JP2016151526A - フローセル及びフローセルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造が容易なフローセルを提供する。
【解決手段】第１主面１１、及び第１主面１１と対向する第２主面１２を有し、第１主面１１から第２主面１２に貫通する、断面形状が円である貫通孔１７が設けられた透明な板状部材１０と、断面形状が円である貫通孔１０７が設けられた第１のレンズ素子１００であって、板状部材１０の貫通孔１７と、当該第１のレンズ素子１００の貫通孔１０７とが連通するように、板状部材１０の第１主面１１上に配置された第１のレンズ素子１００と、断面形状が円である貫通孔２０７が設けられた第２のレンズ素子２００であって、板状部材１０の貫通孔１７と、当該第２のレンズ素子２００の貫通孔２０７とが連通するように、板状部材１０の第２主面１２上に配置された第２のレンズ素子２００と、を備えるフローセル。
【選択図】図２
【解決手段】第１主面１１、及び第１主面１１と対向する第２主面１２を有し、第１主面１１から第２主面１２に貫通する、断面形状が円である貫通孔１７が設けられた透明な板状部材１０と、断面形状が円である貫通孔１０７が設けられた第１のレンズ素子１００であって、板状部材１０の貫通孔１７と、当該第１のレンズ素子１００の貫通孔１０７とが連通するように、板状部材１０の第１主面１１上に配置された第１のレンズ素子１００と、断面形状が円である貫通孔２０７が設けられた第２のレンズ素子２００であって、板状部材１０の貫通孔１７と、当該第２のレンズ素子２００の貫通孔２０７とが連通するように、板状部材１０の第２主面１２上に配置された第２のレンズ素子２００と、を備えるフローセル。
【選択図】図２
Description
本発明は検出技術に関し、フローセル及びフローセルの製造方法に関する。
粒子検出装置、フローサイトメータ、及び微生物検出装置等においては、サンプルである流体を流すためのフローセルが用いられる。フローセルは透明であり、フローセル内部を流れる流体に光を照射することによって得られる反応によって、流体に含まれる物質の分析がなされる（例えば特許文献１参照。）。
しかし、従来のフローセルは、製造が容易でない等の問題がある。そこで、本発明は、製造が容易なフローセル及びフローセルの製造方法を提供可能することを目的の一つとする。
本発明の態様は、（ａ）第１主面、及び第１主面と対向する第２主面を有し、第１主面から第２主面に貫通する、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明な板状部材と、（ｂ）断面形状が円である貫通孔が設けられた第１のレンズ素子であって、板状部材の貫通孔と、当該第１のレンズ素子の貫通孔とが連通するように、板状部材の第１主面上に配置された第１のレンズ素子と、（ｃ）断面形状が円である貫通孔が設けられた第２のレンズ素子であって、板状部材の貫通孔と、当該第２のレンズ素子の貫通孔とが連通するように、板状部材の第２主面上に配置された第２のレンズ素子と、を備えるフローセルである。
上記のフローセルにおいて、板状部材が、第１及び第２主面に対して垂直な側面を有し、当該側面から、板状部材の貫通孔に向けて、当該貫通孔を流れる物質を検査するための検査光が入射されてもよい。
上記のフローセルにおいて、第１及び第２のレンズ素子に設けられた貫通孔の内壁の平滑度が、板状部材に設けられた貫通孔の内壁の平滑度より低くてもよい。第１及び第２のレンズ素子に設けられた貫通孔の直径が、板状部材に設けられた貫通孔の直径よりも大きくてもよい。また、第１及び第２のレンズ素子の透明度が、板状部材の透明度より低くてもよい。板状部材が石英ガラスからなり、第１及び第２のレンズ素子が、石英ガラスとは異なる材料からなっていてもよい。
上記のフローセルにおいて、第１及び第２のレンズ素子の少なくとも一方が、球面レンズであってもよい。あるいは、第１及び第２のレンズ素子の少なくとも一方が、非球面レンズであってもよい。
上記のフローセルにおいて、板状部材と、第１及び第２のレンズ素子とが、オプティカルコンタクトにより接合されていてもよい。
