JP2010002361A - 振動ジャイロ - Google Patents

Abstract

【課題】各圧電振動子の駆動周波数の差による干渉ノイズの問題、干渉周波数成分を除去するローパスフィルタを設けることによる応答性悪化の問題、周波数を異ならせることによる各軸の検知特性のずれの問題を解消する。
【解決手段】入力バッファ２１，３１は圧電振動子１１，１２の検出用電極Ｅｄに現れる電圧信号を入力する。加算回路２２は、入力バッファ２１，３１の出力電圧をそれぞれ加算し、振幅制御回路２３は加算回路２２の出力電圧が一定振幅になるようにしてループゲインを自動利得制御する。移相回路２４は正帰還によって発振動作するように圧電振動子１１，１２へ与える駆動電圧の位相を制御する。差動増幅回路２５，３５は軸回りの角速度に応じて現れる電圧差を増幅し、同期検波回路２８，３８は発振信号から生成した同期信号で検波を行い、角速度に応じた電圧信号を検出する。
【選択図】図４

Description

この発明は、圧電振動子を用いた振動ジャイロに関するものである。

例えばディジタルビデオカメラやディジタルスチルカメラにおいては、手ぶれ補正のためにカメラの手ぶれを検出する角速度センサが利用されている。
このような角速度センサは、圧電振動子を駆動するとともに、コリオリ力に起因する圧電振動子の振動によって生じる起電圧を検出して、角速度に応じた電圧信号を出力するものである。

上述のように手ぶれ補正のために角速度を検出する場合には、鉛直軸回りの角速度（横揺れ）と水平軸回りの角速度（縦揺れ）を検出する必要があり、そのために単一のセンサによって検出する場合には、互いに直交する２つの検知軸を備えることになる。

従来、このようないわゆる２軸の振動ジャイロは、音叉型圧電振動子、駆動回路（発振部）、及び信号処理回路（検出部）を２組設け、各軸で独立して自励発振駆動を行っている。

音叉型圧電振動子自体は機械的な面内振動を行っているため、１つのモジュール基板に実装した場合に、機械的な伝搬、空中伝搬、電気的な伝搬などにより２つの発振周波数の差分の周波数がそれぞれの圧電振動子の発振周波数に影響を及ぼす。差分の周波数成分が重畳した信号を各軸の検出回路で同期検波すると、振動ジャイロの出力にも差分の周波数成分である干渉波が現れる。例えば、１軸目の発振周波数が２５ｋＨｚ、２軸目の発振周波数が３１ｋＨｚである場合、各軸のジャイロ出力には差分の６ｋＨｚが干渉波として現れる。

図１（Ａ）（Ｂ）はこの干渉の例について示している。図１（Ａ）において、横軸は周波数、縦軸は振動ジャイロの出力信号レベルである。この図１（Ａ）の例では上記差分の６ｋＨｚの干渉信号が現れる。また、図１（Ｂ）において、横軸は時間、縦軸は各軸の振動ジャイロの出力信号レベルである。この図１（Ｂ）の例では、発振周波数差が１１Ｈｚである場合の変動成分が２つの軸の振動ジャイロの出力信号に現れている。

組み込み先のカメラセット側では振動ジャイロの出力信号を増幅し、ＡＤコンバータ経由で離散値化してマイコンに送った後に手振れの補正量を演算するが、干渉波成分がノイズとなり、このノイズレベルがＡＤコンバータの分解能を逸脱する程度に大きいと、角速度が誤検出されるおそれがある。

このような干渉ノイズを軽減するための方法として、２つの振動子の発振周波数を大きく隔離する方法や、フィルタの挿入により干渉波を減衰させる方法がある。

しかし、振動子の角速度感度は発振周波数の差に反比例して低下する。例えば２軸の周波数の差が５ｋＨｚであると約２５％の感度差が生じる。そのため、２つの振動子の発振周波数を大きく隔離すると、２軸の振動ジャイロの感度がかけ離れてしまい、発振周波数が高い側のＳ／Ｎ比が悪化する。

