JP2017138223A - Minute object detector - Google Patents

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彰太 中原
Shota Nakahara
彰太 中原
覚 岡垣
Manabu Okagaki
覚 岡垣
正幸 大牧
Masayuki Omaki
正幸 大牧
伸夫 竹下
Nobuo Takeshita
伸夫 竹下
中井 賢也
Kenya Nakai
賢也 中井
望 榎
Nozomi Enoki
望 榎
中村 恵司
Keiji Nakamura
恵司 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a minute object detector allowing a first light receiving element to detect intensity of scattered light from a particle by preventing stray light generated by reflection light from a second light receiving element when the second light receiving element monitors a variation in irradiation light.SOLUTION: A minute object detector includes: a first light receiving element 6 for detecting intensity of scattered light by receiving scattered light that is scattered by collision of irradiation light 3 from a light irradiation light against a particle; a count part for counting the number of particles, on the basis of intensity of scattered light output by the first light receiving element 6; a second light receiving element 9 for detecting intensity of the irradiation light 3; and a first beam trap 7 provided between a passage area P of particles and the second light receiving element 9 to attenuate the irradiation light 3 passing through the passage area P of particles. The second light receiving element 9 is disposed such that a normal direction of a light reception surface of the second light receiving element 9 deviates from a light axis direction of the irradiation light 3 by a predetermined angle.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、大気中に浮遊する粒子又は液中に浮遊する粒子を検出する機能を備えた微小物検出装置に関する。   The present invention relates to a minute object detection device having a function of detecting particles floating in the atmosphere or particles floating in a liquid.

花粉又は埃などの浮遊する微小な粒子状の物質(以下、「粒子」と言う)が存在する空間に光を照射して、そのときに発生する散乱光を検出し、粒子の量、粒子の大きさ、又は粒子の種類などの検出を行う微小物検出装置が種々提案されている。   Irradiate light into a space where there are floating particulate substances (hereinafter referred to as “particles”) such as pollen or dust, and the scattered light generated at that time is detected. Various micro object detection apparatuses that detect the size or the type of particles have been proposed.

例えば、特許文献1は、発光素子と第1の受光素子と第2の受光素子と光トラップ部とを備え、発光素子から放射される照射光を粒子に照射し、その散乱光を第1の受光素子で受光して粒子の存在を検出するとともに、第2の受光素子を光トラップ部内に設けて、第2の受光素子が照射光を受光して照射光の光量を監視することによって、照射光の光量の変動や発光素子など光学系の汚損を推定する粒子センサを開示している。   For example, Patent Document 1 includes a light-emitting element, a first light-receiving element, a second light-receiving element, and an optical trap unit, irradiates particles with irradiation light emitted from the light-emitting element, and applies the scattered light to the first Irradiation is performed by detecting the presence of particles by receiving light with the light receiving element, and providing the second light receiving element in the light trap part, and the second light receiving element receives the irradiation light and monitors the amount of the irradiation light. A particle sensor that estimates fluctuations in the amount of light and contamination of an optical system such as a light emitting element is disclosed.

特開平8-271424号公報(第3−4頁、第1図)JP-A-8-271424 (page 3-4, Fig. 1)

しかしながら、上述した特許文献1に記載の技術では、光トラップ部内に設けられた第2の受光素子が発光素子と対向して配置されているため、発光素子からの照射光が第2の受光素子に照射されると、第2の受光素子の表面で照射光が反射し、入射方向に反射光が発生する。この反射光の一部は光トラップ部によって減衰されるが、特に、照射光の光軸方向に出射される反射光については、光トラップ部に遮られることがないため、粒子の検知領域に到達し、迷光となって第1の受光素子に達してしまう。特に、散乱光を効率よく第1の受光素子に導くための集光ミラーを備えた粒子センサにおいては、第1の受光素子が受光する粒子からの散乱光に対して、この迷光の影響が大きくなり、第1の受光素子の光学的なS/N比が悪化してしまうという問題がある。   However, in the technique described in Patent Document 1 described above, since the second light receiving element provided in the optical trap portion is disposed to face the light emitting element, the irradiation light from the light emitting element is the second light receiving element. , The irradiated light is reflected on the surface of the second light receiving element, and reflected light is generated in the incident direction. Part of this reflected light is attenuated by the optical trap part, but in particular, the reflected light emitted in the optical axis direction of the irradiated light does not get blocked by the optical trap part, so it reaches the particle detection region. Then, it becomes stray light and reaches the first light receiving element. In particular, in a particle sensor having a condensing mirror for efficiently guiding scattered light to the first light receiving element, the influence of this stray light is large on the scattered light from the particles received by the first light receiving element. Thus, there is a problem that the optical S / N ratio of the first light receiving element is deteriorated.

この発明は、上記の問題を解消するためになされたもので、第2の受光素子で照射光の光量の変動を監視する際に、第2の受光素子からの反射光によって発生する迷光を防止し、この迷光の影響を受けることなく第1の受光素子が受光する粒子からの散乱光の強度を検出することによって、信頼性の高い粒子検出を行うことができる微小物検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and prevents stray light generated by reflected light from the second light receiving element when the fluctuation of the amount of irradiation light is monitored by the second light receiving element. And providing a minute object detection device capable of detecting particles with high reliability by detecting the intensity of scattered light from the particles received by the first light receiving element without being affected by the stray light. With the goal.

この発明に係る微小物検出装置は、気体中又は液体中の粒子に照射光を照射する光照射部と、前記照射光が前記粒子に当たって散乱した散乱光を受光して、前記散乱光の強度を検出する第1の受光素子と、前記散乱光を前記第1の受光素子に導く集光ミラーと、前記第1の受光素子の出力する前記散乱光の強度に基づいて、前記粒子の個数を数えるカウント部と、前記照射光の強度を検出する第2の受光素子と、前記粒子の通過領域と前記第2の受光素子との間に設けられ、前記粒子の通過領域を通り抜けた前記照射光を減衰させる第1のビームトラップとを備え、前記照射光の光軸方向に対して前記第2の受光素子の受光面の法線方向が所定角度ずれるように前記第2の受光素子を配置することを特徴とする。   The fine object detection device according to the present invention receives a light irradiation unit that irradiates particles in a gas or a liquid with irradiation light, and receives scattered light scattered by the irradiation light hitting the particles, and determines the intensity of the scattered light. The number of the particles is counted based on a first light receiving element to be detected, a condensing mirror for guiding the scattered light to the first light receiving element, and an intensity of the scattered light output from the first light receiving element. A counting unit; a second light receiving element that detects the intensity of the irradiation light; and the irradiation light that is provided between the particle passing region and the second light receiving element and passes through the particle passing region. A first beam trap to be attenuated, and the second light receiving element is disposed so that a normal direction of a light receiving surface of the second light receiving element is shifted by a predetermined angle with respect to an optical axis direction of the irradiation light. It is characterized by.

本発明によれば、第2の受光素子で照射光の光量の変動を監視する際に、第2の受光素子からの反射光によって発生する迷光を防止することができるため、迷光の影響を受けることなく第1の受光素子が受光する粒子からの散乱光の強度を検出することによって、信頼性の高い粒子検出を行うことができる。   According to the present invention, the stray light generated by the reflected light from the second light receiving element can be prevented when the second light receiving element monitors fluctuations in the amount of irradiation light, and therefore is affected by stray light. Without detecting the intensity of the scattered light from the particles received by the first light receiving element, it is possible to detect the particles with high reliability.

本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置の構成を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows schematically the structure of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置の構成を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows schematically the structure of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置の第1の経路の光線を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the light ray of the 1st path | route of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置の第2の経路の光線を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the light ray of the 2nd path | route of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置の第3の経路の光線を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the light ray of the 3rd path | route of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置の第2の受光素子に向かう光線の経路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the path | route of the light ray which goes to the 2nd light receiving element of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置の第2の受光素子に向かう光線の経路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the path | route of the light ray which goes to the 2nd light receiving element of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置の第2の受光素子に向かう光線の経路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the path | route of the light ray which goes to the 2nd light receiving element of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置の第2の受光素子に向かう光線の経路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the path | route of the light ray which goes to the 2nd light receiving element of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る微小物検出装置の第2の受光素子に向かう光線の経路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the path | route of the light ray which goes to the 2nd light receiving element of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る微小物検出装置の第2の受光素子に向かう光線の経路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the path | route of the light ray which goes to the 2nd light receiving element of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る微小物検出装置の第2の受光素子に向かう光線の経路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the path | route of the light ray which goes to the 2nd light receiving element of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る微小物検出装置の第2の受光素子に向かう光線の経路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the path | route of the light ray which goes to the 2nd light receiving element of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5に係る微小物検出装置の第2の受光素子に向かう光線の経路を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the path | route of the light ray which goes to the 2nd light receiving element of the micro object detection apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention.

説明を容易にするために、各図中にXYZ直交座標系の座標軸を示す。以下の説明において、微小物検出装置11の吸気口5aの中心と排気口5bの中心とをむすぶ方向をX軸方向とする。吸気口5a側が+X軸方向である。排気口5b側が−X軸方向である。第1の集光ミラー101の中心と第2の集光ミラー102の中心とをむすぶ方向をY軸方向とする。第1の集光ミラー101側が+Y軸方向である。第2の集光ミラー102側が−Y軸方向である。照射光3が照射される方向をZ軸方向とする。照射光3が進行する方向が+Z軸方向である。レーザー発光素子1の配置されている側が−Z軸方向である。   For ease of explanation, the coordinate axes of the XYZ orthogonal coordinate system are shown in each figure. In the following description, the direction in which the center of the intake port 5a and the center of the exhaust port 5b of the minute object detection device 11 are formed is defined as the X-axis direction. The intake port 5a side is the + X-axis direction. The exhaust port 5b side is the −X axis direction. Let the direction which divides the center of the 1st condensing mirror 101 and the center of the 2nd condensing mirror 102 be a Y-axis direction. The first condenser mirror 101 side is the + Y axis direction. The second condensing mirror 102 side is the −Y axis direction. The direction in which the irradiation light 3 is irradiated is defined as the Z-axis direction. The direction in which the irradiation light 3 travels is the + Z-axis direction. The side on which the laser light emitting element 1 is disposed is the −Z axis direction.

実施の形態1.
図1及び図2は、本発明の実施の形態1に係る微小物検出装置11の構成を概略的に示す構成図である。図1は、微小物検出装置11のY−Z面を示す構成図である。図2は、微小物検出装置11のX−Z面を示す構成図である。
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 are configuration diagrams schematically showing the configuration of the minute object detection apparatus 11 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating the YZ plane of the minute object detection device 11. FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the XZ plane of the minute object detection device 11.

図1及び図2に示されるように、微小物検出装置11は、主要な構成として、レーザー発光素子1、第1の集光ミラー101、第2の集光ミラー102、第1の受光素子6、第2の受光素子9、吸気口5a、排気口5bを備える。また、微小物検出装置11は、第2の受光素子保持部4、照射部保持部91を備えることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the minute object detection device 11 includes a laser light emitting element 1, a first light collecting mirror 101, a second light collecting mirror 102, and a first light receiving element 6 as main components. , A second light receiving element 9, an intake port 5a, and an exhaust port 5b. Further, the minute object detection device 11 can include a second light receiving element holding unit 4 and an irradiation unit holding unit 91.

レーザー光照射部10は、気体中又は液体中の粒子に照射光を照射する光照射部である。レーザー光照射部10は、レーザー発光素子1を備えている。また、レーザー光照射部10は、レンズ2、照射部保持部91を備えることができる。レーザー発光素子1は、光源である。レンズ2は、レーザー発光素子1から放射された光を、被検出領域Dへ導いている。被検出領域Dは、第1の集光ミラー101と第2の集光ミラー102とで囲まれた領域である。レンズ2は、レーザー発光素子1から放射された光を、被検対象の粒子への照射光3として出射する。照射部保持部91は、レーザー発光素子1、レンズ2を保持している。つまり、照射部保持部91は、レーザー発光素子1、レンズ2を一体化している。   The laser beam irradiation unit 10 is a light irradiation unit that irradiates particles in gas or liquid with irradiation light. The laser light irradiation unit 10 includes a laser light emitting element 1. The laser light irradiation unit 10 can include the lens 2 and the irradiation unit holding unit 91. The laser light emitting element 1 is a light source. The lens 2 guides the light emitted from the laser light emitting element 1 to the detection region D. The detection area D is an area surrounded by the first condenser mirror 101 and the second condenser mirror 102. The lens 2 emits light emitted from the laser light emitting element 1 as irradiation light 3 for the particles to be examined. The irradiation unit holding unit 91 holds the laser light emitting element 1 and the lens 2. That is, the irradiation unit holding unit 91 integrates the laser light emitting element 1 and the lens 2.