また、本発明の態様は、（ａ）第１主面、及び第１主面と対向する第２主面を有し、第１主面から第２主面に貫通する、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明な板状部材を用意することと、（ｂ）断面形状が円である貫通孔が設けられた第１のレンズ素子を用意することと、（ｃ）断面形状が円である貫通孔が設けられた第２のレンズ素子を用意することと、（ｄ）板状部材の貫通孔と、第１のレンズ素子の貫通孔とが連通するように、板状部材の第１主面上に第１のレンズ素子を配置することと、（ｅ）板状部材の貫通孔と、第２のレンズ素子の貫通孔とが連通するように、板状部材の第２主面上に第２のレンズ素子を配置することと、を含むフローセルの製造方法である。
上記のフローセルの製造方法において、板状部材が、第１及び第２主面に対して垂直な側面を有し、製造されたフローセルにおいて、当該側面から、板状部材の貫通孔に向けて、当該貫通孔を流れる物質を検査するための検査光が入射されてもよい。
上記のフローセルの製造方法において、第１及び第２のレンズ素子に設けられた貫通孔の内壁の平滑度が、板状部材に設けられた貫通孔の内壁の平滑度より低くてもよい。第１及び第２のレンズ素子に設けられた貫通孔の直径が、板状部材に設けられた貫通孔の直径よりも大きくてもよい。また、第１及び第２のレンズ素子の透明度が、板状部材の透明度より低くてもよい。板状部材が石英ガラスからなり、第１及び第２のレンズ素子が、石英ガラスとは異なる材料からなっていてもよい。
上記のフローセルの製造方法において、第１及び第２のレンズ素子の少なくとも一方が、球面レンズであってもよい。あるいは、第１及び第２のレンズ素子の少なくとも一方が、非球面レンズであってもよい。
上記のフローセルの製造方法において、板状部材と、第１及び第２のレンズ素子とが、オプティカルコンタクトにより接合されてもよい。
上記のフローセルの製造方法において、板状部材が、貫通孔が設けられたガラス母材を延伸して製造されてもよい。さらに、板状部材が、延伸されたガラス母材から切り出されて製造されてもよい。
本発明によれば、製造が容易なフローセル及びフローセルの製造方法を提供可能である。
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るフローセルは、図１ないし図３に示すように、第１主面１１、及び第１主面１１と対向する第２主面１２を有し、第１主面１１から第２主面１２に貫通する、断面形状が円である貫通孔１７が設けられた透明な板状部材１０と、断面形状が円である貫通孔１０７が設けられた第１のレンズ素子１００であって、板状部材１０の貫通孔１７と、当該第１のレンズ素子１００の貫通孔１０７とが連通するように、板状部材１０の第１主面１１上に配置された第１のレンズ素子１００と、断面形状が円である貫通孔２０７が設けられた第２のレンズ素子２００であって、板状部材１０の貫通孔１７と、当該第２のレンズ素子２００の貫通孔２０７とが連通するように、板状部材１０の第２主面１２上に配置された第２のレンズ素子２００と、を備える。
本発明の第１の実施の形態に係るフローセルは、図１ないし図３に示すように、第１主面１１、及び第１主面１１と対向する第２主面１２を有し、第１主面１１から第２主面１２に貫通する、断面形状が円である貫通孔１７が設けられた透明な板状部材１０と、断面形状が円である貫通孔１０７が設けられた第１のレンズ素子１００であって、板状部材１０の貫通孔１７と、当該第１のレンズ素子１００の貫通孔１０７とが連通するように、板状部材１０の第１主面１１上に配置された第１のレンズ素子１００と、断面形状が円である貫通孔２０７が設けられた第２のレンズ素子２００であって、板状部材１０の貫通孔１７と、当該第２のレンズ素子２００の貫通孔２０７とが連通するように、板状部材１０の第２主面１２上に配置された第２のレンズ素子２００と、を備える。
第１の実施の形態に係るフローセルにおいて、検査対象物質を含む液体等の流体が、第１のレンズ素子１００の貫通孔１０７、板状部材１０の貫通孔１７、及び第２のレンズ素子２００の貫通孔２０７を流れる。流体は、第１のレンズ素子１００側から第２のレンズ素子２００側に流れてもよいし、第２のレンズ素子２００側から第１のレンズ素子１００側に流れてもよい。
検査対象物質とは、例えば粒子及び細胞を含む。粒子とは、微生物等を含む生体物質、化学物質、ごみ、ちり、及び埃等のダスト等を含む。微生物の例としては細菌及び真菌が含まれる。細菌の例としては、グラム陰性菌及びグラム陽性菌が挙げられる。グラム陰性菌の例としては、大腸菌が挙げられる。グラム陽性菌の例としては、表皮ブドウ球菌、枯草菌、マイクロコッカス、及びコリネバクテリウムが挙げられる。真菌の例としては、黒カビ等のアスペルギルスが挙げられる。ただし、微生物はこれらに限定されない。
