JP2022170838A - 紫外光検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、短波長ＵＶ－Ｃと長波長ＵＶ－Ｃとを区別して検出する紫外光検出器を提供する。【解決手段】紫外光検出器は、紫外光に反応して発光する、又は、前記紫外光に反応して変色する反応体と、前記反応体を収容する筐体と、前記筐体に配置され、前記反応体に前記筐体の外の光を伝搬し、第一フィルタを有する第一採光窓と、前記筐体に配置され、前記反応体に前記筐体の外の光を伝搬する、第二採光窓と、を備え、前記第一フィルタは、透過スペクトルにおいて、光透過率が１０％を示す第一波長が２２５ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の波長帯域に位置し、２００ｎｍ以上前記第一波長未満の波長帯域における光透過率が１０％より小さく、前記第一波長を超過し２８０ｎｍ以下の波長帯域における光透過率が１０％より大きい。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、紫外光検出器に関する。

細菌、真菌及びウイルス等の病原体の存在する物体表面や空間に向けて、発光波長が１９０ｎｍ～２８０ｎｍの波長帯域にある深紫外光を照射し、病原体を不活化させる方法が開発されつつある。この方法は、例えば、当該波長帯域の深紫外光を放射する光源を、病原体を不活化させたい部屋等に配置し、当該波長帯域の深紫外光を照射することで実行される。

この波長帯域の深紫外光は、太陽により放射されるものの、上空のオゾン層で吸収されるため、地上に届く太陽光にはほとんど含まれない光である。また、この波長帯域の深紫外光は、一般的な照明として使用される蛍光灯や白熱電球から、ほとんど放射されない光である。

ところで、人は紫外光を知覚できない。それゆえ、紫外光の照射強度を検出するには紫外光検出器が必要である。特許文献１には、紫外光をＵＶセンサで検出する紫外光測定装置が開示されている。特許文献２には、紫外光に反応して発色するシート状の感光材が開示されている。

特開２０１０－１０１６２７号公報 国際公開第２０１６／０１７７０１号

１９０ｎｍ～２８０ｎｍの波長帯域の深紫外光のうち、本明細書では、特に、２００～２８０ｎｍという特定波長の深紫外光を「ＵＶ－Ｃ」と呼び、ＵＶ－Ｃ光源から放射される紫外光を検出することを想定する。

近年の研究により、２００ｎｍ～２８０ｎｍの波長帯域の光の中でも比較的短波長の光（以下、「短波長ＵＶ－Ｃ」という。）は、皮膚や眼の角膜の奥深くに到達しないため、人体や動物に対して安全であることが知られつつある。短波長ＵＶ－Ｃは、例えば、２００ｎｍ以上２３５ｎｍ以下の波長帯域の光である。短波長ＵＶ－Ｃには、例えば、ＫｒＣｌエキシマランプから出射される、主たる発光波長が２２２ｎｍの光や、ＫｒＢｒエキシマランプから出射される、主たる波長が２０７ｎｍの光等が挙げられる。一方で、２００ｎｍ～２８０ｎｍの波長帯域にあるＵＶ－Ｃの中でも比較的長波長の光（以下、「長波長ＵＶ－Ｃ」という。）は、人体又は動物に悪影響を及ぼすおそれがあることが知られつつある。長波長ＵＶ－Ｃは、例えば、２３５ｎｍを超過し２８０ｎｍ以下の波長帯域の光である。長波長ＵＶ－Ｃには、例えば、低圧水銀ランプから出射される、主たる発光波長が２５４ｎｍの光が挙げられる。

本発明者は、微生物を不活化させるためにＵＶ－Ｃ光源を使用する際の課題について検討した。その結果、ＵＶ－Ｃ光源の安全性を保証するため、ＵＶ－Ｃ光源から出射される光に長波長ＵＶ－Ｃが含まれていないことを確認する必要性があることを考察した。この考察に基づいて、ＵＶ－Ｃ光源からの出射光に対し、短波長ＵＶ－Ｃと長波長ＵＶ－Ｃとを区別して検出するという課題を設定した。

本発明者は、上記課題を解決できる紫外光検出器を検討した。特許文献１のように紫外光の検出にＵＶセンサを使用すると、紫外光検出器は電気回路を含むようになるため、紫外光検出器の構造が複雑化する。これに対し、特許文献２のように紫外光の検出にシート状の感光材を使用すると、簡易な構成の紫外光検出器を設計できる。しかしながら、紫外光検出器に感光材を単に使用するだけでは、感光材は短波長ＵＶ－Ｃと長波長ＵＶ－Ｃとの両方に感光してしまい、短波長ＵＶ－Ｃと長波長ＵＶ－Ｃとを区別して検出できない。

本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で、短波長ＵＶ－Ｃと長波長ＵＶ－Ｃとを区別して検出する紫外光検出器を提供することである。

