(57)【要約】細長のプローブの先端部を、保持プレートの選択された部位に配置するための装置が開示されるが、その装置は、保持プレートおよび支持台を座標面(mxy)内で移動させるためのモーターを有している。細長のプローブは、座標面(mxy)に対して直角に向いている直線状プローブ軸に沿っても移動可能である。台上に置かれた光学マーカーのピクセル画像をカメラが作成する。この画像が座標面(pxy)を画定する。座標面(pxy)を座標面(mxy)に相関させるために、光学マーカーがmxy面の連続する位置に移動させられ、各位置でピクセル画像が得られる。このピクセル画像を使用して、コンピュータが座標面間の関係を計算し、そしてこの関係を使うことでモーターに信号を送って、保持プレートをmxy面において移動させ、プローブとの相互作用のために選択された部位をプローブ軸上に配置する。
2005520157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持プレートの各部位でサンプルを操作するための装置であって、
ベース；
前後移動のための前述のベース上に据えられたプローブ；
前述の保持プレートを支持するための前述のベース上に据えられた台；
第１座標平面(mxy)において前述した台を動かすためのモーター；
第２座標平面(pxy)において前述のプローブと前述の選択されたサンプルを配置するための検出手段；そして、
前述の第１座標平面と前述の第２座標平面を対応させるためのコンピュータ手段であって、前述のモーターと連結されていて、前述の台と前述のプローブを整列させて、選択された部位でサンプルを操作するために前述のプローブを前述した保持プレートの選択された部位に移動させる、前述のコンピュータ手段
を含む前述の装置。
【請求項２】
前述したウェル検出手段は、カメラである請求項1に記載の装置。
【請求項３】
更に、前述の台へ取り付けられる光学マーカーを含む請求項2に記載の装置。
【請求項４】
更に、前述のカメラにより前述のマーカー及び選択された前述のサンプルを検出及び見るために前述のマーカー及びサンプルを蛍光発光させるための照明システムを含む請求項3に記載の装置。
【請求項５】
更に、前述の照明システムからの後方散乱光が前述のカメラに届くのを防ぐための光学フィルターを含む請求項4に記載の装置。
【請求項６】
前述したプローブは、１つの針、及び前述の針を取り囲む蛍光性のハブからなり、前述の針をそれでもって対照させる請求項5に記載の装置。
【請求項７】
前述したコンピュータ手段は、最小自乗法を利用して、前述の第１座標平面と前述した第２座標平面を対応させる請求項1に記載の装置。
【請求項８】
前述した保持プレートは、1,000より多くの前述した部位を含む請求項1に記載の装置。
【請求項９】
保持プレートの各部位でサンプルを操作するための装置であって、
第１座標平面(mxy)において前述の保持プレートを動かすためのモーター式手段；
第２座標平面(pxy)において保持プレート上の前述したサンプルを見るための検出手段；そして、
前述の第１座標平面と前述の第２座標平面を対応させて、選択されたサンプルを前述した保持プレートの前述した部位から予め決定された位置で操作するために、前述したモーター式移動手段による前述の保持プレートの移動に応答して、前述の選択されたサンプルを、前述した第１座標平面の予め決定された位置に配置するためのコンピュータ手段
を含む前述の装置。
【請求項１０】
前述したコンピュータ手段は、最小自乗法を利用して、前述の第１座標平面と前述した第２座標平面を対応させる請求項9に記載の装置。
【請求項１１】
更に、プローブ；及び前述の保持プレートから前述した選択されたサンプルを操作するために前述したプローブを前後移動させるための手段を含む請求項9に記載の装置。
【請求項１２】
前述したプローブは前述した第１の座標平面に確立された位置を持ち、前述したプローブの前述した確立された位置は前述のサンプルを回収するための前述した予め決定された位置を決定する請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
更に、前述したプローブ上に据えられた蛍光性のマーカーを含み、前述したプローブは針を含み、前述のマーカーは前述した針を取り囲む蛍光性のハブであって、前述の検出手段により前述の第２座標平面において前述の針を見るために前述の針を対照させる請求項11に記載の装置。
【請求項１４】
前述した検出手段は、カメラを含む請求項11に記載の装置。
【請求項１５】
