(57)【要約】  光源光をそれぞれの容器を通じて導く照明システムを使用して容器内において収容されている流体中の粒子の特徴判定を促進するシステムについて記述されている。光源光を屈折させ、且つ、容器の全体容積を照明するように、１つ又は複数の光学要素を実装することができる。屈折した光源光が容器を通過し、且つ、流体中において浮遊する粒子とやり取りするのに伴って、散乱した光が、生成され、且つ、撮像装置に導かれる一方で、光源光が散乱した光を圧倒することを防止するべく、屈折した光源光は、撮像装置から離れるように方向転換される。従って、システムは、有利には、同時に流体の全体容積を正確に撮像するべく、大きな被写界深度を有する撮像装置を利用することが可能であり、これにより、流体中において浮遊する粒子の数及びサイズの判定が促進される。
2020509357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェルプレート検査システムであって、
流体を収容する容器を含むプレートを受け取るように構成されたステージと、
光源光を生成するように構成された光源と、
前記光源と前記ステージとの間に配設された光学要素であって、
前記光源光と前記流体中において浮遊する粒子との間のやり取りの結果として散乱した光を生成するべく前記容器内において収容された前記流体を通じて前記光源光を導き、且つ、
前記散乱した光を使用して画像を取得するように構成された撮像装置から離れるように前記光源光を方向転換する、
ように構成されている光学要素と、
前記画像から前記流体中の粒子のサイズ及び数を判定するように構成されたコントローラと、
を有するシステム。
【請求項２】
前記光学要素は、アキシコンを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ステージは、選択的に振動するように構成されており、且つ、
前記撮像装置は、前記ステージが振動する前に第１の画像を取得すると共に前記ステージが振動した後に第２の画像を取得するように構成されている、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項５】
前記ステージは、選択的に振動するように構成されており、且つ、
前記撮像装置は、前記ステージが振動した後に複数の画像を取得するように構成されており、且つ、
前記コントローラは、前記複数の画像から最小強度投影（ＭｉｎＩＰ）を生成し、画像スタックを生成するべく前記複数の画像のそれぞれから前記ＭｉｎＩＰを減算し、且つ、前記画像スタックから前記流体中の粒子の前記サイズ及び前記数を判定するように更に構成されている、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項６】
前記容器は、前記プレート内において含まれている複数の容器のうちからのものであり、
前記コントローラは、前記プレート内において含まれている前記複数の容器のそれぞれ内の粒子の前記サイズ及び前記数を判定するように更に構成されており、
前記ステージは、前記プレートを選択的に受け取り且つ解放するように構成されたプレートホルダを更に含み、前記プレートホルダは、前記ステージ内において前記プレートを保持し、且つ、前記プレート内において含まれている前記複数の容器のそれぞれ内の粒子の前記サイズ及び前記数を前記コントローラが判定している間に、互いの関係において同一の視野内において前記複数の容器のうちからのそれぞれの容器を維持するように更に構成されている、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項７】
前記容器は、最大で２００マイクロリットルの流体の容積を保持するように構成されている、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項８】
前記散乱した光を前記撮像装置に導くように構成された光学系を更に有する、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項９】
ウェルプレート検査システムであって、
流体を収容している容器を含むプレートを選択的に振動させ、且つ、これを受け取るように構成されたステージと、
光源光を生成するように構成された発光ダイオード（ＬＥＤ）光源と、
前記ＬＥＤ光源と前記ステージとの間において配設されたアキシコンであって、前記アキシコンは、屈折した光源光を生成するべく前記光源光を屈折させるように構成されており、
前記屈折した光源光は、前記屈折した光源光が前記ミラーから離れるように方向転換されている間に、ミラーに導かれる散乱した光を生成するべく、前記容器内において収容されている前記流体中において浮遊する粒子とやり取りする、アキシコンと、
前記ミラーから反射された前記散乱した光を使用して連続画像を取得するように構成された撮像装置と、
前記連続画像から、前記流体中の粒子のサイズ及び数を判定するように構成されたコントローラと、
を有するシステム。
【請求項１０】
前記連続画像は、バックグラウンド画像及び分析画像を含み、前記バックグラウンド画像は、前記ステージが振動する前に取得され、且つ、前記分析画像は、前記ステージが振動した後に取得される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記バックグラウンド画像及び前記分析画像は、前記容器の裏面から観察されている前記流体と関連している、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記撮像装置は、前記ステージが振動した後に前記連続画像を取得するように構成されており、
前記コントローラは、前記連続画像から最小強度投影（ＭｉｎＩＰ）を生成し、画像スタックを生成するべく前記連続画像のそれぞれから前記ＭｉｎＩＰを減算し、且つ、前記画像スタックから前記流体中の粒子の前記サイズ及び前記数を判定するように更に構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記プレートは、９６個の容器を含む９６ウェルの標準フォーマットを有する、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記容器は、前記プレート内において含まれている複数の容器のうちからのものであり、
前記コントローラは、前記プレート内において含まれている前記複数の容器のそれぞれ内の粒子の前記サイズ及び前記数を判定するように更に構成されており、
前記ステージは、前記プレートを選択的に受け取り且つ解放するように構成されたプレートホルダを更に含み、前記プレートホルダは、前記ステージ内において前記プレートを保持し、且つ、前記プレート内において含まれている前記複数の容器のそれぞれ内の粒子の前記サイズ及び前記数を前記コントローラが判定している間に、互いとの関係において同一の視野内において前記複数の容器のうちからのそれぞれの容器を維持するように更に構成されている、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記容器は、最大で２００マイクロリットルの流体の容積を保持するように構成されている、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記アキシコンは、前記ミラーから反射された前記散乱した光を使用して前記撮像装置によって取得された前記連続画像が前記容器内において収容されている流体の全体容積に対応する被写界深度を有するように、構成されている、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１７】
ステージ上において配置されたプレート内において含まれている容器内において収容されている流体中の粒子のサイズ及び数を算出する方法であって、
光源を介して光源光を生成するステップと、
屈折した光源光を生成するべく、１つ又は複数の光学要素を介して前記光源光を屈折させるステップと、
光学系を介して、前記屈折した光源光と前記流体中において浮遊する粒子との間のやり取りの結果として、散乱した光を撮像装置に供給するステップと、
前記１つ又は複数の光学要素を介して、前記撮像装置から離れるように前記屈折した光源光を方向転換するステップと、
前記撮像装置を介して、前記供給された散乱した光を使用して連続画像を取得するステップと、
コントローラを介して、前記連続画像を使用して前記流体中の粒子のサイズ及び数を判定するステップと、
を有する方法。
【請求項１８】
前記プレートを振動させるステップを更に有し、
前記散乱した光を使用して前記連続画像を取得する前記動作は、
前記プレートが振動する前に第１の画像を取得するステップと、
前記プレートが振動した後に第２の画像を取得するステップと、
を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記連続画像を使用して前記流体中の粒子の前記サイズ及び前記数を判定する前記動作は、コントローラを介して、差分画像を提供するべく前記第２の画像から前記第１の画像を減算するステップと、前記差分画像を分析することにより、前記流体中の粒子の前記サイズ及び前記数を判定するステップと、を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記連続画像を取得する前記動作は、前記プレートが振動した後に前記連続画像を取得するステップを含み、且つ、
前記連続画像を使用して前記流体中の粒子の前記サイズ及び前記数を判定する前記動作は、前記連続画像から最小強度投影（ＭｉｎＩＰ）を生成するステップと、画像スタックを生成するべく前記連続画像のそれぞれから前記ＭｉｎＩＰを減算するステップと、前記画像スタックから前記流体中の粒子の前記サイズ及び前記数を判定するステップと、を含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に、流体が充填された容器内における粒子検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
