JPS6116587A - 光角速度計 - Google Patents
光角速度計Info
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- JPS6116587A JPS6116587A JP59137808A JP13780884A JPS6116587A JP S6116587 A JPS6116587 A JP S6116587A JP 59137808 A JP59137808 A JP 59137808A JP 13780884 A JP13780884 A JP 13780884A JP S6116587 A JPS6116587 A JP S6116587A
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- optical path
- frequency
- reflecting mirrors
- lock
- annular optical
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/083—Ring lasers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は複数の反射鏡で形成される環状光路に単色光
を右ｍｂ進行波と左廻シ進行波として互に逆の向き゛に
進行させ、これら二つの進行波の周波数差を検出して環
状光路のもつ角速度を計測する光角速度計に関する。
を右ｍｂ進行波と左廻シ進行波として互に逆の向き゛に
進行させ、これら二つの進行波の周波数差を検出して環
状光路のもつ角速度を計測する光角速度計に関する。
「従来の技術」
従来のこの種の光角速庫計においては、低角速度の領域
では右廻シ進行波と左ｍｂ進行波とが反射鏡の微小な散
乱源により散乱され、互に混入し合い、両進行波とも同
一の周波数となシ、角速度の計測が不可能となる。この
現象はロックイン現象と云われている。従来よりこのロ
ックイン現象を示す最高周波数（ロックイン周波数と呼
ぶ）を低減するために種々の工夫がなされている。光角
速度計におけるロックイン周波数を低減するＫは（１）
ＢＯＤＹ−ＤＩＴＨＥＲ法に示されているようにバイ
アスを加えるやシ方、（２）特開昭５７−２０８１８号
公報に示すように散乱波を位相変調を受けた搬送波と側
波と考え、前者をベッセル関数の根とカる変調指数にな
るように１また後者をロックイン現象を示す周波数よシ
十分離れた周波数帯へ移行するように、環状光路を形成
している反射鏡を振動させる方法、また別の方法として
特開昭５３−１８３９７号公報に示すように反射鏡の散
乱波の位相関係″１調整して合計として散乱波を小さく
する方法などがある。この発明は（３）の方法を用いる
ものである。
では右廻シ進行波と左ｍｂ進行波とが反射鏡の微小な散
乱源により散乱され、互に混入し合い、両進行波とも同
一の周波数となシ、角速度の計測が不可能となる。この
現象はロックイン現象と云われている。従来よりこのロ
ックイン現象を示す最高周波数（ロックイン周波数と呼
ぶ）を低減するために種々の工夫がなされている。光角
速度計におけるロックイン周波数を低減するＫは（１）
ＢＯＤＹ−ＤＩＴＨＥＲ法に示されているようにバイ
アスを加えるやシ方、（２）特開昭５７−２０８１８号
公報に示すように散乱波を位相変調を受けた搬送波と側
波と考え、前者をベッセル関数の根とカる変調指数にな
るように１また後者をロックイン現象を示す周波数よシ
十分離れた周波数帯へ移行するように、環状光路を形成
している反射鏡を振動させる方法、また別の方法として
特開昭５３−１８３９７号公報に示すように反射鏡の散
乱波の位相関係″１調整して合計として散乱波を小さく
する方法などがある。この発明は（３）の方法を用いる
ものである。
環状光路を形成する反射鏡は注意深く農作してもその鏡
面には微小な散乱源が残り、これによる散乱波が進行波
に混入しロックイン現象の原因となっている。成る散乱
源に入射する進行波とその散乱波との間には散乱強度９
位相に一定の関係があり、散乱源に入射する進行波と散
乱波の関係をベクトルで表現することができる。従って
一枚の反射鏡の鏡面上の各散乱源による各散乱波ベクト
ルは合成して１つの代表散乱波ベクトルＥｖとして扱う
