JP2015190814A - particle measuring apparatus - Google Patents

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Takeshi Yamamoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a particle measuring apparatus capable of increasing the amount of light to be detected while suppressing variations in light detection amount caused by mismatched optical parts.SOLUTION: A particle measuring apparatus 1 includes a flow cell 110, a photodetector 133, a first optical system 160 in between guiding lights emitted from particles toward the photodetector 133, and a second optical system 170 on the side opposite to the first optical system 160 with respect to the flow cell 110, reflecting lights emitted from the particles to the first optical system 160. The numerical aperture of the second optical system 170 for the flow cell 110 is set smaller than that of the first optical system 160 for the flow cell 110.

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。   The present invention relates to a particle measuring apparatus for measuring particles by irradiating a flow containing particles such as blood cells with light.

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。   There is a particle measuring device that measures blood cells and particle components in a specimen using flow cytometry technology. In this type of particle measuring apparatus, it is preferable to detect as much light as possible from the particles. In the apparatus described in Patent Document 1, two pairs of optical filters and a photodetector are arranged with a flow channel interposed therebetween. Each optical filter is configured such that the wavelength of reflected light and the wavelength of transmitted light are opposite to each other. Thus, by reflecting a part of the light toward the photodetector on the opposite side by the optical filter, the light guided to the photodetector is enhanced.

米国特許第8031340号公報US Patent No. 8031340

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。   In a configuration in which a part of the light generated from the flow cell is reflected and directed to the photodetector, the relative position between the reflected light and the optical system on the photodetector side when the optical component is displaced. Changes. Due to such a change in relative position, a part of the reflected light may be out of the light capturing range of the optical system on the photodetector side. For this reason, in the said structure, the light quantity which injects into a photodetector tends to fluctuate | variate greatly according to arrangement | positioning of an optical component. In order to eliminate fluctuations in the detected light amount, a complicated operation such as precise arrangement of optical components is required, which increases the burden on the operator.

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。   A particle measuring apparatus according to a main aspect of the present invention includes a flow cell for flowing particles, a light source for irradiating light to particles flowing in the flow cell, and particles flowing in the flow cell by being irradiated with light from the light source. A light detector for detecting light emitted from the light cell; a first optical system disposed between the flow cell and the light detector for guiding light emitted from the particles to the light detector; and A second optical system disposed on the opposite side of the first optical system and reflecting light emitted from the particles to the first optical system. Here, the numerical aperture of the second optical system for the flow cell is set smaller than the numerical aperture of the first optical system for the flow cell.

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。   According to the particle measuring apparatus according to this aspect, a part of the light emitted from the particles is guided to the photodetector by the first optical system. The other part of the light emitted from the particles is reflected by the second optical system and guided to the photodetector by the first optical system. Since the numerical aperture of the second optical system with respect to the flow cell is set to be smaller than the numerical aperture of the first optical system with respect to the flow cell, the spread of light reflected from the second optical system to the first optical system is increased. It becomes smaller than the range defined by the numerical aperture of the first optical system. For this reason, even if some variation occurs in the arrangement of the optical components, the light reflected from the second optical system to the first optical system does not deviate from the light capturing range of the first optical system. .

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。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the particle | grain measuring apparatus which can increase a detected light quantity can be provided, suppressing the fluctuation | variation of the detected light quantity by the dispersion | variation in arrangement | positioning of an optical component.

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。   The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the embodiment described below is merely an example when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to the following embodiment.

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。It is a figure which shows typically the structure of the optical detection unit which concerns on Embodiment 1. FIG. 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。FIG. 2A is a diagram schematically illustrating the configuration of the optical detection unit according to the first embodiment, and FIGS. 2B to 2E illustrate the flow cell, the beam stopper, the pinhole, and the second embodiment according to the first embodiment. It is a figure which shows the structure of a photodetector typically. 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。It is a block diagram which shows the structure of the particle | grain measuring apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 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。FIGS. 4A and 4C are diagrams showing scattergrams according to the first embodiment, and FIG. 4B is a diagram showing absorption characteristics of hemoglobin contained in red blood cells. 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。FIGS. 5A and 5B are schematic views showing the spread of reflected light according to the first embodiment. 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。6A to 6C are simulation results showing the spread of reflected light when the reflection-side member according to the comparative example is displaced in the X-axis direction. 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。FIGS. 7A and 7B are simulation results showing the amount of light received by the photodetector when the reflection-side member according to the comparative example is displaced in the X-axis direction. 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。8A to 8C are simulation results showing the spread of reflected light when the reflection-side member according to the comparative example is displaced in the Y-axis direction. 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。FIGS. 9A and 9B are simulation results showing the amount of light received by the photodetector when the reflection-side member according to the comparative example is displaced in the Y-axis direction. 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。FIGS. 10A to 10C are simulation results showing the spread of reflected light when the reflection-side member according to the first embodiment is displaced in the X-axis direction. 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。FIGS. 11A and 11B are simulation results showing the amount of light received by the photodetector when the reflection-side member according to the first embodiment is displaced in the X-axis direction. 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。12A to 12C are simulation results showing the spread of reflected light when the reflection-side member according to Embodiment 1 is displaced in the Y-axis direction. 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。FIGS. 13A and 13B are simulation results showing the amount of light received by the photodetector when the reflection-side member according to the first embodiment is displaced in the Y-axis direction. 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。FIG. 6 is a schematic diagram showing the spread of reflected light according to the second embodiment. 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。FIGS. 15A to 15C are simulation results showing the spread of reflected light when the reflection-side member according to the second embodiment is displaced in the X-axis direction. 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。FIGS. 16A and 16B are simulation results showing the amount of light received by the photodetector when the reflection-side member according to the second embodiment is displaced in the X-axis direction. 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。FIGS. 17A to 17C are simulation results showing the spread of reflected light when the reflection-side member according to the second embodiment is displaced in the Y-axis direction. 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。FIGS. 18A and 18B are simulation results showing the amount of light received by the photodetector when the reflection-side member according to the second embodiment is displaced in the Y-axis direction. 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。FIG. 19A is a schematic diagram illustrating the spread of reflected light according to the first embodiment, and FIG. 19C is a schematic diagram illustrating the spread of reflected light according to the third embodiment. 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。It is a figure which shows typically the structure of the optical detection unit which concerns on Embodiment 4. FIG. 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。FIGS. 21A to 21C are schematic diagrams illustrating the spread of reflected light according to the modified example.

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。   In the following first to fourth embodiments, the present invention is applied to a device for detecting and analyzing blood related by detecting white blood cells, red blood cells, platelets, etc. contained in a blood sample and counting each blood cell. It is.

