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JP3728589B2 - Two-divided transflective concave mirror and ring laser gyro provided with the same - Google Patents
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JP3728589B2 JP2000308706A JP2000308706A JP3728589B2 JP 3728589 B2 JP3728589 B2 JP 3728589B2 JP 2000308706 A JP2000308706 A JP 2000308706A JP 2000308706 A JP2000308706 A JP 2000308706A JP 3728589 B2 JP3728589 B2 JP 3728589B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、2分割半透過読み出し凹面鏡およびこれを具備するリングレーザジャイロに関し、特に、小型化および製造が容易であると共にリングレーザジャイロに対する組み込みの容易なな2分割半透過読み出し凹面鏡およびこれを具備するリングレーザジャイロに関する。
【0002】
【従来の技術】
リングレーザジャイロRLGの動作原理を図2を参照して説明する。
ガラスブロック1内に閉じた環状の共振器10を構成して第1の陽極21および第2の陽極22と陰極2との間に電圧を印加することによりプラズマ放電が発生し、時計廻りCWレーザ光および反時計廻りCCWレーザ光は環状光路11に沿って半透過凹面ミラー31、第2の平面ミラー32、第3の平面ミラー33により反射しながら独立して伝播循環する。13は座グリ穴であり、レーザ共振器としてのガス容量を確保する上から環状光路11の一部に形成されている。CWレーザ光の一部は半透過凹面ミラー31を透過してコーナーキューブ34において再帰反射し、外部半透過ミラー35により反射して光検出器36に入射する。CCWレーザ光は半透過凹面ミラー31および外部半透過ミラー35を透過して直接に光検出器36に入射する。ところで、CWレーザ光およびCCWレーザ光は光検出器36に入射する直前において干渉し、干渉縞を生成する。光検出器36はこの干渉縞を検出する。
【0003】
環状光路11の中心を軸として角速度ωが入力されている場合、レーザ光が1周する間に光の出発点は移動することとなるので、レーザ光が環状光路11を1周する時間は見かけ上相違する。即ち、入力角速度ωと同方向に循環するレーザ光については時間は見かけ上増加し、入力角速度ωと逆方向に循環するレーザ光については時間は見かけ上短縮する。CWレーザ光およびCCWレーザ光の間のこの1周に要する時間差は両レーザ光の周波数差となって現れる。この両レーザ光の周波数差に起因して先の干渉縞が発生する。この干渉縞を解析することにより入力角速度ωを測定することができる。
【0004】
以上の半透過凹面ミラー31は、レーザ光反射面である凹面反射面311と、ガラスブロック1にオプティカルコンタクトする部分である平面312とが一体に構成されている。この半透過凹面ミラー31の適正な光反射透過点に循環するレーザ光をアライメントするには、半透過凹面ミラー31の平面312をガラスブロック1の半透過凹面ミラー31を固定する固定面である平坦面12に沿って平行移動しながら半透過凹面ミラー31を平坦面12に位置決め固定する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来例において、半透過凹面ミラー31はその凹面反射面311と平面312とが一体構造とされているので、以下の問題を生ずる。
▲1▼ 凹面鏡の凹面部は一般に球面に形成されている。従って、この半透過凹面ミラー31の凹面反射面311におけるレーザ光のアライメントされるべき位置は凹面反射面311の頂点の1点しか存在しない。もし、この1点にキズ、荒れその他の損傷が生じている場合、レーザ光の散乱が大きくなり、RLGの性能は損なわれることになる。
【0006】
▲2▼ 半透過凹面ミラー31の凹面反射面311における散乱は、位置による分布があるが、レーザ光のアライメントの都合上、自由に移動することはできないので、散乱がベストの位置を使用することができない。これによっても、RLGの性能は損なわれる。
▲3▼ RLGを小型化するには半透過凹面ミラー31も小型化する必要がある。半透過凹面ミラー31を小型化すると、凹面反射面311の径が小さくなり、これに対応して平面312の凹み量が浅くなる。平面312の凹み量が浅くなるに起因して、半透過凹面ミラー31の研磨加工時に表面にキズが入る恐れが大きくなり、加工を困難にする。これについて更に詳細に説明するに、半透過凹面ミラー31の研磨加工は、先ず、全体を凹面研磨して凹面反射面311を形成し、次いで、平面研磨を実施する。凹面反射面311の曲率半径は数千mm程度であるので、凹面反射面311の直径が15mmであるとしても、凹面反射面311の凹みの深さは数μm程度であるに過ぎない。半透過凹面ミラー31を小型化しようとすると、必然的に凹面反射面311の直径が小さくなり、凹みの深さも浅くなる。ところで、平面研磨時に使用される砥粒は、通常、粒径数μmの遊離砥粒であるので、凹面反射面311の凹みの深さが浅くなると、既に高精度に研磨されている凹面反射面311の表面を荒らすことになる。そして、限られた取り代のなかで平面度を出すことは困難であり、平面度を満足せずに研磨加工を続けると急速に凹面反射面311の直径が小さくなり、更に凹面を荒らす原因となる。また、凹面反射面311の直径規格を満足しない不良品が形成する結果となり、先に形成した凹面研磨が無駄になるに到る。平面研磨後に凹面研磨を実施する方法も考えられるが、限られた取り代のなかで、高精度に研磨するのは更に困難である。
