JPH08178676A - Optical rotation detecting device - Google Patents

Optical rotation detecting device

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Publication number
JPH08178676A
JPH08178676A JP31658794A JP31658794A JPH08178676A JP H08178676 A JPH08178676 A JP H08178676A JP 31658794 A JP31658794 A JP 31658794A JP 31658794 A JP31658794 A JP 31658794A JP H08178676 A JPH08178676 A JP H08178676A
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JP
Japan
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light
optical fiber
output
light source
fiber coupler
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Pending
Application number
JP31658794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Watanabe
淳志 渡邊
Yuko Takei
優子 竹居
Susumu Tsubosaka
晋 坪坂
Hidehiko Negishi
英彦 根岸
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP31658794A priority Critical patent/JPH08178676A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide stable zero point characteristic and scale factor characteristic by providing a mechanism for regulating the emission of a light source or a mechanism for controlling it. CONSTITUTION: A regulating mechanism 105 is provided in a position different from a regulating mechanism 104 within the light source driving part 102 of a signal processing circuit 20 to set the light quantity in two stages. The mechanism 105 regulates the light source light quantity on the basis of the electric signal 33 outputted from a light receiving means 13 and amplified by a preamplifier 201. Concretely, this device is constituted so that the voltage signal inputted to a driving circuit 103 can be regulated by the respective variable resistances included in the mechanisms 104 and 105. According to such a constitution, the initial regulation is roughly set by the variable resistance of the mechanism 105, and the fine regulation is set by the variable resistance of the mechanism 106. The converse can be also performed. Thus, the electric load added to a specified circuit element is reduced, the temperature drift or linearity fluctuation of the circuit is reduced, and the zero-point drift and scale factor fluctuation as optical rotation detecting device is consequently reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、移動体等に使用される
光回転検出装置に関し、特に光ファイバジャイロに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical rotation detecting device used for a moving body or the like, and more particularly to an optical fiber gyro.

【0002】[0002]

【従来の技術】光回転検出装置として使用される装置の
中に、ジャイロスコ−プがある。
2. Description of the Related Art Among devices used as an optical rotation detecting device is a gyroscope.

【0003】このジャイロスコープは、角速度のみなら
ず、それを時間積分することにより、方位のデータをも
得ることができる。
This gyroscope can obtain not only angular velocity but also azimuth data by time-integrating it.

【0004】このジャイロスコープの中に、光ファイバ
をセンシングコイルに用いた光ファイバジャイロがあ
る。
Among these gyroscopes is an optical fiber gyro using an optical fiber as a sensing coil.

【0005】この光ファイバジャイロは、可動部が全く
なく、かつ小型化が可能であり、さらに最小検出可能角
速度(感度)、零点ドリフト、可測範囲(ダイナミック
レンジ)、およびスケールファクタの安定性において、
従来の機械式のジャイロスコープよりも優れており、そ
のため近年注目をあび、盛んに研究開発が行われるよう
になった。
This optical fiber gyro has no moving parts and can be miniaturized, and further, in terms of minimum detectable angular velocity (sensitivity), zero point drift, measurable range (dynamic range), and stability of scale factor. ,
It is superior to the conventional mechanical gyroscope, and has been attracting attention in recent years and has been actively researched and developed.

【0006】そして、光ファイバジャイロの出力光の信
号処理方式として、位相変調方式、周波数変調方式、お
よび光ヘテロダイン方式等が提案されているが、ここで
は、位相変調方式を採用した従来の光ファイバジャイロ
を例にとって、図9を参照しながら説明する。
A phase modulation method, a frequency modulation method, an optical heterodyne method, etc. have been proposed as a signal processing method for the output light of the optical fiber gyro, but here, a conventional optical fiber adopting the phase modulation method is proposed. A gyro will be described as an example with reference to FIG.

【0007】図9において、11は光源と光源からの光
を伝播する光学手段、例えばレンズを有する光源モジュ
ール、12および15は光を分岐し再度結合する光ファ
イバカプラ、13は受光手段、14は偏光子、16は光
ファイバコイル、17は位相変調器、18は光ファイバ
コイル16と位相変調器17等を含むセンシングループ
部、21から29は光路である。
In FIG. 9, 11 is a light source and optical means for propagating light from the light source, for example, a light source module having a lens, 12 and 15 are optical fiber couplers for branching and recombining light, 13 is a light receiving means, and 14 is a light receiving means. A polarizer, 16 is an optical fiber coil, 17 is a phase modulator, 18 is a sensing loop unit including the optical fiber coil 16 and the phase modulator 17, etc., and 21 to 29 are optical paths.

【0008】以上のように構成された光ファイバジャイ
ロについて、動作を説明する。まず、光源モジュール1
1の光源において励起され発振された光は、光源モジュ
ール11中のレンズを介して光路21に入射される。
The operation of the optical fiber gyro configured as above will be described. First, the light source module 1
The light excited and oscillated by the first light source enters the optical path 21 via the lens in the light source module 11.

【0009】次に、光路21に入射された光は、光ファ
イバカプラ12で2分岐され、2分岐された光の一方は
光路23を介して偏光子14に入射される。このとき他
方の光は、開放端である光路24の端面から外部に出射
される。
Next, the light incident on the optical path 21 is branched into two by the optical fiber coupler 12, and one of the two branched light is incident on the polarizer 14 via the optical path 23. At this time, the other light is emitted to the outside from the end face of the optical path 24 which is the open end.

【0010】そして、偏光子14から出射された光は、
光路25を介して光ファイバカプラ15に入射され、2
分岐される。
The light emitted from the polarizer 14 is
It is incident on the optical fiber coupler 15 through the optical path 25, and
Branched.

【0011】このとき2分岐された光の一方は、光路2
7を介して、センシングコイルである光ファイバコイル
16に入射される。また、他方の光は、光路28を介し
て位相変調器17に入射され、その後光路29を介して
光ファイバコイル16に入射される。
At this time, one of the two branched light beams has an optical path 2
It is incident on the optical fiber coil 16 which is a sensing coil via 7. The other light enters the phase modulator 17 via the optical path 28, and then enters the optical fiber coil 16 via the optical path 29.

【0012】この位相変調器17は、円柱状の圧電振動
子等に光ファイバを巻回した構成であり、所定の変調信
号、例えば正弦波信号を圧電振動子に印加することによ
って、圧電振動子を伸縮させ、この伸縮に応じて発生す
る光ファイバの長さ、伝播定数等を変化させ、巻回され
た光ファイバ中を、光が伝播するときに、位相変調を生
じさせるものである。
The phase modulator 17 has a structure in which an optical fiber is wound around a cylindrical piezoelectric vibrator or the like, and a piezoelectric modulator is applied by applying a predetermined modulation signal, for example, a sine wave signal. Is expanded and contracted, and the length, propagation constant, etc. of the optical fiber generated in accordance with the expansion and contraction are changed to cause phase modulation when light propagates in the wound optical fiber.

【0013】このように、センシングループ部18に入
射された互いに右回り、左回りの反対方向に伝播する光
は、光ファイバカプラ15で再度結合され、この結合さ
れた光の一方は、光路25を介して偏光子14に入射す
る。また、結合された光の他方は、光路26を介して開
放端である端面から外部に出射される。
As described above, the lights that are incident on the sensing loop portion 18 and propagate in the counterclockwise and counterclockwise opposite directions are recombined by the optical fiber coupler 15, and one of the combined lights is passed through the optical path 25. It is incident on the polarizer 14 via. The other of the combined lights is emitted from the end face which is the open end to the outside through the optical path 26.

【0014】そして、偏光子14から出射された光は、
光路23を介して光ファイバカプラ12へ入射され、光
ファイバカプラ12で2分岐される。
The light emitted from the polarizer 14 is
It is incident on the optical fiber coupler 12 through the optical path 23, and is branched into two by the optical fiber coupler 12.

【0015】このように2分岐された光の一方は、光路
22を介して光電検出器のような受光手段13に入射さ
れる。
One of the two light beams thus branched enters the light receiving means 13 such as a photoelectric detector through the optical path 22.

【0016】そして、受光手段13で受光された光は、
電気信号に変換され、その後、不図示の信号処理系で処
理される。
The light received by the light receiving means 13 is
It is converted into an electric signal and then processed by a signal processing system (not shown).

【0017】以上のような動作を行う光ファイバジャイ
ロに、センシングループ部18の光ファイバコイル16
が、回転等の移動を受けると、サニャック(Sagna
c)効果により、互いに反対方向に伝播する光に位相差
が発生する。
The optical fiber gyro which operates as described above is provided with the optical fiber coil 16 of the sensing loop section 18.
However, when it is moved due to rotation, etc., Sagnac (Sagna)
Due to the effect c), a phase difference occurs in the lights propagating in opposite directions.

【0018】この位相差を有する光を光ファイバカプラ
15で結合して干渉させ、干渉光を受光手段13で受光
検出し、その後、信号処理することにより、移動の角速
度等を求めることができる。
The light having the phase difference is coupled by the optical fiber coupler 15 to cause interference, the interference light is received and detected by the light receiving means 13, and then signal processing is performed to obtain the angular velocity of movement or the like.

【0019】さて、光ファイバジャイロでは、代表的な
性能指標として、零点ドリフト特性とスケールファクタ
安定性がある。零点ドリフトは静止状態(回転角速度が
零)でありながら回転出力を示すものであり、スケール
ファクタは回転を受けている場合の入力角速度と出力値
との比である。
In the optical fiber gyro, the zero point drift characteristic and the scale factor stability are typical performance indicators. The zero-point drift indicates the rotation output even in the stationary state (the rotation angular velocity is zero), and the scale factor is the ratio between the input angular velocity and the output value when the rotation is received.

【0020】光ファイバジャイロの場合、センシングコ
イルにシングルモード光ファイバを用いると、温度変化
等の外乱に対して偏波面が変動し、零点ドリフトが大き
く発生する。このような零点ドリフトを低減するために
は、センシングコイルに偏波面保存光ファイバを用いる
か、センシングループ部18内に、偏光解消手段を挿入
して、偏波面の変動を打ち消せばよい。
In the case of an optical fiber gyro, if a single mode optical fiber is used for the sensing coil, the plane of polarization changes due to disturbance such as temperature change, and a large zero point drift occurs. In order to reduce such zero-point drift, a polarization preserving optical fiber may be used for the sensing coil, or depolarization means may be inserted in the sensing loop unit 18 to cancel the fluctuation of the polarization plane.

【0021】スケールファクタ安定性は、光源特性の影
響を受けやすい。例えば、温度が変化すると光源発光の
ピーク波長が変化し、スケールファクタが変化してしま
う。しかし、温度変化に対するピーク波長の変化は、お
よそ一定の比例関係を有しており、通常はこの関係から
演算処理を行って補正するか、あらかじめ対応テーブル
を作成しておいて変化分を補正する方法が採られてい
る。
The scale factor stability is easily affected by the characteristics of the light source. For example, when the temperature changes, the peak wavelength of light emitted from the light source changes, and the scale factor changes. However, the change of the peak wavelength with respect to the temperature change has an approximately constant proportional relation, and normally, the calculation process is performed from this relation to correct it, or a correspondence table is prepared in advance to correct the change. The method is adopted.

【0022】さらに、光ファイバジャイロでは、受光手
段13が受光した干渉光の振幅(受光パワー)を検出
し、光電変換された出力信号の振幅値を角速度に換算し
ているため、受光パワーが変動すると、出力信号の振幅
値が変動してしまう。すなわち、一定の回転角速度を受
けている場合でも、スケールファクタが変動してしま
う。このような受光パワー変動の要因には、光源発光量
の変動があり、通常は、光源モジュール11に内蔵され
ているフォトダイオード(PD)で発光量を検知し、A
PC(Automatic Power Control )をかけて、発光量が
一定になるように光源の駆動電流を制御している。
Further, in the optical fiber gyro, since the amplitude (light receiving power) of the interference light received by the light receiving means 13 is detected and the amplitude value of the photoelectrically converted output signal is converted into an angular velocity, the light receiving power fluctuates. Then, the amplitude value of the output signal fluctuates. That is, the scale factor fluctuates even when receiving a constant rotational angular velocity. A factor of such a fluctuation of the received light power is a fluctuation of the light emission amount of the light source. Normally, the light emission amount is detected by a photodiode (PD) built in the light source module 11, and A
By applying PC (Automatic Power Control), the drive current of the light source is controlled so that the light emission amount becomes constant.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光回転検出装置では、受光パワーの変動が、光源発
光量の変動ばかりでなく、光源と光路21の端面との結
合効率の変動によっても生じるという問題点を有してい
る。すなわち、光源モジュール11の内蔵PDでAPC
制御がかかっていても、結合効率が変動すると光路21
に入射される光量が変動するため、結果的に受光手段1
3が受光する受光パワーも変動し、スケールファクタが
不安定になってしまう。
However, in the above-mentioned conventional optical rotation detecting device, the fluctuation of the received light power is caused not only by the fluctuation of the light emission amount of the light source but also by the fluctuation of the coupling efficiency between the light source and the end face of the optical path 21. There is a problem. That is, with the built-in PD of the light source module 11, the APC
Even if it is controlled, if the coupling efficiency changes, the optical path 21
Since the amount of light incident on the light fluctuates, as a result, the light receiving means 1
The light receiving power received by 3 also fluctuates, and the scale factor becomes unstable.

【0024】更に、光源発光量の調節ができるだけ広い
範囲で行えるように回路設計をする場合、信号処理回路
内の特定の回路素子に負担がかかりやすく、例えばオペ
アンプ等においてオフセット電圧や温度ドリフトが発生
し、零点ドリフトが増大してしまう。
Further, when the circuit is designed so that the light emission amount of the light source can be adjusted in a wide range as much as possible, a particular circuit element in the signal processing circuit is likely to be overloaded, and for example, an offset voltage or temperature drift occurs in an operational amplifier or the like. However, the zero point drift increases.

【0025】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、安定した零点特性とスケールファクタ特性を有する
高性能な光回転検出装置の提供を目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a high-performance optical rotation detection device having stable zero point characteristics and scale factor characteristics.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光回転検出装置は、発光素子と発光出力モニ
ター用受光手段とを含む光源と、前記光源から射出され
た光を入射して二分岐する第1の光ファイバカプラと、
前記第1の光ファイバカプラにより分岐された光の一方
が入射する偏光子と、前記偏光子から射出された光を入
射して二分岐する第2の光ファイバカプラと、サニャッ
ク効果を生じる光ファイバコイルと位相変調手段とを有
して前記第2の光ファイバカプラと結合されるセンシン
グループ部と、前記センシングループ部から射出して前
記第2の光ファイバカプラと前記偏光子を経て前記第1
の光ファイバカプラで二分岐されて光ファイバから出射
された光を受光する干渉光受光手段と、前記干渉光受光
手段から出力された干渉光出力信号を用いて回転角速度
を算出する信号処理回路とを備え、前記干渉光受光手段
から前記干渉光出力信号が出力されるとともに、前記発
光出力モニター用受光手段からはモニター出力信号が出
力され、前記信号処理回路が、少なくとも一つの出力信
号を用いて、光源発光量を調節する調節機構を有する
か、あるいは光源発光量を制御する制御機構を有してい
る。
In order to achieve this object, an optical rotation detecting device of the present invention has a light source including a light emitting element and a light receiving means for monitoring a light emission output, and a light emitted from the light source. A first optical fiber coupler that splits into two
A polarizer into which one of the light beams branched by the first optical fiber coupler is incident, a second optical fiber coupler into which the light emitted from the polarizer is incident and is branched into two, and an optical fiber which produces a Sagnac effect A sensing loop unit having a coil and a phase modulation unit and coupled to the second optical fiber coupler, and a first optical fiber coupler that is emitted from the sensing loop unit and passes through the second optical fiber coupler and the polarizer.
An interference light receiving means for receiving the light emitted from the optical fiber which is split into two by the optical fiber coupler, and a signal processing circuit for calculating the rotational angular velocity using the interference light output signal output from the interference light receiving means. And the interference light output signal is output from the interference light receiving means, a monitor output signal is output from the light emission output monitoring light receiving means, and the signal processing circuit uses at least one output signal. It has an adjusting mechanism for adjusting the light emission amount of the light source or a control mechanism for controlling the light emission amount of the light source.

