【事件の表示】
　特許第２７１６８６３号「粒子サイズ分布の測定方法及び装置」の請求項１ないし３、６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２７１６８６３号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理由】
１．手続きの経緯
　本件特許２７１６８６３号発明は、次の経緯を有する。
平成２年１１月７日：出願（平成１年１１月７日優先権主張）
平成９年１１月７日：設定登録
平成１０年８月１８日：異議申立
平成１０年１０月２１日：取消理由通知
平成１１年３月１７日：意見書・訂正請求
平成１１年５月１２日：訂正拒絶理由
平成１１年９月１４日：意見書・手続補正書
２．訂正の補正の適否
（１）補正の内容
　特許権者が求めている訂正の補正の内容は以下のとおりである。
▲１▼全文訂正明細書中の特許請求の範囲請求項１を削除する。
▲２▼全文訂正明細書中の特許請求の範囲請求項２を削除する。
▲３▼全文訂正明細書中の特許請求の範囲請求項３を削除する。
▲４▼全文訂正明細書中の特許請求の範囲請求項４を削除する。
▲５▼全文訂正明細書中の特許請求の範囲請求項５を削除する。
▲６▼全文訂正明細書中の特許請求の範囲請求項６を削除する。
▲７▼全文訂正明細書中の特許請求の範囲に記載の請求項７を
「【請求項１】　散乱媒質内の粒子のサイズ分布を測定する方法において、光線を前記散乱媒質に方向づけ、周波数及び前記光線に対する角度が前記粒子のサイズに依存する光の形態の第１の信号を発生し、等尺目盛上での前記周波数又は前記光線に対する角度と共にその大きさが変化する電気信号の形態の第２の信号を前記第１の信号から発生し、前記第２の信号の角度又は周波数の目盛りを対数目盛り（ｘ）に変換し、そして前記変換された第２の信号Ｐ（ｘ）を逐次的に数値的にデコンボリューシヨンして前記散乱媒質内の粒子のサイズと分布を決定するステップより成り、前記デコンボリューションが、先ず、粒子サイズ分布Ｎ１（ｘ）をＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）に設定し、工程１において、Ｎ２（ｘ）＝Ｋ〔Ｐ（Ｘ）＊Ｃ（Ｘ）−ｈ（Ｘ）＊Ｃ（Ｘ）＊Ｎ１（Ｘ）〕＋Ｎ１（Ｘ）とし、工程２において、Ｎ１（Ｘ）＝Ｎ２（Ｘ）とし、工程３において、前記工程１に戻る反復プロセスによって行われることを特徴とし、前記ｈ（Ｘ）は粒子の一つのサイズのパワースペクトルであり従ってインパルス応答であり、粒子のサイズによって形状は変化せず、粒子のサイズの変化に伴って対数目盛り（ｘ）上をただシフトする対数空間でシフト不変の関数であり、Ｋは帰還利得定数であり、＊はコンボリューションを意味する記号であり、Ｃ（ｘ）は平滑関数である前記方法。」
と訂正する。
▲８▼全文訂正明細書中の特許請求の範囲に記載の請求項８を、
「【請求項２】　散乱媒質内の粒子のサイズ分布を測定する装置において、光線を前記散乱媒質に方向づける手段、周波数及び前記光線に対する角度が前記粒子のサイズに依存する光の形態の第１の信号を発生する手段、等尺目盛上での前記周波数又は前記光線に対する角度と共にその大きさが変化する電気信号の形態の第２の信号を前記第１の信号から発生する手段、前記第２の信号の角度又は周波数の目盛りを対数目盛り（ｘ）に変換する手段、そして前記変換された第２の信号Ｐ（ｘ）を逐次的に数値的にデコンボリューションして前記散乱媒質内の粒子のサイズと分布を決定する手段より成り、前記デコンボリューションが、先ず、粒子サイズ分布Ｎ１（ｘ）をＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）に設定し、工程１において、Ｎ２（ｘ）＝Ｋ〔Ｐ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）−ｈ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）＊Ｎ１（ｘ）〕＋Ｎ１（ｘ）とし、工程２において、Ｎ１（ｘ）＝Ｎ２（ｘ）とし、工程３において、前記工程１に戻る反復プロセスによって行われることを特徴とし、前記ｈ（ｘ）は粒子の一つのサイズのパワースペクトルであり従ってインパルス応答であり、粒子のサイズによって形状は変化せず、粒子のサイズの変化に伴って対数目盛り（ｘ）上をただシフトする対数空間でシフト不変の関数であり、Ｋは帰還利得定数であり、＊はコンボリューションを意味する記号であり、Ｃ（ｘ）は、平滑関数である前記装置。」と訂正する。
（２）補正の目的の適否、拡張・変更の判断
　上記補正の内容の▲１▼乃至▲８▼の補正は、特許請求の範囲の減縮を目的としたものであって、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものでなく、また、願書に添付した明細書または図面の記載事項の範囲内の補正と認められる。
　よって、本件訂正の補正を認める。
３．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　上記補正された箇所以外に特許権者が求めている訂正の内容は以下のとおりである。
ｅ．明細書第７頁１２行の「小ささの」を「小さな」に訂正する。
ｆ．明細書第１３頁１４行（特許公報第３頁６欄２４行）の「既して」を「概して」に訂正する。
ｇ．明細書第１４頁５乃至６行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（１６）により補正）（特許公報第３頁６欄３５行）の「μ＝ｌｏｇ　ｘ，Ｖ＝ｌｏｇ　ｙ」を「μ＝ｌｏｇ　ｘ，Ｖ＝ｌｏｇ　ｙ」に訂正する。
ｈ．明細書第１５頁４行（特許公報第４頁７〜８欄８行乃至１０行）の
を
に訂正する。
ｉ．明細書第１６頁１６行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正の内容の欄の補正事項（２６）により補正）（特許公報第４頁７欄３９行）の「とって」を「沿って」に訂正する。
ｊ．明細書第１６頁１６行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（２６）により補正）（特許公報第４頁７欄４０行）の「変換」を「変化」に訂正する。
ｋ．明細書第１７頁６行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（２９）により補正）（特許公報第４頁８欄２６行）の「不鮮明なった」を「不鮮明になった」に訂正する。
ｌ．明細書第１７頁１９行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（３０）により補正）（特許公報第４頁８欄３７行）の「解析的に方法」を「解析的な方法」に訂正する。
ｍ．明細書第１８頁１６行（特許公報第５頁９欄５行）の「その後、この初期関数」を「従って、初期関数」に訂正する。
ｎ．明細書第１８頁２０行（特許公報第５頁９欄８行）の「Ｎ１」を「Ｎ１」に訂正する。
ｏ．明細書第１９頁２行（特許公報第５頁９欄１０行）の「Ｎ１」を「Ｎ１」に訂正する。
ｐ．明細書第１９頁３行（特許公報第５頁９欄１１行）の「Ｎ２」を「Ｎ２」に訂正する。
