JPH1047969A - 角速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成の角速度検出装置を提供する。 【解決手段】 本装置は、圧電性結晶部４ｐと、圧電性
結晶部４ｐの所定部位４０ｕ（４０ｓ）との間の電位差
によって圧電性結晶部４ｐがＸ軸方向に沿って屈曲する
ように圧電性結晶部４ｐに設けられた第１電極４ｂと、
その間の電位差によって圧電性結晶部４ｐが所定方向と
異なる方向に沿って屈曲するように、圧電性結晶部４ｐ
の所定部位４０ｕ（４０ｓ）上に設けられた第２及び第
３電極４ｄ（４ｃ），４ａ（４ｆ）と、第１電極４ｂと
第２電極４ｄ（４ｃ）との間に第１交流電圧を印加する
とともに、第１交流電圧と異なる第２交流電圧を第１交
流電圧から生成し第３電極４ａ（４ｆ）に印加する励振
手段１０，１２と、圧電性結晶部４ｐのＺ軸方向の振動
を検知する検出手段６，７，１３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コリオリの力を検
出することにより運動中の被検出体の角速度を検出する
角速度検出装置に関するものである。本発明の角速度検
出装置は、車両、航空機若しくは船舶等の移動体のナビ
ゲーションシステム若しくは姿勢制御又は撮像機器の手
ブレ補正等に適用され得る。

【０００２】

【従来の技術】圧電振動子を有する角速度検出装置は、
移動体や電子情報機器等の被検出体に取付けられ、当該
被検出体の角速度を圧電振動子の振動を検知することに
より求める装置として知られている。圧電振動子に電圧
を印加すると、圧電振動子は逆圧電効果に基づいて変形
し、印加電圧が所定の発振条件を満たす場合には、圧電
振動子は振動する。圧電振動子を被検出体に固定し、こ
の圧電振動子を振動させながら移動体を回転させると、
圧電振動子の振動速度及び移動体の回転角速度に基づく
コリオリの力が圧電振動子に働く。圧電振動子はコリオ
リの力によって歪むので、この歪量を圧電振動子の圧電
効果に基づいて検出すれば、コリオリの力を検知するこ
とができる。圧電振動子の振動が一定の場合、コリオリ
の力は移動体の回転角速度に比例する。したがって、移
動体の回転角速度は検知されたコリオリの力から検出す
ることができる。

【０００３】このような角速度検出装置は、特開平７−
１２８０６９号公報に記載されている。同公報には、一
対の振動部を備えた圧電振動子が開示されている。同公
報に記載される角速度検出装置は、これらの振動部を所
定方向に沿って振動させる励振回路を有するとともに、
コリオリの力に起因しない振動部の振動を相殺する手段
を励振回路とは別に有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置においては、励振回路とは別の相殺手段を必要
し、装置が複雑化するという課題があった。

【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、簡易な構成の角速度検出装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、被検出体の運
動の角速度を検出する角速度検出装置を対象とする。こ
の装置は、圧電性結晶からなる圧電性結晶部と、圧電性
結晶部の所定部位との間の電位差によって圧電性結晶部
が所定方向に沿って屈曲するように圧電性結晶部に設け
られた第１電極と、その間の電位差によって圧電性結晶
部が所定方向と異なる第２の所定方向に沿って屈曲する
ように、圧電性結晶部の所定部位上に設けられた第２及
び第３電極と、第１電極と第２電極との間に第１交流電
圧を印加するとともに、第１交流電圧と異なる第２交流
電圧を第２電極と第３電極との間に印加する励振手段
と、圧電性結晶部の第２の所定方向の振動を検知する検
出手段とを備える。

【０００７】励振手段は、第１電極と第２電極との間に
第１交流電圧を印加するとともに、第１交流電圧と異な
る第２交流電圧を第２電極と第３電極との間に印加す
る。第２及び第３電極は圧電性結晶部の所定部位上に設
けられているので、この所定部位には、第２及び第３電
極に与えられた電位の平均の電位が与えられ、この平均
の電位は第１電極に与えられる電位と異なる。したがっ
て、第１電極と所定部位との間には、第１及び第２交流
電圧に基づく電位差が発生し、第１電極と所定部位との
間に交流電圧が印加される。第１電極は、所定部位との
間の電位差によって圧電性結晶部が所定方向に屈曲する
ように圧電性結晶部に設けられているので、第１電極と
所定部位との間に交流電圧が印加されると、圧電性結晶
部は逆圧電効果に基づいて所定方向に沿って振動する。

