JPH11325917A - Vibrator, vibration type gyroscope, linear accelerometer, and measuring method of rotation angular velocity - Google Patents
Vibrator, vibration type gyroscope, linear accelerometer, and measuring method of rotation angular velocityInfo
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- JPH11325917A JPH11325917A JP11032571A JP3257199A JPH11325917A JP H11325917 A JPH11325917 A JP H11325917A JP 11032571 A JP11032571 A JP 11032571A JP 3257199 A JP3257199 A JP 3257199A JP H11325917 A JPH11325917 A JP H11325917A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転系内の回転角
速度を検出するために使用される角速度センサに用いら
れる振動子、振動型ジャイロスコープ、直線加速度計、
および回転角速度の測定方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibrator, a vibration gyroscope, a linear accelerometer used for an angular velocity sensor used for detecting a rotational angular velocity in a rotary system,
And a method for measuring the rotational angular velocity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、回転系内の回転角速度を検出
するための角速度センサとして、圧電体を用いた振動型
ジャイロスコープが、航空機や船舶、宇宙衛星などの位
置の確認用として利用されてきた。最近では、民生用の
分野としてカーナビゲーションや、ＶＴＲやスチルカメ
ラの手振れの検出などに使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an angular velocity sensor for detecting a rotational angular velocity in a rotating system, a vibrating gyroscope using a piezoelectric body has been used for confirming the position of an aircraft, a ship, a space satellite, or the like. Was. Recently, it has been used as a consumer field for car navigation, detection of camera shake of a VTR or a still camera, and the like.
【０００３】このような圧電振動型ジャイロスコープ
は、振動している物体に角速度が加わると、その振動と
直角方向にコリオリ力が生じることを利用している。そ
して、その原理は力学的モデルで解析される（例えば、
「弾性波素子技術ハンドブック」、オーム社、第４９１
〜４９７頁）。そして、圧電型振動ジャイロスコープと
しては、これまでに種々のものが提案されている。例え
ば、スペリー音叉型ジャイロスコープ、ワトソン音叉型
ジャイロスコープ、正三角柱型音片ジャイロスコープ、
円筒型音片ジャイロスコープ等が知られている。[0003] Such a piezoelectric vibratory gyroscope utilizes the fact that when an angular velocity is applied to a vibrating object, a Coriolis force is generated in a direction perpendicular to the vibration. And the principle is analyzed with a mechanical model (for example,
"Acoustic Wave Technology Handbook", Ohmsha, 491
497). Various types of piezoelectric vibrating gyroscopes have been proposed so far. For example, Sperry tuning fork type gyroscope, Watson tuning fork type gyroscope, equilateral triangular prism type resonating gyroscope,
A cylindrical sound piece gyroscope and the like are known.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】こうした振動型ジャイ
ロスコープにおいては、円盤形状の振動子を使用したも
のが、例えば、米国特許第５５４００９４号公報に開示
されている。この特許においては、円盤形状の平板状の
振動子に対して、例えば４つのノード（節）を持つ駆動
振動を励起し、この振動子に対して垂直な回転軸を中心
とする回転を振動子に加え、振動子に励起される検出振
動の振幅を検出している。ここで励起される検出振動も
４つのノード（節）を有している。A vibratory gyroscope using a disk-shaped vibrator is disclosed in, for example, US Pat. No. 5,540,094. In this patent, a driving vibration having, for example, four nodes (nodes) is excited in a disk-shaped flat vibrator, and a rotation about a rotation axis perpendicular to the vibrator is applied to the vibrator. In addition, the amplitude of the detected vibration excited by the vibrator is detected. The detected vibration excited here also has four nodes (nodes).
【０００５】しかし、こうした振動子においては、感度
は必ずしも高くなかった。また、駆動振動に付随して発
生する種々のノイズの中に検出振動が含まれてしまい、
検出振動の振幅の寄与を検出信号から正確に分離するこ
とが困難であり、この観点からも感度が低く、また信号
／雑音比率が低かった。However, the sensitivity of such a vibrator was not always high. Also, the detected vibration is included in various noises generated accompanying the driving vibration,
It was difficult to accurately separate the contribution of the amplitude of the detected vibration from the detected signal, and from this viewpoint, the sensitivity was low and the signal / noise ratio was low.
【０００６】また、本発明者は、振動型ジャイロスコー
プの応用について種々検討を進めており、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
ることを検討した。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。The inventor of the present invention has been conducting various studies on the application of the vibratory gyroscope. For example, the vibratory gyroscope is used as a rotation speed sensor used in a vehicle control method of a vehicle body rotation speed feedback type. It was investigated. In such a system, the direction of the steered wheels is detected by the rotation angle of the steering wheel. At the same time, the rotational speed at which the vehicle body is actually rotating is detected by the vibration gyroscope. Then, the direction of the steered wheels is compared with the actual rotational speed of the vehicle body to obtain a difference, and the wheel torque and the steering angle are corrected based on the difference, thereby realizing stable vehicle body control.
【０００７】従来の圧電振動型ジャイロスコープは、ほ
とんどの場合、振動子を回転軸に対して平行に配置（い
わゆる縦置き）しなければ、回転角速度を検出すること
ができない。しかし、通常、測定したい回転系の回転軸
は、装着部に対して垂直である。従って、このような圧
電振動型ジャイロスコープを実装する際、圧電振動型ジ
ャイロスコープの低背化を達成すること、即ち、振動型
ジャイロスコープを回転軸方向に見たときの寸法を減少
させることができなかった。In most cases, the conventional piezoelectric vibratory gyroscope cannot detect the rotational angular velocity unless the vibrator is arranged parallel to the rotation axis (so-called vertical). However, the rotation axis of the rotation system to be measured is usually perpendicular to the mounting part. Therefore, when mounting such a piezoelectric vibratory gyroscope, it is necessary to reduce the height of the piezoelectric vibratory gyroscope, that is, to reduce the size of the vibratory gyroscope when viewed in the rotation axis direction. could not.
【０００８】本発明の課題は、感度が高く、Ｓ／Ｎ比が
良好な、新しい原理に基づく振動型ジャイロスコープお
よび振動子を提供することである。It is an object of the present invention to provide a vibratory gyroscope and a vibrator based on a new principle which have high sensitivity and a good S / N ratio.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る振動子は、
環状振動系と、この環状振動系とは独立して振動する他
の振動系と、環状振動系と他の振動系とを連結する連結
部とを備えていることを特徴とする。A vibrator according to the present invention comprises:
It is characterized by comprising an annular vibration system, another vibration system that vibrates independently of the annular vibration system, and a connecting portion that connects the annular vibration system and another vibration system.
【００１０】また、本発明は、回転系の回転角速度を検
出するための振動型ジャイロスコープであって、前記の
振動子と、この振動子に対して駆動振動を励振する励振
手段であって、環状振動系と他の振動系との一方に設け
られている励振手段と、振動子の回転によって振動子に
発生した検出振動を検出する検出手段であって、環状振
動系と他の振動系との他方に設けられている検出手段と
を備えていることを特徴とする。The present invention also provides a vibratory gyroscope for detecting a rotational angular velocity of a rotary system, comprising: the vibrator; and exciting means for exciting driving vibration to the vibrator. Exciting means provided on one of the ring-shaped vibration system and another vibration system, and detection means for detecting a detected vibration generated in the vibrator by rotation of the vibrator, the ring-shaped vibration system and the other vibration system And a detecting means provided on the other side of the above.
【００１１】また、本発明は、前記振動子を用いて回転
系の回転角速度を検出する方法であって、環状振動系と
他の振動系との一方に励振手段を設け、環状振動系と他
の振動系との他方に検出手段を設け、励振手段によって
振動子に駆動振動を励振し、振動子の回転によって振動
子に発生した検出振動を、検出手段によって検出するこ
とを特徴とする。The present invention also relates to a method for detecting the rotational angular velocity of a rotating system using the vibrator, wherein an exciting means is provided in one of the annular vibration system and another vibration system, Detecting means is provided on the other side of the vibrating system, driving vibration is excited on the vibrator by the exciting means, and detected vibration generated in the vibrator by rotation of the vibrator is detected by the detecting means.
【００１２】また、本発明は、直線加速度を検出するた
めの直線加速度計であって、前記振動子と、この振動子
に直線加速度が加わったときに振動子に加わるニュート
ンの力による振動子の変形を検出するための検出手段と
を備えることを特徴とする。Further, the present invention relates to a linear accelerometer for detecting linear acceleration, wherein the vibrator and the vibrator by Newton's force applied to the vibrator when linear acceleration is applied to the vibrator. And a detecting means for detecting the deformation.
【００１３】本発明者は、振動型ジャイロスコープに使
用できる振動子の振動原理について基礎研究を行ってき
たが、この過程で、まったく新しい原理に基づく振動子
および振動型ジャイロスコープを開発することに成功し
た。The present inventor has conducted basic research on the vibration principle of a vibrator that can be used for a vibratory gyroscope. In this process, the present inventor has developed a vibrator and a vibratory gyroscope based on a completely new principle. Successful.
【００１４】即ち、環状振動系と、この環状振動系とは
独立して振動する他の振動系と、環状振動系と他の振動
系とを連結する連結部とを設けることによって、環状振
動系の振動と他の振動系との振動を独立させ、これらの
一方に駆動振動を励振し、他方に検出振動を励振するこ
とを想到した。例えば、環状振動系に駆動振動を励振し
たとき、ある回転軸を考えたときに、この回転軸を中心
として回転していない時（回転角速度が０のとき）に
は、他の振動系が実質的に振動しないようにする。回転
時には、環状振動系内において、駆動振動に対応してコ
リオリ力が作用し、この結果、振動子に検出振動が励振
される。この検出振動のうち、他の振動系内に現れる検
出振動成分のみを検出する。That is, by providing an annular vibration system, another vibration system that vibrates independently of the annular vibration system, and a connecting portion that connects the annular vibration system and the other vibration system, the annular vibration system is provided. It has been conceived to make the vibration of the vibration system independent from the vibration of another vibration system, to excite the driving vibration in one of them, and to excite the detection vibration in the other. For example, when driving vibration is excited in the annular vibration system, when considering a certain rotation axis, when the rotation is not centered on this rotation axis (when the rotation angular velocity is 0), the other vibration system is substantially Avoid vibration. At the time of rotation, Coriolis force acts in the annular vibration system corresponding to the drive vibration, and as a result, the detected vibration is excited in the vibrator. Among the detected vibrations, only the detected vibration components appearing in other vibration systems are detected.
【００１５】このとき、検出振動系が実質的に振動しな
いとは、例えば駆動振動を励起したときの検出振動系の
振動の振幅が、駆動振動の最大振幅の１／１０００以下
である場合を含む。At this time, the expression that the detection vibration system does not substantially vibrate includes, for example, a case where the amplitude of the vibration of the detection vibration system when the drive vibration is excited is 1/1000 or less of the maximum amplitude of the drive vibration. .
【００１６】従来の振動型ジャイロスコープにおいて
は、いずれも駆動振動アームの駆動振動が、何らかの形
で検出アームにも歪みとして影響を及ぼし、検出信号に
ノイズを発生させていた。また、円盤状振動子を使用し
ていた前記の従来技術においても、駆動振動による円盤
状振動子の歪みのために、検出振動の感度低下、Ｓ／Ｎ
比低下を招いていた。本発明によれば、このような、検
出信号に不可避的に発生していたノイズを、抑制ないし
防止することができる。この点で、本発明は、振動型ジ
ャイロスコープに内在していた根本的な問題点を解決し
たものである。In the conventional vibratory gyroscopes, the drive vibration of the drive vibration arm affects the detection arm in some form as a distortion, and generates noise in the detection signal. Also, in the above-described conventional technology using the disk-shaped vibrator, the sensitivity of the detected vibration is reduced and the S / N ratio is reduced due to the distortion of the disk-shaped vibrator due to the driving vibration.
The ratio has been reduced. According to the present invention, such noise that has inevitably occurred in the detection signal can be suppressed or prevented. In this regard, the present invention has solved a fundamental problem inherent in the vibratory gyroscope.
