JPS61138145A - 屈折率計および屈折率決定方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、屈折率計および屈折率決定方法に関し、特
に液体の屈折率を測定しかつその固形分含有率を決定す
る新しく改良された自動屈折率計および上記液体の屈折
率決定方法に関する。

（従来技術） 屈折率計は全反射のいわゆる臨界角の測定に基づく形式
のものが普通である。その場合には、視界を明部と暗部
に分ける境界線または陰影線の位置を固定目盛またはマ
スクに対して接眼レンズを通して観察する。接眼レンズ
を通して行なわれる手動位置合せに起因する手作業誤差
を除去するために、屈折率を完全自動で４１１１定でき
る自動屈折率計を提供することは特に好ましい。また、
ディジタル・データ処理の利点を用い屈折率測定から固
形分含有率の計算ができ、必要に応じて屈折率と含有率
の温度補正ができ、複数の動作モードをもち、屈折率の
異なった解釈をもたらす各種の情報を取扱うマルチ・チ
ャネル能力をもつ自動屈折率計′を提供することは更に
好ましいことである。

（発明が解決しようとする問題点） したがって、この発明の主要目的は１手作業への依存性
をなくし新しい改良された自動屈折率計を提供すること
にある。

さらに、この発明の目的は、屈折率と液体中の固形分含
有率とに関係する情報の読出しができる屈折率計を提供
することにある。

さらに、この発明の目的は、比較的小さい範囲でしかも
比較的高精度に上記情報の読出しができる屈折率計を提
供することにある。

さらに、この発明の目的は、屈折率測定と液体の固形分
含有率測定とが、温度補正を加えたモードでも加えない
モードでも可能な複数の動作モードをもつ屈折率計を提
供することにある。

さらに、この発明の目的は、屈折率決定に異った解釈を
与える各種情報を取扱うマルチ・チャネル能力をもつ屈
折率計を提供することにある。

さらに、この発明の目的は、被測定液体による光の屈折
を測定するものにおいて、その信号がディジタル方式で
処理され、屈折率と固形分含有率とに関する情報が得ら
れる屈折率計を提供することにある。

さらに、この発明の目的は、外部のディジタル・プロセ
ッサと通信することができ、これによって被測定液体に
関する特性の変化に適応してプログラムを変え、屈折率
と固形分含有率の決定に影響を及ぼすようにすることの
できるディジタル屈折率計を提供することにある。

さらにこの発明の目的は、プリズムの温度を測定し、所
与の基準温度に基づいて屈折率と固形分含有率について
の要求された温度補正をすることができる屈折率計を提
供することにある。

さらにこの発明の目的は、光学的に、光電的におよび他
のやり方でセンシングするセンサ部分が温度、汚染、衝
撃、振動等の悪影響から保護される屈折率計を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成のために、この発明の自動屈折率計は
、リニア争スキヤント・アレイ方式の比較的狭いダイナ
ミック・レンジをもっとともに複数の光電素子を有し、
これらの各素子が、走査中に、対応する素子への入射光
の照度により決定されるパルス振巾をもつ出力パルスを
発生する感光性手段と、光が照射されるアレイの特定の
光電素子がこの光学的手段と動作的に関連して配置され
た光伝達物質の屈折率によって決定される。そのような
やり方でアレイ上に光を指向させるための光学的手段と
、アレイからの信号をアレイ信号の振巾に関する情報を
含むディジタル信号に変換する手段と、光学的手段と動
作的に関連して配置された基準物質と標本物質の各信号
を記憶し、記憶された基準情報および標本情報の比較に
よって標本物質の屈折率を計算する手段と、計算結果を
読出す手段とから構成されている。上記ディジタル処理
回路手段はさらに、標本物質の固形分含有率を計算する
手段を備え、この回路手段には、計算された屈折率の異
る解釈を与える情報を含む複数のチャネルが設けられて
いる。アレイ信号をディジタル信号に変換する手段は、
アレイを走査することにより得られる各信号の振巾のピ
ーク値を検出するピーク検出回路と、各アレイ信号のピ
ーク振巾に関する情報を含むディジタル信号を与えるＡ
−Ｄコンバータとを有する。さらに、標本物質の温度を
測定し基準と比較して、計算された屈折率の温度補正を
行う手段、標本物質にさらされる光学的手段の要素の温
度をモニタしかつ調整する手段、ならびにアレイへの入
射光の強度をモニタかつ調整する手段がこの発明の屈折
率計に設けられている。

この発明の上述のおよびその他の利点ならびに特徴は、
以下の図面を参照したより詳細な説明を読むことによっ
て明らかになるであろう。

（実施例の説明） この発明の自動屈折率計は、オペレータを介することな
く、屈折率を完全に自動的に測定することかできかつこ
の屈折率測定に基づく計算により固形分含有率も決定で
きる。屈折率計はまた。プリズム温度を測定し、必要に
応じて屈折率または固形分含を率のいずれかに対する所
与の基準温度か・らの補正を行う。さらに多数の物質を
処理するマルチ・チャネル機能があり、計器（屈折率計
）の選択された動作モードにし、たがって選択されたチ
ャネルを表示する。また起こりうる動作エラーをオペレ
ータに告げる警報表示も行う。屈折率計の動作が開始す
ると、リニア・スキャンド・アレイの光レベルをａｌｌ
ｌ定し、アレイにおいて最適な光レベルが得られるよう
にランプ電圧の調整が行なわれる。その後、アレイの基
準走査が行なわれ。

その情報が後の使用のためにメモリ内に記憶される。次
にオペレータが計器の測定モード、すなわち、屈折率（
Ｎ　ｄ）、温度補償された屈折率（ＮｄＴＣ）、固形分
含有率（固形分％２％５ｏｌｉｄｓ）　。

温度補償された固形分含有率（固形分％ＴＣ，％５ｏｌ
ｉｄｓ　Ｔ　Ｃ）および液体温度（温度Ｃ，ＴｅＩＩｐ
ｃ）の１つを選択する。本計器では、液体として水のデ
ータの読取りが行なわれ、この読取り結果を後の読取り
のための基準値をして用いることにより、調整が行われ
る。７ｊｌｌｌ定される液体に応じて特定のチャネルが
選択される。各種入力チャネルに応答して、屈折率計は
屈折率、固形分含有率。

被測定液体温度の表示を行なう。

この発明の自動屈折率計は第１図のハウジング１０内に
ある。ハウジング１０は底部１２．一対の側壁１．４．
１Ｂ、前部壁１８および後部壁２０からなる。第１図に
示すように、ハウジング１０の頂部には前部壁１ｇから
内側に延びる平面部２２があり、この平面部２２は使用
中は水平になるように底部■２と平行な面上に設けられ
ている。第１図で、頂部平面部２２は前部壁１８から後
部壁２０に向って約１７３の距離たけ延び、この位置で
而２２と直角な比較的短い垂直面２４と接する。ハウジ
ング頂部の残りの部分には面２４から後方に延びる第１
上方傾斜面部２Ｂがあり。

この面部２６は後部壁２０から前方上方に延びる第２傾
斜面部２８と頂点またはエツジ部３０で接する。図示し
たハウジングでは、平面部２６と２８のなす角度は９０
″よりいくらか大きい。

ハウジングＩＯは、情報を屈折率計に入力するキーボー
ド３４と、屈折率および固形分含有率情報を表示するデ
ィスプレイ３６とを支持する。キーボー・ド３４とディ
スプレイ３６はｉ２Ｂの領域３８内にある。而２Ｂが傾
斜しているので、ディスプレイ３Ｂは見易く、また使用
者はディスプレイ３６とキーボード３４を容易に使用で
きる。

屈折率計のプリズム・アセンブリ（第１図では図示せず
）はふた４０で覆われている。ふた４０は。

後に説明するやり方で、面２４近くの所定位置でノ＼ウ
ジングＩＯに回動自在に取付けられている。電力はハウ
ジング内の屈折率計にライン電圧の標準的なコンセント
に接続される導体（図示せず）により供給される。

第２図に、第１図のキーボード３４とディスプレイ３Ｂ
をより詳細に示す。ディスプレイの下部には計器の情報
と状態とが表示される。第２図の下部左側には、対応す
る数値とともに「チャネル」または「基準温度」のいず
れかが表示される。第２図では１便宜上、対応する数値
２０とともに両方の語が示されている。この発明による
屈折率計はマルチ・チャネル能力をもち、各チャネルに
は、屈折率が測定された後にこの屈折率計によって固形
分含有率が計算される各種物質に対する情報が割当てら
れる。したがって１選択されている特定のチャネルは、
これらの物質のうちの屈折率計によって現在測定されて
いる物質に該当する。たとえば１図示の屈折率計には１
５チヤネルもある。基準温度とは前もってプログラムさ
れた温度であって、固形分に応じて選択された特定のチ
ャネルがこのプログラム温度に対して補正される。

ディスプレイ３６の下部右側には、２つの状態が指示さ
れる。特定の時点においては、これらのうちの１つのみ
が表示される。指示の１つは「レンジ外」であり、これ
は現在測定中の液体の屈折率が計器の範囲外であること
を示す。この実施例で説明されている屈折率計では、こ
の範囲は１．３２から　１．５０の間である。他の１つ
の指示「Ｗ期」は屈折率計が最初にオンされたときに表
示されるもので、後に説明する基準曲線を選択するとい
うような初期操作または準備的動作を行なうことをオペ
レータに促すものである。これはまた、計器がプログラ
ムの動作変数の初期化を要求している合°図でもある。

すなわち、オペレータは後述する「初期」キーを押さな
ければならないことを指示している。また、屈折率計が
動作しているときに、もしプリズム温度が選択された目
盛に対して前もってプログラムされた温度から逸脱した
ときは、「基準温度」指示がオペレータに対する警告と
して表示される。

ディスプレイ３６のＬ部には、計器の選択された動作モ
ードと屈折率測定および固形分含有率計算の結果を示す
数値とが表示される。特に、左側には、屈折率が小数点
以下４位まで表示されるとともに（範囲は既に説明した
ように約　１．３２から１．５０である）屈折率測定に
基づいて計算された固形分含有率や温度も表示される。

右側には、計器の５つの測定モードのうちの１ツ力表示
される。常に１つのモードのみが表示されるが、第２図
には便宜上、５つのモードのすべてが示されている。ｒ
Ｎｄ　ＪモードはナトリウムＤ線固定（Ｄライン・コン
ベンション）にしたがう屈折率測定モードである。ｒＮ
ｄＴＣＪモードは、温度補正された（たとえば２０℃に
）屈折率測定モードである。「固形分％」モードは、測
定された屈折率を取り込み、固形分含有率を計算して１
選択された特定のチャネルに依存する値を与えるモード
である。「固形分％ＴＣＪモードは。

チャネルの基準値として記憶された温度に補正された固
形分含有率を与えるモードである。「温度Ｃ」モードは
、測定中の液体の温度の読みを与えるモードである。ま
た「基準温度」モードもあり、このモードは、もし選択
されたときには、温度値を表示する。

キーボード３４には、第２図において６つの手動キー５
０．５２，５４．５Ｂ、５８．６０がある。各キーは、
それが押されると、屈折率計における一動作または一連
の動作を指令する。

まず「初期」キー５０について考察する。屈折率計の電
源がオンとされると、すべてのキー５０〜６０が不能に
される。計器を始動するには、この初期キー５０を押さ
なければならない。キー５０が押されると、計器が作動
し、後述するやり方でリニア・スキャン・アレイの先レ
ベルが測定され２次にアレイ上で最適な光レベルが得ら
れるように計器の光源電圧が調整される。その後、アレ
イの基準走査が行われ、この走査から得られた情報が計
器メモリ内に後の使用のために記憶される。もしすべて
の動作が所定の限界内にあれば、ディスプレイ３Ｂの上
部左側に例えばｒｌｌＥＬＬｏ　Ｊ等の適当なメツセー
ジが現われて、キーボード３４は他のすべての有効コマ
ンドを受け入れることができるようになる。

「モード」キー５４は、計器の既に説明した測定モード
の中から所望の１モードを指令するために押される。キ
ー５４は連続して押され、希望するモードがディスプレ
イに表示されるまで各種のモードを循環させることがで
きる。たとえば。

キー５４が一回押されるとｒＮｄ　Ｊモードが指令され
、再度押さなければ、ディスプレイはｒＮｄ　Ｊを表示
した状態となる。他の例として、「固形分％ＴＣＪモー
ドが所望のときには、このモードがディスプレイ３６に
表示されるまで４回連続してキー５４が押される。

「調整」キー５Ｂは計器を正しい読み値に校正するため
の一連の動作を指令するために押される。

まず水を計器プリズム部に入れてキー５Ｂを押す。

プリズム上の水温が測定され、後述するやり方で陰影線
の交差位置が決定され、これが他のすべでの読み値に対
する基準として用いられる。

「チャネル」キー５２は適当な目盛を選択するために押
される。キー５２を押す毎に、ディスプレイ３６の下部
左側に表示された数値が計器内で前もってプログラムさ
れたチャネルの最大数に達するまで１つづつ増加する。

この最大数に達した後は表示は再び１に戻る。

「温度」キー５８は被測定標本の温度を読み取りたいと
きに押される。その温度はディスプレイ３６の上部に表
示される。「リード」キー６０は１選択されているモー
ドに応じて、計器によって得られた測定結果や計算結果
を読み取りたいときに押される。

第３図はこの発明の屈折率計の光学系の略図であ°る。

光学系には比較的狭いダイナミ・ツク・レンジをもつ感
光性手段７０があり、これは入射光の量および位置の関
数としての出力信号を発生する。

この感光性手段７０は光電タイプのもので、光がそれに
入射する形態によって決められる特性をもつ出力信号を
発生する。特に、この光電手段７０は。

多数の光電素子からなるリニア・スキャンド・アレイ（
線状に走査されるアレイ）であり、各素子はアレイの走
査中に出力パルスを発生する。各パルスの振巾は対応す
る素子への入射光の照射量によって決定される。リニア
・スキャンド・アレイ７０については後で説明する。

光学系はさらに、感光性手段７０に光を投射する光学的
手段をもつ。感光性手段７０に入射する光の量と位置は
、上記光学的手段と動作的に関連づけて配置された光伝
達物質の屈折率により決定される。光学的手段はリニア
・スキャンド・アレイ７０上に光を投影するように機能
する。アレイ７０の光に照射される特定の光電素子は光
伝達物質の屈折率によって決定される。第３図に示すよ
うに、光学的手段は光源７２とプリズム７４とを有する
。プリズム７４は光源７２から光路に沿って伝播してく
る光を受けるもので、プリズム面に動作的に接触する光
伝達物質の曲折率に基づいて光電手段７０に投射する光
の方向を決定するために非測定物質を受ける而（上記プ
リズム面）を持っている。特に、第３図に示すように、
プリズム７４は、被測定物質を受ける上端面７Ｂと、こ
の上端面７Ｂと平行でかつ光が人、出射する下″端面７
８と２面７８に対して鋭角をなし内部に向って反射的な
一対の側面８０．８２とを備えている。プリズムは、後
述するやり方で屈折率計内に支持されている。

光？Ｒ７２はプリズム７４に光を投射する位置に置かれ
、タングステン・ハロゲン・ランプで構成することがで
きる。特に、光は光源７２からある光路に沿ってプリズ
ム７４に達するが、この光路は、光源７２と平面反射ミ
ラー８６との間の第１光路部分８４と１反射ミラーＢ２
で反射してプリズム７４本体内へ入射する第２光路部分
８８とからなる。この発明では、比較的狭い帯域中をも
ち、光源７２とプリズム７４との間の光路に設けられた
干渉フィルタ手段９０が備えられている。特に、この干
渉フィルタ９０は第１光路部分８４にあり、単色光の光
を透過させる。所与の液体の屈折率は光の波長の関数と
して変化するので、干渉フィルタ９０を設けたことは。

プリズム７４上に置かれた液体の屈折率測定値に対する
光ａＩ！７２の光の波長変動による影響を防止または最
小限にするのに役立つ。また、光源７２とフィルタ９０
との間には第１レンズ９６があり、実質的に平行な光を
フィルタ９０に与える。レンズ９６は平凸レンズであり
、その平面を光源７２に向けて、凸面をフィルタ９０に
向けて、フィルタ９０に近接して置かれている。さらに
、第２レンズ１００がフィルタ９０とプリズム７４との
間に配置され、フィルタ９０からの光を集光する。レン
ズ１００も平凸レンズで。

平面がミラー８６に、凸面がフィルタ９０に向き。

フィルタ９０に近接して置かれている。

第３図のシステムでは、第１光路部分８４において光源
７２の近くに拡散板１０６がある。この拡散板１０６は
光源７２からの光を拡散し、拡散板１０６からレンズ９
Ｂの方向に伝わる光が実質的に特定の位相や角度をもた
ずに平滑されるよう機能する。したがって、第１光路部
分８４に沿って伝播する光は光源７・２の配置位置に影
響されない。

