JPH10141960A - Piezoelectric oscillation gyro using energy-confinement oscillation mode - Google Patents

Piezoelectric oscillation gyro using energy-confinement oscillation mode

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JPH10141960A
JPH10141960A JP8294996A JP29499696A JPH10141960A JP H10141960 A JPH10141960 A JP H10141960A JP 8294996 A JP8294996 A JP 8294996A JP 29499696 A JP29499696 A JP 29499696A JP H10141960 A JPH10141960 A JP H10141960A
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JP
Japan
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electrode pair
piezoelectric
vibration
energy
vibrating gyroscope
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8294996A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriko Miyazaki
紀子 宮崎
Hiroshi Abe
洋 阿部
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and thin-type piezoelectric oscillation gyro which uses an energy confinement oscillation mode. SOLUTION: At, approximately, a center part of the part which comprises a polarization axis on at least one main surface, in thickness direction, of a piezoelectric plate 10, a facing, with a specified interval, first electrode pair 11 and 11', and the second electrode pair 12 and 12' facing each other through the straight line connecting the first electrode pair 11 and 11', are formed. Relating to a piezoelectric oscillation gyro which utilizes an energy confinement oscillation mode wherein one pair of the first electrode pair 11 and 11' and the second electrode pair 12 and 12' is used as a driving electrode pair, with the other a detection electrode pair, each of the detection electrode pair is connected to the input side terminal of a detection transformer 22, and a voltage far excitation is applied between each of the driving electrode pair, and under the condition, the piezoelectric plate 10 is rotated about the axis crossing the main surface, for detecting an output voltage generated between output side terminals of the detection transformer 22.

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】本発明は,自動車のナビゲー
ションシステムやカメラー体型VTRカメラの手ブレ補
正などに用いられるジヤイロスコープの内,圧電振動子
の超音波振動を利用した振動ジャイロに関し,特に圧電
振動子の振動モードとしてエネルギー閉じ込め振動モー
ドを利用し,構造が簡単で支持が容易な耐振動特性及び
耐衝撃性に優れ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 vibratory gyroscope utilizing ultrasonic vibration of a piezoelectric vibrator, among gyroscopes used for a camera navigation system or a camera-type VTR camera. The present invention relates to a piezoelectric vibrating gyroscope that uses an energy trapping vibration mode as a vibration mode of a vibrator, has a simple structure, is easily supported, and has excellent vibration resistance and shock resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電振動ジャイロとは,振動している物
体に回転角速度が加えられると,その振動方向と直角な
方向にコリオリ力を生ずると言う力学現象を利用したジ
ャイロスコープである。
2. Description of the Related Art A piezoelectric vibrating gyroscope is a gyroscope utilizing a mechanical phenomenon that when a rotational angular velocity is applied to a vibrating object, a Coriolis force is generated in a direction perpendicular to the vibration direction.

【0003】一般に,直交する二つの異なる方向の振動
を励振及び検出可能に構成した振動子を用いた複合振動
系において,一方の振動を励振した状態で,振動子を回
転させると,前述のコリオリ力の作用により,この振動
と直角な方向に力が作用し,他方の振動が励振される。
この振動の大きさは,入力側の振動の振幅及び回転角速
度に比例するため,入力側の振動振幅を一定にした場
合,出力電圧の大きさから印加された回転角速度の大き
さを求めることができる。
Generally, in a complex vibration system using a vibrator configured to be able to excite and detect vibrations in two different directions orthogonal to each other, when the vibrator is rotated with one of the vibrations being excited, the aforementioned Coriolis Due to the action of the force, a force acts in a direction perpendicular to this vibration, and the other vibration is excited.
Since the magnitude of this vibration is proportional to the amplitude of the input-side vibration and the rotational angular velocity, when the input-side vibration amplitude is constant, the magnitude of the applied rotational angular velocity can be obtained from the magnitude of the output voltage. it can.

