JPH10267664A - センサ - Google Patents
センサInfo
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- JPH10267664A JPH10267664A JP9090048A JP9004897A JPH10267664A JP H10267664 A JPH10267664 A JP H10267664A JP 9090048 A JP9090048 A JP 9090048A JP 9004897 A JP9004897 A JP 9004897A JP H10267664 A JPH10267664 A JP H10267664A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 センサの小型化，低コスト化を達成しつつ、
精度の良い角速度信号を検出することを可能にする。 【解決手段】 複数の重り部２，７と、前記複数の重り
部を同一方向に片持ち支持する支持手段３，８と、前記
支持手段に駆動力を与え、前記複数の重り部の少なくと
も一つを第１の方向に旋回させ、残りの重り部を前記第
１の方向とは逆の第２の方向に旋回させ、前記重り部を
旋回させる予定旋回面に平行な軸上での該予定旋回面に
対する前記第１の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡
のずれと前記第２の方向に旋回する前記重り部の旋回軌
跡のずれの差から、前記軸方向の加速度成分を除いた該
軸回りの角速度を検出できるようにする駆動手段１２，
５ａ〜５ｄ，１０ａ〜１０ｄとを有する。
精度の良い角速度信号を検出することを可能にする。 【解決手段】 複数の重り部２，７と、前記複数の重り
部を同一方向に片持ち支持する支持手段３，８と、前記
支持手段に駆動力を与え、前記複数の重り部の少なくと
も一つを第１の方向に旋回させ、残りの重り部を前記第
１の方向とは逆の第２の方向に旋回させ、前記重り部を
旋回させる予定旋回面に平行な軸上での該予定旋回面に
対する前記第１の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡
のずれと前記第２の方向に旋回する前記重り部の旋回軌
跡のずれの差から、前記軸方向の加速度成分を除いた該
軸回りの角速度を検出できるようにする駆動手段１２，
５ａ〜５ｄ，１０ａ〜１０ｄとを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同一方向に片持ち
支持される複数の重り部を持ち、装置に加わる角速度や
加速度を検出するセンサの改良に関するものである。
支持される複数の重り部を持ち、装置に加わる角速度や
加速度を検出するセンサの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、手振れ補正システムに好適な２軸
の角速度を検出するジャイロセンサとして、片持ち支持
（一端を固定）された一つ或いは複数の振動子を旋回運
動させて、角速度が加わった際に発生するコリオリ力に
よって、振動子の振動軌跡が傾くことを検出して、２軸
の角速度を検出する角速度センサが、本願出願人により
特開平７−９２１７５号にて開示されている。
の角速度を検出するジャイロセンサとして、片持ち支持
（一端を固定）された一つ或いは複数の振動子を旋回運
動させて、角速度が加わった際に発生するコリオリ力に
よって、振動子の振動軌跡が傾くことを検出して、２軸
の角速度を検出する角速度センサが、本願出願人により
特開平７−９２１７５号にて開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
角速度センサにおいては、前記振動子に圧電素子を具備
したり、弾性を有する振動子の一端を固定部材に固定す
る構造である為、該センサの小型化には限度があった。
また、二つの振動子を共通のベースの裏表に固定し、同
方向に旋回させる構造である為に、マイクロマシニング
で作ろうとすると、バルクマイクロマシニングで作らね
ばならず、エッチングに時間がかかり、民生用として提
供するにはコスト的に無理があった。
角速度センサにおいては、前記振動子に圧電素子を具備
したり、弾性を有する振動子の一端を固定部材に固定す
る構造である為、該センサの小型化には限度があった。
また、二つの振動子を共通のベースの裏表に固定し、同
方向に旋回させる構造である為に、マイクロマシニング
で作ろうとすると、バルクマイクロマシニングで作らね
ばならず、エッチングに時間がかかり、民生用として提
供するにはコスト的に無理があった。
【０００４】更に、センサに加わる加速度の検出につい
ては、何らの開示がされていなかった。
ては、何らの開示がされていなかった。
【０００５】（発明の目的）本発明の第１の目的は、該
センサの小型化，低コスト化を達成しつつ、精度の良い
角速度信号を検出することのできるセンサを提供するこ
とにある。
センサの小型化，低コスト化を達成しつつ、精度の良い
角速度信号を検出することのできるセンサを提供するこ
とにある。
【０００６】本発明の第２の目的は、該センサの小型
化，低コスト化を達成しつつ、精度の良い加速度信号を
検出することのできるセンサを提供することにある。
化，低コスト化を達成しつつ、精度の良い加速度信号を
検出することのできるセンサを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１，５〜７，２０記載の本発明は、複
数の重り部と、前記複数の重り部を同一方向に片持ち支
持する支持手段と、前記支持手段に駆動力を与え、前記
複数の重り部の少なくとも一つを第１の方向に旋回さ
せ、残りの重り部を前記第１の方向とは逆の第２の方向
に旋回させ、前記重り部を旋回させる予定旋回面に平行
な軸上での該予定旋回面に対する前記第１の方向に旋回
する前記重り部の旋回軌跡のずれと前記第２の方向に旋
回する前記重り部の旋回軌跡のずれの差から、前記軸方
向の加速度成分を除いた該軸回りの角速度を検出できる
ようにする駆動手段とを有するセンサとするものであ
る。
るために、請求項１，５〜７，２０記載の本発明は、複
数の重り部と、前記複数の重り部を同一方向に片持ち支
持する支持手段と、前記支持手段に駆動力を与え、前記
複数の重り部の少なくとも一つを第１の方向に旋回さ
せ、残りの重り部を前記第１の方向とは逆の第２の方向
に旋回させ、前記重り部を旋回させる予定旋回面に平行
な軸上での該予定旋回面に対する前記第１の方向に旋回
する前記重り部の旋回軌跡のずれと前記第２の方向に旋
回する前記重り部の旋回軌跡のずれの差から、前記軸方
向の加速度成分を除いた該軸回りの角速度を検出できる
ようにする駆動手段とを有するセンサとするものであ
る。
【０００８】同じく上記第１の目的を達成するために、
請求項２，８〜１１，１５〜２０記載の本発明は、複数
の重り部と、前記複数の重り部を同一方向に片持ち支持
する支持手段と、前記支持手段に駆動力を与え、前記複
数の重り部の少なくとも一つを第１の方向に旋回させ、
残りの重り部を前記第１の方向とは逆の第２の方向に旋
回させ、前記重り部を旋回させる予定旋回面に平行な２
軸上での該予定旋回面に対する前記第１の方向に旋回す
る前記重り部の旋回軌跡のずれと前記第２の方向に旋回
する前記重り部の旋回軌跡のずれの差から、前記軸方向
の加速度成分を除いた該２軸回りの角速度を検出できる
ようにする駆動手段とを有するセンサとするものであ
る。
請求項２，８〜１１，１５〜２０記載の本発明は、複数
の重り部と、前記複数の重り部を同一方向に片持ち支持
する支持手段と、前記支持手段に駆動力を与え、前記複
数の重り部の少なくとも一つを第１の方向に旋回させ、
残りの重り部を前記第１の方向とは逆の第２の方向に旋
回させ、前記重り部を旋回させる予定旋回面に平行な２
軸上での該予定旋回面に対する前記第１の方向に旋回す
る前記重り部の旋回軌跡のずれと前記第２の方向に旋回
する前記重り部の旋回軌跡のずれの差から、前記軸方向
の加速度成分を除いた該２軸回りの角速度を検出できる
ようにする駆動手段とを有するセンサとするものであ
る。
【０００９】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項３，１２，２１記載の本発明は、複数の重り部
と、前記複数の重り部を同一方向に片持ち支持する支持
手段と、前記支持手段に駆動力を与え、前記複数の重り
部の少なくとも一つを第１の方向に旋回させ、残りの重
り部を前記第１の方向とは逆の第２の方向に旋回させ、
前記重り部を旋回させる予定旋回面に平行な軸上での該
予定旋回面に対する前記第１の方向に旋回する前記重り
部の旋回軌跡のずれと前記第２の方向に旋回する前記重
り部の旋回軌跡のずれの和から、前記軸回りの角速度成
分を除いた該軸方向の加速度を検出できるようにする駆
動手段とを有することを特徴とするセンサ。
請求項３，１２，２１記載の本発明は、複数の重り部
と、前記複数の重り部を同一方向に片持ち支持する支持
手段と、前記支持手段に駆動力を与え、前記複数の重り
部の少なくとも一つを第１の方向に旋回させ、残りの重
り部を前記第１の方向とは逆の第２の方向に旋回させ、
前記重り部を旋回させる予定旋回面に平行な軸上での該
予定旋回面に対する前記第１の方向に旋回する前記重り
部の旋回軌跡のずれと前記第２の方向に旋回する前記重
り部の旋回軌跡のずれの和から、前記軸回りの角速度成
分を除いた該軸方向の加速度を検出できるようにする駆
動手段とを有することを特徴とするセンサ。
【００１０】同じく上記第２の目的を達成するために、
請求項４，１３〜１９，２１記載の本発明は、複数の重
り部と、前記複数の重り部を同一方向に片持ち支持する
支持手段と、前記支持手段に駆動力を与え、前記複数の
重り部の少なくとも一つを第１の方向に旋回させ、残り
の重り部を前記第１の方向とは逆の第２の方向に旋回さ
せ、前記重り部を旋回させる予定旋回面に平行な２軸上
での該予定旋回面に対する前記第１の方向に旋回する前
記重り部の旋回軌跡のずれと前記第２の方向に旋回する
前記重り部の旋回軌跡のずれの和から、前記軸回りの角
速度成分を除いた該２軸方向の加速度を検出できるよう
にする駆動手段とを有するセンサとするものである。
請求項４，１３〜１９，２１記載の本発明は、複数の重
り部と、前記複数の重り部を同一方向に片持ち支持する
支持手段と、前記支持手段に駆動力を与え、前記複数の
重り部の少なくとも一つを第１の方向に旋回させ、残り
の重り部を前記第１の方向とは逆の第２の方向に旋回さ
せ、前記重り部を旋回させる予定旋回面に平行な２軸上
での該予定旋回面に対する前記第１の方向に旋回する前
記重り部の旋回軌跡のずれと前記第２の方向に旋回する
前記重り部の旋回軌跡のずれの和から、前記軸回りの角
速度成分を除いた該２軸方向の加速度を検出できるよう
にする駆動手段とを有するセンサとするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１２】図１〜図１２は本発明の実施の第１の形態
におけるセンサに係る図であり、図１はセンサの機械的
構成を示す斜視図、図２は振動子を旋回運動させる駆動
回路を示すブロック図、図３は振動子の傾きを検出する
検出回路を示すブロック図である。尚、図４〜図１２に
ついては後述する。
におけるセンサに係る図であり、図１はセンサの機械的
構成を示す斜視図、図２は振動子を旋回運動させる駆動
回路を示すブロック図、図３は振動子の傾きを検出する
検出回路を示すブロック図である。尚、図４〜図１２に
ついては後述する。
【００１３】図１〜図１２に示す、本発明の実施の第１
の形態は、通常の機械加工を用いた部品によってセンサ
の振動子部分（振動体）を構成し、コイルとマグネット
による電磁駆動によって振動子を旋回運動させ、圧電素
子によって振動子の傾きを検出するようにした例であ
る。
の形態は、通常の機械加工を用いた部品によってセンサ
の振動子部分（振動体）を構成し、コイルとマグネット
による電磁駆動によって振動子を旋回運動させ、圧電素
子によって振動子の傾きを検出するようにした例であ
る。
【００１４】図１において、１は基板、２は重り部であ
るところの第１の振動子、３は前記第１の振動子の一端
を弾性支持する板状の第１の振動ベース、４ａ〜４ｄは
圧電素子、５ａ〜５ｄ（但し、５ｂは見えない）はマグ
ネット、６ａ〜６ｄ（但し、６ｂは見えない）はコイ
ル、７は重り部であるところの第２の振動子、８は前記
第１の振動子の一端を弾性支持する板状の第２の振動ベ
ース、９ａ〜９ｄは圧電素子、１０ａ〜１０ｄ（但し、
１０ｂは見えない）はマグネット、１１ａ〜１１ｄ（但
し、１１ｂは見えない）はコイル、１２は振動子を旋回
運動させるための駆動回路、１３は振動子の傾きを検出
して、角速度や加速度の信号を検出する検出回路であ
る。
るところの第１の振動子、３は前記第１の振動子の一端
を弾性支持する板状の第１の振動ベース、４ａ〜４ｄは
圧電素子、５ａ〜５ｄ（但し、５ｂは見えない）はマグ
ネット、６ａ〜６ｄ（但し、６ｂは見えない）はコイ
ル、７は重り部であるところの第２の振動子、８は前記
第１の振動子の一端を弾性支持する板状の第２の振動ベ
ース、９ａ〜９ｄは圧電素子、１０ａ〜１０ｄ（但し、
１０ｂは見えない）はマグネット、１１ａ〜１１ｄ（但
し、１１ｂは見えない）はコイル、１２は振動子を旋回
運動させるための駆動回路、１３は振動子の傾きを検出
して、角速度や加速度の信号を検出する検出回路であ
る。
【００１５】基板１は、例えばセラミック基板やガラス
エボキシ基板で作られており、該基板１上には、第１の
振動子２，第１の振動ベース３，圧電素子４ａ〜４ｄ，
マグネット５ａ〜５ｄ，コイル６ａ〜６ｄより構成され
る第１の振動体２９と、第２の振動子７，第２の振動ベ
ース８，圧電素子９ａ〜９ｄ，マグネット１０ａ〜１０
ｄ，コイル１１ａ〜１１ｄより構成される第２の振動体
３０と、駆動回路１２と、検出回路１３とが設けられて
いる。更に基板１上には、電源端子と、角速度信号と加
速度信号を出力する端子が設けられているが、図１では
図示していない。
エボキシ基板で作られており、該基板１上には、第１の
振動子２，第１の振動ベース３，圧電素子４ａ〜４ｄ，
マグネット５ａ〜５ｄ，コイル６ａ〜６ｄより構成され
る第１の振動体２９と、第２の振動子７，第２の振動ベ
ース８，圧電素子９ａ〜９ｄ，マグネット１０ａ〜１０
ｄ，コイル１１ａ〜１１ｄより構成される第２の振動体
３０と、駆動回路１２と、検出回路１３とが設けられて
いる。更に基板１上には、電源端子と、角速度信号と加
速度信号を出力する端子が設けられているが、図１では
図示していない。
【００１６】第１の振動子２は、例えば黄銅を旋盤加工
して作られ、第１の振動ベース３に圧入などの手段で一
端を固定されている。
して作られ、第１の振動ベース３に圧入などの手段で一
端を固定されている。
【００１７】第１の振動ベース３は、例えばリン青銅板
で作られ、マグネット５ａ〜５ｄが固定される略正方形
を成す平坦部と、正方形のそれぞれの辺の中央に設けら
れた第１〜第４の脚部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有し、
それぞれ第１〜第４の脚部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの先
端部は、基板１に固定されている。
で作られ、マグネット５ａ〜５ｄが固定される略正方形
を成す平坦部と、正方形のそれぞれの辺の中央に設けら
れた第１〜第４の脚部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有し、
それぞれ第１〜第４の脚部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの先
端部は、基板１に固定されている。
【００１８】第１〜第４の圧電素子４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄは、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）で作ら
れ、略長方形を成し、厚さ方向に分極され、前記第１の
振動ベース３の第１〜第４の脚部３ａ〜３ｄに、それぞ
れ接着によって固定されている。
４ｄは、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）で作ら
れ、略長方形を成し、厚さ方向に分極され、前記第１の
振動ベース３の第１〜第４の脚部３ａ〜３ｄに、それぞ
れ接着によって固定されている。
【００１９】第１〜第４のマグネット５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄは、例えばフェライト系のプラスチックマグネ
ットで作られており、厚さ方向に着磁がなされており、
基板１側の表面の極が隣合う極同士反対の極になるよう
に、例えば、第１のマグネット５ａの基板１側の表面は
Ｎ極に、第２のマグネット５ｂ（図１には不図示）の基
板１側の表面はＳ極に、第３のマグネット５ｃの基板１
側の表面はＮ極に、第４のマグネット５ｄの基板１側の
表面はＳ極に、それぞれなるように、略正方形を成す平
坦部の各角部に、接着などの周知の手段によって第１の
振動ベース３に固定されている。
ｃ，５ｄは、例えばフェライト系のプラスチックマグネ
ットで作られており、厚さ方向に着磁がなされており、
基板１側の表面の極が隣合う極同士反対の極になるよう
に、例えば、第１のマグネット５ａの基板１側の表面は
Ｎ極に、第２のマグネット５ｂ（図１には不図示）の基
板１側の表面はＳ極に、第３のマグネット５ｃの基板１
側の表面はＮ極に、第４のマグネット５ｄの基板１側の
表面はＳ極に、それぞれなるように、略正方形を成す平
坦部の各角部に、接着などの周知の手段によって第１の
振動ベース３に固定されている。
【００２０】第１〜第４のコイル６ａ，６ｂ，６ｃ，６
ｄは空芯コイルであり、前述の第１〜第４のマグネット
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと対向する位置に、基板１に接
着されており、それぞれ基板１上に接着により固定され
た際に、前述の第１〜第４のグネット５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄの基板１側の表面と僅かな空隙ができる形状を
成している。
ｄは空芯コイルであり、前述の第１〜第４のマグネット
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと対向する位置に、基板１に接
着されており、それぞれ基板１上に接着により固定され
た際に、前述の第１〜第４のグネット５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄの基板１側の表面と僅かな空隙ができる形状を
成している。
【００２１】第２の振動子７は、例えば黄銅を旋盤加工
して作られ、第２の振動ベース８に圧入などの手段で一
端を固定されている。
して作られ、第２の振動ベース８に圧入などの手段で一
端を固定されている。
【００２２】第２の振動ベース８は、例えばリン青銅板
で作られ、マグネット９ａ〜９ｄが固定される略正方形
を成す平坦部と、正方形のそれぞれの辺の中央に設けら
れた第５〜第８の脚部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを有し、
それぞれ第５〜第８の脚部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの先
端部は、基板１に固定されている。
で作られ、マグネット９ａ〜９ｄが固定される略正方形
を成す平坦部と、正方形のそれぞれの辺の中央に設けら
れた第５〜第８の脚部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを有し、
それぞれ第５〜第８の脚部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの先
端部は、基板１に固定されている。
【００２３】第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂは、第１
の検出軸方向であるＸ軸方向の振動子２の傾きに応じた
信号を出力し、第３，第４の圧電素子４ｃ，４ｂは、第
２の検出軸方向であるＹ軸方向の振動子２の傾きに応じ
た信号を出力する。
の検出軸方向であるＸ軸方向の振動子２の傾きに応じた
信号を出力し、第３，第４の圧電素子４ｃ，４ｂは、第
２の検出軸方向であるＹ軸方向の振動子２の傾きに応じ
た信号を出力する。
【００２４】第５〜第８の圧電素子９ａ，９ｂ，９ｃ，
９ｄは、例えばＰＺＴで作られ、略長方形を成し、厚さ
方向に分極され、前記第２の振動ベース８の第１〜第４
の脚部８ａ〜８ｄに、それぞれ接着によって固定されて
いる。
９ｄは、例えばＰＺＴで作られ、略長方形を成し、厚さ
方向に分極され、前記第２の振動ベース８の第１〜第４
の脚部８ａ〜８ｄに、それぞれ接着によって固定されて
いる。
【００２５】第５〜第８のマグネット１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄは、例えばフェライト系のプラスチック
マグネットで作られており、厚さ方向に着磁がなされて
おり、基板１側の表面の極が隣り合う極同士反対の極に
なるように、例えば、第５のマグネット１０ａの基板１
側の表面はＮ極に、第６のマグネット１０ｂ（図１には
不図示）の基板１側の表面はＳ極に、第７のマグネット
１０ｃの基板１側の表面はＮ極に、第８のマグネット１
０ｄの基板１側の表面はＳ極に、それぞれなるように、
略正方形を成す平坦部の各角部に、接着などの周知の手
段によって第２の振動ベース８に固定されている。
１０ｃ，１０ｄは、例えばフェライト系のプラスチック
マグネットで作られており、厚さ方向に着磁がなされて
おり、基板１側の表面の極が隣り合う極同士反対の極に
なるように、例えば、第５のマグネット１０ａの基板１
側の表面はＮ極に、第６のマグネット１０ｂ（図１には
不図示）の基板１側の表面はＳ極に、第７のマグネット
１０ｃの基板１側の表面はＮ極に、第８のマグネット１
０ｄの基板１側の表面はＳ極に、それぞれなるように、
略正方形を成す平坦部の各角部に、接着などの周知の手
段によって第２の振動ベース８に固定されている。
【００２６】第５〜第８のコイル１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄは空芯コイルであり、前述の第５〜第８のマ
グネット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと対向する位
置に、基板１に接着されており、それぞれ基板１上に接
着により固定された際に、前述の第５〜第８マグネット
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの基板１側の表面と僅
かな空隙ができる形状を成している。また、第１乃至第
８のコイルは、それぞれ第１，第２の端子を有してお
り、それぞれ同じ方向に、例えば第１の端子から第２の
端子に向けて電流を流すと、マグネットに面する側には
同じ極が励起されるように、基板１上に固定されてい
る。
ｃ，１１ｄは空芯コイルであり、前述の第５〜第８のマ
グネット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと対向する位
置に、基板１に接着されており、それぞれ基板１上に接
着により固定された際に、前述の第５〜第８マグネット
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの基板１側の表面と僅
かな空隙ができる形状を成している。また、第１乃至第
８のコイルは、それぞれ第１，第２の端子を有してお
り、それぞれ同じ方向に、例えば第１の端子から第２の
端子に向けて電流を流すと、マグネットに面する側には
同じ極が励起されるように、基板１上に固定されてい
る。
【００２７】また、第１の振動子２と第２の振動子７は
屈曲方向に略同一の共振周波数を持ち、また、第１の振
動子２，第１の振動ベ−ス３，第１乃至第４のマグネッ
ト５ａ〜５ｄ，第１乃至第４の圧素子４ａ〜４ｄより構
成される、第１の振動体２９の振動子２が倒れる方向の
振動モードの共振周波数も、前記振動子の屈曲方向の共
振周波数に一致されている。共振周波数の設定は、第１
の振動ベース３の板厚と脚部３ａ〜３ｄの幅および長さ
を適正に設定することによって行われる。
屈曲方向に略同一の共振周波数を持ち、また、第１の振
動子２，第１の振動ベ−ス３，第１乃至第４のマグネッ
ト５ａ〜５ｄ，第１乃至第４の圧素子４ａ〜４ｄより構
成される、第１の振動体２９の振動子２が倒れる方向の
振動モードの共振周波数も、前記振動子の屈曲方向の共
振周波数に一致されている。共振周波数の設定は、第１
の振動ベース３の板厚と脚部３ａ〜３ｄの幅および長さ
を適正に設定することによって行われる。
【００２８】同様に、第２の振動子７，第２の振動ベー
ス８，第５乃至第８のマグネット１０ａ〜１０ｄ、第５
乃至第８の圧電素子９ａ〜９ｄより構成される、第２の
振動体３０の第２の振動子７が倒れる方向の振動モード
の共振周波数も、前記振動子の屈曲方向の共振周波数に
一致されている。この場合の共振周波数の設定も同様
に、第２の振動ベース８の板厚と脚部８ａ〜８ｄの幅お
よび長さを適正に設定することによって行われる。
ス８，第５乃至第８のマグネット１０ａ〜１０ｄ、第５
乃至第８の圧電素子９ａ〜９ｄより構成される、第２の
振動体３０の第２の振動子７が倒れる方向の振動モード
の共振周波数も、前記振動子の屈曲方向の共振周波数に
一致されている。この場合の共振周波数の設定も同様
に、第２の振動ベース８の板厚と脚部８ａ〜８ｄの幅お
よび長さを適正に設定することによって行われる。
【００２９】駆動回路１２は所定の周波数と位相でコイ
ルに電流を流す為のものであり、その構成は、図２に示
す様に、発振回路１４，ｓｉｎ波生成回路１５，第１の
ドライブ回路１６，ｃｏｓ波生成回路１７、及び、第２
のドライブ回路１８から成り、基板１上に設けられてお
り、出力端子が電気的に前述の第１〜第８のコイル６ａ
〜６ｄ，１１ａ〜１１ｄに接続されている。
ルに電流を流す為のものであり、その構成は、図２に示
す様に、発振回路１４，ｓｉｎ波生成回路１５，第１の
ドライブ回路１６，ｃｏｓ波生成回路１７、及び、第２
のドライブ回路１８から成り、基板１上に設けられてお
り、出力端子が電気的に前述の第１〜第８のコイル６ａ
〜６ｄ，１１ａ〜１１ｄに接続されている。
【００３０】検出回路１３は、前述の第１〜第８の圧電
素子４ａ〜４ｄ，９ａ〜９ｄの出力信号を加算，減算し
て、角速度信号と加速度信号を出力する為のものであ
り、図３に示す様に、第１の加減算回路１９，第１のロ
ーパスフィルタ２０，第２のローパスフィルタ２３，第
１の増幅回路２１，第２の増幅回路２４、及び、第２の
加減算回路２２，第３のローパスフィルタ２５，第４の
ローパスフィルタ２７，第３の増幅回路２６，第４の増
幅回路２８とにより構成される。
素子４ａ〜４ｄ，９ａ〜９ｄの出力信号を加算，減算し
て、角速度信号と加速度信号を出力する為のものであ
り、図３に示す様に、第１の加減算回路１９，第１のロ
ーパスフィルタ２０，第２のローパスフィルタ２３，第
１の増幅回路２１，第２の増幅回路２４、及び、第２の
加減算回路２２，第３のローパスフィルタ２５，第４の
ローパスフィルタ２７，第３の増幅回路２６，第４の増
