流式细胞仪、粒子分析装置以及流式细胞术的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及流式细胞仪、粒子分析装置以及流式细胞术。
【背景技术】
[0002] 为了分析试样中的被检粒子，使用流式细胞仪。在流式细胞仪中，包含被检粒子的 试样流入到流通池，来自光源的光被照射到流通池的粒子流。
[0003] 在日本特开2008-32659号公报中，为了对来自光源的光进行聚光，使用将来自光 源的光变换为平行光的准直透镜、向与流通池的流正交的方向聚光的圆柱透镜、以及向流 通池聚光的聚光透镜。
[0004] 在日本特开2008-32659号公报中，作为聚光透镜，使用球面透镜。但是，如果仅用 一片球面透镜聚光，则像差大，所以为了降低像差，通常，使用粘贴了多个球面透镜的聚光 透镜。另外，通常，隔开间隔配置聚光透镜和圆柱透镜。聚光透镜的厚度以及聚光透镜与圆 柱透镜的间隔成为流式细胞仪的小型化的制约。
【发明内容】
[0005] 本发明的范围仅由所附的权利要求书限定，不受此
【发明内容】
说明的任何影响。
[0006] 本发明的第1方案的流式细胞仪具备：流通池，流入包含被检粒子的试样；光源； 照射光学系，对流通池的粒子流照射来自光源的光；以及检测部，检测通过光的照射从粒子 流产生的光。此处，照射光学系具备一方的面由光轴对称非球面构成且另一方的面由圆柱 面构成的聚光透镜。
[0007] 本发明的第2方案的粒子分析装置具备：上述第1方案的流式细胞仪；以及分析 部，对来自检测部的输出进行处理而分析试样中的被检粒子。
[0008] 在本发明的第3方案的流式细胞术中，使包含被检粒子的试样流入到流通池，通 过一方的面是光轴对称非球面且另一方的面是圆柱面的透镜对来自光源的光进行聚光而 照射到流通池的粒子流，检测从流通池的流产生的光。
[0009] 根据本发明，聚光透镜的一方的面由光轴对称非球面构成，所以无需使用多个球 面透镜，能够以低像差且失真少的状态对流通池照射来自光源的光。因此，能够降低聚光透 镜的厚度。进而，通过使用光轴对称非球面，无需使用多个球面透镜，所以能够将与圆柱面 相反的一侧的面设为光轴对称非球面。能够通过单一的聚光透镜，实现光的聚光和整形这 两方，所以能够削减照射光学系的透镜的件数，能够使照射光学系小型化。其结果，能够使 流式细胞仪小型化。
【附图说明】
[0010] 图1是在Y轴负方向上观察了实施方式1的流式细胞仪的结构的情况的示意图。
[0011] 图2(a)是在X轴正方向上观察了实施方式1的流式细胞仪的结构的情况的示意 图。
[0012] 图2(b)是示出实施方式1的流通池的结构的示意图。
[0013] 图2(c)是示出实施方式1的聚光透镜的出射面和激光的聚束状态的示意图。
[0014] 图3是示出实施方式1的粒子分析装置的结构的框图。
[0015] 图4(a)是示出由球面透镜构成的以往例的聚光透镜和激光的聚束状态的示意 图。
[0016] 图4(b)是示出由球面透镜构成的以往例的聚光透镜的情况的点图表的图。
[0017] 图5(a)是示出由非球面透镜构成的聚光透镜和激光的聚束状态的示意图。
[0018] 图5(b)是示出由非球面透镜构成的聚光透镜的情况的点图表的图。
[0019] 图6(a)是示出实施方式1的Y轴方向以及X轴方向的光束强度的图。
[0020] 图6(b)是示出实施方式1的Y轴方向以及X轴方向的光束强度的图。
[0021] 图7(a)是示出实施方式2的聚光透镜的出射面和激光的聚束状态的示意图。
[0022] 图7(b)是示出实施方式3的聚光透镜的出射面和激光的聚束状态的示意图。
[0023] 图7(c)是示出实施方式4的聚光透镜的出射面和激光的聚束状态的示意图。
[0024] 图8(a)是示出实施方式2的Y轴方向以及X轴方向的光束强度的图。
[0025] 图8(b)是示出实施方式2的Y轴方向以及X轴方向的光束强度的图。
[0026] 图9(a)是示出实施方式4的聚光透镜和激光的聚束状态的示意图。
[0027] 图9(b)是示出实施方式4的聚光透镜的情况的点图表的图。
[0028] 图10 (a)是在Y轴负方向以及X轴正方向上观察了实施方式5的流式细胞仪的结 构的情况的示意图。
[0029] 图10 (b)是在Y轴负方向以及X轴正方向上观察了实施方式5的流式细胞仪的结 构的情况的示意图。
【具体实施方式】
[0030] 在以下所示的实施方式1~5中，在用于通过检测血液检体中包含的白血球、红血 球、血小板等并对各血球进行计数来进行与血液有关的检查以及分析的装置中，应用了本 发明。
