(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制御パラメータに応じて出力軸に沿って出力信号を生成するように構成される原子検出装置と、
前記出力軸に略直交する物理交差軸へ基準信号を印加するように構成される信号発生器と、
前記基準信号に基づいて前記原子検出装置の前記出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを測定するために、前記基準信号に対する前記出力信号を復調するように構成される位相測定システムと、を備える原子検出システム。
【請求項２】
前記位相測定システムは、前記相対的な位相アライメントを制御するために、複数の制御パラメータの少なくとも１つを調整するように構成され、前記原子検出装置の前記出力軸と前記物理軸との位相ミスアライメントを実質的に軽減する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数の制御パラメータは、前記原子検出装置の温度、プローブレーザーの強度及び波長の少なくとも１つ、ポンプレーザーの強度及び波長の少なくとも１つ、及び前記出力軸及び前記物理交差軸の両方に略直交する前記原子検出装置の軸に沿って提供される磁場のＡＣ振幅を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記原子検出装置は、前記位相測定システムが前記原子検出装置の前記出力軸と前記物理軸との位相ミスアライメントを実質的に軽減するように核磁気共鳴（ＮＭＲ）ジャイロスコープとして構成され、測定された回転の誤差を実質的に軽減する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記原子検出装置は、互いに略直交する第１の検出軸及び第２の検出軸を含む原子磁力計として構成され、前記原子検出装置は、前記第１の検出軸に沿う第１の出力信号及び前記第２の検出軸に沿う第２の出力信号を生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記信号発生器は、前記第１の検出軸に沿う第１の基準信号を印加するように構成される第１の信号発生器と、前記第２の検出軸に沿う第２の基準信号を印加するように構成される第２の信号発生器と、を備え、前記位相測定システムは、前記第２の基準信号に基づいて前記原子磁力計の前記第１の検出軸と第１の物理軸との相対的な位相アライメントを測定するために、前記第２の基準信号に対する前記第１の出力信号を復調するように構成されると共に、前記第１の基準信号に基づいて前記原子磁力計の前記第２の検出軸と第２の物理軸との相対的な位相アライメントを測定するために、前記第１の基準信号に対する前記第２の出力信号を復調するように構成される、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記信号発生器は、少なくとも１つのＡＣ磁場基準信号のそれぞれを、前記出力軸に略直交する少なくとも１つの物理交差軸のそれぞれに印加するように構成された少なくとも１つの信号発生器として配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記位相測定システムは、さらに、測定された前記相対的な位相アライメントに基づいて前記物理軸に対する前記出力軸の前記相対的な位相アライメントをプログラマブルに制御すること、及び前記原子検出装置の少なくとも１つの追加出力軸を生成することのいずれか一方を行うために、前記基準信号と関連付けられる復調チャネルの位相を調整するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
原子検出装置の出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを制御する方法であって、
前記出力軸に沿う出力信号を生成するために、前記原子検出装置に関連付けられる複数の制御パラメータを設定するステップと、
基準信号を前記出力軸に略直交する物理交差軸に提供するステップと、
前記出力軸と前記物理軸との相対的な位相アライメントを測定するために、前記基準信号に関連付けられる復調チャネルに基づいて前記出力信号を復調するステップと、
測定された前記相対的な位相アライメントに基づいて前記出力軸と前記物理軸との前記相対的な位相アライメントを制御するステップと、を含む方法。
【請求項１０】
前記相対的な位相アライメントを制御するステップは、前記原子検出装置の前記出力軸と前記物理軸との位相ミスアライメントを軽減することを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記相対的な位相アライメントを制御するステップは、測定された前記相対的な位相アライメントに基づいて前記物理軸に対する前記出力軸の前記相対的な位相アライメントをプログラマブルに制御すること、及び前記原子検出装置の少なくとも１つの追加出力軸を生成することのいずれか一方を行うことを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記相対的な位相アライメントを制御するステップは、測定された前記相対的な位相アライメントに基づいて前記複数の制御パラメータの少なくとも１つを調整することを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記相対的な位相アライメントを制御するステップは、前記復調チャネルの位相をプログラマブルに調整することを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記基準信号を提供するステップは、少なくとも１つのＡＣ磁場基準信号を前記物理交差軸に提供することを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記基準信号を提供するステップは、複数の基準信号を、複数の出力信号のそれぞれに関連付けられる複数の出力軸の１つと互いに略直交する複数の交差軸のそれぞれに提供することを含み、前記出力信号を復調するステップは、前記の出力軸の１つと複数の物理軸の関連付けられた１つとの相対的な位相アライメントを測定するために、前記複数の基準信号の直交する１つに関連付けられる復調チャネルに基づいて前記複数の出力信号のそれぞれを復調することを含み、前記相対的な位相アライメントを制御するステップは、測定された前記相対的な位相アライメントに基づいて前記の出力軸の１つと前記複数の物理軸の前記関連付けられた１つとの相対的な位相アライメントを制御することを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
