JPH08145691A - Piezoelectric oscillation gyro - Google Patents
Piezoelectric oscillation gyroInfo
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- JPH08145691A JPH08145691A JP6314180A JP31418094A JPH08145691A JP H08145691 A JPH08145691 A JP H08145691A JP 6314180 A JP6314180 A JP 6314180A JP 31418094 A JP31418094 A JP 31418094A JP H08145691 A JPH08145691 A JP H08145691A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車のナビ
ゲーションシステムに用いられる圧電材料を利用した圧
電振動ジャイロにかかり、更に具体的には、振動体を振
動させるための圧電素子を備えた圧電振動ジャイロに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric vibrating gyro using a piezoelectric material used in, for example, an automobile navigation system, and more specifically, a piezoelectric vibrating device having a piezoelectric element for vibrating a vibrating body. Regarding gyro.
【0002】[0002]
【背景技術】振動ジャイロは、振動体に角速度が加わる
と、その振動方向と垂直にコリオリの力が生ずるという
力学現象を利用したもので、圧電振動ジャイロは圧電素
子を振動と検出に利用したものである。既に各種のもの
が知られており、自動車のナビゲーションシステムやビ
デオカメラの手ぶれ調整などに応用されている。BACKGROUND ART A vibration gyro utilizes a mechanical phenomenon that a Coriolis force is generated perpendicularly to the vibration direction when an angular velocity is applied to a vibration body. A piezoelectric vibration gyro uses a piezoelectric element for vibration and detection. Is. Various types are already known, and they are applied to navigation systems of automobiles and camera shake adjustment of video cameras.
【0003】一例として、特開平2−266214号公
報に開示されたものを説明する。図8において、圧電振
動ジャイロ900は、エリンバ合金製の正三角柱状の振
動体902を中心に構成されており、その三つの側面の
中央部にそれぞれ圧電素子904,906,908が接
着剤によって接着されている。圧電素子904は、圧電
セラミック904の両主面(表裏)にそれぞれ電極90
4B,904Cが形成された構成となっている。他の圧
電素子906,908についても同様である。As an example, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-266214 will be described. In FIG. 8, a piezoelectric vibrating gyro 900 is mainly composed of a vibrating body 902 made of an elinvar alloy and having a regular triangular prism shape. Piezoelectric elements 904, 906, and 908 are bonded to the central portions of the three side surfaces by an adhesive. Has been done. The piezoelectric element 904 has electrodes 90 on both main surfaces (front and back) of the piezoelectric ceramic 904.
4B and 904C are formed. The same applies to the other piezoelectric elements 906 and 908.
【0004】帰還用の圧電素子908の電極908B
は、発振回路910の入力側に接続されており、この発
振回路910の出力側は、固定抵抗912,914を各
々介して励振用の圧電素子904,906の入力側の電
極904B,906Bにそれぞれ接続されている。ま
た、励振用の圧電素子904,906の電極904B,
906Bは、検出用端子916,918にそれぞれ接続
されている。これら検出用端子916,918は差動検
出回路920にそれぞれ接続されており、これによって
検出用端子916,918の電位差が検出されるように
なっている。更に、振動体902はアースに接続されて
おり、これが発振回路910及び差動増幅回路920の
共通電位ともなっている。Electrode 908B of piezoelectric element 908 for feedback
Is connected to the input side of the oscillation circuit 910, and the output side of the oscillation circuit 910 is connected to the electrodes 904B and 906B on the input side of the piezoelectric elements 904 and 906 for excitation through fixed resistors 912 and 914, respectively. It is connected. Further, the electrodes 904B of the piezoelectric elements 904 and 906 for excitation,
906B is connected to the detection terminals 916 and 918, respectively. These detection terminals 916 and 918 are connected to the differential detection circuit 920, respectively, so that the potential difference between the detection terminals 916 and 918 is detected. Further, the vibrating body 902 is connected to the ground, which also serves as a common potential of the oscillation circuit 910 and the differential amplification circuit 920.