前述した検出手段は、
前述のマーカー及び選択された前述のサンプルを、前述のカメラにより検出及び見るために蛍光発光させるための照明システム、
前述の照明システムからの後方散乱光が前述のカメラに届くのを防ぐための光学フィルター
を含む請求項14に記載の装置。
【請求項１６】
保持プレートの各部位でサンプルを操作するための方法であって、
第１座標平面(mxy)において移動させるために前述の保持プレートを配置する；
第２座標平面(pxy)において前述した保持プレート上の前述した部位の前述したサンプルを見る；
前述の第１座標平面(mxy)と前述の第２座標平面(pxy)とを対応させる；そして、
予め決定された位置で前述の保持プレートの前述した部位の前述のサンプルを操作するために、前述の第１座標平面(mxy)において前述の保持プレートを移動させて、前述の保持プレートの移動に応答して、前述の第１座標平面において前述の予め決定された位置に選択されたサンプルを配置する
ステップを含む前述の方法。
【請求項１７】
更に、前述のサンプルを操作するために、プローブを前述の予め決定された位置に前後移動させるステップを含む請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
前述の対応させるステップは、最小自乗法を利用して達成される請求項16に記載の方法。
【請求項１９】
前述の見るステップは、カメラを用いて達成される請求項16に記載の方法。
【請求項２０】
前述の見るステップは前述のプローブのための位置を確立することを含み、前述のプローブは針、及び前述のプローブ上に据えられた蛍光性のマーカーを含み、前述のマーカーは前述の針を取り囲んでいて、前述の検出手段により前述の針を前述の第２座標平面において見るために前述の針を前述のマーカーでもって対照させる請求項16に記載の方法。
【請求項２１】
前述の保持プレートは、実体的に平坦な第１の表面、反対側の第２の表面、及び前述の二表面間の厚さ「t」を持ち、各前述の部位は、プローブと相互作用するための、前述の第１表面に入り口が形成されており、各前述の部位は、部位軸を画定しており、前述の方法は更に、前述の厚さ「t」、及び前述の第１表面に直角な軸に対する前述の部位軸の向きを利用して前述の選択された部位の前述の入り口を前述の予め決定された位置に配置するステップを含む請求項16に記載の方法。
【請求項２２】
前述の第１表面に直角な軸に対する前述の部位軸の向きは、前述の第１表面に直角な軸に対する前述の軸の傾斜角、α、及び、前述の第１表面に直角な軸に対する前述の部位軸の回転角、θ、を含む請求項21に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、保持プレート中の選択されたサンプルについてプローブで操作を行うための装置に関連する。より特別に、本発明は、プローブとの相互作用のために、保持プレートの選択された部位を予め決定された位置に移動させるための配置システムに関する。本発明は、特に、専らではないが、1,000以上の、小さな直径を持つ貫通穴部位を持つ保持プレートを正確な位置に配置して、選択された部位でプローブが相互作用するのを可能とするための、コンピュータに補助された光学システムとして有用である。
【背景技術】
【０００２】
液体溶液中の試料サンプルを保持するためのプレートは、1,000以上の、小さな直径の部位(ステーション)を持つものが利用可能である。その部位としては、貫通穴、あるいは保持プレートの中に部分的にのみ延びるウェルを挙げることができる。貫通穴部位の場合、これらの部位は、各々の部位に各々の液体サンプルを保持するために表面張力を利用する。保持プレートの貫通穴部位は、保持プレートの表面を対象溶液の中に単に浸すことによってその溶液で満たすことができる。毛管現象により、その溶液が貫通穴部位に導入される。このため、非常に多数の比較的小さい容量のサンプルを、後の分析又は操作のために、同時に調製することが可能になる。特に、約500ミクロンしかない直径を持つ部位が1,000以上平坦なアレー状に配置された保持プレートが入手可能である。
【０００３】