幅回路２８とにより構成される。
【００３１】この検出回路１３の出力端子が、センサ外
部にＸ軸回りの角速度信号，Ｘ軸方向の加速度信号と、
Ｙ軸回りの角速度信号，Ｙ軸方向の加速度信号とを出力
する（図１には不図示）。
部にＸ軸回りの角速度信号，Ｘ軸方向の加速度信号と、
Ｙ軸回りの角速度信号，Ｙ軸方向の加速度信号とを出力
する（図１には不図示）。
【００３２】ここで、この実施の第１の形態における駆
動回路１２について、図２により、説明する。
動回路１２について、図２により、説明する。
【００３３】駆動回路１２内の第１のドライブ回路１６
の出力端子は、第１のコイル６ａの第１の端子６ａ−１
に接続され、第１のコイル６ａの第２の端子６ａ−２
は、第３のコイル６ｃの第２の端子６ｃ−２に接続さ
れ、第３のコイル６ｃの第１の端子６ｃ−１はグランド
レベルに接地されている。
の出力端子は、第１のコイル６ａの第１の端子６ａ−１
に接続され、第１のコイル６ａの第２の端子６ａ−２
は、第３のコイル６ｃの第２の端子６ｃ−２に接続さ
れ、第３のコイル６ｃの第１の端子６ｃ−１はグランド
レベルに接地されている。
【００３４】このように接続されることにより、それぞ
れ第１，第３のコイル６ａ，６ｃのマグネット側の面に
は、逆の極性の磁場が励起され、例えば第１のドライブ
回路１６の出力端子が＋出力であるとして、前に説明し
たように、第１，第３，第５，第７のマグネット５ａ，
５ｃ，１０ａ，１０ｃと、第２，第４，第６，第８のマ
グネット５ｂ，５ｄ，１０ｂ，１０ｄの極性が逆である
ために、第１のコイル６ａが第１のマグネット５ａを吸
引したとすると、第３のコイル６ｃは第３のマグネット
５ｃを反発し、振動子１は図１において、Ａ方向に傾く
ようになっている。
れ第１，第３のコイル６ａ，６ｃのマグネット側の面に
は、逆の極性の磁場が励起され、例えば第１のドライブ
回路１６の出力端子が＋出力であるとして、前に説明し
たように、第１，第３，第５，第７のマグネット５ａ，
５ｃ，１０ａ，１０ｃと、第２，第４，第６，第８のマ
グネット５ｂ，５ｄ，１０ｂ，１０ｄの極性が逆である
ために、第１のコイル６ａが第１のマグネット５ａを吸
引したとすると、第３のコイル６ｃは第３のマグネット
５ｃを反発し、振動子１は図１において、Ａ方向に傾く
ようになっている。
【００３５】また、駆動回路１２内の第１のドライブ回
路１６の出力端子は、第６のコイル１１ｂの第２の端子
１１ｂ−２に接続され、第６のコイル１１ｂの第１の端
子１１ｂ−１は、第８のコイル１１ｄの第１の端子１１
ｄ−１に接続され、第８のコイル１１ｄの端子はグラウ
ドレベルに接続されている。
路１６の出力端子は、第６のコイル１１ｂの第２の端子
１１ｂ−２に接続され、第６のコイル１１ｂの第１の端
子１１ｂ−１は、第８のコイル１１ｄの第１の端子１１
ｄ−１に接続され、第８のコイル１１ｄの端子はグラウ
ドレベルに接続されている。
【００３６】このように接続されることにより、それぞ
れ第６，第８のコイル１１ｂ，１１ｄのマグネット側の
面には、逆の極性の磁場が励起され、例えば、第１のド
ライブ回路１６の出力端子が＋出力であると、前に説明
したように、第１，第３，第５，第７のマグネット５
ａ，５ｃ，１０ａ，１０ｃと、第２，第４，第６，第８
のマグネット５ｂ，５ｄ，１０ｂ，１０ｄの極性が逆で
あるために、第６のコイル１１ｂは第６のマグネット１
０ｂを吸引し、第８のコイル１１ｄは、第８のマグネッ
ト１０ｄを反発し、振動子７は図１において、−Ｂ方向
（Ｂ方向とは逆方向）に傾くようになっている。
れ第６，第８のコイル１１ｂ，１１ｄのマグネット側の
面には、逆の極性の磁場が励起され、例えば、第１のド
ライブ回路１６の出力端子が＋出力であると、前に説明
したように、第１，第３，第５，第７のマグネット５
ａ，５ｃ，１０ａ，１０ｃと、第２，第４，第６，第８
のマグネット５ｂ，５ｄ，１０ｂ，１０ｄの極性が逆で
あるために、第６のコイル１１ｂは第６のマグネット１
０ｂを吸引し、第８のコイル１１ｄは、第８のマグネッ
ト１０ｄを反発し、振動子７は図１において、−Ｂ方向
（Ｂ方向とは逆方向）に傾くようになっている。
【００３７】また、駆動回路１２内の第２のドライブ回
路１８の出力端子は、第２のコイル６ｂの第１の端子６
ｂ−１に接続され、第２のコイル６ｂの第２の端子６ｂ
−２は、第４のコイル６ｄの第２の端子６ｄ−２に接続
され、第４のコイル６ｄの第１の端子６ｄ−１はグラウ
ンドレベルに接続されている。
路１８の出力端子は、第２のコイル６ｂの第１の端子６
ｂ−１に接続され、第２のコイル６ｂの第２の端子６ｂ
−２は、第４のコイル６ｄの第２の端子６ｄ−２に接続
され、第４のコイル６ｄの第１の端子６ｄ−１はグラウ
ンドレベルに接続されている。
【００３８】このように接続されることにより、それぞ
れ第２，第４のコイル６ｂ，６ｄのマグネット側の面に
は、逆の極性の磁場が励起され、例えば、第２のドライ
ブ回路１８の出力端子が＋出力であるとすると、前に説
明したように、第１，第３，第５，第７のマグネット５
ａ，５ｃ，１０ａ，１０ｃと、第２，第４，第６，第８
のマグネット５ｂ，５ｄ，１０ｂ，１０ｄの極性が逆で
あるために、第２のコイル６ｂが第２のマグネットを反
発し、第４のコイル６ｄは、第４のマグネット５ｄを吸
引し、振動子１は図１において、Ｂ方向に傾くようにな
っている。
れ第２，第４のコイル６ｂ，６ｄのマグネット側の面に
は、逆の極性の磁場が励起され、例えば、第２のドライ
ブ回路１８の出力端子が＋出力であるとすると、前に説
明したように、第１，第３，第５，第７のマグネット５
ａ，５ｃ，１０ａ，１０ｃと、第２，第４，第６，第８
のマグネット５ｂ，５ｄ，１０ｂ，１０ｄの極性が逆で
あるために、第２のコイル６ｂが第２のマグネットを反
発し、第４のコイル６ｄは、第４のマグネット５ｄを吸
引し、振動子１は図１において、Ｂ方向に傾くようにな
っている。
【００３９】また、駆動回路１２内の第２のドライブ回
路１８の出力端子は、第５のコイル１１ａの第２の端子
１１ａ−２に接続され、第５コイル１１の第１の端子１
１ａ−１は、第７のコイル１１ｃの第１の端子１１ｃ−
１に接続され、第７のコイル１１ｃの第２の端子１１ｃ
−２はグラウンドレベルに接続されている。
路１８の出力端子は、第５のコイル１１ａの第２の端子
１１ａ−２に接続され、第５コイル１１の第１の端子１
１ａ−１は、第７のコイル１１ｃの第１の端子１１ｃ−
１に接続され、第７のコイル１１ｃの第２の端子１１ｃ
−２はグラウンドレベルに接続されている。
【００４０】このように接続されることにより、それぞ
れ第５，第７のコイル１１ａ，１１ｃのマグネット側の
面には、逆の極性の磁場が励起され、例えば、第２のド
ライブ回路１８の出力端子が＋出力であると、第５のコ
イル１１ａが第５のマグネット１０ａを反発し、第７の
コイル１１ｃは、第７のマグネット１０ｃを吸引し、振
動子７は図１において、−Ａ方向（Ａ方向とは逆方向）
に傾くようになっている。
れ第５，第７のコイル１１ａ，１１ｃのマグネット側の
面には、逆の極性の磁場が励起され、例えば、第２のド
ライブ回路１８の出力端子が＋出力であると、第５のコ
イル１１ａが第５のマグネット１０ａを反発し、第７の
コイル１１ｃは、第７のマグネット１０ｃを吸引し、振
動子７は図１において、−Ａ方向（Ａ方向とは逆方向）
に傾くようになっている。
【００４１】図２に示す本発明の実施の第１の形態にお
ける駆動回路１２において、発振回路１４は、ｓｉｎ波
生成回路１５とｃｏｓ波生成回路１７が、前述のコイル
に、第１，第２の振動体２９，３０をそれぞれの振動子
２，７が傾く方向に共振させるような周波数で信号を発
生する周波数にその発振周波数を設定された周知の発振
回路であり、その出力端子は、ｓｉｎ波生成回路１５と
ｃｏｓ波生成回路１７のそれぞれの入力端子に接続され
ている。
ける駆動回路１２において、発振回路１４は、ｓｉｎ波
生成回路１５とｃｏｓ波生成回路１７が、前述のコイル
に、第１，第２の振動体２９，３０をそれぞれの振動子
２，７が傾く方向に共振させるような周波数で信号を発
生する周波数にその発振周波数を設定された周知の発振
回路であり、その出力端子は、ｓｉｎ波生成回路１５と
ｃｏｓ波生成回路１７のそれぞれの入力端子に接続され
ている。
【００４２】ｓｉｎ波生成回路１５は、入力端子に入力
されるパルス信号に基づいてｓｉｎ波を生成する、例え
ばフリップフロック回路を用いた分周回路のような回路
であり、その出力は、第１のドライブ回路１６の入力端
子に接続されている。
されるパルス信号に基づいてｓｉｎ波を生成する、例え
ばフリップフロック回路を用いた分周回路のような回路
であり、その出力は、第１のドライブ回路１６の入力端
子に接続されている。
【００４３】第１のドライブ回路１６は、入力端子に入
力した信号を所定のゲインで増幅し、前述のコイルに振
動体を駆動するための電力を供給する回路である。
力した信号を所定のゲインで増幅し、前述のコイルに振
動体を駆動するための電力を供給する回路である。
【００４４】ｃｏｓ波生成回路１７は、入力端子に入力
されるパルス信号に基づいて、前述のｓｉｎ波生成回路
１５とは９０度位相の異なるｃｏｓ波を生成する、例え
ばフリップフロップ回路を用いた分周回路のような回路
であり、その出力は、第２のドライブ回路１８の入力端
子に接続されている。
されるパルス信号に基づいて、前述のｓｉｎ波生成回路
１５とは９０度位相の異なるｃｏｓ波を生成する、例え
ばフリップフロップ回路を用いた分周回路のような回路
であり、その出力は、第２のドライブ回路１８の入力端
子に接続されている。
【００４５】第２のドライブ回路１８は、入力端子に入
力した信号を所定のゲインで増幅し、前述のコイルに振
動体を駆動するための電力を供給する回路である。
力した信号を所定のゲインで増幅し、前述のコイルに振
動体を駆動するための電力を供給する回路である。
【００４６】センサの電源（不図示）が投入されて、発
振回路１４が所定の周波数のパルスを出力すると、ｓｉ
ｎ波生成回路１５はｓｉｎ波を、ｃｏｓ波生成回路１７
はｃｏｓ波を生成し、それぞれ第１，第２のドライブ回
路１６，１８よりコイルに通電が開始される。
振回路１４が所定の周波数のパルスを出力すると、ｓｉ
ｎ波生成回路１５はｓｉｎ波を、ｃｏｓ波生成回路１７
はｃｏｓ波を生成し、それぞれ第１，第２のドライブ回
路１６，１８よりコイルに通電が開始される。
【００４７】第１のドライブ回路１６と第２のドライブ
回路１８から、それぞれｓｉｎ波とｃｏｓ波がコイルに
印加されると、前述のように、第１の振動体２９と第２
の振動体３０では、コイルとマグネットの関係が、図１
において、同一の通電をした場合に、傾き方向が逆（Ｂ
方向と−Ｂ方向）になるようになっており、また、第
１，第２の振動体２９，３０の共振周波数は一致してい
るので、第１の振動体２９と第２の振動体３０は入力信
号と共振し、第１，第２の振動子２，７は互いに逆方向
に旋回する。この様な位相関係にすることにより、それ
ぞれの振動子が基板１の慣性の大きなＹ軸方向で同相
で、慣性の小さなＸ軸方向で逆相に旋回運動をするため
に、互いの旋回運動が悪影響を及ぼし合うことを抑制す
ることができる。
回路１８から、それぞれｓｉｎ波とｃｏｓ波がコイルに
印加されると、前述のように、第１の振動体２９と第２
の振動体３０では、コイルとマグネットの関係が、図１
において、同一の通電をした場合に、傾き方向が逆（Ｂ
方向と−Ｂ方向）になるようになっており、また、第
１，第２の振動体２９，３０の共振周波数は一致してい
るので、第１の振動体２９と第２の振動体３０は入力信
号と共振し、第１，第２の振動子２，７は互いに逆方向
に旋回する。この様な位相関係にすることにより、それ
ぞれの振動子が基板１の慣性の大きなＹ軸方向で同相
で、慣性の小さなＸ軸方向で逆相に旋回運動をするため
に、互いの旋回運動が悪影響を及ぼし合うことを抑制す
ることができる。
【００４８】さらに本実施の形態においては、前述のよ
うなコイルの接続をしているために、第１の振動子２と
第２の振動子７が旋回する際の位置的な位相差は、図１
に示したＸ軸方向では１８０度となり、また、Ｙ軸方向
では同位相となる。
うなコイルの接続をしているために、第１の振動子２と
第２の振動子７が旋回する際の位置的な位相差は、図１
に示したＸ軸方向では１８０度となり、また、Ｙ軸方向
では同位相となる。
【００４９】次に、本発明の実施の第１の形態における
検出回路１３について、図１及び図３により説明する。
尚、図３において、図１と共通の構成には同一の符号を
付している。
検出回路１３について、図１及び図３により説明する。
尚、図３において、図１と共通の構成には同一の符号を
付している。
【００５０】図３において、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは前述の振動子の傾きを検出す
るために、第１，第２の振動ベース３，８の脚部に張り
付けられた圧電素子であり、弾性を有する第１，第２の
振動ベース３，８の脚部が屈曲すると、その量に応じ
て、所定の電圧を出力する。又前述した様に、１９は第
１の加減算回路、２０は第１のローパスフィルタ、２１
は第１の増幅回路、２３は第２のローパスフィルタ、２
４は第２の増幅回路であり、２２は第２の加減算回路、
２３は第３のローパスフィルタ、２４は第３の増幅回
路、２７は第４のローパスフィルタ、２８は第４の増幅
回路である。
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは前述の振動子の傾きを検出す
るために、第１，第２の振動ベース３，８の脚部に張り
付けられた圧電素子であり、弾性を有する第１，第２の
振動ベース３，８の脚部が屈曲すると、その量に応じ
て、所定の電圧を出力する。又前述した様に、１９は第
１の加減算回路、２０は第１のローパスフィルタ、２１
は第１の増幅回路、２３は第２のローパスフィルタ、２
４は第２の増幅回路であり、２２は第２の加減算回路、
２３は第３のローパスフィルタ、２４は第３の増幅回
路、２７は第４のローパスフィルタ、２８は第４の増幅
回路である。
【００５１】第１の加減算回路１９の入力端子には、第
１の振動子２の図１に示したＸ軸方向の倒れを検出する
第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂと、第２の振動子７の
Ｘ軸方向の倒れを検出する第５，第６の圧電素子９ａ，
９ｂが接続されている。
１の振動子２の図１に示したＸ軸方向の倒れを検出する
第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂと、第２の振動子７の
Ｘ軸方向の倒れを検出する第５，第６の圧電素子９ａ，
９ｂが接続されている。
【００５２】第１の加減算回路１９は、第１，第２の振
動子２，７のＸ軸方向の傾きに対応する信号を処理し、
センサがＸ軸回りに回転することによって振動子に作用
するコリオリ力による振動子の倒れの成分と、センサが
受けるＸ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分を分
離して、それぞれＡＭ変調された信号として、第１のロ
ーパスフィルタ２０と第２のローパスフィルタ２３に出
力する。
動子２，７のＸ軸方向の傾きに対応する信号を処理し、
センサがＸ軸回りに回転することによって振動子に作用
するコリオリ力による振動子の倒れの成分と、センサが
受けるＸ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分を分
離して、それぞれＡＭ変調された信号として、第１のロ
ーパスフィルタ２０と第２のローパスフィルタ２３に出
力する。
【００５３】具体的には、第１の加減算回路１９は、第
１の圧電素子４ａの信号から第２の圧電素子４ｂの信号
を減算した信号より、第５の圧電素子９ａの信号から第
６の圧電素子９ｂの信号を減算した信号を減算すること
によって、センサがＸ軸回りに回転することによって振
動子に作用するコリオリ力による振動子の倒れの成分に
対応した出力信号を、第１のローパスフィルタ２０に出
力し、また、第１の加減算回路１９は、第１の圧電素子
４ａの信号から第２の圧電素子４ｂの信号を減算した信
号と、第５の圧電素子９ａの信号から第６の圧電素子９
ｂの信号を減算した信号を加算することによって、セン
サが受けるＸ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分
に対応した信号を第２のローパスフィルタ２３に出力す
る。
１の圧電素子４ａの信号から第２の圧電素子４ｂの信号
を減算した信号より、第５の圧電素子９ａの信号から第
６の圧電素子９ｂの信号を減算した信号を減算すること
によって、センサがＸ軸回りに回転することによって振
動子に作用するコリオリ力による振動子の倒れの成分に
対応した出力信号を、第１のローパスフィルタ２０に出
力し、また、第１の加減算回路１９は、第１の圧電素子
４ａの信号から第２の圧電素子４ｂの信号を減算した信
号と、第５の圧電素子９ａの信号から第６の圧電素子９
ｂの信号を減算した信号を加算することによって、セン
サが受けるＸ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分
に対応した信号を第２のローパスフィルタ２３に出力す
る。
【００５４】第１のローパスフィルタ２０は周知のロー
パスフィルタであり、前述の第１の加減算回路１９から
センサがＸ軸回りに回転することによって、振動子に作
用するコリオリ力による振動子の倒れの成分に対応した
ＡＭ変調された信号を入力し、そのＡＭ変調された入力
信号を電圧信号に変換して、センサがＸ軸回りに回転す
ることによって、振動子に作用するコリオリ力による振
動子の倒れの成分に対応した電圧信号を第１の増幅回路
２１に出力する。
パスフィルタであり、前述の第１の加減算回路１９から
センサがＸ軸回りに回転することによって、振動子に作
用するコリオリ力による振動子の倒れの成分に対応した
ＡＭ変調された信号を入力し、そのＡＭ変調された入力
信号を電圧信号に変換して、センサがＸ軸回りに回転す
ることによって、振動子に作用するコリオリ力による振
動子の倒れの成分に対応した電圧信号を第１の増幅回路
２１に出力する。
【００５５】第１の増幅回路２１は、前述の第１のロー
パスフィルタ２０から入力した、センサがＸ軸回りに回
転することによって、振動子に作用するコリオリ力によ
る振動子の倒れの成分に対応した電圧信号を所定の増幅
率で増幅し、センサのＸ軸回りの角速度に対応する出力
信号を、出力端子２１ａから出力する。
パスフィルタ２０から入力した、センサがＸ軸回りに回
転することによって、振動子に作用するコリオリ力によ
る振動子の倒れの成分に対応した電圧信号を所定の増幅
率で増幅し、センサのＸ軸回りの角速度に対応する出力
信号を、出力端子２１ａから出力する。
【００５６】一方、第２のローパスフィルタ２３は周知
のローパスフィルタであり、前述の第１の加減算回路１
９からセンサが受けるＸ軸方向の加速度による振動子の
倒れの成分に対応したＡＭ変調された信号を入力し、そ
のＡＭ変調された入力信号を電圧信号に変換して、セン
サが受けるＸ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分
に対応した電圧信号を第２の増幅回路２４に出力する。
のローパスフィルタであり、前述の第１の加減算回路１
９からセンサが受けるＸ軸方向の加速度による振動子の
倒れの成分に対応したＡＭ変調された信号を入力し、そ
のＡＭ変調された入力信号を電圧信号に変換して、セン
サが受けるＸ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分
に対応した電圧信号を第２の増幅回路２４に出力する。
【００５７】第２の増幅回路２４は、前述の第２のロー
パスフィルタ２３から入力した、センサがＸ軸方向の加
速度を受けることによる振動子の倒れの成分に対応した
電圧信号を所定の増幅率で増幅し、センサが受けるＸ軸
方向の加速度による振動子の倒れの成分に対応した出力
信号を出力端子２４ａから出力する。
パスフィルタ２３から入力した、センサがＸ軸方向の加
速度を受けることによる振動子の倒れの成分に対応した
電圧信号を所定の増幅率で増幅し、センサが受けるＸ軸
方向の加速度による振動子の倒れの成分に対応した出力
信号を出力端子２４ａから出力する。
【００５８】同様に、第２の加減算回路２２の入力端子
には、第１の振動子２の図１に示したＹ軸方向の倒れを
検出する第３，第４の圧電素子４ｃ，４ｄと、第２の振
動子７のＹ軸方向の倒れを検出する第７，第８の圧電素
子９ｃ，９ｄが接続されている。
には、第１の振動子２の図１に示したＹ軸方向の倒れを
検出する第３，第４の圧電素子４ｃ，４ｄと、第２の振
動子７のＹ軸方向の倒れを検出する第７，第８の圧電素
子９ｃ，９ｄが接続されている。
【００５９】第２の加減算回路２２は、第１，第２の振
動子２，７のＹ方向の傾きに対応する信号を処理し、セ
ンサがＹ軸回りに回転することによって振動子に作用す
るコリオリ力による振動子の倒れの成分と、センサが受
けるＹ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分を分離
して、それぞれＡＭ変調された信号として、第３のロー
パスフィルタ２５と、第４のローパスフィルタ２７に出
力する。
動子２，７のＹ方向の傾きに対応する信号を処理し、セ
ンサがＹ軸回りに回転することによって振動子に作用す
るコリオリ力による振動子の倒れの成分と、センサが受
けるＹ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分を分離
して、それぞれＡＭ変調された信号として、第３のロー
パスフィルタ２５と、第４のローパスフィルタ２７に出
力する。
【００６０】具体的には、第２の加減算回路２２は、第
３の圧電素子４ｃの信号から第４の圧電素子４ｄの信号
を減算した信号より、第７の圧電素子９ｃの信号から第
８の圧電素子９ｄの信号を減算した信号を減算すること
によって、センサがＹ軸回りに回転することによって振
動子に作用するコリオリ力による振動子の倒れの成分に
対応した出力信号を第３のローパスフィルタ２５に出力
し、また、第２の加減算回路２２は、第３の圧電素子４
ｃの信号から第４の圧電素子４ｄの信号を減算した信号
と、第７の圧電素子９ｃの信号から第８の圧電素子９ｄ
の信号を減算した信号を加算することによって、センサ
が受けるＹ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分に
対応した信号を第４のローパスフィルタ２７に出力す
る。
３の圧電素子４ｃの信号から第４の圧電素子４ｄの信号
を減算した信号より、第７の圧電素子９ｃの信号から第
８の圧電素子９ｄの信号を減算した信号を減算すること
によって、センサがＹ軸回りに回転することによって振
動子に作用するコリオリ力による振動子の倒れの成分に
対応した出力信号を第３のローパスフィルタ２５に出力
し、また、第２の加減算回路２２は、第３の圧電素子４
ｃの信号から第４の圧電素子４ｄの信号を減算した信号
と、第７の圧電素子９ｃの信号から第８の圧電素子９ｄ
の信号を減算した信号を加算することによって、センサ
が受けるＹ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分に
対応した信号を第４のローパスフィルタ２７に出力す
る。
【００６１】第３のローパスフィルタ２５は周知のロー
パスフィルタであり、前述の第２の加減算回路２２から
センサがＹ軸回りに回転することによって、振動子に作
用するコリオリ力による振動子の倒れの成分に対応した
ＡＭ変調された信号を入力し、そのＡＭ変調された入力
信号を電圧信号に変換して、センサがＹ軸回りに回転す
ることによって、振動子に作用するコリオリ力による振
動子の倒れの成分に対応した電圧信号を第３の増幅回路
２６に出力する。
パスフィルタであり、前述の第２の加減算回路２２から
センサがＹ軸回りに回転することによって、振動子に作
用するコリオリ力による振動子の倒れの成分に対応した
ＡＭ変調された信号を入力し、そのＡＭ変調された入力
信号を電圧信号に変換して、センサがＹ軸回りに回転す
ることによって、振動子に作用するコリオリ力による振
動子の倒れの成分に対応した電圧信号を第３の増幅回路
２６に出力する。
【００６２】第３の増幅回路２６は、前述の第３のロー
パスフィルタから入力した、センサがＹ軸回りに回転す
ることによって、振動子に作用するコリオリ力による振
動子の倒れの成分に対応した電圧信号を所定の増幅率で
増幅し、センサのＹ軸回りの角速度に対応する出力信号
を、出力端子２６ａから出力する。
パスフィルタから入力した、センサがＹ軸回りに回転す
ることによって、振動子に作用するコリオリ力による振
動子の倒れの成分に対応した電圧信号を所定の増幅率で
増幅し、センサのＹ軸回りの角速度に対応する出力信号
を、出力端子２６ａから出力する。
【００６３】一方、第４のローパスフィルタ２７は周知
のローパスフィルタであり、前述の第２の加減算回路２
２からセンサが受けるＹ軸方向の加速度による振動子の
倒れの成分に対応したＡＭ変調された信号を入力し、そ
のＡＭ変調された入力信号を電圧信号に変換して、セン
サが受けるＹ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分
に対応した電圧信号を第４の増幅回路２８に出力する。
のローパスフィルタであり、前述の第２の加減算回路２
２からセンサが受けるＹ軸方向の加速度による振動子の
倒れの成分に対応したＡＭ変調された信号を入力し、そ
のＡＭ変調された入力信号を電圧信号に変換して、セン
サが受けるＹ軸方向の加速度による振動子の倒れの成分
に対応した電圧信号を第４の増幅回路２８に出力する。
【００６４】第４の増幅回路２８は、前述の第４のロー
パスフィルタから入力した、センサがＹ軸方向の加速度
を受けることによる振動子の倒れの成分に対応した電圧
信号を所定の増幅率で増幅し、センサが受けるＹ軸方向
の加速度による振動子の倒れの成分に対応した出力信号
を、出力端子２８ａから出力する。
パスフィルタから入力した、センサがＹ軸方向の加速度
を受けることによる振動子の倒れの成分に対応した電圧
信号を所定の増幅率で増幅し、センサが受けるＹ軸方向
の加速度による振動子の倒れの成分に対応した出力信号
を、出力端子２８ａから出力する。
【００６５】次に、本発明の実施の第１の形態における
センサの動作について、図４乃至図１２にしたがって説
明する。
センサの動作について、図４乃至図１２にしたがって説
明する。
【００６６】図４は本発明の実施の第１の形態における
センサの第１，第２の振動子２，７の動きを、該振動子
の傾きとして表した図であり、縦軸には振動子の傾き
を、横軸には時間ｔを、それぞれ示している。又、図４
（ａ）は第１の振動子２の傾きのＸ成分とＹ成分を太線
と細線で表し、図４（ｂ）は第２の振動子７の傾きのＸ
成分とＹ成分を太線と細線で表している。
センサの第１，第２の振動子２，７の動きを、該振動子
の傾きとして表した図であり、縦軸には振動子の傾き
を、横軸には時間ｔを、それぞれ示している。又、図４
（ａ）は第１の振動子２の傾きのＸ成分とＹ成分を太線
と細線で表し、図４（ｂ）は第２の振動子７の傾きのＸ
成分とＹ成分を太線と細線で表している。
【００６７】図５は振動子に作用するコリオリ力を説明
する為の図であり、図１の、第１の振動子２を通るＸ軸
方向の断面を示している。
する為の図であり、図１の、第１の振動子２を通るＸ軸
方向の断面を示している。
