JP2008064697A - Laser sheet formation device, particle measuring device, laser sheet formation method, and particle measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザシート作成技術に関し、より詳細には、高精度な計測を可能とするレーザシートを提供する、レーザシート形成装置、粒子計測装置、レーザシート形成方法および粒子計測方法に関する。 The present invention relates to a laser sheet production technique, and more particularly to a laser sheet forming apparatus, a particle measuring apparatus, a laser sheet forming method, and a particle measuring method that provide a laser sheet that enables highly accurate measurement.
近年、流体速度を計測する方法として粒子画像流速計(PIV)が注目されている。PIVは、通常流体内に微小な粒子を混入してシート状のレーザ光を照射し、粒子による散乱光をカメラで撮影する。その後、撮影された画像を画像解析して流体速度を求める。多くのPIVでは、一面のレーザシートが使用され、1つの2次元断面における速度を、時間的に遅延させた複数のレーザシート・パルスを形成して計測を行う。 In recent years, a particle image velocimeter (PIV) has attracted attention as a method for measuring fluid velocity. In PIV, fine particles are usually mixed in a fluid and irradiated with a sheet-like laser beam, and scattered light from the particles is photographed with a camera. Thereafter, the photographed image is subjected to image analysis to determine the fluid velocity. In many PIVs, a single laser sheet is used, and the measurement is performed by forming a plurality of laser sheet pulses in which the speed in one two-dimensional cross section is delayed in time.
レーザを使用した流速計測技術はこれまでにも提案されている。例えば、特開平8−54408号公報(特許文献1)では、レーザを用いて被測定流体中の微粒子の速度を測定し、当該速度を被測定流体速度として出力する流速計が提案されている。特許文献1では、レーザ光を幅の異なる2つのレーザ光に分割するビームスプリッタと、ビームスプリッタからの分割された2つのレーザ光を測定領域に2つの幅の異なる焦点として集光させる集光手段と、2つの幅の異なる焦点からの光を受光する半導体受光素子と、半導体受光素子の出力信号の時間間隔で2つの焦点間距離を除算して流速を測定する。 A flow velocity measurement technique using a laser has been proposed so far. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-54408 (Patent Document 1) proposes a flowmeter that measures the velocity of fine particles in a fluid to be measured using a laser and outputs the velocity as the fluid velocity to be measured. In Patent Document 1, a beam splitter that divides laser light into two laser beams having different widths, and a condensing unit that condenses the two laser beams divided from the beam splitter as two focal points having different widths in a measurement region. The flow rate is measured by dividing the distance between the two focal points by the time interval of the output signal of the semiconductor light receiving element that receives light from two focal points having different widths.
特開平5−249129号公報(特許文献2)では、レーザ装置と、レーザ装置からの出力レーザ光を2つのレーザ光に分割し、かつ偏光方向を変える偏光プリズムと、この2つのレーザ光を測定領域に2つの焦点として集光させる集光手段とを備え、2つの光電変換素子からの出力の時間間隔を測定し、2つの焦点間距離を時間間隔で除算して流速を得る流速計が開示されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 5-249129 (Patent Document 2), a laser device, a polarizing prism that splits the laser beam output from the laser device into two laser beams and changes the polarization direction, and these two laser beams are measured. A flowmeter having a light collecting means for condensing light as two focal points in a region, measuring a time interval between outputs from two photoelectric conversion elements, and obtaining a flow velocity by dividing the distance between the two focal points by the time interval is disclosed Has been.
さらに特開2005−140756号公報(特許文献3)では、励起による屈折率の変化を光の偏向により検出する検出光照射手段と偏光検出器とを備え、屈折率検出時の時間差を用いて流体流速を計測する微細流路用流速計が開示されている。 Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-140756 (Patent Document 3) includes a detection light irradiation means for detecting a change in refractive index due to excitation by light deflection and a polarization detector, and uses a time difference during refractive index detection to provide fluid. A microflow channel anemometer for measuring a flow velocity is disclosed.
この他、特開2001−281263号公報(特許文献4)では、計測対象の雰囲気中で高輝度領域が形成されるようにレーザ光を交差させて照射する、少なくとも1つのレーザ装置と高輝度領域を撮影する撮像手段と、所定以上の輝度の領域を抽出し、抽出した領域を仮想粒子として出力する出力手段とを備えた計測対象可視化装置を開示している。 In addition, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-281263 (Patent Document 4), at least one laser device and a high-luminance region that irradiate laser beams in an intersecting manner so that a high-luminance region is formed in the atmosphere to be measured. A measuring object visualization device is disclosed that includes an imaging unit that captures the image and an output unit that extracts a region having a luminance of a predetermined level or more and outputs the extracted region as virtual particles.
特許文献1〜4では、レーザ光線を使用して粒子計測を行うことは開示するものの、レーザ光線を2つの焦点に集光させ、その間を計測対象が移動する時間を測定し焦点間距離を移動時間で除算して速度を取得するか、またはレーザ光線を交差させてガウス分布の測定領域を形成させ、当該測定領域を複数形成して計測領域を移動する時間間隔で除算することで粒子速度を取得するものである。 Although Patent Documents 1 to 4 disclose that particle measurement is performed using a laser beam, the laser beam is focused on two focal points, and the distance between the focal points is measured by measuring the time during which the measurement object moves between them. Divide by time to get the velocity, or cross the laser beams to form a Gaussian distribution measurement region, and then divide the particle velocity by the time interval to move the measurement region by forming multiple measurement regions. To get.
一方、レーザシートを使用して計測を行う技術も提案されており、例えば特開2003−84005号公報(特許文献5)では、レーザシート形成用走査光学系とレーザシート上の2次元粒子軌跡画像を撮像する画像撮像手段と、レーザ発信装置と画像撮像手段のタイミングを取って同期化駆動するタイミングコントロール手段とを備える流動計測システムが開示されている。 On the other hand, a technique for measuring using a laser sheet has also been proposed. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-84005 (Patent Document 5), a scanning optical system for forming a laser sheet and a two-dimensional particle locus image on the laser sheet are proposed. There is disclosed a flow measurement system including an image capturing unit that captures images, and a timing control unit that drives the laser transmitter and the image capturing unit in synchronization with each other.
