JPH05346391A - 粒子分析装置 - Google Patents
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- JPH05346391A JPH05346391A JP4108827A JP10882792A JPH05346391A JP H05346391 A JPH05346391 A JP H05346391A JP 4108827 A JP4108827 A JP 4108827A JP 10882792 A JP10882792 A JP 10882792A JP H05346391 A JPH05346391 A JP H05346391A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 血液や尿等の粒子成分を含む扁平な試料液流
に対し、位置調整が難しくなく、均一な蛍光励起光を効
率よく照射することができ、側方の蛍光や散乱光を測定
できるようにする。 【構成】 試料液扁平流１４の幅の狭い方から光源１０
により蛍光励起光を照射し、試料液扁平流１４の幅の広
い方から発せられる蛍光を光検出器３８で検出し、この
光検出器３８からの信号を信号処理装置４０へ入力して
信号処理する。
に対し、位置調整が難しくなく、均一な蛍光励起光を効
率よく照射することができ、側方の蛍光や散乱光を測定
できるようにする。 【構成】 試料液扁平流１４の幅の狭い方から光源１０
により蛍光励起光を照射し、試料液扁平流１４の幅の広
い方から発せられる蛍光を光検出器３８で検出し、この
光検出器３８からの信号を信号処理装置４０へ入力して
信号処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、血液や尿等の粒子成分
を含んだ試料液をシースフローにして流し、その試料液
流に光を照射して、粒子からの光を検出し、粒子を分析
する粒子分析装置、詳しくは、扁平流にして流した試料
液に、強度が均一で、強い蛍光励起光を照射することに
より、粒子ごとにばらつきなく、強い蛍光を得ることが
できる粒子分析装置に関する。なお、シースフロー（ｓ
ｈｅａｔｈ ｆｌｏｗ）とは、粒子を液流れの中央部に
精度良く一列に整列させて通過させるために、粒子の懸
濁液の周囲を層流のシース液で被覆した流れをいう。そ
して、シース液としては、通常、希釈液等が用いられ
る。
を含んだ試料液をシースフローにして流し、その試料液
流に光を照射して、粒子からの光を検出し、粒子を分析
する粒子分析装置、詳しくは、扁平流にして流した試料
液に、強度が均一で、強い蛍光励起光を照射することに
より、粒子ごとにばらつきなく、強い蛍光を得ることが
できる粒子分析装置に関する。なお、シースフロー（ｓ
ｈｅａｔｈ ｆｌｏｗ）とは、粒子を液流れの中央部に
精度良く一列に整列させて通過させるために、粒子の懸
濁液の周囲を層流のシース液で被覆した流れをいう。そ
して、シース液としては、通常、希釈液等が用いられ
る。
【０００２】
【従来の技術】染色された細胞等の粒子に蛍光励起光を
照射し、その粒子から発せられる蛍光を検出し粒子の分
類、計数を行う装置がある。フローサイトメータ（ｆｌ
ｏｗｃｙｔｏ−ｍｅｔｅｒ）はその一例である。また、
フローサイトメータにおいて、分析粒子数を上げるため
に試料液流を円柱状ではなく一方に幅広い流れにするこ
とが考えられる。特開昭５７−５００９９５号（米国特
許第４３３８０２４号）公報には、粒子を含む試料流を
扁平な流れにすること、また、ストロボ光とビデオカメ
ラで粒子の静止画像を撮像することが記載されている。
フローサイトメータにおいては、試料液が流れる領域に
均一な光を照射する必要がある。試料液流が扁平流であ
る場合には、図１０に示すように、レーザ光源１００か
らの光１０２はシリンダレンズ１０４やプリズムを用い
て光を楕円形にし、正面（扁平流の幅の広い面）から試
料流１０６に照射し光強度を均一にしようとしていた。
照射し、その粒子から発せられる蛍光を検出し粒子の分
類、計数を行う装置がある。フローサイトメータ（ｆｌ
ｏｗｃｙｔｏ−ｍｅｔｅｒ）はその一例である。また、
フローサイトメータにおいて、分析粒子数を上げるため
に試料液流を円柱状ではなく一方に幅広い流れにするこ
とが考えられる。特開昭５７−５００９９５号（米国特
許第４３３８０２４号）公報には、粒子を含む試料流を
扁平な流れにすること、また、ストロボ光とビデオカメ
ラで粒子の静止画像を撮像することが記載されている。
フローサイトメータにおいては、試料液が流れる領域に
均一な光を照射する必要がある。試料液流が扁平流であ
る場合には、図１０に示すように、レーザ光源１００か
らの光１０２はシリンダレンズ１０４やプリズムを用い
て光を楕円形にし、正面（扁平流の幅の広い面）から試
料流１０６に照射し光強度を均一にしようとしていた。
【０００３】しかし、レーザ光源から出射される光強度
分布はガウス型分布を持っているので、例えば１０×３
００μm の楕円スポットを形成しても、実際に光強度が
均一とみなせる範囲は中央部分の２０〜３０μm しかな
い。このため、試料扁平流の幅１５０μm 程度の測定領
域に対して光強度を均一にしようとすれば、楕円の長径
を数mmとかなり長くする必要がある。楕円の長径を大き
くすると、単位面積当たりの励起光強度が小さくなって
しまい、得られる蛍光も微弱となり検出しにくくなる。
また、扁平流に対して正面から蛍光励起光を照射し、側
面（扁平流の幅の狭い面）から側方散乱光や側方蛍光を
検出しようとすると、測定領域全体にピントを合わせる
ことができない。照射光強度を均一にする技術として、
（ａ）特開平３−２０００５１号公報、（ｂ）特開平２
−３０４３３３号公報に記載されたものがある。（ａ）
にはコーナーキューブプリズムにより照射光を反射させ
複数の平行レーザビーム列を作り、入射光と反射光の一
部をオーバラップさせて光を均一化することが開示され
ている。（ｂ）には透過率が中央部で低く側部で高い光
濃度板を用いて、光強度を均一化することが開示されて
いる。
分布はガウス型分布を持っているので、例えば１０×３
００μm の楕円スポットを形成しても、実際に光強度が
均一とみなせる範囲は中央部分の２０〜３０μm しかな
い。このため、試料扁平流の幅１５０μm 程度の測定領
域に対して光強度を均一にしようとすれば、楕円の長径
を数mmとかなり長くする必要がある。楕円の長径を大き
くすると、単位面積当たりの励起光強度が小さくなって
しまい、得られる蛍光も微弱となり検出しにくくなる。
また、扁平流に対して正面から蛍光励起光を照射し、側
面（扁平流の幅の狭い面）から側方散乱光や側方蛍光を
検出しようとすると、測定領域全体にピントを合わせる
ことができない。照射光強度を均一にする技術として、
（ａ）特開平３−２０００５１号公報、（ｂ）特開平２
−３０４３３３号公報に記載されたものがある。（ａ）
にはコーナーキューブプリズムにより照射光を反射させ
複数の平行レーザビーム列を作り、入射光と反射光の一
部をオーバラップさせて光を均一化することが開示され
ている。（ｂ）には透過率が中央部で低く側部で高い光
濃度板を用いて、光強度を均一化することが開示されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、（ａ）では光
を同一面内で連続して反射させなければならず、プリズ
ムの位置調整が難しく、実用的でない。（ｂ）では同一
特性を持つ光濃度板を製造することが難しく、光濃度板
の位置調整も難しい。また、光が減衰させられてしま
う。本発明は、扁平な試料液流に対し、位置調整が難し
くなく、均一な蛍光励起光を効率よく照射することがで
き、側方の蛍光や散乱光を測定することができる粒子分
析装置を提供することを目的とする。
を同一面内で連続して反射させなければならず、プリズ
ムの位置調整が難しく、実用的でない。（ｂ）では同一
特性を持つ光濃度板を製造することが難しく、光濃度板
の位置調整も難しい。また、光が減衰させられてしま
う。本発明は、扁平な試料液流に対し、位置調整が難し
くなく、均一な蛍光励起光を効率よく照射することがで
き、側方の蛍光や散乱光を測定することができる粒子分
析装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明においては、図１に示すように、
扁平化した試料液流１４に対し幅の狭い側から蛍光励起
光を照射することにより、検出領域内での光強度分布を
均一化しようとしている。１０は光源、１２は集光用レ
ンズである。一般にレーザ光をレンズで集光した場合、
光束は図２に示すように、レンズの焦点位置の前後に光
束径のあまり代わらないビームウェスト１７と呼ばれる
領域を持っている。そこで、集光用レンズ１２の焦点距
離と入射光の光束径を適当に設定することによって、測
定領域より長いビームウェストを形成させる。このよう
にすれば、空間的な強度分布が光軸方向に対しては均一
になり、光軸に垂直な方向に対してはガウス分布を持っ
たレーザ光束が形成できる。このようにすれば、測定領
域光全体に対する光の強度分布を一定とする事ができ
る。
成するために、本発明においては、図１に示すように、
扁平化した試料液流１４に対し幅の狭い側から蛍光励起
光を照射することにより、検出領域内での光強度分布を
均一化しようとしている。１０は光源、１２は集光用レ
ンズである。一般にレーザ光をレンズで集光した場合、
光束は図２に示すように、レンズの焦点位置の前後に光
束径のあまり代わらないビームウェスト１７と呼ばれる
領域を持っている。そこで、集光用レンズ１２の焦点距
離と入射光の光束径を適当に設定することによって、測
定領域より長いビームウェストを形成させる。このよう
にすれば、空間的な強度分布が光軸方向に対しては均一
になり、光軸に垂直な方向に対してはガウス分布を持っ
たレーザ光束が形成できる。このようにすれば、測定領
域光全体に対する光の強度分布を一定とする事ができ
る。
【０００６】例えば、光源としてＡｒ（アルゴン）レー
ザを使用し検出領域を１５０×１５μm とする場合、レ
ーザ光をレンズで集光する際のスポット径（２ｗ）はレ
ンズの焦点距離を（ｆ）、レンズへの入射光の光束径を
（２Ｗ）、光の波長を（λ）とした場合 ２ｗ＝２（４λｆ／３πＷ） で表される。また、レンズの焦点位置から距離（ｚ）だ
