JP2003057038A - 角速度計測装置 - Google Patents
角速度計測装置Info
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- JP2003057038A JP2003057038A JP2001249267A JP2001249267A JP2003057038A JP 2003057038 A JP2003057038 A JP 2003057038A JP 2001249267 A JP2001249267 A JP 2001249267A JP 2001249267 A JP2001249267 A JP 2001249267A JP 2003057038 A JP2003057038 A JP 2003057038A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は駆動信号のクロストークが生じる場
合であっても、長期間に亘って角速度を高精度に検出す
る。 【解決手段】 角速度センサ１１は基板１２に取付ける
と共に、基板１２には角速度センサ１１の周囲に位置し
て駆動信号を入力する駆動用配線１３，１４と検出用配
線１５，１６を配設する。また、駆動用配線１３，１４
には、検出用配線１５に沿って延びる第１の調整用電極
１７，１８を設けると共に、検出用配線１６に沿って延
びる第２の調整用電極１９，２０を設ける。そして、こ
れらの調整用電極１７〜２０を部分的に切除することに
よって、駆動用配線１３，１４と検出用配線１５，１６
との間の静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を個別に減少させること
ができ、検出用配線１５，１６に対する駆動信号のクロ
ストークをほぼ等しくすることができる。
合であっても、長期間に亘って角速度を高精度に検出す
る。 【解決手段】 角速度センサ１１は基板１２に取付ける
と共に、基板１２には角速度センサ１１の周囲に位置し
て駆動信号を入力する駆動用配線１３，１４と検出用配
線１５，１６を配設する。また、駆動用配線１３，１４
には、検出用配線１５に沿って延びる第１の調整用電極
１７，１８を設けると共に、検出用配線１６に沿って延
びる第２の調整用電極１９，２０を設ける。そして、こ
れらの調整用電極１７〜２０を部分的に切除することに
よって、駆動用配線１３，１４と検出用配線１５，１６
との間の静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を個別に減少させること
ができ、検出用配線１５，１６に対する駆動信号のクロ
ストークをほぼ等しくすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば移動する物
体、回転体等に作用する角速度を検出するのに用いて好
適な角速度計測装置に関する。
体、回転体等に作用する角速度を検出するのに用いて好
適な角速度計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、従来技術による角速度計測装置
として、図４に示す構成のものが知られている（特開２
０００−１０５１２５号公報等）。この従来技術による
角速度計測装置は、角速度センサ１、駆動信号入力手段
としての発振回路２、正変位信号出力手段としての第１
の容量電圧変換回路３（以下、第１のＣ−Ｖ変換回路３
という）、負変位信号出力手段としての第２の容量電圧
変換回路４（以下、第２のＣ−Ｖ変換回路４という）、
減算手段としての減算回路５等によって構成されてい
る。
として、図４に示す構成のものが知られている（特開２
０００−１０５１２５号公報等）。この従来技術による
角速度計測装置は、角速度センサ１、駆動信号入力手段
としての発振回路２、正変位信号出力手段としての第１
の容量電圧変換回路３（以下、第１のＣ−Ｖ変換回路３
という）、負変位信号出力手段としての第２の容量電圧
変換回路４（以下、第２のＣ−Ｖ変換回路４という）、
減算手段としての減算回路５等によって構成されてい
る。
【０００３】ここで、角速度センサ１は、直交する３軸
のうち第１，第２の軸方向に変位可能な振動体１Ａを有
すると共に、振動体１Ａに対して第１の軸方向（図４中
の上，下方向）の両端側に位置する駆動電極１Ｂ，１Ｃ
と第２の軸方向（図４中の左，右方向）の両端側に位置
する検出電極１Ｄ，１Ｅとを備えている。そして、駆動
電極１Ｂ，１Ｃは発振回路２に接続され、検出電極１
Ｄ，１Ｅは第１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，４にそれぞ
れ接続されると共に、駆動電極１Ｃと発振回路２との間
には反転回路２Ａが接続されている。
のうち第１，第２の軸方向に変位可能な振動体１Ａを有
すると共に、振動体１Ａに対して第１の軸方向（図４中
の上，下方向）の両端側に位置する駆動電極１Ｂ，１Ｃ
と第２の軸方向（図４中の左，右方向）の両端側に位置
する検出電極１Ｄ，１Ｅとを備えている。そして、駆動
電極１Ｂ，１Ｃは発振回路２に接続され、検出電極１
Ｄ，１Ｅは第１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，４にそれぞ
れ接続されると共に、駆動電極１Ｃと発振回路２との間
には反転回路２Ａが接続されている。
【０００４】また、発振回路２は、振動体１Ａを第１の
軸方向に振動させるための駆動信号Ｖdを入力する。さ
らに、第１のＣ−Ｖ変換回路３は、振動体１Ａが第２の
軸方向に振動したときの変位に応じた正変位信号Ｖ1を
出力し、第２のＣ−Ｖ変換回路４は、正変位信号Ｖ1と
は逆位相となる負変位信号Ｖ2を出力する。そして、減
