血液之類(lèi)的液體試樣中。特別是，本發(fā)明涉及組合在分析裝置中的組件一種用于去除測(cè)試片上多余試樣的組件，一種用于同時(shí)傳送多個(gè)測(cè)試片的組件，以及一種用于通過(guò)光度測(cè)定分析測(cè)試片的組件。
通常，使用帶有幾個(gè)測(cè)試墊的矩形測(cè)試片進(jìn)行諸如尿液或血液之類(lèi)的試樣的醫(yī)學(xué)化驗(yàn)。這些測(cè)試墊中的每一個(gè)都包含特定的試劑。因此，當(dāng)把測(cè)試片浸在試樣中時(shí)，測(cè)試墊可改變顏色。通過(guò)用光度測(cè)定分析這些顏色的變化，可得知該試樣的醫(yī)學(xué)條件。
為了自動(dòng)進(jìn)行浸在試樣中的測(cè)試片的光度測(cè)定分析，可使用測(cè)試片分析裝置。一個(gè)常規(guī)測(cè)試片分析裝置的例子包括一個(gè)測(cè)試片傳送單元和一個(gè)測(cè)試片分析單元。測(cè)試片傳送單元用來(lái)把浸在試樣中的測(cè)試片傳送到測(cè)試片分析單元。在分析單元中，對(duì)試樣浸潤(rùn)測(cè)試片(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“浸潤(rùn)測(cè)試片”)進(jìn)行預(yù)定的光度測(cè)定分析。為此，常規(guī)測(cè)試片分析裝置可包括一用于對(duì)浸潤(rùn)測(cè)試片進(jìn)行光學(xué)處理的光學(xué)系統(tǒng)和一用于相對(duì)測(cè)試片移動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
通常，可用兩種方式進(jìn)行浸潤(rùn)測(cè)試片的自動(dòng)傳送。按照其中一種方式，使浸潤(rùn)測(cè)試片在一個(gè)支撐部件上滑動(dòng)以便被帶到分析單元。按照另一種方式，用夾持結(jié)構(gòu)將浸潤(rùn)測(cè)試片夾起，在半空中移向分析單元。
盡管前一種方法有一些優(yōu)點(diǎn)，但卻有浸潤(rùn)測(cè)試片在滑動(dòng)傳送操作中將污染支撐部件的缺點(diǎn)。而后一種方法，不能同時(shí)傳送一個(gè)以上的測(cè)試片，因此降低了操作效率。
為了去除測(cè)試片上的多余試樣，通?？墒褂靡粋€(gè)抽吸泵以及一個(gè)通過(guò)導(dǎo)管和抽吸泵相連的排流瓶。當(dāng)排流瓶中充滿(mǎn)收集的試樣時(shí)，使用者可倒空排流瓶清洗后重復(fù)使用。
然而，上述方式有以下不利之處。首先，沒(méi)有動(dòng)力便不能啟動(dòng)排流瓶。第二，機(jī)械式抽吸泵在使用中發(fā)出噪音。第三，清洗排流瓶是一種單調(diào)乏味的工作。第四，在分析裝置中需要額外的空間來(lái)安裝抽吸泵和排流瓶，可導(dǎo)致分析裝置的尺寸增加。
常規(guī)測(cè)試片分析單元也有以下不利之處。如上所述，測(cè)試片分析單元被設(shè)置有用于對(duì)浸潤(rùn)測(cè)試片進(jìn)行光學(xué)處理的光學(xué)系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)用于從上面照亮浸潤(rùn)測(cè)試片照明裝置和一個(gè)用于檢測(cè)浸潤(rùn)測(cè)試片上反射的光的光接收裝置?；跈z測(cè)到的反射光，確定測(cè)試片上的測(cè)試墊的位置，可估計(jì)測(cè)試墊的顏色變化。
然而，在上述布置中，很難精確地確定測(cè)試片上的測(cè)試墊的位置。這時(shí)因?yàn)楫?dāng)測(cè)試片由試樣浸潤(rùn)時(shí)，很難從沒(méi)有設(shè)置測(cè)試墊的測(cè)試片部分上反射的光中區(qū)分出測(cè)試墊上反射的光。
考慮上述情況而提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是減少甚至消除上述的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)措施。
按照本發(fā)明的第一方面，所提供的用于去除測(cè)試片上多余試樣的液體吸收器包括一個(gè)用于吸收多余試樣的吸收部件；以及一個(gè)用于支撐吸收部件的夾持部件，使得吸收部件與測(cè)試片接觸。
在測(cè)試片滑動(dòng)移動(dòng)一預(yù)定距離后，設(shè)置吸收部件使之與測(cè)試片接觸。
吸收部件可由吸收纖維、多孔樹(shù)脂、高分子吸收體、海綿等制造。
最好，以可替換的方式由夾持部件支撐吸收部件。
液體吸收器還包括一個(gè)用于容納吸收部件的殼體，其中以可替換的方式由夾持部件支撐殼體。
按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于從第一停留區(qū)向第二停留區(qū)傳送測(cè)試片的測(cè)試片傳送組件，該測(cè)試片傳送組件包括一個(gè)從第一停留區(qū)向第二停留區(qū)延伸的測(cè)試片夾持部分，該測(cè)試片夾持部分被設(shè)置成可夾持以固定間隔放置的預(yù)定數(shù)目的多個(gè)測(cè)試片；以及一個(gè)水平往復(fù)夾緊機(jī)構(gòu)，其被設(shè)置成可同時(shí)把預(yù)定數(shù)目的測(cè)試片夾持在半空中并在測(cè)試片前進(jìn)固定的間隔后釋放預(yù)定數(shù)目的測(cè)試片。
