JP6294672B2 - 異物質・気泡検出装置及び物体検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、異物質・気泡検出装置、具体的には、チューブ内を流れる液体中の異物質及び／又は気泡を検出する異物質・気泡検出装置に関し、あるいは又、物体中の異物質を検出し、又は、物体の移動異常を検出する物体検出装置に関する。

チューブを使用した注液回路によって、例えば造影剤や生理食塩水といった液体を人体等の対象物に注入するとき、液体中には異物質や気泡が存在しないことが要求される。また、液体を貯蔵する液体チャンバーが空の状態になったとき、注液回路の動作を直ちに停止させる必要がある。

血液透析濾過装置における漏血検出装置が、例えば特開昭５３−６４５８５号公報から周知である。この漏血検出装置は、５２０ｎｍ〜６００ｎｍの緑色を発光する発光ダイオード及び６００ｎｍ〜７５０ｎｍの赤色を発光する発光ダイオード、並びに、これらの発光ダイオードからの光を検知するフォトダイオードを備えている。そして、２種類の発光ダイオードとフォトダイオードとが、測定セルを挟んで対向して配置されている。

特開昭５３−６４５８５号公報

ところで、通常、漏血検出装置は室内に置かれる。従って、漏血検出装置を構成するフォトダイオードには、２種類の発光ダイオードからの光だけでなく、外光も入射する。それ故、外光の入射状態の変化が、漏血検出装置の検出精度に大きな影響を及ぼす。特開昭５３−６４５８５号公報に開示された技術を、チューブ内を流れる液体中の異物質及び／又は気泡を検出する異物質・気泡検出装置に適用した場合にも、外光の入射状態の変化が異物質・気泡検出装置の検出精度に大きな影響を及ぼすことは明らかである。しかも、２種類の発光ダイオードを用いるので、検出回路が複雑になるし、緑色あるいは赤色を発光する発光ダイオードは、血液に対する感度が低い。

繊維産業にあっては、糸を高速で移動させる製造工程があり、このような製造工程で糸切れが発生した場合、糸の移動を瞬時に停止させる必要がある。糸を発光部と受光部との間を通過させることで糸切れを検出することは可能であるが、受光部に入射する外光の影響を抑制するために、糸切れ検出装置や糸切れ検出回路の構成が複雑になるといった問題がある。

従って、本発明の第１の目的は、外光の入射状態の変化が検出精度に大きな影響を及ぼすことがなく、簡素な構成、構造を有する異物質・気泡検出装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、簡素な構造、構成を有する物体検出装置を提供することにある。

上記の第１の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る異物質・気泡検出装置は、チューブ内を流れる液体中の異物質及び／又は気泡を検出する異物質・気泡検出装置であって、
チューブに光を照射する発光部、及び、
チューブを挟んで発光部と対向（対峙）して配置され、発光部から出射され、チューブを通過した光を受光する受光部、
を備えており、
発光部は、発光素子から構成されており、
受光部は、発光部を構成する発光素子と同じ発光素子から構成されていることを特徴とする。ここで、『同じ発光素子』とは、例えば、同じ仕様の発光素子（具体的には、例えば、同じ製造メーカーの同じ型番の発光素子）であることを意味する。次に述べる本発明の第１の態様に係る物体検出装置においても同様である。

上記の第２の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る物体検出装置は、
発光部、及び、
発光部と対向（対峙）して配置された受光部、
を備えており、
発光部と受光部との間の空間内に位置する物体に発光部から出射された光を照射し、物体を通過した光を受光部で受光することで、物体中の異物質を検出し、又は、物体の移動異常を検出する物体検出装置であって、
発光部は、発光素子から構成されており、
受光部は、発光部を構成する発光素子と同じ発光素子から構成されていることを特徴とする。

本発明の第１の態様に係る異物質・気泡検出装置において、発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成されている形態とすることができる。ＬＥＤの構成、構造は、特に限定されるものではなく、如何なる構成、構造であってもよい。そして、このような形態を含む本発明の第１の態様に係る異物質・気泡検出装置にあっては、限定するものではないが、発光ダイオードが出射する光の最大ピーク波長は４８０ｎｍ以下であることが好ましい。本発明の第１の態様に係る物体検出装置においても同様とすることができる。

上記の第１の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る異物質・気泡検出装置は、チューブ内を流れる液体中の異物質及び／又は気泡を検出する異物質・気泡検出装置であって、
チューブに光を照射する発光部、及び、
チューブを挟んで発光部と対向（対峙）して配置され、発光部から出射され、チューブを通過した光を受光する受光部、
を備えており、
発光部を構成する発光素子が出射する光の最大ピーク波長をλ₁、スペクトル半値幅をＦＷＨＭ₁、受光部を構成する受光素子の受光スペクトルの最大ピーク波長をλ₂、スペクトル半値幅をＦＷＨＭ₂としたとき、
０．９５≦λ₂／λ₁≦１．０５
０．９５≦ＦＷＨＭ₂／ＦＷＨＭ₁≦１．０５
を満足することを特徴とする。尚、本発明の第２の態様に係る異物質・気泡検出装置にあっては、発光素子の構成、構造と受光素子の構成、構造とは、実質的に同じであってもよいし、異なっていてもよい。次に述べる本発明の第２の態様に係る物体検出装置においても同様である。

上記の第２の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る物体検出装置は、
発光部、及び、
発光部と対向（対峙）して配置された受光部、
を備えており、
発光部と受光部との間の空間内に位置する物体に発光部から出射された光を照射し、物体を通過した光を受光部で受光することで、物体中の異物質を検出し、又は、物体の移動異常を検出する物体検出装置であって、
発光部を構成する発光素子が出射する光の最大ピーク波長をλ₁、スペクトル半値幅をＦＷＨＭ₁、受光部を構成する受光素子の受光スペクトルの最大ピーク波長をλ₂、スペクトル半値幅をＦＷＨＭ₂としたとき、
０．９５≦λ₂／λ₁≦１．０５
０．９５≦ＦＷＨＭ₂／ＦＷＨＭ₁≦１．０５
を満足することを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る異物質・気泡検出装置において、発光部を構成する発光素子、及び、受光部を構成する受光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、具体的には、同じ仕様の発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成されていることが好ましい。ＬＥＤの構成、構造は、特に限定されるものではなく、如何なる構成、構造であってもよい。λ₁は、限定するものではないが、４８０ｎｍ以下であることが好ましい。本発明の第２の態様に係る物体検出装置においても同様とすることができる。

