JPH06194308A

JPH06194308A - 微粒子の計測装置

Info

Publication number: JPH06194308A
Application number: JP5267419A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujita; 博藤田; Katsuaki Aoki; 克明青木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1994-07-15

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は計測空間を照射するレ−ザ光の走
査幅を、装置の大型化などを招くようなことなく拡大で
きるようにした微粒子の計測装置を提供することにあ
る。【構成】計測空間Ｓを通過する微粒子を計測する計測
装置において、レ−ザ光を出射するレ−ザ発振器１と、
このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ光を平面形状に
成形するスキャナ４と、このスキャナにより成形された
レ−ザ光を伝播する伝播管７と、この伝播管から出射し
たレ−ザ光が入射することで上記レ−ザ光がなす平面形
状を拡大して上記計測空間を照射させる凸面シリンドリ
カルミラ−３１とを具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は微粒子の移動状態や数
を計測するために用いられる微粒子の計測装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、複写機では、飛散トナ−が機
器の内部または紙面に付着し、解像度の低下や紙面の汚
染を引き起こす。そこで、複写機内の飛散トナ−を検出
し、その挙動や個数を計測することで、発生源や発生状
況などを把握することが求められている。

【０００３】図９は従来の微粒子の計測装置を示す。同
図中１はレ−ザ発振器であり、このレ−ザ発振器１から
出射されたレ−ザ光Ｌは光ファイバ２の一端から入射し
て伝播される。この光ファイバ２の他端にはレ−ザ光Ｌ
のスポット径を任意に調整することができるコリメ−タ
レンズユニット３が設けられている。上記光ファイバ２
を伝播し、上記コリメ−タレンズユニット３によってス
ポット径が調整されたレ−ザ光Ｌは、スキャナ４のミラ
−５に入射する。このミラ−５は駆動源６によって揺動
駆動される。したがって、レ−ザ光Ｌは上記ミラ−５で
反射することで、平面形状に成形される。

【０００４】スキャナ４によって平面形状に成形された
レ−ザ光Ｌは角筒状のレ−ザ伝播管７の一端から入射す
る。レ−ザ光Ｌはレ−ザ伝播管７を伝播してその他端か
ら出射する。このレ−ザ伝播管７の他端には平面ミラ−
８が所定の角度で傾斜して設けられている。したがっ
て、レ−ザ伝播管７から出射したレ−ザ光Ｌは上記平面
ミラ−８で反射して計測空間Ｓを照射する。

【０００５】この計測空間Ｓと直交する方向には、撮像
系１１が配置されている。この撮像系１１は望遠レンズ
１２にイメ−ジインテンシファイヤ１３を接続し、この
イメ−ジインテンシファイヤ１３にＣＣＤカメラ１４を
接続して形成されている。このＣＣＤカメラ１４の映像
出力端子はモニタテレビ１５およびＶＴＲ１６の入力端
子に接続されている。したがって、上記計測空間Ｓにお
ける撮像系１１の視野範囲Ｓ´が観察されるようになっ
ている。

【０００６】図１０は上記コリメ−タレンズユニット
３、スキャナ４、レ−ザ伝播管７、平面ミラ−８および
撮像系１１が一体化された計測ユニット２１を示す。こ
の計測ユニット２１は図１１に示すように計測装置の本
体２２内に、上記レ−ザ伝播管７を外部に突出させて収
容されていて、上記本体２２に設けられたハンドル２３
によって上下方向に移動させることができるようになっ
ている。

【０００７】したがって、上記レ−ザ伝播管７を図示し
ない複写機内に挿入すれば、その先端の平面ミラ−８の
反射方向と、上記撮像系１１の光学中心とが交差する部
分が計測空間Ｓとなる。したがって、この計測空間Ｓの
図９に示す視野範囲Ｓ´をトナ−などの微粒子が通過す
ると、その微粒子でレ−ザ光Ｌが散乱して散乱光が発生
するから、その散乱光を撮像系１１で撮像することで、
上記微粒子の挙動や数が計測できる。

