JPS6316219A - 光干渉角速度計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は環状の光学路を互いに逆の向きに伝搬する２
つの光の間に生ずる位相の差を検出し、その位相の差か
ら光学路に卯月１１さ？′１．之角速゛用達：Ｉ’、’
１定する光干渉角速度計に関する。

「従来の技術」 第６図は従来の光子７歩用達度計の例を示す図である。

レーザなどの光ａＱ１１からの光１２が光分配結合器１
３により右廻り光１４と左廻り光１５とに分配され、こ
れらの光１４．１５は少な（とも−周する光学路１６の
両端に入射され、光学路１６をそれぞれ右廻り、左廻り
に通って光学路１６から出射光１７．１８として出射さ
れ、これら出射光１７．１８は光分配結合器１３により
結合され、互いに干渉し、干渉光１９として光電変換回
路２１に受光される。

光学路１６は例えば光ファイバを複数回ループ状に巻い
たもので構成される。光学路１６にその周方向の角速度
が印加されない状態では出射光１７及び１８の位相差は
はＸ゛ゼロあるが、光学路１６の軸芯まわりに角速度Ω
が印加されると、この角速度によっていわゆるサニヤッ
ク効果が生じ、光学路１６を伝搬した出射光１７．１８
の間に位相差Δφ。が生ずる。この位相差Δφ９は、Δ
φ９＝（４πＲＬ／ｃλ）・Ω　　・・・・・・・・・
（１）で表される。ここでＲはループ状に構成された光
学路１６の半径、Ｌはループ状に構成された光学路１６
の長さ、λは光′ｆＡ１１の光波長、Ｃは先の速度を示
す。また干渉光１９の光強度■。はｒｅ　”　１−　ｃ
ｏｓΔψ２・・・・・・・・・（２）となる、従って干
渉光１９の強度Ｉ０を測定することにより角速度Ωを検
出することができる。

しかしこの場合、入力角速度が小さい場合には位相差Δ
φ９が小さく、ｃｏｓΔφΩの変化が僅かなので感度が
極端に低くなる。

このような点から従来より入力感度を最適化するために
、第７図に示すように光学路１６の一端と光分配結合器
１３との間に例えば電歪振動子に光ファイバを巻回して
構成した位相変調器２２を直列に挿入し、変調信号′ｒ
Ａ２３からの駆動信号ｆ０により互いに逆方向に伝搬す
る光１４．１５をイ２″Ｌ相変ｊ）目する方法がとられ
ている。この場合、干渉光の強度Ｉ０は １ｏ＝ｃ　（１ｃｏｓΔφＱ（ＪＯ（Ｘ）＋２Ｊ２（Ｘ
　）ＣＯ３２（１）　Ｊ　”＋　・、　、、。

＋２Ｊｚ＊（Ｘ）ｃｏｓ　２　ｍ　＜１）　ｔ’　＋　
−・−、、、）−ｓｉｎΔφｏ（２Ｊ＋（Ｘ）ｓｉｎω
ｔ’＋２Ｊ＊（Ｘ）ｓｉｎ３ωｔ゛＋・・・・・・＋２
Ｊ２．−＋（Ｘ）ｓｉｎ（２ｍ−１）ωｔ’＋−））・
・・・・・（３） となる。

ここで、Ｃ：定数 Ｊ、：ｎ次のベッセル関数（ｎ　＝０．Ｌ２，３．・・
・）Ｘ　：２Ａｓｉｎ７ＣｆｏＴ Δ：変調指数 τ：光学路１６を通る光の伝搬時間 ｆ、二位相変調器２２の駆動周波数 ｔ’：ｔ−τ／２ 式（３）から明らかなように、干渉光１９の強度１ｏに
は、ｃｏｓΔφ９に比例する項と、ｓｉｎΔφ。に比例
する項とが含まれている。

先行技術として、特願昭５９−７０４５２号に述べられ
ているように、Δφ９が：ｍπ、（ｍ＝０．１゜２、・
・・・・・）；こ対し、約±π／４の範囲で高感度化す
るために、光電変換回路２１の出力を同期検波手段２４
において駆動信号源２３の周波数２ｒｏを１／２分周器
２５で分周した変調信号ｆ０により同期横波してｓｉｎ
Δφ７二こ比例する成分の内、位相変調２Ｌ２２の駆動
周波数ｆ０と同一成分■１を取り出し、更にΔφ９が±
（２ｍ＋１）・（π／２）、（ｍ　＝０．１，２．・・
・・・・）に対し約±π／４の範囲で高感度化するため
、光電変換回路２１の出力を他の同期検波手段２６にお
いて駆動信号源２３の周波数２ｒ、により同期検波して
ｃｏｓΔφ９に比例する成分の内、位相変調器２２の駆
動周波数ｆ０の２倍波底分Ｖ、を取り出している。

