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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024106717
(43)【公開日】2024-08-08
(54)【発明の名称】粒子計測装置
(51)【国際特許分類】
G01N 15/0227 20240101AFI20240801BHJP
G01N 15/10 20240101ALI20240801BHJP
【ＦＩ】
G01N15/02 C
G01N15/10 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023011124
(22)【出願日】2023-01-27
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100155712
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 尚
(72)【発明者】
【氏名】大垣 龍男
(57)【要約】
【課題】粒子の大きさおよび材質を判別することができると共に、装置サイズの小さい粒子計測装置を提供する。
【解決手段】検知領域（４２）に向けて照射光を発する発光部（２５）と、検知領域（４２）を通過した通過光を検出する受光素子（３２Ａ）が水平方向に複数並んで配置されている受光部（２６）と、受光素子（３２Ａ）による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた受光素子（３２Ａ）の配置分布に基づいて、検知領域（４２）を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、粒子の材質を判別する制御部（２７）と、を備えるように構成する。
【選択図】図２
【解決手段】検知領域（４２）に向けて照射光を発する発光部（２５）と、検知領域（４２）を通過した通過光を検出する受光素子（３２Ａ）が水平方向に複数並んで配置されている受光部（２６）と、受光素子（３２Ａ）による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた受光素子（３２Ａ）の配置分布に基づいて、検知領域（４２）を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、粒子の材質を判別する制御部（２７）と、を備えるように構成する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検知領域に向けて照射光を発する発光部と、
前記検知領域を通過した通過光を検出する受光素子が水平方向に複数並んで配置されている受光部と、
前記受光素子による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた前記受光素子の配置分布に基づいて、前記検知領域を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、前記粒子の材質を判別する制御部と、を備える粒子計測装置。
前記検知領域を通過した通過光を検出する受光素子が水平方向に複数並んで配置されている受光部と、
前記受光素子による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた前記受光素子の配置分布に基づいて、前記検知領域を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、前記粒子の材質を判別する制御部と、を備える粒子計測装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記受光素子による受光量に時間変化が生じている期間の走査回数に基づいて、前記粒子の材質を判別する、請求項１に記載の粒子計測装置。
【請求項3】
前記発光部から出射された光をコリメート光に変換し、前記検知領域に照射する入光側コリメートレンズをさらに備える、請求項１に記載の粒子計測装置。
【請求項4】
前記検知領域から出射した前記コリメート光を集光する出光側集光レンズと、
前記コリメート光が前記出光側集光レンズによって集光される集光点にピンホールが形成されたピンホール板と、
前記ピンホールを通過した光を再びコリメート光に変換し、前記受光部に照射する出光側コリメートレンズと、をさらに備える、請求項３に記載の粒子計測装置。
前記コリメート光が前記出光側集光レンズによって集光される集光点にピンホールが形成されたピンホール板と、
前記ピンホールを通過した光を再びコリメート光に変換し、前記受光部に照射する出光側コリメートレンズと、をさらに備える、請求項３に記載の粒子計測装置。
【請求項5】
前記制御部は、予め設定された期間における前記粒子の大きさの範囲毎および前記粒子の材質の種別毎の粒子検知数を、通信部に出力するまたは表示部に表示する制御を行う、請求項１に記載の粒子計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粒子計測装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、微粒子等を検出する技術に関し、種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載される粒子計数装置では、粒子をフローセルに導き、通過する流路中にレーザ光を照射する。そして、計測部は、粒子によって散乱された拡散光を受光することで粒子を検出する。また、計測部は、拡散光の拡散光量によって粒径を区分し、粒径区分ごとの粒子数をカウントするように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－３０９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述の光拡散方式は、粒子の拡散反射光量でサイズを判定するため、粒子反射率によってはサイズ判別性能が低下する。また、上述の粒子数計数装置では、粒子の材質の判別ができない。更に、粗大粒子は、空中に浮遊しにくく落下するため、検出部は、粒子の落下位置に置く必要がある。また、フローセルに粒子の流路を持つ構成は吸入ポンプなどの吸入機構が必要なため、装置のサイズが大きくなり、粒子の落下位置の空間が狭いと置けないという問題がある。
【0005】
本発明は、一側面では、このような問題点を鑑みてなされたものであり、粒子の大きさおよび材質を判別することができると共に、装置サイズの小さい粒子計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【0007】
すなわち、本発明の一側面に係る粒子計測装置は、検知領域に向けて照射光を発する発光部と、前記検知領域を通過した通過光を検出する受光素子が水平方向に複数並んで配置されている受光部と、前記受光素子による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた前記受光素子の配置分布に基づいて、前記検知領域を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、前記粒子の材質を判別する制御部と、を備える。
【0008】
上記の構成によれば、検知領域を通過した粒子の検出は、該検知領域を通過した通過光の受光量によって行われる。よって、光拡散方式の場合に生じていた、粒子の反射率によって受光量が変化するという問題を解消することができる。また、検知領域を通過した通過光を検出しているので、粒子の大きさに応じて、受光量の変化が生じる受光素子の配置分布が変化することになる。さらに、粒子の落下速度は、粒子の密度に応じて変動するので、受光量の時間変化の期間の長さに基づいて粒子の材質を判別することができる。すなわち、上記の構成によれば、各受光素子の受光量の時間変化に基づいて、粒子の大きさおよび材質を正確に判定することができる。
【0009】
また、自由落下する粒子を検知するので、吸入ポンプなどの装置を不要とすることができる。よって、装置サイズの小さい粒子計測装置を提供することができる。また、粒子の大きさは、受光量の変化が生じた受光素子の配置分布に基づいて判別するので、例えば受光量に影響を及ぼすようなノイズが生じたとしても、粒子の大きさの判別精度を保つことができる。
【0010】
上記一側面に係る粒子計測装置において、前記制御部は、前記受光素子による受光量に時間変化が生じている期間の走査回数に基づいて、前記粒子の材質を判別するようにしてもよい。上記の構成によれば、受光素子による受光量に時間変化が生じている期間の走査回数をカウントするという簡易な制御によって、十分に正確に時間変化の期間の長さを認識することができる。
【0011】
上記一側面に係る粒子計測装置において、前記発光部から出射された光をコリメート光に変換し、前記検知領域に照射する入光側コリメートレンズをさらに備えるようにしてもよい。上記の構成によれば、検知領域にコリメート光が照射されるので、例えば拡散光が照射される場合と比較して、粒子の検知領域内での位置に応じて、受光量の変化が生じた受光素子の配置分布の大きさが変化することを抑制することができる。よって、粒子の大きさの判別精度を高めることができる。
【0012】
上記一側面に係る粒子計測装置において、前記検知領域から出射した前記コリメート光を集光する出光側集光レンズと、前記コリメート光が前記出光側集光レンズによって集光される集光点にピンホールが形成されたピンホール板と、前記ピンホールを通過した光を再びコリメート光に変換し、前記受光部に照射する出光側コリメートレンズと、をさらに備えるようにしてもよい。
【0013】
