JPWO2017221986A1 - 微粒子計測器 - Google Patents

Abstract

本開示の微粒子計測器は、発光素子および受光素子と、発光素子の光を受光素子に反射可能なミラーと、発光素子および受光素子と、前記ミラーとの間に位置した流路と、を備えている。

Description

本発明は、微粒子計測器に関する。

従来、微粒子を計測することが求められている。例えば、特開２００９−１６８４８７号公報には、流路に光を照射して流路を透過した光の強度から流路中を通過した微粒子数を計測することが記載されている。

本開示の微粒子計測器は、発光素子および受光素子と、前記発光素子の光を前記受光素子に反射可能なミラーと、前記発光素子および前記受光素子と、前記ミラーとの間に位置した流路と、を備えている。

本開示の微粒子計測器の上面図である。 本開示の微粒子計測器の断面図である。 本開示の微粒子計測器の断面図である。 図２に示す微粒子計測器の断面の一部を拡大した拡大図である。 図４に示す微粒子計測器の断面の一部をさらに拡大した拡大図である。 図４に示す微粒子計測器の断面の一部をさらに拡大した拡大図である。 本開示の微粒子計測器の一部を拡大した上面図である。 本開示の微粒子計測器の他の実施形態を示す断面図である。 図１と異なる実施形態に係る微粒子計測器を示す断面図である。 図１と異なる実施形態に係る微粒子計測器を示す断面図である。 図１０の実施形態に係る微粒子計測器の計測方法を説明する図である。 図１の微粒子計測器の変形例を示す。 図１の微粒子計測器の変形例を示す。

以下に、本開示の微粒子計測器について、図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、便宜的に直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を定義し、Ｚ軸方向の正側を上方とする。

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る微粒子計測器の一例を示す。なお、図１は、微粒子計測器を模式的に示している。また、図２に、図１に示した微粒子計測器の断面を示す。図２は、図１の微粒子計測器をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断している。また、図３に、図１に示した微粒子計測器の断面を示す。図３は、図１の微粒子計測器のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断している。

本開示の微粒子計測器１は、光学式センサー２と流路部材３とミラー４とを備える。光学式センサー２は、発光素子５と受光素子６とを有している。流路部材３は、流路７を有している。そして、流路７は、発光素子５および受光素子６と、ミラー４との間に位置している。その結果、微粒子計測器１は、微粒子数を計測することができる。

具体的には、流路７中を検体が流れる。そして、発光素子５の光は、流路７中を通過し、ミラー４で反射されて再び流路７中を通過して受光素子６に受光される。このとき、流路７中を通過する光は、検体中の微粒子によって分散または吸収等され、光の強度が低下する。その結果、粒子の数が既知である検体と光の減衰量との関係を示した検量線を予め準備して、微粒子計測器１での光の減衰量を検量線に照らし合わせることによって、検体中の微粒子を計測することができる。

なお、本開示の微粒子計測器１は、流路７中を通過する微粒子数を計測することができる。微粒子は、例えば、体液中の細胞などである。具体的には、血液中の白血球などであればよい。また、流路７中を通過すれば、微粒子は上記の例に限られない。微粒子は、粒子数と透過率に相関が得られるものであればよい。

以下、本開示の微粒子計測器１の各構成要件について、詳細に説明する。

光学式センサー２は、主に、発光素子５および受光素子６を有しており、発光素子５で光を発し、受光素子６で光を受けることができる。発光素子５は、電流が流れることによって、光を発することができる。発光素子５は、例えば、レーザーダイオード（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）などであればよい。受光素子４は、光を受光して、光信号を電気信号に変換することができる。受光素子６は、例えば、フォトトランジスタ（ＰＴ）またはフォトダイオード（ＰＤ）などであればよい。なお、本開示の発光素子５はＬＥＤであり、本開示の受光素子６はＰＤである。発光素子５がＬＥＤである場合は、ＬＤである場合と比較して、例えばミラー４での反射光の干渉を低減することができる。

図４に、発光素子５および受光素子６の断面の拡大図を示す。なお、図４は、図２に示した断面のうち発光素子５および受光素子６の断面を拡大して示している。また、図５に発光素子５の断面の拡大図を示す。図５は、図４に示した断面のうち発光素子５の断面をさらに拡大して示している。また、図６に、受光素子６の断面の拡大図を示す。図６は、図４に示した断面のうち受光素子６の断面をさらに拡大して示している。

