CN109073531B - 粒子检测装置以及粒子检测装置的检查方法 - Google Patents
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Abstract
一种粒子检测装置以及粒子检测装置的检查方法，该粒子检测装置具备：检查光源(30)，其发出检查光；流动单元(40)，其被照射检查光；以及椭圆镜(50)，其以流动单元(40)的位置为第1焦点，并在顶点设置有孔(51)。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测技术，涉及一种粒子检测装置以及粒子检测装置的检查方法。
背景技术
在包含液体粒子计数器、流式细胞仪的粒子检测装置中，使用用于使作为样品的流体流过的流动单元。流动单元是透明的，当对流过流动单元内部的流体照射检查光时，流体中包含的粒子会发出荧光或者产生散射光。荧光、散射光由配置于流动单元的旁边的透镜会聚而检测。根据荧光、散射光的检测次数、检测强度以及检测波长等，能够确定流体中包含的粒子的数量、种类。例如，能够判别粒子是否为生物粒子、粒子是否为树脂、或者粒子是否为气泡等。
在粒子检测装置中，在发货时、定期检查时，对检查光源的位置、包含检查光对流动单元的入射位置和入射角度的检查光的光路、检查光的焦点以及流动单元的位置等进行检查。另外，在这些位置、角度偏离设计值的情况下，调整这些位置、角度。
例如，专利文献1记载了如下方法：为了使激光光束适当地入射到毛细管单元，使聚光透镜或者毛细管单元移动，并检测波长与激光光束相同的散射光的波峰。专利文献2记载了如下方法：为了调整激光的照射位置，使流动单元相对于激光源的位置移动，并检测波长与由流过流动单元内的粒子产生的激光相同的散射光。专利文献3记载了如下方法：为了调整光学系统以及流动单元的位置，使粒子流过流动单元，对流动单元照射激光，拍摄由粒子产生的波长与激光相同的散射光的图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第2745568号公报
专利文献2：日本专利特开2004－257756号公报
专利文献3：日本专利特开平6－229904号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的之一在于，能够提供一种在包含椭圆镜的粒子检测装置中容易地进行包含流动单元的光学系统的检查的粒子检测装置以及粒子检测装置的检查方法。
解决技术问题的技术手段
根据本发明的方式，提供一种粒子检测装置，其具备：(a)检查光源，其发出检查光；(b)流动单元，其被照射检查光；以及(c)椭圆镜，其以流动单元的位置为第1焦点，并在顶点设置有孔。
在上述粒子检测装置中，孔也可以设置于通过椭圆镜的第2焦点的流动单元的外周的切线与椭圆镜的交点的内侧。或者，孔也可以设置于通过配置于椭圆镜的第2焦点的光检测器的受光面的外端的流动单元的外周的切线与椭圆镜的交点的内侧。
在上述粒子检测装置中，流动单元也可以具备使光反射的半球面反射膜以及由半球面反射膜反射后的光所透过的半球面透镜部。
上述粒子检测装置也可以还具备摄像装置，该摄像装置经由设置于椭圆镜的顶点的孔来拍摄流动单元。或者，上述粒子检测装置也可以还具备摄像装置，该摄像装置经由设置于椭圆镜的顶点的孔，拍摄由横穿流动单元内的流体的检查光产生的反应光的形状。或者，上述粒子检测装置也可以还具备检查用光检测器，该检查用光检测器经由设置于椭圆镜的顶点的孔，检测由横穿流动单元内的流体的检查光产生的反应光。
在上述粒子检测装置中，充满流动单元的流体也可以是包含任意的液体或者水的液体，反应光也可以是拉曼散射光。或者，充满流动单元的流体也可以是包含荧光色素的液体，反应光也可以是荧光。或者，充满流动单元的流体也可以是包含粒子的液体，反应光也可以是米氏散射光。