ことができる。Ｅはその鏡面に入射する進行波、ｒはそ
の鏡面の後方散乱率である。３枚の反射鏡で構成される
環状光路については、各反射鏡による代表散乱波ベクト
ルをそれぞれＥｌｒｒ ｐ Ｅｉ ｒｘ ＋Ｅｌ ｒｓ
とすると、例えば右廻り進行波の散乱波はこの３つの代
表散乱波ベクトルをベクトル合成したものと女る。
面には微小な散乱源が残り、これによる散乱波が進行波
に混入しロックイン現象の原因となっている。成る散乱
源に入射する進行波とその散乱波との間には散乱強度９
位相に一定の関係があり、散乱源に入射する進行波と散
乱波の関係をベクトルで表現することができる。従って
一枚の反射鏡の鏡面上の各散乱源による各散乱波ベクト
ルは合成して１つの代表散乱波ベクトルＥｖとして扱う
ことができる。Ｅはその鏡面に入射する進行波、ｒはそ
の鏡面の後方散乱率である。３枚の反射鏡で構成される
環状光路については、各反射鏡による代表散乱波ベクト
ルをそれぞれＥｌｒｒ ｐ Ｅｉ ｒｘ ＋Ｅｌ ｒｓ
とすると、例えば右廻り進行波の散乱波はこの３つの代
表散乱波ベクトルをベクトル合成したものと女る。
前記（３）の方法はこの観点に立ってロックイン周波数
を低減するものであシ、環状光路を形成する３枚の鏡の
うち、２枚の反射鏡を鏡の法線方向にプッシュプルに動
かして反射鏡の各代表散乱波間の位相関係を変えて、合
計としての散乱波の大きさが最小となるようにするもの
である。即ち第１図に示すように３つの反射鏡１，２．
３を正三角形の頂点に配し、これら反射鏡１．２．３に
より三角形の環状光路４が構成される。反射鏡１を１′
として示すようにその法線方向において環状光路４に対
して外側に移動させるとき、反射鏡２を２′として示す
ようにその法線方向において環状光路４の内側に等しい
量だけ移動させて、反射倹１゜２．３の散乱波の大きさ
が最小になるようにする。
を低減するものであシ、環状光路を形成する３枚の鏡の
うち、２枚の反射鏡を鏡の法線方向にプッシュプルに動
かして反射鏡の各代表散乱波間の位相関係を変えて、合
計としての散乱波の大きさが最小となるようにするもの
である。即ち第１図に示すように３つの反射鏡１，２．
３を正三角形の頂点に配し、これら反射鏡１．２．３に
より三角形の環状光路４が構成される。反射鏡１を１′
として示すようにその法線方向において環状光路４に対
して外側に移動させるとき、反射鏡２を２′として示す
ようにその法線方向において環状光路４の内側に等しい
量だけ移動させて、反射倹１゜２．３の散乱波の大きさ
が最小になるようにする。
第１図中点線４′は反射鏡１，２の移動にもとづく環状
光路４の変化を示す。この場合、固定鏡３とプッシュプ
ルに動かされる２つの反射鏡１，２との間の距離が変化
して、例えば反射鏡１，３の各散乱源が進行波にそれぞ
れ影響を与える位相の差が変化し、即ち反射鏡１，３の
各代表散乱波の位相関係が変化する。しかし第１図から
れかるように反射鏡１がｈ１移動するとき、反射鏡２に
対しΔｘ１移動し、このとき反射鏡２がｈ２＝ｈ、移動
するため反射鏡ｌに対（７ては△Ｘｊ ＝ΔＸｉだけ移
動し、プッシュプルに動かされる２枚の反射鏡の間の光
学的距離は変化せず、従って反射鏡１．２の散乱波の位
相関係を調整することはできない。この方法では真にロ
ックイン領域を最小とすることはできない。
光路４の変化を示す。この場合、固定鏡３とプッシュプ
ルに動かされる２つの反射鏡１，２との間の距離が変化
して、例えば反射鏡１，３の各散乱源が進行波にそれぞ
れ影響を与える位相の差が変化し、即ち反射鏡１，３の
各代表散乱波の位相関係が変化する。しかし第１図から
れかるように反射鏡１がｈ１移動するとき、反射鏡２に
対しΔｘ１移動し、このとき反射鏡２がｈ２＝ｈ、移動
するため反射鏡ｌに対（７ては△Ｘｊ ＝ΔＸｉだけ移
動し、プッシュプルに動かされる２枚の反射鏡の間の光
学的距離は変化せず、従って反射鏡１．２の散乱波の位
相関係を調整することはできない。この方法では真にロ
ックイン領域を最小とすることはできない。
「発明の目的」
この発明はこの点を改善するもので、環状光路を構成す
る反射鏡による各代表散乱波の位相関係をすべて変える
こと殊できるように構成し、真の最小ロックイン周波数
を得ることができる光角速度計を提供することを目的と
している。
る反射鏡による各代表散乱波の位相関係をすべて変える
