JPH10132574A - Oscillating gyroscope - Google Patents

Oscillating gyroscope

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JPH10132574A
JPH10132574A JP8309983A JP30998396A JPH10132574A JP H10132574 A JPH10132574 A JP H10132574A JP 8309983 A JP8309983 A JP 8309983A JP 30998396 A JP30998396 A JP 30998396A JP H10132574 A JPH10132574 A JP H10132574A
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JP
Japan
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vibrator
signal
phase
piezoelectric substrate
circuit
Prior art date
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Application number
JP8309983A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Ishitoko
床 信 行 石
Katsumi Fujimoto
本 克 己 藤
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensitive oscillating gyroscope to detect a rotation angular speed. SOLUTION: An oscillating gyroscope 10 includes an oscillator 12, which produces a phase difference of 45 degrees between its input and output signal. Two split electrodes 16a and 16b (or output ends of the oscillator 12) are connected to an input end of a 45 degrees phase-shifting circuit 32 (or an oscillation circuit 30) through resistances 24a and 24b. An output end of a 90 degrees phase-shifting circuit 36 (or the oscillation circuit 30) is connected to a common electrode 18 (or an input end of the oscillator 12). The oscillation circuit 30 produces a phase difference of 315 degrees between its input and output signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は振動ジャイロに関
し、特にたとえば、回転角速度を検知することによって
移動体の位置を検出し、適切な誘導を行うナビゲーショ
ンシステム、または手ぶれなどの外的振動による回転角
速度を検知し適切な制振を行う手ぶれ防止装置などの除
振システムなどに応用できる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 vibrating gyroscope, and more particularly to, for example, a navigation system that detects a position of a moving body by detecting a rotational angular velocity and performs appropriate guidance, or a rotational angular velocity due to external vibration such as camera shake. The present invention relates to a vibration gyro that can be applied to a vibration isolation system such as a camera shake prevention device that detects vibrations and performs appropriate vibration suppression.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来の振動ジャイロの一例を示す
図解図である。図7に示す振動ジャイロ1は振動子2を
含む。振動子2は正4角柱状の振動体3を含む。振動体
3は、積層され接着される短冊状の第1の圧電体基板3
aおよび第2の圧電体基板3bを含む。第1の圧電体基
板3aおよび第2の圧電体基板3bは、図7の矢印Pで
示すように、互いに逆の厚み方向に分極される。第1の
圧電体基板3aの主面には、その幅方向に間隔を隔て
て、2つの分割電極4aおよび4bが形成される。ま
た、第2の圧電体基板3bの主面には、共通電極5が形
成される。さらに、第1の圧電体基板3aおよび第2の
圧電体基板3b間には、ダミー電極6が形成される。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is an illustrative view showing one example of a conventional vibrating gyroscope. The vibrating gyroscope 1 shown in FIG. The vibrator 2 includes a regular quadrangular prism-shaped vibrating body 3. The vibrating body 3 is a strip-shaped first piezoelectric substrate 3 that is laminated and bonded.
a and the second piezoelectric substrate 3b. The first piezoelectric substrate 3a and the second piezoelectric substrate 3b are polarized in directions opposite to each other as indicated by an arrow P in FIG. On the main surface of the first piezoelectric substrate 3a, two divided electrodes 4a and 4b are formed at intervals in the width direction. A common electrode 5 is formed on the main surface of the second piezoelectric substrate 3b. Further, a dummy electrode 6 is formed between the first piezoelectric substrate 3a and the second piezoelectric substrate 3b.

【0003】振動子2の2つの分割電極4aおよび4b
には、発振回路7の一方の出力端が、抵抗8aおよび8
bを介して接続される。さらに、振動子2の共通電極5
には、発振回路7の他方の出力端が接続される。また、
振動子2の2つの分割電極4aおよび4bは、抵抗8c
および8dを介して、検出回路としての差動増幅回路9
の非反転入力端および反転入力端にそれぞれ接続され
る。さらに、差動増幅回路9の出力端および反転入力端
間には、抵抗8eが接続される。
The two divided electrodes 4a and 4b of the vibrator 2
Has one output terminal of the oscillation circuit 7 connected to the resistors 8a and 8
b. Further, the common electrode 5 of the vibrator 2
Is connected to the other output terminal of the oscillation circuit 7. Also,
The two divided electrodes 4a and 4b of the vibrator 2 have a resistance 8c
And 8d, a differential amplifier circuit 9 as a detection circuit
Are connected to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal, respectively. Further, a resistor 8e is connected between the output terminal and the inverted input terminal of the differential amplifier circuit 9.