さらに、特開2004−20385号公報(特許文献6)では、レーザ装置と、レーザシート生成光学系と1台または複数台のCCDあるいはCMOS撮像素子を搭載した高速ビデオカメラを備え、光源と画像取得システムとを同期させ、微少時間差を与えて連続撮影し、時間スペクトルを生成し、生成した時間スペクトルをフーリエ変換・フィルタリング・逆フーリエ変換することにより時間スペクトルを再生して流体速度を計測するシステムが開示されている。 Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-20385 (Patent Document 6) includes a laser device, a laser sheet generation optical system, a high-speed video camera equipped with one or a plurality of CCD or CMOS image sensors, and a light source and image acquisition. A system that measures the fluid velocity by reproducing the time spectrum by synchronizing with the system, continuously shooting with a slight time difference, generating a time spectrum, and performing Fourier transform, filtering, and inverse Fourier transform on the generated time spectrum. It is disclosed.
また、特開2005−140528号公報(特許文献7)では、トレーサ粒子と気泡とを含む気液2相流の流体にレーザ光を照射するレーザ発振装置を備え、トレーサ粒子の発光と気泡からの散乱光とを分離して画像情報を取得して計測を行う、流体計測装置を開示する。 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-140528 (Patent Document 7) includes a laser oscillation device that irradiates laser light to a gas-liquid two-phase flow fluid containing tracer particles and bubbles, and emits light from the tracer particles and from the bubbles. Disclosed is a fluid measurement device that separates scattered light and acquires image information to perform measurement.
この他、特開2006−17616号公報(特許文献8)では、レーザシートの2次元粒子軌跡画像を撮影する画像撮影手段と撮影のタイミングを同期させる制御手段とを備え、放射線環境下で撮影を行う流体流動計測システムを開示している。
上述したように、レーザを利用した流体計測技術は種々提案されているものの、レーザシートを使用したものではなく、またレーザシートを使用したとしても1平面のレーザシートを使用するものである。この理由として種々考えられるが、2平面のレーザシート光の生成に必要となる平行なレーザ光を生成するために、連続するパルスを与えるレーザシート分の台数のパルスレーザ、または内部でダブルパルス化されたレーザをレーザシート数分だけ用意しなければならないことからシステムコストが高まってしまうこと、およびレーザシートを空間的に有意義な領域に近接して、充分平行に形成することが必要とされていたこと、などの問題点を挙げることができる。 As described above, various fluid measurement techniques using a laser have been proposed, but they do not use a laser sheet, and even if a laser sheet is used, a flat laser sheet is used. There are various possible reasons for this, but in order to generate parallel laser light necessary for generating two-plane laser sheet light, the number of laser pulses for the number of laser sheets that give continuous pulses, or double pulses inside As a result, it is necessary to prepare as many lasers as the number of laser sheets, so that the system cost increases, and it is necessary to form the laser sheets sufficiently parallel in close proximity to a spatially significant area. Can be cited as problems.
一方、2平面PIVとして参照される計測法は、微小間隔だけ離間させた2つのレーザシートを形成させ、2つのレーザシートで同時に速度計測することにより、計測平面に沿った方向の他、計測平面に垂直な方向の速度変化も計測可能とし、レーザシートによる従来の2次元的測定ばかりではなく、多点での同時的2次元観測による3次元流速情報を提供することが可能となる。 On the other hand, a measurement method referred to as a two-plane PIV is formed by forming two laser sheets separated by a minute interval and simultaneously measuring the speed with the two laser sheets, thereby measuring the measurement plane in addition to the direction along the measurement plane. It is also possible to measure a change in velocity in a direction perpendicular to the direction, and to provide not only conventional two-dimensional measurement using a laser sheet but also three-dimensional flow velocity information by simultaneous two-dimensional observation at multiple points.
さらに、2つのレーザシートの間隔をレーザ装置の大幅な設定変更を伴うことなく調節することができれば、2次元ばかりではなく3次元的に連続した流速計測を行うことが可能となり、従来と同程度の装置/スペースを保ちながら、より高精度な流体速度計測のために使用できる粒子計測装置、粒子計測方法を提供できることが期待できる。 Furthermore, if the distance between the two laser sheets can be adjusted without a significant change in the setting of the laser device, it will be possible to measure the flow velocity not only in two dimensions but also in three dimensions, which is about the same as before. It can be expected that a particle measuring apparatus and a particle measuring method that can be used for more accurate fluid velocity measurement while maintaining the above apparatus / space can be provided.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明は、従来と同一のレーザ装置およびレーザシート生成光学系を使用しながら最小の光学要素を追加するだけで近接した複数のレーザシートを形成し、粒子計測を可能とするレーザシート形成装置、粒子計測装置、レーザシート形成方法および粒子計測方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the present invention is close by adding the minimum optical elements while using the same laser apparatus and laser sheet generating optical system as those of the prior art. An object of the present invention is to provide a laser sheet forming apparatus, a particle measuring apparatus, a laser sheet forming method, and a particle measuring method capable of forming a plurality of laser sheets and measuring particles.
さらに、本発明は、複数のレーザシートの間隔を、主要な光学要素の大幅な変更を伴わずに外部制御することを可能とするレーザシート形成装置、粒子計測装置、レーザシート形成方法および粒子計測を提供することを目的とする。 Furthermore, the present invention provides a laser sheet forming apparatus, a particle measuring apparatus, a laser sheet forming method, and particle measurement, which can externally control the interval between a plurality of laser sheets without significantly changing main optical elements. The purpose is to provide.
本発明は、上記課題を解決するために、レーザ装置を、レーザシートを提供するために必要な台数以下使用し、近接した複数のレーザシートを効率的に形成する。本発明は、上記目的を達成するために偏光軸が平行とされた第1偏光子、第2偏光子および光路変更手段を備えるタンデム偏光子を使用する。レーザ光線は、第1偏光子により互いに垂直な偏光成分に分離され、一方は、第1偏光子を透過し、他方は、第1偏光子により反射され、光路変更手段により第2偏光子に再帰的に反射され、近接した並列レーザビームとされる。 In order to solve the above-described problems, the present invention uses a laser device equal to or less than the number necessary for providing laser sheets, and efficiently forms a plurality of adjacent laser sheets. In order to achieve the above object, the present invention uses a tandem polarizer that includes a first polarizer, a second polarizer, and optical path changing means whose polarization axes are parallel. The laser beam is separated into mutually perpendicular polarized components by the first polarizer, one is transmitted through the first polarizer, the other is reflected by the first polarizer, and is recursed to the second polarizer by the optical path changing means. The reflected laser beam is made into a close parallel laser beam.
