JP2859971B2 - Particle size distribution measuring device - Google Patents

Particle size distribution measuring device

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JP2859971B2
JP2859971B2 JP3063742A JP6374291A JP2859971B2 JP 2859971 B2 JP2859971 B2 JP 2859971B2 JP 3063742 A JP3063742 A JP 3063742A JP 6374291 A JP6374291 A JP 6374291A JP 2859971 B2 JP2859971 B2 JP 2859971B2
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light
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を例えば自動車
の燃料噴霧等の微粒子群に照射し、該微粒子群により回
折されたレーザ光を受光し、この回折パターンに基づい
て該微粒子群の径の分布を測定する粒径分布測定装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of irradiating a laser beam to a particle group such as a fuel spray of an automobile, receives a laser beam diffracted by the particle group, and based on the diffraction pattern, the diameter of the particle group. The present invention relates to a particle size distribution measuring device for measuring the distribution of particles.

【0002】[0002]

【従来の技術】所定の径を有する微粒子群にレーザ光を
照射し該微粒子群によるフランホーファー回折像を観察
したときその回折パターンと微粒子群の径とが一対一に
対応することに着目し、種々の径を有する微粒子群から
回折されたレーザ光の複合された回折パターンを所定の
アルゴリズムに基づいて解析することにより、微粒子群
の粒径の分布を知る方法が知られている(例えば「表
面」vol.22 No.2(1984)87(27)
頁〜94(34)頁参照)。この方法では、上記回折パ
ターンが0次光のスポットを中心とした同心的なパター
ンであることから、例えば同心的な15個の円環形状の
光センサを用いてその回折パターンを受光し、この回折
パターンを解析することにより粒径分布を求めるもので
ある。
2. Description of the Related Art When a group of particles having a predetermined diameter is irradiated with laser light and a Fraunhofer diffraction image of the group of particles is observed, attention is paid to the fact that the diffraction pattern and the diameter of the group of particles correspond one to one. There is known a method of analyzing a composite diffraction pattern of laser light diffracted from a group of fine particles having various diameters based on a predetermined algorithm to know the distribution of the particle size of the group of fine particles (for example, “surface”). Vol.22 No.2 (1984) 87 (27)
Pp. 94-34). In this method, since the diffraction pattern is a concentric pattern centered on the spot of the 0th-order light, the diffraction pattern is received using, for example, 15 concentric ring-shaped optical sensors. The particle size distribution is obtained by analyzing the diffraction pattern.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記多数の円環状の光
センサを用いる方法は、これら多数の円環状光センサか
らなる光検出器の中心が光軸と正確に一致するように厳
密に位置調整をする必要があり、測定の前準備が大変で
あるという問題がある。この問題を解決するために上記
多数の円環状の光センサからなる検出器に代えて例えば
CCD等の固体撮像素子を用いる。前準備としては大雑
把に位置合わせをするだけで、厳密な光軸中心は後に別
途求めればよい。
In the above-mentioned method using a large number of annular optical sensors, the position is precisely adjusted so that the center of a photodetector composed of the multiple annular optical sensors exactly coincides with the optical axis. Therefore, there is a problem that preparation before measurement is difficult. In order to solve this problem, for example, a solid-state imaging device such as a CCD is used in place of the detector composed of a large number of annular optical sensors. As a preparation, only the positioning is roughly performed, and the exact optical axis center may be separately obtained later.

【0004】しかし、上記光軸上を進んでくる0次光
は、回折光と比べ通常その光量が格段に大きく、この0
次光を受光すると周囲の受光素子まで大きな影響を受け
回折光を正しく受光することができないという問題があ
る。また、回折光自体の光量分布についても、光軸から
離れるにしたがって光量が低下し、この回折光の光量分
布を広い範囲について正確に測定するにはCCD等の固
体撮像素子のダイナミックレンジ(正しく受光すること
のできる最小光量と最大光量との比率)が不足する場合
がある。
However, the zero-order light traveling on the optical axis usually has a remarkably large light quantity compared to the diffracted light.
When the next light is received, there is a problem that the surrounding light receiving element is greatly affected and the diffracted light cannot be received correctly. In addition, the light amount distribution of the diffracted light itself decreases as the distance from the optical axis increases. In order to accurately measure the light amount distribution of the diffracted light over a wide range, the dynamic range of a solid-state imaging device such as a CCD (correctly receiving light) (The ratio of the minimum light amount to the maximum light amount) can be insufficient.

