JP3287201B2 - Vibrating gyro - Google Patents
Vibrating gyroInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、1つの軸を中心と
する回転角速度とその軸に平行しない他の軸を中心とす
る回転角速度を検出することができる2軸検出型の振動
ジャイロに関し、特に例えば、ビデオカメラやカメラの
手振れなどを検知するために用いられる2軸検出型の振
動ジャイロに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-axis detection type vibrating gyroscope capable of detecting a rotational angular velocity about one axis and a rotational angular velocity about another axis that is not parallel to the axis. In particular, for example, the present invention relates to a two-axis detection type vibration gyro used for detecting a camera shake or the like of a video camera.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来は、ビデオカメラの手振れを検知す
るために、図12に示すように、ビデオカメラのレンズ
1に対向するCCD素子2の主面に平行する平面内にお
けるX軸およびX軸に直交するY軸に沿って、それぞれ
2つの振動ジャイロ3および4を配置する。そして、一
方の振動ジャイロ3でX軸を中心とする回転角速度を検
出し、他方の振動ジャイロ4でY軸を中心とする回転角
速度を検出することにより、ビデオカメラの手振れを検
知する。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to detect camera shake of a video camera, as shown in FIG. 12 , an X-axis and an X-axis in a plane parallel to a main surface of a CCD element 2 facing a lens 1 of the video camera. The two vibrating gyroscopes 3 and 4 are arranged along the Y-axis orthogonal to. Then, one of the vibrating gyroscopes 3 detects a rotational angular velocity about the X axis, and the other vibrating gyroscope 4 detects a rotational angular velocity about the Y axis, thereby detecting a camera shake of the video camera.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、図12に示
す従来技術では、2つの振動ジャイロが別々に配置され
ているため、取り付けや位置決めが煩雑である。また、
それぞれの振動ジャイロの回路部品が別々に必要である
だけでなく、大きな実装面積も必要である。However, in the prior art shown in FIG. 12 , since two vibrating gyroscopes are separately arranged, mounting and positioning are complicated. Also,
Not only are the circuit components of each vibrating gyroscope required separately, but also a large mounting area is required.
【0004】それゆえ、本発明の目的は、上述の問題点
を解決することであり、実装面積が小さく、かつ、互い
に平行しない2つの軸を中心とするそれぞれの回転角速
度を検出することができる振動ジャイロを提供すること
である。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is possible to detect the rotational angular velocities around two axes that are small in mounting area and are not parallel to each other. The purpose is to provide a vibrating gyro.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の振動ジャイロは、互いに逆の厚み方向に
分極された2枚の圧電体基板を積層してなる第1の振動
体と、第1の振動体と同形状に、互いに逆の厚み方向に
分極された2枚の圧電体基板を積層してなる第2の振動
体と、第1の振動体の一方主面に並設した少なくとも2
つの電極と、第1の振動体の他方主面に設けた少なくと
も1つの電極と、第2の振動体の一方主面に設けた少な
くとも1つの電極と、第1の振動体の少なくとも2つの
電極と平行しないように、第2の振動体の他方主面に並
設した少なくとも2つの電極と、第1の振動体の他方主
面および第2の振動体の一方主面の間に介在し、かつ、
第1の振動体の他方主面における縁部付近の一部または
全部および第2の振動体の一方主面における縁部付近の
一部または全部に接合される取付部材とを含むととも
に、第1の振動体および第2の振動体が分割された複数
の振動片からなることを特徴とする。In order to achieve the above object, a vibrating gyroscope according to the present invention comprises a first vibrating body formed by laminating two piezoelectric substrates polarized in opposite thickness directions. A second vibrating body formed by laminating two piezoelectric substrates polarized in the thickness direction opposite to each other in the same shape as the first vibrating body, and a second vibrating body parallel to one main surface of the first vibrating body. At least two established
One electrode, at least one electrode provided on the other main surface of the first vibrator, at least one electrode provided on one main surface of the second vibrator, and at least two electrodes of the first vibrator Interposed between at least two electrodes arranged side by side on the other main surface of the second vibrator and the other main surface of the first vibrator and one main surface of the second vibrator so as not to be parallel to And,
Together to include an attachment member which is joined to a part or the whole of the vicinity of edge portion of one main surface of the part or whole and the second vibrator near the edge of the other main surface of the first vibrator
A plurality of divided first and second vibrating bodies.
Characterized by comprising a vibrating reed .
【0006】そして、第1の振動体の一方主面に設けた
電極および第2の振動体の他方主面に設けた電極と、第
1の振動体の他方主面に設けた電極および前記第2の振
動体の一方主面に設けた電極との間に駆動信号を印加す
るための駆動手段と、第1の振動体の一方主面に設けた
電極のうち少なくとも2つの電極間に発生する信号を検
出するための第1の検出手段と、第2の振動体の他方主
面に設けた電極のうち少なくとも2つの電極間に発生す
る信号を検出するための第2の検出手段とを含むことを
特徴とする。An electrode provided on one main surface of the first vibrator and an electrode provided on the other main surface of the second vibrator, an electrode provided on the other main surface of the first vibrator, and an electrode provided on the other main surface of the first vibrator. A driving means for applying a driving signal between the electrodes provided on one main surface of the second vibrating body and at least two of the electrodes provided on one main surface of the first vibrating body. Including first detection means for detecting a signal and second detection means for detecting a signal generated between at least two of the electrodes provided on the other main surface of the second vibrating body It is characterized by the following.
【0007】または、第1の振動体または前記第2の振
動体の一方主面に設けた電極と、他方主面に設けた電極
との間に駆動信号を印加するための駆動手段と、第1の
振動体の一方主面に設けた電極のうち少なくとも2つの
電極間に発生する信号を検出するための第1の検出手段
と、第2の振動体の他方主面に設けた電極のうち少なく
とも2つの電極間に発生する信号を検出するための第2
の検出手段とを含むことを特徴とする。A driving means for applying a driving signal between an electrode provided on one main surface of the first vibrating body or the second vibrating body and an electrode provided on the other main surface; A first detecting means for detecting a signal generated between at least two of the electrodes provided on one main surface of the first vibrating body; and a first detecting means for detecting a signal generated on the other main surface of the second vibrating body. A second signal for detecting a signal generated between at least two electrodes;
And detecting means.
【0008】さらに、上述した特徴に加え、第1の振動
体および第2の振動体は分割された複数の振動片からな
り、このうち検出に用いる電極が設けられた振動片は、
その厚み方向の長さと幅方向の長さが等しい柱状にそれ
ぞれ形成されることを特徴とする。Further, in addition to the above-mentioned features, the first vibrating body and the second vibrating body are composed of a plurality of divided vibrating pieces, of which the vibrating piece provided with an electrode used for detection is:
It is characterized by being formed in a columnar shape having the same length in the thickness direction and the length in the width direction.