【0004】図5は,従来の圧電振動ジャイロの振動子
の一構造例を示す斜視図である。図5を参照すると,振
動子は,正方形断面形状を有する金属角柱51の互いに
隣合う2面の夫々のほぼ中央部に,圧電セラミックス薄
板52,53が夫々接合されて形成されている。これら
の圧電セラミックス薄板52,53は,それぞれ両面に
電極が形成され,厚さ方向に分極されている。
FIG. 5 is a perspective view showing a structural example of a vibrator of a conventional piezoelectric vibrating gyroscope. Referring to FIG. 5, the vibrator is formed by joining piezoelectric ceramic thin plates 52 and 53 to approximately the center of each of two adjacent surfaces of a metal prism 51 having a square cross section. These piezoelectric ceramic thin plates 52 and 53 have electrodes formed on both surfaces, respectively, and are polarized in the thickness direction.

【0005】振動子を構成する正方形断面の金属角柱5
1には,互いに直交する二つの屈曲振動モードが存在
し,材料の特性が均質である場合には,二つの屈曲振動
モードの共振周波数はほぼ等しくなることが知られてい
る。
[0005] A metal prism 5 having a square cross section constituting a vibrator
It is known that 1 has two bending vibration modes that are orthogonal to each other, and that the resonance frequencies of the two bending vibration modes are substantially equal when the characteristics of the material are homogeneous.

【0006】従って,圧電セラミックス薄板52に,こ
の金属角柱51の屈曲振動の共振周波数に,ほぼ等しい
周波数の電圧を印加すると,圧電セラミックス52を接
合した面が凹凸となる方向(y軸方向)に屈曲振動す
る。この状態で,金属角柱51の長さ方向と平行な軸
(z軸)の回りに角速度Ωで回転させると,コリオリカ
の作用により,金属角柱51は,圧電セラミックス薄板
53を接合した面が凹凸となる方向(x軸方向)にも屈
曲振動し,圧電効果により,圧電セラミックス薄板53
に電圧が発生する。この電圧の大きさは,圧電セラミッ
クス薄板52により励振されている振動の大きさと印加
した回転角速度Ωの大きさに比例する。
Accordingly, when a voltage having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the bending vibration of the metal prism 51 is applied to the piezoelectric ceramic thin plate 52, the surface to which the piezoelectric ceramic 52 is bonded becomes uneven (y-axis direction). It bends and vibrates. In this state, when the metal prism 51 is rotated around an axis (z-axis) parallel to the length direction of the metal prism 51 at an angular velocity Ω, the surface of the metal prism 51 to which the piezoelectric ceramic thin plate 53 is bonded is uneven due to the action of Coriolisa. Bending vibration in the direction (x-axis direction) and the piezoelectric effect
Voltage is generated. The magnitude of this voltage is proportional to the magnitude of the vibration excited by the piezoelectric ceramic thin plate 52 and the magnitude of the applied rotational angular velocity Ω.

【0007】従って,上記振動子において,圧電セラミ
ックス薄板52に印加する励振電圧の大きさを一定とす
れば,圧電セラミックス薄板53に発生する電圧は,金
属角柱51の回転角速度に比例した電圧となる。
Therefore, if the magnitude of the excitation voltage applied to the piezoelectric ceramic thin plate 52 in the vibrator is constant, the voltage generated in the piezoelectric ceramic thin plate 53 is a voltage proportional to the rotational angular velocity of the metal prism 51. .

【0008】一方,FMラジオやテレビの中間周波数フ
イルタには,図6(a)の平面図,図6(b)の断面
図,及び図7の側面断面図に示すようなエネルギー閉じ
込め振動型フィルタが用いられている。このエネルギー
閉じ込め振動とは,振動のエネルギーが駆動電極近傍に
集中している振動モードで,矩形の圧電板61の厚さ方
向の縦振動やすべ振動,圧電板61の縦振動やすべり振
動など多くの振動モードがある。
On the other hand, an intermediate frequency filter of an FM radio or a television has an energy trapping vibration type filter as shown in the plan view of FIG. 6 (a), the sectional view of FIG. 6 (b), and the side sectional view of FIG. Is used. The energy trapping vibration is a vibration mode in which the energy of the vibration is concentrated near the drive electrode, and includes longitudinal vibration and sliding vibration of the rectangular piezoelectric plate 61 in the thickness direction, longitudinal vibration and sliding vibration of the piezoelectric plate 61, and the like. There are vibration modes.

