JPH0255936A - 光散乱式計測装置 - Google Patents
光散乱式計測装置Info
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- JPH0255936A JPH0255936A JP63207149A JP20714988A JPH0255936A JP H0255936 A JPH0255936 A JP H0255936A JP 63207149 A JP63207149 A JP 63207149A JP 20714988 A JP20714988 A JP 20714988A JP H0255936 A JPH0255936 A JP H0255936A
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- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 title claims description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 61
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 40
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 25
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は光ビームを測定領域に向けて照射し測定領域を
通る微粒子からの散乱光に基づいてその粒径や速度を検
出する光１１に乱伐計測装置に関するものである。
通る微粒子からの散乱光に基づいてその粒径や速度を検
出する光１１に乱伐計測装置に関するものである。
従来光散乱式の計測装置として例えば特開昭５８−２０
１００５号等に示されているように、レーザ光源を集束
レンズを介して測定領域に照射し、測定領域から得られ
る散乱光に基づいて粒径や微粒子の速度を検出するよう
にした計測装置が知られている。このような計測装置は
例えば第８図に示すように、レーザ光ｔｘｔから照射さ
れる光を集束レンズ２及び３に導いて平行な光ビームと
して測定領域４に照射している。そして測定領域４を通
過する物体からの散乱光を集光レンズ５によって集光し
ている。測定領域４はレーザビームと集光レンズ５によ
って集光する集光領域とによって定まる。
１００５号等に示されているように、レーザ光源を集束
レンズを介して測定領域に照射し、測定領域から得られ
る散乱光に基づいて粒径や微粒子の速度を検出するよう
にした計測装置が知られている。このような計測装置は
例えば第８図に示すように、レーザ光ｔｘｔから照射さ
れる光を集束レンズ２及び３に導いて平行な光ビームと
して測定領域４に照射している。そして測定領域４を通
過する物体からの散乱光を集光レンズ５によって集光し
ている。測定領域４はレーザビームと集光レンズ５によ
って集光する集光領域とによって定まる。
そしてこの測定領域４を通過する微粒子の散乱光を集光
レンズ５によって集光し、フォトダイオード等の光電変
換器６を用いて電気信号に変換してその信号に基づき測
定領域を通過する粒子の粒径や速度を検出するようにし
ている。しかるにこのような光散乱式計測装置では、レ
ーザ光源１より照射される光は、その先軸から多周辺方
向に向かって第９図（ａ）に示すようにガウス分布する
光強度を有している。従ってこのような強度分布を有す
るレーザ光をそのまま集束レンズ２，３で集束し測定領
域に照射しても、光ビーム内では元のガウス強度分布が
そのまま保存される。従って同一の粒径についても光ビ
ームを通過する位置によって散乱光強度が変化すること
となり、正確な粒径を測定することができなかった。
レンズ５によって集光し、フォトダイオード等の光電変
換器６を用いて電気信号に変換してその信号に基づき測
定領域を通過する粒子の粒径や速度を検出するようにし
ている。しかるにこのような光散乱式計測装置では、レ
ーザ光源１より照射される光は、その先軸から多周辺方
向に向かって第９図（ａ）に示すようにガウス分布する
光強度を有している。従ってこのような強度分布を有す
るレーザ光をそのまま集束レンズ２，３で集束し測定領
域に照射しても、光ビーム内では元のガウス強度分布が
そのまま保存される。従って同一の粒径についても光ビ
