JPH0798230A - 光ファイバジャイロ - Google Patents
光ファイバジャイロInfo
- Publication number
- JPH0798230A JPH0798230A JP24291293A JP24291293A JPH0798230A JP H0798230 A JPH0798230 A JP H0798230A JP 24291293 A JP24291293 A JP 24291293A JP 24291293 A JP24291293 A JP 24291293A JP H0798230 A JPH0798230 A JP H0798230A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- optical fiber
- wound
- split
- 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.)
- Pending
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- Gyroscopes (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバジャイロの検出感度を最適検出レ
ンジに応じて変更できるようにする。 【構成】 角速度検出用の光ファイバコイル３を複数個
に分割巻きにしたコイルとする。例えば、図は所定の比
率で分割したコイル３ａと３ｂで構成し、コイル３ｂを
裏返して配置できるようにしている。これにより、図２
（ａ）の状態と同図（ｂ）の状態ではコイルの実質光フ
ァイバ長が変わり、検出感度に差が出る。
ンジに応じて変更できるようにする。 【構成】 角速度検出用の光ファイバコイル３を複数個
に分割巻きにしたコイルとする。例えば、図は所定の比
率で分割したコイル３ａと３ｂで構成し、コイル３ｂを
裏返して配置できるようにしている。これにより、図２
（ａ）の状態と同図（ｂ）の状態ではコイルの実質光フ
ァイバ長が変わり、検出感度に差が出る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＲＯＶ（遠隔操作海洋
ロボット）や船舶などの挙動把握、制御などに用いられ
る光ファイバジャイロ（回転角速度計）に関する。
ロボット）や船舶などの挙動把握、制御などに用いられ
る光ファイバジャイロ（回転角速度計）に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバジャイロは、サニャック効果
を利用して移動体の回転角速度を計測するもので、その
原理等については、例えば、「光ファイバ応用技術集
成」（日経技術図書（株）発行）のＰ３８５〜４０１や
雑誌「光新時代」（（株）工業通信発行）Ｎｏ．２５の
Ｐ３２〜３５などに詳しく示されている。
を利用して移動体の回転角速度を計測するもので、その
原理等については、例えば、「光ファイバ応用技術集
成」（日経技術図書（株）発行）のＰ３８５〜４０１や
雑誌「光新時代」（（株）工業通信発行）Ｎｏ．２５の
Ｐ３２〜３５などに詳しく示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバジャ
イロは、スケールファクタを決める光学系を変更できな
いため、検出感度を自由に変えることができない。この
種ジャイロの検出感度は、ファイバコイル径や光ファイ
バの長さを変えると変化するが、従来の光ファイバジャ
イロのファイバコイル径や光ファイバ長は一定してお
り、変更不能である。
イロは、スケールファクタを決める光学系を変更できな
いため、検出感度を自由に変えることができない。この
種ジャイロの検出感度は、ファイバコイル径や光ファイ
バの長さを変えると変化するが、従来の光ファイバジャ
イロのファイバコイル径や光ファイバ長は一定してお
り、変更不能である。
【０００４】これに対し、回転角速度の検出対象となる
移動体は、操縦のし方次第で最適検出レンジが変わるこ
とがある。
移動体は、操縦のし方次第で最適検出レンジが変わるこ
とがある。
【０００５】従来の技術でこの最適検出レンジの変化に
対応しようとする場合、各検出レンジに合った複数のジ
ャイロを搭載し、これを切換えて使用することが考えら
れるが、これではシステムコストが高くつくし、対応の
自由度も高め難い。
対応しようとする場合、各検出レンジに合った複数のジ
ャイロを搭載し、これを切換えて使用することが考えら
れるが、これではシステムコストが高くつくし、対応の
自由度も高め難い。
【０００６】そこで、本発明は、検出感度が事前の設定
比に合わせて簡単に変更できる光ファイバジャイロを提
供しようとするものである。
比に合わせて簡単に変更できる光ファイバジャイロを提
供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の光ファイバジャイロは、複数個に分割して巻かれ
た角速度検出用の光ファイバコイルを具備し、所定の比
率で分割巻きしたこのコイルの一部を裏返して配置でき
るようにしたものである。
発明の光ファイバジャイロは、複数個に分割して巻かれ
た角速度検出用の光ファイバコイルを具備し、所定の比
率で分割巻きしたこのコイルの一部を裏返して配置でき
るようにしたものである。
【０００８】
【作用】光ファイバコイルの正規巻き方向を今、右巻き
と考えると、裏返した一部の分割巻きコイルの巻き方向
は左巻きとなる。
と考えると、裏返した一部の分割巻きコイルの巻き方向
