(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら、精度良く粒径を計測する。【解決手段】微小流路２ａを流れる粒子Ａ１，Ａ２，Ａ３をカメラ６０にて撮影し、その画像から粒径を算出する。カメラ６０の焦点面６０ａに対して、粒子が前後にずれていると（符号Ａ１，Ａ３参照）、実際よりも大きくぼやけて撮影されてしまい、算出される粒径も大きくなってしまう。そこで、本発明においては、各粒子のｚ方向の位置を求め、そのズレ量Δｚ１，Δｚ３を算出し、粒径の補正を行なうようにしている。本発明によれば、カメラ１台という簡単な構成だけで粒子のｚ方向の位置を求めることができ、しかも、精度良く粒径を計測することができる。【選択図】図５
2008261737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体に混入された粒子の粒径を計測する粒径計測装置において、
粒子が混入された流体を第１軸方向に流下させる微小流路と、
該第１軸方向に略直交する第３軸方向を撮影するように配置されて、前記微小流路を流下される粒子を撮影する撮影手段と、
前記微小流路を流下される流体の流量を測定する流量測定手段と、
前記撮影手段が撮影した画像データに基づき画像上での見掛けの粒径を算出する第１粒径算出手段と、
前記画像データに基づき粒子の流速を算出する流速算出手段と、
粒子についての、前記第１軸方向及び前記第３軸方向に略直交する第２軸方向に関する位置を前記画像データから測定する第２軸方向位置測定手段と、
前記流量測定手段、前記流速算出手段及び前記第２軸方向位置測定手段の算出結果と、前記微小流路を流れる流体についてのナビエ・ストークスの方程式とに基づき、粒子の第３軸方向位置を算出する第３軸方向位置算出手段と、
該第３軸方向位置算出手段の算出結果に基づき、前記撮影手段の焦点面を基準とした粒子の第３軸方向についてのズレ量を算出するズレ量算出手段と、
該ズレ量算出手段の算出結果に基づき粒子の像のボケ度を予測するボケ度予測手段と、
該ボケ度予測手段の予測結果に基づき前記見掛けの粒径を補正する第２粒径算出手段と、
を備えたことを特徴とする粒径計測装置。
【請求項２】
流体に混入された粒子の粒径を計測する粒径計測装置において、
粒子が混入された流体を第１軸方向に流下させる微小流路と、
該第１軸方向に略直交する第３軸方向を撮影するように配置されて、前記微小流路を流下される粒子を撮影する撮影手段と、
前記微小流路を流下される流体の流量を測定する流量測定手段と、
前記撮影手段が撮影した画像データに基づき画像上での見掛けの粒径を算出する第１粒径算出手段と、
前記画像データに基づき粒子の流速を算出する流速算出手段と、
粒子についての、前記第１軸方向及び前記第３軸方向に略直交する第２軸方向に関する位置を前記画像データから測定する第２軸方向位置測定手段と、
前記流量測定手段、前記流速算出手段及び前記第２軸方向位置測定手段の算出結果と、前記微小流路を流れる流体についてのナビエ・ストークスの方程式とに基づき、粒子の第３軸方向位置を算出する第３軸方向位置算出手段と、
該第３軸方向位置算出手段の算出結果に基づき、前記撮影手段の焦点面を基準とした粒子の第３軸方向についてのズレ量を算出するズレ量算出手段と、
前記見掛けの粒径と前記ズレ量と下式とから粒径ｄｐを算出する第３粒径算出手段と、
を備えたことを特徴とする粒径計測装置。
【数１】
2008261737.tif 000015
【請求項３】
前記式は下式である、
ことを特徴とする請求項２に記載の粒径計測装置。
【数２】
2008261737.tif 000016
【請求項４】
前記第１粒径算出手段は、前記画像データに基づき粒子の面積Ｓを算出する面積算出部と、該面積算出部が算出した面積Ｓと下式とに基づき前記見掛けの粒径ｄｅ’を演算する粒径演算部と、からなる、
【数３】
2008261737.tif 000017
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粒径計測装置。
【請求項５】
前記微小流路は、前記流体が層流状態で流下される形状である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の粒径計測装置。
【請求項６】
前記流量測定手段は、前記微小流路から流れ出た流体を収容する収容容器と、該収容容器に収容された流体の重量を測定する重量測定部と、該重量測定部による測定結果と時間データとに基づき流量を演算する流量演算部と、からなる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の粒径計測装置。
【請求項７】