上記の好ましい形態を含む本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る異物質・気泡検出装置（以下、これらを総称して、単に、『本発明の異物質・気泡検出装置等』と呼ぶ）において、液体として、造影剤、生理食塩水、飲料、液状の食品、工業用水、冷却水、各種油等を例示することができる。

更には、以上に説明した好ましい形態を含む本発明の異物質・気泡検出装置等において、検出対象物である異物質には、液体（便宜上、『第１の液体』と呼ぶ場合がある）の有する光透過率と異なる光透過率を有する第２の液体が含まれる形態とすることができ、この場合、第２の液体として血液を例示することができる。

更には、以上に説明した好ましい形態を含む本発明の異物質・気泡検出装置等において、検出対象物である異物質には固体の物質、具体的には、例えば、ゴミが含まれ、及び／又は、気泡が含まれる形態とすることができる。

更には、以上に説明した好ましい形態を含む本発明の異物質・気泡検出装置等においては、受光部から出力される信号の変化量と信号基準値との差を求め、差が第１の閾値以上である場合、固体の物質から成る異物質及び／又は気泡が液体中に含まれていると判定する構成とすることができる。このように、受光部から出力される信号の値、それ自体の変化（変動）を求めるのではなく、受光部から出力される信号の変化量と信号基準値との差を求めるので、検出動作の安定化を図ることができる。そして、更には、受光部から出力される信号の値に基づき発光部の光量を変化させ、発光部の光量変化量が第２の閾値以上である場合、第２の液体から成る異物質が液体中に含まれていると判定する構成とすることができる。即ち、このような構成を採用することで、液体中に存在する異物質が、固体の物質及び／又は気泡であるか、第２の液体であるかを確実に判定することができる。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の異物質・気泡検出装置等にあっては、電源投入から一定の時間の間（例えば、１秒間）、異物質及び／又は気泡の検出結果の出力を禁止するイニシャルタイマー回路を更に備えている形態とすることが好ましく、この場合、クロック回路を使用していないアナログ回路からイニシャルタイマー回路を構成することが、異物質・気泡検出装置が置かれた環境に依って（例えば、強い磁場が存在する環境に置かれたとき）、異物質・気泡検出装置が誤動作することを確実に防止するといった観点から望ましい。

上記の好ましい形態を含む本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る物体検出装置（以下、これらを総称して、単に、『本発明の物体検出装置等』と呼ぶ）において、物体は液体であり；異物質には、固体の物質、気泡及び第２の液体の内の少なくとも１種が含まれる形態とすることができる。そして、この場合、受光部から出力される信号の変化量と信号基準値との差を求め、差が第１の閾値以上である場合、固体の物質から成る異物質及び／又は気泡が液体中に含まれていると判定する構成とすることができる。このように、受光部から出力される信号の値、それ自体の変化（変動）を求めるのではなく、受光部から出力される信号の変化量と信号基準値との差を求めるので、検出動作の安定化を図ることができる。そして、更には、受光部から出力される信号の値に基づき発光部の光量を変化させ、発光部の光量変化量が第２の閾値以上である場合、第２の液体から成る異物質が液体中に含まれていると判定する構成とすることができる。即ち、このような構成を採用することで、物体中に、固体の物質及び／又は気泡が存在するか、第２の液体が存在するかを確実に判定することができる。

あるいは又、上記の好ましい形態を含む本発明の物体検出装置等において、物体は糸であり；物体の移動異常は糸切れである形態とすることができる。

更には、以上に説明した形態、構成を含む本発明の物体検出装置等においては、電源投入から一定の時間の間、物体中の異物質検出結果、又は、物体の移動異常検出結果の出力を禁止するイニシャルタイマー回路を更に備えている形態とすることが好ましく、この場合、クロック回路を使用していないアナログ回路からイニシャルタイマー回路を構成することが、物体検出装置が置かれた環境に依って（例えば、強い磁場が存在する環境に置かれたとき）、物体検出装置が誤動作することを確実に防止するといった観点から望ましい。

本発明の異物質・気泡検出装置等、あるいは、本発明の物体検出装置等において、受光部は、発光部を構成する発光素子と同じ発光素子から構成されており、あるいは又、発光部を構成する発光素子が出射する光のピーク波長λ₁、スペクトル半値幅ＦＷＨＭ₁、受光部を構成する受光素子の受光スペクトルのピーク波長λ₂、スペクトル半値幅ＦＷＨＭ₂が所定の関係を満足している。それ故、太陽光や白熱灯、蛍光灯等の外光が受光部へ入射する状態に変化が生じても、受光部から出力される信号の値に変化が生じ難い。即ち、外光の入射状態の変化によって、異物質・気泡検出装置における異物質及び／又は気泡の検出精度、物体検出装置における物体中の異物質検出精度、物体の移動異常検出精度が大きな影響を受けることを、簡素な構成であるにも拘わらず、確実に防止することができる。しかも、外光の受光部への入射を防止する遮光装置等を設ける必要がないし、発光部の光出射側あるいは受光部の光入射側にフィルターを配置する必要もない。また、検出回路全体の構成の簡素化を図ることもできる。

図１は、実施例１の異物質・気泡検出装置、物体検出装置の一動作における構成図である。 図２は、実施例１の異物質・気泡検出装置、物体検出装置の別の動作における構成図である。 図３は、実施例１の異物質・気泡検出装置、物体検出装置の更に別の動作における構成図である。 図４は、実施例１の異物質・気泡検出装置、物体検出装置を含む注液回路の構成図である。 図５は、実施例１の異物質・気泡検出装置、物体検出装置における液体の監視状態の遷移を示す図である。 図６は、実施例２の異物質・気泡検出装置、物体検出装置における液体の監視状態の遷移を示す図である。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

実施例１は、本発明の第１の態様及び第２の態様に係る異物質・気泡検出装置、物体検出装置に関する。実施例１の異物質・気泡検出装置、物体検出装置の構成図を図１、図２、図３に示し、実施例１の異物質・気泡検出装置、物体検出装置を含む注液回路の構成図を図４に示す。また、実施例１の異物質・気泡検出装置、物体検出装置における液体の監視状態の遷移を図５に示す。

