JP2000019112A

JP2000019112A - エアロゾル検出装置およびその方法

Info

Publication number: JP2000019112A
Application number: JP10182925A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Yamamoto; 英幸山本; Yoshimaru Fukaya; 良丸深谷; Kenji Koie; 健司鯉江; Seiji Ito; 聖治伊藤
Original assignee: Shin Nippon Air Technologies Co Ltd
Current assignee: Shin Nippon Air Technologies Co Ltd
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-21
Anticipated expiration: 2018-06-29
Also published as: JP3996272B2

Abstract

(57)【要約】【課題】検出対象領域内における検出能力の均一化を図
る。【解決手段】レーザ発振装置２と、このレーザ発振装置
２からのレーザ光線Ｌ１を反射するとともに、その反射
レーザー光線Ｌ２を自身の周りを回る方向に往復移動さ
せる光走査素子３と、この光走査素子３の周りを回る方
向に往復移動するレーザ光線Ｌ２を平行往復移動するレ
ーザ光線Ｌ３として出射する光学素子４とを備え、この
光学素子４からの平行往復移動するレーザ光線Ｌ３を、
その通過領域の一部または全部が検出対象領域と一致す
るように照射し、その検出対象領域にエアロゾルが存在
する際に生ずる散乱光ＳＬを撮像管カメラ５により撮影
し、その撮影結果をモニタ８に表示させるように構成し
たエアロゾル検出装置１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中に浮遊する
塵埃などのエアロゾルを検出するエアロゾル検出装置お
よびその方法に関し、例えばレーザ光線を高速で繰返し
移動または往復移動させつつその通過領域の一部または
全部が検出対象領域と一致するように照射し、その検出
対象領域内にエアロゾルが存在する際に生ずる散乱光を
検出することにより、そのエアロゾルを検出するエアロ
ゾル検出装置およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかるエアロゾル検出技術として、特開
平７−３５７６４号公報記載の技術（以下、単に先行例
という）が知られている。この先行例は、図５に示すよ
うに、レーザ発振装置１０１と、このレーザ発振装置１
０１からのレーザ光線Ｌ１０を反射するとともに、その
反射レーザ光線Ｌ１１を自身の周りを所定の角度範囲で
回る方向に往復移動させる振動ミラー１０２とを用い、
この振動ミラー１０２の周りを往復移動するレーザ光線
Ｌ１１を検出対象空間に照射し、その照射レーザ光線Ｌ
１１の通過領域にエアロゾルが存在する際に生ずる散乱
光を撮像管カメラ１０３で撮影し、撮影結果を必要に応
じてビデオデッキ１０４で録画し、モニタ１０５に表示
させるものである。

【０００３】また先行例では、撮像管カメラ１０３のレ
ンズ１０３Ａに、照射レーザ光の波長域にだけ高い透過
率をもつフィルター１０３Ｆを取り付けることにより、
背景や照明などからの不要な光を検出しないようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この先
行例のエアロゾル検出技術は、エアロゾルを正確に検出
できるものではなかった。すなわち先行例のように振動
ミラー周りを回る方向に往復移動するレーザ光線をその
通過領域が検出対象領域と合わさるように照射した場
合、第１に、レーザ光線の末端側の検出対象部位ほどレ
ーザ光線の滞在時間が短くなり、検出能力も低くなる。
第２に、振動ミラー周りを回る方向に往復移動するレー
ザ光線はその移動両端（図５にＬ１１ａ，Ｌ１１ｂで示
す）における滞在時間が他の部位と比べて特に長くな
り、当該移動両端における検出能力が相対的に高くな
る。このように検出対象領域内における検出能力が不均
一であると、正確なエアロゾル検出は不可能である。

【０００５】また、先行例に係るエアロゾル検出技術
は、撮像管カメラのレンズに、照射レーザ光線の波長域
にだけ相対的に高い透過率をもつフィルターを取り付け
ることにより、背景や照明などからの不要な光を検出し
ないようにするものであるが、使用するレーザ光線の波
長域、背景や照明の波長特性、フィルターの透過率特性
の三条件が揃ったときにその効果を発揮するものであ
る。よって、使用機器および使用現場環境によっては背
景や照明などからの不要な光を検出してしまい、エアロ
ゾルを正確に検出できなくなる。

