JPH0599677A - 音さ制御ジヤイロの電極パターン - Google Patents
音さ制御ジヤイロの電極パターンInfo
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- JPH0599677A JPH0599677A JP4019513A JP1951392A JPH0599677A JP H0599677 A JPH0599677 A JP H0599677A JP 4019513 A JP4019513 A JP 4019513A JP 1951392 A JP1951392 A JP 1951392A JP H0599677 A JPH0599677 A JP H0599677A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
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Abstract
(57)【要約】
音さ制御ジャイロに意図されてジャイロの自由に振動で
きる脚に配置された電極パターンであって、該音さの脚
に振動を発生させる駆動電極と脚に生じている振動を感
知する感知電極とからなる電極パターンにおいて、前記
感知電極は、音さの平面の外か、音さの平面の内のいず
れかの振動を感知するための第一電極形状と、音さの平
面の内か、またはそれぞれ平面の外の振動を感知し、平
面内またはそれぞれ平面外の音さの駆動を制御するため
の第二電極形状とからなることを特徴とする電極パター
ン。
きる脚に配置された電極パターンであって、該音さの脚
に振動を発生させる駆動電極と脚に生じている振動を感
知する感知電極とからなる電極パターンにおいて、前記
感知電極は、音さの平面の外か、音さの平面の内のいず
れかの振動を感知するための第一電極形状と、音さの平
面の内か、またはそれぞれ平面の外の振動を感知し、平
面内またはそれぞれ平面外の音さの駆動を制御するため
の第二電極形状とからなることを特徴とする電極パター
ン。
Description
【０００１】本発明は特許請求の範囲記載の請求項１以
下の条文による圧電材料、好ましくは石英から構成され
た音さ制御ジャイロの電極パターンに関する。
下の条文による圧電材料、好ましくは石英から構成され
た音さ制御ジャイロの電極パターンに関する。
【０００２】振動質量をジャイロの感知要素として応用
することは既に公知である。これらの原料は最近では石
英から組み立てられており、石英は圧電材料であるから
駆動および感知を単純化することができる。これはまた
センサーを小さく作ることができるので高いＧ値を有す
る頑丈なジャイロを組み立てる可能性を増大させる。こ
のようなセンサー素子の例はＳＥ８９ ００ ６６６−
２に記述されている。
することは既に公知である。これらの原料は最近では石
英から組み立てられており、石英は圧電材料であるから
駆動および感知を単純化することができる。これはまた
センサーを小さく作ることができるので高いＧ値を有す
る頑丈なジャイロを組み立てる可能性を増大させる。こ
のようなセンサー素子の例はＳＥ８９ ００ ６６６−
２に記述されている。
【０００３】このセンサー素子の基礎はしっかりと締め
付けられ、音さの脚は互いに直角な平面内で自由に振動
することができる。
付けられ、音さの脚は互いに直角な平面内で自由に振動
することができる。
【０００４】機械振動は駆動電極によって一つの平面内
で圧電的に発生される。振動はまた、駆動電極が振動を
発生する平面内に対して直角な平面内で、センサー素子
が縦軸の周囲に回転させられる時にセンサー素子に作用
するコリオリの力によって発生される。この発生された
振動はセンサー電極によって圧電的に感知される。
で圧電的に発生される。振動はまた、駆動電極が振動を
発生する平面内に対して直角な平面内で、センサー素子
が縦軸の周囲に回転させられる時にセンサー素子に作用
するコリオリの力によって発生される。この発生された
振動はセンサー電極によって圧電的に感知される。
【０００５】センサー素子の脚はその基礎に連結された
遷移部分および取り付け部分を有し、その部分は剛直で
どのような意味をもつ方法によっても振動に関与しな
い。駆動およびセンサー電極は脚の振動可能な端部の大
部分を覆い、全センサー素子は一体的に、たとえば石英
のような圧電材料から組み立てられているので、剛直な
遷移部分および取り付け部分から離れた脚の内の全材料
は振動のそれぞれの感知の強化に参与する。これは苛酷
な環境応力、特に高加速応力に耐え、小さい外部容積を
