高振動環境下におけるレーザージャイロ読み出し信号の安定化
【課題】高振動の間にリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）内のビームパワーを安定化させる方法を提供する。
【解決手段】本方法は、ＲＬＧ光電検出器からの電気信号出力を修正して、ＲＬＧビームパワーに比例するＤＣレベルを有する直流（ＤＣ）フィードバック信号を生成する段階を含んでいる。本方法は、更に、フィードバック信号のＤＣレベルを、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例するＤＣレベルを有するＤＣ基準信号と比較する段階を含んでいる。本方法は、更に、基準信号のＤＣレベルとフィードバック信号のＤＣレベルの間の差を表す差分信号を生成する段階と、差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整する段階と、を含んでいる。
【解決手段】本方法は、ＲＬＧ光電検出器からの電気信号出力を修正して、ＲＬＧビームパワーに比例するＤＣレベルを有する直流（ＤＣ）フィードバック信号を生成する段階を含んでいる。本方法は、更に、フィードバック信号のＤＣレベルを、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例するＤＣレベルを有するＤＣ基準信号と比較する段階を含んでいる。本方法は、更に、基準信号のＤＣレベルとフィードバック信号のＤＣレベルの間の差を表す差分信号を生成する段階と、差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整する段階と、を含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には、リングレーザージャイロスコープに関しており、より具体的には、パワー安定型リングレーザージャイロスコープに関する。
【背景技術】
【０００２】
リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）は、機械式ジャイロスコープに勝る様々な利点を有している。例えば、通常、ＲＬＧには可動部品が無く、摩擦、及びそれに伴う偏位項が排除される。更に、ＲＬＧのゼロ質量の光のビームは、機械式ジャイロスコープの物理的部品とは違って、加速度力の影響を受けない。
【０００３】
しかしながら、ＲＬＧの構造には、質量を有し加速度力の影響を受けるガラスとミラーが含まれている。高振動の期間中など加速度力が相当強いときは、加速度力によってＲＬＧの構造に撓みが生じることもある。ガラスが大きく撓むとＲＬＧ内でガラス構造が光のビームに干渉して、ＲＬＧから正確な出力を作り出すのに使用される信号にノイズが生じることになる。これは、ビームパワーが干渉によって変調した結果である。
【０００４】
以上述べた理由のために、そして、本仕様書を読んで理解すれば当業者には自明になるであろう以下に述べる理由のために、当技術分野では、ＲＬＧの光のビームパワーを安定化させる自己安定式ＲＬＧが必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題及びその他の問題は、本発明によって解決され、以下の仕様書を読み研究することによって理解頂けるであろう。
【０００６】
或る実施形態では、高振動の間にリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）内のビームパワーを安定化させる方法が提供されている。本方法は、ＲＬＧ光電検出器からの電気信号出力を修正して、ＲＬＧビームパワーに比例するＤＣレベルを有する直流（ＤＣ）フィードバック信号を生成する段階を含んでいる。本方法は、更に、フィードバック信号のＤＣレベルを、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例するＤＣレベルを有するＤＣ基準信号と比較する段階を含んでいる。本方法は、更に、基準信号のＤＣレベルとフィードバック信号のＤＣレベルの間の差を表す差分信号を生成する段階と、差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整する段階と、を含んでいる。
【０００７】
別の実施形態では、自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）が提供されている。自己安定式ＲＬＧは、ＲＬＧからの光信号を検出し、検出された光信号に基づいて電気的ＲＬＧ出力信号を生成するための光電検出器と、光電検出器によって生成された電気信号を受信し、電気信号に基づいて、ＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号を生成するためのパワー検出器と、を備えている。自己安定式ＲＬＧは、更に、パワー検出器とＲＬＧに連結されており、フィードバック信号に基づいてＲＬＧビームパワーを変化させるようになっている安定化回路を備えている。
【０００８】
更に別の実施形態では、自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）が提供されている。自己安定式ＲＬＧは、ＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号を生成するための手段と、フィードバック信号を、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例する基準信号と比較するための手段と、フィードバック信号と基準信号の間の差を表す差分信号を生成するための手段と、差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整するための手段と、を備えている。
【０００９】
更に別の実施形態では、リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）のビームパワー出力を安定化するために信号を生成する方法を実行するためのコンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータ読取可能媒体が提供されている。この方法は、ＲＬＧビームパワーに比例するＤＣレベルを有するデジタル信号を受信する段階と、デジタル信号のＤＣレベルと、所望のＲＬＧビームパワーに比例する基準ＤＣ値の差を計算する段階と、算出された差に基づいて、ＲＬＧビームパワーに変化を起こさせるための修正信号を生成する段階と、修正信号をデジタル対アナログ変換器に出力して、修正信号を、ＲＬＧに送信するためのアナログ信号に変換する段階を備えている。
【００１０】
更に別の実施形態では、慣性基準システムが提供されている。慣性基準システムは、複数のミラーと、レーザーと、回転の変化を検出して、回転の変化を表す電気信号を出力するための光電検出器と、を有するリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）を備えている。慣性基準システムは、更に、ＲＬＧに連結されていて、電気信号出力に基づいてＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号を生成するようになっているパワー検出器と、パワー検出器とＲＬＧに連結されていて、フィードバック信号に基づいてＲＬＧビームパワーを変化させるようになっている安定化回路と、を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に示す本発明の好適な実施形態を添付図面と関連付けて読めば、本発明を容易に理解することができ、又その更なる利点と使用法が容易に明らかとなるであろう。