生成された並列レーザビームは、シリンドリカル・レンズなどを備えるレーザシート生成光学系へと入射され、入射した間隔の2つのレーザシートが形成され、粒子からの散乱光計測のために使用できる。 The generated parallel laser beam is incident on a laser sheet generating optical system including a cylindrical lens and the like, and two laser sheets with an incident interval are formed, and can be used for measuring scattered light from particles.
本発明では、反射ミラーと、タンデム偏光子の各偏光子との間の空間的配置を制御することにより、外部制御により、間隔の異なる並列するレーザシートが提供できる。 In the present invention, by controlling the spatial arrangement between the reflecting mirror and each polarizer of the tandem polarizer, it is possible to provide parallel laser sheets with different intervals by external control.
さらに、本発明によれば、最小のレーザ装置および光学系を使用して近接した略平行のレーザシートを提供でき、この並列したレーザシートの間隔は、光路変更手段により調節可能とされる。 Further, according to the present invention, it is possible to provide a substantially parallel laser sheet that is close by using the minimum laser device and optical system, and the interval between the parallel laser sheets can be adjusted by the optical path changing means.
すなわち、本発明によれば、複数のレーザシートを形成するためのレーザ装置と、
偏光軸が平行な対となった第1偏光子および第2偏光子を含むタンデム偏光子と、前記第1偏光子からの反射光を前記第2偏光子に反射させる光路変更手段とを含み、前記レーザ光線を、前記偏光軸に平行な偏光成分を透過させ、垂直な偏光成分を反射させて並列レーザビームを生成する並列ビーム生成手段と
を含む、レーザシート形成装置が提供される。
That is, according to the present invention, a laser device for forming a plurality of laser sheets;
A tandem polarizer including a first polarizer and a second polarizer paired with parallel polarization axes, and an optical path changing unit that reflects reflected light from the first polarizer to the second polarizer, There is provided a laser sheet forming apparatus, comprising: parallel beam generating means for transmitting the laser beam through a polarization component parallel to the polarization axis and generating a parallel laser beam by reflecting a perpendicular polarization component.
本発明では、前記並列ビーム生成手段は、前記第2偏光子へと反射される前記反射光の光軸を変化させる光軸変更手段を含むことができる。本発明では、前記並列ビーム生成手段の上流側に配置され、前記並列ビーム生成手段の前記偏光軸に相対して回転させる1/2波長板と、前記並列ビーム生成手段により生成された前記並列レーザビームから並列したレーザシートを形成するレーザシート生成光学系と、を含むことができる。 In the present invention, the parallel beam generating unit may include an optical axis changing unit that changes an optical axis of the reflected light reflected to the second polarizer. In the present invention, a half-wave plate disposed upstream of the parallel beam generation unit and rotated relative to the polarization axis of the parallel beam generation unit, and the parallel laser generated by the parallel beam generation unit And a laser sheet generating optical system that forms a laser sheet in parallel from the beam.
本発明では、さらに、前記第1の1/2波長板の下流側、かつ前記並列ビーム生成手段の上流側に配置され、前記並列ビーム生成手段に入射される複数の偏光面を前記偏光軸に相対して回転する第2の1/2波長板を含むことができる。本発明では、前記レーザ装置は、形成される前記レーザシートの数以下とすることができる。本発明では、前記レーザシートの離間幅が可変とすることができる。 In the present invention, a plurality of polarization planes arranged on the downstream side of the first half-wave plate and the upstream side of the parallel beam generation unit and incident on the parallel beam generation unit may be the polarization axis. A second half-wave plate that rotates in a relative manner may be included. In the present invention, the number of the laser sheets to be formed may be equal to or less than the number of the laser sheets to be formed. In the present invention, the separation width of the laser sheet can be made variable.
本発明によれば、上記いずれか1項に記載のレーザシート形成装置と、
各偏光面を分離して粒子からの散乱光を測定する撮像手段と
を含む、粒子計測装置が提供される。本発明の前記粒子計測装置は、流体速度計測装置とすることができる。
According to the present invention, the laser sheet forming apparatus according to any one of the above,
There is provided a particle measuring device including an imaging unit that separates each polarization plane and measures scattered light from the particle. The particle measuring device of the present invention can be a fluid velocity measuring device.
本発明によれば、並列したレーザシートの形成方法であって、
レーザ装置からのレーザ光を、偏光軸が平行な対となった第1偏光子および第2偏光子と前記第1偏光子からの反射光を前記第2偏光子に反射させる光路変更手段とを含むタンデム偏光子を備える並列ビーム生成手段に入射させて、前記偏光軸に平行な偏光成分を透過させ、垂直な偏光成分を反射させて並列レーザビームを生成するステップと、
レーザシート生成光学系に前記並列レーザビームを入射させ、並列したレーザシートを形成するステップと
を含む、レーザシート形成方法が提供できる。
According to the present invention, a method of forming parallel laser sheets,
A first polarizer and a second polarizer having a pair of parallel polarization axes, and an optical path changing means for reflecting the reflected light from the first polarizer to the second polarizer; Incident on a parallel beam generating means including a tandem polarizer, and transmitting a polarization component parallel to the polarization axis and reflecting a perpendicular polarization component to generate a parallel laser beam;
And a step of making the parallel laser beam incident on a laser sheet generating optical system to form a parallel laser sheet.
本発明では、前記レーザ装置からのレーザ光の偏光面を、前記並列ビーム生成手段の前記偏光軸に相対して回転させる第1の1/2波長板に前記レーザ装置からの前記レーザ光を入射して偏光面を回転させるステップと、
前記第1の1/2波長板の下流側、かつ前記並列ビーム生成手段の上流側に配置された第2の1/2波長板により、複数の偏光面を前記偏光軸に相対して回転するステップとを含むことができる。本発明によれば、さらに、光軸変更手段により、前記第2偏光子へと反射される前記レーザ光の光軸を変化させるステップを含むことができる。
In the present invention, the laser beam from the laser device is incident on a first half-wave plate that rotates the polarization plane of the laser beam from the laser device relative to the polarization axis of the parallel beam generating means. And rotating the plane of polarization,
A plurality of planes of polarization are rotated relative to the polarization axis by a second half-wave plate disposed downstream of the first half-wave plate and upstream of the parallel beam generating means. Steps. According to the present invention, it may further include a step of changing an optical axis of the laser light reflected to the second polarizer by an optical axis changing unit.
