JPH06288895A - Particle analyzer - Google Patents
Particle analyzerInfo
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- JPH06288895A JPH06288895A JP5079258A JP7925893A JPH06288895A JP H06288895 A JPH06288895 A JP H06288895A JP 5079258 A JP5079258 A JP 5079258A JP 7925893 A JP7925893 A JP 7925893A JP H06288895 A JPH06288895 A JP H06288895A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】撮像領域と粒子検出領域を持つフローセル1に
試料を平坦なシースフローを形成して流す。センサ16
で粒子の通過位置を検出して撮像領域を通る粒子を判別
し、パルス光源21を発光させて粒子の静止画像を撮像
し、画像処理器32で粒子の種類と数を分析する。濃度
補正器39で撮像粒子数を補正して粒子の濃度を得る。
【効果】撮像領域を通る粒子のみ撮像し、粒子数を補正
して粒子濃度を得るので、高い精度で分析が可能であ
る。
(57) [Summary] [Structure] A flat sheath flow is formed in a flow cell 1 having an imaging region and a particle detection region to flow the sample. Sensor 16
The particle passing position is detected to discriminate the particles passing through the imaging area, the pulse light source 21 is caused to emit light to capture a still image of the particles, and the image processor 32 analyzes the type and number of particles. The density corrector 39 corrects the number of imaged particles to obtain the density of the particles. [Effect] Since only particles passing through the imaging region are imaged and the number of particles is corrected to obtain the particle concentration, analysis can be performed with high accuracy.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液体中に懸濁する粒子の
画像を撮像し、粒子を分析する粒子分析装置に係り、特
に、血液や尿中の粒子を分析するに適した粒子分析装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle analyzer for picking up an image of particles suspended in a liquid and analyzing the particles, and more particularly to a particle analyzer suitable for analyzing particles in blood or urine. Regarding
【0002】[0002]
【従来の技術】尿中の粒子を形態学的に検査するには、
従来目視で行うものでは、尿試料を遠心分離し、沈渣物
を染色してスライドガラス上に標本を作り、顕微鏡観察
することで行っていた。その際、遠心分離の濃縮率を常
に一定にし、観察する試料の量も一定にすることで、元
の尿試料中にどういう沈渣物がどれだけの濃度で含まれ
ているかを知るようになっていた。また、沈渣物の中に
は、血球細胞や細菌などの数μmの粒子から円柱などの
数百μmの粒子まであり、顕微鏡の倍率を高倍率と低倍
率に切り換えて観察していた。その際、目的によって観
察する試料の量は異なるが、典型的には高倍率で5μ
l、低倍率で750μl分の原尿に相当する量の濃縮尿
を観察し、各沈渣成分の数を計数するものであった。2. Description of the Prior Art For morphological examination of particles in urine,
In the conventional visual observation, the urine sample was centrifuged, the sediment was dyed to prepare a specimen on a slide glass, and the specimen was observed under a microscope. At that time, the concentration rate of centrifugation is always kept constant, and the amount of sample to be observed is also kept constant, so that it is possible to know what kind of sediment is contained in the original urine sample and at what concentration. It was In addition, there are particles of several μm such as blood cells and bacteria to particles of several hundred μm such as a cylinder in the sediment, and the microscope magnification is switched between high magnification and low magnification for observation. At that time, although the amount of the sample to be observed varies depending on the purpose, it is typically 5 μm at high magnification.
1, the concentrated urine in an amount corresponding to 750 μl of original urine at low magnification was observed, and the number of each sediment component was counted.
【0003】これらの検査を自動化する装置として、粒
子を液体中に懸濁させたままフローセル中に流して、光
学的に分析するものがある。例えば、特表昭57−500995
号公報に記載のものでは、流体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作像領域中に閉じ
こめて、静止像を作成する装置が示されている。この装
置では、顕微鏡を用いて流れの拡大像をCCDカメラの
撮像面上に作像する。光源は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を用いる。パルス光源
の発光時間は短いので、粒子が流れていても静止像を得
ることができる。得られた静止像を画像分析すること
で、液体中の粒子の形態的な分析ができる。また、撮像
された試料の体積中にいくつの粒子が含まれているかを
計数することで粒子の濃度を分析することができること
が開示されている。As an apparatus for automating these inspections, there is an apparatus which allows particles to be suspended in a liquid and flow in a flow cell for optical analysis. For example, special table Sho 57-500995
In the patent publication, a device is shown in which a fluid sample is passed through a channel having a special shape, in which particles in the sample are confined in a wide image forming region to create a static image. In this device, a magnified image of the flow is formed on the image pickup surface of the CCD camera using a microscope. As the light source, a pulsed light source that periodically emits light in synchronization with the operation of the CCD camera is used. Since the emission time of the pulsed light source is short, a still image can be obtained even when particles are flowing. Image analysis of the obtained static image enables morphological analysis of particles in the liquid. It is also disclosed that the particle concentration can be analyzed by counting how many particles are contained in the imaged sample volume.
【0004】又、光源の発光を周期的とせずに粒子の通
過を検出してそのタイミングに合わせて静止画像を撮像
する装置としては、特開昭63−94156 号公報に記載のも
のがある。同公報には、静止像撮影用の光学系とは別
に、粒子の通路の上流に粒子検出用の光学系を設け、常
時、点灯されたトリガ用光源の光線を粒子が横切ったこ
とを粒子検出器で検出後一定の遅延時間後にパルス光源
を発光させて粒子の静止像を得ることが記載されてい
る。Further, as a device for detecting passage of particles without periodically emitting light from a light source and capturing a still image at the timing, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-94156. In the publication, an optical system for particle detection is provided upstream of a particle passage in addition to an optical system for capturing a still image, and it is detected that the particle always crosses a light beam of a light source for a trigger that is turned on. It is described that a stationary image of particles is obtained by causing a pulsed light source to emit light after a certain delay time after detection with a detector.
【0005】又、特願平4−300808 号明細書では、粒子
検出をして撮像した画像中の粒子数を計数して粒子濃度
を算出する粒子濃度の分析法が記載されている。この方
法では撮像領域の上流に撮像領域と同じ幅を持った粒子
検出領域を設け、流体試料の流れる幅を撮像領域の幅と
等しいかそれより小さくしておき、撮像粒子数と粒子濃
度の関係を用いて粒子濃度を正確に得ることができる。
撮像される視野の体積よりも格段に大きな体積の試料液
を流しておいて、粒子が視野中を通過しているときに撮
像するので、短時間に分析ができる。Further, Japanese Patent Application No. 4-300808 describes a particle concentration analysis method in which the number of particles in an image obtained by detecting particles is counted to calculate the particle concentration. In this method, a particle detection area having the same width as the imaging area is provided upstream of the imaging area, and the width of the fluid sample flowing is equal to or smaller than the width of the imaging area. Can be used to accurately obtain the particle concentration.
Since a sample liquid having a volume significantly larger than the volume of the field of view to be imaged is flowed and particles are imaged while passing through the field of view, analysis can be performed in a short time.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】特願平4−300808 号明
細書に記載の方法で粒子の濃度を分析すると、フローセ
ルに供給した流体試料が撮像領域の幅の外側を通過した
場合には画像内に粒子が写らず分析の効率が悪くなると
いう欠点があった。When the concentration of particles is analyzed by the method described in Japanese Patent Application No. 4-300808, an image is obtained when the fluid sample supplied to the flow cell passes outside the width of the imaging region. There was a drawback that the efficiency of analysis deteriorated because no particles were captured inside.
【0007】また、粒子の計数に誤差を生じて濃度の分
析精度を下げるという欠点があった。Further, there is a drawback that an error occurs in counting particles and the concentration analysis accuracy is lowered.
【0008】それを防ぐために、流体試料を厳密に撮像
領域の幅の内側にだけ流れるようにするには、フローセ
ルの加工精度を高くする必要があり、製作コストが高く
なる問題があった。In order to prevent this, in order to allow the fluid sample to flow strictly within the width of the imaging region, it is necessary to increase the processing accuracy of the flow cell, resulting in a problem of increased manufacturing cost.