実施の形態1では、レーザー発光素子1から出射されたレーザー光(以降、照射光3と称す)は、レンズ2に入射する。レンズ2は、例えば、入射された照射光3を集光する。または、レンズ2は、例えば、入射された照射光3を平行光に変換する。   In the first embodiment, laser light emitted from the laser light emitting element 1 (hereinafter referred to as irradiation light 3) enters the lens 2. For example, the lens 2 collects the incident irradiation light 3. Alternatively, the lens 2 converts the incident irradiation light 3 into parallel light, for example.

レンズ2から出射された照射光3は、レンズ2によって、被検出領域Dに導かれる。被検出領域Dに導かれる照射光3は、例えば、集光された光の状態又は平行化された光の状態である。レンズ2は、例えば、集光機能を備えたシリンドリカルレンズであっても良い。   Irradiation light 3 emitted from the lens 2 is guided to the detection region D by the lens 2. The irradiation light 3 guided to the detection area D is, for example, a condensed light state or a collimated light state. For example, the lens 2 may be a cylindrical lens having a condensing function.

被検出領域D内には、浮遊粒子が存在する。照射光3の強度が浮遊粒子の検出にとって十分に大きく設定できる場合などでは、レンズ2を省略することが可能である。   There are airborne particles in the detection region D. In the case where the intensity of the irradiation light 3 can be set sufficiently large for detection of suspended particles, the lens 2 can be omitted.

粒子は、上述のように、浮遊する微小な粒子状の物質である。粒子は、例えば、花粉又は埃などである。また、粒子は、ダニ等の死骸又はその破片などを含む。また、粒子は、いわゆる微小粒子状のPM2.5を含む。PM2.5は、大気中に浮遊する小さな粒子のうち、粒子の大きさが2.5μm以下の小さな粒子のことである。PM2.5の成分は、炭素、硝酸塩、硫酸塩、アンモニウム塩、ケイ素、ナトリウム又はアルミニウム等の無機元素などが含まれている   As described above, the particles are fine particulate substances that float. The particles are, for example, pollen or dust. The particles include dead bodies such as ticks or fragments thereof. The particles include so-called fine particulate PM2.5. PM2.5 is a small particle having a particle size of 2.5 μm or less among small particles floating in the atmosphere. The component of PM2.5 contains carbon, nitrate, sulfate, ammonium salt, inorganic elements such as silicon, sodium or aluminum.

実施の形態1では、光源をレーザー光源として説明する。しかし、光源は、例えば、LED(Light Emitting Diode)などであっても良い。この場合には、照射光3は、LED光などである。また、照射光3は、単色光であっても良く、白色光であっても良い。   In Embodiment 1, a light source is described as a laser light source. However, the light source may be, for example, an LED (Light Emitting Diode). In this case, the irradiation light 3 is LED light or the like. Further, the irradiation light 3 may be monochromatic light or white light.

検出光学系20は、第1の受光素子6、第1の集光ミラー101、第2の集光ミラー102によって構成されている。第1の受光素子6は、照射光3が粒子に当たって散乱した散乱光を受光して、散乱光の強度である出力光量を検出する。第1の集光ミラー101、第2の集光ミラー102は、散乱光の一部を第1の受光素子6に導く。第1の集光ミラー101は、例えば、楕円ミラーである。また、第2の集光ミラー102は、例えば、球面ミラーである。第1の集光ミラー101、第2の集光ミラー102は、1つの集光ミラーの一部の領域であっても構わない。   The detection optical system 20 includes a first light receiving element 6, a first condenser mirror 101, and a second condenser mirror 102. The first light receiving element 6 receives the scattered light scattered by the irradiation light 3 hitting the particles, and detects the output light amount that is the intensity of the scattered light. The first condenser mirror 101 and the second condenser mirror 102 guide part of the scattered light to the first light receiving element 6. The first condenser mirror 101 is, for example, an elliptical mirror. Moreover, the 2nd condensing mirror 102 is a spherical mirror, for example. The first condenser mirror 101 and the second condenser mirror 102 may be a partial area of one condenser mirror.

「散乱光」とは、浮遊粒子に当たった照射光3が、その伝播状態を変化させて発生する光である。「伝播」とは、波動が媒質の中を広がっていくことである。ここでは、光が空間の中を進行していくことである。空間は、空気中、液体中又は真空中などである。ただし、「散乱光」は、照射光3の波長により発生する浮遊粒子の蛍光も含む。   The “scattered light” is light that is generated when the irradiation light 3 hitting the suspended particles changes its propagation state. “Propagation” means that a wave spreads in a medium. Here, light travels through space. The space is in air, liquid, or vacuum. However, “scattered light” includes fluorescence of suspended particles generated by the wavelength of the irradiation light 3.

第1の集光ミラー101は、楕円の2つの焦点の位置を利用して、粒子から直接入射した散乱光111aを反射して受光素子6に導く。例えば、第1の集光ミラー101の1つの焦点(第1の焦点)の位置に、粒子を導く。そして、第1の集光ミラー101の他の焦点(第2の焦点)の位置に、受光素子6を配置する。   The first condenser mirror 101 reflects the scattered light 111a directly incident from the particles and guides it to the light receiving element 6 by using the positions of the two focal points of the ellipse. For example, the particles are guided to the position of one focal point (first focal point) of the first condenser mirror 101. Then, the light receiving element 6 is disposed at another focal point (second focal point) of the first condenser mirror 101.

第2の集光ミラー102は、球面の焦点の位置を利用して、粒子から直接入射した散乱光113aを反射し、さらに第1の集光ミラー101で反射して第1の受光素子6に導く。例えば、第2の集光ミラー102の焦点(球面ミラー面の曲率半径の中心点)は、第1の集光ミラー101の第1の焦点の位置に配置する。これにより、第2の集光ミラー102の反射光を第1の集光ミラー101でさらに反射させて、第1の受光素子6に導く。   The second collector mirror 102 reflects the scattered light 113a directly incident from the particles by using the position of the spherical focal point, and further reflects by the first collector mirror 101 to the first light receiving element 6. Lead. For example, the focal point of the second condenser mirror 102 (the center point of the radius of curvature of the spherical mirror surface) is arranged at the position of the first focal point of the first condenser mirror 101. Thereby, the reflected light of the second condenser mirror 102 is further reflected by the first condenser mirror 101 and guided to the first light receiving element 6.

吸気口5aは、吸入ノズルである。排気口5bは、排出ノズルである。吸気口5aは、被検対象の粒子を含む空気被検物又は液体被検物を、被検出領域Dに導く。また、排気口5bは、被検対象の粒子を含む空気被検物又は液体被検物を、被検出領域Dから排出させる。吸気口5aと排気口5bとの間に、粒子の通過領域Pが形成される。   The intake port 5a is a suction nozzle. The exhaust port 5b is a discharge nozzle. The air inlet 5a guides an air test object or a liquid test object containing particles to be detected to the detection area D. Further, the exhaust port 5b discharges an air test object or a liquid test object containing particles to be detected from the detection area D. A particle passage region P is formed between the intake port 5a and the exhaust port 5b.

第2の受光素子保持部4は、第2の受光素子9、第1のビームトラップ7、第2のビームトラップ8によって構成されている。第2の受光素子9は、照射光3の強度である出力光量を検出し、出力光量の変動を監視する。第2の受光素子9は、照射光3の入射方向に対して傾いた配置となるように、所定角度分だけ−Y軸方向を向いている。つまり、第2の受光素子9は、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3が第2の受光素子9へ入射するZ軸方向(照射光3の光軸方向)に対して第2の受光素子9の受光面の法線方向が所定角度ずれるように配置されている。なお、第2の受光素子9は、Z軸方向に対して傾いていれば良いので、その向きが−Y軸方向に限定される必要はない。   The second light receiving element holding unit 4 is configured by a second light receiving element 9, a first beam trap 7, and a second beam trap 8. The second light receiving element 9 detects the output light amount that is the intensity of the irradiation light 3 and monitors the fluctuation of the output light amount. The second light receiving element 9 faces the −Y axis direction by a predetermined angle so as to be inclined with respect to the incident direction of the irradiation light 3. That is, the second light receiving element 9 receives the second light with respect to the Z-axis direction (the optical axis direction of the irradiated light 3) in which the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P enters the second light receiving element 9. The normal direction of the light receiving surface of the element 9 is arranged so as to deviate by a predetermined angle. Note that the second light receiving element 9 only needs to be tilted with respect to the Z-axis direction, and therefore the direction thereof need not be limited to the −Y-axis direction.

第1のビームトラップ7は、粒子の通過領域Pと第2の受光素子9との間に設けられ、粒子の通過領域Pを通り抜けた照射光3を減衰させるものである。第1のビームトラップ7は、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3が、再び反射光として通過領域Pに反射して戻ってこないようにする。第1のビームトラップ7は、+Z方向に進むに従って内径が狭まるように内壁が円錐形状となっており、円錐の壁面で照射光3の反射を繰り返させて、照射光3及び反射光を減衰させる構造となっている。第1のビームトラップ7は、照射光3及び反射光を減衰させる構造であれば良いので、特に円錐形状に限定されることはない。また、第1のビームトラップ7の+Z方向端部には開口部H1が設けられている。開口部H1は、第2の受光素子9に対向するように設けられている。   The first beam trap 7 is provided between the particle passage region P and the second light receiving element 9 and attenuates the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P. The first beam trap 7 prevents the irradiation light 3 having passed through the particle passage region P from being reflected back to the passage region P as reflected light. The inner wall of the first beam trap 7 has a conical shape so that the inner diameter becomes narrower as it goes in the + Z direction, and the irradiation light 3 and the reflection light are attenuated by repeating the reflection of the irradiation light 3 on the wall surface of the cone. It has a structure. Since the 1st beam trap 7 should just be a structure which attenuates the irradiation light 3 and reflected light, it is not specifically limited to a cone shape. An opening H1 is provided at the end of the first beam trap 7 in the + Z direction. The opening H <b> 1 is provided so as to face the second light receiving element 9.

第2のビームトラップ8は、第2の受光素子9の受光面側で反射される照射光3が、再び反射光として通過領域Pに反射して戻らないようにするものである。第2のビームトラップ8は、照射光3が第2の受光素子9の受光面において反射する方向に設けられている。第2のビームトラップ8は、照射光3が第2の受光素子9の受光面によって反射される−Y軸方向側に配置されている。第2のビームトラップ8は、第2の受光素子9が傾く方向に配置すれば良いので、−Y軸方向側に配置される必要はない。第2のビームトラップ8は、第2のビームトラップ8の内壁で反射光の反射を繰り返させて、反射光を減衰させるとともに、反射光が通過領域Pに反射して戻ってこない構造となっている。   The second beam trap 8 prevents the irradiation light 3 reflected on the light receiving surface side of the second light receiving element 9 from being reflected back to the passage region P as reflected light. The second beam trap 8 is provided in a direction in which the irradiation light 3 is reflected on the light receiving surface of the second light receiving element 9. The second beam trap 8 is arranged on the −Y axis direction side where the irradiation light 3 is reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9. The second beam trap 8 only needs to be arranged in a direction in which the second light receiving element 9 is inclined, and thus does not need to be arranged on the −Y axis direction side. The second beam trap 8 has a structure in which the reflected light is repeatedly reflected on the inner wall of the second beam trap 8 to attenuate the reflected light, and the reflected light does not return to the passing region P. Yes.

なお、第2の受光素子9の受光面側に反射領域Sを設け、第1のビームトラップ7の開口部H1、第2のビームトラップ8の開口部H2は、それぞれ反射領域Sにつながっている。   A reflective region S is provided on the light receiving surface side of the second light receiving element 9, and the opening H1 of the first beam trap 7 and the opening H2 of the second beam trap 8 are connected to the reflective region S, respectively. .

