JP2015190814A - 粒子測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部品の配置のばらつきによる検出光量の変動を抑えつつ、検出光量を増強することが可能な粒子測定装置を提供する。【解決手段】粒子測定装置１は、フローセル１１０と光検出器１３３との間に配置され、粒子から発せられた光を光検出器１３３へと導く第１の光学系１６０と、フローセル１１０に対して第１の光学系１６０と反対側に配置され、粒子から発せられた光を第１の光学系１６０へ反射させる第２の光学系１７０と、を備える。フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数が、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数より小さく設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、血球等の粒子を含む流れに光を照射して、粒子の測定を行う粒子測定装置に関する。

フローサイトメトリー技術を用いて検体中の血球や粒子成分を測定する粒子測定装置がある。この種の粒子測定装置では、粒子から生じた光をできるだけ多く検出することが好ましい。特許文献１に記載の装置では、フローチャンネルを挟んで２対の光学フィルタと光検出器が配置されている。各光学フィルタは、反射する光の波長と透過する光の波長が互いに逆になるよう構成されている。このように光学フィルタで一部の光を反対側の光検出器に向けて反射させることで、光検出器に導かれる光が増強される。

米国特許第８０３１３４０号公報

フローセルから生じた光の一部を反射させて光検出器へと向かわせる構成では、光学部品の配置にずれが生じると、反射された光と光検出器側の光学系との間の相対位置が変化する。このような相対位置の変化によって、反射光の一部が、光検出器側の光学系の光の取り込み範囲から外れることが起こり得る。このため、上記構成では、光検出器に入射する光量が、光学部品の配置に応じて大きく変動し易い。検出光量の変動を解消しようとすると、光学部品を精緻に配置するといった煩雑な作業が必要となり、作業者の負担が大きくなる。

本発明の主たる態様に係る粒子測定装置は、粒子を流すためのフローセルと、フローセル中を流れる粒子に光を照射するための光源と、光源からの光が照射されることによりフローセル中を流れる粒子から発せられた光を検出するための光検出器と、フローセルおよび光検出器の間に配置され、粒子から発せられた光を光検出器へと導く第１の光学系と、フローセルに対して第１の光学系と反対側に配置され、粒子から発せられた光を第１の光学系へ反射させる第２の光学系と、を備える。ここで、フローセルに対する第２の光学系の開口数が、フローセルに対する第１の光学系の開口数より小さく設定されている。

本態様に係る粒子測定装置によれば、粒子から発せられた光の一部は、第１の光学系により光検出器へと導かれる。粒子から発せられた光の他の一部は、第２の光学系により反射され、第１の光学系により光検出器へと導かれる。フローセルに対する第２の光学系の開口数が、フローセルに対する第１の光学系の開口数より小さく設定されているため、第２の光学系から第１の光学系へと反射される光の広がりが、第１の光学系の開口数により規定される範囲よりも小さくなる。このため、光学部品の配置に多少のばらつきが生じても、第２の光学系から第１の光学系へと反射される光が、第１の光学系の光の取り込み範囲から外れることがない。

本発明によれば、光学部品の配置のばらつきによる検出光量の変動を抑えつつ、検出光量を増強することが可能な粒子測定装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態により何ら制限されるものではない。

実施形態１に係る光学検出ユニットの構成を模式的に示す図である。 図２（ａ）は、実施形態１に係る光学検出ユニットの構成を模式的に示す図であり、図２（ｂ）〜（ｅ）は、実施形態１に係るフローセル、ビームストッパ、ピンホールおよび光検出器の構成を模式的に示す図である。 実施形態１に係る粒子測定装置の構成を示すブロック図である。 図４（ａ）、（ｃ）〜（ｆ）は、実施形態１に係るスキャッタグラムを示す図であり、図４（ｂ）は、赤血球に含まれるヘモグロビンの吸収特性を示す図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る反射光の光の広がりを示す模式図である。 図６（ａ）〜（ｃ）は、比較例に係る反射側部材がＸ軸方向にずれた場合の、反射光の広がりを示すシミュレーション結果である。 図７（ａ）、（ｂ）は、比較例に係る反射側部材がＸ軸方向にずれた場合の、光検出器の受光光量を示すシミュレーション結果である。 図８（ａ）〜（ｃ）は、比較例に係る反射側部材がＹ軸方向にずれた場合の、反射光の広がりを示すシミュレーション結果である。 図９（ａ）、（ｂ）は、比較例に係る反射側部材がＹ軸方向にずれた場合の、光検出器の受光光量を示すシミュレーション結果である。 図１０（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１に係る反射側部材がＸ軸方向にずれた場合の、反射光の広がりを示すシミュレーション結果である。 図１１（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る反射側部材がＸ軸方向にずれた場合の、光検出器の受光光量を示すシミュレーション結果である。 図１２（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１に係る反射側部材がＹ軸方向にずれた場合の、反射光の広がりを示すシミュレーション結果である。 図１３（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る反射側部材がＹ軸方向にずれた場合の、光検出器の受光光量を示すシミュレーション結果である。 実施形態２に係る反射光の光の広がりを示す模式図である。 図１５（ａ）〜（ｃ）は、実施形態２に係る反射側部材がＸ軸方向にずれた場合の、反射光の広がりを示すシミュレーション結果である。 図１６（ａ）、（ｂ）は、実施形態２に係る反射側部材がＸ軸方向にずれた場合の、光検出器の受光光量を示すシミュレーション結果である。 図１７（ａ）〜（ｃ）は、実施形態２に係る反射側部材がＹ軸方向にずれた場合の、反射光の広がりを示すシミュレーション結果である。 図１８（ａ）、（ｂ）は、実施形態２に係る反射側部材がＹ軸方向にずれた場合の、光検出器の受光光量を示すシミュレーション結果である。 図１９（ａ）は、実施形態１に係る反射光の光の広がりを示す模式図であり、図１９（ｃ）は、実施形態３に係る反射光の光の広がりを示す模式図である。 実施形態４に係る光学検出ユニットの構成を模式的に示す図である。 図２１（ａ）〜（ｃ）は、変更例に係る反射光の光の広がりを示す模式図である。

以下に示す実施形態１〜４は、血液検体に含まれる白血球、赤血球、血小板等を検出し、各血球を計数することにより、血液に関する検査および分析を行うための装置に本発明を適用したものである。

＜実施形態１＞

図１に示すように、粒子測定装置１は、光学検出ユニット１００を備える。光学検出ユニット１００は、フローセル１１０と、光源１２１、１２２と、光検出器１３１〜１３４と、光源１２１、１２２から出射されたレーザ光をフローセル１１０へと導く光学系１４０と、フローセル１１０を流れる粒子から生じた前方散乱光を対応する光検出器へと導く光学系１５０と、を備える。また、光学検出ユニット１００は、フローセル１１０を流れる粒子から生じた側方散乱光および蛍光を、それぞれ、対応する光検出器へと導く第１の光学系１６０および第２の光学系１７０を備える。便宜上、図１には、互いに直交するＸＹＺ座標軸が示されている。図１は、光学検出ユニット１００をＹ軸負方向に見た図である。

