JPS58112164A - 検体の識別検出装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、検体の識別検出装置、たとえば１血液様本
中に存在する白血球の位置を検出して、光学顕微鏡で拡
大し、その拡大像をＴＶカメラ等により撮像して白血球
の識別と分類などを行なう血液細胞分析装置における、
白血球の識別検出装置に関する。

血液細胞分析装置における白血球自動分類は、血液標本
を載置している顕微鏡のステージを前後、左右に移動さ
せて白血球を顕微鏡視野内に位置させ、テレビ・カメラ
等の撮像装置で白血球像を取込み、画像処理をすること
により行なわれる。白血球が顕微鏡の視野内に入る確率
は非常に小さく、かつ１つの血液標本について多数個た
とえば１００個の白血球を捜し出して分類しなければな
らないために、白血球検出速度を速くする目的で、血液
細胞分析装置には、テレビ・カメラの他に白血球を捜し
出すための、特別の白血球検出装置が設けられている。

従来の白血球検出装置では、色の異なる光学フィルタを
備えた２つのイメージ・センサを使用していた。これは
、赤血球と白血球との分光透過特性の差を利用するもの
で、青（４２０ｎｍ付近）と緑（５１０ｎｍ付近）の光
学フィルタを各々のイメージ・センサの前に挿入し、各
イメージ・センサの出方信号の差を演算することにより
、赤血球と白血球のコントラストを増加させ白血球検出
率を教養したものである。ところが、この装置では、イ
メージ・センサが２つ必要であり、その特性を一致させ
なければならないという問題があり、一般にイメージ・
センサの特性は個々にゎずがずっ異なるがら、特性の均
一性が検出性能に大きく影響する。また、顕微鏡の拡大
像をハーフ・ミラーで２つに分岐させて各イメージ・セ
ンサに入射させなければならないから、ハーフ・ミラー
、イメージ・センサを含む光学系の位置調整が非常にめ
んどうであった。

この発明は、白血球などの検体を検出するためのイメー
ジ・センサが１つですみ、したがってその特性の均一性
や経時変化の問題、および光学系の位置調整の問題を一
挙に解決することができる、検体の識別検出装置を提供
するものである。

この発明による検体の識別検出装置は、検体を撮像する
イメージ・センサと、イメージ・センサの前面に記章さ
れ、イメージ−センサのあらかじめ定められた各検出単
位区画に対応して、異なる波長の光を通過させる少なく
とも２種類のフィルタ構成要素が交互に配置されてなる
フィルタと、イメージ・センサの走査に同期して、イメ
ージ・センサの出力を各波長の信号に分離する分離回路
と、分離された信号を演算し１演算結果から所定の検体
を判定する手段とからなることを特徴とする。

以下、図面を参照してこの発明の実施例について詳述す
る。

第１図は、血液細胞分析装置の構成を示すブロック図で
あり、その出力信号は第３図に示されている。これらの
図において、光学顕微鏡（１）は、そのステージ上に載
置された血液標本の像を拡大するものである。光学顕微
鏡（１）の接眼部に光学的に結合された半透過膜（２）
により顕微鏡（１）の拡大像光が２分され、一方はテレ
ビ・カメラ（４１で撮像され、ＡＩＤ変換器（５）で量
子化されたのち、中央処理装置（以下ＯＰＵという）（
６）に取込まれる。他方の拡大像光は、ミラー（３）で
反射し、後述する青および緑のフィルタ（７）で分光さ
れたのち、イメージ・センサ（８）によって光電変換さ
れる。イメージ−センサ（８）の出力信号（ａ）は、分
離回路（９）で青の信号（（１）と緑の信号（ｂ）とに
分離され、増幅器ＯＧ、、０１で増幅されたのち、演算
回路（１Ｂでそれらの差が演算される。緑信号←）出 はビーク横細回路（１４１にも送られ、ここでピークが
検出され、可変抵抗器ａ９で適当なレベルに調整されて
白血球検出レベル信号（ｆ）となる。判定回路αＪでは
演算回路０２の出力信号（ｄ）が白血球検出レベル信号
（ｆ）と比較され、白血球の有無が判定される。ｏ　：
ｐ　ｖＪ６１は、判定回路αＪによる判定結果にもとづ
いてステージ制御装置αｅに指令を送り、ステージを移
動させて、白血球を顕微鏡（１）の視舒内に位置決めさ
せる。ｏ　ｐ　Ｕ　ｆ６１は、この後Ａ／Ｄ変換器（５
）から入力する画像データを処理して白血球の分類など
を行なう。

