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技術 走査型レーザーサイトメータに用いられる側方散乱光検出装置

出願人 オリンパス株式会社
発明者 福山宏也北川久雄
出願日 1994年5月30日 (26年6ヶ月経過) 出願番号 1994-116929
公開日 1995年12月12日 (25年0ヶ月経過) 公開番号 1995-325030
状態 未査定
技術分野 光学的手段による材料の調査、分析
主要キーワード 検出感度比 Y座標 押え爪 転換器 記載置板 隣接対 検出試料 検出エラー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年12月12日)のものです。
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図面 (11)

目的

この発明の目的は、側方散乱光を良好に検出することができる側方散乱光検出装置を提供することにある。

構成

側方散乱光検出装置は、測定試料の載置されたプレパラート58の端面58aと対向して配設された受光面72aを有する側方散乱光検出器72と、受光面と端面との間に端面と対向して設けられ、端面から出射した側方散乱光を側方散乱光検出器の受光面に導く結像レンズ74と、を備えている。

概要

背景

従来、生物細胞光学的特性を測定する装置として、プレパラート上に分散された生物細胞を光ビームで2次元的に走査し、生物細胞からの光を検出することにより生物細胞の光学的特性を測定する走査型レーザサイトメータが知られている。

例えば、特開平3ー255365号公報に開示された走査型レーザサイトメータによれば、光源としてのレーザ発振器から出射されたレーザビームは、ガルバノミラーを含む光学系により、生物細胞試料の載ったプレパラート上に照射される。プレパラートは、X、Y方向に移動自在な走査ステージ上に載置されている。また、走査ステージ上には、プレパラートの端面に対向して側方散乱光検出器が設けられている。

そして、ガルバノミラーおよび走査ステージの動作により、レーザビームはプレパラート上をX、Y方向に走査する。この際、プレパラート上の測定対象となる生物細胞にレーザビームが当たると側方散乱光が発生する。この側方散乱光は、プレパラートの上面と下面あるいはプレパラート上に載置されたカバーガラス上面との間で全反射を繰り返し、プレパラートの端面から外方に出射する。そして、側方散乱光検出器は、出射した散乱光を検出してプレパラート上における生物細胞の有無を判定する。

プレパラート上の生物細胞の存在が判定されると、生物細胞から発せられた光を光学系によりレーザビームとは逆の経路光検出器に導き検出する。ここで検出対象となる光は、蛍光染料で染色された生物細胞がレーザビームによって励起されて発生する蛍光である場合が多い。検出結果は、測定対象となった生物細胞のXY座標情報ととともに解析される。

概要

この発明の目的は、側方散乱光を良好に検出することができる側方散乱光検出装置を提供することにある。

側方散乱光検出装置は、測定試料の載置されたプレパラート58の端面58aと対向して配設された受光面72aを有する側方散乱光検出器72と、受光面と端面との間に端面と対向して設けられ、端面から出射した側方散乱光を側方散乱光検出器の受光面に導く結像レンズ74と、を備えている。

目的

更に、側方散乱光検出器には、側方散乱光に加えて外光入射するため、光検出器の検出エラーを生じる虞れがある。この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、側方散乱光を良好に検出することのできる側方散乱光検出装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

透明な載置板の表面に載置された測定試料に光を照射して測定試料の光学特性を測定する走査型レーザサイトメータに用いられる側方散乱光検出装置において、上記載置板の上記表面とほぼ直交して伸びる端面に対向して配設された受光面を有する側方散乱光検出器と、上記受光面と端面との間に上記端面と対向して設けられ、上記端面から出射した側方散乱光を上記受光面に導く結像レンズと、を備えたことを特徴とする側方散乱光検出装置。

請求項2

透明な載置板の表面に載置された測定試料に光を照射して測定試料の光学特性を測定する走査型レーザサイトメータに用いられる側方散乱光検出装置において、上記載置板の上記表面とほぼ直交して伸びる端面に対向して配設された受光面を有する側方散乱光検出器と、上記側方散乱光検出器を覆ったカバーと、上記カバーに形成され、上記端面から出射した側方散乱光の一部を透過するとともに上記受光面に入射する外光遮蔽する絞りと、を備えたことを特徴とする側方散乱光検出装置。