【0007】
▲4▼ 半透過凹面ミラー31の取り外しが必要になる場合があるが、その再取り付け時に再度、微妙なレーザ光のアライメント作業を必要とするに到る。
この発明は、上述の問題を解消した半透過読み出し凹面鏡およびこれを具備するリングレーザジャイロを提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1:一方の面を平面412とすると共に他方の面を凸面413とし、中心部に中心孔411が貫通形成される平凸リング41を具備し、凹面反射面421が形成される凹面基板42を具備し、凹面反射面421の曲率半径と凸面413の曲率半径を等しく設計し、平凸リング41と凹面基板42とを凸面413に凹面反射面421を接触して組み合わせた2分割半透過読み出し凹面鏡を構成した。
【0009】
そして、請求項2:請求項1に記載される2分割半透過読み出し凹面鏡において、平凸リング41の凸面413を球面とすると共に、凹面基板42の凹面反射面421を球面とした2分割半透過読み出し凹面鏡を構成した。
また、請求項3:請求項1および請求項2の内の何れかに記載される2分割半透過読み出し凹面鏡において、平凸リング41の平面412および凸面413の双方を鏡面仕上げした2分割半透過読み出し凹面鏡を構成した。
【0010】
ここで、請求項4:ガラスブロック1内に閉じた環状の共振器10を構成して時計廻りレーザ光および反時計廻りレーザ光を環状光路11に沿って独立して伝播循環させ、両廻りレーザ光の一部を半透過読み出し凹面鏡4を介して取り出し検出するリングレーザジャイロにおいて、半透過読み出し凹面鏡4は一方の面を平面412とすると共に他方の面を凸面413とし、中心部に中心孔411が貫通形成される平凸リング41と、凹面反射面421が形成される凹面基板42とを有し、凹面反射面421の曲率半径と凸面413の曲率半径を等しく設計し、平凸リング41と凹面基板42を凸面413に凹面反射面421を接触して組み合わせた2分割半透過読み出し凹面鏡であるリングレーザジャイロを構成した。
【0011】
そして、請求項5:請求項4に記載されるリングレーザジャイロにおいて、平凸リング41の凸面413を球面とすると共に、凹面基板42の凹面反射面421を球面としたリングレーザジャイロを構成した。
また、請求項6:請求項4および請求項5の内の何れかに記載されるリングレーザジャイロにおいて、平凸リング41の平面412および凸面413の双方を鏡面仕上げしたリングレーザジャイロを構成した。
【0012】
更に、請求項7:請求項6に記載されるリングレーザジャイロにおいて、ガラスブロック1の2分割半透過読み出し凹面鏡4を固定する固定面である平坦面12を鏡面仕上げしたリングレーザジャイロを構成した。
【0013】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図1の実施例を参照して説明する。図1は実施例の断面図である。実施例において、従来例と共通する部材には共通する参照符号を付与している。
図1において、4は2分割半透過読み出し凹面鏡であり、2分割された平凸リング41と凹面基板42により構成されている。
【0014】
この平凸リング41は、中心部にレーザ光を通過させる中心孔411が形成されている。一方の面である412は平面に形成され、他方の面である413は凸面に形成される。そして、平面412および凸面413共に鏡面仕上げされている。凹面基板42は、凹面反射面421が形成されている。凹面反射面421の曲率半径は平凸リング41の凸面413の曲率半径に等しく設計される。特に、凹面反射面421および凸面413は球面に形成される。
【0015】
ここで、RLGの組み立ての順序について説明する。
共振器10を構成するには、2分割半透過読み出し凹面鏡4の凹面基板42の凹面反射面421にレーザ光をアライメントする必要があるが、これを実施する手順として、先ず、凹面基板42の凹面反射面421と平凸リング41の凸面413とを仮オプティカルコンタクトして凹面基板42と平凸リング41とを一体化し、2分割半透過読み出し凹面鏡4を構成する。平凸リング41の凸面413も、上述した通り、鏡面仕上げされているので、凹面反射面421と凸面413とをオプティカルコンタクトすることができる。
【0016】
次いで、仮オプティカルコンタクトされた2分割半透過読み出し凹面鏡4の内の平凸リング41の平面412を、ガラスブロック1の2分割半透過読み出し凹面鏡4を固定する固定面である平坦面12において前後左右に摺動させてアライメントを取る。この平坦面12も鏡面仕上げされている。アライメントの取れたところで、平面412を平坦面12に対してオプティカルコンタクトすることにより、平凸リング41をガラスブロック1に固定し、結局、仮オプティカルコンタクトされた2分割半透過読み出し凹面鏡4がガラスブロック1の平坦面12に固定されたことになる。ここで、凹面基板42を平凸リング41との間の仮オプティカルコンタクトから開放する。平凸リング41との間の仮オプティカルコンタクトから開放された凹面基板42をその凹面反射面421を平凸リング41の凸面413の表面に沿って摺動しながらキズ、荒れその他の損傷のない1点を捜索し、この点を散乱に関してベストの位置として選定する。この散乱に関してベストの点を保持した状態の凹面反射面421と凸面413をオプティカルコンタクトし、アライメントされた2分割半透過読み出し凹面鏡4が構成される。
