JPH0640810U - 圧電振動ジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 干渉ノイズの無い小型の圧電振動ジャイロを
提供することにある。 【構成】 柱状の圧電振動子１の屈曲モードを利用して
駆動及び検出を行う圧電振動ジャイロにおいて、前記圧
電振動子１を駆動および検出する電子回路を搭載したＩ
Ｃ基板４上に前記圧電振動子１のノードを支持するホル
ダー３を乗せて一体化し、かつ、金属ケース７に対し柔
軟性樹脂８，９を介して前記ＩＣ基板４を設置した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、カメラ一体型ＶＴＲの手振れ防止や自動車等の移動体及びこれに搭 載される機器の姿勢制御等に用いられるジャイロスコープのうち、特に圧電振動 子の超音波振動を用いた圧電振動ジャイロに関する。

【０００２】

【従来の技術】

圧電振動ジャイロは振動している物体に回転角速度が与えられると、その振動 方向と直角な方向にコリオリ力を生ずるという力学現象を利用したジャイロスコ ープである。一般に直交する二つの異なる方向の振動を励振及び検出可能にした 複合振動系において、一方の振動を励振した状態で振動子を回転させると、前述 のコリオリ力の作用によりこの振動方向と直角方向に力が働き、他方の振動が励 振される。この振動の大きさは駆動側の振動の大きさ及び回転角速度に比例する ため、駆動電圧を一定にした場合、出力電圧の大きさから回転角速度の大きさを 求めることができる。例えばカメラ一体型ＶＴＲにおいて、手振れの大きさを検 出して画面のぶれを補正する場合、光軸と垂直な平面上における垂直軸と水平軸 の２つの直交する軸の回りの回転速度を検出する必要がある。

【０００３】 従来の圧電振動ジャイロが図４および図５に示されている。従来の圧電振動ジ ャイロは、図４および図５に示すように、柱状の圧電振動子２１を用い、駆動・ 検出回路を内蔵したハイブリッドＩＣ基板２２上に圧電振動子２１を設置し、プ ラスチック樹脂から成る内部機構部品２３にハイブリッドＩＣ基板２２をエポキ シ樹脂２４で接着し、かつ、プラスチック樹脂から成る内部機構部品２３と金属 ケース２５をエポキシ樹脂２６で接着封入した構造であった。そして、共振周波 数が近いほぼ同特性の圧電振動ジャイロが２個直交して配置されて使用されてい た。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 このように従来の２軸角速度検出を行うための圧電振動ジャイロは、同一圧電 振動子寸法で、近い共振周波数の別々にできあがった２個の圧電振動ジャイロを 設置するため、２個の圧電振動ジャイロの一方の圧電振動子の振動が空気あるい は、圧電振動ジャイロを実装する基板から金属ケースや内部機構部品を通して、 他方に圧電振動子まで振動ノイズが伝わりやすい構造になっていた。そして干渉 ノイズ信号となってジャイロ特性を劣下させるという問題があった。

【０００５】 本考案の課題は、干渉ノイズの無い小型の圧電振動ジャイロを提供することに ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、柱状の圧電振動子の屈曲モードを利用して駆動及び検出を行 う圧電振動ジャイロにおいて、前記圧電振動子を駆動および検出する電子回路を 搭載したＩＣ基板上に前記圧電振動子のノードを支持するホルダーを乗せて一体 化し、かつ、金属ケースに対し柔軟性樹脂を介して前記ＩＣ基板を設置したこと を特徴とする圧電振動ジャイロが得られる。

【０００７】 また、本考案によれば、前記圧電振動ジャイロにおいて、前記ＩＣ基板上に前 記ホルダーを柔軟性樹脂を介して設置したことを特徴とする圧電振動ジャイロが 得られる。

