試料分析装置及び試料分析方法
【課題】レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振させることができる試料分析装置及び試料分析方法を提供する。
【解決手段】測定モードを受け付け、受け付けた測定モードに応じてＬＤ（レーザダイオード）の発光量を設定し、レーザダイオードの発光量が、設定された発光量に保たれるように、レーザダイオードに直流電流を供給し、レーザダイオードがマルチモード発振するよう、レーザダイオードに供給される直流電流の大きさに応じて、高周波成分の振幅を制御する。
【解決手段】測定モードを受け付け、受け付けた測定モードに応じてＬＤ（レーザダイオード）の発光量を設定し、レーザダイオードの発光量が、設定された発光量に保たれるように、レーザダイオードに直流電流を供給し、レーザダイオードがマルチモード発振するよう、レーザダイオードに供給される直流電流の大きさに応じて、高周波成分の振幅を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液などの生体試料の成分を測定する試料分析装置及び試料分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオードを用いたフローサイトメトリー方式により、例えば血液中の血小板の大きさを測定する試料分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような分析装置においては、精度の良い測定を行うために、レーザダイオードにはノイズの少ないことが要求される。
ところで、レーザダイオードは、連続的に発光させるとシングルモード発振の状態（単一の波長で発振する状態）になる。しかしながら、レーザダイオードに供給される電流の大きさの変化や、レーザダイオードの温度変化によって、レーザダイオードの発振波長は、シングルモード発振中に他の波長に変化（以下、「モードホップ」ともいう）することがある。そして、モードホップが発生すると、レーザダイオードから出力される光量に変化が生じ、このような光量変化がノイズとして検出される（例えば、特許文献２，３参照）。このノイズは、微小な粒子を測定する場合に検出される検出信号と見分けがつきにくい。そのため、精度の良い測定を行うためには、モードホップによるノイズの発生を抑える必要がある。
そこで、上述の特許文献２および３に記載の技術においては、レーザダイオードをシングルモード発振の状態に落ち着かせないように、ベースとなる直流電流に高周波変調をかけた駆動電流をレーザダイオードに与えることにより、レーザダイオードをマルチモード発振の状態（複数の波長で発振する状態）に維持する手法が用いられている。この手法を用いた場合には、高周波電流の振幅を手動で調整することにより、高周波変調のかかった駆動電流の下限値（正弦波波形の谷の部分）を、レーザダイオードのレーザ光出力の閾値電流値より下回らせることができる。これにより、レーザダイオードにレーザ光出力のオン・オフを繰り返させることができ、レーザダイオードをマルチモード発振の状態に維持することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７５１６３号公報
【特許文献２】特開平９−１７８６４５号公報
【特許文献３】特開平９−２４６６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献２および３に記載の技術においては、レーザダイオードが経時的に劣化してくると、マルチモード発振の状態を維持できずにモードホップノイズが発生する場合がある。
【０００５】
かかる問題点に鑑み、本発明は、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振させることができる試料分析装置及び試料分析方法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】
【０００６】
本発明の試料分析装置は、生体試料中の成分を測定する試料分析装置であって、試薬と生体試料とから測定試料を調製する試料調製部と、前記試料調製部により調製された測定試料を含む試料流を形成するフローセルと、前記試料流に対してレーザ光を照射するレーザダイオードと、レーザ光が照射された試料流から生じる光を受光して電気信号に変換する受光部と、前記受光部から出力された電気信号を処理して生体試料中の成分を分析する分析部と、前記成分に対応した測定モードを受け付ける入力部と、前記入力部により受け付けた測定モードに応じて、前記レーザダイオードから照射されるレーザ光の発光量を設定する制御部と、前記レーザダイオードの発光量を検出する光量検出部と、前記光量検出部により検出された発光量に基づき、前記レーザダイオードの発光量が、前記制御部により設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流を出力する直流駆動回路と、前記直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させる高周波重畳回路と、前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記直流駆動回路から出力された直流電流の大きさに応じて、前記高周波重畳回路から出力される高周波の振幅を制御する高周波制御部と、を備えたものである。
上記の試料分析装置では、直流駆動回路から出力された直流電流に応じて高周波の振幅が制御され、レーザダイオードを、マルチモード発振の状態とすることができる。従ってこのような試料分析装置は、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振の状態とすることができる。また、試料の測定モードに応じてレーザダイオードの発光量を変化させた場合にも、自動的に安定してレーザダイオードをマルチモード発振させることができる。
【０００７】
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、レーザダイオードがレーザ光出力のオン・オフを交互に繰り返すよう、高周波重畳回路を制御すればよい。
この場合、オン・オフの繰り返しによりシングルモードへの移行を防止し、マルチモード発振の状態を維持することができる。
【０００８】
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、レーザダイオードをマルチモード発振させるとともにレーザダイオードの最大定格以下の電流がレーザダイオードに対して供給されるよう、高周波重畳回路を制御することが好ましい。
この場合、最大定格を超える電流を与えてレーザダイオードの寿命が短くなることを、防止することができる。
【０００９】
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、高周波成分を重畳せずに直流駆動回路に直流電流を出力させる初期駆動制御を実行し、その後、直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させてレーザダイオードをマルチモード発振させるマルチモード発振制御を実行し、高周波制御手段は、初期駆動制御を実行している間に直流駆動回路から出力された直流電流の電流値に基づいて基準電流値を決定し、マルチモード発振制御を実行している間に直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が前記基準電流値に近づくように、高周波重畳回路を制御すればよい。
この場合、基準電流値に近づける簡易な制御で、初期の直流電流に応じて、マルチモード発振の状態とすることができる。
【００１０】
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、マルチモード発振制御を実行している間に直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が、初期駆動制御を実行している間に直流駆動回路から出力された直流電流の電流値と所定の関係を有するように、高周波重畳回路を制御すればよい。
【００１１】
また、上記試料分析装置において、例えば試料は血液試料である。
【００１２】
また、本発明の試料分析方法は、高周波成分を重畳した電流を用いてレーザダイオードからレーザ光を照射させて生体試料から生じる光学的情報を検出し、検出した光学的情報を処理して生体試料中の成分を分析する試料分析方法であって、前記成分に応じた測定モードの入力を受け付けるステップと、試薬と生体試料とから測定試料を調製するステップと、調製された測定試料を含む試料流をフローセルに形成するステップと、前記測定モードに応じて、前記レーザダイオードから前記試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を設定するステップと、前記レーザダイオードから照射されたレーザ光の光量をモニタし、前記レーザダイオードの発光量が前記設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流の大きさを制御するステップと、前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記レーザダイオードに供給された直流電流の大きさに応じて、直流電流に重畳される高周波の振幅を制御するステップと、を備えるものである。
上記の試料分析方法では、直流電流制御ステップで出力された直流電流に応じて、高周波制御ステップで高周波の振幅が制御され、レーザダイオードを、マルチモード発振の状態とすることができる。従ってこのような試料分析装置は、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振の状態とすることができる。また、試料の測定モードに応じてレーザダイオードの発光量を変化させた場合にも、自動的に安定してレーザダイオードをマルチモード発振させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の試料分析装置又は試料分析方法によれば、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振の状態とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
《試料分析装置の全体構成》
図１は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置の全体的な外観を示した斜視図である。図２〜図６は、図１に示した試料分析装置の構成要素を説明するための図である。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る試料分析装置１の全体構成について説明する。なお、この試料分析装置１は、血液検査を行うための多項目自動血球分析装置として構成されているが、以下の説明では、血液中の白血球、網状赤血球及び血小板の測定に関してのみ説明する。
【００１５】
試料分析装置１は、図１に示すように、生体試料である血液の測定を行う機能を有する測定部２と、測定部２から出力された測定データを分析して分析結果を得る分析手段としてのデータ処理部３とにより構成されている。測定部２は、フローサイトメトリー法により、血液中の白血球、網状赤血球及び血小板の測定を行うように構成されている。なお、フローサイトメトリー法とは、測定試料を含む試料流を形成するとともに、その試料流にレーザ光を照射することによって、測定試料中の粒子（血球）が発する前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光を検出する粒子（血球）の測定方法である。
【００１６】
《測定部》
測定部２は、図２に示すように、装置機構部４と、測定試料の測定を行う検出部５と、検出部５の出力に対するアナログ処理部６と、表示・操作部７と、測定部２を制御するためのマイクロコンピュータ部８とを備えている。
【００１７】
マイクロコンピュータ部８は、図２に示すように、制御用プロセッサ及び制御用プロセッサを動作させるためのメモリを有する制御部８１と、アナログ処理部６から出力された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部８２と、Ａ／Ｄ変換部８２から出力されたデジタル信号に所定の処理を行うための演算部８３とを含んでいる。制御部８１は、バス８４ａ及びインターフェース８５ａを介して装置機構部４及び検出部５を制御する機能を有する。また、制御部８１は、バス８４ａ及びインターフェース８５ｂを介して表示・操作部７と接続されるとともに、バス８４ｂ及びインターフェース８５ｃを介してデータ処理部３と接続されている。また、演算部８３は、演算結果をインターフェース８５ｄ及びバス８４ａを介して制御部８１に出力する機能を有する。また、制御部８１は、演算結果（測定データ）をデータ処理部３に送信する機能を有する。
【００１８】
また、装置機構部４には、試薬と血液とから測定試料を調製する試料調製部４１が設けられている。試料調製部４１は、白血球測定用試料と、網状赤血球測定用試料と、血小板測定用試料とを調製するために設けられている。試料調製部４１は、図３に示すように、血液が所定量充填されている採血管４１ａと、血液が吸引されるサンプリングバルブ４１ｂと、反応チャンバ４１ｃとを含んでいる。採血管４１ａは、取り替え可能であり、血液の交換を行うことが可能であるように構成されている。また、サンプリングバルブ４１ｂは、吸引ピペット（図示せず。）により吸引された採血管４１ａ内の血液を所定の量だけ定量する機能を有する。
【００１９】
また、サンプリングバルブ４１ｂは、吸引された血液に所定の薬剤を混合することが可能となるように構成されている。つまり、サンプリングバルブ４１ｂは、所定量の血液に所定量の薬剤が混合された希釈試料を生成可能に構成されている。反応チャンバ４１ｃは、サンプリングバルブ４１ｂから供給される希釈試料に所定の染色液をさらに混合して所定の時間反応させるように構成されている。これにより、試料調製部４１は、白血球測定用試料として、白血球が染色されるとともに赤血球が溶血された測定試料を調製する機能を有する。また、試料調製部４１は、網状赤血球測定用試料として、網状赤血球が染色された測定試料を調製するとともに、血小板測定用試料として、血小板が染色された測定試料を調製する機能を有する。
【００２０】
また、装置機構部４（図２）は、白血球分類測定（以下、「ＤＩＦＦ測定」と言う。）モード時に、白血球測定用試料をシース液とともに試料調製部４１から後述するシースフローセル５０３（図４）に供給するように構成されている。また、装置機構部４は、網状赤血球測定（以下、「ＲＥＴ測定」と言う。）モード時に、網状赤血球測定用試料をシース液とともに試料調製部４１からシースフローセル５０３に供給するように構成されている。また、装置機構部４は、血小板測定（以下、「ＰＬＴ測定」と言う。）モード時に、血小板測定用試料をシース液とともに試料調製部４１からシースフローセル５０３に供給するように構成されている。