另外，根据本发明的方式，提供一种粒子检测装置的检查方法，包括以下步骤：从设置于以流动单元的位置为第1焦点的椭圆镜的顶点的孔观察流动单元。
在上述粒子检测装置的检查方法中，孔也可以设置于通过椭圆镜的第2焦点的流动单元的外周的切线与椭圆镜的交点的内侧。或者，孔也可以设置于通过配置于椭圆镜的第2焦点的光检测器的受光面的外端的流动单元的外周的切线与椭圆镜的交点的内侧。
在上述粒子检测装置的检查方法中，流动单元也可以具备使光反射的半球面反射膜以及由半球面反射膜反射后的光所透过的半球面透镜部。
在上述粒子检测装置的检查方法中，也可以经由设置于椭圆镜的顶点的孔来拍摄流动单元。或者，在上述粒子检测装置的检查方法中，也可以经由设置于椭圆镜的顶点的孔，拍摄由横穿流动单元内的流体的检查光产生的反应光的形状。或者，在上述粒子检测装置的检查方法中，也可以经由设置于椭圆镜的顶点的孔，检测由横穿流动单元内的流体的检查光产生的反应光。
在上述粒子检测装置的检查方法中，充满流动单元的流体也可以是包含任意的液体或者水的液体，反应光也可以是拉曼散射光。或者，充满流动单元的流体也可以是包含荧光色素的液体，反应光也可以是荧光。或者，充满流动单元的流体也可以是包含粒子的液体，反应光也可以是米氏散射光。
发明效果
根据本发明，能够提供一种在包含椭圆镜的粒子检测装置中容易地进行包含流动单元的光学系统的检查的粒子检测装置以及粒子检测装置的检查方法。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的粒子检测装置的示意图。
图2是本发明的第1实施方式的构成流动单元的球状构件的示意图。
图3是本发明的第1实施方式的流动单元的侧视图。
图4是本发明的第1实施方式的流动单元的剖面图。
图5是本发明的第1实施方式的粒子检测装置的流动单元与椭圆镜的示意图。
图6是本发明的第1实施方式的粒子检测装置的流动单元与椭圆镜的示意图。
图7是本发明的第2实施方式的粒子检测装置的示意图。
图8是本发明的第2实施方式的基准标记的示意图。
图9是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图10是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图11是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图12是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图13是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图14是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图15是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图16是本发明的第1实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图17是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图18是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图19是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图20是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图21是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图22是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