【0009】また、常時点灯されたトリガー用光源の光
線を粒子が横切ったことを粒子検出器で検出してタイミ
ングを合わせる方式では、検出領域の中で検出用光源の
光の強度むらがあると検出の感度が一様でなくなり、粒
子濃度分析の精度を悪くする欠点があった。Further, in the system in which the particle detector detects that the light beam of the trigger light source which is always turned on is crossed by the particle detector and adjusts the timing, there is unevenness in the light intensity of the light source for detection in the detection area. There was a drawback that the detection sensitivity became uneven and the accuracy of the particle concentration analysis deteriorated.
【0010】また、流体試料を撮像領域の内側に流す方
式では、撮像の倍率を変えると撮像領域の幅も変わるの
で、流体試料の流れる幅も変えなければならず、装置が
複雑になるという欠点があった。Further, in the system in which the fluid sample is flown inside the imaging region, the width of the imaging region also changes when the magnification of imaging is changed, so that the width of the flowing fluid sample must be changed, and the apparatus becomes complicated. was there.
【0011】また、フローセルの位置がずれることで流
体試料の流れる位置が撮像領域からはみ出して、濃度分
析の精度を下げる場合がある。Further, there is a case where the position of the flow cell is displaced and the position where the fluid sample flows out of the imaging region, and the accuracy of the concentration analysis is lowered.
【0012】また、第一部位で検出した粒子を一定の遅
延時間後に第二部位で撮像する場合、流体試料はフロー
セル流路の中心に対して周辺部では低速で流れるため、
周辺部を流れていた粒子は一定の遅延時間経過後も第二
部位に達しておらず、撮像されない場合があった。Further, when the particles detected at the first portion are imaged at the second portion after a certain delay time, the fluid sample flows at a low speed in the peripheral portion with respect to the center of the flow cell channel.
The particles flowing in the peripheral portion did not reach the second region even after the elapse of a certain delay time, and in some cases, the image was not captured.
【0013】このように、従来の方法は流体試料の流れ
る位置が撮像領域からはみ出すことで粒子の濃度分析の
精度が低くなる欠点があった。As described above, the conventional method has a drawback that the accuracy of the particle concentration analysis is lowered because the position where the fluid sample flows out of the imaging region.
【0014】本発明の目的は、粒子濃度の分析精度が高
い粒子分析装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a particle analyzer having a high particle concentration analysis accuracy.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の粒子分析装置
は、上記目的を達成するために、粒子が懸濁した試料液
が流れるフローセルと、前記フローセルの第一部位で前
記粒子の通過を検出し検出信号を発生する粒子検出器
と、前記検出信号に対応して前記フローセルの第二部位
で前記粒子を撮像して画像を得る撮像器と、前記画像を
分析して画像中の粒子の数を計数する分析器と、粒子の
数を補正して前記試料中の粒子濃度を推定する粒子濃度
補正器とを有する粒子分析装置において、前記粒子検出
器が粒子の通過する位置に対応する粒子位置信号を発生
することを特徴とする。In order to achieve the above object, a particle analyzer of the present invention detects a passage of a particle in a flow cell in which a sample solution in which a particle is suspended flows and a first portion of the flow cell. And a particle detector that generates a detection signal, an imager that captures an image by capturing an image of the particle at a second portion of the flow cell corresponding to the detection signal, and the number of particles in the image by analyzing the image. In a particle analyzer having an analyzer for counting the number of particles and a particle concentration corrector for estimating the particle concentration in the sample by correcting the number of particles, the particle position corresponding to the position through which the particle detector passes. It is characterized by generating a signal.
【0016】また、前記粒子位置信号が定められた条件
を満たす場合に前記撮像器が撮像することを特徴とする
ものである。[0016] Further, it is characterized in that the image pickup device takes an image when the particle position signal satisfies a predetermined condition.
【0017】また、前記粒子検出器は、前記第二部位の
幅に対応する第一部位の幅の内側と外側を通過する粒子
を判別し、内側を粒子が通過した場合に前記撮像器が撮
像することを特徴とするものである。Further, the particle detector discriminates particles passing inside and outside the width of the first portion corresponding to the width of the second portion, and when the particles pass inside, the image pickup device takes an image. It is characterized by doing.
【0018】また、前記粒子位置信号より粒子を複数に
分類し、それぞれの分類毎に粒子を計数し、その計数値
より導いた補正係数を用いて粒子濃度を補正することを
特徴とするものである。Further, it is characterized in that the particles are classified into a plurality of particles based on the particle position signal, the particles are counted for each classification, and the particle concentration is corrected using a correction coefficient derived from the count value. is there.
【0019】また、前記粒子検出器が、レーザ光を第一
部位に照射し、該レーザ光に対する前記粒子の作用を検
出するものであって、該作用の大きさと前記粒子位置信
号が定められた関係を満たす場合に前記撮像器が撮像す
ることを特徴とするものである。Further, the particle detector irradiates a laser beam on a first portion to detect the action of the particle on the laser beam, and the magnitude of the action and the particle position signal are determined. When the relationship is satisfied, the image pickup device picks up an image.
【0020】また、前記粒子検出器が、レーザ光を第一
部位に照射し、該レーザ光に対する前記粒子の作用を検
出するものであって、一つの検出面の複数箇所に出力端
子を有する検出素子を用いることを特徴とするものであ
る。Further, the particle detector irradiates a laser beam to a first portion to detect the action of the particle on the laser beam, and has detection terminals having a plurality of output terminals on one detection surface. It is characterized by using an element.
【0021】また、前記粒子検出器が、レーザ光を第一
部位に照射し、該レーザ光に対する前記粒子の作用を検
出するものであって、複数に分割された検出面を有する
検出素子を用いることを特徴とするものである。The particle detector irradiates a laser beam to a first portion to detect the action of the particle on the laser beam, and uses a detection element having a detection surface divided into a plurality of parts. It is characterized by that.
【0022】また、前記粒子検出器が、細く絞られたレ
ーザ光を第一部位上で走査し、該レーザ光に対する前記
粒子の作用を検出することを特徴とするものである。Further, the particle detector is characterized in that a narrowly focused laser beam is scanned on the first portion to detect the action of the particle on the laser beam.
【0023】また、前記粒子検出器が、前記第一部位に
照射された光に対する前記粒子の作用を検出するもので
あって、前記フローセルと前記粒子検出器の間にテレセ
ントリック光学系を有することを特徴とするものであ
る。The particle detector is for detecting the action of the particles on the light irradiated to the first portion, and has a telecentric optical system between the flow cell and the particle detector. It is a feature.
【0024】また、前記撮像器が複数の倍率の中から一
つの倍率を選択するものであり、前記粒子検出装置が粒
子位置信号と粒子サイズ信号を出力し、該粒子位置信号
と粒子サイズ信号が複数の定められた条件のうち一つの
条件を満たす場合に前記撮像器が撮像するもので、倍率
の選択に連動して粒子を撮像する条件を変更することを
特徴とするものである。Further, the image pickup device selects one magnification from a plurality of magnifications, and the particle detection device outputs a particle position signal and a particle size signal, and the particle position signal and the particle size signal are output. The image capturing device captures an image when one of a plurality of defined conditions is satisfied, and the condition for capturing an image of a particle is changed in association with selection of a magnification.
【0025】また、前記粒子位置信号に基づいて前記撮
像器が撮像する領域を変化させることを特徴とするもの
である。Further, it is characterized in that the area imaged by the image pickup device is changed based on the particle position signal.
【0026】また、前記粒子位置信号に基づいて前記検
出器と前記撮像器と前記フローセルの相対位置を変化さ
せることを特徴とするものである。Further, the present invention is characterized in that the relative positions of the detector, the imager and the flow cell are changed based on the particle position signal.
【0027】また、前記撮像器の撮像が前記検出信号の
発生後遅延時間をおいて行われ、該遅延時間が前記粒子
位置信号に依存して変化することを特徴とするものであ
る。Further, the image pickup by the image pickup device is performed with a delay time after the detection signal is generated, and the delay time changes depending on the particle position signal.
