JP3323361B2 - Vibratory gyroscope - Google Patents

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、振動体が回転系内に置
かれたときにコリオリ力により生じる変形振動を検出し
て回転系の角速度を求めることのできる振動型ジャイロ
スコープに係り、特に振動体の軸方向回りの回転系以外
の方向での回転検出を可能とした振動型ジャイロスコー
プに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibratory gyroscope capable of detecting a deformation vibration caused by a Coriolis force when a vibrating body is placed in a rotating system and obtaining an angular velocity of the rotating system. The present invention relates to a vibratory gyroscope capable of detecting rotation of a vibrating body in a direction other than a rotation system around an axial direction.

【０００２】[0002]

【従来の技術】回転角速度を検出するジャイロスコープ
は、車載用ナビゲーションシステム、航空機や船舶の慣
性航法システムや姿勢制御システム、ロボットや無人走
行車の姿勢制御システム、さらにはテレビカメラやビデ
オカメラの画面振れ防止装置などに使用される。このよ
うな種々の分野の使用に適するジャイロスコープとして
は小型のものが必要になっており、そこで振動型ジャイ
ロスコープが着目されている。図２０は従来の振動型ジ
ャイロスコープを示す斜視図である。2. Description of the Related Art A gyroscope for detecting a rotational angular velocity is used in an on-vehicle navigation system, an inertial navigation system and an attitude control system of an aircraft or a ship, an attitude control system of a robot or an unmanned vehicle, and a screen of a television camera or a video camera. Used for shake prevention devices. As a gyroscope suitable for use in such various fields, a small gyroscope is required, and a vibratory gyroscope is attracting attention. FIG. 20 is a perspective view showing a conventional vibratory gyroscope.

【０００３】この振動型ジャイロスコープは、恒弾性金
属（エリンバ）により形成された柱状の振動体１に、駆
動用の圧電素子２と検出用の圧電素子３が固着されてい
る。駆動用の圧電素子２により振動体１にＸ軸方向への
曲げ振動を与えながら、振動体１をＹ軸回りの回転系内
に置くと、振動体１に対しＺ軸方向へコリオリ力が作用
し、振動体１はＺ軸方向へ振動する。このＺ軸方向の曲
げ振動による変形量が圧電素子３により電力として検出
される。In this vibratory gyroscope, a driving piezoelectric element 2 and a detecting piezoelectric element 3 are fixed to a columnar vibrating body 1 formed of a constant elastic metal (elinver). When the vibrating body 1 is placed in a rotation system around the Y-axis while bending vibration is applied to the vibrating body 1 in the X-axis direction by the driving piezoelectric element 2, Coriolis force acts on the vibrating body 1 in the Z-axis direction. Then, the vibrating body 1 vibrates in the Z-axis direction. The amount of deformation due to the bending vibration in the Z-axis direction is detected as electric power by the piezoelectric element 3.

【０００４】振動体１の質量をｍ、振動体１のＸ軸方向
の振動速度（Ｙ軸回りの回転系の回転に対する相対速
度）をｖ（ベクトル値）、回転系でのＹ軸回りの回転系
での角速度をω（ベクトル値）とすると、Ｚ方向へ与え
られるコリオリ力Ｆ（ベクトル値）は、The mass of the vibrating body 1 is m, the vibration speed of the vibrating body 1 in the X-axis direction (relative speed with respect to the rotation of the rotation system around the Y-axis) is v (vector value), and the rotation of the vibration system 1 around the Y-axis is Assuming that the angular velocity in the system is ω (vector value), the Coriolis force F (vector value) given in the Z direction is

【０００５】[0005]

【数１】Ｆ＝２ｍ（ｖ×ω） （×はベクトル積）## EQU1 ## F = 2m (v × ω) (× is a vector product)

【０００６】となり、コリオリ力Ｆは角速度ωに比例す
る。よって、振動体１のＺ軸方向への変形振動が、検出
用の圧電素子３により電力に変換されると、この検出電
力から角速度ωが求められることになる。The Coriolis force F is proportional to the angular velocity ω. Therefore, when the deformation vibration of the vibrating body 1 in the Z-axis direction is converted into electric power by the detecting piezoelectric element 3, the angular velocity ω is obtained from the detected electric power.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし図２０に示す振
動型ジャイロスコープは、振動体１をその長軸方向であ
るＹ軸に直交する方向へ振動駆動し、Ｙ軸と直交するＺ
軸方向へコリオリ力を作用させて曲げ振動させる構造で
あるため、振動体１の長軸方向であるＹ軸回りの角速度
ωしか検出できない。However, the vibratory gyroscope shown in FIG. 20 drives the vibrating body 1 to vibrate in a direction perpendicular to the Y-axis which is the major axis direction, and drives the vibrating body 1 in a Z-axis perpendicular to the Y-axis.
Since the bending vibration is performed by applying the Coriolis force in the axial direction, only the angular velocity ω about the Y-axis, which is the major axis direction of the vibrator 1, can be detected.

【０００８】したがって、振動体１を支持している基板
などがＸ−Ｚ平面と平行に配置される機器の場合には、
振動体１を基板に対して垂直に立った状態に設置しなく
てはならず、基板表面の部品実装高さ寸法が大きくな
る。また振動体１を支持する基板の基板面がＹ軸方向と
平行となるように、振動体１が支持されているものであ
っても、検出しようとする回転系の軸方向へ基板面を向
けなければならなくなるため、基板の設置向きに制約が
生じ、機器内に基板を効率的に収納することができなく
なる。Therefore, in the case of a device in which a substrate or the like supporting the vibrating body 1 is arranged in parallel with the XZ plane,
The vibrating body 1 must be installed in a state of standing vertically with respect to the substrate, and the height of component mounting height on the substrate surface increases. Even if the vibrating body 1 is supported such that the substrate surface of the substrate supporting the vibrating body 1 is parallel to the Y-axis direction, the substrate surface is oriented in the axial direction of the rotating system to be detected. Since this must be done, the installation orientation of the board is restricted, and the board cannot be efficiently stored in the device.

【０００９】また、機器によっては、１軸回りの回転系
の角速度のみならず、２軸回りさらには３軸回りの回転
系の角速度の検出が必要となるものがある。このような
機器では、基板上に図２０に示す振動型ジャイロスコー
プを互いに直交する向きで配置しなくてはならなくな
る。この場合もいずれかの振動体１の長軸方向Ｙを基板
に直交する向きで設置しなければならない場合が生じ、
基板上での部品実装高さ寸法が大きくなってしまう。[0009] Some devices require detection of not only the angular velocity of the rotary system about one axis but also the angular velocity of the rotary system about two axes or even about three axes. In such a device, the vibratory gyroscope shown in FIG. 20 must be arranged on the substrate in a direction orthogonal to each other. Also in this case, there is a case where the long axis direction Y of any of the vibrators 1 must be installed in a direction orthogonal to the substrate,
The component mounting height dimension on the substrate becomes large.

【００１０】そこで、本発明の発明者により図２１に示
すような振動型ジャイロスコープが発明された。この発
明については特願平６−２８９００９号の明細書および
図面に記載されている。この振動型ジャイロスコープ
は、振動体の長軸方向Ｙと直交するＺ軸回りの回転系で
の角速度の検出を可能としたものである。Therefore, the inventor of the present invention has invented a vibratory gyroscope as shown in FIG. This invention is described in the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 6-28909. This vibrating gyroscope is capable of detecting an angular velocity in a rotating system about a Z-axis orthogonal to the long-axis direction Y of the vibrating body.

【００１１】その構造は、長軸方向Ｙに延びる振動体４
の先端部に偏倚質量５が設けられ、振動体４の先部での
重心が、振動体４の中心軸に対しＺ方向に偏った位置に
設定されている。振動体４の表面に設けられた駆動用の
圧電素子６ａと６ｂにより、振動体４は±Ｘ方向へ変形
振動させられる。振動した状態でＺ軸回りの回転系内に
置かれると、振動体４に対し±Ｙ方向へのコリオリ力が
作用する。The structure is such that a vibrating body 4 extending in the longitudinal direction Y
A biasing mass 5 is provided at the tip of the vibrating body 4, and the center of gravity at the tip of the vibrating body 4 is set at a position deviated in the Z direction with respect to the center axis of the vibrating body 4. The vibrating body 4 is deformed and vibrated in the ± X directions by the driving piezoelectric elements 6a and 6b provided on the surface of the vibrating body 4. When placed in a rotating system around the Z axis in a vibrated state, a Coriolis force in the ± Y direction acts on the vibrating body 4.

【００１２】偏倚質量５が設けられている部分にて重心
が偏っているため、±Ｙ方向へのコリオリ力により、振
動体４はＺ方向へ曲げ変形振動させられる。振動体４に
は検出用の圧電素子７が取り付けられており、この圧電
素子７により振動体４のＺ方向への振動が電力に変換さ
れる。この電力に基づいてＺ軸回りの角速度ωが検出さ
れる。Since the center of gravity is deviated at the portion where the offset mass 5 is provided, the vibrating body 4 is bent and vibrated in the Z direction by Coriolis force in the ± Y direction. A piezoelectric element 7 for detection is attached to the vibrating body 4, and the vibration of the vibrating body 4 in the Z direction is converted into electric power by the piezoelectric element 7. An angular velocity ω around the Z axis is detected based on the electric power.

【００１３】しかし、図２１に示すものでは、振動型ジ
ャイロスコープに対し、Ｚ軸回りの角速度のみならず、
Ｙ軸回りの角速度が与えられると、Ｙ軸回りの回転系で
のコリオリ力により振動体４がＺ方向へ振動させられ
る。すなわち、検出用の圧電素子７から、Ｚ軸回りの回
転系によるコリオリ力と、Ｙ軸回りの回転系によるコリ
オリ力の双方の振動成分が混合して取り出されることに
なる。よって、Ｚ軸回りの角速度を検出したい場合に、
Ｙ軸回りの角速度の検出成分がノイズとして重畳される
ことになる。したがって、図２１に示す振動型ジャイロ
スコープは、Ｙ軸回りの回転が与えられない機器、例え
ばＸ−Ｙ面が地平面と平行に設置され、Ｘ−Ｙ平面内で
のみ運動を行なう走行系などでの適用には適している。
この場合には、振動体４を地平面に平行に設置でき、機
器の薄型化が可能である。しかし、Ｙ軸回りの回転を生
じる機器への適用は不向きである。However, in the apparatus shown in FIG. 21, not only the angular velocity around the Z axis but also the vibration type gyroscope,
When an angular velocity about the Y axis is given, the vibrating body 4 is vibrated in the Z direction by Coriolis force in a rotation system about the Y axis. That is, both vibration components of the Coriolis force by the rotation system around the Z-axis and the Coriolis force by the rotation system around the Y-axis are mixed and extracted from the piezoelectric element 7 for detection. Therefore, if you want to detect the angular velocity around the Z axis,
The detected component of the angular velocity around the Y axis is superimposed as noise. Therefore, the vibratory gyroscope shown in FIG. 21 is a device to which rotation about the Y axis is not given, for example, a traveling system in which the XY plane is installed parallel to the ground plane and moves only in the XY plane. Suitable for applications in
In this case, the vibrating body 4 can be installed in parallel with the ground plane, and the thickness of the device can be reduced. However, it is not suitable for application to a device that causes rotation about the Y axis.

【００１４】さらに、図２０および図２１に示す振動型
ジャイロスコープは、いずれも１軸回りの回転系の角速
度しか検出できないものである。よって、２軸回りの回
転系でのそれぞれの方向の角速度を検出する場合には、
振動型ジャイロスコープを２組設ける必要があり、また
３軸回りの回転系でのそれぞれの方向の角速度を検出す
る場合には、３組設けなければならなくなる。Further, the vibratory gyroscopes shown in FIGS. 20 and 21 can detect only the angular velocity of a rotary system around one axis. Therefore, when detecting angular velocities in each direction in a rotating system around two axes,
It is necessary to provide two sets of vibrating gyroscopes, and when detecting angular velocities in respective directions in a rotating system around three axes, three sets must be provided.

【００１５】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、偏倚質量を利用することにより振動体の長軸回り
以外の回転系の検出が可能とされ、しかも検出すべき回
転系以外の回転系からのノイズの影響を除去できるよう
にした振動型ジャイロスコープを提供することを目的と
している。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and makes it possible to detect a rotating system other than the long axis of the vibrating body by utilizing a biasing mass. An object of the present invention is to provide a vibratory gyroscope capable of removing the influence of noise from a system.

【００１６】また本発明は、振動体を複数設けて各振動
体を対称方向へ振動変形させることにより、安定した駆
動と安定した検出を可能とすることを目的としている。It is another object of the present invention to provide a plurality of vibrating bodies and to vibrate and deform each of the vibrating bodies in a symmetrical direction, thereby enabling stable driving and stable detection.

【００１７】また本発明は、１つの振動型ジャイロスコ
ープにより２軸回りあるいは３軸回りでの各方向の回転
の検出を可能とすることを目的としている。Another object of the present invention is to make it possible to detect rotation in each direction around two axes or three axes by one vibration type gyroscope.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、圧電効果を利
用して振動体を変形振動させ、また圧電効果により振動
成分の検出を可能としたものである。振動体は、例えば
エリンバなどの恒弾性材料に、駆動手段の一部となる圧
電素子および検出手段の一部となる圧電素子を貼着した
ものであってもよいし、またはエリンバなどの恒弾性材
料の板材に圧電材料（圧電セラミック）などを積層し、
圧電材料の表面に駆動手段の一部となる駆動用電極と、
検出手段の一部となる検出用電極を貼着または積層した
ものであってもよい。ただし、以下の実施例では、振動
体が、圧電セラミックやＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位の
水晶などの圧電材料により形成され、その表面に駆動手
段の一部となる駆動用電極と、検出手段の一部となる駆
動用電極とが貼着または積層されたものとして説明して
いる。また、本発明での駆動手段は、圧電材料に設置さ
れた駆動用電極と、これに高周波電力を与える駆動電源
とで構成される。また検出手段は、圧電材料に設置され
た検出用電極と検出出力端子とで構成される。異なる検
出電圧（または電流）を相殺する場合には、検出手段に
相殺手段として差動回路、減算回路または位相差回路な
どが設けられる。また同じ位相の検出出力を加算する加
算手段を設けることも可能である。According to the present invention, a vibrating body is deformed and vibrated by utilizing a piezoelectric effect, and a vibration component can be detected by the piezoelectric effect. The vibrating body may be, for example, a material obtained by attaching a piezoelectric element serving as a part of the driving means and a piezoelectric element serving as a part of the detecting means to a constant elastic material such as an elinvar, or a constant elastic material such as an elinvar. A piezoelectric material (piezoelectric ceramic) is laminated on a plate material,
A driving electrode which is a part of the driving means on the surface of the piezoelectric material,
The detection electrode which is a part of the detection means may be adhered or laminated. However, in the following embodiment, the vibrating body is formed of a piezoelectric material such as a piezoelectric ceramic or a crystal having a crystal orientation of a Z-plate rotated by 2 degrees on the X axis, and a driving electrode serving as a part of a driving unit is provided on the surface thereof. The description is made assuming that a driving electrode that is a part of the detection unit is attached or laminated. Further, the driving means in the present invention includes a driving electrode provided on the piezoelectric material and a driving power supply for supplying high-frequency power thereto. The detecting means is composed of a detection electrode and a detection output terminal provided on the piezoelectric material. When canceling different detection voltages (or currents), the detection means is provided with a differential circuit, a subtraction circuit, a phase difference circuit, or the like as the cancellation means. It is also possible to provide an adding means for adding detection outputs of the same phase.

【００１９】また、以下において、第１の方向は、振動
体を振動する駆動方向と同じ方向であり、第２の方向は
第１の方向と直交する方向である。この第２の方向は検
出しようとする回転系の軸方向である。第３の方向は、
前記第１と第２の方向のそれぞれと直交する方向であ
り、これは振動体の長軸方向である。In the following, the first direction is the same direction as the driving direction for vibrating the vibrating body, and the second direction is a direction orthogonal to the first direction. This second direction is the axial direction of the rotating system to be detected. The third direction is
This is a direction orthogonal to each of the first and second directions, which is the major axis direction of the vibrating body.

【００２０】さらに振動体に設けられる偏倚質量ｍ0で
あるが、これは図１９（Ａ）に示すように振動体の先部
に別体のものとして接着固定することにより構成でき、
これにより振動体の中心軸Ｏ−Ｏ（振動体の偏倚質量が
設けられていない部分での中立軸）に対して重心Ｇを偏
らせることができる。または図１９（Ｂ）に示すように
偏倚質量ｍ0を振動体の先部に一体に突出成形しまたは
曲げ形成することも可能である。あるいは図１９（Ｃ）
に示すように、振動体の先端部に欠損部を形成し、欠損
されていない残された部分を偏倚質量ｍ0とすることも
できる。この場合も、振動体の先部において重心Ｇが振
動体の中心軸Ｏ−Ｏに対して偏った位置となる。Further, the offset mass m0 provided on the vibrating body can be constituted by adhesively fixing the tip end of the vibrating body as a separate body as shown in FIG.
Thereby, the center of gravity G can be deviated with respect to the central axis OO of the vibrating body (neutral axis at a portion where the biasing mass of the vibrating body is not provided). Alternatively, as shown in FIG. 19 (B), the offset mass m0 can be formed integrally with the tip of the vibrator by protruding or bending. Or FIG. 19 (C)
As shown in (5), it is also possible to form a defective portion at the tip of the vibrating body, and to leave the non-deleted portion as the offset mass m0. Also in this case, the center of gravity G is located at a position deviated from the center axis OO of the vibrating body at the front end of the vibrating body.

【００２１】本発明の振動型ジャイロスコープは、圧電
効果により変形振動させられる振動体と、振動体を第１
の方向へ変形振動させる駆動手段と、回転系内に置かれ
たときに振動体に作用するコリオリ力を振動体の中心軸
に対し偏った位置に作用させて振動体を前記第１の方向
へ変形振動させる偏倚質量と、前記振動体の前記第１の
方向への変形振動を検出する検出手段とが設けられてい
ることを特徴とするものである。The vibratory gyroscope of the present invention comprises a vibrating body deformed and vibrated by a piezoelectric effect,
Driving means for deforming and vibrating in the direction of, and a Coriolis force acting on the vibrating body when placed in a rotating system is applied to a position deviated from the center axis of the vibrating body to move the vibrating body in the first direction. A bias mass for deforming and vibrating and a detecting means for detecting deformation vibration of the vibrating body in the first direction are provided.

