JPH0349366B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0349366B2 JPH0349366B2 JP60075792A JP7579285A JPH0349366B2 JP H0349366 B2 JPH0349366 B2 JP H0349366B2 JP 60075792 A JP60075792 A JP 60075792A JP 7579285 A JP7579285 A JP 7579285A JP H0349366 B2 JPH0349366 B2 JP H0349366B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gyro
- laser
- counterclockwise
- light
- incident
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
- G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
- G01C19/72—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
- G01C19/721—Details, e.g. optical or electronical details
- G01C19/722—Details, e.g. optical or electronical details of the mechanical construction
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は円柱形のジヤイロ本体を用いた円柱形
レーザジヤイロに関する。
レーザジヤイロに関する。
（従来の技術）
サニヤク効果として知られている原理に基づき
各種の方式によるレーザジヤイロが提案されてい
る。
各種の方式によるレーザジヤイロが提案されてい
る。
第５図はリングレーザ方式を採用した従来のレ
ーザジヤイロを示す平面図である。
ーザジヤイロを示す平面図である。
４本のガスチユーブ１１，１２，１３，１４は
一辺が１ｍの正方形の各辺に配置されている。
一辺が１ｍの正方形の各辺に配置されている。
平面鏡１６，１７、曲面鏡１８、出力鏡１９で
リング状の光路を形成してある。
リング状の光路を形成してある。
２０は結合鏡、２２は検出器である。
レーザジヤイロは第７図に示すようなサニヤク
干渉計の構成をとり、光源Ａを出た光はＣにより
右回り、左回り光路に分かれ、レーザジヤイロ系
が回転した場合、その角速度に応じた光路差を右
回り、左回りの間に生ずる。
干渉計の構成をとり、光源Ａを出た光はＣにより
右回り、左回り光路に分かれ、レーザジヤイロ系
が回転した場合、その角速度に応じた光路差を右
回り、左回りの間に生ずる。
その光路差より、二光波による干渉縞が移動
し、角速度を検出し得る。
し、角速度を検出し得る。
第６図は光フアイバとレーザ発振器を用いた他
のレーザジヤイロの実施例を示す平面図である。
検出効率を向上させるために多数回光フアイバを
ドラムに巻き付けてある。
のレーザジヤイロの実施例を示す平面図である。
検出効率を向上させるために多数回光フアイバを
ドラムに巻き付けてある。
光路の回転数を増すことにより、検出感度が向
上するので、フアイバジヤイロはフアイバを多数
回巻枠状に巻いた構造をとる。
上するので、フアイバジヤイロはフアイバを多数
回巻枠状に巻いた構造をとる。
（発明が解決しようとする問題点）
前述した何れのジヤイロも質量の大きなシステ
ムとなり、軽妙な動作を要求される運動制御には
不適当である。
ムとなり、軽妙な動作を要求される運動制御には
不適当である。
本発明の目的は、新規な形状の小形のレーザジ
ヤイロを提供することにある。
ヤイロを提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
前記目的を達成するために、本発明による円柱
形レーザジヤイロは、外周の円柱面の一部にレー
ザ光の入射および出射面、外周の円柱面の他の部
分の内面が光学反射面となる透明な光学材料より
なるジヤイロ本体と、 前記入射および出射面に対応して配置されてい
るビームスプリツタと、 前記ビームスプリツタを介して前記ジヤイロ本
体の前記光学材料内にレーザ光が時計方向および
反時計方向に反射回転するように投射する発振器
と、 前記ジヤイロ本体内を時計方向回りで反射回転
して出射されたレーザ光と反時計方向回りでそれ
ぞれ多数回反射して出射されたレーザ光の位相差
を検出する検出器から構成されている。
形レーザジヤイロは、外周の円柱面の一部にレー
ザ光の入射および出射面、外周の円柱面の他の部
分の内面が光学反射面となる透明な光学材料より
なるジヤイロ本体と、 前記入射および出射面に対応して配置されてい
るビームスプリツタと、 前記ビームスプリツタを介して前記ジヤイロ本
体の前記光学材料内にレーザ光が時計方向および
反時計方向に反射回転するように投射する発振器
と、 前記ジヤイロ本体内を時計方向回りで反射回転
して出射されたレーザ光と反時計方向回りでそれ
ぞれ多数回反射して出射されたレーザ光の位相差
を検出する検出器から構成されている。
（実施例）
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。
説明する。
第１図は、本発明による円柱形レーザジヤイロ
の実施例を示す斜視図である。
の実施例を示す斜視図である。
ジヤイロ本体１は透明の石英から構成されてお
り、この時、円柱の外周外側には、光を能率良く
反射させる、例えばアルミニウム蒸着による反射
膜１ａを設けてある。
り、この時、円柱の外周外側には、光を能率良く
反射させる、例えばアルミニウム蒸着による反射
膜１ａを設けてある。
またジヤイロ本体１には、右回り入射面（左回
