JPS599514A - ジヤイロスコ−プ - Google Patents
ジヤイロスコ−プInfo
- Publication number
- JPS599514A JPS599514A JP11670882A JP11670882A JPS599514A JP S599514 A JPS599514 A JP S599514A JP 11670882 A JP11670882 A JP 11670882A JP 11670882 A JP11670882 A JP 11670882A JP S599514 A JPS599514 A JP S599514A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positions
- interference fringes
- converter
- brightest
- sine wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Gyroscopes (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】
（発明の対象）
本発明は運動体の角速度や運動方向を測定するためのジ
ャイロスコープに係り、特に光のドツプラー効果を利用
して前記角速度や運動方向を測定するジャイロスコープ
に関するものである。
ャイロスコープに係り、特に光のドツプラー効果を利用
して前記角速度や運動方向を測定するジャイロスコープ
に関するものである。
（従来技術）
一般に光のドツプラー効果を利用した例えば光フアイバ
ー型レーザ・ジャイロスコープＵｉｌ ｌ 図に示すよ
うに構成されている。即ち、ビーム光を発生するレーザ
発生装置１のレーザ光進行方向にビーム分割器２を設置
し、分割された分割光の進行方向に夫々集光レンズ３Ａ
、３Ｂｉ設置し、かつ各集光レンズ３Ａ、３Ｂの焦点に
、光ファイバー’に複数回巻回して形成したファイバー
ループ４の両端を位置させ、また前記ファイバーループ
４を通った光が前記ビーム分割器２を透過あるいは反射
される方向で前記レーザ発生装置１とは異なる位置に集
光レンズ５を設置し、さらに集光レンズ７を出た光を投
影する投影面６を設置してなる光学装置を備えている。
ー型レーザ・ジャイロスコープＵｉｌ ｌ 図に示すよ
うに構成されている。即ち、ビーム光を発生するレーザ
発生装置１のレーザ光進行方向にビーム分割器２を設置
し、分割された分割光の進行方向に夫々集光レンズ３Ａ
、３Ｂｉ設置し、かつ各集光レンズ３Ａ、３Ｂの焦点に
、光ファイバー’に複数回巻回して形成したファイバー
ループ４の両端を位置させ、また前記ファイバーループ
４を通った光が前記ビーム分割器２を透過あるいは反射
される方向で前記レーザ発生装置１とは異なる位置に集
光レンズ５を設置し、さらに集光レンズ７を出た光を投
影する投影面６を設置してなる光学装置を備えている。
尚、７Ａ、７Ｂは光の位相偏移装置で、投影面６に光の
干渉縞を作るためのものであり、少なくとも一方側に設
置すればよい。
干渉縞を作るためのものであり、少なくとも一方側に設
置すればよい。
上記構成においてレーザ発生装ＷＩｔｌから出たし−ザ
光は矢印のように進光して分割され、これがファイバー
ループ４の両端から同時に逆方向に進行する。ファイバ
ーループ４から出た光は合成され集光レンズ５を介して
投影面６に同心円状の干渉縞を投影する。ここで、前記
ファイバーループ４が静止していれば合成光に位相差が
なく前記干渉縞は静止しているが、例えば前記ファイバ
ーループ４か羽矢印９で示すように反時針方向に回転を
受けるとファイバーループ４内全互いに逆方向に進む光
８Ａ、８Ｂに光路差が生じ、光８Ａの光路が長くなる。
光は矢印のように進光して分割され、これがファイバー
ループ４の両端から同時に逆方向に進行する。ファイバ
ーループ４から出た光は合成され集光レンズ５を介して
投影面６に同心円状の干渉縞を投影する。ここで、前記
ファイバーループ４が静止していれば合成光に位相差が
なく前記干渉縞は静止しているが、例えば前記ファイバ
ーループ４か羽矢印９で示すように反時針方向に回転を
受けるとファイバーループ４内全互いに逆方向に進む光
８Ａ、８Ｂに光路差が生じ、光８Ａの光路が長くなる。
その結果、投影面６上に到達した合成光間に位相差が生