本発明によれば、
レーザ装置からのレーザ光を、偏光軸が平行な対となった第1偏光子および第2偏光子を含むタンデム偏光子と、前記第1偏光子からの反射光を前記第2偏光子に反射させる光路変更手段とを含む並列ビーム生成手段に入射させて、前記偏光軸に平行な偏光成分を透過させ、垂直な偏光成分を反射させて並列レーザビームを生成するステップと、
レーザシート生成光学系に前記並列レーザビームを入射させ、並列したレーザシートを形成するステップと、
撮像手段により前記各偏光面を分離して粒子からの散乱光を測定するステップと
を含む、粒子計測方法が提供される。
According to the present invention,
A laser beam from a laser device is reflected by a tandem polarizer including a first polarizer and a second polarizer whose polarization axes are parallel to each other, and reflected light from the first polarizer is reflected by the second polarizer. A parallel beam generating means including an optical path changing means for transmitting a polarization component parallel to the polarization axis and reflecting a perpendicular polarization component to generate a parallel laser beam;
Making the parallel laser beam incident on a laser sheet generating optical system to form parallel laser sheets;
And separating each of the polarization planes with an imaging means and measuring scattered light from the particles.
本発明では、光軸変更手段により、前記第2偏光子へと反射される前記レーザ光の光路を変化させ、前記並列レーザビームの離間幅を変化させるステップと、
前記レーザ装置からのレーザ光の偏光面を、前記並列ビーム生成手段の前記偏光軸に相対して回転させる第1の1/2波長板に前記レーザ装置からの前記レーザ光を入射して偏光面を回転させるステップとを含むことができる。本発明では、さらに、前記第1の1/2波長板の下流側、かつ前記並列ビーム生成手段の上流側に配置された第2の1/2波長板により、複数の偏光面を前記偏光軸に相対して回転するステップを含むことができる。本発明では、さらに、流体中に存在する粒子を計測することにより、流体速度を計測するステップを含むことができる。
In the present invention, the optical axis changing means changes the optical path of the laser light reflected to the second polarizer, and changes the separation width of the parallel laser beams;
The laser beam from the laser device is incident on a first half-wave plate that rotates the polarization plane of the laser beam from the laser device relative to the polarization axis of the parallel beam generating means. Rotating. In the present invention, a plurality of polarization planes are further separated by the second half-wave plate disposed downstream of the first half-wave plate and upstream of the parallel beam generating means. A step of rotating relative to. The present invention can further include a step of measuring fluid velocity by measuring particles present in the fluid.
以下、本発明を図面に示した特定の実施形態を以て説明するが、本発明は、図面に示した特定の実施形態に限定されるものではない。図1は、本発明のレーザシート形成装置を含む粒子計測装置の実施形態を示す。図1に示した粒子計測装置10は、本発明の特定の実施形態では、流体速度計測装置として構成することができる。しかしながら、本発明は、粒子からの散乱光を使用して、粒子からの散乱光を使用する粒子濃度、粒径、粒子分布などを測定する粒子計測装置に適用することができる。
The present invention will be described below with reference to specific embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to the specific embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a particle measuring apparatus including a laser sheet forming apparatus of the present invention. The
図1は、本発明による粒子計測装置10の第1の実施形態を示した図である。図1に示した粒子計測装置10は、流体速度計測装置として構成され、流体中に存在する粒子からの散乱を使用して流体の速度を計測している。レーザ装置12は、本発明の特定の実施形態では、26.7kHzの繰返し周波数で駆動されるNd:YAGレーザとされており、シングルパルス駆動でも良く、ダブルパルス駆動でも良く、特に限定されるものではない。しかしながら、高速・高精度測定のためには、例えば、特開2004−20385号公報に開示のタイミングパルスを発生させることができる、レーザ装置を使用することが好ましい。なお、本発明では上述したNd:YAGレーザ以外にも、Arイオンレーザ、Cu蒸気レーザなどの気体レーザ、半導体レーザなど、偏光面の規定されたレーザ装置であれば、いかなるレーザ装置でも用いることができる。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a
レーザ装置12からは、紙面垂直方向の偏光面を有するレーザ光18が射出され、ビームサンプラー14を通過して、1/2波長板16に到達する。ビームサンプラー14で反射されたレーザ光は、光電変換素子26により光電変換され、レーザ光のモニタとして使用される。1/2波長板16は、その光学主軸(高速軸または進相軸)がレーザ光の偏光面をπ/4ラジアン回転させるようにアラインメントされている。ビームサンプラー14を通過して、レーザ光はタンデム偏光子30、32に入射する。タンデム偏光子30は、偏光面に対してπ/4ラジアン傾斜した偏光軸が与えられている。レーザ光18が、タンデム偏光子30に入射すると、偏光軸に対して平行成分であるP||偏光成分20および垂直成分であるP⊥偏光成分22が分離される。タンデム偏光子30では、P||偏光成分20が透過し、P⊥偏光成分22が等しい強度で反射されて、再度、タンデム偏光子32により透過および反射が発生し、並列レーザビームが生成される。
A
タンデム偏光子30により反射されたP⊥偏光成分22は、光路変更手段として提供される反射ミラー34でタンデム偏光子32へと再帰的に反射される。なお、タンデム偏光子30、32および反射ミラー34は、本発明の並列ビーム生成手段を構成する。このとき、反射ミラー34は、P⊥偏光成分22がタンデム偏光子32の表面でタンデム偏光子30を通過したP||偏光成分20から所定の距離だけ離間した位置で反射するようにアライメントされる。タンデム偏光子32で反射されたP⊥偏光成分22およびタンデム偏光子32を通過したP||偏光成分20は、ともにレーザシート生成光学系36に入射される。なお、本発明では、反射ミラー34に代えて、偏光子など同様の機能を有する光学要素を使用することができる。
The P⊥
レーザシート生成光学系36は、シリンドリカル・レンズなどの光学要素を備えており、入射したレーザ光線を2次元的に広がったレーザシートに変換する。レーザシート生成光学系36を通過した並列レーザシートは、さらにシリンドリカル・レンズ38により平行度が調整され、略平行なレーザシートとされて測定セル40内の測定スポットSに照射される。
The laser sheet generation
