【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液中に含まれる粒子の凝集のパターンを判定する粒子凝集検査装置に関し、特にこのような装置におけるマイクロプレートの照明の照度の変動を補正するための、補正回路に関するものである。

【０００２】液中における粒子の凝集パターンによって、各種の判定を行う粒子凝集検査装置は、例えば血球粒子の凝集反応パターンから、血液型の判定や、抗原，
抗体の検出を行う、血液検査装置として用いられるのが最も一般的である。 以下においては、主として血液検査装置の場合について説明するが、本発明の適用はこの場合に限るものではない。

【０００３】このような粒子凝集検査装置においては、
粒子の凝集状態を検出するマイクロプレートの照明の照度が変動すると、正確な判定を行うことが困難になるため、照明の照度の変動を補正することができる補正回路が必要である。

【０００４】

【従来の技術】血液検査装置においては、マイクロプレート内のくぼみ（ウェル）に形成された血液の凝集像を、プレートの横方向のウェルに１対１に対応して設けられた光学系（レンズ系）を用いて、ＣＣＤラインセンサ上に結像して、光学系とＣＣＤラインセンサとを、マイクロプレートの縦方向に移動させながら、ＣＣＤラインセンサ出力を画像処理することによって、血液の凝集パターンを判定する。

【０００５】図１０は、凝集検査部の概略構成を示したものである。 凝集検査部１０は、筐体１１の上部に設けられた水平な載物台１２と、載物台１２に沿って平行に移動可能に設けられた検出部１３とからなっている。 載物台１２は、開口部１４を有し、この部分に、被検体である血液を装填するマイクロプレート１５と、光学系の均一性をチェックするために使用される補正板１６とを、セットすることができるようになっている。

【０００６】検出部１３は、移動可能なステージ１７を有し、その上に光学系１８と、ＣＣＤラインセンサ１
９、およびＣＣＤラインセンサ１９を駆動するＣＣＤドライバユニット２０を有するとともに、ステージ１７から載物台１２を跨いで設けられたゲート２１を備えている。 ゲート２１の下面には、マイクロプレート１５を照明する照明部２２が設けられている。 ステージ１７は、
ステージ駆動部２３内に設けられた図示されないモータおよび減速装置等によって、スクリュウ２４を回転させることによって、載物台１２上のマイクロプレート１５
に対して平行に移動できるように構成されている。

【０００７】マイクロプレート１５は、透明体の平面板からなり、その上部に多数のウェル２５が横（ｘ）方向および縦（ｙ）方向に配列されていて、それぞれのウェル内に、薬品等を混合して処理された血液を所定量注入して、凝集反応を起こさせるようになっている。

【０００８】図１１は、血液検査装置のシステム構成を示したものであって、図１０におけると同じものを同じ番号で示している。 符号２５は画像処理装置であって、
ステージ１７の移動の指示と、凝集像の画像処理とを行って、判定出力を発生する。

【０００９】各ウェルにおける凝集像の出力は、ＣＣＤ
ラインセンサ１９の横方向の走査ごとに、ステージ１７
を微小距離移動させることによって、２次元像として行われ、画像処理装置は、このようなウェルごとの凝集像によって所要の判定を行う。 そのため、画像処理装置３
５は、ステージ移動命令をステージ駆動部２３に対して出力するとともに、ＣＣＤドライバからＣＣＤラインセンサ１７の出力を受け取る。

【００１０】図１２は、測定エリアと補正エリアとを示したものであって、図１０におけると同じものを同じ番号で示している。 測定エリアには多数のウェル２５を有するマイクロプレート１５が配置され、補正エリアには補正板１６が配置されている。 補正板１６は、ガラス板や均一なフィルム等からなり、測定エリアに代えてこの部分の透過光をＣＣＤラインセンサによって測定したときの検出光のレベルから、測定エリアに与える照明の照度を測定出来るようになっており、これによって、測定エリアにおける照明の照度の変動をチェックすることができる。

【００１１】粒子凝集検査装置における照明の照度は、
温度によって変化したり、または光源の寿命等の関係で次第に暗くなったりすることがあるので、その補正を行うことが必要である。 従来、粒子凝集検査装置における照明の照度の補正，制御は、次のような各種の方法によって行われていた。

【００１２】(1) 画像処理部においてソフトウエアによって補正を行う。 (2) ＣＣＤ出力増幅部の利得を可変にして、画像処理部から制御する。 (3) 照明電源の電圧（または電流）を可変にし、画像処理部から制御する。 (4) ＣＣＤの光蓄積カウント値の基準値（基準カウント値）を可変にし、画像処理部からカウント値をＣＣＤドライバに送信することによって補正する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の(1) 〜(4) に示された各方法は、それぞれ次のような問題点を有している。 (1) 画像処理部においてソフトウエアによって補正を行う方法では、膨大な画像データの処理に長時間を必要とする。