第２光路部分８８に沿って伝わる光は而７８を通ってプ
リズム７４に入射し１面８０により内面反射され、光路
１０８に沿ってプリズム面７Ｂに向って進む。面７Ｂ上
の被測定液体によって屈折された光は光路１１０に沿っ
てプリズム７４内を進み、プリズム面８２で内面反射さ
れ、他の光路部分１１２を通ってプリズム面７８から出
る。反射ミラー１１４がプリズム７４とリニア・スキャ
ンド・アレイ７０との間の光路に配置されている。光路
１１２に沿って進む先はミラー１１４によって反射され
、光路１１ｇに沿ってアレイ７０の方向に進む。プリズ
ム７４とミラー１１４との間の光路１１２上において、
プリズム面７８の近くにレンズ１２０が配置されている
。レンズ１２０は対物レンズで１曲面がミラー１１４に
、その反対面がプリズム７４にそれぞれ面している。レ
ンズ１２０はプリズム７４における光路変動を補償する
のに役立′つ。

一例として１図示した屈折率計では、プリズム７４は、
　ＬＡＰ　２２７８２３７１ガラス、グレードＣ２光学
特性ｉ；ｔ、　Ｎ　　：１．７８１８１．　Ｖｏ　：３
７．０９．気泡：最大０．１である。面７８の長さは４
６．ｈｌｌ、　　面７Ｂと７８との距離は２６．Ｏｎ＋
ａ＋、プリズム厚１８．ｈｍ、面８０および面８２が面
７８に対してなす角はそれぞれ角度６１°である。各光
路８８と１１２が面７８と交わる点は、側面８０と８２
との間に位置する面７Ｂの中点から１６．０８６ａｍの
位置にある。対物レンズ１２０は５ｃｈｏｔｔ　５Ｋ１
６ガラス、グレードＣ２光学特性は、　Ｎ　　：　　１
．６２０３２゜ＶＤ：　８０．３．　気泡：　　０．１
０　ａｖ”　／１００ｃｍ３テアル。

このレンズの直径は１９．００ｍｍ　、厚さ　４．６０
１ｎｖ。

ミラー１１４側の面の曲率半径４１．４７１ｕ＊、プリ
ズム７４側の面の曲率半径１９１．８２３ａｍ、焦点距
離はＰ、Ｐ、Ｌ、　：　８０．７２８ｓｉ、　Ｅ、Ｐ、
Ｌ、　：　８４．３０７ａｍ、　Ｂ、Ｆ、Ｌ、　：８５
．０８１ｍｍである。ミラー８６と１１４は、　３８４
１−８５８ガラス、　ｌ／８インチ（３，１７５ｍ５）
厚、鏡面仕上である。ミラー１１４とアレイ７０との間
の光路１１８の長さは、この光路がアレイ７０に垂直な
ときに５７．５７　ａｎで、この場合に光路はミラー１
１４の面に対して４０．９’の角度になる。アレイ７０
はプリズム面７８に垂直である。ミラー１１４とレンズ
１２０の面との間の光路部分１１２の長さは２５．０ｍ
ｍ、　　レンズ１２０とプリズム面７Ｂとの間の光路の
長さは５．７■であり、光路１１２は而７８に垂直な面
に対して８．１８　’の角度をなす。光路８８もプリズ
ム面７８の垂線に対して同じ８．１８°の角度をなし１
面７８からミラー８Ｂまでの光路８８に沿う距離は１６
．３■■である。ミラー８Ｂとレンズ１００との間の光
路８４部分の長さは２５．６１１．　　この光路のミラ
ー８６の面に対する角度は４０，９°である。

単色フィルタ９０は、直径２５．４ｍｓ、厚さ　４．０
ａ■。

中心波長５８９０人、半減帯域巾１００人、最小透過率
６０％、スペクトル上でＸ線から赤外線まで阻止。

マサチューセッツ州、ホリストンのＣｏｒｉｏｎ−Ｃｏ
ｒｐ。

から入手可能である。各コンデンサ・レンズ９６゜１０
０は、　５２３５８Ｂガラス、グレードＣ２光学特性Ｎ
　　：Ｌ、５２３０　、　Ｖ　　：　５８．８．　気泡
：　　０．１０　ａ＋ａ＋”　／Ｄ　　　　　　　Ｄ １００　ｃ−、焦点距離Ｆ、Ｅ、Ｌ、　：　４９．７７
３＋ｎｏ＋、　Ｅ、Ｆ、Ｌ、　：５３．６１４＋ｎ＋ｇ
、　Ｂ、Ｆ、Ｌ、　：　５３．８１４ｍｍ、直径２５．
４■、厚さ　５．８５ｍｏ＋　、曲率半径２８．０４ｉ
ｉである。拡散板１０８は、　Ｍ９９−０４−０１０ガ
ラス、直径２０．０ｍｍ、厚さ１．５Ｑ　ｌｌ１ｍであ
る。拡散板１０６とレンズ９６との間の光路８４上の距
離は４２．０ｗ＋ｍである。

上記の配置によって測定できる屈折率の範囲は１．３３
３０から　１　、５０５３で、これはＯから８５　Ｂｒ
１ｘに相当する。アレイ７０のを助長は全１０２４セル
中の９５５セルで、この９５５セルの物理的な距離は２
３．１１７５ｍ１ｍである。アレイのセル番号３０がＯ
Ｂｒ１ｘに、セル番号９８５が８５　Ｂｒ１ｘに相当す
る。

後に詳細に説明するように、アレイ７０は直線上に沿っ
て一定間隔をおいて配置された多数の光電素子からなる
。第３図の配置では、光電素子の配列直線方向は、ミラ
ー１１４に対面するアレイの面に沿って垂直方向である
。光路１１８に沿ったビームより下方のアレイ部分は暗
く、光路１１８より上方のアレイ部分は明るい。換言す
れば、光路１１８より上の部分に沿ったすべてのアレイ
素子が光学系からの光で照らされる。したがって、陰影
線は上記のようにアレイの明暗領域の変わり目に現われ
る。

第４図は、この発明の屈折率計のディジタル処理回路と
その関連装置のブロック図である。この回路は、リニア
争スキヤント争アレイ７０の出力信号を、これらのアレ
イ出力信号の振巾に関する情報を含むディジタル信号に
変換する手段１３０を備えている。特に、アレイ７０は
、タイミング回路１３２の制御の下に、ライン１３４．
１３８を通って信号処理とＡ−Ｄ変換とを行う回路１３
８に接続されている。この発明では、以下に詳しく説明
するように１回路１３８は、アレイ７０に動作的に接続
され。

走査中にアレイから得られる信号のビーク振巾を検出す
るピーク検出回路手段と、このピーク検出回路手段に動
作的に接続され、アレイ信号のピーク振巾に関する情報
を含むディジタル信号を与えるＡ−Ｄコンバータ手段と
から構成されている。

第４図のシステムはさらに、前述の光学的手段と動作的
に関連して置かれた基準物質および標本物質からのそれ
ぞれのディジタル信号を記憶し。

かつ記憶した基準信号情報と標本信号情報とを比較して
標本物質の屈折率を計算するディジタル処理回路手段１
４０を有する。また、このシステムは、このディジタル
処理回路手段により計算された結果を読出す手段も備え
ている。システムの各種の動作モードを指令し、かつ各
種の測定モードおよび計算モードを選択する手段もまた
備えられている。これらの続出手段１選択制御手段は、
第４図では、ディスプレイおよびキーボード１４４で示
されている。特に、第４図のディジタル処理回路手段に
はマイクロプロセッサ手段１４８が含まれており、これ
は、バス部分１５０，１５２．１５４を有する主システ
ム・バスに接続されている。バス１５４は信号処理およ
びＡ−Ｄコンバータ部１３８に分岐バス１５６によって
接続され、また他の分岐バス１５８を介してタイミング
部１３２に接続されている。

ディジタル回路手段はさらに９分岐バス１６２を介して
システム・バス１５０に接続されたプログラム・メモリ
１６０９分岐バス１６６を介してバス１５０に接続され
た基準メモリ１６４１分岐バス１７０を介してバス１５
０に接続された標本メモリ１８８を有している。ディス
プレイおよびキーボード１４４は分岐バス１７２によっ
てバス１５２に接続されている。

第５図は、第４図のシステムのリニア拳スキヤント・ア
レイ７０と信号処理およびＡ−Ｄ変換部１３８の詳細を
示すものである。アレイ７０は関連回路とともにアレイ
・ディバイス１８０自体も含む。

簡単にいえば、アレイ・ディバイス１８０は、１列のシ
リコン・フォトダイオードからなるモノリシック自己走
査型リニア・フォトダイオード・アレイであり、各ダイ
オードは、光電流（フォト・カレント）を積分する記憶
コンデンサをもち、シフトレジスタ走査集積回路によっ
て周期的に続出すためのマルチプレックス・スイッチに
関連づけられている。アレイの各走査において、各フォ
トダイオードの電荷は光電流により移送され−る。この
光電流はダイオード感度と光強度または光の照射量との
積を表わす。たとえば１図示装置では。

アレイ・ディバイス１８０は、カリフォルニア州。

サニーバレイのＥＧ＆Ｇ　Ｒｅｔｉｃｏｎ製のＧ−シリ
ーズ・ソリッド・ステート・ライン・スキャナ・モデル
ＲＬ１０２４Ｇである。この例示したアレイは１０２４
個のフォトダイオード素子を含み、第５図のディバイス
［８０にはこの例示アレイに対応するピン番号が付けら
れている。ディバイス１８０の構造や動作に関するこれ
以上の情報については、　ＥＣ＆Ｇ　Ｒｅｔｉｃｏｎの
製品説明書Ｎｏ、１８２２０．　　ｒ　Ｇ−シリーズ・
ソリッドΦステート・ライン・スキャナ１２８，２５［
ｉ、５１２゜１０２４素子」を参照されたい。

アレイ・ディバイス１８０に関連する回路について説明
する。ライン１８２，１８４のスタート・パルスとクロ
ック・パルスがアレイ１８０の各ピンに供給される。こ
れらのパルスは、後に詳述するシステムのタイミング部
１３２から得られる。ライン１８Ｂ上の再光電信号は、
コンデンサ１８８．インバータ１９０、抵抗１９２を介
してディバイス１８０の適当なピンに印加される。負の
バイアスまたは動作電圧が、抵抗２０２を介して適宜な
電圧に接続されたライン２００を介してディバイス１８
０に印加される。

アレイ１８０の他のピンはライン２０４を介して電気的
に接地されている。正のバイアスまたは動作電圧が、抵
抗２０８を介して電源に接続されたライン２０６を介し
てディバイス１８０に与えられている。

ディバイス１８０のピン１０とｌｌから得られる出力信
号は７抵抗２１０，２１２を介して、それぞれ第１増幅
器２１４の正および負の入力端子に供給される。この増
幅器の出力は、出力２１８をもつ第２増幅器２１６の正
の入力端子に接続されている。フィードバック抵抗２２
０と２２２が、第５図に示されているように増幅器２１
４，２１６にそれぞれ接続されている。増幅器２１Ｂの
負の入力端子は、抵抗２２４を介して基準ライン２０４
に接続されている。正および負の動作電圧が図示のよう
に増幅器２１４，２１６に印加される。

第５図における他の回路は、走査中にアレイ７０から得
られる信号のピーク振巾値を検出するピーク検出回路２
３０を含む信号処理およびＡ−Ｄ変換部１３８である。

ピーク検出回路２３０は２人力２３４と出力２３Ｂをも
つ入力増幅器２３２を有する。ライン２１８上に現われ
るアレイ・ディバイス１８０の増幅知力信号は、抵抗２
３８を介して増幅器入力端子２３４に与えられる。フィ
ードバック抵抗２４０が出力２３６と入力端子２３４と
の間に接続されている。

入力端子２３４とフィードバック抵抗２４０の接続点が
ポテンショメータ２４４のワイパ・アー４に抵抗２４２
を介して接続されている。増幅器２３２の他の入力端子
は接地または基準ラインに接続されている。

ピーク検出回路２３０は、一対の人力２５２および２５
４と出力２５Ｂとをもつ増幅器２５０をさらに含んでい
る。増幅器人力２５２は増幅器２３２の出力２３６に接
続されている。クランプ・ダイオード２５８のカソード
は増幅器出力２５６に接続され、そのアノードは内部基
準ラインまたは接地ラインに接続されている。

ピーク検出回路はさらに、ベース、エミッタ。

コレクタ端子２６２．２［ｉ４．２６６をそれぞれもつ
トランジスタ２６０を存している。ベース端子２６２は
増幅器２５０の出力２５θに接続されている。エミッタ
端子２６４はコンデンサ２６８を介して内部基準ライン
または接地ラインに接続されているとともに、ライン２
７０を介して後述するやり方でシステムのタイミング部
１３２に接続されている。

ピーク検出回路は、一対の入力２７６および２７８とこ
の人力２７８にライン２８７を介してフィードバックさ
れる出力２８０とを備え、電圧フォロワとして構成され
た増幅器２７４をさらに有している。

トランジスタ２６０のエミッタ端子２６４は、ライン２
８４により第５図の増幅器２５０の入力２５４に接続さ
れた増幅器入力２７６に接続されている。

第５図の回路は、ピーク検出回路の出力２８０に接続さ
れた人力２９２をもっＡ−Ｄコンバータ２９０をさらに
備えている。コンバータ２９０は、ライン２９２の入力
信号を、第５図の８つの出力ラインに現われる８ビツト
のディジタル出力に変換する。

これら８つの出力ラインはまた。ラッチ回”路２９６の
入力に接続されてシステム・バス２９８とインターフェ
イスする。８ビツトのラッチ出力はＤＯ〜Ｄ７で示され
ており、これらは各走査において得られる１０２４個の
アレイ出力パルスの各々のディジタル値を与える。ラッ
チ２９６が設けられているので、７フイジタル情報が高
速でシステム・バスに対して出し入れできることになる
。コンバータ２９０用のタイミング・パルスは、後述す
るやり方で。

システムのタイミング部１３２に接続されたライン３０
０上に現われる。コンバータ２９０がらの同期信号が、
インバータ３０２とライン３０４を介して、後述するや
り方で他の回路要素に与えられ、この同期信号はまた抵
抗３０Ｇを介してラッチ２９６にも供給される。ラッチ
２９６はまた。　ＯＲゲート３１４の対応する入力に接
続されたライン３１０，３１７によりシステムの他の部
分にも接続される。ＯＲゲート３１４の出力は、ライン
３１６により、ラッチ２９Ｇの適宜な端子に接続される
。

一例として１図示の回路では、増幅器２Ｌ４．２１６゜
２３２はＣＡ　３Ｌ００タイプのもの、増幅器２５０．
２７４はＬｌ’３５［ｉ　９イブのも）、コンパ−９２
９０ハＡＤＣ０８２０タイプのもの、ラッチ２９６は７
４ＬＳ　３７３タイプのものである。

第６図は、第４図に示されたシステムのタイミング部１
３２の詳細を示すものであり、これは２つの主要構成要
素を含んでいる。その第１はプログラマブル部３２０で
あり、これは、　２５８　Ｘ　８　１？Ａ）ｌ。

プログラマブル１４ビツト・タイマ、および２２のプロ
グラマブルＩ１０ピンからなる。もう１つはプログラマ
ブル・タイマ３２２であり、これはリニア・スキャンド
・アレイ７ｏに使用される３つのタイマ、Ａ−Ｄタイミ
ング回路、および後述する／！ｉ度測定回路からなる。

構成要素３２０と３３２はシステム・バス３２４に接続
され、このバスは第５図のバス２９８に接続されている
。バス２９８に対する各要素３２０と３２２の８ビツト
接続はＤＯ−０７で示されている。

第６図の回路は、第５図に示されたピーク検出回路のた
めのリセット回路を有し、このリセット回路は、Ｄフリ
ップフロップ３２８と一対のＣＭＯＳパイラテラル拳ス
イ・ンチ３３０および３３２とからなる。スイッチ３３
０と３３２はオフ状態での漏れ電流が小さいものが好ま
しい。フリップフロップ３２８は、第５図のＡ−Ｄコン
バータ２９０からのライン３（）４に接続された人力３
３４をもつ。フリ・ツブフロップ３２８はまた。後述す
るやり方で要素３２０から得られるタイミング・パルス
が送られるライン３３Ｂに接続されたクロック人力３３
Ｂを有する。フリップフロップ３２８の出力は、ライン
３４０によってスイッチ３３０の人力に、ライン３４２
によりスイッチ３３２の人力にそれぞれ接続されている
。スイッチ３３０と３３２の出力は、ライン３４４と３
４６によりそれぞれ、第５図のピーク検出回路に接続さ
れたライン２７０に接続されている。

第６図の回路はまた。アレイ７０を駆動するためのイン
ターフェイス部を有する。部分３２０から得られるライ
ン３３８の既に説明したタイミング信号は、増幅器３５
０の人力に送られる。この増幅器３５０の出力は第５図
のクロック・パルス・ライン１８４に接続されている。

またＤフリップフロップ３５４が設けられ、これは、第
５図のＡ−Ｄコンバータ２９０からのライン３０４に接
続された人力３５Ｂと、タイミング・パルスを受けるた
めにライン３３８に接続されたクロック入力３５８と、
増幅器３６２の入力に接続された出力３６０とを有する
。この増幅器３６２の出力は、第５図の再光電信号ライ
ン１１１Ｂに接続されている。フリップフロップ３５４
の入力２５６に印加される信号はまた。ライン３６６に
よりシステムのマイクロプロセッサのＲ３Ｔ割込ビンに
後述するやり方で印加される。