【0028】[0028]
【作用】本発明の分析装置では、フローセルの第一部位
において粒子の通過を検出する。粒子分析装置は同時に
通過位置を検出して粒子位置信号を出力する。第一部位
を通過した粒子は第二部位に流れるが、粒子によっては
第二部位の外側を通るものもある。粒子が第一部位を通
過する位置と第二部位を通過する位置とは関連が深く、
必ず粒子が第二部位の内側を通過するような粒子位置信
号の条件を定めることが可能である。粒子位置信号がそ
の条件を満たす場合にのみフローセルの第二部位で撮像
を行うようにするので、粒子は必ず第二部位の内側に入
っており、粒子の撮像されていない画像を無駄に分析す
ることがなくなるので、分析の効率を上げることができ
る。In the analyzer of the present invention, the passage of particles is detected at the first portion of the flow cell. The particle analyzer simultaneously detects the passing position and outputs a particle position signal. The particles that have passed through the first portion flow to the second portion, but some particles may pass outside the second portion. The position where the particle passes the first part and the position where the particle passes the second part are deeply related,
It is possible to determine the condition of the particle position signal so that the particle always passes inside the second portion. Since the image is taken at the second part of the flow cell only when the particle position signal satisfies the condition, the particle is always inside the second part, and the unimaged image of the particle is unnecessarily analyzed. Since it does not occur, the efficiency of analysis can be improved.
【0029】また、第二部位の外側を通過して画像に写
らない粒子も、第一部位では検出して計数することがで
きるので、撮像された粒子の数を補正して流体試料中の
粒子の正しい濃度を得ることができる。Particles that pass outside the second part and are not shown in the image can also be detected and counted at the first part. Therefore, the number of imaged particles can be corrected to correct the particles in the fluid sample. You can get the correct concentration of.
【0030】また、流体試料が必ずしも第二部位の内側
を通過しなくても正確な分析が行えるため、フローセル
の精密な加工が必要でなく、製作コストを下げることが
できる。Further, since accurate analysis can be performed even if the fluid sample does not necessarily pass through the inside of the second portion, precise processing of the flow cell is not required and the manufacturing cost can be reduced.
【0031】また、レーザ光源を用いた場合、光の強度
むらのために同じ大きさの粒子でもレーザ光に対する作
用が場所によって変わるが、粒子位置信号とレーザ光に
対する粒子の作用を同時に検出して撮像する条件を決め
ることで検出感度むらを補正し、粒子濃度の分析の精度
を高めることができる。When a laser light source is used, the action on the laser light changes depending on the location even for particles of the same size due to uneven light intensity, but the particle position signal and the action of the particle on the laser light are detected simultaneously. By determining the imaging condition, it is possible to correct the detection sensitivity unevenness and improve the accuracy of the particle concentration analysis.
【0032】また、撮像の倍率を切り替えて撮像する領
域を小さくすると、流体試料の一部が撮像する領域から
はみ出すが、粒子位置信号から撮像する粒子を決める条
件を変えることで撮像する領域の内部を通過する粒子の
みを選ぶことができるので、流体試料の流れる領域の大
きさを変える必要がなく、流れを切り替えるための複雑
な機構を使わなくてすむ。If the imaging area is reduced by changing the imaging magnification, a part of the fluid sample will protrude from the imaging area, but the inside of the imaging area will be changed by changing the conditions for determining the particles to be imaged from the particle position signal. Since only particles that pass through can be selected, there is no need to change the size of the region where the fluid sample flows, and it is not necessary to use a complicated mechanism for switching the flow.
【0033】また、流体試料の流れる位置がずれた場
合、粒子位置信号が変化するのでずれた量を知ることが
でき、検出器と撮像器、及びフローセルの相対位置を変
化させることでずれを修正して常に最良の状態で高精度
の測定ができる。Further, when the flowing position of the fluid sample is deviated, the particle position signal changes, so that the amount of deviation can be known, and the deviation can be corrected by changing the relative positions of the detector, the imager, and the flow cell. Therefore, high-precision measurement can always be performed in the best condition.
【0034】また、第一部位で検出した粒子の粒子位置
信号が、フローセルの流路の周辺部に対応している場合
は、第二部位で撮像するまでの遅延時間を長くすること
で、流速の遅い部分を通過する粒子が第二部位に達する
前に撮像が行われてしまうことを防ぐことができる。When the particle position signal of the particle detected at the first portion corresponds to the peripheral portion of the flow path of the flow cell, the delay time until the image is taken at the second portion is lengthened to obtain the flow velocity. It is possible to prevent an image from being taken before the particles passing through the slower part of the image reach the second part.
【0035】[0035]
【実施例】本発明の第1の実施例を図1から図4を用い
て説明する。図1は、粒子分析装置の斜視図、図2は第
一実施例のフローセル1を拡大して示す斜視図、図3は
図1に示す粒子分析装置の検出系の基本構成を示すブロ
ック図、図4は検出系の一部の構成を示すブロック図で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective view of a particle analyzer, FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a flow cell 1 of a first embodiment, FIG. 3 is a block diagram showing a basic configuration of a detection system of the particle analyzer shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a partial configuration of the detection system.
【0036】図1に示すように、本実施例の粒子分析装
置は、主としてテーブル94の上に配置された光学測定
系80と演算器37,表示器38およびキーボード7
1,光学測定系80と隣接された前処理器87,テーブ
ル94の下に配置されたコントローラ31,廃液タンク
81,シースボトル82,染色液ボトル83および洗浄
液ボトル84から構成される。テーブル94の上に配置
された前処理器87はカバー85で覆われており、カバ
ー85を開いて中からサンプルディスク86を取り出す
ことができるようになっている。装置の動作状態や分析
の結果を表示する表示器38は、光学測定系80の近傍
に配置されており、作業者は装置の状態や分析の結果を
確認しながら作業を行うことができるようになってい
る。また、テーブル94の上にはスペースが設けられて
おり、サンプルディスク86を置いたり、サンプルをセ
ットする作業が行えるようになっている。As shown in FIG. 1, the particle analyzer of the present embodiment mainly comprises an optical measuring system 80 arranged on a table 94, a calculator 37, a display 38 and a keyboard 7.
1, a pretreatment device 87 adjacent to the optical measurement system 80, a controller 31 arranged under the table 94, a waste liquid tank 81, a sheath bottle 82, a dyeing liquid bottle 83, and a washing liquid bottle 84. The pretreatment device 87 arranged on the table 94 is covered with a cover 85, and the sample disc 86 can be taken out from the inside by opening the cover 85. The display 38 for displaying the operation state of the device and the result of the analysis is arranged in the vicinity of the optical measurement system 80 so that the operator can perform work while checking the state of the device and the result of the analysis. Has become. A space is provided on the table 94 so that the sample disk 86 can be placed and the sample can be set.
【0037】テーブル94の下に配置されたコントロー
ラ31は、メンテナンスが容易なように引出し可能なラ
ックに取り付けられており、廃液タンク81,シースボ
トル82,染色液ボトル83および洗浄液ボトル84
は、引き出して取り外し、交換が容易にできるように装
置の前面に設置されている。The controller 31 arranged under the table 94 is attached to a rack that can be pulled out for easy maintenance, and has a waste liquid tank 81, a sheath bottle 82, a dyeing liquid bottle 83, and a washing liquid bottle 84.
Is located on the front of the device for easy removal and replacement.
【0038】本実施例の検出系は、図2,図3および図
4に示すように構成されている。The detection system of this embodiment is constructed as shown in FIGS. 2, 3 and 4.
【0039】本実施例のフローセル1は図2のような構
成となっている。フローセル1の流路部分は上下面が透
明で平坦なガラスで形成されており、フロ−セル1には
中央部に位置するサンプル液入口3とその周囲からシ−
ス液を流入させるためのシース液入口2の二つの入口が
設けられている。流路部分に検出領域50があり、その
下流に撮像領域10a,10bがある。10aと10b
は撮像の倍率を切り替えたときの視野の大きさに対応し
ている。The flow cell 1 of this embodiment has a structure as shown in FIG. The flow channel portion of the flow cell 1 is made of glass whose upper and lower surfaces are transparent, and the flow cell 1 has a sample liquid inlet 3 located at the center and a seal from the periphery thereof.
