JPH08327362A - 振動型ジャイロスコープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動型ジャイロスコープにおいて振動体の長
軸方向以外の回転系でのコリオリ力を検知できるように
し、且つ２軸回りの回転の検出も可能とする。 【構成】 圧電材料により形成された弾性体５０に３個
の振動体５１，５２，５３が一体に形成されている。両
側の振動体５１，５２と、中央の振動体５３とが互いに
逆の位相で振動駆動される。Ｚ軸回りの回転系に置かれ
ると、Ｙ方向のコリオリ力により偏倚質量ｍ0を有する
振動体５１と５２が互いに逆の位相でＸ方向へ振動す
る。Ｙ軸回りの回転においては、振動体５１，５２と、
振動体５３とが互いに逆の位相でＺ方向へ振動する。両
側の振動体５１，５２からＸ方向の振動成分を検出し、
中央の振動体５３からＺ方向の振動成分を検出すること
により、Ｚ軸とＹ軸の２軸回りの回転出力を個別に検出
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動体が回転系内に置
かれたときにコリオリ力により生じる変形振動を検出し
て回転系の角速度を求めることのできる振動型ジャイロ
スコープに係り、特に振動体の軸方向回りの回転系以外
の方向での回転検出を可能とした振動型ジャイロスコー
プに関する。

【０００２】

【従来の技術】回転角速度を検出するジャイロスコープ
は、車載用ナビゲーションシステム、航空機や船舶の慣
性航法システムや姿勢制御システム、ロボットや無人走
行車の姿勢制御システム、さらにはテレビカメラやビデ
オカメラの画面振れ防止装置などに使用される。このよ
うな種々の分野の使用に適するジャイロスコープとして
は小型のものが必要になっており、そこで振動型ジャイ
ロスコープが着目されている。図２０は従来の振動型ジ
ャイロスコープを示す斜視図である。

【０００３】この振動型ジャイロスコープは、恒弾性金
属（エリンバ）により形成された柱状の振動体１に、駆
動用の圧電素子２と検出用の圧電素子３が固着されてい
る。駆動用の圧電素子２により振動体１にＸ軸方向への
曲げ振動を与えながら、振動体１をＹ軸回りの回転系内
に置くと、振動体１に対しＺ軸方向へコリオリ力が作用
し、振動体１はＺ軸方向へ振動する。このＺ軸方向の曲
げ振動による変形量が圧電素子３により電力として検出
される。

【０００４】振動体１の質量をｍ、振動体１のＸ軸方向
の振動速度（Ｙ軸回りの回転系の回転に対する相対速
度）をｖ（ベクトル値）、回転系でのＹ軸回りの回転系
での角速度をω（ベクトル値）とすると、Ｚ方向へ与え
られるコリオリ力Ｆ（ベクトル値）は、

【０００５】

【数１】Ｆ＝２ｍ（ｖ×ω） （×はベクトル積）

【０００６】となり、コリオリ力Ｆは角速度ωに比例す
る。よって、振動体１のＺ軸方向への変形振動が、検出
用の圧電素子３により電力に変換されると、この検出電
力から角速度ωが求められることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし図２０に示す振
動型ジャイロスコープは、振動体１をその長軸方向であ
るＹ軸に直交する方向へ振動駆動し、Ｙ軸と直交するＺ
軸方向へコリオリ力を作用させて曲げ振動させる構造で
あるため、振動体１の長軸方向であるＹ軸回りの角速度
ωしか検出できない。

【０００８】したがって、振動体１を支持している基板
などがＸ−Ｚ平面と平行に配置される機器の場合には、
振動体１を基板に対して垂直に立った状態に設置しなく
てはならず、基板表面の部品実装高さ寸法が大きくな
る。また振動体１を支持する基板の基板面がＹ軸方向と
平行となるように、振動体１が支持されているものであ
っても、検出しようとする回転系の軸方向へ基板面を向
けなければならなくなるため、基板の設置向きに制約が
生じ、機器内に基板を効率的に収納することができなく
なる。

【０００９】また、機器によっては、１軸回りの回転系
の角速度のみならず、２軸回りさらには３軸回りの回転
系の角速度の検出が必要となるものがある。このような
機器では、基板上に図２０に示す振動型ジャイロスコー
プを互いに直交する向きで配置しなくてはならなくな
る。この場合もいずれかの振動体１の長軸方向Ｙを基板
に直交する向きで設置しなければならない場合が生じ、
基板上での部品実装高さ寸法が大きくなってしまう。

【００１０】そこで、本発明の発明者により図２１に示
すような振動型ジャイロスコープが発明された。この発
明については特願平６−２８９００９号の明細書および
図面に記載されている。この振動型ジャイロスコープ
は、振動体の長軸方向Ｙと直交するＺ軸回りの回転系で
の角速度の検出を可能としたものである。

【００１１】その構造は、長軸方向Ｙに延びる振動体４
の先端部に偏倚質量５が設けられ、振動体４の先部での
重心が、振動体４の中心軸に対しＺ方向に偏った位置に
設定されている。振動体４の表面に設けられた駆動用の
圧電素子６ａと６ｂにより、振動体４は±Ｘ方向へ変形
振動させられる。振動した状態でＺ軸回りの回転系内に
置かれると、振動体４に対し±Ｙ方向へのコリオリ力が
作用する。

【００１２】偏倚質量５が設けられている部分にて重心
が偏っているため、±Ｙ方向へのコリオリ力により、振
動体４はＺ方向へ曲げ変形振動させられる。振動体４に
は検出用の圧電素子７が取り付けられており、この圧電
素子７により振動体４のＺ方向への振動が電力に変換さ
れる。この電力に基づいてＺ軸回りの角速度ωが検出さ
れる。

【００１３】しかし、図２１に示すものでは、振動型ジ
ャイロスコープに対し、Ｚ軸回りの角速度のみならず、
Ｙ軸回りの角速度が与えられると、Ｙ軸回りの回転系で
のコリオリ力により振動体４がＺ方向へ振動させられ
る。すなわち、検出用の圧電素子７から、Ｚ軸回りの回
転系によるコリオリ力と、Ｙ軸回りの回転系によるコリ
オリ力の双方の振動成分が混合して取り出されることに
なる。よって、Ｚ軸回りの角速度を検出したい場合に、
Ｙ軸回りの角速度の検出成分がノイズとして重畳される
ことになる。したがって、図２１に示す振動型ジャイロ
スコープは、Ｙ軸回りの回転が与えられない機器、例え
ばＸ−Ｙ面が地平面と平行に設置され、Ｘ−Ｙ平面内で
のみ運動を行なう走行系などでの適用には適している。
この場合には、振動体４を地平面に平行に設置でき、機
器の薄型化が可能である。しかし、Ｙ軸回りの回転を生
じる機器への適用は不向きである。

【００１４】さらに、図２０および図２１に示す振動型
ジャイロスコープは、いずれも１軸回りの回転系の角速
度しか検出できないものである。よって、２軸回りの回
転系でのそれぞれの方向の角速度を検出する場合には、
振動型ジャイロスコープを２組設ける必要があり、また
３軸回りの回転系でのそれぞれの方向の角速度を検出す
る場合には、３組設けなければならなくなる。

【００１５】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、偏倚質量を利用することにより振動体の長軸回り
以外の回転系の検出が可能とされ、しかも検出すべき回
転系以外の回転系からのノイズの影響を除去できるよう
にした振動型ジャイロスコープを提供することを目的と
している。

【００１６】また本発明は、振動体を複数設けて各振動
体を対称方向へ振動変形させることにより、安定した駆
動と安定した検出を可能とすることを目的としている。

【００１７】また本発明は、１つの振動型ジャイロスコ
ープにより２軸回りあるいは３軸回りでの各方向の回転
の検出を可能とすることを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧電効果を利
用して振動体を変形振動させ、また圧電効果により振動
成分の検出を可能としたものである。振動体は、例えば
エリンバなどの恒弾性材料に、駆動手段の一部となる圧
電素子および検出手段の一部となる圧電素子を貼着した
ものであってもよいし、またはエリンバなどの恒弾性材
料の板材に圧電材料（圧電セラミック）などを積層し、
圧電材料の表面に駆動手段の一部となる駆動用電極と、
検出手段の一部となる検出用電極を貼着または積層した
ものであってもよい。ただし、以下の実施例では、振動
体が、圧電セラミックやＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位の
水晶などの圧電材料により形成され、その表面に駆動手
段の一部となる駆動用電極と、検出手段の一部となる駆
動用電極とが貼着または積層されたものとして説明して
いる。また、本発明での駆動手段は、圧電材料に設置さ
れた駆動用電極と、これに高周波電力を与える駆動電源
とで構成される。また検出手段は、圧電材料に設置され
た検出用電極と検出出力端子とで構成される。異なる検
出電圧（または電流）を相殺する場合には、検出手段に
相殺手段として差動回路、減算回路または位相差回路な
どが設けられる。また同じ位相の検出出力を加算する加
算手段を設けることも可能である。

【００１９】また、以下において、第１の方向は、振動
体を振動する駆動方向と同じ方向であり、第２の方向は
第１の方向と直交する方向である。この第２の方向は検
出しようとする回転系の軸方向である。第３の方向は、
前記第１と第２の方向のそれぞれと直交する方向であ
り、これは振動体の長軸方向である。

【００２０】さらに振動体に設けられる偏倚質量ｍ0で
あるが、これは図１９（Ａ）に示すように振動体の先部
に別体のものとして接着固定することにより構成でき、
これにより振動体の中心軸Ｏ−Ｏ（振動体の偏倚質量が
設けられていない部分での中立軸）に対して重心Ｇを偏
らせることができる。または図１９（Ｂ）に示すように
偏倚質量ｍ0を振動体の先部に一体に突出成形しまたは
曲げ形成することも可能である。あるいは図１９（Ｃ）
に示すように、振動体の先端部に欠損部を形成し、欠損
されていない残された部分を偏倚質量ｍ0とすることも
できる。この場合も、振動体の先部において重心Ｇが振
動体の中心軸Ｏ−Ｏに対して偏った位置となる。