【００１４】(2) ＣＣＤ出力増幅部の利得を画像処理部から制御する方法では、画像処理部からの制御がディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器を介して行われるため、
制御が離散的にならざるを得ない。 例えば８ビットのＤ
／Ａ変換器を使用した場合、２５６段階の制御しか行うことができない。 またＤ／Ａ変換後の制御に、精巧なアナログ技術が必要になる。

【００１５】(3) 照明電源の電圧（または電流）を画像処理部から制御する方法も、(2) の場合と同じ問題がある。

【００１６】(4) ＣＣＤの基準カウント値を画像処理部から制御する方法では、ＣＣＤのカウント値として、最低でもＣＣＤの素子数以上必要であって、例えば１００
０から５０００以上の値となる。 ＣＣＤ出力とカウント値とは正比例するため、カウント値の増減がかなり正確にＣＣＤ出力に反映されるので、この方法は、有効な手段であると考えられるが、画像処理部から具体的なカウント値を送る方法は、ソフトウエア的にもハードウエア的にも負担が増加する。

【００１７】本発明は、このような従来技術の課題を解決しようとするものであって、ＣＣＤの光蓄積時間をカウントするカウンタの基準カウント値を、照度の変化に応じて増減させて照明の照度の補正を行うことによって、簡易に、照明の照度を補正することができるとともに、画像処理部における、補正に関する処理負担を軽減することができる、粒子凝集検査装置における照明の照度補正回路を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロプレートに配設された複数のウェルからの透過光を、ＣＣＤ
ラインセンサ上に結像して、ＣＣＤラインセンサ出力信号から、各ウェルにおける凝集パターンを得る粒子凝集検査装置において、ＣＣＤ出力を基準電圧と比較するコンパレータ３と、カウンタ出力パルスに応じてリセットしてコンパレータ出力をホールドして出力するラッチ回路４と、初期値を設定されラッチ回路４の出力に応じてこの設定値をアップまたはダウンして基準カウント値を発生する基準カウント値発生部２と、この基準カウント値をカウントしたとき出力パルスを発生するとともにこの出力パルスに応じて基準カウント値をロードするカウンタ部６とを設け、基準の照度状態で基準カウント値を設定したとき、ウェルからの透過光によるカウンタ部６
の出力カウント数によって補正されたＣＣＤラインセンサ出力を得るものである。

【００１９】

【作用】粒子凝集検査装置においては、マイクロプレートに配設された複数のウェルからの透過光を、ＣＣＤラインセンサ上に結像して、ＣＣＤラインセンサ出力信号から、各ウェルにおける凝集パターンを得るように構成されている。

【００２０】本発明においては、ステージ１７を補正エリアに移動したとき、すなわち基準の照明状態で、コンパレータ３によって、ＣＣＤ出力を基準電圧と比較し、
ラッチ回路４によって、カウンタ出力パルスに応じてリセットするとともに、コンパレータ出力をホールドして出力する。

【００２１】また、基準カウント値発生部２によって、
基準カウント値の初期値を設定するとともに、ラッチ回路４の出力に応じてこの設定値をアップまたはダウンして基準カウント値を発生し、カウンタ部６によって、この基準カウント値をカウントしたとき出力パルスを発生するとともに、この出力パルスに応じて基準カウント値発生部２からの基準カウント値をロードする。

【００２２】カウンタ部６に基準カウント値を設定することによって、粒子凝集検査装置における照明の照度の変動が補正されるので、ステージ１７を測定エリアに移動し、ウェル２５からの透過光によるカウンタ部６の出力カウント数を求める。

【００２３】このように、本発明の照度補正回路によれば、ＣＣＤの光蓄積時間をカウントするカウンタの基準カウント値を、照明の照度の変化に応じて増減させるようにしたので、簡易に照明の照度を補正することができる。

【００２４】

【実施例】図１は本発明の実施例（１）を示すブロック図である。 図において、符号１は初期値設定部であって、ＣＣＤの基準カウント値の初期値を設定する。 符号２は基準カウント値発生部であって、ＣＣＤの基準カウント値を生成する。 符号３はコンパレータであって、Ｃ
ＣＤ出力を基準電圧と比較する。 符号４はラッチ回路であって、コンパレータ３の出力発生時これをラッチする。 符号５はカウントクロック発生部であって、基準カウント値発生部２におけるカウントクロックを発生する。 符号６はカウンタ部であって、ＣＣＤの光蓄積カウント値を計数する。 また図２は、図１の回路における各部信号を示すタイムチャートである。

【００２５】ＣＣＤは、光蓄積時間に比例した出力電圧を発生する。 光蓄積時間は、一定周期のクロックのカウント数によって示される。 本発明においては、基準となる照明状態において、ＣＣＤ出力の最明点がある基準レベル（以後、これをＴＨ電圧という）になるように、基準となる光蓄積カウント値（基準カウント値）を増減させることによって、照明の照度の補正を行う。 以下の実施例においては、制御するカウント値の最小ビットを「１」とする。