本開示の受光素子６は、基板８と、基板８の表面に配された一対の第１電極９を有している。本開示の基板８は、一部に第２導電型の第２領域Ｒ２を含んだ、第１導電型の板状の部材である。言い換えれば、基板８は、第１導電型の領域（第１領域Ｒ１）と、第１領域Ｒ１に接した第２導電型の領域（第２領域Ｒ２）とを有している。その結果、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間にｐｎ接合を形成することができ、ｐｎ接合の界面に達した光を電気信号に変換することができる。そして、一対の第１電極９を介して、電気信号を取り出すことができる。

なお、本明細書において、「第１導電型」は「ｎ型」とし、「第２導電型」は「ｐ型」とする。しかしながら、本発明において、「第１導電型」は「ｎ型」に限られず、「第１導電型」を「ｐ型」としても構わない。また、「第１導電型」を「ｐ型」としたとき「第２導電型」は「ｎ型」である。

本開示の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２のそれぞれは、基板８の表面の一部を含んでいる。言い換えれば、基板８の表面は、第１領域Ｒ１または第２領域Ｒ２である。受光素子６の一対の第１電極９の一方は第１領域Ｒ１上に位置しており、他方は第２領域Ｒ２上に位置している。

また、本開示の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２は、基板８の上面を含んでおり、一対の第１電極９は基板８の上面に絶縁層１０を介して配されている。絶縁層１０は、一対の第１電極９を引き回すために、基板８の上面に配されている。そして、一対の第１電極９同士の短絡を防止することができる。本開示の受光素子６は、基板８の上面の第２領域Ｒ２から光を受光することができる。

本開示の基板８は、一部が第２領域Ｒ２であり、その他の全てが第１領域Ｒ１である。しかしながら、基板８は、ｐｎ接合を有して受光素子６として機能すれば、第１領域Ｒ１でも第２領域Ｒ２でもない領域を有していてもよい。

基板８は、例えば、半導体材料からなればよい。本開示の基板８は、例えば、シリコン（Ｓｉ）の基盤であればよい。また、本開示の基板８は、Ｓｉのウェハにｎ型の不純物をドーピングしており、かつ一部の領域にｐ型の不純物をドーピングして、形成すればよい。その結果、基板８に第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２が形成される。ｎ型の不純物は、例えば、リン（Ｐ）または窒素（Ｎ）などである。また、ｐ型の不純物は、例えば、ホウ素（Ｂ）または亜鉛（Ｚｎ）などである。基板８、第１電極９および絶縁層１０は、従来周知の方法によって形成することができる。

発光素子５は、基板８の上面に配された複数の半導体層１１と、複数の半導体層１１上に配された一対の第２電極１２を有している。その結果、一対の第２電極１２を介して複数の半導体層１１に電圧を印加することによって、複数の半導体層１１の一部を発光させることができる。複数の半導体層１１および第２電極１２は、従来周知の方法によって形成することができる。

光学式センサー２は、配線基板１３をさらに有していてもよい。配線基板１３は、発光素子５および受光素子６ならびに外部回路に電気的に接続しており、発光素子５および受光素子６に電気を供給することができる。なお、発光素子５および受光素子６は、基板８を介して、例えばボンディングワイヤなどで配線基板１３に実装されていればよい。

配線基板１３は、例えば、矩形状に形成されてもよい。配線基板１３は、例えば、樹脂基板またはセラミック基板などを使用することができる。本開示の配線基板１３は、樹脂基板である。なお、本明細書中において、樹脂基板とは、配線基板１３中の絶縁材料が樹脂材料からなる基板を指す。また、セラミック基板とは、配線基板１３中の絶縁材料がセラミックス材料からなる基板を指す。

配線基板１３は、従来周知の方法によって、例えば、絶縁層と配線とを交互に積層して形成することができる。

光学式センサー２は、遮光体１４と、レンズ部材１５をさらに有している。遮光体１４は、例えば、受光素子６が外部から意図しない光を受光しないように、迷光を遮断することができる。また、レンズ部材１５は、発光素子５からの光を流路７（ミラー４）に誘導したり、ミラー４での反射光を受光素子６に誘導したりすることができる。

