JPH09287957A

JPH09287957A - 音叉型圧電振動ジャイロ

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Publication number: JPH09287957A
Application number: JP8202569A
Authority: JP
Inventors: Masaki Yanai; 雅紀谷内; Yoshio Sato; 良夫佐藤; Masaaki Ono; 正明小野; Yoshiaki Fujiwara; 嘉朗藤原; Sumio Yamada; 澄夫山田; Hiroshi Ishikawa; 寛石川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1997-11-04
Anticipated expiration: 2016-07-31
Also published as: DE19706310A1; JP3739492B2; US20010000853A1; US6253613B1; US6484576B2; DE19706310C2

Abstract

(57)【要約】【課題】高感度、高精度で量産化に適した音叉型圧電
振動ジャイロを提供することを目的とする。【解決手段】第１のアーム、第２のアーム及びこれら
を支持するベースを有する音叉型圧電振動ジャイロにお
いて、圧電横効果により音叉振動を駆動させる駆動電極
と、前記第１及び第２のアームに回転角速度を検出する
検出電極を設けた音叉型圧電振動ジャイロ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転角速度を検出す
るジャイロに関し、より詳細には圧電体を用いた音叉型
の音叉型圧電振動ジャイロに関する。近年の車載ナビゲ
ーションやカメラの手振れ防止等に使用されるジャイロ
において、高精度化や高感度化が求められている。この
ため、圧電振動ジャイロに関する技術開発が活発化して
いる。

【０００２】

【従来の技術】圧電振動ジャイロは、所定振動している
際に回転角速度が加わると、その振動と直角の方向にコ
リオリ力が生じることを利用している。このような圧電
振動ジャイロとして種々のタイプが提案されている。こ
のうち、音叉型圧電振動はコストパフォーマンスが比較
的高いので、注目されている。特に最近では、圧電単結
晶を利用した音叉型圧電振動ジャイロの研究開発が活発
である。

【０００３】このような圧電単結晶を利用した音叉型圧
電振動ジャイロは、例えば米国特許第５、３２９、８１
６号に開示されている。図３３に示すように、音叉型圧
電振動ジャイロ（又はジャイロ素子とも言う）は２つの
アーム１０、１２とこれらを支持するベース１４とを有
し、これらは圧電単結晶で一体的に形成されている。ま
た、一方のアームに音叉振動を駆動する駆動電極１８を
設け、他方のアームに回転角速度を検出する検出電極１
６を設けている。なお、便宜上、図で現われている面を
ジャイロの表面とし、この表面に対向する面を裏面とす
る。駆動電極１８は、表面に２つ設けられている。

【０００４】図３４は、電極構成が異なる従来の音叉型
圧電振動ジャイロを示す図で、例えば米国特許５、２５
１、４８３に開示されている。この電極構成は、アーム
１０と１２の各々に検出電極１６と駆動電極１８とを設
けたものである。図３４では、検出電極１６を各アーム
１０、１２の先端側に設け、駆動電極１８をベース１４
側に設けた構成である。また図３５では、検出電極１６
を各アーム１０、１２のベース１４側に設け、駆動電極
１８を先端側に設けた構成である。

【０００５】なお、図３３、図３４及び図３５にはそれ
ぞれの容量比の一例を示してある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３３
〜図３５に示す従来の音叉型圧電振動ジャイロは、次の
問題点を有する。図３３に示す構成は電極がほぼ対称に
設けられているため、駆動及び検出の容量比バランスが
良いという半面、屈曲振動等の不要振動が出力されてし
まうという問題点がある。

【０００７】この問題点を図３６を参照して説明する。
図３６の（ａ）は図１６に示すジャイロの斜視図で不要
振動を示す図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）に示す
不要振動を示す図、及び（ｄ）は不要振動によるアーム
内部の電界を示す図である。なお、図（ａ）〜（ｃ）で
は電極は省略してある。また、図（ｄ）で白抜き部分の
電極は互いに同電位であり、ハッチング部分の電極は互
いに同電位である。図３３に示す構成では、図３６で示
すような同相の不要振動が発生する。検出電極は２つの
アームの一方に設けられているため、図３６の（ｄ）で
示す電界による電位差を検出してしまう。この電位差は
雑音となり、検出精度を劣化させる。また、不要振動に
は温度ドリフトの原因となるねじり振動等もある。更
に、駆動側のアームと検出側のアームとの機械的結合や
静電結合に起因するもれ出力も存在する。

【０００８】図３４に示す構成は駆動側容量比が小さい
ため低駆動電圧化が可能である。また、両方のアーム１
０、１２に検出電極１６を設けているため不要振動を相
殺でき、またもれ出力も小さい。しかしながら、アーム
１０、１２の先端部の共振子の容量比がその根元部の共
振子に比べ約２０倍と大きいため、検出感度が小さいと
いう問題点を有する。また、各アーム１０、１２に検出
電極１６と駆動電極１８とを設けているため配線が複雑
となり、量産性に難がある。

【０００９】図３５に示す構成は検出側容量比が小さい
ため高感度化が可能である。しかしながら、駆動側容量
比が大きいため高い駆動電圧が必要となってしまうとい
う問題点がある。更に、各アーム１０、１２に検出電極
１６と駆動電極１８とを設けているため配線が複雑とな
り、量産性に難がある。

【００１０】したがって、本発明は上記従来技術の問題
点を解決し、高感度、高精度で量産化に適した音叉型圧
電振動ジャイロを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、第１のアーム、第２のアーム及びこれらを支持する
ベースを有する音叉型圧電振動ジャイロにおいて、圧電
横効果により音叉振動を駆動させる駆動電極と、前記第
１及び第２のアームに回転角速度を検出する検出電極を
設けたことを特徴とする音叉型圧電振動ジャイロであ
る。この圧電横効果を利用すると、下記の通り駆動電極
及び検出電極を構成することができ、高感度、高精度で
量産化に適した音叉型圧電振動ジャイロを提供すること
ができる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記駆動電極は前記ベースの表面及び裏面上にそれ
ぞれ設けられていることを特徴とする音叉型圧電振動ジ
ャイロである。ベースに駆動電極を設けることで、駆動
電極及び検出電極の構成及び配線を簡単にすることがで
きる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１におい
て、前記駆動電極は、前記第１及び第２のアームの夫々
の表面及び裏面の内側部分と前記ベースの表面及び裏面
上にそれぞれ一体的に設けられていることを特徴とする
音叉型圧電振動ジャイロである。上記内側部分に駆動電
極を設けることでも、音叉振動を起こすことができる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１におい
て、前記駆動電極は、前記第１及び第２のアームの夫々
の表面及び裏面の外側部分と前記ベースの表面及び裏面
上にそれぞれ一体的に設けられていることを特徴とする
音叉型圧電振動ジャイロである。上記外側部分に駆動電
極を設けることでも、音叉振動を起こすことができる。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
４のいずれか一項において、前記検出電極は、第１及び
第２のアームの夫々の少なくとも３面上に設けられてい
ることを特徴とする音叉型圧電振動ジャイロである。よ
って、検出電極の構成及び配線は簡単化可能である。

【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項５におい
て、前記検出電極は第１及び第２のグループを構成する
ように接続され、回転角速度に応じた電圧を第１及び第
２のグループで得られる電位差として出力することを特
徴とする音叉型圧電振動ジャイロである。検出電極の一
構成例を規定したものである。

【００１７】請求項７に記載の発明は、請求項５におい
て、前記検出電極は第１、第２及び第３のグループを構
成するように接続され、回転角速度に応じた電圧を第１
のグループを基準とした第２及び第３のグループで得ら
れる電位差として出力することを特徴とする音叉型圧電
振動ジャイロである。検出電極の別の構成例を規定した
ものである。

【００１８】請求項８に記載の発明は、請求項２におい
て、前記検出電極は前記第１及び第２のアームの夫々の
表面及び裏面上に設けられていることを特徴とする音叉
型圧電振動ジャイロである。駆動電極をベースに設ける
ことで、第１及び第２には検出電極のみを設けることが
できるようになり、特に配線や電極形成が容易になり、
量産化に適している。

【００１９】請求項９に記載の発明は、請求項３におい
て、前記検出電極は、前記第１及び第２のアームの夫々
の表面及び裏面の外側部分に設けられていることを特徴
とする音叉型圧電振動ジャイロである。駆動電極を内側
部分に設けることで、検出電極を外側部分に設けること
ができるようになり、特に配線や電極形成が容易にな
り、量産化に適している。

【００２０】請求項１０に記載の発明は、請求項４にお
いて、前記検出電極は、前記第１及び第２のアームの夫
々の表面及び裏面の内側部分に設けられていることを特
徴とする音叉型圧電振動ジャイロである。駆動電極を外
側部分に設けることで、検出電極を内側部分に設けるこ
とができるようになり、特に配線や電極形成が容易にな
り、量産化に適している。