【0009】図6(a)及び図6(b)を参照して,エ
ネルギー閉じ込め振動は,振動のエネルギーが駆動電極
の近傍に集中しているため,例えば,図に示すように,
6mm×6mmで厚さ0.2mmの圧電板61を用い
て,そのほぼ中央部の直径1.5mmの領域に駆動電極
62,63,及び64を形成したFMラジオ用10.7
MHzセラミックフイルタにおいて,図7に示すよう
に,前記駆動電極62,63,及び64を中心として直
径約3mmの領域の両面に空洞部分66を形成すれば,
その他の部分を樹脂65で固定しても振動子特性にほと
んど影響を与えない。すなわち,リード端子の形成が自
由で,支持による影響の無い圧電振動子あるいはそれを
利用したエネルギー閉じ込め振動型フィルタが得られ
る。
Referring to FIGS. 6 (a) and 6 (b), the energy trapping vibration is, for example, as shown in FIG.
Using a piezoelectric plate 61 having a size of 6 mm × 6 mm and a thickness of 0.2 mm, driving electrodes 62, 63, and 64 are formed in a 1.5 mm-diameter region substantially at the center thereof.
In the MHz ceramic filter, as shown in FIG. 7, if hollow portions 66 are formed on both sides of a region having a diameter of about 3 mm around the driving electrodes 62, 63 and 64,
Even if the other parts are fixed with the resin 65, the characteristics of the vibrator are hardly affected. That is, it is possible to obtain a piezoelectric vibrator in which the formation of the lead terminals is free and is not affected by the support, or an energy trapping vibration type filter using the same.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図5に示した従来の圧
電振動ジャイロにおいては,振動子として金属角柱51
の屈曲振動モードを利用しているため,振動子の支持,
固定は振動の節の位置で行わなければならない。
In the conventional piezoelectric vibrating gyroscope shown in FIG. 5, a metal prism 51 is used as a vibrator.
The use of the flexural vibration mode of
The fixation must be made at the node of the vibration.

【0011】また,従来の圧電振動ジャイロにおいて,
駆動,検出回路と振動子の電極をリード線54,55で
接続する必要があり,接続の状態のばらつきによる特性
のばらつきを抑えることが難しかった。さらに,駆動,
検出回路の構成された基板の上に,保持具により支持さ
れた振動子を載せて組み立てるため,小形,薄形の圧電
振動ジャイロを構成することが困難であった。
In a conventional piezoelectric vibrating gyroscope,
It was necessary to connect the drive and detection circuits to the electrodes of the vibrator with the lead wires 54 and 55, and it was difficult to suppress variations in characteristics due to variations in the connection state. In addition, drive,
Since the vibrator supported by the holder is mounted on the substrate on which the detection circuit is formed and assembled, it is difficult to form a small and thin piezoelectric vibrating gyroscope.

【0012】一方,図6に示したセラミックフイルタを
圧電振動ジャイロの圧電振動子に用いることができれ
ば,上記したように小形,薄形であるという課題を解決
できるものと考えられる。
On the other hand, if the ceramic filter shown in FIG. 6 can be used for a piezoelectric vibrator of a piezoelectric vibrating gyroscope, the problem of small size and thin shape as described above can be solved.