【００１２】
以下の詳細な説明では、本発明の一部を成す添付図面を参照してゆくが、図面には、本発明を実施することのできる特定の例証的実施形態を実例として示している。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるようにする程度に詳細に説明されているが、この他の実施形態も利用することができ、本発明の範囲から逸脱することなく、論理的、機械的、及び電気的な変更を加えることができるものと理解されたい。ここに例示している代表的な方法は、段階がもっと多くても少なくてもよく、より大きな処理計画の前後関係の中で実行してもよいものと理解されたい。また、図面又は明細書に表示している方法は、個々の段階を実行する順序を制限しているものと解釈すべきではない。従って、以下の詳細な説明は、本発明に制約を課すものと理解されるべきではない。
【００１３】
本発明の実施形態は、リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）の出力信号の分析に基づいてビームパワーを調整することにより、ＲＬＧのビームパワーを実質的に安定化させる。本発明の実施形態は、所与の所望のビームパワー強度を選択し、ビームパワーを所与の所望のビームパワーに適切に維持できるようにする。従って、高振動の期間中など、高い加速度力が働いている場合でも、本発明の実施形態は、加速度力によるＲＬＧ構造の撓みによって生じるノイズを排除する働きをする。
【００１４】
図１は、本発明の或る実施形態による、高振動期間中にリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）のビームパワーを安定化させるための方法１００のフローチャートである。１０２において、ＲＬＧの出力信号は、フィードバック信号として使用される。代表的なＲＬＧは、以下の２つの信号、即ち、ピークツーピークで測定してＲＬＧビームパワーに比例する第１の交流（ＡＣ）波形と、ビープパワーに正比例する電流を有する第２信号、の内の少なくとも１つを出力する。第１のＡＣ信号を使用する実施形態では、フィードバック信号は、出力を、ジャイロの読み出し信号振幅（即ち、ビームパワー）に比例するＤＣレベルを有する直流（ＤＣ）信号に変換することにより生成される。その様な実施形態の中には、フィードバック信号が、ジャイロ読み出し信号を全波整流し、次いでその信号を低域通過フィルターで濾過することにより生成されるものもある。また、その様な実施形態の中には、低域通過フィルターが、５ＫＨｚのカットオフ周波数を有しているものもある。他の実施形態の中には、他のカットオフ周波数を使用しているものもある。他の実施形態では、当業者には既知の他の手段を使ってフィードバック信号を生成している。第２の出力信号を使用している実施形態では、信号は、正比例しており、新しいフィードバック信号を生成する必要無しに、フィードバック信号として直接使用することができる。実施形態の中には、フィードバック信号の帯域幅が期待された最大振動曝露周波数を超えるように、フィードバック信号が修正されるものもある。
【００１５】
１０４で、フィードバック信号は基準信号と比較される。基準信号も、正常な状態の間は、ＲＬＧの正常な又は所望のビームパワーに比例している。従って、正常な状態の下では、フィードバック信号と基準信号は、実質的に等しい。或る実施形態では、フィードバック信号のＤＣレベルが、基準信号のＤＣレベルと比較される。例えば、高振動によって空洞不整列が起こると、生成されたフィードバック信号のＤＣレベルが変化する。この変化は、生成されたフィードバック信号を基準信号と比較することによって検出される。１０６では、生成されたフィードバック信号と基準信号のＤＣレベルの間の差を表す差分信号を使って、ビームパワーを調整するため増幅器が駆動される。
【００１６】
１０６で、ＲＬＧビームパワーは、所望のビームパワー出力と実質的に一致するように調整される。ＲＬＧを通る放電電流は、必要に応じてＲＬＧビームパワー出力を増減させるために調整される。その様な実施形態では、導き出された差分信号は、ＲＬＧへの信号の電流を増幅する増幅器を駆動する。増幅された信号の電流は、ＲＬＧビームパワーの所望の増減に比例する。ＲＬＧへの増幅された信号の電流に基づいて、合計放電電流は、ビームパワーが所望のＲＬＧビームパワー出力と実質的に一致するように変えられる。例えば、差分信号が、フィードバック信号のＤＣレベルは基準信号より小さいことを示している場合、増幅器は、ＲＬＧを通る電流を増やす。ＲＬＧを通る電流が増えると、ＲＬＧの合計放電電流、従ってビームパワーが増大する。
【００１７】
本方法は、次に１０２へ戻り、そこで、新しいＲＬＧ出力信号が検出され、新しいフィードバック信号として使用される。例えば、第１出力信号を使用する実施形態では、出力信号は、１０６での調整によって増大したビームパワーを有しており、新しいＤＣレベルを有する新しいフィードバック信号に変換される。１０４では、新しいフィードバック信号が、基準信号と再び比較される。基準信号のＤＣレベルと新しいフィードバック信号のＤＣレベルの間に、なお差が存在する場合、増幅器を駆動して合計放電電流を更に修正するため、差分信号が生成される。フィードバック信号と基準信号が再び実質的に等しくなれば、生成される差分信号はほぼゼロになる。従って、差分信号がＲＬＧビームパワーを更に変化させることはない。この様にして、ＲＬＧの所望のビームパワーが維持される。従って、所望のビームパワーは、基準信号を調整することによって決められる。高振動が低減すると、空洞不整列の影響も低減する。
【００１８】
図２は、本発明の或る実施形態による自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）システム２００の回路図である。或る実施形態では、自己安定式ＲＬＧシステム２００は、レート感知システムの様な慣性基準システムで実体化されている。自己安定式ＲＬＧシステム２００は、ＲＬＧ２１８、電圧源２１４、光電検出器２１６−Ａ及び２１６−Ｂを含んでいる。ＲＬＧ２１８は、回転の変化を検出するため複数のミラーとレーザーを使用している。電圧源２１４は、ＲＬＧ２１８の陰極２１２に連結されている。ＲＬＧの光学出力は、光電検出器２１６−Ａと光電検出器２１６−Ｂの一方によって電気信号に変換される。光電検出器２１６−Ａと２１６−Ｂは、通常、ＲＬＧの一部を形成しているが、図２では、説明の都合上、光電検出器２１６−Ａと２１６−Ｂを別に示している。光電検出器２１６−Ａは、ＲＬＧの光学出力に基づいて電気ＡＣ波形を作り出す。光電検出器２１６−Ａの出力は、ピークツーピークで測定して、ビームパワーに比例している。光電検出器２１６−Ｂは、ＲＬＧ２１８のビームパワーに正比例する電流を有する電気信号を出力する。光電検出器２１６−Ｂの出力を使用する或る代表的な実施形態を、図３に関連付けて以下に説明する。
【００１９】
図２に示すように、光電検出器２１６−Ａの電気信号出力は、ピーク検出器２０２で受信される。ピーク検出器２０２は、光電検出器２１６−Ａの出力を、ＲＬＧ出力信号のビームパワーに比例するＤＣレベルを有するＤＣフィードバック信号に変換する。
【００２０】