流体に、微生物等の蛍光性粒子が含まれていると、粒子は励起光を照射されて蛍光を発する。例えば、微生物に含まれるリボフラビン（ｒｉｂｏｆｌａｖｉｎ）、フラビンヌクレオチド（ＦＭＮ）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ）、ピリドキサミン（ｐｙｒｉｄｏｘａｍｉｎｅ）、ピリドキサールリン酸（ｐｙｒｉｄｏｘａｌ−５’−ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、ピリドキシン（ｐｙｒｉｄｏｘｉｎｅ）、トリプトファン（ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ）、チロシン（ｔｙｒｏｓｉｎｅ）、及びフェニルアラニン（ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）等が、蛍光を発する。
フローセル内部を流れる粒子を検出するための検査光としての励起光は、例えば、板状部材１０の側面１３から検査領域としての貫通孔１７に向けて、貫通孔１７内部で焦点を結ぶよう入射される。また、励起光は、例えば、板状部材１０の側面１３に対して垂直に入射される。
板状部材１０の第１主面１１及び第２主面１２は、例えば、それぞれ矩形状である。第１主面１１及び第２主面１２の形状は、フローセルのホルダの形状に合わせてもよい。板状部材１０の側面１３は、第１及び第２主面１１、１２に対して垂直である。板状部材１０に設けられた貫通孔１７の直径は、これに限定されないが、例えば１ｍｍ未満である。貫通孔１７は、第１及び第２主面１１、１２に対して垂直に設けられている。板状部材１０は、例えば、貫通孔１７を流れる蛍光性粒子の励起光に対して透明な石英ガラスからなる。励起光が照射される板状部材１０の側面１３は、平滑度が高いことが好ましい。貫通孔１７内部で励起光を照射された蛍光性粒子は蛍光を発し、かつ、蛍光性粒子において散乱光が生じる。
第１及び第２のレンズ素子１００、２００は、例えば、板状部材１０の貫通孔１７において励起光を照射された蛍光性粒子で生じた蛍光及び散乱光が透過する半球レンズである。第１のレンズ素子１００は、底面１１３及び球面１１４を有する。第２のレンズ素子２００は、底面２１３及び球面２１４を有する。第１及び第２のレンズ素子１００、２００の底面１１３、２１３の外径は、板状部材１０の第１主面１１及び第２主面１２の幅よりも大きくてもよいし、同じでもよいし、小さくてもよい。例えば、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の円形の底面１１３、２１３の中心は、板状部材１０に設けられた円形の貫通孔１７の中心と一致する。第１及び第２のレンズ素子１００、２００は、例えば、石英ガラスからなる。あるいは、第１及び第２のレンズ素子１００、２００は、例えば、石英ガラスとは異なる光学ガラス、又はポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透明樹脂からなっていてもよい。
半球レンズである第１及び第２のレンズ素子１００、２００は、それぞれ、完全な球を半分にしたレンズでありうる。あるいは、半球レンズである第１及び第２のレンズ素子１００、２００は、それぞれ、検査光と貫通孔１７の交点で生じた蛍光及び散乱光が、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の表面に垂直に入射するよう、曲率と厚みを選定した凸レンズ部材であってもよい。
フローセルの板状部材１０の貫通孔１７で生じ、第１のレンズ素子１００の方に進行した蛍光及び散乱光は、第１のレンズ素子１００の表面から出射する。ここで、フローセルにおいて、板状部材１０の厚みが第１のレンズ素子１００の厚みより薄い場合、検査光の焦点で生じた蛍光及び散乱光は、半球レンズである第１のレンズ素子１００の表面に対してほぼ垂直に入射する。そのため、蛍光及び散乱光は、第１のレンズ素子１００の表面で反射及び屈折をほぼしないで、第１のレンズ素子１００の表面から出射する。
フローセルの板状部材１０の貫通孔１７で生じ、第２のレンズ素子２００の方に進行した蛍光及び散乱光は、第２のレンズ素子２００の表面から出射する。ここで、フローセルにおいて、板状部材１０の厚みが第２のレンズ素子２００の厚みより薄い場合、検査光の焦点で生じた蛍光及び散乱光は、半球レンズである第２のレンズ素子２００の表面に対してほぼ垂直に入射する。そのため、蛍光及び散乱光は、第２のレンズ素子２００の表面で反射及び屈折をほぼしないで、第２のレンズ素子２００の表面から出射する。