請求項3

上記載置板の上記表面とほぼ直交して伸びる他の端面と対向して設けられ、上記他の端面から出射した側方散乱光を上記端面に向けて反射する反射手段を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の側方散乱光検出装置。

技術分野

0001

この発明は、生物細胞光学的特性を測定する走査型レーザサイトメータにおいて用いられる側方散乱光検出装置に関する。

背景技術

0002

従来、生物細胞の光学的特性を測定する装置として、プレパラート上に分散された生物細胞を光ビームで2次元的に走査し、生物細胞からの光を検出することにより生物細胞の光学的特性を測定する走査型レーザサイトメータが知られている。

0003

例えば、特開平3ー255365号公報に開示された走査型レーザサイトメータによれば、光源としてのレーザ発振器から出射されたレーザビームは、ガルバノミラーを含む光学系により、生物細胞試料の載ったプレパラート上に照射される。プレパラートは、X、Y方向に移動自在な走査ステージ上に載置されている。また、走査ステージ上には、プレパラートの端面に対向して側方散乱光検出器が設けられている。

0004

そして、ガルバノミラーおよび走査ステージの動作により、レーザビームはプレパラート上をX、Y方向に走査する。この際、プレパラート上の測定対象となる生物細胞にレーザビームが当たると側方散乱光が発生する。この側方散乱光は、プレパラートの上面と下面あるいはプレパラート上に載置されたカバーガラス上面との間で全反射を繰り返し、プレパラートの端面から外方に出射する。そして、側方散乱光検出器は、出射した散乱光を検出してプレパラート上における生物細胞の有無を判定する。

0005

プレパラート上の生物細胞の存在が判定されると、生物細胞から発せられた光を光学系によりレーザビームとは逆の経路光検出器に導き検出する。ここで検出対象となる光は、蛍光染料で染色された生物細胞がレーザビームによって励起されて発生する蛍光である場合が多い。検出結果は、測定対象となった生物細胞のXY座標情報ととともに解析される。

発明が解決しようとする課題

0006

上述した従来の走査型レーザサイトメータ、特に、側方散乱光検出器においては以下の問題がある。つまり、光検出器には、プレパラートの端面から出射した側方散乱光の内のごく一部した入射せず、光検出器により側方散乱光を効率よく検出することが困難となる。

0007

また、プレパラート上におけるレーザビームの走査位置に応じて、側方散乱光検出器の検出感度が変化してしまう。つまり、走査型レーザサイトメータは、レーザビームによりプレパラート上をXY方向に走査するため、プレパラート上に形成されるビームスポットの位置が変化すると側方散乱光検出器に対する側方散乱光の出射方向が変化する。そのため、光検出器に入射する側方散乱光の割合が変化し、検出感度が変化する。

0008

更に、側方散乱光検出器には、側方散乱光に加えて外光が入射するため、光検出器の検出エラーを生じる虞れがある。この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、側方散乱光を良好に検出することのできる側方散乱光検出装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するため、透明な載置板の表面に載置された測定試料に光を照射して測定試料の光学特性を測定する走査型レーザサイトメータに用いられる、この発明に係る側方散乱光検出装置は、上記載置板の上記表面とほぼ直交して伸びる端面に対向して配設された受光面を有する側方散乱光検出器と、上記受光面と端面との間に上記端面と対向して設けられ、上記端面から出射した側方散乱光を上記受光面に導く結像レンズと、を備えている。

0010

また、この発明に係る他の側方散乱光検出装置は、載置板の測定試料が載置された表面とほぼ直交して伸びる端面に対向して配設された受光面を有する側方散乱光検出器と、上記側方散乱光検出器を覆ったカバーと、を備え、上記カバーには、上記端面から出射した側方散乱光の一部を透過するとともに上記受光面に入射する外光を遮蔽する絞りが設けられている。