【００２２】上記振動型ジャイロスコープでは、回転系
でのコリオリ力により振動体を第１の方向へ振動させ、
その振動成分を検出するものとなっているが、このジャ
イロスコープに振動体の長軸方向回りの回転が与えられ
ると、振動体には前記第１の方向の振動のみならず第２
の方向への振動が発生する。したがって、検出手段にお
いて、圧電素子または検出用電極を、第１の方向の成分
のみを検出できる位置に配置することにより、第２の方
向への振動成分が本来の検出出力に重畳されることを防
止できる。In the vibratory gyroscope, the vibrating body is vibrated in a first direction by Coriolis force in a rotating system,
Although the vibration component is detected, when the gyroscope is rotated around the major axis direction of the vibrating body, the vibrating body is not only vibrated in the first direction but also in the second direction.
Vibration in the direction of. Therefore, by arranging the piezoelectric element or the detection electrode at a position where only the component in the first direction can be detected in the detection means, it is possible to prevent the vibration component in the second direction from being superimposed on the original detection output. Can be prevented.

【００２３】または、前記圧電素子または検出用電極が
第２の方向への振動をも検出するように構成されている
場合には、検出手段において、第１の方向への振動成分
を検出でき且つ第２の方向への振動成分による検出出力
を相殺できるように電極を配置し、また差動手段（差動
回路）などを配置することが可能である。Alternatively, when the piezoelectric element or the detection electrode is configured to detect vibration in the second direction, the detecting means can detect a vibration component in the first direction and It is possible to arrange the electrodes so as to cancel the detection output due to the vibration component in the second direction, and to arrange a differential means (differential circuit) or the like.

【００２４】さらに、上記において、第１の方向への振
動成分を検出する検出手段の他に、振動体の長軸回りの
回転系で与えられるコリオリ力によって振動体に生じる
前記第１の方向と直交する第２の方向に生じる振動成分
を検出する検出手段を設け、この両検出手段により、２
軸回りのそれぞれの回転の検出を行なうことも可能であ
る。Further, in the above, in addition to the detecting means for detecting the vibration component in the first direction, the first direction generated in the vibrating body by the Coriolis force given by the rotating system about the long axis of the vibrating body may be used. Detecting means for detecting a vibration component generated in a second direction orthogonal to the first direction is provided.
It is also possible to detect each rotation about the axis.

【００２５】上記の各発明では、平板状または柱状など
の１個の振動体を設けることにより振動型ジャイロスコ
ープを構成できる。ただし、２個または３個などの複数
の振動体を平行に設け、この振動体を、例えば１個の弾
性体から溝を介して分離形成させ、各振動体を互いに振
幅が逆方向となる対称モードにて振動させることによ
り、各振動体の振動を安定したものにできる。In each of the above-mentioned inventions, a vibration type gyroscope can be constructed by providing one vibrating body such as a flat plate or a column. However, a plurality of vibrators such as two or three vibrators are provided in parallel, and these vibrators are separated from, for example, one elastic body via a groove, and the respective vibrators are symmetrical in which the amplitudes are opposite to each other. By vibrating in the mode, the vibration of each vibrating body can be stabilized.

【００２６】この場合の構成は、圧電効果により変形振
動させられる複数の振動体と、複数の振動体を第１の方
向で且つ互いに逆の振幅方向となるように変形振動させ
る駆動手段と、回転系内に置かれたときに各振動体に作
用するコリオリ力を振動体の中心軸に対し偏った位置に
作用させて振動体を前記第１の方向で且つ互いに逆の振
幅方向となるように変形振動させる偏倚質量と、少なく
とも１つの振動体の前記第１の方向への変形振動を検出
する検出手段とが設けられていることを特徴とするもの
となる。In this case, the structure includes a plurality of vibrating bodies that are deformed and vibrated by the piezoelectric effect, a driving unit that deforms and vibrates the plurality of vibrating bodies in the first direction and the amplitude directions opposite to each other, The Coriolis force acting on each vibrating body when placed in the system is applied to a position deviated from the central axis of the vibrating body so that the vibrating body is in the first direction and the amplitude directions opposite to each other. It is characterized in that a biasing mass for deforming and vibrating and a detecting means for detecting deformation vibration of at least one vibrating body in the first direction are provided.

【００２７】上記において、振動体は３個設けられ、駆
動手段により、両側の振動体と中央の振動体とが、その
並び方向となる第１の方向（Ｘ）にて逆の振幅方向とな
るように変形振動させられ、且つコリオリ力が作用した
ときに、偏倚質量により両側の振動体が前記第１の方向
（Ｘ）にて互いに逆の振幅方向となるように変形振動さ
せられる構造とすることが好ましい。In the above, three vibrating bodies are provided, and the vibrating bodies on both sides and the central vibrating body are in opposite amplitude directions in the first direction (X) in which the vibrating bodies are arranged by the driving means. The vibrating body on both sides is deformed and vibrated by the biasing mass so that the vibrating bodies on both sides have opposite amplitude directions in the first direction (X) when Coriolis force is applied. Is preferred.

【００２８】同様に、振動体は３個設けられ、駆動手段
により、両側の振動体と中央の振動体とが、その並び方
向と直交する第１の方向（Ｚ）にて逆の振幅方向となる
ように変形振動させられ、且つコリオリ力が作用したと
きに、偏倚質量により両側の振動体が前記第１の方向
（Ｚ）にて互いに逆の振幅方向となるように変形振動さ
せられる構造とすることが好ましい。Similarly, three vibrating bodies are provided, and the vibrating bodies on both sides and the central vibrating body are driven by the driving means so as to have the opposite amplitude direction in the first direction (Z) orthogonal to the direction in which the vibrating bodies are arranged. And a structure in which, when Coriolis force is applied, the vibrating bodies on both sides are deformed and vibrated by the biasing mass so that they have opposite amplitude directions in the first direction (Z). Is preferred.

【００２９】上記の複数の振動体が設けられたものにお
いても、振動体の長軸（Ｙ）回りの回転系で与えられる
コリオリ力により、各振動体に前記第１の方向と直交す
る第２の方向の振動が生じたときに、検出手段では、第
１の方向への振動成分を検出でき且つ第２の方向への振
動成分による検出出力を相殺できるように電極を配置す
ることが可能である。Even in the case where a plurality of vibrating bodies are provided, the second vibrating body is orthogonal to the first direction by Coriolis force applied by a rotating system about the long axis (Y) of the vibrating bodies. The electrode can be arranged so that when the vibration in the direction described above occurs, the detecting means can detect the vibration component in the first direction and cancel the detection output by the vibration component in the second direction. is there.

【００３０】また、第１の方向への振動成分を検出する
検出手段の他に、振動体の長軸（Ｙ）回りの回転系で与
えられるコリオリ力によって振動体に生じる前記第１の
方向と直交する第２の方向に生じる振動成分を検出する
検出手段が設けられ、この両検出手段により、２軸回り
のそれぞれの回転の検出が可能とすることが可能であ
る。Further, in addition to the detecting means for detecting the vibration component in the first direction, the first direction generated in the vibrating body by the Coriolis force given by the rotating system about the long axis (Y) of the vibrating body can be used. Detecting means for detecting a vibration component generated in a second direction orthogonal to the first direction is provided, and it is possible to detect each rotation about two axes by these two detecting means.

【００３１】上記の２軸回りの回転の検出を可能とした
構成の一例は、振動体が３個設けられ、駆動手段によ
り、両側の振動体と中央の振動体とが、第１の方向にて
逆の振幅方向となるように変形振動させられ、コリオリ
力が作用したときに、偏倚質量により両側の振動体が前
記第１の方向にて互いに逆の振幅方向となるように変形
振動させられ、長軸回りの回転系によりコリオリ力が与
えられたときに、両側の振動体と中央の振動体とが、前
記第１の方向と直交する第２の方向へ互いに逆の振幅方
向となるように変形振動させられるものとなる。In an example of the configuration capable of detecting the rotation about the two axes, three vibrators are provided, and the vibrators on both sides and the central vibrator are moved in the first direction by the driving means. When the Coriolis force is applied, the vibrating bodies on both sides are deformed and vibrated so as to have opposite amplitude directions in the first direction. When a Coriolis force is applied by a rotating system around the long axis, the vibrating members on both sides and the central vibrating member have amplitude directions opposite to each other in a second direction orthogonal to the first direction. It is made to be deformed and vibrated.

【００３２】さらに本発明では、１つの振動型ジャイロ
スコープにより互いに直交する３軸のそれぞれの軸回り
の回転を検出することが可能である。Further, according to the present invention, it is possible to detect rotation about each of three axes orthogonal to each other by one vibration type gyroscope.

【００３３】その一例は、圧電効果により変形振動させ
られ且つ互いに逆の方向に延びる第１の組の複数の振動
体および第２の組の複数の振動体と、第１の組の複数の
振動体を第１の方向（Ｘ）へ互いに逆の振幅方向となる
ように変形振動させる駆動手段と、回転系内に置かれた
ときに第１の組の振動体に作用するコリオリ力を各振動
体の中心軸に対し偏った位置に作用させて第１の組の振
動体を前記第１の方向（Ｘ）へ互いに逆の振幅方向とな
るように変形振動させる偏倚質量と、第１の組の振動体
の前記第１の方向（Ｘ）への変形振動を検出する検出手
段と、前記と異なる軸（Ｙ）回りの回転系で与えられる
コリオリ力により前記第１の組の振動体に対し第１の方
向と直交する第２の方向（Ｚ）へ与えられる振動成分を
検出する検出手段と、第２の組の複数の振動体を前記第
１の方向と直交する第２の方向（Ｚ）へ互いに逆の振幅
方向となるように変形振動させる駆動手段と、回転系内
に置かれたときに第２の組の振動体に作用するコリオリ
力を各振動体の中心軸に対し偏った位置に作用させて第
２の組の振動体を前記第２の方向（Ｚ）へ互いに逆の振
幅方向となるように変形振動させる偏倚質量と、第２の
組の振動体の前記第２の方向（Ｚ）への変形振動を検出
する検出手段と、が設けられて３軸回りのそれぞれの回
転が検出可能とされたことを特徴とするものである。One example is a first set of a plurality of vibrators and a second set of a plurality of vibrators which are deformed and vibrated by a piezoelectric effect and extend in directions opposite to each other, and a first set of a plurality of vibrators. A driving means for deforming and vibrating the body in the first direction (X) so as to have mutually opposite amplitude directions, and a Coriolis force acting on the first set of vibrating bodies when placed in a rotating system. A biasing mass that acts on a position deviated from the center axis of the body to deform and vibrate the first set of vibrators in the first direction (X) so as to have mutually opposite amplitude directions; Detecting means for detecting deformation vibration of the vibrating body in the first direction (X), and a Coriolis force applied by a rotating system about a different axis (Y) from the vibrating body to the first set of vibrating bodies. Detecting means for detecting a vibration component applied in a second direction (Z) orthogonal to the first direction A driving means for deforming and vibrating the second set of plural vibrators in a second direction (Z) orthogonal to the first direction so as to have amplitude directions opposite to each other, and placed in a rotating system. Sometimes, the Coriolis force acting on the second set of vibrators is applied to a position deviated from the central axis of each vibrator to cause the second set of vibrators to be opposite to each other in the second direction (Z). An offset mass for deforming and vibrating in the amplitude direction and detecting means for detecting a deformation vibration of the second set of vibrating bodies in the second direction (Z) are provided, and each of them is provided around each of three axes. The rotation is detectable.

【００３４】[0034]

【作用】本発明の振動型ジャイロスコープでは、振動体
の振動駆動方向を第１の方向としたときに、振動体の中
心軸に対し偏倚質量が第１の方向へ偏った位置に設けら
れている。図１、図４、図７、図１３に示す実施例およ
び図１６に示す実施例での第１の組（ｉ）の振動体で
は、振動体の振動駆動方向となる第１の方向がＸ方向で
あり、偏倚質量がＸ方向へ偏った位置に設けられてい
る。したがってＹ方向に作用するコリオリ力により振動
体は第１の方向であるＸ方向へ振動する。図１０に示す
実施例および図１６の第２の組（ｉｉ）振動体では、振
動体の振動駆動方向がＺ方向であり、偏倚質量はＺ方向
へ偏った位置に設けられている。したがってＹ方向に作
用するコリオリ力により振動体はＺ方向へ振動する。In the vibratory gyroscope of the present invention, when the vibration driving direction of the vibrating body is the first direction, the offset mass is provided at a position deviated in the first direction with respect to the center axis of the vibrating body. I have. In the first set (i) of the vibrating body in the embodiment shown in FIGS. 1, 4, 7, 13, and 16 and the first direction which is the vibration driving direction of the vibrating body is X. And the bias mass is provided at a position deviated in the X direction. Therefore, the vibrating body vibrates in the X direction which is the first direction due to the Coriolis force acting in the Y direction. In the embodiment shown in FIG. 10 and the second set (ii) of FIG. 16, the vibration driving direction of the vibration body is the Z direction, and the bias mass is provided at a position deviated in the Z direction. Therefore, the vibrating body vibrates in the Z direction due to the Coriolis force acting in the Y direction.

【００３５】振動体が第１の方向（ＸまたはＺ方向）へ
振動駆動されているとき、回転系内で生じるコリオリ力
は前記駆動方向（第１の方向）と直交する方向への成分
として作用する。本発明では、このコリオリ力により振
動体を駆動方向と同じ方向である第１の方向へ作用させ
ることにより、検出しようとする回転系以外の回転系に
より振動体に作用するコリオリ力がノイズとして検出さ
れないようにしている。When the vibrating body is driven to vibrate in the first direction (X or Z direction), the Coriolis force generated in the rotating system acts as a component in a direction orthogonal to the driving direction (first direction). I do. In the present invention, the Coriolis force acting on the vibrating body by a rotating system other than the rotating system to be detected is detected as noise by causing the vibrating body to act in the first direction which is the same direction as the driving direction by the Coriolis force. Not to be.

【００３６】例えば、図２１に示す先行例では、検出し
ようとする角速度はＺ軸回りであり、振動体４の振動方
向はＸ方向である。Ｘ方向へ駆動される振動体４に対し
Ｚ軸回りの回転系でのコリオリ力はＹ方向へ作用し、偏
倚質量により振動体４はＺ方向へ振動するものとなる。
このＺ方向の振動によりＹ方向へのコリオリ力の検出が
行われるが、ここで問題となるのは、検出のための振動
方向Ｚが駆動方向Ｘと直交していることである。このた
めにＹ軸回りの回転が与えられると、駆動方向Ｘと直交
するＺ方向への振動が別個に発生し、Ｚ方向への振動
は、Ｚ軸回りの回転系とＹ軸回りの回転系でのそれぞれ
のコリオリ力の双方の混合により生じるものとなる。し
たがってＺ軸方向への振動によりＺ軸回りの回転のみを
検出することが非常に困難になる。For example, in the prior example shown in FIG. 21, the angular velocity to be detected is around the Z axis, and the vibration direction of the vibrating body 4 is in the X direction. The Coriolis force in the rotating system around the Z axis acts on the vibrating body 4 driven in the X direction in the Y direction, and the vibrating body 4 vibrates in the Z direction due to the offset mass.
The vibration in the Z direction detects the Coriolis force in the Y direction. The problem here is that the vibration direction Z for detection is orthogonal to the driving direction X. Therefore, when rotation about the Y axis is given, vibration in the Z direction orthogonal to the driving direction X is separately generated, and the vibration in the Z direction is generated by a rotation system about the Z axis and a rotation system about the Y axis. , Resulting from the mixing of both Coriolis forces. Therefore, it becomes very difficult to detect only rotation about the Z axis by vibration in the Z axis direction.

【００３７】これに対し本発明では、例えば図１に示す
ように、振動体の振動駆動方向がＸ方向であるが、偏倚
質量を振動体の中心線に対しＸ方向へ偏って設けること
により、Ｙ方向へ作用するコリオリ力により振動体を駆
動方向と同じＸ方向へ振動させている。この振動を検出
することによりＺ軸回りの回転を検出できるものとして
いる。ここで、Ｙ軸回りの回転が与えられた場合、この
回転によるコリオリ力は駆動方向Ｘと直交するＺ方向へ
働くことになる。このコリオリ力のＸ方向への分力はゼ
ロである。よって、Ｘ方向の振動のみを検出すれば、Ｙ
軸回りの回転が検出されることなく、Ｚ軸回りの回転に
よる角速度だけを取り出すことができる。On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 1, for example, the vibration driving direction of the vibrating body is in the X direction, but by providing the biasing mass in the X direction with respect to the center line of the vibrating body, The vibrating body is vibrated in the same X direction as the driving direction by the Coriolis force acting in the Y direction. By detecting this vibration, rotation about the Z axis can be detected. Here, when a rotation about the Y axis is given, the Coriolis force due to this rotation acts in the Z direction orthogonal to the driving direction X. The component force of this Coriolis force in the X direction is zero. Therefore, if only the vibration in the X direction is detected, Y
Without detecting rotation around the axis, only the angular velocity due to rotation around the Z axis can be extracted.

【００３８】このように、本発明では、目的とする回転
系での角速度を検出するために、検出のための振動体の
振動方向を駆動方向と一致させている。したがって、他
の回転系のコリオリ力が作用しても、このコリオリ力の
前記駆動方向への分力がゼロになるため、目的とする回
転系のみの検出が容易に可能とされる。As described above, in the present invention, in order to detect the angular velocity in the target rotating system, the vibration direction of the vibrating body for detection is matched with the driving direction. Therefore, even if the Coriolis force of another rotating system acts, the component of the Coriolis force in the driving direction becomes zero, so that only the intended rotating system can be easily detected.

【００３９】また上記のように、所定方向の軸回りの回
転系で与えられるコリオリ力により、振動体は駆動方向
である第１の方向へ振動させられ、また他の方向の軸回
りの回転系でのコリオリ力により、振動体が第１の方向
と直交する第２の方向へ振動させられるのであるから、
振動体の第１の方向の振動と第２の方向の振動を別々に
検知することにより、直交する２軸回り回転系により与
えられるそれぞれのコリオリ力を別々に検出できるもの
となる。As described above, the vibrating body is caused to vibrate in the first direction, which is the driving direction, by the Coriolis force applied by the rotation system about the axis in the predetermined direction, and the rotation system about the axis in the other direction. Because the vibrating body is vibrated in the second direction orthogonal to the first direction by the Coriolis force at
By separately detecting the vibration of the vibrating body in the first direction and the vibration of the second direction, it is possible to separately detect each Coriolis force given by the orthogonal two-axis rotation system.

