JP3425505B2 - 弾性表面波ジャイロスコープ - Google Patents
弾性表面波ジャイロスコープInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電基板の弾性表
面波による表面振動と圧電基板の回転運動との相互作用
により基板表面に発生するコリオリ力を圧電効果により
電圧に変換して検出する弾性表面波ジャイロスコープに
関するものである。
面波による表面振動と圧電基板の回転運動との相互作用
により基板表面に発生するコリオリ力を圧電効果により
電圧に変換して検出する弾性表面波ジャイロスコープに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平６−２８１４６５号
公報に示されるように、弾性表面波を用いたジャイロス
コープが提案されている。
公報に示されるように、弾性表面波を用いたジャイロス
コープが提案されている。
【０００３】上記公報には、圧電基板の一方表面に、コ
リオリ力を検出する１個のインターデジタル型トランス
デューサ（以下、検出用ＩＤＴ（Inter-Digital Transd
ucer）という。）を挟んで同一周波数の弾性表面波を発
生する一対のＩＤＴ（以下、駆動用ＩＤＴという。）と
この駆動用ＩＤＴの外側に弾性表面波を検出用ＩＤＴ側
に反射する一対の反射器とを相互に所定の位置関係で形
成してなる構成を有する弾性表面波ジャイロスコープが
示されている。
リオリ力を検出する１個のインターデジタル型トランス
デューサ（以下、検出用ＩＤＴ（Inter-Digital Transd
ucer）という。）を挟んで同一周波数の弾性表面波を発
生する一対のＩＤＴ（以下、駆動用ＩＤＴという。）と
この駆動用ＩＤＴの外側に弾性表面波を検出用ＩＤＴ側
に反射する一対の反射器とを相互に所定の位置関係で形
成してなる構成を有する弾性表面波ジャイロスコープが
示されている。
【０００４】図２１は、上記弾性表面波ジャイロスコー
プの圧電基板表面に形成された検出用ＩＤＴ、一対の駆
動用ＩＤＴ及び一対の反射器を示す図である。
プの圧電基板表面に形成された検出用ＩＤＴ、一対の駆
動用ＩＤＴ及び一対の反射器を示す図である。
【０００５】圧電基板１００の表面に形成された検出用
ＩＤＴ１０１及び駆動用ＩＤＴ１０２，１０３の櫛形電
極Ｄ１，Ｄ２間の距離ｄ１，ｄ２は、同一ピッチ（弾性
表面波の波長λの１／２）を有している。また、反射器
１０４，１０５は、１００本の線状電極Ｄ３を所定ピッ
チ（略λ／２のピッチ）で配列してなるグレーティング
放射器からなる。
ＩＤＴ１０１及び駆動用ＩＤＴ１０２，１０３の櫛形電
極Ｄ１，Ｄ２間の距離ｄ１，ｄ２は、同一ピッチ（弾性
表面波の波長λの１／２）を有している。また、反射器
１０４，１０５は、１００本の線状電極Ｄ３を所定ピッ
チ（略λ／２のピッチ）で配列してなるグレーティング
放射器からなる。
【０００６】圧電基板１００は、各駆動用ＩＤＴ１０
２，１０３によりそれぞれ両側から外方向に進行する弾
性表面波を発生させ、この弾性表面波を反射器１０４，
１０５により検出用ＩＤＴ１０１側に反射させること
で、反射器１０４，１０５間に弾性表面波の定在波が生
じるようになっている。検出用ＩＤＴ１０１は、各櫛形
電極Ｄ１，Ｄ２がこの弾性表面波（定在波）の節の位置
となる所定位置に形成されている。
２，１０３によりそれぞれ両側から外方向に進行する弾
性表面波を発生させ、この弾性表面波を反射器１０４，
１０５により検出用ＩＤＴ１０１側に反射させること
で、反射器１０４，１０５間に弾性表面波の定在波が生
じるようになっている。検出用ＩＤＴ１０１は、各櫛形
電極Ｄ１，Ｄ２がこの弾性表面波（定在波）の節の位置
となる所定位置に形成されている。
【０００７】上記弾性表面波ジャイロスコープは、圧電
基板１００の表面に弾性表面波の定在波を発生させた状
態で、この圧電基板１００が回転運動を行なうと、弾性
表面波による振動方向に対して垂直方向にこの弾性表面
波と９０°位相のずれたコリオリ力による弾性表面波
（定在波）が発生するので、検出用ＩＤＴ１０１から圧
電効果により変換されたこの弾性表面波の振動に対応す
る電圧が検出されるようになっている。
基板１００の表面に弾性表面波の定在波を発生させた状
態で、この圧電基板１００が回転運動を行なうと、弾性
表面波による振動方向に対して垂直方向にこの弾性表面
波と９０°位相のずれたコリオリ力による弾性表面波
（定在波）が発生するので、検出用ＩＤＴ１０１から圧
電効果により変換されたこの弾性表面波の振動に対応す
る電圧が検出されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、弾性表面波
ジャイロスコープは、圧電基板表面に弾性表面波の定在
波を発生させ、この定在波による表面振動と圧電基板の
回転運動との相互作用により発生するコリオリ力（定在
波）の大きさを検出する構成となっているので、温度変
化に対する検出感度の安定化を図るには弾性表面波の定
在波の大きさを安定させる必要がある。
ジャイロスコープは、圧電基板表面に弾性表面波の定在
波を発生させ、この定在波による表面振動と圧電基板の
回転運動との相互作用により発生するコリオリ力（定在
波）の大きさを検出する構成となっているので、温度変
化に対する検出感度の安定化を図るには弾性表面波の定
在波の大きさを安定させる必要がある。
【０００９】例えば駆動用ＩＤＴ１０２，１０３に印加
される高周波を発生する高周波発振器の発振周波数の温
度特性と反射器１０４，１０５の反射周波数の温度特性
とが異なると、圧電基板１００に発生した弾性表面波の
周波数と反射器１０４，１０５の反射周波数とがずれ、
この弾性表面波に対する反射器１０４，１０５の反射特
性が低下することになる。すなわち、弾性表面波の反射
器１０４，１０５に伝播される進行波と反射器１０４，
１０５で反射される反射波との位相関係が定在波を生成
し得る所定の位相関係からずれ、反射器１０４，１０５
が弾性表面波に対して好適な定在波を生成し得るように
作用しなくなる。
される高周波を発生する高周波発振器の発振周波数の温
度特性と反射器１０４，１０５の反射周波数の温度特性
とが異なると、圧電基板１００に発生した弾性表面波の
周波数と反射器１０４，１０５の反射周波数とがずれ、
この弾性表面波に対する反射器１０４，１０５の反射特
性が低下することになる。すなわち、弾性表面波の反射
器１０４，１０５に伝播される進行波と反射器１０４，
１０５で反射される反射波との位相関係が定在波を生成
し得る所定の位相関係からずれ、反射器１０４，１０５
が弾性表面波に対して好適な定在波を生成し得るように
作用しなくなる。
【００１０】このため、弾性性表面波の定在波の振幅特
性が低下し、コリオリ力の検出感度が低下することとな
るが、上記公報には、圧電基板の表面に形成される検出
用ＩＤＴ１０１、駆動用ＩＤＴ１０２，１０３及び反射
器１０４，１０５の構造についてのみ記載され、弾性表
面波の温度特性を安定化し、上記検出感度の低下を防止
する方法については記載されていない。
性が低下し、コリオリ力の検出感度が低下することとな
るが、上記公報には、圧電基板の表面に形成される検出
用ＩＤＴ１０１、駆動用ＩＤＴ１０２，１０３及び反射
器１０４，１０５の構造についてのみ記載され、弾性表
面波の温度特性を安定化し、上記検出感度の低下を防止
する方法については記載されていない。
【００１１】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、弾性表面波の振幅の温度特性を安定化し、安定
したコリオリ力の検出感度が得られる弾性表面波ジャイ
ロスコープを提供するものである。
であり、弾性表面波の振幅の温度特性を安定化し、安定
したコリオリ力の検出感度が得られる弾性表面波ジャイ
ロスコープを提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電基板と、
上記圧電基板の表面に形成され、圧電効果により電圧変
換されたコリオリ力を検出する検出用電極と、上記検出
用電極の両外側に形成され、弾性表面波を発生させる一
対の駆動用電極と、上記一対の駆動用電極の両外側に形
成され、上記弾性表面波を上記検出用電極側に反射する
一対の反射器用電極と、上記駆動用電極に印加される高
周波を生成する高周波生成手段とを備え、圧電基板の表
面を上記弾性表面波により振動させ、この振動と圧電基
板の回転運動との相互作用により基板表面に発生したコ
リオリ力を検出する弾性表面波ジャイロスコープにおい
て、上記高周波生成手段は、上記圧電基板と同一の圧電
特性を有する基板で構成された弾性表面波共振素子を用
いた発振回路からなるものである（請求項１）。
上記圧電基板の表面に形成され、圧電効果により電圧変
換されたコリオリ力を検出する検出用電極と、上記検出
用電極の両外側に形成され、弾性表面波を発生させる一
対の駆動用電極と、上記一対の駆動用電極の両外側に形
成され、上記弾性表面波を上記検出用電極側に反射する
一対の反射器用電極と、上記駆動用電極に印加される高
周波を生成する高周波生成手段とを備え、圧電基板の表
面を上記弾性表面波により振動させ、この振動と圧電基
板の回転運動との相互作用により基板表面に発生したコ
リオリ力を検出する弾性表面波ジャイロスコープにおい
て、上記高周波生成手段は、上記圧電基板と同一の圧電
特性を有する基板で構成された弾性表面波共振素子を用
いた発振回路からなるものである（請求項１）。
【００１３】上記構成によれば、一対の駆動用電極にそ
れぞれ周波数ｆ0の高周波を印加すると、圧電効果によ
り基板表面に周波数ｆ0で振動する弾性表面波が発生
し、この弾性表面波は各駆動用電極の両外側に伝播す
る。
れぞれ周波数ｆ0の高周波を印加すると、圧電効果によ
り基板表面に周波数ｆ0で振動する弾性表面波が発生
し、この弾性表面波は各駆動用電極の両外側に伝播す
る。
【００１４】弾性表面波は、それぞれ反射器用電極に伝
播され、これらの反射器用電極でそれぞれ検出用電極側
に反射されて一対の反射器用電極間に弾性表面波の定在
波が発生する。
播され、これらの反射器用電極でそれぞれ検出用電極側
に反射されて一対の反射器用電極間に弾性表面波の定在
波が発生する。
【００１５】そして、上記弾性表面波の定在波により基
板表面が振動している状態で、圧電基板が回転運動を行
なうと、弾性表面波の波面と直交する面内にこの弾性表
面波と９０°位相のずれたコリオリ力に基づく周波数ｆ
0の弾性表面波が発生する。
板表面が振動している状態で、圧電基板が回転運動を行
なうと、弾性表面波の波面と直交する面内にこの弾性表
面波と９０°位相のずれたコリオリ力に基づく周波数ｆ
0の弾性表面波が発生する。
【００１６】検出用電極はコリオリ力に基づく弾性表面
波の定在波に対して所定の関係位置に設けられ、圧電効
果によりコリオリ力に起因する歪に応じて発生する電気
信号が検出用電極から検出される。
波の定在波に対して所定の関係位置に設けられ、圧電効
果によりコリオリ力に起因する歪に応じて発生する電気
信号が検出用電極から検出される。
【００１７】高周波生成手段は反射器用電極と同一の圧
電特性を有する基板で構成された弾性表面波共振素子を
用いた発振回路で構成されているので、温度変化により
反射器用電極の反射周波数がドリフトした場合にも高周
波生成手段の発振周波数（すなわち、弾性表面波の周波
数）も同様にドリフトし、反射器用電極では基板表面に
実際に生じている弾性表面波が好適に反射され、弾性表
面波の定在波の振幅特性が安定する。従って、温度変化
に対する基板の表面振動の振幅が安定し、検出用電極に
おける検出感度の温度特性が安定する。
電特性を有する基板で構成された弾性表面波共振素子を
用いた発振回路で構成されているので、温度変化により
反射器用電極の反射周波数がドリフトした場合にも高周
波生成手段の発振周波数（すなわち、弾性表面波の周波
数）も同様にドリフトし、反射器用電極では基板表面に
