ITFI20070050A1 - Sensore ottico a riflessione per determinare la posizione angolare di un elemento ruotante - Google Patents

Description

Sensore ottico a riflessione per determinare la posizione angolare di un elemento ruotante Descrizione

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda in generale dispositivi o sensori capaci di determinare la posizione di un elemento mobile a un grado di libertà, e più in particolare la posizione angolare di un albero oscillante o ruotante attorno al proprio asse

Stato della tecnica

La misura precisa e pronta della rotazione di un elemento ruotante, quale l'albero di un motore a corsa limitata, è richiesta ad esempio nel controllo della deflessione di un raggio laser o di un sistema di acquisizione che usi specchi rotanti, od oscillanti, per deflettere le radiazioni nella direzione desiderata. Esistono diversi approcci per realizzare tale misura. Molti di essi sono tuttavia inadatti nelle applicazioni che richiedono dimensioni compatte e oscillazioni con elevate accelerazioni angolari e frequenze.

Ad esempio, i dispositivi basati su trasformatori differenziali hanno applicazioni limitate a causa l'elevato momento d' inerzia dell'elemento modulante mobile e sono eccessivamente sensibili ai campi magnetici generati dal motore che comanda il movimento dell'organo la cui posizione angolare deve essere rilevata dal sensore. Questo ultimo aspetto è discriminante per l'uso di qualsiasi sensore magnetico.

L'uso di potenziometri è inadatto in applicazioni ad alta velocità per l'eccessiva isteresi meccanica e per tutti i problemi di rumore elettrico e di attriti che derivano dal contatto strisciante, il quale inoltre limita la vita del dispositivo.

I sensori capacitivi, benché promettenti per la loro precisione, richiedono una complessa elettronica per 1'eccitazione e la compensazione delle derive termiche rendendoli di difficile e costosa manifattura. I dispositivi ad armature mobili risentono molto dei movimenti assiali di esse. Inoltre l'uso di un elemento modulante dielettrico a farfalla ("butterfly") è inadatto nelle applicazioni veloci in quanto il dielettrico si può deformare sotto le accelerazioni radiali, oppure, se irrigidito rendendolo anche insensibile alle vibrazioni, presenta un elevato momento d'inerzia meccanica.

I dispositivi ottici basati sull'intercettazione o deviazione della luce della sorgente da parte di un elemento mobile soffrono di svariati problemi tra i quali i principali sono: la non linearità anche su piccole deviazioni; la sensibilità alle derive termiche della sorgente e dell'elemento sensibile; la sensibilità alla polvere e ad imperfezioni ottiche o meccaniche se si usa una maschera "butterfly". L'uso di più sorgenti e soprattutto di più elementi sensibili permette la compensazione delle derive a patto che essi siano perfettamente identici. In ogni caso ciò comporta una complicazione del dispositivo a discapito della compattezza e non elimina la sensibilità alle imperfezioni dell'elemento mobile, alle vibrazioni e alla polvere.

I sensori basati su encoder ottici o array di elementi sensibili, anche se stabili, sono ingombranti, hanno elevata inerzia, bassa risoluzione e risultano costosi.

Scopi e sommario dell'invenzione

Alla luce di quanto sopra, si rileva che esiste la necessità di realizzare un sensore che superi almeno in parte gli inconvenienti dei sensori noti. In particolare è sentita la necessità di un dispositivo di rilevamento degli spostamenti, in specie degli spostamenti angolari di un organo ruotante od oscillante, con elevata precisione, il quale dispositivo sia anche di piccolo ingombro e idoneo ad impieghi in cui si hanno spostamenti ad alta frequenza e molto rapidi.

Secondo un primo aspetto, 1'invenzione riguarda un dispositivo di rilevamento, o sensore di posizione, utilizzabile per applicazioni ad alta velocità e che incide in modo non significativo o comunque accettabile sulle caratteristiche dinamiche dell'attuatore che impartisce il movimento all'organo controllato dal dispositivo stesso.