【0005】本発明は、上記実情に鑑み、CCD等の固
体撮像素子を用いた粒径分布測定装置において、0次光
に影響されずに回折光を測定することができる粒径分布
測定装置を提供することを目的とする
In view of the above circumstances, the present invention provides a particle size distribution measuring apparatus using a solid-state imaging device such as a CCD, which can measure diffracted light without being affected by zero-order light. the purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第一の粒径分布測定装置は、レーザ光を微粒
子群に照射する照射光学系と、該微粒子群による回折像
を受光する固体撮像素子と、固体撮像素子により受光さ
れた回折像パターンに基づいて前記微粒子群の粒径分布
を求める演算手段とを備えた粒径分布測定装置におい
て、前記固体撮像素子前面に、前記微粒子群により回折
されない0次光を遮蔽するためのマスクと、前記マスク
から離れるにしたがって連続的にもしくは段階的に濃度
が低下したフィルタとが配置されてなることを特徴とす
るものである。
[Object to A in order to achieve the above Symbol purpose first particle size distribution measuring apparatus of the present invention, an irradiation optical system for irradiating a laser beam to the microparticle group, a diffraction image by the fine particles A solid-state imaging device that receives light, and a particle size distribution measurement device including a calculation unit that calculates a particle size distribution of the fine particle group based on a diffraction image pattern received by the solid-state imaging device; A mask for blocking zero-order light that is not diffracted by the particle group, and the mask
Concentration continuously or stepwise as you move away from
Characterized in that a filter with reduced
Things.

【0007】[0007]

【0008】なお、上記「段階的に濃度が低下したフィ
ルタ」は、フィルタ自体としては一段(均一のフィル
タ)であってもよく、この場合フィルタの有、無により
透過率が二段(そのうちの一段は光学的には透過率10
0%のフィルタと考え得る)に構成されることとなる。
また、上記目的を達成する本発明の第二の粒径分布測定
装置は、レーザ光を微粒子群に照射する照射光学系と、
該微粒子群による回折像を受光する固体撮像素子と、固
体撮像素子により受光された回折像パターンに基づいて
前記微粒子群の粒径分布を求める演算手段とを備えた粒
径分布測定装置において、 前記固体撮像素子前面に、前
記微粒子群により回折されない0次光を遮蔽するマスク
を備え、 前記演算手段が、前記固体撮像素子により受光
された回折像パターンが回転対称であることを利用して
該回折像パターンの中心点を求め該回折像パターンに基
づいて前記微粒子群の粒径分布を求めるものであること
を特徴とする。
The "filter having a stepwise reduced density" may be a single-stage filter (uniform filter). In this case, the transmittance is two-stage depending on the presence or absence of the filter. One stage has an optical transmittance of 10
0% filter).
Further, the second particle size distribution measurement of the present invention to achieve the above object
The apparatus includes an irradiation optical system that irradiates the laser beam to the particle group,
A solid-state imaging device for receiving a diffraction image by the fine particle group;
Based on the diffraction image pattern received by the body image sensor
Calculating means for obtaining a particle size distribution of the fine particle group.
In size distribution measuring apparatus, in the solid-front, before
A mask that shields zero-order light that is not diffracted by the particles.
Wherein the calculating means, received by the solid-
Utilizing the fact that the diffraction pattern obtained is rotationally symmetric
The center point of the diffraction image pattern is determined and based on the diffraction image pattern.
The particle size distribution of the fine particle group
It is characterized by.