また、干渉波を減衰させるフィルタを挿入する場合、干渉波の周波数（２軸の差の周波数）は２軸の発振周波数の１／５〜１／１５程度に低くなるため、カットオフ周波数ｆｃが例えば３００Ｈｚ程度の低いローパスフィルタが数段必要になる。しかしローパスフィルタを積み重ねると振動ジャイロの主感度帯（ＤＣ〜５０Ｈｚ）への影響があり、振動ジャイロの応答性が悪化し、印加角速度に対する位相遅れが大きくなる。

図２は上記ローパスフィルタの有無による振動ジャイロの応答特性の例を示している。図２において、横軸は角速度の変動周波数、すなわちローパスフィルタへの入力信号の周波数、縦軸は位相遅れである。ローパスフィルタを設けたことによって、この例では周波数３０Ｈｚで約５ｄｅｇの位相遅れが増大している。

一方、特許文献１の振動ジャイロは、複数の圧電振動子と発振駆動回路、検出回路で構成される複数軸の振動ジャイロにおいて、任意の１軸目の振動子を自励発振させる１つの発振回路を有し、残りの軸の振動子については１軸目の発振信号を用いて他励振によって発振させるように構成されている。

図３はその振動ジャイロに用いられる駆動検出部の例を示すブロック図である。この振動ジャイロは、駆動検出回路４１及び検出回路４２を備えており、これら駆動検出回路４１及び検出回路４２は圧電振動子に接続される。その圧電振動子は、２個のものが別体で離間されて配置される。

駆動検出回路４１は、発振回路４１ａ、差動回路４１ｂ、同期検波回路４１ｃ、及び整流回路４１ｄを備えていて、検出回路４２は、差動回路４２ａ、同期検波回路４２ｂ、及び整流回路４２ｃを備えている。

駆動検出回路４１の端子７，８，９，１０には第１の圧電振動子が接続され、検出回路４２の端子７′，８′，９′，１０′には第２の圧電振動子が接続される。

駆動検出回路４１において、発振回路４１ａは、第１の圧電振動子の検出用電極に接続されると共に、駆動用電極及び同期検波回路４１ｃに接続され、発振回路４１ａは自励発振回路を構成している。さらに、発振回路４１ａは第１の圧電振動子の駆動電極に接続されると共に、同期検波回路４２ｂに接続されている。この構成により、発振回路４１ａからの発振信号が駆動信号として第１の圧電振動子に与えられ駆動される。

第１の圧電振動子からの検出信号は差動回路４１ｂに与えられ、差動増幅される。
同期検波回路４１ｃには発振回路４１ａからの発振信号が同期検波用信号として与えられ、同期検波回路４１ｃは同期検波用信号に同期して差動増幅信号を検波して検波信号として出力する。この検波信号は整流回路４１ｄで整流され第１の検出電圧信号として出力端子４１ｅから出力される。

同様に、第２の圧電振動子からの検出信号は端子８′，９′を介して差動回路４２ａに与えられる。同期検波回路４２ｂは同期検波用信号に同期して差動回路４２ａの出力を検波して検波信号として出力する。この検波信号は整流回路４２ｃで整流され第２の検出電圧信号として出力端子４２ｄから出力される。

また特許文献２には、複数の音叉型振動子を用いた複数軸の角速度センサにおいて、各振動子の共振周波数の差（ｆ１−ｆ２）が各振動子の共振周波数の平均ｆavgの２％以上となるように二つの圧電振動子の駆動周波数（発振周波数）を隔離させることが示されている。このように二つの圧電振動子の発振周波数を規定値以上隔離することで、二つの圧電振動子を用いた回路間の干渉ノイズの軽減を図っている。