検知領域を通過したコリメート光には、厳密には粒子によって回折された回折光が含まれている。この回折光によって、受光部で検出される受光量の分布に、実際の粒子の大きさの分布とのずれが生じる。これに対して、上記の構成によれば、検知領域を通過したコリメート光は、一旦出光側集光レンズで集光されてピンホールを通過し、その後出光側コリメートレンズによって再びコリメート光に変換されて受光部に照射される。よって、平行光成分以外の光がピンホールによってカットされることにより、回折光の影響を抑制することができる。したがって、粒子の大きさの判別をより正確に行うことができる。
【0014】
上記一側面に係る粒子計測装置において、前記制御部は、予め設定された期間における前記粒子の大きさの範囲毎および前記粒子の材質の種別毎の粒子検知数を、通信部に出力するまたは表示部に表示する制御を行うようにしてもよい。上記の構成によれば、利用者は、粒子の大きさの範囲毎および粒子の材質の種別毎の粒子検知数を把握することができるので、所定空間内に存在する粒子の状態を正確に認識することが可能となる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、粒子の大きさおよび材質を判別することができると共に、装置サイズの小さい粒子計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施形態１に係る粒子計測装置の一例を模式的に示す外観斜視図である。
【図2】実施形態１に係る粒子を検出する検出部の概略構成の一例を模式的に示す斜視図である。
【図3】実施形態１に係る粒子計測装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。
【図4】実施形態１に係る粒子計測装置が備える制御部の機能ブロック図である。
【図5】流路部内を粒子サイズの大きい粒子が自由落下したときの受光部の画素上の光強度の一例を模式的に示す図である。
【図6】流路部内を粒子サイズの小さい粒子が自由落下したときの受光部の画素上の光強度の一例を模式的に示す図である。
【図7】ＡＢＳ樹脂、アルミニウム、銅の自由落下時における粒子径区分毎の落下速度の一例を示す図である。
【図8】流路部内を比重の大きい金属の粒子が自由落下したときのリニアイメージセンサの走査回数の一例を模式的に示す図である。
【図9】流路部内を比重の小さい樹脂の粒子が自由落下したときのリニアイメージセンサの走査回数の一例を模式的に示す図である。
【図10】制御部が実行する粒子計測処理の一例を示すメインフローチャートである。
【図13】測定結果の出力表示の一例を示す図である。
【図14】実施形態２に係る粒子を検出する検出部の概略構成の一例を模式的に示す平面図である。
【図15】変形例４に係る粒子計測装置の一例を模式的に示す外観斜視図である。
【図16】変形例５に係る上位装置における測定結果の出力表示の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明を具体化した実施形態１および実施形態２について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。
【0018】
§１ 適用例
〔実施形態１〕
先ず、図１を用いて、本発明が適用される粒子計測装置の一例について説明する。図１は、実施形態１に係る粒子計測装置の一例を模式的に示す外観斜視図である。実施形態１に係る粒子計測装置１は、図１に示すように、箱体状の本体ケース１１と、高さが低い箱体状の検出部３０と、本体ケース１１と検出部３０とを電気的に接続する信号線３８とを有している。
〔実施形態１〕
先ず、図１を用いて、本発明が適用される粒子計測装置の一例について説明する。図１は、実施形態１に係る粒子計測装置の一例を模式的に示す外観斜視図である。実施形態１に係る粒子計測装置１は、図１に示すように、箱体状の本体ケース１１と、高さが低い箱体状の検出部３０と、本体ケース１１と検出部３０とを電気的に接続する信号線３８とを有している。
【0019】
本体ケース１１は、図１中、上面にディスプレイ１６と、電源スイッチ１７と、操作部１９と、が配置されている。本体ケース１１は、手前側の前側壁面１５に、出力端子１８が配置され、更に、ＰＣ等の上位装置３（図４参照）と本体ケース１１とを通信可能に電気的に接続する通信ケーブル３９が前側壁面１５から引き出されている。
【0020】
ディスプレイ１６は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等で構成されている。ディスプレイ１６は、後述のように、小さな粒子の金属やプラスチック等の材質と、各材質の種類毎の粒子の大きさと、粒子の大きさの範囲毎、および、粒子の材質の種別毎の通過した個数等と、の検出結果を表示する。電源スイッチ１７は、粒子計測装置１の電源をオン、オフするスイッチである。
【0021】
出力端子１８は、当該粒子計測装置１による計測結果を、電気的に接続された外部の装置に出力する端子である。操作部１９は、複数のボタンスイッチで構成され、周囲のボタンスイッチを押下することによって、ディスプレイ１６に表示されたカーソルが移動する。また、操作部１９の中央のボタンスイッチを押下することによって、カーソルが位置する各種指示ボタンの入力を決定する。粒子計測装置１が検出する粒子径は、例えば、１０［μｍ］～５００［μｍ］等である。
【0022】
検出部３０のセンサケース２４の略矩形状で平坦な天面２２には、空気中を落下する小さな粒子が進入可能な断面略四角形の流路部２１が、粒子が通過する粒子通過方向（鉛直方向）に沿って貫通して形成されている。流路部２１は、各壁面２１Ａ～２１Ｄによって断面略四角形で鉛直方向に沿って貫通する内部空間２３（図２参照）を構成している。従って、流路部２１に進入した小さな粒子は、内部空間２３を自由落下する。壁面２１Ａおよび２１Ｃは、透明樹脂等によって形成され、光を透過可能に構成されている。
【0023】
なお、実施形態１では、粒子が自由落下することによって流路部２１を通過するため、粒子通過方向は鉛直方向となっている。また、流路部２１内に粒子を吸い込むための吸引ポンプなどは、設けられていない。これにより、装置サイズの小さい粒子計測装置１を提供することができる。
【0024】
また、検出部３０内には、流路部２１に進入して、内部空間２３を落下する小さな粒子を検出するための発光部２５（図３参照）と受光部２６（図３参照）とが壁面２１Ａおよび２１Ｃを挟んで配置されている（図２参照）。また、図１に示すように、本体ケース１１内には、制御部２７が配置されている。制御部２７は、受光部２６を構成するリニアイメージセンサ３２（図２参照）から入力された複数の受光素子上の光強度分布と、受光素子の光強度変化の時間長さとから、後述のように、小さな粒子の金属やプラスチック等の材質と、各材質の種類毎の粒子の大きさと、粒子の大きさの範囲毎、および、粒子の材質の種別毎の個数等を算出する。
【0025】
§２ 構成例
次に、小さな粒子を検出する検出部３０について図２に基づいて説明する。図２は、粒子を検出する検出部３０の概略構成の一例を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、検出部３０は、光源３１とリニアイメージセンサ３２とが、流路部２１の壁面２１Ａ、２１Ｃを挟んで互いに対向して配置されている。光源３１と壁面２１Ａとの間には、発光側レンズ３３が配置されている。なお、光源３１は点光源であることが望ましい。
次に、小さな粒子を検出する検出部３０について図２に基づいて説明する。図２は、粒子を検出する検出部３０の概略構成の一例を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、検出部３０は、光源３１とリニアイメージセンサ３２とが、流路部２１の壁面２１Ａ、２１Ｃを挟んで互いに対向して配置されている。光源３１と壁面２１Ａとの間には、発光側レンズ３３が配置されている。なお、光源３１は点光源であることが望ましい。
【0026】
発光側レンズ３３は、光源３１から出射された光をコリメート化し、鉛直方向に対して垂直な略平行光として壁面２１Ａの全幅に亘って流路部２１へ照射するための光学部材である。発光側レンズ３３は、入光側コリメートレンズの一例として機能する。
【0027】
リニアイメージセンサ３２は、受光素子として画素サイズが数［μｍ］～数十［μｍ］の画素３２Ａ（図５参照）が鉛直方向に対して垂直な水平方向に沿って一列に複数並んで配置されている。リニアイメージセンサ３２は、例えば、ＣＭＯＳ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒなどである。また、リニアイメージセンサ３２は、壁面２１Ｃに対して平行に配置されている。リニアイメージセンサ３２の鉛直方向に対して直交する方向の両端部は、壁面２１Ｃの両側縁よりも外側に対向するように形成されている。そして、リニアイメージセンサ３２は、光源３１から発光側レンズ３３を介して照射される照射光の光軸Ｌ１が、リニアイメージセンサ３２の長手方向の略中央位置に位置するように配置されている。
【0028】
その結果、発光側レンズ３３介して流路部２１内に照射されるコリメート光のうち、リニアイメージセンサ３２まで到達できる領域が、流路部２１内を自由落下する粒子Ｗを検知できる検知領域４２となる。従って、流路部２１の内部空間２３における、検知領域４２に対応する断面領域が全て粒子Ｗを検知する領域となっている。
【0029】
光源３１は、電力の供給により所定波長の光を発光する点光源であり、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子やＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）、半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）が挙げられる。
【0030】
ここで、ＳＬＤは、発光源の大きさが数［μｍ］と小さく、かつ、スペクトルが広いため、干渉しにくい。また、ＬＥＤは、ＳＬＤ同様にスペクトルが広いため、干渉しにくい。しかしながら、ＬＥＤは、ＳＬＤと比較して発光源の大きさが数十［μｍ］と大きくなるため、理想的な点光源という観点ではＳＬＤよりも劣ることになる。ＬＤは、発光源の大きさが数［μｍ］と小さいが、スペクトルが極めて狭く、干渉しやすい。従って、光源３１としては、ＳＬＤが好ましいが、計測精度として十分であれば、コストの低いＬＥＤを用いてもよい。
