JPS61234311A - 円柱形レ−ザジャイロ - Google Patents
円柱形レ−ザジャイロInfo
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- JPS61234311A JPS61234311A JP60075792A JP7579285A JPS61234311A JP S61234311 A JPS61234311 A JP S61234311A JP 60075792 A JP60075792 A JP 60075792A JP 7579285 A JP7579285 A JP 7579285A JP S61234311 A JPS61234311 A JP S61234311A
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- Japan
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- laser
- gyro
- gyroscope
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- counterclockwise
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
- G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
- G01C19/72—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
- G01C19/721—Details
- G01C19/722—Details of the mechanical construction
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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- 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）
本発明は円柱形のジャイロ本体を用いた円柱形レーザジ
ャイロに関する。
ャイロに関する。
（従来の技術）
サニャク効果として知られている原理に基づき各種の方
式によるレーザジャイロが提案されている。
式によるレーザジャイロが提案されている。
第５図はリングレーザ方式を採用した従来のレーザジャ
イロを示す平面図である。
イロを示す平面図である。
４本のガスチューブ１１．１２，１３．１４は一辺が１
ｍの正方形の各辺に配置されている。
ｍの正方形の各辺に配置されている。
平面鏡１６．１？、曲面鏡１８、出力鏡１９でリング状
の光路を形成しである。
の光路を形成しである。
２０は結合鎖、２２は検出器である。
レーザジャイロは第７図に示すようなサニャク干渉計の
構成をとり、光源Ａを出た光はＣにより右回り、左回り
光路に分かれ、レーザジャイロ系が回転した場合、その
角速度に応じた光路差を右回り、左回りの間に生ずる。
構成をとり、光源Ａを出た光はＣにより右回り、左回り
光路に分かれ、レーザジャイロ系が回転した場合、その
角速度に応じた光路差を右回り、左回りの間に生ずる。
その光路差より、二光波による干渉縞が移動し、角速度
を検出し得る。
を検出し得る。
第６図は光ファイバとレーザ発振器を用いた他のレーザ
ジャイロの実施例を示す平面図である。
ジャイロの実施例を示す平面図である。
検出効率を向上させるために多数回光ファイバをドラム
に巻き付けである。
に巻き付けである。
光路の回転数を増すことにより、検出感度が向上するの
で、ファイバジャイロはファイバを多数回巻枠状に巻い
た構造をとる。
で、ファイバジャイロはファイバを多数回巻枠状に巻い
た構造をとる。
（発明が解決しようとする問題点）
前述した何れのジャイロも質量の大きなシステムとなり
、軽妙な動作を要求される運動制御には不適当である。
、軽妙な動作を要求される運動制御には不適当である。
本発明の目的は、新規な形状で小形のレーザジャイロを
提供することにある。
提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
前記目的を達成するために本発明による円柱形レーザジ
ャイロは、透明な光学材料の外周に円柱面の光学反射面
とレーザ光の入射および出射面を設けたジャイロ本体と
、前記入射および出射面に対応して配置されているビー
ムスプリッタと、前記ビームスプリッタを介して前記ジ
ャイロ本体内にレーザ光を時計方向および反時計方向に
投射するレーザ発振器と、前記ジャイロ本体内を時計方
向回りで反射回転して射出されたレーザ光と反時計方向
回りでそれぞれ多数回反射して射出されたレーザ光の位
相差を検出する検出器から構成されている。
ャイロは、透明な光学材料の外周に円柱面の光学反射面
とレーザ光の入射および出射面を設けたジャイロ本体と
、前記入射および出射面に対応して配置されているビー
ムスプリッタと、前記ビームスプリッタを介して前記ジ
ャイロ本体内にレーザ光を時計方向および反時計方向に
投射するレーザ発振器と、前記ジャイロ本体内を時計方
向回りで反射回転して射出されたレーザ光と反時計方向
回りでそれぞれ多数回反射して射出されたレーザ光の位
相差を検出する検出器から構成されている。
（実施例）
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。
