高密度原位條形碼讀取系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】提供允許在托盤(pán)中原位掃描樣本容器上的條形碼信息的方法和系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室儀器包括一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)，每個(gè)托盤(pán)均具有構(gòu)造成保持多個(gè)樣本容器的多個(gè)凹部，以及凹部之間的多個(gè)開(kāi)口。儀器進(jìn)一步包括與托盤(pán)分離的一個(gè)或多個(gè)桿，每個(gè)桿均具有構(gòu)造成讀取樣本容器上的條形碼信息的光學(xué)元件。桿構(gòu)造成運(yùn)動(dòng)通過(guò)所述多個(gè)開(kāi)口。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高密度原位條形碼讀取系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2014年I月24日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/931,337的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開(kāi)涉及用于與流體樣本容器一起使用的條形碼掃描系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]體外診斷(IVD)允許實(shí)驗(yàn)室基于在患者流體樣本上進(jìn)行的化驗(yàn)來(lái)輔助疾病的診斷。IVD包括各種類(lèi)型的分析測(cè)試和化驗(yàn)，這些分析測(cè)試和化驗(yàn)涉及能夠通過(guò)分析取自患者的體液或膿腫來(lái)進(jìn)行的患者診斷和治療。通常用其中已經(jīng)裝載裝納患者樣本的管或藥瓶的自動(dòng)臨床化學(xué)分析儀(分析儀)來(lái)執(zhí)行這些化驗(yàn)。
[0004]處理大量試管的IVD系統(tǒng)(分析儀和自動(dòng)化設(shè)備二者)需要能夠?qū)崿F(xiàn)高密度運(yùn)輸和存儲(chǔ)的試管架。通常地，這些管具有在管的外側(cè)上的呈貼紙形式的條形碼標(biāo)識(shí)。這些條形碼用于識(shí)別樣本，從而允許人和自動(dòng)化系統(tǒng)確定如何處理樣本管。為了讀取這些條形碼，通常使用光學(xué)條形碼讀取器/掃描儀。然而，條形碼讀取器需要視線(xiàn)通達(dá)管表面的大部分以便讀取，從而意味著通常必須將管從支架或存儲(chǔ)托盤(pán)物理上地移除。一種替代性方案可以包括一種支架，其允許經(jīng)由管保持器的結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口原位讀取其所有的管。這些支架需要每個(gè)管均安放在外部邊緣上，從而將該支架限制于低密度的一排或兩排設(shè)計(jì)。
[0005]如果支架不支持原位條形碼讀取，則必須將每個(gè)管在過(guò)程中的某一時(shí)刻從支架機(jī)械地移除并且運(yùn)輸?shù)綏l形碼讀取器。如果在讀取條形碼之后立即處理管，則使周期時(shí)間影響最小化，但是先進(jìn)先出(FIFO)調(diào)度算法強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)，這會(huì)不利地影響吞吐量和資源利用。如果在讀取管的條形碼之后將管返回支架，則能夠使用非先進(jìn)先出調(diào)度算法，但是周期時(shí)間影響將大得多。因此，對(duì)于高密度支架、低周期時(shí)間影響和先行調(diào)度存在競(jìng)爭(zhēng)性(competing)需要，這些在現(xiàn)有技術(shù)中尚未令人滿(mǎn)意地滿(mǎn)足。
[0006]對(duì)于分析儀和自動(dòng)化設(shè)備二者，需要處理大量試管。為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)室中的空間，通常理想的是具有用于裝載管和卸載管的高密度管存儲(chǔ)器。然而，一旦托盤(pán)變得超過(guò)簡(jiǎn)單的一維管保持器、管托盤(pán)或管支架，則條形碼在這些存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)受到阻擋。因?yàn)橥斜P(pán)的內(nèi)部多排被托盤(pán)的外部多排所阻擋，所以從托盤(pán)的外側(cè)無(wú)法看到管標(biāo)簽。
[0007]如果托盤(pán)使得不允許原位條形碼讀取，則當(dāng)前存在幾個(gè)不同的技術(shù)方案。一種是當(dāng)操作者或者樣本處理機(jī)單個(gè)操作(singulate)管時(shí)(S卩，當(dāng)將管單獨(dú)地從托盤(pán)移除時(shí))，固定的掃描儀能夠在將管放置回托盤(pán)中之前讀取條形碼。管的位置能夠與管相關(guān)聯(lián)。這允許管的隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)調(diào)度(random access schedul ing)和隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)處理(random accessprocessing)，但是這對(duì)處理增加了額外的處理步驟(例如，條形碼讀取步驟)，并且這減小了吞吐量和整體效率。另一種方式是能夠?qū)⒐苤苯拥貑蝹€(gè)操作到處理站，從而允許該站在處理站處發(fā)現(xiàn)管的識(shí)別特征(identity)。這實(shí)行了先進(jìn)、先出(FIFO)處理次序，這種次序阻礙了各種高效算法和其它優(yōu)化，不過(guò)不需要用于專(zhuān)用條形碼讀取步驟的任何額外的管傳遞周期時(shí)間。
[0008]過(guò)去的系統(tǒng)已經(jīng)做出不同的折衷。例如，利用高密度支架(50個(gè)管)的系統(tǒng)和先行調(diào)度可以將其周期時(shí)間的20%以上投入條形碼讀取。利用具有低周期時(shí)間影響的高密度支架的系統(tǒng)通常利用FIFO調(diào)度算法來(lái)處理管。大多數(shù)分析儀具有低周期時(shí)間影響和先行調(diào)度，而且具有低密度支架(例如，一維支架可以保持五個(gè)管)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]實(shí)施例提供一種條形碼讀取器，其允許托盤(pán)中的管具有多個(gè)角度，而不需要將管從托盤(pán)移除。在一種實(shí)施例中，實(shí)驗(yàn)室儀器包括一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)，每個(gè)托盤(pán)均具有構(gòu)造成保持多個(gè)樣本容器的多個(gè)凹部，以及具有凹部之間的多個(gè)開(kāi)口。儀器進(jìn)一步包括與托盤(pán)分離開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)桿，每個(gè)桿均具有構(gòu)造成讀取樣本容器上的條形碼信息的光學(xué)元件。桿構(gòu)造成運(yùn)動(dòng)通過(guò)所述多個(gè)開(kāi)口。
