(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023026464
(43)【公開日】2023-02-24
(54)【発明の名称】分析装置
(51)【国際特許分類】
G01N 15/14 20060101AFI20230216BHJP
G01N 21/17 20060101ALI20230216BHJP
G01N 21/53 20060101ALI20230216BHJP
【ＦＩ】
G01N15/14 D
G01N15/14 G
G01N15/14 C
G01N21/17 A
G01N21/53 Z
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022198305
(22)【出願日】2022-12-13
(62)【分割の表示】P 2018152902の分割
【原出願日】2018-08-15
(31)【優先権主張番号】P 2017192652
(32)【優先日】2017-10-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000141897
【氏名又は名称】アークレイ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中嶋 真也
(72)【発明者】
【氏名】増田 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】中西 健二
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 由紀夫
(57)【要約】
【課題】複数のカメラで焦点距離の異なる複数の検体の画像を同時に撮像する。
【解決手段】有形成分を含む検体を透過した光を複数の光路に分岐させる分岐部と、複数の光路に分岐した光が入射する撮像面を備えた撮像素子を有し、流路内の検体の焦点位置の異なる画像を同時に撮像する複数のカメラと、撮像した画像を処理する制御部と、複数のカメラに対応する結像レンズから複数のカメラの撮像面までの夫々の光学距離のずれ量を変更するように複数のカメラのうち少なくとも一つのカメラを移動させることにより、複数のカメラ間の焦点位置のずれ量を変更する可変機構と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】有形成分を含む検体を透過した光を複数の光路に分岐させる分岐部と、複数の光路に分岐した光が入射する撮像面を備えた撮像素子を有し、流路内の検体の焦点位置の異なる画像を同時に撮像する複数のカメラと、撮像した画像を処理する制御部と、複数のカメラに対応する結像レンズから複数のカメラの撮像面までの夫々の光学距離のずれ量を変更するように複数のカメラのうち少なくとも一つのカメラを移動させることにより、複数のカメラ間の焦点位置のずれ量を変更する可変機構と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
有形成分を含む検体の流路を有するフローセルと、
前記有形成分を含む検体を透過した光を複数の光路に分岐させる分岐部と、
前記複数の光路に分岐した光が入射する撮像面を備えた撮像素子を有し、前記流路内の前記検体の焦点位置の異なる画像を同時に撮像する複数のカメラと、
前記撮像した画像を処理する制御部と、
前記複数のカメラに対応する結像レンズから前記複数のカメラの撮像面までの夫々の光学距離のずれ量を変更するように前記複数のカメラのうち少なくとも一つのカメラを移動させることにより、前記複数のカメラ間の焦点位置のずれ量を変更する可変機構と、
を備える分析装置。
前記有形成分を含む検体を透過した光を複数の光路に分岐させる分岐部と、
前記複数の光路に分岐した光が入射する撮像面を備えた撮像素子を有し、前記流路内の前記検体の焦点位置の異なる画像を同時に撮像する複数のカメラと、
前記撮像した画像を処理する制御部と、
前記複数のカメラに対応する結像レンズから前記複数のカメラの撮像面までの夫々の光学距離のずれ量を変更するように前記複数のカメラのうち少なくとも一つのカメラを移動させることにより、前記複数のカメラ間の焦点位置のずれ量を変更する可変機構と、
を備える分析装置。
【請求項2】
前記可変機構は、前記複数のカメラをそれぞれ移動させることにより、前記複数のカメラ間の焦点位置のずれ量を変更する、請求項１に記載の分析装置。
【請求項3】
前記分岐部は、ビームスプリッタである請求項１に記載の分析装置。
【請求項4】
前記複数のカメラは、３つのカメラを含み、
前記分岐部により分岐された光は、前記可変機構を介して、前記３つのカメラのうち少なくとも２つのカメラに入射する請求項１から３の何れか１項に記載の分析装置。
前記分岐部により分岐された光は、前記可変機構を介して、前記３つのカメラのうち少なくとも２つのカメラに入射する請求項１から３の何れか１項に記載の分析装置。
【請求項5】
前記分析装置は、分析モードである第一モード及び第二モードを有し、
前記可変機構は、前記第一モードと前記第二モードとで前記カメラの焦点位置を変更し、前記第一モードにおける前記カメラ間の焦点位置のずれ量は、前記第二モードにおける前記カメラ間の焦点位置のずれ量よりも小さい請求項１から４の何れか１項に記載の分析装置。
前記可変機構は、前記第一モードと前記第二モードとで前記カメラの焦点位置を変更し、前記第一モードにおける前記カメラ間の焦点位置のずれ量は、前記第二モードにおける前記カメラ間の焦点位置のずれ量よりも小さい請求項１から４の何れか１項に記載の分析装置。
【請求項6】
前記可変機構は、前記第一モードにおいて前記複数のカメラで夫々撮像される範囲が一部重なるように前記焦点位置を調整する請求項５に記載の分析装置。
【請求項7】
前記可変機構は、前記第二モードにおいて、前記複数のカメラで夫々撮像される範囲が重ならないように前記焦点位置を調整する請求項５または６に記載の分析装置。
【請求項8】
表示部を更に備え、
前記制御部は、前記第一モードにおいて、前記複数のカメラが撮像した同じ有形成分の像を、前記焦点位置を基準とする降順又は昇順に切り替えて前記表示部に表示させる請求項５から７のいずれか１項に記載の分析装置。
前記制御部は、前記第一モードにおいて、前記複数のカメラが撮像した同じ有形成分の像を、前記焦点位置を基準とする降順又は昇順に切り替えて前記表示部に表示させる請求項５から７のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項9】
前記複数のカメラで夫々撮像される範囲が一部重なる請求項１から４の何れか１項に記載の分析装置。
【請求項10】
前記制御部は、前記複数のカメラで撮像された画像から、それぞれ対応する位置の画像を切り出す請求項１から９のいずれか１項に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
採取した尿の検査において、従来採取した尿を遠心分離し、尿中粒子を直接顕微鏡で観察する方法で尿中の沈査成分（有形成分）の分析が行われていたが、分析に時間を要していた。そのため、尿沈査分析の自動化が進み、透明な部材で形成されたフローセル内に設けられた流路を流れる尿検体を撮像し、撮像された画像を解析することにより尿中の沈渣成分（有形成分）の分析を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置は、ユーザが任意の画像を表示し、自動分類の修正、目視による再分類が可能となるレビュー機能を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４９４８６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
尿中の沈渣成分の検査は、尿中の沈渣成分の種別を判別する作業と、沈渣成分の数量を計数する作業とを含む。判別作業では、尿中の沈渣成分の種別を判別する装置が沈渣成分の画像から特徴量を抽出し、特徴量のパターンマッチングによって沈渣成分の種別を判別する。種別を判別できない場合、人が顕微鏡を用いて目視により種別の判別を行う。計数作業では、フローセルを流れる尿検体の画像から沈渣成分を抽出して数を計数する。
【0005】
装置を用いた判別作業では、固定の焦点距離で撮像した画像中の沈渣成分の像を用いて種別を判別する。このとき、像のピントがあっていないと、特徴量が適正に抽出できず、適正な判別ができない場合があった。この場合に、判別を顕微鏡を用いた目視により行うのは非効率であった。
【0006】
一方、計数作業では、フローセルを流れる尿検体は、所定の厚みを以て流れており、沈渣成分は厚み方向に分布している。厚み方向における沈渣成分の分布範囲は、装置が撮像する被写界深度よりも広い。固定の焦点距離で撮像を行う場合、被写界深度の範囲外にある沈渣成分を撮像できず、適正な計数ができない場合があった。
