(57)【要約】【課題】  振動子に駆動振動を励振し、振動子から発生する信号を増幅して物理量の測定値を得る物理量測定装置において、温度センサの必要性なしに、振動子側の改善によって回路系の温度ドリフトを削減する。【解決手段】振動子１と、この振動子１に駆動振動を励振する自励発振回路および振動子１からの検出信号を出力するための検出回路を含む制御回路を使用し、検出信号に基づいて物理量を測定する際に、制御回路における感度の温度ドリフトを相殺するような感度の温度ドリフトを振動子に付与する。【選択図】  図２０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子と、この振動子に駆動振動を励振する自励発振回路および前記振動子からの出力信号を出力するための検出回路を含む制御回路とを使用し、前記出力信号に基づいて物理量を測定する装置であって、
前記制御回路における感度の温度ドリフトの少なくとも一部を相殺するような感度の温度ドリフトを前記振動子に付与することを特徴とする、物理量測定装置。
【請求項２】
前記振動子の検出離調を制御することによって、前記振動子の前記温度ドリフトを制御することを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記振動子のスプリアス離調を制御することによって、前記振動子の前記温度ドリフトを制御することを特徴とする、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記振動子の駆動振動と検出振動とが略同一面内で生ずることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載の装置。
【請求項５】
前記自励発振回路および前記検出回路がモノリシックＩＣチップに形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動子を用いた物理量測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、振動型ジャイロスコープの応用について種々検討を進めており、例えば自動車の車体回転速度フィードバック式の車両制御方法に用いる回転速度センサーに振動型ジャイロスコープを使用することを検討した。こうしたシステムにおいては、操舵輪の方向自身は、ハンドルの回転角度によって検出する。これと同時に、実際に車体が回転している回転速度を振動ジャイロスコープによって検出する。そして、操舵輪の方向と実際の車体の回転速度を比較して差を求め、この差に基づいて車輪トルク、操舵角に補正を加えることによって、安定した車体制御を実現する。本出願人は、特許文献１には、主として平面内に延びる振動子を用いた、横置き型に適した振動型ジャイロスコープを提案した。
【特許文献１】特開平１１−２８１３７２号公報
【０００３】
振動型ジャイロスコープを製造する際には、自励発振回路を用いて、例えば水晶からなる駆動振動片に駆動振動を励振する。また、振動子上の検出電極から発信された出力電荷を処理することによって、回転角速度に対応する電圧値を得る。
【０００４】
ところが、製造された同一仕様の多数の振動型ジャイロスコープについて、自励発振回路ごとに駆動電流を測定してみると、温度変化による駆動電流値の変動が大きいことが判明した。例えば車体制御システムにおいては、振動型ジャイロスコープは、幅広い環境温度、即ち高温と低温とにさらされる。このような使用温度範囲は、−４０℃〜＋８５℃の範囲にわたっている。このため、温度変化に伴って駆動電流が変化すると、駆動感度が変化し、この結果として検出電極からの出力電流も変化する。この結果、回転角速度の測定値に温度ドリフトが発生する。
【０００５】
また、検出電極からの出力電流を処理して、回転角速度に対応する検出電流を得るが、検出電流にも温度ドリフトが見られる。
【０００６】
振動型ジャイロスコープの温度ドリフトを改善するという観点から、振動子側で改善を行った例として、特許文献２、３を例示できる。特許文献２においては、温度補償サーミスタを使用し、感度の補正を行う。特許文献３においては、メモリに感度および温度の情報を予め記録し、この記録情報に基づき、マイクロコンピュータによって温度補正を行う。
【特許文献２】特開平５−３０２８３３号公報
【特許文献３】特開平６−１６０１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２記載の方法においては、温度を検出する温度センサと、温度センサによる感知温度に依存して補償を行う温度補償サーミスタが必要である。また、特許文献３記載の方法においては、記録情報および周囲温度に基づいて感度を補正するので、温度センサおよびマイクロコンピュータが必要である。