こと殊できるように構成し、真の最小ロックイン周波数
を得ることができる光角速度計を提供することを目的と
している。
「発明の構成」
この発明では環状光路を構成するｎ枚（ｎは３以上の整
数）の反射鏡のうち少くとも（ｎ−１）枚の反射鏡を、
その環状光路の接線方向に移動できるようＫされる。
数）の反射鏡のうち少くとも（ｎ−１）枚の反射鏡を、
その環状光路の接線方向に移動できるようＫされる。
またロックイン周波数の大小に応じた信号を環状光路の
光のビームから発生する手段と、上記反射鏡の１枚を接
線方向に移動させ、その時のロックイン周波数の大／Ｊ
−を表わす信号に応答してロックイン周波数が最小にな
るようにその反射鏡の移動量を制御する手段とが設けら
れる。このように構成されているから、例えば３枚の反
射鏡で環状光路が構成されている場合に、その第１の反
射鏡を接線方向に移動させ、ロックイン周波数が最小に
なるようにその移動量を制御し、次に第２の反射鏡を接
線方向に移動させ、ロックイン周波数が最小になるよう
にその移動量を制御し、以下この第１の反射鏡に対する
制御と、第２の反射鏡に対する制御とを交互に繰返して
実用上の最小ロックイン周波数を得ることができる。
光のビームから発生する手段と、上記反射鏡の１枚を接
線方向に移動させ、その時のロックイン周波数の大／Ｊ
−を表わす信号に応答してロックイン周波数が最小にな
るようにその反射鏡の移動量を制御する手段とが設けら
れる。このように構成されているから、例えば３枚の反
射鏡で環状光路が構成されている場合に、その第１の反
射鏡を接線方向に移動させ、ロックイン周波数が最小に
なるようにその移動量を制御し、次に第２の反射鏡を接
線方向に移動させ、ロックイン周波数が最小になるよう
にその移動量を制御し、以下この第１の反射鏡に対する
制御と、第２の反射鏡に対する制御とを交互に繰返して
実用上の最小ロックイン周波数を得ることができる。
以上を第２図を用いて説明する。第２図中のベクトル１
，２．３はそれぞれ第１図中の反射鏡ｌ、２゜３の各代
表散乱波Ｐｌ：ｌｒｌ Ｉ Ｅｌｒｌ ＃ Ｅｘｒｓと
対応している。
，２．３はそれぞれ第１図中の反射鏡ｌ、２゜３の各代
表散乱波Ｐｌ：ｌｒｌ Ｉ Ｅｌｒｌ ＃ Ｅｘｒｓと
対応している。
いま代表数波了、百、百が第２図Ａに示す状態にあシ、
この状態で反射鏡１を接線方向に移動させてロックイン
周波数が最小に彦るようにすると、代表数波了はベクト
ル了′で示す状態になり、この状態で３つの代表散乱波
の合成ベクトルαは最小となっている。なお従来の２枚
の反射鏡を同量プッシュプルに移動させる（光路長を一
定に保つ必要から）行為は基本的にはこれと等価で図中
のベクトル２ｔＴの位相関係を変える事は出来ない（反
射鏡１．２をプッシュプルに動かした場合はベクトル百
が回転する事になるが本質的には等価である）。
この状態で反射鏡１を接線方向に移動させてロックイン
周波数が最小に彦るようにすると、代表数波了はベクト
ル了′で示す状態になり、この状態で３つの代表散乱波
の合成ベクトルαは最小となっている。なお従来の２枚
の反射鏡を同量プッシュプルに移動させる（光路長を一
定に保つ必要から）行為は基本的にはこれと等価で図中
のベクトル２ｔＴの位相関係を変える事は出来ない（反
射鏡１．２をプッシュプルに動かした場合はベクトル百
が回転する事になるが本質的には等価である）。
次に反射鏡２を接線方向に移動させてベクトル２を回転
させてロックイン周波数が最小にガるようにすると、つ
ま）最小合成ベクトルを得るとベクトルｉは第２図ＢＫ
示すヲ′の位置となり、この時の合成ベクトルβは合成
ベクトルαよシ大きさが小さい。同様にして反射鏡１を
再び接線方向に移動させてベクトル１′を回転させて、
さらに最小合成ベクトルを得ると、この合成ベクトルγ
は第２図Ｃに示すように合成ベクトルｊよシもさらに小
さいものになる。この様な操作をく９返し実用上の最小
合成散乱波振幅を得ることが出来るのである。
させてロックイン周波数が最小にガるようにすると、つ
ま）最小合成ベクトルを得るとベクトルｉは第２図ＢＫ
示すヲ′の位置となり、この時の合成ベクトルβは合成
ベクトルαよシ大きさが小さい。同様にして反射鏡１を
再び接線方向に移動させてベクトル１′を回転させて、
さらに最小合成ベクトルを得ると、この合成ベクトルγ
は第２図Ｃに示すように合成ベクトルｊよシもさらに小