【００２１】
検出部５は、図４に示すように、レーザ光を出射する発光部５０１と、照射レンズユニット５０２と、レーザ光が照射されるシースフローセル５０３と、発光部５０１から出射されるレーザ光が進む方向の延長線上に配置されている集光レンズ５０４、ピンホール５０５及びＰＤ（フォトダイオード）５０６と（シースフローセル５０３と集光レンズ５０４との間には図示しないビームストッパが配置されている）、発光部５０１から出射されるレーザ光が進む方向と交差する方向に配置されている集光レンズ５０７、ダイクロイックミラー５０８、光学フィルタ５０９、ピンホール５１０及びＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）５１１と、ダイクロイックミラー５０８の側方に配置されているＰＤ５１２とを含んでいる。
【００２２】
発光部５０１は、シースフローセル５０３の内部を通過する測定試料を含む試料流に対して光を出射するために設けられている。また、照射レンズユニット５０２は、発光部５０１から出射された光を平行光にするために設けられている。また、ＰＤ５０６は、シースフローセル５０３から出射された前方散乱光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル５０３から出射された前方散乱光により、測定試料中の粒子（血球）の大きさに関する情報を得ることが可能である。
【００２３】
ダイクロイックミラー５０８は、シースフローセル５０３から出射された側方散乱光及び側方蛍光を分離するために設けられている。具体的には、ダイクロイックミラー５０８は、シースフローセル５０３から出射された側方散乱光をＰＤ５１２に入射させるとともに、シースフローセル５０３から出射された側方蛍光をＡＰＤ５１１に入射させるために設けられている。また、ＰＤ５１２は、側方散乱光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル５０３から出射された側方散乱光により、測定試料中の粒子（血球）の核の大きさなどの内部情報を得ることが可能である。また、ＡＰＤ５１１は、側方蛍光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル５０３から出射された側方蛍光により、測定試料中の粒子（血球）の染色度合いに関する情報を得ることが可能である。また、ＰＤ５０６、５１２及びＡＰＤ５１１は、それぞれ、受光した光信号を電気信号に変換する機能を有する。
【００２４】
ここで、本実施形態では、発光部５０１は、ＤＩＦＦ測定モード時に３．４ｍＷの出力で光を出射するように構成されている。また、発光部５０１は、ＲＥＴ測定モード時に６ｍＷの出力で光を出射するように構成されている。また、発光部５０１は、ＰＬＴ測定モード時に１０ｍＷの出力で光を出射するように構成されている。
【００２５】
《データ処理部》
データ処理部３は、図１に示すように、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからなり、測定部２の測定データを解析するとともに、その解析結果を表示する機能を有する。また、データ処理部３は、制御部３０１と、表示部３０２と、入力デバイス３０３とを含んでいる。制御部３０１は、測定モード情報を含む測定開始信号及びシャットダウン信号を測定部２に送信する機能を有する。また、制御部３０１は、図５に示すように、ＣＰＵ３０１ａと、ＲＯＭ３０１ｂと、ＲＡＭ３０１ｃと、ハードディスク３０１ｄと、読出装置３０１ｅと、入出力インターフェース３０１ｆと、画像出力インターフェース３０１ｇとにより構成されている。ＣＰＵ３０１ａ、ＲＯＭ３０１ｂ、ＲＡＭ３０１ｃ、ハードディスク３０１ｄ、読出装置３０１ｅ、入出力インターフェース３０１ｆ及び画像出力インターフェース３０１ｇは、バス３０１ｈによって接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ３０１ａは、ＲＯＭ３０１ｂに記憶されているコンピュータプログラム及びＲＡＭ３０１ｃにロードされたコンピュータプログラムを実行するために設けられている。ＲＯＭ３０１ｂは、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどによって構成されており、ＣＰＵ３０１ａに実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータなどが記録されている。
【００２７】
ＲＡＭ３０１ｃは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどによって構成されている。ＲＡＭ３０１ｃは、ＲＯＭ３０１ｂ及びハードディスク３０１ｄに記録されているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ３０１ａの作業領域として利用される。
【００２８】
ハードディスク３０１ｄは、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなど、ＣＰＵ３０１ａに実行させるための種々のコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。後述するアプリケーションプログラム３０４ａも、このハードディスク３０１ｄにインストールされている。
【００２９】
読出装置３０１ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどによって構成されており、可搬型記録媒体３０４に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。また、可搬型記録媒体３０４には、コンピュータに所定の機能を実現させるためのアプリケーションプログラム３０４ａが格納されており、データ処理部３としてのコンピュータがその可搬型記録媒体３０４からアプリケーションプログラム３０４ａを読み出し、そのアプリケーションプログラム３０４ａをハードディスク３０１ｄにインストールすることが可能である。
【００３０】
なお、上記アプリケーションプログラム３０４ａは、可搬型記録媒体３０４によって提供されるのみならず、電気通信回線（有線、無線を問わない）によってデータ処理部３と通信可能に接続された外部の機器から上記電気通信回線を通じて提供することも可能である。例えば、上記アプリケーションプログラム３０４ａがインターネット上のサーバコンピュータのハードディスク内に格納されており、このサーバコンピュータにデータ処理部３がアクセスして、そのアプリケーションプログラム３０４ａをダウンロードし、これをハードディスク３０１ｄにインストールすることも可能である。
【００３１】
また、ハードディスク３０１ｄには、例えば、米マイクロソフト社が製造販売するＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などのグラフィカルユーザインタフェース環境を提供するオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、本実施形態に係るアプリケーションプログラム３０４ａは上記オペレーティングシステム上で動作するものとしている。
【００３２】
入出力インターフェース３０１ｆは、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃなどのシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４などのパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器などからなるアナログインタフェースなどから構成されている。入出力インターフェース３０１ｆには、キーボード及びマウスからなる入力デバイス３０３が接続されており、ユーザがその入力デバイス３０３を使用することにより、データ処理部３にデータを入力することが可能である。また、入力デバイス３０３は、測定モードを受け付ける機能を有する。具体的には、入力デバイス３０３は、所定の血液に対して、ＤＩＦＦ測定、ＲＥＴ測定及びＰＬＴ測定をそれぞれ行うか否かを受け付ける機能を有する。
【００３３】
画像出力インターフェース３０１ｇは、ＬＣＤ又はＣＲＴなどで構成された表示部３０２に接続されており、ＣＰＵ３０１ａから与えられた画像データに応じた映像信号を表示部３０２に出力するようになっている。表示部３０２は、入力された映像信号にしたがって、画像（画面）を表示する。
【００３４】
《測定部の検出部における発光部》
また、測定部２の検出部５における発光部５０１は、図６に示すように、発光部本体５０１ａと、発光部本体５０１ａから出射される出射光量を制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路５０１ｂと、高周波自動調整回路５０１ｃとを含んでいる。
【００３５】
また、本実施形態では、発光部本体５０１ａは、シースフローセル５０３の試料流に光を出射するＬＤ（レーザダイオード）５０１ｄと、ＬＤ５０１ｄから出射された光を受光するＰＤ（フォトダイオード）５０１ｅと、高周波発振回路５０１ｆと、加算器５０１ｇとを有する。ＰＤ５０１ｅは、受光した光信号を電気信号に変換する機能を有する。ＡＰＣ回路５０１ｂから供給される直流電流ＩＤＣは、加算器５０１ｇにおいて、高周波発振回路５０１ｆから出力される高周波電流ＩＡＣ（周波数は例えば５００ＭＨｚ）と加算される。直流電流ＩＤＣに高周波電流ＩＡＣを重畳した駆動電流（ＩＤＣ＋ＩＡＣ）をＬＤ５０１ｄに供給することにより、ＬＤ５０１ｄを、発振波長が多数あるマルチモード発振の状態にすることができる。なお、ＡＰＣ回路５０１ｂは、ＰＤ５０１ｅにより検出された発光量に基づき、ＬＤ５０１ｄの発光量が所定量に保たれるように、ＬＤ５０１ｄに供給する直流電流を出力する直流駆動回路である。また、高周波発振回路５０１ｆと加算器５０１ｇとは、ＡＰＣ回路５０１ｂから出力される直流電流に重畳される高周波電流を出力する高周波重畳回路を構成している。
【００３６】
また、本実施形態では、ＡＰＣ回路５０１ｂは、ＬＤ５０１ｄに直流電流ＩＤＣを供給するＬＤ駆動回路５０１ｈと、ＬＤ光量を設定するＬＤ光量設定部５０１ｊと、ＬＤ光量設定部５０１ｊの出力とＰＤ５０１ｅの受光量を示すモニタ電流Ｉｍとの差に応じた出力をＬＤ駆動回路５０１ｈに与える比較器５０１ｋとを備えている。これにより、ＬＤ５０１ｄから出射される光量が、ＬＤ光量設定部５０１ｊにより設定された光量に近づくようにＬＤ駆動回路５０１ｈが制御される。
【００３７】
ＬＤ光量設定部５０１ｊには、制御部８１からコントロール信号が供給され、光量の設定が行われる。具体的には、ＬＤ５０１ｄの出力が以下の値になるように、光量の設定が行われる。
ＤＩＦＦ測定モード時：３．４ｍＷ
ＲＥＴ測定モード時 ：６ｍＷ
ＰＬＴ測定モード時 ：１０ｍＷ
なお、測定する時以外には、ＬＤ５０１ｄは、オフ状態に設定される。
【００３８】
また、高周波電流制御手段としての高周波自動調整回路５０１ｃは、スイッチ５０１ｍ、入力を記憶するホールド回路５０１ｎ、所定値として乗率０．９５を乗じる乗算回路５０１ｐ、比較器５０１ｑ、誤差増幅器５０１ｒ、スイッチ５０１ｓ、及び、スイッチ５０１ｔを備え、図示のように接続されている。各スイッチ５０１ｍ，５０１ｓ，５０１ｔは、制御部８１の指令によりオン・オフされる（詳細後述）。高周波自動調整回路５０１ｃへの入力は直流電流ＩＤＣであり、高周波自動調整回路５０１ｃからの出力すなわち高周波バイアスは、高周波電流の振幅を決める指令値となる。
【００３９】
図１５は、高周波バイアスによるＬＤ５０１ｄのスイッチングと駆動電流（ＩＤＣ＋ＩＡＣ）との関係を示す図である。左上は、駆動電流と光量との関係を示すグラフであり、駆動電流が閾値Ｉｔｈ以上のとき、光量は駆動電流に比例する。左下は、駆動電流の変化を示すグラフであり、また、この変化に伴って光量がどのように変化するかを示すのが、右側のグラフである。図中の（１）は、ＩＤＣに対して比較的小さいＩＡＣを重畳させた駆動電流の波形であり、この場合、駆動電流の最小値は閾値Ｉｔｈ以上である。このときの光量は（１）’に示す斜線の部分のように変調がかけられるが、平均光量は、ＩＤＣのみでの駆動時と変わらない。
【００４０】
次に、ＩＡＣを徐々に増加させ、（２）に示す振幅になると、ＩＤＣ＋ＩＡＣの最小値が閾値Ｉｔｈを下回り、光量は（２）’に示すように変調がかけられる。この場合、ＬＤオフの期間が生じることによりマルチモード発振の状態となる。また、スイッチングによる波形歪が生じるため、平均光量はＩＤＣのみの時より増加する。光量が増加すると、図６のモニタ電流Ｉｍの増加によりＡＰＣ回路５０１ｂは、光量を一定に保つように動作する。その結果、（３）に示すようにＩＤＣは減少し、（３）’に示すように平均光量は（１）’のときと同じになる。なお、ＬＤ５０１ｄが確実にマルチモード発振の状態になるように、高周波自動調整回路５０１ｃの乗算回路５０１ｐの乗率は０．９５に設定され、減少後のＩＤＣの値が最初の値の約９５％になるよう制御されている。ＬＤ５０１ｄが確実にマルチモード発振の状態になるのであれば、乗算回路５０１ｐの乗率は特に限定されるものではなく、０．９６や０．９７等であってもよい。
【００４１】
《試料分析動作》
図７は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置の血液分析動作を説明するためのフローチャートである。以下、図７及び関連する各図を参照して、本発明の一実施形態に係る試料分析装置１の血液分析動作について説明する。
【００４２】
まず、図７のステップＳ１において、測定部２（図１）に設けられている図示しないメインスイッチがオンされると、制御部８１（図２）の初期化が行われるとともに、測定部２の各部の動作チェックが行われる。その後、ステップＳ２に進む。
【００４３】
また、データ処理部３では、図７のステップＳ２１において、制御部３０１（図５）の初期化（プログラムの初期化）が行われる。そして、制御部３０１により、表示部３０２（図１，図５）にメニュー画面（図示せず。）が表示される。なお、メニュー画面とは、ＤＩＦＦ測定モード、ＲＥＴ測定モード及びＰＬＴ測定モードをそれぞれ設定するか否かをユーザに選択させるとともに、測定開始指示及びシャットダウン指示をユーザから受け付けるための画面である。
【００４４】
次に、ステップＳ２２において、制御部３０１により、測定モードの入力を受け付けたか否かが判断され、測定モードの入力を受け付けた場合には、ステップＳ２３において、測定モードの設定変更が行われる。具体的には、入力デバイス３０３（図１，図５）により受け付けた測定モードが設定される。測定モードの入力を受け付けなかった場合には、ステップＳ２４に進む。