板状部材１０、並びに第１及び第２のレンズ素子１００、２００の表面の少なくとも一部に、誘電体多層膜、あるいは金属等からなる反射膜を設けてもよい。
第１の実施の形態に係るフローセルは、貫通孔１０７、１０、２０７の断面形状が円であり、内壁に角がない。そのため、貫通孔１０７、１０、２０７の内部に気泡が滞留したり、汚れが付着したりすることを抑制することが可能である。
フローセル内部を流れる蛍光性粒子は、板状部材１０の貫通孔１７内部において励起光で照射され、蛍光性粒子で生じた蛍光及び散乱光は、板状部材１０の貫通孔１７の内壁から、板状部材１０内部に入射する。そのため、板状部材１０の貫通孔１７の内壁の平滑度は高いことが好ましい。これに対し、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の貫通孔１０７、２０７内部には励起光が照射されない。したがって、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の貫通孔１０７、２０７の内壁の平滑度は、板状部材１０の貫通孔１７の内壁の平滑度と同じでもよいが、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の貫通孔１０７、２０７の内壁の平滑度は、板状部材１０の貫通孔１７の内壁の平滑度よりも低くてもよい。
また、蛍光及び散乱光が生じる板状部材１０の貫通孔１７の直径が小さいほど、検査光の焦点に対して検査対象物質が流れる範囲が狭くなり、かつ検査光の焦点を複数の検査対象物質が同時に通過する可能性が低くなる。そのため、貫通孔１７の直径が小さいほうが、蛍光及び散乱光の検出分解能が向上する傾向にある。これに対し、励起光を照射されない第１及び第２のレンズ素子１００、２００の貫通孔１０７、２０７の直径は、蛍光及び散乱光の検出分解能への影響が小さい。したがって、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の貫通孔１０７、２０７の直径は、板状部材１０の貫通孔１７の直径と同じでもよいが、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の貫通孔１０７、２０７の直径は、板状部材１０の貫通孔１７の直径よりも大きくてもよい。
さらに、板状部材１０を透過する励起光の光強度は、板状部材１０で生じる蛍光及び散乱光の光強度よりも強い。強い光強度を有する励起光は、迷光の原因になりうるため、励起光が入射される板状部材１０の材料は、合成石英等、透明度が高い材料であることが好ましい。これに対し、蛍光及び散乱光の光強度は弱く、迷光の原因になりにくい。そのため、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の材料の透明度は、板状部材１０の材料の透明度と同じでもよいが、第１及び第２のレンズ素子１００、２００には、蛍光及び散乱光が透過する範囲内において、板状部材１０の材料よりも透明度の低い安価な材料を用いてもよい。
板状部材１０の側面１３の厚みは、フローセルに入射する励起光の幅よりも長くてもよい。例えば、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の透明度が板状部材１０の透明度よりも低い場合や、板状部材１０と第１及び第２のレンズ素子１００、２００との界面で透明度が落ちている場合、板状部材１０の側面１３の厚みが、フローセルに入射する励起光の幅よりも長いと、励起光が透明度に劣る部材に影響を受けることを防止することが可能となる。
なお、板状部材１０の貫通孔１７に対して垂直に励起光を照射した場合、仮に励起光が板状部材１０の貫通孔１７の内壁で反射屈折して迷光が生じても、このようにして生じた迷光は、主に、励起光と貫通孔１７の交点を含む平面であって、貫通孔１７の延伸方向に対して垂直な平面内を進行する。したがって、フローセルに対して、蛍光及び散乱光のデテクターを、迷光が進行する平面からずらして配置することにより、蛍光及び散乱光の検出に対する迷光の影響を低減させることが可能である。
次に、第１の実施の形態に係るフローセルの製造方法を説明する。図４に示すように、板状部材１０を用意し、図５に示すように、板状部材１０に貫通孔１７を設ける。また、図６に示すように、第１のレンズ素子１００を用意し、図７に示すように、第１のレンズ素子１００に貫通孔１０７を設ける。さらに、図８に示すように、第２のレンズ素子２００を用意し、図９に示すように、第２のレンズ素子２００に貫通孔２０７を設ける。