[0010]根據(jù)一些實(shí)施例的一個(gè)方面，桿是構(gòu)造成作為IVD工作流程的一部分識(shí)別多個(gè)樣本容器的站的一部分。該站能夠是獨(dú)立的條形碼讀取站，或者是分析儀的一部分且能夠由構(gòu)造成在分析儀內(nèi)運(yùn)輸樣本的自動(dòng)化系統(tǒng)通達(dá)。根據(jù)另一方面，光學(xué)元件構(gòu)造成實(shí)質(zhì)上垂直地讀取條形碼信息。根據(jù)另一方面，光學(xué)元件構(gòu)造成在桿相對(duì)于托盤(pán)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)讀取條形碼信息。根據(jù)另一方面，光學(xué)元件構(gòu)造成在每個(gè)托盤(pán)被放置于桿上方之后從所述一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)下方自動(dòng)地上升。根據(jù)另一方面，光學(xué)元件構(gòu)造成從所述一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)上方進(jìn)入所述多個(gè)開(kāi)口。
[0011]根據(jù)另一方面，桿被固定并且構(gòu)造成在所述一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)下降到桿上的同時(shí)讀取條形碼信息。根據(jù)另一方面，桿構(gòu)造成在托盤(pán)抬升到桿的同時(shí)從所述一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)上方進(jìn)入所述多個(gè)開(kāi)口。根據(jù)另一方面，桿包括桿的陣列，其構(gòu)造成允許實(shí)質(zhì)上同時(shí)地掃描所有樣本容器。根據(jù)另一方面，桿包括至少一排桿，其構(gòu)造成允許順序地掃描所有的樣本容器排。
[0012]根據(jù)另一實(shí)施例，用于掃描多個(gè)樣本容器上的光學(xué)信息的方法包括放置一托盤(pán)的樣本容器以便掃描，以及使至少一個(gè)桿運(yùn)動(dòng)進(jìn)入和出離托盤(pán)的開(kāi)口。托盤(pán)包括多個(gè)開(kāi)口，每個(gè)開(kāi)口均構(gòu)造成接收包含多個(gè)光學(xué)元件的桿。該方法進(jìn)一步包括當(dāng)所述至少一個(gè)桿相對(duì)于托盤(pán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，掃描每個(gè)樣本容器上的光學(xué)信息。
[0013]根據(jù)一些實(shí)施例的一個(gè)方面，該方法包括使陣列的桿實(shí)質(zhì)上同時(shí)地運(yùn)動(dòng)進(jìn)入所有所述多個(gè)開(kāi)口內(nèi)，以及實(shí)質(zhì)上同時(shí)地掃描所有所述多個(gè)樣本容器的光學(xué)信息。
[0014]根據(jù)另一方面，該方法包括使至少一排桿實(shí)質(zhì)上同時(shí)地運(yùn)動(dòng)進(jìn)入所述多個(gè)開(kāi)口中的至少一排內(nèi)。根據(jù)另一方面，該方法包括使單個(gè)桿順序地運(yùn)動(dòng)進(jìn)入所述多個(gè)開(kāi)口中的至少一排內(nèi)。根據(jù)另一方面，該方法包括實(shí)質(zhì)上同時(shí)地掃描所述樣本容器中的至少一排的光學(xué)信息。根據(jù)另一方面，該方法包含運(yùn)動(dòng)，包括使所述至少一個(gè)桿從托盤(pán)下方運(yùn)動(dòng)。根據(jù)另一方面，該方法包含使所述至少一個(gè)桿從托盤(pán)上方運(yùn)動(dòng)。根據(jù)另一方面，該方法包括使托盤(pán)下降到桿上。根據(jù)另一方面，該方法包括調(diào)整所述至少一個(gè)桿的運(yùn)動(dòng)以允許該桿沿帶有所述多個(gè)開(kāi)口中的至少一個(gè)的多個(gè)可用掃描路徑行進(jìn)。根據(jù)另一方面，光學(xué)信息是條形碼信息。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1a至圖1c是用于一些實(shí)施例的托盤(pán)的示例性截面的俯視圖和橫截面視圖；
圖2a至圖2c是用于一些實(shí)施例的條形碼讀取站的橫截面?zhèn)纫晥D；
圖3是用于一些實(shí)施例的示例性條形碼讀取站的俯視圖；
圖4是用于一些實(shí)施例的各種掃描路徑的示意性俯視圖；
圖5是用于一些實(shí)施例的各種掃描通行的示意性俯視圖；
圖6是用于一些實(shí)施例的示例性條形碼讀取站的透視圖；以及圖7是示出根據(jù)一些實(shí)施例的條形碼讀取站的使用的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]與一些實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的術(shù)語(yǔ)和概念
分析儀:自動(dòng)臨床分析儀("分析儀")包括臨床化學(xué)分析儀、自動(dòng)免疫測(cè)定分析儀，或者任意其它類(lèi)型的體外診斷(IVD)測(cè)試分析儀。大體而言，分析儀在多個(gè)患者樣本上執(zhí)行一系列自動(dòng)IVD測(cè)試?？梢詫⒒颊邩颖狙b載到分析儀內(nèi)(手動(dòng)地或者經(jīng)由自動(dòng)化系統(tǒng))，然后該分析儀能夠在每個(gè)樣本上執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)免疫測(cè)定、化學(xué)測(cè)試或者其它可觀(guān)測(cè)測(cè)試。術(shù)語(yǔ)分析儀可以指的是、但不限于構(gòu)造為模塊化分析系統(tǒng)的分析儀。模塊化分析系統(tǒng)包括集成且可擴(kuò)展的系統(tǒng)，包括由自動(dòng)化表面(諸如自動(dòng)化軌道)以線(xiàn)性或其它幾何構(gòu)造相互連接的多個(gè)模塊(其能夠包括相同類(lèi)型的模塊或者不同類(lèi)型的模塊)的任意組合。在一些實(shí)施例中，自動(dòng)化軌道可以構(gòu)造成一體式傳送系統(tǒng)，在該系統(tǒng)上使用獨(dú)立的承載件以使患者樣本和其它類(lèi)型的材料在模塊之間運(yùn)動(dòng)。大體而言，模塊化分析系統(tǒng)中的至少一個(gè)模塊是分析儀模塊。模塊可以是專(zhuān)用的或者是冗余的，以允許對(duì)患者樣本的分析任務(wù)的更高的吞吐量。
[0017]分析儀模塊:分析儀模塊是模塊化分析儀內(nèi)的模塊，其構(gòu)造成執(zhí)行IVD測(cè)試，諸如對(duì)患者樣本的免疫測(cè)定、化學(xué)測(cè)試或者其它可觀(guān)測(cè)測(cè)試。通常地，分析儀模塊從樣本容器提取液體樣本并且將該樣本在反應(yīng)試杯(cuvette)或管(通常被稱(chēng)為反應(yīng)容器)中與試劑結(jié)合。在分析儀模塊中可用的測(cè)試可以包括，但不限于，電解質(zhì)、腎或肝功能、代謝、心臟、礦物質(zhì)、血液病癥、藥物、免疫測(cè)定或其它測(cè)試的子集。在一些系統(tǒng)中，分析儀模塊可以是專(zhuān)用的或者是冗余的以便允許更高的吞吐量。分析儀模塊的功能也可以由不利用模塊化方法的獨(dú)立分析儀執(zhí)行。
[0018]承載件/托盤(pán)/支架:承載件可以區(qū)別于托盤(pán)，托盤(pán)可以通常指的是不沿自動(dòng)化軌道行進(jìn)(例如，由操作者攜帶)并且構(gòu)造成保持多個(gè)有效負(fù)載(例如，樣本管)的裝置。支架是描述構(gòu)造成保持多個(gè)有效負(fù)載(例如，樣本管)的裝置的通用術(shù)語(yǔ)。支架可以指的是托盤(pán)(當(dāng)在自動(dòng)化軌道外部使用時(shí))或者承載件(當(dāng)構(gòu)造成橫穿自動(dòng)化軌道時(shí))，其構(gòu)造成承載多個(gè)有效負(fù)載。在一些實(shí)施例中，支架可以指的是一維或二維陣列的槽。
