JPH0147732B2 - - Google Patents
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- JPH0147732B2 JPH0147732B2 JP8898080A JP8898080A JPH0147732B2 JP H0147732 B2 JPH0147732 B2 JP H0147732B2 JP 8898080 A JP8898080 A JP 8898080A JP 8898080 A JP8898080 A JP 8898080A JP H0147732 B2 JPH0147732 B2 JP H0147732B2
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- particle
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- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06M11/00—Counting of objects distributed at random, e.g. on a surface
- G06M11/02—Counting of objects distributed at random, e.g. on a surface using an electron beam scanning a surface line by line, e.g. of blood cells on a substrate
- G06M11/04—Counting of objects distributed at random, e.g. on a surface using an electron beam scanning a surface line by line, e.g. of blood cells on a substrate with provision for distinguishing between different sizes of objects
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液体中に浮懸する血球などの粒子を
電気的または光学的に検出し、その検出パルスの
大きさから粒度を測定する粒子分析装置、詳しく
は、小型化、低コスト化をはかることができ、か
つ累積粒度分布ではなく、粒度分布を直接求める
ことができる粒子分析装置に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、血球などの粒子を分析する場合、血球な
どの粒子を電気的または光学的に検出し、その検
出パルスの大きさが粒子の大きさに比例すること
から、複数個の閾値レベルを設定し対応する閾値
回路を設け、それぞれの閾値回路を通過する粒子
パルスの有無から粒子パルスの大きさを判定し、
記憶回路に蓄えて分析を行つている。通常、閾値
回路としていわゆるコンパレータ（比較回路）が
用いられ、コンパレータを複数個並べて各コンパ
レータの比較電圧を所定の間隔で設定し、各コン
パレータの出力に応じて分析を行つているが、よ
り精密な測定を行うにはコンパレータの数を50
個、100個などと増加して、各レベル間の電圧差
を小さくするようにしている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の方法および装置は、すべての粒子信
号に対し各コンパレータに同時に信号が入り、粒
子の分散度合による測定誤差が生じることはな
く、また短時間で測定が行えるなどの利点を有す
る反面、高価なコンパレータを数十個〜数百個並
べて使用する必要があり、このため装置が高価と
なり、各コンパレータの比較電圧の調整が容易で
はなく、回路が複雑であるなどの欠点を有してい
る。またこれらの欠点の他に、コンパレータから
得られた粒子の大きさに関する情報の処理の際
に、粒子パルスの間隔が数十マイクロ秒から数百
マイクロ秒と分散しており、１つのパルスについ
て処理しているときは次のパルスの入力を禁止す
るとか、パルスを平均化させるなどの措置を講ず
る必要があり、さらに回路構成が複雑となつてい
る。いずれにしても、粒子パルス１個１個をリア
ルタイムで大きさを読み取り、その情報を高速の
マイクロコンピユータを用いて処理しようする
と、少なくとも30マイクロ秒程度以下の高速の処
理時間を持つものを使用しなければならなくな
り、大幅なコストアツプとなり、平均のパルス間
隔が数百マイクロ秒であることを考慮すれば、き
わめて不経済である。さらに従来の粒子分析装置
においては、通常の粒度分布を求める場合、一
旦、累積の粒度分布を求めなければならず、この
分だけ演算時間を必要としていた。 本発明者らは、粒子検出装置と、比較回路と、
計数回路と、演算回路と、階段波形発生回路と、
タイミング信号発生回路と、読出専用メモリと、
読出書込メモリと、入力装置と、表示装置と、記
録装置とを組み合わせた粒子分析装置を開発し、
本願と同日付で特願昭55−88979号として特許出
願している。 しかし、この特願昭55−88979号の装置におい