【0009】[0009]
【0010】すなわち、本発明の振動ジャイロは、第1
の振動体の一方主面に設けた電極および第2の振動体の
他方主面に設けた電極と、第1の振動体の他方主面に設
けた電極および第2の振動体の一方主面に設けた電極と
の間に駆動信号をを印加した場合、第1の振動体および
第2の振動体は、取付基板に接合された縁部付近をノー
ド部分として、互いにその逆の厚み方向に、同じ周波数
で振動する。この状態で、第1の振動体の一方主面に設
けた検出用の電極と平行する軸を中心にして、振動ジャ
イロが回転すれば、コリオリ力によって第1の振動体の
振動方向が変わり、第1の振動体の一方主面に設けた検
出用の電極間にその回転角速度に応じた信号が発生す
る。そして、この信号は、第1の検出手段によって検出
される。また、第2の振動体の他方主面に設けた検出用
の電極と平行する軸を中心にして、振動ジャイロが回転
すれば、コリオリ力によって第2の振動体の振動方向が
変わり、他方の振動体の他方主面に設けた検出用の電極
間にその回転角速度に応じた信号が発生する。そして、
この信号は、第2の検出手段によって検出される。That is, the vibrating gyroscope of the present invention has a first
An electrode provided on one main surface of the first vibrator and an electrode provided on the other main surface of the second vibrator, and an electrode provided on the other main surface of the first vibrator and one main surface of the second vibrator When a drive signal is applied between the first vibrating body and the second vibrating body, the vicinity of the edge joined to the mounting substrate is set as a node portion, and the first vibrating body and the second vibrating body are arranged in opposite thickness directions. Vibrate at the same frequency. In this state, if the vibrating gyroscope rotates around an axis parallel to the detection electrode provided on one main surface of the first vibrating body, the vibration direction of the first vibrating body changes due to Coriolis force, A signal corresponding to the rotational angular velocity is generated between detection electrodes provided on one main surface of the first vibrator. This signal is detected by the first detection means. When the vibrating gyroscope rotates about an axis parallel to the detection electrode provided on the other main surface of the second vibrating body, the direction of vibration of the second vibrating body changes due to Coriolis force, and A signal corresponding to the rotational angular velocity is generated between detection electrodes provided on the other main surface of the vibrator. And
This signal is detected by the second detection means.
【0011】また、第1の振動体または第2の振動体の
一方主面に設けた電極と、他方主面に設けた電極との間
に駆動信号を印加した場合も、一方の振動体は、取付基
板に接合された縁部付近をノード部分として、その厚み
方向に振動する。そして、この振動が取付部材を介して
他方の振動体に伝播して他の振動体を共振させ、他方の
振動体は一方の振動体と逆の厚み方向に振動する。この
状態で、一方の振動体の一方主面に設けた検出用の電極
と平行する軸を中心にして、振動ジャイロが回転すれ
ば、コリオリ力によって一方の振動体の振動方向が変わ
り、一方の振動体の一方主面に設けた検出用の電極間に
その回転角速度に応じた信号が発生する。そして、この
信号は、第1の検出手段によって検出される。また、他
方の振動体の他方主面に設けた検出用の電極と平行する
軸を中心にして、振動ジャイロが回転すれば、コリオリ
力によって他方の振動体の振動方向が変わり、他方の振
動体の他方主面に設けた検出用の電極間にその回転角速
度に応じた信号が発生する。そして、この信号は、第2
の検出手段によって検出される。Also, when a drive signal is applied between the electrode provided on one main surface of the first vibrating body or the second vibrating body and the electrode provided on the other main surface, one of the vibrating bodies is And vibrates in the thickness direction with the vicinity of the edge joined to the mounting board as a node portion. Then, this vibration propagates to the other vibrating body via the mounting member to cause the other vibrating body to resonate, and the other vibrating body vibrates in the thickness direction opposite to that of the one vibrating body. In this state, if the vibrating gyroscope rotates about an axis parallel to the detection electrode provided on one main surface of one vibrating body, the vibration direction of one vibrating body changes due to Coriolis force, and A signal corresponding to the rotational angular velocity is generated between detection electrodes provided on one main surface of the vibrator. Then, this signal is detected by the first detecting means. If the vibrating gyroscope rotates about an axis parallel to the detection electrode provided on the other main surface of the other vibrating body, the vibration direction of the other vibrating body changes due to Coriolis force, and the other vibrating body A signal corresponding to the rotational angular velocity is generated between the detection electrodes provided on the other main surface. And this signal is
Is detected by the detecting means.
【0012】[0012]
【発明の効果】本発明の振動ジャイロによれば、第1の
検出手段の出力信号によって、第1の振動体の軸を中心
とする回転角速度を知ることができる。そして、第2の
検出手段の出力信号によって、第1の振動体の軸と平行
しない第2の振動体の軸を中心とする回転角速度を知る
ことができる。また、第1の振動体および第2の振動体
が同じ周波数で振動するため、互いに干渉することもな
く、第1の振動体および第2の振動体の中心軸を中心と
する回転角速度を正確に検出することができる。さら
に、第1の振動体および第2の振動体の検出用の電極が
形成された部分が、厚み方向の長さと幅方向の長さが等
しい柱状に形成されているので、厚み方向の振動(縦の
振動モード)および幅方向の振動(横の振動モード)の
周波数を同じにすることができ、回転角速度の検出効率
を高くすることができる。According to the vibrating gyroscope of the present invention, the rotation angular velocity about the axis of the first vibrating body can be known from the output signal of the first detecting means. Then, from the output signal of the second detecting means, it is possible to know the rotational angular velocity about the axis of the second vibrating body that is not parallel to the axis of the first vibrating body. In addition, since the first vibrating body and the second vibrating body vibrate at the same frequency, they do not interfere with each other, and the rotational angular velocities of the first vibrating body and the second vibrating body around the central axis can be accurately determined. Can be detected. Further, since the portions of the first vibrating body and the second vibrating body on which the detection electrodes are formed are formed in a columnar shape having the same length in the thickness direction and the same length in the width direction, vibration in the thickness direction ( The frequencies of the vertical vibration mode) and the vibration in the width direction (lateral vibration mode) can be made the same, and the detection efficiency of the rotational angular velocity can be increased.
【0013】また、本発明の振動ジャイロによれば、2
つの振動ジャイロを別々に配置する従来技術に比べて、
1つの駆動手段で2つの振動体を駆動できるため、回路
部品の数を減らすことができる。そのうえ、取付部材を
介して2つの振動体を積層しているので、実装面積を小
さくできる。また、2つの振動体、取付部材、駆動手
段、2つの検出手段が一体になっているため、取り付け
や位置決めも容易にできる。According to the vibrating gyroscope of the present invention,
Compared to the conventional technology in which two vibrating gyroscopes are arranged separately,
Since two vibrators can be driven by one driving unit, the number of circuit components can be reduced. In addition, since the two vibrators are laminated via the mounting member, the mounting area can be reduced. Also, since the two vibrators, the mounting member, the driving means, and the two detecting means are integrated, mounting and positioning can be easily performed.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明による振動ジャイロ
の実施の形態を図面を用いて説明する。図1は、本発明
の第1実施例を示す要部斜視図であり、図2はその分解
斜視図である。この振動ジャイロ10は、第1の振動体
20と、第2の振動体30と、取付部材40を含む。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a vibrating gyroscope according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view thereof. The vibrating gyroscope 10 includes a first vibrating body 20, a second vibrating body 30, and a mounting member 40.
【0015】第1の振動体20は、互いに逆の厚み方向
に分極されている、略正方形状の2枚の圧電体基板21
および23を積層してなる。そして、この第1の振動体
20の一方主面には電極25が形成され、他方主面には
電極27が形成される。なお、圧電体基板21および2
3間に、ダミー電極が形成されてもよい。The first vibrating body 20 is composed of two substantially square piezoelectric substrates 21 polarized in opposite thickness directions.
And 23 are laminated. An electrode 25 is formed on one main surface of the first vibrating body 20, and an electrode 27 is formed on the other main surface. The piezoelectric substrates 21 and 2
Between the three, a dummy electrode may be formed.
【0016】第2の振動体30も、第1の振動体20と
同じく、互いに逆の厚み方向に分極されている、略正方
形状の2枚の圧電体基板31および33を積層してな
る。そして、第2の振動体30の一方主面には電極35
が形成され、他方主面には電極37が形成される。な
お、圧電体基板31および33間に、ダミー電極が形成
されてもよい。The second vibrating body 30, like the first vibrating body 20, is formed by laminating two substantially square piezoelectric substrates 31 and 33 polarized in opposite thickness directions. An electrode 35 is provided on one main surface of the second vibrating body 30.
Is formed, and an electrode 37 is formed on the other main surface. Note that a dummy electrode may be formed between the piezoelectric substrates 31 and 33.