ｑ．明細書第１９頁５行（特許公報第５頁９欄１３行）の「Ｎ２」を「Ｎ２」に訂正する。
ｒ．明細書第１９頁８行（特許公報第５頁９欄１５行）「Ｎ２」を「Ｎ２」に訂正する。
ｓ．明細書第２１頁９行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（３７）により補正）（特許公報第５頁１０欄１５行）の「降下するする様」を「降下する様」に訂正する。
ｔ．明細書第２６頁下から５行（特許公報第６頁１１欄３４行）の「既して」を「概して」に訂正する。
ｕ．明細書第２８頁７行と８行との間（平成６年８月８日付手続補正書の補正内容の欄の補正事項（４８）により補正）（特許公報第７頁１３欄３行）の「設立」を「成立」に訂正する。
ｖ．明細書第２８頁８行（特許公報第７頁１３欄４行）の「散乱媒内」を「散乱媒体内」に訂正する。
ｗ．明細書第２８頁下から４行（特許公報第７頁１４欄２行）の「ブローク」を「ブロック」に訂正する。
ｘ．明細書第１５頁８行（特許公報第４頁７欄１４行）の「散乱媒」を「散乱媒質」に訂正する。
ｙ．明細書第２６頁７行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（４４）により補正）（特許公報第６頁１２欄２４行）の「なろう一次近似式」を「なろう（一次近似式」に訂正する。
（２）訂正の目的の適否、拡張・変更の判断
　上記訂正の内容のｅ、ｆ、ｈ乃至ｌ、ｎ乃至ｙの訂正は、誤記の訂正を目的としたものであり、また、上記訂正の内容のｇ、ｍの訂正は、明りょうでない記載の釈明を目的としたものである。
　そして、上記訂正の内容のｅ乃至ｙの訂正は、願書に添付した明細書または図面の記載事項の範囲内の訂正と認められる。
（３）独立特許要件
（３）−１　訂正明細書に係る発明
　訂正明細書の請求項１及び請求項２に係る発明は、上記補正された訂正明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲に記載された請求項１及び請求項２により特定されるものである。
　【請求項１】　散乱媒質内の粒子のサイズ分布を測定する方法において、光線を前記散乱媒質に方向づけ、周波数及び前記光線に対する角度が前記粒子のサイズに依存する光の形態の第１の信号を発生し、等尺目盛上での前記周波数又は前記光線に対する角度と共にその大きさが変化する電気信号の形態の第２の信号を前記第１の信号から発生し、前記第２の信号の角度又は周波数の目盛りを対数目盛り（ｘ）に変換し、そして前記変換された第２の信号Ｐ（ｘ）を逐次的に数値的にデコンボリューシヨンして前記散乱媒質内の粒子のサイズと分布を決定するステップより成り、前記デコンボリューションが、先ず、粒子サイズ分布Ｎ１（ｘ）をＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）に設定し、工程１において、Ｎ２（ｘ）＝Ｋ〔Ｐ（Ｘ）＊Ｃ（Ｘ）−ｈ（Ｘ）＊Ｃ（Ｘ）＊Ｎ１（Ｘ）〕＋Ｎ１（Ｘ）とし、工程２において、Ｎ１（Ｘ）＝Ｎ２（Ｘ）とし、工程３において、前記工程１に戻る反復プロセスによって行われることを特徴とし、前記ｈ（Ｘ）は粒子の一つのサイズのパワースペクトルであり従ってインパルス応答であり、粒子のサイズによって形状は変化せず、粒子のサイズの変化に伴って対数目盛り（ｘ）上をただシフトする対数空間でシフト不変の関数であり、Ｋは帰還利得定数であり、＊はコンボリューションを意味する記号であり、Ｃ（ｘ）は平滑関数である前記方法。
　【請求項２】　散乱媒質内の粒子のサイズ分布を測定する装置において、光線を前記散乱媒質に方向づける手段、周波数及び前記光線に対する角度が前記粒子のサイズに依存する光の形態の第１の信号を発生する手段、等尺目盛上での前記周波数又は前記光線に対する角度と共にその大きさが変化する電気信号の形態の第２の信号を前記第１の信号から発生する手段、前記第２の信号の角度又は周波数の目盛りを対数目盛り（ｘ）に変換する手段、そして前記変換された第２の信号Ｐ（ｘ）を逐次的に数値的にデコンボリューションして前記散乱媒質内の粒子のサイズと分布を決定する手段より成り、前記デコンボリューションが、先ず、粒子サイズ分布Ｎ１（ｘ）をＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）に設定し、工程１において、Ｎ２（ｘ）＝Ｋ〔Ｐ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）−ｈ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）＊Ｎ１（ｘ）〕＋Ｎ１（ｘ）とし、工程２において、Ｎ１（ｘ）＝Ｎ２（ｘ）とし、工程３において、前記工程１に戻る反復プロセスによって行われることを特徴とし、前記ｈ（ｘ）は粒子の一つのサイズのパワースペクトルであり従ってインパルス応答であり、粒子のサイズによって形状は変化せず、粒子のサイズの変化に伴って対数目盛り（ｘ）上をただシフトする対数空間でシフト不変の関数であり、Ｋは帰還利得定数であり、＊はコンボリューションを意味する記号であり、Ｃ（ｘ）は、平滑関数である前記装置。
（３）−２　取消理由通知における刊行物の記載事項
・刊行物１（特開昭６１−２８８６６号公報）には、図面と共に次の事項が記載されている。
ア）「抗原‐抗体反応による微粒子の凝集状態（粒径分布）などの多くの有用な情報を得ることできる。」（第３頁右上欄１４行乃至１６行）
イ）「抗原および抗体を含む反応液に輻射線を投射」（第１頁左下欄第５行乃至第６行）
ウ）「光線１から放射されるレーザ光束２を半透鏡３により光束４と光束５とに分離する。一方の光束４を集光レンズ６により集光して、透明なセル７に投射する。…セル７の中には、表面に抗体または抗原を結合した微粒子９を分散させた緩衝液と、抗原または抗体を含む被検液との混合物である抗原‐抗体反応液を収容する」（第３頁右下欄第６行乃至第１６行）
エ）「抗体または抗原を固定した微粒子の抗原‐抗体反応によって生ずる散乱光をホモダイン的にまたはヘテロダイン的に検知」（第１頁左下欄第８行乃至第１０行）
オ）「散乱光をホモダイン的に検知し、その強度ゆらぎのパワースペクトル密度の緩和周波数が粒子の大きさに依存することを利用」（第３頁左下欄第２行乃至第４行）
カ）「検知出力の強度ゆらぎのパワースペクトル密度に基づいて抗原−抗体を測定する」（第１頁左下欄第１１行乃至第１２行）
キ）「光検出器１１の出力信号を低域通過フィルタ１６を経てデータ処理装置１４へ供給し、光検出器８からのモニタ信号と共に処理をして散乱光の強度ゆらぎのパワースペクトル密度を求めた結果を次に説明する。ここで定常確立過程ｘ（ｔ）のパワースペクトル密度Ｓ（ｆ）は、次のように表わすことができる。
　この（２）式を基に高速フーリエ変換を用いてパワースペクトル密度の計算を行なう。すなわち、光検出器１１からの出力信号を低雑音増幅器１５により、データ処理装置１４におけるＡ／Ｄ変換の量子化しベルを信号の領域ができるだけ広くおおうように増幅し、この量子化データをマイクロプロセッサによって演算処理してパワースペクトル密度を求めた。」（第４頁右下欄第１５行乃至第５頁左上欄第１０行）
