JP2000304542A

JP2000304542A - 角速度センサ

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Publication number: JP2000304542A
Application number: JP11109696A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Isono; 仁志磯野; Hisashi Ogaki; 久志大垣; Tomohisa Komoda; 智久薦田; Toru Kira; 徹吉良
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2000-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、振動子の材質の選択範囲を広
くとれかつ小型の振動子でも検出感度の大きい角速度セ
ンサを提供する。【解決手段】本発明の実施の形態の角速度センサ１０
０は、自由端の先端に永久磁石４を装着した振動子１を
備える。振動子１は、圧電体２，３によって励振され
る。励振された振動子１に回転力が加わると、回転の角
速度Ωに応じたコリオリ力による振動が、振動子１に新
たに生じる。検出コイル５によってコリオリ力による振
動子１の振動の振幅を検出することにより、角速度Ωを
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、角速度センサに関
するものであり、より特定的には振動している物体に角
速度が印加されると物体の振動方向と直交する方向に働
くコリオリ力の検出により、角速度の大きさを検出する
角速度検出センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】角速度センサは、カーナビゲーションシ
ステムの自律走行センサや、ビデオムービーの手振れ防
止センサとして広く用いられている。なかでも、振動子
の駆動およびコリオリ力の検出に圧電体を使用した圧電
ジャイロは、小型かつ安価な角速度センサとして広く用
いられている（たとえば、「圧電ジャイロ・センサ技術
の基礎」エレクトロニクス・セラミクス、１９９１年１
０月号）。

【０００３】図７は、圧電ジャイロからなる従来の技術
の角速度センサ２００の構成を示す概念図である。

【０００４】図７を参照して、従来の角速度センサ２０
０は、各面に圧電体２０，２１，２２，２３を貼り付け
られた振動子１を備える。振動子１は、駆動用圧電体２
０により図中のｘ方向に屈曲振動される。これに図中ｚ
軸回りに回転する角速度Ωが加わると、振動方向と直交
する方向にコリオリ力が働き図中ｙ方向の振動が励振さ
れる。この場合に生じるコリオリ力は、角速度Ωに比例
するので、このｙ方向の振動の振幅を圧電体２２および
２３によって検出することによって、角速度Ωの大きさ
を検出することができる。

【０００５】なお、圧電体２１は、駆動信号の帰還用と
して用いることも可能であり、振動子１を圧電体２０，
２１の両者によって駆動することもできる。また、角速
度の品質は、圧電体２２あるいは２３の１つのみで行な
うこともでき、圧電体２２、２３の出力の両者の差や和
をとることで、駆動振動によって生じるヌル電圧を除去
することも可能である。

【０００６】つまり、従来の技術の角速度センサ２００
は、圧電体を振動子の駆動とコリオリの検出に用いた振
動ジャイロによって、コリオリ力の作用により圧電体に
生じた歪みを電気的に変換し電圧として検出している。

【０００７】一般に、このような振動ジャイロでは、コ
リオリ力によるｙ方向の振動の振幅は、駆動周波数に反
比例することが知られている。一方、振動子の共振周波
数は振動子の長さの２乗に反比例するので、振動子を小
型化すると、共振周波数は大きくなる。したがって、振
動ジャイロを利用した従来の角速度センサでは、振動子
を小型化すると、検出感度が小さくなるという欠点を有
しているため、装置の小型化と検出感度との両立が困難
であった。

【０００８】また、角速度センサ２００は、振動子に生
じた歪みを圧電体によって検出するため、圧電体に用い
られる圧電セラミクスの熱膨張係数の大きさに起因する
圧電体の温度ドリフトの問題や、圧電体の取付け位置精
度の確保の困難性によって、必要な検出精度を十分に確
保できない可能性も高い。

【０００９】このような欠点を解決するために、コリオ
リ力によるｙ方向の振動を電磁誘導で検出する方法が提
案されている。この方法では、コリオリ力を振動子の変
位で検出するのではなく、変位の時間変化で測定するこ
とにより、振動の振幅に周波数が与える影響を緩和して
いる。

【００１０】たとえば、登録特許第２７４２９１６号公
報には、コリオリ力によって生じる振動を検出コイルを
有する磁極部と軟磁性体からなる振動子とのギャップの
時間変化で生じる起電力で検出する方法が提案されてい
る（以下、従来の技術１という）。