デコンボルーション処理を行なうことにより光の回折現象に伴う誤差を補正する第４粒径算出手段、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の粒径計測装置。
【請求項８】
前記流体は、液体、気体、液体−気体の混相流体、液体−固体の混相流体、気体−固体の混相流体、又は液体−気体−固体の混相流体である、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の粒径計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体に混入された粒子の粒径を計測する粒径計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粒子が混入された流体を撮影し、その画像を解析することにより粒径を算出するようにした方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１３６４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような装置は様々な技術分野で利用可能であって、簡単な構成で測定精度の高い装置が望まれる。
【０００４】
本発明は、簡単な構成でありながら、精度良く粒径を求めることができる粒径計測装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に例示するものであって、流体に混入された粒子の粒径を計測する粒径計測装置（１）において、
粒子が混入された流体を第１軸方向（ｘ）に流下させる微小流路（２ａ）と、
該第１軸方向に略直交する第３軸方向（ｚ）を撮影するように配置されて、前記微小流路（２ａ）を流下される粒子を撮影する撮影手段（６）と、
前記微小流路（２ａ）を流下される流体の流量を測定する流量測定手段（４）と、
前記撮影手段（６）が撮影した画像データ（ＧＤ）に基づき画像上での見掛けの粒径（ｄｅ’）を算出する第１粒径算出手段（７０）と、
前記画像データ（ＧＤ）に基づき粒子の流速（ｕ）を算出する流速算出手段（７１）と、
粒子についての、前記第１軸方向及び前記第３軸方向に略直交する第２軸方向（ｙ）に関する位置を前記画像データ（ＧＤ）から測定する第２軸方向位置測定手段（７２）と、
前記流量測定手段（４）、前記流速算出手段（７１）及び前記第２軸方向位置測定手段（７２）の算出結果と、前記微小流路（２ａ）を流れる流体についてのナビエ・ストークスの方程式とに基づき、粒子の第３軸方向位置を算出する第３軸方向位置算出手段（７３）と、
該第３軸方向位置算出手段（７３）の算出結果に基づき、前記撮影手段（６）の焦点面（図５の符号６０ａ参照）を基準とした粒子の第３軸方向（ｚ）についてのズレ量（Δｚ）を算出するズレ量算出手段（７４）と、
該ズレ量算出手段（７４）の算出結果に基づき粒子の像のボケ度を予測するボケ度予測手段（７５）と、
該ボケ度予測手段（７５）の予測結果に基づき前記見掛けの粒径（ｄｅ’）を補正する第２粒径算出手段（７６）と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、図２及び図１１に例示するものであって、流体に混入された粒子の粒径を計測する粒径計測装置（１）において、
粒子が混入された流体を第１軸方向（ｘ）に流下させる微小流路（２ａ）と、
該第１軸方向に略直交する第３軸方向（ｚ）を撮影するように配置されて、前記微小流路（２ａ）を流下される粒子を撮影する撮影手段（６）と、
前記微小流路（２ａ）を流下される流体の流量を測定する流量測定手段（４）と、
前記撮影手段（６）が撮影した画像データ（ＧＤ）に基づき画像上での見掛けの粒径（ｄｅ’）を算出する第１粒径算出手段（７０）と、
前記画像データ（ＧＤ）に基づき粒子の流速（ｕ）を算出する流速算出手段（７１）と、
粒子についての、前記第１軸方向及び前記第３軸方向に略直交する第２軸方向（ｙ）に関する位置を前記画像データ（ＧＤ）から測定する第２軸方向位置測定手段（７２）と、
前記流量測定手段（４）、前記流速算出手段（７１）及び前記第２軸方向位置測定手段（７２）の算出結果と、前記微小流路（２ａ）を流れる流体についてのナビエ・ストークスの方程式とに基づき、粒子の第３軸方向位置を算出する第３軸方向位置算出手段（７３）と、
該第３軸方向位置算出手段（７３）の算出結果に基づき、前記撮影手段（６）の焦点面（図５の符号６０ａ参照）を基準とした粒子の第３軸方向（ｚ）についてのズレ量（Δｚ）を算出するズレ量算出手段（７４）と、
前記見掛けの粒径（ｄｅ’）と前記ズレ量（Δｚ）と下式とから粒径（ｄｐ）を算出する第３粒径算出手段（７７）と、を備えたことを特徴とする。
【数４】