【０００８】
本発明の課題は、振動子に駆動振動を励振し、振動子から発生する信号を増幅して物理量の測定値を得る物理量測定装置において、温度センサの必要性なしに、振動子側の改善によって回路系の温度ドリフトを削減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、振動子と、この振動子に駆動振動を励振する自励発振回路および振動子からの検出信号を出力するための検出回路を含む制御回路とを使用し、検出信号に基づいて物理量を測定する装置であって、制御回路における感度の温度ドリフトの少なくとも一部を相殺するような感度の温度ドリフトを振動子に付与することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、振動子からの出力値に、制御回路における温度ドリフトを相殺するような感度の温度ドリフトを付与しておくことを想到した。例えば、図１８に示すように、制御回路に、−４０℃から＋８０℃（＋１００℃）へと向かって検出感度が増大するような温度ドリフトが存在するものとする。このような場合に、振動子の感度が、−４０℃から＋８０℃（＋１００℃）へと向かって低下するような温度特性を与えておく（図１９参照）。これによって図２０に示すように、物理量測定装置の感度の温度ドリフトを、温度センサを使用することなしに、著しく低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明を更に詳細に説明する。
本発明においては、振動子に駆動振動を励振する自励発振回路および振動子からの検出信号を出力するための検出回路を含む制御回路を使用する。自励発振回路においては、振動子に駆動振動を励振するための電圧を印加する。検出回路においては、振動子上の電極から発生した信号を増幅し、駆動信号によって位相検波する。
【００１２】
ここで、自励発振回路および検出回路には、以下のような温度ドリフト発生要因があることが判明してきた。振動子は、駆動電流を一定にすることで、コリオリ力に必要な一定の速度を得られる。即ち、コリオリ力によって発生した電荷を一定の変換係数で電圧に変換する。そして、発生した電圧を一定の増幅率で増幅し、同期検波を一定の位相で行う。これらのうちいずれかに温度特性があると、モジュール全体の感度の温度特性として現れる。
【００１３】
更に具体的に述べる。図１は、一実施形態に係る自励発振回路１２を示す模式図である。振動子１には励振手段２が取り付けられており、励振手段２は自励発振回路１２に対して接続されている。自励発振回路１２は、電流／電圧増幅器（交流増幅器）３、ハイパスフィルタ５、コンパレータ６、全波整流器８，積分器１０、抵抗器を備えている。
【００１４】
起動時には、自励発振回路１２に対して起動回路から雑音を入力する。この雑音は、振動子１の駆動部を通過して周波数選択を受け、次いで矢印Ａのように電流／電圧変換器３に入力され、増幅されて電圧値に変換される。電流／電圧変換器３からの出力信号の一部を取り出し、全波整流器８に入力し、振幅の水準（大きさ）に変換する。９は基準電圧源である。この振幅の信号を積分器１０に入力する。自励発振装置１２は、図示しない診断回路に連結されており、診断回路の出力はＤＩＡＧ端子を通して外部に出力される。
【００１５】
起動後の初期段階では、振動子１において雑音の大部分がカットされるため、全波整流器８からの出力が比較的小さい。このため、積分器１０における出力電圧を大きくし、発振ループを一周する間のループゲインが１より大きくなるようにする。時間が経過すると、整流器８からの出力が大きくなるので、積分器１０における出力電圧を小さくし、ループゲインが１になるようにする。
【００１６】
ここで、まず基準電圧源９に温度特性が見られることが分かった。例えば、−４０〜＋８５℃で、１．２Ｖに対して±２０ｍＶ程度（±１．７％）の温度変化が見られる。また、Ｉ／Ｖ変換器３（駆動電流を電圧に変換する変換器）においては、変換係数となる抵抗の温度特性が、例えば、−１０００ｐｐｍ／℃（−６％）ほどある。
【００１７】
図２は、検出回路の一例を示すブロック図である。振動子１に設けられた検出手段１５ａ、１５ｂからの各出力信号を、それぞれチャージアンプ１６Ａ、１６Ｂによって増幅し、各出力信号の差を作動アンプ１７によって増幅する。次いで、ハイパスフィルタ１８、アンプ１９を通過させる。一方、駆動信号の一部を派生させ、この派生信号を位相検波器３０に入力し、振動子１からの出力信号を検波する。検波後の出力信号を、ローパスフィルター２０、アンプ２１に通し、この出力を端子２２から外部に取り出す。
【００１８】
