JP2000329565A - ジャイロ装置 - Google Patents
ジャイロ装置Info
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- 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
- G01C19/66—Ring laser gyrometers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ジャイロから取り出されるビート信号の周波
数が１Ｈｚ程度の場合であっても、回転数と回転方向を
高精度で検知する。 【解決手段】 ロックイン・アンプ１４１、１４２でω
d成分、２ωd成分をそれぞれ取り出し、かけ算回路１４
３，１４４でそれぞれ１／（２Ｊ1（ｄｚ）），１／
（２Ｊ2（ｄz））を掛けて信号Ａ（＝−ｓｉｎΦ）及び
Ｂ（＝＋ｃｏｓΦ）を得る。そして、−Ａ／Ｂにより信
号Ｘを得てからｔａｎ-1Ｘを得る。信号Ｂの符号が正か
ら負へ入れ替わる時に、周波数ωd成分の信号Ａが負で
あれば位相πを加え、信号Ａが正であれば位相πを減ず
る。アップダウンカウンタ１４８で位相の信号Ｂのゼロ
クロスの回数をカウントし、カウント数とπの積をベク
トル演算回路１４６の出力に加える。更にλ／４πａを
乗じて、θ（ｔ）＋（λ／４πａ）φ3を得て、これを
時間微分して角速度Ω（ｔ）が得られる。
数が１Ｈｚ程度の場合であっても、回転数と回転方向を
高精度で検知する。 【解決手段】 ロックイン・アンプ１４１、１４２でω
d成分、２ωd成分をそれぞれ取り出し、かけ算回路１４
３，１４４でそれぞれ１／（２Ｊ1（ｄｚ）），１／
（２Ｊ2（ｄz））を掛けて信号Ａ（＝−ｓｉｎΦ）及び
Ｂ（＝＋ｃｏｓΦ）を得る。そして、−Ａ／Ｂにより信
号Ｘを得てからｔａｎ-1Ｘを得る。信号Ｂの符号が正か
ら負へ入れ替わる時に、周波数ωd成分の信号Ａが負で
あれば位相πを加え、信号Ａが正であれば位相πを減ず
る。アップダウンカウンタ１４８で位相の信号Ｂのゼロ
クロスの回数をカウントし、カウント数とπの積をベク
トル演算回路１４６の出力に加える。更にλ／４πａを
乗じて、θ（ｔ）＋（λ／４πａ）φ3を得て、これを
時間微分して角速度Ω（ｔ）が得られる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明はジャイロ装置に関
し、特に、リングレーザーを用いてその回転数及び回転
方向を検知するジャイロ装置に関する。
し、特に、リングレーザーを用いてその回転数及び回転
方向を検知するジャイロ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、物体の回転、すなわち角速度を検
知するジャイロとしては、回転子や振動子をもつ機械的
ジャイロや、ジャイロが知られている。ジャイロは、瞬
間起動が可能でダイナミックレンジが広いため、ジャイ
ロ分野で革新をもたらしつつある。
知するジャイロとしては、回転子や振動子をもつ機械的
ジャイロや、ジャイロが知られている。ジャイロは、瞬
間起動が可能でダイナミックレンジが広いため、ジャイ
ロ分野で革新をもたらしつつある。
【０００３】ジャイロには、リングレーザー型ジャイ
ロ、光ファイバジャイロ、受動型リング共振器ジャイロ
などがある。ガスレーザーを用いたリングレーザー型ジ
ャイロはすでに航空機などで実用化されている。また、
小型で高精度なリングレーザー型ジャイロとして、半導
体基板上に集積された半導体レーザージャイロが提案さ
れている。
ロ、光ファイバジャイロ、受動型リング共振器ジャイロ
などがある。ガスレーザーを用いたリングレーザー型ジ
ャイロはすでに航空機などで実用化されている。また、
小型で高精度なリングレーザー型ジャイロとして、半導
体基板上に集積された半導体レーザージャイロが提案さ
れている。
【０００４】たとえば、特開平５−２８８５５６号公
報、特公昭６２−３９８３６号公報（米国特許第４４３
１３０８号）、特開平４−１７４３１７号公報に当該内
容が記載されている。
報、特公昭６２−３９８３６号公報（米国特許第４４３
１３０８号）、特開平４−１７４３１７号公報に当該内
容が記載されている。
【０００５】図７は、半導体レーザー素子の外部に光を
取り出さずに、回転に伴って当該素子の端子電圧が変化
することを利用した米国特許第４４３１３０８号記載の
ジャイロである。図７中、半導体レーザー５００は、上
下に電極５０１、５０２を有している。５０３は直流阻
止用コンデンサ、５０４は出力端子、５０５は抵抗であ
る。図に示すように、リング共振器を有する半導体レー
ザー素子を駆動用電源５０６に接続し、当該装置にある
角速度が加わった場合に生ずる時計回りと反時計回りの
光の周波数差（ビート周波数）をレーザー素子の端子電
圧の差として検出する旨記載されている。
取り出さずに、回転に伴って当該素子の端子電圧が変化
することを利用した米国特許第４４３１３０８号記載の
ジャイロである。図７中、半導体レーザー５００は、上
下に電極５０１、５０２を有している。５０３は直流阻
止用コンデンサ、５０４は出力端子、５０５は抵抗であ
る。図に示すように、リング共振器を有する半導体レー
ザー素子を駆動用電源５０６に接続し、当該装置にある
角速度が加わった場合に生ずる時計回りと反時計回りの
光の周波数差（ビート周波数）をレーザー素子の端子電
圧の差として検出する旨記載されている。
【０００６】レーザージャイロの信号処理としては、た
とえば、周波数−電圧変換回路によって、出力信号の振
動周波数を電圧信号に変換することが考えられる。周波
数−電圧変換回路としては、アナログ信号を処理するも
の、信号をデジタル化してパルス数を数えたり、一定時
間の間積分して出力電圧とするもの等が考えられる。
とえば、周波数−電圧変換回路によって、出力信号の振
動周波数を電圧信号に変換することが考えられる。周波
数−電圧変換回路としては、アナログ信号を処理するも
の、信号をデジタル化してパルス数を数えたり、一定時
間の間積分して出力電圧とするもの等が考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ビート信号の
