JP2001241952A - Angular velocity sensor - Google Patents

Angular velocity sensor

Info

Publication number
JP2001241952A
JP2001241952A JP2000050604A JP2000050604A JP2001241952A JP 2001241952 A JP2001241952 A JP 2001241952A JP 2000050604 A JP2000050604 A JP 2000050604A JP 2000050604 A JP2000050604 A JP 2000050604A JP 2001241952 A JP2001241952 A JP 2001241952A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis direction
tuning fork
angular velocity
plane
vibrating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000050604A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4552253B2 (en
Inventor
Jiro Terada
二郎 寺田
Katsunori Matsubara
克憲 松原
Takeshi Yamamoto
毅 山本
Toshihiko Ichise
俊彦 市瀬
Junichi Yukawa
潤一 湯河
Masami Tamura
雅己 田村
Masakazu Hatanaka
正数 畑中
茂裕 ▲吉▼内
Shigehiro Yoshiuchi
Sumio Sugawara
澄夫 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000050604A priority Critical patent/JP4552253B2/en
Publication of JP2001241952A publication Critical patent/JP2001241952A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4552253B2 publication Critical patent/JP4552253B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an angular velocity sensor which is thin and which is of high sensitivity without forming an electrode of a high-accuracy comb-teeth structure for drive and for detection. SOLUTION: The angular velocity sensor is provided with a first tuning fork piece 2a and a second tuning fork piece 2b. The sensor is provided with a first bend vibrating piece 6 which is situated between them. The sensor is provided with a third tuning fork piece 3a and a fourth tuning fork piece 3b which face them. The sensor is provided with a second bend vibrating piece 7. The sensor is provided with additional mass parts 4a, 4b, 5a, 5b, 8, 9 which are installed at tip parts of the respective tuning fork pieces and the bend vibrating pieces 2a, 2b, 3a, 3b, 6, 7. The sensor is provided with a driving electrode 12a and a driving electrode 13a which are installed at the second and fourth tuning fork pieces 2b, 3b. The sensor is provided with a monitor electrode 14a and a monitor electrode 15a which are installed at the first and third tuning fork pieces 2a, 3a. The sensor is provided with a detecting electrode 16a and a detecting electrode 17a which are installed at the first and second bend vibrating pieces 6, 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は例えば自動車の姿勢
制御、ナビゲーション、カメラの手振れ防止、遠隔操作
用のリモコンなどに用いられる角速度センサに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angular velocity sensor used for, for example, an attitude control of a car, navigation, prevention of camera shake, remote control for remote control, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の薄型の角速度センサとしては、特
開平10−170276号公報に記載されたものが知ら
れている。この角速度センサは、中央部にある付加質量
部が細い梁により平面内で支持された構造である。ま
た、この付加質量部を平面内で駆動するための駆動部
と、平面と直交する軸周りに角速度が印加された時、付
加質量部に働くコリオリ力により、付加質量部が変位す
る変位量を検出するための検出部とがともに櫛歯構造の
電極より構成されている。
2. Description of the Related Art As a conventional thin angular velocity sensor, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-170276 is known. This angular velocity sensor has a structure in which an additional mass portion at the center is supported in a plane by a thin beam. In addition, a driving unit for driving the additional mass unit in a plane and a displacement amount at which the additional mass unit is displaced by Coriolis force acting on the additional mass unit when an angular velocity is applied around an axis orthogonal to the plane. Both the detecting section for detection is composed of electrodes having a comb tooth structure.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような角速度セン
サは、比較的薄型な構造を実現できるものの、駆動する
ために櫛歯構造の電極同士を対向させ、これらの電極同
士に働く吸引力により駆動しなければならない。したが
って、これらの電極同士を極めて微小な間隙で且つ高精
度に形成しなければならない。
Although such an angular velocity sensor can realize a relatively thin structure, it has a comb-teeth structure in which electrodes are opposed to each other for driving, and is driven by a suction force acting on these electrodes. Must. Therefore, these electrodes must be formed with extremely small gaps and high precision.

【0004】また、微弱な信号を高精度に検出できるよ
うにするためには、対向する櫛歯構造の電極同士を極め
て微小な間隙で且つ高精度に形成しなければならないば
かりか対向する櫛歯を多数設けなければならないといっ
た課題を有していた。
In order to detect a weak signal with high accuracy, not only the electrodes having opposing comb teeth must be formed with extremely small gaps and high precision, but also the opposing comb teeth must be formed. Had to be provided in large numbers.

【0005】本発明はこの課題を解決するものであり、
駆動及び検出のための高精度な櫛歯構造の電極を形成す
ることなく薄型且つ高感度な角速度センサを提供するこ
とを目的とする。
[0005] The present invention is to solve this problem,
It is an object of the present invention to provide a thin and highly sensitive angular velocity sensor without forming a highly accurate comb-shaped electrode for driving and detection.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】XY面内に設けられた基
部と、XY面内において前記基部からY軸方向と反対の
方向に延出した少なくとも一対の音叉片からなる第1の
音叉部と、前記第1の音叉部に相対向するように前記基
部からY軸方向に延出した少なくとも一対の音叉片から
なる第2の音叉部と、前記第1の音叉部を構成する対を
なした音叉片の間にあり且つ前記基部からY軸方向と反
対の方向に延出した少なくとも1本以上の屈曲振動片か
らなる第1の屈曲振動部と、前記第2の音叉部を構成す
る対をなした音叉片の間にあり且つ前記第1の屈曲振動
部に相対向するように前記基部からY軸方向に延出した
少なくとも1本以上の屈曲振動片からなる第2の屈曲振
動部と、前記第1、第2の音叉部を構成する音叉片をX
軸方向またはX軸方向と反対の方向へ屈曲振動させるた
めに前記音叉片に設けられた駆動手段と、Z軸周りの角
速度が印加された時、Y軸方向またはY軸方向と反対の
方向に働くコリオリ力の大きさに応じて変化する前記音
叉片の屈曲変形と釣り合いを保つようにX軸方向または
X軸方向と反対の方向に屈曲変形する前記屈曲振動片の
変形量を検出するために前記屈曲振動片に設けられた検
出手段とを備えたことを特徴とするものである。この構
成により、駆動及び検出のための高精度な櫛歯構造の電
極を形成することなく薄型且つ高感度な角速度センサが
得られる。
A base provided in an XY plane and a first tuning fork comprising at least a pair of tuning forks extending from the base in a direction opposite to the Y-axis direction in the XY plane. A second tuning fork portion comprising at least a pair of tuning fork pieces extending in the Y-axis direction from the base so as to face the first tuning fork portion; and a pair forming the first tuning fork portion. A pair of at least one or more bending vibrating reeds between the tuning fork pieces and extending from the base in a direction opposite to the Y-axis direction, and a pair forming the second tuning fork part. A second bending vibrating part comprising at least one bending vibrating piece extending in the Y-axis direction from the base so as to be between the formed tuning fork pieces and to face the first bending vibrating part; The tuning fork pieces constituting the first and second tuning fork portions are represented by X
A driving means provided on the tuning fork piece to bend and vibrate in a direction opposite to the axial direction or the X-axis direction; In order to detect the deformation amount of the bending vibrating piece that bends and deforms in the X-axis direction or the direction opposite to the X-axis direction so as to keep balance with the bending deformation of the tuning fork piece that changes according to the magnitude of the working Coriolis force. Detecting means provided on the bending vibration piece. According to this configuration, a thin and highly sensitive angular velocity sensor can be obtained without forming a highly accurate comb-shaped electrode for driving and detection.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、XY面内に設けられた基部と、XY面内において前
記基部からY軸方向と反対の方向に延出した少なくとも
一対の音叉片からなる第1の音叉部と、前記第1の音叉
部に相対向するように前記基部からY軸方向に延出した
少なくとも一対の音叉片からなる第2の音叉部と、前記
第1の音叉部を構成する対をなした音叉片の間にあり且
つ前記基部からY軸方向と反対の方向に延出した少なく
とも1本以上の屈曲振動片からなる第1の屈曲振動部
と、前記第2の音叉部を構成する対をなした音叉片の間
にあり且つ前記第1の屈曲振動部に相対向するように前
記基部からY軸方向に延出した少なくとも1本以上の屈
曲振動片からなる第2の屈曲振動部と、前記第1、第2
の音叉部を構成する音叉片をX軸方向またはX軸方向と
反対の方向へ屈曲振動させるために前記音叉片に設けら
れた駆動手段と、Z軸周りの角速度が印加された時、Y
軸方向またはY軸方向と反対の方向に働くコリオリ力の
大きさに応じて変化する前記音叉片の屈曲変形と釣り合
いを保つようにX軸方向またはX軸方向と反対の方向に
屈曲変形する前記屈曲振動片の変形量を検出するために
前記屈曲振動片に設けられた検出手段とを備えているた
め、駆動及び検出のための高精度な櫛歯構造の電極を形
成することなく薄型化且つ高感度化が図れるという作用
を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is characterized in that a base provided in the XY plane and at least a pair of bases extending from the base in the XY plane in a direction opposite to the Y-axis direction. A first tuning fork portion comprising a tuning fork piece, a second tuning fork portion comprising at least a pair of tuning fork pieces extending in the Y-axis direction from the base so as to face the first tuning fork portion; A first bending vibrating portion comprising at least one or more bending vibrating reeds between a pair of tuning fork pieces constituting the tuning fork portion and extending from the base in a direction opposite to the Y-axis direction; At least one bending vibrating piece extending between the pair of tuning fork pieces constituting the second tuning fork portion and extending in the Y-axis direction from the base so as to face the first bending vibrating portion; A second bending vibrating portion comprising the first and second
When an angular velocity about the Z axis is applied, a driving means provided on the tuning fork piece for bending and vibrating the tuning fork piece constituting the tuning fork portion in the X-axis direction or a direction opposite to the X-axis direction is applied.
The bending deformation in the X-axis direction or the direction opposite to the X-axis direction so as to keep balance with the bending deformation of the tuning fork piece that changes according to the magnitude of the Coriolis force acting in the direction opposite to the axial direction or the Y-axis direction. Since it is provided with a detecting means provided on the bending vibrating piece for detecting the amount of deformation of the bending vibrating piece, it is possible to reduce the thickness without forming a highly accurate comb-shaped electrode for driving and detecting. This has the effect of increasing sensitivity.

【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、第1、第2の音叉部を構成する対をな
した音叉片の各先端からX軸方向またはX軸方向と反対
の方向の内のいずれか一方の方向であり、前記第1、第
2の音叉部の各対称軸を中心にして両側にある前記音叉
片同士にあっては互いに逆向きで且つ同じ側にあっては
同一向きに延出するように第1の付加質量部が形成さ
れ、第1、第2の屈曲振動部を構成する各々1本の屈曲
振動片は前記音叉部の対称軸上にあり、前記各屈曲振動
片の先端からX軸方向及びX軸方向と反対の方向に張り
出すように第2の付加質量部が形成された構成であるた
め、小さな角速度入力に対しても音叉部の変形量が大き
くなり、これに呼応するように屈曲振動部の変形量も大
きくなり、検出信号のさらなる高感度化が図れると同時
に付加質量部の調整により音叉部と屈曲振動部の各共振
周波数の調整が容易になるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a pair of tuning fork pieces constituting the first and second tuning fork portions are set in the X-axis direction or the X-axis direction from the respective tips. In either one of the opposite directions, the tuning fork pieces on both sides with respect to the respective symmetry axes of the first and second tuning forks are opposite to each other and on the same side. In this case, a first additional mass portion is formed so as to extend in the same direction, and one bending vibrating piece constituting each of the first and second bending vibrating portions is on a symmetry axis of the tuning fork portion. Since the second additional mass portion is formed so as to protrude from the tip of each bending vibration piece in the X-axis direction and the direction opposite to the X-axis direction, the tuning fork portion can be operated even with a small angular velocity input. The amount of deformation increases, and in response to this, the amount of deformation of the bending vibration part also increases, and the detection signal Has the effect that it becomes easy to adjust the respective resonance frequencies of the bending vibration unit tuning fork portion by adjusting the same time adding parts by mass attained is higher sensitivity.

【0009】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の発明において、第1、第2の音叉部の共振周
波数と第1、第2の屈曲振動部の共振周波数を近接させ
た構成としているため、検出信号のより高感度化が図れ
るという作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the resonance frequencies of the first and second tuning forks are made close to the resonance frequencies of the first and second bending vibration parts. With such a configuration, the detection signal can be made more sensitive.

【0010】請求項4に記載の発明は、請求項1または
2に記載の発明において、第1、第2の屈曲振動部に設
けられた検出手段により検出された各検出信号を差動検
出処理するための処理回路が前記検出手段に接続された
構成であるため、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の3軸
方向から加わる加速度成分に基づく外乱信号を除去でき
るという作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, each detection signal detected by the detection means provided in the first and second bending vibration portions is subjected to differential detection processing. Since the processing circuit for performing the processing is connected to the detection means, it has an effect that a disturbance signal based on acceleration components applied from three directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis can be removed.

【0011】請求項5に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、XY面内に設けられた基部、第1、第
2の音叉部と第1、第2の屈曲振動部は、圧電材料によ
り一体に形成された構成としているため、圧電特性の均
一な平板から極めて容易に一体構造を形成可能といった
作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the base, the first and second tuning forks, and the first and second bending vibrating portions provided in the XY plane are provided. Since the structure is formed integrally with the piezoelectric material, the structure has an effect that the integrated structure can be formed extremely easily from a flat plate having uniform piezoelectric characteristics.

【0012】請求項6に記載の発明は、請求項2に記載
の発明において、XY面内に設けられた基部、第1、第
2の音叉部、第1、第2の屈曲振動部と第1、第2の付
加質量部は、圧電材料により一体に形成された構成とし
ているため、圧電特性の均一な平板から極めて容易に一
体構造を形成可能といった作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the base, the first and second tuning forks, the first and second bending vibrating portions, and the first and second bending fork portions provided in the XY plane are provided. Since the first and second additional mass portions are integrally formed of a piezoelectric material, they have an effect that an integrated structure can be formed very easily from a flat plate having uniform piezoelectric characteristics.

【0013】請求項7に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、XY面内に設けられた基部、第1、第
2の音叉部と第1、第2の屈曲振動部は、恒弾性金属材
料、酸化物材料または高弾性高分子材料により形成さ
れ、少なくとも前記第1、第2の音叉部と前記第1、第
2の屈曲振動部のXY面上には圧電材料からなる層が設
けられた構成であるため、機械的振動特性としての高い
Qを有する材料と圧電定数の大きな圧電材料を自由に組
合わせることが可能となるといった作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect, the base provided in the XY plane, the first and second tuning forks, and the first and second bending vibrating portions are provided. A layer made of a constant elastic metal material, an oxide material, or a high elastic polymer material, and a layer made of a piezoelectric material on at least the XY plane of the first and second tuning forks and the first and second bending vibration parts Is provided, so that a material having a high Q as a mechanical vibration characteristic and a piezoelectric material having a large piezoelectric constant can be freely combined.