【００４０】振動体は、１個または２個または３個ある
いはそれ以上の数にて設けられる。複数の振動体を設
け、各振動体を互いに逆の振幅方向となるように対称振
動させると、振動体の駆動のための振動および検出のた
めの振動が安定したものとなる。特に１個の弾性体から
３個の平行な振動体を一体に形成させ、両側の振動体
と、中央の振動体を互いに逆の振幅となるように振動さ
せるものでは、振動体が形成されていない支持側となる
弾性体が振動の影響を受けず、安定したものとなる。し
たがって弾性体の基部を剛体支持することが可能にな
り、振動型ジャイロスコープの支持条件が簡単になる。The number of vibrators is one, two, three, or more. When a plurality of vibrators are provided and each of the vibrators is symmetrically vibrated so as to have the opposite amplitude directions, the vibration for driving the vibrators and the vibration for detection become stable. Particularly, in the case where three parallel vibrators are integrally formed from one elastic body, and the vibrators on both sides and the central vibrator are vibrated so as to have amplitudes opposite to each other, the vibrators are formed. The elastic body on the non-support side is not affected by the vibration and is stable. Therefore, the base of the elastic body can be rigidly supported, and the supporting condition of the vibration gyroscope is simplified.

【００４１】前記のように１個の振動体または１組の振
動体で２軸回りの回転系でのコリオリ力および角速度を
別々に検出することが可能であるが、１個または１組の
振動体では３軸回りの回転系でのそれぞれの系のコリオ
リ力を検出することはできない。なぜならば、振動体を
Ｘ方向へ振動させた場合、コリオリ力はＸ方向に直交す
る２つの直交軸ＹとＺ方向の成分として取り出すことが
できるが、駆動方向と同じ方向のＸ方向へのコリオリ力
の成分は常にゼロとなるからである。すなわち振動駆動
方向以外の２軸方向の成分としてのコリオリ力しか検出
できないものとなる。As described above, it is possible to separately detect the Coriolis force and the angular velocity in a rotating system around two axes with one vibrating body or one set of vibrating bodies. The body cannot detect the Coriolis force of each system in a rotating system around three axes. This is because when the vibrating body is vibrated in the X direction, the Coriolis force can be extracted as two orthogonal axes Y and Z components orthogonal to the X direction, but the Coriolis force in the X direction in the same direction as the driving direction. This is because the force component is always zero. That is, only the Coriolis force as a component in two axial directions other than the vibration driving direction can be detected.

【００４２】したがって、３軸回りの回転系の全てのコ
リオリ力の成分を別々に検出するためには、２組の振動
体が使用される。図１６に示すように、２組の振動体が
設けられるものでは、第１の組（ｉ）の振動体と第２の
組（ｉｉ）の振動体とで、偏倚質量が設けられている方
向が別々であり、例えば第１の組（ｉ）の振動体では偏
倚質量が偏る方向がＸ方向で、第２の組（ｉｉ）の振動
体では偏倚質量が偏る方向がＺ方向である。それぞれの
振動体は、その駆動方向が偏倚荷重の偏る方向と同じ方
向である。第１の組の振動体のＸ方向への振動によりＺ
軸回りの回転成分が検出でき、第２の組の振動体のＺ方
向への振動によりＸ軸回りの回転成分が検出できる。ま
た振動体の長軸方向であるＹ軸回りの回転が与えられる
と、第１の組（ｉ）と第２の組（ｉｉ）の双方の振動体
がＺ方向へ振動することになる。よって、少なくとも一
方の組の振動体において駆動方向と直交する方向への振
動を検出することによりＹ軸回りの回転成分を検出する
ことが可能である。Therefore, two sets of vibrators are used to separately detect all the components of the Coriolis force of the rotation system around the three axes. As shown in FIG. 16, in the case where two sets of vibrators are provided, the direction in which the offset mass is provided between the first set (i) of vibrators and the second set (ii) of vibrators For example, in the first group (i) of vibrators, the direction in which the bias mass is biased is the X direction, and in the second group (ii), the direction in which the bias mass is biased is the Z direction. The driving direction of each vibrator is the same as the direction in which the bias load is biased. By vibrating the first set of vibrators in the X direction, Z
A rotation component around the axis can be detected, and a rotation component around the X axis can be detected by vibration of the second set of vibrators in the Z direction. When rotation about the Y axis, which is the major axis direction of the vibrating body, is given, both the first set (i) and the second set (ii) vibrate in the Z direction. Therefore, it is possible to detect a rotation component around the Y axis by detecting vibration in a direction orthogonal to the driving direction in at least one of the sets of vibrators.

【００４３】また、２組の振動体が設けられるものにお
いて、一方の組を図７に示した３個の振動体を有するも
のとし、他方の組を図１０に示した３個の振動体を有す
るものとして構成した場合に、３軸回りのそれぞれの回
転成分を検出することが可能である。In the case where two sets of vibrators are provided, one set has three vibrators shown in FIG. 7, and the other set has three vibrators shown in FIG. In the case where it is configured to have, it is possible to detect each rotation component around three axes.

【００４４】さらに、振動体を単結晶材料である水晶に
より構成すると、振動数の温度係数（温度変化に起因す
る振動数の変動）がほぼゼロになり、温度変化が検出精
度に与える影響を少なくできる。Further, when the vibrating body is made of quartz, which is a single crystal material, the temperature coefficient of frequency (fluctuation in frequency due to temperature change) becomes almost zero, and the influence of temperature change on detection accuracy is reduced. it can.

【００４５】[0045]

【実施例】図１は本発明の第１実施例の振動型ジャイロ
スコープを示す斜視図、図２は図１に示す振動型ジャイ
ロスコープの振動モードを示す説明図、図３は振動体を
構成しているＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位となる水晶の
電界方向および電極の配置を示したものであり図１のＩ
ＩＩ−ＩＩＩ線の拡大断面図である。図１に示す振動型
ジャイロスコープは、１枚の平板状の振動体１１が支持
体１２により片持ち支持（剛体支持）されている。ある
いは振動体１１が柱状であってもよい。また片持ち支持
ではなく、中央部が支点により単純支持された支持構造
であってもよい。FIG. 1 is a perspective view showing a vibration type gyroscope according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a vibration mode of the vibration type gyroscope shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 1 shows the direction of the electric field of the crystal and the arrangement of the electrodes, which are the crystal orientations of the Z plate rotated by 2 degrees on the X-axis.
It is an expanded sectional view of the II-III line. In the vibratory gyroscope shown in FIG. 1, a single plate-shaped vibrating body 11 is cantilevered (rigidly supported) by a support 12. Alternatively, the vibrating body 11 may be columnar. Instead of the cantilever support, a support structure in which the central portion is simply supported by a fulcrum may be used.

【００４６】この振動体１１は、圧電材料により形成さ
れている。この実施例では圧電材料がＺ板Ｘ軸２度回転
の結晶方位となる水晶（単結晶材料）であり、その電界
方向は図３に示す通りである。または振動体１１が圧電
セラミックにより形成されていてもよい。Ｚ方向に対面
する表裏両面にはアース電極１３，１３が貼着または積
層により形成されており、それぞれのアース電極１３，
１３はグランド電位となっている。The vibrating body 11 is formed of a piezoelectric material. In this embodiment, the piezoelectric material is quartz (single crystal material) having a crystal orientation rotated by 2 degrees on the Z-plate X-axis, and the direction of the electric field is as shown in FIG. Alternatively, the vibrating body 11 may be formed of piezoelectric ceramic. Ground electrodes 13, 13 are formed on the front and back surfaces facing each other in the Z direction by sticking or laminating.
13 is a ground potential.

【００４７】Ｘ方向に対面する一方の側面には駆動用電
極１４が形成され、他方の側面には検出用電極１５が形
成されている。各電極１３，１３，１４，１５はいずれ
も振動体１１の長軸方向に延びる形状である。図４以下
の各実施例では斜視図において電極の図示を省略してい
るが、いずれも図１と同様に長軸方向に延びる電極であ
る。A drive electrode 14 is formed on one side facing the X direction, and a detection electrode 15 is formed on the other side. Each of the electrodes 13, 13, 14, and 15 has a shape extending in the major axis direction of the vibrating body 11. Although the electrodes are not shown in the perspective views in each of the embodiments shown in FIG. 4 and subsequent figures, each of them is an electrode extending in the long axis direction similarly to FIG.

【００４８】図３に示すように、駆動用電極１４には高
周波電力を発生する駆動電源１６が接続されており、駆
動用電極１４と駆動電源１６とで駆動手段が構成されて
いる。検出用電極１５には検出用リード線が接続され、
このリード線とグランド電位の間にて検出出力端子１７
が形成され、検出出力端子１７からさらに検出回路に接
続されている。検出用電極１５と検出出力端子１７とが
本発明の検出手段である。振動体１１の先部には偏倚質
量ｍ0が設けられている。この偏倚質量ｍ0は、−Ｘ方向
へ突出しており、振動体１１の先部では、振動体１１の
中心軸に対し重心が−Ｘ方向へ偏ったものとなってい
る。As shown in FIG. 3, a driving power source 16 for generating high-frequency power is connected to the driving electrode 14, and the driving electrode 14 and the driving power source 16 constitute driving means. A detection lead wire is connected to the detection electrode 15,
The detection output terminal 17 is connected between this lead wire and the ground potential.
Are formed, and the detection output terminal 17 is further connected to the detection circuit. The detection electrode 15 and the detection output terminal 17 are detection means of the present invention. A bias mass m0 is provided at the tip of the vibrating body 11. The offset mass m0 protrudes in the −X direction, and the center of gravity of the tip of the vibrating body 11 is deviated in the −X direction with respect to the center axis of the vibrating body 11.

【００４９】この振動型ジャイロスコープはＺ軸回りの
回転系での角速度ωを検出するものであり、このＺ軸回
りの回転を検出できる検出出力をΩｚで表わしている。
駆動電源１６から駆動用電極１４に高周波電力が与えら
れると、駆動用電極１４が接合されている部分の水晶に
プラスとマイナスの歪みが交互に発生し、その結果、振
動体１１は図２に示すように、Ｘ方向（第１の方向）へ
曲げ振動させられる。Ｘ方向へ振動駆動されている振動
体１１がＺ軸回りの回転系内に置かれると、振動体１１
には、回転系に対するＸ方向への相対速度と直交するＹ
方向へのコリオリ力が作用する。このコリオリ力は振動
体１１の長軸方向であり、偏倚質量ｍ0を有することに
より偏った位置となる重心にＹ方向への力±Ｆｙが作用
する。この力±Ｆｙにより、振動体１１の先部に対しＺ
軸回りのモーメントが働く。その結果、図２に示すよう
に、振動体１１は駆動方向と同じ第１の方向（Ｘ方向）
へ変形振動させられる。The vibratory gyroscope detects an angular velocity ω in a rotation system about the Z axis, and a detection output capable of detecting the rotation about the Z axis is represented by Ωz.
When high-frequency power is applied from the drive power supply 16 to the drive electrode 14, positive and negative distortions are alternately generated in the crystal where the drive electrode 14 is joined, and as a result, the vibrating body 11 As shown, it is caused to bend and vibrate in the X direction (first direction). When the vibrating body 11 driven to vibrate in the X direction is placed in a rotation system around the Z axis, the vibrating body 11
Has a Y which is orthogonal to the relative speed in the X direction with respect to the rotating system.
Coriolis force acts in the direction. This Coriolis force is in the major axis direction of the vibrating body 11, and a force ± Fy in the Y direction acts on the center of gravity that is at a deviated position due to having the offset mass m0. With this force ± Fy, the tip of the vibrating body 11
A moment around the axis acts. As a result, as shown in FIG. 2, the vibrating body 11 moves in the first direction (X direction) which is the same as the driving direction.
It is deformed and vibrated.

【００５０】振動体１１のＸ方向への変形振動により、
振動体１１の−Ｘ側の側面には歪みが発生し、この歪み
が図３に示す検出用電極１５から電圧（または電流）と
して検出される。検出出力端子１７からは、Ｘ方向への
駆動振動成分と、コリオリ力によるＸ方向への振動成分
とが混合された検出電圧（または電流）が得られる。こ
の検出電圧から駆動振動の成分が除去されることによ
り、Ｚ軸回りの回転系でのコリオリ力が検出される。こ
のコリオリ力の検出出力に基づいて角速度ωが算出され
る。Due to the deformation vibration of the vibrating body 11 in the X direction,
Distortion occurs on the −X side surface of the vibrating body 11, and this distortion is detected as a voltage (or current) from the detection electrode 15 shown in FIG. From the detection output terminal 17, a detection voltage (or current) in which the drive vibration component in the X direction and the vibration component in the X direction due to the Coriolis force are mixed is obtained. By removing the component of the drive vibration from the detected voltage, the Coriolis force in the rotating system around the Z axis is detected. The angular velocity ω is calculated based on the detected output of the Coriolis force.

【００５１】また図１に示す振動型ジャイロスコープに
対しＹ軸回りの回転が与えられると、駆動方向であるＸ
方向と直交する第２の方向（Ｚ方向）へのコリオリ力が
作用する。その結果、振動体１１にＺ方向への振動が発
生する。ただし、検出用電極１５は振動体１１のＸ方向
に対面する側面（Ｚ方向へ延びる側面）に設けられてい
るため、検出用電極１５と検出出力端子１７とから成る
検出手段では、Ｚ方向への振動成分が検出されない。そ
の結果、Ｚ軸回りの回転系での角速度のみを検出するこ
とが可能になる。When a rotation about the Y-axis is given to the vibration gyroscope shown in FIG.
Coriolis force acts in a second direction (Z direction) orthogonal to the direction. As a result, vibration in the Z direction occurs in the vibrating body 11. However, since the detection electrode 15 is provided on the side surface (side surface extending in the Z direction) of the vibrating body 11 facing in the X direction, the detection means including the detection electrode 15 and the detection output terminal 17 does not move in the Z direction. No vibration component is detected. As a result, it is possible to detect only the angular velocity in the rotation system around the Z axis.

【００５２】また振動体１１を多結晶の圧電材料で形成
し、その分極方向および電極の配置を設定することによ
り、Ｚ方向に対面する表裏両面（図３での図示上下方向
の面）に形成された検出用電極によりＸ方向への振動が
検出されるものとすることが可能である。この場合に、
圧電材料の誘電分極方向と検出用電極との関係により、
Ｚ方向への振動により発生する電圧が電極間で相殺され
る構成とすることができる。このような構成にすること
により、Ｙ軸回りの回転検出出力が端子１７から得られ
ない構成にでき、Ｚ軸回りの回転検出出力（Ωｚ検出出
力）のみを得ることが可能である。The vibrating body 11 is formed of a polycrystalline piezoelectric material, and its polarization direction and the arrangement of the electrodes are set, so that the vibrating body 11 is formed on both the front and back surfaces (the vertical surface in FIG. 3) facing the Z direction. Vibration in the X direction can be detected by the detected detection electrode. In this case,
Due to the relationship between the direction of dielectric polarization of the piezoelectric material and the detection electrode,
The voltage generated by the vibration in the Z direction can be configured to be canceled between the electrodes. With such a configuration, the rotation detection output about the Y axis cannot be obtained from the terminal 17, and only the rotation detection output about the Z axis (Ωz detection output) can be obtained.

【００５３】図４は本発明の第２実施例の振動型ジャイ
ロスコープを示す斜視図、図５（Ａ）は駆動振動モード
を示す説明図、図５（Ｂ）は、検出振動モードを示す説
明図、図６（Ａ）は、圧電セラミックなどの圧電材料の
誘電分極方向と電極との配置を、図６（Ｂ）は水晶の電
界方向と電極との配置をそれぞれ別の実施例として示す
図４のＶＩ−ＶＩ線の断面図である。FIG. 4 is a perspective view showing a vibration type gyroscope according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 (A) is an explanatory view showing a driving vibration mode, and FIG. 5 (B) is an explanatory view showing a detection vibration mode. FIGS. 6A and 6A show the dielectric polarization direction of a piezoelectric material such as a piezoelectric ceramic and the arrangement of electrodes, and FIG. 6B shows the electric field direction of quartz and the arrangement of electrodes as another embodiment. 4 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG.

【００５４】この振動型ジャイロスコープでは、平板状
の弾性体２０から、平行な２本（２枚）の振動体２１と
２２が一体に設けられている。また弾性体２０の基端の
中央部が支持柱２３により支持されている。弾性体２０
および振動体２１，２２は、圧電材料により形成されて
いる。図４に示すように、両振動体２１，２２の先部に
は、第１の方向（Ｘ方向）へ偏った偏倚質量ｍ0が設け
られており、振動体２１，２２の先部では、振動体の中
心軸に対して−Ｘ方向へ重心が偏っている。In this vibrating gyroscope, two parallel (two) vibrating bodies 21 and 22 are integrally provided from a flat elastic body 20. The center of the base end of the elastic body 20 is supported by the support pillar 23. Elastic body 20
The vibrators 21 and 22 are formed of a piezoelectric material. As shown in FIG. 4, a bias mass m0 deviated in the first direction (X direction) is provided at the leading end of both vibrators 21 and 22. The center of gravity is offset in the −X direction with respect to the center axis of the body.

【００５５】図６（Ａ）に示す実施例では、振動体２１
と２２が圧電セラミックなどの多結晶材料により形成さ
れ、その誘電分極方向は矢印で示す通りに設定されてい
る。振動体２１と２２に形成された電極は全てＺ方向に
対面する表裏両面に設けられ、また各電極はＹ方向に長
く形成されている。In the embodiment shown in FIG.
And 22 are formed of a polycrystalline material such as a piezoelectric ceramic, and their dielectric polarization directions are set as shown by arrows. The electrodes formed on the vibrators 21 and 22 are all provided on the front and back surfaces facing in the Z direction, and each electrode is formed long in the Y direction.

