JPH0626869A - ディザモータ及び慣性測定装置 - Google Patents
ディザモータ及び慣性測定装置Info
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- JPH0626869A JPH0626869A JP4118565A JP11856592A JPH0626869A JP H0626869 A JPH0626869 A JP H0626869A JP 4118565 A JP4118565 A JP 4118565A JP 11856592 A JP11856592 A JP 11856592A JP H0626869 A JPH0626869 A JP H0626869A
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- 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
- G01C19/68—Lock-in prevention
- G01C19/70—Lock-in prevention by mechanical means
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
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- G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
- G01C19/66—Ring laser gyrometers
- G01C19/661—Ring laser gyrometers details
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の慣性センサにディザを加えるためのデ
ィザ・モータを提供することにある。 【構成】 複数の慣性センサにディザを加えるためのデ
ィザ・モータに、外部支持リングと、複数のリードと、
複数の取り付け支持体が含まれている。外部支持リング
の形状は、全体に円形または多角形とすることができ
る。複数のリードのそれぞれは、ハブ端部と外端部を備
えており、ハブ端部は、共通のハブに接続され、リング
端部が、外部支持リングに接続されている。複数のリー
ドは、互いに等しい角度に配置され、ハブから半径方向
の外側に延びるように構成されている。複数の取り付け
支持体が、ハブから外側に延び、各取り付け支持体は、
複数のリードのうちの２つの間に配置される。取り付け
支持体は、やはり、等間隔に配置されている。さらに、
各リードには、圧電素子のような発振手段が接続されて
いる。
ィザ・モータを提供することにある。 【構成】 複数の慣性センサにディザを加えるためのデ
ィザ・モータに、外部支持リングと、複数のリードと、
複数の取り付け支持体が含まれている。外部支持リング
の形状は、全体に円形または多角形とすることができ
る。複数のリードのそれぞれは、ハブ端部と外端部を備
えており、ハブ端部は、共通のハブに接続され、リング
端部が、外部支持リングに接続されている。複数のリー
ドは、互いに等しい角度に配置され、ハブから半径方向
の外側に延びるように構成されている。複数の取り付け
支持体が、ハブから外側に延び、各取り付け支持体は、
複数のリードのうちの２つの間に配置される。取り付け
支持体は、やはり、等間隔に配置されている。さらに、
各リードには、圧電素子のような発振手段が接続されて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、回転センサに
関するものであり、とりわけ、リング・レーザ・ジャイ
ロスコープ回転センサに関するものである。さらに、本
発明は、とりわけ、共通のディザ・モータを利用して、
複数のリング・レーザ・ジャイロスコープにディザを加
え、ロック・イン効果を弱めるための装置及び方法に関
するものである。
関するものであり、とりわけ、リング・レーザ・ジャイ
ロスコープ回転センサに関するものである。さらに、本
発明は、とりわけ、共通のディザ・モータを利用して、
複数のリング・レーザ・ジャイロスコープにディザを加
え、ロック・イン効果を弱めるための装置及び方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】リング・レーザ角速度センサは、周知の
ところである。リング・レーザ角速度センサの一例が、
参考までに本書に組み込まれているハンス他に対して発
行された米国特許第４，７５１，７１８号である。一般
にリング・レーザ・ジャイロとして知られている現在の
リング・レーザ角速度センサには、ギャップを密閉する
ために形成された複数のキャビティを備える熱的および
機械的に安定したレーザ・ブロックが含まれている。キ
ャビティの最端部には、レーザ・ビームを反射して、光
学閉ループ光路を形成するため、ミラーが取り付けられ
ている。
ところである。リング・レーザ角速度センサの一例が、
参考までに本書に組み込まれているハンス他に対して発
行された米国特許第４，７５１，７１８号である。一般
にリング・レーザ・ジャイロとして知られている現在の