【００６８】図６は振動子に作用するコリオリ力によっ
て振動子の旋回軌跡が傾く（変化する）様子を説明する
為の図であり、図中のｆｃはコリオリ力、ｆｓはコリオ
リ力ｆｃの振動子を傾ける成分の力、θo はコリオリ力
が作用しないときの振動子の旋回範囲、θo ´はコリオ
リ力が作用した状態の振動子の旋回範囲を示している。
て振動子の旋回軌跡が傾く（変化する）様子を説明する
為の図であり、図中のｆｃはコリオリ力、ｆｓはコリオ
リ力ｆｃの振動子を傾ける成分の力、θo はコリオリ力
が作用しないときの振動子の旋回範囲、θo ´はコリオ
リ力が作用した状態の振動子の旋回範囲を示している。
【００６９】図７，図８，図９，図１０は振動子の傾き
を検出する圧電素子の出力信号を説明する為の図であ
り、縦軸は圧電素子の出力電圧Ｖを、横軸は時間ｔを、
それぞれ示している。
を検出する圧電素子の出力信号を説明する為の図であ
り、縦軸は圧電素子の出力電圧Ｖを、横軸は時間ｔを、
それぞれ示している。
【００７０】また、図１１，図１２は、角速度信号と加
速度信号を表す加減算回路の出力信号を説明する為の図
であり、縦軸は加減算回路の出力電圧Ｖを、横軸は時間
ｔを、それぞれ示している。
速度信号を表す加減算回路の出力信号を説明する為の図
であり、縦軸は加減算回路の出力電圧Ｖを、横軸は時間
ｔを、それぞれ示している。
【００７１】センサの電源が投入されて、前述の駆動回
路１２内の発振回路１４がパルスを出力すると、前述の
コイルがマグネットを吸引，反発することによって第１
の振動子２は、図４（ａ）に示す様に、Ｘ軸方向の傾き
がＹ軸方向の傾きよりも位相が９０度進んだ振動成分の
運動を始める。このような運動は即ち第１の振動子２の
旋回運動であり、本実施の形態においては、前述のコイ
ルとマグネットの配置とコイルの接続により、第１の振
動子２は、図１において、振動子の上から見て反時計回
りの旋回をする。また同様に、第２の振動子は、図４
（ｂ）に示す様に、Ｘ軸方向の傾きがＹ軸方向の傾きよ
りも位相が９０度遅れた振動成分の運動を始める。この
ような運動は即ち第２の振動子の旋回運動であり、本実
施の形態においては、前述のコイルとマグネットの配置
とコイルの接続により、第２の振動子７は、図１におい
て、振動子の上から見て時計回りの旋回をする。
路１２内の発振回路１４がパルスを出力すると、前述の
コイルがマグネットを吸引，反発することによって第１
の振動子２は、図４（ａ）に示す様に、Ｘ軸方向の傾き
がＹ軸方向の傾きよりも位相が９０度進んだ振動成分の
運動を始める。このような運動は即ち第１の振動子２の
旋回運動であり、本実施の形態においては、前述のコイ
ルとマグネットの配置とコイルの接続により、第１の振
動子２は、図１において、振動子の上から見て反時計回
りの旋回をする。また同様に、第２の振動子は、図４
（ｂ）に示す様に、Ｘ軸方向の傾きがＹ軸方向の傾きよ
りも位相が９０度遅れた振動成分の運動を始める。この
ような運動は即ち第２の振動子の旋回運動であり、本実
施の形態においては、前述のコイルとマグネットの配置
とコイルの接続により、第２の振動子７は、図１におい
て、振動子の上から見て時計回りの旋回をする。
【００７２】また、前述のコイルとマグネットの配置と
コイルの接続により、第１と第２の振動子２，７の旋回
運動は、Ｙ軸方向の振動成分の位相が一致し、Ｘ軸方向
の振動成分の位相が１８０度旋回運動をする。
コイルの接続により、第１と第２の振動子２，７の旋回
運動は、Ｙ軸方向の振動成分の位相が一致し、Ｘ軸方向
の振動成分の位相が１８０度旋回運動をする。
【００７３】このような旋回運動をしている振動子が、
例えば、図１のＸ軸回りに矢印で示した方向に回転させ
られると、振動子の旋回運動の、Ｙ軸方向の速度成分に
比例したコリオリ力がＺ軸方向に作用する。第１の振動
子２を例にとって図５を用いて説明すると、第１の振動
子２が図１においてＸ軸方向に付した矢印とは逆方向
（これを便宜上、−Ｘ軸方向と記し、Ｙ軸，Ｚ軸方向に
ついても同様とする）に最も傾いた位置での、第１の振
動体２９のＸ軸方向の断面図のように、第１の振動子２
には−Ｘ軸方向に最も傾いた位置でＺ方向のコリオリ力
が最も大きく加わる。また、図５とはＸ軸方向の反対位
相に当たる＋Ｘ軸方向に最も傾いた位置で、−Ｚ軸方向
のコリオリ力が最も大きく加わる。また、Ｙ軸回りの角
速度がなければＹ軸方向に最も傾いた位置ではコリオリ
力は発生しない。
例えば、図１のＸ軸回りに矢印で示した方向に回転させ
られると、振動子の旋回運動の、Ｙ軸方向の速度成分に
比例したコリオリ力がＺ軸方向に作用する。第１の振動
子２を例にとって図５を用いて説明すると、第１の振動
子２が図１においてＸ軸方向に付した矢印とは逆方向
（これを便宜上、−Ｘ軸方向と記し、Ｙ軸，Ｚ軸方向に
ついても同様とする）に最も傾いた位置での、第１の振
動体２９のＸ軸方向の断面図のように、第１の振動子２
には−Ｘ軸方向に最も傾いた位置でＺ方向のコリオリ力
が最も大きく加わる。また、図５とはＸ軸方向の反対位
相に当たる＋Ｘ軸方向に最も傾いた位置で、−Ｚ軸方向
のコリオリ力が最も大きく加わる。また、Ｙ軸回りの角
速度がなければＹ軸方向に最も傾いた位置ではコリオリ
力は発生しない。
【００７４】このように旋回運動をしている振動子に、
１回転中に１８０度ずれた位置で、逆向きのコリオリ力
が作用するために振動子の旋回軌跡は、図６に示す様に
傾くことになる。図６において、前述した様にｆｃはコ
リオリ力、ｆｓはコリオリ力の振動子を傾ける成分であ
り、θo はコリオリ力が作用しない状態の振動子の旋回
範囲、θo ´はコリオリ力が作用した際の振動子の旋回
範囲を示している。１８０度位相のずれた位置で逆向き
のコリオリ力が振動子に作用するために、コリオリ力の
振動子を傾ける成分の方向は同じ方向となり、それによ
って振動子の旋回範囲が、θo からθo ´に傾く。
１回転中に１８０度ずれた位置で、逆向きのコリオリ力
が作用するために振動子の旋回軌跡は、図６に示す様に
傾くことになる。図６において、前述した様にｆｃはコ
リオリ力、ｆｓはコリオリ力の振動子を傾ける成分であ
り、θo はコリオリ力が作用しない状態の振動子の旋回
範囲、θo ´はコリオリ力が作用した際の振動子の旋回
範囲を示している。１８０度位相のずれた位置で逆向き
のコリオリ力が振動子に作用するために、コリオリ力の
振動子を傾ける成分の方向は同じ方向となり、それによ
って振動子の旋回範囲が、θo からθo ´に傾く。
【００７５】また、第２の振動子７も同様にコリオリ力
によって振動子の振動軌跡が傾くが、振動子の旋回方向
が第１の振動子２とは逆である為に、コリオリ力の作用
する方向は逆になり、前述の第１の振動子２の傾く方向
とは逆の方向に傾くことになる。
によって振動子の振動軌跡が傾くが、振動子の旋回方向
が第１の振動子２とは逆である為に、コリオリ力の作用
する方向は逆になり、前述の第１の振動子２の傾く方向
とは逆の方向に傾くことになる。
【００７６】このような振動子の傾きは、第１乃至第８
の圧電素子がそれぞれ図５に図示した第１，第２の圧電
素子４ａ，４ｂと同様に撓むことによって電圧を発生す
るので、その電圧を計ることによって検出することがで
きる。
の圧電素子がそれぞれ図５に図示した第１，第２の圧電
素子４ａ，４ｂと同様に撓むことによって電圧を発生す
るので、その電圧を計ることによって検出することがで
きる。
【００７７】ここで、圧電素子の出力電圧によって振動
子の傾きを検出し、センサに加わる角速度と加速度の検
出方法について、第１の振動子２の動きを検出する第１
の圧電素子４ａ，第３の圧電素子４ｃと、第２の振動子
７の動きを検出する第５の圧電素子９ａ，第７の圧電素
子９ｃの出力波形によって説明する。
子の傾きを検出し、センサに加わる角速度と加速度の検
出方法について、第１の振動子２の動きを検出する第１
の圧電素子４ａ，第３の圧電素子４ｃと、第２の振動子
７の動きを検出する第５の圧電素子９ａ，第７の圧電素
子９ｃの出力波形によって説明する。
【００７８】本実施の形態においては、第１の圧電素子
４ａ，第３の圧電素子４ｃ，第５の圧電素子９ａ，第７
の圧電素子９ｃの出力電圧は、それぞれ１８０度位相の
異なる第２，第４，第６，第８の圧電素子４ｂ，４ｄ，
９ｂ，９ｄの出力電圧と、前述の加減算回路の中で減算
処理がなされ、各方向の検出信号とされるが、ここで
は、説明を分かり易くする為に、第１の圧電素子４ａ，
第３の圧電素子４ｃ，第５の圧電素子９ａ，第７の圧電
素子９ｃの出力信号（電圧）を用いて説明する。又、そ
れぞれの出力信号をＶ4a，Ｖ4c，Ｖ9a，Ｖ9cとする。
４ａ，第３の圧電素子４ｃ，第５の圧電素子９ａ，第７
の圧電素子９ｃの出力電圧は、それぞれ１８０度位相の
異なる第２，第４，第６，第８の圧電素子４ｂ，４ｄ，
９ｂ，９ｄの出力電圧と、前述の加減算回路の中で減算
処理がなされ、各方向の検出信号とされるが、ここで
は、説明を分かり易くする為に、第１の圧電素子４ａ，
第３の圧電素子４ｃ，第５の圧電素子９ａ，第７の圧電
素子９ｃの出力信号（電圧）を用いて説明する。又、そ
れぞれの出力信号をＶ4a，Ｖ4c，Ｖ9a，Ｖ9cとする。
【００７９】振動子が加振され、センサが静止している
状態では、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きを検出する
第１の圧電素子４ａと、同じく第１の振動子２のＹ軸方
向の傾きを検出する第３の圧電素子４ｃの出力信号Ｖ4c
は、図７（ａ）に示す様に、それぞれ位相が９０度ずれ
た正弦波状になり、また、第２の振動子７のＸ軸方向の
傾きを検出する第５の圧電素子９ａと、同じく第２の振
動子７のＹ軸方向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｃ
の出力信号Ｖ9cは、図７（ｂ）に示す様に、それぞれ位
相が９０度ずれた正弦波状になる。さらに、第１の振動
子２と第２の振動子７は逆方向に旋回しており、その旋
回運動は、Ｙ軸方向には同相で、Ｘ軸方向には１８０度
位相の異なるものである為に、図７（ａ），（ｂ）に示
す様に、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きを検出する第
１の圧電素子４ａの出力信号Ｖ4aと、第２の振動子７の
Ｘ軸方向の傾きを検出する第５の圧電素子９ａの出力信
号Ｖ9aは１８０度位相がずれたものになり、また、第１
の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第３の圧電素子
４ｃの出力信号Ｖ4cと、第２の振動子７のＹ軸方向の傾
きを検出する第７の圧電素子９ｃの出力信号Ｖ9cは位相
が一致したものになる。
状態では、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きを検出する
第１の圧電素子４ａと、同じく第１の振動子２のＹ軸方
向の傾きを検出する第３の圧電素子４ｃの出力信号Ｖ4c
は、図７（ａ）に示す様に、それぞれ位相が９０度ずれ
た正弦波状になり、また、第２の振動子７のＸ軸方向の
傾きを検出する第５の圧電素子９ａと、同じく第２の振
動子７のＹ軸方向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｃ
の出力信号Ｖ9cは、図７（ｂ）に示す様に、それぞれ位
相が９０度ずれた正弦波状になる。さらに、第１の振動
子２と第２の振動子７は逆方向に旋回しており、その旋
回運動は、Ｙ軸方向には同相で、Ｘ軸方向には１８０度
位相の異なるものである為に、図７（ａ），（ｂ）に示
す様に、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きを検出する第
１の圧電素子４ａの出力信号Ｖ4aと、第２の振動子７の
Ｘ軸方向の傾きを検出する第５の圧電素子９ａの出力信
号Ｖ9aは１８０度位相がずれたものになり、また、第１
の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第３の圧電素子
４ｃの出力信号Ｖ4cと、第２の振動子７のＹ軸方向の傾
きを検出する第７の圧電素子９ｃの出力信号Ｖ9cは位相
が一致したものになる。
【００８０】このような状態においては、それぞれの圧
電素子の出力信号は、＋成分と−成分が等しいので、ロ
ーパスフィルタを通ると「０」となり、センサの出力側
には信号は発生しない。
電素子の出力信号は、＋成分と−成分が等しいので、ロ
ーパスフィルタを通ると「０」となり、センサの出力側
には信号は発生しない。
【００８１】次に、本発明の実施の第１の形態における
センサに角速度が加わった際の圧電素子の出力信号につ
いて説明する。
センサに角速度が加わった際の圧電素子の出力信号につ
いて説明する。
【００８２】図８（ａ）に示す様な波形のＸ軸回りの角
速度がセンサに加わると、第１の振動子２の傾きを検出
する第１，第３の圧電素子４ａ，４ｃの出力信号Ｖ4a，
Ｖ4cは、図８（ｂ）の様になる。すなわち、第１の振動
子２のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧電素子４ａの
出力信号Ｖ4aは、センサに加わる角速度に応じて、＋側
では振幅が拡大され、−側では振幅が縮小する形とな
る。またこの時、第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検
出する第３の圧電素子４ｃの出力信号Ｖ4cは変化しな
い。一方、第２の振動子７の傾きを検出する第５，第７
の圧電素子９ａ，９ｃの出力信号は、図８（ｃ）の様に
なる。すなわち、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを検
出する第５の圧電素子９ａの出力信号Ｖ9aは、センサに
加わる角速度に応じて、−側では振幅が拡大され、＋側
では振幅が縮小する形となる。またこの時、第２の振動
子のＹ軸方向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｃの出
力信号Ｖ9cは変化しない。
速度がセンサに加わると、第１の振動子２の傾きを検出
する第１，第３の圧電素子４ａ，４ｃの出力信号Ｖ4a，
Ｖ4cは、図８（ｂ）の様になる。すなわち、第１の振動
子２のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧電素子４ａの
出力信号Ｖ4aは、センサに加わる角速度に応じて、＋側
では振幅が拡大され、−側では振幅が縮小する形とな
る。またこの時、第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検
出する第３の圧電素子４ｃの出力信号Ｖ4cは変化しな
い。一方、第２の振動子７の傾きを検出する第５，第７
の圧電素子９ａ，９ｃの出力信号は、図８（ｃ）の様に
なる。すなわち、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを検
出する第５の圧電素子９ａの出力信号Ｖ9aは、センサに
加わる角速度に応じて、−側では振幅が拡大され、＋側
では振幅が縮小する形となる。またこの時、第２の振動
子のＹ軸方向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｃの出
力信号Ｖ9cは変化しない。
【００８３】また、図８（ａ）と同様に、図９（ａ）に
示す様な波形のＹ軸回りの角速度がセンサに加わると、
第１の振動子２の傾きを検出する第１，第３の圧電素子
４ａ，４ｃの出力信号Ｖ4a，Ｖ4cは、図９（ｂ）の様に
なる。すなわち、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きを検
出する第１の圧電素子４ａの出力信号Ｖ4aは変化せず、
第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第３の圧電
素子４ｃの出力信号Ｖ4cは、角速度に応じて、＋側では
振幅が拡大され、−側では振幅が縮小する形となる。一
方、第２の振動子７の傾きを検出する第５，第７の圧電
素子９ａ，９ｃの出力信号Ｖ9a，Ｖ9cは、図９（ｃ）の
様になる。すなわち、第２の振動子７のＸ軸方向の傾き
を検出する第５の圧電素子９ａの出力信号Ｖ9aは変化せ
ず、第２の振動子のＹ軸方向の傾きを検出する第７の圧
電素子９ｃの出力信号Ｖ9cは、−側では振幅が拡大さ
れ、＋側では振幅が縮小する形となる。
示す様な波形のＹ軸回りの角速度がセンサに加わると、
第１の振動子２の傾きを検出する第１，第３の圧電素子
４ａ，４ｃの出力信号Ｖ4a，Ｖ4cは、図９（ｂ）の様に
なる。すなわち、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きを検
出する第１の圧電素子４ａの出力信号Ｖ4aは変化せず、
第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第３の圧電
素子４ｃの出力信号Ｖ4cは、角速度に応じて、＋側では
振幅が拡大され、−側では振幅が縮小する形となる。一
方、第２の振動子７の傾きを検出する第５，第７の圧電
素子９ａ，９ｃの出力信号Ｖ9a，Ｖ9cは、図９（ｃ）の
様になる。すなわち、第２の振動子７のＸ軸方向の傾き
を検出する第５の圧電素子９ａの出力信号Ｖ9aは変化せ
ず、第２の振動子のＹ軸方向の傾きを検出する第７の圧
電素子９ｃの出力信号Ｖ9cは、−側では振幅が拡大さ
れ、＋側では振幅が縮小する形となる。
【００８４】次に、本発明の実施の第１の形態における
センサに加速度が加わったときの出力信号について説明
する。
センサに加速度が加わったときの出力信号について説明
する。
【００８５】センサに加速度が加わると、振動子は加わ
った加速度によって傾く。センサに−Ｘ軸方向の加速度
が加わると、第１の振動子２の振動軌跡はＸ軸方向に傾
き、第１の振動子のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧
電素子４ａの出力波形は、図１０（ａ）に示す様に、＋
方向にシフトする。また、加速度が−Ｘ軸方向であるの
で、第１の振動子のＹ軸方向の傾きを検出する第３の圧
電素子４ｃの出力波形は、図１０（ａ）に示す様に変化
しない。また同様に、第２の振動子７の振動軌跡もＸ軸
方向に傾き、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを検出す
る第５の圧電素子９ａの波形は図１０（ｂ）に示す様
に、＋方向にシフトする。また、加速度がＸ軸方向であ
るので、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きを検出する第
７の圧電素子９ｃの出力波形は、図１０（ｂ）に示す様
に変化しない。
った加速度によって傾く。センサに−Ｘ軸方向の加速度
が加わると、第１の振動子２の振動軌跡はＸ軸方向に傾
き、第１の振動子のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧
電素子４ａの出力波形は、図１０（ａ）に示す様に、＋
方向にシフトする。また、加速度が−Ｘ軸方向であるの
で、第１の振動子のＹ軸方向の傾きを検出する第３の圧
電素子４ｃの出力波形は、図１０（ａ）に示す様に変化
しない。また同様に、第２の振動子７の振動軌跡もＸ軸
方向に傾き、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを検出す
る第５の圧電素子９ａの波形は図１０（ｂ）に示す様
に、＋方向にシフトする。また、加速度がＸ軸方向であ
るので、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きを検出する第
７の圧電素子９ｃの出力波形は、図１０（ｂ）に示す様
に変化しない。
【００８６】また、センサにＹ軸方向の加速度が加わる
と、第１の振動子２の振動軌跡はＹ軸方向に傾き、第１
の振動子のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧電素子４
ａの波形は図１０（ｃ）に示す様に変化せず、第１の振
動子のＹ軸方向の傾きを検出する第３の圧電素子４ｃの
波形は、図１０（ｃ）に示す様に、＋方向にシフトす
る。また同様に、第２の振動子７の振動軌跡もＹ軸方向
に傾き、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを検出する第
５の圧電素子９ａの波形は、図１０（ｄ）に示す様に変
化せず、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きを検出する第
７の圧電素子９ｃの出力波形は、図１０（ｄ）に示す様
に、＋方向にシフトする。
と、第１の振動子２の振動軌跡はＹ軸方向に傾き、第１
の振動子のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧電素子４
ａの波形は図１０（ｃ）に示す様に変化せず、第１の振
動子のＹ軸方向の傾きを検出する第３の圧電素子４ｃの
波形は、図１０（ｃ）に示す様に、＋方向にシフトす
る。また同様に、第２の振動子７の振動軌跡もＹ軸方向
に傾き、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを検出する第
５の圧電素子９ａの波形は、図１０（ｄ）に示す様に変
化せず、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きを検出する第
７の圧電素子９ｃの出力波形は、図１０（ｄ）に示す様
に、＋方向にシフトする。
【００８７】図３に示した第１の加減算回路１９は、第
１の振動子２のＸ軸方向の傾きの検出信号と第２の振動
子７のＸ軸方向の傾きの検出信号はそれぞれ同じ値で逆
符号の角速度成分と同じ値で同符号の加速度成分が合成
された値として検出されるので、これら検出信号の差を
とることにより、それぞれの検出信号に一律に重畳され
ている加速度成分を除去し、センサに加わるＸ軸回りの
角速度を検出し、それに応じた出力信号を第１の出力端
子１９ａに出力する。また、第２の加減算回路２２は、
前記第１の加減算回路１９と同様、第１の振動子２のＹ
軸方向の傾きの検出信号と第２の振動子７のＹ軸方向の
傾きの検出信号の差をとることにより、それぞれの検出
信号に一律に重畳されている加速度成分を除去し、セン
サに加わるＹ軸回りの角速度を検出し、それに応じた出
力信号を第１の出力端子２２ａに出力するようになって
いる。
１の振動子２のＸ軸方向の傾きの検出信号と第２の振動
子７のＸ軸方向の傾きの検出信号はそれぞれ同じ値で逆
符号の角速度成分と同じ値で同符号の加速度成分が合成
された値として検出されるので、これら検出信号の差を
とることにより、それぞれの検出信号に一律に重畳され
ている加速度成分を除去し、センサに加わるＸ軸回りの
角速度を検出し、それに応じた出力信号を第１の出力端
子１９ａに出力する。また、第２の加減算回路２２は、
前記第１の加減算回路１９と同様、第１の振動子２のＹ
軸方向の傾きの検出信号と第２の振動子７のＹ軸方向の
傾きの検出信号の差をとることにより、それぞれの検出
信号に一律に重畳されている加速度成分を除去し、セン
サに加わるＹ軸回りの角速度を検出し、それに応じた出
力信号を第１の出力端子２２ａに出力するようになって
いる。
【００８８】従って、Ｘ軸回りの角速度が加わった際に
は、Ｘ軸回りの角速度信号を出力する第１の加減算回路
１９の第１の出力端子１９ａから出力される出力波形
と、Ｙ軸回りの角速度信号を出力する第２の加減算回路
２２の第１の出力端子２２ａから出力される出力波形
は、図１１（ａ）に示す様になる。
は、Ｘ軸回りの角速度信号を出力する第１の加減算回路
１９の第１の出力端子１９ａから出力される出力波形
と、Ｙ軸回りの角速度信号を出力する第２の加減算回路
２２の第１の出力端子２２ａから出力される出力波形
は、図１１（ａ）に示す様になる。
【００８９】すなわち、図８に示した、第１の圧電素子
４ａのＸ軸方向の傾きを検出した信号から第５の圧電素
子９ａのＸ軸方向の傾きを検出した信号を減算すること
によって、図１１（ａ）中に「Ｖ4a−Ｖ9a」で示したよ
うな、加わったＸ軸回りの角速度に応じて直流成分が変
化する加振周波数で変調された信号が得られ、この信号
を第１のローパスフィルタ２０を通し、第１の増幅回路
２１で所定の大きさの信号に増幅することによって、Ｘ
軸回りの角速度を得ることができる。また、Ｘ軸回りの
角速度が加わった際の、Ｙ軸回りの角速度信号を同様に
第１の圧電素子４ａのＹ軸方向の傾きを検出した信号か
ら、第５の圧電素子９ａのＹ軸方向の傾きを検出した信
号を減算することによって得るようになっている第２の
加減算回路２２の第１の出力信号は、図１１（ａ）に
「Ｖ4c−Ｖ9c」で示すように「０」となる。
４ａのＸ軸方向の傾きを検出した信号から第５の圧電素
子９ａのＸ軸方向の傾きを検出した信号を減算すること
によって、図１１（ａ）中に「Ｖ4a−Ｖ9a」で示したよ
うな、加わったＸ軸回りの角速度に応じて直流成分が変
化する加振周波数で変調された信号が得られ、この信号
を第１のローパスフィルタ２０を通し、第１の増幅回路
２１で所定の大きさの信号に増幅することによって、Ｘ
軸回りの角速度を得ることができる。また、Ｘ軸回りの
角速度が加わった際の、Ｙ軸回りの角速度信号を同様に
第１の圧電素子４ａのＹ軸方向の傾きを検出した信号か
ら、第５の圧電素子９ａのＹ軸方向の傾きを検出した信
号を減算することによって得るようになっている第２の
加減算回路２２の第１の出力信号は、図１１（ａ）に
「Ｖ4c−Ｖ9c」で示すように「０」となる。
【００９０】また、Ｙ軸回りの角速度が加わった際に
は、Ｘ軸回りの角速度信号を出力する第１の加減算回路
１９の第１の出力端子１９ａから出力される出力波形
と、Ｙ軸回りの角速度信号を出力する第２の加減算回路
２２の第１の出力端子２２ａから出力される出力波形
は、図１１（ｂ）に示す様になる。
は、Ｘ軸回りの角速度信号を出力する第１の加減算回路
１９の第１の出力端子１９ａから出力される出力波形
と、Ｙ軸回りの角速度信号を出力する第２の加減算回路
２２の第１の出力端子２２ａから出力される出力波形
は、図１１（ｂ）に示す様になる。
【００９１】すなわち、図９に示した、第２の圧電素子
４ｃのＹ軸方向の傾きを検出した信号から第６の圧電素
子９ｃのＹ軸方向の傾きを検出した信号を減算すること
によって、図１１（ｂ）中の「Ｖ4c−Ｖ9c」で示した様
な、加わったＹ軸回りの角速度に応じて直流成分と振幅
が変化する、加振周波数で変調された信号が得られ、こ
の信号を第３のローパスフィルタ２５を通し、第３の増
幅回路２６で所定の大きさの信号に増幅することによっ
て、Ｙ軸回りの角速度を得ることができる。
４ｃのＹ軸方向の傾きを検出した信号から第６の圧電素
子９ｃのＹ軸方向の傾きを検出した信号を減算すること
によって、図１１（ｂ）中の「Ｖ4c−Ｖ9c」で示した様
な、加わったＹ軸回りの角速度に応じて直流成分と振幅
が変化する、加振周波数で変調された信号が得られ、こ
の信号を第３のローパスフィルタ２５を通し、第３の増
幅回路２６で所定の大きさの信号に増幅することによっ
て、Ｙ軸回りの角速度を得ることができる。
【００９２】また、Ｙ軸回りの角速度が加わった際の、
Ｘ軸回りの角速度信号を同様に、第２の圧電素子４ｃの
Ｘ軸方向の傾きを検出した信号から第６の圧電素子９ｃ
のＸ軸方向の傾きを検出した信号を減算することによっ
て得るようになっている第１の加減算回路１９の第１の
出力信号は、図１１（ｂ）に「Ｖ4a−Ｖ9a」で示す様
に、＋，−で対称な波形となり、第３のローパスフィル
