JPS63308982A - 多重発振器 - 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】

本発明は慣性センサーに関する。より具体的には１本発
明は多重発振器に対する改良された設計に関する。 多重発振器はリングレーザ−ジャイロスコープ（Ｒｉｎ
ｇ　１ａｓｅｒ　ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ）にあける１０ツ
ク　イン（Ｌｏｃｋ−ｉｎ）”問題を克服するための手
段として堤案されてきた。周知のごとく、ロック　イン
とは逆方向に伝搬するビームが低入力回転速度において
単一・の周波数、つまり、ロック　ポイントにおいてレ
ージングする傾向を指す。このため、リング　レーザー
ジャイロスコープは既知の特性閾値以下の回転速度に対
して本質的に無応答となる。ジャイロが出力を与えない
ような入力速度のレンジは゛′不感＊　（ｄｅａｄ　ｂ
ａｎｄ）　”として知られている。この無応答性を克服
するための１一つの一般的な手段は機械式ディザ−（ｍ
ｅｃｈａｎｉｃａｌｄｉｔｈｅｒ）として知られ、ジャ
イロ　フレームに有界発振運動（ｂｐｕｎｄｅｄ　ｏｓ
ｃｉｌｌａｔｏｒｙ　ｍｏｔｉｏｎ）を加えることを含
む。　こうして、　ジャイロは不感帯を通じて継続的に
掃射され、ロックイン効果が大きく低減される。機械式
ディザ−ジャイロスコープの短所は当分野において周知
である。 要約すると、多重発振器は単一の空洞を共有するペアの
２−モード　リング　レーザージャイロスコープとして
動作する。多重発振器の光空洞は片方のビームが右回り
方向に回転し他方が左方向に回転するビームから成る実
質的に左に円偏波された（］、ｅｆｔ　ｃｉｒｃｕ］、
ａｒｌｙｐｏｌａｒｊｚｅｄ、　ＬＣＰ）ビーム　ペア
及びこれも反対方向に伝搬するビームから成る実質的に
右に円偏波された（ｒｉｇｈｔ　ｃｉｒｃｕｌａｒｙ　
ｐｏｌａｒｉｚｅｄ。 ＲＣＰ）ビームペアを保持する。理想的には、個々のビ
ームペアは独立的に２−モード　リングレーザ−ジャイ
ロスコープとして働き。 物体の回転をサグナック効果（Ｓａｇｎａｃ　ｅｆｆｅ
ｃｔ）を介して検出する６ 同一空洞内でこの２つのジャイロスコープの独立した動
作を達成するためには、この２つのビーム　ペア、つま
り、ＬＣＰ光のペア及びＲＣＰ光のペアが異なる周波数
の付近で動作することを確保するために空洞にある手段
が加えられる。この周波数の分離は１ルシプロ力ル　ス
プリッティング（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌｓｐｌｉｔｔｉ
ｎｇ）として知られており、典型的には、数百Ｍ　ｆ（
ｚのオーダーである。初期の多重発振器設計はこの必要
なレシプロカル　スプリッティングが１例えば、　アン
ドリンガ（Ａｎｄｒｉｎｇａ）による合衆国特許第３　
、７４１　、６５７号５′差動レーザー　ジャイロ　シ
ステム（Ｄｉｆ−ｆｅｒｓｎｔｉａｌ　Ｔ−ａｓｅｒ　
Ｇ　ｙｒｏ　Ｓ　ｙｓｔｅｍ）　”において説明される
ように、３つあるいは４つのミラーをもつ空洞内に適当
に整合された光学活性要素を位置することによって構成
された。 空洞内要素を加えることは、空洞損失を増加させること
になる。これはジャイロの性能を損なうものであり、レ
シプロカル　スプリッティングを達成するための好まし
い方法においては、Ｌ、　ＣＰ光とＲＣＰ光に対して異
なるラウンド　１−リップ位相シフト（ｒｏｕｎｄ−ｔ
ｒｊ　ｐｐｈａｓｅｓｈｉｆｔ）、従って、異なる１ノ
一ジング周波数を与える非平坦光経路が用いられる。こ
の方法は、ドースチナ−（Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒ）　らに
よる合衆国特許第４，２２９，１０６号″電磁リング共
振器（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ＲｉｎｇＲｅ
ｓｏｎａｔｏｒ）”及びスミス（Ｓｍｉｔｈ）らによる
特許第４．５８５，５０１号″レーザー　ジャイロスコ