【０００６】さらに、先行例のエアロゾル検出技術は、
作業員がレーザ光線の通過領域あるいはモニター表示を
継続的に観察する必要がある。ビデオデッキを用いたと
しても、作業員がその録画結果の全てをモニタに表示さ
せて目視観察することに変わりがない。そして、かかる
作業員による目視観察によってエアロゾルを検出する場
合、見落としや誤認を避けえない。よって、先行例のエ
アロゾル検出技術では、エアロゾルを正確に検出するこ
とは不可能である。また、作業員の労力も大きい。

【０００７】そこで、本発明の主たる課題は、エアロゾ
ルを正確に検出しうるエアロゾル検出装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本第
１発明のエアロゾル検出装置は、レーザ発振装置と、こ
のレーザ発振装置からのレーザ光線を偏向させて自身の
周りを回る方向に往復移動または繰返し移動させる光走
査素子と、この光走査素子の周りを回る方向に往復移動
または繰返し移動するレーザ光線を受けて、それぞれ平
行往復移動または平行繰返し移動するレーザ光線として
出射する光学素子とを備え、この光学素子からの平行往
復移動または平行繰返し移動するレーザ光線を、その通
過領域の一部または全部が検出対象領域と一致するよう
に照射し、その検出対象領域にエアロゾルが存在する際
に生ずる散乱光を検出することにより、そのエアロゾル
を検出するように構成したことを特徴とするものであ
る。

【０００９】すなわち、本第１発明装置のポイントは、
光走査素子の周りを回る方向に往復移動または繰返し移
動するレーザ光線を、それぞれ平行往復移動または平行
繰返し移動するレーザ光線とし、その平行往復移動また
は平行繰返し移動するレーザ光線をエアロゾル検出のた
めのレーザ光線としたところにある。そのため本発明装
置では、図１および図２に示すように、平行往復移動ま
たは平行繰返し移動するレーザ光線Ｌ３，Ｌ３’の滞在
時間は、検出対象領域内においてレーザ光線Ｌ３，Ｌ
３’通過方向に一定となる。よって本発明装置では、検
出対象領域内における検出能力をレーザ光線Ｌ３，Ｌ
３’通過方向に均一化することができる。

【００１０】特に平行繰返し移動するレーザ光線をエア
ロゾル検出のためのレーザ光とした場合には、図２から
も分かるように、平行繰返し移動するレーザ光線Ｌ３’
の移動両端における滞在時間はその他の部位における滞
在時間と同じである。したがってこの場合、平行繰返し
移動するレーザ光線の滞在時間は平行移動方向において
も一定となるので、検出対象領域内においてより均一な
検出能力が発揮される。

【００１１】このように、本第１発明のエアロゾル検出
装置は、検出対象領域内において均一な検出能力を有す
るものであるので、正確な検出が可能となり、クリーン
ルーム内の清浄度調査など、エアロゾルが存在している
か否かが分からないような場合のエアロゾル検出に特に
好適である。

【００１２】本第１発明装置の好適な実施態様において
は、前記光走査素子が、ガルバノミラーまたはポリゴン
ミラーとされる。これらの光走査素子を採用した場合、
レーザ発振装置からのレーザ光線は、それぞれのミラー
により反射されるとともに、その反射レーザ光線はそれ
ぞれの装置周りを回る方向に往復移動または繰返し移動
される。これらの光走査素子は、高速で反射レーザ光線
を自身の周りを回る方向に往復移動または繰返し移動さ
せることができるので、検出対象領域を通過するエアロ
ゾルをもれなく照射して検出することができる。

【００１３】また、本発明装置の好適な実施態様におい
ては、安価であるとの観点から、前記光学素子が、凸レ
ンズ、組合せレンズ、または凹面ミラーとされる。

【００１４】さらに、本発明装置の好適な実施態様にお
いては、前記検出対象領域にエアロゾルが存在する際に
生ずる散乱光を検出するにあたり、その背景となる領域
に無反射背景を設置する。これにより、検出対象領域に
おける背景が均一となるので検出能力がさらに均一化
し、かつエアロゾルにより散乱された散乱光と背景との
コントラストが増大するので、正確な検出が可能とな
る。

