JPH07501397A - 測定方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

測定方法および装置 本発明は対象物の測定パラメータと当該対象物が有効であるか否かを決定したり 、有効対象物の第１パラメータを決定したり、有効対象物の測定パラメータを決 定したり、無効対象物の測定パラメータを決定したり、対象物の第１パラメータ と無効対象物の第１パラメータとを決定したり、有効対象物の測定パラメータと 無効対象物の測定パラメータとを決定したり、有効対象物の測定ノくラメータと 有効対象物の第１パラメータとを決定したり、有効対象物の測定パラメータおよ び第１パラメータと無効対象物の測定パラメータとを決定したり、有効対象物の 測定パラメータと無効対象物の第１ノくラメータとを決定したり、有効対象物の 第１のパラメータと無効対象物の測定パラメータとを決定したり、有効対象物の 第１のパラメータと無効対象物の第１のパラメータとを決定したりするための方 法および装置に関する。 １１肢浦 これまで、異なる太さを有する複数のウール繊維を含む試料における繊維の平均 直径および繊維の直径分布の測定を行うために数多くの方法および装置が開発さ れてきた。 例えば、繊維の平均直径を測定する装置として以下の二種類が挙げられる。 １、平均直径のみを推定するもの。 ２、試料繊維の直径の平方偏差等の統計的情報を含む繊維の直径分布についての 情報をも提供するもの。 最近では、このようなウール繊維の直径分布についての情報は環境の要求に応じ て受け入れられるような状態になってきている。 しかしながら、繊維の直径分布を正確に推定するためには数多くの測定を必要と する。 例えば、繊維の平均直径および直径分布を測定するための代表的な方法は繊維径 の測定用の校正グラティキュールを使用する光学顕微鏡による測定を含んでおり 、時間がかかるわりに誤差が生じやすい。すなわち、これらの誤差は光学系、繊 維の状態、さらには、測定者の判断等の多くの原因により生じ、数千本もの繊維 の測定を完了するには何時間もの時間が必要である。 このような繊維直径分布の測定装置の例として、ＬｙｎｃｈおよびＭｉｃｈｉｅ により提案された「繊維直径測定のための光学陰影法および装置」と題するオー ストラリア国特許第４７２８６２号が挙げられる。 前記４７２８６２号特許に記載される装置においては、光ビームが透明な測定セ ルを横切り光電センサーに当たる構成になっている。 この場合、繊維は透明液体に分散懸濁されて測定セルにより検出される光強度の 減少が繊維の直径の関数となる。 また、この装置は繊維端部が光ビームに当たる場合の読み取りを排除するために 分割フォトディテクタとプロセッサとを含んでいる。さらに、分割フォトディテ クタの二つの検出素子からの信号強度を１０％以下にすることにより、測定の許 容度を高めている。 したがって、ＬｙｎｃｈおよびＭｉｃｈｉｅの特許における教示に従って製造さ れた装置は多年にわたり販売されてきており、現在もウールおよびその他の繊維 の直径分布を測定するために使用されている。 しかしながら、この間に多くの欠陥が明らかとなり、その中には個々の繊維測定 の有効性に関するものも含まれている。 まず、分割検出器の二つの半体における光の吸収度が等しいことは測定の有効性 等を保証するに十分でないことが挙げられる。例えば、ビーム径よりも長さの小 さい繊維の直径が３０％以上異なる場合、繊維は分割検出回路の二つの半体から 異なる応答を受け得る場合があり、このような測定は許容されるべきであるにも かかわらず排除されることになる。また、繊維が光ビームを完全に横切らない状 態でなされた測定が排除されるべきであるにもかかわらず許容されることもある 。 第２に、ＬｙｎｃｈおよびＭｉ　Ｃｈ　ｉ　ｅの提案は繊維の断片がキャリヤ液 中において十分に希釈されているという仮定の下になされており、２本の繊維が 同時に光ビーム中に存在する確率を無視していることである。 しかしながら、実際には、１秒間に１００本の速度で計測する典型的な場合にお いて２本の繊維が光ビーム中に同時に存在する場合が生じる比率は有意差を持つ ことが見い出されている。すなわち、この影響は直径分布グラフにおいて実際の 分布曲線の２倍の値における第２の曲線として現れ、第２曲線は有意差のある統 計的平方偏差を呈する。 なお、ＬｙｎｃｈおよびＭ　ｉ　ｃ　ｈ　ｉ　ｅの特許は光ビームにおいて同時 に測定される２本の繊維の存在を示す信号を排除するための方法を教示していな いが、これを実現する装置には二倍ピークの応答信号を２本の繊維として表現し かつ排除する装置が含まれている。 しかしながら、このような２倍ピーク検出器がすべての複数繊維の状態を取り上 げるとは限らないことがこれまでにわかっている。 ＆胛叫且善 本発明の目的は対象物の測定パラメータと対象物が有効であるか否かを決定した り、有効対象物の第１パラメータを決定したり、有効対象物の測定パラメータを 決定したり、無効対象物の測定パラメータを決定したり、対象物の第１パラメー タと無効対象物の第１パラメータとを決定したり、有効対象物の測定パラメータ と無効対象物の測定パラメータとを決定したり、有効対象物の測定パラメータと 有効対象物の第１パラメータとを決定したり、有効対象物の測定パラメータおよ び第１パラメータと無効対象物の測定パラメータとを決定したり、有効対象物の 測定パラメータと無効対象物の第１パラメータとを決定したり、有効対象物の第 １のパラメータと無効対象物の測定パラメータとを決定したり、有効対象物の第 １のパラメータと無効対象物の第１のパラメータとを決定したりするための方法 および装置を提供することで本発明の第１実施例によれば、 （ａ）有効化相互作用空間に有効化エネルギービームを通過させる段階と、 （ｂ）前記有効化相互作用空間における有効化エネルギービームから生じる有効 化外出エネルギーを検出し、この検出が有効化相互作用空間について有効化外出 エネルギーの少なくとも一つの有効化焦点面において行わべさらに、このように 検出した有効化外出エネルギーから有効化パラメータを決定する段階と、 （ｃ）前記有効化パラメータから、有効化外出エネルギーが有効化空間における 対象物と有効化ビームとの間の相互作用から生じているか否かを決定する段階と 、さらに、対象物を決定する際に、 （ｄ）前記対象物を測定相互作用空間に配置する段階と、 （ｅ）測定エネルギービームを測定相互作用空間に通過させて対象物と相互作用 させることにより測定外出エネルギーを発生する段階と、 （ｆ）前記測定外出エネルギーの少なくとも一部を測定相互作用空間について測 定外出エネルギーの少なくとも一つの測定焦点面において検出し、この測定焦点 面が上記有効化焦点面とは異なり、さらに、このように検出した測定外出エネル ギーから測定パラメータを決定する段階と、 （ｇ）前記有効化パラメータから対象物が有効であるか否かを決定する段階とか ら成ることを特徴とする対象物の測定パラメータと対象物が有効対象物であるか 否かとを決定するための方法が提供される。 また、本発明の第２実施例によれば、 第１実施例の方法と、さらに、有効対象物を決定する際に、 （ｉ゛）測定パラメータから有効対象物の第１のパラメータを決定する段階と、 （ｊ′）前記有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする有効対象物の第１パラメータを決 定するための方法が提供される。 また、本発明の第３実施例によれば、 第１実施例の方法と、さらに、有効対象物を決定する際に、 （ｈｏ）前記有効対象物の測定パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする有効対象物の測定パラメータを決 定するための方法が提供される。 また、本発明の第４実施例によれば、 第１実施例の方法と、さらに、無効対象物を決定する際に、 （ｈ”）前記無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする無効対象物の測定パラメータを決 定するための方法が提供される。 また、本発明の第５実施例によれば、 第１実施例の（ａ）ないしくｇ）の段階と、（ｉ）測定パラメータから対象物の 第１のパラメータを決定する段階と、さらに、無効対象物を決定する際に、（ｊ ”）無効対象物の第１パラメータを許容不可な有効対象物パラメータとして決定 する段階とから成ることを特徴とする対象物の第１パラメータと無効対象物の第 １パラメータとを決定するための方法が提供される。 また、本発明の第６実施例によれば、 第１実施例の（ａ）ないしくｇ）の段階と、さらに、（１）有効対象物を決定す る際に、 （ｈｏ）前記有効対象物の測定パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階と、さらに、（ｎ）無効対象物を決定する際に、 （ｈ”）前記無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パラメータと して決定する段階とがら成ることを特徴とする有効対象物の測定パラメータと無 効対象物の測定パラメータとを決定するための方法が提供される。 また、本発明の第７実施例によれば、 第１実施例の（ａ）ないしくｇ）の段階と、さらに、有効対象物を決定する際に 、 （ｈｏ）前記有効対象物の測定パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階と、（ｉ′）前記測定パラメータから対象物の第１のパラメー タを決定する段階と、 （ｊｏ）前記有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階とがら成ることを特徴とする有効対象物の測定パラメータと有 効対象物の第１パラメータとを決定するための方法が提供さ第１実施例の（ａ） ないしくｇ）の段階と、さらに、（１）有効対象物を決定する際に、 （ｈｏ）前記有効対象物の測定パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階と、（ｉ゛）前記測定パラメータから対象物の第１のパラメー タを決定する段階と、 （ｊｏ）前記有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階と、さらに、（ｎ）無効対象物を決定する際に、 （ｈ”）前記無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする有効対象物の測定パラメータおよ び第１パラメータと無効対象物の測定パラメータとを決定するための方法が提供 される。 また、本発明の第９実施例によれば、 第１実施例の（ａ）ないしくｇ）の段階と、さらに、（Ｉ）有効対象物を決定す る際に、 （ｈｏ）前記有効対象物の測定パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階と、（ｎ）無効対象物を決定する際に、 （ｉ”）測定パラメータから対象物の第１のパラメータを決定する段階と、 （ｊ“）前記無効対象物の第１パラメータを許容不可な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする有効対象物の測定パラメータと無 効対象物の第１パラメータとを決定するための方法が提供される。 また、本発明の第１０実施例によれば、第１実施例の（ａ）ないしくｇ）の段階 と、さらに、（Ｉ）有効対象物を決定する際に、 （ｉ′）測定パラメータから対象物の第１のパラメータを決定する段階と、 （ｊｏ）前記有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階と、さらに、（ｎ）無効対象物を決定する際に、 （ｈ”）前記無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パラメータと して決定する段階とがら成ることを特徴とする有効対象物の第１パラメータと無 効対象物の測定パラメータとを決定するための方法が提供される。 また、本発明の第１１実施例によれば、第１実施例の（ａ）ないしくｇ）の段階 と、さらに、（ｉ）上記測定パラメータから対象物の第１のパラメータを決定す る段階と、 （１）有効対象物を決定する際に、 （ｊｏ）前記有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階と、さらに、（ｎ）無効対象物を決定する際に、 （ｊ”）前記無効対象物の第１パラメータを許容不可な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする有効対象物の第１パラメータと無 効対象物の第１パラメータとを決定するための方法が提供される。 さらに、上記第１実施例は以下の段階の少なくとも一つを適当な処理手順におい て含んでいる。 （ｉ）測定パラメータがら対象物の第１パラメータを決定する段階。 （ｋ）対象物の測定パラメータを記憶する段階。 （１）対象物の第１パラメータを記憶する段階。 （ｍ）対象物の測定パラメータを取り出す段階。 （ｎ）対象物の第１パラメータを取り出す段階。 （０）対象物の有効化パラメータを記憶する段階。 （ｐ）対象物の有効化パラメータを取り出す段階。 （ｑ）対象物の有効化を記憶する段階。 （ｒ）対象物の有効化を取り出す段階。 （ｈｏ）有効対象物の測定パラメータを許容可能な有効対象物パラメータとして 決定する段階。 （ｉ′）測定パラメータから有効対象物の第１パラメータを決定する段階。 （ｊｏ）有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータとして 決定する段階。 （ｋ′）有効対象物の測定パラメータを記憶する段階。 （１′）有効対象物の第１パラメータを記憶する段階。 （ｍｏ）有効対象物の測定パラメータを取り出す段階。 （ｎｏ）有効対象物の第１パラメータを取り出す段階。 （ｈ”）無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パラメータとして 決定する段階。 （ｉ”）測定パラメータから無効対象物の第１パラメータを決定する段階。 （ｊ”）無効対象物の第１パラメータを許容不可な有効対象物パラメータとして 決定する段階。 （ｋ”）無効対象物の測定パラメータを記憶する段階。 （ｌ”）無効対象物の第１パラメータを記憶する段階。 （ｍ”）無効対象物の測定パラメータを取り出す段階。 （ｎ”）無効対象物の第１パラメータを取り出す段階。 