分析研究及び臨床診断試験においては、プレート内の容器又はウェル（ｗｅｌｌ）が試験管として使用されている。これらのウェル内において含まれている流体は、意図を伴って又は伴うことなしに、様々な異なる形状及びサイズの粒子を含みうる。意図を伴っていない粒子は、環境からのもの、誤った流体の取扱い又は保存からのもの、或いは、形成、パッケージング、又は充填からの残留物としてのもの、などの、いくつかの異なる原因に由来しうる。また、流体は、泡をも含みうる。この結果、容器内に含まれている流体には、流体中に含まれている粒子の特徴判定を必要とする品質管理手順が適用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のプレート読取システムは、大きな容積の流体を一度に撮像する能力を有してはいない。例えば、従来のプレート読取システムは、顕微鏡の対物レンズを利用する蛍光技法又は光学コンポーネントに依存しうる。顕微鏡の対物レンズが実装された際に、このようなシステムに固有の短い視野が付与された場合に、任意の所与の時点において撮像しうるのは、サンプル流体の薄い容積、即ち、「スライス」のみである。従って、流体の容積全体を分析するには、このようなシステムは、それぞれの容器ごとに、いくつかの取得済みの画像スライスを分析する必要があり、この結果、画像分析の実行に必要とされる時間が増大することになる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書において記述されている実施形態は、上述の従来の間接的な計測技法を改良したプレート読取システムを対象としている。具体的には、本明細書において記述されているシステムは、光源光を屈折させると共に屈折した光源光を流体を含むウェルを通じて導くように構成されたオプティクスを含む照明システムを実装している。この屈折した光源光は、流体中において浮遊する粒子とやり取りして散乱した光を生成し、次いで、この散乱光が撮像装置まで導かれる。また、照明システムは、屈折した光源光が撮像装置から離れるように方向転換されるようにも、構成されている。換言すれば、粒子画像分析に使用される撮像装置によって受け取られる大量の光は、散乱光である。この照明システムは、光源光が散乱光を洗い流すことを防止しており、この結果、大きな被写界深度が得られると共に、同時に、流体の容積全体の正確な撮像が許容されている。
【０００５】
また、本明細書において記述されているプレート読取システムは、画像分析を促進するべく、一時的に振動している。具体的には、撮像装置は、プレートが振動する前及び後に、画像をキャプチャすることができる。これを実行する際には、画像分析により、（プレートが振動した際に運動する）流体中において浮遊する粒子と、（プレートの振動の後に運動しない）その他の静的なアーチファクトとが弁別されている。この画像分析の結果として、流体中において浮遊する粒子のサイズ及び数を直接的に計測することができる。
【０００６】
当業者は、本明細書において記述されている図は、例示を目的として含まれるものであり、且つ、本開示を限定するものではないことを理解するであろう。図面は、必ずしも縮尺が正確ではなく、その代わりに、本開示の原理を図示することに重点が置かれている。いくつかの例においては、記述されている実装形態の理解を促進するべく、記述されている実装形態の様々な態様が誇張又は拡大された状態で示されている場合があることを理解されたい。図面においては、様々な図面の全体を通じて、同一の参照符号は、一般に、機能的に類似した且つ／又は構造的に類似したコンポーネントを参照している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の一実施形態による視覚検査システム１００を示す。
【図２】本開示の一実施形態による視覚検査システム１００と関連する光源と撮像装置との間の光経路を示すブロック図２００である。
【図３】本開示の一実施形態による視覚検査システム１００と関連する制御システム３００を示すブロック図例である。
【図４】本開示の一実施形態による流体中の粒子を特徴判定する方法フロー４００の一例を示す。
【図５】本開示の一実施形態による流体中の粒子を特徴判定する方法フロー５００の一例を示す。
【図６】撮像対象の流体を有する容器を収容するプレートを受け取る例示用のプレートホルダ６００を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
上記において紹介されると共に以下において更に詳述される様々な概念は、多数の方法のうちの任意のものにおいて実装することができると共に、記述されている概念は、実装の任意の特定の方式に限定されるものではない。例示を目的として、実装形態の例が提供されている。
【０００９】
図１は、本開示の一実施形態による視覚検査システム１００を示している。視覚検査システム１００は、１つ又は複数の容器１０６を含みうるプレート１０４を選択的に振動すると共にこれを受け取るように構成されたステージ１０２を含む。一実施形態においては、ステージ１０２は、容器流体の撮像のために、プレート１０４の受け取りを促進するべく、ステージ１０２とプレート１０４との間のアダプタとして機能するプレートホルダ１０５を含む。ステージ１０２は、図１には、単一のタイプのプレートホルダ１０５を受け取るものとして示されているが、実施形態は、様々なサイズ及び／又は形状を有する任意の適切な数のプレートホルダを受け取るように構成されたステージ１０２を含む。例えば、ステージ１０２は、異なるタイプのプレートホルダを受け取る、いくつかのネストされた、調節可能な、且つ／又は、相互交換可能な、キャビティ又はその他の適切な形成された部分を有するように、構成することができる。この結果、視覚検査システム１００は、異なるタイプ、サイズ、及び／又は形状のプレート内において含まれる容器の試験を促進することができる。プレートホルダ１０５の設計については、図６を参照して更に後述する。
【００１０】
様々な実施形態においては、容器１０６は、１つ又は複数の透明な且つ／又は不透明な部分を有することができる。例えば、容器１０６は、全体的に透明であってもよく、或いは、側壁が不透明な状態において透明な底部を有することもできる。いずれの場合にも、視覚検査システム１００は、ステージ１０２によって保持された１つ又は複数の容器１０６内において収容されている流体を照明するように構成された照明システム１０８と、容器１０６が振動する前及び後に１つ又は複数の容器１０６内において収容されている流体の画像を取得する１つ又は複数の撮像装置１１２と、を更に含んでおり、且つ、任意選択により、光学系１１０を含むことができる。また、ステージ１０２及び／又は照明システム１０８は、プレート１０４内において含まれているそれぞれの容器１０６の検査に対応するべく、且つ、異なるサイズのプレート及び容器の試験に対応するべく、１つ又は複数の軸において運動するように構成することができる。
【００１１】
視覚検査システム１００のコンポーネントに関する更なる詳細については、以下において提供する。一概要として、視覚検査システム１００は、１つ又は複数の容器１０６内において収容されている流体を反復的な方式によって撮像するように構成されている。例えば、視覚検査システム１００は、それぞれの個々の容器ごとに、その特定の容器において流体中において浮遊する粒子を識別するべく、プレート１０４内において含まれているそれぞれの容器１０６を反復的に撮像するように、構成することができる。これを実行するべく、視覚検査システム１００は、個々の容器分析ごとにそれぞれの容器１０６を照明システム１０８とアライメントさせるべく、ステージ１０２及び／又は照明システム１１０を運動させるように構成されている。更に後述するように、それぞれの容器が試験されるのに伴って、ステージ１０２が振動プロファイルに従って振動する前及び後に、容器の１つ又は複数の画像が取得されている。従って、いくつかの実施形態においては、１つ又は複数の振動器（図示されてはいない）が、直接的又は間接的にステージ１０２に結合されている。
【００１２】
また、照明システム１０８は、１つ又は複数の光学要素を含む。本明細書において使用されている「光学要素」という用語は、個別に単一の光学コンポーネントに対して適用されてもよく、或いは、いくつかの光学コンポーネントの組合せに対して適用されてもよい。例えば、光学要素は、１つ又は複数の単一のアキシコン、レンズ、ビームエクスパンダ、ミラーなどを含むことができる。別の例を提供すれば、光学要素は、１つ又は複数のアキシコン、レンズ、ビームエクスパンダ、ミラーなどの組合せを含むことができる。いずれの場合にも、照明システム１０８は、光源光を容器１０６内に屈折させるように構成された光学要素を含むことができる。屈折した光源光は、容器の流体中において浮遊する粒子とやり取りして散乱した光を生成し、この散乱光が、撮像装置によって受け取られ、且つ、振動の前及び後に１つ又は複数の画像を取得するべく、使用される。また、照明システム１０８は、屈折した光源光が１つ又は複数の撮像装置１１２から離れるように方向転換され、これにより、光源光が散乱光を洗い流すことを防止すると共に容器の流体中において収容されている個々の粒子の正確な特徴判定を促進するような方式により、光源光を屈折させるように、構成されている。例えば、本明細書において記述されている様々な実施形態を介して判定されうる粒子特性は、粒子の数及び／又はサイズ、粒子の形態、密度／浮力などを含む。
【００１３】
視覚検査システム１００は、粒子が容器１０６内において収容されている流体中に存在しているかどうかを判定するべく、ステージ１０２の振動の前及び後において取得された画像の１つ又は複数を分析している。１つ又は複数の画像は、存在する粒子の数を計数するべく、粒子をサイズ計測するべく、粒子の運動を追跡するべく、或いは、粒子を特徴判定又は分類するべく、更に分析することができる。粒子は、例えば、埃又はその他の汚染物質、或いは、タンパク質凝集体であってよい。本開示においては、粒子が記述されているが、本開示の概念は、泡又はエマルジョンにも適用されることを理解されたい。
【００１４】
振動プロファイルは、１つ又は複数の振動期間及び非振動期間を含む。振動プロファイルのそれぞれの振動期間及び非振動期間においては、それぞれ、動きが容器に対して適用され、且つ、中断される。例えば、振動プロファイルは、振動期間内の動きを含んでいてもよく、これには、動きが中断される非振動期間が後続している。動きの中断は、制動力の印加などの、動きを相殺するべく、力をステージ１０２に印加するステップを含んでいてもよく、或いは、含んでいなくてもよい。制動力は、例えば、摩擦力であってよい。振動期間及び非振動期間は、試験対象の特定の流体に応じて、同時の時間の期間又は異なる時間の期間であってよい。動きは、動揺、振動、回転、超音波エネルギーの印加、音響エネルギーの印加、反転、別の動き、或いは、これらの任意の適切な組合せであってよい。例えば、ステージ１０２がｘ−ｙプレーンを占有していると仮定すれば、振動の動きは、ｘ軸における１ミリメートルの横方向の動きに後続する、ｙ軸における１ミリメートルの上下の動きであってよく、これらのそれぞれは、１００ミリ秒にわたって発生してもよく、これには、１００ミリ秒の非振動期間が後続している。
【００１５】