2008261737.tif 000003
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記式は下式である、ことを特徴とする。
【数５】
2008261737.tif 000004
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に係る発明において、前記第１粒径算出手段（７０）が、前記画像データ（ＧＤ）に基づき粒子の面積（Ｓ）を算出する面積算出部（７０１）と、該面積算出部（７０１）が算出した面積（Ｓ）と下式とに基づき前記見掛けの粒径（ｄｅ’）を演算する粒径演算部（７０２）と、からなることを特徴とする。
【数６】
2008261737.tif 000005
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に係る発明において、前記微小流路（２ａ）は、前記流体が層流状態で流下される形状であることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明において、前記流量測定手段（４）は、前記微小流路（２ａ）から流れ出た流体を収容する収容容器（４０）と、該収容容器（４０）に収容された流体の重量を測定する重量測定部（４１）と、該重量測定部（４１）による測定結果と時間データとに基づき流量を演算する流量演算部（４２）と、からなることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発明において、デコンボルーション処理を行なうことにより光の回折現象に伴う誤差を補正する第４粒径算出手段、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発明において、前記流体は、液体、気体、液体−気体の混相流体、液体−固体の混相流体、気体−固体の混相流体、又は液体−気体−固体の混相流体であることを特徴とする。
【００１３】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至８に係る発明によれば、簡単な構成でありながら、精度良く粒径を計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図１乃至図１０に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ここで、図１は、本発明に係る粒径計測装置の要部（データ処理装置）の構成の一例を示すブロック図であり、図２は、本発明に係る粒径計測装置の全体構成の一例を示す模式図であり、図３は、微小流路の形状等を説明するための模式図であり、図４は、見掛けの粒径ｄｅ’の算出の条件を説明するための模式図である。また、図５は、粒子が流下される様子を第２軸方向側から見た模式図であり、図６は、３つの粒子を撮影した画像を模式的に示す図面であり、図７は、流速と第３軸方向位置との関係を示す図面である。さらに、図８(a) は、第２粒径算出手段等による補正を行なわなかった場合の解析結果を示す図であり、図８(b) は、該第２粒径算出手段等による補正を行なった場合の解析結果を示す図である。また、図９は、本発明の効果を説明するための図面であり、図１０は、測定した粒径の値ｄＹと実際の粒径ｄＸとの関係を示す図である。
【００１６】
本発明に係る粒径計測装置は、流体に混入された粒子の粒径を計測する装置であって、その好適な一実施形態は図１及び図２に示される。
【００１７】
図２中の符号２は、微小流路２ａを有するマイクロ化学チップを示す。この微小流路２ａの上流側は容器（本明細書においては“試料容器”とする）３に連通されていて、該試料容器３には、粒子が混入された流体が入れられている。また、該微小流路２ａの下流側には、該微小流路２ａを流下される流体の流量を測定する流量測定手段４が配置されている。この流量測定手段４の下流側にはマイクロポンプ５が配置されている。このマイクロポンプ５を駆動することにより、前記試料容器３中の流体は、前記微小流路２ａを流下され、その流量は前記流量測定手段４により測定されることとなる。なお、この装置では、マイクロポンプ５は流量測定手段４の下流側に配置されているが、もちろんこれに限られるものではなく、他の位置に配置されていても良い。
【００１８】
ここで、本明細書における流体とは、
・  液体、
・  気体、
・  液体−気体の混相流体、
・  液体−固体の混相流体、
・  気体−固体の混相流体、又は
・  液体−気体−固体の混相流体
を言う。本発明は、例えば、血液中の血小板の粒径を計測するために用いることができる。その血液中には血漿や血小板や赤血球や白血球が存在するが、その場合には、血漿が前記液体に該当し、血小板が前記粒子に該当し、赤血球が前記固体に該当することとなり、血液自体は液体−気体−固体の混相流体に該当することとなる。
