JP2524128B2 - カ−ブプリズム式液体屈折率計 - Google Patents
カ−ブプリズム式液体屈折率計Info
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- JP2524128B2 JP2524128B2 JP61217667A JP21766786A JP2524128B2 JP 2524128 B2 JP2524128 B2 JP 2524128B2 JP 61217667 A JP61217667 A JP 61217667A JP 21766786 A JP21766786 A JP 21766786A JP 2524128 B2 JP2524128 B2 JP 2524128B2
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- light
- led
- light receiving
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカーブプリズム式液体屈折率計に係り、特に
その光源として使用される発光素子に関するものであ
る。
その光源として使用される発光素子に関するものであ
る。
一般にカーブプリズム式液体屈折率計は、基本的には
第２図に示すように構成されている。ここで、発光素子
としての発光ダイオード（以下、LEDと略す）１から射
出した光が、屈折率n1の液体２中を通ってカーブプリズ
ム３のカーブしたプリズム面3aに到達し、そこで該カー
ブプリズム３の屈折率n2と液体２の屈折率n1との差によ
り、入射角θで上記カーブプリズム３のプリズム面3aに
入射するとした場合、光はスネルの法則に基づいて屈折
角θ′（sinθ/sinθ′＝n2/n1）で屈折し、さらにカー
ブプリズム３内を透過して、受光素子を構成するフォト
ダイオード４の受光面4aに入射する。かくして、フォト
ダイオード４の受光面4a上では、LED1からの光が入射す
る明るい部分5aと、LED1からの光が入射しない暗い部分
5bとができ、その明暗境界線5cは上記プリズム面3aに対
して接線方向に入射する光により形成され且つカーブプ
リズム３のプリズム面3aの長手方向に平行に延びること
になる。
第２図に示すように構成されている。ここで、発光素子
としての発光ダイオード（以下、LEDと略す）１から射
出した光が、屈折率n1の液体２中を通ってカーブプリズ
ム３のカーブしたプリズム面3aに到達し、そこで該カー
ブプリズム３の屈折率n2と液体２の屈折率n1との差によ
り、入射角θで上記カーブプリズム３のプリズム面3aに
入射するとした場合、光はスネルの法則に基づいて屈折
角θ′（sinθ/sinθ′＝n2/n1）で屈折し、さらにカー
ブプリズム３内を透過して、受光素子を構成するフォト
ダイオード４の受光面4aに入射する。かくして、フォト
ダイオード４の受光面4a上では、LED1からの光が入射す
る明るい部分5aと、LED1からの光が入射しない暗い部分
5bとができ、その明暗境界線5cは上記プリズム面3aに対
して接線方向に入射する光により形成され且つカーブプ
リズム３のプリズム面3aの長手方向に平行に延びること
になる。
このような構成のカーブプリズム式液体屈折率計によ
れば、液体２の屈折率n1の値に従って、プリズム面3aに
対して接線方向に入射する光の屈折角θ０が決定される
ことから、フォトダイオード４の受光面4a上における明
暗境界線5cが第２図において矢印Ｘ方向に移動し、フォ
トダイオード４はその受光量にほぼ比例する電圧を出力
するのでこの電圧を測定すれば、明暗境界線5cの位置が
得られることになる。従って、この明暗境界線5cの位置
に基づいて屈折角θ０が求められ、式 sin（π/2）/sinθ０＝n2/n1 により液体２の屈折率n1が算出されるのである。
れば、液体２の屈折率n1の値に従って、プリズム面3aに
対して接線方向に入射する光の屈折角θ０が決定される
ことから、フォトダイオード４の受光面4a上における明
暗境界線5cが第２図において矢印Ｘ方向に移動し、フォ
トダイオード４はその受光量にほぼ比例する電圧を出力
するのでこの電圧を測定すれば、明暗境界線5cの位置が
得られることになる。従って、この明暗境界線5cの位置
に基づいて屈折角θ０が求められ、式 sin（π/2）/sinθ０＝n2/n1 により液体２の屈折率n1が算出されるのである。
しかしながら、このように構成されたカーブプリズム
式液体屈折率計においては、発光素子，カーブプリズ
ム，受光素子の光学的位置関係や、受光素子の受光面の
幅により明暗境界線は一定の幅内に形成されなければな
らず、従って測定すべき液体の屈折率の範囲が自ずと制
限されることになる。
式液体屈折率計においては、発光素子，カーブプリズ
ム，受光素子の光学的位置関係や、受光素子の受光面の
幅により明暗境界線は一定の幅内に形成されなければな
らず、従って測定すべき液体の屈折率の範囲が自ずと制
限されることになる。
また発光素子として、広い範囲の発光スペクトルを有
する光、例えばタングステン光等を使用した場合には、
その広範囲な発光波長のためにプリズム面での屈折の際
に色収差により分光してしまい、そのため受光素子の受
