本公開涉及微粒測量裝置。更具體地，本公開涉及這樣一種微粒測量裝置，其能夠形成足夠尺寸的光束光點(diǎn)，來利用均勻強(qiáng)度的激光照射微粒。

背景技術(shù)：
已知微粒測量設(shè)備（例如，流式細(xì)胞儀），其光學(xué)地測量微粒如細(xì)胞的特性。在流式細(xì)胞儀中，包括細(xì)胞的樣本液體被發(fā)送通過在流動單元或微芯片中形成的流路，流路內(nèi)部流動的細(xì)胞被激光照射，并且通過使用檢測器檢測從細(xì)胞產(chǎn)生的熒光或散射光，來測量細(xì)胞的光學(xué)特性。此外，在流式細(xì)胞儀中，當(dāng)滿足光學(xué)特性和預(yù)定條件的測量結(jié)果時，執(zhí)行確定種群（組）從細(xì)胞中的分離和收集。例如，在日本未經(jīng)審查專利申請公開第2010-190680號中，“一種微粒的分級收集裝置，包括：微芯片，其中設(shè)置了含有微粒的液體流過的流路以及將在流路中流動的液體排出到芯片外部空間的孔；用于通過在孔中形成液滴來排出液體的振動元件；用于對排出的液滴施加電荷的充電裝置；用于檢測流經(jīng)流路的微粒的光學(xué)特性的光學(xué)檢測裝置；沿著向芯片外部的空間排出的液滴的移動方向布置的、其間介有移動液滴而相對的成對電極；以及用于收集穿過成對電極之間的液滴的兩個或多個容器”被公開為微芯片流式細(xì)胞儀。在流式細(xì)胞儀中，由于流經(jīng)流路的細(xì)胞被均勻強(qiáng)度的激光照射，集中在流路上的激光的光束光點(diǎn)以這樣一種方式形成，即相對于流道寬度，光點(diǎn)直徑變成足夠的尺寸。通過形成相對于流路的寬度足夠大的光束光點(diǎn)，能夠用激光以均勻的強(qiáng)度照射所有的細(xì)胞，由于在不依賴于流路中每個細(xì)胞流動位置的情況下通過光束光點(diǎn)。在日本未經(jīng)審查專利申請公開第2012-26754號中，公開了一種微粒測量裝置，其包括光照射系統(tǒng)，其通過被分成多個區(qū)域的相位等級差元件發(fā)送來自光源的光，并將光集中在其中微粒流動的樣本流上。在這種微粒測量裝置中，通過在透射通過相位等級差元件各區(qū)域的光的波面之間產(chǎn)生相位差，形成在寬的范圍上具有均勻強(qiáng)度分布的光束光點(diǎn)，并且照射樣本流中微粒的激光的有效強(qiáng)度被均化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在微粒測量裝置中，為了形成具有大的光點(diǎn)直徑的光束光點(diǎn)，需要減少光束光點(diǎn)的成像透鏡的孔徑（NA）數(shù)。特別地，在需要相對于激光波長增加光點(diǎn)直徑的情況下，NA變得非常小。在從光源輸出的激光的光束光點(diǎn)由一對成像透鏡形成的情況下，由于上述情況，將兩個成像透鏡之間的距離設(shè)置為各成像透鏡的焦點(diǎn)距離的總和，是良好成像的條件。然而，在各成像透鏡的焦點(diǎn)距離小的情況下，即使兩個成像透鏡被布置為彼此接觸，成像透鏡之間的距離也會變得大于焦點(diǎn)距離的總和，而不可能滿足上述條件。出于這個原因，在相關(guān)技術(shù)的微粒測量裝置中，難以利用小NA的成像透鏡形成具有所需光點(diǎn)直徑的光束光點(diǎn)。期望提供一種微粒測量裝置，其能夠形成具有所需尺寸的光束光點(diǎn)。根據(jù)本公開的實(shí)施方式，提供了一種微粒測量裝置，其在使從光源輸出的激光的光束光點(diǎn)形成關(guān)于微粒的圖像的光路中包括4f光學(xué)系統(tǒng)。