JPS5986279A - 角速度センサのロックイン速度を表わす信号を得る方法および角速度センサ - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、閉ループ路に沿って反対方向に２つの光波が
伝播する角速度センサに関する。更に詳細には、本発明
は逆方向伝播波間の結合エネルギのベクトル和を最小に
減少し、よってロックイン速度を最小にしかつスケール
ファクタの直線性及び安定性を改良するよう、光波が進
む閉ループ路に沿って伝播するエネルギ結合を変化する
装置を提供する。

、　〔従来技術〕 リングレーザジャイロと呼ばれているｆｆｆｉ単なレー
ザ角速度センサにおいて、２つの反対方向に伝播する光
波とは、通常２つの単色電磁放射光波またはビーム、す
なわち２つの単色ビームである。

この２つのビームは、閉ループ路に沿って反対方向に進
行するように発生される。閉ループ路の長さ、すなわち
閉ループ路の有効長は、センサの欠くことのできない要
素である。閉ループ路は、衝突するビームを反射する反
射面によシ形成された複数の頂点により通常形成されて
いる。また、閉ループ路は、直線部分から出来ている。

通常、閉ループ路は、多角形、たとえば三角形、四角形
等に定義されている。しかし、閉ループ路は、米国特許
第３．３９０．６０６号に示すような水晶ブロックに形
成された空胴のような、大きい構造物の一部であっても
よい。

センサに設けられた閉ループ路は、代表的には入力軸を
包囲し、この入力軸に関する回転を検出する。センサが
休止している場合、レーザ路は、反対方向伝播ビームと
も同じで、各ビームの発振周波数は等しい。リングレー
ザジャイロの回路、特に入力軸に関して閉ループ路が回
転すると、一方のビームが伝播するレーザ路の有効長さ
が増加し、他方のビームが伝播するレーザ路の有効長さ
は減少する。その結果、各ビームの通路の長さに関する
有効変化により各ビームの周波数が変化する。一方の周
波数は増加し、他方の周波数は減少する。よって、この
ような装置の電磁放射ビームの発振周波数は、レーザ通
路の有効長さによシ決まる。従って、２つのビーム間の
周波数差は、ビームの回転速度、すなわち入力軸に関す
る閉ループ路の回転速度を表わしＣいる。

リングレーザジャイロの問題となっている特性に、６０
ツクインパというものがある。°゛ロックイン閾値゛ま
たは°゛ロツクイン速度′と呼ばれるある臨界値以下の
、リングレーザジャイロの入力軸に関する回転速度では
、各反対方向に移動するビームの周波数は、共通値に同
期し、周波数差がゼロとなる。これは全熱回転していな
いことを表わしている。ロックイン特性は、反対方向に
進行する光波の間のエネルギ結合によシ生じる。閉ルー
プ路に沿って反対方向に伝播する光波間のエネルギ結合
の原因には、とシわけ、キャピテイ損失、利得媒体中の
損失、前方散乱後方散乱がある。主たる結合源は、各ビ
ームから他方のビームの方向にエネルギが散乱するため
である。エネルギの散乱の主な原因け、閉ループ路の頂
点を形成している共通反射面における後方散乱である。

しかし、反射面は、改善されてきているので、エネルギ
結合の残りの原因が、大きな問題となってきている。

レーザ角速度センサにおいて、レーザビームが進行する
閉ループ路の頂点は鏡面により形成されている。しかし
、これら鏡面は、後方散乱光波を生ずるという欠点を有
している。これら後方散乱光波は結合して反対方向伝播
光波の一部となり、各反対方向伝播波の位相に影４ζ）
を及ぼし、ロックイン現象の原因となる。

発明の名称［制御装置−１の米国特許第４．１５２゜０
７１号には、レーザキャビティの閉ループ路の頂点を形
成する鏡面の位置を定めることにより、レーザビームが
進む閉ループ路を最適に変更し、よって、レーザ角速度
センサのロックインを最小にする装置が示されている。

上記キャビティ内を進行する反対方向に伝播する光波の
一方の光波の強度を、閉ループ路の頂点を形成する鏡の
いくつかの位置を定める閉ループ制御システムの°°判
判別子色して用いて、鏡面に関する伝播波の位置関係を
制御し、よって１つの光波に散乱する光が最小となる最
適位置を見い出すようにしている。この位置は、最小の
ロックインレートに相当していることを示す。上述した
特許に示されたロックイン速度を最小にする技術は、一
部のリングレーザジャイロにおいて極めて有効であるが
、残りのジャイロにおいては、必ずしもそうではなかっ
た。

〔発明の概要〕

本発明は、センサの反対方向に伝播する光波間のエネル
ギ結合の重みつきベクトル和に関係した、レーザ角速度
センサの有効な判別子を得る装置を提供する。この判別
子は、レーザ角度センサのロックイン速度の大きさを示
すのに使用することができる。本発明の判別子は、閉ル
ープ制御装置において使用する場合、センサの対向伝播
波が伝播する通路を変えて、それらの間のエネルギ結合
の重みつきベクトル和を変化し、よってロックイン速度
を最小にするのに使用される。場合によっては、センサ
のスケールファクタの直線性を安定化する及び／または
制御するのにも、この判別子を使用することができる。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施例について
説明する。

〔実施例〕

米国特許第４．１５２．０７１号には、レーザ角速度セ
ンサの閉ループ路に沿って進行する反対方向伝播波の有
効ないくつかの特性について述べている。第１図は、リ
ングレーザセンサの反対方向伝播波の有効な特性を示し
た、米国特許第４．１５２゜０７１号の第１図とほぼ同
じ図面である。本発明の第１図は、リングレーザ角速度
センサの通常部分の閉ループ路の回転対レーザビーム強
度をグラフ表示したものである。任意に形成した反時計
（ｋ、、）回シのレーザビームの強度１０Ｇは、実線で
示し、これとは逆回υの、すなわち時計（右）回りのビ
ーム強度１２Ｇは、ダッシュ線で示している。特性ビー
ム強度１０Ｇ　、　１２（）で示されたレーザビーム強
度は、反対方向に伝播する光波の周波数がロックインす
るロックイン領域に関する１ウィンキング効果」として
知られている現象を示している。

第１図において、ＣＣＷ（反時計回り）ロックイン速度
１とＣＷロックイン速度２の値は、はぼ等しい。Ｃｃｗ
ビームの特性強度１００により示された［ウィンキング
効果」は、次のとおりである。回転速度が高いαＷ速度
から高いＣＷ　（時計回り）速度へ変化する場合、ｃｃ
ｗｏツクイン速度が１に近づくにつれてＣＣＷのレーザ
ビーム強度は低下シ、その後センサの回転速度がＣＷロ
ックイン速度２に到達するまでその値は増加し続け、到
達した後、強度は反対方向に、より速い速度で、前と同
じ値である漸近値に向けて低下し始める。第１図に示す
ように、特性ビーム強度１２０によって示した反対方向
に進むビームについては特性ビーム強度１００とは、反
対に作用する。

２つの光波間のビート周波数すなわち２つの光波の周波
数差における各光波のビーム強度変調は、右回りまたは
左回りの、ロックイン速度より大きい回転値においてレ
ーザビーム強度に関係する。

ビート周波数におけるビーム強度の時間的に変化する振
幅すなわち上記変調は、２つの逆方向伝播波間のエネル
ギ結合を表わしている。このエネルギ結合の原因は、前
述したとおりである。なお、ビームが「ロックイン」し
ている場合、変調はゼロである。

上述したように、ビート周波数または調波での強度変調
は、以後［−結合エネルギ変調−Ｉと呼称する。従って
、各ビーム強度には、夫々の結合エネルギ変調が関係し
ている。この変調は、代数的に凍だけベクトル的に結合
することができる位相と大きさを有している。これら結
合エネルギ変調は、外部装置により生じた変調とは異な
るものである。

ＣＣＷヒーム１００のビーム強度の変調は、第１図の時
間軸１．１．Ｉに示されている。この時間軸は、右回り
回転の増加速度に相当している。センサの反対の回転方
向においても、ビーム強度１００に同様の変調が生ずる
。さらに、ライン１２０に示す右回り光波の特性ビーム
強度に関しても同様の変調が生ずる（図示せず）。なお
、時間軸１．Ｉｔ。

■に示した変調の大きさは、第１図に示したようカ、レ
ーザビーム強度の程度に比例していない。

図示の大きさは特性変調を強調するため、誇張表示され
ており、実際の変調の大きさは、レーザビーム強度に関
してかなり小さい。

レーザビーム強度を数学的近似表示すると、次のとおり
である。

（１）　　Ｉ＝Ｉｏ＋Ａｍ５ｔｆｌωｌ）ｔここで、ω
ｂは、ロックイン速度以上の回転速度における光波の周
波数差に関係したビート周波数で、Ａｍはωｂにおける
結合エネルギ変調の大きさで、これは回転速度に反比例
する。■０は、結合エネルギ変調がないビームの定常状
態の強度レベルである。

式（１）の第１項である定常状態の強度■０は、レーザ
またはガス放出物理現象から得られたＲＭＳ値である。

リングレーザジャイロにおける反対方向伝播光波の各ビ
ームは、とれに関する周波数と大きさを有している。こ
の周波数は回転及びロックイン現象によって決まる。反
対方向に伝播する光波のそれぞれの大きさは、それらが
同じガス媒体で発生するのでほぼ同じ値である。しかし
、光波の位相は互いに変位している。この位相の変位は
、ジャイロの構造及び閉ループ路の回転によって決まる
。ビームが結合して検出器に焦点を合わせ、所定の速度
情報を得るのに一般に使用される干渉パターンを形成す
る時表示されるものは、この位相変位である。

一方、式（１）の後項は、キャビティまたは導波路内の
２つの光波間のエネルギ結合に関する強度変化、すなわ
ち結合エネルギ変調を示している。この後項は、各光波
に加えられるが、これは、前述した速度情報を得るのに
一般に使用されている位相変位にはほとんど影響を及は
さない。しかし、後項は、レーザビームの周波数に影響
を与えるので、これはジャイロ出力誤差の一つの原因と
なる。