【0007】
本発明は、上記問題に鑑み、複数のカメラで焦点距離の異なる複数の検体の画像を同時に撮像する分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の態様の一つは、有形成分を含む検体の流路を有するフローセルと、前記有形成分を含む検体を透過した光を複数の光路に分岐させる分岐部と、前記複数の光路に分岐した光を用いて、前記流路内の前記検体の焦点位置の異なる画像を同時に撮像する複数の撮像手段と、前記撮像した画像を処理する制御部と、を備える分析装置である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、複数のカメラで焦点距離の異なる複数の検体の画像を同時に撮像することにより、フローセルを流れる検体の分析精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係る分析装置の概略構成を示した図である。
【図2】フローセルの概略構成を示した図である。
【図3】合流部及びテーパ部付近の概略構成を示したＹ軸方向の断面図である。
【図4】第四流路を流通するシース液と検体の分布を示した図である。
【図5】可変機構の概略構造を示した図である。
【図6】カメラの撮像面の位置と焦点位置との関係を示した図である。
【図7】撮像範囲を説明するための図である。
【図8】撮像部間の撮像範囲が一部重なるように撮像部間の焦点位置のずれ量を調整した場合の撮像範囲の関係を示した図である。
【図9】一例として白血球に分類された有形成分の切り出し画像を示した図面代用写真である。
【図10】第一モードにおける有形成分を同定するフローを示したフローチャートである。
【図11】撮像部間の撮像範囲が重ならないように撮像部間の焦点位置のずれ量を調整した場合の撮像範囲の関係を示した図である。
【図12】第二モードにおける有形成分を同定するフローを示したフローチャートである。
【図13】焦点位置の切替制御のフローを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、検体としては、尿以外に、血液、髄液、漿液などの体液中の有形成分を分析することも可能である。
【0012】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る分析装置２０の概略構成を示した図である。分析装置２０は、撮像装置１を備えている。撮像装置１は、検体として例えば尿を撮像する。分析装置２０は、撮像された画像を解析することにより例えば尿中の有形成分（赤血球、白血球、扁平上皮細胞、その他の上皮細胞、円柱、結晶、細菌等などの尿中の固形成分）の分析を行う。この分析には、定性分析及び定量分析を含むことができる。ただし、撮像装置１は、例えば血液や体液などの尿以外の液体検体中の有形成分の分析に対して適用することも可能である。
図１は、実施形態に係る分析装置２０の概略構成を示した図である。分析装置２０は、撮像装置１を備えている。撮像装置１は、検体として例えば尿を撮像する。分析装置２０は、撮像された画像を解析することにより例えば尿中の有形成分（赤血球、白血球、扁平上皮細胞、その他の上皮細胞、円柱、結晶、細菌等などの尿中の固形成分）の分析を行う。この分析には、定性分析及び定量分析を含むことができる。ただし、撮像装置１は、例えば血液や体液などの尿以外の液体検体中の有形成分の分析に対して適用することも可能である。
【0013】
撮像装置１は、対物レンズ１１Ａ、撮像用の光源１２、フローセルユニット１３、第一分岐部２１Ａ、第二分岐部２１Ｂ、第一可変機構２２Ａ、第二可変機構２２Ｂ、第三可変機構２２Ｃ、第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、第三カメラ２３Ｃを備える。さらに、撮像装置１は、第一鏡筒２４Ａ、第二鏡筒２４Ｂ、第三鏡筒２４Ｃを備え、第一鏡筒２４Ａには第一分岐部２１Ａ及び第二分岐部２１Ｂが収容されている。第一鏡筒２４Ａの一端には対物レンズ１１Ａが配置されており、第一鏡筒２４Ａの他端には第一カメラ２３Ａが配置されている。また、第二鏡筒２４Ｂ及び第三鏡筒２４Ｃは、第一鏡筒２４Ａに対して中心軸が直交するように対物レンズ１１Ａ側から順に第一鏡筒２４Ａに接続されている。第二鏡筒２４Ｂの端部に第二カメラ２３Ｂが配置され、第三鏡筒２４Ｃの端部に第三カメラ２３Ｃが配置されている。
【0014】
撮像手段としての第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、及び第三カメラ２３Ｃは、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの撮像素子を用いて撮像を行う。第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、及び第三カメラ２３Ｃは、同じ性能であるが、性能が異
なるものを用いることもできる。
なるものを用いることもできる。
【0015】
以下では、対物レンズ１１Ａ、第一分岐部２１Ａ、第二分岐部２１Ｂ、第一可変機構２２Ａ、第一カメラ２３Ａを合わせて第一撮像部１０Ａといい、対物レンズ１１Ａ、第一分岐部２１Ａ、第二可変機構２２Ｂ、第二カメラ２３Ｂを合わせて第二撮像部１０Ｂといい、対物レンズ１１Ａ、第一分岐部２１Ａ、第二分岐部２１Ｂ、第三可変機構２２Ｃ、第三カメラ２３Ｃを合わせて第三撮像部１０Ｃという。
【0016】
第一鏡筒２４Ａ内の第一分岐部２１Ａよりも対物レンズ１１Ａ側には、結像レンズ１１Ｂを備えている。対物レンズ１１Ａ、結像レンズ１１Ｂおよび光源１２は、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂ、及び第三撮像部１０Ｃで共用される。第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂ、及び第三撮像部１０Ｃは、結像レンズ１１Ｂ（結像レンズ１１Ｂがない場合は対物レンズ１１Ａ）から第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、及び第三カメラ２３Ｃまでの光学距離が同じ場合には、被写界深度、視野、倍率は同じである。
【0017】
なお、以下では、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂ、第三撮像部１０Ｃを区別しない場合には、単に撮像部１０という。第一分岐部２１Ａ、及び第二分岐部２１Ｂを区別しない場合には、単に分岐部２１という。第一可変機構２２Ａ、第二可変機構２２Ｂ、第三可変機構２２Ｃを区別しない場合には、単に可変機構２２という。第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、及び第三カメラ２３Ｃを区別しない場合には、単にカメラ２３という。第一鏡筒２４Ａ、第二鏡筒２４Ｂ、及び第三鏡筒２４Ｃを区別しない場合には、単に鏡筒２４という。
【0018】
第一分岐部２１Ａ及び第二分岐部２１Ｂは、例えばハーフミラーなどのビームスプリッタであり光を２方向に分岐させる。第一分岐部２１Ａ及び第二分岐部２１Ｂは、対物レンズ１１Ａの光軸１１０上に配置されている。第一分岐部２１Ａは、対物レンズ１１Ａを通過した光の一部を透過させ、残りを反射することにより、光を２方向に分岐している。第一分岐部２１Ａで反射した光の光軸１１１Ｂが第二鏡筒２４Ｂの中心軸と一致するように、第一分岐部２１Ａが配置されている。このように第一分岐部２１Ａを配置することにより、第一分岐部２１Ａで反射した光が、第二カメラ２３Ｂが有する撮像素子の撮像面に入射され、第二撮像部１０Ｂにおいて撮像に供される。
【0019】
第二分岐部２１Ｂは、第一分岐部２１Ａを透過した光の一部を透過させ、残りを反射することにより、光を更に２方向に分岐している。第二分岐部２１Ｂで反射した光の光軸１１１Ｃが第三鏡筒２４Ｃの中心軸と一致するように、第二分岐部２１Ｂが配置されている。このように第二分岐部２１Ｂを配置することにより、第二分岐部２１Ｂを透過する光が、第一カメラ２３Ａが有する撮像素子の撮像面に入射され、第一撮像部１０Ａにおいて撮像に供される。また、第二分岐部２１Ｂで反射される光が、第三カメラ２３Ｃが有する撮像素子の撮像面に入射され、第三撮像部１０Ｃにおいて撮像に供される。
【0020】
第二分岐部２１Ｂを透過して第一カメラ２３Ａに入射する光の経路を第一光路といい、第一分岐部２１Ａで反射して第二カメラ２３Ｂに入射する光の経路を第二光路といい、第二分岐部２１Ｂで反射して第三カメラ２３Ｃに入射する光の経路を第三光路という。第一光路の光軸は、対物レンズ１１Ａの光軸１１０と一致する。図１では、第一光路の光軸を１１１Ａで示し、第二光路の光軸を１１１Ｂで示し、第三光路の光軸を１１１Ｃで示している。第一光路の光軸、第二光路の光軸、第三光路の光軸を区別しないときには、単に光軸１１１という。