フローセル１１０内には、測定試料がシース液に包まれた状態で送り込まれる。図２（ｂ）に示すように、フローセル１１０は、試料ノズル１１１と、シース液供給口１１２と、細孔部１１３と、廃液口１１４と、を備える。試料ノズル１１１は、測定試料を細孔部１１３に向かって上方へ噴射する。細孔部１１３内に、測定試料が流れる流路１１５が形成される。測定試料は、血球などの粒子を含んでいる。

図１に戻り、光源１２１は、発光部（図示せず）の半導体層の積層方向がＺ軸方向に一致するよう配置される。したがって、光源１２１から出射されるレーザ光の広がり角は、Ｚ軸方向において最大となり、Ｙ軸方向において最小となる。光源１２１は、第１の波長の光をＸ軸負方向に出射する。第１の波長の光は、波長が約４０５ｎｍであるレーザ光（以下、「青レーザ光Ｌ１」という）である。光源１２１の出射光軸は、光学系１４０の光軸Ｏに交差する。光軸ＯはＺ軸に平行である。

光源１２２は、発光部（図示せず）の半導体層の積層方向がＸ軸方向に一致するよう配置される。したがって、光源１２１から出射されるレーザ光の広がり角は、Ｘ軸方向において最大となり、Ｙ軸方向において最小となる。光源１２２は、第２の波長の光をＺ軸正方向に出射する。第２の波長の光は、波長が約６４０ｎｍであるレーザ光（以下、「赤レーザ光Ｌ２」という）である。光源１２２の出射光軸は、光学系１４０の光軸Ｏに一致している。

光学系１４０は、コリメータレンズ１４１、１４２と、ダイクロイックミラー１４３と、シリンドリカルレンズ１４４と、コンデンサレンズ１４５と、を備える。

コリメータレンズ１４１は、光源１２１から出射された青レーザ光Ｌ１を平行光に変換する。コリメータレンズ１４２は、光源１２２から出射された赤レーザ光Ｌ２を平行光に変換する。ダイクロイックミラー１４３は、コリメータレンズ１４１を透過した青レーザ光Ｌ１を反射し、コリメータレンズ１４２を透過した赤レーザ光Ｌ２を透過する。ダイクロイックミラー１４３は、ダイクロイックミラー１４３によって反射された青レーザ光Ｌ１の進行方向が、図２（ａ）に示すように、Ｚ軸方向からややＹ軸正方向に傾くように配置されている。

シリンドリカルレンズ１４４は、ダイクロイックミラー１４３を経由した青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２をＸ軸方向にのみ収束させる。コンデンサレンズ１４５は、青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２をＹ軸方向に収束させて、フローセル１１０の流路１１５の位置に合焦させる。また、コンデンサレンズ１４５は、青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２をＸ軸方向に収束させて流路１１５のＺ軸負側の位置に合焦させる。これにより、流路１１５には、図２（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に細長いビーム形状で、青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２が照射される。

図２（ａ）に示すように、ダイクロイックミラー１４３によって反射された青レーザ光Ｌ１は、Ｚ軸方向からＹ軸方向にやや傾いた方向に進むため、流路１１５における青レーザ光Ｌ１の照射位置Ｐ１は、赤レーザ光Ｌ２の照射位置Ｐ２よりもＹ軸正方向にずれている。赤レーザ光Ｌ２の照射位置Ｐ２は、光軸Ｏ上にある。照射位置Ｐ１の粒子に対して青レーザ光Ｌ１が照射されると、青レーザ光Ｌ１が照射された粒子から、前方散乱光と、側方散乱光と、蛍光が生じる。照射位置Ｐ２の粒子に対して赤レーザ光Ｌ２が照射されると、赤レーザ光Ｌ２が照射された粒子から、前方散乱光と、側方散乱光と、蛍光が生じる。前方散乱光は、主として、フローセル１１０からＺ軸正方向に向かう。側方散乱光は、主として、フローセル１１０からＸ軸正方向とＸ軸負方向に向かう。蛍光は、主として、フローセル１１０の周囲に広がる。

以下、青レーザ光Ｌ１により生じる前方散乱光と、側方散乱光と、蛍光を、それぞれ、「青前方散乱光Ｌ１１」、「青側方散乱光Ｌ１２」、「青蛍光Ｌ１３」と称する。赤レーザ光Ｌ２により生じる前方散乱光と、側方散乱光と、蛍光を、それぞれ、「赤前方散乱光Ｌ２１」、「赤側方散乱光Ｌ２２」、「赤蛍光Ｌ２３」と称する。なお、青前方散乱光Ｌ１１と青側方散乱光Ｌ１２の波長は、青レーザ光Ｌ１と略同じであり、赤前方散乱光Ｌ２１と赤側方散乱光Ｌ２２の波長は、赤レーザ光Ｌ２と略同じである。青蛍光Ｌ１３の波長と赤蛍光Ｌ２３の波長は、青レーザ光Ｌ１の波長と赤レーザ光Ｌ２の波長と異なり、使用される試薬によって決まる。本実施形態では、青蛍光Ｌ１３の波長は、４３０〜５２０ｎｍであり、赤蛍光Ｌ２３の波長は、６６０ｎｍを超える波長帯である。

流路１１５内の粒子は、図２（ｂ）に示すように、照射位置Ｐ２から照射位置Ｐ１へと流れる。このため、照射位置Ｐ２において粒子に赤レーザ光Ｌ２が照射されてから、照射位置Ｐ１において同じ粒子に青レーザ光Ｌ１が照射されるまでには、所定のタイムラグがある。そこで、粒子測定装置１は、このようなタイムラグを予め取得しておき、取得したタイムラグに基づいて、粒子ごとに、青レーザ光Ｌ１により生じる光の検出信号と、赤レーザ光Ｌ２により生じる光の検出信号を、互いに関連付けて取得する。

図１に戻り、光学系１５０は、集光レンズ１５１と、ビームストッパ１５２と、ピンホール１５３と、を備える。

集光レンズ１５１は、アクロマティックレンズからなっており、青前方散乱光Ｌ１１と赤前方散乱光Ｌ２１に対して色収差を補正する機能を備える。集光レンズ１５１は、青前方散乱光Ｌ１１と赤前方散乱光Ｌ２１をピンホール１５３の位置に集光させる。また、集光レンズ１５１は、青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２の一部であって、粒子に照射されずにフローセル１１０を透過した青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２を、ビームストッパ１５２の位置に集光させる。

図２（ａ）に示すように、集光レンズ１５１は、その光軸が、Ｚ軸と平行であり、且つ、光学系１４０の光軸ＯからＹ軸正方向にずれるように配置されている。これにより、青前方散乱光Ｌ１１の中心を通る光線は、集光レンズ１５１を透過した後、Ｚ軸正方向からややＹ軸負方向に傾く方向に進む。赤前方散乱光Ｌ２１の中心を通る光線は、集光レンズ１５１を透過した後、Ｚ軸正方向からややＹ軸正方向に傾く方向に進む。