安定化回路２０４は、ピーク検出器２０２からのフィードバック信号のＤＣレベルを基準信号のＤＣレベルと比較する。正常な状態の下では、両信号のＤＣレベルは実質的に等しい。しかしながら、高振動状態の下では、放電空洞の整列不良のために、フィードバック信号のＤＣレベルが変化する。安定化回路２０４は、２つの信号の間の差を計算して、ＲＬＧのビームパワーに変化を引き起こすための差分信号を作り出す。差分信号は、ビームパワーの所望の修正量に比例している。或る実施形態では、図２に示すように、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陽極２１０に連結され、ＲＬＧ２１８を通る電流に変化を引き起こす。別の実施形態では、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陰極２１２に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流に変化を引き起こす。又別の実施形態では、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陽極２１０と陰極２１２に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流に変化を引き起こす。
【００２１】
ＲＬＧ２１８を通る電流を調整すると、ＲＬＧ２１８の出力ビームパワーが変わる。光電検出器２１６−Ａはビームパワーの変化を検出し、光電検出器２１６−Ａの新しい電気信号出力は、ピーク検出器２０２で受信される。ピーク検出器２０２は、新しい電気信号を、新しいビームパワーに比例するＤＣレベルを有するＤＣフィードバック信号に変換する。安定化回路２０４は、新しいフィードバック信号を基準信号と比較して、基準信号と新しいフィードバック信号の間の新しい差を表す新しい差分信号を生成する。安定化回路２０４によって生成された新しい差分信号は、上記のようにＲＬＧ２１８に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流の変化を通してビームパワーの変動を制御する。この工程は、フィードバック信号と基準信号のＤＣレベルが実質的に等しくなるまで続く。空洞整列不良がビームパワーを低下させる高振動の期間の間は、安定化回路２０４の出力は、放出電流を増幅して、フィードバック信号と基準信号のＤＣレベルが実質的に等しくなるまでビームパワーを増幅する。振動レベルが正常に戻るにつれ、安定化回路２０４の出力は、空洞整列不良の影響が減少してフィードバック信号と基準信号のＤＣレベルが実質的に等しく維持されるようになるのに応じて、放出電流の増幅を小さくする。従って、安定化回路２０４は、ＲＬＧ２１８のビームパワーを実質的に一定に維持する。
【００２２】
図３は、本発明の別の実施形態による自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）システム３００の回路図である。自己安定式ＲＬＧシステム３００も、ＲＬＧ２１８、電圧源２１４、光電検出器２１６−Ａ及び２１６−Ｂを含んでいる。図３に示すこの実施形態では、光電検出器２１６−Ｂの電気的出力は、安定化回路２０４に直接連結されている。光電検出器２１６−Ｂの電流レベルは、ＲＬＧ２１８のビームパワーに正比例している。
【００２３】
安定化回路２０４は、光電検出器２１６−Ｂからのフィードバック信号の電流レベルを基準信号の電流レベルと比較する。正常な状態の下では、両信号の電流レベルは実質的に等しい。しかしながら、高振動状態の下では、放電空洞の整列不良のために、フィードバック信号の電流レベルが変化する。安定化回路２０４は、２つの信号の間の差を計算して、ＲＬＧ２１８のビームパワーに変化を引き起こすための差分信号を生成する。差分信号は、ビームパワーの所望の修正量に比例している。或る実施形態では、図３に示すように、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陽極２１０に連結され、ＲＬＧ２１８を通る電流に変化を引き起こす。別の実施形態では、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陰極２１２に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流に変化を引き起こす。又別の実施形態では、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陽極２１０と陰極２１２に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流に変化を引き起こす。
【００２４】
ＲＬＧ２１８を通る電流を調整すると、ＲＬＧ２１８の出力ビームパワーが変わる。光電検出器２１６−Ｂはビームパワーの変化を検出し、光電検出器２１６−Ｂの新しい電気信号出力は、安定化回路２０４によって受信される。安定化回路２０４は、新しいフィードバック信号を基準信号と比較して、基準信号と新しいフィードバック信号の間の新しい差を表す新しい差分信号を生成する。安定化回路２０４によって生成された新しい差分信号は、上記のようにＲＬＧ２１８に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流の変化を通してビームパワーの変動を制御し安定化させる。この工程は、フィードバック信号と基準信号の電流レベルが実質的に等しくなるまで続く。空洞整列不良がビームパワーを低下させる高振動の期間の間は、安定化回路２０４の出力は、放出電流を増幅して、フィードバック信号と基準信号の電流レベルが実質的に等しくなるまでビームパワーを増幅する。振動レベルが正常に戻るにつれ、安定化回路２０４の出力は、空洞整列不良の影響が減少してフィードバック信号と基準信号の電流レベルが実質的に等しく維持されるようになるのに応じて、放出電流の増幅を小さくする。従って、安定化回路２０４は、ＲＬＧ２１８のビームパワーを実質的に一定に維持する。
【００２５】
図４は、本発明の或る実施形態による、安定化回路２０４の回路図である。図４に示す実施形態では、安定化回路２０４は、演算増幅器４０４、コンデンサ４０６、バイポーラトランジスタ４１０、電源４０２、及び抵抗器４０８で構成されている。他の実施形態では、当業者には既知の、信号を比較し、生成するための別の構成要素が使用されている。更に、図４に示す安定化回路２０４は、図２のＲＬＧ２１８の陽極２１０に電流を供給する２つの出力信号を有している。しかしながら、当業者には理解頂けるように、ＲＬＧ２１８の陰極２１２に信号を供給するように修正を加えることもできる。
【００２６】
コンデンサ４０６を使って、理想的積分器構成の演算増幅器４０４に負のフィードバックが掛けられる。電源４０２は、正常な状態の下で所望のＲＬＧ出力信号のビームパワーに比例するＤＣレベルを有する基準信号を提供する。演算増幅器４０４とコンデンサ４０６で作られた積分器は、フィードバック信号と電源４０２からの基準信号との間の差分信号を増幅する。トランジスタ４１０は、抵抗器４０８と協働して、放電電流経路内の直列パス要素（可変抵抗器）として作動し、演算増幅器４０４からの出力信号によって制御される。或る実施形態では、トランジスタ４１０は、バイポーラトランジスタと電界効果トランジスタの内の少なくとも１つとして実体化されている。他の実施形態では、他のトランジスタが使用されている。増幅の量と電流制御範囲は、抵抗器４０８の値とトランジスタ４１０の特性の影響を受ける。所望の出力と電流制御範囲に基づいて抵抗器４０８とトランジスタ４１０の適切な値を選定する方法は、当業者には既知であり、ここでは論じない。或る実施形態では、各トランジスタ４１０の出力は、図２に示すＲＬＧ２１８の陽極２１０に連結され、トランジスタ４１０の出力に基づいてＲＬＧ２１８を通る放電電流を変える。他の実施形態では、フィードバック信号と基準信号の間の差を比較して増幅する他の手段が使用されている。
