JPH09257489A - 圧電素子を用いた装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電セラミックを圧電素子として用いた装置
では、圧電素子の振動周波数が温度変化により変動し、
安定した駆動や、安定した検出出力が得られなかった。 【解決手段】 圧電素子１の制動容量成分Ｃｄを打ち消
すためのキャンセル回路３を設け、さらに温度変化によ
り静電容量値が変化する静電容量素子Ｃｖを設けてい
る。制動容量成分Ｃｄが打ち消された結果、圧電素子１
の振動数は、圧電素子１の等価容量成分Ｃｍと、前記静
電容量素子Ｃｖとで決められる。前記静電容量素子Ｃｖ
が温度変化により容量値の変化するものであるため、こ
のＣｖの値の温度変化により圧電素子の振動周波数の温
度変化を抑制できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電セラミックな
どのように振動周波数が温度変化の影響を受けやすい圧
電素子を用いた振動型ジャイロスコープ、圧電センサ
ー、圧電トランスまたはＶＣＯ（電圧制御発振装置）な
どの装置に係り、特に、温度変化による圧電素子の振動
周波数の変動を抑制し、圧電素子を安定して駆動できる
ようにし、よって圧電素子からの出力も安定させること
ができるようにした圧電素子を用いた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電素子としての圧電セラミックは小型
で且つ低価格で、さらには加工も容易であるため、振動
型ジャイロスコープ、圧電センサー、圧電トランスなど
の各種装置に用いられている。また、圧電セラミックを
ＶＣＯ（電圧制御発振装置）などに用いると、周波数の
可変範囲を広くできることが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、圧電セラミッ
クは温度変化による発振周波数の変動幅が大きく、水晶
発振子に比べ周波数の変動率は２桁ほど大きい。したが
って、圧電セラミックを用いた装置では、発振周波数が
安定せず、よって振動型ジャイロスコープや圧電センサ
ーでは、検出感度が温度変化に応じて変動し、またＶＣ
Ｏなどでは発振周波数が安定しずらくなり、通信器や計
測器のような高い発振精度が要求される装置には使用し
にくいものとなっている。

【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、圧電セラミックのように温度変化による周波数変
化の大きい圧電素子を用いた場合であっても、温度特性
を回路上にて自動的に改善できるようにし、しかも簡単
な回路構成でこれを実現できるようにした圧電素子を用
いた装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、振動駆動され
る圧電セラミックなどの圧電素子が回路中に設けられた
装置において、前記回路中に圧電素子の振動周波数を変
化させる静電容量素子（Ｃｖ）が設けられ、前記静電容
量素子（Ｃｖ）として温度変化に応じて静電容量値が変
化する特性を有するものが用いられ、この静電容量値の
変化により、圧電素子の振動周波数の温度変化による変
動が低減されることを特徴とするものである。

【０００６】また、本発明は、駆動電力が与えられ且つ
振動による検出出力が得られる圧電素子が用いられ、前
記検出出力部から駆動電力の入力部へのフィードバック
ループが設けられて、前記圧電素子が自励発振する装置
において、前記圧電素子を含む回路中に圧電素子の振動
周波数を変化させる静電容量素子（Ｃｖ）が設けられ、
前記静電容量素子（Ｃｖ）として温度変化に応じて静電
容量値が変化する特性を有するものが用いられ、この静
電容量値の変化により、圧電素子の振動周波数の温度変
化による変動が低減されることを特徴とするものであ
る。

【０００７】上記の圧電素子は駆動電極と検出電極が別
々に設けられ、駆動電極に駆動電力が与えられ、検出電
極から振動による検出出力（検出電力）が得られるもの
であってもよいし、あるいは圧電素子の共通の電極に対
し駆動電力が与えられ、且つこの電極から振動による検
出出力（検出電力）が得られるものであってもよい。

【０００８】上記において、前記静電容量素子（Ｃｖ）
はその温度変化による静電容量値の変化が、圧電素子の
温度変化による振動周波数の変動を抑制するように働く
ように選択され、例えば圧電素子が、温度の上昇に伴っ
て振動周波数が高くなる特性を有しているものである場
合には、前記静電容量素子（Ｃｖ）として高温になるに
したがって静電容量値が高くなる温度特性を有するもの
が用いられる場合があり、且つ前記静電容量素子（Ｃ
ｖ）が圧電素子に直列に接続される。または、圧電素子
が、温度の上昇に伴って振動周波数が低くなる特性を有
しているものである場合には、前記静電容量素子（Ｃ
ｖ）は高温になるにしたがって静電容量値が低くなる温
度特性を有するものが用いられる場合もあり得る。