該夾緊機(jī)構(gòu)還包括多個(gè)測(cè)試片夾持部件，每一個(gè)都可夾緊、提升、降低和釋放測(cè)試片；一個(gè)第一啟動(dòng)機(jī)構(gòu)，可使每一個(gè)測(cè)試片夾持部件夾緊、提升、降低和釋放測(cè)試片；一個(gè)第二啟動(dòng)機(jī)構(gòu)，可在提升測(cè)試片后使測(cè)試片夾持部件按照固定的間隔前進(jìn)，同時(shí)也可在釋放測(cè)試片后使測(cè)試片夾持部件按照固定的間隔退回。
測(cè)試片傳送組件還可包括一個(gè)往復(fù)殼體和一個(gè)由往復(fù)殼體支撐的桿，以便可轉(zhuǎn)動(dòng)地夾持以固定間隔放置的測(cè)試片夾持部件，其中每個(gè)測(cè)試片夾持部件包括一個(gè)第一片和一個(gè)第二片，第一片可釋放地與相關(guān)測(cè)試片的表面嚙合，第二片可釋放地與相關(guān)測(cè)試片的另一表面嚙合。
每個(gè)測(cè)試片夾持部件的第一和第二片可由彈性部件在預(yù)定的方向上推動(dòng)，每個(gè)測(cè)試片夾持部件的第一和第二片可選擇性地處于打開(kāi)狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)。
第一啟動(dòng)機(jī)構(gòu)可包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸、一個(gè)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的凸輪以及一個(gè)與凸輪相連的用于啟動(dòng)測(cè)試片夾持部件的凸輪從動(dòng)件。
該凸輪可具有四分之一圓結(jié)構(gòu)。
第二啟動(dòng)機(jī)構(gòu)可包括一個(gè)沿一個(gè)軸移動(dòng)的突出片，以及一個(gè)形成有用于滑動(dòng)接收突出片的導(dǎo)向槽的搖臂。
測(cè)試片夾持部分可設(shè)置有用于定位測(cè)試片的帶有凹口的一對(duì)導(dǎo)軌。
測(cè)試片傳送組件可還包括一個(gè)鄰近測(cè)試片夾持部分的測(cè)試片丟棄開(kāi)口。
按照本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于具有一正面和一反面的測(cè)試片的光學(xué)分析組件，正面帶有至少一個(gè)測(cè)試墊，該分析組件包括一個(gè)用于照亮測(cè)試片的正面的第一照明裝置；一個(gè)用于接收測(cè)試片正面上的反射光的光接收裝置；以及一個(gè)用于照亮測(cè)試片反面以定位測(cè)試墊的第二照明裝置；其中光接收裝置也用于接收從第二照明裝置發(fā)射并通過(guò)測(cè)試片的光。
第一照明裝置、光接收裝置和第二照明裝置可相對(duì)于測(cè)試片移動(dòng)。
第一照明裝置可包括多個(gè)光發(fā)射元件，這些光發(fā)射元件可被布置成圓形并發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，光接收裝置被放置在光發(fā)射元件的中心。
選擇多個(gè)可發(fā)射同樣波長(zhǎng)的光的光發(fā)射元件并彼此等間距地放置在圓周上。
所述的選擇的多個(gè)光發(fā)射元件可發(fā)射具有不同相位的光。
按照本發(fā)明的第四反面，提供了一種用于具有一正面和一反面的測(cè)試片的光學(xué)分析組件，正面帶有至少一個(gè)測(cè)試墊，該分析組件包括一個(gè)用于照亮測(cè)試片的正面的第一照明裝置；一個(gè)用于接收測(cè)試片正面上的反射光的光接收裝置；以及一個(gè)設(shè)置在測(cè)試片下面用于接收通過(guò)測(cè)試片的光的第二光接收裝置。
從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清晰。
在附圖中

圖1是示出本發(fā)明的測(cè)試片分析裝置的透視圖；圖2從不同的角度示出了圖1的測(cè)試片分析裝置；圖3是示出了圖1的測(cè)試片分析裝置的主要部分的透視圖；圖4從不同的角度示出了圖3的主要部分；圖5是示出了在圖1的分析裝置中使用的液體吸收器的剖視圖；圖6是示出了組合在圖1的分析裝置中的夾緊機(jī)構(gòu)的透視圖；圖7從不同的角度示出了圖6的夾緊機(jī)構(gòu)；圖8是示出了組合在圖1的分析裝置中的一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的的透視圖；圖9是從圖8中所示的X方向所看到的視圖；圖10是示出了組合在圖1的分析裝置中的一個(gè)光學(xué)組件的透視圖；圖11是示出了圖10的光學(xué)組件的主要元件的分解圖；圖12是示出了圖10的光學(xué)組件的一變型的剖視圖；以及圖13-17說(shuō)明了圖1的分析裝置的夾緊機(jī)構(gòu)在使用中怎樣操作。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