【００２７】
図５は、本発明の或る実施形態による、安定化回路２０４の回路図である。図５に示す安定化回路２０４は、入／出力インタフェース５０２、アナログ対デジタル／デジタル対アナログ変換器（ＡＤＣ／ＤＡＣ）５０４、メモリ５０６、プロセッサ５０８、及びバス５１０を含んでいる。ＲＬＧ２１８のビームパワーに比例するフィードバック信号は、入／出力インタフェース５０２で受信される。ＡＤＣ／ＤＡＣ５０４は、プロセッサ５０８による処理に備えて、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換する。バス５１０は、入／出力インタフェース５０２、プロセッサ５０８、メモリ５０６を一体に連結する。或る実施形態では、入／出力インタフェース５０２は、光電検出器２１６からＡＣ電気信号を直接受信する。その様な実施形態では、プロセッサ５０８は、光電検出器２１６からの信号を、ＡＤＣ／ＤＡＣ５０４によるデジタル変換の後、ＲＬＧのビーム出力パワーに比例するＤＣ信号に変換する。
【００２８】
プロセッサ５０８は、出力信号の処理を支援するハードウェア構成要素を含んでいるか、又はハードウェア構成要素とのインタフェースを有している。例を挙げると、限定するわけではないが、これらのハードウェア構成要素には、１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサ、図形プロセッサ、メモリ、記憶装置、インタフェースカード、及び当技術では既知の他の標準的構成要素が含まれる。加えて、プロセッサ５０８は、様々な方法、処理タスク、計算、及び制御機能を実行するためのソフトウェアプログラム、ファームウェア、又はコンピュータ読取可能命令を含んでいるか、又はそれらと共に機能する。これらの命令は、通常、フロッピィディスク、従来型のハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、不揮発性ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び他の同様な媒体の様な、コンピュータ読取可能命令を記憶するのに使用される何らかの適切な媒体に記憶されている。或る実施形態では、命令がメモリ５０６に記憶されている。
【００２９】
プロセッサ５０８は、受信したフィードバック信号を基準値と比較する。プロセッサ５０８は、更に、受信したフィードバック信号と基準値の間の差を計算する。或る実施形態では、差は、フィードバック信号と基準値のＤＣレベルの差に基づいている。次いで、プロセッサ５０８は、算出された差に基づいてビームパワーを安定化させるために、ＲＬＧ２１８を通る電流を修正するための修正信号を生成して、修正信号を、バス５１０で入／出力インタフェース５０２に送る。入／出力インタフェース５０２に連結されているＡＤＣ／ＤＡＣ５０４は、修正信号をアナログ信号に変換し、入／出力インタフェース５０２は、修正信号を、図２に示す陽極２１０と陰極２１２の内の少なくとも１つに出力する。修正信号は、ＲＬＧ２１８を通る放電電流を調整して、ビームパワー出力を調整し、安定化させる。
【００３０】
高振動の期間の間は、ＲＬＧ２１８の空洞整列不良によってビームパワーが低下する。プロセッサ５０８は、光電検出器の出力信号と基準値の比較によって、この低下を検出する。差に基づき、プロセッサ５０８は、ＲＬＧ２１８を通る放電電流を修正することによってＲＬＧ２１８のビームパワーを安定化させる差分信号を生成する。振動が正常に復すると、基準値と光電検出器の出力の間の差は変化する。この変化に従って、プロセッサ５０８は、基準値と光電検出器の出力が実質的に等しくなるまで、放電電流を変える。或る実施形態では、安定化回路２０４は、用途限定集積回路（ＡＳＩＣ）で実体化される。
【００３１】
以上、特定の実施形態について図示し説明してきたが、当業者には理解頂けるように、同じ目的を達成するために計算されたあらゆる配置を、ここに示した特定の実施形態に置き換えることができる。本出願は、本発明のあらゆる適合案又は派生形を包含するよう意図している。従って、本発明は、特許請求の範囲とその等価物によってのみ制限されるものと明示的に意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の或る実施形態による、高振動期間中にリングレーザージャイロスコープのビームパワーを安定化させるための方法のフローチャートを示している。
【図２】本発明の或る実施形態による自己安定式リングレーザージャイロスコープシステムの回路図である。
【図３】本発明の別の実施形態による自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）システムの回路図である。
【図４】本発明の或る実施形態による安定化回路の回路図である。
【図５】本発明の或る実施形態による安定化回路のブロック図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には、リングレーザージャイロスコープに関しており、より具体的には、パワー安定型リングレーザージャイロスコープに関する。
【背景技術】
【０００２】
リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）は、機械式ジャイロスコープに勝る様々な利点を有している。例えば、通常、ＲＬＧには可動部品が無く、摩擦、及びそれに伴う偏位項が排除される。更に、ＲＬＧのゼロ質量の光のビームは、機械式ジャイロスコープの物理的部品とは違って、加速度力の影響を受けない。
【０００３】
しかしながら、ＲＬＧの構造には、質量を有し加速度力の影響を受けるガラスとミラーが含まれている。高振動の期間中など加速度力が相当強いときは、加速度力によってＲＬＧの構造に撓みが生じることもある。ガラスが大きく撓むとＲＬＧ内でガラス構造が光のビームに干渉して、ＲＬＧから正確な出力を作り出すのに使用される信号にノイズが生じることになる。これは、ビームパワーが干渉によって変調した結果である。
【０００４】
以上述べた理由のために、そして、本仕様書を読んで理解すれば当業者には自明になるであろう以下に述べる理由のために、当技術分野では、ＲＬＧの光のビームパワーを安定化させる自己安定式ＲＬＧが必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題及びその他の問題は、本発明によって解決され、以下の仕様書を読み研究することによって理解頂けるであろう。
【０００６】
或る実施形態では、高振動の間にリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）内のビームパワーを安定化させる方法が提供されている。本方法は、ＲＬＧ光電検出器からの電気信号出力を修正して、ＲＬＧビームパワーに比例するＤＣレベルを有する直流（ＤＣ）フィードバック信号を生成する段階を含んでいる。本方法は、更に、フィードバック信号のＤＣレベルを、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例するＤＣレベルを有するＤＣ基準信号と比較する段階を含んでいる。本方法は、更に、基準信号のＤＣレベルとフィードバック信号のＤＣレベルの間の差を表す差分信号を生成する段階と、差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整する段階と、を含んでいる。