算回路５は、これらのＣ−Ｖ変換回路３，４による正，
負の変位信号Ｖ1，Ｖ2の差を演算する。また、減算回路
５の出力側には同期検波回路６、低域通過フィルタ回路
７（以下、ＬＰＦ７という）が接続されている。
軸方向に振動させるための駆動信号Ｖdを入力する。さ
らに、第１のＣ−Ｖ変換回路３は、振動体１Ａが第２の
軸方向に振動したときの変位に応じた正変位信号Ｖ1を
出力し、第２のＣ−Ｖ変換回路４は、正変位信号Ｖ1と
は逆位相となる負変位信号Ｖ2を出力する。そして、減
算回路５は、これらのＣ−Ｖ変換回路３，４による正，
負の変位信号Ｖ1，Ｖ2の差を演算する。また、減算回路
５の出力側には同期検波回路６、低域通過フィルタ回路
７（以下、ＬＰＦ７という）が接続されている。
【０００５】このような従来技術による角速度計測装置
では、発振回路２を用いて駆動電極１Ｂ，１Ｃに逆位相
の駆動信号Ｖdを入力し、振動体１Ａを第１の軸方向に
向けて振動させる。この状態で、第３の軸（図４中の
前，後方向）周りに角速度が加わると、振動体１Ａは第
２の軸方向に振動する。このとき、検出電極１Ｄ，１Ｅ
と振動体１Ａとの間の静電容量は一方が増加するときに
他方が減少する関係にあるから、Ｃ−Ｖ変換回路３，４
は互いに逆位相（正，負）の変位信号Ｖ1，Ｖ2を出力す
る。このため、減算回路５は変位信号Ｖ1，Ｖ2の差を演
算して角速度に応じた減算信号Ｖsを出力し、同期検波
回路６は駆動信号Ｖdを用いて減算信号Ｖsに対して同期
検波を行うと共に、ＬＰＦ７を用いて振動体１Ａの振動
による成分を除去して角速度信号Ｖaを出力している。
では、発振回路２を用いて駆動電極１Ｂ，１Ｃに逆位相
の駆動信号Ｖdを入力し、振動体１Ａを第１の軸方向に
向けて振動させる。この状態で、第３の軸（図４中の
前，後方向）周りに角速度が加わると、振動体１Ａは第
２の軸方向に振動する。このとき、検出電極１Ｄ，１Ｅ
と振動体１Ａとの間の静電容量は一方が増加するときに
他方が減少する関係にあるから、Ｃ−Ｖ変換回路３，４
は互いに逆位相（正，負）の変位信号Ｖ1，Ｖ2を出力す
る。このため、減算回路５は変位信号Ｖ1，Ｖ2の差を演
算して角速度に応じた減算信号Ｖsを出力し、同期検波
回路６は駆動信号Ｖdを用いて減算信号Ｖsに対して同期
検波を行うと共に、ＬＰＦ７を用いて振動体１Ａの振動
による成分を除去して角速度信号Ｖaを出力している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による角速度計測装置では、角速度センサ１の小
型化に伴って駆動電極１Ｂ，１Ｃと検出電極１Ｄ，１Ｅ
とが接近して配置される傾向があるから、駆動電極１
Ｂ，１Ｃと検出電極１Ｄ，１Ｅとの間の静電容量Ｃ1〜
Ｃ4を通じて駆動信号Ｖdが変位信号Ｖ1，Ｖ2に混入し、
クロストークが発生することがある。この結果、ＬＰＦ
７から出力される角速度信号Ｖaは、駆動信号Ｖdのクロ
ストークによって、角速度が加わっていないときであっ
ても零にならない（オフセット値）ことがあった。
来技術による角速度計測装置では、角速度センサ１の小
型化に伴って駆動電極１Ｂ，１Ｃと検出電極１Ｄ，１Ｅ
とが接近して配置される傾向があるから、駆動電極１
Ｂ，１Ｃと検出電極１Ｄ，１Ｅとの間の静電容量Ｃ1〜
Ｃ4を通じて駆動信号Ｖdが変位信号Ｖ1，Ｖ2に混入し、
クロストークが発生することがある。この結果、ＬＰＦ
７から出力される角速度信号Ｖaは、駆動信号Ｖdのクロ
ストークによって、角速度が加わっていないときであっ
ても零にならない（オフセット値）ことがあった。
【０００７】特に、変位信号Ｖ1，Ｖ2のうち角速度に応
じた成分は、駆動信号Ｖdと逆位相（駆動信号Ｖdとの位
相差が１８０度）になる関係があるため、変位信号Ｖ
1，Ｖ2中に混入した駆動信号Ｖdは、同期検波回路６に
よっても除去することができず、角速度信号Ｖaにオフ
セット値のずれを生じさせていた。このため、従来技術
では、ＬＰＦ７の出力側にオフセット調整回路８を接続
し、オフセット値が例えば零のような所望の値になるよ
うに調整していた。
じた成分は、駆動信号Ｖdと逆位相（駆動信号Ｖdとの位
相差が１８０度）になる関係があるため、変位信号Ｖ
1，Ｖ2中に混入した駆動信号Ｖdは、同期検波回路６に
よっても除去することができず、角速度信号Ｖaにオフ
セット値のずれを生じさせていた。このため、従来技術
では、ＬＰＦ７の出力側にオフセット調整回路８を接続
し、オフセット値が例えば零のような所望の値になるよ
うに調整していた。
【０００８】しかし、角速度センサ１には各種の経年変
化が生じるから、この経年変化によって例えば駆動信号
Ｖdの大きさが変化することがある。この結果、角速度
信号Ｖaのオフセット値も経年変化するから、時間の経
過に伴って再度オフセット値を調整しなければならず、
検出精度、信頼性が低下し易いという問題があった。
化が生じるから、この経年変化によって例えば駆動信号
Ｖdの大きさが変化することがある。この結果、角速度
信号Ｖaのオフセット値も経年変化するから、時間の経
過に伴って再度オフセット値を調整しなければならず、
検出精度、信頼性が低下し易いという問題があった。
【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は駆動信号のクロストークが生じ
る場合であっても、長期間に亘って角速度を高精度に検
出することができる角速度計測装置を提供することを目
的としている。
されたもので、本発明は駆動信号のクロストークが生じ
る場合であっても、長期間に亘って角速度を高精度に検
出することができる角速度計測装置を提供することを目
的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、駆動信号を受けることにより直交す