图23是本发明的第2实施方式的反应光(拉曼散射光)的形状的示意图。
具体实施方式
下面，说明本发明的实施方式。在以下的附图的记载中，针对相同或者类似的部分，用相同或者类似的符号来表示。但是，附图是示意性的。因此，关于具体的尺寸等，应该对照以下的说明来判断。另外，在附图相互之间，当然也包含相互的尺寸的关系、比率不同的部分。
(第1实施方式)
如图1所示，本发明的第1实施方式的粒子检测装置具备发出检查光的检查光源30、被照射检查光的流动单元40以及将流动单元40的位置作为第1焦点的在顶点设置有孔51的椭圆镜50。
粒子检测装置设为检测对象的粒子包括包含微生物等的生物体物质、细胞、化学物质、垃圾、灰尘和埃土等尘埃等。作为微生物的例子，包括细菌以及真菌。作为细菌的例子，可列举革兰氏阴性菌以及革兰氏阳性菌。作为革兰氏阴性菌的例子，可列举大肠杆菌。作为革兰氏阳性菌的例子，可列举表皮葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、微球菌和棒状杆菌。作为真菌的例子，可列举黑曲霉等曲霉菌。但是，微生物不限定于这些。
如图2所示，流动单元40具备设置有包含检查对象粒子的流体所流过的贯通孔44的透明的球体构件41。在这里，流体例如是液体。对透明的球体构件41的表面以及贯通孔44的内壁例如进行研磨。贯通孔44例如通过球体构件41的中心。贯通孔44相对于贯通孔44的延伸方向的剖面形状例如是圆。如果将贯通孔44的剖面形状设为圆，并使得在内壁没有角，则能够抑制气泡滞留于贯通孔44的内部或者污渍附着于贯通孔44的内部。图1所示的贯通孔44的延伸方向与检查光的前进方向垂直、并且与椭圆镜50的长轴方向垂直。贯通孔44的直径不限定于此，例如低于1mm。球体构件41例如由石英玻璃构成。
如图3以及图4所示，流动单元40具备覆盖球体构件41的一部分、例如以贯通孔44为边界覆盖大约一半的半球面反射膜42。半球面反射膜42例如是蒸镀膜，由金属等构成。或者，半球面反射膜42也可以是电介质多层膜。球体构件41的未被半球面反射膜42覆盖的部分作为半球面透镜部43发挥功能。半球面反射膜42与半球面透镜部43对置。
如图1所示，流动单元40配置成半球面透镜部43的凸部以及半球面反射膜42的凹部与椭圆镜50对置。另外，流动单元40配置成贯通孔44通过的流动单元40的中心与椭圆镜50的第1焦点一致。
如果流过流动单元40的流体中包含微生物等荧光性粒子，则粒子被照射作为激发光的检查光而发出荧光。例如，微生物中包含的核黄素(riboflavin)、黄素核苷酸(FMN)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NAD(P)H)、吡哆胺(pyridoxamine)、磷酸吡哆醛(pyridoxal－5’－phosphate)、吡哆醇(pyridoxine)、色氨酸(tryptophan)、酪氨酸(tyrosine)以及苯丙氨酸(phenylalanine)等会发出荧光。
用于检测流过流动单元40内部的荧光性粒子的检查光例如以将焦点连接到与椭圆镜50的第1焦点一致的球状的流动单元40的中心的方式从检查光源30照射。作为检查光源30，能够使用发光二极管(LED)以及激光。检查光的波长例如是250至550nm。检查光既可以是可见光，也可以是紫外光。在检查光是可见光的情况下，检查光的波长在例如400至550nm的范围内，例如是405nm。在检查光是紫外光的情况下，检查光的波长在例如300至380nm的范围内，例如是340nm。但是，检查光的波长不限定于这些。