持ったジャイロを準備する。しかし微小な電流と比較的
高い干渉レベルによって、ドリフトおよびゼロ信号に関
する必要な要求に合致することは困難であった。
遷移部分および取り付け部分を有し、その部分は剛直で
どのような意味をもつ方法によっても振動に関与しな
い。駆動およびセンサー電極は脚の振動可能な端部の大
部分を覆い、全センサー素子は一体的に、たとえば石英
のような圧電材料から組み立てられているので、剛直な
遷移部分および取り付け部分から離れた脚の内の全材料
は振動のそれぞれの感知の強化に参与する。これは苛酷
な環境応力、特に高加速応力に耐え、小さい外部容積を
持ったジャイロを準備する。しかし微小な電流と比較的
高い干渉レベルによって、ドリフトおよびゼロ信号に関
する必要な要求に合致することは困難であった。
【０００６】製造における欠陥によって二つの振動方向
の間に常にいくらかの機械的結合が存在する。これによ
ってセンサーが何も回転していない時でさえもセンサー
電極から出力信号が送られる状態が導かれる。このよう
な「クロストーク」はそれがジャイロの性能を悪化させ
るので好ましくない。この二方向の振動方向の間の結合
を除去する一つの方法、特に脚が同等の振動特性を持つ
ような方法で脚の一つをバランスさせることは前記のＳ
Ｅ８９ ００ ６６６−２に記述されている。このバラ
ンス調節は脚の上の適当に選ばれた位置に、ある質量を
取り付けたりまたは除去することによって達成される。
もし脚の質量のバランス調節が他の理由によって必要な
時でも、このような質量によるセンサー素子の特性の調
節は面倒でありセンサー素子製造のコストを上昇させる
ので他の方法によってセンサー素子の特性を調節できる
ことが望ましい。
の間に常にいくらかの機械的結合が存在する。これによ
ってセンサーが何も回転していない時でさえもセンサー
電極から出力信号が送られる状態が導かれる。このよう
な「クロストーク」はそれがジャイロの性能を悪化させ
るので好ましくない。この二方向の振動方向の間の結合
を除去する一つの方法、特に脚が同等の振動特性を持つ
ような方法で脚の一つをバランスさせることは前記のＳ
Ｅ８９ ００ ６６６−２に記述されている。このバラ
ンス調節は脚の上の適当に選ばれた位置に、ある質量を
取り付けたりまたは除去することによって達成される。
もし脚の質量のバランス調節が他の理由によって必要な
時でも、このような質量によるセンサー素子の特性の調
節は面倒でありセンサー素子製造のコストを上昇させる
ので他の方法によってセンサー素子の特性を調節できる
ことが望ましい。
【０００７】ＳＥ８９ ００ ６６６−２に記述されて
いるセンサー素子において、双方の脚は二つの電極のセ
ットが脚上で一定の区域を分け合わねばならないことを
包含し、駆動にも感知にも応用される。電極は取得でき
る区域について最高度に活用されるべきでセンサー電極
は基礎と脚との間で遷移点に接近して、一方で駆動電極
は脚上でさらに外方に配置されることが好ましい。
いるセンサー素子において、双方の脚は二つの電極のセ
ットが脚上で一定の区域を分け合わねばならないことを
包含し、駆動にも感知にも応用される。電極は取得でき
る区域について最高度に活用されるべきでセンサー電極
は基礎と脚との間で遷移点に接近して、一方で駆動電極
は脚上でさらに外方に配置されることが好ましい。
【０００８】しかしこのような電極の配置は感知部によ
って発生された微弱電流が駆動部の高電圧による迷容量
によって簡単に影響されると言う事実によって問題を提
起する。しかしながら上記の特許に記述されている電極
形状のタイプに関して要望するドリフトおよびゼロ信号
の要求に到達することは困難であるとされていた。
って発生された微弱電流が駆動部の高電圧による迷容量
によって簡単に影響されると言う事実によって問題を提
起する。しかしながら上記の特許に記述されている電極
形状のタイプに関して要望するドリフトおよびゼロ信号
の要求に到達することは困難であるとされていた。
【０００９】高いＧ数を持ち小形で安価なジャイロが要
求されている。しかし小さい寸法の石英センサーの欠点
はそれが外部要因によって簡単に妨害されやすく出力信
号がごく小さいことである。
求されている。しかし小さい寸法の石英センサーの欠点
はそれが外部要因によって簡単に妨害されやすく出力信
号がごく小さいことである。
【００１０】ドリフトおよびゼロ信号に関する精度要求
が増大するにつれて迷容量および不均一にエッチングを
施された幾何学的模様による効果は精度を悪化させる。
駆動電極の間に起った容量Ｃｏはしばしば完全に補償す
