(57)【要約】【課題】リアルタイムに、生物由来の粒子を、蛍光を発する埃から分離して検出することのできる微生物検出装置を提供する。【解決手段】微生物検出装置では、捕集機構により所定量の空気から捕集された空気中の粒子に対して紫外光または青色光を照射することで発せられる蛍光強度を、照射の初期と、所定時間照射後と測定する。微生物検出装置には、予め、蛍光強度の減衰量と測定空気中の生物由来の粒子量との対応関係が記憶されている。微生物検出装置では、照射初期の蛍光強度と所定時間照射後の蛍光強度との差が減衰量として算出され、該対応関係に基づいて測定空気中の生物由来の粒子量が算出される。【選択図】図９
2011083214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
蛍光を受光するための受光素子と、
前記発光素子の発光と前記受光素子の受光とを制御するための制御手段と、
導入された任意の量の空気に対する前記発光素子の照射下において、所定時間の経過前後で前記受光素子で所定の測定時間に受光された受光量から得られる前記蛍光の減衰量、および、予め記憶されている蛍光の減衰量と生物由来の粒子量との関係に基づいて、前記導入された任意の量の空気に含まれる生物由来の粒子量を算出するための算出手段とを備える、微生物検出装置。
【請求項２】
前記導入された任意の量の空気に含まれる粒子を捕集用部材で捕集させるための捕集手段をさらに備える、請求項１に記載の微生物検出装置。
【請求項３】
前記発光素子は照射方向が前記捕集用部材に向かう方向となるように設けられる、請求項２に記載の微生物検出装置。
【請求項４】
前記捕集用部材は交換可能である、請求項２または３に記載の微生物検出装置。
【請求項５】
前記算出手段での算出結果を測定結果として表示するための表示手段をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の微生物検出装置。
【請求項６】
前記所定時間および／または前記測定時間の変更の指示を入力するための入力手段をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の微生物検出装置。
【請求項７】
前記発光素子は、生物中の物質を励起させることのできる波長領域の光を照射するための第１の発光素子を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の微生物検出装置。
【請求項８】
前記第１の発光素子は、３００nm〜４５０nmの範囲の波長の光を照射する、請求項７に記載の微生物検出装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記受光素子の受光を開始させて、前記受光の開始以降に、前記第１の発光素子の発光を開始させ、前記第１の発光素子の発光開始から前記測定時間の後に、前記受光素子の受光を終了させる第１の制御と、
前記第１の発光素子の発光開始から前記所定時間の後に、前記第１の発光素子の発光を終了させて前記受光素子の受光を開始させ、前記受光素子の受光の開始から前記測定時間の後に、前記受光素子の受光を終了させる第２の制御とを行なう、請求項７または８に記載の微生物検出装置。
【請求項１０】
前記発光素子は、前記第１の発光素子からの照射光よりも波長の短い光を照射するための第２の発光素子をさらに含む、請求項７または８に記載の微生物検出装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、
前記受光素子の受光を開始させて、前記受光の開始以降に、前記第１の発光素子の発光を開始させ、前記第１の発光素子の発光開始から前記測定時間の後に、前記受光素子の受光を終了させて前記第２の発光素子の発光を開始させる第３の制御と、
前記第２の発光素子の発光開始から前記所定時間の後に、前記第２の発光素子の発光を終了させて前記受光素子の受光を開始させ、前記受光素子の受光の開始から前記測定時間の後に、前記受光素子の受光を終了させる第４の制御とを行なう、請求項１０に記載の微生物検出装置。
【請求項１２】
前記第３の制御においては、前記第１の発光素子の発光開始から前記測定時間の後に、前記第２の発光素子の発光を開始させると共に前記第１の発光素子の発光を終了させ、
前記第４の制御においては、前記第２の発光素子の発光開始から前記所定時間の後に、前記第２の発光素子の発光を終了させて前記受光素子の受光を開始させると共に、前記受光の開始以降に、前記第１の発光素子の発光を開始させ、前記第１の発光素子の発光の開始から前記測定時間の後に、前記受光素子の受光を終了させる、請求項１１に記載の微生物検出装置。
【請求項１３】
発光素子と、
蛍光を受光するための受光素子と、
導入された空気に含まれる生物由来の粒子量を算出するための算出手段とを備えた微生物検出装置における検出方法であって、
前記導入された任意の量の空気に対する前記発光素子の照射下において、所定時間の経過前後で、前記受光素子で所定の測定時間、蛍光を受光し、それぞれ第１の受光量および第２の受光量を得るステップと、
前記算出手段において、前記第１の受光量と前記第２の受光量とから前記蛍光の減衰量を算出するステップと、
前記算出手段において、予め記憶されている減衰量と生物由来の粒子量との関係に基づいて、前記導入された任意の量の空気に含まれる生物由来の粒子量を算出するステップとを含む、微生物検出方法。
【請求項１４】
前記発光素子は、生物中の物質を励起させることのできる波長領域の光を照射するための第１の発光素子と、前記第１の発光素子からの照射光よりも波長の短い光を照射するための第２の発光素子とを含み、
前記第１の受光量および第２の受光量を得るステップは、
前記受光素子で受光を開始し、前記受光の開始以降に、前記第１の発光素子の発光を開始するステップと、
前記第１の発光素子の発光開始から前記測定時間の後に、前記受光素子の受光を終了し、前記第１の発光素子の発光を終了すると共に前記第２の発光素子の発光を開始するステップと、
前記第２の発光素子の発光開始から前記所定時間の後に、前記第２の発光素子の発光を終了して前記受光素子の受光を開始すると共に、前記受光の開始以降に、前記第１の発光素子の発光を開始するステップと、
前記第１の発光素子の発光の開始から前記測定時間の後に、前記受光素子の受光を終了するステップとを含む、請求項１３に記載の微生物検出方法。
【請求項１５】
前記微生物検出装置は捕集用部材をさらに含み、
前記発光素子は照射方向が前記捕集用部材に向かう方向となるように設けられ、
前記第１の受光量および第２の受光量を得るステップよりも以前に、
前記導入された空気に含まれる粒子を、前記捕集用部材で捕集するステップと、