レーザ角速度センサにおいて、結合エネルギ変調は、閉
ループ路の導波路に沿って伝播する一方のビームを反対
方向に進む他方のビームに結合することを表わしている
。上記閉ループ路の導波路は、２つのビームに共通な頂
点を形成する鏡により形成される。第１図に示し、かつ
式（１）において述べたように、結合エネルギ変調の大
きさは、回転速度に反比例し、かつ結合エネルギ変調の
周波数は、ビート周波数の一次関級であるので、回転速
度に比例している。このビート周波数は、ロックイン速
度以上で回転している場合、２つの反対方向に伝播する
光波の周波数差である。

なお、第１図に示した反対方向伝播波特性は、選択され
た光学的通路位置のわずかな変化、たとえばわずかな鏡
位置変化に応じて変化する。これは第１ａ図に示されて
いる。第１ａ図は、式（１）の結合エネルギ変調のピー
ク振幅Ａｍ対右回りの方向のみの回転速度を表わしてい
る。むろん、同様の特性はαＷ力方向ついても生じる。

曲線１０１は、右回９方向のみに関する特性１００の結
合エネルギ変調を表わしている１、ゼロ速度とロックイ
ン速度２との間の回転速度では、センサの反対方向に伝
播する光波が共通周波数にロックインされているので、
変調は生じない。ロックイン速度２に関しては、ビーム
はロックインからはずれるので急激な変化が生じる。こ
の点で、結合エネルギ変調のピーク振幅は最大で、この
振幅は回転速度が増加し、漸近値に近づくにつれて減少
する。

特性曲線１０１となる光学的通路位置が、ビームに関し
て鏡面の１つを再配置することにより変更され、光波間
のエネルギ結合を減少すると、新しい特性１０１′が生
じる。第１ａ図に示すように、曲線１０１′は、新しく
かつ低いロックイン速度２′が作られることを除けば、
曲線１０１と同じ形状である。

低いロックイン速度は、新しいロックイン速度における
結合エネルギ変調の振幅の低減最大値によって示される
。さらに、ロックイン速度２より大きい各ロックイン速
度点において、結合エネルギ変調１０１′の大きさは、
曲線１０１で示した前の！１［を性より小さい。重要な
ことは、ロックイン速度よりかなり大きい回転速度では
、非常に小さい結合エネルギ変調が生じ、その値は、同
じ回転速度に関して特性１０１より特性１０１′の方が
小さい。従って、結合エネルギ変調の大きさは、ロック
イン速度情報を得るための非常に有効なパラメータであ
る。

第１ａ図に示した特性から、結合エネルギ変調の大きさ
の値開の最大差はロックイン速度点のところに生じ、よ
ってこの最大差は、検出して制御するには非常に都合の
良い値である。

第１図及び式（１）で示した結合エネルギ変調が本発明
の基本となっている。各光波の強度に重ねられたエネル
ギ結合の情報を与える各結合エネルギ変調の大きさ及び
位相は、反対方向に伝播する各光波の強度及び周波数に
影響を与える１、後述するように、エネルギ結合により
生じた、ビート周波数における各ビーム強度の変調は、
他のシステムの入力変調とは異なり、結合エネルギ変調
と呼称する。

米国特許第４，１５２．０７１号では、選択され１つの
ビーム強度、たとえば左回りのビーム１′なわち光波の
結合エネルギ変調の大きさを最小にするように、閉ルー
プ路の頂点に形成された鏡の位置を変調していた。また
１つの光波の結合エネルギ変調の大きさは、閉ループ路
の頂点を形成する鏡の位置を操作する制御システムの判
別子として使用されていた。しかし、この発明では、各
光波に独立的に結合されたエネルギ結合の真の値に関係
した、各光波の結合エネルギ変調の位相及び振幅の両方
とも考慮されていなかった。本発明では、レーザ角速度
センサの反対方向に伝播する各光波の結合エネルギ変調
特性、すなわち位相及び振幅を用いて、光波エネルギ結
合の重みつきベクトル和を最小にするよう鏡の位置を定
める、新しくかつ有効な判別子を作り、よって、ロック
イン速度及びこれに関した影響を減少している。本発明
の判別子は、以下に述べるようにロックイン誤差源の実
際の関係に、よシ緊密に関係しているので、米国特許第
４．１５２，０７１号に示した判別子よりも優れている
。

第２図は、従来のあるレーザ角速度センサに使用されて
いる閉ループ路を示している。第２図では、三角形の閉
ループ路を用いているが、四角形等、他の形状の閉ルー
プ路であってもよい。第２図は、平坦な鏡２１０　、２
２０と屈曲鏡２３０の第１位置により形成された反対方
向伝播レーザビームが進む第１三角形閉ループ路を示し
ている。閉ループ路の頂点は、信号Ａ、Ｂ、Ｃにより示
されている。この配置は、従来から周知である。鏡２１
０が、その面に直角方向に距離＋Ｘだけ移動し、かつ鏡
２２０がその面に直角方向で逆方向に−Ｘだけ移動する
と、レーザビームが進む新しい閉ループ路は、Ａ／　、
　ｎ／　、　ｃｌにより示される、閉ループ路の頂点に
よって形成される形状となる（なお、第２図に示す図は
、原理を示すだめのものであって誇張されており、その
精度は重要ではない）。

第２図の鏡２１０　、２２０の動きは、反対方向伝播ビ
ームが進むレーザ光路を変化する。鐘２１０，２２０゜
２３０の各面に関する閉ループ路の位置関係は、通路Ａ
Ｉ　、　Ｂ／　、　ｃｌに沿って進む光波と光路Ａ、Ｂ
、Ｃに沿って進む光波が衝突する鏡面領域が異なるよう
に変化する。なお、上記位置関係は全光路の長さを変化
することなく変化する。これは、選択された配置と選択
された鏡の位置変化の幾伺学的関係によるものである。

当業者には明白なように、定常状態のビーム強度ＩＯは
、はとんど一定している。

本発明を理解する上で重要なことは、反対方向に伝播す
る光波が進むレーザ光路を変化する（１）かまたは光波
間のエネルギ結合源を変化する（２）かにより、各伝播
波の光波の強度に重なる結合エネルギ変調の位相及び振
幅を変化することである。所定の方法による、結合エネ
ルギ変調すなわち位相と大きさの代数的加算は、各光波
のエネルギ結合のベクトル和で表示でき、これは反対方
向伝播波が進行するキャピテイまたは導波路において行
なわれる。さらに重要なことは、選択された代数的加算
は、センサのロックイン速度の表示として使用すること
ができる。第２図に示したセンサの構成において、並進
または回転により鏡２１０　、２２０゜２３０のいずれ
かを移動すると、２つの光波のエネルギ結合は変化する
。鏡の移動は、鏡面における後方散乱光波の位相を変化
し、続いて、レーザ光路に沿った別のエネルギ結合源の
位相に影響を与える。さらに、回転または並進により鏡
面に直角な方向に鏡のどれか１つが移動すると、レーザ
光路は変化し、かつ各鏡面における前方及び後方散乱を
含むレーザ光路に沿ったエネルギ結合源の位相を変化す
る。図示してはいないが、レーザ光路を他の装置、たと
えば光波の光路における光学装置により変化することも
できる。以下には、レーザ光路を変化するのに鏡面に垂
直な移動についてのみ述べているが、本発明の原理は、
レーザ光路に沿ったエネルギ結合源またはレーザ光路を
変化する鏡または他の装置を移動する場合にも適用する
ことができる。

米国特許第４，１５２．０７１号の閉ループ制御装置で
は、鏡面に垂直方向に、鏡２１０　、２２０の位置を内
外にディザリングすることによリレーザ光路を変化して
いる。鏡２１０　、２２０がディザリングすると、鏡面
及び閉ループ路間の位置関係が変化し、その結果レーザ
光路に沿った光波間のエネルギ結合が変化する。続いて
、各光波の結合エネルギ変調の大きさの変化が生じ、こ
れはｍ２１０　、２２０の平均位置により決まる。これ
は、単一ビーム強度信号の特性をモニタすることにより
確認できる。

この信号は、光の反対方向伝播ビームの１つの一部分に
応じて光検出器により供給される。位置的ディザリング
が生じる鏡２１０　、２２０の一方または両方の平均位
置は、位置的にディザリングする鏡のディザリング運動
による結合エネルギ変調の変化の平均値が最小になるよ
うに、位置決めされる。

後述するように、本発明では、新しい優れた判別子を発
生する装置以外は、従来と同様の割溝装置が使用されて
いる。

発明者Ｃｏｃｃｏｌｉ　　他による米国特許第３　、５
３３　。

０１４号では、鏡の位置を鏡面に並列に移動することに
より鏡面における光散乱の量を変化するようにしている
。米国特許第４，１５２，０７１号の判別子及び本発明
の判別子を、鏡面ｙに並列に移動するこれら鏡の位置制
御に使用して、光の散乱を最小にしかつロックイン速度
を最小にすることもできる。

第３図は、三角形状レーザ角速度センサ３００に適用さ
れた本発明の一実施例を示している。反対方向伝播波の
三角形閉ループ路は、一対のトランスデユーサ３０１　
、３０２と第３　鏡３０３により形成され、各トランス
デユーサは、反射面３０１ａ、３０２ａを有している。

各トランスデユーサ３０１　、３０２ｉ１゜鏡３０１ａ
　、　３０２ａの位置を定める制御入力信号を受信する
。第３反射面は、整合し易いよう内面にくぼんだ反射面
を有する鏡であることが望ましい。

