(57)【要約】【課題】脚部間のバランスの取れた音叉形振動子およびそれを用いた振動ジャイロおよびそれを用いた電子装置および音叉形振動子の製造方法を提供する。【解決手段】音叉形振動子１０は、一方主面および他方主面を有する長尺板状の振動部１３と、振動部１３の他方主面の長手方向一端側に設けられた基台部１４と、振動部１３を長手方向に沿って幅方向左右対称に音叉を構成する２つの脚部１６、１７に分割するスリット１５を備える。スリット１５は基台部１４の振動部１３側の一部を含んで形成されている。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方主面および他方主面を有する長尺板状の振動部と、該振動部の他方主面の長手方向一端側に設けられた基台部と、前記振動部を長手方向に沿って幅方向左右対称に２つ以上の脚部に分割するスリットを備え、該スリットは前記基台部の前記振動部側の一部を含んで形成されていることを特徴とする音叉形振動子。
【請求項２】
前記振動部が前記スリットによって３個以上の脚部に分割されるとともに、中央付近の前記脚部の他方主面側に前記振動部および前記基台部を中空に支持するための支持ピンが固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の音叉形振動子。
【請求項３】
前記基台部が、前記振動部を、その一端方向および幅方向両側の３方向から囲む３つの直線部分からなる略Ｕ字状に形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の音叉形振動子。
【請求項４】
前記基台部が、前記振動部を、その両端方向および幅方向両側の４方向から囲む長方形枠状に形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の音叉形振動子。
【請求項５】
前記基台部が前記振動部の少なくとも他方主面側と一体に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の音叉形振動子。
【請求項６】
前記基台部が前記振動部と別体に形成されているとともに、前記振動部に貼り合わされていることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の音叉形振動子。
【請求項７】
前記振動部が、一方主面側と他方主面側で厚み方向逆方向に分極された圧電体を貼り合わせて形成されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の音叉形振動子。
【請求項８】
前記振動部が、厚み方向に分極された圧電体と非圧電体とを貼り合わせて形成されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の音叉形振動子。
【請求項９】
前記振動部が、一方主面に前記振動部の厚み方向に分極された圧電素子の設けられた非圧電体からなることを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の音叉形振動子。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の音叉形振動子を用いたことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項１１】
一方主面側と他方主面側で厚み方向逆方向に分極された圧電体を貼り合わせて形成された２本の長尺状の脚部を備え、その一端側を固定して音叉形に配置した音叉形振動子を用いた振動ジャイロであって、
前記２つの脚部の一方主面にはそれぞれ幅方向に分割された２つの電極が形成され、他方主面にはそれぞれ電極が形成されてなり、
前記２つの脚部の一方主面に形成された４つの電極のうち、内側同士もしくは外側同士の２つの電極を接続して駆動電極とし、残りの２つの電極を帰還電極を兼ねる検出電極とし、さらに前記２つの脚部の他方主面に形成された全ての電極を接続するとともに基準電圧に接続するかフローティング状態にしたことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項１２】
前記音叉形振動子として請求項７に記載の音叉形振動子を用いたことを特徴とする、請求項１１に記載の振動ジャイロ。
【請求項１３】
一方主面に幅方向に分割された２つの電極を有するとともに他方主面に電極を有する厚み方向方向に分極された圧電体と、非圧電体とを一方主面側と他方主面側になるように貼り合わせて形成された２本の長尺状の脚部を備え、その一端側を固定して音叉形に配置した音叉形振動子を用いた振動ジャイロであって、
前記２つの脚部の圧電体の一方主面に形成された４つの電極のうち、内側同士もしくは外側同士の電極を接続して駆動電極とし、残りの２つの電極を帰還電極を兼ねる検出電極とし、さらに前記２つの脚部の圧電体の他方主面に形成された全ての電極を接続するとともに基準電圧に接続するかフローティング状態にしたことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項１４】
前記音叉形振動子として請求項８に記載の音叉形振動子を用いたことを特徴とする、請求項１３に記載の振動ジャイロ。
【請求項１５】
非圧電体からなる２本の長尺状の脚部を備え、その一端側を固定して音叉形に配置した音叉形振動子を用いた振動ジャイロであって、
前記２つの脚部の一方主面には厚み方向に分極された圧電素子が設けられてなり、
前記２つの脚部に設けられた圧電素子は、それぞれ下電極と、その上に設けられた圧電体層と、さらにその上に設けられるとともに前記脚部の幅方向に分割された２つの上電極を有し、
前記４つの上電極のうち、内側同士もしくは外側同士の電極を接続して駆動電極とし、残りの２つの上電極を帰還電極を兼ねる検出電極とし、さらに全ての下電極を接続するとともに基準電圧に接続するかフローティング状態にしたことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項１６】
前記音叉形振動子として請求項９に記載の音叉形振動子を用いたことを特徴とする、請求項１５に記載の振動ジャイロ。
【請求項１７】
請求項１０ないし請求項１６のいずれかに記載の振動ジャイロを用いたことを特徴とする電子機器。
【請求項１８】
一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面を削って所定の長さ、幅および深さの長尺状の削除部および該削除部の幅方向に隣接する長尺状の非削除部をそれぞれ１つ以上形成する工程と、
前記親基板の一方主面側から前記削除部および前記非削除部の幅方向に沿って、前記削除部を完全に分割する第１のスリットを形成する工程と、
前記親基板を、前記削除部および前記非削除部の幅方向および長手方向に沿って前記削除部の一部と前記非削除部の一部を１つずつ有し、前記削除部および前記非削除部の幅方向に長い平面視長方形状にカットする第２のスリットを形成する工程とを有し、
前記第１のスリットは、前記平面視長方形状の部分がその幅方向に関して左右対称形状になるようにその長手方向に沿って設けられていることを特徴とする音叉形振動子の製造方法。
【請求項１９】
一方主面および他方主面を有する親基板に、その一方主面側から前記親基板の厚みより小さい第１の深さの第１のスリットを１つあるいは２つ以上平行に形成する工程と、
前記親基板に、その一方主面側から、形成される前記第１のスリットの長手方向に長い平面視長方形状の中にその長手方向に沿って前記第１のスリットが１つ以上含まれるように、前記親基板の厚みより小さく前記第１の深さより大きい第２の深さの第２のスリットを、前記第１のスリットの長手方向およびそれに直交する方向に沿って形成する工程と、
前記第２のスリットで形成される平面視長方形状の部分の長手方向一端側に対応する位置を、前記親基板の他方主面側から前記第１のスリットが完全に露出するまで削除して削除部を形成する工程と、
前記親基板の前記削除部の形成されていない部分を、前記親基板の他方主面側から前記第２のスリットが完全に露出するまで削除する工程とを有し、
前記第１のスリットは、前記平面視長方形状の部分がその幅方向に関して左右対称形状になるようにその長手方向に沿って設けられていることを特徴とする音叉形振動子の製造方法。
【請求項２０】
一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に所定の長さ、幅および厚みを有する長尺板状の基台部材を１つあるいは２つ以上その幅方向に平行に並べて貼り付ける工程と、
前記親基板の一方主面側から前記基台部材の幅方向に沿って、前記親基板を完全に分割する第１のスリットを形成する工程と、
前記親基板および前記基台部材を、前記基台部材の幅方向および長手方向に沿って前記親基板のみの部分の一部と前記親基板に前記基台部材が貼り付けられた部分の一部を１つずつ有し、前記基台部材の幅方向に長い平面視長方形状にカットする第２のスリットを形成する工程とを有し、
前記第１のスリットは、前記平面視長方形状の部分がその幅方向に関して左右対称形状になるようにその長手方向に沿って設けられていることを特徴とする音叉形振動子の製造方法。
【請求項２１】
一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に、その一方主面側から平面視長方形状の凹部もしくは貫通孔が設けられた基台用親基板の一方主面を貼り合わせる工程と、
前記親基板の一方主面側から前記親基板を完全に分割する第１のスリットを形成する工程と、
前記親基板および前記基台用親基板を完全に分割する第２のスリットを形成する工程とを有し、
前記第１のスリットは、平面視で前記基台用親基板の凹部もしくは貫通孔の中を通り前記凹部もしくは貫通孔の長手方向に沿って形成される互いに平行な３つ以上のスリットを含み、