【0027】また、本発明の光回転検出装置は、前記信
号処理回路が、前記干渉光出力信号と前記モニター出力
信号のうち、信号強度の大きい方を選択して適切な信号
を出力する比較器を有し、更に前記比較器の出力信号を
用いて光源発光量を制御する制御機構をも有している。
Further, in the optical rotation detection device of the present invention, the signal processing circuit selects a larger one of the interference light output signal and the monitor output signal and outputs a proper signal. And a control mechanism for controlling the light emission amount of the light source using the output signal of the comparator.

【0028】また、本発明の光回転検出装置は、前記信
号処理回路が、前記干渉光出力信号と前記モニター出力
信号のいずれか一方の出力信号を用いて光源発光量を制
御する制御機構を有し、更に、前記いずれか一方の出力
信号があらかじめ定められた範囲に対して範囲内か範囲
外かを判定する判定機構と、範囲外の場合に前記制御機
構で用いる信号をもう一方の出力信号に切り換える切換
機構をも有している。
Further, in the optical rotation detecting device of the present invention, the signal processing circuit has a control mechanism for controlling the light emission amount of the light source by using one of the interference light output signal and the monitor output signal. In addition, a determination mechanism that determines whether one of the output signals is within or outside a predetermined range, and a signal used by the control mechanism when the output signal is out of the range is used as the other output signal. It also has a switching mechanism for switching to.

【0029】また、本発明の光回転検出装置は、前記信
号処理回路が、前記モニター出力信号を用いて光源発光
量を調節する調節機構を有し、更に前記干渉光出力信号
を用いて前記光源発光量を制御する制御機構をも有して
いる。
Further, in the optical rotation detection device of the present invention, the signal processing circuit has an adjusting mechanism for adjusting the light emission amount of the light source by using the monitor output signal, and further, the light source by using the interference light output signal. It also has a control mechanism for controlling the amount of light emission.

【0030】[0030]

【作用】この構成によって、本発明の光回転検出装置
は、光源発光量の変動が低減されるとともに、光源から
光路へ入射する光量の変動も低減され、結果的に受光手
段の受光パワーの変動が低減されるので、安定したスケ
ールファクタ特性を得ることができる。
With this configuration, in the optical rotation detecting device of the present invention, the fluctuation of the light emission amount of the light source is reduced and the fluctuation of the light amount incident on the optical path from the light source is also reduced. As a result, the fluctuation of the light receiving power of the light receiving means is changed. Is reduced, a stable scale factor characteristic can be obtained.

【0031】更に、信号処理回路において、特定の回路
素子への負担が軽減され、結果的に回路上でのオフセッ
トやドリフトが低減されるため、零点ドリフトを低減す
ることができるとともに、より安定したスケールファク
タ特性を得ることができる。
Further, in the signal processing circuit, the load on a specific circuit element is reduced, and as a result, the offset and drift on the circuit are reduced, so that the zero point drift can be reduced and the stability is further improved. The scale factor characteristic can be obtained.

【0032】[0032]

【実施例】 (実施例1)以下、図面を用いて本発明の第1の実施例
について説明する。
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図1は、本発明の第1の実施例における光
回転検出装置の構成図を示す。図1において、11は発
光素子としてスーパールミネッセントダイオードを用い
た光源モジュールであり、その内部に発光素子からの射
出光が入射されるレンズと光路としての光ファイバ、さ
らに発光状態をモニターするための発光出力モニター用
受光手段を有する。
FIG. 1 is a block diagram of an optical rotation detecting device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a light source module using a super luminescent diode as a light emitting element, inside of which a lens into which light emitted from the light emitting element is incident, an optical fiber as an optical path, and a light emitting state are monitored. And a light receiving means for monitoring the light emission output.

【0034】次に、12は光源モジュール11からの光
を二分岐する光ファイバカプラであり、13は光ファイ
バ内を伝搬してきた光を受光して電気信号に変換する受
光手段であり、14は光ファイバカプラ12で二分岐さ
れた光のうち、一方の光の偏光方向を規定して直線偏光
化するための偏光子(例えば積層型、またはファイバ型
偏光子が使用可能である)であり、15は偏光子14に
より直線偏光化された光を二分岐するための光ファイバ
カプラである。
Next, 12 is an optical fiber coupler for splitting the light from the light source module 11 into two, 13 is a light receiving means for receiving the light propagating in the optical fiber and converting it into an electric signal, and 14 is Of the light split into two by the optical fiber coupler 12, a polarizer for defining the polarization direction of one of the lights and making it linearly polarized (for example, a laminated type or a fiber type polarizer can be used), Reference numeral 15 is an optical fiber coupler for splitting the light linearly polarized by the polarizer 14 into two.

【0035】ここで、光ファイバカプラ12、15は、
安価で信頼性が高いシングルモード光ファイバを用いた
光ファイバ型カプラであり、分岐比はほぼ1対1に調整
されているものを用いた。
Here, the optical fiber couplers 12 and 15 are
An optical fiber type coupler using a single mode optical fiber which is inexpensive and highly reliable and whose branching ratio is adjusted to about 1: 1 was used.

【0036】次に、16はボビンにシングルモード光フ
ァイバを巻回して構成した光ファイバコイルであり、サ
ニャック効果によって、左回り光と右回り光の間の位相
差を得るためのものである。17は円筒状圧電振動子に
シングルモード光ファイバを巻回して形成した位相変調
器で、この部分を通過する左回り光と右回り光の間に、
所定のタイミングで所定量の位相差を与えるものであ
る。
Next, 16 is an optical fiber coil constructed by winding a single mode optical fiber around a bobbin, and is for obtaining a phase difference between the counterclockwise light and the clockwise light by the Sagnac effect. Reference numeral 17 denotes a phase modulator formed by winding a single mode optical fiber around a cylindrical piezoelectric vibrator, and between the counterclockwise light and the clockwise light passing through this portion,
It provides a predetermined amount of phase difference at a predetermined timing.

【0037】次に、19は偏光解消手段であり、伝搬光
を強制的に無偏光化して、偏光状態の変動による不要な
干渉雑音成分を取り除くことを目的として、光ファイバ
コイル16に隣接して挿入されている。
Next, 19 is a depolarizing means, which is adjacent to the optical fiber coil 16 for the purpose of forcibly depolarizing the propagating light and removing unnecessary interference noise components due to fluctuations in the polarization state. Has been inserted.

【0038】ただし、偏光解消手段19の挿入する位置
は、図1で示した位置のほかに、光ファイバカプラ15
と位相変調器17との間、あるいは光ファイバカプラ1
5と光ファイバコイル16との間のいずれでも可能であ
り、これらの位置のうち、複数箇所に挿入しても良い。
However, the position where the depolarizing means 19 is inserted is not limited to the position shown in FIG.
And the phase modulator 17 or the optical fiber coupler 1
5 and the optical fiber coil 16 are possible, and they may be inserted at a plurality of positions among these positions.

【0039】また、本実施例においては、センシングル
ープ部18内に偏光解消手段を配置したが、この偏光解
消手段を具備しない構成でも差し支えない。
Further, although the depolarizing means is arranged in the sensing loop portion 18 in this embodiment, the depolarizing means may not be provided.

【0040】この偏光解消手段としては、偏波面保存光
ファイバの主軸角を約45度傾斜させて融着させたLY
OT(リョー)型のファイバタイプのデポラライザが好
適である。
As the depolarizing means, LY in which the principal axis angle of the polarization-maintaining optical fiber is inclined by about 45 degrees and fused is used.
A fiber type depolarizer of OT type is suitable.

【0041】また、この偏光解消手段としては、光学的
異方性を持つ結晶板などを、主軸が約45度ずれるよう
に組み合わせたバルク型デポラライザでもかまわない。
The depolarizing means may be a bulk type depolarizer in which crystal plates having optical anisotropy are combined so that their principal axes are displaced by about 45 degrees.

【0042】本実施例において、21から30は光路で
あり、これらの光路21から30、および光ファイバコ
イル16の部分の光路、および、位相変調器17の部分
の光路は、すべてシングルモード光ファイバで構成され
ている。
In this embodiment, 21 to 30 are optical paths, and the optical paths 21 to 30 and the optical path of the optical fiber coil 16 and the optical path of the phase modulator 17 are all single mode optical fibers. It is composed of.

【0043】なお、これらの光ファイバの一部もしくは
全部を偏波面保存光ファイバに代えた構成でも差し支え
ない。
A structure in which some or all of these optical fibers are replaced by polarization-maintaining optical fibers may be used.

【0044】また、本実施例において、31から34は
電気信号である。図2は、本発明の第1の実施例におけ
る信号処理回路の概念を示す図面である。
In this embodiment, 31 to 34 are electric signals. FIG. 2 is a diagram showing the concept of the signal processing circuit in the first embodiment of the present invention.

【0045】図2において、光源モジュール11、受光
手段13、信号処理回路20と電気信号31、32、3
3は図1に対応している。101は主に回転角速度を算
出する演算部、102は光源駆動部、201は受光手段
から出力されて信号処理回路に入力される電気信号33
を増幅するプリアンプであり、103は光源駆動部10
2の中で光源に駆動電流を送る駆動回路、104は光源
モジュール11内にある発光出力モニター用受光手段か
ら出力された電気信号32に基づいて光源発光量を調節
する調節機構、105は受光手段13から出力された電
気信号33に基づいて光源発光量を調節する調節機構で
ある。
In FIG. 2, the light source module 11, the light receiving means 13, the signal processing circuit 20 and the electric signals 31, 32, 3 are shown.
3 corresponds to FIG. Reference numeral 101 is a calculation unit that mainly calculates the rotational angular velocity, 102 is a light source drive unit, and 201 is an electrical signal 33 that is output from the light receiving means and input to the signal processing circuit.
Is a preamplifier for amplifying the
2 is a drive circuit for sending a drive current to the light source, 104 is an adjusting mechanism for adjusting the light emission amount of the light source based on the electric signal 32 output from the light emitting output monitor light receiving means in the light source module 11, and 105 is the light receiving means. It is an adjusting mechanism that adjusts the light emission amount of the light source based on the electric signal 33 output from 13.

【0046】次に図1と図2に基づき、本光回転検出装
置の動作を詳細に説明する。光源モジュール11より出
力された光は、光路21を通り、光ファイバカプラ12
に入力される。
Next, the operation of the present optical rotation detector will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. The light output from the light source module 11 passes through the optical path 21 and passes through the optical fiber coupler 12
Is input to

【0047】光ファイバカプラ12により、二分岐され
た光は、光路23を介し偏光状態を1方向のみに規定す
る偏光子14、光路25を順次通過後、光ファイバカプ
ラ15に入射される。
The light bifurcated by the optical fiber coupler 12 sequentially passes through the optical path 23, the polarizer 14 which defines the polarization state in only one direction, and the optical path 25, and then enters the optical fiber coupler 15.

【0048】光ファイバカプラ15に入力された光は、
光路27、28にそれぞれほぼ均等に二分岐される。
The light input to the optical fiber coupler 15 is
The optical paths 27 and 28 are bifurcated substantially evenly.

【0049】光路27への入力光は、光ファイバコイル
16を右回りに進行後、光路30を通り、偏光解消手段
19により無偏光化され、光路29を介し、予め設定さ
れた光学的位相を付加する位相変調器17を経て、光路
28を通過後、光ファイバカプラ15に逆方向に入力さ
れる。
The input light to the optical path 27 travels clockwise in the optical fiber coil 16, then passes through the optical path 30, is depolarized by the depolarizing means 19, and passes through the optical path 29 to have a preset optical phase. After passing through the optical path 28 via the phase modulator 17 to be added, the light is input to the optical fiber coupler 15 in the opposite direction.

【0050】ここで、位相変調器17は光ファイバコイ
ル16内で発生するサニャック位相差の検出感度を高め
るために、予め設定された光学的位相を付加する。
Here, the phase modulator 17 adds a preset optical phase in order to enhance the detection sensitivity of the Sagnac phase difference generated in the optical fiber coil 16.

【0051】一方、光ファイバカプラ15において二分
岐され、光路28に入力された光は、上述の光波と全く
逆方向に進行する。
On the other hand, the light split into two in the optical fiber coupler 15 and input to the optical path 28 travels in the direction completely opposite to the above-described light wave.

【0052】つまり、光路28、位相変調器17、光路
29、偏光解消手段19、光路30をこの順序に通過し
た光は光ファイバコイル16内を左回りに伝搬後、光路
27を通過し、光ファイバカプラ15に入力される。
That is, the light that has passed through the optical path 28, the phase modulator 17, the optical path 29, the depolarizing means 19, and the optical path 30 in this order propagates counterclockwise in the optical fiber coil 16 and then passes through the optical path 27. It is input to the fiber coupler 15.

【0053】そして、このように光ファイバカプラ15
で互いに逆方向に二分岐された光は、センシングループ
部18を伝搬後、再度光ファイバカプラ15で結合され
る。
Then, in this way, the optical fiber coupler 15
The light beams that have been bifurcated in the opposite directions are propagated through the sensing loop unit 18 and are then coupled again by the optical fiber coupler 15.

【0054】結合された光は光路25を通過後、偏光子
14、光路23、光ファイバカプラ12を逆方向に伝搬
して、光路22により、受光手段13に入力され電気信
号に変換される。
After the combined light passes through the optical path 25, it propagates in the reverse direction through the polarizer 14, the optical path 23 and the optical fiber coupler 12, and is input to the light receiving means 13 by the optical path 22 and converted into an electric signal.

【0055】従来、このような光回転検出装置の光源発
光量の調節は、光源モジュール11の内蔵PDで発光量
を検知し、その電気信号を用いてAPC動作を行う制御
ループが構成されている回路中で、可変抵抗のような調
節機構104によって、適切な駆動電流に調節してい
た。
Conventionally, in order to adjust the light emission amount of the light source of such an optical rotation detecting device, a control loop is constructed which detects the light emission amount by the built-in PD of the light source module 11 and uses the electric signal to perform the APC operation. In the circuit, an adjusting mechanism 104 such as a variable resistor is used to adjust to an appropriate drive current.

【0056】しかし、APC動作による制御だけでは、
光源と光路21の端面との結合効率の変動によって受光
パワーが大きく変動する可能性がある。このような変動
を考慮して、光量設定範囲がある程度広い範囲をカバー
するような調節が行えるように、調節機構104のみで
光源発光量を調節する回路設計を行うと、例えばオペア
ンプ等の回路素子においてオフセット電圧や温度ドリフ
ト等の問題が発生し、回路としてのリニアリティーや零
点安定性が非常に悪くなる。
However, if only the control by the APC operation is performed,
There is a possibility that the light-receiving power may fluctuate significantly due to fluctuations in the coupling efficiency between the light source and the end face of the optical path 21. In consideration of such a variation, a circuit design for adjusting the light emission amount of the light source by only the adjusting mechanism 104 is performed so that the light amount setting range can be adjusted to cover a wide range. In this case, problems such as offset voltage and temperature drift occur, and the linearity and zero point stability of the circuit become very poor.

【0057】さらに、回路のリニアリティー・零点安定
性が変動することにより、光回転検出装置としてのスケ
ールファクタも変動し、零点ドリフトも増大することに
なる。
Further, since the linearity / zero point stability of the circuit fluctuates, the scale factor of the optical rotation detecting device also fluctuates, and the zero point drift also increases.

【0058】このような理由により、広い光量設定範囲
をカバーし、かつ光回転検出装置の性能悪化を避けるに
は、調節機構が一ヶ所であることにより生じる、特定の
回路素子にかかる電気的な負担の増大を避けなければな
らない。
For this reason, in order to cover a wide light amount setting range and avoid the deterioration of the performance of the optical rotation detecting device, the electrical mechanism applied to a specific circuit element, which is caused by the single adjusting mechanism, is generated. We must avoid increasing the burden.

【0059】本実施例では、信号処理回路20の光源駆
動部102内で、調節機構104と異なる箇所に調節機
構105を設け、二段階で光量設定が行えるような回路
を作製した。
In this embodiment, the adjusting mechanism 105 is provided at a position different from the adjusting mechanism 104 in the light source driving section 102 of the signal processing circuit 20, and a circuit capable of setting the light amount in two steps is manufactured.

【0060】この調節機構105は、受光手段13から
出力された電気信号33に基づいて光源発光量を調節す
るもので、図2では、電気信号33をプリアンプ201
で増幅した信号を用いている。
The adjusting mechanism 105 adjusts the light emission amount of the light source based on the electric signal 33 output from the light receiving means 13. In FIG.
The signal amplified by is used.