ることができないのでまた必然的にドリフト（たとえば
温度変化による）を伴う。
が増大するにつれて迷容量および不均一にエッチングを
施された幾何学的模様による効果は精度を悪化させる。
駆動電極の間に起った容量Ｃｏはしばしば完全に補償す
ることができないのでまた必然的にドリフト（たとえば
温度変化による）を伴う。
【００１１】本発明の主目的は上述の問題を解決する可
能性を備えた振動脚を有する石英ジャイロのための電極
形状を提案することにある。本解決法は「Ｊ．セダクゥ
イスト：石英によって製作された固体素子ジャイロセン
サーの設計、センサーおよび操作部、Ａ２１（１９９
０）２９３〜２９６」において示されたセンサーの改良
を準備する。新しい配列の特徴的な特性は特許請求の範
囲記載の請求項の１以下の特徴項によって明らかであ
る。
能性を備えた振動脚を有する石英ジャイロのための電極
形状を提案することにある。本解決法は「Ｊ．セダクゥ
イスト：石英によって製作された固体素子ジャイロセン
サーの設計、センサーおよび操作部、Ａ２１（１９９
０）２９３〜２９６」において示されたセンサーの改良
を準備する。新しい配列の特徴的な特性は特許請求の範
囲記載の請求項の１以下の特徴項によって明らかであ
る。
【００１２】新しいセンサー素子は好ましくは石英の音
さで構成される。音さの基礎はしっかりと固定され、一
方音さの脚は自由に振動できる。本発明によれば音さの
両脚は動電気的に絶縁されており、それは駆動（高圧）
および感知（低電流）のための分離された電極形状を備
えている。駆動電極は振動が平面の内および外の両方で
発生できるような手法で構成される。
さで構成される。音さの基礎はしっかりと固定され、一
方音さの脚は自由に振動できる。本発明によれば音さの
両脚は動電気的に絶縁されており、それは駆動（高圧）
および感知（低電流）のための分離された電極形状を備
えている。駆動電極は振動が平面の内および外の両方で
発生できるような手法で構成される。
【００１３】感知電極はフィードバックおよびセンサー
電極とに分割され、フィードバック電極は音さの平面内
の振動からなる振動を登録し、センサー電極は駆動振動
に対して直角な振動を登録し、それらはジャイロ信号と
なる。フィードバック電極は駆動電極上のＣｏの効果を
最も少なくし一定の機械的駆動振幅を許し、ある材料パ
ラメータ内で温度とエージングとを相互に作用させ、有
用なセンサー信号を解析するために用いられる。リード
線はたとえばボンディングまたはＴＡＢを使用して石英
の基礎に接続することができ、接続はこの手段によって
周囲の電子機器に対して行われる。
電極とに分割され、フィードバック電極は音さの平面内
の振動からなる振動を登録し、センサー電極は駆動振動
に対して直角な振動を登録し、それらはジャイロ信号と
なる。フィードバック電極は駆動電極上のＣｏの効果を
最も少なくし一定の機械的駆動振幅を許し、ある材料パ
ラメータ内で温度とエージングとを相互に作用させ、有
用なセンサー信号を解析するために用いられる。リード
線はたとえばボンディングまたはＴＡＢを使用して石英
の基礎に接続することができ、接続はこの手段によって
周囲の電子機器に対して行われる。
【００１４】本発明に関して明らかな特徴を有する、こ
こに提案された電極形状を添付図面を参照して下記に説
明する。
こに提案された電極形状を添付図面を参照して下記に説
明する。
【００１５】図１はいろいろな方向から見た音さの電極
形状を示す。
形状を示す。
【００１６】図２は使用された電極形状に関する断面内
の圧電材料の電界パターンを示す。
の圧電材料の電界パターンを示す。
【００１７】図３は電子機器部分のブロック図を示す。
【００１８】図１は音さ制御ジャイロの形式におけるセ
ンサー素子１内の電極パターンの設計の一例を示す。図
１の（ａ）は二つの脚２，３および基礎部分４を備えた
音さの前面を示す。脚の断面部分領域はこの場合、脚の
全長にわたって一定であるがそれは機能的な要求ではな
い。全部のセンサー素子は単一の圧電片から製作され
る。
ンサー素子１内の電極パターンの設計の一例を示す。図
１の（ａ）は二つの脚２，３および基礎部分４を備えた
音さの前面を示す。脚の断面部分領域はこの場合、脚の
全長にわたって一定であるがそれは機能的な要求ではな
い。全部のセンサー素子は単一の圧電片から製作され
る。
【００１９】センサー素子の脚はその振動を励起する駆
動電極および平面の内および外の両方に発生する振動を
感知する感知電極によって覆われている。センサー素子
の基礎４の上には周辺の電子機器に接続するためにリー