【0014】請求項8に記載の発明は、請求項2に記載
の発明において、XY面内に設けられた基部、第1、第
2の音叉部、第1、第2の屈曲振動部と第1、第2の付
加質量部は、恒弾性金属材料、酸化物材料または高弾性
高分子材料により形成され、少なくとも前記第1、第2
の音叉部と前記第1、第2の屈曲振動部のXY面上には
圧電材料からなる層が設けられた構成であるため、機械
的振動特性としての高いQを有する材料と圧電定数の大
きな圧電材料を自由に組合わせることが可能となるとい
った作用を有する。
According to an eighth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the base, the first and second tuning forks, the first and second bending vibrating portions, and the first and second tuning fork portions provided in the XY plane are provided. The first and second additional mass portions are formed of a constant elastic metal material, an oxide material or a high elastic polymer material, and at least the first and second mass portions are formed.
Since a layer made of a piezoelectric material is provided on the XY plane of the tuning fork portion and the first and second bending vibration portions, a material having a high Q as a mechanical vibration characteristic and a large piezoelectric constant are provided. This has the effect that the piezoelectric materials can be freely combined.

【0015】請求項9に記載の発明は、XY面内に設け
られた基部と、XY面内において前記基部からY軸方向
と反対の方向に延出した振動片と、前記振動片の先端か
らX軸方向またはX軸方向と反対の方向の内の少なくと
もいずれか一方の方向に延出するように形成された付加
質量部と、前記振動片をX軸方向またはX軸方向と反対
の方向へ屈曲振動させるために前記振動片に設けられた
駆動手段と、Z軸周りの角速度が印加された時、Y軸方
向またはY軸方向と反対の方向に働くコリオリ力の大き
さに応じて変化する前記振動片のX軸方向またはX軸方
向と反対の方向への屈曲振動の振幅の増減量を検出する
ために前記振動片に設けられた前記駆動手段と兼用した
検出手段とを備えているため、駆動及び検出のための高
精度な櫛歯構造の電極を形成することなく薄型化且つ高
感度化が図れるばかりか、振動片を駆動させる駆動電圧
に角速度の印加に起因した検出信号が重畳する状態で検
出可能になるという作用を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, a base provided in the XY plane, a vibrating piece extending from the base in the XY plane in a direction opposite to the Y-axis direction, An additional mass portion formed to extend in at least one of the X-axis direction and a direction opposite to the X-axis direction, and the vibrating piece is moved in the X-axis direction or a direction opposite to the X-axis direction; A driving means provided on the vibrating reed for bending vibration, and changes in accordance with the magnitude of Coriolis force acting in the Y-axis direction or the direction opposite to the Y-axis direction when an angular velocity around the Z-axis is applied. A detecting means provided on the vibrating reed and also serving as the driving means for detecting an increase or decrease in the amplitude of the bending vibration in the X-axis direction or in a direction opposite to the X-axis direction of the vibrating reed; High precision comb structure for driving, detection and Has an effect of not only attained be thinned and high sensitivity, the detection signal resulting from the application of the angular velocity to the driving voltage for driving the vibration piece becomes detectable in a state of superposition without forming a pole.

【0016】請求項10に記載の発明は、請求項9に記
載の発明において、XY面内に設けられた基部、振動片
と付加質量部は、圧電材料により一体に形成された構成
としているため、圧電特性の均一な平板から極めて容易
に一体構造を形成可能といった作用を有する。
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the present invention, the base, the resonator element, and the additional mass provided in the XY plane are formed integrally with a piezoelectric material. In addition, it is possible to very easily form an integrated structure from a flat plate having uniform piezoelectric characteristics.

【0017】請求項11に記載の発明は、請求項9に記
載の発明において、XY面内に設けられた基部、振動片
と付加質量部は、恒弾性金属材料、酸化物材料または高
弾性高分子材料により形成され、少なくとも前記振動片
のXY面上には圧電材料からなる層が設けられた構成で
あるため、機械的振動特性としての高いQを有する材料
と圧電定数の大きな圧電材料を自由に組合わせることが
可能となるといった作用を有する。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the ninth aspect of the present invention, the base, the vibrating piece and the additional mass provided in the XY plane are made of a constant elastic metal material, an oxide material or a high elastic high material. Since a layer made of a piezoelectric material is provided at least on the XY plane of the resonator element, a material having a high Q as a mechanical vibration characteristic and a piezoelectric material having a large piezoelectric constant can be freely used. Has the effect of being able to be combined with.

【0018】請求項12に記載の発明は、Y軸方向に伸
びた振動片と、前記振動片の両端からそれぞれX軸方向
若しくはX軸方向と反対の方向の内のいずれか一方の方
向または両方向に延出した付加質量部と、前記振動片を
Y軸上で対称に支持するために前記振動片の一方のXY
面に設けられた第1、第2の支持点と、前記振動片の他
方のXY面に設けられた第3、第4の支持点と、前記第
1、第3の支持点から同一直線上にあるようにZ軸方向
及びZ軸方向と反対の方向にそれぞれ延出した第1、第
3の支持部と、前記第2、第4の支持点から同一直線上
にあるようにZ軸方向及びZ軸方向と反対の方向にそれ
ぞれ延出した第2、第4の支持部と、前記振動片を前記
第1、第2、第3、第4の支持点を振動の節にしてXY
面内で1次モードで屈曲振動させるために前記振動片に
設けられた駆動手段と、Z軸周りの角速度が印加された
時、Y軸方向またはY軸方向と反対の方向に働くコリオ
リ力の大きさに応じて変化する前記振動片のX軸方向ま
たはX軸方向と反対の方向の屈曲振動の振幅の増減量を
検出するために前記振動片に設けられた前記駆動手段と
兼用した検出手段とを備えているため、駆動及び検出の
ための高精度な櫛歯構造の電極を形成することなく薄型
化且つ高感度化が図れるばかりか、振動片を駆動させる
駆動電圧に角速度の印加に起因した検出信号が重畳する
状態で検出可能になるという作用を有する。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a vibrating reed extending in the Y-axis direction and one or both directions of the X-axis direction or the direction opposite to the X-axis direction from both ends of the vibrating reed. And an XY of one of the vibrating bars for supporting the vibrating bar symmetrically on the Y-axis.
The first and second support points provided on the surface, the third and fourth support points provided on the other XY surface of the vibrating element, and the first and third support points on the same straight line. And the first and third support portions extending in the Z-axis direction and the direction opposite to the Z-axis direction, respectively, and the Z-axis direction so as to be on the same straight line from the second and fourth support points. And the second and fourth support portions extending in directions opposite to the Z-axis direction, respectively, and the vibrating reed is formed by using the first, second, third, and fourth support points as nodes of vibration.
A driving means provided on the vibrating reed for bending vibration in a primary mode in a plane, and a Coriolis force acting in a Y-axis direction or a direction opposite to the Y-axis direction when an angular velocity around the Z-axis is applied. Detecting means serving also as the driving means provided on the vibrating piece for detecting an increase or decrease in the amplitude of the bending vibration in the X-axis direction or the direction opposite to the X-axis direction of the vibrating piece that changes according to the magnitude. In addition to achieving high-sensitivity and low-profile without forming electrodes with high-precision comb-tooth structure for driving and detection, due to the application of angular velocity to the driving voltage for driving the resonator element This has the effect that detection can be performed in a state where the detected signal is superimposed.

【0019】請求項13に記載の発明は、請求項12に
記載の発明において、振動片と付加質量部は、圧電材料
により一体に形成された構成としているため、圧電特性
の均一な平板から極めて容易に一体構造を形成可能とい
った作用を有する。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention according to the twelfth aspect, since the vibrating reed and the additional mass portion are integrally formed of a piezoelectric material, the vibrating reed and the additional mass portion are extremely formed from a flat plate having uniform piezoelectric characteristics. It has an effect that an integral structure can be easily formed.

【0020】請求項14に記載の発明は、請求項12に
記載の発明において、振動片と付加質量部は、恒弾性金
属材料、酸化物材料または高弾性高分子材料により形成
され、少なくとも前記振動片のXY面上には圧電材料か
らなる層が設けられた構成であるため、機械的振動特性
としての高いQを有する材料と圧電定数の大きな圧電材
料を自由に組合わせることが可能となるといった作用を
有する。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, the vibrating reed and the additional mass portion are formed of a constant elastic metal material, an oxide material, or a high elastic polymer material, and Since a layer made of a piezoelectric material is provided on the XY plane of the piece, it is possible to freely combine a material having a high Q as a mechanical vibration characteristic and a piezoelectric material having a large piezoelectric constant. Has an action.

【0021】請求項15に記載の発明は、XY面内に設
けられた基部と、XY面内において前記基部から延出し
た一対の音叉片と、前記一対の音叉片の各先端からX軸
方向またはX軸方向と反対の方向の内のいずれか一方の
方向に延出するように形成された付加質量部と、前記一
対の音叉片をX軸方向またはX軸方向と反対の方向へ屈
曲振動させるために前記一対の音叉片に設けられた駆動
手段と、Z軸周りの角速度が印加された時、Y軸方向ま
たはY軸方向と反対の方向に働くコリオリ力の大きさに
応じて変化する前記一対の音叉片のX軸方向またはX軸
方向と反対の方向への屈曲振動の振幅の増減量を検出す
るために前記一対の音叉片に設けられた前記駆動手段と
兼用した検出手段とを備えているため、駆動及び検出の
ための高精度な櫛歯構造の電極を形成することなく薄型
化且つ高感度化が図れるばかりか、振動片を駆動させる
駆動電圧に角速度の印加に起因した検出信号が重畳する
状態で検出可能になるという作用を有する。
According to a fifteenth aspect of the present invention, a base provided in the XY plane, a pair of tuning fork pieces extending from the base in the XY plane, and an X-axis direction from each tip of the pair of tuning fork pieces. Alternatively, an additional mass portion formed so as to extend in one of the directions opposite to the X-axis direction, and the pair of tuning forks are vibrated in the X-axis direction or in the direction opposite to the X-axis direction. And a driving means provided on the pair of tuning fork pieces, and when the angular velocity about the Z axis is applied, the driving means changes according to the magnitude of the Coriolis force acting in the Y axis direction or the direction opposite to the Y axis direction. A detecting unit that is also used as the driving unit provided on the pair of tuning fork segments to detect an increase or decrease in the amplitude of the bending vibration of the pair of tuning fork segments in the X-axis direction or the direction opposite to the X-axis direction. High accuracy comb for driving and detection Not only it attained is thinned and high sensitivity without forming the electrode structure, has the effect that the detection signal due to the application of the angular velocity to the driving voltage for driving the vibration piece becomes detectable in a state of superposition.

【0022】請求項16に記載の発明は、請求項15に
記載の発明において、XY面内に設けられた基部、一対
の音叉片と付加質量部は、圧電材料により一体に形成さ
れた構成としているため、圧電特性の均一な平板から極
めて容易に一体構造を形成可能といった作用を有する。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the invention according to the fifteenth aspect, the base, a pair of tuning fork pieces and the additional mass portion provided in the XY plane are integrally formed of a piezoelectric material. Therefore, it has an effect that an integrated structure can be formed extremely easily from a flat plate having uniform piezoelectric characteristics.

【0023】請求項17に記載の発明は、請求項15に
記載の発明において、XY面内に設けられた基部、一対
の音叉片と付加質量部は、恒弾性金属材料、酸化物材料
または高弾性高分子材料により形成され、少なくとも前
記一対の音叉片のXY面上には圧電材料からなる層が設
けられた構成であるため、機械的振動特性としての高い
Qを有する材料と圧電定数の大きな圧電材料を自由に組
合わせることが可能となるといった作用を有する。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the fifteenth aspect of the present invention, the base, the pair of tuning fork pieces and the additional mass provided in the XY plane are made of a constant elastic metal material, an oxide material, Since a layer made of an elastic polymer material and a layer made of a piezoelectric material is provided on at least the XY plane of the pair of tuning fork pieces, a material having a high Q as a mechanical vibration characteristic and a large piezoelectric constant This has the effect that the piezoelectric materials can be freely combined.

【0024】請求項18に記載の発明は、XY面内に設
けられた基部と、XY面内において前記基部からY軸方
向に延出した少なくとも一対の音叉片と、前記対をなす
音叉片の対称軸を中心にしてX軸方向側にある前記音叉
片及びX軸方向と反対の方向の側にある前記音叉片とも
に各先端からX軸方向またはX軸方向と反対の方向の内
のいずれか一方の方向であり且つ同じ側にあっては同一
方向に延出するように形成された付加質量部と、前記対
をなす音叉片の間にあり且つ前記基部からY軸方向に延
出した少なくとも1本以上の屈曲振動片と、前記音叉片
をX軸方向またはX軸方向と反対の方向へ屈曲振動させ
るために前記音叉片に設けられた駆動手段と、Z軸周り
の角速度が印加された時、Y軸方向またはY軸方向と反
対の方向に働くコリオリ力の大きさに応じて変化する前
記音叉片の屈曲変形と釣り合いを保つようにX軸方向ま
たはX軸方向と反対の方向に屈曲変形する前記屈曲振動
片の変形量を検出するために前記屈曲振動片に設けられ
た検出手段とを備えているため、駆動及び検出のための
高精度な櫛歯構造の電極を形成することなく薄型化且つ
高感度化が図れるという作用を有する。
[0024] The invention according to claim 18 is characterized in that a base provided in the XY plane, at least one pair of tuning fork pieces extending in the Y-axis direction from the base in the XY plane, and a pair of tuning fork pieces forming the pair. Both the tuning fork piece on the X-axis direction side and the tuning fork piece on the side opposite to the X-axis direction with respect to the axis of symmetry are either in the X-axis direction or the direction opposite to the X-axis direction from each tip. An additional mass portion formed in one direction and on the same side so as to extend in the same direction, and at least between the pair of tuning fork pieces and extending in the Y-axis direction from the base portion. One or more bending vibration pieces, a driving means provided on the tuning fork piece for bending and vibrating the tuning fork piece in the X-axis direction or a direction opposite to the X-axis direction, and an angular velocity about the Z-axis are applied. At the time, the core that works in the Y-axis direction or the direction Detecting the amount of deformation of the bending vibrating piece that bends and deforms in the X-axis direction or in the direction opposite to the X-axis direction so as to keep balance with the bending deformation of the tuning fork piece that changes according to the magnitude of the orienting force. The provision of the detecting means provided on the bending vibrating reed has an effect that thinning and high sensitivity can be achieved without forming a highly accurate comb-shaped electrode for driving and detecting.

【0025】請求項19に記載の発明は、請求項18に
記載の発明において、XY面内に設けられた基部、音叉
片、付加質量部と屈曲振動片は、圧電材料により一体に
形成された構成としているため、圧電特性の均一な平板
から極めて容易に一体構造を形成可能といった作用を有
する。
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the eighteenth aspect, the base, the tuning fork piece, the additional mass part, and the bending vibration piece provided in the XY plane are integrally formed of a piezoelectric material. With such a configuration, an effect is obtained that an integrated structure can be formed extremely easily from a flat plate having uniform piezoelectric characteristics.

【0026】請求項20に記載の発明は、請求項18に
記載の発明において、XY面内に設けられた基部、音叉
片、付加質量部と屈曲振動片は、恒弾性金属材料、酸化
物材料または高弾性高分子材料により形成され、少なく
とも前記音叉片と屈曲振動片のXY面上には圧電材料か
らなる層を設けられた構成であるため、機械的振動特性
としての高いQを有する材料と圧電定数の大きな圧電材
料を自由に組合わせることが可能となるといった作用を
有する。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the eighteenth aspect, the base, the tuning fork piece, the additional mass part and the bending vibrating piece provided in the XY plane are made of a constant elastic metal material, an oxide material. Alternatively, since a layer made of a piezoelectric material is provided at least on the XY plane of the tuning fork piece and the bending vibrating piece, the material having a high Q as a mechanical vibration characteristic is used. This has an effect that a piezoelectric material having a large piezoelectric constant can be freely combined.