ープシステム（Ｌａｓｅｒ　Ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ　Ｓｙ
ｓｔｅｍ）”において説明されている。 レシプロカル　スプリッティンク技術を用いた場合、多
重発振器構成の２つのジャイロは独立して動作できるが
、ただし、個々のジャイロはロック　イン現象を免れな
い。ディザ−を介して“ｒａ、Ｃ，＋＋バイアスが加え
られる機械式ディザ−ジャイロと異なり、この多重発振
器はこの問題をＩＩｄ、Ｃ０″バイアスを２つのジャイ
ロに加え、個々が不感帯から遠く離れたポイントの回り
で動作するようにすることによって克服する。このバイ
アスは１１ノンレシプロカル　スプリッティング（ｎｏ
ｎｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ　ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）　”と
して知られており、空洞内にファラデー回転（Ｆ　ａｒ
ａｄａｙｒｏｔａｔｉｏｎ）を導入することによって達
成される。円偏波された光がファラデー回転子を通過す
ると、これは回転子を通しての伝搬の方向に依存する位
相シフトを受ける。この方法によって、個々のジャイロ
の右回り及び左回りのビームは異なる位相シフトを受け
、従って、異なる周波数にてレージングする。多重発振
器内のノンレシプロカル　スプリッティングに対する典
型的な値はレシプロカル　スプリッティングに対する値
よりかなり小さいく約Ｉ　Ｍ　Ｈｚ　）。ノンレシプロ
カル　スプリッティングは、例えば、上に参照のアンド
リンガ（Ａｎｄｒｊ、ｎｇａ）の合衆国特許において説
明されるように軸磁界（ａｘｉａｌ　ｍａｇｒ＋ｅｔｉ
ｃ　ｆｉｅｌｄ）内に搭載された適当なガラス製の空洞
内要素を用いること、あるいは空洞のガス状利得媒体を
ドースチナー（Ｄｏｒｅｓｃｈｎｅｒ）　らの特許にお
いて説明の軸磁界によって包囲することによって達成す
ることができる。 多重発振器に説明の方法でノンレシプロカル　スプリッ
ティングが加えられた場合、結果としての左に円偏波さ
れたジャイロ内のバイアス　シフトは、右に円偏波され
たジャイロ内のバイアス　シフトと大きさが等しく符号
が反対となる。従って、この２つのジャイロの出力が総
和された場合、結果としての信号は物体の回転に対して
２倍敏感となり、一方、加えられたバイアスの新規には
依存しない。こうしで、この多重発振器の差動的特性（
ｄｊ、ｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｎａｔｕｒｅ）によって
、これは本来的に、例えば、磁界、温度等の変動によっ
て起こされるｄ、ｃ、バイアスを用いる単一ジャイロの
最も重大な問題であると実証されているバイアスの変動
に対して影響を受けない。 ナビゲーション　システムは空間依存変数、例えば、セ
ットの３つの直交軸に対する（あるいはこの回りの）回
転をＢｌ’ｌ定することが要求される。多重発振器の上
の説明は３つの４１す定輔あるいは人力軸の回りに敏感
な実用センサーを達成したい場合に必然的に遭遇する問
題には触れない。十分にコンパクトで実際に製造が可能
な３軸多重発振器、あるいは、任意のリング　レーザー
の設計は、さまざまな困難を含む。リング　レーザーの
動作において、選択された充填ガス（ｆｉｌｌ　ｇａｓ
）は必然的に所定のレージング動作を起こすために加え
られた電界と相互作用する。従って、全てのリング　レ
ーザー　ジャイロスコープの設計において、陽極及び陰
極、並びにミラー面及び内部穴の配置について考察する
ことが要求される。 センサー設計者は、その動作がガス状媒体内の電流の発
生に依存するデバイスによって起こされる問題を十分に
認識すべきである。 レーザー空洞内の不可避的なガスの流れはデバイスの長
期動作に非常に有害である。いわゆるラングミュア流効
果（Ｌａｎｇｍｕｉｒ　ｆｌｏｗ　ｅｆ−ｆｅｃｔｓ）
は、レーザー性能を低−トさせ、特に。 望ましくない熱バイアスを与える。この影響は幾つかの