一般に、上記有効化エネルギービームは上記測定エネルギービームと同一であり 、平行化した光ビー、ムにより照射されたピンホールから出現する光の拡張ビー ム若しくは平行化光ビームそのものである。 また、上記有効化相互作用空間は測定相互作用空間と同一であり、単一の相互作 用空間である。 上記有効化パラメータは上記有効化外出エネルギーを用いて生成される相互作用 空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり、この有効化外出エネルギ ーは光の形態を有する。 さらに、上記測定パラメータは上記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度 であり、この測定外出エネルギーは対象物により遮断されない光により生成され る回折バタンである。 このような光ビームの典型例としてレーザービームが挙げられる。 また、上記方法は相互作用空間において上記エネルギービームから生じる外出エ ネルギーを集光して上記焦点面における相互作用空間の少なくとも一部の少なく とも一画像を形成する段階を含んでいてもよく、さらに、この画像は焦点内また は焦点外における虚像若しくは実像のいずれであってもよい。 また、第１ないし第１１実施例においては、有効化および測定相互作用空間が同 一の相互作用空間であるか、同一の相互作用空間の部分を含んでいてもよく、さ もなければ、異なる相互作用空間であってもよい。 なお、有効化相互作用空間が測定相互作用空間と同一である場合は、有効化パラ メータが検出される有効化外出エネルギーを生じるために有効化相互作用空間に おいて有効化エネルギービームにより相互作用される対象物が測定相互作用空間 に存することを決定する段階が、有効化パラメータより有効化外出エネルギーが 有効化空間における有効対象物と有効化ビームとの間の相互作用から生じている か否かを決定する段階と同一であってもよい。 また、第１ないし第１１実施例においては、有効化および測定エネルギービーム が同一のエネルギービームであるか、同一のエネルギービームの部分を含んでい てもよく、さもなければ、異なるエネルギービームであってさらに、第１ないし 第１１実施例は各々複数回にわたり繰り返されてもよく、また、複数の測定パラ メータおよび／または第１パラメータおよび／または有効化パラメータおよび／ または対象物の有効化についての統計的情報を決定する段階を含んでいてもよい 。 また、第１ないし第１１実施例はさらに、無効および／または有効な第１パラメ ータおよび／または有効化パラメータおよび／または測定パラメータおよび／ま たは有効化パラメータによる有効化外出エネルギーの有効化空間における有効対 象物と有効化ビームとの間の相互作用からの発生の有無についての決定を出力お よび／または放棄する段階を含んでいてもよい。 また、第１ないし第１１実施例はさらに、対象物を有効化および測定空間内に通 過させる段階を含んでいてもよい。 一般に、上記有効化エネルギービームは上記測定エネルギービームと同一であり 、平行化光ビームにより照射されたピンホールから現出する光の拡張ビーム若し くは平行化光ビームそのものである。 また、上記有効化相互作用空間は測定相互作用空間と同一であり、単一の相互作 用空間である。 上記有効化パラメータは上記有効化外出エネルギーを用いて生成される相互作用 空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり、この有効化外出エネルギ ーは光の形態を有する。 さらに、上記測定パラメータは上記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度 であり、この測定外出エネルギーは回折バタンである。 また、有効対象物は羊毛繊維および山羊の毛から成る群から選択される繊維から 成り、上記有効化および測定相互作用空間において所定の長さ、位置および方向 を有しており、上記第１パラメータは繊維の直径である。 また、本発明の第１２実施例によれば、（ａ）有効化エネルギービームを有効化 相互作用空間に通過させるための有効化エネルギー供給源と、（ｂ）前記有効化 相互作用空間において有効化エネルギービームから生じる有効化外出エネルギー を検出するための有効化検出器とから成り、この検出処理が有効化相互作用空間 について有効化外出エネルギーの有効化焦点面の少なくとも一つにおいて行、わ れ、さらに、前記有効化検出器に付随して動作して検出された有効化外出エネル ギーから有効化パラメータを決定するための手段とから成り、前記有効化検出器 が上記有効化エネルギー供給源に付随して動作し、さらに、 （ｃ）前記有効化パラメータより上記有効化外出エネルギーが上記有効化空間に おける対象物と有効化ビームとの間の相互作用から生じるか否かを決定するため の検証手段を含み、この検証手段が上記有効化検出器に付随して動作し、さらに 、　− （ｄ）上記（Ｃ）の対象物を測定相互作用空間に配置するための手段を含み、こ の配置手段が上記検証手段に付随して動作し、さらに、 （ｅ）測定エネルギービームを測定相互作用空間に通過させて対象物と相互作用 させることにより測定外出エネルギーを生じるための測定エネルギー供給源と、 （ｆ）前記測定相互作用空間について測定外出エネルギーの少なくとも一つの測 定焦点面における測定外出エネルギーの少なくとも一部を検出するための測定検 出器とを含み、この測定焦点面が上記有効化焦点面と異なり、さらに、前記測定 検出器に付随して動作して検出された測定外出エネルギーから測定パラメータを 決定するための手段を含み、前記測定検出器が上記測定エネルギー供給源に付随 して動作し、さらに、 （ｇ）上記有効化パラメータより対象物が有効対象物か否かを決定するための手 段を含み、この決定手段が上記有効化検出器に付随して動作することを特徴とす る対象物の測定パラメータを決定し、かつ、対象物が有効対象物であるか否かを 決定するための装置が提供される。 また、本発明の第１３実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して測定パラメータから対象物の第１パラメータ を決定する手段とから成ることを特徴とする対象物の有効化パラメータと第１パ ラメータとを決定するための装置が提供される。 また、本発明の第１４実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して、測定パラメータより有効対象物の第１パラ メータを決定し、かつ、この有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象 物パラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより対象物が有効対象物 であるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効対象物の第 １パラメータを決定するための装置が提供される。 また、本発明の第１５実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して有効対象物の測定パラメータを許容可能な有 効対象物パラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより対象物が有効 対象物であるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効対象 物の測定パラメータを決定するための装置が提供される。 また、本発明の第１６実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して無効対象物の測定パラメータを許容不可な有 効対象物パラメータとして決定する手段と、上記有効化パラメータより対象物が 有効対象物であるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする無効 対象物の測定パラメータを決定するための装置が提供される。 また、本発明の第１７実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して測定パラメータより対象物の第１パラメータ を決定し、かつ、無効対象物の第１パラメータを許容不可な有効対象物パラメー タとして決定する手段と、有効化パラメータより対象物が有効対象物であるか否 かを決定するための手段とから成ることを特徴とする対象物の第１パラメータを 決定し、かつ、無効対象物の第１パラメータを決定するための装置が提供される 。 また、本発明の第１８実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して有効対象物の測定パラメータを許容可能な有 効対象物パラメータとして決定し、かつ、無効対象物の測定パラメータを許容不 可な有効対象物パラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより対象物 が有効対象物であるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有 効対象物の測定パラメータを決定し、かつ、無効対象物の測定パラメータを決定 するための装置が提供される。 また、本発明の第１９実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して有効対象物の測定パラメータを許容可能な有 効対象物パラメータとして決定し、この測定パラメータより対象物の第１パラメ ータを決定し、さらに、有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パ ラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより対象物が有効対象物であ るか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効対象物の測定パ ラメータを決定し、かつ、有効対象物の第１パラメータを決定するための装置が 提供される。 また、本発明の第２０実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して有効対象物の測定パラメータを許容可能な有 効対象物パラメータとして決定し、この測定パラメータより対象物の第１パラメ ータを決定し、有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータ として決定し、さらに、無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パ ラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより対象物が有効対象物であ るか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効対象物の測定パ ラメータと第１パラメータとを決定し、かつ、無効対象物の測定パラメータを決 定するための装置が提供される。 また、本発明の第２１実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して有効対象物の測定パラメータを許容可能な有 効対象物パラメータとして決定し、この測定パラメータより対象物の第１パラメ ータを決定し、さらに、無効対象−物の第１パラメータを許容不可な有効対象物 パラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより対象物が有効対象物で あるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効対象物の測定 パラメータを決定し、かつ、無効対象物の第１パラメータを決定するための装置 が提供される。 また、本発明の第２２実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して測定パラメータより対象物の第１パラメータ を決定し、有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータとし て決定し、さらに、無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パラメ ータとして決定する手段と、有効化パラメータより対象物が有効対象物であるが 否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効対象物の第１パラメ ータを決定し、がっ、無効対象物の測定パラメータを決定するための装置が提供 される。 また、本発明の第２３実施例によれば、第１２実施例の装置と、 上記測定検出器に付随して動作して測定パラメータより対象物の第１パラメータ を決定し、有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータとし て決定し、さらに、無効対象物の第１パラメータを許容不可な有効対象物パラメ ータとして決定する手段と、有効化パラメータより対象物が有効対象物であるが 否がを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効対象物の第１−パラ メータを決定し、かつ、無効対象物の第１パラメータを決定するための装置が提 供される。 さらに、第１２実施例の装置はさらに以下の構成要素の少なくとも一つから成る 。 （ｉ）上記測定検出器に付随して動作して測定パラメータから対象物の第１パラ メータを決定する手段。 （ｋ）上記測定検出器に付随して動作して対象物の測定パラメータを記憶する手 段。 （１）上記第１パラメータを決定する手段に付随して動作して対象物の第１パラ メータを記憶する手段。 （ｍ）上記測定パラメータを記憶する手段に付随して動作して対象物の測定パラ メータを取り出す手段。 （ｎ）上記第１パラメータを記憶する手段に付随して動作して対象物の第１パラ メータを取り出す手段。 （ｏ）上記有効化検出器に付随して動作して対象物の有効化パラメータを記憶す る手段。 （ｐ）上記有効化パラメータを記憶する手段に付随して動作して対象物の有効化 パラメータを取り出す手段。 （ｑ）上記対象物が有効対象物であるか否かを決定する手段に付随して動作して 対象物の有効化情報を記憶する手段。 （ｒ）上記対象物の有効化情報を記憶する手段に付随して動作して対象物の有効 化情報を取り出す手段。 （ｈ′）上記対象物が有効対象物であるか否かを決定する手段と上記測定検出器 とに付随して動作して有効対りとして決定する手段。 （ｉ′）上記対象物が有効対象物であるか否かを決定する手段と上記測定検出器 とに付随して動作して測定パラメータから有効対象物の第１パラメータを決定す る手段。 （ｊ゛）上記対象物が有効対象物であるか否かを決定する手段と上記有効対象物 （または対象物）の第１パラメータを決定する手段とに付随して動作して有効対 象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータとして決定する手段。 （ｋｏ）上記対象物が有効対象物であるか否かを決定する手段と上記測定検出器 とに付随して動作して有効対象物の測定パラメータを記憶する手段。 （ビ）上記対象物が有効対象物であるか否かを決定する手段と上記有効対象物（ または対象物）の第１パラメータを決定する手段とに付随して動作して有効対象 物の第１パラメータを記憶する手段。 （ｍ゛）上記対象物が有効対象物であるか否かを決定する手段と上記有効対象物 （または対象物）の測定パラメータを記憶する手段とに付随して動作して有効対 象物の測定パラメータを取り出す手段。 （ｎ゛）上記対象物が有効対象物であるか否かを決定する手段と上記有効対象物 （または対象物）の第１パラメータを記憶する手段とに付随して動作して有効対 象物の第１パラメータを取り出す手段。 （ｈ”）上記対象物が無効対象物であるか否かを決定する手段と上記測定検出器 とに付随して動作して無効対象物の測定パラメータを許容可能な無効対象物パラ メータとして決定する手段。 （ｉ”）上記対象物が無効対象物であるか否かを決定する手段と上記測定検出器 とに付随して動作して測定パラメータから無効対象物の第１パラメータを決定す る手段。 （ｊ”）上記対象物が無効対象物であるか否かを決定する手段と上記無効対象物 （または対象物）の第１パラメータを決定する手段とに付随して動作して無効対 象物の第１パラメータを許容可能な無効対象物パラメータとして決定する手段。 （ｋ”）上記対象物が無効対象物であるか否かを決定する手段と上記測定検出器 とに付随して動作して無効対象物の測定パラメータを記憶する手段。 （ｌ”）上記対象物が無効対象物であるか否かを決定する手段と上記無効対象物 （または対象物）の第１パラメータを決定する手段とに付随して動作して無効対 象物の第１パラメータを記憶する手段。 （ｍ”）上記対象物が無効対象物であるか否かを決定する手段と上記無効対象物 （または対象物）の測定パラメータを記憶する手段とに付随して動作して無効対 象物の測定パラメータを取り出す手段。 する手段と上記無効対象物（または対象物）の第１パラメータを記憶する手段と に付随して動作して無効対象物の第１パラメータを取り出す手段。 なお、上記の測定パラメータおよび／または第１パラメータを決定し、記憶し、 さらに、取り出すための手段は対象物の有効性の決定の前または後にそれらの段 階を実行するようにすることが可能である。 好ましくは、上記有効化エネルギー供給源は上記測定エネルギー供給源と同一で ある。 また、上記有効化エネルギービームは上記測定エネルギービームと同一であり、 平行化した光ビームにより照射されたピンホールから出現する光の拡張ビーム若 しくは平行化光ビームそのものである。 また、上記有効化相互作用空間は測定相互作用空間と同一であり、単一の相互作 用空間である。 上記有効化パラメータは上記有効化外出エネルギーを用いて生成される相互作用 空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり、この有効化外出エネルギ ーは光の形態を有する。 さらに、上記測定パラメータは上記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度 であり、この測定外出エネルギーは回折バタンである。 一般に、上記有効化エネルギー供給源は上記測定エネルギー供給源と同一である 。 また、上記有効化エネルギービームは上記測定エネルギービームと同一であり、 平行化した光ビームにより照射されたピンホールから出現する光の拡張ビーム若 しくは平行化光ビームそのものである。 また、上記有効化相互作用空間は測定相互作用空間と同一であり、単一の相互作 用空間である。 上記有効化パラメータは上記有効化外出エネルギーを用いて生成される相互作用 空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり、当該有効化外出エネルギ ーは光の形態を有する。 さらに、上記測定パラメータは上記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度 であり、当該測定外出エネルギーは回折バタンである。 また、有効対象物は羊毛繊維および山羊の毛から成る群から選択される繊維から 成り、上記有効化および測定相互作用空間において所定の長さ、位置、方向を有 しており、その第１パラメータは繊維の直径である。 さらに、この装置は有効対象物の複数の直径に関する統計的情報を決定する手段 を含む。 また、上記有効化外出エネルギーは光であり、この装置はさらに上記有効化供給 源および有効化検出器に付随して動作して有効化検出器上に有効化相互作用空間 の画像を形成するための集光器から成る。 また、上記測定外出エネルギーは光であり、この装置はさらに上記測定供給源お よび測定検出器に付随して動作して測定検出器上に測定相互作用空間の画像を形 成するための集光器から成る。 好ましくは、本発明の装置はさらに、 上記有効化エネルギー供給源、測定エネルギー供給源および配置手段に付随して 動作して、測定および有効化相互作用空間内に対象物を通過させる手段から成る 。 また、上記光供給源としてレーザーが挙げられる。 また、この装置は相互作用空間において上記エネルギービームから生じる外出エ ネルギーを集光して上記焦点面における相互作用空間の少なくとも一部の少なく とも一画像を形成するための集光器を含んでいてもよく、さらに、画像は上記有 効化検出器および／または上記測定検出器における焦点内または焦点外の虚像若 しくは実像のいずれであってもよい。 また、上記有効化および測定手段は同一であるが、同一成分を含んでいてもよく 、さもなければ、互いに異なっていてもよい。 また、上記有効化および測定エネルギー供給源は同一であるか、同一成分を含ん でいてもよく、さもなければ、互いに異なっていてもよい。 また、上記測定パラメータおよび有効化パラメータは同一であっても、互いに異 なっていてもよい。なお、これらが同一の場合は、異なる精度においてそれらが 検出されるという点で異なっていてもよい。さらに、測定パラメータおよび有効 化パラメータは共に上記第１パラメータおよび／または上記対象物の有効化情報 を決定するために使用することができる。ただし、それらの解像度は互いに異な る。 また、上記測定および有効化検出器は同一であるが、同一成分を含んでいてもよ く、さもなければ、互いに異なっていてもよい。 また、上記有効化および測定外出エネルギーの検出は重合してまたは異なる場合 において同時に行うことができ、上記測定パラメータは測定の有効性を決定する ために用いることができ、さらに、上記有効化パラメータは第１パラメータを決 定するために用いることができる。 また、上記有効化および測定相互作用空間は同一の相互作用空間であるか、同一 の相互作用空間の一部を含んでいるか、さもなければ、異なる相互作用空間であ ってもよい。 また、上記有効化および測定相互作用エネルギービームは同一のエネルギービー ムであるか、同一のエネルギービームの一部を含んでいるか、さもなければ、異 なるエネルギービームであってもよい。 さらに、本発明の装置は、 無効および／または有効な第１パラメータおよび／または有効化パラメータおよ び／または測定パラメータおよび／または有効化パラメータによる有効化外出エ ネルギーの有効化空間における有効対象物と有効化ビームとの間の相互作用から の発生の有無についての決定を出力および／または放棄する手段を含んでいても よい。なお、出力手段は上記第１および／または有効化パラメータを決定する手 段および／または上記測定パラメータおよび／または第１および／または有効化 パラメータを記憶する手段および／または上記有効化および／または測定検出器 に付随して動作する。 さらに、上記出力は例えば情報信号または情報表示の形態であってもよい。なお 、情報信号または情報表示の例としては、紙または電子表示スクリーン（ＬＣＤ スクリーン、ＥＬスクリーン、ガスプラズマスクリーン、ビデオモニター等）上 の書込みテキスト、デジタルまたはアナログ信号、音響信号、磁気信号および電 磁信号等が挙げられる。 さらに、本発明の装置は、 上記第１および／または有効化パラメータを決定する手段および／または上記測 定パラメータおよび／または第１および／または有効化パラメータを記憶する手 段および／または上記有効化および／または測定検出器に付随して動作して複数 の測定および／または第１および／または有効化パラメータおよび／または対象 物有効化に関する統計的情報を決定する手段を含んでいてもよい。 このような統計情報としては、平均偏差、標準偏差、変動係数、平方偏差、歪度 、大変、および平均適合度、スプライン適合度、線形、指数、対数、倍数および 多項式回帰、フラクタル（ｆｒａｃｔａｌ）適合度、モード、メジアン等を含む 線適合度、および正規分布、ガラろ分布、フェルミ分布、ポアソン分布、二項分 布、ワイブル分布、放物分布、度数分布、確率分布、累積分布およびトップハツ ト（ｔｏｐ　ｈａｔ）分布を含む分布適合度、および円滑化メジアン、平均およ び最小次乗法を含むデータ平滑化、ヒストグラムおよび二方向分割表等の表記化 、さらに、グラフ、予測、確率統計、シミュレーション、バタン認識、を−検定 、カイ二乗検定、標本領域、ウィルコクソン（Ｗｉｌｃｏｘｏｎ）符号付順位検 定、順位和検定、コルモゴロフースミルノフ（Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ−５ｍｉｒ ｎｏｖ）検定および境界値および限界値統計等のデータ処理が含まれる。なお、 このような統計技法のより詳細な記載がＧ、Ｅ、Ｐ、Ｂｏｘ、Ｗ。 Ｇ、ＨｕｎｔｅｒおよびＪ、Ｓ、Ｈｕｎ　ｔ　ｅ　ｒ＋こよる「実験者ツタめの 統計学Ｊ　ＣＷｉｌｅｙ＆５ｏｎｓ、１ｎｃ、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、ＵＳＡ、１９ ７８）により開示されており、その内容は本明細書にクロス１ノフアレンスによ り含まれている。 一般に、複数の外出エネルギーの焦点面力（検出される。 また、有効対象物は有効化し得る測定可能な）くラメータを有していなければな らない。このような濱１定可能なパラメータの例としては、有効な形状、直径、 面積、イし学的組成、色、部分数、厚さ、幅、長さ、吸光係数、反射能、透過率 、比誘電率、ラマン散乱形状、蛍光、表面組織等の表面特性、位置、方向、表面 張力、表面粗さ、メータが直径である繊維状対象物の場合、有効対象物＋１単一 の繊維が上記有効化および測定空間（これら（ま同一であってもよい）において 上記有効イヒおよび沖１定ビーム（これらは同一であってもよ（旬の中心を完全 （こ横切るものであればよい。 また、上記第１パラメータは形状、直径、面積、イし学的組成、色、部分数、厚 さ、幅、長さ、吸光係数、反射能、透過率、比誘電率、ラマン散乱形状、蛍光、 表面組織等の表面特性、位置、方向、表面張力、表面粗さ、表面形状または密度 等とすることができる。例えば、繊維状対象物の場合、第１パラメータを直径と してもよい。 さらに、他の対象物がエネルギービーム中に存することなく、対象物が完全にエ ネルギービームの中心を横切る場合に、位置および方向を有効な第１パラメータ として測定することもできる。ただし、相互作用空間中に対象物が存在しない場 合、相互作用空間中のエネルギービーム中に２個以上の対象物が存する場合、相 互作用空間中において対象物がエネルギービームを完全に遮らない場合、あるい は、相互作用空間中のエネルギービーム内における対象物が単一体でない場合等 においては、有効化は偽となる。 また、上記エネルギー供給源は干渉性、部分干渉性または非干渉性のいずれでも よく、中性子、陽子、電子ビームまたはα粒子ビーム等の固体粒子ビーム、音波 等の音響波、または、ガンマ線、Ｘ線、ＵＶ光、可視光、赤外光またはマイクロ 波等の電磁波を供与できるものである。一般に、エネルギー供給源は遠紫外から 遠赤外に及ぶ範囲の波長を有する電磁波の供給源である。 また、光源としては、タングステンフィラメント球等の白熱電球、ナトリウムお よびヨウ素の蒸気ランプを含むハロゲンランプ等の蒸気ランプ、キセノンアーク ランプおよび水銀アークランプ等の放電ランプ、フォトダイオード、超放射ダイ オード、発光ダイオード、レーザーダイオード等の固体光源、ＥＬ光源、倍周波 数レーザー、およびアルゴンレーザー、アルゴン／クリプトンレーザー、ネオン レーザ−、ヘリウムネオンレーザ−、キセノ゛ンレーザーおよびクリプトンレー ザー等の希ガスレーザー、−酸化炭素および二酸化炭素レーザー、カドミウム、 亜鉛、水銀またはセレニウムイオンレーザ−等の金属イオンレーザ−１鉛塩レー ザー、銅および全蒸気レーザー等の金属蒸気レーザー、窒素レーザー、ルビーレ ーザー、ヨウ素レーザー、ネオジムガラスレーザーおよびネオジムＹＡＧレーザ −、ローダミン６４０、キトンレツド（Ｋｉ　ｔｏｎ　Ｒｅｄ）６２０またはロ ーダミン５９０を用いる染料レーザー等の染料レーザーおよびドープファイバー レーザー等のレーザー光源が含まれる。 また、上記エネルギー供給源としてはピンホールエネルギー供給源が使用でき、 出口側端部がピンホール供給源として有効に作用する二本ルギー繊維から構成す ることができる。 また、上記エネルギービームは平行化されているか、分散もしくは収斂していて もよい。 また、相互作用空間におけるエネルギービームは回折バタンの形態を有していて もよい。 また、上記外出エネルギーは伝送および／または放射エネルギーであってもよい 。 また、外出エネルギーは上記エネルギービームの相互作用および／または非相互 作用部分を含んでいてもよい。 また、上記有効化検出器を横切る外出エネルギーは相互作用空間における対象物 の一部によるエネルギービームの吸収により生じる回折パタンの一部であっても よい。 また、上記供給源がピンホール供給源であり、エネルギービームがピンホールを 通るエネルギー経路から生じる回折バタンである場合は、焦点面における外出エ ネルギーはピンホールから生じる回折バタン、または、エネルギービームと相互 作用空間における対象物の一部との間の相互作用から生じる回折パタンの光学的 重ね合わせの形態をとる。 