複数の制御パラメータに応じて出力軸に沿う出力信号を生成するように構成される原子検出装置と、
前記出力軸に略直交する物理交差軸へＡＣ磁場を印加するように構成される信号発生器と、
前記原子検出装置の前記出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを測定及び制御するために、前記ＡＣ磁場の周波数に関連付けられる復調チャネルに基づいて前記出力信号を復調するように構成される位相測定システムと、を備える原子検出システム。
【請求項１７】
前記位相測定システムは、前記出力軸及び前記物理軸の両方に略直交する前記原子検出装置の軸に沿って提供される磁場のＡＣ振幅の調整に基づいて前記原子検出装置の前記出力軸と前記物理軸との前記相対的な位相アライメントを制御するように構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記位相測定システムは、さらに、測定された前記相対的な位相アライメントに基づいて前記物理軸に対する検出軸の前記相対的な位相アライメントをプログラマブルに制御するために、前記復調チャネルの位相を調整するように構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記信号発生器は、第１の出力信号が生成される第１の出力軸に沿う第１のＡＣ磁場を印加するように構成される第１の信号発生器と、第２の出力信号が生成される第２の出力軸に沿う第２のＡＣ磁場を印加するように構成される第２の信号発生器と、を備え、前記位相測定システムは、前記第２のＡＣ磁場に基づいて前記原子検出装置の前記第１の出力軸と第１の物理軸との相対的な位相アライメントを測定するために、前記第２のＡＣ磁場に対する前記第１の出力信号を復調するように構成され、前記原子検出装置の前記第２の出力軸と第２の物理軸との相対的な位相アライメントを測定するために、前記第１のＡＣ磁場に対する前記第２の出力信号を復調するように構成される、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１１年１月１３日に提出された米国仮出願第６１／４３２，３２５号及び２０１１年１２月２１日に提出された米国特許出願第１３／３３２，５３６号の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
政府の権利
この発明は、契約番号第Ｎ６６００１−０５−Ｃ−８０８３号の合衆国政府の支援によりなされたものである。合衆国政府は、この発明において一定の権利を有する。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、一般的なセンサシステムに関するものであり、特に、原子検出システムにおける位相検出に関するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
原子磁力計又は核磁気共鳴（ＮＭＲ）ジャイロスコープのような原子検出装置は、検出軸に関連付けられるパラメータを測定することを可能にする印加された磁場に応じて、閉じた筐体内で歳差運動するアルカリ金属粒子を含みうる。一例として、ＮＭＲジャイロスコープは、検出軸についての角回転を測定することができ、原子磁力計は、２つの軸に沿う一又はそれ以上の外部磁場の大きさを測定するように構成されうる。検出軸に関連付けられた測定パラメータの値は、原子検出装置の検出軸と物理軸との相対角度アライメントに基づきうる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態は、原子検出システムを含む。前記システムは、複数の制御パラメータに応じて出力軸に沿う出力信号を生成するように構成される原子検出装置を含む。前記システムは、また、基準信号を、出力軸に略直交する交差軸に印加するように構成される信号発生器を含む。前記システムは、また、基準信号に基づいて原子検出装置の出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを測定するために、基準信号に対する出力信号を復調するように構成される位相測定システムを含む。
【０００６】
本発明の別の実施形態は、原子検出装置の出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを制御する方法を含む。前記方法は、出力軸に沿う出力信号を生成するために、原子検出装置に関連付けられた複数の制御パラメータを設定することと、基準信号を出力軸に略直交する物理交差軸へ提供することとを含む。前記方法は、また、出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを測定するために、基準信号に関連付けられた復調チャネルに基づいて出力信号を復調することを含む。前記方法は、さらに、測定された相対的な位相アライメントに基づいて出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを制御することを含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、原子検出システムを含む。前記システムは、複数の制御パラメータに応じて出力軸に沿う出力信号を生成するように構成される原子検出装置を含む。前記システムは、また、ＡＣ磁場を、出力軸に略直交する交差軸に印加するように構成される信号発生器を含む。前記システムは、さらに、原子検出装置の出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを測定及び制御するために、ＡＣ磁場の周波数に関連付けられた復調チャネルに基づいて出力信号を復調するように構成される位相測定システムを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一態様に係る原子検出システムの一例を示す。
【図２】図２は、本発明の一態様に係る原子検出装置の一例を示す。
【図３】図３は、本発明の一態様に係る位相測定システムの一例を示す。
【図４】図４は、本発明の一態様に係るジャイロスコープシステムの一例を示す。
【図５】図５は、本発明の一態様に係る磁力計システムの一例を示す。