鋭３０１　、３０２　、３０３は、反対方向伝播レーザ
ビームを受ける三角形閉ループ路の頂点を形成している
。

トランスデユーサ３０１　、３０２は、それぞれ鏡面３
０１ａ　、　３０２ａを有する圧電装置である。これら
装置の各鏡面は、それらの鏡面と垂直であるよう制御さ
れる。鋭の垂直運動の大きさは、米国特許第３．５８１
．２２７号に示すように、トランスデユーサの制御要素
に供給される電圧の関数である。鏡面３０３は、光波Ｉ
ＷＩ　、　ＩＷ２により示すように各反対方向伝播波の
一部を透過するような部分的透過性を有している。光波
ＩＷＩは、センサ３００の閉ループ路に沿って進む反対
方向伝播波の一方の強度を表わす電気信号１１を発生す
る検出器３１０ａに衝突する。同様に、光波ＩＷ２は、
反対方向伝播波の他方の強度を表わす出力信号■２を発
生する検出器３１０ｂに衝突する。信号■１は、光波Ｉ
ＷＩにより表わされる基本波の一方の結合エネルギ変調
に比例した振幅変調を示し、信号Ｉ２は光波ＩＷ２によ
り表わされる他の基本波の他方の結合エネルギ変調に比
例した振幅変調を示す。本発明によれば、信号１１．Ｉ
２は、光波間の結合エネルギの重みつきベクトル和を得
るよう処理され、ロックイン速度を最小にする。

信号１１．Ｉ２は、本発明の新規な判別子を表わす出力
信号りを発生する判別子発生装置３２０により処理され
る。出力信号りは、トランスデユーサ３０１　、３０２
を制御する出力信号を発生する光路位置制御装置３３０
に送られる。紀３図において、光路位置制御装置３３０
は、トランスデユーサ３０１に直接接続し、かつ位相反
転器３４０を介してトランスデユーサ３０２に接続し、
トランスデユーサ３０２をトランスデユーサ３０１とは
逆方向に移動して、五角形閉ループ路の通路の長さを一
定に保持する。

第４図は、判別子発生器３２０の詳細図である。

信号１１．Ｉ２は、増幅器４０２ａ　、　４０２ｂによ
シそれぞれ増幅される。増幅器４０２ａ　、　４０２ｂ
の出力は、信号１１’、Ｉ２’である。これら信号は、
ｌｏｇ信号゛発生器４１０ａ　、　４１０ｂにそれぞれ
送られる。これらｌｏｇ信号発生器は、加ｎ回路４２０
によシ加算される出力を発生する。加算回路４２０の出
力は、微分器回路４３０により微分され、判別子出力信
号りを発生する。

本発明の判別子を表わす出力信号りは、次のような数式
で表わされる。

判別子発生器３２０は、次のようなアナロ、グ計算を行
なう。

ｔ これは式（２）で表わされた判別子と同じである。判別
子りの振幅変調は、光波が伝播する閉ループ路に沿って
集められた光波間の重みつきエネルギ結合を表わしてい
る。上記光波は、閉ループ路の頂点を形成する鏡すなわ
ち反射面でそれぞれ散乱した光波を含んでいる。さらに
、判別子りの振幅変調は、ロックイン速度を表わしてい
る。

式（２）で表わされた判別子は、Ａｒｏｎｏｗｉｔｚ　
及びＣｏ１１ｉｎｓ　　によシ刊行物において述べられ
た、レーザジャイロの数式から開始することにより有効
であることを示すことができる、上記刊行物の式（７）
　、　（ｓ）　、　Ｏｎから次の式が生ずる。

なお、ＩＩ、Ｉ２は、反対方向伝播レーザビーム強度、
αは過剰利得マイナス損失、βは各部の飽和効果、θは
相互飽和効果、ｒ　１　＊ｒ　２は一方のビ−ムから他
方のビームに結合したエネルギのエネルギ結合係数を表
わし、この係数は後方散乱を含んでいる。ψは２つの光
波間の瞬間位相角、ε１゜ε２はｒｌ＋ｒ２　に関する
位相角を表わしている。

式（３）　、　（４）を式（２）に代入すると、判別子
りは次のようになる。

変調により発生された結合エネルギが強度の定常値より
もかなり小さいと仮定し、Ｌａｐｌａｃｅ　　変換を用
いて式（６）を解くと、次のようになる。

なお、Ｒ１／−ε１とＲ２／ε２は、ｒ２　ｃｏｓ　（
ψ十６２）とｒｌｃｏｓ（ψ−ε１）のＬａｐｌａｃｅ
変換の大きさと角度で、Ｓは標準Ｌａｐｌａｃｅ　　変
数である。式（５）に同じ近似値と変換式を用いると、
式（５）は次のようになる。

（８）　　；ｐ＝Ω十Ｒ２□乙ＬＬ二二／クエ＋Ｒ１□
そ二Ｌ１エニ／クユレーザジャイロの分野では周知のよ
うに、回転速度は、反対方向伝播ビーム（すなわちＩＷ
ｌ　、　ＩＷ２　）のそれぞれの一部を結合して、干渉
パターンを形成することにより決定される。干渉パター
ンの明暗帯域の移動の変化速度は、対向伝播光波間の瞬
間位相の変化率ψに直接的に関係している。適当なスケ
ールファクタを掛けた場合、ψの積分は、閉ループ路の
角度回転を生ずる。式（８）は、観測可能パラメータψ
が、角度回転誤差の他、ジャイロに速度誤差項を生ずる
位相誤差項を含んでいることを示している。従って、こ
れら誤差項のベクトル和を最小にすることが可能である
。

式（５）とそれに対応する（８）の位相項は、光波間の
エネルギ結合により、回転速度誤差項を表わしている。

その主な原因は、レーザジャイロシステムの閉ループ路
を形成する鏡によって主に生じる後方散乱である。これ
ら誤差項がたとえ存在しても、これら項は、ロックイン
速度の値を決定するものである。式（８）における値Ｒ
１，Ｒ２は、一方のビームから他方のビームに結合する
エネルギ結合により生じた各ビーム強度の結合エネルギ
変調の大きさを表わしている。第５ａ図は、ベクトル５
１θにより表わされたベクトル和を有する、式（８）に
おいて示された２つの位相の和としてψにおける全誤差
を示している。

式（７）における判別子りは、第５ｂ図において示され
た２つの位相の和として表わされた乗数環を含んでいる
。Ｄの大きさは、２つの位相のベクトル和に直接関係し
ている。２つの位相は、式（８）の誤差項に相当してい
る。判別子乗数環の全ベクトル和は、第５ｂ図における
ベクトル５２０で示されている。式（７）と式（８）の
分析及び第５　ａ　＋　５　ｂ図に示すような位相面に
おける各位相項のベクトル和の図表から、第５ａ図のベ
クトル５２０により示されたベクトル和がベクトル和５
１０に全く等しく、また重要ではないが位相的には異な
ることがわかる。従って、判別式の位相項のベクトル和
がレーザ通路を変化することにより最小化された場合、
システムの閉ループ路に白って進む間にビーム間のエネ
ルギ結合により生じるテにおける誤差項のベクトル和も
′また最小化される。前述した分析は、全周波数に対し
て有効で、周知である非バイアス。

定バイアス及び交流バイアスレーザ角速度センサにおい
ても適用し得る。こｉｌら特性の詳細については、以下
に説明する。

式（８）の位相項によって示された誤差項のベクトル和
は、選択されたリングレーザジャイロシステム（発明者
Ａｒｏｎｏｗｉｔｚ及びＣｏ１１ｉｎｓ　）のロックイ
ン速度に直接的に関係している。さらに、システムのス
ケールファクタは、誤差項のベクトル和に関係している
。従って、式（７）に示した判別子の位相項が最小化さ
れると、ロックイン速度も最小化される。よって誤差項
のベクトル和を最小化すると、すなわち各反対方向伝播
波間のエネルギ結合の重みつきベクトル和を最小化する
と、システムのロックイン速度は最小化し、よってスケ
ールファクタの直線性及び安定性を改善することができ
る。

なお、リングレーザ角速度センナのスケールファクタは
主に、選択された幾町学的構成によって決まる。しかし
、ロックインを生じる光波間のエネルギ結合は、スケー
ルファクタの直線性に影響を与える。従って、誤差項を
制御すると、スケールファクタの直線性を実質的に制御
し、かつセンサのバイアス安定性を改善する。

簡牟に霜えば、式（２）で示した判別子は、ビート周波
１＆における、すなわち回転により生じた２つのビーム
間の周波数差における振幅変調を含む。

これは、光波間のエネルギ結合による各反対方向伝播波
の重ねられた各結合エネルギ結合の合成を表わしている
。以上に分析したように、結合エネルギ変調自体または
これら変調の単なる加算または減算もロックイン速度の
表示を行なうものではないが、重みつきベクトル和はこ
の表示を行なう。

本発明の判別子の振幅変調は、重みつきベクトル和に直
接的に関係しかつレーザ通路及び／まだは鏡散乱を変化
するための観測し得るパラメータを供給する。重みつき
ベクトル和は、鏡面に関して光波の閉ループ路の位置を
最適に定めることによシ最小化し、よってシステムのロ
ックイン速度ヲ最小化し、かつスケール７アクタの直線
性を最適化する。

第６図は、第３図に示した本発明の実施例の詳細図で、
第３図の構成要素と同様のものについて移動しかつ逆方
向に伝播する光波ＩＷＩ　、　ＩＷ２を出力する。２つ
の検出器３１１０ａ　、　３１０ｂは、出力光線ＩＷＩ
　、　ＩＷ２に応答し、かつ判別子発生器３２０に接続
している。この発生器３２０は、第４図において示され
ているが、第６図ではブロック３２０内に示されている
。

以下の説明は、矢印３０２で示すように軸３０１に関す
る回転モードで、センサ３００を機械的に振動させる回
転ディザリングにより、センサに交流バイアスを供給す
るものと仮定している。回転ディザリングとそれによっ
て与えられる周波数バイアスは、周知のもので、かつ米
国特許第３．４６７．４７２号及び第４．１５２，０７
１号において述べられたものと同様である。他の種類の
バイアスもまた、本発明の思想範囲内に入る。