【0027】請求項21に記載の発明は、XY面内に設
けられた2個所の基部と、XY面内において前記各基部
同士をY軸方向で接続するように形成された第1の支持
部と、前記第1の支持部の中央部からX軸方向及びX軸
方向と反対の方向に延出した第2、第3の支持部と、前
記第2の支持部の先端からY軸方向及びY軸方向と反対
の方向に延出した第1、第2の振動片と、前記第3の支
持部の先端からY軸方向及びY軸方向と反対の方向に延
出した第3、第4の振動片と、前記第1、第2、第3、
第4の振動片の各先端からX軸方向またはX軸方向と反
対の方向の内のいずれか一方の方向に延出するように形
成された付加質量部と、正極性または負極性の駆動信号
で前記第1、第2の振動片をX軸方向またはX軸方向と
反対の方向に振動させ且つ前記第3、第4の振動片を前
記第1、第2の振動片と逆の方向に同時に振動させるた
めに前記第1、第2、第3、第4の振動片に設けられた
駆動手段と、Z軸周りの角速度が印加された時、Y軸方
向またはY軸方向と反対の方向に働くコリオリ力の大き
さに応じて変化する前記第1、第2、第3、第4の振動
片のX軸方向またはX軸方向と反対の方向への屈曲振動
の振幅の増減量を検出するために前記第1、第2、第
3、第4の振動片に設けられた前記駆動手段と兼用した
検出手段とを備えているため、駆動及び検出のための高
精度な櫛歯構造の電極を形成することなく薄型化且つよ
り高感度化が図れるばかりか、振動片を駆動させる駆動
電圧に角速度の印加に起因した検出信号が重畳する状態
で検出可能になるという作用を有する。
According to a twenty-first aspect of the present invention, there are provided a first support portion formed so as to connect two base portions provided in the XY plane and the base portions in the XY plane in the Y-axis direction. And second and third support portions extending in the X-axis direction and in a direction opposite to the X-axis direction from the central portion of the first support portion, and in the Y-axis direction and from the tip of the second support portion. First and second vibrating reeds extending in a direction opposite to the Y-axis direction, and third and fourth vibrating pieces extending in a Y-axis direction and in a direction opposite to the Y-axis direction from a tip of the third support portion. And the first, second, third,
An additional mass portion formed to extend from each end of the fourth vibrating piece in one of the X-axis direction and a direction opposite to the X-axis direction, and a positive or negative drive signal Then, the first and second vibrating bars are vibrated in the X-axis direction or a direction opposite to the X-axis direction, and the third and fourth vibrating bars are moved in directions opposite to the first and second vibrating bars. Driving means provided on the first, second, third, and fourth vibrating reeds to simultaneously vibrate, and when an angular velocity about the Z axis is applied, the Y axis direction or a direction opposite to the Y axis direction Detecting the amount of increase or decrease in the amplitude of the bending vibration of the first, second, third, and fourth vibrating pieces in the X-axis direction or in the direction opposite to the X-axis direction, which changes depending on the magnitude of the Coriolis force acting on the vibrating piece. The first, second, third, and fourth vibrating reeds are provided with detecting means that also serves as the driving means. Therefore, not only is it possible to reduce the thickness and increase the sensitivity without forming a highly accurate comb-shaped electrode for driving and detection, but also to detect signals caused by the application of an angular velocity to the driving voltage for driving the resonator element. Has the effect of being detectable in a state where is superimposed.

【0028】請求項22に記載の発明は、請求項21に
記載の発明において、XY面内に設けられた基部、第
1、第2、第3の支持部、第1、第2、第3、第4の振
動片と付加質量部は、圧電材料により一体に形成された
構成としているため、圧電特性の均一な平板から極めて
容易に一体構造を形成可能といった作用を有する。
According to a twenty-second aspect, in the twenty-first aspect, the base, the first, second, and third support portions, the first, second, and third portions provided in the XY plane are provided. Since the fourth vibrating reed and the additional mass portion are integrally formed of a piezoelectric material, the fourth vibrating reed and the additional mass portion have an effect that an integrated structure can be extremely easily formed from a flat plate having uniform piezoelectric characteristics.

【0029】請求項23に記載の発明は、請求項21に
記載の発明において、XY面内に設けられた基部、第
1、第2、第3の支持部、第1、第2、第3、第4の振
動片と付加質量部は、恒弾性金属材料、酸化物材料また
は高弾性高分子材料により形成され、少なくとも前記第
1、第2、第3、第4の振動片のXY面上には圧電材料
からなる層が設けられた構成であるため、機械的振動特
性としての高いQを有する材料と圧電定数の大きな圧電
材料を自由に組合わせることが可能となるといった作用
を有する。
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the twenty-first aspect, the base, the first, second, and third support portions, the first, second, and third portions provided in the XY plane are provided. , The fourth vibrating reed and the additional mass portion are formed of a constant elastic metal material, an oxide material, or a high elastic polymer material, and at least on the XY plane of the first, second, third, and fourth vibrating reeds. Has a structure in which a layer made of a piezoelectric material is provided, and thus has an effect that a material having a high Q as a mechanical vibration characteristic and a piezoelectric material having a large piezoelectric constant can be freely combined.

【0030】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図14を用いて説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0031】(実施の形態1)図1は、本発明の角速度
センサの第1の実施の形態を説明するための平面図であ
る。図1において、駆動方向をX軸方向、コリオリ力が
発生する方向をY軸、角速度Ωの入力軸をZ軸とする。
図1において、1は厚さ(Z軸方向)0.2mm、長さ
(Y軸方向)20mm、幅(X軸方向)13.3mmの
圧電体としての水晶板から構成された基部である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a plan view for explaining a first embodiment of an angular velocity sensor according to the present invention. In FIG. 1, the driving direction is the X axis direction, the direction in which the Coriolis force is generated is the Y axis, and the input axis of the angular velocity Ω is the Z axis.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a base made of a quartz plate serving as a piezoelectric body having a thickness (Z-axis direction) of 0.2 mm, a length (Y-axis direction) of 20 mm, and a width (X-axis direction) of 13.3 mm.

【0032】基部1からY軸と反対の方向に第1、第2
の音叉片2a,2bが延出し第1の音叉部が構成され、
第1、第2の音叉片2a,2bとそれぞれ相対向するよ
うに基部1からY軸方向に第3、第4の音叉片3a,3
bが延出し第2の音叉部が構成されている。第1、第2
の音叉片2a,2bの先端からはX軸方向、X軸方向と
反対方向にそれぞれ対称となるように第1、第2の付加
質量4a,4bが延出している。同じく第3、第4の音
叉片3a,3bの先端からは、X軸方向、X軸方向と反
対方向にそれぞれ対称となるように第3、第4の付加質
量5a,5bが延出しており、第1、第2、第3、第4
の付加質量4a,4b,5a,5bにより第1の付加質
量部が構成されている。
From the base 1, the first and second
The first tuning fork portions 2a and 2b extend to form a first tuning fork portion,
Third and fourth tuning fork pieces 3a, 3 from the base 1 in the Y-axis direction so as to face the first and second tuning fork pieces 2a, 2b, respectively.
b extends to form a second tuning fork. 1st, 2nd
The first and second additional masses 4a and 4b extend from the tips of the tuning fork pieces 2a and 2b so as to be symmetrical in the X-axis direction and the direction opposite to the X-axis direction, respectively. Similarly, third and fourth additional masses 5a and 5b extend from the tips of the third and fourth tuning fork pieces 3a and 3b so as to be symmetrical in the X-axis direction and the direction opposite to the X-axis direction, respectively. , First, second, third, fourth
The first additional mass portion is constituted by the additional masses 4a, 4b, 5a, 5b.

【0033】基部1から第1の音叉部の対称軸上に(す
なわち、第1、第2の音叉片2a,2bの間を通り)Y
軸方向と反対の方向に第1の屈曲振動片6が延出し第1
の屈曲振動部が構成される。同じく基部1から第2の音
叉部の対称軸上に(すなわち、第3、第4の音叉片3
a,3bの間を通り)Y軸方向に第2の屈曲振動片7が
延出し第2の屈曲振動部が構成される。第1、第2の屈
曲振動片6,7の各先端からX軸方向及びX軸方向と反
対方向に張り出すように第5、第6の付加質量8,9が
設けられ、第2の付加質量部が構成されている。基部
1、第1、第2、第3、第4の音叉片2a,2b,3
a,3b、第1、第2、第3、第4、第5、第6の付加
質量4a,4b,5a,5b,8,9、第1、第2の屈
曲振動片6,7は、いずれも一枚の水晶板から一体に形
成されている。一枚の水晶板から形成された基部1の四
隅には微小な面積で固定するための固定部としてのφ
0.2の孔部10a,10b,10c,10dが形成さ
れている。
From the base 1 on the axis of symmetry of the first tuning fork portion (that is, passing between the first and second tuning fork pieces 2a and 2b), Y
The first bending vibration piece 6 extends in the direction opposite to the axial direction,
Is formed. Also from the base 1 on the axis of symmetry of the second tuning fork (ie, the third and fourth tuning fork pieces 3).
The second bending vibration piece 7 extends in the Y-axis direction (passing between a and 3b) to form a second bending vibration part. Fifth and sixth additional masses 8 and 9 are provided so as to protrude from the respective ends of the first and second bending vibration pieces 6 and 7 in the X-axis direction and in the direction opposite to the X-axis direction. A mass part is constituted. Base 1, first, second, third, fourth tuning fork pieces 2a, 2b, 3
a, 3b, first, second, third, fourth, fifth, sixth additional masses 4a, 4b, 5a, 5b, 8, 9, first and second bending vibration pieces 6, 7 Both are formed integrally from a single quartz plate. Four corners of the base 1 formed of one quartz plate are used as fixing portions for fixing with a small area.
0.2 holes 10a, 10b, 10c, and 10d are formed.

【0034】孔部10a,10b,10c,10dの近
傍には、機械的ダンピング効果を得るためのL字状のス
リット部11a,11b,11c,11dがそれぞれ所
定の位置に設けられている。
In the vicinity of the holes 10a, 10b, 10c, and 10d, L-shaped slits 11a, 11b, 11c, and 11d for obtaining a mechanical damping effect are provided at predetermined positions.

【0035】第2、第4の音叉片2b,3bの各XY面
(表面側)には、駆動手段を構成するための駆動電極1
2a,13aが設けられている。第1、第3の音叉片2
a,3aの各XY面上(表面側)には、モニター用の検
出手段を構成するための検出電極14a,15aが設け
られている。第1、第2の屈曲振動片6,7のXY面上
(表面側)には、角速度印加に起因したコリオリ力によ
る屈曲変形の検出用としての検出手段を構成するための
検出電極16a,17aが設けられている。
On each XY plane (front side) of the second and fourth tuning fork pieces 2b and 3b, a driving electrode 1 for constituting driving means is provided.
2a and 13a are provided. First and third tuning fork pieces 2
On each of the XY planes (a front surface side) of a and 3a, detection electrodes 14a and 15a for constituting detection means for monitoring are provided. On the XY plane (front side) of the first and second bending vibration pieces 6 and 7, detection electrodes 16 a and 17 a for constituting detection means for detecting bending deformation due to Coriolis force caused by application of angular velocity. Is provided.

【0036】図2は駆動電極が設けられた第2の音叉片
2bをXZ面で切断した断面図である。図2において、
X軸方向を向く矢印は水晶からなる第2の音叉片2bの
電気軸を示し、12bは第2の音叉片2bを挟んで駆動
電極12aと対向するように第2の音叉片2bのXY面
上(裏面側)に設けられた駆動電極である。18は第2
の音叉片2bのYZ面上(側面)に第2の音叉片2bを
挟んで対向するように設けられた一対の共通電極であ
る。19は駆動回路の出力信号源である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the second tuning fork piece 2b provided with the drive electrode, cut along the XZ plane. In FIG.
The arrow pointing in the X-axis direction indicates the electric axis of the second tuning fork piece 2b made of quartz, and 12b is the XY surface of the second tuning fork piece 2b so as to face the drive electrode 12a with the second tuning fork piece 2b interposed therebetween. Drive electrodes provided on the upper side (back side). 18 is the second
A pair of common electrodes is provided on the YZ plane (side surface) of the tuning fork piece 2b so as to face the second tuning fork piece 2b. 19 is an output signal source of the drive circuit.

【0037】第4の音叉片3bにも第2の音叉片2bと
同様に、駆動電極13a,13b、共通電極18が設け
られている。
Similarly to the second tuning fork piece 2b, the fourth tuning fork piece 3b is provided with drive electrodes 13a and 13b and a common electrode 18.

【0038】次に、第2の音叉片2bの駆動原理を簡単
に説明する。仮に、出力信号源19から駆動電極12
a,12bに正極性の電圧が印加されると、図2内に示
す破線の矢印方向に電界の方向が向く。これにより第2
の音叉片2bのab側は圧縮し、cd側は伸長する。ま
た、駆動電極12a,12bに負極性の電圧が印加され
ると第2の音叉片2bのab側は伸長し、cd側は圧縮
する。
Next, the driving principle of the second tuning fork piece 2b will be briefly described. Assuming that the output signal source 19 is
When a positive voltage is applied to a and 12b, the direction of the electric field is directed in the direction of the dashed arrow shown in FIG. This allows the second
The ab side of the tuning fork piece 2b is compressed and the cd side is expanded. When a negative voltage is applied to the drive electrodes 12a and 12b, the ab side of the second tuning fork piece 2b expands and the cd side compresses.

【0039】これらが連続的に繰り返されることで、第
2の音叉片2bは、XY面内で1次モードで振動する。
By repeating these steps continuously, the second tuning fork piece 2b vibrates in the XY plane in the primary mode.

【0040】同様な駆動原理により、第4の音叉片3b
もXY面内で1次モードで振動する。第2、第4の音叉
片2b,3bが1次モードで振動することにより第1、
第3の音叉片2a,3aも共振し、XY面内で音叉振動
を開始する。
According to the same driving principle, the fourth tuning fork piece 3b
Also vibrate in the first-order mode in the XY plane. When the second and fourth tuning fork pieces 2b and 3b vibrate in the primary mode, the first,
The third tuning fork pieces 2a and 3a also resonate and start tuning fork vibration in the XY plane.

【0041】図3はモニター用の検出電極が設けられた
第1の音叉片2aをXZ面で切断した断面図である。X
軸方向を向く矢印は、図2と同様に水晶からなる第1の
音叉片2aの電気軸を示し、14bは第1の音叉片2a
を挟んでモニター用の検出電極14aと対向するように
第1の音叉片2aのXY面上(裏面側)に設けられたモ
ニター用の検出電極である。18は図2と同様に、共通
電極である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the first tuning fork piece 2a provided with a detection electrode for monitoring cut along the XZ plane. X
The arrow pointing in the axial direction indicates the electric axis of the first tuning fork piece 2a made of quartz crystal as in FIG. 2, and 14b indicates the first tuning fork piece 2a.
Is a monitoring detection electrode provided on the XY surface (back side) of the first tuning fork piece 2a so as to face the detection electrode 14a for monitoring with the detection electrode 14a interposed therebetween. Reference numeral 18 is a common electrode as in FIG.