【００５６】図６（Ａ）では、振動体２１の表裏両面に
駆動用電極２４と２５が形成され、振動体２２の表裏両
面に駆動用電極２６と２７が形成されている。これらの
駆動用電極には駆動電源１６から高周波電力が与えられ
る。各駆動用電極と駆動電源１６とで駆動手段が構成さ
れている。なお、符号２８は全てアース電極である。駆
動電源１６から各駆動用電極２４，２５，２６，２７に
対し同位相の電力が与えられる。駆動用電源１６からの
電力のある時点の位相により、駆動用電極２４と２６の
部分にて圧電材料にマイナスの歪み（収縮歪み）が発生
したとき、駆動用電極２５と２７の部分では圧電材料に
プラスの歪み（膨張歪み）が発生する。したがって、振
動体２１と２２に与えられる振動駆動方向はＸ方向（第
１の方向）であり、しかも両振動体２１と２２の振動位
相は１８０度相違している。図５（Ａ）に示すように、
ある時点で振動体２１の振幅方向が＋Ｘ方向のとき振動
体２２の振幅方向は−Ｘ方向である。In FIG. 6A, drive electrodes 24 and 25 are formed on both front and back surfaces of the vibrator 21, and drive electrodes 26 and 27 are formed on both front and back surfaces of the vibrator 22. High-frequency power is supplied from the drive power supply 16 to these drive electrodes. Driving means is composed of the driving electrodes and the driving power supply 16. Reference numeral 28 denotes a ground electrode. In-phase power is supplied from the drive power supply 16 to each of the drive electrodes 24, 25, 26, 27. When a negative strain (shrinkage strain) is generated in the piezoelectric material at the driving electrodes 24 and 26 due to a certain phase of the power from the driving power supply 16, the piezoelectric material is generated at the driving electrodes 25 and 27. , A positive distortion (expansion distortion) occurs. Therefore, the vibration driving direction given to the vibrators 21 and 22 is the X direction (first direction), and the vibration phases of the two vibrators 21 and 22 are different by 180 degrees. As shown in FIG.
At a certain point in time, when the amplitude direction of the vibrating body 21 is in the + X direction, the amplitude direction of the vibrating body 22 is in the −X direction.

【００５７】上記振動を生じている振動型ジャイロスコ
ープがＺ軸回りの回転系内に置かれると、駆動方向であ
るＸ軸と直交する方向のＹ方向へのコリオリ力が作用す
る。振動体２１と２２にはＸ方向に偏った偏倚質量ｍ0
が設けられているため、Ｚ軸回りのモーメントが作用し
て、振動体２１と２２は第１の方向（Ｘ方向）へ振動す
る。図５（Ａ）に示すように、両振動体２１と２２は、
逆の振幅方向へ相対速度を持つように駆動されているた
め、振動体２１と２２に与えられるＹ方向へのコリオリ
力は、互いに逆の方向となり、一方に＋Ｆｙが作用する
ときに他方には−Ｆｙが作用する。よって、図５（Ｂ）
に示すように、振動体２１と２２は、Ｘ方向へ互いに逆
の振幅方向となるように振動する。When the vibrating gyroscope generating the above vibration is placed in a rotation system around the Z axis, a Coriolis force acts in the Y direction perpendicular to the X axis which is the driving direction. The vibrating bodies 21 and 22 have a bias mass m0 which is biased in the X direction.
Is provided, a moment about the Z axis acts, and the vibrators 21 and 22 vibrate in the first direction (X direction). As shown in FIG. 5A, both vibrators 21 and 22 are
Since the actuators are driven so as to have relative speeds in opposite amplitude directions, the Coriolis forces in the Y direction applied to the vibrators 21 and 22 are in opposite directions to each other. -Fy acts. Therefore, FIG.
As shown in (1), the vibrating bodies 21 and 22 vibrate so as to have mutually opposite amplitude directions in the X direction.

【００５８】上記Ｘ方向への振動が検出手段により検出
されるが、検出手段は、検出用電極３１，３２，３３，
３４と検出出力端子３５とで構成される。ある時点でコ
リオリ力により生じるＸ方向への振動の振幅方向が図５
（Ｂ）の通りであるとき、検出用電極３１と３３の部分
での圧電材料はマイナスの歪みになり、検出用電極３２
と３４ではプラスの歪みとなる。検出用電極３１と３３
が設けられている部分での誘電分極方向と、検出用電極
３２と３４が設けられている部分での誘電分極方向が逆
であるため、各検出用電極３１，３２，３３，３４では
同位相の検出電圧（または電流）が得られる。よって検
出出力端子３５から、Ｚ軸回りの回転検出出力（Ωｚ検
出出力）が得られる。なお検出手段では、各検出用電極
３１，３２，３３，３４から得られる検出電圧を加算す
る加算回路が設けられていてもよい。The vibration in the X direction is detected by the detecting means, and the detecting means comprises detecting electrodes 31, 32, 33,
34 and a detection output terminal 35. At some point, the amplitude direction of the vibration in the X direction caused by the Coriolis force is shown in FIG.
In the case of (B), the piezoelectric material at the detection electrodes 31 and 33 has a negative strain, and the detection electrode 32
And 34 have positive distortion. Detection electrodes 31 and 33
Is opposite to the dielectric polarization direction at the portion where the detection electrodes 32 and 34 are provided, so that the detection electrodes 31, 32, 33 and 34 have the same phase. Is obtained. Therefore, a rotation detection output around the Z axis (Ωz detection output) is obtained from the detection output terminal 35. The detection means may be provided with an addition circuit for adding detection voltages obtained from the detection electrodes 31, 32, 33, and 34.

【００５９】ここで、図４に示す振動型ジャイロスコー
プがＹ回りの回転系内に置かれたときに、駆動方向であ
る第１の方向（Ｘ方向）と直交する第２の方向（Ｚ方
向）へのコリオリ力が作用し、各振動体２１と２２にＺ
方向への振動が発生する。Ｘ方向へ駆動される振動体２
１と２２では振幅が逆向きであるため、振動体２１と２
２のＺ方向への振幅方向は逆位相となり、図６（Ａ）に
て破線の矢印で示すように、ある時点で振動体２１の振
幅方向が＋Ｚ方向のとき、振動体２２の振幅方向が−Ｚ
方向となる。振動体２１と２２がこの振幅方向に変形し
ているとき、検出用電極３１の部分では圧電材料がマイ
ナス歪みであり、検出用電極３１と同じ誘電分極方向が
向けられている検出用電極３３の部分では圧電材料がプ
ラス歪みである。よって両検出用電極３１と３３からの
検出電圧（または電流）の位相が１８０度相違し、検出
電圧が互い相殺される。これは検出用電極３２と３４に
おいても同じである。Here, when the vibratory gyroscope shown in FIG. 4 is placed in a rotation system around Y, a second direction (Z direction) orthogonal to a first direction (X direction) which is a driving direction. ) Acts on each vibrating body 21 and 22,
Vibration in the direction occurs. Vibrator 2 driven in X direction
Since the amplitudes are opposite in 1 and 22, the vibrators 21 and 2
2 has an opposite phase in the Z direction, and when the amplitude direction of the vibrating body 21 is in the + Z direction at a certain point in time, as indicated by a broken arrow in FIG. -Z
Direction. When the vibrating bodies 21 and 22 are deformed in this amplitude direction, the piezoelectric material is negatively distorted in the portion of the detection electrode 31, and the piezoelectric material of the detection electrode 33 having the same dielectric polarization direction as the detection electrode 31 is oriented. In some parts, the piezoelectric material has a positive strain. Therefore, the phases of the detection voltages (or currents) from the detection electrodes 31 and 33 are different from each other by 180 degrees, and the detection voltages cancel each other. This is the same for the detection electrodes 32 and 34.

【００６０】したがって、検出出力端子３５からはＸ方
向の振動成分のみが取出され、Ｚ方向への振動成分は取
り出されない。よって、検出出力端子３５からは、Ｚ軸
回りの回転成分を検出したΩｚ検出出力のみが得られ
る。Therefore, only the vibration component in the X direction is extracted from the detection output terminal 35, and the vibration component in the Z direction is not extracted. Therefore, from the detection output terminal 35, only the Ωz detection output that detects the rotation component around the Z axis is obtained.

【００６１】図６（Ｂ）は、図４に示す振動体２１と２
２がＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位となる水晶により形成
されている場合を示す。図中の矢印は電界方向を示す。
各振動体２１と２２には、アース電極３６が形成されて
いる。振動体２１のＺ側の表裏両面にはそれぞれ駆動用
電極３８，３８が形成され、振動体２２の−Ｘ側の側面
には駆動用電極３９が形成されている。駆動電源１６か
ら両駆動用電極３８と３９に高周波電力が与えられる
と、振動体２１と２２は図５（Ａ）に示すように第１の
方向（Ｘ方向）で、且つ互いに逆の振幅方向となる位相
にて振動駆動される。FIG. 6B shows the vibrators 21 and 2 shown in FIG.
2 shows a case in which the crystal plate 2 is formed of a crystal having a crystal orientation rotated by 2 degrees on the X axis of the Z plate. The arrow in the figure indicates the direction of the electric field.
A ground electrode 36 is formed on each of the vibrators 21 and 22. Driving electrodes 38 and 38 are formed on both the front and back surfaces on the Z side of the vibrating body 21, and a driving electrode 39 is formed on the −X side of the vibrating body 22. When high-frequency power is supplied from the driving power supply 16 to both the driving electrodes 38 and 39, the vibrating bodies 21 and 22 move in the first direction (X direction) and the amplitude directions opposite to each other as shown in FIG. Vibration drive is performed in the following phase.

【００６２】振動体２２の＋Ｘ側の側面には、検出用電
極４１が形成されている。Ｚ軸回りの回転系に置かれた
ときに、コリオリ力により振動体２１と２２は図５
（Ｂ）に示すように、Ｘ方向へ互いに逆の振幅方向とな
るように振動する。よって、検出用電極４１からＸ方向
への振動の検出電圧（または電流）が得られる。なお、
Ｙ軸回りの回転により、振動体２１と２２にＺ方向への
振動が作用しても、検出用電極４１からはこの振動は検
出されない。したがって、図６（Ｂ）の構成においても
検出出力端子３５からＺ軸回りの回転検出出力であるΩ
ｚ検出出力のみが得られる。On the + X side surface of the vibrating body 22, a detection electrode 41 is formed. When placed in a rotating system around the Z axis, the vibrators 21 and 22 are moved by the Coriolis force as shown in FIG.
As shown in (B), the vibrations are made in the X direction so as to have mutually opposite amplitude directions. Therefore, a detection voltage (or current) of the vibration in the X direction is obtained from the detection electrode 41. In addition,
Even if vibrations in the Z direction act on the vibrators 21 and 22 due to rotation about the Y axis, the vibration is not detected from the detection electrode 41. Therefore, even in the configuration of FIG. 6B, the detection output terminal 35 outputs the rotation detection output Ω about the Z axis.
Only the z detection output is obtained.

【００６３】図７は本発明の第３実施例の振動型ジャイ
ロスコープを示す斜視図、図８（Ａ）は駆動振動モード
を示す説明図、図８（Ｂ）は、検出振動モードを示す説
明図、図９（Ａ）は振動体を構成する圧電材料の誘電分
極方向と電極との配置を示し、図９（Ｂ）は他の実施例
として振動体を構成する水晶の電界方向と電極との配置
を示すものであり、それぞれ図７のＩＸ−ＩＸ線の断面
図である。FIG. 7 is a perspective view showing a vibratory gyroscope according to a third embodiment of the present invention, FIG. 8A is an explanatory view showing a driving vibration mode, and FIG. 8B is an explanatory view showing a detection vibration mode. FIGS. 9A and 9A show the dielectric polarization direction of the piezoelectric material forming the vibrating body and the arrangement of the electrodes. FIG. 9B shows another embodiment in which the electric field direction of the quartz crystal forming the vibrating body, the electrodes, and the like. 8 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 7.

【００６４】この振動型ジャイロスコープでは、平板状
の弾性体５０から、平行な３本（３枚）の振動体５１，
５２，５３が一体に設けられている。弾性体５０および
振動体５１，５２，５３は、圧電材料により形成されて
いる。左右両側の振動体５１と５２の先部には、各振動
体の並び方向である第１の方向（Ｘ方向）へ偏った偏倚
質量ｍ0が設けられている。両振動体５１と５２での偏
倚質量ｍ0の偏り方向は互いに逆向きであり、振動体５
１の先部では、振動体の中心軸に対して＋Ｘ方向へ重心
が偏り、振動体５２の先部では、振動体の中心軸に対し
て−Ｘ方向へ重心が偏っている。In this vibrating gyroscope, three (three) parallel vibrating members 51,
52 and 53 are provided integrally. The elastic body 50 and the vibrators 51, 52, 53 are formed of a piezoelectric material. Displaced masses m0 that are deviated in a first direction (X direction), which is a direction in which the vibrators are arranged, are provided at the front ends of the vibrators 51 and 52 on the left and right sides. The biasing directions of the offset mass m0 between the two vibrators 51 and 52 are opposite to each other, and
At the front end of the vibrator 52, the center of gravity is biased in the + X direction with respect to the center axis of the vibrating body, and at the front end of the vibrating body 52, the center of gravity is biased in the -X direction with respect to the center axis of the vibrating body.

【００６５】図９（Ａ）に示す実施例では、振動体５
１，５２，５３が圧電セラミックにより形成され、その
誘電分極方向は矢印で示す通りに設定されている。各振
動体５１，５２，５３の表裏面および側面には電極が形
成されているが、各電極は全てＹ方向に長く形成されて
いる。In the embodiment shown in FIG.
1, 52 and 53 are formed of piezoelectric ceramics, and their dielectric polarization directions are set as indicated by arrows. Electrodes are formed on the front, back, and side surfaces of each of the vibrators 51, 52, and 53, and each of the electrodes is formed to be long in the Y direction.

【００６６】図９（Ａ）では、各振動体５１，５２，５
３に形成された電極のうち、符号５４で示すものが全て
アース電極である。駆動用電極５５，５６，５７，５８
および駆動電源１６とで駆動手段が構成され、駆動電源
１６からの高周波電力は駆動用電極５５，５６，５７，
５８に対し同位相で与えられる。駆動用電極５５と５６
に向けられている圧電材料の誘電分極方向は、駆動用電
極５７と５８に向けられている誘電分極方向と逆向きで
ある。よってある時点で、駆動用電極５５と５６の部分
で圧電材料がマイナス歪みとなると、駆動用電極５７と
５８の部分で圧電材料がプラス歪みとなる。この瞬間で
は、図８（Ａ）に示すように、両側の振動体５１と５２
の振幅方向は−Ｘ方向で、中央の振動体５３の振幅方向
は＋Ｘ方向となる。すなわち、両側の振動体５１，５２
と、中央の振動体５３とでは、第１の方向（Ｘ方向）へ
互いに逆位相となる対称モードで振動するように駆動さ
れる。In FIG. 9A, each of the vibrators 51, 52, 5
Of the electrodes formed in No. 3, those indicated by reference numeral 54 are all ground electrodes. Driving electrodes 55, 56, 57, 58
And the driving power supply 16 constitute driving means, and the high-frequency power from the driving power supply 16 is supplied to the driving electrodes 55, 56, 57,
58 in phase. Driving electrodes 55 and 56
The direction of the dielectric polarization of the piezoelectric material directed to is opposite to the direction of the dielectric polarization directed to the driving electrodes 57 and 58. Therefore, at some point, if the piezoelectric material has a negative strain at the drive electrodes 55 and 56, the piezoelectric material has a positive strain at the drive electrodes 57 and 58. At this moment, as shown in FIG.
Is the -X direction, and the amplitude direction of the central vibrator 53 is the + X direction. That is, the vibrators 51, 52 on both sides
And the central vibrating body 53 are driven so as to vibrate in a symmetric mode having phases opposite to each other in the first direction (X direction).

【００６７】上記のように３個の振動体が対称の位相で
振動するものでは、弾性体５０の振動体が形成されてい
ない基部が安定したものとなり、この基部に伝達される
振動はわずかである。よって図８に示すように弾性体５
０の基部を剛体支持しても、各振動体の振動モードには
影響を与えない。In the case where the three vibrators vibrate in a symmetric phase as described above, the base of the elastic body 50 where the vibrator is not formed becomes stable, and the vibration transmitted to this base is small. is there. Therefore, as shown in FIG.
Even if the base of 0 is rigidly supported, the vibration mode of each vibrating body is not affected.

【００６８】上記振動を生じている振動型ジャイロスコ
ープがＺ軸回りの回転系内に置かれると、駆動方向であ
るＸ軸と直交するＹ方向へのコリオリ力が作用する。両
側の振動体５１と５２にはＸ方向に偏った偏倚質量ｍ0
が設けられているため、Ｙ方向へのコリオリ力によりＺ
軸回りのモーメントが作用し、振動体５１と５２は第１
の方向（Ｘ方向）へ振動する。ただし、中央の振動体５
３には偏倚質量が設けられておらず、コリオリ力の作用
するＹ方向は振動体５３の長軸方向であるため、中央の
振動体５３には振動が生じない。When the vibrating gyroscope generating the above vibration is placed in a rotation system around the Z axis, a Coriolis force acts in the Y direction orthogonal to the X axis which is the driving direction. The vibrating bodies 51 and 52 on both sides are provided with a bias mass m0 biased in the X direction.
Is provided, the Z-direction is caused by the Coriolis force in the Y-direction.
The moment around the axis acts, and the vibrating bodies 51 and 52
(X direction). However, the central vibrator 5
Since no bias mass is provided in 3, and the Y direction in which the Coriolis force acts is the long axis direction of the vibrating body 53, no vibration occurs in the central vibrating body 53.

【００６９】両側の振動体５１と５２は、同じ振幅方向
にてＸ方向へ駆動されているが、両振動体５１と５２に
おいて、偏倚質量ｍ0の偏る方向が−Ｘ方向と＋Ｘ方向
とでは互いに逆向きである。また、両側の振動体５１と
５２が図８（Ａ）に示すように−Ｘ方向への相対速度に
て駆動されているとき、振動体５１と５２に与えられる
Ｙ方向へのコリオリ力は同じ方向（＋Ｆｙ）である。よ
って偏倚質量ｍ0により、図８（Ｂ）に示すように、振
動体５１と５２は、Ｘ方向へ互いに逆の振幅方向となる
ように振動させられる。The vibrating bodies 51 and 52 on both sides are driven in the X direction in the same amplitude direction. However, in both the vibrating bodies 51 and 52, the direction in which the displacement mass m0 is deviated in the −X direction and the + X direction is mutually different. It is upside down. When the vibrators 51 and 52 on both sides are driven at a relative speed in the −X direction as shown in FIG. 8A, the Coriolis force applied to the vibrators 51 and 52 in the Y direction is the same. Direction (+ Fy). Therefore, as shown in FIG. 8B, the vibrating bodies 51 and 52 are vibrated by the offset mass m0 so that the amplitude directions are opposite to each other in the X direction.