第６図の判別子発生器３２０の出力信号りは、出力信号
６１０により表わされている。出力信号６１０は、光路
位置制御装置３３０に送られる。この装置３３０は、ピ
ーク検出器６２０２発振器６３０．同期復調器６４０．
積分器６５０１及び加算回路６６０を含んでいる。光路
位置制御装置３３０の出力６７０は、トランスデユーサ
３０１に直接的に接続し、かつ位相反転器３４０を介し
てトランスデユーサ３０２に接続している。

判別子発生器３２０の出力信号６１０の大きさＤは、速
度センサ３００のロックイン速度に直接関係している。

判別子発生器の出力信号６１０は、ピーク検出器６２０
に送られ、同期復調器６４０と積分器６５０とにより順
次信号処理される。同期復調器６４０は、第１人力とし
てピーク検出器６２０の出力を、かつ第２人力として発
振器６３０の出力を受信する。同期復調器６４０の出力
は、積分器６５０に送られ、かつこの出力信号は加算回
路６６０に送られる。加算回路６６０は、積分器６５０
の出力と発振器６３０の出力とを加算する。

加算回路６６０の出力６７０は、積分器６５０で得られ
たＤＣ信号成分と、発振器６３０で得られたＡＣ信号成
分との合計である。ＤＣ及びＡＣ信号成分のこの合成信
号は、トランスデユーサ３０１に直接的に送られ、かつ
位相反転器３４０を介してトランスデユーサ３０２に送
られる。位相反転器３４０は、ＡＣ信号の位相を１８０
°反転しか゛りＤＣ成分の極性を反転する。以下の説明
において、発振器６３０は、鏡の位置を２つの状態間で
交互に変化させる矩形波発振器として示され、各鋭の動
きは、位相反転器３４０により両方向に同じ程度だけ変
化する。さらに、センサに供給される交流バイアスの周
波数は、発振器６３００周波数よシ大きく、かつ正弦的
に変化する回転発振を行なうものとする。従って、周波
数バイアスのそれぞれの発振は、発振器６３０により制
御される鏡の位置の各状態において生ずる。なお、これ
ら仮定は、本発明の理解を助けるためのものであり、多
くの種類の発振器及び周波数は、むろん本発明の思想範
囲中に入っている。

ｊＩ６図に示した閉ループ路位置制御システムについて
説明する。説明上、トランスデユーサ３０１゜３０２に
送られるＤＣ信号成分はゼロで、これらトランスデユー
サが受信する唯一の信号は、トランスデユーサ３０１　
、３０２の鏡面の位置を変調する発振器６３０から得ら
れたＡＣ信号成分であると仮定する。トランスデユーサ
３０２に送られる信号は、トランスデユーサ３０１０位
相とは１８０テれているので、第２図においで既に述べ
たような状況となる。すなわち、レーザビームが進む閉
ループ路の位置関係は、閉ループ路の全体的な長さにほ
とんど影響することなく６鏡の各面に関して変化する。

そのようにすると、レーザ光路を変化してレーザ光路に
沿った光波間のエネルギ結合を変化し、よ゛つて、閉ル
ープ路の頂点を作る鏡の反射面における散乱光波を変化
する。発振器６３０による鏡の位置変化を、以後６判別
ディザリングと呼称する。

判別ディザリングにより、判別子発生器の出力信号６１
０は、発振器６３００周波数に直接的に関係した周波数
成分で変化する。出刃信号６１０の大きさは、発振器６
３００周波数及びビート周波数において変化する。これ
は、ビート周波数が結合エネルギ変調の関数であるため
判別子はビート周波数において変化し、かつレーザ光路
が９３０１　、３０２の位置的ディザリングにょシその
周波数で変化するため結合エネルギ変調が発振器６３０
０周波数の関数として変化するからである。

第６ａ図は、判別子出力６１００回転ディザリングと判
別ディザリングのインパクトを示している。

発振器６３０によシ発生した判別ディザリングによる鏡
の状態変化は、参照番号６１１ａ　、　６１１ｂで示さ
れている。各回転ディザリングサイクルにょシ、センサ
の回転速度は、各回転方向ごとに一回のロックイン速度
を２回通過する。結合エネルギ変調の変化値のピーク値
Ａｍは、ロックイン速度で発生する。ピーク６１２は、
判別ディザリングの一状態においては、回転ディザリン
グによるＡｍのピーク値に相当し、かつピーク６１３は
判別ディザリングの他の状態に相当するＡｍのピーク値
に相当している。

ピーク６１２　、６１３はピーク検出器６２０によυ検
出されたピークで、かつ第６ａ図において参照番号６２
１　、６２２で示されている。ピーク検出器６２０は、
復調器６４０により発振器６３０の周波数で復調するた
め（１）、及び情分Ｗ　８５０によシ積分するため（４
）各ディザリングーリ゛イクルの各ピーク（６１２及び
６１３）を保持する時定数を有する簡単なローパスフィ
ルタである。判別子はビート周波数の速度において発生
する多くのピークを有するので、適当な回路で各ピーク
を検出することができる。しかし、ロックイン速度で発
生する最大ピーク値を検出するだけで十分である。また
、ピーク検出器は、簡単な整流器であってもよい。重要
なことは、判別子の結合エネルギ変調のピーク振幅を検
出する能力があることである。

判別ディザリングによる判別子のピーク値変化は、ピー
ク検出器６２０．同期復調器６４０及び積分器６５０を
含む光路位置制御回路３３０により平均化される。これ
ら構成素子は、この技術分野において周知のものであり
、またこれら素子を組み合わせた機能についても制御回
路の技術分野においては周知のものである。簡単に言え
ば、ピーク検出器６２Ｇは、発振器６３０の周波数にお
いて変化する判別子の振幅変化のピーク振幅を検出する
。同期復調器６４０は、発振器６３００周波数における
判別子振幅変化のピーク値の変化を決定する。積分器６
５０は、ピーク検出器６２Ｇによる判別子振幅変化のピ
ーク値を平均化する。積分器６５０の出力は、判別ディ
ザリングによる判別子の変化を表わす大きさと極性を有
するＤＣ信号を供給する。従って、積分器６５０の出力
は、トランスデユーサを逆方向に駆動する制御信号成分
として使用することができる。その後、制御信号は、判
別ディザリングが行なわれる錬３０１ａ　、　３０２ａ
の平均位置を変化することにより、反対方向伝播波のレ
ーザ光路及び鏡面における散乱を変化することができる
。従って、判別ディザリングによる判別子の変化が最小
となる位置に到達することができる。これは光波間のエ
ネルギ結合の最小のベクトル和、最小のロックインレー
ト、及びセンサの最適な直線性をもたらす。

本発明の判別子の分析に関して述べたように、判別子の
結合エネルギ変調の大きさは、鏡面に関する、レーザビ
ームが進む閉ループ路間の位置関係が最適となるように
レーザ光路を変化することにより、最小にすることがで
きる。従って、判別ディザリングが行なわれるトランス
デユーサ３０１゜３０２の平均位置が、判別ディザリン
グによる判別子の結合エネルギ変調の大きさの変化を最
小にするので、積分器６５０の出力の極性及びトランス
デユーサ３０１　、３０２の制御装置間の整相を適切に
行なわなければならない。なお、装置の整相が誤ってい
ると結合エネルギ変調の大きさの変化は最大になってし
まう。

第７図は、光路長制御装置を加えた本発明の別の実施例
である。レーザビームを最大強度で作動するセンサの動
作についてはレーザ角速度センサの分野において周知で
ある。このような動作は、装置のロックイン速度を低減
する他、センサの固有の他の誤差源の影響を減少する。

第７図では、第６図と同様の部分については第６図と同
じ参照番号を付けている。光路長制御装置は、同期復調
器７１０、積分器７２０、発振器７３０、及び加算回路
７４０から成っている。

同期復調器７１０は、伝播波の一方の強度を表わす信号
を有する増幅器４０２ａの出力を、第１人力として受信
する。この信号は第７図において１１／として示されて
いる。同期復調器７１０の第２人力は、発振器７３０か
ら得られる。同期復調器７１０の出力は、積分器７２０
において積分され、積分器７１０の出力と発振器７３０
の出力を加算する加算回路７４０に第１人力として送ら
れる。加算回路７４Ｇの出力は、加算回路７５０の一人
力となる。加算回路７５Ｇは、加算回路７４Ｇの出力と
位相反転器３４０の出力を加算する。加算回路７５Ｇの
出力はトランスデユーサ３０２の入力に接続している。

加算回路７５０の出力は、（１）発振器からのＡＣ信号
成分と、（１１）積分器７２０の出力からの光路長さ制
御ＤＣ信号成分と、（Ｉｌ＋）　　発振器６３０からの
位相反転ＡＣ信号成分と、ＯＶ）　　積分器６５０から
の位相反転判別子ＤＣ光路位置制御信号成分とを含んで
いる。

第７図に示した光路長さ制御装置の動作は周知であるの
で簡単に説明する。位相反転器３４０の出力からの信号
がない場合、加算回路７４０の出力は、トランスデユー
サ３０２を制御するためこれに直接接続される。発振器
７３Ｇは鏡３０２の位置をディザリングし、逆方向伝播
波の閉ループ路の全長を変化し、よってレーザ角速度セ
ンサ３００の逆方向伝播波のビーム強度を発振器７３０
の周波数において変調する。従って、光路長変調によっ
て得られたビーム強度の変調は、以後６光路長デイザリ
ング′。

と呼称する。発振器１３００周波数における発振器の光
路長ディザリングは、発振器７３０の周波数において同
期する同期復調器１１０により検出される。

続いて、同期復調器７１０の出力は、積分器７２０によ
り積分され、ＤＣ信号成分となる。このＤＣ信号成分は
加算回路７４０において、発振器７３０の出力に加算さ
れる。そして、反対方向伝播ビーム強度を最大にすると
いう所期の結果を得るには、トランスデユーサ３０２と
同期復調器７３０間を適切に整相しなければならない。