ここで、振動子の電極上の電荷を電圧に変換する段階においても、Ｉ／Ｖ変換器は、自励発振回路用のＩ／Ｖ変換器と同様に温度特性が悪く、例えば、−１０００ｐｐｍ／℃（−６％）ほどある。
更に、同期位相検波時には、Ｉ／Ｖ変換器を利用した場合は、抵抗の温度特性により同期検波位相が変化し、６％程度の温度ドリフトとして現れる。
【００１９】
更に、モノリシックＩＣチップ上に自励発振回路と検出回路とを形成すると、製造された同一仕様の多数の振動型ジャイロスコープについて、自励発振回路ごとに駆動電流を測定してみると、温度変化による駆動電流値の変動が大きいことが判明した。また、検出電極からの出力電流を処理して、回転角速度に対応する検出電流を得るが、個々の振動型ジャイロスコープごとに、検出電流の測定値にバラツキが見られるようになった。これらの現象は、自励発振回路と検出回路とをモノリシックＩＣ上に形成すると発現しやすい。
【００２０】
本発明においては、制御回路における感度の温度ドリフトを相殺するような感度の温度特性を振動子に付与する。具体的には、制御回路において、低温から高温へと向かって感度が増大するような温度特性が見られる場合には（正の温度ドリフト）、振動子からの出力値には、低温から高温へと向かって感度が低下するような温度特性を付与する（負の温度ドリフト）。同様に、制御回路において、低温から高温へと向かって感度が低下するような温度特性が見られる場合には（負の温度ドリフト）、振動子からの出力値には、低温から高温へと向かって感度が増大するような温度特性を付与する（正の温度ドリフト）。
【００２１】
振動子に正または負の温度ドリフトを付与する方法は特に限定されず、次の方法を例示できる。
（１）  振動子の検出離調を制御することによって、振動子の感度の温度特性を制御する。  検出離調とは、駆動モードの振動の共振周波数ｆｄと検出モードの振動の共振周波数ｆａとの差（ｆａ−ｆｄ）である。検出離調を大きくすると、感度は低下する傾向がある。そして、温度上昇に対して検出離調が負の変化を示すようにすることによって、温度上昇に対して振動子の感度が増大する。温度上昇に対して検出離調が正の変化を示すようにすることによって、温度上昇に対して振動子の感度が低下する。従って、検出離調を制御することによって、振動子における感度の温度ドリフトを制御可能である。
【００２２】
（２）  振動子のスプリアス離調を制御することによって、振動子の感度の温度特性を制御する。スプリアス離調とは、駆動振動モードの振動の共振周波数ｆｄとスプリアスモードの振動の共振周波数ｆｓとの差（ｆｓ−ｆｄ）である。振動子のスプリアス離調が大きくなるに従って、振動子の感度の温度ドリフトが正の方向へと向かって増大し、振動子のスプリアス離調がマイナス方向へと低下するのに従って、振動子の感度の温度ドリフトが負の方向へと向かって低下していくことが判明した。従って、振動子のスプリアス離調を制御することによって、振動子における感度の温度ドリフトを制御可能である。
【００２３】
（３）  振動子を作製する際に、振動子のカット角を制御する。
また、振動子を作製する水晶ウエーハのカット角を制御することによって、振動子の感度の温度特性を制御することができる。水晶ウエーハのカット角とは、水晶ランバートからの水晶ウエーハの切り出し角度である。一般的には、水晶のＸ軸（電気軸）に対して、ＸＹ面を数゜回転してＹ軸（機械軸）が数゜傾いた方向をＹ’軸とするとき、ＸＹ’面で水晶を切断したいわゆるＸカットウエーハが使用される。このときのＹ軸が傾いた角度を変更することによって、駆動周波数の温度変化の特性も、検出周波数の温度変化の特性も、変化していく。このとき、駆動周波数の変化と検出周波数の変化は異なっており、カット角の変化に伴って、駆動周波数と検出周波数の差の温度変化も変わっていくことが判明した。従って、振動子を作製する水晶ウエーハのカット角を制御することによって、振動子における感度の温度ドリフトを制御可能である。
【００２４】
以下、更に具体的な形態の振動子を参照しつつ、本発明を説明する。
図３は、本発明の一実施形態に係る振動子１（駆動振動モード）を概略的に示す平面図である。図４は、振動子１の検出振動モードの振動を示す平面図であり、図５は、振動子１のスプリアスモードの振動を示す平面図である。
【００２５】
本例の振動子１は、基部２２と、基部２２から突出する一対の検出振動片３３Ａ、３３Ｂと、基部２２から突出する一対の支持部２５と、各支持部２５の先端に設けられている各駆動振動片３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄとを備えている。
【００２６】