【0017】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、凹面反射面421にキズ、荒れその他の損傷が散在していても、1個所でも散乱に関して良好な点を捜索することができれば、ここをレーザ光を照射する点として選定し、当該凹面基板42を廃棄せずに使用することができる。結局、半透過読み出し凹面鏡を2分割して構成することにより、その製造歩留まりを向上することができる。
【0018】
そして、凹面基板42と平凸リング41との間の仮オプティカルコンタクトを外し、凹面反射面421を凸面413の表面に沿って摺動して捜索した点を散乱に関してベストの位置として選定しても、この点に関して仮オプティカルコンタクト時の点との間にレーザ光の反射面の角度ずれは発生せず、レーザ光のアライメントは変化しない。というのは、上述した通り、凹面反射面421の曲率半径と凸面413の曲率半径は等しく設計されており、曲面は球面に形成されているからである。2分割半透過読み出し凹面鏡4をRLGのガラスブロック1から取り外し、再組み立てする必要が生ずる場合があるが、この場合も平凸リング41はガラスブロック1の平坦面12に結合したままにして、凹面基板42を取り外すのみで事足りる。凹面基板42を再度オプティカルコンタクトするに際して、煩わしく微妙なレーザ光のアライメント調整作業をする必要がなくなる。
【0019】
また、従来例においては、半透過凹面ミラー31を小型化しようとすると、その凹面反射面311の径が小さくなり、これに対応して平面312の凹み量が浅くなることに起因して、研磨加工時に表面にキズが入る恐れが大きくなるが、この発明によれば、一定の直径の円筒原材料を研磨加工して凹面基板42の凹面反射面421が形成されるので、従来例の心配をする必要はなく、凹面反射面421の直径を変化することなしに平面度その他の規格を満足するまで繰り返して研磨加工を施すことができる。
【0020】
更に、この発明は、凹面鏡を凹面基板42とこれが接合される平凸リング41より成る2分割半透過読み出し凹面鏡4としたものであり、環状光路に沿って循環するレーザ光はガラスブロック1に形成される座グリ穴13、平凸リング41に形成される中心孔411を通過したレーザ光が凹面基板42に形成される凹面反射面421に受光される。ここで、平凸リング41の中心孔411はレーザ光を遮らない範囲内において小さく構成することができ、これに対応して凹面基板42の径を小さく設計製造することができる。即ち、平凸リング41の中心孔411に対応して凹面基板42の径を如何に小さく設計製造しても、凹面基板42は平凸リング41を介してガラスブロック1に接合固定されるので、平凸リング41の径を座グリ穴13の開口の径より大きく設計製造することにより、凹面基板42をガラスブロック1の座グリ穴13が形成されるところに接合固定することができる。ところで、従来、半透過読み出し凹面鏡は、凹面反射面421が形成される凹面基板42のみにより構成され、これが接合される平凸リング41を介さずに直接ガラスブロック1に接合固定される構成を採用していたので、凹面基板42がガラスブロック1に接合固定されるところの座グリ穴13の開口を凹面基板42の接合固定に支障を来たさぬ程度に小径に形成して凹面基板42の接合固定を保証する必要があった。開口が小径の座グリ穴13は、開口の径は小さいが、内部は膨大して内容積を大きくした段付穴に構成する場合がある。これはレーザ共振器の環状光路11の一部に形成される座グリ穴13の内容積は環状光路11のガス容量を或る必要量以上に確保する上において極端に小さくすることはできないからである。座グリ穴13を段付穴に加工するには、先端部が太く、軸部が細くて剛性の低い特別な砥石工具を必要とし、加工自体も単純容易とは言い難い。ところが、この発明は、上述した通り、平凸リング41の径を座グリ穴13の開口の径より大きく設計製造することにより、座グリ穴13の形状構造に依らず、小径の凹面基板42をガラスブロック1の座グリ穴13が形成されるところに接合固定することができる。座グリ穴13は、単純な形状材質の砥石工具により形成した単純円筒状の座グリ穴13とすることができる。
【0021】
また、凹面基板の研磨治具および膜付治具は有限の大きさであるので、直径の大きな凹面基板より直径の小さな凹面基板の方が自ずから研磨治具および膜付治具に載置することができる凹面基板の個数は増加する。1ロット当りの加工時間は、研磨治具および膜付治具に載置される凹面基板の個数に依らず同等であるので、凹面基板の1個当の研磨コストおよび膜付コストを下げることができ、凹面基板の製造のローコスト化につながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を説明する図。
【図2】従来例を説明する図。
【符号の説明】
1 ガラスブロック
10 共振器
11 環状光路
12 平坦面
2 陰極
21 第1の陽極
22 第2の陽極
31 半透過凹面ミラー
32 第2の平面ミラー
33 第3の平面ミラー
34 コーナーキューブ
35 外部半透過ミラー
36 光検出器
4 2分割半透過読み出し凹面鏡
41 平凸リング
411 中心孔
412 平面
413 凸面
42 凹面基板