【００４５】
次に、ステップＳ２４において、制御部３０１により、測定開始指示を受け付けたか否かが判断され、測定開始指示を受け付けた場合には、ステップＳ２５に進む。測定開始指示を受け付けなかった場合には、ステップＳ２９に進む。次に、ステップＳ２５において、制御部３０１により、測定モード情報を含む測定開始信号が測定部２に送信される。その後、ステップＳ２６に進む。
【００４６】
また、測定部２では、ステップＳ２において、制御部８１（図２）により、データ処理部３（図１，２）から測定開始信号を受信したか否かが判断され、測定開始信号を受信した場合には、ステップＳ３に進む。測定開始信号を受信しなかった場合には、ステップＳ１２に進む。
【００４７】
次に、ステップＳ３において、制御部８１により、測定開始情報内の測定モードが記憶される。具体的には、ＤＩＦＦ測定モード、ＲＥＴ測定モード及びＰＬＴ測定モードが設定されているか否かが記憶される。そして、ステップＳ４において、設定された測定モード用の測定試料が調製される。具体的には、サンプリングバルブ４１ｂ（図３）に所定の薬剤が供給されることにより、所定量の血液と所定量の薬剤とが混合されて希釈試料が生成される。そして、その希釈試料が反応チャンバ４１ｃ（図３）に供給されるとともに、所定量の染色液が反応チャンバ４１ｃに供給される。これにより、希釈試料と染色液とを混合させて所定の時間反応させる。
【００４８】
次に、ステップＳ５において、制御部８１により、ＤＩＦＦ測定モードの設定がされているか否かが判断され、ＤＩＦＦ測定モードの設定がされている場合には、ステップＳ６において、ＤＩＦＦ測定が行われる。なお、ＤＩＦＦ測定の動作については、後で詳細に説明する。ＤＩＦＦ測定モードの設定がされていない場合には、ステップＳ７に進む。
【００４９】
次に、ステップＳ７において、制御部８１により、ＲＥＴ測定モードの設定がされているか否かが判断され、ＲＥＴ測定モードの設定がされている場合には、ステップＳ８において、ＲＥＴ測定が行われる。なお、ＲＥＴ測定の動作については、後で詳細に説明する。ＲＥＴ測定モードの設定がされていない場合には、ステップＳ９に進む。
【００５０】
次に、ステップＳ９において、制御部８１により、ＰＬＴ測定モードの設定がされているか否かが判断され、ＰＬＴ測定モードの設定がされている場合には、ステップＳ１０において、ＰＬＴ測定が行われる。なお、ＰＬＴ測定の動作については、後で詳細に説明する。ＰＬＴ測定モードの設定がされていない場合には、ステップＳ１１に進む。
【００５１】
次に、ステップＳ１１において、制御部８１により、設定された測定モードの測定結果（測定データ）がバス８４ｂ（図３）及びインターフェース８５ｃ（図３）を介してデータ処理部３に送信される。その後、ステップＳ１２に進む。
【００５２】
また、データ処理部３では、ステップＳ２６において、制御部３０１により、測定部２から測定結果（測定データ）を受信したか否かが判断され、測定データを受信した場合には、ステップＳ２７に進む。測定データを受信していない場合には、測定データを受信したと判断されるまでステップＳ２６が繰り返し行われる。
【００５３】
次に、ステップＳ２７において、ＣＰＵ３０１ａ（図５）により、受信した測定データがハードディスク３０１ｄ（図５）に記憶される。その後、ＣＰＵ３０１ａにより、測定データがＲＡＭ３０１ｃ（図５）に読み出される。そして、ＣＰＵ３０１ａにより、ＲＡＭ３０１ｃに読み出された測定データが、解析処理される。さらに、ステップＳ２８において、解析処理されたデータは、ＣＰＵ３０１ａにより、画像出力インターフェース３０１ｇを介して表示部３０２に出力される。
【００５４】
具体的には、ステップＳ６において、ＤＩＦＦ測定が行われた場合には、血液中のリンパ球、単球、好中球、好塩基球及び好酸球の分類及び計数の解析処理が行われた後、図８に示すようなスキャッタグラムが表示される。また、ステップＳ８において、ＲＥＴ測定が行われた場合には、血液中の網状赤血球の分類及び計数の解析処理が行われた後、図９に示すようなスキャッタグラムが表示される。また、ステップＳ１０において、ＰＬＴ測定が行われた場合には、血液中の血小板の分類及び計数の解析処理が行われた後、図１０に示すようなスキャッタグラムが表示される。そして、図８〜図１０に示したようなスキャッタグラムが表示されることにより、各測定モード時において、各分析試料に適した出射光量で測定した測定結果を使用者に視覚的に認識させることが可能である。
【００５５】
次に、ステップＳ２９において、制御部３０１により、シャットダウン指示を受け付けたか否かが判断され、シャットダウン指示を受け付けた場合には、ステップＳ３０において、シャットダウン信号を測定部２に送信後、処理が終了する。シャットダウン指示を受け付けていない場合には、ステップＳ２２に戻る。
【００５６】
また、測定部２では、ステップＳ１２において、制御部８１により、データ処理部３からシャットダウン信号を受信したか否かが判断され、シャットダウン信号を受信した場合には、ステップＳ１３において、測定部２のシャットダウンが行われ、処理が終了する。シャットダウン信号を受信していない場合には、ステップＳ２に戻る。
【００５７】
《ＤＩＦＦ測定》
図１１は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＤＩＦＦ測定時の動作を説明するためのフローチャートである。次に、図１１及び関連する各図を参照して、図７に示したステップＳ６のＤＩＦＦ測定の詳細について説明する。
【００５８】
まず、図１１のステップＳ４１において、制御部８１（図２）により、ＬＤ５０１ｄ（図６）の出力が３．４ｍＷに設定される。そして、ステップＳ４２において、レーザ光がシースフローセル５０３（図４）に照射される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊ（図６）にコントロール信号が供給される。これにより、ＬＤ５０１ｄの出力が３．４ｍＷになるような駆動電流を出力するようにＬＤ駆動回路５０１ｈ（図６）が制御される。
なお、レーザ光の照射の詳細な動作については後述する。
【００５９】
次に、ステップＳ４３において、制御部８１により、シースフローセル５０３に白血球測定用試料がシース液とともに供給される。そして、ステップＳ４４において、制御部８１により、計時が開始される。そして、シースフローセル５０３の内部を通過する白血球にレーザ光が照射されることにより、白血球から前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光が発せられる。そして、白血球から発せられた側方散乱光及び側方蛍光は、それぞれ、ＰＤ５１２及びＡＰＤ５１１（図４）により受光されるとともに、それぞれ、アナログの電気信号に変換される。そして、側方散乱光の電気信号及び側方蛍光の電気信号は、それぞれ、アンプ６３及び６２（図４）を介してＡ／Ｄ変換部８２（図２）に送信される。
【００６０】
次に、ステップＳ４５において、演算部８３（図２）により、側方散乱光及び側方蛍光の特徴パラメータが取得される。次に、ステップＳ４６において、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過したか否かが判断される。そして、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過していないと判断された場合には、ステップＳ４５に戻る。つまり、計時開始から所定の時間経過するまでステップＳ４５の動作が繰り返し行われる。その一方、ステップＳ４６において、計時開始から所定の時間経過したと判断された場合には、ステップＳ４７において、レーザ光の照射が停止される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊにコントロール信号が供給されることにより、ＬＤ光量設定部５０１ｊは、ＬＤ駆動回路５０１ｈからＬＤ５０１ｄに供給される駆動電流を停止させる。そして、ステップＳ４８において、白血球測定用試料の供給が停止される。その後、ステップＳ４９において、シースフローセル５０３の洗浄が行われる。
【００６１】
《ＲＥＴ測定》
図１２は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＲＥＴ測定時の動作を説明するためのフローチャートである。次に、図１２及び関連する各図を参照して、図７に示したステップＳ８のＲＥＴ測定の詳細について説明する。
【００６２】
まず、図１２のステップＳ５１において、制御部８１（図２）により、ＬＤ５０１ｄ（図６）の出力が６ｍＷに設定される。そして、ステップＳ５２において、レーザ光がシースフローセル５０３（図４）に照射される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊ（図６）にコントロール信号が供給される。これにより、ＬＤ５０１ｄの出力が６ｍＷになるような駆動電流を出力するようにＬＤ駆動回路５０１ｈ（図６）が制御される。
なお、レーザ光の照射の詳細な動作については後述する。
【００６３】
次に、ステップＳ５３において、制御部８１により、シースフローセル５０３に網状赤血球測定用試料がシース液とともに供給される。そして、ステップＳ５４において、制御部８１により、計時が開始される。そして、シースフローセル５０３の内部を通過する網状赤血球にレーザ光が照射されることにより、網状赤血球から前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光が発せられる。そして、網状赤血球から発せられた前方散乱光及び側方蛍光は、それぞれ、ＰＤ５０６及びＡＰＤ５１１（図４）により受光されるとともに、それぞれ、アナログの電気信号に変換される。そして、前方散乱光の電気信号及び側方蛍光の電気信号は、それぞれ、アンプ６１及び６２（図４）を介してＡ／Ｄ変換部８２（図２）に送信される。
【００６４】
次に、ステップＳ５５において、演算部８３（図２）により、前方散乱光及び側方蛍光の特徴パラメータが取得される。次に、ステップＳ５６において、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過したか否かが判断される。そして、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過していないと判断された場合には、ステップＳ５５に戻る。つまり、計時開始から所定の時間経過するまでステップＳ５５の動作が繰り返し行われる。その一方、ステップＳ５６において、計時開始から所定の時間経過したと判断された場合には、ステップＳ５７において、レーザ光の照射が停止される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊにコントロール信号が供給されることにより、ＬＤ光量設定部５０１ｊは、ＬＤ駆動回路５０１ｈからＬＤ５０１ｄに供給される駆動電流を停止させる。そして、ステップＳ５８において、網状赤血球測定用試料の供給が停止される。その後、ステップＳ５９において、シースフローセル５０３の洗浄が行われる。
【００６５】
《ＰＬＴ測定》
図１３は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＰＬＴ測定時の動作を説明するためのフローチャートである。次に、図１３及び関連する各図を参照して、図７に示したステップＳ１０のＰＬＴ測定の詳細について説明する。
【００６６】
まず、図１３のステップＳ６１において、制御部８１（図２）により、ＬＤ５０１ｄ（図６）の出力が１０ｍＷに設定される。そして、ステップＳ６２において、レーザ光がシースフローセル５０３（図４）に照射される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊ（図６）にコントロール信号が供給される。これにより、ＬＤ５０１ｄの出力を１０ｍＷにするような駆動電流を出力するようにＬＤ駆動回路５０１ｈ（図６）が制御される。
なお、レーザ光の照射の詳細な動作については後述する。
【００６７】
次に、ステップＳ６３において、制御部８１により、シースフローセル５０３に血小板測定用試料がシース液とともに供給される。そして、ステップＳ６４において、制御部８１により、計時が開始される。そして、シースフローセル５０３の内部を通過する血小板にレーザ光が照射されることにより、血小板から前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光が発せられる。そして、血小板から発せられた前方散乱光及び側方蛍光は、それぞれ、ＰＤ５０６及びＡＰＤ５１１（図４）により受光されるとともに、それぞれ、アナログの電気信号に変換される。そして、前方散乱光の電気信号及び側方蛍光の電気信号は、それぞれ、アンプ６１及び６２（図４）を介してＡ／Ｄ変換部８２（図２）に送信される。
【００６８】
次に、ステップＳ６５において、演算部８３（図２）により、前方散乱光及び側方蛍光の特徴パラメータが取得される。次に、ステップＳ６６において、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過したか否かが判断される。そして、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過していないと判断された場合には、ステップＳ６５に戻る。つまり、計時開始から所定の時間経過するまでステップＳ６５の動作が繰り返し行われる。その一方、ステップＳ６６において、計時開始から所定の時間経過したと判断された場合には、ステップＳ６７において、レーザ光の照射が停止される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊにコントロール信号が供給されることにより、ＬＤ光量設定部５０１ｊは、ＬＤ駆動回路５０１ｈからＬＤ５０１ｄに供給される駆動電流を停止させる。そして、ステップＳ６８において、血小板測定用試料の供給が停止される。その後、ステップＳ６９において、シースフローセル５０３の洗浄が行われる。
【００６９】
《レーザ光の照射》
次に、上記のＤＩＦＦ測定、ＲＥＴ測定及びＰＬＴ測定におけるレーザ光の照射に関して、図６、図１４及び図１６を参照して詳細に説明する。図１４は、レーザ光の照射に関するフローチャート（サブルーチン）である。また、図１６は、図６のＬＤ５０１ｄ及び高周波自動調整回路５０１ｃ内のスイッチ５０１ｓ、５０１ｔ、５０１ｍの動作を示す図である。レーザ光の照射開始により図１４のステップＳ７１において、ＬＤ５０１ｄの初期駆動制御が行われる。
【００７０】
具体的には、制御部８１からの指令により、スイッチ５０１ｓ及び５０１ｔがオフ、スイッチ５０１ｍがオンの状態から、図１６の時刻Ｔ１に、ＬＤ５０１ｄに所定の直流電流ＩＤＣのみが供給される（まだ、高周波電流は重畳されない。）。このとき、直流電流ＩＤＣがＬＤ５０１ｄに供給されるとともに、直流電流ＩＤＣの大きさに相当する電圧信号が、閉じているスイッチ５０１ｍを介してホールド回路５０１ｎにも供給されている。