<実施形態1>   <Embodiment 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。   As shown in FIG. 1, the particle measuring apparatus 1 includes an optical detection unit 100. The optical detection unit 100 includes a flow cell 110, light sources 121 and 122, photodetectors 131 to 134, an optical system 140 that guides laser light emitted from the light sources 121 and 122 to the flow cell 110, and particles flowing through the flow cell 110. And an optical system 150 that guides the forward scattered light generated from the light to the corresponding photodetector. The optical detection unit 100 includes a first optical system 160 and a second optical system 170 that guide side scattered light and fluorescence generated from particles flowing through the flow cell 110 to the corresponding photodetectors, respectively. For convenience, FIG. 1 shows XYZ coordinate axes orthogonal to each other. FIG. 1 is a diagram of the optical detection unit 100 as viewed in the negative Y-axis direction.

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。   A measurement sample is sent into the flow cell 110 in a state of being wrapped in a sheath liquid. As shown in FIG. 2B, the flow cell 110 includes a sample nozzle 111, a sheath liquid supply port 112, a pore portion 113, and a waste liquid port 114. The sample nozzle 111 ejects the measurement sample upward toward the pore 113. A channel 115 through which the measurement sample flows is formed in the pore 113. The measurement sample contains particles such as blood cells.

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。   Returning to FIG. 1, the light source 121 is arranged so that the stacking direction of the semiconductor layers of the light emitting unit (not shown) matches the Z-axis direction. Accordingly, the spread angle of the laser light emitted from the light source 121 is maximized in the Z-axis direction and minimized in the Y-axis direction. The light source 121 emits light having a first wavelength in the negative X-axis direction. The light having the first wavelength is laser light having a wavelength of about 405 nm (hereinafter referred to as “blue laser light L1”). The outgoing optical axis of the light source 121 intersects the optical axis O of the optical system 140. The optical axis O is parallel to the Z axis.

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。   The light source 122 is arranged so that the stacking direction of the semiconductor layers of the light emitting unit (not shown) coincides with the X-axis direction. Therefore, the spread angle of the laser light emitted from the light source 121 is maximized in the X-axis direction and minimized in the Y-axis direction. The light source 122 emits light having the second wavelength in the positive Z-axis direction. The light of the second wavelength is laser light having a wavelength of about 640 nm (hereinafter referred to as “red laser light L2”). The outgoing optical axis of the light source 122 coincides with the optical axis O of the optical system 140.

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。   The optical system 140 includes collimator lenses 141 and 142, a dichroic mirror 143, a cylindrical lens 144, and a condenser lens 145.

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。   The collimator lens 141 converts the blue laser light L1 emitted from the light source 121 into parallel light. The collimator lens 142 converts the red laser light L2 emitted from the light source 122 into parallel light. The dichroic mirror 143 reflects the blue laser light L1 transmitted through the collimator lens 141 and transmits the red laser light L2 transmitted through the collimator lens 142. The dichroic mirror 143 is arranged so that the traveling direction of the blue laser light L1 reflected by the dichroic mirror 143 is slightly inclined from the Z-axis direction to the Y-axis positive direction, as shown in FIG.

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。   The cylindrical lens 144 converges the blue laser light L1 and the red laser light L2 that have passed through the dichroic mirror 143 only in the X-axis direction. The condenser lens 145 converges the blue laser light L1 and the red laser light L2 in the Y-axis direction and focuses them on the position of the flow path 115 of the flow cell 110. The condenser lens 145 converges the blue laser light L1 and the red laser light L2 in the X-axis direction so as to focus on the Z-axis negative side position of the flow path 115. As a result, the flow path 115 is irradiated with the blue laser light L1 and the red laser light L2 in a beam shape elongated in the X-axis direction, as shown in FIG.

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。   As shown in FIG. 2A, the blue laser light L1 reflected by the dichroic mirror 143 travels in a direction slightly tilted from the Z-axis direction to the Y-axis direction, so the irradiation position of the blue laser light L1 in the flow path 115 P1 is shifted in the positive Y-axis direction from the irradiation position P2 of the red laser beam L2. The irradiation position P2 of the red laser light L2 is on the optical axis O. When the blue laser light L1 is irradiated to the particle at the irradiation position P1, forward scattered light, side scattered light, and fluorescence are generated from the particle irradiated with the blue laser light L1. When the red laser light L2 is irradiated to the particles at the irradiation position P2, forward scattered light, side scattered light, and fluorescence are generated from the particles irradiated with the red laser light L2. The forward scattered light mainly travels from the flow cell 110 in the positive Z-axis direction. Side scattered light mainly travels from the flow cell 110 in the X-axis positive direction and the X-axis negative direction. The fluorescence mainly spreads around the flow cell 110.

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。   Hereinafter, the forward scattered light, the side scattered light, and the fluorescence generated by the blue laser light L1 are referred to as “blue forward scattered light L11”, “blue side scattered light L12”, and “blue fluorescence L13”, respectively. Forward scattered light, side scattered light, and fluorescence generated by the red laser light L2 are referred to as “red forward scattered light L21”, “red side scattered light L22”, and “red fluorescence L23”, respectively. The wavelengths of the blue forward scattered light L11 and the blue side scattered light L12 are substantially the same as those of the blue laser light L1, and the wavelengths of the red forward scattered light L21 and the red side scattered light L22 are substantially the same as those of the red laser light L2. The same. The wavelengths of the blue fluorescence L13 and the red fluorescence L23 are different from the wavelengths of the blue laser light L1 and the red laser light L2, and are determined by the reagents used. In this embodiment, the wavelength of the blue fluorescence L13 is 430 to 520 nm, and the wavelength of the red fluorescence L23 is a wavelength band exceeding 660 nm.

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。   As shown in FIG. 2B, the particles in the flow path 115 flow from the irradiation position P2 to the irradiation position P1. For this reason, there is a predetermined time lag from when the red laser light L2 is irradiated to the particle at the irradiation position P2 to when the same laser beam is irradiated to the same particle at the irradiation position P1. Therefore, the particle measuring apparatus 1 acquires such a time lag in advance, and based on the acquired time lag, for each particle, the detection signal of the light generated by the blue laser light L1 and the light generated by the red laser light L2. The detection signals are acquired in association with each other.

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。   Returning to FIG. 1, the optical system 150 includes a condenser lens 151, a beam stopper 152, and a pinhole 153.

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。   The condenser lens 151 is made of an achromatic lens and has a function of correcting chromatic aberration with respect to the blue forward scattered light L11 and the red forward scattered light L21. The condenser lens 151 condenses the blue forward scattered light L11 and the red forward scattered light L21 at the position of the pinhole 153. The condensing lens 151 is a part of the blue laser light L 1 and the red laser light L 2, and the blue laser light L 1 and the red laser light L 2 transmitted through the flow cell 110 without being irradiated on the particles are Focus on the position.

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。   As shown in FIG. 2A, the condensing lens 151 is arranged such that its optical axis is parallel to the Z axis and is shifted from the optical axis O of the optical system 140 in the positive direction of the Y axis. . As a result, the light beam passing through the center of the blue forward scattered light L11 passes through the condenser lens 151 and then proceeds in a direction inclined slightly from the Z-axis positive direction to the Y-axis negative direction. The light beam passing through the center of the red forward scattered light L21 passes through the condenser lens 151 and then travels in a direction inclined slightly from the Z-axis positive direction to the Y-axis positive direction.