前記第２のスリットは、カットされてできた長方形の中に平面視で前記凹部もしくは貫通孔が完全に含まれるように前記凹部もしくは貫通穴の長手方向および幅方向に沿って形成されるスリットと、前記基台用親基板の凹部もしくは貫通孔を平面視でその長手方向一方側と他方側に２分割するスリットとを含むことを特徴とする音叉形振動子の製造方法。
【請求項２２】
一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に、その一方主面側から平面視長方形状の凹部もしくは貫通孔が設けられた基台用親基板の一方主面を貼り合わせる工程と、
前記親基板の一方主面側から前記親基板を完全に分割する第１のスリットを形成する工程と、
前記親基板および前記基台用親基板を完全に分割する第２のスリットを形成する工程とを有し、
前記第１のスリットは、平面視で前記基台用親基板の凹部もしくは貫通孔の中を通り前記凹部もしくは貫通孔の長手方向に沿って形成される互いに平行な３つ以上のスリットと、前記凹部もしくは貫通孔の幅方向に沿って形成される１つのスリットとを含み、
前記第２のスリットは、カットされてできた長方形の中に平面視で前記凹部もしくは貫通孔が完全に含まれるように前記凹部もしくは貫通穴の長手方向および幅方向に沿って形成されるスリットを含むことを特徴とする音叉形振動子の製造方法。
【請求項２３】
一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に所定の深さで平面視長方形状の凹部を形成する工程と、
前記親基板の厚みから前記凹部の深さを引いた寸法より深い第１のスリットを前記親基板の一方主面側から形成する工程と、
前記親基板を完全に分割する第２のスリットを形成する工程とを有し、
前記第１のスリットは、平面視で前記凹部の中を通り前記凹部の長手方向に沿って形成される互いに平行な３つ以上のスリットを含み、
前記第２のスリットは、カットされてできた長方形の中に平面視で前記凹部が完全に含まれるように前記凹部もしくは貫通穴の長手方向および幅方向に沿って形成されるスリットと、前記凹部を平面視でその長手方向一方側と他方側に２分割するスリットとを含むことを特徴とする音叉形振動子の製造方法。
【請求項２４】
一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に所定の深さで平面視長方形状の凹部を形成する工程と、
前記親基板の厚みから前記凹部の深さを引いた寸法より深い第１のスリットを前記親基板の一方主面側から形成する工程と、
前記親基板を完全に分割する第２のスリットを形成する工程とを有し、
前記第１のスリットは、平面視で前記凹部の中を通り前記凹部の長手方向に沿って形成される互いに平行な３つ以上のスリットと、平面視で前記凹部の中を通り前記凹部の幅方向に沿って形成される１つのスリットとを含み、
前記第２のスリットは、カットされてできた長方形の中に平面視で前記凹部が完全に含まれるように形成されるスリットを含むことを特徴とする音叉形振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばビデオカメラの手ぶれ補正装置に用いられる音叉形振動子およびそれを用いた振動ジャイロおよびそれを用いた電子装置および音叉形振動子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の音叉形振動子としては、例えば特許文献１（以下、従来例１とする）や特許文献２（以下、従来例２とする）に記載されたものが知られている。
【０００３】
従来例１の音叉形振動子においては、図２２に示すように、音叉形振動子１は、長尺状で板状の圧電体２において、一方主面から他方主面に至るスリット３をその一端側から設けることによって２つの脚部４、５が形成されている。
【０００４】
また、従来例２の音叉形振動子においては、特許文献２の図１に示されるように、圧電体からなる２本の柱状の振動子を並べて、その一端側を基台に固定して形成されている。
【０００５】
なお、各従来例における音叉形振動子の駆動方法については省略する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１２８８３０号公報
【特許文献２】
特開２０００−１９３４５８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来例１の音叉形振動子を作る場合、２つの脚部の間のスリットを、例えばダイシングソーなどを使って、圧電体の一方主面側あるいは他方主面側から形成することは難しい。そこで、図２３に示すようにスリットを形成する前の圧電体を、その厚み方向および幅方向に複数個貼り合わせてブロック６にして、この状態でワイヤーソーやダイシングソーなどを使ってスリット３を形成し、さらに貼り合わされた各圧電体２を個々に分離して形成している。
【０００８】
この場合には、最初に圧電体を貼り合わせたり、後で分離したりするという手間が必要となり、製造工程が複雑になるという問題がある。また、音叉形振動子の一方主面や他方主面に電極を形成する場合、分離された各音叉形振動子ごとに電極形成をする必要があり、製造工程が複雑になるという問題がある。あるいは、スリット形成前の親基板の段階で電極を形成する場合には、電極形成の工程と、その後のスリット形成の工程が別工程にならざるを得ないため、各脚部における電極の位置精度を高くすることができないという問題がある。
【０００９】
一方、従来例２の音叉形振動子においては、各振動子は単純な柱状に形成されているため、親基板からの分離はダイシングソーを使って容易に行うことができる。また、電極形成に関しても、あらかじめ親基板の段階で圧電体の前面に形成されている電極を、ダイシングソーで各振動子を分離する前に、同じダイシングソーで親基板の表面に溝を設けることによって分離することによって形成するということが可能である。この場合、実際には１つの工程で電極の分離と振動子の分離を行うことができるため、従来例１のような問題は発生しない。
【００１０】
しかしながら、従来例２の場合には、振動子と基台が別体であるため、部品点数が増え、製造工程が複雑になるという問題がある。また、２つの振動子を１つの基台に固定する際に、位置ずれや固定強度のバランスが崩れることによってバランスの取れた音叉形状を実現しにくいという問題がある。
【００１１】
本発明は上記の問題点を解決することを目的とするもので、脚部間のバランスの取れた音叉形振動子およびそれを用いた振動ジャイロおよびそれを用いた電子装置および音叉形振動子の製造方法を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の音叉形振動子は、一方主面および他方主面を有する長尺板状の振動部と、該振動部の他方主面の長手方向一端側に設けられた基台部と、前記振動部を長手方向に沿って幅方向左右対称に２つ以上の脚部に分割するスリットを備え、該スリットは前記基台部の前記振動部側の一部を含んで形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記振動部が前記スリットによって３個以上の脚部に分割されるとともに、中央の前記脚部の他方主面側に前記振動部および前記基台部を中空に支持するための支持ピンが固定されていてもよい。
【００１４】
また、前記基台部が、前記振動部を、その一端方向および幅方向両側の３方向から囲む３つの直線部分からなる略Ｕ字状に形成されていてもよい。さらには、前記基台部が、前記振動部を、その両端方向および幅方向両側の４方向から囲む長方形枠状に形成されていてもよい。
【００１５】
そして、本発明の音叉形振動子においては、前記基台部が前記振動部の少なくとも他方主面側と一体に形成されていてもよい。あるいは、前記基台部が前記振動部と別体に形成されているとともに、前記振動部に貼り合わされていてもよい。
【００１６】
さらに、前記振動部は、一方主面側と他方主面側で厚み方向逆方向に分極された圧電体を貼り合わせて形成されたバイモルフ構造でも、厚み方向に分極された圧電体と非圧電体とを貼り合わせて形成されたユニモルフ構造でも、一方主面に前記振動部の厚み方向に分極された圧電素子の設けられた非圧電体からなる構造でも構わない。
【００１７】
また、本発明の振動ジャイロは、上記の音叉形振動子を用いたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の振動ジャイロは、一方主面側と他方主面側で厚み方向逆方向に分極された圧電体を貼り合わせて形成された２本の長尺状の脚部を備え、その一端側を固定して音叉形に配置した音叉形振動子を用いた振動ジャイロであって、前記２つの脚部の一方主面にはそれぞれ幅方向に分割された２つの電極が形成され、他方主面にはそれぞれ電極が形成されてなり、前記２つの脚部の一方主面に形成された４つの電極のうち、内側同士もしくは外側同士の２つの電極を接続して駆動電極とし、残りの２つの電極を帰還電極を兼ねる検出電極とし、さらに前記２つの脚部の他方主面に形成された全ての電極を接続するとともに基準電圧に接続するかフローティング状態にしたことを特徴とする。この音叉形振動子としては上記のバイモルフ構造の音叉形振動子を用いても良い。
【００１９】
また、本発明の振動ジャイロは、一方主面に幅方向に分割された２つの電極を有するとともに他方主面に電極を有する厚み方向方向に分極された圧電体と、非圧電体とを一方主面側と他方主面側になるように貼り合わせて形成された２本の長尺状の脚部を備え、その一端側を固定して音叉形に配置した音叉形振動子を用いた振動ジャイロであって、前記２つの脚部の圧電体の一方主面に形成された４つの電極のうち、内側同士もしくは外側同士の電極を接続して駆動電極とし、残りの２つの電極を帰還電極を兼ねる検出電極とし、さらに前記２つの脚部の圧電体の他方主面に形成された全ての電極を接続するとともに基準電圧に接続するかフローティング状態にしたことを特徴とする。この音叉形振動子としては上記のユニモルフ構造の音叉形振動子を用いても良い。
