JPH0529883A - 光学電子的基準発生装置のための補償装置 - Google Patents
光学電子的基準発生装置のための補償装置Info
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- JPH0529883A JPH0529883A JP3338670A JP33867091A JPH0529883A JP H0529883 A JPH0529883 A JP H0529883A JP 3338670 A JP3338670 A JP 3338670A JP 33867091 A JP33867091 A JP 33867091A JP H0529883 A JPH0529883 A JP H0529883A
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- Japan
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- signal
- light
- light emitting
- emitting device
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学電子的基準発生装置のための補償装置に
おいて、フォトトランジスタ出力信号の振幅を一定レベ
ルで維持すること。 【構成】 光透過領域及び光不透過領域を有する移動素
子１４と、発光装置２２と、光検出装置２６と、前記光
検出装置２６からの信号を利用する手段３０とを有す
る。前記信号のレベルを所定のレベルに維持するため、
所定レベルに対応する基準電圧を与える手段４２と、前
記の信号に対応する第２の信号を与える手段４０と、第
２の信号と基準電圧とを比較して比較結果の信号を与え
る手段３８と、前記発光装置２２に可変の駆動電圧を与
えるために前記比較結果の信号を利用する手段４６とを
備える。
おいて、フォトトランジスタ出力信号の振幅を一定レベ
ルで維持すること。 【構成】 光透過領域及び光不透過領域を有する移動素
子１４と、発光装置２２と、光検出装置２６と、前記光
検出装置２６からの信号を利用する手段３０とを有す
る。前記信号のレベルを所定のレベルに維持するため、
所定レベルに対応する基準電圧を与える手段４２と、前
記の信号に対応する第２の信号を与える手段４０と、第
２の信号と基準電圧とを比較して比較結果の信号を与え
る手段３８と、前記発光装置２２に可変の駆動電圧を与
えるために前記比較結果の信号を利用する手段４６とを
備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学電子的リファレンス
発生器に関し、より詳細には、該発生器から一定レベル
の出力信号を提供するための装置に関する。
発生器に関し、より詳細には、該発生器から一定レベル
の出力信号を提供するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４６２１５２９号で記されて
いるように、近代の飛行機のための誘導システムは速度
及び加速度の検知を必要とする。このシステムはジャイ
ロスコープ形マルチセンサ組立体(gyroscopic multi-se
nsor assembly)を利用して成され得る。該組立体はジャ
イロ素子を用いてスピンベアリング軸に垂直な或る軸に
ついての角速度を検知して動作する。角速度に対するジ
ャイロ応答が圧電結晶ビームに歪みを与え、それによっ
て角速度入力に比例する電気的出力信号を生じるよう
に、ジャイロ素子は圧電結晶ビームによって機械的に規
制されている。同様に、スピンベアリング軸に垂直な何
れかの軸に沿った線加速度を検知するために、規制され
た圧電結晶ビームを用いることができる。従って、１個
又はそれ以上の機械的に規制された圧電結晶ビームを使
用することによって、角速度と加速度の振幅が電気的信
号に変換され得る。
いるように、近代の飛行機のための誘導システムは速度
及び加速度の検知を必要とする。このシステムはジャイ
ロスコープ形マルチセンサ組立体(gyroscopic multi-se
nsor assembly)を利用して成され得る。該組立体はジャ
イロ素子を用いてスピンベアリング軸に垂直な或る軸に
ついての角速度を検知して動作する。角速度に対するジ
ャイロ応答が圧電結晶ビームに歪みを与え、それによっ
て角速度入力に比例する電気的出力信号を生じるよう
に、ジャイロ素子は圧電結晶ビームによって機械的に規
制されている。同様に、スピンベアリング軸に垂直な何
れかの軸に沿った線加速度を検知するために、規制され
た圧電結晶ビームを用いることができる。従って、１個
又はそれ以上の機械的に規制された圧電結晶ビームを使
用することによって、角速度と加速度の振幅が電気的信
号に変換され得る。