【００１７】本発明においては、環状振動系と他の振動
系とが、所定面内に延びていることが特に好ましい。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以下の範囲内に環状振動系と他の
振動系とが形成されていることを意味する。この際、環
状振動系および他の振動系以外の部分は、所定面から突
出することもありえるが、振動子の全体が所定面内に形
成されていることが好ましい。In the present invention, it is particularly preferable that the annular vibration system and another vibration system extend in a predetermined plane. This does not mean that it extends in a predetermined plane in a strictly geometric sense, but is a value common to the art, that is, the thickness of the ring-shaped vibrating system is not more than 1 mm. Means that a vibration system is formed. At this time, portions other than the annular vibration system and other vibration systems may protrude from a predetermined surface, but it is preferable that the entire vibrator is formed in the predetermined surface.
【００１８】環状振動系とは、完全に円環状であること
を意味しておらず、幾何学的には閉曲線をなしておれば
よい。しかし、この閉曲線は、楕円形状、真円形状であ
ることが好ましい。また、環状振動系の振動の重心が、
振動子の全体の重心上か、またはその近傍（振動子の全
体の重心から直径１ｍｍの円内）に存在していることが
好ましい。これによって、環状振動系における駆動振動
が互いに相殺し合い、検出振動を検出するための他の振
動系に対する駆動振動の影響が一層小さくなる。The ring-shaped vibration system does not mean that the ring-shaped vibration ring is completely circular, and it is sufficient that the ring-shaped vibration system has a closed curve geometrically. However, it is preferable that the closed curve has an elliptical shape and a perfect circular shape. Also, the center of gravity of the vibration of the annular vibration system is
It is preferable that it exists on or near the center of gravity of the entire vibrator (within a circle having a diameter of 1 mm from the center of gravity of the entire vibrator). Thereby, the driving vibrations in the annular vibration system cancel each other, and the influence of the driving vibration on other vibration systems for detecting the detected vibration is further reduced.
【００１９】本発明の一実施形態では、他の振動系が、
環状振動系の内側に設けられている内側振動系を含み、
この内側振動系は、環状振動系に連結されている基部
と、振動子の重心から見たときに基部の外周縁部から環
状振動系に向かって延びている屈曲振動片とを備えてい
る。この場合には、環状振動系と屈曲振動片との一方に
励振手段を設け、他方に検出手段を設ける。図１−図９
は、この実施形態に係るものである。In one embodiment of the present invention, the other vibration system is
Including an inner vibration system provided inside the annular vibration system,
The inner vibration system includes a base connected to the annular vibration system, and a bending vibration piece extending from the outer peripheral edge of the base toward the annular vibration system when viewed from the center of gravity of the vibrator. In this case, one of the ring-shaped vibration system and the bending vibration piece is provided with an excitation unit, and the other is provided with a detection unit. 1 to 9
Is related to this embodiment.
【００２０】図１（ａ）は、振動子１Ａを示す斜視図で
あり、図１（ｂ）は、振動子１Ａの駆動振動１Ｂを示す
正面図であり、図２は、振動子１Ａの検出振動１Ｃを示
す正面図である。図１、図２の実施形態では、所定面に
対して垂直な回転軸Ｚを中心とする回転の回転角速度を
検出する。FIG. 1A is a perspective view showing a vibrator 1A, FIG. 1B is a front view showing a driving vibration 1B of the vibrator 1A, and FIG. It is a front view which shows vibration 1C. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the rotation angular velocity of rotation about a rotation axis Z perpendicular to a predetermined plane is detected.
【００２１】振動子１Ａの環状振動系２は、本例では円
環形状をなしている。環状振動系２の内側に、例えば正
方形状の基部３Ａが設けられており、基部３Ａの相対向
する二片に、それぞれ直線状の細長い屈曲振動片５Ａ、
５Ｂが設けられている。基部３Ａと環状振動系２とは、
連結部４Ａ、４Ｂによって連結されている。この結果、
環状振動系２の内側に中空部６Ａ、６Ｂが形成されてい
る。Ｏは、回転軸Ｚと振動子の所定面との交点（回転中
心）である。ＧＯは振動子の全体の重心（非振動時）で
あり、ＧＤは駆動振動の重心である。３ａは基部３の外
周縁部である。The annular vibration system 2 of the vibrator 1A has an annular shape in this example. A square base 3A, for example, is provided inside the annular vibration system 2, and two opposing pieces of the base 3A are respectively provided with linear and elongated bending vibration pieces 5A,
5B is provided. The base 3A and the annular vibration system 2
They are connected by connecting parts 4A and 4B. As a result,
Hollow portions 6A and 6B are formed inside the annular vibration system 2. O is an intersection (rotation center) between the rotation axis Z and a predetermined surface of the vibrator. GO is the center of gravity of the entire vibrator (when not vibrating), and GD is the center of gravity of driving vibration. Reference numeral 3a denotes an outer peripheral edge of the base 3.
【００２２】図１（ｂ）に示すように、環状振動系２に
駆動振動を励振する。ここで、２ｃ、２ｇの振幅が小さ
く、２ａ、２ｂ、２ｈがＡＹのように屈曲し、２ｄ、２
ｅ、２ｆもこれと同様にＡＹのように屈曲する。振動子
１Ａに対して、回転軸Ｚを中心とする回転を加えると、
図２に示す検出振動１Ｃが励振される。ここで例えば２
ａ、２ｅの部分はＢＸのように逆位相で振動する。これ
に応じて、各屈曲振動片５Ａ、５Ｂには、所定面内の屈
曲振動成分ＣＸが励振される。ＣＸによる歪みを、公知
の手段によって、電気信号として検出する。As shown in FIG. 1B, drive vibration is excited in the annular vibration system 2. Here, the amplitudes of 2c and 2g are small and 2a, 2b and 2h are bent like AY,
Similarly, e and 2f also bend like AY. When rotation about the rotation axis Z is applied to the vibrator 1A,
The detected vibration 1C shown in FIG. 2 is excited. Here, for example, 2
The portions a and 2e vibrate in opposite phases like BX. Accordingly, a bending vibration component CX in a predetermined plane is excited in each of the bending vibration pieces 5A and 5B. The distortion due to CX is detected as an electric signal by known means.
【００２３】このような振動子および振動型ジャイロス
コープによれば、振動子の駆動振動および検出のための
振動が、いずれも所定面内で行われ、振動子が回転軸に
対して交差する方向に延びるように、振動子を設置した
場合にも、振動子から回転軸の方向に向かって一定重量
の突出部を設けることなく、十分に高い感度で回転角速
度を検出できる。なお、これは後述する各振動子におい
ても、回転軸Ｚを中心とする回転の角速度を検出する場
合に当てはまる。According to the vibrator and the vibratory gyroscope, the driving vibration of the vibrator and the vibration for detection are all performed within a predetermined plane, and the vibrator intersects the rotation axis. Therefore, even when the vibrator is installed so as to extend, the rotational angular velocity can be detected with sufficiently high sensitivity without providing a protrusion having a constant weight from the vibrator toward the rotation axis. This applies to each of the later-described oscillators when detecting the angular velocity of rotation about the rotation axis Z.
【００２４】基部から環状振動系へと向かって突出する
屈曲振動片は、一つであっても良いが、複数あることが
好ましく、複数の屈曲振動片が、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特に好ましい。例
えば、図１、図２においては、屈曲振動片５Ａ、５Ｂ
が、振動子の重心ＧＯを中心として二回対称の位置に設
けられている。The number of bending vibrating pieces protruding from the base toward the annular vibration system may be one, but it is preferable that there are a plurality of bending vibrating pieces, and the plurality of bending vibrating pieces rotate around the center of gravity GO of the vibrator. It is particularly preferred that they are symmetrical. For example, in FIGS. 1 and 2, the bending vibration pieces 5A and 5B
Are provided at symmetrical positions about the center of gravity GO of the transducer.
【００２５】ここで、各屈曲振動片が重心ＧＯを中心と
して回転対称の位置にあるとは、重心ＧＯを中心とし
て、問題とする複数の屈曲振動片が、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
つの屈曲振動片について、ＧＯを中心として、所定面内
で所定角度回転させる操作を行うと、他の屈曲振動片の
位置に位置する。例えば、図１においては、屈曲振動片
５Ａと５Ｂとは、１８０°離れているので、屈曲振動片
５Ａを１８０°回転させる操作を行うと、屈曲振動片５
Ｂの位置にくる。回転対称は、具体的には２回対称、３
回対称、４回対称であることが好ましい。Here, that each bending vibration piece is located at a rotationally symmetric position about the center of gravity GO means that a plurality of bending vibration pieces in question are separated by the same predetermined angle in a predetermined plane about the center of gravity GO. Means the state that it is. Therefore, when an operation of rotating one bending vibration piece by a predetermined angle about a GO in a predetermined plane is performed, the bending vibration piece is positioned at another bending vibration piece. For example, in FIG. 1, since the bending vibration pieces 5A and 5B are separated by 180 °, the operation of rotating the bending vibration piece 5A by 180 ° is performed.
It comes to the position of B. The rotational symmetry is specifically a two-fold symmetry,
It is preferable to have a four-fold or four-fold symmetry.
【００２６】駆動振動の重心ＧＤは、振動子の全体の重
心ＧＯ上か、または重心ＧＯの近傍（振動子の全体の重
心から直径１ｍｍの円内）に存在していることが好まし
い。これによって、環状振動系における駆動振動が互い
に相殺し合い、内側振動系に対する駆動振動の影響が一
層小さくなる。It is preferable that the center of gravity GD of the driving vibration is present on the whole center of gravity GO of the vibrator or in the vicinity of the center of gravity GO (within a circle having a diameter of 1 mm from the whole center of gravity of the vibrator). As a result, the driving vibrations in the annular vibration system cancel each other, and the influence of the driving vibration on the inner vibration system is further reduced.
【００２７】なお、現実の振動型ジャイロスコープにお
いては、回転軸と所定面とが直交しておらず、交差して
いることがある。この場合にも、所定面に垂直な回転軸
Ｚを中心とする回転成分の角速度について、前記の検出
方法は有効である。しかし、所定面と実際の回転軸との
交差角度が大きくなり過ぎると、測定感度が低下するの
で、所定面と回転軸とがなす角度は、６０−１２０度と
することが好ましく、８５−９５度とすることが好まし
く、直交していることが一層好ましい。In an actual vibratory gyroscope, the rotation axis and the predetermined plane may not be orthogonal but may intersect. Also in this case, the above-described detection method is effective for the angular velocity of the rotation component about the rotation axis Z perpendicular to the predetermined plane. However, if the intersection angle between the predetermined surface and the actual rotation axis becomes too large, the measurement sensitivity decreases. Therefore, the angle formed between the predetermined surface and the rotation axis is preferably 60 to 120 degrees, and 85 to 95 degrees. Degree is preferable, and it is more preferable that they are orthogonal.
【００２８】また、図１においては、回転中心（回転軸
と所定面との交点）Ｏが、振動子の重心ＧＯおよび駆動
振動の全体の重心ＧＤと一致しているが、必ずしもその
必要はない。なぜなら、回転中心Ｏが振動子の重心ＧＯ
とは一致していない場合も、更には回転中心Ｏが振動子
の外部に位置している場合も、基本的に本願発明の振動
子は有用であり、本発明の振動型ジャイロスコープに使
用できるからである。Further, in FIG. 1, the center of rotation O (the point of intersection between the rotation axis and the predetermined plane) coincides with the center of gravity GO of the vibrator and the center of gravity GD of the driving vibration, but this is not always necessary. . Because the center of rotation O is the center of gravity GO of the transducer
And the center of rotation O is located outside the vibrator, the vibrator of the present invention is basically useful and can be used for the vibratory gyroscope of the present invention. Because.