【００２０】
また、本発明の振動ジャイロは、非圧電体からなる２本の長尺状の脚部を備え、その一端側を固定して音叉形に配置した音叉形振動子を用いた振動ジャイロであって、前記２つの脚部の一方主面には厚み方向に分極された圧電素子が設けられてなり、前記２つの脚部に設けられた圧電素子は、それぞれ下電極と、その上に設けられた圧電体層と、さらにその上に設けられるとともに前記脚部の幅方向に分割された２つの上電極を有し、前記４つの上電極のうち、内側同士もしくは外側同士の電極を接続して駆動電極とし、残りの２つの上電極を帰還電極を兼ねる検出電極とし、さらに全ての下電極を接続するとともに基準電圧に接続するかフローティング状態にしたことを特徴とする。この音叉形振動子としては上記の振動部が非圧電体からなる音叉形振動子を用いても良い。
【００２１】
また、本発明の電子機器は、上記の振動ジャイロを用いたことを特徴とする。
【００２２】
次に、本発明の音叉形振動子の製造方法は、一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面を削って所定の長さ、幅および深さの長尺状の削除部および該削除部の幅方向に隣接する長尺状の非削除部をそれぞれ１つ以上形成する工程と、前記親基板の一方主面側から前記削除部および前記非削除部の幅方向に沿って、前記削除部を完全に分割する第１のスリットを形成する工程と、前記親基板を、前記削除部および前記非削除部の幅方向および長手方向に沿って前記削除部の一部と前記非削除部の一部を１つずつ有し、前記削除部および前記非削除部の幅方向に長い平面視長方形状にカットする第２のスリットを形成する工程とを有し、前記第１のスリットは、前記平面視長方形状の部分がその幅方向に関して左右対称形状になるようにその長手方向に沿って設けられていることを特徴とする。
【００２３】
あるいは、一方主面および他方主面を有する親基板に、その一方主面側から前記親基板の厚みより小さい第１の深さの第１のスリットを１つあるいは２つ以上平行に形成する工程と、前記親基板に、その一方主面側から、形成される前記第１のスリットの長手方向に長い平面視長方形状の中にその長手方向に沿って前記第１のスリットが１つ以上含まれるように、前記親基板の厚みより小さく前記第１の深さより大きい第２の深さの第２のスリットを、前記第１のスリットの長手方向およびそれに直交する方向に沿って形成する工程と、前記第２のスリットで形成される平面視長方形状の部分の長手方向一端側に対応する位置を、前記親基板の他方主面側から前記第１のスリットが完全に露出するまで削除して削除部を形成する工程と、前記親基板の前記削除部の形成されていない部分を、前記親基板の他方主面側から前記第２のスリットが完全に露出するまで削除する工程とを有し、前記第１のスリットは、前記平面視長方形状の部分がその幅方向に関して左右対称形状になるようにその長手方向に沿って設けられていることを特徴とする。
【００２４】
さらには、一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に所定の長さ、幅および厚みを有する長尺板状の基台部材を１つあるいは２つ以上その幅方向に平行に並べて貼り付ける工程と、前記親基板の一方主面側から前記基台部材の幅方向に沿って、前記親基板を完全に分割する第１のスリットを形成する工程と、前記親基板および前記基台部材を、前記基台部材の幅方向および長手方向に沿って前記親基板のみの部分の一部と前記親基板に前記基台部材が貼り付けられた部分の一部を１つずつ有し、前記基台部材の幅方向に長い平面視長方形状にカットする第２のスリットを形成する工程とを有し、前記第１のスリットは、前記平面視長方形状の部分がその幅方向に関して左右対称形状になるようにその長手方向に沿って設けられていることを特徴とする。
【００２５】
さらには、一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に、その一方主面側から平面視長方形状の凹部もしくは貫通孔が設けられた基台用親基板の一方主面を貼り合わせる工程と、前記親基板の一方主面側から前記親基板を完全に分割する第１のスリットを形成する工程と、前記親基板および前記基台用親基板を完全に分割する第２のスリットを形成する工程とを有し、前記第１のスリットは、平面視で前記基台用親基板の凹部もしくは貫通孔の中を通り前記凹部もしくは貫通孔の長手方向に沿って形成される互いに平行な３つ以上のスリットを含み、前記第２のスリットは、カットされてできた長方形の中に平面視で前記凹部もしくは貫通孔が完全に含まれるように前記凹部もしくは貫通穴の長手方向および幅方向に沿って形成されるスリットと、前記基台用親基板の凹部もしくは貫通孔を平面視でその長手方向一方側と他方側に２分割するスリットとを含むことを特徴とする。
【００２６】
さらには、一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に、その一方主面側から平面視長方形状の凹部もしくは貫通孔が設けられた基台用親基板の一方主面を貼り合わせる工程と、前記親基板の一方主面側から前記親基板を完全に分割する第１のスリットを形成する工程と、前記親基板および前記基台用親基板を完全に分割する第２のスリットを形成する工程とを有し、前記第１のスリットは、平面視で前記基台用親基板の凹部もしくは貫通孔の中を通り前記凹部もしくは貫通孔の長手方向に沿って形成される互いに平行な３つ以上のスリットと、前記凹部もしくは貫通孔の幅方向に沿って形成される１つのスリットとを含み、前記第２のスリットは、カットされてできた長方形の中に平面視で前記凹部もしくは貫通孔が完全に含まれるように前記凹部もしくは貫通穴の長手方向および幅方向に沿って形成されるスリットを含むことを特徴とする。
【００２７】
さらには、一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に所定の深さで平面視長方形状の凹部を形成する工程と、前記親基板の厚みから前記凹部の深さを引いた寸法より深い第１のスリットを前記親基板の一方主面側から形成する工程と、前記親基板を完全に分割する第２のスリットを形成する工程とを有し、前記第１のスリットは、平面視で前記凹部の中を通り前記凹部の長手方向に沿って形成される互いに平行な３つ以上のスリットを含み、前記第２のスリットは、カットされてできた長方形の中に平面視で前記凹部が完全に含まれるように前記凹部もしくは貫通穴の長手方向および幅方向に沿って形成されるスリットと、前記凹部を平面視でその長手方向一方側と他方側に２分割するスリットとを含むことを特徴とする。
【００２８】
さらには、一方主面および他方主面を有する親基板の他方主面に所定の深さで平面視長方形状の凹部を形成する工程と、前記親基板の厚みから前記凹部の深さを引いた寸法より深い第１のスリットを前記親基板の一方主面側から形成する工程と、前記親基板を完全に分割する第２のスリットを形成する工程とを有し、前記第１のスリットは、平面視で前記凹部の中を通り前記凹部の長手方向に沿って形成される互いに平行な３つ以上のスリットと、平面視で前記凹部の中を通り前記凹部の幅方向に沿って形成される１つのスリットとを含み、前記第２のスリットは、カットされてできた長方形の中に平面視で前記凹部が完全に含まれるように形成されるスリットを含むことを特徴とする。
【００２９】
このように構成することにより、本発明の音叉形振動子の製造方法においては、製造工程を簡略化できる。また、本発明の音叉形振動子においては、脚部や底に形成される電極の寸法精度が高くなり、また基台部に対する２つの脚部のバランスが向上する。さらには、複数の音叉形振動子間の特性ばらつきも低減できる。
【００３０】
また、本発明の振動ジャイロにおいては、高い精度での角速度の検出が可能になる。
そして、本発明の電子装置においては、本発明の振動ジャイロを備えているために常に正確な角速度情報が得られ、性能の向上を図ることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の音叉形振動子の一実施例の斜視図を示す。図１の（ａ）と（ｂ）は視点が逆になっているだけである。図１において、音叉形振動子１０は、厚み方向に分極された長尺状の圧電体基板１１と、圧電体基板１１とは逆方向に分極されるとともに、その一方主面が圧電体基板１１の他方主面に貼り合わせられた長尺状の圧電体基板１２と、圧電体基板１２の他方主面の長手方向一端側に設けられた基台部１４を備えている。基台部１４は、その一方主面側が圧電体基板１２側になっている。圧電体基板１２と基台部１４は同じ圧電体材料で一体に形成されている。このうち、圧電体基板１１と圧電体基板１２を合わせて振動部１３と呼び、圧電体基板１１の一方主面が振動部１３の一方主面、圧電体基板１２の他方主面が振動部１３の他方主面になる。なお、音叉形振動子１０においては、圧電体基板１１と圧電体基板１２の境界部には電極は存在しないが、境界部に電極が形成されていても構わない。
【００３２】
振動部１３は、長手方向に沿って幅方向左右対称に形成されたスリット１５によって、音叉を構成する２つの脚部１６および１７に分割されている。２つの脚部１６および１７の一方主面および他方主面は、振動部１３の一方主面および他方主面と同じである。スリット１５は、振動部１３の一方主面側から見て、振動部１３を分割するだけでなく、さらに基台部１４の一部をも削るように形成されている。この結果、音叉形振動子１０は、２つの脚部１６および１７の一端が、その他方主面側に設けられた基台部１４に固定された形の音叉構造を有することになる。２つの脚部１６、１７は、分極方向が逆方向の２つの圧電体を貼り合わせたバイモルフ構造を有することになる。
