(57)【要約】【課題】本発明は、コイルボビン内にシリコーンゴムで光ファイバを固定して耐振動・衝撃特性を向上させることを目的とする。【解決手段】本発明による光ファイバジャイロ用センシングコイル構造及びその製法は、コイルボビン（３０）内に設けたシリコーンゴム（３２、３３、３４、３５）により、光ファイバ（８）を固定し、外部からの振動・衝撃による光ファイバ（８）に対する力学的じょう乱を抑制するようにした構成と方法である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルボビン（３０）内に設けたシリコーンゴム（３２、３３、３４、３５）により光ファイバ（８）を固定したことを特徴とする光ファイバジャイロ用センシングコイル構造。
【請求項２】
前記コイルボビン（３０）内の深さ方向に沿って前記光ファイバ（８）が複数層重合して配設され、前記各層間には前記シリコーンゴム（３２、３３、３４、３５）が介装されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバジャイロ用センシングコイル構造。
【請求項３】
コイルボビン（３０）の底部（３１）に液性シリコーンゴムをコーティングした後に硬化させて１層目シリコーンゴム（３２）を形成し、
前記１層目シリコーンゴム（３２）上に１層目光ファイバ（８ａ）を巻回して設け、
前記１層目光ファイバ（８ａ）の上に液性シリコーンゴムをコーティングした後に硬化させて２層目シリコーンゴム（３３）を形成し、
前記２層目シリコーンゴム（３３）上に２層目光ファイバ（８ｂ）を巻回して設け、
前記２層目光ファイバ（８ｂ）の上に液性シリコーンゴムをコーティングした後に硬化させて３層目シリコーンゴム（３４）を形成し、
前記シリコーンゴム（３２、３３、３４、３５）と光ファイバ（８）を所要のｎ層形成することを特徴とする光ファイバジャイロ用センシングコイルの製法。
【請求項４】
前記光ファイバ（８）は、前記シリコーンゴム（３２、３３、３４、３５）中に埋設されていることを特徴とする請求項３記載の光ファイバジャイロ用センシングコイルの製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバジャイロ用センシングコイル構造及びその製法に関し、特に、コイルボビン内に設けた光ファイバをシリコーンゴムで固定することにより、振動や衝撃による出力の不安定化の原因であるセンシングコイル上の光ファイバに対する力学的じょう乱を抑制するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種のセンシングコイル２としては、図３で示されるように、コイルボビン３０に多層状に巻回された光ファイバ８が収容されており（非特許文献１参照）、光ファイバジャイロ（特許文献１参照）に採用されている。
【０００３】
【非特許文献１】
１９８６年オーム社発行の「光ファイバ」２２４頁第７章光ファイバジャイロ
【特許文献１】
特開２０００−６５５８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ファイバのセンシングコイルは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、コイルボビンに光ファイバを巻回するのみであり、光ファイバは露出状態であるため、外部からの接触、振動、衝撃等の刺激により、力学的じょう乱（容易に動いてしまうこと）を受け易く、ジャイロ信号の信頼性の向上が困難であった。
すなわち、外部からの刺激により光ファイバの左右両まわりの光に、見かけ上の光路長差が発生する。
この現象は、光ファイバジャイロが本来検出するべき回転印加時に発生する左右両まわり光の光路長差と区別することができないため、ジャイロ信号の誤差として現れていた。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、コイルボビン内に設けた光ファイバをシリコーンゴムで固定することにより、振動や衝撃による出力の不安定化の原因であるセンシングコイル上の光ファイバに対する力学的じょう乱を抑制するようにした光ファイバジャイロ用センシングコイル構造及びその製法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバジャイロ用センシングコイル構造は、コイルボビン内に設けたシリコーンゴムにより光ファイバを固定した構成であり、また、前記コイルボビン内の深さ方向に沿って前記光ファイバが複数層重合して配設され、前記各層間には前記シリコーンゴムが介装されている構成であり、また、本発明による光ファイバジャイロ用センシングコイルの製法は、コイルボビンの底部に液性シリコーンゴムをコーティングした後に硬化させて１層目シリコーンゴムを形成し、前記１層目シリコーンゴム上に１層目光ファイバを巻回して設け、前記１層目光ファイバの上に液性シリコーンゴムをコーティングした後に硬化させて２層目シリコーンゴムを形成し、前記２層目シリコーンゴム上に２層目光ファイバを巻回して設け、前記２層目光ファイバの上に液性シリコーンゴムをコーティングした後に硬化させて３層目シリコーンゴムを形成し、前記シリコーンゴムと光ファイバを所要のｎ層形成する方法であり、また、前記光ファイバは、前記シリコーンゴム中に埋設されている方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による光ファイバジャイロ用センシングコイル構造及びその製法の好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