【００７１】
また、時刻Ｔ１から制御部８１は時間の計測を開始し（ステップＳ７２）、直流電流ＩＤＣが安定するための所定時間が経過するのを待ち（ステップＳ７３）、所定時間が経過して時刻Ｔ２になると、ＬＤのマルチモード発振制御を開始する（ステップＳ７４）。具体的には、制御部８１は、スイッチ５０１ｓ及び５０１ｔをオン状態とし、スイッチ５０１ｍをオフ状態とする。スイッチ５０１ｍがオフになることにより、オフ直前の直流電流ＩＤＣの大きさに相当する電圧信号がホールド回路５０１ｎに保持される。そして、保持された電圧信号に相当する電流値に乗算回路で０．９５が乗算されたものが基準電流値として比較器５０１ｑに与えられる。
【００７２】
一方、時刻Ｔ２以後にＬＤ駆動回路５０１ｈから出力される直流電流ＩＤＣの大きさに相当する電圧信号は、閉じているスイッチ５０１ｔを介して比較器５０１ｑに与えられる。比較器５０１ｑでは、基準電流値と現在の直流電流ＩＤＣの大きさとが比較され、その差（誤差）が誤差増幅器５０１ｒで増幅され、増幅された差に応じた出力がスイッチ５０１ｓを介して高周波発振回路５０１ｆに高周波バイアス（電圧）として与えられる。高周波発振回路５０１ｆは、この高周波バイアスに応じた振幅の高周波電流ＩＡＣを生じ、これが直流電流ＩＤＣに重畳されて、ＬＤ５０１ｄの駆動電流となる。
【００７３】
ここで、仮に、このときのＩＤＣに対して高周波電流の振幅が小さく（図１５の（１）参照）、ＬＤ５０１ｄがシングルモード発振の状態であるとすると平均光量は高周波重畳前と同じであり、ＡＰＣ回路５０１ｂによる光量の調整は行われない。そうすると、比較器５０１ｑには誤差が生じ続け、誤差増幅器５０１ｒ及び高周波発振回路５０１ｆは振幅を増大させ続けるように動作する。振幅の増大により駆動電流の最小値が閾値Ｉｔｈを下回ると、前述のＡＰＣ回路５０１ｂの機能によりＩＤＣが低下する。その結果、基準電流値との差が小さくなり、振幅を増大させない方向に収束していく。このような制御により、結果的に、ＬＤ駆動回路５０１ｈから出力される直流電流ＩＤＣが基準電流値すなわち、最初に高周波電流を重畳しなかったときの直流電流の９５％に近づくように制御され、かつ、マルチモード発振の状態となる。
【００７４】
逆に、マルチモード発振の状態であっても、直流電流ＩＤＣに対して高周波電流の振幅が必要以上に大きすぎる場合は、ＡＰＣ回路５０１ｂの機能によりＩＤＣが基準電流値より大きく低下する。この場合には、ＩＤＣを大きくして基準電流値に近づけるために、高周波の振幅が抑制されるように制御される。従って、結果的に、ＬＤ駆動回路５０１ｈから出力される直流電流ＩＤＣが基準電流値すなわち、最初に高周波電流を重畳しなかったときの直流電流の９５％に近づくように制御され、かつ、マルチモード発振の状態となる。
【００７５】
このようにして、初期の直流電流ＩＤＣに応じて高周波電流の振幅が制御され、結果的に、直流電流ＩＤＣが初期の値の９５％に近づき、ＬＤ５０１ｄは、確実にマルチモード発振の状態となる。
なお、高周波発振回路５０１ｆは、高周波電流の振幅が、ＬＤ５０１ｄの最大定格以下となるように抑制されている。これにより、最大定格を超える電流を与えてＬＤ５０１ｄの寿命が短くなることを、防止することができる。また、レーザ光の照射停止時（図１６の時刻Ｔ３）には、ＬＤ５０１ｄがオフになり、スイッチ５０１ｓ及び５０１ｔが共にオフ、スイッチ５０１ｍはオンとなる。そして、再びレーザ光照射が行われるときは、同様の動作が行われるので、ＬＤ５０１ｄのオンのたびに高周波電流の振幅がその時の直流電流に応じて調整され、確実にマルチモード発振の状態となる。
【００７６】
図１７は、各種のレーザ出力に対して上記のような高周波電流の振幅制御を行った場合の直流電流の変化と、高周波重畳の有無についての光スペクトルを示す図表である。各種のレーザ出力において、直流電流は、高周波重畳前（ＨＦ無）と比較して高周波重畳後（ＨＦ有）には９６．２％〜９６．４％の範囲になるように低下しており、目標とする９５％に近い値が実現されている。また、光スペクトルは、高周波重畳無しの場合にはシングルモード発振の状態であるが、高周波重畳により、複数の発振周波数を含むマルチモード発振の状態となる。
【００７７】
上記のようなレーザ光照射時の制御により、ＡＰＣ回路５０１ｂから出力された直流電流に応じて高周波電流の振幅が制御され、ＬＤ５０１ｄを、マルチモード発振の状態とすることができる。従って、このような試料分析装置では、ＬＤ５０１ｄの温度変化や経時変化によりＬＤ５０１ｄの駆動電流に変化が生じたり、試料の測定項目の変更等による発光量変化があっても、その状態での直流電流に応じて高周波電流の振幅が制御され、ＬＤ５０１ｄを、マルチモード発振の状態とすることができる。したがって、温度変化、経時変化、試料の測定項目の変更等の条件変化があった場合にも、マルチモードを維持するための手動調整を必要とすることなく、レーザダイオードを常にマルチモード発振の状態とすることができる。
【００７８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７９】
例えば、上記実施形態では、生体試料として血液を分析する試料分析装置１に本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、尿などのその他の生体試料中の成分を測定する分析装置に適用してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、ＤＩＦＦ測定、ＲＥＴ測定及びＰＬＴ測定をそれぞれ行うか否かを受け付ける機能を有する入力デバイス３０３を設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、ＤＩＦＦ測定、ＲＥＴ測定及びＰＬＴ測定をそれぞれ行うか否かをサーバコンピュータなどから電気通信回線を介して受け付けるようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、測定部２とデータ処理部３とをそれぞれ別個の装置として構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、測定部とデータ処理部とを一体の装置として構成してもよい。
また、上記実施形態では、高周波電流制御手段として、アナログ回路である高周波自動調整回路５０１ｃが用いられる例を示したが、本発明はこれに限らず、ホールド回路５０１ｎや誤差増幅器５０１ｒをデジタル技術により構成し、ＣＰＵを介して高周波電流を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施形態に係る試料分析装置を示した斜視図である。
【図２】図１に示した試料分析装置の測定部の構成を示したブロック図である。
【図３】図１に示した試料分析装置の試料調製部を説明するための図である。
【図４】図１に示した試料分析装置の検出部を示した概略図である。
【図５】図１に示した試料分析装置のデータ処理部の構成を示したブロック図である。
【図６】図１に示した試料分析装置の発光部の構成を示したブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る試料分析装置の分析動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＤＩＦＦ測定の結果を示したスキャッタグラムである。
【図９】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＲＥＴ測定の結果を示したスキャッタグラムである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＰＬＴ測定の結果を示したスキャッタグラムである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＤＩＦＦ測定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＲＥＴ測定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＰＬＴ測定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る試料分析装置におけるレーザ光照射のフローチャート（サブルーチン）である。
【図１５】図６のＬＤ及び高周波自動調整回路内の各スイッチの動作を示す図である。
【図１６】高周波バイアスによるＬＤのスイッチングと駆動電流（ＩＤＣ＋ＩＡＣ）との関係を示す図である。
【図１７】各種のレーザ出力に対して高周波電流の振幅制御を行った場合の直流駆動電流の変化と、高周波重畳の有無の光スペクトルを示す図表である。
【符号の説明】
【００８３】
３ データ処理部
５ 検出部
５０１ｂ ＡＰＣ回路
５０１ｃ 高周波自動調整回路
５０１ｄ ＬＤ
５０１ｆ 高周波発振回路
５０１ｇ 加算器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液などの生体試料の成分を測定する試料分析装置及び試料分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオードを用いたフローサイトメトリー方式により、例えば血液中の血小板の大きさを測定する試料分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような分析装置においては、精度の良い測定を行うために、レーザダイオードにはノイズの少ないことが要求される。
ところで、レーザダイオードは、連続的に発光させるとシングルモード発振の状態（単一の波長で発振する状態）になる。しかしながら、レーザダイオードに供給される電流の大きさの変化や、レーザダイオードの温度変化によって、レーザダイオードの発振波長は、シングルモード発振中に他の波長に変化（以下、「モードホップ」ともいう）することがある。そして、モードホップが発生すると、レーザダイオードから出力される光量に変化が生じ、このような光量変化がノイズとして検出される（例えば、特許文献２，３参照）。このノイズは、微小な粒子を測定する場合に検出される検出信号と見分けがつきにくい。そのため、精度の良い測定を行うためには、モードホップによるノイズの発生を抑える必要がある。
そこで、上述の特許文献２および３に記載の技術においては、レーザダイオードをシングルモード発振の状態に落ち着かせないように、ベースとなる直流電流に高周波変調をかけた駆動電流をレーザダイオードに与えることにより、レーザダイオードをマルチモード発振の状態（複数の波長で発振する状態）に維持する手法が用いられている。この手法を用いた場合には、高周波電流の振幅を手動で調整することにより、高周波変調のかかった駆動電流の下限値（正弦波波形の谷の部分）を、レーザダイオードのレーザ光出力の閾値電流値より下回らせることができる。これにより、レーザダイオードにレーザ光出力のオン・オフを繰り返させることができ、レーザダイオードをマルチモード発振の状態に維持することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７５１６３号公報
【特許文献２】特開平９−１７８６４５号公報
【特許文献３】特開平９−２４６６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献２および３に記載の技術においては、レーザダイオードが経時的に劣化してくると、マルチモード発振の状態を維持できずにモードホップノイズが発生する場合がある。
【０００５】
かかる問題点に鑑み、本発明は、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振させることができる試料分析装置及び試料分析方法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】
【０００６】
本発明の試料分析装置は、生体試料中の成分を測定する試料分析装置であって、試薬と生体試料とから測定試料を調製する試料調製部と、前記試料調製部により調製された測定試料を含む試料流を形成するフローセルと、前記試料流に対してレーザ光を照射するレーザダイオードと、レーザ光が照射された試料流から生じる光を受光して電気信号に変換する受光部と、前記受光部から出力された電気信号を処理して生体試料中の成分を分析する分析部と、前記成分に対応した測定モードを受け付ける入力部と、前記入力部により受け付けた測定モードに応じて、前記レーザダイオードから照射されるレーザ光の発光量を設定する制御部と、前記レーザダイオードの発光量を検出する光量検出部と、前記光量検出部により検出された発光量に基づき、前記レーザダイオードの発光量が、前記制御部により設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流を出力する直流駆動回路と、前記直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させる高周波重畳回路と、前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記直流駆動回路から出力された直流電流の大きさに応じて、前記高周波重畳回路から出力される高周波の振幅を制御する高周波制御部と、を備えたものである。
上記の試料分析装置では、直流駆動回路から出力された直流電流に応じて高周波の振幅が制御され、レーザダイオードを、マルチモード発振の状態とすることができる。従ってこのような試料分析装置は、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振の状態とすることができる。また、試料の測定モードに応じてレーザダイオードの発光量を変化させた場合にも、自動的に安定してレーザダイオードをマルチモード発振させることができる。
【０００７】
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、レーザダイオードがレーザ光出力のオン・オフを交互に繰り返すよう、高周波重畳回路を制御すればよい。
この場合、オン・オフの繰り返しによりシングルモードへの移行を防止し、マルチモード発振の状態を維持することができる。
【０００８】
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、レーザダイオードをマルチモード発振させるとともにレーザダイオードの最大定格以下の電流がレーザダイオードに対して供給されるよう、高周波重畳回路を制御することが好ましい。
この場合、最大定格を超える電流を与えてレーザダイオードの寿命が短くなることを、防止することができる。
【０００９】