【０００８】圧電性結晶部には、圧電性結晶部の振動速
度と被検出体の回転運動の角速度に依存してコリオリの
力が働く。圧電性結晶部に働いたコリオリの力によっ
て、圧電性結晶部は所定方向と異なる第２の所定方向に
も振動する。検出手段は、圧電性結晶部の第２の所定方
向の振動を検知する。この振動は、コリオリの力に起因
して発生しているので、検出手段によってこの振動を検
知すれば、コリオリの力、すなわち、被検出体の角速度
を検出することができる。

【０００９】圧電性結晶部の非対称性等に起因して、圧
電性結晶部の所定方向の振動は、コリオリの力に起因す
る振動の方向、すなわち、第２の所定方向の振動成分を
有する。この振動成分はコリオリの力に起因する振動成
分に重畳されるので、検出手段によって検出される角速
度情報に影響を与える。

【００１０】第２及び第３電極は、その間の電位差によ
って圧電性結晶部が所定方向と異なる方向に沿って屈曲
するように、圧電性結晶部の所定部位上に設けられてい
るので、第２及び第３電極間に第２交流電圧が印加され
ると、圧電性結晶部は第２の所定方向に沿って振動す
る。したがって、本装置によれば、励振手段から第２及
び第３電極間に印加される第２交流電圧を調整するのみ
で、コリオリの力に起因しない圧電性結晶部の振動成分
を相殺することができる。

【００１１】したがって、本装置によれば、コリオリの
力に起因する振動方向と同一方向の振動のうち、コリオ
リの力に起因しない圧電性結晶部の振動成分を相殺する
ための相殺電極と、励振電極とを共通部分に貼着でき
る。圧電性結晶部が振動する際は固定端側に応力が集中
する為、圧電性結晶部を振動させる電極を固定端側に貼
着できれば振動の為の消費電力を低減することができ
る。本発明によれば、励振電極と相殺電極との圧電性結
晶部の固定端側における面積を広く取ることができるの
で、励振の為の電力消費と漏れ振動相殺の為の電力消費
を全体として低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る角速度検出装
置の一形態について、添付の図面を参照して説明する。
なお、以下の説明において、同一要素には同一符号を用
いるものとし、重複する説明は省略する。

【００１３】図１は、実施の態様に係る角速度検出装置
の平面図である。本角速度検出装置は、固定台１００
と、固定台１００上に一端で固定された圧電振動子２０
０とを備える。固定台１００の表面は、主表面１００ａ
及び設置表面１００ｂを有し、主表面１００ａと設置表
面１００ｂとはその境界で段差Ｓを形成する。

【００１４】振動子２００は、水晶等の圧電性結晶部材
及びこの圧電性結晶部材に設けられた複数の電極から構
成され、この水晶のＺ軸は紙面に垂直である。換言すれ
ば、本振動子２００は、厚み方向が水晶のＺ軸に平行な
所謂Ｚ板をエッチングすることにより製造されたもので
ある。なお、図１中においては、簡単のため、これらの
電極は表示しない。

【００１５】振動子２００は、固定部１と、固定部１の
一端から水晶のＹ軸に沿って延びた支持棒２と、支持棒
２の他端に連続し、水晶のＸ軸に沿って延びた基部３
と、基部３の両端から固定部１から離れる方向に延びた
励振用振動片対４，５と、基部３の両端から固定部１に
近付く方向に延びた検出用振動片対６，７とを備える。

【００１６】振動子２００の固定部１は、固定台１００
の設置表面１００ｂに固定されており、振動子２００の
支持棒２、基部３及び振動片４〜７は、固定台１００の
主表面１００ａに空間を介して対向している。

【００１７】図２は、図１に示した励振用振動片４及び
５をＡ−Ａ線矢印に沿って切った励振用振動片４及び５
の断面及びこれらの励振用振動片４及び５に接続された
励振回路１０〜１２を示す。

