JPH10274618A

JPH10274618A - フロー式粒子画像解析方法及び装置

Info

Publication number: JPH10274618A
Application number: JP9080177A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Horiuchi; 秀之堀内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 1998-10-13
Anticipated expiration: 2017-03-31
Also published as: JP3429974B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ノンインターレース方式のＴＶカメラを使用し
た場合でのデットタイムを短縮し測定粒子画像数を増大
させ測定精度を向上するとともに測定時間の短縮、処理
速度の向上・改善が可能なフロー式粒子画像解析方法及
び装置を実現する。【解決手段】粒子が粒子検出領域を通過し、光検出回路
22で電気信号として検出されると、粒子検出ディレイ信
号をつくる。フラッシュランプ1点灯禁止信号が、オン
ではフラッシュランプ1の点灯を禁止し、オフではラン
プ1の点灯は可能である。粒子検出ディレイ信号により
フラッシュランプ1が点灯すると、撮像面の電荷が一旦
蓄積部に転送され、次のフィールド読み出し信号が出る
までの間がフラッシュランプ点灯禁止区間である。フラ
ッシュランプ点灯からフィールド読み出し信号が出るま
での時間が放電コンデンサの充電時間より短いときは、
充電時間を点灯禁止区間とする。これにより、２重露光
と充電時間不足が解消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、血液や尿
中の細胞又は粒子のような、流れている液体中に懸濁し
た粒子の画像を撮影し、粒子を分析するに適した粒子画
像解析方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】血液中の細胞や尿中の細胞や粒子を分類
分析するには、従来、スライドガラス上に標本を作成
し、顕微鏡にて観察することで行われてきた。尿の場合
には、尿中の粒子濃度が薄いため、サンプルを予め遠心
分離器で遠心濃縮してから観察している。

【０００３】これらの観察、検査の作業を自動化する装
置においては、血液などのサンプル試料をスライドガラ
ス上に塗沫したあと、顕微鏡にセットし、顕微鏡ステー
ジを自動的に走査し粒子の存在する位置で顕微鏡ステー
ジを止めて粒子の静止画像を撮影する。そして、撮影し
た静止画像について、画像処理技術による特徴抽出およ
びパターン認識手法を用い、サンプル試料中にある粒子
の分類等を行っている。

【０００４】しかし、上記手法では標本作成に時間がか
かり、さらに顕微鏡ステージを機械的に移動しながら粒
子を見つけ、粒子を適当な画像取り込み領域へ移動させ
る作業が必要である。そのため、分析に時間を要した
り、機械機構部が複雑になるという問題点がある。

【０００５】そこで、塗沫標本を作成せず、サンプル試
料を液体中に懸濁させたままフローセル中を流し、光学
的に分析するフローサイトメータ法が知られている。こ
のフローサイトメータによる方法は、サンプル中の粒子
１個１個からの蛍光強度や散乱光強度を観測するもの
で、毎秒数千個の処理能力を持っている。しかし、粒子
の形態学的特徴を反映する特徴量を観測することはむず
かしく、従来、顕微鏡下で行われていた形態学的特徴で
粒子を分類することができない。

【０００６】また、連続的に流れているサンプル試料中
の粒子画像を撮影し、個々の粒子画像から粒子を分析・
分類する試みとしては、特表昭５７−５００９９５号公
報、特開昭６３−９４１５６号公報、特開平５−２９６
９１５号公報、特開平４−７２５４４公報等が知られて
いる。

【０００７】特表昭５７−５００９９５号公報では、サ
ンプル試料を特別な形状の流路に通し、そこで試料中の
粒子を幅広の撮像領域中に流し、フラッシュランプによ
る静止画像を撮影し、その画像を用い粒子分析する方法
が示されている。顕微鏡を用いてサンプル粒子の拡大画
像をＣＣＤカメラ上に投影するとき、パルス光源である
フラッシュランプがＣＣＤカメラの動作に同期して周期
的に発光する。パルス光源の発光時間は短く、粒子が連
続的に流れていても静止画像を得ることができ、かつＣ
ＣＤカメラは毎秒３０枚の静止画像を撮影することが出
来る。

【０００８】また、特開昭６３−９４１５６号公報で
は、静止画像撮影系とは別にサンプル流れ中の粒子画像
撮影領域より上流に粒子検出用光学系を有している。こ
の特開昭６３−９４１５６号公報記載の方法は、あらか
じめ粒子検出部で粒子通過を知り、丁度その粒子が粒子
画像撮影領域に達したとき適当なタイミングでフラッシ
ュランプを点灯させる方法である。この方法では、パル
ス光源の発光を周期的に行わず粒子の通過を検出した時
だけタイミングを合わせて静止画像を撮影することがで
き、効率的に粒子画像が集められ、濃度が薄いサンプル
試料の場合でも無意味な粒子の存在しない画像を処理す
ることはない。

【０００９】また、特開平５−２９６９１５号公報で
は、さらに粒子検出用光学系を粒子画像撮像系の中に組
み込んだ方法が示されている。すなわち、粒子検出用レ
ーザ光束が、顕微鏡画像撮像系の顕微鏡コンデンサレン
ズを通してサンプル試料流れに照射する方法が述べられ
ている。粒子検出用の光学系を別に用意する必要がない
こと、粒子検出位置を出来るだけ粒子画像取り込み領域
に近づけて配置できるという特徴がある。

【００１０】さらに、特開平５−２９６９１５号公報に
おいては、画像処理した粒子数から測定サンプル全体に
含まれる粒子数および粒子濃度を求めるための粒子数補
正方法が提案されている。

【００１１】また、特開平７−８３８１８号公報におい
ては、粒子検出系、フラッシュランプおよび、ＣＣＤカ
メラをインターレース方式で使用する場合の、ランプ点
灯タイミング、画像取込の制御を行うためのタイミング
制御方法について記述されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一般に、連続的に流れ
ている粒子サンプルの静止画像を解析して、サンプル中
の複数種類の粒子の数の計数や分類を効率よく行うため
には、上述した公知例で行われているように、粒子静止
画像撮像領域またはその上流の通過粒子を検出する粒子
検出系が必要である。

【００１３】すなわち、粒子が通過したときだけパルス
光源を点灯させ、粒子の静止画像を撮影する。この方法
は、粒子濃度の薄い測定サンプルに対し、非常に効率よ
く分析処理できるため、測定サンプル量の増大、測定時
間の短縮、測定精度の向上を計ることができる。

【００１４】また、濃度の濃い粒子サンプルを処理する
場合については、画像入力に伴うデットタイムのために
粒子の数え落としが生じるが、上述した特開平５−２９
６９１５号公報においては、画像処理した粒子数から測
定サンプル全体に含まれる粒子数および粒子濃度を求め
るための粒子数補正方法が提案されている。

【００１５】また、特開平５−２９６９１５号公報およ
び特開平４−７２５４４号公報におては、粒子検出系を
通過した全粒子を計数するカウンタを使用している。こ
の場合、粒子カウンタの値と画像処理した粒子数の存在
比率から、サンプル内の各々の種類の粒子数を知ること
ができるとしている。

【００１６】粒子検出としては、通常、フローセル中を
流れている測定サンプルにレーザ光束を集光して照射
し、このレーザ光束を横切った粒子からの光散乱光を検
出する方法が使われる。光散乱光は、一般的に粒子の実
効散乱断面積に比例した強さの光信号を生じる。この光
信号は、光検出器で電気信号に変換される。光信号の大
きさは、粒子の光学的な屈折率、吸収、サイズ、粒子の
内部状態、散乱光検出条件などにより影響を受る。粒子
検出の他の方法としては、１次元イメージセンサに粒子
像を結像して信号処理により粒子を検出する方法が知ら
れている。

【００１７】しかし、上述したように、連続して流れて
いる粒子について個々の粒子の静止画像を解析して、サ
ンプル中に含まれている複数種類の粒子の数を測定した
り分類するには、以下に述べるような測定におけるデッ
トタイムの問題が存在する。