周波数から角速度を検知するために、周波数−電圧変換
回路を用いた場合、少なくとも信号の位相角に２πの変
化がなければ、周波数がわからないことがある。例え
ば、測定しようとする角速度が０．１ｄｅｇ／ｓｅｃ．
程度で、素子から取り出されるビート信号の周波数が１
Ｈｚ程度の場合には、信号の位相角変化が２πとなるの
に１秒を要する。従って、防振装置等にジャイロを利用
する際に、１〜１００Ｈｚ程度の周波数での変動を捕ら
えたい場合には、更に工夫が必要である。また、回転方
向が検知できないという問題があった。
周波数から角速度を検知するために、周波数−電圧変換
回路を用いた場合、少なくとも信号の位相角に２πの変
化がなければ、周波数がわからないことがある。例え
ば、測定しようとする角速度が０．１ｄｅｇ／ｓｅｃ．
程度で、素子から取り出されるビート信号の周波数が１
Ｈｚ程度の場合には、信号の位相角変化が２πとなるの
に１秒を要する。従って、防振装置等にジャイロを利用
する際に、１〜１００Ｈｚ程度の周波数での変動を捕ら
えたい場合には、更に工夫が必要である。また、回転方
向が検知できないという問題があった。
【０００８】そこで、本発明は、ビート信号の周波数が
低い場合であっても短時間で角速度検知が可能な信号処
理装置、当該装置を備えたジャイロを提供することを目
的としている。
低い場合であっても短時間で角速度検知が可能な信号処
理装置、当該装置を備えたジャイロを提供することを目
的としている。
【０００９】また、本発明は、回転方向の検知が可能な
ジャイロを提供することを目的としている。
ジャイロを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のジャイロは、リ
ング共振器型レーザーと、前記レーザーに振動を与える
為の振動台と、前記レーザーからの出力信号を演算処理
する信号処理手段とを有するジャイロであって、前記信
号処理手段は、前記振動台の振動周期成分及びその高調
波成分のそれぞれの振幅から前記出力信号の位相角を求
めるようにしている。ここで、前記信号処理手段は、前
記位相角を微分して角速度を得る処理を行う。
ング共振器型レーザーと、前記レーザーに振動を与える
為の振動台と、前記レーザーからの出力信号を演算処理
する信号処理手段とを有するジャイロであって、前記信
号処理手段は、前記振動台の振動周期成分及びその高調
波成分のそれぞれの振幅から前記出力信号の位相角を求
めるようにしている。ここで、前記信号処理手段は、前
記位相角を微分して角速度を得る処理を行う。
【００１１】又、前記高調波成分は、前記振動台の振動
周期の２倍の周期を持つ成分である。
周期の２倍の周期を持つ成分である。
【００１２】又、前記信号処理手段は、前記振動台に印
加した振動振幅を得る処理を行う。
加した振動振幅を得る処理を行う。
【００１３】又、前記振動台は、自らの振動の振動振幅
を検知する手段を有し、前記信号処理手段は、前記振動
振幅に基づいて前記出力信号を信号処理する。
を検知する手段を有し、前記信号処理手段は、前記振動
振幅に基づいて前記出力信号を信号処理する。
【００１４】又、前記振動台の振動振幅は、前記振動台
を駆動する駆動手段から検知される。
を駆動する駆動手段から検知される。
【００１５】又、前記リング共振器型レーザーの共振器
の法線方向と、前記振動台の回転軸の方向とは同一であ
る。
の法線方向と、前記振動台の回転軸の方向とは同一であ
る。
【００１６】又、検出対称の角速度信号の帯域より高い
周波数の微小振動を前記振動台に印加する。
周波数の微小振動を前記振動台に印加する。
【００１７】又、前記リング共振器型レーザーは、半導
体レーザーである。
体レーザーである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、数式を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００１９】電流注入によって利得の生じたリング共振
器内では、時計回りの周回モードと反時計回りの周回モ
ードが独立に存在している。素子が慣性系に対して角速
度を持たない場合には、この右回りモードと左回りモー
ドの発振周波数に差はなく、活性層の利得ピークに最も
近い共振波長でのレーザー発振となっていて、素子から
の出力信号は一定である。ここで、レーザージャイロが
角速度Ωで時計回りに回転すると、時計回りの第１のレ
ーザー光の発振周波数は、式（１）に示すように、非回
転時と比べてΔｆ1だけ減少する。
器内では、時計回りの周回モードと反時計回りの周回モ
ードが独立に存在している。素子が慣性系に対して角速
度を持たない場合には、この右回りモードと左回りモー
ドの発振周波数に差はなく、活性層の利得ピークに最も
近い共振波長でのレーザー発振となっていて、素子から
の出力信号は一定である。ここで、レーザージャイロが
角速度Ωで時計回りに回転すると、時計回りの第１のレ
ーザー光の発振周波数は、式（１）に示すように、非回
転時と比べてΔｆ1だけ減少する。
【００２０】
【数１】 ここでＳはリング共振器の囲む面積、Ｌはレーザーの光
路長である。また同時に、反時計回りの第２のレーザー
光の発振周波数は、式（２）に示すように、非回転時と
比べてΔｆ2だけ増加する。
路長である。また同時に、反時計回りの第２のレーザー
光の発振周波数は、式（２）に示すように、非回転時と
比べてΔｆ2だけ増加する。
【００２１】
【数２】 このとき、素子内では、ｃｏｓ（Δｆ２−Δｆ１）＝ｃ
ｏｓ（（４Ｓ／λＬ）Ω）で表される光強度のビートが
生じる。このとき、光強度に応じた素子のインピーダン
ス変化が生じ、定電流駆動している場合には、素子の端
子間電圧信号Ｓｖ（ｔ）に、同じ周波数の変動成分が現
れて、Ｓｖ（ｔ）は式（３）で表わされる。
ｏｓ（（４Ｓ／λＬ）Ω）で表される光強度のビートが
生じる。このとき、光強度に応じた素子のインピーダン
ス変化が生じ、定電流駆動している場合には、素子の端
子間電圧信号Ｓｖ（ｔ）に、同じ周波数の変動成分が現
れて、Ｓｖ（ｔ）は式（３）で表わされる。
【００２２】
【数３】 φ1は、位相の定数である。
