JP2576080Y2 - ジャイロ装置 - Google Patents
ジャイロ装置Info
- Publication number
- JP2576080Y2 JP2576080Y2 JP1992087929U JP8792992U JP2576080Y2 JP 2576080 Y2 JP2576080 Y2 JP 2576080Y2 JP 1992087929 U JP1992087929 U JP 1992087929U JP 8792992 U JP8792992 U JP 8792992U JP 2576080 Y2 JP2576080 Y2 JP 2576080Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- gyro device
- detection
- drive pattern
- magnet
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Gyroscopes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、ジャイロ装置に関し、
特に、振動子に対応させた一対の検出電極を用いて得ら
れた一対の静電容量の変化により入力角速度を得ると共
に、電磁作用により振動子を振動させるための新規な改
良に関する。
特に、振動子に対応させた一対の検出電極を用いて得ら
れた一対の静電容量の変化により入力角速度を得ると共
に、電磁作用により振動子を振動させるための新規な改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のジャイロ
装置としては、ここでは図示を省略しているが、例え
ば、実開平１−６１６１１号公報に開示された機械式の
構成を挙げることができる。
装置としては、ここでは図示を省略しているが、例え
ば、実開平１−６１６１１号公報に開示された機械式の
構成を挙げることができる。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】従来のジャイロ装置
は、以上のように構成されているため、次のような課題
が存在していた。すなわち、従来のジャイロ装置の場
合、モータにより回転する回転体に対して角速度が印加
された場合の回転体の変位をトルカーコイルにより電気
的に検出する構成であるため、構成が極めて複雑とな
り、コストダウンを達成し安価な製品として量産するこ
とは不可能であった。
は、以上のように構成されているため、次のような課題
が存在していた。すなわち、従来のジャイロ装置の場
合、モータにより回転する回転体に対して角速度が印加
された場合の回転体の変位をトルカーコイルにより電気
的に検出する構成であるため、構成が極めて複雑とな
り、コストダウンを達成し安価な製品として量産するこ
とは不可能であった。
【０００４】本考案は以上のような課題を解決するため
になされたもので、特に、振動子に対応させた一対の検
出電極を用いて得られた一対の静電容量の変化により入
力角速度を得ると共に、電磁作用により振動子を振動さ
せるようにしたジャイロ装置を提供することを目的とす
る。
になされたもので、特に、振動子に対応させた一対の検
出電極を用いて得られた一対の静電容量の変化により入
力角速度を得ると共に、電磁作用により振動子を振動さ
せるようにしたジャイロ装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案によるジャイロ装
置は、支持部材に振動自在な状態で支持された振動子
と、前記振動子の両側に隣接し絶縁基板上に固定して設
けられた第１検出電極及び第２検出電極と、前記振動子
に設けられた駆動パターンと、前記支持部材に設けられ
前記駆動パターンに接続した電極リード部と、前記絶縁
基板の裏面に設けられた磁石とを備えた構成である。
置は、支持部材に振動自在な状態で支持された振動子
と、前記振動子の両側に隣接し絶縁基板上に固定して設
けられた第１検出電極及び第２検出電極と、前記振動子
に設けられた駆動パターンと、前記支持部材に設けられ
前記駆動パターンに接続した電極リード部と、前記絶縁
基板の裏面に設けられた磁石とを備えた構成である。
【０００６】
【作用】本考案によるジャイロ装置においては、振動子
の駆動パターンに流れる交流電流と磁石との相互作用に
より振動子が上下に振動する。従って、前述の状態にお
いて、振動子の振動中に入力角速度が印加された場合、
振動子が横方向に振動を生じ、この時の各検出電極から
検出される静電容量の差を検出することによって入力角
速度を得ることができる。
の駆動パターンに流れる交流電流と磁石との相互作用に
より振動子が上下に振動する。従って、前述の状態にお
いて、振動子の振動中に入力角速度が印加された場合、
振動子が横方向に振動を生じ、この時の各検出電極から
検出される静電容量の差を検出することによって入力角
速度を得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、図面と共に本考案によるジャイロ装置
の好適な実施例について詳細に説明する。図１及び図２