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。   The beam stopper 152 passes most of the blue forward scattered light L11 and the red forward scattered light L21, and shields the blue laser light L1 and the red laser light L2 transmitted through the flow cell 110. The beam stopper 152 is configured by a thin plate member that does not transmit light. As shown in FIG. 2C, the beam stopper 152 includes semicircular openings 152a and 152b, and a light shielding portion 152c formed between the openings 152a and 152b. The beam stopper 152 is disposed so as to be positioned at the focal position in the X-axis direction of the blue laser light L1 and the red laser light L2. As a result, the blue laser light L1 and the red laser light L2 have a long beam shape in the Y-axis direction on the light shielding portion 152c, and are shielded by the light shielding portion 152c. Most of the blue forward scattered light L11 and the red forward scattered light L21 pass through the beam stopper 152 through the openings 152a and 152b.

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。   As shown in FIG. 2D, the pinhole 153 includes two holes 153a and 153b arranged in the Y-axis direction. The blue forward scattered light L11 is collected at the position of the hole 153a, and the red forward scattered light L21 is collected at the position of the hole 153b. The blue forward scattered light L11 and the red forward scattered light L21 pass through the holes 153a and 153b, respectively, and are received by the photodetector 131.

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。   As shown in FIG. 2E, the photodetector 131 is a photodiode, and includes two light receiving surfaces 131a and 131b arranged in the Y-axis direction. The light receiving surfaces 131a and 131b are arranged on the same plane. The blue forward scattered light L11 and the red forward scattered light L21 are applied to the light receiving surfaces 131a and 131b, respectively. The photodetector 131 outputs a signal based on the blue forward scattered light L11 (hereinafter referred to as “signal BFSC”) and a signal based on the red forward scattered light L21 (hereinafter referred to as “signal RFSC”).

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。   Returning to FIG. 1, the first optical system 160 includes a first lens 161, a first diaphragm member 162, a dichroic mirror 163, a condenser lens 164, a spectral filter 165, and a condenser lens 166. . The first lens 161 is arranged so that its optical axis coincides with a straight line parallel to the X axis passing through the flow path 115 of the flow cell 110.

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。   The first lens 161 is a collimator lens. Of the blue side scattered light L12, the red side scattered light L22, the blue fluorescence L13, and the red fluorescence L23, the blue fluorescence L13 and the red fluorescence L23 are substantially parallel light. Convert to The first diaphragm member 162 includes a circular opening 162a. The center of the opening 162a is on a straight line passing through the optical axis of the first lens 161 and parallel to the X axis. The first aperture member 162 defines the diameter of the light beam that passes through the first lens 161 and is guided to the photodetectors 132 and 133. The numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110 is set by the first lens 161 and the first diaphragm member 162. In general, the numerical aperture is expressed by NA = n · sin θ.

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。   The dichroic mirror 163 reflects the red side scattered light L22 in the positive Z-axis direction and transmits the blue side scattered light L12, the blue fluorescence L13, and the red fluorescence L23. The transmission wavelength band of the dichroic mirror 163 is set so that the blue side scattered light L12, the blue fluorescence L13, and the red fluorescence L23 can be transmitted.

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。   The condensing lens 164 condenses the red side scattered light L22 reflected by the dichroic mirror 163. The photodetector 132 is a photodiode and includes a light receiving surface 132a. The red side scattered light L22 is collected on the light receiving surface 132a. The photodetector 132 outputs a signal (hereinafter referred to as “signal RSSC”) based on the red side scattered light L22.

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。   The spectral filter 165 absorbs the blue side scattered light L12 transmitted through the dichroic mirror 163, and transmits the blue fluorescence L13 and the red fluorescence L23 transmitted through the dichroic mirror 163. The absorption wavelength band of the spectral filter 165 is set so as to be able to absorb the blue side scattered light L12 and to transmit the blue fluorescence L13 and the red fluorescence L23.

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。   The condenser lens 166 collects the blue fluorescence L13 and the red fluorescence L23 that have passed through the spectral filter 165. The photodetector 133 is an avalanche photodiode and receives blue fluorescence L13 and red fluorescence L23. The photodetector 133 has a single light-receiving surface that covers both the condensing region of the blue fluorescence L13 and the condensing region of the red fluorescence L23. Instead, the photodetector 133 may include a light receiving surface that receives only the blue fluorescence L13 and a light receiving surface that receives only the red fluorescence L23. The photodetector 133 outputs a signal based on the blue fluorescence L13 (hereinafter referred to as “signal BFL”) and a signal based on the red fluorescence L23 (hereinafter referred to as “signal RFL”). In addition, the particle | grain measuring apparatus 1 acquires the signal based on the blue fluorescence L13 and the signal based on the red fluorescence L23 by driving any one of the light sources 121 and 122. FIG.

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。   The second optical system 170 includes a second lens 171, a second diaphragm member 172, and a reflection plate 173. The second lens 171 is arranged so that its optical axis coincides with a straight line parallel to the X axis passing through the flow path 115 of the flow cell 110.

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。   The second lens 171 is a collimator lens, and converts the blue fluorescence L13 out of the blue side scattered light L12, the red side scattered light L22, the blue fluorescence L13, and the red fluorescence L23 into parallel light. The second diaphragm member 172 includes a circular opening 172a. The center of the opening 172a is on a straight line passing through the optical axis of the second lens 171 and parallel to the X axis. The second diaphragm member 172 defines the diameter of the light beam that passes through the second lens 171. The numerical aperture of the second optical system 170 relative to the flow cell 110 is set by the second lens 171 and the second diaphragm member 172.

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。   Here, the first optical system 160 and the second optical system 170 are set so that the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is smaller than the numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110. ing. Specifically, the first lens 161, the first diaphragm member 162, the second lens 171, and the second diaphragm member 172 are set so that the configuration and arrangement are in a desired state. Such setting will be described later with reference to FIG.

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。   A film structure that absorbs the red side scattered light L22 and the red fluorescent light L23, transmits the blue side scattered light L12, and reflects the blue fluorescent light L13 is formed on the incident surface of the reflecting plate 173. The photodetector 134 is a photodiode and includes a light receiving surface 134a. The blue side scattered light L12 is applied to the light receiving surface 134a. The photodetector 134 outputs a signal (hereinafter referred to as “signal BSSC”) based on the blue side scattered light L12.

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。   The blue fluorescence L13 reflected by the reflecting plate 173 travels in the positive direction of the X axis, passes through the second diaphragm member 172 and the second lens 171 again, and enters the flow cell 110. Then, the blue fluorescent light L13 incident on the flow cell 110 from the second lens 171 side passes through the flow cell 110, and similarly to the blue fluorescent light L13 generated in the X-axis positive direction from the particles in the flow path 115, the first optical system 160. Is guided to the photodetector 133.

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。   With reference to FIG. 3, the particle measuring apparatus 1 includes a measuring unit 10 and an information processing unit 20.