【００２３】素子の角速度Ω（ｔ）は、素子の方位角θ
（ｔ）の時間微分なので、式（４）が成り立つ。
（ｔ）の時間微分なので、式（４）が成り立つ。
【００２４】
【数４】 従って、Ｓｖ（ｔ）は式（５）で表わされる。
【００２５】
【数５】 さらに前記振動台を駆動手段で駆動して、微小振動（デ
ィザ）θd（ｔ）を印加する。ここに、θd（ｔ）＝θd
・ｓｉｎ（ωdｔ）である。
ィザ）θd（ｔ）を印加する。ここに、θd（ｔ）＝θd
・ｓｉｎ（ωdｔ）である。
【００２６】この時、Ｓｖ（ｔ）は式（６）で表わされ
る。
る。
【００２７】
【数６】 ディザの周波数ωdと比べて、（４πａ／λ）θ（ｔ）
の変動が遅いときには、ωdのフーリエ級数展開ができ
て、Ｓｖ（ｔ）は式（７）で表わされる。
の変動が遅いときには、ωdのフーリエ級数展開ができ
て、Ｓｖ（ｔ）は式（７）で表わされる。
【００２８】
【数７】 前記信号処理手段によって、角周波数ωdで振動する成
分の振幅と、角周波数２ωd、で振動する成分の振幅を
とり、それぞれ２Ｊ1（ｄz）、２Ｊ2（ｄz）で割ってｓ
ｉｎΦとｃｏｓΦを得る。
分の振幅と、角周波数２ωd、で振動する成分の振幅を
とり、それぞれ２Ｊ1（ｄz）、２Ｊ2（ｄz）で割ってｓ
ｉｎΦとｃｏｓΦを得る。
【００２９】この比の逆正接関数をとることで、Φは式
（８）で表わされる。尚、上記振幅は、ロックインアン
プ、あるいはスペクトラムアナライザ、あるいはＦＦＴ
アナライザ及びこれらと等価な電気回路によって求める
ことができる。
（８）で表わされる。尚、上記振幅は、ロックインアン
プ、あるいはスペクトラムアナライザ、あるいはＦＦＴ
アナライザ及びこれらと等価な電気回路によって求める
ことができる。
【００３０】
【数８】 このΦを微分して、Ω（ｔ）が、式（９）に示す通り、
回転方向を含めた形で得られる。
回転方向を含めた形で得られる。
【００３１】
【数９】 π以上の位相の変化分については、別途設けたカウンタ
によって、変化分を追えばよい。
によって、変化分を追えばよい。
【００３２】具体的には、式（８）に示した場合わけも
含めて、以下のような処理をする。
含めて、以下のような処理をする。
【００３３】ｃｏｓΦの値が正から負にその符号を変え
るとき、ｓｉｎΦが正ならカウンタに１を加え、ｓｉｎ
Φが負ならカウンタから１を減ずる。
るとき、ｓｉｎΦが正ならカウンタに１を加え、ｓｉｎ
Φが負ならカウンタから１を減ずる。
【００３４】また、ｃｏｓΦの値が負から正にその符号
を変えるとき、ｓｉｎΦが正ならカウンタから１を減
じ、ｓｉｎΦが負ならカウンタに１を加える。
を変えるとき、ｓｉｎΦが正ならカウンタから１を減
じ、ｓｉｎΦが負ならカウンタに１を加える。
【００３５】すなわち、カウンタ出力にπを乗じて、Φ
の値に加えればよい。
の値に加えればよい。
【００３６】［実施形態１］実施形態１においては、電
気的励起手段とリング形状の共振器と出力端子とを有す
るリングレーザーと、前記リングレーザーを設置した振
動台と、振動台を振動させる駆動手段と、出力信号に対
して演算処理する信号処理手段を有するものである。
気的励起手段とリング形状の共振器と出力端子とを有す
るリングレーザーと、前記リングレーザーを設置した振
動台と、振動台を振動させる駆動手段と、出力信号に対
して演算処理する信号処理手段を有するものである。
【００３７】具体的な信号処理は下記のように行う。リ
ングレーザーから得られる信号に基づいて、振動台の振
動周期成分およびその高調波成分の振幅を抽出して、こ
の比から出力信号の位相角Φを得る処理を行う。
ングレーザーから得られる信号に基づいて、振動台の振
動周期成分およびその高調波成分の振幅を抽出して、こ
の比から出力信号の位相角Φを得る処理を行う。
【００３８】かかる処理により、既述の式（８）におけ
るΦが得られる。Φを微分することにより、角速度Ωが
得られる。
るΦが得られる。Φを微分することにより、角速度Ωが
得られる。
【００３９】すなわち、本発明は、リングレーザーをキ
ャリア注入手段によってレーザー発振させ、さらに駆動
手段によって振動台を振動させ、この状態でのリングレ
ーザーからの出力信号を演算処理して信号の位相角Φか
ら角速度を得るものであり、ビート信号の周波数が低い
場合であっても、短時間で角速度検知が可能となる。
ャリア注入手段によってレーザー発振させ、さらに駆動
手段によって振動台を振動させ、この状態でのリングレ
ーザーからの出力信号を演算処理して信号の位相角Φか
ら角速度を得るものであり、ビート信号の周波数が低い
場合であっても、短時間で角速度検知が可能となる。
【００４０】［実施形態２］また、リングレーザーから
の信号及び振動台に印加した駆動信号から、振動台の振
動周期成分およびその高調波成分の振幅を抽出して、こ
れらの比から印加した振動の振幅を得る処理を行うこと
ができる。
の信号及び振動台に印加した駆動信号から、振動台の振
動周期成分およびその高調波成分の振幅を抽出して、こ
れらの比から印加した振動の振幅を得る処理を行うこと
ができる。
【００４１】具体的には、ωd成分の振幅と３ωd成分の
振幅との比をとることでディザの振幅ｄzのみで決まる
量すなわち（−Ｊ1（ｄz）／Ｊ3（ｄz））が得られるの
で、これからｄzを求める。
振幅との比をとることでディザの振幅ｄzのみで決まる
量すなわち（−Ｊ1（ｄz）／Ｊ3（ｄz））が得られるの
で、これからｄzを求める。
【００４２】具体的には、たとえば、０＜ ｄz ＜
６．３とする。そして、ｆ（ｄz）の逆関数ｆ-1を用意
する。ここに、 ｆ（ｄz） ＝ −Ｊ1（ｄz）／Ｊ3（ｄz） ｄz ＝ ｆ-1（−Ｊ1（ｄz）／Ｊ3（ｄz）） こうして、ｄzが求められる。表１は、ｆ（ｄz） ＝
−Ｊ1（ｄz）／Ｊ3（ｄz）とｄzの数値例である。
６．３とする。そして、ｆ（ｄz）の逆関数ｆ-1を用意
する。ここに、 ｆ（ｄz） ＝ −Ｊ1（ｄz）／Ｊ3（ｄz） ｄz ＝ ｆ-1（−Ｊ1（ｄz）／Ｊ3（ｄz）） こうして、ｄzが求められる。表１は、ｆ（ｄz） ＝
−Ｊ1（ｄz）／Ｊ3（ｄz）とｄzの数値例である。
【００４３】
【表１】 このｄzを用いて、振動台で与える振動の振幅が変動し