【０００８】つまり、レ−ザ伝播管７を用いてレ−ザ光
Ｌを計測空間Ｓの近傍まで導くことで、狭い複写機の内
部空間にレ−ザ光Ｌの光路を確実に確保することができ
るばかりか、レ−ザ光Ｌの光路を不用意に遮るのを防止
できるなどのことがある。

【０００９】ところで、このような構成の計測装置にお
いて、計測空間Ｓを走査するレ−ザ光Ｌの走査幅はレ−
ザ伝播管７の長さと内径、および図９に示すレ−ザ伝播
管７の光軸Ｏ₁ と撮像系１１の光軸Ｏ₂ との距離Ｘによ
って決まる。ある程度の計測視野を確保するためにはレ
−ザ光Ｌの走査幅を視野幅以上にする必要がある。

【００１０】レ−ザ光Ｌの走査幅を視野幅以上にするに
は、レ−ザ伝播管７の長さを短くするとともに内径を大
きくするか、またはレ−ザ伝播管７の光軸Ｏ₁ と撮像系
１１の光軸Ｏ₂ との距離Ｘを大きくしなければならな
い。しかしながら、上記各光軸間の距離Ｘを大きくする
と、計測ユニット２１の大型化を招くことになる。

【００１１】また、計測空間Ｓの面積を変更する場合の
最適光学系を形成するには、レ−ザ伝播管７を長さや内
径が異なるものに変更する必要がある。そのためには、
計測ユニット２１におけるレ−ザ伝播管７を交換可能な
取付け構造としなければならないから、構造の複雑化を
招くことになるばかりか、交換時における調整に熟練や
多くの手間が掛かるなどのことがある。

【００１２】一方、ＣＶＤなどの薄膜形成装置において
は、被形成体である基板だけでなく、装置を構成する気
密容器の内面にも成膜される。気密容器の内面に形成さ
れた薄膜は剥離し、微粒子となって気密容器内を浮遊す
る。浮遊する微粒子が多くなると、基板に形成される薄
膜に悪影響を及ぼす。

【００１３】そこで、気密容器内を浮遊する微粒子の量
を測定し、その量が所定以上となったならば、上記気密
容器内をクリ−ニングできるシステムが必要となる。し
かしながら、薄膜形成装置は微粒子の発生が多いため、
その気密容器内の微粒子を計測するための窓が微粒子の
付着によって早期に不透明となる。そのため、気密容器
内を浮遊する微粒子の量を長期にわたって正確に検出で
きないため、上記気密容器のクリ−ニングの時期を決定
するのに支承を来すということがあった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来はレ
−ザ光の走査幅を拡大するためにはレ−ザ伝播管と撮像
光学系との光軸間の距離を大きくしなければならないた
め、装置の大型化を招くことになり、またレ−ザ伝播管
を変更して視野幅を確保しようとすると、その交換作業
に多くの手間が掛かるということになる。

【００１５】また、気密容器内を浮遊する微粒子の量を
長期にわたって正確に計測することができないというこ
とがあった。この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その第１の目的とするところは、レ−ザ伝播管と撮
像光学系との光軸間の距離を大きくしたり、レ−ザ伝播
管を交換せずにレ−ザ光の走査幅を拡大することができ
るようにした微粒子の計測装置を提供することにある。
第２の目的は、気密容器内で発生する微粒子の計測を長
期間にわたって精度よく行えるようにした微粒子の計測
装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、計測空間を通過する微粒子を計測する計測装置にお
いて、レ−ザ光を出射するレ−ザ発振器と、このレ−ザ
発振器から出射されたレ−ザ光を平面形状に成形する成
形手段と、この成形手段により成形されたレ−ザ光を上
記計測空間へ伝播する伝播手段と、この伝播手段から出
射したレ−ザ光が入射することで上記レ−ザ光がなす平
面形状を拡大して上記計測空間を照射させる光学手段
と、上記計測空間で発生する散乱光を検出する検出手段
とを具備したことを特徴とする。