ビームストッパ１５２は、青前方散乱光Ｌ１１と赤前方散乱光Ｌ２１の大部分を通過させ、フローセル１１０を透過した青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２を遮光する。ビームストッパ１５２は、光を透過しない薄板状の部材によって構成されている。図２（ｃ）に示すように、ビームストッパ１５２は、半円状の開口１５２ａ、１５２ｂと、開口１５２ａ、１５２ｂ間に形成された遮光部１５２ｃと、を備える。ビームストッパ１５２は、青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２のＸ軸方向の焦点位置に位置付けられるように配置される。これにより、青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２は、遮光部１５２ｃ上でＹ軸方向に長いビーム形状となり、遮光部１５２ｃによって遮光される。青前方散乱光Ｌ１１と赤前方散乱光Ｌ２１の大部分は、開口１５２ａ、１５２ｂを介してビームストッパ１５２を通過する。

図２（ｄ）に示すように、ピンホール１５３は、Ｙ軸方向に並ぶ２つの孔１５３ａ、１５３ｂを備える。青前方散乱光Ｌ１１は、孔１５３ａの位置に集光され、赤前方散乱光Ｌ２１は、孔１５３ｂの位置に集光される。青前方散乱光Ｌ１１と赤前方散乱光Ｌ２１は、それぞれ、孔１５３ａ、１５３ｂを通り抜けて、光検出器１３１により受光される。

図２（ｅ）に示すように、光検出器１３１は、フォトダイオードであり、Ｙ軸方向に並ぶ２つの受光面１３１ａ、１３１ｂを備える。受光面１３１ａ、１３１ｂは、同一平面上に配置されている。青前方散乱光Ｌ１１と赤前方散乱光Ｌ２１は、それぞれ、受光面１３１ａ、１３１ｂに照射される。光検出器１３１は、青前方散乱光Ｌ１１に基づく信号（以下、「信号ＢＦＳＣ」という）と、赤前方散乱光Ｌ２１に基づく信号（以下、「信号ＲＦＳＣ」という）を出力する。

図１に戻り、第１の光学系１６０は、第１レンズ１６１と、第１絞り部材１６２と、ダイクロイックミラー１６３と、集光レンズ１６４と、分光フィルタ１６５と、集光レンズ１６６と、を備える。第１レンズ１６１は、その光軸が、フローセル１１０の流路１１５を通るＸ軸に平行な直線と一致するように配置されている。

第１レンズ１６１は、コリメータレンズであり、青側方散乱光Ｌ１２と、赤側方散乱光Ｌ２２と、青蛍光Ｌ１３と、赤蛍光Ｌ２３のうち、青蛍光Ｌ１３と赤蛍光Ｌ２３を、略平行光に変換する。第１絞り部材１６２は、円形の開口１６２ａを備える。開口１６２ａの中心は、第１レンズ１６１の光軸を通るＸ軸に平行な直線上にある。第１絞り部材１６２は、第１レンズ１６１を透過して光検出器１３２、１３３へと導かれる光束の径を規定する。第１レンズ１６１と第１絞り部材１６２により、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数が設定される。一般に、開口数は、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθで表される。

ダイクロイックミラー１６３は、赤側方散乱光Ｌ２２をＺ軸正方向に反射し、青側方散乱光Ｌ１２と、青蛍光Ｌ１３と、赤蛍光Ｌ２３を透過する。ダイクロイックミラー１６３の透過波長帯域は、青側方散乱光Ｌ１２と、青蛍光Ｌ１３と、赤蛍光Ｌ２３を透過可能なように設定される。

集光レンズ１６４は、ダイクロイックミラー１６３により反射された赤側方散乱光Ｌ２２を集光する。光検出器１３２は、フォトダイオードであり、受光面１３２ａを備える。赤側方散乱光Ｌ２２は、受光面１３２ａに集光される。光検出器１３２は、赤側方散乱光Ｌ２２に基づく信号（以下、「信号ＲＳＳＣ」という）を出力する。

分光フィルタ１６５は、ダイクロイックミラー１６３を透過した青側方散乱光Ｌ１２を吸収し、ダイクロイックミラー１６３を透過した青蛍光Ｌ１３と赤蛍光Ｌ２３を透過する。分光フィルタ１６５の吸収波長帯域は、青側方散乱光Ｌ１２を吸収可能で、且つ、青蛍光Ｌ１３と赤蛍光Ｌ２３を透過可能に設定される。

集光レンズ１６６は、分光フィルタ１６５を透過した青蛍光Ｌ１３と赤蛍光Ｌ２３を集光する。光検出器１３３は、アバランシェフォトダイオードであり、青蛍光Ｌ１３と赤蛍光Ｌ２３を受光する。光検出器１３３は、青蛍光Ｌ１３の集光領域と赤蛍光Ｌ２３の集光領域の両方をカバーする広さの一つの受光面を有する。これに替えて、光検出器１３３は、青蛍光Ｌ１３のみ受光する受光面と、赤蛍光Ｌ２３のみを受光する受光面とを備えても良い。光検出器１３３は、青蛍光Ｌ１３に基づく信号（以下、「信号ＢＦＬ」という）と、赤蛍光Ｌ２３に基づく信号（以下、「信号ＲＦＬ」という）を出力する。なお、粒子測定装置１は、光源１２１、１２２の何れか一方を駆動させることにより、青蛍光Ｌ１３に基づく信号と、赤蛍光Ｌ２３に基づく信号を取得する。

第２の光学系１７０は、第２レンズ１７１と、第２絞り部材１７２と、反射板１７３と、を備える。第２レンズ１７１は、その光軸が、フローセル１１０の流路１１５を通るＸ軸に平行な直線と一致するように配置されている。

第２レンズ１７１は、コリメータレンズであり、青側方散乱光Ｌ１２と、赤側方散乱光Ｌ２２と、青蛍光Ｌ１３と、赤蛍光Ｌ２３のうち、青蛍光Ｌ１３を、平行光に変換する。第２絞り部材１７２は、円形の開口１７２ａを備える。開口１７２ａの中心は、第２レンズ１７１の光軸を通るＸ軸に平行な直線上にある。第２絞り部材１７２は、第２レンズ１７１を透過する光束の径を規定する。第２レンズ１７１と第２絞り部材１７２により、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数が設定される。

ここで、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数より小さくなるよう、第１の光学系１６０と第２の光学系１７０が設定されている。具体的には、第１レンズ１６１と、第１絞り部材１６２と、第２レンズ１７１と、第２絞り部材１７２について、構成と配置が所望の状態となるように設定される。かかる設定については、追って図５（ａ）を参照して説明する。

反射板１７３の入射面には、赤側方散乱光Ｌ２２と赤蛍光Ｌ２３を吸収し、青側方散乱光Ｌ１２を透過し、青蛍光Ｌ１３を反射する膜構造が形成されている。光検出器１３４は、フォトダイオードであり、受光面１３４ａを備える。青側方散乱光Ｌ１２は、受光面１３４ａに照射される。光検出器１３４は、青側方散乱光Ｌ１２に基づく信号（以下、「信号ＢＳＳＣ」という）を出力する。

反射板１７３により反射された青蛍光Ｌ１３は、Ｘ軸正方向に進んで、再び第２絞り部材１７２と第２レンズ１７１を通り、フローセル１１０に入射する。そして、第２レンズ１７１側からフローセル１１０に入射した青蛍光Ｌ１３は、フローセル１１０を透過し、流路１１５の粒子からＸ軸正方向に生じた青蛍光Ｌ１３と同様に、第１の光学系１６０により光検出器１３３に導かれる。