さいものになる。この様な操作をく９返し実用上の最小
合成散乱波振幅を得ることが出来るのである。
なお第３図に示すように反射鏡の反射面を環状光路の接
線方向（図中矢印５）に移動させる事により、代表散乱
源６と、平面波の進行波との位相関係を変化させる事が
出来る事は容易に理解出来る。また環状光路４が正三角
形の場合、進行波の波長λの２倍の距離だけ反射鏡を移
動させる事により、ベクトル図で代表散乱波ベクトルを
１回転させる事が出来、この量は位相調整に十分な量で
ある。つまシロツクイン周波数を最小にするように反射
鏡を接線方向に移動させるが、その移動量は２λ以下の
僅かな量でよい。
線方向（図中矢印５）に移動させる事により、代表散乱
源６と、平面波の進行波との位相関係を変化させる事が
出来る事は容易に理解出来る。また環状光路４が正三角
形の場合、進行波の波長λの２倍の距離だけ反射鏡を移
動させる事により、ベクトル図で代表散乱波ベクトルを
１回転させる事が出来、この量は位相調整に十分な量で
ある。つまシロツクイン周波数を最小にするように反射
鏡を接線方向に移動させるが、その移動量は２λ以下の
僅かな量でよい。
「実施例」
第４図はこの発明による光角速度計の実施例における環
状光路部分を示す。この例は３枚の反射鏡で環状光路を
構成した場合である。
状光路部分を示す。この例は３枚の反射鏡で環状光路を
構成した場合である。
結晶化ガラスブロック１１内にほぼ正三角形の各辺を構
成する通路１２ 、１３ 、１４が形成され、これら通
路１２ 、１３ 、１４により一つの連続した放電空間
が構成される。通路１２ 、１３ 、１４の各交差点位
置に反射鏡１５ 、．１６ 、１７が配される。通路１
３ 、１４の各中間位置に陽極１８ 、１９が設けられ
、通路１２の中間部に陰極２１が設けられる。前記放電
空間にはヘリウム。
成する通路１２ 、１３ 、１４が形成され、これら通
路１２ 、１３ 、１４により一つの連続した放電空間
が構成される。通路１２ 、１３ 、１４の各交差点位
置に反射鏡１５ 、．１６ 、１７が配される。通路１
３ 、１４の各中間位置に陽極１８ 、１９が設けられ
、通路１２の中間部に陰極２１が設けられる。前記放電
空間にはヘリウム。
ネオンなどのレーザ媒質が封入され、陽極１８ 、１９
と陰極２１との間にレーザ放電が行われて、レーザビー
ムが反射鏡１５ 、１６ 、１７ 、１５と順次反射さ
れて環状光路２２を進む右廻シ進行波と反射鏡１５ 、
１７ 。
と陰極２１との間にレーザ放電が行われて、レーザビー
ムが反射鏡１５ 、１６ 、１７ 、１５と順次反射さ
れて環状光路２２を進む右廻シ進行波と反射鏡１５ 、
１７ 。
１６ 、１５と順次反射され、環状光路２２を進む左′
ｙｌＡシ進行波が生じる。この環状光路２２の中心を垂
直に通る軸２３のまわりの角速度が入力されると、前記
互に逆の向きに回転進行する２つの進行波の周波数に差
が生じる。例えば１つの反射鏡の一部から２つの前記進
行波の一部を取出し、これら取出された進行波をプリズ
ム又は反射鏡により互に干渉させ、その干渉縞の移動速
度及びその向きによって入力角速度の大きさ及びその方
向が測定される。
ｙｌＡシ進行波が生じる。この環状光路２２の中心を垂
直に通る軸２３のまわりの角速度が入力されると、前記
互に逆の向きに回転進行する２つの進行波の周波数に差
が生じる。例えば１つの反射鏡の一部から２つの前記進
行波の一部を取出し、これら取出された進行波をプリズ
ム又は反射鏡により互に干渉させ、その干渉縞の移動速
度及びその向きによって入力角速度の大きさ及びその方
向が測定される。
この実施例では、２つの反射鏡１５ 、１６は平面鏡、
他の１つの反射鏡１７は環状光路長と比較して十分長い
曲率半径の凹面鏡とした場合である。従来忙おける場合
と同様にレーザの発振波長λを一定に制御するために、
１つの反射鏡１５は圧電形駆動器２４の可動部に取付け
られる。圧電形駆動器２４は制御回路により駆動制御さ
れて、反射鏡１５はその法線方向、つまシ入力軸２３に
対し半径方向に往復移動させられることができる。この
往復移動によりレーザ媒値のドツプラセンタに発振波長
が来るように制御される。
他の１つの反射鏡１７は環状光路長と比較して十分長い
曲率半径の凹面鏡とした場合である。従来忙おける場合