さらに、アレイ７０用のスタート・パルスがタイマ３２
２の１つの出力から得られ、ライン３７０に与えられる
。ライン３７０はインバータ３７２を介して増幅器３７
４の人力に結合されている。増幅器３７４の出力は第５
図のスタート壷パルス舎ライン１８２に接続されている
。インバータ３７２の出力もまた。ライン３７６により
システムのマイクロプロセッサのｌ？ｓＴ割込ビンに後
述するやり方で接続される。

第６図の回路にはさらに、プリズム温度測定機能が設け
られている。特に、このプリズム温度測定機能は、ソリ
ッド・ステート・タイマ３９４とプリップフロップ３９
６の結合により与られる。屈折率計のプリズムに取付け
られたサーミスタのアナログ電圧出力は、ライン４００
により、タイマ３９４の人力に与えられる。タイマ３９
４は、このアナログ化４をそれに比例する周波数のパル
スに変換し、このパルスは、フリップフロップ３９Ｇの
入力に接続されたライン４０２上に現われる。フリップ
フロップ３９６の出力からのタイミング・パルスはライ
ン４０４によりタイマ３２２の人力に印加される。後述
するところから分るように、フリップフロップ３９６　
もまたライン４０６によりシステム・マイクロプロセッ
サのＲＳＴ割込端子に接続される。

第６図の回路はさらに、２つのフリップフロップに分割
されたかのように接続されたフリップフロップ４１０を
有し、これはタイマ３２２に対してインタフェイスとし
て機能する。図示のシステムでは、マイクロプロセッサ
は３　ＭＨｚのクロック出力をもち、タイマ３２２は２
　ＭＨｚの最大周波数入力をもつ。したがって、フリッ
プフロップ４１０はマイクロプロセッサからのクロック
信号をタイマ３２２で使用する　１．５ＭＩＩｚまで分
周する。特に、ライン４１２上のマイクロプロセッサか
らのクロック出力はフリップフロップ４１０の入力４１
４に接続されている。マイクロプロセッサからのこれら
のクロック・パルスはまた。ライン４１８により要素３
２０のタイマ入力にも与えられる。フリップフロップ４
１０の周波数分周された出力はライン４２０によりタイ
マ３２２の入力に与えられる。

タイマ３２２はタイミング・パルスを第５図のＡ−Ｄコ
ンバータ２９０に供給する。この目的のために、タイマ
３２２の出力は、第５図のコンバータ２９０に接続され
たライン３００に接続されている。

タイマ３２２はまた。タイミング・パルスとアドレス情
報とを後で説明するディスプレイ関連の回路に供給する
。ライン４２９は、タイマ３２２の出力ヲ、後テ説明す
るアドレス・デコーダに接続する。タイマ３２２の２つ
のアドレス出力ＡＯ，Ａｌは。

ライン４２６と４２８によりそれぞれ、上記デコーダと
関連するバスに接続される。タイマ３２２からのライン
４３０と４３２もまた。後で説明するやり方でディスプ
レイ・インターフェイスに接続される。

要素３２０については、そのリセット端子はライン４３
４によりシステム・マイクロブロセ・ソサのリセット端
子に接続されている。ライン４３６はシステム・マイク
ロプロセッサの出力回路に、ライン４３８はディスプレ
イ・インタフェイスに関連する上述のアドレス・デコー
ダにそれぞれ接続されている。ライン４４０はタイミン
グｅパルス出力を上述のライン３３８に供給する。ライ
ン４４２は、上述のアドレス・デコーダと関連するバス
部に接続されている。要素３２０の他の端子は、ラッチ
２９６と結合する第５図のＯＲゲート３１４に接続され
たライン３１２に接続されている。この端子はまた。ラ
イン４４６により、要素３２０の他の端子に接続された
ライン４４８とともに、上述したディスプレイ・インタ
フェイスに接続されている。

第６図の回路は、屈折率計の照明ランプ、すなわち第３
図の光源７２への電圧を制御する装置を有する。簡単に
説明すれば、ランプ電圧を変化させるディジタル情報は
、Ｄ−Ａコンバータ４５４の適宜な人力に接続された要
素３２０から導出された８つの出力ライン上に現われる
。ランプ制御のために印加されるアナログ出力電圧はラ
イン４５Ｂに現われ、調整制御電圧はライン４５８に現
われる。

要素３２０にはまた。システム・プリンタへのインター
フェイスが設けられており、バッファ４６０ａ〜４６０
ｈを有する８つの出力ラインがプリンタに接続されてい
る。他の出力ライン４６月は、　ＯＲゲート４６１をも
つハンド・シェーキング回路に接続されている。ＯＲゲ
ート４６１には、ライン４４８に接続された入力４６１
ａと、後述する第７図のシステムの一部であるアドレス
・デコーダ５６０に接続された他の入力４０１ｂがある
。ゲート４８１の出力はインバータ４６２を介してデコ
ーダ４６３に接続されている。

一方、デコーダ４６３の出力は、要素３２０からのライ
ン４Ｂ旧に接続されたフリップフロ・ツブ４６４に接続
されている。第６図のバス部３２４は１分岐ノくス４８
８と４６８により、後述するやり方でシステム・バスの
他の部分に接続されている。またノくス３２４は分岐バ
ス４６９により第６図のデコーダ４６３の入力に接続さ
れている。

図示した回路では、要素３２０と３２２はＩｎｔｅｌの
モデルＮ、ｏ、８１５Ｇと８２５３．スイッチ３３０と
３３２はＣＭＯＳタイプのＣＤ　４０１Ｂ　、　　フリ
ップフロ・ツブ３２８゜３５４．３９６．４１０は７４
ＬＳ７４タイプ、フリ・ノブフロップ３８０は７４ＬＳ
Ｌ２３タイプ、タイマ３９４はＬＭ　５５５タイプのも
の、コンバータ４５４はＤＡＣ０８００タイプのもの、
デコーダ４６３は７４ＬＳ３７５タイプ、フリ・ツブフ
ロップ４６４はＭＭＣ９３０６Ｎ８タイプのものである
。

第７図に、マイクロプロセッサ１４８．プログラム・メ
モリ１ＢＯ１基準ＲＡＭ　１ｆ１４　、標本ＲＡＭ　１
６８　。

および第４図のシステムにおける関連回路の詳細を示す
。まずマイクロプロセッサ１４８では、出力クロックパ
ルスがライン４１２により第６図のフリップフロップ４
１０に、ライン４１Ｂにより第６図の要素３２０にそれ
ぞれ与えられる。マイクロプロセッサ１４ｇからのリセ
ット争パルスはライン４３４により第６図の要素３２０
のリセット入力に印加される。マイクロプロセッサのＲ
８Ｔ　７．５割込はライン３６６に、より第６図の回路
に、　Ｒ３Ｔ　５．５割込はライン３７６により￥Ｊ６
図の増幅器３７４の入力に接続されている。標準クロッ
ク周波数（この実施例では６Ｍ１ｌｚ）は、マイクロプ
ロセッサに接続された周波数発振器４７０により与えら
れる。Ｒ８Ｔ　８．５割込はライン４０６により第６図
のフリップフロップ３９６に接続されている。端子ＳＯ
Ｄ　、　Ｓ　Ｉ　Ｄは、インバータ４８０，４８２とラ
イン４８４．４８６を介してそれぞれ、後述するシリア
ルな通信機能を与えるハードウェアに接続されている。

データ・ビットＤＯ〜Ｄ７に関連するマイクロプロセッ
サ１４８のボートは、ラッチ４９４の人力ＤＯ〜Ｄ７に
接続される分岐バス４９２をもつバス部４９０に接続さ
れている。アドレス・ビットＡ８〜ＡＬ２に関連するマ
イクロプロセッサのボートはバス部４９６に接続されて
いる。他の３つのアドレス・ビットＡ１３．＾１４．Ａ
１５は、ライン５００．５０２’、５０４によりそれぞ
れアドレス・デコーダ５０６に接続されている。

第４図のシステムのプログラムΦメモリ１６０はＴ４７
図では３つのＰｔ？ＯＭ　５１０，５１２，５１４から
なる。バス部４９０は、データ・ビットＤＯ〜Ｄ７をＰ
ｌ？ＯＭ　５１０゜５１２．５１４にそれぞれ接続する
３つの分岐バス５１８゜５２０．５２２を持っている。

ラッ゛チ４９４は、データ・ビ・ットＤＯ〜ＤＩと、バ
ス部４９Ｂの分岐５２６に対するアドレス・ビットＡＯ
〜Ａ７との間のインターフェイスとなる。バス部４９６
の分岐５２６　、５２８　、５３０は、アドレス・ビッ
トＡＯ〜Ａ１２をＰＲＯＭ　５１０，５１２，５１４に
それぞれ接続する。

タイミング信号と同期信号は、マイクロプロセッサ１４
８から導出されるライン５３２，５３４，５３８上に現
われる。ライン５３２は、ライン４３Ｂにより第６図の
要素３２０に、ライン゛５３８によりラッチ４９４にそ
れぞれ接続されている。ライン５３４上の信号はライン
５４０，５４２．５４４によりＦＲＯＭ　５１０，５１
２，５１４にそれぞれ送られる。

アドレス・デコーダ５０Ｂはライン５４６，５４８，５
５０によりＦＲＯＭ　５１０，５１２，５１４にそれぞ
れ接続されている。デコーダ５０６もまた。ライン５５
４により第７図の他のアドレス・デコーダ５６０に接続
されている。バス部４９Ｂの分岐５６４はアドレス・ビ
ットＡ　１０　、　Ａ　Ｌ　Ｌ　、　Ａ　１２をアドレ
ス・デコーダ５６０に接続する。デコーダ５６０は、ラ
イン３１０により、第５図のラッチ２９６と結合するＯ
Ｒゲート３１４に接続されている。デコーダ５６０もま
た。ライン４３８により要素３２０に、ライン４２９に
より第６図のタイマ３２２にそれぞれ接続されている。

ライン５６６はデコーダ５６０を後述のディスプレイψ
インターフェイス回路に接続する。バス部４９Ｂは１分
岐５８４から導かれる分岐５７０によって、後述のやり
方でシステムの他のバス部に接続されている。第６図の
要素３２０からのライン４４２は第７図の分岐５７０に
接続されている。。

第７図の回路はさらに、基準ＲＡＭ　１Ｂ４と標本ＲＡ
Ｍ　Ｌ［ｉ８とを有する。バス部４９０はデータ・ピッ
）−ＤＯ〜Ｄ７をＲＡＭ　１８４．１８８にそれぞれ接
続する分岐５７４．５７６をもつ。同様に、バス部４９
６はアドレス・ビットＡＯ〜ＡＩＯ−ｔ−ＲＡＭ　１６
４，１６８にそれぞれ接続する分岐５７８，５８０をも
つ。ライン５３４上のマイクロプロセッサ１４ｇからの
信号は、ライン５ｇ−２，５８４によりそれぞれ、　Ｒ
ＡＭ　１６４．１６８に送られる。同様に、ライン５３
６上の信号は、ライン５８６，５８８によりそれぞれ、
　ＲＡＭ　１６４．１６８に送られる。アドレス・デコ
ーダ５０Ｂはライン５９０．５９２によりそれぞれＲＡ
Ｍ　１６４．１６８に接続されている。バス部４９０は
。

標本ＲＡＭ　１６８との接続箇所以降において、第６図
の分岐４８ｇに通じる。また、マイクロプロセッサ１４
ｇからのライン５３４は、第６図に示すようにライン４
３０でタイマ３２２に、ライン４４６で要素；３２０に
それぞれ接続されている。同様に、マイクロプロセッサ
からのライン５３Ｂはライン４３２でタイマ３２２に、
ライン４４８で要素３２０にそれぞれ接続されている。

図示の回路では一例として、マイクロプロセッサはＩｎ
ｔｅｌのモデルＮｏ、８０８５　、各ＦＲＯＭ　５１０
，５１２゜５１４はＩｎｔｅｌのモデルＮｏ、２７Ｂ４
　、各１？ＡＭ　ｌ［ｉ４，１６８は旧ｔａｃｈｌのモ
デルＮｏ、ＨＭ　６１１Ｂ、フリップフロップ４７４は
７４　ＬＳ１２３タイプのもの、ラッチ４９４は７４Ｌ
Ｓ３７３タイプ、各デコーダ５０６．５６０は７４　Ｌ
Ｓ１３８タイプである。

第８図は、第４図のシステムのディスプレイおよびキー
ボード装置１４４を詳細に示すものである。ディスプレ
イは液晶ディスプレイ要素８００をもち、これには６つ
の大きい数表示体、すなわち第８図で数字１〜６によっ
て示された数表示体と、２つの小さい数表示体、すなわ
ち数字７，８によって示された数表示体とが設けられて
いる。

さらに、ディスプレイ６００には第８図に示す９つの解
説文字表示がある。第８図の装置は、第７図の回路から
のバス分岐５７０を含む選択回路、ディスプレイ６００
に結合された１対のディスプレイ・ドライバ６０２，６
０４　、およびデコーダ６０Ｂをもつ。

バス分岐５７０は第６図のタイマ３２２にライン４２６
゜４２８によって接続されている。ディスプレイ６００
上の各数表示体はドライバ６０２，６０４の対応する出
力に接続され、各１本ずつのラインは、各数表示体のセ
グメントのための複数の導体、たとえば７本の導体を表
わしている。図示のシステムとして充分に機能する液晶
ディスプレイ６００は、−例として、　Ｈａｍｌｊｎか
ら入手できる。ディスプレイ上の特定の数表示体は、バ
ス５γ０からの複数ビットに含まれる適当なアドレス情
報により選択され、それはライン６１０，８１２，６１
４，６１６，６１８上に現われる。

これらはそれぞれアドレス・ビットＡＯ〜Ａ４と呼ばれ
、る。ライン６１０．、［１１２，８Ｌ４は、第８図に
示されるように１両ドライバ８０２，８０４の入力に接
続されている。ライン８１６，６１８はデコーダ６０Ｂ
の入力に接続されている。デコーダ６０６の出力はライ
ン６２０によりドライバ６０２．８０４の人力に接続さ
れている。

表示されるデータは、ラッチ６３０にライン６２２゜６
２４、Ｈｅ、８２８で接続されたバス部４６Ｂに与えら
れる。ラッチ８３０の対応するデータ出力は、ラインｆ
１３２，６３４．８３Ｂ、６３８を通してディスプレイ
拳ドライバ８０２，６０４に供給される。これらのライ
ン上の信号はデー多・ビット００．０１．Ｄ２．Ｄ３と
それぞれ呼ばれる。デコーダ６０Ｂにおける内部デコー
ディングおよびその結果がディスプレイ・ドライバ６０
２゜６０４に与えられることによって、ディスプレイ６
００上の適当なセグメントがオンされる。

ディスプレイ６００上の解説文字は次のやり方で選択さ
れる。解説文字を選択するアドレス情報は後述するやり
方でキーボードから得られ、デコーダ６０６に与えられ
る。この情報がデコーダ６０６の出力６４０．６４２に
現われ１次にライン６４４．８４ｆｌにより対応するラ
ッチ８４８，８５０に送られる。データ・ライン６３２
，６３４．［ｉ３Ｂ、８３ｇはライン８５２，６５４，
８５１！。

６５８によりそれぞれラッチ８４８，８５０の人力に接
続されている。各ラッチ６４８．６５０には４つの出力
゛があり、各々の出力が対応する複数のゲート８６０ａ
〜６６０ｈの１つの入力に接続されている。ゲートの他
の入力は、ライン６６２により、ディスプレイ６００と
ドライバ８０２，６０４とに接続されている。ゲート６
６０とそのドライバおよびディスプレイに対する接続関
係とによって、　Ａ、Ｃ，矩形波ドライブがディスプレ
イに与えられる。ゲートＢ６０の出力は第８図に示され
た解説文字を表わす対応セグメントに接続されている。

解説文字を選択するために、アドレス情報がデコーダ６
０Ｂからライン６４４．６４６上に与えられ、データ・
ライン６５２．８５４，８５６．−６５８上の適正なビ
ットがラッチ６４８または６５０のいずれかにセットさ
れる。

第８図の装置はさらに、ディスプレイ・インターフェイ
ス回路をもつ。特に、この回路は、一対のゲート８７０
，８７２　、　　インバータ６７４．う・ンチ６３０お
よび一対の増幅器６７６．６７８により構成される。特
に、ゲート６７０は、第６図および第７図の回路におけ
るライン４３２に接続された入力６８０と、第７図のア
ドレス・デコーダ５６０から導かれるライン５６６に接
続されたもう１つの人力６８２とをもつ。ゲート６７０
の出力はインバータ６７４に接続されているとともに、
ライン６８４によりデコーダ６０Ｂに接続されている。