り射出面）１ｂ、左回り入射面（右回り射出面）
１ｃが設けられている。
り射出面）１ｂ、左回り入射面（右回り射出面）
１ｃが設けられている。
前記ジヤイロ本体各面の挟む角を２等分する位
置にビームスプリツタ２を配置し、レーザ光源３
からの入射光を前記ジヤイロ本体１に入射させ
る。ジヤイロ本体１に右回り入射面（左回り射出
面）１ｂから入射して多数回反射して左回り入射
面（右回り射出面）１ｃから出射した光は、右回
り射出光検出器４により検出される。
置にビームスプリツタ２を配置し、レーザ光源３
からの入射光を前記ジヤイロ本体１に入射させ
る。ジヤイロ本体１に右回り入射面（左回り射出
面）１ｂから入射して多数回反射して左回り入射
面（右回り射出面）１ｃから出射した光は、右回
り射出光検出器４により検出される。
同様にして、ジヤイロ本体１に左回り入射面
（右回り射出面）１ｃから入射して多数回反射し
て右回り入射面（左回り射出面）１ｂから出射し
た光は、左回り射出光検出器５により検出され
る。検出結果は演算器６で比較され、ジヤイロに
加えられた加速度を出力することができる。
（右回り射出面）１ｃから入射して多数回反射し
て右回り入射面（左回り射出面）１ｂから出射し
た光は、左回り射出光検出器５により検出され
る。検出結果は演算器６で比較され、ジヤイロに
加えられた加速度を出力することができる。
第２図はジヤイロ本体内の光路例を示す略図で
ある。
ある。
第２図において右回り光は、ａ→２（反射）→
1b→M3→M4〜M11→1cの経路をたどつて出射す
る。
1b→M3→M4〜M11→1cの経路をたどつて出射す
る。
左回り光は、ａ→２（透過）→M11〜M3→1bの
経路をたどつて出射する。
経路をたどつて出射する。
ジヤイロ本体が静止系におかれていると仮定す
れば、前記右回りと左回りの光路長に差を生じな
いはずである。
れば、前記右回りと左回りの光路長に差を生じな
いはずである。
ジヤイロ本体１が円柱の中心を中心にした回転
系におかれるとすれば、前述のサニヤク効果によ
り光路差を生ずる。
系におかれるとすれば、前述のサニヤク効果によ
り光路差を生ずる。
したがつて、レーザ光に光路差が発生して、系
の回転角速度の検出が可能になる。
の回転角速度の検出が可能になる。
第３図は入射角をビームの位置により変えるこ
とができる例を示す略図である。
とができる例を示す略図である。
入射点および射出点における円柱の仮想円周
（入射する部分は円柱面ではないのでこの言葉を
用いる）の接線方向に対向する入射角α、γ、射
出角β、δのようにわずかずつ変化させると、入
射点から入つた後射出点より出て来るまでに、あ
る関係を保つた反射回数、および回転回数をとる
ことになる。
（入射する部分は円柱面ではないのでこの言葉を
用いる）の接線方向に対向する入射角α、γ、射
出角β、δのようにわずかずつ変化させると、入
射点から入つた後射出点より出て来るまでに、あ
る関係を保つた反射回数、および回転回数をとる
ことになる。
入射角度の差による光路の例を示す。
DEG：入射点における仮想円柱面の法線と入射
光線のなす角度 Ｍ：入射点を基準にした射出までの円柱面での光
反射回転数 Ｎ：総反射回数＋２ DIS：半径を１としたときの反射２点間（弦）の
長さ ADIS：半径を１としたときの入射点と射出点間
の総距離 DEG Ｍ Ｎ DIS
ADIS 45゜ １ 55 1.41
5.66 46゜ 11 46 1.39
62.52 47゜ 43 181 1.36
245.52 48゜ ６ 31 1.34
40.15 第４図に入射角が48゜の場合の光路を略図的に
示してある。
光線のなす角度 Ｍ：入射点を基準にした射出までの円柱面での光
反射回転数 Ｎ：総反射回数＋２ DIS：半径を１としたときの反射２点間（弦）の
長さ ADIS：半径を１としたときの入射点と射出点間
の総距離 DEG Ｍ Ｎ DIS
ADIS 45゜ １ 55 1.41
5.66 46゜ 11 46 1.39
62.52 47゜ 43 181 1.36
245.52 48゜ ６ 31 1.34
40.15 第４図に入射角が48゜の場合の光路を略図的に
示してある。
静止系で例えば半径100mmの円盤の接線に対し
て43゜（90゜−47゜）で入射した光は、179回（＝Ｎ−
２）反射し、43（＝Ｍ）回転して半径の1/1000範
囲、すなわち入射点より±0.05mmの範囲に戻つて
くる。
て43゜（90゜−47゜）で入射した光は、179回（＝Ｎ−
２）反射し、43（＝Ｍ）回転して半径の1/1000範
囲、すなわち入射点より±0.05mmの範囲に戻つて
くる。
このとき光の全走行距離は24550mmと概算でき
る。
る。
このようにして入射角条件を適当に選択すれ
ば、さらに反射回数すなわち円盤内での反射回転
回数を増すことは可能である。
ば、さらに反射回数すなわち円盤内での反射回転
回数を増すことは可能である。
このことはレーザジヤイロとして高感度化が可
能であることを意味する。
能であることを意味する。
なお、円柱の中心軸に直角な平面に対して微小
な傾きをもつてレーザ光を入射することにより、
ジヤイロ本体内を螺線状に回転反射させ、光の入
射位置と出射位置の高さが異なるようにする。
な傾きをもつてレーザ光を入射することにより、
ジヤイロ本体内を螺線状に回転反射させ、光の入
射位置と出射位置の高さが異なるようにする。
このようにすれば、例えば、第１図に示すよう
にレーザの光軸と検出器の光軸の高さをずらすこ
とができる。
にレーザの光軸と検出器の光軸の高さをずらすこ
とができる。
（発明の効果）
以上詳しく説明したように、本発明による円柱
形レーザジヤイロは、光学系が簡素、安定にな
り、フアイバ方式のごとき高感度でありながら小
型軽量となる。
形レーザジヤイロは、光学系が簡素、安定にな
り、フアイバ方式のごとき高感度でありながら小
型軽量となる。
したがつて、本発明による円柱形レーザジヤイ
ロは、例えば自動車等の車輌、ロボツトアームの