一旦、保持プレートが溶液で満たされると、選択された部位に物質を加えるか、あるいは選択された部位から溶液を取り出すことが往々にして望まれる。これは、特に、保持プレートを満たすのに使用される溶液が非均質性の場合そうである。往々にして、選択された部位は、色、不透明度、蛍光度が異なり、そうであることによって残りの部位と光学的に区別可能である。例えば、生物的又は化学的反応は、その溶液の一部においてより迅速に進行することがあり、選択された部位だけが色の変化を起こし、その一方、残りの部位ではその変化が起きない。選択された部位から溶液を抜き出すことにより、その溶液を、反応した溶液の部分と、反応しなかった溶液の部分とに分けることが可能になる。あるいは、選択された部位に化学試薬のような物質を加えることが好ましいことがあり、この場合も、その部位のサンプルのなんらかの光学的性質に基づいて、部位を選択できる。
【０００４】
一般に、選択された部位から物質を抜き出すかあるいは加えるためには、細い、針様のプローブを、その選択された部位と液体連通状態で配置しなければならない。すなわち、その部位のサンプルの光学的な特徴に基づいてある特定の部位を選択し、次いで、その選択された部位でプローブを用いて操作することが望ましいことが往々にしてある。これを達成するためには、プローブと選択された部位とを、最初に整列させなければならない。不幸にも、500ミクロン又はそれ以下の直径の貫通穴のような非常に小さい直径を持つ部位にとっては、選択された部位とプローブを手動で整列させることは実践的目的としては不可能である。従って、本発明は、コンピュータに支援された自動システムが、小さい直径の部位とプローブを整列させるために必要であると認識するものである。
【０００５】
保持プレートは、一般に、部位(即ち、貫通穴又はウェル)が保持プレートの表面に垂直な部位軸を持つよう設計される。この設計により、部位の軸は、プローブの通路と比較的容易に整列される。残念ながら、保持プレートの作製に用いられる製造工程の欠陥のために、部位の軸は、時として、保持プレートの表面から僅かとはいえずれて整列される。別の言い方をすると、保持プレートの一方の表面における部位の端部が、保持プレートの反対側における部位のもう１つの端部からオフセットしている（ずれている）。このオフセットのため、撮像が保持プレートの一方の表面において行われ、プローブが保持プレートの反対側の表面でその部位と整列される場合に問題が生じることが分かる。この問題は、その部位のアスペクト比、プレート上の部位密度、及びプレートの厚さがそれぞれ増加するとさらに顕著になる。
【０００６】
何百もの部位が(保持プレート中に存在する1,000又はそれ以上のうちの)、プローブとの相互作用を必要とするかもしれないことがよく起きる。これらの場合、プローブとの相互作用のために各部位を１つずつ選択することは、オペレータにとって、余りにも労働を強いるものとなる。従って、オペレータが、単にある光学的特性を選択することで一組の部位を選択してその組を確立することを可能にするコンピュータ支援システムがあれば望ましいと考えられる。その組が確立されると、オペレータは、次に、コンピュータに指示を与えて選択された組中の各部位において、連続的にプローブ操作を行わせる。簡便なシステムでは、オペレータが、光学的な特徴（例えば、蛍光）を特定し、次に蛍光を発しているグリーンサンプルを含む各部位に試薬を添加させるようにコンピュータに指示することができると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の見地から、プローブとの相互作用のために、保持プレートの選択された部位を予め決定された位置に移動させるのに適したシステムを提供することが本発明の１つの目的である。プローブと、選択された部位を整列させるための配置システムであって、各部位が非常に小さな直径（即ち、500ミクロン又はそれ以下の直径を持つ貫通穴）を持つシステムを提供することが、本発明のもう１つの目的である。本発明のもう１つの目的は、全てが共通した光学的特性を持つ選択された一組の部位のサンプルについて、自動的にプローブ操作を行うためのシステムを提供することである。本発明に関するもう１つの目的は、プローブを、選択された部位と整列させるための配置システムであって、その中で、部位軸が保持プレートの表面に対してオフセット（すなわち、直角でない角度）している配置システムを提供することである。更なる本発明の目的は、小さい直径の貫通穴部位をプローブと整列させるための、効果的に使用でき、比較的に実施が簡単で、比較的費用効果が大きい、光学的配置システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、保持プレートの選択された部位にプローブの先端部を配置(位置決め)するための装置に関する。本発明のために、保持プレートは、実体的に平坦な第１の表面と、反対側の第２の表面とをもって形成されている。好ましくは、保持プレートは、更に、複数の個々のサンプルを保持するために規則正しい、または不規則な平坦なアレーをもって形成されている。重要なこととして、各部位は、保持プレートの第１の表面からプローブがアクセス可能となっている。