0011

更に、この発明に係る側方散乱光検出装置は、載置板の表面とほぼ直交して伸びる他の端面と対向して設けられ、上記他の端面から出射した側方散乱光を上記端面に向けて反射する反射手段を備えている。

0012

上記のように構成された側方散乱光検出装置によれば、測定試料に光を照射することによって生じ載置板の端面から出射した側方散乱光は、結像レンズにより有効に集められ、この結像レンズにより側方散乱光検出器の受光面に導かれ検出される。上記端面から出射した側方散乱光の大部分が側方散乱光検出器の受光面に入射されることから、入射光量が増大し、側方散乱光検出器の検出感度が向上する。更に、測定試料を照射する光を走査することにより上記端面からの側方散乱光の出射状態が変化した場合でも、側方散乱光は、結像レンズにより有効に集められ受光面に導かれる。そのため、側方散乱光検出器の検出感度ムラが低減する。

0013

また、この発明に係る他の側方散乱光検出装置によれば、載置板の端面から出射した側方散乱光は、カバーに設けられた絞りにより制限され、その一部が絞りを透過して側方散乱光検出器の受光面に入射する。同時に、側方散乱光以外の外光は、カバーおよび絞りにより遮蔽され、側方散乱光検出器の受光面への入射が防止される。そのため、外光の影響による側方散乱光検出器の検出エラーが低減される。

0014

載置板の他の端面に対向して反射手段が設けられている場合、上記他の端面から出射した側方散乱光は反射手段により反射され、上記端面から出射した後に側方散乱光検出器の受光面に入射する。そのため、受光面に入射する側方散乱光の光量が増大し、側方散乱光検出器の検出感度が向上するとともに、検出感度ムラが低減する。

0015

下図面を参照しながら、この発明の一実施例に係る側方散乱光検出装置を備えた走査型レーザサイトメータについて詳細に説明する。図1に示すように、走査型レーザサイトメータはほぼU字形状基台10を備え、この基台には、複数の対物レンズ12を支持した対物転換器14が取り付けられているとともに、対物レンズ12と対向して走査ステージ16が取付けられている。走査ステージ16には、後述するように、測定試料の載せられたプレパラートが載置される。走査ステージ16は、基台10に設けられたハンドル18を操作することにより、垂直方向(Z方向)へ移動可能に設けられている。また、基台10には鏡筒20を介して接眼レンズ22が取り付けられている。

0016

更に、走査型レーザサイトメータは、レーザ発振器24、25と、光検出器26と、これらのレーザ発振器および光検出器と対物レンズ12との間に設けられた光学系28と、を備えている。すなわち、レーザ発振器24から出射されたレーザビームは、光量調整用NDフィルタ30を通過しミラー31により反射された後、レーザ発振器25から出射しNDフィルタ32を通過したレーザビームとダイクロイックミラー33で合成される。合成されたレーザビームは、光検出器26と対向して設けられたダイクロイックミラー34で反射され、リレーレンズ35を介してガルバノミラー36に入射し、更に、リレーレンズ37、38およびミラー40を介して対物レンズ38に入射する。そして、レーザビームは、対物レンズ38により走査ステージ16上に集光され、走査ステージ上のプレパラートに載置された測定試料を照射する。

0017

また、レーサービームを受けることにより測定試料から発せられた光は、レーザビームと逆の経路をたどり、ダイクロイックミラー34を透過した後、光測定器26により検出される。

0018

図2および図3に示すように、走査ステージ16は固定台42と、固定台42上にY方向に沿って移動自在に載置されたY移動台44と、Y移動台上にX方向に沿って移動自在に載置されたX移動台46と、Y移動台およびX移動台をそれぞれ駆動するモータ50、51と、を備えている。

