(57)【要約】【課題】  所望量の試料液を精度よく容器に収容できるようにすると共に、この収容が迅速にできるようにする。【解決手段】  試料液注入装置１が、試料液２が注入可能とされる透明な容器４と、この容器４に所望量Ｖ１の試料液２を収容させたとき、この試料液２の液面５に合致する容器４の部分に付された表示部６と、容器４に試料液２を注入可能とする試料液注入機９と、容器４と表示部６とを撮像するテレビカメラ１４とを備えている。試料液注入機９による試料液２の注入に際し、テレビカメラ１４の撮像による表示部６から試料液２の液面５までの相対寸法Ｌ１に基づき、試料液注入機９による試料液２の注入を停止させるようにする。相対寸法Ｌ１が所定寸法Ｌ２になるまで、試料液注入機９により試料液２を連続的に注入し、その後、試料液注入機９により試料液２を所定時間毎に滴下させて注入する。【選択図】  図１
2006061884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料液が注入可能とされる透明な容器と、この容器に所望量の試料液を収容させたとき、この試料液の液面に合致する上記容器の部分に付された表示部と、上記容器に試料液を注入可能とする試料液注入機と、上記容器と表示部とを撮像するテレビカメラとを備え、上記試料液注入機による試料液の注入に際し、上記テレビカメラの撮像による上記表示部から上記試料液の液面までの相対寸法に基づき、上記試料液注入機による試料液の注入を停止させるようにした試料液注入装置において、
上記相対寸法が所定寸法に達するまで、上記試料液注入機により試料液を連続的に注入し、その後、上記試料液注入機により試料液を所定時間毎に滴下させて注入するようにしたことを特徴とする試料液注入装置。
【請求項２】
上記試料液注入機による試料液の注入により、上記相対寸法が上記所定寸法未満となったとき、上記液面から上記表示部に至るまでの上記容器内の容量に相当する試料液の必要滴下回数を、この試料液の滴下ごとに演算するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の試料液注入装置。
【請求項３】
上記必要滴下回数が、２未満で１以上の所定値以下の値から１未満で他の所定値以上の値の範囲となったとき、上記試料液注入機により試料液の最後の１回だけの滴下が行われるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の試料液注入装置。
【請求項４】
鉛直方向で、上記容器とテレビカメラとを相対移動させる昇降機を設けたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１つに記載の試料液注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望量の試料液を精度よく容器に収容できるよう、この容器に試料液を注入可能とする試料液注入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記試料液注入装置には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、上記試料液注入装置は、試料液が注入可能とされる透明な容器と、この容器に所望量の試料液を収容させたとき、この試料液の液面に合致する上記容器の部分に付された表示部と、上記容器に試料液を注入可能とする試料液注入機と、上記容器と表示部とを水平方向から撮像するテレビカメラとを備えている。そして、上記試料液注入機による試料液の注入時に、上記テレビカメラで撮像された上記表示部から上記試料液の液面までの相対寸法に基づき、上記試料液注入機による試料液の注入を停止させるようになっている。
【０００３】
より具体的には、試料液注入機による試料液の注入時に、上記相対寸法が、基準値以下の小さい値になったとき、上記試料液注入機による試料液の注入が停止させられる。これにより、上記試料液の液面が上記表示部の近傍に達して、所望量の試料液が上記容器に収容される結果となる。よって、この容器の試料液によれば、これを次行程の実験、研究などに用いるときに便利である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８９６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したように、試料液注入機により容器に試料液を注入するとき、この試料液の液面は波立つこととなる。このため、上記テレビカメラにより上記表示部から試料液の液面までの相対寸法が検出されるとき、その検出信号に誤差が生じる可能性がある。この場合、上記試料液注入機による試料液の注入の停止時期が不正確となる。この結果、所望量の試料液を精度よく容器に収容させることができないという問題点が生じる。