【0061】具体的には、調節機構104に含まれる可
変抵抗により、駆動回路103に入力される電気信号、
ここでは電圧信号が調整可能な構成とし、同様に、調節
機構105に含まれる可変抵抗により、駆動回路103
に入力される電圧信号が調節可能な構成とした。
Specifically, an electric signal input to the drive circuit 103 by a variable resistor included in the adjusting mechanism 104,
Here, the voltage signal is adjustable, and similarly, the drive circuit 103 is controlled by the variable resistor included in the adjusting mechanism 105.
The voltage signal input to is adjustable.

【0062】このような構成にすることにより、例えば
初期調整を調節機構104に含まれる可変抵抗で大まか
に設定し、その後の微調節分を調節機構105に含まれ
る可変抵抗で設定することができる。あるいはその逆で
も構わない。
With such a configuration, for example, initial adjustment can be roughly set by the variable resistance included in the adjusting mechanism 104, and subsequent fine adjustment can be set by the variable resistance included in the adjusting mechanism 105. Or vice versa.

【0063】このような調節機構105を信号処理回路
20内の光源駆動部102に設けたところ、特定の回路
素子にかかる電気的負担が減少して回路における温度ド
リフトやリニアリティー変動が低減され、結果的に光回
転検出装置としての零点ドリフト、スケールファクタ変
動が低減された。
When the adjusting mechanism 105 as described above is provided in the light source driving section 102 in the signal processing circuit 20, the electrical load on a specific circuit element is reduced and the temperature drift and linearity fluctuation in the circuit are reduced. As a result, the zero point drift and scale factor fluctuations of the optical rotation detector were reduced.

【0064】なお、光源駆動部102、その中で本実施
例では調節機構105に入力される電気信号は、受光手
段13から出力された電気信号33がプリアンプ201
に入力されて増幅、出力された電気信号を、図2のよう
に直接調節機構105へ入力して調節に用いるほかに、
図3のように演算部101を経由して、例えばロックイ
ンアンプ202、A/Dコンバータ203を経由してデ
ジタル信号化し、CPU204によって適切な光量調節
信号に変換してから光源駆動部102、ここでは調節機
構105へ入力し、調節に用いても良い。
The electric signal input to the light source driving section 102, and in the present embodiment, the adjusting mechanism 105, is the electric signal 33 output from the light receiving means 13 as the preamplifier 201.
In addition to directly inputting the amplified and output electric signal to the adjusting mechanism 105 as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the signal is converted into a digital signal through the arithmetic unit 101, for example, the lock-in amplifier 202 and the A / D converter 203, and is converted into an appropriate light amount adjustment signal by the CPU 204, and then the light source driving unit 102, here. Then, it may be input to the adjustment mechanism 105 and used for adjustment.

【0065】さらに、図8のように、受光手段13から
出力された電気信号33について、温度の影響を補正す
るため、温度検出手段113を設け、演算部101内で
補正手段を用いて温度補正を行った電気信号を、光量調
節信号に用いても良い。
Further, as shown in FIG. 8, in order to correct the influence of the temperature on the electric signal 33 output from the light receiving means 13, a temperature detecting means 113 is provided, and the temperature is corrected by the correcting means in the arithmetic unit 101. The electric signal obtained by performing the above may be used as the light amount adjustment signal.

【0066】(実施例2)以下、図面を用いて本発明の
第2の実施例について説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0067】図1は、本発明の第2の実施例における光
回転検出装置の構成図を示す。図1において、11は発
光素子としてスーパールミネッセントダイオードを用い
た光源モジュールであり、その内部に発光素子からの射
出光が入射されるレンズと光路としての光ファイバ、さ
らに発光状態をモニターするための発光出力モニター用
受光手段を有する。
FIG. 1 is a block diagram of an optical rotation detector according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a light source module using a super luminescent diode as a light emitting element, inside of which a lens into which light emitted from the light emitting element is incident, an optical fiber as an optical path, and a light emitting state are monitored. And a light receiving means for monitoring the light emission output.

【0068】次に、12は光源モジュール11からの光
を二分岐する光ファイバカプラであり、13は光ファイ
バ内を伝搬してきた光を受光して電気信号に変換する受
光手段であり、14は光ファイバカプラ12で二分岐さ
れた光のうち、一方の光の偏光方向を規定して直線偏光
化するための偏光子(例えば積層型、またはファイバ型
偏光子が使用可能である)であり、15は偏光子14に
より直線偏光化された光を二分岐するための光ファイバ
カプラである。
Next, 12 is an optical fiber coupler for splitting the light from the light source module 11 into two, 13 is a light receiving means for receiving the light propagating in the optical fiber and converting it into an electric signal, and 14 is Of the light split into two by the optical fiber coupler 12, a polarizer for defining the polarization direction of one of the lights and making it linearly polarized (for example, a laminated type or a fiber type polarizer can be used), Reference numeral 15 is an optical fiber coupler for splitting the light linearly polarized by the polarizer 14 into two.

【0069】ここで、光ファイバカプラ12、15は、
安価で信頼性が高いシングルモード光ファイバを用いた
光ファイバ型カプラであり、分岐比はほぼ1対1に調整
されているものを用いた。
Here, the optical fiber couplers 12 and 15 are
An optical fiber type coupler using a single mode optical fiber which is inexpensive and highly reliable and whose branching ratio is adjusted to about 1: 1 was used.

【0070】次に、16はボビンにシングルモード光フ
ァイバを巻回して構成した光ファイバコイルであり、サ
ニャック効果によって、左回り光と右回り光の間の位相
差を得るためのものである。17は円筒状圧電振動子に
シングルモード光ファイバを巻回して形成した位相変調
器で、この部分を通過する左回り光と右回り光の間に、
所定のタイミングで所定量の位相差を与えるものであ
る。
Next, 16 is an optical fiber coil constructed by winding a single mode optical fiber around a bobbin, and is for obtaining a phase difference between the counterclockwise light and the clockwise light by the Sagnac effect. Reference numeral 17 denotes a phase modulator formed by winding a single mode optical fiber around a cylindrical piezoelectric vibrator, and between the counterclockwise light and the clockwise light passing through this portion,
It provides a predetermined amount of phase difference at a predetermined timing.

【0071】次に、19は偏光解消手段であり、伝搬光
を強制的に無偏光化して、偏光状態の変動による不要な
干渉雑音成分を取り除くことを目的として、光ファイバ
コイル16に隣接して挿入されている。
Next, 19 is a depolarizer, which is adjacent to the optical fiber coil 16 for the purpose of forcibly depolarizing the propagating light and removing unnecessary interference noise components due to changes in the polarization state. Has been inserted.

【0072】ただし、偏光解消手段19の挿入する位置
は、図1で示した位置のほかに、光ファイバカプラ15
と位相変調器17との間、あるいは光ファイバカプラ1
5と光ファイバコイル16との間のいずれでも可能であ
り、これらの位置のうち、複数箇所に挿入しても良い。
However, the position where the depolarizing means 19 is inserted is not limited to the position shown in FIG.
And the phase modulator 17 or the optical fiber coupler 1
5 and the optical fiber coil 16 are possible, and they may be inserted at a plurality of positions among these positions.

【0073】また、本実施例においては、センシングル
ープ部18内に偏光解消手段を配置したが、この偏光解
消手段を具備しない構成でも差し支えない。
Further, in the present embodiment, the depolarizing means is arranged in the sensing loop portion 18, but the depolarizing means may not be provided.

【0074】この偏光解消手段としては、偏波面保存光
ファイバの主軸角を約45度傾斜させて融着させたLY
OT(リョー)型のファイバタイプのデポラライザが好
適である。
As the depolarizing means, LY in which the principal axis angle of the polarization-maintaining optical fiber is inclined by about 45 degrees and fused is used.
A fiber type depolarizer of OT type is suitable.

【0075】また、この偏光解消手段としては、光学的
異方性を持つ結晶板などを、主軸が約45度ずれるよう
に組み合わせたバルク型デポラライザでもかまわない。
The depolarizing means may be a bulk depolarizer in which crystal plates having optical anisotropy are combined so that their principal axes are displaced by about 45 degrees.

【0076】本実施例において、21から30は光路で
あり、これらの光路21から30、および光ファイバコ
イル16の部分の光路、および、位相変調器17の部分
の光路は、すべてシングルモード光ファイバで構成され
ている。
In the present embodiment, 21 to 30 are optical paths, and these optical paths 21 to 30, the optical path of the optical fiber coil 16 and the optical path of the phase modulator 17 are all single mode optical fibers. It is composed of.

【0077】なお、これらの光ファイバの一部もしくは
全部を偏波面保存光ファイバに代えた構成でも差し支え
ない。
A structure in which some or all of these optical fibers are replaced by polarization-maintaining optical fibers may be used.

【0078】また、本実施例において、31から34は
電気信号である。図4は、本発明の第2の実施例におけ
る信号処理回路の概念を示す図面である。
In this embodiment, 31 to 34 are electric signals. FIG. 4 is a drawing showing the concept of the signal processing circuit in the second embodiment of the present invention.

【0079】図4において、光源モジュール11、受光
手段13、信号処理回路20と電気信号31、32、3
3は図1に対応している。101は主に回転角速度を算
出する演算部、102は光源駆動部、201は受光手段
から出力されて信号処理回路に入力される電気信号33
を増幅するプリアンプであり、103は光源駆動部10
2の中で光源に駆動電流を送る駆動回路、106は光源
モジュール11内にある発光出力モニター用受光手段か
ら出力された電気信号32に基づいて光源発光量を制御
する制御機構、107は受光手段13から出力された電
気信号33に基づいて光源発光量を制御する制御機構で
ある。
In FIG. 4, the light source module 11, the light receiving means 13, the signal processing circuit 20 and the electric signals 31, 32, 3 are shown.
3 corresponds to FIG. Reference numeral 101 is a calculation unit that mainly calculates the rotational angular velocity, 102 is a light source drive unit, and 201 is an electrical signal 33 that is output from the light receiving means and input to the signal processing circuit.
Is a preamplifier for amplifying the
2 is a drive circuit for sending a drive current to the light source, 106 is a control mechanism for controlling the light emission amount of the light source based on the electric signal 32 output from the light emitting output monitor light receiving means in the light source module 11, and 107 is the light receiving means. It is a control mechanism that controls the light emission amount of the light source based on the electric signal 33 output from 13.

【0080】次に図1と図4に基づき、本光回転検出装
置の動作を詳細に説明する。光源モジュール11より出
力された光は、光路21を通り、光ファイバカプラ12
に入力される。
Next, the operation of the present optical rotation detecting device will be described in detail with reference to FIGS. The light output from the light source module 11 passes through the optical path 21 and passes through the optical fiber coupler 12
Is input to

【0081】光ファイバカプラ12により、二分岐され
た光は、光路23を介し偏光状態を1方向のみに規定す
る偏光子14、光路25を順次通過後、光ファイバカプ
ラ15に入射される。
The light bifurcated by the optical fiber coupler 12 sequentially passes through the optical path 23, the polarizer 14 which defines the polarization state in only one direction, and the optical path 25, and then enters the optical fiber coupler 15.

【0082】光ファイバカプラ15に入力された光は、
光路27、28にそれぞれほぼ均等に二分岐される。
The light input to the optical fiber coupler 15 is
The optical paths 27 and 28 are bifurcated substantially evenly.

【0083】光路27への入力光は、光ファイバコイル
16を右回りに進行後、光路30を通り、偏光解消手段
19により無偏光化され、光路29を介し、予め設定さ
れた光学的位相を付加する位相変調器17を経て、光路
28を通過後、光ファイバカプラ15に逆方向で入力さ
れる。
The input light to the optical path 27 travels clockwise in the optical fiber coil 16, then passes through the optical path 30, is depolarized by the depolarizer 19, and passes through the optical path 29 to have a preset optical phase. After passing through the optical path 28 via the phase modulator 17 to be added, the light is input to the optical fiber coupler 15 in the opposite direction.

【0084】ここで、位相変調器17は光ファイバコイ
ル16内で発生するサニャック位相差の検出感度を高め
るために、予め設定された光学的位相を付加する。
Here, the phase modulator 17 adds a preset optical phase in order to enhance the detection sensitivity of the Sagnac phase difference generated in the optical fiber coil 16.

【0085】一方、光ファイバカプラ15において二分
岐され、光路28に入力された光は、上述の光波と全く
逆方向に進行する。
On the other hand, the light split into two in the optical fiber coupler 15 and input to the optical path 28 travels in the direction completely opposite to the above-described light wave.

【0086】つまり、光路28、位相変調器17、光路
29、偏光解消手段19、光路30をこの順序に通過し
た光は光ファイバコイル16内を左回りに伝搬後、光路
27を通過し、光ファイバカプラ15に入力される。
That is, the light that has passed through the optical path 28, the phase modulator 17, the optical path 29, the depolarizing means 19, and the optical path 30 in this order propagates counterclockwise in the optical fiber coil 16 and then passes through the optical path 27. It is input to the fiber coupler 15.

【0087】そして、このように光ファイバカプラ15
で互いに逆方向に二分岐された光は、センシングループ
部18を伝搬後、再度光ファイバカプラ15で結合され
る。
Then, in this way, the optical fiber coupler 15
The light beams that have been bifurcated in the opposite directions are propagated through the sensing loop unit 18 and are then coupled again by the optical fiber coupler 15.

【0088】結合された光は光路25を通過後、偏光子
14、光路23、光ファイバカプラ12を逆方向に伝搬
して、光路22により、受光手段13に入力され電気信
号に変換される。
After the combined light passes through the optical path 25, it propagates in the reverse direction through the polarizer 14, the optical path 23 and the optical fiber coupler 12, and is input to the light receiving means 13 by the optical path 22 and converted into an electric signal.

【0089】従来、このような光回転検出装置の光源発
光量の制御は、光源モジュール11の内蔵PDで発光量
を検知し、その電気信号を用いてAPC動作を行うため
の制御機構106が回路中に構成されており、これによ
り光源発光量が一定になるように駆動電流を制御してい
た。
Conventionally, the control of the light emission amount of the light source of such an optical rotation detecting device is performed by the control mechanism 106 for detecting the light emission amount by the built-in PD of the light source module 11 and performing the APC operation using the electric signal. The drive current is controlled so that the light emission amount of the light source is constant.

【0090】しかし、APC動作による制御だけでは、
光源と光路21の端面との結合効率の変動によって受光
パワーが大きく変動する可能性がある。このような変動
を考慮して、光量制御範囲がある程度広い範囲をカバー
するような制御が行えるように、制御機構106のみで
光源発光量を制御する回路設計を行うと、例えばオペア
ンプ等の回路素子においてオフセット電圧や温度ドリフ
ト等の問題が発生し、回路としてのリニアリティーや零
点安定性が非常に悪くなる。
However, if only the control by the APC operation is performed,
There is a possibility that the light-receiving power may fluctuate significantly due to fluctuations in the coupling efficiency between the light source and the end face of the optical path 21. In consideration of such a variation, a circuit design that controls the light emission amount of the light source only by the control mechanism 106 is performed so that control can be performed so that the light amount control range covers a wide range to some extent. In this case, problems such as offset voltage and temperature drift occur, and the linearity and zero point stability of the circuit become very poor.

【0091】さらに、回路のリニアリティー・零点安定
性が変動することにより、光回転検出装置としてのスケ
ールファクタも変動し、零点ドリフトも増大することに
なる。
Further, since the linearity / zero point stability of the circuit fluctuates, the scale factor of the optical rotation detecting device also fluctuates, and the zero point drift also increases.

【0092】このような理由により、広い光量制御範囲
をカバーし、かつ光回転検出装置の性能悪化を避けるに
は、制御機構が一ヶ所であることにより生じる、特定の
回路素子にかかる電気的な負担の増大を避けなければな
らない。
For this reason, in order to cover a wide light amount control range and avoid the deterioration of the performance of the optical rotation detection device, the electrical mechanism for a specific circuit element, which is caused by the single control mechanism, is generated. We must avoid increasing the burden.

【0093】本実施例では、信号処理回路20の光源駆
動部102内で、制御機構106と異なる箇所に制御機
構107を設け、二段階で光量設定が行えるような回路
を作製した。
In this embodiment, the control mechanism 107 is provided in the light source driving section 102 of the signal processing circuit 20 at a position different from the control mechanism 106, and a circuit in which the light amount can be set in two steps is manufactured.