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。   The measurement unit 10 includes a measurement control unit 11, a sample suction unit 12, a sample preparation unit 13, and a detection unit 14. The measurement control unit 11 includes a memory 11a, and the detection unit 14 includes the optical detection unit 100 illustrated in FIG. The measurement control unit 11 drives each unit of the measurement unit 10 and receives a signal output from each unit. The measurement control unit 11 transmits and receives signals to and from the information processing unit 20. The information processing unit 20 includes a control unit 21, an output unit 22, an input unit 23, and a hard disk 24. The control unit 21 includes a memory 21a. The control unit 21 drives each unit of the information processing unit 20 and receives a signal output from each unit. In addition, the control unit 21 transmits and receives signals to and from the measurement unit 10. The output unit 22 is a display. The input unit 23 is a mouse or a keyboard.

粒子測定装置1の動作は、以下のとおりである。   The operation of the particle measuring apparatus 1 is as follows.

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。   The sample suction unit 12 sucks a blood sample, which is peripheral blood collected from a patient, from the sample container, and sends the sucked blood sample to the sample preparation unit 13. The sample preparation unit 13 prepares a measurement sample used for measurement by mixing a reagent or the like with the specimen. The detection unit 14 outputs the signals BFSC, RFSC, BSSC, RSSC, BFL, and RFL output from the photodetectors 131 to 134 (see FIG. 1) to the measurement control unit 11. The measurement control unit 11 calculates a plurality of characteristic parameters such as a peak value, a width, and an area from the waveforms of the signals BFSC, RFSC, BSSC, RSSC, BFL, and RFL, respectively. The memory 11a stores a plurality of feature parameters in association with each particle. When the measurement is completed, the measurement control unit 11 transmits the characteristic parameter for each particle stored in the memory 11 a to the information processing unit 20.

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。   When the control unit 21 receives the characteristic parameter for each particle from the measurement unit 10, the control unit 21 performs analysis processing based on the computer program stored in the hard disk 24, and the hard disk 24 stores the analysis result. Upon receiving an analysis result display instruction via the input unit 23, the control unit 21 outputs a video signal including the analysis result to the output unit 22. The output unit 22 displays an image based on the video signal.

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。   Next, the particle classification performed in the analysis process will be described. In the analysis processing, the control unit 21 performs classification for each particle by combining a plurality of feature parameters obtained from the signals BFSC, RFSC, BSSC, RSSC, BFL, and RFL.

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。   Referring to FIG. 4A, when the control unit 21 classifies particles contained in the measurement sample into red blood cells, white blood cells, and platelets, the scattergram based on the blue forward scattered light L11 and the red forward scattered light L21. SG1 is used. The vertical axis and horizontal axis of the scattergram SG1 are the peak value of the signal RFSC and the peak value of the signal BFSC, respectively. The control unit 21 plots each particle in the measurement sample on the scattergram SG1, and sets regions A1 to A3 in the scattergram SG1. Thus, the control unit 21 classifies the particles included in the regions A1 to A3 into red blood cells, platelets, and white blood cells, respectively.

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。   As shown in FIG. 4A, in the scattergram SG1, a region A1 where red blood cells are distributed and a region A2 where white blood cells are distributed do not overlap each other. This is because red blood cells and white blood cells have different absorption levels of the blue laser light L1.

図4(b)には、酸素化ヘモグロビン(HbO)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。 FIG. 4B shows the absorption coefficients of oxygenated hemoglobin (HbO 2 ) and deoxygenated hemoglobin (Hb), respectively. In general, oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin are present at a ratio of 3 to 1 in erythrocytes of venous blood. Therefore, the properties of oxygenated hemoglobin are dominant in the erythrocytes contained in the measurement sample. . As shown in FIG. 4B, in the wavelength range of 400 to 435 nm, the absorption coefficient of oxygenated hemoglobin is several steps larger than other wavelength bands. On the other hand, in the wavelength range of 610 to 750 nm, the absorption coefficient of oxygenated hemoglobin is several steps smaller than other wavelength bands. Therefore, red blood cells in the blood sample absorb blue laser light L1 more than red laser light L2. On the other hand, since other blood cells such as platelets and white blood cells do not contain hemoglobin, the other blood cells absorb blue laser light L1 and red laser light L2 to the same extent.

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。   Therefore, in red blood cells, the peak value of the blue forward scattered light L11 tends to be smaller than the peak value of the red forward scattered light L21, and in other blood cells, the peak value of the blue forward scattered light L11 and the peak of the red forward scattered light L21. The value tends to be comparable. Therefore, particles indicating red blood cells are distributed in the vicinity of the region A1, and particles indicating white blood cells are distributed in the vicinity of the region A3. Red blood cells are distributed along the distribution curve C1, and platelets and white blood cells are located on the distribution curve C2. From the above, according to the scattergram SG1 shown in FIG. 4A, red blood cells, white blood cells, and platelets can be classified well.

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。   With reference to FIG.4 (c), the control part 21 uses the scattergram SG2 based on the blue front scattered light L11 and the red front scattered light L21, when classifying the particle | grains contained in a measurement sample into three white blood cells. . The two axes of the scattergram SG2 are the same as the scattergram SG1 shown in FIG. The control unit 21 plots each particle in the measurement sample on the scattergram SG2, and sets regions A10, A3, A31 to A33 in the scattergram SG2. Particles included in region A10 are excluded. Thus, the control unit 21 classifies the particles included in the regions A31 to A33 into lymphocytes, monocytes, and granulocytes, respectively.

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。   Referring to FIG. 4D, when the control unit 21 classifies particles contained in the measurement sample into lymphocytes having surface antigen CD4 and lymphocytes not having surface antigen CD4, FIG. In addition to the scattergram SG2 shown in FIG. 5), a scattergram SG3 based on the red forward scattered light L21 and the red fluorescence L23 is used. The vertical axis and horizontal axis of the scattergram SG3 are the peak value of the signal RFSC and the peak value of the signal RFL, respectively. The control unit 21 plots each particle included in the region A33 of the scattergram SG2 on the scattergram SG3, and sets regions A41 and A42 in the scattergram SG3. Thus, the control unit 21 classifies the particles included in the regions A41 and A42 into lymphocytes each having the surface antigen CD4 and lymphocytes not having the surface antigen CD4.

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。   Referring to FIGS. 4E and 4F, when classifying the white blood cells contained in the measurement sample into three, the control unit 21 has a scattergram SG4 based on the blue forward scattered light L11 and the red forward scattered light L21. A scattergram SG5 based on the red forward scattered light L21 and the red side scattered light L22 can also be used. The two axes of the scattergram SG4 are the same as the scattergram SG2 shown in FIG. The vertical axis and the horizontal axis of the scattergram SG5 are values obtained by log display of the peak value of the signal RFSC and the peak value of the signal RSSC, respectively. The control unit 21 plots each particle in the measurement sample on the scattergram SG4, and sets regions A10 and A5 in the scattergram SG4. After excluding the particles included in the region A10, the control unit 21 plots each particle included in the region A5 on the scattergram SG5, and sets the regions A51 to A53 in the scattergram SG5. Thus, the control unit 21 classifies the particles included in the regions A51 to A53 into lymphocytes, monocytes, and granulocytes, respectively.