【０００６】
そこで、上記試料液注入機による単位時間当たりの試料液の注入量を少なくすることが考えられる。このようにすれば、試料液の液面が波立つことが防止される。これにより、上記相対寸法の検出信号に誤差が生じることが防止される。
【０００７】
しかし、このようにすると、上記容器に対し所望量の試料液を収容させる上で、長時間を要する、という問題点が生じてくる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、所望量の試料液を精度よく容器に収容できるようにすると共に、この収容が迅速にできるようにすることである。
【０００９】
請求項１の発明は、試料液２が注入可能とされる透明な容器４と、この容器４に所望量Ｖ１の試料液２を収容させたとき、この試料液２の液面５に合致する上記容器４の部分に付された表示部６と、上記容器４に試料液２を注入可能とする試料液注入機９と、上記容器４と表示部６とを撮像するテレビカメラ１４とを備え、上記試料液注入機９による試料液２の注入に際し、上記テレビカメラ１４の撮像による上記表示部６から上記試料液２の液面５までの相対寸法Ｌ１に基づき、上記試料液注入機９による試料液２の注入を停止させるようにした試料液注入装置において、
上記相対寸法Ｌ１が所定寸法Ｌ２に達するまで、上記試料液注入機９により試料液２を連続的に注入し、その後、上記試料液注入機９により試料液２を所定時間Ｔ毎に滴下させて注入するようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、上記試料液注入機９による試料液２の注入により、上記相対寸法Ｌ１が上記所定寸法Ｌ２未満となったとき、上記液面５から上記表示部６に至るまでの上記容器４内の容量ｂに相当する試料液２の必要滴下回数ｎを、この試料液２の滴下ごとに演算するようにしたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明に加えて、上記必要滴下回数ｎが、２未満で１以上の所定値以下の値から１未満で他の所定値以上の値の範囲となったとき、上記試料液注入機９により試料液２の最後の１回だけの滴下が行われるようにしたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１から３のうちいずれか１つの発明に加えて、鉛直方向で、上記容器４とテレビカメラ１４とを相対移動させる昇降機１５を設けたものである。
【００１３】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１５】
請求項１の発明は、試料液が注入可能とされる透明な容器と、この容器に所望量の試料液を収容させたとき、この試料液の液面に合致する上記容器の部分に付された表示部と、上記容器に試料液を注入可能とする試料液注入機と、上記容器と表示部とを撮像するテレビカメラとを備え、上記試料液注入機による試料液の注入に際し、上記テレビカメラの撮像による上記表示部から上記試料液の液面までの相対寸法に基づき、上記試料液注入機による試料液２の注入を停止させるようにした試料液注入装置において、
上記相対寸法が所定寸法に達するまで、上記試料液注入機により試料液を連続的に注入し、その後、上記試料液注入機により試料液を所定時間毎に滴下させて注入するようにしている。
【００１６】
即ち、上記容器への試料液の注入により、この試料液の液面が表示部に達する直前では、上記容器への試料液の注入は、試料液の所定時間毎の滴下により行われる。
【００１７】
このため、上記試料液の滴下後で、液面の波立ちが収束したときに、上記表示部かつ液面までの相対寸法を検出するようにすれば、その検出信号に誤差が生じることが防止される。よって、上記試料液注入機により試料液の注入を停止すべき時期が正確となる。この結果、所望量の試料液を精度よく容器に収容させることができる。
【００１８】
また、上記液面が表示部に達する直前であって、試料液の注入を滴下で行う以前の連続的な注入時では、この試料液の注入により液面に波立ちが生じることがある。しかし、上記所望量の試料液は、最終的には滴下により精度よく容器に収容させられるため、この滴下以前の連続的な注入による波立ちは、精度上、何ら支障がない。
【００１９】
このため、上記試料液の滴下以前における上記試料液の連続的な注入時には、単位時間当たりの注入量を多くできる。よって、上記容器への試料液の収容が迅速にできる。