【００３３】
脚部１６の一方主面にはスリット１８で分割された２つの電極１９および２０が形成されている。また、脚部１７の一方主面にはスリット２１で分割された２つの電極２２および２３が形成されている。スリット１８、２１はスリット１５の長手方向に沿って形成されており、その深さは電極の厚みより少し大きい程度のものである。そして、脚部１６および１７の他方主面のうち基台部１３と貼り合わされていない部分には、さらに基台部１３の側面から他方主面にかけて延在する電極２４が形成されている。
【００３４】
次に、図２および図３を用いて音叉形振動子１０の製造方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、圧電体親基板３１および３２を、一方主面側が圧電体親基板３１になり他方主面側が圧電体親基板３２になるように貼り合わせた親基板３０を用意する。２つの圧電体親基板３１と３２は、あらかじめ厚み方向に関して互いに逆方向に分極しておく。また、親基板３０の一方主面および他方主面には全面に電極を形成しておく。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示すように、親基板３０の一方主面側にダイシングテープを貼って下にして、他方主面側すなわち圧電体親基板３２側にバックグラインドによって所定の長さ、幅および深さの長尺状の複数の削除部３３を形成する。バックグラインドの深さは圧電体基板３２の厚みより小さいものとする。ここで言う削除部３３は、バックグラインドによって削除された部分のことではなく、削除されずに残った部分を指している。複数の削除部３３は、その幅方向に平行に等間隔で形成する。これによって、複数の削除部３３の間には、同じく長尺状の複数の非削除部３４が形成される。削除部３３と非削除部３４は幅方向に隣接することになる。そして、バックグラインドによって形成された削除部３３の他方主面に、蒸着などによって再度電極を形成する。このとき、削除部３３の他方主面だけでなく、削除部３３と非削除部３４の境界の側壁面にも電極を形成して、非削除部３４の他方主面の電極と導通させる。
【００３６】
次に、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、親基板３０の他方主面にダイシングテープを貼って下にして、一方主面側からダイシングソーでスリット３５、３６、３７を形成する。各スリットはこの順で形成される方がよいが、これに限定されるものではない。なお、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ部の拡大図である。
【００３７】
ここで、スリット３５は削除部３３や非削除部３４の幅方向に沿って親基板３０の一方主面に浅い溝が形成されるように設けられる。これによって、圧電体親基板３１の一方主面に形成された電極３８がスリット３５によって完全に分割される。
【００３８】
また、スリット３６は親基板３０の一方主面側から削除部３３や非削除部３４の幅方向に沿って削除部３３を完全に分割する深さの溝が形成されるように設けられる。したがって、スリット３６の溝の深さは削除部３３の厚みより大きくなる。このスリット３６が第１のスリットである。
【００３９】
そして、スリット３７は削除部３３や非削除部３４の長手方向および幅方向に沿って親基板３０を完全に分割する深さで設けられる。このとき、削除部３３や非削除部３４の長手方向に関するスリット３７は、一部を除いて削除部３３および非削除部３４の長手方向の中心線を通るように設けられる。これによって、親基板３０は削除部３３の一部と非削除部３４の一部を有し、削除部３３や非削除部３４の幅方向に長い平面視（親基板３０の一方主面側から見て）長方形状の子基板にカットされる。このスリット３７が第２のスリットである。
【００４０】
なお、ダイシングソーでスリット３６を形成する場合、削除部３３の他方主面側は非削除部３４の他方主面側のようにダイシングテープに貼り付けられていないために、ダイシング時にチッピングが発生しやすいという問題がある。そこで、チッピング防止のために削除部３３の他方主面側はワックスなどで固めておく方がよい。
【００４１】
このようにしてできた子基板が図１に示した音叉形振動子１０に相当する。したがって、図３と図１を比較すると、スリット３５はスリット１８および２１に相当し、スリット３６はスリット１５に相当する。また、スリット３５ないし３７によって分割された電極３８は電極１９、２０、２２、２３に相当し、スリット３７によって分割された電極３９は電極２４に相当する。
【００４２】
音叉形振動子１０をこのような方法で製造することによって、２つの脚部１６、１７を、親基板３０の状態で、その一方主面側からのダイシングソーによる切削によって形成することができる。そのため、従来例１のような２つの脚部の間のスリットを設ける際に複数の圧電体基板を厚み方向に貼り合わせたり後で分離したりする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。
【００４３】
また、２つの脚部１６、１７は１つのダイシングソーによって１つの工程で形成されることになる。そのため、２つの脚部１６、１７の寸法精度は非常に高いものになり、従来例２のような脚部間の位置ずれや基台部との固定強度のバランスが崩れるという問題も発生しない。さらに、４つの電極１９、２０、２２、２３についても、２つの脚部１６、１７の場合と同様に１つのダイシングソーによって１つの工程で形成されることになるため、非常に高い寸法精度で形成することができる。その結果、音叉形振動子自身の脚部間のばらつきが低減できるだけでなく、複数の音叉形振動子同士の特性ばらつきも軽減することができる。
【００４４】
次に、図４を用いて音叉形振動子１０を用いた振動ジャイロの動作について説明する。図４は、振動ジャイロの概略構成を示すブロック図である。音叉形振動子１０は、振動ジャイロに用いる場合には、その基台部１４の他方主面のうち、幅方向における中央部分である固定領域２５を固定台などに導電性接着剤などで固定して使用される。固定部を固定領域２５に限定するのは、基台部１４の幅方向における中央部分が音叉形振動子１０の振動のノードになり、固定部をそれ以外の領域まで広げると振動を抑制し振動漏れが増えることになるからである。したがって、固定領域２５は基台部１４の他方主面の幅方向中央にできるだけ限定する方がよい。また、導電性接着剤を用いることによって音叉形振動子１０の電極２４は固定台を介してグランドに接続され、接地される。なお、音叉形振動子１０に関しては、２つの脚部１６および１７を、その他端側から見たものを示している。基台部１４や固定台などの脚部以外の部分については記載を省略している。
【００４５】
図４において、振動ジャイロ５０は、音叉形振動子１０、抵抗Ｒ１、Ｒ２、自励発振回路５１、バッファ回路５２および５３、差動回路５４、同期検波回路５５、平滑回路５６、およびＤＣアンプ５７から構成されている。ここで、音叉形振動子１０の電極１９はバッファ回路５２に接続されるとともに抵抗Ｒ１の一端に接続されている。また、電極２３はバッファ回路５３に接続されるとともに抵抗Ｒ２の一端に接続されている。抵抗Ｒ１とＲ２の他端は互いに接続されるとともに自励発振回路５１に接続され、自励発振回路５１の出力は音叉形振動子１０の電極２０および２２に接続されている。音叉形振動子１０の電極２４は上述のように接地されている。なお、自励発振回路５１は、ＡＧＣ回路、位相補正回路、駆動用増幅回路を含む。
【００４６】
バッファ回路５２および５３の出力は差動回路５４に接続され、差動回路５４の出力は同期検波回路５５に接続されている。同期検波回路５５には自励発振回路５１からも接続されている。同期検波回路５５の出力は平滑回路５６とＤＣアンプ５７を順に介して出力端子５８に接続されている。
【００４７】
このように構成された振動ジャイロ５０において、音叉形振動子１０には、２つの脚部１６および１７から電極１９および２３、抵抗Ｒ１およびＲ２、自励発振回路５１、電極２０および２２を順に介して２つの脚部１６および１７に戻るループで自励振による振動が発生する。これを駆動による振動と呼び、その振動は、２つの脚部１６および１７が、その一端側の固定された基台部１４をノードとして、他端側が離れたり近づいたりするモードになる。したがって、この場合は電極２０、２２が駆動電極、電極１９、２３が帰還電極ということになる。
【００４８】
このように振動している音叉形振動子１０に対して、２つの脚部１６、１７の長手方向を回転の軸とする角速度が印加されると、２つの脚部１６、１７はコリオリ力によってその厚み方向に屈曲振動する。その際、脚部１６と脚部１７は互いに逆方向に屈曲する。そのため、電極１９と２３からは、駆動による振動による同位相の信号に加えてコリオリ力による振動による逆位相の信号が発生する。
【００４９】
電極１９と２３で発生する信号はそれぞれバッファ回路５２、５３で増幅され、差動回路５４で互いに逆位相の信号、すなわちコリオリ力による信号のみが取り出される。このコリオリ力による信号は同期検波回路５５で同期検波され、平滑回路５６で平滑され、ＤＣアンプ５７で増幅されて出力される。したがって、電極１９、２３は帰還電極と検出電極を兼ねるということになる。
【００５０】
振動ジャイロ５０においては、上記のような構成の音叉形振動子１０を用いているため、駆動による振動子１０の振動が安定し、また振動子１０から出力されるコリオリ力による信号もばらつきの少ない安定したものになる。そのため、高い精度での角速度の検出が可能になる。
【００５１】
音叉形振動子１０においては、２つの脚部１６、１７がバイモルフ構造を有していたが、本発明の音叉形振動子は必ずしもバイモルフ構造の脚部を有するものには限定されない。以下、図５、図６を用いて他の構造の音叉形振動子について説明する。