【0017】さらに、取付部材40は、第1の振動体2
0および第2の振動体30と同じ略正方形状に形成され
た金属板からなり、その中央部には円形状の孔41を有
する。この取付部材40は、第1の振動体20の他方主
面および第2の振動体30の一方主面の間に配置され
る。そして、第1の振動体20の他方主面および取付部
材40の一方主面が、互いの縁部付近で導電性の接着剤
等によって接合され、第2の振動体30の一方主面およ
び取付部材40の他方主面が、同様に互いの縁部付近で
接合される。なお、本発明における取付部材は、第1の
振動体および第2の振動体の縁部付近の一部または全部
に接合できるものであれば、形状は特に限定されない。Further, the mounting member 40 includes the first vibrating body 2
It is made of a metal plate formed in the same substantially square shape as the 0 and the second vibrating bodies 30, and has a circular hole 41 in the center thereof. The mounting member 40 is arranged between the other main surface of the first vibrating body 20 and one main surface of the second vibrating body 30. Then, the other main surface of the first vibrating body 20 and one main surface of the mounting member 40 are joined near each other by a conductive adhesive or the like near the edges thereof, and the one main surface of the second vibrating body 30 and the mounting The other main surfaces of the members 40 are similarly joined near their edges. The shape of the attachment member in the present invention is not particularly limited as long as it can be joined to a part or all of the vicinity of the edges of the first vibrator and the second vibrator.
【0018】また、第1の振動体20は、その中心軸X
に平行して2本の溝が形成されることにより、略柱状の
3つの振動片20a,20b,20cに分割される。こ
こでは、2本の溝に挟まれる振動片20bの中心軸が、
第1の振動体20の中心軸Xと一致するように、かつ、
図3に示すように、その厚み方向の長さhと幅方向の長
さwが等しくなるように形成される。そして、振動片2
0bの一方主面側の電極25が、その幅方向の中央に溝
が形成されることにより、2つに分割される。これによ
り、第1の振動体20の一方主面には、振動片20aに
電極25aが,振動片20bに電極25bおよび25c
が,振動片20cに電極25dが形成される。また、第
1の振動体20の他方主面には、振動片20aに電極2
7aが,振動片20bに電極27bが,振動片20cに
電極27cが形成される。The first vibrating body 20 has a center axis X
Are formed into three substantially column-shaped vibrating pieces 20a, 20b, and 20c. Here, the central axis of the resonator element 20b sandwiched between the two grooves is
So as to coincide with the central axis X of the first vibrating body 20, and
As shown in FIG. 3, the length h in the thickness direction is equal to the length w in the width direction. And the vibrating bar 2
The electrode 25 on the one main surface side of Ob is divided into two by forming a groove in the center in the width direction. Thus, on one main surface of the first vibrating body 20, the electrode 25a is provided on the vibrating piece 20a, and the electrodes 25b and 25c are provided on the vibrating piece 20b.
However, an electrode 25d is formed on the resonator element 20c. In addition, the other main surface of the first vibrating body 20 has electrodes 2
7a, the electrode 27b is formed on the resonator element 20b, and the electrode 27c is formed on the resonator element 20c.
【0019】同様に、第2の振動体30も、第1の振動
体20の中心軸Xに直交する中心軸Yに平行して2本の
溝が形成されることにより、略柱状の3つの振動片30
a,30b,30cに分割される。ここでも、2本の溝
に挟まれる振動片30bの中心軸が、第2の振動体30
の中心軸Yと一致するように、かつ、その厚み方向の長
さと幅方向の長さが等しくなるように形成される。そし
て、振動片30bの他方主面側の電極が、その幅方向の
中央に溝が形成されることにより、2つに分割される。
これにより、第2の振動体30の一方主面には、振動片
30aに電極35aが,振動片30bに電極35bが,
振動片30cに電極35cが形成される。また、第2の
振動体30の他方主面には、第1の振動体20の一方主
面側の電極25a乃至25dに平行しないように、振動
片30aに電極37aが,振動片30bに電極37bお
よび37cが,振動片30cに電極37dが形成され
る。Similarly, the second vibrating body 30 is also formed with two grooves parallel to the central axis Y orthogonal to the central axis X of the first vibrating body 20, so that three substantially columnar three Vibrating piece 30
a, 30b, and 30c. Also in this case, the central axis of the vibrating piece 30b sandwiched between the two grooves is the second vibrating body 30
Are formed so as to coincide with the central axis Y of the first and second portions, and have the same length in the thickness direction and the length in the width direction. The electrode on the other main surface side of the resonator element 30b is divided into two by forming a groove in the center in the width direction.
Thus, on one main surface of the second vibrating body 30, the electrode 35a is provided on the vibrating piece 30a, the electrode 35b is provided on the vibrating piece 30b, and
The electrode 35c is formed on the resonator element 30c. The other main surface of the second vibrating body 30 has an electrode 37a on the vibrating piece 30a and an electrode on the vibrating piece 30b so as not to be parallel to the electrodes 25a to 25d on the one main surface side of the first vibrating body 20. 37b and 37c, the electrode 37d is formed on the resonator element 30c.
【0020】第1の振動体20では、圧電体基板21お
よび23が互いに逆の厚み方向に分極されているため、
第1の振動体20の一方主面に形成された電極25a乃
至25dと、第1の振動体20の他方主面に形成された
電極27a乃至27cとの間に、例えば正弦波信号等の
駆動信号を印加すれば、圧電体基板21および23が互
いに逆方向に振動する。この場合、一方の圧電体基板2
1がその主面に平行する方向に伸びているときには、他
方の圧電体基板23はその主面に平行する方向に縮む。
逆に、一方の圧電体基板21がその主面に平行する方向
に縮んでいるときには、他方の圧電体基板23はその主
面に平行する方向に伸びる。そのため、第1の振動体2
0は、その取付部材40に接合された縁部をノード部分
として、図4(a)に示すように、その中央部が盛り上
がったり、図4(b)に示すように、その中央部がへこ
んだりして振動する。In the first vibrating body 20, the piezoelectric substrates 21 and 23 are polarized in opposite thickness directions.
For example, driving of a sine wave signal or the like is performed between the electrodes 25a to 25d formed on one main surface of the first vibrating body 20 and the electrodes 27a to 27c formed on the other main surface of the first vibrating body 20. When a signal is applied, the piezoelectric substrates 21 and 23 vibrate in opposite directions. In this case, one piezoelectric substrate 2
When 1 extends in a direction parallel to its main surface, the other piezoelectric substrate 23 contracts in a direction parallel to its main surface.
Conversely, when one piezoelectric substrate 21 is contracted in a direction parallel to its main surface, the other piezoelectric substrate 23 extends in a direction parallel to its main surface. Therefore, the first vibrating body 2
0 indicates that the edge joined to the mounting member 40 is a node portion, and the central portion is raised as shown in FIG. 4A, or the central portion is dented as shown in FIG. 4B. It vibrates by rubbing.
【0021】同様に、第2の振動体30でも、圧電体基
板31および33が互いに逆の厚み方向に分極されてい
るため、第2の振動体20の一方主面に形成された電極
35a乃至35cと、第2の振動体20の他方主面に形
成された電極37a乃至37dとの間に、駆動信号を印
加すれば、圧電体基板31および33が互いに逆方向に
振動する。この場合、一方の圧電体基板31がその主面
に平行する方向に伸びているときには、他方の圧電体基
板33はその主面に平行する方向に縮む。逆に、一方の
圧電体基板31がその主面に平行する方向に縮んでいる
ときには、他方の圧電体基板33はその主面に平行する
方向に伸びる。そのため、第2の振動体30は、第1の
振動体20と同様に、その取付部材40に接合された縁
部をノード部分として、その中央部が盛り上がったり、
へこんだりして振動する。Similarly, also in the second vibrating body 30, since the piezoelectric substrates 31 and 33 are polarized in the thickness directions opposite to each other, the electrodes 35a to 35a formed on one main surface of the second vibrating body 20 are formed. If a drive signal is applied between 35c and the electrodes 37a to 37d formed on the other main surface of the second vibrating body 20, the piezoelectric substrates 31 and 33 vibrate in opposite directions. In this case, when one piezoelectric substrate 31 extends in a direction parallel to the main surface, the other piezoelectric substrate 33 contracts in a direction parallel to the main surface. Conversely, when one piezoelectric substrate 31 is contracted in a direction parallel to its main surface, the other piezoelectric substrate 33 extends in a direction parallel to its main surface. Therefore, similarly to the first vibrating body 20, the second vibrating body 30 has an edge portion joined to the mounting member 40 as a node portion, and its central portion rises,
Vibrates with dents.