さらに、この装置は対象物を相互作用空間内に通過させる手段を含んでいてもよ く、通過手段は上記配置手段に付随して動作する。この通過手段は片条コンベア 、線形または回転ステージあるいは流通流体（液体および気体を含む）上の試料 ホルダー等の試料キャリヤとすることができる。また、この流通流体を所定セル により収容して、このセル内において対象物を方向づけるようにしてもよい。こ の場合、上記相互作用空間をエネルギービームの中央部と前記セルとの交差によ り定義することができる。なお、このセルについては、それぞれクロスリファレ ンスとして本書に記載するオーストラリア国特許第４７２８６２号および／また は同第５９９０５３号にその例が記載されている。 さらに、この装置は上記エネルギー供給源および／または対象物および／または 試料キャリヤに付随して動作して相互作用空間における対象物に対してエネルギ ービームを走査するスキャナを含んでもよい。この場合、スキャナは圧電素子、 磁気コア／磁気コイル組合体、機械的振動装置、電機的振動装置、サーボモータ 等の機械的または電機的走査機構、あるいは、音響カップラ一式電気光学走査手 段等とすることができる。 また、この装置は上記供給源と相互作用空間との間に第１エネルギーデイフレク タを備えていて、エネルギービームの一部に第１デイフレクタ内を通過させるこ とにより、第１デイフレクタが供給源に付随して動作して相互作用空間内のエネ ルギービームの少なくとも一部の形状、大きさ、波長、強度、偏波、位相、伝送 方向または焦点を変更するようにしてもよい。 さらに、相互作用空間と有効化検出器および／または測定検出器との間の外出エ ネルギー経路内に第２エネルギーデイフレクタを配して、外出エネルギーに第２ ディフレク、り内を通過させることにより、その大きさ、形状、″　強度、偏波 、位相、伝送方向、焦点または波長等を変更するようにしてもよい。この場合、 第２エネルギーデイフレクタは上記有効化および測定外出エネルギーを分割する ことが可能である。 さらに、第１および第２エネルギーデイフレクタはエネルギー集光器またはエネ ルギー反射器を含んでいてもよい。 この集光器は顕微鏡用対物レンズ、反射レンズ、および／または、ホログラフ用 光学素子を含む屈折レンズとすることができる。なお、このエネルギーがＵＶが ら赤外近傍までの範囲以外の周波数を有する場合、あるいは、他の種類のエネル ギー波である場合は、類似の集光素子をこのような光学的集光素子の代わりに使 用する。 さらに、上記反射器は鏡面または部分的に遮蔽した鏡面、ビーム分割器に依存す る易性を含むビーム分割器、エネルギー導波分割器（例、光学ファイバーカップ ラー）若しくはエネルギー波依存ビーム分割器等である。また、この光学ファイ バーカップラーは溶融穴円錐テーパーカップラー、ポリッシュブロックカップラ ー、ボトルおよびエッチカップラーまたはファイバー人力およびピッグティル出 力を備えるバルクオプティック式カップラー、フォトリソグラフまたはイオン− ディフュージョン製法による平板状エネルギー導波装置等である。 さらに、対象物は流体または固体あるいはその他の材料が可能であり、ダイアモ ンドおよび他の結晶等の鉱物、有機物および無機物の汚染物質、繊維、不規則形 状の物体、球状または円筒状の物体等が含まれる。一般に、対象物は繊維、織物 または捩り合わせた繊維物質である。 さらに、この繊維物質は合成または天然ｍ維であり、ファイバーガラス繊維、ヘ シアン繊維、ナイロン繊維、ガラス繊維、ポリノジックおよびポリエステル繊維 、マニラ麻繊維、絹繊維、ジュート繊維、亜麻およびセルロース繊維（紙、再生 紙、コーン茎、砂糖きび、木材、かんなくず、バガス、ウッドチップを含む）、 ビスコース、レイヨン、銅アンモニウムレイヨンおよび酢酸セルロース等の再生 繊維、サイザル麻繊維、炭素繊維、ステンレススチール繊維、植物繊維材料、ポ リエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィン繊維、スチール繊維、ボロ ン繊維、銅繊維、真鍮繊維、テフロン繊維、ダクロン（ｄａｃｒｏｎ）繊維、マ イラー（ｍｙ　１　ａ　ｒ）繊維、アルミニウム繊維、アルミニウム合金繊維、 ポリアミド繊維、ポリアクリル繊維、ナイロン６６ポリアクリロニトリル等の吸 収剤繊維、ポリビニルアルコール、および吸収性のポリエステルまたはポリアク リル繊維、小麦繊維等の食用植物繊維、木材パルプまたは綿繊維等の非食用植物 繊維、食肉繊維等の動物繊維、羊毛繊維、入毛のような毛髪、山羊の毛、牛また は羽毛等の毛、羊毛糸および綿糸等の毛糸、糸、ワイヤー、光学ファイバー等で ン繊維、ナイロン繊維、ポリノジック繊維、ポリエステル繊維、マニラ麻繊維、 絹繊維、ジュート繊維、亜麻繊維、セルロース繊維、再生繊維、サイザル麻繊維 、炭素繊維、ステンレススチール繊維、植物繊維、ポリオレフィン繊維、スチー ル繊維、ボロン繊維、銅繊維、真鍮繊維、テフロン繊維、ダクロン繊維、マイラ ー繊維、アルミニウム繊維、アルミニウム合金繊維、ポリアミド繊維、ポリアク リル繊維、ナイロン６６ポリアクリロニトリル繊維、ポリビニルアルコール繊維 、食用植物繊維、非食用植物繊維、木材バルブ繊維、綿繊維、動物繊維、食肉繊 維、羊毛繊維、毛髪、入毛、山羊上、生毛、毛糸、羊毛糸、綿糸、糸、ワイヤー および光学ファイバーから成る群から選択された繊維から成る。 さらに、有効な対象物は上記の有効化および測定相互作用空間において所定の長 さ、所定の位置および方向を有する。 また、上記の測定および／または有効化検出器は検出素子および／または検出孔 のアレイから構成できる。さらに、このアレイにおける各検出孔は上記有効化お よび／または測定焦点面に付随して動作して、外出するエネルギーの一部を集め て測定および／または有効化検出器に案内するエネルギー導波路のエネルギー人 力部とすることができる。なお、このアレイの検出器素子はフォトダイオード、 フォトマルチプライアまたはｃｃｄアレイ等の部分とすることができる。 さらに、上記アレイは三次元アレイでも平面アレイでもよい。 また、上記外出エネルギーをビームとすることができ、この場合、アレイをビー ムの中心軸に対して対称とすることができる。また、このアレイは、例えば、線 形、正方形、長方形、円形、六角形、螺旋形、球形、立方体または不規則形状と することができる。さらに、上記検出孔または検出素子の一部を、例えば、長円 形、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、六角形、長斜方形または不規則形 状とすることができる。 さらに、検出孔または検出素子を上記有効化焦点面および／または測定焦点面お よび／または測定および／または有効化相互作用空間に対して移動可能または固 定状態のいずれにもすることができる。 また、上記エネルギー導波部を平板状のエネルギー導波部とすることができ、こ の場合、平板状エネルギー導波部を単一モード平板エネルギー導波部としてもよ い。 また、エネルギー導波部をエネルギーファイバーとすることができる。 また、エネルギー導波部を多モード光学ファイバーとすることができる。 さらに、エネルギー導波部を単一モード光学ファイバーとすることも可能であり 、例えば、任意の適当な屈折率において６３３ナノメータの波長において単一モ ードで動作する４ミクロンのコアファイバーが使用できる。 この場合、孔数値をＮＡ、ファイバーコアの半径をａｌさらに光の波長をλとし てこれらが以下の関係にあるとき、ステップインデックス式光学ファイバーは単 一モードとなる。 ２ＸπＸＮＡＸａ／λ≦２，４０５、さらに条件を絞ると、 ２ＸπＸＮΔＸａ／λ≦０．６゜ さらに、エネルギー導波部をファイバーの束にすることもできる。 このような光学ファイバーとしては、ガラスまたはプラスチックのファイバー若 しくはそれらを組み合わせたものが使用できる。 また、上記供給エネルギーおよび検出エネルギーの導波部の一部を同一のエネル ギー導波部の部分としてもよい。 さらに、上記有効化検出器および／または測定検出器は検出素子のアレイにより 構成してもよい。 また、上記有効化外出エネルギーが光である場合、有効化検出器を検出素子に連 結する光学ファイバーから構成することもできる。 さらに、上記測定外出エネルギーが光である場合、測定検出器を検出素子に連結 する光学ファイバーから構成することもできる。 さらに、上記有効化検出器、測定検出器、第１パラメータを決定する手段、およ び／または、有効化手段、および／または、配置手段は、光学的、電気的、光電 子的、機械的若しくは磁気的素子等を含む、または、光学的および／または電気 的ヘテロゲイン動作、直交位相動作、多領域検出器または位相同期ループ等の技 法を含む計算器から構成できる。また、第１パラメータを決定する手段は測定検 出器および／または有効化検出器からの信号をログ処理しかつ解析するようにす るか、あるいは、上記第１パラメータおよび／または有効化パラメータおよび／ または測定パラメータおよび／または対称物の有効化情報をログ処理しかつ解析 するようにしてもよい。特に、第１パラメータを決定する手段は一般に計算器を 含む。 また、上記配置手段はタイマーおよび／またはカウンターから構成できる。 また、上記相互作用は一般に屈折、回折、反射、散乱、蛍光、誘導放出、白熱、 陰影、偏波回転、位相減速および他の偏波作用、吸蔵、光学的吸収、干渉、相開 波発生、回折パタンを生じるもの、屈折、位相変化、二次、三次または四次調波 の発生、差周波数発生、光学的双安定性、自己飽和、ラマン散乱またはブリユア ン散乱等の１種または複数の組み合わせから成る。さらに、加熱、屈折率の変化 、帯電、電化転移等による非線形の作用も含まれ得る。 さらに、上記第１パラメ」りおよび測定パラメータは同一であるか、同一要素を 含んでいてもよく、さもなければ互いに異なっていてもよい。 また、上記有効化パラメータおよび測定パラメータはエネルギー強度（時間の機 能としであるいは時間の機能としてではなく、画像または強度ピークまたは谷等 の空間的または時間的依存強度バタン）、振幅、波長または周波数変調、位相、 偏波、波長、伝送方向等とすることができる。 さらに、本発明の装置は、上記有効化および／または測定および／または有効化 外出および／または測定外出ビームの一部を隠すためのマスクを含んでいる。 さらに、本書の目的によれば、焦点面は（集光器等の作用により）虚実を問わず 対象物から異なる距離における回折面を含む。ここで、対象物の焦点画像は対象 物の面における回折バタンであるが、拡大や縮小が可能であり、集光器は実像に 対する虚像を形成するために使用することができることに留意されたい。 図ｊＥｑ１１彬μ」

【■ 図１は本発明による複数の羊毛繊維の直径の平均値および標準偏差を決定するた めの装置を概略的に示している。 図２は本発明による複数の羊毛繊維の直径の平均値および標準偏差を決定するた めの別の装置を概略的に示している。 図３は図１の装置におけるプロセッサの細部を概略的に示している。 図４は図１の装置における幾何学的配列関係を概略的に示している。 図５は図１の装置におけるプロセッサ／タイマーの細部を概略的に示している。 図６（ａ）は図１の装置１００の端部１０７の面における羊毛繊維の１５マイク ロメータ直径の典型的な反転画像である。 図６（ｂ）は図１の装置１００の検出器１１８の面における羊毛繊維の１５マイ クロメータ直径の典型的な反転歯′像である。 図７（ａ）ないし図７（ｄ）は図１の装置１００における図５のプロセッサ／タ イマー１１３の配線１１４ｆを介して比較器１１３ｅから状態装置１１３ｆに送 られる典型的な信号を示している。 木ｌｉ″Ｌｘ１を旦立及立東貝二１様支ｎ段■樺図１において、複数の羊毛繊維 の直径の平均値および標準偏差を決定するための装置１００は、有効化および測 定レーザー光源、すなわちＨｅ−Ｎｅレーザー１０１と、２７６マイクロメータ の直径を有するピンホール１０２とを備えており、ピンホールは有効化および測 定拡張レーザービームのピンホール回折を形成する。さらに、拡張レーザービー ムはその中心の回折スポットと第１回折リングおよび拡張レーザービームの伝送 方向に対ｔで傾斜する傾斜セル１０５との交差により定義される有効化および測 定相互作用空間を通過する。このセル１０５の中心とピンホール１０２との間の 光学経路長は９０ｍｍである。さらに、偏波型ビーム分割器１０３がピンホール １０２とレーザー１０１とに対応して配置されて、拡張レーザービームの一部を １ｍｍ直径の基準検出器１０９に方向づける構成になっている。なお、この検出 器１０９は配線１１１を介してプロセッサ１１０に電気的に接続されている。こ のピンホール１０２と検出器１０９との間の光学経路長は２０８ｍｍである。こ の装置１００が動作時にある時、インプロパノ−ルー羊毛スラリー中の羊毛繊維 が一般にセル１０５におけるスラリーの流動方向に対して０°でない角度で上記 セル１０５を通過して、上記相互作用空間中においてレーザー１０１からの拡張 レーザービーム１０１との間で散乱、反射、回折、吸収、屈折等の相互作用を生 じる。このようなセル１０５の詳細については、オーストラリア国特許第５９９ ０５３号に記載されている。さらに、偏波型ビーム分割器１０４とマイクロスコ ープ対物レンズ１０６がレーザー１ｏ１、ピンホール１０２およびセル１０５に 対応して配置されて、相互作用空間からの有効化外出光により、上記有効化およ び測定相互作用空間における羊毛繊維の焦点内拡人伝送画像を、１８光学ファイ バーリング束１０８の端部１０７の面内に形成する。このファイバーリングの束 １０８は端部１０７において２．５９７ｍｍの直径を有する１６本のプラスチッ ク光学ファイバーのリングにより囲まれる中央ファイバーから構成され、上記プ ラスチック光学ファイバーは各々０．５ｍｍ直径のコアと厚さ１０マイクロメー タの被覆膜とを有する単一ファイバーである。この場合、セル１０５の中心と対 物レンズ１０６の前部主光学面との間の光学経路長は４２．４ｍｍであり、上記 対物レンズ１０６の後部主光学面と端部１０７との間の光学経路長は２２８．２ ｍｍとなっているため、セル１０５の中心からの画像は端部１０７において５． ４倍に拡大される。また、束１０８における各プラスチックファイバーは１７個 のフォトダイオード検出器のアレイにおける各フォトダイオード検出器と接続さ れており、この検出器は相互作用空間における有効化および測定ビームから生じ る有効化外出エネルギーからの束１０８における各ファイバーを通過する光の強 度を検出する有効化検出器１１２から構成されている。