ク）「第４図および第５図は、粒径がそれぞれ０．１８８μｍおよび０．３０５μｍのラテックス粒子を分散させた液をセル７に収容したときに得られるパワースペクトル密度を示すもの」（第５頁左上欄第１５行乃至第１８行）
ケ）「粒径が一定の場合にはパワースペクトル密度はローレンツ型であり、緩和周波数より大きい周波数においては周波数の自乗に反比例して減少する。ところが、粒径が分布している場合には、それぞれの粒径に対応した緩和周波数をもったローレンツ型スペクトルを重ね合わせたものが観測されるので高周波部分におけるパワースペクトル密度は最早や周波数の自乗に反比例しなくなる。したがってこの部分の形状から逆に反応によって凝集した粒子の粒径分布を知ることができる」（第６頁右下欄第２０行乃至第７頁左上欄第９行）
コ）「パワースペクトル密度の緩和周波数は粒径に反比例するので、この緩和周波数の変化から光源‐抗体による凝集の有無や凝集の程度（すなわちサイズ）を検出することができる」（第５頁右上欄第１７行乃至第２０行）
・刊行物２（特表昭６３−５００４０２号公報）には、図面と共に次の事項が記載されている。
サ）「流体物質中に存在する粒子のサイズの測定を得る粒径測定装置」（第１頁左下欄第２行乃至第３行）
シ）「第１図、第１ａ図および第２図を参照すれば、そこには流体物質中に存在する粒子の粒径分布および体積密度の測定を同時かつ現場で行うよう使用するのに適した測定装置が示されている。」（第４頁左下欄第１４行乃至第１７行）
ス）「ａ．被測定粒子を含有した流体物質が通過する試料経路を形成したプローブヘッド部と、
ｂ．複数の個々の光線から成る光のビームを発生させる光源と、
ｃ．前記光源に光学的に結合されて前記光源から光のビームを伝える光伝達手段と、
ｄ．前記試料経路の一方の側に位置されるようにして前記プローブヘッド部の中に装着され、前記光伝達手段にこれからの光のビームを受けるよう光学的に結合され」（第１頁左下欄第４行乃至第１３行）
セ）「開口７０から出る光ビームが試料経路７４を横切って集められることによる。試料経路７４を横切る途中で、以下に十分に述べる方法にて光ビームを集中的に含む光線は試料経路７４の領域に存在する粒子にぶつかる結果、散乱させられる。」（第７頁右下欄第１７行乃至第２１行）
ソ）「光ビームが前記試料経路を横切る時に前記試料経路に存在する流体物質中に含有された粒子が光のビームの個々の光線の散乱を生ぜしめるように前記試料経路を横切る光のビームに焦点を合わせた第１焦点手段と、
ｅ．前記試料経路の他方の側に位置されかつ前記第１焦点手段とのアライメントを出すようにして前記プローブヘッド部の中に装着され、前記試料経路を横切って通る途中で散乱させられた光線を捕獲するようにした第２焦点手段と、
ｆ．この第２焦点手段にこれからの散乱および平行にされた光線を受けるよう光学的に結合され」（第１頁左下欄第１３行乃至第２４行）
タ）「開口８０は、試料経路７４の領域に存在する粒子にぶつかることによって散乱させられた光線が開ロ８０内で捕獲され、実質的にそこを通って第２焦点手段、すなわち色消しレンズ７８に伝達されることを確実にするに十分な大きさに適宜寸法が定められている。要するに、本発明の最良の実施形態によれば、開□８０は開ロ７０より大きく作られているのである。これは光線が開口７０を出た時は散乱されていないがこれが開口８０に達した時は少なくともいくらかは散乱されていることを補償する必要性から生じたものである。これに関し、開口８０が作られる正確な寸法は光線が散乱される程度の関数になっており、この程度は光線が当たることによって光線が散乱させれられる粒子の寸法の関数」（第７頁右下欄第２２行乃至第８頁左上欄第９行）
チ）「リング状部分８２が備えている各種円弧状リング切片、すなわちリング８４間に与えられた半径方向の間隔は本発明に従って構成された粒径測定装置を使って測定使用としている粒子のサイズの関数である。」（第８頁左下欄第５行乃至第８行）
ツ）「検出器手段８２によって観察される光の強さ分布は光が当たることによって光を拡散させる粒子のサイズを表わす。」（第１０頁左上欄第２行乃至第４行）
テ）「検出器手段８２によって観察された光分布から試料経路７４内に存在する粒子の粒径分布を推理することができる。」（第１０頁左上欄欄第１７行乃至第１９行）
ト）「液滴サイズ分布は、大きな粒子ではフラウンホーファー回折理論を、小さな粒子にはＭＩＥ拡散理論を使用して、強さ分布のデコンボリューンョンによって計算される。」（第１０頁右上欄第３行乃至第６行）
（３）−３　対比・判断
　請求項１及び請求項２に係る発明と上記刊行物１乃至２に記載された発明とを対比すると、請求項１及び請求項２に係る発明の「デコンボリューションが、先ず、粒子サイズ分布Ｎ１（ｘ）をＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）に設定し、工程１において、Ｎ２（ｘ）＝Ｋ〔Ｐ（Ｘ）＊Ｃ（Ｘ）−ｈ（Ｘ）＊Ｃ（Ｘ）＊Ｎ１（Ｘ）〕＋Ｎ１（Ｘ）とし、工程２において、Ｎ１（Ｘ）＝Ｎ２（Ｘ）とし、工程３において、前記工程１に戻る反復プロセスによって行われることを特徴とし、前記ｈ（Ｘ）は粒子の一つのサイズのパワースペクトルであり従ってインパルス応答であり、粒子のサイズによって形状は変化せず、粒子のサイズの変化に伴って対数目盛り（ｘ）上をただシフトする対数空間でシフト不変の関数であり、Ｋは帰還利得定数であり、＊はコンボリューションを意味する記号であり、Ｃ（ｘ）は平滑関数である」点は、上記刊行物１乃至２の何れにも記載も示唆もされていない。
　その点に関して、刊行物２には、サイズ分布をデコンボリューンョンによって計算する点は記載されているが、その具体的計算方法までは示されていない。
　そして、請求項１及び請求項２に係る発明は、上記構成を採用することにより、明細書記載の効果を奏するものである。
　よって、請求項１及び請求項２に係る発明は刊行物１乃至刊行物２の記載事項から容易に発明をすることができたものとすることができない。
　したがって、請求項１及び請求項２に係る発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
（４）　むすび
以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同第３項の規定により準用する特許法第１２６条第２項乃至第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
４．特許異議申立についての判断
（１）申立ての理由の概要
　申立人近藤恭弘は、本件発明は、本件出願前に頒布された刊行物である甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づいて容易に発明をすることができたものであるから、本件特許は、特許法第２９条２項の規定に違反し、取り消されるべきものである。
（２）甲各号証の記載事項及び対比・判断
　甲第１号証及び甲第２号証は、上記刊行物１及び刊行物２と同じものであるから、その記載事項は、（３）−２に記載されたとおりのものであり、対比・判断は上記（３）−３に記載されたとおりである。