【０００８】 また、本考案によれば、前記圧電振動ジャイロにおいて、前記ＩＣ基板のＩＣ を外部の電子回路に接続するリード線がくの字状の屈曲部を有するようにしたこ とを特徴とする圧電振動ジャイロが得られる。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の実施例に係わる圧電振動ジャイロを示す斜視図である。図２は 本考案の実施例の断面図である。図１および図２に示すように、圧電振動ジャイ ロの圧電振動子１は、屈曲モードの振動を行わせる時ノードとなる位置にシリコ ーン樹脂などの柔軟性樹脂２を介してホルダー３に保持されている。そして、こ の圧電振動子１は、ホルダー３と一体になりハイブリッドなどのＩＣ基板４上に 固定される。このＩＣ基板４上には圧電振動子１を駆動・検出する複数の電子回 路部５を実装し、この電子回路部５と外部の電子回路は、リード線６により接続 されている。前記圧電振動子１，ホルダー３，ＩＣ基板４および電子回路部５は 、金属ケース７の中に収納されている。

【００１０】 この圧電振動ジャイロを２個直交して配置して用いる時それぞれの圧電振動子 の共振周波数が近いとお互いの圧電振動子の振動が空気中あるいは共通の支持ベ ースを通り相手に伝達される場合には、干渉ノイズ信号となってジャイロ特性を 劣下させる。

【００１１】 そこで、本考案は、空気中または圧電振動ジャイロを設置した基板（図示せず ）から振動ノイズが金属ケース７に伝わり、前記金属ケース７からＩＣ基板４を 通して圧電振動子１に伝わる振動ノイズを前記金属ケース７の内部の機構部部材 にシリコーン樹脂などの柔軟性樹脂を用いてダンパーにして吸収させて、振動ノ イズの影響を除去する構造とした。

【００１２】 具体的な構造として、金属ケース７の内壁にシリコーン樹脂から成るインナー ケース８を設置し、前記インナーケース８のエッジ部に前記ＩＣ基板４を乗せる 。

【００１３】 そして前記ＩＣ基板４と金属ケース７の開放部の空間にシリコーン樹脂などの 柔軟性樹脂９をモールドして前記ＩＣ基板４を固定する。

【００１４】 図３に本考案の他の実施例の断面図を示す。図１および図２に示す実施例に対 し、さらに外部からの振動ノイズを緩衝させるために、図３に示す実施例は、Ｉ Ｃ基板４とホルダー３との間にシリコーン樹脂などの柔軟性樹脂１０を介在させ て、圧電振動子１へ伝わる振動ノイズを緩衝させる構造を持つものである。

【００１５】 また、図３に示すように、圧電振動ジャイロを設置する基板（図示せず）から 、ＩＣ基板４の圧電振動ジャイロ出力から外部の電子回路へ接続するリード線６ を通して伝わる振動ノイズに対しては、前記リード線６をくの字状の折曲部６ａ を有するバネ構造にして緩衝させる構造とした。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によれば、２軸の角速度検出圧電振動ジャイロとして、２つの圧電振動 子の干渉が無い高精度な圧電振動ジャイロの提供が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例の概略を示す斜視図である。

【図２】本考案の１実施例を示す断面図である。

【図３】本考案の他の実施例を示す断面図である。

【図４】従来の圧電振動ジャイロの概略を示す断面図で
ある。

【図５】従来の圧電振動ジャイロを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 圧電振動子 ３ ホルダー ４ ＩＣ基板 ５ 電子回路部 ６ 金属ケース ７ インナーケース ８，９ 柔軟性樹脂

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱状の圧電振動子の屈曲モードを利用し
   て駆動及び検出を行う圧電振動ジャイロにおいて、前記
   圧電振動子を駆動および検出する電子回路を搭載したＩ
   Ｃ基板上に前記圧電振動子のノードを支持するホルダー
   を乗せて一体化し、かつ、金属ケースに対し柔軟性樹脂
   を介して前記ＩＣ基板を設置したことを特徴とする圧電
   振動ジャイロ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の圧電振動ジャイロにお
   いて、前記ＩＣ基板上に前記ホルダーを柔軟性樹脂を介
   して設置したことを特徴とする圧電振動ジャイロ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の圧電振動ジャイロにお
   いて、前記ＩＣ基板のＩＣを外部の電子回路に接続する
   リード線がくの字状の屈曲部を有するようにしたことを
   特徴とする圧電振動ジャイロ。