JPH06273176A - 圧電振動ジャイロ - Google Patents
圧電振動ジャイロInfo
- Publication number
- JPH06273176A JPH06273176A JP5059852A JP5985293A JPH06273176A JP H06273176 A JPH06273176 A JP H06273176A JP 5059852 A JP5059852 A JP 5059852A JP 5985293 A JP5985293 A JP 5985293A JP H06273176 A JPH06273176 A JP H06273176A
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- JP
- Japan
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- strip
- electrode
- piezoelectric
- piezoelectric ceramic
- electrodes
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電セラミック円柱の直径が小さい場合にも
帯状電極の寸法精度が優れ、しかも全体が小型化され得
る圧電振動ジャイロを提供するものである。 【構成】 この圧電振動ジャイロに係る圧電振動子で
は、圧電セラミック円柱１０の外周面であって、その長
さ方向と平行な位置に３つの帯状電極を形成している。
このうち、第２及び第３の帯状電極２，３は、それぞれ
電気的に接続され、第１の帯状電極１との間で直流の高
電圧を印加することにより分極処理が施される。この
後、第１の帯状電極１はアース電極，第２及び第３の帯
状電極２，３はそれぞれ駆動・検出兼用電極として構成
される。
帯状電極の寸法精度が優れ、しかも全体が小型化され得
る圧電振動ジャイロを提供するものである。 【構成】 この圧電振動ジャイロに係る圧電振動子で
は、圧電セラミック円柱１０の外周面であって、その長
さ方向と平行な位置に３つの帯状電極を形成している。
このうち、第２及び第３の帯状電極２，３は、それぞれ
電気的に接続され、第１の帯状電極１との間で直流の高
電圧を印加することにより分極処理が施される。この
後、第１の帯状電極１はアース電極，第２及び第３の帯
状電極２，３はそれぞれ駆動・検出兼用電極として構成
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばカメラ一体型Ｖ
ＴＲの手振れ防止装置や自動車のナビゲーションシステ
ム等に用いられるジャイロスコープであって、詳しくは
圧電セラミック単体円柱の屈曲振動を用いた圧電振動ジ
ャイロに関する。
ＴＲの手振れ防止装置や自動車のナビゲーションシステ
ム等に用いられるジャイロスコープであって、詳しくは
圧電セラミック単体円柱の屈曲振動を用いた圧電振動ジ
ャイロに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に圧電振動ジャイロは、振動してい
る物体に回転角速度が与えられると、その振動方向と直
角な方向にコリオリ力を生ずるという力学現象を利用し
たジャイロスコープに属される。
る物体に回転角速度が与えられると、その振動方向と直
角な方向にコリオリ力を生ずるという力学現象を利用し
たジャイロスコープに属される。
【０００３】このジャイロスコープでは、互いに直交す
る二つの方向の励振とその検出とが可能であるように構
成した振動系において、一方の振動を励振した状態で、
振動子自身を二つの振動面が交わる線と平行な軸を中心
軸として回転させると、上述したコリオリ力の作用によ
り、この振動と直角な方向に力が働き、他方の振動が励
振される。この振動の大きさは、入力側の振動の大きさ
及び回転角速度に比例するため、入力電圧が一定の場合
には、出力電圧の大きさから回転角速度の大きさを求め
ることができる。
る二つの方向の励振とその検出とが可能であるように構
成した振動系において、一方の振動を励振した状態で、
振動子自身を二つの振動面が交わる線と平行な軸を中心
軸として回転させると、上述したコリオリ力の作用によ
り、この振動と直角な方向に力が働き、他方の振動が励
振される。この振動の大きさは、入力側の振動の大きさ
及び回転角速度に比例するため、入力電圧が一定の場合
には、出力電圧の大きさから回転角速度の大きさを求め
ることができる。
【０００４】図３は、従来の圧電振動ジャイロの要部，
即ち、圧電振動ジャイロに用いられている圧電振動子の
構造概略図を示したもので、同図（ａ）はその斜視図
を、同図（ｂ）はその平面図をそれぞれ示している。こ
の圧電振動子は、圧電セラミック円柱１０´の外周面上
の円周を６等分する位置にその長さ方向と平行な６本の
帯状電極１′〜６′が形成されている。
即ち、圧電振動ジャイロに用いられている圧電振動子の
構造概略図を示したもので、同図（ａ）はその斜視図
を、同図（ｂ）はその平面図をそれぞれ示している。こ