【0021】
図１に示すように、第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、第三カメラ２３Ｃは、対物レンズ１１Ａ及び結像レンズ１１Ｂを共用するので、被写体に対して対物レンズ１１Ａの
光軸１１０が通過する位置（視野の中心と称する。）は、これらの複数のカメラ間で共通である。但し、後述するように、結像レンズ１１Ｂと、第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、第三カメラ２３Ｃのそれぞれの撮像面との光学距離が異なる。このため、対物レンズ１１Ａの光軸１１０方向において、第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、第三カメラ２３Ｃの被写体側の焦点位置は、ずれている（図６参照）。
光軸１１０が通過する位置（視野の中心と称する。）は、これらの複数のカメラ間で共通である。但し、後述するように、結像レンズ１１Ｂと、第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、第三カメラ２３Ｃのそれぞれの撮像面との光学距離が異なる。このため、対物レンズ１１Ａの光軸１１０方向において、第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、第三カメラ２３Ｃの被写体側の焦点位置は、ずれている（図６参照）。
【0022】
分析装置２０には、制御部としてのコントローラ１４が設けられている。コントローラ１４は、ＣＰＵ１４Ａ、ＲＯＭ１４Ｂ、ＲＡＭ１４Ｃ、ＥＥＰＲＯＭ１４Ｄ、およびインターフェイス回路１４Ｅを備えており、バス線１４Ｆにより相互に接続されている。
【0023】
ＣＰＵ（central processing unit）１４Ａは、ＲＯＭ（read only memory）１４Ｂに
格納されてＲＡＭ（random access memory）１４Ｃに読み込まれたプログラムに基づいて動作し、分析装置２０の全体を制御する。ＲＯＭ１４Ｂには、ＣＰＵ１４Ａを動作させるためのプログラムやデータが格納されている。ＲＡＭ１４Ｃは、ＣＰＵ１４Ａにワーク領域を提供するとともに、各種のデータやプログラムを一時的に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）１４Ｄは、各種の設定データ
などを記憶する。インターフェイス回路１４Ｅは、ＣＰＵ１４Ａと各種回路との間の通信を制御する。
格納されてＲＡＭ（random access memory）１４Ｃに読み込まれたプログラムに基づいて動作し、分析装置２０の全体を制御する。ＲＯＭ１４Ｂには、ＣＰＵ１４Ａを動作させるためのプログラムやデータが格納されている。ＲＡＭ１４Ｃは、ＣＰＵ１４Ａにワーク領域を提供するとともに、各種のデータやプログラムを一時的に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）１４Ｄは、各種の設定データ
などを記憶する。インターフェイス回路１４Ｅは、ＣＰＵ１４Ａと各種回路との間の通信を制御する。
【0024】
インターフェイス回路１４Ｅには、表示部１６、操作部１７、第一可変機構２２Ａ、第二可変機構２２Ｂ、第三可変機構２２Ｃ、第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、第三カメラ２３Ｃ、光源１２、第一ポンプ１５Ａ及び第二ポンプ１５Ｂの制御線が接続されており、これらの機器が、コントローラ１４からの制御信号によって制御される。第一ポンプ１５Ａは、第一供給管１３２Ａを介してフローセル１３Ａにシース液を供給するポンプであり、第二ポンプ１５Ｂは、第二供給管１３３Ａを介してフローセル１３Ａに検体を供給するポンプである。シース液とは、フローセル１３Ａ中の検体の流れを制御する液体であり、例えば検体が尿である場合に生理食塩水が適用される。但し、生理食塩水以外の溶液をシース液として用いてもよい。
【0025】
光源１２は、例えばキセノンランプまたは白色ＬＥＤを採用することができるが、これに限らず、他の光源を採用することも可能である。表示部１６は、ＬＣＤ（liquid crystal display）や発光ダイオードなどを備えており、ＣＰＵ１４Ａにより制御されて各種の情報や検査結果、有形成分を撮像した画像などを表示する。操作部１７は、ユーザが分析装置２０を操作するときのインターフェイスであり、例えばスイッチ、キーボード、マウス等を含む。操作部１７は、ユーザの操作に応じた操作信号をＣＰＵ１４Ａに供給する。
【0026】
フローセルユニット１３は、検体が流通するフローセル１３Ａを固定配置するステージ（図示省略）を備える。フローセル１３Ａはステージに対して脱着自在としてもよい。フローセル１３Ａは、光源１２と対物レンズ１１Ａとの間に配置される。
【0027】
図２は、フローセル１３Ａの概略構成を示した図である。フローセル１３Ａは、第一板１３０と第二板１３１とを接合（例えば熱圧着）することにより形成される。図２は、第一板１３０側からフローセル１３Ａを見た図である。なお、図２に示すフローセル１３Ａの幅方向を直交座標系におけるＸ軸方向、長さ方向をＹ軸方向、厚さ方向をＺ軸方向とする。撮像される検体はフローセル１３Ａ内でＹ軸方向に流れる。対物レンズ１１Ａの光軸１１０は、Ｚ軸方向に配置されている。
【0028】
フローセル１３Ａの材料には、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、石英ガラスといった例えば９０％以上の可視光透過性がある材料を採用することができる。
【0029】
第一板１３０には、シース液を供給するための第一供給口１３２、検体を供給するための第二供給口１３３、シース液及び検体を排出するための排出口１３４が設けられている。第一供給口１３２、第二供給口１３３、排出口１３４は、夫々第一板１３０を貫通している。第一供給口１３２は第一板１３０の長手方向の一端側に設けられており、第二供給口１３３は第一板１３０の長手方向の他端側に設けられおり、排出口１３４は第一板１３０の長手方向の第一供給口１３２と第二供給口１３３との間に設けられている。
【0030】
第一供給口１３２、第二供給口１３３、排出口１３４は、互いに流路１３５Ａ、１３５Ｂ、１３６、１３８によって連通されている。これら流路１３５Ａ、１３５Ｂ、１３６、１３８は、第一板１３０の接合面側の表面から断面が矩形となるように凹んで形成されている。また、これら流路１３５Ａ、１３５Ｂ、１３６、１３８の断面は、深さ方向（図２のＺ軸方向）よりも幅方向（図２のＸ軸方向）のほうが大きくなるように形成されている。第一板１３０と第二板１３１とを接合すると、第二板１３１は、流路１３５Ａ、１３５Ｂ、１３６、１３８を形成する壁材となる。
【0031】
第一供給口１３２には、第一流路１３５Ａ及び第二流路１３５Ｂが接続されている。第一流路１３５Ａ及び第二流路１３５Ｂは、夫々逆回りに、第一板１３０の外縁に沿って第二供給口１３３側に向かい、合流部１３７において合流している。また、第二供給口１３３には、第三流路１３６が接続されており、第三流路１３６は、合流部１３７において、第一流路１３５Ａ及び第二流路１３５Ｂと合流している。合流部１３７は、第四流路１３８を介して排出口１３４に接続されている。第四流路１３８には、合流部１３７から排出口１３４に向かって第四流路１３８の深さ（第一板１３０の板厚方向（Ｚ軸方向）の長さ）が徐々に小さくなるテーパ形状に形成されたテーパ部１３８Ａが形成されている。テーパ部１３８Ａには、例えば２°～８°の傾斜が設けられている。
【0032】
第一供給口１３２には、図１に示した第一供給管１３２Ａが接続され、第二供給口１３３には、図１に示した第二供給管１３３Ａが接続され、排出口１３４には、排出管（図示省略）が接続されている。第一供給管１３２Ａから第一供給口１３２に供給されたシース液は、第一流路１３５Ａ及び第二流路１３５Ｂを流通する。第二供給管１３３Ａから第二供給口１３３に供給された検体は第三流路１３６を流通する。そして、シース液及び検体が合流部１３７において合流して第四流路１３８を流通し、排出口１３４から排出管に排出される。
【0033】
図３は、合流部１３７及びテーパ部１３８Ａ付近の概略構成を示したＹ軸方向の断面図である。合流部１３７においては、第三流路１３６が第二板１３１側に偏って配置されており、検体は、合流部１３７において、第二板１３１に沿って流れる。
【0034】