【０００９】さらに、圧電素子の端部の電圧を増幅する
増幅手段と、この増幅手段から圧電素子に至る経路に、
圧電素子の制動容量成分（Ｃｄ）を低減しまたは打ち消
す静電容量素子（Ｃｓ）が設けられていることが好まし
い。

【００１０】本発明では、圧電セラミックなどのように
温度変化により振動周波数（共振周波数または発振周波
数）が変動する圧電素子が用いられた装置において、前
記圧電セラミックに対し静電容量素子（Ｃｖ）が例えば
直列に接続されている。この静電容量素子として温度変
化により容量値が変動する温度特性のものを使用する
と、圧電素子（圧電セラミック）の等価容量成分（Ｃ
ｍ）に加え前記静電容量素子（Ｃｖ）が振動周波数に関
与するものとなり、よって容量成分と等価インダクタン
ス成分（Ｌｍ）とで決まる振動周波数（共振周波数）が
制御され、温度変化による振動周波数の変動を抑制でき
るものとなる。

【００１１】特に、圧電素子の制動容量成分（Ｃｄ）を
低減しまたは打ち消すための静電容量素子（Ｃｓ）が設
けられている場合には、温度特性を有する静電容量素子
（Ｃｖ）を設けることにより圧電素子の振動に寄与する
実質的な等価容量成分を変化させやすくなり、温度変化
による圧電素子の振動周波数の変動を効果的に抑制でき
るようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の構成例を示
す圧電素子を用いた装置の回路図である。符号１は圧電
素子（圧電セラミック素子）であり、この圧電素子を等
価回路で示している。Ｌｍ、Ｃｍ、Ｒｍは直列共振辺の
それぞれ等価インダクタンス成分、等価容量成分、等価
抵抗成分である。前記直列共振辺を含む並列共振辺には
制動容量成分Ｃｄが存在している。この圧電素子１が共
振点付近で振動するとき、その振動周波数は等価インダ
クタンス成分Ｌｍと等価容量成分Ｃｍと制動容量成分Ｃ
ｄとで決められる。また等価抵抗成分Ｒｍは振動に寄与
しない。

【００１３】符号２は電源部である。圧電素子１が外部
からの交流電力により駆動されるとき、前記電源部２は
電源回路であり、また他の回路から駆動信号が与えられ
て圧電素子１が駆動される場合には、前記電源部２は入
力側に設けられた前記他の回路に相当する。さらに振動
型ジャイロスコープでは、圧電素子がコリオリ力により
機械的な力で駆動される。また圧電センサーや圧電トラ
ンスの出力側においても圧電素子が機械的な力で駆動さ
れる。このように外部からの力などにより機械的に駆動
される圧電素子の場合には、前記電源部２は、機械−電
気変換によって生じる圧電素子内部の電圧駆動源とな
る。

【００１４】前記圧電素子１の温度変化による振動周波
数（共振周波数）の変動を抑制し調整するために、圧電
素子１に直列に静電容量素子（Ｃｖ）が設けられてい
る。この静電容量素子（Ｃｖ）は、温度が高くなるにし
たがって静電容量値が大きくなる温度特性を有している
ものである。図９は静電容量素子（Ｃｖ）の温度特性の
一例を示しており、横軸が温度、縦軸が静電容量の変化
率を示している。この例では温度２０℃を基準として静
電容量の変化率を示しているが、高温になるにしたがっ
て静電容量値が高くなり、温度が低くなるにしたがって
静電容量値が低下する。

【００１５】図１に示す構成例では、圧電素子１の制動
容量成分Ｃｄを低減しまたは打ち消すためのキャンセル
回路３が設けられている。このキャンセル回路３は、前
記制動容量成分Ｃｄを打ち消すための等価的な負の静電
容量（−Ｃ）を形成する負性回路である。このキャンセ
ル回路３は、抵抗値Ｒ１とＲ２とで決められた増幅率を
有する電圧増幅器（オペアンプ）４と、その増幅出力端
に設けられた静電容量素子Ｃｓとを有している。この静
電容量素子Ｃｓが前記制動容量成分Ｃｄを低減しまたは
打ち消すように機能する。

