专利名称：振动陀螺仪和角速度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及振动陀螺仪和角速度传感器，尤其涉及高度被极大降低的振动陀螺仪的结构和具有所述振动陀螺仪的角速度传感器的结构。
背景技术：
到目前为止，在汽车中使用的导航系统和车体控制系统中，由于需要确定汽车的偏行方向，即汽车车体的转向，因此对围绕垂直于行进表面(地面)的垂直轴线的旋转角速度进行检测。为了检测旋转角速度，使用装配有振动陀螺仪的角速度传感器，这样的振动陀螺仪一般包括极振子(pole vibrator)或音叉振子(见日本未审查专利申请公开No.8-292033和日本未审查专利申请公开No.10-307029)。
此外，装配有振动陀螺仪、用来检测旋转角速度的角速度传感器也用来校正由于手的振动而引起的摄像机的振动，利用振动陀螺仪检测绕在平行于CCD(电荷耦合器件)平面中且彼此垂直的两个轴线的旋转角速度。
相关技术的上述角速度传感器一般设置在汽车的内部，从而平行于行进表面，由此，振动陀螺仪安装在其上的安装板设置得与行进表面平行。另一方面，振动陀螺仪装备有的极振子或音叉振子可以检测绕平行于振子纵长方向的轴线(检波轴线)的旋转角速度。
由此，当根据相关技术的振动陀螺仪安装在平行于行进表面而设的安装板上时，需要安装振子，使振子的纵长方向垂直于安装板。然而，当以这种方式构造时，会有问题即只有装备有振子的长的振动陀螺仪突出并且高于安装板上的其他部件。此外，可以考虑减少振子沿纵长方向上的整个长度。然而，如果振子的整个长度减少，由于共振频率增加、灵敏度和信噪比变差，则不可能以高的精度检测旋转角速度。
进一步，当通过使用根据相关技术的振动陀螺仪来校正使用摄像机期间人手的无意识动作时，如果主板的安装表面垂直于CCD表面，由于振动陀螺仪装备有的振子的纵长方向需要垂直于摄像机的主板，因此振动陀螺仪比其他部件突出的多。此外，虽然已经考虑使用一块与主板分离开、并且振动陀螺仪安装在其上的板，以及考虑通过使用柔性电路板等产生线连接，但这样的结构会增加部件的数量，从而会变得复杂，结果不可避免的增加了成本。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明优选实施例提供一种高度已被降低的振动陀螺仪和包括有所述振动陀螺仪的角速度传感器。
根据本发明实施例的振动陀螺仪包括包括有一对振动体的振子，每个振动体具有大致矩形板的形状，其中所述振动体沿纵长方向上的两个末端部分通过中间元件沿宽度方向固定在一起，振子构造为可以产生在振动体厚度方向上的二次弯曲振动，其中两个末端自由；驱动器，所述驱动器能够使振动体在彼此相反的方向上产生挫曲振动；以及检波器，用来检测振子二次弯曲振动的幅度大小。在振动陀螺仪中，二次弯曲振动的共振频率优选接近挫曲振动的频率。
优选沿振子的纵长方向存在有二次弯曲振动的三个节点，振子在三个节点中的位于振子末端的两个节点处被支撑。
振动体可以以单体结构或双体结构排列。
优选电极设在振动体中的每个振动体的外表面上，从而使彼此相对设置而振子设置在其间，二次弯曲振动的幅度大小通过电极检测。
可选的是，一对电极优选设置在振动体中的一个振动体的外表面上，致使彼此沿纵长方向分离开，附加电极沿振子的大致全长设置在振动体中的另一个振动体的外表面上，并且与所述一对电极相对，二次弯曲振动的幅度大小通过所述电极检测。
在另一个优选实施例中，电极沿振子的大致全长设置在振动体中的每个振动体的外表面上，致使彼此相对，振子设置在其间，二次弯曲振动的幅度大小通过所述电极检测。
根据再一个优选实施例，角速度传感器包括多个，例如三个，设在同一平面上的振动陀螺仪。在角速度传感器中，以垂直于所述平面的垂直轴线为旋转轴线且用于检测旋转角速度的振动陀螺仪是根据本发明优选实施例的振动陀螺仪。
参考附图，通过对本发明优选实施例的详细描述，本发明其他特征、元件、特性以及优点将变得更明显。