【００５２】
まず、図５に、本発明の音叉形振動子の別の実施例の斜視図を示す。図５において、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。また、図１（ｂ）のような視点の異なる図については省略する。
【００５３】
図５において、音叉形振動子６０は、圧電体基板１１の他方主面に電極６１が形成されている。電極６１は、圧電体基板１１の一端側の端面を介して一方主面にまで延びて形成されている。圧電体基板１１の一方主面において、電極１９、２０、２２、２３と電極６１は、ダイシングソーなどで圧電体基板１１の幅方向に沿って形成された浅いスリット６７によって分離されている。電極６１を圧電体基板１１の一方主面側まで延在させているのは、各電極と駆動・検出回路との接続をワイヤーボンディングなどを用いて容易にできるようにするためである。そして、図１における圧電体基板１２および基台部１３に代えて、非圧電体基板６２およびそれと同じ材料で一体に形成された基台部６４を備えている。非圧電体基板６２と基台部６４の材料は絶縁体である。このうち、圧電体基板１１と非圧電体基板６２を合わせて振動部６３と呼び、圧電体基板１１の一方主面が振動部６３の一方主面、非圧電体基板６２の他方主面が振動部６３の他方主面になる。
【００５４】
振動部６３は、長手方向に沿って幅方向左右対称に形成されたスリット１５によって、音叉を構成する２つの脚部６５および６６に分割されている。２つの脚部６５および６６の一方主面および他方主面は、振動部６３の一方主面および他方主面と同じである。スリット１５は、振動部６３の一方主面側から見て、振動部６３を分割するだけでなく、さらに基台部６４の一部をも削るように形成されている。この結果、音叉形振動子６０は、２つの脚部６５および６６の一端が、その他方主面側に設けられた基台部６４に固定された形の音叉構造を有することになる。２つの脚部６５、６６は、１つの圧電体に１つの非圧電体を貼り合わせたユニモルフ構造を有することになる。
【００５５】
このように構成された音叉形振動子６０は、音叉形振動子１０と同様の方法で製造することができる。ただし、電極６１のうち圧電体基板１１の一端側の端面に形成された部分は、親基板から切り出した後で形成する必要がある。そして、電極６１を音叉形振動子１０における電極２４と同様に接地すれば、音叉形振動子１０と同様の方法で駆動することができるため、これを用いた振動ジャイロは振動ジャイロ５０と同様の作用効果を奏することができる。
【００５６】
なお、音叉形振動子６０においては圧電体基板１１の他方主面に形成された電極６１を一方主面側まで延在させたが、例えば非圧電体基板６２および基台部６４を構成する材料に導電性のある金属や半導体などを利用すれば、それらを介して電極６１を接地することができるため、圧電体基板１１の一端側の端面に形成される電極やスリット６７は必ずしも必要ない。その場合には、音叉形振動子６０の製造方法は音叉形振動子１０の製造方法により近づけることができる。あるいは、何らかの方法で電極６１との導通を取る方法があれば、電極６１を圧電体基板１１の一方主面側まで延在させる必要も、非圧電体基板６２や基台部６４を導電性を有する材料にする必要もないものである。
【００５７】
次に、図６に、本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例の斜視図を示す。図６において、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。また、図１（ｂ）のような視点の異なる図については省略する。
【００５８】
図６において、音叉形振動子７０は、図１における圧電体基板１１、１２および基台部１４に代えて１つの非圧電体基板７１およびそれと同じ材料で一体に形成された基台部７２を備えている。非圧電体基板７１と基台部７２の材料は、例えばシリコンウェハーや誘電体セラミックなどの絶縁体である。このうち、非圧電体基板７１がそのまま振動部となるので、以下の説明においては同じ記号を用いて振動部７１と称する。
【００５９】
非圧電体基板７１の一方主面には、スリット１５、１８、２１によって分割された４つの圧電素子７５、７６、７７、７８が形成されている。各圧電素子は、いずれも非圧電体基板７１の一方主面に形成された下電極、下電極の上にスパッタリングなどによって形成された圧電体層である薄膜圧電体、さらに薄膜圧電体の上に形成された上電極からなる３層構造に形成されている。下電極を露出させるために、薄膜圧電体は下電極より小さな面積になるように形成されている。また、上電極は下電極との短絡を防ぐために薄膜圧電体より小さく形成されている。下電極や上電極の材料は例えば金が用いられる。薄膜圧電体の材料としては例えばＺｎＯが用いられ、厚み方向に分極されている。
【００６０】
振動部７１は、長手方向に沿って幅方向左右対称に形成されたスリット１５によって、音叉を構成する２つの脚部７３および７４に分割されている。スリット１５は、振動部７１の一方主面側から見て、振動部７１を分割するだけでなく、さらに基台部７２の一部をも削るように形成されている。この結果、音叉形振動子７０は、２つの脚部７３および７４の一端が、その他方主面側に設けられた基台部７２に固定された形の音叉構造を有することになる。
【００６１】
このように構成された音叉形振動子７０は、音叉形振動子１０や６０とほぼ同様の方法で製造することができる。そして、４つの圧電素子７５、７６、７７、７８の下電極を音叉形振動子１０における電極２４と同様に接地すれば、音叉形振動子１０や６０と同様の方法で駆動することができるため、これを用いた振動ジャイロは振動ジャイロ５０と同様の作用効果を奏することができる。
【００６２】
なお、非圧電体基板７１と基台部７２は絶縁体に限るものではなく、金属などの導体でも構わないものである。
【００６３】
ところで、音叉形振動子１０においては、バックグラインドをした後で削除部の他方主面側などに電極の再形成を行い、そのうえで第１および第２のスリットを形成しているために、前述のように削除部の他方主面側をワックスで固めるなどのチッピング防止の対策が必要であった。しかしながら、音叉形振動子６０や７０の場合にはバックグラインド後の削除部の他方主面側などへの電極再形成は必要ない。そのため、親基板に全てのスリットを形成した後で最後にバックグラインドを行うことによって親基板を子基板に分割するという方法も考えられる。
【００６４】
この場合、親基板を子基板に分割するための第２のスリット（例えば図３におけるスリット３７）を親基板の他方主面側まで達しないように少し残して形成することによって、全スリット形成後も親基板が子基板に分離しないようにしておく。第１のスリットと第２のスリットの形成順はどちらでも構わない。そして、バックグラインドの際には、削除部だけでなく非削除部に相当する部分においても第２のスリットが形成されずに残された部分に相当する厚みのバックグラインドを行い、それによって親基板を子基板に分割するための第２のスリットが完全に露出するようにする。この場合、近年のバックグラインド技術の進歩によって、親基板や各子基板に対してほとんど負荷を与えないでバックグラインドができるため、図２と図３で示した製造方法で必要に応じて用いられるワックスで固めるという付属的な工程を採用しなくても削除部や非削除部の他方主面側のチッピングを防止することができる。
【００６５】
上記の各実施例においては、振動部の少なくとも一部が基台部と同じ材料で一体に形成されていたが、振動部と基台部が別体に形成されていても構わない。以下、図７、図８、図９を用いて他の構造の音叉形振動子およびその製造方法について説明する。
【００６６】
まず、図７に、本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例の斜視図を示す。図７の（ａ）と（ｂ）は視点が逆になっているだけである。図７において、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
図７において、音叉形振動子８０は、図１における圧電体基板１２および基台部１４に代えて、圧電体基板１１とは逆方向に分極された長尺状の圧電体基板８１および非圧電体材料で形成された基台部８４を備えている。圧電体基板８１は、その一方主面が圧電体基板１１の他方主面に貼り合わせられており、他方主面には電極８２が形成されている。基台部８４は圧電体基板８１の他方主面の他端側に貼り合わせられている。基台部８４の材料は金属などの導体である。このうち、圧電体基板１１と圧電体基板８１を合わせて振動部８３と呼び、圧電体基板１１の一方主面が振動部８３の一方主面、圧電体基板８１の他方主面が振動部８３の他方主面になる。なお、音叉形振動子８０においては、圧電体基板１１と圧電体基板８１の境界部には電極は存在しないが、境界部に電極が形成されていても構わない。
【００６８】
振動部８３は、長手方向に沿って幅方向左右対称に形成されたスリット１５によって、音叉を構成する２つの脚部８５および８６に分割されている。２つの脚部８５および８６の一方主面および他方主面は、振動部８３の一方主面および他方主面と同じである。スリット１５は、振動部８３の一方主面側から見て、振動部８３を分割するだけでなく、さらに基台部８４の一部をも削るように形成されている。この結果、音叉形振動子８０は、２つの脚部８５および８６の一端が、その他方主面側に設けられた基台部８４に固定された形の音叉構造を有することになる。２つの脚部８５、８６は、分極方向が逆方向の２つの圧電体を貼り合わせたバイモルフ構造を有することになる。
【００６９】
脚部８５の一方主面にはスリット１８で分割された２つの電極１９および２０が形成されている。また、脚部８６の一方主面にはスリット２１で分割された２つの電極２２および２３が形成されている。