第1の受光素子6、第2の受光素子9は、光の強度に対応した電流又は電圧を出力する。第1の受光素子6、第2の受光素子9は、光を受光する受光領域を備えている。第1の受光素子6、第2の受光素子9は、例えば、フォトダイオード等である。第1の受光素子6、第2の受光素子9は、受光センサとしての機能を有する半導体素子、半導体素子を封入するケース、半導体素子を覆って光を透過させるカバーなどによって構成される。このカバーは、第1の受光素子6及び第2の受光素子9の受光面であり、ガラス、プラスチックなどによって形成される。   The first light receiving element 6 and the second light receiving element 9 output a current or voltage corresponding to the intensity of light. The first light receiving element 6 and the second light receiving element 9 have a light receiving region for receiving light. The first light receiving element 6 and the second light receiving element 9 are, for example, photodiodes. The first light receiving element 6 and the second light receiving element 9 are configured by a semiconductor element having a function as a light receiving sensor, a case enclosing the semiconductor element, a cover that covers the semiconductor element and transmits light, and the like. This cover is a light receiving surface of the first light receiving element 6 and the second light receiving element 9, and is formed of glass, plastic or the like.

第1の受光素子6、第2の受光素子9の出力が電流である場合には、微小物検出装置11は、第1の受光素子6、第2の受光素子9の後段に、電流値を電圧に変換するIV変換回路(電流電圧変換回路)を備えることができる。   When the outputs of the first light receiving element 6 and the second light receiving element 9 are currents, the micro object detection device 11 sets the current value to the subsequent stage of the first light receiving element 6 and the second light receiving element 9. An IV conversion circuit (current / voltage conversion circuit) that converts the voltage may be provided.

一方、第1の受光素子6、第2の受光素子9の出力が電圧である場合には、微小物検出装置11は、安定な電圧に変換するために、第1の受光素子6、第2の受光素子9の後段に、バッファ回路を備えることができる。バッファ回路は、例えば、ボルテージフォロワ等である。   On the other hand, when the outputs of the first light receiving element 6 and the second light receiving element 9 are voltages, the minute object detection device 11 converts the first light receiving element 6 and the second light receiving element 6 into a stable voltage. A buffer circuit can be provided downstream of the light receiving element 9. The buffer circuit is, for example, a voltage follower.

第1の受光素子6は、図示しない検出回路に接続されており、検出回路は、散乱光の強度に対応して第1の受光素子6の出力する電圧又は電流に基づいて、粒子の個数を数えるカウント部を有する。粒子の個数を数える方法としては、第1の受光素子6からの出力信号の極大ピーク点を検出し、極大ピーク点の数をカウントする方法がある。極大ピーク点は、粒子に対応しているので、粒子の個数を数えることができる。   The first light receiving element 6 is connected to a detection circuit (not shown), and the detection circuit calculates the number of particles based on the voltage or current output from the first light receiving element 6 corresponding to the intensity of the scattered light. It has a counting part. As a method of counting the number of particles, there is a method of detecting the maximum peak point of the output signal from the first light receiving element 6 and counting the number of maximum peak points. Since the maximum peak point corresponds to a particle, the number of particles can be counted.

第2の受光素子9は、レーザー発光素子1の出力光量を監視するためのものである。第2の受光素子9の出力は、レーザー発光素子1の出力光量に比例する。このため、第2の受光素子9の出力が変動する場合、第2の受光素子9の出力をフィードバック制御することによって、レーザー発光素子1の出力光量を一定にすることができ、微小物検出装置11の検出感度を一定にすることができる。   The second light receiving element 9 is for monitoring the output light amount of the laser light emitting element 1. The output of the second light receiving element 9 is proportional to the output light amount of the laser light emitting element 1. For this reason, when the output of the second light receiving element 9 fluctuates, the output light amount of the laser light emitting element 1 can be made constant by feedback controlling the output of the second light receiving element 9, and the micro object detection device 11 detection sensitivity can be made constant.

次に、照射光3が被検出領域Dに導かれた場合の光線の挙動について説明する。被検出領域Dは、空気などの気体中の領域である。または、被検出領域Dは、水などの液体中の領域である。または、被検出領域Dは、真空の領域である。被検出領域Dの粒子の通過領域Pは、照射光3を通す壁などで閉ざされた領域であっても良い。または、被検出領域Dの粒子の通過領域Pは、開放された領域でも良い。   Next, the behavior of the light beam when the irradiation light 3 is guided to the detection region D will be described. The detection area D is an area in a gas such as air. Alternatively, the detection area D is an area in a liquid such as water. Alternatively, the detection area D is a vacuum area. The particle passage region P in the detection region D may be a region closed by a wall or the like through which the irradiation light 3 passes. Alternatively, the particle passing region P in the detection region D may be an open region.

検出対象である粒子は、照射光3を照射したときに散乱光を発生させる微小物質であれば、特に制限されない。   The particles to be detected are not particularly limited as long as they are minute substances that generate scattered light when irradiated with the irradiation light 3.

吸気口5aから被検対象の粒子を含む空気被検物又は液体被検物が被検出領域Dに導かれると、被検対象の粒子は、被検出領域Dを通過する。実施の形態1では、粒子は、+X軸側から−X軸側に向けて、被検出領域Dを通過する。照射光3は、粒子に照射される。このとき、粒子から散乱光が生じる。   When an air test object or a liquid test object including particles to be detected is introduced to the detection area D from the intake port 5a, the particles to be detected pass through the detection area D. In Embodiment 1, particles pass through the detection region D from the + X axis side toward the −X axis side. The irradiation light 3 is applied to the particles. At this time, scattered light is generated from the particles.

実施の形態1に係る微小物検出装置11の検出光学系20では、粒子で発生した散乱光が受光素子6に導かれる経路が3種類ある。   In the detection optical system 20 of the minute object detection apparatus 11 according to Embodiment 1, there are three types of paths through which scattered light generated by particles is guided to the light receiving element 6.

図3、図4及び図5は、微小物検出装置11における光線の経路を概略的に示す図である。図3は、第1の経路を示している。図4は、第2の経路を示している。図5は、第3の経路を示している。図3、図4及び図5では、図の煩雑さを軽減するために、散乱光の代表的な光線のみを示している。   3, 4, and 5 are diagrams schematically illustrating the path of the light beam in the minute object detection device 11. FIG. 3 shows the first path. FIG. 4 shows the second route. FIG. 5 shows the third route. In FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5, only representative rays of scattered light are shown in order to reduce the complexity of the drawing.

図3では、粒子で散乱された光線111aは、第1の集光ミラー101に到達する。第1の集光ミラー101に到達した光線111aは、第1の集光ミラー101で反射される。第1の集光ミラー101で反射された光線111bは、第1の受光素子6に到達する。この経路を、第1の経路と呼ぶ。   In FIG. 3, the light beam 111 a scattered by the particles reaches the first condenser mirror 101. The light beam 111 a that has reached the first condenser mirror 101 is reflected by the first condenser mirror 101. The light beam 111 b reflected by the first condenser mirror 101 reaches the first light receiving element 6. This route is referred to as a first route.

図3では、光線の挙動を、散乱光の光線の内の代表的な光線111a,111bで示している。光線111aは、散乱光が粒子から第1の集光ミラー101に入射する光線である。光線111bは、光線111aが、第1の集光ミラー101で反射された反射光の光線である。反射光111bは、第1の受光素子6に導かれる。   In FIG. 3, the behavior of the light beam is shown by representative light beams 111a and 111b among the scattered light beams. The light beam 111 a is a light beam in which scattered light enters the first condenser mirror 101 from the particle. The light beam 111 b is a light beam of reflected light that is reflected by the first condenser mirror 101. The reflected light 111 b is guided to the first light receiving element 6.

図4では、粒子で散乱された光線112は、直接に第1の受光素子6に到達する。つまり、光線112は、第1の集光ミラー101又は第2のミラー102で反射されない。この経路を、第2の経路と呼ぶ。   In FIG. 4, the light beam 112 scattered by the particles directly reaches the first light receiving element 6. That is, the light beam 112 is not reflected by the first condenser mirror 101 or the second mirror 102. This route is referred to as a second route.

図4では、光線の挙動を、散乱光の光線の内の代表的な光線112で示している。光線112は、散乱光が粒子から第1の受光素子6に直接到達する光線である。よって、光線112は、第1の集光ミラー101又は第2のミラー102を経由せずに受光素子6に到達する。   In FIG. 4, the behavior of the light beam is indicated by a representative light beam 112 among the scattered light beams. The light beam 112 is a light beam in which scattered light directly reaches the first light receiving element 6 from the particle. Therefore, the light beam 112 reaches the light receiving element 6 without passing through the first condenser mirror 101 or the second mirror 102.

図5では、粒子で散乱された光線113aは、第2の集光ミラー102に到達する。第2の集光ミラー102に到達した光線113aは、第2の集光ミラー102で反射される。第2の集光ミラー102で反射された光線113bは、第1の集光ミラー101に到達する。第1の集光ミラー101に到達した光線113bは、第1の集光ミラー101で反射される。第1の集光ミラー101で反射された光線113cは、第1の受光素子6に到達する。この経路を、第3の経路と呼ぶ。   In FIG. 5, the light beam 113 a scattered by the particles reaches the second collector mirror 102. The light beam 113 a that has reached the second collector mirror 102 is reflected by the second collector mirror 102. The light beam 113 b reflected by the second condenser mirror 102 reaches the first condenser mirror 101. The light beam 113 b that has reached the first collector mirror 101 is reflected by the first collector mirror 101. The light beam 113 c reflected by the first condenser mirror 101 reaches the first light receiving element 6. This route is referred to as a third route.

図5では、光線の挙動を、散乱光の光線の内の代表的な光線113a,113b,113cで示している。光線113aは、散乱光が粒子から第2の集光ミラー102に向かう光線である。光線113bは、光線113aが、第2の集光ミラー102で反射された反射光の光線である。光線113cは、光線113bが、第1の集光ミラー101で反射された反射光の光線である。光線113cは、第1の受光素子6に導かれる。   In FIG. 5, the behavior of the light beam is shown by representative light beams 113a, 113b, and 113c among the scattered light beams. The light beam 113a is a light beam in which scattered light travels from the particle toward the second collector mirror 102. The light beam 113 b is a light beam of reflected light that is reflected by the second condenser mirror 102. The light beam 113 c is a light beam of reflected light that is reflected by the first condenser mirror 101. The light beam 113 c is guided to the first light receiving element 6.

次に、第2の受光素子保持部4における照射光3と第2の受光素子9との関係について説明する。図6、図7は、微小物検出装置11の第2の受光素子9に向かう照射光3の光線の経路を概略的に示す図である。図6、図7では、第2の受光素子保持部4、第1のビームトラップ7、第2のビームトラップ8、第2の受光素子9のあたりを拡大して示している。また、図の煩雑さを軽減するために、照射光3の代表的な光線のみを示している。図6、図7の一点鎖線Oは照射光3の光軸を示す。   Next, the relationship between the irradiation light 3 and the second light receiving element 9 in the second light receiving element holding part 4 will be described. 6 and 7 are diagrams schematically showing the path of the light beam 3 of the irradiation light 3 toward the second light receiving element 9 of the minute object detection device 11. 6 and 7, the area around the second light receiving element holding unit 4, the first beam trap 7, the second beam trap 8, and the second light receiving element 9 is shown in an enlarged manner. In order to reduce the complexity of the figure, only representative rays of the irradiation light 3 are shown. 6 and 7 indicates the optical axis of the irradiation light 3.

図6では、照射光3の光軸外周部の光線の挙動を示す。粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸外周部の光線201aは、第1のビームトラップ7に到達する。第1のビームトラップ7に到達した光線201aは、第1のビームトラップ7の壁面で反射される。第1のビームトラップ7の壁面で反射された光線201bは、対向する第1のビームトラップ7の壁面に到達する。第1のビームトラップ7の壁面で反射された光線201cは、対向する第1のビームトラップ7の壁面に到達する。このように、照射光3の光軸外周部の光線201aは、第1のビームトラップ7の壁面において反射を繰り返しながら減衰していくため、迷光を防止することが可能である。   FIG. 6 shows the behavior of the light beam on the outer periphery of the optical axis of the irradiation light 3. The light beam 201 a on the outer periphery of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P reaches the first beam trap 7. The light beam 201 a that has reached the first beam trap 7 is reflected by the wall surface of the first beam trap 7. The light beam 201 b reflected by the wall surface of the first beam trap 7 reaches the wall surface of the first beam trap 7 that faces the beam 201 b. The light ray 201 c reflected by the wall surface of the first beam trap 7 reaches the wall surface of the first beam trap 7 that faces the beam 201 c. As described above, the light beam 201a on the outer periphery of the optical axis of the irradiation light 3 is attenuated while being repeatedly reflected on the wall surface of the first beam trap 7, so that stray light can be prevented.

