JP7108755B1 - 光検出装置及び光検出装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検出精度の低下を抑制することが可能な光検出装置及び光検出装置の制御方法を提供する。
【解決手段】光検出装置１は、光検出器１０と、光検出器１０と熱的に接続された熱交換器２０と、熱交換器２０に接続され、光検出器１０を冷却するための冷却液Ｒが流通する循環流路ＲＰと、循環流路ＲＰに設けられ、循環流路ＲＰにおいて冷却液Ｒを流通させるポンプ３５と、ポンプ３５を制御する制御部５０と、を備え、制御部５０は、光検出器１０が光検出を行う検出期間Ｔｋでは、ポンプ３５を駆動するための第１駆動電力がポンプ３５に供給され、光検出器１０が待機する待機期間Ｔｔでは、ポンプ３５に第２駆動電力が供給されるように、且つ、第１駆動電力が第２駆動電力よりも小さくなるように制御する。
【選択図】図１

Description

本開示は、光検出装置及び光検出装置の制御方法に関する。

光検出装置の分野において、光検出器による光検出を行う際、光検出器の温度上昇に伴って熱電子に起因した暗電流が増大する傾向がある。このように暗電流が増大すると、光検出器のＳ／Ｎ比が低下するため、例えば光検出器からの検出信号の信頼性の低下というような、光検出装置の検出精度が低下する可能性がある。従って、光検出装置の検出精度の向上を図るためには、光検出器を冷却して熱電子の影響を低減することが重要である。例えば、特許文献１は、冷却液の循環により光検出器を冷却可能な液冷方式の冷却機構を開示する。この液冷方式の冷却機構では、ポンプの駆動により循環する冷却液を光検出器との間で熱交換させることで、光検出器を冷却することが可能である。

特開２０１４－０５２６６０号公報

しかしながら、上述したような液冷方式の冷却機構では、ポンプが冷却液を送り出す動作を行う際に冷却液の流れに脈動が発生し、脈動由来の振動が、光検出器や、光検出装置を用いた測定装置などに伝達され得る。その場合、光検出器が光検出を行う検出期間中に、試料位置や集光位置等の検出条件に変化が生じてしまう可能性があり、光検出装置の検出精度が低下してしまうおそれがある。

本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、検出精度の低下を抑制することが可能な光検出装置及び光検出装置の制御方法を提供する。

本開示の一実施形態に係る光検出装置は、光検出器と、光検出器と熱的に接続された熱交換器と、熱交換器に接続され、光検出器を冷却するための冷却液が流通する冷却液流路と、冷却液流路において冷却液を流通させるポンプと、ポンプを制御する制御部と、を備え、制御部は、光検出器が光検出を行う検出期間においては、ポンプに第１駆動電力が供給され、光検出器が光検出を行うことなく待機する待機期間においては、ポンプに第２駆動電力が供給されるように、且つ、第１駆動電力が第２駆動電力よりも小さくなるように制御する。

この光検出装置では、ポンプにより送り出されて熱交換器に達した冷却液が、熱交換器を介して光検出器との間で熱交換を行うことにより、光検出器を冷却する。ここで、検出期間にポンプに供給される第１駆動電力は、待機期間にポンプに供給される第２駆動電力よりも小さい。そのため、検出期間においては、冷却液を送り出す際のポンプの動作が小さくなり、これに応じて、冷却液の流れに生じ得る脈動に起因する振動も小さくなる。その結果、脈動由来の振動の伝達に起因する光検出装置の検出精度の低下を抑制できる。更に、冷却液を用いることで、冷却液自体が持つ熱容量の大きさを利用できる。そのため、検出期間においてポンプの動作を小さくしても、熱交換器からの熱を冷却液自体の熱容量を利用して吸収することができる。そのため、検出期間においても、冷却液による光検出器の冷却効果を持続でき、光検出器の温度上昇に起因する光検出装置の検出精度の低下を抑制できる。従って、上述した光検出装置によれば、検出精度の低下を抑制することが可能となる。

上述した光検出装置では、制御部は、検出期間において、第１駆動電力の供給を停止するように制御してもよい。この場合、検出期間において、ポンプの動作が停止されるので、上述した脈動由来の振動をより確実に抑制できる。これにより、脈動由来の振動の伝達に起因する光検出装置の検出精度の低下をより確実に抑制できる。

上述した光検出装置では、制御部は、検出期間において、前記第１駆動電力をゼロよりも大きく且つ前記第２駆動電力よりも小さくするように制御してもよい。この場合、検出期間において、ポンプの動作が継続されるので、冷却液による光検出器の冷却効果が小さくなることを抑制できる。すなわち、検出期間における光検出器の温度上昇を抑制できる。従って、上述した構成によれば、光検出器の温度上昇を抑制しつつ、脈動由来の振動の伝達を抑制できる。その結果、光検出装置の検出精度の低下をより確実に抑制できる。

上述した光検出装置は、光検出器と熱交換器とに熱的に接続された電子冷却器を更に備えてもよい。この場合、電子冷却器によって光検出器を効率よく冷却できるため、光検出器の温度上昇をより確実に抑制できる。その結果、光検出装置の検出精度の低下をより確実に抑制できる。

上述した光検出装置では、制御部は、検出期間において、検出期間において、電子冷却器に第３駆動電力が供給されるように制御してもよい。この場合、制御部が、検出期間においても、電子冷却器が駆動するように制御することによって光検出器を冷却できる。一方、電子冷却器の駆動によって熱が発生するが、その熱は熱交換器に移動し、その後冷却液に放熱される。上述したように、冷却液自体が持つ熱容量の大きさを利用できるため、冷却液による光検出器の冷却効果を持続できる。従って、上述した構成によれば、電子冷却器及び冷却液による光検出器の冷却によって、脈動由来の振動の伝達を抑制しつつ、光検出器の温度上昇をより確実に抑制できる。その結果、光検出装置の検出精度の低下をより確実に抑制できる。

上述した光検出装置は、光検出器の温度を検出する第１センサ、及び熱交換器の温度を検出する第２センサの少なくとも一方を更に備えてもよい。この場合、光検出器及び熱交換器の少なくとも一方の温度を検出することによって、光検出装置における望まない温度上昇を感知することができる。

上述した光検出装置は、光検出器の温度を検出する第１センサを少なくとも備え、制御部は、検出期間において、第１センサが検出した温度が第１許容温度以下となるように、電子冷却器への第３駆動電力の供給を制御してもよい。この場合、光検出器の温度に応じて第３駆動電力を供給することによって、光検出装置における望まない温度上昇を抑制することができる。

上述した光検出装置では、制御部は、検出期間において、時間ｔ１における第３駆動電力が、時間ｔ１よりも前の時間ｔ２における第３駆動電力よりも大きくなるように制御してもよい。検出期間においては、ポンプの駆動電力が小さいため、次第に光検出器の温度が上昇する可能性がある。そこで、時間ｔ２よりも後の時間ｔ１における第３駆動電力が大きくなるように制御することにより、電子冷却器による光検出器の冷却効果を高めることができるので、光検出器の温度が上昇する事態を抑制できる。その結果、光検出器の温度上昇に起因する光検出装置の検出精度の低下をより確実に抑制できる。

上述した光検出装置は、冷却液流路に対して送風するファンを更に備え、制御部は、検出期間では、ファンに第４駆動電力が供給され、待機期間では、ファンに第５駆動電力が供給されるように、且つ、第４駆動電力が、第５駆動電力よりも小さく又は大きくなるように制御してもよい。この場合、ファンが冷却液流路に送風することによって冷却液が冷却されるので、冷却液による光検出器の冷却効果を高めることが可能となる。また、このようなファンを備える機構においては、ファン自体の振動が光検出装置に伝達されることによって、光検出装置の検出精度が低下し得る。そこで、検出期間にファンに供給される第４駆動電力を、待機期間にファンに供給される第５駆動電力よりも小さくすることによって、ファンの振動の伝達に起因する光検出装置の検出精度の低下を抑制できる。また、ファンの配置が光検出器から十分に離れている場合には、検出期間にファンに供給される第４駆動電力を、待機期間にファンに供給される第５駆動電力よりも大きくすることによって、冷却液流路における冷却液の放熱効率を向上させ、光検出器の温度上昇に起因する光検出装置の検出精度の低下を抑制できる。

上述した光検出装置では、冷却液流路は、冷却液の熱を放出させるラジエータを更に備え、ファンは、ラジエータに対して送風してもよい。この場合、ラジエータ及びファンによって冷却液が冷却されることで、冷却液による光検出器の冷却効果を更に高めることが可能となる。

上述した光検出装置は、熱交換器の温度を検出する第２センサを少なくとも備え、制御部は、検出期間において、第２センサが検出した温度が第２許容温度を超えた場合に、ポンプに第６駆動電力が供給されるように、且つ、第６駆動電力が第１駆動電力よりも大きくなるように制御してもよい。光検出器の温度上昇は暗電流値の増大につながる。また、熱交換器は、光検出器の熱が伝達されるため、高温になりやすい。そこで、熱交換器の温度が第２許容温度を超える場合に、ポンプに第１駆動電力よりも大きな第６駆動電力が供給されることによって、暗電流値の増大や熱交換器が高温になる事態を抑制できる。その結果、光検出装置における望まない温度上昇を抑制することができる。

本開示の一実施形態に係る光検出装置の制御方法は、光検出器と、光検出器と熱的に接続された熱交換器と、熱交換器に接続され、光検出器を冷却するための冷却液が流通する冷却液流路と、冷却液流路において冷却液を流通させるポンプと、を備える光検出装置の制御方法であって、光検出器が光検出を行う検出期間において、ポンプに第１駆動電力を供給するステップと、光検出器が光検出を行うことなく待機する待機期間において、ポンプに第２駆動電力を供給するステップと、を備え、第１駆動電力は、第２駆動電力よりも小さい。

