JPH07332984A

JPH07332984A - 振動ジャイロ

Info

Publication number: JPH07332984A
Application number: JP6126512A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Yamamoto; 滋人山本
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】実装面積が小さく、かつ、互いに非平行な２つ
の振動体の中心軸を中心としたそれぞれの回転角速度を
検出することができる振動ジャイロを提供する。【構成】この振動ジャイロ１は、例えば、略三角柱状の
第１の振動体２および第２の振動体３を含む。第１の振
動体２および前記第２の振動体３は、互いのノード点付
近で、直交するように接合されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動ジャイロに関し、
特に、１つの軸を中心とする回転角速度とその軸に非平
行状の他の軸を中心とする回転角速度とを検出すること
ができ、例えばビデオカメラやカメラの手振れなどを検
出するために用いられる振動ジャイロに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のビデオカメラにおいては、手振れ
を検出し、それを補正するための機能を有するものがあ
る。このうち、手振れを検出するためには、図３で示す
ように、ビデオカメラのレンズ３１に対向するＣＣＤ素
子３２の主面に平行する平面内におけるＸ軸およびＸ軸
に直交するＹ軸を中心とするそれぞれの回転角速度を検
出するために、２つの振動ジャイロ３３および３４が用
いられている。この場合、２つの振動ジャイロ３３およ
び３４は、それらの中心軸がＸ軸およびＹ軸にそれぞれ
平行するように配置される。そして、一方の振動ジャイ
ロ３３でＸ軸を中心とする回転角速度が検出され、他方
の振動ジャイロ３４でＹ軸を中心とする回転角速度が検
出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の振動ジャイロ３３および３４では、振動ジャイロ
３３および３４を支持する部分から外部に振動が漏れて
回転角速度を検出するための信号の出力が弱まり、本来
得られるべき感度特性が得られない。そのため、この従
来技術では、ビデオカメラの手振れ補正機能を誤作動し
てしまうおそれがある。

【０００４】さらに、図３に示すように、２つの振動ジ
ャイロ３３および３４が別々に配置されるため、位置決
めが煩雑であり、また、それぞれの振動ジャイロの回路
部品も別々に必要であるため、実装面積が大きくなるも
のである。

【０００５】それゆえ、本発明の主たる目的は、実装面
積が小さく、かつ、互いに非平行な２つの振動体の中心
軸を中心としたそれぞれの回転角速度を検出することが
できる、振動ジャイロを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、柱状の第１の振動体と、中心軸が前記
第１の振動体の中心軸に非平行状の柱状の第２の振動体
と、を含み、前記第１の振動体と前記第２の振動体を互
いのノード点付近で接合したことを特徴とする。

【０００７】また、柱状の第１の振動体と、中心軸が前
記第１の振動体の中心軸に非平行状の柱状の第２の振動
体と、前記第１の振動体と第２の振動体の各々２つのノ
ード点付近で固着される支持部材と、を含み、前記支持
部材を一体成型したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、第１の振動体の中心軸を
中心にして回転すれば、コリオリ力によって、第１の振
動体の振動方向が変わり、その回転角速度に応じた信号
が発生する。また、第２の振動体の中心軸を中心にして
回転すれば、コリオリ力によって、第２の振動体の振動
方向が変わり、その回転角速度に応じた信号が発生す
る。さらに、第１の振動体と第２の振動体をノード点付
近で直接、或いは支持部材を介して接合することによ
り、そこから外部に漏れる振動を互いに干渉し合させ、
相殺させることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明による振動ジャイロの第１実施
例を図面を参照して説明する。図１に示すように、振動
ジャイロ１は、例えば略正三角柱状の第１の振動体２お
よび第２の振動体３を含む。第１の振動体２および第２
の振動体３は、例えばエリンバ，４２Ｎｉ合金などの恒
弾性金属材、或いは、石英、ガラス、水晶、セラミック
等の一般的に機械的振動を生じる材料で形成される。そ
して、第１の振動体２および第２の振動体３の３つの側
面には、それぞれ圧電素子４ａ，４ｂ及び４ｃが形成さ
れる。

