JPH1123447A - 粒子分析装置及び複数の焦点位置を有するレンズ要素を一体化した複合レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複合レンズの位置決めができ、異なる散乱角
度の光を分離できる粒子分析装置を提供すること 【構成】 レーザー光源１から出射された光の光路上に
フローセル２，複合レンズ１５，第１〜第３検出器１６
〜１８の順に配置する。複合レンズは、凸レンズ１５ａ
と、レンズ要素１５ｂ，１５ｃからなり、各レンズの焦
点距離の長さは異なる。複合レンズが正しい姿勢にある
と、凸レンズに照射された光は第１検出器に結像するの
で、複合レンズの位置決めが行える。フローセル内の粒
子にレーザー光が照射されると、前方散乱光が発生し、
散乱角度の小さい前方小角散乱光は、第１レンズ要素１
５ｂに照射され、そこにおいて集光されて第２検出器１
７に受光される。散乱角度の大きい前方大角散乱光は、
最外周の第２レンズ要素１５ｃに照射され、そこにおい
て集光されて複合レンズに最も遠い第３検出器１８に受
光される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フローサイトメー
タに代表される粒子分析装置及び複数の焦点位置を有す
るレンズ要素を一体化した複合レンズに関するもので、
より具体的には前方散乱光の散乱角度情報に基づいて細
胞や血球等の粒子（試料）を分類することのできる装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】フローサイトメータは、セルソータやセ
ルアナライザ、及び、それらを内蔵する粒子分析装置
（血液分析装置）等があり、フローセル内を流れる粒子
や、フローセルから落下する粒子に対して光を照射さ
せ、そのときに発生する前方散乱光や側方散乱光等を検
出し、その検出した光情報に基づいて細胞や血球等の粒
子を分類するようになっている。

【０００３】ところで、前方散乱光の中でも、粒子の種
類によって散乱角度が異なることが知られている。そこ
で、前方散乱光を散乱角度の異なる複数の領域に分けて
それぞれ集光して測定することにより粒子の分類を行う
装置が提案されている。一例をあげると、特開平８−２
７１５０９があり、これは、白血球に含まれる各細胞を
光学的に検出して含有率の少ない細胞の分類を精度良く
行うための装置である。この公報に開示された装置にお
ける散乱光を検出する構造を示すと、図１５及び図１
６，図１７のようになっている。

【０００４】図１６，図１７に示されるフローサイトメ
ータに使用されるフローセルの断面図のように、フロー
セル２の内部は鞘状に流れるシース液２ａの中心部分に
試料（粒子）の流入する試料管２ｃが位置し、その先端
部分でシース液に包まれる様に粒子を含んだサンプル流
２ｂとなって細管部分へ順次供給される構造となってい
る。その細管部分ではレーザー光線ａが照射されている
ため、そこを通過した粒子７が散乱源となって、前方散
乱光ｂ，ｃ，ｄ、側方散乱光ｅ，ｆ，ｇ、（図の背面方
向のため図示されていない）及び後方散乱光ｈ，ｊを生
じさせる。

【０００５】図１５で示されるように、光源１から出射
されたレーザー光はフローセル２を透過後、移動不能に
設置されたオブスキュレータ１１で遮光される。そして
前方散乱光ｂ、ｃ、ｄ等は、フローセル２の前方に設置
されたコリメータレンズ３により平行光束にされ、前方
のミラー４に照射される。ミラー４には、中央に孔部４
ａが形成されており、前方散乱光のうち散乱角度が小さ
い光は、その孔部４ａ内を通過し、第１集光レンズ５に
より第１検出器６に集光される。また、前方散乱光のう
ち散乱角度が大きい光は、ミラー４の周囲に照射されそ
こにおいて反射されて光路が９０度変更され、第２集光
レンズ５′により第２検出器６′に集光される。それら
第１，第２検出器６，６′は、フォトダイオード等の光
電変換素子により構成され、受光した光の強度に応じた
電気信号に変換し、分析装置９に送る。

【０００６】つまり、第１検出器６は、散乱角度の小さ
い前方小角散乱光強度データを検出し、第２検出器６′
は、散乱角度の大きい前方大角散乱光強度データを検出
する。そして、分析装置９では、入力された各検出信号
から前方小角散乱光強度データ及び前方大角散乱光強度
データを算定して記憶し、かつ前方小角及び前方大角散
乱光強度の２次元座標データを算定する。また、分析装
置９は、算定された前方小角散乱光強度データと前方大
角散乱光強度データを、順次外部の表示装置（図示せ
ず）に出力し、画面上に２次元座標の光強度散乱分布図
（スキャッタグラム）として表示させる。

【０００７】なお、レーザー光照射時に散乱する散乱光
には以下のような方向性が知られている。すなわち、粒
子の大きさがレーザー光の波長に対して大きい場合は前
方散乱光となり、粒子の大きさがレーザー光の波長と同
程度の場合は前方及び側方散乱光となり、粒子の大きさ
がレーザー光の波長に対して小さい場合は前方、側方及
び後方散乱光となることが知られている。

【０００８】従って、実際の装置では粒子の分類をより
正確に行うため、図１６，図１７に示すように前方散乱
光ｂ，ｃ，ｄに対しては、コリメータレンズ３，孔部付
きのミラー４，集光レンズ５をそれぞれ有する光学系８
と各光強度を検出する検出器６を有している。また同様
に側方散乱光ｅ，ｆ，ｇに対しても光学系８及び検出器
６を有し、後方散乱光ｈ，ｉに対しても光学系８と検出
器６を有している。

【０００９】また、別の装置としては、図１８に示すよ
うなものもある。図示する装置は、上記した孔部付きの
ミラー４により散乱角度の異なる複数の領域に分けるの
ではなく、光ファイバー１０を用いて分離するようにし
ている。つまり、フローセル２内の粒子から発せられる
前方散乱光が、光ファイバー１０の受光面に照射される
ようにしている。この受光面は、同図（Ｂ）に示すよう
に、中心の前方小角散乱光受光用の光ファイバー群１０
ａと、周囲の前方大角散乱光受光用の光ファイバー群１
０ｂを配置する。そして、同図（Ａ）に示すように、光
ファイバー群１０ａの出射側は、第１検出器６に接続
し、光ファイバー群１０ｂの出射側は第２検出器８に接
続する。これにより、光ファイバー１０の受光面に照射
された散乱光は、散乱角度に応じて所定の光ファイバー
群により、いずれかの検出器６，８に供給される。な
お、第１，第２検出器６，８の出力は、図６と同様に分
析装置に送られ、所定の信号処理が行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の装置では、以下に示す問題があった。すなわ
ち、図１５に示す装置では、各検出器６，６′に受光さ
せるための光学系としてコリメータレンズ３、孔部付き
ミラー４並びに集光レンズ５が必要となり、部品点数が
多いとともに、光学系の調整が高度で煩雑になる。さら
に、専有面積も大きくなり、装置全体の小型化を阻害す
る。また、図１６，図１７のように分割する領域を増や
し、さらに、側方散乱光及び後方散乱光を検出する装置
では、「検出する散乱光の数−１」だけの孔部付きミラ
ー、検出する散乱光の数と同じ集光レンズが必要とな
り、部品点数の増大を招き、上記した問題がより顕著と
なる。