図３を参照して、粒子測定装置１は、測定ユニット１０と情報処理ユニット２０を備える。

測定ユニット１０は、測定制御部１１と、検体吸引部１２と、試料調製部１３と、検出部１４と、を備える。測定制御部１１は、メモリ１１ａを備え、検出部１４は、図１に示す光学検出ユニット１００を含んでいる。測定制御部１１は、測定ユニット１０の各部を駆動し、各部から出力された信号を受信する。また、測定制御部１１は、情報処理ユニット２０との間で信号の送受信を行う。情報処理ユニット２０は、制御部２１と、出力部２２と、入力部２３と、ハードディスク２４と、を備える。制御部２１は、メモリ２１ａを備える。制御部２１は、情報処理ユニット２０の各部を駆動し、各部から出力された信号を受信する。また、制御部２１は、測定ユニット１０との間で信号の送受信を行う。出力部２２は、ディスプレイである。入力部２３は、マウスやキーボードである。

粒子測定装置１の動作は、以下のとおりである。

検体吸引部１２は、患者から採取された末梢血である血液検体を検体容器から吸引し、吸引した血液検体を試料調製部１３に送る。試料調製部１３は、検体に試薬等を混和することにより、測定に用いられる測定試料を調製する。検出部１４は、光検出器１３１〜１３４（図１参照）から出力された信号ＢＦＳＣ、ＲＦＳＣ、ＢＳＳＣ、ＲＳＳＣ、ＢＦＬ、ＲＦＬを、測定制御部１１に出力する。測定制御部１１は、信号ＢＦＳＣ、ＲＦＳＣ、ＢＳＳＣ、ＲＳＳＣ、ＢＦＬ、ＲＦＬの波形から、それぞれ、ピーク値、幅、面積等の複数の特徴パラメータを算出する。メモリ１１ａは、粒子ごとに複数の特徴パラメータを対応付けて記憶する。測定制御部１１は、測定が終了すると、メモリ１１ａに記憶した粒子ごとの特徴パラメータを、情報処理ユニット２０に送信する。

制御部２１は、測定ユニット１０から粒子ごとの特徴パラメータを受信すると、ハードディスク２４に記憶されているコンピュータプログラムに基づいて解析処理を行い、ハードディスク２４は、解析結果を記憶する。制御部２１は、入力部２３を介して解析結果の表示指示を受け付けると、解析結果を含む映像信号を出力部２２に出力する。出力部２２は、映像信号に基づいて画像を表示する。

次に、解析処理において行われる粒子の分類について説明する。制御部２１は、解析処理において、信号ＢＦＳＣ、ＲＦＳＣ、ＢＳＳＣ、ＲＳＳＣ、ＢＦＬ、ＲＦＬから得られた複数の特徴パラメータを組み合わせて、粒子ごとの分類を行う。

図４（ａ）を参照して、制御部２１は、測定試料に含まれる粒子を、赤血球と、白血球と、血小板に分類する場合、青前方散乱光Ｌ１１と赤前方散乱光Ｌ２１に基づくスキャッタグラムＳＧ１を用いる。スキャッタグラムＳＧ１の縦軸と横軸は、それぞれ、信号ＲＦＳＣのピーク値と、信号ＢＦＳＣのピーク値である。制御部２１は、測定試料中の各粒子をスキャッタグラムＳＧ１上にプロットし、スキャッタグラムＳＧ１に領域Ａ１〜Ａ３を設定する。こうして、制御部２１は、領域Ａ１〜Ａ３に含まれる粒子を、それぞれ赤血球と、血小板と、白血球に分類する。

なお、図４（ａ）に示すように、スキャッタグラムＳＧ１において、赤血球が分布する領域Ａ１と白血球が分布する領域Ａ２は、互いに重ならない。この理由は、赤血球と白血球とで、青レーザ光Ｌ１の吸収度合いが異なるためである。

図４（ｂ）には、酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ_２）と脱酸素化ヘモグロビン（Ｈｂ）の吸収係数がそれぞれ示されている。一般に、静脈血の赤血球中には、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンが、３対１の割合で存在しているため、測定試料に含まれる赤血球では、酸素化ヘモグロビンの性質が支配的である。図４（ｂ）に示すように、波長が４００〜４３５ｎｍの範囲では、酸素化ヘモグロビンの吸収係数は、他の波長帯に比べて数段大きくなっている。一方、波長が６１０〜７５０ｎｍの範囲では、酸素化ヘモグロビンの吸収係数は、他の波長帯に比べて数段小さくなっている。したがって、血液検体中の赤血球は、赤レーザ光Ｌ２よりも青レーザ光Ｌ１をより吸収する。他方、血小板や白血球などの他の血球は、ヘモグロビンを含んでいないため、他の血球は、青レーザ光Ｌ１と赤レーザ光Ｌ２を同程度吸収する。

よって、赤血球では、青前方散乱光Ｌ１１のピーク値は、赤前方散乱光Ｌ２１のピーク値よりも小さくなり易く、他の血球では、青前方散乱光Ｌ１１のピーク値と赤前方散乱光Ｌ２１のピーク値は、同程度になり易い。このことから、赤血球を示す粒子は、領域Ａ１近傍に分布し、白血球を示す粒子は、領域Ａ３近傍に分布する。また、赤血球は分布曲線Ｃ１に沿うように分布し、血小板と白血球は分布曲線Ｃ２上に位置している。以上のことから、図４（ａ）に示すスキャッタグラムＳＧ１によれば、赤血球と、白血球と、血小板を、良好に分類することができる。

図４（ｃ）を参照して、制御部２１は、測定試料に含まれる粒子を、白血球を３つに分類する場合、青前方散乱光Ｌ１１と赤前方散乱光Ｌ２１に基づくスキャッタグラムＳＧ２を用いる。スキャッタグラムＳＧ２の２軸は、図４（ａ）に示すスキャッタグラムＳＧ１と同じである。制御部２１は、測定試料中の各粒子をスキャッタグラムＳＧ２上にプロットし、スキャッタグラムＳＧ２に領域Ａ１０、Ａ３、Ａ３１〜Ａ３３を設定する。領域Ａ１０に含まれる粒子は除外される。こうして、制御部２１は、領域Ａ３１〜Ａ３３に含まれる粒子を、それぞれリンパ球と、単球と、顆粒球に分類する。

図４（ｄ）を参照して、制御部２１は、測定試料に含まれる粒子を、表面抗原ＣＤ４を有するリンパ球と、表面抗原ＣＤ４を有さないリンパ球に分類する場合、図４（ｃ）に示すスキャッタグラムＳＧ２に加えて、赤前方散乱光Ｌ２１と赤蛍光Ｌ２３に基づくスキャッタグラムＳＧ３を用いる。スキャッタグラムＳＧ３の縦軸と横軸は、それぞれ、信号ＲＦＳＣのピーク値と、信号ＲＦＬのピーク値である。制御部２１は、スキャッタグラムＳＧ２の領域Ａ３３に含まれる各粒子を、スキャッタグラムＳＧ３上にプロットし、スキャッタグラムＳＧ３に領域Ａ４１、Ａ４２を設定する。こうして、制御部２１は、領域Ａ４１、Ａ４２に含まれる粒子を、それぞれ表面抗原ＣＤ４を有するリンパ球と、表面抗原ＣＤ４を有さないリンパ球に分類する。