。
第１図は、本発明による円柱形レーザジャイロの実施例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
ジャイロ本体１は透明の石英から構成されており、この
時、円柱の外周外側には、光を能率良く反射させる、例
えばアルミニウム蒸着による反射膜１ａを設けである。
時、円柱の外周外側には、光を能率良く反射させる、例
えばアルミニウム蒸着による反射膜１ａを設けである。
またジャイロ本体１には、右回り入射面（左回り射出面
）ｌｂ、左回り入射面（右回り射出面）ｌｃが設けられ
ている。
）ｌｂ、左回り入射面（右回り射出面）ｌｃが設けられ
ている。
前記ジャイロ本体各面の挟む角を２等分する位置にビー
ムスプリッタ２を配置し、レーザ光源３からの入射光を
前記ジャイロ本体１に入射させる。
ムスプリッタ２を配置し、レーザ光源３からの入射光を
前記ジャイロ本体１に入射させる。
ジャイロ本体１に右回り入射面（左回り射出面）１ｂか
ら入射して多数回反射して左回り入射面（右回り射出面
）ｌｃから出射した光は、右回り射出光検出器４により
検出される。
ら入射して多数回反射して左回り入射面（右回り射出面
）ｌｃから出射した光は、右回り射出光検出器４により
検出される。
同様にして、ジャイロ本体１に左回り入射面（右回り射
出面）ｌｃから入射して多数回反射して右回り入射面（
左回り射出面）ｌｂから出射した光は、左回り射出光検
出器５により検出される。
出面）ｌｃから入射して多数回反射して右回り入射面（
左回り射出面）ｌｂから出射した光は、左回り射出光検
出器５により検出される。
検出結果は演算器６で比較され、ジャイロに加えられた
加速度を出力することができる。
加速度を出力することができる。
第２図はジャイロ本体内の光路例を示す略図である。
第２図において右回り光は、ａ−２（反射）−１ｂ−Ｍ
３−Ｍ４〜Ｍ１、−＋ｌｃの経路をたどって出射する。
３−Ｍ４〜Ｍ１、−＋ｌｃの経路をたどって出射する。
左回り光は、ａ−２（透過）−Ｍ１１〜Ｍ３−１ｂの経
路をたどって出射する。
路をたどって出射する。
ジャイロ本体が静止系におかれていると仮定すれば、前
記右回りと左回りの光路長に差を生じないはずである。
記右回りと左回りの光路長に差を生じないはずである。
ジャイロ本体１が円柱の中心を中心にした回転系におか
れるとすれば、前述のサニャク効果により光路差を生ず
る。
れるとすれば、前述のサニャク効果により光路差を生ず
る。
したがって、レーザ光に光路差が発生して、系の回転角
速度の検出が可能になる。
速度の検出が可能になる。
第３図は入射角をビームの位置により変えることができ
る例を示す略図である。
る例を示す略図である。
入射点および射出点における円柱の仮想円周（入射する
部分は円柱面ではないのでこの言葉を用いる）の接線方
向に対する入射角α、γ、射出角β。
部分は円柱面ではないのでこの言葉を用いる）の接線方
向に対する入射角α、γ、射出角β。
δのようにわずかずつ変化させると、入射点から入った
後射出点より出て来るまでに、ある関係を保った反射回
数、および回転回数をとることになる。
後射出点より出て来るまでに、ある関係を保った反射回
数、および回転回数をとることになる。
入射角度の差による光路の例を示す。
ＤＥＣ：入射点における仮想円柱面の法線と入射光線の
なす角度 Ｍ：入射点を基準にした射出までの円柱面での光反射回
転数 Ｎ：総反射回数＋２ ＤＩＳ：半径を１としたときの反射２点間（弦）の長さ ＡＤＩＳ：半径を１としたときの入射点と射出点間の総
距離 ＤＥＧ Ｍ Ｎ ＤＩＳ ＡＤＩ
Ｓ４５° １ ５ １．４１ ５．６６
４６° １１ ４６ １．３９ ６２．５２４
７° ４３ １８１ １．３６ ２４５．５２４８°
６ ３１ １．３４ ４０．１５第４図に入
射角が４８°の場合の光路を略図的に示しである。
なす角度 Ｍ：入射点を基準にした射出までの円柱面での光反射回
転数 Ｎ：総反射回数＋２ ＤＩＳ：半径を１としたときの反射２点間（弦）の長さ ＡＤＩＳ：半径を１としたときの入射点と射出点間の総
距離 ＤＥＧ Ｍ Ｎ ＤＩＳ ＡＤＩ
Ｓ４５° １ ５ １．４１ ５．６６
４６° １１ ４６ １．３９ ６２．５２４
７° ４３ １８１ １．３６ ２４５．５２４８°
６ ３１ １．３４ ４０．１５第４図に入
射角が４８°の場合の光路を略図的に示しである。
静止系で例えば半径１００ｍｍの円盤の接線に対して４
３° （９０”−４７°）で入射した光は、１７９回（
−Ｎ−２）反射し、４３（−Ｍ）回転して半径の１／１
０００の範囲、すなわち入射点より±０．０５ｍｍの範
囲に戻ってくる。
３° （９０”−４７°）で入射した光は、１７９回（
−Ｎ−２）反射し、４３（−Ｍ）回転して半径の１／１
０００の範囲、すなわち入射点より±０．０５ｍｍの範
囲に戻ってくる。
このとき光の全走行距離は２４５５０ｍｍと概算できる
。
。
このようにして入射角条件を適当に選択すれば、さらに
反射回数すなわち円盤内での反射回転回数を増すことは
可能である。
反射回数すなわち円盤内での反射回転回数を増すことは
可能である。
このことはレーザジャイロとして高感度化が可能である
ことを意味する。
ことを意味する。
なお、円柱の中心軸に直角な平面に対して微小な傾きを
もってレーザ光を入射することにより、ジャイロ本体内
を端線状に回転反射させ、光の入射位置と出射位置の高
さが異なるようにする。
もってレーザ光を入射することにより、ジャイロ本体内