ド線を接続する出力パッド／接続材料がある。リード線
はワイヤーボンディング、ＴＡＢ（自動テープボンディ
ング）または類似の物の援助によって接続され、電極を
出力パッドへ接続するリード線および出力パッド自身は
石英製造における公知の技術によって適用される。
動電極および平面の内および外の両方に発生する振動を
感知する感知電極によって覆われている。センサー素子
の基礎４の上には周辺の電子機器に接続するためにリー
ド線を接続する出力パッド／接続材料がある。リード線
はワイヤーボンディング、ＴＡＢ（自動テープボンディ
ング）または類似の物の援助によって接続され、電極を
出力パッドへ接続するリード線および出力パッド自身は
石英製造における公知の技術によって適用される。
【００２０】音さの両脚共、動電気的に絶縁されそれら
は駆動および感知のための分離された電極の形状を包含
する。駆動電極は図１の（ａ）の左脚２を覆う一方で感
知電極は右脚３を覆う。これを可能にするために基礎４
が二つの脚を機械的に相互に組み合わせる方法で関与す
ることが必要である。基礎部分４の上の電極へのリード
線もまた駆動側と感知側とに分割されている。高圧（駆
動側）のリード線は微少電流に関係するリード線よりも
ゆったりと離れて保たれ、迷容量からの妨害を減少させ
る。さらに駆動側および感知側との間の妨害を減少させ
るために、接地平面５はリード線の間に適用され、同時
に高圧に関するリード線は対極として配置される。
は駆動および感知のための分離された電極の形状を包含
する。駆動電極は図１の（ａ）の左脚２を覆う一方で感
知電極は右脚３を覆う。これを可能にするために基礎４
が二つの脚を機械的に相互に組み合わせる方法で関与す
ることが必要である。基礎部分４の上の電極へのリード
線もまた駆動側と感知側とに分割されている。高圧（駆
動側）のリード線は微少電流に関係するリード線よりも
ゆったりと離れて保たれ、迷容量からの妨害を減少させ
る。さらに駆動側および感知側との間の妨害を減少させ
るために、接地平面５はリード線の間に適用され、同時
に高圧に関するリード線は対極として配置される。
【００２１】左脚２は図１の（ａ）から（ｄ）に見られ
るように脚の側部の全周に配置された六つの分離された
電極７〜１２を備えている。電極７および８は脚の全長
にわたっていないが基礎から図１の（ａ）および（ｂ）
において０でマークされている、脚の長さの３０〜６０
％の範囲内に位置するａなる距離へ伸びている。これは
図１の（ｃ）および（ｄ）において最も良く理解され
る。
るように脚の側部の全周に配置された六つの分離された
電極７〜１２を備えている。電極７および８は脚の全長
にわたっていないが基礎から図１の（ａ）および（ｂ）
において０でマークされている、脚の長さの３０〜６０
％の範囲内に位置するａなる距離へ伸びている。これは
図１の（ｃ）および（ｄ）において最も良く理解され
る。
【００２２】脚の前面および背面の電極、すなわち電極
９，１０およびそれぞれ１１，１２は二つに分割されて
脚の全長にわたって伸びている。
９，１０およびそれぞれ１１，１２は二つに分割されて
脚の全長にわたって伸びている。
【００２３】その脚の基礎に最も接近した部分、すなわ
ち０〜ａの上の駆動電極７〜１２は音さの平面内の振動
を発生させる第一電極形状を形成する。
ち０〜ａの上の駆動電極７〜１２は音さの平面内の振動
を発生させる第一電極形状を形成する。
【００２４】電極上の最も遠く離れた部分９，１０およ
びそれぞれ１１，１２は二つに分割され、すなわちａ〜
１００％の領域内にあり、平面の外の不要の振動を無効
にするために使用される第二電極形状を形成する。もし
不要の振動を無効にすることが要求されないならば電極
９および１０、およびそれぞれ１１および１２は一つの
電極を形成するように接続することができる。したがっ
て脚の先端に接近した領域は釣合わせ（バランス材料を
取り付けたり除去するための固定表面として）の機能だ
けを有することとなる。図１の（ｄ）はどのようにして
舌１３′を介して電極９および１１が相互に接続される
かを示している。
びそれぞれ１１，１２は二つに分割され、すなわちａ〜
１００％の領域内にあり、平面の外の不要の振動を無効
にするために使用される第二電極形状を形成する。もし
不要の振動を無効にすることが要求されないならば電極
９および１０、およびそれぞれ１１および１２は一つの
電極を形成するように接続することができる。したがっ
て脚の先端に接近した領域は釣合わせ（バランス材料を
取り付けたり除去するための固定表面として）の機能だ