リング・レーザ角速度センサには、ギャップを密閉する
ために形成された複数のキャビティを備える熱的および
機械的に安定したレーザ・ブロックが含まれている。キ
ャビティの最端部には、レーザ・ビームを反射して、光
学閉ループ光路を形成するため、ミラーが取り付けられ
ている。
【０００３】こうしたセンサに関連して、先行技術にお
いて時折認められ、センサを回転振動させることによっ
て解決されたロック・インと呼ばれる現象がある。従
来、圧電アクチュエータがサスペンション・システムに
接続されている。このサスペンション・システムはセン
サ・ブロックをサスペンション・システムに固有の内在
する機械的周波数で角振動させる。このディザ運動が、
慣性空間におけるセンサの実際の回転に重ねられる。先
行技術では、ディザの影響のない慣性回転データを回復
するためのさまざまなアプローチが行われた。
いて時折認められ、センサを回転振動させることによっ
て解決されたロック・インと呼ばれる現象がある。従
来、圧電アクチュエータがサスペンション・システムに
接続されている。このサスペンション・システムはセン
サ・ブロックをサスペンション・システムに固有の内在
する機械的周波数で角振動させる。このディザ運動が、
慣性空間におけるセンサの実際の回転に重ねられる。先
行技術では、ディザの影響のない慣性回転データを回復
するためのさまざまなアプローチが行われた。
【０００４】先行技術によるディザ・サスペンション・
メカニズムは、一般に、各リング・レーザ・ジャイロの
ハブに埋め込まれた単一の専用ディザ・モータによっ
て、単一のリング・レーザ・ジャイロにディザを加える
ことを目指したものである。こうしたシステムの例に
は、ハンスのリング・レーザ・ジャイロ以外にも、スツ
ジャーン他に対する米国特許第４，６５３，９１８号、
及び、ライト他に対する米国特許第４，３４９，１８３
号がある。
メカニズムは、一般に、各リング・レーザ・ジャイロの
ハブに埋め込まれた単一の専用ディザ・モータによっ
て、単一のリング・レーザ・ジャイロにディザを加える
ことを目指したものである。こうしたシステムの例に
は、ハンスのリング・レーザ・ジャイロ以外にも、スツ
ジャーン他に対する米国特許第４，６５３，９１８号、
及び、ライト他に対する米国特許第４，３４９，１８３
号がある。
【０００５】内部リング・レーザ・ジャイロ・ブロック
内における多重リング・レーザ・ジャイロ・ビームにデ
ィザを加えるためのディザ・モータも知られている。例
えば、「多軸レーザ角速度センサー」と題するレチェバ
リアに対する米国特許第３，５０３，６８８号には、３
組の反転レーザ・ビームを支持する中実ブロック支持装
置が開示されている。シャフト及びブロックは、単一の
機械的ディザ手段によってシャフト軸まわりで振動させ
られる、すなわち、ディザが加えられる。ディザの成分
は、各三角形の経路に伝搬し、全部で３つの三角形に同
時にディザが加えられる。
内における多重リング・レーザ・ジャイロ・ビームにデ
ィザを加えるためのディザ・モータも知られている。例
えば、「多軸レーザ角速度センサー」と題するレチェバ
リアに対する米国特許第３，５０３，６８８号には、３
組の反転レーザ・ビームを支持する中実ブロック支持装
置が開示されている。シャフト及びブロックは、単一の
機械的ディザ手段によってシャフト軸まわりで振動させ
られる、すなわち、ディザが加えられる。ディザの成分
は、各三角形の経路に伝搬し、全部で３つの三角形に同
時にディザが加えられる。
【０００６】「圧電トランスジューサを用いた速度制御
システム」と題するフェリス他に対する米国特許第４，
８５６，９０１号には、レチェバリアの米国特許第３，
５０３，６８８号に用いられているディザの概念とまさ
しく同様の設計が開示されている。中実ブロックに統合
される３つのリング・レーザ・ジャイロの経路には、単
一のディザ・メカニズムによって機械的に立方体の対角
線を通るディザが加えられる。これに対し、本発明は、
それぞれ、多角形をなす３つの別個になったリング・レ
ーザ・ジャイロに、同時にディザを加える装置であり、
米国特許第３，５０３，６８８号におけるような一体化
された中実ブロック構造を必要としない。従って、本発
明は、別個になったリング・レーザ・ジャイロを用いる
ことによって、より小さいリング・レーザ・ジャイロ・
パッケージ構造を可能にするものである。これによっ
て、単一の３ジャイロ・ブロックを製造する複雑さ及び
費用が回避される。
システム」と題するフェリス他に対する米国特許第４，
８５６，９０１号には、レチェバリアの米国特許第３，
５０３，６８８号に用いられているディザの概念とまさ
しく同様の設計が開示されている。中実ブロックに統合
される３つのリング・レーザ・ジャイロの経路には、単
一のディザ・メカニズムによって機械的に立方体の対角
線を通るディザが加えられる。これに対し、本発明は、
それぞれ、多角形をなす３つの別個になったリング・レ
ーザ・ジャイロに、同時にディザを加える装置であり、
米国特許第３，５０３，６８８号におけるような一体化
された中実ブロック構造を必要としない。従って、本発
明は、別個になったリング・レーザ・ジャイロを用いる