0019

最上部に位置したX移動台46の中央部にはほぼ矩形状の凹所52が形成されている。凹所52を形成しているX移動台46の底壁は、その約半分が切欠かれてY移動台44の上面に開放した開口部54を形成しているとともに、残りの半分はプレパラート58を載置するための載置部56を形成している。

0020

測定試料を載置するための載置板として作用するプレパラート58は、矩形状の透明なガラス板で形成されている。このプレパラート58は、測定試料、例えば、生物細胞が載置される表面と、この表面に直交して伸びているとともにそれぞれX方向に伸びた一対の端面58a、58bを有している。そして、載置部56上に載置されてたプレパラート58は、載置部に設けられた押え爪60により、凹所52を形成している直交する側面62、63に押しつけられ位置決め保持されている。この状態において、プレパラート58の端面58aは開口54に隣接して位置しているとともに、他方の端面58bは凹所52の側面62と対面している。ここで、側面62は光を反射する反射面65として形成され、後述する側方散乱光検出装置の反射手段を構成している。反射手段は、反射面65に代えて反射ミラーで構成されてもよい。なお、参照符号64はプレパラート58の表面上に載置されたカバーガラスを示している。

0021

一方、図2ないし図4に示すように、走査ステージ16上には、後述するように、プレパラート58の端面58aから出射した側方散乱光を検出する側方散乱光検出装置70が設けられている。側方散乱光検出装置70は、側方散乱光検出器72および結像レンズ74を備え、これらはY移動台44の上面に固定されX移動台46の開口54内に位置している。側方散乱光検出器72はプレパラート58の端面58aに対向した受光面72aを有しているとともに、結像レンズ74は側方散乱光検出器と端面58aとの間で端面58aに隣接対向して配設されている。また、側方散乱光検出器72および結像レンズ74は、外光を遮光するカバー76で覆われている。なお、カバー76の内、プレパラート58の端面58aと対向する部位には、所定寸法を有するスリット77が形成されている。

0022

プレパラート58の厚さをt、スリット77のX方向の幅をWS 、側方散乱光検出器72の受光面72aの内、X方向の寸法をWX 、Z方向の寸法をWZ 、結像レンズ74の前側主点からスリット77までの距離をa、結像レンズの後側主点と受光面72aとの間の距離をb、結像レンズの焦点距離をfとした場合、側方散乱光検出器72、結像レンズ74、スリット77とは以下の関係を満たすように配設されている。

0023

f-1=a-1+b-1 …(1)
WX =WS ・b/a …(2)
WZ =t・b/a …(3)
式(1)は、プレパラート58の端面58aと側方散乱光検出器72の受光面72aとが共役となるための条件を示している。また、式(2)、(3)は、光検出器72の受光面72aが結像レンズ74を通して側方散乱光を見込む範囲を、プレパラート58の端面58a上における幅WS 範囲と一致させるための条件を示している。

0024

以上のように構成された走査型レーザサイトメータにおいは、図3および図4に示すように、対物レンズ12によりプレパラート58の表面にレーザビームが照射される。そして、走査ステージ16のY移動台44およびX移動台46を作動させることにより、レーザビームはプレパラート58の表面上をX、Y方向に走査する。この際、プレパラート58上に載置された測定対象としての生物細胞にレーザビームが当たると側方散乱光が発生する。この側方散乱光は、プレパラート58の上面と下面あるいはプレパラート上に載置されたカバーガラス64上面との間で全反射を繰り返し、プレパラートの端面から外方に出射する。

0025

側方散乱光の内、−Y方向、つまり、端面58aに向かって進む光線78は、端面58aから出射し、スリット77および結像レンズ74を介して側方散乱光検出器72の受光面72aに入射し検出される。また、側方散乱光の内、+Y方向、つまり、端面58bに向かって進む光線80は、端面58bに対面した反射面65により反射され、再びプレパラート58内を伝搬して端面58aから出射した後に側方散乱光検出器72により検出される。そして、側方散乱光検出器72は、検出した側方散乱光に応じて、プレパラート58上における生物細胞の有無を判定する。