【図６】図６は、本発明の一態様に係る原子検出装置の出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを制御する方法の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、一般的なセンサシステムに関するものであり、特に、原子検出システムにおける位相検出に関するものである。原子磁力計又は核磁気共鳴（ＮＭＲ）ジャイロスコープのような原子検出装置は、出力軸に略直交する軸に沿って提供される、印加されたＡＣ磁場に応じて出力軸において測定可能なパラメータに対応する出力信号を生成しうる。一例として、出力軸は、原子磁力計の検出軸の一方又は両方を含むことができる、又はＮＭＲジャイロスコープの検出軸に直交する軸であることができる。よって、出力軸は、原子磁力計の場合における外部磁場の大きさの指標であることができる、又はＮＭＲジャイロスコープの角度回転の指標であることができる。
【００１０】
測定可能なパラメータの値は、原子検出装置の出力軸と物理軸との相対的な位相角度に基づきうる。本明細書で説明するように、原子検出装置の物理軸は、出力軸と物理軸との正確なゼロ度位相アライメントにおける出力軸と正確に同一線上にある原子検出装置の物理幾何軸に対応することができる。よって、本明細書で説明するように、原子検出装置の検出軸と物理軸との相対的な位相角度は、出力信号のキャリアに基づいて認識されるような出力軸と、対応する物理幾何軸との相対的な角度アライメントに対応する。出力軸と物理軸との位相ミスアライメントは、出力信号を生成及び／又は測定するように実装される一又はそれ以上の制御パラメータを含む各種の要因を招きうる。よって、原子検出装置の出力軸及び物理軸の位相ミスアライメントは、出力信号に基づいて求められた測定可能なパラメータの値での誤差を招きうる。
【００１１】
一例として、ＮＭＲジャイロスコープについて、検出軸の安定性は、一又はそれ以上の原子核同位体の歳差運動を駆動するために用いられる磁場による、測定された関連する信号の混入を防ぐために重要となることができ、望まれない希ガス信号位相変化を生じ、ジャイロスコープの測定された角度出力をシフトすることができる。別の例では、原子磁力計（例えば、原子ベクトル磁力計）について、検出軸方向は、測定された磁場の大きさ及び方向の正確性及び安定性にとって重要となりうる。よって、本明細書に記載される原子検出システムは、原子検出装置の出力軸と物理軸との相対的な位相角度を制御するように構成されうる。例えば、原子検出システムは、測定可能なパラメータを求める際に高い精度を提供するために、原子検出装置の出力軸と物理軸との相対位相角のずれを実質的に軽減するように構成されうる。
【００１２】
少なくとも１つの交差軸信号発生器は、原子検出装置の出力軸と略直交する交差軸において基準信号を印加するように構成されうる。一例として、基準信号は、ＡＣ磁場信号でありうる。よって、基準信号が出力軸と略直交して提供されるため、基準信号は、わずかなＡＣ磁場信号成分を、原子検出装置の出力軸と物理軸との位相ミスアライメントの場合の出力信号に提供することができる。位相測定システムは、出力信号を受信し、基準信号に対する出力信号を復調するように構成されうる。一例として、復調は、基準信号の安定周波数及び位相に基づきうる。したがって、得られる復調されたＤＣ値は、出力軸と物理軸との位相ミスアライメントを示すことができる。よって、位相測定システムは、原子検出装置の出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを制御するために、原子検出システムの複数の制御パラメータの少なくとも１つを調整するように構成されうる。
【００１３】
図１は、本発明の一態様に係る原子検出システム１０の一例を示す。原子検出システム１０は、任意の様々な用途に実装されうる。一例として、原子検出システム１０は、航空機及び／又は宇宙船用のナビゲーションシステムに実装されうる核磁気共鳴（ＮＭＲ）ジャイロスコープでありうる。別の例として、原子検出システム１０は、外部磁場の大きさ及び向きを測定するために実装されうる原子磁力計システムでありうる。
【００１４】
原子検出システム１０は、出力信号ＯＵＴに基づいて測定可能なパラメータを求めるように構成された原子検出装置１２を含む。一例として、原子検出装置１２は、角度回転を測定するように構成されるＮＭＲジャイロスコープとして構成されうる、又は磁場を測定するように構成される原子磁力計として構成されうる。原子検出装置１２は、ルビジウム（Ｒｂ）又はセシウム（Ｃｓ）蒸気のようなアルカリ金属を含むことができ、印加されたＡＣ磁場に応じて歳差運動するように構成されうる。さらに、ＮＭＲジャイロスコープとして構成される原子検出装置１２の例では、原子検出装置１２は、希ガス同位体である３ヘリウム、８３クリプトン、１２９キセノン及び／又は１３１キセノンのような一又はそれ以上の磁気回転同位体をさらに含みうる。原子検出システム１０は、また、信号ＣＴＲＬにより図１の例において説明されるように、少なくとも１つの制御パラメータのそれぞれを生成するように構成される少なくとも１つの制御装置１４を含む。例えば、制御装置１４は、ＡＣ磁場発生器、プローブレーザー、ポンプレーザー、及び／又は原子検出装置１２と協同して、測定可能なパラメータが原子検出システム１０により求めることができるように構成される様々な追加構成要素を含みうる。
【００１５】
出力信号ＯＵＴは、出力軸において原子検出装置１２から提供されることができる。一例として、原子磁力計として構成される原子検出装置１２について、出力信号ＯＵＴは、原子検出装置１２の検出軸において提供され、測定された磁場に比例する振幅を有するキャリアを備えるＡＣ信号に対応しうる。しかし、任意の様々な要因に応じて、出力軸は、原子検出装置１２の物理軸に対する位相アライメントの実質的な出力となりうる。一例として、一又はそれ以上の制御パラメータＣＴＲＬは、出力信号ＯＵＴのキャリアの位相シフトを生じることができ、よって、出力信号ＯＵＴが提供される出力軸と原子検出装置１２の対応するほぼ同一線上にある物理軸との実質的な位相ミスアライメントを生じることができる。したがって、出力信号ＯＵＴに基づいて求められうる測定可能なパラメータは、出力軸と物理軸との位相ミスアライメントに基づいて実質的に不正確となりうる。よって、出力軸と物理軸との位相ミスアライメントを実質的に軽減する又は制御することが望まれている。
【００１６】