【００１９】
図２に示す流量測定手段４は、前記微小流路２ａから流れ出た流体を収容する収容容器４０と、該収容容器４０に収容された流体の重量を測定する重量測定部（電子天秤）４１と、該電子天秤４１による測定結果（試料の重量のデータ）と時間データとに基づき流量（例えば、μｌ／ｓの単位の流量）を演算する流量演算部４２と、により構成されている。図２における収容容器４０は密封容器になっていて、上述のポンプ５によって容器内の空気を吸引することにより、前記試料容器３→前記微小流路２ａ→前記収容容器４０へ試料が流れることとなる。なお、本発明に用いる流量測定手段としては別の構成のものでも良く、また、微小流路２ａの下流側以外の位置に配置されていても良い。さらに、前記流量演算部４２は、後述するデータ処理装置７，１７の中に組み込むようにしても良い。
【００２０】
なお、図３は、微小流路を模式的に示す斜視図（図２において微小流路２ａを斜め上方から見下ろした状態の斜視図）であるが、本明細書においては、説明の便宜上、流体（粒子が混入されたもの）が流下される方向（符号ｘ参照）を“第１軸方向”とし、該第１軸方向に略直交する方向（符号ｙ参照）を“第２軸方向”とし、前記第１軸方向及び前記第２軸方向に略直交する方向（符号ｚ参照）を“第３軸方向”とする。この微小流路２ａは、前記流体が層流状態で流下される形状であれば良く、例えば、第２軸方向の幅Ｗを２００μｍとし、第３軸方向の深さ（２Ｄ）を５０μｍとし、第１軸方向の長さを３０ｍｍにすると良い。
【００２１】
さらに、本発明に係る粒径計測装置１には、前記第３軸方向ｚを撮影する撮影手段６が配置されていて、前記微小流路２ａを流下される粒子を該撮影手段６により撮影できるようになっている。この撮影手段６は、動画像を撮影するカメラ６０と、微小流路２ａを照明する光源６１と、レンズ６２，６３とにより構成すると良い。ここで、カメラ６０としては、ＣＣＤカメラや高速ＣＣＤカメラやＥＭＣＣＤカメラやＩＩＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の公知のカメラを用いると良い。また、光源６１としては、ハロゲンランプやキセノンランプや白色ＬＥＤ等の公知の光源を用いると良い。
【００２２】
そして、この撮影手段６が撮影した画像データＧＤはデータ処理装置（パソコン）７に伝送され、この処理装置内で粒径等の算出が行なわれるようになっている。なお、撮影された画像はＵＳＢ２．０のインターフェースやビデオキャプチャーボードを介して伝送されるようにすると良い。
【００２３】
このデータ処理装置７には、図１に例示するように、
・  前記撮影手段６が撮影した画像データＧＤに基づき画像上での見掛けの粒径ｄｅ’を算出する第１粒径算出手段７０と、
・  前記画像データＧＤに基づき粒子の流速ｕを算出する流速算出手段７１と、
・  粒子についての第２軸方向ｙに関する位置を前記画像データＧＤから測定する第２軸方向位置測定手段７２と、
を設けておくと良い。
【００２４】
このうちの第１粒径算出手段７０は、前記画像データＧＤに基づき粒子の面積Ｓを算出する面積算出部７０１と、該面積算出部７０１が算出した面積Ｓと下式とに基づき見掛けの粒径ｄｅ’を演算する粒径演算部７０２と、により構成すると良い。つまり、この第１粒径算出手段７０では、図４に実線Ａで例示するような扁平な形状の粒子であったとしても破線Ａ’に示すような球形（画像上では円形）と仮定し、その粒径ｄｅ’を算出している。なお、この第１粒径算出手段７０は直径ｄｅ’を算出しているが、半径を算出する構成のものを本発明の権利範囲から除外するものでは無い。
【数７】
2008261737.tif 000006
【００２５】
ところで、上式による算出結果ｄｅ’は、粒子の第３軸方向の位置に依存する誤差を含み得る。以下、この点を図５及び図６に沿って説明する。
【００２６】
図５において符号６０がカメラを示し、符号６０ａが、そのカメラ６０の焦点面を示すものとする。いま、真ん中の粒子Ａ２が焦点面６０ａを流れ、図示上方の粒子Ａ１が焦点面６０ａよりカメラ６０から遠い側を流れ、図示下方の粒子Ａ３は焦点面６０ａよりカメラ６０に近い側を流れたとする。図６は、それら３つの粒子を撮影した画像を模式的に示す図面である。図５と図６は似たような図面ではあるが、あくまで視認する方向が異なり、図５は第２軸方向側（ｙ軸の＋側）から見た図であり、図６は、第３軸（ｚ軸）の−側から見た図（撮影した画像の図）である。撮影された画像では、焦点面６０ａを流れた粒子Ａ２は最小に写るものの（図６参照）、他の２つの粒子（つまり、焦点面６０ａより遠い側を流れた粒子Ａ１と、焦点面６０より近い側を流れた粒子Ａ３）は真ん中の粒子Ａ２に比べるとぼやけて大きく写ってしまう（図６参照）。このため、それら２つの粒子Ａ１，Ａ３の見掛けの粒径ｄｅ’は実際のものよりも大きく算出されてしまうこととなる。この誤差を無くすには、焦点面６０ａからのズレ量（図５の符号Δｚ１及びΔｚ３参照）に応じて粒径ｄｅ’を補正する必要がある。