【００２９】この理由を述べる。振動子が回転している
ときに、回転中心Ｏと振動子の重心ＧＯとが一致してい
ない場合の振動子の各部分の変位速度は、回転中心Ｏが
振動子の重心ＧＯと一致している場合の振動子の各部分
の変位速度（回転による振動子の各部分の変位速度）
と、振動子の各部分の並進運動による変位速度とのベク
トル和となる。そして、振動子の各部分の並進運動によ
る変位速度については、コリオリ力は働かないので、振
動型ジャイロスコープによって検出することなく消去で
きるからである。The reason will be described. When the vibrator is rotating, the displacement speed of each part of the vibrator when the rotation center O does not match the center of gravity GO of the vibrator is such that the rotation center O matches the center of gravity GO of the vibrator. Displacement speed of each part of the vibrator when it is present (displacement velocity of each part of the vibrator due to rotation)
And a vector sum of the displacement speed of each part of the vibrator due to the translational motion. Then, the displacement speed due to the translational movement of each part of the vibrator can be eliminated without being detected by the vibratory gyroscope because the Coriolis force does not work.
【００３０】ここで、一般的に、本発明の振動子の材質
等について述べる。本発明の振動子の全体を、同一の圧
電単結晶によって形成することができる。この場合に
は、まず圧電単結晶の薄板を作製し、この薄板をエッチ
ング、研削により加工することによって、振動子を作製
できる。振動子の各部分は、別の部材によってそれぞれ
形成することもできるが、一体で構成することが好まし
い。Here, generally, the material and the like of the vibrator of the present invention will be described. The entire vibrator of the present invention can be formed of the same piezoelectric single crystal. In this case, a vibrator can be manufactured by first preparing a thin plate of a piezoelectric single crystal, and processing the thin plate by etching and grinding. Each part of the vibrator can be formed by another member, but is preferably formed integrally.
【００３１】平板形状の材料、例えば水晶等の圧電単結
晶の平板状の材料から、エッチングプロセスによって振
動子を形成する場合には、振動子の各屈曲振動片等の各
構成片に特定形状の突起、例えば細長い突起が生成する
ことがある。このような突起は、厳密には設計時に予定
された振動子の対称性を低下させる原因となる。しか
し、この突起は存在していても良く、突起の高さは小さ
い方が好ましいが、突起の高さが振動子の構成片の幅の
１／５以下であれば一般に問題なく使用できる。他の製
造上の原因による突起以外の非対称部分が振動子に存在
する場合にも同様である。When a vibrator is formed by an etching process from a flat plate-shaped material, for example, a flat plate material of a piezoelectric single crystal such as quartz, each component such as a bending vibration piece of the vibrator has a specific shape. Protrusions, for example elongated protrusions, may form. Such protrusions cause the symmetry of the vibrator strictly designed at the time of design to be reduced. However, the protrusion may be present, and it is preferable that the height of the protrusion is small. However, if the height of the protrusion is equal to or less than 1/5 of the width of the component piece of the vibrator, it can be generally used without any problem. The same applies to a case where an asymmetric portion other than the protrusion due to another manufacturing cause exists in the vibrator.
【００３２】なお、このように突起などが振動子に存在
する場合には、エッチング加工後に、この突起の一部を
レーザー加工等によって削除することによって、または
振動子の突起以外の部分をレーザー加工等によって削除
することによって、調整できる。これによって、環状振
動系の重心、屈曲振動片の重心、駆動振動の重心、検出
振動の重心の各位置を調整し、これらが、振動子の全体
の重心ＧＯの近傍領域内に位置するようにできる。When a projection or the like is present on the vibrator as described above, after etching, a part of the projection is removed by laser processing or the like, or a portion other than the projection of the vibrator is laser-processed. The adjustment can be made by deleting the data by, for example,. This adjusts the positions of the center of gravity of the ring-shaped vibration system, the center of gravity of the bending vibration piece, the center of gravity of the drive vibration, and the center of gravity of the detected vibration so that these are located in the vicinity of the center of gravity GO of the entire vibrator. it can.
【００３３】振動子の材質は特に限定するものでない
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。The material of the vibrator is not particularly limited, but quartz, LiNbO 3 , LiTaO 3 , lithium niobate-lithium tantalate solid solution (Li (Nb, Ta)
It is preferable to use a piezoelectric single crystal composed of O 3 ) single crystal, lithium borate single crystal, langasite single crystal and the like.
【００３４】前記した単結晶の中では、ＬｉＮｂＯ3 単
結晶、ＬｉＴａＯ3 単結晶、ニオブ酸リチウム−タンタ
ル酸リチウム固溶体単結晶が、電気機械結合係数が特に
大きい。また、ＬｉＮｂＯ3 単結晶とＬｉＴａＯ3 単結
晶とを比較すると、ＬｉＴａＯ3 単結晶の方がＬｉＮｂ
Ｏ3 単結晶よりも電気機械的結合係数が一層大きく、か
つ温度安定性も一層良好である。Among the above single crystals, LiNbO 3 single crystal, LiTaO 3 single crystal, and lithium niobate-lithium tantalate solid solution single crystal have particularly large electromechanical coupling coefficients. Also, comparing the LiNbO 3 single crystal with the LiTaO 3 single crystal, the LiTaO 3 single crystal is
It has a larger electromechanical coupling coefficient and better temperature stability than the O 3 single crystal.
【００３５】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。しかも、圧電単結晶を使用すると、温度変化に対し
て特に鈍感な振動子を作製でき、このような振動子は、
温度安定性を必要とする車載用として好適である。この
点について更に説明する。When a piezoelectric single crystal is used, detection sensitivity can be improved and detection noise can be reduced. In addition, when a piezoelectric single crystal is used, a vibrator that is particularly insensitive to temperature changes can be manufactured.
It is suitable for use in vehicles that require temperature stability. This will be further described.
【００３６】音叉型の振動子を使用した角速度センサと
しては、例えば特開平８−１２８８３３号公報に記載さ
れた圧電振動型ジャイロスコープがある。しかし、こう
した振動子においては、振動子が２つの方向に向かって
振動する。このため、振動子を特に圧電単結晶によって
形成した場合には、圧電単結晶の２方向の特性を合わせ
る必要がある。しかし、現実には圧電単結晶には異方性
がある。As an angular velocity sensor using a tuning-fork type vibrator, for example, there is a piezoelectric vibratory gyroscope described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-128833. However, in such a vibrator, the vibrator vibrates in two directions. Therefore, when the vibrator is formed of a piezoelectric single crystal, it is necessary to match the characteristics of the piezoelectric single crystal in two directions. However, in practice, piezoelectric single crystals have anisotropy.
【００３７】一般に圧電振動型ジャイロスコープでは、
測定感度を良好にするために、駆動の振動モードの固有
共振周波数と検出の振動モードの固有共振周波数との間
に、一定の振動周波数差を保つことが要求されている。
しかし、圧電単結晶は異方性を持っており、結晶面が変
化すると、振動周波数の温度変化の度合いが異なる。例
えば、ある特定の結晶面に沿って切断した場合には、振
動周波数の温度変化がほとんどないが、別の結晶面に沿
って切断した場合には、振動周波数が温度変化に敏感に
反応する。従って、振動子が２つの方向に向かって振動
すると、２つの振動面のうち少なくとも一方の面は、振
動周波数の温度変化が大きい結晶面になる。Generally, in a piezoelectric vibratory gyroscope,
In order to improve the measurement sensitivity, it is required to maintain a constant vibration frequency difference between the natural resonance frequency of the driving vibration mode and the natural resonance frequency of the detection vibration mode.
However, the piezoelectric single crystal has anisotropy, and when the crystal plane changes, the degree of temperature change of the vibration frequency changes. For example, when cutting along a certain crystal plane, there is almost no change in temperature of the vibration frequency, but when cutting along another crystal plane, the vibration frequency responds sensitively to temperature change. Therefore, when the vibrator vibrates in two directions, at least one of the two vibrating surfaces becomes a crystal surface having a large temperature change in vibration frequency.
【００３８】従って、振動子の全体を所定面内で振動す
るようにし、かつ振動子を圧電単結晶によって形成した
場合には、単結晶の最も温度特性の良い結晶面のみを振
動子において利用できるようになった。Therefore, when the whole vibrator is made to vibrate in a predetermined plane and the vibrator is formed of a piezoelectric single crystal, only the crystal plane of the single crystal having the best temperature characteristics can be used in the vibrator. It became so.
【００３９】即ち、この場合には、振動子の全体が所定
平面内で振動するように設計されていることから、圧電
単結晶のうち振動周波数の温度変化がほとんどない結晶
面のみを利用して、振動子を製造することができる。こ
れによって、きわめて温度安定性の高い振動型ジャイロ
スコープを提供できる。That is, in this case, since the entire vibrator is designed to vibrate in a predetermined plane, only the crystal plane of the piezoelectric single crystal, which has almost no temperature change of the vibration frequency, is used. A vibrator can be manufactured. As a result, a vibratory gyroscope with extremely high temperature stability can be provided.
【００４０】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。When the vibrator of the present invention is made of a piezoelectric material, the vibrator is provided with a drive electrode and a detection electrode. As the piezoelectric material, in addition to the piezoelectric single crystal, PZ
There are piezoelectric ceramics such as T.
【００４１】また、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。Further, the vibrator of the present invention can be formed of a constant elastic metal such as Elinvar. In this case, it is necessary to attach a piezoelectric body to a predetermined portion of the vibrator.
【００４２】本発明の振動子は、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。The vibrator of the present invention can be formed by a silicon semiconductor process as used in a silicon micromachine, in addition to a piezoelectric material and a constant elastic alloy. In this case, when driving the vibrator, electrostatic force or the like is used.
【００４３】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。Specifically, an electrostatic detection electrode can be used. In addition, a semiconductor doping region doped with a specific metal is provided instead of the electrostatic detection electrode, and a piezoresistive element can be configured by the semiconductor doping region. In this case, when the vibrator rotates, a change in resistance value due to stress applied to each piezoresistive element of each bending vibrating piece is measured and detected as an index of the rotational angular velocity.
【００４４】図３は、振動子１１Ａ（駆動振動）を示す
斜視図であり、図４は、図３の振動子の検出振動１１Ｂ
を示す斜視図である。図３、図４の実施形態では、軸Ｚ
を中心とする回転の回転角速度成分を検出する。FIG. 3 is a perspective view showing the vibrator 11A (driving vibration), and FIG. 4 is a vibration detection 11B of the vibrator shown in FIG.
FIG. In the embodiment of FIGS. 3 and 4, the axis Z
The rotation angular velocity component of the rotation about the center is detected.
【００４５】振動子１１Ａの環状振動系１２は、本例で
は曲折形状をなしている。環状振動系１２の内側に基部
３Ａが設けられており、基部３Ａの相対向する二片に、
それぞれ直線状の細長い屈曲振動片５Ａ、５Ｂが設けら
れており、各屈曲振動片の先端側に重量部９が設けられ
ている。基部３Ａと環状振動系１２とは、連結部４Ａ、
４Ｂによって連結されている。この結果、環状振動系１
２の内側に中空部６Ｃ、６Ｄが形成されている。The annular vibration system 12 of the vibrator 11A has a bent shape in this embodiment. A base 3A is provided inside the annular vibration system 12, and two opposing pieces of the base 3A include:
Elongated bending vibrating reeds 5A and 5B are provided, respectively, and a weight portion 9 is provided on the distal end side of each bending vibrating reed. The base 3A and the annular vibration system 12 are connected to each other by a connecting portion 4A,
4B. As a result, the annular vibration system 1
2, hollow portions 6C and 6D are formed inside.
【００４６】連結部４Ａ、４Ｂの先端側には、それぞれ
屈曲振動片１２ｂ、１２ｃ、１２ｇ、１２ｆが設けられ
ており、これらの各屈曲振動片は、各連結部に対してほ
ぼ直交している。７は、環状振動系と連結部との接続部
分を示す。これらの各屈曲振動片は、更に屈曲振動片１
２ａ、１２ｈ、１２ｄ、１２ｅによって互いに連結され
ている。１０は、各屈曲振動片の接続部分を示してい
る。Bending vibrating pieces 12b, 12c, 12g, and 12f are provided on the distal ends of the connecting portions 4A and 4B, respectively, and these bending vibrating pieces are substantially orthogonal to the connecting portions. . Reference numeral 7 denotes a connecting portion between the annular vibration system and the connecting portion. Each of these bending vibration pieces further includes a bending vibration piece 1.