各駆動振動片３４Ａ〜３４Ｄの各主面には、それぞれ細長い溝が形成されており、各駆動振動片３４Ａ〜３４Ｄの横断面形状は略Ｈ字形状となっている。溝内に駆動電極３９が形成されている。各駆動振動片３４Ａ〜３４Ｄの各先端にはそれぞれ幅広部または重量部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄが設けられており、各幅広部にはそれぞれ貫通孔３７が形成されている。各検出振動片３３Ａ、３３Ｂの各主面には、それぞれ細長い溝が形成されており、各検出振動片３３Ａ、３３Ｂの横断面形状は略Ｈ字形状となっている。溝内に検出電極４０が形成されている。各検出振動片３３Ａ、３３Ｂの各先端にはそれぞれ幅広部または重量部３６Ａ、３６Ｂが設けられており、各幅広部にはそれぞれ貫通孔３８が形成されている。
【００２７】
図３には駆動モードの振動を示す。駆動時には、各駆動振動片３４Ａ〜３４Ｄが、それぞれ、支持部２５への付け根４１を中心として矢印Ｂのように屈曲振動する。この状態で振動子１を、振動子１に略垂直に延びる回転軸Ｚの周りに回転させる。すると、図４に示すように、支持部２５が固定部２２への付け根２５ａを中心として、矢印Ｃのように屈曲振動する。各検出振動片３３Ａ，３３Ｂが、それぞれ、その反作用によって、固定部２２への付け根を中心として、矢印Ｄのように屈曲振動する。各検出振動片３３Ａ、３３Ｂにおいて発生した電気信号に基づいて、Ｚ軸を中心とする回転角速度を算出する。
【００２８】
図５は、スプリアスモードの振動を示す。この振動モードにおいては、各駆動振動片３４Ａ〜３４Ｄが同じ方向へと向かって矢印Ｈのように同相で振動し、これに対応して各検出振動片３３Ａ、３３Ｂが各駆動振動片とは逆方向へと矢印Ｊのように変位する。
【００２９】
以下、図３〜図５の振動子１を用いて構成した振動型ジャイロスコープにおいて、本発明を適用して振動型ジャイロスコープ全体の温度ドリフトを低減した例について述べる。
【００３０】
具体的には、厚さ０．１ｍｍの水晶のＺ板のウエハーに、スパッタ法によって、所定位置に、厚さ１００オングストロームのクロム膜と、厚さ１５００オングストロームの金膜とを形成した。ウエハーの両面にレジストをコーティングした。
【００３１】
このウエハーを、ヨウ素とヨウ化カリウムとの水溶液に浸漬し、余分な金膜をエッチングによって除去し、更に硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸との水溶液にウエハーを浸漬し、余分なクロム膜をエッチングして除去する。温度８０℃の重フッ化アンモニウムに２０時間ウエハーを浸漬し、ウエハーをエッチングし、振動子１の外形を形成した。メタルマスクを使用して、厚さ１００オングストロームのクロム膜上に厚さ２０００オングストロームの金膜を電極膜として形成する。振動子１の寸法は、縦３．８ｍｍ、横４．５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍであり、重量は約０．８ｍｇである。
【００３２】
振動子１をパッケージに実装した。ただし、基板はアルミナセラミックスによって形成し、接点パッドは金によって形成し、枠体はＳＵＳによって形成した。ボンディングワイヤは、銅膜線を金によってメッキすることで製造した。振動子１の基部をボンディングワイヤに対して超音波ボンディングによって接合し、基板上に固定した。
【００３３】
得られた振動型ジャイロスコープを温度試験槽に入れ、雰囲気温度を、図６に示すように−４０℃から＋１００℃まで変化させた。そして駆動モードおよび検出モードの振動の各共振周波数を、インピーダンスアナライザを用いて測定した。
【００３４】
図６には、駆動モードの振動周波数の温度変化を示す。また、図７には、検出モードの振動周波数の温度変化を示す。図８には、検出離調の温度変化を示す。本実施形態においては、駆動モードの振動、検出モードの振動共に、同一平面内での振動であるため、ほとんど同じような周波数の温度変化を示す。この結果、検出離調の温度変化は、全温度範囲で１．５Ｈｚ程度しか示さない。振動子の感度は検出離調に半端例するが、検出離調１０００Ｈｚの場合には、感度は０．１５％程度しか変動しないことになる。
【００３５】
これに対して、振動子の感度の温度ドリフトを大きくする目的で、Tape Automated Bonding （ＴＡＢ）実装を試みた。この方法では、リール付きポリイミドテープ上に振動子を実装するものである。例えば図９に示すように、ポリイミドテープ５０上に銅箔ワイヤー５１によって振動子１を固定し、実装する。しかし、この実装方法は、ポリイミド樹脂やエポキシ系接着剤を使用しており、このため振動周波数の温度変化が大きくなる傾向があった。
【００３６】