【0009】[0009]

【作用】本発明の第一の粒径分布測定装置は、固体撮像
素子前面に0次光遮蔽用マスクが配置されているため、
これにより0次光がカットされ、強大な0次光に影響さ
れることなく回折光のみを受光することができることと
なる。なお、0次光をカットしても回折パターンの中心
(0次光の照射位置)は不明とはならず、例えば後述す
る実施例に示すような方法を用いて該中心を求めること
ができる。
According to the first particle size distribution measuring apparatus of the present invention, since the 0th-order light shielding mask is arranged on the front surface of the solid-state imaging device,
Thus, the zero-order light is cut, and only the diffracted light can be received without being affected by the strong zero-order light. It should be noted that the center of the diffraction pattern (the irradiation position of the zero-order light) is not unknown even if the zero-order light is cut, and the center can be obtained by using, for example, a method described in Examples described later.

【0010】また本発明の第の粒径分布測定装置は、
上記0次光をカットするマスクに加えて該マスクの近く
は高濃度に該マスクから離れると低濃度に形成されたフ
ィルタを配置したため、回折光のうち中心に近い大光量
の領域は大きく減衰されて受光され、中心から離れた低
光量の領域はあまり減衰されずに受光される。したがっ
て回折光のダイナミックレンジが固体撮像素子のダイナ
ミックレンジを上回っている場合であっても固体撮像素
子が飽和せずに、回折光のダイナミックレンジが圧縮さ
れて受光されることとなる。また、本発明の第二の粒径
分布測定装置は、上記第一の粒径分布測定装置と同様、
固体撮像素子前面に0次光遮蔽用マスクが配置されてい
るため、これにより0次光がカットされ、強大な0次光
に影響されることなく回折光のみを受光することができ
る。 さらに、本発明の第二の粒径分布測定装置は、固体
撮像素子により受光される回折像パターンが回転対称で
あることを利用して回折像パターンの中心点を求めるよ
うにしたため、大雑把な位置合わせを行えばよく、多数
の円環状光センサからなる光検出器を用いる従来技術の
ような、その光検出器の中心が光軸と完全に一致するよ
うに厳密に位置調整をする必要があるという点から解放
され、測定の前準備が容易となる。
[0010] The first particle size distribution measuring device of the present invention comprises:
In addition to the mask for cutting the zero-order light, a filter formed at a high density near the mask in addition to a mask formed at a low density when the mask is separated from the mask is arranged. The low light area away from the center is received without much attenuation. Therefore, even when the dynamic range of the diffracted light exceeds the dynamic range of the solid-state image sensor, the solid-state image sensor does not saturate and the dynamic range of the diffracted light is compressed and received. Also, the second particle size of the present invention
The distribution measuring device, like the first particle size distribution measuring device,
A zero-order light shielding mask is arranged on the front surface of the solid-state imaging device.
Therefore, the zero-order light is cut by this, and the strong zero-order light
Can receive only diffracted light without being affected by
You. Furthermore, the second particle size distribution measuring device of the present invention is a solid
The diffraction image pattern received by the image sensor is rotationally symmetric
I will use it to find the center point of the diffraction pattern
Rough alignment is sufficient.
Of the prior art using a photodetector consisting of
The center of the photodetector is perfectly aligned with the optical axis.
Freed from the need for precise positioning
This facilitates preparation before measurement.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。図1は、本発明の一実施例に係る粒径分
布測定装置の概略構成図である。レーザ光源1から射出
されたレーザ光2は、ビームイクスパンダー(beam
expander)3により所定の範囲に広がった平行
光とされ、例えば自動車の燃料噴霧等に含まれる微粒子
群4に照射される。この微粒子群4に照射されたレーザ
光はこの一部がこの微粒子群4により回折された後レン
ズ5により集光されてCCD6の前面に照射され、この
回折像がCCD6により受光される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a particle size distribution measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. The laser light 2 emitted from the laser light source 1 is applied to a beam expander (beam).
The light is made into a parallel light spread in a predetermined range by an expander 3, and is applied to a fine particle group 4 contained in, for example, a fuel spray of an automobile. A part of the laser light applied to the fine particle group 4 is diffracted by the fine particle group 4 and then condensed by the lens 5 to irradiate the front surface of the CCD 6. The diffracted image is received by the CCD 6.