ここで、Ｖ＋−に＋Ｊ＋（Ｘ）ｓｉｎΔφ９・・・・・
・（４）■ｚ　”ＫｚＪｉ（Ｘ）ｃｏｓΔφ９　　・・
・・・・（５）Ｋ、、に！　　：定数 である。

±ｍπ、（ｍ　＝０．１．２．・・・・・・）に対し±
π／４の範囲では、同期検波手段２４の出力ｖ１を角速
度計の出力として取り出すと共に、±（２ｍ−１−１）
π／２．（ｍ＝０．ｌ、２．・・・・・・）に対し±π
／４の範囲では他の同期検波手段２６の出力■２をジャ
イロ出力とじて取り出し、■１及び■２の切り換え回数
ｎｌを計数することで、角速度情報Ωは ４　π　ＲＬ により求められる。

この方法では、広い範囲にわたって高感度にしかも直線
性良く角速度を測定することができる。

しかしながら、式（４）２式（５）から解かれるように
、入力感度はＸ（＝２Ａｓｉｎπｆ０τ）の値に左右さ
れる。

Ｘの値は変数指数Ａ９位相変調器２２の駆動周波数ｆ０
及び光学路１６を通る光の伝搬時間τによって決まる。

駆動周波数ｆ０及び伝搬時間τは温度による影響が比較
的小さいが、変数指数Ａは温度による影響を受けやすい
。

つまり位相変調器２２は、例えば電歪振動子に光学路１
６を構成する光ファイバを巻きつけ、その電歪振動子に
周波数１０の駆動電圧を印加して振動させ、光学路１６
を伸縮させ、そこを通る右廻り光と左廻り光とを位相変
調させるようにする。

駆動周波数ｆ０はその電歪振動子を効率良く伸縮させる
ために電歪振動子の共振点に合わせるのが一般的である
。この共振周波数は、温度によって変化するため変調指
数Ａは電歪振動子の機械的Ｑ（共振周波数における機械
的振動の“鋭さ”を指ず）が高い程ｌユ度の影響を受け
る。その結果Ｘの値が変化し、人力感度が変動する不都
合が生ずる。

また、光ファイバは最適動作を行うため適当なテンショ
ンで巻かれている。しかし、このテンシツンは周囲温度
が変わると電歪振動子と光ファイバの熱膨張係数の差で
、初期設定値から外れてしまう、また、光ファイバの緩
衝層（シリコンまたはウレタンなど）によるダンパ効果
も温度によって変わり、その結果、変調指数Ａが変化し
、人力感度が変動する。温度の変化に影響されずに、Ｘ
の値を一定に保つための先行技術として特願昭６０−１
５１７９５号に説明しているように、干渉光に含まれる
係数の中の奇数次のベッセル関数Ｊ２．．．（ｘ）の相
互、または偶数次のベッセル関数、ｈ、（Ｘ　）の相互
が実質的に等しくなるように位相変調器の駆動状態を制
御する自動制御ループを設ける方法が提案されている。

この提案によれば、干渉光重。に含まれる項の係数で、
奇数次のベッセル関数Ｊｚ−０＋（Ｘ）相互または偶数
次のへフセル閏数、＋ｚ、（Ｘ　）相互が等しくなるよ
うに、その自動制御ループにより位相変調器の駆動状態
を制御するもので、全作動温度範囲にわたって入力感度
を一定に保ら、ジャイロの入出力特性としてのスケール
ファクタを安定に保つことができる。

第８図はその例を示す図である。光電変換回路２１の出
力は第１同期検波手段２４．第２同期検波手段２７及び
第３の同期検波手段２６にそれぞれ供給される。第１．
第２同期検波手段２４．２７には位相変調器２２に供給
される信号ｆ０の隣接する奇数倍または隣接する偶数倍
の参照信号が供給される。この例では、奇数倍の参照信
号ｆ０及び３ｆ。