0026

なお、前述した式(1)ないし(3)の関係を満たすことにより、外光81がスリット77を通してカバー76内に入射した場合でも、この外光81は結像レンズ74により側方散乱光検出器72から外れる方向へ偏向され、受光面72aに入射することはない。

0027

以上のように構成された側方散乱光検出装置70によれば、側方散乱光の内、−Y方向および+Y方向の両方の光線を側方散乱光検出器72により検出することができる。そのため、側方散乱光検出器72に入射する側方散乱光が増大して検出ロスが低減し、その結果、検出感度の向上を図ることが可能となる。また、同様の理由により、レーザビームのXY方向の走査に起因して側方散乱光検出器72に入射する側方散乱光の光量が変化した場合でも、側方散乱光検出器の感度ムラを低減することができる。

0028

また、側方散乱光検出器72および結像レンズ74はスリット77を除いてカバー76により覆われているため、外光が側方散乱光検出器72の受光面72aに入射することを防止できる。更に、側方散乱光検出器72の見込み範囲は、プレパラート58の端面58a上におけるスリット77の幅WS 同一の範囲に設定されているため、外光がスリット77を通してカバー76内に入射した場合でも、この外光は結像レンズ74により側方散乱光検出器72から外れる方向へ偏向され、受光面72aに入射することはない。従って、側方散乱光検出器72に対する外光の影響を排除し、側方散乱光検出器の検出感度の向上および検出エラーの低減を図ることができる。

0029

本発明者等は、上記実施例に係る側方散乱光検出器72の検出感度の向上および検出ムラの低減を確認するため、従来の側方散乱光検出装置との比較を行なった。その比較結果を図5に示す。

0030

ここで、プレパラート58のY方向の幅をLY 、プレパラートの端面58aから対物レンズ12の光軸までの距離をYO 、−Y方向の側方散乱光78がスリット77を見込む角度をθ-Y、+Y方向の側方散乱光80がスリット77を見込む角度をθ+Yとする。角度θ-Y、θ+Yは、側方散乱光検出器の検出感度に比例するため、以下それぞれを検出感度指数と称する。つまり、−Y方向の側方散乱光のみを受光する場合(従来の側方散乱光検出装置)の検出感度指数θ-Y、+Y方向の側方散乱光するを受光した場合の検出感度指数θ+Y、−Y方向および+Y方向の側方散乱光を受光する場合(本実施例に係る側方散乱光検出装置)の検出感度指数θ-Y+θ+Yは、それぞれ以下の式(4)、(5)、(6)で求められる。

0031

θ-Y=WS /YO …(4)
θ+Y=WS (2LY −YO ) …(5)
θ-Y+θ+Y=2LY WS /{YO (2LY −YO )}…(6)
なお、特に図示しないが、ここで、従来の側方散乱光検出装置においては、側方散乱光検出器72のWX が、本実施例に係る側方散乱検出装置のWS に等しく、かつ、プレパラートの端面58aに接近しているものとする。

0032

また、対物レンズ12の光軸がYO =0.5LY の位置にある場合のθ-Yを検出感度指数の基準値とし、この基準値に対する実際の検出感度指数の比率ηを検出感度比とすると、−Y方向の側方散乱光のみを受光する場合(従来の側方散乱光検出装置)の検出感度比η-Y、および−Y方向および+Y方向の側方散乱光を受光する場合(本実施例に係る側方散乱光検出装置)の検出感度比η+-Y は、それぞれ以下の式(8)、(9)で求められる。

0033

θ-Y(YO =0.5LY )=2WS /LY …(7)
η-Y=θ-Y/(θ-Y(YO =0.5LY ))=LY /(2YO )
…(8)
η+-Y =(θ-Y+θ+Y)/(θ-Y(YO =0.5LY ))
=LY 2 /(YO (2LY −YO )) …(9)
ここで、式(8)、(9)において、0<YO <LY とする。