なお、遮光体１４およびレンズ部材１５は、従来周知の方法によって、形成することができる。

遮光体１４は、具体的には、発光素子５および受光素子６を取り囲んだ枠状の壁部１６と、壁部１６の内面に設けられて壁部１６で囲んだ領域を覆うように配された蓋部１７とを有している。すなわち、壁部１６の内面と蓋部１７の下面とに囲まれる領域に、発光素子５および受光素子６が収容されている。また、発光素子５の光が通過する複数の光通過部１８を有している。なお、本開示の光通過部１８は、複数の穴によって形成されている。

また、遮光体１４は、複数の光通過部１８の間に配されて、蓋部１７の下面から基板８の上面のうち発光素子５および受光素子６の間の領域に向かって伸びた遮光壁１９を、さらに有していてもよい。遮光壁１９は、発光素子３の光が受光素子６に直接入射する可能性を低減することができる。

遮光体１４は、例えば、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）またはポリスチレン樹脂（ＰＳ）などの汎用プラスチック、ポリアミド樹脂（ＰＡ）またはポリカーボネート樹脂（ＰＣ）などのエンジニアリングプラスチック、液晶ポリマーなどのスーパーエンジニアリングプラスチック、あるいはアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの金属材料などで形成することができる。

レンズ部材１５は、具体的には、光が通過するレンズ部２０と、レンズ部２０を支持する支持部２１とを有している。そして、本開示のレンズ部材１５は、支持部２１を介して、遮光体１４の壁部１６の内面と蓋部１７の上面とに囲まれる領域にはめ込まれている。

レンズ部材１５は、透光性の材料で形成することができる。レンズ部材１５は、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂ならびにエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、またはポリカーボネート樹脂ならびにアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂などのプラスチック、あるいはサファイアおよび無機ガラスなどで形成することができる。

レンズ部２０は、発光素子３の出射光および被対象物での反射光を集光し誘導することができる。レンズ部２０は、発光素子３の出射光を集光する第１レンズ２２と、被対象物からの反射光を集光する第２レンズ２３とを有している。本開示の第１レンズ２２および第２レンズ２３のそれぞれは、例えば、凸レンズ、球面レンズまたは非球面レンズなどを使用することができる。

支持部２１は、レンズ部２０を保持することができる。支持部２１は、例えば、板状に形成することができる。支持部２１は、レンズ部２０と一体的に形成されることによってレンズ部２０を保持してもよいし、支持部２１にレンズ部２０の第１レンズ２２および第２レンズ２３がはめ込まれることによってレンズ部２０を保持してもよい。

流路部材３は、検体（非測定物）を流すことができる。流路部材３は、溝を有した第１基盤部材２４と、第１基盤部材２４の表面に配された第２基盤部材２５とを有している。また、第２基盤部材２５は、第１基盤部材２４の溝の開口を塞いでいる。その結果、第１基盤部材２４の溝および第２基盤部材２５の表面によって流路７が構成され、流路部材３の内部に流路７が配される。

第１基盤部材２４は、例えば、平板状の部材であればよい。第１基盤部材２４は、透光性の材料で形成されればよい。第１基盤部材２４の材料は、例えば、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂またはポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）樹脂等であればよい。本開示の第１基盤部材２４の材料は、ＰＤＭＳである。第１基盤部材２４の屈折率は、例えば、１．４以上１．６以下に設定される。

第１基盤部材２４の溝の幅は、例えば、５００μｍ以上１５００μｍ以下であればよい。また、溝の深さは、例えば、１００μｍ以上３００μｍ以下であればよい。なお、第１基盤部材２４および第１基盤部材２４の溝は、従来周知の方法によって形成することができる。なお、本開示の流路部材３では、第１基盤部材２４の溝の幅および深さは、流路７の幅および高さと同じである。

第２基盤部材２５は、例えば平板状の部材であればよい。第２基盤部材２５は、透光性の材料で形成されればよい。第２基盤部材２５の材料は、例えばガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂またはポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）樹脂等であればよい。第２基盤部材２５の屈折率は、例えば、１．４以上１．６以下に設定される。本開示の第２基盤部材２５の材料は、ガラスである。なお、第２基盤部材２５は、従来周知の方法によって形成することができる。