る３軸のうち第１の軸方向に振動し、この状態で第３の
軸周りに角速度が加わったとき第２の軸方向に振動する
振動体と、該振動体に対して駆動信号を入力する駆動信
号入力手段と、前記振動体の第２の軸方向に対する振動
を検出して変位に応じた正変位信号，負変位信号をそれ
ぞれ出力する正変位信号出力手段，負変位信号出力手段
と、これらの変位信号出力手段による正，負の変位信号
の差を演算する減算手段とを備えてなる角速度計測装置
に適用される。
ために、本発明は、駆動信号を受けることにより直交す
る３軸のうち第１の軸方向に振動し、この状態で第３の
軸周りに角速度が加わったとき第２の軸方向に振動する
振動体と、該振動体に対して駆動信号を入力する駆動信
号入力手段と、前記振動体の第２の軸方向に対する振動
を検出して変位に応じた正変位信号，負変位信号をそれ
ぞれ出力する正変位信号出力手段，負変位信号出力手段
と、これらの変位信号出力手段による正，負の変位信号
の差を演算する減算手段とを備えてなる角速度計測装置
に適用される。
【００１１】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、駆動信号入力手段と正変位信号出力手段との
間，前記駆動信号入力手段と負変位信号出力手段との間
には、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信号出力手
段との間の静電容量をそれぞれ調整する静電容量調整手
段を設けたことにある。
特徴は、駆動信号入力手段と正変位信号出力手段との
間，前記駆動信号入力手段と負変位信号出力手段との間
には、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信号出力手
段との間の静電容量をそれぞれ調整する静電容量調整手
段を設けたことにある。
【００１２】このように構成したことにより、静電容量
調整手段を用いて駆動信号入力手段と正，負の変位信号
出力手段との間の静電容量を調整し、正，負の変位信号
に対する駆動信号のクロストークをほぼ等しくすること
ができる。このため、減算手段を用いて正，負の変位信
号の差を演算したときには、各変位信号中に混入した駆
動信号成分を相殺することができ、減算手段による減算
信号に対して駆動信号成分を排除することができる。
調整手段を用いて駆動信号入力手段と正，負の変位信号
出力手段との間の静電容量を調整し、正，負の変位信号
に対する駆動信号のクロストークをほぼ等しくすること
ができる。このため、減算手段を用いて正，負の変位信
号の差を演算したときには、各変位信号中に混入した駆
動信号成分を相殺することができ、減算手段による減算
信号に対して駆動信号成分を排除することができる。
【００１３】また、請求項２の発明では、静電容量調整
手段は、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信号出力
手段との間にそれぞれ設けられた静電容量調整用の第
１，第２の調整用電極からなり、該第１，第２の調整用
電極のうち一方の調整用電極を部分的に切除する構成と
している。
手段は、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信号出力
手段との間にそれぞれ設けられた静電容量調整用の第
１，第２の調整用電極からなり、該第１，第２の調整用
電極のうち一方の調整用電極を部分的に切除する構成と
している。
【００１４】これにより、第１，第２の調整用電極のう
ち一方の調整用電極を部分的に切除し、駆動信号入力手
段と正の変位信号出力手段との間の静電容量と駆動信号
入力手段と負の変位信号出力手段との間の静電容量との
うちいずれか一方の静電容量を減少させることができ
る。このため、正，負の変位信号に対する駆動信号のク
ロストークを調整し、ほぼ等しくすることができる。
ち一方の調整用電極を部分的に切除し、駆動信号入力手
段と正の変位信号出力手段との間の静電容量と駆動信号
入力手段と負の変位信号出力手段との間の静電容量との
うちいずれか一方の静電容量を減少させることができ
る。このため、正，負の変位信号に対する駆動信号のク
ロストークを調整し、ほぼ等しくすることができる。
【００１５】さらに、請求項３の発明では、静電容量調
整手段は、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信号出
力手段との間に設けられ、正，負の変位信号出力手段の
うちいずれか一方の変位信号出力手段と駆動信号入力手
段との間の静電容量を増加させる導体材料または誘電体
材料からなる追加部材によって構成したことにある。
整手段は、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信号出
力手段との間に設けられ、正，負の変位信号出力手段の
うちいずれか一方の変位信号出力手段と駆動信号入力手
段との間の静電容量を増加させる導体材料または誘電体
材料からなる追加部材によって構成したことにある。
【００１６】この場合、例えば追加部材を駆動信号入力
手段と正の変位信号出力手段との間に設けることによっ
て、駆動信号入力手段と正の変位信号出力手段との間の
静電容量を駆動信号入力手段と負の変位信号出力手段と
の間の静電容量に比べて増加させることができる。この
ため、正，負の変位信号に対する駆動信号のクロストー
クを調整し、ほぼ等しくすることができる。
手段と正の変位信号出力手段との間に設けることによっ
て、駆動信号入力手段と正の変位信号出力手段との間の
静電容量を駆動信号入力手段と負の変位信号出力手段と
の間の静電容量に比べて増加させることができる。この