本発明の紫外光検出器は、紫外光に反応して発光する、又は、前記紫外光に反応して変色する反応体と、
前記反応体を収容する筐体と、
前記筐体に配置され、前記反応体に前記筐体の外の光を伝搬し、第一フィルタを有する第一採光窓と、
前記筐体に配置され、前記反応体に前記筐体の外の光を伝搬し、前記第一フィルタを有しない第二採光窓と、を備え、
前記第一フィルタは、透過スペクトルにおいて、光透過率が１０％を示す第一波長が２２５ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の波長帯域に位置し、２００ｎｍ以上前記第一波長未満の波長帯域における光透過率が１０％より小さく、前記第一波長を超過し２８０ｎｍ以下の波長帯域における光透過率が１０％より大きい。

本発明の紫外光検出器は、病原体を不活化させるためのＵＶ－Ｃ光源の出射光に、長波長ＵＶ－Ｃが含まれていないことを確認するために用いられる。詳細は後述するが、本発明の紫外光検出器において、第二採光窓の直下に配置された反応体には、ＵＶ－Ｃ光源から出射されるＵＶ－Ｃのうち、少なくとも短波長ＵＶ－Ｃが入射するのに対し、第一採光窓の直下に配置された反応体には、ＵＶ－Ｃ光源から出射されるＵＶ－Ｃのうち、実質的に短波長ＵＶ－Ｃが入射せず、長波長ＵＶ－Ｃが入射する。第二採光窓の直下に配置された反応体の反応を検出すると、ＵＶ－Ｃ光源がＵＶ－Ｃを発光していることがわかる。第一採光窓の直下に配置された反応体の反応を検出すると、ＵＶ－Ｃ光源が発光する光に長波長ＵＶ－Ｃが含まれており、安全性が損なわれていることがわかる。

これにより、第二採光窓での反応体の反応を検出し、第一採光窓での反応体の反応を検出しない場合、反応体には、低波長ＵＶ－Ｃが入射し、長波長ＵＶ－Ｃが入射していないことがわかる。そうすると、ＵＶ－Ｃ光源は、長波長ＵＶ－Ｃを発光せず、短波長ＵＶ－Ｃ光を発光しており、ＵＶ－Ｃ光源は安全に動作していることがわかる。したがって、短波長ＵＶ－Ｃと長波長ＵＶ－Ｃとを区別して検出できる。なお、第一採光窓と第二採光窓の両方で反応体の反応を検出しない場合、反応体には、反応に必要な光強度のＵＶ－Ｃが入射していないことがわかる。そうすると、ＵＶ－Ｃ光源はそもそも発光していないか、発光する光強度が小さい、つまり病原体の不活化が十分に行われていないことがわかる。
なお、本明細書において、「不活化」とは、菌やウイルス等の病原体を死滅させること、又は感染力や毒性を失わせることを包括する概念を指す。

前記第二採光窓は、第二フィルタを有し、前記第二フィルタは、透過スペクトルにおいて、光透過率が９０％を示す第二波長が２２５ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の波長帯域に位置し、２００ｎｍ以上前記第二波長未満の波長帯域における光透過率が９０％より大きくして、前記第二波長を超過し２８０ｎｍ以下の波長帯域における光透過率が９０％より小さくしていても構わない。

詳細は後述するが、第二フィルタを有する第二採光窓の直下に配置された反応体には、ＵＶ－Ｃ光源から出射されるＵＶ－Ｃのうち、実質的に長波長ＵＶ－Ｃが入射せず、短波長ＵＶ－Ｃが入射する。第一採光窓の直下に配置された反応体には、ＵＶ－Ｃ光源から出射されるＵＶ－Ｃのうち、実質的に短波長ＵＶ－Ｃが入射せず、長波長ＵＶ－Ｃが入射する。これにより、第二採光窓での反応体の反応を検出すれば、ＵＶ－Ｃ光源が短波長ＵＶ－Ｃを出射することを確認でき、第一採光窓での反応体の反応を検出すれば、ＵＶ－Ｃ光源が長波長ＵＶ－Ｃを出射することを確認できる。よって、短波長ＵＶ－Ｃと長波長ＵＶ－Ｃをわかりやすく区別できる。

前記第一採光窓及び前記第二採光窓は、前記筐体の同一面に配置されていても構わない。
これにより、紫外光検出器の向きを変更することなく、第一採光窓及び第二採光窓を視認できる。

前記反応体は、前記紫外光で励起されて蛍光を発光する蛍光体であり、前記第一採光窓からの光により発光する色と、前記第二採光窓からの光により発光する色とは、互いに異なっていても構わない。これにより、発光する色の違いにより第一採光窓と第二採光窓を識別できる。

前記第一フィルタはＴｉＯ_２ドープガラスを含んでいても構わない。

前記紫外光検出器が有する全ての前記採光窓は第三フィルタを有し、前記第三フィルタは、３１５ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長帯域における光透過率が１０％より小さくしていても構わない。これにより、ＵＶ－Ａによる反応体の反応を抑え、短波長ＵＶ－Ｃ、長波長ＵＶ－Ｃ又はＵＶ－Ｃによる反応体の検出を容易にする。