ては、１レベルの比較回路しか用いていないの
で、依然として、累積粒度分布しか直接には得ら
れず、粒度分布を得るためには、累積粒度分布か
ら演算しなければならず、その分だけ演算時間を
要するという問題点がある。 本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、上
記問題点を解消して低コストで製作することがで
き、かつ累積の粒度分布を求めず直接粒度分布を
求めめることができる粒子分析装置の提供を目的
とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本願の第１の発明の粒子分析装置は、第１図を
参照して説明すれば、粒子と粒子封懸液との電気
的差異または光学的差異に基づいて粒子を検出し
粒子の大きさに比例した信号を発生する粒子検出
装置１と、この粒子検出装置に並列に接続され粒
子検出装置からの粒子信号に対して連続した複数
個の閾値を有し入力される比較電圧よりも大きい
粒子信号を通過させせる低レベル比較回路２およ
び高レベル比較回路３と、これらの比較回路を通
過する粒子信号を計数する計数回路４，５と、計
数回路に接続された演算回路８と、比較回路に接
続され１ステツプ分ずれた比較電圧を発生する階
段波形発生回路６と、この階段波形発生回路に接
続され階段状電圧波形のステツプの立上りにおい
てタイミングパルスを発生し計数回路の計数開
始、計数停止および演算回路の計数値読取りを行
うためのタイミング信号を発生させるタイミング
信号発生回路７と、演算回路に接続され演算や制
御順序が記憶された読出専用メモリ９、読出書込
メモリ１０、入力装置１１、表示装置１３およ
び／または記録装置１４とを包含することを特徴
としている。 本願の第２の発明の装置は、第４図を参照して
説明すれば、粒子と粒子浮懸液との電気的差異ま
たは光学的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大
きさに比例した信号を発生する粒子検出装置１
と、この粒子検出装置に並列に接続され粒子検出
装置からの粒子信号に対して連続した複数個の閾
値を有し入力される比較電圧よりも大きい粒子信
号を通過させる低レベル比較回路２および高レベ
ル比較回路３区、低レベル比較回路に接続され低
レベル比較回路の出力を幾分遅延させるための遅
延回路１５と、高レベル比較回路に接続され粒子
信号よりも幾分幅の広いパルスを発生させるワン
シヨツトマルチバイブレータ１６と、遅延回路お
よびワンシヨツトマルチバイブレータに接続され
ワンシヨツトマルチバイブレータの出力を禁止信
号として遅延回路から出力される信号の通過、不
通過を決定するゲート回路１７と、このゲート回
路を通過する粒子信号を計数する計数回路１８
と、計数回路に接続された演算回路８と、比較回
路に接続され１ステツプ分ずれた比較電圧を発生
する階段波形発生回路６と、この階段波形発生回
路に接続され階段状電圧波形のステツプの立上り
においてタイミングパルスを発生し計数回路の計
数開始、計数停止および演算回路の計数値読取り
行うためのタイミング信号を発生させるタイミン
グ信号発生回路７と、演算回路に接続され演算や
制御順序が記憶された読出専用メモリ９、読出書
込メモリ１０、入力装置１１、表示装置１３およ
び／または記録装置１４とを包含することを特徴
としている。 本願の第３の発明の装置は、第５図を参照して
説明すれば、粒子と粒子浮懸液との電気的差異ま
たは光学的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大
きさに比例した信号を発生する粒子検出装置１
と、この粒子検出装置に並列に接続され粒子検出
装置からの粒子信号にて連続した複数個の閾値を
有し入力される比較電圧よりも大きい粒子信号を
通過させる低レベル比較回路２および高レベル比
較回路３と、粒子検出装置からの粒子信号が比較
回路と並行して入るように粒子検出装置に接続さ
れたピーク位置検出回路１９と、このピーク位置
検出回路、低レベル比較回路および高レベル比較
回路に接続され低レベル比較回路２から出力され
る信号がオンで、高レベル比較回路３から出力さ
れれる信号がオフのときに信号を発するゲート回
路２０と、このゲート回路を通過する粒子信号を
計数する計数回路１８と、計数回路に接続された
演算回路８と、比較回路に接続され１ステツプ分
ずれた比較電圧を発生する階段波形発生回路６
と、この階段波形発生回路に接続され階段状電圧
波形のステツプの立上りにおいてタイミングパル
スを発生し計数回路の計数開始、計数停止および
演算回路の計数読取りを行うためのタイミング信
号を発生させるタイミング信号発生回路７と、演
算回路に接続され演算や制御順序が記憶された読
出専用メモリ９、読出書込メモリ１０、入力装置
１１、表示装置１３および／または記録装置１４
とを包含することを特徴としている。 〔作用〕 粒子検出装置１から送られた粒子信号は２つの
コンパレータ２，３に同時に送られる。一方、階
段波形発生回路６の出力は第２図に示すように、
電圧０から出発する実線ａと、一点鎖線ｂのよう
に、１ステツプ分だけずれた波形であり、いわゆ