光路長制御装置は、光路長ディザリングによる信号１１
．すなわちＩｆ’のビーム強度変調の大きさの変化を最
小化するものである。これは、強度が最大であることを
表わしている。

実際には、光路長制御発振器７３０の周波数は、光路位
置制御回路３３０の一部である光路位置制御発振器６３
０の周波数とは、たとえば大きさで少く乏も１桁だけ異
なっている。しかし発振器７３００周波数は発振器６３
０の周波数より大きいことが望ましいが、必ずしもそう
でなくてもよい。また、光路長制御ループの時定数は、
安定制御するには光路位置制御ループの時定数よシ十分
速いことが望ましい。これら状況において、加算回路Ｔ
５０は、光路長制御ループの出力である加算回路７４０
の出力と、光路位置制御ループの出力である位相反転器
３４０の出力とを適切に加算することができる。

加算回路７５０において加算されたこれら２つの信号は
、トランスデユーサ３０２に直接送られて所定のシステ
ム動作を行なう。よって信号１１．Ｉ２は光路位置制御
装置３３０の発振器６３００周波数に関係した周波数成
分と、光路長制御ループの発振器７３００周波数に関係
した周波数成分を有している。

図示してはいないが、加算回路６６０とトランスデユー
サ３０１に対して直接の結合はしていないが、この回路
系に加えて加算回路７４０　、６６０の各出力信号をト
ランスデユーサ３０１に与える前にあらかじめ加えるこ
ともむろん可能である。このようなシステムを用いた場
合、両トランスデユーサ３０１゜３０２が同じ方向のＤ
Ｃ成分に応答し、光路の長さを変えるようトランスデユ
ーサの位置を定め、よつ゛Ｃ反対方向伝播波の強度を最
大にするので、光路長制御出力は、係数２だけ改善され
る。実際には、上述した加算回路網は加算回路７５０と
同様の働きをする。

本発明の実施例において示した２つのトランスデユーサ
のかわシに、自由度２の単一のトランスデユーサを用い
てもよい。たとえば、第２トランスデユーサの入力制御
端子の制御により、（反射面に垂直な）並進及び反射面
の平面を通る軸に関して回転させるようなトランスデユ
ーサは、この分野では周知のものである。上述したよう
なトランスデユーサを用いた場合、光路位置制御装置３
３０の出力は、回転制御するためトランスデュー−リ°
に送られる。トランスデユーサはレーザ路及び／または
鏡散乱を変化し、よって光波間のエネルギ結合を最小に
し、さらにロックインを最小にする。

また、光路長制御出力は、垂直制御するため同じトラン
スデユーサに同時に送られ、ビーム強度ヲはぼ一定に維
持する。

上述したような説明及び分析は、２つの光波が反対方向
に伝播するシステムにおいて適用できる。

、システムの反対方向伝播波間のエネルギ結合の全ベク
トル和を考裏し、これを制御するように、閉ループを形
成している反射面の位置を定めることにより、光波の通
路を変化したり及び／゛または反射面における散乱を変
化したシするのに１′１ｊ別子を使用することができる
。本発明の判別子は、交流バイアスシステムにおけるロ
ックインによるランダムドリフトを最小にしだシ及び／
または定バイアスシステムにおけるスケールファクタの
直線性を最適化するのに、レーザ角速度センサの分野に
おいて特に有用である。

なお、＠３　、６　、７図のシステムは、回転ディザリ
ングのかわりに反対方向伝播波すなわちビームに直接的
に影響を及はすことにより交流バイアスが供給される場
合のシステムにも適用できる。

これらシステムの動作は、上述したシステムの動作と同
様である。

センサの動作範囲内で時計回りまたは反時泪回りの回転
速度におい′〔、反対方向伝播波の周波数間に一定の周
波数差が存在するように定バイアスを供給する場合の第
３．６．７図の動作につい−Ｃ考えて与る。定バイアス
は、ビームに直接的に影響を及ぼすことによりまたは一
定速度でセンサを回転することによシ光学的に供給する
ことができる。とのようなシステムでは、ゼロ回転にお
いて十分大きい周波数差が存在し、ロックインを避けて
いるので、ロックイン速度以下の低い回転速度でさえも
、反対方向伝播波が共通周波数にロックインすることは
ない。従って、このようなシステムでは、ロックイン自
体を最小化することは重要なことではない。それでも、
誤差項が、観測し得おける位相誤差項は、システムのス
ケールファクタとシステムの出力データに影響を与える
。初めの方で述べたように、誤差項に影響を及ばずこと
はシステムのロックイン速度に影響を及はし、かつスケ
ールファクタにも影響を及ぼす。

前述の説明から、ロックイン速度を制御すると、制限さ
れた全光路の長さ及び領域のような他の制御要因によシ
決定される範囲以上の有限範囲内で、センサシステムの
スケールファクタを制御するととができる。またセンサ
システムのロックイン速度を最小化すると、スケールフ
ァクタは以下のような式で定義できるので、スケールフ
ァクタの直線性を最適化することができる。

なお、Ωはセンサの回転速度、９ｇはレーザのゲインパ
ラメータ、Ω８は全繞散乱パラメータ、Ｓｒ■は漸近ス
ケールファクタである。

Ω８を最小化すると、スケールファクタの直線性は最適
化される。散乱パラメータΩ８がシステムのロックイン
速度に直接的に関係しているので、Ω８は式（２）で示
された本発明の判別子に直接的に関係している。従って
、判別子りは、Ω８及びスケールファクタを制御するの
に使用することができる。これは、センサのバイアス安
定に直接的に影響を与えるため、非常に重要である。同
様に重要なことは、センサのロックイン速度を最小化す
る、すなわちΩ８を最小化するのと同様の方法で判別子
の大きさを最小化することによって、スケールファクタ
の直線性を最適化するのにこの判別子りを使用すること
ができることである。従って、本発明の判別子り及び第
３．６ｉ７図のシステムは、スケールファクタを選択し
たり、またはスケールファクタの直線性を最適化するの
に使用することができる。この方法は交流バイアスシス
テムにおいて使用することができるが、バイアスが、た
とえばファラデーセルにおけるように電気的／光学的に
与えられるかまたは一定速度でシステムを機械的に回転
するように機械的に与えられる、定バイアスセンサシス
テムにおいても有効である。

レーザ角速度センサのロックイン現象の影響を克服また
は減少する従来技術は多数ある。これら技術は、上記影
響を減少するのに定バイアス方法及び交流バイアス方法
を含んでいるが、ロックイン速度に関して行なうものは
なか、つた。ノ（イアスは、センサの機械的回転により
まだは、反対方向伝播波の光路における周波数分離装置
により供給される。回転による機械的方法または周波数
分離による電気−光学的方法のいずれを選択しても、結
果はほとんど同じである。すなわちセンサの出力におけ
る角度誤差または角速度を最小にすることである。ロッ
クイン速度を減少する第３．６゜７図に示したシステム
は、このようにバイアスされた角速度センサシステムに
も使用し得る。しかし、ある状況においては、判別子を
発生するための情報を得るには、第３．４．６．７図に
示した簡単な方法とは異なる、判別子を得る技術を必要
とする。このような状況は、判別子／ノイズ比が不十分
な場合である。結合エネルギ変調の大きさＡｍが、ロッ
クイン速度で生じる結合エネルギ変調の大きさ、すなわ
ち２′）の光波の周波数がロックインする時の結合エネ
ルギ変調の大きさよりもかなり小さいので、これは、定
バイアスシステムにおいてはよくある状況である。第８
及び１０図には、このような状況を克服するシステムを
示している。

第８図に示した装置は、システムのロックイン速度に関
して、光波間の結合エネルギの重みつきベクトルオロを
表わした、本発明の判別子を得る他の装置を示した本発
明の別の実施例である。第８図のシステムは、各光波の
強度に含まれた結合エネルギ変調の大きさの情報を得る
、別の技術を示している。第８図の回路を理解する上で
重要なことは、ビーム強度の結合エネルギ変調ＩＷＩ　
、　ＩＷ２が、反対方向伝播波間に生じたビート周波数
において存在するととである。すなわち、ビート周波数
は、各反対方向伝播波の周波数間の周波数差である。第
８図に示したシステムは、ビーム強度の結合エネルギ変
調の大きさ及び位相情報を得て、いく分異なる形態の本
発明の判別子を得るように処理するため、生じているビ
ート周波数においてビーム強度の結合エネルギ変調を同
期的に検出する。

第８図では、第３．６．７図における構成素子と同様の
構成素子については同じ参照番号を付けている。第８図
に示したレーザ角速度センサ３００は、第３．６．７図
に示【７たセンサと同様のものである。またレー・ザ角
速度センサ３００は、既に述べた方法で検出器３１０ａ
　、　３１０ｂにより検出する出力ビーム信号ＩＷＩ　
、　ＩＷ２を供給する。

第８図において、明白に示されてはいないが、鏡３０３
は、出力光波ＩＷＩ’　、　ＩＷ２’を出力する。鍾３
０３に接続した出力オプティカルシステム（図示せず）
を含んでいる。この出力オプティカルシステムは、出力
光波ＩＷ１’　、　ＩＷ２’が、互いにわずかな角度で
オプデイカルシステムから出力され、検出器８１０にお
いて干渉パターンを形成するように構成されている１、
出力オプティカルシステム、出力光波ＩＷＩ’　、　Ｉ
Ｗ２’　、及び検出器８１０の組合せは、センサから速
度情報を得るという点では周知である。また、出力光波
ＩＷ１’　、　ＩＷ２’の組合せにより生じた干渉パタ
ーンが、反対方向伝播波に関するビート周波数と同じ速
度で検出器８１Ｇの面を移動することも周知である。検
出器８１０の出力は、ビート周波数で一対の基準信号を
発生する位相ロックループ８２０に接続している。なお
、基準信号の一方は、他方に関してπ７／２だけ位数が
ずれている。