【0004】図7に示す振動ジャイロ1では、発振回路
7から出力される駆動信号が、抵抗8aおよび8bを介
して、振動子2の2つの分割電極4aおよび4bと共通
電極5との間に印加される。この駆動信号によって、第
1の圧電体基板3aおよび第2の圧電体基板3bが互い
に逆に振動し、その結果、振動子2が第1の圧電体基板
3aおよび第2の圧電体基板3bの主面に直交する方向
に屈曲振動する。振動子2が回転していないときには、
分割電極4aおよび4bから同様な検出信号が得られ
る。そして、振動子2に振動体3の中心軸を中心とする
0でない回転角速度が加わると、コリオリ力によって振
動子2の屈曲振動の方向が変わり、2つの分割電極4a
および4bからその回転角速度に応じた検出信号がそれ
ぞれ得られる。この場合、その回転角速度に応じて、た
とえば、一方の分割電極4aからの検出信号の電圧が大
きくなり、他方の分割電極4bからの検出信号の電圧が
小さくなる。したがって、この振動ジャイロ1では、分
割電極4aおよび4b間の信号すなわち差動増幅回路9
の出力信号によって、回転角速度を検出することができ
る。
In a vibrating gyroscope 1 shown in FIG. 7, a driving signal output from an oscillation circuit 7 is supplied between a common electrode 5 and two divided electrodes 4a and 4b of a vibrator 2 via resistors 8a and 8b. Applied. Due to this drive signal, the first piezoelectric substrate 3a and the second piezoelectric substrate 3b vibrate in opposite directions to each other. As a result, the vibrator 2 moves the first piezoelectric substrate 3a and the second piezoelectric substrate 3b. Bending vibration occurs in the direction perpendicular to the main surface. When the vibrator 2 is not rotating,
Similar detection signals are obtained from the divided electrodes 4a and 4b. When a non-zero rotational angular velocity about the center axis of the vibrating body 3 is applied to the vibrator 2, the direction of the bending vibration of the vibrator 2 changes due to the Coriolis force, and the two divided electrodes 4a
And 4b, a detection signal corresponding to the rotational angular velocity is obtained. In this case, for example, the voltage of the detection signal from one divided electrode 4a increases and the voltage of the detection signal from the other divided electrode 4b decreases according to the rotational angular velocity. Therefore, in the vibration gyro 1, the signal between the divided electrodes 4a and 4b, that is, the differential amplifier 9
, The rotational angular velocity can be detected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図7に示す
振動ジャイロ1では、振動子2の共通電極5、2つの分
割電極4aおよび4bと発振回路7とにおける信号の位
相が考慮されておらず、安定した発振が行われない。そ
のため、振動子2が大きい振幅で屈曲振動せず、回転角
速度を検出する感度が低い。
However, in the vibrating gyroscope 1 shown in FIG. 7, the phase of the signal between the common electrode 5, the two divided electrodes 4a and 4b of the vibrator 2 and the oscillation circuit 7 is not considered. , Stable oscillation is not performed. Therefore, the vibrator 2 does not bend and vibrate with a large amplitude, and the sensitivity for detecting the rotational angular velocity is low.

【0006】それゆえに、この発明の主たる目的は、回
転角速度を検出する感度の高い振動ジャイロを提供する
ことである。
[0006] Therefore, a main object of the present invention is to provide a vibrating gyroscope with high sensitivity for detecting a rotational angular velocity.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、たとえば、
図7に示す振動ジャイロ1において、振動子2の共通電
極5における信号の位相を基準にして2つの分割電極4
aおよび4bにおける信号の位相が45度遅れることを
見出すことによって、考え出された。すなわち、この発
明にかかる振動ジャイロは、入力端における信号の位相
を基準にして出力端における信号の位相が45度遅れる
振動子と、入力端が振動子の出力端に接続され、出力端
が振動子の入力端に接続され、振動子を屈曲振動させる
ための発振回路とを含む振動ジャイロであって、振動子
の入出力端における信号間の位相差と発振回路の入出力
端における信号間の位相差との和を360度の整数倍に
した、振動ジャイロである。
The present invention provides, for example,
In the vibrating gyroscope 1 shown in FIG. 7, two divided electrodes 4 are set based on the signal phase at the common electrode 5 of the vibrator 2.
It was conceived by finding that the phase of the signals at a and 4b lagged 45 degrees. That is, the vibrating gyroscope according to the present invention includes a vibrator in which a signal phase at an output terminal is delayed by 45 degrees with respect to a signal phase at an input terminal, an input terminal connected to an output terminal of the vibrator, and an output terminal A vibrating gyroscope connected to the input end of the vibrator and including an oscillation circuit for bending and vibrating the vibrator, wherein a phase difference between a signal at an input / output end of the vibrator and a signal between a signal at an input / output end of the oscillator This is a vibrating gyroscope in which the sum with the phase difference is an integral multiple of 360 degrees.