図7では、照射光3の光軸付近の光線の挙動を示す。粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸付近の光線202aは、第1のビームトラップ7の+Z方向端部に設けられた開口部H1を通過する。開口部H1を通過した光線202aは、第2の受光素子9に到達する。第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は第2の受光素子9内の半導体素子に到達し、照射光3の強度に対応した電流又は電圧に変換され、照射光3の出力光量が検出される。   FIG. 7 shows the behavior of the light beam near the optical axis of the irradiation light 3. The light beam 202a in the vicinity of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P passes through the opening H1 provided at the + Z direction end of the first beam trap 7. The light beam 202a that has passed through the opening H1 reaches the second light receiving element 9. A part of the light beam 202a reaching the second light receiving element 9 reaches the semiconductor element in the second light receiving element 9, and is converted into a current or voltage corresponding to the intensity of the irradiation light 3, and the output light amount of the irradiation light 3 Is detected.

第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は、第2の受光素子9の受光面で反射される。第2の受光素子9で反射された光線202bは、第2のビームトラップ8の+Y方向端部に設けられた開口部H2を通過する。開口部H2を通過した光線202bは、第2のビームトラップ8の壁面に到達する。第2のビームトラップ8の壁面で反射された光線202cは、対向する第2のビームトラップ8の壁面に到達する。このように、開口部H2を通過した光線202bは、第2のビームトラップ8の壁面において反射を繰り返しながら減衰していくため、迷光を防止することが可能である。なお、第2のビームトラップ8の奥側の面を傾斜されることによって、更に反射光を減衰させることができる。   A part of the light beam 202 a reaching the second light receiving element 9 is reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9. The light beam 202b reflected by the second light receiving element 9 passes through the opening H2 provided at the + Y direction end of the second beam trap 8. The light beam 202b that has passed through the opening H2 reaches the wall surface of the second beam trap 8. The light beam 202 c reflected by the wall surface of the second beam trap 8 reaches the wall surface of the second beam trap 8 that faces the beam 202 c. As described above, the light beam 202b that has passed through the opening H2 is attenuated while being repeatedly reflected on the wall surface of the second beam trap 8, so that stray light can be prevented. The reflected light can be further attenuated by inclining the inner surface of the second beam trap 8.

以上説明したように、実施の形態1の微小体検出装置11によれば、第1のビームトラップ7内の奥の位置に第2の受光素子9を配置し、第2の受光素子9の向きを照射光3の光軸方向(照射光3が第2の受光素子9へ入射するZ軸方向)に対して傾け、第2の受光素子9で発生する照射光3の反射光を第2のビームトラップ8の開口部H2に導き、反射光を第2のビームトラップ8で減衰させている。このような構成によって、第2の受光素子9で照射光3の出力光量を検出する際に、第2の受光素子9で発生する照射光3の反射光が直接被検出領域Dに戻ることを防ぎ、迷光を防止することができる。第1の受光素子6に到達する通過領域P内の粒子による散乱光の光量は少ないので、第1の受光素子6に迷光が到達すると、第1の受光素子6において粒子数に応じた散乱光の光量が変動し、正確な粒子検出を行うことができない。特に、散乱光を効率よく第1の受光素子6に導くために第1の集光ミラー101及び第2の集光ミラー102を備えた微小体検出装置11においては、第1の受光素子6が受光する粒子からの散乱光に対して、この迷光の影響が大きくなり、第1の受光素子6の受光感度が悪化してしまう。しかしながら、本実施の形態1のように被検出領域D内で発生する迷光を防止し、迷光の影響を受けることなく第1の受光素子6が粒子からの散乱光の強度を検出することができるので、信頼性の高い粒子検出を行うことができる。   As described above, according to the microscopic object detection apparatus 11 of the first embodiment, the second light receiving element 9 is arranged at the back position in the first beam trap 7, and the direction of the second light receiving element 9 is set. Is tilted with respect to the optical axis direction of the irradiation light 3 (the Z-axis direction in which the irradiation light 3 is incident on the second light receiving element 9), and the reflected light of the irradiation light 3 generated by the second light receiving element 9 is The light is guided to the opening H 2 of the beam trap 8, and the reflected light is attenuated by the second beam trap 8. With such a configuration, when the output light quantity of the irradiation light 3 is detected by the second light receiving element 9, the reflected light of the irradiation light 3 generated by the second light receiving element 9 returns directly to the detection region D. Prevent stray light. Since the amount of scattered light due to the particles in the passage region P reaching the first light receiving element 6 is small, when stray light reaches the first light receiving element 6, the first light receiving element 6 scatters light according to the number of particles. Therefore, accurate particle detection cannot be performed. In particular, in the microscopic object detection apparatus 11 including the first condenser mirror 101 and the second condenser mirror 102 in order to efficiently guide the scattered light to the first photodetector 6, the first photodetector 6 includes the first condenser mirror 101 and the second condenser mirror 102. The effect of this stray light is increased with respect to scattered light from the light receiving particles, and the light receiving sensitivity of the first light receiving element 6 is deteriorated. However, stray light generated in the detection region D as in the first embodiment can be prevented, and the first light receiving element 6 can detect the intensity of scattered light from the particles without being affected by stray light. Therefore, highly reliable particle detection can be performed.

なお、第2の受光素子9と第2のビームトラップ8との位置の関係は、第2の受光素子9が照射光3の光軸付近の光線を反射する方向に第2のビームトラップ8の開口部H2が設けられていれば良い。したがって、第1のビームトラップ7と構造的に干渉しない箇所に第2のビームトラップ8とその開口部H2を設け、照射光3の光軸上に第2の受光素子9を配置し、第2の受光素子9が照射光3を開口部H2に向けて反射するように、第2の受光素子9の受光面の向きを照射光3の光軸方向に対して所定角度傾けて配置すれば、同様の効果が得られる。   The positional relationship between the second light receiving element 9 and the second beam trap 8 is such that the second light receiving element 9 reflects the light beam near the optical axis of the irradiation light 3 in the direction in which the second beam trap 8 is reflected. It is only necessary that the opening H2 is provided. Accordingly, the second beam trap 8 and its opening H2 are provided at a location that does not structurally interfere with the first beam trap 7, the second light receiving element 9 is disposed on the optical axis of the irradiation light 3, and the second If the direction of the light receiving surface of the second light receiving element 9 is inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis direction of the irradiation light 3 so that the light receiving element 9 of the second light receiving element 9 reflects the irradiation light 3 toward the opening H2, Similar effects can be obtained.

なお、第1のビームトラップ7、第2のビームトラップ8は、入射された光線が反射して再び被検出領域Dに戻ってこないものであればよく、光を閉じ込める、光を吸収する、光を外部へ放出する等の方法に制限されない。   The first beam trap 7 and the second beam trap 8 are not limited as long as the incident light beam is reflected and does not return to the detection region D again, and confine light, absorb light, or light. The method is not limited to a method of releasing to the outside.

変形例1.
以下に、図8、図9を用いて、第2のビームトラップ8に代わる迷光防止構成の変形例について説明する。図8は、第2のビームトラップ8の変形例1を示すもので、微小物検出装置11の第2の受光素子9に向かう光線の経路を概略的に示す図である。図9は、第2のビームトラップ8の変形例2を示すもので、微小物検出装置11の第2の受光素子9に向かう光線の経路を概略的に示す図である。図8、図9では、図の煩雑さを軽減するために、照射光3の代表的な光線のみを示している。なお、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸外周部の光線については、図6と同様に第一のビームトラップ7の壁面により減衰していくため、説明を省略する。
Modification 1
Hereinafter, a modified example of the stray light prevention configuration that replaces the second beam trap 8 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 shows a first modification of the second beam trap 8, and is a diagram schematically showing a path of a light beam toward the second light receiving element 9 of the minute object detection device 11. FIG. 9 shows a second modification of the second beam trap 8, and is a diagram schematically showing a path of a light beam toward the second light receiving element 9 of the minute object detection device 11. In FIGS. 8 and 9, only representative rays of the irradiation light 3 are shown in order to reduce the complexity of the drawings. Note that the light rays on the outer periphery of the optical axis of the irradiation light 3 passing through the particle passage region P are attenuated by the wall surface of the first beam trap 7 as in FIG.

図8では、照射光3の光軸付近の光線の挙動を示す。粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸付近の光線202aは、第1のビームトラップ7の+Z方向端部に設けられた開口部H1を通過する。開口部H1を通過した光線202aは、第2の受光素子9に到達する。第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は第2の受光素子9内の半導体素子に到達し、光の強度に対応した電流又は電圧に変換され、照射光3の出力光量が検出される。   FIG. 8 shows the behavior of light rays in the vicinity of the optical axis of the irradiation light 3. The light beam 202a in the vicinity of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P passes through the opening H1 provided at the + Z direction end of the first beam trap 7. The light beam 202a that has passed through the opening H1 reaches the second light receiving element 9. A part of the light beam 202a that has reached the second light receiving element 9 reaches the semiconductor element in the second light receiving element 9 and is converted into a current or voltage corresponding to the intensity of the light, and the output light amount of the irradiation light 3 is detected. Is done.

第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は、第2の受光素子9の受光面で反射される。第2の受光素子9の受光面で反射された光線202bは、第2の受光素子9の−Y方向側に設けられた開口部H3を通過する。開口部H3を通過した光線202bは、光吸収体31に到達する。光吸収体31は光エネルギーを熱エネルギーとして変換するもので、例えば、黒色の樹脂、金属、紙が挙げられる。このように、光吸収帯31に到達した光線202bは、多くの光が熱エネルギーとして吸収されるため、迷光を防止することが可能である。   A part of the light beam 202 a reaching the second light receiving element 9 is reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9. The light beam 202 b reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9 passes through the opening H <b> 3 provided on the −Y direction side of the second light receiving element 9. The light beam 202b that has passed through the opening H3 reaches the light absorber 31. The light absorber 31 converts light energy as heat energy, and examples thereof include black resin, metal, and paper. In this way, the light beam 202b that has reached the light absorption band 31 can prevent stray light because much light is absorbed as thermal energy.

変形例2.
図9では、照射光3の光軸付近の光線の挙動を示す。粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸付近の光線202aは、第1のビームトラップ7の+Z方向端部に設けられた開口部H1を通過する。開口部H1を通過した光線202aは、第2の受光素子9に到達する。第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は第2の受光素子9内の半導体素子に到達し、光の強度に対応した電流又は電圧に変換され、照射光3の出力光量が検出される。
Modification 2
FIG. 9 shows the behavior of light rays in the vicinity of the optical axis of the irradiation light 3. The light beam 202a in the vicinity of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P passes through the opening H1 provided at the + Z direction end of the first beam trap 7. The light beam 202a that has passed through the opening H1 reaches the second light receiving element 9. A part of the light beam 202a that has reached the second light receiving element 9 reaches the semiconductor element in the second light receiving element 9 and is converted into a current or voltage corresponding to the intensity of the light, and the output light amount of the irradiation light 3 is detected. Is done.

第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は、第2の受光素子9の受光面で反射される。第2の受光素子9の受光面反射された光線202bは、第2の受光素子9の−Y方向側に設けられた開口部H3を通過する。開口部H3を通過した光線202bは、微小物検出装置11の開口部H4を通過し、微小物検出装置11の外部へと放出され、微小物検出装置11に再び戻ってくることがない。微小物検出装置11の外部には、筐体壁面30が設置されており、微小物検出装置11の開口部H4から日光や照明等の環境光が微小物検出装置11内に入射されることがない。このように、光線202bを開口部H4から微小物検出装置11の外部に放出し、筐体壁面30により開口部H4からの環境光の入射を防いでいるため、被検出領域D内で発生する迷光を防止することが可能である。   A part of the light beam 202 a reaching the second light receiving element 9 is reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9. The light beam 202 b reflected from the light receiving surface of the second light receiving element 9 passes through an opening H <b> 3 provided on the −Y direction side of the second light receiving element 9. The light beam 202b that has passed through the opening H3 passes through the opening H4 of the micro object detection device 11, is emitted to the outside of the micro object detection device 11, and does not return to the micro object detection device 11 again. The housing wall surface 30 is installed outside the minute object detection device 11, and ambient light such as sunlight or illumination may enter the minute object detection device 11 from the opening H <b> 4 of the minute object detection device 11. Absent. In this way, the light beam 202b is emitted from the opening H4 to the outside of the minute object detection apparatus 11 and the ambient light from the opening H4 is prevented by the housing wall surface 30, so that it is generated in the detection region D. It is possible to prevent stray light.