ームを通過する位置によって散乱光強度が変化すること
となり、正確な粒径を測定することができなかった。
そこで照射するレーザ光の強度分布を光軸から同表方向
に向かってほぼ一定に保つようにするため、例えばレン
ズ３の後方にアパチャーを有するスリット７を配置して
光強度が低い周辺部分の光を遮光している。そうすれば
第９図（ｂｌに示すように、測定領域に照射する光の強
度は光ビームの範囲内ではほぼ一定のものとすることが
できる。
に向かってほぼ一定に保つようにするため、例えばレン
ズ３の後方にアパチャーを有するスリット７を配置して
光強度が低い周辺部分の光を遮光している。そうすれば
第９図（ｂｌに示すように、測定領域に照射する光の強
度は光ビームの範囲内ではほぼ一定のものとすることが
できる。
このような従来の光散乱式計測装置では、アパチャーを
有するスリットによってレーザ光源の光の周辺部を遮断
するようにしているため、その中心部の光だけを利用す
ることとなり、光の利用率が悪くなるという欠点がある
。一方微小な粒子の粒径を測定するためには測定領域に
照射する光強度を強くしなければならずレーザ光源の出
力を大きくする必要がある。従って小出力の半導体レー
ザ等が使い難く一１気体レーザを用いた場合には装置が
大型化するという問題点があった。
有するスリットによってレーザ光源の光の周辺部を遮断
するようにしているため、その中心部の光だけを利用す
ることとなり、光の利用率が悪くなるという欠点がある
。一方微小な粒子の粒径を測定するためには測定領域に
照射する光強度を強くしなければならずレーザ光源の出
力を大きくする必要がある。従って小出力の半導体レー
ザ等が使い難く一１気体レーザを用いた場合には装置が
大型化するという問題点があった。
本発明はこのような従来の光散乱式計測装置の問題点に
鑑みてなされたものであって、光源側で遮光板等を用い
ることなく光ビームを測定領域内に集束し、照射した光
ビームの強度分布をその光径内でほぼ一定になるように
することを技術的課題とする。
鑑みてなされたものであって、光源側で遮光板等を用い
ることなく光ビームを測定領域内に集束し、照射した光
ビームの強度分布をその光径内でほぼ一定になるように
することを技術的課題とする。
本願の請求項１の発明は測定領域に光を照射し該領域を
通過する微粒子からの散乱光を検出する光散乱式計測袋
・置であって、光軸の中心より周辺部に向けて所定の強
度分布を有する光ビームを発生する光源と、光ビームの
光軸に垂直に配置され、部とし、その両端を光軸に垂直
な平面内で光を内側に集束させる第１．第２の円筒レン
ズ部として形成したシリンドリカルレンズと、シリンド
リカルレンズにより集束される光の光軸上の所定範囲を
測定領域とし、光軸上の前後の面及びこれと垂直な二面
を規定するスリット板を介して該測定領域内より得られ
る散乱光を集光する光学手段と、光学手段より得られる
散乱光を電気信号に変換する光電変換器と、光電変換器
の出力に基づいて信号処理を行う信号処理部と、を有す
ることを特徴とするものである。
通過する微粒子からの散乱光を検出する光散乱式計測袋
・置であって、光軸の中心より周辺部に向けて所定の強
度分布を有する光ビームを発生する光源と、光ビームの
光軸に垂直に配置され、部とし、その両端を光軸に垂直
な平面内で光を内側に集束させる第１．第２の円筒レン
ズ部として形成したシリンドリカルレンズと、シリンド
リカルレンズにより集束される光の光軸上の所定範囲を
測定領域とし、光軸上の前後の面及びこれと垂直な二面
を規定するスリット板を介して該測定領域内より得られ
る散乱光を集光する光学手段と、光学手段より得られる
散乱光を電気信号に変換する光電変換器と、光電変換器
の出力に基づいて信号処理を行う信号処理部と、を有す
ることを特徴とするものである。
本願の請求項２の発明は測定領域に光を照射し該領域を
通過する微粒子からの散乱光を検出する光散乱式計測装
置であって、光軸の中心より周辺部に向けて所定の強度
分布を有する光ビームを発生する光源と、光ビームの光
軸に垂直に配置され、該光軸を中心とする光をそのまま
透過する円形領域を有しその周辺が凸レンズ状に形成さ
れた集束レンズと、集束レンズにより集束される光の光
軸上の円筒形の所定範囲を測定領域とし、光軸上の前後
の面を規定するスリット板を介して測定領域より得られ
る散乱光を集光する光学手段と、光学手段より得られる
散乱光を電気信号に変換する光電変換器と、光電変換器