【0094】この制御機構107は、受光手段13から
出力された電気信号33に基づいて光源発光量を制御す
るもので、図4では、電気信号33をプリアンプ201
で増幅した信号を用いている。
The control mechanism 107 controls the light emission amount of the light source based on the electric signal 33 output from the light receiving means 13. In FIG. 4, the electric signal 33 is supplied to the preamplifier 201.
The signal amplified by is used.

【0095】具体的には、制御機構106に含まれるオ
ペアンプにより、駆動回路103に入力される電気信
号、ここでは電圧信号が制御可能な構成とし、同様に、
制御機構107に含まれるオペアンプにより、駆動回路
103に入力される電圧信号が制御可能な構成とした。
Specifically, an operational amplifier included in the control mechanism 106 can control an electric signal, here a voltage signal, input to the drive circuit 103, and similarly,
The voltage signal input to the drive circuit 103 can be controlled by the operational amplifier included in the control mechanism 107.

【0096】このような構成にすることにより、例えば
初期調整された光源発光量となるように、制御機構10
6に含まれるオペアンプで電圧がバランスするような制
御が行われ、その後、光干渉出力による電気信号33に
基づいて必要な光源発光量に制御できるように、制御機
構107に含まれるオペアンプで電圧を制御することが
できる。
With such a configuration, the control mechanism 10 is controlled so that the light emission amount of the light source is initially adjusted, for example.
Control is performed by the operational amplifier included in 6 such that the voltage is balanced, and thereafter, the voltage is controlled by the operational amplifier included in the control mechanism 107 so that the necessary light source emission amount can be controlled based on the electric signal 33 by the optical interference output. Can be controlled.

【0097】このような制御機構107を信号処理回路
20内の光源駆動部102に設けたところ、特定の回路
素子にかかる電気的負担が減少して回路における温度ド
リフトやリニアリティー変動が低減され、結果的に光回
転検出装置としての零点ドリフト、スケールファクタ変
動が低減された。
When the control mechanism 107 as described above is provided in the light source driving section 102 in the signal processing circuit 20, the electrical load on a specific circuit element is reduced and the temperature drift and linearity fluctuation in the circuit are reduced. As a result, the zero point drift and scale factor fluctuations of the optical rotation detector were reduced.

【0098】なお、光源駆動部102、その中で本実施
例では制御機構107に入力される電気信号は、受光手
段13から出力された電気信号33がプリアンプ201
に入力されて増幅、出力された電気信号を、図4のよう
に直接制御機構107へ入力して制御に用いるほかに、
図3のように演算部101を経由して、例えばロックイ
ンアンプ202、A/Dコンバータ203を経由してデ
ジタル信号化し、CPU204によって適切な光量制御
信号に変換してから光源駆動部102、ここでは制御機
構107へ入力し、制御に用いても良い。
The electric signal input to the light source driving section 102, and in the present embodiment, the control mechanism 107, is the electric signal 33 output from the light receiving means 13 as the preamplifier 201.
In addition to inputting, amplifying, and outputting the electric signal directly into the control mechanism 107 as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the signal is converted into a digital signal via the calculation unit 101, for example, the lock-in amplifier 202 and the A / D converter 203, and is converted into an appropriate light amount control signal by the CPU 204, and then the light source driving unit 102, Then, it may be input to the control mechanism 107 and used for control.

【0099】さらに、図8のように、受光手段13から
出力された電気信号33について、温度の影響を補正す
るため、温度検出手段113を設け、演算部101内で
補正手段を用いて温度補正を行った電気信号を、光量制
御信号に用いても良い。
Further, as shown in FIG. 8, in order to correct the influence of the temperature on the electric signal 33 output from the light receiving means 13, the temperature detecting means 113 is provided, and the temperature is corrected by using the correcting means in the arithmetic unit 101. The electric signal obtained by performing the above may be used as the light amount control signal.

【0100】(実施例3)以下、図面を用いて本発明の
第3の実施例について説明する。
(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0101】図1は、本発明の第3の実施例における光
回転検出装置の構成図を示す。図1において、11は発
光素子としてスーパールミネッセントダイオードを用い
た光源モジュールであり、その内部に発光素子からの射
出光が入射されるレンズと光路としての光ファイバ、さ
らに発光状態をモニターするための発光出力モニター用
受光手段を有する。
FIG. 1 shows a block diagram of an optical rotation detecting device in a third embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a light source module using a super luminescent diode as a light emitting element, inside of which a lens into which light emitted from the light emitting element is incident, an optical fiber as an optical path, and a light emitting state are monitored. And a light receiving means for monitoring the light emission output.

【0102】次に、12は光源モジュール11からの光
を二分岐する光ファイバカプラであり、13は光ファイ
バ内を伝搬してきた光を受光して電気信号に変換する受
光手段であり、14は光ファイバカプラ12で二分岐さ
れた光のうち、一方の光の偏光方向を規定して直線偏光
化するための偏光子(例えば積層型、またはファイバ型
偏光子が使用可能である)であり、15は偏光子14に
より直線偏光化された光を二分岐するための光ファイバ
カプラである。
Next, 12 is an optical fiber coupler for splitting the light from the light source module 11 into two, 13 is a light receiving means for receiving the light propagating in the optical fiber and converting it into an electric signal, and 14 is Of the light split into two by the optical fiber coupler 12, a polarizer for defining the polarization direction of one of the lights and making it linearly polarized (for example, a laminated type or a fiber type polarizer can be used), Reference numeral 15 is an optical fiber coupler for splitting the light linearly polarized by the polarizer 14 into two.

【0103】ここで、光ファイバカプラ12、15は、
安価で信頼性が高いシングルモード光ファイバを用いた
光ファイバ型カプラであり、分岐比はほぼ1対1に調整
されているものを用いた。
Here, the optical fiber couplers 12 and 15 are
An optical fiber type coupler using a single mode optical fiber which is inexpensive and highly reliable and whose branching ratio is adjusted to about 1: 1 was used.

【0104】次に、16はボビンにシングルモード光フ
ァイバを巻回して構成した光ファイバコイルであり、サ
ニャック効果によって、左回り光と右回り光の間の位相
差を得るためのものである。17は円筒状圧電振動子に
シングルモード光ファイバを巻回して形成した位相変調
器で、この部分を通過する左回り光と右回り光の間に、
所定のタイミングで所定量の位相差を与えるものであ
る。
Next, 16 is an optical fiber coil constructed by winding a single mode optical fiber around a bobbin, and is for obtaining the phase difference between the counterclockwise light and the clockwise light by the Sagnac effect. Reference numeral 17 denotes a phase modulator formed by winding a single mode optical fiber around a cylindrical piezoelectric vibrator, and between the counterclockwise light and the clockwise light passing through this portion,
It provides a predetermined amount of phase difference at a predetermined timing.

【0105】次に、19は偏光解消手段であり、伝搬光
を強制的に無偏光化して、偏光状態の変動による不要な
干渉雑音成分を取り除くことを目的として、光ファイバ
コイル16に隣接して挿入されている。
Next, 19 is a depolarizing means, which is adjacent to the optical fiber coil 16 for the purpose of forcibly depolarizing the propagating light and removing unnecessary interference noise components due to changes in the polarization state. Has been inserted.

【0106】ただし、偏光解消手段19の挿入する位置
は、図1で示した位置のほかに、光ファイバカプラ15
と位相変調器17との間、あるいは光ファイバカプラ1
5と光ファイバコイル16との間のいずれでも可能であ
り、これらの位置のうち、複数箇所に挿入しても良い。
However, the position where the depolarizing means 19 is inserted is not limited to the position shown in FIG.
And the phase modulator 17 or the optical fiber coupler 1
5 and the optical fiber coil 16 are possible, and they may be inserted at a plurality of positions among these positions.

【0107】また、本実施例においては、センシングル
ープ部18内に偏光解消手段を配置したが、この偏光解
消手段を具備しない構成でも差し支えない。
Further, in the present embodiment, the depolarizing means is arranged in the sensing loop portion 18, but the depolarizing means may not be provided.

【0108】この偏光解消手段としては、偏波面保存光
ファイバの主軸角を約45度傾斜させて融着させたLY
OT(リョー)型のファイバタイプのデポラライザが好
適である。
As the depolarizing means, LY in which the principal axis angle of the polarization-maintaining optical fiber is inclined by about 45 degrees and fused is used.
A fiber type depolarizer of OT type is suitable.

【0109】また、この偏光解消手段としては、光学的
異方性を持つ結晶板などを、主軸が約45度ずれるよう
に組み合わせたバルク型デポラライザでもかまわない。
Further, as the depolarizing means, a bulk type depolarizer in which crystal plates having optical anisotropy are combined so that their principal axes are displaced by about 45 degrees may be used.

【0110】本実施例において、21から30は光路で
あり、これらの光路21から30、および光ファイバコ
イル16の部分の光路、および、位相変調器17の部分
の光路は、すべてシングルモード光ファイバで構成され
ている。
In the present embodiment, 21 to 30 are optical paths, and these optical paths 21 to 30, the optical path of the optical fiber coil 16 and the optical path of the phase modulator 17 are all single mode optical fibers. It is composed of.

【0111】なお、これらの光ファイバの一部もしくは
全部を偏波面保存光ファイバに代えた構成でも差し支え
ない。
A structure in which some or all of these optical fibers are replaced by polarization maintaining optical fibers may be used.

【0112】また、本実施例において、31から34は
電気信号である。図5は、本発明の第3の実施例におけ
る信号処理回路の概念を示す図面である。
In the present embodiment, 31 to 34 are electric signals. FIG. 5 is a drawing showing the concept of the signal processing circuit in the third embodiment of the present invention.

【0113】図5において、光源モジュール11、受光
手段13、信号処理回路20と電気信号31、32、3
3は図1に対応している。101は主に回転角速度を算
出する演算部、102は光源駆動部、201は受光手段
から出力されて信号処理回路に入力される電気信号33
を増幅するプリアンプであり、103は光源駆動部10
2の中で光源に駆動電流を送る駆動回路、108は光源
モジュール11内にある発光出力モニター用受光手段か
ら出力された電気信号32と受光手段13から出力され
た電気信号33とを入力して信号強度の大きい方を選択
して出力する比較器、109は比較器108の出力に基
づいて光源発光量を制御する制御機構である。
In FIG. 5, the light source module 11, the light receiving means 13, the signal processing circuit 20 and the electric signals 31, 32, 3 are shown.
3 corresponds to FIG. Reference numeral 101 is a calculation unit that mainly calculates the rotational angular velocity, 102 is a light source drive unit, and 201 is an electrical signal 33 that is output from the light receiving means and input to the signal processing circuit.
Is a preamplifier for amplifying the
2, a drive circuit for sending a drive current to the light source, 108 receives the electric signal 32 output from the light emitting output monitor light receiving means in the light source module 11 and the electric signal 33 output from the light receiving means 13. A comparator that selects and outputs the one with the higher signal intensity, and 109 is a control mechanism that controls the light emission amount of the light source based on the output of the comparator.

【0114】次に図1と図5に基づき、本光回転検出装
置の動作を詳細に説明する。光源モジュール11より出
力された光は、光路21を通り、光ファイバカプラ12
に入力される。
Next, the operation of the present optical rotation detector will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 5. The light output from the light source module 11 passes through the optical path 21 and passes through the optical fiber coupler 12
Is input to

【0115】光ファイバカプラ12により、二分岐され
た光は、光路23を介し偏光状態を1方向のみに規定す
る偏光子14、光路25を順次通過後、光ファイバカプ
ラ15に入射される。
The light bifurcated by the optical fiber coupler 12 sequentially passes through the optical path 23, the polarizer 14 which defines the polarization state in only one direction, and the optical path 25, and then enters the optical fiber coupler 15.

【0116】光ファイバカプラ15に入力された光は、
光路27、28にそれぞれほぼ均等に二分岐される。
The light input to the optical fiber coupler 15 is
The optical paths 27 and 28 are bifurcated substantially evenly.

【0117】光路27への入力光は、光ファイバコイル
16を右回りに進行後、光路30を通り、偏光解消手段
19により無偏光化され、光路29を介し、予め設定さ
れた光学的位相を付加する位相変調器17を経て、光路
28を通過後、光ファイバカプラ15に逆方向で入力さ
れる。
The input light to the optical path 27 travels clockwise through the optical fiber coil 16, then passes through the optical path 30, is depolarized by the depolarizing means 19, and passes through the optical path 29 to have a preset optical phase. After passing through the optical path 28 via the phase modulator 17 to be added, the light is input to the optical fiber coupler 15 in the opposite direction.

【0118】ここで、位相変調器17は光ファイバコイ
ル16内で発生するサニャック位相差の検出感度を高め
るために、予め設定された光学的位相を付加する。
Here, the phase modulator 17 adds a preset optical phase in order to enhance the detection sensitivity of the Sagnac phase difference generated in the optical fiber coil 16.

【0119】一方、光ファイバカプラ15において二分
岐され、光路28に入力された光は、上述の光波と全く
逆方向に進行する。
On the other hand, the light split into two in the optical fiber coupler 15 and input to the optical path 28 travels in the direction completely opposite to the above-described light wave.

【0120】つまり、光路28、位相変調器17、光路
29、偏光解消手段19、光路30をこの順序に通過し
た光は光ファイバコイル16内を左回りに伝搬後、光路
27を通過し、光ファイバカプラ15に入力される。そ
して、このように光ファイバカプラ15で互いに逆方向
に二分岐された光は、センシングループ部18を伝搬
後、再度光ファイバカプラ15で結合される。
That is, the light that has passed through the optical path 28, the phase modulator 17, the optical path 29, the depolarizer 19 and the optical path 30 in this order propagates counterclockwise in the optical fiber coil 16 and then passes through the optical path 27 to produce the light. It is input to the fiber coupler 15. Then, the lights thus branched into two opposite directions by the optical fiber coupler 15 propagate through the sensing loop portion 18 and are then coupled again by the optical fiber coupler 15.

【0121】結合された光は光路25を通過後、偏光子
14、光路23、光ファイバカプラ12を逆方向に伝搬
して、光路22により、受光手段13に入力され電気信
号に変換される。
After the combined light passes through the optical path 25, it propagates in the reverse direction through the polarizer 14, the optical path 23 and the optical fiber coupler 12, and is input to the light receiving means 13 by the optical path 22 and converted into an electric signal.

【0122】従来、このような光回転検出装置の光源発
光量の制御は、光源モジュール11の内蔵PDで発光量
を検知し、その電気信号を用いてAPC動作を行う制御
ループが構成されている回路中で、光源発光量が一定に
なるように駆動電流を制御していた。
Conventionally, for controlling the light emission amount of the light source of such an optical rotation detecting device, a control loop for detecting the light emission amount by the built-in PD of the light source module 11 and using the electric signal to perform the APC operation is constructed. In the circuit, the drive current was controlled so that the light emission amount of the light source was constant.

【0123】しかし、APC動作による制御だけでは、
光源と光路21の端面との結合効率の変動によって受光
パワーが大きく変動する可能性がある。このような変動
を考慮して、光源制御範囲がある程度広い範囲をカバー
するような制御が行えるように、電気信号32だけをそ
のまま用いて一つの制御機構のみで光源発光量を制御す
る回路設計を行うと、例えばオペアンプ等の回路素子に
おいてオフセット電圧や温度ドリフト等の問題が発生
し、回路としてのリニアリティーや零点安定性が非常に
悪くなる。
However, if only the control by the APC operation is performed,
There is a possibility that the light-receiving power may fluctuate significantly due to fluctuations in the coupling efficiency between the light source and the end face of the optical path 21. In consideration of such a variation, a circuit design for controlling the light emission amount of the light source with only one control mechanism using the electric signal 32 as it is so that the control so that the light source control range covers a wide range to some extent can be performed. If this is done, problems such as offset voltage and temperature drift will occur in circuit elements such as operational amplifiers, and the linearity and zero-point stability of the circuit will become extremely poor.

【0124】さらに、回路のリニアリティー・零点安定
性が変動することにより、光回転検出装置としてのスケ
ールファクタも変動し、零点ドリフトも増大することに
なる。
Further, since the linearity / zero point stability of the circuit fluctuates, the scale factor of the optical rotation detecting device also fluctuates, and the zero point drift also increases.