0034

図5は、YO を0.1LY からLY まで変化させた場合における、従来の側方散乱光面出装置の検出感度比η-Yと本実施例に係る側方散乱光面出装置70の検出感度比η+-Y とを比較した結果を示している。

0035

この図から明かなように、従来の側方散乱光面出装置の検出感度比η-YはYOの変化に応じて最大10倍の範囲で変動しているのに対して、本実施例に係る側方散乱光面出装置70の検出感度比η+-Y は最大5.263 倍の範囲でしか変動していない。これは、本実施例に係る側方散乱光面出装置70は従来に比較して検出感度ムラが大幅に減少していることを示している。また、YO の全範囲においてη-Y<η+-Y であり、本実施例に係る側方散乱光面出装置70は従来に比較して検出感度が高いことが分かる。

0036

以上のことから、本実施例によれば、良好な検出が可能な側方散乱光検出装置を提供することができる。次に、この発明の第2の実施例に係る側方散乱光検出器70について説明する。なお、上述した第1の実施例と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

0037

図6Aに示すように、プレパラート58内で全反射を繰り返す側方散乱光の光線の内、プレパラート58の端面58aへの入射角が41.1度以下の光線82が端面58aから出射し、側方散乱光検出器の検出対象となる。この場合、これらの光線82の出射角は最大90度である。しかしながら、端面58aに対向して凸レンズからなる結像レンズ74のみを配置しただけでは、角度αの範囲の光線は結像レンズに入射せず、側方散乱光検出器によって検出することができない。そのため、側方散乱光検出器の検出ロスとなる。

0038

そこで、第2の実施例に係る側方散乱光検出装置70によれば、図6Bに示すように、プレパラート58の端面58aと側方散乱光検出器72の受光面72aとの間に、結像レンズ74として作用する凸レンズ74aおよび平凸レンズ74bを設けている。

0039

つまり、平凸レンズ74bは、その平面84がプレパラート58の端面58aの近傍に、かつ端面58aの厚み方向を完全に覆って対向するように配設されている。また、凸レンズ74aは、平凸レンズ74bと受光面72aとの間に同軸的に配設されている。

0040

上記構成の第2の実施例によれば、プレパラート58の端面58aから出射した側方散乱光の光線82を平凸レンズ74bにより有効に集め、凸レンズ74aを介して側方散乱光検出器72の受光面72aに導くことができる。従って、受光面に入射する側方散乱光の光量を増大させ側方散乱検出器72の検出感度を向上させることができる。

0041

なお、平凸レンズ74bの平面84を除いて側方散乱光検出器72および結像レンズ74をカバーで覆う構成としてもよく、この場合、外光の影響を排除して側方散乱光検出器の検出エラーを減少させることができる。また、上記第1の実施例と同様に、プレパラート58の端面58aと対向する他方の端面(図示しない)に対向して反射面あるいは反射ミラーを設けることにより、側方散乱光検出器72の検出感度を一層向上させることができるとともに、検出ムラの低減を図ることができる。従って、良好な検出が可能な側方散乱光検出装置を提供することができる。

0042

図7はこの発明の第3の実施例に係る側方散乱光検出器70を示している。なお、上述した第1の実施例と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

0043

第3の実施例によれば、側方散乱光検出装置70は、その受光面72aがプレパラート58の端面58aと対向して設けられた側方散乱光検出器72と、この側方散乱光検出器を覆ったカバー76と、を備えている。カバー76の内、受光面72aと端面58aとの間に位置する部位には開口からなる絞り86が形成されている。

0044

上記構成の第3の実施例によれば、絞り86によってカバー76内に入射する光、つまり、側方散乱光検出器72の受光面72aに入射する光を制限することにより、受光面に入射する外光を遮蔽し、外光の入射に起因する側方散乱光検出器の検出エラーを防止することができる。従って、良好な検出が可能となる。また、前述した実施例に用いられている結像レンズを省略することにより、装置の製造コストの低減を図ることが可能となる。

0045

次に、この発明の第4の実施例に係る側方散乱光検出装置70について説明する。なお、前述した第1の実施例と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