【００７０】
次に、図８および図９を用いて音叉形振動子８０の製造方法について説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、圧電体親基板９１および９２を、一方主面側が圧電体親基板９１になり他方主面側が圧電体親基板９２になるように貼り合わせた親基板９０を用意する。２つの圧電体親基板９１と９２は、あらかじめ厚み方向に関して互いに逆方向に分極しておく。また、親基板９０の一方主面および他方主面にはそれぞれ全面に電極９７および９８（図８には図示せず、図９（ｂ）に図示する）を形成しておく。
【００７１】
次に、図８（ｂ）に示すように、親基板９０の他方主面、すなわち圧電体親基板９２の他方主面に、所定の長さ、幅および厚みを有する長尺板状の基台部材９３を幅方向に一定間隔で並べて貼り付ける。基台部材９３は金属である。
【００７２】
次に、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、親基板９０の他方主面側、すなわち基台部材９３の他方主面にダイシングテープを貼って下にして、親基板９０の一方主面側からダイシングソーでスリット９４、９５、９６を順に形成する。各スリットはこの順で形成される方がよいが、これに限定されるものではない。なお、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ部の拡大図である。
【００７３】
ここで、スリット９４は基台部材９３の幅方向に沿って親基板９０の一方主面に浅い溝が形成されるように設けられる。これによって、圧電体基板９１の一方主面に形成された電極９７がスリット９４によって完全に分割される。
【００７４】
また、スリット９５は親基板９０の一方主面側から基台部材９３の幅方向に沿って親基板９０を完全に分割する深さで形成される。したがって、スリット９５の溝の深さは親基板９０の厚みより大きくなる。このスリット９５が第１のスリットである。
【００７５】
そして、スリット９６は基台部材９３の長手方向および幅方向に沿って親基板９０だけでなく基台部材９３をも完全に分割するように設けられる。このとき、基台部材９３の長手方向に関するスリット９６は、一部を除いて基台部材９３および基台部材９３ではさまれた部分の長手方向の中心線を通るように設けられる。これによって、親基板９０は一端側にのみ基台部材９３の一部を有し、基台部材９３の幅方向に長い平面視（親基板９０の一方主面側から見て）長方形状の子基板にカットされる。このスリット９６が第２のスリットである。
【００７６】
なお、ダイシングソーでスリット９５を形成する場合、親基板９０の他方主面側の基台部材９３の貼り合わされていない部分は基台部材９３の他方主面側のようにダイシングテープに貼り付けられないために、ダイシング時にチッピングが発生しやすいという問題がある。そこで、チッピング防止のために親基板９０の他方主面側における基台部材９３の貼り合わされていない部分はワックスなどで固めておく方がよい。
【００７７】
このようにしてできた子基板が図７に示した音叉形振動子８０に相当する。したがって、図９と図７を比較すると、スリット９４はスリット１８および２１に、スリット９５はスリット１５に相当する。また、スリット９４ないし９６によって分割された電極９７は電極１９、２０、２２、２３に、スリット９６によって分割された電極９８は電極８２に相当する。
【００７８】
音叉形振動子８０をこのような方法で製造することによって、２つの脚部８５、８６を、親基板９０の状態で、その一方主面側からのダイシングソーによる切削によって形成することができる。そのため、従来例１のような２つの脚部の間のスリットを設ける際に複数の圧電体基板を厚み方向に貼り合わせたり後で分離したりする必要がなく、製造工程を簡略化することができる。
【００７９】
また、２つの脚部８５、８６は１つのダイシングソーによって１つの工程で形成されることになる。そのため、２つの脚部８５、８６の寸法精度は非常に高いものになり、従来例２のような脚部間の位置ずれや基台部との固定強度のバランスが崩れるという問題も発生しない。さらに、４つの電極１９、２０、２２、２３についても、２つの脚部８５、８６の場合と同様に１つのダイシングソーによって１つの工程で形成されることになるため、非常に高い寸法精度で形成することができる。その結果、音叉形振動子自身の脚部間のばらつきが低減できるだけでなく、複数の音叉形振動子同士の特性ばらつきも軽減することができる。
【００８０】
このような方法で製造された音叉形振動子８０は、上記の音叉形振動子１０、６０、７０と同様に振動ジャイロに用いることができ、これを用いた振動ジャイロは振動ジャイロ５０と同様の作用効果を奏することができる。
【００８１】
なお、音叉形振動子８０においては、基台部材８４が金属などの導体であるとしたが、絶縁体であっても構わないもので、導体の場合と同様の作用効果を奏することができる。なお、その場合の電極８２と固定台との導通に関しては、例えば絶縁体の基台部材の表面のほぼ全面に電極を形成しておくことによって、基台部の一方主面側と他方主面側の導通を取るなどの方法が考えられる。
【００８２】
また、音叉形振動子８０においては、振動部８３がバイモルフ構造を有するものとしたが、このような製造方法で作られる音叉形振動子は、音叉形振動子６０のようなユニモルフ構造であっても、音叉形振動子７０のような非圧電体からなる振動体の側面に圧電素子を貼り付けたような構成であっても構わないもので、バイモルフ構造の場合と同様の作用効果を奏するものである。
【００８３】
なお、上記の各実施例においては、２つの脚部を分けるスリットの幅と各脚部において電極を２つに分割するスリットの幅が同じであるように図面上は記載されている。これは全てのスリットを１つのダイシングソーで形成することを前提としているためである。しかしながら、例えば２つの脚部を分けるスリットを電極を分けるスリットよりもっと広くしても構わない。例えば２つの脚部を分けるスリットの幅が狭いと、音叉形振動子の振動のノード位置が非常にクリティカルなものになるが、スリットの幅を広げることによってこれを緩和することができる。そのため、基台部の他方主面を固定台に固定する際の固定領域の幅を広げることができる。これは、この音叉形振動子を用いた振動ジャイロの製造が容易になり、製造工程を簡略化できることを意味する。あるいは逆に、固定領域の幅を狭いままにしておくことができれば、音叉振動がさらに抑制されにくくなり、振動漏れをさらに低減できることを意味する。
【００８４】
図１０および図１１に、本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例の斜視図および側面図を示す。図１０および図１１において、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
図１の音叉形振動子１０においては振動部１３がスリット１５によって２つの脚部１６、１７に分割されているのに対して、図１０の音叉形振動子１００においては振動部１３が長手方向に沿って幅方向左右対称に形成された２つのスリット１０１、１０２によって３つの脚部１０３、１０４、１０５に分割されている。スリット１０１、１０２は、振動部１３の一方主面側から見て、振動部１３を分割するだけでなく、さらに基台部１４の一部をも削るように形成されている。このうち、脚部１０３と１０４が音叉を構成する脚部で、それぞれ音叉形振動子１０の脚部１６、１７に相当する。また、脚部１０５の幅は脚部１０３や１０４の幅の約半分になっているために、その幅方向の振動の共振周波数は脚部１０３や１０４の幅方向の共振周波数、すなわち音叉形振動子１００の駆動周波数とは異なるものになる。そのため、脚部１０５は脚部１０３や１０４の振動に共振して振動しない。このような音叉形振動子１００は、音叉形振動子１０の場合と同様の製造方法で親基板から作ることができる。なお、中央の脚部１０５は、両側の脚部１０３、１０４と同じ製造方法で作るために、圧電体からなり、厚み方向に分極され、その両面に電極が形成されているが、これらは必ずしも必要なものではない。
【００８６】
脚部１０５の他方主面の略中央部には、その面に垂直な方向に伸びる支持ピン１０６の一端が固定されている。支持ピン１０６の長さは基台部１４の厚みより長く形成されており、その他端は図１１に示すように固定台１０７に固定されている。その結果、音叉形振動子１００は支持ピン１０６によって固定台１０７上で支持される。なお、音叉形振動子１０の場合とは異なり、基台部１４は中空に浮いた状態になるため、基台部１４には固定領域は存在しない。
【００８７】
このように構成された音叉形振動子１００においては、前述のように脚部１０５の幅方向の共振周波数が駆動周波数と異なるために、脚部１０５は幅方向には振動しない。そのため、支持ピン１０６によって安定に支持することができる。しかも基台部１４が固定台１０７に固定されていないために、音叉形振動子１０などに比べて振動がさらに抑制されにくくなる。特に、支持ピン１０６の一端を音叉形振動子１００の重心位置に固定した場合には、その固定位置が駆動による脚部１０３、１０４の幅方向の振動に対する重心になるだけでなく、コリオリ力による厚み方向の振動に対する重心にもなり、コリオリ力による振動も抑制されにくくなり、振動漏れによるコリオリ力の検出感度の低下に対しても抑制効果がある。
【００８８】
ところで、音叉形振動子１００においては脚部１０５の厚みは脚部１０３や１０４の厚みと同じであるため、脚部１０５の厚み方向の振動の共振周波数は脚部１０３や１０４の厚み方向の共振の周波数とほぼ一致する。そして、脚部１０３と１０４はコリオリ力によって厚み方向に振動するため、これと共振して脚部１０５も振動する可能性がある。