421 凹面反射面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a two-divided transflective readout concave mirror and a ring laser gyro including the same, and more particularly to a two-divided transflective readout concave mirror that is easy to downsize and manufacture and can be easily incorporated into a ring laser gyro. It relates to a ring laser gyro.
[0002]
[Prior art]
The operation principle of the ring laser gyro RLG will be described with reference to FIG.
By forming a closed annular resonator 10 in the glass block 1 and applying a voltage between the first anode 21 and the second anode 22 and the cathode 2, a plasma discharge is generated, and a clockwise CW laser is generated. The light and the counterclockwise CCW laser light propagate and circulate independently along the annular optical path 11 while being reflected by the semi-transmissive concave mirror 31, the second plane mirror 32, and the third plane mirror 33. Reference numeral 13 denotes a counterbore hole, which is formed in a part of the annular optical path 11 from the viewpoint of securing a gas capacity as a laser resonator. A part of the CW laser light is transmitted through the semi-transmissive concave mirror 31 and retroreflected at the corner cube 34, reflected by the external semi-transmissive mirror 35 and incident on the photodetector 36. The CCW laser light passes through the semi-transmissive concave mirror 31 and the external semi-transmissive mirror 35 and is directly incident on the photodetector 36. By the way, the CW laser beam and the CCW laser beam interfere with each other immediately before entering the photodetector 36 to generate interference fringes. The photodetector 36 detects this interference fringe.
[0003]
When the angular velocity ω is input with the center of the annular optical path 11 as an axis, the starting point of the light moves during one round of the laser light, so the time for the laser light to make one round of the annular optical path 11 is apparent. It is different. That is, the time apparently increases for laser light circulating in the same direction as the input angular velocity ω, and the time is apparently reduced for laser light circulating in the opposite direction to the input angular velocity ω. The time difference required for one round between the CW laser light and the CCW laser light appears as a frequency difference between the two laser lights. The previous interference fringes are generated due to the frequency difference between the two laser beams. The input angular velocity ω can be measured by analyzing the interference fringes.