次に図１を更に参照すれば、視覚検査システム１００は、その内部に収容されている任意の適切な容積の流体を有する任意の適切な数の容器１０６を試験するように構成することができる。従って、実施形態においては、プレート１０４は、任意の適切なサイズ及び／又は形状であってよく、その上部には、任意の適切な数の容器１０６が配設される。例えば、プレート１０４は、６個、２４個、９６個、３８４個、１５３６個などの、任意の適切な数の容器１０６を含むマイクロプレートであってよい。容器１０６は、例えば、標準的なマイクロプレート実装形態のケースにおいては、２：３の矩形マトリックスなどの、プレート１０４上のパターンとして、配列することができる。プレート１０４がマイクロプレートとして実装されている実施形態においては、容器１０６は、マイクロプレート上において、検査対象の流体を収容するウェルを構成することができる。それぞれの容器１０６は、プレート１０４のサイズ及び構成に応じて、任意の適切な容積の流体を受け取るように構成することができる。例えば、それぞれの容器１０６は、数十ナノリットルから最大で数ミリリットルの範囲の流体の容積を保持することができる。例えば、プレート１０４が、９６ウェルのマイクロプレートとして実装されている際には、それぞれの容器は、最大で２００マイクロリットルの容積を保持することができる。
【００１６】
視覚検査システム１００は、照明システム１０８を含んでいてもよく、照明システム１０８は、光源光を生成するように構成された任意の適切な数及び／又はタイプの光源を含むことができる。また、照明システム１０８は、光源光が任意の角度において容器１０６を通じて導かれるように、光源光を屈折させるべく構成された１つ又は複数の光学要素をも含む。これは、特に有用であり、その理由は、例えば、流体中において浮遊する粒子は、半透明であってもよく、且つ、これにより、粒子が、適切な撮像のための散乱光を生成するべく、光源光を散乱させることが保証されるからである。光源光が屈折されず、且つ、その代わりに、容器の中心軸とアライメントされた方式によって提供される場合には、このような半透明の粒子は、撮像のために効果的に使用されうる散乱光を提供するように、光源光を散乱させない。照明システム１０８によって提供される光学特性の一例については、図１に示されている視覚検査システム１００の例示用の実施形態を参照して図２に示されている。但し、視覚検査システム１００及び／又は照明システム１０８は、更に後述するように、本明細書において記述されている実施形態を促進するべく、様々な異なる構成において、且つ、異なるコンポーネントにより、実装されうることを理解されたい。
【００１７】
図１及び図２を継続して参照すれば、照明システム１０８は、１つ又は複数の光源２０１を含んでいてもよく、これらの光源は、任意の適切な波長又は波長の範囲を有する光源光を生成するように構成された任意の適切なタイプの光源を含むことができる。例えば、光源２０１は、単一の波長、選択可能な範囲の波長、又は広い帯域の波長において光源光を生成するように構成された発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光源として実装することができる。例示用の一例を提供すれば、光源２０１は、特定の波長又は範囲の波長が容器撮像のために広い範囲の波長から選択される状態において、広い範囲の波長にわたって光源光を提供するように構成されたＬＥＤ光源として実装することができる。
【００１８】
また、実施形態においては、照明システム１０８は、図２に示されているように、且つ、更に後述するように、特定の方式により、光源光を容器１０６内に、且つ、撮像装置１１２に向かって、屈折させるように構成された１つ又は複数の光学要素を含む。具体的には、実施形態は、屈折した光源光が容器の中心軸との関係において所定の角度において試験対象の容器に進入するように、光源光を屈折させるように構成された任意の適切な数及び／又はタイプのアキシコン、個別の光学レンズ、レンズの列などを実装した照明システム１０８を含む。この結果、容器の流体中において浮遊する粒子が、屈折した光源光を散乱させ、この散乱した屈折光源光が、撮像装置１１２に提供される一方で、屈折した光源光は、主には（或いは、全体的には）、撮像装置１１２から離れるように方向転換される。
【００１９】
一実施形態においては、上述の光学特性を実現するべく、照明システム１０８は、容器１０６内において収容されている流体の容積全体が撮像のために適切に照明されることを保証するべく、光源光を屈折させるように構成されたアキシコン２０２又はその他の適切なタイプの光学要素を含むことができる。例えば、アキシコン２０２は、容器１０６から所与の距離「Ｄ」において、容器１０６内において収容されている流体の容積全体が撮像のために適切に照明されるように、光源光を屈折させるための適切な円錐角を有するように、選択することができる。一実施形態においては、アキシコン２０２は、本明細書の作成の時点において、Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ，Ｎｅｗ  ＪｅｒｓｅｙのＥｄｍｕｎｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．によって製造されているａｘｉｃｏｎ  ｓｔｏｃｋ  ｎｕｍｂｅｒ  ８３−７７９などの、９０度の頂角及び１インチの直径を有するアキシコンとして実装することができる。
【００２０】
アキシコン２０２を使用する際には、光源２０１が、コヒーレント光を生成するように構成されたレーザー光源又はその他の光源として実装されないことが好ましく、その理由は、アキシコンを通過したコヒーレント光は、容器１０６の撮像のために望ましくはない、ベッセルビームと呼称される、干渉パターンの生成を結果的にもたらすからである。対照的に、アキシコン２０２が光学要素として使用される際には、光源２０２が、インコヒーレントな光源光を生成することが好ましい。
【００２１】
更には、屈折した光源光を撮像装置１１２から離れるように方向転換しつつ、散乱した光を撮像装置１１２まで導くべく、容器１０６との関係において、ミラー２０６又はその他の適切な光学コンポーネントを戦略的にサイズ設定及び配置することができる。例えば、ミラー２０６は、図２に示されている側面図に示されているように、容器１０６、光源２０１、及びアキシコン２０２の中心軸と一致した状態において配置することができる。一実施形態においては、ミラー２０６は、散乱した光を撮像装置１１２に反射するべく、容器１０６の底部から所定の距離において配設されている。更には、ミラー２０６は、屈折した光源光がミラー２０６によって反射されず、且つ、その代わりに、撮像装置１１２から離れるように方向転換されるように、サイズ設定することもできる。
【００２２】
図２を参照して例示用の一例を提供すれば、ミラー２０６は、その中心が容器１０６の底部から距離「ｄ」において配設された状態において、半径「ｒ」を有する円形ミラーであってよい。図２に示されているように、アキシコン２０２は、流体撮像のために容器を照明するべく、容器１０６を通じて光源光を屈折させている。（例えば、アキシコンの円錐角及びその組成によって生成される）アキシコン２０２の特定の屈折率及びアキシコン２０２と容器１０６との間の距離Ｄの場合に、屈折した光源光は、ミラー２０６の中心と交差すると共に容器１０６の中心軸と直交する、プレーン「ｐ」内において直径φＲＥＦＲＡＣＴＥＤを有する屈折した光の円錐を形成している。更には、散乱した光は、この屈折した光の円錐内に収容されている。実施形態においては、ミラー２０６は、半径ｒを有することができ、容器１０６の底部から距離ｄにおいて配置することができると共に、２ｒ  ｃｏｓθ＜φＲＥＦＲＡＣＴＥＤとなるように、プレーンｐから角度θにおいて位置決めすることができる。これらのパラメータが付与された場合に、散乱した光が、撮像装置１１２に向かって導かれる一方で、屈折した光の円錐は、撮像装置１１２から離れるように、方向転換される。例えば、図２に示されているように、撮像装置１１２及び容器１０６は、相互の関係において９０度に配置することができると共に、その結果、ミラー２０６は、容器１０６の中心軸との関係において４５度の角度θを形成することができる。
【００２３】
屈折した光源光をこの方式によって方向転換しない場合には、屈折した光源光が、散乱した光を圧倒することになり、且つ、容器内において収容されている流体の適切な撮像分析を妨げることになろう。このような構成の一例が、単一の粒子２０４を伴って、図２に示されている。但し、容器１０６内において収容されている流体は、それぞれの粒子からの散乱した光が撮像装置１１２によって受け取られる状態において、それぞれが屈折した光源光を散乱させる任意の数の粒子又は泡を含みうることを理解されたい。
【００２４】
このような方式による光源光の屈折に起因し、照明システム１０８は、高度な強度を有する光を容器１０６内において収容されている流体中において浮遊する任意の粒子に提供している。これを実行する際に、撮像装置１１２は、その主カメラレンズ上において、相対的に小さなアパーチャを実装することにより、従来のウェルプレート検査システムにおいて可能なものよりも大きな被写界深度を実現することができる。様々な実施形態においては、撮像装置１１２は、ほぼ３ワットである光源２０１の場合に、ｆ／６以下の、且つ、好ましくは、ｆ／８〜ｆ／１１の、アパーチャサイズを実装したテレセントリックレンズを使用している。アパーチャサイズは光源の輝度に依存していることから、相対的に大きなパワーの光源は、ｆ／１１よりも更に小さなアパーチャサイズを許容しうる。その一方で、従来のウェルプレート撮像装置は、通常、ｆ／２〜ｆ／２．８程度のアパーチャサイズを実装しており、その結果、被写界深度が非常に狭くなっている。
【００２５】
これにより、有利には、流体内に存在しているすべての粒子の、同時の、即ち、容器１０６の全体内容物の画像をキャプチャ及び分析することによる、合焦及び分析が許容されている。この点が通常の顕微鏡技法とは対照的であり、この場合には、視認性を改善するには、撮像装置の主カメラレンズのアパーチャを開く必要があることから、相対的に大きな流体容積を適切に撮像するべく、容器の流体の深さスライスを取得する必要がある。この結果、照明システム１０８は、画像分析を介した、同時の、容器１０６内において収容されている流体の全体容積内の粒子の数及びサイズの特徴判定を許容している。
【００２６】
様々な実施形態において、容器１０６との関係におけるアキシコン２０２又はその他の適切な光学要素の位置は、固定されてもよく、或いは、調節可能であってもよい。例えば、アキシコン２０２は、照明システム１０８内において、固定位置において取り付けることができる。次いで、試験対象の容器（又は、プレート）の寸法及び光学要素（例えば、アキシコン２０２）の特性に応じて画像分析のための適切な光学特性を保証するべく、図２に示されているように、アキシコン２０２が容器１０６から望ましい距離「Ｄ」だけオフセットされるように、照明システム１０８をステージ１０２の上方において所定の距離に配設することができる。
【００２７】
