JPH0834326B2 - リング・レ−ザ・ジャイロのディザ−機構 - Google Patents
リング・レ−ザ・ジャイロのディザ−機構Info
- Publication number
- JPH0834326B2 JPH0834326B2 JP21147287A JP21147287A JPH0834326B2 JP H0834326 B2 JPH0834326 B2 JP H0834326B2 JP 21147287 A JP21147287 A JP 21147287A JP 21147287 A JP21147287 A JP 21147287A JP H0834326 B2 JPH0834326 B2 JP H0834326B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- block
- dither mechanism
- peripheral wall
- outer peripheral
- laser gyro
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/083—Ring lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は航空機その他の航走機の慣性基準装置とし
て回転角速度を検出するリング・レーザ・ジャイロのデ
ィザー機構に関する。
て回転角速度を検出するリング・レーザ・ジャイロのデ
ィザー機構に関する。
［発明の背景］ 航走機の運動の角速度を検出する装置として高精度の
レート・ジャイロが用いられる。近年、レーザなどの光
電子技術の発達によってリング・レーザ・ジャイロが開
発され、慣性基準装置に使用されるようになってきた。
レート・ジャイロが用いられる。近年、レーザなどの光
電子技術の発達によってリング・レーザ・ジャイロが開
発され、慣性基準装置に使用されるようになってきた。
リング・レーザ・ジャイロはレーザ光源、反射鏡、プ
リズム、光検出器などからジャイロスコープの感知平面
内で指向される閉塞光路が形成されている。２本のレー
ザ・ビームが光路を同時に、時計方向と反時計方向に通
過する。この装置が外部から、例えば時計方向の回転を
受けると、時計方向に進む光の径路が反時計方向に進む
光の径路より長くなり、両方向に進んだ光の振動数に差
を生じて、フォト・ダイオードなどを適用した検出器に
よって光の干渉縞を検出し、縞の移動数、速度、方向に
よってそれぞれ角変位、角速度、回転方向を知ることが
できる。
リズム、光検出器などからジャイロスコープの感知平面
内で指向される閉塞光路が形成されている。２本のレー
ザ・ビームが光路を同時に、時計方向と反時計方向に通
過する。この装置が外部から、例えば時計方向の回転を
受けると、時計方向に進む光の径路が反時計方向に進む
光の径路より長くなり、両方向に進んだ光の振動数に差
を生じて、フォト・ダイオードなどを適用した検出器に
よって光の干渉縞を検出し、縞の移動数、速度、方向に
よってそれぞれ角変位、角速度、回転方向を知ることが
できる。
リング・レーザ・ジャイロにおいては、入力の回転速
度が減少していくと、２本の互いに反対方向に通過する
レーザ・ビームの周波数の差が低下して、ジャイロの回
転速度がゼロになるよりも早い時期に、共通の周波数で
振動しようとする、いわゆる「ロック・イン」（lock−
in）現象を呈する。その結果として、微小な角速度に対
する検出機能が失われる。
度が減少していくと、２本の互いに反対方向に通過する
レーザ・ビームの周波数の差が低下して、ジャイロの回
転速度がゼロになるよりも早い時期に、共通の周波数で
振動しようとする、いわゆる「ロック・イン」（lock−
in）現象を呈する。その結果として、微小な角速度に対
する検出機能が失われる。
このロック・イン現象を防止する手段の一つとして、
ジャイロ全体を、その感度軸について機械的に振動（テ
ィザー＝dither）させる。
ジャイロ全体を、その感度軸について機械的に振動（テ
ィザー＝dither）させる。
リング・レーザ・ジャイロのレーザ光が通過する部分
は、一般に、熱による光通路の長さの変化を阻止するた
めに、熱膨張係数が極めて小さい、例えば溶融石英など
の物質で製した三角形のブロックで構成してある。
は、一般に、熱による光通路の長さの変化を阻止するた
めに、熱膨張係数が極めて小さい、例えば溶融石英など
の物質で製した三角形のブロックで構成してある。
これに振動を与えるディザー機構は前記ブロック内に
配設するもので、通常、円筒状の外周壁を備え、内部中
央から放射方向に伸長する複数本の腕を具備している。
これら腕には、その両側面に圧電素子が接着してあっ
て、互いに逆位相の交番電圧を印加して腕を変形させ、
外周壁に角振動を与えて、リング・レーザ・ジャイロの
ブロック本体を振動させる。
配設するもので、通常、円筒状の外周壁を備え、内部中
央から放射方向に伸長する複数本の腕を具備している。
これら腕には、その両側面に圧電素子が接着してあっ
