JP2011530124A5

JP2011530124A5 -

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Publication number: JP2011530124A5
Application number: JP2011521485A
Authority: JP
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2029-08-07

Claims

光制御システムであって、
複数の発光体及び複数の光検出器を含む検出システムであって、前記発光体と前記光検出器がそれらの間に光経路の領域を定めることにより、発光体と検出器との間のエネルギーの伝送は、前記領域の近傍で生じる光相互作用により変調され得、前記検出システムは、１つ以上の前記光検出器の積算出力を経時的に与えるように操作され得る、複数の発光体及び複数の光検出器を含む検出システムと、
前記検出システムの動作を制御する切替手段と、
前記検出器システムの出力を受信し、デジタル値に変換するアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）手段と、
前記ＡＤＣ手段から前記デジタル値を受信し、その値に応答して前記切替手段を制御することにより、前記ＡＤＣ手段の操作上の入力範囲に対応して、前記積算出力の遂次動作範囲を調節するフィードバック機構と
を含む、光制御システム。
前記積分器の作動周期の前に又はその間に、前記積分器に相殺電荷を与える補償回路を更に含み、それにより、前記相殺電荷は、前記１つ以上の前記光検出器から受信されるが前記発光体の動作に関連していない背景信号を相殺するように働く、請求項１に記載の光制御システム。
前記相殺電荷が、前記ＡＤＣ手段からのデジタル出力値から導出され、前記出力値が、前記積分器に接続する前記１つ以上の検出器により受信されるエネルギーを伝送する前記発光体が作動状態ではないときに測定される、請求項２に記載の光制御システム。
前記検出システムを制御可能に放電及び蓄電し、前記積算出力をデジタル形式に変換するために、前記検出システム及び前記ＡＤＣ手段の動作を制御する制御器を含む、請求項２に記載の光制御システム。
前記検出システムが、コンデンサを含み、前記コンデンサを制御可能に放電するために、前記制御器の制御下で前記コンデンサが選択的に接続され得る吸い込み装置を更に含む、請求項４に記載の光制御システム。
前記制御器は、（ｉ）前記コンデンサが前記吸い込み装置から隔離される帯電状態、（ｉｉ）前記コンデンサが前記ＡＤＣ手段に接続される測定状態、及び（ｉｉｉ）前記コンデンサが前記吸い込み装置に接続される放電状態から選択される３つの状態のうちの１つに、前記コンデンサと前記ＡＤＣ手段と前記吸い込み装置との間の接続を再設定することにより、前記積分器と前記ＡＤＣ手段を制御するように作動する、請求項５に記載の光制御システム。
前記ＡＤＣ手段が、アナログ入力ピンを有するデバイス内に組み込まれ、前記コンデンサが、前記アナログ入力ピンに接続され、前記アナログ入力ピンが、前記制御器の制御下で、前記３つの状態のうちの１つを選択するように再設定され得る、請求項６に記載の光制御システム。
請求項３に従属する場合、前記制御器が、相殺電荷を前記コンデンサに与える前記補償回路に前記コンデンサが接続される、第４の状態を選択するように更に操作され得る、請求項６に記載の光制御システム。
前記制御器が、保持状態を与えるために前記コンデンサが帯電経路と放電経路の両方から隔離される、第５の状態を選択するように更に操作され得る、請求項６に記載の光制御システム。
１つ以上の前記発光体に対する駆動回路を更に含み、前記駆動回路が、前記検出システムの前記作動時間未満のパルス周期で、前記１つ以上の前記発光体をパルス発信させるように操作され得る、請求項１に記載の光制御システム。
前記検出システムの出力が発光体の使用率にほぼ比例するように、前記駆動回路が、前記１つ以上の発光体の使用率を制御する手段を更に含む、請求項１０に記載の光制御システム。
前記検出システムの出力の信号対雑音比を定め、前記信号対雑音比を既定の最小値よりも上に維持するように前記発光体の使用率を制御する手段を更に含む、請求項１１に記載の光制御システム。
前記発光体駆動回路が、複数の前記発光体を制御するように、且つ、前記複数の発光体の作動が時間的にずれることを確保するように操作され得ることにより、いずれかの所与の時点で作動状態の発光体の数が削減される、請求項１０に記載の光制御システム。
前記光経路の領域が、接触可能な表面の近くに位置し、前記光相互作用が、前記接触可能な表面に触れることである、請求項１に記載の光制御システム。
前記接触可能な表面がシート状の導波路の表面であり、前記発光体及び検出器が前記導波路の縁に配置されることにより、光は、前記発光体により前記導波路内に伝送され、前記導波路内での全内部反射により前記複数の交差する光経路に沿って前記検出器により受信され、前記導波路の材料は、前記少なくとも２つの光経路に沿って進む光の量が、前記導波路の表面に触れて導波路から光を漏らすことを含む光の相互作用により削減されるように選択される、請求項１４に記載の光制御システム。
前記ＡＤＣ手段が、複数の前記検出器から複数の多重化信号を受信する、請求項１に記載の光制御システム。
前記検出システムの作動時間を制御する前記切替手段が、前記検出システムにより検出される信号振幅に応じて調節され得る、請求項１に記載の光制御システム。
前記検出システムの積算時間の間に前記検出システムの出力の信号を抽出し、前記積算時間の終端で、前記信号抽出から推定最終検出システム出力を推定するために、前記ＡＤＣ手段の動作を制御するプロセッサを更に含む、請求項１に記載の光制御システム。
前記推定最終検出システム出力が前記ＡＤＣ手段の操作上の入力限界を超えそうであるかを判定し、もしそうであれば積算時間を低減するように、前記プロセッサが操作され得る、請求項１８に記載の光制御システム。
前記プロセッサが、前記信号抽出されたシステム検出出力の補間を実施し、前記ＡＤＣ手段の前記操作上の限界を超えそうな飽和時間を定め、前記低減される積算時間を前記飽和時間以下の値に設定する、請求項１９に記載の光制御システム。
前記プロセッサは、前記推定最終検出システム出力が前記ＡＤＣの操作上の入力限界を超えそうであるか判定し、もしそうであれば、飽和ＡＤＣ出力に代わる出力として、前記推定最終検出システム出力を供給するように操作され得る、請求項１８に記載の光制御システム。
１つ以上の前記光検出器を比較的長い応答時間で設定することにより、前記１つ以上の前記検出器が積分器として作動する、請求項１に記載の光制御システム。
光制御システムを操作する方法であって、
複数の発光体から複数の光検出器を含む検出システムへエネルギーを伝送する工程であって、前記発光体及び検出器がそれらの間に光経路の領域を定めることにより、発光体と検出器との間のエネルギーの伝送は、前記領域の近傍で生じる光相互作用により変調され得、前記検出システムは、１つ以上の前記光検出器の積算出力を経時的に与えるように操作され得る、エネルギー伝送工程と、
少なくとも一部分の前記検出システムの作動時間を制御する工程と、
アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）手段を利用して、前記検出システムから積算出力信号を受信し、前記積算出力信号をデジタル値に変換する工程と、
前記デジタル値に応答して前記切替手段を制御することにより、前記ＡＤＣ手段の操作上の入力範囲に対応して、検出システム出力の随時動作範囲を調節する工程と
を含む、方法。