【０００３】前記のスピンベアリング軸はモータの出力
シャフトの回転軸によって定められ、ジャイロ素子はそ
の出力シャフト上に設置される。タイミング目的に関し
て要求される基準信号を提供するために、基準信号発生
器もまたモータ出力シャフトに結合される。この基準信
号発生器は実例では出力シャフトに設置された回転する
ディスクを含み得、該ディスクは光を通す第１の領域と
光を通さない第２の領域とに直径に関して分けられてい
る。光学的検知装置がディスクをまたぐ形になって配さ
れていて、該検知装置はディスクの一方の側に発光ダイ
オード、他方の側にフォトトランジスタを含んでいる。
理想的には、このセンサは方形波出力を提供する。
シャフトの回転軸によって定められ、ジャイロ素子はそ
の出力シャフト上に設置される。タイミング目的に関し
て要求される基準信号を提供するために、基準信号発生
器もまたモータ出力シャフトに結合される。この基準信
号発生器は実例では出力シャフトに設置された回転する
ディスクを含み得、該ディスクは光を通す第１の領域と
光を通さない第２の領域とに直径に関して分けられてい
る。光学的検知装置がディスクをまたぐ形になって配さ
れていて、該検知装置はディスクの一方の側に発光ダイ
オード、他方の側にフォトトランジスタを含んでいる。
理想的には、このセンサは方形波出力を提供する。
【０００４】前記の装置は一般には十分な動作をする
が、飛行機に搭載される場合に、マルチセンサ組立体は
温度の変化の影響を受けるということが理解される。発
光ダイオード及びフォトトランジスタの出力は温度によ
って変化するので、その温度変化によって方形波出力の
振幅が変化する。本発明が関係する特定のシステムで
は、フォトトランジスタの出力が比較回路への入力とし
て与えられる。フォトトランジスタの出力にはかなりの
立ち上がり時間が必要であるため、もし出力の振幅が変
化すると、比較回路の相対的なトリガする時間もまた変
化する。これは望ましくない状態である。
が、飛行機に搭載される場合に、マルチセンサ組立体は
温度の変化の影響を受けるということが理解される。発
光ダイオード及びフォトトランジスタの出力は温度によ
って変化するので、その温度変化によって方形波出力の
振幅が変化する。本発明が関係する特定のシステムで
は、フォトトランジスタの出力が比較回路への入力とし
て与えられる。フォトトランジスタの出力にはかなりの
立ち上がり時間が必要であるため、もし出力の振幅が変
化すると、比較回路の相対的なトリガする時間もまた変
化する。これは望ましくない状態である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の主な目
的は、フォトトランジスタ出力信号の振幅が温度とは無
関係に、実質的に一定レベルに維持される装置を提供す
ることである。
的は、フォトトランジスタ出力信号の振幅が温度とは無
関係に、実質的に一定レベルに維持される装置を提供す
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記及び別の目的は、フ
ォトトランジスタ出力を実質的に基準電圧レベルに維持
するように、フォトトランジスタの出力と基準電圧との
比較、及び発光ダイオードの駆動電圧の制御を行うこと
により、本発明の原理に従って達成される。
ォトトランジスタ出力を実質的に基準電圧レベルに維持
するように、フォトトランジスタの出力と基準電圧との
比較、及び発光ダイオードの駆動電圧の制御を行うこと
により、本発明の原理に従って達成される。
【０００７】本発明の一特徴によると、ディスクの光透
過領域が発光ダイオードとフォトトランジスタとの間に
ある時間のみ、フォトトランジスタ出力の比較が行われ
ることを保証するために、サンプル及びホールド手段が
利用される。
過領域が発光ダイオードとフォトトランジスタとの間に
ある時間のみ、フォトトランジスタ出力の比較が行われ
ることを保証するために、サンプル及びホールド手段が
利用される。
【０００８】前記の事項は以下の説明を読み、図面を参
照することによってより明白になるであろう。図面に記
されている同一の参照数字は同じ素子を表す。
照することによってより明白になるであろう。図面に記
されている同一の参照数字は同じ素子を表す。
【０００９】
【実施例】図面を参照すると、図１及び図２は、回転す
る基準発生ディスク１４が設置された出力シャフト１２
を有するモータ１０を示している。ディスク１４は光を
通す第１の領域１６と光を通さない第２の領域１８とに
直径に関して分けられている。第１の脚２４に発光ダイ
オード２２（図３）、第２の脚２８にフォトトランジス
タ２６（図３）を有する光学センサ組立体２０が、ディ
スク１４をまたぐ形で回転に対して固定して設置されて
いる。
る基準発生ディスク１４が設置された出力シャフト１２
を有するモータ１０を示している。ディスク１４は光を