【００１６】図１において点の電位をＶ１とすると、
点の電位Ｖ２は数１の通りであり、との電位差は
数２の通りである。

【００１７】

【数１】

【００１８】

【数２】

【００１９】圧電素子１の直列共振辺（Ｌｍ、Ｃｍ、Ｒ
ｍ）のインピーダンスをＺｍとし、この直列共振辺に流
れる電流をＩｍ、制動容量成分Ｃｄに流れる電流をＩ
ｄ、静電容量素子Ｃｖに流れる電流をＩｖ、キャンセル
回路３内の静電容量素子Ｃｓに流れる電流をＩｓとする
と、各電流の関係は以下の数３の通りである。なお、増
幅器４への入力電流ｉは微小であるから無視できる。

【００２０】

【数３】

【００２１】上記数３から、抵抗値Ｒ１とＲ２および静
電容量素子Ｃｓの静電容量値を選択することにより、制
動容量成分Ｃｄを低減できる。この制動容量成分Ｃｄを
完全に打ち消すとすると、その条件は数４の通りであ
る。

【００２２】

【数４】

【００２３】例えば、増幅器４の増幅率｛１＋（Ｒ２／
Ｒ１）｝を２（Ｒ１＝Ｒ２）とし、Ｃｄ＝Ｃｓと設定す
ることにより、圧電素子１の制動容量成分Ｃｄを完全に
打ち消すことができる。

【００２４】前記制動容量成分Ｃｄを低減しまたは打ち
消した場合、圧電素子１の等価回路は（Ｌｍ、Ｃｍ、Ｒ
ｍ）から成る直列共振辺のみとなる。その結果、振動周
波数（共振周波数）は、静電容量素子Ｃｖと等価容量成
分Ｃｍ、および等価インダクタンス成分Ｌｍとで決めら
れる。静電容量素子Ｃｖと等価容量成分Ｃｍは直列であ
るから、共振に寄与する静電容量Ｃｆは以下の数５で求
められる。

【００２５】

【数５】

【００２６】また圧電素子の振動周波数（共振周波数）
ｆは数６である。

【００２７】

【数６】

【００２８】このように静電容量素子Ｃｖが圧電素子１
の振動周波数（共振周波数）に直接に関係するようにな
る。したがって、圧電素子１が圧電セラミックのように
温度変化により振動周波数が変動するものである場合
に、温度変化により容量値が変化する静電容量素子Ｃｖ
を用い、数６で示した振動周波数ｆの温度変化に伴う変
動が小さくなるように、前記Ｃｖの値を選択すれば、振
動周波数ｆの変動を抑制できることになる。例えば、静
電容量素子Ｃｖの静電容量値を適正に設定し、圧電素子
の振動周波数が高温になるにしたがって高くなるもので
ある場合には、前記静電容量素子Ｃｖも高温になるにし
たがって容量値が高くなるものとする。そして、Ｃｖの
値が高くなるったときに、数５に示す容量値Ｃｆが大き
くなる関係にすると、高温になったときに数６で示す振
動周波数（共振周波数）ｆが低下させられ、温度特性に
よる振動周波数の上昇が相殺され、抑制されるようにな
る。

【００２９】これにより、圧電素子１の振動周波数を温
度変化にかかわらず常に安定したものに設定できる。例
えば電源部２が圧電素子１の外部の高周波電源などであ
り、この高周波電源からの電力により圧電素子１が振動
（共振または発振）駆動される装置では、温度変化があ
っても、圧電素子を常に安定した周波数で駆動できる。
また圧電素子を用いた振動型ジャイロスコープや圧電セ
ンサーなどでは、圧電素子１に外部からコリオリ力など
が作用し、圧電素子１が機械−電気変換により駆動され
前記電源部２は圧電素子１の内部の駆動電圧源となる
が、この場合にも検出側の圧電素子に前記静電容量素子
Ｃｖを直列に接続し、好ましくは符号３で示したような
制動容量成分Ｃｄのキャンセル回路を設けておくと、圧
電素子１が温度変化にかかわらず安定した周波数で振動
し、検出出力を安定させることができる。