They are connected to each other by 2a, 12h, 12d, and 12e. Reference numeral 10 denotes a connection portion of each bending vibration piece.
【００４７】図３に示すように、環状振動系１２に駆動
振動ＡＸ、Ｄを励振する。ここで、各屈曲振動片１２ｂ
と１２ｃとの一組、１２ｆと１２ｇとの一組は、それそ
れ、ＡＸのように互いに順位相で屈曲振動する。この振
動の結果、Ｄで示す振動が引き起こされる。As shown in FIG. 3, drive vibrations AX and D are excited in the annular vibration system 12. Here, each bending vibration piece 12b
And 12c, and one set of 12f and 12g, respectively, flexurally vibrate in the order of each other like AX. As a result of this vibration, a vibration indicated by D is caused.
【００４８】この振動子に対して、回転軸Ｚを中心とす
る回転成分を加えると、図４に示す検出振動１１Ｂが励
振される。連結部４Ａ、４Ｂは、矢印ＢＹで示すよう
に、互いに逆位相で振動する。これに応じて、各屈曲振
動片５Ａ、５Ｂには、所定面内の屈曲振動成分ＣＸが励
振される。When a rotation component about the rotation axis Z is added to the vibrator, a detection vibration 11B shown in FIG. 4 is excited. The connecting portions 4A and 4B vibrate in opposite phases as indicated by the arrow BY. Accordingly, a bending vibration component CX in a predetermined plane is excited in each of the bending vibration pieces 5A and 5B.
【００４９】図５−図７の実施形態においては、図１−
図４で説明したプロセスに加えて、更に、所定面に対し
て平行な回転軸ＸまたはＹを中心とする回転の回転角速
度を検出できる。この際には、回転軸ＸまたはＹを中心
とする回転に応じて振動子２１Ａに加わるコリオリ力に
よって励起される検出振動のうち、所定面に対して垂直
な面垂直振動成分を検出する必要がある。また、この場
合には、同じ振動子を使用して、回転軸Ｘを中心とする
回転の回転角速度成分と、回転軸Ｙを中心とする回転の
回転角速度成分との双方を検出できる。In the embodiment shown in FIGS. 5 to 7, FIG.
In addition to the process described with reference to FIG. 4, a rotation angular velocity of rotation about a rotation axis X or Y parallel to a predetermined plane can be detected. At this time, it is necessary to detect a plane vertical vibration component perpendicular to a predetermined plane among the detected vibrations excited by the Coriolis force applied to the vibrator 21A according to the rotation about the rotation axis X or Y. is there. Also, in this case, the same vibrator can be used to detect both the rotation angular velocity component of rotation about the rotation axis X and the rotation angular velocity component of rotation about the rotation axis Y.
【００５０】図５は、振動子２１Ａを示す斜視図であ
る。振動子２１Ａの環状振動系２２は円環形状をなして
いる。環状振動系２２の内側に例えば正方形状の基部３
Ａが設けられており、基部３Ａの四片に、それぞれ直線
状の細長い屈曲振動片５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄが設けら
れている。基部３Ａと環状振動系２２とは、例えば４列
の連結部４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆによって連結されてい
る。この結果、環状振動系２２の内側に中空部６Ｅ、６
Ｆ、６Ｇ、６Ｈが形成されている。FIG. 5 is a perspective view showing the vibrator 21A. The annular vibration system 22 of the vibrator 21A has an annular shape. For example, a square base 3 inside the annular vibration system 22
A is provided, and four linear bending vibration pieces 5A, 5B, 5C, and 5D are provided on four pieces of the base 3A, respectively. The base 3A and the annular vibration system 22 are connected by, for example, four rows of connecting portions 4C, 4D, 4E, and 4F. As a result, the hollow portions 6E, 6E
F, 6G and 6H are formed.
【００５１】図６（ａ）に示すように、環状振動系２２
に駆動振動２１Ｂを励振する。この駆動振動において
は、２２ａ、２２ｅがＡＹのように振動し、２２ｃ、２
２ｇがＡＸのように振動し、２２ｂ、２２ｄ、２２ｆ、
２２ｈがノードとなる。振動子２１Ａに対して、回転軸
Ｚを中心とする回転を加えると、図６（ｂ）に示す検出
振動２１Ｃが励振される。即ち、駆動振動の振動方向と
は直交する方向に向かってコリオリ力が働き、ＢＸ、Ｂ
Ｙのように振動が現れる。これに応じて、各屈曲振動片
５Ａ、５Ｂには、所定面内の屈曲振動成分ＣＸが励振さ
れる。また、各屈曲振動片５Ｃ、５Ｄには、所定面内の
屈曲振動成分ＣＹが励振される。振動ＣＸ、ＣＹによる
歪みを、電気信号として検出する。As shown in FIG. 6A, the annular vibration system 22
The drive vibration 21B is excited. In this driving vibration, 22a and 22e vibrate like AY, and 22c and 22e
2g vibrates like AX, 22b, 22d, 22f,
22h is a node. When rotation about the rotation axis Z is applied to the vibrator 21A, a detected vibration 21C shown in FIG. 6B is excited. That is, Coriolis force acts in a direction orthogonal to the vibration direction of the drive vibration, and BX, B
Vibration appears like Y. Accordingly, a bending vibration component CX in a predetermined plane is excited in each of the bending vibration pieces 5A and 5B. A bending vibration component CY in a predetermined plane is excited in each of the bending vibration pieces 5C and 5D. The distortion due to the vibrations CX and CY is detected as an electric signal.
【００５２】また、振動子２１Ａに対して、図７（ａ）
に示すように、回転軸Ｙを中心とする回転を加えると、
検出振動２１Ｄが励振される。即ち、図６（ａ）に示す
駆動振動２１Ｂのうち、Ｙ軸方向の振動成分ＡＹはこの
回転に対して中立的であり、Ｘ軸方向の振動成分ＡＸに
応じてコリオリ力が作用する。この結果、図７（ａ）、
（ｂ）に示すように、環状振動系２２の特に２２ｃ、２
２ｇ付近に、ＥＺで示すＺ軸方向の振動成分が励振さ
れ、これに応じて、屈曲振動片５Ｃ、５ＤにＺ軸方向の
検出振動成分ＦＺが励振される。振動ＦＺによる歪み
を、電気信号として検出する。Further, with respect to the vibrator 21A, FIG.
As shown in, when rotation about the rotation axis Y is added,
The detection vibration 21D is excited. That is, among the driving vibrations 21B shown in FIG. 6A, the vibration component AY in the Y-axis direction is neutral to this rotation, and Coriolis force acts according to the vibration component AX in the X-axis direction. As a result, FIG.
As shown in (b), especially the annular vibration system 22 has a reference numeral 22c,
In the vicinity of 2 g, a vibration component in the Z-axis direction indicated by EZ is excited, and in response thereto, the detected vibration component FZ in the Z-axis direction is excited in the bending vibration pieces 5C and 5D. The distortion due to the vibration FZ is detected as an electric signal.
【００５３】図７の例では、Ｙ軸を中心とする回転の角
速度を検出したが、この系では、Ｘ軸とＹ軸とは等価で
あるので、Ｘ軸を中心とする回転成分の角速度を測定す
ることもできる。また，Ｘ軸を中心とする回転成分の角
速度と、Ｙ軸を中心とする回転成分の角速度とを、同じ
振動子によって測定できる。In the example of FIG. 7, the angular velocity of rotation about the Y axis is detected. However, in this system, since the X axis and the Y axis are equivalent, the angular velocity of the rotational component about the X axis is calculated. It can also be measured. Further, the angular velocity of the rotational component about the X axis and the angular velocity of the rotational component about the Y axis can be measured by the same vibrator.
【００５４】図８、９の実施形態においては、所定面に
対して平行な回転軸Ｙを中心とする回転の回転角速度を
検出できる。図８（ａ）は、振動子３１Ａを示す斜視図
であり、図８（ｂ）は、振動子３１Ａの駆動振動３１Ｂ
を示す正面図であり、図９（ａ）は、振動子３１Ａの検
出振動３１Ｃを示す斜視図であり、図９（ｂ）は図９
（ａ）の上面図である。In the embodiments shown in FIGS. 8 and 9, the rotational angular velocity of the rotation about the rotational axis Y parallel to the predetermined plane can be detected. FIG. 8A is a perspective view showing a vibrator 31A, and FIG. 8B is a drive vibration 31B of the vibrator 31A.
9 (a) is a perspective view showing a detected vibration 31C of the vibrator 31A, and FIG. 9 (b) is a perspective view showing the detected vibration 31C.
It is a top view of (a).
【００５５】振動子３１Ａの環状振動系２は円環形状を
なしている。環状振動系２の内側に、例えば正方形状の
基部３Ａが設けられている。基部３Ａの相対向する二辺
の各端部に、それぞれ直線状の細長い屈曲振動片５Ｅ、
５Ｆ、５Ｇ、５Ｈが設けられている。The annular vibration system 2 of the vibrator 31A has an annular shape. Inside the annular vibration system 2, for example, a square base 3A is provided. At each end of two opposing sides of the base 3A, a linear and elongated bending vibration piece 5E,
5F, 5G, and 5H are provided.
【００５６】図８（ｂ）に示すように、環状振動系２の
各部分をＡＸ、ＡＹのように振動させる。振動子３１Ａ
に対して、回転軸Ｙを中心とする回転を加えると、図９
（ｂ）に示す検出振動３１Ｃが励振される。即ち、駆動
振動３１Ｂのうち、Ｙ軸方向の振動成分ＡＹはこの回転
に対して中立的であり、Ｘ軸方向の振動成分ＡＸに応じ
てコリオリ力が作用する。この結果、図９（ａ）、
（ｂ）に示すように、環状振動系２に、ＥＺで示すＺ軸
方向の振動成分が励振され、これに応じて、屈曲振動片
５Ｅ、５Ｆ，５Ｇ、５ＨにＺ軸方向の検出振動成分ＦＺ
が励振される。基部の同じ辺上にある各屈曲振動片の振
動の位相は逆相になる。As shown in FIG. 8B, each part of the annular vibration system 2 is vibrated like AX and AY. Vibrator 31A
When rotation about the rotation axis Y is applied to FIG.
The detected vibration 31C shown in FIG. That is, of the driving vibration 31B, the vibration component AY in the Y-axis direction is neutral to this rotation, and Coriolis force acts according to the vibration component AX in the X-axis direction. As a result, FIG.
As shown in (b), a vibration component in the Z-axis direction indicated by EZ is excited in the annular vibration system 2, and accordingly, the bending vibration pieces 5E, 5F, 5G, and 5H detect vibration components in the Z-axis direction. FZ
Is excited. The phases of the vibrations of the bending vibration pieces on the same side of the base are opposite to each other.
【００５７】本発明の他の実施形態においては、内側振
動系が平板状振動系からなり、この平板状振動系に駆動
振動を励振するか、あるいは平板状振動系に検出振動を
励起させる。この場合には、平板状振動系を第二の環状
振動系とすることができ、この場合には第二の環状振動
系は屈曲振動する。あるいは、平板状振動系を盤状振動
体とすることができ、この場合は盤状振動体は伸縮振動
する。In another embodiment of the present invention, the inner vibration system is a flat vibration system, and drive vibration is excited in the flat vibration system, or detection vibration is excited in the flat vibration system. In this case, the plate-shaped vibration system can be a second annular vibration system, and in this case, the second annular vibration system performs bending vibration. Alternatively, the plate-shaped vibration system can be a board-shaped vibrator, and in this case, the board-shaped vibrator undergoes stretching vibration.
【００５８】また、環状振動系に、振動子の重心から見
たときに環状振動系の外周縁部から径方向へと向かって
延びている屈曲振動片、および／または、環状振動系の
内周縁部から振動子の重心へと向かって延びている屈曲
振動片を設けることができる。こうした屈曲振動片は、
振動子の重心を中心として互いに回転対称の位置に設け
ることが好ましい。この「回転対称」については、前述
したとおりである。Further, a bending vibrating piece extending radially from an outer peripheral edge of the annular vibration system when viewed from the center of gravity of the vibrator, and / or an inner peripheral edge of the annular vibration system, when viewed from the center of gravity of the vibrator. A bending vibration piece extending from the portion toward the center of gravity of the vibrator can be provided. Such bending vibrating reeds
It is preferable that the vibrators are provided at rotationally symmetric positions with respect to the center of gravity of the vibrator. This “rotational symmetry” is as described above.