【００１７】第２の手段は、計測空間を通過する微粒子
を計測する計測装置において、レ−ザ光を出射するレ−
ザ発振器と、このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ光
を平面形状に成形する成形手段と、この成形手段により
成形されたレ−ザ光を上記計測空間へ伝播する伝播手段
と、この伝播手段から出射したレ−ザ光が入射すること
で上記レ−ザ光がなす平面形状を拡大して上記計測空間
を照射させるハ−フミラ−からなる光学手段と、上記計
測空間で発生する散乱光を検出する第１の検出手段と、
上記光学手段を透過する上記レ−ザ光の一部の強度を検
出する第２の検出手段とを具備したことを特徴とする。

【００１８】第３の手段は、計測空間を通過する微粒子
を計測する計測装置において、レ−ザ光を出射するレ−
ザ発振器と、このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ光
を伝播する光ファイバと、この光ファイバから出射する
レ−ザ光を平面形状に成形して上記計測空間を照射させ
る光学手段と、上記計測空間で発生する散乱光を検出す
る検出手段とを具備したことを特徴とする微粒子の計測
装置。

【００１９】第４の手段は、計測空間を通過する微粒子
を計測する計測装置において、レ−ザ光を出射するレ−
ザ発振器と、このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ光
を伝播する光ファイバと、この光ファイバから出射する
レ−ザ光を平面形状に成形して上記計測空間を照射させ
る光学手段と、上記光ファイバが一体的に取り付けられ
上記計測空間で発生する散乱光を検出するファイバスコ
−プとを具備したことを特徴とする。

【００２０】第５の手段は、気密容器内で発生する微粒
子を計測する計測装置において、レ−ザ光を出射するレ
−ザ発振器と、このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ
光を上記気密容器内へ導入する導入窓と、上記気密容器
内で発生した散乱光を外部へ出射させる出射窓と、この
出射窓と上記気密容器との間に形成されこの気密容器内
で発生した微粒子を溜めて上記出射窓に付着するのを阻
止する貯留部と、上記出射窓から出射した散乱光を検出
する検出手段とを具備したことを特徴とする。

【００２１】

【作用】第１の手段によれば、伝播手段から出射するレ
−ザ光の平面形状は光学手段によって拡大されるから、
伝播手段と撮像光学系との光軸間の距離を大きくした
り、伝播手段を交換せずにすむ。

【００２２】第２の手段によれば、ハ−フミラ−からな
る光学手段を透過するレ−ザ光の強度によって上記光学
手段の汚れ状態を判別できる。第３の手段によれば、レ
−ザ光を光ファイバによって伝播するため、計測空間の
場所によってレ−ザ光の伝播に制限を受けることがな
い。

【００２３】第４の手段によれば、レ−ザ光を光ファイ
バによって伝播するため、計測空間の場所によってレ−
ザ光の伝播に制限を受けることがないばかりか、この光
ファイバがファイバスコ−プの可撓管部と一体的である
ため、このファイバスコ−プによって上記計測空間の微
粒子を確実に検出できる。

【００２４】第５の手段によれば、気密容器内の微粒子
は出射窓と気密容器との間に設けられた貯留部に溜ま
り、上記出射窓に付着しずらいから、気密容器内の微粒
子の計測を長期にわたって精度よく行える。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。なお、
図９に示す従来構造と同一部分には同一記号を付して説
明を省略する。図１はこの発明の第１の実施例を示し、
この実施例はレ−ザ伝播管７から出射したレ−ザ光Ｌを
反射して計測空間Ｓを照射させる光学手段が従来と異な
る。

【００２６】すなわち、この発明は、レ−ザ光Ｌが上記
レ−ザ伝播管７から出射する出射端側に光学手段として
の凸面シリンドリカルミラ−３１がその湾曲方向を、上
記レ−ザ光Ｌがスキャナ４のミラ−５によって振られる
平面方向（これらの方向を図にＺで示す）に沿わせ、か
つレ−ザ伝播管７の光軸Ｏ₁ に対して所定の角度、この
実施例では４５度の角度で傾斜して配置されている。つ
まり、凸面シリンドリカルミラ−３１は図１０に示す計
測ユニット２１と同様、レ−ザ伝播管７の先端に取着さ
れている。

