(57)【要約】【課題】容易に小型化を図ることのできる振動ジャイロを提供する。【解決手段】筒形形状を備えるとともに軸心から外径側に向かう方向に分極された圧電体よりなる振動子と、振動子の外周面に該外周に沿って９０度毎に順次に配置されるとともに軸方向に延長してそれぞれ形成された４つの電極たる第１の外周電圧印加電極および第２の外周電圧印加電極ならびに第１の外周電圧検出電極および第２の外周電圧検出電極と、振動子の筒形形状の内周面に第１の外周電圧印加電極と第２の外周電圧印加電極とにそれぞれ対向して順次に配置されるとともに軸方向に延長して形成された第１の内周電圧印加電極と第２の内周電圧印加電極と、振動子の筒形形状の内周面に第１の外周電圧検出電極と第２の外周電圧検出電極とにそれぞれ対向して順次に配置されるとともに軸方向に延長して形成された第１の内周電圧検出電極と第２の内周電圧検出電極とを有する。【選択図】        図２
2006214964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形形状を備えるとともに軸心から外径側に向かう方向に分極された圧電体よりなる振動子と、
前記振動子の筒形形状の外周面に該外周に沿って９０度毎に順次に配置されるとともに軸方向に延長してそれぞれ形成された４つの電極たる、前記振動子の筒形形状の外周面に対向して配置された第１の外周電圧印加電極および第２の外周電圧印加電極ならびに前記振動子の筒形形状の外周面に対向して配置された第１の外周電圧検出電極および第２の外周電圧検出電極と、
前記振動子の筒形形状の内周面に前記第１の外周電圧印加電極と前記第２の外周電圧印加電極とにそれぞれ対向して順次に配置されるとともに軸方向に延長して形成された第１の内周電圧印加電極と第２の内周電圧印加電極と、
前記振動子の筒形形状の内周面に前記第１の外周電圧検出電極と前記第２の外周電圧検出電極とにそれぞれ対向して順次に配置されるとともに軸方向に延長して形成された第１の内周電圧検出電極と第２の内周電圧検出電極と
を有し、
対向する一対の前記第１の外周電圧印加電極と前記第１の内周電圧印加電極と、対向する一対の前記第２の外周電圧印加電極と前記第２の内周電圧印加電極とに、それぞれ逆相の交流電圧を印加し、
対向する一対の前記第１の外周電圧検出電極および前記第１の内周電圧検出電極ならびに前記第２の外周電圧検出電極および前記第２の内周電圧検出電極の出力信号を検出する
ことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項２】
請求項１に記載の振動ジャイロにおいて、
前記第１の内周電圧印加電極と前記第２の内周電圧印加電極と前記第１の内周電圧検出電極と前記第２の内周電圧印加電極とを共通の電極として形成した
ことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項３】
筒形形状を備えた圧電体よりなる振動子と、
前記振動子の筒形形状の外周面に該外周に沿って９０度毎に順次に配置されるとともに軸方向に延長してそれぞれ形成された４つの電極たる、前記振動子の筒形形状の外周面に対向して配置された第１の外周電圧印加電極および第２の外周電圧印加電極ならびに前記振動子の筒形形状の外周面に対向して配置された第１の外周電圧検出電極および第２の外周電圧検出電極と、
前記振動子の筒形形状の内周面に軸方向に延長して形成された共通内周電極と
を有し、
前記第１の外周電圧印加電極が配置された前記振動子の部位の分極方向を外周向きとするとともに前記第２の外周電圧印加電極が配置された前記振動子の部位の分極方向を内周向きとし、前記第１の外周電圧検出電極が配置された前記振動子の部位の分極方向を外周向きとするとともに前記第２の外周電圧検出電極が配置された前記振動子の部位の分極方向を内周向きとし、
前記第１の外周電圧印加電極ならびに前記第２の外周電圧印加電極と前記共通内周電極とに同相の電圧を印加し、
前記第１の外周電圧検出電極ならびに前記第２の外周電圧検出電極と前記共通内周電極との同相の出力信号を検出する
ことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項４】
請求項１、２または３のいずれか１項に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動子は一方の端部側にアース電極を形成するとともに、
前記一方の端部側を固定する
ことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項５】
請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動子は円筒形形状を備えた
ことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項６】
請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動子は偶数角数の多角筒形形状を備えた
ことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の振動ジャイロにおいて、さらに、