図４は、第四流路１３８を流通するシース液と検体の分布を示した図である。図４における上側からシース液と検体とが別々に供給された後、合流部１３７で合流している。合流部１３７においてシース液と検体とが合流した直後では、シース液内の検体は、第二板１３１の壁面側の比較的狭い範囲に集中している（図４のＡ－Ａ断面参照）。その後、検体がテーパ部１３８Ａを流通すると、検体がシース液に押されて第二板１３１の壁面近くで壁面に沿って扁平状に広がる（図４のＢ－Ｂ断面参照）。さらに検体が流れると、Tubular-pinch効果により検体が第二板１３１の壁面から離れて、第四流路１３８の中央方向
へ持ち上げられる（図４のＣ－Ｃ断面参照）。
へ持ち上げられる（図４のＣ－Ｃ断面参照）。
【0035】
有形成分の分布は、シース液中での検体流体の分布の影響を受ける。より多くの有形成分を撮像可能な位置において撮像を行うことにより、有形成分の分析精度を高めることができる。フローセル１３Ａ中では、図４の断面図に示されるように、Ｙ軸方向の位置によ
って検体の流れが変化する。図４のＣ－Ｃ断面の位置では、Ｂ－Ｂ断面の位置よりも、Ｚ軸方向における検体の幅が大きくなる。図４のＣ－Ｃ断面の位置では、検体中の有形成分がＺ軸方向に広がって分布するため、有形成分の撮像には不向きである。
って検体の流れが変化する。図４のＣ－Ｃ断面の位置では、Ｂ－Ｂ断面の位置よりも、Ｚ軸方向における検体の幅が大きくなる。図４のＣ－Ｃ断面の位置では、検体中の有形成分がＺ軸方向に広がって分布するため、有形成分の撮像には不向きである。
【0036】
一方、図４のＢ－Ｂ断面の位置では、上方からシース液が検体を第二板１３１に押しつけるように流れ、検体がシース液で押しつぶされて薄く広がる。そのため、図４のＢ－Ｂ断面の位置では、検体中の有形成分がＺ軸方向に広がらずに存在しており、焦点を合わせやすい。なお、シース流体、検体流体とも層流を形成しており、ほとんど混ざり合うことはない。このようなＢ-Ｂ断面の位置は、有形成分を撮像するのに適したＹ軸方向の位置
であるため、このＹ軸方向の位置で検体を撮像する。この位置を撮像位置といい、この撮像位置に対物レンズ１１Ａの光軸１１０を合わせている。
であるため、このＹ軸方向の位置で検体を撮像する。この位置を撮像位置といい、この撮像位置に対物レンズ１１Ａの光軸１１０を合わせている。
【0037】
なお、フローセル１３Ａのテーパ部１３８Ａ通過後の検体は、フローセル１３Ａの壁面に接触している態様を一例として説明したが、フローセルの構造及び検体の流れについてはこの態様だけに限定されない。例えば、フローセル１３Ａのテーパ部１３８Ａ通過後に、検体の周りをシース液が取り囲み、シース液の中心部で検体が薄く引き伸ばされる構造のフローセルを用いてもよい。
【0038】
図１に戻り、第一可変機構２２Ａは結像レンズ１１Ｂから第一カメラ２３Ａの撮像面までの光学距離（以下、第一光学距離ともいう。）を変更し、第二可変機構２２Ｂは結像レンズ１１Ｂから第二カメラ２３Ｂの撮像面までの光学距離（以下、第二光学距離ともいう。）を変更し、第三可変機構２２Ｃは結像レンズ１１Ｂから第三カメラ２３Ｃの撮像面までの光学距離（以下、第三光学距離ともいう。）を変更する。なお、結像レンズ１１Ｂからの距離といった場合には、結像レンズ１１Ｂの前端部、後端部、または中心部からの距離とする。対物レンズ１１Ａについても同様である。対物レンズ１１Ａから結像レンズ１１Ｂまでの光学距離は一定である。
【0039】
なお、撮像装置が結像レンズ１１Ｂを有しない場合もある。この場合、第一可変機構２２Ａは対物レンズ１１Ａから第一カメラ２３Ａの撮像面までの光学距離を変更し、第二可変機構２２Ｂは対物レンズ１１Ａから第二カメラ２３Ｂの撮像面までの光学距離を変更し、第三可変機構２２Ｃは対物レンズ１１Ａから第三カメラ２３Ｃの撮像面までの光学距離を変更する。
【0040】
図５は、可変機構２２の概略構造を示した図である。可変機構２２は、可動部２２１、台座２２２、送りねじ２２３、モータ２２４を含んでいる。可動部２２１は筒状に形成されており、鏡筒２４内に進退可能に挿入されている。鏡筒２４の中心軸及び可動部２２１の中心軸は、光軸１１１上にある。可動部２２１は板状の台座２２２の一方の面に固定されており、台座２２２の他方の面にはカメラ２３が固定されている。カメラ２３の取付位置において台座２２２に孔２２２Ａが設けられており、この孔２２２Ａは、台座２２２を通過した光がカメラ２３に入射するように形成されている。
【0041】
台座２２２の一方の面には、送りねじ２２３のナット２２３Ａが固定されており、ナット２２３Ａには、ねじ軸２２３Ｂが装着されている。ねじ軸２２３Ｂの軸方向は、光軸１１１方向と平行である。ねじ軸２２３Ｂは、モータ２２４に接続されており、モータ２２４を回転させることによりねじ軸２２３Ｂが回転する。このモータ２２４の回転はＣＰＵ１４Ａにより制御される。モータ２２４は、鏡筒２４に対して相対移動しないように固定されているため、ねじ軸２２３Ｂが回転すると、ナット２２３Ａがねじ軸２２３Ｂの軸方向に移動する。このときの移動距離は、ねじ軸２２３Ｂの回転角度とねじのピッチに応じて定まる。このナット２２３Ａの移動によって可動部２２１、台座２２２、カメラ２３がねじ軸２２３Ｂの軸方向、すなわち光軸１１１方向に移動することにより、結像レンズ１
１Ｂからカメラまでの光学距離を変更させる。なお、結像レンズ１１Ｂからカメラ２３までの光学距離を変更する手段は上記構成に限らない。例えば、ユーザが手動でねじ軸２２３Ｂを回転させて結像レンズ１１Ｂからカメラ２３までの光学距離を変更してもよい。
１Ｂからカメラまでの光学距離を変更させる。なお、結像レンズ１１Ｂからカメラ２３までの光学距離を変更する手段は上記構成に限らない。例えば、ユーザが手動でねじ軸２２３Ｂを回転させて結像レンズ１１Ｂからカメラ２３までの光学距離を変更してもよい。
【0042】
なお、上記説明では、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂ、及び第三撮像部１０Ｃが全て可変機構２２を備えているが、可変機構２２を備えない撮像部１０があってもよい。この場合、可変機構２２を備えない撮像部１０における結像レンズ１１Ｂからカメラ２３までの光学距離が固定されるため、その固定された光学距離を基準とし、可変機構２２を備えている他の撮像部１０における結像レンズ１１Ｂからカメラ２３までの光学距離を変更すればよい。
【0043】
図６は、カメラ２３の撮像面の位置と焦点位置との関係を示した図である。左から順に、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂ、第三撮像部１０Ｃにおける関係を夫々示している。結像レンズ１１Ｂから撮像面までの光学距離が短くなると、対物レンズ１１Ａから被写体側の焦点位置までの光学距離が長くなる。結像レンズ１１Ｂから撮像面までの光学距離が長くなると、対物レンズ１１Ａから被写体側の焦点位置までの光学距離が短くなる。このように、結像レンズ１１Ｂから撮像面までの光学距離と、対物レンズ１１Ａから被写体側の焦点位置までの光学距離とには相関がある。なお、以下では特に断らない限り、焦点または焦点位置といった場合には、被写体側の焦点または焦点位置を示すものとする。なお、結像レンズ１１Ｂがない場合には、対物レンズ１１Ａと撮像面との光学距離が長くなるほど、対物レンズ１１Ａと被写体側の焦点位置との光学距離が短くなる。
【0044】
例えば、第一光学距離を基準として、第二光学距離が第一光学距離よりも短くなるようにＣＰＵ１４Ａが第二可変機構２２Ｂを操作する。また、第三光学距離が第一光学距離よりも長くなるようにＣＰＵ１４Ａが第三可変機構２２Ｃを操作する。第一光学距離を基準とすることにより、第一可変機構２２Ａによる第一光学距離は固定し、変更しない。（この場合、第一可変機構２２Ａは不要である。）第二撮像部１０Ｂに係る焦点位置は、第一撮像部１０Ａに係る焦点位置よりも光軸１１０方向の奥側（対物レンズ１１Ａから遠い側）になり、第三撮像部１０Ｃに係る焦点位置は、第一撮像部１０Ａに係る焦点位置よりも光軸１１０方向の手前側（対物レンズ１１Ａに近い側）になる。
【0045】
ＣＰＵ１４Ａは、分析モードに応じて各撮像部１０における焦点位置のずれ量を変更する。分析モードには、第一モード及び第二モードが用意されている。但し、３以上のモードが用意されても良い。ＣＰＵ１４Ａは、ユーザによる操作部１７の操作、または、ＲＯＭ１４Ｂに記憶されているプログラムにしたがって、第一モードと第二モードとを切り替える。この際に、分析対象となる有形成分の大きさ等に応じて各撮像部１０における焦点位置のずれ量を変更する。焦点位置のずれ量と各可変機構２２におけるモータ２２４の回転角度との関係を予め求めてＲＯＭ１４Ｂに記憶させておけば、この関係に基づいて、ＣＰＵ１４Ａがモータ２２４を回転させることにより、焦点位置のずれ量を所望のずれ量に変更することができる。以下の説明では、第一撮像部１０Ａの焦点位置からの第二撮像部１０Ｂの焦点位置のずれ量と、第一撮像部１０Ａの焦点位置からの第三撮像部１０Ｃの焦点位置のずれ量とが同じになるように各焦点位置を調整しているが、これら焦点位置のずれ量が異なっていてもよい。以下、第一モード及び第二モードについて説明する。