【0013】そこで,本発明の技術的課題は,以上に示
した従来の圧電振動ジャイロにおける欠点を除去し,構
造が簡単で,入出力用の端子をリード線を用いないで接
続することが可能で,駆動,検出回路を振動ジャイロを
構成した基板上に構成した,小形,薄形のエネルギー閉
じ込め振動モードを利用した圧電振動ジャイロを提供す
ることにある。
Therefore, the technical problem of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional piezoelectric vibrating gyroscope, to have a simple structure, and to connect input / output terminals without using lead wires. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a piezoelectric vibrating gyroscope using a small and thin energy trapping vibration mode in which a drive and detection circuit is formed on a substrate having a vibrating gyroscope.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明によれば,圧電板
の少なくとも一方の主面で且つ厚さ方向に分極成分を有
する部分のほぼ中央部に所定の間隔を隔てて対向する第
1の電極対と前記第1の電極対間を結ぶ直線を介して互
いに対向するように第2の電極対を形成し,前記第1の
電極対と前記第2の電極対の内のいずれか一方の電極対
を駆動電極対,他方を検出電極対として構成したエネル
ギー閉じ込め振動モードを利用した圧電振動ジャイロに
おいて,前記検出電極対をそれぞれ検出用トランスの入
力側端子に接続し,前記駆動電極対間に励振用の電圧を
印加した状態で,前記圧電板を主面と交差する軸の回り
に回転させ,前記検出用トランスの出力側端子間に発生
する出力電圧を検出することを特徴とするエネルギー閉
じ込め振動モードを利用した圧電振動ジャイロが得られ
る。
According to the present invention, at least one main surface of a piezoelectric plate and a substantially central portion of a portion having a polarization component in a thickness direction are opposed to a first portion at a predetermined interval. A second electrode pair is formed so as to face each other via a straight line connecting the electrode pair and the first electrode pair, and one of the first electrode pair and the second electrode pair is formed. In a piezoelectric vibrating gyroscope using an energy trapping vibration mode in which an electrode pair is a driving electrode pair and the other is a detecting electrode pair, each of the detecting electrode pairs is connected to an input side terminal of a detecting transformer, and between the driving electrode pairs. Energy confinement characterized by rotating the piezoelectric plate around an axis crossing the main surface while applying a voltage for excitation, and detecting an output voltage generated between output terminals of the detection transformer. Vibration mode The piezoelectric vibration gyro that uses can be obtained.

【0015】また,本発明によれば,前記エネルギー閉
じ込め振動モードを利用した圧電振動ジャイロにおい
て,前記圧電セラミックスを用い,前記第1の電極対と
第2の電極対が形成された領域近傍のみを厚さ方向に分
極したことを特徴とするエネルギー閉じ込め振動モード
を利用した圧電振動ジャイロが得られる。
According to the present invention, in the piezoelectric vibrating gyroscope utilizing the energy trapping vibration mode, the piezoelectric ceramic is used, and only the vicinity of the region where the first electrode pair and the second electrode pair are formed is used. A piezoelectric vibrating gyroscope utilizing an energy trapping vibration mode characterized by being polarized in the thickness direction can be obtained.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0017】図1は本発明の実施の形態によるエネルギ
ー閉じ込め型圧電振動ジャイロの構成を示す図である。
また,図2は図1のエネルギー閉じ込め型圧電振動ジャ
イロの圧電振動子の構造を示す斜視図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an energy trap type piezoelectric vibrating gyroscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the piezoelectric vibrator of the energy trap type piezoelectric vibrating gyroscope of FIG.

【0018】図1に示すように,圧電振動ジャイロは,
第1の電極対11,11′と第2の電極対12−12′
とが一面に形成された圧電振動子1と検出用トランス2
2とを備えている。
As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrating gyroscope is
First electrode pair 11, 11 'and second electrode pair 12-12'
And a transformer 2 for detecting
2 is provided.

【0019】図2に示すように,圧電振動子1は,厚さ
方向に分極軸を有する矩形の圧電板10の少なくとも一
方の主面のほぼ中央部に所定の間隔を隔てて対向する第
1の電極対11,11´とこの第1の電極対11,11
´を90度回転させた位置に対向する第2の電極対1
2,12´とを形成し,第1の電極対11,11´を駆
動電極対,第2の電極対12,12´検出電極対として
構成されている。
As shown in FIG. 2, the piezoelectric vibrator 1 has a first piezoelectric plate 10 which has a polarization axis in the thickness direction and is opposed to a substantially central portion of at least one main surface of the rectangular piezoelectric plate 10 at a predetermined interval. And the first electrode pair 11, 11 '
Electrode pair 1 facing the position where ′ is rotated by 90 degrees
2, 12 ′, and the first electrode pair 11, 11 ′ is configured as a drive electrode pair, and the second electrode pair 12, 12 ′ is configured as a detection electrode pair.

【0020】再び,図1に戻って,圧電振動子1の第1
の電極対11,11´は,交流電源21が接続され,第
2の電極対12,12′は,それぞれ検出用トランス2
2の入力側端子に接続されている。
Returning again to FIG. 1, the first
The pair of electrodes 11 and 11 ′ are connected to an AC power supply 21, and the second pair of electrodes 12 and 12 ′ are respectively connected to the detecting transformer 2.
2 input side terminals.