と同様にレーザの発振波長λを一定に制御するために、
１つの反射鏡１５は圧電形駆動器２４の可動部に取付け
られる。圧電形駆動器２４は制御回路により駆動制御さ
れて、反射鏡１５はその法線方向、つまシ入力軸２３に
対し半径方向に往復移動させられることができる。この
往復移動によりレーザ媒値のドツプラセンタに発振波長
が来るように制御される。
平面の反射鏡１５ 、１６はともに環状光路２２の接線
方向に移動させることができるようにされる。このため
例えば水晶のＹカット板などの厚みすベシ現象を利用し
た圧電体駆動部２５ 、２６土建反射鏡１５゜１６がそ
れぞれ設けられていて、環状光路２２に対し接線方向に
移動可能とされている。これら３つの駆動部２４ 、２
５ 、２６はそれぞれリード線２７ 、２８ 、２９を
通して図には示して々い制御回路姉接続されている。
方向に移動させることができるようにされる。このため
例えば水晶のＹカット板などの厚みすベシ現象を利用し
た圧電体駆動部２５ 、２６土建反射鏡１５゜１６がそ
れぞれ設けられていて、環状光路２２に対し接線方向に
移動可能とされている。これら３つの駆動部２４ 、２
５ 、２６はそれぞれリード線２７ 、２８ 、２９を
通して図には示して々い制御回路姉接続されている。
第５図はこの発明の光角速度計における上記各駆動部を
制御して散乱波を最小にするための制御系の例を示す。
制御して散乱波を最小にするための制御系の例を示す。
反射鏡１５′ｔ−法線方向に動かす駆動部２４は光路長
制御器３０の出力側に接続され、反射鏡１５ 、１６を
それぞれ接線方向に動かす駆動部２５ 、２６はそれぞ
れサーボ増幅器３１ 、３２の出力側に接続され、光路
長制御器３０と各サーボ増幅器３１ 、３２とにはそれ
ぞれ発振器３３ 、３４ 、３５から互に異なる周波数
の小振幅の信号が供給される。
制御器３０の出力側に接続され、反射鏡１５ 、１６を
それぞれ接線方向に動かす駆動部２５ 、２６はそれぞ
れサーボ増幅器３１ 、３２の出力側に接続され、光路
長制御器３０と各サーボ増幅器３１ 、３２とにはそれ
ぞれ発振器３３ 、３４ 、３５から互に異なる周波数
の小振幅の信号が供給される。
一方反射鏡１７からは右廻シ進行波又は左ｍｂ進行波の
いずれか一方が取シ出され受光素子３６に入射され、電
気信号に変換される。この電気信号は増幅器３７で増幅
され、第１．第２．第３復調器３８゜３９ 、４０に分
配される。各復調器３８ 、３９ 、４０はそれギれ前
記発振器３３ 、３４ 、３５の各出力が供給されてそ
の入力信号を同期検波し、第１復調器３８の復調信号は
光路長制御器３０へ、第２．第３復調器３９゜４０の復
調信号はロックイン指示制御出力器４１へそれぞれ入力
される。ロックイン指示制御出力器４１からは反射鏡の
接線方向駆動部のサーボ増幅器３１゜３２へ制御信号を
入力する。
いずれか一方が取シ出され受光素子３６に入射され、電
気信号に変換される。この電気信号は増幅器３７で増幅
され、第１．第２．第３復調器３８゜３９ 、４０に分
配される。各復調器３８ 、３９ 、４０はそれギれ前
記発振器３３ 、３４ 、３５の各出力が供給されてそ
の入力信号を同期検波し、第１復調器３８の復調信号は
光路長制御器３０へ、第２．第３復調器３９゜４０の復
調信号はロックイン指示制御出力器４１へそれぞれ入力
される。ロックイン指示制御出力器４１からは反射鏡の
接線方向駆動部のサーボ増幅器３１゜３２へ制御信号を
入力する。
この制御系において、光路長制御器３０は直流制御信号
に発振器３３からの信号を重畳してた信号で圧電形駆動
器２４を駆動し、第１反射鏡１５をその法線方向に移動
させて環状光路２２の光路長が変化させられる。この時
復調器３８の復調出力からレーザ発振状態を検出ｉ−１
その検出よシ制御器３０を制御して制御器３０から出力
される直流制御信号の大きさ及び極性を制御して最適発
振状態になるように光路長を制御する。
に発振器３３からの信号を重畳してた信号で圧電形駆動
器２４を駆動し、第１反射鏡１５をその法線方向に移動
させて環状光路２２の光路長が変化させられる。この時
復調器３８の復調出力からレーザ発振状態を検出ｉ−１
その検出よシ制御器３０を制御して制御器３０から出力
される直流制御信号の大きさ及び極性を制御して最適発
振状態になるように光路長を制御する。
一方、図には示されていないがリングレーザ部は外部装