首先參照?qǐng)D1和圖2，它們是從不同的角度示出了按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例的測(cè)試片分析裝置的透視圖。所說(shuō)明的分析裝置被設(shè)計(jì)成自動(dòng)傳送和分析多個(gè)測(cè)試片，每個(gè)測(cè)試片已經(jīng)被浸在諸如尿液或血液之類(lèi)的液體試樣中過(guò)(以下這種測(cè)試片被稱(chēng)為“浸潤(rùn)測(cè)試片”)。每一個(gè)測(cè)試片是一種帶有多個(gè)測(cè)試墊的細(xì)長(zhǎng)的矩形條，這些測(cè)試墊中的每一個(gè)可包含一種試劑，并且當(dāng)把測(cè)試片浸在試樣中時(shí)，測(cè)試墊可改變顏色。通過(guò)分析每個(gè)測(cè)試墊的顏色的變化，可得知該試樣的醫(yī)學(xué)條件。
本實(shí)施例的分析裝置設(shè)置有一個(gè)測(cè)試片引入部分10、一個(gè)測(cè)試片傳送部分20和一個(gè)測(cè)試片分析部分30。整個(gè)分析裝置由組合在該分析裝置中的微型計(jì)算機(jī)控制。眾所周知，在這種裝置中經(jīng)常使用計(jì)算機(jī)。因此，在本說(shuō)明書(shū)中，沒(méi)有描述微型計(jì)算機(jī)的布置和操作。
測(cè)試片引入部分被用來(lái)把浸潤(rùn)測(cè)試片一個(gè)接一個(gè)地傳送到測(cè)試片傳送部分20。測(cè)試片傳送部分20是一個(gè)預(yù)定數(shù)目的測(cè)試片同時(shí)向測(cè)試片分析部分30逐步前進(jìn)的區(qū)域。在測(cè)試片分析部分30中，通過(guò)光度測(cè)定分析浸潤(rùn)測(cè)試片。下面將描述這三個(gè)部分的詳細(xì)情況。
參照?qǐng)D3和圖4，圖3和圖4從大致相反的方向示出了測(cè)試片引入部分10及其周?chē)糠?。測(cè)試片引入部分10設(shè)置有用于保留從測(cè)試片A滴下的液體試樣的排流托盤(pán)40。
如圖所示，托盤(pán)40足夠長(zhǎng)到延伸過(guò)測(cè)試片傳送部分20。托盤(pán)40包括兩個(gè)在垂直于傳送方向F的方向上彼此隔開(kāi)縱向側(cè)壁22。每個(gè)側(cè)壁22具有預(yù)定數(shù)目的凹口22a(在最佳實(shí)施例中為七個(gè)凹口)，這些凹口在位置上相應(yīng)于測(cè)試片傳送部分20。每個(gè)側(cè)壁22上的凹口22a用于固定測(cè)試片A，如圖4所示。凹口22a彼此以預(yù)定的距離等間距隔開(kāi)。
在測(cè)試片引入部分10，一對(duì)滑動(dòng)導(dǎo)軌11在傳送方向F上水平延伸。以跨接在兩個(gè)導(dǎo)軌之間的方式將待分析測(cè)試片A放置在滑動(dòng)導(dǎo)軌11上。因此，測(cè)試片A的縱長(zhǎng)方向垂直于傳送方向F。
測(cè)試片A(精確地說(shuō)，是測(cè)試片A的縱向邊緣)與移動(dòng)推臂12接觸并由推臂12推動(dòng)在導(dǎo)軌11上滑動(dòng)。為此，推臂12由滑動(dòng)機(jī)構(gòu)13啟動(dòng)。
如圖4所示，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)13包括由電機(jī)24(見(jiàn)圖7)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸13a、固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸13a上的曲柄13b、連桿13c、鉸鏈杠桿13d、第一導(dǎo)向軸13e、第二導(dǎo)向軸13f以及往復(fù)托架13g。
連桿13c的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在曲柄13b的尖端，同時(shí)另一端也可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在鉸鏈杠桿13d的中部。鉸鏈杠桿13d的下端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)13的靜止部分。托架13g由第一導(dǎo)向軸13e滑動(dòng)支撐，以便托架13g能在軸13e的縱長(zhǎng)方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。托架13g也通過(guò)安裝在托架13g上的滾子13i由第二導(dǎo)向軸13f導(dǎo)向。托架13g上也形成有垂直細(xì)長(zhǎng)的開(kāi)口13h，用于導(dǎo)向鉸鏈杠桿13d的上端。
用上述布置，在預(yù)定方向上啟動(dòng)電機(jī)24(圖7)時(shí)，例如，轉(zhuǎn)動(dòng)軸13a和曲柄13b逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，如圖4所示。當(dāng)曲柄13b旋轉(zhuǎn)一整圈時(shí)，鉸鏈杠桿13d用其固定的下端前后移動(dòng)。結(jié)果，托架13g和固定其上的推臂12在傳送方向F和相反方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)由第一導(dǎo)向軸13e和第二導(dǎo)向軸13f導(dǎo)向。