この光検出装置の制御方法では、検出期間においてポンプに供給される第１駆動電力は、検出期間においてポンプに供給される第２駆動電力よりも小さい。そのため、検出期間においては、冷却液を送り出す際のポンプの動作が小さくなり、これに応じて、冷却液の流れに生じ得る脈動に起因する振動も小さくなる。その結果、脈動由来の振動の伝達に起因する光検出装置の検出精度の低下を抑制できる。更に、冷却液を用いることで、冷却液自体が持つ熱容量の大きさを利用できる。そのため、検出期間においてポンプの動作を小さくしても、熱交換器からの熱を冷却液自体の熱容量を利用して吸収することができる。そのため、検出期間においても、冷却液による光検出器の冷却効果を持続でき、光検出器の温度上昇に起因する光検出装置の検出精度の低下を抑制できる。従って、上述した光検出装置の制御方法によれば、検出精度の低下を抑制することが可能となる。

本開示によれば、検出精度の低下を抑制することが可能な光検出装置及び光検出装置の制御方法を提供する。

図１は、一実施形態に係る光検出装置を示す概略構成図である。 図２は、図１に示す光検出器の近傍の構成を示す断面図である。 図３は、図１に示す制御部の機能構成を示すブロック図である。 図４は、制御部が処理する各信号の一例を示すタイミングチャートである。 図５は、制御部の制御フローの一例を示すフローチャートである。 図６は、制御部が処理する各信号の第１変形例を示すタイミングチャートである。 図７は、制御部が処理する各信号の第２変形例を示すタイミングチャートである。 図８は、制御部が処理する各信号の第３変形例を示すタイミングチャートである。 図９は、制御部が処理する各信号の第４変形例を示すタイミングチャートである。

以下、本開示の一実施形態に係る光検出装置及び光検出装置の制御方法について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を適宜省略する。

図１は、本実施形態に係る光検出装置１を示す概略構成図である。光検出装置１は、例えば、顕微鏡装置又は分析装置等の測定装置の検出部に用いられる。光検出装置１は、測定対象となる光Ｌ（以下、「測定光Ｌ」と称する）を検出する光検出器１０を備える。更に、光検出装置１は、光検出器１０を冷却する冷却機構として、電子冷却器１５と、熱交換器２０と、第１チューブ２５と、第２チューブ３０と、ポンプ３５と、ラジエータ４０と、ファン４５と、制御部５０と、を備える。

図２は、光検出器１０の近傍の構成を示す断面図である。図２に示すように、光検出器１０は、ケース２内に収容されている。ケース２は、例えば、上方に開口した箱状を呈しており、金属材料によって構成される。ケース２の側壁３には、測定光Ｌをケース２内に導入可能な開口３ａが設けられている。光検出器１０は、開口３ａから導入される測定光Ｌの光強度を検出し、その光強度に応じた電気信号を生成する。光検出器１０は、生成した電気信号を、例えば顕微鏡装置又は分析装置等の測定装置に送信する。光検出器１０は、例えば、光電子増倍管（ＰＭＴ：Photomultiplier Tube）である。光検出器１０は、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ：Avalanche Photo Diode）又はシリコンフォトマルチプライヤ（ＳｉＰＭ：Silicon Photomultipliers）等の光半導体素子であってもよい。

電子冷却器１５は、ケース２内における光検出器１０上に配置されている。電子冷却器１５は、光検出器１０を冷却するために設けられている。電子冷却器１５は、能動的な冷却素子であり、例えば、電気を流すと熱が移動する現象（ペルチェ効果）を利用して冷却又は加熱を行うペルチェ素子である。電子冷却器１５は、光検出器１０側を向く吸熱面１６において吸熱し、吸熱面１６とは反対側を向く放熱面１７において放熱するように駆動させる。この電子冷却器１５による熱の受け渡しによって、光検出器１０が吸熱面１６を介して氷点下（つまり、冷却液Ｒよりも低い温度）まで冷却されることも可能である。電子冷却器１５の駆動は、制御部５０（図１参照）によって制御される。吸熱面１６は、伝熱部５５を介して光検出器１０と接続されている。伝熱部５５は、熱伝導性を有する部材であり、光検出器１０から吸熱面１６への熱の受け渡しを可能にする。

従って、吸熱面１６は、光検出器１０と熱的に接続された状態となっている。本明細書において、「熱的に接続された状態」とは、２つの部材が直接的に又は間接的に接続されており、当該２つの部材の間において熱の受け渡し（熱伝達）が可能となっている状態を意味する。従って、吸熱面１６と光検出器１０との間の接続は、熱的な接続が実現されるものであればよく、物理的には、伝熱部５５等の他の部材を介した間接的な接続であってもよいし、他の部材を介さない直接的な接続であってもよい。また、吸熱面１６と光検出器１０との間の接続は、熱抵抗を抑える観点から、高い熱伝導率を有する接着材又はシート材を用いた接合によって行われてもよい。

電子冷却器１５の放熱面１７上には、熱交換器２０が配置されている。放熱面１７は、熱交換器２０と熱的に接続されている。従って、吸熱面１６から放熱面１７に移動した熱は、熱交換器２０に伝達される。放熱面１７と熱交換器２０との間の接続は、熱抵抗を抑える観点から、高い熱伝導率を有する接着材又はシート材を用いた接合によって行われてもよい。

熱交換器２０は、例えばケース２の上方の開口部分を塞ぐように配置されており、流路２１及びヒートシンク２２と、それらを収容する筐体２３とを備えている。流路２１は、筐体２３内における空間であって、図２に示す断面においてＵ字状を呈するように形成されている。筐体２３において、流路２１の流入口２１ａを構成する突出部には第１チューブ２５が接続され、流路２１の流出口２１ｂを構成する突出部には第２チューブ３０が接続されている。ヒートシンク２２は、流路２１内に配置されている。流路２１には、第１チューブ２５から流入口２１ａを通じて冷却液Ｒが流入される。冷却液Ｒは、光検出器１０を冷却するための冷却媒体（例えば、水など）である。流路２１に流入した冷却液Ｒは、ヒートシンク２２の櫛歯状のフィンの間を通って流出口２１ｂから第２チューブ３０に流出する。冷却液Ｒがヒートシンク２２を通る際、ヒートシンク２２と冷却液Ｒとの間で熱交換を行うことにより、電子冷却器１５の放熱面１７から放出された熱が冷却液Ｒに移動する。このように、電子冷却器１５及びヒートシンク２２を介して光検出器１０と冷却液Ｒとの間で熱交換が行われることによって、光検出器１０が冷却される。

図２に示すように、光検出装置１は、第１センサ６０と、第２センサ６５と、を更に備える。第１センサ６０は、光検出器１０の温度を検出する温度センサである。第１センサ６０は、例えば、ケース２内における光検出器１０上に設置されており、より具体的には光検出器１０と熱的に接続された伝熱部５５に設置されている。第１センサ６０は、光検出器１０の温度を検出し、検出した光検出器１０の温度を示す信号Ｈ１（図３参照）を制御部５０に出力する。第２センサ６５は、熱交換器２０の温度を検出する温度センサである。第２センサ６５は、例えば、ヒートシンク２２に熱的に接続されている。第２センサ６５は、熱交換器２０の温度を検出し、検出した熱交換器２０の温度を示す信号Ｈ２（図３参照）を制御部５０出力する。

再び、図１を参照する。熱交換器２０の流出口２１ｂに接続された第２チューブ３０は、熱交換器２０から離間した位置に配置されたラジエータ４０内の流路の流入口４０ａに接続されている。第２チューブ３０の途中に、ポンプ３５が設けられている。一方、熱交換器２０の流入口２１ａに接続された第１チューブ２５は、ラジエータ４０内の流路の流出口４０ｂに接続されている。従って、熱交換器２０の流出口２１ｂから第２チューブ３０に流出した冷却液Ｒは、ポンプ３５を介してラジエータ４０の流入口４０ａに流入し、ラジエータ４０の流出口４０ｂから第１チューブ２５に流出した冷却液Ｒは、流入口２１ａから再び熱交換器２０に流入する。

よって、熱交換器２０の流路２１（図２参照）、第１チューブ２５、ラジエータ４０、及び第２チューブ３０は、ラジエータ４０と熱交換器２０との間で冷却液Ｒを循環可能（流通可能）とする閉じた循環流路ＲＰ（冷却液流路）を構成する。なお、第１チューブ２５及び第２チューブ３０は、例えば、ブチルゴムなどの可撓性を有する材料によって構成されるソフトチューブであってもよいし、可撓性を有しない材料によって構成されるハードチューブであってもよい。

循環流路ＲＰにおいて、ポンプ３５が冷却液Ｒを一方向に送り出すことによって、冷却液Ｒが図１に示す矢印の向きに循環する。ポンプ３５の種類は、特に限定されないが、例えば、ダイヤフラムポンプなどの、脈動を発生し得る公知のポンプが採用され得る。ポンプ３５の駆動は、制御部５０によって制御される。ラジエータ４０は、ラジエータ４０の流路内を流れる冷却液Ｒと外気との間で熱交換させることによって冷却液Ｒを放熱する。このようにして、ラジエータ４０は、熱交換器２０において冷却液Ｒが受け取った熱を放熱することによって、冷却液Ｒを冷却して降温させる。

ファン４５は、ラジエータ４０に対して送風するように配置される。ファン４５は、ラジエータ４０の流路に向けて送風することによって、冷却液Ｒを冷却する。ファン４５の駆動は、制御部５０によって制御される。ラジエータ４０及びファン４５によって冷却された冷却液Ｒは、再び熱交換器２０に流入し、熱交換器２０（ヒートシンク２２）との間での熱交換を行う。なお、ポンプ３５、ラジエータ４０、及びファン４５は、例えば、光検出器１０を収容するケース２とは別のケース５内に収容されている。ケース５は、第１チューブ２５及び第２チューブ３０によってケース２と連結されるが、ケース２からは離間した位置に配置される。