（３）以上のとおりであるから、特許異議申立書の理由及び証拠によっては請求項１及び請求項２に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に請求項１及び請求項２に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおりに決定する。
【異議決定日】
平成１１年１１月２２日（１９９９．１１．２２）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
訂正事項１
　特許請求の範囲の減縮を目的として、請求の範囲の範囲を
「【請求項１】　散乱媒質内の粒子のサイズ分布を測定する方法において、光線を前記散乱媒質に方向づけ、周波数及び前記光線に対する角度が前記粒子のサイズに依存する光の形態の第１の信号を発生し、等尺目盛上での前記周波数又は前記光線に対する角度と共にその大きさが変化する電気信号の形態の第２の信号を前記第１の信号から発生し、前記第２の信号の角度又は周波数の目盛りを対数目盛り（ｘ）に変換し、そして前記変換された第２の信号Ｐ（ｘ）を逐次的に数値的にデコンボリューシヨンして前記散乱媒質内の粒子のサイズと分布を決定するステップより成り、前記デコンボリューションが、先ず、粒子サイズ分布Ｎ１（ｘ）をＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）に設定し、工程１において、Ｎ２（ｘ）＝Ｋ〔Ｐ（Ｘ）＊Ｃ（Ｘ）−ｈ（Ｘ）＊Ｃ（Ｘ）＊Ｎ１（Ｘ）〕＋Ｎ１（Ｘ）とし、工程２において、Ｎ１（Ｘ）＝Ｎ２（Ｘ）とし、工程３において、前記工程１に戻る反復プロセスによって行われることを特徴とし、前記ｈ（Ｘ）は粒子の一つのサイズのパワースペクトルであり従ってインパルス応答であり、粒子のサイズによって形状は変化せず、粒子のサイズの変化に伴って対数目盛り（ｘ）上をただシフトする対数空間でシフト不変の関数であり、Ｋは帰還利得定数であり、＊はコンボリューションを意味する記号であり、Ｃ（ｘ）は平滑関数である前記方法。
　【請求項２】　散乱媒質内の粒子のサイズ分布を測定する装置において、光線を前記散乱媒質に方向づける手段、周波数及び前記光線に対する角度が前記粒子のサイズに依存する光の形態の第１の信号を発生する手段、等尺目盛上での前記周波数又は前記光線に対する角度と共にその大きさが変化する電気信号の形態の第２の信号を前記第１の信号から発生する手段、前記第２の信号の角度又は周波数の目盛りを対数目盛り（ｘ）に変換する手段、そして前記変換された第２の信号Ｐ（ｘ）を逐次的に数値的にデコンボリューションして前記散乱媒質内の粒子のサイズと分布を決定する手段より成り、前記デコンボリューションが、先ず、粒子サイズ分布Ｎ１（ｘ）をＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）に設定し、工程１において、Ｎ２（ｘ）＝Ｋ〔Ｐ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）−ｈ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）＊Ｎ１（ｘ）〕＋Ｎ１（ｘ）とし、
工程２において、Ｎ１（ｘ）＝Ｎ２（ｘ）とし、工程３において、前記工程１に戻る反復プロセスによって行われることを特徴とし、前記ｈ（ｘ）は粒子の一つのサイズのパワースペクトルであり従ってインパルス応答であり、粒子のサイズによって形状は変化せず、粒子のサイズの変化に伴って対数目盛り（ｘ）上をただシフトする対数空間でシフト不変の関数であり、Ｋは帰還利得定数であり、＊はコンボリューションを意味する記号であり、Ｃ（ｘ）は、平滑関数である前記装置。」と訂正する。
訂正事項２
　明りょうでない記載の釈明を目的として、
１．．明細書第１４頁５乃至６行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（１６）により補正）（特許公報第３頁６欄３５行）の「μ＝ｌｏｇ　ｘＶ＝ｌｏｇ　ｙ」を「μ＝ｌｏｇ　ｘ，Ｖ＝ｌｏｇ　ｙ」に訂正する。
２．明細書代１８頁１６行（特許公報第５頁９欄５行）の「その後、この初期関数」を「従って、初期関数」に訂正する。
訂正事項３
　誤記の訂正を目的として、
１．明細書第７頁１２行の「小ささの」を「小さな」に訂正する。
２．明細書第１３頁１４行（特許公報第３頁６欄２　４行）の「既して」を「概して」に訂正する。
３．明細書第１５頁４行（特許公報第４頁７〜８欄８行乃至１０行）の
に訂正する。
４．明細書第１６頁１６行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正の内容の欄の補正事項（２６）により補正）（特許公報第４頁７欄３９行）の
「とって」を「沿って」に訂正する。
５．明細書第１６頁１６行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（２６）により補正）（特許公報第４頁７欄４０行）の「変換」を「変化」に訂正する。
６．明細書第１７頁６行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（２９）により補正）（特許公報第４頁８欄２　６行）の「不鮮明なった」を「不鮮明になった」に訂正する。
７．明細書第１７頁１９行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（３０）により補正）（特許公報第４頁８欄３　７行）の「解析的に方法」を「解析的な方法」に訂正する。に訂正する。
８．明細書第１８頁２０行（特許公報第５頁９欄８行）の「Ｎ１」を「Ｎ１」に訂正する。
９．明細書第１９頁２行（特許公報第５頁９欄１０行）の「Ｎ１」を「Ｎ１」に訂正する。
１０．朋細書第１９頁３行（特許公報第５頁９欄１１行）の「Ｎ２」を「Ｎ２」に訂正する。
１１．朋細書第１９頁５行（特許公報第５頁９欄１３行）の「Ｎ２」を「Ｎ２」に訂正する。
１２．明細書第１９頁８行（特許公報第５頁９欄１５行）「Ｎ２」を「Ｎ２」に訂正する。
１３．明細書第２１頁９行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（３７）により補正）（特許公報第５頁１０欄１５行）の「降下するする様」を「降下する様」に訂正する。
１４．明細書第２　６頁下から５行（特許公報第６頁１１欄３　４行）の「既して」を「概して」に訂正する。
１５．明細書第２８頁７行と８行との間（平成６年８月８日付手続補正書の補正内容の欄の補正事項（４８）により補正）（特許公報第７頁１３欄３行）の「設立」を「成立」に訂正する。
１６．明細書第２８頁８行（特許公報第７頁１３欄４行）の「散乱媒内」を「散乱媒体内」に訂正する。
１７．明細書第２８頁下から４行（特許公報第７頁１４欄２行）の「ブローク」を「ブロック」に訂正する。
１８．明細書第１５頁８行（特許公報第４頁７欄１４行）の「散乱媒」を「散乱媒質」に訂正する。
１９．明細書第２６頁７行（平成６年８月８日付手続補正書の補正の内容の欄の補正事項（４４）により補正）（特許公報第６頁１２欄２４行）の「なろう一次近似式」を「なろう（一次近似式」に訂正する。
（５４）【発明の名称】
粒子サイズ分布の測定方法及び装置
（５７）【特許請求の範囲】
（１）
　光線を前記散乱媒質に方向づけ、