【００７０】この実施例では、両側の振動体５１と５２
の上記Ｘ方向への振動が検出手段により検出されるが、
図９（Ａ）では、検出手段が、検出用電極６１，６２，
６３，６４と検出出力端子６５とで構成される。ある時
点でコリオリ力により生じるＸ方向への振動の振幅方向
が図８（Ｂ）の通りであるとき、検出用電極６１〜６４
の部分での圧電材料は全てマイナスの歪みとなる。各検
出用電極６１〜６４が設けられている部分では圧電材料
の誘電分極方向が全て同じであるため、各検出用電極６
１，６２，６３，６４では同位相の検出電圧（または電
流）が得られる。よって各検出用電極からの検出電圧が
検出出力端子６５からΩｚ検出出力として得られる。な
お各検出用電極６１，６２，６３，６４から得られる検
出電圧を加算する加算回路を設けてもよい。In this embodiment, the vibrators 51 and 52 on both sides are used.
The vibration in the X direction is detected by the detecting means,
In FIG. 9A, the detection means includes detection electrodes 61, 62,
63 and 64 and a detection output terminal 65. When the amplitude direction of the vibration in the X direction caused by the Coriolis force at a certain point in time is as shown in FIG.
All of the piezoelectric materials in the portion have negative distortion. Since the dielectric polarization directions of the piezoelectric material are all the same in the portion where the detection electrodes 61 to 64 are provided, each detection electrode 6
At 1, 62, 63 and 64, detection voltages (or currents) having the same phase are obtained. Therefore, a detection voltage from each detection electrode is obtained from the detection output terminal 65 as an Ωz detection output. An addition circuit for adding detection voltages obtained from the detection electrodes 61, 62, 63, 64 may be provided.

【００７１】また、振動型ジャイロスコープがＹ軸回り
の回転系内に置かれると、駆動方向である第１の方向
（Ｘ方向）と直交する第２の方向（Ｚ方向）へのコリオ
リ力が作用し、各振動体５１，５２，５３にＺ方向への
振動が与えられる。両側の振動体５１，５２と中央の振
動体５３とでは、Ｘ方向への振動駆動方向が逆であるた
め、Ｚ方向へのコリオリ力により、両側の振動体５１お
よび５２と、中央の振動体５３とでは逆方向への振動が
与えられる。例えば図９（Ａ）に示すように、ある時点
での両側の振動体５１と５２の振幅方向が＋Ｚ方向のと
き、中央の振動体５３の振幅方向は−Ｚ方向である。When the vibratory gyroscope is placed in a rotation system around the Y axis, Coriolis force in a second direction (Z direction) orthogonal to the first direction (X direction), which is the driving direction, is generated. Acting, the vibration members 51, 52, 53 are given vibrations in the Z direction. Since the vibration driving directions in the X direction are opposite between the vibrating bodies 51 and 52 on both sides and the central vibrating body 53, the vibrating bodies 51 and 52 on both sides and the central vibrating body are caused by the Coriolis force in the Z direction. At 53, vibration in the opposite direction is given. For example, as shown in FIG. 9A, when the amplitude directions of the vibrators 51 and 52 on both sides at a certain point in time are in the + Z direction, the amplitude direction of the central vibrator 53 is in the −Z direction.

【００７２】このとき、検出用電極６１と６３の部分で
の圧電材料はマイナス歪みであり、検出用電極６２と６
４の部分での圧電材料はプラス歪みである。ただし各検
出用電極６１，６２，６３，６４の部分での圧電材料の
誘電分極方向が同じであるため、Ｚ方向への振動による
検出電圧は互いに相殺され、検出出力端子６５にはＹ軸
回りのコリオリ力による振動成分は検出されず、Ｚ軸回
りの回転成分を検出したΩｚ検出出力のみが得られる。At this time, the piezoelectric material in the portions of the detection electrodes 61 and 63 has a negative strain, and the detection electrodes 62 and 6
The piezoelectric material at the portion 4 is positive strain. However, since the dielectric polarization directions of the piezoelectric material in the detection electrodes 61, 62, 63, and 64 are the same, the detection voltages due to the vibration in the Z direction cancel each other, and the detection output terminal 65 is connected to the Y-axis. No vibration component due to the Coriolis force is detected, and only the Ωz detection output that detects the rotation component around the Z axis is obtained.

【００７３】図９（Ｂ）は、図７に示す振動体５１，５
２，５３がＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位の水晶により形
成されている場合を示す。図中の矢印は電界方向を示し
ている。各振動体５１，５２，５３には、アース電極７
４が形成されている。両側の振動体５１と５３の−Ｘ側
の側面にはそれぞれ駆動用電極６６と６８が形成され、
中央の振動体５３のＺ側の表裏両面には一対の駆動用電
極６７，６７が形成されている。駆動電源１６から各駆
動用電極６６，６７，６８に高周波電力が与えられる
と、図８（Ａ）に示すように、両側の振動体５１，５２
と、中央の振動体５３は、第１の方向（Ｘ方向）で、且
つ互いに逆の振幅方向となる位相にて振動駆動される。FIG. 9B shows the vibrators 51 and 5 shown in FIG.
2 and 53 show the case where the Z plate is formed of a crystal having a crystal orientation rotated by 2 degrees in the X-axis of the X-axis. The arrows in the figure indicate the direction of the electric field. Each of the vibrators 51, 52, 53 has a ground electrode 7
4 are formed. Driving electrodes 66 and 68 are formed on the -X side surfaces of the vibrators 51 and 53 on both sides, respectively.
A pair of driving electrodes 67, 67 are formed on the front and back surfaces on the Z side of the center vibrator 53. When high-frequency power is supplied from the driving power supply 16 to the driving electrodes 66, 67, 68, as shown in FIG.
Then, the central vibrator 53 is driven to vibrate in the first direction (X direction) and in phases having amplitude directions opposite to each other.

【００７４】両側の振動体５１と５２の＋Ｘ側の側面に
は、検出用電極７１と７２が形成されている。図８
（Ｂ）に示すように、Ｚ軸回りの回転系に置かれたとき
に、コリオリ力により両側の振動体５１と５２には、Ｘ
方向へ互いに逆の振幅方向となるように振動が与えられ
る。よって検出用電極７１と７２とでは、逆の位相の検
出電圧が得られる。よって差動回路（減算回路）７３に
より、両検出用電極７１と７２からの検出電圧（または
電流）の差を取ることにより、Ｚ軸回りの回転系でのコ
リオリ力による成分を検出できる。Detection electrodes 71 and 72 are formed on the + X side surfaces of the vibrators 51 and 52 on both sides. FIG.
As shown in (B), when placed in a rotating system around the Z axis, the vibrating bodies 51 and 52 on both sides are subjected to X-rays by Coriolis force.
Vibrations are applied so that the directions of the amplitudes are opposite to each other. Therefore, detection voltages having opposite phases are obtained between the detection electrodes 71 and 72. Therefore, by taking the difference between the detection voltages (or currents) from the detection electrodes 71 and 72 by the differential circuit (subtraction circuit) 73, it is possible to detect the component due to the Coriolis force in the rotation system around the Z axis.

【００７５】なお、図９（Ｂ）では、Ｙ軸回りの回転に
より、振動体５１と５２にＺ方向への振動が作用して
も、検出用電極７１と７２からはこの振動は検出され
ず、検出出力端子６５から得られるΩｚ検出出力にＺ方
向振動によるノイズが重畳することがない。In FIG. 9B, even if vibrations in the Z direction act on the vibrators 51 and 52 due to the rotation about the Y axis, the vibrations are not detected from the detection electrodes 71 and 72. In addition, noise due to vibration in the Z direction is not superimposed on the Ωz detection output obtained from the detection output terminal 65.

【００７６】図１０は本発明の第４実施例の振動型ジャ
イロスコープを示す斜視図、図１１（Ａ）は駆動振動モ
ードを示す説明図、図１１（Ｂ）は、検出振動モードを
示す説明図、図１２（Ａ）は、振動体を構成する圧電材
料の誘電分極方向と電極との配置を示し、図１２（Ｂ）
は他の実施例として振動体を構成する水晶の電界方向と
電極の配置を示すものであり、それぞれ図１０のＸＩＩ
−ＸＩＩ線の断面図である。FIG. 10 is a perspective view showing a vibration type gyroscope according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 11 (A) is an explanatory view showing a driving vibration mode, and FIG. 11 (B) is an explanatory view showing a detection vibration mode. FIG. 12A shows the dielectric polarization direction of the piezoelectric material constituting the vibrator and the arrangement of the electrodes.
FIG. 10 shows the direction of the electric field of the crystal constituting the vibrator and the arrangement of the electrodes as another embodiment.
It is sectional drawing of the -XII line.

【００７７】この振動型ジャイロスコープは、図７に示
した実施例と同様に、圧電材料の弾性体５０に、３本
（３枚）の振動体５１，５２，５３が互いに平行に且つ
一体に形成されている。両側の振動体５１と５２の先部
には偏倚質量ｍ0が設けられているが、図７に示した実
施例と異なり、偏倚質量ｍ0はＺ方向に突出している。
振動体５１では、偏倚質量ｍ0により、振動体の中心線
に対して重心が−Ｚ方向へ偏っており、振動体５２では
重心が＋Ｚ方向へ偏っている。この実施例では、Ｘ軸回
りの回転系での角速度ωが検出できるものとなる。In this vibrating gyroscope, three (three) vibrating bodies 51, 52, and 53 are integrally and in parallel with an elastic body 50 made of a piezoelectric material, similarly to the embodiment shown in FIG. Is formed. An offset mass m0 is provided at the tip of the vibrators 51 and 52 on both sides, but unlike the embodiment shown in FIG. 7, the offset mass m0 protrudes in the Z direction.
In the vibrating body 51, the center of gravity is biased in the −Z direction with respect to the center line of the vibrating body due to the bias mass m0, and in the vibrating body 52, the center of gravity is biased in the + Z direction. In this embodiment, the angular velocity ω in the rotation system around the X axis can be detected.

【００７８】この第４実施例では、各振動体５１，５
２，５３を振動駆動させる第１の方向がＺ方向である。
この駆動モードでは図１１（Ａ）に示すように、両側の
振動体５１，５２と、中央の振動体５３とで、Ｚ方向へ
駆動される振動位相が１８０度相違している。ある時点
での両側の振動体５１と５２の振幅方向が＋Ｚ方向のと
き、中央の振動体５３の振幅方向は−Ｚ方向である。In the fourth embodiment, each of the vibrators 51, 5
The first direction for driving the vibrations 2 and 53 to vibrate is the Z direction.
In this drive mode, as shown in FIG. 11A, the vibration phases driven in the Z direction are different by 180 degrees between the vibrators 51 and 52 on both sides and the central vibrator 53. When the amplitude directions of the vibrating bodies 51 and 52 on both sides at a certain point in time are in the + Z direction, the amplitude direction of the central vibrating body 53 is in the −Z direction.

【００７９】この振動モードにて駆動されている振動型
ジャイロスコープがＸ軸回りの回転系に置かれると、各
振動体５１，５２，５３にはＹ方向へのコリオリ力が作
用する。中央の振動体５３には偏倚質量が向けられてお
らず、またコリオリ力が長軸方向へ作用するため、この
振動体５３には振動が与えられない。両側の振動体５１
と５２は同じ方向へ駆動されているため、両振動体５１
と５２に対し同じ位相にてＹ方向のコリオリ力が作用す
る。例えば図１１（Ａ）に示すように、両側の振動体５
１と５２が＋Ｚ方向への速度を有するように駆動されて
いるとき、この振動体５１と５２には＋Ｆｙ方向へのコ
リオリ力が作用する。ただし、両側の振動体５１と５２
にはＺ方向への逆方向へ突出する偏倚質量ｍ0が設けら
れているため、Ｘ軸回りの回転系でのコリオリ力によ
り、図１１（Ｂ）に示すように、両側の振動体５１と５
２にはＺ方向へ互いに逆位相となる振動が与えられる。
この振動体５１と５２のＺ方向（第１の方向）への振動
を検出することにより、Ｘ軸回りの検出出力（Ωｘ検出
出力）を得ることができる。When the vibratory gyroscope driven in this vibration mode is placed in a rotation system around the X axis, Coriolis force acts on each of the vibrators 51, 52, 53 in the Y direction. Since no biasing mass is directed to the central vibrating body 53 and Coriolis force acts in the longitudinal direction, no vibration is applied to this vibrating body 53. Vibrating body 51 on both sides
And 52 are driven in the same direction.
And 52, the Coriolis force in the Y direction acts in the same phase. For example, as shown in FIG.
When 1 and 52 are driven so as to have a velocity in the + Z direction, Coriolis force in the + Fy direction acts on the vibrators 51 and 52. However, the vibrators 51 and 52 on both sides
Is provided with an offset mass m0 protruding in the opposite direction to the Z direction, and as shown in FIG. 11B, the vibrating members 51 and 5 on both sides are caused by Coriolis force in a rotating system about the X axis.
2 are given vibrations having phases opposite to each other in the Z direction.
By detecting the vibration of the vibrators 51 and 52 in the Z direction (first direction), a detection output (Ωx detection output) around the X axis can be obtained.

【００８０】図１２（Ａ）は、各振動体５１，５２，５
３が、圧電材料として圧電セラミックにより形成された
例を示している。圧電材料の誘電分極方向は矢印で示す
通りである。図１２（Ａ）に示す各電極はＹ軸方向に長
く形成されているものであり、これらの電極のうち符号
７５で示すものは全てアース電極である。FIG. 12A shows each of the vibrators 51, 52, 5
3 shows an example in which the piezoelectric material is formed of piezoelectric ceramic. The direction of dielectric polarization of the piezoelectric material is as indicated by the arrow. Each of the electrodes shown in FIG. 12A is formed to be long in the Y-axis direction, and among these electrodes, those denoted by reference numeral 75 are all ground electrodes.

【００８１】駆動電源１６からの高周波電力は、駆動用
電極７６，７７，７８，７９に同じ位相で与えられる。
各駆動用電極７６と７８と７９の部分では、圧電材料の
誘電分極方向が同じであり、駆動用電極７７の部分では
誘電分極方向が逆向きである。よって、図１１（Ａ）に
示すように、両側の振動体５１，５２と中央の振動体５
３とでは、Ｚ方向へ逆の振幅方向となるように駆動され
る。The high frequency power from the drive power supply 16 is applied to the drive electrodes 76, 77, 78, 79 in the same phase.
In each of the driving electrodes 76, 78 and 79, the dielectric polarization direction of the piezoelectric material is the same, and in the driving electrode 77, the dielectric polarization direction is opposite. Therefore, as shown in FIG. 11A, the vibrating bodies 51 and 52 on both sides and the vibrating body 5 at the center are provided.
In the case of No. 3, driving is performed so that the amplitude direction is opposite to the Z direction.

【００８２】Ｘ軸回りの回転系に置かれたときのコリオ
リ力により、図１１（Ｂ）に示すように、両側の振動体
５１と５２がＺ方向へ逆の位相にて振動するが、この振
動は検出用電極８１と８２により検出される。検出用電
極８１と８２はコリオリ力によりＺ方向へ逆の位相にて
振動するが、両検出用電極８１と８２の部分では、誘電
分極方向が逆向きである。したがって、両検出両電極８
１と８２には同じ位相の検出電圧（または電流）が得ら
れ、検出出力端子８４からは、Ｘ軸回りの回転成分のΩ
ｘ検出出力が得られる。As shown in FIG. 11B, the vibrators 51 and 52 on both sides vibrate in opposite phases in the Z direction due to the Coriolis force when placed in a rotating system about the X axis. The vibration is detected by the detection electrodes 81 and 82. The detection electrodes 81 and 82 vibrate in opposite phases in the Z direction due to the Coriolis force, but the dielectric polarization directions are opposite in the portions of both the detection electrodes 81 and 82. Therefore, both detection and both electrodes 8
A detection voltage (or current) having the same phase is obtained at 1 and 82, and a detection output terminal 84 outputs Ω of a rotation component around the X axis.
x detection output is obtained.

【００８３】また図１０に示す振動型ジャイロスコープ
がＹ軸回りの回転系に置かれると、各振動体５１，５
２，５３には、駆動方向である第１の方向（Ｚ方向）と
直交する第２の方向（Ｘ方向）への振動が与えられる。
両側の振動体５１と５２は図１１（Ａ）に示すように、
同じ位相にてＺ方向へ駆動されているため、Ｙ軸回りの
回転系で与えられるコリオリ力では、両側の振動体５１
と５２がＸ方向へ同じ位相にて振動させられる。図１２
（Ａ）に示すように、ある時点で両側の振動体５１と５
２の振幅方向が共に＋Ｘ方向である場合、検出用電極８
１と８２が設けられている部分の圧電材料は共にマイナ
ス歪みになる。ただし検出用電極８１と８２の部分では
誘電分極方向が逆向きであるため、Ｘ方向への振動成分
により検出用電極８１と８２にて検出される電圧（また
は電流）の位相は１８０度相違し、相殺されて検出出力
端子８４に現れない。よって検出出力端子８４では、Ｘ
軸回りの回転検出出力であるΩｘ検出出力のみが得ら
れ、Ｙ軸回りの回転系で与えられるコリオリ力は検出さ
れない。When the vibratory gyroscope shown in FIG. 10 is placed in a rotating system about the Y axis, each vibrating body 51, 5
Vibrations in the second direction (X direction) orthogonal to the first direction (Z direction), which is the driving direction, are applied to the components 2 and 53.
As shown in FIG. 11A, the vibrators 51 and 52 on both sides are
Since they are driven in the Z direction with the same phase, the vibrating members 51 on both sides are not affected by the Coriolis force given by the rotation system around the Y axis.
And 52 are vibrated in the X direction at the same phase. FIG.
As shown in (A), the vibrators 51 and 5 on both sides at some point
2 are both + X directions, the detection electrode 8
The portions of the piezoelectric material where 1 and 82 are provided have negative strain. However, since the dielectric polarization directions are opposite in the portions of the detection electrodes 81 and 82, the phases of the voltages (or currents) detected by the detection electrodes 81 and 82 due to the vibration component in the X direction differ by 180 degrees. , And does not appear at the detection output terminal 84. Therefore, at the detection output terminal 84, X
Only the Ωx detection output that is the rotation detection output about the axis is obtained, and the Coriolis force given by the rotation system about the Y axis is not detected.

【００８４】図１２（Ｂ）は、各振動体５１，５２，５
３が、Ｘ板０度回転の結晶方位の水晶により形成されて
いる場合の電界方向を示している。各振動体のＸ方向に
対面する側面に形成されている電極８５は全てアース電
極である。駆動電源１６からの高周波電力は、駆動用電
極８６，８７（２箇所），８８に与えられる。図１１
（Ａ）に示すように、両側の振動体５１，５２と中央の
振動体５３は、Ｚ方向へ互いに逆の振幅方向となるよう
に駆動される。FIG. 12B shows each of the vibrators 51, 52, 5.
Numeral 3 indicates the direction of the electric field in the case where the X-plate is formed of a crystal having a crystal orientation rotated by 0 degrees. The electrodes 85 formed on the side faces of the vibrators in the X direction are all ground electrodes. High-frequency power from the drive power supply 16 is supplied to drive electrodes 86, 87 (two locations), and 88. FIG.
As shown in (A), the vibrating bodies 51 and 52 on both sides and the central vibrating body 53 are driven so as to have mutually opposite amplitude directions in the Z direction.