【００１１】また、特公平６−１５９７４号公報には、
振動子となる１対の枝部の形が、Ｎ極およびＳ極を包含
する２つの個別の磁気システムを有するように磁化さ
れ、駆動面内と垂直に生じる振動成分をコイルで検出す
る方法も提案されている（以下、従来の技術２とい
う）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術１の角速度センサでは、振動子の材質は、磁石に吸
引される特性を有する必要があるので、圧電材料により
振動子を作成することができない等、材料の選択範囲が
狭くなるという問題点があった。

【００１３】また、従来の技術２の角速度センサでは、
振動子は永久磁石材料で構成されるため、従来の技術１
と同様に振動子の材料の選択範囲が狭くなる問題を有す
るとともに、内部にＮ極およびＳ極を包含するように磁
化されているので、振動子を磁化する手段が複雑にな
り、所望の位置でＮ極およびＳ極を設けることが困難で
ある。このことは、角速度センサの小型化を考えた場合
にさらに問題となる。

【００１４】また、従来の技術１および２においては、
振動子の駆動手段として、電磁駆動方式を用いているの
で、駆動用コイルからの磁界が検出用コイルにノイズと
して影響するという問題がある。装置の小型化に伴っ
て、駆動部と検出部とが近接して配置されると、このノ
イズの検出精度に与える影響はさらに大きくなる。

【００１５】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたものであって、本発明の目的は、シンプ
ルな構成のもとで、振動子の材質の選択範囲が広くと
れ、かつ小型化された振動子によっても検出感度を十分
確保することができる角速度センサを提供することであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の角速度セ
ンサは、固定される一端と振動する自由端とを含む振動
子と、振動子の可動部位に設けられた永久磁石と、振動
子を所定の方向に振動させるための駆動手段と、所定の
方向と直交する方向についての永久磁石の変位によって
生じる磁力線の変化を検出するための第１の検出用コイ
ルと、検出用コイルに生じる誘導起電圧を検出するため
の電圧測定手段とを備える。

【００１７】請求項２記載の角速度センサは、請求項１
記載の角速度センサであって、永久磁石は、磁化方向が
所定の方向と直交するように設けられ、第１の検出用コ
イルは、コイル軸の方向が永久磁石の磁化方向に平行と
なるように設けられる。

【００１８】請求項３記載の角速度センサは、請求項１
記載の角速度センサであって、永久磁石は、磁化方向が
所定の方向および振動子の長手方向のいずれか一方とな
るように設けられ、第１の検出用コイルは、永久磁石の
両極の近傍に配置される一対のコイルを含み、一対のコ
イルのそれぞれは、コイル軸の方向が所定の方向と直交
するように設けられる。

【００１９】請求項４記載の角速度センサは、請求項１
記載の角速度センサであって、永久磁石は、磁化方向が
所定の方向および振動子の長手方向のいずれか一方とな
るように設けられ、第１の検出用コイルは、コイル軸が
永久磁石の磁化方向と平行となるように設けられる。

【００２０】請求項５記載の角速度センサは、請求項１
から４のいずれかに記載の角速度センサであって、駆動
手段は、振動子に装着された圧電素子を含む。

【００２１】請求項６記載の角速度センサは、請求項５
記載の角速度センサであって、所定の方向についての永
久磁石の変位より生じる磁力線の変化を検出するための
第２の検出用コイルをさらに備え、駆動手段は、第２の
検出用コイルの出力を帰還用信号として用いることによ
り振動子を励振する。

【００２２】請求項７記載の角速度センサは、請求項１
から６のいずれかに記載の角速度センサであって、第１
の検出用コイルはコアを有する。

【００２３】請求項８記載の角速度センサは、請求項６
記載の角速度センサであって、第２の検出用コイルはコ
アを有する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中
同一符号は同一または相当部分を示す。

【００２５】［実施の形態１］本発明の実施の形態１の
角速度センサ１００の斜視図を図１に、平面図を図２に
示す。

【００２６】図１および図２を参照して、角速度センサ
１００は、振動子１と、振動子１に貼り付けられる駆動
用圧電体２および帰還用圧電体３と、振動子１の自由端
近傍に設けられる永久磁石４と、永久磁石４に近接して
設けられる検出用コイル５と、検出用コイルに生じる誘
導電圧を測定する電圧測定回路（図示せず）とを備え
る。

【００２７】振動子１は、駆電用圧電体２および帰還用
圧電体３によって励振される。よって、振動子１の材質
は磁性材料に限定されることはない。望ましくは、周囲
温度の変化に対して振動特性が変化しないように、恒弾
性金属（たとえば住友特殊金属製、ＥＬ−３）等を好適
に用いることができる。

