JP3000891B2 - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
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- JP3000891B2 JP3000891B2 JP7161096A JP16109695A JP3000891B2 JP 3000891 B2 JP3000891 B2 JP 3000891B2 JP 7161096 A JP7161096 A JP 7161096A JP 16109695 A JP16109695 A JP 16109695A JP 3000891 B2 JP3000891 B2 JP 3000891B2
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- vibrator
- single crystal
- crystal plate
- vibrating gyroscope
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5642—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating bars or beams
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、振動ジャイロに関し、
特に例えば、回転角速度を検知することによって移動体
の位置を検出し、適切な誘導を行うナビゲーションシス
テム、または手ぶれなどの外的振動による回転角速度を
検知し適切な制振を行う手ぶれ防止装置などの除振シス
テムなどに応用できる振動ジャイロに関するものであ
る。
特に例えば、回転角速度を検知することによって移動体
の位置を検出し、適切な誘導を行うナビゲーションシス
テム、または手ぶれなどの外的振動による回転角速度を
検知し適切な制振を行う手ぶれ防止装置などの除振シス
テムなどに応用できる振動ジャイロに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来の振動ジャイロの一例を示す
図解図である。この振動ジャイロ１は振動子２を含む。
図解図である。この振動ジャイロ１は振動子２を含む。
【０００３】振動子２は、Ｎｉ合金からなる正三角柱状
の振動体３を含み、振動体３の三つの側面のほぼ中央に
は、三つの圧電素子４ａ，４ｂおよび４ｃがそれぞれ形
成される。この振動子２では、たとえば二つの圧電素子
４ａおよび４ｂに同様な駆動信号を印加すれば、振動体
３が圧電素子４ｃの主面に直交する方向に屈曲振動す
る。無回転時には、圧電素子４ａおよび４ｂから同様な
検出信号が得られる。そして、振動子２に振動体３の中
心軸を中心とする回転角速度が加わると、コリオリ力に
よって振動体３の屈曲振動の方向が変わり、二つの圧電
素子４ａおよび４ｂからその回転角速度に応じた検出信
号がそれぞれ得られる。この場合、その回転角速度に応
じて、例えば、一方の圧電素子４ａからの検出信号の電
圧が大きくなり、他方の圧電素子４ｂからの検出信号の
電圧が小さくなる。
の振動体３を含み、振動体３の三つの側面のほぼ中央に
は、三つの圧電素子４ａ，４ｂおよび４ｃがそれぞれ形
成される。この振動子２では、たとえば二つの圧電素子
４ａおよび４ｂに同様な駆動信号を印加すれば、振動体
３が圧電素子４ｃの主面に直交する方向に屈曲振動す
る。無回転時には、圧電素子４ａおよび４ｂから同様な
検出信号が得られる。そして、振動子２に振動体３の中
心軸を中心とする回転角速度が加わると、コリオリ力に
よって振動体３の屈曲振動の方向が変わり、二つの圧電
素子４ａおよび４ｂからその回転角速度に応じた検出信
号がそれぞれ得られる。この場合、その回転角速度に応
じて、例えば、一方の圧電素子４ａからの検出信号の電
圧が大きくなり、他方の圧電素子４ｂからの検出信号の
電圧が小さくなる。
【０００４】この振動子２の圧電素子４ｃは、駆動手段
としての発振回路５の入力端に接続される。この発振回
路５の出力端は、二つの抵抗６ａおよび６ｂの一端に接
続され、それらの抵抗６ａおよび６ｂの他端は、２つの
圧電素子４ａおよび４ｂにそれぞれ接続される。また、
圧電素子４ａおよび４ｂは、抵抗８ａおよび８ｂを介し
て、検出手段としての差動増幅回路７の非反転入力端