Two inlets for the sheath liquid inlet 2 are provided to allow the inlet of the sheath liquid. A detection area 50 is provided in the flow path portion, and imaging areas 10a and 10b are provided downstream thereof. 10a and 10b
Corresponds to the size of the field of view when the imaging magnification is switched.
【0040】サンプル液入口3からは被検粒子7が含ま
れるサンプル液6が一定流量供給される。シース液入口
2からは、シース液ボトル82から粒子を含まない清浄
なシース液が一定流量供給される。フローセル1の中で
はサンプル液をシース液が包み込んだ定常的な層流であ
るシースフローが形成され、被検粒子7は一定速度でフ
ロ−セル1の中を通過する。このシースフローの中で、
サンプル液は厚さが薄く幅が広い偏平な断面をもって流
れる。サンプル液供給手段とシース液供給手段の流量は
変更可能で、フローセル1内でのサンプル液6の断面形
状と速度とを変えられる。From the sample liquid inlet 3, the sample liquid 6 containing the test particles 7 is supplied at a constant flow rate. From the sheath liquid inlet 2, a clean sheath liquid containing no particles is supplied from the sheath liquid bottle 82 at a constant flow rate. In the flow cell 1, a sheath flow, which is a steady laminar flow in which the sample liquid is wrapped with the sheath liquid, is formed, and the test particles 7 pass through the flow cell 1 at a constant speed. In this sheath flow,
The sample liquid flows with a flat cross section that is thin and wide. The flow rates of the sample liquid supply unit and the sheath liquid supply unit can be changed, and the cross-sectional shape and speed of the sample liquid 6 in the flow cell 1 can be changed.
【0041】本実施例の検出系は図3のように構成され
ている。The detection system of this embodiment is constructed as shown in FIG.
【0042】フローセル1はステージ78に取り付けら
れている。The flow cell 1 is attached to the stage 78.
【0043】フローセル1の一方にはパルス光源21,
レンズ22,可変絞り42,コンデンサレンズ11から
なるパルス光照射系75と、レーザ19,変換レンズ4
3,ミラー18と、パルス光照射系と共用されるコンデ
ンサレンズ11からなるレーザ光照射系76の二つの光
学系が配置されている。フローセル1の反対側の顕微鏡
13では、対物レンズ12の背後にハーフミラー14が
配置され、透過側にはセンサ16が、また反射側には可
変レンズ41及びCCDカメラ15が配置されている。
対物レンズ12の近傍に、ビームトラップ48が配置さ
れている。A pulse light source 21, is provided on one side of the flow cell 1.
A pulse light irradiation system 75 including a lens 22, a variable diaphragm 42, and a condenser lens 11, a laser 19, a conversion lens 4
3, two optical systems of a mirror 18 and a laser light irradiation system 76 including a condenser lens 11 which is also used as a pulsed light irradiation system are arranged. In the microscope 13 on the opposite side of the flow cell 1, a half mirror 14 is arranged behind the objective lens 12, a sensor 16 is arranged on the transmission side, and a variable lens 41 and a CCD camera 15 are arranged on the reflection side.
A beam trap 48 is arranged near the objective lens 12.
【0044】CCDカメラ15には、画像処理器32が
接続され、センサ16には粒子位置検出器51が接続さ
れている。粒子位置検出器51は位置ずれ検出器77,
通過粒子計数器36,撮像粒子判別器52に接続してい
る。更に、撮像粒子判別器52は画像処理器32,パル
ス発生器34に接続している。画像処理器32は撮像粒
子計数器53に接続し、撮像粒子計数器53と通過粒子
計数器36が濃度補正器39に接続している。また、ク
ロック30はパルス発生器34とCCDカメラ 15に
接続している。また、パルス発生器34はパルス光源2
1に接続し、濃度補正器39は表示器38に接続してい
る。また、位置ずれ検出器77はステージ78に接続し
ている。An image processor 32 is connected to the CCD camera 15, and a particle position detector 51 is connected to the sensor 16. The particle position detector 51 is a position shift detector 77,
It is connected to the passing particle counter 36 and the imaging particle discriminator 52. Further, the imaged particle discriminator 52 is connected to the image processor 32 and the pulse generator 34. The image processor 32 is connected to the image pickup particle counter 53, and the image pickup particle counter 53 and the passing particle counter 36 are connected to the concentration corrector 39. Further, the clock 30 is connected to the pulse generator 34 and the CCD camera 15. Further, the pulse generator 34 is the pulse light source 2
1 and the density corrector 39 is connected to the display 38. Further, the displacement detector 77 is connected to the stage 78.
【0045】パルス光源21からでた光はパルス光照射
系75を通してフローセルの撮像領域10aまたは10
bを含む領域を一様に照射する。The light emitted from the pulsed light source 21 passes through the pulsed light irradiation system 75 and the imaging area 10a or 10 of the flow cell.
Irradiate the area including b uniformly.
【0046】レーザ19から出た連続光25は、レーザ
光照射系76を通してフローセル1の検出領域50を含
む領域を照射する。フローセル1を透過した光はビーム
トラップ48で除去され対物レンズ12には入光されな
いが、被検粒子7がフローセル1を通過する時に散乱す
る散乱光27は対物レンズ12に入り、ハーフミラー1
4を透過後センサ16で検出される。The continuous light 25 emitted from the laser 19 irradiates the area including the detection area 50 of the flow cell 1 through the laser light irradiation system 76. The light transmitted through the flow cell 1 is removed by the beam trap 48 and does not enter the objective lens 12, but scattered light 27 scattered when the particles 7 to be examined pass through the flow cell 1 enters the objective lens 12 and the half mirror 1
After passing through 4, it is detected by the sensor 16.
【0047】本実施例の粒子分析装置は、高倍率モード
と低倍率モードを切り換えられるようになっているが、
高倍率モードと低倍率モードの切り換えは、可変レンズ
41と同時に可変絞り42を切り換えることによって行
われる。可変レンズ41を切り替えると、CCDカメラ
15で撮像される視野の大きさが10aまたは10bに
切り替わる。The particle analyzer of this embodiment can switch between a high magnification mode and a low magnification mode.
Switching between the high-magnification mode and the low-magnification mode is performed by switching the variable lens 41 and the variable diaphragm 42 at the same time. When the variable lens 41 is switched, the size of the visual field imaged by the CCD camera 15 is switched to 10a or 10b.
【0048】CCDカメラ15はクロック30に制御さ
れて周期的に動作する。このCCDカメラはインターレ
ース型のものであり、二つのフィールドを合成して1枚
の画面を構成する。フィールドSとフィールドTの蓄像
期間はフレーム周期の半分のフィールド周期だけずれて
いる。それぞれのフィールドには1枚の画像を得るフレ
ーム周期の間に蓄像期間と転送期間があり、蓄像期間に
撮像面に入射した光の量を電荷として蓄積し、転送期間
に蓄えた電荷を比較的短時間で転送する。転送後は電荷
量が0になり、再び、蓄像期間に入る。The CCD camera 15 is controlled by the clock 30 and operates periodically. This CCD camera is of the interlace type and combines two fields to form one screen. The image storage periods of the field S and the field T are shifted by a field period which is half the frame period. Each field has an image storage period and a transfer period during a frame period for obtaining one image. The amount of light incident on the imaging surface during the image storage period is accumulated as electric charge, and the electric charge accumulated during the transfer period is accumulated. Transfer in a relatively short time. After the transfer, the charge amount becomes 0, and the image storage period starts again.