インバータＧ７４の出力はライン６８６によりラッチ６
３０に接続されている。ゲート６７２は、第６図および
第７図のライン４３０に接続された入力６８８と、ライ
ン６９０でゲートθ７０の人力６８２に接続されたもう
１つの人力とをもつ。ゲート６７２の出力は、ライン６
９２により一対の増幅器８７８．８７８に接続されてい
る。増幅器６７６．６７８の出力はライン６９８．６９
８によりデータ・ライン６２８，６２６にそれぞれ接続
されている。

一対のキーボード・リターン・ライン７００，７０２は
、インバータ７０４．７０６を介して、増幅器８７８゜
８７８の入力にそれぞれ接続されている。リターン・ラ
イン７００，７０２はキーが押されかつ右欄が選択され
た時に活性化する。アドレス・ラインｅｔｏ。

８１２．６１４はインバータ７１０，７１２，７１４を
介してそれぞれ対応のラインに接続され、欄選択配置に
おいてキーボードをストローブする。

この発明の屈折率計は次のように動作する。電源を入れ
ると、すべてのキー５２〜ＧＯが不能になる。そこ６で
「初期」キー５０を押して計器を作動可能にする。アレ
イ７０の受光レベルが測定され、ランプ７２の電圧が、
アレイ７０で最適な受光レベルが得られるように、調整
される。その後、アレイ７０の基弗走査が行われ、それ
による情報が計器のメモリに記憶される。全動作が所定
の限度内にあれば（これは後述するシステム・プログラ
ムで確認される）、ディスプレイにｒＨｅｌｌｏＪのよ
うなメツセージが表示され、すべての釘効コマンドがキ
ーボードで受付可能になる。

次に「モード」キー５４を押して計器の各種の１ｌｌ１
１定モードの１つを選ぶ。ここで所望のモードが表示さ
れるまでキーを連続して押す。各種モードは循４してい
る。特に、ｒＮｄＪは、波長５，１１９　、３ナノメー
タのナトリウムＤ線の産業標準にしたがう屈折率・であ
る。ｒＮｄ　ＴＣＪは、２０℃に温度補正された屈折率
である。「固形分％」モードは、測定された屈折率に基
づく計算を含み、その値はキー５２によって選択された
特定のチャネルに依存する。「固形分％ＴＣＪモードは
、そのチャネルで基準値として記憶された温度に補正さ
れた値を与える。「基準温度」モードは、メモリ内の基
準目盛の温度値を示す。「温度」モードは、被測定液体
の温度の読みを示す。

正しい読みが得られるよう計器を校正するには、カバー
４０を上げて、水、好ましくは蒸溜水をプリズム面７６
上に置く。次に「調整」キー５６を押す。計器はプリズ
ム面７６上の水の温度を測定し。

陰影線の計算された交差を決定し、他のすべての読みに
対する基準として使用するために計器のメモリにこの結
果を記憶する。温度測定法と陰影線の計算された交差の
決定方法については後に説明する。

次に、「チャネル」キー５２を押して適当な測定目盛を
選択する。図示の装置ではチャネル番号１はＢｒ１ｘ目
盛である。目盛番号は計器で前もってプログラムされた
最大番号が表示されるまでは１つづつ増加する。その後
はチャネル１に戻る。

次に１１１定物をプリズム面７８上に置き、「リード」
キーを押す。測定されかつ計算された値がディスプレイ
３Ｂの左側上部に現われる。すなわち、キー５４で選択
されたモードでのＮｄ、ＮｄＴＣ，固形分％、または固
形分％ＴＣの値が現われる。被測定物質の温度を知りた
いなら、「温度」キー５８を押すと温度が表示される。

この発明の屈折率計は交差を見つけるためにリニア・ス
キャンド・アレイ７０を用いている。この交差・または
屈折の臨界角は黒と白の変わり目である。リニア・スキ
ャンド・アレイ７０は第３図１こ示したように光の投射
光路内にある。アレイ７０の機械寸法は精密なので、屈
折率による光路内の角度変化がアレイ７０に沿ったリニ
アな変化に変換される。このリニア変化は所定の計算結
果を表示するための多項式の関数として用いられる。

特に、第３図で、光源７２からの光は拡散され。

光路８４に沿ってレンズ９１１の方向に向う光は特定の
位相や角度をもたないよう均等化されて（する。既に説
明したようにフィルタ９０を透過してミラー８６に向う
光は本質的に単色光なので、光源７２の光の波長変動に
よるプリズム面７６上の液体の屈折率測定値への影響を
除去しまたは最小限にすること力（できる。この光はミ
ラー８Ｂにより光路８８に沿ってプリズム７４に向けら
れる。

光路部１１０と面７Ｂとの間の角度はプリズム面７６上
に置かれた物質の屈折率に依存する。これ番よ。

光路１１２とプリズム面８２との間の角度に影響を及ぼ
し、さらにミラー［１４に対する光路１１２の入射角、
アレイ７０に対する光路ｌ１８の入射角に影響を及ぼす
。特に、プリズム７４と面７６上の液体との屈折率比が
プリズム７４から出る光の究極の角度を決定する。した
がって、異なった屈折率をもつ異なった液体が測定でき
、上記角度が変化し、光路１１Ｂの位置が第３図で垂直
方向にアレイ７０に沿って変化することになる。

既に説明したように、光路１１ｇにそうビームの下方に
位置するアレイ７０部分は暗く、光路ｔｔｇのビームの
上方のアレイ７０部分は明るい。したがって光路１１８
の上方の位置にあるすべてのアレイ素子が照らされ、陰
影線、すなわちアレイの明暗領域の変わり目の位置が多
数のアレイ素子のうちの１つの素子の上にまたはそれに
近接して存在することになる。陰影線のこの位置は測定
される屈折率が変わると変化する。この位置とその変化
は。

このシステムによって後述するやり方で決定される。実
施例のシステムでは測定可能な屈折率の範囲は　１．３
３０〜１．５０５３または０〜８５　Ｂｒｊｘであリ、
この範囲をカバーするアレイ７０の有効長は全１０２４
個のセルの内の９５５セルである。この発明の屈折率計
の精度は±　０．１５８ｒｌｘである。この精度は、ア
レイ７０の素子毎に信号振巾を決定し、パルス対パルス
の振巾比較に関する情報と情報の変化率とを求め、セル
対セルのみならず灰色の変わり目における絶対値を決定
することにより達成できる・。

第４図から第８図に示されたこの発明の屈折率計のディ
ジタル・データ処理部は、簡単にいえば、アレイ７０と
その関連回路、アレイ７０の個々のパルスの振巾をディ
ジタル化する信号処理およびＡ−Ｄ変換回路、振巾の測
定結果を記憶するメモリ、屈折率の決定と固形分含有率
の計算を含む全動作をコントロールするマイクロプロセ
ッサ、ならびに選択された動作モードの結果を表示する
手段から構成されている。

リニア・スキャンド・アレイ７０は１列のシリコン・フ
ォトダイオードから構成され、各ダイオードには、光電
流を積分するコンデンサとシフトレジスタ走査集積回路
を介して周期的な読み取りを行うマルチプレックス・ス
イッチとが関連している。アレイ７０は電荷記憶モード
で動作する。各ダイオードの電荷出力は、非飽和領域で
、露光すなわち光の強度と積分時間（スタート・パルス
間の時間間隔）との積に比例する。アレイ７０の感光領
域は不透明マスクの開口部で規定された長く細い矩形領
域であり、フォトダイオードはこの開口部を横切って配
置されている。フォトダイオード間に入射した光により
発生する光電流は最も近接するダイオードにより集めら
れるので、全開口部が感光性をもつ。アレイ７０のマル
チプレツク・スイッチはシフトレジスタ走査回路により
各１クロック周期毎に順次閉じられ、これにより各セル
はたとえば５ｖのレベルに再光電され、たとえば容量で
約３　ｐ、ｃ、の電荷をそのコンデンサに貯える。走査
回路は、第５図の回路におけるライン１８２から導入さ
れる周期的なスタート・パルスによってその各走査が開
始されるとともに、ライン１８４に現われるクロック−
パルスによって駆動される。セルからセルへのサンプリ
ング速度はクロック周波数、すなわちライン１８４のパ
ルスの周波数で与えられ、ライン走査問の全時間は一ラ
イン１８２上のスタート・パルス間の時間である。この
ライン時間内に、アレイ７０の各フォトダイオード゛　
に貯えられた電荷は光電流により徐々に移送される。こ
の光電流は、ダイオード感度と光の強度との積である。

各セルから取り出された全電荷は光電流とライン時間と
の積である。この電荷は各走査毎にダイオードがサンプ
リングされかつリセットされたときに、第５図の再光電
ライン　１８６の電圧と置き換えられる。

アレイ７０の出力はライン２１８上に現われ、これは各
走査毎に発生する一連のパルスからなる。アレイ７０に
おいて走査される１つのフォトダイオード毎に１つのパ
ルスが発生する。パルスの振［１］はアレイ７０への入
射光の露光量に比例する。これらのパルスは第５図のピ
ーク検出器２３０に送られる。このピーク検出器はこの
発明の屈折率計の精度に重要な役割りを果す。特に、　
　０．１　Ｂｒ１ｘの精度を得るためには、陰影線に関
連する灰色ないしは変わり目領域における絶対値情報が
必要である。換言すれば、灰色ないしは変わり目領域で
所定の正確度を得るためには最終的にはパルス対パルス
の振巾比較と情報変化率とが必要となるので、各パルス
の振巾の絶対値に関する情報が必要である。

このシステムにおいて使用されるアレイ７０からの各パ
ルスの振巾情報がピーク検出器２３０によって得られる
。特に、Ａ−Ｄコンバータ２９０の変換時間がアレイ７
０の個々のパルスのパルス巾よりも長いときには、ピー
ク検出器２３０が振巾情報を変換時間にわたって保持す
るように機能する。アレイ７０の各パルスは増巾器２３
２で増巾され、増巾器２５０の人力２５２に与えられる
。入力２５２の信号が人力２５４の信号より大きいとき
に、増巾器２５０は出力を発生し、ダイオード２５８が
出力２５Ｂを所定のレベル、たとえば０．７Ｖにクテン
ブする。各々のパルスかそのピーク振中値に向って立上
る間は、トランジスタ２６０がオンしコンデンサ２６８
を光電する。振巾がピーク値に達し次にパルスが立下り
始めると、コンデンサ２６８がパルスのピーク振巾に相
当するレベルを保持し、入力２５２の信号が降下するに
つれて増巾型出力２５６が零に向い。

トランジスタ２６０がオフされる。コンデンサ２６８の
保持レベルは増巾器２７４を介してＡ−Ｄコンバータ２
９０に加えられ、パルスのピーク振１１に対応・するこ
のレベルが少なくともコンバータ２９０の変換時間に等
しい時間だけ存在する。その後、コンデンサ２８８の、
放電路がライン２７０に沿って形成される。上記の動作
がアレイ７０からライン２１８に現われる各パルス毎に
繰り返される。コンデンサ２６８に保持されるレベルは
各パルスのピーク振巾値に依存して各パルス毎に変化す
る。

゛　上記の動作は、第９図のタイミング・ダイヤグ゛ラ
ムにおける波形によって図示されている。波形７２０は
、第５図のライン１８２に与えられる２つの連続するま
たは近接するスタート・パルス信号７２４、７２８を示
す。第９図の２つのスタート・パルス７２４と７２６と
の間の時間は、アレイ７０のすべての素子にわたる１回
の完全な走査時間に対応する。−例として、アレイ７０
に１０２４の素子がある図示のシステムでは、２つの近
接するスタート−パルス間の時間、すなわち１走査時間
は８０ミリ秒である。波形７２８は、第５図のライン１
８４に加えられる２つの連続するまたは近接するクロッ
ク・パルス信号７３０と７３２を示す。第９図の２つの
アレイ・クロック・パルス７３０と７３２と間の時間は
。

ピーク検出器２３０で単一のパルスの信号処理を行なう
時間とコンバータ２９０におけるＡ−Ｄ変換時間との和
である。−例として１図示のシステムでは、２つの近接
するアレイ・クロック・パルス間の時間は６０マイクロ
秒である。

波形７３４は、第５図のラインＬＨに現われる再光電信
号を示す。これにはオフ・レベル７３Ｂとオン・レベル
７３８とがあり、上述したようにオン・レベルがアレイ
７０に対して再光電機能を与える。

オフ・レベルとオン・レベルとの間の推移点７４０は、
各アレイ・クロック・パルス、たとえば第９図のパルス
７３０の立下りと時間的に一致する。他の推移点すなわ
ちオンからオフへの復帰７２４は。

次のアレイ・クロック・パルス、たとえば第９図のパル
ス７３２よりも時間的に前で発生する。。

波形７４４は、増巾器２５０の入力２５２の信号を表し
、これは増巾器２１４および２３２により増巾されたア
レイ７０からのパルスである。この波形は傾斜状の立上
り端部７４６と、比較的平坦な水平部７４８と、再光電
信号７３４の推移点７４２と一致する時間で下がり始め
る立下がり端部７５０とからなる。再光電信号の推移点
７４２は信号７４４を立下げるために用いられる。波形
７５２は増１１器２７４の出力２８０の信号を示す。こ
れは信号７４４と同一波形で波形７４４の立上り７４６
と時間的に一致する傾斜状立上り端部７５４．比較的平
坦な部分７５６．および波形７４４の立下り端部７５０
と時間的に一致する立下り端部７５８からなる。この立
下り端部７５８は、第６図の回路におけるフリップフロ
ップ３２８とスイッチ３３０．３３２の動作によってコ
ンデンサ２６８がライン２７０を介して放電されるため
に生じる。

波形７６０は、第６図のタイマ３２２から第５図のコン
バータ２９０へのライン３００上に現われる信号である
。これはコンバータ２９０の動作を指令するパルス７６
２を含む。パルス７６２は、要素３２０からのライン４
４０のアレイ・クロック信号によりトリガされ、このア
レイ・クロック信号はライン３３８を介してタイマ３２
２に印加される。アレイ・クロック・ハ／ｌ／　スフ３
０の立下りとパルス７６２の立下りとの間の時間遅れが
Ａ−Ｄ変換のためのセツティング・タイムになり、この
時間は約３マイクロ秒である。波形７６４はコンバータ
２９０がらインバータ３０２（第５図）に印加される信
号で、インバータ３０２はライン３０４により第６図の
フリップフロップ３２８．３５４に接続され、またライ
ン３６Ｂにより第７図のマイクロプロセッサ１４８に接
続される。波形７６４はコンバータ２９０にょるＡ−Ｄ
変換の完了ないしは終了を知らせるパルス７６６をもつ
。パルス７２Ｂと７６６との間で測定される変換時間、
すなわちコンバータ２９０の動作時間は約２．５マイク
ロ秒である。パルス７６Ｂの立下りでフリップフロップ
３２８をトリガすることにより、フンデンサ２６８の放
電を起こす。この放電は波形７５２の立下りとして現わ
れる。また、このパルスでフリップフロップ３５４をト
リガし再光電信号７３４をスイッチ・オンする。

Ａ−Ｄコンバータ２９０の８つの出力パルスは。

アレイから出力される各々のパルスのディジタル値を表
す。ピーク検出器で処理されたパルスの比較・的平坦な
水平頂部（７４８，７５６）は、コンバータ２９０の信
号ディジタル化の能力を向丘させる。２進方式では、８
つのパルスは各パルス振巾のディジタル値に対してＯ〜
２５５．すなわち２８の範囲を与える。同じ出力値はラ
ッチ２９Ｂからも得られ、これによりバス部２９８に対
する信号の入出力速度が向上する。

電力が屈折率計に投入されると、後述するプログラムが
いくつかの変数を初期化し、タイマ３２２と要素３２０
のタイマをプログラムする。要素３２０はアレイやクロ
ック・パルス周期を約６０マイクロ秒にセットする。タ
イマ３２２はスタート・パルス周期を約８０ミリ秒にセ
ットする。個々のパルス・データが増幅器２３２の入力
２３４に現れ、増幅されて、上述したようにピーク検出
器２３０によって処理され、Ａ−Ｄコンバータ２９０に
与えられる。

Ａ／Ｄ変換は、第６図のタイマ３２２によってセットさ
れかつライン３００によってＡ／Ｄコンバータ２９０に
与えられるプログラマブル遅延時間だけ第５図および第
６図のライン１８４のアレイ・クロック・パルスよりも
遅れる。コンバータ２９０とラッチ２９Ｇからのディジ
タル拳パルス中データは、マイクロプロセッサ１４８の
プログラムにしたがって基準ＲＡＭ　１６４または標本
ＲＡＭ　１８１１のいずれかに入る。

ランプ７２の作動電圧を調整するプログラムが実行され
る。プリズム７４の面７Ｂがきれいなときには、パルス
の最大県中がアレイ７ｏの全１０２４素子にわたる一回
の完全走査で読み込まれる。振巾が所定の最大値を超え
ている場合には、ランプ電圧は、第６図のＤ−Ａコンバ
ータ４５４への入力のディジタル値を変えることにより
調整される。これは最適値が得られるまで要素３２０を
用いた連続近似技法によって続けられる。ランプ電圧を
調整する必要があるのは、線状に走査されるアレイ７０
の動作の正しいダイナミックψレンジを得゛るためには
所定点で特定の公差内で一定の光レベルが要求されるか
らである。アレイ７０は一定の飽和電圧を有しているの
で、ランプ７２の出力光が強すぎると問題を引き起す。