じて前記干渉縞の径が変化する。この干渉縞の変化を第
２図に示すように、前記投影面６に干渉縞を横切るよう
に光センサを複数配置してなるラインセンサ１０で絖取
り、運動体の角速度１回転方向を測定している。具体的
には、ラインセンサ１０の各光センサで受光した時の出
力を第３図に示すように、干渉縞中心からの距離と光量
との関係で表わし、光の最明点Ｂ、Ｄ及び最暗点Ｃ間の
距離Ｔ、 、 Ｔ、の変化及び各点Ｂ−Ｄの中心０から
の距離の変化を検出することにより角速度及び回転方向
を測定している。
じて前記干渉縞の径が変化する。この干渉縞の変化を第
２図に示すように、前記投影面６に干渉縞を横切るよう
に光センサを複数配置してなるラインセンサ１０で絖取
り、運動体の角速度１回転方向を測定している。具体的
には、ラインセンサ１０の各光センサで受光した時の出
力を第３図に示すように、干渉縞中心からの距離と光量
との関係で表わし、光の最明点Ｂ、Ｄ及び最暗点Ｃ間の
距離Ｔ、 、 Ｔ、の変化及び各点Ｂ−Ｄの中心０から
の距離の変化を検出することにより角速度及び回転方向
を測定している。
このため前記各点Ｂ〜Ｄの真の位置を検出しなければ正
確な角速度９回転方向の検出はできガい。
確な角速度９回転方向の検出はできガい。
特に光量と距離との関係が正弦波であるのに対し、各光
センサの出力は段階的となるために、前記各点Ｂ−Ｄ付
近の変化率は各光センサの出力に差が出す、その結果真
の最明点Ｂ、Ｄ及び最暗点Ｃｆ求めることは困難であっ
た。
センサの出力は段階的となるために、前記各点Ｂ−Ｄ付
近の変化率は各光センサの出力に差が出す、その結果真
の最明点Ｂ、Ｄ及び最暗点Ｃｆ求めることは困難であっ
た。
（発明の目的）
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、干渉縞の最明点と最暗点を正確に検出して
測定精度を向上し得るジャイロスコープ會提供すること
にある。
るところは、干渉縞の最明点と最暗点を正確に検出して
測定精度を向上し得るジャイロスコープ會提供すること
にある。
（発明の要点）
本発明は上記目的を達成するために、明暗検出器の複数
の光センサによる各出力の差を細分して前記干渉縞の明
暗を正弦波に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記正弦波の正
負両方向の変化の中で夫々同じ条件となる位置を算出し
、算出された両位置の１／２を前記干渉縞の最明点及び
最暗点として算出する演算装置とを備えたのである。
の光センサによる各出力の差を細分して前記干渉縞の明
暗を正弦波に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記正弦波の正
負両方向の変化の中で夫々同じ条件となる位置を算出し
、算出された両位置の１／２を前記干渉縞の最明点及び
最暗点として算出する演算装置とを備えたのである。
以下本発明による一実施例を第４図乃至第６図について
説明する。まず、レーザ発生装置１、ビーム分割器２、
集光レンズ３Ａ、３Ｂ、５、ファイバーループ４、位相
偏移装置７Ａ、７Ｂ、複数の光センサを備えたラインセ
ンサｌＯの配置構成や光の進行方向または運動体の運動
など＃″ｉｉ従来第１図）と同じである。異なるのは明
暗検出器であるラインセン１゛１０の各光センサ１０Ａ
。
説明する。まず、レーザ発生装置１、ビーム分割器２、
集光レンズ３Ａ、３Ｂ、５、ファイバーループ４、位相
偏移装置７Ａ、７Ｂ、複数の光センサを備えたラインセ
ンサｌＯの配置構成や光の進行方向または運動体の運動
など＃″ｉｉ従来第１図）と同じである。異なるのは明
暗検出器であるラインセン１゛１０の各光センサ１０Ａ
。
１０Ｂ、ＩＯＣ！・・・・・・の各出力音増幅する増幅
器１３ｔｌ−設け、この増幅器１３に増幅された明暗の
出力の各錘を電気的に細分して正弦波に変換するＡ／Ｄ
変換器１４を接続し、かつこのＡ／Ｄ変換器１４に前記
正弦波の変化率が正負両方向で夫々最大となる位置を算
出すると共に、算出された両位置の１／２を算出する演
算装置１５を接続した点である。
器１３ｔｌ−設け、この増幅器１３に増幅された明暗の
出力の各錘を電気的に細分して正弦波に変換するＡ／Ｄ
変換器１４を接続し、かつこのＡ／Ｄ変換器１４に前記
正弦波の変化率が正負両方向で夫々最大となる位置を算
出すると共に、算出された両位置の１／２を算出する演