測定セル40に近接して偏光ビームスプリッタ(PBS)42、48を介して、撮像手段として使用されるCMOSカメラ44、46、50、52が配置されている。CMOSカメラ44、46、50、52は、測定セル40の測定スポットSからの散乱光を検出し、2平面PIV計測データを取得する。CMOSカメラ44、46、50、52としては、本発明では、例えば、512×512ピクセル以上、シャッタ周波数1kHz以上の高速CMOSカメラを使用することが好ましい。また、CMOSカメラ44、46、50、52は、タイミング制御装置58により同期制御され、時間分解測定を行う。
本発明では、近接したレーザシートからの散乱光は、偏光面が異なっているので、PBS42により分離され、CMOSカメラ44、46により計測することができる。また、CMOSカメラ50、52についても同様に、各レーザシートからの散乱光を区別して測定が行われる。なお、本発明では、測定光学系の配置および測定シーケンスなどについては特に限定されるものではない。
In the present invention, the scattered light from the adjacent laser sheets has different polarization planes, so that it is separated by the
各CMOSカメラ44、46、50、52の出力は、信号/トリガライン54を介して高速フーリエ変換・フィルタ処理・逆フーリエ変換および画像処理を実行するコンピュータ装置56に取込まれる。コンピュータ装置56は、取込んだデータを、例えば特開2004−20385号公報に開示された方法を使用して処理し、2次元画像、または3次元画像として流体速度計測結果を出力する。
The output of each
図1に示した第1の実施形態では、レーザ12から出力されたレーザ光をタンデム偏光子30、32を使用して効率的に分離し、最小の光学系で近接した並列レーザシートを提供することができる。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the laser light output from the
図2には、本発明の他の実施形態を示す。図2に示す実施形態では、粒子計測装置70は、近接する並列レーザシートを生成するための2台のレーザ装置72、74を備えている。レーザ装置74から射出された第1レーザ光は、1/2波長板76に導入され、反射ミラー78により、レーザ装置72から射出された第2レーザ光と偏光子80により同軸または近接して平行にアライメントされ、反射ミラー82へと導入される。偏光子80は、第2レーザ光の偏光面に沿った偏光軸を備え、第2レーザ光を高効率で通過させる。一方、1/2波長板76は、本発明の特定の実施形態では、その光学主軸が第1レーザ光の偏光面に対して+π/4ラジアン回転してアライメントされる。このため、第1レーザ光の偏光面は、1/2波長板76を通過した後、第2レーザ光の偏光面から−π/2ラジアン(90°)回転した偏光面とされる。第1レーザ光は、その後、偏光子80へと反射され、偏光子80は、第1レーザ光を反射させ、同時に第2レーザ光を透過させることにより、第1レーザ光および第2レーザ光の偏光面を含むレーザ光として反射ミラー82へと伝搬してゆく。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 2, the
その後、レーザ光は、反射ミラー82で反射された後、ビームサンプラー84を通過して第2の1/2波長板に導入される。第2の1/2波長板28は、その光学主軸が第1レーザ光の偏光面を、+3/4πラジアン回転させ、第2レーザ光の偏光面を−π/4ラジアン回転させるようにアライメントされている。このため、第2の1/2波長板28を通過した後、第2レーザ光は、第1レーザ光に対して90°ずれた偏光面が与えられる。その後、変調レーザ光は、タンデム偏光子30、32に入射する。
Thereafter, the laser light is reflected by the
形成された並列レーザビームは、レーザシート生成光学系36へと入射され、並列レーザシートが与えられる。さらに、図2に示した本発明の実施形態では、2台のレーザ装置で、偏光面が異なる2つの並列レーザシートを提供でき、2平面PIV計測を、既存のシステムに対して最小の光学系を追加するだけで、低コスト、省スペースで効率的に行うことができる。なお、図2に示した実施形態では、1/2波長板76を、レーザ装置72の外部ではなく内部に配置して外見上、1/2波長板をレーザ装置72内に設置することもできる。
The formed parallel laser beam is incident on the laser sheet generating
図3は、図1および図2で説明した本発明における変調レーザ光が含む偏光面の実施形態を示した図である。図3(a)、図3(b)が偏光面を1つだけ含むレーザ光の場合にも適用できる光ビーム分離機構を説明した図(図1の実施形態に対応する。)であり、図3(c)〜図3(e)が直交する複数の偏光面を含む場合(第2実施形態)に使用することができる、第2の光ビーム分離機構を説明した図である。なお、図3(a)、(b)で説明する実施形態においては、レーザ装置は、シングルパルス・レーザでも、ダブルパルス・レーザでも使用することができるし、また複数の偏光面を含むレーザ光を分離する場合にも適用することができる。本発明の、並列ビーム生成手段の光ビーム分離機構の第1の実施形態では、図3(a)に示すように、光学主軸Pa1を、偏光面に対して+π/8ラジアンまたは−π/8ラジアン回転させた1/2波長板で、レーザビームの偏光面を+π/4ラジアンまたは−π/4ラジアン回転させる。その後、タンデム偏光子30の偏光軸Pを図2(b)のように、偏光面に対してπ/4ラジアンだけ傾斜して配置し、45°の角度でレーザビームを入射させることで、偏光軸に対して平行な成分P||および垂直の成分P⊥に分離する。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a polarization plane included in the modulated laser beam according to the present invention described in FIGS. 1 and 2. FIGS. 3A and 3B are diagrams (corresponding to the embodiment of FIG. 1) illustrating a light beam separation mechanism that can be applied even in the case of a laser beam including only one polarization plane. It is a figure explaining the 2nd light beam separation mechanism which can be used when 3 (c)-Drawing 3 (e) contain a plurality of orthogonal polarization planes (2nd embodiment). In the embodiment described with reference to FIGS. 3A and 3B, the laser apparatus can be used with either a single pulse laser or a double pulse laser, and laser light including a plurality of polarization planes. It can also be applied to the case of separating. In the first embodiment of the light beam separation mechanism of the parallel beam generating means of the present invention, as shown in FIG. 3A, the optical principal axis P a1 is set to + π / 8 radians or −π / The polarization plane of the laser beam is rotated by + π / 4 radians or −π / 4 radians with a half-wave plate rotated by 8 radians. After that, the polarization axis P of the
一般に、偏光子の偏光軸に対して偏光が角度θだけ傾斜して入射したとき、透過光強度は、偏光分離が理想的である場合、下記式(1)で与えられる。 In general, when polarized light is incident on the polarization axis of the polarizer at an angle θ, the transmitted light intensity is given by the following formula (1) when polarization separation is ideal.