単一軸デバイスにおいては計器の本体の回りに複数の電
極を対称的に配置することによっである程度まで補正さ
れている。 通常、　これは、多数の電極の使用を意味する。Ｉ−一
スチナー（Ｄｏｒｓｃｌ〕ｎｅｔ）ら及びスミス（Ｓｍ
ｉｔｈ）らの両方の特許は複数の陽極配列を用い、一方
、アンドリンガ（Ａｎｄｒｉｎｇａ）の平坦多重発振器
は１つの軸の回りの回転を測定するために２つの陰極及
び１つの陽極を使用する。 スティレス（Ｓｔｉｌｅｓ）　らの合衆国特許（第４．
４７７，１８８号）及びシムス（Ｓｉｍｍｓ）の合衆国
特許（第４，４０７，５８３号）は３つの平坦なジャイ
ロ空洞を単一のブロックに統合する方法を開始する。リ
ング　レーザーの概念の３つの直交軸の回りの回転を測
定するためのユニットへの拡張は、必然的に、電極の適
当な配列を与えるという問題を複雑化する。スティレス
（Ｓｔｉｌｅｓ）　　らのデバイスは６つの陽極及び２
つの陰極を用い、一方、シムス（Ｓｊｍｍｓ）の装置は
６つの陽極及び１つの陰極を含む。かなりの数の電極が
使用されることから計器の設計がそれだけ複雑となる。 個々の電極はデバイスが密閉を保つような方法でジャイ
ロ　フ１ノームに（あるいはフレーム内に）密閉して固
定されるべきである。これは製造プロセスを一段と回連
にする。 電極の物理サイズもデバイス設計を複雑にスル。多数の
電極は搭載のためのフレーム表面積の対応する大きな割
合を消費する。ブロック　フｌノームのサイズ及び形状
を互いの間のアークあるいは他の好ましくない電気的相
互作用を防ぐのに十分に縮小できない場合もある。従っ
て、３つの直交軸の回りの回転に応答するリング　レー
ザー回転速度センサ・−の設計はガス流の不可避的な影
９Ｊによって非常に複雑となる。 さらに、計器の性能（つまり、感度）と価格はブロック
　フレームのサイズの関数である。 電極の分離のために追加の表面積を必要とする設計は必
然的に計器のコストを上げる。このコスト高は１ブロツ
ク３軸デバイス（ｔｈｒｅｅａｘｅＳ−ｉｎ−ｏｎＯｂ
ｌｏｃｋ　ｄｅｖｉｃｅ）　のコンパクトさの利点を打
ち消し、経済性及び精度の優位さがそれほど重要でない
単一用途、例えば、誘導ミザイルへの使用には不適当と
なる場合がある。 要約すると、現存のリング　レーザー　ジャイロスコー
プ設計の前述の問題が検討され、３つの直交軸に対する
回転を検出するための多重発振器を提供する本発明によ
って克服された。この多重発振器は１つのフレームを含
む。このフレームは個々が４つの脚をもつ３つの交差す
る閉じた平坦でない空洞を含むブロックから成る。これ
ら空洞はこの３つの軸の個々に対して対称的に配置され
る。 本発明の前述及び追加の特徴及び長所は、以下の詳細な
説明から一層明白となるものである。以下においては本
発明が図面を参照しながら説明される。図面のなかの番
号は文書の中の番号と対応し、同一の番号は本発明の説
明を通じて同一の部分を指す。 図面の説明に入り、第１図は本発明の教示にしたがう正
八面体タイプの対称多重発振器（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　
ｍｕｌｔｊｏｓｃＮ］ａｔｏｒ）　　１０の斜視図であ
る。この図面及び続く図面において、図示されるジャイ
ロ　フレーム（ｇｙｒｏ　ｆｒａｍｅ）の内側あるいは
反対側の部品を指す番号（こは括弧が与えられている（
図面の数字のみン６゜パ正八面体″という称呼は８＋１

【発振器４０のフレームが適当な低熱膨張材料、例えば
、ゼロダー（Ｚｅｒｏｄｕｒ）の八面体形状のブＪ】ツ
クの選択的面取りによって形成されこりＩＳ実による。 以下の説明から明らかどなるように、フレームのこの形
状は甲−の統合されたブロックから成る３軸条重発振器
の製造面及び〕ンパクト性で多くの利点を与える。 多重発振器１０は３つの直交軸］、、　２　、１．、４
及び１６の回りの回転をＭｌ’ｌ定するように設計され
ている。フレーム内の同一長の複数の細長の穴あるいは
脚は３つの交差する非平坦レーザー空洞（ｎｏｎ−ｐｌ
ａｎａｒ　１ａｓｅｒ　ｃａｖｊｔｉｅｓ）に配列され
、個々の空洞は閉じた４面形状から成る。多重発振器フ