【００８５】Ｘ軸回りの回転系でのコリオリ力により両
側の振動体５１と５２が、Ｚ方向へ互いに逆の位相にて
振動させられるが、この振動は、検出用電極９１と９２
により検出される。図１１（Ｂ）に示すように、Ｘ軸回
りの回転系のコリオリ力により両側の振動体５１と５２
に与えられるＺ方向への振動は逆位相である。したがっ
て、検出用電極９１と９２には逆位相の検出電圧が得ら
れるため、両検出電極９１と９２の出力が差動回路９３
を経ることにより、検出出力端子９４にはＸ軸回りの回
転検出出力（Ωｘ）が得られる。The vibrating bodies 51 and 52 on both sides are caused to vibrate in opposite directions in the Z direction by the Coriolis force in the rotating system about the X axis.
Is detected by As shown in FIG. 11B, the vibrators 51 and 52 on both sides are generated by the Coriolis force of the rotation system around the X axis.
The vibrations in the Z direction given to are in opposite phases. Accordingly, detection voltages having opposite phases are obtained at the detection electrodes 91 and 92, and the outputs of the detection electrodes 91 and 92 are connected to the differential circuit 93.
, A rotation detection output (Ωx) about the X-axis is obtained at the detection output terminal 94.

【００８６】なお、図１０に示す振動型ジャイロスコー
プに対し、Ｙ軸回りの回転が与えられると、両側の振動
体５１と５２に同じ位相のＸ方向への振動が生じるが、
この振動は、検出用電極９１と９２により検出されるこ
とがなく、検出出力端子９４にはΩｘ検出出力のみが得
られる。When the vibrating gyroscope shown in FIG. 10 is rotated about the Y axis, the vibrating bodies 51 and 52 on both sides vibrate in the X direction with the same phase.
This vibration is not detected by the detection electrodes 91 and 92, and only the Ωx detection output is obtained at the detection output terminal 94.

【００８７】図１３は本発明の第５実施例の振動型ジャ
イロスコープを示す斜視図、図１４（Ａ）は駆動振動モ
ードを示す説明図、図１４（Ｂ）は、Ｚ軸回りの回転系
の検出振動モードを示す説明図、図１４（Ｃ）はＹ軸回
りの回転系の検出振動モードを示す説明図、図１５
（Ａ）は、振動体を構成する圧電材料の誘電分極方向と
電極との配置を示し、図１５（Ｂ）は振動体を水晶で構
成したときの電界方向と電極の配置を示すものであり、
それぞれ図１３のＸＶ−ＸＶ線の断面図である。FIG. 13 is a perspective view showing a vibration type gyroscope according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 14 (A) is an explanatory view showing a driving vibration mode, and FIG. 14 (B) is a rotating system around a Z axis. FIG. 14 (C) is an explanatory view showing a detected vibration mode of a rotation system around the Y axis, and FIG.
(A) shows the dielectric polarization direction of the piezoelectric material constituting the vibrating body and the arrangement of the electrodes, and FIG. 15 (B) shows the electric field direction and the arrangement of the electrodes when the vibrating body is made of quartz. ,
14 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG. 13.

【００８８】図１３に示す振動型ジャイロスコープの構
造は、図７に示したものと同じである。弾性体５０には
３本（３枚）の振動体５１，５２，５３が一体に形成さ
れ、両側の振動体５１と５２の先部にはＸ方向へ互いに
逆向きに延びる偏倚質量ｍ0が設けられている。The structure of the vibratory gyroscope shown in FIG. 13 is the same as that shown in FIG. Three (three) vibrating bodies 51, 52, 53 are integrally formed on the elastic body 50, and bias masses m0 extending in opposite directions in the X direction are provided at the front ends of the vibrating bodies 51 and 52 on both sides. Have been.

【００８９】図１４（Ａ）に示すように、各振動体５
１，５２，５３の振動駆動方向は第１の方向（Ｘ方向）
である。図７に示したものと同様に、両側の振動体５
１，５２と、中央の振動体５３はＸ方向へ逆の振幅方向
となるように駆動される。この振動型ジャイロスコープ
がＺ軸回りの回転系内に置かれると、図１４（Ｂ）に示
すように、偏倚質量ｍ0の働きにより両側の振動体５１
と５２がＸ方向へ互いに逆の振幅方向にて振動する。さ
らにＹ軸回りの回転系に置かれると、図１４（Ｃ）に示
すように、両側の振動体５１，５２と、中央の振動体５
３とがＺ方向へ互いに逆の振幅方向にて振動する。As shown in FIG. 14A, each vibrating body 5
The vibration driving directions of 1, 52 and 53 are the first direction (X direction).
It is. As shown in FIG.
1, 52 and the central vibrating body 53 are driven so as to have the opposite amplitude directions in the X direction. When this vibratory gyroscope is placed in a rotation system around the Z axis, as shown in FIG.
And 52 oscillate in the amplitude direction opposite to each other in the X direction. When further placed in a rotating system about the Y axis, as shown in FIG.
3 vibrate in the Z direction in mutually opposite amplitude directions.

【００９０】この第５実施例では、図１５（Ａ）（Ｂ）
のいずれかに示す検出手段により、Ｚ軸回りの回転系で
のコリオリ力による振動と、Ｙ軸回りの回転系でのコリ
オリ力による振動の双方が別々に検出できるものとなっ
ている。In the fifth embodiment, FIGS. 15A and 15B
The vibrations caused by the Coriolis force in the rotation system around the Z-axis and the vibrations caused by the Coriolis force in the rotation system around the Y-axis can be separately detected by the detection means shown in any one of the above.

【００９１】図１５（Ａ）は振動体５１，５２，５３が
圧電セラミックにより形成された場合の誘電分極方向お
よび電極の配置を示している。各振動体５１，５２，５
３に設けられている電極１０１はアース電極である。駆
動手段は、駆動電源１６と、駆動用電極１０２，１０
３，１０４，１０５とで構成される。各駆動用電極１０
２〜１０５に同じ位相の高周波電力が与えられると、図
１４（Ａ）に示すモードにて各振動体５１，５２，５３
が振動駆動される。FIG. 15A shows the direction of dielectric polarization and the arrangement of electrodes when the vibrators 51, 52, 53 are formed of piezoelectric ceramic. Each vibrator 51, 52, 5
The electrode 101 provided at 3 is a ground electrode. The driving means includes a driving power supply 16 and driving electrodes 102 and 10.
3, 104, and 105. Each drive electrode 10
When high-frequency power having the same phase is supplied to 2 to 105, each of the vibrators 51, 52, 53 is operated in the mode shown in FIG.
Is driven to vibrate.

【００９２】Ｚ軸回りの回転系でのコリオリ力により生
じる図１４（Ｂ）に示す振動は、検出用電極１０６，１
０７，１０８，１０９により検出され、Ωｚ検出出力端
子１１１に出力される。この実施例でも各検出用電極と
検出出力端子とで検出手段が構成されている。この検出
手段でのΩｚ検出出力は、図９（Ａ）に示す検出用電極
６１，６２，６３，６４からの検出電圧（または電流）
の位相と同じである。すなわち、検出出力端子１１１か
らはＺ軸回りの回転系での検出出力のみが得られる。The vibration shown in FIG. 14B caused by the Coriolis force in the rotation system around the Z axis is caused by the detection electrodes 106 and 1.
07, 108, and 109, and output to the Ωz detection output terminal 111. Also in this embodiment, the detection means is constituted by each detection electrode and the detection output terminal. The detection output of Ωz by this detection means is the detection voltage (or current) from the detection electrodes 61, 62, 63, 64 shown in FIG.
The phase is the same as That is, from the detection output terminal 111, only a detection output in a rotation system around the Z axis is obtained.

【００９３】また、Ｙ軸回りの回転系のコリオリ力によ
り生じる図１４（Ｃ）に示す振動は、中央の振動体５３
から得られる。この振動体５３には検出用電極１１２と
１１３が設けられている。図１４（Ｃ）に示すように、
振動体５３がＺ方向へ振動する際に、両検出用電極１１
２と１１３とから互いに逆の位相の検出電圧（または電
流）が得られる。差動回路１１４において両検出用電極
１１２と１１３とからの検出出力の差が求められ、これ
によりΩｙ検出出力端子１１５では、図１４（Ｃ）の振
動モードにおけるＺ方向の振動、すなわちＹ軸回りの回
転成分が検出される。The vibration shown in FIG. 14C caused by the Coriolis force of the rotating system about the Y axis is caused by the vibration in the central vibrator 53.
Obtained from The vibrating body 53 is provided with detection electrodes 112 and 113. As shown in FIG.
When the vibrating body 53 vibrates in the Z direction, the two detecting electrodes 11
From 2 and 113, detection voltages (or currents) having phases opposite to each other are obtained. In the differential circuit 114, the difference between the detection outputs from both the detection electrodes 112 and 113 is obtained, whereby the Ωy detection output terminal 115 vibrates in the Z direction in the vibration mode of FIG. Is detected.

【００９４】図１５（Ａ）では、両側の振動体５１と５
２によりＺ軸回りの回転系でのコリオリ力による振動成
分が検出され、中央の振動体５３によりＹ軸回りの回転
系でのコリオリ力による振動成分が検出できるものとな
っている。In FIG. 15A, the vibrators 51 and 5 on both sides are shown.
2, the vibration component due to the Coriolis force in the rotation system around the Z axis is detected, and the vibration component at the center can detect the vibration component due to the Coriolis force in the rotation system around the Y axis.

【００９５】図１５（Ｂ）は、各振動体５１，５２，５
３がＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位の水晶により形成され
ている場合を示している。矢印は電界方向である。符号
１２１で示す電極は全てアース電極である。FIG. 15B shows each of the vibrators 51, 52, 5
3 shows a case in which the crystal plate 3 is formed of a crystal having a crystal orientation rotated by 2 degrees on the Z plate X axis. The arrow is the direction of the electric field. The electrodes denoted by reference numeral 121 are all ground electrodes.

【００９６】駆動電源１６から各駆動用電極１２２，１
２３（２箇所），１２４に高周波電力が与えられると、
各振動体５１，５２，５３は図１４（Ａ）に示す振動モ
ードにて駆動される。このときの駆動方法は、図９
（Ｂ）に示したものと同じである。The driving power supply 16 supplies the driving electrodes 122, 1
When high frequency power is applied to 23 (two locations) and 124,
Each of the vibrators 51, 52, and 53 is driven in a vibration mode shown in FIG. The driving method at this time is shown in FIG.
This is the same as that shown in FIG.

【００９７】図１４（Ｂ）に示す振動モードでは、検出
用電極１２５と１２６からの検出電圧が差動回路１２７
に与えられることにより得られる。これは図９（Ｂ）に
示した実施例と同じである。よって検出出力端子１２８
には、Ｚ軸回りの回転検出出力（Ωｚ検出出力）が得ら
れる。In the vibration mode shown in FIG. 14B, the detection voltage from the detection electrodes 125 and 126 is applied to the differential circuit 127.
Given by This is the same as the embodiment shown in FIG. Therefore, the detection output terminal 128
, A rotation detection output about the Z axis (Ωz detection output) is obtained.

【００９８】図１４（Ｃ）に示す振動モードは、中央の
振動体５３に設けられた検出用電極１３１と１３２から
の検出電圧が差動回路１３３に与えられることにより得
られる。振動体５３はＺ軸方向に振動するのであるか
ら、両検出用電極１３１と１３２の出力の差をとること
により、検出出力端子１３４では、Ｙ軸回りの回転検出
出力（Ωｙ検出出力）が得られるものとなる。図１５
（Ｂ）に示す例でも、両側の振動体５１と５２によりＺ
軸回りの回転系のコリオリ力が検出され、中央の振動体
５３によりＹ軸回りの回転系のコリオリ力が検出され
る。The vibration mode shown in FIG. 14C is obtained by applying the detection voltages from the detection electrodes 131 and 132 provided on the center vibrator 53 to the differential circuit 133. Since the vibrating body 53 vibrates in the Z-axis direction, a difference between the outputs of the detection electrodes 131 and 132 is obtained, so that a rotation detection output (Ωy detection output) about the Y-axis is obtained at the detection output terminal 134. It will be something that can be done. FIG.
Also in the example shown in FIG.
The Coriolis force of the rotation system around the axis is detected, and the Coriolis force of the rotation system around the Y axis is detected by the central vibrator 53.

【００９９】このように図１３〜図１５に示す第５実施
例では、Ｚ軸とＹ軸の２軸回りの回転系のそれぞれのコ
リオリ力および角速度の検出が可能になる。なお、この
２軸回りの回転系のそれぞれのコリオリ力の検出は、図
１０に示す実施例でも可能である。図１０に示す実施例
では、振動体の駆動方向はＺ方向であるため、Ｘ軸回り
の回転系のコリオリ力により図１１（Ｂ）に示すように
振動体５１と５２がＺ方向へ振動するが、Ｙ軸回りの回
転系のコリオリ力により各振動体がＸ方向へ振動する。
両側の振動体５１と５２からＺ方向への振動を検出し、
中央の振動体５３からＸ方向への振動を取り出すことに
より、Ｘ軸とＹ軸の２軸回りの回転系のコリオリ力およ
び角速度を別々に検出することが可能である。As described above, in the fifth embodiment shown in FIGS. 13 to 15, it is possible to detect the Coriolis force and the angular velocity of each of the rotation systems about the two axes of the Z axis and the Y axis. Note that the detection of each Coriolis force of the rotation system around the two axes is also possible in the embodiment shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 10, since the driving direction of the vibrating body is the Z direction, the vibrating bodies 51 and 52 vibrate in the Z direction due to the Coriolis force of the rotating system about the X axis as shown in FIG. 11B. However, each vibrating body vibrates in the X direction due to the Coriolis force of the rotation system around the Y axis.
Vibration in the Z direction is detected from the vibrators 51 and 52 on both sides,
By taking out the vibration in the X direction from the central vibrating body 53, it is possible to separately detect the Coriolis force and the angular velocity of the rotating system about two axes of the X axis and the Y axis.

【０１００】図１６は本発明の第６実施例の振動型ジャ
イロスコープを示す斜視図、図１７は振動モードを示す
ものであり（Ａ）が駆動モード、（Ｂ）がＸ軸回りの回
転検出モード、（Ｃ）はＹ軸回りの回転検出モード、
（Ｄ）はＺ軸回りの回転検出モードである。図１８は圧
電材料の誘電分極方向と電極配置を示すものであり
（Ａ）は図１６のＡ−Ａ線の断面図、（Ｂ）は図１６の
Ｂ−Ｂ線の断面図である。FIG. 16 is a perspective view showing a vibration type gyroscope according to a sixth embodiment of the present invention, and FIGS. 17A and 17B show a vibration mode. FIG. 16A shows a drive mode, and FIG. Mode, (C) is a rotation detection mode around the Y axis,
(D) is a rotation detection mode around the Z axis. FIGS. 18A and 18B show the dielectric polarization direction and the electrode arrangement of the piezoelectric material. FIG. 18A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 16, and FIG. 18B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.

【０１０１】この振動型ジャイロスコープは、Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸の３軸回りの回転のそれぞれを独立して検知で
きるようにしたものである。圧電材料により形成された
弾性体１５０の一方には、第１の組（ｉ）の振動体１５
１と１５２が平行に延びて一体に形成されており、これ
と逆側では、第２の組（ｉｉ）の振動体１５３と１５４
が平行に延びて一体に形成されている。またこの振動型
ジャイロスコープは、弾性体１５０の中心部１５０ａが
支柱に固定されまたは線材などにより吊り下げられるよ
うにして支持される。This vibratory gyroscope has an X-axis, a Y-axis,
The rotation around the three axes of the axis and the Z axis can be detected independently. A first set (i) of vibrators 15 is provided on one of the elastic bodies 150 formed of a piezoelectric material.
1 and 152 extend in parallel and are integrally formed, and on the opposite side, vibrators 153 and 154 of the second set (ii)
Extend in parallel and are integrally formed. The vibratory gyroscope is supported such that the center 150a of the elastic body 150 is fixed to a column or suspended by a wire or the like.

【０１０２】第１の組（ｉ）での振動体１５１と１５２
は、図４に示したものと同じであり、先部に設けられた
偏倚質量ｍ0は、振動体の中心軸に対し第１の方向（Ｘ
方向）へ偏っている。第２の組（ｉｉ）の振動体１５３
と１５４の先部では、偏倚質量ｍ0が、振動体の中心軸
に対して第２の方向（Ｚ方向）へ偏って設けられてい
る。それぞれの振動体は、偏倚質量ｍ0が設けられてい
る側へ駆動される。第１の組（ｉ）の振動体１５１と１
５２の振動駆動方向は第１の方向（Ｘ方向）であり、第
２の組（ｉｉ）の振動体１５３と１５４の振動駆動方向
は第２の方向（Ｚ方向）である。この実施例では、第１
の組（ｉ）の振動体と第２の組（ｉｉ）の振動体が、互
いに逆の方向へ延び、偏倚質量と駆動方向とが互いに直
交する関係となっているのが特徴である。The vibrators 151 and 152 in the first set (i)
Is the same as that shown in FIG. 4, and the displacement mass m0 provided at the tip is in the first direction (X
Direction). Vibrator 153 of second set (ii)
And 154, the offset mass m0 is provided in the second direction (Z direction) with respect to the center axis of the vibrating body. Each vibrator is driven to the side where the offset mass m0 is provided. Vibrators 151 and 1 of first set (i)
The vibration driving direction of 52 is the first direction (X direction), and the vibration driving direction of the second pair (ii) of the vibrators 153 and 154 is the second direction (Z direction). In this embodiment, the first
Is characterized in that the vibrating body of the set (i) and the vibrating body of the second set (ii) extend in directions opposite to each other, and the offset mass and the driving direction are orthogonal to each other.

【０１０３】振動駆動方法は、図１７（Ａ）に示すよう
に、第１の組（ｉ）の振動体１５１と１５２は、Ｘ方向
へ互いに逆の振幅方向となる対称振動モードであり、第
２の組（ｉｉ）の振動体１５３と１５４は、Ｚ方向へ互
いに逆の振幅方向となる対称振動モードである。In the vibration driving method, as shown in FIG. 17A, the vibration members 151 and 152 of the first set (i) are in a symmetric vibration mode in which the amplitude directions are opposite to each other in the X direction. The two sets (ii) of the vibrators 153 and 154 are in a symmetrical vibration mode in which the amplitude directions are opposite to each other in the Z direction.