【００１１】一方、図１８に示す装置では、コリメータ
レンズや集光レンズが不要となり、部品点数としては光
ファイバーだけでよい。しかも、分割する領域が増えて
も、ファイバー束の数が増えるだけで、図１５，図１
６，図１７のように部品点数の増加や専有面積の増大も
あまりない。しかし、各光ファイバー束の受光面を同心
円上に配置するとともに、反対側の出射口では光ファイ
バー束単位で纏めなければならないので、光ファイバー
の引き回し処理が煩雑で、分割数に限度がある。また、
そもそも光ファイバーの場合には、ロスが大きい。つま
り、光ファイバーを通過中のロスはもちろんのこと、ク
ラッド部分に照射された光は伝送されないため、結局図
２（Ｂ）に示す光ファイバー１０の受光面に照射された
光のうち、最終的に検知器に到達する光は５０％以下と
なり、光の利用効率が悪い。

【００１２】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、簡単な構成で異なる散乱角度の光を分離することが
でき、光学系の調整も容易に行え、光の利用率も高く、
しかも分割する領域数が増えても、光を分離する光学系
の部品点数も増えず専有面積も大型化を招くことがなく
検出器の増加に伴うスペースの増加にとどめることがで
き、しかも、本発明の要部の構成となる複合レンズの姿
勢あわせを容易かつ正確に行うことができ、測定精度の
高い粒子分析装置及びそれに用いるのに適した複数の焦
点位置を有するレンズ要素を一体化した複合レンズを提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る粒子分析装置では、粒子に光を照
射することにより発生する散乱光のうち、異なる散乱角
度のものを分離して検出することにより前記粒子の分類
を行うようにした粒子分析装置において、前記散乱光の
光路を遮るようにして配置された、焦点位置の異なる複
数のリング状のレンズ要素を同心円上に位置させた状態
で一体化された複合レンズと、前記複数のレンズ要素の
焦点位置に応じた前記散乱光の結像位置にそれぞれ配置
された各散乱角度検出用の検出器（実施の形態では、第
１〜第３検出器３６〜３８）と、前記複数の検出器の検
出出力に基づいて、前記粒子の分類を行う分析手段とを
備えて構成した（請求項１）。この発明は、第４，第５
の実施の形態により実現されている。

【００１４】さらに、粒子に光を照射することにより発
生する散乱光のうち、異なる散乱角度のものを分離して
検出することにより前記粒子の分類を行うようにした粒
子分析装置において、前記散乱光の光路を遮るようにし
て配置された、焦点位置の異なる複数のリング状のレン
ズ要素を同心円上に位置させるとともに、中央部に位置
決め要素を設けた状態で一体化された複合レンズと、前
記複数のレンズ要素の焦点位置に応じた前記散乱光の結
像位置にそれぞれ配置された各散乱角度検出用の検出器
（実施の形態では第２，第３検出器１７，１８）と、前
記位置決め要素を通過した光を検出可能な位置決め用検
出器（実施の形態では、第１検出器１６）と、前記複数
の検出器の検出出力に基づいて、前記粒子の分類を行う
分析手段とを備え、かつ、前記位置決め要素は、少なく
とも前記複合レンズの中心と光軸とが一致するととも
に、その光軸に対して前記複合レンズが直交している時
に、前方に設置した前記位置決め用検出器の所定位置
に、所定の光量の光を受光させることができるように構
成してもよい（請求項２）。この発明は第１〜第３の実
施の形態により実現されている。

【００１５】なお、各検出器を設置する焦点位置に応じ
た結像位置とは、必ずしも焦点位置ではない。すなわ
ち、複合レンズに照射される散乱光は、平行光束ではな
いので、焦点位置に結像はしないからである。但し、散
乱光の発生位置は、フローセル内を流れている粒子であ
ったり、フローセルから落下する粒子であり、いずれに
しても複合レンズとの相対位置関係が既知であるので、
結像位置は一義的に決められる。

【００１６】このようにすると、散乱光は、複合レンズ
の所定位置に照射される。すなわち、散乱角度の小さい
前方小角散乱光は、複合レンズの中央側に位置するリン
グ状のレンズ要素に照射され、散乱角度の大きい前方大
角散乱光は、複合レンズの周囲に位置するレンズ要素に
照射される。そして、各レンズ要素は、焦点位置が異な
るので、各レンズ要素に照射された光は、それぞれ異な
る位置に結像され、検出器で検出される。

【００１７】さらに請求項２に記載の発明では、複合レ
ンズの中心に位置決め要素を設けたため、複合レンズの
姿勢が所望の状態になったか否かは、位置決め用検出器
の出力を監視することにより、簡単に判別できる。よっ
て、位置決め・姿勢制御も容易に行える。

【００１８】なお、所定の光量とは、一定の基準以上の
光量をいい、係る一定の基準とは、位置決め要素として
ピンホールを用いたもののように、基準値自体が０より
大きい所定の値の場合もあれば、検出器にピンホール付
きのフォトダイオードを用い、かつ、位置決め要素とし
て凸レンズを用いた場合のように、基準値が０となりそ
の０よりも大きいか否か（受光があるか否か）を判断す
る場合も含む。

【００１９】そして、上記した各粒子分析装置の各構成
要素をより具体的に限定するとすれば、以下のようにす
ることができる。すなわち、まず、位置決め要素として
は、請求項２の条件を満たすものであれば各種のものを
用いることができるが、例えば凸レンズとしたり、ピン
ホールとすることができる。

【００２０】そして、前記複合レンズは、通常のレンズ
でもよいが、フレネルレンズから構成するようにする
と、設計並びに製造が容易に行え、取り扱いも簡便とな
るので好ましい。

【００２１】また、焦点位置を異ならせるための構造と
しては、例えば焦点距離の異なる複数のレンズ要素を接
合するようにしたり、主軸の異なる複数のレンズ要素を
接合するようにしたり、それらを組み合わせるようにす
るなどの他、各種の構造を採ることができる。

【００２２】さらに、前記複数のレンズ要素の境界部分
及びまたは位置決め要素とレンズ要素の境界部分を環状
のマスク材で覆うようにしてもよい。このようにマスク
材で覆うと、安定した組成のレンズ要素の部分の光に基
づいて集光されるので、検出器で検出した信号に雑音成
分が乗りにくくなり、より高精度な測定が可能となる。