【００５９】図１０は、振動子４１を示す正面図であ
る。振動子４１の環状振動系４２は円環形状をなしてい
る。環状振動系４２の内側に、円盤形状の平板状振動系
１４が設けられている。平板状振動系１４と環状振動系
４２とは、例えば４列の連結部４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ
によって連結されており、環状振動系４２の内側に中空
部６Ｅ、６Ｆ、６Ｇ、６Ｈが形成されている。環状振動
系４２の内側へと向かって延びるように、４本の屈曲振
動片１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄが形成されてい
る。各屈曲振動片は、振動子の重心ＧＯを中心として４
回の回転対称の位置にある。FIG. 10 is a front view showing the vibrator 41. The annular vibration system 42 of the vibrator 41 has an annular shape. The disk-shaped plate-shaped vibration system 14 is provided inside the annular vibration system 42. The flat vibration system 14 and the annular vibration system 42 are connected to, for example, four rows of connecting portions 4C, 4D, 4E, and 4F.
And hollow portions 6E, 6F, 6G, and 6H are formed inside the annular vibration system 42. Four bending vibration pieces 15A, 15B, 15C, and 15D are formed so as to extend toward the inside of the annular vibration system 42. Each bending vibrating reed has a center of gravity 4
It is in a rotationally symmetric position.
【００６０】本例では、平板状振動系１４を駆動振動体
として使用している。即ち、平板状振動系１４にＡＸ、
ＡＹで示すような駆動振動を励振する。この駆動振動に
おいては、例えば円盤状振動体１４を周方向に４分割し
たときに、各領域１６Ａ、１６ＣをＹ軸方向に振動さ
せ、各領域１６Ｂ、１６ＤをＸ軸方向に振動させる。各
領域の境界がノードとなる。平板状振動系１４の振動は
伸縮振動となる。In this embodiment, the flat vibration system 14 is used as a driving vibration body. That is, AX,
Excitation of drive vibration as indicated by AY. In this drive vibration, for example, when the disk-shaped vibrator 14 is divided into four parts in the circumferential direction, each of the regions 16A and 16C is vibrated in the Y-axis direction, and each of the regions 16B and 16D is vibrated in the X-axis direction. The boundary of each area becomes a node. The vibration of the plate-shaped vibration system 14 becomes a stretching vibration.
【００６１】振動子４１に対して、回転軸Ｚを中心とす
る回転を加えると、図１１に示すように、駆動振動の振
動方向とは直交する方向に向かってコリオリ力が働き、
平板状振動系１４にＢＸ、ＢＹのように振動が現れる。
図１０に示す領域１６Ａ−１６Ｄを４５度回転させた位
置に相当する各領域１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄの
各境界付近にノードが現れる。これに応じて、各屈曲振
動片１５Ａ、１５Ｃには、所定面内の屈曲振動成分ＣＸ
が励振され、各屈曲振動片１５Ｂ、１５Ｄには、所定面
内の屈曲振動成分ＣＹが励振される。振動ＣＸ、ＣＹに
よる歪みを、電気信号として検出する。When a rotation about the rotation axis Z is applied to the vibrator 41, a Coriolis force acts in a direction orthogonal to the vibration direction of the drive vibration, as shown in FIG.
Vibrations appear in the plate-like vibration system 14 like BX and BY.
Nodes appear near the boundaries of the regions 17A, 17B, 17C, and 17D corresponding to the positions obtained by rotating the regions 16A to 16D shown in FIG. 10 by 45 degrees. Accordingly, each of the bending vibration pieces 15A and 15C has a bending vibration component CX in a predetermined plane.
Is excited, and the bending vibration component CY in a predetermined plane is excited in each of the bending vibration pieces 15B and 15D. The distortion due to the vibrations CX and CY is detected as an electric signal.
【００６２】また、振動子４１に対して、図１２に示す
ように、回転軸Ｙを中心とする回転を加えると、これに
応じて検出振動が励振される。即ち、図１０に示す駆動
振動のうち、Ｙ軸方向の振動成分ＡＹは、この回転に対
して中立的であり、Ｘ軸方向の振動成分ＡＸに応じてコ
リオリ力が作用する。この結果、図１２に示すように、
平板状振動系１４のうち、Ｘ方向の駆動振動成分ＡＸの
振幅が大きかった領域に、ＥＺで示すＺ軸方向の振動成
分が励振され、これに応じて、屈曲振動片１５Ｂ、１５
ＤにＺ軸方向の検出振動成分ＦＺが励振される。When a rotation about the rotation axis Y is applied to the vibrator 41 as shown in FIG. 12, a detected vibration is excited in response thereto. That is, of the driving vibrations shown in FIG. 10, the vibration component AY in the Y-axis direction is neutral to this rotation, and Coriolis force acts according to the vibration component AX in the X-axis direction. As a result, as shown in FIG.
A vibration component in the Z-axis direction indicated by EZ is excited in a region where the amplitude of the driving vibration component AX in the X direction is large in the plate-shaped vibration system 14, and accordingly, the bending vibration pieces 15B and 15B are excited.
A detected vibration component FZ in the Z-axis direction is excited at D.
【００６３】図１２の例では、Ｙ軸を中心とする回転の
角速度を検出したが、この系では、屈曲振動片１５Ａ、
１５Ｂに現れる振動成分を検出することによって、Ｘ軸
を中心とする回転成分の角速度を検出できる。また，Ｘ
軸を中心とする回転成分の角速度と、Ｙ軸を中心とする
回転成分の角速度とを、同じ振動子によって測定でき
る。In the example shown in FIG. 12, the angular velocity of rotation about the Y axis is detected.
By detecting the vibration component appearing in 15B, the angular velocity of the rotation component about the X axis can be detected. Also, X
The angular velocity of the rotational component about the axis and the angular velocity of the rotational component about the Y axis can be measured by the same vibrator.
【００６４】図１３は、振動子５１を示す正面図であ
る。振動子５１の環状振動系４２、連結部４Ａ−４Ｄ、
屈曲振動片１５Ａ−１５Ｄの形態およびその動作は、図
１０−図１２に示したものと同じである。FIG. 13 is a front view showing the vibrator 51. An annular vibration system 42 of the vibrator 51, connecting portions 4A-4D,
The form and operation of the bending vibration pieces 15A to 15D are the same as those shown in FIGS.
【００６５】本実施形態においては、第二の環状振動系
２４を駆動振動体として使用している。即ち、第二の環
状振動系２４に、ＡＸ、ＡＹで示すような駆動振動を励
振する。この駆動振動は、各連結部との接続部分を始点
とする屈曲振動となる。振動子５１に対して、回転軸Ｚ
を中心とする回転を加えると、駆動振動の振動方向とは
直交する方向に向かってコリオリ力が働き、第二の環状
振動系２４に、ＢＸ、ＢＹのように振動が現れる。In this embodiment, the second annular vibration system 24 is used as a driving vibration body. That is, driving vibrations such as AX and AY are excited in the second annular vibration system 24. The driving vibration is a bending vibration starting from a connection portion with each connecting portion. With respect to the vibrator 51, the rotation axis Z
Is applied, Coriolis force acts in a direction orthogonal to the vibration direction of the drive vibration, and vibrations appear in the second annular vibration system 24 as BX and BY.
【００６６】これに応じて、各屈曲振動片１５Ａ、１５
Ｃには、所定面内の屈曲振動成分ＣＸが励振され、各屈
曲振動片１５Ｂ、１５Ｄには、所定面内の屈曲振動成分
ＣＹが励振される。Accordingly, each of the bending vibration pieces 15A, 15A
A bending vibration component CX in a predetermined plane is excited in C, and a bending vibration component CY in a predetermined plane is excited in each of the bending vibration pieces 15B and 15D.
【００６７】また、振動子５１に対して、回転軸Ｙを中
心とする回転を加えると、環状振動系２４のうち、Ｘ方
向の駆動振動成分ＡＸの振幅が大きかった領域に、ＥＺ
で示すＺ軸方向の振動成分が励振される。これに応じ
て、屈曲振動片１５Ｃ、１５ＤにＺ軸方向の検出振動成
分ＦＺが励振される。When rotation about the rotation axis Y is applied to the vibrator 51, EZ is generated in a region of the annular vibration system 24 where the amplitude of the driving vibration component AX in the X direction is large.
Is excited in the Z-axis direction. Accordingly, the detected vibration component FZ in the Z-axis direction is excited in the bending vibration pieces 15C and 15D.
【００６８】図１４は、振動子６１を示す正面図であ
る。振動子６１の環状振動系４２、連結部４Ａ−４Ｄ、
平板状振動系１４の形態およびその動作は、図１０−図
１２に示したものと同じである。FIG. 14 is a front view showing the vibrator 61. An annular vibration system 42 of the vibrator 61, connecting portions 4A-4D,
The form and operation of the plate-shaped vibration system 14 are the same as those shown in FIGS.
【００６９】本実施形態においては、屈曲振動片１５
Ｅ、１５Ｆ、１５Ｇ、１５Ｈを、それぞれ、振動子の重
心ＧＯから離れる方向へと向かって延びるように形成す
る。これらの屈曲振動片の動作は、前述した屈曲振動片
１５Ａ−１５Ｄと同じである。In this embodiment, the bending vibration piece 15
E, 15F, 15G, and 15H are formed so as to extend in a direction away from the center of gravity GO of the vibrator. The operations of these bending vibration pieces are the same as those of the bending vibration pieces 15A to 15D described above.
【００７０】なお、図１０−図１４のような各実施形態
において、環状振動系の外側と内側との双方に屈曲振動
片を設けることもできる。また、各屈曲振動片の位置と
個数とは、種々変更できるが、２−４個設け、かつ重心
ＧＯを中心として２−４回対称の位置に設けることが特
に好ましい。In each of the embodiments as shown in FIGS. 10 to 14, it is also possible to provide bending vibrating reeds on both the outside and the inside of the annular vibration system. The position and the number of each bending vibration piece can be variously changed, but it is particularly preferable to provide 2-4 pieces and to provide 2-4 times symmetrical positions with respect to the center of gravity GO.
【００７１】本発明においては、屈曲振動片を用いず、
前記した環状振動系において、または前記した第二の環
状振動系や平板状振動系において、検出振動を検出する
ことができる。図１５−図２０は、この実施形態に係る
ものである。In the present invention, no bending vibration piece is used,
Detected vibration can be detected in the above-described annular vibration system, or in the above-mentioned second annular vibration system or plate-shaped vibration system. 15 to 20 relate to this embodiment.
【００７２】図１５は、振動子７１を示す正面図であ
る。振動子７１の環状振動系１９は円環形状をなしてい
る。環状振動系１９の内側に、円盤形状の平板状振動系
１４が設けられている。平板状振動系１４と環状振動系
１９とは、例えば４列の連結部４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ
によって連結されている。FIG. 15 is a front view showing the vibrator 71. The annular vibration system 19 of the vibrator 71 has an annular shape. A disk-shaped plate-shaped vibration system 14 is provided inside the annular vibration system 19. The flat vibration system 14 and the annular vibration system 19 are connected to, for example, four rows of connecting portions 4C, 4D, 4E, and 4F.