算装置１５を接続した点である。
以上のような機器を備えるととｒよｐ１第５図のように
ラインセンサ１０上に投影され九九の干渉縞１１は、各
光センサＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ・・・・・・によって
光の明暗として検出され、この検出出力を増幅した後Ａ
／Ｄ変換器１４によｐ各党センサｌ０Ａ−１０Ｂ間、ｌ
０Ｂ−１０Ｃ間、１０Ｃ−ＩＯＤ間・・・・・・の出力
の差を電気的ＶＣ細分化する。
ラインセンサ１０上に投影され九九の干渉縞１１は、各
光センサＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ・・・・・・によって
光の明暗として検出され、この検出出力を増幅した後Ａ
／Ｄ変換器１４によｐ各党センサｌ０Ａ−１０Ｂ間、ｌ
０Ｂ−１０Ｃ間、１０Ｃ−ＩＯＤ間・・・・・・の出力
の差を電気的ＶＣ細分化する。
この細分化により光センサＩＯＡ、ＩＯＢ・・・・・・
の数のｎ倍に解像力を上げることができ、これら前記各
光センサの出力と細分化の信号をもとに形成される正弦
波は実際の干渉縞の明暗の変化に近似するものとなる。
の数のｎ倍に解像力を上げることができ、これら前記各
光センサの出力と細分化の信号をもとに形成される正弦
波は実際の干渉縞の明暗の変化に近似するものとなる。
そして第６図に示すように、演算装置１５により前記形
成された正弦波の変化率が最大となる位置Ｅ、Ｐ、Ｇ’
ｉ算出し、その時の中心からの距１ｖｉｅ、ｆ、ｇ’を
夫々算出する。その後、前記Ｅ−Ｆ聞及びＦ−０間の中
心位置を求め、その位置が正から負への曲線変化の中ｖ
ｃあるときは最明点Ｌｍとなｐｌまた負から正への曲線
変化の中にあるときは最暗点１）ｍとなる。これら求め
られた最明点Ｌｍと最暗点］）ｍの中心からの距離ｔ。
成された正弦波の変化率が最大となる位置Ｅ、Ｐ、Ｇ’
ｉ算出し、その時の中心からの距１ｖｉｅ、ｆ、ｇ’を
夫々算出する。その後、前記Ｅ−Ｆ聞及びＦ−０間の中
心位置を求め、その位置が正から負への曲線変化の中ｖ
ｃあるときは最明点Ｌｍとなｐｌまた負から正への曲線
変化の中にあるときは最暗点１）ｍとなる。これら求め
られた最明点Ｌｍと最暗点］）ｍの中心からの距離ｔ。
ｄを測定することによ勺、真の位置に接近させた最明点
及び最暗点を求めることができ、その結果運動体の運動
によって変化する干渉縞の変化量を精度よく測定するこ
とができる。
及び最暗点を求めることができ、その結果運動体の運動
によって変化する干渉縞の変化量を精度よく測定するこ
とができる。
尚、前記曲線変化率最大位置Ｅ−Ｆｌ’１５． Ｆ−０
間の中心を求める場合、（ｅ十ｆ）／２．（ｆ十ｇ）／
２で求めればよい。
間の中心を求める場合、（ｅ十ｆ）／２．（ｆ十ｇ）／
２で求めればよい。
以上の説明は正弦波の正負両方向の変化の中での同じ条
件を、変化率最大位置としたが、第７図に示すように正
方向変化及び負方向変化の中で出力レベルか等しい位置
を算出して最明点と最暗点を求めることもできる。即ち
、第７図に示す正弦波において、出力レベルＰとなる位
置Ｉ−■、■ｌＪ。
件を、変化率最大位置としたが、第７図に示すように正
方向変化及び負方向変化の中で出力レベルか等しい位置
を算出して最明点と最暗点を求めることもできる。即ち
、第７図に示す正弦波において、出力レベルＰとなる位
置Ｉ−■、■ｌＪ。
Ｋの中心からの距離り、ｉ、ｊ、ｋｌ検出する。
次に、距離り、ｉ間及びｉ、１間を前記実施例と同じよ
うに求めることにより、最明点Ｌｒｎと最暗点１）ｍが
得られ、その時の中心からの距＠ｔ、 ｄを算出すれば
正確な位置音知ることができる。また、位１ｆＨ−Ｉ及
びＪ−に間で隣接する二つの最明点を求め、この二つの
最明点間の中心を最暗点として求め′Ｃもよい。
うに求めることにより、最明点Ｌｒｎと最暗点１）ｍが
得られ、その時の中心からの距＠ｔ、 ｄを算出すれば
正確な位置音知ることができる。また、位１ｆＨ−Ｉ及
びＪ−に間で隣接する二つの最明点を求め、この二つの
最明点間の中心を最暗点として求め′Ｃもよい。
尚、以上の実施例はファイバーループを用いた光フアイ
バー型レーザ・ジャイロスコープについて説明したが、
同様な干渉縞を投影するようなものであれば本発明を適
用できるのは勿論である。
バー型レーザ・ジャイロスコープについて説明したが、