【0008】なお、この発明にかかる振動ジャイロで
は、発振回路の入力端における信号の位相を基準にして
発振回路の出力端における信号の位相が、たとえば31
5度遅れる。
In the vibrating gyroscope according to the present invention, the phase of the signal at the output terminal of the oscillation circuit is, for example, 31 with respect to the phase of the signal at the input terminal of the oscillation circuit.
5 degrees late.

【0009】また、この発明にかかる振動ジャイロで
は、発振回路は、たとえば移相回路を含む。
In the vibrating gyroscope according to the present invention, the oscillation circuit includes, for example, a phase shift circuit.

【0010】[0010]

【作用】この発明にかかる振動ジャイロでは、振動子の
入力端における信号の位相を基準にして振動子の出力端
における信号の位相が45度遅れるが、振動子の入出力
端における信号間の位相差と発振回路の入出力端におけ
る信号間の位相差との和を360度の整数倍にしたの
で、安定した発振が行われる。そのため、振動子が大き
い振幅で屈曲振動し、回転角速度を検出する感度が高く
なる。
In the vibrating gyroscope according to the present invention, the phase of the signal at the output terminal of the vibrator is delayed by 45 degrees with respect to the phase of the signal at the input terminal of the vibrator. Since the sum of the phase difference and the phase difference between the signals at the input and output terminals of the oscillation circuit is an integral multiple of 360 degrees, stable oscillation is performed. Therefore, the vibrator bends and vibrates with a large amplitude, and the sensitivity for detecting the rotational angular velocity increases.

【0011】[0011]

【発明の効果】この発明によれば、回転角速度を検出す
る感度の高い振動ジャイロが得られる。
According to the present invention, a vibrating gyroscope with high sensitivity for detecting a rotational angular velocity can be obtained.

【0012】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態の一
例を示す図解図であり、図2は図1に示す振動ジャイロ
に用いられる振動子を示す斜視図である。図1に示す振
動ジャイロ10は振動子12を含む。
FIG. 1 is an illustrative view showing one example of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a vibrator used in the vibrating gyroscope shown in FIG. The vibrating gyroscope 10 shown in FIG.

【0014】振動子12は、図2に示すように、たとえ
ば正4角柱状の振動体14を含み、振動体14は、たと
えば短冊状の第1の圧電体基板14aおよび第2の圧電
体基板14bを含む。第1の圧電体基板14aおよび第
2の圧電体基板14bは、積層され接着される。また、
第1の圧電体基板14aおよび第2の圧電体基板14b
は、図1の矢印Pで示すように、互いに逆の厚み方向に
分極される。なお、第1の圧電体基板14aおよび第2
の圧電体基板14bの分極の方向は、互いに対向する方
向であってもよい。
As shown in FIG. 2, the vibrator 12 includes, for example, a regular quadrangular prism-shaped vibrator 14, and the vibrator 14 includes, for example, a strip-shaped first piezoelectric substrate 14a and a second piezoelectric substrate 14a. 14b. The first piezoelectric substrate 14a and the second piezoelectric substrate 14b are stacked and bonded. Also,
First piezoelectric substrate 14a and second piezoelectric substrate 14b
Are polarized in opposite thickness directions, as indicated by the arrow P in FIG. In addition, the first piezoelectric substrate 14a and the second
The direction of polarization of the piezoelectric substrate 14b may be a direction facing each other.