Secondo un altro aspetto, l'invenzione riguarda un dispositivo di rilevamento ottico, che risulti compatto, ideale per piccoli scanner galvanometrici.

Secondo una forma di realizzazione, scopo dell'invenzione è la realizzazione di un dispositivo di rilevamento che presenti un numero di elementi ridotto e di basso costo rispetto ad altri sistemi noti, e il cui assemblaggio richieda bassi costi di manifattura.

Secondo una forma di realizzazione, 1'invenzione prevede un dispositivo ottico per rilevare la posizione angolare di un elemento ruotante, comprendente: uno specchio concavo solidale ad un organo ruotante, come ad esempio un albero ruotante; un emettitore di radiazione elettromagnetica; almeno un rivelatore elettro-ottico. Lo specchio concavo, l'emettitore e il rivelatore sono disposti in modo tale che almeno una parte della radiazione emessa da detto emettitore venga focalizzata dallo specchio concavo su detto almeno un rivelatore. Inoltre, il rivelatore genera un segnale variabile in funzione della posizione in cui la radiazione viene focalizzata dallo specchio sul rivelatore.

Come verrà chiarito maggiormente in seguito con riferimento ad un esempio di realizzazione dell'invenzione, la combinazione di queste caratteristiche consente di ottenere un sensore o dispositivo di rilevamento più efficiente rispetto ai dispositivi ed ai sensori noti per analoghi impieghi.

Nell'ambito della presente descrizione e delle allegate rivendicazioni, per rotazione si deve intendere un movimento che può anche essere limitato angolarmente e/o un movimento angolare alternato, e per elemento od organo ruotante si deve intendere un elemento che esegue un movimento che può essere angolarmente limitato e/o alternato, cioè un movimento di oscillazione.

In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, l'emettitore è sostanzialmente coassiale all'albero od altro organo ruotante od oscillante.

Per ottenere un dispositivo particolarmente compatto, in una forma di realizzazione l'emettitore e detto almeno un rivelatore sono disposti su un supporto comune, ad esempio su un'unica scheda elettronica.

Per ottenere una misura differenziale, non influenzata da errori dovuto ad asimmetrie della radiazione luminosa, secondo una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa dell'invenzione lo specchio concavo comprende una doppia concavità per focalizzare la radiazione elettromagnetico su due rivelatori elettro-ottici contrapposti a detto specchio. Vantaggiosamente si può prevedere che le concavità ed i due rivelatori elettro-ottici siano disposti in posizioni simmetriche rispetto all'asse di rotazione od oscillazione dell'albero.

Una elevata compattezza e facilità di montaggio si ottiene prevedendo che l'emettitore e i due rivelatori siano disposti su un substrato comune, con i rivelatori posizionati in posizioni sostanzialmente simmetriche rispetto all'emettitore. Preferibilmente, sempre al fine di ottenere un oggetto più compatto e più maneggevole, si può vantaggiosamente prevedere che l'emettitore ed i rivelatori siano incapsulati in una resina trasparente alla radiazione dell'emettitore.

Preferibilmente, i rivelatori elettro-ottici sono configurati in modo tale da fornire un segnale differenziale in funzione della posizione angolare dello specchio.

Le due concavità dello specchio possono essere formate da due elementi speculari separati. In una forma di realizzazione, tali elementi sono vincolati rigidamente all'albero ruotante. Preferibilmente, tuttavia, le due concavità dello specchio sono realizzate in un unico elemento speculare, vincolati rigidamente all'albero ruotante. Lo specchio può essere ottenuto ad esempio per stampaggio di una resina sintetica che viene poi metallizzata. In fase di stampaggio in un unico blocco di materiale plastico si realizza la doppia concavità.