例示を目的とした例を提供すれば、プレート１０４が９６ウェルのマイクロプレートである場合に、それぞれの容器１０６は、高さ及び直径などの標準的な寸法を有しうる。更には、アキシコン２０２は、９０度の頂角及び１インチの直径を有するように選択することができる。従って、アキシコン２０２及び照明システム１０８は、図２に示されている望ましい光学特性を保証するべく、アキシコン２０２と容器１０６との間において１２ｍｍの距離Ｄを提供するように、配設することができる。このような実施形態は、例えば、視覚検査システム１００が、既知の、既定の寸法を有する容器を有する単一のタイプのプレートを試験するべく利用される際には、特に有用でありうる。当然のことながら、その他のタイプの光学要素及び容器サイズの場合には、距離Ｄは、適切な光学特性、即ち、光源光が、容器１０６内の流体の全体容積を照明しつつ、撮像装置１１２から方向転換されること、を保証するべく、１２ｍｍ超であってもよく、或いは、これ未満であってもよい。
【００２８】
但し、照明システム１０８は、異なる容器サイズを有する様々な異なるプレートタイプを試験するように、構成することもできる。別の例示を目的とした例を提供すれば、プレート１０４は、１つの試験構成用の９６ウェルのマイクロプレートと、別の試験構成用の２４ウェルのマイクロプレートと、を含むことができる。この例を継続すれば、２４ウェルのマイクロプレート内に含まれている容器は、９６ウェルのマイクロプレート内に含まれている容器よりも大きな高さ及び直径を有する。従って、アキシコン２０２が容器１０６から距離Ｄだけオフセットされた結果としてもたらされる光学特性は、９６ウェルのマイクロプレートの場合には、望ましい光学特性を提供しうるが、２４ウェルのマイクロプレートの場合には、望ましい光学特性を提供することができない。このような課題に対処するべく、視覚検査システム１００のいくつかの実施形態が存在している。
【００２９】
例えば、実施形態は、照明システム１０８が、それぞれのモジュラーコンポーネントが、試験対象であるそれぞれの異なるタイプのプレートについて使用される状態において、いくつかのモジュラーコンポーネントのうちの１つとして実装されるステップを含む。例えば、照明システム１０８の異なるモジュラー実装形態は、照明システム１０８内の異なる場所において配設され、この結果、ステージ１０２の上方の同一の距離において配設された異なるモジュラー照明システム１０８について異なる距離Ｄが得られるアキシコン２０２を含むことができる。別の例を提供すれば、異なるモジュラー照明システム１０８は、異なる円錐角を有し、その結果、それぞれのケースにおいて異なる角度において光源光を屈折させるアキシコンを有することができる。
【００３０】
これに加えて、又はこの代わりに、ステージ１０２は、照明システム１０８の異なるモジュラー実装形態についてアキシコン２０２と容器１０６との間の様々な予め設定された距離Ｄを定義するべく位置決めされた１つ又は複数のレセプタクルや留め具などを含むことができる。この結果、望ましい光学特性が容器１０６の異なるサイズ及び形状について維持されることを保証するべく、試験対象である特定のタイプのプレートに応じて、照明システム１０８の異なるモジュラー実装形態を取り替えることができる。
【００３１】
その他の実施形態においては、照明システム１０８は、距離Ｄが調節可能である状態において、単一の設計であってもよい。以前の例を使用すれば、２４ウェルのマイクロプレートを試験する際には、アキシコン２０２は、容器１０６から距離Ｄ１において配置する必要がありうる。但し、９６ウェルのマイクロプレートを試験する際には、アキシコン２０２は、容器１０６から異なる距離Ｄ２において配置する必要がありうる。照明システム１０８の２つの異なるモジュラー設計により、この課題に対処することが可能であるが、異なるプレートタイプの試験を促進するべく、ユニバーサルな調節可能な設計を有することが好ましい場合がある。従って、実施形態は、距離Ｄが調節可能となるように構成された照明システム１０８を含む。更なる実施形態においては、ステージ１０２は、試験されている間にそれぞれの容器１０６を照明システム１０８とアライメントすることに加えて、距離Ｄの調節を許容するべく、ｘ、ｙ、及びｚ軸において運動するように構成することができる。
【００３２】
更なる実施形態においては、場合に応じて、照明システム１０８の光学特性を調節する別の技法を提供するべく、その他の光学コンポーネントをアキシコン２０２又は別の光学要素との関連において実装することができる。例えば、照明システム１０８は、アキシコン２０２のビーク（ｂｅａｋ）を照明するビームの直径を変更又は「チューニング」するように構成された、光源２０１とアキシコン２０２との間において（即ち、光源光が屈折される前に）配設された１つ又は複数のビームエクスパンダを含むことができる。換言すれば、実施形態は、容器１０６内の流体の照明を調節するべく、アキシコン２０２に進入する光源光の直径及びアキシコンの円錐角を変更するステップを含む。従って、本明細書において記述されているように、照明システム１０８の異なるモジュラー設計の間において、このような光学コンポーネントの位置及び／又はタイプを変更することもできる。
【００３３】
いずれの場合にも、このような調節を促進するべく、実施形態は、ステージ１０２、照明システム１０８、アキシコン２０２、及び／又は、視覚検査システム１００内において運動自在に取り付けられた照明システム１０８によって実装されるその他の光学コンポーネントを含む。例えば、照明システム１０８及び／又はアキシコン２０２は、試験対象であるプレート１０４のタイプに応じて、望ましい距離Ｄが得られることを許容するべく、線形アクチュエータ又はその他の適切な駆動メカニズムに取り付けることができる。別の例を提供すれば、ステージ１０２は、試験対象であるプレート１０４のタイプに応じて、距離Ｄを調節するべく、ｚ軸における変位を許容するための１つ又は複数の線形アクチュエータ又はその他の適切な駆動メカニズムを含むことができる。この結果、異なるサイズ及び形状を有する容器を試験する際に、適切な撮像のために、望ましい光学特性が維持されることを保証するべく、ステージ１０２、照明システム１０８、及び／又はアキシコン２０２のうちの１つ又は複数のものの位置を調節することができる。
【００３４】
照明システム１０８の特定の実装形態とは無関係に、実施形態は、試験対象の容器１０６内に収容されている流体の全体の撮像を促進するべく、それぞれの容器１０６の最上部内に下向きに導かれる光源光２０１を含む。この場合にも、これを実行するべく、流体中において浮遊する粒子から散乱された光が撮像装置１１２に導かれうる一方で、屈折した光源光は、撮像装置１１２から離れるように方向転換されている。いくつかの実施形態においては、撮像装置１１２は、図１及び図２に示されているように、光学系１１０を介して、散乱した光を受け取ることができる。但し、光学系１１０は、視覚検査システム１００の任意選択のコンポーネントであり、且つ、その他の実施形態においては、存在しなくてもよい。例えば、図１に示されているように、光学系１１０は、ステージ１０２の下方において位置決めすることができると共に、浮遊する粒子から散乱した光を撮像装置１１２に反射するように構成された１つ又は複数のミラー、レンズなど（例えば、図２に示されているミラー２０６）を含むことができる。この結果、光学系１１０は、撮像装置１１２が照明システム１０８のものとは別個の軸に沿って位置決めされることを促進することにより、更なる設計の柔軟性を許容することができる。
【００３５】
その他の実施形態においては、照明システム１０８は、容器１０６の側部から光源光を提供することにより、容器１０６内において収容されている流体の容積を照明するように構成することができる。これを実行するために、照明システム１０８は、側部から容器１０６を照明するべく、光源２０１によって提供された光を導く、例えば、光導波路などの、更なる光学系を含むことができる。この光学系は、簡潔性を目的として、図１〜図２には示されていないが、撮像装置１１２から光源光を方向転換しつつ、散乱した光を撮像装置１１２に提供するように構成された光源、光学要素、導波路などの任意の適切な組合せを含むことができる。例えば、試験対象のプレートの一部分として、或いは、ステージ１０２の一部分として、光導波路を有する光学サブを統合することができると共に、試験されるのに伴ってそれぞれの容器の十分な照明を提供するべく、光源２０１を視覚検査システム１００内において配設することができる。
【００３６】
更にその他の実施形態においては、照明システム１０８及び撮像装置１１２を同一の軸に沿ってアライメントさせることにより、光学系１１０に対するニーズを除去することができる。例えば、撮像装置１１２は、容器１０６の底部を出射するのに伴って散乱した光を直接的に受け取るように、光学系１１０の代わりに、ステージ１０２の下方において取り付けることができる。当然のことながら、屈折した光源光が大部分（或いは、全体的に）撮像装置１１２から方向転換されている間に、散乱した光が撮像装置１１２によって受け取られることを保証するべく、このような実装形態には、ステージ１０２の下方において所定の距離だけ撮像装置１１２を離隔させるステップが伴いうる。
【００３７】
様々な実施形態において、撮像装置１１２は、１つ又は複数の連続フレームにわたって、１つ又は複数の画像及び／又はビデオをキャプチャするように構成されている。例えば、撮像装置１１２は、コントローラから受け取られたコマンドに応答して、特定のタイミングにおいて、画像及び／又はビデオを選択的にキャプチャしてもよく、これについては、図３を参照して更に後述する。撮像装置１１２は、ステージ１０２の振動と同期化された方式によって画像及び／又はビデオをキャプチャすることにより、コントローラが、ステージ１０２の振動（並びに、従って、容器１０６内において収容されている流体の振動）の前及び後の特定のタイミングにおいて画像を分析することを許容することができる。ビデオがキャプチャされる際には、実施形態は、コントローラが、例えば、ステージ１０２の振動の前及び後などの、望ましい期間に対応するビデオフレームを抽出するステップを含む。
【００３８】
撮像装置１１２は、画像センサ、光学スタビライザ、画像バッファ、フレームバッファ、フレームグラバ、電荷結合装置（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）装置などのような、この機能を促進するためのハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の適切な組合せを含むことができる。更には、撮像装置１１２は、視野内の容器の距離又は位置とは独立した、容器１０６の画像の拡大を提供するべく、１つ又は複数のテレセントリックレンズを含むことができる。更には、撮像装置１１２は、（図３を参照して後述するように）コントローラと通信することができると共に、取得された画像及び／又はビデオを画像分析のためにコントローラに画像分析のために保存することができる。或いは、この代わりに、撮像装置１１２は、画像及び／又はビデオを局所的に任意の適切なタイプのメモリ内において保存することができると共に、このメモリは、画像分析のために、コントローラによってアクセスされてもよい。別の例を提供すれば、撮像装置１１２は、例えば、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）技術などの、任意の適切な技法を使用することにより、カメラに組み込まれた画像処理ロジックを有する「スマートカメラ」として実装することができる。更に別の例を提供すれば、撮像装置１１２は、プレノプティック３Ｄカメラシステムの一部分として実装することができる。