第１基準信号は、同相基準信号として定義され、かつ第
２基準信号は、直角位相基準信号として定義されており
、それぞれビー　ト周波数の１１！、Ｇｌ　ｉ＆である
。よって位相ロックループ８２０の出力は、センサ３０
０の回転により決まるビート周波数において、同相信号
８２１と直角位相信号８２２を発生する。なお、（Ｍ号
８２１　、１１２２は同じ大きさであることが望ましい
。一対の基準信号は、第８図に示すように正弦波か、ま
たは矩形波のような他の形状の信号であつＣもよい。

第８図に示したシステムの判別子発生器３２０′は、増
幅器４０２ａ　、　４０２ｂ以外は、第４．６．７図に
示した判別子発生器３２０とは異っている。判別子発生
器３２０′　は、信号乗算器８３０　、８３５　、８４
０゜８４５と、ローパスフィルタ１１３１　、８３６　
、８４１　、８４６と、加算回路８５０ａ　、　８５０
ｂ　、　８７０と、二乗回路８６０ａ　、　８６０ｂと
、平方根回路８８０とから成っている。ＪｖＩ幅器４０
２ａの出力１１′は、乗算器８３０　、８３５において
それぞれ同相基準信号８２１と直角位相基準信号８２２
を乗算するため、乗算器８３０　、８３５に送られる。

増幅器４８２ｂの出力Ｉ２／は、Ｊ！ｊ　；ｆｉ、’器
８４Ｇ　、　８４５に送られ、これらは、上記出力に同
相基準信号８２１と直角位相基準信号８２２を乗算する
。

各乗算器８３０　、８３５　、８４０　、８４５は、そ
れらの入力信号の積を表わす出力信号を出力する。

各乗算器８３０　、８３５　、８４０　、８４５の出力
信号は、ローパスフィルタ８３１　、８３６　、８４１
　、８４６にそれぞれ送られる。フィルタ８３６の出力
信号は、加算回路８５０ａにおいてフィルタ８４６の出
力と加算され、かつフィルタ８３１の出力信号は、加算
回路８５０ｂにおいてフィルタ８４１の出力と加算され
る。

加算回路８５０ａの出力は、二乗回路８６０ａにより二
乗され、加算回路８１０において、二乗回路８６０ｂの
出力と加算される。二乗回路８６０ｂの出力は、加算回
路８５０ｂの出力を二乗したものである。加算回路８７
０の出力は、加算回路８７０の出力の平方根値を出力す
る平方根回路８８０に接続している。

第８図の判別子発生器３２０′の出力８８１は、平方根
回路８８０の出力である。出力信号８８１は第１人力と
して、同期復調器６４０に送られる。出力信号８８１は
、第６図に関して述べたような方法で、発振器６３００
周波数で同期復調される。同期復調器６４０の出力は、
積分器６５０によシ積分され、かつ加算回路６６Ｇにお
いて発振器６３０の出力と加算され、第６．７図におい
て既に述べたような方法で、トランスデユーサ３０１　
、３０２に光路位置制御信号を与える。

判別子発生器３２０′の出力は、式（２）で示した本発
明の判別子の後方散乱変調における変化を表わす信号で
あり、これは第６図に関して述べたものと同様の方法で
、トランスデユーサ３０１　、３０２とともに発振器６
３０により発生した判別ディザリングから得られる。

第８図の判別子発生器３２０′は、高いＳＮ比回路であ
る。これは、判別子発生器３２０の伝播波と同様の各伝
播波のビーム強度を表わす信号だけでなく、伝播波間に
形成されたビート周波数において直角位相及び同相基準
信号を必要とする。

同相及び直角位相ビート周波数信号は、いろいろな方法
で得られる。第８図では、位相日ツクループ８２０を、
大抵のレーザ角速度センサにおいて一般的な検出器とと
もに使用して、ビート周波数を決定し、速度情報を得て
いる。位相ロックループ８２０は、入力として、読出し
装置の出力を受信する。この出力は、レーザジャイロの
干渉パターン読出しに関して周知の方法で、ビート周波
数において生ずる計数パルスである。

第９図は、代表的な位相ロックループを示している。位
相検出器９１０は、第１人力としてジャイロ読出し装置
８０５の出力を受信する。この出力は、センサ３００の
対向伝播波間に形成されたビート周波数におけるパルス
である。位相検出器９１０の出力は、ローパスフィルタ
９２０を介して、−人力として電圧制御発振器９３０に
送られる。電圧制御発振器９３０の出力は、一対のフリ
ップフロップ９４０゜９５０に接続している。フリップ
フロップ９５０の出力は、位相検出器９１０の第２人力
に送られ、かつジャイロ読出し装置８０５の読出し信号
により形成されるビート周波数において信号周波数を有
する同相基準信号８２１となる。フリップフロップ９５
０のＱ出力は、フリップフロップ９４０のＤ入力に接続
している。フリップフロップ９４０のＱ出力は、フリッ
プフロップ９５０のＤ入力に接続している。

フリッフロップ９４０のＱ出力は、ビート周波数におけ
る直角位相基準信号８２２となる。従って、第８図及び
第９図に示した位相ロックループ回路８２０は、ビート
周波数において、はぼ一定の大きさで直角位相の信号を
発生する。これら信号は、高い８Ｎ比判別子発生器３２
０′において必要な基準信号である。一定の大きさの電
圧を有し、かつピーシ周波数とほぼ同じ周波数である基
準信号には、前述したように信号ＩＩ’　、　Ｉ２’が
それぞれ乗算される。第９図に示した位相ロックループ
回路８２０からの出力信号８２１　、８２２は矩形波で
あるが、そうでなくてもよい。

高いＳＮ比判別子発生器３２０′の動作について説明す
る。出力信号１１’は、次のように表わされる。

（９）　　Ｉ　１　’　＝　Ａｍ　Ｓｉｎ　（ωｂｔ十
〇）ここで、θはビート周波数ωｂにおける結合エネル
ギ変調に関する相対位相角度である。

同相基準信号は、次のような形態である。

αｌ　　Ｋ８員（ωｂｔ十φ） ここで、φは任意位相角度である。

乗算器８３０の積は、次のように計算される。

ａｉｎ２ω（至）θＢｉｆｌφ＋８■θ幅φ〕各乗算器
８３０　、８３５　、８４０　、８４５の出力は、信号
がＩｔ’かまだはＩ２’かどうかにより、またこれら信
号に、同相基準信号８２１または直角位相基準信号８２
２のいずれを乗算するかにより同様に表わされる。

各乗算器８３０　、８３５　、８４０　、８４５の信号
出力は、各ローパスフィルタ８３１　、８３６　、８４
１　、８４６に接続している。各ローパスフィルタの出
力信号は、各乗算器に関する式（１１）の大カッコ内の
第１項を表わすＤＣ信号である。残りの項は、ローパス
フィルタで除去される。これにより、各ローパスフィル
タの出力は、次の式に比例する。

なお、Ａｍは信号１１’　、　Ｉ２’の基準信号の大き
さ、Ｋは基準信号の大きさでほぼ一定である。また、（
θ−φ）は基準信号の周波数における信号ＩＩ’及び基
準信号自身の結合エネルギ変調間の位相角度である。

第８図のシステムにおいて、信号１１．Ｉ２によって表
わされる各ビーム強度の各結合エネルギ変調は、２つの
直交ベクトル成分に変形することができる。信号■１の
直交成分は、信号■１の同相ベクトル成分を表わす信号
を発生するローパスフィルタ８３１によシ得られる。ロ
ーパスフィルタ８３６は、同相成分に直交する信号１１
の直角位相成分を表わす信号を発生する。信号■２の直
交成分は、信号Ｉ２の同相成分を発生するローパスフィ
ルタ８４θにより得られる。ローパスフィルタ８４６は
信号■２の直角位相成分を発生する。各ベクトル成分は
、式Ｑ２によって表わされ、−成分のφは、他の成分と
は位相がシ２だけずれている。

＃！８図の判別子発生器３２０′は、強度信号１１．Ｉ
２の同相ベクトル成分と直角位相成分の両方の合計の二
乗を加（１）することにより、各強度の結合エネルギ変
調の重みつきベクトル和を得ている。

第８図においで、１１　、　Ｉ２の同相ベクトル成分は
、加獅］装置８・５０ａにおいて加算され、加算装置８
５０ａの出力は二乗回路８６０ａにおいて二乗される。

強度信号１１　、Ｉ２のベクトル直交位相成分は、加算
装置８５０ｂにおいて加算され、この出力は二乗装置８
６０ａにより二乗される。加（ｉ装［８７０は、二乗装
置８６０ａ　、　８６０ｂの出力を加算し、結合エネル
ギ変調の重みつきベクトル和を表わす出力信号を発生す
る。第８図に示した加算装６８７０の出力は、平方根回
路に送られ、この回路は、加算装置８７０とは異なる値
の信号を発生ずる。この信号は、センサ３００における
反対方向伝播波の結合エネルギ変調の重みつきベクトル
和を表わしている。

加１′４回路８７Ｇの出力と平方根回１８８８００出力
は両方とも各対向伝播ビーム強度の結合エネルギ変調の
重みつきベクトル和を表わしているので、判別子の加算
において、いずれの出力を用いてもよい。選択された判
別子信号は、第６図及び第７図に示した光路位置制御回
路３３０に類似した光路位置制御装置３３０′に送られ
る。なお、光路位置制御装置３３０′は、第６図の光路
位置制御装置３３０のピーク検出器６２０を省略してい
る。これは、判別子発生器３２０′の出力が本発明の判
別子、すなわち結合エネルギ変調の重みつきベクトル和
に直接関係したＤＣ信号であるからである。従って、ピ
ーク検出器６２０は必要ない。