【００２１】請求項１１に記載の発明は、請求項１ない
し１０のいずれか一項において、前記第１のアーム、第
２のアーム及びこれらを支持するベースは圧電単結晶で
一体的に形成されていることを特徴とする音叉型圧電振
動ジャイロである。請求項１２に記載の発明は、第１の
アーム、第２のアーム及びこれらを支持するベースを有
する音叉型圧電振動ジャイロにおいて、前記第１及び第
２のアームのそれぞれの所定の２面にのみ音叉振動を駆
動させる駆動電極と、回転角速度を検出する検出電極
と、基準電位に設定された接地電極とを設けたことを特
徴とする。これにより、必要な感度を維持でき、請求項
１ないし１１よりも簡単な電極構成でより量産化に適し
た音叉型圧電振動ジャイロを提供することができる。

【００２２】請求項１３に記載の発明は、請求項１２に
おいて、前記駆動電極は第１及び第２のアームの各々の
第１の面に設けられ、前記検出電極は前記第１の面に対
向する第１及び第２のアームの各々の第２の面に設けら
れ、角速度に応じた電圧は、第１及び第２のアームの第
２の面にそれぞれ設けられた検出電極間の電位差として
得られることを特徴とする音叉型圧電振動ジャイロであ
る。

【００２３】請求項１４に記載の発明は、請求項１２に
おいて、前記駆動電極は第１及び第２のアームの各々の
第１の面に設けられ、前記検出電極は第１及び第２のア
ームの各々の第１の面に設けられ、角速度に応じた電圧
は、第１及び第２のアームの第１の面にそれぞれ設けら
れた検出電極間の電位差として得られることを特徴とす
る音叉型圧電振動ジャイロである。

【００２４】請求項１５に記載の発明は、請求項１２に
おいて、前記駆動電極は第１及び第２のアームの各々の
第１の面に設けられ、前記検出電極は第１及び第２のア
ームの各々の第１の面、並びに前記第１の面に対向する
第１及び第２のアームの各々の第２の面に設けられ、角
速度に応じた電圧は、第１のアームの第１及び第２の面
に設けられた検出電極と、第２のアームの第１及び第２
の面に設けられた検出電極との間の電位差として得られ
ることを特徴とする音叉型圧電振動ジャイロである。

【００２５】請求項１６に記載の発明は、請求項１２に
おいて、前記駆動電極は前記検出電極を兼ねており、角
速度に応じた電圧は第１及び第２のアームに設けた駆動
電極から所定の差動増幅回路を介して電位差として得ら
れることを特徴とする音叉型圧電振動ジャイロである。

【００２６】請求項１７に記載の発明は、請求項１２に
おいて、前記駆動電極は前記検出電極を兼ねており、第
１及び第２のアームの各々のいずれか一方の面に設けら
れ、角速度に応じた電圧は第１及び第２のアームに設け
た駆動電極から所定の差動増幅回路を介して電位差とし
て得られることを特徴とする音叉型圧電振動ジャイロで
ある。

【００２７】請求項１８に記載の発明は、請求項１２に
おいて、前記駆動電極は前記検出電極を兼ねており、第
１及び第２のアームの各々の対向する面の両方に設けら
れ、角速度に応じた電圧は第１のアームに設けた駆動電
極と第２のアームに設けた駆動電極とを入力とする所定
の差動増幅回路を介して電位差として得られることを特
徴とする音叉型圧電振動ジャイロである。

【００２８】請求項１９に記載の発明は、請求項１２な
いし１８のいずれか一項において、第１のアーム、第２
のアーム及びこれらを支持するベースは、圧電単結晶で
一体的に形成されていることを特徴とする音叉型圧電振
動ジャイロである。請求項２０に記載の発明は、請求項
１１又は１９において、前記圧電単結晶はＬｉＴａＯ₃
４０°±２０°回転Ｚ板であることを特徴とする音叉型
圧電振動ジャイロである。

【００２９】請求項２１に記載の発明は、請求項１１又
は１９において、前記圧電単結晶はＬｉＮｂＯ₃５０°
±２０°回転Ｚ板であることを特徴とする音叉型圧電振
動ジャイロである。

【００３０】

【発明の実施の形態】まず、本発明の原理を図１を参照
して説明する。本発明の音叉型圧電振動ジャイロは、図
１（ａ）に示すように、圧電単結晶からなるアーム２
０、２２及びベース２４とを有する。圧電単結晶として
は圧電横効果の結合係数が大きいものが好ましく、例え
ば、ＬｉＴａＯ₃１４０°±２０°回転Ｙ板（ＬｉＴａ
Ｏ₃４０°±２０°回転Ｚ板）、ＬｉＮｂＯ₃１３０°
±２０°回転Ｙ板（ＬｉＮｂＯ₃５０°±２０°回転Ｚ
板）、水晶Ｘカット板等を用いることができる。なお、
圧電単結晶の結晶方位はその厚み方向におけるものであ
る。

【００３１】図１に示す構成では、駆動電極２８ａ及び
２８ｂをベース２４の表面及び裏面（ジャイロの厚み方
向に対向する面）に設けてある。駆動電極２８ａ及び２
８ｂの位置は、アーム２０、２２の根元付近（支点付
近）の領域である。この駆動電極２８ａ及び２８ｂに図
１（ｂ）に示すように駆動電源ＯＳＣを接続して駆動す
ると、図１（ａ）及び（ｃ）に示すような音叉振動がア
ーム２０と２２に起きる。この状態にあるジャイロを駆
動モードにあるという。この駆動振動は圧電横効果によ
り、ベース２４の上面（アーム２０、２２が設けられて
いる面）が矢印Ａで示すように振動するものである。こ
れにより、アーム２０、２２は図１（ａ）の破線で示す
ように振動する。このような振動モードにある状態で振
動軸に回転運動が加わると、次式の運動方程式で表され
る振動方向と垂直方向にコリオリ力が発生する。Ｚ_xη_x≒Ｆ_x＋２ｍ_yΩ₀η_y Ｚ_yη_y≒Ｆ_y−２ｍ_xΩ₀η_x ここで、Ｚ_x、Ｚ_yはそれぞれｘ軸及びｙ軸方向（図
（ｅ）参照：ｘ軸方向はジャイロの幅方向に相当し、ｙ
軸方向はジャイロの厚み方向に相当する）の機械的イン
ピーダンス、η_x、η_yはそれぞれｘ軸及びｙ軸方向の
速度、Ｆ_x、Ｆ_yはそれぞれｘ軸及びｙ軸方向のコリオ
リ力、ｍ_x、ｍ_yはそれぞれｘ軸及びｙ軸方向の質量、
Ω₀は角速度である。

【００３２】そこで、アーム２０と２２に上記の音叉振
動（ｆ_xモード振動とも言う）の垂直方向振動（ｆ_yモ
ード振動とも言う）を検出（又は励振）する電極を構成
しておけが、コリオリ力を受けて互いにたわんだアーム
から電気的出力を得ることができる。ここで、図１６に
示すような一方のアームを駆動用とし、他方のアームを
検出用とすると、コリオリ力に起因する以外の屈曲振動
まで検出してしまうので、検出誤差が発生したり温度ド
リフトの原因となるねじり振動等の不要振動成分も検出
してしまう。

【００３３】この点を考慮して、図２（ｂ）に示すよう
に、本発明ではアーム２０と２２の両方に検出電極を設
けることで、同相方向の振動（図２（ａ））による出力
を検知することなく、互いに逆方向に振動するモード
（図１（ｅ））だけを検出する。すなわち、２つのアー
ム２０と２２は互いに位相反転するように検出電極を設
けている。図２（ｂ）に示すように、同相方向の振動に
よる検出出力はアーム２０と２２でどちらもプラスで同
一電圧値であり、アーム２０と２２の出力を差動増幅す
ることで、相殺することができる。

【００３４】図３（ａ）は駆動モードの状態で角速度が
加わった時のアーム２０、２２の振動（逆相の振動）を
示し、図３（ｂ）はこれによる内部電界を示す。図２
（ｂ）で示す結線された電極以外の電極はグランド（基
準電位）に設定する。すなわち、アーム２０と２２は互
いに同位相信号出力となるように検出電極を設けてあ
る。これにより、角速度に起因する電圧はグランド電位
に対し一方のアームでプラスとなり、他方のアームでマ
イナスとなる（すなわち、差動増幅）。この場合、図２
を参照して説明したように、同相の振動による検出出力
は相殺されて出力端子には現われない。

【００３５】また、図４に示す電極構成でも、角速度に
起因した逆相の振動による出力のみを検出することがで
きる。図４（ａ）に示す逆相振動に対し図４（ｂ）に示
す電極構成で差動出力が得られる。同相振動による電圧
は図４（ｂ）の結線でプラス成分とマイナス成分とが相
殺され、出力端子には現われない。