が第１．第２同期検波手段２４．２７に供給されている
例で、それぞれ信号Ｖ、、Ｖ、を出力する。

他の同期検波手段２６には参照信号２ｆｏが供給され、
信号■２を出力する。信号Ｖ、は式（４ンで表され、ｓ
ｉｎΔφ。に比例するジャイロ出力として端子３３に出
力されると共に、差動増幅器３１のプラス入力端に供給
される。

信号ｖ２は弐（５）で表され、ｃｏｓΔφ。に比例する
ジャイロ出力として端子３４に出力される。

信号■３は Ｖ　３　＝　Ｋ　３Ｊ３（Ｘ　）ｓｉｎΔφｏ　　　”
・”’　＋６）Ｋ、：定数 で表され、差動増幅器３１のマイナス入力端に供給され
る。

自動電圧調整器３０は差動増幅器３１の正の信号によっ
て位相変調器２２に印加する駆動周波数１０の信号の電
圧を増加させ、差動増幅器３１の負の信号によって位相
変調器２２に印加する駆動周波数ｆ０の信号電圧を小さ
くする制御ループが構成される。

この装置は、差動増幅器３１の出力がゼロ、罪ち、Ｖ、
＝Ｖ３のとき（但し、Ｋ　＋　、　Ｋ　３は予め等しく
なるように閤％％されているものとする）第１種ベッセ
ル関数Ｊｌ（Ｘ）とＪ、（Ｘ）とが同じ値になるように
構成される。第９図は第１種ベッセル関数の関数曲線を
示す図、第１０図は第９図のＡ点付近の詳細を示すプロ
ット図である。第１種の１次ベッセル関数Ｊ、（Ｘ）は
Ｘ＝２の付近で極大となり、Ｘ＝５の付近で極小となり
、・・・・・・極大値と掻小植とを交互にもつ関数であ
る。２次、３次、・・・・・・ベッセル関数も同様に増
減を繰り返す関数であることが示される。この図から判
るように、Ａ点、つまりＸ　＝３．０５４付近では１次
ベッセル関数Ｊ、（Ｘ）は減少傾向にあり、３次ベフセ
ル関数Ｊ）（Ｘ）は増加傾向にあって、互いに交叉して
いる。この１次及び３次ヘンセル関ＧＪ＋（Ｘ）及びＪ
３（Ｘ）との関係を利用して自動制御ループが構成され
る。つまりＸ嬌３．０５４（第９図のＡ点）になるよう
に自動電圧調整器３０により位相変調器２２に印加され
る電圧が調整されている。

今、何らかの原因、例えば変調指数Ａが増加し、その結
果Ｘの値が大きくなると、第９図のＡ点付近に示すよう
に１次ベフセル関数Ｊｌ（Ｘ）は減少し、３次ヘソセル
関数Ｊ、（Ｘ）は増加する。１次ベッセル関数と３次ヘ
ソセル関数との差、Ｊ＋（Ｘ）−Ｊ３（Ｘ）は第１０図
に示すようにＡ点より右側（Ｘ　＞３．０５４）では負
になり、差動増幅器３１は負の信号を自動電圧調整器３
０に供給する。従って、位相変調器２２への印加電圧が
低くなり光に対する位Ｆ目変調度は減少する。

一方、変調指数が減少し、それに応じてＸの値が小さく
なると、第９図から判るように、１次べ　゛ッセル関数
Ｊ、（Ｘ）は増加し、３次ベンセル関数Ｊ３（Ｘ）は減
少する。第１０図のＡ点の左側（Ｘ＜３．０５４）では
、Ｊ＋（Ｘ）　　Ｊｘ（Ｘ）は正となり、従って、差動
増幅２Ｓ３１は正の信号を自動電圧調整器３０に供給す
るようになり、位相変調器２２への駆動信号の印加電圧
を増加させ、光位相変調の変調指数Ａが大きくなる。

このように、変調指数Ａの値を変えるような外部作用９
例えば温度、振動、衝撃などが働いてもＸの値が常に一
定に保たれ、ジャイロの出力としてのｖｌ及び■２の感
度を一定に保つことができろ。