【００２７】したがって、レ−ザ伝播管７から出射し、
上記凸面シリンドリカルミラ−３１に入射した平面形状
に成形されたレ−ザ光Ｌは、上記凸面シリンドリカルミ
ラ−３１で反射すると、この凸面シリンドリカルミラ−
３１の湾曲に応じて上記Ｚ方向に拡大され、計測空間Ｓ
を照射する。

【００２８】このような構成によれば、レ−ザ光Ｌが凸
面シリンドリカルミラ−３１で反射して計測空間Ｓを照
射することで、上記計測空間Ｓにおけるレ−ザ光Ｌの走
査幅を上記凸面シリンドリカルミラ−３１の曲率に応じ
て拡大することができる。そのため、従来のようにレ−
ザ伝播管７の長さや内径を変えたり、レ−ザ伝播管７の
光軸Ｏ₁ と撮像系１１の光軸Ｏ₂ との距離Ｘを変えるな
どのことをせずに計測空間Ｓにおけるレ−ザ光Ｌの走査
幅を拡大することができる。

【００２９】したがって、計測空間Ｓにおける走査幅の
変更は、レ−ザ伝播管７を交換せずに行えるから、その
変更が容易である。また、レ−ザ伝播管７の光軸Ｏ₁ と
撮像系１１の光軸Ｏ₂ との距離Ｘを大きくせずに走査幅
を拡大できるから、装置の大型化を招くようなこともな
い。さらに、上記凸面シリンドリカルミラ−３１を異な
る曲率のものに交換するだけで、計測空間Ｓにおけるレ
−ザ光Ｌの走査幅を変えることができるから、その変更
も容易に行える。

【００３０】図２（ａ）と（ｂ）とはこの発明の光学手
段の変形例を示す。図２（ａ）は平面ミラ−４１と凹面
シリンドリカルレンズ４２とによって光学手段を構成し
たもので、レ−ザ伝播管７から平面形状に成形されて出
射したレ−ザ光Ｌは、上記レ−ザ伝播管７の光軸Ｏ₁ に
対して４５度の角度で傾斜して配置された平面ミラ−４
１で反射して凹面シリンドリカルレンズ４２に入射す
る。この凹面シリンドリカルレンズ４２は、その湾曲方
向を同図にＺ₁ で示す方向、つまり平面形状に成形され
たレ−ザ光Ｌの平面方向に沿わせて配置されている。

【００３１】したがって、上記凹面シリンドリカルレン
ズ４２に入射したレ−ザ光Ｌは、上記シリンドリカルレ
ンズ４２で屈折して平面形状が拡大されることになるか
ら、計測空間Ｓにおける走査幅も拡大されることにな
る。

【００３２】図２（ｂ）は、（ａ）における平面ミラ−
４１に代わり、プリズム４３を用いるようにしたもの
で、このような構成の光学手段においても、上記プリズ
ム４３に入射して反射した平面形状のレ−ザ光Ｌによる
走査幅を、凹面シリンドリカルレンズ４２によって拡大
することができる。

【００３３】図３はこの発明の第２の実施例を示す。こ
の実施例は平面形状に成形されたレ−ザ光Ｌを拡大する
光学手段として第１の実施例の凸面シリンドリカルミラ
−３１に代わり、凸面シリンドリカルハ−フミラ−３２
が用いられている。したがって、凸面シリンドリカルハ
−フミラ−３２に入射したレ−ザ光Ｌは一部が透過し、
残りが反射する。

【００３４】上記凸面シリンドリカルハ−フミラ−３２
の背面には、これを透過したレ−ザ光Ｌの強度を検出す
る検出手段として、たとえば太陽電池３３が接合されて
いる。この太陽電池３３からの検出信号は電圧計３４に
入力される。それによって、この電圧計３４に上記凸面
シリンドリカルハ−フミラ−３２を透過したレ−ザ光Ｌ
の強度が表示されるようになっている。