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。   In addition, the control part 21 can also use the scattergram based on the blue front scattered light L11 and the blue fluorescence L13, when classifying the particle contained in a measurement sample into malaria infection erythrocytes and other particles. When a predetermined fluorescent dye is used in the preparation of the measurement sample, red blood cells without nuclei are not stained, but DNA of malaria parasite is stained. Thereby, the control part 21 can classify malaria infection erythrocytes and other blood cells based on the scattergram which makes the peak value of the signal BFSC and the peak value of the signal BFL two axes.

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。   The measurement control unit 11 can also use a signal based on the blue side scattered light L12 when identifying particles included in the measurement particles. The measurement control unit 11 uses the signal based on the blue laser light L1 to identify finer particles than when using the signal based on the red laser light L2 having a longer wavelength than the blue laser light L1. Can do. Further, the blue laser light L1 transmitted through the flow cell 110 is likely to leak into the blue forward scattered light L11. For this reason, the measurement control part 11 can raise S / N ratio by using the signal based on the blue side scattered light L12 compared with the case where the signal based on the blue front scattered light L11 is used. Therefore, the measurement control unit 11 can identify particles with high accuracy by using a signal based on the blue side scattered light L12.

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。   Next, the numerical aperture of the first optical system 160 and the numerical aperture of the second optical system 170 will be described.

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。   As shown in FIG. 5A, the first lens 161 and the second lens 171 are configured so that the focal length is f1. The opening 162a of the first diaphragm member 162 is set to have a diameter of φ1, and the opening 172a of the second diaphragm member 172 is set to have a diameter of φ2 smaller than φ1. That is, the aperture diameter of the first aperture member 162 is φ1, and the aperture diameter of the second aperture member 172 is φ2. At this time, on the positive X-axis side of the flow path 115, the light from the flow path 115 passes through the first diaphragm member 162 and is taken into the first optical system 160 in the range of the angle θ1. In addition, on the X axis negative side of the flow path 115, the light from the flow path 115 passes through the second diaphragm member 172 and is taken into the second optical system 170 in a range of an angle θ2 smaller than the angle θ1. As described above, when the first lens 161, the first diaphragm member 162, the second lens 171, and the second diaphragm member 172 are set, the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is set to the flow cell 110. Is smaller than the numerical aperture of the first optical system 160.

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。   Note that the numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110 is defined by light taken from the flow cell 110 and taken into the first optical system 160 and guided to the corresponding photodetector. . That is, the numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110 is defined by the divergence angle θ1 when this light travels from the flow cell 110 in the positive X-axis direction. Further, the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is light that is taken in and reflected by the second optical system 170 and guided to the first optical system 160 among the light generated from the flow cell 110. It is prescribed by. That is, the numerical aperture of the second optical system 170 relative to the flow cell 110 is defined by the divergence angle θ2 when this light travels from the flow cell 110 in the negative X-axis direction.

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。   For example, as shown in FIG. 5B, when the second diaphragm member 172 is installed away from the second lens 171 in the negative direction of the X axis, the first optical system is reflected by the second optical system 170. The range of light guided to 160 is the range of angle θ2. In this way, when the transmitted light is parallel light, the numerical aperture of the second optical system 170 relative to the flow cell 110 is the same as that of FIG. 5A even if the position of the second diaphragm member 172 in the X-axis direction changes. As in the case of, it is defined by an angle θ2 corresponding to the range of light guided to the first optical system 160.

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。   In FIG. 5A, a light flux of light reflected by the reflecting plate 173 (hereinafter referred to as “reflected light”) is indicated by a broken line, and the first lens 161 does not pass through the second optical system 170. The luminous flux of light incident on is indicated by a solid line. The diameter of the light flux of the reflected light is restricted to φ2 by the second diaphragm member 172. Therefore, the reflected light enters the first diaphragm member 162 from the flow path 115 at an angle θ2 smaller than the angle θ1, and the reflected light passes through the inside of the opening 162a when passing through the first diaphragm member 162. become. As a result, even if there is some variation in the arrangement of the optical components included in the first optical system 160 and the second optical system 170, the reflected light is unlikely to come off from the opening 162a of the first diaphragm member 162. . Therefore, the amount of reflected light incident on the photodetector 133 does not change greatly due to variations in the arrangement of optical components.

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。   Next, simulation results performed by the present inventor will be described. The present inventor assumes a case where the second lens 171 and the second diaphragm member 172 (hereinafter referred to as “reflection-side member”) are misaligned as an example of the case where the arrangement of the optical components varies. did. In this case, the present inventor examined how the amount of received light detected by the photodetector 133 changes.

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。   First, the simulation results of the comparative example will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 13 (b). In the comparative example, the diameter φ2 of the opening 172a of the second diaphragm member 172 is the same as the diameter φ1 of the opening 162a of the first diaphragm member 162. That is, in the comparative example, the numerical aperture of the second optical system 170 for the flow cell 110 is the same as the numerical aperture of the first optical system 160 for the flow cell 110.

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。   As shown in FIG. 6B, when the reflection side member is not displaced, the reflected light traveling in the positive direction of the X axis is not shielded by the second aperture member 172 and the first aperture member 162. On the other hand, as shown in FIG. 6A, when the reflection side member is shifted by −0.3 mm in the X-axis direction, the peripheral portion of the reflected light is shielded by the second diaphragm member 172. Further, as shown in FIG. 6C, when the reflection side member is shifted by +0.3 mm in the X-axis direction, the peripheral portion of the reflected light is shielded by the first diaphragm member 162.

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。   As shown in FIG. 7A, when the reflection side member is displaced in the X-axis direction, the amount of received light detected by the photodetector 133 decreases according to the amount of deviation. FIG. 7B is a graph obtained by normalizing the graph of FIG. 7A with the maximum amount of received light. As shown in FIG. 7B, the amount of received light when the amount of deviation in the X-axis direction is +0.3 mm is reduced by about 43% compared to the maximum amount of received light.

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。   As shown in FIG. 8B, when the reflection side member is not displaced, the reflected light traveling in the positive X-axis direction is not shielded by the second diaphragm member 172 and the first diaphragm member 162. On the other hand, as shown in FIGS. 8A and 8C, when the reflection side member is shifted by 0.3 mm in the Y-axis direction, the peripheral portions of the reflected light are the second diaphragm member 172 and the first diaphragm member 162. Is shielded from light.

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。   As shown in FIG. 9A, when the reflection-side member is displaced in the Y-axis direction, the amount of received light detected by the photodetector 133 decreases according to the amount of deviation. FIG. 9B is a graph obtained by normalizing the graph of FIG. 9A with the maximum amount of received light. As shown in FIG. 9B, the amount of received light when the amount of deviation in the Y-axis direction is 0.15 mm and 0.3 mm is about 30% and about 56%, respectively, compared to the maximum amount of received light. It will decrease.