第４図は、フィルタ（７）およびイメージ・センサ（８
）の−例を示している。ここでは、イメージ・センサ（
８）は−次元的なものである。イメージ・センサ（８）
は、多数のたとえば２５６個の光電素子■が集積されて
一列状に配列されてなる。

フィルタ（７）は、光電素子■のピッチ間隔に等しい巾
の青（４２０ｎｍ付近の波長）の光を透過するフィルタ
構成要１ｇＦと、緑（５１０ｎｍ付近の波長）の光を透
過するフィルタ構成要素（至）とが、交互に一列状に配
列されてなる。そして、フィルタ（７）は、イメージ・
センサ（８）の前面保護ガラス上に、イメージ・センサ
（８）の光電素子■の配列方向と各フィルタ構成要素＠
■の配列方向とが一致した状態で固定される。フィルタ
（７）の各構成要素（２ＸＪ＠は、イメージφセンサ（
８）の光電素子（イ）に１対ｌに対応している。第４図
においては、簡略化のために１．光電素子■およびフィ
ルタ構成要素＠器は１１個しか示されていない。

第５図は、顕微鏡（１）の視野（Ａ）と、テレビ・カメ
ラ（４）の撮像視野（Ｂ）と、フィルタ（７）およびイ
メージ・センサ（８）との光学的位置関係を示している
。便宜的に、第５図において左右方向をＸ方向、上下方
向をＹ７ｊ向とする。撮像視野（Ｂ）は、顕微鏡（１）
の視野（Ａ）よりも小さく、かつその中央に位置してい
る。フィルタ（７）およびイメージ・センサ（８）は、
視Ｗ（４）の中央であってかつＸ方向に配置されている
。白血球の検出にあたっては、血液標本が載置された顕
微鏡ステージはＹ方向に動かされる。

分離回路（９）の詳細が第２図に示されている。

分離回路（９）は、イメージ・センサ（８）の走査のた
めの同期信号発生回路（至）と、２個のサンプルホール
ド回路（支）罰とから構成されている。イメージ・セン
サ（８）の出力信号（ａ）は両サンプルホールド回路（
２６１＠に内力する。同期信号発生回路器は、イメージ
・センサ（８）の同期走査パｌス（Ｐａ）と、サンプル
ホールド回路＠罰のサンプリング・ノぐルス（Ｐｂ）（
Ｐ、ｏ）とを出力する。走査ノマルス（ｐａ）が入力す
るごとに、イメージ・センサ（８）からは各光電素予備
から順次その検出信号が出力される（信号（ｌＬ））。

サンプリング・ノぐルス（Ｐｂ）ハ、ノクルス（Ｐａ）
の２倍の周期をもち、かつ緑のフィルタ構成要素（社）
に対応する光電素子彌から検出信号が読出されたときに
出力される。サンプルホーｈ　Ｙ回路（イ）はこのパル
ス（ｐｂ）が入力したときの信号（ａ）をサンプリング
し、かつその信号レベルを次のサンプリングの時点まで
保持する。同様に、サンプリング・パルス（Ｐａ）は、
ノぜルス（Ｐａ）の２倍の周期をもち、かつ青のフィル
タ構成要素＠に対応する光電素子■から検出信号力（出
力されたときに出力される０サンプルホ一ルド回路（資
）はこのパルス（ＰＱ）が入力したときの信号（ａ）を
サンプリングし、かつその信号レベルを次のサンプリン
グの時点まで保持する。このようにして、信号（＆）は
、フィルタ（７）の構成要素の緑か青かの色に応じた信
号（ｂ）　（０）に分離される。

これらの信号（ｂ）　（ａ）は、演算回路α２で信号（
ｐ）−（ｂ）の減算が行なわれて、信号（（１）となる
。第３図に示されているように、赤血球（ＲＢＯ）につ
いては、信号（Ｑ）と（ｂ）のレベルはほとんど等しい
信号（Ｑ）のレベルの方が信号（ｂ）のレベルより也は
るかに高く、その結果、上記の減算によりこのレベル差
が強調される。このことにより、信号（→においては赤
血球（ＲＢＱ）と白血球（ＷＢＯ）とが信号レベル差と
して明−に識別される。