前記紫外光検出器が有する全ての前記採光窓は、可視光を透過しても構わない。これにより、反応体が発光する光、又は、反応体の色を判別するための反射光を、採光窓を介して認識できる。

前記筐体は、前記反応体を出し入れする取り出し機構を備えていても構わない。

簡易な構成で、短波長ＵＶ－Ｃと長波長ＵＶ－Ｃとを区別して検出する紫外光検出器を提供できる。

紫外光検出器の第一実施形態を模式的に示す斜視図である。 図１ＡのＹ１－Ｙ１断面図である。 波長選択フィルタの透過スペクトル図である。 光源の発光スペクトル図である。 紫外光検出器の使用例を示す図である。 第一実施形態の変形例を示す図である。 紫外光検出器の第二実施形態を模式的に示す斜視図である。 紫外光検出器の第二実施形態を模式的に示す斜視図である。 図６ＡのＹ２－Ｙ２断面図である。 紫外光検出器の第三実施形態を模式的に示す斜視図である。 図７ＡのＹ３－Ｙ３断面図である。 紫外光検出器の第四実施形態を模式的に示す斜視図である。 図８ＡのＹ４－Ｙ４断面図である。 紫外光検出器の第五実施形態を模式的に示す斜視図である。 図９ＡのＹ５－Ｙ５断面図である。

紫外光検出器の各実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は模式的に図示されたものであり、図面上の寸法比は必ずしも実際の寸法比と一致しておらず、各図面間においても寸法比は必ずしも一致していない。

以下において、各図面は、適宜、ＸＹＺ座標系を参照しながら説明される。ＸＹＺ座標系は、各採光窓に沿って広がる平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面に直交する方向をＺ方向としている。なお、本明細書において、方向を表現する際に、正負の向きを区別する場合には、「＋Ｘ方向」、「－Ｘ方向」のように、正負の符号を付して記載される。正負の向きを区別せずに方向を表現する場合には、単に「Ｘ方向」と記載される。すなわち、本明細書において、単に「Ｘ方向」と記載されている場合には、「＋Ｘ方向」と「－Ｘ方向」の双方が含まれる。Ｙ方向及びＺ方向についても同様である。

＜第一実施形態＞
［紫外光検出器の概要］
図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら、紫外光検出器の第一実施形態を説明する。図１Ａは、紫外光検出器の第一実施形態を模式的に示す斜視図である。図１Ｂは、図１ＡのＹ１－Ｙ１線を含むＹＺ平面での断面図である。

紫外光検出器１０は、紫外光に反応する反応体１（図１Ｂ参照）と、反応体１を収容する筐体２と、二つの採光窓（３，４）と、を有する。本実施形態では、筐体２は紫外光を透過しない材料から構成される。採光窓（３，４）は、筐体２の外にある被検出光を、筐体２の内部にある反応体１に伝搬する。筐体２は、筐体２ｂと、筐体２ｂに＋Ｚ方向に積層された筐体２ａと、から構成される。

採光窓（３，４）は光を透過する窓である。本実施形態では、採光窓（３，４）はいずれも筐体２ａに配置されており、つまり、採光窓（３，４）が筐体２ａの同一面に配置されている。紫外光検出器１０の向きを変更することなく、両採光窓（３，４）を視認できる。

採光窓（３，４）は、第一採光窓３と第二採光窓４とを有する。本実施形態では、第一採光窓３と第二採光窓４は、繋がっておらず、それぞれ個別の窓を形成している。それぞれ個別の窓を形成すると、各採光窓の直下に配置された反応体１を見分けやすくなる。本実施形態とは異なり、単一の共通窓を構成するように第一採光窓３と第二採光窓４が繋がっていても構わない。窓の数を減らすことで、紫外光検出器１０を簡易な構成にできる。

図１Ｂを参照して、第一採光窓３は、波長選択フィルタとして第一フィルタ７を有する。本実施形態において、第二採光窓４は波長選択フィルタを有しない。採光窓と波長選択フィルタとの関係について、例えば、「第一採光窓３が第一フィルタ７を有する」とは、＋Ｚ側から－Ｚ側に第一採光窓３を見たとき、第一フィルタ７が、筐体２に配置された第一採光窓３に対応する窓部分を覆う状態にあることを表す。第一フィルタ７が、第一採光窓３に対応する窓部分から筐体２ａ側へはみ出すような大きさを呈しても構わない。

図１Ｂでは、窓部分は筐体２ａの開口と同じ大きさであるが、必ずしも筐体２の開口によって窓部分が規定されるわけではない。後述する第四実施形態及び第五実施形態のように、筐体２の開口が存在しない場合もある。なお、他の波長選択フィルタ及び他の採光窓についても同様である。