前記捕集用部材での前記導入された空気に含まれる粒子の捕集を、前記捕集の開始から所定時間の後に停止するステップとをさらに含む、請求項１３または１４に記載の微生物検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は微生物検出装置および検出方法に関し、特に、空気中の生物由来の粒子を検出する微生物検出装置および検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気中の微生物の検出においては、落下菌法、衝突法、スリット法、多孔板法、遠心衝突法、インピンジャ法、およびフィルタ法などの方法で空気中の微生物を採取した後、培養し、出現するコロニーの計数を行なう。しかしながら、この方法では、培養に２日から３日が必要であり、リアルタイムでの検出は難しい。そこで、近年、特開２００３−３８１６３号公報（特許文献１）、特表２００８−５０８５２７号公報（特許文献２）のように、空気中の微生物に紫外光を照射して、微生物からの蛍光発光を検出して個数を計測する装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１、２で提案されているような従来装置では、浮遊粒子が生物由来のものかどうかを判定する手段として、紫外線の照射により蛍光を発光するかどうかを判断する手法が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３８１６３号公報
【特許文献２】特表２００８−５０８５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、実際に空気中に浮遊する埃には、紫外光の照射により蛍光を発する化学繊維のくずなどが多く含まれている。それ故、特許文献１、２で提案されているような従来装置を用いると、空気中に存在する生物由来の粒子に加え、蛍光を発する埃も検出されてしまう。すなわち、特許文献１、２で提案されているような従来装置では、空気中に存在する生物由来の粒子だけを正確に評価できないという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、蛍光を利用し、リアルタイムに、生物由来の粒子を、蛍光を発する埃から分離して検出することのできる微生物検出装置および検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、微生物検出装置は、発光素子と、蛍光を受光するための受光素子と、発光素子の発光と受光素子の受光とを制御するための制御手段と、導入された任意の量の空気に対する発光素子の照射下において、所定時間の経過前後で受光素子で所定の測定時間に受光された受光量から得られる蛍光の減衰量、および、予め記憶されている蛍光の減衰量と生物由来の粒子量との関係に基づいて、導入された任意の量の空気に含まれる生物由来の粒子量を算出するための算出手段とを備える。
【０００８】
好ましくは、微生物検出装置は、導入された任意の量の空気に含まれる粒子を捕集用部材で捕集させるための捕集手段をさらに備える。
【０００９】
より好ましくは、発光素子は照射方向が捕集用部材に向かう方向となるように設けられる。
【００１０】
より好ましくは、捕集用部材は交換可能である。
好ましくは、微生物検出装置は、算出手段での算出結果を測定結果として表示するための表示手段をさらに備える。
【００１１】
好ましくは、微生物検出装置は、上記所定時間および／または測定時間の変更の指示を入力するための入力手段をさらに備える。
【００１２】
好ましくは、発光素子は、生物中の物質を励起させることのできる波長領域の光を照射するための第１の発光素子を含む。
【００１３】
より好ましくは、第１の発光素子は３００nm〜４５０nmの範囲の波長の光を照射する。
好ましくは、制御手段は、受光素子の受光を開始させて、受光の開始以降に、第１の発光素子の発光を開始させ、第１の発光素子の発光開始から測定時間の後に、受光素子の受光を終了させる第１の制御と、第１の発光素子の発光開始から上記所定時間の後に、第１の発光素子の発光を終了させて受光素子の受光を開始させ、受光素子の受光の開始から測定時間の後に、受光素子の受光を終了させる第２の制御とを行なう。
【００１４】
好ましくは、発光素子は、第１の発光素子からの照射光よりも波長の短い光を照射するための第２の発光素子をさらに含む。
【００１５】
より好ましくは、制御手段は、受光素子の受光を開始させて、受光の開始以降に、第１の発光素子の発光を開始させ、第１の発光素子の発光開始から測定時間の後に、受光素子の受光を終了させて第２の発光素子の発光を開始させる第３の制御と、第２の発光素子の発光開始から上記所定時間の後に、第２の発光素子の発光を終了させて受光素子の受光を開始させ、受光素子の受光の開始から測定時間の後に、受光素子の受光を終了させる第４の制御とを行なう。
【００１６】
より好ましくは、第３の制御においては、第１の発光素子の発光開始から測定時間の後に、第２の発光素子の発光を開始させると共に第１の発光素子の発光を終了させ、第４の制御においては、第２の発光素子の発光開始から上記所定時間の後に、第２の発光素子の発光を終了させて受光素子の受光を開始させると共に、受光の開始以降に、第１の発光素子の発光を開始させ、第１の発光素子の発光の開始から測定時間の後に、受光素子の受光を終了させる。
【００１７】
本発明の他の局面に従うと、微生物検出方法は、発光素子と、蛍光を受光するための受光素子と、導入された空気に含まれる生物由来の粒子量を算出するための算出手段とを備えた微生物検出装置における検出方法であって、導入された任意の量の空気に対する発光素子の照射下において、所定時間の経過前後で、受光素子で所定の測定時間、蛍光を受光し、それぞれ第１の受光量および第２の受光量を得るステップと、算出手段において、第１の受光量と第２の受光量とから蛍光の減衰量を算出するステップと、算出手段において、予め記憶されている減衰量と生物由来の粒子量との関係に基づいて、導入された任意の量の空気に含まれる生物由来の粒子量を算出するステップとを含む。
【００１８】
好ましくは、発光素子は、生物中の物質を励起させることのできる波長領域の光を照射するための第１の発光素子と、第１の発光素子からの照射光よりも波長の短い光を照射するための第２の発光素子とを含み、第１の受光量および第２の受光量を得るステップは、受光素子の受光を開始し、受光の開始以降に、第１の発光素子の発光を開始するステップと、第１の発光素子の発光開始から測定時間の後に、受光素子の受光を終了し、第１の発光素子の発光を終了すると共に第２の発光素子の発光を開始するステップと、第２の発光素子の発光開始から上記所定時間の後に、第２の発光素子の発光を終了して受光素子の受光を開始すると共に、受光の開始以降に、第１の発光素子の発光を開始するステップと、第１の発光素子の発光の開始から測定時間の後に、受光素子の受光を終了するステップとを含む。