【0125】このような理由により、広い光量制御範囲
をカバーし、かつ光回転検出装置の性能悪化を避けるに
は、制御に用いる信号を一つではなく複数にし、制御に
用いる信号を適切に選択することで、制御機構が一ヶ所
であることにより生じる、特定の回路素子にかかる電気
的な負担の増大を避けなければならない。
For this reason, in order to cover a wide light amount control range and avoid the deterioration of the performance of the optical rotation detection device, the number of signals used for control is not one, but a plurality of signals are used for control. By doing so, it is necessary to avoid an increase in electrical load on a specific circuit element, which is caused by a single control mechanism.

【0126】本実施例では、信号処理回路20の光源駆
動部102内に比較器108を設け、制御機構109へ
の信号の範囲が広くなりすぎないように、すなわち、特
定の回路素子へ過大な負担がかからないような回路を作
製した。
In the present embodiment, the comparator 108 is provided in the light source driving section 102 of the signal processing circuit 20 so that the range of the signal to the control mechanism 109 is not too wide, that is, the specific circuit element is excessively large. We created a circuit that does not burden the user.

【0127】この比較器108は、光源モジュール11
の内蔵PDから出力された電気信号32と、受光手段1
3から出力された電気信号33、ただし図5では電気信
号33をプリアンプ201で適切な大きさに増幅した信
号とを入力し、これらの入力信号を比較して強度の大き
い方を選択し、その信号に基づいて制御機構109に適
切な制御信号を出力する。
The comparator 108 includes the light source module 11
Electric signal 32 output from the built-in PD of the
3, the electric signal 33 output from FIG. 3, but in FIG. 5, a signal obtained by amplifying the electric signal 33 to an appropriate size by the preamplifier 201 is input, these input signals are compared, and the one having the larger intensity is selected. An appropriate control signal is output to the control mechanism 109 based on the signal.

【0128】具体的には、比較器108は、減算器、切
換スイッチとを含み、入力される2つの信号はそれぞれ
2つに分割して、各々の一方は減算器に、各々の他方は
切換スイッチに入力する。減算器は、入力される2つの
分割信号の差をとって切換スイッチに出射する。切換ス
イッチは、減算器の出力の符号が反転すると、入力され
た2つの分割信号のうち、制御機構109に出力してい
た一方の信号を他方の信号に切り換える。切換スイッチ
から出力される信号は、比較器108に入力される2つ
の信号のうち、強度の大きい方の信号が選択されるよう
に設定した。
Specifically, the comparator 108 includes a subtractor and a changeover switch, and the two input signals are each divided into two, one of which is a subtractor and the other of which is a changeover switch. Enter on the switch. The subtractor takes the difference between the two input divided signals and outputs it to the changeover switch. When the sign of the output of the subtractor is inverted, the changeover switch changes over one of the two input divided signals, which was being output to the control mechanism 109, to the other signal. The signal output from the changeover switch was set so that the signal having the higher intensity was selected from the two signals input to the comparator 108.

【0129】このような構成にすることにより、光源発
光量の変動が大きく光量制御範囲の広範に渡って発光量
が変動するような場合でも、制御機構109内の特定の
回路素子には一定レベル以上でかつ適切な範囲の電気信
号が入力されるような制御を行うことができる。
With such a configuration, even when the light emission amount of the light source fluctuates greatly and the light emission amount fluctuates over a wide range of the light amount control range, a certain level is maintained for a specific circuit element in the control mechanism 109. It is possible to perform control so that an electric signal in the above and an appropriate range is input.

【0130】このような比較器108を信号処理回路2
0内の光源駆動部102に設けたところ、一定レベル以
上でかつ適切な値の電気信号が入力されるため、制御機
構109内の特定の回路素子へ過大な負担がかからなく
なり、回路における温度ドリフトやリニアリティー変動
が低減され、結果的に光回転検出装置としての零点ドリ
フト、スケールファクタ変動が低減された。
Such a comparator 108 is used as the signal processing circuit 2
When the light source driving unit 102 in 0 is provided, an electric signal of a certain level or more and an appropriate value is input, so that an excessive load is not applied to a specific circuit element in the control mechanism 109, and the temperature in the circuit is reduced. Drift and linearity fluctuations were reduced, and as a result, zero-point drift and scale factor fluctuations as an optical rotation detector were reduced.

【0131】なお、光源駆動部102、その中で本実施
例では比較器108に入力される電気信号のうち受光手
段13の出力に基づく電気信号は、電気信号33がプリ
アンプ201に入力されて増幅、出力された電気信号
を、図5のように直接比較器108へ入力して制御に用
いるほかに、図3のように演算部101を経由して、例
えばロックインアンプ202、A/Dコンバータ203
を経由してデジタル信号化し、CPU204によって適
切な光量制御信号に変換してから光源駆動部102、こ
こでは比較器108へ入力し、制御に用いても良い。
Of the electric signals input to the light source driving section 102, in this embodiment, the comparator 108, the electric signal based on the output of the light receiving means 13 is amplified by the electric signal 33 being input to the preamplifier 201. , The output electric signal is directly input to the comparator 108 as shown in FIG. 5 and used for control. In addition to the lock-in amplifier 202 and the A / D converter as shown in FIG. 203
Alternatively, the signal may be converted into a digital signal via, and converted into an appropriate light amount control signal by the CPU 204, and then input to the light source driving unit 102, here the comparator 108, and used for control.

【0132】さらに、図8のように、受光手段13から
出力された電気信号33について、温度の影響を補正す
るため、温度検出手段113を設け、演算部101内で
補正手段を用いて温度補正を行った電気信号を、光量制
御信号に用いても良い。
Further, as shown in FIG. 8, in order to correct the influence of the temperature on the electric signal 33 output from the light receiving means 13, a temperature detecting means 113 is provided and the temperature is corrected by using the correcting means in the arithmetic unit 101. The electric signal obtained by performing the above may be used as the light amount control signal.

【0133】(実施例4)以下、図面を用いて本発明の
第4の実施例について説明する。
(Embodiment 4) A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0134】図1は、本発明の第4の実施例における光
回転検出装置の構成図を示す。図1において、11は発
光素子としてスーパールミネッセントダイオードを用い
た光源モジュールであり、その内部に発光素子からの射
出光が入射されるレンズと光路としての光ファイバ、さ
らに発光状態をモニターするための発光出力モニター用
受光手段を有する。
FIG. 1 is a block diagram of an optical rotation detecting device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a light source module using a super luminescent diode as a light emitting element, inside of which a lens into which light emitted from the light emitting element is incident, an optical fiber as an optical path, and a light emitting state are monitored. And a light receiving means for monitoring the light emission output.

【0135】次に、12は光源モジュール11からの光
を二分岐する光ファイバカプラであり、13は光ファイ
バ内を伝搬してきた光を受光して電気信号に変換する受
光手段であり、14は光ファイバカプラ12で二分岐さ
れた光のうち、一方の光の偏光方向を規定して直線偏光
化するための偏光子(例えば積層型、またはファイバ型
偏光子が使用可能である)であり、15は偏光子14に
より直線偏光化された光を二分岐するための光ファイバ
カプラである。
Next, 12 is an optical fiber coupler for splitting the light from the light source module 11 into two, 13 is a light receiving means for receiving the light propagating in the optical fiber and converting it into an electric signal, and 14 is Of the light split into two by the optical fiber coupler 12, a polarizer for defining the polarization direction of one of the lights and making it linearly polarized (for example, a laminated type or a fiber type polarizer can be used), Reference numeral 15 is an optical fiber coupler for splitting the light linearly polarized by the polarizer 14 into two.

【0136】ここで、光ファイバカプラ12、15は、
安価で信頼性が高いシングルモード光ファイバを用いた
光ファイバ型カプラであり、分岐比はほぼ1対1に調整
されているものを用いた。
Here, the optical fiber couplers 12 and 15 are
An optical fiber type coupler using a single mode optical fiber which is inexpensive and highly reliable and whose branching ratio is adjusted to about 1: 1 was used.

【0137】次に、16はボビンにシングルモード光フ
ァイバを巻回して構成した光ファイバコイルであり、サ
ニャック効果によって、左回り光と右回り光の間の位相
差を得るためのものである。17は円筒状圧電振動子に
シングルモード光ファイバを巻回して形成した位相変調
器で、この部分を通過する左回り光と右回り光の間に、
所定のタイミングで所定量の位相差を与えるものであ
る。
Next, 16 is an optical fiber coil constructed by winding a single mode optical fiber around a bobbin, and is for obtaining the phase difference between the counterclockwise light and the clockwise light by the Sagnac effect. Reference numeral 17 denotes a phase modulator formed by winding a single mode optical fiber around a cylindrical piezoelectric vibrator, and between the counterclockwise light and the clockwise light passing through this portion,
It provides a predetermined amount of phase difference at a predetermined timing.

【0138】次に、19は偏光解消手段であり、伝搬光
を強制的に無偏光化して、偏光状態の変動による不要な
干渉雑音成分を取り除くことを目的として、光ファイバ
コイル16に隣接して挿入されている。
Next, reference numeral 19 denotes a depolarizer, which is adjacent to the optical fiber coil 16 for the purpose of forcibly depolarizing the propagating light and removing unnecessary interference noise components due to changes in the polarization state. Has been inserted.

【0139】ただし、偏光解消手段19の挿入する位置
は、図1で示した位置のほかに、光ファイバカプラ15
と位相変調器17との間、あるいは光ファイバカプラ1
5と光ファイバコイル16との間のいずれでも可能であ
り、これらの位置のうち、複数箇所に挿入しても良い。
However, in addition to the position shown in FIG. 1, the depolarizer 19 is inserted in the optical fiber coupler 15 as well.
And the phase modulator 17 or the optical fiber coupler 1
5 and the optical fiber coil 16 are possible, and they may be inserted at a plurality of positions among these positions.

【0140】また、本実施例においては、センシングル
ープ部18内に偏光解消手段を配置したが、この偏光解
消手段を具備しない構成でも差し支えない。
Further, in the present embodiment, the depolarizing means is arranged in the sensing loop portion 18, but the depolarizing means may not be provided.

【0141】この偏光解消手段としては、偏波面保存光
ファイバの主軸角を約45度傾斜させて融着させたLY
OT(リョー)型のファイバタイプのデポラライザが好
適である。
As the depolarizing means, LY is prepared by fusing the polarization-maintaining optical fiber with the principal axis angle inclined by about 45 degrees.
A fiber type depolarizer of OT type is suitable.

【0142】また、この偏光解消手段としては、光学的
異方性を持つ結晶板などを、主軸が約45度ずれるよう
に組み合わせたバルク型デポラライザでもかまわない。
Further, as the depolarizing means, a bulk type depolarizer in which crystal plates having optical anisotropy are combined so that their principal axes are displaced by about 45 degrees may be used.

【0143】本実施例において、21から30は光路で
あり、これらの光路21から30、および光ファイバコ
イル16の部分の光路、および、位相変調器17の部分
の光路は、すべてシングルモード光ファイバで構成され
ている。
In the present embodiment, 21 to 30 are optical paths, and these optical paths 21 to 30, the optical path of the optical fiber coil 16 and the optical path of the phase modulator 17 are all single mode optical fibers. It is composed of.

【0144】なお、これらの光ファイバの一部もしくは
全部を偏波面保存光ファイバに代えた構成でも差し支え
ない。
A structure in which some or all of these optical fibers are replaced by polarization-maintaining optical fibers may be used.

【0145】また、本実施例において、31から34は
電気信号である。図6は、本発明の第4の実施例におけ
る信号処理回路の概念を示す図面である。
In this embodiment, 31 to 34 are electric signals. FIG. 6 is a diagram showing the concept of a signal processing circuit according to the fourth embodiment of the present invention.

【0146】図6において、光源モジュール11、受光
手段13、信号処理回路20と電気信号31、32、3
3は図1に対応している。101は主に回転角速度を算
出する演算部、102は光源駆動部、201は受光手段
から出力されて信号処理回路に入力される電気信号33
を増幅するプリアンプであり、103は光源駆動部10
2の中で光源に駆動電流を送る駆動回路、110は光源
モジュール11内にある発光出力モニター用受光手段か
ら出力された電気信号32があらかじめ定められた範囲
に対して範囲内か範囲外かを判定して判定信号を出力す
る判定機構、111は受光手段13から出力された電気
信号33があらかじめ定められた範囲に対して範囲内か
範囲外かを判定して判定信号を出力する判定機構、11
2は判定機構110からの判定信号と判定機構111か
らの判定信号とを入力していずれかを出力し、かつその
判定信号が範囲外を示した場合に出力をもう一方の判定
信号に切り換える切換機構、109は切換機構112か
ら出力された判定信号に基づいて光源発光量を制御する
制御機構である。
In FIG. 6, the light source module 11, the light receiving means 13, the signal processing circuit 20, and the electric signals 31, 32, 3 are shown.
3 corresponds to FIG. Reference numeral 101 is a calculation unit that mainly calculates the rotational angular velocity, 102 is a light source drive unit, and 201 is an electrical signal 33 that is output from the light receiving means and input to the signal processing circuit.
Is a preamplifier for amplifying the
2, a drive circuit for sending a drive current to the light source, 110 indicates whether the electric signal 32 output from the light emitting output monitor light receiving means in the light source module 11 is within or outside a predetermined range. A determination mechanism that determines and outputs a determination signal, 111 a determination mechanism that determines whether the electric signal 33 output from the light receiving unit 13 is within or outside a predetermined range, and outputs a determination signal, 11
Reference numeral 2 is a switch for inputting the determination signal from the determination mechanism 110 and the determination signal from the determination mechanism 111 and outputting either of them, and switching the output to the other determination signal when the determination signal is out of the range. A mechanism 109 is a control mechanism that controls the light emission amount of the light source based on the determination signal output from the switching mechanism 112.

【0147】次に図1と図6に基づき、本光回転検出装
置の動作を詳細に説明する。光源モジュール11より出
力された光は、光路21を通り、光ファイバカプラ12
に入力される。
Next, the operation of the present optical rotation detection device will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 6. The light output from the light source module 11 passes through the optical path 21 and passes through the optical fiber coupler 12
Is input to

【0148】光ファイバカプラ12により、二分岐され
た光は、光路23を介し偏光状態を1方向のみに規定す
る偏光子14、光路25を順次通過後、光ファイバカプ
ラ15に入射される。
The light split into two by the optical fiber coupler 12 sequentially passes through the optical path 23, the polarizer 14 which defines the polarization state in only one direction, and the optical path 25, and then enters the optical fiber coupler 15.

【0149】光ファイバカプラ15に入力された光は、
光路27、28にそれぞれほぼ均等に二分岐される。
The light input to the optical fiber coupler 15 is
The optical paths 27 and 28 are bifurcated substantially evenly.

【0150】光路27への入力光は、光ファイバコイル
16を右回りに進行後、光路30を通り、偏光解消手段
19により無偏光化され、光路29を介し、予め設定さ
れた光学的位相を付加する位相変調器17を経て、光路
28を通過後、光ファイバカプラ15に逆方向に入力さ
れる。
The input light to the optical path 27 travels clockwise through the optical fiber coil 16, then passes through the optical path 30, is depolarized by the depolarizing means 19, and passes through the optical path 29 to have a preset optical phase. After passing through the optical path 28 via the phase modulator 17 to be added, the light is input to the optical fiber coupler 15 in the opposite direction.

【0151】ここで、位相変調器17は光ファイバコイ
ル16内で発生するサニャック位相差の検出感度を高め
るために、予め設定された光学的位相を付加する。
Here, the phase modulator 17 adds a preset optical phase in order to enhance the detection sensitivity of the Sagnac phase difference generated in the optical fiber coil 16.

【0152】一方、光ファイバカプラ15において二分
岐され、光路28に入力された光は、上述の光波と全く
逆方向に進行する。
On the other hand, the light split into two in the optical fiber coupler 15 and input to the optical path 28 travels in the direction completely opposite to the above-described light wave.

【0153】つまり、光路28、位相変調器17、光路
29、偏光解消手段19、光路30をこの順序に通過し
た光は光ファイバコイル16内を左回りに伝搬後、光路
27を通過し、光ファイバカプラ15に入力される。
That is, the light that has passed through the optical path 28, the phase modulator 17, the optical path 29, the depolarizer 19 and the optical path 30 in this order propagates counterclockwise in the optical fiber coil 16 and then passes through the optical path 27 to produce the light. It is input to the fiber coupler 15.