In una forma di realizzazione ciascuno dei rivelatori elettro-ottici comprende un catodo e due anodi. Fra i due anodi è disposta una zona fotosensibile, che si estende secondo una direzione longitudinale tra detti due anodi. I-noltre lo specchio è disposto per focalizzare la radiazione elettromagnetica su detta zona fotosensibile. Più in particolare, ciascuna delle due cavità focalizza una parte della radiazione elettromagnetica su una delle due zone fotosensibili.

In una forma di realizzazione l’orientamento della zona sensibile di ciascun rivelatore elettro-ottico rispetto allo specchio è tale per cui la rotazione dello specchio attorno all'asse di rotazione od oscillazione dell'albero determina un movimento dello spot di radiazione focalizzata dallo specchio sulla rispettiva zona fotosensibile del corrispondente rivelatore elettro-ottico.

In una forma di realizzazione il od i rivelatori e l'emettitore sono collegati ad un circuito di condizionamento e misura del segnale generato da detto o detti rivelatori. In una forma di realizzazione il circuito di condizionamento e misura comprende un controllo automatico dell'intensità di emissione dell'emettitore, per mantenere sostanzialmente costante il segnale in uscita da detto o detti rivelatori controllando la tensione di alimentazione dell'emettitore. Quando sono previsti due rivelatori elettro-ottici, il controllo automatico dell'intensità di emissione dell'emettitore riceve in ingresso un segnale funzione della somma delle correnti generate da detti due rivelatori elettro-ottici e controlla l'emettitore in modo che detta somma rimanga sostanzialmente costante.

In una forma di attuazione vantaggiosa dell'invenzione, il circuito di condizionamento e misura comprende un compensatore della deriva termica della sensibilità di detto o detti rivelatori elettro-ottici. Tale compensatore può comprendere una resistenza variabile con la temperatura, ad esempio una resistenza NTC.

Per evitare interferenze con la luce ambientale, in una forma di attuazione l'emettitore è un emettitore infrarosso e il od i rivelatori sono rivelatori infrarossi.

Forma oggetto dell'invenzione anche un apparecchio comprendente un elemento mobile ed un attuatore per comandare detto organo mobile con un movimento di rotazione, in cui a detto organo mobile è associato un dispositivo rivelatore come sopra definito. L'elemento mobile può essere un elemento qualsiasi, purché il movimento che ad esso viene impartito sia compatibile con i criteri di rilevamento del movimento di rotazione ovvero di oscillazione su cui si basa il sistema di rilevamento descritto.

Breve descrizione del disegno

L'invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione non limitativa dell'invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano:

la Fig.1 uno schema di un sistema o apparecchio in cui viene impiegato il dispositivo secondo l'invenzione;

la Fig.2 una vista assonometrica di un albero ruotante con uno specchio montato su di esso ed un sistema di emettitore e rivelatori elettro-ottici contrapposto a tale specchio;

la Fig.3 una sezione schematica dello specchio e del sistema di emettitore-rivelatori;

la Fig.4 una vista secondo IV-IV di Fig.4;

le Figg.5A, 5B rispettivamente una sezione di uno dei rivelatori elettro-ottici secondo un piano ortogonale alla superficie sensibile del rivelatore, ed una vista assonometrica schematica del rivelatore stesso;

la Fig.5C una indicazione schematica della connessione elettrica tra gli anodi dei due rivelatori elettro-ottici;

la Fig.6 lo schema elettrico di un circuito di condizionamento e misura; e

la Fig.7 un diagramma che mostra l'andamento qualitativo della tensione all'uscita del rivelatore elettroottico in funzione dell'angolo di deflessione dello specchio modulante montato sull'albero ruotante.