【0049】センサ16と粒子位置判別器51の構造は
図4に示してある。センサ16は細長い形状の検出面を
有しており、その両端に電極がある。フローセル1の流
れる方向に対して直交する方向に検出面の長手方向が向
けられている。検出面のある部分に散乱光27が入射す
ると光起電力が生じ、光電流29a,29bとなって両
端の電極に流れ、取り出される。光電流29aと29b
の大きさの割合は散乱光27がセンサ16の検出面に入
射した位置に対応付けられる。取り出された電流はiv
変換器54a,54bでそれぞれ電圧に変換される。そ
れぞれの電圧の和が加算器55で得られ、iv変換器5
4aの出力を加算器55の出力で割った値が除算器56
で得られる。除算器56の演算結果は粒子位置信号とし
て、また加算器55の演算結果は粒子大きさ信号として
出力される。The structures of the sensor 16 and the particle position discriminator 51 are shown in FIG. The sensor 16 has an elongated detection surface, and electrodes are provided at both ends thereof. The longitudinal direction of the detection surface is oriented in a direction orthogonal to the flow direction of the flow cell 1. When the scattered light 27 is incident on the portion having the detection surface, a photoelectromotive force is generated, and photocurrents 29a and 29b are formed and flow to the electrodes at both ends to be extracted. Photocurrent 29a and 29b
The ratio of the magnitude of is associated with the position where the scattered light 27 is incident on the detection surface of the sensor 16. The extracted current is iv
Each of the converters 54a and 54b converts the voltage. The sum of the respective voltages is obtained by the adder 55, and the iv converter 5
The value obtained by dividing the output of 4a by the output of the adder 55 is the divider 56.
Can be obtained at. The calculation result of the divider 56 is output as a particle position signal, and the calculation result of the adder 55 is output as a particle size signal.
【0050】撮像粒子判別器52は加算器55の出力が
ピークの瞬間を検出し、そのときの加算器55の出力の
値と除算器56の出力の値が決められた条件を満たすと
きにタイミング信号を画像処理器32とパルス発生器3
4に送出する。その条件は次のように設定されている。
すなわち、まず除算器56の出力値が決められた上限,
下限の範囲から外れている場合は除く。また、加算器5
5の出力値が決められた上限,下限の範囲から外れてい
る場合も除く。ただし、加算器55の上限,下限は、除
算器56の出力値が範囲の中心に近い場合は高く、中心
から離れている場合は低く設定されている。さらに除算
器56の出力値の上限,下限は高倍率モードの場合と低
倍率モードの場合で別に定められている。The image pickup particle discriminator 52 detects the moment when the output of the adder 55 peaks, and when the value of the output of the adder 55 and the value of the output of the divider 56 at that time satisfy the predetermined conditions, The signal is sent to the image processor 32 and the pulse generator 3
Send to 4. The conditions are set as follows.
That is, first, the output value of the divider 56 is a fixed upper limit,
Except when the value is out of the lower limit range. Also, adder 5
The case where the output value of 5 is out of the specified upper and lower limits is also excluded. However, the upper limit and the lower limit of the adder 55 are set high when the output value of the divider 56 is close to the center of the range, and are set low when the output value is far from the center of the range. Further, the upper limit and the lower limit of the output value of the divider 56 are set separately for the high magnification mode and the low magnification mode.
【0051】パルス発生器34はタイミング信号を受け
取ると一定の遅延時間の後にパルス信号を発生してパル
ス光源21を発光させる。また、パルス発生器34には
クロック30から信号を入力しており、CCDカメラ1
5の連続する2回のフィールド期間の間に2回以上タイ
ミング信号を入力しても最初の1回だけパルス信号を発
するように制限している。When the pulse generator 34 receives the timing signal, it generates a pulse signal after a certain delay time to make the pulse light source 21 emit light. A signal is input from the clock 30 to the pulse generator 34, and the CCD camera 1
Even if the timing signal is inputted twice or more during two consecutive field periods of 5, the pulse signal is limited to be emitted only once at the first time.
【0052】CCDカメラ15は、パルス光源の発光す
る瞬間に撮像領域10を通過している被検粒子7の画像
を電荷として蓄積し、画像処理器32に転送する。画像
処理器32では、撮像粒子判別器52からタイミング信
号を受け取ると画像データを分析し、画像中の個々の粒
子を形態的に分類し、分類毎に計数する。The CCD camera 15 accumulates the image of the particles 7 to be inspected passing through the image pickup area 10 as electric charge at the moment when the pulsed light source emits light, and transfers it to the image processor 32. When the image processor 32 receives the timing signal from the imaged particle discriminator 52, it analyzes the image data, morphologically classifies individual particles in the image, and counts each class.
【0053】通過粒子計数器36は粒子位置判別器51
の出力する粒子大きさ信号と粒子位置信号を判別して複
数に分類し、それぞれの分類毎に計数する。The passing particle counter 36 is a particle position discriminator 51.
The particle size signal and the particle position signal output by are distinguished and classified into a plurality of numbers, and counting is performed for each classification.
【0054】一定の時間動作を繰り返した後、撮像粒子
計数器53と通過粒子計数器36はそれぞれの計数結果
を濃度補正器39に送る。濃度補正器39はそれらの計
数結果を演算し、流体試料中の被検粒子の分類と種類ご
との濃度として出力し、表示器38で表示する。After repeating the operation for a certain period of time, the imaging particle counter 53 and the passing particle counter 36 send the respective counting results to the concentration corrector 39. The concentration corrector 39 calculates the counting results, outputs the concentration as the classification and type of the test particles in the fluid sample, and displays it on the display 38.
【0055】位置ずれ検出器77は粒子位置判別器51
からの粒子位置信号を一定期間平均し、平均結果が定め
られた範囲から外れていた場合には、ステージ78に命
令を出してフローセル1を移動する。移動の方向と距離
は平均結果と対応して決められる。The position shift detector 77 is a particle position discriminator 51.
The particle position signals from are averaged for a certain period, and when the average result is out of the predetermined range, an instruction is issued to the stage 78 to move the flow cell 1. The direction and distance of movement is determined according to the average result.
【0056】本実施例の場合、サンプル液6に含まれる
被検粒子7がフローセル1の中の検出領域50を通過す
ると連続光25を散乱し、散乱光27はセンサ16の検
出面上に結像する。結像の位置は検出領域50の中で被
検粒子7が通過する位置によって決まる。散乱光27の
強度は被検粒子7の大きさに対応する。従って図4の加
算器55の出力値は被検粒子7が検出領域50を通過す
るときピークとなり、そのときの加算器55の出力値が
被検粒子7の大きさを表し、除算器56の出力値が検出
領域50内での被検粒子7の位置を表す。In the case of the present embodiment, when the test particles 7 contained in the sample liquid 6 pass through the detection region 50 in the flow cell 1, the continuous light 25 is scattered and the scattered light 27 is formed on the detection surface of the sensor 16. Image. The position of image formation is determined by the position in the detection area 50 through which the particles 7 to be detected pass. The intensity of the scattered light 27 corresponds to the size of the test particle 7. Therefore, the output value of the adder 55 in FIG. 4 has a peak when the test particles 7 pass through the detection region 50, and the output value of the adder 55 at that time represents the size of the test particles 7, and the divider 56 The output value represents the position of the test particle 7 in the detection region 50.
【0057】撮像粒子判別器52は除算器56と加算器
55の両方の出力値によりタイミング信号を出力する条
件を定めているので、サンプル液6に含まれる粒子のう
ち検出領域50の中のある範囲を通過するある範囲の大
きさを持つ粒子のみに対応してタイミング信号が送出さ
れる。Since the image pickup particle discriminator 52 determines the condition for outputting the timing signal by the output values of both the divider 56 and the adder 55, some of the particles contained in the sample liquid 6 are in the detection region 50. The timing signal is transmitted only for particles having a certain range of sizes that pass through the range.
【0058】本実施例で、高倍率モードの場合サンプル
液6は撮像領域10aより広い幅を持ってフローセル1
の中を流れるので、撮像領域10aの中を通過しない粒
子もある。検出領域50はサンプル液6が流れる幅より
も広くとってあるので、サンプル液6内の全ての粒子は
検出領域50の中を通過する。In the present embodiment, in the high magnification mode, the sample liquid 6 has a width wider than that of the imaging region 10a.
Some particles do not pass through the imaging region 10a because they flow through the inside. Since the detection region 50 is wider than the width of the sample liquid 6, all the particles in the sample liquid 6 pass through the detection region 50.