け離れた位置での光束径（２ｗ´）は、 ２ｗ´（ｚ）＝２ｗ〔１＋（λｚ／πｗ2 ）2 〕1/2 で表され、光束の直径が５％大きくなることを許容する
とした場合 ｚ≒０．３２πｗ2 ／λ で近似できる。光源として出力波長λ＝４８８nm、出射
光束径２Ｗ＝１．０mmのＡｒレーザを使用し、集光用レ
ンズとして焦点距離ｆ＝１９mmのレンズを使用した場
合、焦点位置での光束径２ｗ＝約１５．７μm 、ビーム
ウェストｚ＝約３００μm が得られ、測定領域１５０μ
m を十分にカバーできることになる。この時、検出領域
の両端での光束径は約φ１６μm であり、焦点位置の直
径に対して約１．７％しか大きくなっていないため、単
位面積当たりの光強度はほとんど変わらないと考えて良
い。さらに、光束の直径をφ１５．７μm とする事がで
きるため、単位面積当たりの光強度を従来法に比べて１
００倍以上にすることができる。また、試料流の厚さを
１０μm とした場合、シースフローの安定度を考慮し
て、光軸方向に垂直な向きに対してある程度の強度を均
一化する必要がある。そこで、光成形素子を挿入し楕円
形の光束にした場合でも、光軸方向の光強度のピーク値
は変化しない。さらに、この場合の光束の扁平度は１
５．７×２００μm 程度良いため、単位面積当たりの光
強度は従来法と同じ程度得られることになる。
ザを使用し検出領域を１５０×１５μm とする場合、レ
ーザ光をレンズで集光する際のスポット径（２ｗ）はレ
ンズの焦点距離を（ｆ）、レンズへの入射光の光束径を
（２Ｗ）、光の波長を（λ）とした場合 ２ｗ＝２（４λｆ／３πＷ） で表される。また、レンズの焦点位置から距離（ｚ）だ
け離れた位置での光束径（２ｗ´）は、 ２ｗ´（ｚ）＝２ｗ〔１＋（λｚ／πｗ2 ）2 〕1/2 で表され、光束の直径が５％大きくなることを許容する
とした場合 ｚ≒０．３２πｗ2 ／λ で近似できる。光源として出力波長λ＝４８８nm、出射
光束径２Ｗ＝１．０mmのＡｒレーザを使用し、集光用レ
ンズとして焦点距離ｆ＝１９mmのレンズを使用した場
合、焦点位置での光束径２ｗ＝約１５．７μm 、ビーム
ウェストｚ＝約３００μm が得られ、測定領域１５０μ
m を十分にカバーできることになる。この時、検出領域
の両端での光束径は約φ１６μm であり、焦点位置の直
径に対して約１．７％しか大きくなっていないため、単
位面積当たりの光強度はほとんど変わらないと考えて良
い。さらに、光束の直径をφ１５．７μm とする事がで
きるため、単位面積当たりの光強度を従来法に比べて１
００倍以上にすることができる。また、試料流の厚さを
１０μm とした場合、シースフローの安定度を考慮し
て、光軸方向に垂直な向きに対してある程度の強度を均
一化する必要がある。そこで、光成形素子を挿入し楕円
形の光束にした場合でも、光軸方向の光強度のピーク値
は変化しない。さらに、この場合の光束の扁平度は１
５．７×２００μm 程度良いため、単位面積当たりの光
強度は従来法と同じ程度得られることになる。
【０００７】本発明の粒子分析装置は、具体的には、図
３に示すように、粒子を含む試料液をシース液で包んで
流してシースフローを形成し、この試料液流に光を照射
して粒子を検出する装置において、試料液流１４は一方
向に幅狭く他方向に幅広い扁平な流れであり、この試料
液扁平流１４の幅の狭い方から試料液扁平流に蛍光励起
光を照射するための光源１０と、試料液扁平流１４の幅
の広い方から発せられる蛍光を検出する光検出器３８
と、この光検出器３８からの信号を入力して信号処理す
る信号処理装置４０と、を包含することを特徴としてい
る。本発明の装置は図１に示すように、扁平な試料液流
１４に対して幅の狭い方から蛍光励起光を絞って照射し
ている。照射された蛍光励起光は、試料液扁平流１４を
そのまま縦断する。このため、試料液扁平流の、蛍光励
起光が照射された領域の蛍光励起光強度はほぼ均一とな
る。また、照射された光のうち試料液流外に照射される
光は少ないので、その分強力な蛍光励起光が試料液流に
照射できる。蛍光や散乱光は扁平流の幅の広い方の面か
ら検出される。その方向における試料液流の幅は狭いの
で、ピントは合いやすい。
３に示すように、粒子を含む試料液をシース液で包んで
流してシースフローを形成し、この試料液流に光を照射
して粒子を検出する装置において、試料液流１４は一方
向に幅狭く他方向に幅広い扁平な流れであり、この試料
液扁平流１４の幅の狭い方から試料液扁平流に蛍光励起
光を照射するための光源１０と、試料液扁平流１４の幅
の広い方から発せられる蛍光を検出する光検出器３８
と、この光検出器３８からの信号を入力して信号処理す
る信号処理装置４０と、を包含することを特徴としてい
る。本発明の装置は図１に示すように、扁平な試料液流
１４に対して幅の狭い方から蛍光励起光を絞って照射し
ている。照射された蛍光励起光は、試料液扁平流１４を
そのまま縦断する。このため、試料液扁平流の、蛍光励
起光が照射された領域の蛍光励起光強度はほぼ均一とな
る。また、照射された光のうち試料液流外に照射される
光は少ないので、その分強力な蛍光励起光が試料液流に
照射できる。蛍光や散乱光は扁平流の幅の広い方の面か
ら検出される。その方向における試料液流の幅は狭いの
で、ピントは合いやすい。
【０００８】また、本発明の他の装置は、図３に示すよ
うに、粒子を含む試料液をシース液で包んで流してシー
スフローを形成し、この試料液流に光を照射して粒子を
検出する装置において、試料液流１４は一方向に幅狭く
他方向に幅広い扁平な流れであり、この試料液扁平流１
４の幅の狭い方から試料液扁平流に蛍光励起光を照射す
るための光源１０と、試料液扁平流１４の幅の広い方か
ら発せられる蛍光を検出する光検出器３８と、試料液扁
平流１４の幅の広い方から試料液扁平流１４に照明光を
照射するための光源１８と、試料液扁平流１４を透過し
た照明光の透過光像を結像する一次元イメージセンサ３
６と、前記光検出器３８及び一次元イメージセンサ３６
からの信号をそれぞれ入力して信号処理する信号処理装
置４０と、を包含することを特徴としている。
うに、粒子を含む試料液をシース液で包んで流してシー
スフローを形成し、この試料液流に光を照射して粒子を
検出する装置において、試料液流１４は一方向に幅狭く
他方向に幅広い扁平な流れであり、この試料液扁平流１
４の幅の狭い方から試料液扁平流に蛍光励起光を照射す
るための光源１０と、試料液扁平流１４の幅の広い方か
ら発せられる蛍光を検出する光検出器３８と、試料液扁
平流１４の幅の広い方から試料液扁平流１４に照明光を
照射するための光源１８と、試料液扁平流１４を透過し
た照明光の透過光像を結像する一次元イメージセンサ３
６と、前記光検出器３８及び一次元イメージセンサ３６
からの信号をそれぞれ入力して信号処理する信号処理装
置４０と、を包含することを特徴としている。
【０００９】さらに、本発明の他の装置は、図７に示す
ように、粒子を含む試料液をシース液で包んで流してシ
ースフローを形成し、この試料液流に光を照射して粒子
を検出する装置において、試料液流１４は一方向に幅狭
く他方向に幅広い扁平な流れであり、この試料液扁平流
１４の幅の狭い方から試料液扁平流に蛍光励起光を照射
するための光源１０と、試料液扁平流１４の幅の広い方
から発せられる蛍光を検出する光検出器３８と、試料液
扁平流１４の幅の広い方から試料液扁平流１４に照明光
を照射するための光源１８と、試料液扁平流１４を透過
した照明光の透過光像を結像する一次元イメージセンサ
３６と、試料液扁平流１４の幅の広い方から粒子撮像用
のパルス光を照射する光源４２と、試料液扁平流１４を
透過した粒子画像を撮像する二次元イメージセンサ５０
と、前記光検出器３８、一次元イメージセンサ３６及び
二次元イメージセンサ５０からの信号をそれぞれ入力し
て信号処理する信号処理装置５２と、を包含することを
特徴としている。
ように、粒子を含む試料液をシース液で包んで流してシ
ースフローを形成し、この試料液流に光を照射して粒子
を検出する装置において、試料液流１４は一方向に幅狭
く他方向に幅広い扁平な流れであり、この試料液扁平流
１４の幅の狭い方から試料液扁平流に蛍光励起光を照射
するための光源１０と、試料液扁平流１４の幅の広い方
から発せられる蛍光を検出する光検出器３８と、試料液
扁平流１４の幅の広い方から試料液扁平流１４に照明光
を照射するための光源１８と、試料液扁平流１４を透過
した照明光の透過光像を結像する一次元イメージセンサ
３６と、試料液扁平流１４の幅の広い方から粒子撮像用
のパルス光を照射する光源４２と、試料液扁平流１４を
透過した粒子画像を撮像する二次元イメージセンサ５０
と、前記光検出器３８、一次元イメージセンサ３６及び
二次元イメージセンサ５０からの信号をそれぞれ入力し
て信号処理する信号処理装置５２と、を包含することを
特徴としている。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の寸法、材質、形状、その相対配置などは、
とくに特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれ
らのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に
すぎない。 実施例１ 図３は本実施例の装置構成例を示している。前処理とし
て、希釈・染色された試料がフローセル１６へ導かれシ
ースフローを形成し扁平な試料流１４となってフローセ
ル１６内を流れる。フローセル１６は、ガラス、プラス
チック等の透明体からなり、一方向の幅のみが次第に狭
められた導入用流路と、この導入用流路に連なる狭い測
定用流路と、導入用流路に設けられたシース液供給口
と、測定用流路の下流に設けられた排出口とを備えてい
る。励起用光源１０は、レーザ光源であり蛍光染色され
た粒子を測定する場合、蛍光染料によってＡｒレーザ、
Ｄｙｅレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ等の最適な励起波長の
光源を選択するが、本構成ではＡｒレーザの場合につい
て述べる。集光レンズ１２は、フローセル１６内の試料
流に照明光を照射するためのものである。受光レンズ２
６は、励起光の照射領域を通過した粒子から発する蛍光
および側方散乱光を集光するためのものである。第１ダ
イクロイックミラー２８は粒子からの蛍光を透過し側方
散乱光を反射するためのものであり、図４に示すような
波長特性を有している。フィルタ３２は、図５に示すよ