さらに、プロセッサ／タ イマー１１３が配線１１４によりこの検出器１１２に電気的に接続されている。 このプロセッサ／タイマー１１３はまた配線１１６により計算器１１５に、また 、配線１１７によりプロセッサ１１０にそれぞれ電気的に接続されている。さら に、１ｍｍ直径の分割検出器１１８が配線１１９によりプロセッサ１１０に電気 的に接続されており、プロセッサ１１０が配線１２０により計算器１１５に接続 されている。この検出器１１８はレーザー１０１、ピンホール１０２およびセル １０５に対応して配置されて、回折バタンである測定外出光を検出する。なお、 セル１０５と検出器１１８との間の光学経路長は１１８ｍｍである。 次に、図４に基づいて説明する。図４は装置１００の幾何学的配列関係を概略的 に示しており、ピンホール１０２の直径をＤ１セル１０５の面内における羊毛繊 維の直径をｄとする時に、分割検出器１１８において観察される回折バタンの強 度は以下の式により与えられる。 Ｉ（ｖ）　−（ΔＸｍ、１＋Δ”ｍ、ｕ）２＋　（ΔＹｍ、１＋ΔＹｍ、ｕ）２ （１）ここで、 −（ｖ−Δｖ／２） −（ｖ−Δ■／２） 上式（２）ないしく５）におけるＡ　（ｖ＋ｐ）はセル１０５の面内における照 射域振幅である。なお、検出器１１８の等価規格化位置は以下のように与えられ る。 ｖ＝ｘ／？［（１＋ｂ／ａ）ｂ、Ｖ２］　（６）また、規格化した羊毛繊維の直 径は、 Ａｖ　＝　ｄ　４　［２（ａ＋ｂ）／ａ、ｂ、χ】　（７）となり、 ａはピンホール１０２とセル１０５の中心との間の光学経路長であり、ｂはセル １０５の中心と検出器１１８との間の光学検出器長であり、λはレーザー１０１ からの光の波長である。 さらに、ピンホール１０２がレーザー１０１からのレーザー光により実質的均一 に照射されている時、セル１０５の中心面における照射域振幅は円形対称となり 、以下のように表現できる。 Ａ（ｘ、ｙ）＝２Ｊ＋　（ｚ）／ｚ　（８）ここで、Ｊｌ（Ｚ）は第１種の一次 ベツセル関数であり、ｚ　＝　（７Ｃ、Ｄ／（ａ十ｂ）λ）、？（ｘ２＋ｙ２） 　（９）である。 上式（１）の回折バタン強度Ｉ　（ｖ）ｌｙ＝ｙを計算するために、任意のオフ アキシスライン（ｏｆｆ−ａｘｉ　ｓ　ｌ　１ｎｅ）ｙ＝ｙに沿って、上式（８ ）を式（２）−（５）におけるフラウンホーファ領域の振幅を計算するために使 用する。 さらに、異なる光学系の場合における装置１００の幾何学的に類似の構成を得る ためには、任意の羊毛繊維における２種類の形状についての検出サイズにおける 変化に対して検出器１１８における回折パタンが追随する必要がある。すなわち 、新規な装置１００（ダッシュ付き変数により示される）の場合の検出器１１８ の半径が元の検出器１１８の半径Ｒと以下の関係を有するとき、Ｒ’　＝ｋＲ（ １０） ｂ′およびａ′は以下のように表せる。 ｂ’　＝ｋｂ　（１１） ａ’　＝に、ｂ／　［（１＋ｂ／ａ）ｋ−１１（１２）しがたって、 Ｄ’　／Ｄ＝　（ａ’　＋ｂ’　）／　（ａ＋ｂ）、ｋ（１３）である。 このように、式（１０）、（１１）、（１２）および（１３）は新規な装置１０ ０を定義し、この装置は元の装置と幾何学的に類似し、かつ、羊毛繊維が相互作 用空間内を通過する時に全く同一の応答を実行する。例えば、検出器の半径Ｒ＝ ０．５ｍｍ５Ｄ＝２７６．５フイクロメータおよび（ａ、ｂ）＝　（９０，１１ ８）ｍｍの装置１００において新規な検出器のＲ゛を１ｍｍにする。この場合、 新規な装置１００を元の装置と同一の応答とするためには、係数には２であり、 新規なセル１０５および検出器１１８の各面はそれぞれ（ａ’　、ｂ’　）＝　 （６５，２３５）ｍｍに配置し、新規なピンホール１０２の直径Ｄ′は２００マ イクロメータとする。 なお、これら２種類の形状については、上記拡張レーザービームの軸に沿う羊毛 繊維の位置に伴って羊毛繊維の直径が明らかに変化する。したがって、セル１０ ５が一般に２ｍｍの有限幅を有しているので、測定される直径に一定の不確実性 が含まれることになる。なお、この不確実性は３０ミクロン繊維の場合で一般に ±１．９％である。しかしながら、図１の装置は拡張レーザービームの軸に沿う 羊毛繊維の軸位置に伴う直径の変化を無くすように再スケール処理することが可 能である。このような処理は、例えば、ａ＝ｂにするか、ａおよびｂを無限に近 付けるか、あるいは、ＲをＯに近付けることにより実行できる。而して、上述の ２種に幾何学的に類似する配列構成においては、ａ’　＝ｂ’　＝１０１．９ｍ ｍ。 Ｄ’　＝３１３．３マイクロメータおよびＲ’　＝０．４３４ｍｍとすることが 可能である。 このような検出器１１８によって相互作用された一定量の光が集められると、羊 毛繊維のメデュレーション（ｍｅｄｕｌａｔｉｏｎ）および色や位置や方向等の 直径非依存パラメータは直径の決定さらにはその測定精度に影響を及ぼす。した がって、装置１００における検出器１１８は、セル１０５内の羊毛繊維と相互作 用して相互作用空間から出る光をあまり多量に集めすぎてその羊毛繊維の直径の 決定を必要とする精度の範囲内で決定することを妨害することのないようにセル １０５に対して配置される。なお、検出器１１８は精度を犠牲にすればセル１０ ５により近づけて配置することが可能であるが、光学的精度を必要とする場合は 、セル１０５からできるだけ遠ざけて配置して羊毛繊維の直径決定に関する直径 非依存パラメータの影響を最小にする必要がある。また、ピンホール１０２から の拡張ビームの性質により、セル１０５と検出器１０８との間の分離の上限には 限界がある。以下、図２に基づいて、このような羊毛繊維直径非依存型パラメー タに依存しないで繊維直径を測定するための他の態様の装置を説明する。なお、 この装置においては、測定検出器が相互作用空間から有効的に無限の位置に配さ れている。 端部１０７は中央ファイバーにより集められる光の強度を最大にすることにより 相互作用空間におけるピンホール回折画像の中心に配置される。この相互作用空 間におけるピンホール回折画像は端部１０７を位置決めすることにより端部１０ ７における焦点に集められ、その結果、上記束１０８における単一モードファイ バーにより集められた光強度信号が、羊毛繊維のセル１０５における通過時に、 実質的にトップハツトプロフィルを近似する。一般に、上記端部１０７における リング状のファイバーは互いに緊密に包装されてそれらの分離を最小にしている 。なお、端部１０７における相互作用空間の大きさは、端部１０７の束１０８の リングにおける１６０゜５ｍｍの光学ファイバーが端部１０７における画像のピ ンホール回折バタンの一次極小部のすぐ外側に配置されて一次回折リングからの 光を捕集する程度にしである。 仮に異なる直径の光学ファイバーが選ばれたり、リングにおけるファイバーの数 が変化したりすると、セル１０５および端部１０７に対する対物レンズ１０６の 位置が、端部１０７における束１０８のリングにおける光学ファイバーが端部１ ０７における画像のピンホール回折パタンの一次極小部のすぐ外側に位置するよ うに、調節される。 また、端部１０７における相互作用空間内の羊毛繊維の画像が焦点内であるため 、羊毛繊維の位置および方向についての情報が画像から速やかに得られる。仮に 、端部１０７が相互作用空間の焦点白画像の位置か一６移動すると、羊毛繊維の 位置および方向は即座には得られ難くなる。 図５に概略的に示すように、プロセッサ／タイマー１１３は配線１１４により検 出器１１２に、また、配線１１４ａにより増幅器１１３ｂにそれぞれ電気的に接 続する電流−電圧変換器１１３ａから成る。また、増幅器１１３ｂは配線１１４ ｂを介して３極バツタワース（Ｂｕｔ　ｔ　ｅ　ｒｗｏ　ｒ　ｔ　ｈ）フィルタ １１３Ｃに、また、配線１１４ｄによりアナログディバイダ１１３ｄにそれぞれ 電気的に接続している。アナログデイバイダ１１３ｄは配線１１４ｅにより比較 器１１３ｅに、また、配線１１４ｃを介してフィルター１１３Ｃに電気的に接続 している。さらに、比較器１１３ｅは配線１１４ｆを介して状態装置１１３ｆに 接続している。この状態装置１１３ｆは、相互作用空間において拡張レーザービ ームと相互作用して有効化外出エネルギーを生じる羊毛繊維が現在の測定におい て測定外出光を生じた羊毛繊維と同一であるということを決定するための配置手 段に相当する。さらに、この状態装置１１３ｆは配線１１４ｇを介してタイマー １１３ｇに、配線１１４ｈを介してカウントダウンタイマー１１３ｈに、配線１ １４１を介してマグニチュード比較器１１３ｊに、１１４ｋを介して多重記憶装 置１１３ｋに、配線１１６ａおよび１１６を介して計算器１１５に、さらに、配 線１１７を介してプロセッサ１１０にそれぞれ電気的に接続している。なお、多 重記憶装置１１３には配線１１６により計算器１１５に電気的に接続している。 また、図３に示すように、プロセッサ１１０は、配線１１１により検出器１０９ に、配線１１９により検出器１１８に、配線１１９ｇにより計算器１１０ｆに、 さらに配線１１９ａによりスケーラ／インバータ１１ｏｂに電気的に接続してい る増幅器／ディバイダ／オフセッター１１０ａから成る。また、スケーラ／イン バータ１１ｏｂは配線１１９ｃによりスレショルド検出器１１０ｃに、また、配 線１１９ｂによりピーク検出器１１０ｄにそれぞれ電気的に接続している。さら に、スレショルド検出器１１０ｃは配線１１７によりプロセッサ／タイマー１１ ３に、配線１２０ａおよび１２０により計算器１１５に、配線１１９ｄによりピ ークカウンタ１１０ｅに、さらに、配線１１９ｅによりピーク有効記憶装置１１ ０ｈにそれぞれ電気的に接続している。また、ピーク検出器１１０ｄは配線１１ ７ａおよび１１７を介してプロセッサ／タイマー１１３に、配線１１９ｆを介し てピークカウンタ１１０ｅに、配線１１９ｊにより計算器１１０ｆに、さらに、 配線１１９ｈにより測定記憶装置１１０ｇに電気的に接続している。また、ピー クカウンタ１１０ｅは配線１２０ｂおよび１２０により計算器１１５に電気的に 接続しており、計算器１１０ｆは配線１１９１によりピーク有効記憶装置１１０ ｈに電気的に接続しており、ピーク有効記憶装置１１０ｈは配線１２０Ｃおよび １２０により計算器１１５に電気的に接続しており、さらに、測定記憶装置１１ ０ｇは配線１２０ｄおよび１２０により計算器１１５に電気的に接続している。 動作時においては、羊毛繊維の複数の直径の平均値および標準偏差を決定するた めの方法は、レーザー１０１からの有効化および測定レーザービームをピンホー ル１０２中に通過させて分割器１０３を介してセル１０５内の相互作用空間にピ ンホール回折パタンを形成し、さらに、基準ピンホール回折バタンの強度を検出 して基準信号を生成する基準検出器１０９の面内に基準ピンホール回折バタンを 形成する。この検出器１０９からの基準信号は配線１１１を介してプロセッサ１ １０を通過し、増幅器／ディバイダ／オフセツタ１１０ａにより増幅されて増幅 基準信号を形成する。さらに、検出器１０９の周辺は基準ピンホール回折バタン の一次極小部とほぼ同一の位置に配置されている。この状態で、相互作用空間内 に羊毛繊維が全く存在しない場合は、ベースラインピンホール回折バタンが検出 器１１８の面内に形成され、検出器１１８により検出されてＡｂおよびＢｂで示 される２個のベースライン信号が形成される。この検出器１１８の上下の半体部 から出力されるベースライン信号はそれぞれ配線１１９によりプロセッサ１１０ を別々に通過し、上記増幅基準信号により増幅されかつ分割されて、さらに増幅 器／ディバイダ／オフセッタ１１０ａに同時に送られてＡｂｎおよびＢｂｎで示 される規格化ベースライン信号が形成される。なお、検出器１１８の周辺はベー スラインピンホール回折バタンの一次極小部とほぼ同一の位置に配置される。さ らに、これらの規格化ベースライン信号の和Ａｂｎ＋Ｂｂｎは増幅器／ディバイ ダ／オフセット１１０ａにより量ＢＬに基づいてＯにオフセットされる。一方、 イソプロパノ−ルー羊毛スラリー中の羊毛繊維は相互作用空間内を通過して測定 外出光を生じる。この測定外出光はピンホール回折バタンおよび相互作用空間内 における羊毛繊維と拡張レーザービームとの間の相互作用により生じる回折バタ ンの光学的な重ね合わせから成る回折バタンの形態を有する。その後、この測定 外出光は分割器１０４を通過して検出器１１８により検出された後、Ａｍおよび Ｂｍで示される２個の測定信号を当該分割検出器１１８の上下半休部がら生じる 。さらに、検出器１１８からの測定信号は配線１１９によりプロセッサ１１０を 別々に通過して、増幅基準信号により増幅および分割された後、同時に伝送され てＡｍｎおよびＢｍｎで示される規格化測定信号が生成さ娠さらに、これらは配 線１１９ｇを介して計算器１１０ｆに対して有効化される。 さらに、これらの規格化測定信号の和Ａｍｎ＋Ｂｍｎが増幅器／ディバイダ／オ フセッタ１１０ａにょるＢＬによりオフセットされた後、配線１１９ａを介して スケーラ／インバータ１１０ｂに送られる。次いで、スケーラ／インバータ１１ ０ｂは信号を算定および反転して測定信号Ｍを生成する。この場合、このような 算定処理によりＭをプロセッサ１１０のダイナミックレンジに留まるようにして 、最大直径の繊維が最大許容測定信号Ｍｍに対応して測定される。その後、この 値Ｍは配線１１９０を介してスレショルド検出器１１０ｃに、さらに、配線１１ ９ｂを介してピーク検出器１１０ｄに送られる。 この場合、スレショルド検出器が、測定信号Ｍが上記Ｍｍの１％−１０％の閾値 を越えると決定すると、これを上回るスレショルド信号が配線１１７を介してプ ロセッサ／タイマー１１３に送られ、ピーク有効記憶装置１１０ｈにおけるピー ク有効信号Ｖｐが配線１１９ｅを介してｒＦＡＬｓＥＪに設定され、ピークカウ ンタ１１０ｅが配線１１９ｄを介してＯに設定される。すなわち、羊毛繊維が相 互作用空間を通過すると、測定信号Ｍが羊毛繊維による相互作用空間内の拡張レ ーザービームの吸蔵により最大値を越え、この最大値は一般にそのピークの１０ ０マイクロ秒以内、特に５マイクロ秒以内でピーク検出器１１０ｄにより検出さ れたピーク値である。このとき、ピークカウンタ１１０ｅが配線１１９ｆを介し て増加され、ピーク検出信号が配線１１７ａおよび１１７を介してプロセッサ／ タイマー１１３に送られる。その結果、測定信号Ｍの最大値Ｍｐが配線１１９ｈ を介して測定記憶装置１１０ｇに送られ、測定記憶装置１１０ｇはこのＭｐを記 憶する。次いで、信号ＡｍｎおよびＢｍｎが配線１１９ｇを介して増幅器／ディ バイダ／オフセッタ１１０ａから計算器１１０ｆに伝送され、配線１１９ｊを介 してピーク検出器１１０ｄにより検出される。 