は左巻きとなる。
【０００９】この左巻きコイルは、右巻きコイルが回転
したときに生じるサニャック効果を打ち消す方向にサニ
ャック効果を生じるので、コイルを構成する光ファイバ
の実質長さは、コイル全体の光ファイバ長を仮に１００
０ｍ、裏返しにする分割巻きコイルの光ファイバ長を１
００ｍとして右巻きコイルの光ファイバ長９００ｍから
左巻きコイルの光ファイバ長１００ｍを引いた残り８０
０ｍとなる。従って、この発明によれば、一部の分割巻
きコイルを裏返すかどうかで光ファイバの実質長さを変
化させて検出感度を調整することができる。
したときに生じるサニャック効果を打ち消す方向にサニ
ャック効果を生じるので、コイルを構成する光ファイバ
の実質長さは、コイル全体の光ファイバ長を仮に１００
０ｍ、裏返しにする分割巻きコイルの光ファイバ長を１
００ｍとして右巻きコイルの光ファイバ長９００ｍから
左巻きコイルの光ファイバ長１００ｍを引いた残り８０
０ｍとなる。従って、この発明によれば、一部の分割巻
きコイルを裏返すかどうかで光ファイバの実質長さを変
化させて検出感度を調整することができる。
【００１０】
【実施例】図１に位相変調方式光ファイバジャイロを示
す。図の１は光源であり、ここから出た光をカプラ２で
２つに分けて光ファイバコイル３に右回りと左回りに入
れ、出てきた２つの光をカプラ２で重ねて干渉縞の変化
を受光素子４で検出する。光の移動路の途中には偏光子
５と位相変調器６を設けてある。角速度を検出する移動
体が回頭して光ファイバコイル３に回転が生じると、こ
のコイル中を右回りする光と左回りする光に伝幡時間差
が生じ、受光素子４の出力が変化する。これをジャイロ
に接続される信号処理回路７で処理して移動体の回転角
速度を求める。
す。図の１は光源であり、ここから出た光をカプラ２で
２つに分けて光ファイバコイル３に右回りと左回りに入
れ、出てきた２つの光をカプラ２で重ねて干渉縞の変化
を受光素子４で検出する。光の移動路の途中には偏光子
５と位相変調器６を設けてある。角速度を検出する移動
体が回頭して光ファイバコイル３に回転が生じると、こ
のコイル中を右回りする光と左回りする光に伝幡時間差
が生じ、受光素子４の出力が変化する。これをジャイロ
に接続される信号処理回路７で処理して移動体の回転角
速度を求める。
【００１１】ここに示した光ファイバジャイロの基本構
成と回転角速度の検出原理は既に広く知られている。
成と回転角速度の検出原理は既に広く知られている。
【００１２】本発明では、かかるジャイロの感度調整を
可能ならしめるために、光ファイバコイル３を従来のよ
うに一括巻きするのではなく、複数に分けて巻いてい
る。例えば、図２では、一連の光ファイバを第１の分割
巻きコイル３ａと第２の分割巻きコイル３ｂの２つに分
けて巻いており（図はいずれも右巻き）、上側の分割巻
きコイル３ｂを同図（ｂ）に示すように、コイル３ａ上
から外して裏返しにすることができる。
可能ならしめるために、光ファイバコイル３を従来のよ
うに一括巻きするのではなく、複数に分けて巻いてい
る。例えば、図２では、一連の光ファイバを第１の分割
巻きコイル３ａと第２の分割巻きコイル３ｂの２つに分
けて巻いており（図はいずれも右巻き）、上側の分割巻
きコイル３ｂを同図（ｂ）に示すように、コイル３ａ上
から外して裏返しにすることができる。
【００１３】この２分割の構成で、今、コイルの分割比
を３：１に設定したなら、光ファイバ長が全体の１／４
になっているコイル３ｂは裏返し時に左巻きとなってコ
イル３ａとは反対方向にサニャック効果を生じさせるの
で、角速度の検出感度は１／２になる。
を３：１に設定したなら、光ファイバ長が全体の１／４
になっているコイル３ｂは裏返し時に左巻きとなってコ
イル３ａとは反対方向にサニャック効果を生じさせるの
で、角速度の検出感度は１／２になる。
【００１４】即ち、ジャイロのスケールファクタは次式
で表わされる。
で表わされる。
【００１５】
【数１】
【００１６】従って、図２（ａ）の状態でのスケールフ
ァクタは、
ァクタは、
【００１７】
【数２】
【００１８】図２（ｂ）の状態でのスケールファクタ
は、
は、
【００１９】
【数３】
【００２０】よってＱ2 ／Ｑ1 ＝１／２となる。
【００２１】この結果、通常より２倍速い角速度でも感
度を１／２にして検出することが可能になる。
度を１／２にして検出することが可能になる。
【００２２】なお、検出感度は、コイルの分割数を増や
せば何通りにでも変化させることができる。
せば何通りにでも変化させることができる。
【００２３】また、コイルの一部を裏返しにするのは、
例えば３分割の場合、図３に示すように、一端に回転支
点をもつ反転プレート８、９の各々に分割巻きコイル３
ｂ、３ｃを取付けておき、コイル３ｃを裏返す際にはプ
レート８を、また、コイル３ｂ、３ｃの２者を裏返す際
にはプレート９を駆動装置で反転させると云った方法で
行える。このようにすれば、検出レンジの変化に応じた
自動感度変更が可能になる。
例えば３分割の場合、図３に示すように、一端に回転支
点をもつ反転プレート８、９の各々に分割巻きコイル３
ｂ、３ｃを取付けておき、コイル３ｃを裏返す際にはプ
レート８を、また、コイル３ｂ、３ｃの２者を裏返す際
にはプレート９を駆動装置で反転させると云った方法で
行える。このようにすれば、検出レンジの変化に応じた
自動感度変更が可能になる。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光ファイバ