原子検出システム１０は、また、原子検出装置１２の交差軸において基準信号ＲＥＦを印加するように構成される少なくとも１つの交差軸信号発生器１６を含み、当該交差軸は、物理軸と略平行であり、出力軸と略直交する。具体的には、交差軸信号発生器１６は、原子検出装置１２の物理軸と略直交する基準信号ＲＥＦを提供し、出力信号ＯＵＴが提供される出力軸と略直交するように配置されうる。基準信号ＲＥＦは、制御された手法で１０００Ｈｚ未満（例えば、３５０Ｈｚ）のような実質的な低周波ＡＣ磁場として提供されうる。一例として、交差軸信号発生器１６は、基準信号ＲＥＦを実質的に常に送り込むように構成されうる、又は基準信号ＲＥＦを周期的に送り込むように構成されうる。出力軸に略直交する交差軸における基準信号ＲＥＦの送出に基づいて、出力軸と物理軸との位相ミスアライメントは、出力軸に沿う出力信号ＯＵＴに含まれる基準信号ＲＥＦの実質的に小さな振幅のＡＣ成分をもたらしうる。
【００１７】
図２は、本発明の一態様に係る原子検出装置５０の一例を示す。原子検出装置５０は、図１の例では原子検出装置１２に対応しうる。したがって、図２の例の以下の説明では、図１の例が参照される。また、原子検出装置５０は、実施例により略立方体として示されているだけであり、原子検出装置１２は、任意の形状を取りうることが理解される。
【００１８】
原子検出装置５０は、Ｚ−軸５２に沿うＡＣ磁場Ｚ−ＡＣを受信するものとして示される。一例として、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣは、図１の例の制御パラメータＣＴＲＬの１つに対応しうる。例えば、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣは、ＤＣオフセットを有するＡＣ磁場として生成されるような、ＤＣ成分及び実質的に高いＡＣ成分の両方を含みうる。一例として、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣのＡＣ成分は、基準信号ＲＥＦ及び出力信号ＯＵＴのキャリアの周波数よりも実質的に大きい周波数を有しうる。ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣは、測定可能なパラメータが出力信号ＯＵＴに基づいて求められうるように、原子検出装置５０内のアルカリ金属粒子が歳差運動できるように構成されることができる。
【００１９】
図２の例では、基準信号ＲＥＦは、また、Ｙ−軸５４に沿う原子検出装置５０へ提供される。また、出力信号ＯＵＴは、原子検出装置５０からＸ−軸５６に沿って提供され、よって、同様に、原子検出装置５０の物理軸に対応する。したがって、図２の例では、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣ、基準信号ＲＥＦ及び出力信号ＯＵＴの３つ全ては、互いに対して略直交する方向に伝達される。しかし、出力信号ＯＵＴは、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣとほぼ同一線上になるように、Ｘ−軸５６ではなくＺ−軸５２に沿う原子検出装置５０から提供されうることがわかる。この例では、基準信号ＲＥＦは、Ｘ−軸５６及びＹ−軸５４の両方がＺ−軸５２に直交するように、Ｘ−軸５６又はＹ−軸５４のいずれかに沿って提供されうる。よって、原子検出装置５０は、図２の例に示されるものに限定されることを意図するものではない。
【００２０】
図２の例では、基準信号ＲＥＦ及び出力信号ＯＵＴは、互いに直交する軸上に提供されるように表され、基準信号ＲＥＦは、同様に、原子検出装置５０の物理軸に対して略直交して提供される（すなわち、Ｘ−軸５６）。よって、基準信号ＲＥＦ及び出力信号ＯＵＴが互いに正確に直交するように、基準信号ＲＥＦがＹ−軸５４と正確に同一線上に提供され、かつ出力信号ＯＵＴがＸ−軸５６と正確に同一線上に提供される場合、出力信号ＯＵＴは、基準信号ＲＥＦによる影響を受けない。しかし、出力信号ＯＵＴが提供される出力軸と原子検出装置５０の物理軸との位相ミスアライメントは、正確な直交位相を有さない基準信号ＲＥＦ及び出力信号ＯＵＴをもたらしうる。このような出力軸と物理軸との位相ミスアライメントは、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅のような制御パラメータＣＴＲＬの特性を含む任意の様々な要因からもたらされうる。その結果、出力信号ＯＵＴは、例えば、基準信号ＲＥＦに対応する低振幅ＡＣ成分を示すことにより、基準信号ＲＥＦにより影響を受けうる。
【００２１】
図１の例に戻り、原子検出システム１０は、さらに、位相測定システム１８を含む。位相測定システム１８は、原子検出装置１２の出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを測定及び／又は制御するために、基準信号ＲＥＦに基づいて出力信号ＯＵＴを受信及び復調するように構成されうる。一例として、位相測定システム１８は、出力信号ＯＵＴにおける基準信号ＲＥＦに対応するＡＣ成分の存在及び大きさを求めるために、基準信号ＲＥＦの安定かつ制御可能な周波数に基づいて出力信号ＯＵＴを復調するように構成されうる。
【００２２】
よって、出力信号ＯＵＴにおける基準信号ＲＥＦに対応するＡＣ成分の存在は、図２の例で上述したように、原子検出装置１２の出力軸と物理軸との位相ミスアライメントに対応しうる。その結果、位相測定システム１８は、制御パラメータＣＴＲＬを調整するために制御装置１４へ提供されるフィードバック信号ＦＤＢＫを生成することができ、よって、出力軸と物理軸との位相アライメントを生成することができる。一例として、制御パラメータＣＴＲＬは、出力軸と物理軸との位相ミスアライメントが実質的に軽減するように、出力信号ＯＵＴからの基準信号ＲＥＦに対応するＡＣ成分を実質的に除去するように調整されうる。別の例として、制御パラメータＣＴＲＬは、原子検出装置１２の検出軸の向きを制御するような、出力軸と物理軸との位相アライメントを意図的に回転するように調整されうる。さらに別の例として、フィードバック信号ＦＤＢＫは、測定された相対的な位相アライメントに基づいて物理軸に対する出力軸の相対的な位相アライメントをプログラマブルに制御する、又は原子検出装置１２の一又はそれ以上の追加出力軸を生成するために、位相測定システム１８において基準信号ＲＥＦに関連付けられる変調チャネルの位相を調整するように実装されうる。したがって、原子検出システム５０は、原子検出装置１２に対応する測定可能なパラメータの正確かつ制御可能な算出を提供するために、出力軸と物理軸との位相アライメントを制御するように構成されうる。