【００１９】
好ましくは、微生物検出装置は捕集用部材をさらに含み、発光素子は照射方向が捕集用部材に向かう方向となるように設けられ、微生物検出方法は、第１の受光量および第２の受光量を得るステップよりも以前に、導入された空気に含まれる粒子を、捕集用部材で捕集するステップと、捕集用部材での導入された空気に含まれる粒子の捕集を、捕集の開始から所定時間の後に停止するステップとをさらに含む。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によると、リアルタイムかつ高精度で、生物由来の粒子を、蛍光を発する埃から分離して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態にかかる、微生物検出装置としての空気清浄機の外観の具体例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる空気清浄機の、微生物検出装置部分の基本構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる空気清浄機の、検出機構の構成を説明する図である。
【図４】４０５nmの光を照射し続けたときの、バチルス菌の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図５】４０５nmの光を照射し続けたときの、大腸菌の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図６】４０５nmの光を照射し続けたときの、クロカワカビの蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図７】４０５nmの光を照射し続けたときの、蛍光発光する埃の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図８】実施の形態にかかる空気清浄機の、検出原理を説明する図である。
【図９】実施の形態にかかる空気清浄機の、検出原理を説明する図である。
【図１０】微生物検出装置としての機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図１１】微生物検出装置での、第１の実施の形態にかかる制御の流れを示すタイムチャートである。
【図１２】蛍光の減衰量と微生物濃度との対応関係の具体例を示す図である。
【図１３】検出結果の表示例および表示方法を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態にかかる空気清浄機の、検出機構の構成を説明する図である。
【図１５】微生物検出装置での、第２の実施の形態にかかる制御の流れを示すタイムチャートである。
【図１６】微生物検出装置の、他のシステム構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００２３】
［第１の実施の形態］
実施の形態においては、図１に示される空気清浄機が微生物検出装置１００として機能するものとする。図１を参照して、微生物検出装置１００としての空気清浄機は、操作指示を受け付けるためのスイッチ１１０と、検出結果などを表示するための表示パネル１３０とを含む。その他、図示されない、空気を導入するための吸引口、排気するための排気口、などを含む。さらに、微生物検出装置１００は、記録媒体を装着するための通信部１５０を含む。通信部１５０は、ケーブル４００で外部装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３００など接続するためのものであってもよい。または、通信部１５０は、インターネットを介して他の装置と通信するための通信回線を接続するためのものであってもよい。または、通信部１５０は、赤外線通信やインターネット通信などで他の装置と通信するためのものであってもよい。
【００２４】
図２を参照して、空気清浄機の検出装置部分である微生物検出装置１００は、吸引口からの空気を導入するための導入孔１０および排出孔１１が設けられたケース５を有し、ケース５、信号処理部３０、および測定部４０を内部に含んだ捕集センサ機構２０を含む。
【００２５】
微生物検出装置１００には空気導入機構５０が設けられる。空気導入機構５０によって、吸引口からの空気がケース５に導入される。空気導入機構５０としては、たとえば、ケース５外に設置されたファンやポンプ、およびその駆動機構などであってよい。またたとえば、ケース５内に組み込まれた熱ヒータやマイクロポンプ、マイクロファン、およびその駆動機構などであってもよい。また、空気導入機構５０は、空気清浄機の空気清浄装置部分の空気導入機構と共通とする構成であってもよい。好ましくは、空気導入機構５０に含まれる駆動機構は、測定部４０によって制御され、導入する空気の流速が制御される。好ましくは、空気導入機構５０で導入する空気の流速は１L（リットル）/minから５０ｍ3/minである。
【００２６】
捕集センサ機構２０は、検出機構と捕集機構とを含む。
捕集機構としては、公知の捕集機構を採用することができる。図２では、一例として特開２００３−２１４９９７号公報に開示されている捕集機構を採用した場合を示している。すなわち、図２を参照して、捕集機構は、放電電極１、捕集治具１２、および高圧電源２を含む。放電電極１は高圧電源２の負極に電気的に接続される。高圧電源２の正極は接地される。これにより、導入された空気中の浮遊粒子は放電電極１付近にて負に帯電される。捕集治具１２は、導電性の透明の皮膜３を有する、ガラス板などからなる支持基板４である。皮膜３は、接地される。これにより、負に帯電された空気中の浮遊粒子は静電気力で捕集治具１２の方向に移動して導電性の皮膜３に吸着されることで、捕集治具１２上に捕集される。
【００２７】
支持基板４は、ガラス板には限定されず、その他、セラミック、金属等であってもよい。また、支持基板４表面に形成される皮膜３は、透明に限定されない。他の例として、支持基板４は、金属皮膜をセラミック等の絶縁材料の上に形成して構成されてもよい。また、支持基板４が金属材料の場合は、その表面に皮膜を形成する必要もない。
【００２８】
検出機構は、光源である発光素子６と、発光素子６の照射方向に備えられ、発光素子６からの光を平行光にする、または所定幅とするためのレンズ（またはレンズ群）７と、アパーチャ８と、受光素子９と、受光素子９の受光方向に備えられ、捕集機構により捕集治具１２上に捕集された浮遊微粒子に発光素子６から照射することにより生じる蛍光を受光素子９に集光するための集光レンズ（またはレンズ群）１３と、照射光が受光素子９に入り込むのを防ぐためのフィルタ（またはフィルタ群）１４とを含む。このうち、アパーチャ８は、必要に応じて設けられる。これらの構成は、従来技術を応用できる。