前記振動子に配設された周波数調整用電極と、
前記周波数調整用電極に接続された抵抗と
を有することを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項８】
請求項７に記載の振動ジャイロにおいて、
前記周波数調整用電極は、前記第１の外周電圧印加電極、前記第２の外周電圧印加電極、前記第１の内周電圧印加電極、前記第２の内周電圧印加電極、前記第１の外周電圧検出電極、前記第２の外周電圧検出電極、前記第１の内周電圧検出電極ならびに前記第２の内周電圧検出電極の少なくともいずれか１つを分割して形成したものである
ことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項９】
請求項７または８のいずれか１項に記載の振動ジャイロにおいて、
前記抵抗は、可変抵抗である
ことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９のいずれか１項に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動子は、縮退振動モードで振動する
ことを特徴とする振動ジャイロ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動ジャイロに関し、さらに詳細には、コリオリの力を利用して回転角速度を検出する振動ジャイロに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コリオリの力を利用して回転角速度を検出する振動ジャイロが知られており、図１には、この種の従来の振動ジャイロの一例が示されている。
【０００３】
この振動ジャイロ１００は、四角形の断面形状を有する長方体状の恒弾性金属音片型振動子１０２を備え、この恒弾性金属音片型振動子１０２はその軸心がＺ軸方向を向き、対向する一方の組の面１０２ａ、１０２ｂがＸ軸方向を向き、対向する他方の組の面１０２ｃ、１０２ｄがＹ軸方向を向くようにして配置されている。
【０００４】
また、恒弾性金属音片型振動子１０２は、Ｙ軸方向において対向する面１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれのＺ軸方向（恒弾性金属音片型振動子１０２の長手方向）における理論的に振動しない２カ所の振動の節（ノード点）において、支持ワイヤ１０４ａ、１０４ｂ、１０６ａ、１０６ｂにより支持されている。具体的には、面１０２ｃ、１０２ｄの上方部位に支持ワイヤ１０４ａ、１０６ａがそれぞれ取り付けられ、面１０２ｃ、１０２ｄの下方部位に支持ワイヤ１０４ｂ、１０６ｂａがそれぞれ取り付けられて、これら支持ワイヤ１０４ａ、１０４ｂ、１０６ａ、１０６ｂにより恒弾性金属音片型振動子１０２が支持されている。
【０００５】
さらに、面１０２ｃにおける支持ワイヤ１０４ａと支持ワイヤ１０４ｂとの取り付け位置の間には検出用圧電磁器１０８が配設されており、同様に、面１０２ｄにおける支持ワイヤ１０６ａと支持ワイヤ１０６ｂとの取り付け位置の間には検出用圧電磁器（図示せず。）が配設されている。
【０００６】
さらにまた、面１０２ａのＺ軸方向における支持ワイヤ１０４ａと支持ワイヤ１０４ｂとの取り付け位置の間には駆動用圧電磁器１１０が配設されており、同様に、面１０２ｂのＺ軸方向における支持ワイヤ１０６ａと支持ワイヤ１０６ｂとの取り付け位置の間には駆動用圧電磁器（図示せず。）が配設されている。
【０００７】
以上の構成において、上記した構成を備えたの振動ジャイロ１００の動作について説明する。
【０００８】
即ち、図示しない電気信号発生器からの電気信号で一対の駆動用圧電磁器１１０および図示しない駆動用圧電磁器を励振し、恒弾性金属音片型振動子１０２がＸ軸に沿った曲げ振動をしている状態においてＺ軸周りに回転角速度が加わると、恒弾性金属音片型振動子１０２は、Ｘ軸方向へ沿った曲げ動作に対して直角方向、即ち、Ｙ軸方向に沿った方向にコリオリの力が生じて、Ｙ軸方向の振動が励振される。この振動は角速度に比例するので、一対の検出用圧電磁器１０８および図示しない検出用圧電磁器により回転角速度を検出することができる。
【０００９】
しかしながら、上記したような従来の振動ジャイロにおいては、恒弾性金属音片型振動子、検出用圧電磁器、駆動用圧電磁器および４本の支持ワイヤという構成要素を必要とするため、小型化することが困難であるという問題点があった。
【００１０】