図４（ｅ）、（ｆ）を参照して、制御部２１は、測定試料に含まれる白血球を３つに分類する場合、青前方散乱光Ｌ１１と赤前方散乱光Ｌ２１に基づくスキャッタグラムＳＧ４と、赤前方散乱光Ｌ２１と赤側方散乱光Ｌ２２に基づくスキャッタグラムＳＧ５を用いることもできる。スキャッタグラムＳＧ４の２軸は、図４（ｃ）に示すスキャッタグラムＳＧ２と同じである。スキャッタグラムＳＧ５の縦軸と横軸は、それぞれ、信号ＲＦＳＣのピーク値と、信号ＲＳＳＣのピーク値をログ表示した値である。制御部２１は、測定試料中の各粒子をスキャッタグラムＳＧ４上にプロットし、スキャッタグラムＳＧ４に領域Ａ１０、Ａ５を設定する。制御部２１は、領域Ａ１０に含まれる粒子を除外した後、領域Ａ５に含まれる各粒子を、スキャッタグラムＳＧ５上にプロットし、スキャッタグラムＳＧ５に領域Ａ５１〜Ａ５３を設定する。こうして、制御部２１は、領域Ａ５１〜Ａ５３に含まれる粒子を、それぞれリンパ球と、単球と、顆粒球に分類する。

その他、制御部２１は、測定試料に含まれる粒子を、マラリア感染赤血球と、それ以外の粒子とに分類する場合、青前方散乱光Ｌ１１と青蛍光Ｌ１３に基づくスキャッタグラムを用いることもできる。測定試料の作製において所定の蛍光色素が用いられると、核のない赤血球は染色されず、マラリア原虫のＤＮＡが染色される。これにより、制御部２１は、信号ＢＦＳＣのピーク値と信号ＢＦＬのピーク値とを２軸とするスキャッタグラムに基づいて、マラリア感染赤血球と、それ以外の血球とを分類することができる。

測定制御部１１は、測定粒子に含まれる粒子を識別する際に、青側方散乱光Ｌ１２に基づく信号を用いることもできる。測定制御部１１は、青レーザ光Ｌ１に基づく信号を用いることにより、青レーザ光Ｌ１よりも長波長である赤レーザ光Ｌ２に基づく信号を用いる場合に比べて、より微小な粒子を識別することができる。また、青前方散乱光Ｌ１１には、フローセル１１０を透過した青レーザ光Ｌ１が漏れ込み易い。このため、測定制御部１１は、青側方散乱光Ｌ１２に基づく信号を用いることにより、青前方散乱光Ｌ１１に基づく信号を用いる場合に比べて、Ｓ／Ｎ比を高めることができる。よって、測定制御部１１は、青側方散乱光Ｌ１２に基づく信号を用いることにより、精度よく粒子を識別することができる。

次に、第１の光学系１６０の開口数と第２の光学系１７０の開口数について説明する。

図５（ａ）に示すように、第１レンズ１６１と第２レンズ１７１は、焦点距離がｆ１となるよう構成される。第１絞り部材１６２の開口１６２ａは、直径がφ１となるよう設定され、第２絞り部材１７２の開口１７２ａは、直径がφ１よりも小さいφ２となるよう設定される。すなわち、第１絞り部材１６２の開口径はφ１であり、第２絞り部材１７２の開口径はφ２である。このとき、流路１１５のＸ軸正側では、角度θ１の広がり範囲において、流路１１５からの光が第１絞り部材１６２を通過して第１の光学系１６０に取り込まれる。また、流路１１５のＸ軸負側では、角度θ１よりも小さい角度θ２の広がり範囲において、流路１１５からの光が第２絞り部材１７２を通過して第２の光学系１７０に取り込まれる。このように、第１レンズ１６１と、第１絞り部材１６２と、第２レンズ１７１と、第２絞り部材１７２が設定されると、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数より小さくなる。

なお、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数とは、フローセル１１０から生じた光のうち、第１の光学系１６０に取り込まれて対応する光検出器へと導かれる光により規定される。すなわち、この光がフローセル１１０からＸ軸正方向に向かうときの広がり角θ１により、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数が定義される。また、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数とは、フローセル１１０から生じた光のうち、第２の光学系１７０に取り込まれて反射され、第１の光学系１６０へと導かれる光により規定される。すなわち、この光がフローセル１１０からＸ軸負方向に向かうときの広がり角θ２により、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数が定義される。

たとえば、図５（ｂ）に示すように、第２レンズ１７１からＸ軸負方向に離れて第２絞り部材１７２が設置される場合、第２の光学系１７０により反射されて第１の光学系１６０へと導かれる光の範囲は、角度θ２の範囲である。このように透過光が平行光になっている場合は、第２絞り部材１７２のＸ軸方向の位置が変わっても、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、図５（ａ）の場合と同じく、第１の光学系１６０へと導かれる光の範囲に対応する角度θ２によって定義される。

図５（ａ）には、反射板１７３により反射される光（以下、「反射光」という）の光束が、破線により示されており、第２の光学系１７０を介さずに第１レンズ１６１に入射する光の光束が、実線により示されている。反射光の光束の直径は、第２絞り部材１７２により、φ２に規制される。このため、反射光は、流路１１５から、角度θ１よりも小さい角度θ２で第１絞り部材１６２に入射し、反射光は、第１絞り部材１６２を通る際に、開口１６２ａの内側を通るようになる。これにより、第１の光学系１６０と第２の光学系１７０とに含まれる光学部品の配置に多少のばらつきが生じていても、反射光は、第１絞り部材１６２の開口１６２ａから外れにくくなる。よって、光学部品の配置のばらつきによって、光検出器１３３に入射する反射光の光量が、大きく変化することがない。

次に、本発明者が行ったシミュレーション結果について説明する。本発明者は、光学部品の配置にばらつきが生じている場合の例として、第２レンズ１７１と第２絞り部材１７２（以下、「反射側部材」という）が位置ずれを生じている場合を想定した。本発明者は、この場合に、光検出器１３３が検出する受光光量がどのように変化するかを検討した。

まず、図６（ａ）〜図１３（ｂ）を参照して、比較例のシミュレーション結果について説明する。比較例では、第２絞り部材１７２の開口１７２ａの直径φ２が、第１絞り部材１６２の開口１６２ａの直径φ１と同じである。すなわち、比較例では、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数が、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数と同じである。

図６（ｂ）に示すように、反射側部材がずれていない場合、Ｘ軸正方向に進む反射光は、第２絞り部材１７２と第１絞り部材１６２によって遮光されることがない。一方、図６（ａ）に示すように、反射側部材がＸ軸方向に−０．３ｍｍずれている場合、反射光の周辺部は、第２絞り部材１７２により遮光される。また、図６（ｃ）に示すように、反射側部材がＸ軸方向に＋０．３ｍｍずれている場合、反射光の周辺部は、第１絞り部材１６２により遮光される。

図７（ａ）に示すように、反射側部材がＸ軸方向にずれると、光検出器１３３が検出する受光光量は、ズレ量に応じて減少する。図７（ｂ）は、図７（ａ）のグラフが、最大の受光光量で正規化されたものである。図７（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向のズレ量が＋０．３ｍｍであるときの受光光量は、最大の受光光量に比べて約４３％も減少してしまう。