る隣り合つたレベルでの比較電圧がコンパレータ
２，３に与えられる。コンパレータ２，３の出力
はそれぞれ計数回路４，５に入り、各ステツプの
各レベルのパルス数が計数さる。一方、タイミン
グパルス発生回路７は、電圧波形の各ステツプの
立上りで計数回路４，５および演算回路８にタイ
ミング信号を送り、計数回路４，５の計数開始、
計数停止および演算回路８が計数回路４，５の計
数値を読み取るためのタイミングとなる。なお第
２図における各ステツプの時間は、全測定時間を
５秒、ステツプ数を100とした場合でも50ミリ秒
となり、十分な時間間隔である。計数回路４，５
の計数値は演算回路８で読み取られるが、同時に
各計数回路４，５の差が演算回路８で計算され、
読出書込メモリ１０に各ステツプごとに記憶され
る。 上記のようにして、２レベルを階段状に変えな
がら、２レベル間に入る大きさの粒子の信号の個
数を読出書込メモリ１０に各ステツプごとに記憶
していくことにより、直接、粒度分布を得る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明の粒子分析装置の一実施例を
示す系統的説明図である。本例の粒子分析装置
は、粒子と粒子浮懸液との電気的差異または光学
的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大きさに比
例した信号を発生する粒子検出装置１と、この粒
子検出装置１に並列に接続され粒子検出装置から
の粒子信号に対して連続した複数個の閾値を有
し、入力される比較電圧よりも大きい粒子信号を
通過させる低レベルコンパレータ２および高レベ
ルコンパレータ３と、これらのコンパレータ２，
３を通過する粒子信号を計数する計数回路４，５
と、計数回路４，５に接続された演算回路８と、
コンパレータ２，３に接続され１ステツプ分ずれ
た比較電圧を発生する階段波形発生回路６と、こ
の階段波形発生回路６に接続され階段状電圧波形
のステツプの立上りにおいてタイミングパルスを
発生し計数回路４，５の計数開始、計数停止およ
び演算回路８の計数値読取りを行うためのタイミ
ング信号を発生させるタイミング信号発生回路７
と、演算回路８に接続され演算や制御順序が記憶
された読出専用メモリ９、読出書込メモリ１０、
入力装置１１、表示装置１３および／または記録
装置１４とを包含し、１ステツプ分ずれた比較電
圧を２個のコンパレータ２，３に与えて、各電圧
のステツプにおける粒子計数を行い、各ステツプ
における粒子数の隣り合つたステツプの差から直
接粒度分布を測定するようにしたことを特徴とし
ている。 粒子検出装置１としては、通常、粒子の浮懸液
を微細孔に通過させ、粒子と液と電気的差異に基
づいて粒子を検出し、粒子の大きさに比例した信
号を発生させる装置が用いられる。コンパレータ
２，３は比較電圧よりも大きい粒子パルス信号を
通過させる。階段波形発生回路６は第２図に示す
ような２種の階段状の比較電圧を発生し、タイミ
ングパルス発生回路７に送られ、階段状電圧波形
のステツプの立上りにおいてタイミングパルスを
発生する。入力装置１１は演算の条件や出力の条
件あるいはグラフのXY軸に目盛などを指定す
る。 通常、血球などの粒子は採取した時点では、１
mm3中数百万個の高密度で存在するので、１個づ
つ測定するには濃度が高すぎ、このため数万倍に
希釈される。たとえば484万個／mm3の赤血球を５
万倍に希釈すると、１mm3中には96.8個存在する。
この液をたとえば0.25c.c.、すなわち250mm3につい
て測定すると、24200個について測定することに
なり、これをさらに1/50の分周を行うともとの
484という有効数字が得られる。単位を万個／mm3
とすればもとの484万個／mm3が得られる。さらに
24200個の測定に５秒間要したとすると、平均の
パルス間隔は約0.2ミリ秒であるが、パルス間隔
は通常ポアツソン分布を示し、数十マイクロ秒〜
数ミリ秒にわたつている。粒子の密度が高くなる
とさらにパルス間隔が短くなり、粒子が２個以上
同時に検出領域に入り、双峰性の粒子パルスとな
つたり、あるいは１つのパルスとして検出された
りする。これは粒子の検出信号がサイン２乗波を
示すためであり、約90ミクロンの微細孔に数ミク
ロンの血球を通過させると、粒子の検出パルス幅
は30マイクロ秒程度となり、したがつて検出回路
はもとより、検出回路に後属する回路の応答スピ
ードは少なくとも30マイクロ秒程度以下、数マイ
クロから数ナノ秒の応答が可能なものを用いなけ
ればならない。たとえば検出回路に、近年自動分
析装置などに多く内蔵されるようになつたマイク
ロコンピユータなどを接続しても、粒子が連続し
て検出される場合にはもはや応答は不可能であ
り、前述したように１つのパルスについて処理し
ているときには、つぎのパルスの入力を禁止した
りする措置が必要であり、正確な測定法とは言い
難い。幸いなことに、一般に用いられているパル
スロジツク回路など、たとえばコンパレータ、カ
ウンタ回路は数ナノ秒の処理スピードを有してい
るので、マイクロコンピユータなどで処理する前
に、これらの従来の素子を有効に活用することに
より、平均化されたゆつくりとした信号にスピー