【0021】また,検出用トランス22の出力側には,
増幅回路23,同期検波回路24が接続され,端子25
からの出力が圧電振動ジャイロのセンサ出力となる。
On the output side of the detecting transformer 22,
The amplifier circuit 23 and the synchronous detection circuit 24 are connected, and a terminal 25
Is the sensor output of the piezoelectric vibrating gyroscope.

【0022】次に,図2の圧電振動子の駆動原理を図3
及び図4を参照して説明する。
Next, the driving principle of the piezoelectric vibrator shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0023】図3(a)及び(b)は,図1及び図2示
した圧電振動子を簡略化した構造を示す平面図及び電極
部分のみを示す断面図であり,平行電界励振型厚みすべ
りエネルギー閉じ込め振動子と呼ばれる圧振動子の基本
構造を夫々示している。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are a plan view showing a simplified structure of the piezoelectric vibrator shown in FIGS. 1 and 2, and a cross-sectional view showing only the electrodes, respectively. The basic structure of a pressure oscillator called an energy trapping oscillator is shown.

【0024】図3(a)及び(b)を参照すると,厚さ
方向(z軸方向)に分極された圧電板10の中央部の同
一面上に,X軸方向に対向する部分電極14,15が形
成されている。部分電極14,15に挟まれている部分
には,ほぼ板の面に平行な方向(x軸方向)の電界が印
加されるため,この電界と直交する厚さ方向の分極との
相互作用により,部分電極14,15の寸法を,使用す
る圧電材料の特性に合わせて適当に設計すると,この部
分に平行電界励振型厚みすべりエネルギー閉じ込め振動
子を構成することができる。ここで,厚みすべり振動と
は,変位の方向が板面に平行で,波の伝搬方向が板の厚
さ方向の振動である。
Referring to FIGS. 3A and 3B, on the same plane in the center of the piezoelectric plate 10 polarized in the thickness direction (z-axis direction), the partial electrodes 14, 15 are formed. Since an electric field is applied to the portion sandwiched between the partial electrodes 14 and 15 in a direction substantially parallel to the plane of the plate (x-axis direction), the electric field interacts with the polarization in the thickness direction perpendicular to the plane. If the dimensions of the partial electrodes 14 and 15 are appropriately designed in accordance with the characteristics of the piezoelectric material used, a parallel electric field excitation type thickness-shear energy trapping vibrator can be formed in this portion. Here, the thickness shear vibration is a vibration in which the direction of displacement is parallel to the plate surface and the direction of wave propagation is the thickness direction of the plate.

【0025】図4に示すように,半波長で共振している
場合,厚さ方向(z軸方向)の変位分布が示されてい
る。
As shown in FIG. 4, when resonance occurs at a half wavelength, a displacement distribution in the thickness direction (z-axis direction) is shown.

【0026】図1及び2に戻って,対をなす第1及び第
2の電極対11,11´及び12,12´の中心同士を
結ぶ線がその中心で互いに直交するように,第1及び第
2の電極対11,11´,及び12,12´を配置し,
第2の電極対12,12′をそれぞれ検出用トランスの
入力側端子に接続する。このため,第2の電極12及び
12′は電位的にはフリーである。
Referring back to FIGS. 1 and 2, the first and second electrode pairs 11, 11 'and 12, 12' are arranged so that the lines connecting the centers of the first and second electrode pairs are perpendicular to each other at the centers. Disposing second electrode pairs 11, 11 'and 12, 12';
The second electrode pair 12, 12 'is connected to the input terminal of the detecting transformer. Therefore, the second electrodes 12 and 12 'are free in terms of potential.