【００２９】
発光素子６は、半導体レーザまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を含む。波長は、浮遊微粒子の生物由来の微粒子を励起して蛍光を発させるものであれば、紫外または可視いずれの領域の波長でもよい。好ましくは、特開２００８−５０８５２７号公報に開示されているように、微生物中に含まれ、蛍光を発するトリプトファン、ＮａＤＨ、リボフラビン等が効率よく励起される３００nmから４５０nmである。受光素子９は、従来用いられている、フォトダイオード、イメージセンサなどが用いられる。
【００３０】
レンズ７および集光レンズ１３は、いずれも、プラスチック樹脂製またはガラス製でよい。レンズ７とアパーチャ８との組み合わせにより、発光素子６の発光は捕集治具１２の表面に照射され、捕集治具１２上に照射領域１５を形成する。照射領域１５の形状に限定はなく、円形、楕円形、四角形などであってよい。照射領域１５は特定のサイズに限定されないが、好ましくは、円の直径または楕円の長軸方向の長さまたは四角形の１辺の長さが約０．０５mmから５０mmである。
【００３１】
フィルタ１４は、単一または数種のフィルタの組み合わせで構成され、集光レンズ１３または受光素子９の前に設置される。これにより、捕集治具１２で捕集された粒子からの蛍光と共に、発光素子６からの照射光が捕集治具１２やケース５に反射した迷光が受光素子９に入射することを抑えることができる。
【００３２】
ケース５は、各辺が３mmから５００mmの長さの直方体である。本実施の形態ではケース５の形状を直方体としているが、直方体に限定されず、他の形状であってもよい。好ましくは、少なくとも内部に、黒色塗料の塗布または、黒色アルマイト処理等が施される。これにより、迷光の原因となる内部壁面での光の反射が抑えられる。ケース５の材質は特定の材質に限定されないが、好ましくは、プラスチック樹脂、アルミもしくはステンレスなどの金属、またはそれらの組み合わせが用いられる。ケース５に設けられる導入孔１０および排出孔１１は、直径が１mmから５０mmの円形である。導入孔１０および排出孔１１の形状は円形に限定されず、楕円形、四角形など他の形状であってもよい。
【００３３】
上述のように、フィルタ１４は、受光素子９の前に設置されて迷光の受光素子９への入射を防止する役割を果たすものである。しかしながら、より大きな蛍光強度を得ようとすると、発光素子６での発光強度を大きくする必要がある。これは、反射光強度、すなわち、迷光強度の増大を招く。そこで、好ましくは、発光素子６および受光素子９が、迷光強度がフィルタ１４による遮光効果を上回らないような位置関係で配置される。
【００３４】
図２、図３（Ａ）、および図３（Ｂ）を用いて、発光素子６および受光素子９の配置の一例について説明する。図３（Ａ）は、微生物検出装置１００を図２のＡ−Ａ位置から矢印Ａ方向に見た断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ位置から矢印Ｂ方向に見た断面図である。なお、説明の便宜上、これらの図には捕集治具１２以外の収集機構は示されていない。
【００３５】
図３（Ａ）を参照して、発光素子６およびレンズ７と、受光素子９および集光レンズ１３とは、図２の矢印Ａ方向（上面）から見て直角または略直角に設けられる。発光素子６からレンズ７およびアパーチャ８を通って捕集治具１２表面に形成される照射領域１５からの反射光は、入射光に沿った方向に向かう。そのため、この構成とすることで、反射光が直接受光素子９に入らない。なお、捕集治具１２表面からの蛍光は等方的に発光するので、反射光および迷光の受光素子９への入射を抑えられる配置であれば、図示された配置には限定されない。
【００３６】
より好ましくは、捕集治具１２は、照射領域１５に対応する表面に捕集した粒子からの蛍光を受光素子９に集めるための構成を備える。該構成は、図３（Ｂ）を参照して、たとえば球面状の窪み５１が該当する。さらに、捕集治具１２は、好ましくは、受光素子９に捕集治具１２表面が相対するよう、受光素子９に向かう方向に角度θだけ傾けて設けられる。この構成により、球面状の窪み５１内の粒子から等方的に発光した蛍光が球面表面で反射して受光素子９方向に集められる効果があり、受光信号を大きくできるメリットがある。窪み５１の大きさは限定されないが、好ましくは、照射領域１５よりも大きい。
【００３７】
再び図２を参照して、受光素子９は信号処理部３０に接続されて、受光量に比例した電流信号を信号処理部３０に対して出力する。従って、導入された空気中に浮遊し、捕集治具１２表面に捕集された粒子に発光素子６から光が照射されることによって該粒子から発光された蛍光は、受光素子９において受光され、信号処理部３０においてその受光量が検出される。
【００３８】
さらに、ケース５の導入孔１０および排出孔１１には、それぞれ、シャッタ１６Ａ，１６Ｂが設置される。シャッタ１６Ａ，１６Ｂは、それぞれ測定部４０に接続され、その開閉が制御される。シャッタ１６Ａ，１６Ｂが閉塞されることでケース５内への空気の流入および外部光の入射が遮断される。測定部４０は、後述する蛍光測定時にシャッタ１６Ａ，１６Ｂを閉塞し、ケース５内への空気の流入および外部光の入射を遮断する。これにより、蛍光測定時には捕集機構での浮遊粒子の捕集が中断される。また、蛍光測定時に外部光のケース５内への入射が遮断されることで、ケース５内の迷光が抑えられる。なお、シャッタ１６Ａ，１６Ｂのうちのいずれか一方、たとえば、少なくとも排出孔１１のシャッタ１６Ｂのみが備えられてもよい。
【００３９】
信号処理部３０は測定部４０に接続されて、電流信号を処理した結果を測定部４０に対して出力する。測定部４０は、信号処理部３０からの処理結果に基づいて、測定結果を表示パネル１３０に表示させるための処理を行なう。
【００４０】
ここで、微生物検出装置１００における検出原理について説明する。
特開２００８−５０８５２７号公報にも開示されているように、空気中に浮遊する生物由来の粒子に紫外光または青色光を照射すると蛍光を発することは、従来から知られている。しかし、空気中には化学繊維の埃など同様に蛍光を発するものが浮遊しており、蛍光を検出するのみでは、生物由来の粒子からのものであるか化学繊維の埃などからのものであるかが区別されない。
【００４１】
そこで、発明者らは、生物由来の粒子と、化学繊維の埃などとのそれぞれに対して４０５nmの波長の光を照射し、その蛍光の変化を測定した。発明者らによる、具体的な測定結果が図４〜図７に示されている。測定の結果より、発明者らは、生物由来の粒子の方が埃に比べて蛍光の退色が速く生じるということを見出した。
【００４２】