【００３９】
図１〜図２には、単一の撮像装置１１２が示されているが、視覚検査システム１００の実施形態は、異なる場所から試験対象の容器の画像を取得するべく、複数の撮像装置１１２を含むことができる。このような実施形態は、例えば、広角対狭角の撮像、小面積対大面積の撮像、カラー対赤外線の撮像などのように、相対的に高速の並行撮像を実装するべく、特に有用でありうる。この機能を促進するべく、光学系１１０は、それぞれの個々の撮像装置１１２が同一の散乱光を受け取るように、検査対象の容器からの散乱光を分割するための（例えば、ビームスプリッタ、光導波路などのような）光学コンポーネントを有するように構成することができる。このような実施形態は、例えば、同一の試験対象の容器に関する複数の画像分析の実行が必要とされる際に、特に有用でありうる。この結果、いくつかの画像の並行したキャプチャ及び撮像が許容される。
【００４０】
図３は、本開示の一実施形態による視覚検査システム１００と関連する制御システム３００を示すブロック図例である。更に後述するように、制御システム３００は、例えば、照明システム３４０、動きアクチュエータ／振動器３６０、及び／又は撮像装置３８０などの、視覚検査システム１００の様々なコンポーネントと通信すると共にこれらを制御するように構成されたコントローラ３０２を含むことができる。更には、一実施形態において、制御システム３００は、視覚検査システム１００の完全に自律型の又は半自律型の動作を促進するように構成されている。これを実行するために、制御システム３００は、それぞれの容器の流体中において収容されている粒子の数及び／又はサイズを判定するべく、プレート上において含まれているいくつかの容器の自動的な分析をサポートすることができる。
【００４１】
一実施形態において、照明システム３４０及び撮像装置３６０は、それぞれ、図１〜図２との関係において本明細書において記述されている照明システム１０８及び撮像装置１１２の一実装形態であってよい。更には、動きアクチュエータ／振動器３６０は、視覚検査システム１００の１つ又は複数のコンポーネントと関連する１つ又は複数のモーター、サーボ、アクチュエータ（例えば、圧電アクチュエータ）などを表することができる。例えば、動きアクチュエータ／振動器３６０は、ステージ１０２、アキシコン２０２、及び／又は照明システム１０８の位置に対する調節の実施を可能にしうる上述の関連する線形アクチュエータを含むことができる。別の例を提供すれば、動きアクチュエータ／振動器３６０は、ステージ１０２を振動させるように構成された１つ又は複数の振動器を含むことができる。
【００４２】
コントローラ３０２は、例えば、照明システム３４０、動きアクチュエータ／振動器３６０、及び／又は撮像装置３８０に結合された又はその他の方法でこれらとの通信状態にあるハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の適切な組合せとして実装することができる。例えば、コントローラ３０２は、ステージ１０２に取り付けられた又はその一部として統合された装置として実装されてもよく、或いは、コントローラ３０２は、視覚検査システム１００から離れたところに配置されてもよい。いずれの場合にも、コントローラ３０２は、有線リンク、無線リンク、又はこれらの任意の適切な組合せを介して、照明システム３４０、動きアクチュエータ／振動器３６０、及び／又は撮像装置３８０のうちの１つ又は複数に結合することができる。従って、リンク３２０、３２２、及び／又は３２４は、コントローラ３０２と、照明システム３４０、動きアクチュエータ／振動器３６０、及び／又は撮像装置３８０のうちの１つ又は複数との間の通信を促進するための１つ又は複数の有線及び／又は無線リンクを表することができる。図３には、３つの別個のリンク３２０、３２２、及び３２４が示されているが、コントローラ３０２は、単一の共有リンクを含む、任意の適切な数のリンクを介して、照明システム３４０、動きアクチュエータ／振動器３６０、及び／又は撮像装置３８０のうちの１つ又は複数と通信しうることを理解されたい。
【００４３】
これらのコンポーネントとの間の通信及びこれらの制御を促進するべく、コントローラ３０２は、処理ユニット３０４、通信ユニット３０６、及びメモリユニット３０８を含むことができる。処理ユニット３０４は、例えば、コントローラ３０２のホストプロセッサなどの、任意の適切なタイプ及び／又は数のプロセッサとして実装することができる。更なる例を提供すれば、処理ユニット３０４は、用途固有の集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、組込み型のプロセッサ、コントローラ３０２と関連する中央処理ユニットなどとして実装することができる。処理ユニット３０４は、例えば、任意の適切な数のデータ及び／又はアドレスバスなどの、１つ又は複数の有線及び／又は無線相互接続を介して、通信ユニット３０６及び／又はメモリユニット３０８のうちの１つ又は複数と結合されてもよく、且つ／又は、さもなければ、これらとの関連において通信、制御、動作するように構成されてもよく、且つ／又は、その動作に影響を及ぼしてもよい。これらの相互接続は、簡潔性を目的として、図３には示されていない。
【００４４】
例えば、処理ユニット３０４は、例えば、メモリユニット３０８内において保存されているデータを取得、処理、及び／又は分析し、データをメモリユニット３０８に保存し、メモリユニット３０８内において保存されているデータを置換し、照明システム３４０、動きアクチュエータ／振動器３６０、及び／又は撮像装置３８０と関連する様々な機能を制御し、試験対象である容器の流体中に収容されている粒子の数及びサイズを識別するべく撮像装置３８０によってキャプチャされた且つメモリユニット３０８内において保存されている画像又はビデオフレームを分析するように、構成することができる。このような機能と関連する更なる詳細については、更に後述する。
【００４５】
通信ユニット３０６は、コントローラと、照明システム３４０、動きアクチュエータ／振動器３６０、及び／又は撮像装置３８０のうちの１つ又は複数との間の通信を促進するべく、任意の適切な数及び／又はタイプの通信プロトコルをサポートするように構成することができる。通信ユニット３０６は、（例えば、リンク３２０、３２２、及び／又は３２４を介した）コントローラ３０２と、照明システム３４０、動きアクチュエータ／振動器３６０、及び／又は撮像装置３８０のうちの１つ又は複数との間における任意の適切なタイプの情報の交換を促進するように構成することができると共に、このような機能を促進するべく、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の適切な組合せとして実装することができる。例えば、通信ユニット３０６は、任意の数の有線及び／又は無線トランシーバ、モデム、ポート、入出力インターフェイス、コネクタ、アンテナなどによって実装することができる。
【００４６】
様々な実施形態によれば、メモリユニット３０８は、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））又は不揮発性メモリ（例えば、電池によってバックアップされたＲＡＭ、ＦＬＡＳＨなど）の任意の適切な組合せを含みうる一時的ではないコンピュータ可読ストレージ装置であってよい。メモリユニット３０８は、処理ユニット３０４上において実行可能な命令を保存するように構成することができる。これらの命令は、処理ユニット３０４によって実行された際に、処理ユニット３０４が、本明細書において記述されている様々な動作を実行するようにする機械可読命令を含むことができる。コントローラ３０２の様々な機能は、本明細書においては、処理ユニット３０４を介したメモリユニット３０８内において保存されている命令の実行の観点において記述されているが、等価な機能は、ハードウェアコンポーネント（例えば、回路コンポーネント）又はメモリユニット３０８内に保存されている命令を実行する処理ユニット３０４との関連において機能するハードウェアコンポーネント（例えば、通信ユニット３０６を介して実装されるもの）のみを介して実現することもできることを理解されたい。また、メモリユニット３０８は、撮像装置３８０によってキャプチャされた画像又はビデオフレームなどの視覚検査システム１００との関連において使用される任意のその他の適切なデータを保存するように構成することもできる。
【００４７】
制御モジュール３０９は、処理ユニット３０４によって実行された際に、処理ユニット３０４が、本明細書において記述されている適用可能な実施形態に従って様々な動作を実行するようにする命令を保存するように構成されたメモリユニット３０８の領域である。一実施形態においては、制御モジュール３０９は、処理ユニット３０４によって実行された際に、処理ユニット３０４が、照明システム３４０の状態を制御するべく、（例えば、リンク３２０を介して）１つ又は複数のコマンドを照明システム３４０に送信するようにする命令を含む。
【００４８】
例えば、照明システム３４０は、図１〜図２を参照して上述したように、光源２０１などの１つ又は複数の光源を含むことができる。いくつかの実施形態においては、光源は、それぞれの容器が分析されるのに伴って連続的にオン状態にあってもよく、且つ、ステージ１０２が新しい容器を試験するべく運動する際に、ターンオフされてはいない。その他の実施形態においては、光源は、ステージ１０２の振動及び撮像装置３８０によってキャプチャされる画像に同期化された方式により、ターンオン及びオフすることができるが、異なる振動プロファイル又は異なる流体容積、容器サイズなどのようなその他のパラメータとの関係において変更されることはない。例えば、光源は、全体振動プロファイルの際にターンオンすることができると共に、試験のために次の容器をアライメントするべくステージ１０２が運動している間には、ターンオフすることができる。実施形態は、照明システム３４０内において含まれている光源がこのような方式でターンオン及びオフするようにする、制御モジュール３０９内において保存された命令を実行する処理ユニット３０４を含む。
【００４９】