【００１５】例えば自然に発生する微小かつ微量のエア
ロゾルの検出に使用するためには、少なくとも、粒径が
０．３μｍ以上のエアロゾルを検出することができるの
が好ましい。

【００１６】本発明装置の好適な実施態様においては、
前記検出対象領域を撮影する撮像管カメラを備え、この
撮像管カメラの撮影結果に基づいてエアロゾルを検出す
るように構成するのが好ましい。他のカメラ等により散
乱光を検出することもできるが、微小な散乱光を検出す
るためには、アナログ画像信号を得ることのできる撮像
管カメラを採用するのが好ましい。

【００１７】この場合において、前記撮像管カメラはア
バランシェ撮像管を用いた撮像管カメラであるのは好ま
しい。また、前記撮像管カメラによる撮影画像信号をア
ナログ微分処理するアナログ微分処理装置を備え、この
アナログ微分装置による微分処理画像に基づいてエアロ
ゾルを検出するように構成するのも好ましい。さらに、
前記撮像管カメラのレンズに、前記検出対象領域以外の
領域を撮影しないように遮るレンズフードを取り付けて
なるのも好ましい。これらの構成により、検出能力の向
上を図ることができる。

【００１８】前記撮像管カメラによる撮影画像を複数コ
マ累積して累積画像を作成する画像累積処理装置を備
え、この画像累積処理装置による累積画像に基づいてエ
アロゾルを検出するように構成すると、検出したエアロ
ゾルの全てを例えば１画面（１コマ）で表示させること
ができるので、目視観察を行ったとしても見落としや誤
認を低減でき、また作業員の労力を軽減することができ
る。さらに、例えばエアロゾルの軌跡観察を容易に行う
ことができる。

【００１９】前記撮像管カメラによる撮影画像に基づい
て、前記検出対象領域からの散乱光数を自動計数するこ
とにより、エアロゾル粒子数を自動計数する自動計数装
置を備えると、作業員による目視観察によらず自動でエ
アロゾル粒子数を計数できるので、正確にエアロゾルを
検出しうるとともに、作業員の労力軽減または省力化を
図ることができるようになる。

【００２０】ここに、上述の無反射背景、画像累積処理
装置および自動計数装置については、上述の本第１発明
の装置に限定せず、他のエアロゾル検出装置に適用する
ことも提案する。すなわち、本第２発明のエアロゾル検
出装置は、検出対象領域に光を照射する手段と、その検
出対象領域にエアロゾルが存在する際に生じる散乱光を
検出する散乱光検出手段とを備え、この散乱光検出手段
による散乱光検出結果に基づいてエアロゾルを検出する
ように構成したエアロゾル検出装置において、前記散乱
光を検出するにあたりその背景となる領域に、無反射背
景を設置したことを特徴とするものである。

【００２１】また、本第３発明のエアロゾル検出装置
は、検出対象領域に光を照射する手段と、その検出対象
領域にエアロゾルが存在する際に生じる散乱光を撮影す
る撮像管カメラとを備え、この撮像管カメラの散乱光撮
影結果に基づいてエアロゾルを検出するように構成した
エアロゾル検出装置において、前記撮像管カメラによる
撮影画像を複数コマ累積して累積画像を作成する画像累
積処理装置を備え、この画像累積処理装置による累積画
像に基づいてエアロゾルを検出するように構成したこと
を特徴とするものである。