【0005】発振回路910によって、圧電素子90
4,906と圧電素子908との間に駆動電圧が印加さ
れると、圧電セラミック904A,906A,908A
の圧電作用により振動体902が同図の上下方向に屈曲
振動する。この状態で振動体902の長手方向(図の紙
面に垂直の方向)を軸として圧電振動ジャイロ900が
回転すると、その回転角速度に応じて励振方向と直交す
るコリオリ方向(同図の左右方向)にコリオリ力が働
く。このため、振動体902の振動方向は、無回転時の
上下方向からずれるようになる。The oscillation circuit 910 allows the piezoelectric element 90 to
When a driving voltage is applied between the piezoelectric elements 904 and 906 and the piezoelectric element 908, the piezoelectric ceramics 904A, 906A and 908A
The piezoelectric effect causes the vibrating body 902 to flexurally vibrate in the vertical direction in FIG. In this state, when the piezoelectric vibrating gyro 900 rotates about the longitudinal direction of the vibrating body 902 (direction perpendicular to the paper surface of the drawing) as an axis, the piezoelectric vibrating gyro 900 rotates in the Coriolis direction (left and right direction of the drawing) orthogonal to the exciting direction according to the angular velocity of rotation. Coriolis power works. Therefore, the vibration direction of the vibrating body 902 deviates from the vertical direction when there is no rotation.
【0006】すると、圧電素子904,906のインピ
ーダンスが圧電振動ジャイロ900の回転角速度に応じ
て変化するようになり、この変化に対応する電位が検出
用端子916,918に現われる。差動検出回路920
では、検出用端子916,918の電位差が検出され
る。この電位差は、圧電素子904,906のインピー
ダンス変化,すなわちコリオリ力に基づく振動方向のず
れに対応しており、結果的に差動検出回路920の出力
によって振動ジャイロ900の回転角速度を知ることが
できる。Then, the impedance of the piezoelectric elements 904 and 906 changes according to the rotational angular velocity of the piezoelectric vibrating gyro 900, and the potential corresponding to this change appears at the detection terminals 916 and 918. Differential detection circuit 920
Then, the potential difference between the detection terminals 916 and 918 is detected. This potential difference corresponds to a change in impedance of the piezoelectric elements 904 and 906, that is, a shift in the vibration direction based on the Coriolis force, and as a result, the rotational angular velocity of the vibration gyro 900 can be known from the output of the differential detection circuit 920. .
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な構成の圧電振動ジャイロでは、圧電素子904,90
6,908の電極904C,906C,908Cを引き
出す必要があるが、圧電素子の裏面側となっているため
に困難である。そこで、前記背景技術では、振動体90
2として金属を用い、これを共通電位とすることで、圧
電素子904〜908の電極904C〜908Cの引出
しを行っている。しかしながら、振動体902として金
属を用いた場合には外部磁場の影響が大きくなるという
不都合が生ずる。By the way, in the piezoelectric vibrating gyro having the above structure, the piezoelectric elements 904 and 90 are used.
It is necessary to pull out the electrodes 904C, 906C, and 908C of 6,908, but it is difficult because they are on the back surface side of the piezoelectric element. Therefore, in the background art described above, the vibrating body 90 is used.
By using a metal as 2 and setting it to a common potential, the electrodes 904C to 908C of the piezoelectric elements 904 to 908 are drawn out. However, when a metal is used as the vibrating body 902, the influence of the external magnetic field becomes large.
【0008】これを避けるため、例えば振動体902と
して絶縁性のものを用いたとすると、今度は、振動体の
表面をめっきをするなどの処理が必要となる。この発明
は、以上の点に着目したもので、振動子や圧電素子の動
作を妨げることなく、圧電素子の電極引き出しを簡便に
行い、特性の良好な圧電振動ジャイロを提供すること
を、その目的とする。In order to avoid this, for example, if an insulating material is used as the vibrating body 902, then the surface of the vibrating body needs to be plated. The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a piezoelectric vibrating gyro having good characteristics by easily performing electrode extraction of a piezoelectric element without disturbing the operation of a vibrator or a piezoelectric element. And
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段と作用】この発明によれ
ば、角速度を検出するための振動体を振動させるために
設けられる圧電体の同一面,例えば表裏のいずれかの面
あるいは内部面に、複数の電極が間隔をおいて分割形成
される。圧電素子からの電極引出しは分割電極から簡便
に行われる。各電極の外部引出し用ランド部は、好まし
くは、振動体の振動の節の位置に設けられる。ランド部
が振動しないので、引出し線と電極との結合を良好に維
持できる。According to the present invention, the same surface of the piezoelectric body provided for vibrating the vibrating body for detecting the angular velocity, for example, one of the front and back surfaces or the inner surface, A plurality of electrodes are divided and formed at intervals. The electrode extraction from the piezoelectric element is easily performed from the divided electrodes. The external lead-out land portion of each electrode is preferably provided at a vibration node of the vibrating body. Since the land portion does not vibrate, the connection between the lead wire and the electrode can be maintained well.