【0015】第1の圧電体基板14aの主面には、その
幅方向に間隔を隔てて、2つの分割電極16aおよび1
6bが形成される。また、第2の圧電体基板14bの主
面には、共通電極18が形成される。さらに、第1の圧
電体基板14aおよび第2の圧電体基板14b間には、
ダミー電極20が形成される。なお、このダミー電極2
0は形成されなくてもよい。
On the main surface of the first piezoelectric substrate 14a, two split electrodes 16a and 1
6b is formed. A common electrode 18 is formed on the main surface of the second piezoelectric substrate 14b. Further, between the first piezoelectric substrate 14a and the second piezoelectric substrate 14b,
A dummy electrode 20 is formed. Note that this dummy electrode 2
0 may not be formed.

【0016】この振動子12では、第1の圧電体基板1
4aおよび第2の圧電体基板14bが互いに逆の厚み方
向に分極されているので、2つの分割電極16aおよび
16bと共通電極18との間にたとえば正弦波信号など
の駆動信号を印加すれば、第1の圧電体基板14aおよ
び第2の圧電体基板14bが互いに逆に振動する。この
場合、第1の圧電体基板14aがその主面に平行する方
向に伸びているときには、第2の圧電体基板14bはそ
の主面に平行する方向に縮む。逆に、第1の圧電体基板
14aがその主面に平行する方向に縮んでいるときに
は、第2の圧電体基板14bはその主面に平行する方向
に伸びる。そのため、第1の圧電体基板14aおよび第
2の圧電体基板14bは、図3に示すように、その長手
方向における両端部から少しだけ内側の部分をノード部
分として、その主面に直交する方向に屈曲振動する。そ
のため、振動子12のノード部分の近傍には、図2に示
すように、たとえば線状の支持部材22がそれぞれ取り
付けられる。そして、振動子12は、これらの支持部材
22で支持される。なお、振動子12の上面あるいは下
面におけるノード部分の近傍に支持部材22を取り付け
ても、振動に大きな影響を与えることなく振動子12を
支持することが可能である。
In the vibrator 12, the first piezoelectric substrate 1
Since the 4a and the second piezoelectric substrate 14b are polarized in opposite thickness directions, if a drive signal such as a sine wave signal is applied between the two divided electrodes 16a and 16b and the common electrode 18, for example, The first piezoelectric substrate 14a and the second piezoelectric substrate 14b vibrate in opposite directions. In this case, when the first piezoelectric substrate 14a extends in a direction parallel to the main surface, the second piezoelectric substrate 14b contracts in a direction parallel to the main surface. Conversely, when the first piezoelectric substrate 14a is contracted in a direction parallel to its main surface, the second piezoelectric substrate 14b extends in a direction parallel to its main surface. Therefore, as shown in FIG. 3, the first piezoelectric substrate 14a and the second piezoelectric substrate 14b are arranged such that a portion slightly inside from both ends in the longitudinal direction is a node portion, and the first piezoelectric substrate 14a and the second piezoelectric substrate 14b are orthogonal to the main surface. Bending vibration. Therefore, for example, a linear support member 22 is attached near the node portion of the vibrator 12, as shown in FIG. The vibrator 12 is supported by these support members 22. Even if the support member 22 is attached near the node portion on the upper surface or the lower surface of the vibrator 12, the vibrator 12 can be supported without greatly affecting the vibration.

【0017】振動子12に上述のような駆動信号を印加
するために、振動子12の2つの分割電極16aおよび
16bと共通電極18との間には、図1に示すように、
抵抗24aおよび24bを介して、発振回路30が接続
される。すなわち、発振回路30は、信号の位相を45
度遅らすための45度移相回路32を含み、45度移相
回路32の入力端には、抵抗24aおよび24bを介し
て、振動子12の2つの分割電極16aおよび16bが
接続される。45度移相回路32の出力端は、信号の極
性を反転し信号の振幅を増幅するための反転増幅回路3
4の入力端に接続される。反転増幅回路34の出力端
は、信号の位相を90度遅らすための90度移相回路3
6の入力端に接続される。90度移相回路36の出力端
は、振動子12の共通電極18に接続される。したがっ
て、この発振回路30では、その入力端における信号の
位相を基準にしてその出力端における信号の位相が31
5度遅れる。
In order to apply the above-mentioned drive signal to the vibrator 12, between the two divided electrodes 16a and 16b of the vibrator 12 and the common electrode 18, as shown in FIG.
The oscillation circuit 30 is connected via the resistors 24a and 24b. That is, the oscillation circuit 30 sets the phase of the signal to 45.
The circuit includes a 45-degree phase shift circuit 32 for delaying the phase shifter 32, and two input electrodes 16a and 16b of the vibrator 12 are connected to input terminals of the 45-degree phase shift circuit 32 via resistors 24a and 24b. An output terminal of the 45-degree phase shift circuit 32 is an inverting amplifier circuit 3 for inverting the polarity of the signal and amplifying the amplitude of the signal.
4 is connected to the input terminal. The output terminal of the inverting amplifier 34 is a 90-degree phase shifter 3 for delaying the phase of the signal by 90 degrees.
6 is connected to the input terminal. The output terminal of the 90-degree phase shift circuit 36 is connected to the common electrode 18 of the vibrator 12. Therefore, in this oscillation circuit 30, the phase of the signal at the output terminal thereof is 31 based on the phase of the signal at the input terminal thereof.
5 degrees late.