【００３６】以上のように、本発明では圧電単結晶の圧
電横効果を利用して駆動振動を発生させ、角速度の検出
は角速度に起因した逆相振動のみを検出するような電極
構成を採用している。以上説明した駆動電極及び検出電
極をまとめた電極構成を、本発明の一実施の形態として
図５に示す。図５（ａ）は音叉型圧電振動ジャイロの正
面図、図５（ｂ）は平面図である。駆動電極２８ａ及び
２８ｂはそれぞれ、ベース２４の表面及び裏面上に設け
られ、かつアーム２０及び２２の根元部分に近接して位
置している。換言すれば、駆動電極２８ａ及び２８ｂ
は、アーム２０と２２の支点部分を含む領域に設けられ
ているとも言える。アーム２０の４面には検出電極２６
ａ、２６ｂ、２６ｃ及び２６ｄが設けられ、アーム２２
の４面には検出電極２７ａ、２７ｂ、２７ｃ及び２７ｄ
が設けられている。これらの検出電極は、例えば図３
（ｂ）又は図４（ｂ）の通り結線されている。後述する
ように、同相振動を検出せず、逆相振動のみを検出する
ためには図５に示す８枚の検出電極を用いる必要はな
い。

【００３７】なお、駆動電極２８ａ及び２８ｂの面積
は、ジャイロの素子特性に応じて適宜選択する。また、
容量比は例えば、駆動電極側で４７８で検出電極側で２
２１であり、従来構成のように駆動側と検出側で容量比
が大きくことなるようなことはない。

【００３８】ここで、図５に示す電極構造をベースに、
特に検出電極構成の変形例について、図６及び図７を参
照して説明する。図６の（ａ）〜（ｌ）は前述した図３
（ｂ）の検出電極構成を利用したもので検出電極を２つ
のグループに分け、図７（ａ）〜（ｈ）は前述した図４
（ｂ）の検出電極構成を利用したもので検出電極を３つ
のグループに分けたものである。図を分かりやすくする
ために、アーム２０と２２に設けられた電極の参照番号
は省略する。

【００３９】図６（ａ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの厚み方向両面から引き出した電極と、もう一方
のアームの厚み方向両面から引き出した電極とが基準電
位と接続され、出力は検出電極のうちの一方のアームの
幅方向表裏面から引き出した電極（図中の●）と、もう
一方のアームの幅方向表裏面から引き出した電極（○）
との電位差を検出する。

【００４０】図６（ｂ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの幅方向表裏面から引き出した電極が、もう一方
のアームの幅方向表裏面から引き出した電極と基準電位
とに接続され、出力は検出電極のうちの一方のアームの
厚み方向両面から引き出した電極（○）と、もう一方の
アームの厚み方向両面から引き出した電極（●）との電
位差を検出する。

【００４１】図６（ｃ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの厚み方向表裏面から引き出した電極が、もう一
方のアームの厚み方向表裏面から引き出した電極と基準
電位とに接続され、出力は検出電極のうちの一方のアー
ムの幅方向外側面から引き出した電極（○）と、もう一
方のアームの幅方向外側面から引き出した電極（●）と
の電位差を検出する。

【００４２】図６（ｄ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの厚み方向表裏面から引き出した電極が、もう一
方のアームの厚み方向表裏面から引き出した電極と基準
電位とに接続され、出力は検出電極のうちの一方のアー
ムの幅方向内側面から引き出した電極（○）と、もう一
方のアームの幅方向内側面から引き出した電極（●）と
の電位差を検出する。

【００４３】図６（ｅ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの幅方向外側面から引き出した電極が、もう一方
のアームの厚み方向外側面から引き出した電極と基準電
位とに接続され、出力は検出電極のうちの一方のアーム
の厚み方向表裏面から引き出した電極（●）と、もう一
方のアームの厚み方向表裏面から引き出した電極（○）
との電位差を検出する。

【００４４】図６（ｆ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの幅方向外側面及び厚み方向表裏面から引き出し
た電極が、もう一方のアームの幅方向外側面及び厚み方
向表裏面から引き出した電極と基準電位とに接続され、
出力は検出電極のうちの一方のアームの幅方向外側面か
ら引き出した電極（○）と、もう一方のアームの幅方向
外側面から引き出した電極（●）との電位差を検出す
る。

【００４５】図６（ｇ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの幅方向内側面及び厚み方向表裏面から引き出し
た電極が、もう一方のアームの幅方向内側面及び厚み方
向表裏面から引き出した電極と基準電位とに接続され、
出力は検出電極のうちの一方のアームの幅方向内側面か
ら引き出した電極（●）と、もう一方のアームの幅方向
内側面（○）から引き出した電極との電位差を検出す
る。

【００４６】図６（ｈ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの幅方向内側面と他方のアームの幅方向内側面と
から引き出した電極が基準電位に接続され、出力は一方
のアームの幅方向外側面及び厚み方向表裏面から引き出
した電極（○）と、もう一方のアームの幅方向外側面及
び厚み方向表裏面から引き出した電極（●）との電位差
を検出する。

【００４７】図６（ｉ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの幅方向外側面と他方のアームの幅方向外側面と
から引き出した電極が基準電位に接続され、出力は一方
のアームの幅方向内側面及び厚み方向表裏面から引き出
した電極（○）と、もう一方のアームの幅方向内側面及
び厚み方向表裏面から引き出した電極（●）との電位差
を検出する。

【００４８】図６（ｊ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの幅方向両面と厚み方向裏面と他方のアームの幅
方向両面と厚み方向表面とから引き出した電極が基準電
位に接続され、出力は一方のアームの厚み方向表面から
引き出した電極（○）と、もう一方のアームの厚み方向
裏面から引き出した電極（●）との電位差を検出する。

【００４９】図６（ｋ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの厚み方向表面と他方のアームの厚み方向表面と
から引き出した電極が基準電位に接続され、一方のアー
ムの幅方向両面と厚み方向裏面から引き出した電極
（●）と他方のアームの幅方向両面と厚み方向裏面とか
ら引き出した電極（○）との電位差を検出する。

【００５０】図６（ｌ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの幅方向内側面と他方のアームの幅方向内側面と
から引き出した電極が基準電位に接続され、一方のアー
ムの厚み方向表裏面とから引き出した電極（○）と他方
のアームの厚み方向表裏面から引き出した電極（●）と
の電位差を検出する。

【００５１】次に、図４（ｂ）の検出電極構成を利用し
た電極構成を図７（ａ）〜（ｈ）を参照して説明する。
図７（ａ）に示す電極構成は次の通りである。アーム２
０と２２に設けた検出電極のうち、一方のアームの厚み
方向表裏面から引き出した電極と他方のアームの幅方向
両面から引き出した電極とを接続して第１の検出電極
（図の○）を構成し、一方のアームの幅方向両面から引
き出した電極と他方のアームの厚み方向表裏面から引き
出した電極とを接続して第２の検出電極（図の●）を構
成し、第１及び第２の検出電極の電位差を検出する。

【００５２】図７（ｂ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの厚み方向表裏面から引き出した電極と他方のア
ームの幅方向外側面から引き出した電極とを接続して第
１の検出電極（○）を構成し、一方のアームの幅方向外
側面から引き出した電極と他方のアームの厚み方向表裏
面から引き出した電極とを接続して第２の検出電極
（●）を構成し、第１及び第２の検出電極の電位差を検
出する。

【００５３】図７（ｃ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの厚み方向表裏面から引き出した電極と他方のア
ームの幅方向内側面から引き出した電極とを接続して第
１の検出電極（○）を構成し、一方のアームの幅方向内
側面から引き出した電極と他方のアームの厚み方向表裏
面から引き出した電極とを接続して第２の検出電極
（●）を構成し、第１及び第２の検出電極の電位差を検
出する。

【００５４】図７（ｄ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの厚み方向裏面から引き出した電極と他方のアー
ムの幅方向両面から引き出した電極とを接続して第１の
検出電極（○）を構成し、一方のアームの幅方向両面面
から引き出した電極と他方のアームの厚み方向表表面か
ら引き出した電極とを接続して第２の検出電極（●）を
構成し、第１及び第２の検出電極の電位差を検出する。

【００５５】図７（ｅ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの幅方向内側面から引き出した電極と他方のアー
ムの幅方向外側面と厚み方向表裏面とから引き出した電
極とを接続して第１の検出電極（○）を構成し、一方の
アームの幅方向外側面と厚み方向表裏面とから引き出し
た電極と他方のアームの幅方向内側面から引き出した電
極とを接続して第２の検出電極（●）を構成し、第１及
び第２の検出電極の電位差を検出する。

【００５６】図７（ｆ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの厚み方向両面と幅方向内側面とから引き出した
電極と他方のアームの幅方向外側面とから引き出した電
極とを接続して第１の検出電極（○）を構成し、一方の
アームの幅方向外側面と他方の電極の厚み方向表裏面と
から引き出した電極と他方のアームの幅方向内側面とか
ら引き出した電極とを接続して第２の検出電極（●）を
構成し、第１及び第２の検出電極の電位差を検出する。

【００５７】図７（ｇ）に示す電極構成は次の通りであ
る。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方の
アームの厚み方向両面と幅方向外側面とから引き出した
電極と他方のアームの幅方向外側面とから引き出した電
極とを接続して第１の検出電極（○）を構成し、一方の
アームの幅方向内側面と他方の電極の厚み方向表裏面と
幅方向内側面とから引き出した電極とを接続して第２の
検出電極（●）を構成し、第１及び第２の検出電極の電
位差を検出する。