の出力に基づいて信号処理を行う信号処理部と、を有す
ることを特徴とするものである。
通過する微粒子からの散乱光を検出する光散乱式計測装
置であって、光軸の中心より周辺部に向けて所定の強度
分布を有する光ビームを発生する光源と、光ビームの光
軸に垂直に配置され、該光軸を中心とする光をそのまま
透過する円形領域を有しその周辺が凸レンズ状に形成さ
れた集束レンズと、集束レンズにより集束される光の光
軸上の円筒形の所定範囲を測定領域とし、光軸上の前後
の面を規定するスリット板を介して測定領域より得られ
る散乱光を集光する光学手段と、光学手段より得られる
散乱光を電気信号に変換する光電変換器と、光電変換器
の出力に基づいて信号処理を行う信号処理部と、を有す
ることを特徴とするものである。
このような特徴を有する本願の請求項１の発明によれば
、光源からの光のうち中心部分はシリンドリカルレンズ
の平面部によってそのままレンズを通過し、その両端部
は第１．第２の円筒レンズ部によって集束される。従っ
て光ビームの一部が重なりあうこととなり、所定の位置
では光強度がほぼ等しい領域を得ることができる。そし
てこの領域を測定領域としこの部分を通過する微粒子か
らの散乱光を検出するようにしている。そして光ビーム
の光軸方向の前後の所定の二面及び光軸に垂直な所定の
二面を境界とするスリット板を介して集光レンズによっ
て散乱光を集光している。そうすればシリンドリカルレ
ンズと散乱光を集束させる光学手段によって測定領域が
規定されることとなり、集光した光を電気信号に変換し
て信号処理を行うようにしている。
、光源からの光のうち中心部分はシリンドリカルレンズ
の平面部によってそのままレンズを通過し、その両端部
は第１．第２の円筒レンズ部によって集束される。従っ
て光ビームの一部が重なりあうこととなり、所定の位置
では光強度がほぼ等しい領域を得ることができる。そし
てこの領域を測定領域としこの部分を通過する微粒子か
らの散乱光を検出するようにしている。そして光ビーム
の光軸方向の前後の所定の二面及び光軸に垂直な所定の
二面を境界とするスリット板を介して集光レンズによっ
て散乱光を集光している。そうすればシリンドリカルレ
ンズと散乱光を集束させる光学手段によって測定領域が
規定されることとなり、集光した光を電気信号に変換し
て信号処理を行うようにしている。
又本願の請求項２の発明では、光源からの光のうち中心
部分は凸レンズの中心をそのまま通過しその周囲は凸レ
ンズによって集光されることとなる。従って焦点位置で
は光ビームが重なりあうこととなって光強度がほぼ等し
い領域を得ることができる。そして光ビームの光軸方向
の前後の位置を境界とするスリット板を介して集光レン
ズによって散乱光を集光している。こうすれば請求項１
の発明と同様に測定領域が規定されることとなる。
部分は凸レンズの中心をそのまま通過しその周囲は凸レ
ンズによって集光されることとなる。従って焦点位置で
は光ビームが重なりあうこととなって光強度がほぼ等し
い領域を得ることができる。そして光ビームの光軸方向
の前後の位置を境界とするスリット板を介して集光レン
ズによって散乱光を集光している。こうすれば請求項１
の発明と同様に測定領域が規定されることとなる。
こうして集光した散乱光を電気信号に変換して信号処理
を行っている。
を行っている。
第１図は本発明の一実施例による光散乱式計測装置の全
体構成を示す斜視図である。これらの図においてレーザ
光源１０はレーザ光を発生する例えば半導体レーザであ
って、その強度分布は第９図（ａｌに示すように光ビー
ムの中実軸から周辺に向けて徐々に低下する強度分布、
例えばガウス分布の分布強度を有している。さてレーザ
光源１ｏに対向し、その光ビームを所定の光径を持つ平
行光とするコリメートレンズ１１を配置する。さてコリ
メートレンズ１１の光軸を２軸とし、Ｚ軸に垂直なｘｙ
平面にシリンドリカルレンズ１２を配置する。第２図（
ａ）はシリンドリカルレンズ１２のｙ軸方向、第２図（
ｂｌはそのＸ軸方向から見た側面図である。シリンドリ
カルレンズ１２のコリメートレンズ１１に対向する面は
、第２図（ｂｌに示すようにｙ２平面内で光軸であるｚ
軸を中心とする所定範囲を平面１２ａとし、その両側に
は光を内向きに集束させる曲面、例えば第１．第２の円
筒レンズ部１２ｂ、１２ｃを形成する。又シリンドリカ
ルレンズ１２の裏面は図示のように平面状に形成されて
いる。