ないようにフィードバック制御を行ったり、振動台で与
える振動の振幅の変動の影響をなくした信号処理を行う
ことも必要に応じてできる。
ないようにフィードバック制御を行ったり、振動台で与
える振動の振幅の変動の影響をなくした信号処理を行う
ことも必要に応じてできる。
【００４４】又、振動台で与える振動の周波数は、注目
する角速度変動の周波数の１０倍以上、より好ましく
は、100倍以上であるとよい。
する角速度変動の周波数の１０倍以上、より好ましく
は、100倍以上であるとよい。
【００４５】［実施形態３］更に又、前記振動台が振動
振幅を検知する手段を有していれば、この振動振幅の値
を用いて信号処理をすることもできる。
振幅を検知する手段を有していれば、この振動振幅の値
を用いて信号処理をすることもできる。
【００４６】具体的には、検知した振動振幅からディザ
の振幅を求めて信号処理に用いることで、振動台で与え
る振動の振幅が変動しないようにフィードバック制御を
行ったり、振動台で与える振動の振幅の変動の影響をな
くした信号処理を行なうことも必要に応じてできる。
の振幅を求めて信号処理に用いることで、振動台で与え
る振動の振幅が変動しないようにフィードバック制御を
行ったり、振動台で与える振動の振幅の変動の影響をな
くした信号処理を行なうことも必要に応じてできる。
【００４７】［実施形態４］前記振動台を振動させる駆
動手段の出力から振動振幅を検知して、前記信号処理手
段でこの振動振幅の値を用いて、リングレーザーからの
出力信号を処理することもできる。
動手段の出力から振動振幅を検知して、前記信号処理手
段でこの振動振幅の値を用いて、リングレーザーからの
出力信号を処理することもできる。
【００４８】前記構成において検知した振動振幅を用い
て前記信号処理に用いることで振動台で与える振動の振
幅の変動の影響をおさえた信号処理を行うものである。
て前記信号処理に用いることで振動台で与える振動の振
幅の変動の影響をおさえた信号処理を行うものである。
【００４９】［実施形態５］実施形態５においては、前
記信号処理手段が、出力信号の位相角のπ以上の変動の
情報を保持する手段を有する。
記信号処理手段が、出力信号の位相角のπ以上の変動の
情報を保持する手段を有する。
【００５０】前記構成において、出力信号の位相角のπ
以上の変動の情報を保持する手段によって保持した位相
の定数を、演算処理によって得られた位相角に加えるこ
とで、位相角の不連続点をなくす。
以上の変動の情報を保持する手段によって保持した位相
の定数を、演算処理によって得られた位相角に加えるこ
とで、位相角の不連続点をなくす。
【００５１】より具体的には、演算処理において周期π
の正接関数の逆関数を用いることで値の不連続点が生じ
るが、この不連続点を通過するときに、位相の定数にπ
の増減を与え、位相の定数と得られた位相角の和が連続
になるようにする。
の正接関数の逆関数を用いることで値の不連続点が生じ
るが、この不連続点を通過するときに、位相の定数にπ
の増減を与え、位相の定数と得られた位相角の和が連続
になるようにする。
【００５２】［実施形態６］実施形態６においては、前
記振動台に検出対象の角速度信号の帯域よりも高い周波
数の微小振動(ディザ）を印加するものである。
記振動台に検出対象の角速度信号の帯域よりも高い周波
数の微小振動(ディザ）を印加するものである。
【００５３】リング共振器型レーザーから得られる出力
信号の中に、振動台の振動周期成分およびその高調波成
分の振幅を生じさせることで、信号処理によって出力信
号の位相角を得る処理を行う。
信号の中に、振動台の振動周期成分およびその高調波成
分の振幅を生じさせることで、信号処理によって出力信
号の位相角を得る処理を行う。
【００５４】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００５５】［実施例１］図１にしたがって、本発明に
係るジャイロについて説明する。１１はリング共振器型
半導体レーザー素子、１２は振動台、１３は振動台のド
ライバー、１４は信号処理回路、１５は電流源、１６は
保護抵抗、１４１，１４２はロックインアンプ、１４
３，１４４，１４７，１４９はかけ算回路、１４５は割
り算回路、１４６はａｒｃｔａｎｇｅｎｔ（ｔａｎ-1）
の演算回路、１４０は微分回路である。
係るジャイロについて説明する。１１はリング共振器型
半導体レーザー素子、１２は振動台、１３は振動台のド
ライバー、１４は信号処理回路、１５は電流源、１６は
保護抵抗、１４１，１４２はロックインアンプ、１４
３，１４４，１４７，１４９はかけ算回路、１４５は割
り算回路、１４６はａｒｃｔａｎｇｅｎｔ（ｔａｎ-1）
の演算回路、１４０は微分回路である。
【００５６】保護抵抗１６を介して定電流源１５によっ
て素子を駆動し、このときの端子間電圧信号Ｓｖ（ｔ）
を出力とする。振動台１２が静止していて、さらに振動
台１２が慣性系に対して静止しているとき、すなわちジ
ャイロのリング共振器型半導体レーザー素子１１が、慣
性系に対して静止しているときには、Ｓｖ（ｔ）に変動
成分は見られない。
て素子を駆動し、このときの端子間電圧信号Ｓｖ（ｔ）
を出力とする。振動台１２が静止していて、さらに振動
台１２が慣性系に対して静止しているとき、すなわちジ
ャイロのリング共振器型半導体レーザー素子１１が、慣
性系に対して静止しているときには、Ｓｖ（ｔ）に変動
成分は見られない。
【００５７】振動台１２は、アクチュエータとしてコイ
ルを用いた振動台である。振動台１２は角変位を検知す
るセンサを有し、ここで検知された角変位をドライバ１
３にフィードバックして所望の角振動を与える。ここ
で、角変位とは、振動第１２が、静止時からどれだけ動
いたかの程度を示す。
ルを用いた振動台である。振動台１２は角変位を検知す
るセンサを有し、ここで検知された角変位をドライバ１
３にフィードバックして所望の角振動を与える。ここ
で、角変位とは、振動第１２が、静止時からどれだけ動
いたかの程度を示す。
【００５８】ここでは、振動台のドライバ１３から正弦
波の駆動電流を供給して、振動台の角変位を正弦波状に
変化させた。角変位の振幅は０．００８度、振動の周波
数を２ｋＨｚとした。このとき振動台上のジャイロの角
速度は、±１００ｄｅｇ／ｓの間の正弦波状の振動にな
っている。
波の駆動電流を供給して、振動台の角変位を正弦波状に
変化させた。角変位の振幅は０．００８度、振動の周波
数を２ｋＨｚとした。このとき振動台上のジャイロの角
速度は、±１００ｄｅｇ／ｓの間の正弦波状の振動にな
っている。
【００５９】また、ａ＝１００μｍ、媒質内での波長λ
＝１．３/３．２ μｍ=０．４ μｍ、θd＝０．００
８°（０．００８×π／１８０ｒａｄ）として、パラメ
ータｄz（＝（４πａ／λ）・θd）の値は、０．４とな
る。この場合信号Ｓｖ（ｔ）のωd成分の係数である２
次のベッセル関数Ｊ2（ｄz）とＪ1（ｄz）との比は０．
１程度となっている。
＝１．３/３．２ μｍ=０．４ μｍ、θd＝０．００
８°（０．００８×π／１８０ｒａｄ）として、パラメ
ータｄz（＝（４πａ／λ）・θd）の値は、０．４とな
る。この場合信号Ｓｖ（ｔ）のωd成分の係数である２
次のベッセル関数Ｊ2（ｄz）とＪ1（ｄz）との比は０．
１程度となっている。
【００６０】定電流源で駆動している素子の端子間電圧
をモニタして、電圧信号Ｓｖ（ｔ）を得た。この電圧信
号を信号処理回路１４で、以下のように処理する。
をモニタして、電圧信号Ｓｖ（ｔ）を得た。この電圧信
号を信号処理回路１４で、以下のように処理する。
【００６１】ロックイン・アンプ１４１ではディザ周波
数ωd成分の信号を取り出し、ロックイン・アンプ１４
２では２ωd成分を取り出す。
数ωd成分の信号を取り出し、ロックイン・アンプ１４
２では２ωd成分を取り出す。
【００６２】かけ算回路１４３，１４４でそれぞれ１／
（２Ｊ1（ｄｚ）），１／（２Ｊ2（ｄｚ））をかけて信
号Ａ（＝−ｓｉｎΦ）およびＢ（＝ｃｏｓΦ）を得る。
割り算回路１４５で、−Ａ／Ｂの演算を行って信号Ｘを
得る。さらに、ベクトル演算回路１４６で、ｔａｎ-1Ｘ
＝Φを得た。
（２Ｊ1（ｄｚ）），１／（２Ｊ2（ｄｚ））をかけて信
号Ａ（＝−ｓｉｎΦ）およびＢ（＝ｃｏｓΦ）を得る。
割り算回路１４５で、−Ａ／Ｂの演算を行って信号Ｘを
得る。さらに、ベクトル演算回路１４６で、ｔａｎ-1Ｘ
＝Φを得た。
【００６３】周波数２ωd成分の信号Ｂの符号が変わる
ところで、図６Ｃに示すように、ｔａｎ-1Ｘに不連続が
生じる。
ところで、図６Ｃに示すように、ｔａｎ-1Ｘに不連続が
生じる。
【００６４】これは、図６Ｂに示すように、ｔａｎΦ
が、π／２、３π／２、５π／２で不連続となるためで
ある。
が、π／２、３π／２、５π／２で不連続となるためで
ある。
【００６５】信号Ｂ（＝ｃｏｓΦ）の符号が入れ替わる
時に、以下の操作を行う。
時に、以下の操作を行う。
【００６６】まず、信号Ｂ（＝ｃｏｓΦ）の符号が正か
ら負に変わるときの操作を説明する。図６Ａに示すよう
に、Ａ（＝-sinΦ）が負であるときは、Φにπを加え
る。一方、Ａ（＝-sinΦ）が正であるときは、Φからπ
を引く。
ら負に変わるときの操作を説明する。図６Ａに示すよう
に、Ａ（＝-sinΦ）が負であるときは、Φにπを加え
る。一方、Ａ（＝-sinΦ）が正であるときは、Φからπ
を引く。
【００６７】次に、信号Ｂ（＝ｃｏｓΦ）の符号が負か
ら正に変わるときの操作を説明する。図６Ａに示すよう
に、Ａ（＝-siｎΦ）が正であるときは、Φにπを加え
る。一方、Ａ（＝-sinΦ）が負であるときは、Φからπ
を引く。
ら正に変わるときの操作を説明する。図６Ａに示すよう
に、Ａ（＝-siｎΦ）が正であるときは、Φにπを加え
る。一方、Ａ（＝-sinΦ）が負であるときは、Φからπ
を引く。
【００６８】これらの処理を行うには、アップダウンカ
ウンタ１４８で位相の信号Ｂのゼロクロスの回数をカウ
ントし、このカウント数とπとの席をベクトル演算回路
１４６の出力に加える。
ウンタ１４８で位相の信号Ｂのゼロクロスの回数をカウ
ントし、このカウント数とπとの席をベクトル演算回路
１４６の出力に加える。
【００６９】具体的には、ｃｏｓΦの符号が正から負に
変わるとき、ｓｉｎΦが正ならカウンタに１を加え、ｓ
ｉｎΦが負ならカウンタから１を引く。一方、ｃｏｓΦ
の符号が負から正に変わるとき、ｓｉｎΦが正ならカウ
ンタから１を引き、ｓｉｎΦが負ならカウンタに１を加
える。そして、カウンタ出力にπを乗じて、Φ（−２／
π＜Φ＜π／２）に加算すればよい。
変わるとき、ｓｉｎΦが正ならカウンタに１を加え、ｓ
ｉｎΦが負ならカウンタから１を引く。一方、ｃｏｓΦ
の符号が負から正に変わるとき、ｓｉｎΦが正ならカウ
ンタから１を引き、ｓｉｎΦが負ならカウンタに１を加
える。そして、カウンタ出力にπを乗じて、Φ（−２／
π＜Φ＜π／２）に加算すればよい。
【００７０】こうして、不連続量を補い、信号の位相角
Φを得た。
Φを得た。
【００７１】かけ算回路１４７でλ／４πａを乗じて、
（θ（ｔ）＋（λ／４πａ）・φ2）が得られる。この
ようにして、初期位相分のオフセットを含んだ形での方
位角（θ（ｔ）＋（λ／４πａ）φ2）、あるいはこれ
を微分回路１４０で時間微分した角速度Ω（ｔ）が得ら
れた。
（θ（ｔ）＋（λ／４πａ）・φ2）が得られる。この
ようにして、初期位相分のオフセットを含んだ形での方
位角（θ（ｔ）＋（λ／４πａ）φ2）、あるいはこれ
を微分回路１４０で時間微分した角速度Ω（ｔ）が得ら
れた。
【００７２】ここで、ｄzの値として、振動台からドラ
イバへのフィードバック信号の振幅をモニタして、ディ
ザの振幅を得たが、あらかじめ振動台の特性を調べて駆
動電圧と振動台の回転角の関係を得ておいたものを用い
てもよい。
イバへのフィードバック信号の振幅をモニタして、ディ
ザの振幅を得たが、あらかじめ振動台の特性を調べて駆
動電圧と振動台の回転角の関係を得ておいたものを用い
てもよい。
【００７３】素子形状から決まる比例定数４πａ／λが
９６０．０のとき、０．０５ｄｅｇ／ｓの角速度Ωに対
して、電圧信号Ｓｖ（ｔ）の周波数として４８ｄｅｇ／
ｓ＝０．１３Ｈｚとなった。
９６０．０のとき、０．０５ｄｅｇ／ｓの角速度Ωに対
して、電圧信号Ｓｖ（ｔ）の周波数として４８ｄｅｇ／
ｓ＝０．１３Ｈｚとなった。
【００７４】信号処理回路で位相角１度を検知できると
きに、１／４０秒間隔のサンプリングで位相角Φの１度
の変動を検知した。従来のＦ−Ｖ変換の場合には、１パ
ルスを検知するまでに最大７．５秒かかっていた。
きに、１／４０秒間隔のサンプリングで位相角Φの１度
の変動を検知した。従来のＦ−Ｖ変換の場合には、１パ
ルスを検知するまでに最大７．５秒かかっていた。
【００７５】この実施例では半導体材料としてＩｎＧａ
ＡｓＰ／ＩｎＰ系を用いたが、ＧａＡｓ系、ＺｎＳｅ
系、ＩｎＧａＮ系などの材料であっても構わない。
ＡｓＰ／ＩｎＰ系を用いたが、ＧａＡｓ系、ＺｎＳｅ
系、ＩｎＧａＮ系などの材料であっても構わない。
【００７６】なお、リング共振器型半導体レーザー素子
１１は、以下のようにして作製した。
１１は、以下のようにして作製した。
【００７７】図２Ａは、レーザー素子の模式的上面図で
ある。
ある。
【００７８】又、図２Ｂは、図２ＡのＡＡ'での断面図
である。はじめに、図２Ｂに示す半導体多層構造を有機
金属気相成長法によって成膜した。すなわち、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板１０２上に、１．３μｍ組成のノンドープＩｎＧ
ａＡｓＰ光ガイド層１０３（厚さ０．１５μｍ）、１．
５５μｍ組成のアンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層１０４
（厚さ０．１μｍ）、１．３μｍ組成のノンドープＩｎ
ＧａＡｓＰ光ガイド層１０５（厚さ０．１５μｍ）、ｐ
−ＩｎＰクラッド層１０６（厚さ１．５μｍ）ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓキャップ層１０７を結晶成長した。
である。はじめに、図２Ｂに示す半導体多層構造を有機
金属気相成長法によって成膜した。すなわち、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板１０２上に、１．３μｍ組成のノンドープＩｎＧ
ａＡｓＰ光ガイド層１０３（厚さ０．１５μｍ）、１．
５５μｍ組成のアンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層１０４
（厚さ０．１μｍ）、１．３μｍ組成のノンドープＩｎ
ＧａＡｓＰ光ガイド層１０５（厚さ０．１５μｍ）、ｐ
−ＩｎＰクラッド層１０６（厚さ１．５μｍ）ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓキャップ層１０７を結晶成長した。
【００７９】フォトレジストを塗布し、マスクパタンを
露光、現像して導波路形状とミラー形状のレジストパタ
ンを形成した。塩素ガスを用いたリアクティブイオンエ
ッチングによって、高さ３μｍのハイメサ形状のリッジ
導波路とミラーを形成した。絶縁膜１０９としてＳｉＮ
を全面にプラズマＣＶＤ法で形成した。リッジ導波路上
部のＳｉＮを除去してコンタクト窓とした。Ｃｒ／Ａｕ
をリッジ導波路上部とミラー１３の側面に蒸着して、ｐ
−電極１０８およびミラーの反射膜とした。ウェハの下
側にはＡｕＧｅ／Ａｕを蒸着してｎ−電極１０１とし
た。水素雰囲気中でアロイ化して、ｐ，ｎの電極をオー
ミック接触とした。
露光、現像して導波路形状とミラー形状のレジストパタ
ンを形成した。塩素ガスを用いたリアクティブイオンエ
ッチングによって、高さ３μｍのハイメサ形状のリッジ
導波路とミラーを形成した。絶縁膜１０９としてＳｉＮ
を全面にプラズマＣＶＤ法で形成した。リッジ導波路上
部のＳｉＮを除去してコンタクト窓とした。Ｃｒ／Ａｕ
をリッジ導波路上部とミラー１３の側面に蒸着して、ｐ
−電極１０８およびミラーの反射膜とした。ウェハの下
側にはＡｕＧｅ／Ａｕを蒸着してｎ−電極１０１とし
た。水素雰囲気中でアロイ化して、ｐ，ｎの電極をオー
ミック接触とした。
【００８０】半導体多層構造からなる光導波路と空気で
は屈折率が異なるため、界面では反射が生じる。半導体
層の屈折率が３．５の場合には、界面の法線とレーザー
光のなす角が１６．６度以上で全反射となる。全反射を
受けるモードは、他のモードに比べてミラー損失が小さ
く、低注入電流レベルで発振が開始する。しかもこのモ
ードに利得が集中するため、他のモードの発振を抑圧す
る。図２において、界面に対する法線とレーザー光のな
す角は４５度であり、全反射条件を満たす。リング共振
器型半導体レーザー素子を定電流源で駆動し、室温での
発振しきい値は３ｍＡであった。
は屈折率が異なるため、界面では反射が生じる。半導体
層の屈折率が３．５の場合には、界面の法線とレーザー
光のなす角が１６．６度以上で全反射となる。全反射を
受けるモードは、他のモードに比べてミラー損失が小さ
く、低注入電流レベルで発振が開始する。しかもこのモ
ードに利得が集中するため、他のモードの発振を抑圧す
る。図２において、界面に対する法線とレーザー光のな
す角は４５度であり、全反射条件を満たす。リング共振
器型半導体レーザー素子を定電流源で駆動し、室温での
発振しきい値は３ｍＡであった。
【００８１】リング共振器内では、右回りの周回モード
と左回りの周回モードが独立に存在している。素子が慣
性系に対して角速度を持たない（静止している）場合に
は、この右回りモードと左回りモードの発振周波数に差
はなく、活性層の利得ピーク波長でのレーザー発振とな
っている。この場合の波長は１．５５μｍである。
と左回りの周回モードが独立に存在している。素子が慣
性系に対して角速度を持たない（静止している）場合に
は、この右回りモードと左回りモードの発振周波数に差
はなく、活性層の利得ピーク波長でのレーザー発振とな
っている。この場合の波長は１．５５μｍである。
【００８２】［実施例２］図３を参照して、実施例２の
ジャイロについて説明する。３１はリング共振器型ガス
レーザー、３２は回転台、３３は回転台のドライバ、３
４は信号処理回路、３５はガスレーザーの駆動電源であ
る。
ジャイロについて説明する。３１はリング共振器型ガス
レーザー、３２は回転台、３３は回転台のドライバ、３
４は信号処理回路、３５はガスレーザーの駆動電源であ
る。
【００８３】図4は、リング共振器型ガスレーザー３１
の詳細平面図である。ここで、１０１は電気端子、１１
０は石英をくり抜いて作製した石英管、１１１はミラ
ー、１２１はアノード、１２２はカソード、１３１は右
回りのレーザー光、１３２は左回りのレーザー光であ
る。
の詳細平面図である。ここで、１０１は電気端子、１１
０は石英をくり抜いて作製した石英管、１１１はミラ
ー、１２１はアノード、１２２はカソード、１３１は右
回りのレーザー光、１３２は左回りのレーザー光であ
る。
【００８４】ガスレーザー３１において、石英管１１０
の中にヘリウムガスとネオンガスを入れ、アノードとカ
ソード間に電圧をかけると放電が始まり、電流が流れる
ようになる。この石英管１１０が静止しているときは、
右回りのレーザー光と左回りのレーザー光の発振周波数
は全く等しく、４．７３×１０15Ｈｚ、発振波長λは６
３２．８ｎｍである。この石英管が毎秒１度の回転を受
け、共振器の１辺の長さが１０ｃｍのとき、ビート周波
数は４９６．５ｋＨｚとなる。
の中にヘリウムガスとネオンガスを入れ、アノードとカ
ソード間に電圧をかけると放電が始まり、電流が流れる
ようになる。この石英管１１０が静止しているときは、
右回りのレーザー光と左回りのレーザー光の発振周波数
は全く等しく、４．７３×１０15Ｈｚ、発振波長λは６
３２．８ｎｍである。この石英管が毎秒１度の回転を受
け、共振器の１辺の長さが１０ｃｍのとき、ビート周波
数は４９６．５ｋＨｚとなる。
【００８５】このとき、電源電流が一定となるよう駆動
電源３５を調整しておき、電極端子１０１から端子電圧
をモニターすると振幅１００ｍＶで周波数４９６．５ｋ
Ｈｚの信号が得られる。
電源３５を調整しておき、電極端子１０１から端子電圧
をモニターすると振幅１００ｍＶで周波数４９６．５ｋ
Ｈｚの信号が得られる。
【００８６】もちろん、定電圧駆動であれば、端子に流
れる電流の変化を検出することができる。ここでは、端
子電圧の変化を検出したが、インピーダンスメーターを
用いて、放電のインピーダンスの変化を直接検出しても
よい。なお、ここでは、ヘリウムガスとネオンガスを用
いたが、レーザー発振する気体であれば何であってもよ
い。
れる電流の変化を検出することができる。ここでは、端
子電圧の変化を検出したが、インピーダンスメーターを
用いて、放電のインピーダンスの変化を直接検出しても
よい。なお、ここでは、ヘリウムガスとネオンガスを用
いたが、レーザー発振する気体であれば何であってもよ
い。
【００８７】ガスレーザー３１を駆動電源３５によって
このように駆動したうえでさらに、回転台３２をドライ
バ３３で駆動してレーザーの方位角を角周波数ωdの正
弦波で振動した。第１の実施例と同様に、信号Ｓ
v（ｔ）が、角周波数ωd成分およびその高調波成分を含
むので、信号処理回路でこれらの振幅を抽出することに
よって信号Ｓv（ｔ）の位相角Φを得る。そして、これ
の微分をしてジャイロの慣性系に対する角速度が回転方
向を含めて得られた。
このように駆動したうえでさらに、回転台３２をドライ
バ３３で駆動してレーザーの方位角を角周波数ωdの正
弦波で振動した。第１の実施例と同様に、信号Ｓ
v（ｔ）が、角周波数ωd成分およびその高調波成分を含
むので、信号処理回路でこれらの振幅を抽出することに
よって信号Ｓv（ｔ）の位相角Φを得る。そして、これ
の微分をしてジャイロの慣性系に対する角速度が回転方
向を含めて得られた。
【００８８】角速度が小さい場合にも、信号の周波数を
検知する場合に比べて１００倍程度高い応答速度が得ら
れた。
検知する場合に比べて１００倍程度高い応答速度が得ら
れた。
【００８９】［実施例３］図５にしたがって、本発明の
ジャイロの実施例３を説明する。１１はリング共振器型
半導体レーザー素子、１２は振動台、２３は振動台のド
ライバー、２４はディジタルの信号処理回路、１５は直
流電流源、１６は保護抵抗である。また２４１は入力部
のＡ／Ｄ変換器、２４２はマイクロプロセッサである。
ジャイロの実施例３を説明する。１１はリング共振器型
半導体レーザー素子、１２は振動台、２３は振動台のド
ライバー、２４はディジタルの信号処理回路、１５は直
流電流源、１６は保護抵抗である。また２４１は入力部
のＡ／Ｄ変換器、２４２はマイクロプロセッサである。
【００９０】リング共振器型半導体レーザー素子１１を
定電流源１５で駆動して発振させること、振動台１２を
ドライバで駆動して正弦波状の角変位を与えることなど
は、第１の実施例と同等である。
定電流源１５で駆動して発振させること、振動台１２を
ドライバで駆動して正弦波状の角変位を与えることなど
は、第１の実施例と同等である。
【００９１】Ａ／Ｄ変換器２４１でサンプリングされた
デジタル信号に対して、ディジタル的に周波数ωd成分
とその高調波成分を得るために、マイクロプロセッサ２
４２内で高速フーリエ変換を行い、位相角Φについては
ドライバ２３からの信号を参照信号として計算した。す
なわち、ｔａｎ-1（ｘ）の演算を行い、カウンタに保持
した位相を加え、定数をかけて（θ（ｔ）＋φ3）を得
た。
デジタル信号に対して、ディジタル的に周波数ωd成分
とその高調波成分を得るために、マイクロプロセッサ２
４２内で高速フーリエ変換を行い、位相角Φについては
ドライバ２３からの信号を参照信号として計算した。す
なわち、ｔａｎ-1（ｘ）の演算を行い、カウンタに保持
した位相を加え、定数をかけて（θ（ｔ）＋φ3）を得
た。
【００９２】ここに、φ3 ＝ （λ／４πａ）・φ2
である。これを微分することによって角速度Ω（ｔ）が
得られた。
である。これを微分することによって角速度Ω（ｔ）が
得られた。
【００９３】マイクロプロセッサ２４２内でまた、ディ
ザの大きさｄzを得るために、周波数ωd成分の信号と周
波数３ωd成分の信号の比をとり、これから、Ｊ
1（ｄz）／Ｊ3（ｄz）を評価して、ｄzを得た。また、
ｄzを所望の値に制御するための誤差信号を、信号処理
回路２４からドライバ２３に戻している。
ザの大きさｄzを得るために、周波数ωd成分の信号と周
波数３ωd成分の信号の比をとり、これから、Ｊ
1（ｄz）／Ｊ3（ｄz）を評価して、ｄzを得た。また、
ｄzを所望の値に制御するための誤差信号を、信号処理
回路２４からドライバ２３に戻している。