実施例１の異物質・気泡検出装置１０は、チューブ６０内を流れる液体６１中の異物質及び／又は気泡を検出する異物質・気泡検出装置であり、チューブ６０に光を照射する発光部２１、及び、受光部２３を備えている。受光部２３は、チューブ６０を挟んで発光部２１と対向（対峙）して配置されており、発光部２１から出射され、チューブ６０を通過した光を受光する。あるいは又、実施例１の物体検出装置１０は、発光部２１、及び、発光部２１と対向（対峙）して配置された受光部２３を備えている。そして、発光部２１と受光部２３との間の空間内に位置する物体（実施例１にあっては、具体的には、発光部２１と受光部２３との間の空間内を移動する物体）に発光部２１から出射された光を照射し、物体を通過した光を受光部２３で受光することで、物体中の異物質を検出し、又は、物体の移動異常を検出する（実施例１にあっては、物体中の異物質を検出する）。そして、本発明の第１の態様に則って説明すれば、発光部２１は、発光素子２２から構成されており、受光部２３は、発光部２１を構成する発光素子２２と同じ発光素子（以下、便宜上、『受光素子２４』と呼ぶ）から構成されている。また、本発明の第２の態様に則って説明すれば、発光部２１を構成する発光素子２２が出射する光の最大ピーク波長をλ₁、スペクトル半値幅をＦＷＨＭ₁、受光部２３を構成する受光素子２４の受光スペクトルの最大ピーク波長をλ₂、スペクトル半値幅をＦＷＨＭ₂としたとき、
０．９５≦λ₂／λ₁≦１．０５
０．９５≦ＦＷＨＭ₂／ＦＷＨＭ₁≦１．０５
を満足する。発光部２１を構成する発光素子２２及び受光部２３を構成する受光素子２４は、検出部２０に格納され、検出部２０にはチューブ６０が押し込まれている。尚、以下の説明においては、異物質・気泡検出装置と物体検出装置とを総称して、『異物質・気泡検出装置等』と呼ぶ場合がある。

実施例１において、発光素子２２の構成、構造と受光素子２４の構成、構造とは、実質的に同じである。即ち、発光部２１を構成する発光素子２２及び受光部２３を構成する受光素子２４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、具体的には、同じ仕様の発光ダイオード、より具体的には、同じ製造メーカーの同じ型番の発光素子から構成されている。発光部２１から出射される光は、紫外線、可視光、赤外線のいずれであってもよく、検出対象物の光吸収特性に基づき、使用する光の波長等を決定すればよいが、実施例１にあっては、出射する光の最大ピーク波長は４８０ｎｍ以下である発光ダイオード（ＬＥＤ）、より具体的には、以下の仕様を有する青色及び近紫外線を出射する発光ダイオードを使用した。尚、血液は、このような発光ダイオードから出射された光を大きく吸収する。

λ₁＝λ₂ ：４６５ｎｍ
ＦＷＨＭ₁＝ＦＷＨＭ₂：５２ｎｍ

チューブ（パイプ、検出部）６０は、発光部２１から出射された光を通過させる材料から構成されていればよく、具体的には、ポリテトラフルオロエチレンから作製されている。尚、チューブ（パイプ、検出部）は可撓性を有していてもよいし、剛性な材料から構成されていてもよく、また、メッシュ入りのチューブや繊維で補強されたチューブを用いることもできるし、場合によっては、ガラス製、プラスチック製とすることもできる。

実施例１にあっては、液体（第１の液体）６１として、あるいは又、物体として、造影剤及び生理食塩水を用いた。そして、実施例１にあっては、検出対象物である異物質、あるいは又、物体中の異物質には、第１の液体６１の有する光透過率と異なる光透過率を有する第２の液体（具体的には、血液）が含まれるし、ゴミ等の固体の物質及び／又は気泡も含まれる。

図４に示すように、注液回路は、アンギオ・シリンジ７１、造影剤を貯蔵する液体チャンバー７２、ドリップチャンバー７３、整理食塩水を貯蔵する液体チャンバー７４、及び、ドリップチャンバー７５から構成されており、これらはチューブ６０で結ばれている。そして、チューブ６０には、異物質・気泡検出装置等１０が配されている。

実施例１の異物質・気泡検出装置等１０は、更に、電源回路３０、イニシャルタイマー回路３１、発光制御部４０及び受光制御部５０を備えている。発光制御部４０は、調光電流検出回路４１、調光回路４２、比較検出回路４３、漏血検出レベル調整回路４４、及び、出力回路４６を備えている。また、受光制御部５０は、光量信号増幅回路５１、変化信号増幅回路５２、比較検出回路５３、異物質検出レベル調整回路５４Ａ、異物質検出ゲイン調整回路５４Ｂ、ワンショット回路５５、及び、出力回路５６を備えている。尚、これらの回路、それ自体は、周知の回路から構成することができる。

異物質・気泡検出装置等１０への電源投入時、電源投入から一定の時間の間、異物質及び／又は気泡の検出結果の出力を禁止し、あるいは又、物体中の異物質検出結果、又は、物体の移動異常検出結果の出力を禁止する。即ち、異物質・気泡検出装置等１０への電源投入時、クロック回路を使用していないアナログ回路から構成されたイニシャルタイマー回路３１が約１秒間、動作し、異物質・気泡検出装置等１０の回路状態が安定するまで、不要な出力が外部に送出されることを抑制する。

異物質・気泡検出装置等１０の動作にあっては、具体的には、電流が、電源回路３０から調光電流検出回路４１を経由して調光回路４２へと流れる。そして、調光回路４２から駆動電流が発光素子２２に流れる結果、発光素子２２が発光する。発光素子２２から出射された光は、チューブ６０及びチューブ６０内を流れる液体６１を照射する。あるいは又、発光部２１と受光部２３との間の空間内に位置する物体（具体的には、液体６１）に、発光部２１から出射された光を照射する。発光素子２２の発光状態（輝度、光量）は、調光回路４２からの駆動電流量によって制御される。また、調光電流検出回路４１から、電流値検出結果に相当する電圧Ｖ₁₁が、比較検出回路４３に送出される。併せて、電源回路３０からの電流が漏血検出レベル調整回路４４を流れ、レベル調整された電圧Ｖ₁₀が漏血検出レベル調整回路４４から比較検出回路４３に送出される。そして、電圧Ｖ₁₀と電圧Ｖ₁₁とが比較検出回路４３において比較され、電圧Ｖ₁₁と電圧Ｖ₁₀の差が第２の閾値以上となった場合、所定の信号を出力回路４６に送出し、漏血が発生した旨が出力回路４６から出力される。具体的には、例えば、警告用の発光ダイオード（ＬＥＤ）を連続して点灯させ、あるいは又、警告用のブザーを連続して鳴らす。併せて、アンギオ・シリンジ７１の作動を停止させる。