図１Ｂでは、第一フィルタ７と反応体１ａは互いに近接配置されているが、第一フィルタ７と反応体１ａとの間に隙間があっても構わない。なお、他の波長選択フィルタ及び他の反応体についても同様である。

［反応体］
反応体１は、外部からの紫外光のエネルギーを吸収して固有の波長の光を発光する蛍光体、又は、紫外光に感応して変色する感光材である。本実施形態では、反応体１として、紫外光に感応して変色する感光材を使用している。

感光材について述べる。感光材は、シート状の基材に、紫外光に感応して変色する感光層が成膜されて構成される。感光層の変色は、感光層表面で反射する光の波長が変化することを表す。このような感光材として、例えば、富士フイルム株式会社製の「ＵＶスケール」、日油技研工業株式会社製の「ＵＶラベル（登録商標）」が上市されている。

感光層は一旦変色すると元の色に戻らない不可逆性であることが多い。このような不可逆性の感光層を含む感光材を使用すると、紫外光に感応した履歴を検出できる。そして、紫外光に感応した量が増えるにしたがって発色濃度が高くなる。よって、紫外光に感応した感光材の発色濃度から、紫外光の積算照射強度（照射ドーズ量）を検出できる。

感光材は、紫外光のうち特定の波長に対してのみ発色するのではなく、紫外光の幅広の波長帯域に対して発色する。本実施形態の感光材は、少なくとも、ＵＶ－Ｃ（２００～２８０ｎｍの波長帯域の光）に対して発色する。

次に、蛍光体について述べる。蛍光体は、被検出光のエネルギーを吸収して固有の波長の光、例えば、固有の色の可視光を発光する。蛍光体から発光する光強度は、被検出光のエネルギー量と相関を有するから、発光する光強度から、被検出光の照射強度を検出できる。

蛍光体として、緑色に発光するＬＡＰ蛍光体（ＬａＰＯ_４：Ｃｅ^３＋，Ｔｂ^３＋）、赤色に発光するＹＯＸ蛍光体（Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋）、緑色に発光するＢＡＯ－Ｇ蛍光体（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋，Ｍｎ^２＋）、及び、青色に発光するＢＡＯ－Ｂ蛍光体（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋）が例示される。この例示は、ほんの一例であり、多様な蛍光体を使用できる。

本明細書において、蛍光体とは、紫外光のエネルギーを吸収している間だけ発光する蛍光材料だけでなく、紫外光のエネルギーの吸収が途絶えた後においても発光を持続する燐光材料（又は蓄光材料）を含む。反応体１として紫外光のエネルギーを吸収している間だけ発光する蛍光材料を使用する場合には、紫外光に感応した履歴を検出するために、反応体１とは別の蓄光材料（燐光材料）、又は感光材を設けても構わない。

本実施形態において、第一採光窓３の直下に配置された反応体１ａと、第二採光窓４の直下に配置された反応体１ｂとは、別個の反応体である（図１Ｂ参照）。しかしながら、両反応体（１ａ，１ｂ）が互いに繋がった、単一の反応体から構成されていても構わない。

［第一フィルタ］
第一フィルタ７は、透過スペクトルにおいて、光透過率が１０％を示す第一波長が２２５ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の波長帯域に位置し、２００ｎｍ以上前記第一波長未満の波長帯域における光透過率が１０％より小さく、前記第一波長を超過し２８０ｎｍ以下の波長帯域における光透過率が１０％より大きい波長選択フィルタである。第一フィルタ７は、短波長ＵＶ－Ｃを反射又は吸収することにより透過を妨げる、短波長ＵＶ－Ｃカットフィルタといえる。

図２を参照しながら、第一フィルタ７の詳細について説明する。図２は、特性の異なる波長選択フィルタＡ～Ｆの透過スペクトルを示す。図２において、波長選択フィルタＢ～Ｅが第一フィルタ７に対応する。図２において、波長選択フィルタＡ，Ｆは第一フィルタ７に対応しない。図２から、第一フィルタ７の短波長ＵＶ－Ｃの透過率は、長波長ＵＶ－Ｃの透過率に比べて低いことがわかる。

図１Ｂに戻って説明を続ける。このような第一フィルタ７が第一採光窓３に配置されているため、短波長ＵＶ－Ｃは、第一採光窓３の直下に配置された反応体１ａに、ほとんど照射されない。第二採光窓４は第一フィルタ７を有しないため、短波長ＵＶ－Ｃは第二採光窓４直下に配置された反応体１ｂに照射される。短波長ＵＶ－Ｃが反応体１ｂに一定量、照射されると、感光材である反応体１ｂは変色する。

図３を参照しながら、第一フィルタ７を備える紫外光検出器１０の効果を説明する。図３は、病原体を不活化させる光源として、発光ガスがＫｒＣｌを含むエキシマランプ（以下、「ＫｒＣｌランプ」ということがある。）を使用した場合の、光源から出射される光の発光スペクトルを示す。