透過光を除く入射光は、反射される。また、透過光は、偏光子の偏光軸で規定される偏光面を有し、一方、反射光は、偏光軸に直交する偏光面を有する。したがって、タンデム偏光子30、32に入射させるレーザ光の偏光方向を、偏光軸に対してπ/4ラジアン傾斜させておくことにより、互いに垂直な偏光面を含む等強度のレーザビームを形成することができる。
Incident light other than transmitted light is reflected. Further, the transmitted light has a polarization plane defined by the polarization axis of the polarizer, while the reflected light has a polarization plane orthogonal to the polarization axis. Therefore, by forming the polarization direction of the laser light incident on the
その後、平行なP||偏光成分は、タンデム偏光子32を通過し、垂直なP⊥偏光成分は、タンデム偏光子32により反射され、レーザシート生成光学系36に入射される時点では、偏光面が直交した並列レーザビームが形成される。形成された並列ビームは、レーザシート生成光学系36に入射され、並列レーザシートを形成する。なお、図3(b)で示した実施形態は、特に1/2波長板を使用することなく、レーザ装置からの偏光面が良好に規定されている限り、タンデム偏光子の偏光軸のアライメント調節により、レーザ光線の偏光面と、タンデム偏光子の偏光軸とが45°の角度をなすように設置することでも達成することができる。
Thereafter, the parallel P || polarization component passes through the
図3(c)〜図3(e)は、図3(a)および図3(b)とは異なり、偏光子の偏光軸をレーザ光の偏光面に一致させて分離させる実施形態である。第1レーザ光60および第2レーザ光62は、図3(c)に示すように、各レーザ装置から射出した段階では共通の偏光面を有している。第1レーザ光60は、図2の矢線Aで示されるポイントでは、光学主軸Pa2を有する第1の1/2波長板16により相対的にπ/2ラジアン(90°)偏光面が回転され、図3(d)に示す偏光面とされる。第2の1/2波長板28は、その光学主軸Pa3が第2レーザ光62の偏光面を相対的にπ/4ラジアン回転させ、かつ第1レーザ光60を、第1の1/2波長板16とは相対する回転方向に3/4πラジアンだけ偏光面を回転させるようにアライメントされている。
FIG. 3C to FIG. 3E show an embodiment in which the polarization axis of the polarizer is made to coincide with the polarization plane of the laser light and is separated, unlike FIG. 3A and FIG. As shown in FIG. 3C, the
この結果、図2の矢線Bで示したポイントでは、図3(e)で示すように、第1レーザ光60および第2レーザ光62のそれぞれの偏光面は、π/4ラジアン(45°)回転され、直交する偏光面を含むレーザ光が提供される。
As a result, at the point indicated by the arrow B in FIG. 2, the polarization planes of the
また、本発明では、必ずしも偏光軸Pを第1レーザ光の偏光面と合わせる必要はない。まず、シングルパルス・レーザ装置を2台使用し、それぞれのレーザ光の偏光面を、偏光軸Pについて互いにπ/4ラジアン(45°)ずらしておくことでも、同様の偏光面構成、および透過光および反射光を与えることができる。さらに図2に示した実施形態について説明すると、図3(e)に示した偏光面とされた後、直交する偏光面を含むレーザ光は、タンデム偏光子30に入射する。このとき、タンデム偏光子30の偏光軸Pを第1レーザ光60の偏光方向となるようにアライメントすることで、第1レーザ光60を透過させ、第2レーザ光62を反射させることができる。この場合、第2レーザ光62は、タンデム偏光子32による反射効率分だけ強度が低下するものの、一方のレーザ光線だけを複数回反射させることによる並列レーザビームの強度差を最小にしたままで並列レーザシートを生成することができる。
In the present invention, it is not always necessary to align the polarization axis P with the polarization plane of the first laser beam. First, the same polarization plane configuration and transmitted light can be obtained by using two single pulse laser devices and shifting the polarization planes of the respective laser beams by π / 4 radians (45 °) with respect to the polarization axis P. And can provide reflected light. Further, the embodiment shown in FIG. 2 will be described. After the polarization plane shown in FIG. 3 (e), the laser beam including the orthogonal polarization plane enters the
本発明では、タンデム偏光子30、32に入射される第1レーザ光および第2レーザ光の偏光面成分は必ずしも直交する必要はなく、測定系により各レーザシートからの散乱光を検出できる限り、測定系、光学要素、S/N比に応じて適宜設定することができるし、また各レーザシートの強度比についても測定系の設定により対応できる限り、必ずしも同程度の強度とされずとも良い。
In the present invention, the polarization plane components of the first laser light and the second laser light incident on the
また、本発明の粒子計測装置では、光軸変更手段として使用される、反射ミラー34を、ステッピング・モータにより並進運動させることで、間隔の異なる並列レーザシートを外部的に制御して形成することができる。このため、この実施形態では、所定の空間範囲内におけるほぼ同時的な3次元粒子計測を行うことを可能とし、計測範囲および計測情報をより高精度に得ることができる。
In the particle measuring apparatus of the present invention, the parallel mirror sheets having different intervals are externally controlled and formed by translating the reflecting
なお、本発明の粒子計測装置を流体速度計測装置として使用する場合、1レーザシートあたりの測定には、2パルスを要する。レーザ装置として26.7kHzのレピテーション・レートのレーザ装置を使用すると、最高、13.4kHz(測定間隔=74.6μs)間隔で3次元空間の流体速度計測を行うことが可能となり、高精度の流体速度計測装置が提供できる。 In addition, when using the particle | grain measuring apparatus of this invention as a fluid velocity measuring apparatus, two pulses are required for the measurement per laser sheet. When a laser device with a repetition rate of 26.7 kHz is used as the laser device, it becomes possible to measure the fluid velocity in the three-dimensional space at a maximum interval of 13.4 kHz (measurement interval = 74.6 μs). A fluid velocity measuring device can be provided.