【００２８】駆動用圧電体２および帰還用圧電体３とし
ては、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）やＢａＴｉＯ
３等の圧電セラミック等を好適に用いることができる。
また、振動子１の材質を圧電体とした場合には、圧電体
３、４の代わりに電極を設ける構成として、振動子１を
励振することもできる。

【００２９】永久磁石４としては、希土類磁石（たとえ
ば住友特殊金属製、ＮＥＯＭＡマックス）やＳｍＣｏ磁
石あるいは希土類磁石以外の永久磁石等を用いることが
可能である。

【００３０】検出用コイル５としては、要求される検出
感度やコストに応じて、材質や線径を選択した導線を所
定の形状およびターン数で巻いたものを使用すればよ
い。

【００３１】また、検出用コイルの中心は空洞としても
よいが、中心部にセンダストやパーマロイ等の高透磁率
材料のコアを設けることで、検出用コイル５の感度を向
上させることも可能である。

【００３２】また、図５においては、永久磁石４の磁極
Ｎ極と検出コイル５とが対面する構成としたが、検出用
コイル５と対面する磁極はＳ極でもかまわない。また、
検出用コイル５と永久磁石４との間隔は、要求される検
出感度や、永久磁石と検出用コイルとの材質等に応じて
定めればよいが、一般的には、０．０５〜３ｍｍ程度の
範囲であれば十分である。また、図１では永久磁石４の
形状として四角柱のものを用いているが、円柱状あるい
は多角形の柱状等の他の形状のものを用いることももち
ろん可能である。

【００３３】角速度センサ１００においては、振動子１
は、駆動用圧電体２によりｘ方向に励振される。帰還用
圧電体３は、振動子の共振周波数で駆動するための帰還
信号を出力する。ｘ方向に励振された振動子１に、ｚ軸
回りに回転する角速度Ωが加わると、Ωに比例したコリ
オリ力がｙ方向に生じ、その結果振動子１はＹ方向にも
振動する。

【００３４】振動子１には、永久磁石４が設けられてい
るので、検出用コイル５を貫く磁束が変化し、その磁束
の時間変化が角速度Ωの大きさに応じた電磁誘導の起電
力が検出用コイル５に生じ、この起電力が電圧測定回路
によって電圧信号として検出される。これにより角速度
Ωが検出される。

【００３５】ここで、振動子１の駆動方向の変位Ｘｄ
は、振幅をＡ、振動の角周波数をω、時間をｔとする
と、下式で表わされる。

【００３６】Ｘｄ＝Ａ・ｓｉｎ（ω・ｔ）駆動方向の振動速度Ｖｘは、Ｘｄを微分することによ
り、Ｖｘ＝Ａ・ωｃｏｓ（ω・ｔ）となり、コリオリ力Ｆｃは、下式で表わされる。

【００３７】Ｆｃ＝−２・ｍ・Ｖｘ・Ω＝Ｍ・α（ｍは
振動質量、αは加速度）加速度αを２回積分することで、コリオリ力による変位
Ｙｄが求められ、Ｙｄ＝２Ａ（Ω／ω）ｃｏｓ（ω・ｔ）となる。

【００３８】振動子の一辺の長さをａ、振動子の全長を
Ｌとすると、断面が多角形の場合には、共振周波数ω
は、ａに比例しＬの２乗に反比例する。さらに、振動子
の駆動振幅Ａは、圧電体からの力をＰとすると、Ｐおよ
びＬの３乗に比例するとともにａの４乗に反比例する。
圧電体からの力Ｐは圧電体の面積に比例し、振動子の大
きさが変化しても、振動子の大きさと圧電体の大きさの
比率が等しいと仮定すると、コリオリ力Ｐは、ａ・Ｌに
比例する。

【００３９】よって、駆動振幅Ａは、ａの３乗に反比例
し、Ｌの４乗に比例する。以上より、コリオリ力による
変位ＹｄはΩおよびＬの６乗に比例し、ａの４乗に反比
例する。

【００４０】一方、コリオリ力により励振される振動速
度Ｖｙは、αを１回積分することで求められ、Ｖｙ＝−
２Ａ・Ω・ｃｏｓ（ω・ｔ）となる。

【００４１】駆動振幅Ａは、ａの３乗に反比例し、Ｌの
４乗に比例するので、コリオリ力により励振される振動
速度Ｖｙは、ａの３乗に反比例し、Ｌの４乗に比例す
る。

【００４２】以上の結果を踏まえて、本発明の角速度セ
ンサ１００によるコリオリ力の検出と、従来の圧電ジャ
イロによる角速度センサ２００によるコリオリ力の検出
とについて、振動子の長さを変えた場合における出力の
相対変化の計算結果について説明する。