また先レベルか弱すぎても動作のダイナミック・レンジ
が小さくなりすぎる。

最適のランプ電圧値に達すると、プログラムは全てが正
常であることを示すメツセージを表示する。そこでオペ
レータは「初期」キー５０を押し初期走査を要求するよ
う催促される。計器は平均化のために所定回数アレイ７
０を走査し、基準ＲＡＭ１６４に記憶する。次に、「リ
ード」キー６０が押されることにより標本リードが要求
されると、アレイ７０が所定回数走査され、そのディジ
タル値が標本１２ＡＭ　１６１１に記憶される。屈折率
ａＰノ定のための交差を決定するために、これらの値が
基準値と比較される。

上記の説明は第１０図のグラフに示されている。

このグラフでは、各波形が個々のパルスの全体すなわち
アレイ７０を一回走査して得られる最小に分解可能な出
力パルスの全体を表わしている。波形７７０は基準走査
、すなわちアレイ７ｏの１０２４の全素子を一回走査し
たときの１０２４のパルスの走査時間を表わしている。

これは空気に対する全照明曲線である。曲線７７０の左
側と右側の落ち込みは、プリズム、レンズ、ミラーおよ
びアレイ７ｏの口径に関連する光学的効果に起因する。

目盛係数９４％を曲線７７０に適用して基準曲線７７４
を得る。波形７７８は標本走査、すなわち被測定液体を
プリズム７４の面７６上に置いた状態でアレイ７ｏの１
０２４の全素子を一回走査したときの１０２４個のパル
スの合計時間を表わしている。曲線７７８の下部７８０
は前述したアレイの暗部に対応し、上部７８２は明部す
なわち完全に照射された部分に対応する。変わり目の領
域７８４は灰色部である。点７８８は、標本走査と基準
走査の交点で、この点が屈折率の測定値を計算するとき
に用いられる。

この発明の自動屈折率計の動作を第１１図がら第２９図
のフロー・チャートにより示されたプログラムを用いて
さらに説明する。

図示のアセンブリとＰＬＭプログラムは割込とポーリン
グ駆動プログラムである。キーボードから所定の選択入
力が与えられるとそれが可視的に表示され、標本の屈折
率特性と温度とを考慮して、セットされたモードに応じ
て解読される測定結果が作成されかつ表示される。目盛
情報とともにその表示された測定結果を紙に印字するこ
ともできる。

プログラムは、　８０８５マイクロプロセツサ　１４８
用のいくつかのアセンブリとＰＬＭモジュールとからな
る。モジュールには、処理用１表示用、可変係数をとも
なう４次元多項式の計算用、リニア・スキャンド・アレ
イ出力のディジタル化と記憶用、温度測定用２校正用お
よびプリンタ駆動用のものがある。

、１！源投入後のプログラム動作を次に簡単に説明する
。

電源がオンされると、プログラムは所定の変数および表
示を初期化し、適切なタイミング・パラメータでリニア
・スキヤント◆アレイ７ｏを始動させる。次に電力の一
部が光源７２に供給され、光レベルが適正かどうかを調
べるために光分布７ｉＦＪ定の走査が始まる。光レベル
が適正でないときには。

先レベルが再調整され、リニア・スキャンド・アレイと
増幅器の結合に対して、光レベルが最適になるまで上記
調整手順が繰り返される。光レベルが最小ディジタル値
にならないときは、その問題を示すメツセージが表示さ
れる。そうでないときは、プログラムは次の入力を待つ
。

光レベルが最適にセットされると、キーボードがロック
されて初期化コマンドのみを受付けるようになる。「初
期」キー５０が押されると、全部で１０２４個のフォト
ダイオードにわたるアレイ上の光分布に対する基準走・
査が行なわれ、その１６回分の合計値が基準ＲＡＭ　１
８４に記憶される。走査が最小のディジタル化レベルを
通過すると、プログラムは歓迎のメツセージを示す。こ
れでキーボード上の全入力が可能になり、上述したよう
に各挿動・作が許可される。

「モード゛」キー５４が押されるとモードか選択され「
選択機能」と呼ばれるプログラムのポインタが変化し１
表示が更新される。これは「モード選択モジュール」で
行われる。この変化により、適切な表示を得るために、
適当な次数の多項式が選択される。「調整」キー５Ｂが
押されると、システムは実際の読込みサイクルに入り温
度を測定する。読みは２０℃が基準となる。この読みは
アレイ７０のセル番号３０の近くで所定公差内になけれ
ばならない。そうでなければ、エラー・メツセージが表
示される。「温度」キー５８が押されると湿炭測定サイ
クルが始まり、”温度が°Ｃで表示される。

「チャネル」キー５２が押されると、「最大チャネル番
号」との比較によって−Ｆ限値かどうかのチェックが行
なわれながら、「チャネル番号」がインクレメントされ
る。これは多項式を計算するときに適正な係数を選択す
るのに用いられる。

「リード」キー６０が押されると、測定サイクルが始動
し、このサイクルでアレイ出力が読み取られて標本ＲＡ
Ｍ　１６ｇに記憶される。このデータは調整されたセル
毎に基準１？Ａ）ｌ　Ｌ［ｉ４と一致するものが見付か
るまで比較される。このセル交差は、精度向上のために
、交差部を１０部分に分割する補間（インターボレイジ
ョン）ルーチンを呼びだすことによって精密化される。

第５図から第８図の各構成要素には各種のプログラム言
語を用いることができるが、ＰＬＭ語で満足な結果が得
られることが解った。

さて、第１１図から第２９図のフロー・チャートを参照
して説明する。第１１図にマイクロプロセッサ１４８の
動作のジャンプ・テーブルを示す。第１１図において指
定されたベクトルに対応するマイクロプロセッサ１４ｇ
のあるビンがアクティブなときし に、プログラムかそれを許可オ表または可能とすると、
それはメモリ位置に進み、ジャンプ・テーブルが動作す
る。８００で示されているとともにＲ８Ｔ　Ｏによって
指定されるベクトルは、電源オン条件を示すとともに、
初期化サブルーチンを呼出すように機能をする。それが
完了すると１割り込みが可能となり、メイン・プログラ
ムヘジャンプする。８０２で示されたＲ９Ｔ　５．５ベ
クトル８０２は。

第５図および第６図の回路においてライン１８２にスタ
ート・パルスの存在を検出するようそのルーチンに指示
する。このスタート・パルスはマイクロプロセッサ１４
８のｌ？ｓＴ　５．５ピンにも現われる。

リニア・スキャンド・アレイ７０に対するスタート・ク
マンドが発生すると、ジャンプ・テーブルのこの部分は
スタート・パルス割込すなわちＲ３Ｔ５．５をマスクし
、マイクロプロセッサのＲ３Ｔ　７．５割込を可能にし
てクロック・パルスを持つ。Ｒ３Ｔ６゜５ベクトル８０
４は温度測定期間が終了したときに現われる。プログラ
ムは、プログラマブル・タイマ３２２内の値をもって、
温度計算を続行するよう指示される。Ｒ３Ｔ　７．５ベ
クトル８０１３はＡ−Ｄコンバータ２９０のデータ変換
完了を示す。このルーチンが選択されると、Ｎ回の読込
みが行なわれ。

ノイズ効果を減少する目的でそれらの平均値が求められ
る。

第１２図は初期化ルーチン、すなわち電源投入後第１１
図のジャンプ・テーブルでコールされるモジュールを示
す。これは、第６図の回路における要素３２０のポート
およびタイマ時間、ならびにタイマ３２２のモードを設
定するために用いられる。

次に１表示がブランクにされ、予備的゛指示が示される
。特に、「表示クリアコサブルーチンが呼び出されて、
第１２Ａ図の８０７に入る。第１２図に示すように、各
種の時間遅れ（待機）が用いられ、これらは第１２Ａ図
の８０８から入るサブルーチンにより遂行される。次に
、第１２図の初期化ルーチンは「ランプ電圧調整」サブ
ルーチンを要求し、第１２八図の８０９に入る。このサ
ブルーチンでは、基準ＲＡＭ　１６４がクリアされ、リ
ニア・スキャンド・アレイ７０の一回分の走査データを
読み取る。最大振巾が読み出され、これが規定値以下な
らば、光源７２の電圧が規定値に達するまで増加される
。特に、最高値セルの振巾がチェックされ、この振１１
が２４０に等しいかまたはそれ以下になるまでランプ電
圧が調整される。サブルーチンのこの部分によって次に
小さいビットがオンされ、最高値セルの振巾がテストさ
れる。それが２４０より大きいときはこのビットがオフ
され、全ビットがテストされるまでこの処理が続けられ
る。最後に、−第１２図の初期化ルーチンでは、平均化
する初期走査が行われて基準１？ＡＭ　１６４に記憶さ
れる。特に、最高セル値が２００以上のときは１合格の
旨のメツセージが表示される。次に、第１２図に示すよ
うにセル計算のために必要な補間点の数が見い出され、
後述する「基準走査リード」ルーチンを呼び出し。

屈折計がマルチチャネルかどうかによってチャネルの最
大数をセットし、補間点数の決定後にｒ　ＥＥＤＡＴＡ
Ｊを再度呼び出す。

第１３図および第１４図は、初期化プログラムによりコ
ールされるｒ　ＲＡＭクリア」、「基準走査り−ドＪ、
「最高セル値検出」の各ルーチンと、第１２図および第
１２Ａ図のサブルーチンとを示す。特に、「ランプ電圧
調整」ルーチンにより呼び出されるｒ　ｌ？ＡＭクリア
」ルーチンは、第１３図の８１０に入り、アドレス・ポ
インタがゼロとなっている２ＫＲＡＭをセントする。ス
タート・アドレスは呼出しプログラム（コーリング・プ
ログラム）から与えられる。「ランプ電圧調整」ルーチ
ンにより呼び出される「最高セル値検出」ルーチンは第
１４図に示されている。これは８１４で入り１選択され
た２ＫＲＡＭにおいて最高セル値を見付は出す。すなわ
ちアレイ７０の走査の間に最高ディジタルΦセル振巾を
見つけ出し、可変の「最高セル値」にこの値を記憶する
。

第１３図に「基準走査リードコル−チンが示され、これ
は８１２で入る。これは、第１２図の初期化ルーチンで
呼び出される。このモジュールは基準走査を行いそれを
基準ＲＡＭ　１６４に記憶するものである。これはセル
値のＡ−Ｄ変換処理を繰り返し呼び出して行われる。最
初に、走査結果がサンプルＲＡＭ　１６ｇに記憶され、
初期曲線が有効かどうか、または汚れたプリズムに対す
る要求があるかどうかがチェックされる。要求があれば
、エラー・メツセージが表示され２曲線が基準ＲＡＭ　
１６４に再度記憶される。そうでなければ、平均走査が
行われて適切なメツセージが表示される。特に７アレイ
７０を一回走査してそのデータ値を標本ＲＡＭ１８ｇに
記憶することにより、まずプリズム７４がきれいかどう
かがプログラムによって調べられる。

次に、プログラムは最初の値をみて屈折が生じたかどう
かを調べる。屈折が生じていれば、上記要求が無視され
エラー・メツセージが表示される。

そうでない場合には、Ａ−Ｄ変換処理を再び呼び出・す
ことにより平均値がとられ、その曲線か基準ＲＡＭ　１
８４に記憶され、　　ｒｌｌＥＬＬｏ　Ｊメツセージか
表示される。

第１４図に前述の手順で呼び出されるｒＡ−Ｄコンバー
タ・リード」ルーチンを示し、これは８１６で入る。こ
のモジュールは、どれだけの走査結果が集められたか、
データがどこに記憶されたかを決定するプログラム・ル
ープを設定するために呼び出される。プログラムは９合
計値をオンしてコーリング・プログラムからレジスタＣ
に入った「Ｎ」走査に戻る。特に、全てのレジスタが用
いられ、いかなる値も戻されない。モジュールの人力は
ＲＡＭの高次スタート位置で要求される走査数を含む。

レジスタは次のように用いられる。Ａ：集積（アキュー
ムレーション）と記憶、Ｂ：Ｅレジスタからロードされ
たエンド高次アドレス＋２０４８、　　Ｃ：要求された
走査数をもつコーリング・プログラムから、ＤＥ：Ａ−
Ｄコンバータ・アドレスを示す点、ＨＬ：ＲＡＭの次の
記憶位置を示す。

第１５図はその左側に、第１１図のジャンプ・テーブル
から得られるメイン・プログラムを示し、これは８１８
から入る。プログラムは先ずテスト・ルーチンが選択さ
れたかどうかを調べる。選択されていれば後述する「テ
スト・ルーチン実行」が呼び出される。選択されていな
ければ、第１５図の残りの部分に示されている「キーボ
ード機能実行」が呼び出され、これは８１９から入る。

これは、第１４図に示されかつ８２０から入る［キーボ
ード・リード」ルーチンを先ず呼び出す。「キーボード
・リード」ルーチンはキーボード・データを得て、その
後、第１５図の「キーボード機能実行」プログラムに戻
り、得られたキーボード情報に応じてすなわちキー５０
〜６０によってどのモードが選択されたかに応じて他の
ルーチンを呼び出すことを含めて１図示の各種の機能を
実行す、るために次に進む。特に、キーボード・データ
ー１はキー５２によるチャネル要求に、キーボード・デ
ーター２はキー６０により要求された標本リードに。

キーボード・データー３はキー５６により要求される調
整に、キーボ・−ド・データー４はキー５８（こより要
求される温度に、キーボード・データー５はキー５４に
より要求されるモード選択に、キーボード・データー６
はキー５０により要求される用便化に、それぞれ対応し
ている。

第１６図は「テスト・ルーチン実行」を示し。

８２１で入る。このルーチンはテスト位置がＢＣＤスイ
ッチによって選択されたかどうかを先ず調へ。

もしそうなら、すなわちバイトが１なら、テストが行わ
れる。そうでない場合には、すなわちバイトの読みが通
常の計器使用に対応するＯならば。

プログラムはスタート状態に戻る。第１６図に示すよう
に、スイッチ位置１，２で交差セル番号、補正交差セル
番号がそれぞれ表示される。スイッチ位置５は、後述す
る「光学アセンブリ調整」ルーチンを呼び出すためのも
のである。スイッチ位置６は、「標本リード」を呼び出
すとともに、水位置が変動している間、設定セル番号を
表示するためのものである。スイッチ位置７は、後述す
る「ランプ取付調整」ルーチンを呼び出すためのもので
あり、スイッチ位置８は温度表示のためのもの、スイッ
チ位置９はゼロ・オフセット表示のためのものである。

第１６Ａ図は、第１ｅ図の「テスト・ルーチン実行」プ
ログラムによって呼び出されるサブルーチン「交差セル
番号表示」、［補正セル番号表示Ｊおよび「設定セル番
号表示」を示し、それぞれ８２２．８２３，８２４で入
る。

要約すれば、メイン・プログラムは無限ループ上にあり
、キーが操作されるのを待つ。計器がテスト手順モード
でテスト・スイッチがゼロ位置てないときは、プログラ
ムはテスト−／ルーチン・プログラムを呼び出す。何ら
かのキーが押されると、計器のモードに基づいて処理す
る。

第１７図は、第１５図のメイン・プログラムで呼び出さ
れる「チャネル」ルーチンを示し、８２８で入る。この
チャネル選択モジュールが呼び出されると、「チャネル
番号」かインクレメントされ、その変数が顧客の要求す
るチャネル番号を超えたかどうかが調べられる。加熱さ
れたプリズム温度制御値、すなわち温度制御に必要な計
数値もまた所望の基準温度に基づいて送り出される。

第１８図は、第１５図のメイン・プログラムで呼び出さ
れる「温度要求」ルーチンを示し、８３０で入る。これ
は１５°の温度計数値を温度測定のためにタイマ３２２
に送り、この計数値が受け入れられるまでの間、一定時
間待つ。選択された機能がプリズム温度であれば、メツ
セージ・アドレスは温度℃となり、モード表示アドレス
はブランクにされる。そうでなければ、プログラムは「
温度リード」ルーチンを呼び出す。このルーチンもまた
第１８図に示されており、８３２て入る。これは、レジ
スタとフラグを保存し、係属中の割込を行いマイクロプ
ロセツサ１４８のＲ３Ｔ　［ｉ、５ビンがロウの間ルー
プし、その後刻込みを許可し結果を待つ。次に第１８図
の点８３４に進み、全割込みをマスクし、タイマ３２２
からの値を得、この値を変換ｒ　ＴＥｌ？ＣＮＴＪに記
憶し、レジスタをリストアして。