0046

図8に示すように、側方散乱光検出装置70は、プレパラート58とともに走査ステージのX移動台46の表面上に配設されている。また、側方散乱光検出器70は、プレパラート58のY方向に伸びる端面58cと対向した受光面72aを有する側方散乱光検出器72と、この受光面と端面58cとの間に設けられ結像レンズとして作用する第1および第2の平凸レンズ74b、74cと、を備えている。第1の平凸レンズ74bは、その平面90が端面58cの全域と対向して配設されている。また、第2の平凸レンズ74cは、第1の平凸レンズ74bと受光面72aとの間に位置しているとともに、その平面91が受光面72aと対向して設けられている。

0047

プレパラート58の厚さをt、プレパラートのY方向の幅をLY 、側方散乱光検出器72の受光面72aの内、Y方向の寸法をWY 、Z方向の寸法をWZ 、第1の平凸レンズ74bの前側主点から端面58cまでの距離をa2 、第2の平凸レンズ74cの後側主点と受光面72aとの間の距離をb2 、結像レンズ74の焦点距離をf2 とした場合、側方散乱光検出器72、結像レンズ74、端面58cとは以下の関係を満たすように配設されている。

0048

f2 -1=a2 -1+b2 -1 …(10)
WY =LY ・b2 /a2 …(11)
WZ =t・b2 /a2 …(12)
上記第4の実施例によれば、第1の実施例と異なり、側方散乱光検出装置70がプレパラート58に対して固定されているため、レーザビームのX、Y方向の走査に伴って側方散乱光検出装置と対物レンズ12との相対位置がX方向およびY方向に変化する。

0049

しかしながら、結像レンズ74の第1および第2の平凸レンズ74b、74cは、プレパラート58の端面58cの全域をカバーする大きさに形成されているため、図9Aないし図9Cに示すように、対物レンズ12がプレパラート58に対していずれの位置に移動しても、端面58cから出射する側方散乱光94を有効に集めて側方散乱光検出器72の受光面72aへ導くことができる。従って、受光面72aに入射する側方散乱光の光量を増大させ側方散乱検出器72の検出感度を向上させることができる。

0050

また、第4の実施例において、側方散乱光検出装置70はX移動台46上に設けられているため、X移動台に側方散乱光検出装置70を収納するための開口等を加工する必要がなく、走査ステージの製造コストの低減を図ることが可能となる。

0051

なお、第1の平凸レンズ74bの平面90を除いて側方散乱光検出器72および結像レンズ74をカバーで覆う構成としてもよく、この場合、外光の影響を排除して側方散乱光検出器の検出エラーを減少させることができる。また、上記第1の実施例と同様に、プレパラート58の端面58cと対向する他方の端面58dに対向して反射面あるいは反射ミラーを設けることにより、側方散乱光検出器72の検出感度を一層向上させることができるとともに、検出ムラの低減を図ることができる。従って、良好な検出が可能な側方散乱光検出装置を提供することができる。

0052

図10はこの発明の第5の実施例に係る側方散乱光検出装置70を示している。第5の実施例によれば、第1の実施例における側方散乱検出器72、結像レンズ74およびカバー76(以下第1の検出ユニット70aと称する)に加えて、これらと同一の構成を有する第2の側方散乱検出器72b、第2の結像レンズ74dおよび第2のカバー76b(以下第2の検出ユニット70bと称する)が、プレパラート58の他方の端面58bと対向して配設されている。

0053

第2の検出ユニット70bの第2の側方散乱検出器72b、第2の結像レンズ74d、第2のカバー76b、および端面58bは、第1の検出ユニット70aと同一の配置関係を有して設けられている。また、第5の実施例において、走査ステージのX移動台には、第2の検出ユニット70bを収容するための開口がプレパラート58の端面58b側に形成される。なお、第2の検出ユニット70bにおいて、第1の検出ユニット70aと同一の部分には、同一の参照符号に他の記号を付してその詳細な説明を省略する。その他、第1の実施例と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