光面で明暗境界線がぼけることになり、検出の精度を低
下させて正確な測定ができないという問題がある。従っ
て、通常発光素子としては、赤色LEDのような単色光を
発するものが使用されているのであるが、液体が透明で
はなく着色されていたり懸濁状態にある場合には、特定
の波長の光に対して吸収特性を有することもあり、受光
素子まで光が到達しないため測定不可能という事態も発
生し得る。
する光、例えばタングステン光等を使用した場合には、
その広範囲な発光波長のためにプリズム面での屈折の際
に色収差により分光してしまい、そのため受光素子の受
光面で明暗境界線がぼけることになり、検出の精度を低
下させて正確な測定ができないという問題がある。従っ
て、通常発光素子としては、赤色LEDのような単色光を
発するものが使用されているのであるが、液体が透明で
はなく着色されていたり懸濁状態にある場合には、特定
の波長の光に対して吸収特性を有することもあり、受光
素子まで光が到達しないため測定不可能という事態も発
生し得る。
本発明は、以上の点に鑑み、広い範囲の屈折率が測定
可能であり、また着色された液体や懸濁液等の種々の液
体の屈折率の測定を可能としたカーブプリズム式液体屈
折率計を提供することを目的としている。
可能であり、また着色された液体や懸濁液等の種々の液
体の屈折率の測定を可能としたカーブプリズム式液体屈
折率計を提供することを目的としている。
上記目的は、本発明によれば、発光素子として種々の
発光波長を有する発光ダイオード（LED）チップの集合
体である複合チップLEDを用い、屈折率を測定すべき液
体に対応して透過可能な適宜の発光波長のLEDチップをL
ED選択信号に基づいて選択して発光させる選択スイッチ
回路と、屈折率を測定すべき液体とカーブプリズムを透
過してきたLEDの光を受光し、受光量に応じて電圧を出
力する受光素子と、受光素子の出力電圧により受光量を
検出し、受光信号を出力する検出回路と、検出回路の受
光信号及びLED選択信号に基づいて、受光信号を発光波
長に対応して較正し、標準的な屈折率に関しての受光信
号に変換する補正回路とを備え、選択的に発光されたLE
Dからの光がカーブプリズムを通って受光素子に入射
し、明暗境界線が受光素子に確実に形成されるようにし
たカーブプリズム式液体屈折率計により達成される。
発光波長を有する発光ダイオード（LED）チップの集合
体である複合チップLEDを用い、屈折率を測定すべき液
体に対応して透過可能な適宜の発光波長のLEDチップをL
ED選択信号に基づいて選択して発光させる選択スイッチ
回路と、屈折率を測定すべき液体とカーブプリズムを透
過してきたLEDの光を受光し、受光量に応じて電圧を出
力する受光素子と、受光素子の出力電圧により受光量を
検出し、受光信号を出力する検出回路と、検出回路の受
光信号及びLED選択信号に基づいて、受光信号を発光波
長に対応して較正し、標準的な屈折率に関しての受光信
号に変換する補正回路とを備え、選択的に発光されたLE
Dからの光がカーブプリズムを通って受光素子に入射
し、明暗境界線が受光素子に確実に形成されるようにし
たカーブプリズム式液体屈折率計により達成される。
この発明によれば、屈折率を測定すべき液体の吸光特
性や屈折率に関して適宜の発光波長を有するLEDチップ
を選択的に発光させるので、発光素子からの光がカーブ
プリズムを通って受光素子に入射し、その明暗境界線が
受光素子上に確実に形成されることになり、広い範囲の
屈折率についての測定が可能となり、また着色された液
体，懸濁液等のように特定の波長の光に対して吸収特性
をもつ液体の場合にも何ら阻害されることなくその屈折
率の正確な測定が可能である。
性や屈折率に関して適宜の発光波長を有するLEDチップ
を選択的に発光させるので、発光素子からの光がカーブ
プリズムを通って受光素子に入射し、その明暗境界線が
受光素子上に確実に形成されることになり、広い範囲の
屈折率についての測定が可能となり、また着色された液
体，懸濁液等のように特定の波長の光に対して吸収特性
をもつ液体の場合にも何ら阻害されることなくその屈折
率の正確な測定が可能である。
以下、図面に示した一実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明によるカーブプリズム式液体屈折率計
の一実施例を示す概略平面図であって、このカーブプリ
ブム式液体屈折率計10は、発光素子として種々の発光波
長を有するLEDチップ、例えば緑色LED（発光波長550nm
付近），黄色LED（発光波長600nm付近），赤色LED（発
光波長660nm付近），赤外LED（発光波長800〜900nm付
近）等のチップを一つの基板上に集合させて形成した複
合チップLED11を備えている。この屈折率計10を構成す
るカーブプリズム３及び受光素子としてのフォトダイオ
ード４は第２図に示されている従来のカーブプリズム式
液体屈折率計と同様の光学的構成でなっている。
の一実施例を示す概略平面図であって、このカーブプリ
ブム式液体屈折率計10は、発光素子として種々の発光波
長を有するLEDチップ、例えば緑色LED（発光波長550nm
付近），黄色LED（発光波長600nm付近），赤色LED（発