タ２５を通すことによって「０」となる。
Ｘ軸回りの角速度信号を同様に、第２の圧電素子４ｃの
Ｘ軸方向の傾きを検出した信号から第６の圧電素子９ｃ
のＸ軸方向の傾きを検出した信号を減算することによっ
て得るようになっている第１の加減算回路１９の第１の
出力信号は、図１１（ｂ）に「Ｖ4a−Ｖ9a」で示す様
に、＋，−で対称な波形となり、第３のローパスフィル
タ２５を通すことによって「０」となる。
【００９３】次に、センサに加速度が加わったときの、
第１，第２の加減算回路１９，２２のそれぞれ第２の出
力端子１９ｂ，２２ｂからの加速度信号について説明す
る。
第１，第２の加減算回路１９，２２のそれぞれ第２の出
力端子１９ｂ，２２ｂからの加速度信号について説明す
る。
【００９４】図３に示した第１の加減算回路１９は、そ
れぞれ振幅の変化（旋回半径の変位）として角速度信号
の成分を含み、振動子の旋回中心の倒れとして加速度信
号の成分を含む、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きの検
出信号と第２の振動子７のＸ軸方向の傾きの検出信号の
和をとることにより、換言すれば、第１の振動子２のＸ
軸方向の傾きの検出信号と第２の振動子７のＸ軸方向の
傾きの検出信号はそれぞれ同じ値で同符号の加速度成分
と同じ値で逆符号の角速度成分が合成された値として検
出され、これら検出信号の和をとることにより、前記第
１の加減算センサに加わるＸ軸方向の、角速度成分を除
去した加速度を検出し、それに応じた出力信号を第２の
出力端子１９ｂに出力する。第２の加減算回路２２は、
前記第１の加減算回路１９と同様、第１の振動子２のＹ
軸方向の傾きの検出信号と第２の振動子７のＹ軸方向の
傾きの検出信号の和をとることにより、センサに加わる
Ｙ軸方向の、角速度成分を除去した加速度を検出し、そ
れに応じた出力信号を第２の出力端子２２ｂに出力する
ようになっている。
れぞれ振幅の変化（旋回半径の変位）として角速度信号
の成分を含み、振動子の旋回中心の倒れとして加速度信
号の成分を含む、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きの検
出信号と第２の振動子７のＸ軸方向の傾きの検出信号の
和をとることにより、換言すれば、第１の振動子２のＸ
軸方向の傾きの検出信号と第２の振動子７のＸ軸方向の
傾きの検出信号はそれぞれ同じ値で同符号の加速度成分
と同じ値で逆符号の角速度成分が合成された値として検
出され、これら検出信号の和をとることにより、前記第
１の加減算センサに加わるＸ軸方向の、角速度成分を除
去した加速度を検出し、それに応じた出力信号を第２の
出力端子１９ｂに出力する。第２の加減算回路２２は、
前記第１の加減算回路１９と同様、第１の振動子２のＹ
軸方向の傾きの検出信号と第２の振動子７のＹ軸方向の
傾きの検出信号の和をとることにより、センサに加わる
Ｙ軸方向の、角速度成分を除去した加速度を検出し、そ
れに応じた出力信号を第２の出力端子２２ｂに出力する
ようになっている。
【００９５】従って、Ｘ軸方向に一定の加速度が加わっ
た際には、Ｘ軸方向の加速度信号を出力する第１の加減
算回路１９の第１の出力端子１９ｂから出力される出力
波形と、Ｙ軸方向の加速度信号を出力する第２の加減算
回路２２の第２の出力端子２２ｂから出力される出力波
形は、図１２（ａ）に示す様になる。
た際には、Ｘ軸方向の加速度信号を出力する第１の加減
算回路１９の第１の出力端子１９ｂから出力される出力
波形と、Ｙ軸方向の加速度信号を出力する第２の加減算
回路２２の第２の出力端子２２ｂから出力される出力波
形は、図１２（ａ）に示す様になる。
【００９６】すなわち、図１０（ａ），（ｂ）に示し
た、第１の圧電素子４ａのＸ軸方向の傾きを検出した信
号と第５の圧電素子９ａのＸ軸方向の傾きを検出した信
号を減算することによって、図１２（ａ）中に「Ｖ4a＋
Ｖ9a」で示した様な、加わったＸ軸方向の加速度に応じ
て直流信号が得られ、この信号を第２のローパスフィル
タ２３を通して、第２の増幅回路２４で所定の大きさの
信号に増幅することによって、Ｘ軸方向の加速度を得る
ことができる。
た、第１の圧電素子４ａのＸ軸方向の傾きを検出した信
号と第５の圧電素子９ａのＸ軸方向の傾きを検出した信
号を減算することによって、図１２（ａ）中に「Ｖ4a＋
Ｖ9a」で示した様な、加わったＸ軸方向の加速度に応じ
て直流信号が得られ、この信号を第２のローパスフィル
タ２３を通して、第２の増幅回路２４で所定の大きさの
信号に増幅することによって、Ｘ軸方向の加速度を得る
ことができる。
【００９７】また、Ｘ軸方向の加速度が加わった際の、
Ｙ軸方向の加速度信号を同様に、第１の圧電素子４ａの
Ｙ軸方向の傾きを検出した信号から、第５の圧電素子９
ａのＹ軸方向の傾きを検出した信号を加算することによ
って得るようになっている第２の加減算回路２２の第２
の出力信号は、図１２（ａ）に「Ｖ4c＋Ｖ9c」で示す様
に、「０」を中心とした正弦波状となり、第４のローパ
スフィルタ２７を通すことによって「０」となる。
Ｙ軸方向の加速度信号を同様に、第１の圧電素子４ａの
Ｙ軸方向の傾きを検出した信号から、第５の圧電素子９
ａのＹ軸方向の傾きを検出した信号を加算することによ
って得るようになっている第２の加減算回路２２の第２
の出力信号は、図１２（ａ）に「Ｖ4c＋Ｖ9c」で示す様
に、「０」を中心とした正弦波状となり、第４のローパ
スフィルタ２７を通すことによって「０」となる。
【００９８】また、Ｙ軸方向の加速度が加わった際に
は、Ｘ軸方向の加速度信号を出力する第１の加減算回路
１９の第２の出力端子１９ｂから出力される出力波形
と、Ｙ軸方向の加速度信号を出力する第２の加減算回路
２２の第２の出力端子２２ｂから出力される出力波形
は、図１２（ｂ）に示す様になる。
は、Ｘ軸方向の加速度信号を出力する第１の加減算回路
１９の第２の出力端子１９ｂから出力される出力波形
と、Ｙ軸方向の加速度信号を出力する第２の加減算回路
２２の第２の出力端子２２ｂから出力される出力波形
は、図１２（ｂ）に示す様になる。
【００９９】すなわち、図１０（ｃ），（ｄ）に示し
た、第１の圧電素子４ａのＹ軸方向の傾きを検出した信
号と第２の圧電素子９ａのＹ軸方向の傾きを検出した信
号を加算することによって、図１２（ｂ）中に「Ｖ4c＋
Ｖ9c」で示したような、加わったＹ軸方向の加速度に応
じて直流成分とが変化する、加振周波数で変調された信
号が得られ、この信号を第４のローパスフィルタ２７を
通し、増幅回路２８で所定の大きさの信号に増幅するこ
とによって、Ｙ軸方向の加速度を得ることができる。
た、第１の圧電素子４ａのＹ軸方向の傾きを検出した信
号と第２の圧電素子９ａのＹ軸方向の傾きを検出した信
号を加算することによって、図１２（ｂ）中に「Ｖ4c＋
Ｖ9c」で示したような、加わったＹ軸方向の加速度に応
じて直流成分とが変化する、加振周波数で変調された信
号が得られ、この信号を第４のローパスフィルタ２７を
通し、増幅回路２８で所定の大きさの信号に増幅するこ
とによって、Ｙ軸方向の加速度を得ることができる。
【０１００】また、Ｙ軸方向の加速度が加わった際の、
Ｘ軸回りの加速度信号を同様に、第１の圧電素子のＸ軸
方向の傾きを検出した信号から第２の圧電素子のＸ軸方
向の傾きを検出した信号を減算することによって得るよ
うになっている第１の加減算回路１９の第２の出力信号
は、図１２（ｂ）に「Ｖ4a＋Ｖ9a」で示す様に、「０」
となる。
Ｘ軸回りの加速度信号を同様に、第１の圧電素子のＸ軸
方向の傾きを検出した信号から第２の圧電素子のＸ軸方
向の傾きを検出した信号を減算することによって得るよ
うになっている第１の加減算回路１９の第２の出力信号
は、図１２（ｂ）に「Ｖ4a＋Ｖ9a」で示す様に、「０」
となる。
【０１０１】また、Ｘ軸方向に加速度が加わったときの
角速度信号は、図１２（ｃ）に示す様に、第１の加減算
回路１９の第１の出力端子１９ａから出力される、Ｘ軸
回りの角速度信号は、図１２（ｃ）中に「Ｖ4a−Ｖ9a」
で示す様に、「０」を中心とする正弦波状になり、第１
のローパスフィルタ２０を通すことによって「０」とな
り、第２の加減算回路２２の第１の出力端子２２ａから
出力される、Ｙ軸回りの角速度信号は、図１２（ｃ）中
に「Ｖ4c−Ｖ9c」で示す様に「０」となる。
角速度信号は、図１２（ｃ）に示す様に、第１の加減算
回路１９の第１の出力端子１９ａから出力される、Ｘ軸
回りの角速度信号は、図１２（ｃ）中に「Ｖ4a−Ｖ9a」
で示す様に、「０」を中心とする正弦波状になり、第１
のローパスフィルタ２０を通すことによって「０」とな
り、第２の加減算回路２２の第１の出力端子２２ａから
出力される、Ｙ軸回りの角速度信号は、図１２（ｃ）中
に「Ｖ4c−Ｖ9c」で示す様に「０」となる。
【０１０２】また、Ｙ軸方向に加速度が加わったときの
角速度信号は、図１２（ｄ）に示す様に、第１の加減算
回路１９の第１の出力端子１９ａから出力される、Ｘ軸
回りの角速度信号は、図１２（ｄ）中に「Ｖ4a−Ｖ9a」
で示す様に、「０」を中心とする正弦波状になり、第１
のローパスフィルタ２０を通すことによって「０」とな
り、第２の加減算回路２２の第１の出力端子２２ａから
出力される、Ｙ軸回りの角速度信号は、図１２（ｄ）中
に「Ｖ4c−Ｖ9c」で示す様に「０」となる。
角速度信号は、図１２（ｄ）に示す様に、第１の加減算
回路１９の第１の出力端子１９ａから出力される、Ｘ軸
回りの角速度信号は、図１２（ｄ）中に「Ｖ4a−Ｖ9a」
で示す様に、「０」を中心とする正弦波状になり、第１
のローパスフィルタ２０を通すことによって「０」とな
り、第２の加減算回路２２の第１の出力端子２２ａから
出力される、Ｙ軸回りの角速度信号は、図１２（ｄ）中
に「Ｖ4c−Ｖ9c」で示す様に「０」となる。
【０１０３】このように、加減算回路において、２つの
逆方向に旋回する振動子のＸ軸方向，Ｙ軸方向の傾きを
それぞれ減算処理して、ローパスフィルタを通し、所定
のゲインで増幅することによって、Ｘ軸回りとＹ軸回り
の角速度信号を得ることができ、２つの逆方向に旋回す
る振動子のＸ軸方向，Ｙ軸方向の傾きをそれぞれ加算処
理して、ローパスフィルタを通し、所定のゲインで増幅
することによって、加速度信号を得ることができる。
逆方向に旋回する振動子のＸ軸方向，Ｙ軸方向の傾きを
それぞれ減算処理して、ローパスフィルタを通し、所定
のゲインで増幅することによって、Ｘ軸回りとＹ軸回り
の角速度信号を得ることができ、２つの逆方向に旋回す
る振動子のＸ軸方向，Ｙ軸方向の傾きをそれぞれ加算処
理して、ローパスフィルタを通し、所定のゲインで増幅
することによって、加速度信号を得ることができる。
【０１０４】（実施の第２の形態）前述の実施の第１の
形態においては、コリオリ力の振動子を傾ける力の成分
により、傾く振動子の振動軌跡によって、コリオリ力を
検出するようにしていたが、振動体のＺ軸方向の共振周
波数を加振周波数に略一致させ、コリオリ力によって、
振動体にＺ軸方向の共振を起こし、それを検出すること
によって、コリオリ力を検出することもできる。以下、
この例を本発明の実施の第２の形態として、図１３及び
図１４によって説明する。
形態においては、コリオリ力の振動子を傾ける力の成分
により、傾く振動子の振動軌跡によって、コリオリ力を
検出するようにしていたが、振動体のＺ軸方向の共振周
波数を加振周波数に略一致させ、コリオリ力によって、
振動体にＺ軸方向の共振を起こし、それを検出すること
によって、コリオリ力を検出することもできる。以下、
この例を本発明の実施の第２の形態として、図１３及び
図１４によって説明する。
【０１０５】本発明の実施の第２の形態の機械的構成
は、前述の実施の第１の形態と基本的に同一であり、第
１，第２の振動体の条件のみが異なるので、振動体の条
件について、図１と図１３を用いて説明する。
は、前述の実施の第１の形態と基本的に同一であり、第
１，第２の振動体の条件のみが異なるので、振動体の条
件について、図１と図１３を用いて説明する。
【０１０６】図１において、前述の第１の実施の形態に
おいては、第１，第２の振動子２，７と、第１，第２の
振動ベース３，８の脚部は、振動子が傾く方向の固有振
動モードの共振周波数が、振動子の状態と振動体の状態
で略一致するようになっていたが、本発明の実施の第２
の形態においては、振動体の状態で、振動子が傾く方向
の振動モードと振動子がＺ軸方向に振動するモードの固
有振動数が略一致するようになっている。
おいては、第１，第２の振動子２，７と、第１，第２の
振動ベース３，８の脚部は、振動子が傾く方向の固有振
動モードの共振周波数が、振動子の状態と振動体の状態
で略一致するようになっていたが、本発明の実施の第２
の形態においては、振動体の状態で、振動子が傾く方向
の振動モードと振動子がＺ軸方向に振動するモードの固
有振動数が略一致するようになっている。
【０１０７】振動体の状態で、振動子が傾く方向の振動
モードと振動子がＺ軸方向に振動するモードの固有振動
数が略一致する様にするには、振動子の長さと質量、振
動ベースの脚部の長さおよび断面をそれぞれの共振周波
数が略一致するように選択すればよい。
モードと振動子がＺ軸方向に振動するモードの固有振動
数が略一致する様にするには、振動子の長さと質量、振
動ベースの脚部の長さおよび断面をそれぞれの共振周波
数が略一致するように選択すればよい。
【０１０８】本発明の実施の第２の形態における検出回
路は、前述の実施の第１の形態中の、加減算回路のそれ
ぞれ同一の振動子の、同一方向の倒れを検出する圧電素
子の出力信号を処理する部分を変更すればよい。すなわ
ち、前述の実施の第１の形態では、振動子のＸ（Ｙ）方
向の傾きを検出する圧電素子の出力信号から、振動子の
−Ｘ（−Ｙ）方向の傾きを検出する圧電素子の出力信号
を減算していたが、振動子のＸ（Ｙ）方向の傾きを検出
する圧電素子の出力信号と振動子の−Ｘ（−Ｙ）方向の
傾きを検出する圧電素子の出力信号を加算することによ
って角速度信号を得ることができる。
路は、前述の実施の第１の形態中の、加減算回路のそれ
ぞれ同一の振動子の、同一方向の倒れを検出する圧電素
子の出力信号を処理する部分を変更すればよい。すなわ
ち、前述の実施の第１の形態では、振動子のＸ（Ｙ）方
向の傾きを検出する圧電素子の出力信号から、振動子の
−Ｘ（−Ｙ）方向の傾きを検出する圧電素子の出力信号
を減算していたが、振動子のＸ（Ｙ）方向の傾きを検出
する圧電素子の出力信号と振動子の−Ｘ（−Ｙ）方向の
傾きを検出する圧電素子の出力信号を加算することによ
って角速度信号を得ることができる。
【０１０９】具体的には、本実施の形態における検出回
路は、図１４に示す様に、第１，第２の加減算回路１９
０，２２０の機能のみを、前述の実施の第１の形態と変
更している。
路は、図１４に示す様に、第１，第２の加減算回路１９
０，２２０の機能のみを、前述の実施の第１の形態と変
更している。
【０１１０】第１の加減算回路１９０は、第１の振動子
２のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧電素子４ａと第
１の振動子２の−Ｘ軸方向の傾きを検出する第３の圧電
素子４ｂとの和と、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを
検出する第５の圧電素子９ａと第２の振動子７の−Ｘ軸
方向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｂとの和の差を
とり、角速度信号として第１の出力端子１９０ａに出力
する。また、該第１の加減算回路１９０は、第１の振動
子２のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧電素子４ａ
と、第１の振動子２の−Ｘ軸方向の傾きを検出する第３
の圧電素子４ｂとの差と、第２の振動子７のＸ軸方向の
傾きを検出する第５の圧電素子９ａと第２の振動子７の
−Ｘ軸方向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｂとの差
の和をとり、加速度信号として第２の出力端子１９０ｂ
に出力する。
２のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧電素子４ａと第
１の振動子２の−Ｘ軸方向の傾きを検出する第３の圧電
素子４ｂとの和と、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを
検出する第５の圧電素子９ａと第２の振動子７の−Ｘ軸
方向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｂとの和の差を
とり、角速度信号として第１の出力端子１９０ａに出力
する。また、該第１の加減算回路１９０は、第１の振動
子２のＸ軸方向の傾きを検出する第１の圧電素子４ａ
と、第１の振動子２の−Ｘ軸方向の傾きを検出する第３
の圧電素子４ｂとの差と、第２の振動子７のＸ軸方向の
傾きを検出する第５の圧電素子９ａと第２の振動子７の
−Ｘ軸方向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｂとの差
の和をとり、加速度信号として第２の出力端子１９０ｂ
に出力する。
【０１１１】また同様に、第２の加減算回路２２０は、
第１の振動子２の−Ｙ軸方向の傾きを検出する第２の圧
電素子４ｃと第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出す
る第４の圧電素子４ｄとの和と、第２の振動子７の−Ｙ
軸方向の傾きを検出する第６の圧電素子９ｃと第１の振
動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第８の圧電素子９ｄ
との和の差をとり、角速度信号として第１の出力端子３
０ａに入力する。また、第１の加減算回路２２０は、第
１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第２の圧電素
子４ｃと第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第
４の圧電素子４ｄとの差と、第２の振動子７の−Ｙ軸方
向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｃと第２の振動子
７の−Ｙ軸方向の傾きを検出する第８の圧電素子９ｄと
の差の和をとり、加速度信号として第２の出力端子３０
ｂに出力する。
第１の振動子２の−Ｙ軸方向の傾きを検出する第２の圧
電素子４ｃと第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出す
る第４の圧電素子４ｄとの和と、第２の振動子７の−Ｙ
軸方向の傾きを検出する第６の圧電素子９ｃと第１の振
動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第８の圧電素子９ｄ
との和の差をとり、角速度信号として第１の出力端子３
０ａに入力する。また、第１の加減算回路２２０は、第
１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第２の圧電素
子４ｃと第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを検出する第
４の圧電素子４ｄとの差と、第２の振動子７の−Ｙ軸方
向の傾きを検出する第７の圧電素子９ｃと第２の振動子
７の−Ｙ軸方向の傾きを検出する第８の圧電素子９ｄと
の差の和をとり、加速度信号として第２の出力端子３０
ｂに出力する。
【０１１２】第１，第２の加減算回路２９ａ，２９ｂ，
３０ａ，３０ｂの出力信号を、前述の第１の実施の形態
と同様に、ローパスフィルタ２０，２３，２５，２７に
よって平滑化し、増幅回路２１，２４，２６，２８によ
り所定の増幅率で増幅することによって、Ｘ軸回りの角
速度信号とＸ軸方向の加速度信号、及び、Ｙ軸回りの角
速度信号とＹ軸方向の加速度信号とを得ることができ
る。
３０ａ，３０ｂの出力信号を、前述の第１の実施の形態
と同様に、ローパスフィルタ２０，２３，２５，２７に
よって平滑化し、増幅回路２１，２４，２６，２８によ
り所定の増幅率で増幅することによって、Ｘ軸回りの角
速度信号とＸ軸方向の加速度信号、及び、Ｙ軸回りの角
速度信号とＹ軸方向の加速度信号とを得ることができ
る。
【０１１３】以上述べてきた実施の第２の形態によれ
ば、コリオリ力の作用する方向の振動子の変位や歪みを
検出できるために、角速度に対して、より感度のよい出
力信号を得ることができる。
ば、コリオリ力の作用する方向の振動子の変位や歪みを
検出できるために、角速度に対して、より感度のよい出
力信号を得ることができる。
【０１１４】（実施の第３の形態）以上述べてきた本発
明の実施の第１及び第２の形態は、通常の機械加工によ
って製作することが前提となっていたが、本発明による
センサは、半導体製造技術を応用した、いわゆるマイク
ロマシニング技術を用いて製作することもできる。以
下、本発明の実施の第３の形態として、マイクロマシニ
ング技術を用いて製作する例を、図１５を用いて説明す
る。
明の実施の第１及び第２の形態は、通常の機械加工によ
って製作することが前提となっていたが、本発明による
センサは、半導体製造技術を応用した、いわゆるマイク
ロマシニング技術を用いて製作することもできる。以
下、本発明の実施の第３の形態として、マイクロマシニ
ング技術を用いて製作する例を、図１５を用いて説明す
る。
【０１１５】図１５は本発明の実施の第３の形態に係る
センサの斜視図であり、図１５において、１０１はシリ
コン基板、１０２は第１の振動子、１０３は第１の振動
ベース、１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは第
１の振動ベース１０３を介して重り部であるところの第
１の振動子１０２を弾性支持するばね部、１０５ａ，１
０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄは可動電極、１０７は第２
の振動子、１０８は第２の振動ベース、１０９ａ，１０
９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄは第２の振動ベース１０８を
介して重り部であるところの第２の振動子１０７を弾性
支持するばね部、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１
０ｄは可動電極、１１２は駆動回路、１１３は検出回路
である。
センサの斜視図であり、図１５において、１０１はシリ
コン基板、１０２は第１の振動子、１０３は第１の振動
ベース、１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは第
１の振動ベース１０３を介して重り部であるところの第
１の振動子１０２を弾性支持するばね部、１０５ａ，１
０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄは可動電極、１０７は第２
の振動子、１０８は第２の振動ベース、１０９ａ，１０
９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄは第２の振動ベース１０８を
介して重り部であるところの第２の振動子１０７を弾性
支持するばね部、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１
０ｄは可動電極、１１２は駆動回路、１１３は検出回路
である。
【０１１６】基板１０１は、シリコーンウエハに対して
ＣＭＯＳプロセスによって回路を形成し、さらにエッチ
ングと膜成形によるサーフェイスマイクロマシニングを
施して作られており、該基板１０１上には、第１の振動
ベース１０３，第１乃至第４のばね部１０４ａ〜１０４
ｄ，第１乃至第４の可動電極１５０ａ〜１５０ｄ，第１
乃至第４の固定（駆動）電極１０６ａ〜１０６ｄ（不図
示），第２の振動ベース１０８，第１乃至第４のばね部
１０９ａ〜１０９ｄ，第１乃至第４の可動電極１１０ａ
〜１１０ｄ、及び、第５乃至第８の固定電極１１１ａ〜
１１１ｄ（不図示）が設けられており、第１の振動ベー
ス１０３は第１乃至第４のばね部１０４ａ〜１０４ｄに
よって基板１０１に対して弾性的に支持されている。ま
た、第２の振動ベース１０８は第５乃至第８のばね部１
０９ａ〜１０９ｄによって基板１０１に対して弾性的に
支持されている。
ＣＭＯＳプロセスによって回路を形成し、さらにエッチ
ングと膜成形によるサーフェイスマイクロマシニングを
施して作られており、該基板１０１上には、第１の振動
ベース１０３，第１乃至第４のばね部１０４ａ〜１０４
ｄ，第１乃至第４の可動電極１５０ａ〜１５０ｄ，第１
乃至第４の固定（駆動）電極１０６ａ〜１０６ｄ（不図
示），第２の振動ベース１０８，第１乃至第４のばね部
１０９ａ〜１０９ｄ，第１乃至第４の可動電極１１０ａ
〜１１０ｄ、及び、第５乃至第８の固定電極１１１ａ〜
１１１ｄ（不図示）が設けられており、第１の振動ベー
ス１０３は第１乃至第４のばね部１０４ａ〜１０４ｄに
よって基板１０１に対して弾性的に支持されている。ま
た、第２の振動ベース１０８は第５乃至第８のばね部１
０９ａ〜１０９ｄによって基板１０１に対して弾性的に
支持されている。
【０１１７】第１，第２の振動ベース１０３，１０８に
は、例えばＬＩＧＡプロセスを応用して作られた第１，
第２の振動子１０２，１０７が接着や接合などの手段で
固定されている。
は、例えばＬＩＧＡプロセスを応用して作られた第１，
第２の振動子１０２，１０７が接着や接合などの手段で
固定されている。
【０１１８】第１，第２の振動子１０２，１０７を弾性
支持する第１乃至第８のばね部１０４ａ〜１０４ｄ、１
０９ａ〜１０９ｄは、それぞれ長さ方向に対して左右に
屈曲したきゃしゃな形状をしており、このきゃしゃな形
状故に僅かな力によっても振動子１０２，１０７の傾く
量を大きくすることができる。つまり、大きな加振を与
えることが可能となる。
支持する第１乃至第８のばね部１０４ａ〜１０４ｄ、１
０９ａ〜１０９ｄは、それぞれ長さ方向に対して左右に
屈曲したきゃしゃな形状をしており、このきゃしゃな形
状故に僅かな力によっても振動子１０２，１０７の傾く
量を大きくすることができる。つまり、大きな加振を与
えることが可能となる。
【０１１９】さらに、基板１０１上には、ＣＭＯＳプロ
セスによって、駆動回路１１２と検出回路１１３が設け
られている。尚、基板１０１上には、電源端子と角速度
信号と加速度信号を出力する端子が設けられているが、
図１５では図示していない。
セスによって、駆動回路１１２と検出回路１１３が設け
られている。尚、基板１０１上には、電源端子と角速度
信号と加速度信号を出力する端子が設けられているが、
図１５では図示していない。
【０１２０】また、第１乃至第４の可動電極１５０ａ〜
１５０ｄの第１の振動子１０２とは反対の面には、それ
ぞれ不図示の第１乃至第４の可動電極１５０ａ−１，１
５０ｂ−１，１５０ｃ−１，１５０ｄ−１が設けられて
おり、それぞれの電極は僅かな空隙を介して、不図示の
第１乃至第４の固定電極１０６ａ〜１０６ｄと対向する
ようになっており、第１乃至第４の１５０ａ−１，１５
０ｂ−１，１５０ｃ−１，１５０ｄ−１は一定の電圧に
なる様に電気的に接続されており、また、不図示の第１
乃至第４の固定電極１０６ａ〜１０６ｄは駆動回路１１
２に接続され、ほぼ振動子１０２が旋回運動をする固有
振動数の信号が入力され、第１の振動子１０２は、第１
乃至第４の可動電極１５０ａ−１，１５０ｂ−１，１５