【0010】また、前記電極が二つの場合、その一方の
電極のランド部は振動体の一方の振動の節の位置,他方
の電極のランド部は振動体の他方の振動の節の位置に配
置される。これにより、振動体に対する電極配置のバラ
ンスがとれ、良好な振動が可能となる。この発明の前記
及び他の目的,特徴,利点は、次の詳細な説明及び添付
図面から明瞭になろう。When the number of the electrodes is two, the land portion of one electrode is arranged at the position of one vibration node of the vibrating body, and the land portion of the other electrode is arranged at the position of the other vibration node of the vibrating body. To be done. Thereby, the electrode arrangement with respect to the vibrating body is balanced, and good vibration is possible. The above and other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
【0011】[0011]
【好ましい実施例の説明】この発明の圧電振動ジャイロ
には数多くの実施例が有り得るが、ここでは適切な数の
実施例を示し、詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS While there may be many embodiments of the piezoelectric vibrating gyro of the present invention, a suitable number of embodiments will now be shown and described in detail.
【0012】<実施例1>最初に、図1〜図3を参照し
ながら本発明の実施例1を説明する。図1(A)には、
実施例1の圧電振動ジャイロの外観が示されている。そ
して、同図の#1−#1線に沿って矢印方向に見た縦端
面が同図(B)に示されており、#2−#2線に沿って
矢印方向に見た横端面が図2に示されている。<Embodiment 1> First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. In Figure 1 (A),
The external appearance of the piezoelectric vibration gyro of Example 1 is shown. A vertical end face viewed in the direction of the arrow along the line # 1- # 1 in the figure is shown in FIG. 7B, and a horizontal end face viewed in the direction of the arrow along the line # 2- # 2 is shown. It is shown in FIG.
【0013】これらの図において、圧電振動ジャイロ1
0は振動体12を中心に構成されている。振動体12
は、樹脂などの絶縁性材料によって正4角柱に形成され
ている。この振動体12の側面には、それぞれ圧電素子
14,16,18,20が形成されている。なお、図1
(A)にはそれらのうちの圧電素子14,18のみが示
されている。In these figures, a piezoelectric vibration gyro 1
0 is configured around the vibrating body 12. Vibrating body 12
Is formed into a regular quadrangular prism by an insulating material such as resin. Piezoelectric elements 14, 16, 18, and 20 are formed on the side surfaces of the vibrating body 12, respectively. FIG.
Only the piezoelectric elements 14 and 18 among them are shown in (A).
【0014】これらのうち、圧電素子14は、圧電セラ
ミックなどの圧電材料によって形成された圧電体14A
の一方の平面上に、電極14B,14Cが形成された構
成となっている。圧電体14Aの他方の平面は、接着剤
などによって振動体12の側面に接着されている。電極
14B,14Cは、振動体12の横方向(長手方向に直
交する方向)に歯が交互に位置するような櫛形状の配置
となっている。圧電体14Aの分極は、電極14B,1
4Cの間に分極用の電圧を印加することで行われる。他
の圧電素子16,18,20についても同様である。Of these, the piezoelectric element 14 is a piezoelectric body 14A made of a piezoelectric material such as a piezoelectric ceramic.
The electrodes 14B and 14C are formed on one of the planes. The other flat surface of the piezoelectric body 14A is bonded to the side surface of the vibrating body 12 with an adhesive or the like. The electrodes 14B and 14C are arranged in a comb shape such that the teeth are alternately arranged in the lateral direction (direction orthogonal to the longitudinal direction) of the vibrating body 12. The polarization of the piezoelectric body 14A is caused by the electrodes 14B, 1
It is performed by applying a voltage for polarization during 4C. The same applies to the other piezoelectric elements 16, 18, 20.
【0015】なお、各圧電素子の電極の形状について
は、以下の点が考慮される。電極14B,14Cの一部
を拡大して示す図3において、仮に矢印F1方向に圧電
体14Aが伸びるように電圧が印加されたとする。この
とき、電極14Bの頂部に着目すると、矢印F2方向に
圧電体14Aが伸びることになり、別言すれば、矢印F
3方向に圧電体14Aが縮むことになる。この矢印F3
方向の縮みは、矢印F1方向の伸びをキャンセルしてし
まう。圧電素子の電極構成に当っては、このような不都
合が生じないようにする。Regarding the shape of the electrode of each piezoelectric element, the following points are considered. In FIG. 3 showing a part of the electrodes 14B and 14C in an enlarged scale, it is assumed that a voltage is applied so that the piezoelectric body 14A extends in the direction of arrow F1. At this time, focusing on the top of the electrode 14B, the piezoelectric body 14A extends in the direction of the arrow F2. In other words, the arrow F
The piezoelectric body 14A contracts in three directions. This arrow F3
The contraction in the direction cancels the expansion in the arrow F1 direction. In the electrode configuration of the piezoelectric element, such inconvenience should be avoided.