具体的に、図４は、生物由来の粒子として、バチルス菌に４０５nmの波長の青色光を照射し続けたときの、照射直後（曲線７１）、１分照射時（曲線７２）、および３分照射時（曲線７３）の蛍光スペクトルの測定結果である。図４に表わされた測定結果より、約３分の青色光照射により、バチルス菌が蛍光を発しなくなることが分かった。なお、一度、蛍光を発しなくなると、青色光照射を一旦止めて再度照射しても、蛍光発光は測定できなかった。
【００４３】
同様に、図５は、生物由来の粒子として、大腸菌に４０５nmの波長の青色光を照射し続けたときの、照射直後（曲線７４）、１分照射時（曲線７５）、および３分照射時（曲線７６）の蛍光スペクトルの測定結果である。図６は、生物由来の粒子として、クロカワカビに４０５nmの波長の青色光を照射し続けたときの、照射直後（曲線７７）、１分照射時（曲線７８）、および３分照射時（曲線７９）の蛍光スペクトルの測定結果である。図５、図６に示されるように、大腸菌、クロカワカビでも、４０５nmの波長の青色光を照射し続けたとき蛍光発光が減衰することが分かった。
【００４４】
これに対して、図７は、蛍光を発する埃に４０５nmの波長の青色光を照射し続けたときの、照射直後（曲線８１）、１分照射時（曲線８２）、および３分照射時（曲線８３）の蛍光スペクトルの測定結果である。図７に示されるように、蛍光を発する埃では生物由来の粒子と異なり、３分間照射後も蛍光発光の強度はあまり減少していないことが分かる。この現象は、生物由来の粒子内の蛍光発光物質の青色光の照射による劣化速度と、蛍光を発する埃内の蛍光発光物質の劣化速度とが異なる（埃内の蛍光発光物質の劣化速度の方が遅い）ことが原因と推察される。
【００４５】
微生物検出装置１００における検出原理として、発明者らの検証した上述の現象が応用される。すなわち、空気中では、埃と、生物由来の粒子が付着した埃と、生物由来の粒子とが混合されている。上述の現象を基にすると、捕集した粒子に蛍光を発する埃が混ざっている場合、図８（Ｃ）に表わされた青色光照射直後の初期に測定される蛍光スペクトルには、図８（Ａ）に表わされる生物由来の粒子からの蛍光と、図８（Ｂ）に表わされる蛍光を発する埃からの蛍光とが含まれ、生物由来の粒子を化学繊維の埃などから区別して検出することができない。しかしながら、所定の時間青色光を照射することで、図９（Ａ）に表わされるように生物由来の粒子だけが退色し、図９（Ｂ）に表わされるように蛍光を発する埃は退色しない、または生物由来の粒子の退色と比較すると無視できる程度の退色程度であると考えられる。そのため、図９（Ｃ）に表わされるように、照射直後の蛍光強度Ｓ１と所定の時間照射後の蛍光強度Ｓ２との差を測定することで、生物由来の粒子の量を求めることができる。
【００４６】
なお、生物由来の粒子であっても菌の種類のよって退色の速度が異なることが懸念される。そのため、より早く完全に退色させるよう、殺菌に用いられるような紫外光を用いてもよい。照射による蛍光発光物質の劣化により退色すると考えられるところ、物質が劣化を生じるには、まず励起光を効率よく吸収する必要がある。たとえば、特表２００８−５０８５２７号公報の図２１、２２には、それぞれ、細胞内に存在する蛍光物質ＮＡＤＨの蛍光強度およびリボフラビンの蛍光強度の、励起光の波長についての依存性が示されている。これらの図によると、両物質とも、短波長の励起光で蛍光強度が大きくなることが示されている。これは、短波長の励起光ほどよく吸収されることを意味していると考えられる。このことから、光紫外光など短波長の光を照射した方が劣化が早くなると推察される。これは、紫外光により生物由来の粒子が殺菌されることで発光がなくなる、または紫外光のダメージにより蛍光発光物質が発光能力を失う、ためと考えられる。
【００４７】
発光素子６からは、捕集された粒子が完全に蛍光を発しなくなるまで照射する必要はなく、対象とする生物由来の粒子が測定できる程度の退色まで照射するようにしてもよい。これにより、測定時間を短縮できる。
【００４８】
一般に、室内には１ｍ3中に１０万個前後の数の埃が浮遊していると言われている。その大きさは、１ミクロン以下のものが６０％、５ミクロン以下が９０％以上を占め、微生物と同程度のサイズである。埃の中で、蛍光を発するものの割合を調べたところ、１０％前後であった。そのため、空気中で蛍光を発する埃は１ｍ3中に１万個前後であると考えられる。
【００４９】
他方、空気中の微生物の数は、従来技術である落下菌法、衝突法、スリット法、多孔板法、遠心衝突法、インピンジャ法、およびフィルタ法などの方法で空気中の微生物を採取した後、培養し、出現するコロニーの計数（単位：CFU）を調べる方法で、１ｍ3中に１００〜１，０００CFU存在していると言われている。ただし、空気中のすべての微生物が人工培地で培養できず、実際は１桁から２桁多い微生物が存在するとの報告もある。よって、微生物数は１ｍ3中に１，０００から１０万個前後存在すると考えられる。
【００５０】
以上より、室内の１ｍ3中に約１０万個の浮遊粒子があり、そのうち微生物が１ｍ3中１０００個あったとすると、微生物以外の埃は１ｍ3中９９０００個となる。さらにそのうち、蛍光を発する埃は、１ｍ3中９９００個となる。埃も微生物も同程度の強度の蛍光を発すると仮定すると、紫外から青色の波長の光を照射したとき、蛍光の初期では１ｍ3あたり、微生物の数と蛍光を発する埃の数との和である１０９００個分の粒子からの蛍光が測定される。一方、微生物からの発光がなくなるまで照射を続けると、蛍光を発する埃の１ｍ3中９９００個分の粒子からの蛍光が測定される。このとき、退色後の蛍光強度と初期の蛍光強度との比は、９９００/１０９００＝０．９１となり、初期から約１割減少となる。したがって、微生物が１ｍ3中９万個存在する場合は、同様の計算から蛍光強度は初期の約９割減少となる。これより、上述の原理を利用して、十分な精度で空気中の生物由来の粒子の数（濃度）を検出可能であることがわかる。
【００５１】
上の原理を利用して空気中の微生物を検出するための微生物検出装置１００の機能構成を、図１０を用いて説明する。図１０では、信号処理部３０の機能が主に電気回路であるハードウェア構成で実現される例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、信号処理部３０が図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、該ＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって実現される、ソフトウェア構成であってもよい。また、測定部４０の構成がソフトウェア構成である例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、電気回路などのハードウェア構成で実現されてもよい。
【００５２】
図６を参照して、信号処理部３０は、受光素子９に接続される電流−電圧変換回路３４と、電流−電圧変換回路３４に接続される増幅回路３５とを含む。