（＋）および反転入力端（−）にそれぞれ接続される。
さらに、差動増幅回路７の出力端および反転入力端
（−）間には、抵抗８ｃが接続される。
としての発振回路５の入力端に接続される。この発振回
路５の出力端は、二つの抵抗６ａおよび６ｂの一端に接
続され、それらの抵抗６ａおよび６ｂの他端は、２つの
圧電素子４ａおよび４ｂにそれぞれ接続される。また、
圧電素子４ａおよび４ｂは、抵抗８ａおよび８ｂを介し
て、検出手段としての差動増幅回路７の非反転入力端
（＋）および反転入力端（−）にそれぞれ接続される。
さらに、差動増幅回路７の出力端および反転入力端
（−）間には、抵抗８ｃが接続される。
【０００５】したがって、この振動ジャイロ１では、振
動子２に回転角速度が加わっていないことや加わってい
る回転角速度を、差動増幅回路７からの出力信号によっ
て検出することができる。
動子２に回転角速度が加わっていないことや加わってい
る回転角速度を、差動増幅回路７からの出力信号によっ
て検出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この振動ジ
ャイロ１では、振動子２の振動体３に高価なＮｉ合金が
用いられているので、コストが高いとともに、検出され
る信号が磁界の影響を受けて乱れやすい。また、振動体
３と圧電素子４の接着には一般的にエポキシ樹脂等の接
着剤が使用されるため耐熱性が低く、その上、圧電素子
４に用いられるセラミック体自体キュリー点が３００℃
前後であるため、約２３０℃で電極のはんだ付けをした
としても圧電素子４に劣化が生じ、はんだ付け前後で性
能が変化してしまう。
ャイロ１では、振動子２の振動体３に高価なＮｉ合金が
用いられているので、コストが高いとともに、検出され
る信号が磁界の影響を受けて乱れやすい。また、振動体
３と圧電素子４の接着には一般的にエポキシ樹脂等の接
着剤が使用されるため耐熱性が低く、その上、圧電素子
４に用いられるセラミック体自体キュリー点が３００℃
前後であるため、約２３０℃で電極のはんだ付けをした
としても圧電素子４に劣化が生じ、はんだ付け前後で性
能が変化してしまう。
【０００７】したがって、本発明の主たる目的は、低コ
スト化を図ることができ、検出される信号が磁界の影響
を受けにくく、耐熱性に優れた振動ジャイロを提供する
ことである。
スト化を図ることができ、検出される信号が磁界の影響
を受けにくく、耐熱性に優れた振動ジャイロを提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、厚み方向に対向して分極される圧
電体基板、前記圧電体基板の一方主面に形成される２つ
の分割電極、前記圧電体基板の他方主面に形成される共
通電極、前記２つの分割電極および前記共通電極間に駆
動信号を印加するための駆動手段、および前記２つの分
割電極間に発生する信号を検出するための検出手段を含
む振動ジャイロにおいて、前記圧電体基板が、焦電効果
によって分極反転現象を発生する単結晶板からなること
を特徴としている。また、それに加えて、前記焦電効果
によって分極反転現象を発生する単結晶板が、ＬｉＮｂ
Ｏ3 単結晶板またはＬｉＴａＯ3 単結晶板からなること
を特徴としている。
に本発明においては、厚み方向に対向して分極される圧
電体基板、前記圧電体基板の一方主面に形成される２つ
の分割電極、前記圧電体基板の他方主面に形成される共
通電極、前記２つの分割電極および前記共通電極間に駆
動信号を印加するための駆動手段、および前記２つの分
割電極間に発生する信号を検出するための検出手段を含
む振動ジャイロにおいて、前記圧電体基板が、焦電効果
によって分極反転現象を発生する単結晶板からなること
を特徴としている。また、それに加えて、前記焦電効果
によって分極反転現象を発生する単結晶板が、ＬｉＮｂ
Ｏ3 単結晶板またはＬｉＴａＯ3 単結晶板からなること
を特徴としている。
【０００９】
【作用】本発明によれば、Ｎｉ合金などの高価な金属材
料を用いないので、低コスト化を図ることができ、検出
される信号が磁界の影響を受けにくいため乱れにくく、
また、金属材料と圧電素子の接着面が存在しないこと、
および、ＬｉＮｂＯ3 単結晶板，ＬｉＴａＯ3 単結晶板
など焦電効果によって分極反転現象を発生する単結晶板
のキュリー点が高いため、耐熱性に優れた振動ジャイロ
が得られる。
料を用いないので、低コスト化を図ることができ、検出