【0031】
光源３１が発光する波長は、リニアイメージセンサ３２の受光帯域範囲であり、例えば、赤外光や赤色光、緑色光や青色光、近紫外光等が挙げられる。光源３１として、緑色ＬＥＤを用いると、赤外光や赤色光よりも照射光の波長が短いため、回折の影響を受けにくくなり、より位置による信号変化が少なくなる。
【0032】
次に、粒子計測装置１の電気的構成の一例について図３に基づいて説明する。図３は、実施形態１に係る粒子計測装置１の電気的構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、粒子計測装置１は、発光部２５と、受光部２６と、制御部２７と、ディスプレイ１６と、出力端子１８と、操作部１９と、通信部２０とを備えている。通信部２０は、ＰＣ等の上位装置３（図４参照）と通信するための通信インタフェースの一例である。
【0033】
発光部２５は、光源３１と、光源３１に電気的に接続される光源駆動回路４５と、を有している。受光部２６は、リニアイメージセンサ３２と、リニアイメージセンサ３２に電気的に接続される受光回路４６と、受光回路４６と電気的に接続されるＡＤコンバータ４６Ａと、を有している。
【0034】
光源駆動回路４５は、制御部２７からの発光信号に基づいて、駆動電流を供給する。その結果、光源３１は、所定波長の光を発光する。
【0035】
受光回路４６は、リニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａ（図５参照）で生じた電流信号を電圧値に変換して増幅した後、アナログ信号である電圧値をＡＤコンバータ４６Ａによりデジタル信号に変換して、各画素３２Ａに対応付けて制御部２７に出力する。
【0036】
具体的には、検知領域４２に落下した粒子Ｗにより、対向する画素３２Ａの受光量が減少するため、受光回路４６は、リニアイメージセンサ３２から各画素３２Ａの受光量の変化に対応した電流信号が入力される（図５参照）。そして、受光回路４６は、リニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａから入力された電流信号を電圧値に変換して増幅した後、アナログ信号である電圧値をＡＤコンバータ４６Ａによりデジタル信号に変換して、各画素３２Ａに対応付けて制御部２７に出力する。
【0037】
なお、リニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａで生じた電気信号がデジタル信号に変換されて受光回路４６に出力される場合は、受光回路４６は、リニアイメージセンサ３２から入力されたデジタル信号を各画素３２Ａに対応付けて制御部２７に出力する。従って、この場合は、ＡＤコンバータ４６Ａはなくてもよい。
【0038】
制御部２７は、ＣＰＵ、不揮発性メモリとしてのＲＯＭ（フラッシュメモリなど）、ＲＡＭ等を備えた、いわゆる公知のデジタル信号処理回路である。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種のプログラムや各種パラメータに基づいて、種々の演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や受光部２６から入力されたデータを一時的に記憶する。
【0039】
ＲＯＭは、例えば、流路部２１を落下する粒子の材質と、各材質の種類毎の粒子の大きさと、粒子の大きさの範囲毎、および、粒子の材質の種別毎の通過した個数等を検知する後述の粒子計測処理（図１０参照）のプログラム等を記憶する。なお、制御部２７は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific IC）などで構成されていてもよい。
【0040】
図４は、制御部２７の機能ブロック図である。図４に示すように、制御部２７は、駆動処理部２７１、光強度分布検出部２７２、走査回数検出部２７３、粒子判定部２７４、粒子カウント部２７５、表示制御部２７６、出力制御部２７７、操作制御部２７８、および、通信部２０を備えている。駆動処理部２７１は、光源駆動回路４５が電気的に接続され、光源駆動回路４５に対して、光源３１に供給する駆動電流を指示する発光信号を出力する。
【0041】
光強度分布検出部２７２は、受光回路４６がＡＤコンバータ４６Ａを介して電気的に接続されて、受光回路４６から入力されたリニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａの電圧値から、リニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａから、光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素３２Ａを検出する。そして、光強度分布検出部２７２は、リニアイメージセンサ３２の光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素数ＮＷの検出データを粒子判定部２７４に出力する。
【0042】
走査回数検出部２７３は、受光回路４６がＡＤコンバータ４６Ａを介して電気的に接続されて、受光回路４６から入力されたリニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａの電圧値から、最初に電圧値が変化した画素３２Ａを検出する。続いて、走査回数検出部２７３は、受光回路４６から入力されたリニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａの電圧値から、各画素３２Ａの電圧値がほぼ同じ電圧値に戻るまでのリニアイメージセンサ３２の走査回数ＮＨをカウントして、粒子判定部２７４に出力する。
【0043】
粒子判定部２７４は、光強度分布検出部２７２から入力されたリニアイメージセンサ３２上の複数の画素３２Ａのうち、光強度閾値ＰＴＨ以上の光強度が変化した画素数ＮＷの検出データに基づいて、粒子Ｗのサイズを判別して、粒子カウント部２７５に出力する。
【0044】
ここで、検知領域４２を粒子Ｗが通過した際に、受光回路４６から出力される検出信号の一例について図５および図６に基づいて説明する。図５は、流路部２１内を粒子サイズの大きい粒子Ｗ１が自由落下したときのリニアイメージセンサ３２の画素３２Ａ上の光強度の一例を模式的に示す図である。図６は、流路部２１内を粒子サイズの小さい粒子Ｗ２が自由落下したときのリニアイメージセンサ３２の画素３２Ａ上の光強度の一例を模式的に示す図である。
【0045】
図５に示すように、光強度分布検出部２７２は、受光回路４６から入力されたリニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａの電圧値の検出信号４７から、光強度閾値ＰＴＨ以上の光強度が変化した１０個の各画素３２Ａ１、３２Ａ２、・・・３２Ａ１０を検出する。そして、光強度分布検出部２７２は、検出した各画素３２Ａ１、３２Ａ２、・・・３２Ａ１０の画素数ＮＷとして画素数「１０個」の検出データを粒子判定部２７４に出力する。なお、光強度閾値ＰＴＨは、予めＲＯＭに記憶されている。
【0046】
粒子判定部２７４は、光強度分布検出部２７２から入力された画素数「１０個」が画素数閾値ＷＴＨ以上、例えば、画素数「８個」以上であるため、粒子Ｗ１の粒子サイズは、「大」と判定して、粒子カウント部２７５に出力する。例えば、画素サイズが１５［μｍ］の場合には、粒子判定部２７４は、粒子径１２０［μｍ］以上の場合に、粒子サイズ「大」と判定する。なお、画素数閾値ＷＴＨは、予めＲＯＭに記憶されている。
【0047】
また、図６に示すように、光強度分布検出部２７２は、受光回路４６から入力されたリニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａの電圧値の検出信号４８から、光強度閾値ＰＴＨ以上の光強度が変化した６個の各画素３２Ａ１、３２Ａ２、・・・３２Ａ６を検出する。そして、光強度分布検出部２７２は、検出した各画素３２Ａ１、３２Ａ２、・・・３２Ａ６の画素数ＮＷとして画素数「６個」の検出データを粒子判定部２７４に出力する。
【0048】
粒子判定部２７４は、光強度分布検出部２７２から入力された画素数「６個」が画素数閾値ＷＴＨ未満、例えば、画素数「８個」未満であるため、粒子Ｗ２の粒子サイズは、「小」と判定して、粒子カウント部２７５に出力する。
【0049】
また、図４に示すように、粒子判定部２７４は、走査回数検出部２７３から入力されたリニアイメージセンサ３２の走査回数ＮＨのカウント値に基づいて、粒子Ｗの材質を判別して、粒子カウント部２７５に出力する。
【0050】
ここで、流路部２１の内部空間２３を落下する粒子の沈降速度（落下速度）と粒子の材質との関係について説明する。流路部２１の内部空間２３を自由落下する粒子の沈降速度（落下速度）ｖ［ｃｍ／ｓ］は、例えば、下記ストークスの式（１）により算出される。
【0051】
ｖ＝｛（ρｓ－ρｗ）×ｇ×ｄ２｝／１８η ・・・・（１）
ρｓ：粒子密度［ｇ/ｃｍ３］、ρｗ：空気の流体密度 １．２×１０－３［ｇ/ｃｍ３］、ｇ：重力加速度 ９８０［ｃｍ／ｓ２］、η：空気の流体粘度 １．８×１０－４［ｇ/ｃｍ３］、ｄ：粒子径［ｃｍ］とする。
ρｓ：粒子密度［ｇ/ｃｍ３］、ρｗ：空気の流体密度 １．２×１０－３［ｇ/ｃｍ３］、ｇ：重力加速度 ９８０［ｃｍ／ｓ２］、η：空気の流体粘度 １．８×１０－４［ｇ/ｃｍ３］、ｄ：粒子径［ｃｍ］とする。
【0052】
上記ストークスの式（１）により算出した、ＡＢＳ樹脂、アルミニウム、銅の自由落下時における粒子径区分毎の落下速度の一例について図７に基づいた説明する。図７は、ＡＢＳ樹脂、アルミニウム、銅の自由落下時における粒子径区分毎の落下速度の一例を示す図である。なお、ＡＢＳ樹脂の粒子密度（比重）は、１［ｇ／ｃｍ３］とする。アルミニウムの粒子密度（比重）は、２．７［ｇ／ｃｍ３］とする。銅の粒子密度（比重）は、８．９４［ｇ／ｃｍ３］とする。