如圖3所示，在測(cè)試片引入部分10的內(nèi)端部分設(shè)置有液體吸收器21。液體吸收器21具有垂直于傳送方向F伸長(zhǎng)的矩形形狀。
液體吸收器21由諸如吸收纖維、多孔樹(shù)脂、高分子吸收體或海綿之類(lèi)的高吸收物質(zhì)制造。吸收纖維的例子可以是無(wú)紡布、紙(特別是濾紙)、玻璃纖維和布。也可以找到包含丙烯酸酯纖維的無(wú)紡布可以作為優(yōu)良的液體吸收器。多孔樹(shù)脂的例子可以是燒結(jié)的聚乙烯或聚烯烴和樹(shù)脂泡沫。另外，也可以使用由合成樹(shù)脂制造的刷狀吸收體制造。
如圖5所示，圖5是沿圖1中線(xiàn)X-X的剖視圖，液體吸收器21被固定在殼體21a中，其預(yù)定部分暴露在外部。在托盤(pán)40的向下突出的槽40a中接收殼體21a。如圖所示，殼體21a的高度比槽40a的深度大，使得在導(dǎo)軌11上由推臂12移動(dòng)的測(cè)試片A將與液體吸收器21暴露部分接觸。
可從槽40a中輕易地拆下殼體21a。因此，當(dāng)目前使用的液體吸收器21的吸收性能變得不滿(mǎn)意時(shí)，可很容易地用固定在新的殼體中的新液體吸收器替換液體吸收器21。
回頭參照?qǐng)D3，通過(guò)放置在測(cè)試片引入部分20的內(nèi)端部分處的液體吸收器21，當(dāng)測(cè)試片A在導(dǎo)軌11上由推臂12滑動(dòng)時(shí)，測(cè)試片A與液體吸收器21接觸。其后，在該位置把測(cè)試片A固定一會(huì)兒。(以下把測(cè)試片A與液體吸收器21固定接觸的這個(gè)位置或部分簡(jiǎn)稱(chēng)為“第一停留區(qū)”，由標(biāo)號(hào)20A表示。)用上述裝置，由液體吸收器21簡(jiǎn)單地吸收測(cè)試片A上的多余的液體試樣，有利于避免使用需要?jiǎng)恿?dòng)的泵或任何其它的機(jī)械裝置。此外，由于可輕易地從分析裝置中拆下液體吸收器21和殼體21a并替換為新的，沒(méi)有必要清洗被污染的液體吸收器21。另外，液體吸收器21不需要很大的安裝空間，有利于減少分析裝置的整體尺寸。
第一停留區(qū)20A和最靠近的凹口22a之間的距離等于任何相鄰的凹口22a之間的距離。因此，總共八個(gè)測(cè)試片A(其中一個(gè)放置在第一停留區(qū)20A，其它由凹口22a夾持)在傳送方向F上以預(yù)定的固定距離彼此隔開(kāi)。
如圖1所示，在測(cè)試片傳送部分20，設(shè)置一個(gè)水平往復(fù)夾緊機(jī)構(gòu)23，用以沿傳送路徑20C向測(cè)試片分析部分30同時(shí)傳送幾個(gè)測(cè)試片A。下面將參照?qǐng)D6或圖7機(jī)械具體描述。
如圖6或圖7所示，夾緊機(jī)構(gòu)23包括一個(gè)往復(fù)殼體23b、一個(gè)由殼體23b支撐的水平桿23c、以及一個(gè)以相應(yīng)于相鄰測(cè)試片夾持部件23a之間的預(yù)定固定距離的恒定間隔放置的多個(gè)測(cè)試片夾持部件23a。
每個(gè)測(cè)試片夾持部件23a由上片23d和與上片23d相配的下片23e組成。往復(fù)殼體23b鄰近一個(gè)縱向側(cè)壁22(見(jiàn)圖1)并既可在傳送方向F上又可在相反方向上移動(dòng)，如下文所述。
桿23c的兩端支撐在殼體23c上以在傳送方向F上延伸。各個(gè)測(cè)試片夾持部件23a的上片23d和下片23e可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在桿23c上。如圖7所示，每個(gè)上片23d具有一個(gè)適于壓向測(cè)試片A的上表面的自由端。另一方面，每個(gè)下片23e具有一個(gè)適于夾持測(cè)試片A的V形部分。所有的下片23e一起被固定在一個(gè)單獨(dú)的基板23f上。
在一個(gè)就緒狀態(tài)，把每個(gè)上片23d固定成基本水平的位置，同時(shí)由未示出的諸如片簧之類(lèi)的彈性元件向下推壓。另一方面，在該準(zhǔn)備狀態(tài)，把每個(gè)下片23e固定成與相應(yīng)的上片23d隔開(kāi)的傾斜位置，同時(shí)由未示出的諸如螺簧之類(lèi)的彈性元件向下推壓。
在下面將要描述的垂直啟動(dòng)機(jī)構(gòu)的幫助下，夾緊機(jī)構(gòu)23將以如下方式進(jìn)行夾持釋放操作。
參照?qǐng)D7，垂直啟動(dòng)機(jī)構(gòu)與滑動(dòng)機(jī)構(gòu)13共享電機(jī)24。電機(jī)24的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減速齒輪24a和附加齒輪系24b、24c傳遞到軸13a。盡管圖7中未示出，軸13a在一端帶有前述的曲柄13。在另一端，軸13a帶有固定在其上的凸輪25。凸輪25具有大致四分之一圓的結(jié)構(gòu)。
