JPS6225236A - 光による粒子検出装置 - Google Patents

光による粒子検出装置

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JPS6225236A
JPS6225236A JP60166419A JP16641985A JPS6225236A JP S6225236 A JPS6225236 A JP S6225236A JP 60166419 A JP60166419 A JP 60166419A JP 16641985 A JP16641985 A JP 16641985A JP S6225236 A JPS6225236 A JP S6225236A
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JP
Japan
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light
flow cell
removing member
stray
particle
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Pending
Application number
JP60166419A
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English (en)
Inventor
Shingo Suminoe
伸吾 住江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sysmex Corp
Original Assignee
Sysmex Corp
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Publication date
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Publication of JPS6225236A publication Critical patent/JPS6225236A/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、液体中の粒子、例えば血液中の血球等を、
光照射を受けた粒子からの散乱光により検出する光によ
る粒子検出装置に関するものである。
従来の技術 微粒子を含むfiA液を中心にしてさや状に周囲に高速
流体を通すと、中心流は粒子が1列に流れる程度の細流
となる。この粒子に光を照射して粒子の散乱光を検出す
ることにより、縣濁液中の粒子の検出が行なえる。
従来のこの種粒子検出装置の原理構造を第5図に示す0
図において、20は角パイプ状のフローセルであり、粒
子を含む縣濁液を中心にして周囲に高速流体を通してお
り、中心流に粒子列21が形成されている。レーザ発光
装置からなる光源22からの光線aは、コンデンサレン
ズ23で粒子列21に焦点Pを持つように収束され、粒
子列21の粒子から散乱光すを発生させる。散乱光すは
コレクタレンズ24によって集められ、ピンホール板2
5を通過して受光器26に入る。受光器26は光電変換
により電気パルスを発生する。光源22からの光線aの
直進光すなわち粒子に当らなかった光は、コレクタレン
ズ24の前のダークフィールドデスク27により遮断さ
れ、かつ周囲の迷光ハヒンホール板25により遮断され
る。これにより、粒子からの散乱光すのみが受光器26
で検出され、粒子測定が行なえる。
発明が解決しようとする問題点 測定粒子は直径が0.5μ程度と小さいため、粒子から
の散乱光すを検知するには高倍率高感度の光学系を必要
とする。そのため、この従来構造ではコレクタレンズ2
4やピンホール板25を用いているが、これにより調整
作業が煩雑となっている。すなわち、コンデンサレンズ
23の焦点Pと、フローセル20の粒子列21の位置と
、コレクタレンズ24の物点位置とを合わさなくてはな
らず、またコレクタレンズ24の物点位置と共役な位置
にピンホール板25のピンホールを置かなくてはならな
い。そのため、コンデンサレンズ23の軸とコレクタレ
ンズ24の軸をフローセル20の中心で合致させる調整
が必要であり、この調整に多大な時間(3〜4時間)を
要する。
また、コレクタレンズ24や、ピンホール板25や、ダ
ークフィールドデスク27は、精密で限界的高性能を要
するため、部品としてのコストが高い、しかも、これら
に光軸調整のための細ねしによるx−y−z微動ステー
ジ等を備える必要があり、これらを含めると光学系のコ
ストが高くなる。
さらに、フローセル20とピンホール板25の距離は、
市販および特注の安定人手できる限界性能のコレクタレ
ンズ24を使用しても、150〜160mになる。その
ため、検出装置全体では300龍以上となり、装置を小
型化できない。
この発明は、これらの欠点に鑑みなされたもので、調整
時間を飛IM的に短縮でき、かつ小型で低コストの光に
よる粒子検出装置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 この発明は、フローセルから受光器までの間に、従来の
光学系の代りに迷光除去部材を設けたちのである。迷光
除去部材は、散乱光を通過させる光通過孔を有するもの
である。