される信号が磁界の影響を受けにくいため乱れにくく、
また、金属材料と圧電素子の接着面が存在しないこと、
および、ＬｉＮｂＯ3 単結晶板，ＬｉＴａＯ3 単結晶板
など焦電効果によって分極反転現象を発生する単結晶板
のキュリー点が高いため、耐熱性に優れた振動ジャイロ
が得られる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明による振動ジャイロの実施例を
図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施例を示す
図解図である。この振動ジャイロ１０は、例えば正四角
柱状の振動子１２を含む。
図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施例を示す
図解図である。この振動ジャイロ１０は、例えば正四角
柱状の振動子１２を含む。
【００１１】振動子１２は、図２に示すように、例えば
正四角柱状の圧電体基板１４を含む。圧電体基板１４に
はＬｉＮｂＯ3 単結晶板またはＬｉＴａＯ3 単結晶板な
どの焦電効果によって分極反転現象を発生する単結晶板
を使用する。圧電体基板１４は図１の矢印Ｐで示すよう
に、圧電体基板１４の厚み方向の中央部近傍で互いに対
向するように分極される。圧電体基板１４の分極方法
は、本発明で使用する単結晶板の特性である熱による局
所的分極反転現象を利用する。すなわち、たとえばＬｉ
ＮｂＯ3 単結晶板を、ＬｉＮｂＯ3 単結晶板のキュリー
点より少し低い温度で熱処理することにより、自発分極
が反転した層（以下分極反転層という）が形成されるこ
とを用いる。他の、焦電効果によって分極反転現象を発
生する単結晶板を用いる場合も、前記ＬｉＮｂＯ3 単結
晶板と同様に、分極反転層を形成させる。
正四角柱状の圧電体基板１４を含む。圧電体基板１４に
はＬｉＮｂＯ3 単結晶板またはＬｉＴａＯ3 単結晶板な
どの焦電効果によって分極反転現象を発生する単結晶板
を使用する。圧電体基板１４は図１の矢印Ｐで示すよう
に、圧電体基板１４の厚み方向の中央部近傍で互いに対
向するように分極される。圧電体基板１４の分極方法
は、本発明で使用する単結晶板の特性である熱による局
所的分極反転現象を利用する。すなわち、たとえばＬｉ
ＮｂＯ3 単結晶板を、ＬｉＮｂＯ3 単結晶板のキュリー
点より少し低い温度で熱処理することにより、自発分極
が反転した層（以下分極反転層という）が形成されるこ
とを用いる。他の、焦電効果によって分極反転現象を発
生する単結晶板を用いる場合も、前記ＬｉＮｂＯ3 単結
晶板と同様に、分極反転層を形成させる。
【００１２】圧電体基板１４の一方主面には、その幅方
向に間隔をもって二つの分割電極１６，１６が形成され
る。また、圧電体基板１４の他方主面には、共通電極１
８が形成される。この振動子１２では、圧電体基板１４
が厚み方向の中央部近傍で互いに対向するように分極さ
れているので、二つの分割電極１６，１６および共通電
極１８間に、たとえば正弦波信号などの駆動信号を印加
すれば、圧電体基板１４が中央部を境に逆に振動する。
この場合、圧電体基板１４の厚み方向の中央部より上方
側がその一方主面に平行する方向に伸びているときに
は、圧電体基板１４の厚み方向の中央部より下方側はそ
の他方主面に平行する方向に縮む。逆に、圧電体基板１
４の厚み方向の中央部より上方側がその一方主面に平行
する方向に縮んでいるときには、圧電体基板１４の厚み
方向の中央部より下方側はその他方主面に平行する方向
に伸びる。そのため、圧電体基板１４は図３に示すよう
に、その長手方向における両端部から少しだけ内側の部
分をノード点として、その両主面に直交する方向に屈曲
振動する。そのため、振動子１２のノード点近傍には、
図２に示すように、たとえば線状の支持部材２２がそれ
ぞれ取り付けられる。そして、振動子１２は、これらの
支持部材２２で支持される。なお、振動子１２の一方主
面あるいは他方主面におけるノード点の近傍に支持部材
２２を取り付けても、振動に大きな影響を与えることな
く振動子１２を支持することが可能である。 振動子１
２に上述のような駆動信号を印加するために、図１に示
すように、振動子１２の二つの分割電極１６，１６に
は、駆動手段としての発振回路３０の一方の出力端が、
抵抗３２ａおよび３２ｂを介してそれぞれ接続される。
さらに、振動子１２の共通電極１８には、発振回路３０
の他方の出力端が接続される。