【００２７】
そこで、本実施の形態においては、
・  前記流量測定手段４、前記流速算出手段７１及び前記第２軸方向位置測定手段７２の算出結果と、前記微小流路２ａを流れる流体についてのナビエ・ストークス（Ｎａｖｉｅｒ−Ｓｔｏｋｅｓ）の方程式とに基づき、粒子の第３軸方向位置ｚを算出する第３軸方向位置算出手段７３（図１参照。詳細は後述する）と、
・  該第３軸方向位置算出手段７３の算出結果に基づき、前記撮影手段６の焦点面６０ａを基準とした粒子の第３軸方向についてのズレ量Δｚを算出するズレ量算出手段７４と、
・  該ズレ量算出手段７４の算出結果に基づき粒子の像のボケ度（見掛けの粒径ｄｅ’と実際の粒径との相対的な比率）を予測するボケ度予測手段７５と、
・  該ボケ度予測手段７５の予測結果に基づき前記見掛けの粒径ｄｅ’を補正する第２粒径算出手段７６と、
を設けることによって、焦点面６０Ａからの粒子のズレ量Δｚに伴う補正を行なうようにしている。なお、説明の便宜上、第２粒径算出手段７６によって補正された粒径ｄｐを“補正済み粒径”と称することとする。
【００２８】
ここで、前記第３軸方向位置算出手段７３並びにナビエ・ストークスの方程式等について説明する。
【００２９】
微小流路２ａが矩形断面の場合のナビエ・ストークスの方程式の流速に対する解析解は下式のようになる。
【数８】
2008261737.tif 000007
【００３０】
ここで、Ｄ，Ｗの値は、各々、流路の高さの半分の値、流路幅であるから既知であり、流速ｕは上述した流速算出手段７１により算出され、流量Ｑは前記流量測定手段４により算出され、該当粒子の第２軸方向位置は前記第２軸方向位置測定手段７２により測定され、いずれも既知の値である。したがって、上述の方程式より該当粒子の第３軸方向位置ｚが求まることとなる。
【００３１】
以上より、流速ｕと第３軸方向位置ｚとの関係が求まるが、ここで、
【数９】
2008261737.tif 000008
とすると、流速ｕと第３軸方向位置ｚ（但し、
2008261737.tif 000009
）との関係は図７に示すようになり、流速算出手段７１の演算結果ｕに基づき第３軸方向位置ｚが算出されることとなる。
【００３２】
ところで、図１に示したデータ処理装置７の代わりに図１１に示すデータ処理装置１７を用いても良い。該データ処理装置１７は、ボケ度予測手段７５と第２粒径算出手段７６の代わりに第３粒径算出手段７７を用いた点のみが異なる。この第３粒径算出手段７７は、前記見掛けの粒径ｄｅ’と前記ズレ量Δｚと下式とから粒径ｄｐを算出するものである。
【数１０】
2008261737.tif 000010
【００３３】
さらには、下式でｄｐを算出するようにしても良い。
【数１１】
2008261737.tif 000011
【００３４】
或いは、下式を用いてｄｐを算出しても良い。
【数１２】
2008261737.tif 000012
【００３５】
上述の式Ａにおいて、右辺第二項は、像のボケに対する回折の影響についてのもので、右辺第三項は、前記ズレ量が粒径に及ぼす影響についてのものであり、上式を解くことにより、回折の影響やズレ量の影響を解消した値（粒径ｄｐ）を算出することができる。
【００３６】
なお、上記エアリディスク直径ｄｓは、下式で求めることができる。
【数１３】
2008261737.tif 000013
【００３７】
本発明によれば、１台のカメラで一方向から粒子を撮影した画像データに基づき、その奥行き方向（第３軸方向）の粒子位置を求め、粒径の補正を行なうことができる。そして、本発明によれば、簡単な構成でありながら、精度良く粒径を計測することができる。
【００３８】
本発明者らは、本装置の測定精度を実験により確かめてみた。
【００３９】
《実験１》
市販の粒子（直径が２μｍの粒子）が混入された試料を前記粒径計測装置１により計測してみた。粒径の分布は本来はガウス分布に一致するはずであるが、前記第２粒径算出手段７６等による補正を行なわなかった場合の解析結果は図８(a) の棒グラフのようになり、ガウス分布（破線）には一致しなかった。これに対し、前記第２粒径算出手段７６等による補正を行なった場合の解析結果は図８(b)
の棒グラフのようになり、ガウス分布（破線）に一致することとなり、測定精度の高さを確認した。
【００４０】
《実験２》
４種類の試料、すなわち、