て、互いに逆位相の交番電圧を印加して腕を変形させ、
外周壁に角振動を与えて、リング・レーザ・ジャイロの
ブロック本体を振動させる。
この種の円筒形のディザー機構をリング・レーザ・ジ
ャイロのブロック内に取りつけるためには、ブロックに
ディザー機構の外形に該当する円形の開口を形成して、
この円形開口内にディザー機構を装着している。
ャイロのブロック内に取りつけるためには、ブロックに
ディザー機構の外形に該当する円形の開口を形成して、
この円形開口内にディザー機構を装着している。
［解決しようとする問題点］ ところで、従来の、このように構成されたディザー機
構を備えたリング・レーザ・ジャイロにおいては、前述
したように、ブロックは熱膨張係数がほとんどゼロに近
い物質で構成されるが、ディザー機構は、それよりも熱
膨張係数の大きい材料で製作せざるを得ない。それゆ
え、ジャイロの周囲温度が変化した場合に、ブロックの
熱による寸法の変化は極めて小さいものであるが、ディ
ザー機構の熱による寸法の変化によって、ブロックが歪
み、結局はレーザの良好な発振に対して大きな支障を及
ぼす。
構を備えたリング・レーザ・ジャイロにおいては、前述
したように、ブロックは熱膨張係数がほとんどゼロに近
い物質で構成されるが、ディザー機構は、それよりも熱
膨張係数の大きい材料で製作せざるを得ない。それゆ
え、ジャイロの周囲温度が変化した場合に、ブロックの
熱による寸法の変化は極めて小さいものであるが、ディ
ザー機構の熱による寸法の変化によって、ブロックが歪
み、結局はレーザの良好な発振に対して大きな支障を及
ぼす。
さらに、従来のディザー機構においては、圧電素子を
備えた放射方向に伸長する腕のために、ディザー機構の
円筒壁とこれらの腕とが交わる部分において、ディザー
機構の放射方向の剛性が高い。それゆえ、周囲温度が上
昇した場合に、この部位におけるディザー機構のブロッ
クに作用する応力が大きく、これがレーザの発振に支障
を招く。
備えた放射方向に伸長する腕のために、ディザー機構の
円筒壁とこれらの腕とが交わる部分において、ディザー
機構の放射方向の剛性が高い。それゆえ、周囲温度が上
昇した場合に、この部位におけるディザー機構のブロッ
クに作用する応力が大きく、これがレーザの発振に支障
を招く。
こうした剛性を低くするためには、ディザー機構の放
射方向の腕の厚さを薄くすることによって解決できるか
も知れない。しかし、十分に剛性を低くするほどに、腕
の肉厚を薄くすると、リング・レーザ・ジャイロのブロ
ックに所望の機械的振動（ディザー）を与えるために必
要とする周波数に対して障害となる。
射方向の腕の厚さを薄くすることによって解決できるか
も知れない。しかし、十分に剛性を低くするほどに、腕
の肉厚を薄くすると、リング・レーザ・ジャイロのブロ
ックに所望の機械的振動（ディザー）を与えるために必
要とする周波数に対して障害となる。
［発明の目的］ 以上の述べた多くの問題点を考慮して、この発明の主
目的は周囲温度が変化しても、ブロックに支障を与える
ことのないリング・レーザ・ジャイロのディザー機構を
提供することにある。
目的は周囲温度が変化しても、ブロックに支障を与える
ことのないリング・レーザ・ジャイロのディザー機構を
提供することにある。
この発明の目的はディザー機構の剛性が最も低い部位
でブロックと接続してブロックに所望する微小な振動を
与えるようにしたリング・レーザ・ジャイロのデイザー
機構を提供することにある。
でブロックと接続してブロックに所望する微小な振動を
与えるようにしたリング・レーザ・ジャイロのデイザー
機構を提供することにある。
［発明の構成］ この発明の好ましい実施態様を図面について詳細に説
明する。まず、第１図に示すように、リング・レーザ・
ジャイロは多角形、一般に三角形のブロック12の各頂点
に取付けた反射鏡14と、プリズム16および光検出器18な
どから構成されている。ブロック12にはカソード20とア
ノード22とが取付けてあり、ブロック12の内部にはレー
ザ発振のための媒質としてヘリウムとネオンの混合ガス
が低圧で封入してある。カソード20とアノード22との間
に高電圧を印加してプラズマ放電を発生させて、レーザ
媒質を励起することによってレーザ光を発振させる。
明する。まず、第１図に示すように、リング・レーザ・
ジャイロは多角形、一般に三角形のブロック12の各頂点
に取付けた反射鏡14と、プリズム16および光検出器18な
どから構成されている。ブロック12にはカソード20とア
ノード22とが取付けてあり、ブロック12の内部にはレー
ザ発振のための媒質としてヘリウムとネオンの混合ガス
が低圧で封入してある。カソード20とアノード22との間
に高電圧を印加してプラズマ放電を発生させて、レーザ
媒質を励起することによってレーザ光を発振させる。
このブロック12に微小な振動を付与するためにディザ
ー機構が装架してある。ディザー機構は円筒形の外周壁
部26と、その内部において放射方向に伸長し、外周壁26
を支持する複数個の腕28とから成っていて、これらの腕