ことによって、より小さいリング・レーザ・ジャイロ・
パッケージ構造を可能にするものである。これによっ
て、単一の３ジャイロ・ブロックを製造する複雑さ及び
費用が回避される。
【０００７】他の技術によって、各種のディザ案が提示
されている。「簡単化されたリング・レーザ・ジャイロ
スコープ・ディザ制御及び方法」と題するボノイストに
対する米国特許第４，８０１，２０６号も、ディザ機構
を目指したものである。リング・レーザ・ジャイロ本体
と支持体の間にディザ・フレクサが取り付けられてお
り、リング・レーザ・ジャイロスコープにディザを加え
て、検知軸まわりで角振動を生じさせることができるよ
うになっている。
されている。「簡単化されたリング・レーザ・ジャイロ
スコープ・ディザ制御及び方法」と題するボノイストに
対する米国特許第４，８０１，２０６号も、ディザ機構
を目指したものである。リング・レーザ・ジャイロ本体
と支持体の間にディザ・フレクサが取り付けられてお
り、リング・レーザ・ジャイロスコープにディザを加え
て、検知軸まわりで角振動を生じさせることができるよ
うになっている。
【０００８】「レーザ・ジャイロの揺れないカウンター
・バランス・ディザ・メカニズム」と題するバトラーに
対する米国特許第４，７１１，５７５号には、３つのバ
ネ・サスペンション・システムを利用したレーザ・ジャ
イロ・ディザ機構が開示されている。
・バランス・ディザ・メカニズム」と題するバトラーに
対する米国特許第４，７１１，５７５号には、３つのバ
ネ・サスペンション・システムを利用したレーザ・ジャ
イロ・ディザ機構が開示されている。
【０００９】「レーザ角度センサーの機械的なディザ安
定化方法及び装置」と題するフェルス他に対する米国特
許第４，７１０，０２７号には、１つ、２つ、３つ、ま
たは、４つのディザ機構を選択的に同時に付勢する装置
が開示されている。米国特許第４，７１０，０２７号
は、選択的に付勢される少なくとも３つのリング・レー
ザ・ジャイロのそれぞれに接続された独立したディザ手
段を目指したものである。これは、本発明が、複数のリ
ング・レーザ・ジャイロに同時にディザを加える単一デ
ィザ機構であるという点で、本発明とは異なるものであ
る。
定化方法及び装置」と題するフェルス他に対する米国特
許第４，７１０，０２７号には、１つ、２つ、３つ、ま
たは、４つのディザ機構を選択的に同時に付勢する装置
が開示されている。米国特許第４，７１０，０２７号
は、選択的に付勢される少なくとも３つのリング・レー
ザ・ジャイロのそれぞれに接続された独立したディザ手
段を目指したものである。これは、本発明が、複数のリ
ング・レーザ・ジャイロに同時にディザを加える単一デ
ィザ機構であるという点で、本発明とは異なるものであ
る。
【００１０】「低Ｑ本体振動レーザ・ジャイロ組立体」
と題するスツジャン他に対する米国特許第４，６５３，
９１８号には、Ｑの低いリング・レーザ・ジャイロ用デ
ィザ・モータ・アセンブリが開示されている。
と題するスツジャン他に対する米国特許第４，６５３，
９１８号には、Ｑの低いリング・レーザ・ジャイロ用デ
ィザ・モータ・アセンブリが開示されている。
【００１１】「リングレーザ角度回転センサのディザ制
御器」と題するカーバイ他に対する米国特許第４，５９
７，６６７号には、リング・レーザ・ジャイロのハブに
挿入されるディザ装置が開示されている。該機構には、
センサ本体の位置と支持手段を関連づけるパラメータを
測定するピック・オフ・センサが含まれている。
御器」と題するカーバイ他に対する米国特許第４，５９
７，６６７号には、リング・レーザ・ジャイロのハブに
挿入されるディザ装置が開示されている。該機構には、
センサ本体の位置と支持手段を関連づけるパラメータを
測定するピック・オフ・センサが含まれている。
【００１２】「レーザ・ジャイロ・ディザ・メカニズム
のスプリング」と題するライト他に対する米国特許第
４，３４９，１８３号には、ハブとリムの間にたわみバ
ネを用いたリング・レーザ・ジャイロ用ディザ機構のた
めのたわみバネ・アセンブリが開示されている。各バネ
は、４つの圧電ウェーハによって駆動される。
のスプリング」と題するライト他に対する米国特許第
４，３４９，１８３号には、ハブとリムの間にたわみバ
ネを用いたリング・レーザ・ジャイロ用ディザ機構のた
めのたわみバネ・アセンブリが開示されている。各バネ
は、４つの圧電ウェーハによって駆動される。
【００１３】「レーザ・ジャイロ・メカニズム」と題す
るマックメーヤ他に対する米国特許第４，３０９，１０
７号には、３バネ・サスペンション・システムを利用し
たレーザ・ジャイロ用ディザ機構が開示されている。
るマックメーヤ他に対する米国特許第４，３０９，１０
７号には、３バネ・サスペンション・システムを利用し
たレーザ・ジャイロ用ディザ機構が開示されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
の慣性センサにディザを加えるためのディザ・モータを
提供することにある。
の慣性センサにディザを加えるためのディザ・モータを
提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】ディザ・モータに、外部