【００５３】
測定部４０は、制御部４１、記憶部４２、およびクロック発生部４３を含む。さらに、測定部４０は、スイッチ１１０の操作に伴ったスイッチ１１０からの入力信号を受け付けることで情報の入力を受け付けるための入力部４４と、表示パネル１３０に測定結果等を表示させる処理を実行するための表示部４５と、通信部１５０に接続された外部装置とのデータ等のやり取りに必要な処理を行なうための外部接続部４６と、シャッタ１６Ａ，１６Ｂや空気導入機構５０を駆動させるための駆動部４８とを含む。
【００５４】
ケース５に導入され捕集治具１２上に捕集された粒子に対して発光素子６から照射されることで、照射領域１５にある当該粒子からの蛍光が、受光素子９に集光される。受光素子９から、受光量に応じた電流信号が信号処理部３０に対して出力される。電流信号は、電流−電圧変換回路３４に入力される。
【００５５】
電流−電圧変換回路３４は、受光素子９から入力された電流信号より蛍光強度を表わすピーク電流値Ｈを検出し、電圧値Ｅｈに変換する。電圧値Ｅｈは増幅回路３５で予め設定した増幅率に増幅され、測定部４０に対して出力される。測定部４０の制御部４１は信号処理部３０から電圧値Ｅｈの入力を受け付けて、順次、記憶部４２に記憶させる。
【００５６】
クロック発生部４３はクロック信号を発生させ、制御部４１に対して出力する。制御部４１は、クロック信号に基づいたタイミングで、シャッタ１６Ａ，１６Ｂを開閉させるための制御信号を駆動部４８に対して出力して、シャッタ１６Ａ，１６Ｂの開閉を制御する。また、制御部４１は発光素子６および受光素子９と電気的に接続され、それらのＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００５７】
制御部４１は計算部４１１を含み、計算部４１１において、記憶部４２に記憶された電圧値Ｅｈを用いて、導入された空気中の生物由来の粒子量を算出するための計算が行なわれる。具体的な計算方法について、図１１の制御部４１での制御の流れを示すタイムチャートを用いて説明する。ここでは、生物由来の粒子量として、ケース５内に導入された空気中の微生物濃度を算出するものとする。
【００５８】
図１１を参照して、測定部４０の制御部４１は、微生物検出装置１００がＯＮされたことに伴って駆動部４８に対して制御信号を出力し、空気導入機構５０を駆動させる。また、制御部４１は、クロック発生部４３からのクロック信号に基づいた時刻Ｔ１に、駆動部４８に対して、シャッタ１６Ａ，１６Ｂを開放（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。その後、時刻Ｔ１から時間△Ｔ１経過後の時刻Ｔ２に、制御部４１は、駆動部４８に対して、シャッタ１６Ａ，１６Ｂを閉塞（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力する。
【００５９】
これにより、時刻Ｔ１から時間△Ｔ１の間シャッタ１６Ａ，１６Ｂが開放され、空気導入機構５０の駆動により外部空気がケース５内に導入孔１０を通じて導入される。ケース５内に導入された空気中の粒子は、放電電極１により負電荷に帯電され、空気の流れと放電電極１および捕集治具１２表面の皮膜３の間で形成される電界とにより、捕集治具１２表面に時間△Ｔ１の間、捕集される。
【００６０】
また、時刻Ｔ２にシャッタ１６Ａ，１６Ｂが閉塞され、ケース５内の空気の流れが止まる。これにより、捕集治具１２での浮遊粒子の捕集が終了する。また、これにより、外部からの迷光が遮光される。
【００６１】
制御部４１は、シャッタ１６Ａ，１６Ｂが閉塞した時刻Ｔ２に、受光素子９に受光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。さらに、それと同時（時刻Ｔ２）または時刻Ｔ２から少し遅れた時刻Ｔ３に、発光素子６に発光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。その後、時刻Ｔ３から蛍光強度を測定するための予め規定した測定時間経過後の時刻Ｔ４に、制御部４１は、受光素子９に受光を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力する。なお、上記測定時間は制御部４１に予め設定されているものであってもよいし、スイッチ１１０などの操作や、ケーブル４００を介して通信部１５０に接続されたＰＣ３００からの信号や、通信部１５０に装着された記録媒体からの信号などによって入力、変更されるものであってもよい。
【００６２】
これにより、時刻Ｔ３（または時刻Ｔ２）より発光素子６からの照射が開始される。発光素子６からの光は、捕集治具１２の表面の照射領域１５に照射され、捕集された粒子から蛍光が発光される。時刻Ｔ３から規定の測定時間分の蛍光が受光素子９により受光され、その蛍光強度Ｆ１に応じた電圧値が測定部４０に入力されて記憶部４２に記憶される。
【００６３】
このとき、別途設けたＬＥＤ等の発光素子（図示せず）からの発光の、捕集治具１２表面の粒子が捕集されない反射領域（図示せず）からの反射光を、別途設けた受光素子（図示せず）で受光し、その受光量を参照値Ｉ０として用いてＦ１／Ｉ０を記憶部４２に記憶してもよい。参照値Ｉ０に対する比率を算出することで、励起光の環境温度や劣化等による変動に起因する蛍光強度の変動を補償することができるという利点が生じる。
【００６４】
制御部４１は、発光素子６が発光を開始した時刻Ｔ３から時間△Ｔ２経過後の時刻Ｔ５に、再度、受光素子９に受光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。その後、時刻Ｔ５から規定の測定時間経過後の時刻Ｔ６に、制御部４１は、受光素子９に受光を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力する。
【００６５】
これにより、時刻Ｔ３（または時刻Ｔ２）から時間△Ｔ２の間、発光素子６から捕集治具１２表面の領域１５に捕集した粒子に対して光が照射され続けた後の、規定の測定時間分の蛍光が受光素子９により受光される。その蛍光強度Ｆ２に応じた電圧値は測定部４０に入力されて記憶部４２に記憶される。なお、照射時間、すなわち退色させる時間である時間△Ｔ２もまた、上記測定時間と同様に、制御部４１に予め設定されているものであってもよいし、スイッチ１１０などの操作や、ケーブル４００を介して通信部１５０に接続されたＰＣ３００からの信号や、通信部１５０に装着された記録媒体からの信号などによって入力、変更されるものであってもよい。
【００６６】
計算部４１１は、記憶された蛍光強度Ｆ１と蛍光強度Ｆ２との差分を減衰量△Ｆとして算出する。上述のように、減衰量△Ｆは生物由来の粒子量（粒子数または粒子濃度等）に関連している。計算部４１１は、予め、図１２に表わされたような、減衰量△Ｆと生物由来の粒子量（粒子濃度）との対応関係を記憶しておく。そして、計算部４１１は、算出された減衰量△Ｆと該対応関係とを用いて得られる生物由来の粒子濃度を、ケース５内に時間△Ｔ１の間に導入された空気中の生物由来の粒子濃度として算出する。
【００６７】
減衰量△Ｆと生物由来の粒子濃度との対応関係は、予め実験的に決められる。たとえば、１ｍ3の大きさの容器内に、大腸菌やバチルス菌やカビ菌などの微生物の一種を、ネブライザを利用して噴霧し、微生物濃度をＮ個／ｍ3に維持して、微生物検出装置１００を用いて、上述の検出方法により時間△Ｔ１の間微生物を捕集する。そして、時間△Ｔ２の間、捕集した微生物に発光素子６から光を照射し続け、その前後の蛍光強度の減衰量△Ｆを測定する。種々の微生物濃度について同様の測定がなされることで、図１２に示された減衰量△Ｆと微生物濃度（個／ｍ3）との関係が得られる。
【００６８】
減衰量△Ｆと生物由来の粒子濃度との対応関係は、スイッチ１１０などの操作によって入力されることで計算部４１１に記憶されてもよい。または、該対応関係を記録した記録媒体が通信部１５０に装着され、外部接続部４６が読み込むことで計算部４１１に記憶されてもよい。または、ＰＣ３００によって入力および送信され、通信部１５０に接続されたケーブル４００を介して外部接続部４６が受け付けることで、計算部４１１に記憶されてもよい。または、通信部１５０が赤外線通信やインターネット通信を行なう場合には、外部接続部４６が通信部１５０でのそれらの通信によって他の装置から受け付けることで、計算部４１１に記憶されてもよい。また、いったん計算部４１１に記憶された該対応関係が、測定部４０により更新されてもよい。
【００６９】
計算部４１１は、減衰量△Ｆが差分△Ｆ１と算出された場合、図１２の減衰量△Ｆと微生物濃度との対応関係から減衰量△Ｆ１に対応する値を特定することで、生物由来の粒子濃度Ｎ１（個／ｍ3）を算出する。
【００７０】
ただし、減衰量△Ｆと微生物濃度との対応関係は、微生物の種類（たとえば菌種）によって異なる。特に対象の微生物がカビ菌の場合、胞子状態と菌糸状態とでも対応関係が異なる。なぜなら、初期の蛍光強度は菌糸状態の方が大きいため、一定時間照射後の蛍光強度の減衰量が胞子状態に比べ大きくなるからである。そこで、計算部４１１は、いずれかの微生物を標準の微生物と規定して、減衰量△Ｆと該微生物の濃度との対応関係を記憶する。これにより、様々な環境における微生物濃度が、標準の微生物を基準として換算された微生物濃度として算出される。その結果、様々な環境を比較することが可能となり、環境管理が容易となる。
【００７１】
なお、上述の例では減衰量△Ｆには、所定時間（△Ｔ２）の発光素子６から照射の前後の蛍光強度の差分が用いられているが、これらの比率が用いられてもよい。
【００７２】
計算部４１１で算出された捕集された粒子中の生物由来の粒子すなわち微生物の濃度は、制御部４１から表示部４５に対して出力される。表示部４５は、入力された微生物の濃度を、表示パネル１３０に表示させるための処理を行なう。表示パネル１３０での表示の一例として、たとえば、図１３（Ａ）に表わされるセンサ表示が挙げられる。詳しくは、表示パネル１３０には、濃度ごとのランプが備えられ、図１３（Ｂ）に示されるように、表示部４５は、算出された濃度に対応したランプを点灯するランプとして特定し、該ランプを点灯する。他の例として、算出された濃度ごとに、ランプを異なる色に点灯させてもよい。また、表示パネル１３０はランプ表示に限定されず、数字を表示したり、濃度や対応して予め用意されているメッセージを表示したりしてもよい。また、測定結果は、外部接続部４６によって、通信部１５０に装着された記録媒体に書き込まれてもよいし、通信部１５０に接続されたケーブル４００を介してＰＣ３００に送信されてもよい。
【００７３】
入力部４４はスイッチ１１０からの操作信号に従って、表示パネル１３０での表示方法の選択を受け付けてもよい。または、測定結果を、表示パネル１３０に表示するか、外部装置に出力するか、の選択を受け付けてもよい。その内容を示す信号は、制御部４１に対して出力され、制御部４１から表示部４５および／または外部接続部４６に対して必要な制御信号が出力される。
【００７４】
このように、微生物検出装置１００は、生物由来の粒子からの蛍光と蛍光を発する埃からの蛍光との減衰速度の差を利用し、所定時間経過後の減衰量に基づいて生物由来の粒子を検出するものである。すなわち、微生物検出装置１００は、捕集された生物由来の粒子と埃とに紫外波長から青色波長の光を照射すると微生物の方が速く蛍光を発する能力が低下して蛍光強度が弱くなる、という現象を利用して生物由来の粒子を検出するものである。そのため、導入された空気中に蛍光を発する埃が含まれている場合であっても、リアルタイムに、かつ精度よく、生物由来の粒子を、蛍光を発する埃から分離して検出することができる。
【００７５】
さらに、微生物検出装置１００では図１１の制御がなされることによって、捕集機構での捕集工程から検出機構での検出工程に移行する際にシャッタ１６Ａ，１６Ｂを閉塞してケース５内への外部光の入射が遮断される。これにより、蛍光測定中に浮遊粒子による散乱等での迷光が抑えられ、測定精度を向上させることができる。
【００７６】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態においては、捕集された粒子に対して照射し、蛍光を退色させるための光の波長が、蛍光を測定するための光の波長と同じものであるとし、共に、発光素子６から照射されるものとしている。しかしながら、退色させるための光の波長と蛍光を測定するための光の波長とが異なっていてもよい。一例として、発光素子６が、退色時と蛍光測定時とで異なる波長の光を照射するよう構成されていてもよい。他の例として、第２の実施の形態において、微生物検出装置１００が退色用の発光素子と、蛍光測定の発光素子とを含む場合について説明する。
【００７７】
図１４は、第２の実施の形態にかかる微生物検出装置１００を説明するため、第２の実施の形態にかかる微生物検出装置１００を図２のＡ−Ａ位置に相当する位置から矢印Ａ方向に見た断面図である。図１４を参照して、第２の実施の形態においては、微生物検出装置１００に、第１の実施の形態にかかる微生物検出装置１００の構成に加えて、生物由来の粒子からの蛍光を退色させるための発光素子６１とレンズ（またはレンズ群）６２とアパーチャ６３とをさらに含む。このうち、アパーチャ６３は、必要に応じて設けられる。
【００７８】