なお、第１基盤部材２４および第２基盤部材２５は、何れが上側に位置していてもよいが、本開示の流路部材３では、第２基盤部材２５の上面に第１基盤部材２４が配されている。すなわち、第２基盤部材２５は、後述する筐体２６の上面に配されており、第２基盤部材２５の上面に第１基盤部材２４が配されている。

流路７（第１基盤部材２４の溝）は、例えば帯状である。言い換えれば、流路７は、一方向に延びている。また、流路７は、一端部に配された検体の流入口２７と、他端部に配された検体の流出口２８を有している。流入口２７および流出口２８は、第１基盤部材２４の溝の一端部に開口した第１貫通孔と、溝の他端部に開口した第２貫通孔によって形成することができる。

流路７の幅は、流路７の高さよりも大きくてもよい。また、図７に示すように、流路７を通過する光のスポット径は、流路７よりも小さくてもよい。流路７の高さは、１つ分の粒子が通過可能な高さであってもよい。

なお、図７は、図１に示した微粒子計測器の流路部材３を上面透視した上面図である。

また、発光素子５および受光素子６は、流路７の長手方向に沿って、並んでいてもよい。また、図７に示すように、発光素子５からの光の流路７における第１照射領域Ａ１と、ミラー４からの反射光の流路７における第２照射領域Ａ２とは、離れていてもよい。なお、流路７において、第１照射領域Ａ１と重なる部分の形状と、第２照射領域Ｂ１と重なる部分の形状とは、同一形状であってもよい。

第２基盤部材２５の厚み、および第１基盤部材２４の溝の底面からの厚みは、発光素子５の光の波長よりも大きくてもよい。なお、第２基盤部材２５の厚み、および第１基盤部材２４の溝の底面からの厚みは、例えば、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。発光素子５の光の波長は、例えば４００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下に設定されている。

ミラー４は、上記の通り、発光素子５の光を、受光素子６に反射することができる。本開示のミラー４は、第１基盤部材２４の上面に配置されている。その結果、発光素子５の光は、第２基盤部材２５、流路７および第１基盤部材２４を通過し、その後にミラー４で反射して、再び、第１基盤部材２４、流路７および第２基盤部材２５を通過して、受光素子６で受光される。なお、本開示のミラー４は、流入口２７よりも流出口２８側に位置している。

ミラー４は、例えば、薄膜状の部材であればよい。ミラー４の材料は、屈折率が、第１基盤部材２４の屈折率と異なる材料であればよい。ミラー４の材料は、例えば、アルミニウムまたは金などの金属材料、あるいは例えば誘電体多層膜フィルタなどの誘電体材料の積層体で形成することができる。ミラー４の屈折率は、例えば１．４以上１．６以下に設定される。ミラー４は、例えば、蒸着法またはスパッタ法等の方法によって、第１基盤部材２４の上面に形成することができる。

本開示の微粒子計測器１は、ミラー４を有することによって、発光素子５の光が、流路７を往復して、受光素子６で受光される。すなわち、発光素子と受光素子との間に流路が位置し、単に流路を通過する光を受光する場合と比較して、検体中を通過する光の距離が２倍になる。したがって、本開示の微粒子計測器１は、例えば、光の減衰量を大きくすることができ、微粒子の計測精度を向上させることができる。

微粒子計測器１では、流路７の長手方向に直行する方向に沿って、発光素子５および受光素子６と、ミラー４とが配置されていてもよい。その結果、流路７の長手方向に沿って発光素子５および受光素子６と、ミラー４とが配置される場合と比較して、微粒子計測器１を小型化することができる。

また、本開示のミラー４は、流路部材３（本開示では第１基盤部材２４）の上面に配されている。言い換えれば、ミラー４は、流路部材３の表面に接している。したがって、ミラー４と流路部材３との間に空気層が介在している場合と比較して、光の不要な反射を低減することができる。

ミラー４は、流路部材３の上面だけでなく、流路部材３の側面に配されていてもよい。その結果、流路部材３の周囲から不要な光を入射することを低減することができる。したがって、微粒子計測器１の計測精度を向上させることができる。