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。   The behavior of the reflected light when the reflection side member is displaced in the Y-axis direction and the behavior of the reflected light when the reflection side member is displaced in the Z-axis direction are the same in principle. Therefore, the simulation results when the reflection-side member is displaced in the Z-axis direction are the same as those in FIGS. 8A to 9B.

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。   Next, the simulation result of Embodiment 1 is demonstrated.

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。   As shown in FIG. 10B, when the reflection side member is not displaced, the reflected light traveling in the positive X-axis direction is not shielded by the second diaphragm member 172 and the first diaphragm member 162. On the other hand, as shown in FIGS. 10A and 10B, when the reflection-side member is shifted by 0.3 mm in the X-axis direction, the peripheral portion of the reflected light is slightly shielded by the second diaphragm member 172. . However, the reflected light is not substantially shielded by the first diaphragm member 162. The reason for this is that, as described with reference to FIG. 5A, the range of reflected light when passing through the first diaphragm member 162 is narrower than the opening 162a, and there is a gap between the reflected light and the opening 162a. Because there is.

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。   As shown in FIG. 11A, when the reflection-side member is displaced in the X-axis direction, the amount of received light detected by the photodetector 133 slightly decreases according to the amount of deviation. FIG. 11B is a graph obtained by normalizing the graph of FIG. 11A with the maximum amount of received light. As shown in FIG. 11 (b), the amount of received light when the amount of deviation in the X-axis direction is +0.3 mm is suppressed to a decrease of about 20% compared to the maximum amount of received light. On the other hand, in the comparative example, as described above, the amount of received light when the amount of deviation in the X-axis direction is +0.3 mm is reduced by about 43% compared to the maximum amount of received light. Therefore, in Embodiment 1, it can be seen that even when the reflection-side member is displaced in the X-axis direction, the rate of decrease in the amount of received light can be suppressed as compared with the comparative example.

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。   As shown in FIG. 12B, when the reflection side member is not displaced, the reflected light traveling in the positive direction of the X axis is not shielded by the second aperture member 172 and the first aperture member 162. On the other hand, as shown in FIGS. 12A and 12C, when the reflection side member is shifted by 0.3 mm in the Y-axis direction, the peripheral portions of the reflected light are the second diaphragm member 172 and the first diaphragm member 162. Is shielded from light.

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。   As shown in FIG. 13A, when the reflection side member is displaced in the Y-axis direction, the amount of received light detected by the photodetector 133 decreases according to the amount of deviation. FIG. 13B is a graph obtained by normalizing the graph of FIG. 13A with the maximum amount of received light. As shown in FIG. 13B, the amount of received light when the amount of deviation in the Y-axis direction is 0.15 mm and 0.3 mm is about 15% and about 46%, respectively, compared to the maximum amount of received light. Reduced. On the other hand, in the comparative example, as described above, the received light amount when the amount of deviation in the Y-axis direction is 0.15 mm and 0.3 mm is about 30% and about 30%, respectively, compared to the maximum received light amount. Reduced by 56%. Therefore, in Embodiment 1, it can be seen that even when the reflection-side member is displaced in the Y-axis direction, the reduction rate of the received light amount can be suppressed lower than that in the comparative example. In the first embodiment, when the reflection-side member is displaced in the Y-axis direction, the amount of received light is gradually reduced as compared with the comparative example. In particular, it can be seen that in the range where the amount of deviation in the Y-axis direction is small, the reduction rate of the amount of received light is kept low.

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。   Note that the simulation results when the reflection-side member is displaced in the Z-axis direction are also the same as in FIGS. 12 (a) to 13 (b). Therefore, it can be seen that even when the reflection-side member is displaced in the Z-axis direction, the decrease in the amount of received light can be suppressed lower than in the comparative example.

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。   As described above, according to the first embodiment, the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is set smaller than the numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110. For this reason, the spread angle of the reflected light is smaller than the angle range defined by the numerical aperture of the first optical system 160. That is, the reflected light is incident on the first diaphragm member 162 at an angle θ2 smaller than the angle θ1, and a gap is generated between the reflected light and the opening 162a. As a result, even if there is some variation in the arrangement of the optical components such as the first lens 161, the first diaphragm member 162, the second lens 171, and the second diaphragm member 172, the reflected light is not reflected in the first optical element. It becomes difficult to deviate from the light capturing range of the system 160. Therefore, even if the optical components vary, the light amount fluctuation of the reflected light detected by the photodetector 133 can be suppressed. Specifically, the light amount fluctuation of the blue fluorescence L13 detected by the photodetector 133 is suppressed.

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。   According to the first embodiment, the reflecting plate 173 reflects the blue fluorescence L13 generated in the X-axis negative direction from the particles in the flow path 115. Thereby, the photodetector 133 can receive blue fluorescence L13 generated in the X-axis positive direction from the particles in the flow path 115 and blue fluorescence L13 generated in the X-axis negative direction from the particles in the flow path 115. . Therefore, it is possible to increase the amount of light detected by the photodetector 133 with respect to the blue fluorescence L13.

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。   According to the first embodiment, the numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110 is set as the numerical aperture of the first lens 161 by combining the first lens 161 with the first diaphragm member 162. The numerical aperture of the second optical system 170 is set as the numerical aperture of the second lens 171 by combining the second lens 171 with the second diaphragm member 172. Therefore, by adjusting the aperture diameter φ1 of the first aperture member 162, the numerical aperture of the first optical system 160 can be easily set, and the aperture diameter φ2 of the second aperture member 172 is adjusted. Thus, the numerical aperture of the second optical system 170 can be easily set. Furthermore, since the numerical apertures of the first optical system 160 and the second optical system 170 can be set by the aperture diameters of the first diaphragm member 162 and the second diaphragm member 172, the first lens 161 and the second lens 171 are: Lenses having the same focal length f1 can be used. Thereby, the cost concerning the 1st lens 161 and the 2nd lens 171 can be held down.

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。   According to the first embodiment, the reflecting plate 173 transmits the blue side scattered light L12 and guides it to the photodetector 134. This eliminates the need for the first optical system 160 to receive the blue side scattered light L12, and facilitates optical design of the first optical system 160. Further, since the blue side scattered light L12 can be received only by disposing the photodetector 134 on the negative X-axis side of the reflecting plate 173, the configuration of the entire optical system can be simplified.

<実施形態2>   <Embodiment 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。   As shown in FIG. 14, the second embodiment is different from the first embodiment in that the focal length of the second lens 171 is changed to f2, which is larger than f1. The diameter of the opening 172a of the second diaphragm member 172 is φ1 which is the same as the diameter of the opening 162a of the first diaphragm member 162. Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

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。   As shown in FIG. 14, in the second embodiment, the focal length f2 is set to satisfy f2 / φ1 = f1 / φ2. Thereby, the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is the same as that of the first embodiment. Therefore, also in the second embodiment, the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is smaller than the numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110. As a result, even if there is some variation in the arrangement of the optical components, the reflected light is unlikely to deviate from the light capturing range of the first optical system 160, so the same effect as in the first embodiment can be achieved. Note that the numerical aperture of the second optical system 170 for the flow cell 110 is not necessarily the same as that of the first embodiment, and the numerical aperture of the second optical system 170 for the flow cell 110 is the same as that of the first optical system 160 for the flow cell 110. It is sufficient if it is smaller than the numerical aperture.