図８（ｂ）に示すように、反射側部材がずれていない場合、Ｘ軸正方向に進む反射光は、第２絞り部材１７２と第１絞り部材１６２によって遮光されることがない。一方、図８（ａ）、（ｃ）に示すように、反射側部材がＹ軸方向に０．３ｍｍずれている場合、反射光の周辺部は、第２絞り部材１７２と第１絞り部材１６２により遮光される。

図９（ａ）に示すように、反射側部材がＹ軸方向にずれると、光検出器１３３が検出する受光光量は、ズレ量に応じて減少する。図９（ｂ）は、図９（ａ）のグラフが、最大の受光光量で正規化されたものである。図９（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向のズレ量が０．１５ｍｍと０．３ｍｍであるときの受光光量は、最大の受光光量に比べて、それぞれ、約３０％と約５６％も減少してしまう。

なお、反射側部材がＹ軸方向にずれた場合の反射光の挙動と、反射側部材がＺ軸方向にずれた場合の反射光の挙動は、原理的に同じである。したがって、反射側部材がＺ軸方向にずれている場合のシミュレーション結果も、図８（ａ）〜図９（ｂ）と同様である。

次に、実施形態１のシミュレーション結果について説明する。

図１０（ｂ）に示すように、反射側部材がずれていない場合、Ｘ軸正方向に進む反射光は、第２絞り部材１７２と第１絞り部材１６２によって遮光されることがない。一方、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、反射側部材がＸ軸方向に０．３ｍｍずれている場合、反射光の周辺部は、第２絞り部材１７２により僅かに遮光される。しかしながら、反射光は、第１絞り部材１６２により略遮光されない。この理由は、図５（ａ）を参照して説明したように、第１絞り部材１６２を通る際の反射光の範囲が、開口１６２ａよりも狭く、反射光と開口１６２ａとの間に隙間があるためである。

図１１（ａ）に示すように、反射側部材がＸ軸方向にずれると、光検出器１３３が検出する受光光量は、ズレ量に応じて僅かに減少する。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のグラフが、最大の受光光量で正規化されたものである。図１１（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向のズレ量が＋０．３ｍｍであるときの受光光量は、最大の受光光量に比べて約２０％の減少に抑えられている。これに対し、比較例では、上記のように、Ｘ軸方向のズレ量が＋０．３ｍｍであるときの受光光量は、最大の受光光量に比べて約４３％減少する。よって、実施形態１では、反射側部材がＸ軸方向にずれた場合でも、比較例に比べて、受光光量の減少割合が低く抑えられることが分かる。

図１２（ｂ）に示すように、反射側部材がずれていない場合、Ｘ軸正方向に進む反射光は、第２絞り部材１７２と第１絞り部材１６２によって遮光されることがない。一方、図１２（ａ）、（ｃ）に示すように、反射側部材がＹ軸方向に０．３ｍｍずれている場合、反射光の周辺部は、第２絞り部材１７２と第１絞り部材１６２により遮光される。

図１３（ａ）に示すように、反射側部材がＹ軸方向にずれると、光検出器１３３が検出する受光光量は、ズレ量に応じて減少する。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のグラフが、最大の受光光量で正規化されたものである。図１３（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向のズレ量が０．１５ｍｍと０．３ｍｍであるときの受光光量は、最大の受光光量に比べて、それぞれ、約１５％と約４６％の減少に抑えられている。これに対し、比較例では、上記のように、Ｙ軸方向のズレ量が０．１５ｍｍと０．３ｍｍであるときの受光光量は、最大の受光光量に比べて、それぞれ、約３０％と約５６％減少する。よって、実施形態１では、反射側部材がＹ軸方向にずれた場合でも、比較例に比べて、受光光量の減少割合が低く抑えられることが分かる。また、実施形態１では、反射側部材がＹ軸方向にずれた場合、比較例に比べて、受光光量の減少が緩やかである。特に、Ｙ軸方向のずれ量が小さい範囲では、受光光量の減少割合が低く抑えられることが分かる。

なお、反射側部材がＺ軸方向にずれている場合のシミュレーション結果も、図１２（ａ）〜図１３（ｂ）と同様である。よって、反射側部材がＺ軸方向にずれている場合も、比較例に比べて、受光光量の減少が低く抑えられることが分かる。

以上、実施形態１によれば、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数が、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数より小さく設定されている。このため、反射光の広がり角が、第１の光学系１６０の開口数により規定される角度範囲よりも小さくなる。すなわち、反射光は、角度θ１よりも小さい角度θ２で第１絞り部材１６２に入射し、反射光と開口１６２ａとの間に隙間が生じる。これにより、第１レンズ１６１と、第１絞り部材１６２と、第２レンズ１７１と、第２絞り部材１７２等の光学部品の配置に多少のばらつきが生じても、反射光は、第１の光学系１６０の光の取り込み範囲から外れにくくなる。よって、光学部品にばらつきが生じても、光検出器１３３により検出される反射光の光量変動が抑えられる。具体的には、光検出器１３３により検出される青蛍光Ｌ１３の光量変動が抑えられる。

実施形態１によれば、反射板１７３は、流路１１５の粒子からＸ軸負方向に生じた青蛍光Ｌ１３を反射する。これにより、光検出器１３３は、流路１１５の粒子からＸ軸正方向に生じた青蛍光Ｌ１３と、流路１１５の粒子からＸ軸負方向に生じた青蛍光Ｌ１３とを受光することができる。よって、光検出器１３３による青蛍光Ｌ１３の検出光量を増強することができる。

実施形態１によれば、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数は、第１レンズ１６１に第１絞り部材１６２を組み合わせることにより、第１レンズ１６１の開口数として設定され、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、第２レンズ１７１に第２絞り部材１７２を組み合わせることにより、第２レンズ１７１の開口数として設定される。このため、第１絞り部材１６２の開口径φ１を調整することで、第１の光学系１６０の開口数を容易に設定することができ、また、第２絞り部材１７２の開口径φ２を調整することで、第２の光学系１７０の開口数を容易に設定することができる。さらに、第１絞り部材１６２と第２絞り部材１７２の開口径により、第１の光学系１６０と第２の光学系１７０の開口数を設定できるため、第１レンズ１６１と第２レンズ１７１として、焦点距離ｆ１が同一のレンズを用いることができる。これにより、第１レンズ１６１と第２レンズ１７１にかかるコストを抑えることができる。

実施形態１によれば、反射板１７３は、青側方散乱光Ｌ１２を透過させて光検出器１３４へと導く。このため、第１の光学系１６０に青側方散乱光Ｌ１２を受光するための構成が不要となり、第１の光学系１６０の光学設計が容易になる。また、反射板１７３のＸ軸負側に光検出器１３４を配置するのみで青側方散乱光Ｌ１２を受光できるため、光学系全体の構成を簡素にすることができる。

＜実施形態２＞

図１４に示すように、実施形態２は、実施形態１に比べて、第２レンズ１７１の焦点距離がｆ１よりも大きいｆ２に変更されたことが相違している。第２絞り部材１７２の開口１７２ａの直径は、第１絞り部材１６２の開口１６２ａの直径と同じφ１である。実施形態２のその他の構成は、実施形態１と同様である。