【0016】つまり、所望の圧縮伸長を得たい方向の間
隔mを、それに直交する方向の間隔nよりも狭くする。
すなわち、m<nとし、好ましくは、2m≦nとする。
本実施例では、矢印F1方向の間隔がm,矢印F2方向
の間隔がnに対応する。以上のような圧電振動ジャイロ
10は、例えば振動体12のノード点(振動の節となる
点)が適宜の支持線に半田などによって固定される。そ
して、支持線の各脚をプリント基板などに立設すること
で、振動可能に支持される。That is, the interval m in the direction in which desired compression / expansion is desired is made narrower than the interval n in the direction orthogonal thereto.
That is, m <n, and preferably 2m ≦ n.
In this embodiment, the interval in the arrow F1 direction corresponds to m, and the interval in the arrow F2 direction corresponds to n. In the piezoelectric vibrating gyro 10 as described above, for example, the node points (points that serve as vibration nodes) of the vibrating body 12 are fixed to appropriate support wires by soldering or the like. Then, each leg of the support wire is erected oscillatingly by standing on a printed circuit board or the like.
【0017】次に、図2を参照しながら駆動検出回路の
一例について説明する。同図において、振動体12の上
下面に位置する圧電素子14,16の電極14B,16
Bは、発振回路22に接続されている。他方、振動体1
2の左右面に位置する圧電素子18,20の電極18
B,20Bは、差動増幅回路24の差動入力側に接続さ
れている。更に、差動増幅回路24の出力側は、同期検
波回路26に接続されており、この同期検波回路26は
リップルフィルタ28に接続されている。Next, an example of the drive detection circuit will be described with reference to FIG. In the figure, the electrodes 14B and 16 of the piezoelectric elements 14 and 16 located on the upper and lower surfaces of the vibrating body 12, respectively.
B is connected to the oscillation circuit 22. On the other hand, the vibrating body 1
Electrodes 18 of piezoelectric elements 18 and 20 located on the left and right sides of 2
B and 20B are connected to the differential input side of the differential amplifier circuit 24. Furthermore, the output side of the differential amplifier circuit 24 is connected to a synchronous detection circuit 26, and this synchronous detection circuit 26 is connected to a ripple filter 28.
【0018】また、各圧電素子14〜20の他方の電極
14C〜20Cは、いずれもアースとなっており、これ
が発振回路22,差動増幅回路24,同期検波回路2
6,リップルフィルタ28の共通電位ともなっている。Further, the other electrodes 14C to 20C of the piezoelectric elements 14 to 20 are all grounded, which are the oscillation circuit 22, the differential amplifier circuit 24, and the synchronous detection circuit 2.
6, It is also the common potential of the ripple filter 28.
【0019】次に、本実施例の動作を説明する。発振回
路22によって、圧電素子14,16の電極14B,1
6Bに駆動電圧が印加されると、圧電体14A,16A
が伸縮するようになる。なお、圧電体14A,16A
は、一方が伸びれば他方が縮むというように逆に作用す
る。このため、振動体12は、図の上下方向に励振され
た屈曲振動するようになる。この状態では、左右の圧電
素子18,20には、インピーダンスの差が生じないた
め、その電位にも差は生じない。Next, the operation of this embodiment will be described. By the oscillator circuit 22, the electrodes 14B, 1 of the piezoelectric elements 14, 16 are
When a drive voltage is applied to 6B, the piezoelectric bodies 14A, 16A
Will expand and contract. The piezoelectric bodies 14A and 16A
Has the opposite effect: one stretches and the other shrinks. For this reason, the vibrating body 12 comes to undergo flexural vibration excited in the vertical direction of the drawing. In this state, since there is no difference in impedance between the left and right piezoelectric elements 18 and 20, there is no difference in their potentials.