【００９４】
【発明の効果】以上説明した本発明ビート信号の周波数
が低い場合であっても、短い時定数で角速度検知が可能
となる。
が低い場合であっても、短い時定数で角速度検知が可能
となる。
【図１】本発明の実施例１のジャイロの概念図
【図２Ａ】レーザー素子の模式的上面図
【図２Ｂ】図２Ａのレーザー素子のAA'断面図
【図３】実施例２のジャイロの概念図
【図４】リング共振器型ガスレーザーの詳細平面図
【図５】実施例３のジャイロの概念図
【図６Ａ】周波数２ωｄ成分A、Bと位相角Φの関係を説
明するためのグラフ
明するためのグラフ
【図６Ｂ】tanΦの不連続に伴う処理を説明するための
グラフ
グラフ
【図６Ｃ】ベクトル演算回路の出力tan-1Xと位相角Φの
関係を示すグラフ
関係を示すグラフ
【図７】回転に伴って半導体レーザー素子の端子電圧が
変化することを利用した米国特許第４４３１３０８号記
載のジャイロの概念図
変化することを利用した米国特許第４４３１３０８号記
載のジャイロの概念図
１１ リング共振器型半導体レーザー １２，３２ 振動台 １３，２３，３３ 振動台ドライバ １４，２４，３４ 信号処理回路 １５ 電流源 １０２ ｎ−ＩｎＰ基板 １０３ ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層 １０４ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 １０５ ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層 １０６ ｐ−ＩｎＰクラッド層 １０７ ｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層 ３１ リング共振器型半導体レーザー ３５ レーザー駆動電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F105 BB20 DD07 5F072 AA01 AB13 HH02 JJ20 KK05 LL09 LL16 PP07 YY20 5F073 AA13 AA45 AA66 BA09 CA12 CB02 CB10 DA05 DA25
Claims (9)
- 【請求項１】 リング共振器型レーザーと、前記レーザ
ーに振動を与える為の振動台と、前記レーザーからの出
力信号を演算処理する信号処理手段とを有するジャイロ
であって、 前記信号処理手段は、前記振動台の振動周期成分及びそ
の高調波成分のそれぞれの振幅から前記出力信号の位相
角を求めることを特徴とするジャイロ。 - 【請求項２】 前記信号処理手段は、前記位相角を微
分して角速度を得る処理を行うことを特徴とする請求項
１記載のジャイロ。 - 【請求項３】 前記高調波成分は、前記振動台の振動周
期の２倍の周期を持つ成分であることを特徴とする請求
項１記載のジャイロ。 - 【請求項４】 前記信号処理手段は、前記振動台に印加
した振動振幅を得る処理を行うことを特徴とする請求項
１記載のジャイロ。 - 【請求項５】 前記振動台は、自らの振動の振動振幅を
検知する手段を有し、 前記信号処理手段は、前記振動振幅に基づいて前記出力
信号を信号処理することを特徴とする請求項１記載のジ
ャイロ。 - 【請求項６】 前記振動台の振動振幅は、前記振動台を
駆動する駆動手段から検知されることを特徴とする請求
項１記載のジャイロ。 - 【請求項７】 前記リング共振器型レーザーの共振器の
法線方向と、前記振動台の回転軸の方向とが同一である
ことを特徴とする請求項１記載のジャイロ。 - 【請求項８】 検出対象の角速度信号の帯域より高い周
波数の微小振動を前記振動台に印加することを特徴とす
る請求項１記載のジャイロ。 - 【請求項９】 前記リング共振器型レーザーは、半導体
レーザーであることを特徴とする請求項１記載のジャイ
ロ。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000067019A JP2000329565A (ja) | 1999-03-16 | 2000-03-10 | ジャイロ装置 |
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039399 | 1999-03-16 | ||
| JP11-70393 | 1999-03-16 | ||
| JP2000067019A JP2000329565A (ja) | 1999-03-16 | 2000-03-10 | ジャイロ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329565A true JP2000329565A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=26411557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000067019A Pending JP2000329565A (ja) | 1999-03-16 | 2000-03-10 | ジャイロ装置 |
Country Status (2)
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|---|---|---|---|---|
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2000
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008532040A (ja) * | 2005-03-04 | 2008-08-14 | カスタム センサーズ アンド テクノロジーズ インコーポレイテッド | センサバイアスキャンセルを用いた慣性計測システム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6448552B1 (en) | 2002-09-10 |
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