通す第１の領域１６と光を通さない第２の領域１８とに
直径に関して分けられている。第１の脚２４に発光ダイ
オード２２（図３）、第２の脚２８にフォトトランジス
タ２６（図３）を有する光学センサ組立体２０が、ディ
スク１４をまたぐ形で回転に対して固定して設置されて
いる。
【００１０】図３を参照すると、光透過領域１６が発光
ダイオード２２とフォトトランジスタ２６との間にある
とき、発光ダイオード２２で発生した光はディスク１４
を通過してフォトトランジスタ２６に入射する。光が当
たることによって、フォトトランジスタ２６に当たる光
の量に依存する程度、フォトトランジスタ２６は導電性
となり、そのため点Ａの電圧が下がる。ディスク１４の
不透過領域１８が発光ダイオード２２とフォトトランジ
スタ２６との間にあるとき、フォトトランジスタ２６は
非導電性となり、点Ａの電圧を上げる。従って、点Ａの
電圧は理想的に方形波の形態となる（図４Ａ）。制御シ
ステム３０において、この方形波はマルチセンサシステ
ムのためのタイミングを与えるための基準信号として利
用される。前記のように、システムが温度変化の影響を
受けると、点Ａでの方形波の振幅は変化する。以下にお
いて説明するが、本発明はこのような変化に対する補償
を行う。
ダイオード２２とフォトトランジスタ２６との間にある
とき、発光ダイオード２２で発生した光はディスク１４
を通過してフォトトランジスタ２６に入射する。光が当
たることによって、フォトトランジスタ２６に当たる光
の量に依存する程度、フォトトランジスタ２６は導電性
となり、そのため点Ａの電圧が下がる。ディスク１４の
不透過領域１８が発光ダイオード２２とフォトトランジ
スタ２６との間にあるとき、フォトトランジスタ２６は
非導電性となり、点Ａの電圧を上げる。従って、点Ａの
電圧は理想的に方形波の形態となる（図４Ａ）。制御シ
ステム３０において、この方形波はマルチセンサシステ
ムのためのタイミングを与えるための基準信号として利
用される。前記のように、システムが温度変化の影響を
受けると、点Ａでの方形波の振幅は変化する。以下にお
いて説明するが、本発明はこのような変化に対する補償
を行う。
【００１１】点Ａにおけるフォトトランジスタ２６の出
力は電圧追従器(voltage follower)３２を通して制御可
能スイッチ３４に加えられる。スイッチ３４は線Ｂ上の
制御システム３０からの信号によって制御される。図４
Ｂに示すように、スイッチトリガ信号は、光がフォトト
ランジスタ２６に当たる間のみ能動的であり、点Ａにお
ける信号の遷移の間は能動的ではない方形波である。モ
ータ１０は実質的に一定の既知の速度で動作するので、
制御システム３０は、点Ａでの信号の遷移後の所定の時
間に線Ｂ上にスイッチトリガ信号を発生し、点Ａでの信
号の次の遷移の前にスイッチトリガ信号を終了させるこ
とができる。
力は電圧追従器(voltage follower)３２を通して制御可
能スイッチ３４に加えられる。スイッチ３４は線Ｂ上の
制御システム３０からの信号によって制御される。図４
Ｂに示すように、スイッチトリガ信号は、光がフォトト
ランジスタ２６に当たる間のみ能動的であり、点Ａにお
ける信号の遷移の間は能動的ではない方形波である。モ
ータ１０は実質的に一定の既知の速度で動作するので、
制御システム３０は、点Ａでの信号の遷移後の所定の時
間に線Ｂ上にスイッチトリガ信号を発生し、点Ａでの信
号の次の遷移の前にスイッチトリガ信号を終了させるこ
とができる。
【００１２】図３に概略的に示すスイッチ３４は、例え
はＦＥＴスイッチのような、任意の形式の制御可能スイ
ッチでよい。スイッチ３４が閉じられると、線３６上の
信号は入力として比較器３８の負の端子に加えられる。
比較器３８は光がフォトトランジスタ２６に当たる間の
み該フォトトランジスタの出力を受けるように、スイッ
チ３４と比較器３８はサンプル及びホールド回路として
機能する。比較器３８の正端子入力フォトトランジスタ
２６の所望の出力レベルに対応する基準電圧を与えるは
分圧器４２から得る。
はＦＥＴスイッチのような、任意の形式の制御可能スイ
ッチでよい。スイッチ３４が閉じられると、線３６上の
信号は入力として比較器３８の負の端子に加えられる。
比較器３８は光がフォトトランジスタ２６に当たる間の
み該フォトトランジスタの出力を受けるように、スイッ
チ３４と比較器３８はサンプル及びホールド回路として
機能する。比較器３８の正端子入力フォトトランジスタ
２６の所望の出力レベルに対応する基準電圧を与えるは
分圧器４２から得る。
【００１３】比較器３８の出力は減衰器回路網４４を通
過して積分器回路網４６の入力に入り、その出力は発光
ダイオード２２の駆動電圧を制御するのに利用される。
過して積分器回路網４６の入力に入り、その出力は発光
ダイオード２２の駆動電圧を制御するのに利用される。
【００１４】図３の回路の動作を説明するために図４Ａ
乃至図４Ｄを参照する。最初に回路をオンにしたときに
は、点Ｄでの積分器４６の出力は零である。従って、発
光ダイオード２２には最大の駆動電圧が印加れ、最大の
光度となる。従って、点Ａでのフォトトランジスタ２６
の出力の振幅は最大となり、それは分圧器４２によって
設定される基準レベルよりも大きいので、点Ｃでの比較
器３８の出力は正である。これによって点Ｄでの積分器
４６の出力が負の方に漸減し、それによって発光ダイオ
ード２２の駆動電圧は減少し、光度は下がる。発光ダイ
オード２２が実質的に発光していず、フォトトランジス
タ２６の出力における信号の振幅が所望のレベルよりも
小さいときには、図４Ｃと図４Ｄとに示すように比較器
３８の出力の極性が変化し、積分器４６の出力の変化の
傾きが逆になる。従って、安定した状態が達成され、フ
ォトトランジスタ２６の出力は実質的に所望の所定の固
定レベルに維持される。温度変化によって発光ダイオー
ド２２及び／又はフォトトランジスタ２６の特性が変わ
ったときには、前記の回路がその変化に対する補償を行
う。
乃至図４Ｄを参照する。最初に回路をオンにしたときに
は、点Ｄでの積分器４６の出力は零である。従って、発
光ダイオード２２には最大の駆動電圧が印加れ、最大の
光度となる。従って、点Ａでのフォトトランジスタ２６
の出力の振幅は最大となり、それは分圧器４２によって
設定される基準レベルよりも大きいので、点Ｃでの比較
器３８の出力は正である。これによって点Ｄでの積分器
４６の出力が負の方に漸減し、それによって発光ダイオ
ード２２の駆動電圧は減少し、光度は下がる。発光ダイ
オード２２が実質的に発光していず、フォトトランジス
タ２６の出力における信号の振幅が所望のレベルよりも
小さいときには、図４Ｃと図４Ｄとに示すように比較器
３８の出力の極性が変化し、積分器４６の出力の変化の
傾きが逆になる。従って、安定した状態が達成され、フ
ォトトランジスタ２６の出力は実質的に所望の所定の固
定レベルに維持される。温度変化によって発光ダイオー
ド２２及び／又はフォトトランジスタ２６の特性が変わ
ったときには、前記の回路がその変化に対する補償を行
う。
【００１５】よって、光学電子的基準発生器のための補
償装置を開示した。本発明の一実施例を開示したが、そ
の実施例に対する種々の変形及び応用は当業者には明ら
かであり、本発明は請求の範囲によってのみ制限され
る。
償装置を開示した。本発明の一実施例を開示したが、そ
の実施例に対する種々の変形及び応用は当業者には明ら
かであり、本発明は請求の範囲によってのみ制限され
る。
【図１】本発明が関係する基準発生器組立体を概略的に
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】図１の組立体の側面図である。
【図３】本発明を実施するための例示的な回路の概略図
である。
である。
【図４】図４Ａ乃至図４Ｄは本発明を理解するのに有用
なタイミング図であり、図３の回路の点Ａ乃至点Ｄに現
れる信号をそれぞれ示す。
なタイミング図であり、図３の回路の点Ａ乃至点Ｄに現
れる信号をそれぞれ示す。
１０：モータ、１４：デイスク、１６：光透過領域、１
８：光不透過領域、２０：光学センサ組立体
８：光不透過領域、２０：光学センサ組立体
Claims (6)
- 【請求項１】 光透過領域及び光不透過領域が交互する
移動素子と、前記移動素子の第１の側に設置された制御
可能な発光装置と、前記移動素子の第２の側に前記発光
装置と対向して位置する光検出装置であって、前記移動
素子の光透過領域が前記発光装置と前記光検出装置との
間にあるときに前記発光装置からの光を受けるようにな
され、入射光の量を表す第１の信号を提供する光検出器
と、前記発光装置及び前記検出装置に対する前記移動素
子の位置を示す基準信号を提供するために前記第１の信
号を利用する手段とを有するシステムにおいて、前記発
光装置からの光が前記移動素子の光透過領域を通過して
前記光検出装置に当たるときに、前記第１の信号のレベ
ルを所定の固定のレベルに維持するための装置が、 前記所定の固定レベルに対応する基準電圧を与える手段
と、 前記第１の信号に対応する第２の信号を与える手段であ
って、前記第１の信号と前記第２の信号との間の対応は
前記固定レベルと前記基準電圧との間の対応と同じであ
る手段と、 前記第２の信号と前記基準電圧とを比較し、その差を表
す比較信号を与える手段と、 前記発光装置からの光が前記移動素子の光通過領域を通
過して前記光検出装置に当たるときに、前記第１の信号
のレベルを実質的に前記所定の固定レベルに維持するよ
うに、前記発光装置に可変の駆動電圧を与えるために前
記比較信号を利用する手段とを具備し、前記発光装置で
作られる光を前記駆動電圧の大きさに関連させてなる装
置。 - 【請求項２】 前記比較手段は、前記基準信号と同期し
て動作するサンプル及びホールド手段であって、前記移
動素子の光透過領域が前記発光装置と前記光検出装置と
の間にあるときのみ前記第２の信号と前記基準電圧との
比較に前記第２の信号のレベルを用いることを保証する
ために、前記第２の信号を受信するように結合されたサ
ンプル及びホールド手段を含む請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記発光装置は第１及び第２の端子を有
する発光ダイオードを備え、前記利用する手段は、 前記第１の端子を固定の供給電圧に結合する手段と、 前記比較信号に従って前記発光ダイオードの駆動電圧を
変化させるために前記比較手段と前記第２の端子との間
に結合された積分手段と、 を含む請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前記比較手段は、前記基準信号と同期し
て動作するサンプル及びホールド手段であって、前記移
動素子の光透過領域が前記発光装置と前記光検出装置と
の間にあるときのみ前記第２の信号と前記基準電圧との
比較に前記第２の信号のレベルを用いることを保証する
ために、前記第２の信号を受信するように結合されたサ
ンプル及びホールド手段を含む請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記比較手段は第１の入力及び第２の入
力と出力とを有する比較器手段を更に含み、前記第１の
入力には前記基準電圧が結合され、前記第２の入力には
前記サンプル及びホールド手段が結合され、前記出力は
前記積分手段に結合される請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】 前記比較器出力と前記積分手段との間に
結合された減衰器を更に含む請求項５に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/710,373 US5132527A (en) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | Compensation arrangement for opto-electronic reference generator |
| US710373 | 2000-11-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529883A true JPH0529883A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=24853782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3338670A Pending JPH0529883A (ja) | 1991-05-30 | 1991-12-20 | 光学電子的基準発生装置のための補償装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5132527A (ja) |
| JP (1) | JPH0529883A (ja) |
| GB (1) | GB9124243D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007147625A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd | 汚染検出を有する光学エンコーダ |
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| US5798670A (en) * | 1996-04-29 | 1998-08-25 | Itron, Inc. | Active filter circuit |
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-
1991
- 1991-05-30 US US07/710,373 patent/US5132527A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-14 GB GB919124243A patent/GB9124243D0/en active Pending
- 1991-12-20 JP JP3338670A patent/JPH0529883A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9124243D0 (en) | 1992-01-08 |
| US5132527A (en) | 1992-07-21 |
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