一方、発光部２１から出射され、チューブ６０及びチューブ６０内を流れる液体６１を通過した光（即ち、物体を通過した光）は、受光素子２４によって受光され、受光素子２４からの信号（以下、便宜上、『光量信号』と呼ぶ場合がある）が光量信号増幅回路５１へと送出される。そして、光量信号は、光量信号増幅回路５１によって増幅され、変化信号増幅回路５２に送出され、変化信号増幅回路５２において光量信号の変化量が増幅され、光量信号の変化量に相当する電圧ΔＶ₂₁（即ち、受光部から出力される信号の変化量）が比較検出回路５３に送られる。尚、変化信号増幅回路５２は、周波数成分の高い光量信号を増幅するハイパスフィルター特性を有している。即ち、時間的にゆっくりとした光量信号は増幅せず、短時間に変化する光量信号を増幅する。変化信号増幅回路５２には、異物質検出ゲイン調整回路５４Ｂが備えられており、異物質検出ゲインが調整される。また、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号が、一種の積分回路である異物質検出レベル調整回路５４Ａにも送出され、異物質検出レベル調整回路５４Ａにおいてレベル調整された電圧Ｖ₂₀（即ち、信号基準値であり、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号の時間平均値である）が比較検出回路５３に送られる。そして、電圧Ｖ₂₀（信号基準値）と、電圧ΔＶ₂₁（受光部から出力される信号の変化量）とが、比較検出回路５３において比較され、電圧ΔＶ₂₁と電圧Ｖ₂₀の差が第１の閾値以上である場合、所定の信号が、約１０ミリ秒のワンショット動作としたワンショット回路５５に送出される。ワンショット回路５５においては、比較検出回路５３からの所定の信号をトリガーとして、約１０ミリ秒間、パルス信号が出力回路５６に送出され、異物質（固体の物質あるいは気泡）が存在する旨あるいは発生した旨（あるいは、物体中に異物質を検出した旨）が出力回路５６から出力される。具体的には、例えば、警告用の発光ダイオード（ＬＥＤ）を約１０ミリ秒、点灯させ、あるいは又、警告用のブザーを約１０ミリ秒、鳴らす。併せて、アンギオ・シリンジ７１の作動を停止させる。尚、受光素子２４からの光量信号（即ち、受光部から出力される信号の値）に基づき光量信号増幅回路５１によって生成された制御信号は調光回路４２に送出され、調光回路４２から発光素子２２への駆動電流が制御される。尚、光量信号増幅回路５１と調光回路４２との間には積分回路５７が設けられており、ゴミ等の固体の物質、気泡が点在する場合の受光素子２４からの光量信号に基づき光量信号増幅回路５１によって生成された制御信号は、積分回路５７によってフィルタリングされる結果、このような制御信号が調光回路４２に送出されることはない。

以下、先ず、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中に、固体の物質、気泡、第２の液体といった異物質が存在していない場合における異物質・気泡検出装置等１０の動作説明を行い、次いで、固体の物質あるいは気泡といった異物質が存在する場合における異物質・気泡検出装置等１０の動作説明、第２の液体が存在する場合における異物質・気泡検出装置等１０の動作説明を行う。尚、異物質・気泡検出装置等１０の電源投入時、発光部２１及び受光部２３の初期化（例えば、チューブの汚れや発光素子、受光素子の汚れ、発光素子の発光量低下等による検出感度変化に対する調整）が、周知の方法に基づいて行われる。また、自動調光装置（図示せず）が設けられており、使用されるチューブ６０の種類、透明度の違いや変化等があっても、あるいは又、発光素子２２や受光素子２４にゴミや汚れ等が付着した場合であっても、あるいは又、発光素子２２や受光素子２４に経時的な変化が生じた場合であっても、自動的に発光素子２２の発光量を調整して受光素子２４の受光量を一定に保つことで、異物質・気泡検出装置、物体検出装置における異物質や気泡、物体中の異物質、物体の移動異常の高精度での検出を維持することができるし、検出感度の安定化を図ることができる。

チューブ６０内を流れる第１の液体６１中に異物質が存在していない場合の実施例１の異物質・気泡検出装置等の動作における構成図を図１に示す。ここで、発光制御部４０にあっては、電源回路３０からの電流（電流値Ｉ₀）が調光電流検出回路４１、調光回路４２へと流れる。そして、調光回路４２からの駆動電流によって発光素子２２が発光し、発光素子２２から出射された光が、チューブ６０及びチューブ６０内を流れる液体６１を照射する。また、調光電流検出回路４１からの電流値検出結果（電流値Ｉ₀）に相当する電圧Ｖ₁₁（Ｉ₀）が、比較検出回路４３に送出される。併せて、電源回路３０からの電流Ｉ₀が漏血検出レベル調整回路４４を流れ、レベル調整された電圧Ｖ₁₀（Ｉ₀）が漏血検出レベル調整回路４４から比較検出回路４３に送出される。そして、電圧Ｖ₁₀（Ｉ₀）と電圧Ｖ₁₁（Ｉ₀）とが比較検出回路４３において比較される。ここで、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中には異物質が存在していないので、電圧Ｖ₁₁（Ｉ₀）と電圧Ｖ₁₀（Ｉ₀）の差は第２の閾値未満である。従って、所定の信号が出力回路４６に送出されることはない。それ故、出力回路４６からは、第２の液体が存在する旨の出力、具体的には、漏血が発生した旨は出力されない。

一方、受光制御部５０にあっては、発光部２１から出射され、チューブ６０及びチューブ６０内を流れる液体６１を通過した光が、受光素子２４によって受光される。そして、受光素子２４からの光量信号が、光量信号増幅回路５１へと送出される。そして、光量信号が、光量信号増幅回路５１によって増幅され、変化信号増幅回路５２に送出される。ここで、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中には異物質が存在していないので、光量信号に変化は生じない。従って、変化信号増幅回路５２において光量信号の変化量が増幅されることがなく、電圧ΔＶ₂₁（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。また、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号は、異物質検出レベル調整回路５４Ａにも送出され、異物質検出レベル調整回路５４Ａにおいてレベル調整された電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。尚、電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）が信号基準値に相当する。そして、電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）と電圧ΔＶ₂₁（Ｉ₀）とが比較検出回路５３において比較される。ここで、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中には異物質が存在していないので、電圧ΔＶ₂₁（Ｉ₀）と電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）の差は第１の閾値未満である。従って、所定の信号が出力回路５６に送出されることはない。それ故、出力回路５６からは、ゴミ等の固体の物質、気泡が存在する旨は出力されない。