【００２３】さらにまた、前記粒子が供給されるフロー
セルと、前記複合レンズの間の所定位置に、光源から出
射した直接光を遮光する遮光部材を設け、かつ、前記遮
光部材は、前記位置決め要素を用いて前記複合レンズの
調整を行う際には待避可能としてもよい。つまり、測定
時には光量の大きい光源からの直接光と前方散乱光が一
緒に検出器に受光されると、前方散乱光の情報が打ち消
されてしまう。そこで通常フローサイトメータでは、所
定位置に遮光部材を設置し直接光が複合レンズに照射し
ないようにしている。一方、複合レンズの姿勢を調整し
ている時には、複合レンズの中央の位置決め要素に光を
照射しなければならないが、上記遮光部材を設置してお
くと位置決め要素に光を照射できない。そこで、遮光部
材を待避可能にし、複合レンズの調整時には、遮光部材
を待避させ、位置決め要素に光を照射可能とすることに
より、位置決めと測定をともに確実に行えるようにする
とよい。

【００２４】なお、この待避は、例えば遮光部材をスラ
イドレールなどに取り付け、そのスライドレールに沿っ
て移動させるようにしてもよい。この場合には、モータ
などの駆動手段に連結し、自動的に行うことができる。
また、手動により設置位置から取り外すようにしてもよ
い。この手動による取り外しの一例を示すと、例えば遮
光部材を複合レンズの装着用のホルダに着脱自在に取り
付け可能とし、位置決め時にはホルダから取り外し、測
定時にはホルダに装着することにより対応できる。な
お、本発明では、直接光の光路上には、位置決め要素が
位置しているので、直接光の広がりが位置決め要素より
も小さい場合には、レンズ要素には直接光が照射される
ことなく前方散乱光が照射されることがないので、たと
え直接光の光強度が大きい場合であっても必ずしも遮光
部材が必要となるわけではない。

【００２５】また、本発明に係る複合レンズとしては、
例えば、主軸が平行にずれている複数のレンズ要素を同
心円状に配置し一体化することができる（請求項３）。
そして、前記複数のレンズ要素が同心円状に配置された
中央部に位置決め要素を設けるとなおよい（請求項
４）。さらには、前記レンズ要素と前記位置決め要素の
境界部分をマスク材で覆うようにするとより好ましい
（請求項５）。

【００２６】また、焦点距離の異なる複数のレンズ要素
を同心円状に配置し、中央部に位置決め要素を設け、前
記レンズ要素と前記位置決め要素の境界部分をマスク材
で覆うように構成することもできる（請求項６）。

【００２７】そして、上記いずれかの発明を前提とし、
前記複数のレンズ要素の境界部分をマスク材で覆うよう
にしてもよい（請求項７）。さらには、焦点距離の異な
る複数のレンズ要素を同心円状に配置し、中央部に位置
決め要素を設け、前記複数のレンズ要素の境界部分をマ
スク材で覆うようにしてもよい（請求項８）。

【００２８】また、前記位置決め要素は、凸レンズ（請
求項９），ピンホール（請求項１０）等により実現する
ことができる。さらに、前記レンズ要素はフレネルレン
ズにより実現することができる（請求項１１）。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る複合レンズ
１５の一例を示している。同図に示すように、本例で
は、中心に位置決め要素としての凸レンズ１５ａを有
し、その周囲に同心円状に２つのリング上の第１，第２
のレンズ要素１５ｂ，１５ｃを位置させた状態で接合し
一体化することにより複合レンズ１５が形成されてい
る。

【００３０】本例では、両レンズ要素１５ｂ，１５ｃ
は、いずれもフレネルレンズを適宜形状に切断して形成
している。そして、係る凸レンズ１５ａ並びに両レンズ
要素１５ｂ，１５ｃを嵌め合わすとともに、接合面を接
着一体化することにより、１枚の複合レンズ１５を形成
するようにしている。さらに、凸レンズ１５ａと第１，
第２レンズ要素１５ｂ，１５ｃは、それぞれ焦点位置が
異なるようにしている。これにより、同一の物点から発
せられた光は、凸レンズ１５ａ並びに第１，第２レンズ
要素１５ｂ，１５ｃにて集光されるが、結像される位置
は異なる。そして、焦点位置を異ならせる具体的な構造
としては、各レンズ要素１５ａ〜１５ｃを異なる焦点距
離のものを用いたり、主軸が異なるようにすることによ
り実現できる。

【００３１】図２は、上記した複合レンズを用いた本発
明に係る粒子分析装置（フローサイトメータ）の前方散
乱光に関する一実施の形態を示している。同図に示すよ
うに、レーザー光源１から出射された光の光路上にフロ
ーセル２，複合レンズ１５の順に配置している。なお、
図示省略するが、レーザー光源１の出射側には、集光レ
ンズが配置され、フローセル２の設置位置で収束するよ
うになっている。また、フローセル２内の粒子にレーザ
ー光が照射されると、前方散乱光が発生する。そして、
その前方散乱光の進路の中心（光軸）と複合レンズ１５
の中心とを一致させている。しかも、その光軸と、複合
レンズ１５とは直交するように配置する。

【００３２】さらに、複合レンズ１５を構成する各要素
１５ａ〜１５ｃは、その焦点距離が中央の凸レンズ１５
ａが最も短く、最外周の第２レンズ要素１５ｃが最も長
くなるようにしている。但し、各要素１５ａ〜１５ｃの
主軸は一致させている。これにより、同一の物点から出
射された光は、各要素１５ａ〜１５ｃを通過することに
より集光されるが、その結像位置は異なる。具体的に
は、いずれも複合レンズ１５の中心線（光軸）上に結像
されるが、凸レンズ要素１５ａの結像位置が最も複合レ
ンズ１５側になり、第２レンズ要素１５ｃが複合レンズ
１５から最も離れた位置に結像される。

【００３３】一方、複合レンズ１５の前方には、第１検
出器１６，第２検出器１７，第３検出器１８の順に配置
している。この時、各検出器１６〜１８並びに複合レン
ズ１５の中心が同一線上に位置するようになっている。
つまり、レーザー光源１から出射された光の光路の中心
軸上に、各検出器１６〜１８の受光面の光軸が一致する
ように配置されている。そして、第１検出器１６は、焦
点距離が最も短い凸レンズ要素１５ａを通過した光の結
像位置に配置される。第２検出器１７は、焦点距離が中
間の第１レンズ要素１５ｂを通過した光の結像位置に配
置される。第３検出器１８は、焦点距離が最も長い第２
レンズ要素１５ｃを通過した光の結像位置に配置され
る。

【００３４】さらに、各検出器１６〜１８は、フォトダ
イオード（ＰＤ）その他の光電変換素子により構成され
る。そして、各検出器１６〜１８の出力は、分析装置９
に与えられ、そこにおいて粒子の分析が行われる。さら
に、第１検出器１６は、受光面の中心に一致するように
ピンホールを設け、中心からずれた光は検出しないよう
にしている。また、第２，第３検出器１７，１８の出力
に基づく分析結果が、出力装置１９に出力される。な
お、異なる散乱角度からの信号に基づいて行う分析・分
類処理は従来と同様に行えるため、その詳細な説明を省
略する。