【００３０】図２は本発明の第２の構成例である。この
構成例では、同じ圧電素子１の例えば圧電セラミック層
に駆動電極１ａと検出電極１ｂが設けられ、前記両電極
１ａと１ｂに対向して設けられた対向電極１ｃが例えば
接地されている。そして前記検出電極１ｂから、増幅器
６、位相シフタ７および減衰回路８を介して駆動電極１
ａに至るフィードバックループ５が形成され、圧電素子
１のセラミック層を含む自励発振回路が構成されてい
る。この場合も、温度により静電容量値が変化する静電
容量素子Ｃｖを前記フィードバックループ５内にて圧電
素子１と直列に設ける。これにより、圧電素子１の温度
変化による振動周波数（共振周波数）の変動を抑制でき
る。特に前記フィードバックループ５内に、制動容量成
分Ｃｄを低減しまたは打ち消すためのキャンセル回路３
を設け、好ましくは抵抗値Ｒ１とＲ２および静電容量素
子Ｃｓの容量値を数４に示す関係に設定し、制動容量成
分Ｃｄの影響を打ち消すことにより、圧電素子１の振動
周波数ｆをさらに安定させることができる。

【００３１】図３（Ａ）（Ｂ）は本発明の第３の構成例
を示している。この構成例では、圧電素子１の前後に他
の回路または素子Ｚ１およびＺ２が設けられ、圧電素子
１が接地されておらず回路中でフローティング状態に設
けられている。この場合も圧電素子１に静電容量素子Ｃ
ｖを直列に接続し、静電容量素子Ｃｖとして温度により
静電容量値が変化するものを使用することにより、図１
に示した構成例と同様に、温度変化による圧電素子１の
振動周波数（共振周波数）の変動を抑制できる。

【００３２】しかも図３（Ａ）（Ｂ）の構成例では、フ
ローティング状態の圧電素子１に並列なキャンセル回路
１０を設け、このキャンセル回路１０を等価的に負の静
電容量値（−Ｃ）を有する負性回路とし、圧電素子１の
制動容量成分Ｃｄを低減しまたは打ち消している。

【００３３】図３（Ｂ）は上記キャンセル回路１０の具
体的な構造を示しているが、この図３（Ｂ）では、説明
を簡単にするため、圧電素子１の制動容量成分Ｃｄのみ
を示し、他の直列共振辺の要素（Ｌｍ、Ｃｍ、Ｒｍ）の
図示を省略している。圧電素子１の一端の電位をＶ３、
他端の電位をＶ４とすると、圧電素子１の両端の電位差
を求める差動手段１１の出力電圧はＶ３４＝Ｖ３−Ｖ４
である。また加算手段１２の加算出力端１２ａの電位は
Ｖ３＋Ｖ３４、減算手段１３の減算出力端１３ａの電位
はＶ４−Ｖ３４である。

【００３４】加算手段１２の出力端１２ａから圧電素子
１の一端に至る電流経路に静電容量素子Ｃｓ１が設けら
れ、減算手段１３の出力端１３ａから圧電素子１の他端
に至る電流経路に静電容量素子Ｃｓ２が設けられてい
る。両静電容量素子Ｃｓ１とＣｓ２にかかる電圧は共に
Ｖ３４である。したがって両静電容量素子の容量値を等
しくすると（Ｃｓ１＝Ｃｓ２＝Ｃｓ）、加算出力端１２
ａから圧電素子１の一端に入出する電流Ｉｓ１と、圧電
素子１の他端から減算出力端１３ａに入出する電流Ｉｓ
２とが等しくなる（Ｉｓ１＝Ｉｓ２＝Ｉｓ）。圧電素子
１の制動容量成分Ｃｄを流れる電流をＩｄとすると、各
電流Ｉｄ、Ｉｓは以下の数７で表わされる。

【００３５】

【数７】

【００３６】圧電素子１に入出する入力電流をＩｖと
し、また圧電素子１の直列共振辺（Ｌｍ、Ｃｍ、Ｒｍ）
に流れる電流をＩｍとすると、各電流の関係は、Ｉｖ＝
Ｉｍ＋Ｉｄ−Ｉｓである。なお、差動手段１１の入力電
流ｉは微小であるため無視できる。数７を前記Ｉｖに代
入すると、数８となる。

【００３７】

【数８】

【００３８】数８から、Ｃｓにより圧電素子１の制動容
量成分Ｃｄを低減させることができ、Ｃｓ＝Ｃｄに設定
すると、前記制動容量成分Ｃｄを完全に打ち消すことが
できる。なお、差動手段１１や加算手段１２または減算
手段１３の利得を変え、または回路構成を変えて静電容
量素子Ｃｓ１にかかる電圧とＣｓ２にかかる電圧を相違
させた場合には、Ｃｓ１の容量値とＣｓ２の容量値を選
択することにより電流Ｉｓ１とＩｓ２を等しくできる。
電流Ｉｓ１とＩｓ２を等しくすると、キャンセル回路１
０を流れる電流が後段の回路または素子Ｚ２に影響を与
えることがなくなり、フローティング状態の圧電素子１
の制動容量成分Ｃｄを効果的に低減しまたは打ち消すこ
とができる。