更具體地，4f光學(xué)系統(tǒng)可以是中繼透鏡系統(tǒng)，其設(shè)置在構(gòu)成光束光點(diǎn)的成像透鏡系統(tǒng)的第一成像透鏡和第二成像透鏡之間，構(gòu)成中繼透鏡系統(tǒng)的第一中繼透鏡可以被設(shè)置在這樣一個位置，在該位置第一中繼透鏡和第一成像透鏡之間的距離等于第一中繼透鏡的焦點(diǎn)距離，構(gòu)成中繼透鏡系統(tǒng)的第二中繼透鏡可以被設(shè)置在這樣一個位置，在該位置第二中繼透鏡和第一中繼透鏡之間的距離等于第一中繼透鏡的焦點(diǎn)距離與第二中繼透鏡的焦點(diǎn)距離之和，并且第二中繼透鏡和第二成像透鏡之間的距離等于第二中繼透鏡的焦點(diǎn)距離。在這種微粒測量裝置中，能夠?qū)V光器設(shè)置在從第一成像透鏡和第一中繼透鏡之間、第一中繼透鏡和第二中繼透鏡之間、以及第二中繼透鏡和第二成像透鏡之間選擇的一個或多個位置上。濾光器例如可以是反射作為激光照射結(jié)果的從微粒產(chǎn)生的熒光或散射光的反射鏡，或者是多路分用（demultiplex，分波）激光的分離器（splitter，分光器）。微粒測量裝置可以包括檢測系統(tǒng)，其檢測由反射鏡反射的熒光或散射光，并可以被配置為包括傳輸從光源輸出的激光的光纖和用于形成從光纖輸出的激光的光束光點(diǎn)的透鏡系統(tǒng)。用于形成光束光點(diǎn)的透鏡系統(tǒng)可以包括準(zhǔn)直透鏡和一對柱面透鏡。在本公開中，術(shù)語“微?！卑ǚ秶鷱V泛，例如，生物微粒，如細(xì)胞和微生物、脂質(zhì)體等；或合成顆粒，如膠乳顆粒、凝膠顆粒、工業(yè)用途的顆粒等。術(shù)語生物微粒包括由各種細(xì)胞構(gòu)成的各種染色體、脂質(zhì)體、線粒體、細(xì)胞器（細(xì)胞器官）等。術(shù)語細(xì)胞包括動物細(xì)胞（造血干細(xì)胞等）和植物細(xì)胞。術(shù)語微生物包括細(xì)菌，如大腸桿菌病毒，如煙草花葉病毒；真菌，如酵母。此外，術(shù)語生物微?？砂ㄉ锔叻肿樱绾怂岷偷鞍踪|(zhì)，或它們的復(fù)合物。此外，工業(yè)用途的顆?？梢允抢缬袡C(jī)或無機(jī)高分子材料、金屬等。術(shù)語有機(jī)高分子包括聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯、聚（甲基丙烯酸甲酯）等。術(shù)語無機(jī)聚合物包括玻璃、二氧化硅、磁性材料等。術(shù)語金屬包括金膠體、鋁。一般來說，這些微粒的形狀通常是球形的，但非球的形式也是可以的，它們的尺寸和數(shù)量沒有特別的限定。根據(jù)本公開的實(shí)施方式，可以提供一種微粒測量裝置，其能夠形成具有所需尺寸的光束光點(diǎn)。附圖說明圖1是用于說明根據(jù)本公開實(shí)施方式的微粒測量裝置的光照射系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示圖；圖2是描述了在包含微粒的樣本流中成像的光束光點(diǎn)的合適尺寸和形狀的實(shí)例。具體實(shí)施方式在下文中，將參照附圖對用于實(shí)現(xiàn)本公開的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述。此外，以下描述的實(shí)施方式表示本公開代表性實(shí)施方式的實(shí)例，其并不限制本公開的范圍。將按照以下順序給出描述。1.光照射系統(tǒng)2.檢測系統(tǒng)1.光照射系統(tǒng)圖1是說明根據(jù)本公開實(shí)施方式的微粒測量裝置的光照射系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。