[0004]
In the semi-transparent concave mirror 31 described above, a concave reflecting surface 311 that is a laser light reflecting surface and a flat surface 312 that is a portion in optical contact with the glass block 1 are integrally formed. In order to align the laser beam circulating to the appropriate light reflection / transmission point of the semi-transmissive concave mirror 31, the flat surface 312 of the semi-transmissive concave mirror 31 is a flat surface that is a fixed surface for fixing the semi-transmissive concave mirror 31 of the glass block 1. The translucent concave mirror 31 is positioned and fixed on the flat surface 12 while being translated along the surface 12.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example described above, the semi-transparent concave mirror 31 has the concave reflecting surface 311 and the flat surface 312 which are integrally structured, causing the following problems.
(1) The concave surface portion of the concave mirror is generally formed into a spherical surface. Therefore, there is only one point at the apex of the concave reflecting surface 311 where the laser beam should be aligned on the concave reflecting surface 311 of the semi-transmissive concave mirror 31. If this one point is scratched, rough, or otherwise damaged, laser light scattering will increase and the performance of the RLG will be impaired.
[0006]
(2) Scattering on the concave reflecting surface 311 of the transflective concave mirror 31 has a distribution depending on the position, but it cannot move freely for the convenience of laser beam alignment, so use the position where scattering is best. I can't. This also impairs the performance of the RLG.
(3) To reduce the size of the RLG, it is necessary to reduce the size of the semi-transmissive concave mirror 31 as well. When the semi-transmissive concave mirror 31 is downsized, the diameter of the concave reflecting surface 311 is reduced, and the amount of recess of the flat surface 312 becomes shallow correspondingly. Due to the shallow depth of the flat surface 312, there is a greater risk of scratching the surface during polishing of the semi-transmissive concave mirror 31, which makes processing difficult. This will be described in more detail. In the polishing process of the semi-transmissive concave mirror 31, first, the entire surface is concave-polished to form the concave reflecting surface 311, and then the planar polishing is performed. Since the radius of curvature of the concave reflecting surface 311 is about several thousand mm, even if the diameter of the concave reflecting surface 311 is 15 mm, the depth of the recess of the concave reflecting surface 311 is only about several μm. If the semitransparent concave mirror 31 is to be miniaturized, the diameter of the concave reflecting surface 311 is inevitably reduced, and the depth of the recess is also reduced. By the way, since the abrasive grains used at the time of planar polishing are usually free abrasive grains having a particle diameter of several μm, when the depth of the concave of the concave reflective surface 311 becomes shallow, the concave reflective surface that has already been polished with high accuracy. The surface of 311 will be roughened. Further, it is difficult to obtain flatness within a limited machining allowance. If the polishing process is continued without satisfying the flatness, the diameter of the concave reflecting surface 311 rapidly decreases, and the concave surface is further roughened. Become. Further, a defective product that does not satisfy the diameter standard of the concave reflecting surface 311 is formed, and the previously formed concave polishing becomes useless. Although a method of performing concave polishing after surface polishing is also conceivable, it is more difficult to polish with high accuracy within a limited machining allowance.
[0007]
{Circle over (4)} Although the semi-transparent concave mirror 31 may need to be removed, a delicate laser beam alignment operation is required again when the semi-transparent concave mirror 31 is attached.
The present invention provides a transflective readout concave mirror that solves the above-described problems and a ring laser gyro provided with the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1: One surface is a flat surface 412 and the other surface is a convex surface 413. The concave substrate is provided with a plano-convex ring 41 in which a central hole 411 is formed at the center, and a concave reflecting surface 421 is formed. 42, the curvature radius of the concave reflection surface 421 and the curvature radius of the convex surface 413 are designed to be equal, and the plano-convex ring 41 and the concave substrate 42 are combined with the convex reflection surface 413 and the concave reflection surface 421 in contact with each other. A readout concave mirror was constructed.
[0009]
In a second aspect of the present invention, there is provided a two-part semi-transmission readout concave mirror in which the convex surface 413 of the plano-convex ring 41 is a spherical surface and the concave reflecting surface 421 of the concave substrate 42 is a spherical surface. A readout concave mirror was constructed.
Further, in the second aspect of the present invention, in the two-part semi-transmission readout concave mirror described in any one of the first and second aspects, the two-part semi-transmission is obtained by mirror-finishing both the flat surface 412 and the convex surface 413 of the plano-convex ring 41. A readout concave mirror was constructed.