上述のように、蛍光測定に用いる発光素子６は３００nmから４５０nm程度の波長の光を照射するのに対し、蛍光を退色させるための発光素子６１は、上述のように、効率的にかつ完全に退色させるために、殺菌に用いられるような、発光素子６からの照射光よりも波長の短い光を照射する。具体的には、１８０nmから５００nm程度の波長の光、好ましくは２００nmから４００nm程度の波長の光であって、発光素子６からの照射光よりも波長の短い光を照射する。発光素子６１は、紫外光半導体レーザ、ＬＥＤ素子、または紫外線ランプなどを含む。
【００７９】
発光素子６１は、捕集治具１２表面であって発光素子６による照射領域１５に照射し得る位置であって、かつ導入孔１０から捕集治具１２への空気の流れを妨害しない位置に配置される。図１４の例では、一例として、発光素子６１およびレンズ６２は、受光素子９および集光レンズ１３に対して、図２の矢印Ａ方向（上面）から見て直角または略直角であり、発光素子６およびレンズ７に対して、同一直線上または略同一直線上に設けられる。図１４に示された位置関係は一例であって、後述するように、発光素子６１から照射領域１５に対して照射中は蛍光の測定が行なわれないため、発光素子６１は、照射光が受光素子９に入射する位置であってもよい。
【００８０】
図１５を参照して、第２の実施の形態において測定部４０の制御部４１は、時刻Ｔ３までは図１１のタイムチャートに表わされた制御と同様にして、発光素子６からの照射を開始させる。第２の実施の形態では、時刻Ｔ３から規定の測定時間経過後の時刻Ｔ４に、制御部４１は、受光素子９に受光を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力すると共に、退色用の発光素子６１に対して発光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。好ましくは、このとき、蛍光測定用の発光素子６に対しても発光を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力することで、省電力を図ることができる。
【００８１】
制御部４１は、発光素子６１が発光を開始した時刻Ｔ４から時間△Ｔ２経過後の時刻Ｔ５に、再度、受光素子９に受光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力すると共に、発光素子６１に対して発光を終了（ＯＦＦ）させるための制御信号を出力する。そして、それと同時（時刻Ｔ５）または時刻Ｔ５から少し遅れた時刻Ｔ６に、発光素子６に発光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。時刻Ｔ４で発光素子６の発光を終了させていた場合には、発光素子６に発光を開始させた時刻Ｔ５または時刻Ｔ６から規定の測定時間経過後の時刻Ｔ７に、制御部４１は、退色用の発光素子６１に対して発光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。
【００８２】
これにより、蛍光を測定する測定時間中に発光素子６から捕集治具１２表面に対して照射され、退色させる時間△Ｔ２の退色工程では、発光素子６から照射が行なわれず、発光素子６１から捕集治具１２表面に対して照射される。なお、時間△Ｔ２の退色工程に発光素子６から照射が行なわれてもよい。この場合には、退色用の発光素子６１の発光を終了させ、受光素子９の受光を開始させた時刻Ｔ５から規定の測定時間経過後の時刻Ｔ７に、制御部４１は、退色用の発光素子６１に対して発光を開始（ＯＮ）させるための制御信号を出力する。
【００８３】
微生物検出装置１００において効率的に退色させる波長の光を照射するための発光素子６１が備えられ、図１５の制御がなされることによって、第１の実施の形態に説明された場合よりも蛍光の退色を早める、すなわち時間△Ｔ２を短縮することができる。その結果、全体の検出時間を短縮することができる。また、蛍光測定用の発光素子６から照射される光の波長として、蛍光発光の効率を最大とする波長を採用することで、蛍光強度を大きくすることができる。その結果、測定精度を向上させることができる。
【００８４】
微生物検出装置１００は、図１に表わされたように空気清浄機として用いることで、空気清浄機の設置された環境中の微生物および埃の量の管理や制御を可能とし、健康で安心な生活を提供することができる。さらに、上のように、微生物検出装置１００では測定結果をリアルタイムに表示することができるため、測定者は測定結果をリアルタイムに把握することができる。その結果、当該環境中の微生物および埃の量の管理や制御を効果的にすることができる。
【００８５】
なお、他の例として、微生物検出装置１００は、図１６（Ａ）に表わされるように、空気清浄機２００に組み込んで用いることもできる。空気清浄機の他、エアコンなどに組み込んで用いることもできる。または、図１６（Ｂ）に表わされるように、微生物検出装置１００単体で用いることもできる。
【００８６】
なお、微生物検出装置１００では、捕集治具１２を取り替えることで、繰り返し測定を行なうことができる。すなわち、捕集治具１２は、取り出て吸着した埃などを洗浄することで再生して使用することが可能である。または、病原菌等が多い使用環境などでは、支持基板４をプラスチック材料等安価なものにすることで使い捨てにしてもよい。または、たとえば特開２００８−１８４０６号公報に開示されているように、蛍光測定終了後、捕集治具１２と放電電極１との極性を逆にすることで静電的に捕集治具１２表面に吸着した粒子と捕集治具１２表面との間で静電反発を生じさせ、その後シャッタ１６Ａ，１６Ｂを開放して気流を発生させることにより、捕集治具１２表面に吸着した粒子を除去することで捕集治具１２表面をリフレッシュしてもよい。
【００８７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８８】
１  放電電極、２  高圧電源、３  皮膜、４  支持基板、５  ケース、６，６１  発光素子、７，６２  レンズ、８，６３  アパーチャ、９  受光素子、１０  導入孔、１１  排出孔、１２  捕集治具、１３  集光レンズ、１４  フィルタ、１５  照射領域、１６Ａ，１６Ｂ  シャッタ、２０  捕集センサ機構、３０  信号処理部、３４  電流−電圧変換回路、３５  増幅回路、４０  測定部、４１  制御部、４２  記憶部、４３  クロック発生部、４４  入力部、４５  表示部、４６  外部接続部、４８  駆動部、５０  空気導入機構、５１  窪み、７１〜７９，８１〜８３  曲線、１００  微生物検出装置、１１０  スイッチ、１３０  表示パネル、１５０  通信部、３００  ＰＣ、４００  ケーブル、４１１  計算部。
【図１】
2011083214.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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