【0059】フローセル1の中で流れは定状な層流状態
となっているので、検出領域50から撮像領域10a,
10bまで粒子はほぼフローセル1の内壁に平行に流れ
る。従って、検出領域50の位置で撮像領域10aまた
は10bと同じ幅の中を流れた粒子は、撮像領域10a
または10bの中を流れる。Since the flow is in a regular laminar flow state in the flow cell 1, the detection region 50 to the imaging region 10a,
Up to 10b, the particles flow almost parallel to the inner wall of the flow cell 1. Therefore, particles flowing in the same width as the imaging region 10a or 10b at the position of the detection region 50 are
Or flow in 10b.
【0060】撮像粒子判別器52がタイミング信号を出
す条件を検出領域50で粒子が撮像領域10aと同じ幅
の中を通過した場合に対応させておくことで、撮像領域
10aの中を粒子が通過する場合にのみ撮像させることが
できる。By making the condition that the image pickup particle discriminator 52 outputs a timing signal correspond to the case where particles pass through the same width as the image pickup region 10a in the detection region 50, the image pickup region
An image can be taken only when particles pass through 10a.
【0061】従って、撮像領域10aの幅よりもサンプ
ル液6の流れる幅を広くとっておいても、撮像領域10
aの外側を通過する粒子を検知して撮像してしまうこと
がなくなり、画像に粒子が写らないために画像中の粒子
数の計数に誤差を生じて濃度分析に誤差を生じることが
なくなる。Therefore, even if the width in which the sample liquid 6 flows is set to be wider than the width of the imaging region 10a, the imaging region 10
Particles passing outside a will not be detected and imaged, and since the particles are not reflected in the image, an error will occur in counting the number of particles in the image and an error in the concentration analysis.
【0062】また本実施例で低倍率モードの場合は、撮
像領域10bの幅は撮像領域10aの幅より広いが、モ
ードにより撮像粒子判別器52の判別条件を変えるの
で、撮像領域10bの幅を粒子が通過する場合にタイミ
ング信号を出すように設定でき、撮像領域10bのどの
部分を通過する粒子も検出して撮像することができるの
で、多くの数の粒子を撮像でき、濃度分析の精度が高く
なる。Further, in the case of the low magnification mode in this embodiment, the width of the image pickup area 10b is wider than the width of the image pickup area 10a, but since the discrimination condition of the image pickup particle discriminator 52 is changed depending on the mode, the width of the image pickup area 10b is changed. The timing signal can be set to be output when the particles pass, and the particles that pass through any part of the imaging region 10b can be detected and imaged, so that a large number of particles can be imaged and the accuracy of concentration analysis can be improved. Get higher
【0063】また、本実施例の場合は、撮像領域10の
中を通過しない粒子は撮像はしないが、全ての粒子を検
出領域50で検出し、通過粒子計数器36で計数する。
通過粒子計数器36は粒子位置と粒子の大きさにより分
類し、分類ごとに計数するので、サンプル液6中の全粒
子数と撮像領域10の中を通過した粒子数が解る。撮像
粒子計数器53では画像中の粒子を画像処理器32が分
析した分類毎に計数している。したがって撮像粒子計数
器53では画像中の粒子の形態的な分類が得られ、通過
粒子計数器36では全粒子数と撮像領域の粒子数が得ら
れるので、濃度補正器39でそれらの情報を組み合わせ
て演算することにより、形態的な分類毎の全粒子数が推
定でき、粒子の濃度を高い精度で得ることができる。In the case of the present embodiment, particles that do not pass through the imaging area 10 are not imaged, but all particles are detected in the detection area 50 and counted by the passing particle counter 36.
Since the passing particle counter 36 classifies the particles according to the position of the particles and the size of the particles and counts for each classification, the total number of particles in the sample liquid 6 and the number of particles that have passed through the imaging region 10 are known. The imaged particle counter 53 counts the particles in the image for each classification analyzed by the image processor 32. Therefore, the imaging particle counter 53 obtains the morphological classification of particles in the image, and the passing particle counter 36 obtains the total number of particles and the number of particles in the imaging region. Therefore, the density corrector 39 combines the information. By performing the calculation, the total number of particles for each morphological classification can be estimated, and the particle concentration can be obtained with high accuracy.
【0064】また、顕微鏡の倍率を切り替えると、焦点
深度と視野の大きさが同時に変化するが、この場合はサ
ンプル液6の流れる幅を撮像領域10に合わせなくても
高い精度で粒子濃度が分析できるので、サンプル液6の
幅を切り替えるための特別な機構が必要でなくなり、装
置が単純化できる。さらにサンプル液6の幅を制御せず
に厚さのみを制御することは、サンプル液入口3からは
サンプル液6を供給する速度とシース液入口2からシー
ス液を供給する速度を制御することで可能であり、顕微
鏡の焦点深度に合わせたサンプル液6の厚さにすること
で、撮像される粒子のピントのぼけが無くなり、画像分
析の精度が向上し、濃度分析の精度が高くなる。サンプ
ル液6の厚さを薄くせずに焦点深度の厚さに合わせるこ
とができるので、一定の時間内に大量のサンプルを流し
て分析することができるので、分析時間の短縮化が可能
である。When the magnification of the microscope is switched, the depth of focus and the size of the field of view change at the same time. In this case, the particle concentration can be analyzed with high accuracy without adjusting the width of the sample liquid 6 to the imaging region 10. As a result, a special mechanism for switching the width of the sample liquid 6 is not required, and the device can be simplified. Further, to control only the thickness of the sample liquid 6 without controlling the width is to control the speed of supplying the sample liquid 6 from the sample liquid inlet 3 and the speed of supplying the sheath liquid from the sheath liquid inlet 2. It is possible, and by adjusting the thickness of the sample liquid 6 to match the depth of focus of the microscope, the out-of-focus of the imaged particles is eliminated, the accuracy of image analysis is improved, and the accuracy of concentration analysis is increased. Since the thickness of the sample liquid 6 can be adjusted to the thickness of the depth of focus without reducing the thickness, a large amount of sample can be flowed and analyzed within a fixed time, and the analysis time can be shortened. .
【0065】また、本実施例の場合には、粒子濃度が低
いサンプルの場合、撮像領域10を通過する粒子数は少
ないが、粒子が通過していない場合には撮像せずに粒子
が検出領域50を通過するのを待って撮像するので、粒
子を撮像できる機会が増加し、数多くの粒子が撮像でき
る。また、サンプル液6の流速を速くしたり、粒子濃度
が高い場合には連続して複数の粒子が通過するが、パル
ス発生器34はCCDカメラ15の動作と同期してお
り、2フィールド周期の間にタイミング信号を複数回受
け取っても最初の1度のみしかパルス光源21を発光し
ない。CCDカメラ15はパルス光26で照明された粒
子の像を蓄積し、2フィールド周期の間に画像処理器3
2に転送するので、多重露光となること無く画像が得ら
れる。このようにして得た画像に撮像される粒子数と、
サンプル液6の粒子濃度の間には非線形な関係があり、
その関係を用いて撮像された粒子数からサンプル液6の
濃度を導くことができる。さらに通過粒子計数器36の
出力から、視野の内側を通った粒子と外側を通った粒子
の数の補正を加えることで、粒子濃度をより正確に推定
できる。したがって、サンプル液6を高速で流しても正
しく粒子濃度を得ることができるので、分析に要する時
間を短くすることができる。さらに、一定時間に多量の
サンプル中の粒子を分析し、計数することができるの
で、精度の高い粒子濃度の分析が可能である。Further, in the case of the present embodiment, in the case of a sample having a low particle concentration, the number of particles passing through the image pickup region 10 is small, but when the particles do not pass, no image is picked up and the particle detection region is detected. Since the imaging is performed after passing through 50, the number of opportunities for imaging the particles is increased, and a large number of particles can be imaged. Further, when the flow velocity of the sample solution 6 is increased or a plurality of particles pass continuously when the particle concentration is high, the pulse generator 34 is in synchronization with the operation of the CCD camera 15 and has a 2-field cycle. Even if the timing signal is received a plurality of times in the meantime, the pulse light source 21 emits light only once at the first time. The CCD camera 15 accumulates the image of the particles illuminated by the pulsed light 26 and the image processor 3
Since the image is transferred to No. 2, an image can be obtained without multiple exposure. The number of particles captured in the image obtained in this way,
There is a non-linear relationship between the particle concentrations of the sample liquid 6,
Using the relationship, the concentration of the sample liquid 6 can be derived from the number of particles imaged. Further, the particle concentration can be more accurately estimated by correcting the number of particles passing through the inside of the field of view and the number of particles passing through the outside from the output of the passing particle counter 36. Therefore, since the particle concentration can be correctly obtained even when the sample liquid 6 is flown at a high speed, the time required for analysis can be shortened. Furthermore, since a large number of particles in a sample can be analyzed and counted at a fixed time, it is possible to analyze the particle concentration with high accuracy.