【0012】図2はこのCCD6の前面における回折像
パターンの一例を表わした図である。微粒子群4がある
所定の径の微粒子のみから構成されている場合は、CC
D6上には例えば図2に破線で示す回折パターン11が
生じ、微粒子群4が他の所定の径の微粒子群のみから構
成されている場合は図2に一点鎖線で示す回折パターン
12を生じるが、ここでは微粒子群4は種々の径を有す
る微粒子から構成されているためこの微粒子群4により
形成される回折パターン12は各径の微粒子による回折
パターン(回折パターン11、12等)が重畳されたも
のとなる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a diffraction image pattern on the front surface of the CCD 6. When the particle group 4 is composed of only particles having a predetermined diameter, CC
For example, a diffraction pattern 11 indicated by a broken line in FIG. 2 is generated on D6, and a diffraction pattern 12 indicated by an alternate long and short dash line in FIG. Here, since the fine particle group 4 is composed of fine particles having various diameters, the diffraction pattern 12 formed by the fine particle group 4 is a superposition of the diffraction patterns (diffraction patterns 11, 12 and the like) by the fine particles of each diameter. It will be.

【0013】図1に示すCCD6により受光され電気信
号に変換された回折パターンは、演算回路7に入力さ
れ、この演算回路7では、この回折パターンを表わす信
号に基づいて、例えば図3に一例を示すように各粒径d
を有する粒子群の粒径分布Nが求められる。
The diffraction pattern received by the CCD 6 shown in FIG. 1 and converted into an electric signal is input to an arithmetic circuit 7, and the arithmetic circuit 7 uses, for example, an example shown in FIG. As shown, each particle size d
Is obtained from the particle group having the following formula.

【0014】図4(A)、(B)は、0次光をカットす
るためのマスクと回折光を減衰させるためのフィルタを
施したガラス板が表面に貼付されたCCDの一例を表わ
した、それぞれ正面図及び側面図である。CCD6は、
図4(A)の左上端に0次光が照射されるようにその概
略の光軸調整が行われることが予定されており、したが
って0次光をカットするマスク20はCCD6の表面の
左上端に貼付される。また回折パターンは、図2に示す
ように平均的には光軸中心0(0次光の照射位置)に近
い領域ほどその光量が大きく、光軸中心から離れるにし
たがってその光量は減衰する。そこで本実施例ではマス
ク20に隣接する、図4(A)の左上の領域に一様な濃
度のNDフィルタ21が貼付されている。なお、CCD
6の表面のうちマスク20、NDフィルタ21のいずれ
も貼付されていない領域は、光学的には透過率100%
のNDフィルタが貼付されていると考えられ、マスク2
0の領域を除きCCD6の表面が二段階にフィルタリン
グされていると考えることができる。
FIGS. 4A and 4B show an example of a CCD in which a glass plate provided with a mask for cutting zero-order light and a filter for attenuating diffracted light is adhered to the surface. It is a front view and a side view, respectively. CCD 6
It is planned that the optical axis is roughly adjusted so that the zero-order light is irradiated to the upper left corner of FIG. 4A. Therefore, the mask 20 for cutting the zero-order light is provided at the upper left corner of the surface of the CCD 6. Affixed to On the other hand, in the diffraction pattern, as shown in FIG. 2, on the average, the light amount becomes larger in the region closer to the optical axis center 0 (irradiation position of the zero-order light), and the light amount decreases as the distance from the optical axis center increases. Therefore, in this embodiment, an ND filter 21 having a uniform density is attached to an upper left area of FIG. In addition, CCD
The area where neither the mask 20 nor the ND filter 21 is attached on the surface of No. 6 is optically 100% transmittance.
It is considered that the ND filter of FIG.
It can be considered that the surface of the CCD 6 is filtered in two stages except for the region of 0.

【0015】ここでマスク20やNDフィルタ21を貼
付した際に、このNDフィルタ21等に起因する受光強
度分布を調べる必要があり、この受光強度分布は例えば
以下のようにして調べられる。
Here, when the mask 20 and the ND filter 21 are attached, it is necessary to examine the received light intensity distribution caused by the ND filter 21 and the like. The received light intensity distribution can be examined, for example, as follows.