【０００７】
別の実施形態では、自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）が提供されている。自己安定式ＲＬＧは、ＲＬＧからの光信号を検出し、検出された光信号に基づいて電気的ＲＬＧ出力信号を生成するための光電検出器と、光電検出器によって生成された電気信号を受信し、電気信号に基づいて、ＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号を生成するためのパワー検出器と、を備えている。自己安定式ＲＬＧは、更に、パワー検出器とＲＬＧに連結されており、フィードバック信号に基づいてＲＬＧビームパワーを変化させるようになっている安定化回路を備えている。
【０００８】
更に別の実施形態では、自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）が提供されている。自己安定式ＲＬＧは、ＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号を生成するための手段と、フィードバック信号を、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例する基準信号と比較するための手段と、フィードバック信号と基準信号の間の差を表す差分信号を生成するための手段と、差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整するための手段と、を備えている。
【０００９】
更に別の実施形態では、リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）のビームパワー出力を安定化するために信号を生成する方法を実行するためのコンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータ読取可能媒体が提供されている。この方法は、ＲＬＧビームパワーに比例するＤＣレベルを有するデジタル信号を受信する段階と、デジタル信号のＤＣレベルと、所望のＲＬＧビームパワーに比例する基準ＤＣ値の差を計算する段階と、算出された差に基づいて、ＲＬＧビームパワーに変化を起こさせるための修正信号を生成する段階と、修正信号をデジタル対アナログ変換器に出力して、修正信号を、ＲＬＧに送信するためのアナログ信号に変換する段階を備えている。
【００１０】
更に別の実施形態では、慣性基準システムが提供されている。慣性基準システムは、複数のミラーと、レーザーと、回転の変化を検出して、回転の変化を表す電気信号を出力するための光電検出器と、を有するリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）を備えている。慣性基準システムは、更に、ＲＬＧに連結されていて、電気信号出力に基づいてＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号を生成するようになっているパワー検出器と、パワー検出器とＲＬＧに連結されていて、フィードバック信号に基づいてＲＬＧビームパワーを変化させるようになっている安定化回路と、を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に示す本発明の好適な実施形態を添付図面と関連付けて読めば、本発明を容易に理解することができ、又その更なる利点と使用法が容易に明らかとなるであろう。
【００１２】
以下の詳細な説明では、本発明の一部を成す添付図面を参照してゆくが、図面には、本発明を実施することのできる特定の例証的実施形態を実例として示している。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるようにする程度に詳細に説明されているが、この他の実施形態も利用することができ、本発明の範囲から逸脱することなく、論理的、機械的、及び電気的な変更を加えることができるものと理解されたい。ここに例示している代表的な方法は、段階がもっと多くても少なくてもよく、より大きな処理計画の前後関係の中で実行してもよいものと理解されたい。また、図面又は明細書に表示している方法は、個々の段階を実行する順序を制限しているものと解釈すべきではない。従って、以下の詳細な説明は、本発明に制約を課すものと理解されるべきではない。
【００１３】
本発明の実施形態は、リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）の出力信号の分析に基づいてビームパワーを調整することにより、ＲＬＧのビームパワーを実質的に安定化させる。本発明の実施形態は、所与の所望のビームパワー強度を選択し、ビームパワーを所与の所望のビームパワーに適切に維持できるようにする。従って、高振動の期間中など、高い加速度力が働いている場合でも、本発明の実施形態は、加速度力によるＲＬＧ構造の撓みによって生じるノイズを排除する働きをする。
【００１４】
図１は、本発明の或る実施形態による、高振動期間中にリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）のビームパワーを安定化させるための方法１００のフローチャートである。１０２において、ＲＬＧの出力信号は、フィードバック信号として使用される。代表的なＲＬＧは、以下の２つの信号、即ち、ピークツーピークで測定してＲＬＧビームパワーに比例する第１の交流（ＡＣ）波形と、ビープパワーに正比例する電流を有する第２信号、の内の少なくとも１つを出力する。第１のＡＣ信号を使用する実施形態では、フィードバック信号は、出力を、ジャイロの読み出し信号振幅（即ち、ビームパワー）に比例するＤＣレベルを有する直流（ＤＣ）信号に変換することにより生成される。その様な実施形態の中には、フィードバック信号が、ジャイロ読み出し信号を全波整流し、次いでその信号を低域通過フィルターで濾過することにより生成されるものもある。また、その様な実施形態の中には、低域通過フィルターが、５ＫＨｚのカットオフ周波数を有しているものもある。他の実施形態の中には、他のカットオフ周波数を使用しているものもある。他の実施形態では、当業者には既知の他の手段を使ってフィードバック信号を生成している。第２の出力信号を使用している実施形態では、信号は、正比例しており、新しいフィードバック信号を生成する必要無しに、フィードバック信号として直接使用することができる。実施形態の中には、フィードバック信号の帯域幅が期待された最大振動曝露周波数を超えるように、フィードバック信号が修正されるものもある。
【００１５】
１０４で、フィードバック信号は基準信号と比較される。基準信号も、正常な状態の間は、ＲＬＧの正常な又は所望のビームパワーに比例している。従って、正常な状態の下では、フィードバック信号と基準信号は、実質的に等しい。或る実施形態では、フィードバック信号のＤＣレベルが、基準信号のＤＣレベルと比較される。例えば、高振動によって空洞不整列が起こると、生成されたフィードバック信号のＤＣレベルが変化する。この変化は、生成されたフィードバック信号を基準信号と比較することによって検出される。１０６では、生成されたフィードバック信号と基準信号のＤＣレベルの間の差を表す差分信号を使って、ビームパワーを調整するため増幅器が駆動される。
【００１６】