作用 この構成によると、次の作用が得られる。フローセルの
粒子列の粒子に光線を照射することにより生した散乱光
は、粒子に当らずに進む直進光の立体角の周囲にあるが
、この散乱光の一部が迷光除去部材の光通過孔を通り、
受光器で検出される。
直進光および周囲の迷光は、迷光除去部材の光通過孔を
通過できず、遮断される。
この発明では、粒子検出信号となる散乱光を、従来のよ
うに光学系を使って1点に集めることをせず、自然の状
態で捉えるため、従来のように高精度な位置決めを必要
とせず、迷光除去部材等の位置調整が簡単に行なえる。
このように、散乱光の受光側については、高精度な調整
を全く必要としないので、x−y−z微動ステージ等を
用いる必要がなく、コストが低減される。また、高価な
部品であるダークフィールドディスクや、コレクタレン
ズや、ピンホール板を必要としないので、このことから
もコストが低減される。また、前述のように受光器をフ
ローセルに近づけられるので、装置全体をコンパクトに
できる。
従来のコレクタレンズの除去による感度低下は、散乱光
の光源となる粒子列に受光器を近接させることによって
補なえる。受光側にコレクタレンズを用いないことから
、焦点距離の問題がなく、受光器をフローセルに近接さ
せることが可能である。
受光強度は距離の2乗に反比例して減少するので、受光
器を光源に近ずけたことによる感度向上効果は大きい、
また、このように散乱光の受光感度が向上することから
、信号とノイズの比が大きくなり、正確な粒子検出が行
なえる。
実施例の説明 この発明の一実施例を第1図ないし第3図に示す、この
粒子検出装置は、粒子列lを形成した状態に流体を流す
フローセル2と、このフローセル2中の粒子列1に光線
aを照射する光照射手段3と、光線aが粒子列1の粒子
に当って反射した敗乱光すを検出する受光器4とを備え
た光による粒子検出装置において、フローセル2と受光
器4との間に前記散乱光を通過させる光通過孔6を有す
る迷光除去部材5を設けたものである。
フローセル2は第5図の例と同様である。光照射手段3
は、20mWの半導体レーザからなる光源7と、コンデ
ンサレンズ8とからなる。受光器4は、直径1fi程度
の受光面を有するものであれば十分であるが、この例で
は2.4fl角のシリコンスオドダイオードを用いてお
り、直径0.6μmのラテックスの検出ができる性能を
持つ、受光器4は迷光除去部材5の光通過孔6の出口6
aに近接して配置する。
連孔除去部材5は、厚肉円筒状のものであり、材質とし
て黒のポリアセタール樹脂を用いている。
光通過孔6はトンネル状のものであって、内径に対して
奥行を十分に長くしてあり、かつ光軸Aに対して若干傾
かせである。光通過孔6は、内径を1mとし、内面をピ
ッチが0.5 tmのねし面に形成しである。光通過孔
6の傾斜角θは例えば5〜7゜とし、迷光除去部材5と
フローセル2の中心との距離は12〜13龍とする。こ
れにより、光線aの粒子列1に当る焦点Pを光通過孔6
内に捕えられるように調整する。
なお、迷光除去部材5と受光器4とは予め軸合せして互
いに一体に固定しておく、この一体化したものは、上下
および左右に位Wfff整可能なように支持台(図示せ
ず)に取付ける。また、コンデンサレンズ8は、光軸A
の方向に前後移動(X方向)可能に支持台に設置し、フ
ローセル2はその長手方向と光軸Aとに直交する方向(
Y方向)に移動可能な支持台に設置しである。
この構成によると、次の作用が得られる。フローセル2
の粒子列■の粒子に照射した光線aにより生じた散乱光
すは、粒子に当らずに進む直進光Cの周囲にあるが、こ
の散乱光すの一部が迷光除去部材5の光通過孔6を通り
、受光器4で検出される。直進光Cは迷光となるが、そ
の迷光は迷光除去部材5の光通過孔6を通過できず、遮
断される。このとき、光通過孔6の内面がねじ面となっ
ていることから、内面での反射が防止できて迷光および
直進光Cの除去がより一層確実に行なえる。
従来のコレクタレンズの除去による感度低下は、受光器
4を散乱光すの光源となる粒子列1に近接させることに
よって補なえる。受光側にコレクタレンズを用いないこ
とから、像点距離の問題がなく、受光器4をフローセル
2に近接させることが可能である。受光強度は距離の2
乗に反比例して減少するので、受光器4を光源に近すけ
たことによる感度向上効果は大きい、また、このように
散乱光すの受光感度が向上することから、信号とノイズ
の比が大きくなる。これにより、従来の検出装置と同等
以上の検出性能が得られる。
光軸調整は次のように行なう、すなわち、コンデンサレ
ンズ8のX方向移動と、フローセル2のY方向移動とに
より、光線aのコンデンサレンズ8による焦点Pがフロ
ーセル2内の粒子列1に位置するようにする。この後、
予じめ軸を互いに合せられた迷光除去部材5と受光器4
を、所定の傾斜角度θでフローセル2の中心から所定位
置に来るように配置して、粒子列2の焦点Pを光通過孔
6内に捉えることによって調整は完了する。
このとき、従来のように散乱光すを光学系を使って1点
に集めることをせず、自然の状態で捉えるので、高精度
な位置調整を必要としない、また、次のことからも位置
調整が粗なものですむ、すなわち、光通過孔6は出口6
a側が光軸A II+から離れるように傾斜した孔であ
り、またトンネル状の孔であって内径に対して奥行長さ
が長いため、直進光Cは光通過孔6を全く通過できず、
また通過できたとしても、そのように通過可能となる迷