うな特性を持った赤外光カットフィルタであり粒子照明
用光源１８から発する赤外光のうち、第１ダイクロイッ
クミラー２８から漏れた赤外光を除去するためのもので
ある。
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の寸法、材質、形状、その相対配置などは、
とくに特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれ
らのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に
すぎない。 実施例１ 図３は本実施例の装置構成例を示している。前処理とし
て、希釈・染色された試料がフローセル１６へ導かれシ
ースフローを形成し扁平な試料流１４となってフローセ
ル１６内を流れる。フローセル１６は、ガラス、プラス
チック等の透明体からなり、一方向の幅のみが次第に狭
められた導入用流路と、この導入用流路に連なる狭い測
定用流路と、導入用流路に設けられたシース液供給口
と、測定用流路の下流に設けられた排出口とを備えてい
る。励起用光源１０は、レーザ光源であり蛍光染色され
た粒子を測定する場合、蛍光染料によってＡｒレーザ、
Ｄｙｅレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ等の最適な励起波長の
光源を選択するが、本構成ではＡｒレーザの場合につい
て述べる。集光レンズ１２は、フローセル１６内の試料
流に照明光を照射するためのものである。受光レンズ２
６は、励起光の照射領域を通過した粒子から発する蛍光
および側方散乱光を集光するためのものである。第１ダ
イクロイックミラー２８は粒子からの蛍光を透過し側方
散乱光を反射するためのものであり、図４に示すような
波長特性を有している。フィルタ３２は、図５に示すよ
うな特性を持った赤外光カットフィルタであり粒子照明
用光源１８から発する赤外光のうち、第１ダイクロイッ
クミラー２８から漏れた赤外光を除去するためのもので
ある。
【００１１】光検出器３８は第１ダイクロイックミラー
２８、第２ダイクロイックミラー３０を透過した粒子か
らの蛍光を検出するための検出器である。光検出器３４
は第１ダイクロイックミラー２８で反射された側方散乱
光を受光するための光検出器である。第２ダイクロイッ
クミラー３０の特性例を図６に示す。粒子照明用光源１
８は赤外領域の光を発する光源であり、近赤外光を発す
るレーザダイオードである。この光源から発する光は、
コリメータレンズ２０で平行光にされた後、プリズムま
たはシリンダーレンズ等の光成形素子２２で成形され、
集光レンズ２４でフローセル１６内の試料流に、例えば
２０×５００μm の長楕円形スポットを形成するように
集光される。試料液流１４を透過した光は、受光レンズ
２６で集光された後、第１ダイクロイックミラー２８を
透過し、さらに、第２ダイクロイックミラー３０で反射
されてラインセンサ（一次元イメージセンサ）３６に結
像される。
２８、第２ダイクロイックミラー３０を透過した粒子か
らの蛍光を検出するための検出器である。光検出器３４
は第１ダイクロイックミラー２８で反射された側方散乱
光を受光するための光検出器である。第２ダイクロイッ
クミラー３０の特性例を図６に示す。粒子照明用光源１
８は赤外領域の光を発する光源であり、近赤外光を発す
るレーザダイオードである。この光源から発する光は、
コリメータレンズ２０で平行光にされた後、プリズムま
たはシリンダーレンズ等の光成形素子２２で成形され、
集光レンズ２４でフローセル１６内の試料流に、例えば
２０×５００μm の長楕円形スポットを形成するように
集光される。試料液流１４を透過した光は、受光レンズ
２６で集光された後、第１ダイクロイックミラー２８を
透過し、さらに、第２ダイクロイックミラー３０で反射
されてラインセンサ（一次元イメージセンサ）３６に結
像される。
【００１２】この時、励起光光源１０からの励起光と照
明用光源１８からの照明光がフローセル内の検出領域で
交叉するように配置しておく。粒子が長楕円形の測定領
域を通過するとラインセンサ（一次元イメージセンサ）
３６上に粒子の透過光像が結像され、各画素に入射する
光量が変化するため、粒子が通過したことが検知され
る。同時に、光検出器３４によってＡｒレーザによる側
方散乱強度が測定され、粒子が蛍光染色されていれば、
光検出器３８によって蛍光強度が測定される。その後、
光検出器３４、３８、ラインセンサ３６からの信号が信
号処理装置４０で処理される。
明用光源１８からの照明光がフローセル内の検出領域で
交叉するように配置しておく。粒子が長楕円形の測定領
域を通過するとラインセンサ（一次元イメージセンサ）
３６上に粒子の透過光像が結像され、各画素に入射する
光量が変化するため、粒子が通過したことが検知され
る。同時に、光検出器３４によってＡｒレーザによる側
方散乱強度が測定され、粒子が蛍光染色されていれば、
光検出器３８によって蛍光強度が測定される。その後、
光検出器３４、３８、ラインセンサ３６からの信号が信
号処理装置４０で処理される。
【００１３】ここで、ラインセンサ３６による粒子検出
について説明する。先に述べたように、粒子が通過する
とラインセンサ３６上の粒子像に対応した部分の画素へ
の入射光量が変化する。その結果、結像された粒子像の
各画素の露光量に応じた信号が出力される。この信号を
処理することによって、粒子の大きさ等の情報を取得す
ることができる。例えば、ラインセンサとして１画素サ
イズが１３×１３μm で画素数２５６画素、クロック１
０ＭＨｚのＣＣＤ素子を、受光レンズ２６として２０倍
対物レンズを使用した場合、ラインセンサ３６の、フロ
ーセル１６内での測定領域は約０．６５×１６６μm で
あり、ＣＣＤ全画素に対する信号を出力するのに２０μ
sec の時間を必要とすることがわかる。仮に、試料流の
流速を１００mm／sec とした場合、２０μsec 内に粒子
は２μm 移動することになり、粒子の大きさがφ１０μ
m とすれば、１つの粒子に対して５回ずつ粒子に対する
信号が得られる。この信号を信号処理装置４０で解析す
ることによって、粒子の大きさ、面積等の形態的な情報
が得られる。この信号処理方法については、特願平３−
２７０１０６号、特願平３−２７０１０７号として特許
出願している。
について説明する。先に述べたように、粒子が通過する
とラインセンサ３６上の粒子像に対応した部分の画素へ
の入射光量が変化する。その結果、結像された粒子像の
各画素の露光量に応じた信号が出力される。この信号を
処理することによって、粒子の大きさ等の情報を取得す
ることができる。例えば、ラインセンサとして１画素サ
イズが１３×１３μm で画素数２５６画素、クロック１
０ＭＨｚのＣＣＤ素子を、受光レンズ２６として２０倍
対物レンズを使用した場合、ラインセンサ３６の、フロ
ーセル１６内での測定領域は約０．６５×１６６μm で
あり、ＣＣＤ全画素に対する信号を出力するのに２０μ
sec の時間を必要とすることがわかる。仮に、試料流の
流速を１００mm／sec とした場合、２０μsec 内に粒子
は２μm 移動することになり、粒子の大きさがφ１０μ
m とすれば、１つの粒子に対して５回ずつ粒子に対する
信号が得られる。この信号を信号処理装置４０で解析す
ることによって、粒子の大きさ、面積等の形態的な情報
が得られる。この信号処理方法については、特願平３−
２７０１０６号、特願平３−２７０１０７号として特許
出願している。
【００１４】また、この信号を処理することによって、
検出領域内を同時に数個の粒子が通過したことが検出で
きるため、その際に光検出器３８、３４において検出さ
れる蛍光、側方散乱信号をデータとしないような処理も
可能である。以上のようにして、検出領域を通過した粒
子に対する形態的情報、蛍光強度及び側方散乱強度が測
定できる。さらに、粒子の形態情報を測定しない場合
は、検出領域の幅を９０μm 程度とし、受光レンズ２６
の像倍率を２０倍とし、ラインセンサ３６として１画素
サイズが１４×１４μm 、１２８画素でクロック６０Ｍ
ＨｚのＣＣＤ素子を使用した場合、ラインセンサ３６の
フローセル１６内での測定領域は約１．４×９０μmで
あり、ＣＣＤ全画素に対する信号を出力するのに、約２
μsec の時間を必要とすることがわかる。試料流の速度
５m ／sec としても、１回の信号読み出し時間内に粒子
の移動量は１０μm となり、粒子面積等の形状パラメー
タは測定できないが、粒子サイズを測定することは可能
である。この場合、試料液流の径は従来のフローサイト
メータ装置のφ１５μm に比べて６倍であり、試料液流
速が同等であるため、単位時間内の解析細胞数はフロー
サイトメータ装置の６倍得られることになる。実際は、
粒子の同時通過が７％程度存在するため、解析できる細
胞の数は５．５倍程度になる。
検出領域内を同時に数個の粒子が通過したことが検出で
きるため、その際に光検出器３８、３４において検出さ
れる蛍光、側方散乱信号をデータとしないような処理も
可能である。以上のようにして、検出領域を通過した粒
子に対する形態的情報、蛍光強度及び側方散乱強度が測
定できる。さらに、粒子の形態情報を測定しない場合
は、検出領域の幅を９０μm 程度とし、受光レンズ２６
の像倍率を２０倍とし、ラインセンサ３６として１画素
サイズが１４×１４μm 、１２８画素でクロック６０Ｍ
ＨｚのＣＣＤ素子を使用した場合、ラインセンサ３６の
フローセル１６内での測定領域は約１．４×９０μmで
あり、ＣＣＤ全画素に対する信号を出力するのに、約２
μsec の時間を必要とすることがわかる。試料流の速度
５m ／sec としても、１回の信号読み出し時間内に粒子
の移動量は１０μm となり、粒子面積等の形状パラメー
タは測定できないが、粒子サイズを測定することは可能
である。この場合、試料液流の径は従来のフローサイト
メータ装置のφ１５μm に比べて６倍であり、試料液流
速が同等であるため、単位時間内の解析細胞数はフロー
サイトメータ装置の６倍得られることになる。実際は、
粒子の同時通過が７％程度存在するため、解析できる細
胞の数は５．５倍程度になる。
【００１５】実施例２ 図７は本実施例の装置構成例を示している。この実施例
は、実施例１における装置に対して、さらに粒子画像を
得るための撮像系と画像処理装置を付加したものであ
る。実施例１における装置で得られた情報をリアルタイ