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。   In the second embodiment, different lenses need to be used as the first lens 161 and the second lens 171, but the same member can be used as the first diaphragm member 162 and the second diaphragm member 172.

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。   Next, with reference to FIG. 15A to FIG. 18B, a simulation result of the second embodiment performed by the present inventor will be described. The simulation results shown below were performed under the same conditions as the simulation results shown in FIGS. 10 (a) to 13 (b). In addition, about a comparative example, since it is as showing to Fig.6 (a)-FIG.9 (b), description is abbreviate | omitted here.

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。   As shown in FIG. 15B, when the reflection-side member is not displaced, the reflected light traveling in the positive direction of the X axis is not shielded by the second diaphragm member 172 and the first diaphragm member 162. On the other hand, as shown in FIGS. 15A and 15B, when the reflection side member is shifted by 0.3 mm in the X-axis direction, the peripheral portion of the reflected light is the second diaphragm member 172 as in the first embodiment. However, the reflected light is not substantially shielded by the first diaphragm member 162.

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。   As shown in FIG. 16A, when the reflection-side member is displaced in the X-axis direction, the amount of received light detected by the photodetector 133 slightly decreases according to the amount of deviation. FIG. 16B is a graph obtained by normalizing the graph of FIG. 16A with the maximum amount of received light. As shown in FIG. 16B, the amount of received light when the amount of deviation in the X-axis direction is +0.3 mm is suppressed to a decrease of about 12% compared to the maximum amount of received light. Therefore, in the second embodiment, it can be seen that even when the reflection-side member is displaced in the X-axis direction, the rate of decrease in the amount of received light can be suppressed as compared with the comparative example.

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。   As shown in FIG. 17B, when the reflection side member is not displaced, the reflected light traveling in the positive X-axis direction is not shielded by the second diaphragm member 172 and the first diaphragm member 162. On the other hand, as shown in FIGS. 17A and 17C, when the reflection side member is shifted by 0.3 mm in the Y-axis direction, the peripheral portion of the reflected light is the second diaphragm member 172 as in the first embodiment. And is shielded from light by the first diaphragm member 162.

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。   As shown in FIG. 18A, when the reflection-side member is displaced in the Y-axis direction, the amount of received light detected by the photodetector 133 decreases according to the amount of deviation. FIG. 18B is a graph obtained by normalizing the graph of FIG. 18A with the maximum amount of received light. As shown in FIG. 18B, the amount of received light when the amount of deviation in the Y-axis direction is 0.3 mm is suppressed to a decrease of about 23% compared to the maximum amount of received light. Therefore, in Embodiment 2, it can be seen that even when the reflection-side member is displaced in the Y-axis direction, the rate of decrease in the amount of received light can be suppressed as compared with the comparative example.

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。   Note that the simulation results when the reflection-side member is displaced in the Z-axis direction are also the same as those shown in FIGS. 17 (a) to 18 (b). Therefore, it can be seen that even when the reflection-side member is displaced in the Z-axis direction, the decrease in the amount of received light can be suppressed lower than in the comparative example.

<実施形態3>   <Embodiment 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。   As shown in FIG. 19B, in the third embodiment, the focal length of the second lens 171 is changed to f3 smaller than f1, compared with the first embodiment (reposted in FIG. 19A). The diameter of the opening 172a of the aperture member 172 is changed to φ3 smaller than φ2. Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

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。   As shown in FIG. 19B, the focal length f3 and the diameter φ3 are set to satisfy f3 / φ3 = f1 / φ2. Thereby, the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is the same as in the first and third embodiments. Therefore, also in the third embodiment, the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is smaller than the numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110. As a result, even if there is some variation in the arrangement of the optical components, the reflected light is unlikely to deviate from the light capturing range of the first optical system 160, so the same effect as in the first embodiment can be achieved. Note that the numerical aperture of the second optical system 170 for the flow cell 110 is not necessarily the same as in the first and third embodiments, and the numerical aperture of the second optical system 170 for the flow cell 110 is the same as that of the first optical system for the flow cell 110. What is necessary is just to be smaller than the numerical aperture of the system 160.

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。   In the third embodiment, as shown in FIG. 19B, the diameter of the blue side scattered light L12 irradiated on the reflecting plate 173 is φ3, which is smaller than φ2 in the first embodiment. Thus, in the third embodiment, even if the light receiving surface 134a (see FIG. 1) of the photodetector 134 that receives the blue side scattered light L12 is reduced, the blue side scattered light L12 having the same light amount as that in the first embodiment is used. Can be received. For this reason, size reduction of the photodetector 134 can be achieved.

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。   Since the focal length f3 is smaller than the focal length f1, the flow diameter of the second diaphragm member 172 of the third embodiment is equal to φ2 as in the second diaphragm member 172 of the first embodiment. The numerical aperture of the second optical system 170 may be larger than the numerical aperture of the first optical system 160 for the flow cell 110 in some cases. However, in the third embodiment, since the aperture diameter φ3 of the second diaphragm member 172 is set smaller than the aperture diameter φ2 of the first embodiment, the numerical aperture of the second optical system 170 relative to the flow cell 110 is set to the flow cell 110. Is smaller than the numerical aperture of the first optical system 160.

<実施形態4>   <Embodiment 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。   As shown in FIG. 20, in the fourth embodiment, the configuration for irradiating and receiving the blue laser light L1 is omitted as compared with the first embodiment.

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。   Specifically, the light source 121, the light receiving surface 131 a of the photodetector 131, the photodetector 134, the collimator lens 141, the dichroic mirror 143, and the hole 153 a of the pinhole 153 are omitted, and the reflection plate 173. Instead, a mirror 174 that totally reflects light is added. The first lens 161 and the second lens 171 convert the red fluorescence L23 into parallel light. The dichroic mirror 163 reflects the red side scattered light L22 and transmits the red fluorescence L23. The spectral filter 165 transmits only the red fluorescence L23. Other configurations of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment.

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。   As shown in FIG. 20, the red side scattered light L22 and the red fluorescence L23 incident on the second optical system 170 are reflected by the mirror 174 and guided to the first optical system 160. The red side scattered light L22 incident on the first optical system 160 is received by the light receiving surface 132a of the photodetector 132, as in the first embodiment. The red fluorescence L23 incident on the first optical system 160 is received by the photodetector 133 as in the first embodiment. Also in this case, the reflected light reflected by the mirror 174 enters the first aperture member 162 at an angle θ2 smaller than the angle θ1, and a gap is generated between the reflected light and the opening 162a. Therefore, in the fourth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

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。   According to the fourth embodiment, the photodetector 133 receives red fluorescence L23 generated on the X-axis positive side and the X-axis negative side of the flow cell 110. Thereby, the detection light quantity of the red fluorescence L23 by the photodetector 133 can be increased. The photodetector 132 receives red side scattered light L22 generated on the X-axis positive side and the X-axis negative side of the flow cell 110. Thereby, the detection light quantity of the red side scattered light L22 by the photodetector 132 can be increased. Furthermore, the feature amount on the X axis positive side and the X axis negative side of the particle can be reflected in the red side scattered light L22 received by the photodetector 132.