【0042】第3の音叉片3aにも第1の音叉片2aと
同様に、モニター用の検出電極15a,15b、共通電
極18が設けられている。
Similarly to the first tuning fork piece 2a, the third tuning fork piece 3a is also provided with detection electrodes 15a and 15b for monitoring and a common electrode 18.

【0043】次に、モニター用の検出電極14a,14
b、共通電極18に現われる電荷に関して簡単に説明す
る。
Next, the monitoring detection electrodes 14a, 14
b, the charge appearing on the common electrode 18 will be briefly described.

【0044】第1の音叉片2aは図2に示す第2の音叉
片2bとともに音叉振動をしているため、第2の音叉片
2bのab側が圧縮している時は第1の音叉片2aのg
h側が圧縮する。
Since the first tuning fork piece 2a oscillates with the second tuning fork piece 2b shown in FIG. 2, the first tuning fork piece 2a is compressed when the ab side of the second tuning fork piece 2b is compressed. G
The h side compresses.

【0045】また、第2の音叉片2bのcdが伸長して
いる時は、第1の音叉片2aのef側が伸長する。
When the cd of the second tuning fork 2b is extended, the ef side of the first tuning fork 2a is extended.

【0046】これらの圧縮、伸長によりモニター用の検
出電極14a,14bには正電荷が発生し、共通電極1
8には負電荷が発生する。従って、第1の音叉片2aに
おいて、ef側が圧縮し、gh側が伸長した場合は、モ
ニター用の検出電極14a,14bに負電荷が発生し、
共通電極18に正電荷が発生する。
By these compression and expansion, positive charges are generated on the monitoring detection electrodes 14a and 14b, and the common electrode 1
8, a negative charge is generated. Therefore, in the first tuning fork piece 2a, when the ef side is compressed and the gh side is expanded, negative charges are generated on the monitoring detection electrodes 14a and 14b,
A positive charge is generated on the common electrode 18.

【0047】図4は本発明の角速度センサとその駆動及
び検出回路を接続したブロック図である。図4におい
て、20は差動入力型のチャージ増幅器である。差動入
力型のチャージ増幅器20は第1、第2の屈曲振動片
6,7にそれぞれ設けられた検出電極16a,17aか
ら得られた信号を増幅し信号を90°位相シフトさせる
ためのものである。21は検波回路である。検波回路2
1によりチャージ増幅器20の出力信号を同期検波す
る。22は検波回路21により得られた検波信号を平滑
するための平滑回路としてのローパスフィルタである。
23は第2、第4の音叉片2b,3bを駆動させるため
の和入力型の駆動回路である。モニター用の検出電極1
4a,14b,15a,15bから得られる信号を駆動
回路23に入力することにより第1、第2、第3、第4
の音叉振動片2a,2b,3a,3bを目標とする15
μmの振動振幅となるようにフィードバック制御する。
図5は、第1、第3の音叉片2a,3aがX軸方向に、
第2、第4の音叉片2b,3bがX軸方向と反対の方向
に駆動変形している際に、Z軸周りの角速度が印加され
た時の第1、第2、第3、第4の音叉片2a,2b,3
a,3b、第1、第2の屈曲振動片6、7の変形形態の
一例を説明するための模式線図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the connection between the angular velocity sensor of the present invention and its drive and detection circuit. In FIG. 4, reference numeral 20 denotes a differential input type charge amplifier. The differential input type charge amplifier 20 amplifies signals obtained from the detection electrodes 16a and 17a provided on the first and second bending vibration pieces 6 and 7, respectively, and shifts the signals by 90 °. is there. 21 is a detection circuit. Detection circuit 2
In step 1, the output signal of the charge amplifier 20 is synchronously detected. Reference numeral 22 denotes a low-pass filter as a smoothing circuit for smoothing the detection signal obtained by the detection circuit 21.
23 is a sum input type driving circuit for driving the second and fourth tuning fork pieces 2b and 3b. Detection electrode 1 for monitoring
The first, second, third, and fourth signals are input to the driving circuit 23 by inputting the signals obtained from 4a, 14b, 15a, and 15b.
Target the tuning fork vibrating bars 2a, 2b, 3a, 3b
Feedback control is performed so as to have a vibration amplitude of μm.
FIG. 5 shows that the first and third tuning fork pieces 2a and 3a are arranged in the X-axis direction.
When the second and fourth tuning fork pieces 2b and 3b are driven and deformed in the direction opposite to the X-axis direction, the first, second, third and fourth when the angular velocity around the Z-axis is applied. Tuning fork pieces 2a, 2b, 3
FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams illustrating examples of modified forms of the first and second bending vibration pieces 6 and 7. FIGS.

【0048】図5に示すように、Z軸周りの角速度が印
加されたことにより、第1、第3の付加質量4a,5a
にはY軸方向に、第2、第4の付加質量4b,5bには
Y軸方向と反対の方向に集中的にコリオリ力が働き、こ
のコリオリ力により、第1、第2、第3、第4の音叉片
2a,2b,3a,3bの振動振幅の対称性が崩れた1
次モードの変形を呈する。この対称性の崩れた第1、第
2、第3、第4の音叉片2a,2b,3a,3bの応力
状態を補正し、釣り合いを保つように第1の屈曲振動片
6はX軸方向と反対の方向に変形し、第2の屈曲振動片
7は逆にX軸方向に変形する。これらの変形は、印加さ
れた角速度の大きさに対応するため、第1、第2の屈曲
振動片6,7にそれぞれ設けられた検出電極16a,1
7aにより、印加された角速度の大きさに対応した電荷
量として検出される。第1、第2、第3、第4の付加質
量4a,4b,5a,5bが設けられていることで、小
さな角速度入力に対しても第1、第2の音叉部の変形量
が大きくなるばかりか、第5、第6の付加質量8,9が
設けられている第1、第2の屈曲振動片6,7の変形効
率が向上する。これらの構成により、検出信号のさらな
る高感度化が図れると同時に各付加質量4a,4b,5
a,5b、8,9の調整により第1、第2の音叉部と第
1、第2の屈曲振動部の各共振周波数の調整も容易にな
る。
As shown in FIG. 5, when the angular velocity around the Z axis is applied, the first and third additional masses 4a, 5a
, A Coriolis force acts intensively on the second and fourth additional masses 4b, 5b in a direction opposite to the Y-axis direction, and the Coriolis force causes the first, second, third, and the like. The symmetry of the vibration amplitude of the fourth tuning fork pieces 2a, 2b, 3a, 3b is broken 1
The next mode is modified. The first bending vibrating piece 6 is moved in the X-axis direction so as to correct the stress state of the first, second, third, and fourth tuning fork pieces 2a, 2b, 3a, 3b in which the symmetry is broken and to maintain the balance. The second bending vibration piece 7 is deformed in the X-axis direction. Since these deformations correspond to the magnitude of the applied angular velocity, the detection electrodes 16a, 1 provided on the first and second bending vibration pieces 6, 7, respectively.
7a, it is detected as a charge amount corresponding to the magnitude of the applied angular velocity. Since the first, second, third, and fourth additional masses 4a, 4b, 5a, and 5b are provided, the amount of deformation of the first and second tuning forks increases even with a small angular velocity input. Not only that, the deformation efficiency of the first and second bending vibration pieces 6 and 7 provided with the fifth and sixth additional masses 8 and 9 is improved. With these configurations, the sensitivity of the detection signal can be further increased, and at the same time, the additional masses 4a, 4b, 5
The adjustment of the resonance frequencies of the first and second tuning fork portions and the first and second bending vibration portions is also facilitated by the adjustment of a, 5b, 8, and 9.

【0049】図6は、第1、第2の音叉片2a,2bの
間にある検出電極16aが設けられた第1の屈曲振動片
6をXZ面で切断した断面図である。図6において、X
軸方向を向く矢印は水晶からなる第1の屈曲振動片6の
電気軸を示し、16bは屈曲振動片6を挟んで検出電極
16aと対向するように第1の屈曲振動片6のXY面上
(裏面側)に設けられた検出電極である。18は第1の
屈曲振動片6のYZ面上(側面)に第1の屈曲振動片6
を挟んで対向するように設けられた一対の共通電極であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the first bending vibration piece 6 provided with the detection electrode 16a between the first and second tuning fork pieces 2a and 2b, cut along the XZ plane. In FIG. 6, X
The arrow pointing in the axial direction indicates the electric axis of the first bending vibration piece 6 made of quartz, and 16b is on the XY plane of the first bending vibration piece 6 so as to face the detection electrode 16a with the bending vibration piece 6 interposed therebetween. (The back side). Reference numeral 18 denotes the first bending vibration piece 6 on the YZ plane (side face) of the first bending vibration piece 6.
And a pair of common electrodes provided to face each other.

【0050】同じく、第3、第4の音叉片3a,3bの
間にある第2の屈曲振動片7にも、第2の屈曲振動片7
を挟んで検出電極17aと対向するように検出電極17
bが設けられ、YZ面上(側面)には第2の屈曲振動片
7を挟んで対向するように一対の共通電極18が設けら
れている。
Similarly, the second bending vibration piece 7 between the third and fourth tuning fork pieces 3a and 3b is also provided with the second bending vibration piece 7
The detection electrode 17a is opposed to the detection electrode 17a with the
b is provided, and a pair of common electrodes 18 is provided on the YZ plane (side surface) so as to face each other with the second bending vibration piece 7 interposed therebetween.

【0051】次に、第1、第2の屈曲振動片6,7に図
5に示すような変形が起こった時の検出電極16a,1
6b,17a,17b、共通電極18に現われる電荷の
発生状態を簡単に説明する。
Next, when the first and second bending vibrating pieces 6 and 7 are deformed as shown in FIG.
The state of generation of electric charges appearing on 6b, 17a, 17b and common electrode 18 will be briefly described.

【0052】第1、第2の音叉片2a,2bの間にある
第1の屈曲振動片6のij側は圧縮し、kl側は伸長す
るため、検出電極16a,16bには負電荷が発生し、
共通電極18には正電荷が発生する。また、第3、第4
の音叉片3a,3bの間にある第2の屈曲振動片7のi
j側は伸長し、kl側が圧縮するため、検出電極17
a,17bには正電荷が発生し、共通電極18には負電
荷が発生する。
Since the ij side of the first bending vibrating piece 6 between the first and second tuning fork pieces 2a and 2b is compressed and the kl side is expanded, negative charges are generated on the detecting electrodes 16a and 16b. And
A positive charge is generated on the common electrode 18. In addition, the third and fourth
I of the second bending vibration piece 7 between the tuning fork pieces 3a and 3b
Since the j side expands and the kl side compresses, the detection electrode 17
Positive charges are generated at a and 17b, and negative charges are generated at the common electrode 18.

【0053】検出電極16a,16bから得られた電荷
と検出電極17a,17bから得られた電荷をチャージ
増幅器20により差動増幅することにより2倍の出力が
得られる。このように本実施の形態の構成により、駆動
及び検出のための高精度な櫛歯構造の電極を形成するこ
となく薄型化が図れるばかりか、付加質量が設けられて
いるため、小さな角速度入力に対しても音叉部の変形量
が大きくなり、これに呼応するように屈曲振動部の変形
量も大きくなり、検出信号のさらなる高感度化が図れ
る。また、角速度以外の不要な成分(各方向から加わる
加速度)により発生した電荷や温度による影響を排除す
る効果もある。
The charges obtained from the detection electrodes 16a and 16b and the charges obtained from the detection electrodes 17a and 17b are differentially amplified by the charge amplifier 20, so that a double output is obtained. As described above, according to the configuration of the present embodiment, not only the thickness can be reduced without forming a highly accurate comb-shaped electrode for driving and detection, but also the additional mass is provided, so that a small angular velocity input can be performed. On the other hand, the amount of deformation of the tuning fork becomes large, and the amount of deformation of the bending vibrating part also becomes large correspondingly, so that the sensitivity of the detection signal can be further increased. In addition, there is an effect of eliminating the influence of electric charge and temperature generated by unnecessary components (acceleration applied from each direction) other than the angular velocity.

【0054】本実施の形態において、第1、第2、第
3、第4の音叉片2a,2b,3a,3bの1次モード
の共振周波数と第1、第2の屈曲振動片6,7の1次モ
ードの共振周波数を近接させることにより、検出感度が
高くなる。
In the present embodiment, the resonance frequency of the first mode of the first, second, third, and fourth tuning fork pieces 2a, 2b, 3a, 3b and the first and second bending vibration pieces 6, 7 By bringing the resonance frequencies of the first-order modes closer to each other, the detection sensitivity is increased.

【0055】本実施の形態において、スリット部11
a,11b,11c,11dが基部1に設けられている
ことにより、外乱振動が第1、第2の屈曲振動片6,7
の1次モードの屈曲振動に混入するのを防止する効果が
ある。また、第1、第2の屈曲振動片6,7の1次モー
ドの屈曲振動が基部1へ漏れるのを防止する働きもあ
る。
In this embodiment, the slit 11
Since a, 11b, 11c, and 11d are provided on the base 1, disturbance vibration is generated by the first and second bending vibrating pieces 6,7.
This has the effect of preventing the primary mode bending vibration from being mixed. In addition, it also has a function of preventing the primary mode bending vibration of the first and second bending vibration pieces 6 and 7 from leaking to the base 1.

【0056】本実施の形態においては、基部1、第1、
第2、第3、第4の音叉片2a,2b,3a,3b、第
1、第2、第3、第4、第5、第6の付加質量4a,4
b,5a,5b,8,9と第1、第2の屈曲振動片6,
7をいずれも一枚の水晶板から一体に形成した例につい
て説明したが、圧電性を示す材料であれば単結晶材料で
も多結晶材料でも構わない。
In the present embodiment, the base 1, the first,
Second, third, and fourth tuning fork pieces 2a, 2b, 3a, 3b, first, second, third, fourth, fifth, and sixth additional masses 4a, 4
b, 5a, 5b, 8, 9 and the first and second bending vibration pieces 6,
Although an example in which each is integrally formed from a single quartz plate has been described, a single crystal material or a polycrystalline material may be used as long as the material has piezoelectricity.

【0057】本実施の形態においては、第1、第2、第
3、第4の音叉片2a,2b,3a,3bの各先端から
外向きに付加質量を設けた構成について説明したが、前
記各先端から内向きに付加質量を設ける構成や第1、第
2音叉片2a,2bにあっては付加質量を外向きにし第
3、第4の音叉片3a,3bにあっては付加質量を内向
きに設ける等、さまざまな構成が可能である。
In the present embodiment, the configuration in which the additional mass is provided outward from each tip of the first, second, third, and fourth tuning fork pieces 2a, 2b, 3a, 3b has been described. In the configuration in which the additional mass is provided inward from each tip or in the first and second tuning fork pieces 2a and 2b, the additional mass is made outward, and in the third and fourth tuning fork pieces 3a and 3b, the additional mass is added. Various configurations are possible, such as providing inward.