【００４３】図３は、振動子の長さの変化と振動子の振
幅の変化との関係を本発明によるコリオリ力の検出方法
と圧電ジャイロによる検出方法との間で比較した図であ
る。

【００４４】図３を参照して、縦軸には、一定のコリオ
リ力が作用する下で、振動子の長さが変化した場合にお
ける振動子に生じる振動の振幅の変化を相対的に示した
ものである。一方、横軸は、振動子の長さの変化を相対
値で表わしたものである。

【００４５】コリオリ力によって生じる振幅の変位Ｙｄ
は、振動子の長さが小さくなるにつれて急激に低下する
が、コリオリ力により励振された振動速度の低下は、変
位そのものの低下よりも小さいため、従来の圧電ジャイ
ロ方式に比較して、本発明によるコリオリ力の検出方法
の方が、検出感度の低下を低く抑えられることがわか
る。

【００４６】なお、角速度センサ１００においては、永
久磁石４はｘ方向に励振されていることから、厳密には
ｘ方向の振動によっても検出用コイルを貫く磁束は変化
する可能性があるが、ｙ方向の振動による磁束の変位に
比較すると非常に小さいため、この変化は無視できる程
度である。

【００４７】また、角速度センサ１００においては、振
動子の形状として片持棒型の双共振振動子を用いたが、
振動子の形状としては音叉型、Ｈ型振動子等も好適に用
いることができる。

【００４８】以上説明したように、本発明の実施の形態
１の角速度センサ１００においては、振動子に永久磁石
を設けているので、振動子の材質に磁性上の制約を設け
る必要がなくなり、その選択範囲を広くとることができ
る。また、永久磁石とコイルの位置関係を容易に調整す
ることができるので、検出感度の大きな角速度センサを
得ることができる。さらに、振動子の駆動手段として、
電磁駆動方式を用いずに圧電体を用いるので、振動子に
設けられた永久磁石以外からの不要な磁界が検出コイル
に悪影響を及ぼすことを防止できる。これにより、低い
ノイズでコリオリ力を検出することができ、高い検出感
度を有する角速度センサを得ることが可能となる。

【００４９】［実施の形態１の変形例］実施の形態１で
は、１個のブロック状の永久磁石４を振動子１の先端に
取付ける構成を説明したが、永久磁石の取付方法につい
ては他の構成を採用することも可能である。

【００５０】図４は、本発明の実施の形態１の変形例の
角速度センサ１１０の斜視図である。

【００５１】図４を参照して、角速度センサ１１０は、
実施の形態１の角速度センサ１００と比較して、振動子
の先端に取付けられた永久磁石４に代えて振動子の自由
端近傍の両側面に取付けられた薄い板状の永久磁石４
ａ，４ｂを備える点で異なる。

【００５２】このように、永久磁石を振動子の側面に配
置しても、同様の効果を得ることが可能な角速度センサ
を構成できる。

【００５３】薄い板状の永久磁石４ａおよび４ｂを振動
子の両側面に対称的に設けることにより、振動子１のバ
ランスを向上することができる。

【００５４】検角速度センサ１１０においては、検出用
コイル５は、永久磁石４ａおよび４ｂのいずれか一方に
対して設ければ十分であり、実施の形態１の角速度セン
サ１００と同様の方法により、コリオリ力によって生じ
る振動の振幅を検出することによって角速度を検出する
ことが可能となる。

【００５５】［実施の形態２］図５は、本発明の実施の
形態２の角速度センサ１２０の斜視図である。

【００５６】図５を参照して、角速度センサ１２０は、
実施の形態１の角速度センサ１００と比較して、永久磁
石４の磁化方向が振動子１の長手方向であるｚ方向と一
致するように設けられる点と、検出用コイル５に代え
て、コイル軸がｙ方向と一致するように２個の磁極に対
向して設けられた１対の検出用コイル５ａ，５ｂが設け
られている点とが異なっている。その他の構成について
は角速度センサ１００と同様であるので説明は繰返さな
い。

【００５７】角速度センサ１２０においても、角速度セ
ンサ１００と同様に、振動子１は駆動用圧電体によりｘ
方向に励振され、帰還用圧電体３は振動子を共振周波数
で駆動するための帰還信号を出力する。