貫通孔１７、１０７、２０７は、例えば、エッチング法により設けることが可能である。あるいは、貫通孔１７、１０７、２０７は、ドリルにより設けてもよい。さらに、貫通孔１７、１０７、２０７を形成後、貫通孔１７、１０７、２０７の内壁を研磨等して平滑度を上げてもよい。なお、貫通孔１７の内壁のみを研磨等して平滑度をあげてもよい。
ここで、レンズ素子よりも板状部材のほうが、内壁の平滑度の高い貫通孔を設けやすい。また、上述したように、製造されるフローセルにおいて、板状部材１０には励起光が照射されるが、第１及び第２のレンズ素子２００には励起光が照射されない。したがって、板状部材１０に内壁の平滑度が高い貫通孔１７を設け、第１及び第２のレンズ素子１００、２００に、内壁の平滑度が貫通孔１７よりも低い貫通孔１０７、２０７を設けて、第１の実施の形態に係るフローセルの製造コストを低下させてもよい。
また、レンズ素子よりも板状部材のほうが、直径の小さい貫通孔を設けやすい。さらに、上述したように、板状部材１０の貫通孔１７の直径は小さい方が、製造されるフローセルにおける蛍光及び散乱光の検出分解能が高くなるが、励起光が照射されない第１及び第２のレンズ素子１００、２００の貫通孔１０７、２０７の直径が検出分解能に与える影響は小さい。したがって、板状部材１０に直径の小さい貫通孔１７を設け、第１及び第２のレンズ素子１００、２００に、貫通孔１７よりも直径が大きい貫通孔１０７、２０７を設けて、第１の実施の形態に係るフローセルの製造コストを低下させてもよい。
貫通孔１７が設けられた板状部材１０は、延伸法により製造してもよい。例えば、図１０に示すような、断面形状が円である貫通孔２７が設けられたガラス母材２０を用意し、貫通孔２７の延伸方向と同じ方向にガラス母材２０を加熱延伸することにより、断面においてガラス母材が縮小され、貫通孔２７の直径が、製造される図５に示す板状部材１０の貫通孔１７と同じになる。その後、延伸されたガラス母材２０の端部から、板状部材１０が切り出される。切り出された板状部材１０は、研磨されてもよい。
図２に示す板状部材１０と、第１及び第２のレンズ素子１００、２００とは、貫通孔１０７、１０、２０７が連通するように位置決めされ、例えばオプティカルコンタクトにより接合される。あるいは、板状部材１０と、第１及び第２のレンズ素子１００、２００とは、光学接着剤等により接着されてもよい。このようにして、第１の実施の形態に係るフローセルが得られる。
以上説明した第１の実施の形態に係るフローセルの製造方法によれば、板状部材１０、並びに第１及び第２のレンズ素子１００、２００を貼り合わせることにより、一体成型では製造が困難な立体形状を有するレンズ部分を含むフローセルを製造することが可能である。
また、部材に、内壁に角がある貫通孔を設けようとすると、角においてクラックや空隙が形成されやすい傾向にある。これに対し、第１の実施の形態に係るフローセルの製造方法においては、断面形状が円である貫通孔１７、１０７、２０７が形成されるため、貫通孔１７、１０７、２０７の内壁にクラックや空隙が形成されることを抑制することが可能となる。
さらに、内壁の平滑度が高い貫通孔を部材に設けるのは、貫通孔の直径が小さくなるほど困難となり、また、部材の厚みが長くなるほど困難となる。そのため、フローセルの母材を一体成型した後に、フローセルの母材に、直径が小さい貫通孔を設け、研磨等により内壁の平滑度を上げることは困難である。これに対し、第１の実施の形態に係るフローセルの製造方法によれば、予め貫通孔１７、１０７、２０７が設けられた板状部材１０、並びに第１及び第２のレンズ素子１００、２００を貼り合わせることにより、励起光が照射される貫通孔１７の直径を小さくし、かつ内壁の平滑度を高くすることが可能である。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係るフローセルは、図１１ないし図１３に示すように、板状部材１０の第１主面１１及び第２主面１２が、それぞれ円形状である。そのため、板状部材１０の側面１３が円環状である。板状部材１０の第１主面１１及び第２主面１２の外径は、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の底面１１３、２１３の外径よりも大きくてもよいし、同じでもよいし、小さくてもよい。その他の構成要素は、第１の実施の形態と同様である。