また、実施形態は、光源が、異なる振動プロファイル又は異なる流体容積、流体の粘度、流体の色などのようなその他のパラメータとの関係において変更される方式によってターンオン及びオフされうるように、処理ユニット３０４が、制御モジュール３０９内において保存されている命令を実行するステップをも含む。換言すれば、試験対象の容器のサイズ及び容器内において収容されている流体の特性に基づいて特定のプレート１０４について実行される異なる振動プロファイルをメモリユニット３０８内において保存することができる。これに加えて、画像がそれぞれの容器について取得される際に、それぞれの振動プロファイルにおいて、時間の期間を識別する画像取得プロファイルをメモリユニット３０８内において保存することもできる。例えば、振動プロファイルは、９６ウェルのマイクロプレート用の振動期間及び非振動期間を規定することができる。但し、２つの異なる９６ウェルのマイクロプレートが、異なる特性を有する（例えば、一方の流体が別のものよりも大きな粘度を有する）流体を収容している場合がある。従って、メモリユニット３０８は、同一の振動プロファイル用の２つの異なる画像取得プロファイルを、試験対象の流体の１つのタイプに適用される画像取得プロファイル及び試験対象の流体の別のタイプに適用されるその他の画像取得プロファイルと関連付けることができる。
【００５０】
また、実施形態は、処理ユニット３０４が、照明システム３４０内において含まれている光源と関連するその他のパラメータを変更するべく、制御モジュール３０９内において保存されている命令を実行するステップをも含む。例えば、コントローラ３０２は、光源によって出力される光の強度を調節してもよく、光源によって使用される波長又は波長の範囲を設定してもよく、或いは、これらに類似したことを実行してもよい。
【００５１】
これに加えて、処理ユニット３０４は、視覚検査システム１００のその他のコンポーネントの状態を制御するべく、制御モジュール３０９内に保存されている命令を実行することもできる。例えば、コントローラ３０２は、ステージ１０２の現時点の位置を読み取ることができると共に、プレート１０４内の次の容器１０６が試験されうるように、ステージ１０２を新しい場所に運動させるべく、１つ又は複数のコマンドを（例えば、リンク３２２を介して）モーター又はその他の適切なアクチュエータに送信することができる。別の例を提供すれば、コントローラ３０２は、様々なコンポーネントの物理的場所及び／又はこのようなコンポーネントの光学特性を調節するために、照明システム３４０内に含まれているアキシコン２０２、照明システム３０４、及び／又はステージ１０２を運動させるべく、１つ又は複数のコマンドをモーター又はその他の適切なアクチュエータに送信することができる。上述のように、メモリユニット３０８内において保存されていると共に試験対象の特定のトレイと関連している画像取得プロファイルの一部として、例えば、特定のモジュラー照明システム１０８が選択されてもよく、特定の光学要素が識別及び／又は配置されてもよく、光源光のビーム直径が調節されてもよく、距離Ｄが特定されてもよく、且つ、これらに類似した動作が実行されてもよい。
【００５２】
異なるプレートタイプ及び／又は異なる流体タイプの試験を促進するべく、実施形態は、コントローラ３０２が、手動で、自動で、又は半自動で、試験対象の特定のタイプのプレート及び／又は流体用の振動プロファイル及び画像取得プロファイルを選択するステップを含む。例えば、ユーザーは、新しいタイプのプレート及び／又は流体の試験が必要とされる際に、振動プロファイル及び／又は画像取得プロファイルを選択するべく、ユーザー入力をコントローラ３０２（図示されてはいないユーザーインターフェイス）に提供することができる。別の例を提供すれば、コントローラ３０２は、重量の計測、プレート寸法の計測、容器寸法の計測などからステージ１０２上において位置決めされているトレイのタイプを識別するべく、ステージ１０２上において位置決めされている様々なセンサ（図示されてはいない）からセンサデータ計測値を受け取ることができる。プレートタイプ（例えば、９６ウェル又は２４ウェルのマイクロプレート）が識別されたら、処理ユニット３０６は、保存されている振動プロファイル及び画像取得プロファイルを識別されたプレートタイプと相関させるべく、制御モジュール３０９内において保存されている命令を実行することができる。この結果、視覚検査システム１００は、これらの異なるタイプのプレートが検出されるのに伴って、試験セットアップを異なるプレートタイプに対して自動的に適合させることができる。
【００５３】
更には、処理ユニット３０４は、（例えば、リンク３２４を介して）撮像装置３８０の動作を制御するべく、制御モジュール３０９内において保存されている命令を実行することもできる。即ち、コントローラ３０２は、撮像装置３８０が、現時点の振動プロファイルに同期化された特定の画像取得プロファイルに従って画像を取得するようにすることができる。例えば、処理ユニット３０４は、撮像装置３８０が、（例えば、非振動期間内などの）振動期間の前に且つ振動期間の後に、１つ又は複数の画像又はビデオフレームをキャプチャするようにするために、制御モジュール３０９内において保存されている命令を実行することができる。次いで、これらの画像は、メモリユニット３０８内において保存することができると共に、更に後述するように、試験対象の容器内において収容されている流体中において浮遊する粒子のサイズ及び数を判定するべく、分析することができる。
【００５４】
画像分析モジュール３１１は、処理ユニット３０４によって実行された際に、処理ユニット３０４が、本明細書において記述されている適用可能な実施形態に従って様々な動作を実行するようにする命令を保存するように構成されたメモリユニット３０８の領域である。一実施形態においては、画像分析モジュール３１１は、処理ユニット３０４によって実行された際に、処理ユニット３０４が、試験対象の容器内において収容されている流体中において浮遊する粒子のサイズ及び数を判定するべく、撮像装置３８０によって取得された１つ又は複数の画像及び／又はビデオフレームを分析するようにする命令を含む。
【００５５】
様々な実施形態において、処理ユニット３０４は、例えば、フレーム間差分法、バックグラウンド減算、及び／又は最小強度（「ＭｉｎＩＰ」）技法などの、任意の適切な技法に従って撮像装置３８０を介して取得された画像の画像分析を実行するべく、画像分析モジュール３１１内において保存されている命令を実行することができる。別の例を提供すれば、撮像装置３８０がプレノプティックカメラシステムの一部分として実装されている一実施形態おいては、処理ユニット３０４は、既定のデータセットからオブジェクトの深さを識別するために、且つ、必ずしもバックグラウンド減算を実行することなしに、撮像されたウェル内の粒子の量を判定するべくこの情報を使用するために、画像分析モジュール３１１内において保存されている命令を実行することができる。
【００５６】
例えば、撮像装置３８０は、試験対象の容器の流体中において浮遊する任意の粒子の結果として受け取られる散乱光を使用することにより、第１の画像をキャプチャすることができる。但し、容器の外側の埃又は引っ掻き傷などのその他のアーチファクトも、照明システム３４０によって提供される光源光が、散乱され、且つ、その結果、撮像装置３８０によって受け取られることをもたらしうる。従って、この第１のキャプチャされた画像は、「バックグラウンド」画像であってよく、これは、振動の前の、容器の画像及び粒子の位置を示している。この例を継続すれば、撮像装置３８０は、ステージ１０２が振動された後に、第２の「分析」画像をキャプチャしてもよく、これは、振動からのその運動の結果としての容器内の粒子の新しい位置を示している。但し、アーチファクトの結果として散乱したすべての光は、プレート振動の結果として変化することはない。従って、処理ユニット３０４は、静的な画像を事実上フィルタリングによって除去した差分画像を生成するべく、バックグラウンド画像を分析画像から減算するように、画像分析モジュール３１１内において保存されている命令を実行することができる。次いで、流体中において浮遊する粒子の数及びサイズを判定するべく、差分画像を分析することができる。
【００５７】
別の例を提供すれば、ＭｉｎＩＰ撮像技法が実装されてもよく、この場合には、撮像装置３８０は、プレート振動が完了した後に、いくつかの画像をキャプチャすることができる。具体的には、プレート振動が発生してもよく、この結果、容器の流体中において浮遊する粒子の運動がもたらされ、且つ、これらの粒子は、振動が停止した後にも、なんらかの短い時間の期間にわたって運動を継続しうる。従って、プレート振動が停止された後に、いくつかの画像をキャプチャすることができると共に、これらのキャプチャされた画像のすべて（或いは、そのなんらかのサブセット）を使用することにより、最小強度投影を生成することができる。この結果、取得された画像のそれぞれは、引っ掻き傷及び埃などの、静的な特徴の表現を含みうるが、これらの特徴は、粒子が十分に振動しており、且つ、画像取得の際に粒子が運動可能である、と仮定することにより、ＭｉｎＩＰ内には、出現することにならない。一実施形態においては、次いで、明るい特徴が粒子に対応している状態において、画像スタックを生成するべく、ＭｉｎＩＰを画像セット内のすべての画像（即ち、ＭｉｎＩＰを生成するべく使用された取得済みの画像）から減算することができる。この結果、画像スタックを使用することにより、容器の流体中の粒子の数及び／又はサイズの特徴を判定することができる。
【００５８】
図４は、本開示の一実施形態による流体中の粒子を特徴判定する方法フロー４００の一例を示す。様々な実施形態においては、方法４００の１つ又は複数の領域（或いは、方法４００の全体）は、任意の適切な装置によって実装することができる。例えば、方法４００の１つ又は複数の領域は、図３に示されているコントローラ３０２、照明システム３４０、及び／又は撮像装置３８０によって実行することができる。方法４００は、単一の容器の試験の際に実行される様々なステップを表しており、これは、プレート（例えば、図１に示されているプレート１０４）内のそれぞれの容器ごとに反復することができる。
【００５９】
方法４００は、光源光を生成することにより、開始しうる（ブロック４０２）。これは、例えば、コントローラ３０２が、光源（例えば、図２に示されている光源２０１）が、ターンオンし、且つ、試験対象の容器を照明するようにするステップを含むことができる（ブロック４０２）。また、これは、例えば、光源が、既定の状態において（例えば、連続方式によって）光を生成するステップを含むこともできる（ブロック４０２）。
【００６０】
方法４００は、屈折した光源光を提供するべく、光源光を１つ又は複数の光学要素を通じて屈折させるステップを含むことができる（ブロック４０４）。これは、例えば、図２に示されているように、光源光を屈折させるべく、光源光をアキシコンを通じて導くステップを含むことができる（ブロック４０４）。また、方法４００は、屈折した光源光を試験対象の容器内において収容されている流体中に導くステップを含むこともできる（ブロック４０４）。