【0018】また、振動子12の2つの分割電極16a
および16bは、検出回路40に接続される。すなわ
ち、検出回路40は差動増幅回路42を含み、差動増幅
回路42の非反転入力端および反転入力端には、振動子
12の2つの分割電極16aおよび16bがそれぞれ接
続される。差動増幅回路42の出力端は、差動増幅回路
42の出力信号を同期検波するための同期検波回路44
の入力端に接続される。同期検波回路44の出力端は、
同期検波回路44の出力信号を平滑にするための平滑回
路46の入力端に接続される。平滑回路46の出力端
は、平滑回路46の出力信号を増幅するための増幅回路
48の入力端に接続される。
The two divided electrodes 16a of the vibrator 12
And 16b are connected to the detection circuit 40. That is, the detection circuit 40 includes the differential amplifier circuit 42, and the two divided electrodes 16a and 16b of the vibrator 12 are connected to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier circuit 42, respectively. An output terminal of the differential amplifier circuit 42 is connected to a synchronous detection circuit 44 for synchronously detecting an output signal of the differential amplifier circuit 42.
Is connected to the input terminal of The output terminal of the synchronous detection circuit 44
It is connected to the input terminal of a smoothing circuit 46 for smoothing the output signal of the synchronous detection circuit 44. An output terminal of the smoothing circuit 46 is connected to an input terminal of an amplifier circuit 48 for amplifying an output signal of the smoothing circuit 46.

【0019】この振動ジャイロ10では、発振回路30
の出力端すなわち90度移相回路36の出力端から出力
されるたとえば正弦波信号などの駆動信号が振動子12
の入力端として用いられる共通電極18に印加されると
ともに、その駆動信号は振動子12の出力端として用い
られる2つの分割電極16aおよび16bから抵抗24
aおよび24bを介して発振回路30の入力端すなわち
45度移相回路32の入力端に帰還される。
In the vibration gyro 10, the oscillation circuit 30
A drive signal such as a sine wave signal output from the output terminal of the vibrator 12
The driving signal is applied to a common electrode 18 used as an input terminal of the oscillator 12, and a driving signal is supplied from two divided electrodes 16 a and 16 b used as an output terminal of the vibrator 12 to a resistor 24.
The signal is fed back to the input terminal of the oscillation circuit 30, that is, the input terminal of the 45-degree phase shift circuit 32 via a and 24 b.

【0020】この駆動信号によって、振動子12の第1
の圧電体基板14aおよび第2の圧電体基板14bは、
図3に示すように、その主面に直交する方向に屈曲振動
する。
The first drive signal of the vibrator 12 is
The piezoelectric substrate 14a and the second piezoelectric substrate 14b are
As shown in FIG. 3, the bending vibration occurs in a direction orthogonal to the main surface.

【0021】その状態で、振動ジャイロ10が振動子1
2の中心軸O(図2)を中心に回転すると、その回転角
速度に応じたコリオリ力が、第1の圧電体基板14aお
よび第2の圧電体基板14bの主面に平行しかつ振動子
12の中心軸Oに直交する方向に働く。したがって、振
動子12の屈曲振動の方向が変わる。そのため、検出端
としても用いられる2つの分割電極16aおよび16b
間には、その回転角速度に応じた信号が発生する。
In this state, the vibrating gyroscope 10 is
2 around a central axis O (FIG. 2), a Coriolis force corresponding to the rotational angular velocity is parallel to the main surfaces of the first piezoelectric substrate 14a and the second piezoelectric substrate 14b and the vibrator 12 In the direction orthogonal to the central axis O of Therefore, the direction of the bending vibration of the vibrator 12 changes. Therefore, the two divided electrodes 16a and 16b also used as a detection end
During that time, a signal corresponding to the rotational angular velocity is generated.