置により揺動されていて、その中心軸のまわりの角速度
はこの揺動につれロックイン帯域を通過することを繰返
している。このようにロックイン帯域を通過する時にと
シ出されたレーザ光の強度が変化する。この変化はウィ
ンキング現象と呼ばれている。ウィンキング現象の大き
さは特開昭５３−１８３９７号公報に示されているよう
にロックイン周波数の高さに対応している。
置により揺動されていて、その中心軸のまわりの角速度
はこの揺動につれロックイン帯域を通過することを繰返
している。このようにロックイン帯域を通過する時にと
シ出されたレーザ光の強度が変化する。この変化はウィ
ンキング現象と呼ばれている。ウィンキング現象の大き
さは特開昭５３−１８３９７号公報に示されているよう
にロックイン周波数の高さに対応している。
ロックイン指示制御出力器４】から直流制御信号をサー
ボ増幅器３１に供給し、この直流制御信号に発振器３４
の微弱な交流信号を重畳して駆動部２５へ供給され、反
射鏡１５が接線方向にその直流制御信号の大きさ及び極
性に応じて移動する。この時の復調器３９の復調出力は
その時のレーザ光の強度に対応し、つまシロツクイン周
波数の大小に対応している。この復調出力に応じてロッ
クイン指示制御出力器４１はサーボ増幅器３１に対する
直流制御信号を、復調器３９の復調出力（ロックイン周
波数）が小さくなるように制御する。この帰還制御によ
りロツクイン周波数が最小となった所で反射鏡１５の移
動が停止される。
ボ増幅器３１に供給し、この直流制御信号に発振器３４
の微弱な交流信号を重畳して駆動部２５へ供給され、反
射鏡１５が接線方向にその直流制御信号の大きさ及び極
性に応じて移動する。この時の復調器３９の復調出力は
その時のレーザ光の強度に対応し、つまシロツクイン周
波数の大小に対応している。この復調出力に応じてロッ
クイン指示制御出力器４１はサーボ増幅器３１に対する
直流制御信号を、復調器３９の復調出力（ロックイン周
波数）が小さくなるように制御する。この帰還制御によ
りロツクイン周波数が最小となった所で反射鏡１５の移
動が停止される。
次にロックイン指示制御出力器４１からの直流制御信号
をサーボ増幅器３２に供給し、かつこの直流制御信号に
発振器３５の微弱な交流信号を重畳して駆動部２６へ供
給する。よって反射鏡１６が接線方向へ移動する。この
時の復調器４０の復調出力はその時のレーザ光の強度と
対応し、従ってロックイン周波数の大小と対応している
。この復調出力に応じてロックイン指示制御出力器４１
はサーボ増幅器３２に対する直流制御信号を、復調器４
０の復調出力（ロックイン周波数）が小さくなるように
制御する。この結果ロックイン周波数が最小となった所
で反射鏡１６の移動が停止する。以下駆動部２５ 、２
６に対する前述した駆動制御を交互に繰返し、実用上の
最小ロックイン周波数を得るまで行う。
をサーボ増幅器３２に供給し、かつこの直流制御信号に
発振器３５の微弱な交流信号を重畳して駆動部２６へ供
給する。よって反射鏡１６が接線方向へ移動する。この
時の復調器４０の復調出力はその時のレーザ光の強度と
対応し、従ってロックイン周波数の大小と対応している
。この復調出力に応じてロックイン指示制御出力器４１
はサーボ増幅器３２に対する直流制御信号を、復調器４
０の復調出力（ロックイン周波数）が小さくなるように
制御する。この結果ロックイン周波数が最小となった所
で反射鏡１６の移動が停止する。以下駆動部２５ 、２
６に対する前述した駆動制御を交互に繰返し、実用上の
最小ロックイン周波数を得るまで行う。
なお反射鏡１５ 、１６ 、１７の後方散乱率が等しい
（ｌｒ、ｌ ＝ １ｒ２１ ＝ Ｉｒ５ｌ ）場合には
、反射鏡１５を接線方向に移動させてロックイン周波数
が最小となるようにした後、反射鏡１５と１６とを同時
に移動させ、かつ反射鏡１５の移動量に対し、反射鏡１
６の移動量を２倍にし行ってロックイン周波数が最小と
なるようにしてもよい。また反射鏡の各後方散乱量が解
っている場合は反射鏡をどのように接線方向に移動させ
ればよいかプログラムにより実行させることができる。
（ｌｒ、ｌ ＝ １ｒ２１ ＝ Ｉｒ５ｌ ）場合には
、反射鏡１５を接線方向に移動させてロックイン周波数
が最小となるようにした後、反射鏡１５と１６とを同時
に移動させ、かつ反射鏡１５の移動量に対し、反射鏡１