【0053】
図７に示すように、例えば、粒子径が１００［μｍ］の場合には、ＡＢＳ樹脂の落下速度は、２７．７８［ｃｍ／ｓ］、アルミニウムの落下速度は、６４．２［ｃｍ／ｓ］、銅の落下速度は、１５８［ｃｍ／ｓ］である。これより、流路部２１内を１［ｍｍ］落下する時間は、ＡＢＳ樹脂の場合は、３．６［ｍｓｅｃ］、アルミニウムの場合は、１．６［ｍｓｅｃ］、銅の場合は、０．６［ｍｓｅｃ］である。
【0054】
ここで、リニアイメージセンサ３２の走査時間Ｔ１を、例えば５００［μｓｅｃ］とする。この場合に、粒子径が１００［μｍ］の粒子Ｗが、流路部２１内を１［ｍｍ］落下するまでに、リニアイメージセンサ３２によって撮像される走査回数ＮＨは、ＡＢＳ樹脂のときは７［回］、アルミニウムのときは３［回］、銅のときは１［回］である。
【0055】
例えば、流路部２１内を比重の大きい金属の粒子Ｗが自由落下したときのリニアイメージセンサ３２の走査回数ＮＨの一例を図８に基づいて説明する。図８は、流路部２１内の検知領域４２を比重の大きい金属の粒子Ｗが自由落下したときのリニアイメージセンサ３２の走査回数ＮＨの一例を模式的に示す図である。なお、粒子Ｗの粒子径は１００［μｍ］で。リニアイメージセンサ３２の走査時間Ｔ１は、５００［μｓｅｃ］とする。
【0056】
図８に示すように、粒子Ｗによってリニアイメージセンサ３２に光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素３２Ａが生じた時点（１［回］目）から、走査回数３［回］目まで、光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素３２Ａを検出している。従って、走査回数検出部２７３は、走査回数ＮＨとして３［回］をカウントして、粒子判定部２７４に出力する。
【0057】
また、例えば、流路部２１内を比重の小さい樹脂の粒子Ｗが自由落下したときのリニアイメージセンサ３２の走査回数の一例を図９に基づいて説明する。図９は、流路部２１内を比重の小さい樹脂の粒子Ｗが自由落下したときのリニアイメージセンサ３２の走査回数の一例を模式的に示す図である。なお、粒子Ｗの粒子径は１００［μｍ］で。リニアイメージセンサ３２の走査時間Ｔ１は、５００［μｓｅｃ］とする。
【0058】
図９に示すように、粒子Ｗによってリニアイメージセンサ３２に光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素３２Ａが生じた時点（１［回］目）から、走査回数６［回］目まで、光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素３２Ａを検出している。従って、走査回数検出部２７３は、走査回数ＮＨとして６［回］をカウントして、粒子判定部２７４に出力する。
【0059】
従って、粒子径が１００［μｍ］の場合には、粒子Ｗの材質を、「樹脂」と「金属」とに判別するための走査回数の回数閾値ＨＴＨを予め４［回］に設定することによって、粒子判定部２７４は、粒子Ｗの材質を、「樹脂」と「金属」とに判別することが可能となる。なお、回数閾値ＨＴＨは、粒子径毎に、例えば、３０［μｍ］、５０［μｍ］、１００［μｍ］、２００［μｍ］、・・・毎に、予めＲＯＭに記憶されている。
【0060】
その結果、粒子判定部２７４は、粒子Ｗの材質を判別して、粒子カウント部２７５に出力する。また、上記の通り、粒子判定部２７４は、光強度分布検出部２７２から入力されたリニアイメージセンサ３２上の光強度が変化した画素数ＮＷの検出データに基づいて、粒子Ｗのサイズを判別して、粒子カウント部２７５に出力する。そして、粒子カウント部２７５は、粒子Ｗの大きさの範囲毎および粒子の材質の種別毎の粒子検知数をカウントする。また、粒子カウント部２７５は、合計粒子検知数もカウントする。
【0061】
また、図４に示すように、操作制御部２７８は、操作部１９の複数のボタンスイッチが電気的に接続され、各ボタンスイッチの操作信号が入力される。表示制御部２７６は、ディスプレイ１６と電気的に接続され、例えば、操作部１９を介して選択された、流路部２１を落下する粒子Ｗの大きさの範囲および粒子の材質の種別の粒子検知数や合計粒子検知数などの検知した結果をディスプレイ１６に表示する。
【0062】
出力制御部２７７は、出力端子１８に他の装置が電気的に接続されている場合には、計測結果を出力端子１８から他の装置に出力する。通信部２０は、通信ケーブル３９を介してＰＣ等の上位装置３へ、例えば、流路部２１を落下する粒子Ｗの大きさの範囲毎および粒子の材質の種別毎の粒子検知数や合計粒子検知数などの検知した結果を送信する。
【0063】
§３ 動作例
次に、上記のように構成された粒子計測装置１の制御部２７が実行する、流路部２１を落下する粒子Ｗの大きさの範囲毎および粒子Ｗの材質の種別毎の粒子Ｗの個数を検知する粒子計測処理の一例について図１０～図１３に基づいて説明する。図１０は、制御部２７が実行する粒子計測処理の一例を示すメインフローチャートである。
次に、上記のように構成された粒子計測装置１の制御部２７が実行する、流路部２１を落下する粒子Ｗの大きさの範囲毎および粒子Ｗの材質の種別毎の粒子Ｗの個数を検知する粒子計測処理の一例について図１０～図１３に基づいて説明する。図１０は、制御部２７が実行する粒子計測処理の一例を示すメインフローチャートである。
【0064】
尚、制御部２７は、起動された場合に、所定時間毎（例えば、約１分～２分間隔）にて、図１０のフローチャートで示される処理手順を繰り返し実行する。図１０～図１２のフローチャートで示されるプログラムは、ＲＯＭに予め記憶されている。また、光強度閾値ＰＴＨと、回数閾値ＨＴＨと、画素数閾値ＷＴＨと、最大測定時間ＴＭとは、ＲＯＭに予め記憶されている。
【0065】
図１０に示すように、先ず、ステップＳ１１において、制御部２７は、後述の計測処理のサブ処理（図１１参照）を所定時間（例えば、約１分間～２分間）実行した後、ステップＳ１２に進む。制御部２７は、計測処理のサブ処理を実行することによって、流路部２１の内部空間２３を落下する粒子Ｗの大きさ、および、粒子Ｗの材質を検知する。そして、制御部２７は、粒子Ｗの大きさの範囲毎および粒子Ｗの材質の種別毎の粒子検知数をカウントする。
【0066】
また、制御部２７は、流路部２１の内部空間２３を落下する粒子Ｗの合計粒子検知数もカウントする。そして、制御部２７は、粒子Ｗの大きさの範囲毎および粒子Ｗの材質の種別毎の粒子検知数と、合計粒子検知数とを通信部２０を介してＰＣ等の上位装置３へ送信する。
【0067】
ステップＳ１２において、制御部２７は、後述の出力表示処理のサブ処理（図１２参照）を実行した後、粒子計測処理を終了する。制御部２７は、表示制御部２７６を介して、出力表示処理のサブ処理を実行することによって、操作部１９を介して選択された粒子Ｗの材質および粒子Ｗの大きさに対する粒子検知数をディスプレイ１６に表示する。
【0068】
出力端子１８に他の装置が電気的に接続されている場合には、制御部２７は、出力制御部２７７を介して、計測結果を出力端子１８から他の装置に出力する。
【0069】
次に、上記ステップＳ１１で制御部２７が実行する計測処理のサブ処理の詳細について図１１に基づいて説明する。図１１は、計測処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。図１１に示すように、先ず、ステップＳ１１１において、制御部２７は、ＲＡＭからカウンタリセットフラグを読み出し、ＯＦＦに設定されているか否かを判定する。尚、カウンタリセットフラグは、制御部２７の起動時に、ＯＦＦに設定されてＲＡＭに記憶されている。
【0070】
そして、制御部２７は、カウンタリセットフラグがＯＮに設定されていると判定した場合には（Ｓ１１１：ＮＯ）、後述のステップＳ１１５の処理に進む。一方、制御部２７は、カウンタリセットフラグがＯＦＦに設定されていると判定した場合には（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１１２の処理に進む。
【0071】
ステップＳ１１２において、制御部２７は、カウント値Ｎと、カウント値ＭＨと、カウント値ＭＬと、カウント値ＣＨと、カウント値ＣＬとをＲＡＭから読み出し、各カウント値Ｎ、ＭＨ、ＭＬ、ＣＨ、ＣＬに「０」を代入して、再度ＲＡＭに記憶する。また、制御部２７は、操作回数ＮＷのカウント値をＲＡＭから読み出し、操作回数ＮＷのカウント値に「０」を代入して、再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３において、制御部２７は、ＲＡＭからカウンタリセットフラグを読み出し、ＯＮに設定して、再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１４の処理に進む。
【0072】
ここで、カウント値Ｎは、流路部２１内の検知領域４２を通過して検知された粒子Ｗの合計粒子検知数をカウントするカウンタのカウント値である。カウント値ＭＨは、検知領域４２を通過して検知されたアルミニウム等の金属粒子のうちの粒子サイズが「大」の粒子検知数をカウントするカウント値である。カウント値ＭＬは、検知領域４２を通過して検知されたアルミニウム等の金属粒子のうちの粒子サイズが「小」の粒子検知数をカウントするカウント値である。
【0073】
カウント値ＣＨは、検知領域４２を通過して検知されたＡＢＳ等の樹脂粒子、つまり、非金属粒子のうちの粒子サイズが「大」の粒子検知数をカウントするカウント値である。カウント値ＣＬは、検知領域４２を通過して検知されたＡＢＳ等の樹脂粒子、つまり、非金属粒子のうちの粒子サイズが「小」の粒子検知数をカウントするカウント値である。
【0074】
ここで、粒子サイズが「大」とは、例えば、粒子Ｗの粒子径が１００［μｍ］以上の大きさを表す。また、粒子サイズが「小」とは、例えば、粒子Ｗの粒子径が１００［μｍ］よりも小さい大きさを表す。
【0075】