【００８９】
そこで、脚部１０５の厚み方向の振動の共振周波数を脚部１０３や１０４の厚み方向の振動の共振周波数と異ならせるために、例えば図１２に示す音叉形振動子１１０のように、中央の脚部１１１を圧電体基板１２のみからなるものにするということが考えられる。図１２において、図１０と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付している。この場合は、脚部１１１は脚部１０３や１０４とは幅と厚みの両方が異なることになり、幅方向と厚み方向のいずれの方向の共振周波数も脚部１０３や１０４と異なるようになる。その結果、脚部１０３や１０４の駆動による振動やコリオリ力による振動と共振して脚部１１１が振動する可能性が低減する。
【００９０】
なお、上記の音叉形振動子１００や１１０においては、脚部の数を３本としたが、支持ピンの固定できる中央の脚部が存在すればよいので、脚部の数は４本以上であっても構わないものである。なお、ピン端子を固定することを考えると脚部の数は奇数個の方がよいが、脚部の数が偶数個の場合には、例えば中央の２つの脚部にまたがって支持ピンを固定する用にすれば、脚部が奇数個の場合と同様の構成になる。
【００９１】
このように構成された音叉形振動子１００や１１０は、上記の音叉形振動子１０、６０、７０、８０と同様に振動ジャイロに用いることができ、これを用いた振動ジャイロは振動ジャイロ５０と同様の作用効果を奏することができる。
【００９２】
ところで、上記の各音叉形振動子においては、図４に示すような回路で振動ジャイロを構成するものとして説明してきた。しかしながら、本発明の音叉形振動子の振動ジャイロとしての駆動回路としては別の構成も考えられる。
【００９３】
図１３に、本発明の振動ジャイロの別の実施例の回路図を示す。図１３において、図４と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００９４】
図１３に示した振動ジャイロ１２０において、音叉形振動子１０の電極２４は、２つの脚部１６、１７間で互いに接続されながらも、それ以外のどこにも接続されないフローティング状態にある。また、抵抗Ｒ１とＲ２の他端は接地されている。また、バッファ回路５２と５３の出力は、ともに和動回路１２１に接続され、和動回路１２１の出力は自励発振回路５１に接続されている。
【００９５】
このように構成された振動ジャイロ１２０において、音叉形振動子１０には、２つの脚部１６および１７から電極１９および２３、バッファ回路５２および５３、和動回路１２１、自励発振回路５１、電極２０および２２を順に介して２つの脚部１６および１７に戻るループで自励振による振動が発生する。これを駆動による振動と呼び、その振動は、２つの脚部１６および１７が、その一端側の固定された基台部１４をノードとして、他端側が離れたり近づいたりするモードになる。そして、振動ジャイロ５０の場合と同様にしてコリオリ力を検出して出力することができる。
【００９６】
そして、振動ジャイロ１２０においては、音叉形振動子１０において配線の必要な電極は脚部１６、１７の一方主面側の電極である電極１９、２０、２２、２３のみで、脚部１６、１７の他方主面側の電極２４は配線の必要がない。そのため、振動ジャイロの製造が容易になるというメリットがある。
【００９７】
ところで、振動ジャイロ１２０において音叉形振動子１０の電極２４がフローティング状態にあるということは、回路と接続すべき全ての電極が音叉形振動子１０の一方主面側のみに存在するということを意味する。そのため、音叉形振動子１０を用いた振動ジャイロの配置方法としては図１４に示す構成も考えられる。
【００９８】
図１４に示した振動ジャイロ１３０において、音叉形振動子１０は、振動部の一方主面側を下にして、その一端側の電極１９、２０、２２、２３を駆動検出回路（図示せず）などが形成された搭載基板１３１の接続用電極１３２に半田や導電性接着剤などを用いて固定して配置されている。接続用電極１３２は、音叉形振動子１０の振動部の一端側の下にのみ存在し、長手方向中央部から他端側にかけての下には存在しない。なお、接続用電極１３２は音叉形振動子１０の各電極１９、２０、２２、２３にそれぞれ対応して存在する。そして、接続用電極１３２は例えば３０μｍ程度の厚みを有するため、振動部の他端側は搭載基板１３１の表面から浮いた状態になる。
【００９９】
このように、振動ジャイロ１３０においては振動部の一端側のみが搭載基板１３１に固定され、他端側が中に浮いた状態になるため、音叉としての動作には支障が生じない。しかも、振動部の一方主面側の電極２３などを接続用電極１３２に接続でき、振動部の他方主面側の電極２４を接続する必要がないため、空中配線が必要なくなり、振動ジャイロ１３０を容易に製造することができる。
【０１００】
なお、振動ジャイロ１３０においては、音叉形振動子１０の基台部１４には、２つの脚部１６、１７を互いに固定するとともに振動のノードになるという役割はあるが、音叉形振動子１０を固定台などに固定するという役割はなくなる。
【０１０１】
また、振動ジャイロ１３０においては音叉形振動子１０を用いたが、音叉形振動子６０、７０、８０を用いても同様に構成することができる。それどころか、図４に示す脚部断面構造を有する音叉形振動子であれば、本発明の音叉形振動子に限らなくてもよい。すなわち、従来例１や２で示した構成の音叉形振動子であっても、脚部の一方主面側の電極がそれぞれ幅方向に２つに分割されており、他方主面側の電極がそれぞれ１つずつ存在し、しかもその他方主面側の電極が互いに接続されるとともに基準電圧に接続されるかフローティング状態になっているものであれば、同様の回路配線で駆動・検出を行うことができる。
【０１０２】
なお、振動ジャイロ１２０においては電極２４がフローティング状態にあるものとしたが、電極２４は必ずしもフローティング状態になければならないものではなく、コリオリ力の検出感度が低下したり空中配線が必要になったりするという問題はあるものの、例えば基準電圧に接続（すなわち接地）しておいても構わないものである。
【０１０３】
図１５に、本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例の斜視図を示す。図１５の（ａ）と（ｂ）は視点が逆になっているだけである。図１５において、図７と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【０１０４】
図１５に示した音叉形振動子１４０において、音叉を構成する２つの脚部８５および８６からなる振動部８３の構成は図７に示した音叉形振動子８０と全く同じであり、基台部のみが異なっている。そこで、図１５においては振動部８３の細部については記号を省略する。
【０１０５】
音叉形振動子１４０において、基台部１４１は３つの直線部分を互いに直角に連結したような略Ｕ字状に形成されており、その中央の直線部分の一方主面が振動部８３の他方主面の一端側に貼り合わされている。基台部１４１の他の互いに平行な２つの直線部分の一方主面には振動部８３を構成しているものと同じ２つの圧電体基板１１および８１が貼り合わされている。そのため、基台部１４１は、２つの脚部８５および８６からなる振動部８３を、その一端方向と幅方向両側から囲む形になる。その結果、基台部１４１の互いに平行な２つの直線部分に貼り付けられた圧電体基板１１、８１と２つの脚部８５および８６との間にはそれぞれ振動部８３の長手方向に沿ったスリット１４２、１４３が存在することになる。スリット１４２、１４３は後述のように２つの脚部８５と８６の間のスリット１５と同様に２つの圧電体基板１１、８１を完全に切断し、さらに基台部１４１の一部をも削るように形成されていて、これによって振動部８３が圧電体基板１１、８１の他の部分から分離されている。
【０１０６】
ここで、このような音叉形振動子１４０の製造方法について、図１６を用いて説明する。図１６において、音叉形振動子８０の製造方法を説明する図であるところの図８と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【０１０７】
まず、図１６（ａ）に示すように、圧電体親基板９１および９２を、一方主面側が圧電体親基板９１になり他方主面側が圧電体親基板９２になるように貼り合わせた親基板９０を用意する。それと同時に、複数の平面視長方形状の貫通穴１５１が縦横に並んで形成された基台用親基板１５０を用意する。図１６の基台用親基板１５０の場合は８×４＝３２個の貫通穴１５１が形成されている。この貫通孔１５１は基台用親基板１５０のどの面からどのような方法で形成されたものであっても構わない。
【０１０８】
次に、１６（ｂ）に示すように、親基板９０の他方主面側、すなわち圧電体親基板９２側に基台用親基板１５０の一方主面を貼り合わせる。
【０１０９】
次に、基台用親基板１５０の他方主面にダイシングテープを貼って下にして、親基板９０の一方主面側からダイシングソーで互いに平行な３つのスリット１５２、１５３、１５４を形成する。スリット１５２、１５３、１５４はいずれも長方形状の貫通穴１５１の長手方向に沿って、親基板９０を完全に切断し、基台用親基板１５０の一部をもわずかに切削する深さに形成される。スリット１５２は平面視で貫通穴１５１の略中央をその長手方向に沿って通り、スリット１５３と１５４はスリット１５２の両側において貫通穴１５１の内側壁に対応する線に接して通る。但し、内側壁に対応する線に接することは必須ではなく、内側壁に対応する線より内側を通っても構わない。すなわち、スリット１５３と１５４は平面視で貫通穴１５１の中を通ればよい。なお、スリット１５２と１５３の間隔とスリット１５２と１５４の間隔は同じである。また、図１６（ｂ）には、図面が煩雑になるのを避けるために一部の貫通穴１５１を通るスリット１５２、１５３、１５４しか記載していないが、実際には全ての貫通穴に関して同様のスリットが形成される。そして、親基板９０の中のこの３つのスリット１５２、１５３、１５４の間に形成された２つの角柱状の部分が、この後の加工によって音叉を構成する２つの脚部になる。このスリット１５２、１５３、１５４が第１のスリットである。