【0020】しかし、振動体12の長手方向(図の紙面
に垂直の方向)を軸として圧電振動ジャイロ10が回転
すると、その回転角速度に応じて励振方向と直交するコ
リオリ方向(同図の左右方向)にコリオリ力が働く。従
って、振動体12の振動方向は、無回転時の上下方向か
らずれるようになる。すると、圧電素子18,20のイ
ンピーダンスが圧電振動ジャイロ10の回転角速度に応
じて変化するようになり、この変化に対応する電位が差
動増幅回路24の入力側に現われる。差動増幅回路24
では、それらの電位差が検出される。However, when the piezoelectric vibrating gyro 10 rotates about the longitudinal direction of the vibrating body 12 (the direction perpendicular to the plane of the drawing), the Coriolis direction (left-right direction in the same drawing) orthogonal to the exciting direction is generated according to the angular velocity of rotation. ) Coriolis force works. Therefore, the vibration direction of the vibrating body 12 deviates from the vertical direction when there is no rotation. Then, the impedances of the piezoelectric elements 18 and 20 change according to the rotational angular velocity of the piezoelectric vibration gyro 10, and the potential corresponding to this change appears on the input side of the differential amplifier circuit 24. Differential amplifier circuit 24
Then, the potential difference between them is detected.
【0021】この電位差は、圧電素子18,20のイン
ピーダンス変化,すなわちコリオリ力に基づく振動方向
のずれに対応しており、結果的に差動増幅回路24の出
力によって圧電振動ジャイロ10の回転角速度を知るこ
とができる。検出信号は、同期検波回路26で、発振回
路22の発振周期,すなわち振動体12の振動周期で同
期検波され、更にリップルフィルタ28でリップル分を
除去して直流分が得られる。この直流出力を測定するこ
とによって、圧電振動ジャイロ10に加わった回転角速
度を測定することができる。This potential difference corresponds to a change in the impedance of the piezoelectric elements 18 and 20, that is, a shift in the vibration direction based on the Coriolis force, and as a result, the rotational angular velocity of the piezoelectric vibration gyro 10 is output by the output of the differential amplifier circuit 24. I can know. The detection signal is synchronously detected by the synchronous detection circuit 26 in the oscillation cycle of the oscillation circuit 22, that is, the vibration cycle of the vibrating body 12, and the ripple component is further removed by the ripple filter 28 to obtain the direct current component. By measuring this DC output, the rotational angular velocity applied to the piezoelectric vibration gyro 10 can be measured.
【0022】ところで、上述したように、本実施例によ
れば、各圧電素子14〜20の電極がすべてその表面に
形成されている。このため、圧電素子表面から簡便に電
極を引き出すことができる。また、振動体12として金
属性のものを用いたり、あるいはその表面にめっきを施
すなどの必要がない。従って、外部磁場の影響が大幅に
低減されるとともに、振動体として絶縁性のものを用い
ることもでき、材料の選択の幅が広がるという利点も生
ずる。By the way, as described above, according to this embodiment, the electrodes of the piezoelectric elements 14 to 20 are all formed on the surface thereof. Therefore, the electrode can be easily pulled out from the surface of the piezoelectric element. Further, it is not necessary to use a metallic vibrating body 12 or to plate the surface thereof. Therefore, the influence of the external magnetic field can be significantly reduced, and an insulating material can be used as the vibrating body, so that the range of material selection can be widened.
【0023】なお、本実施例において、図1(A)に示
すように、圧電素子14の電極14A,14Cにリード
線を接続する位置FA,FBが、振動体12の節となる
位置とすると、半田付け箇所が変位しないので好都合で
ある。他の圧電素子16〜20についても同様である。In this embodiment, as shown in FIG. 1A, it is assumed that the positions FA and FB where the lead wires are connected to the electrodes 14A and 14C of the piezoelectric element 14 are the nodes of the vibrating body 12. It is convenient because the soldering point does not move. The same applies to the other piezoelectric elements 16 to 20.
【0024】<実施例2>次に、図4,図5を参照しな
がら実施例2について説明する。この実施例2は、電極
形状の各種の例である。なお、図4には、いずれか一つ
の面の圧電素子の電極形状のみが示されている。まず、
図4(A)に示す実施例は最も単純で基本的な例で、圧
電体30上に二つの電極32,34を適宜の間隔をおい
て形成したものである。このように、基本的には、適宜
の形状の電極を間隔を置いて二つ配置すればよい。<Embodiment 2> Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. The second embodiment is various examples of electrode shapes. In FIG. 4, only the electrode shape of the piezoelectric element on any one surface is shown. First,
The embodiment shown in FIG. 4 (A) is the simplest and basic example, in which two electrodes 32 and 34 are formed on the piezoelectric body 30 at appropriate intervals. As described above, basically, two electrodes having an appropriate shape may be arranged at intervals.