【００３５】それ以外の部分は、図１に示す第１の実施
例と同じ構成であるから、同一部分には同一記号を付し
て説明を省略する。このような構成によれば、レ−ザ光
Ｌが入射する凸面シリンドリカルハ−フミラ−３２の入
射面３２ａの汚れ状態によって上記電圧計３４が表示す
る値が変化する。つまり、上記入射面３２ａが汚れる
と、凸面シリンドリカルハ−フミラ−３２を透過するレ
−ザ光Ｌの透過光量が低下するから、そのことが上記電
圧計３４によって検出される。

【００３６】上記入射面３２ａが汚れれば、透過光量と
比例して上記入射面３２ａで反射するレ−ザ光Ｌの反射
光量も低下する。反射光量が低下すれば、計測空間Ｓを
照射するレ−ザ光Ｌの強度が低下するから、撮像系１１
による散乱光の計測感度が低下し、計測誤差の発生を招
くことになる。

【００３７】したがって、上記電圧計３４が表示するレ
−ザ光Ｌの透過強度が所定値以下となったならば、計測
を止めて上記凸面シリンドリカルハ−フミラ−３２の入
射面３２ａをクリ−ニングすれば、計測誤差の発生を防
止することができる。また、上記電圧計３４の表示値ま
たは太陽電池３３の出力を、レ−ザ発振器１にフィ−ド
バックして、レ−ザ光Ｌの透過強度が一定となるような
調整機構を設けることにより、計測誤差の発生を防止す
ることができる。

【００３８】また、上記電圧計３４は凸面シリンドリカ
ルハ−フミラ−３２の入射面３２ａの汚れだけでなく、
レ−ザ発振器１の故障などによる出力低下やレ−ザ光Ｌ
の伝播光路の損傷による出力低下なども検出できる。

【００３９】なお、この実施例において、凸面シリンド
リカルハ−フミラ−を透過するレ−ザ光の強度を検出す
る検出手段は太陽電池に限られず、光電管やフォトダイ
オ−ドなどの他の光センサであってもよい。

【００４０】図４はこの発明の第３の実施例を示す。こ
の実施例においても、第１の実施例と同一部分には同一
記号を付して説明を省略する。この実施例はレ−ザ発振
器１から出力されたレ−ザ光Ｌは光ファイバ５１に入射
する。この光ファイバ５１の出射端には光学系５２が配
置されている。この光学系５２は、上記光ファイバ５１
から出射したレ−ザ光Ｌを平面形状に成形するして計測
空間Ｓを照射させる。

【００４１】つまり、光学系５２は直角面の一方の面を
上記光ファイバ５１の出射端に接合させたプリズム５３
と、このプリズム５３の他方の面に接合された凸面シリ
ンドリカルレンズ５４とから形成されている。

【００４２】上記光ファイバ５１からはレ−ザ光Ｌが所
定の拡がり角で出射する。そのため、レ−ザ光Ｌは、プ
リズム５３の一方の面から入射して他方の面に接合され
た凸面シリンドリカルレンズ５４で一方向だけに集束さ
れるから、それによって平面形状に成形される。また、
光ファイバ５１から所定の拡がり角で出射することで、
その平面形状が拡大されて計測空間Ｓを照射する。

【００４３】このような構成の計測装置においては、レ
−ザ光Ｌの伝播がフレキシブルな光ファイバ５１で行わ
れるため、微粒子を計測するための対象となる機器の外
部から計測空間Ｓまで直線状のスペ−スが確保できなく
とも、上記光ファイバ５１を迂回させるなどして挿入
し、上記計測空間Ｓの微粒子を計測することができる。

【００４４】上記光ファイバ５１を機器内の計測空間Ｓ
へ挿入する際、とくに注意を要することがなく、挿入完
了後にレ−ザ照射位置や撮像位置を設定すればよいか
ら、祖の挿入作業が容易である。

【００４５】しかも、光ファイバ５１によってレ−ザ光
Ｌを伝播するため、光軸調整が容易となり、また衝撃に
も強くなる。図５（ａ）、（ｂ）は図４に示した第３の
実施例に用いられる光学系５２の変形例である。図５
（ａ）に示す光学系５２ａは、は光ファイバ５１の出射
端に、上記光ファイバ５１の光軸に対して所定の角度、
この場合には４５度の角度で傾斜して配置された平面ミ
ラ−５５と、この平面ミラ−５５で反射したレ−ザ光Ｌ
を一方向に集束する凸面シリンドリカルレンズ５６とか
ら構成されている。