「温度要求」ルーチンの残りの部分に戻る。このルーチ
ンはサーミスタのパルス計数値から１０７１８を減算し
た値を得て、制御信号を外部の温度調整装置に送り出す
。

第１９図は、第１５図のメイン・プログラムにより呼び
出される「標本リード」ルーチンを示し。

８３６で入る。これは、標本ＲＡＭ　１６８をクリアし
。

第１４図で説明したｒＡ−Ｄコンバータ・リード」ルー
チンを呼び出すことによって始まる。次に。

１１曲線がランプ出力の変動によって、または温度変化
によってシフトしたかどうかを調べ、その後Ｊ！準曲線
が調整される。これは、後述する「基部調整」ルーチン
を呼び出すことによって行われる。このプログラムの残
りの部分において、標本ＲＡＭ値が基Ｉ　ＲＡＭ値を超
えたときに交差セル番号か決定され、調整上限／調整下
限の比により標本曲線を調整する。交差セル番号とは、
第１Ｏ図の交点７８６に対応するアレイ７０の特定のフ
ォトダイオードまたは素子の番号である。交差セル番号
を見つける探索手段は簡単にいうと１　まず最高位セル
から１００セルだけ後方にたどり次に１セルだけ前方に
探索して精度を上げる。特に、第１９図に示すように、
標本ＲＡＭ　１６ｇの高位端部が低値かどうかが調べら
れ、これかレンジ外ならばメ・ソセージが表示される。

そうでなければ、このルーチンは交差セル番号を１０１
０にセントして交差セル番号を初期化する。次に、標本
ＲＡＭの値が基ｉｆｆ　ＲＡＭ値よりかなり小さいかど
うかを調べる。小さくなければ、交差セル番号を１００
たけ減らし、再変調べられる。もし小さいならば、ルー
チンは次のチェ’７りに進む。標本ＲＡＭ　１８８の交
差セル番号か基りＲＡＭ　１６４の調整された交差セル
番２号より小さければ、交差セルを１つ増やして再チェ
ックする。標本ｔ？ＡＭ値が調整された基準ＲＡＭ値よ
り小さくなければ、交差セル番号が［６より小さいかど
うかがチェ’７りされる。小さいなら、これは計器の低
いレンジの下にあり、その旨のメツセージが表示される
。小さくないならば、プログラムは上記のメツセージを
消して、「セル補間」ルーチンを呼び出す。

要するに、「標本リード」ルーチンでは、まず選択され
た数の走査結果がサンプルＩ？Ａ旧６８に、；Ｃ！憶さ
れ、基準曲線情報がドリフトを考慮して調整される。次
に、セル交差を見つ、ける粗サーチが最高位セル位置か
ら後方に見ながら行われる。その後、セルごとに前方サ
ーチか行なわれ、特定の灰色レベルと一致するセル交差
を探すことが行われる。灰色レベルが形成されると、要
求されたデータ値を表わすセル・レベルの小数部を見い
出すために補間ルーチンが呼び出される。

第２０図に、「標本リード」ルーチンで呼び出される「
基準調整」ルーチンが示されており、それは、８３８で
入る。このモジュールは光の強度がシフトしたかどうか
をチェックするために呼び出される。シフトしていれば
、交差点を決定する前にＩ？ＡＭ　１６４に記憶された
基準レベル曲線か調整される。第Ｌ９図に、「標本リー
ト」プログラムにより呼び出される「セル補間」ルーチ
ンが示され。

これは８４０で入る。これは部分的なセル交差を検出す
るために補間計算を行い、変化する交差セル番号を以前
のセルに加算することにより調整する。次に加算される
べき追加セル小数部を計算し、・、その計算された小数
部だけセル番号を増加させる。以上を要約すると次のよ
うになる。

セル差＃２−標本１？ＡＭ（セル交差−１）−基準ＲＡ
Ｍ（セル交差−１）＊　　調整上ド艮調整下限 セルの小数部− 第２１図は、第１５図のメイン・プログラムにより呼び
出される「調整」ルーチンを示し７　これは８４２で入
る。このルーチンは水がプリズム面７６にあるときに応
答する。セル交差が決定され、その後温度が測定される
。この関係は、アレイ・セル番号３０における交差以外
の機械的変動を補正する「エラー」機能を表す「調整オ
フセット」量を計算するために用いられる。これに関連
して、屈折率計で測定された全結果は、温度２０℃が基
準とされかつ蒸溜水に対するセル番号３０における交差
が７Ｊ準とされる。このルーチンの最初の部分で温度に
関連するタイマ３２２のカウントをとり、温度値を０．
１’単位で補正し、プログラム・メモリ１６０のあるエ
リアに記憶する。このルーチンの次の部分では２０℃と
は異なった温度の水に対してアレイ・セル番号３０から
のオフセットを計算する。この計算が行われる前に、調
整が有効でない場合には、後の調整のために、調整オフ
セット量が保管される。第２１図に示すように、調整オ
フセットの計算は２０°Ｃの上下で行われ、これによっ
て、２００と４００の間のセル交差が有効な調整を示す
。この結果は表示される。そうでないときは、ルーチン
は物質が水ではないと決定し、調整のために水の使用を
要求する信号を表示する。

第２２図は、第１５図のメイン・プログラムにより呼び
出される「モード選択」ルーチンを示し。

８４４で入る。第２２図にはまた。メイン・プログラム
と「モード選択」モジュールにより呼び出される「モー
ド表示」ルーチンも示されており、これは８４６から入
る。「モード選択」ルーチンでは。

可変の「選択された機能」が１つだけインクレメントさ
れる。それが「基準温度」より高いと。

「選択機能」が「屈折率」にリセットされる。そうでな
ければ、「モード表示」がコールされる。

次にインクレメントされた機能が「基準温度」に等しい
かどうかが調べられ、そうであり、かつ交差セル番号が
最初の有効交差セル番号より大きいときは、このルーチ
ンは「選択機能評価」をコールし、その後「値表示」を
コールする。これにより、　「リード」キーを押さなく
とも、モートを変えて値か再度計算される。この第２２
図の［モード表示」ルーチンでは１選択された機能が「
基準温度」のときは、モード表示アドレスがブランク・
モードとなり、チャネル番号が零なら、　Ｂｒ１ｘ目盛
で２０℃を表示する。そうでないときは、目盛に基づい
た温度が示される。選択された機能が「基準温度」でな
いときは、チャネル番号が減少され。

ｒチャネル選択」が呼び出され、プログラムは各種モー
ド表示アドレスを通って進行する。

第２３Ａ図、第２３Ｂ図および第２３Ｃ図に、第１５図
のメイン・プログラムと第２１図の「調整」ルーチンで
呼び出される「選択機能評価」ルーチンが示されている
。８４Ｂで入るこのモジュールは選択された機能、すな
わち「固形分」、「固形分−ＴＣＪ、ｒ屈折率」、「屈
折率−ＴＣＪおよび「温度」用の適正な多項式を順次選
択する。まず変数ＦＰＲが川明化され１次に選択された
機能がプリズム温度かどうかが決定される。そうでなけ
れば、ルーチンは後述のやり方で処理をする。選択され
た機能がプリズム温度であれば、サーミスタ・パルス数
が検査され、目盛毎の温度テーブル・オフセットをｉ移
るために、との温度テーブルがメモリから選択されるか
を決定する。次に、パルス数が４次多項式の独立変数に
移り、後述するＸ値を与える。独立変数は次に浮動小数
点に変換され。

プログラムは選択された多項式がプリズム温度に対応す
ることを示し、「多項式計算ルーチン」か呼び出される
。これについては後述する。

選択された機能が「プリズム温度」でないときは、プロ
グラムは第２３Ａ図から第２３Ｃ図で示されたやり方で
進行する。まず、セル交差番号が岳「独立変数」に入る
。次に補間点の数が浮動小数点に変換され、セル交差番
号か浮動小数点に変換される。次に補間点の数による割
算があり、セル番号の全体と小数部とが得られる。そし
て、後述するやりかたで多項式計算ルーチンが呼び出さ
れる。上記の手順で、９８５がアレイの最大セル番号、
　　０．０２５がセル間の間隔である。

プログラムは第２３Ａ図および第２３Ｂ図のパス８５０
を通って進み選択された機能が「屈折率」かどうかを決
定する。「屈”折率」でなければ１機能は「固形分」、
「固形分−ＴＣＪ、　　または［屈折率−ＴＣＪのいず
れかであり、プログラムはＮｄ値を記憶し、１を浮動小
数点に変換し、計算された屈折率値を一時保管し、再ロ
ードし、Ｎｄ−１を決定し、その値を計算のために保管
する。次に。

選択された機能が温度補償なしの「固形分」のみならば
、プログラムは、特定チャンネルに対する目盛毎の固形
分テーブル・オフセットを選び７次に多項式計算ルーチ
ンを呼び出す。

次に機能が［固形分−ＴＣＪまたは［屈折率−ＴＣＪか
どうかが決定される。いずれでもなければ１機能は「固
形分」であり、プログラムは後述するやり方で進行する
。機能が「固形分−ＴＣＪまたは「屈折率−ＴＣＪであ
れば、プログラムは計算のために固形分値を保管し１次
に固形分値に基づいて正しいテーブル・インデックスを
決定する。

１つのテーブルが選ばれると、プログラムは「多項式計
算」ルーチンを呼び出し、多項式＃１の計算結果値が一
時記憶される。次にサーミスタ・パルス数を独立変数に
入れて温度が決定される。それから、上記のように選択
された第２テーブルを用いて、「多項式計算」ルーチン
か再度呼び出され、多項式＃２の結果値が一時記憶され
る。

第２３Ｂ図に示すように、「固形分−ＴＣＪは多項式＃
１と＃２の和として決定される。このやり方はセル交差
を決定する際に３次元曲線適合のために用いられる。

次に機能が「屈折率−ＴＣＪかどうかか決定される。そ
うでなければ、プログラムは後述するように進行する。

そうであれば、「多項式計算」ルーチンが呼び出される
。プログラムの残部は。

前に説明した「固形分」指示から、すなわち第２３Ｂ図
の左下で「屈折率−ＴＣＪではないという決定および「
屈折率−ＴＣＪの計算から続いて進む。結果は一時記憶
され、そしてこの時点て機能が「屈折率」または［屈折
率−ＴＣＪかどうかが決定される。そうであれば、定数
ｉｏｏ、ｏｏｏか浮動小数点に変換され処理はパス８５
２に沿って進行する。そうでなければ、定数１０００か
浮動小数点に移され処理はパス８５２に沿って進行する
。計算結果は一時記憶された値によって乗算される。次
にプログラムの変数状態がチェックされ、それが負数で
ないかどうかが調べられる。もしそうなら。

ｒＦＩＸｓＤ　Ｊルーチンを呼び出し数を正にして。

コーリング・プログラムに戻る。そうでなければ、直接
コーリングφプログラムに戻る。

第２４図は、上に説明した多くのシステム・プログラム
によって呼び出される「多項式計算」ルーチンを示す。

このモジュールは、係数モジュールから選ばれた係数を
もった４次元多項式を計算する。その構造は次の通りで
ある。

Ｙ−ＡＯ＋ＡＩ＊Ｘ　　＋ＡＩＸ　　＊Ｘ　　＋Ａ３＊
Ｘ　　＊Ｘ　　＊Ｘ＋Ａ４＊Ｘ　＊Ｘ　＊Ｘ　＊Ｘ これは次のように書き直せる。

Ｙ　＝ＡＯ＋Ｘ　＊　（ＡＩ＋Ｘ　＊　（Ａ２＋Ｘ　＊
　（Ａ３＋Ｘ　＊　Ａ４））８５４で入るプログラムは
上記の機能を５回のループで計算する。このループは、
　変ｆｉ　ｒＰＡｃ　Ｊに結果を残したｒ　ＦＱＦＤ２
ＢＪルーチンに変換されたテーブルに記憶されたｒＡｓ
ｃＩＩ　Ｊ値をルックアップして行われる。第２４図に
示すように、まず１機能値」が浮動小数点零で初期化さ
れＦＰＲ量がクリアされ、カウンタか初期化される。次
のループか［屈折率」、「屈折率−ＴＣＪ、ｒ固形分」
。

「固形分〜ＴＣＪおよび「温度」用のテーブル係数毎に
−・回、全部で５回実行され、これによりテ−ブル選択
に対してＤＯケースとなる。−例として「屈折率」に対
するＤｏ文は次の通りである。

Ｉｎｄｅｘ　ｔａｂｌｅ　ｃｏｅｆ’ｆｉｃｆｅｎｔｓ
　＊／　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｉｇｎ−Ｉｎｄｅｘ　　＠
　　ｃｏｅｆｆｉｃｊｅｎｔｓ　（１）　ｓｉｇｎ　　
Ｑｍａｎｔｉｓｓａ：　Ｉｆ’　１ｎｄｅｘ　　５　　
ｃｏｅ「「１ｃｉｅｎｔｓ　（１）ｓｉｇｎ　　Ｑ　　
ｅｘｐｏｎｅｎｔ　ｔｈｅｎ／　＊ｉｓ　ｎｅｇａｔｉ
ｖｅ？＊　／ｃｏｎｔｒｏｌ　５ｃａｌｅ　ｅｘｐｏｎ
ｅｎｔ　　Ｑ　　ａｄｊｕｓｔ　−１ｎｄｅｘ　Ｑ　　
ｃｏｅ「「１ｃｉｅｎｔｓ　（１）　ｅｘｐｏｎｅｎｔ
＊　／Ｅｌｓｅ　　　Ｃｏｎｔｒｏｌ　　　５ｃａｌｅ
　　　＝　　　ｅｘｐｏｎｅｎｔ　　　　Ｑ　　　　ａ
ｄｊｕｓｔ＋　１ｎｄｅｘ　　８　　ｃｏｅｒｒｉｃｅ
ｎｔｓ　（１）　ｅｘｐｏｎｅｎｔ：Ｃｏ　　ｎ　ｔｒ
ｏｌ　　　　ｓｔｒｉｎｇｆＪ　　　　ＰＴＲ−１ｎｄ
ｅｘ　　　　　Ｑｃｏｅｌ’ｌ’１ｃｉｅｎｔｓ　（１
）　Ｍａｎｔｉ−ｓｓａ類似のＤｏ文が他の４つの機能
にも与えられ、それらは第２４図に要約されている。テ
ーブル選択のためのＤｏケースの終りで、　　ｒ　ＦＱ
ＦＤ２ＢＪルーチンが呼び出され２乗算はＦＰＲにより
、記憶が「制御」にあり、数は２進数に変換され、　Ｆ
ＰＲに残る。

ＰＡＤＤルーチンが呼び出され１乗算がＦＰＲにより。

記憶は「機能値」にあり、一定の正温度結果を与える。

この後、■〉０が決定され、Ｉ＞０なら。

これは最終的な係数ではないので、プログラムはループ
動作を続ける。そうでなければ、　ＦＭＵＬルーチンが
呼び出され、「独立変数」による乗算が行なわれ、「機
能値」に記憶される。ループ・カウンタがデクレメント
され、計算ループの端部に達する。

各種のモジュールが上述のプログラムで使用される係数
や定数にのため用意されている。特に。

第１モジユールは温度、Ｎｄ計算のための４次元多項式
を計算するために用いられる係数を含む。

これらはシステム中で固定されてい仝。第２モジユール
は「固形分」、［固形分−ＴＣＪ用の４次元多項式計算
に用いられる係数を含む。これらは特定のユーザにより
与えられるデータに基づく。第３モジユールはプログラ
ムで用いられるすべての定数を含み、これらはＰＰＡＬ
ルーチンｒ　ＰＱＦＤ２ＢＪを用いて変換される。第１
モジユールは係数テーブル・モジュールであり、適正な
正負の宣言の後に、それは、「屈折率」係数（Ｒ造（５
つある）、［屈折率−ＴＣＪ係数構造（５つある）。

「温度」係数構造（１０ある）を宣言する。その後係数
テーブル・モジュールの終りに達する。

第２モジユールもまた係数テーブルφモジュールであり
、最初に適正な正負の宣言が行われる。

チャネル数は「チャネル最大数」に記憶され、新しい目
盛が定義されると、この値はそれを加えるようにして調
整される。走査数は「走査数」に記憶され、この値も信
号の平均化処理を変えるために調整される。各目盛の基
準温度はここで保管され、　１５〜６０℃の温度範囲テ
ーブルを用いて設定点温度が調整され、　１０７１８〜
１０７８３の範囲を計数する。基準温度データ構造は、
１０の位の数字を置き次にコンマを入れ１次に１の位の
数字を置きコンマを入れ、最後に５つの選択温度用の上
記テーブルの数値を置くことによって、５目盛に対して
宣言される。「固形分」と［固形分−ＴＣＪ目盛用のデ
ータを得るためには、目盛数として５を用いて次の構造
サイズが計算される。特に「固形分」係数構造は５つの
データ量を含んで宣言され２次の構造サイズは目盛数と
してＩＯを用いて計算される。それから、「固形分−Ｔ
ＣＪ係数構造はＢＲＩＸ＞１５％から始まり、第１１項
二１５％≦ＢＲＩＸ≧４０％、第２１項ニ４０％≦ＢＲ
ＩＸ≧７０％、第３１項にＢＲＩＸ≧７０％の４０デ一
タ項を含んで宣言される。このデータ構造が完成すると
、係数テーブル・モジュールが終る。

第３モジユールは浮動小数点定数モジュールで、セル間
隔定数、最大セル番号定数、補間点数の数、ならびにｉ
、　ｔｏ、　ｉｏｏおよび１０００の定数に対する構造
を含む。