変位、姿勢制御等にも利用できる。
ロは、例えば自動車等の車輌、ロボツトアームの
変位、姿勢制御等にも利用できる。
第１図は本発明による円柱形レーザジヤイロの
実施例を示す斜視図である。第２図はジヤイロ本
体内の光路を示す平面図である。第３図は入射角
と経路の関係を示す略図である。第４図は光入出
射角の模式検討図である。第５図は、リングレー
ザジヤイロの模式図である。第６図は、光フアイ
バジヤイロの模式図である。第７図はサニヤク干
渉計の原理を説明するための略図である。 １……ジヤイロ本体、１ａ……ジヤイロ本体の
円柱反射面、M1〜Mi……本体の円柱反射面上の
反射点、１ｂ……右回り入射面（左回り射出面）、
１ｃ……左回り入射面（右回り射出面）、２……
ビームスプリツタ、３……レーザ光源、４……右
回り射出光検出器、５……左回り射出光検出器、
６…演算器。
実施例を示す斜視図である。第２図はジヤイロ本
体内の光路を示す平面図である。第３図は入射角
と経路の関係を示す略図である。第４図は光入出
射角の模式検討図である。第５図は、リングレー
ザジヤイロの模式図である。第６図は、光フアイ
バジヤイロの模式図である。第７図はサニヤク干
渉計の原理を説明するための略図である。 １……ジヤイロ本体、１ａ……ジヤイロ本体の
円柱反射面、M1〜Mi……本体の円柱反射面上の
反射点、１ｂ……右回り入射面（左回り射出面）、
１ｃ……左回り入射面（右回り射出面）、２……
ビームスプリツタ、３……レーザ光源、４……右
回り射出光検出器、５……左回り射出光検出器、
６…演算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外周の円柱面の一部にレーザ光の入射および
出射面、外周の円柱面の他の部分の内面が光学反
射面となる透明な固体の光学材料よりなるジヤイ
ロ本体と、 前記入射および出射面に対応して配置されてい
るビームスプリツタと、 前記ビームスプリツタを介して前記ジヤイロ本
体の前記光学材料内にレーザ光が時計方向および
反時計方向に反射回転するように投射する発振器
と、 前記ジヤイロ本体内を時計方向回りで反射回転
して出射されたレーザ光と反時計方向回りでそれ
ぞれ多数回反射して出射されたレーザ光の位相差
を検出する検出器から構成した円柱形レーザジヤ
イロ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075792A JPS61234311A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 円柱形レ−ザジャイロ |
| DE19863611980 DE3611980A1 (de) | 1985-04-10 | 1986-04-09 | Laser-gyrosystem |
| FR868605123A FR2580390B1 (fr) | 1985-04-10 | 1986-04-10 | Gyrosysteme a laser de type cylindrique |
| GB08608771A GB2175087B (en) | 1985-04-10 | 1986-04-10 | Laser gyrosystem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075792A JPS61234311A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 円柱形レ−ザジャイロ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234311A JPS61234311A (ja) | 1986-10-18 |
| JPH0349366B2 true JPH0349366B2 (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=13586415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60075792A Granted JPS61234311A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 円柱形レ−ザジャイロ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61234311A (ja) |
| DE (1) | DE3611980A1 (ja) |
| FR (1) | FR2580390B1 (ja) |
| GB (1) | GB2175087B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8611056D0 (en) * | 1986-05-07 | 1986-06-11 | Univ London | Fibre optic gyroscopes |
| US6609841B1 (en) | 1998-03-30 | 2003-08-26 | Seagate Technology Llc | Low noise optical storage system based on an optical polarimetric delay line |
| US7031365B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-04-18 | Xerox Corporation | Locally-outcoupled cavity resonator having unidirectional emission |
| US7362443B2 (en) * | 2005-11-17 | 2008-04-22 | Honeywell International Inc. | Optical gyro with free space resonator and method for sensing inertial rotation rate |
