【手続補正書】
【提出日】平成17年7月7日(2005.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  振動構造体と、振動構造体を共振で振動させるための第一及び第二の駆動手段（１，４）と、振動構造体の振動を検出するための第一及び第二のピックオフ手段（２，３）とを備え、前記第一及び第二のピックオフ手段（２，３）が振動構造体に対して一定の角度で分離されている振動構造センサにおけるバイアスエラーを低減させる方法において、
振動構造体が、実質的に円筒形又は実質的に平坦なリング又は輪状構造であり、
振動構造体からの速度出力信号をゼロに設定し、それにより、バイアスエラーを最小にするのに十分な量だけ、第一駆動手段（１）からの第二ピックオフ手段（３）の分離角度の増減に等しく、第二ピックオフ手段出力信号（１５）に第一ピックオフ手段出力信号（１０）のプロポーションを加算するか、又は第二ピックオフ手段出力信号から第一ピックオフ手段出力信号のプロポーションを減算する工程を含んでいる
ことを特徴とする振動構造センサにおけるバイアスエラー低減方法。
【請求項２】  一定の分離角度が、４５°であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】  振動構造体と、振動構造体を共振で振動させる第一及び第二の駆動手段（１，４）と、振動構造体の振動を検出するための第一及び第二のピックオフ手段（２，３）とを備え、前記第一及び第二のピックオフ手段が振動構造体から一定の角度で分離されている振動構造センサにおいて、
振動構造体が、実質的に円筒形又は実質的に平坦なリング又は輪状構造であり、
振動構造体からの速度出力信号をゼロに設定し、それによりバイアスエラーを最小限にするのに十分な量だけ、第一駆動手段からの第二ピックオフ手段の分離角度の増減に等しく、第二ピックオフ手段出力信号（１５）に第一ピックオフ手段出力信号（１０）のプロポーションを加算するか、又は第二ピックオフ手段出力信号から第一ピックオフ手段出力信号のプロポーションを減算する手段を備えている
ことを特徴とする振動構造センサ。
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【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記した問題では、キャリアモード周波数と応答モード周波数が正確にマッチングしていると仮定している。実際には、材料異方性及び製造交差が、これらの周波数にある程度のミスマッチを生じさせる。これらの周波数を平衡させるための技術は、既に公知であり、例えば、ＥＰ４１１８４９Ｂ１及びＧＢ２２７２０５３Ａで開示されている。一般的な方法は、駆動装置を用いてこれらのモードを調節し、これらの共振周波数間のずれを所定の交差まで取り除くことを要件とする。構造体の周りの適当なポイントで、硬度と質量とを制御しながら調節することによって達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
図５は、図４と同じ共振パラメータに対してεｒ＝１°のエラーを導入したときの影響を示している。この影響により、同位相応答１８の平均値はずれる。これにより、同位相バイアスは、モードアライメント及び第二ピックオフアライメントの両方の関数となる。従って、第二ピックオフのアライメントを正確に設定するために（εｒ→０）、始めに、キャリアモードアライメントに対する第一駆動を設定する必要がある。矩象信号１９はピックオフのミスアライメントには反応を示さず、この信号１９は、通常、平衡中のモードアライメントの設定におけるエラー信号として用いられる。
所望の性能を得るためには、第二ピックオフアライメントエラーを、１°より小さい単位で制御する必要がある。この精密さのレベルは達成するのが非常に困難であり、常に製造後のある程度の調節が要求される。ＥＰ４１１８４９Ｂ１及びＧＢ２２７２０５３Ａは、アライメントを実行するために分割駆動及びピックオフ変換器を使用することを開示している。これは、変換器の二つの半体のゲインを特異的に調節して、実際の中心を移動させることによって達成される。これらの技術は、標準的でない変換器を使用することを必要とする。幾つかの振動構造ジャイロの設計では、変換器はそれ自身の共振器上に固定される。標準的でない変換器は、何れも、二つのｃｏｓ２θモード間の力学的な対称性に好ましくない影響を及ぼし、周波数のずれ、即ち、ジャイロ性能に不都合な影響があり得る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
近年の微細マッチング技術(micro-matching techniques)では、この目的を達成するのに十分な正確さを得るために、ＵＳ５２２３２１に開示されているように、シリコンから平面リング共振器を生産する可能性が提案されている。しかし、これは達成し得るが、キャリアモードアライメントに対する第一駆動が正確に制御できるかが疑わしい。所望の性能を得るためには、第二ピックオフ角度エラーを取り除くことが依然として必要とされる。