光波長660nm付近），赤外LED（発光波長800〜900nm付
近）等のチップを一つの基板上に集合させて形成した複
合チップLED11を備えている。この屈折率計10を構成す
るカーブプリズム３及び受光素子としてのフォトダイオ
ード４は第２図に示されている従来のカーブプリズム式
液体屈折率計と同様の光学的構成でなっている。
12は、複合チップLED11を構成する各LEDチップのう
ち、発光させるべきLEDチップに選択的に通電させる選
択スイッチ回路であり、図示しない選択回路から入力さ
れるLED選択信号Ｓに基づいて、選択されたLEDチップの
電極に接続されたスイッチを閉成するようになってい
る。
ち、発光させるべきLEDチップに選択的に通電させる選
択スイッチ回路であり、図示しない選択回路から入力さ
れるLED選択信号Ｓに基づいて、選択されたLEDチップの
電極に接続されたスイッチを閉成するようになってい
る。
また、13はフォトダイオード４からの出力電圧により
フォトダイオード４の受光面4aの受光量を検出して受光
信号を出力する検出回路であり、14はLED選択信号Ｓに
基づいて、測定に使用したLEDチップの発光波長に対応
して検出回路13からの受光信号を補正する補正回路であ
る。
フォトダイオード４の受光面4aの受光量を検出して受光
信号を出力する検出回路であり、14はLED選択信号Ｓに
基づいて、測定に使用したLEDチップの発光波長に対応
して検出回路13からの受光信号を補正する補正回路であ
る。
本発明によるカーブプリズム式液体屈折率計の実施例
は以上のように構成されており、先ず、屈折率を測定す
べき液体の着色状態や懸濁状態に応じて測定に適した発
光波長を選定し、この発光波長を有するLEDチップを図
示しない選択回路により選択する。これにより、該選択
回路から出力されるLED選択信号Ｓにより選択スイッチ
回路12が作動して、上記選択されたLEDチップに通電が
行われ、かくして複合チップLED11の該選択されたLEDチ
ップが発光して、従来のカーブプリズム式液体屈折率計
と同様に、LEDチップからの光が液体２を通って、その
一部がカーブプリズム３のカーブしたプリズム面3aに入
射した後に、フォトダイオード４の受光面4aに到達し、
フォトダイオード４から受光量に応じた電圧が出力され
ることになる。
は以上のように構成されており、先ず、屈折率を測定す
べき液体の着色状態や懸濁状態に応じて測定に適した発
光波長を選定し、この発光波長を有するLEDチップを図
示しない選択回路により選択する。これにより、該選択
回路から出力されるLED選択信号Ｓにより選択スイッチ
回路12が作動して、上記選択されたLEDチップに通電が
行われ、かくして複合チップLED11の該選択されたLEDチ
ップが発光して、従来のカーブプリズム式液体屈折率計
と同様に、LEDチップからの光が液体２を通って、その
一部がカーブプリズム３のカーブしたプリズム面3aに入
射した後に、フォトダイオード４の受光面4aに到達し、
フォトダイオード４から受光量に応じた電圧が出力され
ることになる。
ここで、検出回路13は、フォトダイオード４からの出
力電圧により受光信号を出力するが、この受光信号はLE
Dチップからの光についての液体２の屈折率であって、
一般に屈折率が波長により変化することから、LEDチッ
プの発光波長に於いての屈折率に関する受光信号であ
る。従って、この受光信号は、次の補正回路14により、
測定に使用されたLEDチップの発光波長に対応して較正
され、標準的な屈折率に関しての受光信号に変換され
る。
力電圧により受光信号を出力するが、この受光信号はLE
Dチップからの光についての液体２の屈折率であって、
一般に屈折率が波長により変化することから、LEDチッ
プの発光波長に於いての屈折率に関する受光信号であ
る。従って、この受光信号は、次の補正回路14により、
測定に使用されたLEDチップの発光波長に対応して較正
され、標準的な屈折率に関しての受光信号に変換され
る。
以上述べたように本発明によれば、屈折率を測定すべ
き液体の吸光特性や屈折率に関して適宜の発光波長を有
するLEDチップを選択的に発光させるので、発光素子か
らの光が液体及びカーブプリズムを通って受光素子に入
射し、その明暗境界線が受光素子上に確実に形成される
ことになり、広い範囲の屈折率についての測定が可能と
なり、また着色された液体，懸濁液等のように特定の波
長の光に対して吸収特性をもつ液体の場合にもその屈折
率の正確な測定が可能となる。
き液体の吸光特性や屈折率に関して適宜の発光波長を有
するLEDチップを選択的に発光させるので、発光素子か
らの光が液体及びカーブプリズムを通って受光素子に入
射し、その明暗境界線が受光素子上に確実に形成される
ことになり、広い範囲の屈折率についての測定が可能と
なり、また着色された液体，懸濁液等のように特定の波
長の光に対して吸収特性をもつ液体の場合にもその屈折
率の正確な測定が可能となる。
第１図は、本発明によるカーブプリズム式液体屈折率計
の一実施例を示す概略平面図である。 第２図は従来のカーブプリズム式液体屈折率計の概略側
面図である。 １……LED;2……液体;3……カーブプリズム;4……フォ