[0019]體外診斷(IVD):體外診斷(IVD)是能夠檢測(cè)疾病、病況、感染、代謝標(biāo)志物，或者量化身體材料/體液的各種組分的測(cè)試。這些測(cè)試在實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院、內(nèi)科醫(yī)生辦公室或者其它健康專(zhuān)業(yè)設(shè)施中在患者體外執(zhí)行。IVD測(cè)試通常利用旨在根據(jù)試管或其它樣本容器中的化驗(yàn)執(zhí)行診斷，或者更通常地，根據(jù)在活的有機(jī)體外部的受控環(huán)境中的化驗(yàn)執(zhí)行診斷的醫(yī)學(xué)裝置。IVD包括基于在患者流體樣本上執(zhí)行的化驗(yàn)進(jìn)行疾病的測(cè)試和診斷或者量化身體材料/體液的各種組分。IVD包括涉及能夠通過(guò)分析取自患者的體液或膿腫的液體樣本來(lái)執(zhí)行的患者診斷和治療的各種類(lèi)型的分析測(cè)試和化驗(yàn)。這些化驗(yàn)通常用已經(jīng)裝載有裝納患者樣本的管或藥瓶的分析儀來(lái)進(jìn)行。IVD能夠指的是本文所描述的IVD功能的任意子集。
[0020]實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化系統(tǒng):實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化系統(tǒng)包括能夠使樣本容器或者其它物品在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)自動(dòng)地(例如，在操作者或者軟件的請(qǐng)求下)往復(fù)穿梭的任意系統(tǒng)。關(guān)于分析儀，自動(dòng)化系統(tǒng)可以使容器或者其它物品自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到分析儀中的站、從分析儀中的站自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)、在分析儀中的站當(dāng)中或在分析儀中的站之間自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)。這些站可以包括，但不限于，模塊化測(cè)試站(例如，能夠?qū)Ｓ糜谀承╊?lèi)型的化驗(yàn)或者能夠以其它方式向更大的分析儀提供測(cè)試服務(wù)的單元)、樣本處理站、存儲(chǔ)站或者工作單元。
[0021]模塊:模塊執(zhí)行模塊化分析系統(tǒng)內(nèi)的具體的(多個(gè))任務(wù)或者(多個(gè))功能。模塊的示例可以包括:預(yù)分析模塊，其制備樣本以便分析測(cè)試，(例如，去蓋器模塊，其移除樣本試管的頂部上的蓋);分析儀模塊，其提取一部分樣本并且執(zhí)行測(cè)試或化驗(yàn);后分析模塊，其在分析測(cè)試之后制備樣本以便存儲(chǔ)(例如，再蓋合器模塊，其重新密封樣本試管);或者樣本處理模塊。樣本處理模塊的功能可以包括出于庫(kù)存管理的目的管理樣本器皿/容器、分類(lèi)、使它們運(yùn)動(dòng)到自動(dòng)化軌道(其可以包括一體式傳送系統(tǒng))上或運(yùn)動(dòng)脫離自動(dòng)化軌道、使樣本器皿/容器運(yùn)動(dòng)到單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化軌道上或運(yùn)動(dòng)脫離單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化軌道，以及使器皿/容器運(yùn)動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)托盤(pán)、支架、承載件、墊盤(pán)(puck)和/或存儲(chǔ)地點(diǎn)。
[0022]處理器:處理器可以指的是一個(gè)或多個(gè)處理器和/或相關(guān)的軟件和處理電路。這可以根據(jù)需要包括單核或多核處理器、單個(gè)或多個(gè)處理器、嵌入式系統(tǒng)或者分布式處理架構(gòu)，以便在每個(gè)實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)所陳述的處理功能。處理器應(yīng)該被理解為硬件裝置。
[0023]樣本:樣本指的是取自患者(人或者動(dòng)物)的流體或者其它樣本，并且可以包括血、尿、紅細(xì)胞比容、羊水或者適于在其上執(zhí)行化驗(yàn)或測(cè)試的任意其它流體。樣本有時(shí)可以指的是校準(zhǔn)流體或者用于輔助分析儀處理其它患者樣本的其它流體。
[0024]站:站包括在模塊內(nèi)執(zhí)行具體任務(wù)的模塊的一部分。例如，與分析儀模塊相關(guān)聯(lián)的移液站可以用于將樣本流體移出由一體式傳送系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)室自動(dòng)化系統(tǒng)上的承載件承載的樣本器皿/容器。每個(gè)模塊能夠包括為模塊增加功能的一個(gè)或多個(gè)站。
[0025]站/模塊:站包括在分析儀內(nèi)執(zhí)行具體任務(wù)的分析儀的一部分。例如，蓋合器/去蓋器站可以從樣本容器移除蓋和更換樣本容器的蓋;測(cè)試站能夠提取一部分樣本并且執(zhí)行測(cè)試或化驗(yàn);樣本處理站能夠管理樣本容器、使它們運(yùn)動(dòng)至或脫離自動(dòng)化軌道，和使樣本容器運(yùn)動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)存儲(chǔ)地點(diǎn)或托盤(pán)。站可以是模塊化的，從而允許將站添加到更大的分析儀。每個(gè)模塊能夠包括為分析儀(其可以由一個(gè)或多個(gè)模塊構(gòu)成)增加功能的一個(gè)或多個(gè)站。在一些實(shí)施例中，模塊可以包括自動(dòng)化系統(tǒng)的部分或獨(dú)立于該自動(dòng)化系統(tǒng)，所述自動(dòng)化系統(tǒng)可以鏈接多個(gè)模塊和/或站。站可以包括用于執(zhí)行具體任務(wù)的一個(gè)或多個(gè)儀器(例如，移液器是可以用在免疫測(cè)定站處以與自動(dòng)化軌道上的樣本相互作用的儀器)。除非另外地明確指出，否則模塊和站的概念可以互換地提及。
[0026]管/樣本容器/流體器皿:樣本可以承載在容器中，諸如試管或其它合適的容器，以允許承載件運(yùn)輸樣本而不污染承載件表面。
[0027]示例性實(shí)施例對(duì)所描述的現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)是在
【申請(qǐng)人】同時(shí)擁有的申請(qǐng)PCT/US13/24362中所描述的條形碼讀取試管保持器，其通過(guò)引用并入本文。這種示例包括支架中的條形碼讀取器，其在支架本身內(nèi)部直接結(jié)合了光學(xué)器件和電子器件。這種設(shè)計(jì)利用了安裝在托盤(pán)內(nèi)部的小型化光學(xué)器件，當(dāng)將管插入托盤(pán)或從托盤(pán)移除時(shí)，該光學(xué)器件讀取管上的條形碼。