【0154】そして、このように光ファイバカプラ15
で互いに逆方向に二分岐された光は、センシングループ
部18を伝搬後、再度光ファイバカプラ15で結合され
る。
Then, in this way, the optical fiber coupler 15
The light beams that have been bifurcated in the opposite directions are propagated through the sensing loop unit 18 and are then coupled again by the optical fiber coupler 15.

【0155】結合された光は光路25を通過後、偏光子
14、光路23、光ファイバカプラ12を逆方向に伝搬
して、光路22により、受光手段13に入力され電気信
号に変換される。
After the combined light passes through the optical path 25, it propagates in the reverse direction through the polarizer 14, the optical path 23 and the optical fiber coupler 12, and is input into the light receiving means 13 by the optical path 22 and converted into an electric signal.

【0156】従来、このような光回転検出装置の光源発
光量の制御は、光源モジュール11の内蔵PDで発光量
を検知し、その電気信号を用いてAPC動作を行う制御
ループが構成されている回路中で、光源発光量が一定に
なるように駆動電流を制御していた。
Conventionally, in controlling the light emission amount of the light source of such an optical rotation detecting device, a control loop for detecting the light emission amount by the built-in PD of the light source module 11 and using the electric signal to perform the APC operation is constructed. In the circuit, the drive current was controlled so that the light emission amount of the light source was constant.

【0157】しかし、APC動作による制御だけでは、
光源と光路21の端面との結合効率の変動によって受光
パワーが大きく変動する可能性がある。このような変動
を考慮して、光源制御範囲がある程度広い範囲をカバー
するような制御が行えるように、電気信号32だけをそ
のまま用いて一つの制御機構のみで光源発光量を制御す
る回路設計を行うと、例えばオペアンプ等の回路素子に
おいてオフセット電圧や温度ドリフト等の問題が発生
し、回路としてのリニアリティーや零点安定性が非常に
悪くなる。
However, if only the control by the APC operation is performed,
There is a possibility that the light-receiving power may fluctuate significantly due to fluctuations in the coupling efficiency between the light source and the end face of the optical path 21. In consideration of such a variation, a circuit design for controlling the light emission amount of the light source with only one control mechanism using the electric signal 32 as it is so that the control so that the light source control range covers a wide range to some extent can be performed. If this is done, problems such as offset voltage and temperature drift will occur in circuit elements such as operational amplifiers, and the linearity and zero-point stability of the circuit will become extremely poor.

【0158】さらに、回路のリニアリティー・零点安定
性が変動することにより、光回転検出装置としてのスケ
ールファクタも変動し、零点ドリフトも増大することに
なる。
Further, since the linearity / zero point stability of the circuit fluctuates, the scale factor of the optical rotation detecting device also fluctuates, and the zero point drift also increases.

【0159】このような理由により、広い光量制御範囲
をカバーし、かつ光回転検出装置の性能悪化を避けるに
は、制御に用いる信号を一つではなく複数にし、制御に
用いる信号を適切に選択することで、制御機構が一ヶ所
であることにより生じる、特定の回路素子にかかる電気
的な負担の増大を避けなければならない。
For this reason, in order to cover a wide light amount control range and avoid the deterioration of the performance of the optical rotation detecting device, the number of signals used for control is not one, but a plurality of signals are used for control. By doing so, it is necessary to avoid an increase in electrical load on a specific circuit element, which is caused by a single control mechanism.

【0160】本実施例では、信号処理回路20の光源駆
動部102内に、電気信号32に基づく信号を判定する
判定機構110と、電気信号33に基づく信号を判定す
る判定機構111と、2つの判定機構からの信号が入力
される切換機構112を設け、制御機構109への信号
の範囲が広くなりすぎないように、すなわち、特定の回
路素子へ過大な負担がかからないような回路を作製し
た。
In the present embodiment, in the light source driving section 102 of the signal processing circuit 20, a judgment mechanism 110 for judging a signal based on the electric signal 32 and a judgment mechanism 111 for judging a signal based on the electric signal 33 are provided. A switching mechanism 112 to which a signal from the determination mechanism is input is provided, and a circuit is manufactured so that the range of the signal to the control mechanism 109 does not become too wide, that is, a particular circuit element is not overloaded.

【0161】判定機構110は、光源モジュール11の
内蔵PDから出力された電気信号32を入力し、この入
力信号があらかじめ定められた範囲に対して範囲内か範
囲外かを判定し、その判定信号を切換機構112へ入力
する。判定機構111は受光手段13から出力された電
気信号33、ただし図6では電気信号33をプリアンプ
201で適切な大きさに増幅した信号を入力し、この入
力信号があらかじめ定められた範囲に対して範囲内か範
囲外かを判定し、その判定信号を切換機構112へ入力
する。
The judgment mechanism 110 receives the electric signal 32 output from the built-in PD of the light source module 11, judges whether this input signal is within or outside the predetermined range, and judges the judgment signal. Is input to the switching mechanism 112. The determination mechanism 111 inputs the electric signal 33 output from the light receiving means 13, but in FIG. 6, a signal obtained by amplifying the electric signal 33 to an appropriate magnitude by the preamplifier 201 is input, and this input signal is within a predetermined range. It judges whether it is within the range or out of the range, and inputs the judgment signal to the switching mechanism 112.

【0162】切換機構112は、入力される2つの判定
信号のうち、起動時にあらかじめ定められていた方の判
定信号を用いて制御信号を制御機構109へ出力し、そ
の制御信号に用いていた判定信号が範囲外という信号を
切換機構112へ出力した場合、用いていた判定信号を
もう一方の判定信号に切り換え、それに基づく制御信号
を制御機構109へ入力する。
The switching mechanism 112 outputs the control signal to the control mechanism 109 by using one of the two input determination signals which is predetermined at the time of activation, and outputs the control signal to the control mechanism 109. When a signal that the signal is out of range is output to the switching mechanism 112, the used determination signal is switched to the other determination signal, and a control signal based on that is input to the control mechanism 109.

【0163】具体的には、判定機構110と111は、
それぞれ減算器を含み、入力信号は電圧の形で減算器に
入力される。いずれの減算器も、あらかじめ決められた
一定電圧と入力信号との差をとり、その差が正の場合は
範囲内と判定してそれを判定信号とし、零以下の場合は
範囲外と判定して判定信号零を切換機構112へ出射す
る。切換機構112は、入力された2つの判定信号のう
ち、起動時はあらかじめ決められていた方の判定信号を
適切な大きさの制御信号に変換して制御機構109へ出
力し、その後判定信号が零すなわち範囲外となる度に、
用いる信号をもう一方の入力された判定信号に切り換
え、適切な大きさの制御信号に変換して制御機構109
へ出力する。
Specifically, the determination mechanisms 110 and 111 are
Each includes a subtractor, and the input signal is input to the subtractor in the form of voltage. Both subtracters take the difference between a predetermined constant voltage and the input signal, and if the difference is positive, judge that it is within the range and use it as the judgment signal, and if it is less than zero, judge that it is outside the range. And outputs the determination signal zero to the switching mechanism 112. The switching mechanism 112 converts one of the two input determination signals, which has been determined at the time of activation, into a control signal having a proper size and outputs the control signal to the control mechanism 109. Whenever it is zero, i.e. out of range,
The signal to be used is switched to the other input determination signal, and the control signal is converted into a control signal of an appropriate size to control the control mechanism 109.
Output to.

【0164】このような構成にすることにより、光源発
光量の変動が大きく光量制御範囲の広範に渡って発光量
が変動するような場合でも、制御機構109内の特定の
回路素子には適切な範囲の電気信号が入力されるような
制御を行うことができる。
With such a structure, even when the light emission amount of the light source fluctuates greatly and the light emission amount fluctuates over a wide range of the light amount control range, it is suitable for a specific circuit element in the control mechanism 109. It is possible to perform control such that the electric signal of the range is input.

【0165】このような判定機構110と111を信号
処理回路20内の光源駆動部102に設けたところ、適
切な範囲の電気信号が制御機構109へ入力されるた
め、特定の回路素子へ過大な負担がかからなくなり、回
路における温度ドリフトやリニアリティー変動が低減さ
れ、結果的に光回転検出装置としての零点ドリフト、ス
ケールファクタ変動が低減された。
When the determination mechanisms 110 and 111 as described above are provided in the light source drive section 102 in the signal processing circuit 20, an electric signal in an appropriate range is input to the control mechanism 109, so that an excessive amount is applied to a specific circuit element. The load is eliminated, temperature drift and linearity fluctuations in the circuit are reduced, and as a result, zero-point drift and scale factor fluctuations as an optical rotation detection device are reduced.

【0166】なお、光源駆動部102、その中で本実施
例では判定機構111に入力される電気信号のうち受光
手段13の出力に基づく電気信号は、電気信号33がプ
リアンプ201に入力されて増幅、出力された電気信号
を、図6のように直接判定機構111へ入力して制御に
用いるほかに、図3のように演算部101を経由して、
例えばロックインアンプ202、A/Dコンバータ20
3を経由してデジタル信号化し、CPU204によって
適切な光量制御信号に変換してから光源駆動部102、
ここでは判定機構111へ入力し、制御に用いても良
い。
Of the electric signals input to the light source drive unit 102, and in this embodiment, the determination mechanism 111, the electric signal based on the output of the light receiving means 13 is amplified by the electric signal 33 being input to the preamplifier 201. In addition to directly inputting the output electric signal to the determination mechanism 111 as shown in FIG. 6 and using it for control, as shown in FIG.
For example, the lock-in amplifier 202 and the A / D converter 20
3 is converted into a digital signal and converted into an appropriate light amount control signal by the CPU 204, and then the light source drive unit 102,
Here, it may be input to the determination mechanism 111 and used for control.

【0167】さらに、図8のように、受光手段13から
出力された電気信号33について、温度の影響を補正す
るため、温度検出手段113を設け、演算部101内で
補正手段を用いて温度補正を行った電気信号を、光量調
節信号に用いても良い。
Further, as shown in FIG. 8, in order to correct the influence of the temperature on the electric signal 33 output from the light receiving means 13, the temperature detecting means 113 is provided, and the temperature is corrected by the correcting means in the arithmetic unit 101. The electric signal obtained by performing the above may be used as the light amount adjustment signal.

【0168】(実施例5)以下、図面を用いて本発明の
第5の実施例について説明する。
(Embodiment 5) A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0169】図1は、本発明の第5の実施例における光
回転検出装置の構成図を示す。図1において、11は発
光素子としてスーパールミネッセントダイオードを用い
た光源モジュールであり、その内部に発光素子からの射
出光が入射されるレンズと光路としての光ファイバ、さ
らに発光状態をモニターするための発光出力モニター用
受光手段を有する。
FIG. 1 is a block diagram of an optical rotation detecting device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a light source module using a super luminescent diode as a light emitting element, inside of which a lens into which light emitted from the light emitting element is incident, an optical fiber as an optical path, and a light emitting state are monitored. And a light receiving means for monitoring the light emission output.

【0170】次に、12は光源モジュール11からの光
を二分岐する光ファイバカプラであり、13は光ファイ
バ内を伝搬してきた光を受光して電気信号に変換する受
光手段であり、14は光ファイバカプラ12で二分岐さ
れた光のうち、一方の光の偏光方向を規定して直線偏光
化するための偏光子(例えば積層型、またはファイバ型
偏光子が使用可能である)であり、15は偏光子14に
より直線偏光化された光を二分岐するための光ファイバ
カプラである。
Next, 12 is an optical fiber coupler for splitting the light from the light source module 11 into two, 13 is a light receiving means for receiving the light propagating in the optical fiber and converting it into an electric signal, and 14 is Of the light split into two by the optical fiber coupler 12, a polarizer for defining the polarization direction of one of the lights and making it linearly polarized (for example, a laminated type or a fiber type polarizer can be used), Reference numeral 15 is an optical fiber coupler for splitting the light linearly polarized by the polarizer 14 into two.

【0171】ここで、光ファイバカプラ12、15は、
安価で信頼性が高いシングルモード光ファイバを用いた
光ファイバ型カプラであり、分岐比はほぼ1対1に調整
されているものを用いた。
Here, the optical fiber couplers 12 and 15 are
An optical fiber type coupler using a single mode optical fiber which is inexpensive and highly reliable and whose branching ratio is adjusted to about 1: 1 was used.

【0172】次に、16はボビンにシングルモード光フ
ァイバを巻回して構成した光ファイバコイルであり、サ
ニャック効果によって、左回り光と右回り光の間の位相
差を得るためのものである。17は円筒状圧電振動子に
シングルモード光ファイバを巻回して形成した位相変調
器で、この部分を通過する左回り光と右回り光の間に、
所定のタイミングで所定量の位相差を与えるものであ
る。
Next, 16 is an optical fiber coil constructed by winding a single mode optical fiber around a bobbin, and is for obtaining the phase difference between the counterclockwise light and the clockwise light by the Sagnac effect. Reference numeral 17 denotes a phase modulator formed by winding a single mode optical fiber around a cylindrical piezoelectric vibrator, and between the counterclockwise light and the clockwise light passing through this portion,
It provides a predetermined amount of phase difference at a predetermined timing.

【0173】次に、19は偏光解消手段であり、伝搬光
を強制的に無偏光化して、偏光状態の変動による不要な
干渉雑音成分を取り除くことを目的として、光ファイバ
コイル16に隣接して挿入されている。
Next, 19 is a depolarizing means, which is adjacent to the optical fiber coil 16 for the purpose of forcibly depolarizing the propagating light and removing unnecessary interference noise components due to changes in the polarization state. Has been inserted.

【0174】ただし、偏光解消手段19の挿入する位置
は、図1で示した位置のほかに、光ファイバカプラ15
と位相変調器17との間、あるいは光ファイバカプラ1
5と光ファイバコイル16との間のいずれでも可能であ
り、これらの位置のうち、複数箇所に挿入しても良い。
However, the position for inserting the depolarizer 19 is not limited to the position shown in FIG.
And the phase modulator 17 or the optical fiber coupler 1
5 and the optical fiber coil 16 are possible, and they may be inserted at a plurality of positions among these positions.

【0175】また、本実施例においては、センシングル
ープ部18内に偏光解消手段を配置したが、この偏光解
消手段を具備しない構成でも差し支えない。
Further, in the present embodiment, the depolarizing means is arranged in the sensing loop portion 18, but the depolarizing means may not be provided.

【0176】この偏光解消手段としては、偏波面保存光
ファイバの主軸角を約45度傾斜させて融着させたLY
OT(リョー)型のファイバタイプのデポラライザが好
適である。
As the depolarizing means, the LY fused by inclining the principal axis angle of the polarization-maintaining optical fiber by about 45 degrees.
A fiber type depolarizer of OT type is suitable.

【0177】また、この偏光解消手段としては、光学的
異方性を持つ結晶板などを、主軸が約45度ずれるよう
に組み合わせたバルク型デポラライザでもかまわない。
The depolarizing means may be a bulk type depolarizer in which crystal plates having optical anisotropy are combined so that their principal axes are displaced by about 45 degrees.

【0178】本実施例において、21から30は光路で
あり、これらの光路21から30、および光ファイバコ
イル16の部分の光路、および、位相変調器17の部分
の光路は、すべてシングルモード光ファイバで構成され
ている。
In the present embodiment, 21 to 30 are optical paths, and these optical paths 21 to 30 and the optical path of the optical fiber coil 16 and the optical path of the phase modulator 17 are all single mode optical fibers. It is composed of.

【0179】なお、これらの光ファイバの一部もしくは
全部を偏波面保存光ファイバに代えた構成でも差し支え
ない。
A structure in which some or all of these optical fibers are replaced by polarization-maintaining optical fibers may be used.

【0180】また、本実施例において、31から34は
電気信号である。図7は、本発明の第5の実施例におけ
る信号処理回路の概念を示す図面である。
In this embodiment, 31 to 34 are electric signals. FIG. 7 is a drawing showing the concept of the signal processing circuit in the fifth embodiment of the present invention.

