[发明专利]激光角速率传感器的读出设备

权利要求书

1、一种读出设备，响应顺时针和反时针相互反向旋转的光束，所述光束之间有一个与环形激光束陀螺的旋转速率有关的频率差，所述读出设备包括：

从所述环形激光陀螺的环内分离出部分光束的装置；

位移分离出的反向旋转光束，以便叠加分离出的部分光束，从而形成一个第一光源束的装置，该光斑束含有条纹运动，条纹运动的特点是在所述第一光斑内有一系列高强度和低强度光的交替区域；

一个具有一系列且平行的透明和不透明交替带的单掩模；

所述掩模设置成与所述第一光斑束垂直，并引导所述第一光斑束的条纹运动穿过该单掩膜；

所述单掩膜的透明和不透明交替区系列排成一行，以形成一个具有条纹运动的第二光斑束，所述条纹运动的特点是在第二光斑束内的一系列高强度和低强度光的交替区域相对所述第一光斑束内的条纹运动进行横向运动；

接收所述第二光斑束并检测所述第二光斑束内的条纹运动的装置，所述第二光斑束的特点是一系列高强度和低强度光的交替区域相对所述第一光斑束的条纹运动进行横向运动。

2、根据权利要求1的读出设备，其中用于从环形激光陀螺的环内分离一部分光束的装置还包括：

一个与所述环形激光陀螺本体耦合的透射基片，

在所述基片的第一表面上形成的部分透射装置，所述第一表面设置成能接收部分透射装置上的第一光斑处的顺时针和反时针相互反向旋转的光束，并能将每束光通过所述部分透射装置的那部分光经过所述基片传送到用于位移被分离出的相互反向旋转光束的装置处。

3、根据权利要求1的读出设备，其中所述用于位移被分离出的相互反向旋转光束，从而叠加并形成第一光斑的装置还包括：

一个棱镜装置，它有一个接收来自分离装置的被分离出的相互反向旋转光束的接收表面，所述分离装置用于分离环形激光陀螺环内的一部分光束，所述棱镜装置还有一个发射表面，

所述棱镜装置有一个内反射表面，该表面设置成能够在内部反射所述被分离出的相互反向旋转光束中的第一光束，并且将所述被分离的第一光束与留下的第二被分离反向旋转光束合成。

所述内反射表面有用于产生内反射、光束位移和叠加的装置，以便形成所述第一光斑束并引导所述第一光斑束穿过所述发射表面，

所述掩膜放置在所述发射表面和所述接收装置之间。

4、根据权利要求1的读出设备，其中用于从环形激光陀螺环内分离出一部分光束的装置还包括：

一个与环形激光陀螺本体耦合的透射基片，

一个在所述基片的第一表面上形成的部分透射反射装置，所述第一表面设置成能够接收所述部分透射反射装置上的第一光斑处的顺时针和反时针光束，并将每束光通过所述部分透射反射装置的部分，经所述基片传送给用于位移被分离的反向旋转光束的装置，

位移反向旋转光束的装置包括在所述基片的第二表面上形成的反射装置，所述第二表面设置成能够向第一表面上的所述光斑内反射被分离的反向旋转光束的第一光束，并能将所述被分离的第一光束与透过的第二被分离的反向旋转光束合成，从而产生光束位移和叠加，以形成所述第一光斑束，并引导所述第一光斑束穿过所述基片上的第三透射表面部分。

5、根据权利要求4的读出设备，其中所述掩膜放置在第三可透射表面部分和所述接收装置之间。

6、根据权利要求5的读出设备，其中所述接收装置包括：

第一和第二光敏装置，其中每个都有一个响应照射在其上的第二光斑束的至少一部分的光敏区。

7、一种激光角速率传感器的读出设备，所述传感器包括相互反向传输的激光束，该反向传输激光束能显示依赖于旋转速率和方向的频率变化，所述读出设备包括：

光学地合成每束光的一部分，以产生干涉条纹图案的装置，

第一和第二光敏装置，每个光敏装置都有一个光敏区，用于接收照射在其上的至少一部分干涉条纹图案，

一个具有透明和不透明区域的周期掩膜图案的单掩膜，其中有一个图轴平行于所述周期掩膜图案的周期性方向，周期掩膜图案放置在第一和第二光敏装置与干涉条纹图案之间，以便使干涉条纹穿过所述掩膜并投射在第一和第二光敏装置上，

所述周期掩膜图案相对于干涉条纹图案设置成所述图轴相对所述条纹有一个选定的角度，以便使照射在第一和第二光敏装置上的干涉条纹图案的那些部分的积分功率有响应干涉条纹图案的条纹运动的足够区别，从而能分辨条纹运动的方向。