Are linked by
【００７３】本例では、平板状振動系１４にＡＸ、ＡＹ
で示すような駆動振動を励振する。振動子４１に対し
て、回転軸Ｚを中心とする回転を加えると、図１６に示
すように、駆動振動の振動方向とは直交する方向に向か
ってコリオリ力が働き、平板状振動系１４に、ＢＸ、Ｂ
Ｙのように振動が現れる。これに応じて、環状振動系１
９には、所定面内の屈曲振動成分ＣＸと、所定面内の屈
曲振動成分ＣＹとが励振される。この際、所定面内の屈
曲振動成分ＣＸ、ＣＹは、いずれも、環状振動系がその
長さ方向（周方向）へと向かって伸縮する伸縮振動とし
て現れる。In this example, AX, AY
Excitation of drive vibration as shown by. When a rotation about the rotation axis Z is applied to the vibrator 41, a Coriolis force acts in a direction orthogonal to the vibration direction of the drive vibration as shown in FIG. , BX, B
Vibration appears like Y. Accordingly, the annular vibration system 1
9, a bending vibration component CX in a predetermined plane and a bending vibration component CY in a predetermined plane are excited. At this time, the bending vibration components CX and CY in the predetermined plane both appear as expansion and contraction vibrations in which the annular vibration system expands and contracts in the length direction (circumferential direction).
【００７４】振動子７１に対して、図１７に示すよう
に、回転軸Ｙを中心とする回転を加えると、図１５に示
す駆動振動のうち、Ｙ軸方向の振動成分ＡＹは、この回
転に対して中立的である。Ｘ軸方向の振動成分ＡＸに応
じて、振動子にコリオリ力が作用する。この結果、図１
７に示すように、平板状振動系１４のうち、Ｘ方向の駆
動振動成分ＡＸの振幅が大きかった領域に、ＥＺで示す
Ｚ軸方向の振動成分が励振される。これに応じて、環状
振動系１９には、Ｚ軸方向の検出振動成分ＦＺが励振さ
れる。このＦＺの振動は、環状振動系の屈曲振動となる
ので、伸縮振動よりも感度が高い可能性がある。むろ
ん、この方法によって、Ｘ軸を中心とする回転成分の角
速度を検出することもできる。When rotation about the rotation axis Y is applied to the vibrator 71 as shown in FIG. 17, a vibration component AY in the Y-axis direction of the driving vibration shown in FIG. Neutral to others. Coriolis force acts on the vibrator according to the vibration component AX in the X-axis direction. As a result, FIG.
As shown in FIG. 7, the Z-axis vibration component indicated by EZ is excited in a region where the amplitude of the driving vibration component AX in the X direction is large in the plate-shaped vibration system 14. In response, the detected vibration component FZ in the Z-axis direction is excited in the annular vibration system 19. Since the vibration of the FZ is a bending vibration of an annular vibration system, there is a possibility that the sensitivity is higher than that of the stretching vibration. Of course, the angular velocity of the rotation component about the X axis can be detected by this method.
【００７５】図１８は、振動子８１を示す正面図であ
る。振動子８１の環状振動系１９、連結部４Ａ−４Ｄの
形態およびその動作は、図１５−図１７に示したものと
同じである。ただし、本例では第二の環状振動系２４を
駆動振動体として使用している。即ち、第二の環状振動
系２４に、ＡＸ、ＡＹで示すような駆動振動を励振す
る。この駆動振動は、各連結部との接続部分を始点とす
る屈曲振動となる。FIG. 18 is a front view showing the vibrator 81. The form and operation of the annular vibration system 19 and the connecting portions 4A-4D of the vibrator 81 are the same as those shown in FIGS. However, in this example, the second annular vibration system 24 is used as a driving vibration body. That is, driving vibrations such as AX and AY are excited in the second annular vibration system 24. The driving vibration is a bending vibration starting from a connection portion with each connecting portion.
【００７６】また、外側の環状振動系に駆動振動を励振
し、内側振動系、特に平板状振動系において検出振動を
検出することができる。図１９は、この実施形態にも係
るものである。Further, the drive vibration is excited in the outer annular vibration system, and the detected vibration can be detected in the inner vibration system, particularly in the plate-like vibration system. FIG. 19 also relates to this embodiment.
【００７７】即ち、環状振動系１９に、ＡＸ、ＡＹで示
すような駆動振動を励振する。この駆動振動は、各連結
部との接続部分を始点とする屈曲振動となる。振動子９
１に対して、回転軸Ｚを中心とする回転を加えると、駆
動振動の振動方向とは直交する方向に向かってコリオリ
力が働き、環状振動系１９に、ＢＸ、ＢＹのように振動
が現れる。これに応じて、第二の環状振動系２４には、
所定面内の屈曲振動成分ＣＸ、ＣＹが励振される。That is, driving vibrations such as AX and AY are excited in the annular vibration system 19. The driving vibration is a bending vibration starting from a connection portion with each connecting portion. Vibrator 9
When a rotation about the rotation axis Z is applied to 1, a Coriolis force acts in a direction orthogonal to the vibration direction of the driving vibration, and vibrations appear in the annular vibration system 19 as BX and BY. . Accordingly, the second annular vibration system 24 includes:
The bending vibration components CX and CY in a predetermined plane are excited.
【００７８】また、振動子９１に対して、回転軸Ｙを中
心とする回転を加えると、駆動振動成分のうち、Ｙ軸方
向の振動成分ＡＹは、この回転に対して中立的であり、
Ｘ軸方向の振動成分ＡＸに応じてコリオリ力が作用す
る。この結果、環状振動系１９のうち、Ｘ方向の駆動振
動成分ＡＸの振幅が大きかった領域に、ＥＺで示すＺ軸
方向の振動成分が励振され、これに応じて、環状振動系
２４に、Ｚ軸方向の検出振動成分ＦＺが励振される。When the rotation about the rotation axis Y is applied to the vibrator 91, the vibration component AY in the Y-axis direction among the driving vibration components is neutral to this rotation.
Coriolis force acts according to the vibration component AX in the X-axis direction. As a result, a vibration component in the Z-axis direction indicated by EZ is excited in a region of the annular vibration system 19 where the amplitude of the driving vibration component AX in the X direction is large. The detected vibration component FZ in the axial direction is excited.
【００７９】本発明においては、環状振動系を３つ以上
設けることができる。この場合には、いずれの環状振動
系に駆動振動を励振してもよいが、少なくとも駆動振動
を励振していない環状振動系において検出振動を検出す
る必要がある。環状振動系の個数の上限は特に限定され
ないが、製造上の観点からは４個以下とすることが好ま
しい。In the present invention, three or more annular vibration systems can be provided. In this case, the drive vibration may be excited in any of the annular vibration systems, but it is necessary to detect the detected vibration in at least the annular vibration system in which the drive vibration is not excited. The upper limit of the number of annular vibration systems is not particularly limited, but is preferably four or less from the viewpoint of manufacturing.
【００８０】この際、特に好ましくは、検出振動を行う
環状振動系を２以上設け、各環状振動系において、それ
ぞれ異なる軸を中心とする回転成分の角速度を検出する
ことができる。これによって、同じ振動子を使用して、
相異なる軸を中心とする回転成分の角速度を検出するこ
とができ、しかも、各角速度の値のＳ／Ｎ比を一層向上
させることかできる。In this case, it is particularly preferable to provide two or more annular vibration systems for performing detection vibration, and to detect the angular velocities of rotational components about different axes in each of the annular vibration systems. This allows us to use the same oscillator
It is possible to detect the angular velocities of rotational components about different axes, and to further improve the S / N ratio of each angular velocity value.
【００８１】この場合には、Ｘ軸またはＹ軸を中心とす
る回転成分の角速度を、一つの環状振動系において検出
し、Ｚ軸を中心とする回転成分の角速度を、これとは別
の環状振動系において検出することができる。更には、
３つの環状振動系において、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ
軸をそれぞれ中心とする各回転成分の角速度をそれぞれ
別個に検出することができる。図２０は、三つの環状振
動系を有する振動子に係るものである。In this case, the angular velocity of the rotational component about the X-axis or the Y-axis is detected in one annular vibration system, and the angular velocity of the rotational component about the Z-axis is detected in another annular vibration system. It can be detected in a vibration system. Furthermore,
X-axis, Y-axis, Z
The angular velocities of the respective rotational components about the respective axes can be separately detected. FIG. 20 relates to a vibrator having three annular vibration systems.
【００８２】振動子１０１は、環状振動系１９と、第二
の環状振動系２４と、外側環状振動系３４とを備えてい
る。環状振動系１９、２４、３４は、例えば円環形状を
なしている。環状振動系１９と第二の環状振動系２４と
は、例えば４列の連結部４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆによっ
て連結されている。環状振動系１９と外側環状振動系３
４とは、例えば４列の連結部４Ｇ、４Ｈ、４Ｉ、４Ｊに
よって連結されており、これらの間に中空部６Ｉ、６
Ｊ、６Ｋ、６Ｌが形成されている。The vibrator 101 includes an annular vibration system 19, a second annular vibration system 24, and an outer annular vibration system 34. Each of the annular vibration systems 19, 24, and 34 has, for example, an annular shape. The annular vibration system 19 and the second annular vibration system 24 are connected by, for example, four rows of connecting portions 4C, 4D, 4E, and 4F. Annular vibration system 19 and outer annular vibration system 3
4 are connected by, for example, four rows of connecting portions 4G, 4H, 4I, and 4J, and hollow portions 6I, 6
J, 6K and 6L are formed.
【００８３】本例では、環状振動系１９に、ＡＸ、ＡＹ
で示すような駆動振動を励振する。振動子１０１に対し
て、回転軸Ｚを中心とする回転を加えると、駆動振動の
振動方向とは直交する方向に向かってコリオリ力が働
き、環状振動系１９に、ＢＸ、ＢＹのように振動が現れ
る。これに応じて、環状振動系２４には、所定面内の屈
曲振動成分ＣＸと、所定面内の屈曲振動成分ＣＹとが励
振される。外側の環状振動系３４には、所定面内の屈曲
振動成分ＣＸと、所定面内の屈曲振動成分ＣＹとが励振
される。In the present embodiment, AX, AY
Excitation of drive vibration as shown by. When rotation about the rotation axis Z is applied to the vibrator 101, Coriolis force acts in a direction orthogonal to the vibration direction of the drive vibration, and the annular vibration system 19 vibrates like BX or BY. Appears. In response to this, a bending vibration component CX in a predetermined plane and a bending vibration component CY in a predetermined plane are excited in the annular vibration system 24. In the outer annular vibration system 34, a bending vibration component CX in a predetermined plane and a bending vibration component CY in a predetermined plane are excited.
【００８４】振動子１０１に対して、回転軸Ｙを中心と
する回転を加えると、Ｙ軸方向の振動成分ＡＹは、この
回転に対して中立的である。Ｘ軸方向の振動成分ＡＸに
応じて、振動子にコリオリ力が作用する。この結果、環
状振動系１９のうち、Ｘ方向の駆動振動成分ＡＸの振幅
が大きかった領域に、ＥＺで示すＺ軸方向の振動成分が
励振される。これに応じて、第二の環状振動系２４と外
側の環状振動系３４には、それぞれ、Ｚ軸方向の検出振
動成分ＦＺが励振される。When a rotation about the rotation axis Y is applied to the vibrator 101, the vibration component AY in the Y-axis direction is neutral to this rotation. Coriolis force acts on the vibrator according to the vibration component AX in the X-axis direction. As a result, a vibration component in the Z-axis direction indicated by EZ is excited in a region of the annular vibration system 19 where the amplitude of the driving vibration component AX in the X direction is large. In response, the detected vibration component FZ in the Z-axis direction is excited in the second annular vibration system 24 and the outer annular vibration system 34, respectively.
【００８５】そして、例えば内側の第二の環状振動系２
４において、Ｚ軸を中心とする回転成分の角速度を検出
し、外側の環状振動系３４において、Ｘ軸および／また
はＹ軸を中心とする回転成分の角速度を検出する。Then, for example, the inner second annular vibration system 2
At 4, the angular velocity of the rotational component about the Z axis is detected, and the angular velocity of the rotational component about the X axis and / or the Y axis is detected at the outer annular vibration system 34.
【００８６】[0086]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、感
度が高く、Ｓ／Ｎ比が良好な、新しい原理に基づく振動
型ジャイロスコープおよび振動子を提供できる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vibratory gyroscope and a vibrator based on a new principle, which have high sensitivity and good S / N ratio.