ミラー４は、流路部材３の上面の一部に配されていてもよい。その結果、ミラー４の配されていない部分において、流路７を視認可能になり、流路７内を正常に検体が流れているか否かを容易に確認することができる。

一方で、ミラー４は、流路部材３の上面の全部に配されていてもよい。その結果、ミラー４が一部にのみ配されている場合と比較して、より効果的に流路部材３への迷光の入射を低減することができる。

また、流路部材３の第１基盤部材２４および第２基盤部材２５の一部は透光性を有しており、他部は遮光性を有していてもよい。その結果、第１基盤部材２４および第２基盤部材２５の一部に光を通過させることができるとともに、他部では迷光の入射を低減することができる。

微粒子計測器１を上面透視したとき、発光素子５および受光素子６は、ミラー４の外縁よりも内側に位置していてもよい。その結果、流路部材３の周囲から入射する迷光が受光素子６で受光されることを低減することができる。

また、微粒子計測器１を上面透視したとき、光学センサー２の遮光壁１９の外縁は、ミラー４の外縁よりも内側に位置していてもよい。その結果、流路部材３の周囲から入射する迷光が受光素子６で受光されることを低減することができる。

微粒子計測器１は、流路部材３と、光学式センサー２との間に配された介在部材２９をさらに有していてもよい。介在部材２９は、光学式センサー２の周囲から入射する迷光が受光素子６で受光されることを低減することができる。また、介在部材２９は、流路部材３（本開示では第２基盤部材２５）の下面に接していてもよい。その結果、流路部材３と介在部材２９との間に空気層が介在して、不要に発光素子５の光が反射することを低減することができる。

なお、介在部材２９は、流路部材３と光学式センサー２との間に配置可能であれば、どのような形状であってもよい。本開示の介在部材２９の形状は、例えば、直方体状である。介在部材２９の材料は、例えば、ガラス、アクリル樹脂またはポリカーなどであればよい。また、介在部材２９の屈折率は、例えば、１．４以上１．６以下であればよい。

介在部材２９は、光学式センサー２の遮光体１４に接していてもよい。その結果、光学式センサー２の周囲から入射する迷光が受光素子６で受光されることを低減することができる。

介在部材２９は、下面に凹部３０を有しており、凹部３０内には遮光体１４が配されていてもよい。その結果、光学式センサー２の周囲から入射する迷光が受光素子６で受光されることを低減することができる。

また、遮光体１４の表面と凹部３０の内面とは接していてもよい。その結果、介在部材２９によって、光学式センサー２と流路部材３との位置ずれを低減することができる。

介在部材２９は、光学式センサー２のレンズ部材１５に接していてもよい。その結果、光学式センサー２の周囲から入射する迷光が受光素子６で受光されることを低減することができる。

また、介在部材２９は、図８に示すように、光学式センサー２のレンズ部材１５と一体的に形成されていてもよい。すなわち、介在部材２９およびレンズ部材１５は、同一材料からなり、１つの部材を構成していてもよい。その結果、光学式センサー２の周囲から入射する迷光が受光素子６で受光されることを低減することができる。

なお、図８は、微粒子計測器１の他の実施形態を、図４と同じ視点で示した断面図である。

介在部材２９は、流路部材３との境界での反射を低減するために、流路部材３の第２基盤部材２５と同一の材料からなってもよい。また、この場合、介在部材２９と第２基盤部材２５は、１つの部材で構成されていてもよい。

（第２実施形態）
図９に、本開示の微粒子計測器１の第２実施形態を示す。以下、微粒子計測器１の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については記載を省略する。

微粒子計測器１は、図９に示すように、流路部材３の上面を覆う、カバー部材３４をさらに有していてもよい。カバー部材３４は、流路部材３の流路７中への気泡の侵入を低減することができる。

カバー部材３４は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）またはチタン（Ｔｉ）などの金属材料、あるいはアクリルなどの樹脂材料などで形成されていればよい。カバー部材３４が、金属材料から形成される場合には、遮光性を向上させることができる。また、カバー部材３４が、樹脂材料から形成される場合には、ミラー４の配置されていない部分において、流路７を視認可能になり、流路７内を正常に検体が流れているか否かを容易に確認することができる。

なお、カバー部材３４は、流路部材３の上面のうち、ミラー４を除く領域に配されていればよいし、ミラー４の上面を覆っていてもよい。また、カバー部材３４は、流路部材３の上面を覆っており、ミラー４は、カバー部材３４上に配されていてもよい。

カバー部材３４は、金属材料で形成される場合には、ミラー４と一体的に形成されてもよい。すなわち、カバー部材３４およびミラー４は、同一材料からなり、１つの部材を構成していてもよい。言い換えれば、カバー部材３４の一部をミラー４として機能させてもよい。

カバー部材３４は、従来周知の方法で形成することができ、例えば、接着材により流路部材３の上面および側面に固定することができる。なお、カバー部材３４は、パンチングによって穴を開けられて、流路部材３の流入口２７および流出口２８が確保される。

カバー部材３４は、流路部材３よりも空気透過性が小さくてもよい。言い換えれば、カバー部材３４の材料は、流路部材３の材料よりも空気透過性が小さい材料であればよい。その結果、効果的に、流路部材３への空気の浸入を低減することができる。

一方で、流路部材３は、カバー部材３４よりも空気透過性が大きいため、流路内の空気を吸収することができるという効果がある。なお、上記のようなカバー部材３４と流路部材３との組合せとしては、例えば、カバー部材３４が金属材料で形成されて流路部材３が樹脂材料で形成される場合、またはカバー部材３４がアクリル樹脂で形成されて流路部材３がポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）樹脂で形成される場合がある。

なお、カバー部材３４の空気透過性は、例えば１０００ｃｍ³／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍより低く、流路部材３の空気透過性は、例えば１００００ ｃｍ³/ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以上１００００００ ｃｍ³/ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以下であればよい。また、空気透過性は、例えばＪＩＳ Ｋ ７１２６等に従って測定することができる。

カバー部材３４は、流路部材３の側面をさらに覆っていてもよい。その結果、流路部材３への空気の浸入をさらに低減することができる。

カバー部材３４は、流路部材３に着脱可能に設けられていてもよい。その結果、カバー部材３４を繰り返し使用することができる。

流路部材３は、流路７から下面までの距離が、流路７から上面までの距離よりも大きくてもよい。本開示の流路部材３では、第２基盤部材２５の厚みが、第１基盤部材２４の溝７の底面から上面までの厚みよりも大きくてもよい。その結果、流路部材３の下側の空気の透過距離が大きくなるため、流路部材３の下面からの光の入射を確保しつつ空気の侵入を低減することができる。

流路部材３の下面に配された介在部材２９は、流路７に沿って伸びていてもよい。その結果、介在部材２９の存在によって流路７への空気の浸入を低減することができる。

流路部材３の下面は、第２凹部３５を有しており、第２凹部３５内に介在部材２９が配されていてもよい。その結果、流路７への空気の浸入を低減することができる。

微粒子計測器１は、筐体２６をさらに有していてもよい。筐体２６は、光学式センサー２等を保護することができる。筐体２６は、内部に空洞を有しており、筐体２６の空洞に、光学式センサー２が配されている。また、筐体２６の上面には、発光素子５の光が通過するための開口３１をさらに有している。

筐体２６は、光学式センサー２を収容可能であれば、どのような形状であってもよい。筐体２６の材料は、例えば、金属またはプラスチックなどの材料で形成されていればよい。なお、筐体２６内の空洞には、例えば、駆動回路および演算回路などの、光学式センサー２を作動させるための他の部品も収容される。

微粒子計測器１は、筐体２６の上面に配された位置決め部材３２を有していていてもよい。位置決め部材３２は、流路部材３の位置ずれを低減することができる。その結果、光学式センサー２とミラー４との位置決めを容易にすることができる。

本開示の位置決め部材３２は、流路部材３の角に接している。その結果、流路部材３の位置ずれを低減することができる。なお、位置決め部材３２は、流路部材３の位置ずれを低減することができれば、どのような形状であってもよい。位置決め部材３２の材料は、例えば、金属またはプラスチックなどの材料で形成されていればよい。

また、図９のようにカバー部材３４を有する場合には、カバー部材３４の端部は、流路部材３の側面と位置決め部材３２との間に位置していてもよい。また、さらにカバー部材３４が流路部材３と位置決め部材３２との間にはめ込まれていてもよい。その結果、カバー部材３４を固定することができる。