図4は、本発明で生成された並列レーザシートの近接性を、並列レーザシートの第1レーザシートの水平偏光および垂直偏光成分について観測したときの強度プロファイル(○、△)および第2レーザシートを水平偏光および垂直偏光成分について観測した時(●、黒三角)の強度プロファイルを示す。また、図4には、破線で第1レーザシートの強度をフィッティングした結果を示す。同様に、実線で第2レーザ光の強度分布をフィッティングした結果を示す。図4に示されるように、2つのレーザシートは、約600μmのピーク間隔で離間しており、その幅(FWHM)は、約500μmであった。 FIG. 4 shows the intensity profile (◯, Δ) and the second laser sheet when the proximity of the parallel laser sheet generated in the present invention is observed with respect to the horizontal polarization and vertical polarization components of the first laser sheet of the parallel laser sheet. Shows the intensity profile when observed for the horizontal and vertical polarization components (●, black triangle). FIG. 4 shows the result of fitting the intensity of the first laser sheet with a broken line. Similarly, the result of fitting the intensity distribution of the second laser beam with a solid line is shown. As shown in FIG. 4, the two laser sheets were separated by a peak interval of about 600 μm and their width (FWHM) was about 500 μm.
図5は、本発明のレーザシート形成装置を使用して生成された並列レーザシートのレーザシート面内で入射方向に対して垂直な方向の強度分布を示した図である。図5中、○および●は、レーザシートの水平偏光の強度分布であり、■および□は、垂直偏光の強度分布を、垂直方向の位置に対してプロットした図である。図5に示すように、第1レーザ光および第2レーザ光について水平偏光成分に関して垂直方向にわずかにレーザ強度が異なるものの、両レーザシートはほとんど同一の特性を有していることがわかる。また、垂直偏光成分については、どちらのレーザシートについても良好な均一性が得られていることが示され、本発明により均一な強度特性を有する並列レーザシートが得られることが示された。図4および図5に示すように、本発明により、シート幅程度にまで近接した、ほぼ平行のレーザシートが提供できたことが示された。 FIG. 5 is a diagram showing the intensity distribution in the direction perpendicular to the incident direction within the laser sheet surface of the parallel laser sheets generated using the laser sheet forming apparatus of the present invention. In FIG. 5, ◯ and ● are the intensity distribution of the horizontal polarization of the laser sheet, and ■ and □ are the plots of the intensity distribution of the vertical polarization with respect to the position in the vertical direction. As shown in FIG. 5, although the laser intensity is slightly different in the vertical direction with respect to the horizontal polarization component of the first laser light and the second laser light, it can be seen that both laser sheets have almost the same characteristics. As for the vertical polarization component, it was shown that good uniformity was obtained for both laser sheets, and it was shown that a parallel laser sheet having uniform intensity characteristics can be obtained by the present invention. As shown in FIGS. 4 and 5, it was shown that the present invention could provide a substantially parallel laser sheet close to the sheet width.
図6は、本発明で形成された並列レーザシートを使用して計測した流体速度ベクトル分布および計測した流体速度から算出した渦度分布(濃淡)の結果を示す。図6は、粒子を含む流体からの散乱を、レーザシート間隔を約600μmに設定し、(時間分解能を7.9kHzとして流体速度計測を行い、計測結果のある時刻をt=0(図6(a))の基準として、t=253μs(図6(b))およびt=506μs(図6(c))後の流体速度計測結果を示したものである。図6に示されるように、2面のレーザシートからの粒子散乱光が明確に分離されて観測されるのが示された。 FIG. 6 shows the result of the fluid velocity vector distribution measured using the parallel laser sheet formed in the present invention and the vorticity distribution (shading) calculated from the measured fluid velocity. FIG. 6 shows scattering from a fluid containing particles, the laser sheet interval is set to about 600 μm, fluid velocity measurement is performed with a time resolution of 7.9 kHz, and a time at which the measurement result is obtained is t = 0 (FIG. 6 ( As a reference for a)), the fluid velocity measurement results after t = 253 μs (FIG. 6B) and t = 506 μs (FIG. 6C) are shown, as shown in FIG. It was shown that the scattered light from the surface laser sheet was clearly separated and observed.
本発明ではレーザシートの数を特に限定するものではなく、特定の用途および目的に応じて適宜選択して1レーザシートについて最小コストで、近接した並列レーザシートを増加することができる。さらに、本発明において、レーザシート生成光学系をレーザ光の入射方向に等価なシリンドリカル・レンズ系を使用する光学系を用いることにより、容易に並列レーザシートの離間幅に対する調整マージンを広げることができる。 In the present invention, the number of laser sheets is not particularly limited, and the number of adjacent parallel laser sheets can be increased at a minimum cost for one laser sheet by appropriately selecting according to a specific application and purpose. Furthermore, in the present invention, by using an optical system that uses a cylindrical lens system equivalent to the incident direction of the laser light as the laser sheet generating optical system, the adjustment margin for the separation width of the parallel laser sheets can be easily expanded. .
これまで本発明を図面に示した実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、他の実施の形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. It can be changed within the range that can be conceived by a trader, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and effects of the present invention are exhibited.
以上説明したように本発明によれば、従来と同一のレーザ装置およびレーザシート形成光学系を使用しながら最小の光学要素を追加するだけで、近接した複数のレーザシートを形成し、流体速度計測を可能とするレーザシート形成装置、粒子計測装置、レーザシート作成方法および粒子計測方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, by using the same laser device and laser sheet forming optical system as in the prior art, a plurality of adjacent laser sheets can be formed and fluid velocity measurement can be performed simply by adding the minimum optical elements. It is possible to provide a laser sheet forming apparatus, a particle measuring apparatus, a laser sheet creating method, and a particle measuring method that enable the above.