けを有することとなる。図１の（ｄ）はどのようにして
舌１３′を介して電極９および１１が相互に接続される
かを示している。
【００２５】駆動電極は図１の（ａ）および図２に見ら
れるように導体１３，１４，１５，１６によって四つの
出力パッド１７，１８，１９，２０へ外部駆動電極への
接続のために接続される。
れるように導体１３，１４，１５，１６によって四つの
出力パッド１７，１８，１９，２０へ外部駆動電極への
接続のために接続される。
【００２６】背面の電極１２は遷移点２２を介して導体
２１によって出力パッド１９へ接続され、一方電極１１
は対称を計るために基礎４にそって伸びるダミー導体２
３を有する。
２１によって出力パッド１９へ接続され、一方電極１１
は対称を計るために基礎４にそって伸びるダミー導体２
３を有する。
【００２７】感知脚上には二つの電極形状があり、一部
分は平面の外の振動、たとえばジャイロ信号を供給する
ための電極２４，２５，２６，２７からなる第一の電極
形状を構成する。電極２４および２７は図１の（ｅ）に
見られるように相互に側部の上に電極４２を介して接続
される。電極は前面において導体２８，２９によって出
力パッド３０，３１へとセンサー電子機器に接続するよ
うに接続される。結合部３０はこのように適当にゼロ電
位にされる。前面に類似するように背面の電極２６，２
７は導体３２，３３を有し導体３３はダミー導体であっ
て、一方導体３２は遷移点３２′を介して出力パッド３
１へ接続される。
分は平面の外の振動、たとえばジャイロ信号を供給する
ための電極２４，２５，２６，２７からなる第一の電極
形状を構成する。電極２４および２７は図１の（ｅ）に
見られるように相互に側部の上に電極４２を介して接続
される。電極は前面において導体２８，２９によって出
力パッド３０，３１へとセンサー電子機器に接続するよ
うに接続される。結合部３０はこのように適当にゼロ電
位にされる。前面に類似するように背面の電極２６，２
７は導体３２，３３を有し導体３３はダミー導体であっ
て、一方導体３２は遷移点３２′を介して出力パッド３
１へ接続される。
【００２８】第一電極形状２４，２５，２６，２７は基
礎に最も近い脚３のセンサー部分上に、好ましくは脚の
長さの３０〜６０％の範囲内に置かれたｂなる距離に配
置される。センサー電極はまた基礎部分４の上の近くに
伸びる。
礎に最も近い脚３のセンサー部分上に、好ましくは脚の
長さの３０〜６０％の範囲内に置かれたｂなる距離に配
置される。センサー電極はまた基礎部分４の上の近くに
伸びる。
【００２９】センサー脚は平面内へ振動（駆動振動）を
供給する四個の電極３４，３５，４１，４２より成る第
二の電極形状を備え、脚の外部、すなわちｂ〜１００％
の領域内に配置される。電極３４および３５は図１の
（ｆ）に見られるように相互に舌３６によって接続され
ている。電極３４は導体３７によって外部の電子機器
（たとえばフィードバック信号）のために出力パッド３
８へ接続される。
供給する四個の電極３４，３５，４１，４２より成る第
二の電極形状を備え、脚の外部、すなわちｂ〜１００％
の領域内に配置される。電極３４および３５は図１の
（ｆ）に見られるように相互に舌３６によって接続され
ている。電極３４は導体３７によって外部の電子機器
（たとえばフィードバック信号）のために出力パッド３
８へ接続される。
【００３０】図２は音さジャイロの二つの脚の断面内の
電界パターンの外観の一例を示す。このようなジャイロ
の圧電効果の理論はそれ自体公知であり、ヤン・セダク
ウイスト：「圧電ビームの屈曲振動の角速度センサーへ
の応用に関する数学的解析」ウプサラ大学官報、２４
４、ウプサラ、１９９０年。を参照していただくことと
し、圧電現象についてはここでは詳細には説明しない。
図２は本発明による電極形状に関する電界パターンの外
観を図示するために意図されている。主題に使用された
ものは他の電極形状も応用することが可能であることは
明らかであり、たとえば電極２４〜２７は脚の側部に延
長することができる。
電界パターンの外観の一例を示す。このようなジャイロ
の圧電効果の理論はそれ自体公知であり、ヤン・セダク
ウイスト：「圧電ビームの屈曲振動の角速度センサーへ
の応用に関する数学的解析」ウプサラ大学官報、２４
４、ウプサラ、１９９０年。を参照していただくことと
し、圧電現象についてはここでは詳細には説明しない。
図２は本発明による電極形状に関する電界パターンの外
観を図示するために意図されている。主題に使用された
ものは他の電極形状も応用することが可能であることは