【００４６】図５（ｂ）に示す光学系５２ｂは、光ファ
イバ５１の出射端に、その光軸に対して所定の角度、こ
の場合は４５度の角度で配置された凹面シリンドリカル
ミラ−５６からなる。

【００４７】図５（ａ）および（ｂ）のいずれの構成の
光学系５２ａ、５２ｂであっても、レ−ザ光Ｌを平面形
状に成形し、しかもその平面形状を拡大することができ
る。図６はこの発明の第４の実施例である。この実施例
は、上記第３の実施例と同様、レ−ザ発振器１から出射
されたレ−ザ光Ｌを光ファイバ５１によって伝播すると
いう構成は同じであるが、この光ファイバ５１は可撓性
のファイバスコ−プ６１に一体的に取り付けられてい
る。

【００４８】つまり、光ファイバ５１の光学系５２が設
けられた先端部は上記ファイバスコ−プ６１の先端面６
１ａから所定の長さで突出しており、それによって上記
先端面６１ａの前方にレ−ザ光Ｌによる計測空間Ｓが形
成される。

【００４９】上記光ファイバスコ−プ６１の後端は撮像
系１１を構成するイメ−ジインテンシファイヤ１３に接
続され、このイメ−ジインテンシファイヤ１３にはＣＣ
Ｄカメラ１４が接続されている。

【００５０】このような構成によれば、光ファイバ５１
によって図４の第３の実施例と同様、計測対象となる機
器の外部から計測空間Ｓまで、直線状のスペ−スを確保
せずにすむばかりか、可撓性のファイバスコ−プ６１に
よって計測空間Ｓで発生する散乱光を撮像系１１へ導く
ため、上記計測空間Ｓから撮像系１１の間も、直線状の
スペ−スを必要とせずにすむ。まり、第３の実施例より
も、さらに装置を設置するための自由度が向上する。

【００５１】なお、この第４の実施例において、光ファ
イバ５１の先端側に設けられる光学系は、図５（ａ）、
（ｂ）に示す構成のものであってもよく、要はレ−ザ光
Ｌを平面形状に成形し、しかもその平面形状を広げるこ
とができるものであればよい。

【００５２】図７と図８はこの発明の第５の実施例を示
す。この実施例はＣＶＤなどの成膜装置に用いられる微
粒子の計測装置である。図７において、７１は上記成膜
装置を形成する、内部に反応ガスが導入される気密容器
である。この気密容器７１内には搬送トレ−７２に垂直
に保持された基板７３が供給される。

【００５３】上記気密容器７１の上部壁７１ａには上部
通孔７０ａが穿設され、ここには導入窓７４が気密な状
態で設けられている。この導入窓７４に対向する外部に
はレ−ザ発振器１が配設され、このレ−ザ発振器１から
出力されたレ−ザ光Ｌは図示せぬ光学手段によって平面
形状に成形されて上記導入窓７４から気密容器７１内へ
入射する。

【００５４】気密容器７１の下部壁７１ｂには、上記レ
−ザ光Ｌの光路からわずかにずれた位置に下部通孔７０
ｂが穿設され、ここには二股状の分岐管７５の一方の管
部７５ａの基端が気密に接続されている。この一方の管
部７５ａは上記下部壁７１ｂにほぼ垂直に取り付けら
れ、他方の管部７５ｂは上記一方の管部７５ａの中途部
から所定の角度で傾斜して分岐されている。一方の管部
７５ａは後述するごとく、微粒子を溜めるための貯留部
を形成している。

【００５５】上記他方の管部７５ｂの先端には出射窓７
６が気密に形成されていて、上記レ−ザ光Ｌが上記気密
容器７１内で微粒子を照射することで発生する散乱光が
上記出射窓７６から出射するようになっている。上記一
方の管部７５ａには他方の管部７５ｂの分岐口を閉塞す
る透明ガラス板７７が垂直に挿入されている。