体構成を示す斜視図である。これらの図においてレーザ
光源１０はレーザ光を発生する例えば半導体レーザであ
って、その強度分布は第９図（ａｌに示すように光ビー
ムの中実軸から周辺に向けて徐々に低下する強度分布、
例えばガウス分布の分布強度を有している。さてレーザ
光源１ｏに対向し、その光ビームを所定の光径を持つ平
行光とするコリメートレンズ１１を配置する。さてコリ
メートレンズ１１の光軸を２軸とし、Ｚ軸に垂直なｘｙ
平面にシリンドリカルレンズ１２を配置する。第２図（
ａ）はシリンドリカルレンズ１２のｙ軸方向、第２図（
ｂｌはそのＸ軸方向から見た側面図である。シリンドリ
カルレンズ１２のコリメートレンズ１１に対向する面は
、第２図（ｂｌに示すようにｙ２平面内で光軸であるｚ
軸を中心とする所定範囲を平面１２ａとし、その両側に
は光を内向きに集束させる曲面、例えば第１．第２の円
筒レンズ部１２ｂ、１２ｃを形成する。又シリンドリカ
ルレンズ１２の裏面は図示のように平面状に形成されて
いる。
そしてこのシリンドリカルレンズ１２により照射される
光ビーム１３のうち後述する領域を測定領域１４とする
。そしてその測定領域を例えばＸ軸方向に粒子が通過す
るように光源を配置する。
光ビーム１３のうち後述する領域を測定領域１４とする
。そしてその測定領域を例えばＸ軸方向に粒子が通過す
るように光源を配置する。
その領域から得られる散乱光を集光するための受光部を
設ける。受光部は測定領域１４からの散乱光を集光する
集光レンズ１５及びその前面に取付けられ受光領域１４
を規定するスリット板１６を有しており、集光レンズ１
５の焦点位置には例えばフォトダイオード等の光電変換
器１７が取付けられる。光電変換器１７は散乱光信号を
電気信号に変換するものであって、その出力は信号処理
部１８に与えられる。
設ける。受光部は測定領域１４からの散乱光を集光する
集光レンズ１５及びその前面に取付けられ受光領域１４
を規定するスリット板１６を有しており、集光レンズ１
５の焦点位置には例えばフォトダイオード等の光電変換
器１７が取付けられる。光電変換器１７は散乱光信号を
電気信号に変換するものであって、その出力は信号処理
部１８に与えられる。
次に本実施例の動作について第２図を参照しつつ説明す
る。レーザ光源１０から照射された光はコリメートレン
ズ１１によって平行光としてシリンドリカルレンズ１２
に与えられる。この光はシリントリカルレンズ１２の平
面部１２ａの幅ｄ内の範囲内ではそのまま測定領域に導
かれるが、レーザビーム２１の両端部は円筒レンズ部１
２ｂ１２ｃによって集束される。ここで第２図（ａｌ、
（ｂｌの左端にはシリンドリカルレンズ１２に加わる
光強度分布を示している。円筒レンズ部１２ｂ、１２Ｃ
の焦点距離を７！１ とするとその位置で焦点を結び、
測定領域１４では平面部１２ａをそのまま通過する光ビ
ームと重なりあうこととなる。従ってレーザ光強度の中
央部分の光強度分布とその両端の光強度分布が重ね合わ
された状態となり、第２図（ｔｌ）の右端に示すような
強度分布が得られる。
る。レーザ光源１０から照射された光はコリメートレン
ズ１１によって平行光としてシリンドリカルレンズ１２
に与えられる。この光はシリントリカルレンズ１２の平
面部１２ａの幅ｄ内の範囲内ではそのまま測定領域に導
かれるが、レーザビーム２１の両端部は円筒レンズ部１
２ｂ１２ｃによって集束される。ここで第２図（ａｌ、
（ｂｌの左端にはシリンドリカルレンズ１２に加わる
光強度分布を示している。円筒レンズ部１２ｂ、１２Ｃ
の焦点距離を７！１ とするとその位置で焦点を結び、
測定領域１４では平面部１２ａをそのまま通過する光ビ
ームと重なりあうこととなる。従ってレーザ光強度の中
央部分の光強度分布とその両端の光強度分布が重ね合わ
された状態となり、第２図（ｔｌ）の右端に示すような
強度分布が得られる。
さてこのうち光が重なる領域では第２図（ｂｌに示すよ
うにわずかに光の干渉によって強度のゆらぎが生じる。
うにわずかに光の干渉によって強度のゆらぎが生じる。
この強度の変動幅は円筒レンズ部１２ｂ、１２ｃによる
光の交差角度によって定まる。
光の交差角度によって定まる。
そして測定すべき微粒子の粒径がこのような強度の変動
幅より充分大きければ無視することができ、測定領域１
４内ではｙ軸についてはその位置にかかわらずほぼ同一
の光強度を有するレーザビームとすることができる。第
３図はこの測定領域１４を示す図である。本図に示すよ