第８図の判別子発生器３２０′の出力は、数学的に次の
ように表わされる。

０４１　　Ｋ２（（Ａｍ１）２＋（Ａｍｚ）２＋（Ａｍ
１）（Ａｍｚ）（（ロ）（θｌ−０２））〕 ここで、Ｋは、基準信号８２１　、８２２の大きさで、
Ａｍｔ　、　ｋｎ２は、ビームＩＷＩ　、　ＩＷ２の強
度の結合エネルギ変調のピークの大きさを表わし、（θ
１−θ）はビート周波数におけるビーム強度の結合エネ
ルギ変調間の位相差を表わしている。

式（９）における強度１１’、Ｉ２’に関する関係を使
用し、かつ十分大きいビート周波数ωｂにおいて１１’
がＩ２／にほぼ等しいと仮定し、これら式を式（２）に
代入すれば、本発明の判別子は、数学的の次のように表
わされる。

（ｋｎ２）００！１　（θ１−０２）、１式（１５＋は
、二乗された本発明の判別子である。式ｕ９の形態は、
式Ｉと同じで、判別子発生器３２０′の出力が、式（２
）で定義された本発明の判別子であるととを示している
。との判別子は、次の２つの式のいずれでも表示できる
。

（１６ｂ）　　ＤユＩｆ　＋　Ｉ２ これら式（１６ａ）　、（１６ｂ）は、センサ３００を
伝播するビームの結合エネルギ変調の重みつきベクトル
和を表わしている。従って、どちらの式も、センサのロ
ックイン速度及び／またはスケールファクタの直線性を
表わす有効な判別式である。

第８図に示した光路位置制御装置３３０′は、ピーク検
出器６２０を必要としないということ以外は、第６図及
び第７図に示した装置とほとんど同じである。ピーク検
出器６２Ｇを必要としない理由は、平方根回路８８０の
出力が判別ディザリング速度で変化するＤＣ項を含んで
いるからである。加算回路８７０の出力または平方根回
路８８０の出力は、各ビーム強度の結合エネルギ変調の
ベクトル和を表わしている。このベクトル和は、式（２
）に示すように、強度の重みつき導関数和に関係してい
る。

平方根回路８８００出力からのＤＣ項は、第６図に関し
て既に述べたような方法で、発振器６３０により決定さ
れる判別ディザリング速度において、大きさが変化する
。従って、トランスデユーサ３０１゜３０２の鏡面は、
前述したように積分器６５０の出力に従って位置が定め
られる。

第８図に示した高いＳＮ比判別子発生器３２０′は、非
バイアス及びバイアスシステムのいずれにも適用でき、
また一定バイアス及び交流バイアスシステムにも適用で
きる。第３．６，７．８図に示した実施例は、様々な技
術を用いて、反対方向伝播ビーム強度の結合エネルギ変
調の情報を得て信号処理し、よって本発明の判別子を決
定している。

さらに、判別子自身及びその実行の改善は、第１及び第
２位数項が解析において保持されているだけでむろん可
能である。

なお、判別子発生器３２０′は、レーザ角速度センサ等
とは別のシステムにも適用し得る。判別子発生器３２０
′の発明内容は、光波間に周波数差が存在するならばど
のような導波路においても、第２光波を伴って伝播する
第１光波に関する、選択された強度情報を与えるのに使
用することができる。

２つの光波にエネルギ結合が存在するならば、各光波の
強度はこれら光波の周波数差において変化する。判別子
発生器３２０′に関して、上述したベクトル成分和の原
理を実施することにより、強度変化を表わす信号が発生
される。すなわち、２つの光波の周波数差を検出して、
それに関係した一周波数において互いに直角位相の一対
の基準信号を発生することにより、ベクトル成分を発生
するととができる。これにより強度変化が決定される。

たとえば、第１光波に関する強度情報を得るには、（１
）第１光波の強度と同相の基準信号の第１積を作り、（
Ｉｆ）　　第１光波の強度と直角位相の基準信号の第２
積を作り、かつ（Ｉｌｌ）　　第１及び第２積の平方を
加算することによりベクトル和を得ることにより、目標
の強度情報を得ることができる。

なお、判別式（１１＋Ｉ２）　　は、既に述べた原理を
用いた方法を組合せることにより得ることができる。第
１θ図は、判別子発生器３２０′と同じ判別子出力信号
を発生する判別子発生器３２０”の一実施例を示してい
る。第１０図において、結合エネルギ変調の重みつきベ
クトル和は、第８図と同様に入力信号１１．Ｉ２から得
られる。ビート周波数基準信号８２１　、８２２と、直
角位相の基準信号は、入力として判別子発生器３２０”
に送られる。信号１１’、Ｉ２’は加算回路１０１０に
おいて加算され、その合計は、各乗算器１０２０ａ　、
　１０２０ｂに送られる。

乗算器１０２０ａは、同相の基準信号８２１と、ＩＩ’
とＩ２’の合計との第１積を作り、乗算器１０２０ｂは
、直角位相の基準信号８２２と、１１’とｔ２／の合計
との第２積を作る。乗算器１０２０ａの出力は、ローパ
スフィルタ１０３０ａを介して平方回路ＩＱ４０ａにお
いて平方される。乗η、器１０２０ｂの出力は、ローパ
スフィルタ１０３０ｂを介して平方回路１０４０ｂにお
いて平方される。回路１０４０ａ、１０４０ｂの出力は
、加算回路１０５０において加算され、かつ平方根回路
１０６０においてその平方根が得られる。平方根回路の
出力は信号８８１′である。

判別子発生器３２０”の分析によれば、その出力８８１
′は第８図の出力８８１と全く同じである。すなわち、
平方根回路１０６０の出力すなわち判別子は、数学的形
式すなわち式（１４）を有している。

第８図及び第１０図に示したローパスフィルタは、ＡＣ
フィルタリングを行なう他の構成であってもよい。たと
えば、第１０図のフィルタ１０３０ａ。

１０３０ｂを省略し、加算回路１０５０と平方根回路１
０６０との間の単一路に位置する単一のローパスフィル
タ（図示せず）に置き換えて、所定のフィルタリングを
行なうようにしてもよい。

本発明の実施例は、三角形の閉ループ路を有するセンサ
について示しているが、本発明はこのような閉ループ路
に限定されるものではない。よって、本発明の原理は、
一連の接続した直線部分から成る他の形状の閉ループ路
についても適用できる。たとえば四角形の閉ループ路が
反対方向伝播波を供給する場合、四つの反射面が閉ルー
プ路の頂点を形成している。対角線の対の反射面をその
反射面に垂直にかつ反対方向に移動すると、全反射面に
関する、反対方向伝播ビームの光路間の位置関係が変化
するため、レーザ光路が変化する。

従って、本発明の判別式と判別ディザリングは、本発明
で示しているように、対角線の対の鏡の最適な位置を見
い出し、ロックイン速度を最小にし、及び／または最適
なスケールファクタの直線性を選択することができる。

むろん、光波間のエネルギ結合に影響を及はすため、光
波の進む閉ループ路及び／ｌたは反射面における散乱を
変化する方法にはいろいろある。

本実施例では反射面に垂直な方向に移動する反射面につ
いて示してきたが、反射面が並進移動し、または反対方
向伝播波が進む光路の反射面に関する最適位置関係を生
じる状態にレーザ光路を変化する関係で移動して、ロッ
クインを最小にしかつスケールファクタの直線性を最適
化するものであってもよい。本発明を実施する場合、光
路の長さを一定に保持して、閉ループ路に沿って伝播す
るビーム強度を一定に、かつ望ましくは定常状態の強度
を最大に保持しなければならない。　　、・本実施例で
は、鋳面に関する閉ループ路の位置関係をディザリング
させるのに２つのトランスデユーサを使用しているが、
単一のトランスデユーサでもよい。さらに、１つまたは
２つ以上のトランスデユーサを、様々な種類の閉ループ
路とともに組み合わせて、本発明の判別子を用いた最適
な光路位置制御を得るようにしてもよい。

本発明は、レーザ角速度センサと組み合わせて示されて
いるが、本発明の判別子は、２つの伝播波が閉ループを
伝播しかつ測定または制御するため一方の光波と他の光
波との結合を表わす信号な生じる様々なシステムに適用
することができる。

第６．７．８．１０図に示した判別子発生器と光路位置
制御装置は周知のアナログ回路を用いて示している。し
かし、ディジタル回路システム。

コンピュータ、マイクロプロセッサ等ディジタル技術を
用いた回路を、ソフトウェアまたはファームウェアとと
もに使用することもできる。

また、本発明について、実施例に基づいて説明している
が、本発明の思想から離れることなく様々に改変するこ
とができることは当業者には明白であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はセンサの回転速波の関数として、反対方向に伝
播する光波用レーザ角速度センサのビーム強度を表わし
たグラフ、第１ａ図は結合エネルギ変調の大きさ対速度
のグラフ、第２図は反対方向伝播波が進む閉ループ路と
、閉ループ路の頂点を形成する反射面との位置関係を示
し、第３図はレーザ角速度センサシステムのロックイン
速度を最小にする、閉ループ制御システムにおいて使用
した本発明の一実施例のブロック図、第４図は第３図の
判別子発生器の一実施例を示したブロック図、第５ａ及
び５ｂ図は本発明の判別子及びロックイン速度間の関係
を示した位相図、第６図は第３図の閉ループ制御装置の
詳細を示したブロック図、第６ａ図は第６図の判別子信
号を表わしたグラフ、第７図は光路長制御ループを伴っ
た第６図に示した制御装置の詳細を示したブロック図、
第８図は本発明の別の実施例のブロック図、第９図は代
表的な位相ロックループ装置を示し、第１０図は第９図
に示しだ装置と同様の判別子発生器の別の実施例を示し
ている。 ３０Ｇ　＠−−−角速度センサ、３０１　、３０２−−
−−トランスデユーサ、３２０−−　＠−判別子発生器
、３３０・・・・光路位置制御装置、４２０Φ吻・・加
算回路、４３０・・・り微分器、６２０・＠吻・ピーク
検出器、６３０　、７３０・・拳・発振器、６４０，７
１０・Φ・嗜同期腹調器、６５０　、７２０・・・−積
分器、８３０　、８３５　、８４０　、８４５畳・・１
乗算器、８３６　、８３１　。 ８４６　、８４１・・・・ローパスフィルタ、８５０ａ
、８５０ｂ。 ８７０−・・・加算回路、８８０・拳・・平方根回路、
９１０・・・・位相検出器、９２０・・・・ローパスフ
ィルタ、９３０・噛・・電圧制御発振器、９４０゜９５
０ｅ・・・フリップフロップ。 特許出願人　　ハネウェル・インコーボレーテツド復代
理人　山川政樹（ほか１名）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの光波が閉ループ路に沿って反対方向に伝播
   し、各光波は、上記閉ループ路に沿って各光波のエネル
   ギを他方の光波に結合することによる強度変化を含む強
   度を有し、上記各光波の周波数は上記閉ループ路の回転
   速度の関数であシ、かつロックイン回転速度は上記エネ
   ルギ結合に関係し、上記ロックイン回転速度以下で上記
   波はほぼ同じ周波数にロックインする角速度センサにお
   いて、各光波の強度を表わす第１及び第２強度信号を発
   生する段階と、上記センサの上記ロックイン速度を表わ
   すエネルギ結合の、選択された重みつきベクトル和を供
   給するように上記強度信号を信号処理する段階とから成
   ることを特徴とする、ロックイン速度を表わす信号を発
   生する方法。
2. （２）２つの光波が閉ループ路に沿って反対方向に伝播
   し、各光波は、上記閉ループ路に沿って各光波のエネル
   ギを他方の光波に結合することによる強度変化を含む各
   光波に関係した強度を有し、上記各光波の周波数は、上
   記閉ループ路の回転速度の関数であり、かつロックイン
   回転速度は上記エネルギ結合に関係し、上記ロックイン
   回転速度以下で上記光波はほぼ同じ周波数にロックイン
   する角速度センサにおいて、各光波の強度を表わす第１
   及び第２強度信号を発生する段階と、上記センサの上記
   ロックイン速度を表わすエネルギ結合の選択された重み
   つきベクトル和を供給するように上記強度信号を信号処
   理する段階と、上記ベクトル和がほぼ最小となるように
   上記重みつきベクトル和に応じて上記光波が進行する閉
   ループ路を変化する段階とから成ることを特徴とする、
   ロックイン速度を減少する方法。
3. （３）２つの光波が閉ループ路に沿って反対方向に伝播
   し、各光波は、上記閉ループ路に沿って各光波のエイ、
   ルギを他方の光波に結合することによる強度変化を含む
   強度を有し、上記各光波の周波数は上記閉ループ路の回
   転速度の関数であり、かつロックイン回転速度は、上記
   エネルギ結合に関係し、ロックイン回転速度以下で上記
   光波はほぼ同じ周波数にロックインする機械的ディザリ
   ング速度センサにおいて、各光波の強度を表わす第１及
   び第２強度信号を発生する段階と、上記センサの上記ロ
   ックイン速度を表わすエネルギ結合の選択された重みつ
   きベクトル和を供給するように上記強度信号を信号処理
   する段階と、上記ベクトル和がほぼ最小となるように上
   記重みつきベクトル和に応じて上記光波が進行する閉ル
   ープ路を変化する段階とから成ることを特徴とするロッ
   クイン速度を減少する方法。
4. （４）２つの光波が閉ループ路に沿って反対方向に伝播
   し、各光波は、上記閉ループ路に沿つ−Ｃ各光波のエネ
   ルギを他方の光波に結合することによる強度変化を含む
   強度を有し、上記各光波の周波数は上記閉ループ路の回
   転速度の関数であり、かつロックイン回転速度は、上記
   エネルギ結合に関係し、上記ロックイン回転速度以下で
   上記光波はほぼ同じ周波数にロックインする定バイアス
   センサにおいて、各光波の強度を表わす第１及び第２強
   度信号を発生する段階と、上記センサの上記ロックイン
   速度を表わすエネルギ結合の選択された重みつきベクト
   ル和を供給するように上記強度信号を信号処理する段階
   と、」１記ベクトル和がほぼ最小となるように上記重み
   つきベクトル和に応じて上記光波が進行する閉ルーフ゛
   路を変化する段階とから成ることを特徴とする、スケー
   ルファクタの直線性を改善する方法。
5. （５）２つの光波は閉ループ路に沿って反対方向に伝播
   し、上記２つの光波のそれぞれは、上記閉ループ路に沿
   って上記光波のそれぞれのエネルギを他方に結合するこ
   とによる強度変化を含む、光波に関した強度を有し、か
   つ上記光波のそれぞれの周波数は、上記閉ループ路の回
   転速度の関数であり、またロックイン回転速度は上記結
   合エネルギに関係し、上記ロックイン回転速度以下で上
   記光波はほぼ同じ周波数にロックインする角速度センサ
   において、上記光波のそれぞれの上記強度変化に応答し
   て、上記センサの回転の一ト記ロックイン速度に関係し
   た出力信号を発生する判別装置を含んでいることを特徴
   とする角速度センサ。
6. （６）２つの光波は閉ループ路を反対方向に伝播し、上
   記２つの光波のそれぞれは、上記閉ループ路に沿って−
   Ｆ記光波のそれぞれのエネルギを他方に結合することに
   よる強度変化を含む、光波に関した強度を有し、かつ上
   記光波のそれぞれの周波数は、上記閉ループ路の回転速
   度の関数である角速度センサにおいて、上記光波のそれ
   ぞれの上記強度変化に応答しかつ上記光波のそれぞれの
   エネルギの他方への結合の、選択された重みつきベクト
   ル和に関係した出力信号を発生する判別装置を含んでい
   ることを特徴とする角速度センサ。
7. （７）少くとも２つの光波は、直線部分から成りかつ複
   数の反射面を含む閉ループ路に沿って反対方向に伝播し
   、上記光波のそれぞれは、上記閉ループ路に沿って上記
   光波のそれぞれのエネルギを他方に結合することによる
   強度変化を含む、光波に関した強度を有し、かつ上記光
   波のそれぞれの周波数は上記閉ループ路の回転速度の関
   数であり、またロックイン回転速度は上記エネルギ結合
   に関係し、上記ロックイン回転速度以下で上記光波がほ
   ぼ同じ周波数にロックインする角速度センサにおいて、
   上記光波のそれぞれの上記強度変化に応答して、上記セ
   ンサの回転の上記ロックイン速度に関係した出力を発生
   する判別装置と、上記判別装置の出力信号に応じて、上
   記光波間の上記エネルギ結合を、上記センサの上記ロッ
   クイン速度がほぼ最小となる状態に変化する制御装置と
   を含むことを特徴とする角速度センサ。
8. （８）少くとも２つの光波は、直線部分から成りかつ複
   数の反射面を含む閉ループ路に沿って反対方向に伝播し
   、上記反射面は上記閉ループ路を形成し。 かつ上記光波と少くとも１つの上記反射面間の位置関係
   を形成し、かつ上記光波のそれぞれは、上記閉ループ路
   に沿って上記光波のそれぞれのエネルギを他方に結合す
   ることによる強度変化を含む、光波に関した強度を有し
   、かつ上記各光波の周波数は、上記閉ループ路の回転速
   度の関数であり、かつロックイン回転速度は上記エネル
   ギ結合に関係し、」１記ロックイン回転速度以下で上記
   光波がほぼ同じ周波数にロックインする角速度セ／すに
   おいて、上記光波のそれぞれの上記強度変化に応答して
   、上記センサの回転の上記ロックイン速度に関係した出
   力信号を発生する判別装置と、上記光波間の上記エネル
   ギ結合が制御信号に応じて変化するように、上記制御信
   号に応じて上記閉ループ路と複数の反射面の少くとも１
   つの反射面との間の上ｇＱ位置関係を変化するシフト装
   置と、上記センサの上記ロックイン速度がほぼ最小とな
   る状態に、上記位置関係を上記シフト装置がシフトする
   ように、上記判別装置の出力信号に応じて上記制御イバ
   号を発生する制御装置とを含んでいることを特徴とする
   角速度センサ。
9. （９）閉ループ路を形成する一連の接続直線部分に沿っ
   て進行する２つの反対方向伝播波を支持する支持装置と
   、上記閉ループ路に沿って上記伝播波が進行する時上記
   光波を反射する、−ヒ記閉ループ路の頂点を形成する少
   くとも３つの光波反射装置と、上記閉ループ路の上記少
   くとも３つの光波反射装ように第１トランスデユーサ制
   御信号に応答するととのできる少くとも第１トランスデ
   ユーサ装置と、各光波の強度変化に応答することができ
   、センサの回転のロックイン速度に関係した出力信号を
   発生する判別装置と、上記第１トランスデユーサ装置に
   指令することのできる上記第１トランスデユーサ制御信
   号の一部であシかつ上記回転のロックイン速度を、最小
   になるように駆動するよう、上記第１トランスデユーサ
   装置の上記光波反射装置の位置を定めることのできる第
   １光路位置信号成分を、上記判別装置の出力信号に応じ
   て供給することのできる光路位置制御装置とから成り、
   上記各光波は上記閉ループ路に沿って各光波のエネルギ
   を他方の光波に結合することによる強度変化を含む強度
   を有し、かつ各光波の周波数は上記閉ループ路の回転速
   度の関数であり、かつセンサのロックイン回転速度は、
   上記エネルギ結合に関係し、上記ロックイン速度以下で
   上記光波はほぼ同じ周波数にロックインすることを特徴
   とする角速度センサ。