明らかであり、たとえば電極２４〜２７は脚の側部に延
長することができる。
【００３１】図２の（ａ）は電気的駆動電圧Ｖ+ Ｖ- が
駆動電極７〜１２に応用された時の駆動脚２の内の圧電
材料に発生する電界パターンの一例を示す。この電界は
図２の（ｂ）に示すように、この場合脚の一部分の伸長
およびその他の部分の収縮を発生させ、脚を平面内で屈
曲させようとする原因となる。
駆動電極７〜１２に応用された時の駆動脚２の内の圧電
材料に発生する電界パターンの一例を示す。この電界は
図２の（ｂ）に示すように、この場合脚の一部分の伸長
およびその他の部分の収縮を発生させ、脚を平面内で屈
曲させようとする原因となる。
【００３２】図２の（ｃ）および（ｄ）はセンサー脚３
の内に起る電界パターンを示し、ここで感知電極２４，
２５，２６および２７がマークされている。これらの電
極は音さの平面の外の振動を感知するために応用され
る。
の内に起る電界パターンを示し、ここで感知電極２４，
２５，２６および２７がマークされている。これらの電
極は音さの平面の外の振動を感知するために応用され
る。
【００３３】振動が現われた時に圧電性の石英構造は変
形され、表面および容積負荷が発生させられる。これら
の負荷は電極と一緒に図２の（ａ）のそれに類似した電
界パターンを形成する。これらの電界パターンは電極か
ら電極へと電子を移動させる原因となり、このような方
法でセンサー電流が創生される。
形され、表面および容積負荷が発生させられる。これら
の負荷は電極と一緒に図２の（ａ）のそれに類似した電
界パターンを形成する。これらの電界パターンは電極か
ら電極へと電子を移動させる原因となり、このような方
法でセンサー電流が創生される。
【００３４】図３は周辺の電子機器部分の基本図を示
す。駆動電極は駆動段階４３を含む適当な駆動電子機器
に接続され、その接続は駆動電極のための正弦波の電気
供給電圧を発生する。
す。駆動電極は駆動段階４３を含む適当な駆動電子機器
に接続され、その接続は駆動電極のための正弦波の電気
供給電圧を発生する。
【００３５】センサー電極は駆動振動に直角な振動、特
にジャイロ信号を感知し、入力段階および高域フィルタ
のような公知の回路よりなる信号処理素子４４を介して
供給されるセンサー信号を復号器４５および低域フィル
タ４６へ発信する。低域フィルタからの出力信号はジャ
イロ信号を意味する。
にジャイロ信号を感知し、入力段階および高域フィルタ
のような公知の回路よりなる信号処理素子４４を介して
供給されるセンサー信号を復号器４５および低域フィル
タ４６へ発信する。低域フィルタからの出力信号はジャ
イロ信号を意味する。
【００３６】本発明によれば感知電極はさらに第二電極
形状、フィードバック電極を含み、それらは振動を駆動
ユニット内へ登録し、関係する信号処理素子４７へ供給
されるフィードバック信号を発信する。フィードバック
信号はセンサー信号の位相情報が完全に応用され得るよ
うにセンサー部分の復号器４５へ供給される。復号器４
８はフィードバック信号に関する位相の内のセンサー電
流を測定する。この不要の信号は電極９〜１２を介して
取り消すことができる。
形状、フィードバック電極を含み、それらは振動を駆動
ユニット内へ登録し、関係する信号処理素子４７へ供給
されるフィードバック信号を発信する。フィードバック
信号はセンサー信号の位相情報が完全に応用され得るよ
うにセンサー部分の復号器４５へ供給される。復号器４
８はフィードバック信号に関する位相の内のセンサー電
流を測定する。この不要の信号は電極９〜１２を介して
取り消すことができる。
【００３７】駆動振動は音さの平面の内に発生させる必
要がないことは明らかであると理解されている。それは
平面の外においても同様に発生しセンサー振動は平面の
内の振動からなる。もしこれらの振動方向が応用される
と、電極２４〜２７の機能は電極７〜１２の機能によっ
て交替され、それぞれ３４〜３５、４１〜４２は上記の
本文によって９〜１２に交換される。
要がないことは明らかであると理解されている。それは
平面の外においても同様に発生しセンサー振動は平面の
内の振動からなる。もしこれらの振動方向が応用される
と、電極２４〜２７の機能は電極７〜１２の機能によっ
て交替され、それぞれ３４〜３５、４１〜４２は上記の
本文によって９〜１２に交換される。
【図１】いろいろな方向から見た音さの電極パターンを
示す図である。
示す図である。
【図２】使用された電極形状の断面図内の圧電材料内の
電界パターンを示す図である。
電界パターンを示す図である。
