(57)【要約】【課題】本発明は、角速度センサの検知精度を向上させることを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために本発明は、固定部１２と、固定部１２にその一端が固定された少なくとも２本のアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄと、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの他端に設けられた錘部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの表面に設けられた電極部１５とを備え、電極部１５は、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの表面に設けられた下部電極と、前記下部電極に対向するよう設けられた上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に設けられた圧電体層とを有し、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄにおける電極部１５形成長はアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの全長における９０％以下とした角速度センサとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、
前記固定部にその一端が固定された少なくとも２本のアーム部と、
前記アーム部の他端に設けられた錘部と、
前記アーム部の表面に設けられた電極部とを備え、
前記アーム部における前記電極部形成長は
前記アーム部の全長における９０％以下とした
角速度センサ。
【請求項２】
前記アーム部における前記電極部形成長は
前記アーム部の全長における７５％以上とした
請求項１に記載の角速度センサ。
【請求項３】
前記アーム部における前記電極部形成長は
前記アーム部の全長における８６％以上とした
請求項１に記載の角速度センサ。
【請求項４】
前記電極非形成部は
前記アーム部の他端側に設けた
請求項１乃至請求項３の内いずれかに記載の角速度センサ。
【請求項５】
前記固定部が略直線形状をしている
請求項１乃至請求項３の内いずれかに記載の角速度センサ。
【請求項６】
枠体を有し、
前記固定部が前記枠体内に設けられた
請求項５に記載の角速度センサ。
【請求項７】
前記電極部は、
アーム部表面に設けられた下部電極と、
前記下部電極に対向するよう設けられた上部電極と、
前記下部電極と前記上部電極との間に設けられた圧電体層とを有する構成とした
請求項１乃至請求項３の内いずれかに記載の角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーナビゲーション、デジタルカメラ等の電子機器や自動車の制御等に用いられる角速度センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の角速度センサは、図８に示す如く、枠体１と、枠体１内に設けられた略直線形状の固定部２と、固定部２にその一端が固定された４本のアーム部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄと、アーム部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの他端に設けられた錘部４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄと、アーム部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの表面に設けられた電極部５とを備え、この電極部５は、下部電極、上部電極、圧電体層からなる構成としていた。
【特許文献１】特開２００７−２５６２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の角速度センサでは、検知精度の低さが問題となっていた。
【０００４】
すなわち、上記従来の構成においては、制御回路におけるドライブアンプからドライブ信号が検知素子に伝達されると、この検知素子の電極部における圧電体層が振動することにより検知素子が振動する。そして、この検知素子に角速度が加わると、圧電体層の振動に変化が生じると共に上部電極、下部電極における電荷の発生量が変化し、それが検知信号としてモニタアンプへ伝達されるとともに、この検知信号がドライブ信号へフィードバックされるわけであるが、検知素子の駆動状態は、理想的な駆動振動のみならず、不要な振動が付随して生じてしまい、この振動に起因して発生した検知信号が、ドライブ信号へとフィードバックされてしまい、その結果として、検知精度が低くなってしまうことが問題となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、角速度センサの検知精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、この目的を達成するために本発明は、固定部と、前記固定部にその一端が固定された少なくとも２本のアーム部と、前記アーム部の他端に設けられた錘部と、前記アーム部の表面に設けられた電極部とを備え、前記電極部は、アーム部表面に設けられた下部電極と、前記下部電極に対向するよう設けられた上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に設けられた圧電体層とからなり、前記アーム部における前記電極部形成長は前記アーム部の全長における９０％以下とした角速度センサとしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この構成により、不要振動モードの振幅を低減させることができるため、この不要振動に起因して発生した検知信号がドライブ信号へとフィードバックされてしまう割合を低減させることができ、その結果として、検知精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における角速度センサについて図面を参照しながら説明する。
【０００９】
本実施の形態における角速度センサは、図１に示すごとく、枠体１１と、枠体１１内に設けられた略直線形状の固定部１２と、固定部１２にその一端が固定された少なくとも２本のアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄとを有している。
【００１０】
このアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの他端には錘部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄを設けており、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの表面には電極部１５を設けている。
【００１１】