【0027】第1の電極対11に前記圧電板の厚みすべ
りモードの共振周波数にほぼ等しい周波数の励振用の駆
動電圧を印加すると,第1及び第2の電極対11,1
1′及び12,12′によって囲まれる領域に,第1の
電極対11,11´が対向する方向のエネルギー閉じ込
め振動モードのすべり振動が発生する。この状態で,前
記圧電矩形板10をその電極面と直交する軸の回りに回
転させると,コリオリ力の作用により,前記励振されて
いる厚みすべり振動の方向と直角な方向,すなわち第2
の電極対12,12´が対向する方向の厚みすべリ振動
が発生する。
When a drive voltage for excitation having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric plate in the thickness-shear mode is applied to the first electrode pair 11, the first and second electrode pairs 11, 1
In the region surrounded by 1 'and 12, 12', slip vibration in the energy trapping vibration mode in the direction in which the first electrode pairs 11, 11 'face each other occurs. In this state, when the piezoelectric rectangular plate 10 is rotated around an axis perpendicular to the electrode surface, a direction perpendicular to the direction of the excited thickness shear vibration, that is,
The thickness shear vibration occurs in the direction in which the pair of electrodes 12, 12 'face each other.

【0028】このコリオリ力により発生した厚みすべリ
振動により,第2の電極12,12´間に電圧が発生す
る。この電圧の大きさは,励振電圧が一定の場合は印加
した回転角速度に比例するため,検出用トランス22の
出力電圧を増幅し,所定のタイミングで同期検波をする
ことにより,印加した回転角速度に比例した出力電圧を
得ることが出来る。
A voltage is generated between the second electrodes 12 and 12 'by the thickness shear vibration generated by the Coriolis force. Since the magnitude of this voltage is proportional to the applied rotation angular velocity when the excitation voltage is constant, the output voltage of the detection transformer 22 is amplified and synchronous detection is performed at a predetermined timing, so that the applied rotation angular velocity is increased. A proportional output voltage can be obtained.

【0029】従って,本発明において,重要な点は,各
電極対が対向する領域に不要振動の無いきれいなエネル
ギー閉じ込め振動を励振することであり,特に圧電矩形
板10として圧電セラミックスを用いた場合には,第1
及び第2の電極対11,11´及び12,12´が形成
された領域近傍のみを厚さ方向に分極することにより,
この目的を達成することが出来る。
Therefore, in the present invention, an important point is to excite a clean energy confinement vibration without unnecessary vibration in a region where each electrode pair faces, and particularly when a piezoelectric ceramic is used as the piezoelectric rectangular plate 10. Is the first
By polarizing only the vicinity of the region where the second electrode pairs 11, 11 'and 12, 12' are formed in the thickness direction,
This goal can be achieved.

【0030】更に,圧電板として,LiNbO3 やLi
TaO3 など圧電単結晶を用いる場合,その自発分極軸
は必ずしも圧電板の厚さ方向である必要はなく,温度特
性を改善したり,所望の振動モードの振動を効率良く励
振する為に,適当な切断包囲で切断された圧電板を使用
することもできる。
Further, as a piezoelectric plate, LiNbO 3 or LiNbO 3
When a piezoelectric single crystal such as TaO 3 is used, its spontaneous polarization axis does not necessarily need to be in the thickness direction of the piezoelectric plate, and is suitable for improving temperature characteristics and efficiently exciting vibration in a desired vibration mode. It is also possible to use a piezoelectric plate cut in a suitable cutting envelope.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上の説明の通り,本発明によれば,構
造が簡単で,入出力用の端子をリード線を用いないで接
続することが可能で,支持,固定によるジャイロ特性へ
の影響がほとんど無く,強固に支持することが可能で,
耐振動,耐衝撃特性の優れた小形の圧電振動ジャイロで
あるエネルギー閉じ込め振動モードを利用した圧電振動
ジャイロが得られる。
As described above, according to the present invention, the structure is simple, and the input / output terminals can be connected without using lead wires. There is almost no, it is possible to strongly support,
A piezoelectric vibrating gyroscope utilizing an energy trapping vibration mode, which is a small piezoelectric vibrating gyroscope having excellent vibration and shock resistance characteristics, can be obtained.

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

【図1】本発明の実施の形態によるエネルギー閉じ込め
型振動ジャイロとそれに接続される回路の構成を概略的
に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an energy trap type vibrating gyroscope according to an embodiment of the present invention and a circuit connected thereto.