【００５８】ｚ軸回りの角速度Ωが加わると、角速度Ω
に比例したコリオリ力がｙ方向に生じ、その結果振動子
１はｙ方向に振動する。振動子１の上端部には永久磁石
４が設けられているので、検出用コイル５ａ，５ｂを貫
く磁束数が変化し、誘導起電力の検出によって角速度Ω
を検出することができる。

【００５９】角速度センサ１２０においては、検出用コ
イル５ａと５ｂとを貫く磁束の向きはそれぞれ逆方向で
あることから、コイルの巻線方向が逆向きとなるように
検出用コイル５ａと５ｂとを結線することにより、出力
の増大を図ることが可能となる。このとき、外部よりの
電磁気的ノイズは、検出用コイル５ａ，５ｂに同相の起
電力を生じるが、上記のように２個のコイルの巻線方向
を逆向きとなるように結線すれば、外部ノイズによる起
電力の影響を排除することができる。

【００６０】したがって、角速度センサ１２０において
は、より低いノイズでコリオリ力を検出することができ
る。なお、角速度センサ１２０においては、永久磁石の
片側に１対の検出用コイル５ａ，５ｂを設けたが、永久
磁石のもう一方の側にさらに１対の検出コイルを追加し
て配置することによって、出力のさらなる増大を図るこ
とも可能である。

【００６１】また、図５では、永久磁石４は、磁化方向
が振動子の長手方向であるｚ方向に設けられる構成を例
示したが、磁化方向を、振動子１の励振方向であるｘ方
向と一致するように設けることも可能である。

【００６２】角速度センサ１２０においても、振動子の
形状として片持棒型の双共振振動子を用いたが、振動子
の形状としては音叉型、Ｈ型振動子等も好適に用いるこ
とができる。

【００６３】［実施の形態３］図６は、本発明の実施の
形態３の角速度センサ１３０の斜視図である。

【００６４】図６を参照して、実施の形態３の角速度セ
ンサ１３０は、実施の形態１の角速度センサ１００と比
較して、検出用コイル５に代えて、コイル軸が振動子１
の励振方向であるｘ方向と一致するように設けられた検
出用コイル５ｃ，５ｄを備える点と、永久磁石４の磁化
方向がｘ方向と一致するように設けられる点とが異な
る。

【００６５】検出用コイル５ｃは、永久磁石４のｙ方向
側に配置され、もう１個の検出用コイル５ｄは、永久磁
石４のｘ方向側に配置される。その他の構成について
は、角速度センサ１００の場合と同様であるので詳細な
説明は繰返さない。

【００６６】角速度センサ１３０においては、検出用コ
イル５ｃによって永久磁石４のｘ方向の振動を検出でき
るので、この検出出力を圧電体２による駆動の帰還用信
号として用いることができる。これにより、振動子を共
振周波数で駆動させるための帰還信号を発生する帰還用
圧電体３が不要となり、振動子に貼付ける圧電体の数を
減らすことが可能となる。

【００６７】もちろん、角速度センサ１３０において
も、角速度センサ１００等と同様に帰還用圧電体３をバ
ックアップとして設けることも可能である。

【００６８】検出用コイル５ｄを図６に示すように、そ
のコイル軸がｘ方向と一致するように永久磁石４のｙ方
向側に配置しても、ｙ方向に生じるコリオリ力による振
動を同様に検出することが可能である。

【００６９】また、検出用コイル５ｄの断面形状は、図
６に示す円形以外にも、永久磁石４の表面形状に沿うよ
うに矩形もしくは半円形とすることにより、永久磁石４
に近接して設けることが可能となり、感度の増大が期待
できる。

【００７０】また、角速度センサ１３０の検出用コイル
５ｄと同様の配置を、実施の形態１および実施の形態２
における角速度センサ１００，１１０，１２０にも適用
することも可能である。

【００７１】図６においては、永久磁石４は磁化方向が
振動子の励振方向であるｘ方向と一致するように設けら
れる構成を例示したが、永久磁石４の磁化方向は、振動
子の長手方向であるｚ方向とするように設けることも可
能である。

【００７２】さらに、実施の形態３においては、ｙ方向
の振動を検出するために１個の検出用コイル５ｄを配置
しているが、実施の形態２と同様に永久磁石のもう一方
の側にさらに検出用コイルを追加して使用することによ
って出力を増大させることも可能である。

【００７３】実施の形態１〜３においては、振動子１に
対して１個の永久磁石４を設ける構成としているが、も
ちろん複数の永久磁石を設けることも可能であり、さら
に、複数の検出用コイルを設けることも可能である。さ
らに、必要に応じて実施の形態１〜３で説明した構成を
組合せることにより、所望の角速度センサを得ることも
可能である。