光除去部材5の位置はごくわずかな範囲に限られる。
これに対して、散乱光すの進む方向は光軸Aに対して傾
斜しており、光通過孔6の傾き角度に近いので、迷光除
去部材5の中心軸Bの位置が第3図のように焦点Pから
多少ずれていても、散乱光すが通過可能となる。このた
め、迷光除去部材5の位ii整に高精度を必要としない
。
このように、迷光除去部材5の位2!調整に精度を要せ
ず、しかも受光側につき従来ではコレクタレンズとピン
ホール板との2部材の調整を必要としたのに対して、こ
の装置では迷光除去部材5の調整だけですむ、そのため
、光軸調整に要する時間が大幅に短縮され、従来では3
〜4時間必要であったところが、30秒程度ですむ。
また、このように散乱光すの受光側については、高精度
な調整を全く必要としないので、x−y−Z微動ステー
ジ等を用いる必要がなく、コストが低減される。また、
高価な部品であるダークフィールドディスクや、コレク
タレンズや、ピンホール板を必要としないので、このこ
とからもコストが低減される。さらに、前述のように受
光器4をフローセル2に近づけられるので、装置全体を
コンパクトにできる0例えば、フローセル2と受光器4
との距離はlO〜15fiとでき、検出装置全体の長さ
を120fl程度とできる。
なお、前記実施例では、迷光除去部材5を円筒状とした
が、第4図のように迷光除去部材5′の光通過孔6′を
薄い角スリット状としてもよい。
また、光通過孔6.6′の内面は、ねじ面の代りに凹凸
の粗面としてもよく、また平らな面としてもよい。
発明の効果 この発明の光による粒子検出装置は、粒子検出信号とな
る散乱光を光学系を使って1点に集めることをせず、迷
光除去部材の光通過孔に通すだけで自然の状態で捉える
ので、高精度な調整を必要としない、そのため調整時間
が大幅に短縮される。
受光側のレンズを省いたことによる感度低下は、散乱光
の光源となる粒子列に受光器を近接させることにより補
なえる。
また、前述のように高精度を必要としないことから、微
動位置決め装置が不要となり、また高価な部品であるレ
ンズ等を受光側に使用しないので、部品コストも低減さ
れる。さらに、受光側にレンズを用いないので、焦点距
離をとる必要がなくて、小型化が図れるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の断面図、第2図はその迷
光除去部材の拡大断面図、第3図は同じくその作用説明
図、第4図は迷光除去部材の変形例の斜視図、第5図は
従来の光学式粒子検出装置の原理図である。 1・・・粒子列、2・・・フローセル、3・・・光照射
手段、4・・・受光器、5・・・迷光除去部材、6・・
・光通過孔、a・・・光線、b・・・散乱光、C・・・
直進光E、1Ji(’−:中 1−  粒子列      2=−70−亡ル    
3・・范照鰐手「え4− 受tXS一式し尤Jをfl]
薊4人    6・・先通−ALa−え、線     
b−・−炊糺肥    c−直1尤第1図 第2図 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)粒子列を形成した状態に流体を流すフローセルと
    、このフローセル中の粒子列に光線を照射する光照射手
    段と、前記光線が前記粒子列の粒子に当って反射した散
    乱光を検出する受光器とを備えた光による粒子検出装置
    において、前記フローセルと前記受光器との間に、前記
    散乱光を通過させる光通過孔を有する迷光除去部材を設
    けたことを特徴とする光による粒子検出装置。
  2. (2)前記光通過孔は、内径に対して奥行が十分に長い
    ものとし、かつ前記光線の光軸に対して出口側が離れる
    向きに傾かせた特許請求の範囲第(1)項記載の光によ
    る粒子検出装置。
  3. (3)前記光通過孔の内面を凹凸面に形成した特許請求
    の範囲第(2)項記載の光による粒子検出装置。
JP60166419A 1985-07-26 1985-07-26 光による粒子検出装置 Pending JPS6225236A (ja)

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JP60166419A JPS6225236A (ja) 1985-07-26 1985-07-26 光による粒子検出装置

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JPS6225236A true JPS6225236A (ja) 1987-02-03

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590619U (ja) * 1992-05-20 1993-12-10 松下電器産業株式会社 光学ヘッド

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5112271A (en) * 1974-07-17 1976-01-30 Noritsu Kk Junkan kyutoshikifurogama

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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