実施の形態2.
実施の形態1では、本発明の微小物検出装置11が第2の受光素子9で照射光3の出力光量を検出し、第2の受光素子9で発生する照射光3の反射による迷光を防止するために第2のビームトラップ8を備えた構成について説明した。実施の形態2では、第2のビームトラップ18の位置を変更した点が実施の形態1と異なる。図10は、実施の形態2に係る微小物検出装置11の第2の受光素子9に向かう光線の経路を概略的に示す図である。図10では、図の煩雑さを軽減するために、照射光3の代表的な光線のみを示している。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the minute object detection device 11 of the present invention detects the output light amount of the irradiation light 3 by the second light receiving element 9 and prevents stray light due to the reflection of the irradiation light 3 generated by the second light receiving element 9. For this purpose, the configuration including the second beam trap 8 has been described. The second embodiment is different from the first embodiment in that the position of the second beam trap 18 is changed. FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a path of a light beam traveling toward the second light receiving element 9 of the minute object detection device 11 according to the second embodiment. In FIG. 10, only representative rays of the irradiation light 3 are shown in order to reduce the complexity of the drawing.

第2の受光素子保持部14は、第2の受光素子9、第1のビームトラップ17、第2のビームトラップ18によって構成されている。第2の受光素子9は、照射光3の出力光量を監視する。第2の受光素子9は、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3が照射光3の光軸方向(照射光3が第2の受光素子9へ入射するZ軸方向)に対して傾けた配置となるように、所定角度分だけ−Y軸方向を向いている。なお、第2の受光素子9は、Z軸方向に対して傾いていれば良いので、その向きが−Y軸方向に限定される必要はない。   The second light receiving element holding portion 14 is constituted by a second light receiving element 9, a first beam trap 17, and a second beam trap 18. The second light receiving element 9 monitors the output light amount of the irradiation light 3. The second light receiving element 9 is inclined with respect to the optical axis direction of the irradiation light 3 (the Z-axis direction in which the irradiation light 3 enters the second light receiving element 9). To be arranged, it is directed in the −Y axis direction by a predetermined angle. Note that the second light receiving element 9 only needs to be tilted with respect to the Z-axis direction, and therefore the direction thereof need not be limited to the −Y-axis direction.

第1のビームトラップ17は、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3が、再び反射光として通過領域Pに反射して戻ってこないようにする。第1のビームトラップ17は、+Z方向に進むに従って内径が狭まるように内壁が円錐形状となっており、円錐の壁面で照射光3の反射を繰り返させて、照射光3及び反射光を減衰させる構造となっている。なお、第1のビームトラップ17の+Z方向端部が第2の受光素子9の受光面に接するように第1のビームトラップ17が構成されている。   The first beam trap 17 prevents the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P from being reflected back to the passage region P as reflected light. The first beam trap 17 has a conical inner wall so that the inner diameter becomes narrower as it goes in the + Z direction. The reflection of the irradiation light 3 is repeated on the wall surface of the cone to attenuate the irradiation light 3 and the reflection light. It has a structure. The first beam trap 17 is configured such that the + Z direction end of the first beam trap 17 is in contact with the light receiving surface of the second light receiving element 9.

また、第1のビームトラップ17には、+Z方向端部に近い壁面又は+Z方向端部側の壁面に、−Y方向側に開口した開口部H5が設けられている。開口部H5は第2のビームトラップ18と繋がっている。つまり、第1のビームトラップ17と第2のビームトラップ18は、開口部H5を介して連続した空間を形成している。   Further, the first beam trap 17 is provided with an opening H5 that is open on the −Y direction side on the wall surface near the + Z direction end portion or the wall surface on the + Z direction end portion side. The opening H5 is connected to the second beam trap 18. That is, the first beam trap 17 and the second beam trap 18 form a continuous space through the opening H5.

第2のビームトラップ18は、第2の受光素子9の受光面側で反射される照射光3が、再び反射光として通過領域Pに反射して戻らないようにする。第2のビームトラップ18は、照射光3が第2の受光素子9の受光面によって反射される−Y軸方向側に配置されている。第2のビームトラップ18は、第2の受光素子9が傾く方向に配置すれば良いので、−Y軸方向側に配置される必要はない。第2のビームトラップ18は、第2のビームトラップ18の内壁で反射光の反射を繰り返させて、反射光を減衰させるとともに、反射光が通過領域Pに反射して戻ってこない構造となっている。   The second beam trap 18 prevents the irradiation light 3 reflected on the light receiving surface side of the second light receiving element 9 from being reflected back to the passage region P as reflected light. The second beam trap 18 is arranged on the −Y axis direction side where the irradiation light 3 is reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9. The second beam trap 18 need only be arranged in the direction in which the second light receiving element 9 is inclined, and thus does not need to be arranged on the −Y axis direction side. The second beam trap 18 has a structure in which reflected light is repeatedly reflected on the inner wall of the second beam trap 18 to attenuate the reflected light, and the reflected light does not return to the passing region P. Yes.

実施の形態2に係る微小物検出装置11において、第2の受光素子保持部14における照射光3と第2の受光素子9との関係について、図10を用いて説明する。なお、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸外周部の光線については、実施の形態1と同様に第一のビームトラップ7の壁面により減衰していくため、説明を省略する。   In the minute object detection device 11 according to Embodiment 2, the relationship between the irradiation light 3 and the second light receiving element 9 in the second light receiving element holding unit 14 will be described with reference to FIG. Note that the light beam on the outer periphery of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P is attenuated by the wall surface of the first beam trap 7 as in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図10では、照射光3の光軸付近の光線の挙動を示す。粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸付近の光線202aは、第1のビームトラップ17の+Z方向端部を通過し、第2の受光素子9に到達する。第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は第2の受光素子9内の半導体素子に到達し、光の強度に対応した電流又は電圧に変換され、照射光3の出力光量が検出される。   FIG. 10 shows the behavior of the light beam near the optical axis of the irradiation light 3. The light beam 202 a near the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P passes through the + Z direction end of the first beam trap 17 and reaches the second light receiving element 9. A part of the light beam 202a that has reached the second light receiving element 9 reaches the semiconductor element in the second light receiving element 9 and is converted into a current or voltage corresponding to the intensity of the light, and the output light amount of the irradiation light 3 is detected. Is done.

第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は、第2の受光素子9の受光面で反射される。第2の受光素子9の受光面で反射された光線202bは、第1のビームトラップ17の開口部H5を通過する。開口部H5を通過した光線202bは、第2のビームトラップ18の壁面に到達する。第2のビームトラップ18の壁面で反射された202cは、対向する第2のビームトラップ18の壁面に到達する。このように、開口部H5を通過した光線202cは、第2のビームトラップ18の壁面において反射を繰り返しながら減衰していくため、迷光を防止することが可能である。なお、第2のビームトラップ18の奥側の面を傾斜されることによって、更に反射光を減衰させることができる。   A part of the light beam 202 a reaching the second light receiving element 9 is reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9. The light beam 202b reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9 passes through the opening H5 of the first beam trap 17. The light beam 202b that has passed through the opening H5 reaches the wall surface of the second beam trap 18. 202 c reflected by the wall surface of the second beam trap 18 reaches the wall surface of the second beam trap 18 that is opposed. In this way, the light beam 202c that has passed through the opening H5 is attenuated while being repeatedly reflected on the wall surface of the second beam trap 18, so that stray light can be prevented. The reflected light can be further attenuated by inclining the inner surface of the second beam trap 18.

以上説明したように、実施の形態2の微小体検出装置11によれば、第1のビームトラップ17内の奥の位置に第2の受光素子9を配置し、第2の受光素子9の向きを照射光3の光軸方向(照射光3が第2の受光素子9へ入射するZ軸方向)に対して傾け、第2の受光素子9で発生する照射光3の反射光を開口部H5に導き、反射光を第2のビームトラップ18で減衰させている。このような構成によって、第2の受光素子9で照射光3の出力光量を検出する際に、第2の受光素子9で発生する照射光3の反射光が直接被検出領域Dに戻ることを防ぎ、迷光を防止することができる。第1の受光素子6に到達する通過領域P内の粒子による散乱光の光量は少ないので、第1の受光素子6に迷光が到達すると、第1の受光素子6において粒子数に応じた散乱光の光量が変動し、正確な粒子検出を行うことができない。しかしながら、本実施の形態2のように微小体検出装置内で発生する迷光を防止し、迷光の影響を受けることなく第1の受光素子6が粒子からの散乱光の強度を検出することができるので、信頼性の高い粒子検出を行うことができる。   As described above, according to the microscopic object detection apparatus 11 of the second embodiment, the second light receiving element 9 is arranged at the back position in the first beam trap 17, and the direction of the second light receiving element 9 is set. Is tilted with respect to the optical axis direction of the irradiation light 3 (the Z-axis direction in which the irradiation light 3 is incident on the second light receiving element 9), and the reflected light of the irradiation light 3 generated by the second light receiving element 9 is changed to the opening H5. Then, the reflected light is attenuated by the second beam trap 18. With such a configuration, when the output light quantity of the irradiation light 3 is detected by the second light receiving element 9, the reflected light of the irradiation light 3 generated by the second light receiving element 9 returns directly to the detection region D. Prevent stray light. Since the amount of scattered light due to the particles in the passage region P reaching the first light receiving element 6 is small, when stray light reaches the first light receiving element 6, the first light receiving element 6 scatters light according to the number of particles. Therefore, accurate particle detection cannot be performed. However, stray light generated in the minute body detection device as in the second embodiment can be prevented, and the first light receiving element 6 can detect the intensity of scattered light from the particles without being affected by stray light. Therefore, highly reliable particle detection can be performed.

さらに、第2の受光素子9の受光面からの反射光を第2のビームトラップ18に導く開口部H5を第1のビームトラップ17の壁面に設けることによって、第2のビームトラップ18の配置箇所を+Z方向に短くすることができるため、第2の受光素子保持部14を短くすることができ、装置の小型化が可能となる。   Further, an opening H5 that guides the reflected light from the light receiving surface of the second light receiving element 9 to the second beam trap 18 is provided in the wall surface of the first beam trap 17, so that the second beam trap 18 is disposed. Can be shortened in the + Z direction, the second light receiving element holding portion 14 can be shortened, and the apparatus can be miniaturized.

実施の形態3.
実施の形態3では、第2の受光素子9からの反射光を第1のビームトラップ27に備えられた遮光板71で遮る点が実施の形態1と異なる。図11は、実施の形態3に係る微小物検出装置11の第2の受光素子9に向かう光線の経路を概略的に示す図である。図11では、図の煩雑さを軽減するために、照射光3の代表的な光線のみを示している。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment is different from the first embodiment in that the reflected light from the second light receiving element 9 is blocked by the light shielding plate 71 provided in the first beam trap 27. FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a path of a light beam toward the second light receiving element 9 of the minute object detection device 11 according to the third embodiment. In FIG. 11, only representative rays of the irradiation light 3 are shown in order to reduce the complexity of the drawing.

第2の受光素子保持部24は、第2の受光素子9、第1のビームトラップ27によって構成されている。第2の受光素子9は、照射光3の出力光量を監視する。第2の受光素子9は、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3が照射光3の光軸方向(照射光3が第2の受光素子9へ入射するZ軸方向)に対して傾けた配置となるように、所定角度分だけ−Y軸方向を向いている。なお、第2の受光素子9は、Z軸方向に対して傾いていれば良いので、その向きが−Y軸方向に限定される必要はない。   The second light receiving element holding unit 24 is configured by the second light receiving element 9 and the first beam trap 27. The second light receiving element 9 monitors the output light amount of the irradiation light 3. The second light receiving element 9 is inclined with respect to the optical axis direction of the irradiation light 3 (the Z-axis direction in which the irradiation light 3 enters the second light receiving element 9). To be arranged, it is directed in the −Y axis direction by a predetermined angle. Note that the second light receiving element 9 only needs to be tilted with respect to the Z-axis direction, and therefore the direction thereof need not be limited to the −Y-axis direction.