この従来例では、１次ベフセル関数Ｊ、（Ｘ）と３次ベ
フセル関数Ｊｓ（Ｘ）とが等しくなるように動作させた
場合であるが、２次ヘソセル関数Ｊ２（Ｘ）と４次ベッ
セル関数Ｊ、（Ｘ）とが等しくなるように制御すること
もできる。こ０場合には第９図の８点に示す付近で制御
が行われることになる。この場合位相変調器２２の駆動
周波数ｆ０に対し、２倍の周波数２ｆｏと４倍の周波数
４ｆ・とでそれぞれ同期検波し、その同期検波出力■２
と■、とを差動増幅器３１に与え、その差動出力を自動
電圧調整器３０に与えるようにし、位相変調器２２を制
御する制御ループが構成される。

また、この場合には、ｓｉｎΔφ。に比例するジャイロ
出力は同期検波出力ｖ３を、ｃｏｓΔφ９に比例するジ
ャイロ出力としては同期検波出力■よまたは■。

を使用している。

またこの例では位相変調器２２に印加する駆動信号の電
圧を制御するように構成しであるが、位相変調器２２に
与える駆動信号の周波数を制御するようにしても同様の
効果得られている。

また、この従来例では位相変調器２２の駆動周波数ｆ０
とその２倍の周波数２ｆ０または周波数２ｆ。

と周波数４ｆｏとで信号を同期検波する構成であるが、
他の例として同期検波手段２４．２６及び２７のそれぞ
れの前段にミキサを設け、このミキサにより局部発振器
から与えられる局部発振信号ｆＬと和または差の周波数
（ｒｏ　＋　ｆＬ）または（ｆ、　−ｒｔ）を得るよう
にし、その和または差の周波数の何れか一方をフィルタ
によって取り出し、その取り出した信号の周波数の奇数
次と偶数次の周波数の信号により同期検波するようにし
、同期検波出力■１゜Ｖ、、Ｖ、またはＶ　ｔ、　Ｖ　
ｓ、　Ｖ　ａを得るように構成することも考えられる。

「発明が解決しようとする問題点１ 第１１図は第８図で示した従来の光干渉角速度計の干渉
出力に含まれるベッセル関数Ｊ（Ｘ）の、変数Ｘの値を
安定に保つために構成された回路の伝達関数を表すブロ
ック図である。同図において、Ｋ１はＸに対するＪ　＋
　（Ｘ　）　　Ｊ　３　（Ｘ　）　　の（頃き（Ｋ、＃
０．５５６）、Ｋｃは位相変調利得、Ｅはオフセットエ
ラー、Ｋ、は定数である。

二の伝達ブロック図において、Ｘの伝達関数Ｘ　（ｓ）
は次の式で表される。

１＋ｓＴ。

ここで、 Ｔ Ｔｏ−□ に−Ｋｂ−Ｋ（ｓｉｎΔφΩ この弐から明らかなように、ｓｉｎΔφ１．が充分に大
きい時はχを安定化の目標値Ｘ　ｉ（＝　３．０５４）
に確実に保持するのが可能である。し力’Ｌ、ｓｉｎΔ
φ０がゼロ君しくはゼロに近い値の場合には、電気回路
のオフセット電圧等の方が大きく影響し、Ｘの値を目標
値Ｘｉ　に保つことが困難になる。

らなみに、ジャイロ出力として０．０１°／Ｈｒ　もの
安定度が要求される高精度ジャイロでは、ジャイロの角
速度出力信号のスケールファクタの安定性はｔｏｐｐ１
１程度も要求される。つまり第１種ベッセル関数の１次
ヘフセル関数Ｊ、（Ｘ）と第１種ベッセル関数　Ｊ　３
　（Ｘ　）はｌｏｐｐｍの安定性が要求される。

ｃｏｓΔφ、に比例する成分に関しては、Ｘ＝３．０５
４の近辺で位相変調器２２を動作させれば第９図のベッ
セル関数図に示すように、２次ベッセル関数Ｊｚ（Ｘ）
は変数Ｘの変化に対し殆ど変動せず安定な位置にある。

また、さらに好都合なことにｃｏｓΔφ。

に比例する４８号をジャイロ出力として使用している時
は、１次、３次ベッセル関数の信号が充分に大きく、そ
の差動出力によりＸを効果的に制御′Ｊすることが可能
で、ＸはＸ″−３，０５４の一定値に維持される。