【0066】また、本実施例の場合は、検出領域50に
おける連続光25の照射強度分布は図5のようになって
いるため、散乱光の大きさは粒子が中心を通過したとき
は大きく、両端を通過したときは小さくなる。従って同
じ大きさの粒子でも加算器55の出力値は粒子が中心を
通過しているときは高く、粒子が両端を通過していると
きは低くなる。しかし、撮像粒子判別器52がタイミン
グ信号を出すための判別条件は、粒子が中心を通過した
場合は加算器の出力の範囲が高く、粒子が両端を通過し
た場合は加算器の出力範囲が低く設定されるので、粒子
の通過位置によらず一定の大きさの範囲の粒子が撮像さ
れる。したがって粒子の通過する位置によって粒子が撮
像される数が異なることがないので、高精度で粒子濃度
の分析が可能である。Further, in the case of this embodiment, since the irradiation intensity distribution of the continuous light 25 in the detection region 50 is as shown in FIG. 5, the magnitude of scattered light is large when the particles pass through the center, It becomes smaller when passing through both ends. Therefore, even for particles of the same size, the output value of the adder 55 is high when the particles pass through the center and low when the particles pass through both ends. However, the discrimination condition for the imaging particle discriminator 52 to output the timing signal is that the output range of the adder is high when the particles pass through the center, and the output range of the adder is low when the particles pass through both ends. Since the particle size is set, particles in a certain size range are imaged regardless of the particle passage position. Therefore, the number of particles that are imaged does not differ depending on the position where the particles pass, so that the particle concentration can be analyzed with high accuracy.
【0067】更に、検出領域50内での連続光25の強
度分布を一様にするために特別な光学系を用いる必要が
なく、装置を安価にできる。Furthermore, there is no need to use a special optical system to make the intensity distribution of the continuous light 25 uniform in the detection region 50, and the apparatus can be made inexpensive.
【0068】また、本実施例の場合、位置ずれ検出器7
7が粒子位置判別器51からの粒子位置信号を一定期間
平均し、平均結果が定められた範囲から外れていた場合
には、ステージ78に命令を出してフローセル1を移動
するため、サンプル液6の流れる位置が顕微鏡13に対
してずれた場合に自動的に修正することができる。した
がって、撮像領域10に入らず分析できない粒子の数を
最小にすることができ、常に高い精度で分析が行える。Further, in the case of this embodiment, the position shift detector 7
7 averages the particle position signals from the particle position discriminator 51 for a certain period of time, and when the averaged result is out of the predetermined range, a command is issued to the stage 78 to move the flow cell 1, so that the sample solution 6 When the flowing position of is shifted with respect to the microscope 13, it can be automatically corrected. Therefore, the number of particles that cannot enter the imaging region 10 and cannot be analyzed can be minimized, and analysis can always be performed with high accuracy.
【0069】ステージ78がフローセル1ではなく顕微
鏡13を移動する構成でも同じ効果が得られる。Even if the stage 78 moves the microscope 13 instead of the flow cell 1, the same effect can be obtained.
【0070】図6は本発明の第二実施例を示している。
第一実施例との違いは粒子の発する散乱光27を検出す
るセンサ16bが複数の検出素子の組み合わせであるこ
とである。図では素子数は3であるが、必要に応じて素
子数は増やすことができる。それぞれの検出素子から電
極が出ていて、どの電極から信号が出るかで粒子の通過
位置を知ることができる。FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
The difference from the first embodiment is that the sensor 16b for detecting the scattered light 27 emitted by the particles is a combination of a plurality of detection elements. Although the number of elements is three in the figure, the number of elements can be increased if necessary. An electrode is emitted from each detection element, and the passage position of the particle can be known depending on which electrode outputs a signal.
【0071】この実施例の場合は、中央の素子で散乱光
を検出した場合は粒子は撮像領域10の中を通り、外側
の素子で散乱光を検出した場合は粒子は撮像領域10の
外側を通るので、中央の素子で粒子を検出した場合にの
み撮像することで簡単に粒子の判別が行え、判別のため
の回路が単純に構成できる。In the case of this embodiment, when the scattered light is detected by the central element, the particles pass through the inside of the imaging area 10, and when the scattered light is detected by the outside element, the particles are outside the imaging area 10. Since it passes, the particles can be easily discriminated by imaging only when the particles are detected by the central element, and the circuit for the discrimination can be simply configured.
【0072】また、この実施例の場合は、複数の粒子が
同時に検出領域50を通過した場合でも、撮像領域10
の中を通る粒子がない限りはセンサ16bの中央の素子
に散乱光が照射することはないので、誤って撮像するこ
とがなく、高精度で分析が可能である。Further, in the case of this embodiment, even when a plurality of particles pass through the detection area 50 at the same time, the imaging area 10
As long as there are no particles passing through the inside, scattered light does not irradiate the central element of the sensor 16b, so that it is possible to analyze with high accuracy without erroneously capturing an image.
【0073】図7は本発明の第三実施例を示している。
第一実施例および第二実施例との違いは、粒子の発する
散乱光27を検出するセンサ16cが多数の検出素子の
組み合わせであり、周期的に走査することで検出面上の
光強度分布を検出することである。FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
The difference between the first embodiment and the second embodiment is that the sensor 16c that detects the scattered light 27 emitted by the particles is a combination of a large number of detection elements, and the light intensity distribution on the detection surface is determined by scanning periodically. Is to detect.
【0074】この実施例の場合には、多数の粒子が同時
に検出領域50内を通過していても、それらを分離して
検出することができるので、通過粒子計数器36による
計数が正しく行え、粒子濃度分析の精度を高めることが
できる。In the case of this embodiment, even if a large number of particles are simultaneously passing through the detection region 50, they can be detected separately, so that the passing particle counter 36 can count correctly. The accuracy of particle concentration analysis can be improved.
【0075】また、この実施例の場合は、粒子の通過し
ている平均的な位置を知るだけでなく、粒子の幅も知る
ことができ、より正確に分析したい粒子を判別して撮像
できるので、分析の効率を高くすることができる。Further, in the case of this embodiment, not only the average position where the particles are passing but also the width of the particles can be known, and the particles to be analyzed can be discriminated and imaged more accurately. , The efficiency of analysis can be increased.
【0076】粒子の通過位置を検知する手段は、以上に
示したセンサを使う方法の他に、レーザビームを小さな
スポットにして、検出領域50の中で高速で走査し、散
乱光の強度変化を検出する方法も用いることができる。
この場合は、レーザビームを小さく絞るので散乱光強度
が大きくなり、小さな粒子も検出できるという利点があ
る。また、レーザビームを走査するので、検出領域50
の中のどの位置でも粒子検出の感度が変わらないという
長所もある。As means for detecting the passage position of the particles, in addition to the method using the sensor described above, a small spot of the laser beam is used, and scanning is performed at high speed in the detection area 50 to change the intensity of scattered light. A method of detecting can also be used.
In this case, since the laser beam is narrowed down, the intensity of scattered light is increased, and there is an advantage that even small particles can be detected. Further, since the laser beam is scanned, the detection area 50
It also has the advantage that the sensitivity of particle detection does not change at any position inside.
【0077】図8は本発明の第四実施例の検出光学系を
示す図である。この場合は対物レンズ12の後焦点位置
にマスク23を設けたテレセントリック光学系を採用し
ている。FIG. 8 is a diagram showing a detection optical system according to the fourth embodiment of the present invention. In this case, a telecentric optical system in which a mask 23 is provided at the back focal position of the objective lens 12 is adopted.
