JP4483934B2 - 弾性表面波角速度センサ - Google Patents
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Description
また、検出器(13〜16、30、31)も駆動軸(D)に対して線対称となるように配置してある。このため、これら検出器(13〜16、30、31)のペア性を向上することが可能となり、より散乱波の影響を低減することが可能となる。
本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態の角速度センサ1を示したものであり、図1(a)は、角速度センサ1の斜視図であり、図1(b)は、図1(a)におけるA−A断面図である。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサは、第1実施形態に対して検出用IDT13〜16の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、
図4は、本実施形態の角速度センサ1の斜視図である。この図に示したように、駆動軸Dに対して垂直方向、かつ、複数の摂動錘6が構成する四角形の中心を通過する直線を垂直軸Eとすると、検出用IDT13、14が2つ設けられ、かつ、それぞれが垂直軸Eを中心として線対称となる配置とされていると共に、検出用IDT15、16が2つ設けられ、かつ、それぞれが垂直軸Eを中心として線対称となる配置とされている。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサは、第2実施形態に対して励振用IDT7〜10および検出用IDT13〜16の構成を変更したものであり、その他に関しては第2実施形態と同様であるため、
図5は、本実施形態の角速度センサ1の斜視図である。この図に示したように、励振用IDT7〜10に関しては、櫛歯部7aおよび櫛歯部9aの各端部を共通する1本のバスバー20にて結合している。また、検出用IDT13〜16に関しても同様に、櫛歯部13aおよび櫛歯部15aの各端部を共通する1本のバスバー21、22にて結合している。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサは、第3実施形態に対して摂動錘6の配置場所を変更したものであり、その他に関しては第2実施形態と同様であるため、
図6は、本実施形態の角速度センサ1の斜視図である。この図に示したように、本実施形態では、励振用IDT7〜10におけるバスバー20、8a、10aおよび検出用IDT13〜16におけるバスバー21、14a、16aからの各延長線を避けるように、つまり各延長線によって囲まれる領域に摂動錘6が配置されるようにしている。
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサも、第3実施形態に対して摂動錘6の構成を変更したものであり、その他に関しては第2実施形態と同様であるため、
図7は、本実施形態の角速度センサ1の斜視図である。この図に示したように、本実施形態では、励振用IDT7〜10における櫛歯部7aと櫛歯部8aが対向する交差指幅分の領域や櫛歯部9aと櫛歯部10aが対向する交差指幅分の領域の延長線、および、検出用IDT13〜16における櫛歯部13aと櫛歯部14aが対向する交差指幅分の領域や櫛歯部15aと櫛歯部16aが対向する交差指幅分の領域の延長線の交差する領域内に摂動錘6が配置されるようにしている。
本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態の角速度センサは、角速度センサを構成する各構成要素を上記各実施形態と異なるレイアウトにしたものである。各構成要素の基本的な機能に関しては、上記各実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
上記各実施形態では、基板2として圧電基板3を用いる例を挙げて説明しているが、圧電基板3に限るものではない。例えば、半導体基板上に圧電膜を形成したものを基板2として用いても良く、弾性表面波を伝搬させられるものであればどのようなものであっても構わない。
Claims (18)
- 基板(2)と、
前記基板(2)に対して弾性表面波を伝搬させることにより、該基板(2)の所定領域に定在波を形成する駆動電極(7〜10)と、
前記基板(2)の表面における前記定在波が形成される領域に配置され、該定在波により前記基板(2)に対して振動させられる複数の摂動錘(6)と、
前記基板(2)のうち前記複数の摂動錘(6)に対して前記弾性表面波の伝搬方向と垂直方向に形成され、前記摂動錘(6)に対して角速度が印加されたときに発生するコリオリ力に基づく弾性波を検出する検出器(13〜16、30、31)とを備え、
前記駆動電極(7〜10)と前記複数の摂動錘(6)および前記検出器(13〜16、30、31)は、前記弾性表面波の伝搬方向に沿った直線であって前記複数の摂動錘(6)の中央位置を通る直線を駆動軸(D)として、該駆動軸(D)に対して線対称の構造とされていることを特徴とする弾性表面波角速度センサ。 - 前記駆動電極(7〜10)は2組備えられ、1組の前記駆動電極(7、8)に対してもう1組の前記駆動電極(9、10)が前記駆動軸(D)を挟んで線対称の構造とされていることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記2組の駆動電極(7〜10)は、それぞれ、前記駆動軸(D)に対して垂直方向に延設された第1櫛歯部(7a、9a)を有する第1駆動用櫛歯電極(7、9)と、前記第1櫛歯部(7a、9a)に対して対向配置された第2櫛歯部(8a、10a)を有する第2駆動用櫛歯電極(8、10)を備えていることを特徴とする請求項2に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記2組の駆動電極(7〜10)それぞれの前記第1駆動用櫛歯電極(7、9)は、前記第1櫛歯部(7a、9a)の一端を連結する第1バスバー(7b、9b)を有し、