図１４に示すように、実施形態２では、焦点距離ｆ２は、ｆ２／φ１＝ｆ１／φ２となるよう設定される。これにより、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、実施形態１と同じになっている。よって、実施形態２でも、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数より小さくなる。これにより、光学部品の配置に多少のばらつきが生じていても、反射光は、第１の光学系１６０の光の取り込み範囲から外れにくくなるため、実施形態１と同様の効果が奏され得る。なお、必ずしもフローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数が上記実施形態１と同じでなくとも良く、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数よりも小さければ良い。

実施形態２では、第１レンズ１６１と第２レンズ１７１として、異なるレンズを用いる必要があるものの、第１絞り部材１６２と第２絞り部材１７２として、同じ部材を用いることができる。

次に、図１５（ａ）〜図１８（ｂ）を参照して、本発明者が行った実施形態２のシミュレーション結果について説明する。以下に示すシミュレーション結果は、図１０（ａ）〜図１３（ｂ）に示したシミュレーション結果と、同様の条件で行ったものである。なお、比較例については、図６（ａ）〜図９（ｂ）に示す通りであるため、ここでは説明を省略する。

図１５（ｂ）に示すように、反射側部材がずれていない場合、Ｘ軸正方向に進む反射光は、第２絞り部材１７２と第１絞り部材１６２によって遮光されることがない。一方、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、反射側部材がＸ軸方向に０．３ｍｍずれている場合、実施形態１と同様、反射光の周辺部は、第２絞り部材１７２により僅かに遮光されるが、反射光は、第１絞り部材１６２により略遮光されない。

図１６（ａ）に示すように、反射側部材がＸ軸方向にずれると、光検出器１３３が検出する受光光量は、ズレ量に応じて僅かに減少する。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のグラフが、最大の受光光量で正規化されたものである。図１６（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向のズレ量が＋０．３ｍｍであるときの受光光量は、最大の受光光量に比べて、約１２％の減少に抑えられている。よって、実施形態２では、反射側部材がＸ軸方向にずれた場合でも、比較例に比べて、受光光量の減少割合が低く抑えられることが分かる。

図１７（ｂ）に示すように、反射側部材がずれていない場合、Ｘ軸正方向に進む反射光は、第２絞り部材１７２と第１絞り部材１６２によって遮光されることがない。一方、図１７（ａ）、（ｃ）に示すように、反射側部材がＹ軸方向に０．３ｍｍずれている場合、実施形態１と同様、反射光の周辺部は、第２絞り部材１７２と第１絞り部材１６２により遮光される。

図１８（ａ）に示すように、反射側部材がＹ軸方向にずれると、光検出器１３３が検出する受光光量は、ズレ量に応じて減少する。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のグラフが、最大の受光光量で正規化されたものである。図１８（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向のズレ量が０．３ｍｍであるときの受光光量は、最大の受光光量に比べて約２３％の減少に抑えられている。よって、実施形態２では、反射側部材がＹ軸方向にずれた場合でも、比較例に比べて、受光光量の減少割合が低く抑えられることが分かる。

なお、反射側部材がＺ軸方向にずれている場合のシミュレーション結果も、図１７（ａ）〜図１８（ｂ）と同様である。よって、反射側部材がＺ軸方向にずれている場合も、比較例に比べて、受光光量の減少が低く抑えられることが分かる。

＜実施形態３＞

図１９（ｂ）に示すように、実施形態３は、実施形態１（図１９（ａ）に再掲）に比べて、第２レンズ１７１の焦点距離がｆ１よりも小さいｆ３に変更され、第２絞り部材１７２の開口１７２ａの直径がφ２よりも小さいφ３に変更されたものである。なお、実施形態３のその他の構成については、実施形態１と同様である。

図１９（ｂ）に示すように、焦点距離ｆ３と直径φ３は、ｆ３／φ３＝ｆ１／φ２となるよう設定される。これにより、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、実施形態１、３と同じになっている。よって、実施形態３でも、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数より小さくなる。これにより、光学部品の配置に多少のばらつきが生じていても、反射光は、第１の光学系１６０の光の取り込み範囲から外れにくくなるため、実施形態１と同様の効果が奏され得る。なお、必ずしもフローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数が上記実施形態１、３と同じでなくとも良く、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数よりも小さければ良い。

実施形態３では、図１９（ｂ）に示すように、反射板１７３に照射される青側方散乱光Ｌ１２の直径はφ３であり、実施形態１の場合のφ２よりも小さくなる。これにより、実施形態３では、青側方散乱光Ｌ１２を受光する光検出器１３４の受光面１３４ａ（図１参照）を小さくしても、実施形態１と同様の光量の青側方散乱光Ｌ１２を受光することができる。このため、光検出器１３４の小型化を図ることができる。

なお、焦点距離ｆ３は焦点距離ｆ１よりも小さいため、実施形態３の第２絞り部材１７２の開口径が、実施形態１の第２絞り部材１７２の開口径と同様、φ２であると、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数より大きくなる場合がある。しかしながら、実施形態３では、第２絞り部材１７２の開口径φ３が、実施形態１の開口径φ２よりも小さく設定されているため、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数よりも小さくなっている。

＜実施形態４＞

図２０に示すように、実施形態４は、実施形態１に比べて、青レーザ光Ｌ１を照射および受光するための構成が省略されている。

具体的には、光源１２１と、光検出器１３１の受光面１３１ａと、光検出器１３４と、コリメータレンズ１４１と、ダイクロイックミラー１４３と、ピンホール１５３の孔１５３ａと、が省略され、反射板１７３に替えて、光を全反射するミラー１７４が追加されている。第１レンズ１６１と第２レンズ１７１は、赤蛍光Ｌ２３を平行光に変換する。ダイクロイックミラー１６３は、赤側方散乱光Ｌ２２を反射し、赤蛍光Ｌ２３を透過する。分光フィルタ１６５は、赤蛍光Ｌ２３のみを透過する。なお、実施形態４のその他の構成については、実施形態１と同様である。

図２０に示すように、第２の光学系１７０に入射する赤側方散乱光Ｌ２２と赤蛍光Ｌ２３は、ミラー１７４によって反射され、第１の光学系１６０に導かれる。第１の光学系１６０に入射する赤側方散乱光Ｌ２２は、実施形態１と同様、光検出器１３２の受光面１３２ａにより受光される。第１の光学系１６０に入射する赤蛍光Ｌ２３は、実施形態１と同様、光検出器１３３により受光される。この場合も、ミラー１７４によって反射された反射光は、角度θ１よりも小さい角度θ２で第１絞り部材１６２に入射し、反射光と開口１６２ａとの間に隙間が生じる。よって、実施形態４でも、実施形態１と同様の効果が奏され得る。

実施形態４によれば、光検出器１３３は、フローセル１１０のＸ軸正側とＸ軸負側に生じた赤蛍光Ｌ２３を受光する。これにより、光検出器１３３による赤蛍光Ｌ２３の検出光量を増強することができる。また、光検出器１３２は、フローセル１１０のＸ軸正側とＸ軸負側に生じた赤側方散乱光Ｌ２２を受光する。これにより、光検出器１３２による赤側方散乱光Ｌ２２の検出光量を増強することができる。さらに、光検出器１３２により受光される赤側方散乱光Ｌ２２に、粒子のＸ軸正側とＸ軸負側の特徴量を反映させることができる。