また特許文献３には、複数の音叉形振動子を用いた複数軸の振動ジャイロにおいて、音叉振動子のアーム長さのみを可変して発振周波数の差を１ｋＨｚ以上に隔離して、軸間の干渉ノイズの軽減を図ることが示されている。
特許第３６９８７８７号公報 特開２００７−２８５９７７号公報 特開２００６−３２２８７４号公報

ところが、特許文献１に示されている構成によれば、第１の圧電振動子は自励発振により駆動されるので圧電振動子の共振周波数に合致したジャイロ特性が得やすいが、第２の圧電振動子は他励振により駆動されるので非共振点で励振されることになり本来のジャイロ特性を引き出すことが困難である。また第１と第２の圧電振動子によるジャイロ特性がかけ離れてしまい、回路側で大幅な特性補正が必要となる。

また、特許文献２・特許文献３に示されている構成によれば、各振動子の共振周波数を隔離しても少々の干渉ノイズは発生し、周波数を離すほど各軸のジャイロ感度が乖離してしまう。

さらに特許文献３に示されているように、検出回路側にローパスフィルタを設けた場合、前述のとおり、フィルタのカットオフ周波数を下げるにしたがって干渉ノイズは減衰するが、同時にジャイロの応答性（角速度に対するセンサ出力信号の遅れ）も悪化してしまう。

そこで、この発明の目的は、各圧電振動子の駆動周波数の差による干渉ノイズの問題が無く、干渉周波数成分を除去するローパスフィルタを設けることによる応答性悪化の問題も無く、何れの圧電振動子を用いた角速度の検知特性についても高感度且つ感度特性が揃った振動ジャイロを提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明は次のように構成する。
（１）圧電振動子と、該圧電振動子の検出電圧信号を入力するとともに駆動電圧信号を前記圧電振動子に帰還する帰還信号処理回路（入力バッファ２１，３１、加算回路２２、振幅制御回路２３、移相回路２４）と、を含んで発振回路が構成され、
コリオリ力に起因する前記圧電振動子の振動によって生じる起電圧信号（差動信号）を検出する検出回路（差動増幅回路２５，３５、同期検波回路２８，３８）を備えた振動ジャイロにおいて、
前記圧電振動子は、互いの検知軸が異なるように複数個配置され、
前記検出回路は前記圧電振動子毎に備えられ、
前記帰還信号処理回路は、前記複数の圧電振動子の前記検出電圧信号を入力し、前記複数の圧電振動子に対して共通の駆動電圧信号を印加するように設けられたことを特徴とする。

この構成により、各圧電振動子の駆動周波数が等しくなり、原理的に干渉ノイズは発生しない。また、干渉ノイズがないため余分なフィルタが不要であり、そのため応答性の悪化もない。さらに、発振回路を共通化することで、これらの信号処理回路を構成するＩＣを縮小化でき、小型化・低コスト化が図れる。

（２）前記検出回路は、前記検出電圧信号を差動増幅する差動増幅回路と、前記差動増幅された信号を前記発振回路の発振周期に同期して検波する同期検波回路と、を備え、
前記帰還信号処理回路から取り出した前記発振回路の発振信号の位相に応じて前記同期検波の基準位相信号を生成して前記同期検波回路へそれぞれ与える基準位相信号生成回路（検波タイミング生成回路２６、位相シフト回路２７）を設ける。

このことにより、発振回路だけでなく、検知回路において同期検波に必要な基準位相信号を生成する回路についても共通化でき、これらの信号処理回路を構成するＩＣを縮小化でき、小型化・低コスト化が図れる。

（３）前記複数の圧電振動子は、少なくとも各圧電振動子の共振周波数が共振周波数と反共振周波数との差（ΔＦ値）以内まで近接するようにトリミング等によって調整する。

これにより、各発振回路の発振周波数が同一であり、各検知軸のＳ／Ｎ特性が近似することになり、特性の揃った角速度検知特性が得られる。

（４）前記同期検波回路の出力信号に対して、角速度に対する出力電圧の特性カーブを補正する直流増幅フィルタと、当該直流増幅フィルタに対する補正データ（感度、オフセット、感度温度特性、オフセット温度特性等のジャイロ特性の補正データ）を設定する回路とを前記圧電振動子毎に設ける。