前記2組の駆動電極(7〜10)それぞれの前記第2駆動用櫛歯電極(8、10)は、前記第2櫛歯部(8a、10a)のうち前記第1櫛歯部(7a、9a)が前記第1バスバー(7b、9b)と連結される方と異なる側の端部を連結する第2バスバー(8b、10b)を有した構成とされていることを特徴とする請求項3に記載の弾性表面波角速度センサ。 - 前記2組の駆動電極(7〜10)それぞれの前記第1駆動用櫛歯電極(7、9)における前記第1櫛歯部(7a、9a)の一端は共通する一本の第1バスバー(20)にて連結されており、
前記2組の駆動電極(7〜10)それぞれの前記第2駆動用櫛歯電極(8、10)は、前記第2櫛歯部(8a、10a)のうち前記第1櫛歯部(7a、9a)が前記第1バスバー(7b、9b)と連結される方と異なる側の端部が第2バスバー(8b、10b)にて連結された構成とされていることを特徴とする請求項3に記載の弾性表面波角速度センサ。 - 前記第1バスバー(7b、9b、20)および前記第2バスバー(8b、10b)の延長線上の領域を避け、該延長線上の内側に前記摂動錘(6)が配置されていることを特徴とする請求項4または5に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記第1櫛歯部(7a、9a)と前記第2櫛歯部(8a、10a)とが対向する交差指幅分の領域内において前記摂動錘(6)が配置されていることを特徴とする請求項6に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記検出器(13〜16)は、前記複数の摂動錘(6)の中央位置を通り前記駆動軸(D)に対して垂直方向の直線を垂直軸(E)とすると、該垂直軸(E)を挟んで線対称の構造とされていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記検出器(13〜16)は、前記複数の摂動錘(6)を挟んで両側に配置されていることを特徴とする請求項8に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記複数の摂動錘(6)を挟んで両側に配置された前記検出器(13〜16)は、それぞれ2組ずつ備えられ、1組の前記検出器(13〜16)に対してもう1組の前記検出器(13〜16)が前記垂直軸(E)を挟んで線対称の構造とされていることを特徴とする請求項9に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記2組の検出器(13〜16)は、それぞれ、前記駆動軸(D)に対して平行方向に延設された第3櫛歯部(13a、15a)を有する第1検出用櫛歯電極(13、15)と、前記第3櫛歯部(13a、15a)に対して対向配置された第4櫛歯部(14a、16a)を有する第2検出用櫛歯電極(14、16)を備えていることを特徴とする請求項10に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記2組の検出器(13〜16)それぞれの前記第1検出用櫛歯電極(13、15)は、前記第3櫛歯部(13a、15a)の一端を連結する第3バスバー(13b、15b)を有し、
前記2組の検出器(13〜16)それぞれの前記第2検出用櫛歯電極(14、16)は、前記第4櫛歯部(14a、16a)のうち前記第3櫛歯部(13a、15a)が前記第3バスバー(13b、15b)と連結される方と異なる側の端部を連結する第4バスバー(14b、16b)を有した構成とされていることを特徴とする請求項11に記載の弾性表面波角速度センサ。 - 前記2組の検出器(13〜16)それぞれの前記第1検出用櫛歯電極(13、15)における前記第3櫛歯部(13a、15a)の一端は共通する一本の第3バスバー(21、22)にて連結されており、
前記2組の検出器(13〜16)それぞれの前記第2検出用櫛歯電極(14、16)は、前記第4櫛歯部(14a、16a)のうち前記第3櫛歯部(13a、15a)が前記第3バスバー(21、22)と連結される方と異なる側の端部が第4バスバー(14b、16b)にて連結された構成とされていることを特徴とする請求項12に記載の弾性表面波角速度センサ。 - 前記第3バスバー(13b、15b、21、22)および前記第4バスバー(14b、16b)の延長線上の領域を避け、該延長線上の内側に前記摂動錘(6)が配置されていることを特徴とする請求項12または13に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記第3櫛歯部(13a、15a)と前記第4櫛歯部(14a、16a)とが対向する交差指幅分の領域内において前記摂動錘(6)が配置されていることを特徴とする請求項14に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記駆動電極(7〜10)は2組備えられ、1組の前記駆動電極(7、8)に対してもう1組の前記駆動電極(9、10)が前記駆動軸(D)を挟んで線対称の構造とされており、
前記摂動錘(6)は、前記2組の駆動電極(7〜10)のうちの一方にて形成される前記定在波が形成される領域に配置された第1摂動錘(6a)と、前記2組の駆動電極(7〜10)のうちの他方にて形成される前記定在波が形成される領域に配置された第2摂動錘(6b)とを有して構成され、
前記検出器(30、31)は、前記第1、第2摂動錘(6a、6b)の間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波角速度センサ。 - 前記2組の駆動電極(7〜10)は逆位相で駆動されるものであることを特徴とする請求項16に記載の弾性表面波角速度センサ。
- 前記検出器(30、31)は、前記駆動軸(D)を挟んで線対称の構造とされていることを特徴とする請求項16または17に記載の弾性表面波角速度センサ。
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