ＫｒＣｌランプから放射される紫外光のスペクトルには、ほぼ主たるピーク波長である２２２ｎｍ近傍に光出力が集中している一方で、人体に影響を及ぼすおそれのある、波長２３５ｎｍを超過し３１５ｎｍ以下の波長帯域（とりわけ、２５４ｎｍ付近）の紫外光についても、わずかながら光出力が認められる。

そこで、ＫｒＣｌランプを使用したＵＶ－Ｃ光源の安全性を高めるために、ＵＶ－Ｃ光源において、ＫｒＣｌランプの出射光の後段に、２３５ｎｍを超過し３１５ｎｍ以下の紫外光の透過を抑制する光源フィルタを配置する。

図３において、「光源フィルタ無し」と示された破線は、前記光源フィルタを有しない光源からの出射光（すなわち、ＫｒＣｌランプ単独からの出射光）の発光スペクトルである。図３において、「光源フィルタ有り」と示された実線は、ＫｒＣｌランプの後段に配置された前記光源フィルタからの出射光の発光スペクトルである。図３から、ＵＶ－Ｃ光源にＫｒＣｌランプを使用する場合、ＫｒＣｌランプの出射光の後段に光源フィルタを設けることで、人体に影響を及ぼすおそれのある長波長ＵＶ－Ｃの照射強度を抑制できることがわかる。

このように、ＵＶ－Ｃ光源には、長波長ＵＶ－Ｃが含まれているものが存在し、安全性を損なわせる可能性がある。また安全性を確保するための光源フィルタが、破損等により正常に機能できない場合も、安全性を損なわせる可能性がある。そこで、紫外光検出器１０を使用して、ＵＶ－Ｃ光源からの出射光を検出し、長波長ＵＶ－Ｃが含まれていないことを検出する。

図４を参照しながら、紫外光検出器１０の使用例を説明する。部屋１２の天井１２ａには、病原体を不活化させるためのＵＶ－Ｃ光源１１が取り付けられている。ＵＶ－Ｃ光源１１から延びる二つの一点鎖線に挟まれた領域は、ＵＶ－Ｃの照射範囲を表している。部屋１２内の、ＵＶ－Ｃの照射範囲に紫外光検出器１０を配置する。この使用例では、台１３の上に紫外光検出器１０を載置しているが、紫外光検出器１０の配置場所や配置方法は限定されない。紫外光検出器１０を床の上に置いても構わないし、紫外光検出器１０を壁に掛けても構わない。また、人が紫外光検出器１０を手で保持しても構わない。紫外光検出器１０を着用している服のポケット等に引っ掛けても構わない。

図１Ｂを参照しながら、紫外光検出器１０の使用方法を具体的に説明する。ＵＶ－Ｃ光源１１からの出射光が届く領域に紫外光検出器１０を配置し、ＵＶ－Ｃ光源を発光させて、紫外光検出器１０の、第一採光窓３の直下に配置された反応体１ａの発色と第二採光窓４の直下に配置された反応体１ｂの発色とを検出する。

発色の検出は、検出者の肉眼で行っても構わないし、紫外光検出器１０をスキャナ等の濃度読み取り装置で読み取っても構わない。濃度読み取り装置で読み込む場合には、発色濃度を数値化できるため、照射強度を数値で表すことができる。反応体１ａと反応体１ｂによって、異なる色に発色（又は、発光）してもよい。色の違いにより第一採光窓と第二採光窓を識別できる。

紫外光検出器１０において、反応体１ａが発色している場合、被検出光に長波長ＵＶ－Ｃが含まれていることが分かる。反応体１ｂが発色している場合、被検出光にＵＶ－Ｃ（長波長ＵＶ－Ｃと短波長ＵＶ－Ｃの少なくとも一方）が含まれていることが分かる。これより、以下の内容が判明し、確認される。

反応体１ｂが発色しつつ、反応体１ａが発色しない場合、被検出光は、短波長ＵＶ－Ｃを含む一方で、実質的に長波長ＵＶ－Ｃを含まないことが判明する。つまり、ＵＶ－Ｃ光源は安全に動作していることが確認される。

反応体１ａ及び反応体１ｂがともに発色する場合、被検出光は長波長ＵＶ－Ｃを含むことが判明する。つまり、使用されるＵＶ－Ｃ光源が長波長ＵＶ－Ｃを放射するものであることが確認される。また、光学フィルタによって短波長ＵＶ－Ｃを放射するＵＶ－Ｃ光源においては、例えば、光源フィルタの破損等に因って、動作異常を起こしていること等が確認される。

反応体１ａと反応体１ｂがともに発色しない場合、被検出光は、実質的に、短波長ＵＶ－Ｃ及び長波長ＵＶ－Ｃを含まないことが判明する。つまり、ＵＶ－Ｃ光源は、そもそも発光していないか、発光強度が不足している可能性があることが確認される。つまり、ＵＶ－Ｃによる病原体の不活化が十分に行われていないことが分かる。