ドを落とすことができる。 以上の処理を行うために、粒子検出装置１から
送られた粒子信号は２つのコンパレータ２，３に
同時に送られる。一方、階段波形発生回路６の出
力は第２図に示すように、電圧０から出発する実
線ａと、一点鎖線ｂのように、１ステツプ分だけ
ずれた波形であり、いわゆる隣り合つたレベルで
の比較電圧がコンパレータ２，３に与えられる。
コンパレータ２，３の出力はそれぞれ計数回路
４，５に入り、各ステツプの各レベルのパルス数
が計数される。一方、タイミングパルス発生回路
７は、電圧波形の各ステツプの立上りで計数回路
４，５および演算回路８にタイミング信号を送
り、計数回路４，５の計数開始、計数停止および
演算回路８が計数回路４，５の計数値を読み取る
ためのタイミングとなる。なお第２図における各
ステツプの時間は、全測定時間を５秒、ステツプ
数を100とした場合でも50ミリ秒となり、十分な
時間間隔である。計数回路４，５の計数値は演算
回路８で読み取られるが、同時に各計数回路４，
５の差が演算回路８で計算され、読出書込メモリ
１０に各ステツプごとに記憶される。 次表は読出書込メモリ１０に書き込まれたデー
タの一例である。なお縦横各１列は番地を表わし
ている。
電気的または光学的に検出し、その検出パルスの
大きさから粒度を測定する粒子分析装置、詳しく
は、小型化、低コスト化をはかることができ、か
つ累積粒度分布ではなく、粒度分布を直接求める
ことができる粒子分析装置に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、血球などの粒子を分析する場合、血球な
どの粒子を電気的または光学的に検出し、その検
出パルスの大きさが粒子の大きさに比例すること
から、複数個の閾値レベルを設定し対応する閾値
回路を設け、それぞれの閾値回路を通過する粒子
パルスの有無から粒子パルスの大きさを判定し、
記憶回路に蓄えて分析を行つている。通常、閾値
回路としていわゆるコンパレータ（比較回路）が
用いられ、コンパレータを複数個並べて各コンパ
レータの比較電圧を所定の間隔で設定し、各コン
パレータの出力に応じて分析を行つているが、よ
り精密な測定を行うにはコンパレータの数を50
個、100個などと増加して、各レベル間の電圧差
を小さくするようにしている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の方法および装置は、すべての粒子信
号に対し各コンパレータに同時に信号が入り、粒
子の分散度合による測定誤差が生じることはな
く、また短時間で測定が行えるなどの利点を有す
る反面、高価なコンパレータを数十個〜数百個並
べて使用する必要があり、このため装置が高価と
なり、各コンパレータの比較電圧の調整が容易で
はなく、回路が複雑であるなどの欠点を有してい
る。またこれらの欠点の他に、コンパレータから
得られた粒子の大きさに関する情報の処理の際
に、粒子パルスの間隔が数十マイクロ秒から数百
マイクロ秒と分散しており、１つのパルスについ
て処理しているときは次のパルスの入力を禁止す
るとか、パルスを平均化させるなどの措置を講ず
る必要があり、さらに回路構成が複雑となつてい
る。いずれにしても、粒子パルス１個１個をリア
ルタイムで大きさを読み取り、その情報を高速の
マイクロコンピユータを用いて処理しようする
と、少なくとも30マイクロ秒程度以下の高速の処
理時間を持つものを使用しなければならなくな
り、大幅なコストアツプとなり、平均のパルス間
隔が数百マイクロ秒であることを考慮すれば、き
わめて不経済である。さらに従来の粒子分析装置
においては、通常の粒度分布を求める場合、一
旦、累積の粒度分布を求めなければならず、この
分だけ演算時間を必要としていた。 本発明者らは、粒子検出装置と、比較回路と、
計数回路と、演算回路と、階段波形発生回路と、
タイミング信号発生回路と、読出専用メモリと、
読出書込メモリと、入力装置と、表示装置と、記
録装置とを組み合わせた粒子分析装置を開発し、
本願と同日付で特願昭55−88979号として特許出
願している。 しかし、この特願昭55−88979号の装置におい
ては、１レベルの比較回路しか用いていないの
で、依然として、累積粒度分布しか直接には得ら
れず、粒度分布を得るためには、累積粒度分布か
ら演算しなければならず、その分だけ演算時間を
要するという問題点がある。 本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、上
記問題点を解消して低コストで製作することがで
き、かつ累積の粒度分布を求めず直接粒度分布を
求めめることができる粒子分析装置の提供を目的
とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本願の第１の発明の粒子分析装置は、第１図を
参照して説明すれば、粒子と粒子封懸液との電気
的差異または光学的差異に基づいて粒子を検出し
粒子の大きさに比例した信号を発生する粒子検出
装置１と、この粒子検出装置に並列に接続され粒
子検出装置からの粒子信号に対して連続した複数
個の閾値を有し入力される比較電圧よりも大きい
粒子信号を通過させせる低レベル比較回路２およ