【0022】そして、2つの分割電極16aおよび16
b間に発生する信号は、検出回路40の差動増幅回路4
2で検出される。また、差動増幅回路42の出力信号
は、同期検波回路44で同期検波され、同期検波回路4
4の出力信号は平滑回路46で平滑にされ、平滑回路4
6の出力信号は増幅回路で増幅される。
The two split electrodes 16a and 16
b occurs between the differential amplifier circuit 4 of the detection circuit 40
2 is detected. The output signal of the differential amplifier circuit 42 is synchronously detected by the synchronous detection circuit 44,
4 is smoothed by a smoothing circuit 46.
The output signal of No. 6 is amplified by the amplifier circuit.

【0023】したがって、この振動ジャイロ10では、
検出回路40の出力信号によって、回転角速度を知るこ
とができる。
Therefore, in this vibration gyro 10,
The rotation angular velocity can be known from the output signal of the detection circuit 40.

【0024】また、この振動ジャイロ10では、振動子
12の入力端として用いられる共通電極18における信
号の位相を基準にして出力端として用いられる2つの分
割電極16aおよ16bにおける信号の位相が45度遅
れるとともに、発振回路30の入力端における信号の位
相を基準にして発振回路30の出力端における信号の位
相が315度遅れるので、すなわち、振動子12の入出
力端における信号間の位相差と発振回路30の入出力端
における信号間の位相差との和が360度であるので、
安定した発振が行われる。そのため、振動子12が大き
い振幅で屈曲振動し、回転角速度を検出する感度が高く
なる。
In this vibrating gyroscope 10, the signal phase at the two divided electrodes 16a and 16b used as output terminals is 45 based on the signal phase at the common electrode 18 used as the input terminal of the vibrator 12. And the phase of the signal at the output terminal of the oscillation circuit 30 is delayed by 315 degrees with respect to the phase of the signal at the input terminal of the oscillation circuit 30, that is, the phase difference between the signals at the input and output terminals of the vibrator 12 and Since the sum with the phase difference between the signals at the input and output terminals of the oscillation circuit 30 is 360 degrees,
Stable oscillation is performed. Therefore, the vibrator 12 bends and vibrates with a large amplitude, and the sensitivity for detecting the rotational angular velocity increases.

【0025】さらに、この振動ジャイロ10では、振動
子12のノード部分の近傍に取り付けられた支持部材2
2で振動子12が支持されるので、振動子12から外部
へ振動がもれにくく、振動子12を効率的に振動させる
ことができる。
Further, in the vibrating gyroscope 10, the supporting member 2 attached near the node portion of the vibrator 12 is provided.
Since the vibrator 12 is supported by 2, the vibrator 12 is not easily leaked from the vibrator 12 to the outside, and the vibrator 12 can be vibrated efficiently.

【0026】なお、上述の振動ジャイロ10では、振動
子12において、2つの分割電極16aおよび16bが
入力端および検出端として用いられ、かつ、共通電極1
8が出力端として用いられてもよい。
In the vibrating gyroscope 10 described above, in the vibrator 12, two divided electrodes 16a and 16b are used as an input terminal and a detection terminal, and the common electrode 1
8 may be used as the output end.

【0027】また、安定した発振を行うためには、上述
の振動ジャイロ10では振動子12の入出力端における
信号間の位相差と発振回路30の入出力端における信号
間の位相差との和を360度にしているが、これらの位
相差の和を360度以外であって360度の整数倍にし
てもよい。
Further, in order to perform stable oscillation, in the above-mentioned vibrating gyroscope 10, the sum of the phase difference between signals at the input and output terminals of the vibrator 12 and the phase difference between signals at the input and output terminals of the oscillation circuit 30 is used. Is 360 degrees, but the sum of these phase differences may be other than 360 degrees and an integral multiple of 360 degrees.