【００２６】本発明の照度補正回路は、ＣＣＤに対してマイクロプレート等の障害物がなく、均一な照明状態とみなすことができる補正エリアで動作させて、照度の補正を行うものである。 そして、補正完了後は、補正された基準カウント値をホールドして、マイクロプレートをセットした状態で、粒子凝集像の取り込みを行う。

【００２７】そのため、画像処理部は、補正を行って基準カウント値を変化させるか、または基準カウント値をホールドするかを定めるホールド（ＨＯＬＤ）信号と、
基準カウント値を初期設定値にリセットするか否かを定めるリセット（ＲＥＳＥＴ）信号とを、図１の回路に出力する（なお、リセット信号は必要ない場合もある）。

【００２８】初期設定部１は、ディップスイッチ等からなり、ＣＣＤの基準カウント値の初期値を外部的に設定する。 基準カウント値発生部２は、リセット信号を与えられたとき、初期値設定部１の初期値をロードする。

【００２９】コンパレータ３は、ＣＣＤ出力を安定なＴ
Ｈ電圧と比較して、ＣＣＤ出力がＴＨ電圧より小さいとき（照明が基準状態より明るいき）ハイレベル（“Ｈ”）の出力を発生し、ＣＣＤ出力がＴＨ電圧より大きいとき（照明が基準状態より暗いいき）ローレベル（“Ｌ”）の出力を発生する。

【００３０】ラッチ部４は、ＣＣＤの電荷蓄積時間を定めるシフト（ＳＨ）信号をリセット（ＲＥＳＥＴ）端子に与えられたときリセットされ、ＳＨ信号の中間において“Ｈ”になったとき、“Ｈ”をホールドしてＱ端子に出力する。 この出力は、基準カウント値発生部２のアップダウン（Ｕ／Ｄ）端子に与えられる。

【００３１】カウントクロック発生部５は、ＣＣＤの出力の有効部分すなわち、ＣＣＤにおける複数のＣＣＤ素子から順次発生する出力が終了したのち、次のＳＨ信号が出力されるまでの間にカウントクロックを発生して、
基準カウント値発生部２に与える。

【００３２】基準カウント値発生部２は、カウントクロックの入力時、Ｕ／Ｄ端子の状態が“Ｈ”か“Ｌ”かによって、カウント値を１だけ増減する。 照明が基準状態より明るいとき、ラッチ回路４では“Ｈ”がホールドされるので、基準カウント値発生部２の設定値はダウン（Ｄ）の方向に変化する。 一方、照明が基準状態より暗いときは、コンパレータ３の出力は“Ｈ”にならないため、ラッチ回路４の出力はリセット状態（“Ｌ”）であり、基準カウント値発生部２の設定値はアップ（Ｕ）の方向に変化する。

【００３３】カウンタ部６は、ＳＨ信号に応じて基準カウント値発生部２の設定値をロードし、ＣＣＤの動作クロックであるＣＣＤクロックをカウントして、カウント終了時、出力パルスを発生する。 このパルスは、前述のＳＨ信号として用いられる。

【００３４】このような動作を行うことによって、コンパレータ３におけるＣＣＤ出力とＴＨ電圧との差が収束状態になったとき、画像処理部はホールド信号を与えることによって、基準カウント値発生部２におけるカウントをディスエーブルにして、カウンタ部６に与える基準カウント値を設定する。

【００３５】図３は、ＣＣＤ出力波形を例示したものである。 図において、実線は収束前におけるＣＣＤ出力を示し、×で示す最明点がＴＨ電圧より小さくなるまで、
カウンタ部６における基準カウント値が増加するが、Ｔ
Ｈ電圧より小さくなると、基準カウント値が減少するので、ＣＣＤ出力は点線で示すように収束する。

【００３６】図４は、基準カウント値の変化を例示したものである。 いま、基準カウント値１０００以上では、
ＣＣＤ出力がＴＨ電圧より小さく（照明が明るい状態）、基準カウント値９９９以下では、ＣＣＤ出力がＴ
Ｈ電圧より大きい（照明が暗い状態）ものとする。

【００３７】初め、基準カウント値がダウン方向に制御されて、例えば１００２から１ずつ減少し、９９９の出力の終了時、基準カウント値がアップ方向に制御されて、９９８から１ずつ増加し、１００１の出力の終了時、再びダウン方向に制御されて、１００１から１ずつ減少する。 このように、基準カウント値は、１０００と９９９の間では収束せず、１００１と９９８の間で収束する。

【００３８】これによって、ＣＣＤ出力がばたつくが、
この場合のばたつきが、ＣＣＤ出力をディジタル信号に変換するアナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換器の最小ビット以内の電圧になれば、実際上問題がない。 そこで、
基準カウント値の変更を、カウンタの最下位ビットで行うようにする。

【００３９】図５は、カウンタ部の構成例を示したものであって、３１〜３４はそれぞれ４ビット（１０進）カウンタである。 基準カウント値が４桁の場合を示し、各カウンタにおいて、ＣＯはキャリー出力、Ｔは桁上げ入力端子、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは各桁の基準カウント値の入力端子である。