ここで、電極部１５は、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの表面に設けられた下部電極と、前記下部電極に対向するよう設けられた上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に設けられた圧電体層とを有している。
【００１２】
そして、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄにおける電極部１５形成長はアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの全長における９０％以下とし、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの他端側、即ち錘部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄを形成する側には電極非形成部１６を設ける構成としている。
【００１３】
このような構成により、例えば図６に示すような不要振動モード（Ｈ１９振動モード）の振幅を低減させることができるため、この不要振動に起因して発生した検知信号がドライブ信号へとフィードバックされてしまう割合を低減させることができ、その結果として、検知精度を向上させることができる。以下、その理由について説明する。
【００１４】
本実施の形態における角速度センサの動作原理は、図２に示す如く、ドライブアンプ６からドライブ信号が検知素子７に伝達されると、この検知素子７の電極部１５（図１参照）における圧電体層が振動することにより検知素子７が図３に示す如く振動する。そして、この検知素子７に角速度が加わると、前記圧電体層の振動に変化が生じると共に前記上部電極、前記下部電極における電荷の発生量が変化し、それが検知信号としてモニタアンプ８へ伝達されるとともに、この検知信号がドライブ信号へフィードバックされるわけであるが、検知素子７の駆動状態は、純粋に図３に示すような理想的な振動のみならず、例えば図４に示すＨ２２振動モードや、図５に示すＨ６振動モード、図６に示すＨ１９振動モード等が発生してしまう。
【００１５】
これらの不要振動に基づく検知信号がドライブアンプ６にＡＧＣ制御回路９、バンドパスフィルタ１０を介してフィードバックされてしまうと、検知精度低下の要因となるわけであるが、これらの不要振動は前記アーム部における前記電極部形成長により変化することがわかった。その結果が図７であり、縦軸にはアドミタンス比、即ち所定の振幅を有する駆動信号に対する各振動モードの検知信号の大きさを、図３に示した駆動振動の振幅で規格化したものをとり、横軸には図１に示したアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの全長における電極部１５の形成長の割合をとっている。
【００１６】
この図７に示す結果から、Ｈ１９振動モード（図６参照）が、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄにおける電極部１５形成長をアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの全長における９０％以下とした点から急激に減少していることがわかる。従って、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄにおける電極部１５形成長はアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの全長における９０％以下とすることにより、Ｈ１９振動モード（図６参照）に基づく検知信号が図２に示したドライブアンプ６にフィードバックされてしまう割合を低減させることができ、その結果として、検知精度を向上させることができるのである。
【００１７】
また、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄにおける電極部１５形成長をアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの全長における７５％以上とすることにより、Ｈ６振動モード（図５参照）の駆動モード（図３参照）に対するアドミタンス比を低い値とすることができるため、このＨ６振動モードに基づく検知信号が図２に示したドライブアンプ６にフィードバックされてしまう割合を低減させることができ、その結果として、検知精度をより向上させることができるのである。
【００１８】
さらに、この図７に示す結果から、最も大きいアドミタンス比を有するＨ２２振動モード（図４参照）が、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄにおける電極部１５形成長をアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの全長における８６％以上とした点から急激に減少していることがわかる。従って、アーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄにおける電極部１５形成長はアーム部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの全長における８６％以上とすることにより、Ｈ２２振動モードに基づく検知信号が図２に示したドライブアンプ６にフィードバックされてしまう割合を低減させることができ、その結果として、検知精度を向上させることができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の角速度センサは、検知精度を向上させることができるという効果を有しカーナビゲーション、デジタルカメラ等の電子機器や自動車の制御等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における角速度センサの上面図
【図２】本発明の実施の形態１における角速度センサの電気回路図
【図３】本発明の実施の形態１における角速度センサの駆動振動モードを示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における角速度センサの不要振動モードを示す斜視図
【図５】本発明の実施の形態１における角速度センサのその他の不要振動モードを示す斜視図
【図６】本発明の実施の形態１における角速度センサのその他の不要振動モードを示す斜視図
【図７】本発明の実施の形態１における角速度センサの各振動モードの振幅と電極部形成長との関係図
【図８】従来の角速度センサを示す上面図
【符号の説明】
【００２１】
１１  枠体
１２  固定部
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ  アーム部
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ  錘部
１５  電極部
【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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