実際に生じている弾性表面波が好適に反射され、弾性表
面波の定在波の振幅特性が安定する。従って、温度変化
に対する基板の表面振動の振幅が安定し、検出用電極に
おける検出感度の温度特性が安定する。
【００１８】また、本発明は、圧電基板の表面に弾性表
面波により振動させ、この振動と圧電基板の回転運動と
の相互作用により基板表面に発生したコリオリ力を圧電
効果により電気信号に変換して検出する弾性表面波ジャ
イロスコープであって、第１の弾性表面波を発生させる
べく第１の高周波が印加される第１の駆動用電極と、上
記第１の弾性表面波と異なる周波数を有する第２の弾性
表面波を発生させるべく第２の高周波が印加される第２
の駆動用電極と、上記圧電基板と同一の圧電特性を有す
る基板で構成された弾性表面波共振素子を用いた発振回
路からなり、上記第１の高周波を生成する第１の高周波
生成手段と、上記圧電基板と同一の圧電特性を有する基
板で構成された弾性表面波共振素子を用いた発振回路か
らなり、上記第２の高周波を生成する第２の高周波生成
手段と、上記第１の弾性表面波の定在波を発生させるべ
く上記第１及び第２の駆動用電極の両外側に形成され、
上記第１の弾性表面波を第１の駆動用電極側に反射する
一対の第１の反射器用電極と、上記第２の弾性表面波の
定在波を発生させるべく上記第１及び第２の駆動用電極
の両外側に形成され、上記第２の弾性表面波を第２の駆
動用電極側に反射する一対の第２の反射器用電極と、第
１の弾性表面波と第２の弾性表面波との干渉波と圧電基
板の回転運動との相互作用により発生するコリオリ力に
基づく第３の弾性表面波を定在波にするべく上記第１及
び第２の駆動用電極の両外側に形成され、上記第３の弾
性表面波を第１及び第２の駆動用電極側に反射する一対
の第３の反射器用電極と、上記第１及び第２の駆動用電
極間に形成され、圧電効果により上記コリオリ力に起因
する歪に応じて発生する電気信号を検出する検出用電極
とを備えたものである（請求項２）。
面波により振動させ、この振動と圧電基板の回転運動と
の相互作用により基板表面に発生したコリオリ力を圧電
効果により電気信号に変換して検出する弾性表面波ジャ
イロスコープであって、第１の弾性表面波を発生させる
べく第１の高周波が印加される第１の駆動用電極と、上
記第１の弾性表面波と異なる周波数を有する第２の弾性
表面波を発生させるべく第２の高周波が印加される第２
の駆動用電極と、上記圧電基板と同一の圧電特性を有す
る基板で構成された弾性表面波共振素子を用いた発振回
路からなり、上記第１の高周波を生成する第１の高周波
生成手段と、上記圧電基板と同一の圧電特性を有する基
板で構成された弾性表面波共振素子を用いた発振回路か
らなり、上記第２の高周波を生成する第２の高周波生成
手段と、上記第１の弾性表面波の定在波を発生させるべ
く上記第１及び第２の駆動用電極の両外側に形成され、
上記第１の弾性表面波を第１の駆動用電極側に反射する
一対の第１の反射器用電極と、上記第２の弾性表面波の
定在波を発生させるべく上記第１及び第２の駆動用電極
の両外側に形成され、上記第２の弾性表面波を第２の駆
動用電極側に反射する一対の第２の反射器用電極と、第
１の弾性表面波と第２の弾性表面波との干渉波と圧電基
板の回転運動との相互作用により発生するコリオリ力に
基づく第３の弾性表面波を定在波にするべく上記第１及
び第２の駆動用電極の両外側に形成され、上記第３の弾
性表面波を第１及び第２の駆動用電極側に反射する一対
の第３の反射器用電極と、上記第１及び第２の駆動用電
極間に形成され、圧電効果により上記コリオリ力に起因
する歪に応じて発生する電気信号を検出する検出用電極
とを備えたものである（請求項２）。
【００１９】上記構成によれば、第１の駆動用電極に、
例えば周波数ｆH（＝ｆ0＋Δｆ）の第１の高周波を印加
すると、圧電効果により基板表面に周波数ｆHで振動す
る第１の弾性表面波が発生し、この第１の弾性表面波は
第１の駆動用電極の両外側に伝播する。また、第２の駆
動用電極に、例えば周波数ｆL（＝ｆ0−Δｆ）の第２の
高周波を印加すると、圧電効果により基板表面に周波数
ｆLで振動する第２の弾性表面波が発生し、この第２の
弾性表面波は第２の駆動用電極の両外側に伝播する。
例えば周波数ｆH（＝ｆ0＋Δｆ）の第１の高周波を印加
すると、圧電効果により基板表面に周波数ｆHで振動す
る第１の弾性表面波が発生し、この第１の弾性表面波は
第１の駆動用電極の両外側に伝播する。また、第２の駆
動用電極に、例えば周波数ｆL（＝ｆ0−Δｆ）の第２の
高周波を印加すると、圧電効果により基板表面に周波数
ｆLで振動する第２の弾性表面波が発生し、この第２の
弾性表面波は第２の駆動用電極の両外側に伝播する。
【００２０】第１の弾性表面波は、検出用電極、第２の
駆動用電極、第２，第３の反射器用電極で反射されるこ
となく一対の第１の反射器用電極に伝播され、この第１
の反射器用電極で第１の駆動用電極側に反射されて一対
の第１の反射器用電極間に第１の弾性表面波の定在波が
発生する。同様に、第２の弾性表面波は、検出用電極、
第１の駆動用電極、第１，第３の反射器用電極で反射さ
れることなく一対の第２の反射器用電極に伝播され、こ
の第２の反射器用電極で第２の駆動用電極側に反射され
て一対の第２の反射器用電極間に第２の弾性表面波の定
在波が発生する。
駆動用電極、第２，第３の反射器用電極で反射されるこ
となく一対の第１の反射器用電極に伝播され、この第１
の反射器用電極で第１の駆動用電極側に反射されて一対
の第１の反射器用電極間に第１の弾性表面波の定在波が
発生する。同様に、第２の弾性表面波は、検出用電極、
第１の駆動用電極、第１，第３の反射器用電極で反射さ
れることなく一対の第２の反射器用電極に伝播され、こ
の第２の反射器用電極で第２の駆動用電極側に反射され
て一対の第２の反射器用電極間に第２の弾性表面波の定
在波が発生する。
【００２１】そして、第１の駆動用電極と第２の駆動用
電極間には第１，第２の弾性表面波の干渉により周波数
ｆ0の弾性表面波が発生し、この弾性表面波により基板
表面が振動している状態で、圧電基板が回転運動を行な
うと、弾性表面波の波面と直交する面内にこの弾性表面
波と９０°位相のずれたコリオリ力に基づく周波数ｆ0
の第３の弾性表面波が発生する。
電極間には第１，第２の弾性表面波の干渉により周波数
ｆ0の弾性表面波が発生し、この弾性表面波により基板
表面が振動している状態で、圧電基板が回転運動を行な
うと、弾性表面波の波面と直交する面内にこの弾性表面
波と９０°位相のずれたコリオリ力に基づく周波数ｆ0
の第３の弾性表面波が発生する。
【００２２】第３の弾性表面波は、第１，第２の駆動用
電極で反射されることなく一対の第３の反射器用電極に
伝播され、この第３の反射器用電極で検出用電極側に反
射されて一対の第３の反射器用電極間に第３の弾性表面
波の定在波が発生する。
電極で反射されることなく一対の第３の反射器用電極に
伝播され、この第３の反射器用電極で検出用電極側に反
射されて一対の第３の反射器用電極間に第３の弾性表面
波の定在波が発生する。
【００２３】検出用電極は第３の弾性表面波の定在波に
対して所定の関係位置に設けられ、圧電効果により第３
の弾性表面波に起因する歪に応じて発生する電気信号が
検出用電極から検出される。
対して所定の関係位置に設けられ、圧電効果により第３
の弾性表面波に起因する歪に応じて発生する電気信号が
検出用電極から検出される。
【００２４】第１の高周波生成手段は第１の反射器用電
極と同一の圧電特性を有する基板で構成された弾性表面
波共振素子を用いた発振回路で構成され、第２の高周波
生成手段は第２の反射器用電極と同一の圧電特性を有す
る基板で構成された弾性表面波共振素子を用いた発振回
路で構成されているので、温度変化により第１，第２の
反射器用電極の反射周波数（ｆ0＋Δｆ），（ｆ0−Δ
ｆ）が（ｆ0＋Δｆ＋Δｆt），（ｆ0−Δｆ＋Δｆt）に
ドリフトした場合にも対応する第１，第２の高周波生成
手段の発振周波数（すなわち、弾性表面波の周波数）
（ｆ0＋Δｆ），（ｆ0−Δｆ）もそれぞれ（ｆ0＋Δｆ
＋Δｆt），（ｆ0−Δｆ＋Δｆt）にドリフトし、第
１，第２の反射器用電極では基板表面に実際に生じてい
る第１，第２の弾性表面波がそれぞれ好適に反射され、
第１及び第２の弾性表面波の定在波の振幅特性が安定す
る。従って、温度変化に対する第１及び第２の弾性表面
波の干渉波に基づく基板の表面振動の振幅が安定し、検
出用電極における検出感度の温度特性が安定する。
極と同一の圧電特性を有する基板で構成された弾性表面
波共振素子を用いた発振回路で構成され、第２の高周波
生成手段は第２の反射器用電極と同一の圧電特性を有す
る基板で構成された弾性表面波共振素子を用いた発振回
路で構成されているので、温度変化により第１，第２の
反射器用電極の反射周波数（ｆ0＋Δｆ），（ｆ0−Δ
ｆ）が（ｆ0＋Δｆ＋Δｆt），（ｆ0−Δｆ＋Δｆt）に
ドリフトした場合にも対応する第１，第２の高周波生成
手段の発振周波数（すなわち、弾性表面波の周波数）
（ｆ0＋Δｆ），（ｆ0−Δｆ）もそれぞれ（ｆ0＋Δｆ
＋Δｆt），（ｆ0−Δｆ＋Δｆt）にドリフトし、第
１，第２の反射器用電極では基板表面に実際に生じてい
る第１，第２の弾性表面波がそれぞれ好適に反射され、
第１及び第２の弾性表面波の定在波の振幅特性が安定す
る。従って、温度変化に対する第１及び第２の弾性表面
波の干渉波に基づく基板の表面振動の振幅が安定し、検
出用電極における検出感度の温度特性が安定する。
【００２５】なお、上記弾性表面波ジャイロスコープに
おいて、上記弾性表面波共振素子は、上記圧電基板の表
面に電極を形成して構成するとよい（請求項３）。
おいて、上記弾性表面波共振素子は、上記圧電基板の表
面に電極を形成して構成するとよい（請求項３）。
【００２６】上記構成によれば、高周波生成手段が同一
の圧電基板上に構成されるので、弾性表面波ジャイロス
コープが小型になる。
の圧電基板上に構成されるので、弾性表面波ジャイロス
コープが小型になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る弾性表面波
ジャイロスコープの構成図である。また、図２は、圧電
基板に形成された電極構造を示す図である。
ジャイロスコープの構成図である。また、図２は、圧電
基板に形成された電極構造を示す図である。
【００２８】ジャイロスコープ１は、コリオリ力を検出
する検出素子２と弾性表面波の駆動源である高周波発振
器３，４とを備えている。
する検出素子２と弾性表面波の駆動源である高周波発振
器３，４とを備えている。
【００２９】検出素子２は、長方形の圧電基板２１を有
するとともに、この一表面に、コリオリ力を検出するト
ランスジューサ２２、周波数ｆH（＝ｆ0＋Δｆ〔Ｈ
ｚ〕）の弾性表面波を発生させるトランスジューサ２
３、周波数ｆL（＝ｆ0−Δｆ〔Ｈｚ〕）の弾性表面波を
発生させるトランスジューサ２４及び各一対の反射器２
５，２５′（図１、「Ａ」で示す。）、反射器２６，２
６′（図１、「Ｂ」で示す。）、反射器２７，２７′
（図１、「Ｃ」で示す。）からなるコリオリ力の検出部
が形成されている。
するとともに、この一表面に、コリオリ力を検出するト
ランスジューサ２２、周波数ｆH（＝ｆ0＋Δｆ〔Ｈ
ｚ〕）の弾性表面波を発生させるトランスジューサ２
３、周波数ｆL（＝ｆ0−Δｆ〔Ｈｚ〕）の弾性表面波を
発生させるトランスジューサ２４及び各一対の反射器２
５，２５′（図１、「Ａ」で示す。）、反射器２６，２
６′（図１、「Ｂ」で示す。）、反射器２７，２７′
（図１、「Ｃ」で示す。）からなるコリオリ力の検出部
が形成されている。
【００３０】トランスジューサ２２〜２４及び反射器２
５，２５′〜２７，２７′は、圧電基板２１の長手方向
に一列に配列されている。コリオリ力検出用のトランス
ジューサ２２は圧電基板２１の略中央に配置され、この
トランスジューサ２２を挟むようにしてその左側に周波