【００２１】本発明の振動型ジャイロスコープは、圧電
効果により変形振動させられる振動体と、振動体を第１
の方向へ変形振動させる駆動手段と、回転系内に置かれ
たときに振動体に作用するコリオリ力を振動体の中心軸
に対し偏った位置に作用させて振動体を前記第１の方向
へ変形振動させる偏倚質量と、前記振動体の前記第１の
方向への変形振動を検出する検出手段とが設けられてい
ることを特徴とするものである。

【００２２】上記振動型ジャイロスコープでは、回転系
でのコリオリ力により振動体を第１の方向へ振動させ、
その振動成分を検出するものとなっているが、このジャ
イロスコープに振動体の長軸方向回りの回転が与えられ
ると、振動体には前記第１の方向の振動のみならず第２
の方向への振動が発生する。したがって、検出手段にお
いて、圧電素子または検出用電極を、第１の方向の成分
のみを検出できる位置に配置することにより、第２の方
向への振動成分が本来の検出出力に重畳されることを防
止できる。

【００２３】または、前記圧電素子または検出用電極が
第２の方向への振動をも検出するように構成されている
場合には、検出手段において、第１の方向への振動成分
を検出でき且つ第２の方向への振動成分による検出出力
を相殺できるように電極を配置し、また差動手段（差動
回路）などを配置することが可能である。

【００２４】さらに、上記において、第１の方向への振
動成分を検出する検出手段の他に、振動体の長軸回りの
回転系で与えられるコリオリ力によって振動体に生じる
前記第１の方向と直交する第２の方向に生じる振動成分
を検出する検出手段を設け、この両検出手段により、２
軸回りのそれぞれの回転の検出を行なうことも可能であ
る。

【００２５】上記の各発明では、平板状または柱状など
の１個の振動体を設けることにより振動型ジャイロスコ
ープを構成できる。ただし、２個または３個などの複数
の振動体を平行に設け、この振動体を、例えば１個の弾
性体から溝を介して分離形成させ、各振動体を互いに振
幅が逆方向となる対称モードにて振動させることによ
り、各振動体の振動を安定したものにできる。

【００２６】この場合の構成は、圧電効果により変形振
動させられる複数の振動体と、複数の振動体を第１の方
向で且つ互いに逆の振幅方向となるように変形振動させ
る駆動手段と、回転系内に置かれたときに各振動体に作
用するコリオリ力を振動体の中心軸に対し偏った位置に
作用させて振動体を前記第１の方向で且つ互いに逆の振
幅方向となるように変形振動させる偏倚質量と、少なく
とも１つの振動体の前記第１の方向への変形振動を検出
する検出手段とが設けられていることを特徴とするもの
となる。

【００２７】上記において、振動体は３個設けられ、駆
動手段により、両側の振動体と中央の振動体とが、その
並び方向となる第１の方向（Ｘ）にて逆の振幅方向とな
るように変形振動させられ、且つコリオリ力が作用した
ときに、偏倚質量により両側の振動体が前記第１の方向
（Ｘ）にて互いに逆の振幅方向となるように変形振動さ
せられる構造とすることが好ましい。

【００２８】同様に、振動体は３個設けられ、駆動手段
により、両側の振動体と中央の振動体とが、その並び方
向と直交する第１の方向（Ｚ）にて逆の振幅方向となる
ように変形振動させられ、且つコリオリ力が作用したと
きに、偏倚質量により両側の振動体が前記第１の方向
（Ｚ）にて互いに逆の振幅方向となるように変形振動さ
せられる構造とすることが好ましい。

【００２９】上記の複数の振動体が設けられたものにお
いても、振動体の長軸（Ｙ）回りの回転系で与えられる
コリオリ力により、各振動体に前記第１の方向と直交す
る第２の方向の振動が生じたときに、検出手段では、第
１の方向への振動成分を検出でき且つ第２の方向への振
動成分による検出出力を相殺できるように電極を配置す
ることが可能である。

【００３０】また、第１の方向への振動成分を検出する
検出手段の他に、振動体の長軸（Ｙ）回りの回転系で与
えられるコリオリ力によって振動体に生じる前記第１の
方向と直交する第２の方向に生じる振動成分を検出する
検出手段が設けられ、この両検出手段により、２軸回り
のそれぞれの回転の検出が可能とすることが可能であ
る。

【００３１】上記の２軸回りの回転の検出を可能とした
構成の一例は、振動体が３個設けられ、駆動手段によ
り、両側の振動体と中央の振動体とが、第１の方向にて
逆の振幅方向となるように変形振動させられ、コリオリ
力が作用したときに、偏倚質量により両側の振動体が前
記第１の方向にて互いに逆の振幅方向となるように変形
振動させられ、長軸回りの回転系によりコリオリ力が与
えられたときに、両側の振動体と中央の振動体とが、前
記第１の方向と直交する第２の方向へ互いに逆の振幅方
向となるように変形振動させられるものとなる。

【００３２】さらに本発明では、１つの振動型ジャイロ
スコープにより互いに直交する３軸のそれぞれの軸回り
の回転を検出することが可能である。

【００３３】その一例は、圧電効果により変形振動させ
られ且つ互いに逆の方向に延びる第１の組の複数の振動
体および第２の組の複数の振動体と、第１の組の複数の
振動体を第１の方向（Ｘ）へ互いに逆の振幅方向となる
ように変形振動させる駆動手段と、回転系内に置かれた
ときに第１の組の振動体に作用するコリオリ力を各振動
体の中心軸に対し偏った位置に作用させて第１の組の振
動体を前記第１の方向（Ｘ）へ互いに逆の振幅方向とな
るように変形振動させる偏倚質量と、第１の組の振動体
の前記第１の方向（Ｘ）への変形振動を検出する検出手
段と、前記と異なる軸（Ｙ）回りの回転系で与えられる
コリオリ力により前記第１の組の振動体に対し第１の方
向と直交する第２の方向（Ｚ）へ与えられる振動成分を
検出する検出手段と、第２の組の複数の振動体を前記第
１の方向と直交する第２の方向（Ｚ）へ互いに逆の振幅
方向となるように変形振動させる駆動手段と、回転系内
に置かれたときに第２の組の振動体に作用するコリオリ
力を各振動体の中心軸に対し偏った位置に作用させて第
２の組の振動体を前記第２の方向（Ｚ）へ互いに逆の振
幅方向となるように変形振動させる偏倚質量と、第２の
組の振動体の前記第２の方向（Ｚ）への変形振動を検出
する検出手段と、が設けられて３軸回りのそれぞれの回
転が検出可能とされたことを特徴とするものである。

【００３４】

【作用】本発明の振動型ジャイロスコープでは、振動体
の振動駆動方向を第１の方向としたときに、振動体の中
心軸に対し偏倚質量が第１の方向へ偏った位置に設けら
れている。図１、図４、図７、図１３に示す実施例およ
び図１６に示す実施例での第１の組（ｉ）の振動体で
は、振動体の振動駆動方向となる第１の方向がＸ方向で
あり、偏倚質量がＸ方向へ偏った位置に設けられてい
る。したがってＹ方向に作用するコリオリ力により振動
体は第１の方向であるＸ方向へ振動する。図１０に示す
実施例および図１６の第２の組（ｉｉ）振動体では、振
動体の振動駆動方向がＺ方向であり、偏倚質量はＺ方向
へ偏った位置に設けられている。したがってＹ方向に作
用するコリオリ力により振動体はＺ方向へ振動する。

【００３５】振動体が第１の方向（ＸまたはＺ方向）へ
振動駆動されているとき、回転系内で生じるコリオリ力
は前記駆動方向（第１の方向）と直交する方向への成分
として作用する。本発明では、このコリオリ力により振
動体を駆動方向と同じ方向である第１の方向へ作用させ
ることにより、検出しようとする回転系以外の回転系に
より振動体に作用するコリオリ力がノイズとして検出さ
れないようにしている。

【００３６】例えば、図２１に示す先行例では、検出し
ようとする角速度はＺ軸回りであり、振動体４の振動方
向はＸ方向である。Ｘ方向へ駆動される振動体４に対し
Ｚ軸回りの回転系でのコリオリ力はＹ方向へ作用し、偏
倚質量により振動体４はＺ方向へ振動するものとなる。
このＺ方向の振動によりＹ方向へのコリオリ力の検出が
行われるが、ここで問題となるのは、検出のための振動
方向Ｚが駆動方向Ｘと直交していることである。このた
めにＹ軸回りの回転が与えられると、駆動方向Ｘと直交
するＺ方向への振動が別個に発生し、Ｚ方向への振動
は、Ｚ軸回りの回転系とＹ軸回りの回転系でのそれぞれ
のコリオリ力の双方の混合により生じるものとなる。し
たがってＺ軸方向への振動によりＺ軸回りの回転のみを
検出することが非常に困難になる。

【００３７】これに対し本発明では、例えば図１に示す
ように、振動体の振動駆動方向がＸ方向であるが、偏倚
質量を振動体の中心線に対しＸ方向へ偏って設けること
により、Ｙ方向へ作用するコリオリ力により振動体を駆
動方向と同じＸ方向へ振動させている。この振動を検出
することによりＺ軸回りの回転を検出できるものとして
いる。ここで、Ｙ軸回りの回転が与えられた場合、この
回転によるコリオリ力は駆動方向Ｘと直交するＺ方向へ
働くことになる。このコリオリ力のＸ方向への分力はゼ
ロである。よって、Ｘ方向の振動のみを検出すれば、Ｙ
軸回りの回転が検出されることなく、Ｚ軸回りの回転に
よる角速度だけを取り出すことができる。