图1是根据本发明第一优选实施例的振动陀螺仪的整个结构的透视图；图2是根据第一优选实施例的陀螺仪装备有的振子的整个结构的透视图；图3示出第一优选实施例的振动陀螺仪的主要部件的结构，包括驱动检波电路；图4A至4C是示意性俯视图，描述了本发明第一优选实施例的振动陀螺仪的操作；图5示出振子中挫曲振动的频率与二次弯曲振动的共振频率之间的关系；图6是本发明第一优选实施例的振子的第一修改实例的透视图；图7A和7B是本发明第一优选实施例的振子的第二修改实例的结构的俯视图；图8示出本发明第一优选实施例的振子的第二修改实例的结构，包括驱动检波电路；图9示出本发明第一优选实施例的振子的第三修改实例的结构，包括驱动检波电路；图10示出本发明第一优选实施例的振子的第四修改实例的结构，包括驱动检波电路；图11示出装配有本发明第一优选实施例的振动陀螺仪的角速度传感器的主要部件的结构；
图12示出根据本发明第二优选实施例的振动陀螺仪的主要部件的结构，包括驱动检波电路；图13描述了振子的制造过程；图14示出本发明第二优选实施例的振子的第一修改实例的结构；图15示出第二优选实施例的振子的二次修改实例的结构，包括驱动检波电路；图16示出第二优选实施例的振子的第三修改实例的结构，包括驱动检波电路；图17示出第二优选实施例的振子的第四修改实例的结构，包括驱动检波电路；图18示出第二优选实施例的振子的第五修改实例的结构，包括驱动检波电路。
具体实施例方式
第一优选实施例图1是根据本发明第一优选实施例的振动陀螺仪的整个结构的透视图，图2是振动陀螺仪装备有的振子的整个结构的透视图，图3是振动陀螺仪的主要部件的结构的示意示图，其中包括驱动检波电路，图4A至4C是俯视图，图解示出振动陀螺仪的操作，图5示出挫曲振动的共振频率与二次弯曲振动的共振频率之间的关系。
此外，图6至10示出根据第一优选实施例的振动陀螺仪的第一至第四修改实例的结构。此外，图11示出通过使用根据本发明第一优选实施例的振动陀螺仪而构造的角速度传感器的主要部件的结构。
如图1所示，根据第一优选实施例的振动陀螺仪1装配有振子4，振子4包括有一对振动体3，每个振动体优选具有大致矩形板的形状，其中振动体3沿纵长方向X的两个末端部分通过中间金属部件2固定，而中间部分彼此相向而设。如图2所示，振动体3中的每个振动体具有单体结构，其中压电陶瓷板5与扁平金属板6连接并且彼此面对，其中所述压电陶瓷板5的极化方向沿纵长方向X在每个大致占三分之一的区域中反向，每个压电陶瓷板5设在振子4的外侧。
构成振子4的振动体3在纵长方向X上的两个末端部分通过中间部件2彼此固定在一起，中空部分或间隙7设在置于振子4内侧处的扁平金属板6的中间部分之间，其中在所述中空部分或间隙7处，可以沿振动体3的厚度方向Y产生彼此相对的振动体3的挫曲振动。此外，驱动电极8和检波电极9设置在构成每个振动体3的压电陶瓷板5的外表面上，这样驱动电极8和检波电极9在沿纵长方向上的一个末端和另一个末端处，两者分离开。
此外，包括彼此相对设置的成对振动体3的振子4构造为整个装置可以产生二次弯曲振动，而两个末端在振动体3的厚度方向Y上自由。更具体地说，对于沿纵长方向X存在的二次弯曲振动的三个节点，位于两个末端部分处的节点附近由具有弹簧作用的一对导电支撑部件10支撑，弹簧作用由四个支撑部件10的总和产生。二次弯曲振动的共振频率接近挫曲振动的频率。
即，振子4由支撑部件10支撑，这样振动体3中的每个振动体的宽度方向Z，即沿通过中空部分或间隙7的轴线的方向大致垂直于安装板11的表面，并且振动体3的下边缘微微地从安装板11的表面升起。此外，这些支撑部分10限定驱动电极8与检波电极9以及驱动器与检波器(将在稍后描述)之间的连接。振子4的两个末端部分可以被简单地夹在中间并被支撑以便能导电，或可以通过使用软焊或导电胶进行连接以便能导电。