【０１０４】図１７（Ｂ）に示すように、Ｘ軸回りの回
転系に置かれたとき、第１の組（ｉ）の振動体１５１と
１５２にはコリオリ力が作用しない。すなわち振動体１
５１と１５２は回転系の軸と同じＸ方向へ駆動されてお
り、回転系の回転方向に対する相対速度を持たないため
コリオリ力は作用しない。第２の組の振動体１５３と１
５４は、Ｚ方向へ互いに逆方向へ駆動されているため、
Ｘ軸回りの回転系でのコリオリ力はＹ方向へ作用する。
振動体１５３と１５４には、偏倚質量ｍ0が設けられて
いるため、コリオリ力（＋Ｆｙ）によりＺ軸方向のモー
メントが発生し、振動体１５３と１５４はＺ軸方向（駆
動方向と同じ方向）へ互いに逆の振幅方向となるように
振動する。As shown in FIG. 17B, when placed in a rotating system around the X axis, no Coriolis force acts on the vibrators 151 and 152 of the first set (i). That is, the vibrating body 1
51 and 152 are driven in the same X direction as the axis of the rotating system and do not have a relative speed with respect to the rotating direction of the rotating system, so that Coriolis force does not act. The second set of vibrators 153 and 1
54 are driven in opposite directions to each other in the Z direction,
The Coriolis force in the rotation system around the X axis acts in the Y direction.
Since the vibrating bodies 153 and 154 are provided with the offset mass m0, a moment in the Z-axis direction is generated by the Coriolis force (+ Fy), and the vibrating bodies 153 and 154 move in the Z-axis direction (the same direction as the driving direction). Vibrates so as to have mutually opposite amplitude directions.

【０１０５】図１７（Ｃ）に示すように、Ｙ軸回りの回
転系においては、第１の組（ｉ）の振動体１５１と１５
２はＸ方向へ逆の位相で振動しているため、この振動体
に対してＺ軸方向のコリオリ力が作用し、振動体１５１
と１５２はＺ方向へ互いに逆の振幅方向となるように振
動する。第２の組（ｉｉ）では、Ｚ方向へ互いに逆の位
相で振動駆動されている振動体１５３と１５４に対しＸ
方向へのコリオリ力が作用し、振動体１５３と１５４は
Ｘ方向へ互いに逆の振幅方向となるように振動する。As shown in FIG. 17C, in a rotating system about the Y axis, the first pair of vibrators 151 and 15
2 vibrates in the opposite direction in the X direction, so that a Coriolis force in the Z-axis direction acts on this vibrator, and the vibrator 151
And 152 vibrate in the Z direction so as to have mutually opposite amplitude directions. In the second set (ii), X is applied to vibrators 153 and 154 which are driven to vibrate in the Z direction at phases opposite to each other.
The Coriolis force in the direction acts, and the vibrators 153 and 154 vibrate in the X direction so as to have mutually opposite amplitude directions.

【０１０６】図１５（Ｄ）に示すように、Ｚ軸回りの回
転系においては、第２の組（ｉｉ）の振動体１５３と１
５４の振動駆動方向がＺ軸方向で、回転系の回転方向に
対して相対速度を持たないため、振動体１５３と１５４
にはコリオリ力が作用しない。第１の組（ｉ）の振動体
１５１と１５２はＸ方向へ振動駆動されているため、コ
リオリ力はＹ軸方向へ作用する。振動体１５１と１５２
の振動駆動の振幅方向は逆であり、また両振動体１５１
と１５２の偏倚質量ｍ0の方向は同じであるため、振動
体１５１と１５２は、Ｘ方向へ互いに逆の振幅方向とな
るように振動する。As shown in FIG. 15D, in a rotating system about the Z axis, the vibrators 153 and 1 of the second pair (ii)
Since the vibration driving direction of the vibration body 54 is the Z-axis direction and has no relative speed with respect to the rotation direction of the rotating system, the vibration bodies 153 and 154
Does not act on Coriolis force. Since the vibrators 151 and 152 of the first set (i) are driven to vibrate in the X direction, the Coriolis force acts in the Y-axis direction. Vibrators 151 and 152
The amplitude directions of the vibration driving of the two vibrators 151 are opposite to each other.
And 152 have the same direction of the offset mass m0, so that the vibrators 151 and 152 vibrate so as to have mutually opposite amplitude directions in the X direction.

【０１０７】図１７（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）での各振動体の
振動を検出することによりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りのそれ
ぞれの回転を独立して検出することが可能である。図１
８（Ａ）（Ｂ）では各振動体の圧電材料の誘電分極方向
を矢印で示している。By detecting the vibration of each vibrating body in FIGS. 17 (B), (C) and (D), it is possible to independently detect the rotation around the X, Y and Z axes. . FIG.
8A and 8B, the dielectric polarization directions of the piezoelectric material of each vibrator are indicated by arrows.

【０１０８】図１８（Ａ）に示す第１の組（ｉ）の振動
体１５１，１５２では、符号１５５で示している電極が
アース電極である。駆動手段は、駆動電源１６と駆動用
電極１５６，１５７，１５８，１５９とで構成されてい
る。各駆動用電極１５６，１５７，１５８，１５９に同
位相の高周波電力が与えられると、振動体１５１と１５
２はＸ方向へ互いに逆の振幅となるように駆動される。In the first pair (i) of vibrators 151 and 152 shown in FIG. 18A, the electrode denoted by reference numeral 155 is a ground electrode. The driving means includes a driving power supply 16 and driving electrodes 156, 157, 158, 159. When high-frequency power having the same phase is applied to each of the driving electrodes 156, 157, 158, and 159, the vibrating members 151 and 15
2 are driven so as to have mutually opposite amplitudes in the X direction.

【０１０９】第１の組（ｉ）の振動体１５１と１５２で
は、検出用電極１６１，１６２，１６３，１６４により
Ｚ方向への振動が検出される。図１７（Ｃ）に示すよう
に振動体１５１の振幅方向が＋Ｚ方向で、振動体１５２
が−Ｚ方向のとき、検出用電極１６１と１６４が設けら
れている部分での圧電材料はマイナス歪みであり、検出
用電極１６２と１６３の部分での圧電材料はプラス歪み
である。各検出用電極１６１，１６２，１６３，１６４
の部分での圧電材料の誘電分極方向が同じであるため、
差動回路１６５と１６６において、電極１６１と１６４
からの出力を非反転部に入力させ、電極１６２と１６３
からの出力を反転部に入力させれば、検出出力端子１６
７からＹ軸回りの回転検出出力（Ωｙ検出出力）が得ら
れる。In the first pair (i) of vibrators 151 and 152, the detection electrodes 161, 162, 163, and 164 detect vibration in the Z direction. As shown in FIG. 17C, the amplitude direction of the vibrating body 151 is the + Z direction and the vibrating body 152
Is in the −Z direction, the piezoelectric material at the portion where the detecting electrodes 161 and 164 are provided has a negative strain, and the piezoelectric material at the portions of the detecting electrodes 162 and 163 has a positive strain. Each detection electrode 161, 162, 163, 164
Since the dielectric polarization direction of the piezoelectric material in the part is the same,
In the differential circuits 165 and 166, the electrodes 161 and 164
Is output to the non-inverting section, and the electrodes 162 and 163
Is input to the inverting section, the detection output terminal 16
7, a rotation detection output about the Y axis (Ωy detection output) is obtained.

【０１１０】図１７（Ｄ）に示すようにＺ軸回りの回転
系に関して、振動体１５１と１５２はＸ方向へ振動を生
じるが、このとき前記検出用電極１６１，１６２，１６
３，１６４からの検出電圧（または電流）は同位相にな
る。ただし差動回路１６５と１６６が設けられているた
めに同位相の検出電圧が相殺され、検出出力端子１６７
にＺ軸回りの回転検出出力が現れない。図１７（Ｄ）に
示すＸ方向の振動は検出用電極１５６，１５７，１５
８，１５９（これらは前記駆動用電極と兼用している）
から得られる。これらの検出用電極では、図１７（Ｄ）
に示すＸ方向への逆の位相の振動が同位相の電圧（また
は電流）として検出される。よって検出出力端子１６８
には、Ｚ軸回りの回転検出出力（Ωｚ検出出力）が得ら
れる。なお、図１７（Ｃ）に示すＺ方向への振動につい
ては、検出用電極１５７，１５８と、１５６，１５９と
で逆位相の出力となるため、これらが相殺され、検出出
力端子には現れない。As shown in FIG. 17D, with respect to the rotating system about the Z axis, the vibrators 151 and 152 generate vibrations in the X direction. At this time, the detection electrodes 161, 162, 16
The detected voltages (or currents) from 3,164 are in phase. However, since the differential circuits 165 and 166 are provided, the in-phase detection voltages are canceled, and the detection output terminal 167
No rotation detection output about the Z axis appears. The vibration in the X direction shown in FIG.
8,159 (these are also used as the driving electrodes)
Obtained from With these detection electrodes, FIG.
Are detected as voltages (or currents) having the same phase in the X direction. Therefore, the detection output terminal 168
, A rotation detection output about the Z axis (Ωz detection output) is obtained. Note that, regarding the vibration in the Z direction shown in FIG. 17C, the detection electrodes 157 and 158 and the detection electrodes 156 and 159 have outputs of opposite phases, and these are canceled out and do not appear at the detection output terminal. .

【０１１１】図１８（Ｂ）に示すように、第２の組（ｉ
ｉ）の振動体１５３と１５４では、符号１７１で示すも
のが全てアース電極である。駆動電源１６からの高周波
電力は、駆動用電極１７２，１７３，１７４，１７５に
与えられる。各駆動用電極の部分での誘電分極により、
振動体１５３と１５４はＺ方向へ互いに逆の振幅方向と
なるように駆動される（図１７（Ａ））。As shown in FIG. 18B, the second set (i
In the vibrators 153 and 154 of i), the one denoted by reference numeral 171 is a ground electrode. High-frequency power from the driving power supply 16 is supplied to the driving electrodes 172, 173, 174, and 175. Due to the dielectric polarization at each drive electrode,
The vibrators 153 and 154 are driven so as to have mutually opposite amplitude directions in the Z direction (FIG. 17A).

【０１１２】上記駆動用電極１７２，１７３，１７４，
１７５は検出用電極として兼用されている。図１７
（Ｂ）に示す振動のときに、各検出用電極１７２，１７
３，１７４，１７５から同位相の検出電圧（または電
流）が得られ、よって検出出力端子１７６ではＸ軸回り
の回転検出出力（Ωｘ検出出力）が得られる。またＹ軸
回りの回転系に対して、図１７（Ｃ）に示すように、振
動体１５３と１５４がＸ方向へ逆の位相で振動するが、
このとき前記検出用電極１７２，１７５と、１７３，１
７４とで逆位相の出力となり相殺される。よって検出出
力端子１７６にＹ軸回りの回転検出出力が現れない。The driving electrodes 172, 173, 174,
175 is also used as a detection electrode. FIG.
At the time of the vibration shown in FIG.
A detection voltage (or current) having the same phase is obtained from 3, 174, 175, and a rotation detection output around the X axis (Ωx detection output) is obtained at the detection output terminal 176. Further, as shown in FIG. 17C, the vibrating bodies 153 and 154 vibrate in opposite phases in the X direction with respect to the rotation system around the Y axis.
At this time, the detection electrodes 172, 175 and 173, 1
74 and the output of the opposite phase is canceled. Therefore, no rotation detection output about the Y axis appears at the detection output terminal 176.

【０１１３】図１７（Ｃ）に示すように、Ｙ軸回りの回
転系では、振動体１５３と１５４がＸ方向へ互いに逆の
位相にて振動する。この振動は、検出用電極１８１，１
８２，１８３，１８４から得られる。振動体１５３と１
５４の振幅方向が図１７（Ｃ）で示す状態となっている
時点で、検出用電極１８１と１８４では、同位相の検出
出力が得られ、検出用電極１８２と１８３では、これと
１８０度位相のずれた検出出力が得られる。よって、電
極１８１と１８４の出力が差動回路１８５，１８６の反
転部に入力され、電極１８２と１８３からの出力が非反
転部に入力されることにより、検出出力端子１８７では
Ｙ軸回りの回転検出出力（Ωｙ検出出力）が得られる。
なお図１７（Ｂ）に示すように、Ｘ軸回りの回転系によ
り振動体１５３と１５４がＺ方向へ振動したときには、
電極１８１と１８２からの同位相の出力が差動回路１８
５で相殺され、電極１８３と１８４からの同位相の出力
が差動回路１８６において相殺される。よって検出出力
端子１８７にＸ軸回りの回転検出成分は現れない。As shown in FIG. 17C, in a rotating system about the Y axis, the vibrators 153 and 154 vibrate in the X direction with phases opposite to each other. This vibration is caused by the detection electrodes 181, 1
82, 183, 184. Vibrators 153 and 1
At the time when the amplitude direction of the signal 54 is in the state shown in FIG. 17C, the detection electrodes 181 and 184 obtain detection outputs of the same phase, and the detection electrodes 182 and 183 output a 180-degree phase. Is obtained. Therefore, the outputs of the electrodes 181 and 184 are input to the inverting portions of the differential circuits 185 and 186, and the outputs from the electrodes 182 and 183 are input to the non-inverting portion, so that the detection output terminal 187 rotates around the Y axis. A detection output (Ωy detection output) is obtained.
As shown in FIG. 17B, when the vibrators 153 and 154 vibrate in the Z direction due to the rotation system around the X axis,
The in-phase outputs from the electrodes 181 and 182 are
5 and the in-phase outputs from electrodes 183 and 184 are canceled in differential circuit 186. Therefore, no rotation detection component about the X axis appears at the detection output terminal 187.

【０１１４】[0114]

【発明の効果】以上のように本発明では、振動体の中心
軸から偏った位置に偏倚質量を設け、コリオリ力がこの
偏倚質量に作用したときに、振動体がコリオリ力の作用
方向に対して交叉する方向に変形するようにしたため、
振動体の長軸方向以外の方向の軸回りの回転検出が可能
になり、振動体の配置設計に自由度が生じ、振動型ジャ
イロスコープの平面的な配置が可能になる。しかも偏倚
質量により振動体が振動する方向が駆動方向と一致して
いるため、他の方向の軸回りの回転系からのコリオリ力
による影響を受けずに回転検出できるようになる。As described above, in the present invention, the biasing mass is provided at a position deviated from the center axis of the vibrating body, and when the Coriolis force acts on this biasing mass, the vibrating body is moved in the direction of action of the Coriolis force. To be deformed in the direction of intersection
Rotation detection about an axis other than the major axis direction of the vibrating body can be detected, and the degree of freedom in the layout design of the vibrating body can be increased, so that the vibratory gyroscope can be arranged in a plane. In addition, since the direction in which the vibrating body vibrates due to the biasing mass coincides with the driving direction, rotation can be detected without being affected by Coriolis force from a rotating system about an axis in another direction.

【０１１５】また、偏倚質量により振動体が振動する方
向と、他の回転系のコリオリ力により振動体が振動する
方向とが直交するものとなるため、これを利用して２軸
回りの回転系でのコリオリ力をそれぞれ別々に検出する
ことも可能になる。The direction in which the vibrating body vibrates due to the offset mass and the direction in which the vibrating body vibrates due to the Coriolis force of another rotating system are orthogonal to each other. It is also possible to separately detect the Coriolis force at each point.

【０１１６】さらに振動体を２組設けることにより、３
軸回りの回転のそれぞれを独立して検出することもでき
る。Further, by providing two sets of vibrators, 3
Each rotation around the axis can be detected independently.

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

【図１】本発明の第１実施例による振動型ジャイロスコ
ープを示す斜視図、FIG. 1 is a perspective view showing a vibratory gyroscope according to a first embodiment of the present invention;

【図２】第１実施例での振動体の振動モードを示す説明
図、FIG. 2 is an explanatory view showing a vibration mode of a vibrating body in the first embodiment;

【図３】第１実施例の振動体を構成する水晶の電界方向
と電極の配置を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 1, showing directions of electric fields and arrangement of electrodes of the crystal constituting the vibrating body of the first embodiment;

【図４】本発明の第２実施例の振動型ジャイロスコープ
を示す斜視図、FIG. 4 is a perspective view showing a vibratory gyroscope according to a second embodiment of the present invention;

【図５】第２実施例での振動体の振動モードを示すもの
であり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）は検出振動モ
ード、5A and 5B show vibration modes of a vibrating body in a second embodiment, where FIG. 5A shows a driving vibration mode, FIG. 5B shows a detection vibration mode, and FIG.

【図６】（Ａ）は第２実施例での振動体を構成する圧電
材料の分極方向と電極の配置を示し、（Ｂ）は振動体を
水晶で構成したときの電界方向と電極の配置を示すもの
であり、それぞれ図４のＶＩ−ＶＩ断面図、FIG. 6A shows the polarization direction of a piezoelectric material constituting the vibrating body and the arrangement of electrodes in the second embodiment, and FIG. 6B shows the electric field direction and the arrangement of electrodes when the vibrating body is made of quartz. FIG. 4 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG.

【図７】本発明の第３実施例の振動型ジャイロスコープ
を示す斜視図、FIG. 7 is a perspective view showing a vibratory gyroscope according to a third embodiment of the present invention;

【図８】第３実施例での振動体の振動モードを示すもの
であり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）は検出振動モ
ード、8A and 8B show a vibration mode of a vibrating body in a third embodiment, where FIG. 8A is a driving vibration mode, FIG.

【図９】（Ａ）は第３実施例での振動体を構成する圧電
材料の分極方向と電極の配置を示し、（Ｂ）は振動体を
水晶で構成したときの電界方向と電極の配置を示すもの
であり、それぞれ図７のＩＸ−ＩＸ断面図、FIG. 9A shows the polarization direction of the piezoelectric material constituting the vibrating body and the arrangement of the electrodes in the third embodiment, and FIG. 9B shows the electric field direction and the arrangement of the electrodes when the vibrating body is made of quartz. IX-IX sectional view of FIG. 7 respectively,

【図１０】本発明の第４実施例の振動型ジャイロスコー
プを示す斜視図、FIG. 10 is a perspective view showing a vibratory gyroscope according to a fourth embodiment of the present invention;

【図１１】第４実施例での振動体の振動モードを示すも
のであり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）は検出振動
モード、11A and 11B show a vibration mode of a vibrating body in a fourth embodiment, wherein FIG. 11A shows a driving vibration mode, FIG. 11B shows a detection vibration mode, and FIG.