【００３５】次に、上記したフローサイトメータを用い
た測定手順について説明する。測定に先立ち、複合レン
ズ１５の姿勢を調整する位置決め処理と、その位置決め
処理が終了後に行う実際の分析・分類処理がある。そし
て、位置決め処理は、測定の都度行ってもよい。また、
何回かに１回の割合で定期的あるいは不定期に調整を行
うようにしてもよい。

【００３６】＊位置決め処理 位置決めは処理は、フローセル２に散乱源となる試料を
供給しない状態で行う。散乱源がないので、レーザー光
源１から出射されるレーザー光は、フローセル２をその
まま通過し、その多くは複合レンズ１５の中央の位置決
め要素たる凸レンズ１５ａに照射され、所定位置に結像
する。この時の結像位置は、複合レンズ１５がフローセ
ル２，レーザー光源１に対して前後方向にずれた位置に
あると、第１検出器１６の受光面で結像しない。また、
前後方向の位置があっていても、光が複合レンズ１５
（凸レンズ１５ａ）の中心に照射されないと、第１検出
器１６の設置位置では結像するものの、複合レンズ１５
のずれ方向・距離に応じて第１検出器１６の受光面の中
心から位置ずれをした位置に結像する。すると、本形態
では、第１検出器１６の受光面の前面には、ピンホール
が設けられており中心軸に一致する光のみが通過するこ
とができるので、上記のように位置ずれをした光はピン
ホールを通過できず、第１検出器１６に受光面には到達
しない。同様に、光が複合レンズ１５（凸レンズ１５
ａ）の中心に照射されたとしても、複合レンズ１５が傾
いているとすると、光は凸レンズ１５ａの中心に斜めに
照射されることになり、そこで屈折して第１検出器１６
の受光面の中心からずれた位置に結像する。よって、ピ
ンホールにより遮光され第１検出器１６の受光面に照射
されない。

【００３７】従って、複合レンズ１５が、その中心が光
軸上にあり、かつ、直交するように設置されており、し
かも、前後方向の位置が所望の状態になるように設置さ
れると、凸レンズ１５ａで結像される光が、第１検出器
１６の受光面に照射される。その結果、第１検出器１６
の出力を監視しながら、複合レンズ１５の姿勢を調整す
る。そして、第１検出器１６の出力がＯＮ（受光あ）の
時が、複合レンズ１５が正しい状態で設置されたことに
なるので、その状態に複合レンズ１５の姿勢を保持し、
位置決め処理を終了する。

【００３８】そして、図面を書く上での便宜上、凸レン
ズ１５ａの径を比較的大きく表示したが、位置決め処理
を行うためには、第１検出器１６の中心軸上に光が結像
するか否かを判断できればよいので、凸レンズ１５ａの
径も小さくすることができる。そして、後述する実際の
測定の際には、試料の吸光度を測定する場合を除き、そ
の凸レンズ１５ａの部分に照射される光は使用されない
ので、測定時の光の有効利用の観点からも凸レンズ１５
ａの径は小さい方が好ましい。

【００３９】なお、実際には複合レンズ１５は、フロー
サイトメータ内の所定位置に設置されたホルダーなどに
固定されるため、おおよその位置並びに姿勢はあってお
り、しかも、少なくとも１つの方向（例えば光軸に対す
る前後方向など）の位置決めはできている場合がある。
係る場合に、残りの方向に対する調整を行うことにな
る。

【００４０】また、上記した実施の形態では、第１検出
器１６として、ピンホール付きのフォトダイオードを用
いた例を説明したが、本発明はこれに限ることはなく、
例えば、位置検出フォトダイオード（ＰＳＤ：ｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等
を用い、受光面の中心で結像されているか否かを判断す
るようにしてもよい。

【００４１】なおまた、本形態では、試料を供給しなく
ても位置決めができるため、あえて試料を供給しないで
行ったが、試料を供給しながら位置決めしてももちろん
かまわない。なお、上記した説明の方法を用いた方が、
散乱がないため、より多くの光を位置決め用として利用
できるので好ましい。

【００４２】＊分析・分類処理 分析処理をする際には、第２，第３検出器１７，１８の
出力を用いて行う。つまり、図からも明らかなように、
散乱角度の小さい前方小角散乱光（例えば１，５度から
１０度）は、第１レンズ要素１５ｂに照射され、そこに
おいて集光されて複合レンズ１５から２番目に位置する
第２検出器１７に受光される。さらに、散乱角度の大き
い前方大角散乱光（例えば１０度から１５度）は、最外
周の第２レンズ要素１５ｃに照射され、そこにおいて集
光されて複合レンズ１５に最も遠い第３検出器１８に受
光される。

【００４３】このように、１つの複合レンズ１５により
複数の異なる散乱角度の領域を分離して集光することが
できる。つまり、従来であれば、孔部付きのミラーやコ
リメートレンズや複数個の集光レンズにより構成された
光学系が、１個の複合レンズで構成することができ、構
成が簡略化されるとともに、占有面積も小さくてすみ、
しかも調整も容易となる。しかも、分離する領域の数が
増加しても、レンズ要素の数を増やすだけでよいので、
大型化することもない。さらに、レンズで集光するだけ
であるので、前方散乱光のほぼ全部を各検出器に受光さ
せることができ、光の利用率も高く、微小な光であって
も確実に検出することができる。

【００４４】図３は、本発明の第２の実施の形態を前方
散乱光の場合について示している。本実施の形態では、
上記した第１の実施の形態と相違して、各要素１５ａ〜
１５ｃの主軸を異ならせている。これにより、各要素１
５ａ〜１５ｃを通過して集光される光は、それぞれの主
軸上の所定位置に結像されるので、異なる散乱角度の領
域毎に分離できる。

【００４５】もちろんこの場合も、複合レンズ１５の中
央は、位置決め要素たる凸レンズ１５ａとなり、主軸Ａ
はレーザー光源１から照射される光の光軸と一致してお
り、その延長上に第１検出器１６が設置される。

【００４６】また、散乱角度の小さい前方小角散乱光
は、第１レンズ要素１５ｂに照射され、そこにおいて集
光されて主軸Ａに対して図中下方に位置ずれした主軸Ｂ
上の所定位置に配置された第２検出器１７に受光され
る。さらに、散乱角度の大きい前方大角散乱光は、最外
周の第２レンズ要素１５ｃに照射され、そこにおいて集
光されて主軸Ａに対して図中上方に位置ずれした主軸Ｃ
上の所定位置に配置された第３検出器１８に受光され
る。

【００４７】なお、図示省略するが、各検出器１６〜１
８の出力は、図２と同様に分析装置に与えられる。そし
て、第１検出器１６の出力に基づいて複合レンズ１５の
位置決めが行われる。また、第２，第３検出器１７，１
８の出力に基づいてフローセル２内の粒子の分析・分類
が行われる。