【0181】図7において、光源モジュール11、受光
手段13、信号処理回路20と電気信号31、32、3
3は図1に対応している。101は主に回転角速度を算
出する演算部、102は光源駆動部、201は受光手段
から出力されて信号処理回路に入力される電気信号33
を増幅するプリアンプであり、103は光源駆動部10
2の中で光源に駆動電流を送る駆動回路、104は光源
モジュール11内にある発光出力モニター用受光手段か
ら出力された電気信号32に基づいて光源発光量を調節
する調節機構、105は受光手段13から出力された電
気信号33に基づいて光源発光量を制御する制御機構で
ある。
In FIG. 7, the light source module 11, the light receiving means 13, the signal processing circuit 20 and the electric signals 31, 32, 3 are shown.
3 corresponds to FIG. Reference numeral 101 is a calculation unit that mainly calculates the rotational angular velocity, 102 is a light source drive unit, and 201 is an electrical signal 33 that is output from the light receiving means and input to the signal processing circuit.
Is a preamplifier for amplifying the
2 is a drive circuit for sending a drive current to the light source, 104 is an adjusting mechanism for adjusting the light emission amount of the light source based on the electric signal 32 output from the light emitting output monitor light receiving means in the light source module 11, and 105 is the light receiving means. It is a control mechanism that controls the light emission amount of the light source based on the electric signal 33 output from 13.

【0182】次に図1と図7に基づき、本光回転検出装
置の動作を詳細に説明する。光源モジュール11より出
力された光は、光路21を通り、光ファイバカプラ12
に入力される。
Next, the operation of the present optical rotation detection device will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 7. The light output from the light source module 11 passes through the optical path 21 and passes through the optical fiber coupler 12
Is input to

【0183】光ファイバカプラ12により、二分岐され
た光は、光路23を介し偏光状態を1方向のみに規定す
る偏光子14、光路25を順次通過後、光ファイバカプ
ラ15に入射される。
The light bifurcated by the optical fiber coupler 12 sequentially passes through the optical path 23, the polarizer 14 which defines the polarization state in only one direction, and the optical path 25, and then enters the optical fiber coupler 15.

【0184】光ファイバカプラ15に入力された光は、
光路27、28にそれぞれほぼ均等に二分岐される。
The light input to the optical fiber coupler 15 is
The optical paths 27 and 28 are bifurcated substantially evenly.

【0185】光路27への入力光は、光ファイバコイル
16を右回りに進行後、光路30を通り、偏光解消手段
19により無偏光化され、光路29を介し、予め設定さ
れた光学的位相を付加する位相変調器17を経て、光路
28を通過後、光ファイバカプラ15に逆方向に入力さ
れる。
The input light to the optical path 27 travels clockwise in the optical fiber coil 16, then passes through the optical path 30, is depolarized by the depolarizing means 19, and passes through the optical path 29 to have a preset optical phase. After passing through the optical path 28 via the phase modulator 17 to be added, the light is input to the optical fiber coupler 15 in the opposite direction.

【0186】ここで、位相変調器17は光ファイバコイ
ル16内で発生するサニャック位相差の検出感度を高め
るために、予め設定された光学的位相を付加する。
Here, the phase modulator 17 adds a preset optical phase in order to enhance the detection sensitivity of the Sagnac phase difference generated in the optical fiber coil 16.

【0187】一方、光ファイバカプラ15において二分
岐され、光路28に入力された光は、上述の光波と全く
逆方向に進行する。
On the other hand, the light split into two in the optical fiber coupler 15 and input to the optical path 28 travels in the direction completely opposite to the above-described light wave.

【0188】つまり、光路28、位相変調器17、光路
29、偏光解消手段19、光路30をこの順序に通過し
た光は光ファイバコイル16内を左回りに伝搬後、光路
27を通過し、光ファイバカプラ15に入力される。
That is, the light that has passed through the optical path 28, the phase modulator 17, the optical path 29, the depolarizing means 19, and the optical path 30 in this order propagates counterclockwise in the optical fiber coil 16 and then passes through the optical path 27. It is input to the fiber coupler 15.

【0189】そして、このように光ファイバカプラ15
で互いに逆方向に二分岐された光は、センシングループ
部18を伝搬後、再度光ファイバカプラ15で結合され
る。
Then, in this way, the optical fiber coupler 15
The light beams that have been bifurcated in the opposite directions are propagated through the sensing loop unit 18 and are then coupled again by the optical fiber coupler 15.

【0190】結合された光は光路25を通過後、偏光子
14、光路23、光ファイバカプラ12を逆方向に伝搬
して、光路22により、受光手段13に入力され電気信
号に変換される。
After the combined light passes through the optical path 25, it propagates in the reverse direction through the polarizer 14, the optical path 23 and the optical fiber coupler 12, and is input to the light receiving means 13 by the optical path 22 and converted into an electric signal.

【0191】従来、このような光回転検出装置の光源発
光量の制御は、光源モジュール11の内蔵PDで発光量
を検知し、その電気信号を用いてAPC動作を行う制御
ループが構成されている回路中で、光源発光量が一定に
なるように駆動電流を制御していた。
Conventionally, for the control of the light emission amount of the light source of such an optical rotation detecting device, a control loop for detecting the light emission amount by the built-in PD of the light source module 11 and using the electric signal to perform the APC operation is constructed. In the circuit, the drive current was controlled so that the light emission amount of the light source was constant.

【0192】しかし、APC動作による制御だけでは、
光源と光路21の端面との結合効率の変動によって受光
パワーが大きく変動する可能性がある。このような変動
を考慮して、光量制御範囲がある程度広い範囲をカバー
するような制御が行えるように、電気信号32だけをそ
のまま用いて一つの制御機構のみで光源発光量を制御す
る回路設計を行うと、例えばオペアンプ等の回路素子に
おいてオフセット電圧や温度ドリフト等の問題が発生
し、回路としてのリニアリティーや零点安定性が非常に
悪くなる。
However, if only the control by the APC operation is performed,
There is a possibility that the light-receiving power may fluctuate significantly due to fluctuations in the coupling efficiency between the light source and the end face of the optical path 21. In consideration of such a variation, a circuit design for controlling the light emission amount of the light source with only one control mechanism using only the electric signal 32 as it is so that the control so that the light amount control range covers a certain wide range can be performed. If this is done, problems such as offset voltage and temperature drift will occur in circuit elements such as operational amplifiers, and the linearity and zero-point stability of the circuit will become extremely poor.

【0193】さらに、回路のリニアリティー・零点安定
性が変動することにより、光回転検出装置としてのスケ
ールファクタも変動し、零点ドリフトも増大することに
なる。
Further, since the linearity / zero point stability of the circuit fluctuates, the scale factor of the optical rotation detecting device also fluctuates, and the zero point drift also increases.

【0194】このような理由により、広い光量制御範囲
をカバーし、かつ光回転検出装置の性能悪化を避けるに
は、制御に用いる信号を一つではなく複数にし、制御に
用いる信号を適切に選択することで、制御機構が一ヶ所
であることにより生じる、特定の回路素子にかかる電気
的な負担の増大を避けなければならない。
For this reason, in order to cover a wide light amount control range and avoid the deterioration of the performance of the optical rotation detection device, the number of signals used for control is not one, but a plurality of signals are used for control. By doing so, it is necessary to avoid an increase in electrical load on a specific circuit element, which is caused by a single control mechanism.

【0195】本実施例では、信号処理回路20の光源駆
動部102内に調節機構104と制御機構107を設
け、調節機構104で適切な光源発光量に調節し、その
後の光量変動を制御機構107で制御するという、二段
階で光源発光量の対処を行えるような回路を作製した。
In this embodiment, an adjusting mechanism 104 and a control mechanism 107 are provided in the light source driving section 102 of the signal processing circuit 20, the adjusting mechanism 104 adjusts the light source emission amount to an appropriate value, and the control mechanism 107 controls the subsequent light amount fluctuation. We created a circuit that can deal with the amount of light emitted from the light source in two steps.

【0196】調節機構104は、光源モジュール11の
内蔵PDで発光量を検知して出力された電気信号32を
入力し、これに基づいて光源発光量を調節するものであ
る。制御機構107は、受光手段13から出力された電
気信号33に基づいて光源発光量を制御するもので、図
7では、電気信号33をプリアンプ201で増幅した信
号を用いている。
The adjusting mechanism 104 receives the electric signal 32 output by detecting the light emission amount with the built-in PD of the light source module 11, and adjusts the light emission amount of the light source based on the electric signal 32. The control mechanism 107 controls the light emission amount of the light source based on the electric signal 33 output from the light receiving means 13. In FIG. 7, a signal obtained by amplifying the electric signal 33 by the preamplifier 201 is used.

【0197】具体的には、調節機構104に含まれる可
変抵抗により、駆動回路103に入力される電気信号、
ここでは電圧信号が調節可能な構成とし、制御機構10
7に含まれるオペアンプにより、駆動回路103に入力
される電気信号、ここでは電圧信号が制御可能な構成と
した。
Specifically, an electric signal input to the drive circuit 103 by a variable resistor included in the adjusting mechanism 104,
Here, the control mechanism 10 has a structure in which the voltage signal can be adjusted.
An electric signal, here a voltage signal, input to the drive circuit 103 is controllable by an operational amplifier included in 7.

【0198】このような構成にすることにより、例えば
光源発光量の初期調整を調節機構104に含まれる可変
抵抗で設定し、その後生じた光量変動に対して、制御機
構107に含まれるオペアンプで電圧がバランスするよ
うな制御を行うことができる。
With such a configuration, for example, the initial adjustment of the light emission amount of the light source is set by the variable resistor included in the adjusting mechanism 104, and the voltage change is performed by the operational amplifier included in the control mechanism 107 with respect to the light amount variation that occurs thereafter. Can be controlled so that they are balanced.

【0199】このような調節機構104と制御機構10
7を信号処理回路20内の光源駆動部102に設けたと
ころ、調節作業と制御動作が回路上の異なるところで行
われるようになったため、特定の回路素子にかかる電気
的負担が減少して回路における温度ドリフトやリニアリ
ティー変動が低減され、結果的に光回転検出装置として
の零点ドリフト、スケールファクタ変動が低減された。
The adjusting mechanism 104 and the control mechanism 10 as described above
7 is provided in the light source driving unit 102 in the signal processing circuit 20, the adjustment work and the control operation are performed at different positions on the circuit, so that the electrical load on a specific circuit element is reduced and the circuit is reduced. The temperature drift and the linearity fluctuation were reduced, and as a result, the zero point drift and scale factor fluctuation as the optical rotation detector were reduced.

【0200】なお、光源駆動部102、その中で本実施
例では制御機構107に入力される電気信号は、受光手
段13から出力された電気信号33がプリアンプ201
に入力されて増幅、出力された電気信号を、図7のよう
に直接制御機構107へ入力して制御に用いるほかに、
図3のように演算部101を経由して、例えばロックイ
ンアンプ202、A/Dコンバータ203を経由してデ
ジタル信号化し、CPU204によって適切な光量制御
信号に変換してから光源駆動部102、ここでは制御機
構107へ入力し、制御に用いても良い。
The electric signal input to the light source drive unit 102, and in the present embodiment, the control mechanism 107, is the electric signal 33 output from the light receiving means 13 as the preamplifier 201.
In addition to directly inputting the amplified and output electric signal to the control mechanism 107 as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the signal is converted into a digital signal via the calculation unit 101, for example, the lock-in amplifier 202 and the A / D converter 203, and is converted into an appropriate light amount control signal by the CPU 204, and then the light source driving unit 102, Then, it may be input to the control mechanism 107 and used for control.

【0201】さらに、図8のように、受光手段13から
出力された電気信号33について、温度の影響を補正す
るため、温度検出手段113を設け、演算部101内で
補正手段を用いて温度補正を行った電気信号を、光量調
節信号に用いても良い。
Further, as shown in FIG. 8, in order to correct the influence of the temperature on the electric signal 33 output from the light receiving means 13, the temperature detecting means 113 is provided, and the temperature correcting means is used in the calculating section 101 by using the correcting means. The electric signal obtained by performing the above may be used as the light amount adjustment signal.

【0202】[0202]

【発明の効果】以上のように本発明は第1に、信号処理
回路が、干渉光出力信号と、発光出力モニター用受光手
段から出力されたモニター出力信号を用いて光源発光量
を調節する調節機構を有する構成によって、二段階で光
源発光量を調節できるため、より精密な光量調節を行う
ことができるとともに、特定の回路素子にかかる電気的
負担を減少させ、回路におけるドリフト、リニアリティ
ー変動を低減し、光回転検出装置全体としての零点ドリ
フト、スケールファクタ変動を低減することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the signal processing circuit adjusts the light emission amount of the light source using the interference light output signal and the monitor output signal output from the light emission output monitor light receiving means. Since the light source emission amount can be adjusted in two stages by the structure that has the mechanism, it is possible to perform more precise light amount adjustment, reduce the electrical load on specific circuit elements, and reduce the drift and linearity fluctuation in the circuit. However, it is possible to reduce zero-point drift and scale factor fluctuations in the entire optical rotation detection device.

【0203】第2に、信号処理回路が、干渉光出力信号
と、発光出力モニター用受光手段から出力されたモニタ
ー出力信号を用いて光源発光量を制御する制御機構を有
する構成によって、二箇所で光源発光量を制御できるた
め、より精密な光量制御を行うことができるとともに、
特定の回路素子にかかる電気的負担を減少させ、回路に
おけるドリフト、リニアリティー変動を低減し、光回転
検出装置全体としての零点ドリフト、スケールファクタ
変動を低減することができる。
Secondly, the signal processing circuit has a control mechanism for controlling the light emission amount of the light source by using the interference light output signal and the monitor output signal outputted from the light emission output monitor light receiving means. Since the light emission amount of the light source can be controlled, more precise light amount control can be performed, and
It is possible to reduce the electrical load on a specific circuit element, reduce the drift and linearity variation in the circuit, and reduce the zero point drift and scale factor variation in the entire optical rotation detection device.

【0204】第3に、信号処理回路が、干渉光出力信号
と発光出力モニター用受光手段から出力されたモニター
出力信号のうち、信号強度の大きい方を選択して適切な
信号を出力する比較器を有するとともに、比較器の出力
信号を用いて光源発光量を制御する制御機構を有する構
成によって、一定レベル以上でかつ適切な範囲の電気信
号が制御機構に入力されるため、制御機構内の特定の回
路素子にかかる電気的負担を減少させ、回路におけるド
リフト、リニアリティー変動を低減し、光回転検出装置
全体としての零点ドリフト、スケールファクタ変動を低
減することができる。
Thirdly, the signal processing circuit selects a larger one of the interference light output signal and the monitor output signal output from the light emitting output monitor light receiving means and outputs a proper signal. In addition to the above, the control mechanism that controls the light emission amount of the light source by using the output signal of the comparator allows the electric signal of a certain level or more and in an appropriate range to be input to the control mechanism. It is possible to reduce the electrical load on the circuit element, to reduce the drift and linearity fluctuation in the circuit, and to reduce the zero point drift and the scale factor fluctuation in the entire optical rotation detection device.

【0205】第4に、信号処理回路が、干渉光出力信号
と発光出力モニター用受光手段から出力されたモニター
出力信号のいずれか一方の出力信号を用いて光源発光量
を制御する制御機構を有するとともに、前記いずれか一
方の出力信号があらかじめ定められた範囲に対して範囲
内か範囲外かを判定する判定機構と、範囲外の場合に前
記制御機構で用いる信号をもう一方の出力信号に切り換
える切換機構を有する構成によって、適切な範囲の電気
信号が制御機構に入力されるため、制御機構内の特定の
回路素子にかかる電気的負担を減少させ、回路における
ドリフト、リニアリティー変動を低減し、光回転検出装
置全体としての零点ドリフト、スケールファクタ変動を
低減することができる。
Fourthly, the signal processing circuit has a control mechanism for controlling the light emission amount of the light source by using either one of the interference light output signal and the monitor output signal output from the light emission output monitor light receiving means. At the same time, a determination mechanism that determines whether one of the output signals is within or outside a predetermined range and a signal used by the control mechanism when the output signal is out of the range is switched to the other output signal. With the configuration having a switching mechanism, an electric signal in an appropriate range is input to the control mechanism, so that the electrical load on a specific circuit element in the control mechanism is reduced, drift in the circuit and linearity variation are reduced, and It is possible to reduce zero-point drift and scale factor fluctuations in the rotation detection device as a whole.