び高レベル比較回路３と、これらの比較回路を通
過する粒子信号を計数する計数回路４，５と、計
数回路に接続された演算回路８と、比較回路に接
続され１ステツプ分ずれた比較電圧を発生する階
段波形発生回路６と、この階段波形発生回路に接
続され階段状電圧波形のステツプの立上りにおい
てタイミングパルスを発生し計数回路の計数開
始、計数停止および演算回路の計数値読取りを行
うためのタイミング信号を発生させるタイミング
信号発生回路７と、演算回路に接続され演算や制
御順序が記憶された読出専用メモリ９、読出書込
メモリ１０、入力装置１１、表示装置１３およ
び／または記録装置１４とを包含することを特徴
としている。 本願の第２の発明の装置は、第４図を参照して
説明すれば、粒子と粒子浮懸液との電気的差異ま
たは光学的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大
きさに比例した信号を発生する粒子検出装置１
と、この粒子検出装置に並列に接続され粒子検出
装置からの粒子信号に対して連続した複数個の閾
値を有し入力される比較電圧よりも大きい粒子信
号を通過させる低レベル比較回路２および高レベ
ル比較回路３区、低レベル比較回路に接続され低
レベル比較回路の出力を幾分遅延させるための遅
延回路１５と、高レベル比較回路に接続され粒子
信号よりも幾分幅の広いパルスを発生させるワン
シヨツトマルチバイブレータ１６と、遅延回路お
よびワンシヨツトマルチバイブレータに接続され
ワンシヨツトマルチバイブレータの出力を禁止信
号として遅延回路から出力される信号の通過、不
通過を決定するゲート回路１７と、このゲート回
路を通過する粒子信号を計数する計数回路１８
と、計数回路に接続された演算回路８と、比較回
路に接続され１ステツプ分ずれた比較電圧を発生
する階段波形発生回路６と、この階段波形発生回
路に接続され階段状電圧波形のステツプの立上り
においてタイミングパルスを発生し計数回路の計
数開始、計数停止および演算回路の計数値読取り
行うためのタイミング信号を発生させるタイミン
グ信号発生回路７と、演算回路に接続され演算や
制御順序が記憶された読出専用メモリ９、読出書
込メモリ１０、入力装置１１、表示装置１３およ
び／または記録装置１４とを包含することを特徴
としている。 本願の第３の発明の装置は、第５図を参照して
説明すれば、粒子と粒子浮懸液との電気的差異ま
たは光学的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大
きさに比例した信号を発生する粒子検出装置１
と、この粒子検出装置に並列に接続され粒子検出
装置からの粒子信号にて連続した複数個の閾値を
有し入力される比較電圧よりも大きい粒子信号を
通過させる低レベル比較回路２および高レベル比
較回路３と、粒子検出装置からの粒子信号が比較
回路と並行して入るように粒子検出装置に接続さ
れたピーク位置検出回路１９と、このピーク位置
検出回路、低レベル比較回路および高レベル比較
回路に接続され低レベル比較回路２から出力され
る信号がオンで、高レベル比較回路３から出力さ
れれる信号がオフのときに信号を発するゲート回
路２０と、このゲート回路を通過する粒子信号を
計数する計数回路１８と、計数回路に接続された
演算回路８と、比較回路に接続され１ステツプ分
ずれた比較電圧を発生する階段波形発生回路６
と、この階段波形発生回路に接続され階段状電圧
波形のステツプの立上りにおいてタイミングパル
スを発生し計数回路の計数開始、計数停止および
演算回路の計数読取りを行うためのタイミング信
号を発生させるタイミング信号発生回路７と、演
算回路に接続され演算や制御順序が記憶された読
出専用メモリ９、読出書込メモリ１０、入力装置
１１、表示装置１３および／または記録装置１４
とを包含することを特徴としている。 〔作用〕 粒子検出装置１から送られた粒子信号は２つの
コンパレータ２，３に同時に送られる。一方、階
段波形発生回路６の出力は第２図に示すように、
電圧０から出発する実線ａと、一点鎖線ｂのよう
に、１ステツプ分だけずれた波形であり、いわゆ
る隣り合つたレベルでの比較電圧がコンパレータ
２，３に与えられる。コンパレータ２，３の出力
はそれぞれ計数回路４，５に入り、各ステツプの
各レベルのパルス数が計数さる。一方、タイミン
グパルス発生回路７は、電圧波形の各ステツプの
立上りで計数回路４，５および演算回路８にタイ
ミング信号を送り、計数回路４，５の計数開始、
計数停止および演算回路８が計数回路４，５の計
数値を読み取るためのタイミングとなる。なお第
２図における各ステツプの時間は、全測定時間を
５秒、ステツプ数を100とした場合でも50ミリ秒
となり、十分な時間間隔である。計数回路４，５
の計数値は演算回路８で読み取られるが、同時に
各計数回路４，５の差が演算回路８で計算され、
読出書込メモリ１０に各ステツプごとに記憶され
る。 上記のようにして、２レベルを階段状に変えな
がら、２レベル間に入る大きさの粒子の信号の個
数を読出書込メモリ１０に各ステツプごとに記憶
していくことにより、直接、粒度分布を得る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明の粒子分析装置の一実施例を