Descrizione dettagliata di una forma di attuazione dell'invenzione

In Fig.1 è molto schematicamente indicato un apparecchio, complessivamente indicato con 1, a cui è applicato il dispositivo di rilevamento o sensore della posizione angolare secondo 1'invenzione. Con 3 è genericamente indicato un attuatore, ad esempio un motore elettrico, che fornisce un movimento ad un organo condotto schematicamente indicato con 5. Detto organo condotto può essere ad esempio uno specchio di deflessione di un fascio laser o qualunque altro organo che richiede di essere movimentato con un moto di rotazione, dove per rotazione si intende in generale anche un movimento secondo un angolo limitato, cioè una oscillazione. Con 7 è indicato un albero motore a cui è assodato un dispositivo 9 di rilevamento della posizione angolare dell'albero 7 e quindi dell'organo condotto 5. Con 10 è genericamente indicata una unità di controllo, interfacciata al sensore o dispositivo rivelatore 9 ed all'attuatore 3. Si deve comprendere che i principi alla base del dispositivo qui di seguito descritto possono trovare applicazione anche in dispositivi diversi, dove ad esempio l'organo ruotante od oscillante non è un albero motore, bensì un organo di altro tipo, ad esempio un disco, una camma, un bilanciere od altro organo meccanico.

In Fig.2 è mostrato isolatamente dall'attuatore 3 l'albero 7 a cui è associato il dispositivo rilevatore 9, posto ed integrato alla estremità posteriore dell'albero 7 stesso. In una forma di attuazione, il dispositivo comprende uno specchio 13 a doppia concavità, torsionalmente vincolato all'albero 7 e quindi ruotante solidalmente con esso. Con 13A e 13B sono indicate le due concavità di cui è corredato lo specchio 13. Tali concavità sono disposte in posizioni simmetriche rispetto all'asse A-A dell'albero 7, cioè rispetto all'asse attorno a cui avviene il movimento di rotazione od oscillazione che il dispositivo 9 deve rilevare .

In una forma di realizzazione, lo specchio 13 è ricavato per stampaggio ad iniezione di una resina sintetica, ad esempio una resina acrilica. Esso è reso riflettente almeno in corrispondenza delle due concavità superficiali 13A,13B tramite metallizzazione sotto vuoto, ad esempio di alluminio.

Di fronte allo specchio 13 e coassialmente ad esso è posizionata la parte opto-elettronica del dispositivo 9, la quale comprende un emettitore ed una coppia di ricevitori. In una forma di realizzazione l'emettitore è un emettitore infrarosso ed è disposto coassialmente all'albero 7 e quindi allo specchio 13. L'emettitore può comprendere un diodo emettitore (LED), ad esempio un diodo che emette a 880 nm. In Figg.3 e 4 l'emettitore è indicato con 17.

A fianco dell'emettitore 17, in posizioni simmetriche rispetto all'asse A-A, sono disposti due rivelatori elettro-ottici, sensibili alla posizione, denominati "positionsensitive detectors" (PSD), indicati con 19L, 19R, ciascuno dei quali ha una struttura ed una funzione che verrà meglio descritta con riferimento alla successiva Fig.5. In una forma di realizzazione i suddetti componenti (emettitore 17, rivelatori elettro-ottici 19L, 19R) sono forniti in DIE, montati in tecnologia wire-bonding su un substrato 21 ad esempio in vetronite, allumina od altro materiale idoneo, e incapsulati con resina trasparente alle radiazioni alla lunghezza d'onda a cui lavora l'emettitore 17 ed i rivelatori elettro-ottici 19L, 19R, in modo da formare un unico dispositivo facilmente manipolabile.

Per il funzionamento corretto, la parte elettro-ottica 15 contenente gli elementi 17, 19L, 19R deve essere posizionata ad una distanza prefissata dalla superficie dello specchio e non vi è bisogno dell'interposizione di altri elementi. Ne risulta così un montaggio compatto.

Come schematicamente indicato in Fig.3, la posizione reciproca dell'emettitore 17, dei rivelatori elettro-ottici 19L, 19R e dello specchio 13 con le concavità 13A, 13B è tale per cui il fascio emesso dall'emettitore 17 viene riflesso almeno parzialmente dalle zone concave 13A, 13B dello specchio e focalizzato in due spot o macchie sulla su perfid e sensibile, uno su ciascuno dei rivelatori elettroottici 19L, 19R.

