(57)【要約】【課題】振動環境下でも安定した性能が得られるようにする。【解決手段】レーザ共振器２０を構成するガラスブロック１１の中央にディザ機構２２が配置され、そのディザ機構２２を介してガラスブロック１１がシャーシ３１上に搭載固定されてなるリングレーザジャイロにおいて、コの字型の挟持部４３を有するガイド機構４１をシャーシ３１に取り付け、そのコの字の内側面にはすべり部材４４が配設されているものとし、ガラスブロック１１の端部を角速度入力軸回りの動きを阻害することなく、すべり部材４４を介して挟持部４３で上下から挟み込む。レーザ光の位置ずれを引き起こすレーザ共振器２０の上下方向の有害な動きを抑制する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ共振器を構成するガラスブロックの中央にディザ機構が配置され、そのディザ機構を介してガラスブロックがシャーシ上に搭載固定されてなるリングレーザジャイロにおいて、
コの字型の挟持部を有するガイド機構が上記シャーシに取り付けられ、
上記コの字の内側面にはすべり部材が配設されており、
上記ガラスブロックは角速度入力軸回りの動きを阻害されることなく、その端部が上記すべり部材を介して上記挟持部によって上下から挟み込まれていることを特徴とするリングレーザジャイロ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は角速度を検出するリングレーザジャイロに関し、特に振動環境下でも安定した性能が得られるリングレーザジャイロの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２はリングレーザジャイロのレーザ共振器の構成を示したものであり、まずこのレーザ共振器の構成について説明する。
ガラスブロック１１内に正三角形の通路１２が形成され、その通路１２の正三角形の各頂点にミラー１３，１４及び光路長制御用ミラー１５が配され、これらミラー１３，１４，１５によって正三角形のリング状光路が構成される。
通路１２内にはＨｅ，Ｎｅガスなどのレーザ媒質が封入され、通路１２の正三角形の各辺とそれぞれ連通して陽極１６，１７及び陰極１８が設けられて、レーザ共振器２０が構成される。
【０００３】
陽極１６，１７と陰極１８との間に高電圧を印加し、プラズマ放電を発生させてレーザ媒質を励起し、リング状光路に互いに反対方向に進行する２つのレーザ光を発振させる。この状態でレーザ共振器２０にリング状光路の軸心を中心とする角速度が印加されると、２つのレーザ光に光路差が生じ、その光路差が２つのレーザ光間に発振周波数差を生じさせる。従って、これら２つのレーザ光を重ね合わせることにより干渉縞ができ、この干渉縞を検出することによって入力角速度が測定される。
リング状光路の光路長は例えば環境温度が変化しても常にレーザ波長の整数倍となるように光路長制御用ミラー１５を前後方向に変位させることによって制御され、このため光路長制御用ミラー１５には光路長制御用アクチュエータ２１が取り付けられている。
【０００４】
ガラスブロック１１の中央にはディザ機構２２が配置される。入力角速度が減少していくと、互いに反対方向に進行する２つのレーザ光の発振周波数差が減少し、入力角速度がゼロになるよりも早い時期に共通の周波数で振動しようとするロック・イン現象が発生する。ディザ機構２２はこのロック・イン現象の発生を防止すべく、レーザ共振器２０全体を、その角速度入力軸回りに機械的に振動させるもので、これにより微小な入力角速度も検出できるものとなる。
ディザ機構２２はこの例では円筒状の可動部２３と、その軸心から放射状に延伸して可動部２３に至る３本の腕状変形部２４と、軸心位置においてこれら変形部２４と連結され、変形部２４で区切られた各空間に突出した３つの島状の取り付け部２５を有する固定部２６とよりなり、各変形部２４の両側面には圧電素子（図示せず）が取り付けられている。
【０００５】
変形部２４に取り付けられた圧電素子に通電することにより、変形部２４は変形し、これにより可動部２３に角度変位が生じる。従って、圧電素子に交番電圧を印加することによって可動部２３は角振動し、レーザ共振器２０に微小角振動を与えることができるものとなっている。なお、ディザ機構２２はガラスブロック１１の中央に形成された開口２７に嵌装されて取り付けられている。
図３は上記のようなディザ機構２２を備えたレーザ共振器２０がシャーシ３１上に搭載されてなる従来のリングレーザジャイロの構造を分解状態で示したものであり、ディザ機構２２の各取り付け部２５に形成されているザグリ穴２８にネジ３２が配され、これらネジ３２によって取り付け部２５がシャーシ３１の取り付け台３３に取り付け固定される。なお、図３中、３４はネジ穴を示す。
このように、従来のリングレーザジャイロにおいては、レーザ共振器２０を構成するガラスブロック１１は、単にディザ機構２２を介してシャーシ３１上に搭載固定されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１６６４４８号公報
【０００７】
【発明が解決しょうとする課題】