０ｃ−１，１５０ｄ−１と第１乃至第４の固定電極１０
６ａ〜１０６ｄとの間で作用するクーロン力によって旋
回運動させられる。
１５０ｄの第１の振動子１０２とは反対の面には、それ
ぞれ不図示の第１乃至第４の可動電極１５０ａ−１，１
５０ｂ−１，１５０ｃ−１，１５０ｄ−１が設けられて
おり、それぞれの電極は僅かな空隙を介して、不図示の
第１乃至第４の固定電極１０６ａ〜１０６ｄと対向する
ようになっており、第１乃至第４の１５０ａ−１，１５
０ｂ−１，１５０ｃ−１，１５０ｄ−１は一定の電圧に
なる様に電気的に接続されており、また、不図示の第１
乃至第４の固定電極１０６ａ〜１０６ｄは駆動回路１１
２に接続され、ほぼ振動子１０２が旋回運動をする固有
振動数の信号が入力され、第１の振動子１０２は、第１
乃至第４の可動電極１５０ａ−１，１５０ｂ−１，１５
０ｃ−１，１５０ｄ−１と第１乃至第４の固定電極１０
６ａ〜１０６ｄとの間で作用するクーロン力によって旋
回運動させられる。
【０１２１】同様に、第５乃至第８の可動電極１１０ａ
〜１１０ｄの第２の振動子１０７とは反対の面には、そ
れぞれ不図示の第５乃至第８の可動電極１１０ａ−１，
１１０ｂ−１，１１０ｃ−１，１１０ｄ−１が設けられ
ており、それぞれの電極は、僅かな空隙を介して、不図
示の第５乃至第８の固定電極１１１ａ〜１１１ｄと対向
するようになっており、第５乃至第８の１１０ａ−１，
１１０ｂ−１，１１０ｃ−１，１１０ｄ−１は一定の電
圧になる様に電気的に接続されており、また、不図示の
第５乃至第８の固定電極１１１ａ〜１１１ｄは駆動回路
１１２に接続され、ほぼ振動子１０７が旋回運動をする
固有振動数の信号が入力され、第２の振動子１０７は、
第５乃至第８の可動電極１１０ａ−１，１１０ｂ−１，
１１０ｃ−１，１１０ｄ−１と第５乃至第８の固定電極
１１１ａ〜１１１ｄとの間で作用するクーロン力によっ
て旋回運動させられる。
〜１１０ｄの第２の振動子１０７とは反対の面には、そ
れぞれ不図示の第５乃至第８の可動電極１１０ａ−１，
１１０ｂ−１，１１０ｃ−１，１１０ｄ−１が設けられ
ており、それぞれの電極は、僅かな空隙を介して、不図
示の第５乃至第８の固定電極１１１ａ〜１１１ｄと対向
するようになっており、第５乃至第８の１１０ａ−１，
１１０ｂ−１，１１０ｃ−１，１１０ｄ−１は一定の電
圧になる様に電気的に接続されており、また、不図示の
第５乃至第８の固定電極１１１ａ〜１１１ｄは駆動回路
１１２に接続され、ほぼ振動子１０７が旋回運動をする
固有振動数の信号が入力され、第２の振動子１０７は、
第５乃至第８の可動電極１１０ａ−１，１１０ｂ−１，
１１０ｃ−１，１１０ｄ−１と第５乃至第８の固定電極
１１１ａ〜１１１ｄとの間で作用するクーロン力によっ
て旋回運動させられる。
【０１２２】また、第１〜第８のばね部には、それぞれ
第１乃至第８のピエゾ抵抗効果素子１０４ａ−１，１０
４ｂ−１，１０４ｃ−１，１０４ｄ−１，１０９ａ−
１，１０９ｂ−１，１０９ｃ−１，１０９ｄ−１が、シ
リコン上にリンを拡散するなどの手段で設けられてお
り、ピエゾ抵抗効果素子の抵抗値を検出比較することに
よって、第１，第２の振動子１０２，１０７の図１５に
示すＡ方向及びＢ方向の傾きをそれぞれ検出することが
できるようになっている。
第１乃至第８のピエゾ抵抗効果素子１０４ａ−１，１０
４ｂ−１，１０４ｃ−１，１０４ｄ−１，１０９ａ−
１，１０９ｂ−１，１０９ｃ−１，１０９ｄ−１が、シ
リコン上にリンを拡散するなどの手段で設けられてお
り、ピエゾ抵抗効果素子の抵抗値を検出比較することに
よって、第１，第２の振動子１０２，１０７の図１５に
示すＡ方向及びＢ方向の傾きをそれぞれ検出することが
できるようになっている。
【０１２３】この様にマイクロマシニングを応用した、
本発明の実施の第３の形態においては、センサを小型に
構成することができるのはもとより、精度の良い振動子
を多数作ることも容易であり、それぞれの振動子から検
出した信号の平均化を行うこともできるので、精度を高
めやすいという、独特の効果を有する。
本発明の実施の第３の形態においては、センサを小型に
構成することができるのはもとより、精度の良い振動子
を多数作ることも容易であり、それぞれの振動子から検
出した信号の平均化を行うこともできるので、精度を高
めやすいという、独特の効果を有する。
【０１２４】また、本実施の形態においては、振動子の
傾きを検出するために、ピエゾ抵抗効果素子を用いてお
り、これは、ばね部に一体的に構成できるために、圧電
素子などを接着することによって生じる固有振動数のば
らつきを軽減でき、より高精度なセンサを実現できる。
また、ピエゾ抵抗効果素子は、インピーダンスを低くで
きるので、ノイズの少ない信号を得ることもできる。
傾きを検出するために、ピエゾ抵抗効果素子を用いてお
り、これは、ばね部に一体的に構成できるために、圧電
素子などを接着することによって生じる固有振動数のば
らつきを軽減でき、より高精度なセンサを実現できる。
また、ピエゾ抵抗効果素子は、インピーダンスを低くで
きるので、ノイズの少ない信号を得ることもできる。
【０１２５】尚、上記の実施の第３の形態においては、
第１〜第８の電極全てを駆動用の電極として用いたが、
例えば、第１，第２，第５，第６を駆動用として使用
し、第３，第４，第７，第８の電極を検出用電極とし
て、可動電極と固定電極間のコンデンサ容量を周知の容
量検出回路によって検出することで、センサを構成する
こともできる。
第１〜第８の電極全てを駆動用の電極として用いたが、
例えば、第１，第２，第５，第６を駆動用として使用
し、第３，第４，第７，第８の電極を検出用電極とし
て、可動電極と固定電極間のコンデンサ容量を周知の容
量検出回路によって検出することで、センサを構成する
こともできる。
【０１２６】以上述べてきた様に、本発明の実施の第１
〜第３の形態によるセンサによれば、以下の様な効果を
有する。
〜第３の形態によるセンサによれば、以下の様な効果を
有する。
【０１２７】１）圧電素子を、従来の様に振動子に設け
るのではなく、第１，第２の振動ベースに設けたり（実
施の第１及び第２の形態）、同じく検出素子であるピエ
ゾ抵抗効果素子を第１〜第８のばね部に設ける構造にし
ているため、振動子の形状や大きさを自由に決定するこ
とができ（図１の様に先端部を重くし、軸部を細くする
等）、センサの小型化に資することができる。
るのではなく、第１，第２の振動ベースに設けたり（実
施の第１及び第２の形態）、同じく検出素子であるピエ
ゾ抵抗効果素子を第１〜第８のばね部に設ける構造にし
ているため、振動子の形状や大きさを自由に決定するこ
とができ（図１の様に先端部を重くし、軸部を細くする
等）、センサの小型化に資することができる。
【０１２８】２）この様に振動子の大きさ等を自由に決
定することができるため、図１等に示す様に柱状の長さ
を長くすることで、該振動子の質量を大きくすることも
容易であり、角速度等の検出精度を良好なものにするこ
とができる。
定することができるため、図１等に示す様に柱状の長さ
を長くすることで、該振動子の質量を大きくすることも
容易であり、角速度等の検出精度を良好なものにするこ
とができる。
【０１２９】３）第１，第２の振動子を支持する第１，
第２の振動ベースや第１〜第８のばね部は弾性を有する
ため、振動子に対して大きな加振を与えることができ、
上記の振動子の質量を大きくする事と相まって、上記振
動子の旋回運動を拡大させることができ、従来に比べて
はるかに精度の良い、角速度や加速度の検出を行うこと
が可能となる。
第２の振動ベースや第１〜第８のばね部は弾性を有する
ため、振動子に対して大きな加振を与えることができ、
上記の振動子の質量を大きくする事と相まって、上記振
動子の旋回運動を拡大させることができ、従来に比べて
はるかに精度の良い、角速度や加速度の検出を行うこと
が可能となる。
【０１３０】４）第１及び第２の振動子を所定の位相差
で互いに反対方向に振動子を旋回させて、それぞれの振
動子に加わるコリオリ力と加速度を検出するようにした
ので、感度の高い、２軸方向の角速度と加速度を検出で
きるという効果がある。
で互いに反対方向に振動子を旋回させて、それぞれの振
動子に加わるコリオリ力と加速度を検出するようにした
ので、感度の高い、２軸方向の角速度と加速度を検出で
きるという効果がある。
【０１３１】具体的には、第１と第２の振動子をそれぞ
れ逆方向に旋回させ、第１の軸もしくは第２の軸の回り
に角速度が生じると、振動子に作用するコリオリ力が該
振動子の旋回位置によって逆向きに作用することを利用
して、コリオリ力と加速度を分離するようにし、２軸方
向の角速度と加速度を検出するようにしたものである。
れ逆方向に旋回させ、第１の軸もしくは第２の軸の回り
に角速度が生じると、振動子に作用するコリオリ力が該
振動子の旋回位置によって逆向きに作用することを利用
して、コリオリ力と加速度を分離するようにし、２軸方
向の角速度と加速度を検出するようにしたものである。
【０１３２】また、正転方向に旋回する振動子と、逆転
方向に旋回する振動子の旋回位相差を所定の設定にする
ことによって、旋回方向によって互いに逆向きに作用す
るコリオリ力による振動子の旋回軌跡の変化や歪みを、
同一時刻に比較し、サンプルホールドなどを行うことな
く、角速度を検出するようにしたものである。
方向に旋回する振動子の旋回位相差を所定の設定にする
ことによって、旋回方向によって互いに逆向きに作用す
るコリオリ力による振動子の旋回軌跡の変化や歪みを、
同一時刻に比較し、サンプルホールドなどを行うことな
く、角速度を検出するようにしたものである。
【０１３３】また、正転方向に旋回する振動子と、逆転
方向に旋回する振動子の旋回位相差を所定の設定にする
ことによって、振動子を旋回運動させることによってセ
ンサに発生する振動を軽減し、比較的Ｓ／Ｎ比の良い検
出信号を得られるようにしたものである。
方向に旋回する振動子の旋回位相差を所定の設定にする
ことによって、振動子を旋回運動させることによってセ
ンサに発生する振動を軽減し、比較的Ｓ／Ｎ比の良い検
出信号を得られるようにしたものである。
【０１３４】また、柱上の振動子を旋回運動させる方式
でありながら、角速度によるコリオリ力と、加速度を分
離できるようにしたことによってマイクロマシニングに
よって作成した、小型の振動子からも、比較的大きな出
力信号を得ることができるようにしたものである。
でありながら、角速度によるコリオリ力と、加速度を分
離できるようにしたことによってマイクロマシニングに
よって作成した、小型の振動子からも、比較的大きな出
力信号を得ることができるようにしたものである。
【０１３５】（実施の第４の形態）上記の実施の第１〜
第３の実施の形態においては、センサの振動体の構造を
主に説明し、実施の第１及び第２の実施の形態において
は、該振動体から出力される信号を処理して、角速度信
号及び加速度信号を得る為の回路構成についても説明し
た。しかし、前述の信号処理回路系においては、例えば
角速度信号の検出時を例にすると、図１１（ａ）と
（ｂ）の信号波形の違いから明らかな様に、Ｘ軸方向と
Ｙ軸方向で異なった角速度信号（Ｖ4a−Ｖ9a，Ｖ4c−Ｖ
9c）が得られるため、各信号の検出精度はそれ程高いも
のではなかった。
第３の実施の形態においては、センサの振動体の構造を
主に説明し、実施の第１及び第２の実施の形態において
は、該振動体から出力される信号を処理して、角速度信
号及び加速度信号を得る為の回路構成についても説明し
た。しかし、前述の信号処理回路系においては、例えば
角速度信号の検出時を例にすると、図１１（ａ）と
（ｂ）の信号波形の違いから明らかな様に、Ｘ軸方向と
Ｙ軸方向で異なった角速度信号（Ｖ4a−Ｖ9a，Ｖ4c−Ｖ
9c）が得られるため、各信号の検出精度はそれ程高いも
のではなかった。
【０１３６】そこで、より精度の高い角速度信号及び加
速度信号を得ることのできる信号処理回路系について、
以下に本発明の実施の第４の形態として説明する。
速度信号を得ることのできる信号処理回路系について、
以下に本発明の実施の第４の形態として説明する。
【０１３７】図１６は本発明の実施の第４の形態に係る
センサの信号処理回路系、更に詳述すると、前述の駆動
回路１１２及び検出回路１１３の構成を示すブロック図
である。尚、センサの振動体の機械的構造は、図１と同
様であるので、その詳細は省略する。
センサの信号処理回路系、更に詳述すると、前述の駆動
回路１１２及び検出回路１１３の構成を示すブロック図
である。尚、センサの振動体の機械的構造は、図１と同
様であるので、その詳細は省略する。
【０１３８】図１６において、駆動回路１１２は、所定
の周波数と位相でコイルに電流を流すための駆動回路で
あり、その構成は、図１６に示す様に、発振回路１１４
と、ｓｉｎ波生成回路１１５と、第１のドライブ回路１
１６と、ｃｏｓ波生成回路１１７と、第２のドライブ回
路１１８とにより構成され、図１に示す基板１上に設け
られている。そして、第１のドライブ回路１１６の出力
端子は、前述の第１のコイル６ａと第３のコイル６ｃ、
及び、第６のコイル１１ｂと第８のコイル１１ｄに接続
され、これらのコイルへの通電がなされるように接続さ
れている。また、第２のドライブ回路１１８の出力端子
は、前述の第２のコイル６ｂと第４のコイル６ｄ、及
び、第５のコイル１１ａと第７のコイル１１ｃに接続さ
れ、これらのコイルへの通電がなされるように接続され
ている。また、それぞれｓｉｎ波生成回路１１５とｃｏ
ｓ波生成回路１１７の出力端子は、検出回路１１３に接
続されている。
の周波数と位相でコイルに電流を流すための駆動回路で
あり、その構成は、図１６に示す様に、発振回路１１４
と、ｓｉｎ波生成回路１１５と、第１のドライブ回路１
１６と、ｃｏｓ波生成回路１１７と、第２のドライブ回
路１１８とにより構成され、図１に示す基板１上に設け
られている。そして、第１のドライブ回路１１６の出力
端子は、前述の第１のコイル６ａと第３のコイル６ｃ、
及び、第６のコイル１１ｂと第８のコイル１１ｄに接続
され、これらのコイルへの通電がなされるように接続さ
れている。また、第２のドライブ回路１１８の出力端子
は、前述の第２のコイル６ｂと第４のコイル６ｄ、及
び、第５のコイル１１ａと第７のコイル１１ｃに接続さ
れ、これらのコイルへの通電がなされるように接続され
ている。また、それぞれｓｉｎ波生成回路１１５とｃｏ
ｓ波生成回路１１７の出力端子は、検出回路１１３に接
続されている。
【０１３９】検出回路１１３は、前述の駆動回路１１２
中のｓｉｎ波生成回路１１５の出力信号とｃｏｓ波生成
回路１１６の出力信号を互いに処理することによって、
それぞれ図１に示した第１，第２の振動子２，７の検出
軸方向の加振信号を作り、これらの検出軸方向の加振信
号と、前述の第１〜第４の圧電素子４ａ〜４ｄの出力信
号から得られる、第１，第２の振動子２，７の検出軸方
向の振幅信号の差信号をそれぞれ作り、さらに、第１の
振動子２の差信号と第２の振動子７の差信号の差をと
り、その出力信号を所定のフィルタ処理をして、所定の
増幅率で増幅をすることによって角速度信号を出力し、
また、第１の振動子２の差信号と第２の振動子７の差信
号の和をとって、その出力信号を所定のフィルタ処理を
して、所定の増幅率で増幅をすることによって、加速度
信号を出力するように構成された回路である。
中のｓｉｎ波生成回路１１５の出力信号とｃｏｓ波生成
回路１１６の出力信号を互いに処理することによって、
それぞれ図１に示した第１，第２の振動子２，７の検出
軸方向の加振信号を作り、これらの検出軸方向の加振信
号と、前述の第１〜第４の圧電素子４ａ〜４ｄの出力信
号から得られる、第１，第２の振動子２，７の検出軸方
向の振幅信号の差信号をそれぞれ作り、さらに、第１の
振動子２の差信号と第２の振動子７の差信号の差をと
り、その出力信号を所定のフィルタ処理をして、所定の
増幅率で増幅をすることによって角速度信号を出力し、
また、第１の振動子２の差信号と第２の振動子７の差信
号の和をとって、その出力信号を所定のフィルタ処理を
して、所定の増幅率で増幅をすることによって、加速度
信号を出力するように構成された回路である。
【０１４０】すなわち、検出回路１１３は、第１の信号
合成回路１１９と、第２の信号合成回路１２０と、第１
の反転増幅回路１２１と、第２の反転増幅回路１２２
と、第１〜第４の差動増幅器１２３，１２４，１２５，
１２６と、該第１〜第４の差動増幅器１２３〜１２６の
出力信号と第１の信号合成回路１１９，１２０の出力信
号の差をとる第１乃至第４の演算処理回路１２７，１２
８，１２９，１３０と、前記第１の演算処理回路１２７
の出力信号と前記第２の演算処理回路１２８の出力信号
の差を出力する第１の信号処理回路１３１と、前記第１
の演算処理回路１２７の出力信号と前記第２の演算処理
回路１２８の出力信号の和を出力する第２の信号処理回
路１３２と、前記第３の演算処理回路１２９の出力信号
と前記第４の演算処理回路１３０の出力信号の差を出力
する第３の信号処理回路１３３と、前記第３の演算処理
回路１２９の出力信号と前記第４の演算処理回路１３０
の出力信号の和を出力する第４の信号処理回路１３４
と、第１のローパスフィルタ１３５と、第２のローパス
フィルタ１３６と、第３のローパスフィルタ１３７と、
第４のローパスフィルタ１３８と、第１の増幅回路１３
９と、第２の増幅回路１４０と、第３の増幅回路１４１
と、第４の増幅回路１４２とにより構成される。
合成回路１１９と、第２の信号合成回路１２０と、第１
の反転増幅回路１２１と、第２の反転増幅回路１２２
と、第１〜第４の差動増幅器１２３，１２４，１２５，
１２６と、該第１〜第４の差動増幅器１２３〜１２６の
出力信号と第１の信号合成回路１１９，１２０の出力信
号の差をとる第１乃至第４の演算処理回路１２７，１２
８，１２９，１３０と、前記第１の演算処理回路１２７
の出力信号と前記第２の演算処理回路１２８の出力信号
の差を出力する第１の信号処理回路１３１と、前記第１
の演算処理回路１２７の出力信号と前記第２の演算処理
回路１２８の出力信号の和を出力する第２の信号処理回
路１３２と、前記第３の演算処理回路１２９の出力信号
と前記第４の演算処理回路１３０の出力信号の差を出力
する第３の信号処理回路１３３と、前記第３の演算処理
回路１２９の出力信号と前記第４の演算処理回路１３０
の出力信号の和を出力する第４の信号処理回路１３４
と、第１のローパスフィルタ１３５と、第２のローパス
フィルタ１３６と、第３のローパスフィルタ１３７と、
第４のローパスフィルタ１３８と、第１の増幅回路１３
９と、第２の増幅回路１４０と、第３の増幅回路１４１
と、第４の増幅回路１４２とにより構成される。
【０１４１】上記の構成より成る検出回路１１３の出力
端子は、センサ外部にＸ軸回りの角速度信号，Ｘ軸方向
の加速度信号と、Ｙ軸回りの角速度信号，Ｙ軸方向の加
速度信号とを出力する。
端子は、センサ外部にＸ軸回りの角速度信号，Ｘ軸方向
の加速度信号と、Ｙ軸回りの角速度信号，Ｙ軸方向の加
速度信号とを出力する。
【０１４２】図１６に示す本発明の実施の第４の形態に
おける駆動回路１１２において、発振回路１１４は、ｓ
ｉｎ波生成回路１１５とｃｏｓ波生成回路１１７が、前
述のコイルに、第１，第２の振動体２９，３０をそれぞ
れの振動子２，７が傾く方向に共振させるような周波数
で信号を発生する周波数にその発振周波数を設定された
周知の発振回路であり、その出力端子は、ｓｉｎ波生成
回路１１５とｃｏｓ波生成回路１１７のそれぞれの入力
端子に接続されている。
おける駆動回路１１２において、発振回路１１４は、ｓ
ｉｎ波生成回路１１５とｃｏｓ波生成回路１１７が、前
述のコイルに、第１，第２の振動体２９，３０をそれぞ
れの振動子２，７が傾く方向に共振させるような周波数
で信号を発生する周波数にその発振周波数を設定された
周知の発振回路であり、その出力端子は、ｓｉｎ波生成
回路１１５とｃｏｓ波生成回路１１７のそれぞれの入力
端子に接続されている。
【０１４３】ｓｉｎ波生成回路１１５は、入力端子に入
力されるパルス信号に基づいてｓｉｎ波を生成する、例
えばフリップフロック回路を用いた分周回路のような回
路であり、その出力は、第１のドライブ回路１１６の入
力端子に接続されている。
力されるパルス信号に基づいてｓｉｎ波を生成する、例
えばフリップフロック回路を用いた分周回路のような回
路であり、その出力は、第１のドライブ回路１１６の入
力端子に接続されている。
【０１４４】第１のドライブ回路１１６は、入力端子に
入力した信号を所定のゲインで増幅し、前述のコイルに
振動体を駆動するための電力を供給する回路である。
入力した信号を所定のゲインで増幅し、前述のコイルに
振動体を駆動するための電力を供給する回路である。
【０１４５】ｃｏｓ波生成回路１１７は、入力端子に入
力されるパルス信号に基づいて、前述のｓｉｎ波生成回
路１１５とは９０度位相の異なるｃｏｓ波を生成する、
例えばフリップフロップ回路を用いた分周回路のような
回路であり、その出力は、第２のドライブ回路１１８の
入力端子に接続されている。
力されるパルス信号に基づいて、前述のｓｉｎ波生成回
路１１５とは９０度位相の異なるｃｏｓ波を生成する、
例えばフリップフロップ回路を用いた分周回路のような
回路であり、その出力は、第２のドライブ回路１１８の
入力端子に接続されている。
【０１４６】第２のドライブ回路１１８は、入力端子に
入力した信号を所定のゲインで増幅し、前述のコイルに
振動体を駆動するための電力を供給する回路である。
入力した信号を所定のゲインで増幅し、前述のコイルに
振動体を駆動するための電力を供給する回路である。
【０１４７】センサの電源（不図示）が投入されて、発
振回路１１４が所定の周波数のパルスを出力すると、ｓ
ｉｎ波生成回路１１５はｓｉｎ波を、ｃｏｓ波生成回路
１１７はｃｏｓ波を生成し、それぞれ第１，第２のドラ
イブ回路１１６，１１８よりコイルに通電が開始され
る。
振回路１１４が所定の周波数のパルスを出力すると、ｓ
ｉｎ波生成回路１１５はｓｉｎ波を、ｃｏｓ波生成回路
１１７はｃｏｓ波を生成し、それぞれ第１，第２のドラ
イブ回路１１６，１１８よりコイルに通電が開始され
る。
【０１４８】第１のドライブ回路１１６と第２のドライ
ブ回路１１８から、それぞれｓｉｎ波とｃｏｓ波がコイ
ルに印加されると、前述のように、第１の振動体２９と
第２の振動体３０では、コイルとマグネットの関係が、
図１において、同一の通電をした場合に、傾き方向が逆
（Ｂ方向と−Ｂ方向）になるようになっており、また、
第１，第２の振動体２９，３０の共振周波数は一致して
いるので、第１の振動体２９と第２の振動体３０は入力
信号と共振し、第１，第２の振動子２，７は互いに逆方
向に旋回する。
ブ回路１１８から、それぞれｓｉｎ波とｃｏｓ波がコイ
ルに印加されると、前述のように、第１の振動体２９と
第２の振動体３０では、コイルとマグネットの関係が、
図１において、同一の通電をした場合に、傾き方向が逆
（Ｂ方向と−Ｂ方向）になるようになっており、また、
第１，第２の振動体２９，３０の共振周波数は一致して
いるので、第１の振動体２９と第２の振動体３０は入力
信号と共振し、第１，第２の振動子２，７は互いに逆方
向に旋回する。
【０１４９】さらにこの実施の形態においては、前述の
ようなコイルの接続をしているために、第１の振動子２
と第２の振動子７が旋回する際の位置的な位相差は、図
１に示したＸ軸方向では１８０度となり、また、Ｙ軸方
向では同位相となる。
ようなコイルの接続をしているために、第１の振動子２
と第２の振動子７が旋回する際の位置的な位相差は、図
１に示したＸ軸方向では１８０度となり、また、Ｙ軸方
向では同位相となる。
【０１５０】次に、本実施の第４の形態における検出回
路１１３について説明する。
路１１３について説明する。
【０１５１】図１６において、４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄ、及び、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは図１において説明
した通り、振動子の傾きを検出するために、第１，第２
の振動ベース３，８の脚部に張り付けられた圧電素子で
あり、弾性を有する第１，第２の振動ベース３，８の脚
部が屈曲すると、その量に応じて、所定の電圧を出力す
る。
ｄ、及び、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは図１において説明
した通り、振動子の傾きを検出するために、第１，第２
の振動ベース３，８の脚部に張り付けられた圧電素子で
あり、弾性を有する第１，第２の振動ベース３，８の脚
部が屈曲すると、その量に応じて、所定の電圧を出力す
る。
【０１５２】第１の信号合成回路１１９は、前述のｓｉ
ｎ波生成回路１１５の出力信号とｃｏｓ波生成回路１１
７の出力信号を合成することによって第１の振動子２の
Ｘ軸方向の加振信号を作り、第１の演算処理回路１２７
と第２の反転増幅回路１２２に出力する。第２の反転増
幅回路１２２は第１の信号合成回路１１９の出力信号の
符号を反転した信号を、第２の振動子７のＸ軸方向の加
振信号として第２の演算処理回路１２８に出力する。
ｎ波生成回路１１５の出力信号とｃｏｓ波生成回路１１
７の出力信号を合成することによって第１の振動子２の
Ｘ軸方向の加振信号を作り、第１の演算処理回路１２７
と第２の反転増幅回路１２２に出力する。第２の反転増
幅回路１２２は第１の信号合成回路１１９の出力信号の
符号を反転した信号を、第２の振動子７のＸ軸方向の加
振信号として第２の演算処理回路１２８に出力する。
【０１５３】第１の反転増幅回路１２１は、前述のｓｉ
ｎ波生成回路１１５の出力信号を符号反転し、その出力
信号は、第２の信号合成回路１２０の第１の入力端子に
入力される。第２の信号合成回路１２０の第２の入力端
子は、前述のｃｏｓ波生成回路１１７の出力端子に接続
されており、該第２の信号合成回路１２０は、第１の反
転増幅回路１２１の出力信号とｃｏｓ波生成回路１１７
の出力信号を合成することによって振動子２のＹ軸方向
の加振信号を作り、第３の演算処理回路１２９と第４の
演算処理回路１３０に出力する。
ｎ波生成回路１１５の出力信号を符号反転し、その出力
信号は、第２の信号合成回路１２０の第１の入力端子に
入力される。第２の信号合成回路１２０の第２の入力端
子は、前述のｃｏｓ波生成回路１１７の出力端子に接続
されており、該第２の信号合成回路１２０は、第１の反
転増幅回路１２１の出力信号とｃｏｓ波生成回路１１７
の出力信号を合成することによって振動子２のＹ軸方向
の加振信号を作り、第３の演算処理回路１２９と第４の
演算処理回路１３０に出力する。
【０１５４】第１の差動増幅回路１２３は第１，第２の
入力端子を有し、第１，第２の入力端子に入力される信
号の差を出力する周知の差動増幅回路であり、該第１，
第２の入力端子は、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きを
検出する、第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂに接続され
ており、この第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂの出力信
号の差をとり、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きに対応
する信号として出力する。
入力端子を有し、第１，第２の入力端子に入力される信
号の差を出力する周知の差動増幅回路であり、該第１，
第２の入力端子は、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きを
検出する、第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂに接続され
ており、この第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂの出力信
号の差をとり、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きに対応
する信号として出力する。
【０１５５】第２の差動増幅回路１２４は第１，第２の
入力端子を有し、第１，第２の入力端子に入力される信
号の差を出力する周知の差動増幅回路であり、該第１，
第２の入力端子は、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを
検出する、第５，第６の圧電素子９ａ，９ｂに接続され
ており、この第５，第６の圧電素子９ａ，９ｂの出力信
号の差をとり、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きに対応
する信号として出力する。
入力端子を有し、第１，第２の入力端子に入力される信
号の差を出力する周知の差動増幅回路であり、該第１，
第２の入力端子は、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きを
検出する、第５，第６の圧電素子９ａ，９ｂに接続され
ており、この第５，第６の圧電素子９ａ，９ｂの出力信
号の差をとり、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きに対応
する信号として出力する。
【０１５６】第３の差動増幅回路１２５は第１，第２の
入力端子を有し、第１，第２の入力端子に入力される信
号の差を出力する周知の差動増幅回路であり、該第１，
第２の入力端子は、第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを
検出する、第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂに接続され
ており、この第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂの出力信
号の差をとり、第１の振動子２のＹ軸方向の傾きに対応
する信号として出力する。
入力端子を有し、第１，第２の入力端子に入力される信
号の差を出力する周知の差動増幅回路であり、該第１，
第２の入力端子は、第１の振動子２のＹ軸方向の傾きを
検出する、第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂに接続され
ており、この第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂの出力信
号の差をとり、第１の振動子２のＹ軸方向の傾きに対応
する信号として出力する。
【０１５７】第２の差動増幅回路１２６は第１，第２の
入力端子を有し、第１，第２の入力端子に入力される信
号の差を出力する周知の差動増幅回路であり、該第１，
第２の入力端子は、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きを
検出する、第５，第６の圧電素子９ａ，９ｂに接続され
ており、この第５，第６の圧電素子９ａ，９ｂの出力信
号の差をとり、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きに対応
する信号として出力する。
入力端子を有し、第１，第２の入力端子に入力される信
号の差を出力する周知の差動増幅回路であり、該第１，
第２の入力端子は、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きを
検出する、第５，第６の圧電素子９ａ，９ｂに接続され
ており、この第５，第６の圧電素子９ａ，９ｂの出力信
号の差をとり、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きに対応
する信号として出力する。
【０１５８】第１乃至第４の演算処理回路１２７，２
８，２９，３０は、それぞれ、第１，第２の入力端子と
１つの出力端子を有する周知の差動増幅回路である。
８，２９，３０は、それぞれ、第１，第２の入力端子と
１つの出力端子を有する周知の差動増幅回路である。
【０１５９】第１の演算処理回路１２７の第１の入力端
子には、前述の様に第１の振動子２のＸ軸方向の加振信
号に相当する信号が第１の信号合成回路１１９より入力
されており、第２の入力端子には、第１の差動増幅回路
１２３から第１の振動子２のＸ軸方向の傾きに対応する
信号が入力されており、該第１の演算処理回路１２７の
出力端子は、第１の信号処理回路１３１の第１の入力端
子と、第２の信号処理回路１３２の第２の入力端子に接
続されている。このように接続されることによって、第
１の演算処理回路１２７は、第１の振動子２のそれぞれ
Ｘ軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当す
る信号を、第１の信号処理回路１３１と第２の信号処理
回路１３２に出力する。
子には、前述の様に第１の振動子２のＸ軸方向の加振信
号に相当する信号が第１の信号合成回路１１９より入力
されており、第２の入力端子には、第１の差動増幅回路
１２３から第１の振動子２のＸ軸方向の傾きに対応する
信号が入力されており、該第１の演算処理回路１２７の
出力端子は、第１の信号処理回路１３１の第１の入力端
子と、第２の信号処理回路１３２の第２の入力端子に接
続されている。このように接続されることによって、第
１の演算処理回路１２７は、第１の振動子２のそれぞれ
Ｘ軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当す
る信号を、第１の信号処理回路１３１と第２の信号処理
回路１３２に出力する。
【０１６０】第２の演算処理回路１２８の第１の入力端
子には、前述の様に第２の振動子７のＸ軸方向の加振信
号に相当する信号が第２の反転増幅回路１２２より入力
されており、第２の入力端子には、第２の差動増幅回路
１２４から第２の振動子７のＸ軸方向の傾きに対応する
信号が入力されており、該第２の演算処理回路１２８の
出力端子は、第１の信号処理回路１３１の第２の入力端
子と第２の信号処理回路１３２の第１の入力端子に接続
されている。このように接続されることによって、第２
の演算処理回路１２８は、第２の振動子７のそれぞれＸ
軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当する
信号を、第１の信号処理回路１３１と第２の信号処理回
路１３２に出力する。
子には、前述の様に第２の振動子７のＸ軸方向の加振信
号に相当する信号が第２の反転増幅回路１２２より入力
されており、第２の入力端子には、第２の差動増幅回路
１２４から第２の振動子７のＸ軸方向の傾きに対応する
信号が入力されており、該第２の演算処理回路１２８の
出力端子は、第１の信号処理回路１３１の第２の入力端
子と第２の信号処理回路１３２の第１の入力端子に接続
されている。このように接続されることによって、第２
の演算処理回路１２８は、第２の振動子７のそれぞれＸ
軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当する
信号を、第１の信号処理回路１３１と第２の信号処理回
路１３２に出力する。
【０１６１】第３の演算処理回路１２９の第１の入力端
子には、前述の様に第１の振動子２のＹ軸方向の加振信
号に相当する信号が第２の信号合成回路１２２より入力
されており、第２の入力端子には、第３の差動増幅回路
１２５から第１の振動子２のＹ軸方向の傾きに対応する
信号が入力されており、該第３の演算処理回路１２９の
出力端子は、第３の信号処理回路１３３の第１の入力端
子と第４の信号処理回路１３４の第２の入力端子に接続
されている。このように接続されることによって、第３
の演算処理回路１２９は、第１の振動子２のそれぞれＹ
軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当する
信号を、第３の信号処理回路１３３と第４の信号処理回
路１３４に出力する。
子には、前述の様に第１の振動子２のＹ軸方向の加振信
号に相当する信号が第２の信号合成回路１２２より入力
されており、第２の入力端子には、第３の差動増幅回路
１２５から第１の振動子２のＹ軸方向の傾きに対応する
信号が入力されており、該第３の演算処理回路１２９の
出力端子は、第３の信号処理回路１３３の第１の入力端
子と第４の信号処理回路１３４の第２の入力端子に接続
されている。このように接続されることによって、第３
の演算処理回路１２９は、第１の振動子２のそれぞれＹ
軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当する
信号を、第３の信号処理回路１３３と第４の信号処理回
路１３４に出力する。
【０１６２】第４の演算処理回路１３０の第１の入力端
子には、前述の様に第２の振動子７のＹ軸方向の加振信
号に相当する信号が第２の信号合成回路１２０より入力
されており、第２の入力端子には、第４の差動増幅回路
１２６から第２の振動子７のＹ軸方向の傾きに対応する
信号が入力されており、該第４の演算処理回路１３０の
出力端子は、第３の信号処理回路１３３の第２の入力端
子と第４の信号処理回路１３４の第１の入力端子に接続
されている。このように接続されることによって、第４
の演算処理回路１３０は、第２の振動子７のそれぞれＹ
軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当する
信号を、第３の信号処理回路１３３と第４の信号処理回
路１３４に出力する。
子には、前述の様に第２の振動子７のＹ軸方向の加振信
号に相当する信号が第２の信号合成回路１２０より入力
されており、第２の入力端子には、第４の差動増幅回路
１２６から第２の振動子７のＹ軸方向の傾きに対応する
信号が入力されており、該第４の演算処理回路１３０の
出力端子は、第３の信号処理回路１３３の第２の入力端
子と第４の信号処理回路１３４の第１の入力端子に接続
されている。このように接続されることによって、第４
の演算処理回路１３０は、第２の振動子７のそれぞれＹ
軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当する
信号を、第３の信号処理回路１３３と第４の信号処理回
路１３４に出力する。
【０１６３】第１の信号処理回路１３１は周知の差動増
幅回路であり、第１，第２の入力端子と一つの出力端子
を有し、第１，第２の入力端子に入力された信号の差を
所定の増幅率で増幅し、出力端子に出力する回路であ
る。この第１の信号処理回路１３１の第１の入力端子に
は、第１の演算処理回路１２７より第１の振動子２のそ
れぞれＸ軸方向の加振信号と実際の振動の差に相当する
信号が入力されており、また、第２の入力端子には、第
２の振動子７のそれぞれＸ軸方向の加振信号と実際の振
動検出信号の差に相当する信号が入力されており、該第
１の信号処理回路１３１はこれらの差動増幅を行い、第
１のフィルタ回路１３５の入力端子に出力信号を出力す
る。
幅回路であり、第１，第２の入力端子と一つの出力端子
を有し、第１，第２の入力端子に入力された信号の差を
所定の増幅率で増幅し、出力端子に出力する回路であ
る。この第１の信号処理回路１３１の第１の入力端子に
は、第１の演算処理回路１２７より第１の振動子２のそ
れぞれＸ軸方向の加振信号と実際の振動の差に相当する
信号が入力されており、また、第２の入力端子には、第
２の振動子７のそれぞれＸ軸方向の加振信号と実際の振
動検出信号の差に相当する信号が入力されており、該第
１の信号処理回路１３１はこれらの差動増幅を行い、第
１のフィルタ回路１３５の入力端子に出力信号を出力す
る。
【０１６４】第１のフィルタ回路１３５は周知のローパ
スフィルタ回路であり、第１の信号処理回路１３１から
入力された信号の低周波成分のみを第１の増幅回路１３
９に出力する。また、第１の増幅回路１３９は周知の増
幅回路であり、第１のローパスフィルタ回路１３５から
入力した信号を所定の増幅率で増幅して出力する。
スフィルタ回路であり、第１の信号処理回路１３１から
入力された信号の低周波成分のみを第１の増幅回路１３
９に出力する。また、第１の増幅回路１３９は周知の増
幅回路であり、第１のローパスフィルタ回路１３５から
入力した信号を所定の増幅率で増幅して出力する。
【０１６５】このような構成によって、第１の増幅回路
１３９の出力端子からは、センサに加わるＸ軸周りの角
速度に相当する出力信号が得られる。
１３９の出力端子からは、センサに加わるＸ軸周りの角
速度に相当する出力信号が得られる。
【０１６６】第２の信号処理回路１３２は周知の加算回
路であり、第１，第２の入力端子と一つの出力端子を有
し、第１，第２の入力端子に入力された信号の和を所定
の増幅率で増幅し、出力端子に出力する回路である。こ
の第２の信号処理回路１３２の第１の入力端子には、第
２の演算処理回路１２８より第２の振動子７のそれぞれ
Ｘ軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当す
る信号が入力されており、また、第２の入力端子には、
第１の振動子２のそれぞれＸ軸方向の加振信号と実際の
振動検出信号の差に相当する信号が入力されており、該
第２の信号処理回路１３２はこれらの加算を行い、第２
のフィルタ回路１３６の入力端子に出力信号を出力す
る。
路であり、第１，第２の入力端子と一つの出力端子を有
し、第１，第２の入力端子に入力された信号の和を所定
の増幅率で増幅し、出力端子に出力する回路である。こ
の第２の信号処理回路１３２の第１の入力端子には、第
２の演算処理回路１２８より第２の振動子７のそれぞれ
Ｘ軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当す
る信号が入力されており、また、第２の入力端子には、
第１の振動子２のそれぞれＸ軸方向の加振信号と実際の
振動検出信号の差に相当する信号が入力されており、該
第２の信号処理回路１３２はこれらの加算を行い、第２
のフィルタ回路１３６の入力端子に出力信号を出力す
る。
【０１６７】第２のフィルタ回路１３６は周知のローパ
スフィルタ回路であり、第２の信号処理回路１３２から
入力された信号の低周波成分のみを第２の増幅回路１４
０に出力する。また、第２の増幅回路１４０は周知の増
幅回路であり、第２のローパスフィルタ回路１３６から
入力した信号を所定の増幅率で増幅して出力する。
スフィルタ回路であり、第２の信号処理回路１３２から
入力された信号の低周波成分のみを第２の増幅回路１４
０に出力する。また、第２の増幅回路１４０は周知の増
幅回路であり、第２のローパスフィルタ回路１３６から
入力した信号を所定の増幅率で増幅して出力する。
【０１６８】このような構成によって、第２の増幅回路
１４０の出力端子からは、センサに加わるＸ軸方向の加
速度に相当する出力信号が得られる。
１４０の出力端子からは、センサに加わるＸ軸方向の加
速度に相当する出力信号が得られる。
【０１６９】第３の信号処理回路１３３は周知の差動増
幅回路であり、第１，第２の入力端子と一つの出力端子
を有し、第１，第２の入力端子に入力された信号の差を
所定の増幅率で増幅し、出力端子に出力する回路であ
る。この第３の信号処理回路１３３の第１の入力端子に
は、第３の演算処理回路１２９より第１の振動子２のそ
れぞれＹ軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に
相当する信号が入力されており、また、第２の入力端子
には、第２の振動子７のそれぞれＹ軸方向の加振信号と
実際の振動検出信号の差に相当する信号が入力されてお
り、が第３の信号処理回路１３３はこれらの差動増幅を
行い、第３のフィルタ回路１３７の入力端子に出力信号
を出力する。
幅回路であり、第１，第２の入力端子と一つの出力端子
を有し、第１，第２の入力端子に入力された信号の差を
所定の増幅率で増幅し、出力端子に出力する回路であ
る。この第３の信号処理回路１３３の第１の入力端子に
は、第３の演算処理回路１２９より第１の振動子２のそ
れぞれＹ軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に
相当する信号が入力されており、また、第２の入力端子
には、第２の振動子７のそれぞれＹ軸方向の加振信号と
実際の振動検出信号の差に相当する信号が入力されてお
り、が第３の信号処理回路１３３はこれらの差動増幅を
行い、第３のフィルタ回路１３７の入力端子に出力信号
を出力する。
【０１７０】第３のフィルタ回路１３７は周知のローパ
スフィルタ回路であり、第３の信号処理回路１３３から
入力された信号の低周波成分のみを第３の増幅回路１４
１に出力する。また、第３の増幅回路１４１は周知の増
幅回路であり、第３のローパスフィルタ回路１３７から
入力した信号を所定の増幅率で増幅して出力する。
スフィルタ回路であり、第３の信号処理回路１３３から
入力された信号の低周波成分のみを第３の増幅回路１４
１に出力する。また、第３の増幅回路１４１は周知の増
幅回路であり、第３のローパスフィルタ回路１３７から
入力した信号を所定の増幅率で増幅して出力する。
【０１７１】このような構成によって、第３の増幅回路
１４１の出力端子からは、センサに加わるＹ軸回りの角
速度に相当する出力信号が得られる。
１４１の出力端子からは、センサに加わるＹ軸回りの角
速度に相当する出力信号が得られる。
【０１７２】第４の信号処理回路１３４は周知の加算回
路であり、第１，第２の入力端子と一つの出力端子を有
し、第１，第２の入力端子に入力された信号の和を所定
の増幅率で増幅し、出力端子に出力する回路である。こ
の第４の信号処理回路１３４の第１の入力端子には、第
４の演算処理回路１３０より第２の振動子７のそれぞれ
Ｙ軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当す
る信号が入力されており、また、第２の入力端子には、
第１の振動子２のそれぞれＹ軸方向の加振信号と実際の
振動検出信号の差に相当する信号が入力されており、該
第４の信号処理回路１３４はこれらの加算を行い、第４
のフィルタ回路１３８の入力端子に出力信号を出力す
る。
路であり、第１，第２の入力端子と一つの出力端子を有
し、第１，第２の入力端子に入力された信号の和を所定
の増幅率で増幅し、出力端子に出力する回路である。こ
の第４の信号処理回路１３４の第１の入力端子には、第
４の演算処理回路１３０より第２の振動子７のそれぞれ
Ｙ軸方向の加振信号と実際の振動検出信号の差に相当す
る信号が入力されており、また、第２の入力端子には、
第１の振動子２のそれぞれＹ軸方向の加振信号と実際の
振動検出信号の差に相当する信号が入力されており、該
第４の信号処理回路１３４はこれらの加算を行い、第４
のフィルタ回路１３８の入力端子に出力信号を出力す
る。
【０１７３】第４のフィルタ回路１３８は周知のローパ
スフィルタ回路であり、第４の信号処理回路１３４から
入力された信号の低周波成分のみを第４の増幅回路１４
２に出力する。また、第４の増幅回路１４２は周知の増
幅回路であり、第４のローパスフィルタ回路１３８から
入力した信号を所定の増幅率で増幅して出力する。
スフィルタ回路であり、第４の信号処理回路１３４から
入力された信号の低周波成分のみを第４の増幅回路１４
２に出力する。また、第４の増幅回路１４２は周知の増
幅回路であり、第４のローパスフィルタ回路１３８から
入力した信号を所定の増幅率で増幅して出力する。
【０１７４】このような構成によって、第４の増幅回路
１４２の出力端子からは、センサに加わるＹ軸方向の加
速度に相当する出力信号が得られる。
１４２の出力端子からは、センサに加わるＹ軸方向の加
速度に相当する出力信号が得られる。
【０１７５】次に、本発明の実施の第４の形態における
センサの動作について、上記実施の第１の形態時に使用
した図４乃至図６を用いて説明する。
センサの動作について、上記実施の第１の形態時に使用
した図４乃至図６を用いて説明する。
【０１７６】センサの電源が投入されて、前述の駆動回
路１１２内の発振回路１１４がパルスを出力すると、前
述のコイルがマグネットを吸引，反発することによって
第１の振動子２は、図４（ａ）に示す様に、Ｘ軸方向の
傾きがＹ軸方向の傾きよりも位相が９０度進んだ振動成
分の運動を始める。このような運動は即ち第１の振動子
２の旋回運動であり、前述のコイルとマグネットの配置
とコイルの接続により、第１の振動子２は、図１におい
て、振動子の上から見て反時計回りの旋回をする。また
同様に、第２の振動子は、図４（ｂ）に示す様に、Ｘ軸
方向の傾きがＹ軸方向の傾きよりも位相が９０度遅れた
振動成分の運動を始める。このような運動は即ち第２の
振動子の旋回運動であり、前述のコイルとマグネットの
配置とコイルの接続により、第２の振動子７は、図１に
おいて、振動子の上から見て時計回りの旋回をする。
路１１２内の発振回路１１４がパルスを出力すると、前
述のコイルがマグネットを吸引，反発することによって
第１の振動子２は、図４（ａ）に示す様に、Ｘ軸方向の
傾きがＹ軸方向の傾きよりも位相が９０度進んだ振動成
分の運動を始める。このような運動は即ち第１の振動子
２の旋回運動であり、前述のコイルとマグネットの配置
とコイルの接続により、第１の振動子２は、図１におい
て、振動子の上から見て反時計回りの旋回をする。また
同様に、第２の振動子は、図４（ｂ）に示す様に、Ｘ軸
方向の傾きがＹ軸方向の傾きよりも位相が９０度遅れた
振動成分の運動を始める。このような運動は即ち第２の
振動子の旋回運動であり、前述のコイルとマグネットの
配置とコイルの接続により、第２の振動子７は、図１に
おいて、振動子の上から見て時計回りの旋回をする。
【０１７７】また、前述のコイルとマグネットの配置と
コイルの接続により、第１と第２の振動子２，７の旋回
運動は、Ｙ軸方向の振動成分の位相が一致し、Ｘ軸方向
の振動成分の位相が１８０度旋回運動をする。
コイルの接続により、第１と第２の振動子２，７の旋回
運動は、Ｙ軸方向の振動成分の位相が一致し、Ｘ軸方向
の振動成分の位相が１８０度旋回運動をする。
【０１７８】この振動子の運動を式で表すと、第１の振
動子２の先端部の座標（ｘ１，ｙ１）、及び、第２の振
動子７の先端部の座標（ｘ２，ｙ２）は、それぞれの振
動子の旋回中心を原点として、 （ｘ１，ｙ１）＝（ｒ・ cosωｔ，ｒ・ sinωｔ） （ｘ２，ｙ２）＝（−ｒ・ cosωｔ，ｒ・ sinωｔ） となる。
動子２の先端部の座標（ｘ１，ｙ１）、及び、第２の振
動子７の先端部の座標（ｘ２，ｙ２）は、それぞれの振
動子の旋回中心を原点として、 （ｘ１，ｙ１）＝（ｒ・ cosωｔ，ｒ・ sinωｔ） （ｘ２，ｙ２）＝（−ｒ・ cosωｔ，ｒ・ sinωｔ） となる。
【０１７９】このような旋回運動をしている振動子が、
例えば、図１のＸ軸回りに矢印で示した方向に回転させ
られると、振動子の旋回運動の、Ｙ軸方向の速度成分に
比例したコリオリ力がＺ軸方向に作用する。第１の振動
子２を例にとって図５を用いて説明すると、第１の振動
子２が−Ｘ軸方向に最も傾いた位置での、第１の振動体
２９のＸ軸方向の断面図のように、第１の振動子２には
−Ｘ軸方向に最も傾いた位置でＺ方向のコリオリ力が最
も大きく加わる。また、図５とはＸ軸方向の反対位相に
当たる＋Ｘ軸方向に最も傾いた位置で、−Ｚ方向のコリ
オリ力が最も大きく加わる。また、Ｙ軸回りの角速度が
なければＹ軸方向に最も傾いた位置ではコリオリ力は発
生しない。
例えば、図１のＸ軸回りに矢印で示した方向に回転させ
られると、振動子の旋回運動の、Ｙ軸方向の速度成分に
比例したコリオリ力がＺ軸方向に作用する。第１の振動
子２を例にとって図５を用いて説明すると、第１の振動
子２が−Ｘ軸方向に最も傾いた位置での、第１の振動体
２９のＸ軸方向の断面図のように、第１の振動子２には
−Ｘ軸方向に最も傾いた位置でＺ方向のコリオリ力が最
も大きく加わる。また、図５とはＸ軸方向の反対位相に
当たる＋Ｘ軸方向に最も傾いた位置で、−Ｚ方向のコリ
オリ力が最も大きく加わる。また、Ｙ軸回りの角速度が
なければＹ軸方向に最も傾いた位置ではコリオリ力は発
生しない。
【０１８０】このように旋回運動をしている振動子に、
１回転中に１８０度ずれた位置で、逆向きのコリオリ力
が作用するために振動子の旋回軌跡は、図６に示す様
に、一方側で振幅が大きくなり、他方側で振幅が小さく
なる。図５において、前述した様にｆｃはコリオリ力、
ｆｓはコリオリ力の振動子を傾ける成分であり、θo は
コリオリ力が作用しない状態の振動子の旋回範囲、θo
´はコリオリ力が作用した際の振動子の旋回範囲を示し
ている。１８０度位相のずれた位置で逆向きのコリオリ
力が振動子に作用するために、コリオリ力の振動子を傾
ける成分の方向は同じ方向となり、それによって振動子
の旋回範囲が、θo からθo ´に傾く。
１回転中に１８０度ずれた位置で、逆向きのコリオリ力
が作用するために振動子の旋回軌跡は、図６に示す様
に、一方側で振幅が大きくなり、他方側で振幅が小さく
なる。図５において、前述した様にｆｃはコリオリ力、
ｆｓはコリオリ力の振動子を傾ける成分であり、θo は
コリオリ力が作用しない状態の振動子の旋回範囲、θo
´はコリオリ力が作用した際の振動子の旋回範囲を示し
ている。１８０度位相のずれた位置で逆向きのコリオリ
力が振動子に作用するために、コリオリ力の振動子を傾
ける成分の方向は同じ方向となり、それによって振動子
の旋回範囲が、θo からθo ´に傾く。
【０１８１】また、第２の振動子７も同様にコリオリ力
によって振動子の振動軌跡が一方側で振幅が大きくな
り、他方側で振幅が小さくなるが、振動子の旋回方向が
第１の振動子２とは逆であるために、コリオリ力の作用
する方向は逆になり、前述の第１の振動子２とは逆の方
向に一方側で振幅が大きくなり、他方側で振幅が小さく
なることになる。
によって振動子の振動軌跡が一方側で振幅が大きくな
り、他方側で振幅が小さくなるが、振動子の旋回方向が
第１の振動子２とは逆であるために、コリオリ力の作用
する方向は逆になり、前述の第１の振動子２とは逆の方
向に一方側で振幅が大きくなり、他方側で振幅が小さく
なることになる。
【０１８２】また、同時にＸ軸方向に加速度が作用する
と、第１，第２の振動子２，７はそれぞれ−Ｘ軸方向に
傾くことになる。
と、第１，第２の振動子２，７はそれぞれ−Ｘ軸方向に
傾くことになる。
【０１８３】このようにコリオリ力が作用したときの第
１の振動子２の先端部の座標（ｘ１，ｙ１）及び、第２
の振動子７の先端部の座標（ｘ２，ｙ２）は、Ｘ軸回り
の角速度をΦ、加速度をａ、Ａ，Ｂを定数とすると、 （ｘ１，ｙ１）＝（（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ
−Ｂ・ａ，ｒ・ sinωｔ） （ｘ２，ｙ２）＝（（ｒ−Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ
−Ｂ・ａ，ｒ・ sinωｔ） となる。
１の振動子２の先端部の座標（ｘ１，ｙ１）及び、第２
の振動子７の先端部の座標（ｘ２，ｙ２）は、Ｘ軸回り
の角速度をΦ、加速度をａ、Ａ，Ｂを定数とすると、 （ｘ１，ｙ１）＝（（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ
−Ｂ・ａ，ｒ・ sinωｔ） （ｘ２，ｙ２）＝（（ｒ−Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ
−Ｂ・ａ，ｒ・ sinωｔ） となる。
【０１８４】このような振動子の傾きは、第１乃至第８
の圧電素子４ａ〜４ｄ，９ａ〜９ｄが、それぞれ図４に
図示した、第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂと同様に撓
むことによって電圧を発生するので、その電圧を計るこ
とによって検出することができる。
の圧電素子４ａ〜４ｄ，９ａ〜９ｄが、それぞれ図４に
図示した、第１，第２の圧電素子４ａ，４ｂと同様に撓
むことによって電圧を発生するので、その電圧を計るこ
とによって検出することができる。
【０１８５】圧電素子が撓むことにより発生する電圧に
より、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きに対応する信号
を出力する第１の差動増幅回路１２３の出力信号Ｖｘ１
は Ｖｘ１＝Ｃ・（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ−Ｂ・
ａ となり、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きに対応する信
号を出力する第２の差動増幅回路１２４の出力信号Ｖｘ
２は Ｖｘ２＝Ｃ・（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ−Ｂ・
ａ となり、第１の振動子２のＹ軸方向の傾きに対応する信
号を出力する第３の差動増幅回路１２５の出力信号は Ｖｙ１＝Ｃ・ｒ・ sinωｔ となり、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きに対応する信
号を出力する第４の差動増幅回路１２６の出力信号は Ｖｙ２＝Ｃ・ｒ・ sinωｔ となる。
より、第１の振動子２のＸ軸方向の傾きに対応する信号
を出力する第１の差動増幅回路１２３の出力信号Ｖｘ１
は Ｖｘ１＝Ｃ・（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ−Ｂ・
ａ となり、第２の振動子７のＸ軸方向の傾きに対応する信
号を出力する第２の差動増幅回路１２４の出力信号Ｖｘ
２は Ｖｘ２＝Ｃ・（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ−Ｂ・
ａ となり、第１の振動子２のＹ軸方向の傾きに対応する信
号を出力する第３の差動増幅回路１２５の出力信号は Ｖｙ１＝Ｃ・ｒ・ sinωｔ となり、第２の振動子７のＹ軸方向の傾きに対応する信
号を出力する第４の差動増幅回路１２６の出力信号は Ｖｙ２＝Ｃ・ｒ・ sinωｔ となる。
【０１８６】第１の信号合成回路１２９から出力される
第１の振動子２の、加振信号のＸ軸方向成分Ｖ１ｘと、
第２の信号合成回路１２０から出力される第１の振動子
２の、加振信号のＹ軸方向成分Ｖ１ｙは、ｋを信号合成
回路の増幅率を示す定数として、 （Ｖ１ｘ，Ｖ１ｙ）＝（ｋ・ cosωｔ，ｋ・ sinωｔ） となり、第２の反転増幅回路１２２から出力される第２
の振動子の、加振信号のＸ軸方向成分Ｖ２ｘと、第２の
信号合成回路１２０から出力される第２の振動子の、加
振信号のＹ軸方向成分Ｖ２ｙは （Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ）＝（−ｋ・ cosωｔ，ｋ・ sinω
ｔ） となる。
第１の振動子２の、加振信号のＸ軸方向成分Ｖ１ｘと、
第２の信号合成回路１２０から出力される第１の振動子
２の、加振信号のＹ軸方向成分Ｖ１ｙは、ｋを信号合成
回路の増幅率を示す定数として、 （Ｖ１ｘ，Ｖ１ｙ）＝（ｋ・ cosωｔ，ｋ・ sinωｔ） となり、第２の反転増幅回路１２２から出力される第２
の振動子の、加振信号のＸ軸方向成分Ｖ２ｘと、第２の
信号合成回路１２０から出力される第２の振動子の、加
振信号のＹ軸方向成分Ｖ２ｙは （Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ）＝（−ｋ・ cosωｔ，ｋ・ sinω
ｔ） となる。
【０１８７】第１乃至第４の演算処理回路１２７，１２
８，１２９，１３０はそれぞれ第１乃至第４の差動増幅
回路１２３，１２４，１２５，１２６の出力信号から加
振信号を減算して出力するので、その出力信号Ｖ127 ，
Ｖ128 ，Ｖ129 ，Ｖ130 は、 Ｖ127 ＝Ｃ・（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ−Ｂ・
ａ−ｋ・ cosωｔ Ｖ128 ＝−Ｃ・（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ−Ｂ
・ａ−（−ｋ・ cosωｔ） Ｖ129 ＝Ｃ・ｒ・ sinωｔ−ｋ・ sinωｔ Ｖ130 ＝Ｃ・ｒ・ sinωｔ−ｋ・ sinωｔ となり、ｋを適切に設定、つまり「ｋ＝Ｃ・ｒ」するこ
とによって、 Ｖ127 ＝Ｃ・Ａ・Φ・ｃｏｓ2 ωｔ−Ｂ・ａ Ｖ128 ＝−Ｃ・Ａ・Φ・ｃｏｓ2 ωｔ−Ｂ・ａ Ｖ129 ＝０ Ｖ130 ＝０ となる。
８，１２９，１３０はそれぞれ第１乃至第４の差動増幅
回路１２３，１２４，１２５，１２６の出力信号から加
振信号を減算して出力するので、その出力信号Ｖ127 ，
Ｖ128 ，Ｖ129 ，Ｖ130 は、 Ｖ127 ＝Ｃ・（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ−Ｂ・
ａ−ｋ・ cosωｔ Ｖ128 ＝−Ｃ・（ｒ＋Ａ・Φ・ cosωｔ） cosωｔ−Ｂ
・ａ−（−ｋ・ cosωｔ） Ｖ129 ＝Ｃ・ｒ・ sinωｔ−ｋ・ sinωｔ Ｖ130 ＝Ｃ・ｒ・ sinωｔ−ｋ・ sinωｔ となり、ｋを適切に設定、つまり「ｋ＝Ｃ・ｒ」するこ
とによって、 Ｖ127 ＝Ｃ・Ａ・Φ・ｃｏｓ2 ωｔ−Ｂ・ａ Ｖ128 ＝−Ｃ・Ａ・Φ・ｃｏｓ2 ωｔ−Ｂ・ａ Ｖ129 ＝０ Ｖ130 ＝０ となる。
【０１８８】さらに、第１の信号処理回路１３１によ
り、第１の演算処理回路１２７の出力信号Ｖ127 から第
２の演算処理回路１２８の出力信号Ｖ128 の差をとるこ
とによって、第１の信号処理回路１３１の出力信号Ｖ
131 は、 Ｖ131 ＝２・Ａ・Φ・ｃｏｓ2 ωｔ となり、この信号を第１のローパスフィルタ１３５を通
し、第１の増幅回路１３９で所定の増幅率Ｇで増幅する
ことによって、センサの出力となる第１の増幅回路１３
９の出力信号Ｖ39は、 Ｖ139 ＝Ｇ・Ф となり、この信号は、センサに加わるＸ軸回りの角速度
信号となる。
り、第１の演算処理回路１２７の出力信号Ｖ127 から第
２の演算処理回路１２８の出力信号Ｖ128 の差をとるこ
とによって、第１の信号処理回路１３１の出力信号Ｖ
131 は、 Ｖ131 ＝２・Ａ・Φ・ｃｏｓ2 ωｔ となり、この信号を第１のローパスフィルタ１３５を通
し、第１の増幅回路１３９で所定の増幅率Ｇで増幅する
ことによって、センサの出力となる第１の増幅回路１３
９の出力信号Ｖ39は、 Ｖ139 ＝Ｇ・Ф となり、この信号は、センサに加わるＸ軸回りの角速度
信号となる。
【０１８９】さらに、第２の信号処理回路１３２が、第
１の演算処理回路１２７の出力信号Ｖ127 と第２の演算
処理回路１２８の出力信号Ｖ128 の和をとることによっ
て、該第２の信号処理回路１３２の出力信号Ｖ132 は、 Ｖ32＝−２・Ｂ・ａ となり、この信号を第２のローパスフィルタ３６を通
し、第２の増幅回路１４０で所定の増幅率Ｆで増幅する
ことによって、センサの出力となる第２の増幅回路１４
０の出力信号Ｖ140 は、 Ｖ140 ＝Ｆ・ａ となり、この信号は、センサに加わるＸ軸方向の加速度
信号となる。
１の演算処理回路１２７の出力信号Ｖ127 と第２の演算
処理回路１２８の出力信号Ｖ128 の和をとることによっ
て、該第２の信号処理回路１３２の出力信号Ｖ132 は、 Ｖ32＝−２・Ｂ・ａ となり、この信号を第２のローパスフィルタ３６を通
し、第２の増幅回路１４０で所定の増幅率Ｆで増幅する
ことによって、センサの出力となる第２の増幅回路１４
０の出力信号Ｖ140 は、 Ｖ140 ＝Ｆ・ａ となり、この信号は、センサに加わるＸ軸方向の加速度
信号となる。
【０１９０】ここまで、センサのＸ軸回りの角速度と、
Ｘ軸方向の加速度が加わった場合について説明してきた
が、センサのＹ軸回りの角速度と、Ｙ軸方向の加速度が
加わった場合もまったく同様の検出が行われ、第３の増
幅回路１４１の出力信号Ｖ141 はＹ軸回りの角速度信号
となり、また、第４の増幅回路１４２の出力信号Ｖ142
はＹ軸方向の加速度の信号となる。
Ｘ軸方向の加速度が加わった場合について説明してきた
が、センサのＹ軸回りの角速度と、Ｙ軸方向の加速度が
加わった場合もまったく同様の検出が行われ、第３の増
幅回路１４１の出力信号Ｖ141 はＹ軸回りの角速度信号
となり、また、第４の増幅回路１４２の出力信号Ｖ142
はＹ軸方向の加速度の信号となる。
【０１９１】（実施の第５の形態）前述した実施の第４
の形態においては、角速度の検出においても、加速度の
検出においても、振動検出信号と加振信号の差をとった
信号を減算又は加算して出力信号を得たが、角速度の検
出のみに振動検出信号と加振信号の差の信号を用い、加
速度の検出には振動検出信号のみを用いてもよい。
の形態においては、角速度の検出においても、加速度の
検出においても、振動検出信号と加振信号の差をとった
信号を減算又は加算して出力信号を得たが、角速度の検
出のみに振動検出信号と加振信号の差の信号を用い、加
速度の検出には振動検出信号のみを用いてもよい。
【０１９２】そこで、角速度の検出のみに振動検出信号
と加振信号の差の信号を用いて、加速度の検出には、振
動検出信号を信号処理して検出を行う例を、本発明の実
施の第５の形態として、以下に図１７を用いて説明す
る。
と加振信号の差の信号を用いて、加速度の検出には、振
動検出信号を信号処理して検出を行う例を、本発明の実
施の第５の形態として、以下に図１７を用いて説明す
る。
【０１９３】この実施の第５の形態においても、センサ
の機械的な構成は、前述の実施の第１の形態と同じであ
るので、その詳細は省略する。
の機械的な構成は、前述の実施の第１の形態と同じであ
るので、その詳細は省略する。
【０１９４】図１７は本発明の実施の第５の形態に係る
センサの振動回路１１２及び検出回路１１３の構成を示
すブロック図であり、上記の実施の第５緒形態である図
１６と同一構成部分には同一の符号を付し、その説明は
省略する。
センサの振動回路１１２及び検出回路１１３の構成を示
すブロック図であり、上記の実施の第５緒形態である図
１６と同一構成部分には同一の符号を付し、その説明は
省略する。
【０１９５】図１７において、第１の演算処理回路１５
１は第１，第２，第３，第４の入力端子を有し、第１の
入力端子には、第１の振動子２の加振信号のＸ成分（Ｖ
１ｘ）が第１の信号合成回路１２９から入力され、第２
の入力端子には、第２の振動子７の加振信号のＸ成分
（Ｖ２ｘ）が第２の反転増幅回路１２２から入力され、
第３の入力端子には、第１の振動子２のＸ軸方向の振動
検出信号Ｖｘ１が、第１の差動増幅回路１２３から入力
され、第４の入力端子には、第２の振動子７のＸ軸方向
の振動検出信号Ｖｘ２が、第２の差動増幅回路１２４か
ら入力されている。
１は第１，第２，第３，第４の入力端子を有し、第１の
入力端子には、第１の振動子２の加振信号のＸ成分（Ｖ
１ｘ）が第１の信号合成回路１２９から入力され、第２
の入力端子には、第２の振動子７の加振信号のＸ成分
（Ｖ２ｘ）が第２の反転増幅回路１２２から入力され、
第３の入力端子には、第１の振動子２のＸ軸方向の振動
検出信号Ｖｘ１が、第１の差動増幅回路１２３から入力
され、第４の入力端子には、第２の振動子７のＸ軸方向
の振動検出信号Ｖｘ２が、第２の差動増幅回路１２４か
ら入力されている。
【０１９６】前記第１の演算処回路１５１は、第３の入
力端子に入力される第１の振動子２のＸ軸方向の振動成
分の検出信号Ｖｘ１から、第１の入力端子に入力される
第１の振動子２の加振信号のＸ成分の信号Ｖ１ｘを減算
し、これを第１の差信号とし、第４の入力端子に入力さ
れる第２の振動子７のＸ軸方向の振動成分の検出信号Ｖ
ｘ２から第２の入力端子に入力される第２の振動子７の
加振信号のＸ成分の信号Ｖ２ｘを減算し、これを第２の
差信号とし、前記第１の差信号から第２の差信号を減算
した結果（Ｖ151 ）を、第１のローパスフィルタ１３５
にＸ軸回りの角速度信号として出力する。
力端子に入力される第１の振動子２のＸ軸方向の振動成
分の検出信号Ｖｘ１から、第１の入力端子に入力される
第１の振動子２の加振信号のＸ成分の信号Ｖ１ｘを減算
し、これを第１の差信号とし、第４の入力端子に入力さ
れる第２の振動子７のＸ軸方向の振動成分の検出信号Ｖ
ｘ２から第２の入力端子に入力される第２の振動子７の
加振信号のＸ成分の信号Ｖ２ｘを減算し、これを第２の
差信号とし、前記第１の差信号から第２の差信号を減算
した結果（Ｖ151 ）を、第１のローパスフィルタ１３５
にＸ軸回りの角速度信号として出力する。
【０１９７】また、第２の演算処理回路１５２は第１，
第２の入力端子を有し、第１の入力端子には、第１の振
動子２のＸ軸方向の振動検出信号Ｖｘ１が第１の差動増
幅回路１２３から入力され、第２の入力端子には、第２
の振動子７のＸ軸方向の振動検出信号Ｖｘ２が第２の差
動増幅回路１２４から入力されており、第１の振動子２
のＸ軸方向の振動検出信号Ｖｘ１から第２の振動子７の
Ｘ軸方向の振動検出信号Ｖｘ２を減算した信号を、Ｘ軸
方向の加速度を示す信号として第２のローパスフィルタ
１３６に出力する。
第２の入力端子を有し、第１の入力端子には、第１の振
動子２のＸ軸方向の振動検出信号Ｖｘ１が第１の差動増
幅回路１２３から入力され、第２の入力端子には、第２
の振動子７のＸ軸方向の振動検出信号Ｖｘ２が第２の差
動増幅回路１２４から入力されており、第１の振動子２
のＸ軸方向の振動検出信号Ｖｘ１から第２の振動子７の
Ｘ軸方向の振動検出信号Ｖｘ２を減算した信号を、Ｘ軸
方向の加速度を示す信号として第２のローパスフィルタ
１３６に出力する。
【０１９８】また同様に、第３の演算処理回路１５３は
第１，第２，第３，第４の入力端子を有し、第１の入力
端子には、第１の振動子２の加振信号のＹ成分（Ｖ１
ｙ）が第２の信号合成回路１２０から入力され、第２の
入力端子には、第２の振動子７の加振信号のＹ成分（Ｖ
２ｙ）が第２の信号合成回路１２０から入力され、第３
の入力端子には、第１の振動子２のＹ軸方向の振動検出
信号Ｖｙ１が第３の差動増幅回路１２５から入力され、
第４の入力端子には、第２の振動子７のＹ軸方向の振動
検出信号Ｖｙ２が第４の差動増幅回路１２６から入力さ
れている。
第１，第２，第３，第４の入力端子を有し、第１の入力
端子には、第１の振動子２の加振信号のＹ成分（Ｖ１
ｙ）が第２の信号合成回路１２０から入力され、第２の
入力端子には、第２の振動子７の加振信号のＹ成分（Ｖ
２ｙ）が第２の信号合成回路１２０から入力され、第３
の入力端子には、第１の振動子２のＹ軸方向の振動検出
信号Ｖｙ１が第３の差動増幅回路１２５から入力され、
第４の入力端子には、第２の振動子７のＹ軸方向の振動
検出信号Ｖｙ２が第４の差動増幅回路１２６から入力さ
れている。
【０１９９】前記第３の演算処理回路１５３は、第３の
入力端子に入力される第１の振動子２のＹ軸方向の振動
成分の検出信号Ｖｙ１から、第１の入力端子に入力され
る第１の振動子２の加振信号のＹ成分の信号Ｖ１ｙを減
算し、これを第１の差信号とし、第４の入力端子に入力
される第２の振動子７のＹ軸方向の振動成分の検出信号
Ｖｙ２から第２の入力端子に入力される第２の振動子７
の加振信号のＹ成分の信号Ｖ２ｙを減算し、これを第２
の差信号とし、前記第１の差信号から第２の差信号を減
算した結果（Ｖ153 ）を、第３のローパスフィルタ１３
７にＹ軸回りの角速度信号として出力する。
入力端子に入力される第１の振動子２のＹ軸方向の振動
成分の検出信号Ｖｙ１から、第１の入力端子に入力され
る第１の振動子２の加振信号のＹ成分の信号Ｖ１ｙを減
算し、これを第１の差信号とし、第４の入力端子に入力
される第２の振動子７のＹ軸方向の振動成分の検出信号
Ｖｙ２から第２の入力端子に入力される第２の振動子７
の加振信号のＹ成分の信号Ｖ２ｙを減算し、これを第２
の差信号とし、前記第１の差信号から第２の差信号を減
算した結果（Ｖ153 ）を、第３のローパスフィルタ１３
７にＹ軸回りの角速度信号として出力する。
【０２００】また、第４の演算処理回路１５４は第１，
第２の入力端子を有し、第１の入力端子には、第１の振
動子２のＹ軸方向の振動検出信号Ｖｙ１が第３の差動増
幅回路１２５から入力され、第２の入力端子には、第２
の振動子７のＹ軸方向の振動検出信号Ｖｙ２が第４の差
動増幅回路１２６から入力されており、第１の振動子２
のＹ軸方向の加速度を示す信号（Ｖ154 ）として、第４
のローパスフィルタ１３８に出力する。
第２の入力端子を有し、第１の入力端子には、第１の振
動子２のＹ軸方向の振動検出信号Ｖｙ１が第３の差動増
幅回路１２５から入力され、第２の入力端子には、第２
の振動子７のＹ軸方向の振動検出信号Ｖｙ２が第４の差
動増幅回路１２６から入力されており、第１の振動子２
のＹ軸方向の加速度を示す信号（Ｖ154 ）として、第４
のローパスフィルタ１３８に出力する。
【０２０１】このように構成したために、本発明の実施
の第５の形態においては、加速度検出を行う際の信号処
理回路が、前述の実施の第１の形態よりも１段少なくす
ることができるため、ノイズの影響を受けにくくでき、
精度の高い加速度検出ができるという特徴がある。
の第５の形態においては、加速度検出を行う際の信号処
理回路が、前述の実施の第１の形態よりも１段少なくす
ることができるため、ノイズの影響を受けにくくでき、
精度の高い加速度検出ができるという特徴がある。
【０２０２】（実施の第６の形態）以上述べてきた本発
明の実施の第４及び第５の形態は、振動子の振動状態の
変化を信号処理して検出信号を得ていたが、振動子が一
定の振動をするように制御して、その制御信号を処理す
ることによって角速度信号と加速度信号とを得るいわゆ
るサーボ型のセンサにすることもできる。
明の実施の第４及び第５の形態は、振動子の振動状態の
変化を信号処理して検出信号を得ていたが、振動子が一
定の振動をするように制御して、その制御信号を処理す
ることによって角速度信号と加速度信号とを得るいわゆ
るサーボ型のセンサにすることもできる。
【０２０３】また、前述の本発明の実施の第４及び第５
の形態においては、振動子を加振する方向と、振動子の
動作を検出する方向がずれているのを整合させるため
に、加振信号を合成して、加振信号の検出方向の成分を
求めるようにしていたが、検出信号を合成することによ
って、加振信号と検出信号の方向の違いを整合させるこ
ともできる。
の形態においては、振動子を加振する方向と、振動子の
動作を検出する方向がずれているのを整合させるため
に、加振信号を合成して、加振信号の検出方向の成分を
求めるようにしていたが、検出信号を合成することによ
って、加振信号と検出信号の方向の違いを整合させるこ
ともできる。
【０２０４】さらに、以上述べてきた本発明の実施の第
４及び第５の形態は、通常の機械加工によって製作する
ことが前提となっていたが、本発明によるセンサは、半
導体製造技術を応用した、いわゆるマイクロマシニング
技術を用いて製作することもできる。以下、本発明の実
施の第６の形態として、マイクロマシニング技術を用い
て製作されたセンサについて、図１８を用いて説明す
る。
４及び第５の形態は、通常の機械加工によって製作する
ことが前提となっていたが、本発明によるセンサは、半
導体製造技術を応用した、いわゆるマイクロマシニング
技術を用いて製作することもできる。以下、本発明の実
施の第６の形態として、マイクロマシニング技術を用い
て製作されたセンサについて、図１８を用いて説明す
る。
【０２０５】尚、マイクロマシニング技術を用いて製作
されたセンサの構造は、上記実施の第３の形態において
示した図１５と同様であるので、その詳細については省
略し、又図１５と同じ部分には同一符号を付してある。
されたセンサの構造は、上記実施の第３の形態において
示した図１５と同様であるので、その詳細については省
略し、又図１５と同じ部分には同一符号を付してある。
【０２０６】図１８において、２１４は発振回路、２１
５はｓｉｎ波生成回路、２１７はｃｏｓ波生成回路、２
７１，２７２，２７３，２７４はサーボ回路、２１７，
２１８，２１９，２２０は反転増幅回路である。以上に
より、駆動回路１１２を構成する。
５はｓｉｎ波生成回路、２１７はｃｏｓ波生成回路、２
７１，２７２，２７３，２７４はサーボ回路、２１７，
２１８，２１９，２２０は反転増幅回路である。以上に
より、駆動回路１１２を構成する。
【０２０７】２０１，２０２，２０３，２０４，２０
５，２０６，２０７，２０８はバイアス抵抗、２２４，
２２５，２２６，２２７は差動増幅回路、２２８，２２
９，２３０，２３２は演算処理回路、２３２，２３３，
２３４，２３５は前述の実施の第４の形態で説明した信
号処理回路と同様の信号処理回路、２３６，２３７，２
３８，２３９は前述の実施の第４の形態で説明したロー
パスフィルタと同様のローパスフィルタ、２４０，２４
１，２４２，２４３は前述の実施の第４の形態で説明し
た増幅回路と同様の増幅回路である。以上の各回路及び
前述のサーボ回路２７１〜２７４により、検出回路１１
２を構成する。尚、２８０はバイアス電源である。
５，２０６，２０７，２０８はバイアス抵抗、２２４，
２２５，２２６，２２７は差動増幅回路、２２８，２２
９，２３０，２３２は演算処理回路、２３２，２３３，
２３４，２３５は前述の実施の第４の形態で説明した信
号処理回路と同様の信号処理回路、２３６，２３７，２
３８，２３９は前述の実施の第４の形態で説明したロー
パスフィルタと同様のローパスフィルタ、２４０，２４
１，２４２，２４３は前述の実施の第４の形態で説明し
た増幅回路と同様の増幅回路である。以上の各回路及び
前述のサーボ回路２７１〜２７４により、検出回路１１
２を構成する。尚、２８０はバイアス電源である。
【０２０８】第１，第２，第３，第４のサーボ回路２７
１，２７２，２７３，２７４は周知のサーボ回路であ
り、第１，第２の入力端子と出力端子を有し、第１，第
２の入力単身に入力される信号の差に応じた出力信号を
出力する。
１，２７２，２７３，２７４は周知のサーボ回路であ
り、第１，第２の入力端子と出力端子を有し、第１，第
２の入力単身に入力される信号の差に応じた出力信号を
出力する。
【０２０９】第１，第２，第３，第４の差動増幅回路２
２４，２２５，２２６，２２７は周知の差動増幅回路で
あり、第１，第２の入力端子と出力端子を有しており、
それぞれの入力端子には、第１もしくは第２の振動子１
０２，１０７のＡ方向又はＢ方向のピエゾ抵抗効果素子
とバイアス抵抗のそれぞれが接続されており、これら差
動増幅回路はそれぞれ第１もしくは第２の振動子１０
２，１０７のＡ方向もしくはＢ方向の傾きに相当する信
号を出力する。
２４，２２５，２２６，２２７は周知の差動増幅回路で
あり、第１，第２の入力端子と出力端子を有しており、
それぞれの入力端子には、第１もしくは第２の振動子１
０２，１０７のＡ方向又はＢ方向のピエゾ抵抗効果素子
とバイアス抵抗のそれぞれが接続されており、これら差
動増幅回路はそれぞれ第１もしくは第２の振動子１０
２，１０７のＡ方向もしくはＢ方向の傾きに相当する信
号を出力する。
【０２１０】第１，第２の演算処理回路２２８，２２９
は周知の加算回路であり、第１，第２の入力端子と出力
端子を有し、第１，第２の入力端子に入力した信号を加
算して、その加算信号を出力端子より出力する回路であ
る。第３，第４の演算処理回路２３０，２３１は周知の
減算回路であり、第１，第２の入力端子を有し、第１
（第２）の入力端子に入力した信号から第２（第１）の
入力端子に入力した信号を減算した信号を出力端子より
出力する回路である。
は周知の加算回路であり、第１，第２の入力端子と出力
端子を有し、第１，第２の入力端子に入力した信号を加
算して、その加算信号を出力端子より出力する回路であ
る。第３，第４の演算処理回路２３０，２３１は周知の
減算回路であり、第１，第２の入力端子を有し、第１
（第２）の入力端子に入力した信号から第２（第１）の
入力端子に入力した信号を減算した信号を出力端子より
出力する回路である。
【０２１１】次に、この実施の第６の形態における動作
について説明する。
について説明する。
【０２１２】発振回路２１４が発振を始めると、ｓｉｎ
波生成回路２１５はｓｉｎ波を第１，第２のサーボ回路
２７１，２７２に出力し、第１，第２のサーボ回路２７
１，２７２は、この時には振動子がまだ振動しておら
ず、第１，第２の演算処理回路２２８，２２９からの入
力信号が０である為に、それぞれ第１，第２の振動子１
０２，１０７を加振するために設けられた、固定電極１
０６ａ，１０６ｃ，１１１ｃ，１１１ａ（図１５では不
図示）への通電を開始する。それぞれの固定電極に電圧
が印加され、可動電極との間にクーロン力が作用するこ
とにより、第１，第２の振動子１０２，１０７は、図１
５中に示すＸ軸方向にｓｉｎ状に加振される。
波生成回路２１５はｓｉｎ波を第１，第２のサーボ回路
２７１，２７２に出力し、第１，第２のサーボ回路２７
１，２７２は、この時には振動子がまだ振動しておら
ず、第１，第２の演算処理回路２２８，２２９からの入
力信号が０である為に、それぞれ第１，第２の振動子１
０２，１０７を加振するために設けられた、固定電極１
０６ａ，１０６ｃ，１１１ｃ，１１１ａ（図１５では不
図示）への通電を開始する。それぞれの固定電極に電圧
が印加され、可動電極との間にクーロン力が作用するこ
とにより、第１，第２の振動子１０２，１０７は、図１
５中に示すＸ軸方向にｓｉｎ状に加振される。
【０２１３】また同様に、ｃｏｓ波生成回路２１６はｃ
ｏｓ波を第３，第４のサーボ回路２７３，２７４に出力
し、第３，第４のサーボ回路２７３，２７４は、この時
には振動子がまだ振動しておらず、第３，第４の演算処
理回路１３０，１３１からの入力信号が０である為に、
それぞれ第１，第２の振動子１０２，１０７を加振する
ために設けられた、固定電極１０６ｂ，１０６ｄ，１１
１ｂ，１１１ｄ（図１５では不図示）への通電を開始す
る。それぞれの固定電極に電圧が印加され、可動電極と
の間にクーロン力が作用することにより、第１，第２の
振動子１０２、１０７は、図１５中に示すＹ軸方向にｃ
ｏｓ状に加振される。また、第１の振動子１０２と第２
の振動子とでは、同じ極性で接続される電極が、Ｘ軸方
向で振動子を挟んで反対側の、例えば可動電極１５０ａ
−１と対向する固定電極１０６ａと可動電極１１０ｃ−
１と対向する固定電極１１１ｃになっているために、第
１，第２の振動子は互いに逆方向に旋回する。
ｏｓ波を第３，第４のサーボ回路２７３，２７４に出力
し、第３，第４のサーボ回路２７３，２７４は、この時
には振動子がまだ振動しておらず、第３，第４の演算処
理回路１３０，１３１からの入力信号が０である為に、
それぞれ第１，第２の振動子１０２，１０７を加振する
ために設けられた、固定電極１０６ｂ，１０６ｄ，１１
１ｂ，１１１ｄ（図１５では不図示）への通電を開始す
る。それぞれの固定電極に電圧が印加され、可動電極と
の間にクーロン力が作用することにより、第１，第２の
振動子１０２、１０７は、図１５中に示すＹ軸方向にｃ
ｏｓ状に加振される。また、第１の振動子１０２と第２
の振動子とでは、同じ極性で接続される電極が、Ｘ軸方
向で振動子を挟んで反対側の、例えば可動電極１５０ａ
−１と対向する固定電極１０６ａと可動電極１１０ｃ−
１と対向する固定電極１１１ｃになっているために、第
１，第２の振動子は互いに逆方向に旋回する。
【０２１４】第１，第２の振動子１０２，１０７が旋回
し始めると、それぞれ第１、第２の振動子１０２，１０
７の振動ベース１０３，１０８を弾性支持しているばね
部が歪み、ばね部に設けられた前述のピエゾ抵抗の抵抗
値が変化し、第１の差動増幅回路２２４は、第１の振動
子１０２のＡ方向の傾きに相当する信号を出力し、第２
の差動増幅回路２２５は、第２の振動子１０７のＡ方向
の傾きに相当する信号を出力し、第３の差動増幅回路２
２６は、第１の振動子１０２のＢ方向の傾きに相当する
信号を出力し、第４の差動増幅回路２２７は、第２の振
動子１０７のＢ方向の傾きに相当する信号を出力する。
し始めると、それぞれ第１、第２の振動子１０２，１０
７の振動ベース１０３，１０８を弾性支持しているばね
部が歪み、ばね部に設けられた前述のピエゾ抵抗の抵抗
値が変化し、第１の差動増幅回路２２４は、第１の振動
子１０２のＡ方向の傾きに相当する信号を出力し、第２
の差動増幅回路２２５は、第２の振動子１０７のＡ方向
の傾きに相当する信号を出力し、第３の差動増幅回路２
２６は、第１の振動子１０２のＢ方向の傾きに相当する
信号を出力し、第４の差動増幅回路２２７は、第２の振
動子１０７のＢ方向の傾きに相当する信号を出力する。
【０２１５】第１の演算処理回路２２８は、第１の差動
増幅回路２２４から入力される、第１の振動子のＡ方向
の傾きに相当する信号と、第３の演算処理回路２２６か
ら入力される、第１の振動子のＢ方向の傾きに相当する
信号を加え合わせ、第１の振動子１０２のＸ軸方向の傾
きに相当する信号を、第１のサーボ回路２７１の入力端
子に出力し、第１のサーボ回路２７１は、第１の振動子
１０２のＸ軸方向の振動が、ｓｉｎ波生成回路２１５か
らの入力信号に相当する振動になるように固定電極への
出力信号を制御する。
増幅回路２２４から入力される、第１の振動子のＡ方向
の傾きに相当する信号と、第３の演算処理回路２２６か
ら入力される、第１の振動子のＢ方向の傾きに相当する
信号を加え合わせ、第１の振動子１０２のＸ軸方向の傾
きに相当する信号を、第１のサーボ回路２７１の入力端
子に出力し、第１のサーボ回路２７１は、第１の振動子
１０２のＸ軸方向の振動が、ｓｉｎ波生成回路２１５か
らの入力信号に相当する振動になるように固定電極への
出力信号を制御する。
【０２１６】第２，第３，第４の演算処理回路２２９，
２３０，２３１も同様に、第２の演算処理回路２２９は
第１の振動子１０７のＸ軸方向の傾きに相当する信号を
出力し、第３の演算処理回路１２９は第２の振動子１０
７のＹ軸方向の傾きに相当する信号を出力し、第４の演
算処理回路２３１は第２の振動子１０７のＹ軸方向の傾
きに相当する信号を出力する。そして、第２，第３，第
４のサーボ回路２７２，２７３，２７４もそれぞれ入力
されたｓｉｎ波やｃｏｓ波と実際の振動が対応する様
に、第１，第２の振動子１０２，１０７の振動を制御す
る。
２３０，２３１も同様に、第２の演算処理回路２２９は
第１の振動子１０７のＸ軸方向の傾きに相当する信号を
出力し、第３の演算処理回路１２９は第２の振動子１０
７のＹ軸方向の傾きに相当する信号を出力し、第４の演
算処理回路２３１は第２の振動子１０７のＹ軸方向の傾
きに相当する信号を出力する。そして、第２，第３，第
４のサーボ回路２７２，２７３，２７４もそれぞれ入力
されたｓｉｎ波やｃｏｓ波と実際の振動が対応する様
に、第１，第２の振動子１０２，１０７の振動を制御す
る。
【０２１７】この時、第１，第２，第３，第４のサーボ
回路２７１〜２７４の出力信号は、加振信号と実際に振
動子が振動している軌跡との差になるので、この信号
を、前述の実施の第４の形態と同様に、信号処理回路２
３２，２３３，２３４，２３５とローパスフィルタ２３
６，２３７，２３８，２３９と、増幅回路２４０，２４
１，２４２，２４３を介することによって、Ｘ軸回りと
Ｙ軸回りの角速度と、Ｘ軸方向とＹ軸方向の加速度をそ
れぞれ得ることができる。
回路２７１〜２７４の出力信号は、加振信号と実際に振
動子が振動している軌跡との差になるので、この信号
を、前述の実施の第４の形態と同様に、信号処理回路２
３２，２３３，２３４，２３５とローパスフィルタ２３
６，２３７，２３８，２３９と、増幅回路２４０，２４
１，２４２，２４３を介することによって、Ｘ軸回りと
Ｙ軸回りの角速度と、Ｘ軸方向とＹ軸方向の加速度をそ
れぞれ得ることができる。
【０２１８】この様にマイクロマシニングを応用した、
本発明の実施の第４の形態においては、センサを小型に
構成することができるのはもとより、これまで説明して
きた様な、振動子を２つにする必然性はなく、精度の良
い振動子を多数作ることも用意であり、それぞれの振動
子から検出した信号の平均化を行うこともできるので、
精度を高め易いという、独特の効果を有する。
本発明の実施の第４の形態においては、センサを小型に
構成することができるのはもとより、これまで説明して
きた様な、振動子を２つにする必然性はなく、精度の良
い振動子を多数作ることも用意であり、それぞれの振動
子から検出した信号の平均化を行うこともできるので、
精度を高め易いという、独特の効果を有する。
【０２１９】また、この実施の第６の形態においては、
振動子の傾きを検出するために、ピエゾ抵抗効果素子を
用いており、これは、ばね部に一体的に構成できるため
に、圧電素子などを接着することによって生じる固有振
動数のばらつきを軽減でき、より高精度なセンサを実現
できる。また、ピエゾ抵抗効果素子は、インピーダンス
を低くできるので、ノイズの少ない信号を得ることもで
きる。
振動子の傾きを検出するために、ピエゾ抵抗効果素子を
用いており、これは、ばね部に一体的に構成できるため
に、圧電素子などを接着することによって生じる固有振
動数のばらつきを軽減でき、より高精度なセンサを実現
できる。また、ピエゾ抵抗効果素子は、インピーダンス
を低くできるので、ノイズの少ない信号を得ることもで
きる。
【０２２０】更に、実施の第６の形態の様にサーボ型の
センサとしていることにより、感度の高いセンサにする
ことができる。
センサとしていることにより、感度の高いセンサにする
ことができる。
【０２２１】また、マイクロマシニングで作ったセンサ
を、サーボ型のセンサとして構成した為に、駆動に使用
する電極の間隔を狭くすることができ、低い電圧でも強
力なクーロン力が得られ、結果として、少ない電力で、
高い検出感度を得ることができる。
を、サーボ型のセンサとして構成した為に、駆動に使用
する電極の間隔を狭くすることができ、低い電圧でも強
力なクーロン力が得られ、結果として、少ない電力で、
高い検出感度を得ることができる。
【０２２２】さらに、振動子が旋回運動をする為に、ケ
ースに収納した際に、定在波がたちにくく、安定した性
能を得ることができる。
ースに収納した際に、定在波がたちにくく、安定した性
能を得ることができる。
【０２２３】以上の実施の第４〜第６の形態によるセン
サは、振動子を複数設け、所定の位相差で互いに反対方
向に振動子を旋回させて、それぞれの振動子に加わるコ
リオリ力と加速度を検出するようにしたので、感度が高
く、しかもＳ／Ｎ比の高い、２軸の角速度と加速度を検
出できるという効果がある。
サは、振動子を複数設け、所定の位相差で互いに反対方
向に振動子を旋回させて、それぞれの振動子に加わるコ
リオリ力と加速度を検出するようにしたので、感度が高
く、しかもＳ／Ｎ比の高い、２軸の角速度と加速度を検
出できるという効果がある。
【０２２４】（発明と実施の形態の対応）上記実施の各
形態において、第１及び第２の振動子２，７又は１０
２，１０７が本発明の重り部に、第１及び第２の振動ベ
ース３，８又は第１〜第８のばね部１０４ａ〜１０４
ｄ、１０９ａ〜１０９ｄが本発明の支持手段に、駆動回
路１２，１１２、第１〜第８のマグネット５ａ〜５ｄ，
１０ａ〜１０ｄ、第１〜第８のコイル６ａ〜６ｄ，１１
ａ〜１１ｄ、可動電極１５０ａ〜１５０ｄ，１１０ａ〜
１１０ｄ，固定電極１０６ａ〜１０６ｄ，１１１ａ〜１
１ｄが本発明の駆動手段に、それぞれ相当する。
形態において、第１及び第２の振動子２，７又は１０
２，１０７が本発明の重り部に、第１及び第２の振動ベ
ース３，８又は第１〜第８のばね部１０４ａ〜１０４
ｄ、１０９ａ〜１０９ｄが本発明の支持手段に、駆動回
路１２，１１２、第１〜第８のマグネット５ａ〜５ｄ，
１０ａ〜１０ｄ、第１〜第８のコイル６ａ〜６ｄ，１１
ａ〜１１ｄ、可動電極１５０ａ〜１５０ｄ，１１０ａ〜
１１０ｄ，固定電極１０６ａ〜１０６ｄ，１１１ａ〜１
１ｄが本発明の駆動手段に、それぞれ相当する。
【０２２５】また、予定旋回面とは、角速度及び加速度
が加わっていない状態時の振動子の旋回軌跡の面をい
う。
が加わっていない状態時の振動子の旋回軌跡の面をい
う。
【０２２６】以上が実施の形態の各構成と本発明の各構
成の対応関係であるが、本発明は、これら実施の形態の
構成に限定されるものではなく、請求項で示した機能、
又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればど
のようなものであってもよいことは言うまでもない。
成の対応関係であるが、本発明は、これら実施の形態の
構成に限定されるものではなく、請求項で示した機能、
又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればど
のようなものであってもよいことは言うまでもない。
【０２２７】（変形例）上記実施の各形態においては、
何れも振動子（振動体）を二つ備えたものを例にしてき
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、二つ以
上の振動子を具備したセンサであってもよい。例えば、
第１〜第４の振動子を備え、第１の振動子と第３の振動
子の検出軸回り（あるいは検出軸方向）の傾きの信号を
加算して平均化した信号と、第２の振動子と第４の振動
子の検出軸回り（あるいは検出軸方向）の傾きの信号を
加算して平均化した信号とを、図３や図１６等の信号処
理回路系へ出力することにより、二つの振動子を備えた
場合に比べて、より精度の高い角速度信号（加速度信
号）を得ることが期待できる（各出力を平均化する事に
より、ペアとなる振動子個々の構造上のバラツキや、各
素子，抵抗のバラツキ等を低減化できる為）。
何れも振動子（振動体）を二つ備えたものを例にしてき
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、二つ以
上の振動子を具備したセンサであってもよい。例えば、
第１〜第４の振動子を備え、第１の振動子と第３の振動
子の検出軸回り（あるいは検出軸方向）の傾きの信号を
加算して平均化した信号と、第２の振動子と第４の振動
子の検出軸回り（あるいは検出軸方向）の傾きの信号を
加算して平均化した信号とを、図３や図１６等の信号処
理回路系へ出力することにより、二つの振動子を備えた
場合に比べて、より精度の高い角速度信号（加速度信
号）を得ることが期待できる（各出力を平均化する事に
より、ペアとなる振動子個々の構造上のバラツキや、各
素子，抵抗のバラツキ等を低減化できる為）。
【０２２８】本発明の各実施の形態においては、それぞ
れ２軸回りの角速度と２軸方向の加速度を検出するよう
にしているが、本発明によるセンサは、１軸回りの角速
度と１軸方向の加速度の検出や、１軸回りの角速度と２
軸方向の加速度の検出等の構造のものであっても良い。
具体的には、例えば図１の振動子をＸ軸方向のみにそれ
ぞれ逆方向に振動させ、このＸ軸回りの角速度信号やＸ
軸方向の加速度信号を得る様な較正であってもよい。
れ２軸回りの角速度と２軸方向の加速度を検出するよう
にしているが、本発明によるセンサは、１軸回りの角速
度と１軸方向の加速度の検出や、１軸回りの角速度と２
軸方向の加速度の検出等の構造のものであっても良い。
具体的には、例えば図１の振動子をＸ軸方向のみにそれ
ぞれ逆方向に振動させ、このＸ軸回りの角速度信号やＸ
軸方向の加速度信号を得る様な較正であってもよい。
【０２２９】また、本発明は、以上の実施の各形態、又
はそれらの技術を適当に組み合わせた構成にしてもよ
い。
はそれらの技術を適当に組み合わせた構成にしてもよ
い。
【０２３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の重り部を同一方向に片持ち支持する構造にしてい
る為、該センサの小型化，低コスト化を達成しつつ、精
度の良い角速度信号を検出することができるセンサを提
供できるものである。
複数の重り部を同一方向に片持ち支持する構造にしてい
る為、該センサの小型化，低コスト化を達成しつつ、精
度の良い角速度信号を検出することができるセンサを提
供できるものである。
【０２３１】また、本発明によれば、複数の重り部を同
一方向に片持ち支持する構造にしている為、センサの小
型化，低コスト化を達成しつつ、精度の良い加速度信号
を検出することができるセンサを提供できるものであ
る。
一方向に片持ち支持する構造にしている為、センサの小
型化，低コスト化を達成しつつ、精度の良い加速度信号
を検出することができるセンサを提供できるものであ
る。
【図１】本発明の実施の第１の形態に係るセンサの構成
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の第１の形態に係るセンサの駆動
回路の構成を示すブロック図である。
回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の第１の形態に係るセンサの検出
回路の構成を示すブロック図である。
回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示した第１の振動子と第２の振動子の動
きを、該振動子の傾きとして示した波形図である。
きを、該振動子の傾きとして示した波形図である。
【図５】図１に示した第１，第２の振動子に作用するコ
リオリ力を説明する為の図である。
リオリ力を説明する為の図である。
【図６】図１に示した第１，第２の振動子に作用するコ
リオリ力によって旋回軌跡が傾く様子を説明する為の図
である。
リオリ力によって旋回軌跡が傾く様子を説明する為の図
である。
【図７】図１のセンサの静止時における各圧電素子の出
力波形を示す図である。
力波形を示す図である。
【図８】図１のセンサにＸ軸回りの角速度が加わった際
の各圧電素子の出力波形について説明する為の図であ
る。
の各圧電素子の出力波形について説明する為の図であ
る。
【図９】図１のセンサにＹ軸回りの角速度が加わった際
の各圧電素子の出力波形について説明する為の図であ
る。
の各圧電素子の出力波形について説明する為の図であ
る。
【図１０】図１のセンサにＸ，Ｙ軸方向に加速度が加わ
った際の各圧電素子の出力波形について説明する為の図
である。
った際の各圧電素子の出力波形について説明する為の図
である。
【図１１】図１のセンサにＸ，Ｙ軸回りの角速度が加わ
った際の検出回路内の各部の出力波形について説明する
為の図である。
った際の検出回路内の各部の出力波形について説明する
為の図である。
【図１２】図１のセンサにＸ，Ｙ軸方向の加速度が加わ
った際の検出回路内の各部の出力波形について説明する
為の図である。
った際の検出回路内の各部の出力波形について説明する
為の図である。
【図１３】本発明の実施の第２の形態に係るセンサの振
動子に作用するコリオリ力について説明する為の図であ
る。
動子に作用するコリオリ力について説明する為の図であ
る。
【図１４】本発明の実施の第２の形態に係るセンサの検
出回路の構成を示すブロック図である。
出回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の第３の形態に係るセンサの構
成を示す斜視図である。
成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施の第４の形態に係るセンサの駆
動回路及び検出回路を示すブロック図である。
動回路及び検出回路を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施の第５の形態に係るセンサの駆
動回路及び検出回路を示すブロック図である。
動回路及び検出回路を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施の第６の形態に係るセンサの駆
動回路及び検出回路を示すブロック図である。
動回路及び検出回路を示すブロック図である。
２ 第１の振動子 ３ 第１の振動ベース ４ａ〜４ｄ 圧電素子 ５ａ〜５ｄ マグネット ６ａ〜６ｄ コイル ７ 第２の振動子 ８ 第２の振動ベース ９ａ〜９ｄ 圧電素子 １０ａ〜１０ｄ マグネット １１ａ〜１１ｄ コイル １２ 駆動回路 １３ 検出回路 １０２ 第１の振動子 １０３ 第１の振動ベース １０４ａ〜１０４ｄ ばね部 １０７ 第１の振動子 １０８ 第１の振動ベース １０９ａ〜１０９ｄ ばね部 １１０ａ〜１１０ｄ 可動電極 １１２ 駆動回路 １１３ 検出回路 １０４ａ−１〜１０４ｄ−１ ピエゾ抵抗効果素子 １０９ａ−１〜１０９ｄ−１ ピエゾ抵抗効果素子 １５０ａ〜１５０ｄ 可動電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 進 愛知県名古屋市天白区天白町大字島田字黒 石4006
Claims (21)
- 【請求項１】 複数の重り部と、前記複数の重り部を同
一方向に片持ち支持する支持手段と、前記支持手段に駆
動力を与え、前記複数の重り部の少なくとも一つを第１
の方向に旋回させ、残りの重り部を前記第１の方向とは
逆の第２の方向に旋回させ、前記重り部を旋回させる予
定旋回面に平行な軸上での該予定旋回面に対する前記第
１の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡のずれと前記
第２の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡のずれの差
から、前記軸方向の加速度成分を除いた該軸回りの角速
度を検出できるようにする駆動手段とを有することを特
徴とするセンサ。 - 【請求項２】 複数の重り部と、前記複数の重り部を同
一方向に片持ち支持する支持手段と、前記支持手段に駆
動力を与え、前記複数の重り部の少なくとも一つを第１
の方向に旋回させ、残りの重り部を前記第１の方向とは
逆の第２の方向に旋回させ、前記重り部を旋回させる予
定旋回面に平行な２軸上での該予定旋回面に対する前記
第１の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡のずれと前
記第２の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡のずれの
差から、前記２軸方向の加速度成分を除いた該２軸回り
の角速度を検出できるようにする駆動手段とを有するこ
とを特徴とするセンサ。 - 【請求項３】 複数の重り部と、前記複数の重り部を同
一方向に片持ち支持する支持手段と、前記支持手段に駆
動力を与え、前記複数の重り部の少なくとも一つを第１
の方向に旋回させ、残りの重り部を前記第１の方向とは
逆の第２の方向に旋回させ、前記重り部を旋回させる予
定旋回面に平行な軸上での該予定旋回面に対する前記第
１の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡のずれと前記
第２の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡のずれの和
から、前記軸回りの角速度成分を除いた該軸方向の加速
度を検出できるようにする駆動手段とを有することを特
徴とするセンサ。 - 【請求項４】 複数の重り部と、前記複数の重り部を同
一方向に片持ち支持する支持手段と、前記支持手段に駆
動力を与え、前記複数の重り部の少なくとも一つを第１
の方向に旋回させ、残りの重り部を前記第１の方向とは
逆の第２の方向に旋回させ、前記重り部を旋回させる予
定旋回面に平行な２軸上での該予定旋回面に対する前記
第１の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡のずれと前
記第２の方向に旋回する前記重り部の旋回軌跡のずれの
和から、前記２軸回りの角速度成分を除いた該２軸方向
の加速度を検出できるようにする駆動手段とを有するこ
とを特徴とするセンサ。 - 【請求項５】 前記支持手段に具備され、前記第１の方
向に旋回する重り部に作用する力と前記第２の方向に旋
回する重り部に作用する力とを検出し、前記軸回りの角
速度信号を得る為の信号を出力する検出手段とを有する
ことを特徴とする請求項１記載のセンサ。 - 【請求項６】 前記検出手段は、前記重り部に対し、そ
れぞれの重り部の旋回方向に垂直な方向に作用するコリ
オリ力を検出して、前記軸回りの角速度信号を得る為の
信号を出力することを特徴とする請求項１記載のセン
サ。 - 【請求項７】 前記検出手段は、前記重り部の旋回軌跡
がコリオリ力によって該重り部の長手方向に歪むことを
検出し、前記軸回りの角速度信号を得る為の信号を出力
することを特徴とする請求項１記載のセンサ。 - 【請求項８】 前記支持手段に具備され、前記第１の方
向に旋回する重り部に作用する力と前記第２の方向に旋
回する重り部に作用する力とを検出し、前記２軸回りの
角速度信号を得る為の信号を出力する検出手段とを有す
ることを特徴とする請求項２記載のセンサ。 - 【請求項９】 前記検出手段は、前記重り部に対し、そ
れぞれの重り部の旋回方向に垂直な方向に作用するコリ
オリ力を検出して、前記２軸回りの角速度信号を得る為
の信号を出力することを特徴とする請求項２記載のセン
サ。 - 【請求項１０】 前記検出手段は、前記重り部の旋回軌
跡がコリオリ力によって該重り部の長手方向に歪むこと
を検出し、前記２軸の回りの角速度信号を得る為の信号
を出力することを特徴とする請求項２記載のセンサ。 - 【請求項１１】 前記２軸回りとは、前記第１及び第２
の方向に旋回する重り部の予定旋回面と平行な面内の、
直交する第１と第２の検出軸回りであることを特徴とす
る請求項２，８，９又は１０記載のセンサ。 - 【請求項１２】 前記支持手段に具備され、前記第１の
方向に旋回する重り部に作用する力と前記第２の方向に
旋回する重り部に作用する力とを検出し、前記軸方向の
加速度信号を得る為の信号を出力する検出手段とを有す
ることを特徴とする請求項３記載のセンサ。 - 【請求項１３】 前記支持手段に具備され、前記第１の
方向に旋回する重り部に作用する力と前記第２の方向に
旋回する重り部に作用する力とを検出し、前記２軸方向
の加速度信号を得る為の信号を出力する検出手段とを有
することを特徴とする請求項４記載のセンサ。 - 【請求項１４】 前記２軸方向とは、前記第１及び第２
の方向に旋回する重り部の予定旋回面と平行な面内の、
直交する第１と第２の検出軸方向であることを特徴とす
る請求項４又は１３記載のセンサ。 - 【請求項１５】 前記駆動手段は、前記支持手段を、直
交する第１と第２の検出軸方向に屈曲振動の共振周波数
で駆動し、前記複数の重り部の少なくとも一つを第１の
方向に旋回させ、残りの重り部を前記第１の方向とは逆
の第２の方向に旋回させることを特徴とする請求項１１
又は１４記載のセンサ。 - 【請求項１６】 前記検出手段は、前記第１の検出軸に
沿った方向の前記第１の重り部の倒れを検出する第１の
検出素子と、前記第２の検出軸に沿った方向の前記第１
の重り部の倒れを検出する第２の検出素子と、前記第１
の検出軸に沿った方向の前記第２の重り部の倒れを検出
する第３の検出素子と、前記第２の検出軸に沿った方向
の前記第２の重り部の倒れを検出する第４の検出素子と
から成り、 前記第１，第２の重り部の旋回運動は、互いに、前記第
１の検出軸方向の成分は０度の位相差を有し、第２の検
出軸方向の成分は１８０度の位相差を有し、 前記第１の検出素子と前記第３検出素子は、逆方向に旋
回するそれぞれの重り部の同一方向の倒れに対して同じ
極性の出力をなし、前記第２の検出素子と前記第４の検
出素子は、逆方向に旋回するそれぞれの重り部の同一方
向の倒れに対して同じ極性の出力をなすことを特徴とす
る請求項１１又は１４記載のセンサ。 - 【請求項１７】 前記検出素子は、圧電素子であること
を特徴とする特許請求項１６記載のセンサ。 - 【請求項１８】 前記検出素子は、ピエゾ抵抗効果素子
であることを特徴とする特許請求項１６記載のセンサ。 - 【請求項１９】 前記検出素子は、静電容量の変化を検
出するためのコンデンサであることを特徴とする特許請
求項１６記載のセンサ。 - 【請求項２０】 前記重り部の旋回軌跡のずれとは、前
記重り部の旋回半径の変位であることを特徴とする請求
項１又は２記載のセンサ。 - 【請求項２１】 前記重り部の旋回軌跡のずれとは、前
記重り部の旋回中心軸の傾きであることを特徴とする請
求項３又は４記載のセンサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9090048A JPH10267664A (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | センサ |
| US09/046,953 US6338199B1 (en) | 1997-03-25 | 1998-03-24 | Sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9090048A JPH10267664A (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10267664A true JPH10267664A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13987741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9090048A Pending JPH10267664A (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10267664A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9568490B2 (en) | 2012-03-19 | 2017-02-14 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Angular velocity sensor |
-
1997
- 1997-03-25 JP JP9090048A patent/JPH10267664A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9568490B2 (en) | 2012-03-19 | 2017-02-14 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Angular velocity sensor |
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