向に間隔をもって二つの分割電極１６，１６が形成され
る。また、圧電体基板１４の他方主面には、共通電極１
８が形成される。この振動子１２では、圧電体基板１４
が厚み方向の中央部近傍で互いに対向するように分極さ
れているので、二つの分割電極１６，１６および共通電
極１８間に、たとえば正弦波信号などの駆動信号を印加
すれば、圧電体基板１４が中央部を境に逆に振動する。
この場合、圧電体基板１４の厚み方向の中央部より上方
側がその一方主面に平行する方向に伸びているときに
は、圧電体基板１４の厚み方向の中央部より下方側はそ
の他方主面に平行する方向に縮む。逆に、圧電体基板１
４の厚み方向の中央部より上方側がその一方主面に平行
する方向に縮んでいるときには、圧電体基板１４の厚み
方向の中央部より下方側はその他方主面に平行する方向
に伸びる。そのため、圧電体基板１４は図３に示すよう
に、その長手方向における両端部から少しだけ内側の部
分をノード点として、その両主面に直交する方向に屈曲
振動する。そのため、振動子１２のノード点近傍には、
図２に示すように、たとえば線状の支持部材２２がそれ
ぞれ取り付けられる。そして、振動子１２は、これらの
支持部材２２で支持される。なお、振動子１２の一方主
面あるいは他方主面におけるノード点の近傍に支持部材
２２を取り付けても、振動に大きな影響を与えることな
く振動子１２を支持することが可能である。 振動子１
２に上述のような駆動信号を印加するために、図１に示
すように、振動子１２の二つの分割電極１６，１６に
は、駆動手段としての発振回路３０の一方の出力端が、
抵抗３２ａおよび３２ｂを介してそれぞれ接続される。
さらに、振動子１２の共通電極１８には、発振回路３０
の他方の出力端が接続される。
【００１３】また、振動子１２の二つの分割電極１６，
１６は抵抗３４ａおよび３４ｂを介して、検出手段とし
ての差動増幅回路３６の非反転入力端（＋）および反転
入力端（−）にそれぞれ接続される。さらに、差動増幅
回路３６の出力端および反転入力端（−）間には、抵抗
３４ｃが接続される。
１６は抵抗３４ａおよび３４ｂを介して、検出手段とし
ての差動増幅回路３６の非反転入力端（＋）および反転
入力端（−）にそれぞれ接続される。さらに、差動増幅
回路３６の出力端および反転入力端（−）間には、抵抗
３４ｃが接続される。
【００１４】このように構成された振動ジャイロ１０に
用いられる振動子１２の製造方法を図４を用いて説明す
る。まず、図４（ａ）に示すように、たとえば、ＬｉＮ
ｂＯ3 単結晶板をＬｉＮｂＯ3 単結晶板のキュリー点よ
り少し低い温度で熱処理することにより分極反転層を形
成し、厚み方向に対向するように分極した圧電体基板１
３を形成する。そして圧電体基板１３の両主面には電極
１５が形成される。
用いられる振動子１２の製造方法を図４を用いて説明す
る。まず、図４（ａ）に示すように、たとえば、ＬｉＮ
ｂＯ3 単結晶板をＬｉＮｂＯ3 単結晶板のキュリー点よ
り少し低い温度で熱処理することにより分極反転層を形
成し、厚み方向に対向するように分極した圧電体基板１
３を形成する。そして圧電体基板１３の両主面には電極
１５が形成される。
【００１５】そして、圧電体基板１３は図４（ｂ）の一
点鎖線で示す部分でカットされ、正四角柱状の素子１１
が複数個形成される。
点鎖線で示す部分でカットされ、正四角柱状の素子１１
が複数個形成される。
【００１６】然る後、素子１１の一方主面に形成された
電極１５には、図４（ｃ）に示すように、その幅方向の
中央に溝２０が形成される。それによって、分割電極１
６，１６が形成され、振動子１２が量産される。
電極１５には、図４（ｃ）に示すように、その幅方向の
中央に溝２０が形成される。それによって、分割電極１
６，１６が形成され、振動子１２が量産される。
【００１７】そして、振動子１２には、既に説明したよ
うに支持部材２２が取り付けられ、発振回路３０と、抵
抗３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂおよび３４ｃと、差
動増幅回路３６とが接続され、振動ジャイロ１０が得ら
れる。
うに支持部材２２が取り付けられ、発振回路３０と、抵
抗３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂおよび３４ｃと、差
動増幅回路３６とが接続され、振動ジャイロ１０が得ら
れる。
【００１８】このように構成された振動ジャイロ１０に
おいて、振動子１２に駆動信号を印加し、圧電体基板１
４を屈曲振動させる。この状態で、振動ジャイロ１０が
振動子１２の中心軸Ｏ（図２）を中心に回転すると、そ
の回転角速度に応じたコリオリ力が圧電体基板１４の両
主面に平行しかつ振動子１２の中心軸Ｏに直交する方向
に働く。したがって、振動子１２の屈曲振動の方向が変
わる。そのため、二つの分割電極１６，１６間には、そ
の回転角速度に応じた信号が発生する。
おいて、振動子１２に駆動信号を印加し、圧電体基板１
４を屈曲振動させる。この状態で、振動ジャイロ１０が
振動子１２の中心軸Ｏ（図２）を中心に回転すると、そ
の回転角速度に応じたコリオリ力が圧電体基板１４の両
主面に平行しかつ振動子１２の中心軸Ｏに直交する方向
に働く。したがって、振動子１２の屈曲振動の方向が変
わる。そのため、二つの分割電極１６，１６間には、そ
の回転角速度に応じた信号が発生する。
【００１９】そして、二つの分割電極１６，１６間に発
生する信号は、抵抗３４ａおよび３４ｂを介して、差動
増幅回路３６によって検出される。
生する信号は、抵抗３４ａおよび３４ｂを介して、差動
増幅回路３６によって検出される。
【００２０】したがって、この振動ジャイロ１０では、
差動増幅回路３６の出力信号によって、回転角速度を知
ることができる。
差動増幅回路３６の出力信号によって、回転角速度を知
ることができる。
【００２１】なお、上述の実施例では、分割電極１６が
圧電体基板１４の長手方向の一端から他端にわたってＩ
字状に形成されているが、それらの分割電極１６は、図
５に示すように、圧電体基板１４の二つのノード点間に
略Ｌ字状に、長軸同士および短軸同士を互いに対向させ
形成されてもよい。このように分割電極１６を圧電体基
板１４のノード点間に形成すれば、発振回路および差動
増幅回路と分割電極を接続するリード線のボンディング
領域が拡大され、細い振動子にも対応できる。
圧電体基板１４の長手方向の一端から他端にわたってＩ
字状に形成されているが、それらの分割電極１６は、図
５に示すように、圧電体基板１４の二つのノード点間に
略Ｌ字状に、長軸同士および短軸同士を互いに対向させ
形成されてもよい。このように分割電極１６を圧電体基
板１４のノード点間に形成すれば、発振回路および差動
増幅回路と分割電極を接続するリード線のボンディング
領域が拡大され、細い振動子にも対応できる。
【００２２】また、ノード点の内側と外側とでは発生す
る電圧の極性が反転することを考慮して、分割電極１６
が圧電体基板１４の長手方向の一端から他端にわたって
Ｉ字状に形成されるものにおいて、図６（ａ）に示すよ
うに、分割電極１６が圧電体基板１４の二つのノード点
で切断されてもよい。このように構成すると、圧電体基
板を振動する効率や回転角速度に応じた信号を検出する
効率がよくなる。また、図６（ｂ）に示すように、分割
電極１６が圧電体基板１４の二つのノード点で切断さ
れ、その切断部分間がクロスするように接続されてもよ
い。このように構成すると、圧電体基板を振動する効率
や回転角速度に応じた信号を検出する効率がさらによく
なる。
る電圧の極性が反転することを考慮して、分割電極１６
が圧電体基板１４の長手方向の一端から他端にわたって
Ｉ字状に形成されるものにおいて、図６（ａ）に示すよ
うに、分割電極１６が圧電体基板１４の二つのノード点
で切断されてもよい。このように構成すると、圧電体基
板を振動する効率や回転角速度に応じた信号を検出する
効率がよくなる。また、図６（ｂ）に示すように、分割
電極１６が圧電体基板１４の二つのノード点で切断さ
れ、その切断部分間がクロスするように接続されてもよ
い。このように構成すると、圧電体基板を振動する効率
や回転角速度に応じた信号を検出する効率がさらによく
なる。
【００２３】さらに、上述の実施例では振動子１２が正
四角柱状に形成されているが、振動子１２は図７に示す
ように八角柱状に形成されてもよく、さらに、多角柱状
や円柱状など他の形状に形成されてもよい。この場合、
駆動信号による屈曲振動と回転角速度に応じたコリオリ
力ないし信号とを効率よく得ることを考慮すると、正四
角柱状に形成されることがより好ましい。
四角柱状に形成されているが、振動子１２は図７に示す
ように八角柱状に形成されてもよく、さらに、多角柱状
や円柱状など他の形状に形成されてもよい。この場合、
駆動信号による屈曲振動と回転角速度に応じたコリオリ
力ないし信号とを効率よく得ることを考慮すると、正四
角柱状に形成されることがより好ましい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる振
動ジャイロにおいては、振動子にＮｉ合金などの高価な
金属材料を用いないので、低コスト化を図ることがで
き、検出される信号が磁界の影響を受けにくいため乱れ
にくい。また、金属材料と圧電素子の接着面が存在しな
いこと、および、ＬｉＮｂＯ3 単結晶板，ＬｉＴａＯ3
単結晶板など焦電効果によって分極反転現象を発生する
単結晶板のキュリー点が高いため、耐熱性に優れる。そ
の上、Ｎｉ合金などを使用した従来の振動子と同等の高
いＱ値（共振の鋭さを示す値）を有する振動子からなる
振動ジャイロが得られる。
動ジャイロにおいては、振動子にＮｉ合金などの高価な
金属材料を用いないので、低コスト化を図ることがで
き、検出される信号が磁界の影響を受けにくいため乱れ
にくい。また、金属材料と圧電素子の接着面が存在しな
いこと、および、ＬｉＮｂＯ3 単結晶板，ＬｉＴａＯ3
単結晶板など焦電効果によって分極反転現象を発生する
単結晶板のキュリー点が高いため、耐熱性に優れる。そ
の上、Ｎｉ合金などを使用した従来の振動子と同等の高
いＱ値（共振の鋭さを示す値）を有する振動子からなる
振動ジャイロが得られる。
【００２５】また、本発明の振動ジャイロでは、振動子
のノード点の近傍に取り付けられた支持部材で振動子が
支持されるので、振動子から外部へ振動が漏れにくく、
振動子を効率的に振動させることができる。
のノード点の近傍に取り付けられた支持部材で振動子が
支持されるので、振動子から外部へ振動が漏れにくく、
振動子を効率的に振動させることができる。
【図１】本発明の振動ジャイロ一実施例を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す振動ジャイロに用いられる振動子を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図３】図２に示す振動子の屈曲振動の状態を示す側面
説明図である
説明図である
【図４】図２に示す振動子の製造方法を示す説明図であ
る。
る。
【図５】本発明の振動ジャイロの圧電体基板に設ける、
分割電極の他の例を示す平面図である。
分割電極の他の例を示す平面図である。
【図６】同じく圧電体基板に設ける、分割電極のさらに
他の例を示す平面図である。
他の例を示す平面図である。
【図７】本発明の振動ジャイロに用いられる振動子の他
の例を示す断面図である。
の例を示す断面図である。
【図８】従来の振動ジャイロの一例を示す説明図であ
る。
る。
１０ 振動ジャイロ １４ 圧電体基板 １６ 分割電極 １８ 共通電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 19/56 G01P 9/04 H01L 41/22
Claims (2)
- 【請求項１】 厚み方向に対向して分極される圧電体基
板、前記圧電体基板の一方主面に形成される２つの分割
電極、前記圧電体基板の他方主面に形成される共通電
極、前記２つの分割電極および前記共通電極間に駆動信
号を印加するための駆動手段、および前記２つの分割電
極間に発生する信号を検出するための検出手段を含む振
動ジャイロにおいて、前記圧電体基板が、焦電効果によ
って分極反転現象を発生する単結晶板からなることを特
徴とする振動ジャイロ。 - 【請求項２】 前記焦電効果によって分極反転現象を発
生する単結晶板が、ＬｉＮｂＯ3 単結晶板またはＬｉＴ
ａＯ3 単結晶板からなることを特徴とする、請求項１記
載の振動ジャイロ。
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| US5430342A (en) * | 1993-04-27 | 1995-07-04 | Watson Industries, Inc. | Single bar type vibrating element angular rate sensor system |
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-
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