【００５８】以上のように、検出電極を各アームの４面
又は３面に設けて上述の配線とすることで、簡単な構成
で回転角速度を精度良く検出することができる。図８に
は、図７（ｇ）に示す電極構成を有する音叉型圧電振動
ジャイロの構成を示す図である。なお、電極構成を分か
りやすくするために、電極の厚み等は強調して図示して
ある。図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は右側面図、図
８（ｃ）は裏面図、及び図８（ｄ）は平面図である。

【００５９】検出電極２６ａ、２６ｂ及び２６ｄは一体
的に形成され、引き出し線３１を介してベース２４の表
面上に設けられた外部接続用の端子３３に接続されてい
る。同様に、検出電極２７ａ、２７ｂ及び２７ｄは一体
的に形成され、引き出し電極線３２を介してベース２４
の表面上に設けられた外部接続用の端子３４に接続され
ている。検出電極２６ｃは引き出し電極線３５を介し
て、外部接続用の端子３７に接続されている。同様に、
検出電極２７ｃは引き出し電極線３６を介して、外部接
続用の端子３８に接続されている。駆動電極２８ａは引
き出し電極線４０を介して、外部接続用の端子３９に接
続されている。ベース２４の裏面に形成された駆動電極
２８ｂは、ベース２４に設けられたスルーホール４３及
びベース２４の表裏面を通る引き出し電極線４２を介し
て、ベース２４の表面に設けられた外部接続用の端子４
１に接続されている。

【００６０】次に、上述した電極構成とは異なる電極構
成について説明する。上述した電極構成では、駆動電極
２８ａ及び２８ｂはベース２４の表裏面上であって、ア
ーム２０と２２の根元付近に設けられていた。以下に説
明する電極構成では、駆動電極をアーム２０と２２の夫
々の表裏面上の内側に設けて、圧電単結晶の横圧電効果
を利用して駆動振動を起こすことを特徴とする。

【００６１】図９は、この電極構成を示す図である。図
９（ａ）はジャイロの正面図、図９（ｂ）はジャイロの
平面図である。略Ｕ字状パターンの駆動電極４８ａ及び
４８ｂが、ジャイロの表面及び裏面に図示するように設
けられている。駆動電極４８ａは、アーム２０及び２２
の表面上の内側部分及びベース２４の表面上の根元付近
に設けられている。同様に、駆動電極４８ｂは、アーム
２０及び２２の裏面上の内側部分及びベース２４の裏面
上の根元付近に設けられている。

【００６２】このような構成の駆動電極４８ａ及び４８
ｂに駆動電源ＯＳＣで駆動信号を与えると、図９（ｂ）
の直線状の矢印で示すような内部電界が発生し、図９
（ａ）に示すような伸び振動（音叉振動）が発生する。
この状態（振動モードにある状態）で回転角速度が加わ
ると、図９（ｂ）に示す変位に起因して曲線状の矢印で
示すような内部電界が発生する。従って、この内部電界
による電圧を検出することで回転角速度を検出すること
ができる。この電圧を検出ための検出電極を、アーム２
０及び２２の表裏面の各々の外側部分に設けることがで
きる。

【００６３】このような電極構成を図１０に示す。図１
０（ａ）は上記電極構成を有する音叉型圧電振動ジャイ
ロの正面図、図１０（ｂ）は右側面図、図１０（ｃ）は
平面図である。駆動電極４８ａ及び４８ｂは前述したよ
うに設けられてる。図示する電極構成では、各アームご
とに３つの検出電極が設けられている。アーム２０の厚
み方向表裏面及び幅方向外側面にはそれぞれ、検出電極
４６ａ、４６ｂ及び４６ｃが設けられている。同様に、
アーム２２の厚み方向表裏面及び幅方向外側面にはそれ
ぞれ、検出電極４７ａ、４７ｂ及び４７ｃが設けられて
いる。検出電極４６ａと４６ｂはそれぞれ、アーム２０
の表面及び裏面の外側部分に配置されている。これによ
り、アーム２０の表面及び裏面では夫々、内側に駆動電
極が外側に検出電極が位置するようにこれらの電極が並
んで設けられている。アーム２２においても同様であ
る。なお、図１０では、引き出し電極線や外部接続用端
子等は便宜上省略してある。

【００６４】なお、図１０に示す構成において、容量比
は一例として、駆動電極側で１３６であり、検出電極側
で２７８であり、従来構成のように駆動側と検出側で容
量比が大きくことなるようなことはない。図１１は図１
０に示す電極配置における電極構成を示す図である。図
１１（ａ）は２つの検出電極間の電位差で回転角速度を
検出する構成であり、図１１（ｂ）、（ｃ）は基準電極
に対する２つの電極の電位差（差動増幅）で回転角速度
を検出する構成である。

【００６５】図１１（ａ）に示す電極構成は次の通りで
ある。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方
のアームの厚み方向表裏面から引き出した電極と他方の
アームの幅方向外側面から引き出した電極とを接続した
第１の検出電極（○）と、一方のアームの幅方向外側面
から引き出した電極と他方のアームの厚み方向表裏面か
ら引き出した電極とを接続した第２の検出電極（●）と
の電位差を検出する。

【００６６】図１１（ｂ）に示す電極構成は次の通りで
ある。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方
のアームの厚み方向表裏面から引き出した電極と他方の
アームの厚み方向表裏面から引き出した電極とを基準電
位に接続し、一方のアームの幅方向外側面から引き出し
た電極（○）と、他方のアームの幅方向外側面から引き
出した電極（●）との電位差を検出する。

【００６７】図１１（ｃ）に示す電極構成は次の通りで
ある。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方
のアームの幅方向外側面から引き出した電極と他方のア
ームの幅方向外側電極から引き出した電極とを基準電位
に接続し、一方のアームの厚み方向表裏面から引き出し
た電極（●）と、他方のアームの厚み方向表裏面から引
き出した電極（○）との電位差を検出する。

【００６８】図１２は図１０に示す音叉型圧電振動ジャ
イロの変形例であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面
図、（ｃ）は平面図である。駆動電極５８ａと５８ｂは
それぞれジャイロの厚み方向表面と裏面に設けられてお
り、かつ各アーム内側に設けられた部分を有する。ま
た、駆動電極５８ａと５８ｂのベース２４の表裏面上に
設けられた部分５８ａ’と５８ｂ’は、図５に示す駆動
電極に類似している。すなわち、駆動電極５８ａと５８
ｂはベース２４及びアーム２０、２２の内側で作用する
圧電横効果による音叉振動を駆動する。駆動電極５８ａ
は引き出し電極線６１を介して外部接続用端子６０に接
続されている。また、駆動電極５８ｂは引き出し電極線
６８及びベース２４に設けられたスルーホール６６を介
して、ベース２４の表面に設けられた外部接続用端子６
７に接続されている。

【００６９】各アーム２０、２２に対しそれぞれ３つの
検出電極が設けられている。アーム２０の厚み方向表裏
面及び幅方向外側面にはそれぞれ、検出電極５６ａ、５
６ｂ及び５６ｃが設けられている。同様に、アーム２２
の厚み方向表裏面及び幅方向外側面にはそれぞれ、検出
電極５７ａ、５７ｂ及び５７ｃが設けられている。これ
らの検出電極は、前述の図１１（ａ）に示すように接続
されている。検出電極５６ａは引き出し電極線６３を介
して外部接続用端子６２に接続され、検出電極５６ｂは
引き出し電極線７０及びスルーホール６９を介して引き
出し電極線６３に接続されている。また、検出電極５６
ｃは引き出し電極線７４を介して外部接続用端子７３に
接続されている。同様に、検出電極５７ａは引き出し電
極線６５を介して外部接続用端子６４に接続され、検出
電極５７ｂは引き出し電極線７２及びスルーホール７１
を介して引き出し電極線６５に接続されている。また、
検出電極５７ｃは引き出し電極線７６を介して外部接続
用端子７５に接続されている。

【００７０】駆動電極は各アーム２０、２２の表裏面の
内側部分ではなく、外側部分に設ける構成であっても、
圧電横効果による音叉振動を駆動することができる。図
１３は、この電極構成を有する音叉型圧電振動ジャイロ
を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図であ
る。アーム２０、２２の表裏面の外側及びベース２４の
表裏面にそれぞれ、一体的に駆動電極７８ａ及び７８ｂ
が設けられている。この駆動電極７８ａと７８ｂに図１
３（ｂ）に示すように駆動電源ＯＳＣを接続すると、圧
電横効果により図１３（ｂ）の直線の矢印で示す内部電
界が発生し、これによりアーム２０と２２が図１３
（ａ）で示すようにたわみ、音叉振動が発生する。この
状態（駆動モード）で回転角速度がジャイロに加わる
と、図１３（ｂ）に示す曲線の矢印のように内部電界が
発生する。この内部電界による電圧を検出することで、
回転角速度を検出できる。