【００２３】
位相測定及び／又は制御を実装するために交差軸において基準信号ＲＥＦを提供することに加えて、交差軸信号発生器１６は、原子検出装置１２の各軸に印加されうる複数の基準周波数のそれぞれを有する追加信号を生成するように構成されうる。一例として、追加信号は、基準信号ＲＥＦの周波数とは別の特定の周波数に基づくような、原子検出装置１２の軸の直交性における向上した制御のために実装されうる。別の例として、複数の周波数それぞれを有する追加信号は、原子検出装置１２の軸の一又はそれ以上のアライメントの周波数依存性を求めるように実装されうる。したがって、原子検出システム１０は、各種の手法で構成されうる。
【００２４】
図３は、本発明の一態様に係る位相測定システム１００の一例を示す。位相測定システム１００は、図１の例における位相測定システムに対応する。よって、以下の図３の例の説明では、図１の例が参照される。
【００２５】
位相測定システム１００は、出力信号ＯＵＴを受信するフィルタ／復調器１０２を含む。フィルタ／復調器１０２は、出力信号ＯＵＴからキャリアを除去するために、出力信号ＯＵＴのバンドパスフィルタを提供し、出力信号ＯＵＴを復調するように構成される。一例として、出力信号ＯＵＴのキャリアは、１ＭＨｚ未満（例えば、２２０ｋＨｚ）である周波数を有することができ、フィルタ／復調器１０２は、出力信号ＯＵＴからキャリアを除去するために、適切な周波数で動作されるように構成されうる。得られたベースバンド信号ＢＡＳＥは、その後、高周波成分を実質的に除去するために、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０４へ提供される。フィルタされたベースバンド信号ＢＡＳＥは、その後、ベースバンド信号ＢＡＳＥをデジタル領域へ変換するアナログ‐デジタル変換器（ＡＤＣ）１０６へ提供される。得られたデジタルベースバンド信号ＢＡＳＥ＿Ｄは、その後、デジタルバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０８によりバンドパスフィルタされる。
【００２６】
位相測定システム１００は、また、基準信号ＲＥＦに基づいて、バンドパスフィルタされたデジタルベースバンド信号ＢＡＳＥ＿Ｄを復調するように構成される振幅復調器１１０を含む。具体的には、振幅復調器１１０は、復調チャネル１１２が、基準信号（例えば、約３５０Ｈｚ）として同一の位相及び周波数においてデジタルベースバンド信号ＢＡＳＥ＿Ｄを復調するために用いられうるように、基準信号ＲＥＦに基づいて復調チャネル１１２を生成しうる。その結果、出力信号ＯＵＴにおけるＡＣ成分は、ＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴとして振幅復調器１１０から出力される。具体的には、出力信号ＯＵＴは、出力軸に直交する原子検出装置１２の交差軸において基準信号ＲＥＦの注入から得られるＡＣ成分を有することができる一方で、出力軸は、原子検出装置１２の物理軸に対して位相がずれる。したがって、基準信号ＲＥＦから得られるＡＣ成分は、基準信号ＲＥＦ自体に基づいて出力信号ＯＵＴに関連付けられるベースバンド信号ＢＡＳＥの復調に応じてＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴとして示されうる。よって、ＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴの大きさは、出力信号ＯＵＴが提供される出力軸と原子検出装置１２の物理軸との位相ミスアライメントの量に直接的に対応しうる。その結果、ＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴのほぼゼロの大きさは、出力軸と物理軸とのほぼゼロの位相ミスアライメントを示しうる。
【００２７】
図１の例で前述したように、出力軸と物理軸との位相ミスアライメントは、一又はそれ以上の制御パラメータＣＴＲＬに起因しうる。したがって、一又はそれ以上の制御パラメータＣＴＲＬは、出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを制御するために調整されうる。図３の例では、位相測定システム１００は、Ｚ−ＡＣ＿ＡＭＰとして図３の例に表されるＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅を調整するように構成される。具体的には、ＡＣ磁場振幅Ｚ−ＡＣ＿ＡＭＰ及びＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴは、出力軸と物理軸との位相アライメントに対応するＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴの振幅がＡＣ磁場振幅Ｚ−ＡＣ＿ＡＭＰの大きさを調整するように、アナログ加算器１１４にそれぞれ提供される。したがって、アナログ加算器１１４は、ＡＣ磁場振幅Ｚ−ＡＣ＿ＡＭＰを調整するために、フィードバック手法における誤差信号として制御装置１４へ提供されるフィードバックの信号ＦＤＢＫを提供する。したがって、図３の例では、位相測定システム１００は、原子検出装置１２の出力軸と物理軸との位相ミスアライメントを実質的に軽減するために、ＡＣ磁場振幅Ｚ−ＡＣ＿ＡＭＰを調整するように構成される。その結果、原子検出装置１２は、測定可能なパラメータの正確な算出のために実質的に安定化されうる。
【００２８】
位相測定システム１００は、図３の例に限定されないことが理解される。一例として、位相測定システム１００は、デジタル領域における振幅復調器１１０を実装することに限定されないが、それに替えて、ＡＤＣ１０６を省略できるように、アナログ領域における振幅復調器１１０を実装することができる。別の例として、図３の例は、出力軸と物理軸との位相アライメントを制御するためにＡＣ磁場振幅Ｚ−ＡＣ＿ＡＭＰの調整を示しているが、位相測定システム１００は、ＡＣ磁場振幅Ｚ−ＡＣ＿ＡＭＰに代えて又は追加して、一又はそれ以上の制御パラメータＣＴＲＬを制御できる。一例として、位相測定システム１００は、原子検出装置１２の温度を制御することに代えて又は加えて、関連するプローブレーザーの強度及び波長の少なくとも１つ、関連するポンプレーザーの強度及び波長の少なくとも１つ又はその組み合わせを制御してもよい。
【００２９】