此外，垂直啟動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有一個(gè)用來(lái)與凸輪25相配的凸輪從動(dòng)件26。具體地說(shuō)，凸輪從動(dòng)件26包括一個(gè)基本為矩形的下部和一個(gè)比較窄的連接部26b。下部形成有矩形開(kāi)口26a，開(kāi)口26a如此之大以至于不能限制容納在開(kāi)口26a中的凸輪25的運(yùn)動(dòng)。連接部26b的下部向上延伸與基板23f的底表面嚙合。
用這種裝置，只要軸13a轉(zhuǎn)動(dòng)一整圈，凸輪從動(dòng)件26便上下移動(dòng)，如雙向箭頭所示。結(jié)果，所有的下片23e(固定在基板23f上)同時(shí)圍繞水平桿23c轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)凸輪從動(dòng)件26上升反抗向下的推力時(shí)，下片23e與上片23d接觸并最終推動(dòng)上片23d到一預(yù)定程度。由于片簧一直向下壓上片23d，便把測(cè)試片A牢牢地夾持在上升的下片23e和上片23d之間。相反，當(dāng)凸輪從動(dòng)件26下降時(shí)，下片23e將與上片23d分開(kāi)，由此釋放測(cè)試片A。
當(dāng)進(jìn)行上述的夾持釋放操作時(shí)，在下面將要描述的水平啟動(dòng)機(jī)構(gòu)的幫助下，夾緊機(jī)構(gòu)23將平行于傳送方向F前后移動(dòng)。
參照?qǐng)D6，水平啟動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在凸輪25的一預(yù)定部分的銷(xiāo)27。水平啟動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)與銷(xiāo)27相連的搖臂28，搖臂28形成有用于滑動(dòng)導(dǎo)向銷(xiāo)27的細(xì)長(zhǎng)開(kāi)口28a。搖臂28的下端28b可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接與測(cè)試片分析裝置的一預(yù)定部分相連接。
在操作中，搖臂28的上部與前嚙合件23g和后嚙合件23h擠壓接觸，以便分別在傳送方向F和相反方向上移動(dòng)托架23b。為此，前嚙合件23g和后嚙合件23h固定在托架23b上。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8和圖9，測(cè)試片分析部分30設(shè)置有用于對(duì)測(cè)試片A進(jìn)行光學(xué)處理的光學(xué)系統(tǒng)30A。在進(jìn)行光學(xué)處理時(shí)，測(cè)試片A固定在第二停留區(qū)20B(見(jiàn)圖1)。測(cè)試片分析部分30也設(shè)置有用于沿測(cè)試片A的縱向移動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)30A的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)30B。
下面將參照?qǐng)D10和圖11對(duì)光學(xué)系統(tǒng)30A進(jìn)行更詳細(xì)的描述。如圖所示，光學(xué)系統(tǒng)30A包括一個(gè)絕緣基片31、一個(gè)托架32a、第一和第二輔助元件32b-32c、多個(gè)光發(fā)射元件35(以下可被稱(chēng)為“第一光發(fā)射元件”)、一個(gè)光接收元件36、一個(gè)用于保護(hù)光發(fā)射元件35的透明的第一保護(hù)蓋37、一個(gè)用于保護(hù)光接收元件36的透明的第二保護(hù)蓋38以及一個(gè)組合光發(fā)射元件39a(以下稱(chēng)為“第二光發(fā)射元件”)的輔助照明裝置39。
基片31安裝在托架32a上。如圖8和圖9所示，托架32a通過(guò)第一輔助元件32b與皮帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33相連接。具體地說(shuō)，皮帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)33包括一個(gè)環(huán)形皮帶33a和一對(duì)與環(huán)形皮帶33a嚙合的皮帶輪33b、33c。每個(gè)皮帶輪33b、33c或僅其中的一個(gè)可由未示出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。如圖9所示，第一輔助元件32b的下部固定在環(huán)形皮帶33a上。
托架32a由一對(duì)平行桿34支撐和導(dǎo)向。一個(gè)桿34通過(guò)形成在托架32a上的孔32d(見(jiàn)圖10和圖11)延伸，而其它桿34通過(guò)第二輔助元件32c和托架32a之間的間隙延伸。
用上述裝置，當(dāng)上述的未示出的電機(jī)在向前或向后的方向上被驅(qū)動(dòng)時(shí)，為掃描放置在第二停留區(qū)20B的測(cè)試片A，使托架32a在平行桿34上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