ピーク検出回路α尋は、軸信号（ｂ）のピーク値を検出
してこれを保持するものである。検出された信号（ｂ）
のピーク値は可変抵抗器α９によって分圧され、白血球
検出レイ１ル□信号（ｆ）となる。この信号（ｆ）のレ
ベルは、緑のフィルタ構成要素１２Ｉ＋を通過した光の
光量に比例している。演算回路α２回路αＪで弁別され
、白血球検出信号（、）が得られる。イメージ・センサ
（８）の受光素子■のピッチは、拡大像に対して約０．
３μｍであるため、自機 血球（ＷＢＯ）の取幅５μｍより充分に小さくなり緑、
青信号の位置誤差は実用上問題とならない。また血液標
本内にごみΦ）等が４在すると、信号（、ｌ）中にはこ
れによるパルスが現われるが、このパルスは０．３μｍ
程度の巾であるから、判別回路α３に、判定パルス巾を
設定しておいて、この判定パルス巾を基準として、信号
（ａ）のパルス巾を別弁することにより、白血球（ＷＥ
Ｏ）と区別される。

ｏ　ｐ　ｔｒ　（６１は、ス≠−ジ制御装置ａｅを制御
してＹ方向にステージを移動させながら上述の白血球検
出動作を行なう。白血球が検出されると、ステージのＹ
方向つの移動を停止し、検出した白血球をテレビ・カメ
ラ（４）の取込み視野（Ｅ）内にもってくるためにステ
ージをＸ方向に駆動する。

取込み視野（Ｂ）内に白血球が入ると、０ＰＵ（６１は
、テレビ・カメラ（４）で撮像され、Ａ／Ｄ変換器（５
）で量子化されたデータを取込み、白血球を認識して分
類する。

上記実施例では、イメージ・センサは一次元的なもので
あるが、光電素子が２次元的に配列されたイメージΦセ
ンサを使用することもできる。この場合にも、フィルタ
の各構成要素は各光電素子に１対１に対応するように配
置される。

また、フィルタの構成要素の色も、青、緑に限られず、
検体に応じて適宜選定される。フィルタ構成要素として
３色以上の色を使用することもできる。さらに、イメー
ジ・センサとして他の撮像装置たとえばテレビ・カメラ
を用いることも可能である＠この場合には為テレビ・カ
メラにあらぶじめ適当な大きさの単位区画を設定してお
き、フィルタ構成要素をこの区画に１対１に対応させる
。

以上のようにこの発明では、イメージ・センサは１個で
足りるから、イメージ・センサの特性の均一性や経時変
化による悪影響がなく、常に高性能の検体検出が可能と
なる。また、従来の装置に比較して光学系の位置調整す
べき部分が減少するので、その手間が省ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は、血液細胞分析装置の構成を示すブロック図、
第２図は分離回路の一例を示すブロック図、第３図は、
第１図および第２図に示す回路の出力信号を示す波形図
、第４図はフィルタとイメージ・センサの構成の一例を
示す斜視図、第５図は、顕微鏡の視舒とイメージ・セン
サの光学的位置関係を示す図である。 （７）・・・フィルタ、（８）・・・イメージ・センサ
、（９）・・・分離回路、０２・・・演算回路、α３・
・・判定回路、αａ・・・ピーク検出回路、（至）・・
・光電素子、＠■・・・フィルタ構成要素、（至）・拳
・同期信号発生回路、（イ）罰・・・サンプルホールド
回路。 以　　上 外４名 第４図 フ２ 第５図 ム ３８６−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 視野内の所定の検体のみを識別して検出する装置であっ
   て、 検体を撮像するイメージ・センサ、 イメージ・センサの前面に配置され、イメージ・センサ
   のあらかじめ定められた各検出単位区画に対応して、異
   なる波長の光を通過させる少なくとも２種類のフィルタ
   構成要素が交互に配置されてなるフィルタ、 イメージ・センサの走査に同期して、イメージ・センサ
   の出力を各波長の信号に分離する分離回路、および 分離された信号を演算し、演算結果から所定の検体を判
   定する手段、 からなる検体の識別検出装置。