【0046】
＜第一モード＞
第一モードでは、同じ有形成分を複数の撮像部１０で撮像可能なように撮像部１０（カメラ２３）間の焦点位置のずれ量を変えて、その状態で撮像された各画像に基づいて、有形成分を分析する。第一モードでは、ＣＰＵ１４Ａが、分析対象となる有形成分の大きさよりも各撮像部１０間の焦点位置のずれ量（第一のずれ量）が小さくなるように、各撮像部１０の焦点位置のずれ量を調整する。有形成分の幅または厚さの最大値を有形成分の大
きさとしてもよいし、有形成分の幅または厚さの平均値を有形成分の大きさとしてもよい。なお、尿検体の場合には、尿検体に含まれる有形成分の大きさを考慮して、上記焦点位置のずれ量を、例えば１０μｍ未満に調整し、好ましくは、例えば１．５～５μｍに調整する。尿検体に含まれる代表的な有形成分の大きさは以下の通りである。
赤血球：８μｍ以下、厚さは２μｍ以下
白血球：１２～１５μｍの球形（好中球）
扁平上皮（表層型）：６０～１００μｍ、厚さは３～５μｍ
扁平上皮（中層、深層型）：２０～７０μｍ、厚さは５μｍ以上
円柱：さまざまな大きさのものが存在する
細菌：細菌は１μｍ以下、真菌は３～６μｍ
第一モードでは、同じ有形成分を複数の撮像部１０で撮像可能なように撮像部１０（カメラ２３）間の焦点位置のずれ量を変えて、その状態で撮像された各画像に基づいて、有形成分を分析する。第一モードでは、ＣＰＵ１４Ａが、分析対象となる有形成分の大きさよりも各撮像部１０間の焦点位置のずれ量（第一のずれ量）が小さくなるように、各撮像部１０の焦点位置のずれ量を調整する。有形成分の幅または厚さの最大値を有形成分の大
きさとしてもよいし、有形成分の幅または厚さの平均値を有形成分の大きさとしてもよい。なお、尿検体の場合には、尿検体に含まれる有形成分の大きさを考慮して、上記焦点位置のずれ量を、例えば１０μｍ未満に調整し、好ましくは、例えば１．５～５μｍに調整する。尿検体に含まれる代表的な有形成分の大きさは以下の通りである。
赤血球：８μｍ以下、厚さは２μｍ以下
白血球：１２～１５μｍの球形（好中球）
扁平上皮（表層型）：６０～１００μｍ、厚さは３～５μｍ
扁平上皮（中層、深層型）：２０～７０μｍ、厚さは５μｍ以上
円柱：さまざまな大きさのものが存在する
細菌：細菌は１μｍ以下、真菌は３～６μｍ
【0047】
なお、例えば、分析対象となる有形成分の中心に第一撮像部１０Ａの焦点が合っていると仮定した場合には、第二撮像部１０Ｂ及び第三撮像部１０Ｃが夫々同じ有形成分の異なる位置に焦点が合うように、撮像部１０間の焦点位置のずれ量が調整される。
【0048】
また、例えば、第二撮像部１０Ｂで撮像される画像の被写界深度と、第一撮像部１０Ａで撮像される画像の被写界深度と、が一部重複し、第三撮像部１０Ｃで撮像される画像の被写界深度と、第一撮像部１０Ａで撮像される画像の被写界深度と、が一部重複するように、撮像部１０間の焦点位置のずれ量（第一のずれ量）を調整してもよい。ただし、被写界深度から少し外れた位置に存在する有形成分であっても、画像から有形成分の分析が可能な場合もある。被写界深度に対してさらに所定のマージンを加えた範囲を撮像範囲と定義し、それぞれの画像の撮像範囲が一部重なるように、撮像部１０間の焦点位置のずれ量を調整してもよい。
【0049】
図７は、撮像範囲を説明するための図である。撮像範囲は、撮像部１０により撮像された画像によって有形成分を分析可能若しくは有形成分を抽出可能な範囲であり、カメラ２３の視野範囲及び有形成分を抽出可能な奥行きから定まる範囲である。カメラ２３の視野範囲は、撮像面のサイズと撮像に係る光学系の倍率とで決まる。有形成分を抽出可能な奥行きは、被写界深度に対して所定のマージンを加えた範囲である。なお、所定のマージンは、有形成分を分析可能な範囲または有形成分を抽出可能な範囲として予め設定される。
【0050】
図８は、撮像部１０間の撮像範囲が一部重なるように撮像部１０間の焦点位置のずれ量を調整した場合の撮像範囲の関係を示した図である。左から順に、第三撮像部１０Ｃ、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂにおける関係を夫々示している。結像レンズ１１Ｂからカメラ２３の撮像面までの光学距離を変えることにより焦点位置が調整されると、その焦点位置の調整にしたがって撮像範囲がずれる。図８に示した状態では、「重複」で示した範囲において、第三撮像部１０Ｃの撮像範囲と第一撮像部１０Ａの撮像範囲とが一部重なっており、第一撮像部１０Ａの撮像範囲と第二撮像部１０Ｂの撮像範囲とが一部重なっている。
【0051】
なお、図８に示したように、撮像範囲が一部重なるように各撮像部１０の焦点位置を調整した場合には、分析対象となる有形成分にもよるが、有形成分の大きさよりも各撮像部１０間の焦点位置のずれ量が小さくなる傾向にある。
【0052】
ＣＰＵ１４Ａは、撮像部１０間の焦点位置のずれ量を調整した後、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂ、及び第三撮像部１０Ｃによって光軸１１０が共通の同じ画像を同時に撮像する。以下では、第一撮像部１０Ａによって撮像された画像を第一画像ともいい、第二撮像部１０Ｂによって撮像された画像を第二画像ともいい、第三撮像部１０Ｃによって撮像された画像を第三画像ともいう。
【0053】
具体的には、第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、及び第三カメラ２３Ｃで、フローセル１３Ａを流通する検体中の有形成分の静止画像を同時に撮像する。撮像は、拡大撮像であり、光源１２の点灯時間と第一カメラ２３Ａ、第二カメラ２３Ｂ、及び第三カメラ２３Ｃの撮像時間（露光時間）は、コントローラ１４により同期される。光源１２からフローセル１３Ａには平行光が入射する。撮像に際して光源１２を１～複数回点灯させる。光源１２の点灯時間は検体の流速に依存し、被写体ぶれが許容範囲内となるように設定される。１露光に対して、光源１２を複数回発光させる場合には、一画像に含まれる有形成分の数が多くなるため、有形成分の分析精度をさらに高めることができる。この場合の光源１２の点滅タイミングは、同じ検体が撮像されないように、検体の流速と光源１２の点灯時間との関係を考慮して決定する。このような画像を各カメラ２３で複数撮像してもよい。
【0054】
ＣＰＵ１４Ａは、例えば、第一画像から、有形成分の位置、大きさ、数を把握し、把握された有形成分の大きさから画像の切り出しサイズを決定し、切り出し画像を生成する。以下、第一画像から生成された切り出し画像を、第一切り出し画像ともいう。第一切り出し画像は、背景画像と撮像した画像とを比較し、差異がある箇所を四角で囲ってその内部の画像を切り出した画像である。
【0055】
ＣＰＵ１４Ａは、第一切り出し画像の生成に先立って、記憶された第一画像のデータを用いて、第一画像ごとに、各画素の画素値を平均化したものを背景画像として作成する。画素値は各画素の輝度でも良くＲＧＢ値でもよい。第一切り出し画像は、ＣＰＵ１４ＡがＲＯＭ１４Ｂに格納されているプログラム（切り出し処理）を実行することにより生成される。第一切り出し画像は、切り出し位置、切り出しサイズと共にＲＡＭ１４Ｃに記憶される。例えば、ＣＰＵ１４Ａは、撮像された各第一画像に含まれるすべての有形成分について第一切り出し画像を生成する。
【0056】
ＣＰＵ１４Ａは、第二画像においても、第一切り出し画像に対応する位置（具体的にはＸ軸―Ｙ軸座標が同じ位置）から有形成分を切り出して切り出し画像を生成する。さらに、ＣＰＵ１４Ａは、第三画像においても、第一切り出し画像に対応する位置から有形成分を切り出して切り出し画像を生成する。以下、第二画像から生成された切り出し画像を、第二切り出し画像ともいい、第三画像から生成された切り出し画像を、第三切り出し画像ともいう。
【0057】
そして、ＣＰＵ１４Ａは、第一画像、第二画像、第三画像の夫々同じ位置から切り出した、第一切り出し画像、第二切り出し画像、及び第三切り出し画像を関連付けてＲＡＭ１４Ｃに記憶させる。第一切り出し画像、第二切り出し画像、及び第三切り出し画像は、ＣＰＵ１４Ａにより各種分析に供される。これにより、顕微鏡による目視観察の際に、観察者が手動でピント位置を変えて有形成分を観察することと同様のことが、フローセルを用いた連続画像撮影でも実現できる。
【0058】