第一光發(fā)射元件35可以是能產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光的發(fā)光二極管(LED)。用這些元件從上面照亮浸潤(rùn)測(cè)試片A。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，使用九個(gè)環(huán)形布置的光發(fā)射元件35。它們中的三個(gè)用于發(fā)射相應(yīng)于紅光(R)的第一波長(zhǎng)的光，另三個(gè)元件用于發(fā)射相應(yīng)于綠光(G)的第二波長(zhǎng)的光，余下的三個(gè)元件用于發(fā)射相應(yīng)于藍(lán)光(B)的第三波長(zhǎng)的光。同樣顏色(R、G或B)的三個(gè)光發(fā)射元件35彼此相隔120度等間距的布置在圓周上。因此，九個(gè)光發(fā)射元件35以R、G和B的重復(fù)順序交替放置在圓周上。
第一波長(zhǎng)(即紅光)的三個(gè)光發(fā)射元件35可發(fā)射具有彼此不同的三個(gè)相位的光。第二波長(zhǎng)的元件35及第三波長(zhǎng)的元件35也同樣如此。
用這種布置，光接收元件36可有效地接收同樣波長(zhǎng)(R、G或B)的光。
對(duì)于光接收元件36，也可使用光電二極管。光接收元件36用于檢測(cè)測(cè)試片A的測(cè)試墊上的反射光。從下面(或從上面)可看到，光接收元件36位于環(huán)形放置的光發(fā)射元件35的中心。為了防止光發(fā)射元件35發(fā)射的光直接到達(dá)光接收元件36，可使用多個(gè)在位置上與光發(fā)射元件35對(duì)應(yīng)的光屏蔽件36a。
基于由光接收元件36檢測(cè)的光，微型計(jì)算機(jī)對(duì)每一試樣進(jìn)行診斷，其后由打印機(jī)和/或監(jiān)視器輸出結(jié)果。
在輔助照明裝置39中的第二光發(fā)射元件39a可以是類(lèi)似于第一光發(fā)射元件35的LED。輔助照明裝置39用具有預(yù)定波長(zhǎng)的光照射測(cè)試片A的底表面。部分光穿過(guò)測(cè)試片A并由光接收元件36檢測(cè)，同時(shí)部分光由測(cè)試片A散射。當(dāng)測(cè)試墊存在于測(cè)試片A上時(shí)，光穿過(guò)的可能性變小。因此，通過(guò)分析由光接收元件36檢測(cè)的光，微型計(jì)算機(jī)可確定安裝在測(cè)試片A上的測(cè)試墊的位置。
以上述方式，微型計(jì)算機(jī)也可確定測(cè)試片A上的測(cè)試墊的分布圖形。因此，在使用多個(gè)具有不同的用于不同診斷目的的測(cè)試墊分布的測(cè)試片的例子中，微型計(jì)算機(jī)通過(guò)判別測(cè)試片上的特別的測(cè)試墊圖形可辨明每個(gè)測(cè)試片用于什么診斷目的。
在微型計(jì)算機(jī)的控制下，隨著光學(xué)系統(tǒng)30A沿測(cè)試片A的縱向移動(dòng)，可打開(kāi)或關(guān)閉第一和第二光發(fā)射元件。
更具體地說(shuō)，當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)30A在平行桿34上移動(dòng)時(shí)，為照亮測(cè)試片A，同時(shí)打開(kāi)同樣顏色(比如紅色)的第一光發(fā)射元件35并保持供能一預(yù)定的時(shí)間。然后，關(guān)閉紅色光發(fā)射元件35，比如打開(kāi)綠色光發(fā)射元件35并保持供能一預(yù)定的時(shí)間。類(lèi)似的，關(guān)閉綠色光發(fā)射元件35后，打開(kāi)藍(lán)色光發(fā)射元件35并保持供能一預(yù)定的時(shí)間。這種打開(kāi)關(guān)閉操作重復(fù)進(jìn)行，由光接收元件36接收測(cè)試片A的每個(gè)測(cè)試墊上的反射光。
同樣，在微型計(jì)算機(jī)的控制下，隨著光學(xué)系統(tǒng)30A在平行桿34上的移動(dòng)，可重復(fù)打開(kāi)和關(guān)閉第二光發(fā)射元件39a。
根據(jù)第二光發(fā)射元件39a的打開(kāi)關(guān)閉操作的時(shí)間，從由光接收元件36檢測(cè)的光獲得的數(shù)據(jù)被傳送到微型計(jì)算機(jī)。應(yīng)注意，由元件36檢測(cè)的光既有測(cè)試片A上的反射光(來(lái)自第一光發(fā)射元件35)也有通過(guò)測(cè)試片A的光(來(lái)自第二光發(fā)射元件39a)。前一種光(在測(cè)試片A上反射)和后一種光(通過(guò)測(cè)試片A)可同時(shí)或延遲一段時(shí)間被檢測(cè)。
與測(cè)試片A上的反射光相比較，通過(guò)測(cè)試片A的光被測(cè)試片A上端試樣影響的可能性更小。因此，按照最佳實(shí)施例，可精確地確定測(cè)試片A上的測(cè)試墊的位置。
完成測(cè)試片A的分析操作后，通過(guò)丟棄部分20D把測(cè)試片A丟棄。為此，丟棄部分20D設(shè)置有一開(kāi)口，該開(kāi)口的長(zhǎng)度尺寸比測(cè)試片的長(zhǎng)度大。盡管未示出，測(cè)試片分析裝置設(shè)置有用于臨時(shí)存放一堆用過(guò)的測(cè)試片A的內(nèi)部空間。
下面將描述本發(fā)明的測(cè)試片分析裝置的整個(gè)操作。