【0058】また、本実施の形態においては、第1、第
2、第3、第4の音叉片2a,2b,3a,3bと第
1、第2の屈曲振動片6,7の各先端のいずれにも付加
質量が設けられた構成について説明したが、音叉片と屈
曲振動片のいずれにも付加質量を設けない構成や音叉片
と屈曲振動片のいずれかのみに付加質量を設ける等、さ
まざまな構成が可能である。
In this embodiment, the first, second, third, and fourth tuning fork pieces 2a, 2b, 3a, 3b and the tips of the first and second bending vibrating pieces 6, 7 are provided. Although the configuration in which the additional mass is provided in each case has been described, there are various configurations such as a configuration in which neither the tuning fork piece nor the bending vibration piece has the additional mass, or a method in which the additional mass is provided only in the tuning fork piece or the bending vibration piece only. Various configurations are possible.

【0059】また、本実施の形態においては、第1、第
2の音叉部に各一対の音叉片を設け、第1、第2の音叉
部のそれぞれの間に各1本の屈曲振動片からなる屈曲振
動部を設けた構成について説明したが、一対または複数
対の音叉片と一本または複数本の屈曲振動片を適宜組み
合せて設ける構成も当然可能である。
Further, in this embodiment, a pair of tuning fork pieces are provided in the first and second tuning fork portions, and one bending vibrating piece is provided between each of the first and second tuning fork portions. Although the configuration in which the bending vibration portion is provided has been described, a configuration in which a pair or a plurality of pairs of tuning fork pieces and one or a plurality of bending vibration pieces are appropriately combined and provided is of course possible.

【0060】(実施の形態2)図7は、本発明の角速度
センサの第2の実施の形態を説明するための平面図であ
る。図7において、図1と同一構成部分には同一番号を
付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳
述する。図7において、基部30、第1、第2、第3、
第4の音叉片31a,31b,32a,32b、第1、
第2、第3、第4の付加質量33a,33b,34a,
34b、第1、第2の屈曲振動片35,36と第5、第
6の付加質量37,38が、恒弾性金属により一体に形
成されている以外は、第1の実施の形態において説明し
た図1に示す形状寸法ともに同一である。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a plan view illustrating an angular velocity sensor according to a second embodiment of the present invention. 7, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different portions will be described in detail. In FIG. 7, the base 30, the first, second, third,
The fourth tuning fork pieces 31a, 31b, 32a, 32b, the first,
The second, third, and fourth additional masses 33a, 33b, 34a,
34b, the first and second bending vibration pieces 35 and 36 and the fifth and sixth additional masses 37 and 38 are described in the first embodiment, except that they are integrally formed of a constant elastic metal. The shape and dimensions shown in FIG. 1 are the same.

【0061】第2、第4の音叉片31b,32bのXY
面上には、1次モードで駆動するための圧電体セラミッ
クス39,40が接合されている。第1、第3の音叉片
31a,32aのXY面上にはモニター用の圧電体セラ
ミックス41,42が接合されている。第1、第2の屈
曲振動片35,36のXY面上(表面側)には、角速度
の大きさに対応した電荷量を検出するための圧電体セラ
ミックス43,44が接合されている。
XY of the second and fourth tuning fork pieces 31b and 32b
Piezoelectric ceramics 39 and 40 for driving in the primary mode are joined on the surface. Piezoelectric ceramics 41 and 42 for monitoring are bonded on the XY plane of the first and third tuning fork pieces 31a and 32a. Piezoelectric ceramics 43, 44 for detecting the amount of charge corresponding to the magnitude of the angular velocity are joined to the XY plane (front side) of the first and second bending vibration pieces 35, 36.

【0062】図7において、第1、第2、第3、第4の
音叉片31a,31b,32a,32b、第1、第2の
屈曲振動片35,36の変形形態、モニター時の圧電体
セラミックス41,42に発生する電荷、Z軸周りの角
速度が印加された時の圧電体セラミックス43,44に
発生する電荷の傾向は、いずれも第1の実施の形態と同
様である。
In FIG. 7, the first, second, third, and fourth tuning fork pieces 31a, 31b, 32a, 32b, the first and second bending vibrating pieces 35, 36 are deformed, and the piezoelectric body is monitored. The tendencies of the electric charges generated in the ceramics 41 and 42 and the electric charges generated in the piezoelectric ceramics 43 and 44 when the angular velocity around the Z axis is applied are the same as those in the first embodiment.

【0063】本実施の形態においては、基部30、第
1、第2、第3、第4の音叉片31a,31b,32
a,32b、第1、第2、第3、第4、第5、第6の付
加質量33a,33b,34a,34b,37,38及
び第1、第2の屈曲振動片35,36を構成する材料と
圧電体セラミックス39,40,41,42,43,4
4が別々の材料で構成されているため、機械的振動特性
としての高いQを有する材料と圧電定数の大きな圧電材
料をそれぞれ自由に組合わせることが可能となる。
In this embodiment, the base 30, the first, second, third, and fourth tuning fork pieces 31a, 31b, 32
a, 32b, the first, second, third, fourth, fifth, and sixth additional masses 33a, 33b, 34a, 34b, 37, 38 and the first and second bending vibration pieces 35, 36 are configured. Material and piezoelectric ceramics 39, 40, 41, 42, 43, 4
4 are made of different materials, it is possible to freely combine a material having a high Q as a mechanical vibration characteristic and a piezoelectric material having a large piezoelectric constant.

【0064】本実施の形態において、駆動用、モニター
用、印刷された角速度の大きさに対応した電荷量の検出
用にそれぞれ圧電体セラミックスを接合した例について
説明したが、圧電性を示すものであれば各種の薄膜構成
を採用することも可能である。
In this embodiment, an example in which piezoelectric ceramics are joined for driving, for monitoring, and for detecting the amount of electric charge corresponding to the magnitude of the printed angular velocity has been described. If so, various thin film configurations can be adopted.

【0065】(実施の形態3)図8は、本発明の角速度
センサの第3の実施の形態を説明するための平面図であ
る。図8において、駆動方向をX軸方向、コリオリ力が
発生する方向をY軸、角速度Ωの入力軸をZ軸とする。
(Embodiment 3) FIG. 8 is a plan view for explaining a third embodiment of the angular velocity sensor according to the present invention. 8, the driving direction is the X-axis direction, the direction in which the Coriolis force is generated is the Y-axis, and the input axis of the angular velocity Ω is the Z-axis.

【0066】図8において、50は厚さ(Z軸方向)
0.5mm、長さ(Y軸方向)15mm、幅(X軸方
向)15mmの圧電体セラミックスからなる基部、51
は基部50からY軸方向と反対の方向に向かって延出し
た厚さ(Z軸方向)0.5mm、Y軸方向に長さ15m
m、幅(X軸方向)3.5mmの圧電体セラミックスか
らなる振動片、52は振動片51の先端からX軸方向と
反対の方向に延出した厚さ(Z軸方向)0.5mm、長
さ5mm、幅(Y軸方向)3.5mmの圧電体セラミッ
クスからなる付加質量部である。振動片51のXY面
(表面側)には、幅方向の両端にそれぞれ駆動手段兼検
出手段を構成するための電極53a,54aが設けられ
ている。
In FIG. 8, reference numeral 50 denotes a thickness (in the Z-axis direction).
A base made of a piezoelectric ceramic having a size of 0.5 mm, a length (Y-axis direction) of 15 mm, and a width (X-axis direction) of 15 mm, 51
Has a thickness (Z-axis direction) of 0.5 mm extending from the base 50 in a direction opposite to the Y-axis direction, and a length of 15 m in the Y-axis direction.
m, a vibrating piece made of a piezoelectric ceramic having a width of 3.5 mm (X-axis direction), 52 having a thickness (Z-axis direction) of 0.5 mm extending from the tip of the vibrating piece 51 in a direction opposite to the X-axis direction, This is an additional mass portion made of piezoelectric ceramics having a length of 5 mm and a width (Y-axis direction) of 3.5 mm. On the XY plane (front side) of the vibrating reed 51, electrodes 53a and 54a are provided at both ends in the width direction to constitute driving means and detecting means, respectively.

【0067】図9は電極53a,54aが設けられた振
動片51をXZ面で切断した断面図である。図9におい
て、Z軸方向を向く矢印は圧電体セラミックスからなる
振動片51の分極方向を示し、53b,54bは振動片
51を挟んで電極53a,54aと対向するように振動
片51のXY面上(裏面側)に設けられた共通電極であ
る。55は駆動回路の出力信号源である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the resonator element 51 provided with the electrodes 53a and 54a cut along the XZ plane. In FIG. 9, the arrow pointing in the Z-axis direction indicates the polarization direction of the vibrating piece 51 made of piezoelectric ceramics, and 53b and 54b denote the XY plane of the vibrating piece 51 so as to face the electrodes 53a and 54a with the vibrating piece 51 interposed therebetween. This is a common electrode provided on the upper side (back side). 55 is an output signal source of the drive circuit.

【0068】次に、振動片51の駆動原理を簡単に説明
する。仮に、出力信号源55から電極53a,54aに
それぞれ正極性、負極性の電圧が印加されると、振動片
51の電極53a,53bが設けられている側はY軸方
向に伸長、電極54a,54bが設けられている側はY
軸方向に圧縮する。また、電極53a,54aにそれぞ
れ負極性、正極性の電圧が印加されると、振動片51の
電極53a,53bが設けられている側はY軸方向に圧
縮し、電極54a,54bが設けられている側はY軸方
向に伸長する。
Next, the driving principle of the resonator element 51 will be briefly described. If positive and negative voltages are respectively applied to the electrodes 53a and 54a from the output signal source 55, the side of the vibrating reed 51 where the electrodes 53a and 53b are provided extends in the Y-axis direction, and the electrodes 54a and 54a. The side provided with 54b is Y
Compress axially. When negative and positive voltages are applied to the electrodes 53a and 54a, respectively, the side of the vibrating piece 51 where the electrodes 53a and 53b are provided is compressed in the Y-axis direction, and the electrodes 54a and 54b are provided. The extending side extends in the Y-axis direction.

【0069】これらが連続的に繰り返されることで、振
動片51は、XY面内で1次モードで振動する。
By repeating these steps continuously, the resonator element 51 vibrates in the XY plane in the primary mode.

【0070】図10は本発明の角速度センサとその駆動
及び検出回路を接続したブロック図である。図11は、
振動片51がX軸方向に駆動変形している際に、図10
に示すようなZ軸周りの角速度が印加された時の振動片
51の変形形態の一例を説明するための模式線図であ
る。図12は、振動片51がX軸方向に駆動変形してい
る際に、図10に示すようなZ軸周りの角速度が印加さ
れた時のA点、B点の電圧の変化状態の説明図である。
図11、図12において、実線は角速度の印加が無い場
合を示し、破線は角速度の印加が有る場合を示す。図1
0において、56は自励発振式駆動回路、57,58は
抵抗、59は検出回路としての加算増幅器である。自励
発振式駆動回路56より抵抗57,58を介して電極5
3a,54aへ逆位相の電圧を供給することにより、前
述のように連続的な振動が発生する。図11に示すよう
に振動片51の電極53a,54aにそれぞれ正極性、
負極性の電圧を印加し振動片51を振動させた状態の
時、図10に示すようなZ軸周りの角速度が印加される
と付加質量部52にY軸方向と反対方向に集中的にコリ
オリ力が働き、振動片51の電極53a,53bが設け
られている側をY軸方向により伸長させ、電極54a,
54bが設けられている側をY軸方向により圧縮させる
変形となる。このような変形により、電極53a,53
bが設けられている振動片51のZ軸方向側は、より圧
縮しインピーダンスが高くなる。逆に電極54a,54
bが設けられている振動片51のZ軸方向側は、より伸
長しインピーダンスが低くなる。これらの変化を図10
に示すA点、B点の電圧の変化として捉えた様子を示す
のが図12である。
FIG. 10 is a block diagram in which the angular velocity sensor of the present invention and its driving and detecting circuit are connected. FIG.
When the vibrating piece 51 is being driven and deformed in the X-axis direction, FIG.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an example of a modified form of the resonator element 51 when an angular velocity around the Z axis as shown in FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of a voltage change state at points A and B when an angular velocity around the Z axis as shown in FIG. 10 is applied when the resonator element 51 is being driven and deformed in the X axis direction. It is.
11 and 12, a solid line indicates a case where no angular velocity is applied, and a broken line indicates a case where angular velocity is applied. FIG.
At 0, 56 is a self-excited oscillation drive circuit, 57 and 58 are resistors, and 59 is an addition amplifier as a detection circuit. The self-excited oscillation type driving circuit 56 connects the electrodes 5 through the resistors 57 and 58.
By supplying voltages of opposite phases to 3a and 54a, continuous vibration is generated as described above. As shown in FIG. 11, the electrodes 53a and 54a of the resonator element 51 have positive polarity, respectively.
In a state where the negative electrode voltage is applied and the vibrating piece 51 is vibrated, if an angular velocity around the Z axis as shown in FIG. 10 is applied, the Coriolis is concentrated on the additional mass portion 52 in the direction opposite to the Y axis direction. A force is applied to extend the side of the vibrating reed 51 on which the electrodes 53a and 53b are provided in the Y-axis direction.
The side provided with 54b is deformed to be compressed in the Y-axis direction. Due to such deformation, the electrodes 53a, 53
The z-axis direction side of the resonator element 51 provided with “b” is more compressed and has higher impedance. Conversely, the electrodes 54a, 54
The Z-axis direction side of the resonator element 51 provided with “b” further extends and has a lower impedance. These changes are shown in FIG.
FIG. 12 shows a state captured as a change in voltage at points A and B shown in FIG.

【0071】前述のA点、B点のそれぞれの電圧を加算
増幅器59に加えることで、印加された角速度の大きさ
に対応した最終出力が得られる。
By applying the voltages at the points A and B to the addition amplifier 59, a final output corresponding to the magnitude of the applied angular velocity can be obtained.

【0072】本実施の形態により、駆動及び検出のため
の高精度な櫛歯構造の電極を形成することなく薄型化且
つ高感度化が図れるばかりか、振動片を駆動させる駆動
電圧に角速度の印加に起因した検出信号が重畳する状態
で検出可能になる。
According to the present embodiment, not only the thickness and sensitivity can be reduced without forming a highly accurate comb-shaped electrode for driving and detection, but also the application of angular velocity to the driving voltage for driving the resonator element. Can be detected in a state where the detection signal caused by the superimposition is superimposed.

【0073】なお本実施の形態においては、一本の振動
片とその先端に設けた付加質量部を用いた例について説
明したが、このような構造体を対にして音叉構成とする
ことも当然可能である。これにより、角速度が印加され
ると両付加質量部に互いに逆向きのコリオリ力が働き、
2倍の出力信号を得られる。さらに、音叉構成を二対用
いてH型構成とすることも可能である。これにより、さ
らなる出力信号の増加が期待できる。また、第1の実施
の形態でもすでに述べたように音叉部の間に屈曲振動片
が設けられた構成(ただし、必ずしも第1、第2の音叉
部を共に備えていなければならないという狭い意味では
ない)、付加質量の有無及び付加質量の形成方向が考慮
に入れられた構成等、様々な構成を用いることも可能で
ある。
In this embodiment, an example is described in which one vibrating piece and an additional mass provided at the tip of the vibrating piece are used. However, such a structure may be paired to form a tuning fork. It is possible. Thereby, when an angular velocity is applied, Coriolis forces in opposite directions act on both additional mass parts,
A double output signal is obtained. Furthermore, it is also possible to use two pairs of tuning forks to form an H-shaped configuration. Thereby, a further increase in the output signal can be expected. Further, as described in the first embodiment, a configuration in which the bending vibration piece is provided between the tuning forks (however, in a narrow sense that both the first and second tuning forks must be provided). Various configurations can be used, such as a configuration in which the presence or absence of an additional mass and the direction in which the additional mass is formed are taken into consideration.