【００１８】上述したデッドタイムは、ＴＶカメラを用
いて、顕微鏡粒子画像を電気信号に変換するときに生じ
るものである。サンプル粒子が粒子検出系を通過する場
合、粒子の到着時間はランダムである。一方、一般のイ
ンターレース方式のＣＣＤ・ＴＶカメラでは粒子の到着
とは独立に、１フレームにつき２フィールド、すなわち
奇数フィールド、偶数フィールドの２回に分けて画像信
号として取り出す。ＣＣＤ素子の感光部に蓄積された電
荷は、読みだしパルス信号で、一旦蓄積部に転送され、
その後、順次映像信号が出力される。垂直同期信号ごと
に、１フィールド分の画像読みだしパルス信号が１つ出
力される。

【００１９】２つの画像読みだしパルス信号が出るま
で、次の画像を撮影すること、すなわち、粒子検出にと
もなう粒子画像を得るためのフラッシュランプの発光を
行うことが出来ない。なぜなら、画像転送が終了してい
ないのに次の粒子画像を撮像すると、２重露出となるた
めである。ここに、粒子測定のデットタイムが生じる。

【００２０】特開平７−８３８１８号公報では、任意の
フィールドにおいて、フラッシュランプの点灯を可能と
するインターレース方式ＣＣＤカメラおよびフラッシュ
ランプ点灯のタイミングを制御する方法については述べ
られているが、デットタイムを少なくする方法についは
記述されていない。

【００２１】この特開平７−８３８１８号公報に記載さ
れた方法では、粒子の到来がランダムであると考える
と、粒子濃度が小さいときには最小１フィールド時間、
最大２フィールド時間、平均で１．５フィールド時間の
デットタイムがある。粒子濃度が大きい場合には、各フ
レーム毎に、フラッシュランプが点灯し、平均デットタ
イムは１．５フィールドから２フィールドに近づく。こ
の場合、デットタイムは１フィールド以上であるから、
フラッシュランプの点灯能力としての繰り返し周期は１
フィールド時間以内で有れば十分である。

【００２２】ところで、フロー式粒子画像解析装置にお
いて、測定画像数を増加させるために、ノンインタレー
ス方式のＣＣＤカメラを適用することが考えれる。この
ノンインターレース方式のＣＣＤカメラでは、１フレー
ム＝１フィールドで画像を撮像するため、インターレー
ス方式の場合の２倍の画像を撮影できる。すなわち、代
表的には、毎秒６０枚の画像を撮像できる。

【００２３】インターレース方式のフロー式粒子画像処
理については、特開平５−２９６９１５号公報に一部記
載されているが、フラッシュランプの点灯タイミングと
２重露光対策、フラッシュランプの点灯能力としての繰
り返し周期の問題、ＣＣＤカメラの粒子画像入力のタイ
ミングなどを考慮して、上述したデットタイムをいかに
して最小にするかの問題については考慮されていない。

【００２４】ノンインターレース方式においても、ＣＣ
Ｄ素子の感光部に蓄積された電荷は、読みだしパルス信
号で一旦蓄積部に転送され、その後、順次映像信号が出
力される。したがって、垂直同期信号ごとに、１フレー
ム＝１フィールド分の画像読みだしパルス信号が１つ出
力される。

【００２５】任意の時間にフラッシュランプが点灯する
と、次の画像読みだしパルス信号が出力されるまで、次
の画像を撮影すること、すなわち粒子検出にともなう粒
子画像を得るためにフラッシュランプを発光させること
には問題がある。なぜなら、画像転送が終了していない
のに次の粒子画像を撮像すると、２重露出となるためで
ある。このため、ノンインターレース方式でも、粒子測
定のデットタイムが生じる。このデットタイムの最大は
１フィールド分、最小は０、粒子濃度が小さい場合の平
均デットタイムは０．５フィールドである。

【００２６】しかし、実際には、フラッシュランプの繰
り返し周期には限界があり、ランプ点灯後、一定時間経
過しないと、ランプを点灯できないため、これもデット
タイムの原因として加えられる。インターレース方式で
は、上述したように、１フィールド時間以上のデットタ
イムが存在し、ランプ繰り返し周期によるデットタイム
分は十分吸収されるが、ノンインターレース方式では吸
収できない場合がある。

【００２７】本発明の目的は、上述したノンインターレ
ース方式のＴＶカメラを使用したフロー式粒子画像解析
におけるデットタイムを、インターレース方式と比べて
短縮して、測定粒子画像数を増大させ、測定精度が向上
されるとともに、測定時間の短縮、処理速度の向上・改
善を図ることが可能なフロー式粒子画像解析方法及び装
置を実現することである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】

（１）上記目的を達成するため、本発明は次のように構
成される。すなわち、液体中に懸濁する粒子サンプルを
フローセル中に流し、このフローセル中の粒子検出領域
を通過する粒子を検出し、上記フローセル中の撮像領域
を通過した検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮像
し、この撮像した粒子画像を画像解析することにより粒
子の形態学的分類を行うフロー式粒子画像解析方法にお
いて、上記撮像手段は、ノンインターレース方式の撮像
手段であり、粒子を検出するために上記撮像領域に光を
照射するパルスランプを点灯した後、上記撮像手段の次
の画像読みだしパルス信号が出力されるまで、粒子検出
のための上記パルスランプの点灯を禁止し、上記パルス
ランプが点灯した後、上記撮像手段の画像読み出し信号
が出力されるまでの時間が、上記パルスランプの所定の
最小点灯周期より短い場合には、上記パルスランプ点灯
後のランプ点灯禁止時間をランプ点灯能力で決まる最小
点灯周期とし、このパルスランプの点灯を禁止する第１
の点灯禁止時間として、上記検出粒子の静止画像を撮像
手段を用いて撮像する。

【００２９】（２）好ましくは、上記（１）において、
上記撮像手段の特性から決定される、第２の点灯禁止時
間を設定し、この第２の点灯禁止時間に上記パルスラン
プを点灯する条件となったとき、パルスランプの発光の
タイミングを上記第２の点灯禁止時間経過の直後とす
る。

【００３０】（３）また、好ましくは、上記（１）にお
いて、上記撮像手段の特性から決定される、第２の点灯
禁止時間を設定し、この第２の点灯禁止時間にパルスラ
ンプを点灯する条件となったとき、パルスランプの点灯
を禁止する。

【００３１】（４）また、液体中に懸濁する粒子サンプ
ルをフローセル中に流し、このフローセル中の粒子検出
領域を通過する粒子を検出し、上記フローセル中の撮像
領域を通過した検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮
像し、この撮像した粒子画像を画像解析することにより
粒子の形態学的分類を行うフロー式粒子画像解析方法に
おいて、上記撮像手段は、ノンインターレース方式の撮
像手段であり、第１の放電コンデンサを有する第１のパ
ルスランプ点灯用充電回路と、この第１のパルスランプ
点灯用充電回路とは互いに独立し、第２の放電コンデン
サを有する第２のパルスランプ点灯用充電回路とによ
り、粒子を検出するために上記撮像領域に光を照射する
パルスランプが点灯され、上記第１のパルスランプ点灯
用充電回路を通常の条件でのパルスランプ点灯用として
使用し、パルスランプ点灯後、上記撮像手段の次の画像
読みだしパルス信号が出力されるまでパルスランプ点灯
を禁止し、パルスランプ点灯後、上記撮像手段の画像読
みだしパルス信号が出力されるまでの時間が、パルスラ
ンプの能力で決定される最小点灯周期より短い場合に
は、上記第２の放電コンデンサに充電されたエネルギー
を使用してパルスランプを点灯させる。

【００３２】（５）好ましくは、上記（４）において、
上記撮像手段の撮像画像の１フィールド毎に、上記第１
の充電回路と第２の充電回路とを、上記パルスランプ点
灯用の充電回路として、交互に切り替えて使用する。