を端線状に回転反射させ、光の入射位置と出射位置の高
さが異なるようにする。
このようにすれば、例えば、第１図に示すようにレーザ
の光軸と検出器の光軸の高さをずらすことができる。
の光軸と検出器の光軸の高さをずらすことができる。
（発明の効果）
以上詳しく説明したように、本発明による円柱形レーザ
ジャイロは、光学系が簡素、安定になり、ファイバ方式
のごとき高感度でありながら小型軽量となる。
ジャイロは、光学系が簡素、安定になり、ファイバ方式
のごとき高感度でありながら小型軽量となる。
したがって、本発明による円柱形レーザジャイロは、例
えば自動車等の車輌、ロボットアームの変位、姿勢制御
等にも利用できる。
えば自動車等の車輌、ロボットアームの変位、姿勢制御
等にも利用できる。
第１図は本発明による円柱形レーザジャイロの実施例を
示す斜視図である。 第２図はジャイロ本体内の光路を示す平面図である。 第３図は入射角と経路の関係を示す略図である。 第４図は先人出射角の模式検討図である。 第５図は、リングレーザジャイロの模式図である。 第６図は、光フアイバジャイロの模式図である。 第７図はサニャク干渉針の原理を説明するための略図で
ある。 １・・・ジャイロ本体 １ａ・・・ジャイロ本体の円柱反射面 Ｍ１〜Ｍｉ・・・本体の円柱反射面上の反射点１ｂ・・
・右回り入射面（左回り射出面）ＩＣ・・・左回り入射
面（右回り射出面）２・・・ビームスプリッタ ３・・・レーザ光源 ４・・・右回り射出光検出器 ５・・・左回り射出光検出器 ６・・・演算器 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 ２１図 才２図
示す斜視図である。 第２図はジャイロ本体内の光路を示す平面図である。 第３図は入射角と経路の関係を示す略図である。 第４図は先人出射角の模式検討図である。 第５図は、リングレーザジャイロの模式図である。 第６図は、光フアイバジャイロの模式図である。 第７図はサニャク干渉針の原理を説明するための略図で
ある。 １・・・ジャイロ本体 １ａ・・・ジャイロ本体の円柱反射面 Ｍ１〜Ｍｉ・・・本体の円柱反射面上の反射点１ｂ・・
・右回り入射面（左回り射出面）ＩＣ・・・左回り入射
面（右回り射出面）２・・・ビームスプリッタ ３・・・レーザ光源 ４・・・右回り射出光検出器 ５・・・左回り射出光検出器 ６・・・演算器 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 ２１図 才２図
Claims (1)
- 透明な光学材料の外周に円柱面の光学反射面とレーザ光
の入射および出射面を設けたジャイロ本体と、前記入射
および出射面に対応して配置されているビームスプリッ
タと、前記ビームスプリッタを介して前記ジャイロ本体
内にレーザ光を時計方向および反時計方向に投射するレ
ーザ発振器と、前記ジャイロ本体内を時計方向回りで反
射回転して射出されたレーザ光と反時計方向回りでそれ
ぞれ多数回反射して射出されたレーザ光の位相差を検出
する検出器から構成した円柱形レーザジャイロ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075792A JPS61234311A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 円柱形レ−ザジャイロ |
| DE19863611980 DE3611980A1 (de) | 1985-04-10 | 1986-04-09 | Laser-gyrosystem |
| GB08608771A GB2175087B (en) | 1985-04-10 | 1986-04-10 | Laser gyrosystem |
| FR868605123A FR2580390B1 (fr) | 1985-04-10 | 1986-04-10 | Gyrosysteme a laser de type cylindrique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075792A JPS61234311A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 円柱形レ−ザジャイロ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234311A true JPS61234311A (ja) | 1986-10-18 |
| JPH0349366B2 JPH0349366B2 (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=13586415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60075792A Granted JPS61234311A (ja) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | 円柱形レ−ザジャイロ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61234311A (ja) |
| DE (1) | DE3611980A1 (ja) |
| FR (1) | FR2580390B1 (ja) |