１０６で、ＲＬＧビームパワーは、所望のビームパワー出力と実質的に一致するように調整される。ＲＬＧを通る放電電流は、必要に応じてＲＬＧビームパワー出力を増減させるために調整される。その様な実施形態では、導き出された差分信号は、ＲＬＧへの信号の電流を増幅する増幅器を駆動する。増幅された信号の電流は、ＲＬＧビームパワーの所望の増減に比例する。ＲＬＧへの増幅された信号の電流に基づいて、合計放電電流は、ビームパワーが所望のＲＬＧビームパワー出力と実質的に一致するように変えられる。例えば、差分信号が、フィードバック信号のＤＣレベルは基準信号より小さいことを示している場合、増幅器は、ＲＬＧを通る電流を増やす。ＲＬＧを通る電流が増えると、ＲＬＧの合計放電電流、従ってビームパワーが増大する。
【００１７】
本方法は、次に１０２へ戻り、そこで、新しいＲＬＧ出力信号が検出され、新しいフィードバック信号として使用される。例えば、第１出力信号を使用する実施形態では、出力信号は、１０６での調整によって増大したビームパワーを有しており、新しいＤＣレベルを有する新しいフィードバック信号に変換される。１０４では、新しいフィードバック信号が、基準信号と再び比較される。基準信号のＤＣレベルと新しいフィードバック信号のＤＣレベルの間に、なお差が存在する場合、増幅器を駆動して合計放電電流を更に修正するため、差分信号が生成される。フィードバック信号と基準信号が再び実質的に等しくなれば、生成される差分信号はほぼゼロになる。従って、差分信号がＲＬＧビームパワーを更に変化させることはない。この様にして、ＲＬＧの所望のビームパワーが維持される。従って、所望のビームパワーは、基準信号を調整することによって決められる。高振動が低減すると、空洞不整列の影響も低減する。
【００１８】
図２は、本発明の或る実施形態による自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）システム２００の回路図である。或る実施形態では、自己安定式ＲＬＧシステム２００は、レート感知システムの様な慣性基準システムで実体化されている。自己安定式ＲＬＧシステム２００は、ＲＬＧ２１８、電圧源２１４、光電検出器２１６−Ａ及び２１６−Ｂを含んでいる。ＲＬＧ２１８は、回転の変化を検出するため複数のミラーとレーザーを使用している。電圧源２１４は、ＲＬＧ２１８の陰極２１２に連結されている。ＲＬＧの光学出力は、光電検出器２１６−Ａと光電検出器２１６−Ｂの一方によって電気信号に変換される。光電検出器２１６−Ａと２１６−Ｂは、通常、ＲＬＧの一部を形成しているが、図２では、説明の都合上、光電検出器２１６−Ａと２１６−Ｂを別に示している。光電検出器２１６−Ａは、ＲＬＧの光学出力に基づいて電気ＡＣ波形を作り出す。光電検出器２１６−Ａの出力は、ピークツーピークで測定して、ビームパワーに比例している。光電検出器２１６−Ｂは、ＲＬＧ２１８のビームパワーに正比例する電流を有する電気信号を出力する。光電検出器２１６−Ｂの出力を使用する或る代表的な実施形態を、図３に関連付けて以下に説明する。
【００１９】
図２に示すように、光電検出器２１６−Ａの電気信号出力は、ピーク検出器２０２で受信される。ピーク検出器２０２は、光電検出器２１６−Ａの出力を、ＲＬＧ出力信号のビームパワーに比例するＤＣレベルを有するＤＣフィードバック信号に変換する。
【００２０】
安定化回路２０４は、ピーク検出器２０２からのフィードバック信号のＤＣレベルを基準信号のＤＣレベルと比較する。正常な状態の下では、両信号のＤＣレベルは実質的に等しい。しかしながら、高振動状態の下では、放電空洞の整列不良のために、フィードバック信号のＤＣレベルが変化する。安定化回路２０４は、２つの信号の間の差を計算して、ＲＬＧのビームパワーに変化を引き起こすための差分信号を作り出す。差分信号は、ビームパワーの所望の修正量に比例している。或る実施形態では、図２に示すように、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陽極２１０に連結され、ＲＬＧ２１８を通る電流に変化を引き起こす。別の実施形態では、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陰極２１２に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流に変化を引き起こす。又別の実施形態では、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陽極２１０と陰極２１２に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流に変化を引き起こす。
【００２１】
ＲＬＧ２１８を通る電流を調整すると、ＲＬＧ２１８の出力ビームパワーが変わる。光電検出器２１６−Ａはビームパワーの変化を検出し、光電検出器２１６−Ａの新しい電気信号出力は、ピーク検出器２０２で受信される。ピーク検出器２０２は、新しい電気信号を、新しいビームパワーに比例するＤＣレベルを有するＤＣフィードバック信号に変換する。安定化回路２０４は、新しいフィードバック信号を基準信号と比較して、基準信号と新しいフィードバック信号の間の新しい差を表す新しい差分信号を生成する。安定化回路２０４によって生成された新しい差分信号は、上記のようにＲＬＧ２１８に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流の変化を通してビームパワーの変動を制御する。この工程は、フィードバック信号と基準信号のＤＣレベルが実質的に等しくなるまで続く。空洞整列不良がビームパワーを低下させる高振動の期間の間は、安定化回路２０４の出力は、放出電流を増幅して、フィードバック信号と基準信号のＤＣレベルが実質的に等しくなるまでビームパワーを増幅する。振動レベルが正常に戻るにつれ、安定化回路２０４の出力は、空洞整列不良の影響が減少してフィードバック信号と基準信号のＤＣレベルが実質的に等しく維持されるようになるのに応じて、放出電流の増幅を小さくする。従って、安定化回路２０４は、ＲＬＧ２１８のビームパワーを実質的に一定に維持する。
【００２２】
図３は、本発明の別の実施形態による自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）システム３００の回路図である。自己安定式ＲＬＧシステム３００も、ＲＬＧ２１８、電圧源２１４、光電検出器２１６−Ａ及び２１６−Ｂを含んでいる。図３に示すこの実施形態では、光電検出器２１６−Ｂの電気的出力は、安定化回路２０４に直接連結されている。光電検出器２１６−Ｂの電流レベルは、ＲＬＧ２１８のビームパワーに正比例している。
【００２３】
安定化回路２０４は、光電検出器２１６−Ｂからのフィードバック信号の電流レベルを基準信号の電流レベルと比較する。正常な状態の下では、両信号の電流レベルは実質的に等しい。しかしながら、高振動状態の下では、放電空洞の整列不良のために、フィードバック信号の電流レベルが変化する。安定化回路２０４は、２つの信号の間の差を計算して、ＲＬＧ２１８のビームパワーに変化を引き起こすための差分信号を生成する。差分信号は、ビームパワーの所望の修正量に比例している。或る実施形態では、図３に示すように、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陽極２１０に連結され、ＲＬＧ２１８を通る電流に変化を引き起こす。別の実施形態では、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陰極２１２に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流に変化を引き起こす。又別の実施形態では、安定化回路２０４によって生成された差分信号は、ＲＬＧ２１８の陽極２１０と陰極２１２に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流に変化を引き起こす。