【００３９】制動容量成分Ｃｄを低減しまたは打ち消す
ことができるため、数５および数６に示したように、静
電容量素子Ｃｖの容量値が圧電素子１の振動周波数（共
振周波数）に効果的に作用するようになり、この静電容
量素子Ｃｖとして温度変化により容量値が変動するもの
を使用すると、圧電素子１の温度変化による振動周波数
の変動を抑制できる。

【００４０】なお、本発明の構成例は前記のものに限ら
れず、例えば図４（Ａ）に示すように、圧電素子１に駆
動電極１ａと検出電極１ｂおよび対向電極１ｃが設けら
れている振動型ジャイロスコープや圧電センサーなどの
検出装置において、駆動電極１ａに温度により容量値が
変化する静電容量素子Ｃｖを設けてもよい。また、図４
（Ｂ）（Ｃ）に示すように、温度により容量値が変化す
る静電容量素子Ｃｖと共にインダクタンス素子Ｌｖまた
はインダクタンス素子ＬｖおよびＬｄを設け、温度変化
による静電容量素子Ｃｖの容量値の変動と、各インダク
タンスに基づいて、圧電素子１の温度変化による振動周
波数の変動を抑制してもよい。

【００４１】図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）では、図１に示し
たキャンセル回路３を設けなくても、静電容量素子Ｃｖ
と等価容量成分Ｃｍとの関係で温度変化による圧電素子
１の振動周波数の変動を抑制する効果を得ることができ
る。しかし振動周波数の変動を抑制する効果を高めるた
めには、前記キャンセル回路３を設けることが好まし
い。

【００４２】

【実施例】

（実施例１）図５は図１に示した装置の具体的な実施例
１を示し、図６は実施例１での圧電素子の振動周波数と
温度変化との関係を示している。電圧増幅器（オペアン
プ）４の出力は静電容量素子Ｃｓを通して電圧増幅器４
の非反転端子に正帰還して自励発振しやすい構成になっ
ているため、図５の実施例では、この発振を防止するた
めに前記正帰還経路に抵抗器Ｒｖを設けた。圧電素子１
は圧電セラミックを使用し、静電容量素子ＣｖとＣｓ
は、前記圧電セラミックと同じ材料で且つ誘電分極を施
していないものを誘電体としてこれに電極を設けたもの
を使用した。

【００４３】図５では、各素子の定数を記入している
が、（Ｒ２／Ｒ１）を２．５０７とし、Ｃｄ／Ｃｓを同
じく２．５０７に設定しており、数４に示す等式を完成
させて、制動容量成分Ｃｄを完全に打ち消している。圧
電素子１の等価容量成分Ｃｍが１４１．３７ｐＦで、静
電容量素子Ｃｖの容量値が１２６．５ｐＦであり、数５
において、Ｃｖが高くなるとＣｆが大きくなる。静電容
量素子Ｃｖは、図９に示す温度特性を有する傾向のもの
を使用し、高温になるにしたがって容量値が高くなるも
のとした。したがって、高温になると、数５の容量値Ｃ
ｆが高くなり、よって数６の振動周波数ｆは低くなるよ
うに抑制される。

【００４４】図６は図５に示す実験回路で圧電素子１を
駆動したときの、温度変化と振動周波数の変化率との関
係を示している。図６の線図において□を実線で結んだ
線（イ）は、静電容量素子Ｃｖを設けていないときの測
定値、＋を点線で結んだ線（ロ）は静電容量素子Ｃｖを
挿入したときの測定値である。なお振動周波数の変化率
は３０℃の温度のときを基準としている。図６から温度
変化により容量値が大きくなる前記静電容量素子Ｃｖを
用いることにより、温度変化による駆動振動数の変動が
抑制されることが解った。なお前記抵抗器Ｒｖを設けた
ことにより、Ｑ値（共振尖鋭度）が低下したが、静電容
量素子Ｃｖを設けることにより温度変化によるＱ値の変
動が少なくなることが確認できた。

【００４５】（実施例２）図７は、図２に示す自励発振
回路を具体的に構成した回路図を示している。この実施
例２においても、Ｒ１とＲ２およびＣｓの値を、数４の
等式を満足するように設定し、圧電素子１の制動容量成
分Ｃｄを完全に打ち消すようにした。静電容量素子Ｃｖ
は、図９に示した温度特性のものを用い、実際の駆動で
は、Ｃｖを９０９ｐＦと７０１ｐＦの２通りにした。Ｃ
ｖを９０９ｐＦとしたときＲｉｎを２．４１ｋΩとし、
Ｃｖを７０１ｐＦとしたときＲｉｎを２．５１ｋΩとし
た。