このように、循環流路ＲＰにおいて、冷却液Ｒは、熱交換器２０とラジエータ４０との間を循環しながら、熱交換器２０を介して光検出器１０を冷却し続ける。具体的には、冷却液Ｒは、熱交換器２０との熱交換によって光検出器１０を冷却し、この熱交換により受け取った熱をラジエータ４０において放熱する。その後、冷却された冷却液Ｒは、再び熱交換器２０に戻り、光検出器１０を再び冷却する。

制御部５０は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ、ＣＰＵ等のプロセッサ（演算回路）、通信インターフェース、及びＥＰＲＯＭやフラッシュ等の記憶素子等の格納部を含むマイクロコンピュータ等の電子制御ユニットである。制御部５０は、メモリに格納されるプログラムをプロセッサで実行することにより機能する。制御部５０は、例えば、ポンプ３５、ラジエータ４０、及びファン４５と共にケース５内に収容されている。制御部５０は、図示しない電源と電気的に接続されており、電源から制御部５０に電力が供給される。また、制御部５０は、ポンプ３５、ファン４５、及び電子冷却器１５と電気的に接続されており、電源の電力は、制御部５０を介してポンプ３５、ファン４５、及び電子冷却器１５に供給される。なお、電源の電力は、制御部５０を介して供給される場合に限らず、制御部５０からの信号が電源に入力され、その信号に基づいた駆動電力が直接電源からポンプ３５、ファン４５、及び電子冷却器１５に供給されてもよい。また、電源はケース５内に搭載したバッテリでも良いし、ＡＣアダプタ等によって外部供給するものでもよい。

制御部５０には、第１センサ６０からの信号Ｈ１と、第２センサ６５からの信号Ｈ２と、が入力される（図３参照）。更に、制御部５０は、例えば、光検出装置１の外部（例えば、顕微鏡装置又は分析装置等の測定装置）から、光検出器１０が検出を行うタイミングを示す外部信号Ｏｓが入力されるとともに、外部信号Ｏｓに基づいてトリガー信号ＴＧを出力する信号入力部７０を備える。外部信号Ｏｓは、マイクロコンピュータ又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのロジックデバイスからのＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）信号又はＴＴＬ（TransistorTransistor Logic）信号であってもよいし、パーソナルコンピュータからのシリアル信号であってもよい。また、信号入力部７０は、外部信号Ｏｓの入力に限らず、ユーザーの操作入力を受け付けるインターフェースでもよい。インターフェースとしては、例えば、押しボタン、スイッチ、又はタッチパネル等が採用され得る。その場合、信号入力部７０は、ユーザーの操作入力に応じて、光検出器１０が検出を行うタイミングを示すトリガー信号ＴＧを出力する。制御部５０は、トリガー信号ＴＧ、信号Ｈ１、及び信号Ｈ２に基づいて、ポンプ３５、ファン４５、及び電子冷却器１５の駆動を制御する。

図３は、制御部５０の機能構成を示すブロック構成図である。図４は、制御部５０が処理する各信号の一例を示すタイミングチャートである。図３に示すように、制御部５０は、機能的構成として、ポンプ３５及びファン４５の駆動を制御するポンプ・ファン制御部５１（以下、「ＰＦ制御部５１」と称する）と、電子冷却器１５の駆動を制御する電子冷却器制御部５２（以下、「ＥＣ制御部５２」と称する）と、を含む。ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２には、信号入力部７０からのトリガー信号ＴＧが入力される。

図４に示すように、トリガー信号ＴＧは、ハイレベルの状態（オン状態）とローレベルの状態（オフ状態）とを含むパルス信号である。トリガー信号ＴＧは、光検出器１０が光検出を行う検出期間Ｔｋにおいては、オン状態とされ、光検出器１０が待機する待機期間Ｔｔにおいては、オフ状態とされる。検出期間Ｔｋは、光検出器１０が光検出を開始する時点から光検出を終了するまでの期間である。待機期間Ｔｔは、検出期間Ｔｋを除く期間であって、光検出器１０が光検出を行わずに待機する期間である。つまり、待機期間Ｔｔは、光検出器１０が光検出を開始する時点よりも前の期間であり、待機期間Ｔ３は、光検出器１０が光検出を終了した時点よりも後の期間でもある。

光検出器１０が光検出を開始した時点（すなわち、待機期間Ｔｔから検出期間Ｔｋに切り替わるタイミング）において、トリガー信号ＴＧがオフ状態からオン状態に切り替わる。そして、光検出器１０が光検出を終了した時点（すなわち、検出期間Ｔｋから待機期間Ｔｔに切り替わるタイミング）において、トリガー信号ＴＧがオン状態からオフ状態に切り替わる。ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、入力されたトリガー信号ＴＧの状態に応じて、それぞれの制御対象の駆動を制御する。

検出期間Ｔｋ及び待機期間Ｔｔは、任意の継続時間及びタイミングで設定され得る。例えば、測定対象や測定方法に応じて検出期間Ｔｋ及び待機期間Ｔｔを変化させてもよい。また、検出期間Ｔｋにわたって連続的に光検出器１０が光検出を行う場合に限らず、断続的に光検出器１０が複数回の光検出を行ってもよい。また、制御部５０は信号入力部７０を備えなくてもよく、検出期間Ｔｋ及び待機期間Ｔｔが予め制御部５０に設定されていてもよい。

ＰＦ制御部５１は、トリガー信号ＴＧの状態に応じて、ポンプ３５の駆動を駆動信号ＳＧ１により、ファン４５の駆動を駆動信号ＳＧ２により制御する。ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ１によってポンプ３５の駆動電力を調整する。ここでの「駆動電力」は、電源からポンプ３５に供給される電力の大きさを意味する。なお、電力は、電圧と電流との積で表されるから、本明細書において、駆動電力は、駆動電圧に置き換えて説明されてもよいし、駆動電流に置き換えて説明されてもよい。一般的には、ポンプ３５の駆動電力が大きいほど、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果が高まると言える。しかし、ポンプ３５の駆動電力が大きいほど、ポンプ３５が冷却液Ｒを送り出す際のポンプ３５の動作が大きくなり、これに応じて、冷却液Ｒの流れによって生じ得る脈動由来の振動も大きくなる。このような振動は、光検出装置１の検出精度に影響を及ぼす。一方、ポンプ３５の駆動電力が小さいほど、ポンプ３５が冷却液Ｒを送り出す際のポンプ３５の動作が小さくなり、上記の脈動由来の振動も小さくなる。この場合、脈動由来の振動が光検出装置１の検出精度に及ぼす影響は小さくなる。しかし、ポンプ３５の駆動電力が小さいほど、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果が小さくなる。

駆動信号ＳＧ１は、例えば、ハイレベルの状態（オン状態）とローレベルの状態（オフ状態）からなるパルス信号である。より具体的には、駆動信号ＳＧ１は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である（ＰＷＭ制御）。ＰＷＭ制御は、一定電圧の入力から、パルス列のオンとオフの一定周期を作り、オン時間幅（デューティー比）を変化させることで、駆動電力を制御する制御方式である。駆動信号ＳＧ１は、ＰＷＭ信号に限らず、ＡＭ（Amplitude Modulation）信号であってもよい。駆動信号ＳＧ１がオン状態の場合は、ポンプ３５が通電状態となる。一方、駆動信号ＳＧ１がオフ状態の場合は、ポンプ３５が非通電状態となる。ポンプ３５の駆動電力は、駆動信号ＳＧ１のデューティー比に応じて決定される。具体的には、駆動信号ＳＧ１のデューティー比が大きくなるほど、ポンプ３５の駆動電力が大きくなり、駆動信号ＳＧ１のデューティー比が小さくなるほど、ポンプ３５の駆動電力が小さくなる。

例えば、駆動信号ＳＧ１のデューティー比がゼロ％である場合、ポンプ３５が常に非通電状態となるため、ポンプ３５の駆動電力はゼロになる。この場合、ポンプ３５は、駆動せずに停止した状態となる。一方、駆動信号ＳＧ１のデューティー比が１００％である場合、ポンプ３５が常に通電状態となるため、ポンプ３５の駆動電力は、ポンプ３５を定格出力にて駆動させるのに必要な電力（定格電力）と等しくなる。また、駆動信号ＳＧ１のデューティー比が５０％である場合、単位周期において通電状態の時間と非通電状態の時間とが同じ時間となる。この場合、ポンプ３５の駆動電力は、定格電力の半分と等しくなる。このように、ポンプ３５の駆動電力は、駆動信号ＳＧ１のデューティー比によって調整される。

ＰＦ制御部５１は、トリガー信号ＴＧの状態に応じて駆動信号ＳＧ１のデューティー比を調整する。具体的には、図４に示すように、ＰＦ制御部５１は、トリガー信号ＴＧがオン状態になる検出期間Ｔｋにおける駆動信号ＳＧ１のデューティー比を、トリガー信号ＴＧがオフ状態になる待機期間Ｔｔにおける駆動信号ＳＧ１のデューティー比よりも小さくするように制御する。すなわち、ＰＦ制御部５１は、検出期間Ｔｋにおいてポンプ３５に供給される駆動電力１（第１駆動電力）を、待機期間Ｔｔにおいてポンプ３５に供給される駆動電力２（第２駆動電力）よりも小さくするように制御する。待機期間Ｔｔにおけるポンプ３５の駆動電力２は、少なくともゼロよりも大きい範囲に設定される。検出期間Ｔｋにおけるポンプ３５の駆動電力１は、ゼロ、もしくは、ゼロより大きく待機期間Ｔｔにおけるポンプ３５の駆動電力２よりも小さい範囲に設定される。本実施形態では、ＰＦ制御部５１は、検出期間Ｔｋにおける駆動信号ＳＧ１のデューティー比をゼロ％にする。この場合、検出期間Ｔｋにおいては、ポンプ３５の駆動電力１はゼロになり、ポンプ３５の駆動が停止される。