【００３８】このように、本発明では、目的とする回転
系での角速度を検出するために、検出のための振動体の
振動方向を駆動方向と一致させている。したがって、他
の回転系のコリオリ力が作用しても、このコリオリ力の
前記駆動方向への分力がゼロになるため、目的とする回
転系のみの検出が容易に可能とされる。

【００３９】また上記のように、所定方向の軸回りの回
転系で与えられるコリオリ力により、振動体は駆動方向
である第１の方向へ振動させられ、また他の方向の軸回
りの回転系でのコリオリ力により、振動体が第１の方向
と直交する第２の方向へ振動させられるのであるから、
振動体の第１の方向の振動と第２の方向の振動を別々に
検知することにより、直交する２軸回り回転系により与
えられるそれぞれのコリオリ力を別々に検出できるもの
となる。

【００４０】振動体は、１個または２個または３個ある
いはそれ以上の数にて設けられる。複数の振動体を設
け、各振動体を互いに逆の振幅方向となるように対称振
動させると、振動体の駆動のための振動および検出のた
めの振動が安定したものとなる。特に１個の弾性体から
３個の平行な振動体を一体に形成させ、両側の振動体
と、中央の振動体を互いに逆の振幅となるように振動さ
せるものでは、振動体が形成されていない支持側となる
弾性体が振動の影響を受けず、安定したものとなる。し
たがって弾性体の基部を剛体支持することが可能にな
り、振動型ジャイロスコープの支持条件が簡単になる。

【００４１】前記のように１個の振動体または１組の振
動体で２軸回りの回転系でのコリオリ力および角速度を
別々に検出することが可能であるが、１個または１組の
振動体では３軸回りの回転系でのそれぞれの系のコリオ
リ力を検出することはできない。なぜならば、振動体を
Ｘ方向へ振動させた場合、コリオリ力はＸ方向に直交す
る２つの直交軸ＹとＺ方向の成分として取り出すことが
できるが、駆動方向と同じ方向のＸ方向へのコリオリ力
の成分は常にゼロとなるからである。すなわち振動駆動
方向以外の２軸方向の成分としてのコリオリ力しか検出
できないものとなる。

【００４２】したがって、３軸回りの回転系の全てのコ
リオリ力の成分を別々に検出するためには、２組の振動
体が使用される。図１６に示すように、２組の振動体が
設けられるものでは、第１の組（ｉ）の振動体と第２の
組（ｉｉ）の振動体とで、偏倚質量が設けられている方
向が別々であり、例えば第１の組（ｉ）の振動体では偏
倚質量が偏る方向がＸ方向で、第２の組（ｉｉ）の振動
体では偏倚質量が偏る方向がＺ方向である。それぞれの
振動体は、その駆動方向が偏倚荷重の偏る方向と同じ方
向である。第１の組の振動体のＸ方向への振動によりＺ
軸回りの回転成分が検出でき、第２の組の振動体のＺ方
向への振動によりＸ軸回りの回転成分が検出できる。ま
た振動体の長軸方向であるＹ軸回りの回転が与えられる
と、第１の組（ｉ）と第２の組（ｉｉ）の双方の振動体
がＺ方向へ振動することになる。よって、少なくとも一
方の組の振動体において駆動方向と直交する方向への振
動を検出することによりＹ軸回りの回転成分を検出する
ことが可能である。

【００４３】また、２組の振動体が設けられるものにお
いて、一方の組を図７に示した３個の振動体を有するも
のとし、他方の組を図１０に示した３個の振動体を有す
るものとして構成した場合に、３軸回りのそれぞれの回
転成分を検出することが可能である。

【００４４】さらに、振動体を単結晶材料である水晶に
より構成すると、振動数の温度係数（温度変化に起因す
る振動数の変動）がほぼゼロになり、温度変化が検出精
度に与える影響を少なくできる。

【００４５】

【実施例】図１は本発明の第１実施例の振動型ジャイロ
スコープを示す斜視図、図２は図１に示す振動型ジャイ
ロスコープの振動モードを示す説明図、図３は振動体を
構成しているＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位となる水晶の
電界方向および電極の配置を示したものであり図１のＩ
ＩＩ−ＩＩＩ線の拡大断面図である。図１に示す振動型
ジャイロスコープは、１枚の平板状の振動体１１が支持
体１２により片持ち支持（剛体支持）されている。ある
いは振動体１１が柱状であってもよい。また片持ち支持
ではなく、中央部が支点により単純支持された支持構造
であってもよい。

【００４６】この振動体１１は、圧電材料により形成さ
れている。この実施例では圧電材料がＺ板Ｘ軸２度回転
の結晶方位となる水晶（単結晶材料）であり、その電界
方向は図３に示す通りである。または振動体１１が圧電
セラミックにより形成されていてもよい。Ｚ方向に対面
する表裏両面にはアース電極１３，１３が貼着または積
層により形成されており、それぞれのアース電極１３，
１３はグランド電位となっている。

【００４７】Ｘ方向に対面する一方の側面には駆動用電
極１４が形成され、他方の側面には検出用電極１５が形
成されている。各電極１３，１３，１４，１５はいずれ
も振動体１１の長軸方向に延びる形状である。図４以下
の各実施例では斜視図において電極の図示を省略してい
るが、いずれも図１と同様に長軸方向に延びる電極であ
る。

【００４８】図３に示すように、駆動用電極１４には高
周波電力を発生する駆動電源１６が接続されており、駆
動用電極１４と駆動電源１６とで駆動手段が構成されて
いる。検出用電極１５には検出用リード線が接続され、
このリード線とグランド電位の間にて検出出力端子１７
が形成され、検出出力端子１７からさらに検出回路に接
続されている。検出用電極１５と検出出力端子１７とが
本発明の検出手段である。振動体１１の先部には偏倚質
量ｍ0が設けられている。この偏倚質量ｍ0は、−Ｘ方向
へ突出しており、振動体１１の先部では、振動体１１の
中心軸に対し重心が−Ｘ方向へ偏ったものとなってい
る。

【００４９】この振動型ジャイロスコープはＺ軸回りの
回転系での角速度ωを検出するものであり、このＺ軸回
りの回転を検出できる検出出力をΩｚで表わしている。
駆動電源１６から駆動用電極１４に高周波電力が与えら
れると、駆動用電極１４が接合されている部分の水晶に
プラスとマイナスの歪みが交互に発生し、その結果、振
動体１１は図２に示すように、Ｘ方向（第１の方向）へ
曲げ振動させられる。Ｘ方向へ振動駆動されている振動
体１１がＺ軸回りの回転系内に置かれると、振動体１１
には、回転系に対するＸ方向への相対速度と直交するＹ
方向へのコリオリ力が作用する。このコリオリ力は振動
体１１の長軸方向であり、偏倚質量ｍ0を有することに
より偏った位置となる重心にＹ方向への力±Ｆｙが作用
する。この力±Ｆｙにより、振動体１１の先部に対しＺ
軸回りのモーメントが働く。その結果、図２に示すよう
に、振動体１１は駆動方向と同じ第１の方向（Ｘ方向）
へ変形振動させられる。

【００５０】振動体１１のＸ方向への変形振動により、
振動体１１の−Ｘ側の側面には歪みが発生し、この歪み
が図３に示す検出用電極１５から電圧（または電流）と
して検出される。検出出力端子１７からは、Ｘ方向への
駆動振動成分と、コリオリ力によるＸ方向への振動成分
とが混合された検出電圧（または電流）が得られる。こ
の検出電圧から駆動振動の成分が除去されることによ
り、Ｚ軸回りの回転系でのコリオリ力が検出される。こ
のコリオリ力の検出出力に基づいて角速度ωが算出され
る。

【００５１】また図１に示す振動型ジャイロスコープに
対しＹ軸回りの回転が与えられると、駆動方向であるＸ
方向と直交する第２の方向（Ｚ方向）へのコリオリ力が
作用する。その結果、振動体１１にＺ方向への振動が発
生する。ただし、検出用電極１５は振動体１１のＸ方向
に対面する側面（Ｚ方向へ延びる側面）に設けられてい
るため、検出用電極１５と検出出力端子１７とから成る
検出手段では、Ｚ方向への振動成分が検出されない。そ
の結果、Ｚ軸回りの回転系での角速度のみを検出するこ
とが可能になる。

【００５２】また振動体１１を多結晶の圧電材料で形成
し、その分極方向および電極の配置を設定することによ
り、Ｚ方向に対面する表裏両面（図３での図示上下方向
の面）に形成された検出用電極によりＸ方向への振動が
検出されるものとすることが可能である。この場合に、
圧電材料の誘電分極方向と検出用電極との関係により、
Ｚ方向への振動により発生する電圧が電極間で相殺され
る構成とすることができる。このような構成にすること
により、Ｙ軸回りの回転検出出力が端子１７から得られ
ない構成にでき、Ｚ軸回りの回転検出出力（Ωｚ検出出
力）のみを得ることが可能である。

【００５３】図４は本発明の第２実施例の振動型ジャイ
ロスコープを示す斜視図、図５（Ａ）は駆動振動モード
を示す説明図、図５（Ｂ）は、検出振動モードを示す説
明図、図６（Ａ）は、圧電セラミックなどの圧電材料の
誘電分極方向と電極との配置を、図６（Ｂ）は水晶の電
界方向と電極との配置をそれぞれ別の実施例として示す
図４のＶＩ−ＶＩ線の断面図である。

【００５４】この振動型ジャイロスコープでは、平板状
の弾性体２０から、平行な２本（２枚）の振動体２１と
２２が一体に設けられている。また弾性体２０の基端の
中央部が支持柱２３により支持されている。弾性体２０
および振動体２１，２２は、圧電材料により形成されて
いる。図４に示すように、両振動体２１，２２の先部に
は、第１の方向（Ｘ方向）へ偏った偏倚質量ｍ0が設け
られており、振動体２１，２２の先部では、振動体の中
心軸に対して−Ｘ方向へ重心が偏っている。