は本考案によるジャイロ装置を示すもので、図１は概略
斜視図、図２は角速度検出状態を示す構成図である。
の好適な実施例について詳細に説明する。図１及び図２
は本考案によるジャイロ装置を示すもので、図１は概略
斜視図、図２は角速度検出状態を示す構成図である。
【０００８】図１において符号１で示されるものは断面
四角形をなし棒状に構成された振動子であり、この振動
子１は絶縁性の支持部材２にその一端１ａが固定された
片持式に構成されている。
四角形をなし棒状に構成された振動子であり、この振動
子１は絶縁性の支持部材２にその一端１ａが固定された
片持式に構成されている。
【０００９】前記振動子１の両側には、前記振動子１を
挟持するように一対の第１検出電極３及び第２検出電極
４が設けられており、この第１検出電極３の第１検出壁
面３ａは振動子１の第１壁面１ｂに対して平行な状態で
所定の第１間隔Ｄ1を保持して配設されている。また、
前記第２検出電極４の第２検出壁面４ａは振動子１の第
２壁面１ｃに対して平行な状態で所定の第２間隔Ｄ2を
保持して配設されている。
挟持するように一対の第１検出電極３及び第２検出電極
４が設けられており、この第１検出電極３の第１検出壁
面３ａは振動子１の第１壁面１ｂに対して平行な状態で
所定の第１間隔Ｄ1を保持して配設されている。また、
前記第２検出電極４の第２検出壁面４ａは振動子１の第
２壁面１ｃに対して平行な状態で所定の第２間隔Ｄ2を
保持して配設されている。
【００１０】前記振動子１及び各検出電極３，４は、図
２で示されるように、表面の面方位が１１０面を有する
単結晶のシリコンウェハーを用い、パターニングの後、
異方性エッチングを施すと、振動子１の各壁面１ｂ，１
ｃは１１１面が露出し、同時に各検出壁面３ａ，４ａも
１１１面となる。前記振動子１の各壁面１ｂ，１ｃと各
検出電極３，４の各検出壁面３ａ，４ａは互いに平行な
状態となり、第１コンデンサ２０及び第２コンデンサ２
１を構成している。なお、前述の各壁面１ｂ，１ｃ，３
ａ，４ａは垂直状に構成されている。
２で示されるように、表面の面方位が１１０面を有する
単結晶のシリコンウェハーを用い、パターニングの後、
異方性エッチングを施すと、振動子１の各壁面１ｂ，１
ｃは１１１面が露出し、同時に各検出壁面３ａ，４ａも
１１１面となる。前記振動子１の各壁面１ｂ，１ｃと各
検出電極３，４の各検出壁面３ａ，４ａは互いに平行な
状態となり、第１コンデンサ２０及び第２コンデンサ２
１を構成している。なお、前述の各壁面１ｂ，１ｃ，３
ａ，４ａは垂直状に構成されている。
【００１１】前記各検出電極３，４はガラス等で構成さ
れた絶縁基板３０の表面３０ａ上に添着して設けられて
おり、この絶縁基板３０の裏面３０ｂには磁石３１が設
けられていると共に、前記振動子１の上面１ｂには駆動
パターン３Ａが形成されている。
れた絶縁基板３０の表面３０ａ上に添着して設けられて
おり、この絶縁基板３０の裏面３０ｂには磁石３１が設
けられていると共に、前記振動子１の上面１ｂには駆動
パターン３Ａが形成されている。
【００１２】前記駆動パターン３Ａは、前記支持部材２
上に形成された一対の電極リード部２Ａ，２Ｂに接続さ
れ、この各電極リード部２Ａ，２Ｂを介して前記導電パ
ターン３Ａに交流電流が印加される構成である。
上に形成された一対の電極リード部２Ａ，２Ｂに接続さ
れ、この各電極リード部２Ａ，２Ｂを介して前記導電パ
ターン３Ａに交流電流が印加される構成である。
【００１３】従って、前述の構成において、入力角速度
の検出を行う場合について説明する。まず、駆動パター
ン３Ａに対して交流電流を印加すると、磁石３１の磁場
と前記駆動パターン３Ａを流れる交流電流との電磁的な
相互作用によって振動子が上下方向に振動する。
の検出を行う場合について説明する。まず、駆動パター
ン３Ａに対して交流電流を印加すると、磁石３１の磁場
と前記駆動パターン３Ａを流れる交流電流との電磁的な
相互作用によって振動子が上下方向に振動する。
【００１４】前述の状態において、外部から角速度入力
が発生し、この振動子１の横方向の振動Ｂが発生する
と、前記振動子１と各検出電極３，４間の各間隔Ｄ1，
Ｄ2が変化するため、各コンデンサ２０，２１の静電容
量ＣA，ＣBが変化する。この各静電容量ＣA，ＣBの差
（ＣA−ＣB）を求めることにより、入力角速度ωの大き
さを検出することができる。従って、前記振動子１は、
電磁作用によって振動しているため、各検出電極３，４
から検出される静電容量の信号に対してノイズとして含
まれることがなく、安定した角速度信号を得ることがで
きる。なお、前述の実施例では、振動子１及び各電極
３，４を断面四角形としたが、三角等の他の形状とする
こともできる。
が発生し、この振動子１の横方向の振動Ｂが発生する
と、前記振動子１と各検出電極３，４間の各間隔Ｄ1，
Ｄ2が変化するため、各コンデンサ２０，２１の静電容
量ＣA，ＣBが変化する。この各静電容量ＣA，ＣBの差
（ＣA−ＣB）を求めることにより、入力角速度ωの大き
さを検出することができる。従って、前記振動子１は、
電磁作用によって振動しているため、各検出電極３，４
から検出される静電容量の信号に対してノイズとして含