【００２０】
請求項２の発明は、上記試料液注入機による試料液の注入により、上記相対寸法が上記所定寸法未満となったとき、上記液面から上記表示部に至るまでの上記容器内の容量に相当する試料液の必要滴下回数を、この試料液の滴下ごとに演算するようにしている。
【００２１】
このため、試料液の滴下毎に、その後の必要滴下回数が確認され、これに応じて必要量の試料液の注入が、徐々にではあるが、確実に進行する。よって、容器への試料液の注入量に大きな誤差が生じることは未然に防止され、最終的に所望量の試料液が精度よく容器に収容される。
【００２２】
請求項３の発明は、上記必要滴下回数が、２未満で１以上の所定値以下の値から１未満で他の所定値以上の値の範囲となったとき、上記試料液注入機により試料液の最後の１回だけの滴下が行われるようにしている。
【００２３】
このため、上記したように、最後の１回の滴下が行われると、上記容器にはほぼ所望量の試料液が収容されることとなる。よって、上記したように最後の１回の滴下の後は、上記容器を直ちに次行程に移動させることができるなど、次行程への移行が迅速にできる。
【００２４】
請求項４の発明は、鉛直方向で、上記容器とテレビカメラとを相対移動させる昇降機を設けている。
【００２５】
このため、上記昇降機の駆動による容器の表示部と、テレビカメラとの相対移動により、鉛直方向で、上記容器の表示部と、テレビカメラの撮像の中央とを互いにほぼ同じ高さに位置させるなど、所望高さに任意に位置させることができる。よって、その分、上記相対寸法の検出が精度よくできる。この結果、所望量の試料液を、より精度よく容器に収容させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の試料液注入装置に関し、所望量の試料液を精度よく容器に収容できるようにすると共に、この収容が迅速にできるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。
【００２７】
即ち、試料液注入装置が、試料液が注入可能とされる透明な容器と、この容器に所望量の試料液を収容させたとき、この試料液の液面に合致する上記容器の部分に付された表示部と、上記容器に試料液を注入可能とする試料液注入機と、上記容器と表示部とを撮像するテレビカメラとを備えている。そして、上記試料液注入機による試料液の注入に際し、上記テレビカメラの撮像による上記表示部から上記試料液の液面までの相対寸法に基づき、上記試料液注入機による試料液の注入を停止させるようにしている。
【００２８】
上記相対寸法が所定寸法になるまで、上記試料液注入機により試料液を連続的に注入し、その後、上記試料液注入機により試料液を所定時間毎に滴下させて注入するようにしている。
【実施例】
【００２９】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
【００３０】
図１において、符号１は試料液注入装置１である。
【００３１】
上記試料液注入装置１は、試料液２を注入可能とさせる透明な注入部３を有する容器４と、この容器４に所望量Ｖ１の試料液２を収容させたとき、この試料液２の液面５に合致する上記注入部３の部分に付された表示部６とを備えている。
【００３２】
上記試料液２は、例えば、薬剤溶液や溶剤である。また、上記容器４は透明なガラス製のメスフラスコである。上記注入部３は上記容器４の上部を構成して鉛直方向に延び、径寸法が小さい円形管である。また、上記表示部６は、標線といわれるもので、上記注入部３の外周面に沿って円環状に付されている。
【００３３】
また、上記試料液注入装置１は、上記注入部３の上方からこの注入部３を通し上記容器４に試料液２を注入可能とする試料液注入機９を備えている。この試料液注入機９は、液圧ポンプ１０から延出し、その延出端が上記注入部３に向かって開口する供給チューブ１１と、この供給チューブ１１の延出端部に設けられる流量調整弁１２とを備えている。この流量調整弁１２は、上記液圧ポンプ１０により吸引され、上記供給チューブ１１を通して上記注入部３に注入される試料液２の単位時間当たりの流量を調整可能とする。
【００３４】
また、上記試料液注入装置１は、上記注入部３と表示部６とをその外方の水平方向から撮像可能とするテレビカメラ１４と、鉛直方向で、上記容器４とテレビカメラ１４とを相対移動させる昇降機１５と、上記供給チューブ１１、テレビカメラ１４、および昇降機１５をそれぞれ電気的に接続させてこれらを電子的に制御する制御装置１６とを備えている。
【００３５】