【００５５】図６（Ａ）に示す実施例では、振動体２１
と２２が圧電セラミックなどの多結晶材料により形成さ
れ、その誘電分極方向は矢印で示す通りに設定されてい
る。振動体２１と２２に形成された電極は全てＺ方向に
対面する表裏両面に設けられ、また各電極はＹ方向に長
く形成されている。

【００５６】図６（Ａ）では、振動体２１の表裏両面に
駆動用電極２４と２５が形成され、振動体２２の表裏両
面に駆動用電極２６と２７が形成されている。これらの
駆動用電極には駆動電源１６から高周波電力が与えられ
る。各駆動用電極と駆動電源１６とで駆動手段が構成さ
れている。なお、符号２８は全てアース電極である。駆
動電源１６から各駆動用電極２４，２５，２６，２７に
対し同位相の電力が与えられる。駆動用電源１６からの
電力のある時点の位相により、駆動用電極２４と２６の
部分にて圧電材料にマイナスの歪み（収縮歪み）が発生
したとき、駆動用電極２５と２７の部分では圧電材料に
プラスの歪み（膨張歪み）が発生する。したがって、振
動体２１と２２に与えられる振動駆動方向はＸ方向（第
１の方向）であり、しかも両振動体２１と２２の振動位
相は１８０度相違している。図５（Ａ）に示すように、
ある時点で振動体２１の振幅方向が＋Ｘ方向のとき振動
体２２の振幅方向は−Ｘ方向である。

【００５７】上記振動を生じている振動型ジャイロスコ
ープがＺ軸回りの回転系内に置かれると、駆動方向であ
るＸ軸と直交する方向のＹ方向へのコリオリ力が作用す
る。振動体２１と２２にはＸ方向に偏った偏倚質量ｍ0
が設けられているため、Ｚ軸回りのモーメントが作用し
て、振動体２１と２２は第１の方向（Ｘ方向）へ振動す
る。図５（Ａ）に示すように、両振動体２１と２２は、
逆の振幅方向へ相対速度を持つように駆動されているた
め、振動体２１と２２に与えられるＹ方向へのコリオリ
力は、互いに逆の方向となり、一方に＋Ｆｙが作用する
ときに他方には−Ｆｙが作用する。よって、図５（Ｂ）
に示すように、振動体２１と２２は、Ｘ方向へ互いに逆
の振幅方向となるように振動する。

【００５８】上記Ｘ方向への振動が検出手段により検出
されるが、検出手段は、検出用電極３１，３２，３３，
３４と検出出力端子３５とで構成される。ある時点でコ
リオリ力により生じるＸ方向への振動の振幅方向が図５
（Ｂ）の通りであるとき、検出用電極３１と３３の部分
での圧電材料はマイナスの歪みになり、検出用電極３２
と３４ではプラスの歪みとなる。検出用電極３１と３３
が設けられている部分での誘電分極方向と、検出用電極
３２と３４が設けられている部分での誘電分極方向が逆
であるため、各検出用電極３１，３２，３３，３４では
同位相の検出電圧（または電流）が得られる。よって検
出出力端子３５から、Ｚ軸回りの回転検出出力（Ωｚ検
出出力）が得られる。なお検出手段では、各検出用電極
３１，３２，３３，３４から得られる検出電圧を加算す
る加算回路が設けられていてもよい。

【００５９】ここで、図４に示す振動型ジャイロスコー
プがＹ回りの回転系内に置かれたときに、駆動方向であ
る第１の方向（Ｘ方向）と直交する第２の方向（Ｚ方
向）へのコリオリ力が作用し、各振動体２１と２２にＺ
方向への振動が発生する。Ｘ方向へ駆動される振動体２
１と２２では振幅が逆向きであるため、振動体２１と２
２のＺ方向への振幅方向は逆位相となり、図６（Ａ）に
て破線の矢印で示すように、ある時点で振動体２１の振
幅方向が＋Ｚ方向のとき、振動体２２の振幅方向が−Ｚ
方向となる。振動体２１と２２がこの振幅方向に変形し
ているとき、検出用電極３１の部分では圧電材料がマイ
ナス歪みであり、検出用電極３１と同じ誘電分極方向が
向けられている検出用電極３３の部分では圧電材料がプ
ラス歪みである。よって両検出用電極３１と３３からの
検出電圧（または電流）の位相が１８０度相違し、検出
電圧が互い相殺される。これは検出用電極３２と３４に
おいても同じである。

【００６０】したがって、検出出力端子３５からはＸ方
向の振動成分のみが取出され、Ｚ方向への振動成分は取
り出されない。よって、検出出力端子３５からは、Ｚ軸
回りの回転成分を検出したΩｚ検出出力のみが得られ
る。

【００６１】図６（Ｂ）は、図４に示す振動体２１と２
２がＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位となる水晶により形成
されている場合を示す。図中の矢印は電界方向を示す。
各振動体２１と２２には、アース電極３６が形成されて
いる。振動体２１のＺ側の表裏両面にはそれぞれ駆動用
電極３８，３８が形成され、振動体２２の−Ｘ側の側面
には駆動用電極３９が形成されている。駆動電源１６か
ら両駆動用電極３８と３９に高周波電力が与えられる
と、振動体２１と２２は図５（Ａ）に示すように第１の
方向（Ｘ方向）で、且つ互いに逆の振幅方向となる位相
にて振動駆動される。

【００６２】振動体２２の＋Ｘ側の側面には、検出用電
極４１が形成されている。Ｚ軸回りの回転系に置かれた
ときに、コリオリ力により振動体２１と２２は図５
（Ｂ）に示すように、Ｘ方向へ互いに逆の振幅方向とな
るように振動する。よって、検出用電極４１からＸ方向
への振動の検出電圧（または電流）が得られる。なお、
Ｙ軸回りの回転により、振動体２１と２２にＺ方向への
振動が作用しても、検出用電極４１からはこの振動は検
出されない。したがって、図６（Ｂ）の構成においても
検出出力端子３５からＺ軸回りの回転検出出力であるΩ
ｚ検出出力のみが得られる。

【００６３】図７は本発明の第３実施例の振動型ジャイ
ロスコープを示す斜視図、図８（Ａ）は駆動振動モード
を示す説明図、図８（Ｂ）は、検出振動モードを示す説
明図、図９（Ａ）は振動体を構成する圧電材料の誘電分
極方向と電極との配置を示し、図９（Ｂ）は他の実施例
として振動体を構成する水晶の電界方向と電極との配置
を示すものであり、それぞれ図７のＩＸ−ＩＸ線の断面
図である。

【００６４】この振動型ジャイロスコープでは、平板状
の弾性体５０から、平行な３本（３枚）の振動体５１，
５２，５３が一体に設けられている。弾性体５０および
振動体５１，５２，５３は、圧電材料により形成されて
いる。左右両側の振動体５１と５２の先部には、各振動
体の並び方向である第１の方向（Ｘ方向）へ偏った偏倚
質量ｍ0が設けられている。両振動体５１と５２での偏
倚質量ｍ0の偏り方向は互いに逆向きであり、振動体５
１の先部では、振動体の中心軸に対して＋Ｘ方向へ重心
が偏り、振動体５２の先部では、振動体の中心軸に対し
て−Ｘ方向へ重心が偏っている。

【００６５】図９（Ａ）に示す実施例では、振動体５
１，５２，５３が圧電セラミックにより形成され、その
誘電分極方向は矢印で示す通りに設定されている。各振
動体５１，５２，５３の表裏面および側面には電極が形
成されているが、各電極は全てＹ方向に長く形成されて
いる。

【００６６】図９（Ａ）では、各振動体５１，５２，５
３に形成された電極のうち、符号５４で示すものが全て
アース電極である。駆動用電極５５，５６，５７，５８
および駆動電源１６とで駆動手段が構成され、駆動電源
１６からの高周波電力は駆動用電極５５，５６，５７，
５８に対し同位相で与えられる。駆動用電極５５と５６
に向けられている圧電材料の誘電分極方向は、駆動用電
極５７と５８に向けられている誘電分極方向と逆向きで
ある。よってある時点で、駆動用電極５５と５６の部分
で圧電材料がマイナス歪みとなると、駆動用電極５７と
５８の部分で圧電材料がプラス歪みとなる。この瞬間で
は、図８（Ａ）に示すように、両側の振動体５１と５２
の振幅方向は−Ｘ方向で、中央の振動体５３の振幅方向
は＋Ｘ方向となる。すなわち、両側の振動体５１，５２
と、中央の振動体５３とでは、第１の方向（Ｘ方向）へ
互いに逆位相となる対称モードで振動するように駆動さ
れる。

【００６７】上記のように３個の振動体が対称の位相で
振動するものでは、弾性体５０の振動体が形成されてい
ない基部が安定したものとなり、この基部に伝達される
振動はわずかである。よって図８に示すように弾性体５
０の基部を剛体支持しても、各振動体の振動モードには
影響を与えない。

【００６８】上記振動を生じている振動型ジャイロスコ
ープがＺ軸回りの回転系内に置かれると、駆動方向であ
るＸ軸と直交するＹ方向へのコリオリ力が作用する。両
側の振動体５１と５２にはＸ方向に偏った偏倚質量ｍ0
が設けられているため、Ｙ方向へのコリオリ力によりＺ
軸回りのモーメントが作用し、振動体５１と５２は第１
の方向（Ｘ方向）へ振動する。ただし、中央の振動体５
３には偏倚質量が設けられておらず、コリオリ力の作用
するＹ方向は振動体５３の長軸方向であるため、中央の
振動体５３には振動が生じない。

【００６９】両側の振動体５１と５２は、同じ振幅方向
にてＸ方向へ駆動されているが、両振動体５１と５２に
おいて、偏倚質量ｍ0の偏る方向が−Ｘ方向と＋Ｘ方向
とでは互いに逆向きである。また、両側の振動体５１と
５２が図８（Ａ）に示すように−Ｘ方向への相対速度に
て駆動されているとき、振動体５１と５２に与えられる
Ｙ方向へのコリオリ力は同じ方向（＋Ｆｙ）である。よ
って偏倚質量ｍ0により、図８（Ｂ）に示すように、振
動体５１と５２は、Ｘ方向へ互いに逆の振幅方向となる
ように振動させられる。