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、高周波成分を重畳せずに直流駆動回路に直流電流を出力させる初期駆動制御を実行し、その後、直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させてレーザダイオードをマルチモード発振させるマルチモード発振制御を実行し、高周波制御手段は、初期駆動制御を実行している間に直流駆動回路から出力された直流電流の電流値に基づいて基準電流値を決定し、マルチモード発振制御を実行している間に直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が前記基準電流値に近づくように、高周波重畳回路を制御すればよい。
この場合、基準電流値に近づける簡易な制御で、初期の直流電流に応じて、マルチモード発振の状態とすることができる。
【００１０】
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、マルチモード発振制御を実行している間に直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が、初期駆動制御を実行している間に直流駆動回路から出力された直流電流の電流値と所定の関係を有するように、高周波重畳回路を制御すればよい。
【００１１】
また、上記試料分析装置において、例えば試料は血液試料である。
【００１２】
また、本発明の試料分析方法は、高周波成分を重畳した電流を用いてレーザダイオードからレーザ光を照射させて生体試料から生じる光学的情報を検出し、検出した光学的情報を処理して生体試料中の成分を分析する試料分析方法であって、前記成分に応じた測定モードの入力を受け付けるステップと、試薬と生体試料とから測定試料を調製するステップと、調製された測定試料を含む試料流をフローセルに形成するステップと、前記測定モードに応じて、前記レーザダイオードから前記試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を設定するステップと、前記レーザダイオードから照射されたレーザ光の光量をモニタし、前記レーザダイオードの発光量が前記設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流の大きさを制御するステップと、前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記レーザダイオードに供給された直流電流の大きさに応じて、直流電流に重畳される高周波の振幅を制御するステップと、を備えるものである。
上記の試料分析方法では、直流電流制御ステップで出力された直流電流に応じて、高周波制御ステップで高周波の振幅が制御され、レーザダイオードを、マルチモード発振の状態とすることができる。従ってこのような試料分析装置は、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振の状態とすることができる。また、試料の測定モードに応じてレーザダイオードの発光量を変化させた場合にも、自動的に安定してレーザダイオードをマルチモード発振させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の試料分析装置又は試料分析方法によれば、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振の状態とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
《試料分析装置の全体構成》
図１は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置の全体的な外観を示した斜視図である。図２〜図６は、図１に示した試料分析装置の構成要素を説明するための図である。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る試料分析装置１の全体構成について説明する。なお、この試料分析装置１は、血液検査を行うための多項目自動血球分析装置として構成されているが、以下の説明では、血液中の白血球、網状赤血球及び血小板の測定に関してのみ説明する。
【００１５】
試料分析装置１は、図１に示すように、生体試料である血液の測定を行う機能を有する測定部２と、測定部２から出力された測定データを分析して分析結果を得る分析手段としてのデータ処理部３とにより構成されている。測定部２は、フローサイトメトリー法により、血液中の白血球、網状赤血球及び血小板の測定を行うように構成されている。なお、フローサイトメトリー法とは、測定試料を含む試料流を形成するとともに、その試料流にレーザ光を照射することによって、測定試料中の粒子（血球）が発する前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光を検出する粒子（血球）の測定方法である。
【００１６】
《測定部》
測定部２は、図２に示すように、装置機構部４と、測定試料の測定を行う検出部５と、検出部５の出力に対するアナログ処理部６と、表示・操作部７と、測定部２を制御するためのマイクロコンピュータ部８とを備えている。
【００１７】
マイクロコンピュータ部８は、図２に示すように、制御用プロセッサ及び制御用プロセッサを動作させるためのメモリを有する制御部８１と、アナログ処理部６から出力された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部８２と、Ａ／Ｄ変換部８２から出力されたデジタル信号に所定の処理を行うための演算部８３とを含んでいる。制御部８１は、バス８４ａ及びインターフェース８５ａを介して装置機構部４及び検出部５を制御する機能を有する。また、制御部８１は、バス８４ａ及びインターフェース８５ｂを介して表示・操作部７と接続されるとともに、バス８４ｂ及びインターフェース８５ｃを介してデータ処理部３と接続されている。また、演算部８３は、演算結果をインターフェース８５ｄ及びバス８４ａを介して制御部８１に出力する機能を有する。また、制御部８１は、演算結果（測定データ）をデータ処理部３に送信する機能を有する。
【００１８】
また、装置機構部４には、試薬と血液とから測定試料を調製する試料調製部４１が設けられている。試料調製部４１は、白血球測定用試料と、網状赤血球測定用試料と、血小板測定用試料とを調製するために設けられている。試料調製部４１は、図３に示すように、血液が所定量充填されている採血管４１ａと、血液が吸引されるサンプリングバルブ４１ｂと、反応チャンバ４１ｃとを含んでいる。採血管４１ａは、取り替え可能であり、血液の交換を行うことが可能であるように構成されている。また、サンプリングバルブ４１ｂは、吸引ピペット（図示せず。）により吸引された採血管４１ａ内の血液を所定の量だけ定量する機能を有する。
【００１９】
また、サンプリングバルブ４１ｂは、吸引された血液に所定の薬剤を混合することが可能となるように構成されている。つまり、サンプリングバルブ４１ｂは、所定量の血液に所定量の薬剤が混合された希釈試料を生成可能に構成されている。反応チャンバ４１ｃは、サンプリングバルブ４１ｂから供給される希釈試料に所定の染色液をさらに混合して所定の時間反応させるように構成されている。これにより、試料調製部４１は、白血球測定用試料として、白血球が染色されるとともに赤血球が溶血された測定試料を調製する機能を有する。また、試料調製部４１は、網状赤血球測定用試料として、網状赤血球が染色された測定試料を調製するとともに、血小板測定用試料として、血小板が染色された測定試料を調製する機能を有する。
【００２０】
また、装置機構部４（図２）は、白血球分類測定（以下、「ＤＩＦＦ測定」と言う。）モード時に、白血球測定用試料をシース液とともに試料調製部４１から後述するシースフローセル５０３（図４）に供給するように構成されている。また、装置機構部４は、網状赤血球測定（以下、「ＲＥＴ測定」と言う。）モード時に、網状赤血球測定用試料をシース液とともに試料調製部４１からシースフローセル５０３に供給するように構成されている。また、装置機構部４は、血小板測定（以下、「ＰＬＴ測定」と言う。）モード時に、血小板測定用試料をシース液とともに試料調製部４１からシースフローセル５０３に供給するように構成されている。
【００２１】
検出部５は、図４に示すように、レーザ光を出射する発光部５０１と、照射レンズユニット５０２と、レーザ光が照射されるシースフローセル５０３と、発光部５０１から出射されるレーザ光が進む方向の延長線上に配置されている集光レンズ５０４、ピンホール５０５及びＰＤ（フォトダイオード）５０６と（シースフローセル５０３と集光レンズ５０４との間には図示しないビームストッパが配置されている）、発光部５０１から出射されるレーザ光が進む方向と交差する方向に配置されている集光レンズ５０７、ダイクロイックミラー５０８、光学フィルタ５０９、ピンホール５１０及びＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）５１１と、ダイクロイックミラー５０８の側方に配置されているＰＤ５１２とを含んでいる。
【００２２】
発光部５０１は、シースフローセル５０３の内部を通過する測定試料を含む試料流に対して光を出射するために設けられている。また、照射レンズユニット５０２は、発光部５０１から出射された光を平行光にするために設けられている。また、ＰＤ５０６は、シースフローセル５０３から出射された前方散乱光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル５０３から出射された前方散乱光により、測定試料中の粒子（血球）の大きさに関する情報を得ることが可能である。
【００２３】
ダイクロイックミラー５０８は、シースフローセル５０３から出射された側方散乱光及び側方蛍光を分離するために設けられている。具体的には、ダイクロイックミラー５０８は、シースフローセル５０３から出射された側方散乱光をＰＤ５１２に入射させるとともに、シースフローセル５０３から出射された側方蛍光をＡＰＤ５１１に入射させるために設けられている。また、ＰＤ５１２は、側方散乱光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル５０３から出射された側方散乱光により、測定試料中の粒子（血球）の核の大きさなどの内部情報を得ることが可能である。また、ＡＰＤ５１１は、側方蛍光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル５０３から出射された側方蛍光により、測定試料中の粒子（血球）の染色度合いに関する情報を得ることが可能である。また、ＰＤ５０６、５１２及びＡＰＤ５１１は、それぞれ、受光した光信号を電気信号に変換する機能を有する。
【００２４】
ここで、本実施形態では、発光部５０１は、ＤＩＦＦ測定モード時に３．４ｍＷの出力で光を出射するように構成されている。また、発光部５０１は、ＲＥＴ測定モード時に６ｍＷの出力で光を出射するように構成されている。また、発光部５０１は、ＰＬＴ測定モード時に１０ｍＷの出力で光を出射するように構成されている。
【００２５】
《データ処理部》
データ処理部３は、図１に示すように、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからなり、測定部２の測定データを解析するとともに、その解析結果を表示する機能を有する。また、データ処理部３は、制御部３０１と、表示部３０２と、入力デバイス３０３とを含んでいる。制御部３０１は、測定モード情報を含む測定開始信号及びシャットダウン信号を測定部２に送信する機能を有する。また、制御部３０１は、図５に示すように、ＣＰＵ３０１ａと、ＲＯＭ３０１ｂと、ＲＡＭ３０１ｃと、ハードディスク３０１ｄと、読出装置３０１ｅと、入出力インターフェース３０１ｆと、画像出力インターフェース３０１ｇとにより構成されている。ＣＰＵ３０１ａ、ＲＯＭ３０１ｂ、ＲＡＭ３０１ｃ、ハードディスク３０１ｄ、読出装置３０１ｅ、入出力インターフェース３０１ｆ及び画像出力インターフェース３０１ｇは、バス３０１ｈによって接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ３０１ａは、ＲＯＭ３０１ｂに記憶されているコンピュータプログラム及びＲＡＭ３０１ｃにロードされたコンピュータプログラムを実行するために設けられている。ＲＯＭ３０１ｂは、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどによって構成されており、ＣＰＵ３０１ａに実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータなどが記録されている。
【００２７】
ＲＡＭ３０１ｃは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどによって構成されている。ＲＡＭ３０１ｃは、ＲＯＭ３０１ｂ及びハードディスク３０１ｄに記録されているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ３０１ａの作業領域として利用される。
【００２８】
ハードディスク３０１ｄは、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなど、ＣＰＵ３０１ａに実行させるための種々のコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。後述するアプリケーションプログラム３０４ａも、このハードディスク３０１ｄにインストールされている。
【００２９】
読出装置３０１ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどによって構成されており、可搬型記録媒体３０４に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。また、可搬型記録媒体３０４には、コンピュータに所定の機能を実現させるためのアプリケーションプログラム３０４ａが格納されており、データ処理部３としてのコンピュータがその可搬型記録媒体３０４からアプリケーションプログラム３０４ａを読み出し、そのアプリケーションプログラム３０４ａをハードディスク３０１ｄにインストールすることが可能である。
【００３０】
なお、上記アプリケーションプログラム３０４ａは、可搬型記録媒体３０４によって提供されるのみならず、電気通信回線（有線、無線を問わない）によってデータ処理部３と通信可能に接続された外部の機器から上記電気通信回線を通じて提供することも可能である。例えば、上記アプリケーションプログラム３０４ａがインターネット上のサーバコンピュータのハードディスク内に格納されており、このサーバコンピュータにデータ処理部３がアクセスして、そのアプリケーションプログラム３０４ａをダウンロードし、これをハードディスク３０１ｄにインストールすることも可能である。