図１０は、図９のように振動子１をＴＡＢ実装した場合の駆動モードの振動周波数の温度変化を示す。図１１は、振動子１をＴＡＢ実装した場合の検出モードの振動周波数の温度変化を示す。また、図１２は、振動子１をＴＡＢ実装した場合の検出離調の温度変化を示す。本例のように振動子１をＴＡＢ実装すると、全体で数Ｈｚの温度変化が発生した。これは，振動子の支持材料が温度変化の影響を受け、その影響の度合いが振動モードによって異なるためである。
【００３７】
図１３には、検出離調周波数と感度との関係を示す。このように、振動子の検出感度は検出離調に反比例する。従って、検出離調を大きくすることによって、振動子の感度の温度変化を増大させることができる。
【００３８】
具体的には、図１４に、検出離調の温度変化を示し、図１５には、図１４の例に対応する、温度と感度変化との関係を示す。図１４に示すように、離調が温度変化に応じて数Ｈｚ変化すると、図１５に示すように、感度も数％変化する。
【００３９】
次に、スプリアス離調と感度の温度変化（％）との関係を図１６に示す。図１６の例では、更に検出離調が１ｋＨｚの振動子について、スプリアス離調と感度の温度変化との関係を示す。スプリアス離調が正の方向に大きくなると、感度の温度ドリフトも正の方向へと一次関数的に増大する。またスプリアス離調が負方向に増大すると、感度の温度ドリフトも一次関数的に負の方向に増大する。スプリアス離調の変化と感度の温度ドリフトとの関係は、ほぼ一次関数的であるので、スプリアス離調を制御することによって、振動子の感度の温度ドリフトを精密に制御することが可能である。
【００４０】
更に、スプリアス離調を−１ｋＨｚに固定制御した幅２ｍｍの振動子１について、検出離調と全温度範囲における感度変動（％）との関係を図１７に示す。このように、スプリアス離調を一定値に制御したときには、検出離調を増加させると、全温度範囲における感度変動が１．０％以下と非常に小さくなるのに対して、検出離調を例えば４００Ｈｚ以下に縮小させるとこによって、全温度範囲における感度変動を２．０％以上で増大させ、制御することができる。
【００４１】
次いで、振動型ジャイロスコープモジュールにおける回路の感度補正の実例を示す。図１８には、振動子の感度の温度変化を示す（温度は−４０℃から＋１００℃の範囲で変化する）。振動子の感度は、低温から高温へと向かって＋１．０％程度増大している。
【００４２】
図１９には、自励発振回路および検出回路からなる制御回路全体の感度の温度変化を示す。振動子の感度は、低温から高温へと向かって−１．０％程度低下している。
【００４３】
図２０は、図１８の温度特性を示す振動子を、図１９に示す温度特性を有する制御回路に取り付けて振動型ジャイロスコープを構成したときの、振動型ジャイロスコープの感度の温度変化を示す。このように、全温度範囲において、感度の温度変化は０．２％以下に抑制されている。
【００４４】
スプリアス離調を制御するためには、以下の方法がある。
（１）スプリアスモードの共振周波数を変更する。
（２）駆動振動の共振周波数を変更する。
（３）スプリアスモードの共振周波数と駆動振動の共振周波数との両方を変更する。
【００４５】
駆動モードの振動の共振周波数を変化させる方法は、特に限定されず、以下の方法であってよい。
（１）  駆動振動部の質量を変化させる。具体的には、駆動振動片の一部をトリミングして重量を減らし、駆動モードの振動の共振周波数を上昇させることができる。また駆動振動片の上に質量調整膜を設け、この質量調整膜をトリミングして質量を減らし、駆動モードの振動の共振周波数を上昇させることができる。
（２）  駆動振動部の寸法を変化させる。例えば駆動振動片の幅を小さくすることによって、駆動モードの振動の共振周波数を上昇させることができる。
【００４６】
スプリアスモードの振動の共振周波数を変化させる方法は、特に限定されず、以下の方法であってよい。
（１）  検出振動部の質量を変化させる。具体的には、検出振動片の一部をトリミングして質量を減らし、スプリアスモードの振動の共振周波数を上昇させることができる。また検出振動片の上に質量調整膜を設け、この質量調整膜をトリミングして質量を減らし、スプリアスモードの振動の共振周波数を上昇させることができる。
（２）  検出振動部の寸法を変化させる。例えば検出振動片の幅を小さくすることによって、スプリアスモードの振動の共振周波数を上昇させることができる。
【００４７】
前記質量調整膜の材質としては以下を例示できる。
金、アルミニウムなどの蒸着膜、スパッター膜
金、ニッケルなどのメッキ膜
【００４８】
また、質量調整膜をトリミングする方法としては、以下を例示できる。
（１）YAG レーザー、YVO4レーザー、炭酸ガスレーザーなどのレーザー光照射