【００６１】
方法４００は、屈折した光源光と流体中において浮遊する粒子との間のやり取りの結果として、散乱した光を撮像装置（例えば、図１に示されている撮像装置１１２）に供給するステップを含むことができる（ブロック４０６）。これは、流体中の粒子が、屈折した光源光を散乱させ、次いで、この散乱した屈折光源光が撮像装置に供給されるようにするべく、例えば、屈折した光源光が所定の角度において（即ち、容器の最上部から直接的ではなく）、容器内に導かれるステップを含むことができる（ブロック４０６）。また、屈折した光源光は、撮像装置から離れるように方向転換することもできる（ブロック４０８）。
【００６２】
方法４００は、散乱した光を使用することにより、連続画像を取得するステップを含むことができる（ブロック４１０）。これは、例えば、撮像装置が、試験対象の容器が振動する前にバックグラウンド画像を取得し、且つ、容器が振動した後に分析画像を取得するステップを含むことができる（ブロック４１０）。また、これは、例えば、バックグラウンド画像及び分析画像をメモリ（例えば、メモリユニット３０８）内において保存するステップを含むこともできる（ブロック４１０）。
【００６３】
方法４００は、取得された連続画像を使用することにより、流体中において収容されている粒子を特徴判定するステップを含むことができる（ブロック４１２）。これは、例えば、差分画像を生成するべく分析画像（ブロック４１０）からバックグラウンド画像（ブロック４１０）を減算することにより、差分画像を生成するステップを含むことができる（ブロック４１２）。方法４００は、この差分画像の分析に基づいて流体中において収容されている粒子のサイズ及び数を判定するステップを含むことができる（ブロック４１２）。
【００６４】
図５は、本開示の一実施形態による流体中の粒子を特徴判定する方法フロー５００の一例を示している。様々な実施形態においては、方法５００の１つ又は複数の領域（或いは、方法５００の全体）は、任意の適切な装置によって実装することができる。例えば、方法５００の１つ又は複数の領域は、図３に示されているように、コントローラ３０２、照明システム３４０、及び／又は撮像装置３８０によって実行することができる。方法５００は、プレート（例えば、図１に示されているプレート１０４）内のいくつかの容器を反復的に試験するべく実行される様々なステップを表している。
【００６５】
方法５００は、散乱した光を使用して流体の画像を取得することにより、開始しうる（ブロック５０２）。これは、例えば、コントローラ３０２が、撮像装置（例えば、図１に示されている撮像装置１１２）が、プレート振動の前及び後に、撮像装置によって受け取られる散乱光を使用して試験対象の容器内の流体の画像をキャプチャするようにするステップを含むことができる（ブロック５０２）。また、これは、例えば、コントローラ３０２が、撮像装置（例えば、図１に示されている撮像装置１１２）が、ＭｉｎＩＰ撮像技法に従って、プレート振動の後に、撮像装置によって受け取られる容器内の流体のいくつかの画像をキャプチャするようにするステップを含むこともできる（ブロック５０２）。この場合にも、この散乱した光は、（例えば、図２に示されているように、アキシコン２０２との関連における光源２０１からの）屈折した光源光が容器の流体中において浮遊する粒子とやり取りした結果であってく、一方において、屈折した光源光自体は、撮像装置から離れるように方向転換されている（ブロック５０２）。また、方法５００は、取得された画像を適切なメモリ（例えば、図３に示されているメモリユニット３０８）内において保存するステップを含むこともできる（ブロック５０２）。
【００６６】
方法５００は、取得された画像を使用することにより、粒子を計数及びサイズ計測するステップを含むことができる（ブロック５０４）。これは、例えば、流体中において浮遊する粒子の全体数及びこれら粒子のサイズを識別するべく、画像に対して任意の適切なタイプの画像分析を実行するステップを含むことができる（ブロック５０４）。例えば、画像分析は、図３との関係において本明細書において記述されている撮像技法に従って実行することができる（ブロック５０４）。また、方法５００は、この分析の結果を適切なメモリ（例えば、図３に示されているメモリユニット３０８）内において保存するステップを含むこともできる（ブロック５０４）。
【００６７】
容器の流体中の粒子のサイズ計測及び計数が完了したら（ブロック５０４）、方法５００は、分析のために選択されたすべての容器の分析が完了したかどうかを判定するステップを含むことができる（ブロック５０６）。この判定は、例えば、既知の数（例えば、２４又は９６）の容器を有する、所与のタイプのプレートについて分析された容器の全体数を追跡し、且つ、この計数が容器の全体数以下であるかどうかを判定することにより、実施することができる（ブロック５０６）。また、この判定は、例えば、ユーザーが分析用の容器の任意の適切な数（これは、プレート内のすべての容器未満であってよい）を入力し、分析された容器の全体数を追跡し、且つ、この計数が試験対象の容器の入力された数以下であるかどうかを判定することにより、実施することができる（ブロック５０６）。いずれの場合にも、更なる容器の分析が必要とされる場合には、方法５００は、継続する（ブロック５０８）。但し、分析された容器が分析対象の最後の容器である場合には、方法５００は終了する。終了の際に、方法５００は、それぞれの容器の分析の報告を（例えば、図３に示されているメモリユニット３０８内において）保存又は出力するステップを含んでいてもよく、この報告は、それぞれの容器内の流体中において収容されている粒子の数及びサイズを含みうる。この報告が完了したら、ユーザーは、報告を閲覧することができ、且つ／又は新しいプレートに伴うプロセスを再開することができる。
【００６８】
更なる容器の分析が必要とされている場合には、方法５００は、分析のために次の容器を位置決めするステップを含むことができる（ブロック５０８）。これは、例えば、コントローラ（例えば、図３に示されているコントローラ３０２）が、試験対象の次の容器を照明システム（例えば、照明システム１０８）とアライメントさせるべく、１つ又は複数のアクチュエータ及び／又はモーターが、ステージ（例えば、図１に示されているステージ１０２）をｘ及び／又はｙ軸において運動させるようにするステップを含むことができる（ブロック５０８）。また、これは、例えば、コントローラが、１つ又は複数のアクチュエータ及び／又はモーターが、試験対象の次の容器を照明システムとアライメントさせるべく、照明システム（例えば、照明システム１０８）をｘ及び／又はｙ軸において運動させるようにするステップを含むこともできる（ブロック５０８）。
【００６９】
いずれの場合にも、次の容器が位置決めされたら（ブロック５０８）、方法５００は、この新しい容器内において収容されている流体の画像を取得するプロセスを反復することができる（ブロック５０２）。この結果、方法５００は、新しい容器内の粒子を計数及びサイズ計測するべく、再開される。この結果、方法５００は、それぞれの分析された容器の流体中に収容されている粒子の数及びサイズを判定するべく、任意の適切な数の容器を反復的に分析することができる。
【００７０】
図６は、撮像対象の流体を有する容器を収容するプレートを受け取る例示用のプレートホルダ６００を示している。一実施形態においては、プレートホルダ６００は、図１を参照して上記において図示及び説明したプレートホルダ１０５の一実装形態である。この場合にも、図６に示されているプレートホルダ６００は、実装されうる１つのタイプのプレートホルダの一例であり、且つ、更に多くの数の、更に少ない数の、又は代替的な、コンポーネントを含むことができる。例えば、プレートホルダ６００は、図６においては、２つのスプリング６０６．１〜６０６．２と、４つのスプリングプランジャ６１０．１〜６１０．４と、を含むものとして示されているが、実施形態は、任意の適切な数及び／又はタイプのスプリング及びスプリングプランジャを有するプレートホルダ６００を含む。
【００７１】
一実施形態においては、プレートホルダ６００は、視覚検査システムの撮像コンポーネントとの間における容器の迅速且つ一貫性を有するアライメントを提供している。これを実行するべく、プレートホルダ６００は、主ハウジング６０２を含み、これは、特定のサイズ及び形状を有するプレート（例えば、プレート１０４）を受け入れるように成形されたキャビティ６０４を形成している。視覚検査システム１００を一例として使用すれば、プレート１０４がプレートホルダ６００内に設置されたら、プレート１０４は、それぞれの容器１０６内において収容されている流体の試験が図１に示されているように開始しうるように、ステージ１０２上において配設される。
【００７２】
また、プレートの一貫性のあるアライメントを促進するべく、プレートホルダ６００は、スプリング６０６．１〜６０６．２が圧縮されるのに伴って、摺動するスプリング付勢された壁６０８に対して圧力を印加するように、ハウジング６０２内において取り付けられたスプリング６０６．１〜６０６．２を含む。プレートをプレートホルダ６００内に設置するべく、操作者は、スプリング６０６．１〜６０６．２を圧縮する共にプレートがキャビティ６０４内に配置されることを許容する負荷をプレートに対して印加しつつ、摺動するスプリング付勢された壁６０８に対してプレートの側部を押圧する。
【００７３】
更には、プレートホルダ６００は、４つのスプリングプランジャ６１０．１〜６１０．４を含んでおり、これらも、ハウジング６０２にねじ留めされるか、或いは、その他の方法でこれに取り付けられている。図６には、簡潔性を目的として示されていないが、実施形態は、スプリングプランジャ６１０．１〜６１０．４のそれぞれが、わずかに圧縮するスプリング付勢されたプランジャによって実装されるステップを含む。このプランジャ材料は、プレートの定位置における保持を促進するべく、ゴム又はその他の適切な曲がりやすい材料から製造することができる。更には、スプリングプランジャ６１０．１〜６１０．４がハウジング６０２内にねじ留めされている実施形態においては、スプリングプランジャ６１０．１〜６１０．４は、設置されたプレートの適切なフィットを保証する量だけ、ハウジング６０２内にねじ留めすることができる。従って、プレートが、摺動するスプリング付勢された壁６０８の圧縮を介してキャビティ６０４内に設置されたら、４つのねじ留めされたスプリングプランジャ６１０．１〜６１０．４は、第２のスナップフィットを提供するように、且つ、プレートをプレート振動の際に定位置において堅固に保持するように、機能する。プレートを取り外す際には、操作者は、摺動するスプリング付勢された壁６０８をわずかに更に圧縮し、且つ、プレートを持ち上げて取り外すことができる。
【００７４】