ステップＳ１１４において、制御部２７は、検知領域４２を通過する粒子Ｗを検知する計測時間ＴＫの計測を開始した後、ステップＳ１１５の処理に進む。ステップＳ１１５において、制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して、リニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａから、光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素３２Ａを検出したか否かを判定する。
【0076】
そして、制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して、リニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａから、光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素３２Ａを検出していないと判定した場合は（Ｓ１１５：ＮＯ）、再度ステップＳ１１５の処理を実行する。一方、制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して、リニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａから、光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素３２Ａを検出したと判定した場合は（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１１６の処理に進む。
【0077】
ステップＳ１１６において、制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して、リニアイメージセンサ３２の光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素数ＮＷを取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１７の処理に進む。ステップＳ１１７において、制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して、リニアイメージセンサ３２の全画素３２Ａからの光強度が光強度閾値ＰＴＨ未満になったか否かを判定する。つまり、制御部２７は、粒子Ｗが検知領域４２を通過したか否かを判定する。
【0078】
そして、制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して、リニアイメージセンサ３２の全画素３２Ａからの光強度が光強度閾値ＰＴＨ未満になっていないと判定した場合は（Ｓ１１７：ＮＯ）、ステップＳ１１８の処理に進む。ステップＳ１１８において、制御部２７は、リニアイメージセンサ３２の走査時間Ｔ１が経過するのを待つ。そして、制御部２７は、走査時間Ｔ１が経過すると、リニアイメージセンサ３２の走査回数ＮＨのカウント値をＲＡＭから読み出し、この走査回数ＮＨのカウント値に「１」加算して、再度ＲＡＭに記憶する。その後、制御部２７は、再度、ステップＳ１１６以降の処理を実行する。
【0079】
一方、制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して、リニアイメージセンサ３２の全画素３２Ａからの光強度が光強度閾値ＰＴＨ未満になったと判定した場合は（Ｓ１１７：ＹＥＳ）、ステップＳ１１９の処理に進む。ステップＳ１１９において、制御部２７は、走査回数ＮＨのカウント値をＲＡＭから読み出し、走査回数ＮＨが回数閾値ＨＴＨ以下であるか否かを判定する。
【0080】
そして、制御部２７は、走査回数ＮＨが回数閾値ＨＴＨ以下であると判定した場合は（Ｓ１１９：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０の処理に進む。つまり、制御部２７は、検知領域４２を通過して検知された粒子Ｗが、アルミニウム等の金属粒子であると判定して、ステップＳ１２０の処理に進む。
【0081】
ステップＳ１２０において、制御部２７は、上記Ｓ１１６でＲＡＭに記憶した画素数ＮＷのうち、最大の画素数ＮＷを読み出す。そして、制御部２７は、最大の画素数ＮＷが画素数閾値ＷＴＨを超えているか否かを判定する。そして、制御部２７は、最大の画素数ＮＷが画素数閾値ＷＴＨを超えていると判定した場合は（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２１の処理に進む。ステップＳ１２１において、制御部２７は、検知領域４２を通過して検知されたアルミニウム等の金属粒子のうちの粒子サイズが「大」の粒子検知数をカウントするカウント値ＭＨをＲＡＭから読み出す。そして、制御部２７は、カウント値ＭＨに「１」加算して、再度ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ１２６の処理に進む。
【0082】
一方、制御部２７は、最大の画素数ＮＷが画素数閾値ＷＴＨを超えていないと判定した場合は（Ｓ１２０：ＮＯ）、ステップＳ１２２の処理に進む。ステップＳ１２２において、制御部２７は、検知領域４２を通過して検知されたアルミニウム等の金属粒子のうちの粒子サイズが「小」の粒子検知数をカウントするカウント値ＭＬをＲＡＭから読み出す。そして、制御部２７は、カウント値ＭＬに「１」加算して、再度ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ１２６の処理に進む。
【0083】
他方、上記ステップＳ１１９において、制御部２７は、走査回数ＮＨが回数閾値ＨＴＨよりも多いと判定した場合は（Ｓ１１９：ＮＯ）、ステップＳ１２３の処理に進む。つまり、制御部２７は、検知領域４２を通過して検知された粒子Ｗが、ＡＢＳ等の樹脂粒子、つまり、非金属粒子であると判定して、ステップＳ１２３の処理に進む。
【0084】
ステップＳ１２３において、制御部２７は、上記Ｓ１１６でＲＡＭに記憶した画素数ＮＷのうち、最大の画素数ＮＷを読み出す。そして、制御部２７は、最大の画素数ＮＷが画素数閾値ＷＴＨを超えているか否かを判定する。そして、制御部２７は、最大の画素数ＮＷが画素数閾値ＷＴＨを超えていると判定した場合は（Ｓ１２３：ＹＥＳ）、ステップＳ１２４の処理に進む。ステップＳ１２４において、制御部２７は、検知領域４２を通過して検知されたＡＢＳ等の樹脂粒子のうちの粒子サイズが「大」の粒子検知数をカウントするカウント値ＣＨをＲＡＭから読み出す。そして、制御部２７は、カウント値ＣＨに「１」加算して、再度ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ１２６に進む。
【0085】
一方、制御部２７は、最大の画素数ＮＷが画素数閾値ＷＴＨを超えていないと判定した場合は（Ｓ１２３：ＮＯ）、ステップＳ１２５の処理に進む。ステップＳ１２５において、制御部２７は、検知領域４２を通過して検知されたＡＢＳ等の樹脂粒子のうちの粒子サイズが「小」の粒子検知数をカウントするカウント値ＣＬをＲＡＭから読み出す。そして、制御部２７は、カウント値ＣＬに「１」加算して、再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１２６の処理に進む。
【0086】
ステップＳ１２６において、制御部２７は、流路部２１内の検知領域４２を通過して検知された粒子Ｗの合計粒子検知数をカウントするカウンタのカウント値ＮをＲＡＭから読み出す。そして、制御部２７は、カウント値Ｎに「１」加算して、再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１２７の処理に進む。ステップＳ１２７において、制御部２７は、検知領域４２を通過する粒子Ｗを検知する計測時間ＴＫをＲＡＭから読み出し、計測時間ＴＫが最大測定時間ＴＭ以上になったか否か、つまり、計測時間ＴＫが最大測定時間ＴＭに達したか否かを判定する。なお、最大測定時間ＴＭは、所定時間の実行時間、例えば、約１分間～２分間の実行時間に相当する。
【0087】
そして、制御部２７は、計測時間ＴＫが最大測定時間ＴＭに達していないと判定した場合は（Ｓ１２７：ＮＯ）、再度ステップＳ１１１以降の処理を実行する。一方、制御部２７は、計測時間ＴＫが最大測定時間ＴＭに達したと判定した場合は（Ｓ１２７：ＹＥＳ）、ステップＳ１２８の処理に進む。ステップＳ１２８において、制御部２７は、ＲＡＭからカウンタリセットフラグを読み出し、ＯＦＦに設定して、再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１２９に進む。
【0088】
ステップＳ１２９において、制御部２７は、カウント値Ｎと、カウント値ＭＨと、カウント値ＭＬと、カウント値ＣＨと、カウント値ＣＬと、カウント値ＮとをＲＡＭから読み出し、通信部２０を介して上位装置３へ送信する。その後、制御部２７は、計測処理のサブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１２の処理に進む。
【0089】
次に、上記ステップＳ１２で制御部２７が実行する出力表示処理のサブ処理の詳細について図１２及び図１３に基づいて説明する。図１２は、出力表示処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。図１３は、測定結果の出力表示の一例を示す図である。
【0090】
図１２に示すように、ステップＳ２１１において、制御部２７は、操作部１９を介して、ディスプレイ１６に粒子検知数を表示する材質として「金属」が選択されたか否かを判定する。そして、制御部２７は、操作部１９を介してディスプレイ１６に粒子検知数を表示する材質として「金属」が選択されたと判定した場合は（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、ステップＳ２１２に進む。