さらに、本発明によれば、複数のレーザシートの間隔を、主要な光学要素の大幅な変更を伴わずに外部制御することを可能とする、レーザシート形成装置、粒子計測装置、レーザシート作成方法および粒子計測方法を提供することができる。 Furthermore, according to the present invention, a laser sheet forming apparatus, a particle measuring apparatus, and a laser sheet creating method capable of externally controlling the interval between a plurality of laser sheets without significantly changing main optical elements. And a particle measuring method can be provided.
10…粒子計測装置、12…レーザ装置、14…ビームサンプラー、16…1/2波長板、18…レーザ光、20…P||偏光成分、22…P⊥偏光成分、26…光電変換素子、28…1/2波長板、30、32…タンデム偏光子、34…反射ミラー、36…レーザシート生成光学系、38…シリンドリカル・レンズ、40…測定セル、42…PBS、44、46…高速CMOSカメラ、48…PBS、50、52…高速CMOSカメラ、54…信号/トリガライン、60…第1レーザ光、62…第2レーザ光、70…粒子計測装置(第2の実施形態)、72…レーザ装置、74…レーザ装置、76…1/2波長板、78…反射ミラー、80…偏光子、82…反射ミラー、84…ビームサンプラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Particle measuring device, 12 ... Laser apparatus, 14 ... Beam sampler, 16 ... 1/2 wavelength plate, 18 ... Laser beam, 20 ... P || Polarized light component, 22 ... P Polarized light component, 26 ... Photoelectric conversion element, 28 ... 1/2 wavelength plate, 30, 32 ... tandem polarizer, 34 ... reflection mirror, 36 ... laser sheet generating optical system, 38 ... cylindrical lens, 40 ... measurement cell, 42 ... PBS, 44, 46 ... high speed CMOS Camera, 48 ... PBS, 50, 52 ... High-speed CMOS camera, 54 ... Signal / trigger line, 60 ... First laser beam, 62 ... Second laser beam, 70 ... Particle measuring device (second embodiment), 72 ... Laser device, 74 ... laser device, 76 ... half-wave plate, 78 ... reflecting mirror, 80 ... polarizer, 82 ... reflecting mirror, 84 ... beam sampler
Claims (15)
偏光軸が平行な対となった第1偏光子および第2偏光子を含むタンデム偏光子と、前記第1偏光子からの反射光を前記第2偏光子に反射させる光路変更手段とを含み、前記レーザ光線を、前記偏光軸に平行な偏光成分を透過させ、垂直な偏光成分を反射させて並列レーザビームを生成する並列ビーム生成手段と
を含む、レーザシート形成装置。 A laser device for forming a plurality of laser sheets;
A tandem polarizer including a first polarizer and a second polarizer paired with parallel polarization axes, and an optical path changing unit that reflects reflected light from the first polarizer to the second polarizer, A laser sheet forming apparatus, comprising: parallel beam generating means that transmits a polarized component parallel to the polarization axis and reflects a perpendicular polarized component to generate a parallel laser beam.
各偏光面を分離して粒子からの散乱光を測定する撮像手段と
を含む、粒子計測装置。 The laser sheet forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A particle measuring apparatus comprising: an imaging unit that separates each polarization plane and measures scattered light from the particle.
レーザ装置からのレーザ光を、偏光軸が平行な対となった第1偏光子および第2偏光子と前記第1偏光子からの反射光を前記第2偏光子に反射させる光路変更手段とを含むタンデム偏光子を備える並列ビーム生成手段に入射させて、前記偏光軸に平行な偏光成分を透過させ、垂直な偏光成分を反射させて並列レーザビームを生成するステップと、
レーザシート生成光学系に前記並列レーザビームを入射させ、並列したレーザシートを形成するステップと
を含む、レーザシート形成方法。 A method of forming parallel laser sheets,
A first polarizer and a second polarizer having a pair of parallel polarization axes, and an optical path changing means for reflecting the reflected light from the first polarizer to the second polarizer; Incident on a parallel beam generating means including a tandem polarizer, and transmitting a polarization component parallel to the polarization axis and reflecting a perpendicular polarization component to generate a parallel laser beam;
A step of causing the parallel laser beam to enter a laser sheet generating optical system and forming the parallel laser sheets.
前記第1の1/2波長板の下流側、かつ前記並列ビーム生成手段の上流側に配置された第2の1/2波長板により、複数の偏光面を前記偏光軸に相対して回転するステップとを含む、請求項9に記載のレーザシート形成方法。 The laser beam from the laser device is incident on a first half-wave plate that rotates the polarization plane of the laser beam from the laser device relative to the polarization axis of the parallel beam generating means. A step of rotating
A plurality of planes of polarization are rotated relative to the polarization axis by a second half-wave plate disposed downstream of the first half-wave plate and upstream of the parallel beam generating means. The laser sheet formation method of Claim 9 including a step.
レーザシート生成光学系に前記並列レーザビームを入射させ、並列したレーザシートを形成するステップと、
撮像手段により前記各偏光面を分離して粒子からの散乱光を測定するステップと
を含む、粒子計測方法。 A laser beam from a laser device is reflected by a tandem polarizer including a first polarizer and a second polarizer whose polarization axes are parallel to each other, and reflected light from the first polarizer is reflected by the second polarizer. A parallel beam generating means including an optical path changing means for transmitting a polarization component parallel to the polarization axis and reflecting a perpendicular polarization component to generate a parallel laser beam;
Making the parallel laser beam incident on a laser sheet generating optical system to form parallel laser sheets;
And measuring the scattered light from the particles by separating each of the polarization planes with an imaging means.
前記レーザ装置からのレーザ光の偏光面を、前記並列ビーム生成手段の前記偏光軸に相対して回転させる第1の1/2波長板に前記レーザ装置からの前記レーザ光を入射して偏光面を回転させるステップとを含む、請求項12に記載の粒子計測方法。 Changing an optical path of the laser light reflected to the second polarizer by an optical axis changing means, and changing a separation width of the parallel laser beams;
The laser beam from the laser device is incident on a first half-wave plate that rotates the polarization plane of the laser beam from the laser device relative to the polarization axis of the parallel beam generating means. The particle measuring method according to claim 12, further comprising a step of rotating.
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