【００２２】さらに、本第４発明のエアロゾル検出装置
は、検出対象領域に光を照射する手段と、その検出対象
領域にエアロゾルが存在する際に生じる散乱光を撮影す
る撮像管カメラとを備え、この撮像管カメラの散乱光撮
影結果に基づいてエアロゾルを検出するように構成した
エアロゾル検出装置において、前記撮像管カメラによる
撮影画像に基づいて、前記検出対象領域からの散乱光数
を自動計数することにより、エアロゾル粒子数を自動計
数する自動計数装置を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００２３】他方、本発明のエアロゾル検出方法は、レ
ーザ発振装置と、このレーザ発振装置からのレーザ光線
を偏向させて自身の周りを回る方向に往復移動または繰
返し移動させる光走査素子と、この光走査素子の周りを
回る方向に往復移動または繰返し移動するレーザ光線を
受けてそれぞれ平行往復移動または平行繰返し移動する
レーザ光線として出射する光学素子とを用い、この光学
素子からの平行往復移動または平行繰返し移動するレー
ザ光線を、その通過領域の一部または全部が検出対象領
域と一致するように照射し、その検出対象領域にエアロ
ゾルが存在する際に生ずる散乱光を検出することによ
り、そのエアロゾルを検出することを特徴とする方法で
ある。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しつつ詳述する。図１は、本第１発明
に係るエアロゾル検出装置例１を示しており、このもの
は、レーザ発振装置２と、このレーザ発振装置２からの
レーザ光線Ｌ１を偏向させて自身の周りを回る方向に往
復移動させる光走査素子３と、この光走査素子３の周り
を回る方向に往復移動するレーザ光線Ｌ２を受けて平行
往復移動するレーザ光線Ｌ３として出射する光学素子４
とを備えている。

【００２５】先ず、レーザ発振装置２としては種々のも
のを用いることができるが、連続発振が得られ、かつ高
い出力が容易に得られる点でアルゴンレーザ発振装置を
用いるのが好ましい。もちろん、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ発
振装置などの他のレーザ発振装置を用いることもでき
る。

【００２６】レーザ光の使用波長は、紫外（波長３９０
ｎｍ以下）や赤外（８００ｎｍ以上）領域でも良いが、
可視領域のものが好ましい。すなわち、紫外領域の波長
を有するレーザ光線は、空気中でオゾンを発生させる点
や、視力障害を引き起こすおそれがある点、半導体製造
で用いるフォトレジストの反応波長が紫外領域にある
（３６５ｎｍ）点などから、使用場所等が限られてしま
う。また、赤外線は、周囲の物体を加熱してしまうおそ
れがあること、および高温物体や照明灯表面からも盛ん
に放射されているので散乱光の検出が困難となることか
ら、通常の検出対象空間での使用には不向きである。

【００２７】次に、図１に示す光走査素子３は、所定の
速さで振動するミラー３Ａを有し、レーザ発振装置２か
らのレーザ光線Ｌ１を反射するとともに、その反射レー
ザ光線Ｌ２を自身の周りを回る方向に所定角度範囲でか
つ所定の速さで往復移動させるものである。すなわちミ
ラー３Ａからの反射レーザ光線は、ミラー３Ａの回転軸
を中心とする扇形の反射レーザ光線通過領域において一
方の半径方向端縁と他方の半径方向端縁とを往復するよ
うに揺動する。このミラー３Ａの振動の速さは特に限定
されないが、粒径が０．３μｍのエアロゾルを検出可能
とするためには振動数で６０Ｈｚ以上であるのが好まし
い。かかる振動数でミラーを振動しうる光走査素子の具
体例としてはガルバノミラーがある。

【００２８】なお、本発明の光走査素子３としては、図
２に示すように、所定の速さで回転駆動される多角柱状
鏡３Ａ’を有するいわゆる回転鏡型光偏向器３’（ポリ
ゴンミラー）を用いることもできる。この場合、同図に
示すように、レーザ発振装置２からのレーザ光線Ｌ１
が、回転する多角柱状鏡３Ａ’により反射されるととも
に、その反射レーザ光線Ｌ２’は回転鏡型光偏向器３’
の周りを回る方向に所定角度範囲でかつ所定の速さで繰
返し移動され（すなわち、多角柱状鏡３Ａ’の回転軸を
中心とする扇形の反射レーザ光線通過領域において一方
の半径方向端縁から他方の半径方向端縁への片方向移動
が繰返しなされる）、この繰返し移動するレーザ光線Ｌ
２’が光学素子４によって平行繰返し移動するレーザ光
線Ｌ３’とされる。１’はエアロゾル検出装置を示して
いる。