【００５６】上記出射窓７６には、ここから出射する散
乱光を検出する光電子倍増管７８が配置されている。こ
の光電子倍増管７８の入射側にはレンズ７９が設けら
れ、光電子倍増管７８からの出力は計数部８０に入力さ
れるようになっている。上記レンズ７９は平面形状に成
形されたレ−ザ光Ｌの、その平面の所定の箇所で焦点を
結ぶように設定されている。

【００５７】このような構成の成膜装置においては、内
部で成膜が行われている気密容器７１内に、レ−ザ発振
器１から出力されたレ−ザ光Ｌが導入窓７４から平面形
状に成形されて入射する。このレ−ザ光Ｌの平面を微粒
子が通過すると、散乱光Ｌ´が発生し、その散乱光Ｌ´
は出射窓７６から出射して光電子倍増管７８によって検
出され、その検出ごとにパルスが発生する。この検出パ
ルスは計数部８０に入力され、それによって微粒子がカ
ウントされることになる。

【００５８】気密容器７１内で発生した微粒子は、その
底部に重力の影響によって落下する。底部壁７１ｂに落
下した微粒子の一部は、上記底部壁７１ｂにほぼ垂直に
取り付けられた分岐管７５の一方の管部７５ａ内に堆積
し、その一方の管部７５ａに対して所定の角度で傾斜し
た他方の管部７５ｂには入りずらい。しかも、ガラス板
７７によって他方の管部７５ｂの分岐口が閉塞されてい
ることによっても、微粒子が他方の管部７５ｂに侵入す
るのが阻止され、さらにガラス板７７がほぼ垂直に設け
られていることで、その面への微粒子の付着も少ない。

【００５９】したがって、上記他方の管部７５ｂの先端
に設けられた出射窓７６が微粒子によって汚染されずら
いから、光電子倍増管７８による散乱光の検出を、長期
にわたって確実に行うことができる。つまり、気密容器
７１内で微粒子が多く発生しても、その底部側に設けら
れた出射窓７６に微粒子が付着するのを規制できるか
ら、気密容器７１内の微粒子の計測を長期にわたって正
確に行えることになる。なお、本実施例ではレ−ザ光Ｌ
が平面形状に成形された場合について説明したが、これ
は平面形状に成形されていなくともよい。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように請求項１と請求項２に
記載された発明は、平面形状に成形されたレ−ザ光を伝
播する伝播手段の出射側に、上記レ−ザ光がなす平面形
状を拡大して計測空間を照射させる光学手段を設けるよ
うにした。

【００６１】そのため、平面形状のレ−ザ光による照射
範囲を拡大するために、従来のように伝播手段を短いも
のや内径の大きなものに交換せずにすみ、また伝播手段
と計測空間との距離を大きくせずに走査幅を拡大できる
から、照射範囲の変更を容易に行うことができるばかり
か、装置の大型化を招くようなこともない。

【００６２】また、伝播手段を長尺化しても、光学手段
によって走査幅を拡大できるから、たとえば複写機の奥
行き方向における計測可能範囲を拡大することができ
る。さらに、計測空間におけるレ−ザ光の走査幅の変更
は、伝播手段の出射側の光学手段を変えるだけで変更で
きるから、その変更を容易かつ迅速に行えるなどの利点
を有する。

【００６３】また、請求項２に記載された発明は、光学
手段の汚れを検出できるから、この光学手段で反射する
レ−ザ光の強度が低下した状態で不正確な計測を行うの
を防止することができる。

【００６４】請求項３と請求項４に記載された発明は、
レ−ザ光を光ファイバで伝播するようにしたから、直線
状のスペ−スが確保できなくとも、計測空間をレ−ザ光
で照射することができる。

【００６５】請求項４に記載された発明は、散乱光をフ
ァイバスコ−プで検出するとともに、このファイバスコ
−プに光ファイバを一体的に設けたから、機器内への挿
入を容易に行えるばかりか、レ−ザ光の照射と散乱光の
検出との間における光学的な調整が不要となる。