28の両側に、それぞれ圧電素子（図面には示してない）
が接着してある。通常、この円筒形の外周壁26を有する
ディザー機構はブロック12の中央部にディザー機構に該
当する円形の開口を設けて、その開口にディザー機構を
嵌装し、必要に応じて、接着している。
ー機構が装架してある。ディザー機構は円筒形の外周壁
部26と、その内部において放射方向に伸長し、外周壁26
を支持する複数個の腕28とから成っていて、これらの腕
28の両側に、それぞれ圧電素子（図面には示してない）
が接着してある。通常、この円筒形の外周壁26を有する
ディザー機構はブロック12の中央部にディザー機構に該
当する円形の開口を設けて、その開口にディザー機構を
嵌装し、必要に応じて、接着している。
第２図に、この発明のディザー機構の第一の実施例を
示す。ディザー機構は円筒形の外周壁部26と隣接する腕
28との接続部位30、30の中間部に、外周壁26の外面より
放射外方に伸長する突出部32が形成してある。
示す。ディザー機構は円筒形の外周壁部26と隣接する腕
28との接続部位30、30の中間部に、外周壁26の外面より
放射外方に伸長する突出部32が形成してある。
ブロック12の中央部には、少なくともこのディザー機
構の外周壁部26の半径の長さと、この突出部32の放射方
向の長さとを加えた長さの半径の開口34が形成してあ
る。この突出部32を有するディザー機構をブロック12の
開口34に装着して組立てる。その装着に当っては、突出
部32の端部に接着剤を塗布して接合しても良く、また単
に圧入しても良く、その両者を伴用することもできる。
構の外周壁部26の半径の長さと、この突出部32の放射方
向の長さとを加えた長さの半径の開口34が形成してあ
る。この突出部32を有するディザー機構をブロック12の
開口34に装着して組立てる。その装着に当っては、突出
部32の端部に接着剤を塗布して接合しても良く、また単
に圧入しても良く、その両者を伴用することもできる。
第３図は、この発明の第二の実施態様を示す。この実
施態様においては、ディザー機構は従来のものと同様に
円筒外周壁部26には何等の突出部が設けてない。その代
りに、ブロック12に形成した円形の開口134の内周面に
前記第一の実施態様に該当する突出部132が形成してあ
る。この第二の実施態様のディザー機構をブロック12の
突出部132付き開口134に装着する手段は、第一の実施態
様と同じである。
施態様においては、ディザー機構は従来のものと同様に
円筒外周壁部26には何等の突出部が設けてない。その代
りに、ブロック12に形成した円形の開口134の内周面に
前記第一の実施態様に該当する突出部132が形成してあ
る。この第二の実施態様のディザー機構をブロック12の
突出部132付き開口134に装着する手段は、第一の実施態
様と同じである。
第４図はこの発明の第三の実施態様を説明する略図で
ある。第三の実施態様においては、ブロック12の円形開
口34とディザー機構のいずれにも突出部が設けてなく、
ブロック12の円形開口34はディザー機構の直径よりも大
きくしてあって、前述の第一および第二の実施態様に述
べた突出部の位置に、これに相当する別個の独立した取
付け用シム232を用いてディザー機構をブロック12の開
口34に装着してある。
ある。第三の実施態様においては、ブロック12の円形開
口34とディザー機構のいずれにも突出部が設けてなく、
ブロック12の円形開口34はディザー機構の直径よりも大
きくしてあって、前述の第一および第二の実施態様に述
べた突出部の位置に、これに相当する別個の独立した取
付け用シム232を用いてディザー機構をブロック12の開
口34に装着してある。
この発明によれば、以上に述べた第一の実施態様のデ
ィザー機構の突出部32に切れ目50を設けること（第５
図）ができる。
ィザー機構の突出部32に切れ目50を設けること（第５
図）ができる。
また、第６図あるいは第７図に示すように、突出部の
ない円筒形の外周壁26を有するディザー機構の外周壁26
に切れ目52を設け、その切れ目52を第二の実施例に説明
したブロック12の開口134の突出部132、または第三の実
施例のブロック12の円形開口34の取付け用シム232の装
着部位に一致させることもできる。
ない円筒形の外周壁26を有するディザー機構の外周壁26
に切れ目52を設け、その切れ目52を第二の実施例に説明
したブロック12の開口134の突出部132、または第三の実
施例のブロック12の円形開口34の取付け用シム232の装
着部位に一致させることもできる。
［発明の効果］ この発明は以上に詳細に述べた通りの構成であって、
その内容から自明であるように、ディザー機構はその放
射方向における剛性の最も弱い部位でブロックと接触し
ている。したがって、周囲温度の変化によるディザー機
構のブロックに及ぼす応力はほとんど無視され、ブロッ
クに歪みをもたらす危険性が回避できる。
その内容から自明であるように、ディザー機構はその放
射方向における剛性の最も弱い部位でブロックと接触し
ている。したがって、周囲温度の変化によるディザー機
構のブロックに及ぼす応力はほとんど無視され、ブロッ
クに歪みをもたらす危険性が回避できる。
なお、この発明を詳細にその最も好ましい実施態様に
ついて説明したが、この発明は特許請求の範囲に示す技
術的内容において、種々変更をすることができるもの
で、たとえばブロックは三角形に限ることがないし、デ
ィザー機構の腕の数も特定するものではない。
ついて説明したが、この発明は特許請求の範囲に示す技
術的内容において、種々変更をすることができるもの
で、たとえばブロックは三角形に限ることがないし、デ
ィザー機構の腕の数も特定するものではない。
第１図はディザー機構を具備するリング・レーザ・ジャ
イロの構成の概要を説明する略図、第２図はこの発明の
第一の実施態様を説明する略図、第３図はこの発明の第
二の実施態様を説明する略図、第４図はこの発明の第三
の実施態様を説明する略図、第５図はこの発明の第四の
実施態様を説明する略図、第６図と第７図とはそれぞれ
ディザー機構の外周壁に切れ目を設けた実施態様を説明
する略図である。 図面における主な参照数字を列記すれば、次のとおりで
ある。 12……ブロック 14……反射鏡 16……反射プリズム 18……光検出器 20……陰極 22……陽極 26……外周壁部 28……腕 32……突出部 34……ブロックの開口 52……切れ目 124……ディザー機構（第一の実施態様） 134……ブロックの開口（第二の実施態様） 232……取付け用シム
イロの構成の概要を説明する略図、第２図はこの発明の
第一の実施態様を説明する略図、第３図はこの発明の第
二の実施態様を説明する略図、第４図はこの発明の第三
の実施態様を説明する略図、第５図はこの発明の第四の
実施態様を説明する略図、第６図と第７図とはそれぞれ
ディザー機構の外周壁に切れ目を設けた実施態様を説明
する略図である。 図面における主な参照数字を列記すれば、次のとおりで
ある。 12……ブロック 14……反射鏡 16……反射プリズム 18……光検出器 20……陰極 22……陽極 26……外周壁部 28……腕 32……突出部 34……ブロックの開口 52……切れ目 124……ディザー機構（第一の実施態様） 134……ブロックの開口（第二の実施態様） 232……取付け用シム
Claims (5)
- 【請求項１】多角形のブロックの各頂点に反射鏡を設け
て閉塞光路を形成し、前記光路に２本のレーザ光を時計
方向と反時計方向に通過させて光検出器により前記ブロ
ックに作用する回転運動を検出するようにしたリング・
レーザ・ジャイロと、前記ブロックに円形の開口を設け
てこれに装着して前記ブロックに微小な振動を加えるた
め円筒形の外周壁と中心から前記外周壁に放射方向に伸
長する複数の腕とを有するディザー機構とから成る装置
において、前記ブロックの円形開口に前記ディザー機構
の外周壁の最も剛性の低い部位で接続するようにして成
るリング・レーザ・ジャイロのディザー機構。 - 【請求項２】前記ディザー機構の外周壁の最も剛性の低
い部位に前記外周壁から放射方向に伸長する突出部を設
け、前記突出部にて前記ブロックの円形開口に前記ディ
ザー機構を接続するようにした特許請求の範囲第１項に
記載のリング・レーザ・ジャイロのディザー機構。 - 【請求項３】前記ディザー機構の外周壁の最も剛性の低
い部位に、前記ブロックの円形開口の内周壁から放射方
向に伸長する突出部を設けてなる特許請求の範囲第１項
に記載のリング・レーザ・ジャイロのディザー機構。 - 【請求項４】前記ディザー機構の外周壁の最も剛性の低
い部位に、前記ブロックの円形開口の内周壁と前記ディ
ザー機構の外周壁とを接続する取付け用シムを設けてな
る特許請求の範囲第１項に記載のリング・レーザ・ジャ
イロのディザー機構。 - 【請求項５】前記ディザー機構の外周壁の最も剛性の低
い部位に切れ目を設けてなる特許請求の範囲第１項に記
載のリング・レーザ・ジャイロのディザー機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21147287A JPH0834326B2 (ja) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | リング・レ−ザ・ジャイロのディザ−機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21147287A JPH0834326B2 (ja) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | リング・レ−ザ・ジャイロのディザ−機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6455881A JPS6455881A (en) | 1989-03-02 |
| JPH0834326B2 true JPH0834326B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=16606509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21147287A Expired - Lifetime JPH0834326B2 (ja) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | リング・レ−ザ・ジャイロのディザ−機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834326B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007054408A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Agurisu:Kk | 鋸などの利器の鞘 |
| JP4714618B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2011-06-29 | 日本航空電子工業株式会社 | ディザースプリング及びリングレーザジャイロ |
| JP4494425B2 (ja) * | 2007-02-15 | 2010-06-30 | 日本航空電子工業株式会社 | リングレーザージャイロ |
-
1987
- 1987-08-27 JP JP21147287A patent/JPH0834326B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6455881A (en) | 1989-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6683692B2 (en) | Dither system for motion sensors | |
| JPS6138636B2 (ja) | ||
| US4160184A (en) | Piezoelectric actuator for a ring laser | |
| US4436423A (en) | Ring laser gyroscope suspension | |
| US4344706A (en) | Ring laser gyro dither pulse eliminator | |
| US4751718A (en) | Dither suspension mechanism for a ring laser angular rate sensor | |
| JPH10160483A (ja) | レートセンサ | |
| US5476008A (en) | Rate-sensing tuning fork design | |
| KR20040031091A (ko) | 진동형 자이로스코프 속도 센서 | |
| JP3198354B2 (ja) | ディザモータ及び慣性測定装置 | |
| US4779985A (en) | Dither suspension for ring laser gyroscope and method | |
| US4790657A (en) | Ring laser gyroscope curved blade flexure and support ring assembly and method | |
| HK1008083B (en) | Dither apparatus | |
| US5233406A (en) | Recessed center post mounted dither system | |
| US4565941A (en) | Oscillatory drive mechanisms for a ring laser gyro | |
| US6955084B2 (en) | Isolated resonator gyroscope with compact flexures | |
| JPH08278146A (ja) | 振動ジャイロ | |
| US5116128A (en) | Mirror transducer assembly for ring laser gyroscope | |
| US5116131A (en) | Mirror transducer assembly for ring laser gyroscopes | |
| CA1168336A (en) | Ring laser gyroscope with fiber optic beam combiner | |
| JPS624876B2 (ja) | ||
| JPH0428272A (ja) | 放電管用陰極 | |
| JPH10185584A (ja) | リングレーザジャイロのガラスブロックの構造 | |
| JP2001521141A (ja) | 経路長制御装置の接着パターン | |
| JPH0552574A (ja) | リング レーザー ジヤイロスコープ用の経路長制御アセンブリー |