次に、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中に、ゴミ等の固体の物質、気泡が点在する場合を説明する。この場合の実施例１の異物質・気泡検出装置等の動作における構成図を図２に示す。ここで、後述するように、発光制御部４０の動作は、上述した、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中に異物質が存在していない場合の動作と、基本的に同じである。一方、受光制御部５０にあっては、受光部２３から出力される信号（光量信号）の変化量と信号基準値との差を求め、差が第１の閾値以上である場合、固体の物質から成る異物質あるいは気泡が液体６１中に含まれていると判定する。

具体的には、受光制御部５０にあっては、発光部２１から出射され、チューブ６０及びチューブ６０内を流れる液体６１を通過した光は、受光素子２４によって受光されるが、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中にはゴミ等の固体の物質、気泡が点在するが故に、受光部２３から出力される光量信号には、パルス状の変化（変動）が生じる。この受光素子２４からの光量信号は、光量信号増幅回路５１へと送出される。そして、光量信号は、光量信号増幅回路５１によって増幅され、変化信号増幅回路５２に送出される。前述したとおり、短時間に変化する光量信号は変化信号増幅回路５２によって増幅されるので、変化信号増幅回路５２において光量信号の変化量が増幅され、光量信号の変化量ΔＶ’₂₁（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。また、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号は、異物質検出レベル調整回路５４Ａにも送出され、異物質検出レベル調整回路５４Ａにおいてレベル調整された電圧Ｖ’₂₀（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。ここで、電圧Ｖ’₂₀（Ｉ₀）が信号基準値に相当する。尚、電圧Ｖ’₂₀（Ｉ₀）は、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号の時間平均値であるので、電圧ΔＶ₂₀（Ｉ₀）とほぼ同じ値である。そして、光量信号の変化量［ΔＶ’₂₁（Ｉ₀）］と信号基準値［Ｖ’₂₀（Ｉ₀）］とが比較検出回路５３において比較される。ここで、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中には固体の物質や気泡が存在するので、光量信号の変化量［ΔＶ’₂₁（Ｉ₀）］と信号基準値［Ｖ’₂₀（Ｉ₀）］の差が第１の閾値以上となる。その結果、所定の信号がワンショット回路５５に送出される。ワンショット回路５５においては、比較検出回路５３からの所定の信号をトリガーとして、１０ミリ秒間、パルス信号が出力回路５６に送出され、異物質が存在する旨あるいは発生した旨が出力回路５６から出力される。併せて、アンギオ・シリンジ７１の作動を停止させる。

尚、先に説明したように、ゴミ等の固体の物質、気泡が点在する場合の受光素子２４からの光量信号の変化（変動）に基づき光量信号増幅回路５１によって生成された制御信号は、積分回路５７によってフィルタリングされる結果、このような制御信号が調光回路４２に送出されることはない。従って、電圧Ｖ₁₁（Ｉ₀）と電圧Ｖ₁₀（Ｉ₀）の差は第２の閾値未満であり、所定の信号が出力回路４６に送出されることはない。それ故、出力回路４６からは、第２の液体が存在する旨の出力、具体的には、漏血が発生した旨は出力されない。

次に、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中に、血液といった第２の液体が存在する場合を説明する。この場合の実施例１の異物質・気泡検出装置等の動作における構成図を図３に示す。そして、この場合、受光部２３から出力される信号（光量信号）の値に基づき発光部２１の光量を変化させ、発光部２１の光量変化量が第２の閾値以上である場合、第２の液体から成る異物質が液体６１中に含まれていると判定する。

具体的には、受光制御部５０にあっては、発光部２１から出射され、チューブ６０及びチューブ６０内を流れる液体６１を通過した光は、受光素子２４によって受光される。ここで、受光素子２４における受光量には、第１の液体中に第２の液体が存在するが故に、大幅な低下が生じ、その状態が継続する。この受光素子２４からの光量信号は、光量信号増幅回路５１へと送出される。そして、光量信号は、光量信号増幅回路５１によって増幅され、変化信号増幅回路５２に送出される。

ここで、チューブ６０内を流れる第１の液体６１中に第２の液体が存在するが、通常、この第２の液体の存在は或る程度の時間、継続する。第１の液体６１中における第２の液体の先頭部が発光部２１と受光部２３との間に到達したときには、通常、受光素子２４からの光量信号が、徐々に変化（低下）し始める。ところで、前述したとおり、時間的にゆっくりとした光量信号は変化信号増幅回路５２によって増幅されないので、このような受光素子２４からの光量信号の緩慢な変化（低下）では、変化信号増幅回路５２において光量信号の変化量が増幅されることはなく、電圧ΔＶ₂₁（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。また、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号は、異物質検出レベル調整回路５４Ａにも送出され、異物質検出レベル調整回路５４Ａにおいてレベル調整された電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。ここで、電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）が信号基準値に相当する。そして、Δ電圧Ｖ₂₁（Ｉ₀）と電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）とが比較検出回路５３において比較されるが、電圧ΔＶ₂₁（Ｉ₀）と電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）の差は第１の閾値未満である。従って、所定の信号が出力回路５６に送出されることはない。それ故、出力回路５６からは、ゴミ等の固体の物質、気泡が存在する旨は出力されない。

一方、受光素子２４からの光量信号は、変化（変動）が大きいので、このような光量信号基づき光量信号増幅回路５１によって生成された制御信号は、積分回路５７を通過し、調光回路４２に送出される。即ち、第１の液体中に第２の液体が存在するが故に、受光素子２４における受光量には大幅な低下が生じ、その状態が継続する。それ故、受光素子２４における受光量が第２の液体が存在しない場合と同じ受光量となるように、制御信号に基づき、調光回路４２から発光素子２２へと流れる駆動電流が増加させられる。即ち、受光部２３から出力される信号の値に基づき発光部２１の光量が変化させられる。この駆動電流の増加（電流値Ｉ₀からＩ”₀への増加）によって、電圧Ｖ₁₁（Ｉ”₀）と電圧Ｖ₁₀（Ｉ”₀）の差が第２の閾値以上となる。云い換えれば、発光部２１の光量変化量が第２の閾値以上となる。その結果、所定の信号が出力回路４６に送出され、出力回路４６から、第２の液体から成る異物質が液体６１中に含まれる旨の出力、具体的には、漏血が発生した旨が出力される。併せて、アンギオ・シリンジ７１の作動を停止させる。