第一フィルタ７は、例えば、石英ガラス等の透過性基板上に誘電体多層膜を形成したものが挙げられる。屈折率の異なる誘電体膜を積層することにより、所望の波長の紫外光を反射又は吸収する。第一フィルタ７の構造について説明した上述の内容は、後述する他のフィルタについても適用できる。

第一フィルタ７は、誘電体多層膜の他に、金属ドープガラスを使用しても構わない。金属ドープガラスは、例えば、石英ガラスにＴｉＯ_２等の酸化金属をドープし、所定厚みを形成することにより形成される。所定厚みの石英ガラスの形成に際し、比較的薄い石英ガラス板を複数枚重ねることで、所望の厚みの石英ガラスを形成しても構わない。

本実施形態において、反応体（１ａ，１ｂ）の発色は、採光窓（３，４）を介して検出する。そのため、紫外光検出器１０が有する全ての採光窓が有する波長選択フィルタには、可視光を透過するものを使用している。後の実施形態で述べるが、可視光を透過しない波長選択フィルタを使用しても構わない。

［変形例］
図５を参照しながら、第一実施形態の変形例を説明する。以下、上述した実施形態と異なる部分を中心に説明する。以下に説明する他の事項は、上述した実施形態と同様の形態である。後述する他の実施形態及び他の変形例についても同様である。

紫外光検出器１５の有する二つの採光窓（３，４）は、それぞれ、第三フィルタ９を有する。

第三フィルタ９とは、３１５ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長帯域の光（本明細書では、波長が３１５ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長帯域の光を、「ＵＶ－Ａ」という。）に対する光透過率が１０％より小さい波長選択フィルタである。第三フィルタ９は、ＵＶ－Ａカットフィルタである。ＵＶ－Ａは、地上に届く太陽光や蛍光灯等から照射される光にも含まれている。

反応体１は、ＵＶ－ＣのみならずＵＶ－Ａに反応して発光又は発色することがある。第三フィルタ９を採光窓（３，４）にそれぞれ配置することで、反応体１が、被検出光に含まれるＵＶ－Ａによって変色することを抑える。そうすると、第一採光窓３と第二採光窓４における変色が、主にＵＶ－Ｃの照射によって生じることになり、照射量又は照射強度をより正確に検出し易くできる。

なお、ＵＶ－Ａカットフィルタは、必須の波長選択フィルタではない。それぞれの反応体（１ａ，１ｂ）に同量のＵＶ－Ａが照射されても、ＵＶ－Ａにより反応体１の変色濃度の差は生じにくいためである。ＵＶ－Ａカットフィルタを省くと、コスト効果に優れる。

本実施形態の第三フィルタ９は、第一採光窓３及び第二採光窓４のそれぞれに、個別に配置されているが、個別に配置するのではなく、第一採光窓３及び第二採光窓４に亘って配置される単一の波長選択フィルタを配置しても構わない。これにより、フィルタの構造を単純にできる。

＜第二実施形態＞
図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃを参照しながら、紫外光検出器の第二実施形態を説明する。図６Ａは、＋Ｚ側に位置する筐体２ａから見た紫外光検出器２０を模式的に示す斜視図である。図６Ｂは、－Ｚ側に位置する筐体２ｂから見た紫外光検出器２０を模式的に示す斜視図である。図６Ｃは、図６ＡのＹ２－Ｙ２線を含むＹＺ平面での断面図である。ただし、図６Ａでは、後述するトレイ５を挿入していない様子が示されている。図６Ｂでは、トレイ５の表示を省略している。図６Ｃでは、紫外光検出器２０はトレイ５を挿入した状態にある。

紫外光検出器２０は、Ｚ方向に対向配置される筐体２ａと筐体２ｂのそれぞれに、採光窓（３，４）を配置する。図６Ｃに示されるように、筐体２ａに配置された第一採光窓３は、第一フィルタ７を有する。筐体２ｂに配置された第二採光窓４は波長選択フィルタを有しない。よって、反応体１は、短波長ＵＶ－Ｃにより変色しない第一採光窓３側の領域と、ＵＶ－Ｃにより変色する第二採光窓４側の領域と、を有する。

反応体１は、＋Ｚ側の表面において第一採光窓３を経た光によって照射され、－Ｚ側の表面において第二採光窓４を経た光によって照射される。反応体１は、単一の反応体で構成されてもよく、２つの反応体がＺ方向に積層されてもよい。

図６Ａに示されるように、本実施形態では、紫外光検出器２０は、反応体１を載置したトレイ５を、筐体２ａと筐体２ｂとの間に挿入可能にした、反応体１の取り出し機構を有する。これにより、反応体１の交換が可能となる。特に、反応体１が感光材である場合には、使用済みの感光材をトレイ５から取り出し、未使用の感光材を配置することで、紫外光検出器２０を再生できる。