うに測定領域１４の左右の面Ｖ＋Ｖｚはシリンドリカル
レンズ１２によって定まることとなる。さてＸ軸方向で
は第２図＋８１に示すようにガウス分布の光散乱強度が
そのまま保存されるため、測定領域をＸ軸方向に微粒子
が通過すれば、その散乱光はガウス分布の光強度の波形
に相似のレベルを有する散乱光が得られる。
幅より充分大きければ無視することができ、測定領域１
４内ではｙ軸についてはその位置にかかわらずほぼ同一
の光強度を有するレーザビームとすることができる。第
３図はこの測定領域１４を示す図である。本図に示すよ
うに測定領域１４の左右の面Ｖ＋Ｖｚはシリンドリカル
レンズ１２によって定まることとなる。さてＸ軸方向で
は第２図＋８１に示すようにガウス分布の光散乱強度が
そのまま保存されるため、測定領域をＸ軸方向に微粒子
が通過すれば、その散乱光はガウス分布の光強度の波形
に相似のレベルを有する散乱光が得られる。
そしてこの散乱光のうち一部の散乱光がスリット板１６
を介して集光レンズ１５によって受光素子１７に照射さ
れる。従って散乱光を検出する測定領域１４は第３図に
示すようにその前後のｚ１２２平面とその上下の×１×
２平面はスリン１−板１６のスリットの長さ及び幅で定
まることとなる。このように光ビームと受光部のスリン
１−板によって直方体状の測定領域１４を得ることがで
きる。そして測定領域を微粒子が通過すればその粒径に
応じたレベルの散乱光が得られる。この場合には微粒子
が測定領域のどの部分を通過しても同一の強度の散乱光
が得られることとなり、粒径をＧ′ｒｉ実に検出するこ
とかできる。一方ｙ軸上の平面ｙ＋Ｖｚの範囲外の領域
を通過する粒子からは散乱光が得られない。
を介して集光レンズ１５によって受光素子１７に照射さ
れる。従って散乱光を検出する測定領域１４は第３図に
示すようにその前後のｚ１２２平面とその上下の×１×
２平面はスリン１−板１６のスリットの長さ及び幅で定
まることとなる。このように光ビームと受光部のスリン
１−板によって直方体状の測定領域１４を得ることがで
きる。そして測定領域を微粒子が通過すればその粒径に
応じたレベルの散乱光が得られる。この場合には微粒子
が測定領域のどの部分を通過しても同一の強度の散乱光
が得られることとなり、粒径をＧ′ｒｉ実に検出するこ
とかできる。一方ｙ軸上の平面ｙ＋Ｖｚの範囲外の領域
を通過する粒子からは散乱光が得られない。
又２軸上の平面２１２２の範囲外を通過する粒子からは
散乱光が得られるが、スリット板１６によってその散乱
光が遮断されるため光信号としては得られないこととな
る。従って測定領域１４を通過する粒子のみから散乱光
を得ることができる。
散乱光が得られるが、スリット板１６によってその散乱
光が遮断されるため光信号としては得られないこととな
る。従って測定領域１４を通過する粒子のみから散乱光
を得ることができる。
尚本実施例は°コリメートレンズ１１によってレーザ光
源の光を平行な光ビームとした後シリンドリカルレンズ
１２に与え、ｙ軸方向で集束させｙ軸上で光強度が方形
波状に変化する領域を測定領域としている。しかしシリ
ンドリカルレンズ１２は平行な光ビームではなく例えば
第４図（ａｌ、 （ｂｌに示すように徐々に拡がるレー
ザビームを集束して方形波状の光ビームとしてもよく、
又第５図（ａ）。
源の光を平行な光ビームとした後シリンドリカルレンズ
１２に与え、ｙ軸方向で集束させｙ軸上で光強度が方形
波状に変化する領域を測定領域としている。しかしシリ
ンドリカルレンズ１２は平行な光ビームではなく例えば
第４図（ａｌ、 （ｂｌに示すように徐々に拡がるレー
ザビームを集束して方形波状の光ビームとしてもよく、
又第５図（ａ）。
（ｂｌに示すように集束するレーザビームを更にシリン
ドリカルレンズによってレーザビームの周辺部を所定領
域で集束するようにしてもよい。
ドリカルレンズによってレーザビームの周辺部を所定領
域で集束するようにしてもよい。
次に第６図は本願の請求項２の発明を具体化した第２実
施例による光散乱式計測装置の構成を示す図、第７図ｔ
ａ＋、 （ｂ）はレンズによる光ビームの集束状態を示
す図であり、第１図と同一部分は同一符号を付している
。本実施例においてもレーザ光源１０よりコリメートレ
ンズ１１を介して平行な光ビームを集束レンズ２１に照
射する。集束レンズ２１は前面が円形の平面部２１ａと
して構成されておりその周囲が凸レンズ状の湾曲を有し
ている。このような集束レンズ２１を用いることにより
