光学测量装置、流量现场测量计及光学测量方法

专利名称：光学测量装置、流量现场测量计及光学测量方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通过液流通路来光学检测样本的光学测量装置。具体而言， 本发明涉及用于光学检测流过液流通路的样本的光学测量装置、使用光学测量装置的流量 现场测量计(flow sitemeter)及光学测量装置所采用的光学测量方法。
背景技术：
近年来，随着分析技术的发展，也开发出了在驱动微粒子流过液流通路的处理中 用于测量微粒子、分析所测量的微粒子以及对所分析的微粒子进行分选的技术。在开发了 所述技术的处理中，生物微粒子或普通微粒子被驱动流过液流通路。生物微粒子的典型实 例为细胞和微生物，而普通微粒子的典型实例为微珠(microbead)。用于测量流过液流通路 的微粒子、分析所测量的微粒子以及对所分析的微粒子进行分选的技术的典型实例为称作 流量现场测量技术(flow-site-metry technique)的分析技术。流量现场测量技术的技术 正在很快地发展。流量现场测量技术为一种分析技术，根据该技术，作为分析对象的微粒子以排成 一列的状态被驱动进入流体、将激光等照射到微粒子以检测由于照射而引起的由微粒子发 射的荧光或散射光，基于检测的荧光或散射光，对微粒子进行测量、分析以及分选。在可以 被划分为流体系统、光学系统、电学系统以及分选系统的总系统中执行流量现场测量处理。 流体系统、光学系统、电学系统以及分选系统描述如下。(1)流体系统在流体系统中，作为分析对象的微粒子在流量单元(flow cell)(或液流通路)内 排列成一行。具体而言，以确定的流速将鞘流(sheath flow)驱动进入流量单元，在这种状 态下，将包括微粒子的样本流缓慢注入流量单元的中心。此时，根据层流原理(laminarflow principle)，鞘流和样本流不会彼此混合。而是，鞘流和样本流形成层流，该层流是包括流 层的液流。随后，同其它的量，根据作为分析对象的每个微粒子的尺寸，调节鞘流和样本流 的流速，从而驱动每个微粒子在排成一列的状态。(2)光学系统在光学系统中，用激光等照射作为分析对象的微粒子，并且检测微粒子由于照射 而发射的荧光或散射光。驱动在流体系统(1)中处于排成一列的状态的每个微粒子流过激 光照射部，并且每当一个微粒子通过激光照射部时，通过对应于每个参数的光学检测器来 检测由于向微粒子的照射激光引起的微粒子发射的荧光和散射光以分析微粒子。(3)电学系统在电学系统中，由光学系统⑵检测的光学信息被转换成模拟电信号(为一系列电压脉冲)。随后，对得到的模拟电信号进行模拟-数字转换处理。随后，基于作为模拟-数 字转换处理的结果而获取的数字数据，使用用于分析的计算机软件以在分析过程中产生提 取的柱状图。(4)分选系统在分选系统中，完成了在流体系统(1)、光学系统⑵及电学系统⑶中执行的测 量处理的微粒子在被收集之前被彼此分离。根据典型的分选方法，正负电荷被添加至完成 了测量处理的微粒子，并且流量单元由具有彼此不同的电位的两个偏转板D夹在中间。根 据被添加至微粒子的电荷的极性，充电的每个微粒子被两个偏转板D中的一个吸引。诸如用于分析并分选流过液流通路的微粒子的流量现场测量技术的技术被广泛 应用于诸如医学领域、制药领域、临床检查领域、食品领域、农业领域、工程领域、法医学领 域以及犯罪鉴定领域的多种领域中。具体地，在医学领域的情况下，流量现场测量技术在诸 如病理学、肿瘤免疫学、移植学、遗传学、再生医学以及化学疗法的子领域中起着重要作用。如上所述，在非常广泛的各种领域中都需要用于测量流过液流通路的微粒子、分 析所测量的微粒子以及分选所分析的微粒子的技术。在能够被划分为流体系统、光学系统、 电学系统以及分选系统的如上所述的总系统中执行采用基于这种技术的流量现场测量技 术的流量现场测量处理。用于在流体系统、光学系统、电学系统以及分选系统中执行处理所 需的技术的开发正在日新月异地发展。例如，如日本专利公开第2007-101314号(下文中 称作专利文献1)中所披露的，提出了一种微粒子分析装置，其中，形成包括作为分析对象 的染色微粒子的微粒子悬浮液，并且向微粒子悬浮液的液流照射光，以获取具有不同种类 的多种光信号(每种均反映微粒子的特性)。随后，将每种光信号转换成输出电信号，从而， 即使不准备多种不同类型的信号处理电路板，也能够通过微粒子分析装置执行彼此不同的 各种类型的分析。另一方面，如JP-T-2007-518991中所披露的，提出了一种用于扩大流量现场测量 计的动态范围的方法。根据这种方法，由单个光源发出的荧光被分割成多个荧光束，并且通 过检测这些荧光束，能够增大流量现场测量计的动态范围。JP-T-2009-063305披露了一种用于消除照射不规则性和照射位置偏移及焦点位 置偏移的方法。根据这种方法，将定向光照射至样本以获取液流通路中的样本的位置信息。 随后，基于该信息，再次将定向光照射至样本以消除照射不规则性和照射位置偏移及焦点 位置偏移。

发明内容
如上所述，已经为每种处理提出了各种技术。通过分析对信息执行的AD(模拟数 字)转换处理的结果来分析流过液流通路的样本的信息。因此，提高AD转换处理的结果的 精度是非常重要的。为了提升AD转换处理的结果的精度，期望增大AD转换处理的输入范 围并增加输出比特数。但是，应该注意的是，AD转换IC自身的输入范围是固定的，而AD转 换IC的输出比特数为16 18范围内的值。另外，为了使AD转换处理的输入范围在实时的基础上可调节，存在一种设想的方 法，用于延迟光学拾取产生的原始模拟数据。但是，这种方法带来了一个问题，即，延迟原始 模拟数据的电学处理不利地劣化了数据。延迟原始模拟数据的电学处理也称作模拟数据延
5迟处理。 为了避免上述问题，根据现有技术，最初的几十至几百份样本用于调节放大器的 增益。因此，如果采用这种方法，带来了一个问题，即，最初的几十至几百份样本的数据被不 期望地浪费。另外，根据这种方法，如果用于预先调节增益的样本为微粒子和巨核细胞的混 合物，则最优化是不可能的。 如上所述，在用于光学检测流过液流通路的样本的技术中，用于提高AD (模拟_数 字)转换处理的结果的精度的技术带来了上述各种问题。因此，期望提供一种在用于光学检测流过液流通路的样本的工艺中所采用的技 术，以作为用于以高效和高可靠度提高AD (模拟数字)转换处理的结果的精度的创新的技 术。作为进行了锐意研究的结果，注意到样本移动通过液流通路时的特征现象，本发 明的发明者已经开发了一种用于放大由在电学系统中执行的处理所产生的电信号的方法， 并且已经完成了本发明。首先，本发明提供了一种光学测量装置，该光学测量装置至少采用液流通路，样 本流过其中；第一光照射部，配置为将光照射至流过液流通路的样本；第一光检测部，配置 为检测由于由第一光照射部照射的光而从样本发出的光学信息；以及第一光电转换部，配 置为执行将由第一光检测部检测的光学信息转换成模拟电信号的光电转换处理。