ため、正，負の変位信号に対する駆動信号のクロストー
クを調整し、ほぼ等しくすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
角速度計測装置を、図１ないし図３を参照しつつ詳細に
説明する。なお、実施の形態において従来技術と同一の
構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するも
のとする。
角速度計測装置を、図１ないし図３を参照しつつ詳細に
説明する。なお、実施の形態において従来技術と同一の
構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するも
のとする。
【００１８】図において、１１は本実施の形態による角
速度センサで、該角速度センサ１１は、従来技術による
角速度センサ１と同様に、直交する３軸のうち第１，第
２の軸方向に変位可能な振動体１１Ａと、振動体１１Ａ
に対して第１の軸方向の両端側に位置する駆動電極１１
Ｂ，１１Ｃと、第２の軸方向の両端側に位置する検出電
極１１Ｄ，１１Ｅとによって構成されている。
速度センサで、該角速度センサ１１は、従来技術による
角速度センサ１と同様に、直交する３軸のうち第１，第
２の軸方向に変位可能な振動体１１Ａと、振動体１１Ａ
に対して第１の軸方向の両端側に位置する駆動電極１１
Ｂ，１１Ｃと、第２の軸方向の両端側に位置する検出電
極１１Ｄ，１１Ｅとによって構成されている。
【００１９】そして、角速度センサ１１の振動体１１Ａ
は、駆動電極１１Ｂ，１１Ｃに駆動信号Ｖdを入力する
ことによって、第１の軸方向（図１中の上，下方向）に
振動すると共に、この状態で第３の軸（図１中の前，後
方向）周りに角速度が加わると、振動体１１Ａは第２の
軸方向（図１中の左，右方向）に振動するものである。
は、駆動電極１１Ｂ，１１Ｃに駆動信号Ｖdを入力する
ことによって、第１の軸方向（図１中の上，下方向）に
振動すると共に、この状態で第３の軸（図１中の前，後
方向）周りに角速度が加わると、振動体１１Ａは第２の
軸方向（図１中の左，右方向）に振動するものである。
【００２０】また、角速度センサ１１は、図２に示すよ
うに後述の基板１２上に取付けられると共に、その表面
には駆動電極１１Ｂ，１１Ｃに接続された電極パッド１
１Ｂ1，１１Ｃ1と、検出電極１１Ｄ，１１Ｅに接続され
た電極パッド１１Ｄ1，１１Ｅ1とが設けられている。
うに後述の基板１２上に取付けられると共に、その表面
には駆動電極１１Ｂ，１１Ｃに接続された電極パッド１
１Ｂ1，１１Ｃ1と、検出電極１１Ｄ，１１Ｅに接続され
た電極パッド１１Ｄ1，１１Ｅ1とが設けられている。
【００２１】１２は発振回路２，第１，第２のＣ−Ｖ変
換回路３，４、減算回路５、同期検波回路６、ＬＰＦ７
等が形成された基板で、該基板１２の表面には角速度セ
ンサ１１が取付けられると共に、角速度センサ１１の周
囲には、発振回路２に接続された駆動用配線１３，１４
が略Ｙ字状に延びて形成されると共に、その先端は略四
角形状をなす角速度センサ１１の四隅近傍に位置して基
板側電極パッド１３Ａ，１４Ａを形成している。
換回路３，４、減算回路５、同期検波回路６、ＬＰＦ７
等が形成された基板で、該基板１２の表面には角速度セ
ンサ１１が取付けられると共に、角速度センサ１１の周
囲には、発振回路２に接続された駆動用配線１３，１４
が略Ｙ字状に延びて形成されると共に、その先端は略四
角形状をなす角速度センサ１１の四隅近傍に位置して基
板側電極パッド１３Ａ，１４Ａを形成している。
【００２２】また、駆動用配線１３，１４の間には第
１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，４に接続された検出用配
線１５，１６が角速度センサ１１を挟んで略左，右方向
に直線状に延びて形成されると共に、その先端は角速度
センサ１１の左，右両側近傍に位置して基板側電極パッ
ド１５Ａ，１６Ａを形成している。
１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，４に接続された検出用配
線１５，１６が角速度センサ１１を挟んで略左，右方向
に直線状に延びて形成されると共に、その先端は角速度
センサ１１の左，右両側近傍に位置して基板側電極パッ
ド１５Ａ，１６Ａを形成している。
【００２３】そして、基板側電極パッド１３Ａ，１４Ａ
は、ボンディングワイヤ１３Ｂ，１４Ｂを用いて角速度
センサ１１の電極パッド１１Ｂ1，１１Ｃ1に接続されて
いる。これにより、発振回路２は、従来技術と同様に駆
動電極１１Ｂ，１１Ｃにそれぞれ接続されている。
は、ボンディングワイヤ１３Ｂ，１４Ｂを用いて角速度
センサ１１の電極パッド１１Ｂ1，１１Ｃ1に接続されて
いる。これにより、発振回路２は、従来技術と同様に駆
動電極１１Ｂ，１１Ｃにそれぞれ接続されている。
【００２４】また、基板側電極パッド１５Ａ，１６Ａ
は、ボンディングワイヤ１５Ｂ，１６Ｂを用いて角速度
センサ１１の電極パッド１１Ｄ1，１１Ｅ1に接続されて
いる。これにより、第１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，４
は、従来技術と同様に検出電極１１Ｄ，１１Ｅにそれぞ
れ接続されている。
は、ボンディングワイヤ１５Ｂ，１６Ｂを用いて角速度
センサ１１の電極パッド１１Ｄ1，１１Ｅ1に接続されて
いる。これにより、第１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，４
は、従来技術と同様に検出電極１１Ｄ，１１Ｅにそれぞ
れ接続されている。
【００２５】１７，１８は静電容量調整手段をなす第１