しかし、ｓｉｎΔφ。に比例する成分に関する１次ヘフ
セル関数Ｊｌ（Ｘ）と３次へフセル関故Ｊ３（Ｘ）！よ
、変数Ｘの僅かな変化にも敏感に変動してしまう。第１
２図はＸ　ｉ　＝　３．０５４を中心として、Ｘが変化
した時のＪｌ（Ｘ）とＪ３（Ｘ）がＪ、（Ｘｉ）とＪ３
（Ｘｉｌｌからそれぞれ偏する偏差率１−Ｊ（Ｘ）／Ｊ
（Ｘｉ）を計２クーして示した凹である。この図から分
かるように、１次、３次ベッセル関数Ｊｌ（Ｘ）、　、
＋３（ｘ）とも、Ｘが目標値Ｘｉ　からずれると、高精
度ジャイロの安定性を、Ｉ′５足させるに必要なｔｏｐ
ｐｍ　Ｏ値を喜−ｉＤ　’、こ越えてしまう。

「問題点を解決するための手段」 この発明では、以上の点に鑑み、ｓｉｎΔ−７が微小な
値にあるときにＸの値が変わっても、ＱＮ％的；こ３ｉ
ｎΔφ９に連動するジャイロ出力とｃｏｓΔφ１に連動
するジャイロ出力のスケールファクタへ与える影響の少
ない光干渉角速度計を提供する。

即ち、この発明では、第１種ベッセル関数の隣接する奇
数次のヘンセル関数信号相互または隣接する偶数次のヘ
ンセル関数信号相互を、加算手段により所定の比率で加
算することにより、変動分を相殺させ、安定な角速度検
出１３号を得る。

「実施例」 第１図はこの発明の光干渉角速度計の構成例を示す図で
ある。第６乃至第８図と対応する部分には同じ符号を付
け、重複する説明は省略する。

この発明では、例えば第１同！ＵＩ検波手段２４の同期
検波出力■、と第３同朋検波手段２７の同期検波出力■
、とをある比率で加算する手段を設け、その加算出力を
ジャイロ出力とする。

この例では、第３同ｊｌＪｌ検波手段２７の検波出力■
３が増幅器３６に供給される。この増幅器３６は供給さ
れた倹波侶”ｙ’　Ｖ　）を増幅率にで増幅して出力す
る。その増幅１３号ｋＶ、は加算増幅器３７の一方の入
力端に供給される。また第１同ル１検波手段２４の検波
出力■、は、１ＪＩＩ算増幅２３３７の他方の入力端に
供給される。これら信号■１及びに〜ｒ３を供給された
加算増幅器３７はそれらの（３号をｌＪ［Ｉ算増幅し、
角速度信号出力端３３に出力する。卯ち、光干渉角速度
計のｓｉｎΔφ０の成分は２つの信号がｌ：にの比率で
加算された信号Ｖ　ｓｉｎとなり、■ｓ　ｉ　、１＝　
Ｖ　＋　”　ｋ　Ｖ　３＝ＫｓｉｎΔφ、　（Ｊ、（Ｘ
）士ｋＪ３（Ｘ）１に：定数 で表される。

いま、Ｘの関数としてのＶ　ｓｉａ及び２次ベッセル関
数Ｊｔ（Ｘ）の偏差率（Ｘ）をそれぞれＪＺ（３，０５
４）−ＪＺ（Ｘ） ＪＺ（３，０５４） とし、偏差ぶ（Ｘ）曲線を示したのが第２＋、４である
。

この図からに＝２．２０３に選定したとき己こ、ｖＳ＋
ｎがＸの制御■目梗値Ｘ　ｉ（＃　３．０５４：ｌの付
近で）翫ノ１１１をもっことが読み取れる。従って、こ
の時にｓ１ｎΔ名及びｃｏｓΔφ。に比例した成分の２
つの出力信号が同時に最も安定して得られる。

第３図は、ｋ＝２．２０３に選定したときに、Ｘがその
目標値Ｘ　ｉ　＝　３．０５４から外れた場合に、ｓｉ
ｎΔφ９の成分Ｖ　ｔ　ｉ　ｎが偏する偏差率を計算値
で示す図である。この図から、ジャイロスケールファク
タがｌＱｐｐｍ以内に安定する範囲がＸ＝３．０５４の
付近の０．２％の範囲（Ｘ　、ｉ、〜Ｘっ＾Ｘ）にまで
広くなっているのが分かる。