| JP5027584B2 (ja) * | 2007-07-27 | 2012-09-19 | ミネベア株式会社 | 半導体リングレーザジャイロ |
| CN113008899B (zh) * | 2021-02-25 | 2022-10-14 | 北京航天时代激光导航技术有限责任公司 | 一种用于激光陀螺抓卡顶丝预筛的方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1804262B2 (de) * | 1968-10-21 | 1971-03-11 | Lichtoptischer drehgeschwindigkeitsmesser fuer luft raum und wasserfahrzeuge | |
| US3725809A (en) * | 1971-04-05 | 1973-04-03 | Bell Telephone Labor Inc | Dielectric ring lasers using waveguiding |
| DE2804103A1 (de) * | 1978-01-31 | 1979-08-02 | Siemens Ag | Interferometer mit einer spule aus einem einmode-wellenleiter |
| US4299490A (en) * | 1978-12-07 | 1981-11-10 | Mcdonnell Douglas Corporation | Phase nulling optical gyro |
| EP0088824A1 (en) * | 1982-03-15 | 1983-09-21 | Rockwell International Corporation | Dielectric ring laser gyro |
-
1985
- 1985-04-10 JP JP60075792A patent/JPS61234311A/ja active Granted
-
1986
- 1986-04-09 DE DE19863611980 patent/DE3611980A1/de active Granted
- 1986-04-10 GB GB08608771A patent/GB2175087B/en not_active Expired
- 1986-04-10 FR FR868605123A patent/FR2580390B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2580390A1 (fr) | 1986-10-17 |
| JPS61234311A (ja) | 1986-10-18 |
| GB8608771D0 (en) | 1986-05-14 |
| DE3611980C2 (ja) | 1990-02-22 |
| GB2175087A (en) | 1986-11-19 |
| FR2580390B1 (fr) | 1992-05-15 |
| GB2175087B (en) | 1988-10-12 |
| DE3611980A1 (de) | 1986-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3328595A (en) | Dual beam optical gyroscope pickoff | |
| JPH0349366B2 (ja) | ||
| JP3408767B2 (ja) | レーザー測角装置 | |
| US4514087A (en) | Ring laser gyroscope readout for partially overlapping beams | |
| US4914291A (en) | Gimbal angle detector | |
| JPS5923216A (ja) | ３軸回転角速度検出装置 | |
| CA1275484C (en) | Readout apparatus for a laser angular rate sensor | |
| JPH0535804B2 (ja) | ||
| US6914929B1 (en) | Radiation-hardened RLG readout | |
| JPS5818170A (ja) | 回転角速度検出装置 | |
| SU1384944A1 (ru) | Устройство дл поворота объекта | |
| JPH0778431B2 (ja) | レ−ザ角速度センサの読出し装置 | |
| JPS63312686A (ja) | リングレ−ザジヤイロ | |
| JPS60119678A (ja) | 回転角検出方法 | |
| SU679791A1 (ru) | Устройство дл измерени взаимного углового положени объектов | |
| JPH0834326B2 (ja) | リング・レ−ザ・ジャイロのディザ−機構 | |
| JPS59224507A (ja) | 移動体の位置検出装置 | |
| JPH0321507Y2 (ja) | ||
| JPS5784311A (en) | Fiber gyro | |
| JPH0658778A (ja) | 回転量検出装置 | |
| SU849011A2 (ru) | Оптический ориентатор | |
| JPS6118491Y2 (ja) | ||
| JPH0469730B2 (ja) | ||
| JPH03180789A (ja) | レーザ受光用センサ装置 | |
| SU1045200A1 (ru) | Трехгранный уголковый отражатель дл оптического ориентатора |