さらに、筐体２から反応体１を載置したトレイ５を引き抜いた後で、反応体１の発色を検出しても構わない。その場合には、採光窓（３，４）は可視光を透過しないフィルタを有していても構わない。なお、このような取り出し機構は一例であって、本明細書及び図面で示した形態に限定されるものでない。

＜第三実施形態＞
図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら、紫外光検出器の第三実施形態を説明する。図７Ａは紫外光検出器３０を模式的に示す斜視図である。図７Ｂは、図７ＡのＹ３－Ｙ３線を含むＹＺ平面での断面図である。

紫外光検出器３０は、第一採光窓３と第二採光窓４とを有する。図７Ｂを参照して、第一採光窓３は、波長選択フィルタとして、第一フィルタ７を有する。本実施形態において、第二採光窓４は、第二フィルタ８を有する。

第二フィルタ８は、透過スペクトルにおいて、光透過率が９０％を示す第一波長が２２５ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の波長帯域に位置し、２００ｎｍ以上前記第一波長未満の波長帯域における光透過率が９０％より大きく、前記第一波長を超過し２８０ｎｍ以下の波長帯域における光透過率が９０％より小さい波長選択フィルタである。第二フィルタ８は、短波長ＵＶ－Ｃを透過し、長波長ＵＶ－Ｃをカットする、波長選択フィルタである。第二フィルタ８は、長波長ＵＶ－Ｃカットフィルタといえる。

第二採光窓４では、長波長ＵＶ－Ｃが第二フィルタ８により反射又は吸収される。よって、第二採光窓４の直下に配置された反応体１ｂには、ＵＶ－Ｃ光源から出射されるＵＶ－Ｃのうち、短波長ＵＶ－Ｃのみが入射する。第一採光窓３では、短波長ＵＶ－Ｃが第一フィルタ７により反射又は吸収される。よって、第一採光窓３の直下に配置された反応体１ａには、ＵＶ－Ｃ光源から出射されるＵＶ－Ｃのうち、長波長ＵＶ－Ｃのみが入射する。

これにより、第二採光窓４での反応体１ｂの反応を検出すれば、所望の光である短波長ＵＶ－Ｃの照射を確認でき、第一採光窓３での反応体１ａの反応を検出すれば、異常な光である長波長ＵＶ－Ｃの照射を確認できる。よって、短波長ＵＶ－Ｃと長波長ＵＶ－Ｃをわかりやすく区別できる。

反応体（１ａ，１ｂ）に蛍光体を使用する場合には、所望の光の照射を確認する反応体１ｂに、安全状態として認識されやすい色（例えば、緑色又は青色）の蛍光体を使用し、異常な光の照射を確認する反応体１ａに、異常状態として認識されやすい色（例えば、赤色）の蛍光体を使用すると、さらに分かりやすく区別できる。

＜第四実施形態＞
図８Ａ及び図８Ｂを参照しながら、紫外光検出器の第四実施形態を説明する。図８Ａは紫外光検出器４０を模式的に示す斜視図である。図８Ｂは、図８ＡのＹ４－Ｙ４線を含むＹＺ平面での断面図である。紫外光検出器４０は、筐体（２ａ，２ｂ）と、筐体２ａに二つの採光窓（３，４）を有する。本実施形態において、筐体２ａは、一部の採光窓を構成する領域を除いて、波長制限機能のない光透過材料（例えば、石英ガラス）で構成される。筐体２ｂは、短波長ＵＶ－Ｃ及び長波長ＵＶ－Ｃを透過しない材料で構成される。

第一採光窓３は、筐体２ａを構成するガラスに酸化金属であるＴｉＯ_２がドープされた領域である。ＴｉＯ_２がドープされた第一採光窓３は短波長ＵＶ－Ｃを吸収する。つまり、第一採光窓３は第一フィルタ７を有する。そのため、第一採光窓３の直下に配置された反応体１ａは、短波長ＵＶ－Ｃにより感光されない。第二採光窓４は、周辺の筐体２と組成の変わらない光透過材料であるため、被検出光の大部分を反応体１に伝搬する。

第一実施形態の紫外光検出器１０と同様に、第二採光窓４の直下に配置された反応体１ｂには、ＵＶ－Ｃ光源から出射されるＵＶ－Ｃが入射するのに対し、第一採光窓３の直下に配置された反応体１ａには、ＵＶ－Ｃ光源から出射されるＵＶ－Ｃのうち、実質的に短波長ＵＶ－Ｃが入射せず、長波長ＵＶ－Ｃが入射する。本実施形態の紫外光検出器４０の反応体１と第一フィルタ７の配置は、第一実施形態の紫外光検出器１０における反応体１と第一フィルタ７の配置と同じであるから、本実施形態の紫外光検出器４０の使用方法は、第一実施形態の紫外光検出器１０の使用方法とほぼ同じである。