0054

上記構成を有する第5の実施例によれば、プレパラート58の端面58aから出射した−Y方向の側方散乱光は第1の検出ユニット70aの側方散乱光検出器72により検出され、プレパラート58の他方の端面58bから出射した+Y方向の側方散乱光は第2の検出ユニット70bの側方散乱光検出器72bにより検出される。

0055

第1の検出ユニット70aの検出感度指数θ-Y、第2の検出ユニットの検出感度指数θ+Y、および第1および第2の検出ユニットから得られる側方散乱光検出装置70全体の検出感度比ηY2を、前述した式(4)ないし(9)に基づいて求めると以下のようになる。

0056

θ-Y+θ+Y=(WS LY )/(YO (LY −YO )) …(13)
η2Y=(θ-Y+θ+Y)/(θ-Y(YO =0.5LY ))
=LY 2 /(2YO (2LY −YO )) …(14)
そして、YO を0.1LY からLY まで変化させた場合の検出感度比η2Yが図5に示されている。図5から明かなように、本実施例に係る側方散乱光面出装置の検出感度比η2YはYO の変化に応じて最大2.778 倍の範囲でしか変動していない。また、YO の全範囲においてη+-Y <η2Yであり、本実施例に係る側方散乱光面出装置70は従来装置に対してはもちろん、第1の実施例に係る側方散乱光検出装置に比較しても、検出ムラが少なく、かつ検出感度が高していることが分かる。また、側方散乱光検出器72、72bに対する外光の影響を排除し、これらの検出エラーの発生を低減できる点は第1の実施例と同様である。

0057

以上のことから、本実施例によれば、良好な検出が可能な側方散乱光検出装置を提供することができる。なお、この発明は上述した実施例に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上述した第1ないし第5の実施例においては、測定試料を載置する載置板としてプレパラートを用いたが、プレパラートに代えて、検出試料の収納されたシャーレ等の透明な生物細胞培養容器を用いた場合にも本願を適用することが可能である。

発明の効果

0058

以上詳述したように、この発明によれば、結像レンズによって側方散乱光を有効に集めることにより、あるいは、絞りによって外光の入射を防止することにより、側方散乱光検出器の検出感度の向上、検出ムラの低減、あるいは、検出エラーの低減を図ることができ、その結果、側方散乱光を良好に検出可能な側方散乱光検出装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0059

図1この発明の第1の実施例に係る側方散乱光検出装置を備えた走査型レーザサイトメータを概略的に示す図。
図2上記側方散乱光検出装置の設けられた走査ステージを示す斜視図。
図3上記走査ステージの一部を破断して示す側面図。
図4上記側方散乱光検出装置およびプレパラートを拡大して示す平面図。
図5上記側方散乱光検出装置の検出感度比と従来の光検出装置の検出感度比との比較結果を示す図。
図6図6(A)はプレパラート内を通る側方散乱光の光路を示す側面図。図6(B)はこの発明の第2の実施例に係る側方散乱光検出装置の要部を示す側面図。
図7この発明の第3の実施例に係る側方散乱光検出装置を概略的に示す側面図。
図8この発明の第4の実施例に係る側方散乱光検出装置および走査ステージの一部を示す斜視図。
図9図9(A)、図9(B)、図9(C)は、上記第4の実施例に係る側方散乱光検出装置において、プレパラートに対して対物レンズがそれぞれ異なる位置に移動した状態における側方散乱光の検出状態をそれぞれ概略的に示す平面図。
図10この発明の第5の実施例に係る側方散乱光検出装置およびプレパラートを示す平面図。

--

0060

12…対物レンズ、16…走査ステージ、44…Y移動台、46…X移動台、58…プレパラート、58a、58b、58c、58d…端面、65…反射面、70…側方散乱光検出装置、72、72b…側方散乱光検出器、72a、72c…受光面、74、74d…結像レンズ、74b、74c…平凸レンズ、76…カバー、77…スリット、88…絞り。

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