【0025】同図(B),(C)に示す実施例は、振動体
12の長手方向に櫛状となるように、電極36,38を
形成したものである。同図(B)に示すものは、リード
線引出し用のランド36A,38Aが振動体12の左右
の節の位置にそれぞれ設けられているが、同図(C)に
示すものは、ランド36A,38Aの両方が一方の節の
位置に設けられている。In the embodiment shown in FIGS. 3B and 3C, the electrodes 36 and 38 are formed so as to be comb-shaped in the longitudinal direction of the vibrating body 12. In the figure (B), lands 36A and 38A for drawing out lead wires are provided at the positions of the nodes on the left and right of the vibrating body 12, respectively. Both 38A are located at one node.
【0026】同図(D)に示す実施例は、外側の四角形
の電極40内に電極42,44が分割形成されたもの
で、電極42,44は、例えば金などの柔らかい金属で
形成されたリード線46で接続されている。圧電体30
の分極は、電極40と、リード線46で接続されている
電極42,44との間に分極用の電圧を印加することで
施される。In the embodiment shown in FIG. 3D, electrodes 42 and 44 are formed separately in an outer rectangular electrode 40. The electrodes 42 and 44 are made of a soft metal such as gold. It is connected by a lead wire 46. Piezoelectric body 30
The polarization is applied by applying a polarization voltage between the electrode 40 and the electrodes 42 and 44 connected by the lead wire 46.
【0027】なお、前記実施例1の電極形状において図
4(C)に示すようなランド配置としてもよい。しか
し、振動体12の励振を良好に行うためには、電極の配
置を対称とした方が好ましい。In addition, in the electrode shape of the first embodiment, the land arrangement as shown in FIG. 4C may be adopted. However, in order to excite the vibrating body 12 favorably, it is preferable that the electrodes are arranged symmetrically.
【0028】また、図4(C)に示すようなランド配置
であっても、4つの圧電素子中のいずれか2つのランド
を一方の節の位置とし、他の2つの圧電素子のランドを
他方の節の位置とするとすることで、バランスをとるよ
うにしてもよい。図5(A)に展開して示す例では、振
動体12の節FA側に圧電素子48A,48Cのランド
が位置しており、節FB側に圧電素子48B,48Dの
ランドが位置している。同図(B)の例では、振動体1
2の節FA側に圧電素子48A,48Bのランドが位置
しており、節FB側に圧電素子48C,48Dのランド
が位置している。同図(A)では、図2に示した発振回
路22や差動増幅回路24に対するリード線の引出し,
接続を行うランド位置が揃っているため、配線上同図
(B)のものよりも都合がよい。Even in the land arrangement as shown in FIG. 4C, any two lands of the four piezoelectric elements are positioned at one node and the lands of the other two piezoelectric elements are set at the other. It may be possible to make a balance by setting it as the position of the node. In the example developed and shown in FIG. 5A, the lands of the piezoelectric elements 48A and 48C are located on the node FA side of the vibrating body 12, and the lands of the piezoelectric elements 48B and 48D are located on the node FB side. . In the example of FIG.
The lands of the piezoelectric elements 48A and 48B are located on the node FA side of No. 2, and the lands of the piezoelectric elements 48C and 48D are located on the node FB side. In the same figure (A), lead wires are drawn to the oscillation circuit 22 and the differential amplifier circuit 24 shown in FIG.
Since the land positions for connection are aligned, it is more convenient than the one shown in FIG.
【0029】<実施例3>次に、図6を参照しながら実
施例3について説明する。圧電振動ジャイロとしては各
種のものが知られており、いずれのタイプのものにも本
発明は適用可能であるが、それらのうち、特にリング状
の振動体に本発明を適用したものが本実施例である。<Third Embodiment> Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. Various types of piezoelectric vibrating gyros are known, and the present invention can be applied to any type. Among them, the one in which the present invention is applied to a ring-shaped vibrating body is the present embodiment. Here is an example.