レームの外側の形状と内側空洞は空洞ミラー及びファラ
デー回転子要素（Ｆａｒａｄａｙ　ｒｏｔａｔｏｒ　ｅ
ｌｅｍｅｎｔｓ）を含む他の要素と交差し、このデバイ
スが３つの電極、つまり、陰極１８及び陽極２０及び２
２のみを用いて効率良く機能することを可能とする。 上に説明のごとく、電極の数が少なくとて済むことから
多重発振器１０をコンパクトな計器として構成すること
が可能となり、より優れたバッキング効率が達成できる
。この非常に小さなジャイロ　スコープはパラキンク（
スペース）制約及びコストが精度要件より重要な意味を
もつ用途、例えば、誘導ミサイルなどにおいては特に望
まれる。 電極１８．２０及び２２は従来の方法によって多重発振
器１０のフレームに固定される。 これら個々の電極の内側は、勿論、下側のレーザー空洞
と通じる。説明及び図面から明白となるように、本発明
はフＩノームの内側に電＠！、（特に陰極）が用いられ
る場合にも等しく適用する。いずれの実施態様において
も、本発明の範囲から逸脱することなく、この交差する
非平坦空洞内にこれら電極を配置するための十分な空間
が提供される。入すロ穴２４及び２６はそれぞれ電極２
０及び２２をそれぞれＸ−軸空洞２８及びｙ−軸空洞３
０の脚に接続し、一方、出口穴３２は陰極１８を空洞２
８及び３０の交点３４に接続する。 個々の閉じた空洞はこの３つの軸の１つの回りの回転を
測定するように配列される。従って、上に述べた空洞２
８及び３０はそれぞれ軸１２及び１４の回りの入力回転
に応答し、一方、閉じた空洞３６は２−人力軸１６の回
りの回転を測定する。１つのミラーが１つの閉じた空洞
を含む穴あるいは脚部分の個々の交点に隣接して位置さ
れる。これらミラーは個々の空洞内の反転レーザー　ビ
ームの方向を決定するように配列され、勿論、個々のセ
ットの空洞ミラーの１つはその空洞内のうなり周波数の
測定ができるような十分な透過率に設計される。 Ｘ−軸空洞２８を代表すると、ミラー３８゜４０．４２
及び４４は空洞２８を含む脚に対してレーザー光がその
閉じた空洞を含む太軸と実質的に一致して伝送されその
後この空洞ミラーの光心に当るように傾けられる。 空洞ミラーは多重発振器フレームの表面に光学接触及び
／あるいはセメントによって固定される。ミラーは製造
において要求されるポリッシング作業の量及び複雑さを
最小限にするためにフレームの限定された数の外側面に
固定される。より具体的には、個々が３つの別個の閉じ
た空洞の１つと関連する３つのミラーが表面４６，４８
．５０及び５２の個々に固定される。ミラーがそれに搭
載された１４個の側面をもつフレームの上述の表面はそ
の後の面取りによってこれから最終的にフレームが製造
される八面体の残りの表面である。ミラーのこの配列を
提供することにより。 ３軸条重発振器の角度（ＩＡ作）要件が満たされる。さ
らに、上に述べたごとく、ポリッシングの量が最低限に
される。フレーム表面を３つの空洞ミラーにて共有する
ことのさらにもう１つの長所は、この配列は、計器の所
定の動作を実行するために個々の八面体表面の所に単一
の大きなミラーが提供される本発明による３軸条重発振
器の設計を可能とすることである。この設計は特に低コ
ス１〜、低精度。 及びコンパクトな多重発振器ジャイロに適する。 フレームの内部空洞に戻り、ファラデー回転子５４．５
６及び５８はそれぞれ個々の３つの閉じた空洞２８．３
０及び３６の１つの膜内に位置される。個々の回転子は
個々の空洞内の左及び右に円偏波された光の反転ビーム
の周波数のノンレシプロカル　スプリッティング（ｎｏ
ｎｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ　ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）を実行
するためのファラデー　ガラスの薄片を含む。 図示されるごとく、個々の回転子はこれに加えて不用な
放電経路をブロックするための手段を提供する。 計器内のガス流の調節がこれに加えてさまざまな空洞間
通路及び接続によって実現される。前述のごとく、出口