数ｆHの弾性表面波（以下、第１弾性表面波という。）
発生用のトランスジューサ２３が配置され、トランスジ
ューサ２２の右側に周波数ｆLの弾性表面波（以下、第
２弾性表面波という。）発生用のトランスジューサ２４
が配置されている。更に、トランスジューサ２４の外側
に反射器２７′，２６′，２５′が中央側からこの順に
配置され、トランスジューサ２３の外側に反射器２７，
２５，２６が同じく中央側からこの順に配置されてい
る。
５，２５′〜２７，２７′は、圧電基板２１の長手方向
に一列に配列されている。コリオリ力検出用のトランス
ジューサ２２は圧電基板２１の略中央に配置され、この
トランスジューサ２２を挟むようにしてその左側に周波
数ｆHの弾性表面波（以下、第１弾性表面波という。）
発生用のトランスジューサ２３が配置され、トランスジ
ューサ２２の右側に周波数ｆLの弾性表面波（以下、第
２弾性表面波という。）発生用のトランスジューサ２４
が配置されている。更に、トランスジューサ２４の外側
に反射器２７′，２６′，２５′が中央側からこの順に
配置され、トランスジューサ２３の外側に反射器２７，
２５，２６が同じく中央側からこの順に配置されてい
る。
【００３１】高周波発振器３は、周波数ｆHの高周波を
発生する発振器であり、高周波発振器４は、周波数ｆL
の高周波を発生する発振器である。高周波発振器３，４
は圧電基板２１と同一素材からなる圧電基板上に構成さ
れた弾性表面波共振器を用いた弾性表面波発振器からな
り、高周波発振器３の出力端子ｂ−ｂ′はトランスジュ
ーサ２３に接続され、高周波発振器４の出力端子ｃ−
ｃ′はトランスジューサ２４に接続されている。
発生する発振器であり、高周波発振器４は、周波数ｆL
の高周波を発生する発振器である。高周波発振器３，４
は圧電基板２１と同一素材からなる圧電基板上に構成さ
れた弾性表面波共振器を用いた弾性表面波発振器からな
り、高周波発振器３の出力端子ｂ−ｂ′はトランスジュ
ーサ２３に接続され、高周波発振器４の出力端子ｃ−
ｃ′はトランスジューサ２４に接続されている。
【００３２】高周波発振器３、４は、例えば図３に示す
Ｂ−Ｅピアース発振回路若しくは図４に示すＣ−Ｂピア
ース発振回路において、共振素子θを図５に示す弾性表
面波共振器で構成することにより実現することができ
る。図５に示す弾性表面波共振器は、圧電基板２１’上
にインタデジタル形トランスジューサ（以下、ＩＤＴと
いう。）２８の両側に多数の線状電極Ｄを配列してなる
グレーティング反射器（開放型グレーティング反射器）
２９、３０を配置したものである。高周波発振器３の弾
性表面波共振器の共振周波数は（ｆ0＋△ｆ）に設定さ
れ、高周波発振器４の弾性表面波共振器の共振周波数は
（ｆ0−△ｆ）に設定されている。
Ｂ−Ｅピアース発振回路若しくは図４に示すＣ−Ｂピア
ース発振回路において、共振素子θを図５に示す弾性表
面波共振器で構成することにより実現することができ
る。図５に示す弾性表面波共振器は、圧電基板２１’上
にインタデジタル形トランスジューサ（以下、ＩＤＴと
いう。）２８の両側に多数の線状電極Ｄを配列してなる
グレーティング反射器（開放型グレーティング反射器）
２９、３０を配置したものである。高周波発振器３の弾
性表面波共振器の共振周波数は（ｆ0＋△ｆ）に設定さ
れ、高周波発振器４の弾性表面波共振器の共振周波数は
（ｆ0−△ｆ）に設定されている。
【００３３】高周波発振器３、４は、ジャイロスコープ
１の温度特性の安定化を考慮する場合は、圧電基板２１
と同一の圧電部材で構成される弾性表面波共振器を用い
た発振器で構成することが好ましい。
１の温度特性の安定化を考慮する場合は、圧電基板２１
と同一の圧電部材で構成される弾性表面波共振器を用い
た発振器で構成することが好ましい。
【００３４】例えば電気機械結合係数ｋ2の大きい圧電
基板２１の素材としてＬｉＮｂＯ3を使用した場合、そ
の温度特性が７０ｐｐｍ程度あり、反射器２５，２５′
〜２７，２７′の共振帯域を、例えば５ＭＨｚとした場
合、通常の使用条件である−２０℃〜５０℃の温度範囲
において、反射器２５，２５′〜２７，２７′の共振特
性が所定の共振帯域からはずれることがある。例えば反
射器２５，２５′は、第１弾性表面波を反射して定在波
を発生させるものであるが、温度変化により反射器２
５，２５′の共振特性がドリフトし、十分な反射特性が
得られなくなると、安定したレベルの第１弾性表面波の
定在波を得ることができなくなる。このことは、反射器
２６，２６′及び反射器２７，２７′についても同様で
ある。
基板２１の素材としてＬｉＮｂＯ3を使用した場合、そ
の温度特性が７０ｐｐｍ程度あり、反射器２５，２５′
〜２７，２７′の共振帯域を、例えば５ＭＨｚとした場
合、通常の使用条件である−２０℃〜５０℃の温度範囲
において、反射器２５，２５′〜２７，２７′の共振特
性が所定の共振帯域からはずれることがある。例えば反
射器２５，２５′は、第１弾性表面波を反射して定在波
を発生させるものであるが、温度変化により反射器２
５，２５′の共振特性がドリフトし、十分な反射特性が
得られなくなると、安定したレベルの第１弾性表面波の
定在波を得ることができなくなる。このことは、反射器
２６，２６′及び反射器２７，２７′についても同様で
ある。
【００３５】弾性表面波ジャイロスコープは、圧電基板
を表面振動させた状態で圧電基板が回転運動した場合に
この表面振動と回転運動との相互作用により発生するコ
リオリ力を検出するもので、圧電基板の表面振動の周波
数（すなわち、弾性表面波の周波数）の安定性も重要で
あるが、コリオリ力の検出感度の点では圧電基板の表面
振動の振幅がより重要である。
を表面振動させた状態で圧電基板が回転運動した場合に
この表面振動と回転運動との相互作用により発生するコ
リオリ力を検出するもので、圧電基板の表面振動の周波
数（すなわち、弾性表面波の周波数）の安定性も重要で
あるが、コリオリ力の検出感度の点では圧電基板の表面
振動の振幅がより重要である。
【００３６】このため、本実施の形態では、高周波発振
路３，４の発振素子をジャイロスコープ１と同一の圧電
部材からなる弾性表面波共振器で構成し、反射器２５，
２５′，２６，２６′の共振特性のドリフトに応じて高
周波発振路３，４の発振特性をドリフトさせることによ
り第１，第２弾性表面波の定在波の安定化を図るように
している。
路３，４の発振素子をジャイロスコープ１と同一の圧電
部材からなる弾性表面波共振器で構成し、反射器２５，
２５′，２６，２６′の共振特性のドリフトに応じて高
周波発振路３，４の発振特性をドリフトさせることによ
り第１，第２弾性表面波の定在波の安定化を図るように
している。
【００３７】本実施の形態では、高周波発振器３の弾性
表面波共振器θの共振周波数が温度変化により（ｆ0＋
Δｆ）から（ｆ0＋Δｆ＋Δｆt）にドリフトし、発振周
波数が変動した場合、反射器２５，２５′の共振周波数
（すなわち、反射周波数）も（ｆ0＋Δｆ）から（ｆ0＋
Δｆ＋Δｆt）にドリフトするから、圧電基板２１の基
板表面に発生させた第１弾性表面波の周波数が変動した
場合にも第１弾性表面波が反射器２５，２５′で好適に
反射され、第１弾性表面波（定在波）の振幅の温度変化
に対する安定化が図られる。同様に、高周波発振路４の
弾性表面波共振器θの共振周波数が温度変化により（ｆ
0−Δｆ）から（ｆ0−Δｆ＋Δｆt）にドリフトし、発
振周波変動した場合、反射器２６，２６′の共振周波数
も（ｆ0−Δｆ）から（ｆ0−Δｆ＋Δｆt）にドリフト
するから、圧電基板２１の基板表面に発生させた第２弾
性表面波の周波数が変動した場合にも第２弾性表面波が
反射器２６，２６′で好適に反射され、第２弾性表面波
（定在波）の振幅の温度変化に対する安定化が図られ
る。
表面波共振器θの共振周波数が温度変化により（ｆ0＋
Δｆ）から（ｆ0＋Δｆ＋Δｆt）にドリフトし、発振周
波数が変動した場合、反射器２５，２５′の共振周波数
（すなわち、反射周波数）も（ｆ0＋Δｆ）から（ｆ0＋
Δｆ＋Δｆt）にドリフトするから、圧電基板２１の基
板表面に発生させた第１弾性表面波の周波数が変動した
場合にも第１弾性表面波が反射器２５，２５′で好適に
反射され、第１弾性表面波（定在波）の振幅の温度変化
に対する安定化が図られる。同様に、高周波発振路４の
弾性表面波共振器θの共振周波数が温度変化により（ｆ
0−Δｆ）から（ｆ0−Δｆ＋Δｆt）にドリフトし、発
振周波変動した場合、反射器２６，２６′の共振周波数
も（ｆ0−Δｆ）から（ｆ0−Δｆ＋Δｆt）にドリフト
するから、圧電基板２１の基板表面に発生させた第２弾
性表面波の周波数が変動した場合にも第２弾性表面波が
反射器２６，２６′で好適に反射され、第２弾性表面波
（定在波）の振幅の温度変化に対する安定化が図られ
る。
【００３８】従って、第１，第２弾性表面波の干渉波
は、温度変化に対してその周波数は（ｆ0＋Δｆt）に変
動するが、その振幅変動は低減され、干渉波と圧電基板
２１の回転運動との相互作用により発生するコリオリ力
の検出レベルの温度特性を向上させることができる。
は、温度変化に対してその周波数は（ｆ0＋Δｆt）に変
動するが、その振幅変動は低減され、干渉波と圧電基板
２１の回転運動との相互作用により発生するコリオリ力
の検出レベルの温度特性を向上させることができる。
【００３９】なお、高周波発振器３，４は、検出素子２
と別個に構成してもよいが、好ましくは圧電基板２１の
基板上に弾性表面波共振器θを形成し、この基板上に構
成するとよい。このようにすると、ジャイロスコープ１
をコンパクトに構成することができる。
と別個に構成してもよいが、好ましくは圧電基板２１の
基板上に弾性表面波共振器θを形成し、この基板上に構
成するとよい。このようにすると、ジャイロスコープ１
をコンパクトに構成することができる。
【００４０】圧電基板２１は、例えばチタン酸ジルコン
酸鉛（ＰｂＴｉＯ3，ＰｂＺｒＯ3）、ＬｉＮｂＯ3、Ｌ
ｉＴａＯ3等の圧電効果を有する部材からなる。トラン
スジューサ２２〜２４は、圧電基板２１の表面に互いに
交叉した櫛形の電極Ｄ１，Ｄ２の薄膜を形成してなるイ
ンターデジタル形トランスジューサ（ＩＤＴ）で構成さ
れている。
酸鉛（ＰｂＴｉＯ3，ＰｂＺｒＯ3）、ＬｉＮｂＯ3、Ｌ
ｉＴａＯ3等の圧電効果を有する部材からなる。トラン
スジューサ２２〜２４は、圧電基板２１の表面に互いに
交叉した櫛形の電極Ｄ１，Ｄ２の薄膜を形成してなるイ
ンターデジタル形トランスジューサ（ＩＤＴ）で構成さ
れている。
【００４１】弾性表面波の周波数はトランスジューサ２
３，２４の櫛形電極Ｄ１，Ｄ２のピッチｄで決定され
る。圧電基板２１の振動源としての弾性表面波の周波数
は適宜の周波数を選定することができ、小型化を考慮す
ると、高周波が好ましい。櫛形電極Ｄ１，Ｄ２の加工技
術の面から数ＧＨｚまでの高周波を利用することも可能
であるが、製造コスト等の別の要因から高周波化には一
定の制約があり、通常、１０〜１００ＭＨｚの周波数が
利用される。
３，２４の櫛形電極Ｄ１，Ｄ２のピッチｄで決定され
る。圧電基板２１の振動源としての弾性表面波の周波数
は適宜の周波数を選定することができ、小型化を考慮す
ると、高周波が好ましい。櫛形電極Ｄ１，Ｄ２の加工技
術の面から数ＧＨｚまでの高周波を利用することも可能
であるが、製造コスト等の別の要因から高周波化には一
定の制約があり、通常、１０〜１００ＭＨｚの周波数が
利用される。
【００４２】第１弾性表面波発生用のトランスジューサ
２３（以下、駆動用ＩＤＴ２３という。）は、櫛形の電
極Ｄ１，Ｄ２の電極間ピッチｄが第１弾性表面波の波長
λH（＝ｖ0／ｆH，ｖ0；自由表面における伝播速度）に
設定され、第２弾性表面波発生用のトランスジューサ２
４（以下、駆動用ＩＤＴ２４という。）は、櫛形の電極
Ｄ１，Ｄ２の電極間ピッチｄが第２弾性表面波の波長λ
L（＝ｖ0／ｆL）に設定されている。駆動用ＩＤＴ２
３，２４は、図６に示すように、駆動用ＩＤＴ２３，２
４間に周波数Δｆの波数がＮ個（Ｎは自然数）生じ得る