以上のとおり、実施例１の異物質・気泡検出装置等にあっては、発光部を構成する発光素子、及び、受光部を構成する受光素子は、同じ（同じ構成、同じ構造の）発光素子から構成されており、あるいは又、発光部を構成する発光素子が出射する光のピーク波長λ₁、スペクトル半値幅ＦＷＨＭ₁、受光部を構成する受光素子の受光スペクトルのピーク波長λ₂、スペクトル半値幅ＦＷＨＭ₂が所定の関係を満足している。その結果、発光素子／受光素子の発光特性／受光特性に大きな差異がないので、受光部への外光の入射状態に変化が生じても、受光部から出力される光量信号の値に変化が生じ難い。即ち、外光の入射状態の変化によって異物質及び／又は気泡の検出精度が大きな影響を受けることを確実に防止することができる。尚、発光素子と異なる構成、構造の受光素子を用いた場合、具体的には、例えば、発光素子をＬＥＤから構成し、受光素子をフォトダイオードから構成した場合、発光素子／受光素子の発光特性／受光特性に大きな差異が存在するので、外光の入射状態の変化によって受光素子からの光量信号に大きな変化が生じる。その結果、異物質及び／又は気泡の検出精度が大きな影響を受けてしまう。また、例えば、発光素子を青色ＬＥＤから構成し、受光素子を赤色ＬＥＤから構成した場合、発光素子／受光素子の発光特性／受光特性に大きな差異が存在するが故に、受光素子から光量信号が出力されない。そして、発光素子と受光素子とを同じ発光素子から構成すればよいので、異物質・気泡検出装置等の構成、構造の簡素化、検出回路全体の構成の簡素化、小型化、高感度化、高ゲイン化を図ることができる。更には、外光の受光部２３への入射を防止する遮光装置等を設ける必要がなく、また、発光素子／受光素子の発光特性／受光特性に大きな差異が存在せず、受光素子は受光波長に対する一種のフィルター特性を有しているので、発光部２１の光出射側あるいは受光部２３の光入射側にフィルターを配置する必要もない。それ故、チューブの交換、検出部のメンテナンスが容易である。しかも、鋭い単峰性を有するフィルター特性を利用し、ＬＥＤを適切に選択することによって、特定の波長領域に応答する発光素子／受光素子を容易に得ることができるし、低コストである。また、超音波式センサーと異なり、液体の色の変化を検出することが可能であるし、微細な異物質の検出が可能である。更には、異物質・気泡検出装置等の回路動作においてクロック信号を用いていないので、外部に不要なノイズを出すことがないし、外部の環境（例えば、磁場）の影響を受けることもない。

実施例２は、実施例１の変形である。実施例２にあっては、実施例１の異物質・気泡検出装置等を使用して、液体を貯蔵する液体チャンバーが空の状態になったか否かを判別するが、図４においては、このような異物質・気泡検出装置等を、異物質・気泡検出装置等１１で示すが、異物質・気泡検出装置等１１の構成、構造は、異物質・気泡検出装置等１０の構成、構造と、一部を除き、同じである。実施例２の異物質・気泡検出装置等における液体の監視状態の遷移を図６に示す。尚、このような実施例２の異物質・気泡検出装置等にあっては、第２の液体の存在の検出は不要であるが故に、実施例１において説明した発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用してもよいし、赤外線を出射する以下の仕様の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用してもよい。

λ₁＝λ₂ ：９４５ｎｍ
ＦＷＨＭ₁＝ＦＷＨＭ₂：５０ｎｍ

液体を貯蔵する液体チャンバーが空の状態ではない場合、実施例２の異物質・気泡検出装置等は、実施例１の異物質・気泡検出装置等と同様の動作を行う。一方、液体を貯蔵する液体チャンバーが空の状態となったとき、発光部２１から出射され、チューブ６０を通過した光は、受光部２３によって受光されるが、チューブ内に第１の液体が存在せず、空気が存在するが故に、受光素子２４における受光量には大幅な変化が生じ、その状態が継続する。従って、異物質・気泡検出装置等における動作は、第１の液体中に第２の液体が存在している状態と類似した状態となり、出力回路４６から、液体を貯蔵する液体チャンバーが空の状態になった旨が出力される。液体チャンバーが注液回路にセッティングされたか否かも、チューブ内に第１の液体が存在するか否かを検出することで、同様にして判定することができる。

実施例３も、実施例１の変形である。実施例３の物体検出装置にあっては、実施例１の異物質・気泡検出装置等を使用して、発光部２１と受光部２３との間の空間内に位置する物体に発光部２１から出射された光を照射し、物体を通過した光を受光部２３で受光することで、物体の移動異常を検出する。具体的には、実施例３の物体検出装置にあっては、物体は糸であり、物体の移動異常は糸切れである。実施例３における物体検出装置の構成、構造は、実施例１において説明した異物質・気泡検出装置等１０の構成、構造と、同じとすることができる。

発光部２１と受光部２３との間を糸が正常に移動している場合、実施例３の物体検出装置は、実施例１の異物質・気泡検出装置等と同様の動作を行う。通常、糸は、目視も困難なほど、非常に細い。それ故、受光素子２４の鋭い単峰性を有するフィルター特性を利用し、高い感度を有する受光制御部５０によって、糸の移動時に発生する極僅かな変化を検出する。

具体的には、受光制御部５０にあっては、発光部２１から出射され、糸が移動している空間を通過した光が、受光素子２４によって受光される。そして、受光素子２４からの光量信号が、光量信号増幅回路５１へと送出され、光量信号増幅回路５１によって増幅され、変化信号増幅回路５２に送出される。ところで、糸が移動し続けているので、糸の移動中に生じる捩れ、糸の振動、糸の太さの変化等に起因して、受光部２３から出力される光量信号には変化（変動）が生じる。ここで、光量信号には変化（変動）が生じているので、変化信号増幅回路５２において光量信号の変化量が増幅され、光量信号の変化量ΔＶ’₂₁（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。また、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号は、異物質検出レベル調整回路５４Ａにも送出され、異物質検出レベル調整回路５４Ａにおいてレベル調整された電圧Ｖ’₂₀（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。電圧Ｖ’₂₀（Ｉ₀）が信号基準値に相当する。尚、電圧Ｖ’₂₀（Ｉ₀）は、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号の時間平均値である。そして、光量信号の変化量［ΔＶ’₂₁（Ｉ₀）］と信号基準値［Ｖ’₂₀（Ｉ₀）］とが比較検出回路５３において比較される。ここで、糸が移動しているので、光量信号の変化量［ΔＶ’₂₁（Ｉ₀）］と信号基準値［Ｖ’₂₀（Ｉ₀）］の差が第１の閾値以上となる。その結果、所定の信号がワンショット回路５５に送出される。ワンショット回路５５においては、比較検出回路５３からの所定の信号をトリガーとして、１０ミリ秒間、パルス信号が出力回路５６に送出され、糸の移動は正常である旨が出力回路５６から出力される。