【０００９】
本発明によれば、そのプローブは、ベースに取り付けられており、ベースに対するプローブの前後移動を可能にするメカニズムが設けられている。その装置は、更に、ベースに据え付けられて保持プレートを支持する可動性の台を含む。本発明のために、その可動性の台は、保持プレートの第２の表面と係合するために、平坦な表面をもって形成されている。この構造の協力をもって、その台の平坦な表面は、直交軸x及びyを含む座標平面(mxy)を画定する。保持プレートを台に固定するためのメカニズムが設けられており、これによって保持プレートはその台と一緒に動く。保持プレートの第２の表面が台に固定されることで、保持プレートの第１の表面は、プローブとの相互作用のために露出のままとなる。ベースとプローブに対してxとyの方向に選択的にその台（そして保持プレート）を動かすために、本装置は、更に、一対のモーター式リニアー(直線方向)アクチュエーター(起動装置)を含む。
【００１０】
上述したように、プローブは、ベースに取り付けられている。構造をより詳細に説明すると、そのプローブは、細長であり、細長の方向にプローブ軸を定義する。本発明のために、細長プローブは、光学的に区別可能であり、この目的のために、好ましくは、蛍光性ハブ上に据付られ、その蛍光性のハブからプローブ先端部に延びる。ハブは、ベースに据付けられる。重要なことに、本発明にとって、そのプローブは、プローブの先端が保持プレートの第１の表面と相互作用できるように、保持プレートに対して配置される。更に、そのプローブとハブは、好ましくは、プローブのプローブ軸がmxy平面に対して垂直になるようにベース上に据付けられる。本発明の好ましい実施形態において、そのプローブを、プローブ軸に沿って、また実体的にmxy平面に直角の方向に前後移動(保持プレート及びベースに対して)させるメカニズムが設けられる。上述した構造の組合せで、モーター式リニアーアクチュエーターを使用して、選択された部位がプローブ軸上に配置されるように、保持プレートをmxy平面のある位置に動かすことができる。選択された部位がプローブ軸上に配置されたら、プローブをプローブ軸に沿って動かして、選択された部位と相互作用させることができる。
【００１１】
保持プレートの選択された部位をプローブ軸上のある位置に配置するために、その装置は、少なくとも１台のカメラ及び１つのコンピュータ処理部を含む。本発明の好ましい実施形態において、カメラは、プローブ軸上に配置され、保持プレートの第２表面から保持プレート部位のピクセル画像を得るように向けられる。保持プレートの第２表面からの撮像を容易にするために、透明な台を使用することが好ましい。あるいは、カメラが保持プレートの第２表面から各部位を撮像できるように、１つ以上の穴をその台に形成することもできる。
【００１２】
操作において、その装置は、初めに校正される（校正手順は後に述べる）。次に、最初の保持プレートが台の上に搭載され、その保持プレートを、mxy平面の最初の位置に置く。この時点で期待されることは、光学的な対照（コントラスト）が、保持プレート中の種々の部位間において存在することである。次に、mxy平面の最初の位置に配置された部位のアレー、及びmxy平面におけるプローブの投影を撮像するカメラにより、１つ以上のピクセル画像が得られる。本発明にとって、ピクセル画像は、座標平面(mxy)と相関している座標平面(pxy)を定義する。ピクセル画像から、オペレータは、プローブとの相互作用が必要とされる保持プレートの特定の部位を選択する。この情報は、次に、コンピュータ処理部に転送される。コンピュータ処理部は、その選択された部位をプローブ軸上に整列させるために、保持プレートをmxy平面において適切なx及びyの距離を動かすべくモーター式リニアーアクチュエーターに指示を与える。より特定的には、正確に台を移動させて、プローブ軸上に選択された部位を整列させるためには、コンピュータは、校正の間、座標平面(pxy)と座標平面(mxy)との間に前もって確立された関係を利用する。選択された部位がプローブ軸上に配置されたことで、プローブは、次に、その部位と相互作用するためにプローブ軸に沿って移動する。本発明の１実施形態では、部位のオフセット情報（即ち、保持プレートの面に垂直な基準軸からの各部位軸のズレ）が、コンピュータ処理部に入力される。次いで、コンピュータ処理部は、そのオフセット情報を利用して、保持プレートの第１表面に位置する部位入口がプローブ軸と整列していることを確実にする。