【0028】さらに、上述の振動ジャイロ10では、入
力端における信号の位相を基準にして出力端における信
号の位相が45度遅れる振動子12の振動体14が圧電
体で形成されているが、そのように信号の位相が45度
遅れる振動子12の振動体14としては、たとえば図
4、図5および図6に示すように、たとえばNi合金な
どの金属で形成されてもよい。
Further, in the vibrating gyroscope 10 described above, the vibrating body 14 of the vibrator 12 whose signal phase at the output end is delayed by 45 degrees with respect to the phase of the signal at the input end is formed of a piezoelectric body. As described above, the vibrating body 14 of the vibrator 12 whose signal phase is delayed by 45 degrees may be formed of a metal such as a Ni alloy as shown in FIGS. 4, 5 and 6, for example.

【0029】図4に示す振動子12は、たとえばNi合
金などの金属で正3角柱状に形成される振動体14を含
む。この振動体14の2つの側面のほぼ中央には、2つ
の圧電素子50aおよび50bがそれぞれ形成される。
圧電素子50aおよび50bは、厚み方向に分極される
圧電体層52aおよび52bを含み、圧電体層52aお
よび52bの一方主面には電極54aおよび54bが形
成され、圧電体層52aおよび52bの他方主面には電
極56aおよび56bが形成される。また、電極54a
および54bは、振動体14の側面に接着される。
The vibrator 12 shown in FIG. 4 includes a vibrating body 14 formed of a metal such as a Ni alloy into a regular triangular prism shape. Two piezoelectric elements 50a and 50b are formed substantially at the center of two side surfaces of the vibrating body 14, respectively.
Piezoelectric elements 50a and 50b include piezoelectric layers 52a and 52b polarized in the thickness direction. Electrodes 54a and 54b are formed on one main surface of piezoelectric layers 52a and 52b, and the other of piezoelectric layers 52a and 52b. Electrodes 56a and 56b are formed on the main surface. The electrode 54a
And 54b are adhered to the side surface of the vibrating body 14.

【0030】図4に示す振動子12では、振動体14が
入力端として用いられ、かつ、電極56aおよび56b
が出力端および検出端として用いられるか、あるいは、
振動体14が出力端として用いられ、かつ、電極56a
および56bが入力端および検出端として用いられる。
In the vibrator 12 shown in FIG. 4, the vibrating body 14 is used as an input terminal, and the electrodes 56a and 56b
Are used as output and detection ends, or
The vibrating body 14 is used as an output terminal, and the electrode 56a
And 56b are used as an input end and a detection end.

【0031】なお、図4に示す振動子12において、電
極54aおよび54bは形成されなくてもよい。なぜな
ら、振動体14がそれらの電極の働きを兼ねるからであ
る。
In the vibrator 12 shown in FIG. 4, the electrodes 54a and 54b need not be formed. This is because the vibrating body 14 also functions as those electrodes.

【0032】図5に示す振動子12は、たとえばNi合
金などの金属で正4角柱状に形成される振動体14を含
む。この振動体14の1つの側面のほぼ中央には、厚み
方向に分極される圧電体層58が形成され、この圧電体
層58の表面には、2つの電極60aおよび60bが間
隔を隔てて形成される。
The vibrator 12 shown in FIG. 5 includes a vibrating body 14 formed of a metal such as a Ni alloy in a regular quadrangular prism shape. A piezoelectric layer 58 polarized in the thickness direction is formed substantially at the center of one side surface of the vibrating body 14, and two electrodes 60a and 60b are formed on the surface of the piezoelectric layer 58 with a space therebetween. Is done.

【0033】図6に示す振動子12は、たとえばNi合
金などの金属で正3角柱状に形成される振動体14を含
む。この振動体14の1つの側面のほぼ中央にも、厚み
方向に分極される圧電体層58が形成され、この圧電体
層58の表面にも、2つの電極60aおよび60bが間
隔を隔てて形成される。
The vibrator 12 shown in FIG. 6 includes a vibrating body 14 formed of a metal such as a Ni alloy into a regular triangular prism shape. A piezoelectric layer 58 polarized in the thickness direction is formed substantially at the center of one side surface of the vibrating body 14, and two electrodes 60a and 60b are formed on the surface of the piezoelectric layer 58 with an interval therebetween. Is done.