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型化を図ることが容易な振動ジャイロを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、筒形形状を備えるとともに軸心から外径側に向かう方向に分極された圧電体よりなる振動子と、上記振動子の筒形形状の外周面に該外周に沿って９０度毎に順次に配置されるとともに軸方向に延長してそれぞれ形成された４つの電極たる、上記振動子の筒形形状の外周面に対向して配置された第１の外周電圧印加電極および第２の外周電圧印加電極ならびに上記振動子の筒形形状の外周面に対向して配置された第１の外周電圧検出電極および第２の外周電圧検出電極と、上記振動子の筒形形状の内周面に上記第１の外周電圧印加電極と上記第２の外周電圧印加電極とにそれぞれ対向して順次に配置されるとともに軸方向に延長して形成された第１の内周電圧印加電極と第２の内周電圧印加電極と、上記振動子の筒形形状の内周面に上記第１の外周電圧検出電極と上記第２の外周電圧検出電極とにそれぞれ対向して順次に配置されるとともに軸方向に延長して形成された第１の内周電圧検出電極と第２の内周電圧検出電極とを有し、対向する一対の上記第１の外周電圧印加電極と上記第１の内周電圧印加電極と、対向する一対の上記第２の外周電圧印加電極と上記第２の内周電圧印加電極とに、それぞれ逆相の交流電圧を印加し、対向する一対の上記第１の外周電圧検出電極および上記第１の内周電圧検出電極ならびに上記第２の外周電圧検出電極および上記第２の内周電圧検出電極の出力信号を検出するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、上記第１の内周電圧印加電極と上記第２の内周電圧印加電極と上記第１の内周電圧検出電極と上記第２の内周電圧印加電極とを共通の電極として形成したものである。
【００１４】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、筒形形状を備えた圧電体よりなる振動子と、上記振動子の筒形形状の外周面に該外周に沿って９０度毎に順次に配置されるとともに軸方向に延長してそれぞれ形成された４つの電極たる、上記振動子の筒形形状の外周面に対向して配置された第１の外周電圧印加電極および第２の外周電圧印加電極ならびに上記振動子の筒形形状の外周面に対向して配置された第１の外周電圧検出電極および第２の外周電圧検出電極と、上記振動子の筒形形状の内周面に軸方向に延長して形成された共通内周電極とを有し、上記第１の外周電圧印加電極が配置された上記振動子の部位の分極方向を外周向きとするとともに上記第２の外周電圧印加電極が配置された上記振動子の部位の分極方向を内周向きとし、上記第１の外周電圧検出電極が配置された上記振動子の部位の分極方向を外周向きとするとともに上記第２の外周電圧検出電極が配置された上記振動子の部位の分極方向を内周向きとし、上記第１の外周電圧印加電極ならびに上記第２の外周電圧印加電極と上記共通内周電極とに同相の電圧を印加し、上記第１の外周電圧検出電極ならびに上記第２の外周電圧検出電極と上記共通内周電極との同相の出力信号を検出するようにしたものである。
【００１５】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２または３のいずれか１項に記載の発明において、上記振動子は一方の端部側にアース電極を形成するとともに、上記一方の端部側を固定するようにしたものである。
【００１６】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の発明において、上記振動子は円筒形形状を備えるようにしたものである。
【００１７】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の発明において、上記振動子は偶数角数の多角筒形形状を備えるようにしたものである。
【００１８】
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の発明において、さらに、上記振動子に配設された周波数調整用電極と、上記周波数調整用電極に接続された抵抗とを有するようにしたものである。
【００１９】
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、本発明のうち請求項７に記載の発明において、上記周波数調整用電極は、上記第１の外周電圧印加電極、上記第２の外周電圧印加電極、上記第１の内周電圧印加電極、上記第２の内周電圧印加電極、上記第１の外周電圧検出電極、上記第２の外周電圧検出電極、上記第１の内周電圧検出電極ならびに上記第２の内周電圧検出電極の少なくともいずれか１つを分割して形成するようにしたものである。
【００２０】
また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、本発明のうち請求項７または８のいずれか１項に記載の発明において、上記抵抗は、可変抵抗であるようにしたものである。
【００２１】
また、本発明のうち請求項１０に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９のいずれか１項に記載の発明において、上記振動子は、縮退振動モードで振動するようにしたものである。
【００２２】
本発明によれば、筒形形状を備えた振動子に対して、当該振動子を励振するための励振用の電極として対向する一対の第１の外周電圧印加電極と第１の内周電圧印加電極および対向する一対の第２の外周電圧印加電極と第２の内周電圧印加電極を配置するとともに、振動子に回転角速度を与えると当該振動子の振動方向と直交する方向に生じるコリオリの力により当該回転角速度に対応して発生する電圧を示す出力信号を検出するための検出用の電極として対向する一対の第１の外周電圧検出電極および第１の内周電圧検出電極ならびに対向する一対の第２の外周電圧検出電極および第２の内周電圧検出電極を配置するのみでよく、従来の振動ジャイロのように支持ワイヤを必要としないので、振動ジャイロの全体構成を小型化することができるようになる。
【００２３】
また、本発明によれば、筒形形状を備えた振動子に対して、当該振動子を励振するための励振用の電極として対向する一対の第１の外周電圧印加電極と第１の内周電圧印加電極を配置するとともに、振動子に回転角速度を与えると当該振動子の振動方向と直交する方向に生じるコリオリの力により当該回転角速度に対応して発生する電圧を示す出力信号を検出するための検出用の電極として対向する一対の第１の外周電圧検出電極ならびに上記第２の外周電圧検出電極を配置し、当該振動子の内周面には共通内周電極を配置するのみでよく、従来の振動ジャイロのように支持ワイヤを必要としないので、振動ジャイロの全体構成を小型化することができるようになる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、以上説明したように構成されているので、振動ジャイロの全体構成を大幅に小型化することができるようになるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付の図面に基づいて、本発明による振動ジャイロの実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
【００２６】
図２および図３には、本発明による振動ジャイロの第１の実施の形態の概略構成説明図が示されている。
【００２７】
ここで、図２は本発明の第１の実施の形態による振動ジャイロ１０の斜視構成説明図であり、図３（ａ）は図２のＡ矢視図（振動ジャイロ１０の平面図）であり、図３（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線による断面図（振動ジャイロ１０の縦断面図）であり、図３（ｃ）は図２のＣ矢視図（振動ジャイロ１０の平面図）である。
【００２８】
振動ジャイロ１０は、一方の端部たる底部に外径方向に延設された突出部１２ａが形成された円筒形形状を備えるとともにＺ軸方向（図３における直交座標系を示す参考図を参照する。）に沿う軸心から外径側に向かう方向に放射状に分極（図２における矢印は分極方向を示す。）された圧電体よりなる振動子１２と、振動子１２の円筒形形状の外周面に該外周に沿って９０度毎に順次に配置されるとともに軸方向に延長してそれぞれ形成された４つの電極を有している。
【００２９】
上記した４つの電極は、振動子１２の円筒形形状の外周面に対向して配置された第１外周電圧印加電極１４および第２外周電圧印加電極１６と、振動子１２の円筒形形状の外周面に対向して配置された第１外周電圧検出電極１８および第２外周電圧検出電極２０とよりなる。ここで、第１外周電圧印加電極１４および第２外周電圧印加電極１６はＸ軸方向（図３における直交座標系を示す参考図を参照する。）に沿って配置され、第１外周電圧検出電極１８および第２外周電圧検出電極２０はＹ軸方向（図３における直交座標系を示す参考図を参照する。）に沿って配置されている。
【００３０】
また、振動子１２の円筒形形状の内周面における第１外周電圧印加電極１４と対向した位置には、軸方向に延長して形成された第１内周電圧印加電極２２が配設され、一方、振動子１２の円筒形形状の内周面における第２外周電圧印加電極１６と対向した位置には、軸方向に延長して形成された第２内周電圧印加電極２４が配設されている。
【００３１】
さらに、振動子１２の円筒形形状の内周面における第１外周電圧検出電極１８と対向した位置には、軸方向に延長して形成された第１内周電圧検出電極１９が配設され、一方、振動子１２の円筒形形状の内周面における第２外周電圧検出電極２０と対向した位置には、軸方向に延長して形成された第２内周電圧検出電極２１が配設されている。
【００３２】
さらにまた、振動子１２の突出部１２ａの底面ならびに円筒形形状の内周面における底部近傍には、アース電極２６が形成されている。
【００３３】
ここで、第１外周電圧印加電極１４、第２外周電圧印加電極１６、第１内周電圧印加電極２２および第２内周電圧印加電極２４はそれぞれ電気的には接続されておらず、対向する一対の第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２と、対向するもう一対の第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４とには、例えば、交流電源と絶縁トランスなどにより構成される交流電圧印加手段によって、それぞれ位相が１８０度回転した逆相の所定の周波数の交流電圧が印加されるようになされている。
【００３４】
図４には、交流電源と絶縁トランスにより構成される交流電圧印加手段による駆動回路の例が示されている。この駆動回路においては、１次側巻線と絶縁された２次側巻線を備えた絶縁トランスを用いて、対向する一対の第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２と、対向するもう一対の第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４とに、分極方向とはそれぞれ逆になるような電界を加えるようになされている。
【００３５】
また、対向する一対の第１外周電圧検出電極１８と第１内周電圧検出電極１９と、対向する一対の第２外周電圧検出電極２０と第２内周電圧検出電極２１とには、出力信号として電圧を検出する公知の検出手段が接続されている。
【００３６】
なお、振動子１２は、具体的には、プレスにより圧縮成型され焼結された圧電磁器により構成することができる。
【００３７】
以上の構成において、振動ジャイロ１０を用いるには、まず、振動子１２の一方の端部側たる底面を固定対象物に接着などにより固定する。
【００３８】
そして、交流電圧印加手段によって、対向する一対の第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２と、対向するもう一対の第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４とに、それぞれ位相が１８０度回転した逆相の所定の周波数の交流電圧を印加すると、図３（ｂ）における白抜き矢印で示すように、固定対象物に固定された底面を支点として、振動子１２の円筒形形状の壁面全体が軸心を中心にＸ軸に沿って揺動するように曲げ振動する。
【００３９】
即ち、図５（ａ）に例示するように、対向する一対の第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２とに分極方向と同じ位相の電位を加えると、第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２とが配設された振動子１２の円筒形形状の壁面を、軸方向に伸びる方向に変位させる（図５（ａ）における白抜き矢印参照）。
【００４０】
一方、図５（ｂ）に例示するように、対向する一対の第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４とに分極方向と逆の位相の電位を加えると、第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４とが配設された振動子１２の円筒形形状の壁面を、軸方向に縮む方向に変位させる（図５（ｂ）における白抜き矢印参照）。
【００４１】
結局、図５（ｃ）に例示するように、それぞれ対になった励振用の電極である第１外周電圧印加電極１４および第１内周電圧印加電極２２と第２外周電圧印加電極１６および第２内周電圧印加電極２４とに対し、一方の対の第１外周電圧印加電極１４および第１内周電圧印加電極２２には分極方向と同位相の電位を加え、他方の対の第２外周電圧印加電極１６および第２内周電圧印加電極２４には分極方向と逆位相の電位を加えると（図５（ｃ）の（ｃ−１））、その変位は、振動子１２の円筒形形状の壁面全体としては曲げの変位となる（図５（ｃ）の（ｃ−２））。
【００４２】
従って、この曲げの変位の発生が、第１外周電圧印加電極１４および第１内周電圧印加電極２２が配設された円筒形形状の壁面と第２外周電圧印加電極１６および第２内周電圧印加電極２４が配設された円筒形形状の壁面との間で繰り返されれば、図３（ｂ）における白抜き矢印で示すように、固定対象物に固定された振動子１２の底面を支点として、振動子１２の円筒形形状の壁面全体が軸心を中心にＸ軸に沿って揺動するように曲げ振動することになる。
【００４３】
上記のようにして、振動子１２の円筒形形状の壁面全体が軸心を中心にＸ軸に沿って揺動する曲げ振動を発生している振動子１２に回転角速度を与えると、振動子１２の振動方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に生じるコリオリの力により当該回転角速度に対応する電圧が発生することになる。この電圧を検出手段により、対向する一対の第１外周電圧検出電極１８および第１内周電圧検出電極１９ならびに対向する一対の第２外周電圧検出電極２０および第２内周電圧検出電極２１から出力信号として検出し、検出した出力信号を公知の処理手法により処理することにより、振動子１２に与えられた回転角速度を検出することができる。
【００４４】
なお、一対の第１外周電圧印加電極１４および第１内周電圧印加電極２２と一対の第２外周電圧印加電極１６および第２内周電圧印加電極２４とに印加される交流電圧の周波数は、上記した振動子１２における円筒形形状の壁面全体の曲げの振動の共振周波数と同一の周波数であることが好ましい。
【００４５】
上記したように振動ジャイロ１０によれば、筒形形状を備えた振動子１２に対して、当該振動子１２を励振するための励振用の電極として対向する一対の第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２および対向する一対の第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４を配置するとともに、振動子１２に回転角速度を与えると当該振動子１２の振動方向と直交する方向に生じるコリオリの力により当該回転角速度に対応して発生する電圧を示す出力信号を検出するための検出用の電極として対向する一対の第１外周電圧検出電極１８および第１内周電圧検出電極１９ならびに対向する一対の第２外周電圧検出電極２０および第２内周電圧検出電極２１を配置するのみでよく、従来の振動ジャイロのように支持ワイヤを必要としないので、振動ジャイロ１０の全体構成を小型化することができるようになる。
【００４６】
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）〜（９）に示すように変形することができるものである。
【００４７】
（１）上記した実施の形態において、振動子１２は、一方の端部たる底部に外径方向に延設された突出部１２ａを形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、振動子は、例えば、図６および図７に示すように構成してもよい。
【００４８】
即ち、図６および図７には、本発明による振動ジャイロの第２の実施の形態の概略構成説明図が示されており、図６は本発明の第２の実施の形態による振動ジャイロ５０の斜視構成説明図であり、図７（ａ）は図６のＤ矢視図（振動ジャイロ５０の平面図）であり、図７（ｂ）は図６のＥ−Ｅ線による断面図（振動ジャイロ５０の縦断面図）であり、図７（ｃ）は図６のＦ矢視図（振動ジャイロ１０の平面図）である。なお、図６および図７に示す振動ジャイロ５０において、図２および図３に示す振動ジャイロ１０と同一あるいは相当する構成については、図２および図３において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その構成ならびに作用に関する重複する説明は省略する。
【００４９】
この振動ジャイロ５０と上記した振動ジャイロ１０とは、振動ジャイロ１０の振動子１２が一方の端部たる底部に外径方向に延設された突出部１２ａを形成した円筒形形状を備えているのに対し、振動ジャイロ５０の振動子５２が一方の端部たる底部５２ａが閉塞されるとともに側壁面を円筒形形状にした筒形形状を備えている点においてのみ異なる。
【００５０】
この振動ジャイロ５０の振動子５２においては、底部５２ａの全面ならびに円筒形形状の側壁面の外周面における底部近傍に、アース電極２６を形成することができる。
【００５１】
（２）上記した実施の形態において、振動子１２は、一方の端部たる底部に外径方向に延設された突出部１２ａを形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、振動子は、突出部１２ａを形成することなく単なる円筒形形状を備えるようにしてもよい。
【００５２】
（３）上記した実施の形態において、振動子１２は全体として円筒形形状を備えるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、偶数角数の多角筒形形状を備えるようにしてもよい。この場合には、偶数角数の多角筒形形状の互いに正対して対向する側壁面に、それぞれ対になった励振用の電極である第１外周電圧印加電極１４および第１内周電圧印加電極２２と第２外周電圧印加電極１６および第２内周電圧印加電極２４ならびにそれぞれ対になった検出用の電極である第１外周電圧検出電極１８および第１内周電圧検出電極１９と第２外周電圧検出電極２０および第２内周電圧検出電極２１を、それぞれ多角筒形形状の該外周に沿って９０度毎に順次に配置すればよい。
【００５３】
（４）上記した実施の形態において、対向する一対の第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２と、対向する一対の第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４とに、交流電源と絶縁トランスなどにより構成される交流電圧印加手段によって、それぞれ位相が１８０度回転した逆相の所定の周波数の交流電圧が印加されるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、対向する一対の第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２と、対向する一対の第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４とに、それぞれ別々に制御される交流電源を用いて、それぞれ位相が１８０度回転した逆相の所定の周波数の交流電圧を印加するようにしてもよい。
【００５４】