の調整用電極で、該第１の調整用電極１７，１８は、駆
動用配線１３，１４の基板側電極パッド１３Ａ，１４Ａ
から一定の長さ寸法をもって検出用配線１５に沿って略
平行に延びている。
の調整用電極で、該第１の調整用電極１７，１８は、駆
動用配線１３，１４の基板側電極パッド１３Ａ，１４Ａ
から一定の長さ寸法をもって検出用配線１５に沿って略
平行に延びている。
【００２６】１９，２０は静電容量調整手段をなす第２
の調整用電極で、該第２の調整用電極１９，２０は、駆
動用配線１３，１４の基板側電極パッド１３Ａ，１４Ａ
から例えば第１の調整用電極１７，１８と同じ長さ寸法
をもって検出用配線１６に沿って略平行に延びている。
の調整用電極で、該第２の調整用電極１９，２０は、駆
動用配線１３，１４の基板側電極パッド１３Ａ，１４Ａ
から例えば第１の調整用電極１７，１８と同じ長さ寸法
をもって検出用配線１６に沿って略平行に延びている。
【００２７】そして、第１の調整用電極１７，１８は、
検出用配線１５との間に静電容量Ｃ1′，Ｃ2′を形成す
ると共に、第２の調整用電極１９，２０は、検出用配線
１６との間に静電容量Ｃ3′，Ｃ4′を形成している。こ
のため、これらの調整用電極１７〜２０の先端を部分的
に切除することによって、静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を個別
に減少させ、調整することができる。
検出用配線１５との間に静電容量Ｃ1′，Ｃ2′を形成す
ると共に、第２の調整用電極１９，２０は、検出用配線
１６との間に静電容量Ｃ3′，Ｃ4′を形成している。こ
のため、これらの調整用電極１７〜２０の先端を部分的
に切除することによって、静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を個別
に減少させ、調整することができる。
【００２８】本実施の形態による角速度計測装置は上述
のように構成されるものであり、その角速度の検出動作
については従来技術によるものと格別な差異はない。
のように構成されるものであり、その角速度の検出動作
については従来技術によるものと格別な差異はない。
【００２９】然るに、本実施の形態では、発振回路２に
接続された駆動用配線１３，１４には第１，第２のＣ−
Ｖ変換回路３，４に接続された検出用配線１５，１６の
近傍に向けて延びる調整用電極１７〜２０を設けたか
ら、これらの調整用電極１７〜２０を部分的に切除する
ことによって発振回路２と第１，第２のＣ−Ｖ変換回路
３，４との間の静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を独立に減少させ
ることができる。
接続された駆動用配線１３，１４には第１，第２のＣ−
Ｖ変換回路３，４に接続された検出用配線１５，１６の
近傍に向けて延びる調整用電極１７〜２０を設けたか
ら、これらの調整用電極１７〜２０を部分的に切除する
ことによって発振回路２と第１，第２のＣ−Ｖ変換回路
３，４との間の静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を独立に減少させ
ることができる。
【００３０】即ち、例えば図２中に一点鎖線で示すよう
に駆動用配線１４から検出用配線１５の近傍に向けて延
びる調整用電極１８の先端１８Ａを切除することによっ
て、発振回路２と第１のＣ−Ｖ変換回路３との間の静電
容量Ｃ2′を減少させることができる。これにより、発
振回路２から第１のＣ−Ｖ変換回路３に向かう駆動信号
Ｖdのクロストークを減少させることができる。
に駆動用配線１４から検出用配線１５の近傍に向けて延
びる調整用電極１８の先端１８Ａを切除することによっ
て、発振回路２と第１のＣ−Ｖ変換回路３との間の静電
容量Ｃ2′を減少させることができる。これにより、発
振回路２から第１のＣ−Ｖ変換回路３に向かう駆動信号
Ｖdのクロストークを減少させることができる。
【００３１】従って、発振回路２と第１のＣ−Ｖ変換回
路３との間で生じる駆動信号Ｖdのクロストークに対し
て発振回路２と第２のＣ−Ｖ変換回路４との間で生じる
駆動信号Ｖdのクロストークが一致せず、差異が生じる
場合であっても、調整用電極１７〜２０を部分的に切除
することによって、発振回路２と第１，第２のＣ−Ｖ変
換回路３，４との間の静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を個別に減
少させることができ、第１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，
４のうちいずれか一方に対する駆動信号Ｖdのクロスト
ークを減少させることができる。
路３との間で生じる駆動信号Ｖdのクロストークに対し
て発振回路２と第２のＣ−Ｖ変換回路４との間で生じる
駆動信号Ｖdのクロストークが一致せず、差異が生じる
場合であっても、調整用電極１７〜２０を部分的に切除
することによって、発振回路２と第１，第２のＣ−Ｖ変
換回路３，４との間の静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を個別に減
少させることができ、第１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，
４のうちいずれか一方に対する駆動信号Ｖdのクロスト
ークを減少させることができる。
【００３２】この結果、第１，第２のＣ−Ｖ変換回路
３，４に対する駆動信号Ｖdのクロストークをほぼ等し
くすることができるから、減算回路５を用いて第１，第
２のＣ−Ｖ変換回路３，４による変位信号Ｖ1，Ｖ2の差
を演算したときには、各変位信号Ｖ1，Ｖ2中に混入した
駆動信号Ｖdによる成分を相殺することができ、減算回