【0022】これら第1の振動体20および第2の振動
体30には、上述したような駆動信号を印加するため
に、図5(a)(b)に示すように、駆動手段としての
発振回路50の一方の出力端が、第1の振動体20の一
方主面側の電極および第2の振動体30の他方主面側の
電極に、つまり、電極25a乃至25dおよび電極37
a乃至37dに、それぞれ接続される。さらに、発振回
路50の他方の出力端が、第1の振動体20の他方主面
側の電極および第2の振動体30の一方主面側の電極
に、つまり、電極27a乃至27cおよび電極35a乃
至35cに、取付部材40を介して接続される。As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30 are supplied with an oscillation signal as shown in FIGS. One output terminal of the circuit 50 is connected to an electrode on one main surface side of the first vibrating body 20 and an electrode on the other main surface side of the second vibrating body 30, that is, the electrodes 25a to 25d and the electrode 37.
a to 37d, respectively. Further, the other output terminal of the oscillation circuit 50 is connected to the electrode on the other main surface side of the first vibrating body 20 and the electrode on the one main surface side of the second vibrating body 30, that is, the electrodes 27a to 27c and the electrode 35a. To 35c via a mounting member 40.
【0023】また、第1の振動体20の電極25bおよ
び25cには、第1の検出手段としての第1の差動増幅
回路(図示せず)の非反転入力端および反転入力端がそ
れぞれ接続される。さらに、第2の振動体30の電極3
7bおよび37cには、第2の検出手段としての第2の
差動増幅回路(図示せず)の非反転入力端および反転入
力端がそれぞれ接続される。A non-inverting input terminal and an inverting input terminal of a first differential amplifier circuit (not shown) as first detecting means are connected to the electrodes 25b and 25c of the first vibrating body 20, respectively. Is done. Further, the electrode 3 of the second vibrating body 30
A non-inverting input terminal and an inverting input terminal of a second differential amplifier circuit (not shown) as second detecting means are connected to 7b and 37c, respectively.
【0024】このような振動ジャイロ10では、第1の
振動体20および第2の振動体30が、図5(a)
(b)に示すように、互いに逆方向に、同じ周波数で振
動する。ここでは、取付部材40に孔41が形成されて
いるので、取付部材40は第1の振動体20および第2
の振動体30の振動を妨げない。In such a vibrating gyroscope 10, the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30 are arranged as shown in FIG.
As shown in (b), they vibrate in the opposite directions at the same frequency. Here, since the hole 41 is formed in the mounting member 40, the mounting member 40 is
Does not hinder the vibration of the vibrating body 30.
【0025】この状態で、振動ジャイロ10が、第1の
振動体20の中心軸Xを中心にして回転すれば、コリオ
リ力が、第1の振動体20の両主面に平行しかつ中心軸
Xに直交する方向に働く。そのため、第1の振動体20
の振動方向が変わり、振動片20bの電極25bおよび
25c間にその回転角速度に応じた信号が発生する。そ
して、電極25bおよび25c間に発生する信号は、第
1の差動増幅回路によって検出される。In this state, when the vibrating gyroscope 10 rotates about the central axis X of the first vibrating body 20, the Coriolis force is parallel to both principal surfaces of the first vibrating body 20 and the central axis. It works in the direction perpendicular to X. Therefore, the first vibrating body 20
Is changed, and a signal corresponding to the rotational angular velocity is generated between the electrodes 25b and 25c of the vibrating piece 20b. Then, a signal generated between the electrodes 25b and 25c is detected by the first differential amplifier circuit.
【0026】また、振動ジャイロ10が、第1の振動体
20の中心軸Xに直交する第2の振動体30の中心軸Y
を中心にして回転すれば、コリオリ力が、第2の振動体
30の両主面に平行しかつ中心軸Yに直交する方向に働
く。そのため、第2の振動体30の振動方向が変わり、
振動片30bの電極37bおよび37c間にその回転角
速度に応じた信号が発生する。そして、電極37bおよ
び37c間に発生する信号は、第2の差動増幅回路によ
って検出される。The vibrating gyroscope 10 has a central axis Y of a second vibrating body 30 orthogonal to a central axis X of the first vibrating body 20.
, The Coriolis force acts in a direction parallel to both main surfaces of the second vibrating body 30 and orthogonal to the central axis Y. Therefore, the vibration direction of the second vibrating body 30 changes,
A signal corresponding to the rotational angular velocity is generated between the electrodes 37b and 37c of the resonator element 30b. Then, a signal generated between the electrodes 37b and 37c is detected by the second differential amplifier circuit.
【0027】したがって、この振動ジャイロ10では、
第1の差動増幅回路および第2の差動増幅回路の出力信
号によって、互いに直交する中心軸X,Yを中心とした
回転角速度を知ることができる。Therefore, in this vibration gyro 10,
From the output signals of the first differential amplifier circuit and the second differential amplifier circuit, it is possible to know the rotational angular velocity about the center axes X and Y orthogonal to each other.
【0028】また、第1の振動体20および第2の振動
体30が、同じ周波数で振動するため、互いに干渉する
こともなく、それぞれ回転角速度を正確に検出すること
ができる。Further, since the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30 vibrate at the same frequency, the respective rotational angular velocities can be accurately detected without interfering with each other.
【0029】さらに、回転角速度の検出に用いられる第
1の振動体20の振動片20bおよび第2の振動体30
の振動片30bが、その厚み方向の長さと幅方向の長さ
が等しくなるように、それぞれ分割されているので、厚
み方向の振動(縦の振動モード)および幅方向の振動
(横の振動モード)の周波数を同じにすることができ、
回転角速度の検出効率を高くすることができる。Further, the vibrating piece 20b of the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30 used for detecting the rotational angular velocity are used.
Are divided so that the length in the thickness direction and the length in the width direction are equal, so that vibration in the thickness direction (vertical vibration mode) and vibration in the width direction (horizontal vibration mode) are performed. ) Can be the same frequency,
The detection efficiency of the rotational angular velocity can be increased.
【0030】また、この振動ジャイロ10では、2つの
振動ジャイロを別々に配置する従来技術に比べて、1つ
の発振回路50で第1の振動体20および第2の振動体
30を駆動できるため、回路部品の数を減らすことがで
きる。そのうえ、第1の振動体20、第2の振動体3
0、取付部材40を積層しているので、実装面積を小さ
くできる。そして、振動ジャイロ10は一体構造となっ
ているため、取り付けや位置決めも容易にできる。Further, in this vibrating gyroscope 10, the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30 can be driven by one oscillation circuit 50 as compared with the prior art in which two vibrating gyroscopes are separately arranged. The number of circuit components can be reduced. In addition, the first vibrating body 20 and the second vibrating body 3
0, since the mounting members 40 are stacked, the mounting area can be reduced. Since the vibrating gyroscope 10 has an integral structure, attachment and positioning can be easily performed.
【0031】さらに、この振動ジャイロ10では、振動
体部分が第1の振動体20、第2の振動体30、取付部
材40を積層してなるので、これらの製造が容易で、量
産性がよい。Further, in the vibrating gyroscope 10, since the vibrating body portion is formed by laminating the first vibrating body 20, the second vibrating body 30, and the mounting member 40, these can be easily manufactured and mass production is good. .
【0032】たとえば、この振動ジャイロ10の第1の
振動体20、第2の振動体30、取付部材40からなる
振動体部分を製造するためには、図6に示すように、逆
の厚み方向に分極した2枚の圧電体基板22および22
が接着剤で接着される。この場合、2枚の圧電体基板2
2および22の両主面には、それぞれ電極26が形成さ
れている。同様に、逆の厚み方向に分極した2枚の圧電
体基板32および32が接着剤で接着される。この場
合、2枚の圧電体基板32および32の両主面にも、そ
れぞれ電極36が形成されている。また、金属板42が
用意される。この場合、金属板42には、その両主面に
開口する複数の円形状の孔43が、縦横に並設されてお
り、金属板42の両主面における孔43の周囲には、予
め導電性の接着剤が塗布されている。For example, in order to manufacture a vibrating body portion including the first vibrating body 20, the second vibrating body 30, and the mounting member 40 of the vibrating gyroscope 10, as shown in FIG. Two piezoelectric substrates 22 and 22
Are bonded with an adhesive. In this case, two piezoelectric substrates 2
Electrodes 26 are formed on both main surfaces 2 and 22, respectively. Similarly, two piezoelectric substrates 32 and 32 polarized in opposite thickness directions are bonded with an adhesive. In this case, electrodes 36 are also formed on both main surfaces of the two piezoelectric substrates 32 and 32, respectively. Further, a metal plate 42 is prepared. In this case, the metal plate 42 is provided with a plurality of circular holes 43 that are opened on both main surfaces thereof in parallel in the vertical and horizontal directions. Adhesive is applied.
【0033】そして、図7で示すように、2枚の圧電体
基板22および22ならびに2枚の圧電体基板32およ
び32が、金属板42を介して接合され、1点鎖線Aに
示す部分でカットされることにより、各素子11が形成
される。Then, as shown in FIG. 7, the two piezoelectric substrates 22 and 22 and the two piezoelectric substrates 32 and 32 are joined via a metal plate 42, and the portion indicated by a dashed line A is formed. Each element 11 is formed by cutting.
【0034】それから、図8で示すように、各素子11
の2枚の圧電体基板22および22が1点鎖線Bに示す
部分でカットされ、各素子11の2枚の圧電体基板32
および32が1点鎖線Cに示す部分でカットされる。Then, as shown in FIG.
Are cut at the portion indicated by the dashed line B, and the two piezoelectric substrates 32 of each element 11 are cut.
And 32 are cut at the portion indicated by the dashed line C.
【0035】それから、図9で示すように、各素子11
の電極26が1点鎖線Dで示す部分でカットされ、各素
子11の電極36が1点鎖線Eで示す部分でカットされ
る。これによって、振動ジャイロ10の振動体部分が量
産できる。Then, as shown in FIG.
The electrode 26 of each element 11 is cut at a portion indicated by a dashed-dotted line E, and the electrode 36 of each element 11 is cut at a portion indicated by a dashed-dotted line E. Thereby, the vibrating body portion of the vibrating gyroscope 10 can be mass-produced.
【0036】次に、図10は本発明による振動ジャイロ
の第2実施例を示す説明図である。なお、上述した第1
実施例と同一部分については、同一番号を付してその説
明を省略する。第2実施例の振動ジャイロ100は、一
方の振動体だけに発振回路50を接続することのみが、
第1実施例の振動ジャイロ10と異なる。すなわち、発
振回路50の一方の出力端が、第1の振動体20の一方
主面側の電極25a乃至25dに、それぞれ接続され
る。さらに、発振回路50の他方の出力端が、第1の振
動体20の他方主面側の電極27a乃至27cに、取付
部材40を介して接続される。なお、発振回路50を接
続するのは、第2の振動体30でもよい。FIG. 10 is an explanatory view showing a second embodiment of the vibrating gyroscope according to the present invention. Note that the first
The same parts as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The vibrating gyroscope 100 of the second embodiment differs from the vibrating gyroscope 100 only in that the oscillation circuit 50 is connected to only one vibrating body.
This is different from the vibration gyro 10 of the first embodiment. That is, one output terminal of the oscillation circuit 50 is connected to the electrodes 25a to 25d on one main surface side of the first vibrating body 20, respectively. Further, the other output terminal of the oscillation circuit 50 is connected to the electrodes 27 a to 27 c on the other main surface side of the first vibrating body 20 via the mounting member 40. The oscillation circuit 50 may be connected to the second vibrating body 30.
【0037】このような振動ジャイロ100では、第1
の振動体20の電極25a乃至25dと、電極27a乃
至27cとの間に駆動信号を印加すれば、第1の振動体
20が振動する。この振動が取付部材40を介して第2
の振動体30に伝播して、第2の振動体30を共振させ
る。この場合、第2の振動体30は、第1の振動体20
と逆方向に、かつ同じ周波数で振動する。In such a vibrating gyroscope 100, the first
When a drive signal is applied between the electrodes 25a to 25d of the vibrating body 20 and the electrodes 27a to 27c, the first vibrating body 20 vibrates. This vibration is transmitted to the second
And vibrates the second vibrating body 30. In this case, the second vibrating body 30 is
Vibrates in the opposite direction and at the same frequency.
【0038】この状態で、振動ジャイロ100が、第1
の振動体20の中心軸Xを中心にして回転すれば、コリ
オリ力が、第1の振動体20の両主面に平行しかつ中心
軸Xに直交する方向に働く。そのため、第1の振動体2
0の振動方向が変わり、振動片20bの電極25bおよ
び25c間にその回転角速度に応じた信号が発生する。
そして、電極25bおよび25c間に発生する信号は、
第1の差動増幅回路によって検出される。In this state, the vibration gyro 100 is
Is rotated about the central axis X of the vibrating body 20, the Coriolis force acts in a direction parallel to both main surfaces of the first vibrating body 20 and orthogonal to the central axis X. Therefore, the first vibrating body 2
The vibration direction of 0 changes, and a signal corresponding to the rotational angular velocity is generated between the electrodes 25b and 25c of the vibrating piece 20b.
The signal generated between the electrodes 25b and 25c is
It is detected by the first differential amplifier circuit.
【0039】また、振動ジャイロ100が、第1の振動
体20の中心軸Xに直交する第2の振動体30の中心軸
Yを中心にして回転すれば、コリオリ力が、第2の振動
体30の両主面に平行しかつ中心軸Yに直交する方向に
働く。そのため、第2の振動体30の振動方向が変わ
り、振動片30bの電極37bおよび37c間にその回
転角速度に応じた信号が発生する。そして、電極37b
および37c間に発生する信号は、第2の差動増幅回路
によって検出される。When the vibrating gyroscope 100 rotates about the center axis Y of the second vibrating body 30 orthogonal to the center axis X of the first vibrating body 20, Coriolis force is reduced. 30 works in a direction parallel to both main surfaces and perpendicular to the central axis Y. Therefore, the vibration direction of the second vibrating body 30 changes, and a signal corresponding to the rotational angular velocity is generated between the electrodes 37b and 37c of the vibrating piece 30b. And the electrode 37b
And 37c are detected by the second differential amplifier circuit.
【0040】したがって、この振動ジャイロ100で
も、第1の差動増幅回路および第2の差動増幅回路の出
力信号によって、互いに直交する中心軸X,Yを中心と
した回転角速度を知ることことができる。Therefore, even in the vibration gyro 100, it is possible to know the rotational angular velocity about the center axes X and Y orthogonal to each other from the output signals of the first differential amplifier circuit and the second differential amplifier circuit. it can.
【0041】また、第1の振動体20および第2の振動
体30が、同じ周波数で振動するため、互いに干渉する
こともなく、それぞれ回転角速度を正確に検出すること
ができる。Further, since the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30 vibrate at the same frequency, the respective rotational angular velocities can be accurately detected without interference with each other.
【0042】さらに、回転角速度の検出に用いられる第
1の振動体20の振動片20bおよび第2の振動体30
の振動片30bが、その厚み方向の長さhと幅方向の長
さwが等しくなるように、それぞれ分割されているの
で、厚み方向の振動(縦の振動モード)および幅方向の
振動(横の振動モード)の周波数を同じにすることがで
き、回転角速度の検出効率を高くすることができる。Further, the vibrating piece 20b of the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30 used for detecting the rotational angular velocity are used.
Are divided so that the length h in the thickness direction and the length w in the width direction are equal, so that the vibration in the thickness direction (vertical vibration mode) and the vibration in the width direction (horizontal vibration) Of the vibration mode) can be the same, and the detection efficiency of the rotational angular velocity can be increased.
【0043】また、この振動ジャイロ100でも、2つ
の振動ジャイロを別々に配置する従来技術に比べて、1
つの発振回路50で第1の振動体20および第2の振動
体30を駆動できるため、回路部品の数を減らすことが
できる。そのうえ、第1の振動体20、第2の振動体3
0、取付部材40を積層しているので、実装面積を小さ
くできる。そして、振動ジャイロ100は一体構造とな
っているため、取り付けや位置決めも容易にできる。Also, the vibrating gyroscope 100 is one in comparison with the prior art in which two vibrating gyroscopes are separately arranged.
Since the first oscillator 20 and the second oscillator 30 can be driven by one oscillator circuit 50, the number of circuit components can be reduced. In addition, the first vibrating body 20 and the second vibrating body 3
0, since the mounting members 40 are stacked, the mounting area can be reduced. Since the vibrating gyroscope 100 has an integral structure, mounting and positioning can be easily performed.
【0044】さらに、この振動ジャイロ100でも、振
動体部分が第1の振動体20、第2の振動体30、取付
部材40を積層してなるので、これらの製造が容易で、
量産性がよい。Further, also in the vibrating gyroscope 100, the vibrating body portion is formed by laminating the first vibrating body 20, the second vibrating body 30, and the mounting member 40, so that they can be easily manufactured.
Good mass productivity.
【0045】次に、図11は本発明による振動ジャイロ
の第3実施例を示す要部斜視図である。なお、上述した
第1実施例と同一またはそれに相当する部分について
は、同一番号を付してその説明を省略する。第3実施例
の振動ジャイロ200は、第1の振動体20および第2
の振動体30が、それぞれ5つの振動片に分割され、そ
れら全ての振動片の電極がそれぞれ2つに分割され、差
動増幅回路と接続されることが、第1実施例の振動ジャ
イロ10と異なる。すなわち、第1の振動体20は、そ
の中心軸Xに平行して4本の溝が形成されることによ
り、略柱状の5つの振動片20a乃至20eに分割され
る。ここでは、振動片20cの中心軸が、第1の振動体
20の中心軸Xと一致するように形成され、かつ、振動
片20a乃至20eが、その厚み方向の長さと幅方向の
長さが等しくなるように、それぞれ形成される。そし
て、振動片20a乃至20eの一方主面側の電極が、そ
の幅方向の中央に溝が形成されることにより、それぞれ
2つに分割される。これにより、第1の振動体20の一
方主面には、振動片20aに電極25aおよび25b
が,振動片20bに電極25cおよび25dが,振動片
20cに電極25eおよび25fが、振動片20dに電
極25gおよび25hが,振動片20eに電極25iお
よび25jが形成される。また、第1の振動体20の他
方主面には、振動片20aに電極27aが、振動片20
bに電極27bが、振動片20cに電極27cが、振動
片20dに電極27dが、振動片20eに電極27eが
形成される。Next, FIG. 11 is a perspective view showing a main part of a third embodiment of the vibrating gyroscope according to the present invention. Parts that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The vibrating gyroscope 200 of the third embodiment includes a first vibrating body 20 and a second vibrating gyroscope.
Of the vibrating gyro 10 of the first embodiment is divided into five vibrating pieces, and the electrodes of all the vibrating pieces are each divided into two pieces and connected to the differential amplifier circuit. different. That is, the first vibrating body 20 is divided into five substantially columnar vibrating pieces 20a to 20e by forming four grooves parallel to the central axis X thereof. Here, the vibrating reed 20c is formed so that the central axis thereof coincides with the central axis X of the first vibrating body 20, and the vibrating reeds 20a to 20e have a thickness direction length and a width direction length. Each is formed to be equal. The electrodes on one main surface side of the vibrating bars 20a to 20e are each divided into two by forming a groove in the center in the width direction. As a result, the electrodes 25a and 25b are attached to the vibrating piece 20a on one main surface of the first vibrating body 20.
However, electrodes 25c and 25d are formed on vibrating piece 20b, electrodes 25e and 25f are formed on vibrating piece 20c, electrodes 25g and 25h are formed on vibrating piece 20d, and electrodes 25i and 25j are formed on vibrating piece 20e. On the other main surface of the first vibrating body 20, an electrode 27a is provided on the vibrating piece 20a.
The electrode 27b is formed on the vibrating piece 20c, the electrode 27c is formed on the vibrating piece 20d, and the electrode 27e is formed on the vibrating piece 20e.
【0046】同様に、第2の振動体30も、第1の振動
体20の中心軸Xに直交する中心軸Yに平行して4本の
溝をいれることにより、略柱状の5つの振動片30a乃
至30eに分割される。ここでは、振動片30cの中心
軸が、第2の振動体30の中心軸Yと一致するように形
成され、かつ、振動片30a乃至30eが、その厚み方
向の長さと幅方向の長さが等しくなるように、それぞれ
形成される。そして、振動片30a乃至30eの一方主
面側の電極が、その幅方向の中央に溝が形成されること
により、それぞれ2つに分割される。これにより、第2
の振動体30の一方主面には、振動片30aに電極35
aが、振動片30bに電極35bが、振動片30cに電
極35cが、振動片30dに電極35dが、振動片30
eに電極35eが形成される。また、第2の振動体30
の他方主面には、第1の振動体20の一方主面側の電極
25a乃至25jに平行しないように、振動片30aに
電極37aおよび37bが,振動片30bに電極37c
および37dが,振動片30cに電極37eおよび37
fが、振動片30dに電極37gおよび37hが,振動
片30eに電極37iおよび37jが形成される。Similarly, the second vibrating body 30 is also provided with four grooves parallel to the central axis Y orthogonal to the central axis X of the first vibrating body 20, thereby forming five substantially columnar vibrating pieces. It is divided into 30a to 30e. Here, the vibrating reed 30c is formed so that the central axis thereof coincides with the central axis Y of the second vibrating body 30, and the vibrating reeds 30a to 30e have a thickness direction length and a width direction length. Each is formed to be equal. The electrode on one main surface side of the vibrating bars 30a to 30e is divided into two by forming a groove in the center in the width direction. Thereby, the second
One main surface of the vibrating body 30 is provided with an electrode 35 on the vibrating piece 30a.
a, an electrode 35b on the vibrating reed 30b, an electrode 35c on the vibrating reed 30c, an electrode 35d on the vibrating reed 30d,
An electrode 35e is formed on e. The second vibrating body 30
On the other main surface of the first vibrating body 20, the electrodes 37a and 37b are provided on the vibrating piece 30a so as not to be parallel to the electrodes 25a to 25j on the one main surface side of the first vibrating body 20, and the electrodes 37c are provided on the vibrating piece 30b.
And 37d are provided with electrodes 37e and 37
f, electrodes 37g and 37h are formed on the resonator element 30d, and electrodes 37i and 37j are formed on the resonator element 30e.
【0047】これら第1の振動体20および第2の振動
体30には、発振回路50の一方の出力端が、第1の振
動体20の電極25a乃至25jおよび第2の振動体2
0の電極37a乃至37jに、それぞれ接続される。さ
らに、発振回路50の他方の出力端が、第1の振動体2
0の電極27a乃至27eおよび第2の振動体20の電
極35a乃至35eに、取付部材40を介して接続され
る。The first vibrating body 20 and the second vibrating body 30 have one output terminal of the oscillation circuit 50 connected to the electrodes 25 a to 25 j of the first vibrating body 20 and the second vibrating body 2.
0 electrodes 37a to 37j, respectively. Further, the other output terminal of the oscillation circuit 50 is connected to the first vibrating body 2.
The electrodes 27a to 27e of the zero vibrator and the electrodes 35a to 35e of the second vibrating body 20 are connected via a mounting member 40.
【0048】また、第1の振動体20の電極25a,2
5c,25e,25g,25iには、第1の差動増幅回
路の非反転入力端がそれぞれ接続される。そして、第1
の振動体20の電極25b,25d,25f,25h,
25jには、第1の差動増幅回路の反転入力端がそれぞ
れ接続される。さらに、第2の振動体30の電極37
a,37c,37e,37g,37iには、第2の差動
増幅回路の非反転入力端がそれぞれ接続される。そし
て、第2の振動体30の電極37b,37d,37f,
37h,37jには、第2の差動増幅回路の反転入力端
がそれぞれ接続される。The electrodes 25a, 2 of the first vibrating body 20
Non-inverting input terminals of the first differential amplifier circuit are connected to 5c, 25e, 25g, and 25i, respectively. And the first
Electrodes 25b, 25d, 25f, 25h of the vibrating body 20 of FIG.
25j is connected to an inverting input terminal of the first differential amplifier circuit. Furthermore, the electrode 37 of the second vibrating body 30
The non-inverting input terminals of the second differential amplifier circuit are connected to a, 37c, 37e, 37g, and 37i, respectively. Then, the electrodes 37b, 37d, 37f of the second vibrating body 30,
37h and 37j are connected to the inverting input terminals of the second differential amplifier circuit, respectively.
【0049】このような振動ジャイロ200でも、第1
の振動体20および第2の振動体30が、互いに逆方向
に、同じ周波数で振動する。Even in such a vibrating gyroscope 200, the first
Vibrating body 20 and second vibrating body 30 vibrate in the opposite directions at the same frequency.
【0050】この状態で、振動ジャイロ200が、第1
の振動体20の中心軸Xを中心にして回転すれば、コリ
オリ力が、第1の振動体20の両主面に平行しかつ中心
軸Xに直交する方向に働く。そのため、第1の振動体2
0の振動方向が変わり、電極25a,25c,25e,
25g,25iおよび電極25b,25d,25f,2
5h,25j間にその回転角速度に応じた信号が発生す
る。そして、それらの間に発生する信号は、第1の差動
増幅回路によって検出される。In this state, the vibration gyro 200 is
Is rotated about the central axis X of the vibrating body 20, the Coriolis force acts in a direction parallel to both main surfaces of the first vibrating body 20 and orthogonal to the central axis X. Therefore, the first vibrating body 2
The vibration direction of 0 changes, and the electrodes 25a, 25c, 25e,
25g, 25i and electrodes 25b, 25d, 25f, 2
A signal corresponding to the angular velocity is generated between 5h and 25j. Then, a signal generated between them is detected by the first differential amplifier circuit.
【0051】また、振動ジャイロ200が、第1の振動
体20の中心軸Xに直交する第2の振動体30の中心軸
Yを中心にして回転すれば、コリオリ力が、第2の振動
体30の両主面に平行しかつ中心軸Yに直交する方向に
働く。そのため、第2の振動体30の振動方向が変わ
り、電極37a,37c,37e,37g,37iおよ
び電極37b,37d,37f,37h,37j間にそ
の回転角速度に応じた信号が発生する。そして、それら
の間に発生する信号は、第2の差動増幅回路によって検
出される。When the vibrating gyroscope 200 rotates about the center axis Y of the second vibrating body 30 orthogonal to the center axis X of the first vibrating body 20, the Coriolis force is reduced. 30 works in a direction parallel to both main surfaces and perpendicular to the central axis Y. Therefore, the vibration direction of the second vibrating body 30 changes, and a signal corresponding to the rotational angular velocity is generated between the electrodes 37a, 37c, 37e, 37g, 37i and the electrodes 37b, 37d, 37f, 37h, 37j. Then, a signal generated between them is detected by the second differential amplifier circuit.
【0052】したがって、この振動ジャイロ200で
も、第1の差動増幅回路および第2の差動増幅回路の出
力信号によって、互いに直交する中心軸X,Yを中心と
した回転角速度を検知することができる。Therefore, also in the vibrating gyroscope 200, it is possible to detect the rotational angular velocity about the center axes X and Y orthogonal to each other by the output signals of the first differential amplifier circuit and the second differential amplifier circuit. it can.
【0053】また、第1の振動体20および第2の振動
体30が、同じ周波数で振動するため、互いに干渉する
こともなく、それぞれ回転角速度を正確に検出すること
ができる。Further, since the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30 vibrate at the same frequency, the respective rotational angular velocities can be accurately detected without interference with each other.
【0054】さらに、回転角速度の検出に用いられる第
1の振動体20の振動片20a乃至20eおよび第2の
振動体30の振動片30a乃至30eが、それぞれ厚み
方向の長さと幅方向の長さが等しくなるように分割され
ているので、厚み方向の振動(縦の振動モード)および
幅方向の振動(横の振動モード)の周波数を同じにする
ことができ、回転角速度の検出効率を高くすることがで
きる。Further, the vibrating bars 20a to 20e of the first vibrating body 20 and the vibrating bars 30a to 30e of the second vibrating body 30, which are used for detecting the rotational angular velocity, have a length in the thickness direction and a length in the width direction, respectively. Are divided so as to be equal, the frequency of vibration in the thickness direction (vertical vibration mode) and the frequency of vibration in the width direction (horizontal vibration mode) can be made the same, and the detection efficiency of the rotational angular velocity can be increased. be able to.
【0055】またさらに、第1実施例の振動ジャイロ1
0に比べて、回転角速度の検出に用いられる振動片の数
が多いので、第1実施例の振動ジャイロ10よりも回転
角速度の検出感度を上げることができる。Further, the vibrating gyroscope 1 of the first embodiment
Since the number of vibrating reeds used for detecting the rotational angular velocity is larger than that of zero, the rotational angular velocity detection sensitivity can be higher than that of the vibrating gyroscope 10 of the first embodiment.
【0056】また、この振動ジャイロ200でも、2つ
の振動ジャイロを別々に配置する従来技術に比べて、1
つの発振回路50で第1の振動体20および第2の振動
体30を駆動できるため、回路部品の数を減らすことが
できる。そのうえ、第1の振動体20、第2の振動体3
0、取付部材40を積層しているので、実装面積を小さ
くできる。そして、振動ジャイロ200は一体構造とな
っているため、取り付けや位置決めも容易にできる。The vibrating gyroscope 200 also has one advantage compared to the prior art in which two vibrating gyroscopes are separately arranged.
Since the first oscillator 20 and the second oscillator 30 can be driven by one oscillator circuit 50, the number of circuit components can be reduced. In addition, the first vibrating body 20 and the second vibrating body 3
0, since the mounting members 40 are stacked, the mounting area can be reduced. Since the vibrating gyroscope 200 has an integral structure, mounting and positioning can be easily performed.
【0057】さらに、この振動ジャイロ200でも、振
動体部分が第1の振動体20、第2の振動体30、取付
部材40を積層してなるので、これらの製造が容易で、
量産性がよい。Further, also in the vibrating gyroscope 200, since the vibrating body portion is formed by laminating the first vibrating body 20, the second vibrating body 30, and the mounting member 40, the manufacturing thereof is easy.
Good mass productivity.
【0058】なお、上述した第3実施例の振動ジャイロ
200では、第1の振動体20および第2の振動体30
がそれぞれ5つの振動片に分割されたが、本発明にかか
る振動ジャイロでは、分割される振動片の数はいくつで
もよく、必ずしも、それら全ての振動片の電極が、2つ
に分割されて検出手段に接続されなくともよい。In the vibrating gyroscope 200 of the third embodiment, the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30
Are divided into five vibrating bars, respectively, but in the vibrating gyroscope according to the present invention, the number of vibrating bars to be divided may be any number, and the electrodes of all the vibrating bars are necessarily divided into two and detected. It need not be connected to the means.
【0059】また、上述した第3実施例の振動ジャイロ
200では、第1の振動体20および第2の振動体30
の両方に発振回路50を接続したが、一方の振動体だけ
に発振回路50を接続しても、第1の振動体20および
第2の振動体30は振動し、同様の効果を得ることがで
きる。Further, in the vibrating gyroscope 200 of the third embodiment described above, the first vibrating body 20 and the second vibrating body 30
Although the oscillation circuit 50 is connected to both of them, even if the oscillation circuit 50 is connected to only one of the vibrators, the first vibrator 20 and the second vibrator 30 vibrate, and the same effect can be obtained. it can.
【0060】[0060]
【0061】[0061]
【0062】[0062]
【0063】[0063]
【0064】[0064]
【0065】[0065]
【0066】[0066]
【0067】[0067]
【0068】[0068]
【0069】[0069]
【0070】[0070]
【0071】[0071]
【図1】 本発明の第1の実施例における振動ジャイロ
を示す要部斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a vibrating gyroscope according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1の振動ジャイロを示す分解斜視図であ
る。FIG. 2 is an exploded perspective view showing the vibrating gyroscope of FIG.
【図3】 図1の振動ジャイロの検出に用いる振動片を
示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a resonator element used for detecting the vibration gyro of FIG. 1;
【図4】 図1の振動ジャイロの振動体の振動状態を示
す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a vibration state of a vibrating body of the vibrating gyroscope of FIG. 1;
【図5】 図1の振動ジャイロの振動体の振動状態を示
す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a vibration state of a vibrating body of the vibrating gyroscope of FIG. 1;
【図6】 図1の振動ジャイロの振動体部分の製造過程
を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a process of manufacturing a vibrating body portion of the vibrating gyroscope of FIG. 1;
【図7】 図1の振動ジャイロの振動体部分の製造過程
を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a manufacturing process of a vibrating body portion of the vibrating gyroscope of FIG. 1;
【図8】 図1の振動ジャイロの振動体部分の製造過程
を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a manufacturing process of a vibrating body portion of the vibrating gyroscope of FIG.
【図9】 図1の振動ジャイロの振動体部分の製造過程
を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a manufacturing process of a vibrating body portion of the vibrating gyroscope of FIG. 1;
【図10】 本発明の第2の実施例における振動ジャイ
ロを示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing a vibrating gyroscope according to a second embodiment of the present invention.
【図11】 本発明の第3の実施例における振動ジャイ
ロを示す要部斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a main part of a vibrating gyroscope according to a third embodiment of the present invention.
【図12】 従来技術を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a conventional technique.
10…振動ジャイロ 20…第1の振動体 20a〜20c…振動片 21,23…圧電基板 25(25a〜25d)…電極 27(27a〜27c)…電極 30…第2の振動体 30a〜30c…振動片 31,33…圧電基板 35(35a〜35d)…電極 37(37a〜37c)…電極 40…取付部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vibrating gyroscope 20 ... 1st vibrating body 20a-20c ... Vibrating piece 21, 23 ... Piezoelectric substrate 25 (25a-25d) ... Electrode 27 (27a-27c) ... Electrode 30 ... 2nd vibrating body 30a-30c ... Vibrating pieces 31, 33 Piezoelectric substrate 35 (35a to 35d) Electrode 37 (37a to 37c) Electrode 40 Mounting member
Claims (4)
圧電体基板を積層してなる第1の振動体と、該第1の振
動体と同形状に、互いに逆の厚み方向に分極された2枚
の圧電体基板を積層してなる第2の振動体と、前記第1
の振動体の一方主面に並設した少なくとも2つの電極
と、前記第1の振動体の他方主面に設けた少なくとも1
つの電極と、前記第2の振動体の一方主面に設けた少な
くとも1つの電極と、前記第1の振動体の少なくとも2
つの電極と平行しないように、前記第2の振動体の他方
主面に並設した少なくとも2つの電極と、前記第1の振
動体の他方主面および前記第2の振動体の一方主面の間
に介在し、かつ、前記第1の振動体の他方主面における
縁部付近の一部または全部および前記第2の振動体の一
方主面における縁部付近の一部または全部に接合される
取付部材とを含むとともに、前記第1の振動体および前
記第2の振動体は分割された複数の振動片からなること
を特徴とする振動ジャイロ。A first vibrating body formed by laminating two piezoelectric substrates polarized in mutually opposite thickness directions; and a first vibrating body having the same shape as the first vibrating body and being polarized in mutually opposite thickness directions. A second vibrating body formed by laminating the two piezoelectric substrates thus formed;
At least two electrodes arranged in parallel on one main surface of the vibrating body, and at least one electrode provided on the other main surface of the first vibrating body.
One electrode, at least one electrode provided on one principal surface of the second vibrating body, and at least two electrodes of the first vibrating body.
At least two electrodes arranged side by side on the other main surface of the second vibrating body so as not to be parallel to the two electrodes, and the other main surface of the first vibrating body and the one main surface of the second vibrating body. The first vibrating body is joined to a part or all near the edge on the other main surface of the first vibrating body and a part or all near the edge on the one main surface of the second vibrating body. An attachment member, and the first vibrating body and the front
The vibrating gyroscope wherein the second vibrating body comprises a plurality of divided vibrating reeds.
極および前記第2の振動体の他方主面に設けた電極と、 前記第1の振動体の他方主面に設けた電極および前記第
2の振動体の一方主面に設けた電極との間に駆動信号を
印加するための駆動手段と、 前記第1の振動体の一方主面に設けた電極のうち少なく
とも2つの電極間に発生する信号を検出するための第1
の検出手段と、 前記第2の振動体の他方主面に設けた電極のうち少なく
とも2つの電極間に発生する信号を検出するための第2
の検出手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載の
振動ジャイロ。2. An electrode provided on one main surface of the first vibrator and an electrode provided on the other main surface of the second vibrator, and an electrode provided on the other main surface of the first vibrator. Driving means for applying a drive signal between the first vibrating body and an electrode provided on one main surface of the second vibrating body; and at least two electrodes among electrodes provided on one main surface of the first vibrating body. The first for detecting a signal generated between
And a second means for detecting a signal generated between at least two of the electrodes provided on the other main surface of the second vibrating body.
2. The vibrating gyroscope according to claim 1, further comprising: detecting means.
体の一方主面に設けた電極と、 他方主面に設けた電極との間に駆動信号を印加するため
の駆動手段と、 前記第1の振動体の一方主面に設けた電極のうち少なく
とも2つの電極間に発生する信号を検出するための第1
の検出手段と、 前記第2の振動体の他方主面に設けた電極のうち少なく
とも2つの電極間に発生する信号を検出するための第2
の検出手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載の
振動ジャイロ。3. A driving unit for applying a driving signal between an electrode provided on one main surface of the first vibrating body or the second vibrating body and an electrode provided on the other main surface, A first vibrator for detecting a signal generated between at least two of the electrodes provided on one main surface of the first vibrating body;
And a second means for detecting a signal generated between at least two of the electrodes provided on the other main surface of the second vibrating body.
2. The vibrating gyroscope according to claim 1, further comprising: detecting means.
体は分割された複数の振動片からなり、このうち検出に
用いる電極が設けられた振動片は、その厚み方向の長さ
と幅方向の長さが等しい柱状にそれぞれ形成されること
を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の振動ジ
ャイロ。4. The first vibrating body and the second vibrating body are composed of a plurality of divided vibrating pieces, of which the vibrating piece provided with an electrode used for detection has a length and a width in a thickness direction. The vibrating gyroscope according to any one of claims 1 to 3, wherein the vibrating gyroscope is formed in a column shape having the same length in the direction.
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JP34344095A JP3287201B2 (en) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Vibrating gyro |
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JP34344095A JP3287201B2 (en) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Vibrating gyro |
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JPH09184726A JPH09184726A (en) | 1997-07-15 |
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