この構成により、各検知軸のジャイロ特性（感度，オフセット，感度の温度特性，オフセットの温度特性等）を同等に揃えることができる。

この発明によれば、いずれの圧電振動子についても同じ周波数で且つ略同一の共振周波数で駆動でき、高感度で且つ揃った特性が得られる。また干渉ノイズは発生せず、干渉ノイズを除去するためのローパスフィルタが不要であり、そのため応答性の悪化がない。さらに、回路の共通化によってＩＣを縮小化でき、小型化・低コスト化が図れる。

《第１の実施形態》
図６は圧電振動子１１の斜視図である。この圧電振動子１１は、分極処理が施された２枚の圧電体基板を、その分極方向が対向するように貼り合わせた後、音叉型に形成した圧電振動子であって、音叉型の圧電振動子１１の、対をなす脚部の図に示す底面部分に電極Ｅｄ，Ｅａを形成している。なお、圧電振動子１１は、厚み方向の内部に金属膜を有する積層構造の圧電体を一体焼成することにより形成してもよい。この電極Ｅｄと電極Ｅａとの間に駆動電圧を印加することによって、圧電振動子１１の対をなす脚部は左右開閉方向に基本振動する。

この圧電振動子１１に図に示すＲ方向に角速度が加わると、圧電振動子１１の対をなす脚部はコリオリ力によって、図における上下方向に互いに逆向きに振動することになる。

圧電振動子１１の厚み方向の中間層には回路に接続しない中間金属膜を形成していて、その中間金属膜と右側の電極Ｅｄとの間、中間金属膜と左側の電極Ｅｄとの間、にそれぞれコリオリ力に応じた逆極性の起電圧が発生する。なお、圧電振動子１１の電極Ｅｄ，Ｅａを形成した主面に対向する他方主面側には金属膜を形成してもよいし、しなくてもよい。

図４は第１の実施形態に係る振動ジャイロの全体の構成を示すブロック図である。また図５は図４における入力バッファ２１，３１、加算回路２２、差動増幅回路２５，３５部分を具体的な回路で表した図である。

図４において、圧電振動子１１には前述の電極Ｅｄ，Ｅａおよび上記中間金属膜Ｅｓをそれぞれ設けている。もう一つの圧電振動子１２も圧電振動子１１と同じ構成である。

入力バッファ２１は圧電振動子１１の検出用電極Ｅｄに現れる検出電圧信号を高インピーダンスで入力し低インピーダンスの電圧信号として出力し、入力バッファ３１は圧電振動子１２の検出用電極Ｅｄに現れる電圧を高インピーダンスで入力し低インピーダンスの電圧信号として出力する。

加算回路２２は、入力バッファ２１，３１の出力電圧をそれぞれ加算し、振幅制御回路２３は加算回路２２の出力電圧が一定振幅になるように振幅を制御する。これによってループゲインを自動利得制御する。

移相回路２４は、入力バッファ２１，３１、加算回路２２、振幅制御回路２３、移相回路２４、及び圧電振動子１１，１２からなるループで発振動作するように圧電振動子１１，１２へ与える駆動電圧信号の位相を制御する。

上記、圧電振動子１１，１２、入力バッファ２１，３１、加算回路２２、振幅制御回路２３、移相回路２４、及び移相回路２４からなるループで発振回路を構成している。

上記入力バッファ２１，３１、加算回路２２、振幅制御回路２３、及び移相回路２４によって、この発明に係る「帰還信号処理回路」を構成している。

このようにして音叉型の圧電振動子１１，１２の駆動用電極Ｅａと２つの検出用電極Ｅｄとの間に電位差が与えられ、前述のとおり圧電振動子１１，１２は音叉型の面内で開閉振動する。また、この時の発振周波数は圧電振動子１１，１２の固有共振周波数で一定振幅で連続的に自励発振する。