その後、計算器１１０ｆはｌ　（Ａｍｎ−Ｂｍｎ）ｌを計算する。なお、この計 算値により羊毛繊維が上記ピーク時において相互作用空間を完全に横切っている か否かを示すことができる。この値がＭｐの値の１０％、特に３％、よりも小さ い場合は、計算器１１０ｆはピーク有効記憶装置１１０ｈ内のピーク有効信号Ｖ ｐを配線１１９１を介してｒＴＲＵＥＪに設定する。さらに、測定信号Ｍが閾値 よりも上である時に、ピーク検出器１１０ｄが測定信号Ｍ内における第２のピー ク値を検出した場合、ピークカウンタ１１０ｅは配線１１９ｆを介して第２の時 間に増加される。 また、スレショルド検出器１１０ｃが、測定信号Ｍが閾値よりも小さいと検出し た場合は、データ有効信号を配線１２０ａおよび１２０を介して計算器１１５に 送る。 次いで、計算器１１５は配線１２０ｄおよび１２０を介して測定記憶装置１１０ ｇに記憶されている測定信号のピーク値Ｍｐと、配線１２０ｃおよび１２０を介 してピーク有効記憶装置１１０に記憶されているピーク有効信号Ｖｐと、配線１ ２０ｂおよび１２０を介してピークカウンタ１１０ｅに記憶されている値とを読 み取る。 さらに、相互作用空間から生じた有効化外出光が分割器１０４により反射し対物 レンズ１０６により集光して、束１０８の端部１０７の面内において相互作用空 間内の羊毛繊維の拡大された送信画像が焦点内に形成される。 その後、端部１０７における束１０８内のファイバー芯に到達した光は検出器１ １２の１７個のフォトダイオード検出器のアレイに案内される。その結果、１７ 個のフォトダイオード検出器の各ゲは対応する束１０８のファイバーにより案内 された光の強度を検出して信号を出力する。この信号は配線１１４を介して電圧 変換器１１３ａへの供給電流に付加される。次いで、変換器１１３ａは検出器１ １２の対応するフォトダイオードにより検出された光強度の各々に対応する電圧 を出力する。その後、各出力電圧は配線１１４ａを介して増幅器１１３ｂに送ら れ、増幅器１１３ｂは各出力電圧の帯域幅を増幅および制限して増幅された信号 を生成する。次いで、これらの信号は配線１１４ｂを介して３極バツタワースフ イルター１１３０の入力に、また、配線１１４ｄを介してアナログディバイダ１ １３ｄの分子側入力にそれぞれ送られる。さらに、フィルター１１３０は検出器 １１２の対応するフォトダイオードにより検出されたベースライン強度に沿う低 周波数（実質的にＤＣ）信号を発生する。 その後、フィルター１．１３　ｃにおける各バッタワースフィルターの出力が配 線１１４ｃを介してアナログディバイダ１１３ｄの分母側入力に送られる。この ディバイダ１１３ｄにおける各アナログディバイダの機能は検出器１１２におい て検出された各信号を規格化してこれらの信号の各々が比較器１１３ｅにおける 共通の電圧基準に対して比較可能にすることである。而して、上記回路１１３ａ 、１１３ｂ、１１３ｃおよび１１３ｄにより実行されるこのような規格化処理は 束１０８におけるファイバー間の変化を許容し得る。もしもこのことが実現不能 である場合は、ファイバー束１０８の製造および取り付けが極めて困難かつコス ト高になる。さらに、ディバイダ１１３ｄにおける各アナログディバイダの規格 化された出力は配線１１３ｅを介して比較器１１３ｅに送られる。その後、比較 器１１３ｅは配線１１４ｅを介するディバイダ１１３ｄからの規格化された出力 信号レベルを電圧基準と比較して端部１０７におけるファイバー上に集光される 画像を表現する１７ビツトの２値データワードを生成する。 ２値ワードは回路１１３ｅから配線１１４１を介してマグニチュード比較器１１ ３ｊに電気的に接続される状態装置１１３ｆから成る変化検出回路に送られる。 この変化検出回路の機能は配線１１４ｆを介して比較器１１３ｅを通過した現在 の２値ワードからのいかなる変化をも検出して補足することであり、端部１０７ 上のレンズ１０６により集光される画像に意味の有る変化が存在する時には必ず 生じる。 なお、配線１１７を介して状態装置１１３ｆに閾値を上回る信号が与えられる前 に、計算器１１５は配線１１６および１１６ａを介して状態装置１１３ｆをイネ ーブルにし、さらに、この状態装置１１３ｆは配線１１４ｋを介して多重記憶回 路１１３ｋにおけるメモリー記憶ポインタをリセットして記憶回路１１３ｋを初 期状態にする。また、状態装置１１３ｆは、閾値を上回る信号を配線１１７を介 してプロセッサ１１０から得ると、データの収集処理を始める。このデータ収集 処理の開始時において、タイマー１１３ｇが配線１１４ｇを介して状態装置１１ ３ｆによりリセットされてカウント処理を開始する。次いで、ビジーフラッグが 状態装置１１３ｆによりセットされて、配線１１６ａおよび１１６を介する計算 器１１５によるモニターが可能となる。さらに、このようなデータ収集処理の間 に、状態装置１１３ｆは最初の２値ワードを人力レジスタにおける２値入力とし て記憶する。その後、このレジスタの内容はマグニチュード比較器１１３ｊおよ び配線１１４１を用いて現在の２値ワードと比較される。このようにして、状態 装置１１３ｆは配線１１４ｇを介してタイマー１１３ｇがら送られる時間に沿っ て、配線１１４１を介する比較器１１３ｊにおける比較差を検出し、比較器１１ ３ｅがらのデータワードにおける変化を組み合わせた後、その結果を配線１１４ ｋを介して多重記憶回路１１３ｋに送って、配線１１４ｋを介して多重記憶回路 １１３にのメモリー記憶ポインタを増加し、かつ、マグニチュード比較器１１３ ｊにおける差を除いた新しいワードを入力レジスタに記憶する。さらに、ピーク 検出信号が配線１１７を介してプロセッサ１１０から状態装置１１３ｆに送られ ると、カウントダウンタイマー１１３ｈが配線１１４ｈを介して始動する。一般 に、カウントダウンタイマーは６０マイクロ秒以内で動作し、この動作が配線１ １４ｈを介して状態装置１１３ｆにより検出される。この時、配線１１４ｆを介 して比較器１１３ｅから供給される最後のデータワードと配線１１４ｇを介して タイマー１１３ｇがら供給される対応時間とが状態装置１１３ｆにより組み合わ されて配線１１４ｋを介して多重記憶装置１１３ｋに送られ、データ収集処理が 停止してビジーフラッグがクリアされる。 これとともに、計算器１１５が配線１１６および１１６ａを介して状態装置Ｉ　 １３　ｆがら送られるデータビジーフラッグをモニターして、データの読み取り および処理の有効性を決定する。この時、計算器１１５が配線１２０ａおよび１ ２０を介してスレショルド検出器１１０Ｃからデータ有効信号を受け取ると、配 線１２０ｄおよび１２０を介して測定記憶装置１１０ｇから上記測定信号Ｍｐの 最大値を、配線１２０ｃおよび１２０を介してピーク有効記憶装置１１０ｈから 上記ピーク有効信号Ｖｐを、さらに、配線１２０ｂおよび１２０を介してピーク カウンタ１１０ｅに記憶された値をそれぞれ読み取る。 その後、計算器１１５は逆の手順で配線１１６を介して多重記憶装置１１３ｋに 記憶されたデータワードと時間とを読み取り、モニターする時間が計算値よりも 小さくなるまでモニターする。この計算値は所定の値であり、一般に１２０マイ クロ秒で、計算器１１５により読み込まれる最初の時間スタンプよりも小さい。 例えば、上記のデータ収集処理が１６０マイクロ秒の時間スタンプにおいて停止 する場合、計算器１１５は、通常、モニターされた時間スタンプが４０マイクロ 秒よりも小さくなると、データの読み取りを停止する。 このようなデータの読み込み処理の後、計算器１１５はピーク有効信号Ｖｐとピ ークカウンタにおけるカウント数から、単一の羊毛繊維が相互作用空間を完全に 横切って測定信号の最大値Ｍｐを生じているか否かを決定する。もしそうであれ ば、計算器１１５は読み込んだデータワードから、時間Ｍｐについて相互作用空 間を完全に横切る単一の羊毛繊維が決定されかつ記憶されたかを確認する。さら に、この確認が正しいと、計算器１１５は校正ルックアップテーブルを用いてＭ ｐから羊毛繊維の直径を計算し、かつ、それをメモリーに記憶する。 その後、この装置１００は上述の手順を繰り返して、結果として記憶される羊毛 繊維の直径から、その平均値および標準偏差を決定する。 図６（ａ）は端部１０７の面内における１５マイクロメータの直径を有する羊毛 繊維の典型的な反転画像を示している。また、図６（ｂ）は検出器１１８の面内 における１５マイクロメータの直径を有する羊毛繊維の典型的な反転画像を示し ている。なお、図６（ａ）の画像は羊毛繊維の位置、方向、メデュレーションお よび色等の特徴を示しているが、図６（ｂ）の画像はそれらの特徴を明示してい ない。さらに、図７（ａ）ないし図７（ｄ）は配線１１４ｆを介して比較器１１ ３ｅから状態装置１１３ｆに送られる典型的な信号を示している。このうち、図 ７（ａ）は有効な羊毛繊維、すなわち、図６（ａ）に示されるような相互作用空 間を完全に横切る有効な位置および方向を有する羊毛繊維から生じるものを示し ている。また、図７（ｂ）は無効な対象物、すなわち、相互作用空間を通過する が完全にこれを横切らない羊毛の部位から生じるものを示す。また、図７（Ｃ） は無効な対象物、すなわち、相互作用空間を同時に通過する２本の繊維から生じ るものを示す。さらに、図７（ｄ）は無効な対象物、すなわち、相互作用空間を 通過するが完全にこれを横切らない羊毛繊維から生じるものを示す。 図２は羊毛繊維の複数の直径の平均値および標準偏差を決定するための装置２０ ０を示しており、この装置は単一モードのファイバー２０２の中心に有効化およ び測定レーザー光を照射する有効化および測定用の光学的に分離したレーザーダ イオード２０１を含んでいる。このファイバー２０２はポート２０３．２０４． ２０５および２０６を有する単一モードのカップラー２０９に光学的に接続して いる。さらに、このカップラー２０９のポー）−２０５は出力端部２０８を有す る単一モードのファイバー２０７に光学的に接続している。また、カップラー２ ０９のボート２０４はファイバー２１０によりフォトダイオード２１１に光学的 に接続している。さらに、このフォトダイオード２１１は配線２１２によりレー ザーダイオード電力供給源２１３に電気的に接続しており、供給源２１３は配線 ２１４によりレーザー２０１に電気的に接続している。さらに、カップラー２０ ９のボート２０６はファイバー２１５により測定フォトダイオード２１６に光学 的に接続しており、ダイオード２１６は配線２１７により計算器２１８に電気的 に接続している。 コリメートレンズ２１９は端部２０８においてファイノく−２０７の中心から現 出する有効化および測定レーザー光を平行にして、ガウス形強度プロフィルを有 する直径が約３５０マイクロメータの平行化した有効化および測定レーザービー ムを形成する。この平行化したレーザービームはビームと傾斜セル２２０との交 差により定義される有効化および測定相互作用空間を通過する。なお、このセル ２２０は平行化ビームの伝送方向に対して垂直でない方向に向けられている。こ のセル２２０の詳細についてはオーストラリア国特許第５９９０５３号に記載さ れている。このような装置２００の動作時においては、イソプロパツールスラリ ー中の羊毛繊維が一般にセル２２０中をスラリーの流動方向に対して０°でない 角度で通過して、上記平行化ビームに対して散乱、反射、回折、吸収、屈折等の 相互作用を生じる。また、不完全鏡２２１が相互作用空間からの測定外出光を反 射するため、その一部がファイバー２０７の端部２０８に再照射されてダイオー ド２１６により検出される。しかしながら、この不完全鏡２２１は相互作用空間 からの有効化外出光を伝達する。さらに、端部２０８、レンズ２１９およびセル ２２０に対応して配置されたレンズ２２２がこの不完全鏡２２１を通過した有効 化外出光を用いて、１２本の４００マイクロメータのガラス芯から成り１２，５ マイクロメータ厚のプラスチック被覆膜を有するファイバー束２２４の端部２２ ３の面内に、相互作用空間内の羊毛繊維から高度に可視の回折パタンを形成する 。なお、端部２２３は密封された円形に対称な芯形状を有している。 また、束２２４は有効化検出器およびニューラル（ｎｅｕｒａｌ）ネットワーク ２２５に光学的に接続されており、ネットワークは配Ｍ２２６により計算器２１ ８に電気的に接続されている。さらに、試料キャリヤ２２９が配線２２７により 計算器２１８に電気的に接続している機械的ステージ２２８に機械的に取り付け られている。 動作時においては、羊毛繊維の複数の直径の平均値および標準偏差を決定する方 法は、有効化および測定レーザー光をダイオード２０１からファイバー２０２、 カップラー２０９のボート２０３と２０５およびファイバー２０７を介して、０ ．１の数値孔によりそれが現出するように、端部２０８に案内することを含む。 その後、レンズ２１９が端部２０８から現出する有効化および測定光を平行にし て、セル２２０を通過する平行化された有効化および測定ビームを形成する。こ の場合、相互作用空間内に羊毛繊維が全く存在しない時は、平行化ビームはセル ２２０を通過して、不完全鏡２２１により未相互作用測定光として部分的に反射 してセル２２０を逆方向に通過する。次いで、この未相互作用測定光は、平行の まま、レンズ２１９により集光させて端部２０８においてファイバー２０７の芯 に照射され、その後、ファイバー２０７およびポート２０５を介して力・ソプラ ー２０９に入る。その後、未相互作用測定光の一部はポート２０６からカップラ ー２０９を出て、ファイバー２１５に案内されてダイオード２１６に到達する。 その後、このダイオード２１６は光を検出してベースライン信号Ｍｂを生じ、こ の信号Ｍｂは配線２１７を介して計算器２１８に送られる。この状態で、イソプ ロパノ−ルー羊毛スラリー中の羊毛繊維が相互作用空間内を通過して、平行化さ れた有効化および測定ビームを部分的に吸蔵することにより、有効化および測定 外出光ビームを生じる。この外出光の一部は不完合鏡２２１により反射してセル ２２０を逆行し、さらに羊毛繊維と相互作用して測定外出光ビームを形成する。 その後、測定外出光ビームの一部が端部２０８においてファイ／＜−２０７の芯 に入力され、その一部がファイバー２０７、カップラー２０９のボート２０５お よび２０６、さらにファイバー２１５を介してダイオード２１６に案内される。 その後、光ビームは検出され、配線２１７を介して計算器２１８に送られる測定 信号Ｍｍが生成される。この場合、ファイバー２０７の端部２０８におけるファ イバー芯、レンズ２１９および不完合鏡２２１の幾何光学的な関係から、有効化 および測定光源２０１と測定フォトダイオード２１６とは無限遠に位置すること が有効である。