【００２９】光学素子４としては、光走査素子３，３’
の周りを回る方向に往復移動または繰返し移動するレー
ザ光線Ｌ２，Ｌ２’を受けてそれぞれ平行往復移動また
は平行繰返し移動するレーザ光線Ｌ３，Ｌ３’として出
射しうるものであれば特に限定されないが、例えば図１
に示す円筒面平凸レンズなどの各種の凸レンズを用いる
ことができる。また、図３に示すｆ（θ）レンズ４’な
どの各種組み合わせレンズや、図４に示すような全反射
円筒凹面ミラー４０などの各種凹面ミラーを用いること
もできる。なお、図３および図４には光走査素子３，
３’は示していない。

【００３０】他方、検出に際しては、光学素子４からの
平行往復移動するレーザ光線Ｌ３（回転鏡型光偏向器を
用いた場合には平行繰返し移動するレーザ光線Ｌ３’）
を、その通過領域の一部または全部が検出対象領域と一
致するように検出対象空間に照射する。検出対象領域に
エアロゾルが存在すると、その部位を通るレーザ光線Ｌ
３（もしくはＬ３’）がエアロゾルにより散乱される。
よって、その散乱光ＳＬを検出することによりエアロゾ
ルを検出することができる。

【００３１】図示例では、散乱光検出装置として検出対
象領域を撮影する撮像管カメラ５を用いるとともに、こ
の撮像管カメラ５（特にアバランシェ撮像管を用いた高
感度撮像管カメラが好適）の撮影結果をモニタ８に表示
させ、その表示に基づいて散乱光を検出するように構成
している。しかし、他の散乱光検出装置、例えばＣＣＤ
カメラや写真機などを用いることもできる。また、これ
ら撮像管カメラ５、ＣＣＤカメラまたは写真機等による
撮影結果は、モニタ８に表示させる他、図示しないプリ
ンタで印刷したり、図示しないビデオで録画したり、現
像・プリントしたりして、その表示等を観察することに
より散乱光ＳＬを検出することができる。場合によって
は、検出対象領域を直接に目視観察することにより散乱
光ＳＬを検出することもできる。なお、撮像管カメラ５
等により散乱光ＳＬを撮影等する場合、その撮影方向と
平行往復移動するレーザ光線Ｌ３（または平行繰返し移
動するレーザ光線Ｌ３’）の通過領域との角度は、図示
例では直角とされているが、必要に応じて他の角度とす
ることができる。

【００３２】図１に示すエアロゾル検出装置１では、平
行往復移動レーザ光線Ｌ３の滞在時間は、検出対象領域
内においてレーザ光線Ｌ３通過方向に一定である。よっ
て本発明装置では、検出対象領域内における検出能力を
レーザ光線Ｌ３通過方向に均一化することができる。

【００３３】特に図２に示すエアロゾル検出装置１’に
おいては、平行繰返し移動するレーザ光線Ｌ３’の滞在
時間は、検出対象領域内においてレーザ光線Ｌ３’通過
方向に一定であるとともに、平行移動方向においても一
定（移動両端における滞在時間はその他の部位における
滞在時間と同じ）であるので、検出対象領域内において
より均一な検出能力が発揮される。

【００３４】このように、本発明に係るエアロゾル検出
装置１および１’は、検出対象領域内において均一な検
出能力を有するものであるため、正確な検出が可能であ
り、特にクリーンルーム内の清浄度調査など、エアロゾ
ルが存在しているか否かが分からないような場合のエア
ロゾル検出に特に好適である。

【００３５】他方、撮像管カメラ５を用いる場合、図示
するようにアナログの撮影画像信号をアナログ微分処理
するアナログ微分処理装置６を用い、このアナログ微分
装置６による微分処理画像をモニタ８に表示させる等し
て、エアロゾルを検出するようにすることを推奨する。
微分処理によって撮影画像信号の高域周波数成分のみを
強調することにより、より微小なエアロゾルからの散乱
光を検出できるようになる。よって、エアロゾルの検出
能力が向上する。なお、アナログ微分は、リアルタイム
処理でもバッチ処理でも良い。また、アナログ微分処理
装置は撮像管カメラに内蔵されていても良い。