照射された平行なレーザ光はその中心部ではそのまま光
ビームが平行に照射され、その周囲では光が集束される
こととなる。従って第７図（ＦＪｌ、 （ｂｌに示すよ
うに所定領域では周囲の光が中心部に集束されることと
なる。そしてこの円筒状の光ビーム内では光強度分布は
矩形波状の形杖となり、その両端をスリット板２２を介
して集光レンズ１５により集光することによって円筒状
の測定領域１４を得ることができ、この間を通過する全
ての粒子の散乱光を集光することができる。又この実施
例では凸レンズの中央部を平面状としているが、中央の
円筒部分を切欠いたトンネル状の凸レンズを用いてもよ
い。この場合にもコリメートレンズ１１より与えられる
光のうら中央部はそのまま透過することとなり、周辺部
を通過する光は焦点距離近傍で中央部の光と重なりあう
こととなって所定の領域では矩形波状の光強度を得るこ
とができる。
施例による光散乱式計測装置の構成を示す図、第７図ｔ
ａ＋、 （ｂ）はレンズによる光ビームの集束状態を示
す図であり、第１図と同一部分は同一符号を付している
。本実施例においてもレーザ光源１０よりコリメートレ
ンズ１１を介して平行な光ビームを集束レンズ２１に照
射する。集束レンズ２１は前面が円形の平面部２１ａと
して構成されておりその周囲が凸レンズ状の湾曲を有し
ている。このような集束レンズ２１を用いることにより
照射された平行なレーザ光はその中心部ではそのまま光
ビームが平行に照射され、その周囲では光が集束される
こととなる。従って第７図（ＦＪｌ、 （ｂｌに示すよ
うに所定領域では周囲の光が中心部に集束されることと
なる。そしてこの円筒状の光ビーム内では光強度分布は
矩形波状の形杖となり、その両端をスリット板２２を介
して集光レンズ１５により集光することによって円筒状
の測定領域１４を得ることができ、この間を通過する全
ての粒子の散乱光を集光することができる。又この実施
例では凸レンズの中央部を平面状としているが、中央の
円筒部分を切欠いたトンネル状の凸レンズを用いてもよ
い。この場合にもコリメートレンズ１１より与えられる
光のうら中央部はそのまま透過することとなり、周辺部
を通過する光は焦点距離近傍で中央部の光と重なりあう
こととなって所定の領域では矩形波状の光強度を得るこ
とができる。
このように本願の請求項１の発明によれば、光源よりシ
リンドリカルレンズに出射される光ビームのうち中央の
所定範囲では光が光軸に沿ってそのまま照射され、その
周囲では円筒レンズ部により光が集束されることとなっ
て中央部を透過したレーザビームと一部が重なるように
して測定領域の所定の面ではほぼ平坦な強度特性を得る
ことができる。従ってこのレンズによって測定領域の一
面が規定され、受光部のスリン１−板により光軸方向及
びレーザビームの所定面が規定されて測定領域が形成さ
れる。そしてこの測定領域を任意の位置に配置すること
によって、この領域を通過する微粒子からの散乱光を検
出することができる。この場合には光源の光エネルギー
を全て測定領域に照射することができるため、光の利用
率を向上することができるという効果が得られる。従っ
て光強度の大きい光ビームを測定領域に照射することが
でき、微小な径の粒子についても粒径、速度等を測定す
ることが可能となる。
リンドリカルレンズに出射される光ビームのうち中央の
所定範囲では光が光軸に沿ってそのまま照射され、その
周囲では円筒レンズ部により光が集束されることとなっ
て中央部を透過したレーザビームと一部が重なるように
して測定領域の所定の面ではほぼ平坦な強度特性を得る
ことができる。従ってこのレンズによって測定領域の一
面が規定され、受光部のスリン１−板により光軸方向及
びレーザビームの所定面が規定されて測定領域が形成さ
れる。そしてこの測定領域を任意の位置に配置すること
によって、この領域を通過する微粒子からの散乱光を検
出することができる。この場合には光源の光エネルギー
を全て測定領域に照射することができるため、光の利用
率を向上することができるという効果が得られる。従っ
て光強度の大きい光ビームを測定領域に照射することが
でき、微小な径の粒子についても粒径、速度等を測定す
ることが可能となる。
又請求項２の発明においても中央の円形部で光ビームが
そのまま照射し、その周囲に設けられた凸レンズ部によ
ってその周囲の光が中央部に集束することとなるため、
測定領域では断面が円形の平坦な強度特性を有する光ビ
ームを得ることができろ。