【００３３】（６）また、液体中に懸濁する粒子サンプ
ルをフローセル中に流し、このフローセル中の粒子検出
領域を通過する粒子を検出し、上記フローセル中の撮像
領域を通過した検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮
像し、この撮像した粒子画像を画像解析することにより
粒子の形態学的分類を行うフロー式粒子画像解析方法に
おいて、上記撮像手段は、ノンインターレース方式の撮
像手段であり、互いに独立した、第１のパルスランプと
第２のパルスランプとのいずれかにより、粒子画像を撮
像するための光が上記撮像領域に照射され、上記第１の
パルスランプを通常のパルスランプとして使用し、この
第１のパルスランプ点灯後、上記撮像手段の画像読み出
し信号が出力されるまで、次のパルスランプ点灯を禁止
し、上記第１のパルスランプ点灯後、上記撮像手段の画
像読み出し信号が出力されるまでの時間が、パルスラン
プの能力で決まる最小点灯周期より短い場合には、上記
第２のパルスランプを点灯させる。

【００３４】（７）好ましくは、上記（６）において、
上記撮像手段の撮像画像の１フィールド毎に、上記第１
のパルスランプと第２のパルスランプとを、粒子画像を
撮像するための光源として、交互に切り替えて使用す
る。

【００３５】（８）また、液体中に懸濁する粒子サンプ
ルをフローセル中に流し、このフローセル中の粒子検出
領域を通過する粒子を検出し、上記フローセル中の撮像
領域を通過した検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮
像し、この撮像した粒子画像を画像解析することにより
粒子の形態学的分類を行うフロー式粒子画像解析装置に
おいて、ノンインターレース方式の撮像手段と、粒子を
検出するために上記撮像領域に光を照射するパルスラン
プと、上記パルスランプを点灯した後、上記撮像手段の
次の画像読みだしパルス信号が出力されるまで、粒子検
出のための上記パルスランプの点灯を禁止し、上記パル
スランプが点灯した後、上記撮像手段の画像読み出し信
号が出力されるまでの時間が、上記パルスランプの所定
の最小点灯周期より短い場合には、上記パルスランプ点
灯後のランプ点灯禁止時間をランプ点灯能力で決まる最
小点灯周期とし、このパルスランプの点灯を禁止する第
１の点灯禁止時間とするパルスランプ点灯制御駆動手段
と、を備える。

【００３６】（９）好ましくは、上記（８）において、
上記パルスランプ点灯制御駆動手段は、上記撮像手段の
特性から決定される、第２の点灯禁止時間を設定し、こ
の第２の点灯禁止時間に上記パルスランプを点灯する条
件となったとき、パルスランプの発光のタイミングを上
記第２の点灯禁止時間経過の直後とする。

【００３７】（１０）また、好ましくは、上記（８）に
おいて、上記パルスランプ点灯制御駆動手段は、上記撮
像手段の特性から決定される、第２の点灯禁止時間を設
定し、この第２の点灯禁止時間にパルスランプを点灯す
る条件となったとき、パルスランプの点灯を禁止する。

【００３８】（１１）また、液体中に懸濁する粒子サン
プルをフローセル中に流し、このフローセル中の粒子検
出領域を通過する粒子を検出し、上記フローセル中の撮
像領域を通過した検出粒子の静止画像を撮像手段を用い
撮像し、この撮像した粒子画像を画像解析することによ
り粒子の形態学的分類を行うフロー式粒子画像解析装置
において、ノンインターレース方式の撮像手段と、粒子
を検出するために上記撮像領域に光を照射するパルスラ
ンプと、第１の放電コンデンサを有する第１のパルスラ
ンプ点灯用充電回路と、この第１のパルスランプ点灯用
充電回路とは互いに独立し、第２の放電コンデンサを有
する第２のパルスランプ点灯用充電回路と、上記第１の
パルスランプ点灯用充電回路を通常の条件でのパルスラ
ンプ点灯用として使用し、パルスランプ点灯後、上記撮
像手段の次の画像読みだしパルス信号が出力されるまで
パルスランプ点灯を禁止し、パルスランプ点灯後、上記
撮像手段の画像読みだしパルス信号が出力されるまでの
時間が、パルスランプの能力で決定される最小点灯周期
より短い場合には、上記第２の放電コンデンサに充電さ
れたエネルギーを使用してパルスランプを点灯させるパ
ルスランプ点灯制御駆動手段と、を備える。

【００３９】（１２）好ましくは、上記（１１）におい
て、上記パルスランプ点灯制御駆動手段は、上記撮像手
段の撮像画像の１フィールド毎に、上記第１の充電回路
と第２の充電回路とを、上記フラッシュランプ点灯用の
充電回路として、交互に切り替えて使用する。

【００４０】（１３）また、液体中に懸濁する粒子サン
プルをフローセル中に流し、このフローセル中の粒子検
出領域を通過する粒子を検出し、上記フローセル中の撮
像領域を通過した検出粒子の静止画像を撮像手段を用い
撮像し、この撮像した粒子画像を画像解析することによ
り粒子の形態学的分類を行うフロー式粒子画像解析装置
において、ノンインターレース方式の撮像手段と、粒子
を検出するために上記撮像領域に光を照射する第１のパ
ルスランプと、上記第１のパルスランプとは互いに独立
し、粒子を検出するために上記撮像領域に光を照射する
第２のパルスランプと、第１のパルスランプと第２のパ
ルスランプとのいずれかにより、粒子画像を撮像するた
めの光が上記撮像領域に照射され、上記第１のパルスラ
ンプを通常のパルスランプとして使用し、この第１のパ
ルスランプ点灯後、上記撮像手段の画像読み出し信号が
出力されるまで、次のパルスランプ点灯を禁止し、上記
第１のパルスランプ点灯後、上記撮像手段の画像読み出
し信号が出力されるまでの時間が、パルスランプの能力
で決まる最小点灯周期より短い場合には、上記第２のパ
ルスランプを点灯させるパルスランプ点灯制御駆動手段
と、を備える。

【００４１】（１４）好ましくは、上記（１３）におい
て、上記パルスランプ点灯制御駆動手段は、上記撮像手
段の撮像画像の１フィールド毎に、上記第１のパルスラ
ンプと第２のパルスランプとを、粒子画像を撮像するた
めの光源として、交互に切り替えて使用する。

【００４２】（１５）また、好ましくは、上記（８）か
ら（１４）において、撮像する粒子は、生物細胞であ
る。

【００４３】（１６）また、好ましくは、上記（１５）
において、上記撮像する粒子は、血液中に存在する血球
成分である。

【００４４】（１７）また、好ましくは、上記（１５）
において、上記撮像する粒子は、尿中に存在する尿沈渣
成分である。

【００４５】本発明においては、ノンインターレース方
式の撮像手段を使用する。この場合における、２重露光
の問題を避けるために、パルスランプ点灯後、撮像手段
の読み出し信号が出るまでパルスランプの点灯を禁止す
る。さらに、パルスランプ点灯から、読み出し信号まで
の時間が、パルスランプ駆動系などの制約で点灯繰りか
えし周期より短い条件では、撮像手段の読み出し信号が
出力された後も、パルスランプ点灯を禁止している。

【００４６】この結果として、粒子画像の２重露光や光
量不足による不適正画像を撮像することがなく、正し
く、粒子画像を撮像できる。この第１のフラッシュラン
プ発光禁止時間を設けることにより、正しい粒子画像処
理が実行できる。

【００４７】さらに、撮像手段自体が有している特性と
して、第２のランプ点灯禁止時間を設ける事により、第
２の点灯禁止時間にパルスランプ点灯のタイミングが合
っても、撮像手段が誤動作することはない。この第２の
点灯禁止時間に粒子検出によりパルスランプを点灯させ
たいときには、第２の点灯禁止時間の直後に、パルスラ
ンプを点灯させる事で対処することができる。