【００１３】
装置を校正するために、ある光学マーカーが台上に置かれ、最初のピクセル画像がカメラにより撮られる。このように、最初のピクセル画像は、mxy平面の最初の位置に配置された光学マーカーを含んでいる。好ましくは、校正工程は、台上の保持プレートなしで行われる。次に、モーター式リニアーアクチュエーターを利用して、その台をmxy平面の連続的な位置に移動させる。光学マーカーをそれらの位置間で移動させるために必要なアクチュエーターの移動（例えば、モーターの道程）を記録し、光学マーカーのピクセル画像を各部位で撮る。次に、コンピュータ処理部がこれらピクセル画像及びアクチュエーターの移動情報を使用して、pxy座標平面をmxy座標平面に対応させる。別の言い方をすると、ピクセル画像を使用して、pxy座標平面とmxy座標平面間の関係を見出す。好ましくは、最小自乗法を利用して、座標平面(pxy)と座標平面(mxy)間の適切な線型関係を確立する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の新規な特徴、ならびに本発明それ自体、その構造及び操作の両方は、以下の詳細な説明と共に添付の図を参照すると最もよく理解される。図中の同様な参照符号は、同様の部分を意味している。
【００１５】
最初に図1について述べると、本発明に従って、保持プレート12中の選択されたサンプルにプローブ14で操作を行うためのシステム10が示されている。示すように、システム10は、保持プレート12及びプローブ14の両者を支持するためのベース16を含む。更に示すように、プローブ14は、好ましくは、細長で、細長の方向にプローブ軸18を定義する。本発明の好ましい実施形態において、プローブ14は、液体を移動させることのできる内腔を持つ中空の針として形成される。更に図1に示すように、細長のプローブ14は、好ましくは、ハブ20に据え付けられ、ハブ20からプローブ先端22に延びる。本発明にとって、好ましくは蛍光性であるハブ20は、プローブ14と何らかの方法で光学的に識別可能である。システム10は、また、ベース16及び保持プレート12に対して、プローブ14をプローブ軸18に沿って前後に動かす装置24を含む。これらの技術に熟練した者は、水力式又は空気式のシリンダーのような、プローブを軸に沿って前後に往復運動させるのに、関連する技術において知られる如何なる装置24も、本発明との組み合わせに使用できることを理解するであろう。
【００１６】
図1及び図2の相互参照をすると、保持プレート12は、実体的に平坦な第１表面26及び反対側の第２表面28で形成されていることが分かる。好ましくは、保持プレート12は、更に、部位30の規則正しい又は不規則で平面的なアレーをもって形成されており、図2において示す部位30a〜cはその範例である。各部位30は、液体サンプルを保持するために設けられており、任意に、プレート12の表面26及び28間を通して延びる貫通穴でもよい。本発明の好ましい実施形態として、保持プレート12は、1,000以上の部位30が形成されており、各部位30は、おおよそ500ミクロン以下の内径31を持つ。任意のコーティング32は、隣接する部位30間の光の透過を制限するために、各貫通穴部位30に施されることができる。重要なことに、各部位30は、保持プレート12の第１表面26から、プローブ14によりアクセス可能である。
【００１７】
図1及び図2の相互参照を続けると、システム10は、更に、保持プレート12を支持するためにベース16に据え付けられている可動性の台34を含む。更に示すように、可動性の台34は、保持プレート12の第２表面28と係合するための平坦な表面36が形成されている。示すように、台34の平坦な表面36は、直交軸x及びyを含む座標平面(mxy)を定義する。必要とされる場合、クランプ（図示せず）を、保持プレート12を台34に確実に据えるために設けることができる。いずれの場合においても、保持プレート12を台34上に据えて、台34と保持プレート12は、一緒に動く。保持プレート12の第２表面28が台34に対して確実に据えられて、保持プレート12の第１表面26は、プローブ14との相互作用のために露出されている。
【００１８】