【００４８】また、上記した例では、各要素１５ａ〜１
５ｃの焦点距離を等しくしているので、図示したように
各検出器１６〜１８は、複合レンズ１５から等距離だけ
離れた位置に設置されるが、本発明はこれに限ることは
なく、焦点距離を異ならせてももちろんよい。なお、そ
の他の構成並びに作用効果は、上記した第１の実施の形
態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

【００４９】図４は前方散乱光に加えて、側方散乱光及
び後方散乱光を利用したフローサイトメータに本発明を
実施した態様を示している。同図においてレーザー光源
１から発せられた照射光ａは、後方散乱光を分離するた
めの複合レンズの中心部分を通過してフローセル２の散
乱源である粒子７に照射され、前方散乱光ｂ、ｃ、ｄ、
側方散乱光ｅ、ｆ、ｇ及び後方散乱光ｈ、ｉを得てい
る。各散乱光は、それぞれの方向に１つずつ配置された
複合レンズ１５により分離され、それぞれの検出器６に
より光の強度が検出される構造となっている。またレー
ザー光源１からフローセル２を通過した直接光は位置決
めのための検出器６ａにて検出されるごとく構成されて
いる。本実施の形態は、図１６，図１７に示したフロー
サイトメータの従来例に本発明の複合レンズ１５を適用
した例である。前記従来例では検出すべき散乱光の数が
増加するにつれてコリメータレンズ３、ミラー４及び集
光レンズ５からなる光学系８の数が増加し、装置の小型
化を阻害する要因となっていたが、本発明の複合レンズ
１５を用いるならば、光学系８を１つの複合レンズに置
き換えることが可能となり、小型で安価なフローサイト
メータの供給を可能とすることができる。さらには従来
はコリメータレンズ３、ミラー４及び集光レンズ５それ
ぞれの光軸を調整する必要があったものが、複合レンズ
１５単体の調整を行えばすみ、装置を用いた測定が極め
て容易となるメリットを有している。さらには複合レン
ズをモールドで製作する場合には、１枚の複合レンズの
中でのレンズ要素ごとの焦点位置のばらつきを本質的に
無くすことができる。

【００５０】図５は、上記した第２の実施の形態で用い
られる複合レンズ１５の製造方法の一例を示している。
第２の実施の形態では、第１，第２レンズ要素１５ｂ，
１５ｃの焦点距離は等しくし、主軸のみが異なるように
している。従って、図中二点鎖線で示すように、大きな
フレネルレンズからなる母レンズ２０を用意し、その母
レンズ２０の主軸から所定距離ずらした位置に中径のリ
ング状に繰り抜くことにより、第１レンズ要素１５ｂを
形成する。この第１レンズ要素１５ｂの主軸は、母レン
ズ２０の主軸であるので、リングの中心Ｏ1 に対して図
中左側にずれた位置となる。また母レンズ２０の主軸か
ら上記第１レンズ要素１５ｂと反対側に所定距離ずらし
た位置に大径のリング状に繰り抜くことにより、第２レ
ンズ要素１５ｃを形成する。この第２レンズ要素１５ｃ
の主軸は、母レンズ２０の主軸であるので、リングの中
心Ｏ2 に対して図中右側にずれた位置となる。従って、
第１レンズ要素１５ｂと第２レンズ要素１５ｃの主軸は
それぞれ中心から所定距離だけ離れた位置となり、しか
も両レンズ要素１５ｂ，１５ｃのずれ方向は逆になる。
このように１枚の大きなフレネルレンズの適宜位置を繰
り抜くことにより、複数のレンズ要素を製造することが
でき、それらを接合することにより容易に複合レンズを
製造できる。そして、係る製造プロセスは、接合するレ
ンズ要素の数が増加するにつれて、同一の焦点距離のレ
ンズ要素を作る上で効果的となる。なお、このように必
ずしも１枚のフレネルレンズから各レンズ要素を製造す
る必要がないのはもちろんである。

【００５１】すなわち、このレンズは所定の面積を有す
る複数の領域に照射された光をそれぞれその領域ごとに
焦点させる機能を持たせることを目的とするため、フレ
ネルレンズなど、装置の設計に合った焦点距離を有する
複数のレンズを複数枚用意し、それらのレンズから所定
の形状・面積を有するように複数枚切断またはくり抜い
てレンズ要素を成形し、それらのレンズ要素を一体的
に、平面状に接合させることで製造することができる。
用意した複数のレンズの焦点距離はそれぞれ異なる距離
であってもよく、レンズ要素の主軸は、一致させる設計
としても、ずらした設計であってもよい。このような成
形により、限られたスペースにおいてコンパクトに光学
系ユニットを製造することができる。

【００５２】なお、複合レンズ１５の製造方法として
は、上述の方法のほか、予め各レンズ要素ごとあるいは
それらを組み合わせて一体にした金型の表面を作成し、
その金型を用いて圧縮成型、ＩＣＭ成形（インジェクシ
ョン・コンプレッション・モールド）あるいは射出成形
などの技法で製造することもできる。図６〜図８によ
り、その製造の一例を次に示す。

【００５３】すなわち、フレネルレンズＡを成型できる
モールドＡから円状に切断またはくり抜いてモールド
Ａ’を成型する（図６参照）。また、モールドＡ’を組
み入れることができる程度の孔が設けられた環状のモー
ルドＢ’を、フレネルレンズＢを成型できるモールドＢ
から切断またはくり抜いて成形する（図７参照）。さら
に、モールドＡ’をモールドＢ’に組み入れることによ
り、モールド表面を成形することができる（図８参
照）。モールドＡとモールドＢは同一のものであっても
よいし、異なる焦点距離または異なる主軸を有するフレ
ネルレンズを成形するためのモールドであってもよい。

【００５４】図９は、本発明の別の実施の形態であり、
複合レンズ１５の改良を図ったものである。すなわち、
この形態でも第１，第２レンズ要素１５ｂ，１５ｃの２
つの領域を分離検出するものである。そして、隣接する
レンズ要素間の接合領域並びに凸レンズ１５ａと第１レ
ンズ要素１５ｂ間の接合領域を、リング状のマスク材２
２で覆うようにしている。このマスク材２２は、各要素
１５ａ〜１５ｃを接合した後、その接合部位を光学的に
不透明な材質を装着することにより形成される。そし
て、具体的には、所定の薄膜を蒸着・スパッタした後パ
ターニングしたり、所定のインク等を塗布したり、テー
プ材等を張り付けることにより実現できる。

【００５５】つまり、マスク材２２がないと、接合部分
では、光が乱反射などして所定の検出器に正しく集光で
きなかったりして雑音成分となるおそれがある。しか
し、本形態のように、マスク材２２を設けることによ
り、正常なレンズ要素部分のみを光が透過するので、所
望の状態で検出器に受光させることができる。そして、
係るマスク材２２を設けた複合レンズ１５は、上記した
いずれの実施の形態にも適用できる。

