在一实施方式中，板处理子系统还包括板传感器，用于检测子系统中的板。合适的 板传感器包括，但不局限于，电容传感器、接触开关、超声传感器、重量传感器、或者光学传 感器，或者其组合。
[0074] 参照图2 (a)，壳体顶部232还包括一个或多个板引入（和排出）孔，分别为236和 237,通过这些孔，板被降到板平移台架上或者从板平移台架上移除（手动地或者机械地）。 滑动遮光门（在图2(c)展示为239)被用于在进行发光测量之前密封板引入孔236, 237以 隔离环境光。此外，壳体顶部还包括标识符控制器，用于读取和处理板上的标识符储存的数 据。在一个实施方式中，标识符控制器是借助遮光密封安装在壳体顶部的孔上方的条形码 读取器（238)，其中条形码读取器配置为读取放在壳体内的板平移台架上的板上的条形码。 在一优选实施方式中，只要板已经被降到抽屉里，板上的条形码就被读取。在可替换的或者 其他实施方式中，板包括EEPR0M或者RFID，并且壳体顶部和/或抽屉包括适合与这些标识 符中的每一个通讯的标识符控制器。在其他实施方式中，标识符控制器可以独立于装置被 提供。在该实施方式中，储存在标识符的信息借助计算机和/或与附接到装置的网络和/ 或借助计算机和/或网络的用户界面手动输入被传递到该装置，该标识符附接到板或者与 一板或者一组板有关。关于这一点，可参见序列号为12/844, 345和13/191，000的美国申 请，其公开的内容通过引用被结合于此。
[0075] 板处理子系统还包括，壳体还包括安装在壳体顶部232上、高于板引入孔236,237 的板堆垛机，其中板堆垛机用于接收板或者将板输送到板升降机。板处理子系统可选地包 括加热和/或冷却机构（例如，电阻加热器、风扇、热沉、或者热电加热器/冷却器），以保持 子系统的温度低于要求的条件。它还可以包括湿度控制机构（例如，增湿器和/或减湿器、 或者干燥剂腔室），以保持子系统的湿度低于要求的条件。
[0076] 板处理子系统的可活动的抽屉的详图显示在图4中。参照图4(a)，抽屉包括（i) 带有可以被升起和降下的板升降平台401和402的板升降机构400 ;和（ii)使板沿一个或 多个水平方向平移的板平移台架403,其中台架包括用于支撑板的板滑架404。板滑架404 优选具有开口 420,以允许位置低于板滑架404的板升降机400接近和提升板，并且板平移 台架403配置为使板的位置低于壳体顶部232上的检测孔且低于光探测系统110内的光探 测器，并且使板的位置高于板升降机400。板升降机400的板升降平台401，402优选包括防 滑表面，以防止在装置内的运动过程中板在板升降平台上移动。板平移台架403具有水平 运动，例如，在基本水平的平面上或者沿X方向和Y方向运动，使板在抽屉内水平平移到装 置内进行特殊化验程序和/或检测步骤的一个或多个区域。在一个非限制性的实施例中， 如图4(e)所示，板平移台架403可以沿一个水平方向沿着轨道422移动，并且板滑架404 可以在板平移台架403上的轨道424上沿正交的水平方向移动。在优选的实施方式中，板 平移台架具有两个运动轴，x和y，并且结合到运动轴的马达允许板在台架上自动运动。
[0077] 遮光外壳130内的可活动的抽屉240的内含物增强了装置的适用性和可制造性。 为了确保壳体231内的抽屉240的适当对齐，以及由此的抽屉240内的子系统与光探测子 系统110适当对齐，壳体包括多个对齐特征，而抽屉的x-y副架包括多个配置为与壳体的对 齐特征配合和啮合的配对对齐特征。图4(b)示出放在具有壳体后部235和壳体侧面（为 清楚起见而省略）的壳体231内并且与光探测子系统11适当对齐的抽屉240的剖视图。
[0078] 在一优选实施方式中，抽屉240的对齐特征包括多个孔，而壳体231上的相应的对 齐特征包括多个尺寸适合装配在孔内的销。如图4(c)所示，壳体231优选包括至少三个对 齐销，位于壳体前部234上的销405和406以及位于壳体的相对端上的销407。根据需要， 壳体和抽屉中可以包括额外对齐特征。优选，对齐特征相对于壳体顶部被定位或者校准，以 便抽屉240的重量由壳体顶部232支撑。抽屉上的配置为与对齐销405、406和407配合和 啮合的配对对齐特征在图4(d)中被显示为孔408、409、410 (在图4(d)所示的实施方式中， 对齐销405与孔408配合和啮合，销406与孔409配合和啮合，而销407与孔410配合和啮 合）。另外，抽屉还包括对齐栓锁416和417 (显示在图4 (a)中），其与配对的对齐锁扣418 和419 (图4(c))配合和啮合，以将抽屉锁在壳体内/解锁。
[0079] 由于对齐特征405-407和408-410被定位或者与壳体顶部232校准，因此在可活 动的抽屉240被插入由X-Y框架415引导的壳体231中时，在可活动的抽屉240被完全插 入壳体231中之后，抽屉240和其上的部件的重量由壳体顶部232支撑。该特征的优点是 由于光探测系统110也被安装在壳体顶部232上，抽屉240上的子系统与光探测系统110 的任何校准或者对齐都可以相对于光探测系统110直接进行，无须顾及抽屉240和壳体顶 部232之间的任何间隙或者间隔。
[0080] 一个或多个其他啮合/锁定特征可以被包括在壳体和/或抽屉中，例如，如图4 (e) 所示，其中弹簧加压的销411被安装到抽屉240并配置为与定位在板滑架403中的孔412配 合和啮合。在一实施方式中，螺线管被用来操纵弹簧加压的销，例如销411。在图4(f)显示 的实施方式中，当板滑架和板平移台架对齐时，如图4 (f)所示，板平移台架中的对齐特征， 销411，与板滑架中相应的锁定特征，元件412,配合和啮合。这些对齐和/或啮合特征将板 滑架锁定就位，以防止组件在例如装运和/或安装过程中损坏。
[0081] 在另一优选实施方式中，如图4(c)_(d)所示，壳体顶部包括电连接接触机构413， 而抽屉前部包括配对电连接，元件414,其中一旦抽屉适当地插入壳体内并对齐时，电连接 及其配对配置为彼此配合和啮合。
[0082] 参照图4(a)，在一优选实施方式中，板滑架包括滑架平台404和板锁紧机构，板 锁紧机构用于接收放在滑架平台404上的以下标记为426的示例性的板并与之啮合，如图 5 (a) - (b)所示（图5 (a)显示了具有锁定就位的板426的板滑架的图，而图5 (b)示出相同的 具有看得见的并且与处于锁定位置的板啮合的板锁紧机构的部件的图）。如图5(b)所示， 板的外缘遵循多井板的标准设计惯例，并且包括环绕板壁且高度低于板壁的裙部522 (放 大图被显示在图5(〇)中）。换句话说，裙部522的位置临近板426的底部。板锁紧机构被 设计成能推动板的两个正交侧面上的裙部的外缘抵靠板滑架中的两个相应的物理限位件， 从而将板明确地且可再现地定位在滑架中。板锁紧机构也被设计成将向下的物理力施加在 板裙部的顶部上的限定位置，以将板可再现地且固定地保持在垂直维度。
[0083] 板滑架404和板锁紧机构以及板420的图被显示在图5 (a) - (b)中。展示板锁紧 机构的操作的顺序被显示在图5(c)_5(f)中，并且描述如下。在一个特定实施方式中，板滑 架404支撑多井板426 (或者具有与设置成用在此处描述的装置中的多井/微量滴定板相 同的基底面和外部物理几何结构的消耗品），多井板至少具有第一，第二，第三和第四侧面， 并且其中第一和第三侧面基本彼此平行，而第二和第四侧面基本彼此平行。板滑架404限 定了形状与多井板426基本相同且尺寸小于多井板的孔420，以支撑位于多井板426周围的 裙部或者凸缘522。板滑架还包括第一（501)和第二（513)限位表面，当板426被完全锁住 时，两个限位表面分别限定多井板的第一和第二侧面上的裙部522的水平位置。板锁紧机 构可以从接收板426的开放结构（如图5 (i)和5 (j)最佳地示出）移动到夹紧结构，该夹 紧结构将板锁定到板滑架上（如图5 (a)和5 (b)最佳地示出）。
[0084] 板锁紧机构包括（i)被偏置到夹紧位置的第一锁紧元件（509)，并且该锁紧元件 由踏板511、致动杆510和弹簧512,弹簧提供偏置力，且优选具有高弹力。踏板（511)适 合将多井板426的第一侧面推向第一限位件501和也被弹簧512偏置到夹紧位置的板夹 臂（502)，其中第一锁紧机构（509)被连接到板夹臂（502)。板锁紧机构还包括（ii)托架 (503)，该托架可枢转地连接到板夹臂（502)，且适合将板426的第二侧面推向第二限位件 (513)。板锁紧机构还包括（iii)至少一个偏置夹（515)，其位置临近第二限位件（513)，以 将多井板426的裙部522夹到板滑架404,从而防止垂直运动。夹子515与板的裙部啮合， 并且将向下的力施加在板的裙部上。托架（503)优选包括至少两条腿（504, 506)，且两者都 与多井板的第四侧面接触。至少一条腿（504, 506)包括斜面（507, 508)，以将侧向力施加到 第二限位件，并且将向下的力施加在多井板的裙部上（如图5(e)-(i)所示）。
[0085] 第一锁紧元件509包括致动杆（510)，致动杆被弹簧（512)偏置到夹紧位置，并且 在夹紧位置延伸过板滑架的一个边缘（如图5 (c)所示）。在板的装卸过程中，当板滑架404 移动到与板升降机对齐时，致动杆（510)的延伸部分510a被推动抵靠壳体内的物理限位 件，例如，抽屉240的后壁或者壳体后部235,如杆510仍未啮合的图5(d)和杆510被推动 的图5(e)清楚所示，物理限位件将杆（510)的延伸部分510a推到滑架里。需要指出的是， 当板滑架404移动到抵靠物理限位件时，杆510和两个偏置夹515都被推动，为清楚起见， 图5(d)和5⑴只显示杆510的缩回。杆（510)的运动推动踏板511朝杆510缩回，以为 板426腾出空间。如图5 (c)所示，踏板511是悬臂式的臂，该臂附接到杆510且具有能够像 弹簧一样弯曲的能力。当杆510被向内推时，固定地附接到板滑架404的支点524推动踏 板511缩回，或者沿如图5(d)所示的箭头方向移动。如图5(a)最佳地示出，支点526也可 以被放置在覆盖第一锁紧元件509的鞘套526上。板夹臂502的一端528优选被可枢转地 连接到杆510,而其相对端530优选被可枢转地连接到板滑架404。托架503在枢轴点531 处被可枢转地连接到板夹臂502。如图5 (d)最佳地示出，当杆510被向内推时，踏板511和 板夹臂502以及托架503缩回或者从开口 420离开。
[0086] 将托架503可枢转地连接到板夹臂502的优点是托架503可以旋转，优选稍微相 对于板夹臂502旋转，以便在锁定过程中托架503的两条腿504和506可以与板426接触。
[0087] 如上所述，当板滑架404移动到抵靠物理限位件时，杆510和两个偏置夹515都被 推动。当偏置夹515的延伸部分515a被向内推时，此举将克服弹簧532的力将偏置端515b 向上提。当偏置端515b被提升到开启位置时，其规格和尺寸被做成接收板426的裙部522， 并且当偏置夹515被释放时，弹簧532促使偏置端515b向下并且夹持到裙部522上，以防 止托盘426向上运动。
[0088] 该装置还包括从锁紧机构释放板426的排出器（516)。排出器516具有延伸的致 动元件（521)，并且当板滑架与板升降机对齐时，类似的致动杆（510)也被推动抵靠仪器内 的限位件，以便排出器使多井板426远离第二限位件513移动。排出器516优选被弹簧514 弹簧加载，并且它可选择地包括过移防护器534。当排出器516启动时，排出器516推动托 盘426远离限位件513,并且当排出器516启动时，杆510和偏置夹515也移动到开启位置 时，以便托盘426可以从限位件513和偏置端部515b被推开。过移防护器534可以有弹性 地变形，以吸收排出器的一些运动。滑架板404远离板装载/卸载位置（即与板升降机对 齐）的运动，翻转杆（510)和排出器（516)的运动，并且将锁紧机构重置到锁定配置里。
[0089] 图5(i)_(m)中展示了多井板426与板锁紧机构的啮合，以将板426锁在板滑架 404里。图5 (i)类似于图5 (d)，显示了踏板511缩回且臂502/托架503处于开启位置的第 一锁紧元件509。在图5(j)中，锁紧机构保持未啮合且处于开启位置，允许多井板426被放 在板滑架404内开口 420上方。在图5 (j)描绘的开口结构中，踏板511、夹臂502、托架503 和偏置夹515被偏置得远离开口 420,以允许板426被装载在板滑架404内。如图5 (j)所 示，延伸部分510a和515a被板滑架404的运动全部向内推抵靠反向限位件，例如抽屉240 的背面或者壳体后部235。
[0090] 当板426如图5 (k)所示被放在板滑架404内并且板滑架404离开反向限位件时， 踏板511离开支点524并且向外移动，以推动托盘426并将其偏置到抵靠第一限位件501。 板夹臂502也随杆510移动，允许托架503将托盘426推动到抵靠第二限位件513。如图 5 (k)所示，只有腿504接触托盘426 ;但是由于枢轴点531处的枢转连接，因此当托架503绕 枢轴531旋转时，第二腿506会自动且快速接触托盘426。如图5(1)所示，优选被弹簧532 弹簧加压的偏置夹515在板的第二侧面上啮合多井板426的板裙部522,托架503也与板裙 部522啮合，并且向下按压在板裙部522上。如上所述，托架503的腿504和506具有斜面 507, 508并成所示角度。当腿504和506推动托盘426时，斜面507、508接触裙部522,并 且沿两个方向推动托盘426 :朝向第二限位件513和向下。如图5 (m)所不，偏置夹515与 板裙部522啮合。
[0091] 在一优选实施方式中，板滑架404还包括被装置中的光学传感器（例如如上所述 的光探测系统110内的光探测器）使用的光学聚焦机构，以测量对比度和焦点。光学聚焦 机构包括至少两个，或者优选至少三个，图案化的表面，这些表面相对于板滑架从而相对于 用于聚焦的目标表面（即，保持在板滑架404中的96井板426的井的底部）处于不同高 度。本发明包括为众多表面成像并且根据图像计算需要将目标表面带到焦点的图像调节的 幅度和方向的方法。在一实施方式中，为每个表面的图像计算对比度值，并且焦点高度被确 定为一高度，在该高度处的改变与高度的改变相比最小或者降到低于预定阈值。
[0092] 在一实施方式中，板滑架包括至少三个图案化的表面，每个都相对于板滑架处于 不同的高度。光学聚焦机构的两个备选实施方式被显示在图6(a)_(b)中。在某些优选实 施方式中，表面具有透明度不同的图案（例如，蚀刻或者切割成不透明衬底的图案，或者打 印在透明表面上的图案化的不透明墨水或者薄膜），以便图案可以用透过衬底的光来成像。 在备选实施方式中，表面/图案不透明，并且用将光从表面反射开的光源来成像图案。
[0093] 聚焦机构至少包括与光学传感器间隔开的图案化的上、中和下表面，其中图案化 的中表面和目标表面基本上与相同的水平面对齐，其中图案化的上表面和中表面之间的第 一距离与中表面和图案化的下表面之间的第二距离基本相等，且光学传感器和图案化的表 面相对彼此移动，直到上图案和中图案之间的第一对对比度值与中图案和下图案之间的第 二对对比度值之间的差值小于预定值约±2.0的无量纲单位，解释如下。该差值可以是 ±3. 0或者±4. 0,或者低至± 1. 0。对比度差值的较高值允许较轻松但不太精确地聚焦，而 对比度差值的较低值产生更困难但更精确的聚焦。
[0094] 如图6(a)_(b)所示，该机构优选包括多个图案化的表面，例如，至少两个且可选 择地三个图案化的表面（601-603)，并且图案化的表面包括基本相同的图案，例如，网格图 案。图案化的表面优选彼此成群地靠近。在图6(a)所示的实施方式中，该机构还包括未图 案化的表面604。优选，每个图案化的表面位于平行的平面上。在优选实施方式中，图案化 的中表面所处的高度实际上相当于多井托盘426上的填充有预定量的流体的井的焦点位 置。图案化的下表面所处的高度低于图案化的中表面约〇. 25_，而图案化的上表面所处的 高度高于图案化的中表面约〇. 25_。在一实施方式中，图案化的下表面所处的高度高于板 滑架（即高于放置板的滑架平台）约4-4. 75_。优选，图案化的下表面所处的高度高于板 滑架约4. 5-4. 7_，最优选，图案化的下表面所处的高度高于板滑架约4. 6-4. 7_。图案化 的中表面所处的高度高于板滑架约4. 5-5. 0_，优选，高于板滑架约4. 7-4. 9_，最优选，高 于板滑架约4. 7-4. 8mm。并且图案化的上表面所处的高度高于板滑架约4. 75-5. 10mm，优选 高于滑架平台约4. 8-5. 0mm，最优选，高于板滑架约4. 85-4. 95mm。需要指出的是，表面601、 602和603中的任何一个都可以是中图案表面、上图案表面、或者下图案表面。在一个优选 实施方式中，光学聚焦机构临近板滑架。
[0095] 因此，本发明提供了一种将光学传感器聚焦到目标表面上的方法，包括如下步骤： (a)至少提供图案化的上、中和下表面601-603,其中中图案表面和目标表面处于相同的焦 点高度，且其中图案化的上表面和中表面之间的第一距离以及中表面和图案化的下表面 之间的第二距离基本相等；(b)利用光学传感器获得图案化的上表面和中表面之间的第一 对比度值之差；（c)利用光学传感器获得图案化的中表面和下表面之间的第二对比度值之 差；和（d)比较第一对比度值之差和第二对比度值之差，并确定目标表面是否在焦点上和/ 或确定将目标表面放在焦点上所需的焦点调节的幅度和方向。
[0096] 在操作过程中，板平移台架403平移板滑架404,以将光学聚焦机构如图 7 (a)-7 (c) (1)所示定位在接触机构上方，它包括光源，例如在图7(c) (1)显示的光出口 725-728。光出口 725-728可以连接到单个发光二极管（LED)或者每个光出口可以具有其 自身的LED或者其他光源。光源照射，并且一束光在光学聚焦机构的下侧上显示，更具体地 说是表面601-603之下。优选，光出口 725-728为表面601-603提供均匀的光照。光探测 子系统110中的光学传感器或者照相机因此为光学聚焦机构成像，计算如上所述的对比度 值中的差值，并确定目标是否在焦点中和/或确定将目标表面放在在焦点中所需的焦点调 节的幅度和方向。根据计算，相应地手动或自动地调节光学传感器的焦点，例如，通过使用 机械化的焦点调节机构。优选，该方法还包括调节光学传感器和目标表面之间的距离的步 骤，以及重复获得第一和第二对比度值并比较这些对比度值直到第一和第二对比度值之间 的差值小于预定值的步骤。