【0091】
ステップＳ２１２において、制御部２７は、粒子検知数を表示する材質として「金属」をディスプレイ１６に表示した後、ステップＳ２１３に進む。例えば、図１３に示すように、制御部２７は、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａの「材質」の下側に「金属」を表示した後、ステップＳ２１３に進む。
【0092】
ステップＳ２１３において、制御部２７は、操作部１９を介して、金属粒子の粒子サイズとして「大」が選択されたか否かを判定する。そして、制御部２７は、操作部１９を介して、金属粒子の粒子サイズとして「大」が選択されたと判定した場合は（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４において、制御部２７は、粒子検知数を表示する粒子サイズとして「大」をディスプレイ１６に表示した後、ステップＳ２１５に進む。例えば、図１３に示すように、制御部２７は、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａの「粒子径」の下側に「大」を表示した後、ステップＳ２１５に進む。
【0093】
ステップＳ２１５において、制御部２７は、アルミニウム等の金属粒子のうちの粒子サイズが「大」の粒子検知数をカウントするカウント値ＭＨをＲＡＭから読み出す。そして、制御部２７は、カウント値ＭＨをディスプレイ１６に表示した後、出力表示処理のサブ処理を終了してメインフローチャートに戻り、粒子計測処理を終了する。
【0094】
例えば、図１３に示すように、制御部２７は、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａの右側の「カウント値」の下側に、例えば、「６５」を表示する。これにより、ユーザは、アルミニウム等の金属粒子のうちの粒子サイズが「大」の粒子検知数が「６５」個である旨を容易に確認することができる。
【0095】
一方、上記ステップＳ２１３において、制御部２７は、操作部１９を介して、金属粒子の粒子サイズとして「大」が選択されていないと判定した場合は（Ｓ２１３：ＮＯ）、ステップＳ２１６に進む。ステップＳ２１６において、制御部２７は、操作部１９を介して、金属粒子の粒子サイズとして「小」が選択されたか否かを判定する。そして、制御部２７は、操作部１９を介して、金属粒子の粒子サイズとして「小」が選択されていないと判定した場合は（Ｓ２１６：ＮＯ）、再度、ステップＳ２１３以降の処理を実行する。
【0096】
一方、制御部２７は、操作部１９を介して、金属粒子の粒子サイズとして「小」が選択されたと判定した場合は（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、ステップＳ２１７に進む。ステップＳ２１７において、制御部２７は、粒子検知数を表示する粒子サイズとして「小」をディスプレイ１６に表示した後、ステップＳ２１８に進む。例えば、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａ（図１３参照）の「粒子径」の下側に「小」を表示した後、ステップＳ２１８に進む。
【0097】
ステップＳ２１８において、制御部２７は、アルミニウム等の金属粒子のうちの粒子サイズが「小」の粒子検知数をカウントするカウント値ＭＬをＲＡＭから読み出す。そして、制御部２７は、カウント値ＭＬをディスプレイ１６に表示した後、出力表示処理のサブ処理を終了してメインフローチャートに戻り、粒子計測処理を終了する。
【0098】
例えば、制御部２７は、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａ（図１３参照）の右側の「カウント値」の下側に、例えば、「３５６」を表示する。これにより、ユーザは、アルミニウム等の金属粒子のうちの粒子サイズが「小」の粒子検知数が「３５６」個である旨を容易に確認することができる。
【0099】
他方、上記ステップＳ２１１において、操作部１９を介してディスプレイ１６に粒子検知数を表示する材質として「金属」が選択されていないと判定した場合は（Ｓ２１１：ＮＯ）、ステップＳ２１９に進む。ステップＳ２１９において、制御部２７は、操作部１９を介して、ディスプレイ１６に粒子検知数を表示する材質として「樹脂」が選択されたか否かを判定する。そして、制御部２７は、操作部１９を介してディスプレイ１６に粒子検知数を表示する材質として「樹脂」が選択されていないと判定した場合は（Ｓ２１９：ＮＯ）、再度、ステップＳ２１１以降の処理を実行する。
【0100】
一方、制御部２７は、操作部１９を介してディスプレイ１６に粒子検知数を表示する材質として「樹脂」が選択されたと判定した場合は（Ｓ２１９：ＹＥＳ）、ステップＳ２２０に進む。ステップＳ２２０において、制御部２７は、粒子検知数を表示する材質として「樹脂」をディスプレイ１６に表示した後、ステップＳ２２２１に進む。例えば、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａ（図１３参照）の「材質」の下側に「樹脂」を表示した後、ステップＳ２２１に進む。
【0101】
ステップＳ２２１において、制御部２７は、操作部１９を介して、樹脂粒子の粒子サイズとして「大」が選択されたか否かを判定する。そして、制御部２７は、操作部１９を介して、樹脂粒子の粒子サイズとして「大」が選択されたと判定した場合は（Ｓ２２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２２２に進む。ステップＳ２２２において、制御部２７は、粒子検知数を表示する粒子サイズとして「大」をディスプレイ１６に表示した後、ステップＳ２２３に進む。例えば、図１３に示すように、制御部２７は、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａの「粒子径」の下側に「大」を表示した後、ステップＳ２２３に進む。
【0102】
ステップＳ２２３において、制御部２７は、ＡＢＳ等の樹脂粒子のうちの粒子サイズが「大」の粒子検知数をカウントするカウント値ＣＨをＲＡＭから読み出す。そして、制御部２７は、カウント値ＣＨをディスプレイ１６に表示した後、出力表示処理のサブ処理を終了してメインフローチャートに戻り、粒子計測処理を終了する。
【0103】
例えば、制御部２７は、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａ（図１３参照）の右側の「カウント値」の下側に、例えば、「２５」を表示する。これにより、ユーザは、ＡＢＳ等の樹脂粒子のうちの粒子サイズが「大」の粒子検知数が「２５」個である旨を容易に確認することができる。
【0104】
一方、上記ステップＳ２２１において、制御部２７は、操作部１９を介して、樹脂粒子の粒子サイズとして「大」が選択されていないと判定した場合は（Ｓ２２１：ＮＯ）、ステップＳ２２４に進む。ステップＳ２２４において、制御部２７は、操作部１９を介して、樹脂粒子の粒子サイズとして「小」が選択されたか否かを判定する。そして、制御部２７は、操作部１９を介して、樹脂粒子の粒子サイズとして「小」が選択されていないと判定した場合は（Ｓ２２４：ＮＯ）、再度、ステップＳ２２１以降の処理を実行する。
【0105】
一方、制御部２７は、操作部１９を介して、樹脂粒子の粒子サイズとして「小」が選択されたと判定した場合は（Ｓ２２４：ＹＥＳ）、ステップＳ２２５に進む。ステップＳ２２５において、制御部２７は、粒子検知数を表示する粒子サイズとして「小」をディスプレイ１６に表示した後、ステップＳ２２６に進む。例えば、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａ（図１３参照）の「粒子径」の下側に「小」を表示した後、ステップＳ２２６に進む。
【0106】
ステップＳ２２６において、制御部２７は、ＡＢＳ等の樹脂粒子のうちの粒子サイズが「小」の粒子検知数をカウントするカウント値ＣＬをＲＡＭから読み出す。そして、制御部２７は、カウント値ＣＬをディスプレイ１６に表示した後、出力表示処理のサブ処理を終了してメインフローチャートに戻り、粒子計測処理を終了する。
【0107】
例えば、制御部２７は、ディスプレイ１６の対象表示部１６Ａ（図１３参照）の右側の「カウント値」の下側に、例えば、「１３２７」を表示する。これにより、ユーザは、ＡＢＳ等の樹脂粒子のうちの粒子サイズが「小」の粒子検知数が「１３２７」個である旨を容易に確認することができる。
【0108】
以上詳細に説明した通り、実施形態１に係る粒子計測装置１では、検知領域４２を通過した粒子Ｗの検出は、該検知領域４２を通過した通過光の受光量によって行われる。よって、光拡散方式の場合に生じていた、粒子Ｗの反射率によって受光量が変化するという問題を解消することができる。
【0109】
また、検知領域４２を通過した通過光をリニアイメージセンサ３２によって検出しているので、粒子Ｗの大きさに応じて、受光量の変化が生じる画素３２Ａ（受光素子）の画素数ＮＷ（配置分布）が変化することになる。さらに、粒子Ｗの落下速度は、粒子Ｗの粒子密度（比重）に応じて変動するので、受光量の時間変化の期間の長さ、つまり、走査回数ＮＨに基づいて粒子Ｗの材質を判別することができる。すなわち、上記の構成によれば、リニアイメージセンサ３２の各画素３２Ａ（受光素子）の受光量の時間変化、つまり、走査回数ＮＨに基づいて、粒子Ｗの大きさおよび材質を正確に判定することができる。
【0110】
また、流路部２１内を自由落下する粒子Ｗを検知するので、吸入ポンプなどの装置を不要とすることができる。よって、装置サイズの小さい粒子計測装置１を提供することができる。また、粒子Ｗの大きさは、受光量の変化が生じた画素３２Ａ（受光素子）の画素数ＮＷ（配置分布）に基づいて判別するので、例えば受光量に影響を及ぼすようなノイズが生じたとしても、粒子Ｗの大きさの判別精度を保つことができる。
【0111】