此外，如图3中的电路结构所示，加法电路12、自动增益控制(AGC)电路13、差动电路14、检波电路15以及直流(DC)放大器16设在安装体11的表面上，其中所述加法电路12和AGC电路13使振动体3具有彼此相对的挫曲振动并且用作振子4的驱动器，而所述差动电路14、检波电路15和直流放大器16用作检波器，用来检测二次弯曲振动的幅度大小。当用作连接至每个振动体3的驱动电极8的驱动器的AGC电路13构成自激振荡电路时，加法电路12和差动电路14各自连接至彼此相向而设的振动体3中的每个振动体的检波电路9，根据被检测的二次弯曲振动的幅度大小而产生的信号从DC放大器16输出。
此外，在由具有单体结构的振动体3制成的振子4中，接触中间部件2的振动体3中的每个振动体的中间电极(未示出)需要具有相同的电势。两个中间电极可以连接至参考电势。
接着，将描述根据本优选实施例的振动陀螺仪1的操作。首先，在具有上述独特结构的振动陀螺仪1中，构成振子4的振动体3被制成为具有彼此相对的挫曲振动。在这样的条件下，当挫曲振动发生时绕大致垂直于振子4的振动体3中的每个振动体的宽度方向Z的轴线，例如通过振子4的中空部分7的轴线(检波轴线)L施加旋转角速度M时，振子4开始振动，这样在振动体3中的每个振动体的厚度方向Y上发生两个末端自由的二次弯曲振动。
即，由于旋转角速度M作用在发生挫曲振动的振动体3中的每个振动体上，因此出现了科利奥里力。然后，科利奥里力沿大致垂直于挫曲振动的驱动力的方向，即沿大致平行于振动体3的纵长方向作用在振动体3中的每个振动体上，但作用的方向是彼此相反的。
由此，如图4B所示，在每个振动体3中的挫曲振动的峰值点P沿彼此相对的方向位移，发生挫曲振动的振子4的振动形状由于受科利奥里力的影响而发生变形。振子4的重心位置相对于每个振动体3的纵长方向和厚度方向不平衡。在该振子4中，由于二次弯曲振动的共振频率接近挫曲振动的频率，因此二次弯曲振动模式中的振动在受科利奥里力影响而变形的振子4中受激产生，如图4C。
结果，由于挫曲振动产生的信号和由于二次弯曲振动产生的信号从彼此相向而设的振动体3中的每个振动体的检波电极9中输出。然后，由于振动体3中的压电陶瓷板5的极化方向和弯曲方向彼此相同，因此挫曲振动产生的信号具有相同的相位。另一方面，由于二次弯曲振动而产生的信号在相位上变得彼此相反，这是因为极化方向相同，但弯曲方向彼此相反。
然后，当由于从振动体3的检波电极9输出的二次弯曲振动而产生的信号的相反相位分量由构成检波器的差动电路14检测时，可以确定在施加绕检波轴线L的旋转角速度M时伴随出现的利奥里力的大小。结果，可以确定绕沿构成振子4的振动体3中的每个振动体的宽度方向Z的轴线，即绕大致垂直于安装表面的垂直轴线而作用的旋转角速度的大小，其中大致平行于安装板11表面而设的振动陀螺仪1装备有所述的振子4。
此外，从振动体3的检波电极9输出的检波信号加在构成驱动器的加法电路12中。然后，被加的检波信号通过AGC电路13反馈至振子4。
图5示出根据本优选实施例的振子4中挫曲振动的共振频率与二次弯曲振动的共振频率之间的关系。虽然构成振子4的每个振动体3的挫曲振动模式受中空部分7沿纵长方向X的长度的影响，但振子4本身的二次弯曲振动模式不受振子4沿纵长方向X的长度的影响。当需要振子4中挫曲振动和二次弯曲振动的共振频率彼此接近时，二次弯曲振动的共振频率接近挫曲振动的共振频率，以便通过沿振子4的纵长方向修剪两个末端部分以减少总长度来增加二次弯曲振动的共振频率。
此外，不用说，根据本优选实施例的振动陀螺仪不局限于上述的结构，并且可以具有如下所述的各种第一至第四结构。首先，在被构造作为第一修改实例的振子20中，如图6所示，导电支撑销20从设置在振动体3末端部分间的中间部件20延伸，振子20翻转，无需使用支撑部件10而是利用支撑销21使振子20直立。当以这种方式构造时，可以通过支撑销21将振动体30的中间电极定为参考电势。
此外，在本优选实施例中的每个振动体3的压电陶瓷板5中，极化方向在大致占三分之一的每个区域中反向，驱动电极8和驱动电极9设置在外表面上，从而彼此分离。然而，在被构造作为第二修改实例的振子22中，如图7A所示，在极化方向在大致占三分之一的每个区域中反向的压电陶瓷板5的外表面上，可以形成整长度(fu1l-eletrode)电极23作为驱动电极或检波电极。