の圧電振動子は、圧電セラミック円柱１０´の外周面上
の円周を６等分する位置にその長さ方向と平行な６本の
帯状電極１′〜６′が形成されている。
【０００５】この帯状電極を互いに一つおきに接続する
ことにより、２端子として分極処理を施した後、一つお
きの帯状電極２′，４′，６′を接続して共通アース電
極とすると共に、残りの帯状電極のうちの帯状電極１′
を駆動電極，帯状電極３′及び５′を検出用電極とすれ
ば、圧電振動ジャイロを構成することができる。
ことにより、２端子として分極処理を施した後、一つお
きの帯状電極２′，４′，６′を接続して共通アース電
極とすると共に、残りの帯状電極のうちの帯状電極１′
を駆動電極，帯状電極３′及び５′を検出用電極とすれ
ば、圧電振動ジャイロを構成することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した圧電振動ジャ
イロにおいては、圧電セラミック円柱上に形成される帯
状電極を曲面スクリーン印刷やフォトエッチング等によ
って設けている。
イロにおいては、圧電セラミック円柱上に形成される帯
状電極を曲面スクリーン印刷やフォトエッチング等によ
って設けている。
【０００７】ところが、圧電セラミック円柱の直径が小
さい場合、圧電セラミック円柱の外周面に形成する各帯
状電極の幅が狭くなるため、帯状電極の寸法精度が悪く
なってジャイロ特性がばらつき易くなってしまう。
さい場合、圧電セラミック円柱の外周面に形成する各帯
状電極の幅が狭くなるため、帯状電極の寸法精度が悪く
なってジャイロ特性がばらつき易くなってしまう。
【０００８】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたもので、その技術的課題は、圧電セラミック円柱の
直径が小さい場合にも帯状電極の寸法精度が優れ、しか
も全体が小型化され得る圧電振動ジャイロを提供するこ
とにある。
れたもので、その技術的課題は、圧電セラミック円柱の
直径が小さい場合にも帯状電極の寸法精度が優れ、しか
も全体が小型化され得る圧電振動ジャイロを提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧電セ
ラミック円柱と、圧電セラミック円柱の外周面の一部に
配した第１の帯状電極と、圧電セラミック円柱の外周面
のうち、第１の帯状電極と圧電セラミック円柱の中心軸
線とを含む面に関して互いに対称な位置に配した第２及
び第３の帯状電極とを含み、第１の帯状電極及び第２の
帯状電極の間の分極方向と第１の帯状電極及び第３の帯
状電極の間の分極方向とがそれぞれ揃うように分極処理
を施すことにより、第１の帯状電極はアース電極，第２
及び第３の帯状電極はそれぞれ駆動・検出兼用電極とさ
れた圧電振動ジャイロが得られる。
ラミック円柱と、圧電セラミック円柱の外周面の一部に
配した第１の帯状電極と、圧電セラミック円柱の外周面
のうち、第１の帯状電極と圧電セラミック円柱の中心軸
線とを含む面に関して互いに対称な位置に配した第２及
び第３の帯状電極とを含み、第１の帯状電極及び第２の
帯状電極の間の分極方向と第１の帯状電極及び第３の帯
状電極の間の分極方向とがそれぞれ揃うように分極処理
を施すことにより、第１の帯状電極はアース電極，第２
及び第３の帯状電極はそれぞれ駆動・検出兼用電極とさ
れた圧電振動ジャイロが得られる。
【００１０】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の圧電振動ジャ
イロについて図面を参照して詳細に説明する。図１は、
本発明の一実施例に係る圧電振動ジャイロの要部，即
ち、圧電振動ジャイロに用いられる圧電振動子に対する
帯状電極の配置を断面図により示したものである。
イロについて図面を参照して詳細に説明する。図１は、
本発明の一実施例に係る圧電振動ジャイロの要部，即
ち、圧電振動ジャイロに用いられる圧電振動子に対する
帯状電極の配置を断面図により示したものである。
【００１１】この圧電振動ジャイロでは、圧電セラミッ
ク円柱１０の外周面であって、この圧電セラミック円柱
１０の所定位置には長さ方向と平行な第１の帯状電極１
が形成されている。又、この第１の帯状電極１の長手方
向における中心線と圧電セラミック円柱１０の中心軸線
とを含む面に対して互いに対称な位置には、長手方向の
中心線が位置するように第２及び第３の帯状電極２，３
がそれぞれ形成されている。即ち、この圧電振動ジャイ
ロは、圧電セラミック円柱１０の長さ方向と平行なその
外周面の所定位置に対し、第１〜第３の帯状電極１〜３
をそれぞれ設けた３本電極型の構成になっている。
ク円柱１０の外周面であって、この圧電セラミック円柱
１０の所定位置には長さ方向と平行な第１の帯状電極１
が形成されている。又、この第１の帯状電極１の長手方
向における中心線と圧電セラミック円柱１０の中心軸線
とを含む面に対して互いに対称な位置には、長手方向の
中心線が位置するように第２及び第３の帯状電極２，３
がそれぞれ形成されている。即ち、この圧電振動ジャイ
ロは、圧電セラミック円柱１０の長さ方向と平行なその