【００２４】
ＲＬＧ２１８を通る電流を調整すると、ＲＬＧ２１８の出力ビームパワーが変わる。光電検出器２１６−Ｂはビームパワーの変化を検出し、光電検出器２１６−Ｂの新しい電気信号出力は、安定化回路２０４によって受信される。安定化回路２０４は、新しいフィードバック信号を基準信号と比較して、基準信号と新しいフィードバック信号の間の新しい差を表す新しい差分信号を生成する。安定化回路２０４によって生成された新しい差分信号は、上記のようにＲＬＧ２１８に連結され、ＲＬＧ２１８を通る放電電流の変化を通してビームパワーの変動を制御し安定化させる。この工程は、フィードバック信号と基準信号の電流レベルが実質的に等しくなるまで続く。空洞整列不良がビームパワーを低下させる高振動の期間の間は、安定化回路２０４の出力は、放出電流を増幅して、フィードバック信号と基準信号の電流レベルが実質的に等しくなるまでビームパワーを増幅する。振動レベルが正常に戻るにつれ、安定化回路２０４の出力は、空洞整列不良の影響が減少してフィードバック信号と基準信号の電流レベルが実質的に等しく維持されるようになるのに応じて、放出電流の増幅を小さくする。従って、安定化回路２０４は、ＲＬＧ２１８のビームパワーを実質的に一定に維持する。
【００２５】
図４は、本発明の或る実施形態による、安定化回路２０４の回路図である。図４に示す実施形態では、安定化回路２０４は、演算増幅器４０４、コンデンサ４０６、バイポーラトランジスタ４１０、電源４０２、及び抵抗器４０８で構成されている。他の実施形態では、当業者には既知の、信号を比較し、生成するための別の構成要素が使用されている。更に、図４に示す安定化回路２０４は、図２のＲＬＧ２１８の陽極２１０に電流を供給する２つの出力信号を有している。しかしながら、当業者には理解頂けるように、ＲＬＧ２１８の陰極２１２に信号を供給するように修正を加えることもできる。
【００２６】
コンデンサ４０６を使って、理想的積分器構成の演算増幅器４０４に負のフィードバックが掛けられる。電源４０２は、正常な状態の下で所望のＲＬＧ出力信号のビームパワーに比例するＤＣレベルを有する基準信号を提供する。演算増幅器４０４とコンデンサ４０６で作られた積分器は、フィードバック信号と電源４０２からの基準信号との間の差分信号を増幅する。トランジスタ４１０は、抵抗器４０８と協働して、放電電流経路内の直列パス要素（可変抵抗器）として作動し、演算増幅器４０４からの出力信号によって制御される。或る実施形態では、トランジスタ４１０は、バイポーラトランジスタと電界効果トランジスタの内の少なくとも１つとして実体化されている。他の実施形態では、他のトランジスタが使用されている。増幅の量と電流制御範囲は、抵抗器４０８の値とトランジスタ４１０の特性の影響を受ける。所望の出力と電流制御範囲に基づいて抵抗器４０８とトランジスタ４１０の適切な値を選定する方法は、当業者には既知であり、ここでは論じない。或る実施形態では、各トランジスタ４１０の出力は、図２に示すＲＬＧ２１８の陽極２１０に連結され、トランジスタ４１０の出力に基づいてＲＬＧ２１８を通る放電電流を変える。他の実施形態では、フィードバック信号と基準信号の間の差を比較して増幅する他の手段が使用されている。
【００２７】
図５は、本発明の或る実施形態による、安定化回路２０４の回路図である。図５に示す安定化回路２０４は、入／出力インタフェース５０２、アナログ対デジタル／デジタル対アナログ変換器（ＡＤＣ／ＤＡＣ）５０４、メモリ５０６、プロセッサ５０８、及びバス５１０を含んでいる。ＲＬＧ２１８のビームパワーに比例するフィードバック信号は、入／出力インタフェース５０２で受信される。ＡＤＣ／ＤＡＣ５０４は、プロセッサ５０８による処理に備えて、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換する。バス５１０は、入／出力インタフェース５０２、プロセッサ５０８、メモリ５０６を一体に連結する。或る実施形態では、入／出力インタフェース５０２は、光電検出器２１６からＡＣ電気信号を直接受信する。その様な実施形態では、プロセッサ５０８は、光電検出器２１６からの信号を、ＡＤＣ／ＤＡＣ５０４によるデジタル変換の後、ＲＬＧのビーム出力パワーに比例するＤＣ信号に変換する。
【００２８】
プロセッサ５０８は、出力信号の処理を支援するハードウェア構成要素を含んでいるか、又はハードウェア構成要素とのインタフェースを有している。例を挙げると、限定するわけではないが、これらのハードウェア構成要素には、１つ又はそれ以上のマイクロプロセッサ、図形プロセッサ、メモリ、記憶装置、インタフェースカード、及び当技術では既知の他の標準的構成要素が含まれる。加えて、プロセッサ５０８は、様々な方法、処理タスク、計算、及び制御機能を実行するためのソフトウェアプログラム、ファームウェア、又はコンピュータ読取可能命令を含んでいるか、又はそれらと共に機能する。これらの命令は、通常、フロッピィディスク、従来型のハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、不揮発性ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び他の同様な媒体の様な、コンピュータ読取可能命令を記憶するのに使用される何らかの適切な媒体に記憶されている。或る実施形態では、命令がメモリ５０６に記憶されている。
【００２９】
プロセッサ５０８は、受信したフィードバック信号を基準値と比較する。プロセッサ５０８は、更に、受信したフィードバック信号と基準値の間の差を計算する。或る実施形態では、差は、フィードバック信号と基準値のＤＣレベルの差に基づいている。次いで、プロセッサ５０８は、算出された差に基づいてビームパワーを安定化させるために、ＲＬＧ２１８を通る電流を修正するための修正信号を生成して、修正信号を、バス５１０で入／出力インタフェース５０２に送る。入／出力インタフェース５０２に連結されているＡＤＣ／ＤＡＣ５０４は、修正信号をアナログ信号に変換し、入／出力インタフェース５０２は、修正信号を、図２に示す陽極２１０と陰極２１２の内の少なくとも１つに出力する。修正信号は、ＲＬＧ２１８を通る放電電流を調整して、ビームパワー出力を調整し、安定化させる。
【００３０】
高振動の期間の間は、ＲＬＧ２１８の空洞整列不良によってビームパワーが低下する。プロセッサ５０８は、光電検出器の出力信号と基準値の比較によって、この低下を検出する。差に基づき、プロセッサ５０８は、ＲＬＧ２１８を通る放電電流を修正することによってＲＬＧ２１８のビームパワーを安定化させる差分信号を生成する。振動が正常に復すると、基準値と光電検出器の出力の間の差は変化する。この変化に従って、プロセッサ５０８は、基準値と光電検出器の出力が実質的に等しくなるまで、放電電流を変える。或る実施形態では、安定化回路２０４は、用途限定集積回路（ＡＳＩＣ）で実体化される。
【００３１】