（５）上記した実施の形態において、振動子１２、５２として、対向する一対の第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２と、対向する一対の第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４とに印加された交流電圧により振動する方向における固有振動周波数と、コリオリ力によって振動する方向における固有振動周波数とを一致させた縮退振動モードの振動子を用いるようにしてもよい。こうした縮退振動モードの振動子を用いるようにすると、受信感度の向上（Ｓ／Ｎ比の向上）を図ることができるようになる。なお、振動子１２、５２として、対向する一対の第１外周電圧印加電極１４と第１内周電圧印加電極２２と、対向する一対の第２外周電圧印加電極１６と第２内周電圧印加電極２４とに印加された交流電圧により振動する方向における固有振動周波数と、コリオリ力によって振動する方向における固有振動周波数とを調整するには、例えば、振動子の先端部分を削るなどして振動子の機械的な寸法を修正したり、あるいは後述する（６）に示す手法などを用いることができる。
【００５５】
（６）上記した実施の形態において、第１外周電圧印加電極１４、第２外周電圧印加電極１６、第１外周電圧検出電極１８、第１内周電圧検出電極１９、第２外周電圧検出電極２０、第２内周電圧検出電極２１、第１内周電圧印加電極２２、第２内周電圧印加電極２４以外に周波数調整用の電極を設け、抵抗を接続して振動子１２、５２の剛性を変えることにより固有振動周波数を変えることができる。即ち、圧電振動子では、電極を開放とした場合と短絡した場合とでは等価剛性が異なるため（通常は、抵抗値が∞（開放）の場合と０（ショート）の場合とを比較すると、図８に示すように、抵抗値が高くなるに従って剛性値が高くなるような傾向にある。）、周波数調整用の電極に可変抵抗を接続して剛性を変え、周波数の調整を行うことができる。換言すれば、振動子１２、５２の見かけ上の剛性を調整するための電極および当該電極に接続する抵抗を設けることにより、振動子１２、５２の共振周波数（固有周波数）を機械的な寸法修正なしに調整することができる。なお、上記した見かけ上の剛性の調整の手法は、上記（５）において説明した縮退振動モードを利用する際に用いられるばかりでなく、駆動する振動ジャイロの共振周波数を調整することにも適用できるので、振動ジャイロを駆動する交流電源の周波数と振動ジャイロの共振周波数とを一致させる際にも用いられる。また、当然のことながら、信号検出側の共振周波数の調整や、駆動側の共振周波数と信号検出側の共振周波数とを一致させる際になどにも利用することができる。
【００５６】
また、上記した周波数調整用の電極は、第１外周電圧印加電極１４、第２外周電圧印加電極１６、第１外周電圧検出電極１８、第１内周電圧検出電極１９、第２外周電圧検出電極２０、第２内周電圧検出電極２１、第１内周電圧印加電極２２、第２内周電圧印加電極２４の他に別途設けることの他、例えば、図９の例に示すように、第１外周電圧印加電極１４、第２外周電圧印加電極１６、第１外周電圧検出電極１８、第１内周電圧検出電極１９、第２外周電圧検出電極２０、第２内周電圧検出電極２１、第１内周電圧印加電極２２、第２内周電圧印加電極２４を分割して周波数調整用の電極を設けるようにしてもよい。
【００５７】
この図９に示す例は、第１外周電圧印加電極１４を分割して周波数調整用の電極を設けた場合を示しており、第１外周電圧印加電極１４を分割して周波数調整用の電極を設け、この周波数調整用の電極と第１内周電圧印加電極２２との間に可変抵抗器を接続するようにしたものである。第２外周電圧印加電極１６、第１外周電圧検出電極１８、第１内周電圧検出電極１９、第２外周電圧検出電極２０、第２内周電圧検出電極２１、第２内周電圧印加電極２４に関して、図９に示す例と同様な構成をとってもよいことは勿論であり、要するに、対向する一対の電極の一方を分割して周波数調整用の電極を形成し、この周波数調整用の電極と対向する一対の電極の他方との間に可変抵抗器などの抵抗を接続すればよい。
【００５８】
（７）上記した実施の形態においては、第１内周電圧印加電極２２と第２内周電圧印加電極２４と第１内周電圧検出電極１９と第２内周電圧印加電極２４とはそれぞれ電気的には接続されることのないように構成したが、図１０に示すように、第１内周電圧印加電極２２、第２内周電圧印加電極２４、第１内周電圧検出電極１９および第２内周電圧印加電極２４を共通の電極（共通内周電極）として構成してもよい。
【００５９】
このようにすると、第１内周電圧印加電極２２と第２内周電圧印加電極２４と第１内周電圧検出電極１９と第２内周電圧印加電極２４とをそれぞれ電気的には接続されることのないように構成した場合に比べて、Ｓ／Ｎ比を向上することができるようになる。
【００６０】
（８）上記した実施の形態においては、振動子１２の分極方向が放射状に軸心から外径側に向かう方向とされていたが、これに限られるものではないことは勿論であり、分極方向を変えることにより、電圧印加、電圧検出の電圧の位相をそろえることが可能になる。
【００６１】
即ち、図１０に示すように、第１内周電圧印加電極２２、第２内周電圧印加電極２４、第１内周電圧検出電極１９および第２内周電圧印加電極２４を共通の電極（共通内周電極）として構成する。
【００６２】