Per una rotazione di un angolo a dell'albero 7, gli spot focalizzati dallo specchio 13 sulle superfici dei rivelatori 19L, 19R sono deviati dello stesso angolo a. Tale spostamento provoca la variazione delle correnti di uscita dei rivelatori 19L, 19R, come sarà spiegato in seguito.

In una forma di realizzazione, i rivelatori 19L, 19R sono del tipo a substrato resistivo, la cui struttura è indicata nelle Figg. 5A e 5B. I due rivelatori 19L, 19R sono sostanzialmente identici e quindi ciascuno di essi presenta la stessa struttura qui di seguito descritta con riferimento alla Fig.4.

In sostanza il rivelatore elettro-ottico 19L, 19R consiste in un elemento fotosensibile a tre elettrodi indicati come catodo (K), anodo-a (Aa) e anodo-b (Ab). Gli anodi Aa e Ab sono realizzati su uno strato p del rivelatore. Su tale strato p, fra gli anodi Aa e Ab, si estende un'area S sensibile alla radiazione elettromagnetica incidente, qui indicata con IR. Il catodo K è realizzato su di uno strato n del rivelatore. I due strati p e n sono seperati da uno strato intermedio i.

Quando lo spot di radiazione elettromagnetica focalizzato dalla rispettiva concavità 13A o 13B dello specchio 13 incide sull'area sensibile S, nella zona colpita viene generata una carica elettrica proporzionale alla energia luminosa incidente. Tale carica, in presenza di un campo di polarizzazione tra gli strati n e p viene raccolta dai due elettrodi Aa e Ab in due correnti Iae Ibla cui somma, pari a IK, è proporzionale alla potenza luminosa totale incidente, mentre la differenza delle correnti Ia-Ibè proporzionale alla posizione del centroide della radiazione luminosa lungo 1'asse X della superficie sensibile. Piccoli spostamenti del centroide della radiazione luminosa lungo 1'asse Y della superficie sensibile non determinano apprezzabili variazioni della differenza Ia-Ib. Indicando con Xc la distanza tra detto centroide e la mezzeria dell'area sensibile S si ha

dove C è una costante che dipende dalle caratteristiche elettrofisiche del rivelatore elettro-ottico

Mantenendo IKcostante essa può essere inglobata in una costante CKdefinita come

si avrà, quindi:

Pertanto, il rivelatore elettro-ottico consente di determinare la posizione Xc dello spot luminoso rispetto all' asse X in base alla differenza tra le correnti Iae Ib, a condizione che la somma delle correnti IK=Ia-Ibsia costante .

Da quanto sopra indicato, è chiaro che generando un segnale funzione della differenza Ia-Ibsi può determinare la posizione dello spot di radiazione elettromagnetica focalizzata sull'area sensibile S di un singolo rivelatore e da questa risalire direttamente alla posizione angolare dell'albero 7.

Per migliorare 1'efficienza del dispositivo sensore e ridurre gli effetti di deriva dovuti a variazioni della distribuzione spaziale di potenza del fascio emesso dall'emettitore 17 con le variazioni della temperatura, o gli errori derivanti da piccole asimmetrie di montaggio, secondo una forma di realizzazione preferita dell'invenzione si utilizzano i due rivelatori elettroottici 19L, 19R nella configurazione già descritta con riferimento alle Figg.3 e 4, simmetricamente contrapposti, e con gli anodi collegati diagonalmente, cioè come indicato schematicamente in Fig.5C.

Si avrà in tal caso:

dove IaL; IaR; IbL, IbRindicano le correnti degli anodi Aa eAb del rivelatore 19L e 19R rispettivamente, secondo la notazione che risulta evidente dallo schema di Fig.5C, e CKcostante.

In tale modo, se a causa di variazione della temperatura, il profilo di emissione dell'emettitore 17 dovesse modificarsi, ad esempio, facendo spostare i centroidi degli spot luminosi che incidono sui rivelatori 19L, 19R, si avrà che sul rivelatore 19L la corrente uscente dall'elettrodo verso il quale si è spostato il baricentro aumenterà, ma sul rivelatore 19R, essendosi spostato il baricentro in egual modo, ma elettricamente nel verso opposto, la corrente uscente dall'elettrodo diminuirà della stessa quantità, essendo i due elettrodi collegati, la corrente uscente sarà invariata .

Per meglio comprendere i vantaggi del dispositivo descritto, bisogna considerare che i profili di intensità degli spot incidenti sui rivelatori 19L, 19R sono la risultante del profilo del fascio emesso dall'emettitore 17 e delle superfici concave 13A, 13B dello specchio. Ammettendo delle lievi irregolarità dovute alla qualità dei due elementi, i profili degli spot potranno avere una forma più o meno frastagliata e asimmetrica, ma sempre con ben precisi centroidi Xc-L e Xc-R, le cui posizioni dipenderanno esclusivamente dall'angolo di rotazione dell'albero 7.

Nella posizione di riposo (a = 0) gli spot sono al centro delle aree sensibili S, cioè sulla loro mezzeria in posizione centrale rispetto ai rispettivi anodi e si ha Xc-L= 0 e Xc-R= 0. La rotazione dello specchio 13 di un angolo definito provoca una rotazione dell'immagine degli spot pari allo stesso angolo. Conseguentemente gli spot si sposteranno sui PSD della quantità:

Xc = D * sin(α) (3)

Gli errori sulla determinazione dello spostamento di Xc indotti dalla rotazione dello specchio saranno però minimi perché la variazione di intensità e profilo degli spot dovuta a difetti è minima, poiché il fascio è in asse con l'albero e la porzione di specchio colpita non cambia.

Le correnti Iae Ib, date dalla somma delle correnti sugli anodi Aa e Ab dei due rivelatori 19L, 19R collegati elettricamente come mostrato in Fig.5C, sono convertite in tensione da due amplificatori a trasconduttanza e le tensioni Vae Vbrisultanti sono inviate ad un amplificatore differenziale dal quale si ricava un segnale VPosproporzionale alla posizione a dell'albero 7.

La Fig.6 mostra in maggiore dettaglio lo schema circuitale del circuito di condizionamento e misura del segnale generato dai rivelatori elettro-ottici 19L, 19R. Nello schema di Fig.6, con 31A e 31B sono indicati i due amplificatori a transconduttanza e con 331'amplificatore differenziale.

All'ingresso di un circuito 35 di controllo automatico del guadagno (AGC) sono sommate le tensioni Vae Vbproporzionali alle correnti Iae Ib. Le tensioni Va, Vbed una tensione di riferimento Vrefvengono applicate, tramite rispettivi resistori, al terminale non invertente (+) di un amplificatore 37, al cui terminale invertente è collegato a massa. All'uscita dell'amplificatore 37 si ha quindi un segnale che pilota 1'emettitore 17 controllandone 1'alimentazione così da mantenere costante la corrente IK= Ia+ Ibe si realizza l'equazione (2).

Da prove sperimentali su oltre 200 esemplari testati, si è trovata una corrispondenza tra la tensione di uscita VPose l'angolo di rotazione dell'albero:

L'errore di non linearità misurato sugli oltre 100 dispositivi testati è stato:

Le variazioni di potenza radiante con la temperatura, tipiche degli emettitori a infrarossi come l' emettitore 17, sono compensate dal circuito 35. Da prove sperimentali su oltre 200 esemplari si è misurata un deriva termica della sensibilità del sensore di circa 400ppm/°K su un intervallo di temperature da 15°C a 60°C. Tale deriva mal compensata dal circuito 35 è dovuta alla variazione della resistenza interelettrodo dei rivelatori elettro-ottici 19L, 19R.

deriva termica. Attualmente il problema di tale deriva termica non è stato risolto in modo adeguato. Nell'ambito della descrizione che precede è stata illustrata una specifica applicazione di una coppia di rivelatori elettro-ottici del tipo PSD in cui la deriva termica viene corretta tramite l' impiego di un circuito di compensazione contenente una resistenza variabile con la temperatura e più in particolare una NTC, cioè una resistenza variabile con la temperatura a coefficiente negativo. Tale resistenza, in contatto termico con l'elemento rivelatore PSD ed inserita nel circuito di compensazione consente di compensare la deriva termica. Tale soluzione appare efficiente ed a basso costo e può essere impiegata in qualunque applicazione di rivelatori PSD in cui si richieda una correzione o compensazione della deriva termica.

Pertanto, forma specifico oggetto della presente invenzione anche un generico dispositivo di rivelazione comprendente un rivelatore elettro-ottico del tipo PSD con un circuito di compensazione della deriva termica comprendente una resistenza variabile con la temperatura ed in specie una NTC. Forma oggetto della presente invenzione anche un metodo di compensazione della deriva termica di un rivelatore PSD tramite una rete di compensazione comprendente una resistenza variabile con la temperatura ed in specie una NTC, in contatto termico con il rivelatore PSD.

E' inteso che il disegno non mostra che una possibile forma di realizzazione dell'invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni, senza peraltro uscire dall'ambito del concetto alla base dell'invenzione. L eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni che seguono ha unicamente lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni alla luce della descrizione e degli allegati disegni e non limita in alcun modo l'ambito di protezione delle rivendicazioni.

Claims (29)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo ottico per rilevare la posizione angolare di un elemento ruotante, comprendente: uno specchio concavo solidale ad un organo ruotante; un emettitore di radiazione elettromagnetica; almeno un rivelatore elettroottico; in cui detto specchio concavo, detto emettitore e detto rivelatore sono disposti in modo tale che almeno una parte della radiazione emessa da detto emettitore viene focalizzata da detto specchio concavo su detto almeno un rivelatore; ed in cui il rivelatore genera un segnale variabile in funzione della posizione in cui la radiazione viene focalizzata dallo specchio sul rivelatore.
2. 2. Dispositivo come da rivendicazione 1, in cui detto emettitore è sostanzialmente coassiale a detto organo ruotante.
3. 3. Dispositivo come da rivendicazione 1 o 2, in cui detto emettitore e detto almeno un rivelatore sono disposti su un supporto comune.
4. 4. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto specchio concavo comprende una doppia concavità per focalizzare detta radiazione elettromagnetico su due rivelatori elettro-ottici contrapposti a detto specchio.
5. 5. Dispositivo come da rivendicazione 4, in cui detto specchio comprende due zone concave sostanzialmente simme triche rispetto all'asse di rotazione di detto organo ruotante; ed in cui detti due rivelatori sono disposti in posizioni sostanzialmente simmetriche rispetto a detto asse di rotazione.
6. 6. Dispositivo come da rivendicazione 4 o 5, in cui detto emettitore e detti due rivelatori sono disposti su un substrato comune, i rivelatori essendo posizionati in posizioni sostanzialmente simmetriche rispetto a detto emettitore .
7. 7. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 4 a 6, in cui detto emettitore e detti rivelatori sono incapsulati in una resina trasparente alla radiazione di detto emettitore.
8. 8. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 4 a 7, in cui detti rivelatori elettro-ottici sono configurati in modo tale da fornire un segnale differenziale in funzione della posizione angolare di detto specchio.
9. 9. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui: ciascuno di detti rivelatori elettroottici comprende un catodo e due anodi; fra detti due anodi è disposta una zona fotosensibile, che si estende secondo una direzione longitudinale tra detti due anodi; e detto specchio focalizza la radiazione elettromagnetica su detta zona fotosensibile.
10. 10. Dispositivo come da rivendicazione 9, in cui l'orientamento della zona sensibile di ciascun rivelatore elettro-ottico rispetto a detto specchio è tale per cui la rotazione dello specchio attorno a detto asse determina un movimento dello spot di radiazione focalizzata dallo specchio sulla zona fotosensibile, detto movimento presentando una componente principale lungo detta direzione longitudinale .
11. 11. Dispositivo come da rivendicazione 9 o 10, comprendente due rivelatori i cui anodi sono collegati diagonalmente .
12. 12. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto specchio è realizzato in resina sintetica stampata.
13. 13. Dispositivo come da rivendicazione 12, in cui detta doppia concavità è realizzata per stampaggio da un unico blocco di resina sintetica.
14. 14. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto o detti rivelatori e detto emettitore sono collegati ad un circuito di condizionamento e misura del segnale generato da detto o detti rivelatori.
15. 15. Dispositivo come da rivendicazione 14, in cui detto circuito di condizionamento e misura comprende un controllo automatico dell'intensità di emissione dell'emettitore, per mantenere sostanzialmente costante il segnale in uscita da detto o detti rivelatori controllando la tensione di alimentazione dell'emettitore.
16. 16. Dispositivo come da rivendicazione 14, comprendente due rivelatori elettro-ottici, ed in cui detto controllo automatico dell'intensità di emissione dell'emettitore riceve in ingresso un segnale funzione della somma delle correnti generate da detti due rivelatori elettro-ottici e controlla detto emettitore in modo che detta somma rimanga sostanzialmente costante.
17. 17. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 14 a 16, in cui detto circuito di condizionamento e misura comprende un compensatore della deriva termica della sensibilità di detto o detti rivelatori elettro-ottici.
18. 18. Dispositivo come da rivendicazione 17, in cui detto compensatore della deriva termica comprende una resistenza variabile con la temperatura.
19. 19. Dispositivo come da rivendicazione 18, in cui detta resistenza variabile con la temperatura è una resistenza NTC.
20. 20. Dispositivo come da rivendicazione 17, 18 o 19, in cui detto compensatore comprende una rete resistiva a coefficiente termico negativo termicamente connessa a detto o detti rivelatori elettro-ottici.
21. 21. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto emettitore è un emettitore infrarosso.
22. 22. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un rivelatore elettroottico è un PSD (Position-Sensitive Detector).
23. 23. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto organo ruotante ruota attorno ad un asse sostanzialmente coincidente con l'asse ottico del sistema ottico formato da detto emettitore, da detto rivelatore e da detto specchio concavo.
24. 24. Un apparecchio comprendente un organo mobile ed un attuatore per comandare detto organo mobile con un movimento di rotazione; in cui a detto organo mobile è associato un dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti .
25. 25. Un dispositivo comprendente un rivelatore elettroottico di posizione comprendente una zona sensibile su cui incide un fascio di radiazione elettromagnetica, ed un circuito di compensazione della deriva termica di detto rivelatore elettro-ottico, in cui detto circuito di compensazione comprende una resistenza variabile con la temperatura, in contatto termico con detto rivelatore elettroottico.
26. 26. Dispositivo come da rivendicazione 25, in cui detta resistenza variabile con la temperatura è una resistenza NTC.
27. 27. Dispositivo come da rivendicazione 25 o 26, in cui detto rivelatore elettro-ottico è un PSD (Position-Sensitive Detector).
28. 28. Metodo di compensazione della deriva termica di un rivelatore elettro-ottico di posizione, in cui detta deriva termica viene compensata tramite un circuito di compensazione comprendente una resistenza variabile con la temperatura in contatto termico con detto rivelatore elettroottico.
29. 29. Metodo come da rivendicazione 28, in cui detto rivelatore elettro-ottico è un PSD (Position-Sensitive Detector).