[0031] 〈实施方式1>
[0032] 如图1所示，流式细胞仪100具备流通池110、光源120、照射光学系130以及检测 部140。为便于说明，图1示出相互正交的XYZ坐标轴。
[0033] 如图2(b)所示，流通池110具备鞘液供给口 111、试样喷嘴112、细孔部113以及 废液口 114。鞘液供给口 111将鞘液供给到流通池110内。试样喷嘴112在流通池110内 向上方向喷射测定试样。测定试样在包含于鞘液中的状态下，通过形成在细孔部113的流 路115进入到废液口 114。流路115在Y轴方向上延伸。测定试样包含血球等粒子，各粒子 在排列成一列的状态下通过流路115。
[0034] 返回到图1，光源120在Z轴正方向上出射激光201。激光201的波长是约642nm。 光源120的出射光轴与照射光学系130的光轴202 -致。
[0035] 照射光学系130具备准直透镜131和聚光透镜132。准直透镜131将从光源120出 射的激光201变换为平行光。聚光透镜132由玻璃构成，具备入射面132a和出射面132b。 入射面132a是光轴对称非球面，出射面132b是凸面形状并且曲率恒定的圆柱面。圆柱面 的母线132c如图2(c)所示，与流路115平行。在图2(c)中，为便于说明，省略了聚光透 镜132的入射面132a的图示。另外，在图2(c)中，为了示意地表示圆柱面的效果，为便于 说明，用矩形图示了聚光透镜132在XY平面中的外形，但实际的外形是圆形。关于后述图 7(a)~（c)也是同样的。
[0036] 如图2(a)、（c)所示，激光201在Y轴方向上通过入射面132a聚束而在位置203 对焦。位置203与流通池110的流路115的位置一致。另一方面，如图1和图2(c)所示， 激光201在X轴方向上，通过入射面132a和出射面132b聚束而在位置204对焦。位置204 相比流通池110的流路115的位置处于Z轴负侧。
[0037] 这样，如图2(b)、（c)所示，按照Y轴方向的宽度比X轴方向的宽度小的形状，换言 之与流路115平行的方向的宽度比横切流路115的方向的宽度小的形状，对流路115照射 激光201。如果为了使激光201在位置203对焦而使用光轴对称非球面，则相比于使用球面 的情况，能够高效地抑制球面像差。参照图4(a)、（b)和图5(a)、（b)，追加说明球面像差的 抑制。
[0038] 此处，在光轴202和入射面132a的交点的切平面上，将离交点的距离设为r，将切 平面至入射面132a的距离设为z。距离z表示入射面132a的光轴对称非球面的形状。将 入射面132a的曲率设为c，将i次非球面系数设为Ci 1，将圆锥常数设为k。此时，通过以下 的偶数次非球面式，规定距离z。
[0041] 例如，使用直至r的4次项或者r的6次项为止来设计入射面132a。由此，能够 将入射面132a设计并规定为期望的光轴对称非球面。在实施方式1中，使用直至r的4次 项为止来规定入射面132a的光轴对称非球面，将r的2次系数和r的6次以后的系数设为 0。例如，如以下的表1所示，设定实施方式1中的各值。
[0042] 【表1】
[0043] 实施方式1中的聚光透镜132的参数
[0045] 入射面132a的焦距，即Y轴方向上的聚光透镜132的焦距被设定为5mm以上且 IOOmm以下。入射面132a的焦距优选被设定为5mm以上且70mm以下，更优选被设定为5mm 以上且35mm以下。
[0046] 返回到图1，通过对流路115的粒子照射激光201，产生前方散射光211、侧方散射 光212以及荧光213。前方散射光211主要从流通池 110朝向Z轴正方向。侧方散射光212 主要从流通池110朝向X轴正方向和X轴负方向。荧光213蔓延到流通池110的周围。
[0047] 检测部140具备聚光透镜141、光束阻挡器142、针孔143、光检测器144、聚光透镜 145、分色镜146、光检测器147、光谱滤波器148以及光检测器149。
[0048] 聚光透镜141使前方散射光211聚光到针孔143的位置。另外，聚光透镜141使 未照射到粒子而透射了流通池110的激光201聚光到光束阻挡器142的位置。光束阻挡器 142使前方散射光211的大部分通过，对透射了流通池110的激光201进行遮光。光检测器 144是光电二极管。光检测器144接收通过了针孔143的孔的前方散射光211，输出基于前 方散射光211的信号。
[0049] 聚光透镜145使侧方散射光212和焚光213聚光。分色镜146使侧方散射光212 反射，使荧光213透射。光检测器147是光电二极管。光检测器147接收由分色镜