首先，分析裝置的使用者手工把測(cè)試片A一個(gè)接一個(gè)地按照合適的時(shí)間間隔放置在滑動(dòng)導(dǎo)軌11上。
然后，由推臂12把放置在導(dǎo)軌11上的浸潤(rùn)測(cè)試片A移向液體吸收器21。最終，測(cè)試片A與液體吸收器21接觸并在第一停留區(qū)20A(見(jiàn)圖3)停留一會(huì)兒。在該位置，由液體吸收器21去除(即，吸收)測(cè)試片A上的多余的液體試樣。
在測(cè)試片A與液體吸收器21接觸后，推臂12在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)13的作用下將回到原始位置。
然后，由夾緊機(jī)構(gòu)23逐步傳送在第一停留區(qū)20A處的測(cè)試片A以與一個(gè)凹口22a嚙合。以同樣的方式，由夾緊機(jī)構(gòu)23順序推進(jìn)測(cè)試片A。
在傳送操作的一個(gè)特定的階段，總共八個(gè)測(cè)試片A1-A8可同時(shí)夾持在分析裝置中。這種情況如圖13所示。如所示的，第一測(cè)試片A1位于第一停留區(qū)20A，而第八測(cè)試片A8位于第二停留區(qū)20B。第二到第七測(cè)試片A2-A7放置在第一和第八測(cè)試片A1和A8之間。具體地說(shuō)，第二測(cè)試片A2夾持在最靠近第一停留區(qū)20A的第一夾持位置中。同樣，第三測(cè)試片A3夾持在緊接著第一夾持位置的第二夾持位置中，第四測(cè)試片A4夾持在緊接著第二夾持位置的第三夾持位置中，等等。這八個(gè)測(cè)試片A1-A8彼此等間距地隔開(kāi)。
在圖13中，每個(gè)測(cè)試片夾持部件23a夾持鄰近的測(cè)試片A1-A8中相應(yīng)的一個(gè)。此時(shí)，不關(guān)閉每個(gè)夾持部件23a的上片23d和下片23e(即如圖7所示，兩個(gè)片23d和23e彼此隔開(kāi))。
當(dāng)軸13a(以及凸輪25)旋轉(zhuǎn)大約90度時(shí)(第一四分之一旋轉(zhuǎn))，如圖14所示，凸輪從動(dòng)件26向上位移。因此，測(cè)試片夾持部件23a圍繞桿23c向上轉(zhuǎn)動(dòng)，由此每個(gè)上片23d和下片23e關(guān)閉。因此，在這個(gè)階段，由八個(gè)夾持部件23a分別同時(shí)抓住并提升第一到第八測(cè)試片A1-A8。
在上述的軸13a的第一四分之一旋轉(zhuǎn)期間，搖臂28從第一位置(圖13)移動(dòng)到第二位置(圖14)。在第一位置，搖臂28向第一停留區(qū)20A傾斜，用其上部與后嚙合件23h固定接觸。在第二位置，搖臂28被直立固定，既不與后嚙合件23h接觸也不與前嚙合件23g接觸。因此，在軸13a的第一四分之一旋轉(zhuǎn)期間，夾緊機(jī)構(gòu)23沒(méi)有被搖臂28移動(dòng)，而仍保持在最初的位置，如在傳送方向F所看到的。
然后，當(dāng)軸13a旋轉(zhuǎn)過(guò)另一個(gè)90度(第二四分之一旋轉(zhuǎn))時(shí)，如圖15所示，由于凸輪25的特殊的輪廓，凸輪從動(dòng)件26保持在如圖14所示的相同的高度。因此，各個(gè)測(cè)試片夾持部件23a保持在提升的位置。另一方面，搖臂28到第三位置，在該位置搖臂28向第二停留區(qū)20B傾斜。
在上述的第二四分之一旋轉(zhuǎn)期間，搖臂28的上部與前嚙合件23g嚙合。因此，在搖臂28向第二停留區(qū)20B傾斜的步驟，夾緊機(jī)構(gòu)23整體在傳送方向F上移動(dòng)。
作為上述夾緊機(jī)構(gòu)23位移的結(jié)果，第一測(cè)試片A1(其最初位于第一停留區(qū)20A)將移動(dòng)到第一夾持位置(第二測(cè)試片A2最初的位置)右上方的位置。同樣，第二測(cè)試片A2將移動(dòng)到第二夾持位置右上方的位置，第三測(cè)試片A3移動(dòng)到第三夾持位置右上方的位置，等等。
然后，當(dāng)軸13a旋轉(zhuǎn)過(guò)再一個(gè)90度(第三四分之一旋轉(zhuǎn))時(shí)，如圖16所示，凸輪從動(dòng)件26下降。結(jié)果，各個(gè)測(cè)試片夾持部件23a圍繞桿23c轉(zhuǎn)動(dòng)，由此降低第一到第八測(cè)試片A1-A8。在測(cè)試片夾持部件23a向下運(yùn)動(dòng)的合適的階段，上片23d和相應(yīng)的下片23e將被打開(kāi)(如圖7所示)，使得各個(gè)測(cè)試片A1-A8釋放。
結(jié)果，第一測(cè)試片A1夾持在第一夾持位置，第二測(cè)試片A2夾持在第二夾持位置，等等。然而，已來(lái)到丟棄部分20D的第八測(cè)試片A8由于重力而落下被丟棄。
在上述第三四分之一旋轉(zhuǎn)期間，搖臂28的上部既不與前嚙合件23g接觸也不與后嚙合件23h接觸，如圖16所示。因此，夾緊機(jī)構(gòu)23仍保持在傳送方向F上的靜止。
最后，當(dāng)軸13a旋轉(zhuǎn)過(guò)又一個(gè)90度(第四個(gè)四分之一旋轉(zhuǎn))時(shí)，如圖17所示，凸輪從動(dòng)件26仍處于圖16所示的底部位置。因此，測(cè)試片A1-A7沒(méi)有被夾持部件23a抓住，仍保持靜止。