図1に一番よく見られるように、ベース16及びプローブ14に対して、台34及び保持プレート12をx及びyの方向に選択的に移動させるために、システム10は、ベース16に据えられた一対のモーター式リニアーアクチュエーター38a、bを含む。モーター式リニアーアクチュエーター38a、bは、mxy平面内で保持プレート12を動かすことが更に理解されるべきである。好ましくは、各モーター式リニアーアクチュエーター38a、bは、台34を移動させるためのリードスクリューを駆動させるためのステッパーモーターを含む。本発明にとって、少なくとも二方向に台を選択的に動かすことに関連する技術において知られるどのようなタイプ又は数のモーター式リニアーアクチュエーター、あるいは他の装置も使用することができる。
【００１９】
図1及び図2の相互参照をすると、プローブ14は、プローブの先端22が保持プレート12の第１表面26と相互作用できるように、保持プレート12に対して配置される。更に、プローブ14は、好ましくは、プローブ14のプローブ軸18がmxy平面（即ち、x及びy軸を含む平面）に垂直に向けられて、ベース16上に据え付けられる。従って、プローブ14は、プローブ軸18に沿って、及びmxy平面に垂直な方向に前後移動する。本発明に従って、モーター式リニアーアクチュエーター38a、bは、選択された部位30がプローブ軸18上に配置されるように、保持プレート12をmxy平面内のある位置に移動させるように選択的に作動させるこてができる。選択された部位30がプローブ軸18上に配置された後、プローブ14は、選択された部位30との相互作用のために、プローブ軸18に沿って移動させることができる。より特定的には、プローブ14は、保持プレート12の選択された部位30で保持されたサンプルを操作することができる。プローブ14によるサンプルの操作には、部位30からのサンプルの取り出し、あるいは化学試薬のような物質のサンプルへの添加が含まれる。
【００２０】
図1において最もよく見られるように、システム10は、カメラ40及びディスプレー44を持つコンピュータ処理部42を含む。好ましくは、示すように、カメラ40は、プローブ軸18上に配置され、保持プレート12の部位30を保持プレート12の第２表面28(図2に示す)から撮像するように向けられる。カメラ40は、ディスプレー44上に表示されることのできるピクセル画像46を作成する。保持プレート12は、台34及びベース16の透明な部分を通して撮像されることができるか、あるいは１つ以上の穴を台34及びベース16に形成することもできる。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態において、システム10は、更に、保持プレート12中のサンプルを照明及び/又は励起させるための照明システム48を含む。例えば、照明システム48は、保持プレート12中の蛍光性物質を励起させるために使用されることができる。本発明に従って、１種以上の光フィルター50が、カメラ40に入る光を選択的にフィルターするために使用されることができる。例えば、光フィルター50を用いて、一方では照明システム48からの後方散乱励起光をフィルター除去することができ、他方ではサンプルからの蛍光発光をカメラ40により撮像するのを可能にする。
【００２２】
操作において、保持プレート12は、図1に示すように、台34上に搭載され、ピクセル画像46は、カメラ40により作られ、ディスプレー44により見ることのできるフォーマットで提示される。示すように、ピクセル画像46は、ハブ画像52、プローブ画像54及び保持プレート12の部位30のアレー画像を順次含む。一部、プローブ14は光学的に区別されるハブ20に取り囲まれているために、比較的細いプローブ14を撮像することができる。ピクセル画像46は、また、光学的に区別される特性(例えば、色、蛍光、不透明度等)を持つ部位30も含めた部位30を示すことを理解すべきである。図1において、ピクセル画像46は、光学的に区別される特性を持つ５ヶ所の選択された部位30の画像(即ち、選択された部位画像56)を示す。
【００２３】
先に示したように、システム10の機能は、プローブ軸18上に選択された部位30を配置するために、保持プレート12をmxy平面内で移動させることである。プローブ軸18上に選択された部位30をもって来て、プローブ14は、次に、選択された部位30においてサンプルを操作するために、プローブ軸18に沿って移動される。本発明にとって、ピクセル画像46は、座標平面(mxy)と相関する座標平面(pxy)を定義する。本発明に従って、部位30は、プローブ14による操作のためにピクセル画像46中で選択される。コンピュータ処理部42は、次に、プローブ軸18上に選択された部位30を配置するために、保持プレート12をmxy平面内で移動させるモーター式リニアーアクチュエーター38a、bに指示を与える。本発明に従って、システム10は、この動作が、非常に小さい配置エラーをもって達成されるように校正される。校正の間に、コンピュータ処理部42は、座標平面(pxy)と座標平面(mxy)間の関係(即ち、対応関係)を決定する。