【0206】第5に、信号処理回路が、発光出力モニタ
ー用受光手段から出力されたモニター出力信号を用いて
光源発光量を調節する調節機構と、干渉光出力信号を用
いて光源発光量を制御する制御機構を有する構成によっ
て、調節作業と制御動作を回路上の異なるところで行う
ようになったため、特定の回路素子にかかる電気的負担
を減少させ、回路における温度ドリフトやリニアリティ
ー変動を低減し、光回転検出装置全体としての零点ドリ
フト、スケールファクタ変動を低減することができる。
Fifth, the signal processing circuit adjusts the light emission amount of the light source by using the monitor output signal outputted from the light receiving means for light emission output monitor, and controls the light emission amount of the light source by using the interference light output signal. With the configuration that has a control mechanism that enables the adjustment work and the control operation to be performed at different places on the circuit, the electrical load on a specific circuit element is reduced, the temperature drift and linearity variation in the circuit are reduced, and It is possible to reduce zero-point drift and scale factor fluctuations in the rotation detection device as a whole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における光回転検出装置
の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical rotation detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例における光回転検出装置
の信号処理回路の概念図
FIG. 2 is a conceptual diagram of a signal processing circuit of the optical rotation detection device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例における光回転検出装置
の信号処理回路の概念図
FIG. 3 is a conceptual diagram of a signal processing circuit of the optical rotation detection device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例における光回転検出装置
の信号処理回路の概念図
FIG. 4 is a conceptual diagram of a signal processing circuit of an optical rotation detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例における光回転検出装置
の信号処理回路の概念図
FIG. 5 is a conceptual diagram of a signal processing circuit of an optical rotation detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例における光回転検出装置
の信号処理回路の概念図
FIG. 6 is a conceptual diagram of a signal processing circuit of an optical rotation detection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施例における光回転検出装置
の信号処理回路の概念図
FIG. 7 is a conceptual diagram of a signal processing circuit of an optical rotation detection device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施例における光回転検出装置
の信号処理回路の概念図
FIG. 8 is a conceptual diagram of a signal processing circuit of the optical rotation detection device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】従来例における光回転検出装置の構成図FIG. 9 is a configuration diagram of an optical rotation detection device in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 光源モジュール 12 光ファイバカプラ 13 受光手段 14 偏光子 15 光ファイバカプラ 16 光ファイバコイル 17 位相変調器 18 センシングループ部 19 偏光解消手段 20 信号処理回路 21 光路 22 光路 23 光路 24 光路 25 光路 26 光路 27 光路 28 光路 29 光路 30 光路 31 電気信号 32 電気信号 33 電気信号 34 電気信号 101 演算部 102 光源駆動部 103 駆動回路 104 調節機構 105 調節機構 106 制御機構 107 制御機構 108 比較器 109 制御機構 110 判定機構 111 判定機構 112 切換機構 113 温度検出手段 201 プリアンプ 202 ロックインアンプ 203 A/Dコンバータ 204 CPU 11 Light source module 12 Optical fiber coupler 13 Light receiving means 14 Polarizer 15 Optical fiber coupler 16 Optical fiber coil 17 Phase modulator 18 Sensing loop section 19 Depolarization means 20 Signal processing circuit 21 Optical path 22 Optical path 23 Optical path 24 Optical path 25 Optical path 26 Optical path 27 Optical path 28 Optical path 29 Optical path 30 Optical path 31 Electric signal 32 Electric signal 33 Electric signal 34 Electric signal 101 Arithmetic unit 102 Light source driving unit 103 Driving circuit 104 Adjustment mechanism 105 Adjustment mechanism 106 Control mechanism 107 Control mechanism 108 Comparator 109 Control mechanism 110 Judgment mechanism 111 determination mechanism 112 switching mechanism 113 temperature detection means 201 preamplifier 202 lock-in amplifier 203 A / D converter 204 CPU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根岸 英彦 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hidehiko Negishi 3-10-1 Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Matsushita Giken Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光素子と前記発光素子の発光出力をモ
ニターする発光出力モニター用受光手段とを含む光源
と、前記光源から射出された光を入射して二分岐する第
1の光ファイバカプラと、前記第1の光ファイバカプラ
により分岐された光の一方が入射されて所定の偏光方向
の光のみを透過する偏光子と、前記偏光子から射出され
た光を入射して二分岐する第2の光ファイバカプラと、
サニャック効果を生じる光ファイバコイルと光の位相を
変調する位相変調手段とを有して前記第2の光ファイバ
カプラと結合されるセンシングループ部と、前記センシ
ングループ部から射出して前記第2の光ファイバカプラ
と前記偏光子を経て前記第1の光ファイバカプラで二分
岐されて光ファイバから出射された光を受光する干渉光
受光手段と、前記干渉光受光手段から出力された干渉光
出力信号を用いて回転角速度を算出する信号処理回路と
を備え、前記信号処理回路は、前記干渉光出力信号及び
前記発光出力モニター用受光手段から出力されたモニタ
ー出力信号のうち、少なくとも一つの出力信号を用いて
光源発光量を調節する調節機構を有することを特徴とす
る光回転検出装置。
1. A light source including a light emitting element and a light emitting output monitoring light receiving means for monitoring a light emitting output of the light emitting element, and a first optical fiber coupler for branching the light emitted from the light source into two beams. A polarizer into which one of the light beams branched by the first optical fiber coupler is incident and which transmits only light in a predetermined polarization direction; and a light beam emitted from the polarizer, which is incident and bifurcated into two. Fiber optic coupler,
A sensing loop unit that has an optical fiber coil that produces a Sagnac effect and a phase modulation unit that modulates the phase of light and that is coupled to the second optical fiber coupler; Interference light receiving means for receiving the light emitted from the optical fiber which is split into two by the first optical fiber coupler via the optical fiber coupler and the polarizer, and the interference light output signal output from the interference light receiving means. And a signal processing circuit for calculating a rotation angular velocity using the signal processing circuit, wherein the signal processing circuit outputs at least one of the interference light output signal and the monitor output signal output from the light emission output monitor light receiving means. An optical rotation detection device having an adjusting mechanism for adjusting the amount of light emitted from a light source.
【請求項2】 発光素子と前記発光素子の発光出力をモ
ニターする発光出力モニター用受光手段とを含む光源
と、前記光源から射出された光を入射して二分岐する第
1の光ファイバカプラと、前記第1の光ファイバカプラ
により分岐された光の一方が入射されて所定の偏光方向
の光のみを透過する偏光子と、前記偏光子から射出され
た光を入射して二分岐する第2の光ファイバカプラと、
サニャック効果を生じる光ファイバコイルと光の位相を
変調する位相変調手段とを有して前記第2の光ファイバ
カプラと結合されるセンシングループ部と、前記センシ
ングループ部から射出して前記第2の光ファイバカプラ
と前記偏光子を経て前記第1の光ファイバカプラで二分
岐されて光ファイバから出射された光を受光する干渉光
受光手段と、前記干渉光受光手段から出力された干渉光
出力信号を用いて回転角速度を算出する信号処理回路と
を備え、前記信号処理回路は、前記干渉光出力信号及び
前記発光出力モニター用受光手段から出力されたモニタ
ー出力信号のうち、少なくとも一つの出力信号を用いて
光源発光量を制御する制御機構を有することを特徴とす
る光回転検出装置。
2. A light source including a light emitting element and a light emitting output monitoring light receiving means for monitoring a light emitting output of the light emitting element, and a first optical fiber coupler for branching the light emitted from the light source into two beams. A polarizer into which one of the light beams branched by the first optical fiber coupler is incident and which transmits only light in a predetermined polarization direction; and a light beam emitted from the polarizer, which is incident and bifurcated into two. Fiber optic coupler,
A sensing loop unit that has an optical fiber coil that produces a Sagnac effect and a phase modulation unit that modulates the phase of light and that is coupled to the second optical fiber coupler; Interference light receiving means for receiving the light emitted from the optical fiber which is split into two by the first optical fiber coupler via the optical fiber coupler and the polarizer, and the interference light output signal output from the interference light receiving means. And a signal processing circuit for calculating a rotation angular velocity using the signal processing circuit, wherein the signal processing circuit outputs at least one of the interference light output signal and the monitor output signal output from the light emission output monitor light receiving means. An optical rotation detection device having a control mechanism for controlling a light emission amount of a light source using the light rotation detection device.
【請求項3】 発光素子と前記発光素子の発光出力をモ
ニターする発光出力モニター用受光手段とを含む光源
と、前記光源から射出された光を入射して二分岐する第
1の光ファイバカプラと、前記第1の光ファイバカプラ
により分岐された光の一方が入射されて所定の偏光方向
の光のみを透過する偏光子と、前記偏光子から射出され
た光を入射して二分岐する第2の光ファイバカプラと、
サニャック効果を生じる光ファイバコイルと光の位相を
変調する位相変調手段とを有して前記第2の光ファイバ
カプラと結合されるセンシングループ部と、前記センシ
ングループ部から射出して前記第2の光ファイバカプラ
と前記偏光子を経て前記第1の光ファイバカプラで二分
岐されて光ファイバから出射された光を受光する干渉光
受光手段と、前記干渉光受光手段から出力された干渉光
出力信号を用いて回転角速度を算出する信号処理回路と
を備え、前記信号処理回路は、前記干渉光出力信号及び
前記発光出力モニター用受光手段から出力されたモニタ
ー出力信号のうち、信号強度の大きい方を選択して出力
する比較器と、前記比較器の出力信号を用いて光源発光
量を制御する制御機構を有することを特徴とする光回転
検出装置。
3. A light source including a light emitting element and a light emitting output monitoring light receiving means for monitoring the light emission output of the light emitting element, and a first optical fiber coupler for branching the light emitted from the light source into two beams. A polarizer into which one of the light beams branched by the first optical fiber coupler is incident and which transmits only light in a predetermined polarization direction; and a light beam emitted from the polarizer, which is incident and bifurcated into two. Fiber optic coupler,
A sensing loop unit that has an optical fiber coil that produces a Sagnac effect and a phase modulation unit that modulates the phase of light and that is coupled to the second optical fiber coupler; Interference light receiving means for receiving the light emitted from the optical fiber which is split into two by the first optical fiber coupler via the optical fiber coupler and the polarizer, and the interference light output signal output from the interference light receiving means. And a signal processing circuit for calculating the rotational angular velocity using the signal processing circuit, wherein the signal processing circuit selects one of the interference light output signal and the monitor output signal output from the light-emission output monitor light-receiving means that has a larger signal intensity. An optical rotation detection device comprising: a comparator which selectively outputs the light source; and a control mechanism which controls a light emission amount of a light source by using an output signal of the comparator.
【請求項4】 発光素子と前記発光素子の発光出力をモ
ニターする発光出力モニター用受光手段とを含む光源
と、前記光源から射出された光を入射して二分岐する第
1の光ファイバカプラと、前記第1の光ファイバカプラ
により分岐された光の一方が入射されて所定の偏光方向
の光のみを透過する偏光子と、前記偏光子から射出され
た光を入射して二分岐する第2の光ファイバカプラと、
サニャック効果を生じる光ファイバコイルと光の位相を
変調する位相変調手段とを有して前記第2の光ファイバ
カプラと結合されるセンシングループ部と、前記センシ
ングループ部から射出して前記第2の光ファイバカプラ
と前記偏光子を経て前記第1の光ファイバカプラで二分
岐されて光ファイバから出射された光を受光する干渉光
受光手段と、前記干渉光受光手段から出力された干渉光
出力信号を用いて回転角速度を算出する信号処理回路と
を備え、前記信号処理回路は、前記干渉光出力信号及び
前記発光出力モニター用受光手段から出力されたモニタ
ー出力信号のいずれか一方の出力信号を用いて光源発光
量を制御する制御機構と、前記一方の出力信号があらか
じめ定められた範囲に対して範囲内か範囲外かを判定す
る判定機構と、範囲外の場合に前記制御機構で用いる信
号を他方の出力信号に切り換える切換機構を有すること
を特徴とする光回転検出装置。
4. A light source including a light emitting element and a light emitting output monitoring light receiving means for monitoring a light emitting output of the light emitting element, and a first optical fiber coupler for branching the light emitted from the light source into two beams. A polarizer into which one of the light beams branched by the first optical fiber coupler is incident and which transmits only light in a predetermined polarization direction; and a light beam emitted from the polarizer, which is incident and bifurcated into two. Fiber optic coupler,
A sensing loop unit that has an optical fiber coil that produces a Sagnac effect and a phase modulation unit that modulates the phase of light and that is coupled to the second optical fiber coupler; Interference light receiving means for receiving the light emitted from the optical fiber which is split into two by the first optical fiber coupler via the optical fiber coupler and the polarizer, and the interference light output signal output from the interference light receiving means. And a signal processing circuit for calculating a rotation angular velocity using the signal processing circuit, wherein the signal processing circuit uses an output signal of any one of the interference light output signal and the monitor output signal output from the light emission output monitor light receiving unit. A control mechanism for controlling the light emission amount of the light source, and a determination mechanism for determining whether the one output signal is within or outside a predetermined range. Optical rotation detecting apparatus characterized by having a switching mechanism for switching the signal used in the control mechanism when the outside to the other output signal.
【請求項5】 発光素子と前記発光素子の発光出力をモ
ニターする発光出力モニター用受光手段とを含む光源
と、前記光源から射出された光を入射して二分岐する第
1の光ファイバカプラと、前記第1の光ファイバカプラ
により分岐された光の一方が入射されて所定の偏光方向
の光のみを透過する偏光子と、前記偏光子から射出され
た光を入射して二分岐する第2の光ファイバカプラと、
サニャック効果を生じる光ファイバコイルと光の位相を
変調する位相変調手段とを有して前記第2の光ファイバ
カプラと結合されるセンシングループ部と、前記センシ
ングループ部から射出して前記第2の光ファイバカプラ
と前記偏光子を経て前記第1の光ファイバカプラで二分
岐されて光ファイバから出射された光を受光する干渉光
受光手段と、前記干渉光受光手段から出力された干渉光
出力信号を用いて回転角速度を算出する信号処理回路と
を備え、前記信号処理回路は、前記発光出力モニター用
受光手段から出力されたモニター出力信号を用いて光源
発光量を調節する調節機構と、前記干渉光出力信号を用
いて前記光源発光量を制御する制御機構を有することを
特徴とする光回転検出装置。
5. A light source including a light emitting element and a light emitting output monitoring light receiving means for monitoring a light emitting output of the light emitting element, and a first optical fiber coupler for branching the light emitted from the light source into two beams. A polarizer into which one of the light beams branched by the first optical fiber coupler is incident and which transmits only light in a predetermined polarization direction; and a light beam emitted from the polarizer, which is incident and bifurcated into two. Fiber optic coupler,
A sensing loop unit that has an optical fiber coil that produces a Sagnac effect and a phase modulation unit that modulates the phase of light and that is coupled to the second optical fiber coupler; Interference light receiving means for receiving the light emitted from the optical fiber which is split into two by the first optical fiber coupler via the optical fiber coupler and the polarizer, and the interference light output signal output from the interference light receiving means. And a signal processing circuit for calculating a rotation angular velocity using the signal processing circuit, wherein the signal processing circuit adjusts the light emission amount of the light source using the monitor output signal output from the light emitting output monitor light receiving means, and the interference. An optical rotation detection device having a control mechanism for controlling the light emission amount of the light source using an optical output signal.
【請求項6】 干渉光出力信号が直流成分であることを
特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか記載の光
回転検出装置。
6. The optical rotation detection device according to claim 1, wherein the interference light output signal is a DC component.
【請求項7】 干渉光出力信号が、前記位相変調手段の
変調周波数の第2高調波成分であることを特徴とする請
求項1ないし請求項5のいずれか記載の光回転検出装
置。
7. The optical rotation detecting device according to claim 1, wherein the interference light output signal is the second harmonic component of the modulation frequency of the phase modulating means.
【請求項8】 温度を検出する温度検出手段を有し、信
号処理回路が、前記温度検出手段から出力される信号を
用いて回転角速度を算出することを特徴とする請求項1
ないし請求項7のいずれか記載の光回転検出装置。
8. The temperature detection means for detecting the temperature is provided, and the signal processing circuit calculates the rotational angular velocity by using a signal output from the temperature detection means.
The optical rotation detection device according to claim 7.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010132429A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Asahi Breweries Ltd Disassembling/connecting tool of top chain

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