[0028]圖1a-1c中示出能夠整合到托盤(pán)或支架內(nèi)的示例性條形碼讀取試管保持器。托盤(pán)8包括多個(gè)管保持器10，其設(shè)置在一個(gè)平面中，呈允許管保持器以彼此相鄰的空間密集的序列(order)設(shè)置的任意合理的樣式(諸如呈直線(xiàn)網(wǎng)格或者呈六角形樣式)。每個(gè)管保持器也可以描述為合乎邏輯的槽。光學(xué)器件12放置在相鄰的管保持器之間，諸如在相鄰于兩個(gè)至四個(gè)管保持器的位置處。對(duì)于任意合理的更大的托盤(pán)而言，將存在與管保持器10類(lèi)似數(shù)量的光學(xué)器件12。在一些實(shí)施例中，在托盤(pán)包括η乘以m個(gè)管保持器的網(wǎng)格的情況中，將存在設(shè)置在邊緣和相鄰管保持器當(dāng)中的(n+1)乘以(m+1)個(gè)光學(xué)器件，從而允許光學(xué)器件從四個(gè)角度(對(duì)于直線(xiàn)網(wǎng)格)觀(guān)察管保持器中的每個(gè)管。對(duì)于六角形樣式，其中相鄰排偏移使得每個(gè)管保持器都隸屬于分開(kāi)六十度的管保持器構(gòu)成的三條線(xiàn)，使得管保持器(不在邊緣處)具有六個(gè)相鄰管保持器，放置在每一組三個(gè)管保持器之間的光學(xué)器件能夠?yàn)槊總€(gè)管提供六個(gè)角度。這些設(shè)置確保經(jīng)由放置在每個(gè)管的側(cè)面上的任意標(biāo)簽的光學(xué)器件的至少一個(gè)無(wú)阻礙的視野。
[0029]能夠關(guān)于圖1b和圖1c理解示例性光學(xué)器件12。光學(xué)器件12包括透鏡結(jié)構(gòu)14，其允許多個(gè)光束16的分布。光束16徑向照射，從而照亮管保持器10中的管。這允許光學(xué)觀(guān)測(cè)定向在光束16的照明平面中的任意標(biāo)簽。通過(guò)使光學(xué)器件12的網(wǎng)格間隙地設(shè)置于管保持器網(wǎng)格，來(lái)自多組光束16的光束的多個(gè)照明平面允許掃描每個(gè)管的實(shí)質(zhì)上所有表面，使得無(wú)論管上的標(biāo)簽的徑向取向如何，均能夠讀取諸如條形碼標(biāo)簽的標(biāo)簽。
[0030]光學(xué)器件12能夠進(jìn)一步包括光源20，諸如激光源，其發(fā)射光至透鏡結(jié)構(gòu)14上。透鏡結(jié)構(gòu)14能夠包括棱鏡、鏡、分束器、衍射光柵或者適于徑向分布來(lái)自光源20的光的其它光學(xué)結(jié)構(gòu)。(多個(gè))成像裝置22檢測(cè)由被掃描的管的表面反射的光。示例性成像裝置包括照光電檢測(cè)器、攝像機(jī)或其它合適的成像裝置。成像裝置22能夠輸出至處理器以讀取捕捉的條形碼信息。來(lái)自構(gòu)造成觀(guān)察相同管的多個(gè)光學(xué)裝置12的多個(gè)成像裝置的成像信息能夠由處理器相關(guān)聯(lián)，以確定每個(gè)管的完整條形碼信息。
[0031]光學(xué)器件12能夠嵌入管托盤(pán)本身中，諸如在本
【申請(qǐng)人】同時(shí)擁有的申請(qǐng)PCT/US13/24362中所描述的光學(xué)器件，其描述了用作光學(xué)器件12的示例性結(jié)構(gòu)。這允許托盤(pán)讀取每個(gè)管的條形碼而不需要外部視線(xiàn)(諸如現(xiàn)有技術(shù)的一維支架所需要的外部視線(xiàn))。以此方式，管不具有現(xiàn)有技術(shù)的普遍缺點(diǎn)，諸如需要從管保持器槽移除管和/或需要管保持器槽具有側(cè)視開(kāi)口以允許外部原位掃描(其中標(biāo)簽必須與開(kāi)口恰當(dāng)?shù)貙?duì)齊)。
[0032]在一些實(shí)施例中，光學(xué)器件12不固定地嵌入托盤(pán)8中。可移除光學(xué)器件能夠用于克服在嵌入式光學(xué)器件的某些情形中可能出現(xiàn)的某些缺點(diǎn)。例如，固定的光學(xué)器件在可靠地讀取視界中遇到的低品質(zhì)條形碼方面會(huì)遭遇困難，并且其視野可能是有限的，從而妨礙固定到托盤(pán)的光學(xué)器件針對(duì)100 mm管上的條形碼標(biāo)簽掃描過(guò)整個(gè)75 mm范圍。例如，圖1c中所示的光學(xué)器件利用大角度來(lái)觀(guān)察標(biāo)簽，這會(huì)妨礙光束掃描管的整個(gè)高度。
[0033]在光學(xué)器件處于固定位置的情況下，在插入管的同時(shí)，光學(xué)器件會(huì)需要以非常傾斜的角度讀取管，如圖1c中所示。激光束會(huì)需要以非常陡的角度掃描標(biāo)簽，這能夠要求對(duì)于所有待解決的條形碼具有帶有足夠相干性的高品質(zhì)激光。替代性地，角度可以是有界的，從而需要操作者將標(biāo)簽放置于每個(gè)管上的特定區(qū)域內(nèi)。這會(huì)是不期望的。
[0034]固定的光學(xué)器件也可以當(dāng)操作者或者機(jī)器人臂將管插入每個(gè)槽內(nèi)時(shí)掃描標(biāo)簽。這能夠要求插入發(fā)生在限定容差內(nèi)。例如，插入期間掃描會(huì)需要避免在插入的同時(shí)使管傾斜或改變速度，并且需要實(shí)質(zhì)上豎直地插入管。這些容差可以適于機(jī)器人插入，但是對(duì)于手動(dòng)插入而言是不可靠的。
[0035]如果在插入期間掃描，則光學(xué)器件對(duì)于讀取每個(gè)標(biāo)簽僅具有一次機(jī)會(huì)。激光的掃描路徑能夠是狹窄的。如果在光學(xué)器件的精確掃描路徑上條形碼中存在任何種類(lèi)的不完美，則除了需要另一次插入之外不可能生成另一掃描路徑。通過(guò)比較的方式，傳統(tǒng)激光條形碼讀取系統(tǒng)在激光器前方使管旋轉(zhuǎn)，同時(shí)2D成像器提供條形碼的大部分節(jié)段以在后處理中進(jìn)行分析。因此，在一些實(shí)施例中，2D成像光學(xué)器件和傳感器可以是期望的。
[0036]—些實(shí)施例通過(guò)提供如下的光學(xué)器件來(lái)解決固定在托盤(pán)中的光學(xué)器件的這些限制:所述光學(xué)器件能夠插入托盤(pán)內(nèi)以便利用類(lèi)似的小型化光學(xué)器件技術(shù)讀取條形碼標(biāo)簽。通過(guò)使光學(xué)器件與托盤(pán)本身分離，可以更加廉價(jià)地建構(gòu)托盤(pán)，并且能夠重復(fù)使用單一組的光學(xué)器件以便掃描實(shí)驗(yàn)室中的多個(gè)(或所有)托盤(pán)。在一些實(shí)施例中，使光學(xué)器件與托盤(pán)分離將圖1a-1c的系統(tǒng)分成兩個(gè)不同的元件一固定條形碼讀取站以及一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)試管保持裝置(例如托盤(pán)或支架)。在這些實(shí)施例中，試管保持裝置(此后被稱(chēng)為托盤(pán))不包含條形碼讀取電子部件，不過(guò)其可以包含管存在-感測(cè)部件以維持保管鏈。條形碼讀取站由一系列嵌入有小型化條形碼讀取器元件的一個(gè)或多個(gè)桿構(gòu)成。這些桿能夠抬升和下降通過(guò)管托盤(pán)中的孔，以便原位讀取條形碼。將認(rèn)識(shí)到的是，通過(guò)在保持托盤(pán)處于靜止的同時(shí)抬升桿或反之能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)于托盤(pán)抬升桿。