【００４０】各カウンタは、ロード信号を与えられたとき、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ端子における基準カウント値の各桁の入力をロードし、ＣＣＤクロックをカウントして、それぞれの設定値に達したとき、キャリー出力ＣＯを発生する。 キャリー出力ＣＯは次段のカウンタの桁上げ入力端子Ｔに加えられることによって、順次、桁上げ加算される。 最上位のカウンタ３４のＣＯ出力は、カウンタ部６の出力パルス（ＳＨ信号）となる。

【００４１】図５の場合、基準カウント値の制御対象桁数によって、基準カウント値“１”の増減によるカウント値の変化率が異なる。 例えば、(1) カウンタ３１，３
２のロード値を固定とし、カウンタ３３，３４のロード値を制御する場合、(2) カウンタ３１のロード値を固定とし、カウンタ３２，３３，３４のロード値を制御する場合、の２つの場合について考える。

【００４２】基準カウント値の“１”の変化によって、
(1) の場合はカウンタのカウント値が大きく変化するのに対して、(2) の場合のカウント値の変化は少ない。 そのためＣＣＤ出力波形の変化の具合が異なる。 例えば基準カウント値が７３００の場合、基準カウント値の“１”の変化によって、(1) の場合の変化率は１００／
７３００であるのに対して、(2) の場合の変化率は１０
／７３００である。

【００４３】図６は、本発明の実施例（２）を示すブロック図であって、図１におけると同じものを同じ番号で示している。 図において、符号７はマルチプレクサ（Ｍ
Ｘ）であって、複数のＣＣＤのデータを多重して出力する。 符号８はシフト信号生成回路であって、第１のＣＣ
Ｄ以外のＣＣＤのシフト（ＳＨ）信号を生成する。 また、図７は、３つのＣＣＤの出力信号＃１，＃２，＃３
を示したものである。 図８は、図６の回路における各部信号を示すタイムチャートである。

【００４４】ＣＣＤ＃１〜ＣＣＤ＃３の出力信号は、マルチプレクサ７において、ある位相差をもって多重され、コンパレータ１において順次、ＴＨ電圧と比較される。 ラッチ回路２は、コンパレータ１におけるＣＣＤ＃
１〜ＣＣＤ＃３に対する比較結果が“Ｈ”になったとき、ホールドして出力する。

【００４５】この際、基準カウント値発生部２にはＣＣ
Ｄ＃２のＳＨ信号によって比較結果が取り込まれるので、実質的にＣＣＤ＃１の比較結果が、基準カウント値の増減に係わることになる。 ＣＣＤ＃１のＳＨ信号に対して、ＣＣＤ＃２，ＣＣＤ＃３のＳＨ信号は、固定の時間差で遅れているので、ＣＣＤ＃１に対応する基準カウント値の変化が、ＣＣＤ＃２，ＣＣＤ＃３のカウント値に対しても、同様に影響することになる。

【００４６】図９は、本発明を適用した粒子凝集検査装置における測定の流れを示すフローチャートである。 測定開始時、装置の電源を投入しホールド信号をオンにする。 補正を行うべきときは、ステージ１７を補正板１６
下の補正エリアに移動し、画像処理部２５からＣＣＤドライバに基準カウント値変更の補正命令を出力する。 このとき、ホールド信号をオフにする。

【００４７】画像処理部２５は、ＣＣＤ出力を取り込んで最明部に対する基準カウント値の補正の制御を行って収束したとき、ホールド信号をオンにして、基準カウント値発生部２に基準カウント値を保持する。 そして、ステージ１７をマイクロプレード１５下の測定エリアに移動して、血液凝集像の測定を行い、測定終了によってもとの状態に戻る。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、粒子凝集検査装置における照明の照度の変動を補正するための補正回路において、ＣＣＤの光蓄積時間をカウントするカウンタの基準カウント値を、照度の変化に応じて増減させることによって、照明の照度の補正を行うようにしたので、簡易に、照明の照度を補正することができて、安定した測定系を形成することができるとともに、
画像処理部における、補正に関する処理負担が軽減され、かつ、補正時間が短縮されるので、その分、他の複雑な画像処理に処理時間を振り向けることが可能となる、という従来にない優れた粒子凝集検査装置における照明の照度の変動を補正するための補正回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例（１）を示すブロック図である。

【図２】図１の回路における各部信号を示すタイムチャートである。

【図３】ＣＣＤ出力波形を例示する図である。

【図４】基準カウント値の変化を例示する図である。

【図５】カウンタの構成例を示す図である。

【図６】本発明の実施例（２）を示すブロック図である。

【図７】３つのＣＣＤの出力信号＃１，＃２，＃３を示す図である。

【図８】図６の回路における各部信号を示すタイムチャートである。

【図９】本発明を適用した粒子凝集検査装置における測定の流れを示すフローチャートである。

【図１０】凝集検査部の概略構成を示す図である。

【図１１】血液検査装置のシステム構成を示す図である。

【図１２】測定エリアと補正エリアとを示す図である。

【符号の説明】

２ 基準カウント値発生部 ３ コンパレータ ４ ラッチ回路 ６ カウンタ部

【手続補正書】

【提出日】平成６年５月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液中に含まれる粒子の凝集のパターンを判定する粒子凝集検査装置に関し、特にこのような装置におけるマイクロプレートの照明の照度の変動を補正するための、補正回路に関するものである。