【0074】(実施の形態4)図13は、本発明の角速
度センサの第4の実施の形態を説明するための斜視図で
ある。図14は、振動片がXY面内で駆動変形している
際に、図13に示すようなZ軸周りの角速度が印加され
た時の振動片の変形形態の一例を説明するための模式線
図である。図13において、駆動方向をX軸方向、コリ
オリ力が発生する方向をY軸、角速度Ωの入力軸をZ軸
とする。図14において、実線は角速度の印加が無い場
合を示し、破線は角速度の印加が有る場合を示す。本実
施の形態において、振動片を駆動させる駆動電圧に角速
度の印加に起因した検出信号が重畳する状態で検出を可
能にする点では、第3の実施の形態と基本技術思想を同
じにするため、異なる部分についてのみ詳述する。図1
3において、60はY軸方向に伸びた圧電体セラミック
スから形成された振動片、61,62は前記振動片60
の両端からそれぞれX軸方向と反対の方向及びX軸方向
にそれぞれ延出した圧電体セラミックスから形成された
第1、第2の付加質量部、63a,63bは振動片60
をY軸上で支持するために前記振動片60の一方のXY
面且つ第1の付加質量部61寄り及び第2の付加質量部
62寄りにそれぞれ設けられた第1、第2の支持点、6
3c,63dは前記振動片60を挟んで第1、第2の支
持点63a,63bにそれぞれ対向するように前記振動
片60の他方のXY面に設けられた第3、第4の支持
点、64a、64bは振動片60のXY面(表面側)の
幅方向(X軸方向)の両端且つ第1の付加質量部61と
第1の支持点63aの間にそれぞれ設けられた駆動手段
兼検出手段としての第1、第2の電極、65a,65b
は振動片60のXY面(表面側)の幅方向(X軸方向)
の両端且つ第2の付加質量部62と第2の支持点63b
の間にそれぞれ設けられた駆動手段兼検出手段としての
第3、第4の電極、66は固定部、67a,67b,6
7c,67dは第1、第2、第3、第4の支持部であ
る。第1、第3の支持点63a,63cを結ぶ直線はZ
軸上にあり且つ前記第1、第3の支持点63a,63c
からZ軸方向及びZ軸方向と反対の方向にそれぞれ第
1、第3の支持部67a,67cが延出しており、第
1、第3の支持部67a,67cの端はそれぞれ固定部
66に固定されている。第2、第4の支持点63b,6
3dを結ぶ直線はZ軸上にあり且つ前記第2、第4の支
持点63b,63dからZ軸方向及びZ軸方向と反対の
方向にそれぞれ第2、第4の支持部67b,67dが延
出しており、第2、第4の支持部67b,67dの端は
それぞれ固定部66に固定されている。
(Embodiment 4) FIG. 13 is a perspective view illustrating an angular velocity sensor according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a schematic line for explaining an example of a deformed form of the vibrating bar when an angular velocity around the Z-axis as shown in FIG. 13 is applied while the vibrating bar is being driven and deformed in the XY plane. FIG. In FIG. 13, the driving direction is the X axis direction, the direction in which the Coriolis force is generated is the Y axis, and the input axis of the angular velocity Ω is the Z axis. In FIG. 14, a solid line indicates a case where no angular velocity is applied, and a broken line indicates a case where angular velocity is applied. In this embodiment, the basic technical idea is the same as that of the third embodiment in that detection can be performed in a state in which a detection signal resulting from the application of an angular velocity is superimposed on a driving voltage for driving the resonator element. Only different parts will be described in detail. FIG.
3, reference numeral 60 denotes a vibrating reed formed of piezoelectric ceramics extending in the Y-axis direction, and 61 and 62 denote the vibrating reeds 60.
The first and second additional mass portions 63a and 63b formed of piezoelectric ceramics extending from the opposite ends of the piezoelectric ceramic in the direction opposite to the X-axis direction and in the X-axis direction, respectively,
XY on one side of the vibrating piece 60 to support
The first and second support points 6 provided on the surface and near the first additional mass portion 61 and the second additional mass portion 62, respectively.
3c and 63d are third and fourth support points provided on the other XY plane of the vibrating piece 60 so as to face the first and second support points 63a and 63b, respectively, with the vibrating piece 60 interposed therebetween. 64a and 64b are both driving means and detection means provided between both ends of the vibrating piece 60 in the XY plane (front side) in the width direction (X-axis direction) and between the first additional mass portion 61 and the first support point 63a. First and second electrodes as means, 65a, 65b
Is the width direction (X-axis direction) of the XY plane (front side) of the resonator element 60
At both ends and the second additional mass portion 62 and the second support point 63b
The third and fourth electrodes 66 as a driving means and a detecting means provided between them are fixed parts, 67a, 67b, 6
Reference numerals 7c and 67d denote first, second, third and fourth support portions. The straight line connecting the first and third support points 63a and 63c is Z
The first and third support points 63a and 63c on the shaft and
The first and third support portions 67a and 67c extend in the Z-axis direction and the direction opposite to the Z-axis direction, respectively. The ends of the first and third support portions 67a and 67c Fixed. Second and fourth support points 63b, 6
The straight line connecting 3d is on the Z axis, and the second and fourth support portions 67b and 67d extend from the second and fourth support points 63b and 63d in the Z axis direction and the direction opposite to the Z axis direction, respectively. The ends of the second and fourth support portions 67b and 67d are fixed to the fixing portion 66, respectively.

【0075】振動片60を挟んで第1、第2、第3、第
4の電極64a,64b,65a,65bに対向するよ
うに振動片60のXY面上(裏面側)に共通電極が設け
られており、第1と第3の電極64a,65aは同位
相、第2と第4の電極64b,65bは同位相及び第1
と第2の電極64a,64bは互いに逆位相、第3、第
4の電極65a,65bは互いに逆位相になるように電
圧を供給することにより、第1、第2の支持点63a,
63bを振動の節にしてXY面内で連続的な1次モード
の屈曲振動が振動片60に発生する。図14に示すよう
に、例えば、振動片60の第2と第4の電極64b,6
5bにそれぞれ正極性の電圧を印加し、第1と第3の電
極64a,65aにそれぞれ負極性の電圧を印加し振動
片60を振動させた状態の時、図13に示すようなZ軸
周りの角速度が印加されると、第1の付加質量部61に
Y軸方向に集中的にコリオリ力が働き、振動片60の第
2の電極64bが設けられている側をY軸方向により伸
長させ、第1の電極64aが設けられている側をY軸方
向により圧縮させる変形となる。また、第2の付加質量
部62にY軸方向と反対方向に集中的にコリオリ力が働
き、振動片60の第4の電極65bが設けられている側
をY軸方向にいくらか圧縮させ、第3の電極65aが設
けられている側をY軸方向にいくらか伸長させる変形と
なる。このような変形により、第2、第3の電極64
b,65aが設けられている振動片60のZ軸方向側
は、圧縮されることでインピーダンスが高くなる。逆に
第1、第4の電極64a,65bが設けられている振動
片60のZ軸方向側は、伸長されることでインピーダン
スが低くなる。これらの変化を検出することで印加され
た角速度の大きさに対応した最終出力が得られる。この
構成により、駆動及び検出のための高精度な櫛歯構造の
電極を形成することなく薄型化且つ高感度化が図れるば
かりか、振動片を駆動させる駆動電圧に角速度の印加に
起因した検出信号が重畳する状態で検出可能になる。
A common electrode is provided on the XY plane (back side) of the resonator element 60 so as to face the first, second, third, and fourth electrodes 64a, 64b, 65a, and 65b with the resonator element 60 interposed therebetween. The first and third electrodes 64a and 65a have the same phase, and the second and fourth electrodes 64b and 65b have the same phase and first phase.
And the second electrodes 64a and 64b supply voltages so that the phases are opposite to each other, and the third and fourth electrodes 65a and 65b supply voltages so that the phases are opposite to each other.
The first-order mode bending vibration is continuously generated in the vibrating reed 60 in the XY plane with 63b as a node of vibration. As shown in FIG. 14, for example, the second and fourth electrodes 64b, 6 of the resonator element 60
When a positive voltage is applied to each of the electrodes 5a and 5b, and a negative voltage is applied to each of the first and third electrodes 64a and 65a to vibrate the vibrating piece 60, the Z axis as shown in FIG. When the angular velocity is applied, Coriolis force acts intensively in the Y-axis direction on the first additional mass portion 61, thereby extending the side of the resonator element 60 on which the second electrode 64b is provided in the Y-axis direction. , The side on which the first electrode 64a is provided is compressed in the Y-axis direction. In addition, Coriolis force acts on the second additional mass portion 62 intensively in the direction opposite to the Y-axis direction, and somewhat compresses the side of the resonator element 60 where the fourth electrode 65b is provided in the Y-axis direction. The deformation is such that the side on which the third electrode 65a is provided extends somewhat in the Y-axis direction. Due to such deformation, the second and third electrodes 64 are formed.
The impedance on the Z-axis direction side of the resonator element 60 provided with b and 65a is increased by being compressed. Conversely, the impedance on the Z-axis direction side of the resonator element 60 provided with the first and fourth electrodes 64a and 65b is reduced by being extended. By detecting these changes, a final output corresponding to the magnitude of the applied angular velocity is obtained. With this configuration, it is possible to reduce the thickness and increase the sensitivity without forming a highly accurate comb-shaped electrode for driving and detection, and to detect a signal generated by applying an angular velocity to the driving voltage for driving the resonator element. Can be detected in a state where is superimposed.

【0076】本実施の形態においては、振動片60のZ
軸方向の寸法がX軸方向の寸法に比べて小さい場合につ
いて説明したが、これとは逆の構成も当然可能である。
In the present embodiment, the Z of the resonator element 60
Although the case where the dimension in the axial direction is smaller than the dimension in the X-axis direction has been described, a configuration reverse to this is naturally possible.

【0077】また本実施の形態においては、振動片60
と第1、第2の付加質量部61,62が一体の圧電体セ
ラミックスから形成された例について説明したが、水晶
板により一体に構成したり、恒弾性金属材料、酸化物材
料または高弾性高分子材料により振動片と第1、第2の
付加質量部を一体に形成し、この振動片の上に圧電体セ
ラミックスを接合したり、圧電性を示す各種の薄膜を表
面に形成するような構成でも当然本発明の技術思想を達
成可能である。
In the present embodiment, the vibrating piece 60
And the first and second additional mass portions 61 and 62 have been described as being formed from an integral piezoelectric ceramic. However, they may be integrally formed by a quartz plate, or may be made of a constant elastic metal material, an oxide material, or a high elastic high material. A structure in which the vibrating reed and the first and second additional mass portions are integrally formed of a molecular material, and a piezoelectric ceramic is bonded on the vibrating reed or various thin films exhibiting piezoelectricity are formed on the surface. However, the technical idea of the present invention can naturally be achieved.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上のように本発明は、XY面内に設け
られた基部と、XY面内において前記基部からY軸方向
と反対の方向に延出した少なくとも一対の音叉片からな
る第1の音叉部と、前記第1の音叉部に相対向するよう
に前記基部からY軸方向に延出した少なくとも一対の音
叉片からなる第2の音叉部と、前記第1の音叉部を構成
する対をなした音叉片の間にあり且つ前記基部からY軸
方向と反対の方向に延出した少なくとも1本以上の屈曲
振動片からなる第1の屈曲振動部と、前記第2の音叉部
を構成する対をなした音叉片の間にあり且つ前記第1の
屈曲振動部に相対向するように前記基部からY軸方向に
延出した少なくとも1本以上の屈曲振動片からなる第2
の屈曲振動部と、前記第1、第2の音叉部を構成する音
叉片をX軸方向またはX軸方向と反対の方向へ屈曲振動
させるために前記音叉片に設けられた駆動手段と、Z軸
周りの角速度が印加された時、Y軸方向またはY軸方向
と反対の方向に働くコリオリ力の大きさに応じて変化す
る前記音叉片の屈曲変形と釣り合いを保つようにX軸方
向またはX軸方向と反対の方向に屈曲変形する前記屈曲
振動片の変形量を検出するために前記屈曲振動片に設け
られた検出手段とを備えることにより、駆動及び検出の
ための高精度な櫛歯構造の電極を形成することなく薄型
且つ高感度な角速度センサが得られる。
As described above, the present invention is directed to a first embodiment comprising a base provided in the XY plane and at least one pair of tuning fork pieces extending from the base in the XY plane in a direction opposite to the Y-axis direction. , A second tuning fork portion comprising at least a pair of tuning fork pieces extending in the Y-axis direction from the base so as to face the first tuning fork portion, and the first tuning fork portion. A first bending vibrating part comprising at least one bending vibrating piece between the pair of tuning fork pieces and extending from the base in a direction opposite to the Y-axis direction, and the second tuning fork part; A second bending vibrating piece comprising at least one or more bending vibrating pieces extending between the paired tuning fork pieces and extending in the Y-axis direction from the base so as to face the first bending vibrating section;
A bending vibration portion, a driving means provided on the tuning fork piece for bending and vibrating the tuning fork pieces constituting the first and second tuning fork portions in the X-axis direction or a direction opposite to the X-axis direction; When an angular velocity around the axis is applied, the X-axis direction or the X-axis direction or the X-axis direction is maintained so as to keep a balance with the bending deformation of the tuning fork piece that changes according to the magnitude of the Coriolis force acting in the Y-axis direction or the direction opposite to the Y-axis direction. A detecting means provided on the bending vibrating piece for detecting a deformation amount of the bending vibrating piece that bends and deforms in a direction opposite to the axial direction, so that a highly accurate comb-tooth structure for driving and detecting is provided. A thin and highly sensitive angular velocity sensor can be obtained without forming the above electrodes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の角速度センサを説
明するための平面図
FIG. 1 is a plan view illustrating an angular velocity sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同角速度センサの駆動電極が設けられた音叉片
をXZ面で切断した説明図
FIG. 2 is an explanatory view in which a tuning fork piece provided with a drive electrode of the angular velocity sensor is cut along an XZ plane.

【図3】同角速度センサのモニター用の検出電極が設け
られた音叉片をXZ面で切断した説明図
FIG. 3 is an explanatory view of a tuning fork piece provided with a detection electrode for monitoring of the angular velocity sensor cut along an XZ plane;

【図4】同角速度センサとその駆動回路及び検出回路を
接続したブロック図
FIG. 4 is a block diagram in which the angular velocity sensor is connected to a drive circuit and a detection circuit.

【図5】同角速度センサに角速度が印加された時の音叉
片と屈曲振動片の変形形態の模式図
FIG. 5 is a schematic view of a modified form of a tuning fork piece and a bending vibration piece when an angular velocity is applied to the angular velocity sensor.