【００６６】請求項５に記載された発明は、散乱光が出
射する出射窓に微粒子が付着するのを防止できるから、
気密容器内の微粒子を長期にわたって確実に検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の計測装置の全体構成
を示す斜視図。

【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１の実施例の光学
手段の変形例を示す斜視図。

【図３】この発明の第２の実施例の計測装置の全体構成
を示す斜視図。

【図４】この発明の第３の実施例の計測装置の全体構成
を示す斜視図。

【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第３の実施例の光学
手段の変形例を示す側面図。

【図６】この発明の第４の実施例の計測装置の全体構成
図。

【図７】この発明の第５の実施例の計測装置の全体構成
を示す断面図。

【図８】同じく出射窓の部分の斜視図。

【図９】従来の計測装置の全体構成の斜視図。

【図１０】同じく計測ユニットの側面図。

【図１１】同じく上記計測ユニットが組込まれた計測装
置の側面図。

【符号の説明】

１…レ−ザ発振器、４…スキャナ（成形手段）、５…ミ
ラ−（成形手段）、７…伝播管（伝播手段）、３１…凸
面シリンドリカルミラ−（光学手段）、４１…平面ミラ
−（光学手段）、４２…凹面シリンドリカルレンズ（光
学手段）４３…プリズム、Ｓ…計測空間、Ｌ…レ−ザ
光。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】計測空間を通過する微粒子を計測する計
測装置において、レ−ザ光を出射するレ−ザ発振器と、
このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ光を平面形状に
成形する成形手段と、この成形手段により成形されたレ
−ザ光を上記計測空間へ伝播する伝播手段と、この伝播
手段から出射したレ−ザ光が入射することで上記レ−ザ
光がなす平面形状を拡大して上記計測空間を照射させる
光学手段と、上記計測空間で発生する散乱光を検出する
検出手段とを具備したことを特徴とする微粒子の計測装
置。
【請求項２】計測空間を通過する微粒子を計測する計
測装置において、レ−ザ光を出射するレ−ザ発振器と、
このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ光を平面形状に
成形する成形手段と、この成形手段により成形されたレ
−ザ光を上記計測空間へ伝播する伝播手段と、この伝播
手段から出射したレ−ザ光が入射することで上記レ−ザ
光がなす平面形状を拡大して上記計測空間を照射させる
ハ−フミラ−からなる光学手段と、上記計測空間で発生
する散乱光を検出する第１の検出手段と、上記光学手段
を透過する上記レ−ザ光の一部の強度を検出する第２の
検出手段とを具備したことを特徴とする微粒子の計測装
置。
【請求項３】計測空間を通過する微粒子を計測する計
測装置において、レ−ザ光を出射するレ−ザ発振器と、
このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ光を伝播する光
ファイバと、この光ファイバから出射するレ−ザ光を平
面形状に成形して上記計測空間を照射させる光学手段
と、上記計測空間で発生する散乱光を検出する検出手段
とを具備したことを特徴とする微粒子の計測装置。
【請求項４】計測空間を通過する微粒子を計測する計
測装置において、レ−ザ光を出射するレ−ザ発振器と、
このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ光を伝播する光
ファイバと、この光ファイバから出射するレ−ザ光を平
面形状に成形して上記計測空間を照射させる光学手段
と、上記光ファイバが一体的に取り付けられ上記計測空
間で発生する散乱光を検出するファイバスコ−プとを具
備したことを特徴とする微粒子の計測装置。
【請求項５】気密容器内で発生する微粒子を計測する
計測装置において、レ−ザ光を出射するレ−ザ発振器
と、このレ−ザ発振器から出射されたレ−ザ光を上記気
密容器内へ導入する導入窓と、上記気密容器内で発生し
た散乱光を外部へ出射させる出射窓と、この出射窓と上
記気密容器との間に形成されこの気密容器内で発生した
微粒子を溜めて上記出射窓に付着するのを阻止する貯留
部と、上記出射窓から出射した散乱光を検出する検出手
段とを具備したことを特徴とする微粒子の計測装置。