一方、ＰＦ制御部５１は、待機期間Ｔｔにおける駆動信号ＳＧ１のデューティー比を、例えば６７％にする。この場合、待機期間Ｔｔにおいては、ポンプ３５の駆動電力２は、駆動信号ＳＧ１のデューティー比６７％に対応する電力となり、ポンプ３５は、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果を十分に発揮できるように駆動する状態（通常駆動）となる。なお、ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ１により、所定の駆動電力でポンプ３５を駆動させるが、その際、ポンプ３５は、冷却液Ｒの送り出し量が所定の送り出し量となるように駆動する。ポンプ３５による「冷却液Ｒの送り出し量」は、循環流路ＲＰにおいて、単位時間当たりにポンプ３５が送り出す冷却液Ｒの体積を意味する。つまり、冷却液Ｒの送り出し量は、ポンプ３５を駆動するためにポンプ３５に供給される駆動電力によって調整される。従って、「ポンプ３５の駆動電力」は、「ポンプ３５による冷却液Ｒの送り出し量」に置き換えて説明され得る。

ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ２により、ファン４５の送風量が所定の送風量となるように、ファン４５の駆動を制御する。「ファン４５の送風量」は、ファン４５の駆動によって単位時間当たりに移動する空気の体積を意味する。ファン４５の送風量が大きいほど、冷却液Ｒに対する放熱効果が高まるため、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果が高まる。しかし、ファン４５の送風量が大きいほど、ファン４５の駆動部の回転数が高くなり、これに応じて、ファン４５自体の機械的振動が大きくなる。このような振動は、光検出装置１の検出精度に影響を及ぼす。一方、ファン４５の送風量が小さいほど、ファン４５の駆動部の回転数が低くなり、ファン４５自体の機械的振動も小さくなる。この場合、ファン４５自体の機械的振動が光検出装置１の検出精度に及ぼす影響は小さくなる。しかし、ファン４５の送風量が小さいほど、冷却液Ｒに対する放熱効果が小さくなるため、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果が小さくなる。ファン４５の送風量は、ファン４５を駆動するためにファン４５に供給される駆動電力によって調整される。従って、「ファン４５の送風量」は、「ファン４５の駆動電力」に置き換えて説明され得る。よって、ファン４５の駆動電力が大きくなるほど、ファン４５の機械的振動が大きくなり、ファン４５の駆動電力が小さくなるほど、ファン４５の機械的振動が小さくなる。

ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ２によってファン４５の駆動電力を調整する。「ファン４５の駆動電力」は、電源からファン４５に供給される電力の大きさを意味する。この駆動電力は、駆動電圧又は駆動電流に置き換えて説明され得る。駆動信号ＳＧ２は、例えば、ハイレベルの状態（オン状態）とローレベルの状態（オフ状態）からなるパルス信号である。より具体的には、駆動信号ＳＧ２は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である（ＰＷＭ制御）。駆動信号ＳＧ２は、ＰＷＭに限らず、ＡＭ（Amplitude Modulation）信号であってもよい。駆動信号ＳＧ２がオン状態の場合は、ファン４５が通電状態となる。一方、駆動信号ＳＧ２がオフ状態の場合は、ファン４５が非通電状態となる。ファン４５の駆動電力は、駆動信号ＳＧ２のデューティー比に応じて決定される。具体的には、駆動信号ＳＧ２のデューティー比が大きくなるほど、ファン４５の駆動電力が大きくなり、駆動信号ＳＧ２のデューティー比が小さくなるほど、ファン４５の駆動電力が小さくなる。

本実施形態では、駆動信号ＳＧ２の波形は、上述した駆動信号ＳＧ１の波形と同一に設定される。従って、ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ１と同様、検出期間Ｔｋにおける駆動信号ＳＧ２のデューティー比を、待機期間Ｔｔにおける駆動信号ＳＧ２のデューティー比よりも小さくするように制御する。すなわち、ＰＦ制御部５１は、検出期間Ｔｋにおいてファン４５に供給される駆動電力４（第４駆動電力）を、待機期間Ｔｔにおいてファン４５に供給される駆動電力５（第５駆動電力）よりも小さくするように制御する。待機期間Ｔｔにおけるファン４５の駆動電力５は、少なくともゼロよりも大きい範囲に設定される。検出期間Ｔｋにおけるファン４５の駆動電力４は、ゼロ、もしくは、ゼロより大きく、待機期間Ｔｔにおけるファン４５の駆動電力５よりも小さい範囲に設定される。本実施形態では、ＰＦ制御部５１は、検出期間Ｔｋにおける駆動信号ＳＧ２のデューティー比をゼロ％にし、待機期間Ｔｔにおける駆動信号ＳＧ２のデューティー比を６７％にする。この場合、検出期間Ｔｋにおいては、ファン４５の駆動電力４はゼロになり、ポンプ３５の駆動が停止される。一方、待機期間Ｔｔにおいては、ファン４５の駆動電力５は、駆動信号ＳＧ１のデューティー比６７％に対応する電力となり、ファン４５は、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果を十分に発揮できるように駆動する状態（通常駆動）となる。

従って、本実施形態では、待機期間Ｔｔにおいては、ポンプ３５及びファン４５が通常駆動される一方、検出期間Ｔｋにおいては、ポンプ３５及びファン４５の駆動が共に停止される。この場合、検出期間Ｔｋにおいては、待機期間Ｔｔと比べて、ポンプ３５及びファン４５の駆動に起因して生じる振動を小さく抑えられるものの、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果も小さくなる。しかし、冷却液Ｒを用いることで、冷却液Ｒ自体が持つ熱容量の大きさを利用できる。そのため、検出期間Ｔｋにおいてポンプ３５の動作を小さくしても、熱交換器２０からの熱を冷却液Ｒ自体の熱容量を利用して吸収することができる。より具体的には、例えば空冷の場合の冷却媒体である空気と比較して、冷却液Ｒの熱容量は大きいため、冷却液Ｒの温度は上昇し難い。よって、検出期間Ｔｋにおいて、ポンプ３５及びファン４５の駆動を停止しても、光検出器１０の急激な温度変化を抑制することができるため、光検出器１０の暗電流の増大が抑制される。なお、暗電流とは、光検出器１０の動作中に、測定光Ｌが光検出器１０に入射していない状態で、光検出器１０で検出されるダーク信号の原因となる電流である。

暗電流の発生原因は、状況によって様々考えられるが、温度に関係した暗電流の原因としては、熱電子放出が挙げられる。例えば、光検出器１０が光電子増倍管である場合、熱電子は、光の入射に関係なく光電面或いはダイノードから放出される電子を指す。このような熱電子由来の信号は、光検出において不要なノイズ（ダーク）として扱われ、光検出装置１の検出精度の低下を招く要因となる。熱電子の発生は、光検出器１０の温度が高いほど多くなり、光検出器１０の温度が低いほど少なくなる。従って、光検出器１０を冷却すれば、熱電子の発生が抑えられ、暗電流の発生も抑えられる。一方、光検出器１０が高温になると、熱電子の発生が多くなり、暗電流が増大する。このような現象は、光検出器１０が光半導体素子である場合も同様である。

検出期間Ｔｋにおいて、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果は持続されるが、待機期間Ｔｔと比べて、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果は小さくなるので、時間の経過と共に光検出器１０の温度が上昇する可能性がある。そこで、ＥＣ制御部５２は、少なくとも検出期間Ｔｋにおいて、電子冷却器１５が駆動するように制御する。例えば、ＥＣ制御部５２は、少なくとも、光検出器１０が光検出を開始した時点から、光検出器１０が光検出を終了した時点まで、連続的に駆動する状態にする。検出期間Ｔｋにおいても、電子冷却器１５の駆動が継続されることで、電子冷却器１５によって光検出器１０が冷却され続けるため、光検出器１０の温度の上昇を抑制できる。なお、本実施形態では、ＥＣ制御部５２は、待機期間Ｔｔ及び検出期間Ｔｋを通した全期間において、能動的に冷却を行う電子冷却器１５を連続的に駆動する状態にすることで、光検出器１０の温度を冷却液Ｒの温度よりも低い温度（例えば氷点下）まで下げることができるため、光検出器１０の暗電流値をさらに小さくすることができる。その結果、光検出器１０の検出精度を向上することができるため、光検出装置１の検出精度の低下を抑制できる。

ＥＣ制御部５２は、電子冷却器１５の駆動を駆動信号ＳＧ３により制御する。そして、ＥＣ制御部５２は、駆動信号ＳＧ３により、電子冷却器１５の吸熱面１６における冷却能を制御する。電子冷却器１５の冷却能は、電子冷却器１５を駆動するために電子冷却器１５に供給される駆動電力（駆動電流）によって調整される。従って、「電子冷却器１５の冷却能」は、「電子冷却器１５の駆動電力」に置き換えて説明され得る。

ＥＣ制御部５２は、駆動信号ＳＧ３によって電子冷却器１５の駆動電力を調整する。「電子冷却器１５の駆動電力」は、電源から電子冷却器１５に供給される電力の大きさを意味する。この駆動電力は、駆動電圧又は駆動電流に置き換えて説明され得る。駆動信号ＳＧ３は、例えば、ハイレベルの状態（オン状態）とローレベルの状態（オフ状態）からなるパルス信号である。より具体的には、駆動信号ＳＧ３は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である（ＰＷＭ制御）。駆動信号ＳＧ３は、ＰＷＭ信号に限らず、ＡＭ（Amplitude Modulation）信号であってもよい。駆動信号ＳＧ３がオン状態の場合は、電子冷却器１５が通電状態となる。一方、駆動信号ＳＧ３がオフ状態の場合は、電子冷却器１５が非通電状態となる。電子冷却器１５の駆動電力は、駆動信号ＳＧ３のデューティー比に応じて決定される。具体的には、駆動信号ＳＧ３のデューティー比が大きくなるほど、電子冷却器１５の駆動電力が大きくなり、駆動信号ＳＧ３のデューティー比が小さくなるほど、電子冷却器１５の駆動電力が小さくなる。