上記テレビカメラ１４は、自己走査型（ＣＣＤ型）である。また、上記昇降機１５は、固定されたテレビカメラ１４に対し、上記容器４を相対的に昇降可能とさせるものであり、電動機で駆動されるねじジャッキがアクチュエーターとされている。
【００３６】
上記容器４に対し試料液注入機９により試料液２を注入する際の上記制御装置１６による制御につき説明する。
【００３７】
まず、上記昇降機１５の駆動により、この昇降機１５上に設置された容器４の表示部６がテレビカメラ１４による撮像のほぼ中央１８、もしくはこの中央１８よりも少し上側に位置させられる。そして、上記表示部６は、その上側から下側に向かう走査により、試料液２の液面５を避けて上記テレビカメラ１４により撮像される。そして、この撮像により、上記表示部６の鉛直方向における座標位置が定められ、これが上記制御装置１６に記憶される。
【００３８】
上記試料液注入機９による試料液２の注入時、上記注入部３における試料液２の液面５が、その下側から上側に向かう走査により、上記表示部６を避けて上記テレビカメラ１４により撮像される。そして、上記テレビカメラ１４の撮像に基づき記憶された表示部６の座標と、上記テレビカメラ１４の撮像に基づく上記試料液２の液面５の位置の検出信号とにより、上記表示部６から液面５までの相対寸法Ｌ１が演算される。そして、上記相対寸法Ｌ１が予め設定された所定寸法Ｌ２に達するまで、上記試料液注入機９により上記試料液２が連続的な流れとして注入される。この注入により、上記液面５が上記所定寸法Ｌ２に達した際、上記容器４に収容された試料液２の所定量Ｖ２は、上記所望量Ｖ１の例えば約９５％とされる。この場合、上記所定寸法Ｌ２（所定量Ｖ２）の値は、可変とされている。
【００３９】
図２において、上記したように液面５が上記所定寸法Ｌ２に達すれば、その後、上記試料液注入機９の流量調整弁１２が絞られて、上記液面５が表示部６に向かうよう、試料液２が所定時間Ｔ毎に複数回数滴下され、注入部３内に注入される。上記所定時間Ｔは可変であって、例えば５秒とされる。また、所定時間Ｔは互いに一定であるが、互いに相違させることもできる。なお、滴下される一つの液滴の量ａは、例えば３０μｌであって、これら各液滴の量ａは互いに一定である。
【００４０】
上記制御装置１６による制御を、より具体的に説明する。
【００４１】
図２において、上記テレビカメラ１４による試料液２の液面５の繰り返しの撮像により、相対寸法Ｌ１が所定寸法Ｌ２未満となったことが検出されたとき、上記液面５から表示部６に至るまでの上記注入部３内の容量ｂが演算される。また、この容量ｂに相当する試料液２の必要滴下回数ｎ（＝ｂ／ａ）が、この試料液２の滴下ごとに演算される。
【００４２】
上記の場合、容量ｂの演算は、上記所定時間Ｔの経過直前（例えば、１秒前）における液面５の相対寸法Ｌ１に基づき実行される。つまり、従前の滴下による液面５の波立ちができるだけ収束した状態で、上記相対寸法Ｌ１が検出される。この相対寸法Ｌ１に基づき上記容量ｂが演算されるため、この容量ｂの値に基づく必要滴下回数ｎの値は、より正確となる。
【００４３】
上記試料液２の滴下が繰り返されて、上記必要滴下回数ｎが、２未満で１以上の所定値以下の値から１未満で他の所定値以上の値の範囲となったとき、上記試料液注入機９により、その後、最終の１回だけの滴下が行われる。この場合、所定値と他の所定値はそれぞれ可変とされている。ここで、例えば、上記２未満で１以上の所定値の値を１．５とし、１未満の他の所定値を０．５とすれば、必要滴下回数ｎが１．５以下から０．５以上のときは、上記試料液注入機９により最終の１回だけの滴下が行われる。一方、必要滴下回数ｎが０．５未満のときは、上記他の所定値未満となるため、これ以後の試料液２の滴下は停止させられる。なお、上記所定値は、２に限りなく近い値であってもよく、１であってもよい。また、上記他の所定値は、１に限りなく近い値であってもよく、０であってもよい。
【００４４】
上記構成によれば、相対寸法Ｌ１が所定寸法Ｌ２に達するまで、上記試料液注入機９により試料液２を連続的に注入し、その後、上記試料液注入機９により試料液２を所定時間Ｔ毎に滴下させて注入するようにしている。
【００４５】
即ち、上記容器４への試料液２の注入により、この試料液２の液面５が表示部６に達する直前では、上記容器４への試料液２の注入は、試料液２の所定時間Ｔ毎の滴下により行われる。
【００４６】
このため、上記試料液２の滴下後で、液面５の波立ちが収束したときに、上記表示部６かつ液面５までの相対寸法Ｌ１を検出するようにすれば、その検出信号に誤差が生じることが防止される。よって、上記試料液注入機９により試料液２の注入を停止すべき時期が正確となる。この結果、所望量Ｖ１の試料液２を精度よく容器４に収容させることができる。