また、微粒子計測器１の筐体２６の上面に対向する内面には、第２位置決め部材３３を有していてもよい。第２位置決め部材３３は、光学式センサー２と流路部材３との距離を調整することができる。すなわち、第２位置決め部材３３は、筐体２６の上面を構成する部材の内面から下方に突出している。そして、第２位置決め部材３３は、光学式センサー２の配線基板１３の上面に接触している。その結果、光学式センサー２と流路部材３との位置を調整することができる。なお、第２位置決め部材３３は、例えば、金属またはプラスチックなどの材料で形成されていればよい。第２位置決め部材３３は、例えば、金属のシムまたはプラスチックのワッシャーなどであればよい。

（第３実施形態）
図１０に、本開示の微粒子計測器１の第３実施形態を示す。以下に、微粒子計測器１の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態または第２実施形態と同様の構成については記載を省略する。

本実施形態に係る流路７は、図１０に示すように、第１流路７ａおよび第２流路７ｂを有している。第１流路７ａの高さは、第２流路７ｂの高さよりも小さい。言い換えれば、第２流路７ｂの高さは、第１流路７ａの高さよりも大きい。その結果、検体の光の透過率に応じて、測定を行なう流路を変更することができる。例えば、検体の光の透過率が大きい場合は第２流路７ｂで測定すれば、検体中を通過する光路長が大きくなり、出力変動を大きくすることができるため、測定精度を向上させることができる。

ここで、流路７が、第１，２流路７ａ，７ｂを有する場合の微粒子の計測方法を説明する。なお、図１１に示した前提条件のもとで説明する。なお、図１１は、仮想の流路７を想定したものを図示している。図１１中において、Ｄｆ１は第１流路７ａの厚み、Ｄｆ２は第２流路７ｂの厚み、Ｄａはカバー部材３４の厚み、Ｄｐは第１基盤部材２４の厚み、Ｄｇは第２基盤部材２５の厚みをそれぞれ示している。また、以下の数式において、Ｉ０は入射光量、Ｉ１は第１流路７ａを通過した受光量、Ｉ２は第２流路７ｂを通過した受光量、α（未知数）は第１，２流路７ａ，７ｂ中を流れる検体の光の吸収係数、βは第２基盤部材２５の光の吸収係数、γは第１基盤部材２４の光の吸収係数、Δはカバー部材３４の光の吸収係数である。

このとき、第１，２流路７ａ，７ｂでの透過率は、（式１）で示される。

Ｔ１＝Ｉ１／Ｉ０，Ｔ２＝Ｉ２／Ｉ０（式１）
また、ランベルト・ベール法則に基づいた第１，２流路７ａ，７ｂの透過率は、（式２）で示される。

Ｔ１＝ｅｘｐ２（−β・Ｄｇ−α・Ｄｆ１−γ・（Ｄｐ−Ｄｆ１）−Δ・Ｄａ）
Ｔ２＝ｅｘｐ２（−β・Ｄｇ−α・Ｄｆ２−γ・（Ｄｐ−Ｄｆ２）−Δ・Ｄａ）（式２
）
上記（式１）と（式２）を整理して（式３）を得る。

Ｉ１／Ｉ２＝ｅｘｐ２（α・（Ｄｆ２−Ｄｆ１）−γ・（Ｄｆ２−Ｄｆ１））（式３）
（式３）の両辺を対数にしたあと、αについて整理して（式４）を得る。

α＝ｌｎ（Ｉ１／Ｉ２）／２（Ｄｆ２−Ｄｆ１）＋γ（式４）
（式４）にて求めたαを、予め求めた検量線と比較することによって、例えば微粒子の数を推定することができる。

なお、本実施形態に係る微粒子計測器１では、複数の光学式センサー２を有している。すなわち、複数の光学式センサー２は、第１流路７１に対応した第１光学式センサー２ａと、第２流路７２に応じた第２光学式センサー２ｂとを有していてもよい。なお、本実施形態に係る微粒子計測器１において、移動可能な１つの光学式センサーを有しており、光学式センサーを移動させることによって、第１流路７ａおよび第２流路７ｂにおける計測を行なってもよい。