【００４８】これにより、このような条件での粒子の処
理を中止することがなくなり、正しく画像処理すること
が可能になる。この問題に対する別な対応方法として
は、第２の点灯禁止時間は十分小さいとして、パルスラ
ンプの点灯を取りやめる事である。どちらの方法をとる
にしても、上述した撮像手段の誤動作を防ぐことができ
る。

【００４９】パルスランプの点灯周期の最小時間が、１
フィールド以下であることが最低条件であるが、１フィ
ールド近辺ではデットタイムの最小値が１フィールド近
くなる。このパルスランプの制約が大きすぎる場合に
は、放電コンデンサの充電回路を２回路設け、各フィー
ルド毎に放電回路を切り替えることにより、放電コンデ
ンサの充電時間による制約を解消でき、デッドタイムの
最小値をパルスランプ自体の特性および放電回路時定数
で決まる値まで小さくすることが出来る。

【００５０】さらに、パルスランプまで含めたパルスラ
ンプ点灯回路を２つ設置し、両者を各フィールド毎に切
り替えると、ランプ特性および放電時定数の影響も無視
できる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形
態であるフロー式粒子画像解析方法を実施するためのフ
ロー式粒子画像解析装置の全体概略構成図である。

【００５２】まず、図１により、フロー式粒子画像解析
装置の構成を説明する。図１に示すように、本発明の第
１の実施形態であるフロー式粒子画像解析装置は、粒子
を懸濁させたサンプル液が供給されるフローセル１０
０、画像撮像手段１０１、粒子分析手段１０２、及び粒
子検出手段１０３を備える。

【００５３】画像撮像手段１０１は、顕微鏡としての機
能を持ち、パルス光源であるフラッシュランプ（パルス
ランプ）１、フラッシュランプ１を発光させるフラッシ
ュランプ駆動回路１ａ、フラッシュランプ１からのパル
ス光束を平行にするフィールドレンズ２、このフィール
ドレンズ２からの平行なパルス光束１０をフローセル１
００内のサンプル液流れ１１０に集束させる顕微鏡コン
デンサレンズ３を有する。

【００５４】また、画像撮像手段１０１は、フローセル
１００内のサンプル液流れ１１０に照射されたパルス光
束を集光し結像位置６に結像させる顕微鏡対物レンズ
５、投影レンズ７を介して投影した結像位置６の像を取
り込み電気信号である画像データ信号に変換するＴＶカ
メラ８、パルス光束１０の幅を制限する視野絞り１１及
び開口絞り１２を有する。

【００５５】なお、上記ＴＶカメラ８としては、残像の
少ないＣＣＤカメラ等が一般に用いられる。本発明にお
いては、ＣＣＤ方式のＴＶカメラにおいて、特にノンイ
ンターレース方式のＴＶカメラを用いたものである。

【００５６】粒子分析手段１０２は、ＴＶカメラ８から
転送された画像データ信号をディジタル信号に変換する
ＡＤ変換器２４、このＡＤ変換器２４からの信号に基づ
くデータを所定のアドレスに記憶する画像メモリ２５、
この画像メモリ２５におけるデータの書き込み及び読み
出しの制御を行う画像処理制御回路２６、画像メモリ２
５からの信号に基づき画像処理を行い粒子数のカウント
や粒子の分類を行う特徴抽出回路２７及び識別回路２８
を有する。

【００５７】また、粒子分析手段１０２は、サンプル液
中の粒子数を決定する粒子数分析部４０、ＴＶカメラ８
の撮影条件やフローセル１００のサンプル液流れの条
件、画像処理制御回路２６の制御、識別回路２８からの
画像処理結果の記憶、粒子数分析部４０とのデータの授
受、及び表示部５０への表示を行う中央制御部２９を有
する。

【００５８】粒子検出手段１０３は、検出光としてのレ
ーザ光を発する検出光源である半導体レーザ１５、この
半導体レーザ１５からのレーザ光を平行なレーザ光束１
４とするコリメータレンズ１６、このコリメータレンズ
１６からのレーザ光束の一方向のみを集束させるシリン
ドリカルレンズ１７、このシリンドリカルレンズ１７か
らの光束を反射させる反射鏡１８を有する。

【００５９】また、粒子検出手段１０３は、顕微鏡コン
デンサレンズ３とフローセル１００との間に設けられ、
反射鏡１８からのレーザ光束をサンプル液流れ１１０上
の画像取り込み領域の上流側であって、この画像取り込
み領域に接近した位置に導く微小反射鏡１９、粒子によ
る上記レーザ光束の散乱光を集光する顕微鏡対物レンズ
５、この顕微鏡対物レンズ５で集光された散乱光を反射
させるビームスプリッタ２０、このビームスプリッタ２
０からの散乱光を絞り２１を介して受光しその強度に基
づく電気信号を出力する光検出回路２２、この光検出回
路２２からの電気信号に基づいてフラッシュランプ駆動
回路１ａを作動させるフラッシュランプ点灯制御回路２
３を有する。なお、顕微鏡対物レンズ５は画像撮像手段
１０１と共用される。

【００６０】また、フローセル１００には、サンプル液
と共にシース液が供給され、このフローセル１００内に
て、サンプル液がシース液に包まれる流れが形成され
る。そして、サンプル液流れ１１０は、画像撮像手段１
０１の光軸（顕微鏡光軸）９に対して垂直方向に偏平な
断面形状を有する安定した定常流（シースフロー）とな
り、フローセル１００の中心を紙面の下方へ向かって送
られる。このサンプル液流れ１１０の流速は、中央制御
部２９において設定された条件に従って、適切な流速制
御手段（図示せず）によって制御される。

【００６１】なお、フラッシュランプ駆動回路１ａと、
フラッシュランプ点灯制御回路２３とにより、フラッシ
ュ（パルスランプ）点灯制御駆動手段が構成される。

【００６２】次に、図１に基づいて、フロー式粒子画像
解析装置の基本的な動作を説明する。半導体レーザ１５
は、常時連続的に発振している。これは、常にサンプル
中の粒子が検出領域を通過するのを観測可能とするため
である。半導体レーザ１５からのレーザ光束は、コリメ
ータレンズ１６で平行なレーザ光束１４に変換され、シ
リンドリカルレンズ１７で光束の一方向のみ集束され
る。このレーザ光束は反射鏡１８および微小反射鏡１９
で反射され、フローセル１００内のサンプル液流れ１１
０上に照射される。この照射位置は、シリンドリカルレ
ンズ１７によってレーザ光束が集束する粒子検出位置で
あり、サンプル液流れ１１０上の画像取り込み領域の上
流側であって、上記画像取り込み領域に近接した位置で
ある。

【００６３】測定対象である粒子が粒子検出用のレーザ
光束を横切ると、レーザ光束は散乱される。そして、こ
の散乱光は、ビームスプリッタ２０で反射され、光検出
回路２２において受光され、この光検出回路２２で、そ
の強度に基づく電気信号に変換される。

【００６４】さらに、光検出回路２２において、変換さ
れた電気信号が所定の信号レベル以上あるかどうかが判
断され、所定の信号レベル以上であれば、画像処理処理
対象粒子が通過したものとみなされて、上記電気信号は
フラッシュランプ点灯制御回路２３および粒子数分析部
４０に送られる。

【００６５】フラッシュランプ点灯制御回路２３は、粒
子がＴＶカメラ８の画像取り込み領域の所定の位置に丁
度達したときにフラッシュランプ１が発光し撮像が行わ
れるように、粒子検出位置と画像取り込み領域との距離
及びサンプル液の流速で決まる所定の遅延時間の後に、
検出信号をフラッシュランプ駆動回路１ａに送る。

【００６６】ただし、上記遅延時間は、粒子検出位置と
画像取り込み領域との距離がわずかであるために非常に
短い時間であり、粒子の検出や分析精度がサンプル液の
流速や粒子濃度の影響を受けることはない。