图8示出装备有如图7A所示的被构造作为第二修改实例的振子22的振动陀螺仪1的主要部件的结构，其中包括驱动检波电路。此外，在这种情况下，如图7B所示，整长度电极24可以仅在整个面积沿相同方向极化的每个压电陶瓷板5的外表面的中间部分中被设置作为驱动电极或检波电极。
此外，在根据本优选实施例的振动陀螺仪1中，一个振动体3被用作激励、另一个振动体3被用作检波的振动陀螺仪1可以被构造作为修改实例。例如，图9中示出第三修改实例；构成振子25装备有的另一个振动体3的压电陶瓷板5的整个区域沿相同的方向极化，一对检波电极26和27设在压电陶瓷板5的外表面上，并且彼此分离开，在这种条件下，检波信号间的差从检波电极26和27输出。此外，与中间部件2接触的振动体3的中间电极(未示出)可以设定为参考电势或电气浮动(electricallyfloating)。
即，在被构造作为第三修改实例的振子25中，成对的检波电极26和27设置在另一振动体3的外表面上，并且在沿纵长方向X的一个末端和另一个末端处，从而彼此分离开。因为极化方向与压电陶瓷板5中的弯曲方向相同，所以由于挫曲振动而从检波电极26和27输出的信号具有相同的相位。相反地，因为虽然极化方向相同、但弯曲方向彼此相对，所以由于二次弯曲振动而从检波电极26和27输出的信号具有相反的相位，由于二次弯曲振动而产生的信号的相反相位分量可以由构成检波器的差动电路14检测。
此外，作为其中一个振动体3用作激振、另一个振动体3用作检波的振动陀螺仪1，有一个装备有被构造作为第四修改实例的振子30的实例，如图10所示。在振子30中，极化方向沿构成另一个振动体3的压电陶瓷板5的纵长方向X在大致占二分之一的每个区域中反向。用于检波的整长度电极31形成在另一侧的压电陶瓷板5的外表面上，当构造为象这样的修改实例时，由于电极结构简单，能容易地降低成本。
在振子30中，由于极化方向沿构成另一个振动体3的压电陶瓷板5的纵长方向X在大致占二分之一的每个区域中反向，并且整长度电极31设在外表面上以便从一个末端延伸至另一个末端，因此由于挫曲振动而产生的信号在一个末端处和另一个末端处具有相反的相位，由此，信号彼此相消，从而不输出信号。此外，由于弯曲方向在振子30的一个末端处和另一末端处变得彼此相对，因此由于二次弯曲振动而产生的信号具有相同的相位，由此信号从用于检波的整长度电极31输出。
此外，在这些第三和第四修改实例中构成一个振动体3的压电陶瓷板5中，极化方向沿纵长方向在大致占三分之一的每个区域中反向，用于驱动的整长度电极28设置在外表面上。此外，图9中标号14代表差动电路，图9和图10中的标号32代表检波电路和直流放大器，标号33代表振荡电路和AGC电路。
此外，当构造用在汽车的导航系统和车体控制系统中、或用于校正由于使用者手的摇动而产生的摄像机振动的角速度传感器35时，使用根据本优选实施例的振动陀螺仪1，其中在所述角速度传感器35中，三个振动陀螺仪1、36和37设在相同的扁平表面，如图11所示。即，设置包含在角速度传感器35中的两个振动陀螺仪36和37，用来以与前述相同的方式检测绕大致彼此垂直且设在扁平表面上的两个轴线，即对应纵长方向的检波轴线而作用的旋转角速度。
相反地是，设在与振动陀螺仪36和37相同的表面上且用来检测绕大致垂直于所述表面的垂直轴线而作用的旋转角速度的振动陀螺仪1构造为第一优选实施例中所描述的那样。由于绕大致垂直于安装表面的垂直轴线而作用的旋转角速度由振动陀螺仪1检测，具有这样整个结构的角速度传感器35无需使用与振动陀螺仪36和37相类似的振动陀螺仪而进行工作，其中所述振动陀螺仪36和37检测绕大致平行于纵长方向的检波轴线而作用的旋转角速度。结果，可以降低高度。