第1のビームトラップ27は、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3が、再び反射光として通過領域Pに反射して戻ってこないようにする。第1のビームトラップ27は、+Z方向に進むに従って内径が狭まるように内壁が円錐形状となっており、円錐の壁面で照射光3の反射を繰り返させて、照射光3及び反射光を減衰させる構造となっている。また、第1のビームトラップ27には、−Z方向端部(照射光の入射する方向の端部)の+Y方向に遮光板71が備えられている。遮光板71は、第2の受光素子9の受光面で反射する反射光を遮光するように配置されている。   The first beam trap 27 prevents the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P from being reflected back to the passage region P as reflected light. The first beam trap 27 has a conical inner wall so that the inner diameter becomes narrower as it proceeds in the + Z direction, and the reflection of the irradiation light 3 is repeated on the wall surface of the cone to attenuate the irradiation light 3 and the reflection light. It has a structure. The first beam trap 27 includes a light shielding plate 71 in the + Y direction at the −Z direction end (the end in the direction in which the irradiation light enters). The light shielding plate 71 is disposed so as to shield the reflected light reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9.

実施の形態3に係る微小物検出装置11において、第2の受光素子保持部24における照射光3と第2の受光素子9との関係について、図11を用いて説明する。なお、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸外周部の光線については、実施の形態1と同様に第一のビームトラップ7の壁面により減衰していくため、説明を省略する。   In the minute object detection device 11 according to Embodiment 3, the relationship between the irradiation light 3 and the second light receiving element 9 in the second light receiving element holding unit 24 will be described with reference to FIG. Note that the light beam on the outer periphery of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P is attenuated by the wall surface of the first beam trap 7 as in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図11では、照射光3の光軸付近の光線の挙動を示す。粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸付近の光線202aは、第1のビームトラップ27の+Z方向端部を通過し、第2の受光素子9に到達する。第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は第2の受光素子9内の半導体素子に到達し、光の強度に対応した電流又は電圧に変換され、照射光3の出力光量が検出される。   FIG. 11 shows the behavior of the light beam near the optical axis of the irradiation light 3. The light beam 202 a in the vicinity of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P passes through the + Z direction end of the first beam trap 27 and reaches the second light receiving element 9. A part of the light beam 202a that has reached the second light receiving element 9 reaches the semiconductor element in the second light receiving element 9 and is converted into a current or voltage corresponding to the intensity of the light, and the output light amount of the irradiation light 3 is detected. Is done.

第2の受光素子9に到達した光線202aの一部は、第2の受光素子9の受光面で反射される。第2の受光素子9の受光面で反射された光線202bは、第1のビームトラップ27に再び戻り、第1のビームトラップ27の壁面に到達する。第1のビームトラップ27の壁面で反射された光線202dは、対向する第1のビームトラップ27の壁面に到達する。第1のビームトラップ27の壁面で反射された光線202eは、遮光板71に到達する。このように、第2の受光素子9の受光面で反射され、第1のビームトラップ27に再び戻ってきた光線202dは、第1のビームトラップ27で減衰されながら、遮光板71で遮られるため、反射光が直接被検出領域Dに戻ることを防ぎ、迷光を防止することが可能である。   A part of the light beam 202 a reaching the second light receiving element 9 is reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9. The light beam 202 b reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9 returns again to the first beam trap 27 and reaches the wall surface of the first beam trap 27. The light beam 202 d reflected by the wall surface of the first beam trap 27 reaches the wall surface of the first beam trap 27 facing the first beam trap 27. The light beam 202 e reflected by the wall surface of the first beam trap 27 reaches the light shielding plate 71. As described above, the light beam 202 d reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 9 and returned to the first beam trap 27 is blocked by the light shielding plate 71 while being attenuated by the first beam trap 27. It is possible to prevent the reflected light from returning directly to the detection area D and to prevent stray light.

以上説明したように、実施の形態3の微小物検出装置11によれば、第1のビームトラップ27内の奥の位置に第2の受光素子9を配置し、第2の受光素子9の向きを照射光3の光軸方向(照射光3が第2の受光素子9へ入射するZ軸方向)に対して傾け、第2の受光素子9で発生する照射光3の反射光を再び第1のビームトラップ27に導き、反射光を第1のビームトラップ27で減衰させながら、第1のビームトラップ27に備えられた遮光板71で遮っている。このような構成によって、第2の受光素子9で照射光3の出力光量を検出する際に、第2の受光素子9で発生する照射光3の反射光が直接被検出領域Dに戻ることを防ぎ、迷光を防止することができる。第1の受光素子6に到達する通過領域P内の粒子による散乱光の光量は少ないので、第1の受光素子6に迷光が到達すると、第1の受光素子6において粒子数に応じた散乱光の光量が変動し、正確な粒子検出を行うことができない。しかしながら、本実施の形態1のように被検出領域D内で発生する迷光を防止し、迷光の影響を受けることなく第1の受光素子6が粒子からの散乱光の強度を検出することができるので、信頼性の高い粒子検出を行うことができる。   As described above, according to the minute object detection device 11 of the third embodiment, the second light receiving element 9 is arranged at the back position in the first beam trap 27, and the direction of the second light receiving element 9 is set. Is tilted with respect to the optical axis direction of the irradiation light 3 (the Z-axis direction in which the irradiation light 3 is incident on the second light receiving element 9), and the reflected light of the irradiation light 3 generated by the second light receiving element 9 is again reflected to the first. The reflected light is attenuated by the first beam trap 27 and blocked by a light shielding plate 71 provided in the first beam trap 27. With such a configuration, when the output light quantity of the irradiation light 3 is detected by the second light receiving element 9, the reflected light of the irradiation light 3 generated by the second light receiving element 9 returns directly to the detection region D. Prevent stray light. Since the amount of scattered light due to the particles in the passage region P reaching the first light receiving element 6 is small, when stray light reaches the first light receiving element 6, the first light receiving element 6 scatters light according to the number of particles. Therefore, accurate particle detection cannot be performed. However, stray light generated in the detection region D as in the first embodiment can be prevented, and the first light receiving element 6 can detect the intensity of scattered light from the particles without being affected by stray light. Therefore, highly reliable particle detection can be performed.

さらに、第2の受光素子9の受光面からの反射光を第1のビームトラップ27により減衰し、第1のビームトラップ27に備えられた遮光板71で遮ることで、第2のビームトラップが不要となるため、装置の小型化が可能となる。   Further, the reflected light from the light receiving surface of the second light receiving element 9 is attenuated by the first beam trap 27 and blocked by the light shielding plate 71 provided in the first beam trap 27, so that the second beam trap is Since it becomes unnecessary, the apparatus can be miniaturized.

実施の形態4.
実施の形態4では、第2の受光素子39の前段に反射部材32を備え、反射部材32を利用して照射光3の光軸の向きを変えて、照射光3を反射部材32の受光面で反射させて第2の受光素子39に到達させている点が実施の形態1と異なる。図12は、実施の形態4に係る微小物検出装置11の第2の受光素子39に向かう光線の経路を概略的に示す図である。図12では、図の煩雑さを軽減するために、照射光3の代表的な光線のみを示している。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, the reflection member 32 is provided in front of the second light receiving element 39, the direction of the optical axis of the irradiation light 3 is changed using the reflection member 32, and the irradiation light 3 is received by the light receiving surface of the reflection member 32. Is different from the first embodiment in that the light is reflected at the second light receiving element 39. FIG. 12 is a diagram schematically showing a path of light rays toward the second light receiving element 39 of the minute object detection device 11 according to the fourth embodiment. In FIG. 12, only representative rays of the irradiation light 3 are shown in order to reduce the complexity of the drawing.

図12において、第2の受光素子保持部34は、第2の受光素子39、第1のビームトラップ7、第2のビームトラップ8、反射部材32によって構成されている。第1のビームトラップ7、第2のビームトラップ8については、実施の形態1と同様に構成されているが、第2のビームトラップ8の反射部材32側に第2の受光素子39が設けられている。   In FIG. 12, the second light receiving element holding portion 34 is configured by a second light receiving element 39, a first beam trap 7, a second beam trap 8, and a reflecting member 32. The first beam trap 7 and the second beam trap 8 are configured in the same manner as in the first embodiment, but a second light receiving element 39 is provided on the reflecting member 32 side of the second beam trap 8. ing.

反射部材32は、ミラーなど照射光3を反射させる機能を有するものである。反射部材32は、第1のビームトラップ7と第2の受光素子39との間に設けられ、照射光3を第2の受光素子39に向けて反射させるものである。反射部材32は、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3が反射部材32へ入射するZ軸方向(照射光3の光軸方向)に対して反射部材32の受光面の法線方向が所定角度ずれ、照射光3の入射方向に対して傾いた配置となるように、所定角度分だけ−Y軸方向を向いている。なお、反射部材32は、Z軸方向に対して傾いていれば良いので、その向きが−Y軸方向に限定される必要はない。   The reflecting member 32 has a function of reflecting the irradiation light 3 such as a mirror. The reflecting member 32 is provided between the first beam trap 7 and the second light receiving element 39, and reflects the irradiation light 3 toward the second light receiving element 39. The reflecting member 32 has a predetermined normal direction of the light receiving surface of the reflecting member 32 with respect to the Z-axis direction (the optical axis direction of the irradiating light 3) in which the irradiation light 3 passing through the particle passage region P enters the reflecting member 32. It is directed to the −Y-axis direction by a predetermined angle so as to be arranged with an angle shift and an inclination with respect to the incident direction of the irradiation light 3. Note that the reflecting member 32 only needs to be inclined with respect to the Z-axis direction, and therefore the direction thereof does not have to be limited to the −Y-axis direction.

反射部材32で反射された照射光3は、第2の受光素子39に入射する。第2の受光素子39は、照射光3の出力光量を監視する。第2の受光素子39は、反射部材32で反射された照射光3が第2の受光素子39へ入射する−Y軸方向(照射光3の光軸方向)に対して第2の受光素子39の受光面の法線方向が所定角度ずれ、照射光3の入射方向に対して傾いた配置となるように、所定角度分だけ−Z軸方向を向いている。なお、第2の受光素子39は、−Y軸方向に対して傾いていれば良いので、その向きが−Z軸方向に限定される必要はない。   The irradiation light 3 reflected by the reflecting member 32 is incident on the second light receiving element 39. The second light receiving element 39 monitors the output light amount of the irradiation light 3. The second light receiving element 39 has the second light receiving element 39 with respect to the −Y-axis direction (the optical axis direction of the irradiated light 3) in which the irradiation light 3 reflected by the reflecting member 32 enters the second light receiving element 39. The normal line direction of the light receiving surface is shifted by a predetermined angle and is directed to the −Z-axis direction by a predetermined angle so as to be inclined with respect to the incident direction of the irradiation light 3. Note that the second light receiving element 39 only needs to be tilted with respect to the −Y axis direction, and therefore the direction thereof does not have to be limited to the −Z axis direction.

実施の形態5に係る微小物検出装置11において、第2の受光素子保持部34における照射光3と反射部材32及び第2の受光素子39との関係について、図12を用いて説明する。なお、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸外周部の光線については、実施の形態1と同様に第一のビームトラップ7の壁面により減衰していくため、説明を省略する。   In the minute object detection apparatus 11 according to Embodiment 5, the relationship between the irradiation light 3 in the second light receiving element holding unit 34, the reflecting member 32, and the second light receiving element 39 will be described with reference to FIG. Note that the light beam on the outer periphery of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P is attenuated by the wall surface of the first beam trap 7 as in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図12では、照射光3の光軸付近の光線の挙動を示す。粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸付近の光線202aは、第1のビームトラップ7の+Z方向端部に設けられた開口部H1を通過し、反射部材32に到達し、反射部材32の受光面で反射される。反射部材32の受光面で反射された光線202a2は、第2のビームトラップ8の開口部H2を通過し、第2の受光素子39の半導体素子に到達し、光の強度に対応した電流又は電圧に変換され、照射光3の出力光量が検出される。   FIG. 12 shows the behavior of light rays in the vicinity of the optical axis of the irradiation light 3. The light beam 202a in the vicinity of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P passes through the opening H1 provided at the + Z direction end of the first beam trap 7, reaches the reflecting member 32, and is reflected. Reflected by the light receiving surface of the member 32. The light beam 202a2 reflected by the light receiving surface of the reflecting member 32 passes through the opening H2 of the second beam trap 8, reaches the semiconductor element of the second light receiving element 39, and is a current or voltage corresponding to the light intensity. The output light amount of the irradiation light 3 is detected.