リニアイメージセンサ３２の画素３２Ａ（受光素子）による受光量に光強度閾値ＰＴＨ以上の時間変化が生じている期間の走査回数ＮＨをカウントするという簡易な制御によって、十分に正確に時間変化の期間の長さを認識することができる。
【0112】
発光側レンズ３３を介して、検知領域４２にコリメート光が照射されるので、例えば、拡散光が照射される場合と比較して、粒子Ｗの検知領域４２内での位置に応じて、受光量の変化が生じた画素３２Ａ（受光素子）の画素数ＮＷ（配置分布）が変化することを抑制することができる。よって、粒子Ｗの大きさの判別精度を高めることができる。
【0113】
制御部２７は、アルミニウム等の金属粒子と、ＡＢＳ等の樹脂粒子とのそれぞれの粒子サイズ「大」と「小」の粒子検知数をディスプレイ１６に表示する。これにより、利用者は、粒子Ｗの大きさの範囲毎および粒子の材質の種別毎の粒子検知数を把握することができるので、所定空間内に存在する粒子の状態を正確に認識することが可能となる。また、制御部２７は、通信部３０を介して、ＰＣ等の上位装置３へ、粒子Ｗの大きさの範囲毎および粒子Ｗの材質の種別毎の粒子検知数と、合計粒子検知数とを送信することができる。利用者は、ＰＣ等の上位装置３を利用して所定空間内に存在する粒子の状態を正確に認識することが可能となる。
【0114】
§４ 変形例
［実施形態２］
次に、実施形態２に係る粒子計測装置６１について図１４に基づいて説明する。図１４は、実施形態２に係る粒子Ｗを検出する検出部６２の概略構成の一例を模式的に示す平面図である。尚、説明の便宜上、上記実施形態１に係る粒子計測装置１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
［実施形態２］
次に、実施形態２に係る粒子計測装置６１について図１４に基づいて説明する。図１４は、実施形態２に係る粒子Ｗを検出する検出部６２の概略構成の一例を模式的に示す平面図である。尚、説明の便宜上、上記実施形態１に係る粒子計測装置１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0115】
実施形態２に係る粒子計測装置６１は、実施形態１に係る粒子計測装置１とほぼ同じ構成である。但し、図１４に示すように、検出部６２は、流路部２１の壁面２１Ｃとリニアイメージセンサ３２との間には、受光側レンズ６５が配置されている。受光側レンズ６５は、流路部２１を通過した略平行光を壁面２１Ｃの全幅に亘って集光してリニアイメージセンサ３２に入射させる光学部材である。そして、リニアイメージセンサ３２が受光側レンズ６５を介して受光する入射光の光軸は、光源３１から発光側レンズ３３を介して照射される照射光の鉛直方向に対して直交する光軸Ｌ１上に位置するように配置されている。受光側レンズ６５は、出光側集光レンズの一例として機能する。
【0116】
また、受光側レンズ６５とリニアイメージセンサ３２との間には、受光側レンズ６５によってコリメート光が集光される集光点６５Ａにピンホール６６Ａが形成された略矩形板状のピンホール板６６が配置されている。ピンホール板６６は、光を透過させない不透明の樹脂板や金属板で形成されて、壁面２１Ｃに対して平行に配置されている。ピンホール板６６の鉛直方向の高さは、リニアイメージセンサ３２よりも鉛直方向の両外側まで覆うように形成されている。また、ピンホール板６６の鉛直方向に対して直交する水平方向の幅は、リニアイメージセンサ３２よりも鉛直方向に対して直交する水平方向の両外側まで覆うように形成されている。
【0117】
また、ピンホール板６６とリニアイメージセンサ３２との間には、出光側コリメートレンズ６７が配置されている。出光側コリメートレンズ６７は、ピンホール６６Ａを通過した光を再びコリメート化し、鉛直方向に対して垂直な略平行光として、受光部２６（図３参照）を構成するリニアイメージセンサ３２の鉛直方向に対して直交する水平方向の全幅に亘って照射するための光学部材である。そして、リニアイメージセンサ３２が出光側コリメートレンズ６７を介して受光する入射光の光軸は、光源３１から発光側レンズ３３を介して照射される照射光の光軸Ｌ１上に位置するように配置されている。
【0118】
ここで、検知領域４２を通過したコリメート光には、厳密には粒子Ｗに当たって回折された回折光が含まれている。この回折光は、粒子Ｗからの距離により光強度の分布が変化する。そのため、この回折光によって、受光部２６（図３参照）を構成するリニアイメージセンサ３２で検出される受光量の分布に、実際の粒子Ｗの大きさの分布とのずれが生じる。
【0119】
これに対して、上記粒子計測装置６１の検出部６２の構成によれば、検知領域４２を通過したコリメート光は、一旦受光側レンズ６５で集光されてピンホール６６Ａを通過する。そして、ピンホール６６Ａを通過した光は、出光側コリメートレンズ６７によって再びコリメート光に変換されてリニアイメージセンサ３２に照射される。よって、平行光成分以外の光がピンホール６６Ａによってカットされることにより、回折光の影響を抑制することができる。したがって、粒子Ｗの大きさの判別をより正確に行うことができる。
【0120】
［変形例１］
実施形態１に係る粒子計測装置１において、粒子判定部２７４は、画素数閾値ＷＴＨ１と、画素数閾値ＷＴＨ１よりも多い画素数閾値ＷＴＨ２とにより、粒子Ｗの粒子サイズ「大」、「中」、「小」を判定してもよい。具体的には、粒子判定部２７４は、光強度分布検出部２７２から入力された画素数が、画素数閾値ＷＴＨ１よりも少ない場合は、粒子Ｗの粒子サイズを「小」と判定してもよい。
実施形態１に係る粒子計測装置１において、粒子判定部２７４は、画素数閾値ＷＴＨ１と、画素数閾値ＷＴＨ１よりも多い画素数閾値ＷＴＨ２とにより、粒子Ｗの粒子サイズ「大」、「中」、「小」を判定してもよい。具体的には、粒子判定部２７４は、光強度分布検出部２７２から入力された画素数が、画素数閾値ＷＴＨ１よりも少ない場合は、粒子Ｗの粒子サイズを「小」と判定してもよい。
【0121】
また、粒子判定部２７４は、光強度分布検出部２７２から入力された画素数が、画素数閾値ＷＴＨ１以上で、かつ、画素数閾値ＷＴＨ２よりも少ない場合は、粒子Ｗの粒子サイズを「中」と判定してもよい。また、粒子判定部２７４は、光強度分布検出部２７２から入力された画素数が、画素数閾値ＷＴＨ２以上の場合は、粒子Ｗの粒子サイズを「大」と判定してもよい。そして、粒子判定部２７４は、粒子Ｗの粒子サイズを粒子カウント部２７５に出力するようにしてもよい。なお、画素数閾値ＷＴＨ１と画素数閾値ＷＴＨ２とは、予めＲＯＭに記憶されている。
【0122】
［変形例２］
実施形態１に係る粒子計測装置１において、制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して、リニアイメージセンサ３２の光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素数ＮＷの検出データを取得してもよい。また、制御部２７は、走査回数検出部２７３を介して、リニアイメージセンサ３２の走査回数ＮＨのカウント値を取得してもよい。そして、制御部２７は、画素数ＮＷの検出データと、走査回数ＮＨのカウント値とを、通信部２０を介してＰＣ等の上位装置３へ送信するようにしてもよい。
実施形態１に係る粒子計測装置１において、制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して、リニアイメージセンサ３２の光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素数ＮＷの検出データを取得してもよい。また、制御部２７は、走査回数検出部２７３を介して、リニアイメージセンサ３２の走査回数ＮＨのカウント値を取得してもよい。そして、制御部２７は、画素数ＮＷの検出データと、走査回数ＮＨのカウント値とを、通信部２０を介してＰＣ等の上位装置３へ送信するようにしてもよい。
【0123】
そして、ＰＣ等の上位装置３において、受信した画素数ＮＷの検出データと走査回数ＮＨのカウント値とから、粒子Ｗの金属やプラスチック等の材質と、各材質の種類毎の粒子の大きさと、を判定するようにしてもよい。そして、ＰＣ等の上位装置３において、粒子Ｗの金属やプラスチック等の材質と、各材質の種類毎の粒子の大きさと、粒子の大きさの範囲毎、および、粒子の材質の種別毎の通過した個数等と、の検出結果やアラーム警告などを表示するようにしてもよい。
【0124】
［変形例３］
実施形態１に係る粒子計測装置１において、リニアイメージセンサ３２の走査時間Ｔ１を数［μｓｅｃ］～数十［μｓｅｃ］に設定してもよい。これにより、走査回数検出部２７３は、より多くの走査回数ＮＨをカウントすることが可能となり、粒子密度（比重）の大きい粒子Ｗの走査回数ＮＨを精度よくカウントすることできる。その結果、粒子判定部２７４は、回数閾値ＨＴＨに基づいて、粒子Ｗの材質の判別精度の向上を図ることが可能となる。
実施形態１に係る粒子計測装置１において、リニアイメージセンサ３２の走査時間Ｔ１を数［μｓｅｃ］～数十［μｓｅｃ］に設定してもよい。これにより、走査回数検出部２７３は、より多くの走査回数ＮＨをカウントすることが可能となり、粒子密度（比重）の大きい粒子Ｗの走査回数ＮＨを精度よくカウントすることできる。その結果、粒子判定部２７４は、回数閾値ＨＴＨに基づいて、粒子Ｗの材質の判別精度の向上を図ることが可能となる。
【0125】
［変形例４］
変形例４に係る粒子計測装置８１について図１５に基づいて説明する。図１５は、変形例４に係る粒子計測装置８１の一例を模式的に示す外観斜視図である。なお、以下の説明において、実施形態１に係る粒子計測装置１と同一又は同等の構成要素、部材には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。
変形例４に係る粒子計測装置８１について図１５に基づいて説明する。図１５は、変形例４に係る粒子計測装置８１の一例を模式的に示す外観斜視図である。なお、以下の説明において、実施形態１に係る粒子計測装置１と同一又は同等の構成要素、部材には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。