ＥＣ制御部５２は、駆動信号ＳＧ３のデューティー比を常にゼロ％よりも大きくなるように設定する。つまり、ＥＣ制御部５２は、電子冷却器１５を駆動するために必要な電力（すなわち、ゼロよりも大きい範囲の電力）を駆動電力３として連続的に電子冷却器１５に供給するように制御する。そのため、待機期間Ｔｔ及び検出期間Ｔｋを通した全期間において、電子冷却器１５が連続的に駆動する。従って、検出期間Ｔｋにおいても、電子冷却器１５による光検出器１０の冷却が継続される。ここで、検出期間Ｔｋにおいては、ポンプ３５及びファン４５の駆動が共に停止されるため、駆動信号ＳＧ３のデューティー比を一定にした場合（すなわち、電子冷却器１５の駆動電力を一定にした場合）、時間の経過と共に光検出器１０の温度が上昇して温度ＨＬ（第１許容温度）を超えてしまう可能性がある。温度ＨＬは、光検出器１０において生じる暗電流を許容できる温度範囲の上限値を意味する。暗電流の大きさは光検出器１０の温度に依存するため、許容できる暗電流値の範囲に基づいて、許容できる光検出器１０の温度範囲を決定できる。なお、電子冷却器１５は、常に駆動し続ける場合に限らず、許容できる光検出器１０の温度範囲を維持できれば、断続的に駆動していてもよい。

暗電流値は、光検出器１０の種類によって異なり、光検出器１０の個体差によっても異なる。暗電流値は、光検出器１０の仕様（スペック）を参照して得られる固定値としてもよいし、光検出器１０の測定により得られる実測値としてもよい。暗電流値を測定により得る場合は、バックグラウンド測定（すなわち、測定光Ｌを光検出器１０に入射しない状態での測定）において光検出器１０から出力される電流値を暗電流値とする。この暗電流値の算出は、光検出器１０による光検出を実施する前に行われてもよいし、一定期間ごとに定期的に行われてもよい。暗電流値の算出が一定期間ごとに行われる場合、当該一定期間の間においては、同じ暗電流値を用いてもよい。

光検出器１０の温度が温度ＨＬを超えるほど高温になってしまうと、暗電流が過剰に増大し、光検出装置１の検出精度に大きな影響を及ぼす可能性がある。そこで、ＥＣ制御部５２は、第１センサ６０からの信号Ｈ１により光検出器１０の温度を監視し、光検出器１０の温度が温度ＨＬ以下となるように、駆動信号ＳＧ３のデューティー比をフィードバック制御する。フィードバック制御は、例えば、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御である。また、フィードバック制御は、オンオフ制御によって行われてもよい。

ＥＣ制御部５２は、駆動信号ＳＧ３のフィードバック制御により、検出期間Ｔｋにおいて、時間ｔ１における駆動電力３が、時間ｔ１よりも前の時間ｔ２における駆動電力３よりも大きくなるように制御する。本実施形態においては、ＥＣ制御部５２は、時間ｔ１における駆動信号ＳＧ３のパルス幅が、時間ｔ１よりも前の時間ｔ２における駆動信号ＳＧ３のパルス幅よりも大きくなるように制御する。この場合、検出期間Ｔｋにおいて、電子冷却器１５の駆動電力３が、時間が経過するにつれて大きくなり、電子冷却器１５による光検出器１０の冷却効果が、時間が経過するにつれて高められる。ＥＣ制御部５２は、このような電子冷却器１５のフィードバック制御を行うことにより、図４の信号Ｈ１に示すように、光検出器１０の温度を、温度ＨＬ以下となる範囲で一定に保つことができる。なお、本実施形態のように、駆動信号ＳＧ３のパルス幅によって、時間ｔ１における駆動電力３が、時間ｔ１よりも前の時間ｔ２における駆動電力３よりも大きくなるように制御される場合に限らず、駆動信号ＳＧ３を直線状または曲線状に連続的に変化させることによって、時間ｔ１における駆動電力３が、時間ｔ１よりも前の時間ｔ２における駆動電力３よりも大きくなるように制御されてもよい。

待機期間Ｔｔにおいては、ポンプ３５、ファン４５、及び電子冷却器１５が全て駆動する。一方、検出期間Ｔｋにおいては、電子冷却器１５の駆動は継続されるが、ポンプ３５及びファン４５の駆動が共に停止される。つまり、冷却液Ｒに対する放熱が十分に行われない状態で、電子冷却器１５が駆動している。しかし、上述したように、冷却液Ｒ自体が持つ熱容量の大きさを利用できるので、冷却液Ｒと熱交換器２０との間で熱交換が継続され、ヒートシンク２２の放熱が継続される。そのため、検出期間Ｔｋにおいては、電子冷却器１５の駆動が継続しても、熱交換器２０の温度は急激には上昇しない。しかし、図４の信号Ｈ２に示すように、検出期間Ｔｋにおいては、時間が経過するにつれて熱交換器２０の温度が上昇し、やがて非常に高温になってしまう可能性がある。

そこで、ＰＦ制御部５１は、安全性を確保する観点から、少なくとも検出期間Ｔｋ（本実施形態では、待機期間Ｔｔ及び検出期間Ｔｋを通した全期間）において、第２センサ６５からの信号Ｈ２により熱交換器２０の温度を監視し、熱交換器２０の温度が温度ＨＥ（第２許容温度）を超えた場合にポンプ３５及びファン４５を駆動させる。これにより、ＰＦ制御部５１は、ポンプ３５及びファン４５による冷却液Ｒの放熱を行い、冷却液Ｒによる熱交換器２０の放熱を再開する。ここでの温度ＨＥは、安全性確保の観点から許容できる熱交換器２０の温度範囲の上限値を意味する。安全性確保の観点から許容できる熱交換器２０の温度範囲とは、ユーザーが光検出装置１を安全に扱うことが可能な温度範囲である。

ＰＦ制御部５１は、待機期間Ｔｔ及び検出期間Ｔｋを通して、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えていないか否かを判定する。ＰＦ制御部５１は、検出期間Ｔｋにおいて、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えていないと判定した場合、引き続きポンプ３５及びファン４５を停止させた状態とする。一方、ＰＦ制御部５１は、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えたと判定した場合、ポンプ３５及びファン４５を駆動させる。なお、ＥＣ制御部５２においても、待機期間Ｔｔ及び検出期間Ｔｋを通して、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えていないか否かを判定してもよい。その場合、ＥＣ制御部５２は、検出期間Ｔｋにおいて、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えていないと判定した場合、電子冷却器１５の駆動を継続してもよい。一方、ＥＣ制御部５２は、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えたと判定した場合、電子冷却器１５の駆動を停止するか、駆動電力３を小さくすることで、電子冷却器１５から熱交換器２０への熱の移動を抑制してもよい。

具体的には、ＰＦ制御部５１は、ポンプ３５の駆動電力を、駆動電力１から、駆動電力１よりも大きい駆動電力６（第６駆動電力）へと変更する。駆動電力６は、例えば待機期間Ｔｔにおける駆動電力２と同じでもよい。また、ＰＦ制御部５１は、ファン４５の駆動電力を、駆動電力４から、駆動電力４よりも大きい駆動電力、例えば、待機期間Ｔｔにおけるファン４５の駆動電力５へと変更する。このように、ＰＦ制御部５１は、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えたと判定した場合に、ポンプ３５及びファン４５を停止した状態から通常駆動する状態に切り替えることにより、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えないように、熱交換器２０を放熱する。なお、光検出器１０が光検出を終了する時点が、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超える直前の時点となるように、検出期間Ｔｋを調整してもよい。この場合、ポンプ３５及びファン４５を停止した状態を保ったまま、光検出器１０が光検出を行うことができる。

続いて、図５を更に参照して、制御部５０の制御方法を説明する。図５は、制御部５０の制御フローを示すフローチャートである。

図５に示すように、まず、待機期間Ｔｔにおいては、ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、ポンプ３５、ファン４５、及び電子冷却器１５を駆動させている（ステップＳ１）。具体的には、ＰＦ制御部５１が、駆動信号ＳＧ１に基づいて駆動電力２でポンプ３５を駆動させ、駆動信号ＳＧ２に基づいて駆動電力５でファン４５を駆動させる。更に、ＥＣ制御部５２は、駆動信号ＳＧ３に基づいて駆動電力３で電子冷却器１５を駆動させる。待機期間Ｔｔにおいては、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果が十分に発揮されるように、ポンプ３５、ファン４５、及び電子冷却器１５が全て通常駆動する状態となっている。

次に、ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、オン状態のトリガー信号ＴＧが入力されたか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、トリガー信号ＴＧがオフ状態からオン状態に切り替わったか否かを判定することにより、光検出器１０が光検出を開始したか否か（すなわち、待機期間Ｔｔから検出期間Ｔｋに移行したか否か）を判定する。ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、オン状態のトリガー信号ＴＧが入力されていないと判定した場合（ステップＳ２においてＮｏ）、引き続きポンプ３５、ファン４５、及び電子冷却器１５を駆動させる。一方、ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、オン状態のトリガー信号ＴＧが入力されたと判定した場合（ステップＳ２においてＹｅｓ）、ポンプ３５及びファン４５の駆動を停止する（ステップＳ３）。なお、その際でも、ＥＣ制御部５２は、電子冷却器１５の駆動を継続する。具体的には、ＰＦ制御部５１が、駆動信号ＳＧ１及びＳＧ２のデューティー比を、待機期間Ｔｔから検出期間Ｔｋに移行するタイミングで共にゼロ％にすることにより、ポンプ３５及びファン４５の駆動を停止する。従って、検出期間Ｔｋにおいては、ポンプ３５及びファン４５の駆動が停止する。