【００７１】アーム２０の厚み方向表裏面にはそれぞ
れ、検出電極７６ａ及び７６ｂが設けられ、幅方向内側
面には検出電極７６ｃが設けられている。同様に、アー
ム２２の厚み方向表裏面にはそれぞれ、検出電極７７ａ
及び７７ｂが設けられ、幅方向内側面には検出電極７７
ｃが設けられている。

【００７２】図１４は、上記検出電極の接続を示す図で
ある。図１４（ａ）は２つの検出電極間の電位差で回転
角速度を検出する構成であり、図１４（ｂ）、（ｃ）は
基準電極に対する２つの電極の電位差（差動増幅）で回
転角速度を検出する構成である。

【００７３】図１４（ａ）に示す電極構成は次の通りで
ある。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方
のアームの厚み方向表裏面から引き出した電極と他方の
アームの幅方向内側面から引き出した電極とを接続した
第１の検出電極（○）と、一方のアームの幅方向内側面
から引き出した電極と他方のアームの厚み方向表裏面か
ら引き出した電極とを接続した第２の検出電極（●）と
の電位差を検出する。

【００７４】図１４（ｂ）に示す電極構成は次の通りで
ある。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方
のアームの厚み方向表裏面から引き出した電極と他方の
アームの厚み方向表裏面から引き出した電極とを基準電
位に接続し、一方のアームの幅方向内側面から引き出し
た電極（○）と、他方のアームの幅方向内側面から引き
出した電極（●）との電位差を検出する。

【００７５】図１４（ｃ）に示す電極構成は次の通りで
ある。アーム２０と２２に設けた検出電極のうち、一方
のアームの幅方向内側面から引き出した電極と他方のア
ームの幅方向内側電極から引き出した電極とを基準電位
に接続し、一方のアームの厚み方向表裏面から引き出し
た電極（●）と、他方のアームの厚み方向表裏面から引
き出した電極（○）との電位差を検出する。

【００７６】図１５は、図１４（ｂ）に示す電極構成を
有する音叉型圧電振動ジャイロを示す図であり、（ａ）
は正面図、（ｂ）は平面図である。駆動電極８８ａ及び
８８ｂはそれぞれ、ジャイロの表面及び裏面に図示する
ように設けられている。駆動電極８８ｂは、ベース２４
に設けられたスルーホール９４を通る引き出し電極線９
５を介して、外部接続用の端子９６に接続されている。
また、アーム２０及び２２の表面に設けられる検出電極
は、ベース２４の表面に設けられた接続部分を介して一
体的に構成された検出電極８６ａである。同様に、アー
ム２０及び２２の裏面に設けられる検出電極は、ベース
２４の裏面に設けられた接続部分を介して一体的に構成
された検出電極８６ｂである。検出電極８６ｂはスルー
ホール９０を通る引き出し電極線９１を介して外部接続
用端子９２に接続されている。また、検出電極８６ａは
引き出し電極線９３を介して外部接続用端子９２に接続
されている。

【００７７】図１６は、本発明の音叉型圧電振動ジャイ
ロの出力電圧を検出する検出回路の構成及び動作を説明
するための図である。図１６中、参照番号１００は、前
述した本発明の音叉型圧電振動ジャイロである。検出回
路は、演算増幅器ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３と、抵抗Ｒ１
〜Ｒ１０と、キャパシタＣ１〜Ｃ３とを有する。ジャイ
ロ１００の出力ｏｕｔ１及びｏｕｔ２はそれぞれ、抵抗
Ｒ２及びＲ３を介して演算増幅器ＯＰ１及びＯＰ２の非
反転入力端子に与えられる。演算増幅器ＯＰ３の出力端
子は、検出回路の出力端子を構成する。

【００７８】発振器ＯＳＣで矩形波をジャイロ１００に
与えると、その出力電圧波形は静電結合等によるもれ出
力成分を含む。演算増幅器ＯＰ１及びＯＰ２はそれぞ
れ、ジャイロ１００の出力ｏｕｔ１及びｏｕｔ２を増幅
し、演算増幅器ＯＰ３は演算増幅器ＯＰ１及びＯＰ２の
出力を差動増幅する。演算増幅器ＯＰ３の出力波形から
分かるように、静電結合等のもれを差動増幅により取り
去る（キャンセルする）ことができる。

【００７９】以上、本発明を説明した。上記実施の形態
からわかるように、従来技術に比べ簡単な構成で不要振
動を検出することなく高精度かつ回転角速度を検出でき
る。また、配線は簡単であり、量産化に適している。と
ころで、上記実施の形態では検出電極を各アームの４面
又は３面に設ける必要があるが、本発明者は各アームの
２面にのみ駆動電極及び検出電極を設け、必要な感度を
維持でき、簡単な電極構成で量産化に適した音叉型圧電
振動ジャイロの構成を検討した。この検討は、図１７に
示す事項をベースに図１８に示す駆動モードと検出モー
ドとの電界分布の違いに着目したものである。以下の説
明は、既に説明した事項と一部重複する部分を含むが、
これは説明を判りやすくするためである。

【００８０】まず、図１７（ａ）、（ｃ）はそれぞれ同
一の音叉型圧電振動ジャイロを示す斜視図である。な
お、圧電単結晶等の圧電体で構成される素子部分のみを
示し、電極の図示は省略してある。音叉型圧電振動ジャ
イロ１００は２つのアーム１１２、１１４とこれらと一
体的に形成されたベース１１６とを有する。

【００８１】図１７（ａ）に示すアーム１１２、１１４
の表面及び裏面の外側部分に、図１７（ｂ）に示すよう
に電極１３１、１３２、１３７、１３８を設け、電極１
３１と１３２との間及び電極１３７と１３８との間に駆
動電圧を印加すると、図１７（ｂ）のアーム１１２、１
１４内に示す矢印の通り電界が発生し、図１７（ａ）及
び（ｂ）の矢印で示すように、圧電横効果によりアーム
１１２、１１４の外側部分が伸縮運動をする。この伸縮
運動により、アーム１１２、１１４に音叉振動（面内振
動又はｆｘモード振動ともいう）が励振できる。

【００８２】この音叉振動の振動軸に回転運動が加わる
と、次式の運動方程式のような振動方向と垂直方向にコ
リオリ力が発生する。Ｚ_xη_x≒Ｆ_x＋２ｍ_yΩ₀η_y Ｚ_yη_y≒Ｆ_y−２ｍ_xΩ₀η_x ここで、Ｚ_x、Ｚ_yはそれぞれ図１９に示すＸ軸及びＹ
軸方向の機械的インピーダンス、η_x、η_yはそれぞれ
ｘ軸及びｙ軸方向の速度、Ｆ_x、Ｆ_yはそれぞれＸ軸及
びＹ軸方向のコリオリ力、ｍ_x、ｍ_yはそれぞれｘ軸及
びｙ軸方向の質量、Ω₀は角速度である。なお、図１８
に示す音叉は圧電単結晶からなり、回転軸をＸ軸とし
て、例えば、ＬｉＴａＯ₃４０°±２０°回転Ｚ板やＬ
ｉＮｂＯ₃５０°±２０°回転Ｚ板等の三方晶を用いる
ことができる。なお、圧電単結晶の結晶方位はその厚み
方向におけるものである。

【００８３】そこで、図１７（ｄ）に示すように、２つ
のアーム１１２、１１４に上記音叉振動に垂直な方向の
振動（面垂直振動又はｆｙモード振動ともいう）を検出
する電極１３３、１３４、１３５、１３６を構成してお
けば、コリオリ力を受けて互いに逆方向にたわんだアー
ムから電気的出力（角速度に比例した電圧）を得ること
ができる。この場合において、本発明者は図１８に示す
駆動モードと検出モードとの電荷分布の違いに着目し
て、電荷分布の大きい箇所に電極を配置することで、４
面又は３面といった電極は必要なく、各アームの２面の
みで検出モードを受けることができることを見い出し
た。

【００８４】図１８（Ａ）は、ｆｘモードの電界分布を
示し、図１８（Ｂ）はｆｙモードの電界分布を示す。図
１８（Ａ）、（Ｂ）において、記号Ａ〜Ｈはそれぞれ、
アーム１１２、１１４内に発生した電荷分布（及びその
ポテンシャル）を示し、”＋”と”−”はそれぞれ電荷
の極性を示す。また、矢印は電界を示す。

【００８５】図１８（Ａ）は、図１７（ｂ）に示す電極
構成で音叉振動を駆動した場合を示す。また、図１８
（Ｂ）は、図１８（Ａ）に示す状態で角速度によるコリ
オリ力が発生した場合の電荷分布を示す。異方性に起因
して発生する電荷の発生場所、極性及び電荷量が図示す
るようになることが判った。本発明では、図１８（Ｂ）
に示す電荷分布において、電荷の最大又は比較的大きい
場所と最低又は比較的小さい場所に電極を設け、ここに
発生する電位差を出力することにより角速度を検出す
る。例えば、図１８（Ｂ）の電荷分布ＡとＥの電位差を
検出するように電極を配列する。より特定すれば、アー
ム１１２と１１４の上面（図１８（Ｂ）において電界分
布Ａ、Ｅ側を上面、電界分布Ｃ、Ｇ側を下面とする）の
内側部分に電極を設ける。この電極構成は、図１７
（ｄ）に示す電極１３３と１３５に相当する。原理的に
は、この電極１３３と１３５のみでコリオリ力による発
生した電位差を検出できるが、図１７（ｄ）に示す電極
１３４と１３６を設けて電界分布ＣとＧの電位差を検出
するようにすることで、感度は向上する。