【００７０】この実施例では、両側の振動体５１と５２
の上記Ｘ方向への振動が検出手段により検出されるが、
図９（Ａ）では、検出手段が、検出用電極６１，６２，
６３，６４と検出出力端子６５とで構成される。ある時
点でコリオリ力により生じるＸ方向への振動の振幅方向
が図８（Ｂ）の通りであるとき、検出用電極６１〜６４
の部分での圧電材料は全てマイナスの歪みとなる。各検
出用電極６１〜６４が設けられている部分では圧電材料
の誘電分極方向が全て同じであるため、各検出用電極６
１，６２，６３，６４では同位相の検出電圧（または電
流）が得られる。よって各検出用電極からの検出電圧が
検出出力端子６５からΩｚ検出出力として得られる。な
お各検出用電極６１，６２，６３，６４から得られる検
出電圧を加算する加算回路を設けてもよい。

【００７１】また、振動型ジャイロスコープがＹ軸回り
の回転系内に置かれると、駆動方向である第１の方向
（Ｘ方向）と直交する第２の方向（Ｚ方向）へのコリオ
リ力が作用し、各振動体５１，５２，５３にＺ方向への
振動が与えられる。両側の振動体５１，５２と中央の振
動体５３とでは、Ｘ方向への振動駆動方向が逆であるた
め、Ｚ方向へのコリオリ力により、両側の振動体５１お
よび５２と、中央の振動体５３とでは逆方向への振動が
与えられる。例えば図９（Ａ）に示すように、ある時点
での両側の振動体５１と５２の振幅方向が＋Ｚ方向のと
き、中央の振動体５３の振幅方向は−Ｚ方向である。

【００７２】このとき、検出用電極６１と６３の部分で
の圧電材料はマイナス歪みであり、検出用電極６２と６
４の部分での圧電材料はプラス歪みである。ただし各検
出用電極６１，６２，６３，６４の部分での圧電材料の
誘電分極方向が同じであるため、Ｚ方向への振動による
検出電圧は互いに相殺され、検出出力端子６５にはＹ軸
回りのコリオリ力による振動成分は検出されず、Ｚ軸回
りの回転成分を検出したΩｚ検出出力のみが得られる。

【００７３】図９（Ｂ）は、図７に示す振動体５１，５
２，５３がＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位の水晶により形
成されている場合を示す。図中の矢印は電界方向を示し
ている。各振動体５１，５２，５３には、アース電極７
４が形成されている。両側の振動体５１と５３の−Ｘ側
の側面にはそれぞれ駆動用電極６６と６８が形成され、
中央の振動体５３のＺ側の表裏両面には一対の駆動用電
極６７，６７が形成されている。駆動電源１６から各駆
動用電極６６，６７，６８に高周波電力が与えられる
と、図８（Ａ）に示すように、両側の振動体５１，５２
と、中央の振動体５３は、第１の方向（Ｘ方向）で、且
つ互いに逆の振幅方向となる位相にて振動駆動される。

【００７４】両側の振動体５１と５２の＋Ｘ側の側面に
は、検出用電極７１と７２が形成されている。図８
（Ｂ）に示すように、Ｚ軸回りの回転系に置かれたとき
に、コリオリ力により両側の振動体５１と５２には、Ｘ
方向へ互いに逆の振幅方向となるように振動が与えられ
る。よって検出用電極７１と７２とでは、逆の位相の検
出電圧が得られる。よって差動回路（減算回路）７３に
より、両検出用電極７１と７２からの検出電圧（または
電流）の差を取ることにより、Ｚ軸回りの回転系でのコ
リオリ力による成分を検出できる。

【００７５】なお、図９（Ｂ）では、Ｙ軸回りの回転に
より、振動体５１と５２にＺ方向への振動が作用して
も、検出用電極７１と７２からはこの振動は検出され
ず、検出出力端子６５から得られるΩｚ検出出力にＺ方
向振動によるノイズが重畳することがない。

【００７６】図１０は本発明の第４実施例の振動型ジャ
イロスコープを示す斜視図、図１１（Ａ）は駆動振動モ
ードを示す説明図、図１１（Ｂ）は、検出振動モードを
示す説明図、図１２（Ａ）は、振動体を構成する圧電材
料の誘電分極方向と電極との配置を示し、図１２（Ｂ）
は他の実施例として振動体を構成する水晶の電界方向と
電極の配置を示すものであり、それぞれ図１０のＸＩＩ
−ＸＩＩ線の断面図である。

【００７７】この振動型ジャイロスコープは、図７に示
した実施例と同様に、圧電材料の弾性体５０に、３本
（３枚）の振動体５１，５２，５３が互いに平行に且つ
一体に形成されている。両側の振動体５１と５２の先部
には偏倚質量ｍ0が設けられているが、図７に示した実
施例と異なり、偏倚質量ｍ0はＺ方向に突出している。
振動体５１では、偏倚質量ｍ0により、振動体の中心線
に対して重心が−Ｚ方向へ偏っており、振動体５２では
重心が＋Ｚ方向へ偏っている。この実施例では、Ｘ軸回
りの回転系での角速度ωが検出できるものとなる。

【００７８】この第４実施例では、各振動体５１，５
２，５３を振動駆動させる第１の方向がＺ方向である。
この駆動モードでは図１１（Ａ）に示すように、両側の
振動体５１，５２と、中央の振動体５３とで、Ｚ方向へ
駆動される振動位相が１８０度相違している。ある時点
での両側の振動体５１と５２の振幅方向が＋Ｚ方向のと
き、中央の振動体５３の振幅方向は−Ｚ方向である。

【００７９】この振動モードにて駆動されている振動型
ジャイロスコープがＸ軸回りの回転系に置かれると、各
振動体５１，５２，５３にはＹ方向へのコリオリ力が作
用する。中央の振動体５３には偏倚質量が向けられてお
らず、またコリオリ力が長軸方向へ作用するため、この
振動体５３には振動が与えられない。両側の振動体５１
と５２は同じ方向へ駆動されているため、両振動体５１
と５２に対し同じ位相にてＹ方向のコリオリ力が作用す
る。例えば図１１（Ａ）に示すように、両側の振動体５
１と５２が＋Ｚ方向への速度を有するように駆動されて
いるとき、この振動体５１と５２には＋Ｆｙ方向へのコ
リオリ力が作用する。ただし、両側の振動体５１と５２
にはＺ方向への逆方向へ突出する偏倚質量ｍ0が設けら
れているため、Ｘ軸回りの回転系でのコリオリ力によ
り、図１１（Ｂ）に示すように、両側の振動体５１と５
２にはＺ方向へ互いに逆位相となる振動が与えられる。
この振動体５１と５２のＺ方向（第１の方向）への振動
を検出することにより、Ｘ軸回りの検出出力（Ωｘ検出
出力）を得ることができる。

【００８０】図１２（Ａ）は、各振動体５１，５２，５
３が、圧電材料として圧電セラミックにより形成された
例を示している。圧電材料の誘電分極方向は矢印で示す
通りである。図１２（Ａ）に示す各電極はＹ軸方向に長
く形成されているものであり、これらの電極のうち符号
７５で示すものは全てアース電極である。

【００８１】駆動電源１６からの高周波電力は、駆動用
電極７６，７７，７８，７９に同じ位相で与えられる。
各駆動用電極７６と７８と７９の部分では、圧電材料の
誘電分極方向が同じであり、駆動用電極７７の部分では
誘電分極方向が逆向きである。よって、図１１（Ａ）に
示すように、両側の振動体５１，５２と中央の振動体５
３とでは、Ｚ方向へ逆の振幅方向となるように駆動され
る。

【００８２】Ｘ軸回りの回転系に置かれたときのコリオ
リ力により、図１１（Ｂ）に示すように、両側の振動体
５１と５２がＺ方向へ逆の位相にて振動するが、この振
動は検出用電極８１と８２により検出される。検出用電
極８１と８２はコリオリ力によりＺ方向へ逆の位相にて
振動するが、両検出用電極８１と８２の部分では、誘電
分極方向が逆向きである。したがって、両検出両電極８
１と８２には同じ位相の検出電圧（または電流）が得ら
れ、検出出力端子８４からは、Ｘ軸回りの回転成分のΩ
ｘ検出出力が得られる。

【００８３】また図１０に示す振動型ジャイロスコープ
がＹ軸回りの回転系に置かれると、各振動体５１，５
２，５３には、駆動方向である第１の方向（Ｚ方向）と
直交する第２の方向（Ｘ方向）への振動が与えられる。
両側の振動体５１と５２は図１１（Ａ）に示すように、
同じ位相にてＺ方向へ駆動されているため、Ｙ軸回りの
回転系で与えられるコリオリ力では、両側の振動体５１
と５２がＸ方向へ同じ位相にて振動させられる。図１２
（Ａ）に示すように、ある時点で両側の振動体５１と５
２の振幅方向が共に＋Ｘ方向である場合、検出用電極８
１と８２が設けられている部分の圧電材料は共にマイナ
ス歪みになる。ただし検出用電極８１と８２の部分では
誘電分極方向が逆向きであるため、Ｘ方向への振動成分
により検出用電極８１と８２にて検出される電圧（また
は電流）の位相は１８０度相違し、相殺されて検出出力
端子８４に現れない。よって検出出力端子８４では、Ｘ
軸回りの回転検出出力であるΩｘ検出出力のみが得ら
れ、Ｙ軸回りの回転系で与えられるコリオリ力は検出さ
れない。