示す系統的説明図である。本例の粒子分析装置
は、粒子と粒子浮懸液との電気的差異または光学
的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大きさに比
例した信号を発生する粒子検出装置１と、この粒
子検出装置１に並列に接続され粒子検出装置から
の粒子信号に対して連続した複数個の閾値を有
し、入力される比較電圧よりも大きい粒子信号を
通過させる低レベルコンパレータ２および高レベ
ルコンパレータ３と、これらのコンパレータ２，
３を通過する粒子信号を計数する計数回路４，５
と、計数回路４，５に接続された演算回路８と、
コンパレータ２，３に接続され１ステツプ分ずれ
た比較電圧を発生する階段波形発生回路６と、こ
の階段波形発生回路６に接続され階段状電圧波形
のステツプの立上りにおいてタイミングパルスを
発生し計数回路４，５の計数開始、計数停止およ
び演算回路８の計数値読取りを行うためのタイミ
ング信号を発生させるタイミング信号発生回路７
と、演算回路８に接続され演算や制御順序が記憶
された読出専用メモリ９、読出書込メモリ１０、
入力装置１１、表示装置１３および／または記録
装置１４とを包含し、１ステツプ分ずれた比較電
圧を２個のコンパレータ２，３に与えて、各電圧
のステツプにおける粒子計数を行い、各ステツプ
における粒子数の隣り合つたステツプの差から直
接粒度分布を測定するようにしたことを特徴とし
ている。 粒子検出装置１としては、通常、粒子の浮懸液
を微細孔に通過させ、粒子と液と電気的差異に基
づいて粒子を検出し、粒子の大きさに比例した信
号を発生させる装置が用いられる。コンパレータ
２，３は比較電圧よりも大きい粒子パルス信号を
通過させる。階段波形発生回路６は第２図に示す
ような２種の階段状の比較電圧を発生し、タイミ
ングパルス発生回路７に送られ、階段状電圧波形
のステツプの立上りにおいてタイミングパルスを
発生する。入力装置１１は演算の条件や出力の条
件あるいはグラフのXY軸に目盛などを指定す
る。 通常、血球などの粒子は採取した時点では、１
mm3中数百万個の高密度で存在するので、１個づ
つ測定するには濃度が高すぎ、このため数万倍に
希釈される。たとえば484万個／mm3の赤血球を５
万倍に希釈すると、１mm3中には96.8個存在する。
この液をたとえば0.25c.c.、すなわち250mm3につい
て測定すると、24200個について測定することに
なり、これをさらに1/50の分周を行うともとの
484という有効数字が得られる。単位を万個／mm3
とすればもとの484万個／mm3が得られる。さらに
24200個の測定に５秒間要したとすると、平均の
パルス間隔は約0.2ミリ秒であるが、パルス間隔
は通常ポアツソン分布を示し、数十マイクロ秒〜
数ミリ秒にわたつている。粒子の密度が高くなる
とさらにパルス間隔が短くなり、粒子が２個以上
同時に検出領域に入り、双峰性の粒子パルスとな
つたり、あるいは１つのパルスとして検出された
りする。これは粒子の検出信号がサイン２乗波を
示すためであり、約90ミクロンの微細孔に数ミク
ロンの血球を通過させると、粒子の検出パルス幅
は30マイクロ秒程度となり、したがつて検出回路
はもとより、検出回路に後属する回路の応答スピ
ードは少なくとも30マイクロ秒程度以下、数マイ
クロから数ナノ秒の応答が可能なものを用いなけ
ればならない。たとえば検出回路に、近年自動分
析装置などに多く内蔵されるようになつたマイク
ロコンピユータなどを接続しても、粒子が連続し
て検出される場合にはもはや応答は不可能であ
り、前述したように１つのパルスについて処理し
ているときには、つぎのパルスの入力を禁止した
りする措置が必要であり、正確な測定法とは言い
難い。幸いなことに、一般に用いられているパル
スロジツク回路など、たとえばコンパレータ、カ
ウンタ回路は数ナノ秒の処理スピードを有してい
るので、マイクロコンピユータなどで処理する前
に、これらの従来の素子を有効に活用することに
より、平均化されたゆつくりとした信号にスピー
ドを落とすことができる。 以上の処理を行うために、粒子検出装置１から
送られた粒子信号は２つのコンパレータ２，３に
同時に送られる。一方、階段波形発生回路６の出
力は第２図に示すように、電圧０から出発する実
線ａと、一点鎖線ｂのように、１ステツプ分だけ
ずれた波形であり、いわゆる隣り合つたレベルで
の比較電圧がコンパレータ２，３に与えられる。
コンパレータ２，３の出力はそれぞれ計数回路
４，５に入り、各ステツプの各レベルのパルス数
が計数される。一方、タイミングパルス発生回路
７は、電圧波形の各ステツプの立上りで計数回路
４，５および演算回路８にタイミング信号を送
り、計数回路４，５の計数開始、計数停止および
演算回路８が計数回路４，５の計数値を読み取る
ためのタイミングとなる。なお第２図における各
ステツプの時間は、全測定時間を５秒、ステツプ
数を100とした場合でも50ミリ秒となり、十分な
時間間隔である。計数回路４，５の計数値は演算
回路８で読み取られるが、同時に各計数回路４，
５の差が演算回路８で計算され、読出書込メモリ