【００６７】また、フラッシュランプ点灯制御回路２３
からは、上記検出信号と同時に発光レディ信号がフラッ
シュランプ駆動回路１ａに送られ、フィールド信号のタ
イミングに基づいてフラッシュランプ１の発光タイミン
グが制御される。さらに、上記フラッシュランプ点灯制
御回路２３からの検出信号は、画像処理制御回路２６に
も送られる。

【００６８】フラッシュランプ点灯制御回路２３から上
記検出信号が、フラッシュランプ駆動回路１ａに送られ
ると、フラッシュランプ駆動回路１ａはフラッシュラン
プ１を発光させる。フラッシュランプ１から発せられた
パルス光は、顕微鏡光軸９上を進み、フィールドレンズ
２で平行光となり、顕微鏡コンデンサレンズ３により集
束されてフローセル１００内のサンプル液流れ１１０上
に照射される。なお、視野絞り１１および開口絞り１２
によりパルス光束１０の幅が制限される。

【００６９】フローセル１００内のサンプル液流れ１１
０に照射されたパルス光束は、顕微鏡対物レンズ５で集
光され、結像位置６に像を結像する。この結像位置６の
像は投影レンズ７によりＴＶカメラ８の撮像面上に投影
され、画像データ信号に変換される。これで粒子の静止
画像を撮像したことになる。このＴＶカメラ８における
撮像条件は中央制御部２９に予め設定されており、これ
によってＴＶカメラ８の撮影動作が制御される。

【００７０】粒子分析手段１０２は次のように動作す
る。ＴＶカメラ８から出力される画像データ信号は、Ａ
Ｄ変換器２４でディジタル信号に変換され、これに基づ
くデータが画像処理制御回路２６の制御のもとに画像メ
モリ２５の所定のアドレスに記憶される。画像メモリ２
５に記憶されたデータは、画像処理制御回路２６の制御
のもとに読み出され、特徴抽出回路２７及び識別回路２
８に入力されて画像処理が行われ、中央制御部２９にそ
の結果が記憶される。

【００７１】中央制御部２９に記憶されるのは、粒子分
類結果と粒子分類に使われた粒子識別特徴パラメータデ
ータとである。粒子の分類識別処理は、通常行われてい
るパターン認識処理により自動的に行われる。この画像
処理結果と測定条件及び画像処理された画像数情報とが
中央制御部２９から粒子数分析部４０に送られる。粒子
数分析部４０では中央制御部２９からの情報、光検出回
路２２からの粒子検出信号、及び画像処理制御回路２６
からの制御信号をもとに、検出された粒子と粒子分類結
果との対応関係を調べ、最終的な粒子画像の分類識別結
果の纏め、つまり、粒子の形態学的分類を行う。

【００７２】複数の測定モードで、サンプルを測定する
場合には、各測定モードで上述した操作段階を実行し、
最終段階で各モードの測定データを総合し最終結果とす
る。

【００７３】本発明のフロー式粒子画像解析方法及びフ
ロー式粒子画像解析装置は、液体中に懸濁した生物サン
プルや細胞、血液中の赤血球や白血球などの血球成分、
または尿中に存在する尿沈渣成分の分類及び分析に有効
である。

【００７４】本発明においては、ＣＣＤ方式のＴＶカメ
ラにおいて、特にノンインターレース方式のＴＶカメラ
を使用する。ノンインターレース方式のＴＶカメラで
は、１画像情報が１フィールド時間ごとに、映像信号と
して出力される。撮像面に蓄積された電荷は、フィール
ド読み出し信号（画像読みだしパルス信号）によって蓄
積部に転送され、続いて映像信号として外部に出力され
る。よって、フィールド読み出し信号が出るまでは、粒
子検出によるフラッシュランプ１の点灯が出来ない。

【００７５】もし、フラッシュランプ１が点灯されれ
ば、２重露光となり、正常な粒子画像データを得ること
ができない。インターレース方式では２つの読み出し信
号が出るまで、ランプ発光を禁止しなければならない
が、ノンインターレース方式では次の読み出し信号が出
るまで、発光を禁止しなければならない。

【００７６】しかし、フラッシュランプ用の放電コンデ
ンサに電荷が蓄えられるには時間がかかるため、読み出
し信号が出る直前では、電荷が蓄えられるに充分な時間
が確保されない。このため、電荷蓄積のための時間を考
慮して、フラッシュランプ１の点灯禁止時間を、フィー
ルド読み出し信号が出た後、所定時間だけ延長すること
が必要である。

【００７７】図２は、フラッシュランプ１の点灯禁止信
号の出力タイミングを示す図である。この図２を用い
て、ノンインターレース方式のＣＣＤＴＶカメラでフロ
ー式粒子画像処理を行う場合の、フラッシュランプ点灯
禁止区間の説明をする。

【００７８】図２の（Ａ）に示すように、フィールド読
み出し信号は、ほぼ垂直同期信号とおなじタイミングで
出力される。粒子が粒子検出領域を通過し、その粒子
が、光検出回路２２で電気信号として検出されると、検
出した粒子が撮像領域の指定位置で撮像されるようにす
るため、一定時間の遅れた粒子検出ディレイ信号をつく
る（図２の（Ｂ））。

【００７９】このディレイ信号は、フラッシュランプ点
灯信号として動作するが、フラッシュランプ１を実際に
点灯させるかどうかは、フラッシュランプ点灯禁止信号
（図２の（Ｄ））がＯＮ状態かＯＦＦ状態であるかによ
って決まる。フラッシュランプ点灯禁止信号が、ＯＮで
はフラッシュランプの点灯を禁止し、ＯＦＦではランプ
の点灯は可能である。

【００８０】次に、ランダムに粒子検出系を通過する測
定粒子に対して、フラッシュランプ点灯禁止区間をどの
ようにして設定するかを説明する。粒子検出ディレイ信
号によりフラッシュランプが点灯すると、撮像面の電荷
が一旦蓄積部に転送され、次のフィールド読み出し信号
が出るまでの間がフラッシュランプ点灯禁止区間である
（図２の（Ｄ）の（ａ）区間）。

【００８１】しかし、上述したように、フラッシュラン
プ用放電コンデンサに電荷が蓄えられるには時間がかか
るから、フラッシュランプ点灯からフィールド読み出し
信号が出るまでの時間が、放電コンデンサの充電時間
（図２の（Ｃ）のＴｃ）より短い場合には、充電時間を
点灯禁止区間とする（図２の（Ｄ）の（ｂ）区間）。こ
れら２つの操作を行うことにより、２重露光と充電時間
不足による発光強度変動を起こさない状態が維持され
る。

【００８２】上述したフラッシュランプ点灯禁止区間を
第１の点灯禁止区間とする。図２に示したフラッシュラ
ンプ点灯禁止が有効に作用するためには、少なくとも放
電コンデンサの充電時間Ｔｃが、フィールド読み出し信
号の繰り返し周期（１フィールド時間）より短いことが
必要である。デットタイムが１フィールド時間より大き
いと、インターレース方式との違いが出なくなるからで
ある。

【００８３】図３は、第２のフラッシュランプ点灯禁止
区間と、点灯禁止後の処理について示す図である。図３
において、フィールド読みだしパルスは垂直同期信号が
出力された直後（数１０μｓ後）に出る（図３の
（Ａ）、（Ｂ））。しかし、このフィールド読みだしパ
ルスの前後に第２のランプ点灯禁止区間がＴＶカメラの
動作上有している。つまり、ＴＶカメラの高速シャッタ
動作をさせることが禁止されている。この区間に粒子検
出にともなうフラッシュランプ点灯のタイミングが存在
しても（図３の（Ｄ））、ランプ点灯禁止信号（図３の
（Ｃ））により、フラッシュランプ１を点灯させること
は禁止される。