それゆえ、測定信号Ｍｍは平行化された有効化および測定ビーム に沿う軸位置、ファイバーのメデュレーションおよび色等の羊毛繊維直径独立パ ラメータから実質的に独立しており、単一羊毛繊維が相互作用空間内における平 行化された有効化および測定ビームを完全に横切り、かつ、平行化された有効化 および測定ビーム内に集中する時に、信号Ｍｍはほとんど繊維の直径にのみ依存 する。ただし、平行化した有効化および測定ビームの偏波による方向の影響がわ ずかに存在すると思われる。次いで、信号Ｍｍが極小となる時に、計算器２１８ は現在の作業を中断し、その最小値Ｍｍｍ、その極小になる最小時間および一部 メモリー内のすぐ前のベースライン信号Ｍｂを記憶する。 レーザー２０１によりファイバー２０２の芯内に送入されたレーザー光の光学的 な強度は以下のようなフィードバック制御により一定レベルに保たれる。すなわ ち、レーザー２０１によりファイバー２０２の芯に導入された光の所定量がファ イバー２０２、カップラー２０９のポート２０３および２０４、さらにファイバ ー２１０を介してフォトダイオード２１１に案内されて、その光量レベルが検出 され、ダイオード２１１により検出された光量レベルに比例する光量レベル信号 が生成される。次いで、この光量レベル信号が配線２１２を介して供給源２１３ に送られ、供給源２１３は配線２１４を介してダイオード２０１に供給される電 流を調節してこの光量レベル信号を一定の値に保持する。　− 一方、有効化外出光と（、て上記不完合鏡２２１を通過する有効化および測定外 出光の部分はレンズ２２２により集光されて束２２４の端部２２３において高度 に可視の回折パタンを形成する。さらに、この高度に可視の回折バタンの一部は 端部２２３において束２２４のファイバー芯に入り込んで、有効化検出器および ニューラルネットワーク２２５に送られて検出される。この有効化検出器および ニューラルネットワーク２２５は、単一の羊毛繊維が相互作用空間内において平 行化した有効化および測定ビームを完全に横切り、がっ、平行化した有効化およ び測定ビーム内に集中する時間を認識するための「知識」を予め与えられている 。さらに、上述の信号が有効化検出器およびニューラルネットワーク２２５に到 達すると、ネットワーク２２５は配線２２６を介して真の有効化信号を真の有効 化時間と共に計算器２１８に送る。なお、この真の有効化時間とは、有効化検出 器およびニューラルネットワークが束２２４を介して対応する有効化外出光を受 けた時間である。その後、計算器２１８は電流を中断してその真の有効化時間を 記憶し、有効化ファイバーカウンタを増加する。 なお、測定および有効化信号を記憶するにビジーな状態でない場合は、計算器２ １８は真の有効化時間の各々を対応する極小の時間に合わせ、その対応する極小 Ｍｍｍから吸蔵率Ｏｃと、Ｏｃ　＝　１００　（１−Ｍｍｍ／Ｍ　ｂ）の式から ベースライン信号Ｍｂを計算する。而して、繊維直径は、以下に述べるようにし て得られる校正曲線を用いることにより吸蔵率から決定され、かつ、この繊維直 径はパーマネントメモリーに記憶される。なお、この場合、真の有効化時間と緊 密な相応性の無い極小値、ベースライン信号および極小時間は放棄される。逆に 、極小時間と緊密な相応性を持たない真の有効化時間も放棄され、このような真 の有効化時間の放棄の度に、有効ファイバーカウンタが減少する。 さらに、上述の処理は有効ファイバーカウンタが所定の値、通常１０００ないし １００００に到達するまで繰り返され、この値において計算器２１８は残りの極 小時間と真の有効化時間とを整合して、対応するファイバー直径を決定してパー マネントメモリーに記憶する。このようにしてすべてのファイバー直径がパーマ ネントメモリーに記憶されると、計算器２１８はこれら羊毛繊維の直径からその 平均値と標準偏差を決定する。 この場合、校正曲線は以下のようにして得る。すなわち、通常５ないし２００マ イクロメータの範囲の既知の直径を有するワイヤ繊維等の校正サンプルを試料キ ャリヤ２２９上に置く。次いで、計算器２１８は配線２２７を介して機械的ステ ージ２２８を移動して、校正サンプルに平行化した有効化および測定ビームを通 過させる。 而して、計算器２１８は平行化した有効化および測定ビームにおける校正サンプ ルの各繊維の通過から生じる極小のＭ　ｍ　ｍ値を各許容Ｍｍｍ信号間において 計算器２１８により許容されるベースライン信号Ｍｂと共に記憶し、さらに、極 小のＭｍｍ値は各々対応する既知の直径の値に整合される。この処理は複数回、 通常１０回以上、繰り返され、各校正ファイバーに対して平均の吸蔵率Ｏｃが決 定される。このようにして、校正曲線はこれらの吸蔵率と既知の直径に適合され 、その校正曲線は計算器２１８に記憶される。 さらに、このような平均値および標準偏差を決定するための装置２００の変更態 様を以下に説明する。未知の直径の羊毛繊維から成る試料を試料キャリヤ２２９ 上に置き、平行化した有効化および測定ビーム中を通過させて、試料繊維直径の 平均値および標準偏差を上述のごとく決定する。この場合、有効化および測定相 互作用空間は試料キャリヤ上の試料と平行化した有効化および測定ビームとの間 で、試料がビームを横切る際の交差により定義される。なお、羊毛繊維とレンズ ２２２により束２２４の端部２２３に形成される高度に可視の回折バタンか上述 のものとは異なるため、有効化検出器およびニューラルネットワーク２２５によ り使用されるアルゴリズムも異なる。 の１゜ すなわち、本発明の方法および装置は、形状、直径、面積、化学的組成、色、部 分数、厚さ、幅、長さ、吸収度、反射率、透過率、誘電率、ラマン散乱状態、蛍 光、表面組織等の表面状態、位置、方向、表面張力、表面粗さ、表面形状または 密度等の有効対象物の第１パラメータを決定するために利用できる。例えば、繊 維状対象物の場合、第１パラメータを直径とすることができる。また、測定処理 は複数対象物について迅速に行うことができ、その測定結果から速やかに統計的 情報を決定することが可能である。 Ｆ／Ｃｙ、３ Ｆ／（ｙ、５ ＦＩＧ、６ａ ＦＩＧ、６ｂ Ｆ／Ｃｙ、７ｃ Ｆ／Ｃｙ、　７ｄ 国際調査報告　１□１□Ｎ。 国際調査報告ＩＩＩＩ師ａｔ幅１ｍ−ｄ闇Ｎ。 ■ゴＩＡＵ９２１００４６５ Ｆ６ＭＴ”ＣＴＩＩＳｋｆ２ＩＱｌｅｏｍｍｕ＋ｔｘｎＯｆ＋ｃｒｏｎｄ＋ｈｖ ＜ｆｆＭＩｕ１２１９９！１国際調査報告　１ｍｒｌＩａｂｙｕｌｈｐｐ＋−ｍ Ｎ。 ■ゴＩＡＵ９２１０１０４６５ フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号ＧＯＩＢ　２１１００ 　Ａ　９１０６−２ＦＧＯＩＮ　１５１０２　Ａ　６９２８−２Ｊ１５／１４　 Ｄ　６９２８−２Ｊ ２１１５９　Ｚ　９１１８−２Ｊ （７２）発明者　グラス、ティモスイー　ピータ−オーストラリア国　２１１４ 　ニューサウスウェイルズ州　ウェスト　ライト　クラークストリート　１８ （７２）発明者　グラス、モンティー オーストラリア国　２２０３　ニューサウスウェイルズ州　ダルウィッチ　ヒル 　エリザベス　アヴエニュー　２９ Ｉ （７２）発明者　ハシフリーズ、ウィリアムオーストラリア国　２２５０　ニュ ーサウスウェイルズ州　ナラシ　アダム　ストリート（７２）発明者　ウィルス 、レスリー　ジェイムズオーストラリア国　２１４１　ニューサウスウェイルズ 州　ベララ　ダドリー　ストリート　６２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）有効化相互作用空間に有効化エネルギービーム限通過させる段階と、 （ｂ）前記有効化相互作用空間における有効化エネルギービームから生じる有効 化外出エネルギーを検出し、前記検出が前記有効化相互作用空間について有効化 外出エネルギーの少なくとも一つの有効化焦点面内において行われ、さらに、前 記検出した有効化外出エネルギーから有効化パラメータを決定する段階と、（ｃ ）前記有効化パラメータから、前記有効化外出エネルギーが前記有効化空間にお ける対象物と有効化ビームとの間の相互作用から生じているか否かを決定する段 階と、さらに、対象物を決定する際に、（ｄ）前記対象物を測定相互作用空間に 配置する段階と、 （ｅ）測定エネルギービームを前記測定相互作用空間に通過させて前記対象物と 相互作用させることにより測定外出エネルギーを発生する段階と、 （ｆ）前記測定外出エネルギーの少なくとも一部を前記測定相互作用空間につい て測定外出エネルギーの少なくとも一つの測定焦点面において検出し、前記測定 焦点面が上記有効化焦点面とは異なり、さらに、検出した測定外出エネルギ一か ら測定パラメータを決定する段階と、（ｇ）前記有効化パラメータから前記対象 物が有効であるか否かを決定する段階とから成ることを特徴とする対象物の測定 パラメータと前記対象物が有効対象物であるか否かとを決定するための方法。 ２．請求項１の方法と、さらに、有効対象物を決定する際に、 （ｉ′）測定パラメータから有効対象物の第１のパラメータを決定する段階と、 （ｊ′）前記有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする有効対象物の第１パラメータを決 定するための方法。 ３．請求項１の方法と、さらに、有効対象物を決定する際に、 （ｈ′）前記有効対象物の測定パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする有効対象物の測定パラメータを決 定するための方法。 ４．請求項１の方法と、さらに、無効対象物を決定する際に、 （ｈ′）前記無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする無効対象物の測定パラメータを決 定するための方法。 ５．請求項１の（ａ）ないし（ｇ）の段階と、（ｉ）測定パラメータから対象物 の第１パラメータを決定する段階と、さらに、無効対象物を決定する際に、（ｊ ′）無効対象物の第１パラメータを許容不可な有効対象物パラメータとして決定 する段階とから成ることを特徴とする対象物の第１パラメータと無効対象物の第 １パラメータとを決定するための方法。 ６．請求項１の（ａ）ないし（ｇ）の段階と、さらに、（１）有効対象物を決定 する際に、 （ｈ′）前記有効対象物の測定パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階と、さらに、（ＩＩ）無効対象物を決定する際に、 （ｈ′）前記無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする有効対象物の測定パラメータと無 効対象物の測定パラメータとを决定するための方法。 ７′請求項１の（ａ）ないし（ｇ）の段階と、さらに、（１）有効対象物を決定 する際に、 （ｉ′）測定パラメータがら有効対象物の第１のパラメータを決定する段階と、 （ｊ′）前記有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメータと して決定する段階と、（ＩＩ）無効対象物を決定する際に、 （ｈ′）前記無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物パラメータと して決定する段階とから成ることを特徴とする有効対象物の第１パラメータと無 効対象物の測定パラメータとを決定するための方法。 ８．前記有効化エネルギービームが前記測定エネルギービームと同一であり、か つ、平行化した光ビームにより照射されたピンホールから出現する光の拡張ビー ムであり、 前記有効化相互作用空間が前記測定相互作用空間と同一であり、かつ、単一の相 互作用空間であり、前記有効化パラメータが前記有効化外出エネルギーを用いて 生成される相互作用空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり、前記 有効化外出エネルギーが光の形態を有しており、 前記測定パラメータが前記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度であり、 前記測定外出エネルギーが回折パタンであることを特徴とする請求項１ないし請 求項７のいずれかに記載の方法。 ９．前記有効化エネルギービームが前記測定エネルギービームと同一であり、か つ、平行化した光ビームであり、 前記有効化相互作用空間が前記測定相互作用空間と同一であり、かつ、単一の相 互作用空間であり、前記有効化パラメータが前記有効化外出エネルギーを用いて 生成される相互作用空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり、前記 有効化外出エネルギーが光の形態を有しており、 前記測定パラメータが前記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度であり、 前記測定外出エネルギーが回折パタンであることを特徴とする請求項１ないし請 求項７のいずれかに記載の方法。 １０．有効対象物が、ファイバーガラス繊維、へシアン繊維、ナイロン繊維、ガ ラス繊維、ポリノジツク繊維、ポリエステル繊維、マニラ麻繊維、絹繊維、ジュ ート繊維、亜麻繊維、セルロース繊維、再生繊維、サイザル麻繊維、炭素繊維、 ステンレススチール繊維、植物繊維、ポリオレフィン繊維、スチール繊維、ボロ ン繊維、銅繊維、真鍮繊維、テフロン繊維、ダクロン繊維、マイラー繊維、アル ミニウム繊維、アルミニウム合金繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリル繊維、ナ イロン６６ポリアクリロニトリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、食用植物繊 維、非食用植物繊維、木材パルプ繊維、綿繊維、動物繊維、肉繊維、羊毛繊維、 毛髪、人毛、山羊の毛、牛の毛、毛糸、ウール糸、綿糸、糸、ワイヤおよび光学 ファイバーから成る群から選択される繊維から成り、きらに、 前記有効化および測定相互作用空間内の所定の位置および方向において所定の長 さを有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の方法。 １１．