１０に各ステツプごとに記憶される。 次表は読出書込メモリ１０に書き込まれたデー
タの一例である。なお縦横各１列は番地を表わし
ている。
【表】
以上説明したように、本発明の粒子分析装置で
は２種のレベル比較回路を使用しているので、２
レベルを階段状に変えながら、２レベル間に入る
大きさの粒子の信号の個数を読出書込メモリ１０
に各ステツプごとに記憶していくことにより、直
接、粒度分布（累積粒度分布ではなく）を得るこ
とができる。 また、本発明の粒子分析装置は、コンパレータ
の比較電圧をを階段状電圧波形でスキヤンし、各
ステツプの粒子数を測定して粒度分布を分析する
ことができ、かつ計数回路によつて時間を平均化
および延長化させることができ、後属の回路をき
わめて低速の素子でまかなえるので、回路の構成
上コスト的に有効であり、装置全体を簡単化、低
コスト化することができる。また演算回路への出
力を数ミリ秒〜数十ミリ秒の平均化された間隔と
することができるので、低スピードで処理できる
低コストのマイクロコンピユータを採用すること
ができ、この点においても装置全体の小型化、低
コスト化をはかることができ、かつ従来の粒子計
数装置に内蔵が可能であり、スペース、コスト的
に有効な装置を提供することができる。さらに前
述のように、直接、粒度分布に関する情報が得ら
れるので、演算時間を短縮することができるなど
の効果を有している。
は２種のレベル比較回路を使用しているので、２
レベルを階段状に変えながら、２レベル間に入る
大きさの粒子の信号の個数を読出書込メモリ１０
に各ステツプごとに記憶していくことにより、直
接、粒度分布（累積粒度分布ではなく）を得るこ
とができる。 また、本発明の粒子分析装置は、コンパレータ
の比較電圧をを階段状電圧波形でスキヤンし、各
ステツプの粒子数を測定して粒度分布を分析する
ことができ、かつ計数回路によつて時間を平均化
および延長化させることができ、後属の回路をき
わめて低速の素子でまかなえるので、回路の構成
上コスト的に有効であり、装置全体を簡単化、低
コスト化することができる。また演算回路への出
力を数ミリ秒〜数十ミリ秒の平均化された間隔と
することができるので、低スピードで処理できる
低コストのマイクロコンピユータを採用すること
ができ、この点においても装置全体の小型化、低
コスト化をはかることができ、かつ従来の粒子計
数装置に内蔵が可能であり、スペース、コスト的
に有効な装置を提供することができる。さらに前
述のように、直接、粒度分布に関する情報が得ら
れるので、演算時間を短縮することができるなど
の効果を有している。
第１図は本発明の粒子分析装置の一実施例を示
す系統的説明図、第２図は階段波形発生回路が発
生する電圧波形図、第３図は粒度分布図、第４図
および第５図は本発明の粒子分析装置の他の実施
例を示す系統的説明図である。 １……粒子検出装置、２……低レベルコンパレ
ータ、３……高レベルコンパレータ、４，５……
計数回路、６……階段波形発生回路、７……タイ
ミング信号発生回路、８……演算回路、９……読
出専用メモリ、１０……読出書込メモリ、１１…
…入力装置、１２……出力装置、１３……表示装
置、１４……記録装置、１５……遅延回路、１６
……ワンシヨツトマルチバイブレータ、１７……
ゲート回路、１８……計数回路、１９……ピーク
位置検出回路、２０……ゲート回路。
す系統的説明図、第２図は階段波形発生回路が発
生する電圧波形図、第３図は粒度分布図、第４図
および第５図は本発明の粒子分析装置の他の実施
例を示す系統的説明図である。 １……粒子検出装置、２……低レベルコンパレ
ータ、３……高レベルコンパレータ、４，５……
計数回路、６……階段波形発生回路、７……タイ
ミング信号発生回路、８……演算回路、９……読
出専用メモリ、１０……読出書込メモリ、１１…
…入力装置、１２……出力装置、１３……表示装
置、１４……記録装置、１５……遅延回路、１６
……ワンシヨツトマルチバイブレータ、１７……
ゲート回路、１８……計数回路、１９……ピーク
位置検出回路、２０……ゲート回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粒子と粒子浮懸液との電気的差異または光学
的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大きさに比
例した信号を発生する粒子検出装置と、この粒子
検出装置に並列に接続され粒子検出装置からの粒
子信号に対して連続した複数個の閾値を有し入力
される比較電圧よりも大きい粒子信号を通過させ
る低レベル比較回路および高レベル比較回路と、
これらの比較回路を通過する粒子信号を計数する
計数回路と、計数回路に接続された演算回路と、
比較回路に接続され１ステツプ分ずれた比較電圧
を発生する階段波形発生回路と、この階段波形発
生回路に接続され階段状電圧波形のステツプの立
上りにおいてタイミングパルスを発生し計数回路
の計数開始、計数停止および演算回路の計数値読
取りを行うためのタイミング信号を発生させるタ
イミング信号発生回路と、演算回路に接続され演
算や制御順序が記憶された読出専用メモリ、読出
書込メモリ、入力装置、表示装置および／または
記録装置とを包含することを特徴とする粒子分析