一例としての視覚検査システム１００の使用を継続すれば、プレート１０４がプレートホルダ６００内に配置されたら、ステージ１０２がこれらのコンポーネントとの関係において運動するのに伴って、それぞれの容器１０６は、照明システム１０８、撮像装置１１２、及び任意選択の光学系１１０との間において適切にアライメントされる。従って、プレートホルダ６００は、それぞれの容器が画像分析の際に同一の視野内において出現する状態において、容器１０６のそれぞれ内において収容されている流体の適切な且つ一貫性を有する撮像を保証している。視覚検査システム１００は、いくつかのプレートを試験するべく、利用されうることから、プレートホルダ６００は、プレートホルダ６００内に配置されると共にこれから除去される異なるトレイの間における容器の均一なアライメント及び位置決めをも保証している。この結果、プレートホルダ６００は、ユーザーが、それぞれのプレートの試験ランを開始する前の事前のアライメントのチェックを必要とすることなしに、プレートを取り付けると共に取り外すことを許容する便利な解決策を提供しており、これにより、相対的に効率的な方式による試験の実行が許容されている。
【００７５】
本明細書において記述されている図のいくつかは、１つ又は複数の機能可能なコンポーネントを有する例示用のブロック図を示している。このようなブロック図は、例示を目的としたものであり、且つ、記述及び図示されている装置は、図示されているものよりも多くの数の、少ない数の、又は代替的な、コンポーネントを有しうることを理解されたい。これに加えて、様々な実施形態においては、コンポーネント（のみならず、個々のコンポーネントによって提供される機能）は、任意の適切なコンポーネントと関連付けられていてもよく、或いは、さもなければ、その一部として統合されてもよい。例えば、コントローラ３０２は、照明システム３４０又は撮像装置３８０と統合されてもよい。
【００７６】
本開示の実施形態は、様々なコンピュータ実装された動作を実行するべくその上部においてコンピュータコードを有する一時的ではないコンピュータ可読ストレージ媒体に関する。「コンピュータ可読ストレージ媒体」という用語は、本明細書においては、本明細書において記述されている動作、方法、及び技法を実行するべく、命令又はコンピュータコードのシーケンスを保存又はエンコードする能力を有する任意の媒体を含むべく、使用されている。媒体及びコンピュータコードは、本開示の実施形態を目的として特別に設計及び構築されたものであってもよく、或いは、これらは、コンピュータソフトウェア技術の分野における技術者にとって周知の且つ入手可能な種類のものであってもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体の例は、限定を伴うことなしに、ハードディスク、フロッピーディスク、及び磁気テープなどの磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ及びホログラフィック装置などの光媒体、光ディスクなどの磁気−光媒体、並びに、ＡＳＩＣ、プログラム可能な論理装置（「ＰＬＤ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ」）、及びＲＯＭ及びＲＡＭ装置などのプログラムコードを保存及び実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。
【００７７】
コンピュータコードの例は、コンパイラによって生成されるものなどの、機械コードと、インタープリタ又はコンパイラを使用してコンピュータによって実行される相対的にハイレベルなコードを収容するファイルと、を含む。例えば、本開示の一実施形態は、Ｊａｖａ、Ｃ＋＋、又はその他のオブジェクト指向のプログラミング言語及び開発ツールを使用することにより、実装することができる。コンピュータコードの更なる例は、暗号化されたコード及び圧縮されたコードを含む。更には、本開示の一実施形態は、コンピュータプログラムプロダクトとしてダウンロードされてもよく、これは、リモードコンピュータ（例えば、サーバーコンピュータ）から要求元のコンピュータ（例えば、クライアントコンピュータ又は異なるサーバーコンピュータ）に送信チャネルを介して転送されてもよい。本開示の別の実施形態は、機械実行可能なソフトウェア命令の代わりに、或いは、これとの組合せにおいて、配線接続された回路として実装することができる。
【００７８】
本明細書において使用されている「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」という単数形の用語は、文脈がそうではない旨を明示的に示していない限り、複数の参照物を含みうる。
【００７９】
本明細書において使用される、「上方（ａｂｏｖｅ）」、「下方（ｂｅｌｏｗ）」、「上（ｕｐ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「下（ｄｏｗｎ）」、「最上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「垂直方向の（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平方向の（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「側部（ｓｉｄｅ）」、「相対的に高い（ｈｉｇｈｅｒ）」、「相対的に低い（ｌｏｗｅｒ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」、「上方（ｏｖｅｒ）」、「下（ｕｎｄｅｒ）」、「内側（ｉｎｎｅｒ）」、「内部（ｉｎｔｅｒｉｏｒ）」、「外側（ｏｕｔｅｒ）」、「外部（ｅｘｔｅｒｉｏｒ）」、「前部（ｆｒｏｎｔ）」、「後部（ｂａｃｋ）」、「上向き（ｕｐｗａｒｄｌｙ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「下向き（ｄｏｗｎｗａｒｄｌｙ）」、「垂直方向の（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「垂直方向に（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ）」、「横方向の（ｌａｔｅｒａｌ）」、「横方向に（ｌａｔｅｒａｌｌｙ）」、及びこれらに類似したものなどの関係を示す用語は、相互の関係におけるコンポーネントの組の向きを意味しており、この向きは、図面に応じたものであって、製造又は使用の際に必要とされるものではない。
【００８０】
本明細書において使用されている「接続する（ｃｏｎｎｅｃｔ）」、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、及び「接続（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）」という用語は、機能可能な結合又はリンク付けを意味している。接続されたコンポーネントは、例えば、別のコンポーネントの組を通じて、互いに直接的に又は間接的に結合されうる。
【００８１】
本明細書において使用されている「ほぼ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、「実質的な（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ）」、及び「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、小さな変動を記述及び説明するべく使用されている。イベント又は状況との関連において使用された際に、これらの用語は、そのイベント又は状況が正確に発生している事例のみならず、イベント又は状況が、近接した程度にまで、発生している事例をも意味しうる。例えば、数値との関連において使用された際に、これらの用語は、±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、又は±０．０５％以下などの、その数値の±１０％以下の変動の範囲を意味しうる。例えば、２つの数値は、値の間の差が、値の平均の±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、又は±０．０５％以下などの、±１０％以下である場合に、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」同一であると判断されうる。
【００８２】
これに加えて、量、比率、及びその他の数値は、しばしば、本明細書においては、範囲のフォーマットにおいて提示されている。このような範囲のフォーマットは、利便及び簡潔性を目的として使用されており、且つ、範囲の限度として明示的に規定された数値を含んでいるが、それぞれの数値及びサブ範囲がまるで明示的に規定されているのかのように、その範囲内において包含されるすべての個々の数値又はサブ範囲をも含むものとして、柔軟に理解するべきであることを理解されたい。
【００８３】
以上、本開示は、その特定の実施形態を参照して説明及び図示されているが、これらの説明及び図示は、本開示を限定するものではない。当業者は、添付の請求項によって定義されている本開示の真の精神及び範囲を逸脱することなしに、様々な変更が実施されうると共に、均等物が置換されうることを理解するであろう。図示は、必ずしもその縮尺が正確ではない場合がある。製造プロセス及び公差に起因して、本開示における技術的表現と実際の装置との間には、差異が存在しうる。具体的に示されていない本開示のその他の実施形態が存在しうる。本明細書及び図面は、限定ではなく、例示を目的としたものとして見なすことを要する。特定の状況、材料、事物の組成、技法、又はプロセスを本開示の目的、精神、及び範囲に対して適合させるべく、変更を実施することができる。すべてのこのような変更は、本明細書に添付されている請求項の範囲に含まれるべく意図されている。本明細書において開示されている技法は、特定の順序において実行される特定の動作を参照して記述されているが、これらの動作は、本開示の教示内容を逸脱することなしに、等価な技法を形成するべく、組み合わせられてもよく、サブ分割されてもよく、或いは、再順序付けられてもよいことを理解されたい。従って、本明細書において具体的に示されていない限り、動作の順序及びグループ分けは、本開示の制限ではない。
【図１】
2020509357.tif 000003
【図２】
2020509357.tif 000004
【図３】
2020509357.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020509357.tif 000007
【図６】
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【国際調査報告】
2020509357.tif 000009
2020509357.tif 000010
2020509357.tif 000011