【0030】同図(A)に示す実施例は、リング状の振
動体50の上面52に、圧電素子54,56,58を形
成したものである。圧電素子54の圧電体54A上に
は、櫛状に電極54B,54Cがそれぞれ形成されてい
る。圧電素子56,58についても同様である。圧電素
子54,56が駆動用,及び検出用であり、図8の圧電
素子904,906に対応する。圧電素子58は帰還用
であり、図8の圧電素子908に対応する。同図(B)
に示す実施例は、振動体60の側面62に、前記圧電素
子54,56,58(58のみ図示)を設けたものであ
る。なお、これらの実施例の電極の形状として、前記い
ずれかの実施例のものを適用してよい。In the embodiment shown in FIG. 3A, piezoelectric elements 54, 56 and 58 are formed on the upper surface 52 of a ring-shaped vibrating body 50. Electrodes 54B and 54C are respectively formed in a comb shape on the piezoelectric body 54A of the piezoelectric element 54. The same applies to the piezoelectric elements 56 and 58. The piezoelectric elements 54 and 56 are for driving and detecting, and correspond to the piezoelectric elements 904 and 906 in FIG. The piezoelectric element 58 is for feedback and corresponds to the piezoelectric element 908 in FIG. Same figure (B)
In the embodiment shown in (1), the piezoelectric element 54, 56, 58 (only 58 is shown) is provided on the side surface 62 of the vibrating body 60. It should be noted that as the shape of the electrodes in these embodiments, any one of the above embodiments may be applied.
【0031】<実施例4>次に、図7を参照しながら実
施例4について説明する。この実施例は、電極と圧電体
の配置に関するものである。上述した実施例では、圧電
体の表面に電極を形成したが、同図(A)の実施例で
は、圧電体70上に電極72,74が形成されており、
その上に更に圧電体76が形成されている。つまり、圧
電体70,76に電極72,74が挟まれた構成となっ
ている。なお、リード線の引出しのため、電極のランド
部分は露出している。<Fourth Embodiment> Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment relates to the arrangement of electrodes and piezoelectric bodies. In the embodiment described above, the electrodes are formed on the surface of the piezoelectric body, but in the embodiment of FIG. 7A, the electrodes 72 and 74 are formed on the piezoelectric body 70.
A piezoelectric body 76 is further formed thereon. That is, the electrodes 72 and 74 are sandwiched between the piezoelectric bodies 70 and 76. The land portion of the electrode is exposed because the lead wire is pulled out.
【0032】同図(B)の実施例では、圧電体78の表
面に電極80,82が形成されているものの、それらの
ランド部分が振動体12上に形成されている。同図
(C)の実施例では、振動体12上に電極84,86が
形成されており、その上に振動体88が形成された構成
となっている。なお、各電極の形状やランド配置は、前
記実施例のいずれとしてもよい。In the embodiment shown in FIG. 3B, the electrodes 80 and 82 are formed on the surface of the piezoelectric body 78, but the land portions thereof are formed on the vibrating body 12. In the embodiment shown in FIG. 6C, electrodes 84 and 86 are formed on the vibrating body 12, and the vibrating body 88 is formed on the electrodes 84 and 86. The shape and the land arrangement of each electrode may be any of those in the above-mentioned embodiments.
【0033】<他の実施例>この発明は、以上の開示に
基づいて多様に改変することが可能であり、例えば次の
ようなものがある。 (1)前記実施例は、主として四角柱状の振動体に圧電
素子を設けた場合であるが、振動体の形状としては、三
角柱,円柱,8角柱,円筒など、各種の形状としてよ
い。また、振動体に形成する圧電素子数も必要に応じて
適宜設定してよい。電極形状も同様であり、三角,円,
楕円,階段形状,波形状など、各種の形状としてよい。 (2)駆動検出回路も、例えば図8に示した構成とする
など、各種設計変更可能である。<Other Embodiments> The present invention can be variously modified based on the above disclosure, and includes, for example, the following. (1) In the above-described embodiment, the piezoelectric element is provided mainly on the quadrangular prism vibrating body, but the vibrating body may have various shapes such as a triangular prism, a cylinder, an octagonal prism, and a cylinder. Further, the number of piezoelectric elements formed on the vibrating body may be appropriately set as necessary. The electrode shape is also the same, such as triangle, circle,
Various shapes such as an ellipse, a staircase shape, and a wave shape may be used. (2) The drive detection circuit can also have various design changes, such as the configuration shown in FIG.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
次のような効果がある。 (1)圧電体用の電極を、間隔を置いて分割形成するこ
ととしたので、簡便に電極を引き出すことができる。こ
れにより、振動体を金属で形成して共通電位とする必要
がなくなるため、磁場の影響が低減される。また、振動
体が樹脂材料の場合にその表面をめっき処理などして共
通電位を取る必要もなくなるため、製造工程を低減でき
る。 (2)電極を外部に引出すためのランド部を振動体の節
の位置としたので、接続部分が振動せず、結合が良好に
保持できる。As described above, the present invention has the following effects. (1) Since the electrodes for the piezoelectric body are divided and formed at intervals, the electrodes can be easily drawn out. As a result, it is not necessary to form the vibrating body of metal so as to have a common potential, so that the influence of the magnetic field is reduced. Further, when the vibrating body is made of a resin material, there is no need to apply a common potential to the surface of the vibrating body by plating or the like, so that the number of manufacturing steps can be reduced. (2) Since the land part for drawing out the electrode to the outside is located at the node of the vibrating body, the connecting part does not vibrate and good coupling can be maintained.