【0126】
図１５に示すように、粒子計測装置８１は、本体ケース１１と検出部３０とが一体化された箱体状の本体ケース８２と、本体ケース８２の底面の４隅には、同じ長さで下方に突出する４個の脚部８６とを有している。粒子計測装置８１は、図１５中、手前側の前側壁面８５に、ディスプレイ１６と、電源スイッチ１７と、出力端子１８と、操作部１９と、が配置されている。
【0127】
粒子計測装置８１の略矩形状で平坦な天面８３には、空気中を落下する小さな粒子が進入可能な断面略四角形の流路部２１が、天面８３から底面８４まで、粒子が通過する粒子通過方向（鉛直方向）に沿って貫通して形成されている。流路部２１は、各壁面２１Ａ～２１Ｄによって断面略四角形で鉛直方向に沿って貫通する内部空間２３を構成している。従って、流路部２１に進入した小さな粒子は、内部空間２３を自由落下する。壁面２１Ａおよび２１Ｃは、透明樹脂等によって形成され、光を透過可能に構成されている。
【0128】
従って、粒子計測装置８１では、粒子が自由落下することによって流路部２１を通過するため、粒子通過方向は鉛直方向となっている。また、流路部２１内に粒子を吸い込むための吸引ポンプなどは、設けられていない。これにより、装置サイズの小さい粒子計測装置８１を提供することができる。
【0129】
また、本体ケース８２内には、流路部２１に進入して、内部空間２３を落下する小さな粒子を検出する検出部３０（図２参照）が配置されている。また、図１５に示すように、本体ケース８２内には、制御部２７が配置されている。制御部２７は、光強度分布検出部２７２を介して取得したリニアイメージセンサ３２の光強度が光強度閾値ＰＴＨ以上変化した画素数ＮＷから、粒子Ｗの大きさを検出する。また、制御部２７は、走査回数検出部２７３を介して取得したリニアイメージセンサ３２の走査回数ＮＨのカウント値から、粒子Ｗの材質を検出する。
【0130】
これにより、制御部２７は、小さな粒子の金属やプラスチック等の材質と、各材質の種類毎の粒子の大きさと、粒子の大きさの範囲毎、および、粒子の材質の種別毎の個数等を検出することができる。従って、粒子計測装置８１は、実施形態１に係る粒子計測装置１と同様の効果を奏することができる。
【0131】
［変形例５］
次に、変形例５に係るＰＣ等の上位装置３が有するディスプレイ３Ａに表示された測定結果の出力表示の一例について図１６に基づいて説明する。図１６は、変形例５に係る上位装置３における測定結果の出力表示の一例を示す図である。
次に、変形例５に係るＰＣ等の上位装置３が有するディスプレイ３Ａに表示された測定結果の出力表示の一例について図１６に基づいて説明する。図１６は、変形例５に係る上位装置３における測定結果の出力表示の一例を示す図である。
【0132】
なお、金属粒子のうちの粒子サイズが「大」のアラーム設定閾値である第１閾値は、１００［個］に設定されている。また、樹脂粒子のうちの粒子サイズが「大」のアラーム設定閾値である第３閾値は、１００［個］に設定されている。また、金属粒子のうちの粒子サイズが「小」のアラーム設定閾値である第２閾値と、樹脂粒子のうちの粒子サイズが「小」のアラーム設定閾値である第４閾値との設定は、取り消されている。また、合計粒子検知数のアラーム設定閾値である第５閾値は、５０００［個］に設定されている。
【0133】
図１６に示すように、ディスプレイ３Ａには、左側上端に金属粒子を表す「材質：金属」の表題が表示され、左側中央部に樹脂粒子を表す「材質：樹脂」の表題が表示され、左側下方に合計粒子検知数を表す「合計」が表示されている。そして、「材質：金属」と、「材質：樹脂」と、「合計」とのそれぞれの下側には、「ＡＬＡＲＭ」と、「計測値」と、「判定値」との欄が左右方向に配置されている。
【0134】
そして、上端の「ＡＬＡＲＭ」の欄の下側には、各アラームマーク５１、５２が表示され、中央の「ＡＬＡＲＭ」の欄の下側には、各アラームマーク５３、５４が表示され、下方の「ＡＬＡＲＭ」の欄の下側には、アラームマーク５５が表示されている。また、各アラームマーク５１、５３の右側には、粒子サイズが「大」である旨を表す「粒子サイズ：大」が表示されている。各アラームマーク５２、５４の右側には、粒子サイズが「小」である旨を表す「粒子サイズ：小」が表示されている。アラームマーク５５の右側には、合計粒子検知数を表す「粒子ＡＬＬ」が表示されている。
【0135】
上端の「計測値」の欄の下側には、金属粒子のカウント値ＭＨが表示され、その下側に、金属粒子のカウント値ＭＬが表示される。中央の「計測値」の欄の下側には、樹脂粒子のカウント値ＣＨが表示され、その下側に、樹脂粒子のカウント値ＣＬが表示される。下方の「計測値」の欄の下側には、合計粒子検知数を表すカウント値Ｎが表示される。
【0136】
また、上端の「判定値」の欄の下側には、金属粒子の粒子サイズ「大」のアラーム設定値である第１閾値の「１００」［個］が表示され、その下側に、金属粒子の粒子サイズ「小」のアラーム設定値である第２閾値が表示される。しかし、金属粒子の粒子サイズ「小」のアラーム設定値である第２閾値の設定は、取り消されているため、表示されていない。
【0137】
また、中央の「判定値」の欄の下側には、樹脂粒子の粒子サイズ「大」のアラーム設定値である第３閾値の「１００」［個］が表示され、その下側に、樹脂粒子の粒子サイズ「小」のアラーム設定値である第４閾値が表示される。しかし、樹脂粒子の粒子サイズ「小」のアラーム設定値である第４閾値の設定は、取り消されているため、表示されていない。下方の「判定値」の欄の下側には、合計粒子検知数のアラーム設定値である第５閾値の「５０００」［個］が表示される。
【0138】
そして、図１６の上段に示すように、金属粒子の粒子サイズ「大」のカウント値ＭＨが「６５」［個］で、第１閾値「１００」［個］以下である。また、樹脂粒子の粒子サイズ「大」のカウント値ＣＨが「２５」［個］で、第３閾値「１００」［個］以下である。更に、合計粒子検知数のカウント値Ｎが、「１７７３」［個］で、第５閾値「５０００」［個］以下である。その結果、各アラームマーク５１～５５は、点滅表示されておらず、正常である旨が報知されている。
【0139】
一方、図１６の下段に示すように、金属粒子の粒子サイズ「大」のカウント値ＭＨが「１２５」［個］で、第１閾値「１００」［個］よりも大きい値である。また、樹脂粒子の粒子サイズ「大」のカウント値ＣＨが「６５」［個］で、第３閾値「１００」［個］以下である。更に、合計粒子検知数のカウント値Ｎが、「２９７３」［個］で、第５閾値「５０００」［個］以下である。その結果、アラームマーク５１が点滅表示され、警告報知がなされている。
【0140】
これにより、粒子計測装置１から上位装置３へ全てのデータを送信して、上位装置３のディスプレイ３Ａに、アルミニウム等の金属粒子と、ＡＢＳ等の樹脂粒子とのそれぞれの粒子サイズ「大」と「小」の粒子検知数と、合計粒子検知数とを表示することができる。これにより、利用者は、粒子Ｗの大きさの範囲毎および粒子の材質の種別毎の粒子検知数を把握することができるので、所定空間内に存在する粒子の状態を正確に認識することが可能となる。
【0141】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0142】
［付記事項］
第１態様の粒子計測装置は、検知領域に向けて照射光を発する発光部と、前記検知領域を通過した通過光を検出する受光素子が水平方向に複数並んで配置されている受光部と、前記受光素子による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた前記受光素子の配置分布に基づいて、前記検知領域を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、前記粒子の材質を判別する制御部と、を備える。
第１態様の粒子計測装置は、検知領域に向けて照射光を発する発光部と、前記検知領域を通過した通過光を検出する受光素子が水平方向に複数並んで配置されている受光部と、前記受光素子による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた前記受光素子の配置分布に基づいて、前記検知領域を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、前記粒子の材質を判別する制御部と、を備える。
【0143】
第２態様は、第１態様の粒子計測装置であって、前記制御部は、前記受光素子による受光量に時間変化が生じている期間の走査回数に基づいて、前記粒子の材質を判別する。
【0144】
第３態様は、第１態様または第２態様の粒子計測装置であって、前記発光部から出射された光をコリメート光に変換し、前記検知領域に照射する入光側コリメートレンズをさらに備える。
【0145】
第４態様は、第３態様の粒子計測装置であって、前記検知領域から出射した前記コリメート光を集光する出光側集光レンズと、前記コリメート光が前記出光側集光レンズによって集光される集光点にピンホールが形成されたピンホール板と、前記ピンホールを通過した光を再びコリメート光に変換し、前記受光部に照射する出光側コリメートレンズと、をさらに備える。
【0146】
第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか一の態様の粒子計測装置であって、前記制御部は、予め設定された期間における前記粒子の大きさの範囲毎および前記粒子の材質の種別毎の粒子検知数を、通信部に出力するまたは表示部に表示する制御を行う。
【符号の説明】
【0147】
１、６１、８１ 粒子計測装置、１６ ディスプレイ、２５ 発光部、２６ 受光部、２７ 制御部、３１ 点光源、３２ リニアイメージセンサ、３２Ａ 画素、３３ 発光側レンズ、６５ 受光側レンズ、６５Ａ 集光点、６６ ピンホール板、６６Ａ ピンホール、６７ 出光側コリメートレンズ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】