【００８６】なお、図１８（Ａ）において、Ａ〜Ｈをポ
テンシャル（電位）とすると、これらの大小関係は次の
通りである。Ａ＝−Ｄ＝−Ｅ＝Ｈ＞−Ｂ＝Ｃ＝Ｆ＝−Ｇまた、図１８（Ｂ）において、電位Ａ〜Ｈの大小関係は
次の通りである。

【００８７】Ａ＝−Ｅ＞−Ｂ＝−Ｄ＝Ｆ＝Ｈ＞Ｃ＝Ｇなお、図１８に示す電荷分布からは、必ずしも図１７
（ｄ）に示すように内側部分の電極からコリオリ力によ
る電位差を検出することに限られるものではなく、図１
７（ｂ）に示すような外側部分の電極を用いて電位差を
検出しても良いことが判る。例えば、上記外側部分の電
極を検出電極として用いて電荷分布ＡとＥのポテンシャ
ル差を検出する場合には、外側部分には電荷分布ＡとＥ
の広がりが内側部分に比べて小さいので検出感度は落ち
るが、電荷分布ＡとＥのポテンシャル差を検出できる。

【００８８】以上のように、４面又は３面に検出電極を
設けることなく、検出電極と駆動電極を各アームの２面
のみに設けることで、コリオリ力による電位差（角速度
に比例した電圧）を検出することができる。図２０は、
上記電極１３１〜１３８を有する本発明の音叉型圧電振
動ジャイロの斜視図である。図２０では、電極１３１〜
１３８が設けられたアーム１１２、１１４の表面に対向
する裏面に設けられた同様の電極は見えないが、電極１
３１〜１３８と同様に設けられている。なお、参照番号
１４１〜１４４はそれぞれ電極１３２、１３４、１３
６、１３８の引き出し電極であり、また参照番号１４５
〜１４８はそれぞれ引き出し電極１４１〜１４４に接続
された外部接続用の端子である。

【００８９】以下、図１８に基づく第１ないし第９電極
構成例について説明する。図２１は、第１の電極構成例
を示す図である。同図において、アーム１１２、１１４
の中心より内側に位置する電極１３４、１３６は検出電
極として機能し、外側に位置する電極１３１、１３７は
駆動電極として機能する。検出電極１３４、１３６と駆
動電極１３１、１３７とはアーム１１２、１１４の異な
る面側に設けられている。その他の電極は接地電位を基
準電位とする接地電極として機能する。破線の矢印は電
界を示す。駆動電極１３１及び１３７に駆動電圧を印加
すると矢印の電界が発生してアーム１１２、１１４が振
動する。この状態でコリオリ力を検出すると、電極１３
４と１３６の間にコリオリ力による角速度に比例した電
位差が生じる。なお、電極１３３と１３５を接地してい
るので、アーム１１２と１１４との間の電気的結合を小
さく抑さえることができる。

【００９０】図２２は、第２の電極構成例を示す図であ
る。同図において、アーム１１２、１１４の中心より外
側に位置する電極１３２、１３８は検出電極として機能
し、内側に位置する電極１３３、１３５は駆動電極とし
て機能する。検出電極１３２、１３８と駆動電極１３
３、１３５とはアーム１１２、１１４の異なる面側に設
けられている。その他の電極は接地電極として機能す
る。図２２に示すように、検出電極１３２、１３８をア
ーム１１２、１１４の外側に設けても、これらの電極間
にコリオリ力による角速度に比例した電位差が発生す
る。

【００９１】図２３は、第３の電極構成例を示す図であ
る。図２３に示すように、電極１３３と１３４は相互に
接続され、電極１３５と１３６は相互に接続され、検出
電極を構成する。電極１３１、１３７は駆動電極として
機能する。また、電極１３２、１３８は接地電極として
機能する。検出電極１３３と１３４を接続することで図
１８（Ｂ）の電極分布ＡとＣの電荷が加算され、検出電
極１３５と１３６を接続することで図１８（Ｂ）の電極
分布ＥとＧの電荷が加算される。よって、図２３の電極
構成は、図２１や図２２の電極構成に比べ検出感度が高
い。

【００９２】図２４は、第４の電極構成例を示す図であ
る。図２４に示す構成は図２１及び図２２に示す構成と
は異なり、検出電極及び駆動電極ともアーム１１２、１
１４の同一面側に設けられており、更にアーム１１２、
１１４のそれぞれの反対側のほぼ面に電極１３２Ａ、電
極１３８Ａを設けたことを特徴とする。電極１３１と１
３７は駆動電極として用いられ、電極１３３と１３５は
検出電極として用いられる。更に、電極１３２Ａと１３
８Ａ（以下、全面電極ともいう）は接地電極として用い
られる。アーム１１２からアーム１１４方向に電界が発
生し、角速度に比例した電極１３３と１３５との間の電
位差を検出できる。

【００９３】図２５は、第５の電極構成例を示す図であ
る。第５の電極構成は、電極１３３と１３５が駆動電極
と検出電極を兼ねることを特徴とする。以下、このよう
な電極を共通電極ともいう。矩形波を発生する駆動源１
５１の一端は接地され、他端は演算増幅器（以下、オペ
アンプという）１５２、１５３の非反転入力端子に接続
されている。オペアンプ１５２、１５３の反転入力端子
はそれぞれ電極１３３、１３５に接続されている。電極
１３１、１３２Ａ、１３７及び１３８は接地されてい
る。

【００９４】図２６は、図２５に示すオペアンプ１５３
及びその周辺回路素子（図２５では省略してある）から
なる差動増幅回路を示す図である。オペアンプ１５３の
出力電圧は抵抗Ｒ１とＲ２で抵抗分割され、分圧電圧が
反転入力端子に与えられる。オペアンプ１５２の周辺回
路も、図２６に示すように構成されている。オペアンプ
１５２、１５３の非反転入力端子及び反転入力端子はイ
マジナリーショートの状態にあるので、駆動源１５１が
出力する矩形波の駆動電圧はオペアンプ１５２、１５３
を通して電極１３３、１３５に与えられる。この状態で
コリオリ力が作用すると、アーム１１２と１１４の電極
に符号の異なる電荷が蓄積される。図２５の２本の横方
向矢印は、この蓄積された電荷による電界を示す。これ
をオペアンプ１５２、１５３で矩形波と比較すること
で、電極１３３と１３５との間の電位差に相当する電
圧、すなわち角速度に比例する電圧Ａ−Ｂが得られる。

【００９５】図２７は、第６の電極構成例を示す図であ
る。図２７に示す構成は、アーム１１２と１１４に蓄積
される電荷の電荷量に起因した電位差を、各アーム１１
２、１１４の両面から検出するものである。このため
に、先に説明したオペアンプ１５２、１５３に加え新た
にオペアンプ１５４、１５５を設けている。オペアンプ
１５４、１５５の非反転入力端子はオペアンプ１５２、
１５３の非反転入力端子とともに接地され、反転入力端
子はそれぞれ電極１３２Ａ、１３８Ａに接続されてい
る。駆動電圧は電極１３１と１３７に与えられる。コリ
オリ力に起因してアーム１１２に発生した電荷量はオペ
アンプ１５２、１５４の出力の和（Ａ＋Ｃ）に相当し、
アーム１１４に発生した電荷量はオペアンプ１５３、１
５５の出力の和（Ｂ＋Ｄ）に相当する。よって、角速度
に比例した検出出力は（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）となる。
図２７に示す構成は図２５に示す構成に比べて回路が多
少複雑になるが、検出感度は向上する。

【００９６】図２８は、第７の電極構成例を示す図であ
る。この電極構成は、図２７に示す電極構成を簡素化し
たものに相当する。すなわち、オペアンプ１５２、１５
３を取り除き、アーム１１２、１１４の一方の側からの
み検出電圧Ａ−Ｂを得る構成である。図２７に示す構成
に比べ、図２８に示す構成は簡略化されている半面、検
出感度は多少劣化する。なお、端子１３３と１３５を接
地しているので、アーム１１２と１１４との間の電気的
結合を小さく抑さえることができる。

【００９７】図２９は、第８の電極構成例を示す図であ
る。この構成では、アーム１１２、１１４の両面の電極
を共通電極として用い、共通電極を介して駆動電圧を印
加し検出電圧を検出する。オペアンプ１５２の反転入力
端子は電極１３３と１３２に接続され、オペアンプ１５
３の反転入力端子は電極１３５と１３８に接続されてい
る。また、オペアンプ１５４の反転入力端子は電極１３
４と１３１に接続され、オペアンプ１５５の反転入力端
子は電極１３６と１３７に接続されている。駆動電圧は
アーム１１２、１１４の各々の両面から与えられるの
で、各アーム内には両方向に電界が発生する。コリオリ
力によりアーム１１２、１１４の各々に発生した電荷量
の差は、オペアンプ１５２〜１５５を介して検出出力
（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）として得られる。図２９に示す
構成は、検出感度が良い半面、回路が多少複雑である。