穴３２に隣接して交差のポイント３４が提供される。Ｘ
−軸１２の回りの回転を測定するための、Ｘ−軸空洞２
８とｙ−軸空洞１４の回りの回転をａｔｑ定するための
ｙ−軸空洞３２はこの間の通路を提供するためにポイン
ト３４の所で交差する。 この同じ２つの閉じた空洞は、また交差のポイント６４
の所でも交差する。ｙ−軸空洞３０は２−軸１６の回り
の回転を測定するための２−軸空洞３６と交点６２及び
６３の所で交差し、一方、Ｘ−軸空洞２８及び２−軸空
洞３６は交点６４及び６６の所で交差する。 図示されるごとく、フレーム内しこ形成されたバイパス
管６８はＸ−軸空洞２８を２−軸空洞３６と接続し、一
方、バイパス管７０はｙ−軸空洞３０をＺ−軸空洞と相
互接続する。 第２図は前の図面の本発明の電気放電の領域及び多重発
振器フレーム内の内部ガス流を示す矢印を含む本発明の
斜視図である。この流れは内部閉鎖空洞の形状及び交差
、さまざまなファラデー要素の設置、バイパス管６８及
び７ｏ、陽極２０及び２２並びに陰極１８の配置を含む
この多重発振器の全体の形状から決定される。電気放電
経路は、ファラデー要素５４，５６及び５８のブロッキ
ング作用のために、ミラー４４．７２及び７４を通る短
い行程でなく図示される経路に従うことに注意する。 多重発振器１０は空洞２８．３０及び３６内に周知のフ
レスネルフリゼオ効果（Ｆｒｅｓｎｅｌ−Ｆｒｉｚｅａ
ｕ　ｅｆｆｅｃｔｅ）によって起こされる望ましくない
位相シフトが相殺されるような正味ガス流を提供するよ
うに設計される。周知のごとく、この位相シフトの規模
は空洞内の正味ガス流の規模に比例し、また位相シフト
の符号はこの正味ガス量の方向の関数である。 矢印は空洞２８．３０及び３６内のガス流の方向を示す
。この矢印は空洞を巡回するレーザー　ビームが位置さ
れる穴の中心の主ガス流を示す。個々の流れは周知のイ
オン化された流れが最短経路長にて陽極から陰極しこ流
れる傾向に起因する。陽極２ｏが起点となる流れは陽極
２２が起点となる流れよりも濃い点々で示される。同じ
長さの右回りのガス流が同一長の左回りのガス流によっ
て対抗されるかぎり個々の閉じた空洞内に生成されるフ
レスネル　フリゼオ効果は相殺されることは明らかであ
る。さらｔこ、空洞のフラデー回転子は空洞２８．３０
及び３６内の流れの相殺に協力するような“流れのない
（ｎｏ　ｆｌｏｗ）”領域を生成することは明白である
。 ラングミュア流（Ｌａｎｇｍｕｉｒ　ｆ］、ｏｗ）によ
って起こされるガス流効果は空洞内要素をもたない３つ
あるいは４つのミラーの平坦単一軸空洞（ｐｌａｎａｒ
　ｓｉｎｇｌｅ　ａｘｉｓ　ｃａｖｉｔｉｅｓ）におい
ては良く理解されている。二重放電設計（ｄｕａｌｄｊ
ｓｃｈａｒ）；ｅ　ｄｅｓｉｇｎｓ）がフレスネル　フ
リゼオ効果（Ｆｒｅｓｎｅｌ−Ｆｒｉｚｅａｕ　ｅｆｆ
ｅｃｔｓ）によって起こされる結果としての望ましくな
いバイアスを相殺するのに用いられる。本発明の八面体
あるいは十二面体３ＩＩＩｌｌｌ構成ではこの効果を相
殺するために類似の原理を応用する。これら３軸設計内
でのさまざまな＋ｌ互接続及び多重発振器に対する空洞
内のファラデー要素の必要性はガス流を分析する仕・１
（を複雑にするが、本発明者は説明の放電経路が実際し
；フレスネル　フリゼオ　バイアスを犬きく相殺するこ
とを発見した。 第３図は、本発明によるもうＪ−っの対称多重発振器実
施態様の斜視図を示す。この図面において、第１図及び
第２図の実施態様の要素に対応する多重発振器の要素は
同一番号によって同定される。つまり、第３図の多重発
振器の空洞は、空洞２８が＠１２の１ωりの回転に応答
し、空洞３０が軸１４の回りの回転に応答し、そして空
洞３６が軸１６の回りの回転に応答するように設計され
る。これら空洞の交差は第１図の実施態様の交差と類似
の方法で番号が与えられている。 図解の実施態様は斜方十二面体形状のフレームを使用す
る。このフレームは全部で１２個の表面をもつことを特
徴とする。３つの閉じた非平坦空洞（ｃｌｏｓｅｄ　ｎ
ｏｎｐｌａｎａｒ　ｃａｖｉｔｉｅｓ）２８．３０及び
３６はこれらフレーム表面の９個に固定され、これらの