関係位置に形成されている。
２３（以下、駆動用ＩＤＴ２３という。）は、櫛形の電
極Ｄ１，Ｄ２の電極間ピッチｄが第１弾性表面波の波長
λH（＝ｖ0／ｆH，ｖ0；自由表面における伝播速度）に
設定され、第２弾性表面波発生用のトランスジューサ２
４（以下、駆動用ＩＤＴ２４という。）は、櫛形の電極
Ｄ１，Ｄ２の電極間ピッチｄが第２弾性表面波の波長λ
L（＝ｖ0／ｆL）に設定されている。駆動用ＩＤＴ２
３，２４は、図６に示すように、駆動用ＩＤＴ２３，２
４間に周波数Δｆの波数がＮ個（Ｎは自然数）生じ得る
関係位置に形成されている。
【００４３】コリオリ力検出用のトランスジューサ２２
（以下、検出用ＩＤＴ２２という。）は、櫛形の電極Ｄ
１，Ｄ２の電極間ピッチｄが第１弾性表面波と第２弾性
表面波との干渉により生じる周波数ｆ0の弾性表面波
（以下、干渉波という。）の波長λ0（＝ｖ0／ｆ0）に
設定されている。また、検出用ＩＤＴ２２は、後述する
ように駆動用ＩＤＴ２３と駆動用ＩＤＴ２４との間に発
生する干渉波の定在波の節の位置に検出用ＩＤＴ２２の
各櫛形電極Ｄ１，Ｄ２が位置するように配置されてい
る。
（以下、検出用ＩＤＴ２２という。）は、櫛形の電極Ｄ
１，Ｄ２の電極間ピッチｄが第１弾性表面波と第２弾性
表面波との干渉により生じる周波数ｆ0の弾性表面波
（以下、干渉波という。）の波長λ0（＝ｖ0／ｆ0）に
設定されている。また、検出用ＩＤＴ２２は、後述する
ように駆動用ＩＤＴ２３と駆動用ＩＤＴ２４との間に発
生する干渉波の定在波の節の位置に検出用ＩＤＴ２２の
各櫛形電極Ｄ１，Ｄ２が位置するように配置されてい
る。
【００４４】反射器２５，２５′、反射器２６，２６′
及び反射器２７，２７′は、多数本の線状電極Ｄ３を所
定ピッチで配列してなる開放型グレーティング反射器か
らなる。
及び反射器２７，２７′は、多数本の線状電極Ｄ３を所
定ピッチで配列してなる開放型グレーティング反射器か
らなる。
【００４５】反射器２５，２５′は、第１弾性表面波を
駆動用ＩＤＴ２３側に反射し、反射器２５，２５′間に
第１弾性表面波の定在波を発生させるものである。反射
器２５，２５′は、中心周波数が第１弾性表面波の周波
数ｆH（＝ｆ0＋Δｆ）となるように、その電極間ピッチ
Ｐ１が第１弾性表面波の波長λHの１／２に設定され、
帯域幅が２Δｆ未満となるように、線状電極Ｄ３の本数
（本実施の形態では１００本）が設定されている。反射
器２５の反射帯域はｆH±Δｆ（ｆ0〜ｆ0＋２Δｆ）で
あるから、駆動用ＩＤＴ２４からの第２弾性表面波（周
波数ｆL＝ｆ0−Δｆ）は反射器２５で反射されることな
く透過し、反射器２６に伝播するようになっている。
駆動用ＩＤＴ２３側に反射し、反射器２５，２５′間に
第１弾性表面波の定在波を発生させるものである。反射
器２５，２５′は、中心周波数が第１弾性表面波の周波
数ｆH（＝ｆ0＋Δｆ）となるように、その電極間ピッチ
Ｐ１が第１弾性表面波の波長λHの１／２に設定され、
帯域幅が２Δｆ未満となるように、線状電極Ｄ３の本数
（本実施の形態では１００本）が設定されている。反射
器２５の反射帯域はｆH±Δｆ（ｆ0〜ｆ0＋２Δｆ）で
あるから、駆動用ＩＤＴ２４からの第２弾性表面波（周
波数ｆL＝ｆ0−Δｆ）は反射器２５で反射されることな
く透過し、反射器２６に伝播するようになっている。
【００４６】反射器２５，２５′は、第１弾性表面波を
効率よく反射し得るように、駆動用ＩＤＴ２３に対して
所定の関係位置に形成されている。
効率よく反射し得るように、駆動用ＩＤＴ２３に対して
所定の関係位置に形成されている。
【００４７】反射器と駆動用ＩＤＴとの間隔を、図７に
示すように、反射器の最も駆動用ＩＤＴ側に位置する線
状電極Ｄrefの中心と駆動用ＩＤＴの最も反射器側に位
置する櫛形電極Ｄdrvの中心間の距離Ｌとすると、一般
に開放型の反射器の場合、反射器は、この間隔ＬがＬ＝
（ｋ＋１／４）・λ／２（ｋ＝１，２，３，…）を満足
する関係位置に形成される。なお、上式は、弾性表面波
の伝播媒質が均一の場合のもので、伝播経路上に異なる
伝播媒質の部分がある場合は、この部分での波長（ある
いは伝播速度）が変化するので、その部分の距離を補正
する必要がある。
示すように、反射器の最も駆動用ＩＤＴ側に位置する線
状電極Ｄrefの中心と駆動用ＩＤＴの最も反射器側に位
置する櫛形電極Ｄdrvの中心間の距離Ｌとすると、一般
に開放型の反射器の場合、反射器は、この間隔ＬがＬ＝
（ｋ＋１／４）・λ／２（ｋ＝１，２，３，…）を満足
する関係位置に形成される。なお、上式は、弾性表面波
の伝播媒質が均一の場合のもので、伝播経路上に異なる
伝播媒質の部分がある場合は、この部分での波長（ある
いは伝播速度）が変化するので、その部分の距離を補正
する必要がある。
【００４８】本実施の形態では、例えば駆動用ＩＤＴ２
３に対する反射器２５の位置の場合、駆動用ＩＤＴ２３
と反射器２５間に反射器２７が形成されているので、反
射器２７の区間の距離を補正する必要があり、反射器２
５は、駆動用ＩＤＴ２３に対して以下に説明する間隔
Ｌ′の条件式を満足する位置に配置されている。
３に対する反射器２５の位置の場合、駆動用ＩＤＴ２３
と反射器２５間に反射器２７が形成されているので、反
射器２７の区間の距離を補正する必要があり、反射器２
５は、駆動用ＩＤＴ２３に対して以下に説明する間隔
Ｌ′の条件式を満足する位置に配置されている。
【００４９】上記間隔Ｌの条件式は、金属被膜が形成さ
れていない自由表面における弾性表面波の波長λを基準
に決定されている。図８に示すように、弾性表面波Ｗ
は、基板２１の表面に反射器等の金属被膜Ｄが形成され
ている部分では自由表面に比して伝播速度が遅くなり、
見かけ上金属被膜形成部分での波長λ′が自由表面での
波長λより短くなる。
れていない自由表面における弾性表面波の波長λを基準
に決定されている。図８に示すように、弾性表面波Ｗ
は、基板２１の表面に反射器等の金属被膜Ｄが形成され
ている部分では自由表面に比して伝播速度が遅くなり、
見かけ上金属被膜形成部分での波長λ′が自由表面での
波長λより短くなる。
【００５０】今、波長短縮率をＫとすると、自由表面で
ｑ波長分の距離ｑ・λは、金属被膜形成表面ではＫ・ｑ
・λに短縮される。反射器２５と駆動用ＩＤＴ２３間に
反射器２７が形成されていないと仮定した場合の間隔Ｌ
１の条件式は、上述のように、Ｌ１＝（ｋ＋１／４）・
λH／２、ｋ＝１，２，３，…、λH＝ｖ0／ｆHとなる。
この間隔Ｌ１の内、ｒ波長分の部分が反射器２７で構成
されるとすると、反射器２７の部分の距離Ｌ２は、Ｋ・
ｒ・λ0となり、自由表面の場合に比して（１−Ｋ）・
ｒ・λ0だけ短くなることになる。
ｑ波長分の距離ｑ・λは、金属被膜形成表面ではＫ・ｑ
・λに短縮される。反射器２５と駆動用ＩＤＴ２３間に
反射器２７が形成されていないと仮定した場合の間隔Ｌ
１の条件式は、上述のように、Ｌ１＝（ｋ＋１／４）・
λH／２、ｋ＝１，２，３，…、λH＝ｖ0／ｆHとなる。
この間隔Ｌ１の内、ｒ波長分の部分が反射器２７で構成
されるとすると、反射器２７の部分の距離Ｌ２は、Ｋ・
ｒ・λ0となり、自由表面の場合に比して（１−Ｋ）・
ｒ・λ0だけ短くなることになる。
【００５１】従って、反射器２７が存在するときの駆動
用ＩＤＴ２３と反射器２５間の満足すべき間隔Ｌ′の条
件式は、Ｌ′＝Ｌ１−（１−Ｋ）・ｒ・λ0となる。
今、反射器２７の線状電極Ｄ３の本数をｍ、反射器２７
の部分での弾性表面波の伝播速度をｖmとすると、ｍ＝
２ｒ、Ｋ＝λm／λ0＝ｖm／ｖ0であるから、（１−Ｋ）
・ｒ・λ0＝（１−ｖm／ｖ0）・（ｍ／２）・（ｖ0／ｆ
0）＝ｍ・（ｖ0−ｖm）／（２ｆ0）となり、Ｌ′は下記
式のようになる。
用ＩＤＴ２３と反射器２５間の満足すべき間隔Ｌ′の条
件式は、Ｌ′＝Ｌ１−（１−Ｋ）・ｒ・λ0となる。
今、反射器２７の線状電極Ｄ３の本数をｍ、反射器２７
の部分での弾性表面波の伝播速度をｖmとすると、ｍ＝
２ｒ、Ｋ＝λm／λ0＝ｖm／ｖ0であるから、（１−Ｋ）
・ｒ・λ0＝（１−ｖm／ｖ0）・（ｍ／２）・（ｖ0／ｆ
0）＝ｍ・（ｖ0−ｖm）／（２ｆ0）となり、Ｌ′は下記
式のようになる。
【００５２】
【数１】
【００５３】例えば圧電材料としてＬｉＮｂＯ3１２８
°Ｘ-Ｙを用いた場合、自由表面における弾性表面波の
速度ｖ0は３９６０ｍ／ｓ、金属被膜形成部分での弾性
表面波の速度ｖmはおよそ３９２０ｍ／ｓであるので、
ｆ0＝６０ＭＨｚ、Δｆ＝５ＭＨｚ、ｋ＝１１３、ｍ＝
１００とすると、駆動用ＩＤＴ２３と反射器２５の間隔
Ｌ′は、３４２４．０５μｍ（＝113.5×3960/130-100
×40/120）となる。
°Ｘ-Ｙを用いた場合、自由表面における弾性表面波の
速度ｖ0は３９６０ｍ／ｓ、金属被膜形成部分での弾性
表面波の速度ｖmはおよそ３９２０ｍ／ｓであるので、
ｆ0＝６０ＭＨｚ、Δｆ＝５ＭＨｚ、ｋ＝１１３、ｍ＝
１００とすると、駆動用ＩＤＴ２３と反射器２５の間隔
Ｌ′は、３４２４．０５μｍ（＝113.5×3960/130-100
×40/120）となる。
【００５４】なお、反射器２５′についても反射器２５
と同様に、検出用ＩＤＴ２２、駆動用ＩＤＴ２４及び反
射器２７′，２６′における波長短縮を考慮した駆動用
ＩＤＴ２３と反射器２５′間の間隔Ｌ″の条件式を満足
するように、駆動用ＩＤＴ２３に対する所定位置に形成
されている。
と同様に、検出用ＩＤＴ２２、駆動用ＩＤＴ２４及び反
射器２７′，２６′における波長短縮を考慮した駆動用
ＩＤＴ２３と反射器２５′間の間隔Ｌ″の条件式を満足
するように、駆動用ＩＤＴ２３に対する所定位置に形成
されている。
【００５５】反射器２６，２６′は、第２弾性表面波を
駆動用ＩＤＴ２４側に反射し、反射器２６，２６′間に
第２弾性表面波の定在波を発生させるものである。反射
器２６，２６′は、中心周波数が第２弾性表面波の周波
数ｆL（＝ｆ0−Δｆ）となるように、その電極間ピッチ
Ｐ２が第２弾性表面波の波長λLの１／２に設定され、
帯域幅が２Δｆ未満となるように、線状電極Ｄ３の本数
（本実施の形態では１００本）が設定されている。反射
器２６′の反射帯域はｆL±Δｆ（ｆ0−２Δｆ〜ｆ0）
であるから、駆動用ＩＤＴ２４からの第１弾性表面波
（周波数ｆH＝ｆ0＋Δｆ）は反射器２６′で反射される
ことなく透過し、反射器２５′に伝播する。
駆動用ＩＤＴ２４側に反射し、反射器２６，２６′間に
第２弾性表面波の定在波を発生させるものである。反射
器２６，２６′は、中心周波数が第２弾性表面波の周波
数ｆL（＝ｆ0−Δｆ）となるように、その電極間ピッチ
Ｐ２が第２弾性表面波の波長λLの１／２に設定され、
帯域幅が２Δｆ未満となるように、線状電極Ｄ３の本数
（本実施の形態では１００本）が設定されている。反射
器２６′の反射帯域はｆL±Δｆ（ｆ0−２Δｆ〜ｆ0）
であるから、駆動用ＩＤＴ２４からの第１弾性表面波
（周波数ｆH＝ｆ0＋Δｆ）は反射器２６′で反射される
ことなく透過し、反射器２５′に伝播する。
【００５６】なお、反射器２６は、検出用ＩＤＴ２２、
駆動用ＩＤＴ２３及び反射器２７，２５における波長短
縮を考慮した駆動用ＩＤＴ２４と反射器２６間の間隔の
所定の条件式を満足するように、駆動用ＩＤＴ２４に対
する所定位置に形成され、反射器２６′は、反射器２
７′における波長短縮を考慮した駆動用ＩＤＴ２４と反
射器２６′間の間隔の所定の条件式を満足するように、
駆動用ＩＤＴ２４に対する所定位置に形成されている。
駆動用ＩＤＴ２３及び反射器２７，２５における波長短
縮を考慮した駆動用ＩＤＴ２４と反射器２６間の間隔の
所定の条件式を満足するように、駆動用ＩＤＴ２４に対
する所定位置に形成され、反射器２６′は、反射器２
７′における波長短縮を考慮した駆動用ＩＤＴ２４と反
射器２６′間の間隔の所定の条件式を満足するように、
駆動用ＩＤＴ２４に対する所定位置に形成されている。
【００５７】反射器２７，２７′は、第３弾性表面波を
検出用ＩＤＴ２２側に反射し、反射器２７，２７′間に
第２弾性表面波の定在波を発生させるものである。反射