【００４６】図８は横軸に温度変化を縦軸に圧電素子１
の振動周波数の変化率を示している。この図では振動周
波数の変化率は、温度２５℃のときを基準としている。
図８では、静電容量素子Ｃｖを設けない場合を線（ハ）
で示し、Ｃｖを９０９ｐＦとしたときを線（ニ）、Ｃｖ
を７０１ｐＦとしたときを線（ホ）で示している。図８
の結果から、Ｃｖを９０９ｐＦまたはこれに近似した値
に設定すると、圧電素子１の駆動振動数の温度変化によ
る変動を抑制できることが解る。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、温度変化
により静電容量値が変化する静電容量素子（Ｃｖ）を圧
電素子を含む回路中に設けることにより、温度変化によ
る圧電素子の振動周波数の変動を抑制できるようにな
り、圧電素子を用いた発振回路を各種計測器や通信器に
使用しやすくなる。

【００４８】また増幅手段と静電容量素子（Ｃｓ）を有
するキャンセル回路を設け、圧電素子の制動容量成分を
低減しまたは打ち消すことにより、温度特性を有する前
記静電容量素子（Ｃｖ）による振動周波数の変動の抑制
効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の構成例の圧電素子を用いた装置
を示す回路図、

【図２】本発明の第２の構成例を示すものであり、圧電
素子を自励発振回路内に設けたものを示す回路図、

【図３】本発明の第３の構成例として圧電素子がフロー
ティング状態に設置されたものを示し、（Ａ）は全体の
回路ブロック図、（Ｂ）はキャンセル回路の具体例を示
す回路図、

【図４】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はキャンセル回路を設けて
いない他の構成例を示すそれぞれ回路図、

【図５】実施例１として具体的な回路構成を示す回路
図、

【図６】実施例１の回路の温度変化と振動周波数の変化
率との関係を示す線図、

【図７】実施例２として具体的な回路構成を示す回路
図、

【図８】実施例２の回路の温度変化と振動周波数の変化
率との関係を示す線図、

【図９】静電容量素子Ｃｖの温度変化と静電容量の変化
率との関係を示す線図、

【符号の説明】

１ 圧電素子 ２ 電源部 ３ 制動容量成分のキャンセル回路 ６ 増幅器 ７ 位相シフタ ８ 減衰回路 １０ 制動容量成分のキャンセル回路 Ｌｍ 等価インダクタンス成分 Ｃｍ 等価容量成分 Ｒｍ 等価抵抗成分 Ｃｄ 制動容量成分 Ｃｖ 温度特性を有する静電容量素子 Ｃｓ 制動容量を低減する静電容量素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 正行 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 櫻井 勝利 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動駆動される圧電素子が回路中に設け
   られた装置において、前記回路中に圧電素子の振動周波
   数を変化させる静電容量素子（Ｃｖ）が設けられ、前記
   静電容量素子（Ｃｖ）として温度変化に応じて静電容量
   値が変化する特性を有するものが用いられ、この静電容
   量値の変化により、圧電素子の振動周波数の温度変化に
   よる変動が低減されることを特徴とする圧電素子を用い
   た装置。
2. 【請求項２】 駆動電力が与えられ且つ振動による検出
   出力が得られる圧電素子が用いられ、前記検出出力部か
   ら駆動電力の入力部へのフィードバックループが設けら
   れて、前記圧電素子が自励発振する装置において、前記
   圧電素子を含む回路中に圧電素子の振動周波数を変化さ
   せる静電容量素子（Ｃｖ）が設けられ、前記静電容量素
   子（Ｃｖ）として温度変化に応じて静電容量値が変化す
   る特性を有するものが用いられ、この静電容量値の変化
   により、圧電素子の振動周波数の温度変化による変動が
   低減されることを特徴とする圧電素子を用いた装置。
3. 【請求項３】 圧電素子の端部の電圧を増幅する増幅手
   段と、この増幅手段から圧電素子に至る経路に、圧電素
   子の制動容量成分（Ｃｄ）を低減しまたは打ち消す静電
   容量素子（Ｃｓ）が設けられている請求項１または２の
   いずれかに記載の圧電素子を用いた装置。