路５による減算信号Ｖsに対して駆動信号Ｖdによる成分
を排除することができる。
３，４に対する駆動信号Ｖdのクロストークをほぼ等し
くすることができるから、減算回路５を用いて第１，第
２のＣ−Ｖ変換回路３，４による変位信号Ｖ1，Ｖ2の差
を演算したときには、各変位信号Ｖ1，Ｖ2中に混入した
駆動信号Ｖdによる成分を相殺することができ、減算回
路５による減算信号Ｖsに対して駆動信号Ｖdによる成分
を排除することができる。
【００３３】これにより、経年変化によって駆動信号Ｖ
dの大きさが変化する場合であっても、ＬＰＦ７から出
力される角速度信号Ｖaのオフセット値をほぼ零（一定
値）に維持することができるから、長期間に亘って高精
度に角速度を検出できると共に、角速度信号Ｖaに対す
る信頼性を高めることができる。
dの大きさが変化する場合であっても、ＬＰＦ７から出
力される角速度信号Ｖaのオフセット値をほぼ零（一定
値）に維持することができるから、長期間に亘って高精
度に角速度を検出できると共に、角速度信号Ｖaに対す
る信頼性を高めることができる。
【００３４】なお、本実施の形態では、調整用電極１７
〜２０を駆動用配線１３，１４に接続して設ける構成と
したが、調整用電極は駆動用配線１３，１４と検出用配
線１５，１６との間に配置してあればよく、例えば検出
用配線１５，１６に接続して設ける構成としてもよい。
〜２０を駆動用配線１３，１４に接続して設ける構成と
したが、調整用電極は駆動用配線１３，１４と検出用配
線１５，１６との間に配置してあればよく、例えば検出
用配線１５，１６に接続して設ける構成としてもよい。
【００３５】また、本実施の形態では、調整用電極１７
〜２０を部分的に除去することによって駆動用配線１
３，１４と検出用配線１５，１６との間の静電容量Ｃ
1′〜Ｃ4′を減少させる構成とした。しかし、本発明は
これに限らず、図３に示す変形例のように例えば検出用
配線１５に追加部材として導体材料または誘電体材料か
らなる小片のチップ部品２１を取付けることによって、
検出用配線１６と駆動用配線１３，１４との間の静電容
量Ｃ3′，Ｃ4′に比べて検出用配線１５と駆動用配線１
３，１４との間の静電容量Ｃ1′，Ｃ2′を増加させる構
成としてもよい。
〜２０を部分的に除去することによって駆動用配線１
３，１４と検出用配線１５，１６との間の静電容量Ｃ
1′〜Ｃ4′を減少させる構成とした。しかし、本発明は
これに限らず、図３に示す変形例のように例えば検出用
配線１５に追加部材として導体材料または誘電体材料か
らなる小片のチップ部品２１を取付けることによって、
検出用配線１６と駆動用配線１３，１４との間の静電容
量Ｃ3′，Ｃ4′に比べて検出用配線１５と駆動用配線１
３，１４との間の静電容量Ｃ1′，Ｃ2′を増加させる構
成としてもよい。
【００３６】この場合、発振回路２と第１，第２のＣ−
Ｖ変換回路３，４との間の静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を個別
に増加させ、第１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，４のうち
いずれか一方に対する駆動信号Ｖdのクロストークを増
加させることができるから、第１，第２のＣ−Ｖ変換回
路３，４に対する駆動信号Ｖdのクロストークをほぼ等
しくすることができる。
Ｖ変換回路３，４との間の静電容量Ｃ1′〜Ｃ4′を個別
に増加させ、第１，第２のＣ−Ｖ変換回路３，４のうち
いずれか一方に対する駆動信号Ｖdのクロストークを増
加させることができるから、第１，第２のＣ−Ｖ変換回
路３，４に対する駆動信号Ｖdのクロストークをほぼ等
しくすることができる。
【００３７】なお、このような変形例の場合には、調整
用電極１７〜１８は必ずしも必要ではなく、これらの調
整用電極１７〜１８を省く構成としてもよい。
用電極１７〜１８は必ずしも必要ではなく、これらの調
整用電極１７〜１８を省く構成としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、駆動信号入力手段と正，負の変位信号出力手段と
の間にはこれらの間の静電容量を調整する静電容量調整
手段を設けたから、静電容量調整手段を用いて駆動信号
入力手段と正，負の変位信号出力手段との間の静電容量
を調整し、正，負の変位信号に対する駆動信号のクロス
トークをほぼ等しくすることができる。このため、減算
手段を用いて正，負の変位信号の差を演算したときに
は、各変位信号中に混入した駆動信号成分を相殺するこ
とができるから、経年変化によって駆動信号の大きさが
変化する場合であっても、長期間に亘って高精度に角速
度を検出でき、信頼性を高めることができる。
れば、駆動信号入力手段と正，負の変位信号出力手段と
の間にはこれらの間の静電容量を調整する静電容量調整
手段を設けたから、静電容量調整手段を用いて駆動信号
入力手段と正，負の変位信号出力手段との間の静電容量
を調整し、正，負の変位信号に対する駆動信号のクロス
トークをほぼ等しくすることができる。このため、減算
手段を用いて正，負の変位信号の差を演算したときに
は、各変位信号中に混入した駆動信号成分を相殺するこ
とができるから、経年変化によって駆動信号の大きさが
変化する場合であっても、長期間に亘って高精度に角速
度を検出でき、信頼性を高めることができる。
【００３９】また、請求項２の発明によれば、静電容量
調整手段は、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信号
出力手段との間にそれぞれ設けられた静電容量調整用の
第１，第２の調整用電極からなり、該第１，第２の調整
用電極のうち一方の調整用電極を部分的に切除する構成