【図３】電子機器部分のブロック図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年２月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トニイ・ホルム スエーデン国エス−693 35 デゲルフオ ース、ヘールシンゲガータン ９ (72)発明者 フレドリク・ボヨルユソン スエーデン国エス−116 63 ストツクホ ルム、ブユーホルムスプラン 31 エンベ ー
Claims (12)
- 【請求項１】 音さ制御ジャイロに意図されてジャイロ
の自由に振動できる脚に配置された電極パターンであっ
て、該音さの脚に振動を発生させる駆動電極と脚に生じ
ている振動を感知する感知電極とからなる電極パターン
において、 前記感知電極は、音さ（２４，２５，２６，２７）の平
面の外か、音さ（７，８，９，１０，１１，１２）の平
面の内のいずれかの振動を感知するための第一電極形状
（センサー電極）と、音さ（３４，３５，４１，４２）
の平面の内か、またはそれぞれ平面（９，１０，１１，
１２）の外の振動を感知し、平面内またはそれぞれ平面
外の音さの駆動を制御するための第二電極形状（フィー
ドバック電極）とからなることを特徴とする電極パター
ン。 - 【請求項２】 駆動電極は音さの平面の内の振動を発生
する第一電極形状（７〜１２）および平面の外の不要な
振動を補償する第二電極形状（９〜１２）に分割されて
いることを特徴とする請求項１の電極パターン。 - 【請求項３】 音さの両脚（２，３）は駆動および感知
のための分離された電極形状によって動電気的に絶縁さ
れていることを特徴とする請求項２の電極パターン。 - 【請求項４】 ジャイロの基礎部（４）上の電極への導
体は中間接地平面（５）によって駆動側と感知側とに分
割されていることを特徴とする請求項３の電極パター
ン。 - 【請求項５】 駆動電極の第一電極形状（７〜１２）は
一つの脚（２）の四側面に取り付けられており、かつ基
礎から脚の長さの３０〜６０％の距離へ伸びており、一
方第二電極形状（９〜１２）は二つに分割され、かつ前
記脚の前面および背面にそって本質的にその全長にわた
って伸びていることを特徴とする請求項２の電極パター
ン。 - 【請求項６】 センサー電極（２４，２５，２６，２
７）は第二の脚（３）の前面および背面の、基礎に接近
した部分上に取り付けられていることを特徴とする請求
項５の電極パターン。 - 【請求項７】 センサー電極（２４，２５，２６，２
７）は基礎から前記脚の長さの３０〜６０％の距離に伸
びていることを特徴とする請求項６の電極パターン。 - 【請求項８】 センサー電極（２４，２５，２６，２
７）はまた部分的に音さの基礎を覆っていることを特徴
とする請求項６の電極パターン。 - 【請求項９】 フィードバック電極（３４，３５，４
１，４２）は前記脚の四つの側面上の最外縁部に配置さ
れていることを特徴とする請求項６の電極パターン。 - 【請求項１０】 フィードバック電極（３４，３５，４
１，４２）は前記脚の先端からセンサー電極（２４，２
５，２６，２７）へと伸びていることを特徴とする請求
項９の電極パターン。 - 【請求項１１】 電極への導体は出力パッドの数が最少
にされ、かつ音さの基礎部分（４）の一つの側面上に配
置されるような手法で整列されていることを特徴とする
請求項４の電極パターン。 - 【請求項１２】 駆動振動の方向およびセンサー振動の
方向は入れ替わって、すなわち形状２４〜２７および７
〜１２は、それぞれ３４〜３５、４１〜４２および９〜
１２と上記の特許請求の範囲において交換可能であるこ
とを特徴とする請求項２，５，６，７，８，９，１０の
電極パターン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9100043A SE512378C2 (sv) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | För stämgaffelgyro avsett elektrodmönster |