６の移動量を２倍にし行ってロックイン周波数が最小と
なるようにしてもよい。また反射鏡の各後方散乱量が解
っている場合は反射鏡をどのように接線方向に移動させ
ればよいかプログラムにより実行させることができる。
「発明の効果」
以上説明してきたように困難な反射鏡の鏡面品位の向上
に努める必要はなく、現状の品位の反射鏡を用い、特に
複雑な構成を用いることなく簡単な構成でロックイン周
波数を著しく低下させることが可能となる。これにとも
ない、ロックイン周波数と比例するランダムドリフト誤
差が低下し、又同じくロックイン周波数の大きさに関係
するスケールファクタのりニアリテイの向上にも役立ち
、光角速度計の性能の改善に大きな効果がある。
に努める必要はなく、現状の品位の反射鏡を用い、特に
複雑な構成を用いることなく簡単な構成でロックイン周
波数を著しく低下させることが可能となる。これにとも
ない、ロックイン周波数と比例するランダムドリフト誤
差が低下し、又同じくロックイン周波数の大きさに関係
するスケールファクタのりニアリテイの向上にも役立ち
、光角速度計の性能の改善に大きな効果がある。
第１図は３枚の反射鏡によ多形成される環状光路を示す
図、第２図は各反射鏡の代表散乱波の位相関係を示す図
、第３図は斜から入射する進行波に対し、反射鏡を接線
方向に動かした場合の散乱源の位相位置の変化を示す図
、第４図はこの発明の実施例における環状光路部を示す
図、第５図はこの発明の実施例における制御系の例を示
すブロック図である。 １１：結晶化ガラス、１２ 、１３ 、１４ ：進行波
の通路、１５ 、１６ ：平面反射鏡、１７：凹面反射
鏡、１８ 、１９＝陽極、２１：陰極、２２：環状光路
、２３：］！Ｊ状光路の回転中心、２４：法線方向駆動
部、２５，２６：接線方向駆動部、２７，２８．２９：
駆動部卆らのリード線、３０：光路長制御器、３１ 、
３２ ：サーボ増幅器、３３，３４．３５：発振器、３
６：光検出器、３７：増幅器、３８．３９．４０：復調
器、４１：ロックイン制御指示出力器。
図、第２図は各反射鏡の代表散乱波の位相関係を示す図
、第３図は斜から入射する進行波に対し、反射鏡を接線
方向に動かした場合の散乱源の位相位置の変化を示す図
、第４図はこの発明の実施例における環状光路部を示す
図、第５図はこの発明の実施例における制御系の例を示
すブロック図である。 １１：結晶化ガラス、１２ 、１３ 、１４ ：進行波
の通路、１５ 、１６ ：平面反射鏡、１７：凹面反射
鏡、１８ 、１９＝陽極、２１：陰極、２２：環状光路
、２３：］！Ｊ状光路の回転中心、２４：法線方向駆動
部、２５，２６：接線方向駆動部、２７，２８．２９：
駆動部卆らのリード線、３０：光路長制御器、３１ 、
３２ ：サーボ増幅器、３３，３４．３５：発振器、３
６：光検出器、３７：増幅器、３８．３９．４０：復調
器、４１：ロックイン制御指示出力器。
Claims (1)
- （１）ｎ枚（ｎは３以上の整数）の反射鏡により環状光
路を形成し、その環状光路を互に逆の向きにほぼ単色光
の２つの光ビームを回転進行させ、これら２つの光ビー
ム間の周波数差を検出して、上記環状光路の軸心を中心
とする角速度を決定する光角速度計において、これら光
ビームのロックイン周波数の大小に応じた信号を発生す
る手段と、上記反射鏡中の少くとも（ｎ−１）枚を上記
環状光路の接線方向に各別に移動させる手段と、上記反
射鏡中の１枚を上記接線方向に移動させ、その時の上記
ロックイン周波数の大小を表わす信号に応答してロック
イン周波数が最小にする様にその反射鏡の移動量を制御
する手段とを有する光角速度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137808A JPS6116587A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 光角速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137808A JPS6116587A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 光角速度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6116587A true JPS6116587A (ja) | 1986-01-24 |