次にオフセットエラーＥによる影響について説明する。

式（７１において、時定数Ｔ　ｏに対し、取り扱ってい
る周波数が充分小さければ、ベッセル関数の変数Ｘは次
の式であられすことができる。

Ｘ＝Ｘｉ↓Ｅ／（ＫｓｉｎΔφｏ　Ｋ　ｂ　）　　　・
＝　−（８１この弐からオフセットエラーによる偏差率
をＲｘで表すと、 Ｒｘ　＝（Ｘ　−Ｘｉ）／　Ｘｉ −Ｅ　／　（Ｖ　Ｋ　ｂ　Ｘ　ｉ　）　　　　　・・・
・・・・・・（９）但し、Ｖ　＝　ＫｓｉｎΔφ９ となる。ｓｉｎΔφ。成分の出力偏差Ｒｇ（ｓｆｎΔφ
９成分のスケールファクタエラー）は次の弐で示される
。

Ｊ＋（Ｘｉ）　＋　ｋＪ３（Ｘｉ） 但し、Ｘ　＝　Ｘ　ｉ　＋　Ｅ　／　（Ｖ　Ｋ　ｂ　）
　と置いた今、例えば、オフセット電圧Ｅ＝１４μＶ、
に＝ｘＯｖ、Ｋｂ＝０．５５６とした場合、Δφ９に対
するｓｉｎΔφ。

成分出力の偏差Ｒｇ（ジャイロスケールファクタエラー
）は式（９）２式ｑｃＡから第４図に示されるようにな
る。

尚、ザグナフグ効果により生ずる光フアイバ中の２つの
光の位相差Δψ。は ΔφＱ＝（４πＲＬ／ｃλ）、Ω Ｒ：光フアイバループの平均半径（０，０４ｍ）Ｌ：光
フアイバループの長さくｌｋｍ）λ：光源の波長（０，
８５Ｘ　１０−ｈｍ　）Ω：入力角速度（ｒａｄ／５ｅ
ｃ） とした。

即ち、オフセット電圧による出力■５□７の偏差は、こ
の図によれば入力角速度が１”／Ｈｒより大きいと、ジ
ャイロが要求するスケールファクタの安定性は満たされ
るが、１°／　Ｈｒより小さくなると、スケールファク
タの要求は満足されない、しかし、１”／Ｈｒのジャイ
ロスケールファクタの要求は１％、（Ｉ　Ｘ　１０−”
）まで逓減される。

第５図はＸを変数として、ｓｉｎΔφ９成分のスケール
ファクタエラーＲｇの計算値を示す図である。

Ｘ　ｓｉ　ｎ　＜Ｘ　＜　Ｘ　ＭＡＸの範囲ではスケー
ルファクタエラーがＩ　Ｘ　１０−”（＝　１％）より
小さく、その範囲外になると１％を越えてしまう、従っ
て、オフセット電圧によりＸが変化しても、Ｘはその中
心位置Ｘ　ｉ　＝　３．０５４から約８％の変化があっ
ても許容されることになる。即ち、この８％の値の範囲
ではＸの自動制御が行われなくても位相変調器自体の性
能で、オフセット電圧は原因になるスケールファクタエ
ラーが許容範囲を越えないようにカバーすることができ
る範囲と考えられる。このことは、自動制御回路の範囲
を±８％以内になるように光干渉角速度計を設計してお
けば、自動制御が不可能な状態になっても、ジャイロが
要求するスケールファクタの値を満足した出力を得るこ
とができる。