光学测量 装置进一步至少采用第一 AD (模拟-数字)转换部，配置为执行将由第一光电转换部输出 的模拟电信号转换成数字电信号的AD转换处理；第二光照射部，相对于第一光照射部设置 在液流通路的下游侧，作为配置为将光照射至样本的光照射部；以及第二光检测部，配置为 检测由于由第二光照射部照射的光而从样本发出的光学信息。光学测量设备进一步至少采 用第二光电转换部，配置为执行将由第二光检测部检测的光学信息转换成模拟电信号的 光电转换处理；放大部，配置为基于作为AD转换处理的结果的由第一AD转换部输出的数字 电信号来放大由第二光电转换部输出的模拟电信号；以及第二 AD转换部，配置为将由放大 部放大的模拟电信号转换成数字电信号。在根据本发明实施例的光学测量装置中，样本流 过液流通路。因此，可以在相对于第一部件的液流通路的下游侧设置第二部件，以通过使用 由第一部件获取的信息的第二部件来提高所得的信息的精度。需要注意，根据本发明实施 例的光学测量装置设置有第二部件以及第一部件，但是，如后所述，可以根据第一部件获取 的信息进行控制，以便不操作第二部件。根据本发明实施例的光学测量装置可以很好地应用于流量现场测量计，并且可以 作为实施本发明所提供的光学测量方法的装置。更具体地，通过为根据本发明实施例的光学测量装置提供配置为根据由第二 AD 转换部输出的数字电信号来分选样本的样本分选部，光学测量装置可以用作流量现场测量 计。本发明说明书中使用的技术术语“样本”被如下定义。样本可以为任意物质，只要 所述物质能够流过液流通路。样本的典型实例为生物微粒子和合成粒子。生物微粒子的典 型实例为细胞、微生物、脂质体、DNA物质以及蛋白质物质，而合成粒子的典型实例为乳胶粒 子、凝胶粒子以及工业粒子。在根据本发明实施例的光学测量装置中，以基于作为由第一部件对同一样本执行的测量处理的最终结果而产生的数字电信号来确定的最佳放大增益来放大作为由第二部 件对样本执行的测量处理的最终结果而产生的模拟电信号。随后，第二 AD转换部将以最佳 放大增益被放大的模拟电信号转换成最终由光学测量装置输出的数字电信号。因此，不浪 费样本，就可以有效可靠地提高数字电信号的精度。


图1是示出了根据本发明实施例的光学测量装置的模型的概图；图2是示出了根据与图1中所示的实施例不同的另一个实施例的光学测量装置的 模型的概图；图3是示出了表示以双峰形式流动的两个邻近样本的脉冲信号和以三峰形式流 动的三个邻近样本的脉冲信号的曲线图的示图；图4是示出了根据与图1和图2所示的实施例不同的另一个实施例的光学测量装 置的模型的概图；图5是示出了根据与图1、图2以及图4中所示的实施例不同的再一个实施例的光 学测量装置的模型的概图；图6是示出了根据与图1、图2、图4以及图5中所示的实施例不同的再一个实施 例的光学测量装置的模型的概念图；图7是示出了根据本发明实施例的流量现场测量计的模型的概图；以及图8示出了表示本发明提供的光学测量方法的流程图。
具体实施例方式接下来，将参照附图来说明本发明的优选实施例。优选实施例只是本发明的代表 性实施例。即，本发明的范围绝不限于优选实施例。需要注意的是，在以如下顺序安排的章 节段落中按顺序说明优选实施例。1光学测量装置1
(1-1)液流通路2
(1-2)第--光照射部11
(1-3)第--光检测部12
(1-4)第--光电转换部13
(1-5)第-- AD转换部14
(1-6)第二光照射部21
(1-7)第二光检测部22
(1-8)第二光电转换部23
(1-9)放大部3
(1-10)第-二 AD转换部24
(1-11)流速测量部4
(1-12)流速控制部5
(1-13)温度控制部6
2流量现场测量计


11、第 21、第
(2-1)分选部7 3光学测量方法
(3-1)流处理I (3-2)第一光照射处理II (3-3)第一光检测处理III (3-4)第一光电转换处理IV (3-5)第一 AD转换处理V (3-6)第二光照射处理VI (3-7)第二光检测处理VII (3-8)第二光电转换处理VIII (3-9)放大处理IX (3-10)第二 AD转换处理X (3-11)流速测量处理XI (3-12)流速控制处理XII (3-13)温度控制处理XIII (3-14)分选处理XIV 1光学测量装置1
图1是示出了根据本发明实施例的光学测量装置1的模型的概图。 如图所示，根据本发明实施例的光学测量装置1采用液流通路2、第一光照射部 光检测部12、第一光电转换部13、第一 AD (模拟-数字)转换部14、第二光照射部 光检测部22、第二光电转换部23、放大部3以及第二 AD转换部24。如果需要，光学 测量装置1可以设置有诸如流速测量部4、流速控制部5、及温度控制部6的其它部件。下 面，详细说明构成光学测量装置1的每个部件。(1-1)液流通路2样本S正流过液流通路2。随后将描述的第一光照射部11和第二光照射部21的 每一个将光照射至样本S的预定部位(member)，以检测所述部位的各种信息。根据本发明实施例的光学测量装置1中可用的液流通路2的形状不做具体规定。 而是，可以以高自由度设计液流通路2的形状。例如，在图1所示的光学测量装置1的情况 下，在通常由诸如塑料或玻璃的材料制成的2维或3维基板T内构成液流通路2。但是，可 以将具有另一种形状的液流通路用作液流通路2。例如，可以使光学测量装置1设置有在现 有流量现场测量计中采用的液流通路2，如图2所示的另一个实施例的情况。另外，不具体规定液流通路2的宽度、深度以及截面形状中的每一个，而是可以以 高自由度确定。例如，还可以将具有不大于1mm通道宽度的微液流通路用作根据本发明实 施例的光学测量装置1的液流通路2。具体地，通过具有10微米至1mm范围内的通道宽度 的微液流通路，可以采用如随后描述的本发明提供的光学测量方法。需要注意，如果采用在基板T上构成的液流通路2，则期望可以用透明材料制造液 流通路2的底部。在图1所示的光学测量装置1的情况下，在通过液流通路2的样本流的 上游侧，设置在基板T上方的第一光照射部11和设置在基板T下方的第一光检测部12从 两侧包围基板T。同样地，在通过液流通路2的样本流的下游侧，设置在基板T上方的第二光照射部21和设置在基板T下方的第二光检测部22从侧面包围基板T。因此，在这种结构 中，可以检测穿过液流通路2的透明底部产生的光学信息。(1-2)第一光照射部11第一光照射部11是用于将光L照射至正在流过液流通路2的样本S的部件。并不具体规定第一光照射部11照射的光L的类型。但是，为了以高可靠度获取样 本S产生的荧光或散射光，期望发射具有恒定方向、恒定波长以及恒定强度的光L。例如，第 一光照射部11照射的光L为激光或由LED(发光设备)发射的光。如果将由第一光照射部 11发射的激光作为光L，则也不具体规定激光的类型。即，激光类型可以为任意激光类型或 多个激光类型的组合。激光类型的典型实例为Ar (氩离子)激光、He-Ne (氦氖)激光、染 色激光(dyelaser)以及Kr (氪)激光。(1-3)第一光检测部12第一光检测部12是用于检测由于从第一光照射部11对样本S的光L的照射而由 样本S产生的光学信息的部件。