第２５図は、８５６で入る「値表示」ルーチンを示す。

これは、第１５図のメイン・プログラム、第１６図の「
テスト実行」ルーチン、および第２１図の「調整」ルー
チンにより呼び出される。このモジュールは、結果を１
表示のために必要な２進化１０進数（ＢＣＤ）ディジッ
ト・フナ−マットに変換する。このルーチンはどのモー
ドが選択されたかを決定し、この選択モードに基づいて
対応する適切な解説文字をオンして表示する。これと関
係するのは、第２５図で示され８５８で入る「値計算」
ルーチ゛ンである。これは、「表示結果」が「減算値」
に等しいかまたはより大きいときに行われる。これは２
表示結果−表示結果−減算値；Ｊ−Ｊ＋１゜の関係にし
たがって「表示結果」量を決定する。

この「値表示」ルーチンは「プリント」モードを呼び出
すことにより始まり、一時記憶された値を全体数に変換
し、それを「結果表示」に記憶する。一時メモリの値が
屈折率を指示しているときには、この値は調整され１表
示値を調整するために屈折率として１が表示される。減
算値がセ・ットされ、各種の値がプリント値としてセッ
トされ。

「データープリント」ルーチンが呼び出される。

そうでなければ、その値は、固形分〉６５％、または固
形分＜６５％にしたがってセットされる。このルーチン
はバス８６０を介して進み、モードに基づいてまず表示
位置の数を決定し１表示ポインタが最終表示位置と等し
くなるまでループ上を進行する。その後、プリント値は
キャリッジ・リターンになり、「データ・プリント」ル
ーチンか呼び出される。このループでは、「値計算」か
呼び出されて数値が決定され、それが第１数字で０のと
きは、最初の０が１次に進む前に空白とされる。そうで
ないときは、ルーチンは直接にループの残りの部分に進
む。ループの残部では、数字は適当な位置に置かれて、
「データ・プリント」が呼び出され、数字が第２番目で
ありかつ値が「屈折率−ＴＣＪであるかどうかが決定さ
れる。もしそうなら、「プリント値」がセットされ、「
データ・プリント」が呼び出され、減算値が１０だけ調
整される。そうでない場合には、ルーチンは１図示のよ
うに、直接に減算値調整に進む。上記のループは最終表
示位置が指示されるまで繰り返される。

第２６図は「ランプ取付調整」ルーチンを示し。

光源またはランプ７２の位置を変える必要があるかどう
かを示し、計器を工場でまたは修理時に調整するときに
用いられる。このルーチンはま−ず、アレイ７０のディ
ジタル出力を調べ、最初と最後のダイオード振巾を調べ
る。両者に差があれば、左または右にマイナス・サイン
を表示し、ランプ取付ブラケットを上、下のいずれかに
移動すべきこと、すなわちアレイ７０の長さに沿っであ
る方向に移動すべきことを指示する。振巾が正しければ
、センタ・ゼロが表示される。第２６図に示すように、
「ランプ調整」ルーチンが８６１で入り、第１３図、第
１４図および第１２Ａ図のそれぞれ「基Ｉ　ＲＡＭクリ
アＪ、ｒＡ−Ｄコンバータ・リード」、「最高セル値検
出」および「表示クリア」ルーチンを呼び出す。最高セ
ル値が２４０より大きくないときまたは１５０より小さ
くないときには、ルーチンは直接に、基準ＲＡＭの最初
と最後のセル、すなわち最初と最後のアレイ・ダイオー
ド振１１を比較する。そうでない場合には、ルーチンは
まず、第２６図で８６２で入る「ダッシュ表示」サブル
ーチンを呼び出し９次に第１２Ａ図の「ランプ電圧調整
」ルーチンを呼び出し、比較処理を行なう。第２６図に
示すように、ルーチンは減算、すなわち（最後セル）−
（最初セル）と、（ｆ＆初セル）−（最後セル）とを行
う。各々で、その差がＩＯ以下ならセンタ・ゼロが表示
され、ランプ・アセンブリの配置状態が良好であること
を指示する。そうでない場合には、比較結果に基づいて
、上述のように調整が必要な旨を表示する。

第２７図は、調整手順が求められたときに第１６図の「
テスト実行」ルーチンにより呼び出される「光学的調整
」ルーチンを示している。テスト・スイッチがセットさ
れ、キーが押されることにより水調整とその後、浦調整
とが行われる。ルーチンはセル交差ルーチンと、　ＥＥ
ＰＲＯＭすなわちセル番号と関連する第６図のブリップ
フロップ要素４６４のプログラムとを呼び出す。第２７
図に示すように、ルーチンは、初期化と調整手順を通っ
て進む。−例として、セル値の場合には、屈折率１．４
９４４１およびセル交差番号９３０．０に対する表示値
から１８３Ｅｉ９を減算し、２３を乗算し、モして３７
で除算することによって第１Ｏ番目のセル加算器を得る
。最後にこれを９３００に加算して、屈折率に対応する
セル値を得る。次に、標本ｌＫ度に基つく屈折率値に対
する加算器をまず計算することによって補正されたセル
値を算出する。これは温度を計算し、２５°以上または
以下に対する差を求め、２５゜以゛士の温度差に対する
追加値を決定する。最後に、標本の屈折率が化１定され
、その屈折率値か温度補正を加えて決定される。

ルーチンの次の手順は、　ＥＥＦＲＯＭに記憶されるべ
き値を決定することである。−例として、これはセル調
整ルーチンを用いて行うことができる。次の関係により
「記憶すべきＥＥＦＲＯＭＥＰＲＯＭ番号算するために
パラメータが設定される。

ｔｏ、ｏｏｏ　　　　　　　記憶すべきＥ［ＥＰＲＯＭ
番号この後、第２７図のキーボード処理が行われる。

あるモート・キーが押されると、仮の屈折率が表示され
る。モートが屈折率でないときは、ルーチンは仮の温度
係数の表示に進む。もし屈折率なら、チャネルまたは温
度キーが押されるまでループ動作が続く。その後、調整
モードが表示され。

リード・キーを押すことによって屈折率値が表示される
。次に調整キーを押すとＥＥＦＲＯＭのプログラムが呼
び出される。

第２８図に、　ＥＥＦＲＯＭすなわち第６図のフリップ
フロップ要素４６４を駆動する低レベル機能を与えるＥ
ＥＰｔ？ＯＭルーチンを示す。リード・コマンドを受取
ったときに１つの値が戻される可能性をもって全レジス
タが使用される。モジュールへの入力は命令コマンド、
すなわちリード、ライト、アドレスの消去位置、消去／
書き込み可能（エネイブル）、消去／書き込み不能およ
び全消去を含む。

Ｃレジスタでは、命令は上位４ビツトにあり、アドレス
は下位４ビツトにある。ＤＥレジスタはデータ値を含む
。第２８図に示すように、プログラムが命令を除去しア
ドレスを保管した後で、コマンドがリード、ライト、ま
たは全消去かどうがか決定され、第２８図で示すように
各種コマンドを送り出す。特に、第１テストはリード・
コマンドと比較することてあり、リートでないときは１
次のテストへ進む。リードのときはそのコマンドをリス
トアし、スタート・ビットとアドレスかバックされたコ
ードとを送るためのルーチンを呼び出す。次にループ・
カウンタがセットされ、　１：、ｌＥＰＲＯＭ関連のチ
ップが可能状態（エネイブル）とされ。

チップがクロックされ、ダミー・ゼロが無視される。次
にデー　タか入力され、かつマスクされることにより、
データの低次ビットまたは低次バイトが得られ、それが
レジスタにリストアされる。

ループ・カウンタがデクレメントされ、データが記憶さ
れる。データ語はレジスタ内で１ビツト・シフトされ全
１６ビツトか得られるまでループ動作をする。

第２テストはライト・コマンドとの比較である。もしラ
イト・コマンドでない場合には１次のテストに進む。他
の場合には、消去可能コマンドがＥＥＰＲＯ旧こ送り出
される。次にＣレジスタによって指定されたＥＥＰＲＯ
Ｍの位置か消去される。これは次のようにして実行され
る。すなわち命令とアドレスを得、命令を外し、アドレ
ス位置に消去コマンドを追加し、この消去コマンドを特
定のアドレスに送り出し、プログラミングを始動させ、
そしてプログラミング・コマンドを送る。次に適当な遅
延時間の後に、１６ビツト・データの位置に書き込むだ
めのコマンドが送り出され、その後プログラミングが停
止する。適当な遅延時間後、消去可能コマンドがＥＥＦ
ＲＯＭに送り出されてプログラミングが停止する。

第３テストは、全レジスタ消去コマンドと比較するもの
である。このコマンドでなければ、リターンする。他の
場合には、第２８図に示されているように全消去コマン
ドがＥＥＰＩ？Ｏ旧こ送られる。

第２９図に、プリンタのための低レベル・ドライバを含
むモジュールを示す。表示値とともに表示されるモード
選択メツセージもまた含まれている。マルチ・チャネル
計器では１表示情報とともにチャネル・タイプもまたプ
リントされる。第２９図に示すように、８６５で入る「
データ・プリント」ルーチン、８６６で入る「ライン出
力」ルーチン、および８６７で入る「モード・プリント
」ルーチンがある。「データープリント」ルーチンでは
、プリンタ出力が「値プリント」なら、ルーチンはスト
ローブをロウにして待期し、プリンタ出力が「値プリン
ト」または特定の数なら、ストローブはハイである。「
ライン出力」ルーチンは「・レター・ポインタ」の量に
よって指定される選択されたメツセージをプリントする
ために用いられる。「モード・プリント」ルーチンでは
、プリント値がキャリッジ・ルーチンであるなら、「ラ
イン出力」が呼び出されてダッシュがプリントされる。

次に１選択された機能が固形分または固形分−ＴＣかど
うかが決定される。そうでかつチャネル番号が０なら、
「ライン出力」が呼び出されｒ　ＢｘｉｘＪがプリント
される。そうでなければ。

チャネル名がリストからプリントされる。次に、−第２
９図で示すように、プリント列が機能に基づいて選択さ
れる。

第３０図から第３４図は、屈折率計ハウジング１０の内
の支持フレーム　８７０を示している。フレーム８７０
は光電手段７０と、第３図の配置におけるプリズム７４
．ミラー８６．フィルタ９０．レンズ９６，１００゜ミ
ラー１１４およびレンズ１２０を含む光学手段とを取付
ける手段をもつ。フレーム８７０はまた。光源７２、ミ
ラーとレンズを含む光学要素、プリズム７４および光電
手段７０の間の光通過路を規定する。さらに、フレーム
８７０は、光学手段および光電手段を温度、汚染、衝撃
、振動等の悪影響から保護する。

第３０図に示すように、フレーム８７０は一対の端部８
７２．８７４．一対の側部（その１つが第３０図の８７
８である）、頂部８８０から構成される単一鋳物形式の
ものである。底部は開放され、端部８７２゜８７４には
外側に延びるフランジまたは脚部８８２゜８８４がそれ
ぞれ設けられている。

延張部８８６はフレーム一端部８７４上に形成されてお
り、（右側のものが第３０図に示されている）。

それは、光学フィルタ９０とレンズ９８，１００とを含
む円筒ハウジング８８８を進退自在に収納する開口部を
もつ。ハウジング８８８上の環状の放射状にのびるフラ
ンジ８８９は、延張部８８６の端面に接し、延張部８８
６内におけるハウジング８８８の軸方向の動きを制御す
る。フィルタ９０およびレンズ９６，１００のアセンブ
リはハウジング８８８の内側端部近くにある。第３０図
においてハウジング８８８の左側端部には環状面８９０
があり、これから成形部８９２が延び、これによって横
方向開口部８９４と、ハウジング８８８の縦軸とある角
度で配置された端面とが形成されている。ミラー８６は
この環状端面に固定され、ハウジング８８８の縦軸に対
してミラー８６が所定角度傾斜して保持されている。ハ
ウジング８８８の内部と横方向開口部８９４をもつ成形
部８９２とにより、光源７２とプリズム７４との間の光
路８４．８８が形成されている。これらの光路は第３図
にも示されている。第３１図に示されているように、ラ
ンプの形態の光源７２は延張部８８６の−、端に固定さ
れたＬ型調整ブラケット８９８によって支持されている
。ハウジング８８８の開口部にランプ７２を配置するこ
とにより第３０図の光路８４に沿って光が供給される。

フレーム８７０の頂部８８０には、好ましくは円形の開
口部９００があり、ここにプリズム７４を含むサブ・ア
センブリが収納されている。中心開口部９０４と環状の
傾斜面９０６とをもつ一般には円板状の金属要素９０２
が肢ｎ１定液体を入れるために設けられており、プリズ
ム７４が接着剤等により第３０図に示すように要素９０
２の下面に固定されて、プリズム面７６を開口部９０４
に露出させている。垂れ下がるプリズム７４をもつ要素
９０２のサブ・アセンブリは１次のやり方で開口部９０
０内に支持されている。この要素９０２は環状体９１０
上に置かれている。この環状体９ｊＯは、フレーム面８
８０の外側に少したけ延びており、プリズム７４を近く
ではあるが離して収納するのに充分な直径をもっている
とともに、フレーム８７０の内側にも延びている。部分
９０２と本体９１０との接合部は０−リング９１２によ
ってンールされている。本体９１０には、その最も内側
の面に近接して半径方向に延びるリップまたはフランジ
９１４が形成されている。フレーム部８８０の内面に近
接した位置で５本体９１０と開口部９００との間に環状
ＩＪ１部材９１６がぴったりとはまり込んでいる。ミラ
ー１１４とレンズ１２０を取り付けるためのアセンブリ
のフランジ９２０は（これについては後述する）、第３
０図に示すように５本体９１０の内面に接し、これらの
部分１ｇ５品は、リング９２６と協働する複数のファス
ナ９２４によってフレーム部８７０に一緒に固定されて
いる。

プリズム面７６と関連してこのプリズム面の温度を表す
出力信号を与える温度検出手段が設けられている。この
温度検出手段は、要素９０２の開口部９０４の端部付近
においてプリズム７４の面７６上に設けられたサーミス
タビーズ９３０形式のものである。リード線（図示せず
）が部品９０２の下のプリズム面７Ｇの部分を横切って
配設され、上述した屈折率計の回路と接続される。また
、プリズムと熱交換する熱伝導液体を通す手段が設けら
れている。これは導管またはホースから（−１成され、
第３０図および第３１図に示すように外部に接続するた
めのものでありかつフレーム８７０内に延びた第１部分
９３４と、第３０図に示すように本体９１０内にある第
２部分９３６と、第３１図に示すようにフレーム８７０
から外に向って延びた外部接続用の第３部分９３８とか
らなる。さらに、温度検出手段に接続されかつ熱伝導液
体と作動的に関連して、プリズム面７６の測定温度を基
準値と比較しこの比較結果に応じて上記液体温度を制御
するための手段が設けられている。この結果、温度を制
御するためにプリズムのまわりに液体または水の浴槽が
設けられる。たとえば、コーン・シロップのような液体
は室温で極めて粘性かあり、上述の装置を使うことによ
ってこの液体を、たとえば４５℃まで上げることができ
る。

内部支持体９４Ｂは、フレーム８７０内においてプリズ
ム７４の下方でかつその近くにあり、ミラー１１４とレ
ンズ［２０を支持する。本体９４６は、フレーム部８８
０に取り付けられている上記のフランジ９２０と一体に
形成されている。本体９４Ｂはやや管状で、第３０図に
示すようにその下端部に傾斜し−で配置された端面９４
８があり、これにミラー１１４が固定されている。本体
９４６の壁部にはミラー１１４と横方向反対側の位置に
横開口部９５０があり、これによって第３図にも示され
た光路１１８のための通路が与えられる。本体９４６の
中心部には、レンズ１２０を保持するレンズ・ピースな
（１しはホルダ要素９５２が受けられている。本体９４
６の内部はレンズ１２０とミラー１１４との間の光路と
なる。本体９４６はフランジ９２０に対しである角度を
もって配置されている。

この発明の屈折率計は、しばしば、温度、汚染、衝撃、
撮動等の悪影響を受けやすい産業プロセスの場所で使用
される。この屈折率計におけるプリズムおよび光学的要
素を含む光電手段および光学的手段は上述した剛性の支
持フレームに取り付けられているが、この支持フレーム
は屈折率計ハウジング内に収められている。この頑強な
取り付けと遮断とによって、光学手段や光電手段は上記
の悪影響から保護されている。

光電手段またはリニア・スキャンド・アレイ７０の位置
を調整する手段もまた設けられている。第３０図および
第３１図に示すように、アレイ７０は、一般に垂直に延
びる縦軸をもって配置された縦長の矩形である。アレイ
７０はファスナ９６２によって第１取付板９８０に固定
され、〕７スナ９８Ｂによって第２取付板９６４に固定
されている。取付板９６４はファスナ９６８でフレーム
部８７２に固定されている。アレイ７０は、ファスナ９
６８をゆるめ、第３０図および第３２図において全アセ
ンブリを上下に動かすことによって垂直方向に調整され
る。これに関連して、ファスナ９６８用のプレート９６
４の開口部は垂直方向にやや細長くつくられている。ア
レイ７０は、ファスナ９６６を緩め、取付板９６ｏを横
方向または水平方向に所望位置移動させることによって
水平方向に調整される。