としたから、駆動信号入力手段と正の変位信号出力手段
との間の静電容量と駆動信号入力手段と負の変位信号出
力手段との間の静電容量とのうちいずれか一方の静電容
量を減少させることができ、正，負の変位信号に対する
駆動信号のクロストークをほぼ等しくすることができ
る。
調整手段は、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信号
出力手段との間にそれぞれ設けられた静電容量調整用の
第１，第２の調整用電極からなり、該第１，第２の調整
用電極のうち一方の調整用電極を部分的に切除する構成
としたから、駆動信号入力手段と正の変位信号出力手段
との間の静電容量と駆動信号入力手段と負の変位信号出
力手段との間の静電容量とのうちいずれか一方の静電容
量を減少させることができ、正，負の変位信号に対する
駆動信号のクロストークをほぼ等しくすることができ
る。
【００４０】さらに、請求項３の発明によれば、静電容
量調整手段は、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信
号出力手段との間に設けられ、正，負の変位信号出力手
段のうちいずれか一方の変位信号出力手段と駆動信号入
力手段との間の静電容量を増加させる追加部材によって
構成したから、例えば追加部材を駆動信号入力手段と正
の変位信号出力手段との間に設けることによって、駆動
信号入力手段と正の変位信号出力手段との間の静電容量
を駆動信号入力手段と負の変位信号出力手段との間の静
電容量に比べて増加させることができる。このため、
正，負の変位信号に対する駆動信号のクロストークを調
整し、ほぼ等しくすることができる。
量調整手段は、前記駆動信号入力手段と正，負の変位信
号出力手段との間に設けられ、正，負の変位信号出力手
段のうちいずれか一方の変位信号出力手段と駆動信号入
力手段との間の静電容量を増加させる追加部材によって
構成したから、例えば追加部材を駆動信号入力手段と正
の変位信号出力手段との間に設けることによって、駆動
信号入力手段と正の変位信号出力手段との間の静電容量
を駆動信号入力手段と負の変位信号出力手段との間の静
電容量に比べて増加させることができる。このため、
正，負の変位信号に対する駆動信号のクロストークを調
整し、ほぼ等しくすることができる。
【図１】本発明の実施の形態による角速度計測装置を示
す回路構成図である。
す回路構成図である。
【図２】図１中の角速度センサを基板上に取付けた状態
で示す平面図である。
で示す平面図である。
【図３】本発明の変形例による基板上に角速度センサを
取付けた状態で示す図２と同様の平面図である。
取付けた状態で示す図２と同様の平面図である。
【図４】従来技術による角速度計測装置を示す回路構成
図である。
図である。
２ 発振回路（駆動信号入力手段）
３ 第１のＣ−Ｖ変換回路（正変位信号出力手段）
４ 第２のＣ−Ｖ変換回路（負変位信号出力手段）
５ 減算回路（減算手段）
１１ 角速度センサ
１１Ａ 振動体
１１Ｂ，１１Ｃ 駆動電極
１１Ｄ，１１Ｅ 検出電極
１２ 基板
１３，１４ 駆動用配線
１５，１６ 検出用配線
１７，１８ 第１の調整用電極
１９，２０ 第２の調整用電極
２１ チップ部品（追加部材）
Ｖd 駆動信号
Ｖ1 正変位信号
Ｖ2 負変位信号
Claims (3)
- 【請求項１】 駆動信号を受けることにより直交する３
軸のうち第１の軸方向に振動し、この状態で第３の軸周
りに角速度が加わったとき第２の軸方向に振動する振動
体と、 該振動体に対して駆動信号を入力する駆動信号入力手段
と、 前記振動体の第２の軸方向に対する振動を検出して変位
に応じた正変位信号，負変位信号をそれぞれ出力する正
変位信号出力手段，負変位信号出力手段と、 これらの変位信号出力手段による正，負の変位信号の差
を演算する減算手段とを備えてなる角速度計測装置にお
いて、 前記駆動信号入力手段と正変位信号出力手段との間，前
記駆動信号入力手段と負変位信号出力手段との間には、
前記駆動信号入力手段と正，負の変位信号出力手段との
間の静電容量をそれぞれ調整する静電容量調整手段を設
けたことを特徴とする角速度計測装置。 - 【請求項２】 前記静電容量調整手段は、前記駆動信号
入力手段と正，負の変位信号出力手段との間にそれぞれ
設けられた静電容量調整用の第１，第２の調整用電極か
らなり、該第１，第２の調整用電極のうち一方の調整用
電極を部分的に切除する構成としてなる請求項１に記載
の角速度計測装置。 - 【請求項３】 前記静電容量調整手段は、前記駆動信号
入力手段と正，負の変位信号出力手段との間に設けら
れ、正，負の変位信号出力手段のうちいずれか一方の変
位信号出力手段と駆動信号入力手段との間の静電容量を
増加させる導体材料または誘電体材料からなる追加部材
によって構成してなる請求項１に記載の角速度計測装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001249267A JP2003057038A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 角速度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001249267A JP2003057038A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 角速度計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057038A true