まれることがなく、安定した角速度信号を得ることがで
きる。なお、前述の実施例では、振動子１及び各電極
３，４を断面四角形としたが、三角等の他の形状とする
こともできる。
【００１５】
【考案の効果】本考案によるジャイロ装置は、以上のよ
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。すなわち、シリコンの異方性エッチングにより
振動子と検出電極を作るため、各壁面間の平行状態を高
精度に得ることができ、高精度の静電容量検出を行うこ
とができる。従って、従来の機械式ジャイロの構成と比
較すると、その機械的構成は大幅に簡略化され、超小
型、超低価格、超軽量のジャイロを得ることにより、超
小型の電子機器に適用できるものである。また、振動子
の振動は、駆動パターンに流れる交流電流と磁石の磁場
による電磁作用に基づいているため、この振動子を振動
させる信号と検出信号とが電気的な干渉を起こすことが
なく、安定した高精度の角速度入力を検出することがで
きる。
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。すなわち、シリコンの異方性エッチングにより
振動子と検出電極を作るため、各壁面間の平行状態を高
精度に得ることができ、高精度の静電容量検出を行うこ
とができる。従って、従来の機械式ジャイロの構成と比
較すると、その機械的構成は大幅に簡略化され、超小
型、超低価格、超軽量のジャイロを得ることにより、超
小型の電子機器に適用できるものである。また、振動子
の振動は、駆動パターンに流れる交流電流と磁石の磁場
による電磁作用に基づいているため、この振動子を振動
させる信号と検出信号とが電気的な干渉を起こすことが
なく、安定した高精度の角速度入力を検出することがで
きる。
【図１】本考案によるジャイロ装置を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】図１の角速度入力状態を示す構成図である。
【符号の説明】 １ 振動子 ２ 支持部材 ３ 第１検出電極 ４ 第２検出電極 ３Ａ 駆動パターン ２Ａ，２Ｂ 電極リード部 ３０ 絶縁基板 ３０ｂ 裏面 ３１ 磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 19/56 G01P 9/04
Claims (2)
- 【請求項１】 支持部材(2)に振動自在な状態で支持さ
れた振動子(1)と、前記振動子(1)の両側に隣接し絶縁基
板(30)上に固定して設けられた第１検出電極(3)及び第
２検出電極(4)と、前記振動子(1)に設けられた駆動パタ
ーン(3A)と、前記支持部材(2)に設けられ前記駆動パタ
ーン(3A)に接続した電極リード部(2A,2B)と、前記絶縁
基板(30)の裏面(30b)に設けられた磁石(31)とを備え、
前記駆動パターン(3A)を流れる交流電流と磁石(31)との
電磁作用により前記振動子(1)を振動させるように構成
したことを特徴とするジャイロ装置。 - 【請求項２】 前記振動子(1)は断面形状が四角形であ
ることを特徴とする請求項１記載のジャイロ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992087929U JP2576080Y2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | ジャイロ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992087929U JP2576080Y2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | ジャイロ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0651818U JPH0651818U (ja) | 1994-07-15 |
| JP2576080Y2 true JP2576080Y2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=13928611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992087929U Expired - Lifetime JP2576080Y2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | ジャイロ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2576080Y2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP1992087929U patent/JP2576080Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0651818U (ja) | 1994-07-15 |
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