[0010]
In this case, the annular resonator 10 is closed in the glass block 1, and the clockwise laser beam and the counterclockwise laser beam are independently propagated and circulated along the annular optical path 11, thereby the both-way laser. In the ring laser gyro for extracting and detecting a part of light through the semi-transmissive readout concave mirror 4, the semi-transmissive readout concave mirror 4 has one surface as a flat surface 412 and the other surface as a convex surface 413, and a central hole 411 at the center. And a concave substrate 42 on which a concave reflecting surface 421 is formed. The curvature radius of the concave reflecting surface 421 and the curvature radius of the convex surface 413 are designed to be equal to each other. A ring laser gyro which is a two-part semi-transmissive readout concave mirror in which the concave substrate 42 is combined with the convex surface 413 in contact with the concave reflecting surface 421 is configured.
[0011]
In the ring laser gyro described in claim 5, the ring laser gyro is configured such that the convex surface 413 of the plano-convex ring 41 is a spherical surface and the concave reflecting surface 421 of the concave substrate 42 is a spherical surface.
In addition, in the ring laser gyro according to any one of claims 4 and 5, a ring laser gyro in which both the flat surface 412 and the convex surface 413 of the plano-convex ring 41 are mirror-finished is configured.
[0012]
Further, in the ring laser gyro according to claim 7 of the present invention, a ring laser gyro in which a flat surface 12 which is a fixed surface for fixing the two-part semi-transmissive readout concave mirror 4 of the glass block 1 is mirror-finished is configured.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the example of FIG. FIG. 1 is a sectional view of the embodiment. In the embodiment, the same reference numerals are given to the members common to the conventional example.
In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a two-divided transflective concave mirror, which is composed of a two-divided plano-convex ring 41 and a concave substrate 42.
[0014]
The plano-convex ring 41 is formed with a center hole 411 through which a laser beam passes at the center. One surface 412 is formed as a flat surface, and the other surface 413 is formed as a convex surface. Both the flat surface 412 and the convex surface 413 are mirror-finished. The concave substrate 42 has a concave reflecting surface 421 formed thereon. The radius of curvature of the concave reflecting surface 421 is designed to be equal to the radius of curvature of the convex surface 413 of the plano-convex ring 41. In particular, the concave reflecting surface 421 and the convex surface 413 are formed into spherical surfaces.
[0015]
Here, the assembly order of RLG will be described.
In order to configure the resonator 10, it is necessary to align the laser beam with the concave reflecting surface 421 of the concave substrate 42 of the two-divided transflective reading concave mirror 4. As a procedure for implementing this, first, the concave surface of the concave substrate 42 is used. The reflective surface 421 and the convex surface 413 of the plano-convex ring 41 are temporarily optically contacted to integrate the concave substrate 42 and the plano-convex ring 41 to constitute the two-divided transflective readout concave mirror 4. Since the convex surface 413 of the plano-convex ring 41 is also mirror-finished as described above, the concave reflecting surface 421 and the convex surface 413 can be in optical contact.
[0016]
Next, the plane 412 of the plano-convex ring 41 in the two-part semi-transmission readout concave mirror 4 that has been temporarily optically contacted is fixed to the flat surface 12 that is a fixing surface for fixing the two-part semi-transmission readout concave mirror 4 of the glass block 1. Slide to align for alignment. The flat surface 12 is also mirror-finished. When the alignment is achieved, the plano-convex ring 41 is fixed to the glass block 1 by optically contacting the flat surface 412 with respect to the flat surface 12, and eventually, the two-part transflective readout concave mirror 4 which is temporarily optically contacted is provided with the glass block. 1 is fixed to one flat surface 12. Here, the concave substrate 42 is released from the temporary optical contact with the plano-convex ring 41. The concave substrate 42 released from the temporary optical contact with the plano-convex ring 41 is free from scratches, roughness and other damage while sliding the concave reflecting surface 421 along the surface of the convex surface 413 of the plano-convex ring 41 1. Search for a point and select this point as the best position for scattering. The concave reflecting surface 421 and the convex surface 413 in the state of holding the best point with respect to this scattering are optically contacted to form an aligned two-part transflective readout concave mirror 4.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if scratches, roughness, and other damages are scattered on the concave reflecting surface 421, if a good point with respect to scattering can be searched at one place, the laser beam can be searched here. Can be used without discarding the concave substrate 42. In the end, the production yield can be improved by dividing the transflective concave mirror into two parts.