【００３１】
また、ハードディスク３０１ｄには、例えば、米マイクロソフト社が製造販売するＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などのグラフィカルユーザインタフェース環境を提供するオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、本実施形態に係るアプリケーションプログラム３０４ａは上記オペレーティングシステム上で動作するものとしている。
【００３２】
入出力インターフェース３０１ｆは、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃなどのシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４などのパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器などからなるアナログインタフェースなどから構成されている。入出力インターフェース３０１ｆには、キーボード及びマウスからなる入力デバイス３０３が接続されており、ユーザがその入力デバイス３０３を使用することにより、データ処理部３にデータを入力することが可能である。また、入力デバイス３０３は、測定モードを受け付ける機能を有する。具体的には、入力デバイス３０３は、所定の血液に対して、ＤＩＦＦ測定、ＲＥＴ測定及びＰＬＴ測定をそれぞれ行うか否かを受け付ける機能を有する。
【００３３】
画像出力インターフェース３０１ｇは、ＬＣＤ又はＣＲＴなどで構成された表示部３０２に接続されており、ＣＰＵ３０１ａから与えられた画像データに応じた映像信号を表示部３０２に出力するようになっている。表示部３０２は、入力された映像信号にしたがって、画像（画面）を表示する。
【００３４】
《測定部の検出部における発光部》
また、測定部２の検出部５における発光部５０１は、図６に示すように、発光部本体５０１ａと、発光部本体５０１ａから出射される出射光量を制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路５０１ｂと、高周波自動調整回路５０１ｃとを含んでいる。
【００３５】
また、本実施形態では、発光部本体５０１ａは、シースフローセル５０３の試料流に光を出射するＬＤ（レーザダイオード）５０１ｄと、ＬＤ５０１ｄから出射された光を受光するＰＤ（フォトダイオード）５０１ｅと、高周波発振回路５０１ｆと、加算器５０１ｇとを有する。ＰＤ５０１ｅは、受光した光信号を電気信号に変換する機能を有する。ＡＰＣ回路５０１ｂから供給される直流電流ＩＤＣは、加算器５０１ｇにおいて、高周波発振回路５０１ｆから出力される高周波電流ＩＡＣ（周波数は例えば５００ＭＨｚ）と加算される。直流電流ＩＤＣに高周波電流ＩＡＣを重畳した駆動電流（ＩＤＣ＋ＩＡＣ）をＬＤ５０１ｄに供給することにより、ＬＤ５０１ｄを、発振波長が多数あるマルチモード発振の状態にすることができる。なお、ＡＰＣ回路５０１ｂは、ＰＤ５０１ｅにより検出された発光量に基づき、ＬＤ５０１ｄの発光量が所定量に保たれるように、ＬＤ５０１ｄに供給する直流電流を出力する直流駆動回路である。また、高周波発振回路５０１ｆと加算器５０１ｇとは、ＡＰＣ回路５０１ｂから出力される直流電流に重畳される高周波電流を出力する高周波重畳回路を構成している。
【００３６】
また、本実施形態では、ＡＰＣ回路５０１ｂは、ＬＤ５０１ｄに直流電流ＩＤＣを供給するＬＤ駆動回路５０１ｈと、ＬＤ光量を設定するＬＤ光量設定部５０１ｊと、ＬＤ光量設定部５０１ｊの出力とＰＤ５０１ｅの受光量を示すモニタ電流Ｉｍとの差に応じた出力をＬＤ駆動回路５０１ｈに与える比較器５０１ｋとを備えている。これにより、ＬＤ５０１ｄから出射される光量が、ＬＤ光量設定部５０１ｊにより設定された光量に近づくようにＬＤ駆動回路５０１ｈが制御される。
【００３７】
ＬＤ光量設定部５０１ｊには、制御部８１からコントロール信号が供給され、光量の設定が行われる。具体的には、ＬＤ５０１ｄの出力が以下の値になるように、光量の設定が行われる。
ＤＩＦＦ測定モード時：３．４ｍＷ
ＲＥＴ測定モード時 ：６ｍＷ
ＰＬＴ測定モード時 ：１０ｍＷ
なお、測定する時以外には、ＬＤ５０１ｄは、オフ状態に設定される。
【００３８】
また、高周波電流制御手段としての高周波自動調整回路５０１ｃは、スイッチ５０１ｍ、入力を記憶するホールド回路５０１ｎ、所定値として乗率０．９５を乗じる乗算回路５０１ｐ、比較器５０１ｑ、誤差増幅器５０１ｒ、スイッチ５０１ｓ、及び、スイッチ５０１ｔを備え、図示のように接続されている。各スイッチ５０１ｍ，５０１ｓ，５０１ｔは、制御部８１の指令によりオン・オフされる（詳細後述）。高周波自動調整回路５０１ｃへの入力は直流電流ＩＤＣであり、高周波自動調整回路５０１ｃからの出力すなわち高周波バイアスは、高周波電流の振幅を決める指令値となる。
【００３９】
図１５は、高周波バイアスによるＬＤ５０１ｄのスイッチングと駆動電流（ＩＤＣ＋ＩＡＣ）との関係を示す図である。左上は、駆動電流と光量との関係を示すグラフであり、駆動電流が閾値Ｉｔｈ以上のとき、光量は駆動電流に比例する。左下は、駆動電流の変化を示すグラフであり、また、この変化に伴って光量がどのように変化するかを示すのが、右側のグラフである。図中の（１）は、ＩＤＣに対して比較的小さいＩＡＣを重畳させた駆動電流の波形であり、この場合、駆動電流の最小値は閾値Ｉｔｈ以上である。このときの光量は（１）’に示す斜線の部分のように変調がかけられるが、平均光量は、ＩＤＣのみでの駆動時と変わらない。
【００４０】
次に、ＩＡＣを徐々に増加させ、（２）に示す振幅になると、ＩＤＣ＋ＩＡＣの最小値が閾値Ｉｔｈを下回り、光量は（２）’に示すように変調がかけられる。この場合、ＬＤオフの期間が生じることによりマルチモード発振の状態となる。また、スイッチングによる波形歪が生じるため、平均光量はＩＤＣのみの時より増加する。光量が増加すると、図６のモニタ電流Ｉｍの増加によりＡＰＣ回路５０１ｂは、光量を一定に保つように動作する。その結果、（３）に示すようにＩＤＣは減少し、（３）’に示すように平均光量は（１）’のときと同じになる。なお、ＬＤ５０１ｄが確実にマルチモード発振の状態になるように、高周波自動調整回路５０１ｃの乗算回路５０１ｐの乗率は０．９５に設定され、減少後のＩＤＣの値が最初の値の約９５％になるよう制御されている。ＬＤ５０１ｄが確実にマルチモード発振の状態になるのであれば、乗算回路５０１ｐの乗率は特に限定されるものではなく、０．９６や０．９７等であってもよい。
【００４１】
《試料分析動作》
図７は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置の血液分析動作を説明するためのフローチャートである。以下、図７及び関連する各図を参照して、本発明の一実施形態に係る試料分析装置１の血液分析動作について説明する。
【００４２】
まず、図７のステップＳ１において、測定部２（図１）に設けられている図示しないメインスイッチがオンされると、制御部８１（図２）の初期化が行われるとともに、測定部２の各部の動作チェックが行われる。その後、ステップＳ２に進む。
【００４３】
また、データ処理部３では、図７のステップＳ２１において、制御部３０１（図５）の初期化（プログラムの初期化）が行われる。そして、制御部３０１により、表示部３０２（図１，図５）にメニュー画面（図示せず。）が表示される。なお、メニュー画面とは、ＤＩＦＦ測定モード、ＲＥＴ測定モード及びＰＬＴ測定モードをそれぞれ設定するか否かをユーザに選択させるとともに、測定開始指示及びシャットダウン指示をユーザから受け付けるための画面である。
【００４４】
次に、ステップＳ２２において、制御部３０１により、測定モードの入力を受け付けたか否かが判断され、測定モードの入力を受け付けた場合には、ステップＳ２３において、測定モードの設定変更が行われる。具体的には、入力デバイス３０３（図１，図５）により受け付けた測定モードが設定される。測定モードの入力を受け付けなかった場合には、ステップＳ２４に進む。
【００４５】
次に、ステップＳ２４において、制御部３０１により、測定開始指示を受け付けたか否かが判断され、測定開始指示を受け付けた場合には、ステップＳ２５に進む。測定開始指示を受け付けなかった場合には、ステップＳ２９に進む。次に、ステップＳ２５において、制御部３０１により、測定モード情報を含む測定開始信号が測定部２に送信される。その後、ステップＳ２６に進む。
【００４６】
また、測定部２では、ステップＳ２において、制御部８１（図２）により、データ処理部３（図１，２）から測定開始信号を受信したか否かが判断され、測定開始信号を受信した場合には、ステップＳ３に進む。測定開始信号を受信しなかった場合には、ステップＳ１２に進む。
【００４７】
次に、ステップＳ３において、制御部８１により、測定開始情報内の測定モードが記憶される。具体的には、ＤＩＦＦ測定モード、ＲＥＴ測定モード及びＰＬＴ測定モードが設定されているか否かが記憶される。そして、ステップＳ４において、設定された測定モード用の測定試料が調製される。具体的には、サンプリングバルブ４１ｂ（図３）に所定の薬剤が供給されることにより、所定量の血液と所定量の薬剤とが混合されて希釈試料が生成される。そして、その希釈試料が反応チャンバ４１ｃ（図３）に供給されるとともに、所定量の染色液が反応チャンバ４１ｃに供給される。これにより、希釈試料と染色液とを混合させて所定の時間反応させる。
【００４８】
次に、ステップＳ５において、制御部８１により、ＤＩＦＦ測定モードの設定がされているか否かが判断され、ＤＩＦＦ測定モードの設定がされている場合には、ステップＳ６において、ＤＩＦＦ測定が行われる。なお、ＤＩＦＦ測定の動作については、後で詳細に説明する。ＤＩＦＦ測定モードの設定がされていない場合には、ステップＳ７に進む。
【００４９】
次に、ステップＳ７において、制御部８１により、ＲＥＴ測定モードの設定がされているか否かが判断され、ＲＥＴ測定モードの設定がされている場合には、ステップＳ８において、ＲＥＴ測定が行われる。なお、ＲＥＴ測定の動作については、後で詳細に説明する。ＲＥＴ測定モードの設定がされていない場合には、ステップＳ９に進む。
【００５０】
次に、ステップＳ９において、制御部８１により、ＰＬＴ測定モードの設定がされているか否かが判断され、ＰＬＴ測定モードの設定がされている場合には、ステップＳ１０において、ＰＬＴ測定が行われる。なお、ＰＬＴ測定の動作については、後で詳細に説明する。ＰＬＴ測定モードの設定がされていない場合には、ステップＳ１１に進む。
【００５１】
次に、ステップＳ１１において、制御部８１により、設定された測定モードの測定結果（測定データ）がバス８４ｂ（図３）及びインターフェース８５ｃ（図３）を介してデータ処理部３に送信される。その後、ステップＳ１２に進む。
【００５２】
また、データ処理部３では、ステップＳ２６において、制御部３０１により、測定部２から測定結果（測定データ）を受信したか否かが判断され、測定データを受信した場合には、ステップＳ２７に進む。測定データを受信していない場合には、測定データを受信したと判断されるまでステップＳ２６が繰り返し行われる。
【００５３】
次に、ステップＳ２７において、ＣＰＵ３０１ａ（図５）により、受信した測定データがハードディスク３０１ｄ（図５）に記憶される。その後、ＣＰＵ３０１ａにより、測定データがＲＡＭ３０１ｃ（図５）に読み出される。そして、ＣＰＵ３０１ａにより、ＲＡＭ３０１ｃに読み出された測定データが、解析処理される。さらに、ステップＳ２８において、解析処理されたデータは、ＣＰＵ３０１ａにより、画像出力インターフェース３０１ｇを介して表示部３０２に出力される。
【００５４】
具体的には、ステップＳ６において、ＤＩＦＦ測定が行われた場合には、血液中のリンパ球、単球、好中球、好塩基球及び好酸球の分類及び計数の解析処理が行われた後、図８に示すようなスキャッタグラムが表示される。また、ステップＳ８において、ＲＥＴ測定が行われた場合には、血液中の網状赤血球の分類及び計数の解析処理が行われた後、図９に示すようなスキャッタグラムが表示される。また、ステップＳ１０において、ＰＬＴ測定が行われた場合には、血液中の血小板の分類及び計数の解析処理が行われた後、図１０に示すようなスキャッタグラムが表示される。そして、図８〜図１０に示したようなスキャッタグラムが表示されることにより、各測定モード時において、各分析試料に適した出射光量で測定した測定結果を使用者に視覚的に認識させることが可能である。
【００５５】
次に、ステップＳ２９において、制御部３０１により、シャットダウン指示を受け付けたか否かが判断され、シャットダウン指示を受け付けた場合には、ステップＳ３０において、シャットダウン信号を測定部２に送信後、処理が終了する。シャットダウン指示を受け付けていない場合には、ステップＳ２２に戻る。
【００５６】
また、測定部２では、ステップＳ１２において、制御部８１により、データ処理部３からシャットダウン信号を受信したか否かが判断され、シャットダウン信号を受信した場合には、ステップＳ１３において、測定部２のシャットダウンが行われ、処理が終了する。シャットダウン信号を受信していない場合には、ステップＳ２に戻る。
【００５７】
《ＤＩＦＦ測定》
図１１は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＤＩＦＦ測定時の動作を説明するためのフローチャートである。次に、図１１及び関連する各図を参照して、図７に示したステップＳ６のＤＩＦＦ測定の詳細について説明する。
【００５８】
まず、図１１のステップＳ４１において、制御部８１（図２）により、ＬＤ５０１ｄ（図６）の出力が３．４ｍＷに設定される。そして、ステップＳ４２において、レーザ光がシースフローセル５０３（図４）に照射される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊ（図６）にコントロール信号が供給される。これにより、ＬＤ５０１ｄの出力が３．４ｍＷになるような駆動電流を出力するようにＬＤ駆動回路５０１ｈ（図６）が制御される。
なお、レーザ光の照射の詳細な動作については後述する。
【００５９】
次に、ステップＳ４３において、制御部８１により、シースフローセル５０３に白血球測定用試料がシース液とともに供給される。そして、ステップＳ４４において、制御部８１により、計時が開始される。そして、シースフローセル５０３の内部を通過する白血球にレーザ光が照射されることにより、白血球から前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光が発せられる。そして、白血球から発せられた側方散乱光及び側方蛍光は、それぞれ、ＰＤ５１２及びＡＰＤ５１１（図４）により受光されるとともに、それぞれ、アナログの電気信号に変換される。そして、側方散乱光の電気信号及び側方蛍光の電気信号は、それぞれ、アンプ６３及び６２（図４）を介してＡ／Ｄ変換部８２（図２）に送信される。