「発明の効果」 位相変調度の自動安定化のめに用いられるｓｉｎΔφ９
またはｃｏｓΔφ。の出力信号がゼロ若しくはゼロに近
い値の範囲になり、位相変調器に対する自動制御ループ
が適切に働かなくなり、そのため位１■変調度が変動し
ても、高精度なジャイロが要求するスケールファクタ安
定性を充分に満足させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光干渉角速度計の実施例を示す構成
図、第２図はこの発明の光干渉角速度計の出力信号Ｊｌ
（Ｘ）＋　ｋＪ３（Ｘ）が、Ｘが変化した場合の偏差量
を示す図、第３図はこの発明の光干渉角速度計の出力信
号Ｊ＋（Ｘ）＋　ｋＪ３（Ｘ）が、Ｘが変化した場合の
偏差ＩＲｇを計算値で示した図、第４図は角速度計に要
求されるスケールファクタ安定性とオフセット電圧によ
るｓｉｎΔφ９成分のスケールファクタエラー線（Ｒｇ
）とを比較する図、第５図はオフセット電圧によるＲｇ
を計算イ直で示し１こ図、第６図は光干渉角速度計の基
本構成を示す図、第７図は従来の光干渉角速度計の構成
例を示す図、第８図は他の従来例を示す図、第９図は第
１種ベッセル関数の関数曲線を示す図、第１０図は第９
図のＡ点付近の詳細を示すプロット図、第１１図は第８
図の従来例の伝達関数の簡易ブロック図、第１２図は変
数Ｘが目標値Ｘｉ　から変動することによるヘフセル関
故Ｊ（Ｘ）の偏差量を示す図である。 １１：第１光源、１２：出射光、１３：光分配結合器、
１４：右廻り入射光、１５：左廻り入射光、１６：光学
路、１７：右廻り出射光、１８：左廻り出射光、１９：
干渉光、２１：光電変換器、２２：第１位相変調器、２
３：変調信号源、２４：第１同期検波手段、２５：％分
周器、２６：同期検波手段、２７：第２同期検波手段、
３０：自動電圧調整器、３１：差動増幅器、３３゜３４
．３５：出力端、３６：増幅器、３７：加算増幅器。 特許出願人　　日本航空電子工業株式会社代　　理　　
人　　　　草　　　　　　野　　　　　　　　　　　　
　卓ヤ３回 ３．０４５　　　　　　−１．４７０８６０９４５６８
６１０５０−０５３．０４８　　　　　−７．２８５１
５５９１３７４９９４６Ｄ−０６３，０４９−５，２７
７５０２０５３８８７１５５０−０６３，０５−３，６
２３γｒ６８０５？６９６６３０−０６３．０５＋　　
　　　　　　−２，２７８９０７８０１９２４４５０−
０６３，０５４（、ｘＬ１　　　４．７６８７４６４７
３ＪＩＨ１１６０−０８３，０５５１，２７１７３７６
３５２８３０１２０−０７５、ｕｒ　　　　　　　　　
３．４５３４５８６７８４１４５５５Ｃ）−０５斥５回 ２　　　　　　　　＋、１５６４１３３（Ｎ３９１０２
４　　　　　　　　−２．１　　　　　　　＋、１２９
４１３９９４６７（２７６３２，２＋、１０４６８８７
１８９０４６２５５２．３　　　　　−．０８２３４４
３２８５８７７５２７８２．４　　　　　　　＋、０６
２４８３４４７５１４３１７５２２．５　　　　　　−
．０４３２０２８８０２６４９２２＄４２．６　　　　
　−．０３０５９５０５７０４１５６＋４５２．７　　
　　　−．０１８７４４００４６３３４８２５２２．８
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１６９２３８Ｄ−０３３，０６３，０１０８０６６２６
７０５３６０９７３，０６４，０１２００９４８２６３
５８０９３３，０６５，０１３２１６２９０７４６６６
８１１イ旦し　　Ｘｉ　＝３．０５４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、光源と、 Ｂ、少なくとも一周する光学路と、 Ｃ、その光学路に対し右廻り光及び左廻り光とを通す手
   段と、 Ｄ、その光学路を伝搬してきた右廻り光及び左廻り光と
   をたがいに干渉させる手段と、 Ｅ、その干渉手段と上記光学路の一端との間に配されて
   右廻り光及び左廻り光とに位相変化を与える位相変調器
   と、 Ｆ、上記干渉光の光強度を電気信号として検出する光電
   変換回路と、 Ｇ、この光電変換回路によって電気信号に変換された信
   号を上記位相変調器における光変調周波数に関連した基
   本周波数成分の隣接する奇数倍または隣接する偶数倍の
   周波数で同期検波する第１、第２同期検波手段と、 Ｈ、上記干渉光に含まれる係数である第１種ベッセル関
   数の隣接する奇数次のベッセル関数相互または隣接する
   偶数次のベッセル関数相互が、実質的に等しくなるよう
   に上記第１及び第２同期検波手段からの出力で上記位相
   変調器の駆動状態を制御する手段と、 Ｉ、上記ベッセル関数の隣接する奇数次のベッセル関数
   相互の信号または隣接する偶数次のベッセル関数相互の
   信号を所定の比率で加算して角速度検出信号とする手段
   と を具備した光干渉角速度計。