ムで解析し、通過した粒子が目的とする粒子であると判
定された場合、ストロボ光源４２を一瞬だけ発光し粒子
に白色光を照射する事によって、ビデオカメラ（二次元
イメージセンサ）５０でその粒子像を撮像する。ストロ
ボ光源４２から発せられた白色光は、第３ダイクロイッ
クミラー４６を透過し、集光レンズ２４で集光されてフ
ローセル１６に照射される。粒子を通過した光は受光レ
ンズ２６、第１ダイクロイックミラー２８、第２ダイク
ロイックミラー３０を通過して、ハーフミラー４８で反
射されてビデオカメラ５０のＣＣＤ面に結像される。こ
こで、ストロボ光源４２が発光する際、光検出器３８、
３４にストロボ光が入射しないようにゲート機能付きの
フォトマルを使用する（即ち、ストロボが発光している
時間内だけフォトマルが動作しないようにゲートをかけ
る）等の方法で、ストロボ光の入射を防ぐ必要がある。
は、実施例１における装置に対して、さらに粒子画像を
得るための撮像系と画像処理装置を付加したものであ
る。実施例１における装置で得られた情報をリアルタイ
ムで解析し、通過した粒子が目的とする粒子であると判
定された場合、ストロボ光源４２を一瞬だけ発光し粒子
に白色光を照射する事によって、ビデオカメラ（二次元
イメージセンサ）５０でその粒子像を撮像する。ストロ
ボ光源４２から発せられた白色光は、第３ダイクロイッ
クミラー４６を透過し、集光レンズ２４で集光されてフ
ローセル１６に照射される。粒子を通過した光は受光レ
ンズ２６、第１ダイクロイックミラー２８、第２ダイク
ロイックミラー３０を通過して、ハーフミラー４８で反
射されてビデオカメラ５０のＣＣＤ面に結像される。こ
こで、ストロボ光源４２が発光する際、光検出器３８、
３４にストロボ光が入射しないようにゲート機能付きの
フォトマルを使用する（即ち、ストロボが発光している
時間内だけフォトマルが動作しないようにゲートをかけ
る）等の方法で、ストロボ光の入射を防ぐ必要がある。
【００１６】図８に、ラインセンサ撮像領域５８、ビデ
オカメラ撮像領域５４及び励起光照射領域５６を示す。
図９に第３ダイクロイックミラー４６の特性例を示す。
先に述べたように、ラインセンサからの信号はリアルタ
イムで解析されており、解析時間が仮に１００μsec 、
試料の流速が１００mm／sec であったとしても、解析時
間中に粒子の移動する量は１０μm である為、ビデオカ
メラの撮像領域のほぼ中心にラインセンサの撮像領域を
配置すれば、ビデオカメラの撮像領域内に粒子が存在す
る内にストロボ光を発光することができ、目的とする粒
子の像を得ることができる。さらに、本発明の装置を使
用すれば、励起光源１０からの直接光がビデオカメラ５
０に入射する事はなく、粒子からの蛍光もストロボ光に
比べて十分に弱いという理由から、粒子のカラー画像に
影響を与えることがない。その結果、励起光波長を任意
に選択できるという利点を持っている。他の構成及び作
用は実施例１の場合と同様である。
オカメラ撮像領域５４及び励起光照射領域５６を示す。
図９に第３ダイクロイックミラー４６の特性例を示す。
先に述べたように、ラインセンサからの信号はリアルタ
イムで解析されており、解析時間が仮に１００μsec 、
試料の流速が１００mm／sec であったとしても、解析時
間中に粒子の移動する量は１０μm である為、ビデオカ
メラの撮像領域のほぼ中心にラインセンサの撮像領域を
配置すれば、ビデオカメラの撮像領域内に粒子が存在す
る内にストロボ光を発光することができ、目的とする粒
子の像を得ることができる。さらに、本発明の装置を使
用すれば、励起光源１０からの直接光がビデオカメラ５
０に入射する事はなく、粒子からの蛍光もストロボ光に
比べて十分に弱いという理由から、粒子のカラー画像に
影響を与えることがない。その結果、励起光波長を任意
に選択できるという利点を持っている。他の構成及び作
用は実施例１の場合と同様である。
【００１７】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 本発明の装置における試料液流は扁平であるの
で、時間当たり粒子を多く流すことができるので、測定
粒子数も増加させることができる。さらに、試料液扁平
流に対して、幅の狭い方から蛍光励起光を照射している
ので、無駄なく蛍光励起光を照射することができる。こ
のため、粒子に照射される蛍光励起光の強度は強く均一
であり、粒子ごとにばらつきなく強い蛍光が得られる。 （２） 従来のように光を長楕円にする必要がないの
で、装置構成が簡単になる。また、光を均一にするため
の特別な素子等を使用していないので、この点からも装
置構成が簡単になる。また、光軸合わせに煩わされるこ
とがない。 （３） 試料液扁平流に対しピントの合った側方蛍光、
側方散乱光を検出することができる。 （４） イメージセンサを備えているので、このイメー
ジセンサで粒子の形態情報を得ることができる。 （５） 蛍光励起光の照射方向と、蛍光の検出方向及び
粒子画像の撮像方向とを異なるようにしているので、励
起光の直接光が撮像手段に入射せず、励起光の影響なく
蛍光検出及び粒子画像撮像をすることができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 本発明の装置における試料液流は扁平であるの
で、時間当たり粒子を多く流すことができるので、測定
粒子数も増加させることができる。さらに、試料液扁平
流に対して、幅の狭い方から蛍光励起光を照射している
ので、無駄なく蛍光励起光を照射することができる。こ
のため、粒子に照射される蛍光励起光の強度は強く均一
であり、粒子ごとにばらつきなく強い蛍光が得られる。 （２） 従来のように光を長楕円にする必要がないの
で、装置構成が簡単になる。また、光を均一にするため
の特別な素子等を使用していないので、この点からも装
置構成が簡単になる。また、光軸合わせに煩わされるこ
とがない。 （３） 試料液扁平流に対しピントの合った側方蛍光、
側方散乱光を検出することができる。 （４） イメージセンサを備えているので、このイメー
ジセンサで粒子の形態情報を得ることができる。 （５） 蛍光励起光の照射方向と、蛍光の検出方向及び
粒子画像の撮像方向とを異なるようにしているので、励
起光の直接光が撮像手段に入射せず、励起光の影響なく
蛍光検出及び粒子画像撮像をすることができる。
【図１】本発明の粒子分析装置における測定原理を説明
するための斜視図である。
するための斜視図である。
【図２】レーサ光をレンズで集合した場合の光束の状態
を示す一般的な説明図である。
を示す一般的な説明図である。
【図３】本発明の粒子分析装置の一実施例を示す装置構
成図である。
成図である。
【図４】図３における第１ダイクロイックミラーの特性
図である。
図である。
【図５】図３におけるフィルタの特性図である。
【図６】図３における第２ダイクロイックミラーの特性
図である。
図である。
【図７】本発明の粒子分析装置の他の実施例を示す装置
構成図である。
構成図である。
【図８】図７に示すフローセル部におけるラインセンサ
撮像領域、ビデオカメラ撮像領域及び励起光照射領域を
示す説明図である。
撮像領域、ビデオカメラ撮像領域及び励起光照射領域を
示す説明図である。
【図９】図７における第３ダイクロイックミラーの特性
図である。
図である。
【図１０】従来の粒子分析装置における測定原理を説明
するための斜視図である。
するための斜視図である。
１０ 光源 １４ 試料液流 １６ フローセル １７ ビームウェスト １８ 光源 ２８ 第１ダイクロイックミラー ３０ 第２ダイクロイックミラー ３２ フィルタ ３４ 光検出器 ３６ 一次元イメージセンサ（ラインセンサ） ３８ 光検出器 ４０ 信号処理装置 ４２ 光源 ４６ 第３ダイクロイックミラー ４８ ハーフミラー ５０ 二次元イメージセンサ（ビデオカメラ） ５２ 信号処理装置 ５４ ビデオカメラ撮像領域 ５６ 励起光照射領域 ５８ ラインセンサ撮像領域
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 粒子分析装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、血液や尿等の粒子成
分を含んだ試料液をシースフローにして流し、その試料
液流に光を照射して、粒子からの光を検出し、粒子を分
折する粒子分折装置、詳しくは、扁平流にして流した試
料液に、強度が均一で、強い蛍光励起光を照射すること
により、粒子ごとにばらつきなく、強い蛍光を得ること
ができる粒子分折装置に関する。なお、シースフロー
（ｓｈｅａｔｈ ｆｌｏｗ）とは、粒子を液流れの中央
部に精度良く一列に整列させて通過させるために、粒子
の懸濁液の周囲を層流のシース液で被覆した流れをい
う。そして、シース液としては、通常、希釈液等が用い
られる。
分を含んだ試料液をシースフローにして流し、その試料
液流に光を照射して、粒子からの光を検出し、粒子を分
折する粒子分折装置、詳しくは、扁平流にして流した試
料液に、強度が均一で、強い蛍光励起光を照射すること
により、粒子ごとにばらつきなく、強い蛍光を得ること
ができる粒子分折装置に関する。なお、シースフロー
（ｓｈｅａｔｈ ｆｌｏｗ）とは、粒子を液流れの中央
部に精度良く一列に整列させて通過させるために、粒子
の懸濁液の周囲を層流のシース液で被覆した流れをい
う。そして、シース液としては、通常、希釈液等が用い
られる。
【０００２】
【従来の技術】 染色された細胞等の粒子に蛍光励起光
を照射し、その粒子から発せられる蛍光を検出し粒子の
分類、計数を行う装置がある。フローサイトメータ（ｆ
ｌｏｗ ｃｙｔｏ−ｍｅｔｅｒ）はその一例である。ま
た、フローサイトメータにおいて、分折粒子数を上げる
ために試料液流を円柱状ではなく一方に幅広い流れにす
ることが考えられる。特開昭５７−５００９９５号（米
国特許第４３３８０２４号）公報には、粒子を含む試料
流を扁平な流れにすること、また、ストロボ光とビデオ
カメラで粒子の静止画像を撮像することが記載されてい
る。フローサイトメータにおいては、試料液が流れる領
域に均一な光を照射する必要がある。試料液流が扁平流
である場合には、図１０に示すように、レーザ光源１０
０からの光１０２はシリンダレンズ１０４やプリズムを
用いて光を楕円形にし、正面（扁平流の幅の広い面）か
ら試料流１０６に照射し光強度を均一にしようとしてい
た。
を照射し、その粒子から発せられる蛍光を検出し粒子の
分類、計数を行う装置がある。フローサイトメータ（ｆ
ｌｏｗ ｃｙｔｏ−ｍｅｔｅｒ）はその一例である。ま
た、フローサイトメータにおいて、分折粒子数を上げる
ために試料液流を円柱状ではなく一方に幅広い流れにす
ることが考えられる。特開昭５７−５００９９５号（米
国特許第４３３８０２４号）公報には、粒子を含む試料
流を扁平な流れにすること、また、ストロボ光とビデオ
カメラで粒子の静止画像を撮像することが記載されてい
る。フローサイトメータにおいては、試料液が流れる領
域に均一な光を照射する必要がある。試料液流が扁平流
である場合には、図１０に示すように、レーザ光源１０
０からの光１０２はシリンダレンズ１０４やプリズムを
用いて光を楕円形にし、正面（扁平流の幅の広い面）か
ら試料流１０６に照射し光強度を均一にしようとしてい
た。
【０００３】 しかし、レーザ光源から出射される光強
度分布はガウス型分布を持っているので、例えば１０×
３００μｍの楕円スポットを形成しても、実際に光強度
が均一とみなせる筒囲は中央部分の２０〜３０μｍしか
ない。このため、試料扁平流の幅１５０μｍ程度の測定
領域に対して光強度を均一にしようとすれば、楕円の長
径を数ｍｍとかなり長くする必要がある。楕円の長径を
大きくすると、単位面積当たりの励起光強度が小さくな
ってしまい、得られる蛍光も微弱となり検出しにくくな
る。また、扁平流に対して正面から蛍光励起光を照射
し、側面（扁平流の幅の狭い面）から側方散乱光や側方
蛍光を検出しようとすると、測定領域全体にピントを合
わせることができない。照射光強度を均一にする技術と
して、（ａ）特開平３−２０００５１号公報、（ｂ）特
開平２−３０４３３３号公報に記載されたものがある。
（ａ）にはコーナーキューブプリズムにより照射光を反
射させ複数の平行レーザビーム列を作り、入射光と反射
光の一部をオーバラップさせて光を均一化することが開
示されている。（ｂ）には透過率が中央部で低く側部で
高い光濃度板を用いて、光強度を均一化することが開示
されている。
度分布はガウス型分布を持っているので、例えば１０×
３００μｍの楕円スポットを形成しても、実際に光強度
が均一とみなせる筒囲は中央部分の２０〜３０μｍしか
ない。このため、試料扁平流の幅１５０μｍ程度の測定
領域に対して光強度を均一にしようとすれば、楕円の長
径を数ｍｍとかなり長くする必要がある。楕円の長径を
大きくすると、単位面積当たりの励起光強度が小さくな
ってしまい、得られる蛍光も微弱となり検出しにくくな
る。また、扁平流に対して正面から蛍光励起光を照射
し、側面（扁平流の幅の狭い面）から側方散乱光や側方
蛍光を検出しようとすると、測定領域全体にピントを合
わせることができない。照射光強度を均一にする技術と
して、（ａ）特開平３−２０００５１号公報、（ｂ）特
開平２−３０４３３３号公報に記載されたものがある。
（ａ）にはコーナーキューブプリズムにより照射光を反
射させ複数の平行レーザビーム列を作り、入射光と反射
光の一部をオーバラップさせて光を均一化することが開
示されている。（ｂ）には透過率が中央部で低く側部で
高い光濃度板を用いて、光強度を均一化することが開示
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 しかし、（ａ）では
光を同一面内で連続して反射させなければならず、プリ
ズムの位置調整が難しく、実用的でない。（ｂ）では同
一特性を持つ光濃度板を製造することが難しく、光濃度
板の位置調整も難しい。また、光が減衰させられてしま
う。本発明は、扁平な試料液流に対し、位置調整が難し
くなく、均一な光を効率よく照射することができる粒子
分析装置を提供することを目的とする。
光を同一面内で連続して反射させなければならず、プリ
ズムの位置調整が難しく、実用的でない。（ｂ）では同
一特性を持つ光濃度板を製造することが難しく、光濃度
板の位置調整も難しい。また、光が減衰させられてしま
う。本発明は、扁平な試料液流に対し、位置調整が難し
くなく、均一な光を効率よく照射することができる粒子
分析装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】 上記の目的を
達成するために、本発明においては、図１に示すよう
に、扁平化した試料液流１４に対し幅の狭い側から光を
照射することにより、検出領域内での光強度分布を均一
化しようとしている。１０は光源、１２は集光用レンズ
である。一般にレーザ光をレンズで集光した場合、光束
は図２に示すように、レンズの焦点位置の前後に光束径
のあまり代わらないビームウェスト１７と呼ばれる領域
を持っている。そこで、集光用レンズ１２の焦点距離と
入射光の光束径を適当に設定することによって、測定領
域より長いビームウェストを形成させる。このようにす
れば、空間的な強度分布が光軸方向に対しては均一にな
り、光軸に垂直な方向に対してはガウス分布を持ったレ
ーザ光束が形成できる。このようにすれば、測定領域光
全体に対する光の強度分布を一定とする事ができる。
達成するために、本発明においては、図１に示すよう
に、扁平化した試料液流１４に対し幅の狭い側から光を
照射することにより、検出領域内での光強度分布を均一
化しようとしている。１０は光源、１２は集光用レンズ
である。一般にレーザ光をレンズで集光した場合、光束
は図２に示すように、レンズの焦点位置の前後に光束径
のあまり代わらないビームウェスト１７と呼ばれる領域
を持っている。そこで、集光用レンズ１２の焦点距離と
入射光の光束径を適当に設定することによって、測定領
域より長いビームウェストを形成させる。このようにす
れば、空間的な強度分布が光軸方向に対しては均一にな
り、光軸に垂直な方向に対してはガウス分布を持ったレ
ーザ光束が形成できる。このようにすれば、測定領域光
全体に対する光の強度分布を一定とする事ができる。
【０００６】 例えば、光源としてＡｒ（アルゴン）レ
ーザを使用し検出領域を１５０×１５μｍとする場合、
レーザ光をレンズで集光する際のスポット径（２ｗ）は
レンズの焦点距離を（ｆ）、レンズへの入射光の光束径
を（２Ｗ）、光の波長を（λ）とした場合 ２ｗ＝２（４λｆ／３πＷ） で表される。また、レンズの焦点位置から距離（ｚ）だ
け離れた位置での光束径（２ｗ′）は、 ２ｗ′（ｚ）＝２ｗ〔１＋（λｚ／πｗ２）２〕１／２ で表され、光束の直径が５％大きくなることを許容する
とした場合 ｚ≒０．３２πｗ２／λ で近似できる。光源として出力波長λ＝４８８ｎｍ、出
射光束径２Ｗ＝１．０ｍｍのＡｒレーザを使用し、集光
用レンズとして焦点距離ｆ＝１９ｍｍのレンズを使用し
た場合、焦点位置での光束径２ｗ＝約１５．７μｍ、ビ
ームウェストｚ＝約３００μｍが得られ、測定領域１５
０μｍを十分にカバーできることになる。この時、検出
領域の両端での光束径は約φ１６μｍであり、焦点位置
の直径に対して約１．７％しか大きくなっていないた
め、単位面積当たりの光強度はほとんど変わらないと考
えて良い。さらに、光束の直径をφ１５．７μｍとする
事ができるため、単位面積当たりの光強度を従来法に比
べて１００倍以上にすることができる。また、試料流の
厚さを１０μｍとした場合、シースフローの安定度を考
慮して、光軸方向に垂直な向きに対してある程度の強度
を均一化する必要がある。そこで、光成形素子を挿入し
楕円形の光束にした場合でも、光軸方向の光強度のピー
ク値は変化しない。さらに、この場合の光束の扁平度は
１５．７×２００μｍ程度良いため、単位面積当たりの
光強度は従来法と同じ程度得られることになる。
ーザを使用し検出領域を１５０×１５μｍとする場合、
レーザ光をレンズで集光する際のスポット径（２ｗ）は
レンズの焦点距離を（ｆ）、レンズへの入射光の光束径
を（２Ｗ）、光の波長を（λ）とした場合 ２ｗ＝２（４λｆ／３πＷ） で表される。また、レンズの焦点位置から距離（ｚ）だ
け離れた位置での光束径（２ｗ′）は、 ２ｗ′（ｚ）＝２ｗ〔１＋（λｚ／πｗ２）２〕１／２ で表され、光束の直径が５％大きくなることを許容する
とした場合 ｚ≒０．３２πｗ２／λ で近似できる。光源として出力波長λ＝４８８ｎｍ、出
射光束径２Ｗ＝１．０ｍｍのＡｒレーザを使用し、集光
用レンズとして焦点距離ｆ＝１９ｍｍのレンズを使用し
た場合、焦点位置での光束径２ｗ＝約１５．７μｍ、ビ
ームウェストｚ＝約３００μｍが得られ、測定領域１５
０μｍを十分にカバーできることになる。この時、検出
領域の両端での光束径は約φ１６μｍであり、焦点位置
の直径に対して約１．７％しか大きくなっていないた
め、単位面積当たりの光強度はほとんど変わらないと考
えて良い。さらに、光束の直径をφ１５．７μｍとする
事ができるため、単位面積当たりの光強度を従来法に比
べて１００倍以上にすることができる。また、試料流の
厚さを１０μｍとした場合、シースフローの安定度を考
慮して、光軸方向に垂直な向きに対してある程度の強度
を均一化する必要がある。そこで、光成形素子を挿入し
楕円形の光束にした場合でも、光軸方向の光強度のピー
ク値は変化しない。さらに、この場合の光束の扁平度は
１５．７×２００μｍ程度良いため、単位面積当たりの
光強度は従来法と同じ程度得られることになる。
【０００７】 本発明の粒子分析装置は、例えば、図３
に示すように、粒子を含む試料液をシース液で包んで流
してシースフローを形成し、この試料液流に光を照射し
て粒子を検出する装置において、試料液流１４は扁平な
流れであり、この試料液扁平流１４に光を照射するため
の光源１０と、試料液扁平流１４から発せられる光を検
出する光検出器３８と、この光検出器３８からの信号を
入力して信号処理する信号処理装置４０と、を包含する
ことを特徴としている。この場合、図１に示すように、
試料液扁平流１４と光源１０との間に集光用レンズ１２
を設け、光源１０からの光を集光用レンズ１２を通した
後、この光を試料液扁平流１４に対し幅の狭い側から照
射し、検出領域内での光強度分布を均一化するように構
成することが好ましい。光検出器３８は、粒子からの光
として蛍光や散乱光を検出することができる。図１にお
いては、扁平な試料液流１４に対して幅の狭い方から光
を絞って照射している。照射された光は、試料液扁平流
１４をそのまま縦断する。このため、試料液扁平流の、
光が照射された領域の光強度はほぼ均一となる。また、
照射された光のうち試料液流外に照射される光は少ない
ので、その分強力な光が試料液流に照射できる。粒子か