【００１８】振動片４は、圧電性結晶からなる圧電性結
晶部４ｐと、圧電性結晶部４ｐの各側面に固定された上
面電極４ａ，４ｄ、下面電極４ｃ，４ｆ、右面電極４ｂ
及び左面電極４ｅとから構成される。圧電性結晶部４ｐ
の水晶のＹ軸に垂直な断面は、略四角形である。

【００１９】上面電極４ａ，４ｄは、それぞれ、圧電性
結晶部４ｐの上面のみに互いに物理的に分離して形成さ
れ、図１に示した基部３とこの振動片４との境界近傍か
ら振動片４の先端方向に延びている。下面電極４ｃ，４
ｆは、圧電性結晶部４ｐの下面のみに互いに物理的に分
離して形成され、基部３とこの振動片４との境界近傍か
ら振動片４の先端方向に延びている。右面電極４ｂは、
圧電性結晶部４ｐの右側面の一部を覆っている。

【００２０】右面電極４ｂは、右側に位置する上面電極
４ａと一定の間隔を保持しつつ、この上面電極４ａの長
手方向に沿って、基部３と振動片４との境界近傍から振
動片４の先端方向に延びており、上面電極４ａと物理的
に分離している。左面電極４ｅは、圧電性結晶部４ｐの
左側面の一部を覆っている。

【００２１】左面電極４ｅも、左側に位置する上面電極
４ｄと一定の間隔を保持しつつ、この上面電極４ｄの長
手方向に沿って、基部３と振動片４との境界近傍から振
動片４の先端方向に延びており、上面電極４ｄと物理的
に分離している。また、左右側面の電極４ｂ，４ｅは、
それぞれ、下面電極４ｃ，４ｆとも一定の間隔を保持
し、物理的に分離している。

【００２２】これらの電極４ａ〜４ｆは、圧電性結晶部
４ｐの全表面を覆う電極を形成した後、各電極間の領域
の電極を除去するのみで、これらの電極を物理的に分離
することができる。すなわち、これらの電極４ａ〜４ｆ
は、フォトリソグラフィ技術のエッチング工程を用いる
ことにより分離できる。

【００２３】振動片５は、圧電性結晶からなる圧電性結
晶部５ｐと、圧電性結晶部５ｐの各側面に固定された上
面電極５ａ，５ｄ、下面電極５ｃ，５ｆ、右面電極５ｂ
及び左面電極５ｅとから構成される。振動片５は、振動
片４と同一の構造を有するので、その構造の詳細につい
ては説明を省略する。

【００２４】次に、励振回路（励振手段）１０〜１２か
ら各電極４ａ〜４ｆ、５ａ〜５ｆに与えられる電位につ
いて説明する。図４〜図６は、時間と電位の関係を示す
グラフである。以下の説明においては、これらのグラフ
を適宜参照する。

【００２５】励振回路は、交流電源１０及びオペアンプ
等から構成される電圧調整回路（電圧調整手段）１１，
１２から構成される。振動片４の左右側面の電極４ｂ及
び４ｅは、交流電源１０の一端に接続されており、図４
に示される正弦波電位が与えられる。振動片４の上面左
側の電極４ｄ及び下面右側の電極４ｃは、交流電源１０
の他端に接続されている。したがって、これらの電極４
ｄ，４ｃと、左右側面の電極４ｂ，４ｅとの間には、圧
電性結晶部４ｐを水晶のＸ軸方向、すなわち、電極４ｂ
と４ｅとの間を往復する方向に振動させる交流電圧が印
加される。

【００２６】一方、振動片４の上面右側の電極４ａ及び
下面左側の電極４ｆは、オペアンプ等から構成される電
圧調整回路１２を介して交流電源１０の他端に接続され
ており、図５に示される正弦波電位が与えられる。これ
らの電極４ａ及び電極４ｆに与えられる正弦波電位は、
位相が図４の正弦波電位と等しく、振幅が漏れ振動の励
振振動に対する位相差によって決定され、図４の正弦波
電位より小さい場合も大きい場合もある（図５では振幅
が図４の正弦波電位よりも小さい例を挙げている）。し
たがって、左右の電極４ｂ，４ｅとこれらの電極４ａ，
４ｆとの間には、それぞれ、これらの正弦波電位の差、
すなわち、図６に示す正弦波電位が与えられる。図６に
示す正弦波電位は、図４に示す正弦波電位と位相が等し
いので、左右側面の電極４ｂ，４ｅと電極４ａ，４ｆと
の間に図６に示す正弦波電位が印加されると、圧電性結
晶部４ｐは水晶のＸ軸方向に振動する。

【００２７】したがって、圧電性結晶部４ｐは、電極４
ａ，４ｄ，４ｃ，４ｆに与えられた電位の平均の電位と
電極４ｂ，４ｅに与えられた電位との間の電位差によっ
て、水晶のＸ軸方向に沿って振動する。換言すれば、圧
電性結晶部４ｐの電極４ａ，４ｄの形成された上部領域
４０ｕには、電極４ａ，４ｄに与えられた電位の平均の
電位が与えられ、圧電性結晶部４ｐは、この上部領域４
０ｕと電極４ｂ，４ｅとの間の電位差によってＸ軸方向
に屈曲振動する。また、圧電性結晶部４ｐの電極４ｃ，
４ｆの形成された下部領域４０ｓには、電極４ｃ，４ｆ
に与えられた電位の平均の電位が与えられ、圧電性結晶
部４ｐは、この下部領域４０ｓと電極４ｂ，４ｅとの間
の電位差によってＸ軸方向に屈曲振動する。

【００２８】圧電性結晶部４ｐの上部４０ｕ及び下部４
０ｓにそれぞれ形成された電極４ａ，４ｄ間及び４ｃ，
４ｆ間に、ぞれぞれ交流電圧が印加されると、圧電性結
晶部４ｐがＺ軸方向に沿って屈曲振動する。

【００２９】圧電性結晶部４ｐは、その構造の非対称性
等に起因してＺ軸方向の振動成分を有する。しかしなが
ら、この非対称性等に起因する圧電性結晶部４ｐのＺ軸
方向の振動成分は、電圧調整回路１２から電極４ａ，４
ｄ間及び４ｃ，４ｆ間に適当な交流電圧を印加すること
により相殺される。

【００３０】同様に、圧電性結晶部５ｐも、その構造の
非対称性等に起因してＺ軸方向の振動成分を有するが、
圧電性結晶部５ｐのＺ軸方向の振動成分も、電圧調整回
路１１及び交流電源１０から電極５ａ，５ｄ間及び５
ｃ，５ｆ間に適当な交流電圧を印加することにより相殺
される。

【００３１】本装置は、図示しない被検出体に固定され
る。被検出体が回転運動を行うと、圧電性結晶部４ｐに
はコリオリの力が働く。コリオリの力は、圧電性結晶部
４ｐの振動速度及び支持棒２に平行な軸を中心とする被
検出体の回転運動の角速度の大きさに依存する。圧電性
結晶部４ｐがＸ軸方向に振動している間、圧電性結晶部
４ｐにコリオリの力が働くと、圧電性結晶部４ｐはＺ軸
方向にも振動する。圧電性結晶部５ｐは、基部３を介し
て圧電性結晶部４ｐに機械的に結合しているので、圧電
性結晶部５ｐは圧電性結晶部４ｐの振動に対して連成し
て振動する。圧電性結晶部５ｐの振動の位相は、圧電性
結晶部４ｐの振動の位相と逆であり、その振動の振幅
は、圧電性結晶部４ｐの振動の振幅と等しい。

【００３２】励振用振動片４及び５は、検出用振動片６
及び７に機械的に結合している。したがって、励振用振
動片４及び５のＺ軸方向の振動成分は、励振用振動片４
及び５から、検出用振動片６及び７にそれぞれ伝達され
る。

【００３３】図３は、図１に示した検出用振動片６及び
７をＢ−Ｂ線矢印に沿って切った検出用振動片６及び７
の断面及びこれらの検出用振動片６及び７に接続された
検出回路１３を示す。

【００３４】検出用振動片６は、水晶のＹ軸に垂直な断
面が略四角形の圧電性結晶部６ｐ及び圧電性結晶部６ｐ
に設けられた上面電極６ａ，６ｂ及び下面電極６ｃ，６
ｄを有する。それぞれの電極６ａ〜６ｄは、互いに物理
的に分離しており、振動片６と基部３との境界近傍から
振動片６の先端方向へ延びている。

【００３５】検出用振動片７は、振動片６と同一の構造
を有し、圧電性結晶部７ｐに設けられた上面電極７ａ，
７ｂ及び下面電極７ｃ，７ｄを有する。それぞれの電極
６ａ〜６ｄ，７ａ〜７ｄは、圧電性結晶部６ｐ及び７ｐ
のＺ軸方向の振動により発生する電位差を選択的に検出
できるように結線されている。すなわち、電圧計１３の
一端は、電極６ａ，６ｄ，７ｂ，７ｃに接続されてお
り、電圧計１３の他端は、電極６ｂ，６ｃ，７ａ，７ｄ
に接続されている。

【００３６】上述の如く、励振用振動片４及び５にコリ
オリの力が働くと、コリオリの力によるＺ軸方向の振動
成分が、振用振動片４及び５から、検出用振動片６及び
７にそれぞれ伝達され、それぞれの圧電性結晶部６ｐ及
び７ｐがＺ軸方向に沿って屈曲振動する。圧電性結晶部
６ｐ及び７ｐが振動すると、圧電性結晶部６ｐ及び７ｐ
の圧電効果に基づいて電極群６ａ，６ｄ，７ｂ，７ｃと
電極群６ｂ，６ｃ，７ａ，７ｄとの間に電位差が生じ
る。この電位差は、コリオリの力、すなわち被検出体の
角速度に基づいて発生したものであるので、電圧計１３
によって、この電位差を計測すれば、被検出体の角速度
の大きさを検出することができる。なお、コリオリの力
に基づかないＺ軸方向の振動は、図２に示したように、
電圧調整回路１２，１１及び交流電源１０から電極４
ａ，４ｄ間、電極４ｃ，４ｆ間、電極５ａ，５ｄ間及び
５ｃ，５ｆ間に適当な交流電圧を印加することにより相
殺されている。この交流電圧は、被検出体に加えられる
角速度が零のときに、電圧計１３から出力される交流電
圧の振幅が零となるように、電圧調整回路１２及び１１
を調整することにより設定される。

【００３７】なお、本装置では、コリオリの力に基づか
ないＺ軸方向の振動の振幅に依存して電圧計１３から出
力される電圧値を減少させることができるので、電圧計
１３からの出力を励振のための交流電圧によって同期検
波する場合に、同期検波前の交流増幅率を高くするとと
もに、同期検波後の直流増幅率を低く設定することがで
きる。したがって、コリオリの力に基づかないＺ軸方向
の振動振幅の温度ドリフト及び本装置を構成する回路の
温度ドリフトを低減させることが可能である。

【００３８】次に、本発明の技術範囲には属さない別の
角速度検出装置について説明する。本装置は、励振用振
動片に設けられた電極及び励振回路の構成のみが上述の
装置と異なり、その他の構成については上述の装置と同
一である。

【００３９】図７は、図２と同一形式で示す励振用振動
片４及び５の断面及びこれらの励振用振動片４及び５に
接続された励振回路１０，１４を示す。

【００４０】振動片４の圧電性結晶部４ｐの上面には、
電極４ａと４ｄとの間に電極４ｇが設けられており、圧
電性結晶部４ｐの下面には、電極４ｃと４ｆとの間に電
極４ｈが設けられている。これらの電極４ａ〜４ｈは、
互いに物理的に分離している。振動片５は、振動片４と
同一構造を有し、圧電性結晶部５ｐの表面に設けられた
電極５ａ〜５ｈを備える。

【００４１】振動片４の上下面中央電極４ｇ，４ｈと左
右面電極４ｂ，４ｅとの間に交流電源１０から交流電圧
を印加することにより、圧電性結晶部４ｐは、Ｘ軸方向
に沿って振動する。圧電性結晶部４ｐは、電極４ａ，４
ｆと電極４ｃ，４ｄとの間に交流電源１４から交流電圧
を印加することによりＺ軸方向に沿って振動する。した
がって、圧電性結晶部４ｐの非対称性等に基づくＺ軸方
向の振動成分は、電極４ａ，４ｆ，４ｃ，４ｄに交流電
源１４から適当な交流電圧を印加することにより相殺さ
れる。

【００４２】同様に、振動片５の電極５ｇ，５ｈと電極
５ｂ，５ｅとの間に交流電源１０から交流電圧を印加す
ることにより、圧電性結晶部５ｐは、Ｘ軸方向に沿って
振動し、電極５ｃ，５ｄと電極５ａ，５ｆとの間に交流
電源１４から適当な交流電圧を印加することにより、圧
電性結晶部５ｐの非対称性等に基づくＺ軸方向の振動成
分は相殺される。なお、圧電性結晶部４ｐ及び５ｐのコ
リオリの力によるＺ軸方向の振動は、図３の検出用振動
片６及び７にそれぞれ伝達され、コリオリの力の大きさ
は、図３の電圧計１３によって検出される。

【００４３】なお、上記角速度検出装置を自動車等の被
検出体に搭載した場合には、被検出体の運動に支持棒２
の中心線を中心とする回転成分が含まれれば、被検出体
の角速度は検出することができる。

【００４４】さらに、上記実施の態様に係る角速度検出
装置においては、振動子２００として水晶のＺ板を用い
たが、これはＬｉＴａＯ₃のＺ板をそのＸ軸を中心とし
て４０度傾けたＬｉＴａＯ₃基板を用いて構成してもよ
い。この場合、電極配置がＹ軸を中心に９０度回転移動
した配置となる。すなわち、水晶においてＸ方向振動の
為の電極配置がＬｉＴａＯ₃にあってはＺ方向振動の為
の電極配置となり、水晶においてＺ方向振動の為の電極
配置がＬｉＴａＯ₃にあってはＸ方向振動の為の電極配
置となるのである。

【００４５】また、各圧電性結晶部４ｐ，５ｐ，６ｐ，
７ｐの上面及び下面は、それぞれ、Ｚ軸に対して垂直で
あることが望ましいが、Ｚ軸に垂直な面から１５°以下
の角度だけずれていてもよい。

【００４６】また、本装置の振動子２００は、４つの振
動片４〜７を用いたが、これは、２つの振動片のみを用
い、それぞれの振動片に励振用の電極及び検出用の電極
を配置してもよい。

【００４７】また、上記圧電性結晶部４ｐには、６つの
電極４ａ〜４ｆが設けられて、振動片４をＸ軸方向に振
動させるたが、これは、上記動作を行うものであれば、
左右の電極４ｂ，４ｅを分割してもよく、また、左右の
電極４ｂ，４ｅを分割すると同時に上面の電極４ａ，４
ｄ及び下面の電極４ｃ，４ｆをそれぞれ一体化してもよ
い。さらに、本装置では、水晶のＸ軸方向に沿って振動
片４及び５を振動させつつコリオリの力によるＺ軸方向
の振動を検知したが、これとは逆に、水晶のＺ軸方向に
沿って振動片４及び５を振動させつつコリオリの力によ
るＸ軸方向の振動を検知してもよい。

【００４８】以上、説明したように、図１乃至図６を用
いて説明した角速度検出装置は、被検出体の運動の角速
度を検出するものであり、この装置は、圧電性結晶から
なる圧電性結晶部４ｐと、圧電性結晶部４ｐの所定部位
４０ｕ（４０ｓ）との間の電位差によって圧電性結晶部
４ｐが所定方向（Ｘ軸）に沿って屈曲するように圧電性
結晶部４ｐに設けられた第１電極４ｂと、その間の電位
差によって圧電性結晶部４ｐが所定方向と異なる方向に
沿って屈曲するように、圧電性結晶部４ｐの所定部位４
０ｕ上に設けられた第２及び第３電極４ｄ（４ｃ），４
ａ（４ｆ）と、第１電極４ｂと第２電極４ｄ（４ｃ）と
の間に第１交流電圧を印加するとともに、第１交流電圧
と異なる第２交流電圧を第１交流電圧から生成し第３電
極４ａ（４ｆ）に印加する励振手段１０，１２と、圧電
性結晶部４ｐの所定方向と異なる方向（Ｚ軸）の振動を
検知する検出手段６，７，１３とを備える。

【００４９】本装置によれば、１つの励振手段１０，１
２から第２及び第３電極４ｄ，４ａ間に印加される第２
交流電圧を調整するのみで、コリオリの力に起因しない
圧電性結晶部４ｐの振動成分を相殺することができ、コ
リオリの力に起因する振動成分、すなわち、被検出体の
角速度を正確に検出することができる。したがって、本
装置は、励振回路とは別の相殺手段を必要としないの
で、装置構成が簡潔となり、装置の製造コストを減少さ
せることができる。

【００５０】さらに、前記励振手段１０，１２は、第１
交流電圧を発生する交流電源１０と、第１交流電圧の一
方の電位を調整することにより第２交流電圧を発生する
電圧調整手段１２とを備えることが好ましい。この場
合、第２交流電圧は第１交流電圧の一方の電位を調整す
るのみで生成できるので、装置構成がさらに簡略化され
る。

【００５１】さらに、前記電圧調整手段１２により生成
される第２交流電圧は、第１交流電圧に同期するととも
に、前記第１交流電圧に対して位相が反転していること
が好ましい。第１交流電圧が圧電性結晶部４ｐに印加さ
れることにより、その非対称性等に基づいて発生する圧
電性結晶部４ｐの所定方向と異なる方向（Ｚ軸）の振動
成分は、第１交流電圧に同期している。したがって、第
１交流電圧と第２交流電圧とを同期させて位相を反転さ
せると、非対称性等に基づいて発生する所定方向と異な
る方向（Ｚ軸）の振動成分と第２交流電圧は、周期が一
致した状態で互いに逆相となるので、この振動成分は十
分に相殺される。

【００５２】さらに、前記検出手段６，７，１３は、圧
電性結晶からなり、圧電性結晶部４ｐに機械的に結合し
た別の圧電性結晶部６ｐと、前記別の圧電性結晶部６ｐ
に設けられ、別の圧電性結晶部６ｐの圧電効果に基づく
信号が取り出される第４電極６ａ（６ｂ〜６ｄ）とを備
えることが好ましい。別の圧電性結晶部６ｐは、圧電性
結晶部４ｐに機械的に結合しているので、コリオリの力
に基づく圧電性結晶部４ｐの所定方向と異なる方向の振
動成分は、別の圧電性結晶部６ｐに伝達される。したが
って、別の圧電性結晶部６ｐは、コリオリの力に基づい
て所定方向と異なる方向に沿って振動する。別の圧電性
結晶部６ｐは、圧電性結晶からできており、圧電効果に
より、第４電極からはその振動に基づく信号が出力され
る。したがって、この信号を検出すれば、コリオリの
力、すなわち、被検出体の角速度を検出することができ
る。

【００５３】

【発明の効果】本装置によれば、励振回路とは全く別の
相殺回路を必要としないので、装置構成が簡潔となり、
本装置の製造コストを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】角速度検出装置の平面図。

【図２】図１の角速度検出装置の振動片のＡ−Ａ線断面
及び振動片に接続された励振回路を示すシステム構成
図。

【図３】図１の角速度検出装置の振動片のＢ−Ｂ線断面
及び振動片に接続された検出回路を示すシステム構成
図。

【図４】励振の電位を示す電圧波形図。

【図５】電圧調整された電位を示す電圧波形図。

【図６】励振電位と電圧調整電位との差の電圧波形図。

【図７】別の角速度検出装置の励振用振動片の断面及び
振動片に接続された励振回路を示すシステム構成図。

【符号の説明】

４ｐ…圧電性結晶部、４０ｕ…所定部位、４ｂ…第１電
極４ｂ、４ｄ…第２電極、４ａ…第３電極、１０，１２
…励振手段、６，７，１３…検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電性結晶からなる圧電性結晶部と、前
   記圧電性結晶部の所定部位との間の電位差によって前記
   圧電性結晶部が所定方向に沿って屈曲するように前記圧
   電性結晶部に設けられた第１電極と、その間の電位差に
   よって前記圧電性結晶部が前記所定方向と異なる第２の
   所定方向に沿って屈曲するように、前記圧電性結晶部の
   前記所定部位上に設けられた第２及び第３電極と、前記
   第１電極と前記第２電極との間に第１交流電圧を印加す
   るとともに、前記第１交流電圧と異なる第２交流電圧を
   前記第２電極と前記第３電極との間に印加する励振手段
   と、前記圧電性結晶部の前記第２の所定方向の振動を検
   知する検出手段と、を備える角速度検出装置。