３つはペアのミラーによって″共有″′される。前の実
施態様と同様に、複数のミラーが１つの表面に固定され
るようなフレームのこの配列はミラー　ポリッシング作
業を軽減し、１つのミラーを複数の閉レージング空洞に
よって共有することを許す。 前の実施態様とは異なり、第３図の多重発振器は空洞内
流を生成するためのバイパス管を使用しない。本発明者
は、第４図の流れの図から明らかになるように、空洞内
のバスアス相殺を提供するのに要求される全ての空洞間
流は追加の通路を必要とすることなく　正十二面体形状
のフレーム内で達成できることを発見した。さらに、前
の実施態様とは対比的に、この多重発振器の空洞は、フ
ァラデー要素５４．５６及び５８が以下の図面に示され
るように要求される電気放電経路の形成に参加する必要
がないように配列される。 前の図面のフレームは、表面及び空洞長の絶対サイズの
変動を許すような形状をもつが、この実施態様の相対サ
イズ、従って、これらの間の角度は一定に定義される。 表面の角度は空洞ミラーの傾き及び配置に直接的な影響
を与え、従って、複数の環状空洞（ｒｊＢｃａｖｉｔｉ
ｅｓ）を含む内側穴の位置を決定する。 従って、３つの閉じた空洞の縦横比を含む結果としての
形状はフレームの形状によって決定される。経路の形状
から見た場合、寸法の変動はスケーリングの変シＪのみ
を与え、角度の変動は与えない。 正十二面体形状のフＩノームを含む多重発振器の前述の
幾何的特徴は、結果として、比較的大きな量のレシプロ
カル　スプリッティング（ｒｅｃｉｐｒｏｃａ］　５ｐ
ｌｉｔｔｉｎＦＸ）を特徴とする計器を与える。この実
施態様の右に円偏波された光を完全に左に円偏波された
光に、あるいはこの逆に変化させるいわゆるパ完全（ｐ
ｅｒ−ｆｅｃｔ）”ミラーのためのレシプロカル　スプ
リッティングは、空洞自由スペク！−ル　レンジ（ｆｒ
ｅｅ　５ｐｅｃｔｒａｌ　ｒａｎｇｅ、　ｆ、ｓ、ｒ、
）のちょうど３分の１であることがわかる。回転センサ
内のレシプロカル　スプリッティングのこのような比較
的大きな量は、モード競合（ｍ　ｏｄｅｃｏｍｐｅｔｉ
ｔｉｏｎ）の程度が小さいことを含む幾つかの長所を与
える。さらに、この十二面体形状のより多数の側面は、
第１図及び第２図の八面体実施態様より幾分か大きな表
面積を許す。つまり１本発明のさまざまな実施態様を使
用してｊ１択的動作する要素（ｓｃｌＯｃｔｉνｅｏｐ
ｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｆｅａｔｕｒｅｓ）を提供するこ
とが可能である。 十二面体構造のレシプロカル　スプリッティングは同一
のスケーリンツノ゛七の考察を要求するが、自由スペク
トル　レンジの１４分の１のレンジに接近してレシプロ
カル　スプリッティングを生成するように示される第１
図の八面体実施態様とは対比的である。 第４図は、本発明の十二面体実施態様の斜視図を丞すが
、ここで、空洞内のガス流は矢印によって示される。第
２図の場合と同様に、陽極２０が起点となる流れは陽極
２２が起点となる流れより、ｆＡい陰によって示される
。この図面から明らかなように、正味ガス流の要求され
る相殺は個々の空洞２８．３０および３６内で達成され
、従って、前の実施態様と同様に、第３図の３軸吋称多
重発振器は実質的にフレスネル　フリゼオ　バイアスの
影響を受けない。 つまり、本発明は多ＩＲ発振器夕・イブの改良されたジ
ャイロスコープを提供する。本発明の教示を使用するこ
とによって、単一ブロック内の３つの直交軸に対して広
いレンジの精度を達成することができる。この計器を単
一ブロックに組み込むことによって、熱変動の影響が最
小限にされる。この計器設計は、これなしでは致命的な
フレスネル　フリゼオ効果（ＦｒｅＳｎｅｌ−Ｆｒｉｚ
ｅａｕ　ｅｆｆｅｃｔｓ）に対するビルトイン補正（ｂ
ｕｉｌｔ−ｉｎ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）を提供し
、従って、この精度及び耐久性を向上させる。 ここに説明の両方の構造ともに内部電極構成に従う。こ