外周面の所定位置に対し、第１〜第３の帯状電極１〜３
をそれぞれ設けた３本電極型の構成になっている。
【００１２】このうち、第２及び第３の帯状電極２，３
は、図１に示すように、それぞれ電気的に接続され、第
１の帯状電極１との間で直流高電圧を印加することによ
り分極処理が施される。これにより、第１〜第３の帯状
電極１〜３は、所定方向（図１に示す破線矢印の方向と
なるが、この逆方向であっても良い）に分極される。要
するに、この３本電極型の圧電振動ジャイロにおいて
は、第１の帯状電極１及び第２の帯状電極２の間の分極
方向と第１の帯状電極１及び第３の帯状電極３の間の分
極方向とがそれぞれ揃うように分極処理が施される。こ
の後、第１の帯状電極１はアース電極，第２及び第３の
帯状電極２，３はそれぞれ駆動・検出兼用電極として構
成される。
は、図１に示すように、それぞれ電気的に接続され、第
１の帯状電極１との間で直流高電圧を印加することによ
り分極処理が施される。これにより、第１〜第３の帯状
電極１〜３は、所定方向（図１に示す破線矢印の方向と
なるが、この逆方向であっても良い）に分極される。要
するに、この３本電極型の圧電振動ジャイロにおいて
は、第１の帯状電極１及び第２の帯状電極２の間の分極
方向と第１の帯状電極１及び第３の帯状電極３の間の分
極方向とがそれぞれ揃うように分極処理が施される。こ
の後、第１の帯状電極１はアース電極，第２及び第３の
帯状電極２，３はそれぞれ駆動・検出兼用電極として構
成される。
【００１３】この状態で、図２に示す如く、駆動・検出
兼用帯状電極２，３の間を電気的に接続した抵抗Ｒに接
続された入力端子ＩＮより圧電セラミック円柱１０の屈
曲モードの共振周波数にほぼ等しい周波数の交流電圧を
駆動・検出兼用帯状電極２，３に印加すると、圧電セラ
ミック円柱１０はアース用帯状電極１の長手方向におけ
る中心線と圧電セラミック円柱１０の中心軸線とを含む
面に沿う方向（図中に示す実線矢印の駆動振動方向）に
屈曲振動する。
兼用帯状電極２，３の間を電気的に接続した抵抗Ｒに接
続された入力端子ＩＮより圧電セラミック円柱１０の屈
曲モードの共振周波数にほぼ等しい周波数の交流電圧を
駆動・検出兼用帯状電極２，３に印加すると、圧電セラ
ミック円柱１０はアース用帯状電極１の長手方向におけ
る中心線と圧電セラミック円柱１０の中心軸線とを含む
面に沿う方向（図中に示す実線矢印の駆動振動方向）に
屈曲振動する。
【００１４】又、駆動・検出兼用帯状電極２，３は、そ
れぞれアース用帯状電極１の長手方向における中心線と
圧電セラミック円柱１０の中心軸線とを含む面に対して
対称な位置に形成され、しかも駆動振動方向に対して対
称な位置にあるため、これら駆動・検出兼用帯状電極
２，３とアース用帯状電極１との間のインピーダンスは
殆ど同じになる。
れぞれアース用帯状電極１の長手方向における中心線と
圧電セラミック円柱１０の中心軸線とを含む面に対して
対称な位置に形成され、しかも駆動振動方向に対して対
称な位置にあるため、これら駆動・検出兼用帯状電極
２，３とアース用帯状電極１との間のインピーダンスは
殆ど同じになる。
【００１５】一方、この状態で、圧電セラミック円柱１
０をその中心軸と平行な軸の回りに回転させると、コリ
オリ力の作用によって圧電セラミック円柱１０には駆動
振動方向と直角な方向の振動が発生する。この振動は駆
動・検出兼用帯状電極２，３とアース用帯状電極１との
間のインピーダンスをそれぞれ逆極性に変化させ、これ
により駆動・検出兼用帯状電極２，３の電圧は、このイ
ンピーダンスの変化に応じて変化する。従って、駆動・
検出兼用帯状電極２，３をそれぞれ差動増幅回路７の入
力端子に接続すると、差動増幅回路７の出力はコリオリ
力に対応した出力電圧，即ち、回転角速度に比例した電
圧となる。
０をその中心軸と平行な軸の回りに回転させると、コリ
オリ力の作用によって圧電セラミック円柱１０には駆動
振動方向と直角な方向の振動が発生する。この振動は駆
動・検出兼用帯状電極２，３とアース用帯状電極１との
間のインピーダンスをそれぞれ逆極性に変化させ、これ
により駆動・検出兼用帯状電極２，３の電圧は、このイ
ンピーダンスの変化に応じて変化する。従って、駆動・
検出兼用帯状電極２，３をそれぞれ差動増幅回路７の入
力端子に接続すると、差動増幅回路７の出力はコリオリ
力に対応した出力電圧，即ち、回転角速度に比例した電
圧となる。
【００１６】表１は、本発明の圧電振動ジャイロに係る
３本の帯状電極を用いた３本電極型圧電振動子における
規格データを、従来の圧電振動ジャイロに係る６本の帯
状電極を用いた６本電極型圧電振動子における規格デー
タと比較して示したものである。
３本の帯状電極を用いた３本電極型圧電振動子における
規格データを、従来の圧電振動ジャイロに係る６本の帯
状電極を用いた６本電極型圧電振動子における規格デー
タと比較して示したものである。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１からは、本発明の圧電振動ジャイロに
係る３本電極型圧電振動子の場合、振動子の直径を従来