【図１２】（Ａ）は第４実施例での振動体の分極方向と
電極の配置を示し、（Ｂ）は振動体を水晶で構成したと
きの電界方向と電極の配置を示すものであり、それぞれ
図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図、FIG. 12A shows the polarization direction of the vibrating body and the arrangement of electrodes in the fourth embodiment, and FIG. 12B shows the electric field direction and the arrangement of electrodes when the vibrating body is made of quartz. XII-XII sectional view of FIG.

【図１３】本発明の第５実施例の振動型ジャイロスコー
プを示す斜視図、FIG. 13 is a perspective view showing a vibratory gyroscope according to a fifth embodiment of the present invention;

【図１４】第５実施例での振動体の振動モードを示すも
のであり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）はＺ軸回り
の回転の検出振動モード、（Ｃ）はＹ軸回りの回転の検
出振動モード、14A and 14B show a vibration mode of a vibrating body in a fifth embodiment, wherein FIG. 14A is a driving vibration mode, FIG. 14B is a detection vibration mode for rotation about the Z axis, and FIG. Rotation detection vibration mode,

【図１５】（Ａ）は第５実施例での振動体を構成する圧
電材料の分極方向と電極の配置を示し、（Ｂ）は振動体
を水晶で構成した場合の電界方向と電極の配置を示すも
のであり、それぞれ図１３のＸＶ−ＸＶ断面図、FIG. 15A shows the polarization direction of the piezoelectric material constituting the vibrating body and the arrangement of the electrodes in the fifth embodiment, and FIG. 15B shows the electric field direction and the arrangement of the electrodes when the vibrating body is made of quartz. XV-XV sectional view of FIG.

【図１６】本発明の第６実施例の振動型ジャイロスコー
プを示す斜視図、FIG. 16 is a perspective view showing a vibratory gyroscope according to a sixth embodiment of the present invention;

【図１７】第６実施例での振動体の振動モードを示すも
のであり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）はＸ軸回り
の回転の検出振動モード、（Ｃ）はＹ軸回りの回転の検
出振動モード、（Ｄ）はＺ軸回りの回転の検出振動モー
ド、17A and 17B show a vibration mode of the vibrating body in the sixth embodiment, wherein FIG. 17A shows a driving vibration mode, FIG. 17B shows a detection vibration mode for rotation around the X axis, and FIG. (D) is a detection vibration mode of rotation around the Z axis,

【図１８】第６実施例での振動体を構成する欝電材料の
分極方向と電極の配置を示すものであり、（Ａ）は図１
６のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は図１６のＢ−Ｂ断面図、FIGS. 18A and 18B show the polarization direction and the arrangement of electrodes of the depressing material constituting the vibrating body in the sixth embodiment, and FIG.
6 is a sectional view taken along line AA, (B) is a sectional view taken along line BB in FIG.

【図１９】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は偏倚質量の形成構造を
実施例別に示す側面図、19 (A), (B) and (C) are side views showing a structure for forming a biasing mass for each embodiment.

【図２０】従来の柱状の振動体を用いた振動型ジャイロ
スコープを示す斜視図、FIG. 20 is a perspective view showing a conventional vibratory gyroscope using a columnar vibrator,

【図２１】本発明の先願となる振動型ジャイロスコープ
を示す斜視図、FIG. 21 is a perspective view showing a vibratory gyroscope according to the prior application of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ｍ0 偏倚質量 １１ 振動体 １４ 駆動用電極 １５ 検出用電極 １６ 駆動電源 １７ Ωｚ検出出力端子 ２０ 弾性体 ２１，２２ 振動体 ２４〜２７ 駆動用電極 ３１〜３４ 検出用電極 ３５ Ωｚ検出出力端子 ３８，３９ 駆動用電極 ４１，４２ 検出用電極 ５０ 弾性体 ５１，５２ 両側の振動体 ５３ 中央の振動体 ５５〜５８ 駆動用電極 ６１〜６４ 検出用電極 ６５ Ωｚ検出出力端子 ６６〜６８ 駆動用電極 ７１，７２ 検出用電極 ７６〜７９ 駆動用電極 ８１，８２ 検出用電極 ８４ Ωｘ検出出力端子 ８６〜８８ 駆動用電極 ９１，９２ 検出用電極 ９３ 差動回路 ９４ Ωｘ検出出力端子 １０２〜１０５ 駆動用電極 １０６〜１０９ Ωｚ検出用電極 １１１ Ωｚ検出出力端子 １１２，１１３ Ωｙ検出用電極 １１４ 差動回路 １１５ Ωｙ検出出力端子 １２２〜１２４ 駆動用電極 １２５，１２６ Ωｚ検出用電極 １２７ 差動回路 １２８ Ωｚ検出出力端子 １３１，１３２ Ωｙ検出用電極 １３３ 差動回路 １３４ Ωｙ検出出力端子 １５０ 弾性体 １５１，１５２ 第１の組（ｉ）の振動体 １５３，１５４ 第２の組（ｉｉ）の振動体 １５６〜１５９ 駆動用電極・Ωｚ検出用電極 １６１〜１６４ Ωｙ検出用電極 １６５，１６６ 差動回路 １６７ Ωｙ検出出力端子 １６８ Ωｚ検出出力端子 １７２〜１７５ 駆動用電極・Ωｘ検出用電極 １７６ Ωｘ検出出力端子 １８１〜１８４ Ωｙ検出用電極 １８５，１８６ 差動回路 １８７ Ωｙ検出出力端子 m0 offset mass 11 vibrator 14 drive electrode 15 detection electrode 16 drive power supply 17 Ωz detection output terminal 20 elastic body 21, 22 vibrator 24 to 27 drive electrode 31 to 34 detection electrode 35 Ωz detection output terminal 38, 39 Driving electrodes 41, 42 Detection electrodes 50 Elastic bodies 51, 52 Vibrating bodies 53 on both sides 53 Central vibrating bodies 55 to 58 Driving electrodes 61 to 64 Detection electrodes 65 Ωz Detection output terminals 66 to 68 Driving electrodes 71, 72 Detection electrodes 76 to 79 Driving electrodes 81, 82 Detection electrodes 84 Ωx detection output terminals 86 to 88 Driving electrodes 91, 92 Detection electrodes 93 Differential circuit 94 Ωx detection output terminals 102 to 105 Driving electrodes 106 to 109 Ωz detection electrode 111 Ωz detection output terminal 112, 113 Ωy detection electrode 114 differential circuit 115 Ωy detection output terminal 1 2 to 124 drive electrode 125, 126 Ωz detection electrode 127 differential circuit 128 Ωz detection output terminal 131, 132 Ωy detection electrode 133 differential circuit 134 Ωy detection output terminal 150 elastic body 151, 152 First set (i ) Oscillator 153, 154 Oscillator 156-159 of second set (ii) Driving electrode / Ωz detection electrode 161-164 Ωy detection electrode 165, 166 Differential circuit 167 Ωy detection output terminal 168 Ωz detection output Terminals 172 to 175 Driving electrode / Ωx detection electrode 176 Ωx detection output terminal 181 to 184 Ωy detection electrode 185,186 Differential circuit 187 Ωy detection output terminal

フロントページの続き (72)発明者 富川 義朗 山形県米沢市林泉寺２丁目２番地３−１ 号 (56)参考文献 特開 平３−134511（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−51711（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−83671（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−128068（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−128833（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−284412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−188975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−185118（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 19/56 G01P 9/04 Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiro Tomikawa 2-2-1, Rinsenji, Yonezawa-shi, Yamagata (56) References JP-A-3-134511 (JP, A) JP-A-3-51711 (JP, A) JP-A-7-83671 (JP, A) JP-A-7-128068 (JP, A) JP-A-8-128833 (JP, A) JP-A-63-284412 (JP, A) JP-A-62 188975 (JP, A) JP-A-62-185118 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) G01C 19/56 G01P 9/04

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 圧電効果により変形振動させられる長軸
を有する縦長の振動体と、前記振動体を前記長軸と直交
する第１の方向へ変形振動させる駆動手段と、前記振動
体の前記長軸と平行な中心軸に対して前記第１の方向へ
偏倚した位置に設けられた偏倚質量と、前記長軸および前記第１の方向の双方に直交する第２の
方向に延びる軸周りの回転系内で、前記偏倚質量に作用
するコリオリ力により生じた前記 振動体の前記第１の方
向への変形振動を検出する検出手段と、が設けられてい
ることを特徴とする振動型ジャイロスコープ。A long axis deformed and vibrated by a piezoelectric effect
And vibrating body portrait having, perpendicular to the long axis of the vibrating member
Driving means for deforming the vibration to the first direction, the vibration
In the first direction relative to a central axis parallel to the long axis of the body
A biasing mass provided at a biased position, and a second mass orthogonal to both the long axis and the first direction.
Acting on the offset mass in a rotating system about an axis extending in the
Vibratory gyroscope to the detecting means for detecting the deformation vibration of the first direction of the vibration member caused by the Coriolis force, characterized in that is provided for. 【請求項２】 それぞれが圧電効果により変形振動させ
られる長軸を有する縦長であって且つ前記長軸が互いに
平行である２個の振動体を有し、 ２個の前記振動体を前記長軸と直交する第１の方向で且
つ互いに逆の振幅方向となるように変形振動させる駆動
手段と、それぞれの前記振動体の前記長軸と平行な中心
軸に対して前記第１の方向へ偏倚した位置に設けられた
偏倚質量と、 前記長軸および前記第１の方向の双方に直交する第２の
方向に延びる軸周りの回転系内で、前記偏倚質量に作用
するコリオリ力により生じた少なくとも１つの振動体の
前記第１の方向への変形振動を検出する検出手段と、が
設けられていることを特徴とする 振動型ジャイロスコー
プ。2. Each of them is deformed and vibrated by a piezoelectric effect.
Longitudinal axes having a major axis that is
It has two vibrators parallel to each other, and the two vibrators are arranged in a first direction orthogonal to the long axis and
Drive to deform and vibrate so that the amplitude directions are opposite to each other
Means and centers of the respective vibrators parallel to the major axis
Provided at a position offset in the first direction with respect to an axis.
A biasing mass and a second orthogonal to both the major axis and the first direction.
Acting on the offset mass in a rotating system about an axis extending in the
Of at least one vibrating body caused by Coriolis force
Detecting means for detecting the deformation vibration in the first direction;
A vibratory gyroscope that is provided . 【請求項３】 前記偏倚質量は、２個の前記振動体にお
いて前記第１の方向の同じ向きに偏倚して設けられてい
る請求項２記載の振動型ジャイロスコープ。 3. The displacement mass is applied to two of the vibrators.
And is provided so as to be deviated in the same direction as the first direction.
The vibratory gyroscope according to claim 2. 【請求項４】 それぞれが圧電効果により変形振動させ
られる長軸を有する縦長であって且つ前記長軸が互いに
平行である３個の振動体と、 両側の２個の振動体を前記長軸と直交する第１の方向で
同じ振幅方向となるように変形振動させ、中央の振動体
を前記第１の方向で且つ両側の振動体と逆の振幅方向と
なるように変形振動させる駆動手段と、両側の２個の振
動体のそれぞれにおいてその長軸と平行な中心軸に対し
て前記第１の方向へ偏倚した位置に設けられた偏倚質量
と、 前記長軸および前記第１の方向の双方に直交する第２の
方向に延びる軸周りの回転系内で、前記偏倚質量に作用
するコリオリ力により生じた少なくとも１つの 振動体の
前記第１の方向への変形振動を検出する検出手段と、が
設けられていることを特徴とする 振動型ジャイロスコー
プ。4. Each of them is deformed and vibrated by a piezoelectric effect.
Longitudinal axes having a major axis that is
The three vibrating bodies that are parallel and the two vibrating bodies on both sides are moved in a first direction orthogonal to the long axis.
Vibration is deformed to have the same amplitude direction, and the center vibrator
In the first direction and the amplitude direction opposite to the vibrating body on both sides.
Drive means for deforming and vibrating so that
For each of the moving objects, with respect to the central axis parallel to its long axis
Offset mass provided at a position offset in the first direction
And a second orthogonal to both the long axis and the first direction.
Acting on the offset mass in a rotating system about an axis extending in the
Of at least one vibrating body caused by Coriolis force
Detecting means for detecting the deformation vibration in the first direction;
A vibratory gyroscope that is provided . 【請求項５】 前記偏倚質量は、２個の前記振動体にお
いて前記第１の方向で互いに逆向きに偏倚して設けられ
ている請求項４記載の振動型ジャイロスコープ。 5. The method according to claim 1, wherein the biasing mass is applied to the two vibrating bodies.
And are provided to be biased in opposite directions in the first direction.
The vibratory gyroscope according to claim 4, wherein: 【請求項６】 前記第１の方向は、３個の振動体が並ぶ
方向である請求項４または５記載の振動型ジャイロスコ
ープ。 6. In the first direction, three vibrators are arranged.
The vibratory gyroscope according to claim 4 or 5, wherein the direction is a direction.
Soup. 【請求項７】 前記第１の方向は、３個の振動体が並ぶ
方向と直交する方向である請求項４または５記載の振動
型ジャイロスコープ。 7. In the first direction, three vibrators are arranged.
The vibration according to claim 4, wherein the vibration is a direction orthogonal to the direction.
Type gyroscope. 【請求項８】 前記検出手段では、前記第２の方向への
変形振動による検出出力が得られないように、前記第２
の方向と平行で且つ前記長軸の方向に延びる側面に電極
が配置されている請求項１ないし７のいずれかに記載の
振動型ジャイロスコープ。 8. The detecting means according to claim 2, wherein
In order not to obtain a detection output due to deformation vibration, the second
Electrode on a side surface parallel to the direction of
Is arranged.
Vibrating gyroscope. 【請求項９】 前記検出手段では、前記第２の方向への
変形振動による検出出力を相殺できるように電極が配置
されている請求項１ないし７のいずれかに記載の振動型
ジャイロスコープ。 9. The detecting means according to claim 2, wherein
Electrodes are arranged so that detection output due to deformation vibration can be offset
The vibration type according to any one of claims 1 to 7, wherein
Gyroscope. 【請求項１０】 前記第１の方向への振動成分を検出す
る前記検出手段の他に、振動体の長軸回りの回転系で与
えられるコリオリ力によって振動体に生じる前記第２の
方向に生じる振動成分を検出する検出手段が設けられ、
この両検出手段により、前記第２の方向に延びる軸回り
および前記長軸回りのそれぞれの回転の検出が可能とさ
れた請求項１ないし９のいずれかに記載の振動型ジャイ
ロスコープ。 10. A method for detecting a vibration component in the first direction.
In addition to the above-described detection means, a rotation system around the major axis of the vibrating body is used.
The second Coriolis force generated in the vibrating body
Detecting means for detecting a vibration component generated in the direction,
By these two detecting means, the axis extending in the second direction is
And each rotation around the long axis can be detected.
A vibratory gy according to any one of claims 1 to 9.
Loscope. 【請求項１１】 互いに直交する方向をＸ方向とＹ方
向、および前記Ｘ方向とＹ方向の双方に直交する方向を
Ｚ方向としたときに、 それぞれが圧電効果により変形振動させられる長軸を有
する縦長であって且つそれぞれの長軸が互いに平行でＹ
方向に向けられた第１の組の複数の振動体、およびそれ
ぞれが圧電効果により変形振動させられる長軸を有する
縦長であって且つそれぞれの長軸が互いに平行でＹ方向
に向けられ且つ前記第１の組の振動体と逆向きの第２の
組の複数の振動体と、 前記第１の組の振動体の長軸と平行な中心軸に対してＸ
方向へ偏倚した位置に設けられた偏倚質量、および前記
第２の組の振動体の長軸と平行な中心軸に対してＺ方向
へ偏倚した位置に設けられた偏倚質量と、 前記第１の組の複数の振動体をＸ方向へ互いに逆の振幅
方向となるように変形振動させる駆動手段、および前記
第２の組の複数の振動体をＺ方向へ互いに逆の振幅方向
となるように変形振動させる駆動手段と、 Ｚ方向に延びる軸周りの回転系内で第１の組の振動体に
設けられた前記偏倚質量に作用するコリオリ力により生
じた前記第１の組の振動体のＸ方向への変形振動を検出
する検出手段と、 Ｙ方向に延びる軸回りの回転系内でコリオリ力により生
じた前記第１の組の振動体に作用するＺ方向への振動成
分を検出する検出手段、またはＹ方向に延びる軸回りの
回転系内でコリオリ力により生じた前記第２の組の振動
体に作用するＸ方向への振動成分を検出する検出手段
と、 Ｘ方向に延びる軸回りの回転系内で前記第２の組の振動
体に設けられた前記偏倚質量に作用するコリオリ力によ
り生じた前記第２の組の振動体のＺ方向への変形振動を
検出する検出手段と、が設けられていることを特徴とす
る振動型ジャイロスコープ。 11. A direction orthogonal to each other is defined as an X direction and a Y direction.
Direction, and a direction orthogonal to both the X direction and the Y direction.
Each has a long axis that can be deformed and vibrated by the piezoelectric effect when set in the Z direction.
And the major axes are parallel to each other and Y
A first set of plurality of vibrators oriented, and the same
Each has a long axis that is deformed and vibrated by the piezoelectric effect
Longitudinal and their long axes are parallel to each other and in the Y direction
And a second direction facing the first set of oscillators
A plurality of vibrators of the set and X with respect to a central axis parallel to a long axis of the first set of vibrators.
A biasing mass provided at a position offset in the direction,
Z direction with respect to a central axis parallel to the long axis of the second set of vibrators
A biasing mass provided at a position biased to the first set and a plurality of vibrators of the first set having amplitudes opposite to each other in the X direction.
Driving means for deforming and vibrating so as to be in the direction, and
The second set of plural vibrators are moved in the Z direction in mutually opposite amplitude directions.
Driving means for deforming and vibrating so that the first set of vibrators in a rotation system around an axis extending in the Z direction
Generated by the Coriolis force acting on the biasing mass provided
Of the first set of vibrating bodies in the X direction
Detection means, and a Coriolis force generates in a rotating system around an axis extending in the Y direction.
Vibration acting on the first set of vibrating bodies in the Z direction
Detecting means for detecting the minute, or around an axis extending in the Y direction.
The second set of vibrations caused by Coriolis forces in a rotating system
Detecting means for detecting a vibration component acting on the body in the X direction
And the second set of vibrations in a rotating system about an axis extending in the X direction.
The Coriolis force acting on the offset mass provided on the body
Generated deformation vibration in the Z direction of the second set of vibrators
And detecting means for detecting.
Vibration gyroscope.