【００３６】また、撮像管カメラ５による撮影画像を複
数コマ累積して累積画像を作成する画像累積処理装置７
を用い、この画像累積処理装置７による累積画像をモニ
タ８に表示させる等してエアロゾルを検出すると、検出
したエアロゾルの全てを例えば１画面（１コマ）で表示
させることができるので、目視観察を行ったとしても見
落としや誤認を低減でき、また作業員の労力を軽減する
ことができる。さらに、例えばエアロゾルの軌跡観察を
容易に行うことができる。

【００３７】さらに、撮像管カメラ５による撮影画像に
基づいて、検出対象領域からの散乱光数を自動計数する
ことにより、エアロゾル粒子数を自動計数する自動計数
装置（図示せず）を用いると、モニタ８等の表示手段の
観察なしに、エアロゾル粒子数を自動で計数できるよう
になる。よって、作業員による目視観察が実質的に必要
なくなり、正確にエアロゾルを検出しうるとともに作業
員の労力軽減または省力化を図ることができるようにな
る。しかし、この場合にもモニタ８等の表示手段を併用
することもできる。

【００３８】好適には、撮像管カメラ５のレンズ５Ａ
に、検出対象領域以外の領域を撮影しないように遮るレ
ンズフード５Ｂを取り付ける。これにより、検出対象領
域のみを撮影することができ、検出対象領域の周囲から
の光がレンズ５Ａに入射することがなくなり、撮影画像
のコントラストが増すので、検出能力が向上する。

【００３９】さらに好適には、検出対象領域にエアロゾ
ルが存在する際に生ずる散乱光を検出するにあたりその
背景となる領域に無反射背景９を設置する。無反射背景
９は、少なくともレーザー発振装置２の発振波長の光に
対して実質的に無反射のものを用いる。具体例としては
いわゆる黒布がある。これにより、背景からの反射光等
が低減し、撮影画像のコントラストが増すことになる。
また、背景が均一となるので検出能力の均一性も向上す
る。よって、無反射背景９の設置によってもエアロゾル
を正確に検出できるようになる。なお、この無反射背景
９や前述のレンズフード５Ｂは、使用装置の特性や使用
現場の環境にほとんど左右されずに、エアロゾル検出の
正確化を図ることができるものである。

【００４０】ここに、本発明者らが、本発明に係るエア
ロゾル検出装置で検出可能なエアロゾルの下限粒径につ
いて調べたところ、ガルバノミラー（振動数６０Ｈ
ｚ）、アバランシェ撮像管を用いた高感度撮像管カメ
ラ、アナログ微分装置、レンズフードおよび無反射背景
を用いた場合において確実に検出可能なエアロゾルの下
限粒径は０．３μｍであった。なお、この実験は、本発
明者らが第１６回空気清浄とコンタミネーションコント
ロール研究大会（日本空気清浄協会主催）において平成
１０年４月１７日の論文「製造装置内部及び装置廻りじ
ん埃挙動可視化」をもって発表した方法により確認した
ものである。

【００４１】＜その他＞（Ａ）本発明のエアロゾル検出装置は、上述のように使
用装置の特性や使用現場環境の影響受けず検出能力が高
いものであるので、例えば半導体製造工場におけるクリ
ーンルームの清浄度検査（フィルターリーク検査など）
や、食品工場内における塵埃検出など、自然に発生する
粒径および粒子濃度が未知のエアロゾル検出に好適に用
いることができる。また、本発明のエアロゾル検出装置
は、前述の特開平７−３５７６４号公報に開示されるよ
うに、人為的に生成したエアロゾル（微小水滴ミスト）
を用いて気流を可視化することに対しても、もちろん使
用することができる。

【００４２】（Ｂ）また本発明においては、レーザ発振
装置２からのレーザ光線Ｌ１、光走査素子３によりその
周りを回る方向に往復移動または繰返し移動されるレー
ザ光線Ｌ２，Ｌ２’、光学素子４からの平行往復移動ま
たは平行繰返し移動するレーザ光線Ｌ３，Ｌ３’、およ
び検出対象領域からの散乱光の少なくとも１つを、装置
の設置環境・設置態様に応じて、レンズやミラー等の適
宜の光学素子を用いて偏向、集光等することができる。