図９は、一例として白血球に分類された有形成分の切り出し画像を示した図である。但し、白血球以外の有形成分も分析対象となる。上から順に第三切り出し画像、第一切り出し画像、第二切り出し画像を示しており、同じ有形成分（同一個体）を切り出した画像を縦に並べている。このように、各切り出し画像が関連付けられてＲＡＭ１４Ｃに記憶される。換言すれば、同一個体の有形成分の像が、対物レンズ１１Ａから焦点位置までの光学距離の短い順又は長い順（一方が昇順とされ他方が降順とされる）に並べられる。
【0059】
ＣＰＵ１４Ａは、各切り出し画像の特徴量と、予めＲＯＭ１４Ｂに記憶されている有形成分毎の特徴量と、を比較することにより有形成分の分析（同定）を行う。特徴量には、色、形状、大きさを例示できる。仮に、撮像部１０を１つだけしか設けていない場合には
、撮像部１０のピントから外れた位置に有形成分が存在していれば、有形成分のピントが外れた像しか得られない。そのため、撮像画像からは適正な特徴量が得られず、その有形成分の種別をＣＰＵ１４Ａが判別不能となる可能性がある。有形成分の判別が不能である場合には、有形成分の同定のためにユーザが顕微鏡を用いて目視による観察を行う必要が生じる。
、撮像部１０のピントから外れた位置に有形成分が存在していれば、有形成分のピントが外れた像しか得られない。そのため、撮像画像からは適正な特徴量が得られず、その有形成分の種別をＣＰＵ１４Ａが判別不能となる可能性がある。有形成分の判別が不能である場合には、有形成分の同定のためにユーザが顕微鏡を用いて目視による観察を行う必要が生じる。
【0060】
一方、複数の撮像部１０を用いて焦点位置をずらした画像を同時に複数取得することにより、ピント位置の異なるいずれかの画像から有形成分の種別の判別に十分な特徴量を取得することが可能となり、判別不能の割合を低減することが可能となり、ユーザの目視による観察を行う回数を減少させることができる。
【0061】
また、同じ有形成分（同一個体）を焦点位置が異なる複数の撮像部１０によって撮像するため、同じ有形成分において取得できる情報量が多くなるので、有形成分の分析精度をより高めることができる。また、図９に示したような同じ有形成分を抽出した切り出し画像を表示部１６の同じ位置に、焦点位置が奥側の切り出し画像から順（すなわち、第二切り出し画像、第一切り出し画像、第三切り出し画像の順であって、図９の下から順）、または、焦点位置が手前側の切り出し画像から順（すなわち、第三切り出し画像、第一切り出し画像、第二切り出し画像の順であって、図９の上から順）に切り替えて表示させることにより、ユーザが手動で顕微鏡の焦点をずらして観察するのと同じ見え方で切り出し画像を切り替えることができる。このため、ユーザ自身が表示部１６を参照して有形成分の同定を行う場合でも、有形成分を同定し易くなる。顕微鏡を用いる場合より、検査の時間や手間を減らすことができる。
【0062】
例えば、１つの切り出し画像では同定できない場合であっても、他の切り出し画像と切り替えて表示させることにより、他の切り出し画像に含まれる情報も考慮して同定を行うことができるため、同定をし易くすることができる。また、ＣＰＵ１４Ａによって同定された有形成分に対して、切り出し画像を切り替えて表示することにより、正確に同定が行われたか否かユーザが確認することもできる。なお、切り出し画像を切り替えるときには、ＣＰＵ１４Ａが自動で切り替えてもよく、ユーザがマウス等を用いて手動で切り替えてもよい。また、第一切り出し画像、第二切り出し画像、及び第三切り出し画像を同じ位置に重ねて表示して同定を行ってもよい。この場合であっても、夫々の切り出し画像に含まれる情報を一度に見ることができるため、同定がし易くなる場合もある。また、図９に示したように、第一切り出し画像、第二切り出し画像、及び第三切り出し画像を異なる位置に並列に表示させてもよい。
【0063】
ここで、一般的な顕微鏡は有形成分の大きさに対して被写界深度が浅いために、有形成分の全体を一度に把握することが困難な場合がある。この場合、ユーザが手動で焦点位置を調整することにより、有形成分の全体を把握することになる。一方、分析対象となる有形成分の大きさよりも各撮像部１０間の焦点位置のずれ量が小さくなるように各撮像部１０の焦点位置を調整した場合には、同一個体の有形成分について焦点位置がずれた複数の画像を取得することができる。そして、取得された複数の画像を順に切り替えて表示させることにより、フローセルを用いた連続測定においても焦点位置の異なる画像を観察することが可能となる。
【0064】
また、ＣＰＵ１４Ａは、切り出し画像の数に基づいて有形成分の個数をカウントすることもできる。第一モードでは、有形成分の個数をカウントするときには、１つの撮像部１０（例えば第一撮像部１０Ａ）によって撮像された画像を用いる。
【0065】
ＣＰＵ１４Ａは、例えば、第一切り出し画像の特徴量と、予めＲＯＭ１４Ｂに記憶されている有形成分毎の特徴量と、を比較することにより有形成分の同定を行う。このときに
同定できなかった有形成分については、対応する第二切り出し画像に基づいた同定を行う。すなわち、第二切り出し画像の特徴量と、予めＲＯＭ１４Ｂに記憶されている有形成分の特徴量と、を比較することにより有形成分の同定を行う。それでも同定できなかった有形成分に対して、第三切り出し画像に基づいた同定を同様にして試みる。このように、焦点位置の異なる複数の画像に基づいて複数回の同定を試みることにより、ユーザが同定のために目視で観察しなければならない有形成分の数を減少させることができる。
同定できなかった有形成分については、対応する第二切り出し画像に基づいた同定を行う。すなわち、第二切り出し画像の特徴量と、予めＲＯＭ１４Ｂに記憶されている有形成分の特徴量と、を比較することにより有形成分の同定を行う。それでも同定できなかった有形成分に対して、第三切り出し画像に基づいた同定を同様にして試みる。このように、焦点位置の異なる複数の画像に基づいて複数回の同定を試みることにより、ユーザが同定のために目視で観察しなければならない有形成分の数を減少させることができる。
【0066】
なお、有形成分の同定方法はこれに限らず、第一切り出し画像、第二切り出し画像、及び第三切り出し画像の夫々から得られる特徴量を総合的に判断して有形成分の同定を行ってもよい。この場合の同定も、ＲＯＭ１４Ｂに記憶されているプログラムにしたがって行われる。
【0067】
図１０は、第一モードにおける有形成分を同定するフローを示したフローチャートである。本フローチャートは、ＣＰＵ１４Ａによって実行される。
【0068】
ステップＳ１０１では、ＣＰＵ１４Ａは、各可変機構２２を操作して各撮像部１０の焦点位置を調整する。このときに、有形成分の大きさよりも撮像部１０間の焦点位置のずれ量が小さくなるように各撮像部１０の焦点位置が調整される。このときには、各撮像部１０の撮像範囲の一部が重なるように、各撮像部１０の焦点位置が調整される。
【0069】
ステップＳ１０２では、ＣＰＵ１４Ａは、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂ、及び第三撮像部１０Ｃによって撮像される画像を取得する。
【0070】
ステップＳ１０２の処理が完了するとステップＳ１０３へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、第一画像から有形成分を切り出して第一切り出し画像を生成し、ＲＡＭ１４Ｃに記憶させる。第一切り出し画像は、第一画像に撮像されている有形成分の数だけ生成される。
【0071】
ステップＳ１０３の処理が完了するとステップＳ１０４へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、第一切り出し画像の位置情報及び特徴量を取得する。第一切り出し画像の位置情報及び特徴量は、第一切り出し画像と関連付けてＲＡＭ１４Ｃに記憶される。特徴量の取得には、予めＲＯＭ１４Ｂに記憶されたプログラムが用いられる。
【0072】
ステップＳ１０４の処理が完了するとステップＳ１０５へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、第二画像及び第三画像から有形成分を切り出して、第二切り出し画像及び第三切り出し画像を生成する。第二切り出し画像及び第三切り出し画像は、複数の第一切り出し画像の夫々の位置情報に基づいて、第一切り出し画像と同じ位置の有形成分を切り出すことにより生成される。第一切り出し画像と同じ位置を切り出した第二切り出し画像及び第三切り出し画像は、その第一切り出し画像と関連付けてＲＡＭ１４Ｃに記憶される。
【0073】
ステップＳ１０５の処理が完了するとステップＳ１０６へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、第二切り出し画像及び第三切り出し画像の特徴量を取得する。第二切り出し画像及び第三切り出し画像の特徴量はＲＡＭ１４Ｃに記憶される。