并不具体规定可用于根据本发明实施例的光学测量装置1中的第一光检测部12 的类型。即，只要第一光检测部12能够检测由样本S产生的光学信息，则第一光检测部12 的类型可以为任意类型。换句话说，能够以高自由度从公知的光检测器中选择光学测量装 置1中采用的第一光检测部12。可选地，可以以高自由度通过组合两种以上具有不同类型 的公知的光检测器来构成第一光检测部12。通常，公知的光检测器的典型实例为荧光测量 设备、散射光测量设备、透射光测量设备、反射光测量设备、衍射光测量设备、紫外光谱测量 设备、红外光谱测量设备、拉曼光谱测量设备、FRET测量设备、FISH测量设备、其它各种类 型的分光镜以及所谓的多通道光检测器(为包括多个光检测器的阵列)。另外，也不具体规定第一光检测部12在光学测量装置1中安装的位置。即，第一 光检测部12可以安装在光学测量装置1中的任意位置，只要在所述位置处，第一光检测部 12可以检测由样本S产生的光学信息。因此，可以以高自由度选择和设计第一光检测部12 在光学测量装置1中安装的位置。例如，如图1和图2所示，将第一光检测部12安装在光 学测量装置1中关于液流通路2与第一光照射部11相对侧的位置处。通过将第一光检测 部12安装在光学测量装置1中关于液流通路2与第一光照射部11相对侧的位置处，可以 以更自由的结构设置第一光照射部11和后述的第二光照射部21。(1-4)第一光电转换部13第一光电转换部13是用于将第一光检测部12检测的光学信息转换成模拟电信号 的部件。由第一光电转换部13产生的模拟电信号通常为电压脉冲。在图1中，附加在第一 光电转换部13右侧的箭头一指向该电压脉冲。(1-5)第一 AD 转换部 14第一 AD转换部14是用来执行AD (模拟-数字)转换处理以将由第一光电转换部 13输出的模拟电信号转换成数字电信号的部件。在现有光学测量装置中，通常在以预先确定的增益放大模拟电信号后，执行将作 为模拟电信号的电压脉冲转换成数字电信号的AD转换处理。但是，在根据本发明实施例的 光学测量装置1的情况下，不需要预先设定增益。即，在以任意增益放大模拟电信号后，第 一 AD转换部14执行第一 AD转换处理。没有必要说，第一 AD转换部14也可 不必放大模拟电信号，就执行将作为模拟电信号的电压脉冲转换成数字电信号的AD转换处理。作为由第一 AD转换部14执行的AD转换处理的结果而获取的数字电信号被用于 确定随后将描述的放大部3的增益。(1-6)第二光照射部21第二光照射部21是相对于第一光照射部11设置在液流通路2的下游侧以用来将 光照射至样本S的部件。即，第二光照射部21也能够将光L再次照射至已经被第一光照射 部11照射过的同一样本S。在大多数现有的均使用液流通路的光学测量装置中，对流过液 流通路的样本S的光学测量通常仅执行一次。但是，在根据本发明实施例的光学测量装置1 的情况下，只要样本S正在液流通路2中流过，就可以执行所需次数的样本S的光学测量。 因此，在根据本发明实施例的光学测量装置1中，设置第二光照射部21，以用作能够在样本 S正在液流通路2中流过的同时在光从第一光照射部11照射至样本S后再次向样本S照射 光的部件。此外，根据在由第一光检测部12、第一光电转换部13以及第一 AD转换部14执行 的各种测量处理中产生的结果，可以自由地选择不操作第二光照射部21的选项。例如，如 果在由第一光检测部12、第一光电转换部13以及第一AD转换部14执行的各种测量处理中 产生的结果已经为理想数据，则存在不需要由第二光照射部21、第二光检测部22、第二光 电转换部23、放大部3以及第二 AD转换部24以高精度执行测量处理的可能的情况。在两种以上样本S正在持续流动的情况或类似情况下，即使通过第二光照射部 21、第二光检测部22、第二光电转换部23、放大部3以及第二 AD转换部24执行测量处理， 也不可能获取可以用于分析样本S的数据。图3示出了表示以双峰形式流动的两个邻近样本S的脉冲信号和以三峰形式流动 的三个邻近样本S的脉冲信号的曲线图的示图。以由图3所示的双峰曲线图所表示的形式 流动的两个邻近样本S的脉冲信号和以由图3所示的三峰曲线图所表示的形式流动的三个 邻近样本S的脉冲信号的每一个不期望地具有多个峰，以致使得样本S不能被分析。如果 这样的结果最终出现在由第一光检测部12、第一光电转换部13以及第一AD转换部14执行 的测量处理中，则可以执行控制以选择不操作第二光照射部21的选项。因此，可以消除浪 费的测量处理。结果，可以高效地执行需要的测量处理。另外，由于可以预先略去不能分析 的数据，所以可以简化分析作为需要的测量处理的结果而获取的数据所需的算法。同样，也不具体规定由第二光照射部21发射的光L的类型。但是，为了以高可靠 度获取由样本S产生的荧光或散射光，期望发射具有恒定方向、恒定波长、及恒定强度的光 L。如，由第二光照射部21发射的光L为激光或由LED (发光设备)发射的光。如果将第二 光照射部21发射的激光作为光L，也不具体规定激光的类型。即，激光类型可以为任意激光 类型或多种激光类型的组合。激光类型的典型实例为Ar(氩离子)激光、He-Ne(氦-氖) 激光、染色激光以及Kr (氪)激光。可以将第二光照射部21设置为与第一光照射部11分开的部件或如图4所示与第 一光照射部11集成的部件。图4是示出了根据与图1和图2所示的实施例不同的另一个 实施例的光学测量装置1的模型的概图。如图4所示，由第一光照射部11发射的光L的光 路被分成两束。即，第一光照射部11看起来也充当第二光照射部21。通过将第二光照射 部21与第一光照射部11集成以这种方式在光学测量装置1中形成单个光源，该单个光源
10可以对减小光学测量装置1的尺寸有所贡献。(1-7)第二光检测部22第二光检测部22是用来检测由于光从第二光照射部21照射至样本S而由样本S 产生的光学信息的部件。在根据本发明实施例的光学测量装置1中，第二光检测部22用作 当样本S正在流过液流通路2时用来再次检测由样本S产生的光学信息的部件，其中，由样 本S产生的光学信息已经被第一光检测部12检测过了。应该注意的是，如果基于第一部件12、13以及14执行的测量处理中产生的结果选 择停用第二光照射部21的选项，则也可以执行控制以便不操作第二光检测部22。并不具体规定可用在根据本发明实施例的光学测量装置1中的第二光检测部22 的类型。即，只要第二光检测部22可以检测样本S产生的光学信息，第二光检测部22可以 为任意类型。换句话说，可以以高自由度从公知的光检测器中选择光学测量装置1中采用 的第二光检测部22。可选地，可以通过以高自由度组合两种以上具有不同类型的公知的光 检测器来构成第二光检测部22。公知的光检测器的典型实例为荧光测量设备、散射光测量 设备、透射光测量设备、反射光测量设备、衍射光测量设备、紫外光谱测量设备、红外光谱测 量设备、拉曼光谱测量设备、FRET测量设备、FISH测量设备、其它各种类型的分光镜以及所 谓的多通道光检测器(为多个光检测器阵列)。另外，并不具体规定第二光检测部22在光学测量装置1中安装的位置。即，第二 光检测部22可以安装在光学测量装置1中的任意位置，只要在所述位置处，第二光检测部 22可以检测由样本S产生的光学信息。因此，可以以高自由度选择和设计第二光检测部22 在光学测量装置1中安装的位置。例如，如图1和图2所示，第二光检测部22安装在光学 测量装置1中关于液流通路2与第二光照射部21相对侧的位置处。以这种方式通过将第 二光检测部22安装在光学测量装置1中关于液流通路2与第二光照射部21相对侧的位置 处，可以以更自由的结构设置第二光照射部21和之前描述的第一光照射部11。可以将第二光检测部22设置为与第一光检测部12分开的部件或如图4所示与第 一光检测部12集成的部件。如图4所示，驱动第一光检测部12，使其看上去也充当第二光 检测部22。由于被驱动以便看上去也充当第二光检测部22的第一光检测部12，为了防止 从接收由第一光照射部11照射的光L的样本S(流过液流通路2)检测出光学信息而同时 又从接受由第二光照射部12照射的光L的另一个样本S(流过液流通路2)检测出光学信 息，如前所述，期望控制样本S的流速。通过将第二光检测部22与第一光检测部12集成以 这种方式形成单个光检测器，单个光检测器可以对减小光学测量装置1的尺寸有所贡献。(1-8)第二光电转换部23第二光电转换部23是用来将由第二光检测部22检测的光学信息转换成电信号的 部件。如果基于第一部件12、13以及14执行的测量处理中产生的结果选择不操作第二 光照射部21和第二光检测部22的选项，则也可以执行控制从而不操作第二光电转换部23。第二光电转换部23可以设置成是与第一光电转换部13分开的部件或如图4所示 与第一光电转换部13设置在同一电路板8上。如图4所示，设置第一光电转换部13以便 与第二光电转换部23在同一电路板8上起作用。由于第二光电转换部23与第一光电转换 部13设置在同一电路板8上，第一光电转换部13和第二光电转换部23可以对减小光学测量装置1的尺寸有所贡献。另外，上述第一 AD转换部14、以下将被描述的放大部3以及以 下也将被描述的第二 AD转换部24也可以与第一光电转换部13和第二光电转换部23设置 在同一电路板8上。(1-9)放大部 3放大部3是用于以基于由第一 AD转换部14输出的数字电信号确定的增益来放大 第二光电转换部23输出的模拟电信号的部件。在图1中，由第二光电转换部23产生的模 拟电信号(通常为由附加在第二光电转换部23右侧的箭头一指向的电压脉冲)被放大部3 放大为由附加在放大部3右侧的箭头一指向的模拟电信号。通常，由附加在放大部3的右 侧的箭头一指向的放大的模拟电信号为如图1所示的电压脉冲。在现有的光学测量装置中，通常，预测样本S的类型，在用作模拟电信号的电压脉 冲被转换成数字电信号之前，将该电压脉冲以根据预测的类型所得的增益而放大。但是，在 根据本发明实施例的光学测量方法的情况下，假设样本S具有彼此不同的尺寸和/或也具 有彼此不同的类型。与根据本发明实施例的光学测量装置不同，现有的光学测量装置不能 维持这样的样本S。因此，如在专利文献1中披露的通过提前预测流过液流通路的样本S的 类型，不可能从具有彼此不同的尺寸和/或也具有彼此不同的类型的样本S产生可分析的 数据。结果，在某些情况下，仅仅是在浪费样本S。但是，在根据本发明实施例的光学测量装置1的情况下，已经由第一部件11、12、 13以及14获得了流过液流通路2的样本S的测量数据。因此，可以根据由第一 AD转换部 14输出的数字电信号将放大部3的增益设定为对样本S的尺寸和类型来说最佳的值。艮口， 放大部3能够以对样本S的尺寸和类型来说最佳的增益来放大模拟电信号。另外，由于放 大部3能够以对样本S的尺寸和类型来说最佳的增益来放大模拟电信号，所以很少出现最 终获取的数据无法分析的情况。结果，可以将样本S的浪费数量降低至最小。应该注意的是，如果基于由第一部件12、13以及14执行的测量处理中产生的结果 选取不操作第二光照射部21、第二光检测部22以及第二光电转换部23的选项，则可以执行 控制，从而也将放大部3置于不操作状态。并不具体规定设置放大部3的位置。例如，如图4所示，放大部3可以与前述的第 一光电转换部13、第一 AD转换部14、第二光电转换部23以及第二 AD转换部24设置在同 一电路板8上。(1-10)第二 AD 转换部 24第二 AD转换部24是用来在AD转换处理中将放大部3输出的放大的模拟电信号 转换成数字电信号的部件。在根据本发明实施例的光学测量装置1中，如前所描述，放大部3以最佳增益放大 由第二光电转换部23输出的模拟电信号。因此，通过在由第二 AD转换部24执行的AD转 换处理中将放大部3输出的放大的模拟电信号转换成数字电信号，能够以高精度获取详细 数据。第二 AD转换部24可以设置为与第一 AD转换部14分开的部件或如图4所示与第
一AD转换部14在同一电路板8上的部件。如该图所示，设置第一 AD转换部14以便与第
二AD转换部24在同一电路板8上起作用。由于第二 AD转换部24与第一 AD转换部14设 置在同一电路板8上，所以，第一 AD转换部14和第二 AD转换部24可以对减小光学测量装
12置1的尺寸有所贡献。(1-11)流速测量部4流速测量部4是用来测量正流过液流通路2的样本S的流速的部件。在本发明中， 流速测量部4不是绝对需要的部件，而是可选的部件。但是，通过设置流速测量部4，可以根 据样本S的流速来控制来自前述的第一光照射部11和第二光照射部21的光照射的定时。并不具体规定流速测量部4设置的位置。即，流速测量部4可以被设置在任意位 置处，只要在所述位置处，流速测量部4可以用来测量样本S的流速。此外，可以以高自由 度确定和设计安装流速测量部4的位置。例如，如图5所示，可以在液流通路2的相对上游 侧的位置处设置流速测量部4。另外，也不具体规定安装流速测量部4的位置的数量。即，为了测量液流通路2的 上游侧和下游侧之间的流速的差并且以高精度测量流速，也可以设置两个或以上的流速测