【００１０】圧電素子４ａは磁器などからなる圧電層５
ａを含み、この圧電層５ａの両面に電極６ａ，７ａが形
成される。そして、一方の電極６ａが、第１の振動体２
および第２の振動体３の側面に接着される。同様に、圧
電素子４ｂ，４ｃは、それぞれ圧電層５ｂ，５ｃを含
み、圧電層５ｂの両面には電極６ｂ，７ｂが形成され、
圧電層５ｃの両面には電極６ｃ，７ｃが形成される。そ
して、これらの圧電素子４ｂ，４ｃの一方の電極６ｂ，
６ｃが、第１の振動体２および第２の振動体３の側面に
接着される。

【００１１】これら第１の振動体２と第２の振動体３
は、それぞれ一方のノード点付近の、圧電素子４ａ，４
ｂ間の稜線部分で、それらの稜線が直交するように、溶
接、或いは、接着剤、半田付などによって互いに接合さ
れる。そして、第１の振動体２の２つのノード点付近の
稜線部分には、略コ字状の支持部材８，９が取り付けら
れる。支持部材８，９は、例えば、金属線などで形成さ
れ、溶接、或いは、接着剤、半田付などにより第１の振
動体２に固着され、その端部が支持基板（図示せず）な
どに取り付けられる。また、第２の振動体３の、第１の
振動体２と接合していない他方のノード点付近の稜線部
分にも、支持部材８，９と同形状の支持部材１０が取り
付けられ、その端部が支持基板（図示せず）などに取り
付けられる。

【００１２】そして、第１の振動体２および第２の振動
体３には、それぞれ圧電素子４ａ，４ｂと圧電素子４ｃ
との間に発振回路（図示せず）が接続される。この発振
回路によって、第１の振動体２および第２の振動体３は
それぞれ圧電素子４ｃ形成面に直交する方向に屈曲振動
する。この状態で、第１の振動体２の中心軸を中心とし
て回転すると、コリオリ力によって屈曲振動の方向が変
わる。それによって、圧電素子４ａ，４ｂの出力信号に
差が生じ、圧電素子４ａ，４ｂ間の出力電圧の差を測定
すれば、第１の振動体２の中心軸を中心とした回転角速
度を検出することができる。また、第２の振動体３の中
心軸を中心として回転すると、同様にコリオリ力によっ
て屈曲振動の方向が変わる。それによって、圧電素子４
ａ，４ｂの出力信号に差が生じ、圧電素子４ａ，４ｂ間
の出力電圧の差を測定すれば、第２の振動体３の中心軸
を中心とした回転角速度を検出することができる。

【００１３】また、この振動ジャイロ１では、第１の振
動体２の共振周波数と第２の振動体３の共振周波数を一
致させることにより、第１の振動体２と第２の振動体３
の接合部分から外部に漏れる第１の振動体２および第２
の振動体３の振動を、互いに干渉させて相殺させること
ができる。よって、第１の振動体２および第２の振動体
３は、外部への振動漏れを抑制でき、第１の振動体２お
よび第２の振動体３の中心軸を中心とした回転角速度を
より正確に検出することができる。

【００１４】さらに、この振動ジャイロ１では、第１の
振動体２と第２の振動体３とが互いに接合されているた
め、図３に示した従来技術のように、２つの振動ジャイ
ロを別々に位置決めする必要もなく、回路部品の共有化
により、実装面積も小さくなる。

【００１５】次に、本発明による振動ジャイロの第２の
実施例を図２を用いて説明する。ここで、上述の第１の
実施例と同一および同等の部分については、同一番号を
付して、その説明を省略する。