【００６０】
次に、ステップＳ４５において、演算部８３（図２）により、側方散乱光及び側方蛍光の特徴パラメータが取得される。次に、ステップＳ４６において、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過したか否かが判断される。そして、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過していないと判断された場合には、ステップＳ４５に戻る。つまり、計時開始から所定の時間経過するまでステップＳ４５の動作が繰り返し行われる。その一方、ステップＳ４６において、計時開始から所定の時間経過したと判断された場合には、ステップＳ４７において、レーザ光の照射が停止される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊにコントロール信号が供給されることにより、ＬＤ光量設定部５０１ｊは、ＬＤ駆動回路５０１ｈからＬＤ５０１ｄに供給される駆動電流を停止させる。そして、ステップＳ４８において、白血球測定用試料の供給が停止される。その後、ステップＳ４９において、シースフローセル５０３の洗浄が行われる。
【００６１】
《ＲＥＴ測定》
図１２は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＲＥＴ測定時の動作を説明するためのフローチャートである。次に、図１２及び関連する各図を参照して、図７に示したステップＳ８のＲＥＴ測定の詳細について説明する。
【００６２】
まず、図１２のステップＳ５１において、制御部８１（図２）により、ＬＤ５０１ｄ（図６）の出力が６ｍＷに設定される。そして、ステップＳ５２において、レーザ光がシースフローセル５０３（図４）に照射される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊ（図６）にコントロール信号が供給される。これにより、ＬＤ５０１ｄの出力が６ｍＷになるような駆動電流を出力するようにＬＤ駆動回路５０１ｈ（図６）が制御される。
なお、レーザ光の照射の詳細な動作については後述する。
【００６３】
次に、ステップＳ５３において、制御部８１により、シースフローセル５０３に網状赤血球測定用試料がシース液とともに供給される。そして、ステップＳ５４において、制御部８１により、計時が開始される。そして、シースフローセル５０３の内部を通過する網状赤血球にレーザ光が照射されることにより、網状赤血球から前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光が発せられる。そして、網状赤血球から発せられた前方散乱光及び側方蛍光は、それぞれ、ＰＤ５０６及びＡＰＤ５１１（図４）により受光されるとともに、それぞれ、アナログの電気信号に変換される。そして、前方散乱光の電気信号及び側方蛍光の電気信号は、それぞれ、アンプ６１及び６２（図４）を介してＡ／Ｄ変換部８２（図２）に送信される。
【００６４】
次に、ステップＳ５５において、演算部８３（図２）により、前方散乱光及び側方蛍光の特徴パラメータが取得される。次に、ステップＳ５６において、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過したか否かが判断される。そして、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過していないと判断された場合には、ステップＳ５５に戻る。つまり、計時開始から所定の時間経過するまでステップＳ５５の動作が繰り返し行われる。その一方、ステップＳ５６において、計時開始から所定の時間経過したと判断された場合には、ステップＳ５７において、レーザ光の照射が停止される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊにコントロール信号が供給されることにより、ＬＤ光量設定部５０１ｊは、ＬＤ駆動回路５０１ｈからＬＤ５０１ｄに供給される駆動電流を停止させる。そして、ステップＳ５８において、網状赤血球測定用試料の供給が停止される。その後、ステップＳ５９において、シースフローセル５０３の洗浄が行われる。
【００６５】
《ＰＬＴ測定》
図１３は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＰＬＴ測定時の動作を説明するためのフローチャートである。次に、図１３及び関連する各図を参照して、図７に示したステップＳ１０のＰＬＴ測定の詳細について説明する。
【００６６】
まず、図１３のステップＳ６１において、制御部８１（図２）により、ＬＤ５０１ｄ（図６）の出力が１０ｍＷに設定される。そして、ステップＳ６２において、レーザ光がシースフローセル５０３（図４）に照射される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊ（図６）にコントロール信号が供給される。これにより、ＬＤ５０１ｄの出力を１０ｍＷにするような駆動電流を出力するようにＬＤ駆動回路５０１ｈ（図６）が制御される。
なお、レーザ光の照射の詳細な動作については後述する。
【００６７】
次に、ステップＳ６３において、制御部８１により、シースフローセル５０３に血小板測定用試料がシース液とともに供給される。そして、ステップＳ６４において、制御部８１により、計時が開始される。そして、シースフローセル５０３の内部を通過する血小板にレーザ光が照射されることにより、血小板から前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光が発せられる。そして、血小板から発せられた前方散乱光及び側方蛍光は、それぞれ、ＰＤ５０６及びＡＰＤ５１１（図４）により受光されるとともに、それぞれ、アナログの電気信号に変換される。そして、前方散乱光の電気信号及び側方蛍光の電気信号は、それぞれ、アンプ６１及び６２（図４）を介してＡ／Ｄ変換部８２（図２）に送信される。
【００６８】
次に、ステップＳ６５において、演算部８３（図２）により、前方散乱光及び側方蛍光の特徴パラメータが取得される。次に、ステップＳ６６において、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過したか否かが判断される。そして、制御部８１により、計時開始から所定の時間経過していないと判断された場合には、ステップＳ６５に戻る。つまり、計時開始から所定の時間経過するまでステップＳ６５の動作が繰り返し行われる。その一方、ステップＳ６６において、計時開始から所定の時間経過したと判断された場合には、ステップＳ６７において、レーザ光の照射が停止される。具体的には、制御部８１からＬＤ光量設定部５０１ｊにコントロール信号が供給されることにより、ＬＤ光量設定部５０１ｊは、ＬＤ駆動回路５０１ｈからＬＤ５０１ｄに供給される駆動電流を停止させる。そして、ステップＳ６８において、血小板測定用試料の供給が停止される。その後、ステップＳ６９において、シースフローセル５０３の洗浄が行われる。
【００６９】
《レーザ光の照射》
次に、上記のＤＩＦＦ測定、ＲＥＴ測定及びＰＬＴ測定におけるレーザ光の照射に関して、図６、図１４及び図１６を参照して詳細に説明する。図１４は、レーザ光の照射に関するフローチャート（サブルーチン）である。また、図１６は、図６のＬＤ５０１ｄ及び高周波自動調整回路５０１ｃ内のスイッチ５０１ｓ、５０１ｔ、５０１ｍの動作を示す図である。レーザ光の照射開始により図１４のステップＳ７１において、ＬＤ５０１ｄの初期駆動制御が行われる。
【００７０】
具体的には、制御部８１からの指令により、スイッチ５０１ｓ及び５０１ｔがオフ、スイッチ５０１ｍがオンの状態から、図１６の時刻Ｔ１に、ＬＤ５０１ｄに所定の直流電流ＩＤＣのみが供給される（まだ、高周波電流は重畳されない。）。このとき、直流電流ＩＤＣがＬＤ５０１ｄに供給されるとともに、直流電流ＩＤＣの大きさに相当する電圧信号が、閉じているスイッチ５０１ｍを介してホールド回路５０１ｎにも供給されている。
【００７１】
また、時刻Ｔ１から制御部８１は時間の計測を開始し（ステップＳ７２）、直流電流ＩＤＣが安定するための所定時間が経過するのを待ち（ステップＳ７３）、所定時間が経過して時刻Ｔ２になると、ＬＤのマルチモード発振制御を開始する（ステップＳ７４）。具体的には、制御部８１は、スイッチ５０１ｓ及び５０１ｔをオン状態とし、スイッチ５０１ｍをオフ状態とする。スイッチ５０１ｍがオフになることにより、オフ直前の直流電流ＩＤＣの大きさに相当する電圧信号がホールド回路５０１ｎに保持される。そして、保持された電圧信号に相当する電流値に乗算回路で０．９５が乗算されたものが基準電流値として比較器５０１ｑに与えられる。
【００７２】
一方、時刻Ｔ２以後にＬＤ駆動回路５０１ｈから出力される直流電流ＩＤＣの大きさに相当する電圧信号は、閉じているスイッチ５０１ｔを介して比較器５０１ｑに与えられる。比較器５０１ｑでは、基準電流値と現在の直流電流ＩＤＣの大きさとが比較され、その差（誤差）が誤差増幅器５０１ｒで増幅され、増幅された差に応じた出力がスイッチ５０１ｓを介して高周波発振回路５０１ｆに高周波バイアス（電圧）として与えられる。高周波発振回路５０１ｆは、この高周波バイアスに応じた振幅の高周波電流ＩＡＣを生じ、これが直流電流ＩＤＣに重畳されて、ＬＤ５０１ｄの駆動電流となる。
【００７３】
ここで、仮に、このときのＩＤＣに対して高周波電流の振幅が小さく（図１５の（１）参照）、ＬＤ５０１ｄがシングルモード発振の状態であるとすると平均光量は高周波重畳前と同じであり、ＡＰＣ回路５０１ｂによる光量の調整は行われない。そうすると、比較器５０１ｑには誤差が生じ続け、誤差増幅器５０１ｒ及び高周波発振回路５０１ｆは振幅を増大させ続けるように動作する。振幅の増大により駆動電流の最小値が閾値Ｉｔｈを下回ると、前述のＡＰＣ回路５０１ｂの機能によりＩＤＣが低下する。その結果、基準電流値との差が小さくなり、振幅を増大させない方向に収束していく。このような制御により、結果的に、ＬＤ駆動回路５０１ｈから出力される直流電流ＩＤＣが基準電流値すなわち、最初に高周波電流を重畳しなかったときの直流電流の９５％に近づくように制御され、かつ、マルチモード発振の状態となる。
【００７４】
逆に、マルチモード発振の状態であっても、直流電流ＩＤＣに対して高周波電流の振幅が必要以上に大きすぎる場合は、ＡＰＣ回路５０１ｂの機能によりＩＤＣが基準電流値より大きく低下する。この場合には、ＩＤＣを大きくして基準電流値に近づけるために、高周波の振幅が抑制されるように制御される。従って、結果的に、ＬＤ駆動回路５０１ｈから出力される直流電流ＩＤＣが基準電流値すなわち、最初に高周波電流を重畳しなかったときの直流電流の９５％に近づくように制御され、かつ、マルチモード発振の状態となる。
【００７５】
このようにして、初期の直流電流ＩＤＣに応じて高周波電流の振幅が制御され、結果的に、直流電流ＩＤＣが初期の値の９５％に近づき、ＬＤ５０１ｄは、確実にマルチモード発振の状態となる。
なお、高周波発振回路５０１ｆは、高周波電流の振幅が、ＬＤ５０１ｄの最大定格以下となるように抑制されている。これにより、最大定格を超える電流を与えてＬＤ５０１ｄの寿命が短くなることを、防止することができる。また、レーザ光の照射停止時（図１６の時刻Ｔ３）には、ＬＤ５０１ｄがオフになり、スイッチ５０１ｓ及び５０１ｔが共にオフ、スイッチ５０１ｍはオンとなる。そして、再びレーザ光照射が行われるときは、同様の動作が行われるので、ＬＤ５０１ｄのオンのたびに高周波電流の振幅がその時の直流電流に応じて調整され、確実にマルチモード発振の状態となる。
【００７６】
図１７は、各種のレーザ出力に対して上記のような高周波電流の振幅制御を行った場合の直流電流の変化と、高周波重畳の有無についての光スペクトルを示す図表である。各種のレーザ出力において、直流電流は、高周波重畳前（ＨＦ無）と比較して高周波重畳後（ＨＦ有）には９６．２％〜９６．４％の範囲になるように低下しており、目標とする９５％に近い値が実現されている。また、光スペクトルは、高周波重畳無しの場合にはシングルモード発振の状態であるが、高周波重畳により、複数の発振周波数を含むマルチモード発振の状態となる。
【００７７】
上記のようなレーザ光照射時の制御により、ＡＰＣ回路５０１ｂから出力された直流電流に応じて高周波電流の振幅が制御され、ＬＤ５０１ｄを、マルチモード発振の状態とすることができる。従って、このような試料分析装置では、ＬＤ５０１ｄの温度変化や経時変化によりＬＤ５０１ｄの駆動電流に変化が生じたり、試料の測定項目の変更等による発光量変化があっても、その状態での直流電流に応じて高周波電流の振幅が制御され、ＬＤ５０１ｄを、マルチモード発振の状態とすることができる。したがって、温度変化、経時変化、試料の測定項目の変更等の条件変化があった場合にも、マルチモードを維持するための手動調整を必要とすることなく、レーザダイオードを常にマルチモード発振の状態とすることができる。
【００７８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７９】
例えば、上記実施形態では、生体試料として血液を分析する試料分析装置１に本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、尿などのその他の生体試料中の成分を測定する分析装置に適用してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、ＤＩＦＦ測定、ＲＥＴ測定及びＰＬＴ測定をそれぞれ行うか否かを受け付ける機能を有する入力デバイス３０３を設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、ＤＩＦＦ測定、ＲＥＴ測定及びＰＬＴ測定をそれぞれ行うか否かをサーバコンピュータなどから電気通信回線を介して受け付けるようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、測定部２とデータ処理部３とをそれぞれ別個の装置として構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、測定部とデータ処理部とを一体の装置として構成してもよい。
また、上記実施形態では、高周波電流制御手段として、アナログ回路である高周波自動調整回路５０１ｃが用いられる例を示したが、本発明はこれに限らず、ホールド回路５０１ｎや誤差増幅器５０１ｒをデジタル技術により構成し、ＣＰＵを介して高周波電流を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施形態に係る試料分析装置を示した斜視図である。
【図２】図１に示した試料分析装置の測定部の構成を示したブロック図である。
【図３】図１に示した試料分析装置の試料調製部を説明するための図である。
【図４】図１に示した試料分析装置の検出部を示した概略図である。
【図５】図１に示した試料分析装置のデータ処理部の構成を示したブロック図である。
【図６】図１に示した試料分析装置の発光部の構成を示したブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る試料分析装置の分析動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＤＩＦＦ測定の結果を示したスキャッタグラムである。
【図９】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＲＥＴ測定の結果を示したスキャッタグラムである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＰＬＴ測定の結果を示したスキャッタグラムである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＤＩＦＦ測定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＲＥＴ測定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態に係る試料分析装置のＰＬＴ測定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る試料分析装置におけるレーザ光照射のフローチャート（サブルーチン）である。
【図１５】図６のＬＤ及び高周波自動調整回路内の各スイッチの動作を示す図である。
【図１６】高周波バイアスによるＬＤのスイッチングと駆動電流（ＩＤＣ＋ＩＡＣ）との関係を示す図である。
【図１７】各種のレーザ出力に対して高周波電流の振幅制御を行った場合の直流駆動電流の変化と、高周波重畳の有無の光スペクトルを示す図表である。
【符号の説明】
【００８３】
３ データ処理部
５ 検出部
５０１ｂ ＡＰＣ回路
５０１ｃ 高周波自動調整回路
５０１ｄ ＬＤ
５０１ｆ 高周波発振回路
５０１ｇ 加算器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料中の成分を測定する試料分析装置であって、
試薬と生体試料とから測定試料を調製する試料調製部と、
前記試料調製部により調製された測定試料を含む試料流を形成するフローセルと、
前記試料流に対してレーザ光を照射するレーザダイオードと、
レーザ光が照射された試料流から生じる光を受光して電気信号に変換する受光部と、
前記受光部から出力された電気信号を処理して生体試料中の成分を分析する分析部と、
前記成分に対応した測定モードを受け付ける入力部と、
前記入力部により受け付けた測定モードに応じて、前記レーザダイオードから照射されるレーザ光の発光量を設定する制御部と、
前記レーザダイオードの発光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部により検出された発光量に基づき、前記レーザダイオードの発光量が、前記制御部により設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流を出力する直流駆動回路と、
前記直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させる高周波重畳回路と、
前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記直流駆動回路から出力された直流電流の大きさに応じて、前記高周波重畳回路から出力される高周波の振幅を制御する高周波制御部と、を備える試料分析装置。
【請求項２】
前記高周波制御部は、前記レーザダイオードがレーザ光出力のオン・オフを交互に繰り返すよう、前記高周波重畳回路を制御する請求項１記載の試料分析装置。
【請求項３】
前記入力部は、第１の成分を測定するための第１測定モードおよび第２の成分を測定するための第２測定モードを受け付け可能であり、
前記試料調製部は、前記入力部により前記第１測定モードおよび第２測定モードが受け付けられた場合、第１測定モード用の第１測定試料および第２測定モード用の第２測定試料を調製し、
前記制御部は、第１測定モードの場合、前記レーザダイオードから前記第１測定試料を含む試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を第１発光量に設定し、第２測定モードの場合、前記レーザダイオードから前記第２測定試料を含む試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を第２発光量に設定する請求項１又は２に記載の試料分析装置。
【請求項４】
前記生体試料は血液である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の試料分析装置。
【請求項５】
前記測定モードは、白血球分類測定モード、網状赤血球測定モードおよび血小板測定モードを含む、請求項４に記載の試料分析装置。
【請求項６】
前記高周波制御部は、前記レーザダイオードをマルチモード発振させるとともに前記レーザダイオードの最大定格以下の電流が前記レーザダイオードに対して供給されるよう、前記高周波重畳回路を制御する請求項１〜５のいずれか１項に記載の試料分析装置。
【請求項７】
前記高周波制御部は、高周波成分を重畳せずに前記直流駆動回路に直流電流を出力させる初期駆動制御を実行し、その後、前記直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させて前記レーザダイオードをマルチモード発振させるマルチモード発振制御を実行し、
前記高周波制御部は、前記初期駆動制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力された直流電流の電流値に基づいて基準電流値を決定し、前記マルチモード発振制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が前記基準電流値に近づくように、前記高周波重畳回路を制御する請求項１〜６のいずれか１項に記載の試料分析装置。
【請求項８】
前記高周波制御部は、前記マルチモード発振制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が、初期駆動制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力された直流電流の電流値と所定の関係を有するように、前記高周波重畳回路を制御する請求項７記載の試料分析装置。
【請求項９】
高周波成分を重畳した電流を用いてレーザダイオードからレーザ光を照射させて生体試料から生じる光学的情報を検出し、検出した光学的情報を処理して生体試料中の成分を分析する試料分析方法であって、
前記成分に応じた測定モードの入力を受け付けるステップと、
試薬と生体試料とから測定試料を調製するステップと、
調製された測定試料を含む試料流をフローセルに形成するステップと、
前記測定モードに応じて、前記レーザダイオードから前記試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を設定するステップと、
前記レーザダイオードから照射されたレーザ光の光量をモニタし、前記レーザダイオードの発光量が前記設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流の大きさを制御するステップと、
前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記レーザダイオードに供給された直流電流の大きさに応じて、直流電流に重畳される高周波の振幅を制御するステップと、を備える試料分析方法。
【請求項１】
生体試料中の成分を測定する試料分析装置であって、
試薬と生体試料とから測定試料を調製する試料調製部と、
前記試料調製部により調製された測定試料を含む試料流を形成するフローセルと、
前記試料流に対してレーザ光を照射するレーザダイオードと、
レーザ光が照射された試料流から生じる光を受光して電気信号に変換する受光部と、
前記受光部から出力された電気信号を処理して生体試料中の成分を分析する分析部と、
前記成分に対応した測定モードを受け付ける入力部と、
前記入力部により受け付けた測定モードに応じて、前記レーザダイオードから照射されるレーザ光の発光量を設定する制御部と、
前記レーザダイオードの発光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部により検出された発光量に基づき、前記レーザダイオードの発光量が、前記制御部により設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流を出力する直流駆動回路と、
前記直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させる高周波重畳回路と、
前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記直流駆動回路から出力された直流電流の大きさに応じて、前記高周波重畳回路から出力される高周波の振幅を制御する高周波制御部と、を備える試料分析装置。
【請求項２】
前記高周波制御部は、前記レーザダイオードがレーザ光出力のオン・オフを交互に繰り返すよう、前記高周波重畳回路を制御する請求項１記載の試料分析装置。
【請求項３】
前記入力部は、第１の成分を測定するための第１測定モードおよび第２の成分を測定するための第２測定モードを受け付け可能であり、
前記試料調製部は、前記入力部により前記第１測定モードおよび第２測定モードが受け付けられた場合、第１測定モード用の第１測定試料および第２測定モード用の第２測定試料を調製し、
前記制御部は、第１測定モードの場合、前記レーザダイオードから前記第１測定試料を含む試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を第１発光量に設定し、第２測定モードの場合、前記レーザダイオードから前記第２測定試料を含む試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を第２発光量に設定する請求項１又は２に記載の試料分析装置。
【請求項４】
前記生体試料は血液である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の試料分析装置。
【請求項５】
前記測定モードは、白血球分類測定モード、網状赤血球測定モードおよび血小板測定モードを含む、請求項４に記載の試料分析装置。
【請求項６】
前記高周波制御部は、前記レーザダイオードをマルチモード発振させるとともに前記レーザダイオードの最大定格以下の電流が前記レーザダイオードに対して供給されるよう、前記高周波重畳回路を制御する請求項１〜５のいずれか１項に記載の試料分析装置。
【請求項７】
前記高周波制御部は、高周波成分を重畳せずに前記直流駆動回路に直流電流を出力させる初期駆動制御を実行し、その後、前記直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させて前記レーザダイオードをマルチモード発振させるマルチモード発振制御を実行し、
前記高周波制御部は、前記初期駆動制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力された直流電流の電流値に基づいて基準電流値を決定し、前記マルチモード発振制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が前記基準電流値に近づくように、前記高周波重畳回路を制御する請求項１〜６のいずれか１項に記載の試料分析装置。
【請求項８】
前記高周波制御部は、前記マルチモード発振制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が、初期駆動制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力された直流電流の電流値と所定の関係を有するように、前記高周波重畳回路を制御する請求項７記載の試料分析装置。
【請求項９】
高周波成分を重畳した電流を用いてレーザダイオードからレーザ光を照射させて生体試料から生じる光学的情報を検出し、検出した光学的情報を処理して生体試料中の成分を分析する試料分析方法であって、
前記成分に応じた測定モードの入力を受け付けるステップと、
試薬と生体試料とから測定試料を調製するステップと、
調製された測定試料を含む試料流をフローセルに形成するステップと、
前記測定モードに応じて、前記レーザダイオードから前記試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を設定するステップと、
前記レーザダイオードから照射されたレーザ光の光量をモニタし、前記レーザダイオードの発光量が前記設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流の大きさを制御するステップと、
前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記レーザダイオードに供給された直流電流の大きさに応じて、直流電流に重畳される高周波の振幅を制御するステップと、を備える試料分析方法。
【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】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１０８１６１（Ｐ２０１２−１０８１６１Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２３９３（Ｐ２０１２−５２３９３）
【出願日】平成２４年３月９日（２０１２．３．９）
【分割の表示】特願２００７−２１９６３２（Ｐ２００７−２１９６３２）の分割
【原出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（３９００１４９６０）シスメックス株式会社 (810)
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月９日（２０１２．３．９）
【分割の表示】特願２００７−２１９６３２（Ｐ２００７−２１９６３２）の分割
【原出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（３９００１４９６０）シスメックス株式会社 (810)
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