次に、ＰＦ制御部５１は、信号Ｈ１を取得し、信号Ｈ１に基づいて電子冷却器１５の駆動をＰＩＤ制御する（ステップＳ４）。具体的には、ＥＣ制御部５２は、第１センサ６０からの信号Ｈ１により光検出器１０の温度を監視し、光検出器１０の温度が温度ＨＬを超えないように、駆動信号ＳＧ３のデューティー比をフィードバック制御する。

次に、ＰＦ制御部５１は、信号Ｈ２が所定の温度以下か否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、ＰＦ制御部５１は、ステップＳ４における電子冷却器１５のＰＩＤ制御の結果、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えていないことを信号Ｈ２が示すかどうかを判定する。ＰＦ制御部５１は、信号Ｈ２が所定の温度以下ではないと判定した場合（ステップＳ５においてＮｏ）、後述するステップ７へと移行し、信号Ｈ２が所定の温度以下だと判定した場合（ステップＳ５においてＹｅｓ）、後述するステップＳ６へと移行する。次に、ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、オフ状態のトリガー信号ＴＧが入力されたか否かを判定する（ステップＳ６）。具体的には、ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、トリガー信号ＴＧがオン状態からオフ状態に切り替わったか否かを判定することにより、光検出器１０が光検出を終了したか否か（すなわち、検出期間Ｔｋから待機期間Ｔｔに移行したか否か）を判定する。ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、オフ状態のトリガー信号ＴＧが入力されていないと判定した場合（ステップＳ６においてＮｏ）、引き続き、信号Ｈ１を取得し、ＥＣ制御部５２は、信号Ｈ１に基づいて電子冷却器１５の駆動をＰＩＤ制御する（ステップＳ４）。一方、ＰＦ制御部５１及びＥＣ制御部５２は、オフ状態のトリガー信号ＴＧが入力されたと判定した場合（ステップＳ６においてＹｅｓ）、ポンプ３５及びファン４５の駆動を再開する（ステップＳ７）。なお、その際、ＥＣ制御部５２は、電子冷却器１５の駆動を継続する。

＜作用効果＞
以上に説明した、本実施形態に係る光検出装置１及び光検出装置１の制御方法によって奏される作用効果について説明する。本実施形態では、ポンプ３５により送り出されて熱交換器２０に達した冷却液Ｒは、熱交換器２０を介して光検出器１０との間で熱交換を行うことにより、光検出器１０を冷却する。ここで、検出期間Ｔｋにおいては、ポンプ３５の駆動電力１がゼロに設定される。そのため、検出期間Ｔｋにおいては、冷却液Ｒを送り出す際のポンプ３５の動作が停止され、これに応じて、冷却液Ｒの流れに生じ得る脈動に起因する振動も無くなる。更に、検出期間Ｔｋにおいては、ファン４５の駆動電力４もゼロに設定されるため、ファン４５自体の機械的振動も無くなる。つまり、検出期間Ｔｋにおいて光検出器１０に伝達される振動が、待機期間Ｔｔにおいて光検出器１０に伝達される振動よりも小さくなる。振動の影響を示す一例として、図４の振動値ＶＬは、光検出器１０に伝達される振動値を示す。図４の振動値ＶＬに示すように、検出期間Ｔｋにおいては、振動値ＶＬがほぼゼロになっていることが分かる。これにより、振動の伝達に起因する光検出装置１の検出精度の低下を抑制できる。

更に、上述したように、冷却液Ｒを用いることで、冷却液Ｒ自体の持つ熱容量の大きさを利用できる。そのため、検出期間Ｔｋにおいてポンプ３５の駆動電力１及びファン４５の駆動電力４をゼロにしても、熱交換器２０からの熱を冷却液Ｒ自体の熱容量を利用して吸収することができる。そのため、検出期間Ｔｋにおいても、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果を持続でき、光検出器１０の温度上昇に起因する光検出装置１の検出精度の低下を抑制できる。

本実施形態のように、光検出装置１は、電子冷却器１５を備えてもよい。この場合、電子冷却器１５によって光検出器１０を効率よく冷却できるため、光検出器１０の温度上昇をより確実に抑制できる。また、能動的に冷却を行う電子冷却器１５により、光検出器１０の温度を冷却液Ｒの温度よりも低い温度まで下げることができるため、光検出器１０の暗電流値をさらに小さくすることができる。その結果、光検出器１０の検出精度を向上することができるため、光検出装置１の検出精度の低下を抑制できる。

本実施形態のように、ＥＣ制御部５２は、検出期間Ｔｋにおいて、電子冷却器１５を連続的に駆動してもよい。この場合、検出期間Ｔｋにおいて、電子冷却器１５の駆動によって光検出器１０を連続的に冷却することができる。一方、電子冷却器１５の駆動によって熱交換器２０に伝達された熱は、冷却液Ｒに放熱される。しかし、上述したように、冷却液Ｒ自体の持つ熱容量の大きさを利用できるため、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果を持続できる。従って、上述した構成によれば、電子冷却器１５及び冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却によって、脈動由来の振動の伝達を抑制しつつ、光検出器１０の温度上昇をより確実に抑制できる。その結果、光検出装置１の検出精度の低下をより確実に抑制できる。

本実施形態のように、ＥＣ制御部５２は、検出期間Ｔｋにおいて、光検出器１０の温度が温度ＨＬ以下となるように、電子冷却器１５の駆動電力３を設定してもよい。この場合、光検出器１０の温度を検出し、それに応じて駆動電力３を供給することによって、光検出装置１における望まない温度上昇を抑制することができる。

本実施形態のように、ＥＣ制御部５２は、検出期間Ｔｋにおいて、時間ｔ１における駆動電力３が、時間ｔ１よりも前の時間ｔ２における駆動電力３よりも大きくなるように制御してもよい。検出期間Ｔｋにおいては、ポンプ３５の駆動電力１及びファン４５の駆動電力４がゼロに設定された場合、次第に光検出器１０の温度が上昇する可能性がある。そこで、時間ｔ１よりも前の時間ｔ２における第３駆動電力信号が大きくなるように制御することにより、時間ｔ２よりも後の時間ｔ１における電子冷却器１５による光検出器１０の冷却効果を、時間の経過とともに高めることができるので、光検出器１０の温度が上昇する事態を抑制できる。その結果、光検出器１０の温度上昇に起因する光検出装置１の検出精度の低下をより確実に抑制できる。

本実施形態のように、ファン４５は、ラジエータ４０に対して送風してもよい。この場合、ラジエータ４０及びファン４５によって冷却液Ｒが放熱されることで、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果を更に高めることが可能となる。

本実施形態のように、ＰＦ制御部５１は、検出期間Ｔｋにおいて、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えた場合に、ポンプ３５及びファン４５の駆動を再開させてもよい。熱交換器２０は、光検出器１０の熱が放熱されるため、特に高温になりやすい。そこで、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えるほど高温になった場合に、ポンプ３５及びファン４５の駆動が再開されることによって、熱交換器２０が過剰に高温になる事態を抑制できる。その結果、光検出装置１を使用する際の安全性を高めることができる。

本実施形態では、ＰＦ制御部５１は、熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えた場合に、ポンプ３５及びファン４５を駆動させているが、ＰＦ制御部５１は、光検出器１０の温度が温度ＨＥを超えた場合に、ポンプ３５及びファン４５を駆動させてもよい。この場合、光検出器１０が高温になった場合に、ポンプ３５及びファン４５を駆動させることによって、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却を行うことができる。

本開示の光検出装置及び光検出装置の制御方法は、上記実施形態に限定されない。本開示の光検出装置及び光検出装置の制御方法は、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない範囲において具体的な態様を適宜変更してよい。

＜第１変形例＞
図６は、制御部５０が処理する各信号の第１変形例を示すタイミングチャートである。上述した実施形態では、検出期間Ｔｋにおいて、ポンプ３５及びファン４５の駆動が停止される場合について説明した。しかし、本変形例では、検出期間ＴｋＡにおいて、ポンプ３５及びファン４５の駆動が継続される場合について説明する。

本変形例では、図６に示すように、ＰＦ制御部５１は、ポンプ３５の駆動を制御するための駆動信号ＳＧ１Ａのデューティー比（すなわち、ポンプ３５の駆動電力）を調整する際、検出期間ＴｋＡにおける駆動信号ＳＧ１Ａのデューティー比を、ゼロ％よりも大きく、且つ、待機期間ＴｔＡにおける駆動信号ＳＧ１Ａのデューティー比よりも小さい範囲に設定するように制御する。つまり、ＰＦ制御部５１は、検出期間ＴｋＡにおけるポンプ３５の駆動電力１（第１駆動電力）を、ゼロよりも大きく、且つ、待機期間ＴｔＡにおけるポンプ３５の駆動電力２（第２駆動電力）よりも小さい範囲に設定するように制御する。例えば、ＰＦ制御部５１は、検出期間ＴｋＡにおける駆動信号ＳＧ１Ａのデューティー比を、待機期間ＴｔＡにおける駆動信号ＳＧ１Ａのデューティー比のゼロ％よりも大きく２０％以下となる範囲に設定してもよい。

図６に示す例では、ＰＦ制御部５１は、待機期間ＴｔＡにおける駆動信号ＳＧ１Ａのデューティー比を６７％に設定し、検出期間ＴｋＡにおける駆動信号ＳＧ１Ａのデューティー比を１７％に設定する。この場合、検出期間ＴｋＡにおいては、ポンプ３５は、駆動信号ＳＧ１Ａのデューティー比１７％に対応する駆動電力１にて駆動する。このように、検出期間ＴｋＡにおけるポンプ３５の駆動電力１は、待機期間ＴｔＡにおけるポンプ３５の駆動電力２よりも大幅に減らされた状態となる。