本发明的发明人已经提出了一个发明专利申请，公开在日本未审查专利申请公开No.2000-304546，该申请已公开了在使用其末端部分彼此固定并且两末端之间包含有中空部分或间隙的两个弯曲板的结构时，可以检测绕大致平行于振子且大致彼此垂直的两个轴线而作用的旋转角速度。然而，在前的发明仅示出可以检测绕大致平行于振子且彼此大致垂直的两个检波轴线而作用的旋转角速度。本发明在结构和操作上与其是不同的，其中检测绕大致垂直于振动陀螺仪1的振子4的轴线，即绕垂直于安装表面的垂直轴线而作用的旋转角速度，所述振动陀螺仪1大致平行于安装板11。
第二优选实施例图12示出根据本发明第二优选实施例的振动陀螺仪的主要部件的结构，其中包括驱动检波电路。图13示出振子的制造过程，图14至18示出根据本发明优选实施例的振动陀螺仪的第一至第四修改实例的结构。
由于除了构成振子40的每个振动体41具有双体结构之外，第二优选实施例的振动陀螺仪的整个结构基本与图1所示第一优选实施例的振动陀螺仪相同，因此省略详细的描述。此外，在需要描述时，图12至18中相同标号用来指示图1至11中相同或等价部件和部分。
根据本优选实施例的振动陀螺仪包括具有一对振动体41的振子，每个振动体具有大致矩形板的形状，振子沿纵长方向X的两个末端部分通过中间金属部件2固定，而中间部分则彼此相向。振动体41中的每个振动体优选具有双体结构，其中沿纵长方向X在大致占三分之一的每个区域中的极化方向(图中箭头所示)反向，极化方向彼此相对的一对压电陶瓷板42和43连接在一起，从而彼此面对。
即，振动体41沿纵长方向X的两个末端部分由中间部件2固定，驱动电极44和检波电极45设在置于振子40外部位置处的每个压电陶瓷板42的外表面上且在沿纵长方向上的一个末端和另一末端处，从而分离开。另一方面，整长度电极46设置为中间电极，并且在置于振子40内部的每个压电陶瓷43的外表面上。此外，这些整长度电极46与中间部件2接触，并且具有相同的电势，都设为电气浮动。理所当然的是，整长度电极46可以连接至参考电势。
中空部分或间隙7设在置于振子40内部的压电陶瓷板43的中间部分之间，这样可以实现振动体30的挫曲振动，即沿厚度方向Y但彼此相对的振动体41的挫曲振动。
当振子40以这种方式构造时，即当振子40构造为设置双体结构的振动体41以使彼此面对时，在图13中所示的中间制造过程中，首先准备具有很多振子40的半成品48，并且当沿切割线切半成品48时，许多振子40可以在一炉中产出，这一点是一个优势。此外，可以通过切割产生一个振动体41的部件的一个侧面部分来一体形成中间部件49。
此外，振子40构造为总体上可以实现沿振动体41厚度方向Y的二次弯曲振动而两个末端自由，其中在振子40中，具有双体结构的振动体41彼此相向而设。即，可以检测绕沿振动体41的宽度方向Z的轴线(检波轴线)作用的旋转角速度。振子40在沿纵长方向X存在的二次弯曲振动的三个节点中的位于两个末端部分处的节点附近处被支撑在安装板上。此外，在这种情况下，二次弯曲振动的共振频率优选接近挫曲振动的频率。
此外，加法电路12、AGC电路13、差动电路14、检波电路15以及直流放大器16设在安装有振子40的安装板表面上，其中所述加法电路12和AGC电路13使振动体沿相反方向实施挫曲振动且用作振子40的驱动器，所述差动电路14、检波电路15以及直流放大器16用作检波器，用来检测二次弯曲振动的幅值。然后，用作驱动器的AGC电路13连接至对应每个振动体41的驱动电极44，加法电路12和差动电路14连接至每个振动体41的检波电极45，与被检测二次弯曲振动成正比的信号从直流放大器16输出。
由于根据第二优选实施例的振动陀螺仪如上述构造，因此它以与根据第一优选实施例的振动陀螺仪1一样的方式动作，由此，振动陀螺仪具有相同的功能。可以对根据本优选实施例的振动陀螺仪做各种改动，如下面所述的第一至第五修改实例。