装置。 ２ 粒子と粒子浮懸液との電気的差異または光学
的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大きさに比
例した信号を発生する粒子検出装置と、この粒子
検出装置に並列に接続され粒子検出装置からの粒
子信号に対して連続した複数個の閾値を有し入力
される比較電圧よりも大きい粒子信号を通過させ
る低レベル比較回路および高レベル比較回路と、
低レベル比較回路に接続され低レベル比較回路の
出力を幾分遅延させるための遅延回路と、高レベ
ル比較回路に接続され粒子信号よりも幾分幅の広
いパルスを発生させるワンシヨツトマルチバイブ
レータと、遅延回路およびワンシヨツトマルチバ
イブレータに接続されワンシヨツトマルチバイブ
レータの出力を禁止信号として遅延回路から出力
される信号の通過、不通過を決定するゲート回路
と、このゲート回路を通過する粒子信号を計数す
る計数回路と、計数回路に接続された演算回路
と、比較回路に接続され１ステツプ分ずれた比較
電圧を発生する階段波形発生回路と、この階段波
形発生回路に接続され階段状電圧波形のステツプ
の立上りにおいてタイミングパルスを発生し計数
回路の計数開始、計数停止および演算回路の計数
値読取りを行うためのタイミング信号を発生させ
るタイミング信号発生回路と、演算回路に接続さ
れ演算や制御順序が記憶された読出専用メモリ、
読出書込メモリ、入力装置、表示装置および／ま
たは記録装置とを包含することを特徴とする粒子
分析装置。 ３ 粒子と粒子浮懸液との電気的差異または光学
的差異に基づいて検出し粒子の大きさに比例した
信号を発生する粒子検出装置と、この粒子検出装
置に並列に接続され粒子検出装置からの粒子信号
に対して連続した複数個の閾値を有し入力される
比較電圧よりも大きい粒子信号を通過させる低レ
ベル比較回路および高レベル比較回路と、粒子検
出装置からの粒子信号が比較回路と並行して入る
ように粒子検出装置に接続されたピーク位置検出
回路と、このピーク位置検出回路、低レベル比較
回路および高レベル比較回路に接続され低レベル
比較回路から出力される信号がオンで、高レベル
比較回路から出力される信号がオフのときに信号
を発するゲート回路と、このゲート回路を通過す
る粒子信号を計数する計数回路と、計数回路に接
続された演算回路と、比較回路に接続され１ステ
ツプ分ずれた比較電圧を発生する階段波形発生回
路と、この階段波形発生回路に接続され階段状電
圧波形のステツプの立上りにおいてタイミングパ
ルスを発生し計数回路の計数開始、計数停止およ
び演算回路の計数値読取りを行うためのタイミン
グ信号を発生させるタイミング信号発生回路と、
演算回路に接続され演算や制御順序が記憶された
読出専用メモリ、読出書込メモリ、入力装置、表
示装置および／または記録装置とを包含すること
を特徴とする粒子分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8898080A JPS5714739A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Particle analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8898080A JPS5714739A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Particle analyzer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5714739A JPS5714739A (en) | 1982-01-26 |
| JPH0147732B2 true JPH0147732B2 (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=13957941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8898080A Granted JPS5714739A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Particle analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5714739A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5693973B2 (ja) * | 2008-03-03 | 2015-04-01 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 高分解能分類 |
-
1980
- 1980-06-30 JP JP8898080A patent/JPS5714739A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5714739A (en) | 1982-01-26 |
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