【0074】
ステップＳ１０６の処理が完了するとステップＳ１０７へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、ステップＳ１０４及びステップＳ１０６で取得された各切り出し画像の特徴量に基づいて、有形成分の同定を行う。同定には、予めＲＯＭ１４Ｂに記憶されたプログラムが用いられる。例えばＣＰＵ１４Ａは、第一切り出し画像の特徴量、第二切り出し画像の特徴量、及び第三切り出し画像の特徴量の少なくとも１つと、予めＲＯＭ１４Ｂに記憶されている有形成分毎の特徴量と、を比較することにより有形成分の同定を行う。なお、Ｓ１０５とＳ１０６において、例えば第三画像の切り出しの前に、第二切り出し画像の特徴量の取得を行
ってもよく、Ｓ１０５およびＳ１０６内での工程の順番は特に拘らない。
ってもよく、Ｓ１０５およびＳ１０６内での工程の順番は特に拘らない。
【0075】
ステップＳ１０７の処理が完了するとステップＳ１０８へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、ステップＳ１０７で同定された有形成分の種類毎に有形成分を計数し、次いでステップＳ１０９へ進んでステップＳ１０８での計数結果を出力する。この計数結果に基づいて、ＣＰＵ１４Ａが、各種分析を行ってもよい。なお、ステップＳ１０７において同定できない有形成分が存在する場合には、その旨を表示部１６に表示させる。
【0076】
このように第一切り出し画像に基づいて、有形成分の位置や数を特定することができ、第一切り出し画像、第二切り出し画像、及び第三切り出し画像に基づいて、有形成分の分析を行うことにより、有形成分の分析精度を高めることができる。また、第一画像、第二画像、第三画像という異なる画像を取得する際に、光源１２、対物レンズ１１Ａ、結像レンズ１１Ｂが夫々１つで済む。
【0077】
上記ステップＳ１０７において各切り出し画像の特徴量が、予めＲＯＭ１４Ｂに記憶されている有形成分毎の特徴量と一致しないために、有形成分を同定できない場合には、その有形成分に係る各切り出し画像に基づいて、ユーザが同定を行う。このときには、表示部１６の同じ位置に、第二切り出し画像、第一切り出し画像、第三切り出し画像の順、または、第三切り出し画像、第一切り出し画像、第二切り出し画像の順に切り替えて表示されるように、ＣＰＵ１４ＡがＲＡＭ１４Ｃに記憶されている各切り出し画像を表示させる。切り出し画像を切り替えるタイミングは、ＲＯＭ１４Ｂに記憶されている各切り出し画像の表示時間にしたがってＣＰＵ１４Ａが決定してもよく、ユーザの操作部１７の操作にしたがって決定してもよい。ユーザが操作部１７としてマウスのスクロールホイールを用いる場合には、スクロールホイールの回転にしたがって切り出し画像を切り替えてもよい。また、ユーザが操作部１７としてキーボードを用いる場合には、何れかのキーの押下にしたがって切り出し画像を切り替えてもよい。
【0078】
このように、第一モードでは、分析対象となる有形成分の大きさよりも各撮像部１０間の焦点位置のずれ量が小さくなるように、各撮像部１０の焦点位置を調整することにより、有形成分の分析精度を高めたり、有形成分を同定し易くしたりできる。これにより、ユーザが有形成分を目視で観察する回数を減少させることができる。また、ＣＰＵ１４Ａの処理では同定できない有形成分があったとしても、その有形成分の切り出し画像を焦点位置をずらして順に切り替えて観察することができるため、ユーザが顕微鏡で有形成分を観察する回数を減少させることができる。
【0079】
＜第二モード＞
第二モードでは、対物レンズ１１Ａの光軸１１０方向のより広い範囲で、フローセル中に分布している有形成分を撮像可能なように、撮像部１０（カメラ２３）間における被写体側の焦点位置のずれ量（第二の量）を調整し、その状態で撮像された各画像に基づいて、主に、有形成分の個数をカウントする。そのため、第二モードでは、撮像部１０間における被写体側の焦点位置のずれ量を分析対象となる有形成分の大きさよりも大きくする。なお、尿検体の場合には、尿検体に含まれる有形成分の大きさを考慮して、上記焦点位置のずれ量を、例えば１０μｍ以上に調整する。
第二モードでは、対物レンズ１１Ａの光軸１１０方向のより広い範囲で、フローセル中に分布している有形成分を撮像可能なように、撮像部１０（カメラ２３）間における被写体側の焦点位置のずれ量（第二の量）を調整し、その状態で撮像された各画像に基づいて、主に、有形成分の個数をカウントする。そのため、第二モードでは、撮像部１０間における被写体側の焦点位置のずれ量を分析対象となる有形成分の大きさよりも大きくする。なお、尿検体の場合には、尿検体に含まれる有形成分の大きさを考慮して、上記焦点位置のずれ量を、例えば１０μｍ以上に調整する。
【0080】
図１１は、撮像部１０間の撮像範囲が重ならないように撮像部１０間の焦点位置のずれ量を調整した場合の撮像範囲の関係を示した図である。左から順に、第三撮像部１０Ｃ、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂにおける関係を夫々示している。第三撮像部１０Ｃの撮像範囲よりも、第一撮像部１０Ａの撮像範囲のほうが、光軸１１０方向で第四流路１３８の奥側（対物レンズ１１Ａから離れた位置）に存在しており、両撮像範囲は重複していない。また、第一撮像部１０Ａの撮像範囲よりも、第二撮像部１０Ｂの撮像範囲のほう
が、光軸１１０方向で奥側に存在しており、両撮像範囲は重複していない。各撮像範囲は、隣接してもよく、離れていてもよい。
が、光軸１１０方向で奥側に存在しており、両撮像範囲は重複していない。各撮像範囲は、隣接してもよく、離れていてもよい。
【0081】
なお、図１１に示したように、撮像範囲が重ならないように各撮像部１０の焦点位置を調整した場合には、分析対象となる有形成分にもよるが、有形成分の大きさよりも各撮像部１０間における焦点位置のずれ量が大きくなる。
【0082】
対物レンズ１１Ａの光軸１１０の方向において、各撮像部１０の撮像範囲の厚みは、フローセル１３Ａを流れる検体の厚みよりも薄い。そのため、仮に１つの撮像部１０で検体を撮像する場合には、撮像できない範囲が存在し、光軸１１０の方向において撮像範囲の手前側や奥側に存在する有形成分を撮像することはできない。この場合、例えば、検体の単位体積当たりの有形成分の数が、検体のどの箇所においても同一であると仮定して、撮像した画像に含まれる有形成分の数に基づいた分析を行うことが考えられる。
【0083】
しかし、フローセル１３Ａを流通している検体では、有形成分の分布に偏りが生じる場合がある。これにより、検体の単位体積当たりの有形成分の数が均一でなくなるため、有形成分を撮像する際の焦点位置によって、撮像される有形成分の数が異なってしまう。そうすると、焦点位置によって分析結果が異なる虞がある。このように、検体中の有形成分の数に基づいた分析を行う場合には、撮像された画像に含まれる有形成分の数が、検体に含まれる有形成分の全数と相関がなければ、分析の精度が低くなってしまう。
【0084】
一方、分析装置２０は複数の撮像部１０を備えているため、夫々の撮像部１０に係る焦点位置を対物レンズ１１Ａの光軸１１０方向（Ｚ軸方向）にずらすことにより、より広い範囲に含まれる有形成分を撮像することができる。ここで、第二モードでは、撮像部１０間の撮像範囲が重ならないように撮像部１０間における被写体側の焦点位置のずれ量（第二の量）を調整する。すなわち、第二の量として、撮像部１０間の焦点位置のずれ量が分析対象となる有形成分の大きさよりも大きくなるように、焦点位置のずれ量を調整している。その結果、第二モードにおけるずれ量（第二の量）は、第一モードにおけるずれ量（第一の量）よりも大きくなる。このように焦点位置を調整して取得される第一画像、第二画像、第三画像には、夫々、光軸１１０方向で異なる（重複しない）撮像範囲に存在する有形成分が撮像される。そのため、撮像された第一画像、第二画像、第三画像に含まれる有形成分の数と、検体に含まれる有形成分の全数と、の相関がより高くなるので、分析精度を高めることが可能となる。
【0085】
なお、有形成分が被写界深度から外れて像がぼけていたとしても、有形成分が存在していることを把握できれば有形成分の数をカウントできるため、有形成分の存在が確認できる範囲で重複しないように焦点位置のずれ量を調整してもよい。第一モードと第二モードとは用途が異なるため、夫々の用途に応じて最適な撮像範囲が設定される。また、第二モードにおいて、単に、各画像の被写界深度が重複しないように、焦点位置のずれ量を調整してもよい。焦点位置の調整は、ＣＰＵ１４Ａが各可変機構２２を操作することによって行われる。
【0086】