そして、振動子１２の分極方向について、電圧印加電極が配置された部位の一方の分極方向を外周向きとするとともに他方の分極方向を内周向きとし、また、電圧検出電極が配置された部位の一方の分極方向を外周向きとするとともに他方の分極方向を内周向きとする。図１０に示す例においては、具体的には、第１外周電圧印加電極１４が配置された部位の分極方向を外周向きとするとともに第２外周電圧印加電極１６が配置された部位の分極方向を内周向きとし、また、第２外周電圧検出電極２０が配置された部位の分極方向を外周向きとするとともに第１外周電圧検出電極１８が配置された部位の分極方向を内周向きとしている。
【００６３】
振動子１２の分極方向を上記した分極方向とするとともに、上記したように第１内周電圧印加電極２２、第２内周電圧印加電極２４、第１内周電圧検出電極１９および第２内周電圧印加電極２４を共通内周電極として構成することにより、各電圧印加電極へ印加される電圧の位相は同一ものとすることができ、また、各電圧検出電極からの出力信号も同相信号を得ることができる。
【００６４】
なお、こうした構成をとることにより、電圧の位相を変えるためのトランスは不要になる。
【００６５】
（９）上記した実施の形態ならびに上記した（１）〜（８）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、カーナビゲーションシステムやビデオカメラの手ぶれ補正システムなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、従来の振動ジャイロの概略構成説明図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態による振動ジャイロの斜視構成説明図である。
【図３】図３（ａ）は図２のＡ矢視図（本発明の第１の実施の形態による振動ジャイロの平面図）であり、図３（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線による断面図（本発明の第１の実施の形態による振動ジャイロの縦断面図）であり、図３（ｃ）は図２のＣ矢視図（本発明の第１の実施の形態による振動ジャイロの平面図）である。
【図４】図４は、交流電源と絶縁トランスにより構成される交流電圧印加手段による駆動回路の例を示す要部概略構成説明図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態による振動ジャイロの要部概略動作説明図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態による振動ジャイロの斜視構成説明図である。
【図７】図７（ａ）は図６のＤ矢視図（本発明の第２の実施の形態による振動ジャイロの平面図）であり、図７（ｂ）は図６のＥ−Ｅ線による断面図（本発明の第２の実施の形態による振動ジャイロの縦断面図）であり、図７（ｃ）は図６のＦ矢視図（本発明の第２の実施の形態による振動ジャイロの平面図）である。
【図８】図８は、圧電振動子における抵抗値と剛性値との関係を示すグラフである。
【図９】対向する一対の電極の一方を分割して周波数調整用の電極を形成し、この周波数調整用の電極と対向する一対の電極の他方との間に可変抵抗器などの抵抗を接続する際の構成例を示す要部概略構成説明図である。
【図１０】第１内周電圧印加電極２２、第２内周電圧印加電極２４、第１内周電圧検出電極１９および第２内周電圧印加電極２４を共通の電極（共通内周電極）として構成する例を示す、図３（ａ）に相当する説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０、５０、１００    振動ジャイロ
１２、５２            振動子
１２ａ                突出部
１４                  第１外周電圧印加電極
１６                  第２外周電圧印加電極
１８                  第１外周電圧検出電極
１９                  第１内周電圧検出電極
２０                  第２外周電圧検出電極
２１                  第２内周電圧検出電極
２２                  第１内周電圧印加電極
２４                  第２内周電圧印加電極
２６                  アース電極
５２ａ                底部
１０２                  恒弾性金属音片型振動子
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ      面
１０４ａ、１０４ｂ、１０６ａ、１０６ｂ      支持ワイヤ
１０８                  検出用圧電磁器
１１０                  駆動用圧電磁器
【図１】
2006214964.tif 000003
【図２】
2006214964.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006214964.tif 000009
【図８】
2006214964.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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