在作为检查区域的贯通孔44内部被照射了激发光的荧光性粒子发出荧光。另外，在被照射了激发光的荧光性粒子以及非荧光性粒子处，例如产生由米氏散射引起的散射光。由米氏散射引起的散射光的波长与检查光的波长相同。在被照射了检查光的粒子处产生的荧光以及散射光从粒子全方位地发出。
作为在被照射了检查光的粒子处产生的荧光以及散射光的、前进到图4所示的流动单元40的半球面透镜部43一方的荧光以及散射光从半球面透镜部43的表面射出，到达椭圆镜50。在检查光的焦点与球体构件41的中心一致的情况下，在检查光的焦点处产生的荧光以及散射光就会与半球面透镜部43的表面大致垂直地入射。因此，荧光以及散射光在半球面透镜部43的表面几乎不发生折射地从半球面透镜部43的表面射出。
前进到流动单元40的半球面反射膜42一方的荧光以及散射光在半球面反射膜42处反射，并从半球面透镜部43的表面射出，到达椭圆镜50。在检查光的焦点与球体构件41的中心一致的情况下，在检查光的焦点处产生的荧光以及散射光会与半球面反射膜42大致垂直地入射。因此，荧光以及散射光在半球面反射膜42处大致垂直地反射，经过球体构件41的大致中心，并在半球面透镜部43的表面几乎不发生折射地从半球面透镜部43的表面射出。
图1所示的椭圆镜50的凹面与流动单元40的半球面反射膜42的凹面以及半球面透镜部43的凸面对置。从半球面透镜部43的表面射出的荧光以及散射光在椭圆镜50处反射，会聚于流动单元40的后方的椭圆镜50的第2焦点。例如，通过使椭圆镜与流动单元40的半球面反射膜42相比充分地变大，从而使基于椭圆镜50的荧光以及散射光的聚光效率提高。
在椭圆镜50的几何学的第1焦点和第2焦点之间，配置有波长选择反射镜70A、70B。波长选择反射镜70A例如波长选择性地使由米氏散射引起的散射光反射。在波长选择反射镜70A处反射后的散射光的焦点与椭圆镜50的几何学的第2焦点在光学上等价。在波长选择反射镜70A处反射后的散射光的焦点处，配置有用于检测散射光的光检测器60A。也可以在波长选择反射镜70A与光检测器60A之间配置包含电介质多层膜等的带通滤光片以及长通滤光片等。
波长选择反射镜70B例如波长选择性地使第1波段的荧光反射，使第2波段的荧光透过。在波长选择反射镜70B处反射后的荧光的焦点与椭圆镜50的几何学的第2焦点在光学上等价。在波长选择反射镜70B处反射后的第1波段的荧光的焦点处，配置有用于检测第1波段的荧光的光检测器60B。在波长选择反射镜70B处透过后的第2波段的荧光的焦点处，配置有用于检测第2波段的荧光的光检测器60C。也可以在波长选择反射镜70B与光检测器60B之间以及波长选择反射镜70B与光检测器60C之间配置包含电介质多层膜等的带通滤光片以及长通滤光片等。
作为波长选择反射镜70A、70B，能够使用二向色镜、干涉膜滤光片以及光学滤光片等。此外，在波长选择反射镜70A、70B各自的设计入射角度是45度的情况下，如果将椭圆镜50的第1和第2焦点的间隔设定成使得散射光或者荧光相对于波长选择反射镜70A、70B的入射角为35度以上且55度以下，则干涉膜滤光片的分光效率就有变高的倾向，但不限定于此。另外，在设计入射角度是0度的光学系统包含带通滤光片以及长通滤光片的情况下，也可以将散射光或者荧光相对于带通滤光片以及长通滤光片的入射角设定为10度以下。
例如如图5所示，在从椭圆镜50的第2焦点向球状的流动单元40的外周划出切线的情况下，椭圆镜50的孔51设置于该切线与椭圆镜50的交点的内侧即椭圆镜50的顶点侧。由此，从椭圆镜50的第2焦点看去，孔51处于流动单元40的阴影中，看不到。
或者，如图6所示，在从配置于椭圆镜50的第2焦点的光检测器60C的有效受光面61C的外端向球状的流动单元40的外周划出切线的情况下，椭圆镜50的孔51设置于该切线与椭圆镜50的交点的内侧即椭圆镜50的顶点侧。由此，从光检测器60C看去，孔51处于流动单元40的阴影中，看不到。