【図2】図1のエネルギー閉じ込め型振動ジャイロの圧
電振動子を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a piezoelectric vibrator of the energy trap type vibrating gyroscope of FIG. 1;

【図3】図1及び図2の圧電振動ジャイロに用いる平行
電界励振型厚みすべりモードエネルギー閉じ込め振動子
の駆動原理を説明するための基本構成を示す図であり,
(a)は平面図,(b)は断面図である。
FIG. 3 is a diagram showing a basic configuration for explaining a driving principle of a parallel electric field excitation type thickness-shear mode energy trapping vibrator used in the piezoelectric vibrating gyroscope of FIGS. 1 and 2;
(A) is a plan view and (b) is a cross-sectional view.

【図4】図3の厚みすべりモードエネルギー閉じ込め振
動子の変位分布を示す図である。
4 is a diagram showing a displacement distribution of the thickness-shear mode energy confinement vibrator of FIG. 3;

【図5】従来の圧電振動ジャイロに用いられる振動子の
一例を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a vibrator used in a conventional piezoelectric vibrating gyroscope.

【図6】従来のエネルギー閉じ込め振動型フィルタの構
造を示す図であり,(a)は平面図,(b)は断面図で
ある。
6A and 6B are diagrams showing a structure of a conventional energy trapping vibration type filter, wherein FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a sectional view.

【図7】図6のエネルギー閉じ込め振動型フィルタの支
持構造を示す側面断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view showing a support structure of the energy trapping vibration type filter of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電振動子 10,61 圧電板 11,11′ 第1の電極 12,12′ 第2の電極 14,15 部分電極 21 電源 22 検出用トランス 51 金属角柱 52,53 圧電セラミックス薄板 54,55 リード端子 62,63 駆動電極 64 対向電極 65 樹脂 66 空洞 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric vibrator 10, 61 Piezoelectric plate 11, 11 'First electrode 12, 12' Second electrode 14, 15 Partial electrode 21 Power supply 22 Detection transformer 51 Metal prism 52, 53 Piezoelectric ceramic thin plate 54, 55 Lead terminal 62, 63 drive electrode 64 counter electrode 65 resin 66 cavity

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電板の少なくとも一方の主面で且つ厚
さ方向に分極成分を有する部分のほぼ中央部に所定の間
隔を隔てて対向する第1の電極対と前記第1の電極対間
を結ぶ直線を介して互いに対向するように第2の電極対
を形成し,前記第1の電極対と前記第2の電極対の内の
いずれか一方の電極対を駆動電極対,他方を検出電極対
として構成したエネルギー閉じ込め振動モードを利用し
た圧電振動ジャイロにおいて,前記検出電極対をそれぞ
れ検出用トランスの入力側端子に接続し,前記駆動電極
対間に励振用の電圧を印加した状態で,前記圧電板を主
面と交差する軸の回りに回転させ,前記検出用トランス
の出力側端子間に発生する出力電圧を検出することを特
徴とするエネルギー閉じ込め振動モードを利用した圧電
振動ジャイロ。
1. A first electrode pair facing at least one main surface of a piezoelectric plate and substantially at a center of a portion having a polarization component in a thickness direction with a predetermined interval between the first electrode pair and the first electrode pair. The second electrode pair is formed so as to face each other via a straight line connecting the two, and one of the first electrode pair and the second electrode pair is detected as a drive electrode pair and the other is detected. In a piezoelectric vibrating gyroscope using an energy trapping vibration mode configured as an electrode pair, the detection electrode pair is connected to an input terminal of a detection transformer, and a voltage for excitation is applied between the drive electrode pair. A piezoelectric vibrating gyroscope utilizing an energy trapping vibration mode, wherein the piezoelectric plate is rotated around an axis intersecting a main surface to detect an output voltage generated between output terminals of the detecting transformer.
【請求項2】 請求項1記載のエネルギー閉じ込め振動
モードを利用した圧電振動ジャイロにおいて,前記圧電
セラミックスを用い,前記第1の電極対と第2の電極対
が形成された領域近傍のみを厚さ方向に分極したことを
特徴とするエネルギー閉じ込め振動モードを利用した圧
電振動ジャイロ。
2. A piezoelectric vibrating gyroscope utilizing the energy confinement vibration mode according to claim 1, wherein the piezoelectric ceramic is used, and only a thickness in the vicinity of the region where the first electrode pair and the second electrode pair are formed is thickened. A piezoelectric vibratory gyroscope using an energy trapped vibration mode characterized by being polarized in a direction.
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