支持リングと、複数のリードと、複数の取り付け支持体
が含まれている。外部支持リングの形状は、円形または
多角形とすることができる。複数のリードのそれぞれ
は、ハブ端部と外端部を備えており、ハブ端部は、共通
のハブに接続され、リング端部が、外部支持リングに接
続されている。複数のリードは、互いに等しい角度に配
置し、ハブから半径方向の外側に延びるように構成する
のが有利である。複数の取り付け支持体が、ハブから外
側に延び、各取り付け支持体は、複数のリードのうちの
２つの間に配置される。取り付け支持体は、やはり、等
間隔に配置するのが有利である。さらに、各リードに
は、発振手段が接続されている。
支持リングと、複数のリードと、複数の取り付け支持体
が含まれている。外部支持リングの形状は、円形または
多角形とすることができる。複数のリードのそれぞれ
は、ハブ端部と外端部を備えており、ハブ端部は、共通
のハブに接続され、リング端部が、外部支持リングに接
続されている。複数のリードは、互いに等しい角度に配
置し、ハブから半径方向の外側に延びるように構成する
のが有利である。複数の取り付け支持体が、ハブから外
側に延び、各取り付け支持体は、複数のリードのうちの
２つの間に配置される。取り付け支持体は、やはり、等
間隔に配置するのが有利である。さらに、各リードに
は、発振手段が接続されている。
【００１６】本発明の態様の１つでは、外側リング部材
は、ほぼ三角形の形状からなる。本発明のもう１つの態
様では、複数のリードは、テーパ状であり、ハブ端部
は、第１の高さを有し、外端部は、それより低い第２の
高さを有している。本発明の特定の実施例の１つでは、
第１の高さが、第２の高さを上回る。本発明のさらにも
う１つの態様では、本発明によって得られるディザ・モ
ータは、少なくとも３つの半径方向のリードを備えてい
る。本発明のもう１つの態様では、発振手段は、複数の
リードのそれぞれに固定された圧電素子である。本発明
の他の目的、特徴及び利点については、当業者には実施
例の説明、請求項及び同じ番号が同様の構成要素を表し
た図面を通じて明らかになるであろう。
は、ほぼ三角形の形状からなる。本発明のもう１つの態
様では、複数のリードは、テーパ状であり、ハブ端部
は、第１の高さを有し、外端部は、それより低い第２の
高さを有している。本発明の特定の実施例の１つでは、
第１の高さが、第２の高さを上回る。本発明のさらにも
う１つの態様では、本発明によって得られるディザ・モ
ータは、少なくとも３つの半径方向のリードを備えてい
る。本発明のもう１つの態様では、発振手段は、複数の
リードのそれぞれに固定された圧電素子である。本発明
の他の目的、特徴及び利点については、当業者には実施
例の説明、請求項及び同じ番号が同様の構成要素を表し
た図面を通じて明らかになるであろう。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明のクラスタ・ディザ・モータ
を含む慣性測定装置の分解図である。慣性測定装置１０
には、カバー５０、プリント回路基板５２、クラスタ・
ディザ・モータ装置１、及びハウジング５４が含まれて
いる。ハウジング及びカバーは、例えば、ほぼ三角形ま
たはほぼ正方形といった、ほぼ多角形とすることが可能
である。代替案として、ハウジング及びカバーは、他の
構成要素と共に、円形、または楕円形といった同様に円
い形状をなすように製造することも可能である。ハウジ
ング５４及びカバー５０は、金属から成るのが普通であ
る。プリント回路基板５２には、当該技術において周知
の、慣性測定装置を作動させる回路要素を設けるのが有
利である。
を含む慣性測定装置の分解図である。慣性測定装置１０
には、カバー５０、プリント回路基板５２、クラスタ・
ディザ・モータ装置１、及びハウジング５４が含まれて
いる。ハウジング及びカバーは、例えば、ほぼ三角形ま
たはほぼ正方形といった、ほぼ多角形とすることが可能
である。代替案として、ハウジング及びカバーは、他の
構成要素と共に、円形、または楕円形といった同様に円
い形状をなすように製造することも可能である。ハウジ
ング５４及びカバー５０は、金属から成るのが普通であ
る。プリント回路基板５２には、当該技術において周知
の、慣性測定装置を作動させる回路要素を設けるのが有
利である。
【００１８】クラスタ・ディザ・モータ１は、外部支持
リング４０、複数のバネまたはリード２４、ハブ２２、
及び複数の取り付け支持体２６から構成される。複数の
リード２４のそれぞれに、エポキシ、または、にかわ、
または、同等の固定メカニズムといった周知の手段によ
って、発振手段２０が固定されている。発振手段２０
は、例えば、圧電素子２０Ａ〜２０Ｆとすることができ
る。
リング４０、複数のバネまたはリード２４、ハブ２２、
及び複数の取り付け支持体２６から構成される。複数の
リード２４のそれぞれに、エポキシ、または、にかわ、
または、同等の固定メカニズムといった周知の手段によ
って、発振手段２０が固定されている。発振手段２０
は、例えば、圧電素子２０Ａ〜２０Ｆとすることができ
る。
【００１９】圧電素子２０Ａは、例えば、駆動信号が加
えられると、選択的に膨張したり、あるいは、収縮した
りするように極性が備わっている。圧電素子２０Ｂに
も、極性が備わっており、１対の対置する電極（不図
示）が接続されている。圧電素子２０Ａ及び２０Ｂは、
極性が逆のため同じ駆動信号が加えられると、一方の素
子、例えば素子２０Ａが膨張し、もう一方の素子２０Ｂ
が収縮する。圧電素子２０Ａと２０Ｂの極性を同じとし
た場合、交互に膨張し、圧縮する所望の効果を得るため
には、駆動電圧の極性が逆でなければならない。圧電素
子２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、及び２０Ｆは、極性及び駆
動電圧が、それぞれ圧電素子２０Ａ及び２０Ｂとほぼ同
じである。従って、圧電素子２０Ａ、２０Ｃ、及び２０
Ｅが収縮し、圧電素子２０Ｂ、２０Ｄ、及び２０Ｆが膨
張する場合、リードが変形して、ディザ・モータ１がハ
ブ２２まわりを回転する。駆動信号の符号が変化する
と、ディザ・モータ１は、逆方向に回転する。図示のよ
うに、複数の取り付け手段２６のそれぞれに、複数のリ
ング・レーザ・ジャイロ５が取り付けられている。リン
グ・レーザ・ジャイロ５は、本発明と同じ譲受人に譲渡
された米国特許第４，７５１，７１８に記載のタイプと
することが可能である。リング・レーザ・ジャイロは、
多角形の形状が有利であり、一般に、正方形または三角
形のブロックとすることが可能である。
えられると、選択的に膨張したり、あるいは、収縮した
りするように極性が備わっている。圧電素子２０Ｂに
も、極性が備わっており、１対の対置する電極（不図
示）が接続されている。圧電素子２０Ａ及び２０Ｂは、
極性が逆のため同じ駆動信号が加えられると、一方の素
子、例えば素子２０Ａが膨張し、もう一方の素子２０Ｂ
が収縮する。圧電素子２０Ａと２０Ｂの極性を同じとし
た場合、交互に膨張し、圧縮する所望の効果を得るため
には、駆動電圧の極性が逆でなければならない。圧電素
子２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、及び２０Ｆは、極性及び駆
動電圧が、それぞれ圧電素子２０Ａ及び２０Ｂとほぼ同
じである。従って、圧電素子２０Ａ、２０Ｃ、及び２０
Ｅが収縮し、圧電素子２０Ｂ、２０Ｄ、及び２０Ｆが膨
張する場合、リードが変形して、ディザ・モータ１がハ
ブ２２まわりを回転する。駆動信号の符号が変化する
と、ディザ・モータ１は、逆方向に回転する。図示のよ
うに、複数の取り付け手段２６のそれぞれに、複数のリ
ング・レーザ・ジャイロ５が取り付けられている。リン
グ・レーザ・ジャイロ５は、本発明と同じ譲受人に譲渡
された米国特許第４，７５１，７１８に記載のタイプと
することが可能である。リング・レーザ・ジャイロは、
多角形の形状が有利であり、一般に、正方形または三角
形のブロックとすることが可能である。
【００２０】次に、図２を参照すると、本発明の代替実
施例は、図示のように、全体に、円形である。当該技術
の熟練者には、明らかなように、クラスタ・ディザ・モ
ータは、機能するのに、円形である必要はない。図２に
示す本発明のクラスタ・ディザ・モータ１０１は、外部
支持リング２４０、ハブ・セクション２２２、支持体２
２６、発振手段２０、及び、複数の半径方向に延びるリ
ード２２４から構成される。少なくとも３つのリング・
レーザ・ジャイロ５を用いる本発明の態様の１つでは、
複数の支持リード２２４は、３つの等間隔のリードとす
るのが有利である。リードのそれぞれは、ハブ２２２の
ハブ端部に取り付けられ、等間隔に配置されており、外
部支持リング２４０に対し半径方向の外側に突き出し
て、取り付け穴２３０を設けるのが有利な外端部の接合
部に取り付けられる。リードは、半径方向においてテー
パ状をなし、ハブ端部における第１の高さと、支持リン
グとの接合部における第２のより低い高さを有してい
る。第１の高さと第２の高さの比は、ハブ・セクション
２２２の中心に垂直に延びるスラスト軸３００に沿って
受けるスラスト量によって決まる。スラスト軸に沿った
１００，０００ｇのスラストに合わせて設計された本発
明の一例においては、第１の高さを第２の高さのほぼ５
倍にするのが有利であった。本開示が役に立つ技術の熟
練者には明らかなように、第１の端部と第２の端部にお
ける比は、一般に、少なくとも２：１とするのが有利で
ある。
施例は、図示のように、全体に、円形である。当該技術
の熟練者には、明らかなように、クラスタ・ディザ・モ
ータは、機能するのに、円形である必要はない。図２に
示す本発明のクラスタ・ディザ・モータ１０１は、外部
支持リング２４０、ハブ・セクション２２２、支持体２
２６、発振手段２０、及び、複数の半径方向に延びるリ
ード２２４から構成される。少なくとも３つのリング・
レーザ・ジャイロ５を用いる本発明の態様の１つでは、
複数の支持リード２２４は、３つの等間隔のリードとす
るのが有利である。リードのそれぞれは、ハブ２２２の
ハブ端部に取り付けられ、等間隔に配置されており、外
部支持リング２４０に対し半径方向の外側に突き出し
て、取り付け穴２３０を設けるのが有利な外端部の接合
部に取り付けられる。リードは、半径方向においてテー
パ状をなし、ハブ端部における第１の高さと、支持リン
グとの接合部における第２のより低い高さを有してい
る。第１の高さと第２の高さの比は、ハブ・セクション
２２２の中心に垂直に延びるスラスト軸３００に沿って
受けるスラスト量によって決まる。スラスト軸に沿った
１００，０００ｇのスラストに合わせて設計された本発
明の一例においては、第１の高さを第２の高さのほぼ５
倍にするのが有利であった。本開示が役に立つ技術の熟
練者には明らかなように、第１の端部と第２の端部にお
ける比は、一般に、少なくとも２：１とするのが有利で
ある。
【００２１】電気的リード線（不図示）が、リング・レ
ーザ・ジャイロ電子装置６０及びプリント回路基板５２
から圧電素子２０に取り付けられており、動作時、複数
のリード線を振動させる、すなわち、ディザを加えるよ
うになっている。ディザ運動は、さらに、支持体２２６
を介して、リング・レーザ・ジャイロ５に伝えられ、リ
ング・レーザ・ジャイロの「ロック・イン」状態が阻止
される。
ーザ・ジャイロ電子装置６０及びプリント回路基板５２
から圧電素子２０に取り付けられており、動作時、複数
のリード線を振動させる、すなわち、ディザを加えるよ
うになっている。ディザ運動は、さらに、支持体２２６
を介して、リング・レーザ・ジャイロ５に伝えられ、リ
ング・レーザ・ジャイロの「ロック・イン」状態が阻止
される。
【００２２】本書では、特許法に従い、当該技術の熟練
者に、新規の原理を用いて、要求される特殊なコンポー
ネントを製作し、利用するのに必要な情報を与えるた
め、本発明について、かなり詳細な説明を行った。しか
しながら、本発明は、明らかに異なる機器及び装置によ
って実施することが可能であり、また、本発明自体の範
囲を逸脱することなく、装置の細部と動作手順の両方に
ついて、さまざまな修正を加えることができるのは、も
ちろんのことである。
者に、新規の原理を用いて、要求される特殊なコンポー
ネントを製作し、利用するのに必要な情報を与えるた
め、本発明について、かなり詳細な説明を行った。しか
しながら、本発明は、明らかに異なる機器及び装置によ
って実施することが可能であり、また、本発明自体の範
囲を逸脱することなく、装置の細部と動作手順の両方に
ついて、さまざまな修正を加えることができるのは、も
ちろんのことである。
【００２３】
【発明の効果】本発明によって提供されるクラスタ・デ
ィザ取り付け装置によれば、先行技術の案に対して大幅
な利点が得られる。利点の１つは、本発明によって、先
行技術の案によって一般に得られるパッケージ体積より
も小さいパッケージ体積で、慣性測定装置を製作するこ
とが可能になる。さらに、システム・ハードウエアには
単一のディザ・モータしか存在せず、ソフトウエア構成
要素が単純になる。結果として、本発明に従って製作さ
れるこうした装置は、コストが低くなる。例えば、本発
明の応用例の１つにおけるパッケージ体積は、直径３．
７インチ×長さ２インチに相応する。
ィザ取り付け装置によれば、先行技術の案に対して大幅
な利点が得られる。利点の１つは、本発明によって、先
行技術の案によって一般に得られるパッケージ体積より
も小さいパッケージ体積で、慣性測定装置を製作するこ
とが可能になる。さらに、システム・ハードウエアには
単一のディザ・モータしか存在せず、ソフトウエア構成
要素が単純になる。結果として、本発明に従って製作さ
れるこうした装置は、コストが低くなる。例えば、本発
明の応用例の１つにおけるパッケージ体積は、直径３．
７インチ×長さ２インチに相応する。
【図１】本発明の態様の１つによって得られるクラスタ
・ディザ・モータを含む慣性基準装置の略分解図であ
る。
・ディザ・モータを含む慣性基準装置の略分解図であ
る。
【図２】複数のリング・レーザ・ジャイロが取り付けら
れている、本発明によるクラスタ・ディザ・モータの代
替実施例の１つを詳細に示した図である。
れている、本発明によるクラスタ・ディザ・モータの代
替実施例の１つを詳細に示した図である。
１ クラスタ・ディザ・モータ ５ リング・レーザ・ジャイロ １０ 慣性測定装置 ２０ 圧電素子 ２２ ハブ ２４ リード ２６ 取り付け支持体 ４０ 外部支持リング ５０ カバー ５２ プリント回路基板 ５４ ハウジング ６０ リング・レーザ・ジャイロ電子装置 １０１ クラスタ・ディザ・モータ ２２２ ハブ・セクション ２２４ リード ２２６ 支持体 ２３０ 取り付け穴 ２４０ 外部支持リング ３００ スラスト軸
Claims (3)
- 【請求項１】 （ａ）外部支持リングと、 （ｂ）共通のハブに接続されたハブ側端部と、前記外部
支持リングに接続されている外側端部とを有し、互いに
等しい角度でハブから半径方向外側に延ばして配置さ
れ、それぞれが発振手段を備えている複数のリードと、 （ｃ）ハブから外側に延び、それぞれ、２つのリードの
間に配置されている複数の取り付け支持体とから構成さ
れる複数の慣性センサにディザを加えるディザ・モー
タ。 - 【請求項２】 （ａ）外部支持リングと、共通のハブ
に接続されたハブ側端部と、前記外部支持リングに接続
されている外側端部とを有し、互いに等しい角度でハブ
から半径方向外側に延ばして配置され、それぞれが発振
手段を備えている複数のリードと、ハブから外側に延
び、それぞれ、２つのリードの間に配置されている複数
の取り付け支持体とかなる慣性センサーを振動させるデ
ィザ手段を有し、 （ｂ）前記ディザ手段の外部支持リングがほぼ多角形の
形状をなすことを特徴とする、 慣性測定装置における検知及びディザ・モータ装置。 - 【請求項３】 複数の離散的リング・レーザ角速度セン
サ及び、複数の離散的レーザ・ジャイロのそれぞれに同
時にディザを加える手段から構成された複数のジャイロ
を包囲する外部リングと、複数の取り付け表面とを有す
るディザ手段の前記取付表面の１つにジャイロのそれぞ
れを取り付けたことを特徴とする複数の離散的リング・
レーザ角速度センサを有する慣性測定装置。
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|---|---|---|---|
| US684613 | 1991-04-12 | ||
| US07/684,613 US5173745A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Cluster dither apparatus |
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|---|---|
| JPH0626869A true JPH0626869A (ja) | 1994-02-04 |
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Family
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| JP (1) | JP3198354B2 (ja) |
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| US5618183A (en) * | 1994-10-24 | 1997-04-08 | Honeywell Inc. | Dither motor connector for a self contained laser gyro |
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| US6354964B1 (en) | 1999-12-06 | 2002-03-12 | Honeywell Inc. | Single beam signal blanking for enhanced path length control in a ring laser gyro |
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| US6704111B2 (en) | 2001-09-11 | 2004-03-09 | Honeywell International Inc. | High temperature electrode seal in a ring laser gyro |
| US7375816B2 (en) * | 2005-09-29 | 2008-05-20 | Honeywell International Inc. | Dither motor having integrated drive and pickoff transducers |
| CN100381785C (zh) * | 2006-03-27 | 2008-04-16 | 北京航空航天大学 | 一种轻小型惯性测量单元 |
| JP2014126495A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Seiko Epson Corp | センサー、電子機器、および移動体 |
| US9568318B2 (en) * | 2015-04-22 | 2017-02-14 | Honeywell International Inc. | Rotationally biased fiber optic gyroscope |
| CN112595305B (zh) * | 2020-11-25 | 2023-05-09 | 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所） | 一种驱动三轴正交激光陀螺的抖动机构 |
| US11852483B1 (en) | 2022-08-12 | 2023-12-26 | Honeywell International Inc. | Dither motor apparatus with pickoff embedded drives for ring laser gyroscope |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3503688A (en) * | 1966-08-15 | 1970-03-31 | Honeywell Inc | Multiple axis laser angular rate sensor |
| US4309107A (en) * | 1980-01-11 | 1982-01-05 | Litton Systems, Inc. | Laser gyro dither mechanism |
| US4349183A (en) * | 1980-08-04 | 1982-09-14 | Litton Systems Inc. | Spring for a ring laser gyro dither mechanism |
| US4425040A (en) * | 1981-01-29 | 1984-01-10 | The Singer Company | Ring laser gyroscope cluster for strapped down navigation |
| US4711575A (en) * | 1982-04-01 | 1987-12-08 | Litton Systems, Inc. | Non-pendulous counter-balanced dither mechanism for laser gyro |
| US4597667A (en) * | 1982-12-09 | 1986-07-01 | Litton Systems, Inc. | Dither controller for ring laser angular rotation sensor |
| US4653918A (en) * | 1983-04-18 | 1987-03-31 | Sundstrand Corporation | Low Q body-dithered laser gyro assembly |
| US4534648A (en) * | 1983-11-07 | 1985-08-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Gyro sensor block suspension |
| US4710027A (en) * | 1984-01-30 | 1987-12-01 | Litton Systems, Inc. | Method and apparatus for mechanical dither stabilization of a laser angular sensor |
| US4751718A (en) * | 1985-05-10 | 1988-06-14 | Honeywell Inc. | Dither suspension mechanism for a ring laser angular rate sensor |
| US4801206A (en) * | 1986-06-04 | 1989-01-31 | Litton Systems, Inc. | Simplified ring laser gyroscope dither control and method |
| US4856901A (en) * | 1988-05-04 | 1989-08-15 | Kearfott Guidance & Navigation Corporation | Velocity control system using piezoelectric transducers |
-
1991
- 1991-04-12 US US07/684,613 patent/US5173745A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-23 CA CA002063760A patent/CA2063760C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-09 EP EP92106100A patent/EP0508421B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-09 DE DE69203775T patent/DE69203775T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-13 JP JP11856592A patent/JP3198354B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-27 HK HK98107295A patent/HK1008083A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0508421A3 (en) | 1993-02-10 |
| DE69203775T2 (de) | 1996-02-08 |
| DE69203775D1 (de) | 1995-09-07 |
| US5173745A (en) | 1992-12-22 |
| EP0508421A2 (en) | 1992-10-14 |
| EP0508421B1 (en) | 1995-08-02 |
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| CA2063760C (en) | 2002-01-01 |
| HK1008083A1 (en) | 1999-04-30 |
| CA2063760A1 (en) | 1992-10-13 |
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