【００９８】図３０は、第９の電極構成例を示す図であ
る。この構成は、図２９に示す第８の電極構成例を簡略
化したものに相当する。具体的には、駆動電圧をアーム
１１２、１１４の一方からのみ与える構成である。駆動
電圧はオペアンプ１５２、１５３を介して電極１３３、
１３５に与えられる。また、電極１３３と１３５に対向
するアーム１１２、１１４の面には、全面電極１３２
Ａ、１３８Ａが設けられている。全面電極１３２Ａはオ
ペアンプ１５４の反転入力端子と電極１３１に接続され
ている。また、全面電極１３８Ａはオペアンプ１５５の
反転入力端子と電極１３７に接続されている。角速度に
比例した検出出力は（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）となる。図
３０に示す構成は図２９に示す構成よりも簡単である。

【００９９】なお、上記実施の形態では、各電極１３１
〜１３８は同一サイズの電極パターンであり、また電極
１３２Ａ、１３８Ａも同一サイズの電極パターンである
が、電荷分布等を考慮して、異なるサイズの電極パター
ンとしてもよい。図３１は、電極サイズと３つのパラメ
ータとの関係を示す図である。より詳細には、図３１
（ａ）は電極サイズと共振抵抗（ｋΩ）との関係、図３
１（ｂ）は電極サイズと容量比（γ）との関係、図３１
（ｃ）は電極サイズとＱ値との関係を示すグラフであ
る。電極サイズは、２つのアームの対向する２面の全面
に電極を設け、レーザ光で２つのアームの電極を同じ量
だけトリミングして次第に面積を縮小していった場合の
各アームの各面毎の総面積である。Ｑ値が最大で容量比
（γ）が最小となるような面積が好ましい。今、電極サ
イズが２ｍｍ²とした場合、各アーム幅を１．０ｍｍと
し、アーム長さを７．５ｍｍとすると、各アームの２つ
の対向する面の各々に設けられる電極は、アーム幅１．
０ｍｍの半分以下の大きさ（例えば０．３ｍｍ）で良い
ことがわかる。よって、各面の駆動電極の幅のトータル
をアーム幅よりも小さくしても、良好にｆｘモードの振
動を発生させることがわかる。

【０１００】図３２は、検出電極サイズと上記３つのパ
ラメータとの関係を示す図である。より詳細には、図３
２（ａ）は検出電極サイズと共振抵抗（ｋΩ）との関
係、図３１（ｂ）は検出電極サイズと容量比（γ）との
関係、図３１（ｃ）は検出電極サイズとＱ値との関係を
示すグラフである。検出電極サイズは、２つのアームの
対向する２面の全面に電極を設け、レーザ光で２つのア
ームの電極を同じ量だけトリミングして次第に面積を縮
小していった場合の各アームの各面毎の総面積である。
Ｑ値が最大で容量比（γ）が最小となるような面積が好
ましい。図３２から、検出電極はできるだけ大きいほう
が上記条件を満足する。

【０１０１】以上、図３１及び図３２から、駆動電極は
相対的に小さく、検出電極は相対的に大きくすれば、検
出電極の容量比を小さくする、すなわち感度を上げるこ
とができる。以上、本発明の実施の形態を説明した。上
記の説明から分かるように、本発明では各アームの２面
にのみ電極を設ける構成のため、必要な感度を維持で
き、より簡単な電極構成でより量産化に適している。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果が得られる。請求項１に記載の発明によれば
圧電横効果を利用しているので、駆動電極及び検出電極
の構成、配置や接続を従来とは異なるものとすることが
でき、高感度、高精度で量産化に適した音叉型圧電振動
ジャイロを提供することができる。

【０１０３】請求項２に記載の発明によれは、ベースに
駆動電極を設けることで、駆動電極及び検出電極の構成
及び配線を簡単にすることができる。請求項３に記載の
発明によれば、各アームの内側部分に駆動電極を設ける
ことで、音叉振動を起こすことができる。

【０１０４】請求項４に記載の発明によれば、各アーム
の外側部分に駆動電極を設けることで、音叉振動を起こ
すことができる。請求項５に記載の発明によれば、各ア
ームの夫々の少なくとも３面上に検出電極を設ければ良
く、検出電極の構成及び配線は簡単化可能である。

【０１０５】請求項６及び７に記載の発明によれば、簡
単な検出電極の構成が可能となる。請求項８に記載の発
明によれば、駆動電極をベースに設けることで、第１及
び第２には検出電極のみを設けることができるようにな
り、特に配線や電極形成が容易になり、量産化に適して
いる。

【０１０６】請求項９に記載の発明によれば、駆動電極
を内側部分に設けることで、検出電極を外側部分に設け
ることができるようになり、特に配線や電極形成が容易
になり、量産化に適している。請求項１０に記載の発明
によれば、駆動電極を外側部分に設けることで、検出電
極を内側部分に設けることができるようになり、特に配
線や電極形成が容易になり、量産化に適している。

【０１０７】請求項１２に記載の発明によれば、第１の
アーム、第２のアーム及びこれらを支持するベースを有
する音叉型圧電振動ジャイロにおいて、前記第１及び第
２のアームのそれぞれの所定の２面にのみ音叉振動を駆
動させる駆動電極と、回転角速度を検出する検出電極
と、基準電位に設定された接地電極とを設けたことによ
り、必要な感度を維持でき、簡単な電極構成で量産化に
適した音叉型圧電振動ジャイロを提供することができ
る。

【０１０８】請求項１３に記載の発明によれば、前記駆
動電極は第１及び第２のアームの各々の第１の面に設け
られ、前記検出電極は前記第１の面に対向する第１及び
第２のアームの各々の第２の面に設けられ、角速度に応
じた電圧は、第１及び第２のアームの第２の面にそれぞ
れ設けられた検出電極間の電位差として得られることと
したため、必要な感度を維持でき、簡単な電極構成で量
産化に適した音叉型圧電振動ジャイロを提供することが
できる。

【０１０９】請求項１４に記載の発明によれば、請求項
１において、前記駆動電極は第１及び第２のアームの各
々の第１の面に設けられ、前記検出電極は第１及び第２
のアームの各々の第１の面に設けられ、角速度に応じた
電圧は、第１及び第２のアームの第１の面にそれぞれ設
けられた検出電極間の電位差として得られることとした
ため、必要な感度を維持でき、簡単な電極構成で量産化
に適した音叉型圧電振動ジャイロを提供することができ
る。

【０１１０】請求項１５に記載の発明によれば、前記駆
動電極は第１及び第２のアームの各々の第１の面に設け
られ、前記検出電極は第１及び第２のアームの各々の第
１の面、並びに前記第１の面に対向する第１及び第２の
アームの各々の第２の面に設けられ、角速度に応じた電
圧は、第１のアームの第１及び第２の面に設けられた検
出電極と、第２のアームの第１及び第２の面に設けられ
た検出電極との間の電位差としたため、より感度が良
く、簡単な電極構成で量産化に適した音叉型圧電振動ジ
ャイロを提供することができる。

【０１１１】請求項１６に記載の発明によれば、前記駆
動電極は前記検出電極を兼ねており、角速度に応じた電
圧は第１及び第２のアームに設けた駆動電極から所定の
差動増幅回路を介して電位差として得られることとした
ため、必要な感度を維持しつつ、より簡単な電極構成で
量産化に適した音叉型圧電振動ジャイロを提供すること
ができる。

【０１１２】請求項１７に記載の発明によれば、前記駆
動電極は前記検出電極を兼ねており、第１及び第２のア
ームの各々のいずれか一方の面に設けられ、角速度に応
じた電圧は第１及び第２のアームに設けた駆動電極から
所定の差動増幅回路を介して電位差として得られること
としたため、必要な感度を維持しつつ、簡単な電極構成
で量産化に適した音叉型圧電振動ジャイロを提供するこ
とができる。

【０１１３】請求項１８に記載の発明によれば、前記駆
動電極は前記検出電極を兼ねており、第１及び第２のア
ームの各々の対向する面の両方に設けられ、角速度に応
じた電圧は第１のアームに設けた駆動電極と第２のアー
ムに設けた駆動電極とを入力とする所定の差動増幅回路
を介して電位差として得られることとしたため、より感
度が良く、簡単な電極構成で量産化に適した音叉型圧電
振動ジャイロを提供することができる。

【０１１４】請求項１９ないし２１に記載の発明によれ
ば、容易に入手できる一般的な圧電物質を用いて、必要
な感度を維持しつつ、簡単な電極構成で量産化に適した
音叉型圧電振動ジャイロを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための図である。