【００８４】しかし、測定粒子の通過はまったくランダ
ムな時間に生起するから、この第２のフラッシュランプ
点灯禁止区間に到着する確率は有限の値で存在する。よ
って、この区間でのフラッシュランプの点灯を禁止する
区間に測定粒子が撮影領域に到着した場合についての対
応処理を行う必要がある。

【００８５】図３に示すように、この第２のフラッシュ
ランプ点灯禁止時間に粒子が通過したことを検出し、禁
止区間の後に時間を遅らせてフラッシュランプを点灯さ
せる場合について示して有る（図３の（Ｅ））。

【００８６】通常、ランプ点灯禁止区間は数水平時間と
短いため、この区間に存在する粒子は、確率としては無
視できる場合もある。したがって、第２のフラッシュラ
ンプ点灯禁止区間に粒子が通過したとしても、フラッシ
ュランプの点灯を遅らせること無く、処理することも考
えられる。これら、どちらの方法を採用するかは、測定
サンプルの条件で決めることができる。

【００８７】以上説明したように、本発明の第１の実施
形態によれば、フラッシュランプ１の点灯後、ＣＣＤカ
メラの読みだし信号が出力されるまでは、フラッシュラ
ンプ１の点灯が、禁止されるため、２重露光が防止され
る。また、フラッシュランプ１の点灯後、放電コンデン
サの電荷蓄積時間経過後、次のフィールド読みだし信号
が出力されるまで、フラッシュランプの点灯が禁止さ
れ、フラッシュランプ点灯から、フィールド読み出し信
号が出るまでの時間が、放電コンデンサの充電時間より
短い場合には、充電時間を点灯禁止区間とするように構
成したので、充電時間不足による光量不足が回避され、
不適性画像の撮像が抑制される。

【００８８】したがって、ノンインターレース方式のＴ
Ｖカメラを使用したフロー式粒子画像解析におけるデッ
トタイムを、インターレース方式と比べて短縮して、測
定粒子画像数を増大させ、測定精度が向上されるととも
に、測定時間の短縮、処理速度の向上・改善を図ること
が可能なフロー式粒子画像解析方法及び装置を実現する
ことができる。

【００８９】ところで、上述した第１の実施形態である
フロー式粒子画像処理装置において、第１および第２の
フラッシュランプ点灯禁止区間は、これらの区間に測定
粒子が粒子検出系を通過しても画像処理されないため、
インターレース方式と比較して、短時間とはなっている
が、やはり、粒子測定におけるデットタイムが存在す
る。

【００９０】このデットタイムは出来るだけ小さくする
のが望ましいが、フラッシュ点灯からフィールド読み出
し信号までは、２重露光を避けるために必然的に必要な
ものである。しかし、ランプ電源の放電コンデンサに電
荷を蓄積する時間は、短縮化され、電荷蓄積によるデッ
ドタイムを縮小することが望ましい。この充電時間を短
くするには、電源容量の大きいフラッシュランプを採用
することが考えられる。しかしながら、電源容量が大き
なフラッシュランプは、実用的でない場合がある。

【００９１】図４は、本発明の第２の実施形態であるフ
ロー式粒子画像解析方法を実施するための装置のフラッ
シュランプ駆動回路１ａの内部ブロック図である。この
第２の実施形態は、上述した電荷蓄積によるデッドタイ
ムを縮小する例である。

【００９２】図４において、フラッシュランプ駆動回路
１ａの中には、２つの充電回路を有している。これら２
つの充電回路は、互いに同一構成を有するものとする。
３０および３３は、主電源１及び主電源２であり、３１
および３４は抵抗器１（Ｒｍ１）および抵抗器２（Ｒｍ
２）である。３２および３５は放電コンデンサ１（Ｃｍ
１）および放電コンデンサ２（Ｃｍ２）、３６は切替
器、３７はトリガ回路である。第１の充電回路は、主電
源３０、抵抗３１、放電コンデンサ３２からなり、第２
の充電回路は、主電源３３、抵抗３４、放電コンデンサ
３５からなる。

【００９３】フラッシュランプ点灯制御回路２３は、図
５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、フィールド
読みだし信号に応じて、主電源１と主電源２とを交互に
切り換えるための信号を切替器３６に供給する。

【００９４】各充電回路の充電時間Ｔｃは、少なくとも
１フィールド時間より短くなっており、各主電源３０又
は３３がＯＮになった時点では、放電コンデンサ３２又
は３５には十分電荷（エネルギー）が蓄えられている状
態となっている。そして、フラッシュランプ点灯制御回
路２３から、トリガ回路３７に粒子検出ディレイ信号が
出力されると（図５の（Ｄ））、トリガ回路３７によ
り、フラッシュランプ１の放電が開始される。

【００９５】フラッシュランプ点灯禁止区間は、２重露
光を避けるために、粒子ディレイ信号が出力されてか
ら、次のフィールド読み出し信号が出力されるまでであ
る（図５の（Ｅ））。この場合には、第１の主電源回路
と第２の主電源回路とが、フィールド信号が出力される
毎に切り換えられているので、充電時間Ｔｃによるフラ
ッシュランプ点灯禁止については考えなくて良い。粒子
はランダムに流れてくるから、本方式でもデットタイム
の最大は、１フィールド時間に近い時間となるが、デッ
ドタイムの最小時間はほとんど０に近づけることが出来
る。なお、他の構成については、図１に説明した例と同
様となるので、その説明は省略する。

【００９６】以上説明したように、本発明の第２の実施
形態によれば、第１の実施形態と同様な効果を得ること
ができる他、第１の主電源回路からの出力と第２の主電
源回路からの出力とをフィールド読みだし信号が出力さ
れる毎に、切り換えて、フラッシュランプ１に供給する
よう構成したので、充電時間Ｔｃによるフラッシュラン
プ点灯禁止時間を考慮する必要が無く、デッドタイムが
さらに短縮されたフロー式粒子画像解析方法及び装置を
実現することができる。

【００９７】ところで、上述した本発明の第２の実施形
態においても、ランプ固有の条件、放電時間を考慮する
と、デットタイムを０にすることは出来ない。そこで、
デットタイムの最小値を更に小さくするために、フラッ
シュランプをも含めた独立な光源を２系統使用すること
が考えられる。

【００９８】図６は、本発明の第３の実施形態であるフ
ロー式粒子画像解析方法を実施するための装置の要部説
明図である。図６において、８０および８２は、フラッ
シュランプ１および２であり、８１および８３がフィー
ルドレンズ１および２である。また、８４はビームスプ
リッターで、２つのフラッシュランプ８０又は８２から
の光束を１つに合成するためにある。ビームスプリッタ
８４としては、反射率透過率が一定であるもの、１フィ
ールド時間毎に反射率透過率が変化する特殊なものもあ
る。後者は、ランプ光源の光量を有効に利用できる利点
が有る。

【００９９】フラッシュランプ８０及び８２は、それぞ
れ、別個の主電源及び放電コンデンサから、点灯用の電
力が供給され、上述した第２の実施形態と同様にして、
点灯可能なフラッシュランプが１フィールド毎に切り換
えられるものである。つまり、考え方の基本は、上述し
た第２の実施形態と同様となっている。

【０１００】以上説明したように、本発明の第３の実施
形態によれば、第１の実施形態と同様な効果を得ること
ができる他、フラッシュランプを２つ備え、フィールド
読みだし信号が出力される毎に、点灯可能なフラッシュ
ランプを切り換えるよう構成にしたので、充電時間Ｔｃ
によるフラッシュランプ点灯禁止時間のみならず、フラ
ッシュランプ固有の条件及び放電時間（ランプの能力で
決まる最小点灯周期）をも考慮する必要が無く、デッド
タイムが、さらに短縮されたフロー式粒子画像解析方法
及び装置を実現することができる。

【０１０１】なお、以上説明した実施形態においては、
撮像装置としてＣＣＤタイプのものを例としたが、本発
明は、ＣＣＤタイプの撮像装置に限定されるものではな
く、同様な動作を行う他のタイプの撮像装置についても
成立する。