（２）  アルゴン、窒素などのスパッター
（３）  電子ビーム照射
【００４９】
振動子を実装する場合、複数箇所で支持してもよい。これは振動子と支持手段との接触部分が複数あることを意味している。支持手段は特に限定されず、ボンディングワイヤー、柱、棒、ピンなどであってよい。支持手段の材質も限定されず、金属、樹脂、接着剤、金属−樹脂複合材料であってよいが、金属が特に好ましい。特に好ましい材質は、銅、金、アルミ、銀、タングステン、ステンレス、鉄、ニッケル、錫、真鍮、または、それらの合金。これらの金属、合金にはメッキ等が施されていてもよい、
【００５０】
振動子の基板への固定方法は特に限定されない。例えば好適な実施形態においては、振動子を、基板に直接接触しない状態で支持する。ボンディングワイヤの振動子への接合方法は限定されないが、超音波ボンディング、スポット溶接、導電性接着剤、半田付けが好ましい。
【００５１】
好適な実施形態においては、振動子が、駆動手段が設けられた駆動振動片、検出手段が設けられた検出振動片、および駆動振動片と検出振動片との間に設けられた基部を備えている。図３〜図５の振動子１はこの実施形態に係るものである。
【００５２】
振動子の材質は限定されないが、圧電単結晶が好ましく、水晶、ニオブ酸リチウム単結晶、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体単結晶、ホウ酸リチウム単結晶、ランガサイト単結晶等からなる圧電単結晶が特に好ましい。
【００５３】
本発明において測定されるべき物理量は特に限定はされない。振動子に駆動振動を励振し、駆動振動中の振動子に対する物理量の影響によって振動子の振動状態に変化が生じたときに、この振動状態の変化から検出回路を通して検出可能な物理量を対象とする。こうした物理量としては、振動子に印加される加速度、角速度、角加速度が特に好ましい。また、検出装置としては慣性センサーが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態で使用する自励発振回路１２を示す模式図である。
【図２】一実施形態で使用する検出回路を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る振動子１（駆動振動モード）を概略的に示す平面図である。
【図４】振動子１の検出振動モードの振動を示す平面図である。
【図５】振動子１のスプリアスモードの振動を示す平面図である。
【図６】振動子１をボンディングワイヤによって支持した場合の、駆動モードの振動周波数の温度変化を示す。
【図７】振動子１をボンディングワイヤによって支持した場合の、検出モードの振動周波数の温度変化を示す。
【図８】振動子１をボンディングワイヤによって支持した場合の、検出離調の温度変化を示す。
【図９】振動子１をＴＡＢ実装した例を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図９のように振動子１をＴＡＢ実装した場合の駆動モードの振動周波数の温度変化を示す。
【図１１】振動子１をＴＡＢ実装した場合の検出モードの振動周波数の温度変化を示す。
【図１２】振動子１をＴＡＢ実装した場合の検出離調の温度変化を示す。
【図１３】検出離調周波数と感度との関係を示す。
【図１４】検出離調の温度変化を示す。
【図１５】図１４の例に対応する、温度と感度変化との関係を示す。
【図１６】スプリアス離調と感度の温度変化（％）との関係を示す。
【図１７】スプリアス離調を−１ｋＨｚに固定制御した幅２ｍｍの振動子１について、検出離調と全温度範囲における感度変動（％）との関係を示す。
【図１８】振動子の感度の温度変化を示す（温度は−４０℃から＋１００℃の範囲で変化する）。
【図１９】自励発振回路および検出回路からなる制御回路全体の感度の温度変化を示す。
【図２０】図１８の温度特性に示す振動子を、図１９に示す温度特性を有する制御回路に取り付けて振動型ジャイロスコープを構成したときの、振動型ジャイロスコープの感度の温度変化を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１  振動子          ２  励振手段          ３  電流／電圧増幅器（交流増幅器）          ９  基準電圧源          １２  自励発振回路          １５ａ、１５ｂ  検出手段
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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