| SE9100043-0 | 1991-01-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599677A true JPH0599677A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2681237B2 JP2681237B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=20381550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4019513A Expired - Fee Related JP2681237B2 (ja) | 1991-01-08 | 1992-01-07 | 音さ制御ジャイロの電極パターン |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5329816A (ja) |
| EP (1) | EP0494588B1 (ja) |
| JP (1) | JP2681237B2 (ja) |
| AT (1) | ATE138471T1 (ja) |
| DE (1) | DE69119738T2 (ja) |
| SE (1) | SE512378C2 (ja) |
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| JP2001208546A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
| JP2002267454A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
| JP2006284437A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Nec Tokin Corp | 音叉形圧電振動ジャイロ |
| CN104819710A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-05 | 北京航空航天大学 | 一种具有温度补偿结构的谐振式硅微机械陀螺 |
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| JPH07113645A (ja) * | 1993-10-15 | 1995-05-02 | Toyota Motor Corp | 振動ジャイロ |
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| FR2735869B1 (fr) * | 1995-06-21 | 1997-08-08 | Asulab Sa | Dispositif et procede de mesure de vitesse angulaire |
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- 1991-12-19 DE DE69119738T patent/DE69119738T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-19 AT AT91850325T patent/ATE138471T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-12-19 EP EP91850325A patent/EP0494588B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-01-07 JP JP4019513A patent/JP2681237B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-08 US US07/817,814 patent/US5329816A/en not_active Expired - Fee Related
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| SE512378C2 (sv) | 2000-03-06 |
| SE9100043L (sv) | 1992-07-09 |
| EP0494588A1 (en) | 1992-07-15 |
| EP0494588B1 (en) | 1996-05-22 |
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| JP2681237B2 (ja) | 1997-11-26 |
| DE69119738T2 (de) | 1996-09-19 |
| SE9100043D0 (sv) | 1991-01-08 |
| ATE138471T1 (de) | 1996-06-15 |
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