上記のようにレーザ共振器２０がディザ機構２２によって支持されてなる構造のリングレーザジャイロにおいては、例えば振動環境下で振動加速度が図４に示したように上下方向に加わり、かつその振動周波数がディザ機構２２とレーザ共振器２０とから構成される系（ばねと質量で構成される系）の機械構造的な共振周波数に至近すると、レーザ共振器２０に図４に示したように大きく傾斜する（シーソー運動する）振動が発生する。
この場合、特にレーザ共振器２０の端に設置されている光路長制御用ミラー１５には圧電素子よりなる重い光路長制御用アクチュエータ２１が取り付けられていることから、図５に示したように外部から加速度を受けることにより光路長制御用アクチュエータ２１に慣性力が発生し、これにより光路長制御用ミラー１５の反射面１５ａに傾き（角度変位）が発生する。なお、光路長制御用ミラー１５と光路長制御用アクチュエータ２１とは図５中、一点鎖線で示した中心軸上で互いに連結固定されている。
【０００８】
反射面１５ａが傾くと、レーザ共振器２０中のレーザ光の位置が中心位置よりずれ、この結果、レーザ発振強度が低下する。そして、レーザ強度の低下量が大きくなれば、リングレーザジャイロの出力信号の読み取りに支障をきたし、最悪の場合、リングレーザジャイロの出力信号の消失に至る。
この発明の目的は、このような問題に鑑み、振動環境下でも安定した性能が得られるようにしたリングレーザジャイロを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、レーザ共振器を構成するガラスブロックの中央にディザ機構が配置され、そのディザ機構を介してガラスブロックがシャーシ上に搭載固定されてなるリングレーザジャイロにおいて、コの字型の挟持部を有するガイド機構がシャーシに取り付けられ、上記コの字の内側面にはすべり部材が配設され、ガラスブロックは角速度入力軸回りの動きを阻害されることなく、その端部が上記すべり部材を介して上記挟持部によって上下から挟み込まれているものとされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明によるリングレーザジャイロの一実施例を分解状態で示したものであり、図３と対応する部分には同一符号を付してある。
この例ではレーザ共振器２０の有害な動きを抑制するガイド機構４１が設けられる。ガイド機構４１は基部４２と、その上に位置するコの字型の挟持部４３と、そのコの字の内側面に配設されたすべり部材４４とよりなり、基部４２には一対の取り付け穴４５が形成されている。
すべり部材４４は例えばフェルト布とされ、挟持部４３の内側面に貼り付けられて配置されている。基部４２及びその基部４２と一体形成されている挟持部４３は金属製とされる。
【００１１】
上記のような構造を有するガイド機構４１はレーザ共振器２０を構成するガラスブロック１１の端部に配置され、その挟持部４３によってガラスブロック１１の端部を上下から挟み込んだ状態でシャーシ３１に取り付け固定される。シャーシ３１への固定は一対の取り付け穴４５にネジ４６を配し、それらネジ４６をシャーシ３１に設けられているネジ穴４７に螺合することによって行われ、これによりガイド機構４１はシャーシ３１に強固に固定される。
このようなガイド機構４１が取り付けられることにより、レーザ共振器２０はその上下方向（角速度入力軸方向）の変位が抑制される。従って、振動環境下で振動加速度が例えば上下方向に加わったとしても、図４に示した従来のリングレーザジャイロのような傾斜振動の発生を防止することができ、よってそのような振動（振動加速度）に起因して例えば光路長制御用ミラー１５の反射面１５ａが傾き、レーザ光の位置ずれが発生するといった従来の問題を解消することができる。
【００１２】
なお、ガラスブロック１１を挟み込む挟持部４３には上述したようにフェルト布等のすべり部材４４が設けられて、このすべり部材４４がガラスブロック１１と接し、ガラスブロック１１のすべりを許容する構造となっており、よってディザ機構２２によるレーザ共振器２０の角速度入力軸回りの正常な動き（微小角振動）はガイド機構４１によって阻害されないものとなっている。
フェルト布をすべり部材４４として用いる場合、その厚さは例えば０．５ｍｍ程度とされる。また、すべり部材４４として、フェルト布以外に布を重ねたものを使用することもでき、表面の摩擦係数が小さく、ガラスブロック１１のすべりを許容するものであれば、他の部材を用いてもよい。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によればレーザ共振器の角速度入力軸方向（上下方向）の有害な動きが抑制され、よって上下方向の振動加速度を外乱として受けても従来のようにレーザ光の位置がずれて性能低下さらには動作不能になるといった問題は発生せず、その点で振動環境下でも安定した性能が得られるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す分解斜視図。
【図２】レーザ共振器の一般的構成を示す断面図。
【図３】リングレーザジャイロの従来構造を示す分解斜視図。
【図４】外乱振動によって生じるレーザ共振器の振動（有害な動き）を説明するための図。
【図５】外乱振動によって光路長制御用ミラーの反射面が傾く様子を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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