れは特に陰極に対して適用する。 陰極の表面の所で起こるスパッタリング　プロセス（ｓ
ｐｕｔｔｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ）はジャイロの寿
命を大きく縮めることがあり、この理由から、陰極の内
側に対して比較的大きな電気的表面積を提供することが
必要である。従って。 実用の外部陰極はジャイロに大きな容積を要求し、バッ
キング問題を起こす。多重発振器の八面体及び十二面体
構造内の穴は、ブロック表面に比較的接近して位置し、
このためブロックの中心領域内を、適当に金属化した場
合、この３軸センサ全体の容積を増すことなく優れた寿
命をもつことを特徴とする陰極として機能する領域を形
成するように空洞化することができる。 本発明が現時点での好ましい実施態様を挙げて説明され
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明
の範囲は請求の範囲によってのみ定義され、これと同等
な全ての実施態様を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による正八面体タイプの対称多
重発振器の斜視図であり、第２図はフレスネル　フリゼ
オ効果を相殺するための内部ガス流を示す矢印が含まれ
る第１図示の実施例の斜視図であり、 第３図は本発明の実施例による斜方十二面体タイプの対
称多重発振器の斜視図であり；そして 第４図は第３図示の実施例の斜視図をこの中のガス流を
経路を示す矢印を添えて示す図である。 ［主要部分の符号の説明コ 多重発振器・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・１０フレーム・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・４６，４８，５０．５２ブロツク　・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２８，３０．
３６ＦＩＧ、　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、３つの互いに直交する軸の回りの回 転を測定するための多重発振器であり： ａ）１つのフレームを備え； ｂ）該フレームが３つの交差する閉じた 非平坦空洞をもつ１つのブロックを含み； ｃ）該空洞の個々が４つの脚を含み；更 に ｄ）該空洞が該軸の相互に対称的に配置 することを特徴とする多重発振器。 ２、請求項１記載の多重発信器において、 １つの陰極と２つの陽極が含まれることを特徴とする多
   重発振器。 ３、請求項２記載の多重発信器において、 該脚が同一長であることを特徴とする多重発振器。 ４、請求項３記載の多重発信器において、 さらにファラデー要素が該空洞の個々の内側に位置され
   ることを特徴とする多重発振器。 ５、請求項４記載の多重発振器において、 さらに： ａ）該空洞を接続するためのペアのバイ アス管が含まれ； ｂ）該陽極及び陰極が該空洞と通じ；そ して ｃ）該バイアス管、該陰極及び陽極並び に該空洞の該交差が該空洞の個々の中でフ レスネルフリゼオ効果が相殺されるよう に配列されることを特徴とする多重発振器。 ６、請求項５記載の多重発振器において、 該フレームが対称的に面取りされた八面体であることを
   特徴とする多重発振器。 ７、請求項６記載の多重発振器において、 さらに： ａ）１つの空洞を形成する脚の個々の交 点に隣接して１つのミラーが置かれ；そし ｂ）該ミラーの個々が該八面体の１つの 表面上に位置されることを特徴とする多重発振器。 ８、請求項４記載の多重発振器において、 該フレームが正八面体であることを特徴とする多重発振
   器。 ９、請求項８記載の多重発振器において、 ２つの空洞ミラーが該フレームの３つの該表面上に搭載
   されることを特徴とする多重発振器。 １０、請求項９記載の多重発振器において、該空洞、該
   陽極及び該陰極の該交差を該空洞の個々の中でフレスネ
   ルフリゼオ効果が相 殺されるように配列することを特徴とする多重発振器。