[0018]
Then, the temporary optical contact between the concave substrate 42 and the plano-convex ring 41 is removed, and the point searched by sliding the concave reflecting surface 421 along the surface of the convex surface 413 is selected as the best position with respect to scattering. With respect to this point, the angle deviation of the reflecting surface of the laser beam does not occur between the point at the time of provisional optical contact and the alignment of the laser beam does not change. This is because, as described above, the radius of curvature of the concave reflecting surface 421 and the radius of curvature of the convex surface 413 are designed to be equal, and the curved surface is formed into a spherical surface. In some cases, it may be necessary to remove and reassemble the two-divided transflective readout concave mirror 4 from the glass block 1 of the RLG. In this case as well, the plano-convex ring 41 is left coupled to the flat surface 12 of the glass block 1 to form a concave surface. Simply removing the substrate 42 is sufficient. When the concave substrate 42 is optically contacted again, there is no need to perform troublesome and delicate alignment adjustment work of the laser beam.
[0019]
In the conventional example, when the semi-transparent concave mirror 31 is to be downsized, the diameter of the concave reflecting surface 311 is reduced, and the amount of the recess in the flat surface 312 is correspondingly reduced. Although there is a greater risk of scratches on the surface during processing, according to the present invention, since the cylindrical raw material having a constant diameter is polished to form the concave reflecting surface 421 of the concave substrate 42, the conventional example is concerned. There is no need, and polishing can be repeated until the flatness and other standards are satisfied without changing the diameter of the concave reflecting surface 421.
[0020]
Further, according to the present invention, the concave mirror is a two-part semi-transmissive readout concave mirror 4 comprising a concave substrate 42 and a plano-convex ring 41 to which the concave substrate 42 is joined. Laser light circulating along the annular optical path is formed on the glass block 1. The laser light that has passed through the counterbore hole 13 and the center hole 411 formed in the plano-convex ring 41 is received by the concave reflecting surface 421 formed on the concave substrate 42. Here, the center hole 411 of the plano-convex ring 41 can be configured to be small within a range that does not block the laser beam, and the diameter of the concave substrate 42 can be designed and manufactured correspondingly. That is, no matter how small the diameter of the concave substrate 42 is designed and manufactured corresponding to the center hole 411 of the plano-convex ring 41, the concave substrate 42 is bonded and fixed to the glass block 1 via the plano-convex ring 41. By designing and producing the diameter of the plano-convex ring 41 larger than the diameter of the opening of the counterbore hole 13, the concave substrate 42 can be bonded and fixed to the place where the counterbore hole 13 of the glass block 1 is formed. By the way, conventionally, the semi-transmissive readout concave mirror is configured only by the concave substrate 42 on which the concave reflecting surface 421 is formed, and adopts a configuration in which the translucent readout concave mirror is directly bonded and fixed to the glass block 1 without the plano-convex ring 41 to which the concave substrate 42 is bonded. Therefore, the opening of the spot facing hole 13 where the concave substrate 42 is bonded and fixed to the glass block 1 is formed to have a small diameter so as not to interfere with the bonding and fixing of the concave substrate 42. It was necessary to guarantee the bonding and fixing. The counterbore hole 13 having a small opening may have a stepped hole having a small inner diameter but a large inner volume. This is because the internal volume of the spot facing hole 13 formed in a part of the annular optical path 11 of the laser resonator cannot be made extremely small in order to secure the gas capacity of the annular optical path 11 beyond a certain required amount. is there. In order to process the counterbore hole 13 into a stepped hole, a special grindstone tool having a thick tip portion, a thin shaft portion and low rigidity is required, and the processing itself is not easy. However, in the present invention, as described above, by designing and manufacturing the plano-convex ring 41 so that the diameter of the plano-convex ring 41 is larger than the diameter of the counterbore hole 13, the small-diameter concave substrate 42 can be formed regardless of the shape structure of the spotlight hole 13. The glass block 1 can be bonded and fixed where the counterbore hole 13 is formed. The counterbore hole 13 can be a simple cylindrical counterbore hole 13 formed by a grindstone tool made of a simple shape material.