【０００２】液中における粒子の凝集パターンによって、各種の判定を行う粒子凝集検査装置は、例えば血球粒子の凝集反応パターンから、血液型の判定や、抗原，
抗体の検出を行う、血液検査装置として用いられるのが最も一般的である。 以下においては、主として血液検査装置の場合について説明するが、本発明の適用はこの場合に限るものではない。

【０００３】このような粒子凝集検査装置においては、
粒子の凝集状態を検出するマイクロプレートの照明の照度が変動すると、正確な判定を行うことが困難になるため、照明の照度の変動を補正することができる補正回路が必要である。

【０００４】

【従来の技術】血液検査装置においては、マイクロプレート内のくぼみ（ウェル）に形成された血液の凝集像を、プレートの横方向のウェルに１対１に対応して設けられた光学系（レンズ系）を用いて、ＣＣＤラインセンサ上に結像して、光学系とＣＣＤラインセンサとを、マイクロプレートの縦方向に移動させながら、ＣＣＤラインセンサ出力を画像処理することによって、血液の凝集パターンを判定する。

【０００５】図１０は、凝集検査部の概略構成を示したものである。 凝集検査部１０は、筐体１１の上部に設けられた水平な載物台１２と、載物台１２に沿って平行に移動可能に設けられた検出部１３とからなっている。 載物台１２は、開口部１４を有し、この部分に、被検体である血液を装填するマイクロプレート１５と、光学系の均一性をチェックするために使用される補正板１６とを、セットすることができるようになっている。

【０００６】検出部１３は、移動可能なステージ１７を有し、その上に光学系１８と、ＣＣＤラインセンサ１
９、およびＣＣＤラインセンサ１９を駆動するＣＣＤドライバユニット２０を有するとともに、ステージ１７から載物台１２を跨いで設けられたゲート２１を備えている。 ゲート２１の下面には、マイクロプレート１５を照明する照明部２２が設けられている。 ステージ１７は、
ステージ駆動部２３内に設けられた図示されないモータおよび減速装置等によって、スクリュウ２４を回転させることによって、載物台１２上のマイクロプレート１５
に対して平行に移動できるように構成されている。

【０００７】マイクロプレート１５は、透明体の平面板からなり、その上部に多数のウェル２６が横（ｘ）方向および縦（ｙ）方向に配列されていて、それぞれのウェル内に、薬品等を混合して処理された血液を所定量注入して、凝集反応を起こさせるようになっている。

【０００８】図１１は、血液検査装置のシステム構成を示したものであって、図１０におけると同じものを同じ番号で示している。 符号２５は画像処理装置であって、
ステージ１７の移動の指示と、凝集像の画像処理とを行って、判定出力を発生する。

【０００９】各ウェルにおける凝集像の出力は、ＣＣＤ
ラインセンサ１９の横方向の走査ごとに、ステージ１７
を微小距離移動させることによって、２次元像として行われ、画像処理装置は、このようなウェルごとの凝集像によって所要の判定を行う。 そのため、画像処理装置３
５は、ステージ移動命令をステージ駆動部２３に対して出力するとともに、ＣＣＤドライバからＣＣＤラインセンサ１７の出力を受け取る。

【００１０】図１２は、測定エリアと補正エリアとを示したものであって、図１０におけると同じものを同じ番号で示している。 測定エリアには多数のウェル２６を有するマイクロプレート１５が配置され、補正エリアには補正板１６が配置されている。 補正板１６は、ガラス板や均一なフィルム等からなり、測定エリアに代えてこの部分の透過光をＣＣＤラインセンサによって測定したときの検出光のレベルから、測定エリアに与える照明の照度を測定出来るようになっており、これによって、測定エリアにおける照明の照度の変動をチェックすることができる。

【００１１】粒子凝集検査装置における照明の照度は、
温度によって変化したり、または光源の寿命等の関係で次第に暗くなったりすることがあるので、その補正を行うことが必要である。 従来、粒子凝集検査装置における照明の照度の補正，制御は、次のような各種の方法によって行われていた。

【００１２】(1) 画像処理部においてソフトウエアによって補正を行う。 (2) ＣＣＤ出力増幅部の利得を可変にして、画像処理部から制御する。 (3) 照明電源の電圧（または電流）を可変にし、画像処理部から制御する。 (4) ＣＣＤの光蓄積カウント値の基準値（基準カウント値）を可変にし、画像処理部からカウント値をＣＣＤドライバに送信することによって補正する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の(1) 〜(4) に示された各方法は、それぞれ次のような問題点を有している。 (1) 画像処理部においてソフトウエアによって補正を行う方法では、膨大な画像データの処理に長時間を必要とする。

