JPH1089970A - Angular velocity sensor - Google Patents

Angular velocity sensor

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JPH1089970A
JPH1089970A JP8250658A JP25065896A JPH1089970A JP H1089970 A JPH1089970 A JP H1089970A JP 8250658 A JP8250658 A JP 8250658A JP 25065896 A JP25065896 A JP 25065896A JP H1089970 A JPH1089970 A JP H1089970A
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JP
Japan
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angular velocity
velocity sensor
vibrator
piezoelectric element
pair
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8250658A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mineo Yorizumi
美根生 頼住
Toshinori Takahashi
敏則 高橋
Toshiyuki Kawamura
俊行 川村
Keiichi Kagami
慶一 鏡
Katsuyoshi Kawamata
勝好 川俣
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance detection sensitivity by providing a driving piezoelectric element for exciting an oscillator in a specified direction and a pair of piezoelec tric elements for detecting rotation of the oscillator on the side face of the oscillator having a pair of opposite concave and convex faces. SOLUTION: The angular velocity sensor 1 comprises a driving piezoelectric element 3 for exciting an oscillator 2 in a specified direction and a pair of piezoelectric elements 4A, 4B for detecting rotation of the oscillator fixed to the side face of the oscillator 2. The oscillator 2 has one concave side face 2A and the other convex side face 2B wherein the convex side face 2B defines an edge part 2C while the concave face 2A and the convex face 2B define edge parts 2D, 2E. The piezoelectric element is fixed to the side face of the oscillator 2 substantially in the center thereof and comprises a piezoelectric layer 6 and a pair of electrode layers 7A, 7B formed on the opposite sides thereof. The angular velocity sensor 1 is connected with a drive detection circuit and a Coriolis force is detected by connecting the driving piezoelectric element 3 and the pair of piezoelectric elements 4A, 4B with the drive detection circuit.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カーナビゲーショ
ンシステム等に用いられる方向検知や、カメラ一体型ビ
デオテープレコーダ等の手振れ検知に用いられる角速度
センサに関し、特に、圧電素子を用いた角速度センサに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angular velocity sensor used in a direction detection used in a car navigation system or the like and a camera shake detection of a camera-integrated video tape recorder or the like, and particularly to an angular velocity sensor using a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、角速度センサは、航空機等に
用いられて慣性座標系の角速度を検出し、航空機等の進
行方向を算出するといった用途に用いられている。しか
し、近年、角速度センサは、自動車に搭載されるナビゲ
ーションシステムの補助機能として、又はカメラ一体型
ビデオテープレコーダの手振れ防止機能の手振れ検出等
にも応用されており、その需要が急上昇している。
2. Description of the Related Art Conventionally, an angular velocity sensor has been used for an aircraft or the like to detect an angular velocity in an inertial coordinate system and calculate a traveling direction of the aircraft or the like. However, in recent years, the angular velocity sensor has been applied as an auxiliary function of a navigation system mounted on a car or to a camera shake detection function of a camera integrated video tape recorder, and the demand for the sensor has been rapidly increasing.

【0003】このような角速度センサは、図10に示す
ように、略三角柱状の振動子100と、この振動子10
0の3つの側面に配設された3つの圧電素子101と、
この振動子100を支持する一対の支持部材102とを
備える。この角速度センサにおいて、3つの圧電素子1
01は、振動子100の側面よりやや小とされる略矩形
とされ、それぞれ略同形とされている。また、一対の支
持部材102は、振動子100の長手方向の両端部付近
を支持している。このとき、支持部材102は、振動子
100の隣合う側面が形成する辺に接するように、振動
子100を支持している。
As shown in FIG. 10, such an angular velocity sensor includes a substantially triangular prism-shaped vibrator 100 and this vibrator 10.
0, three piezoelectric elements 101 arranged on three side surfaces,
A pair of support members 102 for supporting the vibrator 100 are provided. In this angular velocity sensor, three piezoelectric elements 1
Reference numeral 01 denotes a substantially rectangular shape slightly smaller than the side surface of the vibrator 100, and has substantially the same shape. The pair of support members 102 support the vibrator 100 near both ends in the longitudinal direction. At this time, the support member 102 supports the vibrator 100 so as to be in contact with a side formed by adjacent side surfaces of the vibrator 100.

【0004】このように構成された従来の角速度センサ
は、3つの圧電素子101のうち1つを振動子100を
励振駆動させるための駆動用圧電素子101Aに用い、
残りの2つを検出用圧電素子101Bとして用いてい
る。すなわち、この角速度センサでは、支持部材102
で支持された辺と対向する側面に配設された圧電素子1
01を駆動用圧電素子101Aとし、それ以外の側面に
配設された2つの素子を検出用圧電素子101Bとして
いる。
In the conventional angular velocity sensor configured as described above, one of the three piezoelectric elements 101 is used as a driving piezoelectric element 101A for driving and driving the vibrator 100.
The remaining two are used as the detecting piezoelectric element 101B. That is, in this angular velocity sensor, the support member 102
Element 1 disposed on the side opposite to the side supported by
01 is a driving piezoelectric element 101A, and the other two elements arranged on the other side are detection piezoelectric elements 101B.

【0005】したがって、この振動子100は、駆動用
圧電素子101Aに駆動信号が供給されると、支持部材
102により支持されている点を支点として屈曲振動を
する。この状態で、角速度センサが振動子100の図1
0中Z軸を中心とする回転運動をすると、屈曲振動の振
動方向に対して直交する方向にコリオリ力が発生する。
そして、この角速度センサでは、このコリオリ力により
屈曲振動の振動方向が変化することとなる。
Therefore, when a driving signal is supplied to the driving piezoelectric element 101A, the vibrator 100 performs bending vibration with the point supported by the supporting member 102 as a fulcrum. In this state, the angular velocity sensor is connected to the vibrator 100 in FIG.
When a rotational movement is made about the Z axis during the middle, a Coriolis force is generated in a direction orthogonal to the vibration direction of the bending vibration.
In this angular velocity sensor, the direction of the bending vibration changes due to the Coriolis force.

【0006】この角速度センサは、コリオリ力による屈
曲運動の振動方向の変化を感知することによって、その
回転角速度を検出することができる。この角速度センサ
では、一対の検出用圧電素子101Bからの出力電圧の
差動をとることによって、コリオリ力による屈曲運動の
振動方向の変化を感知する。
The angular velocity sensor can detect the rotational angular velocity by sensing a change in the vibration direction of the bending motion due to the Coriolis force. In this angular velocity sensor, a change in the vibration direction of the bending motion due to the Coriolis force is sensed by taking the difference between the output voltages from the pair of detection piezoelectric elements 101B.

【0007】角速度センサは、駆動信号が駆動用圧電素
子101Aに印加されると、図10中矢印Sで示す方向
に振動する。一対の検出用圧電素子101Bは、角速度
センサが駆動用圧電素子101Aによる屈曲運動のみを
している場合、それぞれ同程度の出力電圧を発生する。
したがって、このとき、一対の検出用圧電素子101B
では、それぞれの出力電圧の差動をとると、略々0とな
る。
When the drive signal is applied to the drive piezoelectric element 101A, the angular velocity sensor vibrates in the direction indicated by the arrow S in FIG. When the angular velocity sensor performs only the bending motion by the driving piezoelectric element 101A, the pair of detection piezoelectric elements 101B generate substantially the same output voltage.
Therefore, at this time, the pair of detecting piezoelectric elements 101B
Then, when the differential of each output voltage is obtained, it becomes substantially zero.

【0008】一方、角速度センサがコリオリ力により屈
曲運動の振動方向に変化を生じると、一対の検出用圧電
素子101Bから発生する出力電圧は、振動方向と検出
用圧電素子101Bとがなす角度に応じて変化する。こ
の場合、一対の検出用圧電素子101Bは、それぞれの
検出用圧電素子101Bと振動方向とのなす角度が異な
るため、それぞれ異なる出力電圧を生じる。そして、こ
の角速度センサでは、一対の検出用圧電素子101Bか
らの出力電圧の差動をとることにより、振動方向の変化
を感知することができる。これにより、角速度センサ
は、その回転角速度を検出することができる。
On the other hand, when the angular velocity sensor causes a change in the vibration direction of the bending motion due to Coriolis force, the output voltage generated from the pair of detection piezoelectric elements 101B depends on the angle between the vibration direction and the detection piezoelectric element 101B. Change. In this case, the pair of detection piezoelectric elements 101B generate different output voltages because the angles formed by the respective detection piezoelectric elements 101B and the vibration direction are different. Then, in this angular velocity sensor, a change in the vibration direction can be sensed by taking a difference between the output voltages from the pair of detection piezoelectric elements 101B. Thereby, the angular velocity sensor can detect the rotational angular velocity.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来の角速度センサにおいては、振動子100が略
正三角形の断面形状を有するような柱状体に形成され、
その側面部に検出用圧電素子101Bが配設されてい
た。このような従来の角速度センサでは、駆動用圧電素
子101Aによる屈曲運動の振動方向に対して検出用圧
電素子100Bが略30゜の角度を有するように配設さ
れることとなる。
In the conventional angular velocity sensor as described above, the vibrator 100 is formed in a columnar body having a substantially equilateral triangular cross section.
The detecting piezoelectric element 101B was provided on the side surface. In such a conventional angular velocity sensor, the detecting piezoelectric element 100B is disposed so as to have an angle of about 30 ° with respect to the vibration direction of the bending motion by the driving piezoelectric element 101A.

【0010】この従来の角速度センサにおいては、一対
の検出用圧電素子101Bの配設される角度がコリオリ
力に対して60゜とされている。このため、一対の検出
用圧電素子101Bは、コリオリ力を十分に感度よく検
出することが困難であった。
In this conventional angular velocity sensor, the angle at which the pair of detecting piezoelectric elements 101B is disposed is set to 60 ° with respect to the Coriolis force. For this reason, it was difficult for the pair of detection piezoelectric elements 101B to detect the Coriolis force with sufficient sensitivity.

【0011】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、コリオリ力に対して最適な位置に圧
電素子を配することにより、検出感度の向上が図られた
角速度センサの提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an angular velocity sensor having improved detection sensitivity by arranging a piezoelectric element at an optimum position with respect to Coriolis force. For the purpose of providing.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の課
題を解決して上述の目的を達成せんものと鋭意検討を重
ねた結果、角速度センサの検出感度を向上させるには、
振動子の剛性を低めて角速度センサの振幅を高めること
によって、コリオリ力を高めることができることを見い
出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems and achieve the above-mentioned object, and as a result, to improve the detection sensitivity of the angular velocity sensor,
The inventors have found that the Coriolis force can be increased by reducing the rigidity of the vibrator and increasing the amplitude of the angular velocity sensor, and have completed the present invention.

【0013】すなわち、本発明に係る角速度センサは、
柱状体に形成され、側面として、対向するように位置す
る一対の凹面と凸面とを有する振動子と、この振動子の
側面に取り付けられ、上記振動子を所定の方向に励振さ
せる駆動用圧電素子と、この振動子の側面に取り付けら
れ、上記振動子の回転を検出する一対の検出用圧電素子
とを備えることを特徴とする。
That is, the angular velocity sensor according to the present invention comprises:
A vibrator formed on a columnar body and having a pair of concave and convex surfaces facing each other as side surfaces, and a driving piezoelectric element mounted on the side surface of the vibrator and exciting the vibrator in a predetermined direction And a pair of detecting piezoelectric elements attached to the side surface of the vibrator and detecting rotation of the vibrator.

【0014】以上のように構成された本発明に係る角速
度センサでは、凹面と凸面とを突き合わせるように構成
されてなる振動子が用いられているため、振動子の剛性
が低くなっている。このため、この角速度センサでは、
駆動用圧電素子が振動子を所定の方向に振動させる際、
振動子の共振周波数が低くなるために、その振動速度が
大となる。したがって、この角速度センサでは、コリオ
リ力を高めることができ、その結果、検出感度が向上し
たものとなる。
In the angular velocity sensor according to the present invention configured as described above, since the vibrator configured so that the concave surface and the convex surface face each other is used, the rigidity of the vibrator is low. For this reason, in this angular velocity sensor,
When the driving piezoelectric element vibrates the vibrator in a predetermined direction,
Since the resonance frequency of the vibrator is low, the vibration speed is high. Therefore, in this angular velocity sensor, the Coriolis force can be increased, and as a result, the detection sensitivity is improved.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る角速度センサ
の好適な実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an angular velocity sensor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】本実施の形態に係る角速度センサ1は、図
1及び図2に示すように、柱状体に形成される振動子2
と、この振動子2の側面に取り付けられてこの振動子2
を所定の方向へ励振させる駆動用圧電素子3と、この振
動子2の側面に取り付けられてこの振動子2の回転を検
出する一対の検出用圧電素子4A,4Bとを備える。ま
た、この角速度センサ1は、振動子2の長手方向の両端
部付近に取り付けられて振動子2を支持する一対の支持
部材5A,5Bを備える。なお、以下の説明において、
駆動用圧電素子3と一対の検出用圧電素子4A,4Bと
をまとめて、単に「圧電素子」と称する。
As shown in FIGS. 1 and 2, an angular velocity sensor 1 according to this embodiment has a vibrator 2 formed in a columnar body.
And attached to the side of the vibrator 2
And a pair of detecting piezoelectric elements 4A and 4B attached to the side surface of the vibrator 2 to detect the rotation of the vibrator 2. Further, the angular velocity sensor 1 includes a pair of support members 5A and 5B attached near the both ends in the longitudinal direction of the vibrator 2 to support the vibrator 2. In the following description,
The driving piezoelectric element 3 and the pair of detecting piezoelectric elements 4A and 4B are collectively referred to simply as “piezoelectric element”.

【0017】この角速度センサ1において、振動子2
は、図2に示すように、その一方の側面が凹面2Aとさ
れ、他方の側面が凸面2Bとされてなる。この凸面2B
は、エッジ部2Cを有してなる。また、これら凹面2A
と凸面2Bとは、一対の面が所定の角度を以て突き合わ
され、エッジ部2D,2Eを形成している。このように
構成された振動子2には、後述するように、その側面に
圧電素子が配設され、そのエッジ部2Cの長手方向の振
動のノード付近に一対の支持部材5A,5Bが取り付け
られる。
In the angular velocity sensor 1, the vibrator 2
As shown in FIG. 2, one side surface is a concave surface 2A, and the other side surface is a convex surface 2B. This convex surface 2B
Has an edge portion 2C. In addition, these concave surfaces 2A
The convex surface 2B and the convex surface 2B are abutted at a predetermined angle to form edge portions 2D and 2E. As described later, a piezoelectric element is disposed on the side surface of the vibrator 2 configured as described above, and a pair of support members 5A and 5B are attached to the vicinity of a longitudinal vibration node of the edge portion 2C. .

【0018】この振動子2は、例えば、エリンバ等の一
般に機械的な振動を生じるような恒弾性材料から形成さ
れる。また、この振動子2では、加工後に真空で400
〜600℃に加熱することによって、検出感度の温度特
性を調節した。
The vibrator 2 is made of, for example, a constant elastic material that generally generates mechanical vibration such as an elinvar. Also, in this vibrator 2, after processing, 400
By heating to 600600 ° C., the temperature characteristics of the detection sensitivity were adjusted.

【0019】また、この角速度センサ1において、圧電
素子は、上述した振動子2の側面の略中央部に取り付け
られ、圧電特性を有する圧電層6と、この圧電層6の両
面に形成された一対の電極層7A,7Bとから構成され
ている。そして、この圧電素子は、略矩形状とされ、振
動子2の側面よりもやや小となるように形成されてい
る。この角速度センサ1において、圧電素子は、凹面2
Aの形状に対応して1枚配設され、また、凸面2Bに対
して2枚配設され、合計3枚配設される。
In the angular velocity sensor 1, the piezoelectric element is attached to a substantially central portion of the side surface of the vibrator 2, and includes a piezoelectric layer 6 having piezoelectric characteristics and a pair of piezoelectric layers 6 Electrode layers 7A and 7B. The piezoelectric element has a substantially rectangular shape and is formed to be slightly smaller than the side surface of the vibrator 2. In this angular velocity sensor 1, the piezoelectric element has a concave surface 2
One sheet is provided corresponding to the shape of A, and two sheets are provided on the convex surface 2B, for a total of three sheets.

【0020】圧電素子を構成する圧電層6は、例えばP
ZT等の圧電セラミックスを加工することにより形成さ
れるが、その材料には限定されるものではない。圧電素
子を構成する電極層7A,7Bは、例えば金のような導
電体からなり、無電解メッキ等の手法により圧電層6の
両面に形成される。そして、この圧電素子は、振動子2
の凹面2A及び凸面2Bに対して、エポキシ樹脂等の接
着剤により熱硬化工程を経て接着される。
The piezoelectric layer 6 constituting the piezoelectric element is made of, for example, P
It is formed by processing a piezoelectric ceramic such as ZT, but the material is not limited. The electrode layers 7A and 7B constituting the piezoelectric element are made of a conductor such as gold, and are formed on both surfaces of the piezoelectric layer 6 by a method such as electroless plating. The piezoelectric element is connected to the vibrator 2
Are bonded to the concave surface 2A and the convex surface 2B through an thermosetting process using an adhesive such as an epoxy resin.

【0021】このとき、凹面2Aに配設される圧電素子
は、先ず、略平板状の圧電素子ブロックとして形成され
る。そして、次に、この圧電素子ブロックに対して、こ
の圧電素子ブロックの長手方向に着工する方向の略中心
部に、長手方向と平行に切り込みを入れる。そして、こ
の切り込みと凹面2Aの中心部とを位置合わせした後、
この切り込みで圧電素子ブロックを折り曲げる。これに
より、圧電素子ブロックは、凹面2Aの面形状に対応し
て、略中心部で折れ曲がった圧電素子となる。すなわ
ち、このように形成された圧電素子は、一対の圧電層6
が外方に臨む電極層7Aで連結されるような構成となっ
ている。
At this time, the piezoelectric element disposed on the concave surface 2A is first formed as a substantially flat piezoelectric element block. Then, a cut is made in the piezoelectric element block at a substantially central portion of the piezoelectric element block in the direction in which the work is to be started in the longitudinal direction, in parallel with the longitudinal direction. Then, after aligning the cut with the center of the concave surface 2A,
The notch bends the piezoelectric element block. As a result, the piezoelectric element block becomes a piezoelectric element bent substantially at the center corresponding to the surface shape of the concave surface 2A. That is, the piezoelectric element thus formed is used as a pair of piezoelectric layers 6.
Are connected by an electrode layer 7A facing outward.

【0022】さらに、この角速度センサ1において、一
対の支持部材5A,5Bは、上述した振動子2の振動ノ
ード付近に取り付けられ、振動子2を支持する。この支
持部材5A,5Bは、例えば、金属線等からなり、いわ
ゆるスポットウエルディング等の手法により振動子2に
対して溶接される。このとき、一対の支持部材5A,5
Bは、それぞれ振動子2のエッジ部2Cに取り付けられ
る。したがって、一対の支持部材5A,5Bは、振動子
2を2点で支持することとなる。なお、これらの支持部
材5A,5Bは、振動子2に対して導電性ペースト等を
用いて固着されても良い。そして、これらの支持部材5
A,5Bは、角速度センサ1におけるアース端子として
用いられても良い。
Further, in the angular velocity sensor 1, a pair of support members 5A and 5B are attached to the vibrator 2 in the vicinity of the vibration node and support the vibrator 2. The support members 5A and 5B are made of, for example, a metal wire and are welded to the vibrator 2 by a technique such as spot welding. At this time, the pair of support members 5A, 5A
B are attached to the edge 2C of the vibrator 2, respectively. Therefore, the pair of support members 5A and 5B support the vibrator 2 at two points. Note that these support members 5A and 5B may be fixed to the vibrator 2 using a conductive paste or the like. And these support members 5
A and 5B may be used as ground terminals in the angular velocity sensor 1.

【0023】以上のように構成された本発明に係る角速
度センサ1は、図3に示すように、駆動検出回路10に
接続され、圧電素子が振動子駆動用と振動検出用とに使
い分けられる。そして、角速度センサ1は、これらの駆
動用圧電素子3及び一対の検出用圧電素子4A,4Bを
駆動検出回路10に接続することによって、コリオリ力
を検出することとなる。
As shown in FIG. 3, the angular velocity sensor 1 according to the present invention configured as described above is connected to the drive detection circuit 10, and the piezoelectric element is selectively used for driving the vibrator and for detecting vibration. The angular velocity sensor 1 detects the Coriolis force by connecting the driving piezoelectric element 3 and the pair of detecting piezoelectric elements 4A and 4B to the drive detecting circuit 10.

【0024】すなわち、本実施の形態に係る角速度セン
サ1では、凹面2Aに配設された圧電素子を駆動用圧電
素子3とし、凸面2Bに配設された残り2枚の圧電素子
を検出用圧電素子4A,4Bとする。この駆動用圧電素
子3は、一対の支持部材5A,5Bが取り付けられたエ
ッジ部2Cを含む面、すなわち図1中XZ平面を対称面
として対称な位置に一対の圧電層6が配置される。ま
た、一対の検出用圧電素子4A,4Bも、図1中XZ平
面を対称面として対称な位置に配置される。
That is, in the angular velocity sensor 1 according to the present embodiment, the piezoelectric element provided on the concave surface 2A is used as the driving piezoelectric element 3, and the remaining two piezoelectric elements provided on the convex surface 2B are used as detecting piezoelectric elements. These are elements 4A and 4B. In the driving piezoelectric element 3, a pair of piezoelectric layers 6 are arranged at a surface including the edge portion 2 </ b> C to which the pair of support members 5 </ b> A and 5 </ b> B are attached, that is, at symmetrical positions with respect to the XZ plane in FIG. Further, the pair of detecting piezoelectric elements 4A and 4B are also arranged at symmetric positions with the XZ plane in FIG. 1 as a plane of symmetry.

【0025】そして、この角速度センサ1が接続される
駆動検出回路10は、駆動用圧電素子3が接続される発
振回路11と、この発振回路11を介して駆動用圧電素
子3が接続される位相補正回路12と、一対の検出用圧
電素子4A,4Bが接続される差動増幅回路13と、こ
の差動増幅回路13に接続された同期検波回路14と、
この同期検波回路14に接続された直流増幅回路15と
から構成されている。
The drive detecting circuit 10 to which the angular velocity sensor 1 is connected includes an oscillation circuit 11 to which the driving piezoelectric element 3 is connected and a phase to which the driving piezoelectric element 3 is connected via the oscillation circuit 11. A correction circuit 12, a differential amplifier circuit 13 to which the pair of detection piezoelectric elements 4A and 4B are connected, a synchronous detection circuit 14 connected to the differential amplifier circuit 13,
The DC detection circuit 15 is connected to the synchronous detection circuit 14.

【0026】上述した角速度センサ1において、発振回
路11には、上述した駆動用圧電素子3が接続される。
そして、駆動用圧電素子3には、駆動信号が発振回路1
1より供給される。これにより、駆動用圧電素子3は、
図1中X軸で示すように、振動子2を安定的に上下方向
に振動させることができる。
In the angular velocity sensor 1 described above, the driving piezoelectric element 3 described above is connected to the oscillation circuit 11.
The driving signal is applied to the driving piezoelectric element 3 by the oscillation circuit 1.
Supplied from 1. Thereby, the driving piezoelectric element 3
As shown by the X-axis in FIG. 1, the vibrator 2 can be vibrated vertically in a stable manner.

【0027】また、差動増幅回路13には、上述した2
枚の検出用圧電素子4A,4Bが接続される。そして、
差動増幅回路13は、2枚の検出用圧電素子4A,4B
からの出力電圧をそれぞれ検出するとともに、これら出
力電圧の差動を取り、増幅する。
The differential amplifier circuit 13 has the above-described 2
The detection piezoelectric elements 4A and 4B are connected. And
The differential amplifier circuit 13 includes two detection piezoelectric elements 4A and 4B.
, The output voltage from each of them is detected, and the differential of these output voltages is obtained and amplified.

【0028】このとき、2枚の検出用圧電素子4A,4
Bは、位相補正回路12に接続されており、この位相補
正回路12に対しても出力電圧を供給する。すなわち、
これら2枚の検出用圧電素子4A,4Bは、帰還用の圧
電素子としても用いられている。したがって、位相補正
回路12において,2枚の検出用圧電素子4A,4Bか
らの出力電圧は、合成されて上述した発振回路11に供
給される。
At this time, the two detecting piezoelectric elements 4A, 4A
B is connected to the phase correction circuit 12 and supplies an output voltage to the phase correction circuit 12 as well. That is,
These two detection piezoelectric elements 4A and 4B are also used as feedback piezoelectric elements. Therefore, in the phase correction circuit 12, the output voltages from the two detection piezoelectric elements 4A and 4B are combined and supplied to the oscillation circuit 11 described above.

【0029】また、この位相補正回路12は、同期検波
回路14にも接続されており、出力電圧の合成を同期検
波回路14に対して供給する。これにより、同期検波回
路14では、差動増幅回路13で検出された出力のうち
で駆動信号と同期した成分のみを検出する。さらに、こ
の同期検波回路14は、直流増幅回路15に接続されて
いる。したがって、同期検波回路14で検出された信号
は、直流増幅回路15で増幅されて出力信号となる。
The phase correction circuit 12 is also connected to a synchronous detection circuit 14, and supplies the output voltage to the synchronous detection circuit 14. As a result, the synchronous detection circuit 14 detects only a component synchronized with the drive signal among the outputs detected by the differential amplifier circuit 13. Further, the synchronous detection circuit 14 is connected to a DC amplification circuit 15. Therefore, the signal detected by the synchronous detection circuit 14 is amplified by the DC amplification circuit 15 and becomes an output signal.

【0030】このように配設された駆動用圧電素子3
は、所定の駆動信号が印加されることにより振動子2を
所定の方向及び所定の強さで振動させる。このとき、振
動子2は、図1中XZ平面で示す対称面に沿って、図1
中X軸と平行な方向に振動することとなる。
The driving piezoelectric element 3 thus arranged
Vibrates the vibrator 2 in a predetermined direction and a predetermined strength by applying a predetermined drive signal. At this time, the transducer 2 moves along the symmetry plane indicated by the XZ plane in FIG.
It vibrates in a direction parallel to the middle X axis.

【0031】このとき、2枚の検出用圧電素子4A,4
Bは、それぞれ同様に屈曲するために、それぞれ同様な
正弦波を出力する。発振回路11には、2枚の検出用圧
電素子4A,4Bからの出力が位相補正回路12にて合
成されたかたちで供給される。この場合、2枚の検出用
圧電素子4A,4Bからの出力は、位相補正回路12に
おいて、それぞれの間の電圧誤差や位相誤差が補正され
る。これにより、発振回路11からは、所定の正弦波が
駆動用圧電素子3に出力される。
At this time, the two detecting piezoelectric elements 4A, 4A
B output the same sine wave, respectively, because they bend similarly. Outputs from the two detection piezoelectric elements 4A and 4B are supplied to the oscillation circuit 11 in a form synthesized by the phase correction circuit 12. In this case, the output from the two detection piezoelectric elements 4A and 4B is corrected by the phase correction circuit 12 for a voltage error and a phase error therebetween. As a result, a predetermined sine wave is output from the oscillation circuit 11 to the driving piezoelectric element 3.

【0032】また、2枚の検出用圧電素子4A,4Bか
らの出力は、差動増幅回路13で差動を検出され、差動
増幅回路13から差動のかたちで同期検波回路14に出
力される。そして、差動増幅回路13から出力された差
動信号は、同期検波回路14において、上述した位相補
正回路12からの信号と同期した成分のみ検波される。
この場合、角速度センサ1は、2枚の検出用圧電素子4
A,4Bからの出力の差動が0であることを確認すれ
ば、無回転を検出することができる。
The outputs from the two detecting piezoelectric elements 4A and 4B are detected by the differential amplifier circuit 13 for differential, and are output from the differential amplifier circuit 13 to the synchronous detection circuit 14 in a differential manner. You. Then, the differential signal output from the differential amplifier circuit 13 is detected by the synchronous detection circuit 14 only for a component synchronized with the signal from the phase correction circuit 12 described above.
In this case, the angular velocity sensor 1 includes two detection piezoelectric elements 4.
If it is confirmed that the differential between the outputs from A and 4B is 0, it is possible to detect the non-rotation.

【0033】一方、角速度センサ1は、外部からの振動
等が加えられると、図1中Z軸を中心として回転する。
このとき、角速度センサ1には、無回転時の振動方向に
対して略直交する方向にコリオリ力が発生する。そのた
め、角速度センサ1の振動方向は、無回転時の振動方向
からずれることとなる。このとき、2枚の検出用圧電素
子4A,4Bは、変化した振動方向とのなす角度がそれ
ぞれ異なるために、それぞれ異なる出力電圧を生じるこ
ととなる。
On the other hand, when an external vibration or the like is applied, the angular velocity sensor 1 rotates about the Z axis in FIG.
At this time, Coriolis force is generated in the angular velocity sensor 1 in a direction substantially orthogonal to the vibration direction during non-rotation. Therefore, the vibration direction of the angular velocity sensor 1 is deviated from the vibration direction during non-rotation. At this time, the two detection piezoelectric elements 4A and 4B generate different output voltages because the angles formed by the changed vibration directions are different from each other.

【0034】例えば、一方の検出用圧電素子4Aからの
出力電圧は大きくなり、逆に、他方の検出用圧電素子4
Bからの出力電圧は小さくなる。このとき、2枚の検出
用圧電素子4A,4Bからの出力電圧の変化量の絶対値
は、ほぼ等しくなっている。このため、発振回路11に
は、2枚の検出用圧電素子4A,4Bからの出力が合成
されたかたちで供給されるために無回転時と略同程度の
出力が供給される。したがって、この場合も、発振回路
11からは、無回転時と同様に所定の正弦波が駆動用圧
電素子3に出力されることとなる。
For example, the output voltage from one detecting piezoelectric element 4A increases, and conversely, the other detecting piezoelectric element 4A
The output voltage from B decreases. At this time, the absolute values of the change amounts of the output voltages from the two detection piezoelectric elements 4A and 4B are substantially equal. Therefore, the output from the two piezoelectric elements for detection 4A and 4B is supplied to the oscillation circuit 11 in a combined form, so that approximately the same output as during non-rotation is supplied. Therefore, also in this case, a predetermined sine wave is output from the oscillation circuit 11 to the driving piezoelectric element 3 as in the non-rotation state.

【0035】また、2枚の検出用圧電素子4A,4Bか
らの出力は、上述した無回転時と同様に差動増幅回路1
3で差動を取られる。そして、上述した無回転時と同様
に同期検波回路14において、位相補正回路12からの
信号と同期した成分のみが検波される。このようにZ軸
を中心に所定の角速度で回転する場合、2枚の検出用圧
電素子4A,4Bからの出力が異なるため、検波された
信号は所定の値を有することとなる。そして、この信号
は、直流増幅回路15において、増幅されて出力信号と
なる。
The outputs from the two detecting piezoelectric elements 4A and 4B are supplied to the differential amplifier circuit 1 in the same manner as in the non-rotating state described above.
Differential at 3 Then, in the same manner as in the above-mentioned non-rotation, the synchronous detection circuit 14 detects only the component synchronized with the signal from the phase correction circuit 12. In the case of rotating at a predetermined angular velocity about the Z-axis as described above, the output from the two detection piezoelectric elements 4A and 4B is different, so that the detected signal has a predetermined value. This signal is amplified by the DC amplifier circuit 15 to become an output signal.

【0036】そして、この角速度センサ1は、上述した
ように得られた出力信号を検出することによって、角速
度を感知することができる。すなわち、角速度センサ1
は、出力信号の極性から回転方向を感知することがで
き、出力信号の大きさから回転速度を感知することがで
きる。
The angular velocity sensor 1 can detect the angular velocity by detecting the output signal obtained as described above. That is, the angular velocity sensor 1
Can detect the rotation direction from the polarity of the output signal, and can detect the rotation speed from the magnitude of the output signal.

【0037】この角速度センサ1では、上述したよう
に、振動子2の側面が凹面2Aと凸面2Bとを突き合わ
せるように構成されているため、振動子2の剛性が低く
なっている。これにより、この角速度センサ1におい
て、振動子2は、共振周波数が低くなり、駆動信号によ
り大きく振動することとなる。したがって、この角速度
センサ1は、検出感度が向上したものとなる。すなわ
ち、本発明に係る角速度センサ1は、従来のものと比較
して出力信号の変化が大きいものとなる。
In the angular velocity sensor 1, as described above, since the side surface of the vibrator 2 is configured so that the concave surface 2A and the convex surface 2B abut, the rigidity of the vibrator 2 is low. As a result, in the angular velocity sensor 1, the vibrator 2 has a low resonance frequency, and vibrates greatly due to the drive signal. Therefore, the angular velocity sensor 1 has improved detection sensitivity. That is, the angular velocity sensor 1 according to the present invention has a larger change in the output signal than the conventional one.

【0038】また、角速度センサ1において、一般に、
振動子2の側面に配設される駆動用圧電素子3及び検出
用圧電素子4A,4Bは、全て共振周波数を略々同程度
に制御されてなくてはならない。すなわち、振動子2の
側面に配設される検出用圧電素子4A,4Bは、共振周
波数を略同程度とすることによって、無回転時の出力電
圧が略々等しいものとなる。また、駆動用圧電素子3
は、共振周波数を略同程度とすることによって、振動子
2を安定的に振動させることができる。
In the angular velocity sensor 1, generally,
The driving piezoelectric element 3 and the detecting piezoelectric elements 4A and 4B disposed on the side surface of the vibrator 2 must all be controlled to have substantially the same resonance frequency. That is, the detection piezoelectric elements 4A and 4B disposed on the side surface of the vibrator 2 have substantially the same output voltage during non-rotation by making the resonance frequencies substantially the same. The driving piezoelectric element 3
By making the resonance frequency substantially the same, the vibrator 2 can be stably vibrated.

【0039】この角速度センサ1では、圧電素子の共振
周波数を容易に調節することができるため、圧電素子の
共振周波数が略々同程度とされる。この角速度センサ1
において、具体的には、圧電素子間の共振周波数のズレ
を±3Hz以内にすることによって、高い出力を得るこ
とができる。
In this angular velocity sensor 1, since the resonance frequency of the piezoelectric element can be easily adjusted, the resonance frequency of the piezoelectric element is substantially the same. This angular velocity sensor 1
Specifically, by setting the deviation of the resonance frequency between the piezoelectric elements within ± 3 Hz, a high output can be obtained.

【0040】また、本発明に係る角速度センサは、上述
したようなものに限定されず、図4及び図5に示すよう
に、振動子の断面形状が略V字状とされるような構成で
あってもよい。なお、この図4及び図5に示す第2の実
施の形態に係る角速度センサ20において、上述した角
速度センサ1と同一の部材に関して同一の符号を付する
ことによりその構成及び動作の詳細な説明は省略する。
Further, the angular velocity sensor according to the present invention is not limited to the one described above, and has a structure in which the cross section of the vibrator is substantially V-shaped as shown in FIGS. There may be. In the angular velocity sensor 20 according to the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the same members as those of the above-described angular velocity sensor 1 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description of the configuration and operation is omitted. Omitted.

【0041】この第2の実施の形態に係る角速度センサ
20は、柱状体に形成され、側面として凹面と凸面とが
突き合わされるように構成される振動子21と、この振
動子21の側面に取り付けられてこの振動子21を所定
の方向へ励振させる駆動用圧電素子22と、この振動子
21の側面に取り付けられてこの振動子21の回転を検
出する一対の検出用圧電素子23A,23Bとを備え
る。また、この角速度センサ20は、振動子21の長手
方向の振動のノード付近に取り付けられて振動子21を
支持する一対の支持部材5A,5Bを備える。
An angular velocity sensor 20 according to the second embodiment has a vibrator 21 formed in a columnar body and having a concave surface and a convex surface as a side surface, and a side surface of the vibrator 21. A driving piezoelectric element 22 mounted to excite the vibrator 21 in a predetermined direction; and a pair of detecting piezoelectric elements 23A and 23B mounted on the side surface of the vibrator 21 to detect the rotation of the vibrator 21. Is provided. Further, the angular velocity sensor 20 includes a pair of support members 5A and 5B attached near a node of vibration in the longitudinal direction of the vibrator 21 and supporting the vibrator 21.

【0042】この角速度センサ20では、振動子21の
断面形状が略V字状を呈するように構成されており、振
動子21の凹状の一側面を凹面21Aとし、振動子21
の凸状の他側面を凸面21Bとする。そして、この振動
子21には、その凹面21Aに一対の駆動用圧伝素子2
2が配設され、その凸面21Bに一対の検出用圧伝素子
23A,23Bが配設されている。
In this angular velocity sensor 20, the vibrator 21 has a substantially V-shaped cross section. One side of the vibrator 21 is a concave surface 21A.
The other convex side surface is referred to as a convex surface 21B. The vibrator 21 has a pair of driving piezoelectric elements 2 on its concave surface 21A.
2, and a pair of detecting pressure transmission elements 23A and 23B are disposed on the convex surface 21B.

【0043】以上のように構成された第2の実施の形態
に係る角速度センサ20は、図6に示すように、駆動検
出回路10に接続されてコリオリ力を検出する。すなわ
ち、この角速度センサ20では、一対の駆動用圧電素子
22が発振回路11に接続され、一対の検出用圧電素子
23A,23Bが差動増幅回路13及び位相補正回路1
2に接続されている。したがって、この角速度センサ2
0において、検出用圧電素子23A,23Bは、振動を
検出するとともに自励信号の帰還用として用いられてい
る。そして、この角速度センサ20は、上述した第1の
実施の形態に示した角速度センサ1の場合と同様にコリ
オリ力による振動方向の変化を検出している。
The angular velocity sensor 20 according to the second embodiment configured as described above is connected to the drive detection circuit 10 and detects Coriolis force, as shown in FIG. That is, in the angular velocity sensor 20, the pair of driving piezoelectric elements 22 is connected to the oscillation circuit 11, and the pair of detecting piezoelectric elements 23A and 23B are connected to the differential amplifier circuit 13 and the phase correction circuit 1.
2 are connected. Therefore, this angular velocity sensor 2
At 0, the detecting piezoelectric elements 23A and 23B detect vibration and are used for feedback of a self-excited signal. The angular velocity sensor 20 detects a change in the vibration direction due to the Coriolis force as in the case of the angular velocity sensor 1 described in the first embodiment.

【0044】この角速度センサ20では、一対の駆動用
圧電素子22が凹面21Aに対してそれぞれ形成されて
いる。このとき、一対の駆動用圧電素子22には、発振
回路11より駆動信号がそれぞれに対して供給される。
これにより、この一対の駆動用圧電素子22は、図4中
X軸で示す方向に振動子21を安定的に振動させること
ができる。
In the angular velocity sensor 20, a pair of driving piezoelectric elements 22 are formed on the concave surface 21A. At this time, a drive signal is supplied to each of the pair of drive piezoelectric elements 22 from the oscillation circuit 11.
Thus, the pair of driving piezoelectric elements 22 can stably vibrate the vibrator 21 in the direction indicated by the X axis in FIG.

【0045】この角速度センサ20では、3枚の圧電素
子22,23A,23Bの共振周波数を容易に調節する
ことが可能である。そして、この角速度センサ20で
は、特に、圧電素子22,23A,23B間の共振周波
数のズレを±3Hz以内にすることによって、高い出力
を得ることができる。
In the angular velocity sensor 20, the resonance frequencies of the three piezoelectric elements 22, 23A, and 23B can be easily adjusted. In the angular velocity sensor 20, a high output can be obtained by setting the deviation of the resonance frequency between the piezoelectric elements 22, 23A, and 23B within ± 3 Hz.

【0046】さらに、この角速度センサ20では、上述
した第1の実施の形態と同様に、振動子21の側面が凹
面21Aと凸面21Bとを突き合わせるように構成され
ているため、振動子21の剛性が低くなっている。これ
により、この角速度センサ20において、振動子21
は、共振周波数が低くなり、駆動信号により大きく振動
することとなる。したがって、この角速度センサ20
は、検出感度が向上したものとなる。
Further, in the angular velocity sensor 20, the side surface of the vibrator 21 is configured so that the concave surface 21A and the convex surface 21B abut each other, as in the first embodiment described above. Rigidity is low. Thereby, in this angular velocity sensor 20, the vibrator 21
Will have a lower resonance frequency and will vibrate more greatly due to the drive signal. Therefore, this angular velocity sensor 20
Means that the detection sensitivity is improved.

【0047】さらに、本発明に係る角速度センサは、上
述したものに限定されず、図7及び図8に示すように、
略円弧面とされる凹面及び凸面が連結されてなる柱状体
とされてなるようなものであっても良い。なお、この図
7及び図8に示す第3の実施の形態に係る角速度センサ
30において、上述した第1の実施の形態に係る角速度
センサ1と同一の部材に関して同一の符号を付すること
によりその構成及び動作の詳細な説明は省略する。
Further, the angular velocity sensor according to the present invention is not limited to the above-described one, and as shown in FIGS.
It may be a columnar body formed by connecting a concave surface and a convex surface that are substantially circular arc surfaces. Note that, in the angular velocity sensor 30 according to the third embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the same members as those of the angular velocity sensor 1 according to the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals. Detailed description of the configuration and operation is omitted.

【0048】この第3の実施の形態に係る角速度センサ
30は、柱状体に形成され、側面として凹面と凸面とが
突き合わされるように構成される振動子31と、この振
動子31の側面に取り付けられてこの振動子31を所定
の方向へ励振させる駆動用圧電素子32と、この振動子
31の側面に取り付けられてこの振動子31の回転を検
出する一対の検出用圧電素子33A,33Bとを備え
る。また、この角速度センサ30は、振動子31の長手
方向の振動のノード付近に取り付けられて振動子を支持
する一対の支持部材5A,5Bを備える。
The angular velocity sensor 30 according to the third embodiment has a vibrator 31 which is formed in a columnar body and has a concave surface and a convex surface which abut against each other. A driving piezoelectric element 32 that is attached to excite the vibrator 31 in a predetermined direction, and a pair of detecting piezoelectric elements 33A and 33B that are attached to side surfaces of the vibrator 31 and detect rotation of the vibrator 31; Is provided. Further, the angular velocity sensor 30 includes a pair of support members 5A and 5B attached near a node of vibration in the longitudinal direction of the vibrator 31 and supporting the vibrator.

【0049】この第3の実施の形態に係る角速度センサ
30では、振動子31の一側面が内方へ向かう凹状の円
弧面である凹面31Aとされ、他側面が外方へと向かう
凸状の円弧面である凸面31Bとされる。そして、この
振動子31には、凹面31Aに対して駆動用圧電素子3
2が配設され、凸面31Bに対して一対の検出用圧電素
子33A,33Bが配設される。このとき、駆動用圧電
素子32及び検出用圧電素子33A,33Bは、凹面3
1A及び凸面31Bの面形状と対応するように円弧状に
形成されて配設される。
In the angular velocity sensor 30 according to the third embodiment, one side of the vibrator 31 is a concave surface 31A which is a concave arc surface facing inward, and the other side is a convex surface facing outward. The convex surface 31B is an arc surface. The vibrator 31 has a driving piezoelectric element 3 with respect to the concave surface 31A.
2, and a pair of detecting piezoelectric elements 33A and 33B are provided on the convex surface 31B. At this time, the driving piezoelectric element 32 and the detecting piezoelectric elements 33A and 33B are
It is formed and arranged in an arc shape so as to correspond to the surface shape of 1A and the convex surface 31B.

【0050】以上のように構成された第3の実施の形態
に係る角速度センサ30は、図9に示すように、駆動検
出回路10に接続されてコリオリ力を検出する。すなわ
ち、この角速度センサ30では、駆動用圧電素子32が
発振回路11に接続され、一対の検出用圧電素子33
A,33Bが差動増幅回路13及び位相補正回路12に
接続されている。したがって、この角速度センサ30に
おいて、検出用圧電素子33A,33Bは、振動を検出
するとともに自励信号の帰還用として用いられている。
そして、この角速度センサ30は、上述した第1の実施
の形態に示した角速度センサ1の場合と同様にコリオリ
力による振動方向の変化を検出している。
The angular velocity sensor 30 according to the third embodiment configured as described above is connected to the drive detection circuit 10 and detects the Coriolis force, as shown in FIG. That is, in the angular velocity sensor 30, the driving piezoelectric element 32 is connected to the oscillation circuit 11, and the pair of detecting piezoelectric elements 33
A and 33B are connected to the differential amplifier circuit 13 and the phase correction circuit 12. Therefore, in this angular velocity sensor 30, the detecting piezoelectric elements 33A and 33B detect vibration and are used for feedback of a self-excited signal.
The angular velocity sensor 30 detects a change in the vibration direction due to the Coriolis force as in the case of the angular velocity sensor 1 described in the first embodiment.

【0051】この角速度センサ30では、3枚の圧電素
子32,33A,33Bの共振周波数を容易に調節する
ことが可能である。そして、この角速度センサ30で
は、特に、圧電素子32,33A,33B間の共振周波
数のズレを±3Hz以内にすることによって、高い出力
を得ることができる。
In the angular velocity sensor 30, the resonance frequencies of the three piezoelectric elements 32, 33A, 33B can be easily adjusted. In the angular velocity sensor 30, a high output can be obtained particularly by setting the deviation of the resonance frequency between the piezoelectric elements 32, 33A, and 33B within ± 3 Hz.

【0052】さらに、この角速度センサ30では、上述
した第1の実施の形態と同様に、振動子31の側面が凹
面31Aと凸面31Bとを突き合わせるように構成され
ているため、、振動子31の剛性が低くなっている。こ
れにより、この角速度センサ30において、振動子31
は、共振周波数が低くなり、駆動信号により大きく振動
することとなる。したがって、この角速度センサ30
は、検出感度が向上したものとなる。
Further, in this angular velocity sensor 30, since the side surface of the vibrator 31 is configured so that the concave surface 31A and the convex surface 31B abut, similarly to the first embodiment, the vibrator 31 Has low rigidity. Thereby, in the angular velocity sensor 30, the vibrator 31
Will have a lower resonance frequency and will vibrate more greatly due to the drive signal. Therefore, this angular velocity sensor 30
Means that the detection sensitivity is improved.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る角速度センサでは、振動子の剛性を低くすることに
より振動子の共振周波数を低くすることができる。これ
により、本発明に係る角速度センサは、駆動信号により
大きく振動することとなる。したがって、この角速度セ
ンサは、検出感度が向上したものとなる。
As described in detail above, in the angular velocity sensor according to the present invention, the resonance frequency of the vibrator can be lowered by reducing the rigidity of the vibrator. Thus, the angular velocity sensor according to the present invention vibrates greatly due to the drive signal. Therefore, this angular velocity sensor has improved detection sensitivity.

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

【図1】本発明に係る第1の実施の形態に示す角速度セ
ンサの要部斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a main part of an angular velocity sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施の形態に係る角速度センサの要部縦
断面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional view of a main part of the angular velocity sensor according to the first embodiment.

【図3】図1及び図2に示す角速度センサの駆動検出回
路を説明するためのブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram for explaining a drive detection circuit of the angular velocity sensor shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】本発明に係る第2の実施の形態に示す角速度セ
ンサの要部斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a main part of an angular velocity sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】第2の実施の形態に係る角速度センサの要部縦
断面図である。
FIG. 5 is a vertical sectional view of a main part of an angular velocity sensor according to a second embodiment.

【図6】図4及び図5に示す角速度センサの駆動検出回
路を説明するためのブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram for explaining a drive detection circuit of the angular velocity sensor shown in FIGS. 4 and 5;

【図7】本発明に係る第3の実施の形態に示す角速度セ
ンサの要部斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a main part of an angular velocity sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図8】第3の実施の形態に係る角速度センサの要部縦
断面図である。
FIG. 8 is a vertical sectional view of a main part of an angular velocity sensor according to a third embodiment.

【図9】図7及び図8に示す角速度センサの駆動検出回
路を説明するためのブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram for explaining a drive detection circuit of the angular velocity sensor shown in FIGS. 7 and 8;

【図10】従来の角速度センサの要部斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a main part of a conventional angular velocity sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 角速度センサ、2 振動子、3 駆動用圧電素子、
4 検出用圧電素子、5支持部材、10 駆動検出回路
1 angular velocity sensor, 2 vibrator, 3 driving piezoelectric element,
4 piezoelectric element for detection, 5 support members, 10 drive detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鏡 慶一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 川俣 勝好 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Keiichi Kagami 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation (72) Katsuyoshi Kawamata 7-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Sony Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 柱状体に形成され、側面として、対向す
るように位置する一対の凹面と凸面とを有する振動子
と、 上記振動子の側面に取り付けられ、上記振動子を所定の
方向に励振させる駆動用圧電素子と、 上記振動子の側面に取り付けられ、上記振動子の回転を
検出する少なくとも一対の検出用圧電素子とを備えるこ
とを特徴とする角速度センサ。
1. A vibrator formed on a columnar body and having a pair of concave and convex surfaces facing each other as side surfaces, mounted on a side surface of the vibrator, and exciting the vibrator in a predetermined direction. An angular velocity sensor comprising: a driving piezoelectric element to be driven; and at least a pair of detecting piezoelectric elements attached to a side surface of the vibrator and detecting rotation of the vibrator.
【請求項2】 上記振動子に所定の振動を発生させるた
めの信号を上記駆動用圧電素子に供給する発振回路と、 上記検出用圧電素子が感知した上記振動子の振動に基づ
いて当該振動子の角速度を検出する振動検出回路とを備
え、 上記検出用圧電素子は、上記発振回路への帰還を兼ねる
ことを特徴とする請求項1記載の角速度センサ。
2. An oscillation circuit for supplying a signal for causing the vibrator to generate a predetermined vibration to the driving piezoelectric element; and the vibrator based on the vibration of the vibrator detected by the detecting piezoelectric element. The angular velocity sensor according to claim 1, further comprising: a vibration detection circuit configured to detect the angular velocity of the piezoelectric element, wherein the piezoelectric element for detection also serves as feedback to the oscillation circuit.
【請求項3】 上記振動子は、その断面形状が略V字状
とされてなることを特徴とする請求項1記載の角速度セ
ンサ。
3. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the vibrator has a substantially V-shaped cross section.
【請求項4】 上記振動子は、円弧面とされる凸面と凹
面とが突き合わされてなり、その断面形状が略三日月状
を呈することを特徴とする請求項1記載の角速度セン
サ。
4. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the vibrator is formed by abutting a convex surface and a concave surface, each of which is an arc surface, and has a substantially crescent-shaped cross section.
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