　周波数及び前記光線に対する角度が前記粒子のサイズに依存する光の形態の第１の信号を発生し、
　等尺目盛上での前記周波数又は前記光線に対する角度と共にその大きさが変化する電気信号の形態の第２の信号を前記第１の信号から発生し、
　前記第２の信号の角度又は周波数の目盛りを対数目盛り（ｘ）に変換し、そして
　前記変換された第２の信号Ｐ（ｘ）を逐次的に数値的にデコンボリューションして前記散乱媒質内の粒子のサイズと分布を決定するステップより成り、
　前記デコンボリューションが、
　先ず、粒子サイズ分布Ｎ１（ｘ）をＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）に設定し、
　工程１において、Ｎ２（ｘ）＝Ｋ〔Ｐ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）−
　　　　ｈ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）＊Ｎ１（ｘ）〕＋Ｎ１（ｘ）とし、
　工程２において、Ｎ１（ｘ）＝Ｎ２（ｘ）とし、
　工程３において、前記工程１に戻る反復プロセスによって行われることを特徴とし、前記ｈ（ｘ）は粒子の一つのサイズのパワースペクトルであり従ってインパルス応答であり、粒子のサイズによって形状は変化せず、粒子のサイズの変化に伴って対数目盛り（ｘ）上をただシフトする対数空間でシフト不変の関数であり、Ｋは帰還利得定数であり、＊はコンボリューションを意味する記号であり、Ｃ（ｘ）は平滑関数である前記方法。
（２）
　光線を前記散乱媒質に方向づける手段、
　周波数及び前記光線に対する角度が前記粒子のサイズに依存する光の形態の第１の信号を発生する手段、
　等尺目盛上での前記周波数又は前記光線に対する角度と共にその大きさが変化する電気信号の形態の第２の信号を前記第１の信号から発生する手段、
　前記第２の信号の角度又は周波数の目盛りを対数目盛り（ｘ）に変換する手段、そして
　前記変換された第２の信号Ｐ（ｘ）を逐次的に数値的にデコンボリューションして前記散乱媒質内の粒子のサイズと分布を決定する手段より成り、
　前記デコンボリューションが、
　先ず、粒子サイズ分布Ｎ１（ｘ）をＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）に設定し、
　工程１において、Ｎ２（ｘ）＝Ｋ〔Ｐ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）−
　　　　ｈ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）＊Ｎ１（ｘ）〕＋Ｎ１（ｘ）とし、
　工程２において、Ｎ１（ｘ）＝Ｎ２（ｘ）とし、
　工程３において、前記工程１に戻る反復プロセスによって行われることを特徴とし、前記ｈ（ｘ）は粒子の一つのサイズのパワースペクトルであり従ってインパルス応答であり、粒子のサイズによって形状は変化せず、粒子のサイズの変化に伴って対数目盛り（ｘ）上をただシフトする対数空間でシフト不変の関数であり、Ｋは帰還利得定数であり、＊はコンボリューションを意味する記号であり、Ｃ（ｘ）は、平滑関数である前記装置。
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
　本発明は、全体として、粒子の寸法分布測定分野、殊に、すこぶる小粒子の寸法分布を測定する方法と装置に関する。
〔従来の技術〕
　過去において、径がほぼ０．１〜１００ミクロンの範囲の粒子について微粒子材料の寸法分布を判断する一連の方法が存在している。例えば、米国特許第３，８７３，２０６号の（権利者ウイリアムス・レスリーウィルコック、１９７５年３月２５日付）と同第４，１３４，６７９号（権利者アレンＬ．ウェルトハイマー、１９７９年１月１６日付）は、共にかかる方法について解説している。更に、散乱計器は、ブラウン運動を測定することによって粒子の大きさを判定することが可能である。ブラウン運動は、粒子と分散媒体の熱的に励起した分子間のランダムな衝突によってひきおこされる。上記運動の速度と方向はランダムであるが、長時間にわたって平均した多くの粒子の速度分布は、公知関数形に接近することになろう。小粒子は大粒子よりも高速に運動することが知られているために、粒子の大きさはこの大きさに依存する速度分布を測定することよって判断することが可能である。例えば、米国特許第４，６３７，７１６号（１９８７年１月２０日付）と同第４，８１８，０７１号（１９８９年４月４日付）の如きファイバオプチックスドップラー風速計は、すこぶる小さな粒子の大きさをほぼ０．００５ミクロン径まで測定することができる。然しながら、かかるファイバオプチックスドップラー風速計は、全粒子が均一なサイズを有する場合にのみにしか粒子サイズを正確に測定するに有効ではない。これまでのところ、多数のサイズをもったすこぶる小さな粒子のサイズと分布を正確に測定する方法は知られていない。
〔発明の要約〕
　従って、本発明によれば、散乱媒質内で運動する粒子のサイズ分布を測定する方法と装置で、光線が散乱媒質に方向づけられ、周波数及び前記光線に対する角度が粒子のサイズに依存する光の形態の第１の信号が発生される。そして、等尺目盛上での周波数又は光線に対する角度と共にその大きさが変化する電気信号の形態の第２の信号が前記第１の信号から発生される。第２の信号の角度又は周波数の目盛を対数目盛に変換し、そして変換された第２の信号をデコンボリューションして散乱媒質内の粒子のサイズと分布が決定される。
〔発明の目的〕
　従って、本発明の目的は、径が０．００５ミクロン程の小さな粒子のサイズ分布を正確に測定する方法と装置とを提供することである。
　本発明のもう一つの目的は、公知の粒子サイズデータ収集技法を補完するために活用可能な小粒子サイズ分布の測定方法を提供することである。
　本発明のもう一つの目的は、効率なデータ収集技法を有する粒子サイズ分布の測定方法を提供することである。
　本発明のその他の目的、利点、ならびに新規な特徴は添附図面と相俟って以下の詳説より明らかになるはづである。
〔実施例〕
　本発明による運動粒子のサイズ分布測定方法は、米国特許第３，８７３，２０６号と第４，１３４，６７９号に記載のタイプの光散乱計器と共に、米国特許第４，６３７，７１６号と第４，８１８，０７１号又はブラウン運動を検出する任意の散乱計器に対しても応用できることを理解されたい。第１図について本発明による装置を、動散乱計器１０と共に使用する場合につき解説する。上記計器１０は光学ドップラー風速計で、一光線を光カップラー１４内へ伝送するレーザダイオード光源１２を含む。カップラー１４からの光は、光ケーブル１６に沿って伝送される。上記光ケーブルの端部は、水の如き散乱媒質内に懸濁する粒状物質２０を保持するサンプルセル１８内に潜水させてある。散乱媒質は、その内部に懸濁された粒状物質に対して不活性である限り、広範囲の媒質から選択することができる。