この発明の屈折率計には、プリズムを囲む面のクリーニ
ングを容易にするために、プリズム７４上に、アセンブ
リ用の取外しできるカバーが設けられている。このアセ
ンブリはブロック９７Ｂを含み、このブロックにはその
中心に円形の開口部９７８が形成され、第３３図および
第３４図に示すように本体９０２の外周端部かこの開口
部に収納されている。第３３図の破線は、ブロックの端
部と第３０図のフレームの端部とを含むブロツク９７６
の円形の端部を示している。ブロック９７６は、第３３
図および第３４図に示されているセット・スクリュ９８
０のような適宜な手段で本体９０２の適所に固定されて
いる。ブロック９７Ｇには一対のヒンジ９８２，８９４
が設（すられている。ヒンジ９８２はスプリング９８Ｇ
とピン９８８をもっている。同様に、ヒンジ９８４には
スプリング９９０とピン９９２がある。平坦なカバ一部
材９９４には一対のサイド・フランジ（その一方が９９
６で示されている）が設けられ、各サイド・フランジに
はヒンジ・ピン９８８，９９２の対応する一つを受け入
れる孔または開口部が形成されている。従って、ヒンジ
・ピンはカバー・フランジの内方に延び、これを回動自
在に本体９０２に取付ける。これにより、カバーは屈折
率計の使用中に上げたり下げたりすることができる。屈
折率計の周辺領域をクリーニングするためにカバー９９
４を取り外したければ、スプリングの力に抗して適当な
工具でピン９８８，９９２を内側に押し込めば、カバー
９９４が取り外される。

この発明がその意図する目的を達成することはト述の記
載で明らかである。この発明の実施例を、Ｌに詳細に説
明したが、これは実例であり、この発明を何ら限定する
ものではない。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明の屈折率計は次の効果を奏
する。（１）手作業に依存せずに屈折率が測定できる。

　（２）固形分合釘率に関する情報が得られる。　（３
）高精度で屈折率が測定できる。　（４）温度補正材で
屈折率と固形分含有率が測定できる。　（５）マルチ・
チャネル屈折率計である。　（６）ディジタル値で測定
値が表示される。（７〉外部ディジタル・プロセッサと
通信できる。　（８）光学的、光電的部品が温度、汚染
、振動等から保護される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の自動屈折率計を示す斜視図、第２図
は、第１図の自動屈折率計のキーボードとディスプレイ
を示す略図、第３図は、第１図の自動屈折率計の光学系
を示す略図、第４図は。 第１図の自動屈折率計のディジタル処理回路とその関係
装置のシステム・ブロック図、第５図は。 第４図のシステムにおけるリニア・スキャンド・アレイ
、信号処理部およびＡ−Ｄ変換部の回路図、第６図は、
第４図のシステムのタイミング部の回路図、第７図は、
第４図のシステムのマイクロプロセッサ、プログラム・
メモリ、基準ＲＡ１４゜標本１？ＡＭおよびその関連回
路の回路図、第８図は、第４図のシステムのディスプレ
イおよびキーボード装置の回路図、第９図は、第５図の
回路の動作を説明する波形図、第１０図は、この発明の
屈折率計の動作を説明するグラフ、第１１図から第２９
図は、この発明の自動屈折率計を制御するプログラムを
示すフローチャート、第３０図は、屈折率計ハウジング
内で第３図のシステムの光学的構成要素を支持するアセ
ンブリとフレームの縦断面図。 第３１図は、第３０図のアセンブリとフレームの平面図
、第３２図は、第３０図のアセンブリとフレームの正面
図、第３３図は、第１図の装置のプリズム・カバーとそ
の脱着可能接続部とを示す部分断面図。 第３４図は、第３３図のカバーを取り外した平面図であ
る。 １０・・・ハウジング、３４・・・キーボード１３６・
・・ディスプレイ。 ７０・・・リニア・スキャンド・アレイ（光電手段。 感光性手段）。 ７２・・・光源、７４・・・プリズム。 ７６・・・被測定物受面（プリズム面）。 １３８・・・信号処理およびＡ−Ｄ変換装置。 １４４・・・ディスプレイおよびキーボード装置。 １４８・・・マイクロプロセッサ。 １６０・・・プログラム・メモリ。 １６４・・・基ｉｌ　ＲＡＭ、　　　　　ＩＢ・・・標
本ＲＡＭ。 ８７０・・・支持フレーム、９３ｏ・・・サーミスタ。 ９９４・・・カバー。 エンター ｆ””ｚＣＪ、ｌδ。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）複数の光電素子からなり、各光電素子が、
   対応する素子への入射光の照射量によって決定される振
   巾をもつ出力パルスを、走査されている間に発生する、
   そのようなリニア・スキャンド・アレイ、 （ｂ）上記アレイに向けて光を案内する光学的手段であ
   って、上記光によって照射される上記アレイの特定の光
   電素子が、上記光学的手段と動作的に関連して配置され
   た光伝達物質の屈折率によって決定されるもの、 （ｃ）上記リニア・スキャンド・アレイからの信号を、
   上記アレイからの信号の振巾に関する情報を含むディジ
   タル信号に変換する手段、 （ｄ）上記光学的手段と動作的に関連して配置された基
   準物質および標本物質からの個々のディジタル信号を記
   憶し、かつ記憶された基準信号情報および標本信号情報
   の比較によって標本物質の屈折率を計算するディジタル
   処理回路手段、ならびに （ｅ）上記ディジタル処理回路手段により計算された結
   果の読出しを行う手段、 を備えた屈折率計。
2. （２）上記ディジタル処理回路手段が、標本物質中の固
   形分含有率を計算する手段をさらに有することを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の屈折率計。
3. （３）上記ディジタル処理回路手段に動作的に接続され
   、屈折率計算か固形分含有率計算かを選択し、上記読出
   し手段がどちらの結果を供給すべきかを決定する手段を
   さらに有することを特徴とする特許請求の範囲第（２）
   項記載の屈折率計。
4. （４）上記光学的手段と動作的に関連して配置されたと
   きに標本物質の温度を測定する手段をさらに含み、上記
   ディジタル処理回路手段が、測定された物質の温度を基
   準温度と比較し、かつ計算された屈折率の温度補正を行
   う手段を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の屈折率計。
5. （５）上記ディジタル処理回路手段と動作的に接続され
   、温度非補正屈折率計算か温度補正屈折率計算かを選択
   し、上記読出し手段がどちらの結果を供給すべきかを決
   定する手段をさらに有することを特徴とする特許請求の
   範囲第（４）項記載の屈折率計。
6. （６）上記読出し手段が、上記ディジタル処理回路手段
   によって計算された結果を視覚表示する表示手段からな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の屈
   折率計。
7. （７）上記読出し手段が、上記ディジタル処理回路手段
   によって計算された結果をハード・コピーに記録するプ
   リンタであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の屈折率計。
8. （８）上記ディジタル処理回路手段が、 （ａ）標本物質からのディジタル信号情報を記憶する標
   本ＲＡＭと、 （ｂ）基準物質からの情報を記憶する基準 ＲＡＭと、 （ｃ）上記標本ＲＡＭからのデータと上記基準ＲＡＭか
   らのデータとを、両者の間に一致するものが見つかるま
   で個々に比較する手段と、 （ｄ）一致から生じた情報を補間してこの情報を複数部
   分に分割し、所望の正確度を得る手段と、 からなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載の屈折率計。
9. （９）（ａ）入射光の量と位置との関数として出力信号
   を与える比較的狭いダイナミック・レンジをもつ感光性
   手段、 （ｂ）光を上記感光性手段に案内する光学的手段であっ
   て、上記感光性手段への入射光の量と位置とが、上記光
   学的手段と動作的に関連して配置された光伝達手段の屈
   折率によって決定されるもの、 （ｃ）上記感光性手段からの信号を、上記感光性手段か
   らの信号の特性に関する情報を含むディジタル信号に変
   換する手段、 （ｄ）上記光学的手段と動作的に関連して配置された基
   準物質と標本物質とからの各ディジタル信号を記憶し、
   かつ記憶された基準信号情報および標本信号情報の比較
   によって標本物質の屈折率を計算するディジタル処理回
   路手段、 （ｅ）上記ディジタル処理回路手段により計算された結
   果の読出しを行う手段、 （ｆ）上記ディジタル処理回路手段が、上記ディジタル
   処理回路手段によって計算された屈折率の異った解釈を
   与える情報を含む複数のチャネルを有していること、な
   らびに （ｇ）上記チャネルと動作的に接続され、利用すべき特
   定のチャネルを選択する手段、 を備えている屈折率計。
10. （１０）（ａ）比較的狭いダイナミック・レンジをもち
    、入射光の量と位置との関数として出力信号を与える感
    光性手段、 （ｂ）上記感光性手段に光を案内する光学的手段であっ
    て、上記感光性手段への入射光の量と位置とが、上記光
    学的手段と動作的に関連して配置された光伝達物質の屈
    折率によって決定されるもの、 （ｃ）上記感光性手段からの信号を、上記感光性手段か
    らの信号の特性に関する情報を含むディジタル信号に変
    換する手段、 （ｄ）上記光学的手段と動作的に関連して配置された基
    準物質および標本物質の各ディジタル信号を記憶し、か
    つ記憶された基準信号情報および標本信号情報の比較に
    よって標本物質の屈折率を計算するディジタル処理回路
    手段、 （ｅ）上記ディジタル処理回路手段により計算された結
    果の読出しを行う手段、ならびに （ｆ）物質に関係する特性の変化に順応するとともに屈
    折率の計算に影響を及ぼすようにするために上記ディジ
    タル処理回路手段を再プログラミングするために、上記
    ディジタル処理回路手段を外部データ処理手段に接続す
    る手段、 を備えている屈折率計。
11. （１１）光電素子のリニア・スキャンド・アレイとプリ
    ズムを含む光学系とを備え、このプリズムによって、プ
    リズムに当てられた物質の屈折率によって影響される位
    置において、光を上記アレイに向けさせるようにした屈
    折率計において、（ａ）上記アレイに動作的に接続され
    、その走査中にアレイから得られる各信号のピーク振巾
    を検出するピーク検出回路手段、および （ｂ）上記ピーク検出回路手段に動作的に接続され、上
    記アレイ信号のピーク振巾に関する情報を含むディジタ
    ル信号を与えるアナログ／ディジタル・コンバータ手段
    、 を備えたことを特徴とする屈折率計。
12. （１２）上記ピーク検出回路手段が、 （ａ）各アレイ信号のそのピーク振巾への立上りに応答
    する手段と、 （ｂ）上記アレイ信号の振巾が立下るときに、少なくと
    も上記コンバータ手段の変換時間と等しい時間の間、各
    アレイ信号のピーク・レベルに対応する信号レベルを保
    持する手段と、 を有することを特徴とする特許請求の範囲第（１１）項
    記載の屈折率計。
13. （１３）入射光の量と位置との関数として出力信号を与
    える光電手段と、光の強度が制御できる光源を含み、上
    記光電手段に光を指向させるための光学的手段とを有し
    、上記光電手段に入射する光の量と位置とが、上記光学
    的手段と動作的に関連して配置された光伝達物質の屈折
    率によって決定される屈折率計において、 上記光電手段に動作的に接続されかつ上記光源に制御関
    係的に接続され、上記光電手段からの出力信号をサンプ
    リングするとともに、この信号を所望の照明レベルに対
    応する基準信号と比較して、この比較結果に応じて上記
    光源からの光の強度を制御する手段を設けたことを特徴
    とする屈折率計。
14. （１４）比較的狭いダイナミック・レンジを有し、入射
    光の入射形態によって決定される特性をもつ出力信号を
    与える光電手段、ならびに光源と、この光源からの光路
    に沿った光を受けかつ彼測定物質を受ける面を有するプ
    リズムとを有し、上記プリズム面と作動的に接触する光
    伝達物質の屈折率で決定される形態で上記光電手段上に
    光を向けさせるための光学的手段を備えた屈折率計にお
    いて、（ａ）比較的狭い帯域巾をもち、上記光源と上記
    プリズムと間の上記光路に配置された干渉フィルタ、 （ｂ）上記光源と上記フィルタとの間に配置され、実質
    的に平行な光線を上記フィルタに与える第１レンズ、お
    よび （ｃ）上記フィルタと上記プリズムとの間に配置され、
    上記フィルタからの出力光を集光する第２レンズ、 を備えたことを特徴とする屈折率計。
15. （１５）次のステップからなる物質の屈折率決定方法： （ａ）光電素子のリニア・スキャンド・アレイと、プリ
    ズムを有し、このプリズムにさらされる物質の屈折率に
    よって影響される位置において光を上記アレイ上に向け
    させる光学系とを用意し、（ｂ）上記プリズムを空気に
    さらしかつ空気の屈折率によって影響されるやり方で光
    を上記アレイ上に向けさせ、 （ｃ）アレイを走査しかつアレイから得られる信号を処
    理して全照明曲線を表す信号を得、（ｄ）上記全照明曲
    線に目盛係数を適用して基準曲線を得、 （ｅ）上記プリズムを標本物質にさらしかつこの物質の
    屈折率で影響されるやり方で光を上記アレイ上に向け、 （ｆ）アレイを走査しかつアレイから得られる信号を処
    理して標本曲線を表す信号を得、 （ｇ）上記基準曲線および標本曲線を表す信号を処理し
    て標本曲線が基準曲線と交差する点を求め、そして （ｈ）求めた交差点を用いて標本物質の屈折率を計算す
    る。
16. （１６）計算した屈折率を用いて上記物質の固形分含有
    率を決定するステップをさらに含む特許請求の範囲第（
    １５）項に記載の方法。
17. （１７）アレイを走査して得られる信号を処理する上記
    の２つのステップが、ともにアレイ信号をディジタル化
    するステップである特許請求の範囲第（１５）項に記載
    の方法。
18. （１８）上記アレイ信号をディジタル化する上記ステッ
    プが、 （ａ）各アレイ信号のピーク振巾値を検出するステップ
    と、 （ｂ）ピーク検出されたアレイ信号を、振巾情報を含む
    ディジタル信号に変換するステップと、からなる特許請
    求の範囲第（１７）項記載の方法。
19. （１９）各アレイ信号のピーク振巾を検出する上記ステ
    ップが、 （ａ）各アレイ信号のピーク振巾への立上りを検出する
    ステップと、 （ｂ）上記アレイ信号の振巾が立下るときに、上記ディ
    ジタル信号への変換時間と少くとも等しい時間の間、各
    アレイ信号のピーク・レベルに対応する信号レベルを保
    持するステップと、 からなる特許請求の範囲第（１８）項記載の方法。
20. （２０）上記処理ステップが （ａ）基準と標本との間に一致が見つかるまでデータを
    個々に比較するステップと、 （ｂ）補間して交差点情報を複数の部分に分割し所定の
    精度を得るステップと、 からなる特許請求の範囲第（１５）項記載載の方法。
21. （２１）被測定物質を受け入れるための外部からアクセ
    ス可能な構造体をもつハウジングと、光の入射形態で決
    定される特性をもつ出力信号を与える光電手段と、被測
    定物質を受けるようハウジングの上記構造体と動作的に
    関係する面をもつプリズムを有し、このプリズム面と動
    作的に接触する光伝達物質の屈折率によって決定される
    やり方で光を上記光電手段に指向させるための光学的手
    段と、光源からの光を上記プリズムに案内しかつ上記プ
    リズムからの光を上記光電手段に案内する光学要素とか
    らなる屈折率計において、 上記ハウジングにより支持されかつハウジング内に配置
    された剛性の支持フレーム、ならびに上記光電手段と、
    上記プリズムおよび上記光学要素を含む上記光学的手段
    とを上記フレームに取り付ける手段を備え、上記フレー
    ムが上記光源、光学要素、プリズム、および光電手段の
    間の各光路のための通路を形成し、上記光学的手段と上
    記光電手段とが温度、汚染、衝撃、振動等の悪影響から
    保護されることを特徴とする屈折率計。
22. （２２）ハウジング表面および被測定物質を受入れるた
    め外部からアクセス可能な構造体をもつハウジングと、
    入射光の形態で決定される特性をもつ出力信号を与える
    光電手段と、被測定物質を受入れるようハウジングの上
    記構造体と動作的に関係する面をもつプリズムを有し、
    このプリズム面と動作的に接触する光伝達物質の屈折率
    によって決定されるやり方で光を上記光電手段に向ける
    ための光学的手段とからなる屈折率計において、 上記ハウジング構造体と関連するカバー要素と、このカ
    バー要素を回動自在に上記ハウジングに枢着し、上記構
    造体への外部からのアクセスを防止して上記構造体をカ
    バーする位置と上記構造体への外部からのアクセスを可
    能にし上記構造体をカバーしない位置との間で上記カバ
    ー要素を手で動かし得るようにするための手段と、上記
    の回動自在に枢着する手段と動作的に関連し、上記構造
    体や上記ハウジング表面に近接する部分が容易に掃除で
    きるようにするために、上記カバー要素を上記ハウジン
    グから取外すことができるようにする手段とを備えたこ
    とを特徴とする屈折率計。