從附圖中未示出的光源輸出的光（參照圖1中的實(shí)線）使用光纖1被傳輸，并被輸入由準(zhǔn)直透鏡21、柱面透鏡22和柱面透鏡23形成的透鏡系統(tǒng)2中。圖中的箭頭F1表示光從光源到光纖1的輸入方向?？墒褂孟嚓P(guān)技術(shù)的現(xiàn)有光源作為光源，但是例如能夠使用激光或LED，這視情況而定。此外，分別發(fā)射不同波長的光的多個光源可以組合并作為光源使用。透鏡系統(tǒng)2形成光（以下也被稱為“激光”）的光束光點(diǎn)，其在光路中的Q符號標(biāo)示的位置處，從光纖1的輸出端子11輸出。準(zhǔn)直透鏡21將從形成點(diǎn)光源的輸出端子11輸出的激光構(gòu)造為平行光。柱面透鏡22和柱面透鏡23在彼此正交的方向上具有透鏡屈光力（lenspower），并且起作用以形成預(yù)定尺寸和形狀（后面會更詳細(xì)地描述）的光束光點(diǎn)。在Q符號標(biāo)示的位置形成的光束光點(diǎn)相對于包含微粒P的樣本流S形成圖像，作為從第一成像透鏡31和第二成像透鏡32形成的成像透鏡系統(tǒng)3的結(jié)果。樣本流S是樣本液體流，其被發(fā)送通過在流單元或微芯片中形成的流路。從光纖1的輸出端子11到樣本流S的激光的行進(jìn)方向由圖中Z軸的正方向標(biāo)示，并且樣本流S的傳輸方向由圖中Y軸的正方向標(biāo)示。在根據(jù)本公開實(shí)施方式中微粒測量裝置中，光纖1、透鏡系統(tǒng)2和成像透鏡系統(tǒng)3構(gòu)成用于用從光源輸出的激光照射微粒P照射系統(tǒng)。然而，光纖1不是照射系統(tǒng)的必要部件。由第一中繼透鏡41和第二中繼透鏡42構(gòu)成的中繼透鏡系統(tǒng)4被布置在第一成像透鏡31和第二成像透鏡32之間。成像透鏡系統(tǒng)3和中繼透鏡系統(tǒng)4構(gòu)成所謂的“4f光學(xué)系統(tǒng)”，并且第一成像透鏡31、第一中繼透鏡41、第二中繼透鏡42和第二成像透鏡32被設(shè)置成具有以下的位置關(guān)系。即，第一中繼透鏡41被布置在這樣一個位置，在該位置第一中繼透鏡41和第一成像透鏡31之間的距離等于第一中繼透鏡41的焦點(diǎn)距離f41。第二中繼透鏡42被布置在這樣一個位置，在該位置第二中繼透鏡42和第一中繼透鏡41之間的距離等于第一中繼透鏡41的焦點(diǎn)距離f41和第二中繼透鏡42的焦點(diǎn)距離f42之和（f41+f42）。此外，第二中繼透鏡42還被布置在這樣一個位置，在該位置第二中繼透鏡42和第二成像透鏡32之間的距離等于第二中繼透鏡42的焦點(diǎn)距離f42。使用第一中繼透鏡41的焦點(diǎn)距離f41和第二中繼透鏡42的焦點(diǎn)距離f42，根據(jù)4f光學(xué)系統(tǒng)的光束光點(diǎn)的光點(diǎn)直徑的轉(zhuǎn)換倍率M由公式“M=f42/f41”表示。因此，在Q符號標(biāo)示的位置處形成的光束光點(diǎn)在樣本流S中被成像為這樣的光束光點(diǎn)，其中光點(diǎn)直徑被由成像透鏡系統(tǒng)3和中繼透鏡系統(tǒng)4構(gòu)成的4f光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換了M次。在第一中繼透鏡41的焦點(diǎn)距離f41和第二中繼透鏡42的焦點(diǎn)距離f42相等，并且第一成像透鏡31和第二成像透鏡32的焦點(diǎn)距離也相等的情況下，與Q符號標(biāo)示的位置處形成的光束光點(diǎn)具有相同倍率的光束光點(diǎn)在樣本流S中成像。因此，如果使用具有在相互正交的方向上的透鏡屈光力的柱面透鏡22和柱面透鏡23在Q符號標(biāo)示的位置處形成所需尺寸和形狀的光束光點(diǎn)，則可以用具有相同尺寸和形狀的光束光點(diǎn)照射樣本流S。此外，也可以將4f光學(xué)系統(tǒng)中的像差抑制到一個小的量。圖2示出了在包含微粒P的樣本流S上成像的光束光點(diǎn)的合適尺寸和形狀的實(shí)例。優(yōu)選地，在樣本流S中成像的光束光點(diǎn)B具有這樣的形狀，即在樣本流S在寬度方向上是寬的。此外，在光束光點(diǎn)B中，優(yōu)選相同的方向上的光點(diǎn)直徑等于或大于樣本流S的寬度。更具體地，如果樣本流S的發(fā)送方向被設(shè)定為Y軸的正方向，并且與其正交的樣本流S的寬度方向被設(shè)定為X軸方向，則優(yōu)選光束光點(diǎn)B具有橢圓形的形狀，其中X軸方向的光點(diǎn)直徑W大于Y軸方向的光點(diǎn)直徑H。此外，優(yōu)選光束光點(diǎn)B的光點(diǎn)直徑W的長度大于或等于樣本流S的寬度w。此外，寬度w對應(yīng)于樣本流S被發(fā)送通過的流單元或微芯片的流路的寬度。通過在樣本流S中成像被配置為具有這樣的尺寸和形狀的光束光點(diǎn)B，可以用具有均勻強(qiáng)度的激光照射所有的微粒P，因?yàn)樵诓灰蕾囉跇颖玖鱏中的微粒P的流動位置的情況下通過光束光點(diǎn)B。光束光點(diǎn)B的形成可以通過向柱面透鏡22施加X軸方向的透鏡屈光力并向柱面透鏡23施加Y軸方向的透鏡屈光力，并調(diào)整在Q符號標(biāo)示的位置處形成的光束光點(diǎn)的X軸方向和Y軸方向的光點(diǎn)直徑來執(zhí)行。在Q符號標(biāo)示的位置處形成的光束光點(diǎn)以相同的倍率在樣本流S中成像的情況下，激光功率可被設(shè)置成使得在Q符號標(biāo)示的位置處形成的光束光點(diǎn)的X軸方向和Y軸方向的光點(diǎn)直徑，滿足上述的合適尺寸和形狀。此外，在Q符號標(biāo)示的位置處形成的光束光點(diǎn)以不同的倍率（倍率M，其中M不為1）在樣本流S中成像的情況下，激光功率可被設(shè)置成，使得在Q符號標(biāo)示的位置處形成的光束光點(diǎn)的X軸方向和Y軸方向的光點(diǎn)直徑在M倍率后滿足上述的合適尺寸和形狀。柱面透鏡22和柱面透鏡23的會聚光的NA例如分別被設(shè)置為0.001/π和0.01/π。在這種情況下，如果激光的波長被設(shè)置為0.5μm，則X軸方向和Y軸方向的光點(diǎn)直徑分別為100μm和10μm的光束光點(diǎn)在Q符號標(biāo)示的位置處形成。2.檢測系統(tǒng)作為用激光照射的結(jié)果的由微粒P產(chǎn)生熒光和向后部的散射光（參照圖1中的虛線）由反射鏡5反射，并使用光纖6傳輸?shù)轿丛诟綀D中示出的探測器。反射鏡5和光纖6構(gòu)成檢測系統(tǒng)，其用于檢測由微粒P產(chǎn)生的檢測目標(biāo)光。然而，光纖6不是檢測系統(tǒng)的必要部件。在中繼透鏡系統(tǒng)4被設(shè)置在成像透鏡系統(tǒng)3之間的4f光學(xué)系統(tǒng)中，與只布置成像透鏡系統(tǒng)3的情況相比較，可以在第一成像透鏡31和第二成像透鏡32之間具有更大的距離。出于這個原因，如附圖中所示，容易在第一中繼透鏡41和第二中繼透鏡42之間插入濾光器，如反射鏡5。如光電倍增管（PMT）、光電二極管、CCD、CMOS元件等的區(qū)域成像元件在檢測器中被采用，其檢測由反射鏡5反射的熒光等。要被檢測的熒光可以是作為用激光照射的結(jié)果從微粒P或者在微粒P中標(biāo)記的熒光顏料產(chǎn)生的熒光。檢測到的熒光被轉(zhuǎn)換成電子信號，并用于微粒P的光學(xué)特性確定。在本公開中，在微粒測量裝置中，如上所述，由于能夠在不依賴于流位置的情況下，用具有均勻強(qiáng)度的激光照射樣本流S中的微粒P，因此能夠準(zhǔn)確地測量微粒P的光學(xué)特性。反射鏡5可以插入在由成像透鏡系統(tǒng)3和中繼透鏡系統(tǒng)4構(gòu)成的4f光學(xué)系統(tǒng)的任意位置中。例如，反射鏡5可以被設(shè)置在第一成像透鏡31和第一中繼透鏡41之間，或第二中繼透鏡42和第二成像透鏡32之間。此外，在反射鏡5的位置，可以插入多路分用激光的濾光器，如分離器。通過設(shè)置分離器，并提供檢測被多路分用的激光的檢測器，能夠監(jiān)測從光源輸出的激光光量。此外，雖然附圖中未示出，但是根據(jù)本公開實(shí)施方式的微粒測量裝置可以設(shè)置有用于檢測作為用激光照射結(jié)果的從微粒P產(chǎn)生的向前部的散射光的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本公開實(shí)施方式的微粒測量裝置可具有以下配置。（1）一種微粒測量裝置，包括：使從光源輸出的激光的光束光點(diǎn)形成關(guān)于微粒的圖像的光路中的4f光學(xué)系統(tǒng)。（2）根據(jù)（1）所述的微粒測量裝置，其中，4f光學(xué)系統(tǒng)是中繼透鏡系統(tǒng)，其被設(shè)置在構(gòu)成光束光點(diǎn)的成像透鏡系統(tǒng)的第一成像透鏡和第二成像透鏡之間，構(gòu)成中繼透鏡系統(tǒng)的第一中繼透鏡被設(shè)置在這樣一個位置，在該位置第一中繼透鏡和第一成像透鏡之間的距離等于第一中繼透鏡的焦點(diǎn)距離，并且構(gòu)成中繼透鏡系統(tǒng)的第二中繼透鏡被設(shè)置在這樣一個位置，在該位置第二中繼透鏡和第一中繼透鏡之間的距離是第一中繼透鏡的焦點(diǎn)距離和第二中繼透鏡的焦點(diǎn)距離之和，并且第二中繼透鏡和第二成像透鏡之間的距離等于第二中繼透鏡的焦點(diǎn)距離。（3）根據(jù)（2）所述的微粒測量裝置，其中，在從第一成像透鏡和第一中繼透鏡之間、第一中繼透鏡和第二中繼透鏡之間、以及第二中繼透鏡和第二成像透鏡之間選擇的一個或多個位置上設(shè)置濾光器。（4）根據(jù)（3）所述的微粒測量裝置，其中，濾光器是反射作為激光照射結(jié)果的從微粒產(chǎn)生的熒光或散射光的反射鏡，或者是多路分用激光的分離器。（5）根據(jù)（4）所述的微粒測量裝置，還包括：檢測系統(tǒng)，其檢測由反射鏡反射的熒光或散射光。（6）根據(jù)（1）至（5）中的任一項(xiàng)所述的微粒測量裝置，還包括：傳輸從光源輸出的激光的光纖，以及用于形成從光纖輸出的激光的光束光點(diǎn)的透鏡系統(tǒng)。（7）根據(jù)（6）所述的微粒測量裝置，其中，用于形成光束光點(diǎn)的透鏡系統(tǒng)包括準(zhǔn)直透鏡和一對柱面透鏡。本公開包含的主題涉及于2012年3月19日提交至日本專利局的日本在先專利申請JP2012-062192中所公開的主題，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計需求和其他因素，在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種修改、組合、子組合以及變形。