【0078】この実施例の場合には、フローセル1の中
で粒子が通過する位置が光軸方向にずれても散乱光の結
像はボケを生じるだけで結像位置は変わらない。したが
って、粒子の通過する位置を光軸方向の位置ずれに影響
されることなく検出することができ、正確に粒子濃度の
分析が行える。In the case of this embodiment, even if the position where the particles pass in the flow cell 1 is shifted in the optical axis direction, the image formation of the scattered light causes blurring and the image formation position does not change. Therefore, the position where the particles pass can be detected without being affected by the positional deviation in the optical axis direction, and the particle concentration can be accurately analyzed.
【0079】図9は本発明の第五実施例のフローセル内
の流れを示している。この実施例では検出領域50と撮
像領域10の間には距離がある。フローセル内の流れに
は流速分布88があり、中心では速く、周辺では遅く流
れている。パルス発生器34は撮像粒子判別器52から
のタイミング信号を受けて遅延時間後にパルス光源21
を発光するパルス信号を出すが、この実施例では粒子の
通過位置により遅延時間を制御し、粒子が中央部を流れ
た場合は遅延時間を短く、周辺部を流れた場合は遅延時
間を長くする。FIG. 9 shows the flow in the flow cell of the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, there is a distance between the detection area 50 and the imaging area 10. The flow in the flow cell has a flow velocity distribution 88, which is fast in the center and slow in the periphery. The pulse generator 34 receives the timing signal from the imaging particle discriminator 52, and after the delay time, the pulse light source 21
In this embodiment, the delay time is controlled by the passage position of the particles, and the delay time is shortened when the particles flow in the central part and is increased when the particles flow in the peripheral part. .
【0080】この実施例の場合は、フローセル内の流速
分布があっても粒子がちょうど撮像領域10を通過する
瞬間に撮像できるので、撮像する粒子の数が多くなり、
高精度の粒子濃度分析が可能である。また、流速分布に
よる粒子の撮像ミスがないため、検出領域50と撮像領
域10の間の距離を長くすることができ、連続光25が
撮像に影響することを避けることができるので、画像の
質がよく、高い精度での分析が可能である。In the case of this embodiment, even if there is a flow velocity distribution in the flow cell, it is possible to take an image at the moment when the particles pass through the imaging region 10, so the number of particles to be taken becomes large,
Highly accurate particle concentration analysis is possible. In addition, since there is no particle imaging error due to the flow velocity distribution, the distance between the detection region 50 and the imaging region 10 can be lengthened, and the continuous light 25 can be prevented from affecting the imaging. It is possible to analyze with high accuracy.
【0081】また、流速の遅い周辺部までサンプル液6
を流して分析が可能なので、フローセルの流路の幅を狭
くすることができ、シース液の必要量を小さくすること
ができる。シース液の使用量を小さくすれば、シースボ
トル82及び廃液タンク81を小さくすることができ、
装置の小型化が可能である。In addition, the sample liquid 6 is applied to the peripheral portion where the flow velocity is slow.
Since the analysis can be performed by flowing the liquid, the width of the flow path of the flow cell can be narrowed, and the required amount of the sheath liquid can be reduced. By reducing the amount of sheath liquid used, the sheath bottle 82 and the waste liquid tank 81 can be reduced in size,
The device can be downsized.
【0082】本発明の別の実施例では、広い撮像視野を
持つCCDカメラ15を用いる。画像処理器32は粒子
通過位置を入力してその領域のみを画像処理し、粒子の
形態分析および粒子の計数を行う。Another embodiment of the present invention uses a CCD camera 15 having a wide field of view. The image processor 32 inputs a particle passage position and performs image processing only on that area, and performs particle morphology analysis and particle counting.
【0083】この実施例の場合には、粒子のある部分の
み画像処理を行うので、画像処理に要する時間が短くて
すみ、分析に要する時間を短縮することができる。In the case of this embodiment, since the image processing is performed only on the part where the particles are present, the time required for the image processing can be short and the time required for the analysis can be shortened.
【0084】また、この実施例の場合には狭い領域のみ
画像処理をすればよいので、画像処理装置の容量が小さ
くてすみ、画像処理の速度も遅くてよいので、装置を低
価格に構成することができる。Further, in the case of this embodiment, since the image processing only needs to be performed on a narrow area, the capacity of the image processing apparatus can be small and the image processing speed can be slow, so that the apparatus can be constructed at low cost. be able to.
【0085】[0085]
【発明の効果】本発明によれば、粒子検出器が粒子の通
過する位置を検出し、撮像領域を通過する粒子のタイミ
ングに合わせて撮像して画像分析し、撮像された粒子の
数を補正して粒子濃度を分析するので、高い精度で粒子
濃度の分析が行える分析装置を提供することができる。According to the present invention, a particle detector detects a position where a particle passes, and an image is analyzed in accordance with the timing of the particle passing through the image pickup area to analyze the image, and the number of the imaged particles is corrected. Since the particle concentration is analyzed in this manner, it is possible to provide an analyzer that can analyze the particle concentration with high accuracy.
【図1】本発明の第一実施例の全体の構造を示す斜視
図。FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of a first embodiment of the present invention.
【図2】フローセルの構成を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a flow cell.
【図3】本発明の第一実施例の検出系基本構成を示すブ
ロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a basic configuration of a detection system according to the first embodiment of the present invention.
【図4】第一実施例の検出器の基本構成を示すブロック
図。FIG. 4 is a block diagram showing a basic configuration of a detector of the first embodiment.
【図5】レーザの強度分布を示す特性図。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a laser intensity distribution.
【図6】第二実施例の検出器の構造を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a detector according to a second embodiment.
【図7】第三実施例の検出器の構造を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory view showing the structure of the detector of the third embodiment.
【図8】第四実施例の検出系の構成を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a detection system of a fourth embodiment.
【図9】第五実施例のフローセル内の流れを示す説明
図。FIG. 9 is an explanatory view showing the flow in the flow cell of the fifth embodiment.
【符号の説明】 1…フローセル、6…サンプル液、7…被検粒子、10
…撮像領域、12…対物レンズ、13…顕微鏡、15…
CCDカメラ、16…センサ、19…レーザ、21…パ
ルス光源、32…画像処理器、34…パルス発生器、3
7…演算器、38…表示器、39…濃度補正器、50…
検出領域、78…ステージ。[Explanation of Codes] 1 ... Flow cell, 6 ... Sample solution, 7 ... Test particle, 10
... Imaging area, 12 ... Objective lens, 13 ... Microscope, 15 ...
CCD camera, 16 ... Sensor, 19 ... Laser, 21 ... Pulse light source, 32 ... Image processor, 34 ... Pulse generator, 3
7 ... Calculator, 38 ... Display, 39 ... Concentration corrector, 50 ...
Detection area, 78 ... Stage.
Claims (1)
と、前記フローセルの第一部位で前記粒子の通過を検出
し、検出信号を発生する粒子検出器と、前記検出信号に
対応して前記フローセルの第二部位で前記粒子を撮像し
て画像を得る撮像器と、前記画像を分析して画像中の粒
子の数を計数する分析器と、粒子の数を補正して前記試
料中の粒子濃度を推定する粒子濃度補正器とを有する粒
子分析装置において、 前記粒子検出器が粒子の通過する位置に対応する粒子位
置信号を発生することを特徴とする粒子分析装置。1. A flow cell in which a sample solution in which particles are suspended flows, a particle detector that detects passage of the particles at a first portion of the flow cell and generates a detection signal, and the particle detector corresponding to the detection signal. An imager that captures an image of the particles at a second portion of the flow cell to obtain an image, an analyzer that analyzes the image to count the number of particles in the image, and a particle in the sample that corrects the number of particles. A particle analyzer having a particle concentration corrector for estimating the concentration, wherein the particle detector generates a particle position signal corresponding to a position where the particle passes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5079258A JPH06288895A (en) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | Particle analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5079258A JPH06288895A (en) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | Particle analyzer |
Publications (1)
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JPH06288895A true JPH06288895A (en) | 1994-10-18 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5079258A Pending JPH06288895A (en) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | Particle analyzer |
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Country | Link |
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1993
- 1993-04-06 JP JP5079258A patent/JPH06288895A/en active Pending
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