【００５６】なお、上記した各実施の形態では、位置決
め要素として凸レンズ１５ａを用いた例を説明したが、
本発明はこれに限ることはなく、例えば複合レンズ１５
の中心にピンホールを設け、そのピンホールを位置決め
要素として使用するようにしてもよい。

【００５７】すなわち、ピンホールにすると、例えば複
合レンズ１５の中心とレーザー光源１から出射される光
の光軸とが一致しないと、係る光はピンホールを通過で
きず、第１検出器の受光面に照射されない。また、複合
レンズ１５が斜めに配置されると、ピンホールを通過す
る光の光量が減少し、第１検出器１６の出力が小さくな
ったり、さらには傾斜角度が大きくなると、ピンホール
を通過できなくなる。よって、第１検出器の出力を監視
することにより、複合レンズ１５の姿勢制御が行える。
具体的には、光量が一定の値以上となった時や、光量が
最大になった時に位置決めが行われたと判定することが
できる。但し、このピンホールを用いた場合には、光軸
方向に沿った前後方向の位置ずれには対応できない。よ
って、係る前後方向の位置決めが不要な場合には、複合
レンズの中央にピンホールを設けるといった簡単な構成
で形成できるというメリットが生じる。

【００５８】また、上記した実施の形態では、いずれも
２個のレンズ要素を組み合わせて複合レンズを構成した
が、使用するレンズ要素は３個以上でもよい。また、レ
ンズ要素ひいては複合レンズは、上記した各実施の形態
では、フレネルレンズを用いて構成したが、本発明はこ
れに限ることはなく、凸レンズなどの通常のレンズを用
いて構成することもできる。

【００５９】さらにまた、図示省略するが、上記した各
実施の形態において、フローセルと複合レンズの間の所
定位置に、遮光部材たるオブスキュレータ（図１５に示
した符合１１と同様の機能のもの）を設置し、レーザー
光源１から出射した直接光をそこにおいて遮光するよう
にしてもよい。但し、そのオブスキュレータは、移動可
能となっており、通常の測定の際には、直接光の光路上
に位置するが、複合レンズの姿勢の調整を行う際には、
その光路上から待避させ、レーザー光源１からの直接光
が、位置決め要素１５ａに入射可能としている。また、
遮光部材としては、従来のオブスキュレータのようなも
のに限らず、複合レンズ１５に直接または間接的に取り
付けるものであってもよく、その構造は任意である。

【００６０】また、上記実施の形態とは逆に、複合レン
ズの姿勢調整を行った後の実際の測定中にも直接光をオ
ブスキュレータで遮断することなく、フローセルと前記
複合レンズ間の適当な位置に集光レンズを配置し第１検
出器１６の出力を検出するならば、フローセル内を流れ
ている粒子の吸光度が測定可能となる。

【００６１】図１０は、本発明に係る複合レンズ３５の
別の実施の形態を示している。図１に示す実施の形態と
の相違は、位置決め機構を設けていない点である。そし
て、具体的には以下の通りである。同図に示すように、
本例では、同心円状に３つのレンズ要素３５ａ，３５
ｂ，３５ｃを位置させた状態で接合し一体化することに
より複合レンズ３５が形成されている。すなわち、中央
の第１レンズ要素３５ａは、円板状であり、その周囲に
は２つのリング状の第２，第３レンズ要素３５ｂ，３５
ｃが位置されている。

【００６２】本例では、各レンズ要素３５ａ〜３５ｃ
は、いずれもフレネルレンズを適宜形状に切断して形成
している。そして、係るレンズ要素３５ａ〜３５ｃを嵌
め合わすとともに、接合面を接着一体化することによ
り、１枚の複合レンズ３５を形成するようにしている。
さらに、第１〜第３レンズ要素３５ａ〜３５ｃは、それ
ぞれ焦点位置が異なるようにしている。これにより、同
一の物点から発せられた光は、各レンズ要素３５ａ〜３
５ｃにて集光されるが、結像される位置は異なる。そし
て、焦点位置を異ならせる具体的な構造としては、各レ
ンズ要素３５ａ〜３５ｃを異なる焦点距離のものを用い
たり、主軸が異なるようにすることにより実現できる。

【００６３】図１１は、上記した複合レンズを用いた本
発明に係る粒子分析装置（フローサイトメータ）の第４
の実施の形態を示している。同図に示すように、レーザ
ー光源１から出射された光の光路上にフローセル２，複
合レンズ１５の順に配置している。フローセル２内の粒
子にレーザー光が照射されると、前方散乱光が発生す
る。そして、その前方散乱光の進路の中心と複合レンズ
３５の中心とを一致させている。

【００６４】さらに、複合レンズ３５を構成する各レン
ズ要素３５ａ〜３５ｃは、その焦点距離が中央の第１レ
ンズ要素３５ａが最も短く、最外周の第３レンズ要素３
５ｃが最も長くなるようにしている。但し、各レンズ要
素３５ａ〜３５ｃの主軸は一致させている。これによ
り、同一の物点から出射された光は、各レンズ要素３５
ａ〜３５ｃを通過することにより集光されるが、その結
像位置は異なる。具体的には、いずれも複合レンズ３５
の中心線上に結像されるが、第１レンズ要素３５ａの結
像位置が最も複合レンズ３５側になり、第３レンズ要素
３５ｃが複合レンズ３５から最も離れた位置に結像され
る。

【００６５】一方、複合レンズ３５の前方には、第１検
出器３６，第２検出器３７，第３検出器３８の順に配置
している。このとき、各検出器３６〜３８並びに複合レ
ンズ３５の中心が同一線上に位置するようになってい
る。そして、第１検出器３６は、焦点距離が最も短い第
１レンズ要素３５ａを通過した光の結像位置に配置され
る。第２検出器３７は、焦点距離が中間の第２レンズ要
素３５ｂを通過した光の結像位置に配置される。第３検
出器３８は、焦点距離が最も長い第３レンズ要素３５ｃ
を通過した光の結像位置に配置される。

【００６６】さらに、各検出器３６〜３８は、光電変換
素子により構成される。そして、各検出器３６〜３８の
出力は、分析装置９に与えられ、そこにおいて粒子の分
析が行われる。そして、分析結果が、出力装置３９に出
力される。なお、異なる散乱角度からの信号に基づいて
行う分析・分類処理は従来と同様に行えるため、その詳
細な説明を省略する。

【００６７】上記した構成では、図からも明らかなよう
に、散乱角度の小さい前方小角散乱光は、中央の第１レ
ンズ要素３５ａに照射され、そこにおいて集光されて複
合レンズ３５に最も近い第１検出器３６に受光される。
また、散乱角度の中くらいの前方中角散乱光は、第２レ
ンズ要素３５ｂに照射され、そこにおいて集光されて複
合レンズ３５から２番目に位置する第２検出器３７に受
光される。さらに、散乱角度の大きい前方大角散乱光
は、最外周の第３レンズ要素３５ｃに照射され、そこに
おいて集光されて複合レンズ３５に最も遠い第３検出器
３８に受光される。