・  径が２μｍのポリスチレン・ラテックス粒子を流体に混入したもの
・  径が５μｍのポリスチレン・ラテックス粒子を流体に混入したもの
・  径が１０μｍのポリスチレン・ラテックス粒子を流体に混入したもの
・  径が２０μｍのポリスチレン・ラテックス粒子を流体に混入したもの
を用意し、上述の粒径計測装置１により各試料の粒径を計測した。その結果は、図９に示すようになり、本装置の計測精度が高いことが分った。
【００４１】
図１０は、測定した粒径の値ｄＹと実際の粒径（メーカー公称値）ｄＸとの関係を示す図である。当然ながら、ｄＹとｄＸとの関係がｄＹ＝ｄＸ（原点を通り、傾きが４５度の右上がりの直線）のような関係になることが理想である。図９の結果をプロットすると、ｄＹ＝０．９８５ｄＸ＋０．５５０（このｄＹは上述のｄｐに相当）となり、ほぼｄＹ＝ｄＸに近い関係となり、本装置の計測精度が高いことが分った。なお、ズレ量Δｚを加味した補正を行なわない場合は、ｄＹ＝０．８２７ｄＸ＋４．２４０（このｄＹは上述のｄｅ’に相当）となってｄＹ＝ｄＸの直線から大きくずれてしまい、このことからも、本発明による粒径補正の有効性が確認された。
【００４２】
ところで、見掛けの粒径ｄｅ’は、光の回折現象が原因で実際より大きくなってしまう。いま、画像上の粒径をとｄｅし、実際の粒径をｄpとし、回折によるエアリディスク直径をｄsとし、撮影光学系の倍率をＭとし、照明光の波長をλとし、開口数をＮＡとすると、下式が成立する。例えば、Ｍ＝５，λ＝可視光（４００〜７００ｎｍ），ＮＡ＝０．１８の場合、実際の粒径ｄpが２μｍであったとしても見掛けの粒径はｄｅ≒１９〜３０μｍとなってしまう。つまり、見掛けの粒径は実際の粒径とＰＳＦのコンボルーションとなり、上述の第１粒径算出手段７０が画像データＧＤから算出する粒径は実際の粒径ｄpよりもかなり大きな値となってしまう。
【数１４】
2008261737.tif 000014
【００４３】
そこで、上述したデータ処理装置７に第４粒径算出手段（不図示）を設けておいて、デコンボルーション処理を行なうことにより光の回折現象に伴う誤差を補正すると良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明に係る粒径計測装置の要部（データ処理装置）の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明に係る粒径計測装置の全体構成の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、微小流路の形状等を説明するための模式図である。
【図４】図４は、見掛けの粒径ｄｅ’の算出の条件を説明するための模式図である。
【図５】図５は、粒子が流下される様子を第２軸方向側から見た模式図である。
【図６】図６は、３つの粒子を撮影した画像を模式的に示す図面である。
【図７】図７は、流速と第３軸方向位置との関係を示す図面である。
【図８】図８(a) は、第２粒径算出手段等による補正を行なわなかった場合の解析結果を示す図であり、図８(b) は、該第２粒径算出手段等による補正を行なった場合の解析結果を示す図である。
【図９】図９は、本発明の効果を説明するための図面である。
【図１０】図１０は、測定した粒径の値ｄＹと実際の粒径ｄＸとの関係を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る粒径計測装置の要部（データ処理装置）の構成の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１          粒径計測装置
２ａ        微小流路
４          流量測定手段
６          撮影手段
６０ａ      焦点面
７０        第１粒径算出手段
７１        流速算出手段
７２        第２軸方向位置測定手段
７３        第３軸方向位置算出手段
７４        ズレ量算出手段
７５        ボケ度予測手段
７６        第２粒径算出手段
７７        第３粒径算出手段
７０１      面積算出部
７０２      粒径演算部
ｄｅ’      見掛けの粒径
ｄｐ          補正済み粒径
ＧＤ        画像データ
ｕ          流速
ｘ          第１軸方向
ｙ          第２軸方向
ｚ          第３軸方向
Δｚ        ズレ量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図８】
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