　粒状物質２０のサイズ分布は、ブラウン運動を測定することにより判定される。本文中に使用する「サイズ分布」という用語は、数、体積、および面積の分布を包含するものとする。０．００５ミクロンと２ミクロン径の間の典型的な粒子についての平均速度値は、秒あたり６０００〜１５ミクロンオーダである。かかる速度値は、連続的に方向と振幅を変化させるため累積的運動はすこぶる小さくなる。光散乱法は、かかる小さな運動を測定するために最良の方法であることが判明した。各粒子が散乱する光は、粒子の運動によってドップラーシフトされる。かかるドップラー周波数シフトは、数Ｈｚから数ｋＨｚにわたり、瞬間粒子速度に比例する。うなり周波数手法を使用すると、光周波数自体よりも１２桁小さい周波数シフトを測定することが可能なことが知られている。
　典型的な場合、光ケーブル１６は光ファイバである。浸漬したファイバ端から発せられた光は、粒子２０によりファイバ１６内へ後方散乱する。更に、ファイバ芯のガラスと散乱媒質の間の屈折率の相異のために、ファイバから発せられた光の小さな部分もまた、ファイバ内へ後方ヘフレネル反射する。フレネル反射信号は、レーザダイオード源１２の光周波数を有し、粒子２０からの散乱光の周波数と比較される。この比較は、散乱光が粒子２０のブラウン運動によってレーザダイオード源からドップラー周波数シフトするために可能になるものである。散乱信号と非散乱信号とは、ファイバ１６とカップラー１４を経てホトダイオード検出器と増幅器２２へと逆誘導される。
　検出器２２は、その大きさが時と共に変化し散乱光と非散乱光の間の周波数差を表示する信号を発生する。これは、検出器２２のシフトした光とシフトしない光を非線形状に混合（ホモダイン）する二次応答を有することにより、これら２つの信号のドップラーシフトに等しいうなり周波数がつくりだされるために可能になるものである。検出器２２からの出力信号は直流ブロッキングフィルタ２４へ送られ、同検出器２２により導入される信号の直流成分が除去される。フィルタ２４からの出力は選択可能な利得を有する低ノイズ増幅器２６によって増幅される。増幅器２６の出力は、フィルタ２８へ接続され、その出力は今度はアナログ／デジタル変換器３０へ接続される。フィルタ２８は２０ｋＨｚ能動フィルタであって、アナログ／デジタル変換器に対する反エイリアスフィルタとしての働き（原信号に、サンプリング周波数の２分の１以上の周波数信号成分が含まれると、この周波数信号は、再生信号中にエイリアス信号となってノイズとして出現する。これは、サンプリング周波数の２分の１の周波数を境として、等分だけ増減する周波数成分の信号は区別することが出来ないためであるが、事前にサンプリング周波数の２分の１以上の周波数信号成分をサンプリング以前にフィルターによってカットしてやると、再生周波数中にエイリアス信号は出現しなくなる。この様な作用を達成するフィルタを反エイリアスフィルタと言う）を行うようにすることが望ましい。フィルタ２８は１秒間に何回サンプリングを行うかを示すサンプリング率（サンプリング周波数に同じ）のほぼ半分の全周波数信号成分を除去する働きを行う。
　もしかかる成分が除去されない場合には、それらは、システムに対しては当該周波数レンジ内の信号であるように見えるようにすることによって、最終結果へ誤差を導入するということが判明した。アナログ／デジタル変換器３０は、増幅器２６で増幅されたフィルタ２８で濾波されるアナログ信号を、コンピュータにより処理容易なフォーマットへ変換する。アナログ／デジタル変換器３０は、５０ｋＨｚのサンプリング率で動作することが望ましい。
　アナログ／デジタル変換器３０は、中央プロセッサ３２へ接続される。中央プロセッサ３２はＩＢＭ互換性パーソナルコンピュータであることが望ましい。同様にして、中央プロセッサ３２にはベクトル信号プロセッサ３４が接続される。同一プロセッサ３４は、形式ＺＢＢ３２−Ｈ５の下にバーブラウンにより製造されるタイプのものであることが望ましい。信号プロセッサ３４は、アナログ／デジタル変換器３０によってコンピュータ３２に送られる信号のパワースペクトルを表す信号を生成する。更に、以下、本発明の特に新しい面から更に論ずるように、ベクトル信号プロセッサは、パワースペクトルの等尺周波数目盛を対数目盛に変換する。その後、変換された信号は、中央プロセッサ３２へ伝達される。以下、本文中に更に論ずるように、その後、中央プロセッサ３２は、変換信号を相互作用的に畳み込み解除して、散乱媒質内の運動粒子のサイズ分布を決定する。また、中央プロセッサ３２は、ディスプレイを備え、アナログ／デジタル変換器３０からデータを収集し、ベクトル信号プロセッサ３４を制御し、サイズ分布を表示する働きを行う。
　第２Ａ図は、検出器２２からのドップラービート信号について電圧と時間の関係を典型的な形にプロットしたものである。第２Ｂ図は、電圧と周波数の関係をプロットした第２Ａ図のパワースペクトルの平方根を示す。第２Ｂ図のグラフは、第２Ａ図に示されるグラフを、原理的にはフーリエ積分（フーリエ変換）することにより得ることができる。出願人は、このたび、測定可能な変数ｘの関数ｆ（ｘ）は、知ることを希望するもう一つの変数ｙの関数ｇ（ｙ）と、以下の形の積分方程式により関係づけられる物理的な問題が数多く存在することを認めることができた。
　ｆ（ｘ）＝∫ｇ（ｙ）Ｋ（ｘ，ｙ）ｄｙ　　（１）
　但し、ｆは測定され、ｇは所望未知値であり、式のカーネルと称されるＫは、ｘとｙの双方の既知関数である。概して、ｆからｇを得るために等式（１）を反転すると、複雑で測定誤差のために実行不可能な非線形問題となる。然しながら、もしカーネルが積ｘｙの関数である場合には、新たな変数への変換μ＝ｌｏｇｘ，Ｖ＝ｌｏｇ１／ｙによって、（１）は次の形に書き換えることが可能になる。
　これはコンボリューション積分であって周知のように、線形法によって容易に反転することができる。即ち、ｇ＝の式に変換することができる。カーネルＫがｘ／ｙの関数である場合に拡張できることは明らかである。その場合には、コンボリューション積分の型にするためには、適当な変換は、μ＝ｌｏｇｘ，Ｖ＝ｌｏｇｙとなる。
　本出願人はこの原理は粒子サイズ分布を測定する問題に適用することが出来ることを発見した。これは、第２Ｂ図に示される曲線は、以下の式（２）によって示される粒子数積分によって一般的に規定することか可能であるためである。なお、式（２）が粒子数積分と呼ばれるのは、複数の粒子サイズが混合しているパワースペクトルは、異なるサイズの粒子の各単一粒子サイズのパワースペクトルに、各サイズの粒子数を荷重掛けとたものを、加算（積分）することより得られるためである。もし、粒子数の代わりに粒子体積が用いられるのであれば、粒子体積積分となる。但し、Ｐ１（ω）は等間隔の周波数間隔（等尺周波数目盛）にわたって積分したビート信号はパワースペクトル密度を表す。
　なお、パワースペクトル密度とは、単位周波数間隔におけるパワーの量を意味している。従って、パワー対周波数のグラフにおいて、表示されるのは実は、特定の周波数間隔のパワーの量である。
　但し、ω＝角周波数
　Ｓ（ａ）＝散乱効率関数
　ａ＝粒子半径
　Ｔ＝温度（ケルビン度数による。）
　Ｋ＝ボルツマンの定数
　λ＝光波長
　η＝散乱媒質の粘度
　ｎ（ａ）＝単位サイズ間隔あたり粒子分布数
　上記の如き積分式（２）は、ｎ（ａ）につき解くことが非常に困難である。然しながら、上記した如く、出願人は、もしパワースペクトルが対数周波数空間に変換される場合にはそれによって得られる等式は線形のシフトインバリアントな系を記述することに気づいた。その場合、この種の系によってｎ（ａ）を解くために従来のデコンボリューション技法を使用することが可能になる。上記対数変換を実行するために、まず一つの寸法をもった粒子サンプルに対する対数又はオクターブベースのパワースペクトルＰｍ（ｘ）は以下の等式により記述さることが判った。
　なお、対数又はオクターブベースのパワースペクトルとは、対数的に変化する周波数間隔で積分したパワースペクトルを意味している。即ち、周波数が増加するとパワーが測定される間隔も増加する。パワーの量もそれが測定される周波数間隔が増大すると、当然増大する。
　但し、ｘ＝Ｉｎω＝対数周波数変数
　　　　ｘａ＝−ｌｎａ＝対数サイズパラメータ
　対数空間では、この等式はシフト不変的である。粒子サイズｘａの変化に関しては、パワースペクトルは形を変えずに対数周波数に沿って単にシフトするだけである。なお、上式において、ｘ−ｘａはＩｎω−Ｉｎａに等しく、Ｉｎ（ωａ）であり、次元の問題は生じない。第２Ｃ図は、上記Ｐｍ（ｘ）において周波数目盛を１／３オクターブスペクトルに変換した電圧と周波数の関係をプロットしたものである。
　かくして、一つのサイズのパワースペクトルは、粒子サイズ分布をパワースペクトルに変化する系についてはインパルス応答ｈとして確認されることになる。上記Ｐｍ（ｘ）はコンボリューション関数として機能する。即ち、この関数は、ａの変化に対しては、ｘ軸に沿ってただシフトするだけであり、その形状は変化しない。従って、多粒子サイズにおけるパワースペクトル密度を表す式は、コンボリューション積分の形態によって表すことができる。以下の等式はインパルス応答に換算した幅広の多数サイズのサンプルに対する加重積分を示す。但し、Ｐ（ｘ）は対数的に展開する周波数間隔に対するパワースペクトル密度の積分を示す。
　Ｐ（ｘ）＝∫Ｎ（ｘａ）ｈ（ｘ−ｘａ）ｄｘａ
　　　　　＝Ｎ（ｘ）＊ｈ（ｘ）
　　　　　＝ｈとＮのコンボリューション
　Ｎ（ｘ）は、粒子数分布とＳ（ｘ）（粒子の散乱効率）の積である。
　多数のサイズのサンプルは幅広の不鮮明になったパワースペクトルを生成するから、粒子サイズ分布についての情報を殆ど示さない。然しながら、インパルス応答の形を知ることによって、幅広のパワースペクトルから粒子サイズ分布を決定することができる。このプロセスはデコンボリューションと称される。
　パワースペクトルのインパルス応答の幅が大きいために、従来のフーリエ変換又は逆行列手法によって応答をデコンボリューションすることは困難であることが判った。パワースペクトルを粒子サイズ分布に反転するとパワースペクトル内の小さな誤差（ノイズ）に対して非常に敏感になる。しかし、同時に、解析的な方法でなく、逐次的に数値的に、コンボリューションされている被積分関数を求める反復デコンボリューション手法を使用することにによって、粒子サイズ分布を判断できることが判った。パワースペクトル密度から粒子数分布を求めるかかる反復デコンボリューションのプロセスは以下の一組の等式によって全体を表現することができる。上記プロセスはまづ、粒子サイズ分布をある任意の初期関数と等しくすることから始める。良い初期関数はパワースペクトルであることが判った。何故ならば、その形が実際の粒子サイズ分布のそれと似通っているであろうからである。然しながら、フラットな分布もまた申し分ないであろう。
　　　　　　Ｎ１（ｘ）＝Ｐ（ｘ）　　　ＳＴＡＲＴ
ＳＴＥＰ１．Ｎ２（ｘ）＝Ｋ［Ｐ（ｘ）−Ｎ１（ｘ）＊ｈ（ｘ）］＋Ｎ１（ｘ）
ＳＴＥＰ２．Ｎ１（ｘ）＝Ｎ２（ｘ）
ＳＴＥＰ３．ＬＯＯＰ　ＢＡＣＫ　ＴＯ　ＳＴＥＰ　１
　従って、初期関数に対するパワースペクトルは、サイズ分布とインパルス応答のコンボリューションによって計算される。パワースペクトルの第１近似は実際のパワースペクトルから差引かれ、Ｎ１と実際の粒子サイズ分布間の差に近似する関数がつくりだされる。上記差分関数（定数Ｋにより乗ぜられる）はＮ１に加算され、補正分布Ｎ２が得られる。この手続は、何回も繰り返される。それぞれの反復によってサンプルの実際の粒子サイズ分布とより近似する新たなＮ２分布がつくりだされる。Ｋはこの反復プロセスの利得である。Ｋが増大するにつれて、それぞれの反復においてＮ２は大きく変化する。このために上記プロセスは通常、最終結果に収斂させられることが判った。然しながら、このプロセスに増幅器におけるフィードバックと類似である。もし帰還利得Ｋが大きすぎれば、反復プロセスは指数関数的に発振もしくは増大し、決して適当な分布に収斂することはないであろう。
　このプロセスは完全なコンピュータ生成データについて十分に功を奏する。しかし、実際のパワースペクトルは測定時間が有限であるためにランダムな誤差を含むことが判った。測定時間が有限であると、実際に意味のあるピークに付随して発生する実際には意味の無いノイズ状ピークが出現する。これをスプリアスピークと呼ぶ。パワースペクトルは、フーリエ変換の累積によって算出される。各変換は検出器２２の出力信号を一定期間にわたってデジタルサンプリングすることによってつくりだされる。より多くの変換が平均化されるにつれて、フーリエ変換データの標準偏差は減少することになるであろうが、全体の測定時間の制約は多くの変換を平均化することによって得られる精度を制約することになる。パワースペクトル中のランダム誤差の大きさは、測定時間が大きくなるにつれて減少することになろう。
　スプリアスピークは入力パワースペクトルを適当に平滑することによって減少させることができる。添加ノイズの小さな部分だけでも、ブラウン運動によりひきおこされる特徴に大きく影響する。インパルス応答はつくりだすことの可能な特徴の中で最も鋭いものである。従って、ノイズはまづ何よりもパワースペクトルを平滑にすることよって小さくすることが望ましい。
　以下に、スプリアスピークを除去して、真の粒子分布を得るために反復デコンボリューション法を説明する。
　パワースペクトルとインパルス応答は平滑関数Ｃ（ｘ）でコンボリューションにより平滑化した後、次の等式に示すように反復的にデコンボリューションする必要がある。このようにして、平滑化は、平滑化されたインパルス応答を使用することによってデコンボリューションプロセスで補正する。
　　　Ｎ１（ｘ）＝Ｐ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）
１．　Ｎ２（ｘ）＝Ｋ［Ｐ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）−ｈ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）＊Ｎ１（ｘ）］＋Ｎ１（ｘ）
２．　Ｎ１（ｘ）＝Ｎ２（ｘ）
３．　ＬＯＯＰ　ＢＡＣＫ　ＴＯ　１
　第２Ｄ図は、ノイズ（Ｐｘ）曲線と平滑化されたＰ（ｘ）＊Ｃ（ｘ）を示す。第２Ｄ図の実線は第２Ｂ図の周波数の積分間隔を対数間隔に変化することにより得られたものである。第２Ｄ図の左側において、周波数間隔は狭く、右に移行するに従って、増大する。第２Ｄ図においてグラフがピーク状となるのは、この間隔の増大により、順次より高い値が生成されていき、その後、間隔が増大する以上により速く第２Ｂ図のグラフが降下する様になるからである。第２Ｅ図は平滑化されたデータを繰返しデコンボリューションすることによって得られるサイズ分布を示す。デコンボリューションされた粒子サイズ分布は、今度は、チャネル４５と６３において２つのピークしか含んでいない。スプリアスピークは除去されている。
　次に、本発明において、パワースペクトル密度を能率よく得るための装置の具体例を第３図を用いて説明する。アナログ／デジタル変換器３０は、ダイレクト・メモリ・アクセス法を使用することによってデータを中央プロセッサ３２内へ入力する能力を備えている。このデータ入力法は、他の機能を実行するためにプロセッサ３２を空き状態のままにする一方、アナログ／デジタル変換器３０は動作しているということになる。データは３２ビットのデータを保持するに十分なコンピュータメモリ内のエリアであるバッファ３６内に連続して入力される。バッファ３６が一杯になると、新たなデータがバッファ内のその初めに入力され旧データにオーバライトされる。プロセッサ３２は入力バッファ３６におけるこのダイレクトメモリアクセス活動の進行をモニタし、必要に応じて、また時間が許す場合、データを転送又は処理する。本発明のデータの流れは、デジタル信号を複数の直列接続バッファを経てローパスフィルタ段にパスすることによって信号を区画化する働きを行う。バッファ３６は、それぞれローパスフィルタ４６、４８、５０により直列に分離された４個のバッファ３８、４０、４２、４４に直列接続される。
　それぞれのローパスフィルタは、データを３２Ｋポイントの形で受取り、入力データをフィルタリングして、出力をサンプリングしなおし、入力データのサンプリング率の１６分の１で２Ｋポイントをつくりだす。データの基本的な流れは、データが所与について１個のバッファ内へ入力された時、処理されてその段についてのスペクトルデータがつくりだされるという具合になっている。１個のバッファが一杯になると、その内容はローパスフィルタ内で処理され、出力は次段のバッファ内に蓄積される。ダイレクトメモリアクセスバッファ３６から１段バッファ３８ヘデータを転送する場合には、バッファ３６の半分が一時に転送されるようにすることが望ましい。各段からの出力は、それぞれパワースペクトル密度アナライザ５２、５４、５６、５８へ機能上接続される。それぞれのパワースペクトル密度はアナライザは、２Ｋポイントの入力を受取り、以下に述べるように１／６オクターブバンドのパワースペクトル密度を生成する。
　かくして、データフロー処理の順序は以下の如く要約することができる。
１．ダイレクトメモリアクセスバツファの下半分からバッファ３８ヘデータが転送される。
２．ダイレクトメモリアクセスバッファ３６の上半分からバッファ３８ヘデータが転送され、データはフィルタ４６によりフィルタリングされてバッファ４０ヘパスされる。
３．バッファ４０からのデータはフィルタ４８内で濾波され、バッファ４２にパスされる。
　バッファ４２からのデータは、フィルタ５０内で濾波され、バッファ４４ヘパスされる。
４．パワースペクトル密度アナライザ５６内でパワースペクトル密度解析が行われる。
５．パワースペクトル密度アナライザ５４でパワースペクトル密度の解析が実行される。
６．パワースペクトル密度アナライザ５２でパワースペクトル解析が実行される。
７．データ取得プロセスの完了時に、パワースペクトル密度アナライザ５８でパワースペクトル密度の解析が実行される。
　サンプリング期間は３分であることが望ましい。高速フーリエ変換手法（ＦＦＴ）によって１／６オクターブバンドが形成される。ＦＦＴチャネル群を加算することによってＦＦＴアナライザ出力から１／６オクターブバンドが形成される。然しながら、１／６オクターブバンドの所望のエッジはＦＦＴチャネル周波数と一致することは滅多にないであろう。従って、バンドを正確に形成するためにはチャネル間を補間することが必要であることが判った。この補間は次のようにして行われる。
　ＦＦＴチャネルｉ〜ｉ＋１間の周波数間隔に対する周波数関数としての信号振幅は以下の如く一次近似として表すことができる。
　Ｇ（ｘ）＝Ｆ（ｉ）＋Ｘ［Ｆ（ｉ＋１）−Ｆ（ｉ）］
　但し、Ｇは信号の振幅である。Ｆ（ｉ）はそのｉ番目のＦＦＴチャネルにおける振幅で、Ｘは０〜１の範囲の無次元変数である。
　上記エリアは１／６オクターブバンドエッジ間の振幅対周波数の関係を表す曲線の下に見出されることが望ましい。このことは、一次近似式を関心のある領域を含むＦＥＴチャネルの間で積分することによって行うことができる。
　この補間を行うためには、まづ、バンドエッジをＦＦＴチャネルの分離によって分割しなければならない。この分割の整数部分は、バンドエッジの直下のＦＦＴチャネルであろう。小数部分は、チャネル間のバンドエッジの何分の１かの距離となろう（一次近似式の場合のＸ）。下部バンドエッジは、ｉ、ｕの如く表現され、上部エッジは、ｊ、ｖとして表現される。この場合、ｉとｊはＦＦＴチャネル数、ｕとｖは小数部分である。その後、以下の線形補間式を用いてチャネル間を積分しなければならない。
　概して、限界については３つのケースが存在する。即ち、
　Ｘ＝ｕ〜１の範囲
　Ｘ＝０〜１の範囲
　Ｘ＝０〜ｖの範囲
　本発明の方法は、小粒子材料を製造するために少なくとも一部活用される産業工程の一つもしくはそれ以上のパラメータを制御する際の産業工程制御用にとりわけ有益である。かかる場合には、かかる工程において製造される代表的な粒子サンプルはセル１８内に配置され測定される。プロセッサ３２からの読取値（ＣＲＴの読取りや、図形印字やデータのテーブル、もしくはそれらの組合せの何れかの形をとることができる。）によって判断される粒子のサイズ分布に続いて、同プロセスのパラメータが調節され、それに応じて同プロセス内の粒子サイズ分布が変更されるようになっている。
　第４図は、米国特許第３，８７３，２０６号と第４，１３４，６７９号に記載のタイプの散光計器に使用される直線状に間隔をおいて配置した複数のホトダイオード６２を含むアレイ６０を示す。かかるアレイは、そこで測定中の粒子が光源、通常レーザ光源からの光を散乱させる入射光に対する角度を測定する。その場合、その散乱角はサイズ分布を判断するために活用されるキーパラメータとなる。具体的にはアレイ６０の複数のホトダイオード設置位置が、散乱角を表しており、各ホトダイオードからの各々の信号強度が前述されたパワースペクトル密度に対応し、単に周波数を角度に置き換えるだけで、キーパラメータが周波数の場合と全く同様の議論が成立する。
　かくして、散乱媒質内の運動粒子のサイズ分布を測定する方法と装置で、０．０００５ミクロン径の小さな粒子のサイズ分布を測定することのできるものが提供されることは明らかである。この方法は既知のデータ収集手法を共に使用することができ、データをすこぶる効率的に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
　第１図は本発明の粒子サイズと分布測定を実行するための装置のブロック線図、
　第２Ａ−２Ｅ図は本発明の動作を示すグラフ図、
　第３図は本発明の方法に使用されるデータ収集と処理回路のブロック線図、
　第４図は、本発明の代替例の線図。
　１０……動散乱計、１２……レーザダイオード光源、１４……光カップラー、２０……粒状物質、１８……サンプルセル、２８……フィルタ、３２…中央プロセッサ。