そのまま照射し、その周囲に設けられた凸レンズ部によ
ってその周囲の光が中央部に集束することとなるため、
測定領域では断面が円形の平坦な強度特性を有する光ビ
ームを得ることができろ。
第１図は本願の請求項１の発明の第１実施例による光散
乱式計測装置の全体構成を示す図、第２図は本実施例の
シリンドリカルレンズを異なる方向から見た光の集束状
態を示す図、第３図は本実施例による測定領域を示す拡
大図、第４図はこのシリンドリカルレンズに徐々に拡が
る方向のレーザビームを照射したときの光の集束状態を
示す図、第５図は徐々に集束するレーザビームをこのシ
リンドリカルレンズに照射したときの光の集束状態を示
す図、第６図は本願の請求項２の発明を具体化した第２
実施例による光散乱式計測装置の全体構成を示す図、第
７図はその光の集束状態を示す図、第８図は従来の光散
乱式計測装置の一例を示す概略図、第９図はその光源及
び測定領域に照射するレーザ光の半径方向の光強度変化
を示すグラフである。 第１図 １０・−レーザ光源 １２−−一一シリ 平面部 １２ １３・−・・・−光ビーム ・−集光レンズ ・・・−光電変換器 集束レンズ 凸レンズ部 ズ １１−−−−−コリメートレン ンドリ力ルレンズ １２ａ ｃ 、 ｌ ’ｌ ｄ−−ｍ−円筒レンズ部１４−
測定領域 １５ １６−・−・−スリット板 １７ １８−−−〜−−−信号処理部 ２１２１ ａ −−
−−平面部 ２１ｂ １０−−−−−− Ｌ−サＥｔ、：黙 １１・−−一−−コｅＪメートレンズ １２−−−−−−シ゛）ンド１）カルしンズ１４−−−
−−−宗）友禅ｌ九 １５− ・−一一覧先レンズ １６−−−−−・入り２．／ト板 １７−−−−−・九覧豪喚春 第 図 第 図 第 図
乱式計測装置の全体構成を示す図、第２図は本実施例の
シリンドリカルレンズを異なる方向から見た光の集束状
態を示す図、第３図は本実施例による測定領域を示す拡
大図、第４図はこのシリンドリカルレンズに徐々に拡が
る方向のレーザビームを照射したときの光の集束状態を
示す図、第５図は徐々に集束するレーザビームをこのシ
リンドリカルレンズに照射したときの光の集束状態を示
す図、第６図は本願の請求項２の発明を具体化した第２
実施例による光散乱式計測装置の全体構成を示す図、第
７図はその光の集束状態を示す図、第８図は従来の光散
乱式計測装置の一例を示す概略図、第９図はその光源及
び測定領域に照射するレーザ光の半径方向の光強度変化
を示すグラフである。 第１図 １０・−レーザ光源 １２−−一一シリ 平面部 １２ １３・−・・・−光ビーム ・−集光レンズ ・・・−光電変換器 集束レンズ 凸レンズ部 ズ １１−−−−−コリメートレン ンドリ力ルレンズ １２ａ ｃ 、 ｌ ’ｌ ｄ−−ｍ−円筒レンズ部１４−
測定領域 １５ １６−・−・−スリット板 １７ １８−−−〜−−−信号処理部 ２１２１ ａ −−
−−平面部 ２１ｂ １０−−−−−− Ｌ−サＥｔ、：黙 １１・−−一−−コｅＪメートレンズ １２−−−−−−シ゛）ンド１）カルしンズ１４−−−
−−−宗）友禅ｌ九 １５− ・−一一覧先レンズ １６−−−−−・入り２．／ト板 １７−−−−−・九覧豪喚春 第 図 第 図 第 図
Claims (2)
- （１）測定領域に光を照射し該領域を通過する微粒子か
らの散乱光を検出する光散乱式計測装置において、 光軸の中心より周辺部に向けて所定の強度分布を有する
光ビームを発生する光源と、 前記光ビームの光軸に垂直に配置され、該光軸の中心を
含む所定範囲を光軸に垂直な平面部とし、その両端を光
軸に垂直な平面内で光を内側に集束させる第１、第２の
円筒レンズ部として形成したシリンドリカルレンズと、 前記シリンドリカルレンズにより集束される光の光軸上
の所定範囲を測定領域とし、光軸上の前後の面及びこれ
と垂直な二面を規定するスリット板を介して該測定領域
内より得られる散乱光を集光する光学手段と、 前記光学手段より得られる散乱光を電気信号に変換する
光電変換器と、 前記光電変換器の出力に基づいて信号処理を行う信号処
理部と、を有することを特徴とする光散乱式計測装置。 - （２）測定領域に光を照射し該領域を通過する微粒子か
らの散乱光を検出する光散乱式計測装置において、 光軸の中心より周辺部に向けて所定の強度分布を有する
光ビームを発生する光源と、 前記光ビームの光軸に垂直に配置され、該光軸を中心と
する光をそのまま透過する円形領域を有しその周辺が凸