根据以上说明的第1实施方式的粒子检测装置，能够使最初如图1所示的向与椭圆镜50相反的方向前进的荧光以及散射光在半球面反射膜42处向椭圆镜50的方向反射，从而会聚到光检测器60A、60B、60C的位置。因此，能够使在流动单元40内最初从粒子全方位地发出的荧光以及散射光以与透镜聚光系统等同以上的效率会聚，并进行检测。
进一步地，在第1实施方式的粒子检测装置中，通过将半球面反射膜42设置于流动单元40，能够减小半球面反射膜42。因此，能够减小处于半球面反射膜42的阴影中的部分的面积，荧光以及散射光的聚光效率提高，即使不使用包含昂贵的高数值孔径透镜的复杂的光学系统，也能够高效地检测微弱的荧光、散射光。另外，第1实施方式的粒子检测装置不需要复杂的光学系统，所以，容易进行制造、调节。
另外，如果不在椭圆镜50处设置孔51，并椭圆镜50与流动单元40的半球面反射膜42对置，则难以从外部观察流动单元40的贯通孔44内。因此，当未在椭圆镜50处设置孔51的情况下，为了观察流动单元40或者观察检查光的照射位置，可能需要分解光学系统。
进一步地，虽然有时在椭圆镜50的侧面设置有用于使检查光入射的入射孔以及用于使检查光射出的出射孔，但即使从检查光的入射出射方向观察流动单元40，由于由流动单元40处的检查光的反射折射而产生的杂散光会向检查光的入射出射方向发出，所以，有时也难以观察流动单元40。
与此相对地，在第1实施方式的粒子检测装置中，能够从设置于椭圆镜50的顶点的孔51观察流动单元40等。另外，椭圆镜50的顶点处于与检查光垂直的方向上，所以，不易受到由流动单元40处的检查光的反射折射产生的杂散光的影响。因此，例如，能够从设置于椭圆镜50的顶点的孔51确认流动单元40的贯通孔44的内壁的污渍、流动单元40是否被正确地配置。另外，能够从设置于椭圆镜50的顶点的孔51确认检查光是否正确地照射到流动单元40。此外，也可以经由孔51用摄像装置拍摄流动单元40并观察。具体来说，也可以用摄像装置拍摄流动单元40的贯通孔44的内壁的污渍、流动单元40的配置。或者，也可以用摄像装置拍摄由于照射到流动单元40的贯通孔44的检查光而从贯通孔44的内壁产生的散射光。
另外，无论有没有孔51，作为在流动单元40内的粒子处产生的荧光以及散射光的、到达从椭圆镜50的第2焦点观察处于流动单元40的阴影中的部分的荧光以及散射光都不会到达椭圆镜50的第2焦点。因此，从椭圆镜50的第2焦点观察处于流动单元40的阴影中的椭圆镜50的部分不对荧光以及散射光的会聚作出贡献。因此，通过在从椭圆镜50的第2焦点观察处于流动单元40的阴影中的部分设置孔51，从而椭圆镜50的聚光性能实质上不会降低。因此，能够在实质上抑制在流动单元40内的粒子处产生的荧光以及散射光的损失的同时，观察流动单元40。
(第2实施方式)
如图7所示，第2实施方式的粒子检测装置还具备：摄像装置90，其经由设置于椭圆镜50的顶点的孔51，拍摄由横穿流动单元40内的流体的检查光产生的反应光的形状；以及波长滤光片80，其配置于孔51与摄像装置90之间，波长选择性地不使检查光透过而使拉曼散射光透过。作为波长滤光片80，能够使用带通滤光片或者长通滤光片等。
在第2实施方式的粒子检测装置中，在检查光学系统、例如检查光源30的位置、包含检查光相对于流动单元40的入射位置和入射角度的检查光的光路、检查光的焦点以及流动单元40的位置中的至少一方是否正确时，使任意的液体流到流动单元40的贯通孔44中，或者填充任意的液体。任意的液体例如是包括水的液体。包括水的液体也可以仅由水构成。包括水的液体也可以不包括粒子。乙醇等也能够用作任意的液体。当对任意的液体照射检查光时，在液体中，作为反应光而产生拉曼散射光。拉曼散射光的波长与检查光的波长不同，比检查光的波长长。拉曼散射光在检查光横穿任意的液体的位置处产生。因此，拉曼散射光的形状与横穿液体的检查光的光路一致。在没有任意的液体的地方不产生拉曼散射光。