【００６８】このように、１つの複合レンズ３５により
複数の異なる散乱角度の領域を分離して集光することが
できる。つまり、従来であれば、孔部付きのミラーやコ
リメートレンズや複数個の集光レンズにより構成された
光学系が、１個の複合レンズで構成することができ、構
成が簡略化されるとともに、占有面積も小さくてすみ、
しかも調整も容易となる。しかも、分離する領域の数が
増加しても、レンズ要素の数を増やすだけでよいので、
大型化することもない。さらに、レンズで集光するだけ
であるので、前方散乱光のほぼ全部を各検出器に受光さ
せることができ、光の利用率も高く、微小な光であって
も確実に検出することができる。

【００６９】図１２は、本発明の第５の実施の形態を示
している。本実施の形態では、上記した第４の実施の形
態と相違して、各レンズ要素３５ａ〜３５ｃの主軸を異
ならせている。これにより、各レンズ要素３５ａ〜３５
ｃを通過して集光される光は、それぞれの主軸上の所定
位置に結像されるので、異なる散乱角度の領域毎に分離
できる。

【００７０】具体的には、散乱角度の小さい前方小角散
乱光は、中央の第１レンズ要素３５ａに照射され、そこ
において集光されて主軸Ａ上の所定位置に配置された第
１検出器３６に受光される。また、散乱角度の中くらい
の前方中角散乱光は、第２レンズ要素３５ｂに照射さ
れ、そこにおいて集光されて主軸Ａに対して図中下方に
位置ずれした主軸Ｂ上の所定位置に配置された第２検出
器３７に受光される。さらに、散乱角度の大きい前方大
角散乱光は、最外周の第３レンズ要素３５ｃに照射さ
れ、そこにおいて集光されて主軸Ａに対して図中上方に
位置ずれした主軸Ｃ上の所定位置に配置された第３検出
器３８に受光される。

【００７１】なお、図示省略するが、各検出器３６〜３
８の出力は、図１１と同様に分析装置に与えられ、フロ
ーセル２内の粒子の分離が行われる。また、上記した例
では、各レンズ要素３５ａ〜３５ｃの焦点距離を等しく
しているので、図示したように各検出器３６〜３８は、
複合レンズ３５から等距離だけ離れた位置に設置される
が、本発明はこれに限ることはなく、焦点距離を異なら
せてももちろんよい。なお、その他の構成並びに作用効
果は、上記した第４の実施の形態と同様であるので、そ
の詳細な説明を省略する。

【００７２】図１３は、上記した第５の実施の形態で用
いられる複合レンズ３５の製造方法の一例を示してい
る。第５の実施の形態では、各レンズ要素３５ａ〜３５
ｃの焦点距離は等しくし、主軸のみが異なるようにして
いる。従って、図中二点鎖線で示すように、大きなフレ
ネルレンズからなる母レンズ４０を用意し、その母レン
ズ４０の主軸を中心として小さな円板状に繰り抜くこと
により第１レンズ要素３５ａを形成する。また母レンズ
４０の主軸から所定距離ずらした位置に中径のリング状
に繰り抜くことにより、第２レンズ要素３５ｂを形成す
る。この第２レンズ要素３５ｂの主軸は、母レンズ４０
の主軸であるので、リングの中心Ｏ1 に対して図中左側
にずれた位置となる。また母レンズ４０の主軸から上記
第２レンズ要素３５ｂと反対側に所定距離ずらした位置
に大径のリング状に繰り抜くことにより、第３レンズ要
素３５ｃを形成する。この第３レンズ要素３５ｃの主軸
は、母レンズ４０の主軸であるので、リングの中心Ｏ2
に対して図中右側にずれた位置となる。従って、第１レ
ンズ要素３５ａの主軸は、円板の中心位置となり、第２
レンズ要素３５ｂと第３レンズ要素３５ｃの主軸はそれ
ぞれ中心から所定距離だけ離れた位置となり、しかも両
レンズ要素３５ｂ，３５ｃのずれ方向は逆になる。この
ように１枚の大きなフレネルレンズの適宜位置を繰り抜
くことにより、複数のレンズ要素を製造することがで
き、それらを接合することにより容易に複合レンズを製
造できる。なお、このように必ずしも１枚のフレネルレ
ンズから各レンズ要素を製造する必要がないのはもちろ
んである。

【００７３】図１４は、本発明の第６の実施の形態であ
り、複合レンズ３５の改良を図ったものである。すなわ
ち、この例でも第１〜第３レンズ要素３５ａ〜３５ｃの
３つの領域を分離検出するものである。そして、隣接す
るレンズ要素間の接合領域を、リング状のマスク材４２
で覆うようにしている。このマスク材４２は、レンズ要
素３５ａ〜３５ｃを接合した後、その接合部位を光学的
に不透明な材質を装着することにより形成される。そし
て、具体的には、所定の薄膜を蒸着・スパッタした後パ
ターニングしたり、所定のインク等を塗布したり、テー
プ材等を張り付けることにより実現できる。このようす
ると、接合部分では、光が乱反射などして所定の検出器
に正しく集光できなかったりして雑音成分となるおそれ
があるが、マスク材４２を設けることにより、正常なレ
ンズ要素部分のみを光が透過するので、所望の状態で検
出器に受光させることができる。そして、係るマスク材
４２を設けた複合レンズ３５は、上記したいずれの実施
の形態にも適用できる。

【００７４】また、上記した各実施の形態では、いずれ
も３個のレンズ要素を組み合わせて複合レンズを構成し
たが、使用するレンズ要素は２個でもよくあるいは４個
以上でもよい。また、レンズ要素ひいては複合レンズ
は、上記した各実施の形態では、フレネルレンズを用い
て構成したが、本発明はこれに限ることはなく、凸レン
ズなどの通常のレンズを用いて構成することもできる。

【００７５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、焦点位置の異なる複数のレンズ要素を接合一体化し
て１個の複合レンズを製造し、その複合レンズによって
散乱角度の異なる光を分離し、各検出器に振り分けるこ
とができる。しかも、１枚の複合レンズという単体で行
えるので、部品点数の削減並びに光学系の調整も容易に
行える。さらに、レンズで集光されるだけであるので、
光の利用率も高くなる。さらにまた、分割する領域数が
増えても、レンズ要素が増えるだけで、部品としては１
個の複合レンズでよく、光を分離する光学系の部品点数
も増えず専有面積も大型化を招くことがなく検出器の増
加に伴うスペースの増加にとどめることができる。

【００７６】しかも、複合レンズの中心に、凸レンズや
ピンホールなどの位置決め要素を設けた場合には、その
位置決め要素を光が正常に通過するか否かにより、複合
レンズが正しい位置・姿勢になっているか否かを判断で
き、位置決め処理を簡単かつ正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合レンズの一例を示す図であ
る。