JP2003057038A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19078297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001249267A Pending JP2003057038A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 角速度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003057038A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006038788A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Epson Toyocom Corp | 双音さ型振動ジャイロセンサ |
| US7339265B2 (en) | 2004-09-08 | 2008-03-04 | Denso Corporation | Capacitance type semiconductor sensor |
| JP2010054431A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Murata Mfg Co Ltd | 外力検出装置およびその出力信号の補正方法 |
| US8182091B2 (en) | 2004-07-28 | 2012-05-22 | Solohealth, Inc. | Automated vision screening apparatus and method |
| US9173565B2 (en) | 2004-07-28 | 2015-11-03 | Pursuant Health, Inc. | Automated vision screening apparatus and method |
| JP2020106462A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | セイコーエプソン株式会社 | 慣性センサー、電子機器および移動体 |
| US11555702B2 (en) | 2015-08-26 | 2023-01-17 | Seiko Epson Corporation | Physical quantity detection device, manufacturing method for physical quantity detection device, electronic apparatus, and moving object |
-
2001
- 2001-08-20 JP JP2001249267A patent/JP2003057038A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8182091B2 (en) | 2004-07-28 | 2012-05-22 | Solohealth, Inc. | Automated vision screening apparatus and method |
| US8740386B2 (en) | 2004-07-28 | 2014-06-03 | Solohealth, Inc. | Automated vision screening apparatus and method |
| US9173565B2 (en) | 2004-07-28 | 2015-11-03 | Pursuant Health, Inc. | Automated vision screening apparatus and method |
| JP2006038788A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Epson Toyocom Corp | 双音さ型振動ジャイロセンサ |
| JP4569209B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2010-10-27 | エプソントヨコム株式会社 | 双音さ型振動ジャイロセンサ及びその製造方法 |
| US7339265B2 (en) | 2004-09-08 | 2008-03-04 | Denso Corporation | Capacitance type semiconductor sensor |
| JP2010054431A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Murata Mfg Co Ltd | 外力検出装置およびその出力信号の補正方法 |
| US11555702B2 (en) | 2015-08-26 | 2023-01-17 | Seiko Epson Corporation | Physical quantity detection device, manufacturing method for physical quantity detection device, electronic apparatus, and moving object |
| JP2020106462A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | セイコーエプソン株式会社 | 慣性センサー、電子機器および移動体 |
| JP7206905B2 (ja) | 2018-12-28 | 2023-01-18 | セイコーエプソン株式会社 | 慣性センサー、電子機器および移動体 |
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