糸切れが発生した場合、受光制御部５０にあっては、発光部２１から出射され、糸が移動していた空間を通過した光は、受光素子２４によって受光されるが、糸切れが発生したが故に、受光部２３から出力される光量信号には変化（変動）が生じなくなる。従って、変化信号増幅回路５２において光量信号の変化量が増幅されることがなく、電圧ΔＶ₂₁（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。また、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号は、異物質検出レベル調整回路５４Ａにも送出され、異物質検出レベル調整回路５４Ａにおいてレベル調整された電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）が比較検出回路５３に送られる。尚、電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）は、信号基準値に相当し、光量信号増幅回路５１によって増幅された光量信号の時間平均値である。そして、電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）と電圧ΔＶ₂₁（Ｉ₀）とが比較検出回路５３において比較される。ここで、糸切れが発生し、通常、この状態が継続するので、電圧ΔＶ₂₁（Ｉ₀）と電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）の差は第１の閾値未満となる。こうして、このような電圧ΔＶ₂₁（Ｉ₀）と電圧Ｖ₂₀（Ｉ₀）の差が第１の閾値未満である旨がワンショット回路５５に送出されるが、ワンショット回路５５からはパルス信号が出力回路５６に送出されない。その結果、出力回路５６から糸切れが発生した旨が出力される。併せて、糸送り等の装置の作動を停止させる。

以上、好ましい実施例に基づき本発明の異物質・気泡検出装置等を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した異物質・気泡検出装置等の構成、構造、回路構成、使用した発光ダイオードの仕様等は例示であり、適宜、変更することができる。また、液体（物体）や検出対象物である第２の液体の組成も例示であり、発光部から出射する光の波長等も例示である。発光素子／受光素子の発光特性／受光特性の異なる異物質・気泡検出装置等を直列に配置すれば、液体（物体）中の異物質の種類をより確実に区別・峻別しながら、異物質を検出することが可能となる可能となる。また、例えば、ポンプを用いて移液するとき、液体中に空気が混入しているとポンプに破損が生じる場合がある。このような場合、本発明の異物質・気泡検出装置等を用いて液体中に空気が混入しているが否かを検出することで、ポンプに破損が生じることを確実に防止することができる。更には、タンク等の液体貯蔵設備における液面検出（レベル検出）に適用することもできる。

１０，１１・・・異物質・気泡検出装置（物体検出装置）、２０・・・検出部、２１・・・発光部、２３・・・受光部、２２・・・発光素子、２４・・・受光素子、３０・・・電源回路、３１・・・イニシャルタイマー回路、４０・・・発光制御部、４１・・・調光電流検出回路、４２・・・調光回路、４３，５３・・・比較検出回路、４４・・・漏血検出レベル調整回路、５０・・・受光制御部、５１・・・光量信号増幅回路、５２・・・変化信号増幅回路、５４Ａ・・・異物質検出レベル調整回路、５４Ｂ・・・異物質検出ゲイン調整回路、５５・・・ワンショット回路、４６，５６・・・出力回路、５７・・・積分回路、６０・・・チューブ、６１・・・液体、７１・・・アンギオ・シリンジ、７２，７４・・・液体チャンバー、７３，７５・・・ドリップチャンバー

Claims (22)