摄像装置90从与检查光的前进方向以及流动单元40的贯通孔44的延伸方向垂直的、椭圆镜50的长轴方向，经由设置于椭圆镜50的顶点的孔51，拍摄拉曼散射光，并输出图像数据。
摄像装置90设定成在所拍摄的图像中映有图8所示的规定的形状的基准标记。基准标记例如是十字形。在图7所示的流动单元40的贯通孔44以及检查光的焦点处于正确的位置的情况下，以使图8所示的十字形的交点与检查光的焦点一致的方式，设定基准标记。另外，在流动单元40的贯通孔44以及检查光的焦点处于正确的位置的情况下，以使图8所示的十字形的横线与检查光的光路重叠的方式设定基准标记。因此，如图9所示，由摄像装置90拍摄与十字形的横线重叠、且中心与十字形的交点一致的线段形状的拉曼散射光。此外，在图9中，示意性地示出了流动单元40的贯通孔44，但仅拍摄拉曼散射光即可。
在检查光的光路相对于原本的光路向垂直方向上侧平行地偏移的情况下，如图10所示，拉曼散射光在比十字形的横线更靠上方的位置由摄像装置90拍摄。在检查光的光路相对于原本的光路向垂直方向下侧平行地偏移的情况下，如图11所示，拉曼散射光在比十字形的横线更靠下方的位置由摄像装置90拍摄。
在拉曼散射光在垂直方向上偏移而被拍摄的情况下，为了消除偏移，例如使检查光源30的位置在垂直方向上移动。检查光源30的移动量例如能够根据摄像装置90的透镜的倍率、由摄像装置90拍摄到的图像中的十字形的横线与拉曼散射光的垂直方向上的偏移来计算。
在检查光的光路相对于原本的光路向垂直方向上侧倾斜的情况下，如图12所示，由摄像装置90拍摄到相对于十字形的横线向上方倾斜的拉曼散射光。在检查光的光路相对于原本的光路向垂直方向下侧倾斜的情况下，如图13所示，由摄像装置90拍摄到相对于十字形的横线向下方倾斜的拉曼散射光。
在拍摄到倾斜的拉曼散射光的情况下，为了消除拉曼散射光的倾斜，例如使检查光源30倾斜。检查光源30的倾斜量例如能够根据线段状的拉曼散射光的两端的位置的偏移、线段状的拉曼散射光相对于十字形的横线的角度来计算。
在流动单元40的贯通孔44向与检查光的前进方向相同的方向或者与检查光的前进方向相反的方向偏移了的情况下，如图14所示，由摄像装置90拍摄十字形的交点与线段状的拉曼散射光的中心偏移了的图像。在拍摄到这样的图像的情况下，为了消除偏移，使流动单元40的贯通孔44移动。流动单元40的贯通孔44的移动量例如能够根据由摄像装置90拍摄到的图像中的十字形的交点与线段状的拉曼散射光的中心的偏移来计算。
在流动单元40的贯通孔44倾斜的情况下，如图15所示，与检查光的入射点以及出射点对应的线段状的拉曼散射光的两端会倾斜，或者线段状的拉曼散射光的长度会比与贯通孔44的延伸方向垂直的方向上的宽度长。在拍摄到这样的图像的情况下，例如，为了消除线段状的拉曼散射光的两端的倾斜，或者为了使线段状的拉曼散射光的长度与贯通孔44的宽度相同，对流动单元40的贯通孔44的倾斜进行校正。
此外，如图16所示，在检查光的焦点处，检查光聚拢得最细，产生强的拉曼散射光。因此，也可以对由摄像装置90拍摄到的图像中的十字形的交点与拉曼散射光的形状聚拢得最细的点或者拉曼散射光的强度最强的点进行比较，判定例如检查光源30的位置是否正确。在由摄像装置90拍摄到的图像中的十字形的交点与拉曼散射光的形状聚拢得最细的点或者拉曼散射光的强度最强的点发生偏移的情况下，为了消除偏移，使检查光源30等移动。
另外，在设计成检查光的焦点处于流动单元40的贯通孔44的中心轴上的情况下，如图16所示，拉曼散射光以检查光的焦点为中心左右对称地产生。与此相对地，如图17所示，在流动单元40向检查光的前进方向偏移的情况下，拉曼散射光相对于检查光的焦点左右不对称地呈现。在该情况下，为了使拉曼散射光以检查光的焦点为中心左右对称地产生，使流动单元40移动。
进一步地，流动单元40的贯通孔44的剖面形状是圆，在如图18所示那样将检查光设定成通过贯通孔44的中心的情况下，如图19所示，拉曼散射光的形状的长度就与贯通孔44的直径大致相等。与此相对地，在如图20所示那样检查光的光路自贯通孔44的中心偏移的情况下，如图21所示，拉曼散射光的形状的长度就比贯通孔44的直径短。
在拍摄到比贯通孔44的直径短的形状的拉曼散射光的情况下，以使拉曼散射光的形状的长度与贯通孔44的直径大致相等的方式，使包含检查光源30的光学系统或者流动单元40的位置移动。移动量例如能够基于摄像装置90的透镜的倍率、拉曼散射光的形状的长度与贯通孔44的直径之比来计算。
另外，在检查光从球状的流动单元40的中心偏移的情况下，如图22所示，未经由半球面反射膜42而从半球面透镜部43的表面射出的拉曼散射光的形状与经由半球面反射膜42而从半球面透镜部43的表面射出的拉曼散射光的反射光的形状会如图23所示那样偏移地呈现。在该情况下，为了使未经由半球面反射膜42而从半球面透镜部43的表面射出的拉曼散射光的形状与经由半球面反射膜42而从半球面透镜部43的表面射出的拉曼散射光的反射光的形状重叠，使包含检查光源30的光学系统或者流动单元40的位置移动。
根据以上说明的第2实施方式的粒子检测装置，通过拍摄拉曼散射光的形状，能够掌握光学系统、例如图7所示的检查光源30的位置、包含检查光相对于流动单元的入射位置和入射角度的检查光的光路、检查光的焦点以及流动单元40的位置中的至少一方。另外，能够基于所掌握的检查光源30的位置、包含检查光相对于流动单元40的入射位置和入射角度的检查光的光路、检查光的焦点以及流动单元40的位置中的至少一方，调整检查光的光学系统、流动单元40的位置以及角度。
另外，根据第2实施方式的粒子检测装置，通过拍摄拉曼散射光的形状，能够同时掌握例如检查光源30的位置、包含检查光相对于流动单元40的入射位置和入射角度的检查光的光路、检查光的焦点以及流动单元40的位置中的任意多个。
进一步地，根据第2实施方式的粒子检测装置，在检查粒子检测装置的光学系统时，不需要使包含粒子的流体流过流动单元40。因此，用于检查的粒子就不会残存于包含流动单元40的流路中。另外，通过波长选择性地观察检查光以及波长与检查光相同而与散射光不同的拉曼散射光，能够抑制从检查光产生的漫射光的影响。
(第3实施方式)
在第2实施方式的粒子检测装置中，说明了在检查光学系统时使任意的液体流到图7所示的流动单元40的贯通孔44中或者填充任意的液体、并拍摄拉曼散射光的例子。与此相对地，在第3实施方式中，在检查光学系统时，使包含以检查光为激发光的荧光色素的液体流到流动单元40的贯通孔44，或者在流动单元40的贯通孔44中充满包含荧光色素的液体。
另外，在第3实施方式中，配置于孔51与摄像装置90之间的波长滤光片80波长选择性地不使检查光透过而使荧光透过。
作为荧光色素，只要是以检查光为激发光而发出荧光的物质即可，能够使用核黄素、荧光染料等。包含荧光色素的液体也可以不包含粒子。当对包含荧光色素的液体照射检查光时，在液体中，作为反应光而产生荧光。荧光在检查光横穿包含荧光色素的液体的位置处产生。因此，荧光的形状与横穿液体的检查光的光路一致。在没有包含荧光色素的液体的地方不产生荧光。
根据第3实施方式的粒子检测装置，根据由摄像装置90拍摄的荧光的形状，能够掌握光学系统、例如图7所示的检查光源30的位置、包含检查光相对于流动单元的入射位置和入射角度的检查光的光路、检查光的焦点以及流动单元40的位置中的至少一方。
(第4实施方式)
在第4实施方式中，在检查光学系统时，使包含粒子的液体流到图7所示的流动单元40的贯通孔44，或者在图7所示的流动单元40的贯通孔44中充满包含粒子的液体。另外，在第4实施方式中，也可以没有波长滤光片80。