【００４３】（Ｃ）他方、前述の無反射背景９の設置、
画像累積処理装置７の利用および自動計数装置の利用す
ることについては、前述の図示例以外の他のエアロゾル
検出装置に対して適用することも提案する。

【００４４】（Ｃ−１）他のエアロゾル検出装置として
は、検出対象領域に光を照射する手段と、その検出対象
領域にエアロゾルが存在する際に生じる散乱光を検出す
る散乱光検出手段とを備え、この散乱光検出手段による
散乱光検出結果に基づいてエアロゾルを検出するように
構成したものであれば良い。この例としては、前述の特
開平７−３５７６４号公報記載のエアロゾル検出装置の
ように振動ミラーによりその周りを回る方向に往復移動
するレーザ光線を検出対象領域に照射するもののほか、
振動ミラーによりその周りを回る方向に繰返し移動する
レーザ光線を検出対象領域に照射するものや、ストロボ
光を検出対象領域に照射するものなどがある。

【００４５】かかるエアロゾル検出装置においては、図
示しないが、散乱光を検出するにあたりその背景となる
領域に無反射背景を設置することにより、検出能力がよ
り均一となるとともにコントラストが向上し、正確な検
出が可能となる。

【００４６】（Ｃ−２）また、図示しないが、検出対象
領域にエアロゾルが存在する際に生じる散乱光を検出す
るにあたり、撮像管カメラを用いるエアロゾル検出装置
においては、撮像管カメラによる撮影画像を複数コマ累
積して累積画像を作成する画像累積処理装置を設け、こ
の画像累積処理装置による累積画像に基づいてエアロゾ
ルを検出するように構成したり、撮像管カメラによる撮
影画像に基づいて検出対象領域からの散乱光数を自動計
数することによりエアロゾル粒子数を自動計数する自動
計数装置を設けることによって、エアロゾル検出を正確
に行えるようになるとともに、作業員の労力軽減を図る
ことができる。

【００４７】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、検出対
象領域内における検出能力の均一性が向上すること、検
出能力およびその均一性が使用機器および使用現場の環
境による影響をほとんど受けずに向上すること、および
作業員の目視観察が不要となること等によって、エアロ
ゾルの正確な検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエアロゾル検出装置例を示す斜視
図である。

【図２】他の光走査素子を用いた、本発明に係るエアロ
ゾル検出装置例を示す斜視図である。

【図３】他の光学素子を示す正面図である。

【図４】他の光学素子を示す正面図である。

【図５】従来のエアロゾル検出装置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…エアロゾル検出装置、２…レーザ発振装置、３…光
走査素子、４…光学素子、５…撮像管カメラ、６…アナ
ログ微分装置、７…画像累積処理装置、８…モニタ、９
…無反射背景。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鯉江健司東京都中央区日本橋本石町４丁目４番20号三井第二別館新日本空調株式会社内 (72)発明者伊藤聖治東京都中央区日本橋本石町４丁目４番20号三井第二別館新日本空調株式会社内Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB01 CC20 EE02 GG01 JJ11 JJ13 JJ30 KK04 KK10 MM01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ発振装置と、このレーザ発振装置か
らのレーザ光線を偏向させて自身の周りを回る方向に往
復移動または繰返し移動させる光走査素子と、この光走
査素子の周りを回る方向に往復移動または繰返し移動す
るレーザ光線を受けて、それぞれ平行往復移動または平
行繰返し移動するレーザ光線として出射する光学素子と
を備え、この光学素子からの平行往復移動または平行繰返し移動
するレーザ光線を、その通過領域の一部または全部が検
出対象領域と一致するように照射し、その検出対象領域
にエアロゾルが存在する際に生ずる散乱光を検出するこ
とにより、そのエアロゾルを検出するように構成したこ
とを特徴とするエアロゾル検出装置。
【請求項２】前記光走査素子が、ガルバノミラーまたは
ポリゴンミラーである請求項１記載のエアロゾル検出装
置。
【請求項３】前記光学素子が、凸レンズ、組合せレン
ズ、または凹面ミラーである請求項１または２記載のエ
アロゾル検出装置。
【請求項４】前記検出対象領域にエアロゾルが存在する
際に生ずる散乱光を検出するにあたり、その背景となる
領域に無反射背景を設置してなる請求項１〜３のいずれ
か１項記載のエアロゾル検出装置。
【請求項５】少なくとも、粒径が０．３μｍ以上のエア
ロゾルを検出することができる請求項１〜４のいずれか
１項記載のエアロゾル検出装置。
【請求項６】前記検出対象領域を撮影する撮像管カメラ
を備え、この撮像管カメラの撮影結果に基づいてエアロ
ゾルを検出するように構成した請求項１〜５のいずれか
１項記載のエアロゾル検出装置。
【請求項７】前記撮像管カメラはアバランシェ撮像管を
用いた撮像管カメラである請求項６記載のエアロゾル検
出装置。
【請求項８】前記撮像管カメラによる撮影画像信号をア
ナログ微分処理するアナログ微分処理装置を備え、この
アナログ微分装置による微分処理画像に基づいてエアロ
ゾルを検出するように構成した請求項６または７記載の
エアロゾル検出装置。
【請求項９】前記撮像管カメラのレンズに、前記検出対
象領域以外の領域を撮影しないように遮るレンズフード
を取り付けてなる請求項６〜８のいずれか１項記載のエ
アロゾル検出装置。
【請求項１０】前記撮像管カメラによる撮影画像を複数
コマ累積して累積画像を作成する画像累積処理装置を備
え、この画像累積処理装置による累積画像に基づいてエ
アロゾルを検出するように構成した請求項６〜９のいず
れか１項記載のエアロゾル検出装置。
【請求項１１】前記撮像管カメラによる撮影画像に基づ
いて、前記検出対象領域からの散乱光数を自動計数する
ことにより、エアロゾル粒子数を自動計数する自動計数
装置を備えた請求項６〜１０のいずれか１項記載のエア
ロゾル検出装置。
【請求項１２】検出対象領域に光を照射する手段と、そ
の検出対象領域にエアロゾルが存在する際に生じる散乱
光を検出する散乱光検出手段とを備え、この散乱光検出
手段による散乱光検出結果に基づいてエアロゾルを検出
するように構成したエアロゾル検出装置において、前記散乱光を検出するにあたりその背景となる領域に、
無反射背景を設置したことを特徴とするエアロゾル検出
装置。
【請求項１３】検出対象領域に光を照射する手段と、そ
の検出対象領域にエアロゾルが存在する際に生じる散乱
光を撮影する撮像管カメラとを備え、この撮像管カメラ
の散乱光撮影結果に基づいてエアロゾルを検出するよう
に構成したエアロゾル検出装置において、前記撮像管カメラによる撮影画像を複数コマ累積して累
積画像を作成する画像累積処理装置を備え、この画像累
積処理装置による累積画像に基づいてエアロゾルを検出
するように構成したことを特徴とするエアロゾル検出装
置。
【請求項１４】検出対象領域に光を照射する手段と、そ
の検出対象領域にエアロゾルが存在する際に生じる散乱
光を撮影する撮像管カメラとを備え、この撮像管カメラ
の散乱光撮影結果に基づいてエアロゾルを検出するよう
に構成したエアロゾル検出装置において、前記撮像管カメラによる撮影画像に基づいて、前記検出
対象領域からの散乱光数を自動計数することにより、エ
アロゾル粒子数を自動計数する自動計数装置を備えたこ
とを特徴とするエアロゾル検出装置。
【請求項１５】レーザ発振装置と、このレーザ発振装置
からのレーザ光線を偏向させて自身の周りを回る方向に
往復移動または繰返し移動させる光走査素子と、この光
走査素子の周りを回る方向に往復移動または繰返し移動
するレーザ光線を受けてそれぞれ平行往復移動または平
行繰返し移動するレーザ光線として出射する光学素子と
を用い、この光学素子からの平行往復移動または平行繰返し移動
するレーザ光線を、その通過領域の一部または全部が検
出対象領域と一致するように照射し、その検出対象領域
にエアロゾルが存在する際に生ずる散乱光を検出するこ
とにより、そのエアロゾルを検出することを特徴とする
エアロゾル検出方法。