【００２４】
座標平面(pxy)と座標平面(mxy)間の関係を確立するためには、光学マーカーを台34上に置き、その台34を、モーター式リニアーアクチュエーター38a、bを介してmxy平面における複数の位置に順次移動する。別々のピクセル画像46が各位置で得られる。光学マーカーを最初の位置から二番目の位置、及び２番目の位置から３番目の位置に移動させるために必要であるモーター式リニアーアクチュエーター38a、bの移動(例えば、モーターの道程)を記録し、コンピュータ処理部42に入力する。
【００２５】
図3A、3B及び3Cは、mxy平面内での台34の三カ所の位置のピクセル画像46’、46''及び46'''を示す。より詳細において、図3Aは、最初の位置における台34のピクセル画像46’であり、光学マーカー画像58’を含む。同様に、図3Bは、二番目の位置における台34のピクセル画像46''であり、光学マーカー画像58''を含む。また、図3Cは、三番目の位置における台34のピクセル画像46'''であり、光学マーカー画像58'''を含む。台34の三カ所の位置のピクセル画像46’、46''及び46'''をここに示したが、座標平面(pxy)と座標平面(mxy)間の関係を確立するために、何カ所の位置でも本発明に関して利用することができることを理解すべきである。一旦、モーター式リニアーアクチュエーター38a、bの移動(例えば、モーターの道程)及びピクセル画像46’、46''及び46'''が得られたら、システム10を校正するために、座標平面(pxy)と座標平面(mxy)間のおおよその直線関係を確立するために、コンピュータ処理部42による最小自乗法のような線型回帰手段を使用することができる。
【００２６】
図4に言及すると、ある厚さ「t」を持つ保持プレート12の一部を示す。保持プレート12は、部位出口62(底)からオフセットしている部位入り口(上端)60を持つ部位30を含む。更に示すように、部位30の軸64は、軸66から角度αだけ傾いている。より特定的には、軸66は、保持プレート12の表面26と直角をなし、出口(底)62を通っている。軸66及び軸64を横切る表面26上のライン67は、ライン67とベース基準ライン68との間の、軸66の回りの回転角θを確立することが更に分かる。本発明の１実施形態において、プレート12に対するこのオフセット情報(即ち、α、θ及び「t」)は、コンピュータ処理部42に入力される。このオフセット情報をもって、コンピュータ処理部42は、プレート12の第２表面28の画像を利用して、プローブ軸18(図1に示すプローブ軸18)上にプレート12の入り口60を正確に配置する。
【００２７】
本明細書中に示し、詳細に開示された、保持プレートの選択された部位をプローブとの相互作用のために予め決定された位置に移動させるための本特定の配置(位置決め)システムが、本明細書中に前述した目的を達成しまた利点を提供することは十分できるが、それは現時点で好ましい本発明の実施形態を単に説明するものであり、添付の特許請求の範囲に記載された以外に、本明細書中に示した構造又はデザインの詳細を制限するものではないことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図1は、保持プレートの選択された部位を、プローブとの相互作用のために予め決定された位置へ移動させるための、本発明に従った装置の斜視図である。
【図２】図2は、図1の線2-2に沿って見た場合の保持プレート及び台の一部の拡大横断面である。
【図３】図3Aは、光学マーカーが最初の位置に移動された後に撮られた例示的なピクセル画像である。  図3Bは、光学マーカーが二番目の位置に移動された後に撮られた例示的なピクセル画像である。  図3Cは、光学マーカーが三番目の位置に移動された後に撮られた例示的なピクセル画像である。
【図４】図4は、オフセットした部位を持つ保持プレートを示す、図2と同じような断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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