在上述第四個(gè)四分之一旋轉(zhuǎn)期間，搖臂28向第一停留區(qū)20A傾斜，用其上部與后嚙合件23h固定接觸。結(jié)果，夾緊機(jī)構(gòu)23在與傳送方向F相反的方向上位移，由此，使各個(gè)測(cè)試片夾持部件23a回到圖13所示的最初位置。
重復(fù)上述第一到第四個(gè)四分之一旋轉(zhuǎn)使多個(gè)測(cè)試片A從第一停留區(qū)20A傳送到第二停留區(qū)20B，并最終在丟棄部分20D被丟棄。
如前所述，只要測(cè)試片A來(lái)到第二停留區(qū)20B，就對(duì)測(cè)試片A進(jìn)行光度測(cè)定。
用上述裝置，當(dāng)由夾緊機(jī)構(gòu)23把浸潤(rùn)測(cè)試片A夾持在半空中時(shí)，每個(gè)浸潤(rùn)測(cè)試片A沿傳送路徑20C水平(即傳送方向F)位移。因此，與常規(guī)裝置相反，本發(fā)明的傳送路徑20C被測(cè)試片A上的試樣污染的可能性更小。
此外，用多個(gè)測(cè)試片夾持部件23a，可同時(shí)沿傳送路徑20C傳送一個(gè)以上的測(cè)試片A，有利于改進(jìn)測(cè)試片分析裝置的操作效率。
而且，用軸13a來(lái)啟動(dòng)推臂12、凸輪從動(dòng)件26和搖臂28。因此，容易調(diào)整推臂12、凸輪從動(dòng)件26和搖臂28的操作時(shí)間。
按照上述的最佳實(shí)施例，布置成使第二光發(fā)射元件39a發(fā)射的光照亮每個(gè)測(cè)試片A的背面。另外，如圖12所示，也可以用布置在測(cè)試片A下面的第二光接收裝置36b替換輔助照明裝置39。第二光接收裝置36b用于接收從測(cè)試片A正面到反面通過(guò)測(cè)試片A的光(應(yīng)注意，此處由光源35發(fā)射的光部分由測(cè)試片A反射或散射，同時(shí)部分光通過(guò)測(cè)試片A。)。用這種方案，可獲得與最佳實(shí)施例同樣的優(yōu)點(diǎn)，可精確地確定測(cè)試片A上各個(gè)測(cè)試墊的位置。
本發(fā)明已經(jīng)得到描述，很明顯同樣的方法可在許多其它方面作出改變。并不認(rèn)為這些改變脫離了本發(fā)明的宗旨和范圍，對(duì)同領(lǐng)域技術(shù)熟練人員而言顯而易見(jiàn)的所有變型都包含在隨附的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于具有一正面和一反面的測(cè)試片的光學(xué)分析組件，其特征在于，正面帶有至少一個(gè)測(cè)試墊，該分析組件包括一個(gè)用于照亮測(cè)試片的正面的第一照明裝置；一個(gè)用于接收測(cè)試片正面上的反射光的光接收裝置；以及一個(gè)用于照亮測(cè)試片反面以定位測(cè)試墊的第二照明裝置；其中光接收裝置也用于接收從第二照明裝置發(fā)射并通過(guò)測(cè)試片的光。
2.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)分析組件，其特征在于，第一照明裝置、光接收裝置和第二照明裝置可相對(duì)于測(cè)試片移動(dòng)。
3.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)分析組件，其特征在于，第一照明裝置可包括多個(gè)光發(fā)射元件，這些光發(fā)射元件可被布置成圓形并發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，光接收裝置被放置在光發(fā)射元件的中心。
4.按照權(quán)利要求3所述的光學(xué)分析組件，其特征在于，選擇多個(gè)可發(fā)射同樣波長(zhǎng)的光的光發(fā)射元件并彼此等間距地放置在圓周上。
5.按照權(quán)利要求4所述的光學(xué)分析組件，其特征在于，所述的選擇的光發(fā)射元件可發(fā)射具有不同相位的光。
6.一種用于具有一正面和一反面的測(cè)試片的光學(xué)分析組件，其特征在于，正面帶有至少一個(gè)測(cè)試墊，該分析組件包括一個(gè)用于照亮測(cè)試片的正面的第一照明裝置；一個(gè)用于接收測(cè)試片正面上的反射光的光接收裝置；以及一個(gè)設(shè)置在測(cè)試片下面用于接收通過(guò)測(cè)試片的光的第二光接收裝置。
全文摘要
一種用于具有一正面和一反面的測(cè)試片的光學(xué)分析組件，其特征在于，正面帶有至少一個(gè)測(cè)試墊，該分析組件包括一個(gè)用于照亮測(cè)試片的正面的第一照明裝置；一個(gè)用于接收測(cè)試片正面上的反射光的光接收裝置；以及一個(gè)用于照亮測(cè)試片反面以定位測(cè)試墊的第二照明裝置；其中光接收裝置也用于接收從第二照明裝置發(fā)射并通過(guò)測(cè)試片的光。
文檔編號(hào)G01N1/28GK1683919SQ20051007409
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期1999年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月6日
發(fā)明者古里紀(jì)明, 村上淳, 岸本健, 江川浩司 申請(qǐng)人:愛(ài)科來(lái)株式會(huì)社