【００８４】図１２（Ｂ）は、各振動体５１，５２，５
３が、Ｘ板０度回転の結晶方位の水晶により形成されて
いる場合の電界方向を示している。各振動体のＸ方向に
対面する側面に形成されている電極８５は全てアース電
極である。駆動電源１６からの高周波電力は、駆動用電
極８６，８７（２箇所），８８に与えられる。図１１
（Ａ）に示すように、両側の振動体５１，５２と中央の
振動体５３は、Ｚ方向へ互いに逆の振幅方向となるよう
に駆動される。

【００８５】Ｘ軸回りの回転系でのコリオリ力により両
側の振動体５１と５２が、Ｚ方向へ互いに逆の位相にて
振動させられるが、この振動は、検出用電極９１と９２
により検出される。図１１（Ｂ）に示すように、Ｘ軸回
りの回転系のコリオリ力により両側の振動体５１と５２
に与えられるＺ方向への振動は逆位相である。したがっ
て、検出用電極９１と９２には逆位相の検出電圧が得ら
れるため、両検出電極９１と９２の出力が差動回路９３
を経ることにより、検出出力端子９４にはＸ軸回りの回
転検出出力（Ωｘ）が得られる。

【００８６】なお、図１０に示す振動型ジャイロスコー
プに対し、Ｙ軸回りの回転が与えられると、両側の振動
体５１と５２に同じ位相のＸ方向への振動が生じるが、
この振動は、検出用電極９１と９２により検出されるこ
とがなく、検出出力端子９４にはΩｘ検出出力のみが得
られる。

【００８７】図１３は本発明の第５実施例の振動型ジャ
イロスコープを示す斜視図、図１４（Ａ）は駆動振動モ
ードを示す説明図、図１４（Ｂ）は、Ｚ軸回りの回転系
の検出振動モードを示す説明図、図１４（Ｃ）はＹ軸回
りの回転系の検出振動モードを示す説明図、図１５
（Ａ）は、振動体を構成する圧電材料の誘電分極方向と
電極との配置を示し、図１５（Ｂ）は振動体を水晶で構
成したときの電界方向と電極の配置を示すものであり、
それぞれ図１３のＸＶ−ＸＶ線の断面図である。

【００８８】図１３に示す振動型ジャイロスコープの構
造は、図７に示したものと同じである。弾性体５０には
３本（３枚）の振動体５１，５２，５３が一体に形成さ
れ、両側の振動体５１と５２の先部にはＸ方向へ互いに
逆向きに延びる偏倚質量ｍ0が設けられている。

【００８９】図１４（Ａ）に示すように、各振動体５
１，５２，５３の振動駆動方向は第１の方向（Ｘ方向）
である。図７に示したものと同様に、両側の振動体５
１，５２と、中央の振動体５３はＸ方向へ逆の振幅方向
となるように駆動される。この振動型ジャイロスコープ
がＺ軸回りの回転系内に置かれると、図１４（Ｂ）に示
すように、偏倚質量ｍ0の働きにより両側の振動体５１
と５２がＸ方向へ互いに逆の振幅方向にて振動する。さ
らにＹ軸回りの回転系に置かれると、図１４（Ｃ）に示
すように、両側の振動体５１，５２と、中央の振動体５
３とがＺ方向へ互いに逆の振幅方向にて振動する。

【００９０】この第５実施例では、図１５（Ａ）（Ｂ）
のいずれかに示す検出手段により、Ｚ軸回りの回転系で
のコリオリ力による振動と、Ｙ軸回りの回転系でのコリ
オリ力による振動の双方が別々に検出できるものとなっ
ている。

【００９１】図１５（Ａ）は振動体５１，５２，５３が
圧電セラミックにより形成された場合の誘電分極方向お
よび電極の配置を示している。各振動体５１，５２，５
３に設けられている電極１０１はアース電極である。駆
動手段は、駆動電源１６と、駆動用電極１０２，１０
３，１０４，１０５とで構成される。各駆動用電極１０
２〜１０５に同じ位相の高周波電力が与えられると、図
１４（Ａ）に示すモードにて各振動体５１，５２，５３
が振動駆動される。

【００９２】Ｚ軸回りの回転系でのコリオリ力により生
じる図１４（Ｂ）に示す振動は、検出用電極１０６，１
０７，１０８，１０９により検出され、Ωｚ検出出力端
子１１１に出力される。この実施例でも各検出用電極と
検出出力端子とで検出手段が構成されている。この検出
手段でのΩｚ検出出力は、図９（Ａ）に示す検出用電極
６１，６２，６３，６４からの検出電圧（または電流）
の位相と同じである。すなわち、検出出力端子１１１か
らはＺ軸回りの回転系での検出出力のみが得られる。

【００９３】また、Ｙ軸回りの回転系のコリオリ力によ
り生じる図１４（Ｃ）に示す振動は、中央の振動体５３
から得られる。この振動体５３には検出用電極１１２と
１１３が設けられている。図１４（Ｃ）に示すように、
振動体５３がＺ方向へ振動する際に、両検出用電極１１
２と１１３とから互いに逆の位相の検出電圧（または電
流）が得られる。差動回路１１４において両検出用電極
１１２と１１３とからの検出出力の差が求められ、これ
によりΩｙ検出出力端子１１５では、図１４（Ｃ）の振
動モードにおけるＺ方向の振動、すなわちＹ軸回りの回
転成分が検出される。

【００９４】図１５（Ａ）では、両側の振動体５１と５
２によりＺ軸回りの回転系でのコリオリ力による振動成
分が検出され、中央の振動体５３によりＹ軸回りの回転
系でのコリオリ力による振動成分が検出できるものとな
っている。

【００９５】図１５（Ｂ）は、各振動体５１，５２，５
３がＺ板Ｘ軸２度回転の結晶方位の水晶により形成され
ている場合を示している。矢印は電界方向である。符号
１２１で示す電極は全てアース電極である。

【００９６】駆動電源１６から各駆動用電極１２２，１
２３（２箇所），１２４に高周波電力が与えられると、
各振動体５１，５２，５３は図１４（Ａ）に示す振動モ
ードにて駆動される。このときの駆動方法は、図９
（Ｂ）に示したものと同じである。

【００９７】図１４（Ｂ）に示す振動モードでは、検出
用電極１２５と１２６からの検出電圧が差動回路１２７
に与えられることにより得られる。これは図９（Ｂ）に
示した実施例と同じである。よって検出出力端子１２８
には、Ｚ軸回りの回転検出出力（Ωｚ検出出力）が得ら
れる。

【００９８】図１４（Ｃ）に示す振動モードは、中央の
振動体５３に設けられた検出用電極１３１と１３２から
の検出電圧が差動回路１３３に与えられることにより得
られる。振動体５３はＺ軸方向に振動するのであるか
ら、両検出用電極１３１と１３２の出力の差をとること
により、検出出力端子１３４では、Ｙ軸回りの回転検出
出力（Ωｙ検出出力）が得られるものとなる。図１５
（Ｂ）に示す例でも、両側の振動体５１と５２によりＺ
軸回りの回転系のコリオリ力が検出され、中央の振動体
５３によりＹ軸回りの回転系のコリオリ力が検出され
る。

【００９９】このように図１３〜図１５に示す第５実施
例では、Ｚ軸とＹ軸の２軸回りの回転系のそれぞれのコ
リオリ力および角速度の検出が可能になる。なお、この
２軸回りの回転系のそれぞれのコリオリ力の検出は、図
１０に示す実施例でも可能である。図１０に示す実施例
では、振動体の駆動方向はＺ方向であるため、Ｘ軸回り
の回転系のコリオリ力により図１１（Ｂ）に示すように
振動体５１と５２がＺ方向へ振動するが、Ｙ軸回りの回
転系のコリオリ力により各振動体がＸ方向へ振動する。
両側の振動体５１と５２からＺ方向への振動を検出し、
中央の振動体５３からＸ方向への振動を取り出すことに
より、Ｘ軸とＹ軸の２軸回りの回転系のコリオリ力およ
び角速度を別々に検出することが可能である。

【０１００】図１６は本発明の第６実施例の振動型ジャ
イロスコープを示す斜視図、図１７は振動モードを示す
ものであり（Ａ）が駆動モード、（Ｂ）がＸ軸回りの回
転検出モード、（Ｃ）はＹ軸回りの回転検出モード、
（Ｄ）はＺ軸回りの回転検出モードである。図１８は圧
電材料の誘電分極方向と電極配置を示すものであり
（Ａ）は図１６のＡ−Ａ線の断面図、（Ｂ）は図１６の
Ｂ−Ｂ線の断面図である。

【０１０１】この振動型ジャイロスコープは、Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸の３軸回りの回転のそれぞれを独立して検知で
きるようにしたものである。圧電材料により形成された
弾性体１５０の一方には、第１の組（ｉ）の振動体１５
１と１５２が平行に延びて一体に形成されており、これ
と逆側では、第２の組（ｉｉ）の振動体１５３と１５４
が平行に延びて一体に形成されている。またこの振動型
ジャイロスコープは、弾性体１５０の中心部１５０ａが
支柱に固定されまたは線材などにより吊り下げられるよ
うにして支持される。

【０１０２】第１の組（ｉ）での振動体１５１と１５２
は、図４に示したものと同じであり、先部に設けられた
偏倚質量ｍ0は、振動体の中心軸に対し第１の方向（Ｘ
方向）へ偏っている。第２の組（ｉｉ）の振動体１５３
と１５４の先部では、偏倚質量ｍ0が、振動体の中心軸
に対して第２の方向（Ｚ方向）へ偏って設けられてい
る。それぞれの振動体は、偏倚質量ｍ0が設けられてい
る側へ駆動される。第１の組（ｉ）の振動体１５１と１
５２の振動駆動方向は第１の方向（Ｘ方向）であり、第
２の組（ｉｉ）の振動体１５３と１５４の振動駆動方向
は第２の方向（Ｚ方向）である。この実施例では、第１
の組（ｉ）の振動体と第２の組（ｉｉ）の振動体が、互
いに逆の方向へ延び、偏倚質量と駆動方向とが互いに直
交する関係となっているのが特徴である。

