JPS6287867A - 加速度計 - 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］ 本発明は、例えば航空機、自動車、クルージングミサイ
ル等の慣性航法装置に用いられ、微小な加速度を高精度
に計測し得る加速度計に関するものである。

［従来の技術］ 従来の加速度計においては、例えば重錘及びその支持ば
ねを有し、重錘の変位又はばねの伸縮を検出することに
より加速度を検出している。この加速度検出の原理は、
例えば第４図に示すように先ず加速度ａが矢印方向に重
錘１に加わると、重錘１には加速度ａに比例した力Ｆが
生じ、重錘１はこの力Ｆと板ばね２の復元力が平衡した
位置で安定する。このときの重錘１の変位を、ホール素
子等から成る変位検出器３又は板ばね２の伸縮つまり撓
みを、歪ゲージ等から成る検出器４で検出することによ
り加速度の検出を行う、しかし、例えば板ばね２の特性
が非直線であったりヒステリシスが−あると、これらは
測定誤差の原因になる。

また、板ばね２の剛性が高いと微小な加速度の検出が行
えず、逆に剛性が低いと重錘１と板ばね２による振り子
糸から成る装置全体の感度、ダイナミックレンジが低下
するため、微小な加速度の検出が困難となる。

［発明の目的コ 本発明の目的は、上述の従来例の欠点を解消し、小型化
と同時に二次元方向の加速度を高精度・高感度で検知す
ることができる加速度計を提供することにある。

［発明の概要］ Ｌ述の目的を達成するための本発明の要旨は、互いに混
じり合わず比重が異なり粘性の大きい２種類の液体を容
器内に充填し、これら液体の境界面に向けて光束を投光
する投光器及び該投光器から前記境界面を透過した透過
光又は前記境界面からの反射光を受光する二次元変位測
定器を前記容器に設け、該二次元変位測定器への入射光
の入射位置により容器に加えられる加速度の大きさ及び
その方向を求めるようにしたことを特徴とした加速度計
である。

［発明の実施例］ 本発明を第１図〜第３図に図示の実施例に基づいて、ｉ
Ｔ　ＭＩ＋に説明する。

第１図は加速度計の断面図を示し、ｌＯは内部を空胴と
した密閉容器であり、空胴の内面１１は曲面とされ、空
胴内には互いに混じり合わず粘性が大きく、例えば親水
性の液体１２と、疎水性の液体１３が充填されている。

そして、空胴を挟んで赤外発光ダイオード等から成る投
光器１４とＰ　Ｓ　Ｄ　（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　５ｅｎｓ
ｉｔｉｖｅ　Ｄｅｖｉｃｅ）　’Ｊがら成る二次元変位
検出器１５が対向して容器１ｏに耳ｙり付けられている
。なお、ここで液体１３は液体１２よりも比重、屈折率
が共に大とされている。

鉛直方向を矢印Ｙの方向とすると、加速度が加わってい
なければ、液体１２と１３の間の液面１６は水平になっ
ており、投光器１４からの光りは変位検出器１５の中心
を通ることになる。しかし、加速度ａが矢印Ｘの方向に
（＠＜と、液体１２．１３同志の比重の違いから、液面
１６は点線で示す液面１６ａのように傾くので、投光器
１４からの光は２つの液体１２．１３の屈折率の違いか
ら、光Ｌａに示すように液面１６ａで屈折され、変位検
出器１５上の点Ａに達し、このときの変位検出器１５の
出力から加速度ａを求めることができる。

ここで、例えば加速度ａが紙面と直交する方向に加わっ
た場合でも、同様に投光器１４からの光は屈折して二次
元変位検出器１５の面に達するので、加速度ａの向きが
変位検出器１５の入射面と乎行であれば、如何なる方向
でも検出でき、加速度ａの向きと大きさを同時に検出で
きることになる。

また第２図に示すように、液体１２と１３の間にその中
間の比重を有する透明板１７を挟むことにより、２つの
液体１２．１３の液面１６をより安定化させ、屈折光Ｌ
ａのゆれを少なくすることができる。

更に、容器１０の内面１１は第１図、第２図に示したも
のに限定されず、例えば第３図に示すように円形断面と
し、液体１２．１３の動きに対する抵抗をより少なくす
ることができる。なお、透明板１７は反射板１８であっ
てもよく、この場合は第３図に示すように変位検出器１
５は投光器１４と同じ側にしなければならないことは云
うまでもない、このような反射板１８を用いた場合には
、液体１３の屈折率は問題とならない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る加速度計は、４昆じり
合わずに比重の異なる液体を容器内に充填し、比重の異
なる２つの液体の加速度による液面の動きを、投光器か
ら投光された光の屈折又は反射により読み取るという機
械的な動きを不要とする構成により、極めて信頼性が高
く、小型化が可能となり、微小な加速度を高精度に検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第３図は本発明に係る加速度計の実施例を
示し、第１図はその断面図、第２図、第３図はそれぞれ
他の実施例の断面図であり、第４図は従来の加速度計の
説明図である。 符号ｌＯは容器、ｉｔは内面、１２．１３は液体、１４
は投光器、１５は二次元変位検出器、１７は透明板、１
８は反射板である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 図面　第１図 １３′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに混じり合わず比重が異なり粘性の大きい２種
   類の液体を容器内に充填し、これら液体の境界面に向け
   て光束を投光する投光器及び該投光器から前記境界面を
   透過した透過光又は前記境界面からの反射光を受光する
   二次元変位測定器を前記容器に設け、該二次元変位測定
   器への入射光の入射位置により容器に加えられる加速度
   の大きさ及びその方向を求めるようにしたことを特徴と
   した加速度計。 ２、前記２つの液体は屈折率が異なるようにした特許請
   求の範囲第１項に記載の加速度計。 ３、前記２つの液体の境界面に透明板を介在した特許請
   求の範囲第２項に記載の加速度計。 ４、前記２つの液体の境界面に反射板を介在した特許請
   求の範囲第１項に記載の加速度計。