【００７４】

【発明の効果】請求項１，２，４記載の角速度センサ
は、振動子の可動部位に設けられた永久磁石によって生
じる磁力線の変化によってコリオリ力の発生を検出する
ので、振動子の材質を磁性体に限定することなく広く選
択でき、かつ小型化しても検出感度の低下の小さい角速
度センサを得ることが可能である。

【００７５】請求項３記載の角速度センサは、対に設け
られた検出用コイルによって磁力線の変化を検出するの
で、請求項１記載の角速度センサが奏する効果に加え
て、出力の増大や外部からの電磁気的ノイズの影響を排
除を図ることができ、検出感度を高めることができる。

【００７６】請求項５記載の角速度センサは、圧電素子
によって振動子を励振するので、永久磁石以外によって
生じる不要な磁界が検出用コイルに影響を及ぼすことを
防止し、請求項１から４に記載の角速度センサが奏する
効果に加えて、低ノイズで検出感度の高い角速度センサ
を得ることができる。

【００７７】請求項６記載の角速度センサは、検出用コ
イルによって検出された振動子の所定の方向の振動を帰
還信号として用いるので、請求項５記載の角速度センサ
が奏する効果に加えて、圧電素子の数を減らすことがで
きる。

【００７８】請求項７，８記載の角速度センサは、検出
用コイルにコアを有するので検出用コイルの検出感度を
高めることが可能であり、請求項１から６に記載の角速
度センサが奏する効果に加えて、検出感度をさらに向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の角速度センサ１００の
斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態１の角速度センサ１００の
平面図である。

【図３】振動子の長さの変化と振動子の振幅の変化との
関係を本発明によるコリオリ力の検出方法と圧電ジャイ
ロによる検出方法との間で比較した図である。

【図４】本発明の実施の形態１の変形例の角速度センサ
１１０の斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態２の角速度１２０の斜視図
である。

【図６】本発明の実施の形態３の角速度１３０の斜視図
である。

【図７】従来の技術の角速度センサ２００の全体構成を
示す概念図である。

【符号の説明】

１振動子２駆動用圧電体３帰還用圧電体４，４ａ，４ｂ永久磁石５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ検出用コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者薦田智久大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者吉良徹大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2F105 AA02 AA08 BB03 BB12 BB13 CC06 CD01 CD06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定される一端と振動する自由端とを含
む振動子と、前記振動子の可動部位に設けられた永久磁石と、前記振動子を所定の方向に振動させるための駆動手段
と、前記所定の方向と直交する方向についての前記永久磁石
の変位によって生じる磁力線の変化を検出するための第
１の検出用コイルと、前記検出用コイルに生じる誘導起電圧を検出するための
電圧測定手段とを備える、角速度センサ。
【請求項２】前記永久磁石は、磁化方向が前記所定の
方向と直交するように設けられ、前記第１の検出用コイルは、コイル軸の方向が前記永久
磁石の磁化方向に平行となるように設けられる、請求項
１記載の角速度センサ。
【請求項３】前記永久磁石は、磁化方向が前記所定の
方向および前記振動子の長手方向のいずれか一方となる
ように設けられ、前記第１の検出用コイルは、前記永久磁石の両極の近傍
に配置される一対のコイルを含み、前記一対のコイルのそれぞれは、コイル軸の方向が前記
所定の方向と直交するように設けられる、請求項１記載
の角速度センサ。
【請求項４】前記永久磁石は、磁化方向が前記所定の
方向および前記振動子の長手方向のいずれか一方となる
ように設けられ、前記第１の検出用コイルは、コイル軸が前記永久磁石の
磁化方向と平行となるように設けられる、請求項１記載
の角速度センサ。
【請求項５】前記駆動手段は、前記振動子に装着され
た圧電素子を含む、請求項１から４のいずれかに記載の
角速度センサ。
【請求項６】前記所定の方向についての前記永久磁石
の変位より生じる磁力線の変化を検出するための第２の
検出用コイルをさらに備え、前記駆動手段は、前記第２の検出用コイルの出力を帰還
用信号として用いることにより前記振動子を励振する、
請求項５記載の角速度センサ。
【請求項７】前記第１の検出用コイルはコアを有す
る、請求項１から６のいずれかに記載の角速度センサ。
【請求項８】前記第２の検出用コイルはコアを有す
る、請求項６記載の角速度センサ。