また、位相測定システム１００は、図３の例に示されるような、各制御パラメータの制御のための誤差信号としてのフィードバック信号ＦＤＢＫを生成することに限定されない。一例として、位相測定システム１００は、代替として、出力軸と物理軸とのほぼ位相アライメントに対応するほぼゼロの値を求めるために、ディザーロックシステムを実装することができる。例えば、位相測定システム１００及び／又は制御装置１４は、ディザーサイクルにおける制御パラメータＣＴＲＬの値を調整するため（例えば、ＡＣ磁場振幅Ｚ−ＡＣ＿ＡＭＰ）に協働することができ、ディザーサイクルにおける出力信号ＯＵＴ（例えば、ＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴ）の復調された値をモニタすることができる。よって、位相測定システム１００は、蓄積したデータセットに基づいて出力軸と物理軸とのおおよその位相関係を確認するために、ディザーサイクルにおける出力信号ＯＵＴの復調された値に関連付けられたデータを収集することができる。
【００３０】
さらに、位相測定システム１００は、原子検出装置１２の出力軸と物理軸との位相ミスアライメントを単に軽減するために限定されず、それに替えて、出力軸と物理軸との位相アライメントをアクティブに制御する及び／又は操作することができることが理解される。一例として、制御パラメータＣＴＲＬを修正するためにフィードバック信号ＦＤＢＫを制御装置１４へ提供して、出力軸と物理軸との位相関係を安定化することに替えて、位相測定システム１００は、ＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴを直接モニタするコントローラ（図示せず）を含むことができる。コントローラは、その後、出力軸と物理軸との位相アライメントを減少又は増加させるために、ＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴの所望の値に基づいて、制御パラメータＣＴＲＬを調整する、又は復調チャネル１１２の位相をアクティブにシフトする。その結果、位相測定システム１００は、原子検出装置１２の検出軸を修正する又は原子検出装置１２の一又はそれ以上の追加検出軸を生成するような、出力軸と物理軸との位相関係におけるプログラマブルな制御を提供することができる。
【００３１】
図４は、本発明の一態様に係るジャイロスコープシステム１５０の一例を示す。ジャイロスコープシステム１５０は、図１の例の原子検出システム１０に対応しうるＮＭＲジャイロスコープシステムとして構成されうる。具体的には、ジャイロスコープシステム１５０は、検出軸１５２についての回転角θＧを測定するように構成されうる。よって、ジャイロスコープシステム１５０は、航空機及び／又は宇宙船用のナビゲーションシステム、及び／又は複数のジャイロスコープシステムの一部として実装されうる。したがって、図４の例の以下の説明では図１乃至３の例が参照される。
【００３２】
ジャイロスコープシステム１５０は、出力信号ＯＵＴに基づいて検出軸１５２についての角回転を測定するように構成されるジャイロスコープ１５４を含む。出力信号ＯＵＴは、出力軸に沿ってジャイロスコープ１５４から提供されるとみなされうる。ジャイロスコープ１５４は、磁場発生器１５６により生成されるＡＣ磁場Ｚ−ＡＣに応じて歳差運動するように構成されうるルビジウム（Ｒｂ）またはセシウム（Ｃｓ）のようなアルカリ金属を含みうる。一例として、磁場発生器１５６は、ジャイロスコープ１５４を実質的に取り囲む磁気ソレノイドとして構成されうる。磁場発生器１５６は、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣが各制御パラメータＣＴＲＬの１つに対応しうるように、図１の例における制御装置１４の１つに対応しうる。さらに、ジャイロスコープ１５４は、希ガス同位体であるヘリウム３、クリプトン８３、キセノン１２９、及び／又はキセノン１３１のような一又はそれ以上の磁気回転同位体を追加で含みうる。２つの磁気回転同位体は、互いに反する方向に歳差運動することができ、磁気回転同位体と相互作用するときに、出力信号ＯＵＴがアルカリ金属の測定可能な歳差運動に対応しうるように、スピン−交換プロセスにおけるポンプレーザーにより送り出されるアルカリ金属と相互作用しうる。したがって、検出軸１５２についてのジャイロスコープ１５４の回転の角度は、出力信号ＯＵＴにより確認されるような、アルカリ金属の測定された歳差運動に基づいて角回転センサ１５８により求められうる。角回転センサ１５８は、ポンプレーザー、プローブレーザー、フォトディテクタ、シグナルプロセッサ及び／又は各種の追加制御構成要素のような角回転率を求めるために必要となりうる各種の構成要素を含みうる。
【００３３】
図１の例で上述したのと同様に、任意の様々な要因に応じて、出力軸は、ジャイロスコープ１５４の対応する物理軸に対する位相アライメントを実質的に外れうる。一例として、磁場Ｚ−ＡＣの振幅は、任意の様々な他の要因と同様に、出力信号ＯＵＴのキャリアの位相シフトを生じることができ、よって、出力信号ＯＵＴが提供される出力軸とジャイロスコープ１５４の対応する物理軸との実質的な位相ミスアライメントを生じることができる。したがって、出力信号ＯＵＴに基づいて求められることができるジャイロスコープ１５４の角回転は、出力軸と物理軸との位相ミスアライメントに基づいて実質的に不正確となりうる。
【００３４】
図４の例では、ジャイロスコープシステム１５０は、また、ジャイロスコープ１５４の交差軸において基準信号ＲＥＦを印加するように構成される交差軸信号発生器１６０を含み、交差軸は出力軸に略直交する。具体的には、交差軸信号発生器１６０は、ジャイロスコープ１５４の物理軸と略直交する基準信号ＲＥＦを提供するように配置されることができ、よって、出力信号ＯＵＴが提供される出力軸に略直交する。基準信号ＲＥＦ及び出力信号ＯＵＴは、図４の例と同一平面上に表れているが、このような表現は、単に簡素化のためのものであり、出力信号ＯＵＴ及び基準信号ＲＥＦは、互いに直交することが理解される。したがって、出力軸に略直交する交差軸における基準信号ＲＥＦの送出に基づいて、出力軸と物理軸との位相ミスアライメントは、出力軸に沿う出力信号ＯＵＴに含まれる基準信号ＲＥＦの実質的に小さな振幅のＡＣ成分をもたらしうる。
【００３５】