同様な干渉縞を投影するようなものであれば本発明を適
用できるのは勿論である。
（発明の効果）
以上説明したように本発明はＡ／Ｄ変換器により光セン
サの各出力差を細分化して光の干渉縞の明暗変化に近似
させた正弦波を形成し、この正弦波の正負両方向の変化
の中から同じ条件となる位置を算出し、算出された両位
置の中心を前記干渉縞の最明点及び最暗点としたので、
前記最明点及び最暗点の位置を正確に得ることができ、
その結果測定精度のすぐれたジャイロスコープを得るこ
とができる。
サの各出力差を細分化して光の干渉縞の明暗変化に近似
させた正弦波を形成し、この正弦波の正負両方向の変化
の中から同じ条件となる位置を算出し、算出された両位
置の中心を前記干渉縞の最明点及び最暗点としたので、
前記最明点及び最暗点の位置を正確に得ることができ、
その結果測定精度のすぐれたジャイロスコープを得るこ
とができる。
第１図は光フアイバー型レーザ・ジャイロスコープを示
す基本構成図、第２図は干渉縞とラインセンサとを示す
関係図、第３図は干渉縞の明暗の変化を示すグラフ、第
４図は本発明によるジャイロスコープの一実施例を示す
ブロック構成図、第５図は干渉縞と光センサとの関係を
示す概略平面図、第６図及び第７図は夫々本発明による
ジャイロスコープで得られる干渉縞の明暗の変化を示す
グラフである。 １０・・・ラインセンサ、１４・・・Ａ／Ｄ変換器、１
５鳩 １区 篤 ２ ロ
す基本構成図、第２図は干渉縞とラインセンサとを示す
関係図、第３図は干渉縞の明暗の変化を示すグラフ、第
４図は本発明によるジャイロスコープの一実施例を示す
ブロック構成図、第５図は干渉縞と光センサとの関係を
示す概略平面図、第６図及び第７図は夫々本発明による
ジャイロスコープで得られる干渉縞の明暗の変化を示す
グラフである。 １０・・・ラインセンサ、１４・・・Ａ／Ｄ変換器、１
５鳩 １区 篤 ２ ロ
Claims (1)
- １、閉ざされた同一光路に逆方向から同時に光を導入し
、かつ前記光路から導出した光を同一平面内に干渉縞と
して投影する光学装置と、前記干渉縞を横切る方向に光
センサを複数配列し前記干渉縞の明暗を検出する明暗検
出器と、この明暗検出器の隣接する光センサの出力差を
細分して前記干渉縞の明暗を正弦波に変換するＡ／Ｄ変
換器と、前記正弦波の正方向及び負方向の変化の中で夫
々同じ条件となる位置を算出すると共に、これら両位置
の１／２を前記干渉縞の最明点及び最暗点として算出す
る演算装置とを備えてなるジャイロスコープ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11670882A JPS599514A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | ジヤイロスコ−プ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11670882A JPS599514A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | ジヤイロスコ−プ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599514A true JPS599514A (ja) | 1984-01-18 |
| JPH0251126B2 JPH0251126B2 (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=14693851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11670882A Granted JPS599514A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | ジヤイロスコ−プ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599514A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6420090A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-24 | Masahiro Yamamoto | Production of fermented product from distillation waste liquor of low-class distilled spirit |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP11670882A patent/JPS599514A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6420090A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-24 | Masahiro Yamamoto | Production of fermented product from distillation waste liquor of low-class distilled spirit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251126B2 (ja) | 1990-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2755757B2 (ja) | 変位及び角度の測定方法 | |
| US5026162A (en) | Optical interference position measurement system | |
| JPS59762B2 (ja) | 変位測定装置 | |
| JPS599514A (ja) | ジヤイロスコ−プ | |
| US4395123A (en) | Interferometric angle monitor | |
| GB1510836A (en) | Apparatus for testing the degree of correlation between two individual images | |
| JPS5745406A (en) | Three-dimensional coordinate measuring device | |
| JPH0634647A (ja) | 速度計測装置 | |
| JP2851053B2 (ja) | 光ビーム入射角検出センサ | |
| GB2289814A (en) | Laser doppler velocimeter | |
| JP2928398B2 (ja) | 多次元振動計 | |
| JPS6283604A (ja) | 変位変換器 | |
| GB1471372A (en) | Method of and/apparatus for oscillation amplitude measurement | |
| JPS599515A (ja) | 画像情報の処理方法及び処理装置 | |
| RU2760556C2 (ru) | Двухлучевой сканер | |
| JPS63101702A (ja) | 光測長計 | |
| JP3019647B2 (ja) | 非接触厚さ計 | |
| JPH0447286A (ja) | 速度計測器 | |
| JP2022180009A (ja) | 表面形状測定装置及び表面形状測定方法 | |
| SU1049735A1 (ru) | Способ измерени угловых перемещений объекта в двух взаимно перпендикул рных плоскост х и устройство дл его осуществлени | |
| JPS5914756Y2 (ja) | 光電式路面水分検知装置 | |
| JPS63191988A (ja) | レ−ザドツプラ速度計 | |
| SU645086A1 (ru) | Устройство дл измерени скорости ленточного носител | |
| JPH02167413A (ja) | 間隔測定装置 | |
| SU693110A1 (ru) | Способ определени погрешностей изготовлени пр мых двугранных углов зеркально-призменных элементов и устройство дл его осуществлени |