レンズ状に形成された集束レンズと、 前記集束レンズにより集束される光の光軸上の円筒形の
所定範囲を測定領域とし、光軸上の前後の面を規定する
スリット板を介して測定領域より得られる散乱光を集光
する光学手段と、 前記光学手段より得られる散乱光を電気信号に変換する
光電変換器と、 前記光電変換器の出力に基づいて信号処理を行う信号処
理部と、を有することを特徴とする光散乱式計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207149A JPH0255936A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 光散乱式計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207149A JPH0255936A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 光散乱式計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0255936A true JPH0255936A (ja) | 1990-02-26 |
Family
ID=16535026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63207149A Pending JPH0255936A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 光散乱式計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0255936A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007536553A (ja) * | 2004-05-03 | 2007-12-13 | カムテック エルティーディー． | 高さ三角法測定方法及びシステム |
| JP2014190748A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Sysmex Corp | 粒子分析装置、粒子分析装置用光学系および粒子分析装置用レンズ |
| WO2020021682A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 株式会社島津製作所 | 光散乱検出装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6183501A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ−用集光レンズ |
| JPS61265513A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-25 | Fujitsu Ltd | 部品形状検知法および部品形状検知装置 |
| JPS61294335A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-25 | Canon Inc | 粒子解析装置 |
| JPS63153448A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-06-25 | Kowa Co | 粒子測定方法及び装置 |
-
1988
- 1988-08-19 JP JP63207149A patent/JPH0255936A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| WO2020021682A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 株式会社島津製作所 | 光散乱検出装置 |
| CN112469985A (zh) * | 2018-07-26 | 2021-03-09 | 株式会社岛津制作所 | 光散射检测装置 |
| JPWO2020021682A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2021-04-30 | 株式会社島津製作所 | 光散乱検出装置 |
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