| GB (1) | GB2175087B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139780A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Honeywell Internatl Inc | 自由空間共振器を備える光ジャイロおよび慣性回転速度を感知する方法 |
| JP2009031163A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Minebea Co Ltd | 半導体リングレーザジャイロ |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8611056D0 (en) * | 1986-05-07 | 1986-06-11 | Univ London | Fibre optic gyroscopes |
| US6609841B1 (en) | 1998-03-30 | 2003-08-26 | Seagate Technology Llc | Low noise optical storage system based on an optical polarimetric delay line |
| US7031365B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-04-18 | Xerox Corporation | Locally-outcoupled cavity resonator having unidirectional emission |
| CN113008899B (zh) * | 2021-02-25 | 2022-10-14 | 北京航天时代激光导航技术有限责任公司 | 一种用于激光陀螺抓卡顶丝预筛的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164281A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-29 | ロツクウエル・インタ−ナシヨナル・コ−ポレ−シヨン | リングレ−ザジヤイロ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1804262B2 (de) * | 1968-10-21 | 1971-03-11 | Lichtoptischer drehgeschwindigkeitsmesser fuer luft raum und wasserfahrzeuge | |
| US3725809A (en) * | 1971-04-05 | 1973-04-03 | Bell Telephone Labor Inc | Dielectric ring lasers using waveguiding |
| DE2804103A1 (de) * | 1978-01-31 | 1979-08-02 | Siemens Ag | Interferometer mit einer spule aus einem einmode-wellenleiter |
| US4299490A (en) * | 1978-12-07 | 1981-11-10 | Mcdonnell Douglas Corporation | Phase nulling optical gyro |
-
1985
- 1985-04-10 JP JP60075792A patent/JPS61234311A/ja active Granted
-
1986
- 1986-04-09 DE DE19863611980 patent/DE3611980A1/de active Granted
- 1986-04-10 GB GB08608771A patent/GB2175087B/en not_active Expired
- 1986-04-10 FR FR868605123A patent/FR2580390B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164281A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-29 | ロツクウエル・インタ−ナシヨナル・コ−ポレ−シヨン | リングレ−ザジヤイロ |
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| JP2009031163A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Minebea Co Ltd | 半導体リングレーザジャイロ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2175087B (en) | 1988-10-12 |
| FR2580390B1 (fr) | 1992-05-15 |
| DE3611980C2 (ja) | 1990-02-22 |
| GB2175087A (en) | 1986-11-19 |
| FR2580390A1 (fr) | 1986-10-17 |
| GB8608771D0 (en) | 1986-05-14 |
| DE3611980A1 (de) | 1986-10-16 |
| JPH0349366B2 (ja) | 1991-07-29 |
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