ＣＰＵ１４Ａは、第一切り出し画像、第二切り出し画像、第三切り出し画像を夫々作成し、これら切り出し画像の総計を有形成分の数としてカウントする。なお、第一画像、第二画像、第三画像と、それぞれの画像に対応する背景画像とを比較し、差異がある箇所に有形成分が存在すると考えて、この箇所をカウントすることにより、有形成分の数をカウントしてもよい。このようにして取得された有形成分の数はＲＡＭ１４Ｃに記憶され、ＣＰＵ１４Ａにより各種分析に供される。
【0087】
各撮像部１０により撮像される範囲に重複がなく、且つ、より広い範囲で検体を撮像す
ることができるため、有形成分のカウント漏れを抑制できる（有形成分の計数の精度向上を図ることができる）。これにより、有形成分の数に基づいた分析の精度を高めることができる。
ることができるため、有形成分のカウント漏れを抑制できる（有形成分の計数の精度向上を図ることができる）。これにより、有形成分の数に基づいた分析の精度を高めることができる。
【0088】
図１２は、第二モードにおける有形成分を同定するフローを示したフローチャートである。本フローチャートは、ＣＰＵ１４Ａによって実行される。
【0089】
ステップＳ２０１では、ＣＰＵ１４Ａは、各可変機構２２を操作して各撮像部１０の焦点位置を調整する。このときに、例えば有形成分の大きさよりも撮像部１０間の焦点位置のずれ量が大きくなるように各撮像部１０の焦点位置が調整される。
【0090】
ステップＳ２０２では、ＣＰＵ１４Ａは、第一画像、第二画像、及び第三画像を取得する。ステップＳ２０２の処理が完了するとステップＳ２０３へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、第一画像、第二画像、及び第三画像から有形成分を切り出して第一切り出し画像、第二切り出し画像、及び第三切り出し画像を生成し、ＲＡＭ１４Ｃに記憶させる。
【0091】
ステップＳ２０３の処理が完了するとステップＳ２０４へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、第一切り出し画像、第二切り出し画像、及び第三切り出し画像の数の合計を算出する。この合計値は、有形成分の数に相当する。ＣＰＵ１４Ａは、この合計値をＲＡＭ１４Ｃに記憶させる。ステップＳ２０４の処理が完了するとステップＳ２０５へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、ステップＳ２０４での計数結果を出力する。この計数結果に基づいて、ＣＰＵ１４Ａが、各種分析を行ってもよい。
【0092】
このように、第二モードでは、分析対象となる有形成分の大きさよりも各撮像部１０間の焦点位置のずれ量が大きくなるように、各撮像部１０の焦点位置を調整することにより、有形成分の個数をより正確にカウントすることができる。
【0093】
＜分析モードの切り替え処理＞
分析モードの切り替えは、以下の図１３に示したフローチャートにしたがって行われる。図１３は、焦点位置の切替制御のフローを示したフローチャートである。図１３に示したフローチャートは、ＣＰＵ１４Ａによって実行される。
分析モードの切り替えは、以下の図１３に示したフローチャートにしたがって行われる。図１３は、焦点位置の切替制御のフローを示したフローチャートである。図１３に示したフローチャートは、ＣＰＵ１４Ａによって実行される。
【0094】
ステップＳ３０１では、ＣＰＵ１４Ａが、ユーザが設定した分析モードを取得する。例えば、第一モードと第二モードとはユーザが操作部１７を操作することにより切り替えられる。したがって、ＣＰＵ１４Ａは、操作部１７の操作状態を取得することにより、ユーザが設定した分析モードを取得する。
【0095】
ステップＳ３０１の処理が完了するとステップＳ３０２へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、ユーザが設定した分析モードが第一モードであるか否か判定する。そして、ステップＳ３０２で肯定判定がなされるとステップＳ３０３へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、第一モードによる有形成分の分析を行う。このときには、図１０に示したフローチャートが実行される。
【0096】
一方、ステップＳ３０２で否定判定がなされるとステップＳ３０４へ進み、ＣＰＵ１４Ａは、第二モードによる有形成分の分析を行う。このときには、図１２に示したフローチャートが実行される。このように、ユーザが所望した分析モードに応じて各撮像部１０に係る焦点位置を切り替えて撮像を行うことにより、異なる態様で有形成分の分析を行うことができる。
【0097】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、少なくとも一部の撮像部１０が可変機構２２を備えているが、これ
に代えて、全ての撮像部１０が可変機構２２を備えていなくてもよい。この場合、ユーザは、各撮像部１０の焦点位置を変更することができない。例えば、鏡筒２４の端部にカメラ２３を固定する。これにより、第一光学距離、第二光学距離、及び第三光学距離を固定する。その際、フローセル１３Ａ中の各撮像部１０の焦点位置が異なるように第一光学距離、第二光学距離、及び第三光学距離を調整しておく。この場合の各撮像部１０の撮像範囲及び焦点位置は、上記実施形態で説明した第一モードまたは第二モードのどちらに対応したものであってもよい。そして、ＣＰＵ１４Ａは、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂ、及び第三撮像部１０Ｃによって光軸１１０が共通の画像を同時に撮像する。撮像の方法及びその後の処理の方法については、第一モードまたは第二モードと同じ方法を用いることができる。
上記実施形態では、少なくとも一部の撮像部１０が可変機構２２を備えているが、これ
に代えて、全ての撮像部１０が可変機構２２を備えていなくてもよい。この場合、ユーザは、各撮像部１０の焦点位置を変更することができない。例えば、鏡筒２４の端部にカメラ２３を固定する。これにより、第一光学距離、第二光学距離、及び第三光学距離を固定する。その際、フローセル１３Ａ中の各撮像部１０の焦点位置が異なるように第一光学距離、第二光学距離、及び第三光学距離を調整しておく。この場合の各撮像部１０の撮像範囲及び焦点位置は、上記実施形態で説明した第一モードまたは第二モードのどちらに対応したものであってもよい。そして、ＣＰＵ１４Ａは、第一撮像部１０Ａ、第二撮像部１０Ｂ、及び第三撮像部１０Ｃによって光軸１１０が共通の画像を同時に撮像する。撮像の方法及びその後の処理の方法については、第一モードまたは第二モードと同じ方法を用いることができる。
【0098】
上記実施形態では、撮像部１０を３つ備えているが、撮像部１０の数はこれに限らず、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。撮像部１０の数が多くなるほど、有形成分の分析精度を高めることができるため、要求される分析精度に応じて撮像部１０の数を決定してもよい。
【0099】
また、分析モードの切り替えは、有限遠補正光学系及び無限遠補正光学系の何れであっても適用することができる。結像レンズ１１Ｂは必須の構成ではない。
【0100】
また、夫々の撮像部１０の光学距離を調整するときに、物理的な距離を変更するのではなく、夫々の光路に異なる厚みの光学素子を挿入するなどして光学距離を変更してもよい。
【0101】
また、第一モード及び第二モードの他に、これらのモードとは各撮像部１０の焦点位置が異なる他のモードを更に組み合わせることもできる。また、全ての撮像部１０を用いて撮像する必要はなく、一部の撮像部１０を用いて撮像を行ってもよい。また、分析対象となる有形成分が検体中に光軸１１０方向に偏っている場合には、第二モードを実行することによって分析対象となる有形成分が比較的多い箇所を把握し、この箇所に第一撮像部１０Ａの焦点位置を合わせて第一モードを実行して有形成分の分析を行ってもよい。
【符号の説明】
【0102】
１ 撮像装置
１１Ａ 対物レンズ
１１Ｂ 結像レンズ
１２ 光源
１３Ａ フローセル
１４ コントローラ
１６ 表示部
１７ 操作部
２０ 分析装置
２２Ａ 第一可変機構
２２Ｂ 第二可変機構
２２Ｃ 第三可変機構
２３Ａ 第一カメラ
２３Ｂ 第二カメラ
２３Ｃ 第三カメラ
１１０ 光軸
１１Ａ 対物レンズ
１１Ｂ 結像レンズ
１２ 光源
１３Ａ フローセル
１４ コントローラ
１６ 表示部
１７ 操作部
２０ 分析装置
２２Ａ 第一可変機構
２２Ｂ 第二可変機構
２２Ｃ 第三可変機構
２３Ａ 第一カメラ
２３Ｂ 第二カメラ
２３Ｃ 第三カメラ
１１０ 光軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】