トダイオード;10……カーブプリズム式液体屈折率計;11
……複合チップLED;12……選択スイッチ回路;13……検
出回路;14……補正回路。
の一実施例を示す概略平面図である。 第２図は従来のカーブプリズム式液体屈折率計の概略側
面図である。 １……LED;2……液体;3……カーブプリズム;4……フォ
トダイオード;10……カーブプリズム式液体屈折率計;11
……複合チップLED;12……選択スイッチ回路;13……検
出回路;14……補正回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−20889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−501969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−11637（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−3031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−15841（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−1740（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】カーブプリズムを有する液体屈折率計にお
いて、 発光素子として、種々の発光波長を有する発光ダイオー
ド（LED）チップの集合体である複合チップLEDと、 屈折率を測定すべき液体に対応して透過可能な適宜の発
光波長のLEDチップをLED選択信号に基づいて選択して発
光させる選択スイッチ回路と、 屈折率を測定すべき液体とカーブプリズムを透過してき
た上記LEDの光を受光し、この受光量に応じて電圧を出
力する受光素子と、 この受光素子の出力電圧により受光量を検出し、受光信
号を出力する検出回路と、 この検出回路の受光信号及び上記LED選択信号に基づい
て、当該受光信号を上記発光波長に対応して較正し、標
準的な屈折率に関しての受光信号に変換する補正回路と
を備え、 上記選択的に発光されたLEDからの光がカーブプリズム
を通って受光素子に入射し、その明暗境界線が受光素子
に確実に形成されるようにしたことを特徴とする、カー
ブプリズム式液体屈折率計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61217667A JP2524128B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | カ−ブプリズム式液体屈折率計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61217667A JP2524128B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | カ−ブプリズム式液体屈折率計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6371637A JPS6371637A (ja) | 1988-04-01 |
| JP2524128B2 true JP2524128B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=16707830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61217667A Expired - Lifetime JP2524128B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | カ−ブプリズム式液体屈折率計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524128B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI118864B (fi) | 2005-08-12 | 2008-04-15 | Janesko Oy | Refraktometri |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS581740A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-07 | Riken Corp | 摺動部品材料 |
| JPS5915841A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 屈折率測定方法 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP61217667A patent/JP2524128B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6371637A (ja) | 1988-04-01 |
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