本発明の第２の実施の形態に係るフローセルは、図１１ないし図１３に示すように、板状部材１０の第１主面１１及び第２主面１２が、それぞれ円形状である。そのため、板状部材１０の側面１３が円環状である。板状部材１０の第１主面１１及び第２主面１２の外径は、第１及び第２のレンズ素子１００、２００の底面１１３、２１３の外径よりも大きくてもよいし、同じでもよいし、小さくてもよい。その他の構成要素は、第１の実施の形態と同様である。
板状部材１０の外周形状、及び貫通孔１７の断面形状が円である場合、貫通孔１７の中心で焦点を結ぶように励起光を照射すると、図１４に示すように、励起光が板状部材１０の側面１３及び貫通孔１７の内壁に垂直に入射する。そのため、板状部材１０の屈折率の影響を受けずに、貫通孔１７内で励起光の焦点を結ぶことが可能となる。
（その他の実施の形態）
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、第１の実施の形態では、図１に示すように、第１及び第２のレンズ素子１００、２００が、板状部材１０の貫通孔１７において励起光を照射された蛍光性粒子で生じた蛍光及び散乱光が透過する半球レンズである例を示した。しかし、第１及び第２のレンズ素子は、蛍光及び散乱光を、集光するか、平行光にするか、拡散させてもよい。蛍光及び散乱光を集光するか、平行光にするか、拡散させるかは、蛍光及び散乱光の検出光学系に応じて任意である。また、第１及び第２のレンズ素子は、放物面を有する非球面レンズであってもよい。あるいは、第１及び第２のレンズ素子は、円錐状、円錐台状、円柱状、及びその他任意の曲面状を有していてもよい。またさらに、蛍光のみを検出対象としてもよいし、散乱光のみを検出対象としてもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、第１の実施の形態では、図１に示すように、第１及び第２のレンズ素子１００、２００が、板状部材１０の貫通孔１７において励起光を照射された蛍光性粒子で生じた蛍光及び散乱光が透過する半球レンズである例を示した。しかし、第１及び第２のレンズ素子は、蛍光及び散乱光を、集光するか、平行光にするか、拡散させてもよい。蛍光及び散乱光を集光するか、平行光にするか、拡散させるかは、蛍光及び散乱光の検出光学系に応じて任意である。また、第１及び第２のレンズ素子は、放物面を有する非球面レンズであってもよい。あるいは、第１及び第２のレンズ素子は、円錐状、円錐台状、円柱状、及びその他任意の曲面状を有していてもよい。またさらに、蛍光のみを検出対象としてもよいし、散乱光のみを検出対象としてもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
以下に限定されないが、本発明は、光学式粒子検出装置、フローサイトメータ、及び光学式微生物検出装置等で利用可能である。
１０ 板状部材
１１ 第１主面
１２ 第２主面
１３ 側面
１７ 貫通孔
２０ ガラス母材
２７ 貫通孔
１００ 第１のレンズ素子
１０７ 貫通孔
１１３ 底面
１１４ 球面
２００ 第２のレンズ素子
２０７ 貫通孔
２１３ 底面
２１４ 球面
１１ 第１主面
１２ 第２主面
１３ 側面
１７ 貫通孔
２０ ガラス母材
２７ 貫通孔
１００ 第１のレンズ素子
１０７ 貫通孔
１１３ 底面
１１４ 球面
２００ 第２のレンズ素子
２０７ 貫通孔
２１３ 底面
２１４ 球面
Claims (20)
- 第１主面、及び前記第１主面と対向する第２主面を有し、前記第１主面から前記第２主面に貫通する、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明な板状部材と、
断面形状が円である貫通孔が設けられた第１のレンズ素子であって、前記板状部材の貫通孔と、当該第１のレンズ素子の貫通孔とが連通するように、前記板状部材の第１主面上に配置された第１のレンズ素子と、
断面形状が円である貫通孔が設けられた第２のレンズ素子であって、前記板状部材の貫通孔と、当該第２のレンズ素子の貫通孔とが連通するように、前記板状部材の第２主面上に配置された第２のレンズ素子と、
を備えるフローセル。 - 前記板状部材が、前記第１及び第２主面に対して垂直な側面を有し、当該側面から、前記板状部材の貫通孔に向けて、当該貫通孔を流れる物質を検査するための検査光が入射される、請求項１に記載のフローセル。
- 前記第１及び第２のレンズ素子に設けられた貫通孔の内壁の平滑度が、前記板状部材に設けられた貫通孔の内壁の平滑度より低い、請求項１又は２に記載のフローセル。