【図１】（ａ）は、振動子１Ａを示す斜視図であり、
（ｂ）は、振動子１Ａの駆動振動１Ｂを示す正面図であ
る。FIG. 1A is a perspective view showing a vibrator 1A,
(B) is a front view showing a driving vibration 1B of the vibrator 1A.
【図２】振動子１Ａの検出振動１Ｃを示す正面図であ
る。FIG. 2 is a front view showing a detected vibration 1C of a vibrator 1A.
【図３】振動子１１Ａの駆動振動の状態を示す斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view showing a state of driving vibration of a vibrator 11A.
【図４】振動子１１Ａの検出振動１１Ｂを示す斜視図で
ある。FIG. 4 is a perspective view showing a detected vibration 11B of a vibrator 11A.
【図５】振動子２１Ａを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a vibrator 21A.
【図６】（ａ）は、振動子２１Ａの駆動振動２１Ｂを示
す正面図であり、（ｂ）は、振動子２１Ａの検出振動２
１Ｃを示す正面図である。FIG. 6A is a front view showing a driving vibration 21B of a vibrator 21A, and FIG. 6B is a detection vibration 2 of the vibrator 21A.
It is a front view which shows 1C.
【図７】（ａ）は、振動子２１Ａの検出振動２１Ｄを示
す斜視図であり、（ｂ）は検出振動２１Ｄの上面図であ
る。FIG. 7A is a perspective view showing a detected vibration 21D of a vibrator 21A, and FIG. 7B is a top view of the detected vibration 21D.
【図８】（ａ）は、振動子３１Ａを示す斜視図であり、
（ｂ）は、振動子３１Ａの駆動振動３１Ｂを示す正面図
である。FIG. 8A is a perspective view showing a vibrator 31A,
(B) is a front view showing drive vibration 31B of vibrator 31A.
【図９】（ａ）は、振動子３１Ａの検出振動３１Ｃを示
す斜視図であり、（ｂ）は検出振動３１Ｃの上面図であ
る。FIG. 9A is a perspective view showing a detected vibration 31C of a vibrator 31A, and FIG. 9B is a top view of the detected vibration 31C.
【図１０】振動子４１およびその駆動振動を示す正面図
である。FIG. 10 is a front view showing a vibrator 41 and its driving vibration.
【図１１】振動子４１をＺ軸を中心として回転させたと
きの検出振動を示す正面図である。FIG. 11 is a front view showing detected vibration when the vibrator 41 is rotated around the Z axis.
【図１２】振動子４１をＹ軸を中心として回転させたと
きの検出振動を示す正面図である。FIG. 12 is a front view showing detected vibration when the vibrator 41 is rotated around the Y axis.
【図１３】振動子５１およびその動作状態を説明するた
めの正面図である。FIG. 13 is a front view for explaining a vibrator 51 and an operation state thereof.
【図１４】振動子６１およびその動作状態を説明するた
めの正面図である。FIG. 14 is a front view for explaining a vibrator 61 and an operation state thereof.
【図１５】振動子７１およびその駆動振動を示す正面図
である。FIG. 15 is a front view showing a vibrator 71 and its driving vibration.
【図１６】振動子７１をＺ軸を中心として回転させたと
きの検出振動を示す正面図である。FIG. 16 is a front view showing detected vibration when the vibrator 71 is rotated about the Z axis.
【図１７】振動子７１をＹ軸を中心として回転させたと
きの検出振動を示す正面図である。FIG. 17 is a front view showing detected vibration when the vibrator 71 is rotated around the Y axis.
【図１８】振動子８１およびその動作状態を説明するた
めの正面図である。FIG. 18 is a front view for explaining a vibrator 81 and an operation state thereof.
【図１９】振動子９１およびその動作状態を説明するた
めの正面図である。FIG. 19 is a front view for explaining a vibrator 91 and an operation state thereof.
【図２０】振動子１０１およびその動作状態を説明する
ための正面図である。FIG. 20 is a front view for explaining a vibrator 101 and an operation state thereof.
１Ａ、１１Ａ、２１Ａ、３１Ａ、４１、５１、６１、７
１、８１、９１、１０１ 振動子，１Ｂ、１１Ｂ、２１
Ａ、３１Ｂ 駆動振動，１Ｃ、１１Ｂ、２１Ｃ、３１Ｃ
検出振動，２、１２、１９、２２、４２ 環状振動
系，３Ａ 基部，４Ａ−４Ｊ 連結部，５Ａ、５Ｂ、５
Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ 基部から突出する
屈曲振動片，１４ 平板状振動系（円盤状振動体），１
５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ 環状振動系から重心Ｇ
Ｏの方へと向かって延びる屈曲振動片，１５Ｅ、１５
Ｆ、１５Ｇ、１５Ｈ 環状振動系から外側へと向かって
延びる屈曲振動片，２４ 平板状振動系（円環形状の振
動体），３４ 外側環状振動系，ＡＸ 駆動振動のうち
Ｘ軸方向の振動成分，ＡＹ 駆動振動のうちＹ軸方向の
振動成分，ＢＸ Ｚ軸を中心とする回転成分によって駆
動振動系に引き起こされた振動のＸ軸方向の成分，ＢＹ
Ｚ軸を中心とする回転成分によって駆動振動系に引き
起こされた振動のＹ軸方向の成分，ＣＸ Ｚ軸を中心と
する回転成分による検出振動のうちＸ軸方向の成分，Ｃ
Ｙ Ｚ軸を中心とする回転成分による検出振動のうちＹ
軸方向の成分，ＥＺ Ｙ軸を中心とする回転成分によっ
て駆動振動系に引き起こされた振動のＺ軸方向の成分，
ＦＺ Ｙ軸を中心とする回転成分によって検出振動系に
引き起こされた振動のＺ軸方向の成分，Ｏ 回転中心，
ＧＤ 駆動振動の重心，ＧＯ 振動子の全体の重心1A, 11A, 21A, 31A, 41, 51, 61, 7
1, 81, 91, 101 vibrator, 1B, 11B, 21
A, 31B Drive vibration, 1C, 11B, 21C, 31C
Detected vibration, 2, 12, 19, 22, 42 annular vibration system, 3A base, 4A-4J connection, 5A, 5B, 5
C, 5D, 5E, 5F, 5G, 5H Flexural vibrating reed projecting from the base, 14 Flat vibrating system (disc vibrating body), 1
5A, 15B, 15C, 15D From the annular vibration system to the center of gravity G
Flexural vibrating reed extending toward O, 15E, 15
F, 15G, 15H Bending vibrating reed extending outward from the annular vibration system, 24 flat vibration system (annular vibration body), 34 outer annular vibration system, AX Vibration component in the X-axis direction among driving vibrations , AY Among the driving vibrations, a vibration component in the Y-axis direction, BX A component in the X-axis direction of the vibration induced in the driving vibration system by a rotation component about the Z axis, BY
The component in the Y-axis direction of the vibration induced in the drive vibration system by the rotation component about the Z-axis, CX The component in the X-axis direction among the detected vibrations due to the rotation component about the Z-axis, CX
Y of the detected vibrations due to the rotation component about the Z axis
An axial component, a component in the Z-axis direction of vibration induced in the drive vibration system by a rotational component about the EZ Y-axis,
FZ A component in the Z-axis direction of the vibration caused by the rotation component about the Y-axis in the detected vibration system, O rotation center,
GD Center of gravity of drive vibration, GO Center of gravity of entire oscillator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相馬 隆雄 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takao Soma 2-56, Suda-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Japan Insulator Co., Ltd.
Claims (30)
て振動する他の振動系と、前記環状振動系と前記他の振
動系とを連結する連結部とを備えていることを特徴とす
る、振動子。An annular vibration system, another vibration system that vibrates independently of the annular vibration system, and a connecting portion that connects the annular vibration system and the other vibration system. An oscillator.
定面内に延びていることを特徴とする、請求項１記載の
振動子。2. The vibrator according to claim 1, wherein said annular vibration system and said another vibration system extend in a predetermined plane.
に設けられている内側振動系を含むことを特徴とする、
請求項１または２記載の振動子。3. The method according to claim 2, wherein the other vibration system includes an inner vibration system provided inside the annular vibration system.
The vibrator according to claim 1.
されている基部と、前記振動子の重心から見たときに前
記基部の外周縁部から前記環状振動系に向かって延びて
いる屈曲振動片とを備えていることを特徴とする、請求
項３記載の振動子。4. The internal vibration system extends from a base connected to the annular vibration system and an outer peripheral edge of the base toward the annular vibration system when viewed from the center of gravity of the vibrator. The vibrator according to claim 3, further comprising a bending vibration piece.
とを特徴とする、請求項３記載の振動子。5. The vibrator according to claim 3, wherein said inner vibration system is a flat vibration system.
なることを特徴とする、請求項５記載の振動子。6. The vibrator according to claim 5, wherein said plate-shaped vibration system comprises a second annular vibration system.
見たときに前記環状振動系の外周縁部から径方向へと向
かって延びている屈曲振動片を備えていることを特徴と
する、請求項１−６のいずれか一つの請求項に記載の振
動子。7. The annular vibration system includes a bending vibrating reed extending radially from an outer peripheral edge of the annular vibration system when viewed from the center of gravity of the vibrator. The vibrator according to any one of claims 1 to 6, wherein
縁部から前記振動子の重心へと向かって延びている屈曲
振動片を備えていることを特徴とする、請求項１−７の
いずれか一つの請求項に記載の振動子。8. The vibration system according to claim 1, wherein said annular vibration system includes a bending vibration piece extending from an inner peripheral edge of said annular vibration system toward a center of gravity of said vibrator. The vibrator according to claim 1.
心として互いに回転対称の位置に設けられていることを
特徴とする、請求項４、７または８記載の振動子。9. The vibrator according to claim 4, wherein the bending vibrating reeds are provided at rotationally symmetric positions with respect to a center of gravity of the vibrator.
側を包囲するように設けられている外側環状振動系を含
むことを特徴とする、請求項１−９のいずれか一つの請
求項に記載の振動子。10. The system according to claim 1, wherein said another vibration system includes an outer annular vibration system provided so as to surround the outside of said annular vibration system. The vibrator according to the item.
前記振動子の重心の近傍領域内にあることを特徴とす
る、請求項１記載の振動子。11. The overall center of gravity of the vibration of the annular vibration system is:
The vibrator according to claim 1, wherein the vibrator is located in a region near a center of gravity of the vibrator.
動型ジャイロスコープであって、請求項１−１１のいず
れか一つの請求項に記載の振動子と、この振動子に対し
て駆動振動を励振する励振手段であって、前記環状振動
系と前記他の振動系との一方に設けられている励振手段
と、前記振動子の回転によって前記振動子に発生した検
出振動を検出する検出手段であって、前記環状振動系と
前記他の振動系との他方に設けられている検出手段とを
備えていることを特徴とする、振動型ジャイロスコー
プ。12. A vibratory gyroscope for detecting a rotational angular velocity of a rotary system, comprising: a vibrator according to claim 1; and a driving vibrator for said vibrator. Exciting means provided on one of the annular vibration system and the other vibration system, and detecting means for detecting a detected vibration generated in the vibrator due to rotation of the vibrator. A vibratory gyroscope, comprising: a detection unit provided on the other of the annular vibration system and the other vibration system.
方を駆動したときに、前記振動子が回転していないとき
には、前記環状振動系と前記他の振動系との他方が実質
的に振動しないことを特徴とする、請求項１２記載の振
動型ジャイロスコープ。13. When one of the annular vibration system and the other vibration system is driven and the vibrator is not rotating, the other of the annular vibration system and the other vibration system is substantially turned off. The vibratory gyroscope according to claim 12, wherein the vibratory gyroscope does not vibrate.
動型ジャイロスコープであって、請求項４または９記載
の振動子と、この振動子に対して駆動振動を励振する励
振手段であって、前記環状振動系と前記内側振動系の前
記屈曲振動片との一方に設けられている励振手段と、前
記振動子の回転によって前記振動子に発生した検出振動
を検出する検出手段であって、前記環状振動系と前記屈
曲振動片との他方に設けられてい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。14. A vibratory gyroscope for detecting a rotational angular velocity of a rotating system, comprising: a vibrator according to claim 4 or 9; and exciting means for exciting drive vibration to the vibrator. Exciting means provided on one of the annular vibrating system and the bending vibrating piece of the inner vibrating system, and detecting means for detecting a detected vibration generated in the vibrator by rotation of the vibrator, A vibratory gyroscope comprising: a detection unit provided on the other of the annular vibration system and the bending vibration piece.