＜第五実施形態＞
図９Ａ及び図９Ｂを参照しながら、紫外光検出器の第五実施形態を説明する。図９Ａは紫外光検出器５０を模式的に示す斜視図である。図９Ｂは、図９ＡのＹ５－Ｙ５線を含むＹＺ平面での断面図である。本実施形態において、第一採光窓３は筐体２ａ側にあり、第二採光窓４は筐体２ａの反対側の筐体２ｂ側にある。筐体（２ａ，２ｂ）は、いずれも、波長選択機能のない光透過材料（例えば、石英ガラス）で構成される。

本実施形態において、第一採光窓３は、筐体２ａの上に配置された第一フィルタ７を有する。第二採光窓４は、筐体２ｂの上下又は内部に波長選択フィルタを有しない。反応体１の＋Ｚ側表面は、第一フィルタ７により短波長ＵＶ－Ｃにほとんど反応せず、反応体１の－Ｚ側表面は、短波長ＵＶ－Ｃ又は長波長ＵＶ－Ｃに反応する。

以上で、紫外光検出器の実施形態及び変形例を説明したが、本発明は上述した実施形態及び変形例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、上述の実施形態及び変更例を適宜組み合わせたり、種々の変更又は改良を加えたりできる。

例えば、第三実施形態において、第二採光窓４に第二フィルタ８を設ける紫外光検出器を説明したが（図７Ｂ参照）、他の実施形態においても、第二採光窓４に第二フィルタ８を設ける構成を採用することができる。また、第一実施形態の変形例において、第一採光窓３および第二採光窓４に第三フィルタ９を設ける紫外光検出器を説明したが、他の実施形態においても、第一採光窓３および第二採光窓４に第三フィルタ９を設ける構成を採用することができる。

反応体１として感光材を使用する例を中心に説明したが、反応体１として蛍光体を使用しても、感光材と同様の効果を得ることができる。

環境光には、２８０ｎｍ～３１５ｎｍの波長帯域の紫外光である、ＵＶ－Ｂを含む場合がある。このような場合には、上述した第三フィルタとして、ＵＶ－Ａカットフィルタとしての機能だけでなく、ＵＶ－Ｂの波長帯域の光を低減する、ＵＶ－Ｂカットフィルタとしての機能を有していても構わない。また、第三フィルタは、ＵＶ－Ａカットフィルタとは別に、ＵＶ－Ｂカットフィルタを積層しても構わない。さらに、積層される波長選択フィルタを統合して一つの波長選択フィルタを形成しても構わない。

１ ：反応体
２，２ａ，２ｂ：筐体
３ ：第一採光窓
４ ：第二採光窓
５ ：トレイ
７ ：第一フィルタ
８ ：第二フィルタ
９ ：第三フィルタ
１１ ：ＵＶ－Ｃ光源
１２ ：部屋
１２ａ ：天井
１３ ：台
１０，１５，２０，３０，４０，５０：紫外光検出器

Claims (8)

1. 紫外光に反応して発光する、又は、前記紫外光に反応して変色する反応体と、
   前記反応体を収容する筐体と、
   前記筐体に配置され、前記反応体に前記筐体の外の光を伝搬し、第一フィルタを有する第一採光窓と、
   前記筐体に配置され、前記反応体に前記筐体の外の光を伝搬し、前記第一フィルタを有しない第二採光窓と、を備え、
   前記第一フィルタは、透過スペクトルにおいて、光透過率が１０％を示す第一波長が２２５ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の波長帯域に位置し、２００ｎｍ以上前記第一波長未満の波長帯域における光透過率が１０％より小さく、前記第一波長を超過し２８０ｎｍ以下の波長帯域における光透過率が１０％より大きいことを特徴とする、紫外光検出器。
2. 前記第二採光窓は、第二フィルタを有し、
   前記第二フィルタは、透過スペクトルにおいて、光透過率が９０％を示す第二波長が２２５ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の波長帯域に位置し、２００ｎｍ以上前記第二波長未満の波長帯域における光透過率が９０％より大きく、前記第二波長を超過し２８０ｎｍ以下の波長帯域における光透過率が９０％より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の紫外光検出器。
3. 前記第一採光窓及び前記第二採光窓は、前記筐体の同一面に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光検出器。
4. 前記反応体は、前記紫外光で励起されて蛍光を発光する蛍光体であり、前記第一採光窓からの光により発光する色と、前記第二採光窓からの光により発光する色とは、互いに異なることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光検出器。
5. 前記第一フィルタはＴｉＯ_２ドープガラスを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光検出器。
6. 前記紫外光検出器が有する全ての前記採光窓は第三フィルタを有し、
   前記第三フィルタは、３１５ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長帯域における光透過率が１０％より小さいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光検出器。
7. 前記紫外光検出器が有する全ての前記採光窓は、可視光を透過することを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光検出器。
8. 前記筐体は、前記反応体を出し入れする取り出し機構を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光検出器。
   

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