【図6】同角速度センサの検出電極が設けられた屈曲振
動片をXZ面で切断した説明図
FIG. 6 is an explanatory view in which a bending vibration piece provided with a detection electrode of the angular velocity sensor is cut along an XZ plane;

【図7】本発明の第2の実施の形態の角速度センサを説
明するための平面図
FIG. 7 is a plan view illustrating an angular velocity sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施の形態の角速度センサを説
明するための平面図
FIG. 8 is a plan view illustrating an angular velocity sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図9】同角速度センサの電極が設けられた振動片をX
Z面で切断した説明図
FIG. 9 shows a resonator element provided with electrodes of the same angular velocity sensor as X
Explanatory drawing cut in the Z plane

【図10】同角速度センサとその駆動回路及び検出回路
を接続したブロック図
FIG. 10 is a block diagram in which the angular velocity sensor and its driving circuit and detection circuit are connected.

【図11】同角速度センサに角速度が印加された時の振
動片の変形形態の模式図
FIG. 11 is a schematic view of a modified form of a resonator element when an angular velocity is applied to the angular velocity sensor.

【図12】同角速度センサに角速度が印加された時のA
点、B点の電圧の変化状態の説明図
FIG. 12 shows A when an angular velocity is applied to the angular velocity sensor.
Explanatory drawing of the change state of the voltage at point B

【図13】本発明の第4の実施の形態の角速度センサを
説明するための斜視図
FIG. 13 is a perspective view illustrating an angular velocity sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】同角速度センサに角速度が印加された時の振
動片の変形形態の模式図
FIG. 14 is a schematic view of a modified form of a resonator element when an angular velocity is applied to the angular velocity sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,30,50 基部 2a,31a 第1の音叉片 2b,31b 第2の音叉片 3a,32a 第3の音叉片 3b,32b 第4の音叉片 4a,33a 第1の付加質量 4b,33b 第2の付加質量 5a,34a 第3の付加質量 5b,34b 第4の付加質量 6,35 第1の屈曲振動片 7,36 第2の屈曲振動片 8,37 第5の付加質量 9,38 第6の付加質量 10a,10b,10c,10d 孔部 11a,11b,11c,11d スリット部 12a,12b,13a,13b 駆動電極 14a,14b,15a,15b モニター用の検出電
極 16a,16b,17a,17b 角速度検出用の検出
電極 18,53b,54b 共通電極 19,55 駆動回路の出力信号源 20 チャージ増幅器 21 検波回路 22 ローパスフィルタ 23 駆動回路 39,40,41,42,43,44 圧電体セラミッ
クス 51,60 振動片 52 付加質量部 53a,54a 電極 56 自励発振式駆動回路 57,58 抵抗 59 検出回路 61 第1の付加質量部 62 第2の付加質量部 63a 第1の支持点 63b 第2の支持点 63c 第3の支持点 63d 第4の支持点 64a 第1の電極 64b 第2の電極 65a 第3の電極 65b 第4の電極 66 固定部 67a 第1の支持部 67b 第2の支持部 67c 第3の支持部 67d 第4の支持部
1, 30, 50 Base 2a, 31a First tuning fork 2b, 31b Second tuning fork 3a, 32a Third tuning fork 3b, 32b Fourth tuning fork 4a, 33a First additional mass 4b, 33b 2 additional mass 5a, 34a 3rd additional mass 5b, 34b 4th additional mass 6, 35 1st bending vibration piece 7, 36 2nd bending vibration piece 8, 37 5th additional mass 9, 38th 6 Additional masses 10a, 10b, 10c, 10d Holes 11a, 11b, 11c, 11d Slits 12a, 12b, 13a, 13b Drive electrodes 14a, 14b, 15a, 15b Detection electrodes 16a, 16b, 17a, 17b for monitoring Detection electrodes for detecting angular velocity 18, 53b, 54b Common electrodes 19, 55 Output signal source of drive circuit 20 Charge amplifier 21 Detection circuit 22 Low-pass filter 23 Driving circuits 39, 40, 41, 42, 43, 44 Piezoelectric ceramics 51, 60 Vibrating piece 52 Additional mass section 53a, 54a Electrode 56 Self-excited oscillation driving circuit 57, 58 Resistance 59 Detection circuit 61 First additional mass section 62 second additional mass portion 63a first support point 63b second support point 63c third support point 63d fourth support point 64a first electrode 64b second electrode 65a third electrode 65b fourth Electrode 66 Fixing part 67a First supporting part 67b Second supporting part 67c Third supporting part 67d Fourth supporting part

フロントページの続き (72)発明者 山本 毅 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 市瀬 俊彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 湯河 潤一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田村 雅己 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 畑中 正数 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼内 茂裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 菅原 澄夫 宮城県石巻市蛇田字新埣寺69−7 Fターム(参考) 2F105 AA02 AA08 BB02 BB03 BB13 CC01 CC04 CD02 CD06 CD11 CD13 Continued on the front page (72) Inventor Takeshi Yamamoto 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Person Junichi Yugawa 1006 Kadoma, Kazuma, Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Masami Tamura 1006 Kadoma, Kazuma, Kadoma, Osaka Pref. 1006 Oojidomashin Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor ▲ Yoshi ▼ Shigehiro 1006 Oojidoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 69-7 F term (reference) 2F105 AA02 AA08 BB02 BB03 BB13 CC01 CC04 CD02 CD06 CD11 CD13