【0034】図5および図6に示す振動子12では、そ
れぞれ、振動体14が入力端として用いられ、かつ、電
極60aおよび60bが出力端および検出端として用い
られるか、あるいは、振動体14が出力端として用いら
れ、かつ、電極60aおよび60bが入力端および検出
端として用いられる。
In the vibrator 12 shown in FIGS. 5 and 6, the vibrator 14 is used as an input terminal and the electrodes 60a and 60b are used as an output terminal and a detection terminal, respectively. It is used as an output end, and the electrodes 60a and 60b are used as an input end and a detection end.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の形態の一例を示す図解図であ
る。
FIG. 1 is an illustrative view showing one example of an embodiment of the present invention;

【図2】図1に示す振動ジャイロに用いられる振動子を
示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a vibrator used in the vibrating gyroscope shown in FIG.

【図3】図2に示す振動子の屈曲振動の状態を示す側面
図解図である。
FIG. 3 is an illustrative side view showing a state of bending vibration of the vibrator shown in FIG. 2;

【図4】振動子の他の例を示す図解図である。FIG. 4 is an illustrative view showing another example of the vibrator;

【図5】振動子のさらに他の例を示す図解図である。FIG. 5 is an illustrative view showing still another example of the vibrator.

【図6】振動子の変形例を示す図解図である。FIG. 6 is an illustrative view showing a modified example of the vibrator;

【図7】従来の振動ジャイロの一例を示す図解図であ
る。
FIG. 7 is an illustrative view showing one example of a conventional vibrating gyroscope;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 振動ジャイロ 12 振動子 14 振動体 14a 第1の圧電体基板 14b 第2の圧電体基板 16a,16b 分割電極 18 共通電極 20 ダミー電極 22 支持部材 24a,24b 抵抗 30 発振回路 32 45度移相回路 34 反転増幅回路 36 90度移相回路 40 検出回路 42 差動増幅回路 44 同期検波回路 46 平滑回路 48 増幅回路 50a,50b 圧電素子 52a,52b 圧電体層 54a,54b 電極 56a,56b 電極 58 圧電体層 60a,60b 電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vibration gyroscope 12 Vibrator 14 Vibrator 14a First piezoelectric substrate 14b Second piezoelectric substrate 16a, 16b Split electrode 18 Common electrode 20 Dummy electrode 22 Support members 24a, 24b Resistance 30 Oscillation circuit 32 45 degree phase shift circuit 34 inverting amplifier circuit 36 90-degree phase shift circuit 40 detection circuit 42 differential amplifier circuit 44 synchronous detection circuit 46 smoothing circuit 48 amplifier circuit 50a, 50b piezoelectric element 52a, 52b piezoelectric layer 54a, 54b electrode 56a, 56b electrode 58 piezoelectric body Layer 60a, 60b Electrode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端における信号の位相を基準にして
出力端における信号の位相が45度遅れる振動子、およ
び入力端が前記振動子の出力端に接続され、出力端が前
記振動子の入力端に接続され、前記振動子を屈曲振動さ
せるための発振回路を含む振動ジャイロであって、 前記振動子の入出力端における信号間の位相差と前記発
振回路の入出力端における信号間の位相差との和を36
0度の整数倍にした、振動ジャイロ。
1. A vibrator wherein the phase of a signal at an output terminal is delayed by 45 degrees with respect to the phase of a signal at an input terminal, and an input terminal is connected to an output terminal of the vibrator, and an output terminal is an input terminal of the vibrator. A vibrating gyroscope connected to an end of the vibrator, the vibrating gyroscope including an oscillator circuit for bending the vibrator, wherein a phase difference between signals at input / output terminals of the vibrator and a phase difference between signals at input / output terminals of the oscillator circuit. Sum with the difference is 36
A vibrating gyro that is an integral multiple of 0 degrees.
【請求項2】 前記発振回路の入力端における信号の位
相を基準にして前記発振回路の出力端における信号の位
相が315度遅れる、請求項1に記載の振動ジャイロ。
2. The vibrating gyroscope according to claim 1, wherein a phase of a signal at an output terminal of the oscillation circuit is delayed by 315 degrees with respect to a phase of a signal at an input terminal of the oscillation circuit.
【請求項3】 前記発振回路は移相回路を含む、請求項
1または請求項2に記載の振動ジャイロ。
3. The vibrating gyroscope according to claim 1, wherein the oscillation circuit includes a phase shift circuit.
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