図４の例では、角回転センサ１５８は、位相測定システム１６２を含む。位相測定システム１６２は、図３の例で上述したのと同様に、ジャイロスコープ１５４の出力軸と物理軸との位相ミスアライメントを求める及び／又は制御するために、基準信号ＲＥＦに基づいて出力信号ＯＵＴを受信及び復調するように構成されうる。具体的には、出力信号ＯＵＴにおける基準信号ＲＥＦに対応するＡＣ成分の存在は、ジャイロスコープ１５４の出力軸と物理軸との位相ミスアライメントに対応しうる。その結果、位相測定システム１６２は、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅を調整するために、磁場発生器１５６に提供されるフィードバック信号ＦＤＢＫを生成することができ、出力軸と物理軸との位相アライメントを生成することができる。一例として、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅は、出力軸と物理軸との位相ミスアライメントが実質的に軽減するように、出力信号ＯＵＴからの基準信号ＲＥＦに対応するＡＣ成分を実質的に除去するように調整されうる。別の例として、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅は、ジャイロスコープ１５４の検出軸１５２の向きを制御するような、出力軸と物理軸との位相アライメントを意図的に回転するように調整されうる。したがって、位相測定システム１６２は、ジャイロスコープ１５４の検出軸１５２についての角度回転の正確さ及び制御可能な算出を提供するために、出力軸と物理軸との位相アライメントを制御するように構成されうる。
【００３６】
ジャイロスコープシステム１５０は、図４の例に限定されないことが理解される。一例として、ジャイロスコープシステム１５０は、各種の追加構成要素及び技術的詳細が図４の例で省略されるように、図４の例で示され、本明細書において非常に単純化して説明される。また、検出軸１５２に対するジャイロスコープ１５４の向き、出力信号ＯＵＴが提供される出力軸、及び基準信号ＲＥＦが送出される交差軸は、実施例により示され、各軸の他の相対的な向きは、直交なままの出力軸及び交差軸で実装されうる。したがって、ジャイロスコープシステム１５０は、任意の様々な手法で構成されうる。
【００３７】
図５は、本発明の一態様に係る磁力計システム２００の一例を示す。磁力計システム２００は、２０２におけるデカルト座標系によりＸ−及びＹ−軸として表される、一対の直交検出軸のそれぞれについての外部磁場の振幅及び／又は向きを測定するように構成されうる。磁力計システム２００は、図１の例の原子検出システム１０とほぼ同様に構成されうる。したがって、図５の例の以下の説明では図１の例が参照される。
【００３８】
原子磁力計システム２００は、各出力信号ＯＵＴ＿Ｘ及びＯＵＴ＿Ｙに基づいてＸ及びＹ検出軸について磁場を測定するように構成される原子磁力計２０４を含む。出力信号ＯＵＴ＿Ｘ及びＯＵＴ＿Ｙは、Ｘ−及びＹ−軸における各検出軸に対応する出力軸に沿って原子磁力計２０４から提供されるとみなされうる。原子磁力計２０４は、ルビジウム（Ｒｂ）又はセシウム（Ｃｓ）蒸気のようなアルカリ金属を含むことができ、磁場発生器２０６により生成されたＡＣ磁場Ｚ−ＡＣに応じて歳差運動するように構成されうる。一例として、磁場発生器２０６は、原子磁力計２０４をほぼ取り囲む磁気ソレノイドとして構成されうる。磁場発生器２０６は、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣが各制御パラメータＣＴＲＬの１つと対応しうるように、図１の例における制御装置１４の１つと対応しうる。外部磁場の大きさ及び向きは、出力信号ＯＵＴ＿Ｘ及びＯＵＴ＿Ｙのそれぞれにより確認されるような、アルカリ金属の測定された歳差運動に基づいてＸ−軸磁場検出器２０８及びＹ−軸磁場検出器２１０により求められうる。Ｘ−軸磁場検出器２０８及びＹ−軸磁場検出器２１０のそれぞれは、ポンプレーザー、プローブレーザー、フォトディテクタ、シグナルプロセッサ及び／又は各種の追加制御構成要素のような角回転を求めるために必要となりうる各種の構成要素を含みうる。
【００３９】
図１の例で説明したものと同様に、各種の要因に応じて、出力軸は、原子磁力計２０４の対応する物理軸に対する位相アライメントから実質的に外れうる。よって、各出力軸間の直交位相方向も同様に外れうる。一例として、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅は、任意の各種の他の要因と同様に、出力信号ＯＵＴ＿Ｘ及びＯＵＴ＿Ｙのキャリアの位相シフトを生じさせ、よって、出力信号ＯＵＴ＿Ｘ及びＯＵＴ＿Ｙが提供される各Ｘ及びＹ出力軸での実質的な位相ミスアライメント、及び原子磁力計２０４の対応する各Ｘ及びＹ物理軸を生じさせる。したがって、出力信号ＯＵＴ＿Ｘ及びＯＵＴ＿Ｙに基づいて原子磁力計システム２００により求められうる外部磁場は、出力軸と各物理軸との位相ミスアライメントに基づいて実質的に不正確となりうる。
【００４０】
図５の例では、原子磁力計システム２００は、また、原子磁力計２０４のＸ−軸に沿う基準信号ＲＥＦ−Ｘを印加するように構成されるＸ−軸信号発生器２１２と、原子磁力計２０４のＹ−軸に沿う基準信号ＲＥＦ−Ｙを印加するように構成されるＹ−軸信号発生器２１４と、を含む。基準信号ＲＥＦ−Ｘ及びＲＥＦ−Ｙ並びに出力信号ＯＵＴ＿Ｘ及びＯＵＴ＿Ｙは、図５において同一平面上に現れているが、このような表現は、単に簡素化のためのものであり、基準信号ＲＥＦ−Ｘに対する出力信号ＯＵＴ  ＿Ｙと同様に、出力信号ＯＵＴ＿Ｘ及び基準信号ＲＥＦ＿Ｙは、互いに対して直交することが理解される。したがって、各出力信号ＯＵＴ＿Ｙが生成されるＹ出力軸に略直交する基準信号ＲＥＦ＿Ｘの送出に基づいて、Ｙ出力軸とＹ物理軸との位相ミスアライメントは、出力信号ＯＵＴ＿Ｙに含まれる基準信号ＲＥＦ＿Ｘの実質的に小さな振幅のＡＣ成分をもたらしうる。同様に、各出力信号ＯＵＴ＿Ｘが生成されるＸ出力軸に略直交する基準信号ＲＥＦ＿Ｙの送出に基づいて、Ｘ出力軸とＸ物理軸との位相ミスアライメントは、出力信号ＯＵＴ＿Ｘに含まれる基準信号ＲＥＦ＿Ｙの実質的に小さな振幅のＡＣ成分をもたらしうる。
【００４１】
図５の例では、Ｘ−軸信号発生器２１２は、位相測定システム２１６を含み、Ｙ−軸信号発生器２１４は、位相測定システム２１８を含む。位相測定システム２１６は、図３の例で上述したものと同様に、原子磁力計２０４のＸ出力軸とＸ物理軸との位相ミスアライメントを求める及び／又は制御するために、基準信号ＲＥＦ＿Ｙに基づいて出力信号ＯＵＴ＿Ｘを受信及び復調するように構成されうる。同様に、位相測定システム２１８は、原子磁力計２０４のＹ出力軸とＹ物理軸との位相ミスアライメントを求める及び／又は制御するために、基準信号ＲＥＦ＿Ｘに基づいて出力信号ＯＵＴ＿Ｙを受信及び復調するように構成されうる。