首先，在根据本优选实施例的每个振动体41中，驱动电极44和检波电极45设在置于外部位置处的压电陶瓷板42的外表面上，在图14所示构造为第一修改实例的振子50中，可以设置用于驱动和检波的整长度电极51。此外，在图15中构造为第二修改实例的振子55中，设置作为在置于内部位置处的压电陶瓷板43的外表面上的中间电极的整长度电极46延伸到达设在外部位置上的压电陶瓷板42的外表面上，并且所述整长度电极46可以设定为用于驱动的参考电势。
此外，在图16中构造为第三修改实例的振子56中，在外部的每个压电陶瓷板42的极化方向相同，一对检波电极57和58设在一个压电陶瓷板42的外表面上且沿纵长方向X设在一个末端和另一个末端处，从而彼此分离开，用于驱动的整长度电极59可以设在另一个压电陶瓷42的外表面上。与中间部件2接触的中间电极46具有与中间部件2相同的电势，并且是电气浮动的。
此外，在图17中构造为第四修改实例的振子60中，驱动电极61和检波电极62设在置于外部位置处的压电陶瓷板42的外表面上且沿纵长方向X在一个末端和另一个末端处，从而彼此分离开，端面电极63可以设在振子60的一个端面上。或，在图18中构造为第五修改实例的振子65中，一对检波电极66和67设在构成一个振动体41的压电陶瓷板42的外部表面上，从而彼此分离开，用于驱动的整长度电极68设置在构成另一个振动体41的压电陶瓷板42的外表面上，端面电极69可以设在振子65的一个端面上。
在构造作为第四和第五修改实例的振动陀螺仪中，设置在外侧上的压电陶瓷板42的极化方向彼此相对，与中间板2接触的中间电极46具有相同的电势并且导电，中间电极46连接至参考电势，或者提供驱动电压的反向信号。此外，当使用根据上述第二优选实施例的振动陀螺仪时，可以构造与第一优选实施例的情况相同的角速度传感器35。
根据本发明各种优选实施例的陀螺仪优选包括一对振动体，每个振动体优选具有大致矩形板的形状，并且装配有振子，在所述振子中，总体上可以实现在振动体厚度方向上的二次弯曲振动，其中两个末端自由。
在振动陀螺仪中，可以检测绕大致平行于每个振动体宽度方向的检波轴线，即大致垂直于设有振子的平面的检波轴线而作用的旋转角速度，由此，可以降低振子在大致平行于检波轴线的方向上的高度。因此，能容易地降低振动陀螺仪的高度，结果，可以有效地防止振动陀螺仪突起超出设在平面上的其他电子部件。
在根据本发明各种优选实施例的角速度传感器中，设在相同平面上的三个振动陀螺仪中的两个陀螺仪检测绕大致平行于纵长方向的轴线而作用的旋转角速度，另一个陀螺仪检测绕大致垂直于所述平面的垂直轴线而作用的旋转角速度。因为所述另一个振动陀螺仪的高度降低，所以角速度传感器本身的高度降低，由此，可以有效地防止角速度传感器突起超出上述其他电子部件。
本发明不局限于上述优选实施例中的每个实施例，在所述权利要求范围内可以实现各种改进。通过适当结合不同优选实施例中的每个实施例中公开的技术特征而获得的实施例包含在本发明的技术范围中。
权利要求
1.一种振动陀螺仪，包括包括有至少一对振动体的振子，在所述振动体中，纵长方向上的两个末端部分通过中间部件沿宽度方向固定在一起，所述振子构造为能产生在振动体厚度方向上的二次弯曲振动，其中两个末端自由；驱动器，所述驱动器使所述振动体在彼此相反的方向上产生挫曲振动；以及检波器，用来检测所述振子二次弯曲振动的幅度大小；其中所述二次弯曲振动的共振频率接近所述挫曲振动的共振频率。
2.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述振动体具有大致的矩形板形状。
3.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，沿所述振子的纵长方向存在有所述二次弯曲振动的三个节点，所述振子在所述三个节点中的位于所述振子末端的两个节点处被支撑。
4.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述振动体具有单体结构。
5.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述振动体具有双体结构。