ジャイロは、光ファイバコイルを分割巻きにしてコイル
の一部を裏返すことにより、その検出感度を変更できる
ようにしたので、例えばＲＯＶのように、高速でオペレ
ートする時には回転運動がゆっくりで小さく、一方、低
速でオペレートする時には頻繁に大きく回頭すると云う
具合に最適検出レンジが変化するオペレーションに対し
て、同一ジャイロで簡単に対応できると云う効果が得ら
れる。
ジャイロは、光ファイバコイルを分割巻きにしてコイル
の一部を裏返すことにより、その検出感度を変更できる
ようにしたので、例えばＲＯＶのように、高速でオペレ
ートする時には回転運動がゆっくりで小さく、一方、低
速でオペレートする時には頻繁に大きく回頭すると云う
具合に最適検出レンジが変化するオペレーションに対し
て、同一ジャイロで簡単に対応できると云う効果が得ら
れる。
【図１】実施例の光ファイバジャイロの基本構成を示す
線図
線図
【図２】（ａ）：分割巻きした光ファイバコイルの平面
図と正面図 （ｂ）：上側の分割巻きコイルを裏返しにしたときの平
面図と正面図
図と正面図 （ｂ）：上側の分割巻きコイルを裏返しにしたときの平
面図と正面図
【図３】分割巻きコイルを裏返しにする手段の一例を示
す図
す図
１ 光源 ２ カプラ ３ 光ファイバコイル ３ａ、３ｂ、３ｃ 分割巻きコイル ４ 受光素子 ５ 偏光子 ６ 位相変調器 ７ 信号処理回路 ８、９ 反転プレート
Claims (1)
- 【請求項１】 複数個に分割して巻かれた角速度検出用
の光ファイバコイルを具備し、所定の比率で分割巻きし
たこのコイルの一部を裏返して配置できるようにしたこ
とを特徴とする光ファイバジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24291293A JPH0798230A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 光ファイバジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24291293A JPH0798230A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 光ファイバジャイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0798230A true JPH0798230A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17096066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24291293A Pending JPH0798230A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 光ファイバジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0798230A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010048557A (ja) * | 2008-08-19 | 2010-03-04 | Minebea Co Ltd | 半導体リングレーザジャイロ |
| JP2010230476A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Advanced Telecommunication Research Institute International | リングレーザジャイロ |
| CN101871781A (zh) * | 2010-06-22 | 2010-10-27 | 浙江大学 | 一种可灵活扩展角速度测量范围的光纤陀螺 |
| CN104180798A (zh) * | 2014-09-16 | 2014-12-03 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种多光纤环串联的单轴光纤陀螺仪及多光纤环串联方法 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24291293A patent/JPH0798230A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010048557A (ja) * | 2008-08-19 | 2010-03-04 | Minebea Co Ltd | 半導体リングレーザジャイロ |
| JP2010230476A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Advanced Telecommunication Research Institute International | リングレーザジャイロ |
| CN101871781A (zh) * | 2010-06-22 | 2010-10-27 | 浙江大学 | 一种可灵活扩展角速度测量范围的光纤陀螺 |
| CN104180798A (zh) * | 2014-09-16 | 2014-12-03 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种多光纤环串联的单轴光纤陀螺仪及多光纤环串联方法 |
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