【００１４】(2) ＣＣＤ出力増幅部の利得を画像処理部から制御する方法では、画像処理部からの制御がディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器を介して行われるため、
制御が離散的にならざるを得ない。 例えば８ビットのＤ
／Ａ変換器を使用した場合、２５６段階の制御しか行うことができない。 またＤ／Ａ変換後の制御に、精巧なアナログ技術が必要になる。

【００１５】(3) 照明電源の電圧（または電流）を画像処理部から制御する方法も、(2) の場合と同じ問題がある。

【００１６】(4) ＣＣＤの基準カウント値を画像処理部から制御する方法では、ＣＣＤのカウント値として、最低でもＣＣＤの素子数以上必要であって、例えば１００
０から５０００以上の値となる。 ＣＣＤ出力とカウント値とは正比例するため、カウント値の増減がかなり正確にＣＣＤ出力に反映されるので、この方法は、有効な手段であると考えられるが、画像処理部から具体的なカウント値を送る方法は、ソフトウエア的にもハードウエア的にも負担が増加する。

【００１７】本発明は、このような従来技術の課題を解決しようとするものであって、ＣＣＤの光蓄積時間をカウントするカウンタの基準カウント値を、照度の変化に応じて増減させて照明の照度の補正を行うことによって、簡易に、照明の照度を補正することができるとともに、画像処理部における、補正に関する処理負担を軽減することができる、粒子凝集検査装置における照明の照度補正回路を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロプレートに配設された複数のウェルからの透過光を、ＣＣＤ
ラインセンサ上に結像して、ＣＣＤラインセンサ出力信号から、各ウェルにおける凝集パターンを得る粒子凝集検査装置において、ＣＣＤ出力を基準電圧と比較するコンパレータ３と、カウンタ出力パルスに応じてリセットしてコンパレータ出力をホールドして出力するラッチ回路４と、初期値を設定されラッチ回路４の出力に応じてこの設定値をアップまたはダウンして基準カウント値を発生する基準カウント値発生部２と、この基準カウント値をカウントしたとき出力パルスを発生するとともにこの出力パルスに応じて基準カウント値をロードするカウンタ部６とを設け、基準の照度状態で基準カウント値を設定したとき、ウェルからの透過光によるカウンタ部６
の出力カウント数によって補正されたＣＣＤラインセンサ出力を得るものである。

【００１９】

【作用】粒子凝集検査装置においては、マイクロプレートに配設された複数のウェルからの透過光を、ＣＣＤラインセンサ上に結像して、ＣＣＤラインセンサ出力信号から、各ウェルにおける凝集パターンを得るように構成されている。

【００２０】本発明においては、ステージ１７を補正エリアに移動したとき、すなわち基準の照明状態で、コンパレータ３によって、ＣＣＤ出力を基準電圧と比較し、
ラッチ回路４によって、カウンタ出力パルスに応じてリセットするとともに、コンパレータ出力をホールドして出力する。

【００２１】また、基準カウント値発生部２によって、
基準カウント値の初期値を設定するとともに、ラッチ回路４の出力に応じてこの設定値をアップまたはダウンして基準カウント値を発生し、カウンタ部６によって、この基準カウント値をカウントしたとき出力パルスを発生するとともに、この出力パルスに応じて基準カウント値発生部２からの基準カウント値をロードする。

【００２２】カウンタ部６に基準カウント値を設定することによって、粒子凝集検査装置における照明の照度の変動が補正されるので、ステージ１７を測定エリアに移動し、 ウェル２６からの透過光によるカウンタ部６の出力カウント数を求める。

【００２３】このように、本発明の照度補正回路によれば、ＣＣＤの光蓄積時間をカウントするカウンタの基準カウント値を、照明の照度の変化に応じて増減させるようにしたので、簡易に照明の照度を補正することができる。

【００２４】

【実施例】図１は本発明の実施例（１）を示すブロック図である。 図において、符号１は初期値設定部であって、ＣＣＤの基準カウント値の初期値を設定する。 符号２は基準カウント値発生部であって、ＣＣＤの基準カウント値を生成する。 符号３はコンパレータであって、Ｃ
ＣＤ出力を基準電圧と比較する。 符号４はラッチ回路であって、コンパレータ３の出力発生時これをラッチする。 符号５はカウントクロック発生部であって、基準カウント値発生部２におけるカウントクロックを発生する。 符号６はカウンタ部であって、ＣＣＤの光蓄積カウント値を計数する。 また図２は、図１の回路における各部信号を示すタイムチャートである。

【００２５】ＣＣＤは、光蓄積時間に比例した出力電圧を発生する。 光蓄積時間は、一定周期のクロックのカウント数によって示される。 本発明においては、基準となる照明状態において、ＣＣＤ出力の最明点がある基準レベル（以後、これをＴＨ電圧という）になるように、基準となる光蓄積カウント値（基準カウント値）を増減させることによって、照明の照度の補正を行う。 以下の実施例においては、制御するカウント値の最小ビットを「１」とする。

【００２６】本発明の照度補正回路は、ＣＣＤに対してマイクロプレート等の障害物がなく、均一な照明状態とみなすことができる補正エリアで動作させて、照度の補正を行うものである。 そして、補正完了後は、補正された基準カウント値をホールドして、マイクロプレートをセットした状態で、粒子凝集像の取り込みを行う。

【００２７】そのため、画像処理部は、補正を行って基準カウント値を変化させるか、または基準カウント値をホールドするかを定めるホールド（ＨＯＬＤ）信号と、
基準カウント値を初期設定値にリセットするか否かを定めるリセット（ＲＥＳＥＴ）信号とを、図１の回路に出力する（なお、リセット信号は必要ない場合もある）。

【００２８】初期設定部１は、ディップスイッチ等からなり、ＣＣＤの基準カウント値の初期値を外部的に設定する。 基準カウント値発生部２は、リセット信号を与えられたとき、初期値設定部１の初期値をロードする。

【００２９】コンパレータ３は、ＣＣＤ出力を安定なＴ
Ｈ電圧と比較して、ＣＣＤ出力がＴＨ電圧より小さいとき（照明が基準状態より明るいき）ハイレベル（“Ｈ”）の出力を発生し、ＣＣＤ出力がＴＨ電圧より大きいとき（照明が基準状態より暗いいき）ローレベル（“Ｌ”）の出力を発生する。

【００３０】ラッチ部４は、ＣＣＤの電荷蓄積時間を定めるシフト（ＳＨ）信号をリセット（ＲＥＳＥＴ）端子に与えられたときリセットされ、ＳＨ信号の中間において“Ｈ”になったとき、“Ｈ”をホールドしてＱ端子に出力する。 この出力は、基準カウント値発生部２のアップダウン（Ｕ／Ｄ）端子に与えられる。

【００３１】カウントクロック発生部５は、ＣＣＤの出力の有効部分すなわち、ＣＣＤにおける複数のＣＣＤ素子から順次発生する出力が終了したのち、次のＳＨ信号が出力されるまでの間にカウントクロックを発生して、
基準カウント値発生部２に与える。

【００３２】基準カウント値発生部２は、カウントクロックの入力時、Ｕ／Ｄ端子の状態が“Ｈ”か“Ｌ”かによって、カウント値を１だけ増減する。 照明が基準状態より明るいとき、ラッチ回路４では“Ｈ”がホールドされるので、基準カウント値発生部２の設定値はダウン（Ｄ）の方向に変化する。 一方、照明が基準状態より暗いときは、コンパレータ３の出力は“Ｈ”にならないため、ラッチ回路４の出力はリセット状態（“Ｌ”）であり、基準カウント値発生部２の設定値はアップ（Ｕ）の方向に変化する。

【００３３】カウンタ部６は、ＳＨ信号に応じて基準カウント値発生部２の設定値をロードし、ＣＣＤの動作クロックであるＣＣＤクロックをカウントして、カウント終了時、出力パルスを発生する。 このパルスは、前述のＳＨ信号として用いられる。

【００３４】このような動作を行うことによって、コンパレータ３におけるＣＣＤ出力とＴＨ電圧との差が収束状態になったとき、画像処理部はホールド信号を与えることによって、基準カウント値発生部２におけるカウントをディスエーブルにして、カウンタ部６に与える基準カウント値を設定する。

【００３５】図３は、ＣＣＤ出力波形を例示したものである。 図において、実線は収束前におけるＣＣＤ出力を示し、×で示す最明点がＴＨ電圧より小さくなるまで、
カウンタ部６における基準カウント値が増加するが、Ｔ
Ｈ電圧より小さくなると、基準カウント値が減少するので、ＣＣＤ出力は点線で示すように収束する。

【００３６】図４は、基準カウント値の変化を例示したものである。 いま、基準カウント値１０００以上では、
ＣＣＤ出力がＴＨ電圧より小さく（照明が明るい状態）、基準カウント値９９９以下では、ＣＣＤ出力がＴ
Ｈ電圧より大きい（照明が暗い状態）ものとする。

【００３７】初め、基準カウント値がダウン方向に制御されて、例えば１００２から１ずつ減少し、９９９の出力の終了時、基準カウント値がアップ方向に制御されて、９９８から１ずつ増加し、１００１の出力の終了時、再びダウン方向に制御されて、１００１から１ずつ減少する。 このように、基準カウント値は、１０００と９９９の間では収束せず、１００１と９９８の間で収束する。

【００３８】これによって、ＣＣＤ出力がばたつくが、
この場合のばたつきが、ＣＣＤ出力をディジタル信号に変換するアナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換器の最小ビット以内の電圧になれば、実際上問題がない。

【００３９】図５は、カウンタ部の構成例を示したものであって、３１〜３４はそれぞれ４ビット（１０進）カウンタである。 基準カウント値が４桁の場合を示し、各カウンタにおいて、ＣＯはキャリー出力、Ｔは桁上げ入力端子、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは各桁の基準カウント値の入力端子である。

【００４０】各カウンタは、ロード信号を与えられたとき、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ端子における基準カウント値の各桁の入力をロードし、ＣＣＤクロックをカウントして、それぞれの設定値に達したとき、キャリー出力ＣＯを発生する。 キャリー出力ＣＯは次段のカウンタの桁上げ入力端子Ｔに加えられることによって、順次、桁上げ加算される。 最上位のカウンタ３４のＣＯ出力は、カウンタ部６の出力パルス（ＳＨ信号）となる。

【００４１】図５の場合、基準カウント値の制御対象桁数によって、基準カウント値“１”の増減によるカウント値の変化率が異なる。 例えば、(1) カウンタ３１，３
２のロード値を固定とし、カウンタ３３，３４のロード値を制御する場合、(2) カウンタ３１のロード値を固定とし、カウンタ３２，３３，３４のロード値を制御する場合、の２つの場合について考える。

【００４２】基準カウント値の“１”の変化によって、
(1) の場合はカウンタのカウント値が大きく変化するのに対して、(2) の場合のカウント値の変化は少ない。 そのためＣＣＤ出力波形の変化の具合が異なる。 例えば基準カウント値が７３００の場合、基準カウント値の“１”の変化によって、(1) の場合の変化率は１００／
７３００であるのに対して、(2) の場合の変化率は１０
／７３００である。

【００４３】図６は、本発明の実施例（２）を示すブロック図であって、図１におけると同じものを同じ番号で示している。 図において、符号７はマルチプレクサ（Ｍ
Ｘ）であって、複数のＣＣＤのデータを多重して出力する。 符号８はシフト信号生成回路であって、第１のＣＣ
Ｄ以外のＣＣＤのシフト（ＳＨ）信号を生成する。 また、図７は、３つのＣＣＤの出力信号＃１，＃２，＃３
を示したものである。 図８は、図６の回路における各部信号を示すタイムチャートである。

【００４４】ＣＣＤ＃１〜ＣＣＤ＃３の出力信号は、マルチプレクサ７において、ある位相差をもって多重され、 コンパレータ３において順次、ＴＨ電圧と比較される。 ラッチ回路４は、 コンパレータ３におけるＣＣＤ＃
１〜ＣＣＤ＃３に対する比較結果が“Ｈ”になったとき、ホールドして出力する。

【００４５】この際、基準カウント値発生部２にはＣＣ
Ｄ＃２のＳＨ信号によって比較結果が取り込まれるので、実質的にＣＣＤ＃１の比較結果が、基準カウント値の増減に係わることになる。 ＣＣＤ＃１のＳＨ信号に対して、ＣＣＤ＃２，ＣＣＤ＃３のＳＨ信号は、固定の時間差で遅れているので、ＣＣＤ＃１に対応する基準カウント値の変化が、ＣＣＤ＃２，ＣＣＤ＃３のカウント値に対しても、同様に影響することになる。

【００４６】図９は、本発明を適用した粒子凝集検査装置における測定の流れを示すフローチャートである。 測定開始時、装置の電源を投入しホールド信号をオンにする。 補正を行うべきときは、ステージ１７を補正板１６
下の補正エリアに移動し、画像処理部２５からＣＣＤドライバに基準カウント値変更の補正命令を出力する。 このとき、ホールド信号をオフにする。

【００４７】画像処理部２５は、ＣＣＤ出力を取り込んで最明部に対する基準カウント値の補正の制御を行って収束したとき、ホールド信号をオンにして、基準カウント値発生部２に基準カウント値を保持する。 そして、ステージ１７をマイクロプレード１５下の測定エリアに移動して、血液凝集像の測定を行い、測定終了によってもとの状態に戻る。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、粒子凝集検査装置における照明の照度の変動を補正するための補正回路において、ＣＣＤの光蓄積時間をカウントするカウンタの基準カウント値を、照度の変化に応じて増減させることによって、照明の照度の補正を行うようにしたので、簡易に、照明の照度を補正することができて、安定した測定系を形成することができるとともに、
画像処理部における、補正に関する処理負担が軽減され、かつ、補正時間が短縮されるので、その分、他の複雑な画像処理に処理時間を振り向けることが可能となる、という従来にない優れた粒子凝集検査装置における照明の照度の変動を補正するための補正回路を提供することができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. ⁵識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 33/86 7055−2Ｊ (72)発明者 須田 英雄 神奈川県横浜市緑区桜並木２番１号 スズ キ株式会社技術研究所内 (72)発明者 木田 正吾 神奈川県横浜市緑区桜並木２番１号 スズ キ株式会社技術研究所内 (72)発明者 菊地 富士子 神奈川県横浜市緑区桜並木２番１号 スズ キ株式会社技術研究所内