[0037]圖2a_2c的側(cè)視圖中示出了能夠插入托盤(pán)內(nèi)的單獨(dú)的光學(xué)器件的示例。圖2a示出在插入光學(xué)器件之前的光學(xué)器件和托盤(pán)；圖2b示出部分插入的光學(xué)器件；以及圖3示出完全插入托盤(pán)中的孔口內(nèi)的光學(xué)器件。托盤(pán)30包括主體，其可以由塑料或其它合適的材料制成，并且成型為包括放置在管保持器槽34之間的開(kāi)口 32。開(kāi)口 32構(gòu)造成接收來(lái)自條形碼讀取站的光學(xué)器件。管保持槽34構(gòu)造成接收并且保持多個(gè)樣本管37。托盤(pán)30可以包括能夠由條形碼讀取站讀取的識(shí)別標(biāo)識(shí)，諸如條形碼36，其可以放置于開(kāi)口 32中的一個(gè)中，或者放置在當(dāng)光學(xué)器件插入托盤(pán)30中時(shí)允許條形碼讀取站的光學(xué)器件讀取條形碼的任意其它位置。優(yōu)選地，條形碼36放置于允許其容易地區(qū)別于樣本管37上的條形碼標(biāo)簽38的位置。如圖所示，根據(jù)當(dāng)被插入時(shí)管如何取向，條形碼標(biāo)簽38可以在管37上的不同位置處取向。通過(guò)提供多個(gè)開(kāi)口 32以促進(jìn)光學(xué)器件在多個(gè)部位處的插入，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)同一管的多個(gè)視角，從而不論取向如何均允許光學(xué)器件讀取條形碼標(biāo)簽38。能夠使用開(kāi)口或開(kāi)口 32和槽34之間的透明結(jié)構(gòu)來(lái)允許讀取安置在槽34內(nèi)的條形碼。因?yàn)殚_(kāi)口僅用于提供通向光學(xué)器件開(kāi)口32的視線(xiàn)，所以將認(rèn)識(shí)到，槽34能夠具有足夠的結(jié)構(gòu)來(lái)支撐樣本管。在這種示例中，托盤(pán)30是無(wú)源(passive)托盤(pán)，并且有源(active)站或讀取器能夠與托盤(pán)相互作用。
[0038]條形碼讀取站40是用于讀取槽34中的管37的條形碼38的有源站。站40包括多個(gè)桿42，每個(gè)桿42均具有光學(xué)元件44，該光學(xué)元件44構(gòu)造成插入開(kāi)口 32內(nèi)。這些光學(xué)元件能夠包括全面討論的任意光學(xué)元件，包括透鏡/鏡、光源和光學(xué)傳感器的組合。通過(guò)降低托盤(pán)40或者通過(guò)抬升桿44能夠?qū)U44插入開(kāi)口 32內(nèi)。
[0039]在一些實(shí)施例中，站40包括用于放置托盤(pán)30的對(duì)齊表面。該表面能夠具有與托盤(pán)30的開(kāi)口 32對(duì)齊的開(kāi)口。一旦托盤(pán)在站的對(duì)齊表面上對(duì)齊，按鈕或者傳感器就能夠觸發(fā)自動(dòng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其將桿向上提升通過(guò)托盤(pán)向上，并向下返回以便執(zhí)行掃描。該運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能夠降低對(duì)齊表面，使得托盤(pán)30下降至桿42或者升降機(jī)上，所述升降機(jī)推動(dòng)桿42通過(guò)對(duì)齊表面以將桿抬升通過(guò)開(kāi)口 32。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能夠包括氣動(dòng)升降機(jī)、液壓升降機(jī)、線(xiàn)性馬達(dá)等。在一些實(shí)施例中，上下掃描的過(guò)程能夠占用大約三至五秒。操作者或者自動(dòng)化系統(tǒng)使托盤(pán)30與桿42對(duì)齊;桿將向上升并且向下返回。因?yàn)槠浣?jīng)受處理器和機(jī)械控制，所以在掃描期間豎直運(yùn)動(dòng)能夠以實(shí)質(zhì)上恒定的速度發(fā)生。在相對(duì)于托盤(pán)實(shí)質(zhì)上不動(dòng)地以一個(gè)取向保持管的同時(shí)發(fā)生掃描，使得在掃描期間管角度實(shí)質(zhì)上不改變。因?yàn)槟軌蛞虼丝刂茠呙璧沫h(huán)境，所以讀取站(諸如站40)能夠在不增加成本并且?guī)椭鷾p少成本的情況下改進(jìn)可靠性。
[0040]在圖2a的構(gòu)造中，托盤(pán)30與站40對(duì)齊，使得桿42與開(kāi)口 32對(duì)齊。在圖2b中，桿42相對(duì)于托盤(pán)30優(yōu)選地以實(shí)質(zhì)上恒定的速度向上升。在該示例中，光學(xué)元件44經(jīng)過(guò)位于樣本管保持器槽34的腔內(nèi)的條形碼。管保持器槽34能夠包括狹縫，所述狹縫允許相鄰桿開(kāi)口具有進(jìn)入每個(gè)管保持器槽34內(nèi)的視線(xiàn)。圖2c示出當(dāng)桿42已經(jīng)完成其豎直掃描、穿過(guò)托盤(pán)30、從而允許光學(xué)元件44讀取實(shí)質(zhì)上位于托盤(pán)表面上方的條形碼38時(shí)的設(shè)置。能夠選取桿42的長(zhǎng)度使得它們?cè)谒蔚淖罡邩颖竟茴?lèi)型上的條形碼信息的最大高度處或上方完成它們的行程范圍。當(dāng)完成豎直掃描時(shí)，桿42撤回，從而允許可選的向下掃描。
[0041]桿42相對(duì)于托盤(pán)30的運(yùn)動(dòng)能夠由受處理器控制的自動(dòng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)(諸如線(xiàn)性馬達(dá)、液壓系統(tǒng)等等)驅(qū)動(dòng)，以使托盤(pán)或者桿以實(shí)質(zhì)上恒定的速度運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，能夠由手動(dòng)地使托盤(pán)下降到桿上的操作者控制運(yùn)動(dòng)。
[0042]在一些實(shí)施例中，托盤(pán)是實(shí)質(zhì)上無(wú)源的并且不帶有有源電子器件。在一些實(shí)施例中，托盤(pán)包括一些有源的或者電子部件以允許管存在性感測(cè)。這能夠包括針對(duì)托盤(pán)中的每個(gè)管保持器的開(kāi)關(guān)或者能夠檢測(cè)管是否已被移除的每個(gè)槽內(nèi)部的IR傳感器。這些傳感器或者開(kāi)關(guān)能夠是適于感測(cè)樣本的任意合理的裝置。增加存在性感測(cè)允許托盤(pán)檢測(cè)自上一次讀取之后是否有人已移除管或者增加管。存在性傳感器允許托盤(pán)或者實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)確定先前掃描的樣本管已被移除，并且在該托盤(pán)槽中的任意樣本的識(shí)別特征是未知的。處理器現(xiàn)在知道至少那一個(gè)槽必須在處理之前重新掃描。因此，托盤(pán)中的開(kāi)關(guān)能夠用作保管傳感器鏈。
[0043]用于感測(cè)管的存在性的有源系統(tǒng)的示例是針對(duì)托盤(pán)中的每個(gè)管槽使用脈沖光學(xué)接近度傳感器。低功率近紅外光源以規(guī)律的方式發(fā)出脈沖并且用光電檢測(cè)器來(lái)觀(guān)測(cè)反射光。光源可以每隔幾秒脈沖幾毫秒。這導(dǎo)致非常低的占空比(例如，0.015%，或者每天總共13秒照明)。這能夠?qū)е路浅Ｐ〉墓β氏摹?br>[0044]通過(guò)使條形碼讀取與托盤(pán)本身分離，允許實(shí)驗(yàn)室具有許多更廉價(jià)或更簡(jiǎn)單的托盤(pán)來(lái)保持和運(yùn)輸樣本管，同時(shí)僅在實(shí)驗(yàn)室中的一個(gè)或幾個(gè)具體地點(diǎn)需要條形碼讀取站。保管傳感器鏈能夠用于限制讀取站的數(shù)量或在工作流程期間需要讀取樣本管標(biāo)簽的次數(shù)。如果自上一次讀取之后已經(jīng)插入管或移除管，則保管傳感器鏈允許托盤(pán)僅放置在讀取站處。這能夠進(jìn)一步通過(guò)確保一旦讀取站已經(jīng)讀取樣本管標(biāo)簽，則手動(dòng)插入或移除就不是工作流程的一部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這樣的工作流程中，在條形碼讀取之后移除管的僅有時(shí)刻是經(jīng)由機(jī)器人臂過(guò)程或者其它機(jī)械限定的過(guò)程。在一些實(shí)施例中，當(dāng)托盤(pán)固定在條形碼讀取站處的同時(shí)，工作流程能夠指定樣本管僅由自動(dòng)化或者由操作者移除。
[0045]在一些實(shí)施例中，在讀取站不能夠同時(shí)讀取所有條形碼的情況下，站能夠優(yōu)先掃描未知的管槽或?qū)呙柘拗朴谖粗墓懿邸?br>[0046]將條形碼讀取光學(xué)器件與托盤(pán)分離能夠提供某些優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于光學(xué)器件能夠?qū)嵸|(zhì)上垂直地讀取。例如，圖1c中示出的陡峭角度不再必要，這是因?yàn)閹в泄鈱W(xué)器件的桿能夠沿每個(gè)樣本管的高度抬升，從而允許光學(xué)器件正面(head on)/垂直地觀(guān)察每個(gè)標(biāo)簽。因此，對(duì)于光學(xué)器件的技術(shù)要求能夠遠(yuǎn)為更低，這能夠相比于光學(xué)器件不能沿樣本管的高度抬升的實(shí)施例顯著地改進(jìn)可靠性并且顯著地改進(jìn)成本。雖然管的高度可以是由固定的光學(xué)器件的幾何構(gòu)型限定的技術(shù)限制，但是能夠用靈活的(flexible)條形碼讀取站適應(yīng)更高的管。例如，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單地使光學(xué)器件桿更高地抬升到正被掃描的托盤(pán)的表面上方來(lái)適應(yīng)更高的管?，F(xiàn)在能夠掃描任何任意合理長(zhǎng)度的管。
[0047]不同的實(shí)施例能夠具有不同數(shù)量的桿。一些實(shí)施例針對(duì)每排管具有一排桿，即桿陣列，其允許讀取站一次讀取整個(gè)托盤(pán)。
[0048]另一實(shí)施例能夠具有單排桿，其中該排桿不僅上下運(yùn)動(dòng)，而且還側(cè)向運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)能夠使該排以類(lèi)似于平板掃描儀的動(dòng)作在托盤(pán)的各排之間一個(gè)接一個(gè)地上下運(yùn)動(dòng);每一次桿轉(zhuǎn)位(index)—排時(shí)，桿將相對(duì)于托盤(pán)上升。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于其成本。因此，代替針對(duì)管之間的每個(gè)間隙均需要具有桿，你能夠僅具有一排桿，而不論你具有多少排管或托盤(pán)。
[0049]在一些實(shí)施例中，讀取站中桿的數(shù)量與托盤(pán)中開(kāi)口的數(shù)量相同，從而允許單次運(yùn)動(dòng)掃描整個(gè)托盤(pán)。在其它實(shí)施例中，桿的數(shù)量實(shí)質(zhì)上小于開(kāi)口數(shù)量。例如，在一些實(shí)施例中，可以使用單排桿，這需要掃描次數(shù)等于開(kāi)口的列的數(shù)量(這可以比管槽的列的數(shù)量多一)。在一些實(shí)施例中，也可以使用比單排更少的桿，從而每排需要多次掃描。在一些實(shí)施例中，能夠使用單一光學(xué)器件列。相比于具有等于開(kāi)口數(shù)量的大量桿的實(shí)施例，這樣的實(shí)施例將導(dǎo)致實(shí)質(zhì)上減少的成本，但是實(shí)質(zhì)上更長(zhǎng)的掃描時(shí)間。具有少于所需要的總桿數(shù)的實(shí)施例能夠使用三軸線(xiàn)機(jī)器人，該機(jī)器人沿排運(yùn)動(dòng)、在排之間轉(zhuǎn)位并且然后上下運(yùn)動(dòng)。
[0050]例如，能夠使用10乘以10的管托盤(pán)(100個(gè)管槽)。管由操作者放置，從而導(dǎo)致條形碼的隨機(jī)取向，而且一旦被放置好，管就保持相對(duì)于托盤(pán)固定在恰當(dāng)位置。操作者拿取托盤(pán)，將其放置在條形碼讀取站中，在該處使托盤(pán)轉(zhuǎn)位使得其定向成將其自身與桿對(duì)齊。在一種實(shí)施例中，站具有足夠的桿(例如11 X 11，即121個(gè)桿)以進(jìn)入每個(gè)管槽之間的所有開(kāi)口內(nèi)。這些桿將上升大約三至五秒，從而在單次運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行掃描。桿能夠以恒定速率運(yùn)動(dòng)并且隨它們上升經(jīng)過(guò)條形碼時(shí)讀取。每個(gè)桿能夠?qū)嵸|(zhì)上垂直于條形碼而不是以陡峭的光束角度讀取條形碼。因此，在大約三至五秒，讀取站能夠高度可靠地讀取100個(gè)管中的每個(gè)管的條形碼信息。
[0051]在另一實(shí)施例中，條形碼讀取站包括單排(或者多排，但小于管的列的數(shù)量)光學(xué)讀取桿。每三至五秒，桿前進(jìn)至下一排未掃描的開(kāi)口、上升、讀取相鄰管，并且然后退下到托盤(pán)之下。這能夠通過(guò)使托盤(pán)運(yùn)動(dòng)或通過(guò)使一(多)排光學(xué)讀取桿運(yùn)動(dòng)中的任一者來(lái)實(shí)現(xiàn)。托盤(pán)或該排桿中的任一者運(yùn)動(dòng)至托盤(pán)中的接下來(lái)的孔。該實(shí)施例采取多個(gè)步驟來(lái)讀取托盤(pán)中的所有管。然而，如果托盤(pán)利用存在性傳感器并且具有半滿(mǎn)托盤(pán)，例如，條形碼讀取站可以能夠通過(guò)僅上升到相鄰于管的位置來(lái)完成掃描。這減少了讀取該半空托盤(pán)所需的總通行次數(shù)。
[0052]能夠?qū)嵸|(zhì)上更廉價(jià)的另一實(shí)施例使用單個(gè)桿，其簡(jiǎn)單地上行通過(guò)每組管之間的開(kāi)口，從而在掃描全滿(mǎn)托盤(pán)中的所有樣本管之前作出121次不同的通行。
[0053]使得托盤(pán)與讀取站分離的另一優(yōu)點(diǎn)在于，可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的任意位置由操作者用管來(lái)填充托盤(pán)。操作者簡(jiǎn)單地裝載托盤(pán)并且將其放回讀取站(全部靈敏性光學(xué)器件和電子器件位于該讀取站處)。實(shí)驗(yàn)室可以使整個(gè)實(shí)驗(yàn)室充滿(mǎn)低成本的塑料托盤(pán)。如果操作者將某些物質(zhì)灑在它們上，則可以安全地由洗碗機(jī)清洗托盤(pán)或者可以漂白托盤(pán)。托盤(pán)可以是抗沖擊的并且耐摔(dropped)。即使利用存在性開(kāi)關(guān)的托盤(pán)也可以比具有永久地附連的光學(xué)器件的托盤(pán)相對(duì)更加堅(jiān)固和結(jié)實(shí)。
[0054]能夠以幾種不同方式來(lái)使用光學(xué)掃描桿。一種方式是作為獨(dú)立站的一部分。站如所描述的那樣讀取所有條形碼并且然后能夠以多種方式中的一種存儲(chǔ)識(shí)別特征信息。在一些實(shí)施例中，站能夠?qū)⒆R(shí)別特征信息傳輸至托盤(pán)的板載存儲(chǔ)器。其能夠上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)，諸如LI S(實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng))。這樣的實(shí)施例能夠是獨(dú)立產(chǎn)品。站能夠用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)(in-ebbing) ，其中實(shí)驗(yàn)室首先知道哪些管已經(jīng)到達(dá)實(shí)驗(yàn)室內(nèi) 。站能夠用作產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分，其中單個(gè)分析儀使用其以將其記錄到其板載管的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。其能夠是你能夠使用的實(shí)驗(yàn)室中任意水平的正常數(shù)據(jù)庫(kù)或信息的一部分，或者其能夠是支架本身的板載存儲(chǔ)的一部分。
[0055]圖3示出適用于實(shí)驗(yàn)室樣本處理機(jī)I/O的示例性條形碼讀取站的俯視圖。站48構(gòu)造成樣本處理機(jī)I/O站，其中能夠放置多個(gè)托盤(pán)50-50C。自動(dòng)化運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能夠使托盤(pán)向右或向左運(yùn)動(dòng)，從而允許托盤(pán)輸入或輸出到右側(cè)。例如，操作者可以從右側(cè)加載托盤(pán)50-50C，使得它們能夠被自動(dòng)地掃描并且輸入分析儀、存儲(chǔ)系統(tǒng)或者其它儀器內(nèi)。隨著托盤(pán)逐漸經(jīng)過(guò)，單排掃描桿52上升到每個(gè)托盤(pán)中的開(kāi)口內(nèi)，允許五十個(gè)管構(gòu)成的每個(gè)托盤(pán)在桿52的六次通行中被掃描，其中每次通行可以占用3-5秒，從而允許在近似三十秒中完整地掃描每個(gè)托盤(pán)并且使其運(yùn)動(dòng)到儀器內(nèi)。
[0056]在一些實(shí)施例中，光學(xué)掃描桿能夠整合到實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)的其它站內(nèi)，包括預(yù)處理站。例如，如圖3所示的I/O構(gòu)造能夠放置在站接收托盤(pán)的任意位置。
[0057]在一些實(shí)施例中，通過(guò)利用多個(gè)掃描路徑，受益于掃描期間桿使用的上和下/進(jìn)和出運(yùn)動(dòng)，能夠使條形碼讀取站更加堅(jiān)固。如果將桿相對(duì)于托盤(pán)的豎直運(yùn)動(dòng)限定為z軸線(xiàn)，則在桿相對(duì)于托盤(pán)中的開(kāi)口的中心在一個(gè)χ-y位置處對(duì)齊的同時(shí)，桿向上運(yùn)動(dòng)并且在下降之前在x-y平面中移動(dòng)。這允許在單次掃描運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)兩個(gè)略微不同的掃描路徑。圖4示出這種構(gòu)思。掃描路徑110代表在掃描的上升部分期間采用的路徑。如右上所示，桿在x-y位置112(其近似居中)處上升。這給予第一次掃描預(yù)定的角度。然后，在下降運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠使桿移動(dòng)以沿循掃描路徑120(左下)。如看到的那樣，當(dāng)更接近地觀(guān)測(cè)時(shí)，路徑120用輕微偏移、以x-y偏移122(右下)掃描管。在此，在向上運(yùn)動(dòng)中所用的，實(shí)線(xiàn)代表偏移122處路徑120的光束位置，同時(shí)虛線(xiàn)代表位置112處光束的光束路徑。這允許略微不同的角度，其可以允許更加穩(wěn)健的掃描。例如，當(dāng)沿掃描路徑110觀(guān)察時(shí)，條形碼能夠具有沿掃描路徑120觀(guān)察時(shí)不存在的缺陷，從而允許不論是否有缺陷均成功地讀取條形碼。通過(guò)使桿運(yùn)動(dòng)略微偏離x-y平面中的開(kāi)口的中心，讀取站能夠生成替代掃描路徑。
[0058]因此，在向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠針對(duì)在向上運(yùn)動(dòng)期間發(fā)現(xiàn)的觀(guān)測(cè)到的缺陷來(lái)調(diào)整掃描路徑。如果掃描的品質(zhì)在上升掃描路徑上不足，則能夠使桿沿側(cè)向方向或橫向方向略微運(yùn)動(dòng)。能夠利用線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)(諸如線(xiàn)性致動(dòng)器、馬達(dá)、液壓系統(tǒng)等等)使托盤(pán)或桿運(yùn)動(dòng)來(lái)做出這樣的調(diào)整。能夠由處理器做出針對(duì)這種已調(diào)整路徑的控制，所述處理器解碼桿中的傳感器的輸出。此外，如果最初的一條或兩條路徑未產(chǎn)生令人滿(mǎn)意的條形碼讀取，則如果控制器確定必須捕捉多個(gè)掃描路徑，那么控制器能夠指示桿運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行多次已調(diào)整的上升和下降通行。在一些實(shí)施例中，升和降掃描路徑的調(diào)整允許讀取站根據(jù)需要捕捉管的實(shí)質(zhì)上全部表面。
[0059]在一些實(shí)施例中，桿可以在豎直運(yùn)動(dòng)期間調(diào)整掃描路徑或者沿非線(xiàn)性路徑運(yùn)動(dòng)，諸如形成更加螺旋的或者橢圓的路徑。在一些實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)是筆直的上和下運(yùn)動(dòng)。
[0060]通常的實(shí)施方式可以是使客戶(hù)具有帶有若干儀器站的分析儀，所述儀器站將包括條形碼讀取站的實(shí)施例中的至少一個(gè)。實(shí)驗(yàn)室客戶(hù)然后可以購(gòu)買(mǎi)用于樣本管的數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)托盤(pán)。
[0061]圖5圖示如何可以使用一排桿順序地掃描托盤(pán)中的管保持器槽的網(wǎng)格的示例。進(jìn)行了六次掃描(每次一排)以捕捉托盤(pán)中的管的所有角度。
[0062]圖6示出條形碼讀取站的多排實(shí)施例的透視圖，其允許同時(shí)掃描所有管。
[0063]圖7示出用于利用條形碼讀取站的示例性實(shí)施例的示例性方法200。在將樣本容器裝載到托盤(pán)上的槽內(nèi)之后，在步驟202，自動(dòng)化系統(tǒng)或者操作者將樣本容器(例如，管)的托盤(pán)放置到讀取器站內(nèi)以便掃描。在步驟204，桿相對(duì)于托盤(pán)運(yùn)動(dòng)，從而運(yùn)動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)托盤(pán)的開(kāi)口。這能夠利用本文所描述的手段中的任意手段發(fā)生，包括手動(dòng)地或者機(jī)械地降低托盤(pán)或抬升桿。優(yōu)選地，這以實(shí)質(zhì)上恒定的速度發(fā)生。在步驟206，當(dāng)桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿的光學(xué)元件掃描相鄰槽中的管的任意光學(xué)信息，從而掃描任意條形碼。在步驟208，如果桿的數(shù)量小于托盤(pán)中開(kāi)口的總數(shù)量，則條形碼讀取器站使桿相對(duì)于托盤(pán)水平地運(yùn)動(dòng)，以將桿與相鄰的未掃描開(kāi)口或者多排開(kāi)口對(duì)齊，并且重復(fù)步驟204的掃描動(dòng)作。在步驟210，一旦已經(jīng)掃描了所有開(kāi)口，處理器就解釋條形碼成像數(shù)據(jù)以確定托盤(pán)中的每個(gè)樣本容器的識(shí)別特征。
[0064]在一些實(shí)施例中，桿包括允許實(shí)質(zhì)上同時(shí)掃描托盤(pán)中的多個(gè)開(kāi)口的全部的陣列。在一些實(shí)施例中，單排桿用于同時(shí)掃描單排。在一些實(shí)施例中，使用少于一整排的桿，諸如單個(gè)桿(或者允許在一次運(yùn)動(dòng)中掃描單個(gè)管的呈方形的四個(gè)相鄰桿)，其允許順序地掃描所有管。在一些實(shí)施例中，桿通常放置在托盤(pán)下方并且上升以?huà)呙铇颖救萜鳌Ｔ谝恍?shí)施例中，桿放置在上方(overhead)，從而允許桿下降以?huà)呙铇颖救萜鳌Ｔ谝恍?shí)施例中，步驟204的運(yùn)動(dòng)包括沿多個(gè)掃描路徑運(yùn)動(dòng)，諸如關(guān)于圖4所描述的那些掃描路徑。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)驗(yàn)室儀器，包括: 一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)，每個(gè)所述托盤(pán)均包括構(gòu)造成保持多個(gè)樣本容器的多個(gè)凹部，以及所述凹部之間的多個(gè)開(kāi)口；和 與所述托盤(pán)分離的一個(gè)或多個(gè)桿，每個(gè)所述桿均包括構(gòu)造成讀取所述樣本容器上的條形碼信息的光學(xué)元件，其中，所述桿構(gòu)造成運(yùn)動(dòng)通過(guò)所述多個(gè)開(kāi)口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)桿是構(gòu)造成作為IVD工作流程的一部分識(shí)別所述多個(gè)樣本容器的站的一部分。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述站是獨(dú)立的條形碼讀取站。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述站是分析儀的一部分且能夠由構(gòu)造成在所述分析儀內(nèi)運(yùn)輸樣本的自動(dòng)化系統(tǒng)通達(dá)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述光學(xué)元件構(gòu)造成實(shí)質(zhì)上垂直地讀取所述條形碼信息。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述光學(xué)元件構(gòu)造成在所述桿相對(duì)于所述托盤(pán)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)讀取所述條形碼信息。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)桿構(gòu)造成在將每個(gè)托盤(pán)放置于所述桿上方之后從所述一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)下方自動(dòng)上升。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)桿構(gòu)造成從所述一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)上方進(jìn)入所述多個(gè)開(kāi)口。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)桿固定并且構(gòu)造成在所述一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)下降到所述桿上的同時(shí)讀取條形碼信息。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)桿構(gòu)造成在所述托盤(pán)抬升到所述桿的同時(shí)從所述一個(gè)或多個(gè)托盤(pán)上方進(jìn)入所述多個(gè)開(kāi)口。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)桿包括桿陣列，其構(gòu)造成允許實(shí)質(zhì)上同時(shí)掃描所有所述樣本容器。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室儀器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)桿包括至少一排桿，其構(gòu)造成允許順序地掃描所有排的樣本容器。13.—種用于掃描多個(gè)樣本容器上的光學(xué)信息的方法，包括以下步驟: 放置用于掃描的樣本容器的托盤(pán)，其中，所述托盤(pán)包括多個(gè)開(kāi)口，每個(gè)所述開(kāi)口均構(gòu)造成接收包含多個(gè)光學(xué)元件的桿;使至少一個(gè)桿運(yùn)動(dòng)進(jìn)入和離開(kāi)所述托盤(pán)的所述開(kāi)口 ；以及 當(dāng)所述至少一個(gè)桿相對(duì)于所述托盤(pán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，掃描每個(gè)樣本容器上的光學(xué)信息。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)的步驟包括使桿的陣列實(shí)質(zhì)上同時(shí)地運(yùn)動(dòng)進(jìn)入所有的所述多個(gè)開(kāi)口內(nèi)。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，掃描的步驟包括實(shí)質(zhì)上同時(shí)地掃描所有的所述多個(gè)樣本容器的光學(xué)信息。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述光學(xué)信息是條形碼信息。17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)的步驟包括使至少一排桿實(shí)質(zhì)上同時(shí)地運(yùn)動(dòng)進(jìn)入所述多個(gè)開(kāi)口中的至少一排內(nèi)。18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)的步驟包括使單個(gè)桿順序地運(yùn)動(dòng)進(jìn)入所述多個(gè)開(kāi)口中的至少一排內(nèi)。19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，掃描的步驟包括實(shí)質(zhì)上同時(shí)地掃描所述多個(gè)樣本容器中的至少一排的光學(xué)信息。20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)的步驟包括使所述至少一個(gè)桿從所述托盤(pán)下方運(yùn)動(dòng)。21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)的步驟包括使所述至少一個(gè)桿從所述托盤(pán)上方運(yùn)動(dòng)。22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)的步驟包括使所述托盤(pán)下降到所述桿上。23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)的步驟包括調(diào)整所述至少一個(gè)桿的運(yùn)動(dòng)以允許所述桿沿帶有所述多個(gè)開(kāi)口中的至少一個(gè)的多個(gè)可用掃描路徑行進(jìn)。
【文檔編號(hào)】B01L9/06GK105917352SQ201580005622
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日
【發(fā)明人】B.波拉克
【申請(qǐng)人】西門(mén)子醫(yī)療保健診斷公司