【００１６】図２に示すように、振動ジャイロ２１は、
第１の振動体２および第２の振動体３と、エッチング、
或いは、プレス成型などによって略正方形の枠状に一体
成型された支持部材２２を有する。そして、支持部材２
２の一方主面側に第１の振動体２の２つのノード点付近
の、圧電素子４ａ，４ｂ間の稜線部分を取り付け、他方
主面側に第２の振動体３の２つのノード点付近の、圧電
素子４ａ，４ｂ間の稜線部分を取り付ける。この場合、
第１の振動体２および第２の振動体３は、それらの稜線
が直交するように、支持部材２２の互いに対向する２辺
の中央付近に取り付けられる。また、支持部材２２は、
その対向する１組の２辺から水平に延びる足部２３が設
けられ、支持部材２２の主面に垂直に折曲するなどして
支持基板（図示せず）に取り付けられる。

【００１７】このような振動ジャイロ２１は、第１の振
動体２の中心軸を中心として回転すると、コリオリ力に
よって屈曲振動の方向が変わる。それによって、圧電素
子４ａ，４ｂの出力信号に差が生じ、圧電素子４ａ，４
ｂ間の出力電圧の差を測定すれば、第１の振動体２の中
心軸を中心とした回転角速度を検出することができる。
また、第２の振動体３の中心軸を中心として回転する
と、同様にコリオリ力によって屈曲振動の方向が変わ
る。それによって、圧電素子４ａ，４ｂの出力信号に差
が生じ、圧電素子４ａ，４ｂ間の出力電圧の差を測定す
れば、第２の振動体３の中心軸を中心とした回転角速度
を検出することができる。

【００１８】また、この振動ジャイロ２１では、第１の
振動体２の共振周波数と第２の振動体３の共振周波数を
一致させることにより、支持部材２２から外部に漏れる
第１の振動体２および第２の振動体３の振動を、支持部
材２２上で互いに干渉させて相殺させることができる。
よって、第１の振動体２および第２の振動体３は、支持
部材２２から外部への振動漏れを抑制でき、第１の振動
体２および第２の振動体３の中心軸を中心とした回転角
速度をさらに正確に検出することができる。

【００１９】さらに、この振動ジャイロ２１では、第１
の振動体２と第２の振動体３とが互いに接合されている
ため、図３に示した従来技術のように、２つの振動ジャ
イロを別々に位置決めする必要もなく、回路部品の共有
化により、実装面積も小さくなる。

【００２０】なお、上述の各実施例では、略正三角柱状
の振動体２，３を用いたが、振動体２，３の形状として
四角柱状などの他の角柱状でもよく、円柱状であっても
よい。また、第２の実施例では、略正方形の枠状の支持
部材２２を用いて説明したが、形状は、他の多角形の枠
状でも、円形の枠状でもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる振
動ジャイロによれば、第１の振動体の共振周波数と第２
の振動体の共振周波数を一致させることにより、第１の
振動体と第２の振動体は、支持部材に固着した部分から
外部に漏れる振動を互いに干渉しあい、その結果、振動
の漏れを抑制することで、感度的に良好な特性を得るこ
とができる。また、第１の振動体と第２の振動体とが互
いに接合されているため、従来のように、２つの振動ジ
ャイロを別々に位置決めする必要もなく、回路部品の共
有化により、実装面積も小さくなり、セットの小型化の
一助ともなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施例における振動ジ
ャイロを示す斜視図であり、（Ｂ）はその正面図であ
る。

【図２】（Ａ）は本発明の第２の実施例における振動ジ
ャイロを示す斜視図であり、（Ｂ）はその正面図であ
る。

【図３】従来の振動ジャイロを示す図解図である。

【符号の説明】

１振動ジャイロ２第１の振動体３第２の振動体２２支持部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】柱状の第１の振動体と、中心軸が前記第１
の振動体の中心軸に非平行状の柱状の第２の振動体と、
を含み、前記第１の振動体と前記第２の振動体を互いのノード点
付近で接合したことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項２】柱状の第１の振動体と、中心軸が前記第１
の振動体の中心軸に非平行状の柱状の第２の振動体と、
前記第１の振動体と第２の振動体の各々２つのノード点
付近に固着される支持部材と、を含み、前記支持部材を一体成型したことを特徴とする振動ジャ
イロ。