1. チューブ内を流れる液体中の異物質及び／又は気泡を検出する異物質・気泡検出装置であって、
   チューブに光を照射する発光部、及び、
   チューブを挟んで発光部と対向して配置され、発光部から出射され、チューブを通過した光を受光する受光部、
   を備えており、
   発光部は、発光素子から構成されており、
   受光部は、発光部を構成する発光素子と同じ発光素子から構成されており、
   光量信号増幅回路、変化信号増幅回路、異物質検出レベル調整回路及び比較検出回路を更に備えており、
   受光部からの光量信号が、光量信号増幅回路を介して変化信号増幅回路に送出され、変化信号増幅回路において光量信号の変化量に相当する電圧ΔＶ₂₁が生成され、比較検出回路に送られる一方、
   受光部からの光量信号が、光量信号増幅回路を介して異物質検出レベル調整回路に送出され、異物質検出レベル調整回路において生成された光量信号の時間平均値に相当する電圧Ｖ₂₀が比較検出回路に送られ、
   電圧Ｖ₂₀と電圧ΔＶ₂₁とが比較検出回路において比較され、電圧ΔＶ₂₁と電圧Ｖ₂₀の差が第１の閾値以上である場合、所定の信号が出力回路に送出されることを特徴とする異物質・気泡検出装置。
2. 電源回路、調光電流検出回路、調光回路及び第２比較検出回路を更に備えており、
   駆動電流が、電源回路から調光電流検出回路、調光回路を経由して発光部に流され、発光部が発光し、
   受光部からの光量信号に基づき光量信号増幅回路によって生成された制御信号が調光回路に送出され、調光回路から発光部への駆動電流が制御され、
   調光電流検出回路から、電流値検出結果に相当する電圧Ｖ₁₁が第２比較検出回路に送出される一方、電源回路からの電流に相当する電圧Ｖ₁₀が第２比較検出回路に送出され、電圧Ｖ₁₀と電圧Ｖ₁₁とが第２比較検出回路において比較され、電圧Ｖ₁₁と電圧Ｖ₁₀の差が第２の閾値以上となった場合、所定の信号を出力回路に送出することを特徴とする請求項１に記載の異物質・気泡検出装置。
3. 変化信号増幅回路は、周波数成分の高い光量信号を増幅するハイパスフィルター特性を有しており、
   異物質検出レベル調整回路は、積分回路であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の異物質・気泡検出装置。
4. 電圧ΔＶ₂₁と電圧Ｖ₂₀の差が第１の閾値以上である場合、固体の物質から成る異物質及び／又は気泡が液体中に含まれていると判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の異物質・気泡検出装置。
5. チューブ内を流れる液体中の異物質及び／又は気泡を検出する異物質・気泡検出装置であって、
   チューブに光を照射する発光部、及び、
   チューブを挟んで発光部と対向して配置され、発光部から出射され、チューブを通過した光を受光する受光部、
   を備えており、
   発光部は、発光素子から構成されており、
   受光部は、発光部を構成する発光素子と同じ発光素子から構成されており、
   電源回路、調光電流検出回路、調光回路、光量信号増幅回路及び第２比較検出回路を更に備えており、
   駆動電流が、電源回路から調光電流検出回路、調光回路を経由して発光部に流され、発光部が発光し、
   受光部からの光量信号に基づき光量信号増幅回路によって生成された制御信号が調光回路に送出され、調光回路から発光部への駆動電流が制御され、
   調光電流検出回路から、電流値検出結果に相当する電圧Ｖ₁₁が第２比較検出回路に送出される一方、電源回路からの電流に相当する電圧Ｖ₁₀が第２比較検出回路に送出され、電圧Ｖ₁₀と電圧Ｖ₁₁とが第２比較検出回路において比較され、電圧Ｖ₁₁と電圧Ｖ₁₀の差が第２の閾値以上となった場合、所定の信号を出力回路に送出することを特徴とする異物質・気泡検出装置。
6. 調光回路と光量信号増幅回路との間には積分回路が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の異物質・気泡検出装置。
7. 電圧Ｖ₁₁と電圧Ｖ₁₀の差が第２の閾値以上である場合、第２の液体から成る異物質が液体中に含まれていると判定することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の異物質・気泡検出装置。
8. 第２の液体は血液であることを特徴とする請求項７に記載の異物質・気泡検出装置。
9. 発光素子は、発光ダイオードから構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の異物質・気泡検出装置。
10. 発光ダイオードが出射する光の最大ピーク波長は４８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載の異物質・気泡検出装置。
11. 液体は、造影剤又は生理食塩水から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の異物質・気泡検出装置。
12. 電源投入から一定の時間の間、異物質及び／又は気泡の検出結果の出力を禁止するイニシャルタイマー回路を更に備えており、
    イニシャルタイマー回路は、クロック回路を使用していないアナログ回路から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の異物質・気泡検出装置。
13. 発光部、及び、
    発光部と対向して配置された受光部、
    を備えており、
    発光部と受光部との間の空間内に位置する物体に発光部から出射された光を照射し、物体を通過した光を受光部で受光することで、物体中の異物質を検出し、又は、物体の移動異常を検出する物体検出装置であって、
    発光部は、発光素子から構成されており、
    受光部は、発光部を構成する発光素子と同じ発光素子から構成されており、
    光量信号増幅回路、変化信号増幅回路、異物質検出レベル調整回路及び比較検出回路を更に備えており、
    受光部からの光量信号が、光量信号増幅回路を介して変化信号増幅回路に送出され、変化信号増幅回路において光量信号の変化量に相当する電圧ΔＶ₂₁が生成され、比較検出回路に送られる一方、
    受光部からの光量信号が、光量信号増幅回路を介して異物質検出レベル調整回路に送出され、異物質検出レベル調整回路において生成された光量信号の時間平均値に相当する電圧Ｖ₂₀が比較検出回路に送られ、
    電圧Ｖ₂₀と電圧ΔＶ₂₁とが比較検出回路において比較され、電圧ΔＶ₂₁と電圧Ｖ₂₀の差が第１の閾値以上である場合、所定の信号が出力回路に送出されることを特徴とする物体検出装置。
14. 電源回路、調光電流検出回路、調光回路及び第２比較検出回路を更に備えており、
    駆動電流が、電源回路から調光電流検出回路、調光回路を経由して発光部に流され、発光部が発光し、
    受光部からの光量信号に基づき光量信号増幅回路によって生成された制御信号が調光回路に送出され、調光回路から発光部への駆動電流が制御され、
    調光電流検出回路から、電流値検出結果に相当する電圧Ｖ₁₁が第２比較検出回路に送出される一方、電源回路からの電流に相当する電圧Ｖ₁₀が第２比較検出回路に送出され、電圧Ｖ₁₀と電圧Ｖ₁₁とが第２比較検出回路において比較され、電圧Ｖ₁₁と電圧Ｖ₁₀の差が第２の閾値以上となった場合、所定の信号を出力回路に送出することを特徴とする請求項１３に記載の物体検出装置。
15. 変化信号増幅回路は、周波数成分の高い光量信号を増幅するハイパスフィルター特性を有しており、
    異物質検出レベル調整回路は、積分回路であることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の物体検出装置。
16. 電圧ΔＶ₂₁と電圧Ｖ₂₀の差が第１の閾値以上である場合、固体の物質から成る異物質及び／又は気泡が液体中に含まれていると判定することを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれか１項に記載の物体検出装置。
17. 物体は、糸であり、
    物体の移動異常は、糸切れであり、
    電圧ΔＶ₂₁と電圧Ｖ₂₀の差が第１の閾値未満である場合、糸切れが発生したと判定することを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれか１項に記載の物体検出装置。
18. 発光部、及び、
    発光部と対向して配置された受光部、
    を備えており、
    発光部と受光部との間の空間内に位置する物体に発光部から出射された光を照射し、物体を通過した光を受光部で受光することで、物体中の異物質を検出し、又は、物体の移動異常を検出する物体検出装置であって、
    発光部は、発光素子から構成されており、
    受光部は、発光部を構成する発光素子と同じ発光素子から構成されており、
    電源回路、調光電流検出回路、調光回路、光量信号増幅回路及び第２比較検出回路を更に備えており、
    駆動電流が、電源回路から調光電流検出回路、調光回路を経由して発光部に流され、発光部が発光し、
    受光部からの光量信号に基づき光量信号増幅回路によって生成された制御信号が調光回路に送出され、調光回路から発光部への駆動電流が制御され、
    調光電流検出回路から、電流値検出結果に相当する電圧Ｖ₁₁が第２比較検出回路に送出される一方、電源回路からの電流に相当する電圧Ｖ₁₀が第２比較検出回路に送出され、電圧Ｖ₁₀と電圧Ｖ₁₁とが第２比較検出回路において比較され、電圧Ｖ₁₁と電圧Ｖ₁₀の差が第２の閾値以上となった場合、所定の信号を出力回路に送出することを特徴とする物体検出装置。
19. 調光回路と光量信号増幅回路との間には積分回路が設けられていることを特徴とする請求項１８に記載の物体検出装置。
20. 電圧Ｖ₁₁と電圧Ｖ₁₀の差が第２の閾値以上である場合、第２の液体から成る異物質が液体中に含まれていると判定することを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の物体検出装置。
21. 電源投入から一定の時間の間、物体中の異物質検出結果、又は、物体の移動異常検出結果の出力を禁止するイニシャルタイマー回路を更に備えており、
    イニシャルタイマー回路は、クロック回路を使用していないアナログ回路から構成されていることを特徴とする請求項１３乃至請求項２０のいずれか１項に記載の物体検出装置。
22. 発光素子は、発光ダイオードから構成されていることを特徴とする請求項１３乃至請求項２１のいずれか１項に記載の物体検出装置。

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