第2の受光素子39に到達した光線202a2の一部は、第2の受光素子39の受光面で反射される。第2の受光素子39の受光面で反射された光線202hは、第2のビームトラップ8内において第2のビームトラップ8の壁面に到達する。第2のビームトラップ8の壁面で反射された光線202hは、対向する第2のビームトラップ8の壁面に到達する。このように、第2の受光素子39の受光面で反射された光線202hは、第2のビームトラップ8の壁面において反射を繰り返しながら減衰していくため、迷光を防止することが可能である。なお、第2のビームトラップ8の奥側の面を傾斜されることによって、更に反射光を減衰させることができる。   A part of the light beam 202 a 2 that has reached the second light receiving element 39 is reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 39. The light beam 202 h reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 39 reaches the wall surface of the second beam trap 8 in the second beam trap 8. The light beam 202 h reflected by the wall surface of the second beam trap 8 reaches the wall surface of the second beam trap 8 that faces the beam 202 h. As described above, the light beam 202h reflected by the light receiving surface of the second light receiving element 39 is attenuated while repeating reflection on the wall surface of the second beam trap 8, and thus stray light can be prevented. The reflected light can be further attenuated by inclining the inner surface of the second beam trap 8.

以上説明したように、実施の形態4の微小体検出装置11によれば、第1のビームトラップ7内の奥の位置に反射部材32を配置し、反射部材32の向きを照射光3の光軸方向(照射光3が反射部材32へ入射するZ軸方向)に対して傾け、照射光3の反射光を第2の受光素子39に導き、更に第2の受光素子39の向きを照射光3の光軸方向(反射した照射光3が受光素子39へ入射するY軸方向)に対して傾け、反射光を第2のビームトラップ8で減衰させている。このような構成によって、第2の受光素子39で照射光3の出力光量を検出する際に、第2の受光素子39で発生する照射光3の反射光が直接被検出領域Dに戻ることを防ぎ、迷光を防止することができる。第1の受光素子6に到達する通過領域P内の粒子による散乱光の光量は少ないので、第1の受光素子6に迷光が到達すると、第1の受光素子6において粒子数に応じた散乱光の光量が変動し、正確な粒子検出を行うことができない。しかしながら、本実施の形態1のように被検出領域D内で発生する迷光を防止し、迷光の影響を受けることなく第1の受光素子6が粒子からの散乱光の強度を検出することができるので、信頼性の高い粒子検出を行うことができる。   As described above, according to the microscopic object detection apparatus 11 of the fourth embodiment, the reflecting member 32 is arranged at the back position in the first beam trap 7, and the direction of the reflecting member 32 is the light of the irradiation light 3. Inclined with respect to the axial direction (Z-axis direction in which the irradiation light 3 enters the reflecting member 32), the reflected light of the irradiation light 3 is guided to the second light receiving element 39, and the direction of the second light receiving element 39 is set to the irradiation light. 3 is tilted with respect to the optical axis direction 3 (the Y-axis direction in which the reflected irradiation light 3 enters the light receiving element 39), and the reflected light is attenuated by the second beam trap 8. With such a configuration, when the output light quantity of the irradiation light 3 is detected by the second light receiving element 39, the reflected light of the irradiation light 3 generated by the second light receiving element 39 returns directly to the detection region D. Prevent stray light. Since the amount of scattered light due to the particles in the passage region P reaching the first light receiving element 6 is small, when stray light reaches the first light receiving element 6, the first light receiving element 6 scatters light according to the number of particles. Therefore, accurate particle detection cannot be performed. However, stray light generated in the detection region D as in the first embodiment can be prevented, and the first light receiving element 6 can detect the intensity of scattered light from the particles without being affected by stray light. Therefore, highly reliable particle detection can be performed.

なお、図13に示すように、反射部材32を備える代わりに、第2の受光素子保持部35と同じ部材を用いて反射部材を構成しても良い。つまり、照射光3を反射する反射領域36を設けた第2の受光素子保持部35を利用しても良い。第2の受光素子保持部35を金属材料や樹脂などの光を反射する材料で形成することによって、照射光3が入射する反射領域36において照射光3を反射することができるので、第2の受光素子39に照射光を到達させることができ、照射光3の出力光量を検出することができる。   As shown in FIG. 13, instead of providing the reflection member 32, the reflection member may be configured using the same member as the second light receiving element holding portion 35. That is, you may utilize the 2nd light receiving element holding | maintenance part 35 provided with the reflective area | region 36 which reflects the irradiated light 3. FIG. By forming the second light receiving element holding portion 35 with a material that reflects light such as a metal material or resin, the irradiation light 3 can be reflected in the reflection region 36 where the irradiation light 3 is incident. Irradiation light can reach the light receiving element 39, and the output light quantity of the irradiation light 3 can be detected.

なお、実施の形態1〜3の構成においても実施の形態4の構成を適用することによって、実施の形態4と同様の効果が得られる。   Note that, in the configurations of the first to third embodiments, the same effects as those of the fourth embodiment can be obtained by applying the configuration of the fourth embodiment.

実施の形態5.
実施の形態1〜4では、第2の受光素子49を、照射光3の光軸方向に対して傾けて配置し、第2の受光素子49の受光面を利用して照射光3が反射する方向を変えている。実施の形態5では、第2の受光素子49の前段にビームスプリッタ40を備え、ビームスプリッタ40の受光面を利用して照射光3が反射する方向を変えている点が実施の形態1と異なる。
Embodiment 5. FIG.
In the first to fourth embodiments, the second light receiving element 49 is arranged to be inclined with respect to the optical axis direction of the irradiation light 3, and the irradiation light 3 is reflected using the light receiving surface of the second light receiving element 49. Changing direction. The fifth embodiment is different from the first embodiment in that a beam splitter 40 is provided in front of the second light receiving element 49 and the direction in which the irradiation light 3 is reflected is changed using the light receiving surface of the beam splitter 40. .

図14は、実施の形態5に係る微小物検出装置11の第2の受光素子49に向かう光線の経路を概略的に示す図である。図14において、第2の受光素子保持部44は、第2の受光素子49、第1のビームトラップ7、第2のビームトラップ8、ビームスプリッタ40によって構成されている。第1のビームトラップ7、第2のビームトラップ8については、実施の形態1と同様に構成されている。   FIG. 14 is a diagram schematically illustrating a path of a light beam toward the second light receiving element 49 of the minute object detection device 11 according to the fifth embodiment. In FIG. 14, the second light receiving element holding unit 44 is configured by a second light receiving element 49, a first beam trap 7, a second beam trap 8, and a beam splitter 40. The first beam trap 7 and the second beam trap 8 are configured in the same manner as in the first embodiment.

ビームスプリッタ40は、入射光を所定の分割比で2つの光に分割する光学部品である。ビームスプリッタ40は、第1のビームトラップ7と第2の受光素子49との間に設けられ、照射光3の一部を透過する。ビームスプリッタ40は、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3がビームスプリッタ40へ入射するZ軸方向(照射光3の光軸方向)に対してビームスプリッタ40の受光面の法線方向が所定角度ずれ、照射光3の入射方向に対して傾いた配置となるように、所定角度分だけ−Y軸方向を向いている。なお、ビームスプリッタ40は、Z軸方向に対して傾いていれば良いので、その向きが−Y軸方向に限定される必要はない。   The beam splitter 40 is an optical component that divides incident light into two lights at a predetermined division ratio. The beam splitter 40 is provided between the first beam trap 7 and the second light receiving element 49 and transmits part of the irradiation light 3. In the beam splitter 40, the normal direction of the light receiving surface of the beam splitter 40 is predetermined with respect to the Z-axis direction (the optical axis direction of the irradiation light 3) in which the irradiation light 3 that has passed through the particle passing region P enters the beam splitter 40. It is directed to the −Y-axis direction by a predetermined angle so as to be arranged with an angle shift and an inclination with respect to the incident direction of the irradiation light 3. Note that the beam splitter 40 only needs to be tilted with respect to the Z-axis direction, and therefore the direction thereof need not be limited to the −Y-axis direction.

第2の受光素子49は、照射光3の出力光量を監視する。第2の受光素子49の受光面が照射光3の光軸方向に対して垂直になるように第2の受光素子49を光学素子40の後段に配置している。なお、照射光3が受光できれば、第2の受光素子49の受光面が照射光3の光軸に対して垂直になるように第2の受光素子49を設置しなくても良い。   The second light receiving element 49 monitors the output light amount of the irradiation light 3. The second light receiving element 49 is arranged at the rear stage of the optical element 40 so that the light receiving surface of the second light receiving element 49 is perpendicular to the optical axis direction of the irradiation light 3. If the irradiation light 3 can be received, the second light receiving element 49 may not be installed so that the light receiving surface of the second light receiving element 49 is perpendicular to the optical axis of the irradiation light 3.

実施の形態5に係る微小物検出装置11において、第2の受光素子保持部44における照射光3とビームスプリッタ40及び第2の受光素子49との関係について、図14を用いて説明する。なお、粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸外周部の光線については、実施の形態1と同様に第一のビームトラップ7の壁面により減衰していくため、説明を省略する。   In the minute object detection apparatus 11 according to Embodiment 5, the relationship between the irradiation light 3 in the second light receiving element holding unit 44, the beam splitter 40, and the second light receiving element 49 will be described with reference to FIG. Note that the light beam on the outer periphery of the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P is attenuated by the wall surface of the first beam trap 7 as in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図14では、照射光3の光軸付近の光線の挙動を示す。粒子の通過領域Pを抜けた照射光3の光軸付近の光線202aは、第1のビームトラップ7の+Z方向端部を通過し、ビームスプリッタ40に到達する。ビームスプリッタ40に到達した光線202aの一部は、ビームスプリッタ40を透過する。ビームスプリッタ40を透過した光線202gは、第2の受光素子49に到達し、光の強度に対応した電流又は電圧に変換され、照射光3の出力光量が検出される。   FIG. 14 shows the behavior of the light beam near the optical axis of the irradiation light 3. The light beam 202 a near the optical axis of the irradiation light 3 that has passed through the particle passage region P passes through the + Z direction end of the first beam trap 7 and reaches the beam splitter 40. A part of the light beam 202 a reaching the beam splitter 40 is transmitted through the beam splitter 40. The light beam 202g that has passed through the beam splitter 40 reaches the second light receiving element 49, is converted into a current or voltage corresponding to the intensity of the light, and the output light amount of the irradiation light 3 is detected.

ビームスプリッタ40に到達した光線202aの一部は、ビームスプリッタ40で反射される。ビームスプリッタ40で反射された光線202bは、第2のビームトラップ8の開口部H2を通過する。開口部H2を通過した光線202bは、第2のビームトラップ8の壁面に到達する。第2のビームトラップ8の壁面で反射された202cは、対向する第2のビームトラップ8の壁面に到達する。このように、開口部H2を通過した光線202cは、第2のビームトラップ8の壁面において反射を繰り返しながら減衰していくため、迷光を防止することが可能である。なお、第2のビームトラップ8の奥側の面を傾斜されることによって、更に反射光を減衰させることができる。   A part of the light beam 202 a that has reached the beam splitter 40 is reflected by the beam splitter 40. The light beam 202b reflected by the beam splitter 40 passes through the opening H2 of the second beam trap 8. The light beam 202b that has passed through the opening H2 reaches the wall surface of the second beam trap 8. The 202c reflected by the wall surface of the second beam trap 8 reaches the wall surface of the second beam trap 8 that is opposed. In this way, the light beam 202c that has passed through the opening H2 is attenuated while being repeatedly reflected on the wall surface of the second beam trap 8, so that stray light can be prevented. The reflected light can be further attenuated by inclining the inner surface of the second beam trap 8.