動型ジャイロスコープであって、請求項５または６記載
の振動子と、この振動子に対して駆動振動を励振する励
振手段であって、前記環状振動系と前記平板状振動系と
の一方に設けられている励振手段と、前記振動子の回転
によって前記振動子に発生した検出振動を検出する検出
手段であって、前記環状振動系と前記平板状振動系との
他方に設けられてい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。15. A vibratory gyroscope for detecting a rotational angular velocity of a rotary system, comprising: a vibrator according to claim 5; and exciting means for exciting drive vibration to the vibrator. Excitation means provided on one of the ring-shaped vibration system and the plate-shaped vibration system; and detection means for detecting a detected vibration generated in the vibrator by rotation of the vibrator; And a detecting means provided on the other of the plate-shaped vibration system and the vibration type gyroscope.
動型ジャイロスコープであって、請求項７または８記載
の振動子と、この振動子に対して駆動振動を励振する励
振手段であって、前記他の振動系と前記屈曲振動片との
一方に設けられている励振手段と、前記振動子の回転に
よって前記振動子に発生した検出振動を検出する検出手
段であって、前記他の振動系と前記屈曲振動片との他方
に設けられてい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。16. A vibratory gyroscope for detecting a rotational angular velocity of a rotary system, comprising: a vibrator according to claim 7; and exciting means for exciting a driving vibration to the vibrator. Excitation means provided on one of the other vibration system and the bending vibration piece; and detection means for detecting a detection vibration generated in the vibrator by rotation of the vibrator, wherein the other vibration A vibratory gyroscope comprising a system and a detecting means provided on the other of the bending vibration piece.
動型ジャイロスコープであって、請求項１０記載の振動
子と、この振動子に対して駆動振動を励振する励振手段
であって、前記環状振動系と前記外側環状振動系との一
方に設けられている励振手段と、前記振動子の回転によ
って前記振動子に発生した検出振動を検出する検出手段
であって、前記環状振動系と前記外側環状振動系との他
方に設けられてい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。17. A vibratory gyroscope for detecting a rotational angular velocity of a rotary system, comprising: a vibrator according to claim 10; and exciting means for exciting drive vibration to the vibrator. Excitation means provided on one of an annular vibration system and the outer annular vibration system, and detection means for detecting a detected vibration generated in the vibrator by rotation of the vibrator, A vibratory gyroscope comprising: an outer ring-shaped vibration system; and a detection means provided on the other side.
含んでおり、前記駆動手段が、前記環状振動系と前記内
側振動系との一方に設けられており、前記検出手段が、
前記環状振動系と前記内側振動系との他方に設けられて
いることを特徴とする、請求項１７記載の振動型ジャイ
ロスコープ。18. The other vibration system includes the inside vibration system, the driving means is provided on one of the annular vibration system and the inside vibration system, and the detection means comprises:
The vibratory gyroscope according to claim 17, wherein the vibratory gyroscope is provided on the other of the annular vibration system and the inner vibration system.
定面内に延びており、前記振動型ジャイロスコープが、
前記所定面に対して垂直な回転軸を中心とする回転の回
転角速度を検出するものであり、前記所定面に対して垂
直な回転軸を中心とする回転に応じて前記振動子に加わ
るコリオリ力によって励起される検出振動のうち、前記
所定面内の面内振動成分を検出することを特徴とする、
請求項１２−１８のいずれか一つの請求項に記載の振動
型ジャイロスコープ。19. The vibration gyroscope according to claim 19, wherein the annular vibration system and the other vibration system extend in a predetermined plane.
Detecting a rotational angular velocity of rotation about a rotation axis perpendicular to the predetermined plane, wherein a Coriolis force applied to the vibrator in response to rotation about a rotation axis perpendicular to the predetermined plane; Among the detected vibrations excited by detecting an in-plane vibration component in the predetermined plane,
A vibratory gyroscope according to any one of claims 12 to 18.
定面内に延びており、前記振動型ジャイロスコープが、
前記所定面に対して平行な回転軸を中心とする回転の回
転角速度を検出するものであり、前記所定面に対して平
行な回転軸を中心とする回転に応じて前記振動子に加わ
るコリオリ力によって励起される検出振動のうち、前記
所定面に対して垂直な面垂直振動成分を検出することを
特徴とする、請求項１２−１８のいずれか一つの請求項
に記載の振動型ジャイロスコープ。20. The vibratory gyroscope, wherein the annular vibration system and the other vibration system extend in a predetermined plane.
Detecting a rotational angular velocity of rotation about a rotation axis parallel to the predetermined plane, wherein the Coriolis force applied to the vibrator in response to rotation about a rotation axis parallel to the predetermined plane; 19. The vibratory gyroscope according to claim 12, wherein a plane vertical vibration component perpendicular to the predetermined plane is detected from the detected vibrations excited by the gyroscope.
定面に対して平行な二つの回転軸であって、各回転軸が
互いに垂直である各回転軸を中心とする各回転の各回転
角速度を検出するものである、請求項２０記載の振動型
ジャイロスコープ。21. The vibratory gyroscope has two rotation axes parallel to the predetermined plane, and each rotation angular velocity of each rotation about each rotation axis whose rotation axes are perpendicular to each other. The vibratory gyroscope according to claim 20, which detects.
定面内に延びており、前記振動型ジャイロスコープが、
前記所定面に対して垂直な回転軸を中心とする回転の回
転角速度と、前記所定面に対して平行な回転軸を中心と
する回転の回転角速度とを検出するものであり、前記所
定面に対して垂直な回転軸を中心とする回転に応じて前
記振動子に加わるコリオリ力によって励起される検出振
動から、前記所定面内の面内振動成分を検出し、かつ前
記所定面に対して垂直な面垂直振動成分を検出すること
を特徴とする、請求項１２−１８のいずれか一つの請求
項に記載の振動型ジャイロスコープ。22. The vibration gyroscope, wherein the annular vibration system and the another vibration system extend in a predetermined plane,
Detecting a rotational angular velocity of rotation about a rotational axis perpendicular to the predetermined plane and a rotational angular velocity of rotation about a rotational axis parallel to the predetermined plane; From the detected vibration excited by the Coriolis force applied to the vibrator in response to the rotation about a rotation axis perpendicular to the rotation axis, an in-plane vibration component in the predetermined plane is detected, and the plane is perpendicular to the predetermined plane. The vibratory gyroscope according to any one of claims 12 to 18, wherein a vertical vibration component in a plane is detected.
定面に対して平行な二つの回転軸であって、各回転軸が
互いに垂直である各回転軸を中心とする各回転の各回転
角速度を検出するものである、請求項２２記載の振動型
ジャイロスコープ。23. The vibratory gyroscope according to claim 1, wherein each of the two rotation axes is parallel to the predetermined plane, and each of the rotation axes has a rotation axis perpendicular to each other. 23. The vibratory gyroscope according to claim 22, which detects.
に記載の振動子を用いて回転系の回転角速度を検出する
方法であって、前記環状振動系と前記他の振動系との一
方に励振手段を設け、前記環状振動系と前記他の振動系
との他方に検出手段を設け、前記励振手段によって前記
振動子に駆動振動を励振し、前記振動子の回転によって
前記振動子に発生した検出振動を、前記検出手段によっ
て検出することを特徴とする、回転角速度の検出方法。24. A method for detecting a rotational angular velocity of a rotating system using the vibrator according to claim 1, wherein the rotational angular velocity of the annular vibrating system is different from that of the other vibrating system. An excitation unit is provided on one side, and a detection unit is provided on the other of the annular vibration system and the other vibration system, and drive vibration is excited on the vibrator by the excitation unit. A method for detecting a rotational angular velocity, wherein the generated detection vibration is detected by the detection means.
に記載の振動子を用いて、前記所定面に対して垂直な回
転軸を中心とする回転の回転角速度を検出する方法であ
って、前記所定面に対して垂直な回転軸を中心とする回
転に応じて前記振動子に加わるコリオリ力によって励起
される検出振動のうち、前記所定面内の面内振動成分を
検出することを特徴とする、回転角速度の測定方法。25. A method for detecting a rotational angular velocity of rotation about a rotation axis perpendicular to the predetermined plane, using the vibrator according to any one of claims 2-11. Detecting an in-plane vibration component in the predetermined plane among detection vibrations excited by Coriolis force applied to the vibrator in response to rotation about a rotation axis perpendicular to the predetermined plane. Characteristic method of measuring rotational angular velocity.
載の振動子を用いて、前記所定面に対して平行な回転軸
を中心とする回転の回転角速度を検出する方法であっ
て、前記所定面に対して平行な回転軸を中心とする回転
に応じて前記振動子に加わるコリオリ力によって励起さ
れる検出振動のうち、前記所定面に対して垂直な面垂直
振動成分を検出することを特徴とする、回転角速度の測
定方法。26. A method for detecting a rotation angular velocity of rotation about a rotation axis parallel to the predetermined plane, using the vibrator according to any one of claims 2-11. Detecting, among the detected vibrations excited by the Coriolis force applied to the vibrator in response to rotation about a rotation axis parallel to the predetermined plane, a plane vertical vibration component perpendicular to the predetermined plane; A method for measuring a rotational angular velocity, characterized in that:
であって、各回転軸が互いに垂直である各回転軸を中心
とする各回転の各回転角速度を検出することを特徴とす
る、請求項２６記載の回転角速度の測定方法。27. A method according to claim 27, further comprising the step of detecting each rotation angular velocity of each rotation about two rotation axes parallel to said predetermined plane, said rotation axes being perpendicular to each other. The method for measuring a rotational angular velocity according to claim 26.
に記載の振動子を用いて、前記所定面に対して垂直な回
転軸を中心とする回転の回転角速度と、前記所定面に対
して平行な回転軸を中心とする回転の回転角速度とを検
出する方法であって、前記所定面内に対して垂直な回転
軸を中心とする回転に応じて前記振動子に加わるコリオ
リ力によって励起される検出振動から、前記所定面内の
面内振動成分を検出し、かつ前記所定面に対して垂直な
面垂直振動成分を検出することを特徴とする、回転角速
度の測定方法。28. The vibrator according to claim 2, wherein a rotational angular velocity of rotation about a rotation axis perpendicular to the predetermined plane and A method for detecting a rotational angular velocity of rotation about a rotation axis parallel to the rotation axis, wherein Coriolis force applied to the vibrator according to rotation about a rotation axis perpendicular to the predetermined plane. A method for measuring a rotational angular velocity, comprising detecting an in-plane vibration component in the predetermined plane from the detected vibration to be excited, and detecting a plane vertical vibration component perpendicular to the predetermined plane.
軸であって、各回転軸が互いに垂直である各回転軸を中
心とする各回転の各回転角速度を検出することを特徴と
する、請求項２８記載の回転角速度の測定方法。29. Detecting each rotation angular velocity of each rotation about two rotation axes parallel to the predetermined plane, each rotation axis being perpendicular to each other. The method for measuring a rotational angular velocity according to claim 28, wherein
計であって、請求項１−１１のいずれか一つの請求項に
記載の振動子と、この振動子に直線加速度が加わったと
きに前記振動子に加わるニュートンの力による前記振動
子の変形を検出するための検出手段とを備えることを特
徴とする、直線加速度計。30. A linear accelerometer for detecting a linear acceleration, wherein the vibrator according to claim 1 and a linear accelerometer when a linear acceleration is applied to the vibrator. Detecting means for detecting deformation of the vibrator due to Newton's force applied to the vibrator.
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|---|---|---|---|
| JP2982098 | 1998-02-12 | ||
| JP10-29820 | 1998-02-12 | ||
| JP03257199A JP3942762B2 (en) | 1998-02-12 | 1999-02-10 | Vibrator, vibratory gyroscope, linear accelerometer and measuring method of rotational angular velocity |
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