器２７，２７′は、中心周波数が第３弾性表面波の周波
数ｆ0となるように、その電極間ピッチＰ３が第３弾性
表面波の波長λ0の１／２に設定され、帯域幅が２Δｆ
未満となるように、線状電極Ｄ３の本数（本実施の形態
では１００本）が設定されている。
検出用ＩＤＴ２２側に反射し、反射器２７，２７′間に
第２弾性表面波の定在波を発生させるものである。反射
器２７，２７′は、中心周波数が第３弾性表面波の周波
数ｆ0となるように、その電極間ピッチＰ３が第３弾性
表面波の波長λ0の１／２に設定され、帯域幅が２Δｆ
未満となるように、線状電極Ｄ３の本数（本実施の形態
では１００本）が設定されている。
【００５８】反射器２７，２７′の反射帯域はｆ0±Δ
ｆ（ｆ0−Δｆ〜ｆ0＋Δｆ）であるから、駆動用ＩＤＴ
２３からの第１弾性表面波（周波数ｆH＝ｆ0＋Δｆ）及
び駆動用ＩＤＴ２４からの第２弾性表面波（周波数ｆH
＝ｆ0−Δｆ）は反射器２７，２７′で反射されること
なく透過し、それぞれ反射器２５，２５′，２６，２
６′側に伝播する。
ｆ（ｆ0−Δｆ〜ｆ0＋Δｆ）であるから、駆動用ＩＤＴ
２３からの第１弾性表面波（周波数ｆH＝ｆ0＋Δｆ）及
び駆動用ＩＤＴ２４からの第２弾性表面波（周波数ｆH
＝ｆ0−Δｆ）は反射器２７，２７′で反射されること
なく透過し、それぞれ反射器２５，２５′，２６，２
６′側に伝播する。
【００５９】なお、反射器２７は、駆動用ＩＤＴ２３に
おける波長短縮を考慮した駆動用ＩＤＴ２２と反射器２
７間の間隔の所定の条件式を満足するように、駆動用Ｉ
ＤＴ２２に対する所定位置に形成され、反射器２７′
は、駆動用ＩＤＴ２４における波長短縮を考慮した駆動
用ＩＤＴ２２と反射器２７′間の間隔の所定の条件式を
満足するように、駆動用ＩＤＴ２２に対する所定位置に
形成されている。
おける波長短縮を考慮した駆動用ＩＤＴ２２と反射器２
７間の間隔の所定の条件式を満足するように、駆動用Ｉ
ＤＴ２２に対する所定位置に形成され、反射器２７′
は、駆動用ＩＤＴ２４における波長短縮を考慮した駆動
用ＩＤＴ２２と反射器２７′間の間隔の所定の条件式を
満足するように、駆動用ＩＤＴ２２に対する所定位置に
形成されている。
【００６０】上記構成において、駆動用ＩＤＴ２３，２
４にそれぞれ周波数ｆH，ｆLの高周波を印加すると、圧
電基板２１の逆圧電効果により、基板表面が変位し、第
１弾性表面波と第２弾性表面波が発生する。例えばレイ
リー波の場合、この波は基板表面に垂直な方向と進行方
向とに変位成分を有し、圧電基板２１の表面における各
粒子は、図９に示すように、進行方向に対して逆回転す
る楕円軌道を描いて変位している。この楕円軌道の大き
さは、圧電基板２１の深さ方向に小さくなっており、レ
イリー波のエネルギーの大部分は、深さ方向の１波長以
内に集中しているので、レイリー波は表面波となって進
行する。
４にそれぞれ周波数ｆH，ｆLの高周波を印加すると、圧
電基板２１の逆圧電効果により、基板表面が変位し、第
１弾性表面波と第２弾性表面波が発生する。例えばレイ
リー波の場合、この波は基板表面に垂直な方向と進行方
向とに変位成分を有し、圧電基板２１の表面における各
粒子は、図９に示すように、進行方向に対して逆回転す
る楕円軌道を描いて変位している。この楕円軌道の大き
さは、圧電基板２１の深さ方向に小さくなっており、レ
イリー波のエネルギーの大部分は、深さ方向の１波長以
内に集中しているので、レイリー波は表面波となって進
行する。
【００６１】駆動用ＩＤＴ２３で発生された第１弾性表
面は、駆動用ＩＤＴ２３の両側から圧電基板２１の長手
方向に伝播される。
面は、駆動用ＩＤＴ２３の両側から圧電基板２１の長手
方向に伝播される。
【００６２】図１において、駆動用ＩＤＴ２３から右方
向に伝播される第１弾性表面波は、検出用ＩＤＴ２２、
駆動用ＩＤＴ２４及び反射器２７′，２６′，２５′が
形成された基板表面上を伝播するが、検出用ＩＤＴ２
２、駆動用ＩＤＴ２４及び反射器２７′，２６′は第１
弾性表面波の周波数帯域と異なる周波数帯域に反射帯域
を有し、反射器２５′は第１弾性表面波の周波数帯域に
反射帯域を有しているので、これらのＩＤＴ２２，２３
及び反射器２７′，２６′では駆動用ＩＤＴ２３側に反
射されることなく反射器２５′側に伝播し、この反射器
２５′で駆動用ＩＤＴ２３側に反射される。
向に伝播される第１弾性表面波は、検出用ＩＤＴ２２、
駆動用ＩＤＴ２４及び反射器２７′，２６′，２５′が
形成された基板表面上を伝播するが、検出用ＩＤＴ２
２、駆動用ＩＤＴ２４及び反射器２７′，２６′は第１
弾性表面波の周波数帯域と異なる周波数帯域に反射帯域
を有し、反射器２５′は第１弾性表面波の周波数帯域に
反射帯域を有しているので、これらのＩＤＴ２２，２３
及び反射器２７′，２６′では駆動用ＩＤＴ２３側に反
射されることなく反射器２５′側に伝播し、この反射器
２５′で駆動用ＩＤＴ２３側に反射される。
【００６３】また、駆動用ＩＤＴ２３から左方向に伝播
される第１弾性表面波は、反射器２７，２５が形成され
た基板表面上を伝播するが、反射器２７は第１弾性表面
波の周波数帯域と異なる周波数帯域に反射帯域を有し、
反射器２５は第１弾性表面波の周波数帯域に反射帯域を
有しているので、反射器２７では駆動用ＩＤＴ２３側に
反射されることなく反射器２５に伝播し、この反射器２
５で駆動用ＩＤＴ２３側に反射される。
される第１弾性表面波は、反射器２７，２５が形成され
た基板表面上を伝播するが、反射器２７は第１弾性表面
波の周波数帯域と異なる周波数帯域に反射帯域を有し、
反射器２５は第１弾性表面波の周波数帯域に反射帯域を
有しているので、反射器２７では駆動用ＩＤＴ２３側に
反射されることなく反射器２５に伝播し、この反射器２
５で駆動用ＩＤＴ２３側に反射される。
【００６４】そして、反射器２５，２５′間の間隔は第
１弾性表面波の波長λHの整数倍となる所定の間隔に設
定されているので、図１０に示すように、駆動用ＩＤＴ
２３からの第１弾性表面波の進行波と反射器２５，２
５′で反射された第１弾性表面波の反射波との干渉によ
り反射器２５，２５′間に周波数ｆH（＝ｆ0＋Δｆ）の
定在波が発生する。
１弾性表面波の波長λHの整数倍となる所定の間隔に設
定されているので、図１０に示すように、駆動用ＩＤＴ
２３からの第１弾性表面波の進行波と反射器２５，２
５′で反射された第１弾性表面波の反射波との干渉によ
り反射器２５，２５′間に周波数ｆH（＝ｆ0＋Δｆ）の
定在波が発生する。
【００６５】また、駆動用ＩＤＴ２４で発生された第２
弾性表面も駆動用ＩＤＴ２４の両側から圧電基板２１の
長手方向に伝播される。
弾性表面も駆動用ＩＤＴ２４の両側から圧電基板２１の
長手方向に伝播される。
【００６６】図１において、駆動用ＩＤＴ２４から右方
向に伝播される第２弾性表面波は、反射器２７′，２
６′が形成された基板表面上を伝播するが、反射器２
７′は第２弾性表面波の周波数帯域と異なる周波数帯域
に反射帯域を有し、反射器２６′は第２弾性表面波の周
波数帯域に反射帯域を有するので、反射器２７′では駆
動用ＩＤＴ２４側に反射されることなく反射器２６′に
伝播し、この反射器２６′で駆動用ＩＤＴ２４側に反射
される。
向に伝播される第２弾性表面波は、反射器２７′，２
６′が形成された基板表面上を伝播するが、反射器２
７′は第２弾性表面波の周波数帯域と異なる周波数帯域
に反射帯域を有し、反射器２６′は第２弾性表面波の周
波数帯域に反射帯域を有するので、反射器２７′では駆
動用ＩＤＴ２４側に反射されることなく反射器２６′に
伝播し、この反射器２６′で駆動用ＩＤＴ２４側に反射
される。
【００６７】また、駆動用ＩＤＴ２４から左方向に伝播
される第１弾性表面波は、検出用ＩＤＴ２２、駆動用Ｉ
ＤＴ２３、反射器２７，２５，２６が形成された基板表
面上を伝播するが、検出用ＩＤＴ２２、駆動用ＩＤＴ２
３及び反射器２７，２５は第２弾性表面波の周波数帯域
と異なる周波数帯域に反射帯域を有し、反射器２６は第
２弾性表面波の周波数帯域に反射帯域を有するので、こ
れらのＩＤＴ２２，２３及び反射器２７，２５では駆動
用ＩＤＴ２４側に反射されることなく反射器２６に伝播
し、反射器２６で駆動用ＩＤＴ２４側に反射される。
される第１弾性表面波は、検出用ＩＤＴ２２、駆動用Ｉ
ＤＴ２３、反射器２７，２５，２６が形成された基板表
面上を伝播するが、検出用ＩＤＴ２２、駆動用ＩＤＴ２
３及び反射器２７，２５は第２弾性表面波の周波数帯域
と異なる周波数帯域に反射帯域を有し、反射器２６は第
２弾性表面波の周波数帯域に反射帯域を有するので、こ
れらのＩＤＴ２２，２３及び反射器２７，２５では駆動
用ＩＤＴ２４側に反射されることなく反射器２６に伝播
し、反射器２６で駆動用ＩＤＴ２４側に反射される。
【００６８】そして、反射器２６，２６′間の間隔は第
２弾性表面波の波長λLの整数倍となる所定の間隔に設
定されているので、図１０に示すように、駆動用ＩＤＴ
２４からの第２弾性表面波の進行波と反射器２６，２
６′で反射された第２弾性表面波の反射波との干渉によ
り反射器２６，２６′間に周波数ｆL（＝ｆ0−Δｆ）の
定在波が発生する。
２弾性表面波の波長λLの整数倍となる所定の間隔に設
定されているので、図１０に示すように、駆動用ＩＤＴ
２４からの第２弾性表面波の進行波と反射器２６，２
６′で反射された第２弾性表面波の反射波との干渉によ
り反射器２６，２６′間に周波数ｆL（＝ｆ0−Δｆ）の
定在波が発生する。
【００６９】更に、反射器２５と反射器２６′との間で
は周波数ｆHの定在波と周波数ｆLの定在波との干渉によ
り周波数ｆ0（＝（ｆL＋ｆH）／２）の干渉波が発生す
る。
は周波数ｆHの定在波と周波数ｆLの定在波との干渉によ
り周波数ｆ0（＝（ｆL＋ｆH）／２）の干渉波が発生す
る。
【００７０】上記干渉波により圧電基板２１の基板表面
を振動させた状態で、この圧電基板２１が回転運動を行
なうと、この干渉波にコリオリ力が作用する。このコリ
オリ力ｆCは、圧電基板２１の粒子密度ρ、楕円運動を
している粒子の振動速度Ｖ及び圧電基板２１の回転角速
度Ωに関係し、下記のベクトル式で表される。なお、
式において、ゴシック体の記号はベクトルであること
を示す。
を振動させた状態で、この圧電基板２１が回転運動を行
なうと、この干渉波にコリオリ力が作用する。このコリ
オリ力ｆCは、圧電基板２１の粒子密度ρ、楕円運動を
している粒子の振動速度Ｖ及び圧電基板２１の回転角速
度Ωに関係し、下記のベクトル式で表される。なお、
式において、ゴシック体の記号はベクトルであること
を示す。
【００７１】
【数１】
【００７２】今、ｘｙ平面が圧電基板２１の表面にあ
り、ｚ軸を圧電基板２１の表面の法線方向、ｘ軸を干渉
波Ｗの進行方向とするｘｙｚの直交座標系を設定すると
（図１３参照）、ｘｚ面内で楕円運動をしている粒子の
振動速度Ｖは、ｘ軸方向の成分Ｖxとｚ軸方向の成分Ｖz
とに分離することができる。
り、ｚ軸を圧電基板２１の表面の法線方向、ｘ軸を干渉
波Ｗの進行方向とするｘｙｚの直交座標系を設定すると
（図１３参照）、ｘｚ面内で楕円運動をしている粒子の
振動速度Ｖは、ｘ軸方向の成分Ｖxとｚ軸方向の成分Ｖz
とに分離することができる。
【００７３】圧電基板２１がｚ軸の回りに回転角速度Ω
zで回転運動を行なった場合、振動速度成分Ｖzの方向と
回転軸（ｚ軸）方向とが平行であるから、粒子の振動速
度成分Ｖxに対してのみ、図１１に示すように、ｘ軸と
直交するｘｙ平面に平行なコリオリ力ｆCy（＝−２ρ・
Ｖx・Ωz）が作用する。このコリオリ力ｆCyは、干渉波
Ｗに基づく粒子の楕円運動と圧電基板２１の回転運動と
の相互作用により干渉波Ｗに対して９０°位相がずれて
発生し、図１２に示すように、干渉波Ｗの伝播に伴いこ
れに同期して伝播する弾性表面波となる。
zで回転運動を行なった場合、振動速度成分Ｖzの方向と
回転軸（ｚ軸）方向とが平行であるから、粒子の振動速
度成分Ｖxに対してのみ、図１１に示すように、ｘ軸と
直交するｘｙ平面に平行なコリオリ力ｆCy（＝−２ρ・
Ｖx・Ωz）が作用する。このコリオリ力ｆCyは、干渉波
Ｗに基づく粒子の楕円運動と圧電基板２１の回転運動と
の相互作用により干渉波Ｗに対して９０°位相がずれて
発生し、図１２に示すように、干渉波Ｗの伝播に伴いこ
れに同期して伝播する弾性表面波となる。
【００７４】しかし、反射器２７，２７′間は上記コリ
オリ力ｆCyに基づく弾性表面波（干渉波Ｗと同一周波数
ｆ0で位相が９０°ずれた弾性表面波（以下、第３弾性
表面波という。）の波長λ0の整数倍となる所定の間隔
に設定されているので、図１３に示すように、反射器２
７，２７′間にコリオリ力ｆCyに基づく第３弾性表面波
Ｃの定在波が生じる。
オリ力ｆCyに基づく弾性表面波（干渉波Ｗと同一周波数
ｆ0で位相が９０°ずれた弾性表面波（以下、第３弾性
表面波という。）の波長λ0の整数倍となる所定の間隔
に設定されているので、図１３に示すように、反射器２
７，２７′間にコリオリ力ｆCyに基づく第３弾性表面波
Ｃの定在波が生じる。
【００７５】なお、圧電基板２１がｙ軸の回りに回転角
速度Ωyで回転運動を行なった場合とｘ軸の回りに回転
角速度Ωxで回転運動を行なった場合のコリオリ力ｆ
Cは、以下のようになる。
速度Ωyで回転運動を行なった場合とｘ軸の回りに回転
角速度Ωxで回転運動を行なった場合のコリオリ力ｆ
Cは、以下のようになる。
【００７６】すなわち、圧電基板２１がｙ軸の回りに回
転角速度Ωyで回転運動を行なった場合は、回転軸（ｙ
軸）方向が両振動速度成分Ｖx，Ｖzと直交しているの
で、両振動速度成分Ｖx，Ｖzに対してそれぞれコリオリ
力ｆCz（＝２ρ・Ｖx・Ωy）とｆCx（＝−２ρ・Ｖz・
Ωy）とが作用し、圧電基板２１がｘ軸の回りに回転角
速度Ωxで回転運動を行なった場合は、回転軸（ｘ軸）
方向が振動速度成分Ｖxの方向と平行であるから、粒子
の振動速度成分Ｖzに対してのみコリオリ力ｆCy（＝２
ρ・Ｖx・Ωz）が作用する。
転角速度Ωyで回転運動を行なった場合は、回転軸（ｙ
軸）方向が両振動速度成分Ｖx，Ｖzと直交しているの
で、両振動速度成分Ｖx，Ｖzに対してそれぞれコリオリ
力ｆCz（＝２ρ・Ｖx・Ωy）とｆCx（＝−２ρ・Ｖz・
Ωy）とが作用し、圧電基板２１がｘ軸の回りに回転角
速度Ωxで回転運動を行なった場合は、回転軸（ｘ軸）
方向が振動速度成分Ｖxの方向と平行であるから、粒子
の振動速度成分Ｖzに対してのみコリオリ力ｆCy（＝２
ρ・Ｖx・Ωz）が作用する。
【００７７】従って、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸方向の
単位ベクトルをｉx，ｉy，ｉzで表記し、上記式で示
すベクトル式を各方向の成分で表すと、下記式のよう
になる。なお、式において、ゴシック体の記号はベク
トルであることを示す。
単位ベクトルをｉx，ｉy，ｉzで表記し、上記式で示
すベクトル式を各方向の成分で表すと、下記式のよう
になる。なお、式において、ゴシック体の記号はベク
トルであることを示す。
【００７８】
【数２】
【００７９】上記式より、コリオリ力ｆCは、ｘ軸、
ｙ軸及びｚ軸の各軸方向の成分の合成力となるが、コリ
オリ力ｆCの各成分は、圧電基板２１の分極方向、検出
用電極２３及び弾性表面波Ｗの相互の関係を所定の関係
に設定することで分離、検出することができる。
ｙ軸及びｚ軸の各軸方向の成分の合成力となるが、コリ
オリ力ｆCの各成分は、圧電基板２１の分極方向、検出
用電極２３及び弾性表面波Ｗの相互の関係を所定の関係
に設定することで分離、検出することができる。
【００８０】従って、本実施の形態では、説明の便宜
上、圧電基板２１がｚ軸の回りに回転角速度Ωzで回転
運動を行なった場合を例に以下の説明を行なう。
上、圧電基板２１がｚ軸の回りに回転角速度Ωzで回転
運動を行なった場合を例に以下の説明を行なう。
【００８１】図１３は、干渉波Ｗとコリオリ力ｆCyによ
り生じたｙ軸方向に変位する第３弾性表面波Ｃとの関係
を示す図である。
り生じたｙ軸方向に変位する第３弾性表面波Ｃとの関係
を示す図である。
【００８２】ｚ軸方向に変位する干渉波Ｗに対してコリ
オリ力ｆCyにより生じたｙ軸方向に変位する第３弾性表
面波Ｃは位相が９０°ずれており、反射器２７，２７′
間で定在波となっている。検出用ＩＤＴ２２は、櫛形電
極Ｄ１，Ｄ２が、干渉波Ｗの節となる位置（すなわち、
第３弾性表面波Ｃの腹となる位置）に形成されているの
で、第３弾性表面波Ｃに起因するｙ軸方向の歪により櫛
形電極Ｄ１と櫛形電極Ｄ２とが互いに逆方向に変位し
（図１３の矢印方向参照）、圧電基板２１の圧電効果に
より櫛形電極Ｄ１と櫛形電極Ｄ２間にその変位量に応じ
た電圧ＥDETが発生し、この電圧ＥDETがコリオリ力ｆCy
として検出される。
オリ力ｆCyにより生じたｙ軸方向に変位する第３弾性表
面波Ｃは位相が９０°ずれており、反射器２７，２７′
間で定在波となっている。検出用ＩＤＴ２２は、櫛形電
極Ｄ１，Ｄ２が、干渉波Ｗの節となる位置（すなわち、
第３弾性表面波Ｃの腹となる位置）に形成されているの
で、第３弾性表面波Ｃに起因するｙ軸方向の歪により櫛
形電極Ｄ１と櫛形電極Ｄ２とが互いに逆方向に変位し
（図１３の矢印方向参照）、圧電基板２１の圧電効果に
より櫛形電極Ｄ１と櫛形電極Ｄ２間にその変位量に応じ
た電圧ＥDETが発生し、この電圧ＥDETがコリオリ力ｆCy
として検出される。
【００８３】上記のように、圧電基板２１の表面に、コ
リオリ力ｆCyの検出周波数ｆ0より高い周波数ｆH（＝ｆ
0＋Δｆ）の第１弾性表面波と検出周波数ｆ0より低い周
波数ｆL（＝ｆ0−Δｆ）の第２弾性表面波の定在波を発
生させ、両弾性表面波の干渉により検出周波数ｆ0の干
渉波Ｗを発生させるとともに、この干渉波Ｗと圧電基板
２１の回転運動との相互作用により発生するコリオリ力
ｆCyに対して専用の反射器２７，２７′を設けてコリオ
リ力ｆCyに起因する第３弾性表面波Ｃの定在波を生じさ
せるようにしたので、第１，第２弾性表面波及び干渉波
の影響を受けることなく圧電効果により電圧変換された
コリオリ力ｆCyを可及的に高いレベルで検出でき、これ
により検出感度を向上させることができる。
リオリ力ｆCyの検出周波数ｆ0より高い周波数ｆH（＝ｆ
0＋Δｆ）の第１弾性表面波と検出周波数ｆ0より低い周
波数ｆL（＝ｆ0−Δｆ）の第２弾性表面波の定在波を発
生させ、両弾性表面波の干渉により検出周波数ｆ0の干
渉波Ｗを発生させるとともに、この干渉波Ｗと圧電基板
２１の回転運動との相互作用により発生するコリオリ力
ｆCyに対して専用の反射器２７，２７′を設けてコリオ
リ力ｆCyに起因する第３弾性表面波Ｃの定在波を生じさ
せるようにしたので、第１，第２弾性表面波及び干渉波
の影響を受けることなく圧電効果により電圧変換された
コリオリ力ｆCyを可及的に高いレベルで検出でき、これ
により検出感度を向上させることができる。
【００８４】なお、上記実施の形態では、図１に示すよ
うに、検出用ＩＤＴ２２の右側では第１弾性表面波に対
する反射器２５′を最も外側に配置し、検出用ＩＤＴ２
２の左側では第２弾性表面波に対する反射器２６を最も
外側に配置していたが、駆動用ＩＤＴ２３と駆動用ＩＤ
Ｔ２４との間に第１弾性表面波と第２弾性表面波との干
渉波である第３弾性表面波が生じ得るものであれば、反
射器２５，２５′、反射器２６，２６′及び反射器２
７，２７′の配置は図１に示す関係位置に限定されるも
のではない。
うに、検出用ＩＤＴ２２の右側では第１弾性表面波に対
する反射器２５′を最も外側に配置し、検出用ＩＤＴ２
２の左側では第２弾性表面波に対する反射器２６を最も
外側に配置していたが、駆動用ＩＤＴ２３と駆動用ＩＤ
Ｔ２４との間に第１弾性表面波と第２弾性表面波との干
渉波である第３弾性表面波が生じ得るものであれば、反
射器２５，２５′、反射器２６，２６′及び反射器２
７，２７′の配置は図１に示す関係位置に限定されるも
のではない。
【００８５】例えば図１４に示すように、図１において
反射器２５′と反射器２６′との配置を入れ換えた関係
位置にしてもよく、図１５に示すように、図１におい
て、射器２５と反射器２６との配置を入れ換えた関係位
置にしてもよい。また、例えば図１６に示すように、図
１４において反射器２５′と反射器２７′との配置を入
れ換えた関係位置にしてもよいが、コリオリ力ｆCyに起
因する第３弾性表面波の反射器２５，２５′における透
過損失を考慮すると、反射器２７，２７′は、最も内側
に配置するのが好ましい。
反射器２５′と反射器２６′との配置を入れ換えた関係
位置にしてもよく、図１５に示すように、図１におい
て、射器２５と反射器２６との配置を入れ換えた関係位
置にしてもよい。また、例えば図１６に示すように、図
１４において反射器２５′と反射器２７′との配置を入
れ換えた関係位置にしてもよいが、コリオリ力ｆCyに起
因する第３弾性表面波の反射器２５，２５′における透
過損失を考慮すると、反射器２７，２７′は、最も内側
に配置するのが好ましい。
【００８６】図１７は、本発明に係る弾性表面波ジャイ
ロスコープの第２の実施の形態を示す構成図である。
ロスコープの第２の実施の形態を示す構成図である。
【００８７】第２の実施の形態は、検出用ＩＤＴ２２の
形成位置の精度を軽減するようにしたもので、図１にお
いて、検出用ＩＤＴ２２の出力端子ａ，ａ′に検出回路
３１を接続したものである。
形成位置の精度を軽減するようにしたもので、図１にお
いて、検出用ＩＤＴ２２の出力端子ａ，ａ′に検出回路
３１を接続したものである。
【００８８】第１弾性表面波と第２弾性表面波との干渉
波とコリオリ力に基づく第３弾性表面波とは周波数が同
一で位相が９０°だけ異なるため、検出用ＩＤＴ２２が
上述した第３弾性表面波の定在波に対する所定位置に正
確に形成されていなければ、検出用ＩＤＴ２２の検出信
号に干渉波を圧電変換してなる信号の成分が含まれるこ
とになる。検出回路３１は、検出用ＩＤＴ２２からの検
出信号から干渉波に基づく信号成分を除去し、コリオリ
力に基づく信号成分のみを抽出するものである。
波とコリオリ力に基づく第３弾性表面波とは周波数が同
一で位相が９０°だけ異なるため、検出用ＩＤＴ２２が
上述した第３弾性表面波の定在波に対する所定位置に正
確に形成されていなければ、検出用ＩＤＴ２２の検出信
号に干渉波を圧電変換してなる信号の成分が含まれるこ
とになる。検出回路３１は、検出用ＩＤＴ２２からの検
出信号から干渉波に基づく信号成分を除去し、コリオリ
力に基づく信号成分のみを抽出するものである。
【００８９】検出回路３１は、周波数ｆ0の高周波を発
生する高周波発振器３２、位相シフタ３３及び差動アン
プ３４から構成されている。高周波発振器３２は、高周
波発振器３，４と同様に共振周波数ｆ0の弾性表面波共
振器θを用いた発振器で構成されている。
生する高周波発振器３２、位相シフタ３３及び差動アン
プ３４から構成されている。高周波発振器３２は、高周
波発振器３，４と同様に共振周波数ｆ0の弾性表面波共
振器θを用いた発振器で構成されている。
【００９０】位相シフタ３３は、高周波発振器３２から
出力される高周波の検出用ＩＤＴ２２と駆動用ＩＤＴ２
３，２４との距離差に基づく位相のずれを補正するもの
である。位相シフタ３３は、例えば進相形のオールパス
アクティブフィルタからなり、可変抵抗Ｒ１により高周
波発振器３１からの高周波の位相を任意の位相に調整す
ることができる。
出力される高周波の検出用ＩＤＴ２２と駆動用ＩＤＴ２
３，２４との距離差に基づく位相のずれを補正するもの
である。位相シフタ３３は、例えば進相形のオールパス
アクティブフィルタからなり、可変抵抗Ｒ１により高周
波発振器３１からの高周波の位相を任意の位相に調整す
ることができる。
【００９１】差動アンプ３４はオペレーションアンプ３
４ａを用いたもので、このオペレーションアンプ３４ａ
の−入力端子に入力抵抗Ｒ１，Ｒ３を介して位相調整さ
れた高周波が入力され、＋入力端子に抵抗Ｒ４を介して
検出用ＩＤＴ２２の検出信号が入力されている。なお、