量部4。应该注意的是，也不具体规定可用于根据本发明实施例的光学测量装置1中的流 速测量部4的类型。S卩，只要流速测量部4可以用于测量样本S的流速，流速测量部4可以 为任意类型。例如，可以从公知的流速测量计中以高自由度选择流速测量部4作为在光学 测量装置1中使用的部件。(1-12)流速控制部5流速控制部5是用来控制正流过液流通路2的样本S的流速的部件。在本发明 中，流速控制部5不是绝对需要的部件，而是可选的部件。但是，通过设置流速控制部5，可 以调节样本S的流速，以使其与来自前述的第一光照射部11和第二光照射部21的光照射 的定时匹配。如果可以调节样本S的流速，以使其与来自第一光照射部11和第二光照射部 21的光照射的定时匹配，则可以以更高可靠度从样本S中获得各种数据。因此，可以提高测 量处理的精度。另外，控制样本S的流速，也为了防止如前所述的从接收由第一光照射部11照射 的光L的样本S(流过液流通路2)检测出光学信息而同时又从接受由第二光照射部12照 射的光L的另一个样本S(流过液流通路2)检测出光学信息。通过以这种方式控制样本S 的流速，可以将第一光检测部12和第二光检测部22彼此集成，以形成单个光检测器。通过 这种单个光检测器，可以减小光学测量装置1的尺寸。并不具体规定设置流速控制部5的位置。S卩，流速控制部5可以设置在任意位置 处，只要在所述位置处，流速控制部5可以用于控制样本S的流速。另外，可以以高自由度 确定和设计安装流速控制部5的位置。例如，流速控制部5可以以图中未示出的结构与前 述的第一光电转换部13、第一 AD转换部14、第二光电转换部23、放大部3、及第二 AD转换 部24设置在同一电路板上。也不具体规定流速控制部5采用的控制方法。即，可以以高自由度为流速控制部5 选择任意控制方法，只要所述方法能可以用来控制正流过液流通路2的样本S的流速。例 如，根据在图中未示出的结构中执行的典型的控制方法，调节鞘流F102相对液流通路2的 的流速和样本流F101相对液流通路2的流速，以与前述的来自第一光照射部11和第二光 照射部21的光照射的定时匹配。对于也是在下面给出的描述中提及的鞘流F102，建议读者 参照图7。
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(1-13)温度控制部6温度控制部6是用来控制液流通路2内部温度的部件。如前所述，根据本发明，在 液流通路2中不同的位置处执行测量处理。因此，如果液流通路2中的温度随着位置的改 变而不期望地变化，则无法以高精度执行测量处理。因此，期望在根据本发明实施例的光学 测量装置1中提供温度控制部6。并不具体限定温度控制部6采用的控制方法。即，可以以高自由度为温度控制 部6选择任意控制方法，只要所述方法可以控制液流通路2中的温度。例如，将采用加热 器和温度控制器H的温度控制部6设置在底板(board)上，而将温度传感器G安装在液流 通路2上。加热器通常具有图案化的电极，而温度控制器H通常使用控制加热器的珀尔贴 (Peltier)设备。温度传感器G检测的温度被反馈至温度控制部6以控制液流通路2中的 温度。对于加热器和温度传感器G，建议读者参照图6。2流量现场测量计利用根据本发明实施例的光学测量装置1的高精度，本发明的发明者将所述光学 测量装置1应用于流量现场测量计。图7是示出了根据本发明实施例的流量现场测量计10 的模型的概图。如图所示，本发明提供的流量现场测量计10至少采用液流通路2、第一光照射部 11、第一光检测部12、第一光电转换部13、第一 AD转换部14、第二光照射部21、第二光检测 部22、第二光电转换部23、放大部3、第二 AD转换部24以及分选部7。应该注意的是，液流 通路2、第一光照射部11、第一光检测部12、第一光电转换部13、第一 AD转换部14、第二光 照射部21、第二光检测部22、第二光电转换部23、放大部3以及第二 AD转换部24与在光学 测量装置1中采用的相同，为了避免说明的重复，该章节中不再描述。(2-1)分选部 7分选部7是用来基于作为由第二 AD转换部24执行的模拟数字处理的结果而得到 的数字电信号来分选样本S的部件。通常，作为由第二 AD转换部24执行的模拟数字处理 的结果而得到的数字电信号代表了每个样本S的属性。例如，样本的属性包括样本S的尺 寸、状态以及内部结构。因此，分选部7通常在液流通路2的下游侧使用偏转板D等作为用 来基于每种样本S的尺寸、状态以及内部结构来分选样本S的板。在图7所示的典型结构中，流量现场测量计10在液流通路2的下游侧采用分支液 流通路。但是，应该注意的是，本发明的范围决不限于这种典型结构。例如，在图中未示出 的结构中，在液流通路2的下游侧，用超声波来产生包含样本S的液滴，并且将电荷添加至 每个液滴。随后，将偏转板D等用来分选样本S。3光学测量方法图8示出了本发明提供的光学测量方法100的流程图。执行本发明提供的光学测量方法100，以至少实施诸如流处理I、第一光照射处理 II、第一光检测处理III、第一光电转换处理IV、第一 AD转换处理V、第二光照射处理VI、第 二光检测处理VII、第二光电转换处理VIII、放大处理IX以及第二 AD转换处理X的主要处 理。另外，如果需要，只是本发明提供的光学测量方法100，以实施流速测量处理XI、流速控 制处理XII、温度控制处理XIII以及分选处理XIV。(3-1)流处理 I
流处理为驱动样本S流过液流通路2的处理。并不具体规定驱动样本S流过液流通路2的方法。例如，可以采用用来驱动样本S 流过液流通路2的方法作为一种方法，通过该方法，当包括样本S的样本流F101与来自液 流通路2两侧的源头的两股鞘流F102合并时，两股鞘流F102用于加速输送样本S的液流 的整流(rectification)的目的。通常，两股鞘流F102中的每一个都为液体介质流。通过 以这种方式输送样本S，可以形成包括样本S的液流F101的层流。因此，更好的样本S流是 可能的。如果将作为鞘流F102的液体介质流用作具有加快(输送样本S的)液流的整流 的功能的液流，则也不具体规定液体介质流的类型。但是，例如，如果样本S为细胞，则可以 将生理盐溶液用作液体介质。期望通过诸如荧光物质(诸如荧光色素)的荧光标识物质、放射性物质、添加 剂(intercalate!")或微珠等来预先处理(modify)样本S，以便在随后描述的第一光检测 处理III和第二光检测处理VII中，可以从样本S中检测光学信息。如果使用荧光色素 (fluorescentpigment)，则不具体规定荧光色素的类型。即，可以从公知的荧光色素中选择 荧光色素。可选地，荧光色素可以为从公知的荧光色素中选择的两种以上色素的组合。公知 的荧光色素的典型实例为瀑布蓝(Cascade Blue)、太平洋蓝(Pacific Blue)、FITC (异硫氰 酸荧光素)、PE (藻红蛋白)、PI (碘化丙啶)、TR(Texas Red，德克萨斯红)、PerCP (Peridinin Chlorophyll Protein，多甲藻黄素叶绿素蛋白质)、APC(Allophycocyanin，别藻蓝蛋白)、 DAPI (4，，6-Diamidino-2-phenylindole，4，，6- 二脒-2-苯基吲哚)、Cy3、Cy5、及 Cy7。如果样本S自身发出像荧光蛋白质的情况一样的光，则不需要通过荧光标识物质 处理样本S。另外，如果样本S为能够像FRET原理的情况一样由于在液流通路2内的材料 中的相互作用的进行而改变其荧光色素的物质，则也不需要荧光标识材料来处理样本S。(3-2)第一光照射处理II第一光照射处理II为由第一光照射部11执行以将光L照射至正流过液流通路2 的样本S的处理。并不具体规定第一光照射处理II中发出的光L的类型。但是，为了以高可靠度获 取样本S产生的荧光或散射光，期望能够发出具有恒定方向、恒定波长以及恒定强度的光 L。例如，在第一光照射处理II的执行中由第一光照射部11发出的光L为激光或LED(发 光设备)发出的光。如果在第一光照射处理II的执行中发出激光，则也不具体规定激光的 类型。即，激光类型可以为任意激光类型或多种激光类型的组合。激光类型的典型实例为 Ar(氩离子)激光、He-Ne(氦-氖)激光、染色激光以及Kr(氪)激光。(3-3)第一光检测处理III第一光检测处理III为由第一光检测部12执行以检测光学信息的处理，该光学信 息是由于在第一光照射处理II中从第一光照射部11向样本S的光L的照射引起的由样本 S而产生的。并不具体规定第一光检测处理III的执行中第一光检测部12采用的光检测方法。 即，在第一光检测处理III的执行中的光检测方法可以为任意光检测方法，只要所述方法 可以用于检测由样本S产生的光学信息。换句话说，可以以高自由度在公知的光检测方法 中选择第一光检测处理III的执行中的光检测方法。可选地，可以通过以高自由度组合两 种以上公知的光检测方法来形成第一光检测处理III的执行中的光检测方法。公知的光检