同様に、ＰＦ制御部５１は、ファン４５の駆動を制御するための駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比（すなわち、ファン４５の駆動電力）を調整する際、検出期間ＴｋＡにおける駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比を、ゼロ％よりも大きく、且つ、待機期間ＴｔＡにおける駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比よりも小さい範囲に設定する。ＰＦ制御部５１は、例えば、検出期間ＴｋＡにおける駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比を、待機期間ＴｔＡにおける駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比のゼロ％よりも大きく２０％以下となる範囲に設定してもよい。

ＰＦ制御部５１は、ファン４５の駆動を制御するための駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比（すなわち、ファン４５の駆動電力）を調整する際、検出期間ＴｋＡにおける駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比を、ゼロ％よりも大きく、且つ、待機期間ＴｔＡにおける駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比よりも小さい範囲に設定するように制御する。つまり、ＰＦ制御部５１は、検出期間ＴｋＡにおけるファン４５の駆動電力４（第４駆動電力）を、ゼロよりも大きく、且つ、待機期間ＴｔＡにおけるファン４５の駆動電力５（第５駆動電力）よりも小さい範囲に設定するように制御する。図６に示す例では、ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ１Ａと同様、待機期間ＴｔＡにおける駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比を６７％に設定し、検出期間ＴｋＡにおける駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比を１７％に設定するように制御する。この場合、検出期間ＴｋＡにおいては、ファン４５は、駆動信号ＳＧ２Ａのデューティー比１７％に対応する駆動電力４にて駆動する。このように、検出期間ＴｋＡにおけるファン４５の駆動電力４についても、待機期間ＴｔＡにおけるファン４５の駆動電力５よりも大幅に減らされた状態となる。

従って、検出期間ＴｋＡにおいては、ポンプ３５及びファン４５は共に、待機期間ＴｔＡにおける駆動電力よりも小さな駆動電力で駆動し続ける。このように、検出期間ＴｋＡにおいてポンプ３５及びファン４５の駆動を継続する場合、上述した実施形態のようにポンプ３５及びファン４５の駆動を停止する場合と比べて、冷却液Ｒに対する放熱効果が高くなるため、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果が高まる。そのため、検出期間ＴｋＡにおいて光検出器１０の温度がより上昇し難くなる。これに応じて、電子冷却器１５を駆動するための駆動信号ＳＧ３Ａのデューティー比（すなわち、電子冷却器１５の駆動電力）が制御される際、検出期間ＴｋＡにおける駆動信号ＳＧ３Ａのデューティー比の増加幅が、上述した実施形態に係る検出期間Ｔｋにおける駆動信号ＳＧ３のデューティー比の増加幅（図４参照）よりも小さくなる。

つまり、検出期間ＴｋＡにおいて、電子冷却器１５の駆動電力を急激に増加させなくても、図６の信号Ｈ１Ａに示すように、光検出器１０の温度を、温度ＨＬ以下となる範囲で一定に保つことができる。更に、図６の信号Ｈ２Ａに示すように、検出期間ＴｋＡにおいては、熱交換器２０の温度の上昇がより緩やかになる。つまり、検出期間ＴｋＡでは、上述した実施形態に係る検出期間Ｔｋの熱交換器２０の温度上昇と比べて（図４の信号Ｈ２参照）、熱交換器２０の温度が一定の温度に達するまでにより長い時間がかかっている。このように、検出期間ＴｋＡにおいて、光検出器１０及び熱交換器２０の温度が上昇し難くなるため、光検出器１０及び熱交換器２０がそれぞれの温度ＨＬ及び温度ＨＥに達するまでの時間をより長く確保できる。その結果、検出期間ＴｋＡを、上述した実施形態に係る検出期間Ｔｋよりも長く確保できる。

本変形例では、検出期間ＴｋＡにおいて、ポンプ３５及びファン４５が駆動を継続するので、冷却液Ｒに対する放熱効果が小さくなる事態を抑制できる。つまり、冷却液Ｒによる光検出器１０の冷却効果が小さくなる事態を抑制できる。その結果、光検出器１０の温度上昇及びそれに伴う暗電流の増大をより確実に抑制できるので、暗電流の増大に起因する光検出装置１の検出精度の低下をより確実に抑制できる。更に、検出期間ＴｋＡにおけるポンプ３５及びファン４５は、待機期間ＴｔＡよりも、大幅に減らされた駆動電力で駆動するため、これに応じて、ポンプ３５及びファン４５の駆動に起因する振動も大幅に小さくなる。図６の振動値ＶＬＡに示すように、検出期間ＴｋＡにおいて、待機期間ＴｔＡと比べて、振動値ＶＬＡが大幅に小さくなっていることが分かる。これにより、ポンプ３５及びファン４５の駆動に起因する振動が光検出装置１の検出精度に及ぼす影響を小さくできる。つまり、このような振動の伝達に起因する光検出装置１の検出精度の低下を抑制できる。更に、本変形例では、上述したように、光検出器１０及び熱交換器２０の温度が上昇し難くなるため、検出期間ＴｋＡをより長く確保できる。つまり、より長い期間にわたって光検出器１０の光検出を行うことが可能となる。

＜第２変形例＞
図７は、制御部５０が処理する各信号の第２変形例を示すタイミングチャートである。上述した実施形態では、検出期間Ｔｋにおいて、ＰＷＭ制御によってポンプ３５及びファン４５の駆動が制御され、かつポンプ３５及びファン４５の駆動が停止される場合について説明した。しかし、本変形例では、検出期間ＴｋＢにおいて、定電圧制御（リニア制御）によってポンプ３５及びファン４５の駆動が制御され、かつポンプ３５及びファン４５が停止される場合について説明する。

本変形例では、ＰＦ制御部５１は、ポンプ３５に供給する電圧が一定になるように駆動電力の供給を制御する。同様に、ＰＦ制御部５１は、ファン４５に供給する電圧が一定になるように駆動電力の供給を制御する。ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ１Ｂによってポンプ３５の駆動電圧を調整する。ＰＦ制御部５１は、待機期間ＴｔＢにおけるポンプ３５の駆動電圧２（第２駆動電力）を一定（例えば、１２Ｖ）に維持すると共に、検出期間ＴｋＢにおけるポンプ３５の駆動電圧１（第１駆動電力）をゼロに維持するように、駆動信号ＳＧ１Ｂを制御する。ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ２Ｂによってファン４５の駆動電圧を調整する。ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ１Ｂと同様に、待機期間ＴｔＢにおけるファン４５の駆動電圧５（第５駆動電力）を一定（例えば、１２Ｖ）に維持すると共に、検出期間ＴｋＢにおけるファン４５の駆動電圧４（第４駆動電力）をゼロに維持するように、駆動信号ＳＧ２Ｂを制御する。

従って、本変形例では、上述した実施形態と同様に、検出期間ＴｋＢにおいては、ポンプ３５及びファン４５の駆動が共に停止される。また、本変形例では、上述した実施形態と同様に、ＥＣ制御部５２は、検出期間ＴｋＢにおいて、ＰＷＭ制御により電子冷却器１５を駆動するように制御する。そして、ＥＣ制御部５２は、光検出器１０の温度が温度ＨＬ以下となるように、駆動信号ＳＧ３Ｂのデューティー比をフィードバック制御する。その結果、検出期間ＴｋＢにおいては、時間が経過するにつれて、電子冷却器１５の駆動電力が大きくなるように制御される。ＥＣ制御部５２は、このような電子冷却器１５のフィードバック制御を行うことにより、図７の信号Ｈ１Ｂに示すように、光検出器１０の温度を、温度ＨＬ以下となる範囲で一定に保つことができる。一方、図７の信号Ｈ２Ｂに示すように、検出期間ＴｋＢにおいては、時間が経過するにつれて熱交換器２０の温度が温度ＨＥを超えない範囲で上昇している。

本変形例においても、検出期間ＴｋＢにおいて、ポンプ３５及びファン４５の駆動が停止されるので、図７の振動値ＶＬＢに示すように、検出期間ＴｋＢにおいては、振動値ＶＬＢがほぼゼロになっていることが分かる。従って、本変形例においても、上述した実施形態と同様、振動の伝達に起因する光検出装置１の検出精度の低下を抑制できる。

＜第３変形例＞
図８は、制御部５０が処理する各信号の第３変形例を示すタイミングチャートである。上述した実施形態では、検出期間Ｔｋにおいて、ＰＷＭ制御によってポンプ３５及びファン４５の駆動が制御され、かつポンプ３５及びファン４５の駆動が停止される場合について説明した。しかし、本変形例では、検出期間ＴｋＣにおいて、定電圧制御によってポンプ３５及びファン４５の駆動が制御され、かつポンプ３５及びファン４５の駆動が継続される場合について説明する。

本変形例では、ＰＦ制御部５１は、ポンプ３５に供給する電圧が一定になるように駆動電力の供給を制御する。同様に、ＰＦ制御部５１は、ファン４５に供給する電圧が一定になるように駆動電力の供給を制御する。ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ１Ｃによってポンプ３５の駆動電圧を調整する。ＰＦ制御部５１は、待機期間ＴｔＣにおけるポンプ３５の駆動電圧２（第２駆動電力）を一定（例えば、１２Ｖ）に維持すると共に、検出期間ＴｋＣにおけるポンプ３５の駆動電圧１（第１駆動電力）をゼロよりも大きく且つ当該一定電圧よりも小さい電圧（例えば、５Ｖ）に維持するように、駆動信号ＳＧ１Ｃを制御する。ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ２Ｃによってファン４５の駆動電圧を調整する。ＰＦ制御部５１は、駆動信号ＳＧ１Ｃと同様に、待機期間ＴｔＣにおけるファン４５の駆動電圧５（第５駆動電力）を一定電圧（例えば、１２Ｖ）に維持すると共に、検出期間ＴｋＣにおけるファン４５の駆動電圧４（第４駆動電力）をゼロよりも大きく且つ当該一定電圧よりも小さい電圧（例えば、５Ｖ）に維持するように、駆動信号ＳＧ２Ｃを制御する。