【０１０２】また、以上説明した実施形態においては、
光源として、フラッシュランプを代表して説明してきた
が、一般のパルス光源を用いた場合でも、上述した実施
形態と同様な効果を期待することができる。

【０１０３】また、本発明の粒子画像解析方法及び装置
は、種々の粒子の画像解析に適用可能であるが、生物細
胞の解析に適している。この生物細胞としては、血液中
に存在する血球成分や、尿中に存在する尿沈渣成分があ
る。

【０１０４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。パルスランプの点
灯後、撮像手段の読みだし信号が出力されるまでは、パ
ルスランプの点灯が、禁止されるため、２重露光が防止
される。また、パルスランプ１の点灯後、放電コンデン
サの電荷蓄積時間経過後、次のフィールド読みだし信号
が出力されるまで、パルスランプの点灯が禁止され、パ
ルスランプ点灯から、フィールド読み出し信号が出るま
での時間が、放電コンデンサの充電時間より短い場合に
は、充電時間を点灯禁止区間とするように構成したの
で、充電時間不足による光量不足が回避され、不適性画
像の撮像が抑制される。

【０１０５】したがって、ノンインターレース方式の撮
像手段を使用したフロー式粒子画像解析におけるデット
タイムを、インターレース方式と比べて短縮して、測定
粒子画像数を増大させ、測定精度が向上されるととも
に、測定時間の短縮、処理速度の向上・改善を図ること
が可能なフロー式粒子画像解析方法及び装置を実現する
ことができる。

【０１０６】また、パルスランプを点灯させる第１の主
電源回路と第２の主電源回路とを備え、第１の主電源回
路からの出力と第２の主電源回路からの出力とをフィー
ルド読みだし信号が出力される毎に、切り換えて、パル
スランプに供給するよう構成すれば、充電時間によるパ
ルスランプ点灯禁止時間を考慮する必要が無く、デッド
タイムがさらに短縮されたフロー式粒子画像解析方法及
び装置を実現することができる。

【０１０７】また、パルスランプを２つ備え、フィール
ド読みだし信号が出力される毎に、点灯可能なパルスラ
ンプを切り換えるよう構成すれば、充電時間によるパル
スランプ点灯禁止時間のみならず、パルスランプ固有の
条件及び放電時間をも考慮する必要が無く、デッドタイ
ムが、さらに短縮されたフロー式粒子画像解析方法及び
装置を実現することができる。

【０１０８】ノンインターレース方式の撮像手段を使っ
たフロー式粒子画像解析装置において問題になる粒子撮
像におけるデットタイムを最小にすることができる。こ
のデットタイムはインターレース方式のデットタイムの
約１／２程度にすることが可能になる。

【０１０９】その結果として、処理サンプル体積の増
加、処理時間の短縮、測定精度の向上が期待できる。

【０１１０】また、パルスランプの点灯周期の最小時間
が、１フィールド以下である能力を有するパルスランプ
を使用することが、上述した効果を最大にするが、２つ
の放電コンデンサを使う方式、または、２つのパルスラ
ンプを使う方式では、１フィールド毎に系を切り替える
ため、ランプ点灯周期の最小時間を極端に短くすること
は必要無く、１フィールド時間に近い値であっても正常
に動作する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態であるフロー式粒子画
像解析方法を実施するためのフロー式粒子画像解析装置
の全体概略構成図である。