圧電振動子１１，１２の検知軸の軸回りに角速度が生じると、圧電振動子１１，１２は面外振動が励起されて、２つの検出用電極Ｅｄ間に電位差が生じる。

差動増幅回路２５，３５は、この電位差を差動増幅して、コリオリ力に起因する前記圧電振動子の振動によって生じる起電圧信号を得る。同期検波回路２８，３８は差動増幅された電圧信号を前記発振周波数の発振周期に同期して同期検波する。

検波タイミング生成回路２６は振幅制御回路２３の入力側または出力側から取り出した発振信号を入力し、同期検波のための基準位相信号を生成する。位相シフト回路２７はこの基準位相信号を同期検波に必要な位相分だけシフトさせて、これを最終的な同期検波の基準位相信号として同期検波回路２８，３８に対して共通に与える。

上記検波タイミング生成回路２６及び位相シフト回路２７によって、この発明に係る「基準位相信号生成回路」を構成している。また、上記差動増幅回路２５，３５、同期検波回路２８，３８によって、この発明に係る「検出回路」を構成している。

このようにして１系統の発振ループの発振周波数を同期検波の参照信号とし、二つの圧電振動子１１，１２のそれぞれの検出用電極Ｅｄの差分信号に対して同期検波を行う。

直流増幅フィルタ２９，３９は同期検波回路２８，３８からの出力電圧を所定ゲインで直流増幅するとともにインピーダンス変換して、低インピーダンスで電圧信号を出力する。この電圧は圧電振動子１１，１２の検知軸回りの角速度に比例した電圧信号である。

特性補正回路３０，４０は、直流増幅フィルタ２９，３９のゲイン及びオフセットを補正することによって、角速度に対する出力電圧のゲイン、オフセット、温度特性等の特性（特性カーブ）を補正する。
基準電圧回路５０は回路各部に必要な基準電圧を与える。

図５において、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、及びオペアンプＯＰ１１，ＯＰ１２によって、図４に示した入力バッファ２１を構成している。同様に抵抗Ｒ２１，Ｒ２２、及びオペアンプＯＰ２１，ＯＰ２２によって図４に示した入力バッファ３１を構成している。

また、図５における抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ１及びオペアンプＯＰ１によって図４に示した加算回路２２を構成している。

さらに、図５における抵抗Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ５３，Ｒ２、及びオペアンプＯＰ２によって差動増幅回路２５を構成している。同様に抵抗Ｒ６１，Ｒ６２，Ｒ６３，Ｒ３、及びオペアンプＯＰ３によって差動増幅回路３５を構成している。

抵抗Ｒ１１，Ｒ１２は圧電振動子１１の検出用電極Ｅｄに現れる電圧を検出する検出抵抗（負荷抵抗）であり、検出用電極Ｅｄの電圧がオペアンプＯＰ１１，ＯＰ１２の非反転入力端子に入力される。このオペアンプＯＰ１１，ＯＰ１２は出力を反転入力端子に直接帰還させているので、電圧ホロア型のバッファ回路として作用する。

同様に、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２は圧電振動子１２の検出用電極Ｅｄに現れる電圧を検出する検出抵抗であり、検出用電極Ｅｄの電圧がオペアンプＯＰ２１，ＯＰ２２の非反転入力端子に入力される。このオペアンプＯＰ２１，ＯＰ２２は出力を反転入力端子に直接帰還させているので、電圧ホロア型のバッファ回路として作用する。

抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ４１，Ｒ４２は同一抵抗値であり、オペアンプＯＰ１１，ＯＰ１２，ＯＰ２１，ＯＰ２２の出力電圧を単純加算する。

検出用電極Ｅｄに現れる電圧は検知軸回りの角速度が加わった場合のコリオリ力により互いに逆方向に変化するので、角速度に応じた電圧信号がオペアンプＯＰ１１，ＯＰ１２から出力されることになる。