【0016】図5はCCDに一様な光が照射されたとき
の受光強度分布を調べるための光学系の一例を示した概
略構成図である。図1に示すレーザ光源1と同一のレー
ザ光源1から射出されたレーザ光2はレンズ8、及び図
1に示すレンズ5と同一のレンズ5を経由して平行光と
され、これによりCCD6の表面に一様な光量のレーザ
光が照射される。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of an optical system for examining a received light intensity distribution when uniform light is applied to the CCD. The laser light 2 emitted from the same laser light source 1 as the laser light source 1 shown in FIG. 1 is converted into parallel light through the lens 8 and the same lens 5 as the lens 5 shown in FIG. Is irradiated with a uniform amount of laser light.

【0017】ここでマスク20にもフィルタ21にも覆
われていない領域の各ピクセル毎の信号値を調べること
によりCCD6の各ピクセル毎の受光ばらつきが調べら
れ、またこの領域の信号の平均値とフィルタ21に覆わ
れた領域内の各ピクセル毎の信号値とを比較することに
よりフィルタ21に覆われた領域内の各ピクセル毎の、
回折パターンを受光した後にフィルタ21で減衰されな
かった状態の回折パターンを求める際に用いられる補正
係数が求められる。この補正係数は演算手段7内に備え
られたメモリに記録され、後の補正の際に使用される。
Here, by examining the signal value of each pixel in an area that is not covered by the mask 20 or the filter 21, the light receiving variation of each pixel of the CCD 6 is examined. By comparing the signal value of each pixel in the area covered by the filter 21 with the signal value of each pixel in the area covered by the filter 21,
After receiving the diffraction pattern, a correction coefficient used for obtaining the diffraction pattern that is not attenuated by the filter 21 is obtained. This correction coefficient is recorded in a memory provided in the calculating means 7 and is used in a later correction.

【0018】また、CCD6の左上端はマスク20で覆
われており0次光は受光されないため、0次光の照射さ
れている位置(光軸中心)は0次光の照射位置を確認す
ることによっては求めることができない。そこで本実施
例では、回折光パターンが光軸中心0を中心とした回転
対称であることを利用し、演算手段7(図1参照)にお
いて、CCD6で受光された回折パターンを所定のしき
い値で2値化処理することにより、例えば図4(A)に
破線で示す円弧30が求められ、この円弧30の中心点
が求められ、これによりその中心点が光軸中心0とされ
る。演算手段7では、上記のように光軸中心0を求めた
後、前述した補正係数を用いて回折光のNDフィルタ2
1により減衰された分が補正され、この補正された回折
パターンに基づいて微粒子群4の粒径分布が求められ
る。
Since the upper left end of the CCD 6 is covered with the mask 20 and does not receive the 0th-order light, the irradiation position of the 0th-order light (the center of the optical axis) should be confirmed by the irradiation position of the 0th-order light. Cannot be sought. Therefore, this embodiment utilizes the fact that the diffracted light pattern is rotationally symmetric about the optical axis center 0, and the arithmetic means 7 (see FIG. 1) uses the predetermined threshold value for the diffraction pattern received by the CCD 6. By performing the binarization process, for example, an arc 30 indicated by a broken line in FIG. 4A is obtained, and a center point of the arc 30 is obtained, and the center point is set to the optical axis center 0. After calculating the optical axis center 0 as described above, the calculating means 7 uses the correction coefficient described above to calculate the ND filter 2 of the diffracted light.
1 is corrected, and the particle size distribution of the fine particle group 4 is obtained based on the corrected diffraction pattern.

【0019】図6(A)、図6(B)はCCD6の表面
に貼付されるフィルタの他の例を示した図、図7は図
4、図6(A)、図6(B)に示す各種フィルタのα軸
に沿った濃度分布を表わした図である。図4に示したフ
ィルタの場合は図7に実線31で示すようにマスク20
に対応する領域31aの濃度D1は極端に高く、次いで
フィルタ21に対応する領域31bはある所定の濃度D
2となっている。これに対し図6(A)では互いに濃度
の異なる2枚のフィルタ22、23が貼付されており、
図7に破線32で示すようにマスク20に対応する極端
な高濃度D1の領域32aに次いでフィルタ22に対応
する濃度D3の領域32bが存在し、さらにそれに続い
てフィルタ23に対応する濃度D4(D3>D4)の領
域32cが存在する。このように本発明ではフィルタを
何段に構成してもよい。また図6(B)は、図7に一点
鎖線33で示すように、このマスク20から離れるに従
って連続的に濃度が低下するフィルタ24が貼付されて
いる。本発明ではこのように段階的もしくは連続的に変
化する種々の濃度のフィルタを用いることができる。な
お、マスク20やフィルタ21、22、23は円弧状の
境界を有しているが、この境界の形状は円弧状である必
要はなく、例えば図6(A)に二点鎖線で示すような矩
形状のものであってもよく、その形状を問うものではな
い。
FIGS. 6A and 6B show another example of the filter attached to the surface of the CCD 6, and FIGS. 7A and 7B show FIGS. 4, 6A and 6B. It is a figure showing the density distribution along the alpha axis of various filters shown. In the case of the filter shown in FIG. 4, the mask 20 shown in FIG.
Is extremely high, and then the area 31b corresponding to the filter 21 has a certain density D1.
It is 2. On the other hand, in FIG. 6A, two filters 22 and 23 having different densities are attached to each other.
As shown by a dashed line 32 in FIG. 7, there is an area 32b of the density D3 corresponding to the filter 22 next to the area 32a of the extremely high density D1 corresponding to the mask 20, and subsequently, a density D4 ( An area 32c of (D3> D4) exists. Thus, in the present invention, the filter may be configured in any number of stages. In FIG. 6B, as indicated by a dashed line 33 in FIG. 7, a filter 24 whose density continuously decreases as the distance from the mask 20 increases is affixed. In the present invention, filters of various densities that change stepwise or continuously in this way can be used. Although the mask 20 and the filters 21, 22, and 23 have arc-shaped boundaries, the shape of the boundaries does not need to be arc-shaped, for example, as shown by a two-dot chain line in FIG. The shape may be rectangular, and the shape is not limited.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の第
および第二の粒径分布測定装置は、いずれも、0次光
を遮蔽するマスクを固体撮像素子前面に配置したため、
0次光がカットされ、0次光に邪魔されることなく回折
光が受光される。また本発明の第の粒径分布測定装置
は、0次光を遮蔽するマスクに加え、該マスクから離れ
るに従って連続的もしくは段階的に濃度が低下したフィ
ルタが固体撮像素子の前面に配置されているため、回折
像のダイナミックレンジが圧縮され、したがって固体撮
像素子のダイナミックレンジを越える広いダイナミック
レンジを有する回折像も飽和することなく受光される。
また、本発明の第二の粒径分布測定装置は、回折像パタ
ーンが回転対称であることを利用して、固体撮像素子に
より受光された回折像パターンの中心点を求めるもので
あるため、固体撮像素子の、中心として定めた点と光軸
中心とを厳密に合わせる必要がなく、0次光をカットす
るマスク内に光軸中心が入ってさえ入ればよく、前準備
が容易となる。
As described [Effect Invention above in detail, since the first and second particle size distribution measuring apparatus of the present invention are both of a mask to shield the zero-order light is disposed on the solid-state imaging device front,
The zero-order light is cut, and the diffracted light is received without being disturbed by the zero-order light. The first particle size distribution measuring apparatus of the present invention further comprises a mask for blocking the zero-order light, and a filter in which the density is reduced continuously or stepwise as the distance from the mask is increased. Therefore, the dynamic range of the diffraction image is compressed, and accordingly, a diffraction image having a wide dynamic range exceeding the dynamic range of the solid-state imaging device is received without being saturated.
In addition, the second particle size distribution measuring apparatus of the present invention has a diffraction pattern
By utilizing the fact that the rotation axis is rotationally symmetric,
To find the center point of the received diffraction image pattern
Therefore, the point defined as the center of the solid-state image sensor and the optical axis
There is no need to strictly align the center, and the zero-order light is cut
As long as the center of the optical axis is inside the mask
Becomes easier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る粒径分布測定装置の概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a particle size distribution measuring device according to one embodiment of the present invention.

【図2】CCD前面における回折像パターンの一例を表
わした図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a diffraction image pattern on a front surface of a CCD.

【図3】測定された粒径分布の一例を表わした図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a measured particle size distribution.

【図4】0次光をカットするためのマスクと回折光を減
衰させるためのフィルタを施したガラス板が表面に貼付
されたCCDの一例を表わした正面図と側面図である。
FIGS. 4A and 4B are a front view and a side view showing an example of a CCD in which a glass plate provided with a mask for cutting zero-order light and a filter for attenuating diffracted light is adhered to the surface.

【図5】CCDに一様な光が照射されたときの受光分布
を調べるための光学系の一例を示した概略構成図であ
る。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of an optical system for examining a light reception distribution when uniform light is applied to a CCD.

【図6】CCDの表面に貼付されるフィルタの他の例を
示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing another example of the filter attached to the surface of the CCD.

【図7】図4、図6(A)、(B)に示す各種フィルタ
の、α軸に沿った濃度分布を表わした図である。
FIG. 7 is a diagram showing the density distribution along the α axis of each of the filters shown in FIGS. 4, 6A and 6B.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 2 レーザ光 3、5、8 レンズ 4 微粒子群 6 CCD 7 演算回路 10 複合された回折パターン 20 マスク 21、22、23、24 NDフィルタ Reference Signs List 1 laser light source 2 laser light 3, 5, 8 lens 4 particle group 6 CCD 7 arithmetic circuit 10 composite diffraction pattern 20 mask 21, 22, 23, 24 ND filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 15/02 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01N 15/02 JICST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ光を微粒子群に照射する照射光学
系と、該微粒子群による回折像を受光する固体撮像素子
と、固体撮像素子により受光された回折像パターンに基
づいて前記微粒子群の粒径分布を求める演算手段とを備
えた粒径分布測定装置において、 前記固体撮像素子前面に、前記微粒子群により回折され
ない0次光を遮蔽するためのマスクと、前記マスクから
離れるに従って連続的にもしくは段階的に濃度が低下し
たフィルタとが配置されてなることを特徴とする粒径分
布測定装置。
An irradiation optical system for irradiating a group of particles with a laser beam, a solid-state imaging device for receiving a diffraction image by the group of particles, and particles of the group of particles based on a diffraction image pattern received by the solid-state imaging device. A particle size distribution measuring device comprising: a calculating means for obtaining a diameter distribution, wherein a mask for shielding zero-order light that is not diffracted by the fine particle group is provided on a front surface of the solid-state imaging device; and
As the distance increases, the concentration decreases continuously or gradually.
A particle size distribution measuring device, wherein a filter is arranged.
【請求項2】 レーザ光を微粒子群に照射する照射光学
系と、該微粒子群による回折像を受光する固体撮像素子
と、固体撮像素子により受光された回折像パターンに基
づいて前記微粒子群の粒径分布を求める演算手段とを備
えた粒径分布測定装置において、 前記固体撮像素子前面に、前記微粒子群により回折され
ない0次光を遮蔽するマスクを備え、 前記演算手段が、前記固体撮像素子により受光された回
折像パターンが回転対称であることを利用して該回折像
パターンの中心点を求め該回折像パターンに基づいて前
記微粒子群の粒径分布を求めるものである ことを特徴と
る粒径分布測定装置。
2. Irradiation optics for irradiating a group of fine particles with a laser beam.
System and solid-state imaging device for receiving a diffraction image by the fine particle group
Based on the diffraction image pattern received by the solid-state image sensor.
Calculating means for determining the particle size distribution of the fine particle group based on the
In the particle size distribution measuring device obtained above, diffracted by the fine particles on the front surface of the solid-state imaging device.
A mask for blocking the zero-order light, and wherein the calculating means detects the number of times the light is received by the solid-state imaging device.
The diffraction image utilizing the fact that the folding image pattern is rotationally symmetric
The center point of the pattern is determined and the
Particle size distribution measuring apparatus you <br/> characterized in that to determine the particle size distribution of the serial group of fine particles.
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