らの光（蛍光や散乱光）は扁平流の幅の広い方の面から
検出される。その方向における試料液流の幅は狭いの
で、ピントは合いやすい。
に示すように、粒子を含む試料液をシース液で包んで流
してシースフローを形成し、この試料液流に光を照射し
て粒子を検出する装置において、試料液流１４は扁平な
流れであり、この試料液扁平流１４に光を照射するため
の光源１０と、試料液扁平流１４から発せられる光を検
出する光検出器３８と、この光検出器３８からの信号を
入力して信号処理する信号処理装置４０と、を包含する
ことを特徴としている。この場合、図１に示すように、
試料液扁平流１４と光源１０との間に集光用レンズ１２
を設け、光源１０からの光を集光用レンズ１２を通した
後、この光を試料液扁平流１４に対し幅の狭い側から照
射し、検出領域内での光強度分布を均一化するように構
成することが好ましい。光検出器３８は、粒子からの光
として蛍光や散乱光を検出することができる。図１にお
いては、扁平な試料液流１４に対して幅の狭い方から光
を絞って照射している。照射された光は、試料液扁平流
１４をそのまま縦断する。このため、試料液扁平流の、
光が照射された領域の光強度はほぼ均一となる。また、
照射された光のうち試料液流外に照射される光は少ない
ので、その分強力な光が試料液流に照射できる。粒子か
らの光（蛍光や散乱光）は扁平流の幅の広い方の面から
検出される。その方向における試料液流の幅は狭いの
で、ピントは合いやすい。
【０００８】 また、図３に示す本発明の粒子分析装置
において、試料液扁平流１４の幅の広い方から試料液扁
平流１４に第２の光を照射するための第２の光源１８
と、試料液扁平流１４からの第２の光による透過光又は
散乱光を結像する一次元イメージセンサ３６と、を備え
ることが好ましい。この場合、図７に示すように、試料
液扁平流１４の幅の広い方からパルス光を照射する第３
の光源４２と、試料液扁平流１４を透過した第３の光に
よる粒子画像を撮像する二次元イメージセンサ５０と、
一次元イメージセンサ３６からの信号に基づき第３の光
源を照射する信号処理装置５２を備えることが好まし
い。信号処理装置５２は、一次元イメージセンサ３６か
らの信号に基づき第３の光源を照射する機能を有する。
すなわち、粒子を検知して粒子画像を撮像する。
において、試料液扁平流１４の幅の広い方から試料液扁
平流１４に第２の光を照射するための第２の光源１８
と、試料液扁平流１４からの第２の光による透過光又は
散乱光を結像する一次元イメージセンサ３６と、を備え
ることが好ましい。この場合、図７に示すように、試料
液扁平流１４の幅の広い方からパルス光を照射する第３
の光源４２と、試料液扁平流１４を透過した第３の光に
よる粒子画像を撮像する二次元イメージセンサ５０と、
一次元イメージセンサ３６からの信号に基づき第３の光
源を照射する信号処理装置５２を備えることが好まし
い。信号処理装置５２は、一次元イメージセンサ３６か
らの信号に基づき第３の光源を照射する機能を有する。
すなわち、粒子を検知して粒子画像を撮像する。
【０００９】
【実施例】 以下、図面を参照して本発明の好適な実施
例を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されて
いる構成機器の寸法、材質、形状、その相対配置など
は、とくに特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を
それらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明
例にすぎない。 実施例１ 図３は本実施例の装置構成例を示している。前処理とし
て、希釈・染色された試料がフローセル１６へ導かれシ
ースフローを形成し扁平な試料流１４となってフローセ
ル１６内を流れる。フローセル１６は、ガラス、プラス
チック等の透明体からなり、一方向の幅のみが次第に狭
められた導入用流路と、この導入用流路に連なる狭い測
定用流路と、導入用流路に設けられたシース液供給口
と、測定用流路の下流に設けられた排出口とを備えてい
る。励起用光源１０は、レーザ光源であり蛍光染色され
た粒子を測定する場合、蛍光染料によってＡｒレーザ、
Ｄｙｅレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ等の最適な励起波長の
光源を選択するが、本構成ではＡｒレーザの場合につい
て述べる。集光レンズ１２は、フローセル１６内の試料
流に照明光を照射するためのものである。受光レンズ２
６は、励起光の照射領域を通過した粒子から発する蛍光
および側方散乱光を集光するためのものである。第１ダ
イクロイックミラー２８は粒子からの蛍光を透過し側方
散乱光を反射するためのものであり、図４に示すような
波長特性を有している。フイルタ３２は、図５に示すよ
うな特性を持った赤外光カットフイルタであり粒子照明
用光源１８から発する赤外光のうち、第１ダイクロイッ
クミラー２８から漏れた赤外光を除去するためのもので
ある。
例を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されて
いる構成機器の寸法、材質、形状、その相対配置など
は、とくに特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を
それらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明
例にすぎない。 実施例１ 図３は本実施例の装置構成例を示している。前処理とし
て、希釈・染色された試料がフローセル１６へ導かれシ
ースフローを形成し扁平な試料流１４となってフローセ
ル１６内を流れる。フローセル１６は、ガラス、プラス
チック等の透明体からなり、一方向の幅のみが次第に狭
められた導入用流路と、この導入用流路に連なる狭い測
定用流路と、導入用流路に設けられたシース液供給口
と、測定用流路の下流に設けられた排出口とを備えてい
る。励起用光源１０は、レーザ光源であり蛍光染色され
た粒子を測定する場合、蛍光染料によってＡｒレーザ、
Ｄｙｅレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ等の最適な励起波長の
光源を選択するが、本構成ではＡｒレーザの場合につい
て述べる。集光レンズ１２は、フローセル１６内の試料
流に照明光を照射するためのものである。受光レンズ２
６は、励起光の照射領域を通過した粒子から発する蛍光
および側方散乱光を集光するためのものである。第１ダ
イクロイックミラー２８は粒子からの蛍光を透過し側方
散乱光を反射するためのものであり、図４に示すような
波長特性を有している。フイルタ３２は、図５に示すよ
うな特性を持った赤外光カットフイルタであり粒子照明
用光源１８から発する赤外光のうち、第１ダイクロイッ
クミラー２８から漏れた赤外光を除去するためのもので
ある。
【００１０】 光検出器３８は第１ダイクロイックミラ
ー２８、第２ダイクロイックミラー３０を透過した粒子
からの蛍光を検出するための検出器である。光検出器３
４は第１ダイクロイックミラー２８で反射された側方散
乱光を受光するための光検出器である。第２ダイクロイ
ックミラー３０の特性例を図６に示す。粒子照明用光源
１８は赤外領域の光を発する光源であり、近赤外光を発
するレーザダイオードである。この光源から発する光
は、コリメータレンズ２０で平行光にされた後、プリズ
ムまたはシリンダーレンズ等の光成形素子２２で成形さ
れ、集光レンズ２４でフローセル１６内の試料流に、例
えば２０×５００μｍの長楕円形スポットを形成するよ
うに集光される。試料液流１４を透過した光は、受光レ
ンズ２６で集光された後、第１ダイクロイックミラー２
８を透過し、さらに、第２ダイクロイックミラー３０で
反射されてラインセンサ（一次元イメージセンサ）３６
に結像される。
ー２８、第２ダイクロイックミラー３０を透過した粒子
からの蛍光を検出するための検出器である。光検出器３
４は第１ダイクロイックミラー２８で反射された側方散
乱光を受光するための光検出器である。第２ダイクロイ
ックミラー３０の特性例を図６に示す。粒子照明用光源
１８は赤外領域の光を発する光源であり、近赤外光を発
するレーザダイオードである。この光源から発する光
は、コリメータレンズ２０で平行光にされた後、プリズ
ムまたはシリンダーレンズ等の光成形素子２２で成形さ
れ、集光レンズ２４でフローセル１６内の試料流に、例
えば２０×５００μｍの長楕円形スポットを形成するよ
うに集光される。試料液流１４を透過した光は、受光レ
ンズ２６で集光された後、第１ダイクロイックミラー２
８を透過し、さらに、第２ダイクロイックミラー３０で
反射されてラインセンサ（一次元イメージセンサ）３６
に結像される。
【００１１】 この時、励起光光源１０からの励起光と
照明用光源１８からの照明光がフローセル内の検出領域
で交叉するように配置しておく。粒子が長楕円形の測定
領域を通過するとラインセンサ（一次元イメージセン
サ）３６上に粒子の透過光像が結像され、各画素に入射
する光量が変化するため、粒子が通過したことが検知さ
れる。同時に、光検出器３４によってＡｒレーザによる
側方散乱強度が測定され、粒子が蛍光染色されていれ
ば、光検出器３８によって蛍光強度が測定される。その
後、光検出器３４、３８、ラインセンサ３６からの信号
が信号処理装置４０で処理される。
照明用光源１８からの照明光がフローセル内の検出領域
で交叉するように配置しておく。粒子が長楕円形の測定
領域を通過するとラインセンサ（一次元イメージセン
サ）３６上に粒子の透過光像が結像され、各画素に入射
する光量が変化するため、粒子が通過したことが検知さ
れる。同時に、光検出器３４によってＡｒレーザによる
側方散乱強度が測定され、粒子が蛍光染色されていれ
ば、光検出器３８によって蛍光強度が測定される。その
後、光検出器３４、３８、ラインセンサ３６からの信号
が信号処理装置４０で処理される。
【００１２】 ここで、ラインセンサ３６による粒子検
出について説明する。先に述べたように、粒子が通過す
るとラインセンサ３６上の粒子像に対応した部分の画素
への入射光量が変化する。その結果、結像された粒子像
の各画素の露光量に応じた信号が出力される。この信号
を処理することによって、粒子の大きさ等の情報を取得
することができる。例えば、ラインセンサとして１画素