6.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，电极设置在所述振动体中的每个振动体的外表面上，从而使彼此相对设置，而所述振子置于所述电极之间，通过所述电极检测所述二次弯曲振动的幅度大小。
7.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，一对电极设置在所述振动体中的一个振动体的外表面上，从而使彼此沿纵长方向分离开，附加电极沿所述振子的大致全长设置在所述振动体中的另一个振动体的外表面上，并且与所述一对电极相对，所述二次弯曲振动的幅度大小通过所述电极检测。
8.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，电极沿振子的大致全长设置在所述振动体中的每个振动体的外表面上，从而使彼此相对，所述振子设置在所述电极间，所述二次弯曲振动的幅度大小通过所述电极检测。
9.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述中间部件是设置在所述振动体之间的金属件。
10.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，驱动电极和检波电极设置在所述振动体中的每个振动体的外表面上。
11.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述驱动电极和所述检波电极延伸的长度小于所述振动体的全长。
12.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述驱动电极和所述检波电极沿所述振动体的全长延伸。
13.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，进一步包括支撑部件，用来将所述振动体支撑在安装板的上方，并且将所述振子电气连接至设在所述安装板上的电极。
14.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述驱动器包括加法电路和自动增益控制电路。
15.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述检波器包括差动电路、检波电路和直流放大器。
16.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述振动体中的每个振动体具有彼此被反向极化的至少两个部分。
17.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述振动体中的至少一个振动体沿其全长被均匀极化。
18.根据权利要求1所述的振动陀螺仪，其特征在于，所述振动体中的一个振动体是激振体，所述振动体中的另一个振动体是检振体。
19.一种角速度传感器，包括设在同一平面上的多个振动陀螺仪，其中，所述多个振动陀螺仪中的一个振动陀螺仪用来检测具有大致垂直于所述平面的垂直轴线的旋转角速度，所述一个振动陀螺仪是如权利要求1所述的振动陀螺仪。
20.根据权利要求19所述的角速度传感器，其特征在于，所述振动陀螺仪中的三个振动陀螺仪设在和置于相同的平面上。
全文摘要
一种振动陀螺仪包括具有一对振动体的振子，所述振动体在纵长方向上的两个末端部分通过中间部件沿厚度方向固定在一起，所述振子构造为能实施在振动体厚度方向上的二次弯曲振动，其中两个末端自由。所述振动陀螺仪还包括驱动器，用于使所述振动体在彼此相反的方向上产生挫曲振动；以及检波器，用来检测所述振子二次弯曲振动的幅度大小。所述二次弯曲振动的共振频率接近所述挫曲振动的共振频率。
文档编号G01P9/04GK1499173SQ20031010106
公开日2004年5月26日 申请日期2003年10月13日 优先权日2002年10月28日
发明者藤本克己 申请人:株式会社村田制作所