従って、本変形例では、検出期間ＴｋＣにおいては、待機期間ＴｔＣよりも、ポンプ３５及びファン４５の駆動電圧が大幅に減らされた状態となる。これに応じて、上述した第１変形例と同様に、検出期間ＴｋＣにおいて光検出器１０の温度がより上昇し難くなるので、検出期間ＴｋＣにおける駆動信号ＳＧ３Ｃのデューティー比の増加幅が、上述した実施形態に係る検出期間Ｔｋにおける駆動信号ＳＧ３のデューティー比の増加幅（図４参照）よりも小さくなる。つまり、検出期間ＴｋＣにおいて、電子冷却器１５の駆動電圧３（第３駆動電力）を急激に増加させなくても、図８の信号Ｈ１Ｃに示すように、光検出器１０の温度を、温度ＨＬ以下となる範囲で一定に保つことができる。

更に、図８の信号Ｈ２Ｃに示すように、検出期間ＴｋＣにおいては、熱交換器２０の温度の上昇がより緩やかになる。つまり、検出期間ＴｋＣでは、上述した実施形態に係る検出期間Ｔｋの熱交換器２０の温度上昇と比べて（図４の信号Ｈ２参照）、熱交換器２０の温度が一定の温度に達するまでにより長い時間がかかっている。このように、検出期間ＴｋＣにおいては、光検出器１０及び熱交換器２０の温度が上昇し難くなるため、光検出器１０及び熱交換器２０がそれぞれの温度ＨＬ及び温度ＨＥに達するまでの時間をより長く確保できる。その結果、検出期間ＴｋＣを、上述した実施形態に係る検出期間Ｔｋよりも長く確保できる。

本変形例では、検出期間ＴｋＣにおいて、ポンプ３５及びファン４５が駆動を継続するので、上述した第１変形例と同様の効果を得ることができる。つまり、光検出器１０の温度上昇及びそれに伴う暗電流の増大をより確実に抑制できるので、暗電流の増大に起因する光検出装置１の検出精度の低下をより確実に抑制できる。更に、検出期間ＴｋＣにおけるポンプ３５及びファン４５は、待機期間ＴｔＣよりも、大幅に減らされた駆動電圧で駆動するため、これに応じて、ポンプ３５及びファン４５の駆動に起因する振動も大幅に小さくなる。図８の振動値ＶＬＣに示すように、検出期間ＴｋＣにおいては、待機期間ＴｔＣと比べて、振動値ＶＬＣが大幅に小さくなっていることが分かる。これにより、ポンプ３５及びファン４５の駆動に起因する振動が光検出装置１の検出精度に及ぼす影響を小さくできる。つまり、このような振動の伝達に起因する光検出装置１の検出精度の低下を抑制できる。更に、本変形例では、上述したように、光検出器１０及び熱交換器２０の温度上昇がより緩やかになるため、検出期間ＴｋＣをより長く確保できる。つまり、より長い期間にわたって光検出器１０の光検出を行うことができる。

＜第４変形例＞
図９は、光検出装置１の制御部５０が処理する各信号の第４変形例を示すタイミングチャートである。上述した実施形態では、ＰＷＭ制御によって電子冷却器１５の駆動が制御される場合について説明した。一方、本変形例のように、定電流制御（リニア制御）によって電子冷却器１５の駆動が制御されてもよい（駆動信号ＳＧ３Ｄ）。

本開示の光検出装置及び光検出装置の制御方法は、上述した実施形態及び各変形例に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態及び各変形例を必要な目的及び効果に応じて互いに組み合わせてもよい。上述した実施形態及び各変形例では、ポンプの駆動を制御するための駆動信号の波形と、ファンの駆動を制御するための駆動信号の波形とが互いに同一である場合を説明したが、これらの駆動信号の波形は、互いに異なっていてもよい。

上述した実施形態、第２変形例、及び第４変形例では、検出期間において、ポンプ及びファンの駆動を共に停止する必要はなく、ポンプの駆動のみを停止し、ファンの駆動を継続してもよい。また、上述した第１変形例及び第３変形例では、検出期間において、ポンプ及びファンの駆動電力を共に大幅に減らす必要はなく、ファンの駆動電力を減らさずに、ポンプの駆動電力のみを大幅に減らしてもよい。この場合、ファンについては通常駆動させてもよい。ファンは、光検出器から離れた位置に配置されているため、ファンを通常駆動させても、ファンの振動は光検出器に伝達され難く、ファンの振動が光検出装置の検出精度に与える影響は小さい場合がある。そのため、上述した実施形態及び各変形例では、検出期間にファンに供給される駆動電力が、待機期間にファンに供給される駆動電力よりも小さくなる場合について説明したが、ファンの配置が光検出器から十分に離れている場合には、検出期間にファンに供給される駆動電力を、待機期間にファンに供給される駆動電力よりも大きくしてもよい。それにより、冷却液流路における冷却液の放熱効率を向上させ、光検出器の温度上昇に起因する光検出装置の検出精度の低下を抑制できる。

上述した実施形態及び各変形例において、ポンプ、ファン、及び電子冷却器の駆動を、１つの制御部が制御する場合について説明したが、例えば、電子冷却器の駆動は、温調器等の別の制御系によって制御されてもよい。つまり、電子冷却器の駆動を制御する電子冷却器制御部が制御部とは別の装置に設けられてもよい。この場合、電子冷却器の吸熱面の温度（すなわち、光検出器の温度）を検出する温度センサが別途設けられ、この温度センサが、電子冷却器の吸熱面の温度を示す信号を別の装置に出力するように構成されてもよい。上述した実施形態及び各変形例では、光検出装置が冷却機構としてリザーバタンクを備えていない場合について説明したが、光検出装置はリザーバタンクを備えていてもよい。

１…光検出装置、１０…光検出器、１５…電子冷却器、２０…熱交換器、３５…ポンプ、４０…ラジエータ、４５…ファン、５０…制御部、６０…第１センサ、６５…第２センサ、Ｒ…冷却液、ＲＰ…循環流路（冷却液流路）、Ｔｔ，ＴｔＡ，ＴｔＢ，ＴｔＣ，ＴｔＤ…待機期間、Ｔｋ，ＴｋＡ，ＴｋＢ，ＴｋＣ，ＴｋＤ…検出期間。

Claims (12)

1. 光検出器と、
   前記光検出器と熱的に接続された熱交換器と、
   前記熱交換器に接続され、前記光検出器を冷却するための冷却液が流通する冷却液流路と、
   前記冷却液流路において前記冷却液を流通させるポンプと、
   前記ポンプを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記光検出器が光検出を行う検出期間においては、前記ポンプに第１駆動電力が供給され、
   前記光検出器が光検出を行うことなく待機する待機期間においては、前記ポンプに第２駆動電力が供給されるように、且つ、
   前記第１駆動電力が前記第２駆動電力よりも小さくなるように制御する、光検出装置。
2. 前記制御部は、前記検出期間において、前記第１駆動電力の供給を停止するように制御する、請求項１に記載の光検出装置。
3. 前記制御部は、前記検出期間において、前記第１駆動電力をゼロよりも大きく且つ前記第２駆動電力よりも小さくするように制御する、請求項１に記載の光検出装置。
4. 前記光検出器と前記熱交換器とに熱的に接続された電子冷却器を更に備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の光検出装置。
5. 前記制御部は、前記検出期間において、前記電子冷却器に第３駆動電力が供給されるように制御する、請求項４に記載の光検出装置。
6. 前記光検出器の温度を検出する第１センサ、及び前記熱交換器の温度を検出する第２センサの少なくとも一方を更に備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の光検出装置。
7. 前記光検出器の温度を検出する第１センサを少なくとも備え、
   前記制御部は、前記検出期間において、前記第１センサが検出した温度が第１許容温度以下となるように、前記電子冷却器への第３駆動電力の供給を制御する、請求項４又は５に記載の光検出装置。
8. 前記制御部は、前記検出期間において、時間ｔ１における前記第３駆動電力が、前記時間ｔ１よりも前の時間ｔ２における前記第３駆動電力よりも大きくなるように制御する、請求項５又は７に記載の光検出装置。
9. 前記冷却液流路に対して送風するファンを更に備え、
   前記制御部は、
   前記検出期間では、前記ファンに第４駆動電力が供給され、
   前記待機期間では、前記ファンに第５駆動電力が供給されるように、且つ、
   前記第４駆動電力が、前記第５駆動電力よりも小さく又は大きくなるように制御する、請求項１～８のいずれか一項に記載の光検出装置。
10. 前記冷却液流路は、前記冷却液の熱を放出させるラジエータを更に備え、
    前記ファンは、前記ラジエータに対して送風する、請求項９に記載の光検出装置。
11. 前記熱交換器の温度を検出する第２センサを少なくとも備え、
    前記制御部は、
    前記検出期間において、前記第２センサが検出した温度が第２許容温度を超えた場合に、前記ポンプに第６駆動電力が供給されるように、且つ前記第６駆動電力が前記第１駆動電力よりも大きくなるように制御する、請求項６～１０のいずれか一項に記載の光検出装置。
12. 光検出器と、前記光検出器と熱的に接続された熱交換器と、前記熱交換器に接続され、前記光検出器を冷却するための冷却液が流通する冷却液流路と、前記冷却液流路において前記冷却液を流通させるポンプと、を備える光検出装置の制御方法であって、
    前記光検出器が光検出を行う検出期間において、前記ポンプに第１駆動電力を供給するステップと、
    前記光検出器が光検出を行うことなく待機する待機期間において、前記ポンプに第２駆動電力を供給するステップと、を備え、
    前記第１駆動電力は、前記第２駆動電力よりも小さい、光検出装置の制御方法。

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