一方、オペアンプＯＰ１１，ＯＰ１２の出力電圧の差動増幅電圧がオペアンプＯＰ２から出力され、オペアンプＯＰ２１，ＯＰ２２の出力電圧の差動増幅電圧がオペアンプＯＰ３から出力される。

上記コリオリ力により検出用電極Ｅｄ間の電位差が発生しても、オペアンプＯＰ１による加算動作により変動がキャンセルされて発振ループは一定振幅で安定動作する。

圧電振動子１１，１２は、その駆動用電極Ｅａと検出用電極Ｅｄとの間に駆動電圧が印加され、さらに検出用電極とは逆位相の信号が検出抵抗の他端に与えられて駆動される。この駆動方法により、検出用の抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２に流れる電流が増し、Ｓ／Ｎ比のＳ（信号）成分が増強される。

図７は振動ジャイロ１０１全体の斜視図である。ここで、基板６０の上面には二つの圧電振動子１１、１２を互いの検知軸が基板６０に平行で且つ互いに直交する関係に配置している。また基板６０の上面には図４・図５に示したジャイロ信号処理回路１００を構成するＩＣチップ６１及びチップコンデンサやチップ抵抗等のチップ部品（不図示）を表面実装している。基板６０の上部には上面に形成した各部品を覆うようにキャップ（不図示）を被覆している。電源端子電極及び出力端子電極は基板６０の下面に形成していて、この振動ジャイロ１０１は組み込み先の回路基板に表面実装されることになる。

図４・図５に示したように、２つの圧電振動子１１，１２を並列に接続し、１系統の発振ループで駆動する。２つの圧電振動子の共振周波数は近接しているため、合成された１つの振動子として振る舞い、１つの発振周波数で自励発振する。実際には２つの振動子の共振周波数の中間の周波数付近で発振する。

図８は圧電振動子の共振特性と発振点との関係を示す図である。第１の圧電振動子１１（１軸目）と第２の圧電振動子１２（２軸目）とは、それらの共振インピーダンス特性がずれている。図８の例では、第１の圧電振動子１１の共振周波数ｆｒ１と第２の圧電振動子１２の共振周波数ｆｒ２との差Δｆｒは１１Ｈｚである。この二つの共振周波数ｆｒ１，ｆｒ２の中間周波数（ｆｒ１＋ｆｒ２）／２付近で自励発振することになる。

上記２つの圧電振動子１１，１２は、共振周波数、共振抵抗、離調周波数（駆動共振周波数と検出共振周波数との差）等の共振インピーダンス特性が近似特性となるようにレーザ光照射によりトリミングする。その目安として両圧電振動子の共振周波数がΔＦ値（共振周波数と反共振周波数の差）以内にまで近接させる。

図８においてｆａ１，ｆａ２は第１・第２の圧電振動子の反共振周波数である。上述したトリミングによってｆｒ１とｆｒ２の差は（ｆａ１−ｆｒ１）又は（ｆａ２−ｆｒ２）の値より小さくなるようにする。

上述のとおり、製造工程での大量生産では、２つの圧電振動子を全く同一の特性にすることは困難であり、共振周波数及び離調周波数は僅かに異なる可能性がある。その結果、２つの振動子の中間的な周波数で発振して、その発振信号を参照信号として同期検波することになるため、二つの同期検波回路２８，３８で検波される角速度信号の検波位相には差があり、厳密にはジャイロ特性に差異が生じる。

特性補正回路３０，４０は、感度、オフセット、感度の温度特性、オフセットの温度特性といったジャイロ特性の差異を無くす補正を行う。そのために、製造工程で上記ジャイロ特性を測定し、規定の特性となるよう特性補正回路側に補正データを送る。