＜変更例＞

図２１（ａ）に示す変更例では、第２の光学系１７０から第２レンズ１７１が省略さている。この場合、第２の光学系１７０は、第２絞り部材２０１と反射板２０２を備える。第２絞り部材２０１は、直径がφ２である円形の開口２０１ａを備える。反射板２０２は、凹面鏡であり、第２絞り部材２０１を通過した青蛍光Ｌ１３を反射して流路１１５に収束させる反射面２０２ａを備える。反射面２０２ａは、その光軸が、Ｘ軸に平行で流路１１５の中心を貫くように配置される。反射面２０２ａは、たとえば、青蛍光Ｌ１３のみを反射し、その他の光を透過する膜構造を有する。この場合、青側方散乱光Ｌ１２を導くための構成が、第１の光学系１６０に設けられ、青側方散乱光Ｌ１２を受光するための光検出器が、光学検出ユニット１００に設けられる。

図２１（ａ）に示す変更例においても、流路１１５から生じた光のうち、角度θ２に含まれる光が、反射板２０２により第１の光学系１６０に戻される。よって、実施形態１と同様、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数より小さくなる。

また、第１絞り部材１６２および第２絞り部材１７２に替えて、他の光制限手段が設けられても良い。

たとえば、図２１（ｂ）に示すように、第２レンズ１７１の入射面に、回折溝２１１が設けられても良い。この場合、回折溝２１１に入射する光は、外側に回折され、角度θ２の範囲の光だけが、反射板１７３に導かれる。また、図２１（ｃ）に示すように、第２レンズ１７１の入射面に、遮光膜２２１が設けられても良い。この場合、遮光膜２２１に入射する光は遮光され、角度θ２の範囲の光だけが、反射板１７３に導かれる。図２１（ｂ）、（ｃ）に示す構成によっても、実施形態１と同様、フローセル１１０に対する第２の光学系１７０の開口数は、フローセル１１０に対する第１の光学系１６０の開口数より小さくなる。第１の光学系１６０の構成もまた、図２１（ｂ）、（ｃ）と同様に変更可能である。

また、光の取り込み範囲の設定手段は、絞り部材に限られない。たとえば、第１レンズ１６１において、レンズ作用を付与する有効径をφ１としても良い。この場合、第１絞り部材１６２は省略される。また、第２レンズ１７１において、レンズ作用を付与する有効径をφ２としても良い。この場合、第２絞り部材１７２は省略される。

実施形態１〜４では、血液が測定対象とされたが、尿が測定対象であっても良い。すなわち、本発明は、血液や尿等の生体試料中の粒子を測定する装置に適用可能である。

１ … 粒子測定装置
１１０ … フローセル
１２１ … 光源
１２２ … 光源
１３３ … 光検出器
１３４ … 光検出器
１４０ … 光学系
１６０ … 第１の光学系
１６１ … 第１レンズ
１６２ … 第１絞り部材
１６２ａ … 開口
１７０ … 第２の光学系
１７１ … 第２レンズ
１７２ … 第２絞り部材
１７２ａ … 開口
１７３ … 反射板

Claims (11)

1. 粒子を流すためのフローセルと、
   前記フローセル中を流れる前記粒子に光を照射するための光源と、
   前記光源からの光が照射されることにより前記フローセル中を流れる前記粒子から発せられた光を検出するための光検出器と、
   前記フローセルおよび前記光検出器の間に配置され、前記粒子から発せられた光を前記光検出器へと導く第１の光学系と、
   前記フローセルに対して前記第１の光学系と反対側に配置され、前記粒子から発せられた光を前記第１の光学系へ反射させる第２の光学系と、を備え、
   前記フローセルに対する前記第２の光学系の開口数が、前記フローセルに対する前記第１の光学系の開口数より小さい、
   粒子測定装置。
2. 請求項１に記載の粒子測定装置において、
   前記第１の光学系は、前記光源からの光が照射されることにより前記フローセル中を流れる前記粒子から発せられた光が入射する第１レンズを備え、
   前記第２の光学系は、前記光源からの光が照射されることにより前記フローセル中を流れる前記粒子から発せられた光が入射する第２レンズと、前記第２レンズを透過した光を前記第１の光学系へ反射させる反射板と、を備え、
   前記第２レンズの開口数が前記第１レンズの開口数よりも小さい、
   粒子測定装置。
3. 請求項２に記載の粒子測定装置において、
   前記第１レンズおよび前記第２レンズは、それぞれ、コリメータレンズである、
   粒子測定装置。
4. 請求項３に記載の粒子測定装置において、
   前記第１の光学系は、前記第１レンズの開口数を規定する開口径を有する第１絞り部材を備え、
   前記第２の光学系は、前記第２レンズの開口数を規定する開口径を有する第２絞り部材を備え、
   前記第２絞り部材の前記開口径が前記第１絞り部材の前記開口径よりも小さい、
   粒子測定装置。
5. 請求項４に記載の粒子測定装置において、
   前記第２レンズの焦点距離が前記第１レンズの焦点距離よりも短い、
   粒子測定装置。
6. 請求項３に記載の粒子測定装置において、
   前記第２レンズの焦点距離が前記第１レンズの焦点距離よりも長い、
   粒子測定装置。
7. 請求項２ないし６の何れか一項に記載の粒子測定装置において、
   前記反射板は、前記光源からの光が照射されることにより前記粒子から発せられた散乱光を透過させ、前記光源からの光が照射されることにより前記粒子から発せられた蛍光を反射する、
   粒子測定装置。
8. 請求項７に記載の粒子測定装置において、
   前記反射板を透過した散乱光を受光する第２光検出器をさらに備える、
   粒子測定装置。
9. 請求項２ないし８の何れか一項に記載の粒子測定装置において、
   第１の波長の光を前記粒子に照射するための第１光源と、
   前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を前記粒子に照射するための第２光源と、を前記光源として備え、
   前記第１の波長の光が照射されることにより前記粒子から生じる蛍光と、前記第２の波長の光が照射されることにより前記粒子から生じる散乱光および蛍光とを、前記第１の光学系を介して受光する第１光検出部と、
   前記第１の波長の光が照射されることにより前記粒子から生じる散乱光を受光する第２光検出部と、を備え、
   前記反射板は、前記第１の波長の光および前記第２の波長の光が照射されることにより前記粒子から生じる散乱光および蛍光のうち、前記第１の波長の光に基づく散乱光のみを透過して前記第２光検出部へと導き、残りの光のうち、少なくとも第１の波長の光に基づく蛍光を反射して、前記第１の光学系を介して前記第１光検出部へと導く、
   粒子測定装置。
10. 請求項９に記載の粒子測定装置において、
    前記第１の波長の光と前記第２の波長の光が、前記フローセルに対して、前記粒子の流れ方向に互いにずれた位置に照射されるように、前記第１光源および前記第２光源から出射された光を前記フローセルに導く光学系を備え、
    前記反射板は、前記第２の波長の光が照射されることにより前記粒子から生じる蛍光を吸収する、
    粒子測定装置。
11. 請求項９または１０に記載の粒子測定装置において、
    前記反射板は、前記第２の波長の光が照射されることにより前記粒子から生じる散乱光を吸収する、
    粒子測定装置。

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