【００４２】
図５の例では、位相測定システム２１６は、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅を調整するために、磁場発生器２０６へ提供されるフィードバック信号ＦＤＢＫ＿Ｘを生成することができ、よって、Ｘ出力軸とＸ物理軸との位相アライメントを生成できる。一例として、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅は、Ｘ出力軸とＸ物理軸との位相ミスアライメントが実質的に軽減されるように、出力信号ＯＵＴ＿Ｘから基準信号ＲＥＦ＿Ｙに対応するＡＣ成分を実質的に除去するように調整されうる。しかし、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅への調整は、また、Ｙ出力軸とＹ物理軸との相対的な位相アライメントを変更してもよい。一例として、Ｘ出力軸とＸ物理軸とを実質的に位相アライメントするためにＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅を調整することは、Ｙ出力軸とＹ物理軸との位相ミスアライメントをもたらしてもよい。すなわち、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅を調整することのみでは、各Ｘ及びＹ物理軸に対するＸ及びＹ出力軸の両方を位相アライメントするためには不十分である。
【００４３】
図５の例では、位相測定システム２１８は、位相測定システム２１８にフィードバックされるフィードバック信号ＦＤＢＫ＿Ｙを生成しうる。フィードバック信号ＦＤＢＫ＿Ｙは、位相測定システム２１８において、図３の例で示したように、振幅復調器１１０の復調チャネル１１２の位相を調整するように実装されうる。その結果、振幅復調器１１０が基準信号ＲＥＦ＿Ｘに基づいてデジタルベースバンド信号ＢＡＳＥ＿Ｄを復調するとき、復調チャネル１１２の位相は、ＤＣ信号ＤＣ＿ＯＵＴをほぼゼロに設定するようにフィードバック信号ＦＤＢＫ＿Ｙを通じて調整されうる。したがって、位相測定システム２１６がＸ出力軸とＸ物理軸とを実質的に位相アライメントするためにＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅を調整すると、位相測定システム２１８は、復調チャネル１１２の位相をほぼゼロのＤＣ信号ＤＣに調整することができる。よって、Ｘ及びＹ出力軸は、Ｘ及びＹ出力軸が各Ｘ及びＹ物理軸の両方に位相アライメントされるように、互いに略直交するように設定される。そのため、位相測定システム２１６及び２１８は、Ｘ及びＹ物理軸に対するＸ及びＹ出力軸の位相ミスアライメントを実質的に軽減するために上述した手法で協働することができる。それに替えて、位相測定システム２１６及び２１８は、例えば、原子磁力計２０４の検出器を独立して制御するような、Ｘ及びＹ出力軸の相対的な位相方向を制御するように協働することができる。
【００４４】
原子磁力計システム２００は、図５の例に限定されないことが理解される。一例として、原子磁力計システム２００は、図５及び本明細書において非常に簡素に示されており、各種の追加要素及び技術的詳細は、図５の例では省略されている。また、フィードバック信号ＦＤＢＫ＿Ｘ及びＦＤＢＫ＿Ｙは、ＡＣ磁場Ｚ−ＡＣの振幅及び位相測定システム２１８の復調チャネル１１２の位相のそれぞれを調整することに限定されないことが理解される。一例として、フィードバック信号ＦＤＢＫ＿Ｘ及びＦＤＢＫ＿Ｙの一方又は両方は、任意の様々な他の制御パラメータを調整するように実装されうる。したがって、原子磁力計システム２００は、任意の様々な手法で構成されうる。
【００４５】
上述の構造的及び機能的特徴を考慮すると、本発明の様々な態様に係る方法は、図６を参照することにより十分に理解されるであろう。説明の簡素化のために、図６の方法は、直列に実行されるように示されかつ説明されるが、本発明は、図示された順序により限定されず、本発明によれば、いくつかの態様で可能なように、異なる順序で及び／又は本明細書で示されかつ説明された他の態様と同時に行われることができる。また、図示された特徴の全てが本発明の一態様に係る方法を実装するために要求されるとは限らない。
【００４６】
図６は、原子検出装置の出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを制御する方法２５０の一例を示す。２５２では、原子検出装置に関連付けられる複数の制御パラメータは、出力軸に沿う出力信号を生成するために設定される。制御パラメータは、原子検出システムの温度の一又はそれ以上、プローブレーザーの強度及び波長の少なくとも１つ、ポンプレーザーの強度及び波長の少なくとも１つ、及び出力軸と交差軸との両方と略直交する原子検出装置の軸に沿って提供される磁場のＡＣ振幅を含みうる。２５４では、基準信号は、出力軸と略直交する交差軸へ提供される。基準信号は、ＡＣ磁場であることができ、磁力計システムのような別の検出軸に互いに直交する２つの磁場を含みうる。
【００４７】
２５６では、出力信号は、出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントを測定するために、基準信号に関連付けられる復調チャネルに基づいて復調される。復調チャネルは、基準信号に基づいて設定される周波数を有することができ、当該周波数で出力信号を復調することができる。２５８では、出力軸と物理軸との相対的な位相アライメントは、測定された相対的な位相アライメントに基づいて制御される。この制御は、制御パラメータの一又はそれ以上を調整すること、又は原子検出装置の出力軸と物理軸との位相ミスアライメントを実質的に最小化するような復調チャネルの位相を調整することに基づきうる。
【００４８】
上記の記載は、本発明の例示である。勿論、本発明を説明するための構成要素の考えられる全ての組み合わせ又は方法を記載することはできないが、当業者は、本発明が多くのさらなる組み合わせ及び置換が可能であることを理解するであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内に含まれる全ての変更、修正及び変動を容認することを意図するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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