図９は各検知軸の角速度が０、いわゆる静止状態であるときの振動ジャイロの二つの出力信号の時間波形を示している。図９において、横軸は時間、縦軸は各軸の振動ジャイロの出力信号レベルである。二つの圧電振動子は同一周波数で駆動されるので、図１（Ｂ）に示したような干渉が生じることがない。
このようにして、干渉の問題の無い、安価で高性能な２軸の振動ジャイロが構成できる。

なお、以上に示した例では二つの圧電振動子を用いて、二つの検知軸を備えた振動ジャイロを例に挙げたが、三つ又は三つ以上の圧電振動子を用いて、互いに直交する三つの検知軸を備えた振動ジャイロについても同様に適用できる。すなわち、三つの検知軸を持たせる場合は、図４に示した例で、圧電振動子１２、入力バッファ３１、差動増幅回路３５、同期検波回路３８、直流増幅フィルタ３９、及び特性補正回路４０の組をもう一組設けて３軸目の出力を得ればよい。

二つの圧電振動の駆動周波数の違いにより生じる干渉の例を示す図である。 ローパスフィルタの有無による振動ジャイロの応答特性の例を示している。 特許文献１の振動ジャイロに用いられる駆動検出部の例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る振動ジャイロの全体の構成を示すブロック図である。 図４における入力バッファ２１，３１、加算回路２２、差動増幅回路２５，３５部分を具体的な回路で表した図である。 圧電振動子１１の斜視図である。 振動ジャイロ１０１全体の斜視図である。 圧電振動子の共振特性と発振点との関係を示す図である。 各検知軸の角速度が０であるときの振動ジャイロの二つの出力信号の時間波形を示す図である。

符号の説明

１１，１２…圧電振動子
２１，３１…入力バッファ
２２…加算回路
２３…振幅制御回路
２４…移相回路
２５，３５…差動増幅回路
２５…差動増幅回路
２５，３５…差動増幅回路
２６…検波タイミング生成回路
２７…位相シフト回路
２８，３８…同期検波回路
２９，３９…直流増幅フィルタ
３０，４０…特性補正回路
５０…基準電圧回路
６０…基板
６１…ＩＣチップ
６２…チップ部品
６３…キャップ
１００…ジャイロ信号処理回路
１０１…振動ジャイロ
Ｅａ…駆動用電極
Ｅｄ…検出用電極
Ｅｓ…中間金属膜

Claims (4)

1. 圧電振動子と、該圧電振動子の検出電圧信号を入力するとともに駆動電圧信号を前記圧電振動子に帰還する帰還信号処理回路と、を含んで発振回路が構成され、
   コリオリ力に起因する前記圧電振動子の振動によって生じる起電圧信号を検出する検出回路を備えた振動ジャイロにおいて、
   前記圧電振動子は、互いの検知軸が異なるように複数個配置され、
   前記検出回路は前記圧電振動子毎に備えられ、
   前記帰還信号処理回路は、前記複数の圧電振動子の前記検出電圧信号を入力し、前記複数の圧電振動子に対して共通の駆動電圧信号を印加するように設けられたことを特徴とする振動ジャイロ。
2. 前記検出回路は、前記検出電圧信号を差動増幅する差動増幅回路と、前記差動増幅された信号を前記発振回路の発振周期に同期して検波する同期検波回路と、を備え、
   前記帰還信号処理回路から取り出した前記発振回路の発振信号の位相に応じて前記同期検波の基準位相信号を生成して前記同期検波回路へそれぞれ与える基準位相信号生成回路を設けた、請求項１に記載の振動ジャイロ。
3. 前記複数の圧電振動子の共振周波数は、それぞれの共振周波数と反共振周波数との差（ΔＦ値）以内に近接している、請求項１または２に記載の振動ジャイロ。
4. 前記同期検波回路の出力信号に対して角速度に対する出力電圧の特性カーブを補正する直流増幅フィルタと、当該直流増幅フィルタに対する補正データを設定する特性補正回路とを前記圧電振動子毎に設けた、請求項１〜３のいずれかに記載の振動ジャイロ。

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