【０１０３】振動駆動方法は、図１７（Ａ）に示すよう
に、第１の組（ｉ）の振動体１５１と１５２は、Ｘ方向
へ互いに逆の振幅方向となる対称振動モードであり、第
２の組（ｉｉ）の振動体１５３と１５４は、Ｚ方向へ互
いに逆の振幅方向となる対称振動モードである。

【０１０４】図１７（Ｂ）に示すように、Ｘ軸回りの回
転系に置かれたとき、第１の組（ｉ）の振動体１５１と
１５２にはコリオリ力が作用しない。すなわち振動体１
５１と１５２は回転系の軸と同じＸ方向へ駆動されてお
り、回転系の回転方向に対する相対速度を持たないため
コリオリ力は作用しない。第２の組の振動体１５３と１
５４は、Ｚ方向へ互いに逆方向へ駆動されているため、
Ｘ軸回りの回転系でのコリオリ力はＹ方向へ作用する。
振動体１５３と１５４には、偏倚質量ｍ0が設けられて
いるため、コリオリ力（＋Ｆｙ）によりＺ軸方向のモー
メントが発生し、振動体１５３と１５４はＺ軸方向（駆
動方向と同じ方向）へ互いに逆の振幅方向となるように
振動する。

【０１０５】図１７（Ｃ）に示すように、Ｙ軸回りの回
転系においては、第１の組（ｉ）の振動体１５１と１５
２はＸ方向へ逆の位相で振動しているため、この振動体
に対してＺ軸方向のコリオリ力が作用し、振動体１５１
と１５２はＺ方向へ互いに逆の振幅方向となるように振
動する。第２の組（ｉｉ）では、Ｚ方向へ互いに逆の位
相で振動駆動されている振動体１５３と１５４に対しＸ
方向へのコリオリ力が作用し、振動体１５３と１５４は
Ｘ方向へ互いに逆の振幅方向となるように振動する。

【０１０６】図１５（Ｄ）に示すように、Ｚ軸回りの回
転系においては、第２の組（ｉｉ）の振動体１５３と１
５４の振動駆動方向がＺ軸方向で、回転系の回転方向に
対して相対速度を持たないため、振動体１５３と１５４
にはコリオリ力が作用しない。第１の組（ｉ）の振動体
１５１と１５２はＸ方向へ振動駆動されているため、コ
リオリ力はＹ軸方向へ作用する。振動体１５１と１５２
の振動駆動の振幅方向は逆であり、また両振動体１５１
と１５２の偏倚質量ｍ0の方向は同じであるため、振動
体１５１と１５２は、Ｘ方向へ互いに逆の振幅方向とな
るように振動する。

【０１０７】図１７（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）での各振動体の
振動を検出することによりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りのそれ
ぞれの回転を独立して検出することが可能である。図１
８（Ａ）（Ｂ）では各振動体の圧電材料の誘電分極方向
を矢印で示している。

【０１０８】図１８（Ａ）に示す第１の組（ｉ）の振動
体１５１，１５２では、符号１５５で示している電極が
アース電極である。駆動手段は、駆動電源１６と駆動用
電極１５６，１５７，１５８，１５９とで構成されてい
る。各駆動用電極１５６，１５７，１５８，１５９に同
位相の高周波電力が与えられると、振動体１５１と１５
２はＸ方向へ互いに逆の振幅となるように駆動される。

【０１０９】第１の組（ｉ）の振動体１５１と１５２で
は、検出用電極１６１，１６２，１６３，１６４により
Ｚ方向への振動が検出される。図１７（Ｃ）に示すよう
に振動体１５１の振幅方向が＋Ｚ方向で、振動体１５２
が−Ｚ方向のとき、検出用電極１６１と１６４が設けら
れている部分での圧電材料はマイナス歪みであり、検出
用電極１６２と１６３の部分での圧電材料はプラス歪み
である。各検出用電極１６１，１６２，１６３，１６４
の部分での圧電材料の誘電分極方向が同じであるため、
差動回路１６５と１６６において、電極１６１と１６４
からの出力を非反転部に入力させ、電極１６２と１６３
からの出力を反転部に入力させれば、検出出力端子１６
７からＹ軸回りの回転検出出力（Ωｙ検出出力）が得ら
れる。

【０１１０】図１７（Ｄ）に示すようにＺ軸回りの回転
系に関して、振動体１５１と１５２はＸ方向へ振動を生
じるが、このとき前記検出用電極１６１，１６２，１６
３，１６４からの検出電圧（または電流）は同位相にな
る。ただし差動回路１６５と１６６が設けられているた
めに同位相の検出電圧が相殺され、検出出力端子１６７
にＺ軸回りの回転検出出力が現れない。図１７（Ｄ）に
示すＸ方向の振動は検出用電極１５６，１５７，１５
８，１５９（これらは前記駆動用電極と兼用している）
から得られる。これらの検出用電極では、図１７（Ｄ）
に示すＸ方向への逆の位相の振動が同位相の電圧（また
は電流）として検出される。よって検出出力端子１６８
には、Ｚ軸回りの回転検出出力（Ωｚ検出出力）が得ら
れる。なお、図１７（Ｃ）に示すＺ方向への振動につい
ては、検出用電極１５７，１５８と、１５６，１５９と
で逆位相の出力となるため、これらが相殺され、検出出
力端子には現れない。

【０１１１】図１８（Ｂ）に示すように、第２の組（ｉ
ｉ）の振動体１５３と１５４では、符号１７１で示すも
のが全てアース電極である。駆動電源１６からの高周波
電力は、駆動用電極１７２，１７３，１７４，１７５に
与えられる。各駆動用電極の部分での誘電分極により、
振動体１５３と１５４はＺ方向へ互いに逆の振幅方向と
なるように駆動される（図１７（Ａ））。

【０１１２】上記駆動用電極１７２，１７３，１７４，
１７５は検出用電極として兼用されている。図１７
（Ｂ）に示す振動のときに、各検出用電極１７２，１７
３，１７４，１７５から同位相の検出電圧（または電
流）が得られ、よって検出出力端子１７６ではＸ軸回り
の回転検出出力（Ωｘ検出出力）が得られる。またＹ軸
回りの回転系に対して、図１７（Ｃ）に示すように、振
動体１５３と１５４がＸ方向へ逆の位相で振動するが、
このとき前記検出用電極１７２，１７５と、１７３，１
７４とで逆位相の出力となり相殺される。よって検出出
力端子１７６にＹ軸回りの回転検出出力が現れない。

【０１１３】図１７（Ｃ）に示すように、Ｙ軸回りの回
転系では、振動体１５３と１５４がＸ方向へ互いに逆の
位相にて振動する。この振動は、検出用電極１８１，１
８２，１８３，１８４から得られる。振動体１５３と１
５４の振幅方向が図１７（Ｃ）で示す状態となっている
時点で、検出用電極１８１と１８４では、同位相の検出
出力が得られ、検出用電極１８２と１８３では、これと
１８０度位相のずれた検出出力が得られる。よって、電
極１８１と１８４の出力が差動回路１８５，１８６の反
転部に入力され、電極１８２と１８３からの出力が非反
転部に入力されることにより、検出出力端子１８７では
Ｙ軸回りの回転検出出力（Ωｙ検出出力）が得られる。
なお図１７（Ｂ）に示すように、Ｘ軸回りの回転系によ
り振動体１５３と１５４がＺ方向へ振動したときには、
電極１８１と１８２からの同位相の出力が差動回路１８
５で相殺され、電極１８３と１８４からの同位相の出力
が差動回路１８６において相殺される。よって検出出力
端子１８７にＸ軸回りの回転検出成分は現れない。

【０１１４】

【発明の効果】以上のように本発明では、振動体の中心
軸から偏った位置に偏倚質量を設け、コリオリ力がこの
偏倚質量に作用したときに、振動体がコリオリ力の作用
方向に対して交叉する方向に変形するようにしたため、
振動体の長軸方向以外の方向の軸回りの回転検出が可能
になり、振動体の配置設計に自由度が生じ、振動型ジャ
イロスコープの平面的な配置が可能になる。しかも偏倚
質量により振動体が振動する方向が駆動方向と一致して
いるため、他の方向の軸回りの回転系からのコリオリ力
による影響を受けずに回転検出できるようになる。

【０１１５】また、偏倚質量により振動体が振動する方
向と、他の回転系のコリオリ力により振動体が振動する
方向とが直交するものとなるため、これを利用して２軸
回りの回転系でのコリオリ力をそれぞれ別々に検出する
ことも可能になる。

【０１１６】さらに振動体を２組設けることにより、３
軸回りの回転のそれぞれを独立して検出することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による振動型ジャイロスコ
ープを示す斜視図、

【図２】第１実施例での振動体の振動モードを示す説明
図、

【図３】第１実施例の振動体を構成する水晶の電界方向
と電極の配置を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、

【図４】本発明の第２実施例の振動型ジャイロスコープ
を示す斜視図、

【図５】第２実施例での振動体の振動モードを示すもの
であり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）は検出振動モ
ード、

【図６】（Ａ）は第２実施例での振動体を構成する圧電
材料の分極方向と電極の配置を示し、（Ｂ）は振動体を
水晶で構成したときの電界方向と電極の配置を示すもの
であり、それぞれ図４のＶＩ−ＶＩ断面図、

【図７】本発明の第３実施例の振動型ジャイロスコープ
を示す斜視図、

【図８】第３実施例での振動体の振動モードを示すもの
であり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）は検出振動モ
ード、

【図９】（Ａ）は第３実施例での振動体を構成する圧電
材料の分極方向と電極の配置を示し、（Ｂ）は振動体を
水晶で構成したときの電界方向と電極の配置を示すもの
であり、それぞれ図７のＩＸ−ＩＸ断面図、

【図１０】本発明の第４実施例の振動型ジャイロスコー
プを示す斜視図、

【図１１】第４実施例での振動体の振動モードを示すも
のであり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）は検出振動
モード、

【図１２】（Ａ）は第４実施例での振動体の分極方向と
電極の配置を示し、（Ｂ）は振動体を水晶で構成したと
きの電界方向と電極の配置を示すものであり、それぞれ
図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図、

【図１３】本発明の第５実施例の振動型ジャイロスコー
プを示す斜視図、

【図１４】第５実施例での振動体の振動モードを示すも
のであり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）はＺ軸回り
の回転の検出振動モード、（Ｃ）はＹ軸回りの回転の検
出振動モード、

【図１５】（Ａ）は第５実施例での振動体を構成する圧
電材料の分極方向と電極の配置を示し、（Ｂ）は振動体
を水晶で構成した場合の電界方向と電極の配置を示すも
のであり、それぞれ図１３のＸＶ−ＸＶ断面図、

【図１６】本発明の第６実施例の振動型ジャイロスコー
プを示す斜視図、

【図１７】第６実施例での振動体の振動モードを示すも
のであり、（Ａ）は駆動振動モード、（Ｂ）はＸ軸回り
の回転の検出振動モード、（Ｃ）はＹ軸回りの回転の検
出振動モード、（Ｄ）はＺ軸回りの回転の検出振動モー
ド、

【図１８】第６実施例での振動体を構成する欝電材料の
分極方向と電極の配置を示すものであり、（Ａ）は図１
６のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は図１６のＢ−Ｂ断面図、

【図１９】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は偏倚質量の形成構造を
実施例別に示す側面図、

【図２０】従来の柱状の振動体を用いた振動型ジャイロ
スコープを示す斜視図、

【図２１】本発明の先願となる振動型ジャイロスコープ
を示す斜視図、

【符号の説明】

ｍ0 偏倚質量 １１ 振動体 １４ 駆動用電極 １５ 検出用電極 １６ 駆動電源 １７ Ωｚ検出出力端子 ２０ 弾性体 ２１，２２ 振動体 ２４〜２７ 駆動用電極 ３１〜３４ 検出用電極 ３５ Ωｚ検出出力端子 ３８，３９ 駆動用電極 ４１，４２ 検出用電極 ５０ 弾性体 ５１，５２ 両側の振動体 ５３ 中央の振動体 ５５〜５８ 駆動用電極 ６１〜６４ 検出用電極 ６５ Ωｚ検出出力端子 ６６〜６８ 駆動用電極 ７１，７２ 検出用電極 ７６〜７９ 駆動用電極 ８１，８２ 検出用電極 ８４ Ωｘ検出出力端子 ８６〜８８ 駆動用電極 ９１，９２ 検出用電極 ９３ 差動回路 ９４ Ωｘ検出出力端子 １０２〜１０５ 駆動用電極 １０６〜１０９ Ωｚ検出用電極 １１１ Ωｚ検出出力端子 １１２，１１３ Ωｙ検出用電極 １１４ 差動回路 １１５ Ωｙ検出出力端子 １２２〜１２４ 駆動用電極 １２５，１２６ Ωｚ検出用電極 １２７ 差動回路 １２８ Ωｚ検出出力端子 １３１，１３２ Ωｙ検出用電極 １３３ 差動回路 １３４ Ωｙ検出出力端子 １５０ 弾性体 １５１，１５２ 第１の組（ｉ）の振動体 １５３，１５４ 第２の組（ｉｉ）の振動体 １５６〜１５９ 駆動用電極・Ωｚ検出用電極 １６１〜１６４ Ωｙ検出用電極 １６５，１６６ 差動回路 １６７ Ωｙ検出出力端子 １６８ Ωｚ検出出力端子 １７２〜１７５ 駆動用電極・Ωｘ検出用電極 １７６ Ωｘ検出出力端子 １８１〜１８４ Ωｙ検出用電極 １８５，１８６ 差動回路 １８７ Ωｙ検出出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富川 義朗 山形県米沢市林泉寺２丁目２番地３−１号

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電効果により変形振動させられる振動
   体と、振動体を第１の方向へ変形振動させる駆動手段
   と、回転系内に置かれたときに振動体に作用するコリオ
   リ力を振動体の中心軸に対し偏った位置に作用させて振
   動体を前記第１の方向へ変形振動させる偏倚質量と、前
   記振動体の前記第１の方向への変形振動を検出する検出
   手段とが設けられていることを特徴とする振動型ジャイ
   ロスコープ。
2. 【請求項２】 振動体の長軸回りの回転系で与えられる
   コリオリ力により、振動体に前記第１の方向と直交する
   第２の方向の振動が生じたときに、検出手段では、第１
   の方向への振動成分を検出でき且つ第２の方向への振動
   成分による検出出力を相殺できるように電極が配置され
   ている請求項１記載の振動型ジャイロスコープ。
3. 【請求項３】 第１の方向への振動成分を検出する検出
   手段の他に、振動体の長軸回りの回転系で与えられるコ
   リオリ力によって振動体に生じる前記第１の方向と直交
   する第２の方向に生じる振動成分を検出する検出手段が
   設けられ、この両検出手段により、２軸回りのそれぞれ
   の回転の検出が可能とされた請求項１記載の振動型ジャ
   イロスコープ。
4. 【請求項４】 圧電効果により変形振動させられる複数
   の振動体と、複数の振動体を第１の方向で且つ互いに逆
   の振幅方向となるように変形振動させる駆動手段と、回
   転系内に置かれたときに各振動体に作用するコリオリ力
   を振動体の中心軸に対し偏った位置に作用させて振動体
   を前記第１の方向で且つ互いに逆の振幅方向となるよう
   に変形振動させる偏倚質量と、少なくとも１つの振動体
   の前記第１の方向への変形振動を検出する検出手段とが
   設けられていることを特徴とする振動型ジャイロスコー
   プ。
5. 【請求項５】 振動体は３個設けられ、駆動手段によ
   り、両側の振動体と中央の振動体とが、その並び方向と
   なる第１の方向（Ｘ）にて逆の振幅方向となるように変
   形振動させられ、且つコリオリ力が作用したときに、偏
   倚質量により両側の振動体が前記第１の方向（Ｘ）にて
   互いに逆の振幅方向となるように変形振動させられる請
   求項４記載の振動型ジャイロスコープ。
6. 【請求項６】 振動体は３個設けられ、駆動手段によ
   り、両側の振動体と中央の振動体とが、その並び方向と
   直交する第１の方向（Ｚ）にて逆の振幅方向となるよう
   に変形振動させられ、且つコリオリ力が作用したとき
   に、偏倚質量により両側の振動体が前記第１の方向
   （Ｚ）にて互いに逆の振幅方向となるように変形振動さ
   せられる請求項４記載の振動型ジャイロスコープ。
7. 【請求項７】 振動体の長軸（Ｙ）回りの回転系で与え
   られるコリオリ力により、各振動体に前記第１の方向と
   直交する第２の方向の振動が生じたときに、検出手段で
   は、第１の方向への振動成分を検出でき且つ第２の方向
   への振動成分による検出出力を相殺できるように電極が
   配置されている請求項４ないし６のいずれかに記載の振
   動型ジャイロスコープ。
8. 【請求項８】 第１の方向への振動成分を検出する検出
   手段の他に、振動体の長軸（Ｙ）回りの回転系で与えら
   れるコリオリ力によって振動体に生じる前記第１の方向
   と直交する第２の方向に生じる振動成分を検出する検出
   手段が設けられ、この両検出手段により、２軸回りのそ
   れぞれの回転の検出が可能とされた請求項４記載の振動
   型ジャイロスコープ。
9. 【請求項９】 振動体は３個設けられ、駆動手段によ
   り、両側の振動体と中央の振動体とが、第１の方向にて
   逆の振幅方向となるように変形振動させられ、コリオリ
   力が作用したときに、偏倚質量により両側の振動体が前
   記第１の方向にて互いに逆の振幅方向となるように変形
   振動させられ、長軸回りの回転系によりコリオリ力が与
   えられたときに、両側の振動体と中央の振動体とが、前
   記第１の方向と直交する第２の方向へ互いに逆の振幅方
   向となるように変形振動させられる請求項８記載の振動
   型ジャイロスコープ。
10. 【請求項１０】 圧電効果により変形振動させられ且つ
    互いに逆の方向に延びる第１の組の複数の振動体および
    第２の組の複数の振動体と、第１の組の複数の振動体を
    第１の方向（Ｘ）へ互いに逆の振幅方向となるように変
    形振動させる駆動手段と、回転系内に置かれたときに第
    １の組の振動体に作用するコリオリ力を各振動体の中心
    軸に対し偏った位置に作用させて第１の組の振動体を前
    記第１の方向（Ｘ）へ互いに逆の振幅方向となるように
    変形振動させる偏倚質量と、第１の組の振動体の前記第
    １の方向（Ｘ）への変形振動を検出する検出手段と、前
    記と異なる軸（Ｙ）回りの回転系で与えられるコリオリ
    力により前記第１の組の振動体に対し第１の方向と直交
    する第２の方向（Ｚ）へ与えられる振動成分を検出する
    検出手段と、第２の組の複数の振動体を前記第１の方向
    と直交する第２の方向（Ｚ）へ互いに逆の振幅方向とな
    るように変形振動させる駆動手段と、回転系内に置かれ
    たときに第２の組の振動体に作用するコリオリ力を各振
    動体の中心軸に対し偏った位置に作用させて第２の組の
    振動体を前記第２の方向（Ｚ）へ互いに逆の振幅方向と
    なるように変形振動させる偏倚質量と、第２の組の振動
    体の前記第２の方向（Ｚ）への変形振動を検出する検出
    手段と、が設けられて３軸回りのそれぞれの回転が検出
    可能とされたことを特徴とする振動型ジャイロスコー
    プ。