【図２】本発明に係る粒子分析装置の第１の実施の形態
を示す図である。

【図３】本発明に係る粒子分析装置の第２の実施の形態
を示す図である。

【図４】本発明に係る粒子分析装置の第３の実施の形態
を示す図である。

【図５】複合レンズの製造方法の一例を示す図である。

【図６】複合レンズの製造方法の別の一例を示す図（そ
の１）である。

【図７】複合レンズの製造方法の別の一例を示す図（そ
の２）である。

【図８】複合レンズの製造方法の別の一例を示す図（そ
の３）である。

【図９】本発明に係る複合レンズの他の例を示す図であ
る。

【図１０】本発明に係る複合レンズの一例を示す図であ
る。

【図１２】本発明に係る粒子分析装置の第４の実施の形
態を示す図である。

【図１３】本発明に係る粒子分析装置の第５の実施の形
態を示す図である。

【図１４】複合レンズの製造方法の一例を示す図であ
る。

【図１５】従来例を示す図である。

【図１６】別の従来例を示す図である。

【図１７】別の従来例を示す図である。

【図１８】別の従来例を示す図である。

【符号の説明】

６，６′ 検出器 ９ 分析装置 １５ 複合レンズ １５ａ 凸レンズ要素 １５ｂ 第１レンズ要素 １５ｃ 第２レンズ要素 １６ 第１検出器 １７ 第２検出器 １８ 第３検出器 ２２ マスク材 ３５ 複合レンズ ３５ａ 第１レンズ要素 ３５ｂ 第２レンズ要素 ３５ｃ 第３レンズ要素 ３６ 第１検出器 ３７ 第２検出器 ３８ 第３検出器 ４２ マスク材

【手続補正書】

【提出日】平成１０年５月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合レンズの一例を示す図であ
る。

【図２】本発明に係る粒子分析装置の第１の実施の形態
を示す図である。

【図３】本発明に係る粒子分析装置の第２の実施の形態
を示す図である。

【図４】本発明に係る粒子分析装置の第３の実施の形態
を示す図である。

【図５】複合レンズの製造方法の一例を示す図である。

【図６】複合レンズの製造方法の別の一例を示す図（そ
の１）である。

【図７】複合レンズの製造方法の別の一例を示す図（そ
の２）である。

【図８】複合レンズの製造方法の別の一例を示す図（そ
の３）である。

【図９】本発明に係る複合レンズの他の例を示す図であ
る。

【図１０】本発明に係る複合レンズの一例を示す図であ
る。

【図１１】本発明に係る粒子分析装置の第４の実施の形
態を示す図である。

【図１２】本発明に係る粒子分析装置の第５の実施の形
態を示す図である。

【図１３】複合レンズの製造方法の一例を示す図であ
る。

【図１４】本発明に係る粒子分析装置の第６の実施の形
態の要部を示す図である。

【図１５】従来例を示す図である。

【図１６】別の従来例を示す図である。

【図１７】別の従来例を示す図である。

【図１８】別の従来例を示す図である。

【符号の説明】 ６，６’ 検出器 ９ 分析装置 １５ 複合レンズ １５ａ 凸レンズ要素 １５ｂ 第１レンズ要素 １５ｃ 第２レンズ要素 １６ 第１検出器 １７ 第２検出器 １８ 第３検出器 ２２ マスク材 ３５ 複合レンズ ３５ａ 第１レンズ要素 ３５ｂ 第２レンズ要素 ３５ｃ 第３レンズ要素 ３６ 第１検出器 ３７ 第２検出器 ３８ 第３検出器 ４２ マスク材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 勝寛 東京都新宿区西落合１丁目31番４号 日本 光電工業株式会社内 (72)発明者 高原 良之 東京都新宿区西落合１丁目31番４号 日本 光電工業株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒子に光を照射することにより発生する
   散乱光のうち、異なる散乱角度のものを分離して検出す
   ることにより前記粒子の分類を行うようにした粒子分析
   装置において、 前記散乱光の光路を遮るようにして配置された、焦点位
   置の異なる複数のリング状のレンズ要素を同心円上に位
   置させた状態で一体化された複合レンズと、 前記複数のレンズ要素の焦点位置に応じた前記散乱光の
   結像位置にそれぞれ配置された各散乱角度検出用の検出
   器と、 前記複数の検出器の検出出力に基づいて、前記粒子の分
   類を行う分析手段とを備えたことを特徴とする粒子分析
   装置。
2. 【請求項２】 粒子に光を照射することにより発生する
   散乱光のうち、異なる散乱角度のものを分離して検出す
   ることにより前記粒子の分類を行うようにした粒子分析
   装置において、 前記散乱光の光路を遮るようにして配置された、焦点位
   置の異なる複数のリング状のレンズ要素を同心円上に位
   置させるとともに、中央部に位置決め要素を設けた状態
   で一体化された複合レンズと、 前記複数のレンズ要素の焦点位置に応じた前記散乱光の
   結像位置にそれぞれ配置された各散乱角度検出用の検出
   器と、 前記位置決め要素を通過した光を検出可能な位置決め用
   検出器と、 前記複数の検出器の検出出力に基づいて、前記粒子の分
   類を行う分析手段とを備え、 かつ、前記位置決め要素は、少なくとも前記複合レンズ
   の中心と光軸とが一致するとともに、その光軸に対して
   前記複合レンズが直交している時に、前方に設置した前
   記位置決め用検出器の所定位置に、所定の光量の光を受
   光させることができるものであることを特徴とする粒子
   分析装置。
3. 【請求項３】 主軸が平行にずれている複数のレンズ要
   素を同心円状に配置し一体化したことを特徴とする複合
   レンズ。
4. 【請求項４】 前記複数のレンズ要素が同心円状に配置
   された中央部に位置決め要素を設けたことを特徴とする
   請求項３に記載の複合レンズ。
5. 【請求項５】 前記レンズ要素と前記位置決め要素の境
   界部分をマスク材で覆うようにしたことを特徴とする請
   求項３または４に記載の複合レンズ。
6. 【請求項６】 焦点距離の異なる複数のレンズ要素を同
   心円状に配置し、 中央部に位置決め要素を設け、 前記レンズ要素と前記位置決め要素の境界部分をマスク
   材で覆うようにしたことを特徴とする複合レンズ。
7. 【請求項７】 前記複数のレンズ要素の境界部分をマス
   ク材で覆うようにしたことを特徴とする請求項３ないし
   ６のいずれか１項に記載の複合レンズ。
8. 【請求項８】 焦点距離の異なる複数のレンズ要素を同
   心円状に配置し、 中央部に位置決め要素を設け、 前記複数のレンズ要素の境界部分をマスク材で覆うよう
   にしたことを特徴とする複合レンズ。
9. 【請求項９】 前記位置決め要素が、凸レンズであるこ
   とを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載
   の複合レンズ。
10. 【請求項１０】 前記位置決め要素が、ピンホールであ
    ることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に
    記載の複合レンズ。
11. 【請求項１１】 前記レンズ要素がフレネルレンズであ
    ることを特徴とする請求項３ないし１０のいずれか１項
    に記載の複合レンズ。