15测方法的典型实例为荧光测量法、散射光测量法、透射光测量法、反射光测量法、衍射光测 量法、紫外光谱测量法、红外光谱测量法、拉曼光谱测量法、FRET测量法、FISH测量法、各种 其它的光谱测量法以及能够检测多种色素的所谓的多通道光检测法。(3-4)第一光电转换处理IV第一光电转换处理IV为由第一光电转换部13执行以将在第一光检测处理III中 由第一光检测部12检测的光学信息转换成模拟电信号的光电转换处理。在第一光电转换 处理IV的执行中产生的模拟电信号通常为电压脉冲。在图1中，由附加在第一光电转换部 13右侧的箭头一指向电压脉冲。(3-5)第一 AD转换处理V第一 AD (模拟数字)转换处理V为由第一 AD转换部14执行以将在第一光电转换 处理IV中由第一光电转换部13输出的模拟电信号转换成数字电信号的AD转换处理。根据现有的光学测量方法，通常在以预先确定的增益放大模拟电信号之后，执行 将作为模拟电信号的电压脉冲转换成数字电信号的AD转换处理。但是，在根据本发明实施 例的第一 AD转换处理V中，不必要预先设定增益。即，第一 AD转换部14在以任意增益放 大模拟电信号之后执行第一 AD转换处理V。没有必要说，第一 AD转换部14也可以执行第 一 AD转换处理V，而无需放大模拟电信号。作为第一 AD转换处理V的结果而得到的数字电信号被用于确定如后所述的放大 处理IX的增益。(3-6)第二光照射处理VI第二光照射处理VI为在液流通路2的下游侧的位置处由第二光照射部21执行的 光照射处理。第二光照射处理VI也为将光L照射至样本S的处理。即，执行第二光照射处 理VI，以再次将光L照射至已经在第一光照射处理II中被照射了光的同一样本S。在大多 数现有的均使用液流通路的光学测量方法中，流过液流通路的样本S的光学测量通常仅执 行一次。但是，在根据本发明实施例的光学测量方法的情况下，只要样本S正流过液流通路 2，可以执行所需次数的样本S的光学测量。因此，在根据本发明实施例的光学测量方法中， 设置第二光照射部21，以作为用于当样本S正流过液流通路2时在由第一光照射部11向样 本S的光照射之后执行向样本S再次照射光的第二光照射处理VI的部件。另外，根据在第一处理III、IV以及V中执行的各种测量处理而产生的结果，可以 自由选择不执行第二光照射处理VI的选项。例如，如果在由第一处理III、IV以及V中执 行的各种测量处理产生的结果已经为理想数据，则存在可以想见的情况，其中不需要通过 驱动第二光照射部21、第二光检测部22、第二光电转换部23、放大部3以及第二 AD转换部 24以分别执行第二光照射处理VI、第二光检测处理VII、第二光电转换处理VIII、放大处理 IX以及第二 AD转换处理X来以高精度执行测量处理。在两种或以上样本S持续流动的情况或类似情况中，即使执行第二处理VI、VII、 VIII、IX以及X，也不可能获得可以用于分析样本S的数据。图3是示出了表示以双峰形式流动的两个邻近样本S的脉冲信号和以三峰形式流 动的三个邻近样本s的脉冲信号的曲线图的示图。以由图3中所示的双峰曲线图表示的形 式流动的两个邻近样本S的脉冲信号和以由图3中所示的三峰曲线图表示的形式流动的三 个邻近样本S的脉冲信号的每一个都不期望地具有多个峰，从而使得样本S无法被分析。如
16果这样的结果最终产生在由第一部件12、13以及14执行的测量处理中，则可以执行控制， 以选择不驱动第二光照射部21来执行第二光照射处理VI的选项。因此，可以消除多余的测 量处理。结果，可以以高效执行需要的测量处理。另外，由于预先略去了无法分析的数据， 所以可以简化为分析作为需要的测量处理的结果而获取的数据而所需的算法。同样，也不具体规定在第二光照射处理VI的执行中发出的光L的类型。但是，为 了以高可靠度获取样本S产生的荧光或散射光，期望能够发出具有恒定方向、恒定波长以 及恒定强度的光L。例如，在第二光照射处理VI的执行中由第二光照射部21发出的光L为 激光或由LED (发光设备)发出的光。如果将在第二光照射处理VI的执行中由第二光照射 部21发出的激光作为光L，则也不具体规定激光类型。即，激光类型可以为任意激光类型或 多种激光类型的组合。激光类型的典型实例为Ar(氩离子)激光、He-Ne(氦-氖)激光、 染色激光以及Kr (氪)激光。(3-7)第二光检测处理VII第二光检测处理VII为由第二光检测部22执行以检测光学信息的处理，该光学信 息是在第二光照射处理VI的执行中由于从第二光照射部21向样本S的光照射而由样本S 产生的。在根据本发明实施例的光学测量装置1中，第二光检测部22用作这样一个部件， 该部件用来在第二光检测处理VII的执行中，当样本S正流过液流通路2时，再次检测由样 本S产生的光学信息，其中，由样本S产生的该光学信息在第一光检测处理III的执行中已 经被检测过。应该注意的是，如果根据基于第一处理III、IV以及V中产生的结果而选择的选项 没有执行第二光照射处理VI，则也可以执行控制，从而不执行第二光检测处理VII。并不具体规定用来执行第二光检测处理VII的光检测方法的类型。即，光检测方 法的类型可以为任意类型，只要所述光检测方法可以用于检测由样本S产生的光学信息。 换句话说，能够以高自由度从公知的光检测器中选择第二光检测部22。可选地，可以以高自 由度通过组合两种或以上具有不同类型的公知的光检测器来构成第二光检测部22。公知 的光检测器的典型实例为荧光测量设备、散射光测量设备、透射光测量设备、反射光测量设 备、衍射光测量设备、紫外光谱测量设备、红外光谱测量设备、拉曼光谱测量设备、FRET测量 设备、FISH测量设备、其它各种类型的分光镜以及所谓的多通道光检测器(为多个光检测 器的阵列)。(3-8)第二光电转换处理VI11第二光电转换处理VIII为由第二光电转换部23执行以将在第二光检测处理VII 中由第二光检测部22检测的光学信息转换成电信号的处理。如果根据基于第一处理III、IV以及V中产生的结果选择的选项没有执行第二光 照射处理VI和第二光检测处理VII，则也可以执行控制，从而不驱动第二光电转换部23来 执行第二光电转换处理VIII。(3-9)放大处理 IX放大处理IX为由放大部3执行从而以一个增益来放大在第二光电转换处理VIII 中由第二光电转换部23输出的模拟电信号的处理，所述增益基于由第一 AD转换部14输出 的作为图1中第一 AD转换处理V的结果的数字电信号，放大部3将由第二光电转换部23 产生的模拟电信号(通常作为由附加在第二光电转换部23右侧的箭头一指向的电压脉冲)
17放大为由附加在放大部3右侧的箭头一指向的模拟电信号。通常，如图1所示，由附加在放 大部3右侧的箭头一指向的放大的模拟电信号为电压脉冲。在现有的光学测量装置中，通常，预测样本S的类型，并且作为模拟电信号的电压 脉冲在被转换成数字电信号之前，将该电压脉冲以根据预测的类型而得的增益放大。但是， 在根据本发明实施例的光学测量方法的情况下，假设样本S具有彼此不同的尺寸和/或也 具有彼此不同的类型。与根据本发明实施例的光学测量装置不同，现有的光学测量装置不 能维持这样的样本S。因此，如专利文献1中所披露的通过预先预测流过液流通路的样本S 的类型，不可能从具有彼此不同尺寸和/或也具有彼此不同类型的样本S产生可分析的数 据。结果，在某些情况下，样本S仅仅是被浪费。但是，在根据本发明实施例的光学测量装置1的情况下，已经通过第一部件11、 12,13以及14获取了流过液流通路2的样本S的测量数据。因此，根据由第一 AD转换部 14输出的数字电信号可以将放大部3的增益设定为对样本S的尺寸和类型来说最佳的值。 即，放大部3能够以对样本S的尺寸和类型来说最佳的增益放大模拟电信号。另外，由于放 大部3能够以对样本S的尺寸和类型来说最佳的增益放大模拟电信号，所以很少存在最终 获取的数据无法分析的情况。结果，可以将样本S的浪费数量降低至最小值。应该注意的是，如果根据基于由第一部件11、12、13以及14测量的结果选择的选 项而不执行第二光照射处理VI、第二光检测处理VII以及第二光电转换处理VIII，则可以 执行控制以将放大部3也置于不执行放大处理IX的无效状态(inoperative state)。(3-10)第二 AD 转换处理 X第二 AD转换处理X为由第二 AD转换部24执行以将在放大处理IX的执行中由放 大部3输出的放大的模拟电信号转换成数字电信号的处理。依照根据本发明实施例的光学测量方法，放大部3在如前所述的放大处理IX的执 行中以最佳增益放大在第二光电转换处理VIII的执行中已经被输出的模拟电信号。因此， 通过将放大的模拟电信号转换成数字电信号，能够以高精度获取详细数据。(3-11)流速测量处理XI流速测量处理XI为由流速测量部4执行以测量正流过液流通路2的样本S的流 速的处理。在本发明中，流速测量处理XI不是绝对必须的处理，而是可选的处理。但是，通 过提供具有流速测量部4的光学测量装置1，可以根据样本S的测量的流速来控制第一光照 射处理II和第二光照射处理VI中的光照射的定时。并不具体规定执行流速测量处理XI的次数，以及执行流速测量处理XI的定时。 即，能够高自由度地以任意定时执行所需次数的流速测量处理XI，只要流速测量处理XI是 在流处理I的执行之后执行即可。在本发明的情况下，如图8所示，尤其期望可以在第一光 照射处理II之前和第二光照射处理VI之前执行流速测量处理XI。这是因为，作为样本S 的流速的在第一光照射处理II之前执行的流速测量处理XI中测量的流速可以用于控制第 一光照射处理II中光照射的定时。同样，作为样本S的流速的在第二光照射处理VI之前 执行的流速测量处理XI中测量的流速可以用于控制第二光照射处理VI中光照射的定时。应该注意的是，并不具体规定由流速测量部4所采用来执行流速测量处理XI的流 速测量方法。即，允许流速测量部4采用任意流速测量方法，只要所述方法可以用于测量样 本S的流速。例如，通常能够以高自由度选择使用公知的流速测量计等的流速测量方法。
(3-12)流速控制处理XII流速控制处理XII为由流速控制部5执行以控制正流过液流通路2的样本S的流 速的处理。在本发明中，流速控制处理XII不是绝对必须的处理，而是可选的处理。但是， 通过提供具有流速控制部5的光学测量装置1，可以调整样本S的流速以使其与第一光照射 处理II和第二光照射处理VI中的光照射定时匹配。如果可以调节样本S的流速以使其与 第一光照射处理II和第二光照射处理VI中的光照射定时匹配，则能够以高可靠度从样本 S获取各种类型的数据。因此，可以提高测量处理的精度。另外，控制样本S的流速，也为了防止如前所述的从接收由第一光照射部11照射 的光L的样本S(流过液流通路2)检测出光学信息而同时又从接受由第二光照射部12照 射的光L的另一个样本S (流过液流通路2)检测出光学信息。通过以这种方式控制样本S 的流速，可以将第一光检测部12和第二光检测部22彼此集成，以形成单个光检测器。因此， 可以减小光学测量装置1的尺寸。并不具体规定执行流速控制处理XII的次数，以及执行流速控制处理XII的定时。 即，能够以高自由度以任意定时执行所需次数的流速控制处理XII，只要流速控制处理XII 是在流动处理I的执行之后执行即可。在本发明的情况下，如图8所示，尤其期望可以在第 一光照射处理II之前和第二光照射处理VI之前执行流速控制处理XII。这是因为，通过在 第一光照射处理II之前执行流速控制处理XII，可以用调节为第一光照射处理II的光照射 定时的定时来控制样本S的流速。同样，通过在第二光照射处理VI之前执行流速控制处理 XII，可以用调节为第二光照射处理VI的光照射定时的定时来控制样本S的流速。并不具体规定在执行流速控制处理XII中流速控制部5采用的控制方法。S卩，能够 以高自由度为流速控制部5选择任意的控制方法，只要所述方法可以用于控制流过液流通 路2的样本S的流速。例如，根据以图中未示出的结构执行的典型控制方法，调节鞘流F102 相对液流通路2的流速和样本流FlOl相对液流通路2的流速以与第一光照射处理II和第 二光照射处理VI中的光照射定时匹配。(3-13)温度控制处理XIII温度控制处理XIII为由温度控制部6执行以控制液流通路2内部的温度的处理。 如前所述，根据本发明，在液流通路2中不同位置处执行测量处理。因此，如果液流通路2 中的温度从一个位置到另一个位置不期望地发生变化，则无法以高精度执行测量处理。因 此，期望依照根据本发明实施例的光学控制方法来执行温度控制处理XIII。并不具体规定执行温度控制处理XIII的次数，以及执行温度控制处理XIII的定 时。即，能够以高自由度以任意定时执行所需次数的温度控制处理XIII，只要可以控制液流 通路2中的温度。在本发明的情况下，如图8所示，为了使流过液流通路2的样本S的温度 保持恒定，期望始终具体控制液流通路2中的温度。通过这种方式，可以提高测量处理的精 度。并不具体规定执行温度控制处理XIII中温度控制部6采用的控制方法。S卩，能够 以高自由度为温度控制部6选择任意的控制方法，只要所述方法可以用于控制液流通路2 中的温度。例如，将采用加热器和温度控制器H的温度控制部6设置在底板上，而将温度传 感器G安装在液流通路2上。加热器通常具有图案化的电极，而温度控制器H通常使用控 制加热器的珀尔贴设备。由温度传感器G检测的温度被反馈至温度控制部6以控制液流通路2中的温度。对于加热器和温度传感器G，建议读者参照图6的概图。
(3-14)分选处理 XIV 分选处理XIV为由分选部7执行以基于作为由第二 AD转换部24执行的AD (模拟 数字)处理X的结果而获取的数字电信号来分选样本S。在本发明中，分选处理XIV不是绝 对必须的处理，而是可选的处理。但是，通过提供具有作为执行分选处理XIV的部件的分选 部7的光学测量装置1，根据本发明实施例的光学控制方法可以作为流量现场测量处理的 方法被执行。根据典型的分选方法，作为由第二 AD转换部24执行的模拟数字处理X的结果而 获取的数字电信号代表了样本S的属性。通常，样本的属性包括样本S的尺寸、状态以及内 部结构。因此，分选部7使用在液流通路2的下游侧上的偏转板D等，作为基于每个样本S 的尺寸、状态以及内部结构分选样本S的平板。工业可应用性在根据本发明实施例的光学测量装置1中，放大部3以基于由第一部件11、12以 及13早先产生的作为同一样本S信息的信息所确定的最佳增益来放大作为由第二部件21、 22以及23执行的处理的结果而产生的作为样本S的信号的模拟电信号。随后，第二 AD转 换部24执行AD(模拟数字)处理，以将放大的模拟电信号转换成数字电信号。因此，没有 样本S被浪费。结果，可以有效可靠地提高从模拟-数字处理得到的数字电信号的精度。 因此，通过根据本发明实施例的技术，可以对诸如医学领域、制药领域、临床检查领域、食品 领域、农业领域、工程领域、法医学领域以及犯罪鉴定领域的各种领域中的样本分选和分析 技术的提高有所贡献。具体地，在医学领域的情况下，根据本发明实施例的技术在诸如病理 学、肿瘤免疫学、移植学、遗传学、再生医学以及化学疗法的子领域中起到重要作用。本领域的技术人员应该理解，根据设计要求以及其他因素，可以存在各种修改、组 合、再组合以及改进，只要其在所附权利要求或等同物的范围之内。
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权利要求
一种光学测量装置，至少包括液流通路，样本从所述液流通路流过；第一光照射装置，用于将光照射至流过所述液流通路的所述样本；第一光检测装置，用于检测由于由所述第一光照射装置向所述样本照射的所述光而从所述样本发出的光学信息；第一光电转换装置，用于执行将由所述第一光检测装置检测的所述光学信息转换成模拟电信号的光电转换处理；第一模拟 数字转换装置，用于执行将由所述第一光电转换装置输出的所述模拟电信号转换成数字电信号的模拟 数字转换处理；第二光照射装置，相对于所述第一光照射装置设置在所述液流通路的下游侧，作为向所述样本照射光的光照射装置；第二光检测装置，用于检测由于由所述第二光照射装置照射的所述光而从所述样本发出的光学信息；第二光电转换装置，用于执行将由所述第二光检测装置检测的所述光学信息转换成模拟电信号的光电转换处理；放大装置，用于基于作为所述模拟 数字转换处理的结果的由所述第一模拟 数字转换装置输出的所述数字电信号来放大由所述第二光电转换装置输出的所述模拟电信号；以及第二模拟 数字转换装置，用于将由所述放大装置放大的所述模拟电信号转换成数字电信号。
2.根据权利要求1所述的光学测量装置，所述光学测量装置进一步具有流速测量装 置，用于测量正流过所述液流通路的所述样本的流速。
3.根据权利要求1所述的光学测量装置，所述光学测量装置进一步具有流速控制装 置，用于控制正流过所述液流通路的所述样本的流速。
4.根据权利要求1所述的光学测量装置，所述光学测量装置进一步具有温度控制装 置，用于控制所述液流通路中的温度。
5.根据权利要求1所述的光学测量装置，其中，所述第一光照射装置还起到所述第二 光照射装置的作用。
6.根据权利要求1所述的光学测量装置，其中，所述第一光检测装置还起到所述第二 光检测装置的作用。
7.根据权利要求1所述的光学测量装置，其中，所述第一光电转换装置还起到所述第 二光电转换装置的作用。
8.根据权利要求1所述的光学测量装置，其中，所述第一模拟-数字转换装置还起到所 述第二模拟_数字转换装置的作用。
9.一种流量现场测量计，至少包括 液流通路，样本流过所述液流通路；第一光照射装置，用于将光照射至流过所述液流通路的所述样本； 第一光检测装置，用于检测由于由所述第一光照射装置照射的所述光而从所述样本发 出的光学信息；第一光电转换装置，用于执行将由所述第一光检测装置检测的所述光学信息转换成模 拟电信号的光电转换处理；第一模拟-数字转换装置，用于执行将由所述第一光电转换装置输出的所述模拟电信 号转换成数字电信号的模拟_数字转换处理；第二光照射装置，相对于所述第一光照射装置设置在所述液流通路的下游侧，作为向 所述样本照射光的光照射装置；第二光检测装置，用于检测由于由所述第二光照射装置照射的所述光而从所述样本发 出的光学信息；第二光电转换装置，用于执行将由所述第二光检测装置检测的所述光学信息转换成模 拟电信号的光电转换处理；放大装置，用于基于作为所述模拟_数字转换处理的结果的由所述第一模拟_数字转 换装置输出的所述数字电信号来放大由所述第二光电转换装置输出的所述模拟电信号；第二模拟数字转换装置，用于将由所述放大装置放大的所述模拟电信号转换成数字电 信号；以及分选装置，用于基于由所述第二模拟-数字转换装置输出的所述数字电信号来分选所 述样本。
10. 一种光学测量方法，至少包括以下步骤 驱动样本流过液流通路；第一光照射步骤，向流过所述液流通路的所述样本照射光；第一光检测步骤，检测由于由所述第一光照射步骤中照射的所述光而从所述样本发出 的光学信息；第一光电转换步骤，执行将在所述第一光检测步骤中检测的所述光学信息转换成模拟 电信号的光电转换处理；第一模拟-数字转换步骤，执行将在所述第一光电转换步骤中输出的所述模拟电信号 转换成数字电信号的模拟_数字转换处理；第二光照射步骤，在所述液流通路的相对于执行所述第一光照射步骤的位置的下游侧 的位置处，向流过所述液流通路的所述样本照射光；第二光检测步骤，检测由于在所述第二光照射步骤中照射的所述光而从所述样本所发 出的光学信息；第二光电转换步骤，执行将在所述第二光检测步骤中检测的所述光学信息转换成模拟 电信号的光电转换处理；放大步骤，基于在所述第一模拟_数字转换步骤中输出的所述数字电信号来放大在所 述第二光电转换步骤中输出的所述模拟电信号；以及将在所述放大步骤中放大的所述模拟电信号转换成数字电信号。
全文摘要
本发明提供了一种光学测量装置、流量现场测量计及光学测量方法，所述光学测量装置至少包括样本流过的液流通路；第一光照射部；第一光电转换部；第一模拟数字转换部；第二光照射部；第二光检测部；第二光电转换部；放大部以及第二模拟数字转换部。
文档编号G01N21/64GK101923046SQ20101019822
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月11日
发明者村木洋介 申请人:索尼公司