従って、振動構造センサにおけるバイアスエラーを低減させるための改良方法が必要であり、好ましくは、モードアライメントの初期設定を行うことなく第二ピックオフ整合を調整することができる方法が必要である。有利には、このような調節は、標準的でない変換器を用いることなしに達成できるようにするべきである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の一つの特徴によれば、振動構造体と、振動構造体を共振で振動させるための第一及び第二の駆動手段と、振動構造体の振動を検出するための第一及び第二のピックオフ手段とを備え、前記第一及び第二のピックオフ手段が振動構造体に対して一定の角度で分離されている振動構造センサにおけるバイアスエラーを低減させる方法において、振動構造体が、実質的に円筒形又は実質的に平坦なリング又は輪状構造であり、振動構造体からの速度出力信号をゼロに設定し、それにより、バイアスエラーを最小にするのに十分な量だけ、第一駆動手段からの第二ピックオフ手段の分離角度の増減に等しく、第二ピックオフ手段出力信号に第一ピックオフ手段出力信号のプロポーション（proportion）を加算するか、又は第二ピックオフ手段出力信号から第一ピックオフ手段出力信号のプロポーションを減算する工程を含んでいることを特徴とする振動構造センサにおけるバイアスエラー低減方法が提供される。
好都合には、一定の分離角度は４５°である。
本発明の第二の特徴によれば、振動構造体と、振動構造体を共振で振動させる第一及び第二の駆動手段と、振動構造体の振動を検出するための第一及び第二のピックオフ手段とを備え、前記第一及び第二のピックオフ手段が振動構造体から一定の角度で分離されている振動構造センサにおいて、振動構造体が、実質的に円筒形又は実質的に平坦なリング又は輪状構造であり、振動構造体からの速度出力信号をゼロに設定し、それによりバイアスエラーを最小限にするのに十分な量だけ、第一駆動手段からの第二ピックオフ手段の分離角度の増減に等しく、第二ピックオフ手段出力信号に第一ピックオフ手段出力信号のプロポーションを加算するか、又は第二ピックオフ手段出力信号から第一ピックオフ手段出力信号のプロポーション（proportion）を減算する手段を備えていることを特徴とする振動構造センサが提供される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
バイアスエラーの低減処理又は除去処理を実行するためには、第二ピックオフ手段３の実際の位置をフィードバックループ内で調節する必要がある。図２に示すように、第一ピックオフ手段２は、第二ピックオフ手段３から４５°の位置に配置されている。従って、第二ピックオフ手段２の実際の中心点は、第一信号のプロポーションを第二信号に加えることで、この方向に移動され得る。第二ピックオフ手段３からの他の方向における４５°の点での振動構造運動は、第一ピックオフ手段２での運動による位相と１８０°離れるが、他の点では一致する。従って、第二ピックオフ手段の実際の位置は、第一ピックオフのプロポーションを減算することで他の方向に移動され得る。
従って、バイアスエラーを低減させるための本発明の方法は、第一ピックオフ手段出力信号１０のプロポーションを第二ピックオフ手段出力信号１５に加えるか、又は
第二ピックオフ手段出力信号１５から第一ピックオフ手段出力信号１０のプロポーションを減算するかして、振動構造対からの速度出力信号をゼロに設定し、それによりバイアスエラーを最小にするのに十分な大きさで第一駆動手段１からの第二ピックオフ手段３の分離角度を増減させる。
本発明によるこの補償システムは、図７に示すシステムブロック図に組み込まれ得る。図７に示すシステムブロック図は、図３のブロック図と基本的には同じなので、図３の構成部材と類似する部材には同じ符号を付して、それらの詳細な説明は省略する。図７に示すように、振動構造からの速度出力信号をゼロに設定し、それによりバイアスエラーを最小にするのに十分な大きさで、第一駆動手段１からの第二ピックオフ手段３の分離角度を調節する手段が、第一ピックオフ出力１０と、第二ピックオフ出力１５との間に設けられている。この後述した手段は、除去手段２０であり、これにより、第二ピックオフ角度の削減が、速度出力信号をゼロに設定するために調節される。この結果、回転がないときには応答モードを励起する正味の力は加わらない。これにより、振動構造体に加えられる力は、引加速度を正確に表すことになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明は、ピックオフ手段に標準的でない変換器を使用することを必要とするＥＰ４１１８４９Ｂ１及びＧＢ２２７２０５３Ａに開示されている発明より有利な特有の利点を有する。本発明は、標準的な変換器を使用することができ、従って、ｃｏｓ２θモードの運動と密接に結びついた対称性を維持することができる。また、標準的なモジュールを使用することは、温度に依存するゲインのような任意のスケーリング変化が全てのモジュールに対して広範囲に一致し、従って、結果として生じるエラーがキャンセルされる傾向にあるので有利である。