【図２】図１の例におけるの粒子画像解析の処理タイミ
ング関係を示す説明図である。

【図３】図１の例における第２のフラッシュランプ点灯
禁止区間のタイミングの説明図である。

【図４】本発明の第２の実施形態であるフロー式粒子画
像解析方法を実施するための装置のフラッシュランプ駆
動回路１ａの内部ブロック図である。

【図５】図４の例におけるフラッシュランプ駆動回路の
動作タイミングを示す説明図である。

【図６】本発明の第３の実施形態であるフロー式粒子画
像解析方法を実施するための装置の要部説明図である。

【符号の説明】

１フラッシュランプ１ａフラッシュランプ駆動回路２フィールドレンズ３顕微鏡コンデンサレンズ５顕微鏡対物レンズ６結像位置７投影レンズ８ＴＶカメラ１１視野絞り１２開口絞り１５半導体レーザ１６コリメータレンズ１７シリンドリカルレンズ１８、１９反射鏡２０ビームスプリッタ２１絞り２２光検出回路２３フラッシュランプ点灯制御回路２４ＡＤ変換器２５画像メモリ２６画像処理制御回路２７特徴抽出回路２８識別回路２９中央制御部３０主電源１３１抵抗器１３２放電コンデンサ１３３主電源２３４抵抗器２３５放電コンデンサ２３６切替器３７トリガ回路４０粒子数分析部５０表示部８０フラッシュランプ１８１フィールドレンズ１８２フラッシュランプ２８３フィールドレンズ２８４ビームスプリッタ１００フローセル１０１画像撮像手段１０２粒子分析手段１０３粒子検出手段１１０サンプル流れ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体中に懸濁する粒子サンプルをフローセ
ル中に流し、このフローセル中の粒子検出領域を通過す
る粒子を検出し、上記フローセル中の撮像領域を通過し
た検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮像し、この撮
像した粒子画像を画像解析することにより粒子の形態学
的分類を行うフロー式粒子画像解析方法において、上記撮像手段は、ノンインターレース方式の撮像手段で
あり、粒子を検出するために上記撮像領域に光を照射す
るパルスランプを点灯した後、上記撮像手段の次の画像
読みだしパルス信号が出力されるまで、粒子検出のため
の上記パルスランプの点灯を禁止し、上記パルスランプ
が点灯した後、上記撮像手段の画像読み出し信号が出力
されるまでの時間が、上記パルスランプの所定の最小点
灯周期より短い場合には、上記パルスランプ点灯後のラ
ンプ点灯禁止時間をランプ点灯能力で決まる最小点灯周
期とし、このパルスランプの点灯を禁止する第１の点灯
禁止時間として、上記検出粒子の静止画像を撮像手段を
用いて撮像することを特徴とするフロー式粒子画像解析
方法。
【請求項２】請求項１記載のフロー式粒子画像解析方法
において、上記撮像手段の特性から決定される、第２の
点灯禁止時間を設定し、この第２の点灯禁止時間に上記
パルスランプを点灯する条件となったとき、パルスラン
プの発光のタイミングを上記第２の点灯禁止時間経過の
直後とすることを特徴とするフロー式粒子画像解析方
法。
【請求項３】請求項１記載のフロー式粒子画像解析方法
において、上記撮像手段の特性から決定される、第２の
点灯禁止時間を設定し、この第２の点灯禁止時間にパル
スランプを点灯する条件となったとき、パルスランプの
点灯を禁止することを特徴とするフロー式粒子画像解析
方法。
【請求項４】液体中に懸濁する粒子サンプルをフローセ
ル中に流し、このフローセル中の粒子検出領域を通過す
る粒子を検出し、上記フローセル中の撮像領域を通過し
た検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮像し、この撮
像した粒子画像を画像解析することにより粒子の形態学
的分類を行うフロー式粒子画像解析方法において、上記撮像手段は、ノンインターレース方式の撮像手段で
あり、第１の放電コンデンサを有する第１のパルスラン
プ点灯用充電回路と、この第１のパルスランプ点灯用充
電回路とは互いに独立し、第２の放電コンデンサを有す
る第２のパルスランプ点灯用充電回路とにより、粒子を
検出するために上記撮像領域に光を照射するパルスラン
プが点灯され、上記第１のパルスランプ点灯用充電回路
を通常の条件でのパルスランプ点灯用として使用し、パ
ルスランプ点灯後、上記撮像手段の次の画像読みだしパ
ルス信号が出力されるまでパルスランプ点灯を禁止し、
パルスランプ点灯後、上記撮像手段の画像読みだしパル
ス信号が出力されるまでの時間が、パルスランプの能力
で決定される最小点灯周期より短い場合には、上記第２
の放電コンデンサに充電されたエネルギーを使用してパ
ルスランプを点灯させることを特徴とするフロー式粒子
画像解析方法。
【請求項５】請求項４記載のフロー式粒子画像解析方法
において、上記撮像手段の撮像画像の１フィールド毎
に、上記第１の充電回路と第２の充電回路とを、上記パ
ルスランプ点灯用の充電回路として、交互に切り替えて
使用することを特徴とするフロー式粒子画像解析方法。
【請求項６】液体中に懸濁する粒子サンプルをフローセ
ル中に流し、このフローセル中の粒子検出領域を通過す
る粒子を検出し、上記フローセル中の撮像領域を通過し
た検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮像し、この撮
像した粒子画像を画像解析することにより粒子の形態学
的分類を行うフロー式粒子画像解析方法において、上記撮像手段は、ノンインターレース方式の撮像手段で
あり、互いに独立した、第１のパルスランプと第２のパ
ルスランプとのいずれかにより、粒子画像を撮像するた
めの光が上記撮像領域に照射され、上記第１のパルスラ
ンプを通常のパルスランプとして使用し、この第１のパ
ルスランプ点灯後、上記撮像手段の画像読み出し信号が
出力されるまで、次のパルスランプ点灯を禁止し、上記
第１のパルスランプ点灯後、上記撮像手段の画像読み出
し信号が出力されるまでの時間が、パルスランプの能力
で決まる最小点灯周期より短い場合には、上記第２のパ
ルスランプを点灯させることを特徴とするフロー式粒子
画像解析方法。
【請求項７】請求項６記載のフロー式粒子画像解析方法
において、上記撮像手段の撮像画像の１フィールド毎
に、上記第１のパルスランプと第２のパルスランプと
を、粒子画像を撮像するための光源として、交互に切り
替えて使用することを特徴とするフロー式粒子画像解析
方法。
【請求項８】液体中に懸濁する粒子サンプルをフローセ
ル中に流し、このフローセル中の粒子検出領域を通過す
る粒子を検出し、上記フローセル中の撮像領域を通過し
た検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮像し、この撮
像した粒子画像を画像解析することにより粒子の形態学
的分類を行うフロー式粒子画像解析装置において、ノンインターレース方式の撮像手段と、粒子を検出するために上記撮像領域に光を照射するパル
スランプと、上記パルスランプを点灯した後、上記撮像手段の次の画
像読みだしパルス信号が出力されるまで、粒子検出のた
めの上記パルスランプの点灯を禁止し、上記パルスラン
プが点灯した後、上記撮像手段の画像読み出し信号が出
力されるまでの時間が、上記パルスランプの所定の最小
点灯周期より短い場合には、上記パルスランプ点灯後の
ランプ点灯禁止時間をランプ点灯能力で決まる最小点灯
周期とし、このパルスランプの点灯を禁止する第１の点
灯禁止時間とするパルスランプ点灯制御駆動手段と、を
備えることを特徴とするフロー式粒子画像解析装置。
【請求項９】請求項８記載のフロー式粒子画像解析装置
において、上記パルスランプ点灯制御駆動手段は、上記
撮像手段の特性から決定される、第２の点灯禁止時間を
設定し、この第２の点灯禁止時間に上記パルスランプを
点灯する条件となったとき、パルスランプの発光のタイ
ミングを上記第２の点灯禁止時間経過の直後とすること
を特徴とするフロー式粒子画像解析装置。
【請求項１０】請求項８記載のフロー式粒子画像解析装
置において、上記パルスランプ点灯制御駆動手段は、上
記撮像手段の特性から決定される、第２の点灯禁止時間
を設定し、この第２の点灯禁止時間にパルスランプを点
灯する条件となったとき、パルスランプの点灯を禁止す
ることを特徴とするフロー式粒子画像解析装置。
【請求項１１】液体中に懸濁する粒子サンプルをフロー
セル中に流し、このフローセル中の粒子検出領域を通過
する粒子を検出し、上記フローセル中の撮像領域を通過
した検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮像し、この
撮像した粒子画像を画像解析することにより粒子の形態
学的分類を行うフロー式粒子画像解析装置において、ノンインターレース方式の撮像手段と、粒子を検出するために上記撮像領域に光を照射するパル
スランプと、第１の放電コンデンサを有する第１のパルスランプ点灯
用充電回路と、この第１のパルスランプ点灯用充電回路とは互いに独立
し、第２の放電コンデンサを有する第２のパルスランプ
点灯用充電回路と、上記第１のパルスランプ点灯用充電回路を通常の条件で
のパルスランプ点灯用として使用し、パルスランプ点灯
後、上記撮像手段の次の画像読みだしパルス信号が出力
されるまでパルスランプ点灯を禁止し、パルスランプ点
灯後、上記撮像手段の画像読みだしパルス信号が出力さ
れるまでの時間が、パルスランプの能力で決定される最
小点灯周期より短い場合には、上記第２の放電コンデン
サに充電されたエネルギーを使用してパルスランプを点
灯させるパルスランプ点灯制御駆動手段と、を備えるこ
とを特徴とするフロー式粒子画像解析装置。
【請求項１２】請求項１１記載のフロー式粒子画像解析
装置において、上記パルスランプ点灯制御駆動手段は、
上記撮像手段の撮像画像の１フィールド毎に、上記第１
の充電回路と第２の充電回路とを、上記フラッシュラン
プ点灯用の充電回路として、交互に切り替えて使用する
ことを特徴とするフロー式粒子画像解析装置。
【請求項１３】液体中に懸濁する粒子サンプルをフロー
セル中に流し、このフローセル中の粒子検出領域を通過
する粒子を検出し、上記フローセル中の撮像領域を通過
した検出粒子の静止画像を撮像手段を用い撮像し、この
撮像した粒子画像を画像解析することにより粒子の形態
学的分類を行うフロー式粒子画像解析装置において、ノンインターレース方式の撮像手段と、粒子を検出するために上記撮像領域に光を照射する第１
のパルスランプと、上記第１のパルスランプとは互いに独立し、粒子画像を
撮像するために上記撮像領域に光を照射する第２のパル
スランプと、第１のパルスランプと第２のパルスランプとのいずれか
により、粒子画像を撮像するための光が上記撮像領域に
照射され、上記第１のパルスランプを通常のパルスラン
プとして使用し、この第１のパルスランプ点灯後、上記
撮像手段の画像読み出し信号が出力されるまで、次のパ
ルスランプ点灯を禁止し、上記第１のパルスランプ点灯
後、上記撮像手段の画像読み出し信号が出力されるまで
の時間が、パルスランプの能力で決まる最小点灯周期よ
り短い場合には、上記第２のパルスランプを点灯させる
パルスランプ点灯制御駆動手段と、を備えることを特徴
とするフロー式粒子画像解析装置。
【請求項１４】請求項１３記載のフロー式粒子画像解析
装置において、上記パルスランプ点灯制御駆動手段は、
上記撮像手段の撮像画像の１フィールド毎に、上記第１
のパルスランプと第２のパルスランプとを、粒子画像を
撮像するための光源として、交互に切り替えて使用する
ことを特徴とするフロー式粒子画像解析装置。
【請求項１５】請求項８から請求項１４のうちのいずれ
か一項記載のフロー式粒子画像解析装置において、撮像
する粒子は、生物細胞であることを特徴とするフロー式
粒子画像解析装置。
【請求項１６】請求項１５記載のフロー式粒子画像解析
装置において、上記撮像する粒子は、血液中に存在する
血球成分であることを特徴とするフロー式粒子画像解析
装置。
【請求項１７】請求項１５記載のフロー式粒子画像解析
装置において、上記撮像する粒子は、尿中に存在する尿
沈渣成分であることを特徴とするフロー式粒子画像解析
装置。