第１流路７ａおよび第２流路７ｂは、直列接続されていてもよい。本開示の微粒子計測器１では、第１流路７ａおよび第２流路７ｂは直列接続されている。第１流路７ａおよび第２流路７ｂが並列接続されている場合は、検体が流れやすい方に流れてしまう可能性があるが、直列接続されている場合は、検体を効果的に流すことができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。

上述した実施形態では、本開示の流路７は、１つの第１基盤部材２４と１つの第２基盤部材２５とで構成されているが、流路７は本開示の構成に限定されるものではない。例えば、流路部材は、流路に沿ってくり抜かれた空洞を有する第１基盤部材と、第１基盤部材の上下面に配された一対の第２基盤部材を有していてもよい。すなわち、第１基盤部材の空洞および一対の第２基盤部材の表面によって流路７が構成されてもよい。

上述した実施形態では、本開示の流路７が、一直線である場合を例に示しているが、流路７は、図１２に示すようにミアンダ状であってもよいし、また図１３に示すように分岐していてもよい。

１ 微粒子計測器
２ 光学式センサー
３ 流路部材
４ ミラー
５ 発光素子
６ 受光素子
７ 流路
８ 基板
９ 一対の第１電極
１０ 絶縁層
１１ 複数の半導体層
１２ 一対の第２電極
１３ 配線基板
１４ 遮光体
１５ レンズ部材
１６ 壁部
１７ 蓋部
１８ 光通過部
１９ 遮光壁
２０ レンズ部
２１ 支持部
２２ 第１レンズ
２３ 第２レンズ
２４ 第１基盤部材
２５ 第２基盤部材
２６ 筐体
２７ 流入口
２８ 流出口
２９ 介在部材
３０ 凹部
３１ 開口
３２ 位置決め部材
３３ 第２位置決め部材
３４ カバー部材
３５ 第２凹部
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ａ１ 第１照射領域
Ａ２ 第２照射領域

Claims (15)

1. 発光素子および受光素子と、
   前記発光素子の光を前記受光素子に反射可能なミラーと、
   前記発光素子および前記受光素子と、前記ミラーとの間に位置した流路と、を備えた、微粒子計測装置。
2. 前記流路を内部に有する流路部材を、さらに備え、
   前記ミラーは、前記流路部材の上面に配されている、請求項１に記載の微粒子計測装置。
3. 前記流路部材は、平板状であり、
   前記ミラーは、前記流路部材の一部の上面および側面を覆っている、請求項２に記載の微粒子計測装置。
4. 前記流路は、一方向に沿って延びており、
   前記発光素子および前記受光素子は、前記一方向に沿って並んでいる、請求項１〜３のいずれかに記載の微粒子計測装置。
5. 前記流路を通過する光のスポット径は、前記流路よりも小さい、請求項１〜４のいずれかに記載の微粒子計測装置。
6. 平面透視したときに、前記発光素子および前記受光素子は、前記ミラーの外縁よりも内側に位置している、請求項１〜５のいずれかに記載の微粒子計測装置。
7. 前記流路の幅は、前記流路の高さよりも大きい、請求項１〜６のいずれかに記載の微粒子計測装置。
8. 前記流路の高さは、１つの粒子が通過可能な高さである、請求項１〜７のいずれかに記載の微粒子計測装置。
9. 前記流路部材と、前記発光素子および前記受光素子との間には、介在部材が配されている、請求項２に記載の微粒子計測装置。
10. 前記流路部材の上面を覆ったカバー部材をさらに有している、請求項１〜９に記載の微粒子計測装置。
11. 前記カバー部材は、前記ミラーと一体的になっている、請求項１０に記載の微粒子計測装置。
12. 前記カバー部材は、前記流路部材よりも空気透過性が小さい、請求項１０に記載の微粒子計測装置。
13. 前記流路部材は、前記流路から下面までの距離が、前記流路から前記上面までの距離よりも大きい、請求項１０に記載の微粒子計測装置。
14. 前記流路は、第１流路と、前記第１流路と高さの異なる第２流路を有している、請求項１〜１３のいずれかに記載の微粒子計測装置。
15. 前記第１流路および前記第２流路は、直列接続している、請求項１４に記載の微粒子計測装置。