のものの８０％程度に縮小できる他、帯状電極幅と電極
間隔幅とを１：１としたときに、帯状電極幅の方を従来
の寸法に対して１．５倍に増加できることが判る。この
ように、帯状電極幅が大きいと形成が容易に行い得るの
で、電極の形成精度が従来の場合よりも向上されたもの
となる。
係る３本電極型圧電振動子の場合、振動子の直径を従来
のものの８０％程度に縮小できる他、帯状電極幅と電極
間隔幅とを１：１としたときに、帯状電極幅の方を従来
の寸法に対して１．５倍に増加できることが判る。この
ように、帯状電極幅が大きいと形成が容易に行い得るの
で、電極の形成精度が従来の場合よりも向上されたもの
となる。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、圧電セラミック円柱の外周面に形成される帯状電極
を３本とし、圧電セラミック円柱の直径が小さくても各
帯状電極の形成を簡易に行い得るようにしているので、
帯状電極の寸法精度が優れると共に、従来よりも小型で
高性能な圧電振動ジャイロが得られる。
ば、圧電セラミック円柱の外周面に形成される帯状電極
を３本とし、圧電セラミック円柱の直径が小さくても各
帯状電極の形成を簡易に行い得るようにしているので、
帯状電極の寸法精度が優れると共に、従来よりも小型で
高性能な圧電振動ジャイロが得られる。
【図１】本発明の一実施例に係る圧電振動ジャイロの要
部を示した断面図である。
部を示した断面図である。
【図２】図１に示す圧電振動ジャイロの要部構成及びそ
の基本動作を説明するために示したものである。
の基本動作を説明するために示したものである。
【図３】従来の圧電振動ジャイロの要部を示したもの
で、同図（ａ）はその斜視図であり、同図（ｂ）はその
平面図である。
で、同図（ａ）はその斜視図であり、同図（ｂ）はその
平面図である。
１０，１０′ 圧電セラミック円柱 １〜３，１′〜６′ 帯状電極 ７ 差動増幅回路
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電セラミック円柱と、前記圧電セラミ
ック円柱の外周面の一部に配した第１の帯状電極と、前
記圧電セラミック円柱の外周面のうち、前記第１の帯状
電極と前記圧電セラミック円柱の中心軸線とを含む面に
関して互いに対称な位置に配した第２及び第３の帯状電
極とを含み、前記第１の帯状電極及び前記第２の帯状電
極の間の分極方向と前記第１の帯状電極及び前記第３の
帯状電極の間の分極方向とがそれぞれ揃うように分極処
理を施すことにより、前記第１の帯状電極はアース電
極，前記第２及び第３の帯状電極はそれぞれ駆動・検出
兼用電極とされたことを特徴とする圧電振動ジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059852A JPH06273176A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 圧電振動ジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059852A JPH06273176A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 圧電振動ジャイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273176A true JPH06273176A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13125145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5059852A Pending JPH06273176A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 圧電振動ジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273176A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8727310B2 (en) | 2008-10-24 | 2014-05-20 | Fisher Controls International Llc | Packing followers for use with valves |
-
1993
- 1993-03-19 JP JP5059852A patent/JPH06273176A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8727310B2 (en) | 2008-10-24 | 2014-05-20 | Fisher Controls International Llc | Packing followers for use with valves |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011121 |