抵抗Ｒ３，Ｒ５は、それぞれ入力レベル、ゲインを調整
するため可変抵抗で構成されている。
４ａを用いたもので、このオペレーションアンプ３４ａ
の−入力端子に入力抵抗Ｒ１，Ｒ３を介して位相調整さ
れた高周波が入力され、＋入力端子に抵抗Ｒ４を介して
検出用ＩＤＴ２２の検出信号が入力されている。なお、
抵抗Ｒ３，Ｒ５は、それぞれ入力レベル、ゲインを調整
するため可変抵抗で構成されている。
【００９２】差動アンプ３４は、検出用ＩＤＴ２２で検
出されたコリオリ力（圧電効果により周波数ｆ0の高周
波に変換された信号）のレベルＥDETと高周波発振器３
１から位相シフタ３３を介して入力された周波数ｆ0の
基準高周波のレベルＥrとのレベル差ΔＥ（＝ＥDET−Ｅ
r）を増幅して出力する。
出されたコリオリ力（圧電効果により周波数ｆ0の高周
波に変換された信号）のレベルＥDETと高周波発振器３
１から位相シフタ３３を介して入力された周波数ｆ0の
基準高周波のレベルＥrとのレベル差ΔＥ（＝ＥDET−Ｅ
r）を増幅して出力する。
【００９３】検出回路３１は、予め圧電基板２１が回転
運動をしていない状態での駆動条件で差動アンプ３４か
らの出力が「０」となるように、高周波発振器３１の周
波数及び位相シフタ３３の位相量が調整されている。
運動をしていない状態での駆動条件で差動アンプ３４か
らの出力が「０」となるように、高周波発振器３１の周
波数及び位相シフタ３３の位相量が調整されている。
【００９４】上記構成おいて、圧電基板２１が回転運動
を行なうと、検出用ＩＤＴ２２からコリオリ力を圧電変
換してなる周波数ｆ0の高周波が検出され、差動アンプ
３４からこの高周波の検出レベルＥDETと高周波発振器
３１から入力された周波数ｆ0の基準高周波のレベルＥr
とのレベル差ΔＥが増幅されて出力される。
を行なうと、検出用ＩＤＴ２２からコリオリ力を圧電変
換してなる周波数ｆ0の高周波が検出され、差動アンプ
３４からこの高周波の検出レベルＥDETと高周波発振器
３１から入力された周波数ｆ0の基準高周波のレベルＥr
とのレベル差ΔＥが増幅されて出力される。
【００９５】しかし、検出回路３１は、コリオリ力が発
生しない状態、すなわち、検出用ＩＤＴ２２から干渉波
に基づく信号成分のみが検出される状態で差動アンプ３
４からの出力が「０」となる（干渉波に基づく信号成分
をキャンセルする）ように予め調整されているので、検
出用ＩＤＴ２２の検出信号に干渉波に基づく信号成分が
含まれていても、検出回路３１からはコリオリ力に対応
する信号成分のみが出力されることになり、干渉波の影
響を受けることはない。
生しない状態、すなわち、検出用ＩＤＴ２２から干渉波
に基づく信号成分のみが検出される状態で差動アンプ３
４からの出力が「０」となる（干渉波に基づく信号成分
をキャンセルする）ように予め調整されているので、検
出用ＩＤＴ２２の検出信号に干渉波に基づく信号成分が
含まれていても、検出回路３１からはコリオリ力に対応
する信号成分のみが出力されることになり、干渉波の影
響を受けることはない。
【００９６】従って、この検出方法を採用することによ
り検出用ＩＤＴ２２の位置精度が十分でない場合にも正
確にコリオリ力を検出することができる。
り検出用ＩＤＴ２２の位置精度が十分でない場合にも正
確にコリオリ力を検出することができる。
【００９７】図１８は、本発明に係る弾性表面波ジャイ
ロスコープの第３の実施の形態の構成図である。
ロスコープの第３の実施の形態の構成図である。
【００９８】第３の実施の形態は、図１において、圧電
基板２１の表面の検出用ＩＤＴ２２、駆動用ＩＤＴ２
３、駆動用ＩＤＴ２４、反射器２５，２５′、反射器２
６，２６′及び反射器２７，２７′の配列方向に対して
直交する方向（ｙ方向）に、検出用ＩＤＴ２２、駆動用
ＩＤＴ２３、駆動用ＩＤＴ２４、反射器２５，２５′、
反射器２６，２６′及び反射器２７，２７′と同一構造
からなる検出用ＩＤＴ３５、駆動用ＩＤＴ３６、駆動用
ＩＤＴ３７、反射器３８，３８′、反射器３９，３９′
及び反射器４０，４０′を配置するとともに、高周波発
振器３と高周波発振器４の各出力端子ｂ-ｂ′，ｃ-ｃ′
をそれぞれ駆動用ＩＤＴ３６と駆動用ＩＤＴ３７に接続
したものである。
基板２１の表面の検出用ＩＤＴ２２、駆動用ＩＤＴ２
３、駆動用ＩＤＴ２４、反射器２５，２５′、反射器２
６，２６′及び反射器２７，２７′の配列方向に対して
直交する方向（ｙ方向）に、検出用ＩＤＴ２２、駆動用
ＩＤＴ２３、駆動用ＩＤＴ２４、反射器２５，２５′、
反射器２６，２６′及び反射器２７，２７′と同一構造
からなる検出用ＩＤＴ３５、駆動用ＩＤＴ３６、駆動用
ＩＤＴ３７、反射器３８，３８′、反射器３９，３９′
及び反射器４０，４０′を配置するとともに、高周波発
振器３と高周波発振器４の各出力端子ｂ-ｂ′，ｃ-ｃ′
をそれぞれ駆動用ＩＤＴ３６と駆動用ＩＤＴ３７に接続
したものである。
【００９９】第１の実施の形態では、ｘ方向に伝播する
弾性表面波を利用しているので、コリオリ力ｆCのｙ方
向成分しか検出できないが、第２の実施の形態では、ｙ
方向に伝播する弾性表面波も利用しているので、検出用
ＩＤＴ３５の出力端子ｄ-ｄ′からコリオリ力ｆCのｘ方
向成分についても検出できるようになっている。互いに
直交させて配置された第１の実施の形態に係るジャイロ
スコープ１を２個用いても同様の効果が得られるが、第
３の実施の形態によれば、同一の圧電基板２１上に２個
分のジャイロスコープ１を構成しているので、ジャイロ
スコープの小型化、コンパクト化が可能になる。
弾性表面波を利用しているので、コリオリ力ｆCのｙ方
向成分しか検出できないが、第２の実施の形態では、ｙ
方向に伝播する弾性表面波も利用しているので、検出用
ＩＤＴ３５の出力端子ｄ-ｄ′からコリオリ力ｆCのｘ方
向成分についても検出できるようになっている。互いに
直交させて配置された第１の実施の形態に係るジャイロ
スコープ１を２個用いても同様の効果が得られるが、第
３の実施の形態によれば、同一の圧電基板２１上に２個
分のジャイロスコープ１を構成しているので、ジャイロ
スコープの小型化、コンパクト化が可能になる。
【０１００】なお、上記実施の形態では、第１，第２の
弾性表面波の干渉波と圧電基板２１の回転運動との相互
作用によるコリオリ力を検出するタイプの弾性表面波ジ
ャイロスコープについて説明したが、本発明は、これに
限定されるものではなく、圧電基板２１に発生させた弾
性表面波を反射器で反射して定在波とし、この定在波と
圧電基板２１の回転運動との相互作用によるコリオリ力
を検出する弾性表面波ジャイロスコープについても適用
することができる。
弾性表面波の干渉波と圧電基板２１の回転運動との相互
作用によるコリオリ力を検出するタイプの弾性表面波ジ
ャイロスコープについて説明したが、本発明は、これに
限定されるものではなく、圧電基板２１に発生させた弾
性表面波を反射器で反射して定在波とし、この定在波と
圧電基板２１の回転運動との相互作用によるコリオリ力
を検出する弾性表面波ジャイロスコープについても適用
することができる。
【０１０１】例えば図１９に示すように、図２１に示す
検出素子を有する従来の弾性表面波ジャイロスコープに
も適用することができる。
検出素子を有する従来の弾性表面波ジャイロスコープに
も適用することができる。
【０１０２】図１９は、図２１において、圧電基板１０
０上に弾性表面波共振器θ（共振周波数はｆ0）を用い
た発振周波数ｆ0のＣ−Ｂピアース形高周波発振器３２
を構成したものである。なお、高周波発振器３２のバイ
アス回路は省略している。高周波発振器３２の出力端は
駆動用ＩＤＴ１０２，１０３に接続され、周波数ｆ0の
高周波が駆動用ＩＤＴ１０２，１０３に印加される。
０上に弾性表面波共振器θ（共振周波数はｆ0）を用い
た発振周波数ｆ0のＣ−Ｂピアース形高周波発振器３２
を構成したものである。なお、高周波発振器３２のバイ
アス回路は省略している。高周波発振器３２の出力端は
駆動用ＩＤＴ１０２，１０３に接続され、周波数ｆ0の
高周波が駆動用ＩＤＴ１０２，１０３に印加される。
【０１０３】高周波発振器３２の発振周波数ｆ0が温度
変化により（ｆ0＋Δｆt）にドリフトした場合、反射器
１０４，１０５の共振周波数ｆ0も（ｆ0＋Δｆt）にド
リフトするので、弾性表面波（定在波）の振幅特性が安
定し、コリオリ力の検出感度の温度特性が向上する。
変化により（ｆ0＋Δｆt）にドリフトした場合、反射器
１０４，１０５の共振周波数ｆ0も（ｆ0＋Δｆt）にド
リフトするので、弾性表面波（定在波）の振幅特性が安
定し、コリオリ力の検出感度の温度特性が向上する。
【０１０４】また、図２０に示すように、検出素子に検
出回路３１を接続するようにすれば、反射器１０４，１
０５に対する検出用ＩＤＴ１０１の位置精度を低減する
ことができる。図２０は、圧電基板２１に形成された高
周波発振器３２の出力端子を駆動用ＩＤＴ１０２，１０
３に接続するとともに、検出回路３１の位相シフタ３３
に接続したものである。この実施の形態でも弾性表面波
の基づく信号成分は差動アンプ３４によりキャンセルさ
れるので、検出用ＩＤＴ１０１の検出信号からコリオリ
力に対応する信号成分のみを検出することができる。
出回路３１を接続するようにすれば、反射器１０４，１
０５に対する検出用ＩＤＴ１０１の位置精度を低減する
ことができる。図２０は、圧電基板２１に形成された高
周波発振器３２の出力端子を駆動用ＩＤＴ１０２，１０
３に接続するとともに、検出回路３１の位相シフタ３３
に接続したものである。この実施の形態でも弾性表面波
の基づく信号成分は差動アンプ３４によりキャンセルさ
れるので、検出用ＩＤＴ１０１の検出信号からコリオリ
力に対応する信号成分のみを検出することができる。
【０１０５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧電基板の表面を弾性表面波の定在波により振動させ、
この振動と圧電基板の回転運動との相互作用により基板
表面に発生したコリオリ力を圧電効果により電気信号に
変換して検出する弾性表面波ジャイロスコープにおい
て、上記弾性表面波の駆動源である高周波生成手段を上
記圧電基板と同一の圧電特性を有する基板で構成された
弾性表面波共振素子を用いた発振回路で構成したので、
温度変化に対する上記弾性表面波の定在波の振幅特性が
安定し、弾性表面波ジャイロスコープの検出感度の温度
特性が向上する。
圧電基板の表面を弾性表面波の定在波により振動させ、
この振動と圧電基板の回転運動との相互作用により基板
表面に発生したコリオリ力を圧電効果により電気信号に
変換して検出する弾性表面波ジャイロスコープにおい
て、上記弾性表面波の駆動源である高周波生成手段を上
記圧電基板と同一の圧電特性を有する基板で構成された
弾性表面波共振素子を用いた発振回路で構成したので、
温度変化に対する上記弾性表面波の定在波の振幅特性が
安定し、弾性表面波ジャイロスコープの検出感度の温度
特性が向上する。
【０１０６】また、本発明によれば、圧電基板の表面
に、第１の弾性表面波を発生させる第１の駆動用電極、
第１の弾性表面波と異なる周波数の第２の弾性表面波を
発生させる第２の駆動用電極及びコリオリ力に起因する
第３の弾性表面波を検出する検出用電極をこの検出用電
極を挟んで一列に配列するとともに、第１，第２の駆動
用電極の両外側に定在波を発生させるべく第１〜第３の
弾性表面波をそれぞれ反射する対構造の第１〜第３の反
射器用電極とを配列し、第１，第２の駆動用電極間に第
１，第２の弾性表面波（定在波）の干渉波を発生させ、
この干渉波と圧電基板の回転運動との相互作用により生
じるコリオリ力（第３の弾性表面波の定在波）に共振さ
せて電圧に変換された電気信号を検出用電極で検出する
弾性表面波ジャイロスコープであって、第１，第２の弾
性表面波の駆動源である第１，第２の高周波生成手段を
上記圧電基板と同一の圧電特性を有する基板で構成され
た弾性表面波共振素子を用いた発振回路で構成したの
で、温度変化に対する第１，第２の弾性表面波の定在波
及び両弾性表面波の干渉波の振幅特性が安定し、弾性表
面波ジャイロスコープの検出感度の温度特性が向上す
る。
に、第１の弾性表面波を発生させる第１の駆動用電極、
第１の弾性表面波と異なる周波数の第２の弾性表面波を
発生させる第２の駆動用電極及びコリオリ力に起因する
第３の弾性表面波を検出する検出用電極をこの検出用電
極を挟んで一列に配列するとともに、第１，第２の駆動
用電極の両外側に定在波を発生させるべく第１〜第３の
弾性表面波をそれぞれ反射する対構造の第１〜第３の反
射器用電極とを配列し、第１，第２の駆動用電極間に第
１，第２の弾性表面波（定在波）の干渉波を発生させ、
この干渉波と圧電基板の回転運動との相互作用により生
じるコリオリ力（第３の弾性表面波の定在波）に共振さ
せて電圧に変換された電気信号を検出用電極で検出する
弾性表面波ジャイロスコープであって、第１，第２の弾
性表面波の駆動源である第１，第２の高周波生成手段を
上記圧電基板と同一の圧電特性を有する基板で構成され
た弾性表面波共振素子を用いた発振回路で構成したの
で、温度変化に対する第１，第２の弾性表面波の定在波
及び両弾性表面波の干渉波の振幅特性が安定し、弾性表
面波ジャイロスコープの検出感度の温度特性が向上す
る。
【０１０７】また、高周波生成手段の弾性表面波共振素
子を同一の圧電基板上に電極を形成して構成したので、
弾性表面波ジャイロスコープの小型化、コンパクト化が
可能になる。
子を同一の圧電基板上に電極を形成して構成したので、
弾性表面波ジャイロスコープの小型化、コンパクト化が
可能になる。
【図１】本発明に係る弾性表面波ジャイロスコープの構
成図である。
成図である。
【図２】圧電基板に形成された電極構造を示す図であ
る。
る。
【図３】弾性表面波共振器を用いた高周波発振器の基本
回路構成を示す図である。
回路構成を示す図である。
【図４】弾性表面波共振器を用いた高周波発振器の基本
回路構成の他の例を示す図である。
回路構成の他の例を示す図である。
【図５】弾性表面波共振器の構造を示す平面図である。
【図６】弾性表面波に対する一対の駆動用ＩＤＴの相互
の関係位置を示す図である。
の関係位置を示す図である。
【図７】駆動用ＩＤＴと反射器との間隔の定義を示す図
である。
である。
【図８】金属被膜表面における弾性表面波の波長の短縮
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図９】レイリー波における基板表面の粒子の変位を示
す図である。
す図である。
【図１０】各反射器間に発生する定在波の周波数を示す
図である。
図である。
【図１１】弾性表面波による粒子の楕円運動に対するコ
リオリ力の発生方向を示す図である。
リオリ力の発生方向を示す図である。
【図１２】弾性表面波及びコリオリ力に基づく弾性表面
波の伝播を示す図である。
波の伝播を示す図である。
【図１３】干渉波とコリオリ力ｆCyにより生じたｙ軸方
向に変位する第３弾性表面波との関係を示す図である。
向に変位する第３弾性表面波との関係を示す図である。
【図１４】圧電基板に形成された反射器の配置位置の第
２の実施の形態を示す図である。
２の実施の形態を示す図である。
【図１５】圧電基板に形成された反射器の配置位置の第
３の実施の形態の構成図である。
３の実施の形態の構成図である。
【図１６】圧電基板に形成された反射器の配置位置の第
４の実施の形態の構成図である。
４の実施の形態の構成図である。
【図１７】本発明に係る弾性表面波ジャイロスコープの
第２の実施の形態の構成図である。
第２の実施の形態の構成図である。
【図１８】本発明に係る弾性表面波ジャイロスコープの
第３の実施の形態の構成図である。
第３の実施の形態の構成図である。
【図１９】本発明に係る弾性表面波ジャイロスコープの
第４の実施の形態の構成図である。
第４の実施の形態の構成図である。
【図２０】本発明に係る弾性表面波ジャイロスコープの
第５の実施の形態の構成図である。
第５の実施の形態の構成図である。
【図２１】従来の弾性表面波ジャイロスコープの圧電基
板に形成された検出用ＩＤＴ、駆動用ＩＤＴ及び反射器
を示す図である。
板に形成された検出用ＩＤＴ、駆動用ＩＤＴ及び反射器
を示す図である。
１ ジャイロスコープ
２ 検出素子
３ 高周波発振器（第１の高周波生成手段）
４ 高周波発振器（第２の高周波生成手段）
２１，１００ 圧電基板
２２ 検出用ＩＤＴ（検出用電極）
２３ 駆動用ＩＤＴ（第１の駆動用電極）
２４ 駆動用ＩＤＴ（第２の駆動用電極）
２５，２５′ 反射器（第１の反射器用電極）
２６，２６′ 反射器（第２の反射器用電極）
２７，２７′ 反射器（第３の反射器用電極）
２８ ＩＤＴ
２９，３０ 反射器
３１ 検出回路
３２ 高周波発振器（高周波生成手段）
３３ 位相シフタ
３４ 差動アンプ
３４ａ オペレーションアンプ
３５ 検出用ＩＤＴ
３６ 駆動用ＩＤＴ
３７ 駆動用ＩＤＴ
３８，３８′ 反射器
３９，３９′ 反射器
４０，４０′ 反射器
１０１ 駆動ＩＤＴ（検出用電極）
１０２，１０３ 駆動用ＩＤＴ（駆動用電極）
１０４，１０５ 反射器（反射器用電極）
θ 弾性表面波共振器（弾性表面波共振素子）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 樋口 俊郎
神奈川県横浜市都筑区荏田東三丁目４番
26号
(72)発明者 黒澤 実
神奈川県横浜市緑区すすき野１−６−11
(56)参考文献 特開 平６−281465（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−318360（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−318362（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−148812（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 19/56
G01P 9/04
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電基板と、上記圧電基板の表面に形成
され、圧電効果により電圧変換されたコリオリ力を検出
する検出用電極と、上記検出用電極の両外側に形成さ
れ、弾性表面波を発生させる一対の駆動用電極と、上記
一対の駆動用電極の両外側に形成され、上記弾性表面波
を上記検出用電極側に反射する一対の反射器用電極と、
上記駆動用電極に印加される高周波を生成する高周波生
成手段とを備え、圧電基板の表面を弾性表面波により振
動させ、この振動と圧電基板の回転運動との相互作用に
より基板表面に発生したコリオリ力を検出する弾性表面
波ジャイロスコープにおいて、上記高周波生成手段は、
上記圧電基板と同一の圧電特性を有する基板で構成され
た弾性表面波共振素子を用いた発振回路からなることを
特徴とする弾性表面波ジャイロスコープ。 - 【請求項２】 圧電基板の表面に弾性表面波により振動
させ、この振動と圧電基板の回転運動との相互作用によ
り基板表面に発生したコリオリ力を圧電効果により電気
信号に変換して検出する弾性表面波ジャイロスコープで
あって、第１の弾性表面波を発生させるべく第１の高周
波が印加される第１の駆動用電極と、上記第１の弾性表
面波と異なる周波数を有する第２の弾性表面波を発生さ
せるべく第２の高周波が印加される第２の駆動用電極
と、上記圧電基板と同一の圧電特性を有する基板で構成
された弾性表面波共振素子を用いた発振回路からなり、
上記第１の高周波を生成する第１の高周波生成手段と、
上記圧電基板と同一の圧電特性を有する基板で構成され
た弾性表面波共振素子を用いた発振回路からなり、上記
第２の高周波を生成する第２の高周波生成手段と、上記
第１の弾性表面波の定在波を発生させるべく上記第１及
び第２の駆動用電極の両外側に形成され、上記第１の弾
性表面波を第１の駆動用電極側に反射する一対の第１の
反射器用電極と、上記第２の弾性表面波の定在波を発生
させるべく上記第１及び第２の駆動用電極の両外側に形
成され、上記第２の弾性表面波を第２の駆動用電極側に
反射する一対の第２の反射器用電極と、第１の弾性表面
波と第２の弾性表面波との干渉波と圧電基板の回転運動
との相互作用により発生するコリオリ力に基づく第３の
弾性表面波を定在波にするべく上記第１及び第２の駆動
用電極の両外側に形成され、上記第３の弾性表面波を第
１及び第２の駆動用電極側に反射する一対の第３の反射
器用電極と、上記第１及び第２の駆動用電極間に形成さ
れ、圧電効果により上記コリオリ力に起因する歪に応じ
て発生する電気信号を検出する検出用電極とを備えたこ
とを特徴とする弾性表面波ジャイロスコープ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の弾性表面波ジャイ
ロスコープにおいて、上記弾性表面波共振素子は、上記
圧電基板の表面に電極を形成して構成されていることを
特徴とする弾性表面波ジャイロスコープ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13702296A JP3425505B2 (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 弾性表面波ジャイロスコープ |
| US08/864,504 US6003370A (en) | 1996-05-30 | 1997-05-29 | Elastic surface wave gyroscope |
| US09/356,099 US6237414B1 (en) | 1996-05-30 | 1999-07-16 | Elastic surface wave gyroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13702296A JP3425505B2 (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 弾性表面波ジャイロスコープ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318361A JPH09318361A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3425505B2 true JP3425505B2 (ja) | 2003-07-14 |
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ID=15189016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13702296A Expired - Fee Related JP3425505B2 (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 弾性表面波ジャイロスコープ |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3425505B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232047A (ja) | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 自動車の制御装置および制御方法 |
-
1996
- 1996-05-30 JP JP13702296A patent/JP3425505B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09318361A (ja) | 1997-12-12 |
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