実施の形態1と異なり、ビームスプリッタ40を傾けて配置することによって照射光3を反射させるので、第2の受光素子49に対して照射光3を垂直方向に入射させることができる。一般的な受光素子では、光の入射方向が垂直方向から水平方向に変化すると受光感度も低下していく。微小物検出装置11における第2の受光素子49の役割は、照射光3の光量の変動を監視することであるので、第2の受光素子49を照射光3の光軸方向から傾けて配置し、受光感度が低下すること自体は問題ない。しかしながら、光の入射方向に対する受光感度の指向性が強い受光素子を使用する際に、第2の受光素子保持部の構造の制約によって受光素子を傾けて配置することができない場合などでも、被検出領域D内で発生する迷光を防止しながら、照射光3の光量の変動を監視することができる。   Unlike the first embodiment, the irradiation light 3 is reflected by arranging the beam splitter 40 at an angle, so that the irradiation light 3 can be incident on the second light receiving element 49 in the vertical direction. In a general light receiving element, when the incident direction of light changes from the vertical direction to the horizontal direction, the light receiving sensitivity also decreases. Since the role of the second light receiving element 49 in the minute object detection device 11 is to monitor the fluctuation of the light amount of the irradiation light 3, the second light receiving element 49 is tilted from the optical axis direction of the irradiation light 3. There is no problem in that the light receiving sensitivity is lowered. However, when using a light receiving element having a strong directivity of light receiving sensitivity with respect to the incident direction of light, even if the light receiving element cannot be tilted due to restrictions on the structure of the second light receiving element holding portion, etc. While preventing stray light generated in the region D, it is possible to monitor fluctuations in the amount of the irradiation light 3.

以上説明したように、実施の形態5の微小体検出装置11によれば、第1のビームトラップ7内の奥の位置にビームスプリッタ40を配置し、ビームスプリッタ40の向きを照射光3の光軸方向(照射光3がビームスプリッタ40へ入射するZ軸方向)に対して傾け、ビームスプリッタ40で発生する照射光3の反射光を開口部H2に導き、反射光を第2のビームトラップ8で減衰させている。このような構成によって、第2の受光素子49で照射光3の出力光量を検出する際に、第2の受光素子49で発生する照射光3の反射光が直接被検出領域Dに戻ることを防ぎ、迷光を防止することができる。第1の受光素子6に到達する通過領域P内の粒子による散乱光の光量は少ないので、第1の受光素子6に迷光が到達すると、第1の受光素子6において粒子数に応じた散乱光の光量が変動し、正確な粒子検出を行うことができない。しかしながら、本実施の形態1のように被検出領域D内で発生する迷光を防止し、迷光の影響を受けることなく第1の受光素子6が粒子からの散乱光の強度を検出することができるので、信頼性の高い粒子検出を行うことができる。   As described above, according to the microscopic object detection apparatus 11 of the fifth embodiment, the beam splitter 40 is arranged at the back position in the first beam trap 7, and the direction of the beam splitter 40 is set to the light of the irradiation light 3. Inclined with respect to the axial direction (Z-axis direction in which the irradiated light 3 enters the beam splitter 40), the reflected light of the irradiated light 3 generated by the beam splitter 40 is guided to the opening H2, and the reflected light is guided to the second beam trap 8. It is attenuated by. With such a configuration, when the output light quantity of the irradiation light 3 is detected by the second light receiving element 49, the reflected light of the irradiation light 3 generated by the second light receiving element 49 returns directly to the detection region D. Prevent stray light. Since the amount of scattered light due to the particles in the passage region P reaching the first light receiving element 6 is small, when stray light reaches the first light receiving element 6, the first light receiving element 6 scatters light according to the number of particles. Therefore, accurate particle detection cannot be performed. However, stray light generated in the detection region D as in the first embodiment can be prevented, and the first light receiving element 6 can detect the intensity of scattered light from the particles without being affected by stray light. Therefore, highly reliable particle detection can be performed.

なお、実施の形態1〜4の構成においても実施の形態5の構成を適用することによって、実施の形態5と同様の効果が得られる。   Note that, in the configurations of the first to fourth embodiments, the same effects as those of the fifth embodiment can be obtained by applying the configuration of the fifth embodiment.

なお、上述の各実施の形態においては、「平行」、「垂直」、又は「中心」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いた場合でも、これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものである。このため、請求の範囲に例え「略」を記載しない場合であっても製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものである。   In each of the above-described embodiments, even when terms such as “parallel”, “vertical”, or “center” indicating the positional relationship between parts or the shape of the part are used, these are the manufacturing tolerances. And a range that takes into account variations in assembly. For this reason, even if “abbreviation” is not described in the claims, it includes a range that takes into account manufacturing tolerances and assembly variations.

なお、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。   In addition, although embodiment of this invention was described as mentioned above, this invention is not limited to these embodiment.

1 レーザー発光素子
2 レンズ
3 照射光
4、14、24、34、35、44 第2の受光素子保持部
5a 吸気口
5b 排気口
6 第1の受光素子
7、17、27 第1のビームトラップ
8、18 第2のビームトラップ
9、39、49 第2の受光素子
10 レーザー光照射部
11 微小物検出装置
20 検出光学系
30 筐体壁面
31 光吸収体
32 反射部材
36 反射領域
40 ビームスプリッタ
71 遮光板
91 照射部保持部
101 第1の集光ミラー
102 第2の集光ミラー
111a、111b、112、113a、113b、113c 第1の受光素子への光線
201a、201b、201c、202a、202a2、202g 第2の受光素子への光線
202b、202d、202e 第2の受光素子で反射された光線
202c 第2のビームトラップの壁面で反射された光線
202h 反射部材で反射された光線
D 被検出領域
H1、H2、H3、H4、H5 開口部
O 照射光の光軸
P 通過領域
S 反射領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light emitting element 2 Lens 3 Irradiation light 4, 14, 24, 34, 35, 44 2nd light receiving element holding | maintenance part 5a Intake port 5b Exhaust port 6 1st light receiving element 7, 17, 27 1st beam trap 8 , 18 Second beam trap 9, 39, 49 Second light receiving element 10 Laser light irradiation unit 11 Minute object detection device 20 Detection optical system 30 Housing wall surface 31 Light absorber 32 Reflecting member 36 Reflecting region 40 Beam splitter 71 Light shielding Plate 91 Irradiation part holding part 101 1st condensing mirror 102 2nd condensing mirror 111a, 111b, 112, 113a, 113b, 113c Light ray 201a, 201b, 201c, 202a, 202a2, 202g to the 1st light receiving element Light rays 202b, 202d and 202e to the second light receiving element Light rays 202c reflected by the second light receiving element Light beam reflected by the wall surface of the beam trap 202h Light beam reflected by the reflecting member D Detected area H1, H2, H3, H4, H5 Opening O Optical axis of irradiated light P Passing area S Reflecting area

Claims (9)

気体中又は液体中の粒子に照射光を照射する光照射部と、
前記照射光が前記粒子に当たって散乱した散乱光を受光して、前記散乱光の強度を検出する第1の受光素子と、
前記散乱光を前記第1の受光素子に導く集光ミラーと、
前記第1の受光素子の出力する前記散乱光の強度に基づいて、前記粒子の個数を数えるカウント部と、
前記照射光の強度を検出する第2の受光素子と、
前記粒子の通過領域と前記第2の受光素子との間に設けられ、前記粒子の通過領域を通り抜けた前記照射光を減衰させる第1のビームトラップとを備え、
前記照射光の光軸方向に対して前記第2の受光素子の受光面の法線方向が所定角度ずれるように前記第2の受光素子を配置することを特徴とする微小物検出装置。
A light irradiation unit for irradiating particles in gas or liquid with irradiation light;
A first light receiving element that receives scattered light scattered by the irradiation light hitting the particles and detects the intensity of the scattered light;
A condensing mirror for guiding the scattered light to the first light receiving element;
A counting unit for counting the number of particles based on the intensity of the scattered light output from the first light receiving element;
A second light receiving element for detecting the intensity of the irradiation light;
A first beam trap that is provided between the particle passage region and the second light receiving element and attenuates the irradiation light that has passed through the particle passage region;
The micro object detection device, wherein the second light receiving element is arranged so that a normal direction of a light receiving surface of the second light receiving element is shifted by a predetermined angle with respect to an optical axis direction of the irradiation light.
前記照射光が前記第2の受光素子の受光面において反射する方向に第2のビームトラップを備えることを特徴とする請求項1記載の微小物検出装置。   2. The minute object detection device according to claim 1, further comprising a second beam trap in a direction in which the irradiation light is reflected on a light receiving surface of the second light receiving element. 前記第1のビームトラップの側壁に開口部を設け、前記開口部を介して前記第1のビームトラップと連続した空間を形成するように前記第2のビームトラップを設けることを特徴とする請求項2記載の微小物検出装置。   An opening is provided in a side wall of the first beam trap, and the second beam trap is provided so as to form a space continuous with the first beam trap through the opening. 2. The minute object detection device according to 2. 前記第1のビームトラップは、前記照射光が入射する方向の端部に、前記第2の受光素子の受光面で反射する反射光を遮光する遮光板を有することを特徴とする請求項1記載の微小物検出装置。   2. The first beam trap has a light shielding plate that shields reflected light reflected by a light receiving surface of the second light receiving element at an end in a direction in which the irradiation light is incident. Micro object detection device. 前記第1のビームトラップと前記第2の受光素子との間に設けられ、前記照射光を前記第2の受光素子に向けて反射する反射部材を備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の微小物検出装置。   5. The reflector according to claim 1, further comprising a reflecting member that is provided between the first beam trap and the second light receiving element and reflects the irradiation light toward the second light receiving element. The micro object detection apparatus of any one of Claims. 気体中又は液体中の粒子に照射光を照射する光照射部と、
前記照射光が前記粒子に当たって散乱した散乱光を受光して、前記散乱光の強度を検出する第1の受光素子と、
前記散乱光を前記第1の受光素子に導く集光ミラーと、
前記第1の受光素子の出力する前記散乱光の強度に基づいて、前記粒子の個数を数えるカウント部と、
前記照射光の強度を検出する第2の受光素子と、
前記粒子の通過領域と前記第2の受光素子との間に設けられ、前記粒子の通過領域を通り抜けた前記照射光を減衰させる第1のビームトラップと、
前記第1のビームトラップと前記第2の受光素子との間に設けられ、前記照射光の一部を透過するビームスプリッタとを備え、
前記照射光の光軸方向に対して前記ビームスプリッタの受光面の法線方向が所定角度ずれるように前記ビームスプリッタを配置することを特徴とする微小物検出装置。
A light irradiation unit for irradiating particles in gas or liquid with irradiation light;
A first light receiving element that receives scattered light scattered by the irradiation light hitting the particles and detects the intensity of the scattered light;
A condensing mirror for guiding the scattered light to the first light receiving element;
A counting unit for counting the number of particles based on the intensity of the scattered light output from the first light receiving element;
A second light receiving element for detecting the intensity of the irradiation light;
A first beam trap provided between the particle passage region and the second light-receiving element, for attenuating the irradiation light passing through the particle passage region;
A beam splitter provided between the first beam trap and the second light receiving element and transmitting a part of the irradiation light;
The microscopic object detection apparatus, wherein the beam splitter is arranged so that a normal direction of a light receiving surface of the beam splitter is shifted by a predetermined angle with respect to an optical axis direction of the irradiation light.
前記照射光が前記ビームスプリッタの受光面において反射する方向に第2のビームトラップを備えることを特徴とする請求項6記載の微小物検出装置。   The minute object detection apparatus according to claim 6, further comprising a second beam trap in a direction in which the irradiation light is reflected on a light receiving surface of the beam splitter. 前記第1のビームトラップの側壁に開口部を設け、前記開口部を介して前記第1のビームトラップと連続した空間を形成するように前記第2のビームトラップを設けることを特徴とする請求項7記載の微小物検出装置。   An opening is provided in a side wall of the first beam trap, and the second beam trap is provided so as to form a space continuous with the first beam trap through the opening. 7. The micro object detection device according to 7. 前記第1のビームトラップは、前記照射光の入射する方向の端部に、前記ビームスプリッタの受光面で反射する反射光を遮光する遮光板を有することを特徴とする請求項6記載の微小物検出装置。   7. The micro object according to claim 6, wherein the first beam trap has a light shielding plate that shields reflected light reflected by a light receiving surface of the beam splitter at an end in a direction in which the irradiation light is incident. Detection device.
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