- 前記第１及び第２のレンズ素子に設けられた貫通孔の直径が、前記板状部材に設けられた貫通孔の直径よりも大きい、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフローセル。
- 前記第１及び第２のレンズ素子の透明度が、前記板状部材の透明度より低い、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフローセル。
- 前記板状部材が石英ガラスからなり、前記第１及び第２のレンズ素子が、前記石英ガラスとは異なる材料からなる、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のフローセル。
- 前記第１及び第２のレンズ素子の少なくとも一方が、球面レンズである、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のフローセル。
- 前記第１及び第２のレンズ素子の少なくとも一方が、非球面レンズである、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のフローセル。
- 前記板状部材と、前記第１及び第２のレンズ素子とが、オプティカルコンタクトにより接合されている、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のフローセル。
- 第１主面、及び前記第１主面と対向する第２主面を有し、前記第１主面から前記第２主面に貫通する、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明な板状部材を用意することと、
断面形状が円である貫通孔が設けられた第１のレンズ素子を用意することと、
断面形状が円である貫通孔が設けられた第２のレンズ素子を用意することと、
前記板状部材の貫通孔と、前記第１のレンズ素子の貫通孔とが連通するように、前記板状部材の第１主面上に前記第１のレンズ素子を配置することと、
前記板状部材の貫通孔と、前記第２のレンズ素子の貫通孔とが連通するように、前記板状部材の第２主面上に前記第２のレンズ素子を配置することと、
を含むフローセルの製造方法。 - 前記板状部材が、前記第１及び第２主面に対して垂直な側面を有し、製造されたフローセルにおいて、当該側面から、前記板状部材の貫通孔に向けて、当該貫通孔を流れる物質を検査するための検査光が入射される、請求項１０に記載のフローセルの製造方法。
- 前記第１及び第２のレンズ素子に設けられた貫通孔の内壁の平滑度が、前記板状部材に設けられた貫通孔の内壁の平滑度より低い、請求項１０又は１１に記載のフローセルの製造方法。
- 前記第１及び第２のレンズ素子に設けられた貫通孔の直径が、前記板状部材に設けられた貫通孔の直径よりも大きい、請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のフローセルの製造方法。
- 前記第１及び第２のレンズ素子の透明度が、前記板状部材の透明度より低い、請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のフローセルの製造方法。
- 前記板状部材が石英ガラスからなり、前記第１及び第２のレンズ素子が、前記石英ガラスとは異なる材料からなる、請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載のフローセルの製造方法。
- 前記第１及び第２のレンズ素子の少なくとも一方が、球面レンズである、請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載のフローセルの製造方法。
- 前記第１及び第２のレンズ素子の少なくとも一方が、非球面レンズである、請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載のフローセルの製造方法。
- 前記板状部材と、前記第１及び第２のレンズ素子とが、オプティカルコンタクトにより接合される、請求項１０ないし１７のいずれか１項に記載のフローセルの製造方法。
- 前記板状部材が、貫通孔が設けられたガラス母材を延伸して製造された、請求項１０ないし１８のいずれか１項に記載のフローセルの製造方法。
- 前記板状部材が、前記延伸されたガラス母材から切り出されて製造された、請求項１９に記載のフローセルの製造方法。
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