【図２】本発明により不要振動が検出されない原理を説
明する図である。

【図３】本発明により回転角速度を検出する電極構成を
示す図である。

【図４】本発明により回転角速度を検出する別の電極構
成を示す図である。

【図５】本発明の一実施の形態を示す図である。

【図６】図５に示す検出電極の構成と配線例を示す図で
ある。

【図７】図５に示す検出電極の別の構成と配線例を示す
図である。

【図８】図７（ｇ）に示す電極構成を有する音叉型圧電
振動ジャイロの構成を示す図である。

【図９】音叉振動を駆動する駆動電極の別の構成例の原
理を示す図である。

【図１０】図９に示す構成に基づく音叉型圧電振動ジャ
イロの構成を示す図である。

【図１１】図１０に示す検出電極の構成と配線例を示す
図である。

【図１２】図１０に示す構成の変形例を示す図である。

【図１３】音叉振動を駆動する駆動電極の更に別の構成
例の原理を示す図である。

【図１４】図１３に示す検出電極の構成と配線例を示す
図である。

【図１５】図１３に示す構成に基づく音叉型圧電振動ジ
ャイロの構成を示す図である。

【図１６】本発明の音叉型圧電振動ジャイロの出力電圧
を検出する検出回路の構成及び動作を説明するための図
である。

【図１７】音叉型圧電振動ジャイロの２面電極構成の動
作原理を説明するための図である。

【図１８】音叉型圧電振動ジャイロの振動モードの電荷
分布を示す図である。

【図１９】圧電単結晶の結晶方位を示す図である。

【図２０】本発明の２面電極構成の一実施の形態を示す
斜視図である。

【図２１】本発明による第１の電極構成例を示す図であ
る。

【図２２】本発明による第２の電極構成例を示す図であ
る。

【図２３】本発明による第３の電極構成例を示す図であ
る。

【図２４】本発明による第４の電極構成例を示す図であ
る。

【図２５】本発明による第５の電極構成例を示す図であ
る。

【図２６】図９に示す構成で用いられる差動増幅回路を
示す図である。

【図２７】本発明による第６の電極構成例を示す図であ
る。

【図２８】本発明による第７の電極構成例を示す図であ
る。

【図２９】本発明による第８の電極構成例を示す図であ
る。

【図３０】本発明による第９の電極構成例を示す図であ
る。

【図３１】電極サイズと各パラメータとの関係を示す図
である。

【図３２】検出電極サイズと各パラメータとの関係を示
す図である。

【図３３】従来の音叉型圧電振動ジャイロの一構成例を
示す図である。

【図３４】従来の音叉型圧電振動ジャイロの別の構成例
を示す図である。

【図３５】従来の音叉型圧電振動ジャイロの更に別の構
成例を示す図である。

【図３６】従来技術の問題点を示す図である。

【符号の説明】

２０アーム２２アーム２４ベース２６ａ〜２６ｄ検出電極２７ａ〜２７ｂ検出電極２８ａ、２８ｂ駆動電極４６ａ〜４６ｃ検出電極４７ａ〜４７ｃ検出電極４８ａ、４８ｂ駆動電極５６ａ〜５６ｃ検出電極５７ａ〜５７ｃ検出電極５８ａ、５８ｂ駆動電極８６ａ〜８６ｃ検出電極８７ａ〜８７ｃ検出電極８８ａ、８８ｂ駆動電極１００本発明の音叉型圧電振動ジャイロ１１０音叉型圧電振動ジャイロ１１２アーム１１４アーム１１６ベース１３１〜１３８電極１３２Ａ、１３８Ａ全面電極１４１〜１４４引き出し電極１４５〜１４８端子１５１駆動源１５２〜１５５演算増幅器（オペアンプ）Ｒ１、Ｒ２抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野正明神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者藤原嘉朗神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者山田澄夫神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者石川寛神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のアーム、第２のアーム及びこれら
を支持するベースを有する音叉型圧電振動ジャイロにお
いて、圧電横効果により音叉振動を駆動させる駆動電極と、前記第１及び第２のアームに回転角速度を検出する検出
電極を設けたことを特徴とする音叉型圧電振動ジャイ
ロ。
【請求項２】前記駆動電極は前記ベースの表面及び裏
面上にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項
１記載の音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項３】前記駆動電極は、前記第１及び第２のア
ームの夫々の表面及び裏面の内側部分と前記ベースの表
面及び裏面上にそれぞれ一体的に設けられていることを
特徴とする請求項１記載の音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項４】前記駆動電極は、前記第１及び第２のア
ームの夫々の表面及び裏面の外側部分と前記ベースの表
面及び裏面上にそれぞれ一体的に設けられていることを
特徴とする請求項１記載の音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項５】前記検出電極は、第１及び第２のアーム
の夫々の少なくとも３面上に設けられていることを特徴
とする請求項１ないし４のいずれか一項記載の音叉型圧
電振動ジャイロ。
【請求項６】前記検出電極は第１及び第２のグループ
を構成するように接続され、回転角速度に応じた電圧を
第１及び第２のグループで得られる電位差として出力す
ることを特徴とする請求項５記載の音叉型圧電振動ジャ
イロ。
【請求項７】前記検出電極は第１、第２及び第３のグ
ループを構成するように接続され、回転角速度に応じた
電圧を第１のグループを基準とした第２及び第３のグル
ープで得られる電位差として出力することを特徴とする
請求項５記載の音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項８】前記検出電極は前記第１及び第２のアー
ムの夫々の表面及び裏面上に設けられていることを特徴
とする請求項２記載の音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項９】前記検出電極は、前記第１及び第２のア
ームの夫々の表面及び裏面の外側部分に設けられている
ことを特徴とする請求項３記載の音叉型圧電振動ジャイ
ロ。
【請求項１０】前記検出電極は、前記第１及び第２の
アームの夫々の表面及び裏面の内側部分に設けられてい
ることを特徴とする請求項４記載の音叉型圧電振動ジャ
イロ。
【請求項１１】前記第１のアーム、第２のアーム及び
これらを支持するベースは圧電単結晶で一体的に形成さ
れていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれ
か一項記載の音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項１２】第１のアーム、第２のアーム及びこれ
らを支持するベースを有する音叉型圧電振動ジャイロに
おいて、前記第１及び第２のアームのそれぞれの所定の２面にの
み音叉振動を駆動させる駆動電極と、回転角速度を検出
する検出電極と、基準電位に設定された接地電極とを設
けたことを特徴とする音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項１３】前記駆動電極は第１及び第２のアーム
の各々の第１の面に設けられ、前記検出電極は前記第１の面に対向する第１及び第２の
アームの各々の第２の面に設けられ、角速度に応じた電圧は、第１及び第２のアームの第２の
面にそれぞれ設けられた検出電極間の電位差として得ら
れることを特徴とする請求項１２記載の音叉型圧電振動
ジャイロ。
【請求項１４】前記駆動電極は第１及び第２のアーム
の各々の第１の面に設けられ、前記検出電極は第１及び第２のアームの各々の第１の面
に設けられ、角速度に応じた電圧は、第１及び第２のアームの第１の
面にそれぞれ設けられた検出電極間の電位差として得ら
れることを特徴とする請求項１２記載の音叉型圧電振動
ジャイロ。
【請求項１５】前記駆動電極は第１及び第２のアーム
の各々の第１の面に設けられ、前記検出電極は第１及び第２のアームの各々の第１の
面、並びに前記第１の面に対向する第１及び第２のアー
ムの各々の第２の面に設けられ、角速度に応じた電圧は、第１のアームの第１及び第２の
面に設けられた検出電極と、第２のアームの第１及び第
２の面に設けられた検出電極との間の電位差として得ら
れることを特徴とする請求項１２記載の音叉型圧電振動
ジャイロ。
【請求項１６】前記駆動電極は前記検出電極を兼ねて
おり、角速度に応じた電圧は第１及び第２のアームに設
けた駆動電極から所定の差動増幅回路を介して電位差と
して得られることを特徴とする請求項１２記載の音叉型
圧電振動ジャイロ。
【請求項１７】前記駆動電極は前記検出電極を兼ねて
おり、第１及び第２のアームの各々のいずれか一方の面
に設けられ、角速度に応じた電圧は第１及び第２のアー
ムに設けた駆動電極から所定の差動増幅回路を介して電
位差として得られることを特徴とする請求項１２記載の
音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項１８】前記駆動電極は前記検出電極を兼ねて
おり、第１及び第２のアームの各々の対向する面の両方
に設けられ、角速度に応じた電圧は第１のアームに設け
た駆動電極と第２のアームに設けた駆動電極とを入力と
する所定の差動増幅回路を介して電位差として得られる
ことを特徴とする請求項１２記載の音叉型圧電振動ジャ
イロ。
【請求項１９】第１のアーム、第２のアーム及びこれ
らを支持するベースは、圧電単結晶で一体的に形成され
ていることを特徴とする請求項１２ないし１８のいずれ
か一項記載の音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項２０】前記圧電単結晶はＬｉＴａＯ₃４０°
±２０°回転Ｚ板であることを特徴とする請求項１１又
は１９記載の音叉型圧電振動ジャイロ。
【請求項２１】前記圧電単結晶はＬｉＮｂＯ₃５０°
±２０°回転Ｚ板であることを特徴とする請求項１１又
は１９記載の音叉型圧電振動ジャイロ。