前記有効化エネルギービームが前記測定エネルギービームと同一であり、 かつ、平行化した光ビームにより照射されたピンホールから出現する光の拡張ビ ームであり、 前記有効化相互作用空間が前記測定相互作用空間と同一であり、かつ、単一の相 互作用空間であり、前記有効化パラメータが前記有効化外出エネルギーを用いて 生成される相互作用空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり、前記 有効化外出エネルギーが光の形態を有しており、 前記測定パラメータが前記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度であり、 かつ、前記測定外出エネルギーが回折パタンであり、 有効対象物が羊毛および山羊の毛から成る群から選択される繊維から成り、かつ 、前記有効化および測定相互作用空間内の所定の位置および方向において所定の 長さを有しており、 前記第１パラメータが前記繊維の直径であり、さらに、前記方法が請求項１ない し７のいずれかの方法を複数回繰り返す段階と、前記有効対象物の複数の直径に ついての統計的情報を決定する段階とから成ることを特徴とする請求項１ないし 請求項７のいずれかに記載の方法。 １２．前記有効化エネルギービームが前記測定エネルギービームと同一であり、 かつ、平行化した光ビームであり、 前記有効化相互作用空間が前記測定相互作用空間と同一であり、かつ、単一の相 互作用空間であり、前記有効化バラメータが前記有効化外出エネルギーを用いて 生成される相互作用空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり、前記 有効化外出エネルギーが光の形態を有しており、 前記測定パラメータが前記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度であり、 かつ、前記測定外出エネルギーが回折パタンであり、 有効対象物が羊毛および山羊の毛から成る群から選択される繊維から成り、かつ 、前記有効化および測定相互作用空間内の所定の位置および方向において所定の 艮さを有しており、 前記第１パラメータが前記繊維の直径であり、さらに、前記方法が、請求項１な いし請求項７のいずれかの方法を複数回繰り返す段階と、前記有効対象物の複数 の直径についての統計的情報を決定する段階とから成ることを特徴とする請求項 １ないし請求項７のいずれかに記載の方法。 １３．（ａ）有効化エネルギービームを有効化相互作用空間に通過させるための 有効化エネルギー供給源と、（ｂ）前記有効化相互作用空間において前記有効化 エネルギービームから生じる有効化外出エネルギーを検出するための有効化検出 器とから成り、前記検出処理が有効化相互作用空間について有効化外出エネルギ ーの有効化焦点面の少なくとも一つにおいて行われ、さらに、前記有効化検出器 に付随して動作して検出された有効化外出エネルギーから有効化パラメータを決 定するための手段とから成り、前記有効化検出器が前記有効化エネルギー供給源 に付随して動作し、さらに、 （ｃ）前記有効化パラメータより前記有効化外出エネルギーが前記有効化空間に おける対象物と有効化ビームとの間の相互作用から生じるか否かを決定するため の検証手段から成り、前記検証手段が前記有効化検出器に付随して動作し、さら に、 （ｄ）前記（ｃ）の対象物を測定相互作用空間に配置するための手段から成り、 前記配置手段が前記検証手段に付随して動作し、さらに、 （ｅ）測定エネルギービームを測定相互作用空間に通過させて対象物と相互作用 させることにより測定外出エネルギーを生じるための測定エネルギー供給源と、 （ｆ）前記測定相互作用空間について測定外出エネルギーの少なくとも一つの測 定焦点面における測定外出エネルギーの少なくとも一部を検出するための測定検 出器とから成り、前記測定焦点面が前記有効化焦点面と異なり、さらに、前記測 定検出器に付随して動作して検出された測定外出エネルギーから測定パラメータ を決定するための手段から成り、前記測定検出器が前記測定エネルギー供給源に 付随して動作し、さらに、（ｇ）前記有効化パラメータより対象物が有効対象物 か否かを決定するための手段から成り、前記決定手段が前記有効化検出器に付随 して動作することを特徴とする対象物の測定パラメータを決定し、かつ、前記対 象物が有効対象物であるか否かを決定するための装置。 １４．請求項１３の装置と、 前記測定検出器に付随して動作して測定パラメータから対象物の第１パラメータ を決定する手段とから成ることを特徴とする対象物の有効化パラメータと第１パ ラメータとを決定するための装置。 １５．請求項１３の装置と、 前記測定検出器に付随して動作して測定パラメータより有効対象物の第１パラメ ータを決定し、かつ、前記有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物 パラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより前記対象物が有効対象 物であるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効対象物の 第１パラメータを決定するための装置。 １６．請求項１３の装置と、 前記測定検出器に付随して動作して有効対象物の測定パラメータを許容可能な有 効対象物パラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより前記対象物が 有効対象物であるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効 対象物の測定パラメータを決定するための装置。 １７．請求項１３の装置と、 前記測定検出器に付随して動作して無効対象物の測定パラメータを許容不可な有 効対象物パラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより前記対象物が 有効対象物であるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする無効 対象物の測定パラメータを決定するための装置。 １８．請求項１３の装置と、 前記測定検出器に付随して動作して測定パラメータより対象物の第１パラメータ を決定し、かつ、無効対象物の第１パラメータを許容不可な有効対象物パラメー タとして決定する手段と、有効化パラメータより前記対象物が有効対象物である か否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする対象物の第１パラメー タを決定し、かつ、無効対象物の第１パラメータを決定するための装置。 １９．請求項１３の装置と、 前記測定検出器に付随して動作して有効対象物の測定パラメータを許容可能な有 効対象物パラメータとして決定し、かつ、無効対象物の測定パラメータを許容不 可な有効対象物パラメータとして決定する手段と、有効化パラメータより前記対 象物が有効対象物であるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とす る有効対象物の測定パラメータを決定し、かつ、無効対象物の測定パラメータを 決定するための装置。 ２０．請求項１３の装置と、 前記測定検出器に付随して動作して測定パラメータから対象物の第１パラメータ を決定し、かつ、有効対象物の第１パラメータを許容可能な有効対象物パラメー タとして決定し、さらに、無効対象物の測定パラメータを許容不可な有効対象物 パラメータとして決定すめる手段と、有効化パラメータより前記対象物が有効対 象物であるか否かを決定するための手段とから成ることを特徴とする有効対象物 の第１パラメータを決定し、かつ、無効対象物の測定パラメータを決定するため の装置。 ２１．前記有効化エネルギー供給源が前記測定エネルギー供給源と同一であり、 前記有効化エネルギービームが前記測定エネルギービームと同一であり、かつ、 平行化した光ビームにより照射されたピンホールから出現する光の拡張ビームで あり、前記有効化相互作用空間が前記測定相互作用空間と同一であり、かつ、単 一の相互作用空間であり、前記有効化パラメータが前記有効化外出エネルギーを 用いて生成される相互作用空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり 、前記有効化外出エネルギーが光の形態を有しており、 前記測定パラメータが前記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度であり、 かつ、前記測定外出エネルギーが回折パタンであることを特徴とする請求項１３ ないし請求項２０のいずれかに記載の装置。 ２２．前記有効化エネルギー供給源が前記測定エネルギー供給源と同一であり、 前記有効化エネルギービームが前記測定エネルギービームと同一であり、かつ、 平行化した光ビームであり、前記有効化相互作用空間が前記測定相互作用空間と 同一であり、かつ、単一の相互作用空間であり、前記有効化パラメータが前記有 効化外出エネルギーを用いて生成される相互作用空間の面像の少なくとも一部か ら得られる強度であり、前記有効化外出エネルギーが光の形態を有しており、 前記測定パラメータが前記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度であり、 かつ、前記測定外出エネルギーが回折パタンであることを特徴とする請求項１３ ないし請求項２０のいずれかに記載の装置。 ２３．有効対象物が、ファイバーガラス繊維、へシアン繊維、ナイロン繊維、ガ ラス繊維、ポリノジツク繊維、ポリエステル繊維、マニラ麻繊維、絹繊維、ジュ ート繊維、亜麻繊維、セルロース繊維、再生繊維、サイザル麻繊維、炭素繊維、 ステンレススチール繊維、植物繊維、ポリオレフィン繊維、スチール繊維、ボロ ン繊維、銅繊維、真鍮繊維、テフロン繊維、ダクロン繊維、マイラー繊維、アル ミニウム繊維、アルミニウム合金繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリル繊維、ナ イロン６６ポリアクリロニトリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、食用植物繊 維、非食用植物繊維、木材パルプ繊維、綿繊維、動物繊維、肉繊維、羊毛繊維、 毛髪、人毛、山羊の毛、牛の毛、毛糸、ウール糸、綿糸、糸、ワイヤおよび光学 ファイバーから成る群から選択される繊維から成り、さらに、 前記有効化および測定相互作用空間内の所定の位置および方向において所定の長 さを有することを特徴とする請求項１３ないし請求項２０のいずれかに記載の装 置。 ２４．前記有効化エネルギー供給源が前記測定エネルギー供給源と同一であり、 前記有効化エネルギービームが前記測定エネルギービームと同一であり、かつ、 平行化した光ビームにより照射されたピンホールから出現する光の拡張ビームで あり、前記有効化相互作用空間が前記測定相互作用空間と同一であり、かつ、単 一の相互作用空間であり、前記有効化パラメータが前記有効化外出エネルギーを 用いて生成される相互作用空間の画像の少なくとも一部から得られる強度であり 、前記有効化外出エネルギーが光の形態を有しており、 前記測定パラメータが前記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度であり、 かつ、前記測定外出エネルギーが回折パタンであり、 有効対象物が羊毛および山羊の毛から成る群から選択される繊維から成り、かつ 、前記有効化および測定相互作用空間内の所定の位置および方向において所定の 長さを有しており、 前記第１パラメータが前記繊維の直径であり、さらに、前記装置が有効対象物の 複数の直径についての統計的情報を決定する手段から成ることを特徴とする請求 項１３ないし請求項２０のいずれかに記載の装置。 ２５．前記有効化エネルギー供給源が前記測定エネルギー供給源と同一であり、 前記有効化エネルギービームが前記測定エネルギービームと同一であり、かつ、 平行化した光ビームであり、前記有効化相互作用空間が前記測定相互作用空間と 同一であり、かつ、単一の相互作用空間であり、前記有効化パラメータが前記有 効化外出エネルギーを用いて生成される相互作用空間の画像の少なくとも一部か ら得られる強度であり、前記有効化外出エネルギーが光の形態を有しており、 前記測定パラメータが前記測定外出エネルギーの少なくとも一部の強度であり、 かつ、前記測定外出エネルギーが回折パタンであり、 有効対象物が羊毛および山羊の毛から成る群から選択される繊維から成り、かつ 、前記有効化および測定相互作用空間内の所定の位置および方向において所定の 長さを有しており、 前記第１パラメータが前記繊維の直径であり、さらに、前記装置が有効対象物の 複数の直径についての統計的情報を决定する手段から成ることを特徴とする請求 項１３ないし請求項２０のいずれかに記載の装置。 ２６．前記有効化外出エネルギーが光であり、さらに、前記有効化エネルギー供 給源と有効化検出器とに付随して動作して前記有効化相互作用空間の画像を前記 有効化検出器上に形成するための集光器から成ることを特徴とする請求項１３な いし請求項２０に記載の装置。 ２７．前記測定外出エネルギーが光であり、さらに、前記測定エネルギー供給源 と測定検出器とに付随して動作して前記測定相互作用空間の画像を前記測定検出 器上に形成するための集光器から成ることを特徴とする請求項１３ないし請求項 ２０に記載の装置。 ２８．さらに、前記測定検出器と、前記第１パラメータを決定する手段と、前記 有効化パラメータから対象物が有効対象物であるか否かを決定する手段とに付随 して動作して、前記測定パラメータと対象物の有効化情報とを記憶して取り出し 、かつ、前記第１パラメータを記憶するための手段から成ることを特徴とする請 求項１４、請求項１５、請求項１８または請求項２０のいずれかに記載の装置。 ２９．さらに、前記有効化エネルギー供給源、測定エネルギー供給源および前記 配置手段に付随して動作して、対象物に前記測定および有効化相互作用空間を通 過させる手段から成ることを特徴とする請求項１３ないし請求項２０のいずれか に記載の装置。 ３０．前記有効化検出器が検出素子のアレイから成ることを特徴とする請求項１ ３ないし請求項２０のいずれかに記載の装置。 ３１．前記測定検出器が検出素子のアレイから成ることを特徴とする請求項１３ ないし請求項２０のいずれかに記載の装置。 ３２．前記有効化外出エネルギーが光であり、前記有効化検出器が検出素子に連 結する光学ファイバーから成ることを特徴とする請求項１３ないし請求項２０の いずれかに記載の装置。 ３３．前記測定外出エネルギーが光であり、前記測定検出器が検出素子に連結す る光学ファイバーから成ることを特徴とする請求項１３ないし請求項２０のいず れかに記載の装置。