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 XY面内に設けられた基部と、XY面内
において前記基部からY軸方向と反対の方向に延出した
少なくとも一対の音叉片からなる第1の音叉部と、前記
第1の音叉部に相対向するように前記基部からY軸方向
に延出した少なくとも一対の音叉片からなる第2の音叉
部と、前記第1の音叉部を構成する対をなした音叉片の
間にあり且つ前記基部からY軸方向と反対の方向に延出
した少なくとも1本以上の屈曲振動片からなる第1の屈
曲振動部と、前記第2の音叉部を構成する対をなした音
叉片の間にあり且つ前記第1の屈曲振動部に相対向する
ように前記基部からY軸方向に延出した少なくとも1本
以上の屈曲振動片からなる第2の屈曲振動部と、前記第
1、第2の音叉部を構成する音叉片をX軸方向またはX
軸方向と反対の方向へ屈曲振動させるために前記音叉片
に設けられた駆動手段と、Z軸周りの角速度が印加され
た時、Y軸方向またはY軸方向と反対の方向に働くコリ
オリ力の大きさに応じて変化する前記音叉片の屈曲変形
と釣り合いを保つようにX軸方向またはX軸方向と反対
の方向に屈曲変形する前記屈曲振動片の変形量を検出す
るために前記屈曲振動片に設けられた検出手段とを備え
た角速度センサ。
A first tuning fork portion comprising a base provided in an XY plane, at least a pair of tuning fork pieces extending from the base in a direction opposite to the Y-axis direction in the XY plane; Between a second tuning fork portion comprising at least a pair of tuning fork pieces extending in the Y-axis direction from the base so as to face the tuning fork portion of the first tuning fork portion, and a pair of tuning fork pieces forming the first tuning fork portion. And a pair of tuning fork pieces forming at least one bending vibration piece extending from the base in the direction opposite to the Y-axis direction, the first bending vibration section comprising the at least one bending vibration piece. A second bending vibration part comprising at least one bending vibration piece extending in the Y-axis direction from the base so as to be opposed to the first bending vibration part; The tuning fork piece constituting the second tuning fork portion is moved in the X-axis direction or X direction.
A driving means provided on the tuning fork for bending vibration in a direction opposite to the axial direction, and a Coriolis force acting in the Y-axis direction or in the direction opposite to the Y-axis direction when an angular velocity around the Z-axis is applied. The bending vibration piece for detecting a deformation amount of the bending vibration piece that bends and deforms in the X-axis direction or a direction opposite to the X-axis direction so as to keep a balance with the bending deformation of the tuning fork piece that changes according to the size. An angular velocity sensor comprising: a detection unit provided in
【請求項2】 第1、第2の音叉部を構成する対をなし
た音叉片の各先端からX軸方向またはX軸方向と反対の
方向の内のいずれか一方の方向であり、前記第1、第2
の音叉部の各対称軸を中心にして両側にある前記音叉片
同士にあっては互いに逆向きで且つ同じ側にあっては同
一向きに延出するように第1の付加質量部が形成され、
第1、第2の屈曲振動部を構成する各々1本の屈曲振動
片は前記音叉部の対称軸上にあり、前記各屈曲振動片の
先端からX軸方向及びX軸方向と反対の方向に張り出す
ように第2の付加質量部が形成された請求項1に記載の
角速度センサ。
2. The X-axis direction or the direction opposite to the X-axis direction from each tip of a pair of tuning fork pieces forming the first and second tuning fork portions, and 1st, 2nd
A first additional mass portion is formed so as to extend in opposite directions to each other and to extend in the same direction on the same side with respect to the tuning fork pieces on both sides of each symmetry axis of the tuning fork portion. ,
One bending vibrating piece constituting each of the first and second bending vibrating portions is on the axis of symmetry of the tuning fork portion, and extends from the tip of each bending vibrating piece in the X-axis direction and the direction opposite to the X-axis direction. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the second additional mass portion is formed so as to protrude.
【請求項3】 第1、第2の音叉部の共振周波数と第
1、第2の屈曲振動部の共振周波数を近接させた請求項
1または2に記載の角速度センサ。
3. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the resonance frequencies of the first and second tuning fork portions and the resonance frequencies of the first and second bending vibration portions are close to each other.
【請求項4】 第1、第2の屈曲振動部に設けられた検
出手段により検出された各検出信号を差動検出処理する
ための処理回路が前記検出手段に接続された請求項1ま
たは2に記載の角速度センサ。
4. A processing circuit for performing differential detection processing of each detection signal detected by the detection means provided in the first and second bending vibrating portions is connected to the detection means. 2. The angular velocity sensor according to 1.
【請求項5】 XY面内に設けられた基部、第1、第2
の音叉部と第1、第2の屈曲振動部は、圧電材料により
一体に形成された請求項1に記載の角速度センサ。
5. A base provided in an XY plane, first and second bases.
The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the tuning fork portion and the first and second bending vibration portions are integrally formed of a piezoelectric material.
【請求項6】 XY面内に設けられた基部、第1、第2
の音叉部、第1、第2の屈曲振動部と第1、第2の付加
質量部は、圧電材料により一体に形成された請求項2に
記載の角速度センサ。
6. A base provided in an XY plane, a first and a second
The angular velocity sensor according to claim 2, wherein the tuning fork portion, the first and second bending vibration portions, and the first and second additional mass portions are integrally formed of a piezoelectric material.
【請求項7】 XY面内に設けられた基部、第1、第2
の音叉部と第1、第2の屈曲振動部は、恒弾性金属材
料、酸化物材料または高弾性高分子材料により形成さ
れ、少なくとも前記第1、第2の音叉部と前記第1、第
2の屈曲振動部のXY面上には圧電材料からなる層が設
けられた請求項1に記載の角速度センサ。
7. A base provided in an XY plane, a first and a second
The tuning fork portion and the first and second bending vibration portions are formed of a constant elastic metal material, an oxide material, or a high elastic polymer material, and at least the first and second tuning fork portions and the first and second bending fork portions. 2. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein a layer made of a piezoelectric material is provided on the XY plane of the bending vibration part.
【請求項8】 XY面内に設けられた基部、第1、第2
の音叉部、第1、第2の屈曲振動部と第1、第2の付加
質量部は、恒弾性金属材料、酸化物材料または高弾性高
分子材料により形成され、少なくとも前記第1、第2の
音叉部と前記第1、第2の屈曲振動部のXY面上には圧
電材料からなる層が設けられた請求項2に記載の角速度
センサ。
8. A base provided in an XY plane, first and second bases.
The tuning fork portion, the first and second bending vibrating portions, and the first and second additional mass portions are formed of a constant elastic metal material, an oxide material, or a high elastic polymer material, and at least the first and second bending mass portions. The angular velocity sensor according to claim 2, wherein a layer made of a piezoelectric material is provided on the XY plane of the tuning fork portion and the first and second bending vibration portions.
【請求項9】 XY面内に設けられた基部と、XY面内
において前記基部からY軸方向と反対の方向に延出した
振動片と、前記振動片の先端からX軸方向またはX軸方
向と反対の方向の内の少なくともいずれか一方の方向に
延出するように形成された付加質量部と、前記振動片を
X軸方向またはX軸方向と反対の方向へ屈曲振動させる
ために前記振動片に設けられた駆動手段と、Z軸周りの
角速度が印加された時、Y軸方向またはY軸方向と反対
の方向に働くコリオリ力の大きさに応じて変化する前記
振動片のX軸方向またはX軸方向と反対の方向への屈曲
振動の振幅の増減量を検出するために前記振動片に設け
られた前記駆動手段と兼用した検出手段とを備えた角速
度センサ。
9. A base provided in an XY plane, a vibrating piece extending in a direction opposite to the Y-axis direction from the base in the XY plane, and an X-axis direction or an X-axis direction from a tip of the vibrating piece. An additional mass portion formed so as to extend in at least one of the directions opposite to the above, and the vibration for bending and vibrating the vibrating piece in the X-axis direction or the direction opposite to the X-axis direction. Driving means provided on the piece, and an X-axis direction of the vibrating piece that changes according to the magnitude of Coriolis force acting in the Y-axis direction or in the direction opposite to the Y-axis direction when an angular velocity about the Z-axis is applied Alternatively, an angular velocity sensor provided with a detecting means provided on the vibrating reed and also serving as the driving means for detecting an increase or decrease in the amplitude of the bending vibration in a direction opposite to the X-axis direction.
【請求項10】 XY面内に設けられた基部、振動片と
付加質量部は、圧電材料により一体に形成された請求項
9に記載の角速度センサ。
10. The angular velocity sensor according to claim 9, wherein the base, the resonator element, and the additional mass provided in the XY plane are integrally formed of a piezoelectric material.
【請求項11】 XY面内に設けられた基部、振動片と
付加質量部は、恒弾性金属材料、酸化物材料または高弾
性高分子材料により形成され、少なくとも前記振動片の
XY面上には圧電材料からなる層が設けられた請求項9
に記載の角速度センサ。
11. A base, a resonator element and an additional mass part provided in the XY plane are formed of a constant elastic metal material, an oxide material or a high elastic polymer material, and at least on the XY plane of the resonator element. 10. A layer comprising a piezoelectric material is provided.
2. The angular velocity sensor according to 1.
【請求項12】 Y軸方向に伸びた振動片と、前記振動
片の両端からそれぞれX軸方向若しくはX軸方向と反対
の方向の内のいずれか一方の方向または両方向に延出し
た付加質量部と、前記振動片をY軸上で対称に支持する
ために前記振動片の一方のXY面に設けられた第1、第
2の支持点と、前記振動片の他方のXY面に設けられた
第3、第4の支持点と、前記第1、第3の支持点から同
一直線上にあるようにZ軸方向及びZ軸方向と反対の方
向にそれぞれ延出した第1、第3の支持部と、前記第
2、第4の支持点から同一直線上にあるようにZ軸方向
及びZ軸方向と反対の方向にそれぞれ延出した第2、第
4の支持部と、前記振動片を前記第1、第2、第3、第
4の支持点を振動の節にしてXY面内で1次モードで屈
曲振動させるために前記振動片に設けられた駆動手段
と、Z軸周りの角速度が印加された時、Y軸方向または
Y軸方向と反対の方向に働くコリオリ力の大きさに応じ
て変化する前記振動片のX軸方向またはX軸方向と反対
の方向の屈曲振動の振幅の増減量を検出するために前記
振動片に設けられた前記駆動手段と兼用した検出手段と
を備えた角速度センサ。
12. A vibrating reed extending in the Y-axis direction, and an additional mass portion extending from either end of the vibrating reed in either the X-axis direction or the opposite direction to the X-axis direction or in both directions. And first and second support points provided on one of the XY planes of the vibrating piece to support the vibrating piece symmetrically on the Y axis, and provided on the other XY plane of the vibrating piece. Third and fourth support points, and first and third supports extending in the Z-axis direction and in a direction opposite to the Z-axis direction so as to be on the same straight line from the first and third support points, respectively. Parts, second and fourth support parts extending in the Z-axis direction and directions opposite to the Z-axis direction so as to be on the same straight line from the second and fourth support points, and the vibrating element. The first, second, third, and fourth support points are used as nodes of vibration to bend and vibrate in the primary mode in the XY plane. A driving means provided on the vibrating reed; and an X of the vibrating reed that changes according to the magnitude of Coriolis force acting in the Y-axis direction or in the direction opposite to the Y-axis direction when an angular velocity about the Z-axis is applied. An angular velocity sensor comprising: a detecting unit provided on the vibrating reed and also serving as the driving unit for detecting an increase or decrease in amplitude of bending vibration in a direction opposite to the axial direction or the X-axis direction.
【請求項13】 振動片と付加質量部は、圧電材料によ
り一体に形成された請求項12に記載の角速度センサ。
13. The angular velocity sensor according to claim 12, wherein the vibrating reed and the additional mass portion are integrally formed of a piezoelectric material.
【請求項14】 振動片と付加質量部は、恒弾性金属材
料、酸化物材料または高弾性高分子材料により形成さ
れ、少なくとも前記振動片のXY面上には圧電材料から
なる層が設けられた請求項12に記載の角速度センサ。
14. The vibrating reed and the additional mass portion are formed of a constant elastic metal material, an oxide material, or a high elastic polymer material, and a layer made of a piezoelectric material is provided on at least the XY plane of the vibrating reed. An angular velocity sensor according to claim 12.
【請求項15】 XY面内に設けられた基部と、XY面
内において前記基部から延出した一対の音叉片と、前記
一対の音叉片の各先端からX軸方向またはX軸方向と反
対の方向の内のいずれか一方の方向に延出するように形
成された付加質量部と、前記一対の音叉片をX軸方向ま
たはX軸方向と反対の方向へ屈曲振動させるために前記
一対の音叉片に設けられた駆動手段と、Z軸周りの角速
度が印加された時、Y軸方向またはY軸方向と反対の方
向に働くコリオリ力の大きさに応じて変化する前記一対
の音叉片のX軸方向またはX軸方向と反対の方向への屈
曲振動の振幅の増減量を検出するために前記一対の音叉
片に設けられた前記駆動手段と兼用した検出手段とを備
えた角速度センサ。
15. A base provided in the XY plane, a pair of tuning fork pieces extending from the base in the XY plane, and an X-axis direction or a direction opposite to the X-axis direction from each tip of the pair of tuning fork pieces. An additional mass portion formed so as to extend in one of the directions, and the pair of tuning forks for bending and vibrating the pair of tuning fork pieces in the X-axis direction or a direction opposite to the X-axis direction. A driving means provided on one of the tuning fork pieces, and an X of the pair of tuning fork pieces, which changes according to the magnitude of Coriolis force acting in the Y axis direction or in the direction opposite to the Y axis direction when an angular velocity around the Z axis is applied. An angular velocity sensor comprising: a detecting means provided on the pair of tuning fork pieces and also serving as the driving means for detecting an increase or decrease in amplitude of bending vibration in a direction opposite to the axial direction or the X-axis direction.
【請求項16】 XY面内に設けられた基部、一対の音
叉片と付加質量部は、圧電材料により一体に形成された
請求項15に記載の角速度センサ。
16. The angular velocity sensor according to claim 15, wherein the base, the pair of tuning forks, and the additional mass provided in the XY plane are integrally formed of a piezoelectric material.
【請求項17】 XY面内に設けられた基部、一対の音
叉片と付加質量部は、恒弾性金属材料、酸化物材料また
は高弾性高分子材料により形成され、少なくとも前記一
対の音叉片のXY面上には圧電材料からなる層が設けら
れた請求項15に記載の角速度センサ。
17. A base, a pair of tuning fork pieces and an additional mass part provided in an XY plane are formed of a constant elastic metal material, an oxide material or a highly elastic polymer material, and at least the XY of the pair of tuning fork pieces. The angular velocity sensor according to claim 15, wherein a layer made of a piezoelectric material is provided on the surface.
【請求項18】 XY面内に設けられた基部と、XY面
内において前記基部からY軸方向に延出した少なくとも
一対の音叉片と、前記対をなす音叉片の対称軸を中心に
してX軸方向側にある前記音叉片及びX軸方向と反対の
方向の側にある前記音叉片ともに各先端からX軸方向ま
たはX軸方向と反対の方向の内のいずれか一方の方向で
あり且つ同じ側にあっては同一方向に延出するように形
成された付加質量部と、前記対をなす音叉片の間にあり
且つ前記基部からY軸方向に延出した少なくとも1本以
上の屈曲振動片と、前記音叉片をX軸方向またはX軸方
向と反対の方向へ屈曲振動させるために前記音叉片に設
けられた駆動手段と、Z軸周りの角速度が印加された
時、Y軸方向またはY軸方向と反対の方向に働くコリオ
リ力の大きさに応じて変化する前記音叉片の屈曲変形と
釣り合いを保つようにX軸方向またはX軸方向と反対の
方向に屈曲変形する前記屈曲振動片の変形量を検出する
ために前記屈曲振動片に設けられた検出手段とを備えた
角速度センサ。
18. A base provided in the XY plane, at least one pair of tuning fork pieces extending in the Y-axis direction from the base in the XY plane, and X centered on a symmetry axis of the pair of tuning fork pieces. Both the tuning fork piece on the axial direction side and the tuning fork piece on the side opposite to the X axis direction are in either one of the X axis direction or the direction opposite to the X axis direction from each tip and are the same. And at least one flexural vibrating reed between the pair of tuning fork pieces and extending from the base in the Y-axis direction, on the side of the additional mass part formed to extend in the same direction. A driving means provided on the tuning fork to bend and vibrate the tuning fork in the X-axis direction or the direction opposite to the X-axis direction; and when an angular velocity about the Z-axis is applied, According to the magnitude of Coriolis force acting in the direction opposite to the axial direction A detection device provided on the bending vibration piece for detecting a deformation amount of the bending vibration piece that bends and deforms in the X-axis direction or in a direction opposite to the X-axis direction so as to keep balance with the changing bending deformation of the tuning fork piece; Angular velocity sensor comprising:
【請求項19】 XY面内に設けられた基部、音叉片、
付加質量部と屈曲振動片は、圧電材料により一体に形成
された請求項18に記載の角速度センサ。
19. A base, a tuning fork piece provided in an XY plane,
19. The angular velocity sensor according to claim 18, wherein the additional mass portion and the bending vibration piece are formed integrally from a piezoelectric material.
【請求項20】 XY面内に設けられた基部、音叉片、
付加質量部と屈曲振動片は、恒弾性金属材料、酸化物材
料または高弾性高分子材料により形成され、少なくとも
前記音叉片と屈曲振動片のXY面上には圧電材料からな
る層を設けられた請求項18に記載の角速度センサ。
20. A base provided in an XY plane, a tuning fork,
The additional mass portion and the bending vibration piece are formed of a constant elastic metal material, an oxide material, or a high elastic polymer material, and a layer made of a piezoelectric material is provided on at least the XY plane of the tuning fork piece and the bending vibration piece. An angular velocity sensor according to claim 18.
【請求項21】 XY面内に設けられた2個所の基部
と、XY面内において前記各基部同士をY軸方向で接続
するように形成された第1の支持部と、前記第1の支持
部の中央部からX軸方向及びX軸方向と反対の方向に延
出した第2、第3の支持部と、前記第2の支持部の先端
からY軸方向及びY軸方向と反対の方向に延出した第
1、第2の振動片と、前記第3の支持部の先端からY軸
方向及びY軸方向と反対の方向に延出した第3、第4の
振動片と、前記第1、第2、第3、第4の振動片の各先
端からX軸方向またはX軸方向と反対の方向の内のいず
れか一方の方向に延出するように形成された付加質量部
と、正極性または負極性の駆動信号で前記第1、第2の
振動片をX軸方向またはX軸方向と反対の方向に振動さ
せ且つ前記第3、第4の振動片を前記第1、第2の振動
片と逆の方向に同時に振動させるために前記第1、第
2、第3、第4の振動片に設けられた駆動手段と、Z軸
周りの角速度が印加された時、Y軸方向またはY軸方向
と反対の方向に働くコリオリ力の大きさに応じて変化す
る前記第1、第2、第3、第4の振動片のX軸方向また
はX軸方向と反対の方向への屈曲振動の振幅の増減量を
検出するために前記第1、第2、第3、第4の振動片に
設けられた前記駆動手段と兼用した検出手段とを備えた
角速度センサ。
21. Two bases provided in an XY plane, a first support formed to connect the bases in the Y-axis direction in the XY plane, and the first support. Second and third support portions extending from the center of the portion in the X-axis direction and the direction opposite to the X-axis direction; and the Y-axis direction and the direction opposite to the Y-axis direction from the tip of the second support portion. A first and a second vibrating reed extending from the tip of the third support portion in a Y-axis direction and a direction opposite to the Y-axis direction; An additional mass portion formed to extend from each tip of the first, second, third, and fourth vibrating reeds in one of the X-axis direction and a direction opposite to the X-axis direction; The first and second vibrating bars are vibrated in the X-axis direction or in a direction opposite to the X-axis direction by a drive signal of positive or negative polarity, and Driving means provided on the first, second, third, and fourth vibrating pieces for simultaneously vibrating the vibrating piece in the opposite direction to the first and second vibrating pieces; and an angular velocity about the Z axis. Is applied, the X-axis direction or the X-axis direction of the first, second, third, and fourth vibrating pieces changes according to the magnitude of the Coriolis force acting in the Y-axis direction or the direction opposite to the Y-axis direction. A detecting means provided on the first, second, third, and fourth vibrating reeds for detecting the amount of increase or decrease in the amplitude of the bending vibration in the direction opposite to the axial direction; Angular velocity sensor.
【請求項22】 XY面内に設けられた基部、第1、第
2、第3の支持部、第1、第2、第3、第4の振動片と
付加質量部は、圧電材料により一体に形成された請求項
21に記載の角速度センサ。
22. A base provided in an XY plane, a first, a second, a third support, a first, a second, a third, a fourth vibrating reed and an additional mass part are integrally formed of a piezoelectric material. 22. The angular velocity sensor according to claim 21, wherein the angular velocity sensor is formed.
【請求項23】 XY面内に設けられた基部、第1、第
2、第3の支持部、第1、第2、第3、第4の振動片と
付加質量部は、恒弾性金属材料、酸化物材料または高弾
性高分子材料により形成され、少なくとも前記第1、第
2、第3、第4の振動片のXY面上には圧電材料からな
る層が設けられた請求項21に記載の角速度センサ。
23. A base, a first, a second, a third support, a first, a second, a third, a fourth vibrating reed and an additional mass provided in an XY plane are made of a constant elastic metal material. 22. The piezoelectric device according to claim 21, wherein a layer made of a piezoelectric material is provided on at least the XY plane of the first, second, third, and fourth resonator elements. Angular velocity sensor.
JP2000050604A 2000-02-28 2000-02-28 Angular velocity sensor Expired - Fee Related JP4552253B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000050604A JP4552253B2 (en) 2000-02-28 2000-02-28 Angular velocity sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000050604A JP4552253B2 (en) 2000-02-28 2000-02-28 Angular velocity sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001241952A true JP2001241952A (en) 2001-09-07
JP4552253B2 JP4552253B2 (en) 2010-09-29

Family

ID=18572369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000050604A Expired - Fee Related JP4552253B2 (en) 2000-02-28 2000-02-28 Angular velocity sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4552253B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006266969A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Nec Tokin Corp Tuning fork type piezo-electric oscillating gyroscope
JP2007108053A (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Ngk Insulators Ltd Oscillator and measuring element for oscillation gyroscope
JP2007108044A (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Nec Tokin Corp Element for vibrating gyroscope, and vibrating gyroscope
JP2008046058A (en) * 2006-08-21 2008-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial force sensor
JPWO2008023566A1 (en) * 2006-08-21 2010-01-07 パナソニック株式会社 Angular velocity sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08327362A (en) * 1995-05-29 1996-12-13 Alps Electric Co Ltd Vibration type gyro scope
JPH11344342A (en) * 1998-06-01 1999-12-14 Citizen Watch Co Ltd Vibration gyro

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08327362A (en) * 1995-05-29 1996-12-13 Alps Electric Co Ltd Vibration type gyro scope
JPH11344342A (en) * 1998-06-01 1999-12-14 Citizen Watch Co Ltd Vibration gyro

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006266969A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Nec Tokin Corp Tuning fork type piezo-electric oscillating gyroscope
JP2007108053A (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Ngk Insulators Ltd Oscillator and measuring element for oscillation gyroscope
JP2007108044A (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Nec Tokin Corp Element for vibrating gyroscope, and vibrating gyroscope
JP4702942B2 (en) * 2005-10-14 2011-06-15 Necトーキン株式会社 Vibrating gyro element and vibrating gyro
JP2008046058A (en) * 2006-08-21 2008-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial force sensor
JPWO2008023566A1 (en) * 2006-08-21 2010-01-07 パナソニック株式会社 Angular velocity sensor
JP5206409B2 (en) * 2006-08-21 2013-06-12 パナソニック株式会社 Angular velocity sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP4552253B2 (en) 2010-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6321598B1 (en) Angular velocity sensor device having oscillators
JP3421720B2 (en) Angular velocity detection circuit
JPH11344341A (en) Parallel flat plate vibration gyro and parallel flat plate vibration gyro device
US8065914B2 (en) Vibration gyro
JP4529203B2 (en) Angular velocity sensor
JPH0791958A (en) Angular velocity sensor
JPH08152328A (en) Angular speed sensor and its using method
JPH08278146A (en) Vibrating gyro
JPH07120266A (en) Vibrating-gyro sensor
JP2001241952A (en) Angular velocity sensor
JP3368723B2 (en) Vibrating gyro
JP2004077351A (en) Angular velocity sensor
JP3336730B2 (en) Angular velocity sensor
JP2001183144A (en) Angular velocity sensor
JP2010223622A (en) Angular velocity detection device
JPH1038578A (en) Angular speed sensor
JP3310029B2 (en) Vibrator
JP2011242257A (en) Vibration gyro
JP3579878B2 (en) Drive detection circuit for piezoelectric vibrating gyroscope
JP3136544B2 (en) Gyro device
JP3028999B2 (en) Vibrating gyro
JPH09113279A (en) Vibrational gyro
JP2002022453A (en) Oscillator apparatus
JP2000329561A (en) Angular speed sensor
JP3371609B2 (en) Vibrating gyro

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061228

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20070112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090428

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20091119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100622

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100705

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees