JPS5947787A - 角速度検出器 - Google Patents

角速度検出器

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Publication number
JPS5947787A
JPS5947787A JP57158691A JP15869182A JPS5947787A JP S5947787 A JPS5947787 A JP S5947787A JP 57158691 A JP57158691 A JP 57158691A JP 15869182 A JP15869182 A JP 15869182A JP S5947787 A JPS5947787 A JP S5947787A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
block
optical path
mirror block
path length
Prior art date
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Pending
Application number
JP57158691A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuaki Inui
乾 勝亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Aviation Electronics Industry Ltd filed Critical Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority to JP57158691A priority Critical patent/JPS5947787A/ja
Publication of JPS5947787A publication Critical patent/JPS5947787A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58Turn-sensitive devices without moving masses
    • G01C19/64Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
    • G01C19/66Ring laser gyrometers

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)
  • Lasers (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

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】 この発明は角速度検出器に関し、特にレーザビームを利
用した角速度検出器の改良に関するものである。
〈発明の背景〉 ミラーによって閉じられた閉ループ路を互に逆向に二つ
のレーザビームを回転させておき、閉ループ面に直交す
る軸を中心として回転角速度が力えられたときレーザビ
ームの周波数が変化する現象を利用して角速度を検出す
る角速度検出器がある。
この角速度検出器は一般にリングレーザジャイロとも呼
ばれ、既によく知られている。リングレーザジャイロを
実用化する場合、次のような障害がある。
■光学閉ループ路は一般に三つのミラーによって形成さ
れるが、このミラーの支持部材が温度変動によって熱収
縮し、これにより閉ルーフ°路の光学路長が変化する。
この光学路長の変化は、レーザビームの発振強度を変化
させ角速度検出値をドリフトさせる欠点がある。
■また三つのミラーにおいてミラー面のわずかな凹凸に
よりレーザビームかもと来た方向に反射する現象がある
。この現象を後方散乱と称し、この後方散乱光と本来の
順方向レーザビームとにより干渉が生じる。この干渉に
よりノイズが発生し、この後方散乱光のレベルにより検
知し得る角速度の最小値が決まる。つ捷り、低角速度領
域において不感帯が発生する欠点がある。
〈従来の技術の説明〉 上述した■■の問題点を解消するだめに従来は第1図に
示すような構造を採っている。これは例えば特公昭46
−33295及び特開昭53−18397号公報に記載
されている。これ□らの公知文献において■の不都合を
解消する技術を光路長制御と称し、■の不都合を解消す
る技術をロックイン制御と称している。
図中1は例えば石英、セルピット或はゼロデユアのよう
な熱膨張係数の小さい材料で作られたリングレーザブロ
ックを示す。このリングレザーブロック1は三角形状に
形成され、三角形の各辺に沿って細孔2a 、2b 、
2cが形成される。この細孔2a、2b、2cはリング
レーザブロック1の各頂点においてブロック1の外部に
導出され、その導出面にミラーブロック3a+3b+3
cが取付けられて細孔2a、2b、2cは互に連通した
状態で封止される。細孔2a、2b、2cの内部には例
えばヘリウム、ネオンガス等が封入される。4a、4b
は陽極、5は陰極を示し、これら陽極4a、4bと陰極
5の間で放電が維持され、時計方向と反時計方向に廻る
二本のレーザビーム6a及び6bが発振される。
ここでミラーブロック3aは凹面を持つ一部透光ミラー
とされ一方向に廻るレーザビーム6aの一部を取出し、
受光素子7に受光させる。受光素子7の受光信号は信号
分配器8にょ92分され、その分割された一方の信号を
光路長制御回路9に与える。光路長制御回路9はミラー
ブロック3cに取付けられた光路長制御子□段11を制
御する。
この光路長制御手段11は例えば圧電素子によって構成
することができ、圧電素子の伸縮によってミラーブロッ
ク3cのミラー面3c′の位置を進退調整し、ブロック
1内の光路長を制御する。っまり受光素子7の受光量が
最大値となるようにミラーブロック3cのミラー面3c
′の位置を制御する。
信号分配器8において分配された他方の信号はロックイ
ン制御回路12に供給される。ロックイン制御回路12
はミラーブロック3cに取付けられた光路長制御手段1
1とミラーブロック3bに取付けられたロックイン制御
手段I3を互いに逆極性に制御し、レーザビーム6 a
r (i l)の光路長を変化させることなく三角形の
辺の長さの比率をわずかに変化させ、その辺の長さの調
整により上述した後方反射光の位相を調整し、その位相
調整により後方反射光と本来のレーザビームとの間で発
生する干渉ノイズの量が小さくなるように制御する。
〈従来の欠点〉 上述したように従来は二つのミラーブロック3bと3c
に光路長制御手段11と、ロックイン制御手段13を取
付け、ミラーブロック3bと3cのミラー面3 b’ 
r 3 c’の位置を制御するものであるから、このミ
ラー面の位置制御のためにミラー面3b’、3c’の周
囲に環状の溝14を形成し、この溝14の形成により肉
薄部分15を形成し、この肉薄部分15に可撓性を持た
せ、この肉薄部分15を光路長制御手段11とロックイ
ン制御手段13によpミラー面3b’+3c′の位置を
制御できるようにしている。
このように従来は少なくとも二つのミラーブロック3b
と3cKPJ状溝14を形成し、ミラー面3b’、3c
’の位置を制御するように構成している。
このように環状溝14を持つミラーブロック3b。
3cは製造がむずかしく、コスト高になる欠点がある。
〈発明の目的〉 この発明は環状溝14を持つミラーブロックを1個で済
ませることができる角速度検出器を提供しようとするも
のである。
〈発明の概要〉 この発明では光の閉ループを構成する複数のミラーの中
で1個のミラーだけを進退方向と角度変更を行なうこと
ができる構造とし、進退方向の調整により光路長を制御
すると共に角度変更によりロックイン制御を行なうよう
に構成したものである。
〈発明の実施例〉 第2図にこの発明の一実施例を示す。この例ではミラー
ブロック3bを単なる平面ミラーとし、ミラーブロック
3ciC環状の溝14を形成した場合を示す。
この発明においては環状溝14を形成したミラーブロッ
ク3Cのミラー面3 c /を光路長制御手段11によ
って進退方向に移動させて光路長を制御すると共に、ミ
ラーブロック3cに形成した肉薄部15に貼付けたロッ
クイン制御手段1″、うによってミラー面3c’の角度
を制御するように構成したものである。
光路長制御手段11とロックイン制御手段13の構造を
第3図と第6図により詳細に説明する。
第3図はこの発明の角速度検出器に用いた光路長制御手
段11の実施例を示す。この実施例ではミラープロ、り
3cの背面側に取付けられた部材17の背面にリング状
の圧電素子1−68 、 l 51)を貼着して構成し
た場合を示す。このリング状圧電素子1.6 a 、 
16 bはその表側と裏側に電極を有し、この電極間に
電圧を印加することによりリング状圧電素子16a、1
6bはそれぞれ直径方向に伸縮するように変形する。例
えば内側の圧電素子16aを収縮させ、外側の圧電素子
16bを伸張させるように変形させると、部材17は第
4図に示すように変形し、ミラー面3 c/をブロック
1内に向って突出させる。逆に外側の圧電素子16bを
収縮させ、内側の圧電素子1.6 aを伸張させると部
材17は第5図に示すように変形し、ミラーブロック3
cのミラー面3 c/を後退させる。
このようにしてミラー面30′を進退させ、光量長制御
を行なう。
ここでこの発明においてはミラープロ、り3cの肉薄部
分15に第6図に示すようにレーザビーム6a、6bが
廻る面Xを垂直に通る線Yを線対称とする半円形状の圧
電素子18 a + 18 b 、及び19a、19b
を貼着し、これら圧電素子18a。
18b及び19a、19bを互に逆向に伸縮させること
によりミラー面3 c/の向く角度を変更できるように
構成したものである。
例えば18a、19bを収縮させ、1.8b、19aを
伸張させるように変形させると第7図に示すようにミラ
ー面3 c /を時計方向に回動させることができる。
また逆に圧電素子18 a l 19 bを伸張させ、
18b、19aを収縮させると第8図に示すようにミラ
ー面3 c/を反時計方向に回動させることができる。
尚この例では圧電素子18a + 18b *19a、
19bは対称線Yの上下方向にも存在するが、上下方向
の伸縮変形は互に打消される。このためミラー面30′
はレーザビーム6 a + 6 bが廻る面Xに沿って
回動する。
〈発明の効果〉 上述したようにこの発明によれば、部材17の変形によ
りミラー面3C′を進退させることかで参き、光路長を
制御することができる。またミラー面30′の角度を制
御することによりレーザビーム6 a r6bが廻を三
角形の三辺の長さの和を変えることなくその比率をわず
かに変えることができる。この三辺の比率を変えること
により後方散乱光の位相を変えることができる。よって
後方散乱光の位相を調整することにより本来のレーザビ
ーム6a+6bとの干渉によるノイズが小さくなるよう
にロックイン制御することができる。
従ってこの発明によれば環状溝14を持つミラーブロッ
クを1個で済ませることができ、コストダウンが期待で
きる。
尚上述では肉薄部15にロックイン制御用圧電素子18
a、18b、19a、19bを貼着し、部材17に光路
長制御用圧電素子16 a 、1.6 bを貼着したが
、肉薄部15に光路長制御用圧電素子18a、18b、
19a、19bを貼着し、部材17にロックイン制御用
圧電素子18a、18b。
19a、19bを貼着してもよい。1だミラーブロック
3Cには圧電素子を貼着せず、部材17を2組重ねて取
付けて3段重ね構造とし、その2組の部材17に圧電素
子16 a r 16 bと18a。
18b 、19a 、19bをそれぞれ貼着するように
しでもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の角速度検出器を説明するだめの平面図、
第2図はこの発明による角速度検出器の一実施例を示す
平面図、第3図はこの発明による角速度検出器に用いた
光路長制御手段を説明するだめの背面図、第4図及び第
5図はその動作を説明するための断面図、第6図はロッ
クイン制御手段の構造を説明するだめの背面図、第7図
及び第8図はその動作を説明するだめの断面図である。 3a 、 3b 、 3c :ミラーブロック、6 a
 r 6 b :レーザビーム、1】:光路長制御手段
、13:ロックイン制御手段。 特許出願人  日本航空電子工業株式会社代 理 人 
  草   野      庁オ 1 以 第2M q 2b    12゜ Q 号 3b          1     。 暫 第3図 才 5 図 −401

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  A、少なくとも3つのミラーによって形成さ
    れ互に逆向にレーザビームを回転さぜる光学的閉ループ
    と、 B、上記3つのミラーの中の一つを支持する環状溝を持
    つミラーブロックと、 C9このミラーブロックに取付けられこのミラーブロッ
    クによって支持されたミラーの支持角を変更させ、上記
    二つのレーザビーム、ノ後方散乱光による干渉ノイズを
    軽減制御するロックイン制御手段と、。 D、上記ミラーブロックに取付けられ上記ミラーブロッ
    クによって支持されたミラーを進退させ光路長を制御す
    る光路長制御手段と、から成る角速度検出器。
JP57158691A 1982-09-10 1982-09-10 角速度検出器 Pending JPS5947787A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57158691A JPS5947787A (ja) 1982-09-10 1982-09-10 角速度検出器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57158691A JPS5947787A (ja) 1982-09-10 1982-09-10 角速度検出器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5947787A true JPS5947787A (ja) 1984-03-17

Family

ID=15677241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57158691A Pending JPS5947787A (ja) 1982-09-10 1982-09-10 角速度検出器

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JP (1) JPS5947787A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0596232U (ja) * 1992-06-01 1993-12-27 日本建鐵株式会社 ガラス後嵌め式気密保持機構

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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