まず、本発明の光ファイバジャイロ用センシングコイル構造を適用した光ファイバジャイロについて説明する。
図２は位相変調方式（本方式以外も可）の光ファイバジャイロ２０を示している。
すなわち、図１において符号１で示されるものは光ファイバで形成された輪状のセンシングコイル２を有する光学系であり、このセンシングコイル２は、第１カプラ３、ポラライザ４及び第２カプラ５を介して光源モジュール６及び検出器７に光ファイバ８で接続されている。
前記センシングコイル２と第１カプラ３との間には、この光ファイバ８に接しかつセンシングコイル２の近傍に位置する状態で周知のピエゾ素子（ＰＺＴ）からなる位相変調器９が設けられている。この位相変調器９を所定の周波数の交流信号で駆動することにより、角速度により発生する光の位相差を干渉させて周知の光サニヤック効果によりジャイロ出力１８ａを得ている。
【０００８】
前記光学系１には、電気系である光ファイバジャイロ駆動回路１０が接続され、この光ファイバジャイロ駆動回路１０の入力アンプ１１には前記検出器７の出力７ａが光電変換されて入力されている。この入力アンプ１１の出力側に接続された光源駆動回路１２は、光源ドライバ１３を介して前記光源モジュール６に接続され、この光源モジュール６からレーザ光が光ファイバ８に入光されている。
前記入力アンプ１１の出力側には、変調制御回路１４及びロックインアンプ１７が接続され、この変調制御回路１４には発振回路１５及びドライバ１６が接続され、このドライバ１６の出力が前記位相変調器９に入力されている。前記発振回路１５の出力は前記ドライバ１６に入力されると共にロックインアンプ１７に入力され、ロックインアンプ１７から出力アンプ１８を経てジャイロ出力１９が得られるように構成されている。
従って、前述の光学系１及び光ファイバジャイロ駆動回路１０によって光ファイバジャイロ２０が構成されている。
【０００９】
前記センシングコイル２は、図１に示される各工程（Ａ）から（Ｆ）を経て製作されるもので、（Ａ）ではコイルボビン３０の表面である底部３１に液性シリコーンゴムをコーティング後に１層目シリコーンゴム３２を形成し、（Ｂ）において、前記１層目シリコーンゴム３２上に１層目光ファイバ８ａを巻回した状態で設け、（Ｃ）において前記１層目光ファイバ８ａの上に液性シリコーンゴムをコーティングした後に硬化させて２層目シリコーンゴム３３を形成し、この２層目シリコーンゴム３３によって１層目光ファイバ８ａが固定される。
【００１０】
次に、（Ｄ）において、前記２層目シリコーンゴム３３上に２層目光ファイバ８ｂを巻回した状態で設け、（Ｅ）において、前記２層目光ファイバ８ｂの上に液性シリコーンゴムをコーティングした後に硬化させて３層目シリコーンゴム３４を形成し、この３層目シリコーンゴム３４によって前記２層目光ファイバ８ｂが固定される。
【００１１】
前述の工程（Ａ）〜（Ｅ）を光ファイバ８の層の数に応じて行い、ｎ回目の（Ｎ）工程において、ｎ層目光ファイバ８ｎがｎ＋１層目シリコーンゴム３５によって固定されて完成となり、完成した状態では、前記光ファイバ８全体がシリコーンゴム中に埋設されて固定されている。
【００１２】
【発明の効果】
本発明による光ファイバジャイロ用センシングコイル構造及びその製法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、シリコーンゴムを用いて各層からなる光ファイバをコイルボビン内に固定的に保持することができ、光ファイバジャイロに振動、衝撃等の力学的刺激が加わった時に発生する光ファイバへの力学的じょう乱を消去することができる。
従って、光ファイバジャイロの振動、衝撃による不必要な誤差をなくし、精度及び信頼性の向上を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバジャイロ用センシングコイル構造の製法を示す工程図である。
【図２】図１のセンシングコイルを用いた光ファイバジャイロを示すブロック図である。
【図３】従来のセンシングコイルを示す断面図である。
【符号の説明】
２    センシングコイル
８    光ファイバ
８ａ    １層目光ファイバ
８ｂ    ２層目光ファイバ
８ｎ    ｎ層目光ファイバ
２０    光ファイバジャイロ
３０    コイルボビン
３１    底部
３２    １層目シリコーンゴム
３３    ２層目シリコーンゴム
３４    ３層目シリコーンゴム
３５    ｎ層目シリコーンゴム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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