【図1】この発明の実施例1の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
【図2】実施例1の横端面と駆動検出回路を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a lateral end surface and a drive detection circuit according to the first embodiment.
【図3】実施例1の電極形状と圧電体の伸縮の関係を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an electrode shape and expansion / contraction of a piezoelectric body in Example 1.
【図4】実施例2における圧電素子の電極形状を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing an electrode shape of a piezoelectric element in Example 2.
【図5】圧電素子の電極におけるランド配置の例を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of land arrangement in electrodes of a piezoelectric element.
【図6】リングタイプの圧電振動ジャイロの実施例を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a ring-type piezoelectric vibrating gyro.
【図7】圧電体と電極の配置例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an arrangement example of a piezoelectric body and electrodes.
【図8】従来の圧電振ジャイロとその駆動検出回路の一
例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional piezoelectric vibration gyro and its drive detection circuit.
10,50,60…圧電振動ジャイロ 12,52,62…振動体 14,16,18,20,48A,48B,48C,4
8D,54,56,58…圧電素子 14A,16A,18A,20A,30,54A,56
A,58A,70,76,78,88…圧電体 14B,16B,18B,20B,14C,16C,1
8C,20C,32,34,36,38,40,42,
44,54B,54C,56B,56C,58B,58
C,72,74,80,82,84,86…電極 22…発振回路 24…差動増幅回路 26…同期検波回路 28…リップルフィルタ 36A,38A…ランド部 46…リード線 FA,FB…振動の節10, 50, 60 ... Piezoelectric vibrating gyro 12, 52, 62 ... Vibrating body 14, 16, 18, 20, 48A, 48B, 48C, 4
8D, 54, 56, 58 ... Piezoelectric element 14A, 16A, 18A, 20A, 30, 54A, 56
A, 58A, 70, 76, 78, 88 ... Piezoelectric body 14B, 16B, 18B, 20B, 14C, 16C, 1
8C, 20C, 32, 34, 36, 38, 40, 42,
44, 54B, 54C, 56B, 56C, 58B, 58
C, 72, 74, 80, 82, 84, 86 ... Electrode 22 ... Oscillation circuit 24 ... Differential amplification circuit 26 ... Synchronous detection circuit 28 ... Ripple filter 36A, 38A ... Land portion 46 ... Lead wire FA, FB ... Vibration section
Claims (3)
動体を振動させるために、振動体に設けられた圧電体;
この圧電体の同一面上に間隔をおいて分割形成された複
数の電極;を備えた圧電振動ジャイロ。1. A vibrating body for detecting an angular velocity; a piezoelectric body provided on the vibrating body for vibrating the vibrating body;
A piezoelectric vibrating gyro having a plurality of electrodes formed on the same surface of the piezoelectric body at intervals.
動体の振動の節の位置に設けた請求項1記載の圧電振動
ジャイロ。2. The piezoelectric vibrating gyro according to claim 1, wherein the external lead-out land portion of the electrode is provided at a vibration node of the vibrating body.
されており、第1の電極のランド部は振動体の第1の振
動の節の位置とし、第2の電極のランド部は振動体の第
2の振動の節の位置とした請求項2記載の圧電振動ジャ
イロ。3. The electrode is divided into a first electrode and a second electrode, and a land portion of the first electrode is a position of a first vibration node of the vibrating body, and a land portion of the second electrode. The piezoelectric vibrating gyro according to claim 2, wherein is the position of the second vibration node of the vibrating body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6314180A JPH08145691A (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Piezoelectric oscillation gyro |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6314180A JPH08145691A (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Piezoelectric oscillation gyro |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08145691A true JPH08145691A (en) | 1996-06-07 |
Family
ID=18050225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6314180A Withdrawn JPH08145691A (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Piezoelectric oscillation gyro |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08145691A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011196822A (en) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Seiko Epson Corp | Vibration gyro element, vibration gyro sensor, detection method of angular velocity by vibration gyro sensor and electronic device |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP6314180A patent/JPH08145691A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011196822A (en) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Seiko Epson Corp | Vibration gyro element, vibration gyro sensor, detection method of angular velocity by vibration gyro sensor and electronic device |
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Legal Events
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