【００４７】
また、上記液面５が表示部６に達する直前であって、試料液２の注入を滴下で行う以前の連続的な注入時では、この試料液２の注入により液面５に波立ちが生じることがある。しかし、上記所望量Ｖ１の試料液２は、最終的には滴下により精度よく容器４に収容させられるため、この滴下以前の連続的な注入による波立ちは、精度上、何ら支障がない。
【００４８】
このため、上記試料液２の滴下以前における上記試料液２の連続的な注入時には、単位時間当たりの注入量を多くできる。よって、上記容器４への試料液２の収容が迅速にできる。
【００４９】
また、前記したように、試料液注入機９による試料液２の注入により、上記相対寸法Ｌ１が上記所定寸法Ｌ２未満となったとき、上記液面５から上記表示部６に至るまでの上記容器４内の容量ｂに相当する試料液２の必要滴下回数ｎを、この試料液２の滴下ごとに演算するようにしている。
【００５０】
このため、試料液２の滴下毎に、その後の必要滴下回数ｎが確認され、これに応じて必要量の試料液２の注入が、徐々にではあるが、確実に進行する。よって、容器４への試料液２の注入量に大きな誤差が生じることは未然に防止され、最終的に所望量Ｖ１の試料液２が精度よく容器４に収容される。
【００５１】
なお、上記必要滴下回数ｎの小数点以上の値が所定値（例えば５）以上である場合には、所定時間Ｔを短くし（例えば、３秒）、その一方、上記必要滴下回数ｎの小数点以上の値が上記所定値未満となった場合には、所定時間Ｔを長く（例えば、５秒）してもよい。
【００５２】
ここで、上記したように所定時間Ｔを短くすれば、試料液２の滴下による液面５の波立ちが収束する以前に、上記相対寸法Ｌ１が検出される可能性がある。このため、上記容量ｂの誤差が大きくなるおそれがある。しかし、その後に、更に、試料液２の滴下が行われて、新たな必要滴下回数ｎが演算されるため、上記状況下で、所定時間Ｔを短くしても、上記所望量Ｖ１の試料液２を精度よく容器４に収容させようとする上で、大きな支障はない。
【００５３】
よって、上記したように、必要滴下回数ｎの小数点以上の値が所定値以上である場合に、所定時間Ｔを短くできる分、容器４への試料液２の収容は、より迅速にできる。
【００５４】
また、前記したように、必要滴下回数ｎが、２未満で１以上の所定値以下の値から１未満で他の所定値以上の値の範囲となったとき、上記試料液注入機９により試料液２の最後の１回だけの滴下が行われるようにしている。
【００５５】
このため、上記したように、最後の１回の滴下が行われると、上記容器４にはほぼ所望量Ｖ１の試料液２が収容されることとなる。よって、上記したように最後の１回の滴下の後は、上記容器４を直ちに次行程に移動させることができるなど、次行程への移行が迅速にできる。
【００５６】
また、前記したように、鉛直方向で、上記容器４とテレビカメラ１４とを相対移動させる昇降機１５を設けている。
【００５７】
このため、上記昇降機１５の駆動による容器４の表示部６と、テレビカメラ１４との相対移動により、鉛直方向で、上記容器４の表示部６と、テレビカメラ１４の撮像の中央とを互いにほぼ同じ高さに位置させるなど、所望高さに任意に位置させることができる。よって、その分、上記相対寸法Ｌ１の検出が精度よくできる。この結果、所望量Ｖ１の試料液２を、より精度よく容器４に収容させることができる。
【００５８】
なお、以上は図示の例によるが上記容器４はメスシリンダであってもよい。また、上記試料液注入機９による試料液２の滴下毎に、容器４における試料液２の液面５と表示部６とをテレビカメラ１４により撮像して、上記相対寸法Ｌ１をその都度検出するようにしてもよい。また、上記昇降機１５は、上記テレビカメラ１４を昇降可能とさせるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】試料液注入装置の全体側面部分断面簡略図である。
【図２】図１に相当する作用説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      試料液注入装置
２      試料液
３      注入部
４      容器
５      液面
６      表示部
９      試料液注入機
１４    テレビカメラ
１５    昇降機
１６    制御装置
１８    中央
Ｌ１    相対寸法
Ｌ２    所定寸法
Ｖ１    所望量
Ｖ２    所定量
Ｔ      所定時間
ｎ      必要滴下回数
ａ      液滴の量
ｂ      容量
【図１】
2006061884.tif 000003
【図２】
2006061884.tif 000004