以上、特定の実施形態について図示し説明してきたが、当業者には理解頂けるように、同じ目的を達成するために計算されたあらゆる配置を、ここに示した特定の実施形態に置き換えることができる。本出願は、本発明のあらゆる適合案又は派生形を包含するよう意図している。従って、本発明は、特許請求の範囲とその等価物によってのみ制限されるものと明示的に意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の或る実施形態による、高振動期間中にリングレーザージャイロスコープのビームパワーを安定化させるための方法のフローチャートを示している。
【図２】本発明の或る実施形態による自己安定式リングレーザージャイロスコープシステムの回路図である。
【図３】本発明の別の実施形態による自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）システムの回路図である。
【図４】本発明の或る実施形態による安定化回路の回路図である。
【図５】本発明の或る実施形態による安定化回路のブロック図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）において、
ＲＬＧからの光信号を検出し、検出された前記光信号に基づいて、ＲＬＧビームパワーに比例する電気的ＲＬＧ出力信号を生成するための光電検出器（２１６）と、
前記光電検出器（２１６）とＲＬＧ（２１８）に連結され、前記電気的ＲＬＧ出力信号に基づいて前記ＲＬＧビームパワーを変えるようになっている安定化回路（２０４）と、を備えている自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）。
【請求項２】
高振動の間にリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）内のビームパワーを安定化させる方法（１００）において、
ＲＬＧ光電検出器からの電気信号出力を、ＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号として使用する段階（１０２）と、
前記フィードバック信号を、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例する基準信号と比較する段階（１０４）と、
前記基準信号と前記フィードバック信号の間の差を表す差分信号を生成する段階と、
前記差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整する段階（１０６）と、から成る方法。
【請求項３】
慣性基準システム（２００）において、
複数のミラー、レーザー、及び、前記レーザーからの光信号を受信してＲＬＧビームパワーに比例するＲＬＧ電気信号を出力するための少なくとも１つの光電検出器（２１６）と、を有するリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）（２１８）と、
前記ＲＬＧに連結されており、前記ＲＬＧ電気信号に基づいて前記ＲＬＧビームパワーを変えるようになっている安定化回路（２０４）と、を備えている慣性基準システム（２００）。
【請求項４】
自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）（２００）において、
ＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号を生成するための手段（２０２）と、
前記フィードバック信号を基準信号と比較するための手段（２０４）と、
前記フィードバック信号と、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例する前記基準信号の間の差を表す差分信号を生成するための手段（２０４）と、
前記差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整するための手段（２０４）と、を備えている自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）（２００）。
【請求項１】
自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）において、
ＲＬＧからの光信号を検出し、検出された前記光信号に基づいて、ＲＬＧビームパワーに比例する電気的ＲＬＧ出力信号を生成するための光電検出器（２１６）と、
前記光電検出器（２１６）とＲＬＧ（２１８）に連結され、前記電気的ＲＬＧ出力信号に基づいて前記ＲＬＧビームパワーを変えるようになっている安定化回路（２０４）と、を備えている自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）。
【請求項２】
高振動の間にリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）内のビームパワーを安定化させる方法（１００）において、
ＲＬＧ光電検出器からの電気信号出力を、ＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号として使用する段階（１０２）と、
前記フィードバック信号を、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例する基準信号と比較する段階（１０４）と、
前記基準信号と前記フィードバック信号の間の差を表す差分信号を生成する段階と、
前記差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整する段階（１０６）と、から成る方法。
【請求項３】
慣性基準システム（２００）において、
複数のミラー、レーザー、及び、前記レーザーからの光信号を受信してＲＬＧビームパワーに比例するＲＬＧ電気信号を出力するための少なくとも１つの光電検出器（２１６）と、を有するリングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）（２１８）と、
前記ＲＬＧに連結されており、前記ＲＬＧ電気信号に基づいて前記ＲＬＧビームパワーを変えるようになっている安定化回路（２０４）と、を備えている慣性基準システム（２００）。
【請求項４】
自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）（２００）において、
ＲＬＧビームパワーに比例するフィードバック信号を生成するための手段（２０２）と、
前記フィードバック信号を基準信号と比較するための手段（２０４）と、
前記フィードバック信号と、所望のＲＬＧビームパワーレベルに比例する前記基準信号の間の差を表す差分信号を生成するための手段（２０４）と、
前記差分信号に基づいてＲＬＧビームパワーを調整するための手段（２０４）と、を備えている自己安定式リングレーザージャイロスコープ（ＲＬＧ）（２００）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１８７６５１（Ｐ２００７−１８７６５１Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００６−３２７８２４（Ｐ２００６−３２７８２４）
【出願日】平成１８年１２月５日（２００６．１２．５）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２７８２４（Ｐ２００６−３２７８２４）
【出願日】平成１８年１２月５日（２００６．１２．５）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
【Ｆターム（参考）】
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