サイズが１３×１３μｍで画素数２５６画素、クロック
１０ＭＨｚのＣＣＤ素子を、受光レンズ２６として２０
倍対物レンズを使用した場合、ラインセンサ３６の、フ
ローセル１６内での測定領域は約０．６５×１６６μｍ
であり、ＣＣＤ全画素に対する信号を出力するのに２０
μｓｅｃの時間を必要とすることがわかる。仮に、試料
流の流速を１００ｍｍ／ｓｅｃとした場合、２０μｓｅ
ｃ内に粒子は２μｍ移動することになり、粒子の大きさ
がφ１０μｍとすれば、１つの粒子に対して５回ずつ粒
子に対する信号が得られる。この信号を信号処理装置４
０で解析することによって、粒子の大きさ、面積等の形
態的な情報が得られる。この信号処理方法については、
特願平３−２７０１０６号、特願平３−２７０１０７号
として特許出願している。
出について説明する。先に述べたように、粒子が通過す
るとラインセンサ３６上の粒子像に対応した部分の画素
への入射光量が変化する。その結果、結像された粒子像
の各画素の露光量に応じた信号が出力される。この信号
を処理することによって、粒子の大きさ等の情報を取得
することができる。例えば、ラインセンサとして１画素
サイズが１３×１３μｍで画素数２５６画素、クロック
１０ＭＨｚのＣＣＤ素子を、受光レンズ２６として２０
倍対物レンズを使用した場合、ラインセンサ３６の、フ
ローセル１６内での測定領域は約０．６５×１６６μｍ
であり、ＣＣＤ全画素に対する信号を出力するのに２０
μｓｅｃの時間を必要とすることがわかる。仮に、試料
流の流速を１００ｍｍ／ｓｅｃとした場合、２０μｓｅ
ｃ内に粒子は２μｍ移動することになり、粒子の大きさ
がφ１０μｍとすれば、１つの粒子に対して５回ずつ粒
子に対する信号が得られる。この信号を信号処理装置４
０で解析することによって、粒子の大きさ、面積等の形
態的な情報が得られる。この信号処理方法については、
特願平３−２７０１０６号、特願平３−２７０１０７号
として特許出願している。
【００１３】 また、この信号を処理することによっ
て、検出領域内を同時に数個の粒子が通過したことが検
出できるため、その際に光検出器３８、３４において検
出される蛍光、側方散乱信号をデータとしないような処
理も可能である。以上のようにして、検出領域を通過し
た粒子に対する形態的情報、蛍光強度及び側方散乱強度
が測定できる。さらに、粒子の形態情報を測定しない場
合は、検出領域の幅を９０μｍ程度とし、受光レンズ２
６の像倍率を２０倍とし、ラインセンサ３６として１画
素サイズが１４×１４μｍ、１２８画素でクロック６０
ＭＨｚのＣＣＤ素子を使用した場合、ラインセンサ３６
のフローセル１６内での測定領域は約１．４×９０μｍ
であり、ＣＣＤ全画素に対する信号を出力するのに、約
２μｓｅｃの時間を必要とすることがわかる。試料流の
速度５ｍ／ｓｅｃとしても、１回の信号読み出し時間内
に粒子の移動量は１０μｍとなり、粒子面積等の形状パ
ラメータは測定できないが、粒子サイズを測定すること
は可能である。この場合、試料液流の径は従来のフロー
サイトメータ装置のφ１５μｍに比べて６倍であり、試
料液流速が同等であるため、単位時間内の解折細胞数は
フローサイトメータ装置の６倍得られることになる。実
際は、粒子の同時通過が７％程度存在するため、解析で
きる細胞の数は５．５倍程度になる。
て、検出領域内を同時に数個の粒子が通過したことが検
出できるため、その際に光検出器３８、３４において検
出される蛍光、側方散乱信号をデータとしないような処
理も可能である。以上のようにして、検出領域を通過し
た粒子に対する形態的情報、蛍光強度及び側方散乱強度
が測定できる。さらに、粒子の形態情報を測定しない場
合は、検出領域の幅を９０μｍ程度とし、受光レンズ２
６の像倍率を２０倍とし、ラインセンサ３６として１画
素サイズが１４×１４μｍ、１２８画素でクロック６０
ＭＨｚのＣＣＤ素子を使用した場合、ラインセンサ３６
のフローセル１６内での測定領域は約１．４×９０μｍ
であり、ＣＣＤ全画素に対する信号を出力するのに、約
２μｓｅｃの時間を必要とすることがわかる。試料流の
速度５ｍ／ｓｅｃとしても、１回の信号読み出し時間内
に粒子の移動量は１０μｍとなり、粒子面積等の形状パ
ラメータは測定できないが、粒子サイズを測定すること
は可能である。この場合、試料液流の径は従来のフロー
サイトメータ装置のφ１５μｍに比べて６倍であり、試
料液流速が同等であるため、単位時間内の解折細胞数は
フローサイトメータ装置の６倍得られることになる。実
際は、粒子の同時通過が７％程度存在するため、解析で
きる細胞の数は５．５倍程度になる。
【００１４】 実施例２ 図７は本実施例の装置構成例を示している。この実施例
は、実施例１における装置に対して、さらに粒子画像を
得るための撮像系と画像処理装置を付加したものであ
る。実施例１における装置で得られた情報をリアルタイ
ムで解析し、通過した粒子が目的とする粒子であると判
定された場合、ストロボ光源４２を一瞬だけ発光し粒子
に白色光を照射する事によって、ビデオカメラ（二次元
イメージセンサ）５０でその粒子像を撮像する。ストロ
ボ光源４２から発せられた白色光は、第３ダイクロイッ
クミラー４６を透過し、集光レンズ２４で集光されてフ
ローセル１６に照射される。粒子を通過した光は受光レ
ンズ２６、第１ダイクロイックミラー２８、第２ダイク
ロイックミラー３０を通過して、ハーフミラー４８で反
射されてビデオカメラ５０のＣＣＤ面に結像される。こ
こで、ストロボ光源４２が発光する際、光検出器３８、
３４にストロボ光が入射しないように、例えばゲート機
能付きのフォトマルを使用する（即ち、ストロボが発光
している時間内だけフォトマルが動作しないようにゲー
トをかける）。
は、実施例１における装置に対して、さらに粒子画像を
得るための撮像系と画像処理装置を付加したものであ
る。実施例１における装置で得られた情報をリアルタイ
ムで解析し、通過した粒子が目的とする粒子であると判
定された場合、ストロボ光源４２を一瞬だけ発光し粒子
に白色光を照射する事によって、ビデオカメラ（二次元
イメージセンサ）５０でその粒子像を撮像する。ストロ
ボ光源４２から発せられた白色光は、第３ダイクロイッ
クミラー４６を透過し、集光レンズ２４で集光されてフ
ローセル１６に照射される。粒子を通過した光は受光レ
ンズ２６、第１ダイクロイックミラー２８、第２ダイク
ロイックミラー３０を通過して、ハーフミラー４８で反
射されてビデオカメラ５０のＣＣＤ面に結像される。こ
こで、ストロボ光源４２が発光する際、光検出器３８、
３４にストロボ光が入射しないように、例えばゲート機
能付きのフォトマルを使用する（即ち、ストロボが発光
している時間内だけフォトマルが動作しないようにゲー
トをかける）。
【００１５】 図８に、ラインセンサ撮像領域５８、ビ
デオカメラ撮像領域５４及び励起光照射領域５６を示
す。図９に第３ダイクロイックミラー４６の特性例を示
す。先に述べたように、ラインセンサからの信号はリア
ルタイムで解析されており、解折時間が仮に１００μｓ
ｅｃ、試料の流速が１００ｍｍ／ｓｅｃであったとして
も、解析時間中に粒子の移動する量は１０μｍである
為、ビデオカメラの撮像領域のほぼ中心にラインセンサ
の撮像領域を配置すれば、ビデオカメラの撮像領域内に
粒子が存在する内にストロボ光を発光することができ、
目的とする粒子の像を得ることができる。さらに、本発
明の装置を使用すれば、励起光源１０からの直接光がビ
デオカメラ５０に入射する事はなく、粒子からの蛍光も
ストロボ光に比べて十分に弱いという理由から、粒子の
カラー画像に影響を与えることがない。その結果、励起
光波長を任意に選択できるという利点を持っている。他
の構成及び作用は実施例１の場合と同様である。
デオカメラ撮像領域５４及び励起光照射領域５６を示
す。図９に第３ダイクロイックミラー４６の特性例を示
す。先に述べたように、ラインセンサからの信号はリア
ルタイムで解析されており、解折時間が仮に１００μｓ
ｅｃ、試料の流速が１００ｍｍ／ｓｅｃであったとして
も、解析時間中に粒子の移動する量は１０μｍである
為、ビデオカメラの撮像領域のほぼ中心にラインセンサ
の撮像領域を配置すれば、ビデオカメラの撮像領域内に
粒子が存在する内にストロボ光を発光することができ、
目的とする粒子の像を得ることができる。さらに、本発
明の装置を使用すれば、励起光源１０からの直接光がビ
デオカメラ５０に入射する事はなく、粒子からの蛍光も
ストロボ光に比べて十分に弱いという理由から、粒子の
カラー画像に影響を与えることがない。その結果、励起
光波長を任意に選択できるという利点を持っている。他
の構成及び作用は実施例１の場合と同様である。
【００１６】
【発明の効果】 本発明は上記のように構成されている
ので、つぎのような効果を奏する。 （１） 本発明の装置における試料液流は扁平であるの
で、時間当たり粒子を多く流すことができるので、測定
粒子数も増加させることができる。さらに、試料液扁平
流に対して、幅の狭い方から蛍光励起光を照射している
ので、無駄なく蛍光励起光を照射することができる。こ
のため、粒子に照射される蛍光励起光の強度は強く均一
であり、粒子ごとにばらつきなく強い蛍光が得られる。 （２） 従来のように光を長楕円にする必要がないの
で、装置構成が簡単になる。また、光を均一にするため
の特別な素子等を使用していないので、この点からも装
置構成が簡単になる。また、光軸合わせに煩わされるこ
とがない。 （３） 試料液扁平流に対しピントの合った側方蛍光、
側方散乱光を検出することができる。 （４） イメージセンサを備えているので、このイメー
ジセンサで粒子の形態情報を得ることができる。 （５） 蛍光励起光の照射方向と、蛍光の検出方向及び
粒子画像の撮像方向とを異なるようにしているので、励
起光の直接光が撮像手段に入射せず、励起光の影響なく
蛍光検出及び粒子画像撮像をすることができる。
ので、つぎのような効果を奏する。 （１） 本発明の装置における試料液流は扁平であるの
で、時間当たり粒子を多く流すことができるので、測定
粒子数も増加させることができる。さらに、試料液扁平
流に対して、幅の狭い方から蛍光励起光を照射している
ので、無駄なく蛍光励起光を照射することができる。こ
のため、粒子に照射される蛍光励起光の強度は強く均一
であり、粒子ごとにばらつきなく強い蛍光が得られる。 （２） 従来のように光を長楕円にする必要がないの
で、装置構成が簡単になる。また、光を均一にするため
の特別な素子等を使用していないので、この点からも装
置構成が簡単になる。また、光軸合わせに煩わされるこ
とがない。 （３） 試料液扁平流に対しピントの合った側方蛍光、
側方散乱光を検出することができる。 （４） イメージセンサを備えているので、このイメー
ジセンサで粒子の形態情報を得ることができる。 （５） 蛍光励起光の照射方向と、蛍光の検出方向及び
粒子画像の撮像方向とを異なるようにしているので、励
起光の直接光が撮像手段に入射せず、励起光の影響なく
蛍光検出及び粒子画像撮像をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の粒子分析装置における測定原理を説
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
【図２】 レーザ光をレンズで集合した場合の光束の状
態を示す一般的な説明図である。
態を示す一般的な説明図である。
【図３】 本発明の粒子分析装置の一実施例を示す装置
構成図である。
構成図である。
【図４】 図３における第１ダイクロイックミラーの特
性図である。
性図である。
【図５】 図３におけるフイルタの特性図である。
【図６】 図３における第２ダイクロイックミラーの特
性図である。
性図である。
【図７】 本発明の粒子分析装置の他の実施例を示す装
置構成図である。
置構成図である。
【図８】 図７に示すフローセル部におけるラインセン
サ撮像領域、ビデオカメラ撮像領域及び励起光照射領域
を示す説明図である。
サ撮像領域、ビデオカメラ撮像領域及び励起光照射領域
を示す説明図である。
【図９】 図７における第３ダイクロイックミラーの特
性図である。
性図である。
【図１０】 従来の粒子分析装置における測定原理を説
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
【符号の説明】 １０ 光源１２ 集光用レンズ １４ 試料液流 １６ フローセル １７ ビームウェスト １８ 光源 ２８ 第１ダイクロイックミラー ３０ 第２ダイクロイックミラー ３２ フィルタ ３４ 光検出器 ３６ 一次元イメージセンサ（ラインセンサ） ３８ 光検出器 ４０ 信号処理装置 ４２ 光源 ４６ 第３ダイクロイックミラー ４８ ハーフミラー ５０ 二次元イメージセンサ（ビデオカメラ） ５２ 信号処理装置 ５４ ビデオカメラ撮像領域 ５６ 励起光照射領域 ５８ ラインセンサ撮像領域
Claims (3)
- 【請求項１】 粒子を含む試料液をシース液で包んで流
してシースフローを形成し、この試料液流に光を照射し
て粒子を検出する装置において、 試料液流（１４）は一方向に幅狭く他方向に幅広い扁平
な流れであり、 この試料液扁平流（１４）の幅の狭い方から試料液扁平
流に蛍光励起光を照射するための光源（１０）と、 試料液扁平流（１４）の幅の広い方から発せられる蛍光
を検出する光検出器（３８）と、 この光検出器（３８）からの信号を入力して信号処理す
る信号処理装置（４０）と、を包含することを特徴とす
る粒子分析装置。 - 【請求項２】 粒子を含む試料液をシース液で包んで流
してシースフローを形成し、この試料液流に光を照射し
て粒子を検出する装置において、 試料液流（１４）は一方向に幅狭く他方向に幅広い扁平
な流れであり、 この試料液扁平流（１４）の幅の狭い方から試料液扁平
流に蛍光励起光を照射するための光源（１０）と、 試料液扁平流（１４）の幅の広い方から発せられる蛍光
を検出する光検出器（３８）と、 試料液扁平流（１４）の幅の広い方から試料液扁平流
（１４）に照明光を照射するための光源（１８）と、 試料液扁平流（１４）を透過した照明光の透過光像を結
像する一次元イメージセンサ（３６）と、 前記光検出器（３８）及び一次元イメージセンサ（３
６）からの信号をそれぞれ入力して信号処理する信号処
理装置（４０）と、を包含することを特徴とする粒子分
析装置。 - 【請求項３】 粒子を含む試料液をシース液で包んで流
してシースフローを形成し、この試料液流に光を照射し
て粒子を検出する装置において、 試料液流（１４）は一方向に幅狭く他方向に幅広い扁平
な流れであり、 この試料液扁平流（１４）の幅の狭い方から試料液扁平
流に蛍光励起光を照射するための光源（１０）と、 試料液扁平流（１４）の幅の広い方から発せられる蛍光
を検出する光検出器（３８）と、 試料液扁平流（１４）の幅の広い方から試料液扁平流
（１４）に照明光を照射するための光源（１８）と、 試料液扁平流（１４）を透過した照明光の透過光像を結
像する一次元イメージセンサ（３６）と、 試料液扁平流（１４）の幅の広い方から粒子撮像用のパ
ルス光を照射する光源（４２）と、 試料液扁平流（１４）を透過した粒子画像を撮像する二
次元イメージセンサ（５０）と、 前記光検出器（３８）、一次元イメージセンサ（３６）
及び二次元イメージセンサ（５０）からの信号をそれぞ
れ入力して信号処理する信号処理装置（５２）と、を包
含することを特徴とする粒子分析装置。
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|---|---|---|---|
| JP10882792A JP3187129B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 粒子分析装置 |
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| EP93302022A EP0564122A1 (en) | 1992-04-01 | 1993-03-17 | Apparatus for analysing particles |
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|---|---|---|---|
| JP10882792A JP3187129B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 粒子分析装置 |
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| JPH05346391A true JPH05346391A (ja) | 1993-12-27 |
| JP3187129B2 JP3187129B2 (ja) | 2001-07-11 |
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ID=14494551
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10882792A Expired - Fee Related JP3187129B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 粒子分析装置 |
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| EP (1) | EP0564122A1 (ja) |
| JP (1) | JP3187129B2 (ja) |
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| JP2003004625A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-01-08 | Sysmex Corp | フローサイトメータ |
| JP2005539209A (ja) * | 2002-01-22 | 2005-12-22 | ヴィジョンゲイト，インコーポレーテッド | 光投影画像システム、および核を有する細胞および疾病に関与する細胞質密度の特徴を自動的に検出する方法 |
| JP2006194770A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Institute Of Physical & Chemical Research | 時間分解蛍光顕微鏡 |
| JP2006227013A (ja) * | 1998-05-14 | 2006-08-31 | Luminex Corp | フローアナライザー及び多重分析物診断システム |
| JP2008249804A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Fujifilm Corp | 共焦点蛍光顕微鏡 |
| JP2012521540A (ja) * | 2009-03-20 | 2012-09-13 | バイオ−ラド ラボラトリーズ インコーポレイテッド | 順次ライン走査符号化多色蛍光顕微鏡法および画像フローサイトメトリ |
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| JP3290786B2 (ja) * | 1993-11-26 | 2002-06-10 | シスメックス株式会社 | 粒子分析装置 |
| JPH07294414A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-10 | Hitachi Ltd | 粒子画像解析方法及び装置 |
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| JPH11295208A (ja) * | 1998-04-13 | 1999-10-29 | Sysmex Corp | 粒子撮像装置 |
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1992
- 1992-04-01 JP JP10882792A patent/JP3187129B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-15 US US08/031,498 patent/US5436717A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-17 EP EP93302022A patent/EP0564122A1/en not_active Withdrawn
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