<変更例>   <Example of change>

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。   In the modification shown in FIG. 21A, the second lens 171 is omitted from the second optical system 170. In this case, the second optical system 170 includes a second diaphragm member 201 and a reflection plate 202. The second aperture member 201 includes a circular opening 201a having a diameter of φ2. The reflection plate 202 is a concave mirror, and includes a reflection surface 202 a that reflects the blue fluorescent light L <b> 13 that has passed through the second diaphragm member 201 and converges it on the flow path 115. The reflective surface 202a is disposed so that its optical axis is parallel to the X axis and penetrates the center of the flow path 115. The reflection surface 202a has, for example, a film structure that reflects only the blue fluorescence L13 and transmits other light. In this case, a configuration for guiding the blue side scattered light L12 is provided in the first optical system 160, and a photodetector for receiving the blue side scattered light L12 is provided in the optical detection unit 100.

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。   Also in the modification shown in FIG. 21A, the light included in the angle θ <b> 2 out of the light generated from the flow path 115 is returned to the first optical system 160 by the reflecting plate 202. Therefore, as in the first embodiment, the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is smaller than the numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110.

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。   Further, instead of the first diaphragm member 162 and the second diaphragm member 172, other light limiting means may be provided.

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。   For example, as shown in FIG. 21B, a diffraction groove 211 may be provided on the incident surface of the second lens 171. In this case, the light incident on the diffraction groove 211 is diffracted outward, and only the light in the range of the angle θ2 is guided to the reflecting plate 173. Further, as illustrated in FIG. 21C, a light shielding film 221 may be provided on the incident surface of the second lens 171. In this case, the light incident on the light shielding film 221 is shielded, and only the light in the range of the angle θ2 is guided to the reflection plate 173. 21B and 21C, similarly to the first embodiment, the numerical aperture of the second optical system 170 with respect to the flow cell 110 is smaller than the numerical aperture of the first optical system 160 with respect to the flow cell 110. . The configuration of the first optical system 160 can also be changed in the same manner as in FIGS.

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。   Further, the light capturing range setting means is not limited to the diaphragm member. For example, in the first lens 161, the effective diameter that gives the lens action may be φ1. In this case, the first aperture member 162 is omitted. Further, in the second lens 171, the effective diameter for imparting the lens action may be φ2. In this case, the second aperture member 172 is omitted.

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。   In Embodiments 1 to 4, blood is the measurement target, but urine may be the measurement target. That is, the present invention is applicable to an apparatus for measuring particles in a biological sample such as blood or urine.

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Particle measuring device 110 ... Flow cell 121 ... Light source 122 ... Light source 133 ... Photo detector 134 ... Photo detector 140 ... Optical system 160 ... First optical system 161 ... First lens 162 ... First aperture member 162a ... Aperture 170 ... Second optical system 171 ... Second lens 172 ... Second diaphragm member 172a ... Aperture 173 ... Reflector

Claims (11)

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。
A flow cell for flowing particles;
A light source for irradiating the particles flowing in the flow cell with light;
A light detector for detecting light emitted from the particles flowing in the flow cell by being irradiated with light from the light source;
A first optical system disposed between the flow cell and the photodetector and guiding the light emitted from the particles to the photodetector;
A second optical system disposed on the side opposite to the first optical system with respect to the flow cell and reflecting light emitted from the particles to the first optical system,
The numerical aperture of the second optical system for the flow cell is smaller than the numerical aperture of the first optical system for the flow cell;
Particle measuring device.
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。
The particle measuring apparatus according to claim 1,
The first optical system includes a first lens on which light emitted from the particles flowing in the flow cell is incident upon irradiation with light from the light source,
The second optical system includes a second lens on which light emitted from the particles flowing in the flow cell is incident upon irradiation with light from the light source, and light transmitted through the second lens. A reflecting plate that reflects to the optical system 1,
The numerical aperture of the second lens is smaller than the numerical aperture of the first lens;
Particle measuring device.
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。
The particle measuring apparatus according to claim 2,
Each of the first lens and the second lens is a collimator lens.
Particle measuring device.
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。
In the particle measuring device according to claim 3,
The first optical system includes a first diaphragm member having an aperture diameter that defines a numerical aperture of the first lens,
The second optical system includes a second diaphragm member having an aperture diameter that defines the numerical aperture of the second lens,
The opening diameter of the second diaphragm member is smaller than the opening diameter of the first diaphragm member;
Particle measuring device.
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。
In the particle measuring device according to claim 4,
The focal length of the second lens is shorter than the focal length of the first lens;
Particle measuring device.
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。
In the particle measuring device according to claim 3,
The focal length of the second lens is longer than the focal length of the first lens;
Particle measuring device.
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。
In the particle measuring device according to any one of claims 2 to 6,
The reflecting plate transmits scattered light emitted from the particles when irradiated with light from the light source, and reflects fluorescence emitted from the particles when irradiated with light from the light source.
Particle measuring device.
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。
In the particle measuring device according to claim 7,
A second photodetector for receiving scattered light transmitted through the reflector;
Particle measuring device.
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。
In the particle measuring device according to any one of claims 2 to 8,
A first light source for irradiating the particles with light of a first wavelength;
A second light source for irradiating the particles with light having a second wavelength different from the first wavelength, as the light source,
Fluorescence generated from the particles when irradiated with light of the first wavelength, and scattered light and fluorescence generated from the particles when irradiated with light of the second wavelength are converted into the first optical system. A first light detection unit that receives light via
A second light detection unit that receives scattered light generated from the particles when irradiated with light of the first wavelength,
The reflecting plate emits only scattered light based on light of the first wavelength out of scattered light and fluorescence generated from the particles when irradiated with the light of the first wavelength and the light of the second wavelength. Transmits and guides to the second light detector, reflects at least fluorescence based on light of the first wavelength among the remaining light, and passes to the first light detector through the first optical system. Lead,
Particle measuring device.
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。
The particle measuring apparatus according to claim 9, wherein
From the first light source and the second light source, the light having the first wavelength and the light having the second wavelength are irradiated to the flow cell at positions shifted from each other in the flow direction of the particles. An optical system that guides the emitted light to the flow cell;
The reflecting plate absorbs fluorescence generated from the particles when irradiated with light of the second wavelength.
Particle measuring device.
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。
In the particle measuring device according to claim 9 or 10,
The reflector absorbs scattered light generated from the particles when irradiated with light of the second wavelength.
Particle measuring device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101749994B1 (en) * 2015-11-24 2017-06-22 (주)센서테크 Biological particle detection apparatus for measuring fluorescence and scattering

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