当对包含粒子的液体照射检查光时，作为反应光，产生米氏散射光。米氏散射光在检查光横穿包含粒子的液体的位置处产生。因此，米氏散射光的形状与横穿液体的检查光的光路一致。在没有包含粒子的液体的地方不产生米氏散射光。
根据第4实施方式的粒子检测装置，根据由摄像装置90拍摄的米氏散射光的形状，能够掌握光学系统、例如图7所示的检查光源30的位置、包含检查光相对于流动单元的入射位置和入射角度的检查光的光路、检查光的焦点以及流动单元40的位置中的至少一方。
(其他实施方式)
如上所述，通过实施方式而记载了本发明，构成该公开的一部分的叙述以及附图不应该理解为限定本发明。根据该公开，对于本领域技术人员，各种代替实施方式、实施例以及运用技术应该变得明确。例如，在图7中，示出了粒子检测装置具备经由设置于椭圆镜50的顶点的孔51来拍摄由横穿流动单元40内的流体的检查光产生的反应光的摄像装置90的例子。与此相对地，粒子检测装置也可以具备经由设置于椭圆镜的顶点的孔来检测由横穿流动单元内的流体的检查光产生的反应光的强度的检查用光检测器。通过检查用光检测器观察从流动单元发出的反应光的强度，从而能够检查流动单元是否被检查光正确地照射。这样一来，应该理解为本发明包含在这里未记载的各种实施方式等。
符号说明
30 检查光源
40 流动单元
41 球体构件
42 半球面反射膜
43 半球面透镜部
44 贯通孔
50 椭圆镜
51 孔
60A、60B、60C 光检测器
61C 有效受光面
70A、70B 波长选择反射镜
90 摄像装置。
Claims (6)
1.一种粒子检测装置，其特征在于，具备：
检查光源，其发出检查光；
流动单元，其被照射所述检查光；
椭圆镜，其以所述流动单元的位置为第1焦点，并在顶点设置有孔；
摄像装置，该摄像装置经由设置于所述椭圆镜的顶点的孔，拍摄由横穿所述流动单元内的流体的所述检查光产生的反应光的形状；以及
波长滤光片，其配置于所述孔与所述摄像装置之间，并波长选择性地不使所述检查光透过而使由所述流动单元内的水产生的拉曼散射光或者由所述流动单元内的含有荧光色素的液体产生的荧光透过，
所述孔设置于通过所述椭圆镜的第2焦点的所述流动单元的外周的切线与所述椭圆镜的交点的内侧，
所述流动单元的流路的截面形状为圆形。
2.根据权利要求1所述的粒子检测装置，其特征在于，
所述孔设置于所述流动单元的外周的切线与所述椭圆镜的交点的内侧，所述流动单元的外周的切线通过在所述椭圆镜的第2焦点配置的光检测器的受光面的外端。
3.根据权利要求1或2所述的粒子检测装置，其特征在于，
所述流动单元具备使光反射的半球面反射膜以及由所述半球面反射膜反射后的光所透过的半球面透镜部。
4.一种粒子检测装置的检查方法，其特征在于，
包括以下步骤：摄像装置经由设置于以流动单元的位置为第1焦点的椭圆镜的顶点的孔，拍摄由横穿所述流动单元内的流体的从检查光源发出的检查光产生的反应光的形状，
在所述孔与所述摄像装置之间配置有波长滤光片，所述波长滤光片波长选择性地不使所述检查光透过而使由所述流动单元内的水产生的拉曼散射光或者由所述流动单元内的含有荧光色素的液体产生的荧光透过，所述孔设置于通过所述椭圆镜的第2焦点的所述流动单元的外周的切线与所述椭圆镜的交点的内侧，
所述流动单元的流路的截面形状为圆形。
5.根据权利要求4所述的粒子检测装置的检查方法，其特征在于，
所述孔设置于所述流动单元的外周的切线与所述椭圆镜的交点的内侧，所述流动单元的外周的切线通过配置于所述椭圆镜的第2焦点的光检测器的受光面的外端。
6.根据权利要求4或5所述的粒子检测装置的检查方法，其特征在于，
所述流动单元具备使光反射的半球面反射膜以及由所述半球面反射膜反射后的光所透过的半球面透镜部。
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