[0021]
In addition, since the concave substrate polishing jig and the film-attached jig are finite in size, the concave substrate having a smaller diameter should be placed on the polishing jig and the film-attached jig more naturally than the concave substrate having a larger diameter. The number of concave substrates that can be increased. Since the processing time per lot is the same regardless of the number of concave substrates placed on the polishing jig and the film-coated jig, the polishing cost per film and the film-coated cost can be reduced. This leads to a lower cost of manufacturing the concave substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass block 10 Resonator 11 Annular optical path 12 Flat surface 2 Cathode 21 First anode 22 Second anode 31 Semi-transmission concave mirror 32 Second plane mirror 33 Third plane mirror 34 Corner cube 35 External semi-transmission mirror 36 Photodetector 4 Divided transflective concave mirror 41 Plano-convex ring 411 Center hole 412 Plane 413 Convex surface 42 Concave substrate 421 Concave reflective surface

Claims (7)

一方の面を平面とすると共に他方の面を凸面とし、中心部に中心孔が貫通形成される平凸リングを具備し、
凹面反射面が形成される凹面基板を具備し、
凹面反射面の曲率半径と凸面の曲率半径を等しく設計し、
平凸リングと凹面基板とを凸面に凹面反射面を接触して組み合わせたことを特徴とする2分割半透過読み出し凹面鏡。
One surface is a flat surface and the other surface is a convex surface, comprising a plano-convex ring in which a central hole is formed through the center,
Comprising a concave substrate on which a concave reflective surface is formed;
The radius of curvature of the concave reflecting surface and the radius of curvature of the convex surface are designed to be equal,
A two-divided transflective concave mirror characterized by combining a plano-convex ring and a concave substrate with a concave reflecting surface in contact with a convex surface.
請求項1に記載される2分割半透過読み出し凹面鏡において、
平凸リングの凸面を球面とすると共に、凹面基板の凹面反射面を球面としたことを特徴とする2分割半透過読み出し凹面鏡。
The two-divided transflective readout concave mirror according to claim 1,
A two-divided transflective concave mirror characterized in that the convex surface of the plano-convex ring is a spherical surface and the concave reflecting surface of the concave substrate is a spherical surface.
請求項1および請求項2の内の何れかに記載される2分割半透過読み出し凹面鏡において、
平凸リングの平面および凸面の双方を鏡面仕上げしたことを特徴とする2分割半透過読み出し凹面鏡。
In the two-divided transflective readout concave mirror according to any one of claims 1 and 2,
A two-part transflective readout concave mirror characterized in that both the plane and convex surface of the plano-convex ring are mirror-finished.
ガラスブロック内に閉じた環状の共振器を構成して時計廻りレーザ光および反時計廻りレーザ光を環状光路に沿って独立して循環させ、両廻りレーザ光の一部を半透過読み出し凹面鏡を介して取り出し検出するリングレーザジャイロにおいて、
半透過読み出し凹面鏡は、一方の面を平面とすると共に他方の面を凸面とし、中心部に中心孔が貫通形成される平凸リングと、凹面反射面が形成される凹面基板とを有し、凹面反射面の曲率半径と凸面の曲率半径を等しく設計し、平凸リングと凹面基板とを凸面に凹面反射面を接触して組み合わせた2分割半透過読み出し凹面鏡であることを特徴とするリングレーザジャイロ。
An annular resonator closed inside the glass block is constructed to circulate clockwise and counterclockwise laser beams independently along the annular optical path, and a part of both laser beams pass through a semi-transmissive readout concave mirror. In the ring laser gyro
The transflective concave mirror has a plano-convex ring in which one surface is a flat surface and the other surface is a convex surface, and a central hole is formed through the central portion, and a concave substrate on which a concave reflecting surface is formed, A ring laser characterized in that it is a two-part semi-transmission readout concave mirror in which the radius of curvature of the concave reflecting surface and the radius of curvature of the convex surface are designed to be equal, and the plano-convex ring and concave substrate are combined in contact with the concave reflecting surface. gyro.
請求項4に記載されるリングレーザジャイロにおいて、
平凸リングの凸面を球面とすると共に、凹面基板の凹面反射面を球面としたことを特徴とするリングレーザジャイロ。
The ring laser gyro according to claim 4, wherein
A ring laser gyro characterized in that the convex surface of the plano-convex ring is a spherical surface and the concave reflecting surface of the concave substrate is a spherical surface.
請求項4および請求項5の内の何れかに記載されるリングレーザジャイロにおいて、
平凸リングの平面および凸面の双方を鏡面仕上げしたことを特徴とするリングレーザジャイロ。
In the ring laser gyro according to any one of claims 4 and 5,
A ring laser gyro characterized in that both the plane and the convex surface of a plano-convex ring are mirror-finished.
請求項6に記載されるリングレーザジャイロにおいて、
ガラスブロックの2分割半透過読み出し凹面鏡を固定する固定面である平坦面を鏡面仕上げしたことを特徴とするリングレーザジャイロ。
In the ring laser gyro described in claim 6,
A ring laser gyro characterized in that a flat surface, which is a fixed surface for fixing a half-transmission readout concave mirror of a glass block, is mirror-finished.
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