| JPH038593B2 JPH038593B2 (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15207329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59137808A Granted JPS6116587A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 光角速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6116587A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101448927B1 (ko) * | 2013-12-19 | 2014-10-13 | 박병기 | 육각수 생성기구 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3533014A (en) * | 1968-06-04 | 1970-10-06 | Massachusetts Inst Technology | Gas ring laser using oscillating radiation scattering sources within the laser cavity |
| JPS5318397A (en) * | 1976-08-02 | 1978-02-20 | Honeywell Inc | Apparatus for controling angle rate sensor using laser |
| JPS543492A (en) * | 1977-06-09 | 1979-01-11 | Nec Corp | Laser gyro |
| JPS5674978A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-20 | Litton Systems Inc | Ring laser |
| JPS5738194A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-02 | Oji Paper Co Ltd | Master plate for lithography |
-
1984
- 1984-07-02 JP JP59137808A patent/JPS6116587A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3533014A (en) * | 1968-06-04 | 1970-10-06 | Massachusetts Inst Technology | Gas ring laser using oscillating radiation scattering sources within the laser cavity |
| JPS5318397A (en) * | 1976-08-02 | 1978-02-20 | Honeywell Inc | Apparatus for controling angle rate sensor using laser |
| JPS543492A (en) * | 1977-06-09 | 1979-01-11 | Nec Corp | Laser gyro |
| JPS5674978A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-20 | Litton Systems Inc | Ring laser |
| JPS5738194A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-02 | Oji Paper Co Ltd | Master plate for lithography |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038593B2 (ja) | 1991-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |