JP2000180178A

JP2000180178A - 振動体および振動型ジャイロスコープ

Info

Publication number: JP2000180178A
Application number: JP10356116A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kikuchi; 尊行菊地; Takao Soma; 隆雄相馬
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2000-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の振動子を一つの取り付けプロセスで取り
付け可能であり、かつ各振動子の各検出振動へのクロー
トークの小さいジャイロスコープを提供する。【解決手段】振動子１Ａは、所定面に沿って延びてい
る。振動体が、振動体の枠部８と、枠部８に形成された
複数の振動子３Ａ、４Ａ、５Ａと、枠部８と各振動子と
を連結する連結部７とを備えている。各振動子が、枠部
８と連結されている基部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、基部に設け
られている駆動振動系１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０
Ｄ、および基部に駆動振動系と分離されるように設けら
れている検出振動系１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転系の回転角速
度を測定するための振動型ジャイロスコープ、およびこ
れに好適な振動子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車の車体回転速度フィードバ
ック式の車両制御方法に用いる回転速度センサーに、振
動型ジャイロスコープを使用することが検討されてい
る。こうしたシステムにおいては、操舵輪の方向自身
は、ハンドルの回転角度によって検出する。これと同時
に、実際に車体が回転している回転速度を振動ジャイロ
スコープによって検出する。そして、操舵輪の方向と実
際の車体の回転速度を比較して差を求め、この差に基づ
いて車輪トルク、操舵角に補正を加えることによって、
安定した車体制御を実現する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こうした振動型ジャイ
ロスコープでは、２軸方向の各回転角速度を検出するこ
とが望まれる。２軸方向の各回転角速度を同時に検出す
る振動型ジャイロスコープは、特開平９−１９６６８５
号公報に記載されている。しかし、各軸方向の各回転角
速度の影響によって、検出振動への誤差ないしクロスト
ークが大きい。

【０００４】また、２軸の各回転角速度を同時に測定す
るためには、複数の振動子を、それぞれ所望の回転軸の
周りに取り付けることが考えられる。しかし、この方法
では、２つの振動子をそれぞれ別個の位置に、別個の方
向に向かって取り付ける必要があるので、製造、施工コ
ストが高い。

【０００５】本発明の課題は、複数の振動子を一つの取
り付けプロセスで取り付け可能であり、かつ各振動子の
各検出振動へのクロートークの小さい振動型ジャイロス
コープを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定面に沿っ
て延びる平板状の振動体であって、振動体が、振動体の
枠部と、この枠部に形成された複数の振動子と、枠部と
各振動子とを連結する連結部とを備えており、各振動子
が、枠部と連結されている基部、この基部に設けられて
いる駆動振動系および基部に駆動振動系と分離されるよ
うに設けられている検出振動系を備えることを特徴とす
る。

【０００７】また、本発明は、回転角速度を検出するた
めの振動型ジャイロスコープであって、前記の振動体
と、駆動振動系に駆動振動を励振する手段と、振動型ジ
ャイロスコープの回転に応じて検出振動系に引き起こさ
れた検出振動を検出する検出手段とを備えていることを
特徴とする。

【０００８】本発明者は、所定面に沿って延びる平板状
の振動体に枠部を設け、この枠部の内側に複数の振動子
を形成し、この際、各振動子に基部と駆動振動系と検出
振動系とを設け、駆動振動系と検出振動系との間に基部
を介在させて物理的に分離し、枠部と各振動体の各基部
とを別個に連結することを想到した。この結果、振動体
を作製した段階で、各振動子が、枠部の内側に互いに位
置決めされていることになるために、振動体を所定の軸
の周りに固定することによって、枠部の内側のすべての
振動子の、目的とする各軸に対する位置決めが終了す
る。その上、各振動子の各検出振動系に対するクロスト
ークが著しく小さくなる。

【０００９】本発明の振動体を使用することによって、
一方の軸Ｘ、他方の軸Ｙ、所定面に垂直な軸Ｚの各軸の
うち、１つ以上の軸を中心とする回転の回転角速度を測
定できる。

【００１０】１つの回転軸を中心とする回転の回転角速
度を２つ以上の振動子によって検出する場合には、両方
の振動子の測定値を利用することで、測定誤差を一層減
少させることができる。

【００１１】本発明の特に好適な態様においては、複数
の振動子の一つ以上によって、一つの回転軸の周りの回
転角速度を測定し、残りの振動子によって、前記回転軸
と直交する別の回転軸の周りの回転角速度を測定する。
あるいは３軸の周りの各回転角速度を測定する。これに
よって、２軸、あるいは３軸の周りの各回転角速度を同
時に測定できる、実用的な振動型ジャイロスコープが初
めて提供された。

【００１２】振動体の材質は特に限定しないが、水晶、
ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃、ニオブ酸リチウム−タン
タル酸リチウム固溶体（Ｌｉ（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ₃）単結
晶、ホウ酸リチウム単結晶、ランガサイト単結晶等から
なる圧電単結晶を使用することが好ましい。圧電単結晶
を使用すると、検出感度を良好にすることができるとと
もに、検出ノイズを小さくできる。

【００１３】本発明の振動子を圧電性材料によって形成
した場合には、この振動子に駆動電極および検出電極を
設ける。圧電性材料としては、圧電単結晶の他に、ＰＺ
Ｔ等の圧電セラミックスがある。本発明の振動子を、エ
リンバー等の恒弾性金属によって形成することもでき
る。この場合には、振動子の所定箇所に圧電体を取り付
ける必要がある。

【００１４】振動子は、圧電材料や恒弾性合金の他に、
シリコンマイクロマシンにおいて使用されるように、シ
リコン半導体プロセスによって形成することもできる。
この場合には、振動子を駆動する際には、静電力等を利
用する。具体的には静電検出電極を利用できる。また、
静電検出電極のかわりに、特定の金属がドープされた半
導体ドーピング領域を設け、この半導体ドーピング領域
によってピエゾ抵抗素子を構成できる。この場合には、
振動子が回転するときに、各屈曲振動片の各ピエゾ抵抗
素子に加わる応力による抵抗値の変化を測定し、回転角
速度の指標として検出する。

【００１５】本発明においては、振動子が所定面内に延
びているが、これは厳密に幾何学的意味で所定面内に延
びていることを言うものではなく、本技術分野において
常識的な値、即ち、厚さにして１ｍｍ以下の範囲内に振
動子が形成されていることを意味する。

【００１６】本発明における枠部とは、各振動子を包含
し、各振動子の各基部に対して所定面上で連結されてい
る部分のことを言い、即ち、各振動子を包囲する枠部の
ことを意味している。従って、枠部は、必ずしも振動体
の周縁部分のことを意味していない。

【００１７】本発明の好適な実施形態においては、複数
の振動子が少なくとも一つの面垂直振動子を含んでお
り、この面垂直振動子の駆動振動系が所定面内で振動
し、面垂直振動子の検出振動系が、所定面と略垂直に振
動する。これによって、所定面内の回転軸の周りの回転
角速度を測定できる。

【００１８】この実施形態においては、面垂直振動子が
少なくとも一つの第一の振動子を含んでおり、第一の振
動子の駆動振動系が、所定面内の一方の軸と略垂直の方
向に振動する。これによって、一方の軸の周りの回転角
速度を測定できる。更に好ましくは、面垂直振動子が少
なくとも一つの第二の振動子を含んでおり、第二の振動
子の駆動振動系が、所定面内の一方の軸の方向に振動す
る。これによって、所定面内の他方の軸の周りの回転角
速度を測定できる。

【００１９】また、本発明の好適な実施形態において
は、複数の振動系が少なくとも一つの面内振動子を含ん
でおり、面内振動子の駆動振動系が、所定面内で振動
し、面内振動子の検出振動が、所定面内で振動する。こ
の所定面内の振動によって、所定面に垂直なＺ軸の周り
の回転角速度を測定できる。この実施形態において特に
好ましくは、面内振動子が少なくとも一つの第五の振動
子を含んでおり、第五の振動子の駆動振動系の駆動振動
が、所定面内で第五の振動子の重心から見て径方向に振
動する成分を含んでおり、第五の振動子の検出振動が、
所定面内で第五の振動子の重心から見て周方向に振動す
る成分を含んでいる。

【００２０】図１は、本発明のこの実施形態に係る振動
子を、概略的に示す正面図である。ただし、駆動手段、
検出手段それ自体は、前述した公知のものであるので、
図示していない。

【００２１】振動体１Ａは、平板２からなり、平板２を
切り取ることによって各振動子が形成されている。振動
子１Ａの枠部８内には、第一の振動子３Ａ、第二の振動
子４Ａおよび第五の振動子５Ａが形成されている。各振
動子の基部６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、それぞれ連結部７を介
して枠部８に連結されている。なお、Ｘ軸は所定面内の
一方の軸であり、Ｙ軸は所定面内の他方の軸であり、Ｚ
軸は所定面に垂直な軸である。ＧＯは振動子５Ａの重心
であり、ＧＤは、振動子５Ａにおける駆動振動の全体の
重心である。

【００２２】基部６Ａには、一対の音叉型振動片９Ａ、
９Ｂからなる駆動振動系１０Ａと、一対の音叉型振動片
１１Ａ、１１Ｂからなる検出振動系１２Ａとが設けられ
ており、各振動系は一方の軸Ｘ方向に延びている。各駆
動振動系９Ａ、９Ｂを矢印ＡＹのように所定面内で他方
の軸Ｙの方向に振動させる。振動体１Ａを一方の軸Ｘを
中心として回転させると、検出振動辺１１Ａ、１１Ｂは
矢印ＢＺのように垂直軸Ｚの方向に振動する。この振動
を検出することによって、一方の軸Ｘを中心とする回転
角速度を測定する。

【００２３】基部６Ｂには、一対の音叉型振動片９Ａ、
９Ｂからなる駆動振動系１０Ｂと、一対の音叉型振動片
１１Ａ、１１Ｂからなる検出振動系１２Ｂとが設けられ
ており、各振動系は他方の軸Ｙ方向に延びている。各駆
動振動系９Ａ、９Ｂを矢印ＡＸのように所定面内で一方
の軸Ｘの方向に振動させる。振動体１Ａを他方の軸Ｙを
中心として回転させると、検出振動片１１Ａ、１１Ｂは
矢印ＢＺのように垂直軸Ｚの方向に振動する。この振動
を検出することによって、他方の軸Ｙを中心とする回転
角速度を測定する。

【００２４】振動子５Ａの基部６Ｃは、振動子の重心Ｇ
Ｏを中心として、４回対称の正方形をしている。基部６
Ｃの周縁部から、四方に向かって、放射状に、二つの駆
動振動系１０Ｃ、１０Ｄと２つの検出振動系１２Ｃ、１
２Ｄとが突出しており、各振動系は互いに分離されてい
る。駆動振動系１０Ｃと１０Ｄとは、重心ＧＯを中心と
して２回対称であり、検出振動系１２Ｃと１２Ｄとは重
心ＧＯを中心として２回対称である。

【００２５】駆動振動系１０Ｃ、１０Ｄは、基部６Ｃの
周縁部から突出する支持部１５と、支持部１５の先端側
から支持部に直交する方向に延びる屈曲振動片１４Ａ、
１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄを備えている。各屈曲振動片に
は、それぞれ図示しない駆動手段、例えば駆動電極が設
けられている。検出振動系１２Ｃ、１２Ｄは、細長い周
方向屈曲振動片１６Ａ、１６Ｂからなり、各屈曲振動片
には、図示しない検出手段が設けられている。

【００２６】駆動モードにおいては、各屈曲振動片１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄが、支持部１５の先端部分
を中心として、矢印ＡＹのように屈曲振動する。検出モ
ードにおいては、各支持部１５が、その基部への付け根
を中心として矢印ＣＸのように周方向に屈曲振動し、こ
れに対応して、各検出振動系の各屈曲振動片１６Ａ、１
６Ｂが、矢印ＢＹのように屈曲振動する。各屈曲振動片
１６Ａ、１６Ｂに励起される各検出振動を測定すること
によって、垂直軸Ｚの周りの回転角速度を測定する。

【００２７】第五の振動子において、複数の駆動振動
系、あるいは複数の検出振動系は、それぞれ、振動子の
重心ＧＯを中心として回転対称の位置にあることが、比
較的微小な検出振動への影響を抑制できることから、好
ましい。これは、重心ＧＯを中心として、各振動系が、
それぞれ所定面内で同じ所定角度離れている状態を意味
する。従って、一つの振動系を所定面内で所定角度回転
させる操作を行うと、他の振動系の位置に位置する。例
えば、図１においては、駆動振動系１０Ｃと１０Ｄと
は、１８０°離れているので、振動系１０Ｃを１８０°
回転させる操作を行うと、振動系１０Ｄの位置にくる。

【００２８】本例では、各駆動振動系中の振動片１４Ａ
−１４Ｄの振動は、主として径方向に振動する振動成分
（矢印ＡＹで示す）からなり、各検出振動系中の振動片
１６Ａ、１６Ｂの振動は、主として周方向に振動する振
動成分（矢印ＢＹで示す）からなる。周方向に振動する
振動成分とは、振動子の重心ＧＯから見て所定面内で円
周方向に振動する振動成分のことを指している。径方向
に振動する成分とは、重心ＧＯからみて所定面内で円の
直径方向に振動する振動成分のことを指しており、つま
り、重心ＧＯに対して遠ざかる方向と近づく方向とに対
して、交互に振動する成分のことを言う。

【００２９】第五の振動子においては、駆動振動系の振
動の全体の重心ＧＤが、振動子の重心ＧＯの近傍領域に
位置していることが好ましく、これによって検出振動系
への影響を最小限にできる。駆動振動の重心ＧＤが、振
動子の重心ＧＯの近傍領域に位置しているとは、具体的
には、実質的に重心ＧＯ上に位置していてもよいが、重
心ＧＯから直径１ｍｍの円内に存在していることを意味
する。

【００３０】第五の振動子においては、駆動振動系が複
数設けられていて、一つの駆動振動系に対して９０°以
上離れた位置に、他の駆動振動系が存在することが好ま
しく、複数の駆動振動系の間に検出振動系が設けられて
いることが好ましい。これによって、各駆動振動系の駆
動振動が相殺しあい、検出振動系への影響が一層少なく
なるからである。

【００３１】駆動振動系と検出振動系との一方における
径方向振動成分と周方向振動成分との振幅の大きさは、
１：０−３とすることが好ましく、１：０−１とするこ
とが更に好ましい。他方における径方向振動成分と周方
向振動成分との振幅の大きさは、０−１：５とすること
が好ましく、０−１：１０とすることが更に好ましい。
ただし、ここで言う各振動成分の各振幅は、対象とする
振動系内に存在する、逆向きの振動を互いに相殺しない
場合の各振動成分の各振幅を意味する。

【００３２】あるいは、駆動振動系と検出振動系との一
方における径方向振動成分と周方向振動成分との振幅の
大きさは、５：０−１とすることが好ましく、１０：０
−１とすることが更に好ましい。他方における径方向振
動成分と周方向振動成分との振幅の大きさは、０−１：
５とすることが好ましく、０−１：１０とすることが更
に好ましい。ただし、ここで言う各振動成分の各振幅
は、対象とする振動系内に存在する、逆向きの振動を互
いに相殺した後に残る各振動成分の各振幅を意味する。

【００３３】本発明の好適な実施形態においては、面垂
直振動子が少なくとも二つの第三の振動子を含んでお
り、これらの第三の振動子の各検出振動系の各検出振動
を合成することによって、一方の軸または他方の軸を回
転軸としたときのいずれかの回転角速度を測定する。こ
の際には、一方の第三の振動子の駆動振動系と他方の第
三の振動子の駆動振動系とが、それぞれ、所定面内で一
方の軸と垂直な他方の軸に対して１５−４５度をもって
交叉する方向に振動し、他方の第三の振動子の駆動振動
系が、他方の軸に対して１５−４５度をもって交叉する
方向に振動し、一方の第三の振動子の駆動振動系の振動
方向と他方の駆動振動系の振動方向とが、他方の軸に対
して略等角度離れている。

【００３４】こうした振動子は、特に圧電単結晶の場合
に好適である。特に、圧電単結晶が振動系内に複数の結
晶軸を有する場合に、各駆動振動系がそれぞれ各結晶軸
の方向に向かって振動するようにする。これは、特に圧
電単結晶が振動系内に３つの結晶軸を有する場合に有用
であり、特に水晶の３つのａ軸に対して有用である。

【００３５】図２は、この実施形態に係る振動体１Ｂを
示す正面図である。この振動体１Ｂは水晶からなり、水
晶の三つのａ軸が所定面内に位置するように、振動体が
切断されている。振動子３Ａ、５Ａは、図１で前述した
各振動子と同様である。枠部８の中には、更に第三の振
動子１７Ａ、１７Ｂが形成されている。

【００３６】第三の振動子１７Ａ、１７Ｂの各基部６
Ｄ、６Ｅには、一対の音叉型振動片９Ｃ、９Ｄ、または
９Ｅ、９Ｆからなる駆動振動系１０Ｅ、１０Ｆと、一対
の音叉型振動片１１Ｃ、１１Ｄ、または１１Ｅ、１１Ｆ
からなる検出振動系１２Ｅ、１２Ｆとが設けられてい
る。各駆動振動系９Ｃ−９Ｆを矢印ＡＸＹのように所定
面内で振動させる。振動体１Ｂを一方の軸Ｘ、他方の軸
Ｙを中心として回転させると、検出振動片１１Ｃ−１１
Ｆは矢印ＢＺのように垂直軸Ｚの方向に振動する。

【００３７】振動子３Ａによって、一方の軸Ｘを中心と
する回転角速度を測定する。また各振動子１７Ａ、１７
Ｂによって、一方の軸Ｘから所定角度離れた各軸を中心
とする各回転角速度を測定する。この際、各振動子の駆
動振動方向を他方の軸Ｘに対して対称に設けることによ
って、振動体の全体の形状の誤差などに伴う誤差を消去
する。そして、各振動子１７Ａ、１７Ｂの測定値から算
出した回転角速度と、一方の軸Ｘを中心とする回転角速
度の測定値とから、他方の軸Ｙを中心とする回転角速度
を算出する。

【００３８】また、本発明の好適な実施形態において
は、面垂直振動子が少なくとも一つの第四の振動子を含
んでいる。好ましくは、第四の振動子の駆動振動系の駆
動振動が、所定面内で第四の振動子の重心から見て径方
向に振動する成分を含んでおり、第四の振動子の検出振
動系が、所定面に対して略垂直方向に振動する検出振動
系に加えて、所定面内で振動する面平行検出振動系を含
んでいる。

【００３９】図３の振動体１Ｃにおいては、枠部８の内
部に、一対の第三の振動子１７Ａ、１７Ｂと、第四の振
動子１８とが形成されている。第三の振動子は、図２に
示したものである。

【００４０】第四の振動子１８は、前述した第五の振動
子５Ａに対して、更に一方の軸Ｘを中心とする回転角速
度を測定するために、面垂直振動片２０Ａ−２０Ｄを設
けた。振動子１８の基部６Ｆは、振動子の重心ＧＯを中
心として、４回対称の正方形をしている。基部６Ｆの周
縁部から、四方に向かって、放射状に、二つの駆動振動
系１０Ｃ、１０Ｄと、検出振動系１２Ｃ、１２Ｄ、１２
Ｇ、１２Ｈとが突出しており、各振動系は互いに分離さ
れている。駆動振動系１０Ｃと１０Ｄとは、重心ＧＯを
中心として２回対称であり、面平行検出振動系１２Ｃと
１２Ｄとは重心ＧＯを中心として２回対称である。

【００４１】更に、基部６Ｆの各角部から、一方の軸Ｘ
の方向へと向かって、４つの検出振動片２０Ａ、２０
Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが延びている。これらの検出振動片
は、面垂直振動成分によって、一方の軸Ｘを中心とする
回転角速度を測定するものである。

【００４２】駆動モードにおいては、各屈曲振動片１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄが、支持部１５の先端部分
を中心として、矢印ＡＹのように屈曲振動する。検出モ
ードにおいては、各支持部１５が、その基部への付け根
を中心として周方向に屈曲振動し、これに対応して、各
検出振動系の各屈曲振動片１６Ａ、１６Ｂが、矢印ＢＹ
のように屈曲振動する。各屈曲振動片１６Ａ、１６Ｂに
励起される各検出振動を測定することによって、垂直軸
Ｚの周りの回転角速度を測定する。

【００４３】これと共に、一方の軸Ｘを中心とする回転
に伴い、各駆動振動片１４Ａ−１４Ｄには、それぞれＣ
Ｚで示すＺ軸方向の振動が励起される。各振動ＣＺの位
相は、駆動振動片１４Ａ、１４Ｂ側と、駆動振動片１４
Ｃ、１４Ｄ側とでは反対になる。この結果、各検出振動
片２０Ａ−２０Ｄにも、それぞれ、所定面に垂直な方向
の振動ＢＺが励起される。この際、各検出振動片２０
Ａ、２０Ｂの振動の位相と、各検出振動片２０Ｃ、２０
Ｄの振動の位相とは、反対になる。各検出振動片に励起
された各検出振動による信号を検出し、Ｘ軸を中心とす
る回転角速度を測定する。

【００４４】振動子を支持する具体的方法については特
に限定せず、あらゆる支持方法、固定方法を採用でき
る。例えば、圧電材料の接着方法として公知のあらゆる
接着方法を使用できる。その一例として、振動体に支持
孔を設け、支持孔内に、何らかの支持具を挿入して振動
子を固定できる。例えば、振動体を支持するための治具
から支持具を突出させ、支持具を支持孔内に挿入し、固
定できる。支持具を支持孔中に挿入し、固定する際に
は、支持具の表面にメタライズ層を設け、および／また
は支持孔の内周面にメタライズ層を設け、次いで支持具
と支持孔の内周面とをハンダ付け又はロウ付けする。あ
るいは、支持具と支持孔との間に樹脂を配することによ
り、振動体を固定できる。

【００４５】この支持孔は、振動体を貫通していてもよ
く、また振動体を貫通していなくともよい。支持孔が、
振動体を貫通する貫通孔である場合には、支持孔に支持
具を貫通させることもできるが、支持具を貫通させなく
ともよい。

【００４６】また、振動体に支持孔を設けない場合に
は、振動体の表面および／または裏面に、支持具をハン
ダ付けしたり、あるいは樹脂によって接着できる。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、複
数の振動子を一つの取り付けプロセスで取り付け可能で
あり、かつ各振動子の各検出振動へのクロートークの小
さい振動型ジャイロスコープを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る振動体１Ａの正面図
であり、枠部８の中に第一の振動子３Ａ、第二の振動子
４Ａ、第五の振動子５Ａが形成されている。

【図２】本発明の一実施形態に係る振動体１Ｂの正面図
であり、枠部８の中に第一の振動子３Ａ、第三の振動子
１７Ａ、１７Ｂ、第五の振動子５Ａが形成されている。

【図３】本発明の一実施形態に係る振動体１Ｃの正面図
であり、枠部８の中に第三の振動子１７Ａ、１７Ｂ、第
四の振動子１８が形成されている。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ振動体３Ａ第一の振動子
４Ａ第二の振動子５Ａ第五の振動子
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ、６Ｆ基部７
連結部８枠部９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ、
９Ｅ、９Ｆ駆動振動片１０Ａ、１０Ｂ、１０
Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ駆動振動系１１
Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ検出振
動片１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、
１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ検出振動片１４Ａ、１４
Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ面内に振動する駆動振動片
１６Ａ、１６Ｂ垂直軸Ｚ方向に振動する検出振動片
１７Ａ、１７Ｂ第三の振動子１８第四の振
動子Ｘ一方の軸Ｙ他方の軸Ｚ
所定面に垂直な軸ＡＸ一方の軸Ｘ方向の駆動振
動ＡＹ他方の軸Ｙ方向の駆動振動ＢＹ他方の軸
Ｙ方向の検出振動ＢＺ垂直軸Ｚ方向の検出振動

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定面に沿って延びる平板状の振動体であ
って、この振動体が、振動体の枠部と、この枠部に形成された
複数の振動子と、前記枠部と前記の各振動子とを連結す
る連結部とを備えており、前記の各振動子が、前記枠部
と連結されている基部、この基部に設けられている駆動
振動系および前記基部に前記駆動振動系と分離されるよ
うに設けられている検出振動系を備えていることを特徴
とする、振動体。
【請求項２】前記複数の振動子が少なくとも一つの面垂
直振動子を含んでおり、この面垂直振動子の駆動振動系
が前記所定面内で振動し、面垂直振動子の検出振動系
が、前記所定面と略垂直に振動することを特徴とする、
請求項１記載の振動体。
【請求項３】前記面垂直振動子が少なくとも一つの第一
の振動子を含んでおり、第一の振動子の駆動振動系が、
前記所定面内の一方の軸と略垂直の方向に振動すること
を特徴とする、請求項２記載の振動体。
【請求項４】前記面垂直振動子が少なくとも一つの第二
の振動子を含んでおり、第二の振動子の駆動振動系が、
前記所定面内の前記一方の軸の方向に振動することを特
徴とする、請求項３記載の振動体。
【請求項５】前記面垂直振動子が少なくとも二つの第三
の振動子を含んでおり、一方の第三の振動子の駆動振動
系が、前記所定面内の一方の軸に対して１５−４５度を
もって交叉する方向に振動し、他方の第三の振動子の駆
動振動系が、前記一方の軸に対して１５−４５度をもっ
て交叉する方向に振動し、一方の第三の振動子の駆動振
動系の振動方向と他方の第三の振動子の駆動振動系の振
動方向とが一方の軸に対して略等角度離れていることを
特徴とする、請求項２−４のいずれか一つの請求項に記
載の振動体。
【請求項６】前記面垂直振動子が少なくとも一つの第四
の振動子を含んでおり、第四の振動子の駆動振動系が所
定面内で振動し、前記第四の振動子の検出振動系が、前
記所定面に対して略垂直方向に振動する検出振動系に加
えて、前記所定面内で振動する面平行検出振動系を含ん
でいることを特徴とする、請求項２−５のいずれか一つ
の請求項に記載の振動体。
【請求項７】前記第四の振動子の駆動振動系の駆動振動
が、前記所定面内で第四の振動子の重心から見て径方向
に振動する成分を含んでおり、前記面平行検出振動系の
検出振動が、前記所定面内で前記第四の振動子の重心か
ら見て周方向に振動する成分を含んでいることを特徴と
する、請求項６記載の振動体。
【請求項８】前記複数の振動系が少なくとも一つの面内
振動子を含んでおり、面内振動子の駆動振動系が、前記
所定面内で振動し、面内振動子の検出振動系が、前記所
定面内で振動することを特徴とする、請求項１−６のい
ずれか一つの請求項に記載の振動体。
【請求項９】前記面内振動子が少なくとも一つの第五の
振動子を含んでおり、第五の振動子の駆動振動系の駆動
振動が、前記所定面内で第五の振動子の重心から見て径
方向に振動する成分を含んでおり、第五の振動子の検出
振動系の検出振動が、前記所定面内で前記第五の振動子
の重心から見て周方向に振動する成分を含んでいること
を特徴とする、請求項８記載の振動体。
【請求項１０】回転角速度を検出するための振動型ジャ
イロスコープであって、請求項１−９のいずれか一つの
請求項に記載の振動体と、前記駆動振動系に駆動振動を
励振する手段と、前記振動型ジャイロスコープの回転に
応じて前記検出振動系に引き起こされた検出振動を検出
する検出手段とを備えていることを特徴とする、振動型
ジャイロスコープ。
【請求項１１】回転角速度を検出するための振動型ジャ
イロスコープであって、前記複数の振動子のうち少なくとも二つによって複数の
軸を中心とした各回転角速度を測定することを特徴とす
る、請求項１０記載の振動型ジャイロスコープ。