【０１１０】
また、図示は省略しているが、スリット１５２、１５３、１５４の形成の前または後で、スリット１５２と１５３の中間部分、およびスリット１５２と１５４の中間部分にも、貫通穴１５１の長手方向に沿って、圧電体親基板９１の一方主面に形成された電極がカットされる深さのスリットが形成される。このスリットは音叉形振動子８０における駆動や検出のための電極を分割するためのスリット１８および２１に相当するものになる。
【０１１１】
次に、同じく親基板９０の一方主面側からダイシングソーでスリット１５５、１５６、１５７を形成する。スリット１５５は貫通穴１５１の長手方向に沿って、親基板９０だけでなく基台用親基板１５０をも切断するように形成される。その際、スリット１５５は平面視で２つの貫通穴１５１のちょうど中間を通る。また、スリット１５６は貫通穴１５１の幅方向に沿って、親基板９０だけでなく基台用親基板１５０をも切断するように形成される。その際、スリット１５６は平面視で２つの貫通穴１５１のちょうど中間を通る。そのために、スリット１５５と１５６でカットされた平面視長方形の中には貫通穴１５１が完全に含まれる。また、スリット１５７は平面視で貫通穴１５１の中央部を通る。そのため、先の工程で基板９０のうちの３つのスリット１５２、１５３、１５４の間に形成された２つの角柱状の部分が、スリット１５６、１５７によって切断されて音叉を構成する２つの脚部になる。そして、このスリット１５５、１５６、１５７によって切断されてできた子基板が音叉形振動子１４０になる。図１６の場合には子基板の数は６４個になる。このスリット１５５、１５６、１５７が第２のスリットである。
【０１１２】
なお、ダイシングソーでスリット１５２、１５３、１５４を形成する場合、親基板９０の他方主面側であって基台用親基板１５０の貼り合わされていない部分は、ダイシングテープに貼り付けられないためにダイシング時にチッピングが発生しやすいという問題がある。そこで、チッピング防止のために親基板９０の他方主面側における基台用親基板１５０の貼り合わされていない部分はワックスなどで固めておく方がよい。
【０１１３】
また、上記の音叉形振動子１４０の製造方法においては、複数の長方形状の貫通穴１５１が縦横に並んで形成された基台用親基板１５０を用いていたが、この貫通孔の部分は音叉の脚部の振動を可能にする空間を与えることが主な目的なので、必ずしも貫通孔である必要はない。音叉の脚部に近接した部分に空間を与えるものであれば、例えば、角形で所定の深さを有する貫通していない凹部であっても構わない。この場合は、基台用親基板における凹部の形成されている面を親基板に向けて貼り合わせることになる。
【０１１４】
図１７に、図１５に示した音叉形振動子１４０に類似した構成を有する本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例の斜視図を示す。図１７の（ａ）と（ｂ）は視点が逆になっているだけである。図１７において、図１５と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【０１１５】
図１７に示した音叉形振動子１６０において、音叉を構成する２つの脚部８５および８６からなる振動部８３の構成は図７に示した音叉形振動子８０と全く同じであり、基台部のみが異なっている。そこで、図１７においては振動部８３の細部については記号を省略する。
【０１１６】
音叉形振動子１６０において、基台部１６１は４つの直線部分からなり、振動部８３の長手方向に長い長方形枠状に形成されており、その幅方向に沿う１辺部分の一方主面が振動部８３の他方主面の一端側に貼り合わされている。基台部１６１の他の３辺部分の一方主面には振動部８３を構成しているものと同じ２つの圧電体基板１１および８１が貼り合わされている。そのため、基台部１６１は、２つの脚部８５および８６からなる振動部８３を、その両端方向および幅方向両側の周囲４方向から囲む形になる。その結果、基台部１６１の振動部８３と貼り合わされている１辺部分を除く３辺部分に貼り付けられた圧電体基板１１、８１と２つの脚部８５および８６との間にはそれぞれスリット１６２、１６３、１６４が存在することになる。スリット１６２と１６３は振動部８３の長手方向に沿って形成されていることになり、スリット１６４は振動部８３の幅方向に沿って形成されていることになる。スリット１６２、１６３、１６４は後述のように２つの脚部８５と８６の間のスリット１５と同様に２つの圧電体基板１１、８１を完全に切断し、さらに基台用親基板１４１の一部をも削るように形成されていて、これによって振動部８３が圧電体基板１１、８１の他の部分から分離されている。
【０１１７】
ここで、このような音叉形振動子１６０の製造方法について、図１８を用いて説明する。図１８において、音叉形振動子８０の製造方法を説明する図であるところの図８と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【０１１８】
まず、図１８（ａ）に示すように、圧電体親基板９１および９２を、一方主面側が圧電体親基板９１になり他方主面側が圧電体親基板９２になるように貼り合わせた親基板９０を用意する。それと同時に、複数の平面視長方形状の貫通穴１７１が縦横に並んで形成された基台用親基板１７０を用意する。図１８の基台用親基板１７０の場合は８×４＝３２個の貫通穴１７１が形成されている。
【０１１９】
次に、１８（ｂ）に示すように、親基板９０の他方主面側、すなわち圧電体親基板９２側に基台用親基板１７０の一方主面を貼り合わせる。この貫通孔１７１は基台用親基板１７０のどの面からどのような方法で形成されたものであっても構わない。
【０１２０】
次に、基台用親基板１７０の他方主面にダイシングテープを貼って下にして、親基板９０の一方主面側からダイシングソーでスリット１７２、１７３、１７４、１７５を形成する。互いに平行な３つのスリット１７２、１７３、１７４はいずれも長方形状の貫通穴１７１の長手方向に沿って、親基板９０を完全に切断し、基台用親基板１７０の一部をもわずかに切削する深さに形成される。スリット１７２は平面視で貫通穴１７１の略中央をその長手方向に沿って通り、スリット１７３と１７４はスリット１７２の両側において貫通穴１７１の内側壁に対応する線に接して通る。但し、内側壁に対応する線に接することは必須ではなく、内側壁に対応する線より内側を通っても構わない。すなわち、スリット１７３と１７４は平面視で貫通穴１７１の中を通ればよい。また、スリット１７５は長方形状の貫通穴１７１の幅方向に沿って、親基板９０を完全に切断し、基台用親基板１７０の一部をもわずかに切削する深さに形成される。スリット１７５は貫通穴１７１の内側壁に対応する線に接して通る。但し、内側壁に対応する線に接することは必須ではなく、内側壁に対応する線より内側を通っても構わない。すなわち、スリット１７５は平面視で貫通穴１７１の中を通ればよい。なお、図１８（ｂ）には、図面が煩雑になるのを避けるために一部の貫通穴１７１を通るスリット１７２、１７３、１７４、１７５しか記載していないが、実際には全ての貫通穴の列に関して同様のスリットが形成される。そして、親基板９０の中のこの４つのスリット１７２、１７３、１７４、１７５によって形成された２つの角柱状の部分が音叉を構成する２つの脚部になる。このスリット１７２、１７３、１７４、１７５が第１のスリットである。
【０１２１】
また、図示は省略しているが、スリット１７２、１７３、１７４、１７５の形成の前または後で、スリット１７２と１７３の中間部分、およびスリット１７２と１７４の中間部分にも、貫通穴１７１の長手方向に沿って、圧電体親基板９１の一方主面に形成された電極がカットされる深さのスリットが形成される。このスリットは音叉形振動子８０における駆動や検出のための電極を分割するためのスリット１８および２１に相当するものになる。
【０１２２】
次に、同じく親基板９０の一方主面側からダイシングソーでスリット１７６、１７７を形成する。スリット１７６は貫通穴１７１の長手方向に沿って、親基板９０だけでなく基台用親基板１７０をも切断するように形成される。その際、スリット１７６は２つの貫通穴１７１のちょうど中間を通る。また、スリット１７７は貫通穴１７１の幅方向に沿って、親基板９０だけでなく基台用親基板１７０をも切断するように形成される。その際、スリット１７７は２つの貫通穴１７１の間をスリット１７５に近い方に片寄って通る。そのために、スリット１７６と１６６でカットされた平面視長方形の中には貫通穴１６１が完全に含まれる。そして、このスリット１７６、１７７によって切断されてできた子基板が音叉形振動子１６０になる。図１８の場合には子基板の数は３２個になる。このスリット１７６、１７７が第２のスリットになる。
【０１２３】
なお、ダイシングソーでスリット１７２、１７３、１７４、１７５を形成する場合、親基板９０の他方主面側であって基台用親基板１７０の貼り合わされていない部分は、ダイシングテープに貼り付けられないためにダイシング時にチッピングが発生しやすいという問題がある。そこで、チッピング防止のために親基板９０の他方主面側における基台用親基板１７０の貼り合わされていない部分はワックスなどで固めておく方がよい。
【０１２４】
また、上記の音叉形振動子１６０の製造方法においては、複数の長方形状の貫通穴１７１が縦横に並んで形成された基台用親基板１７０を用いていたが、この貫通孔の部分は音叉の脚部の振動を可能にする空間を与えることが主な目的なので、必ずしも貫通孔である必要はない。音叉の脚部に近接した部分に空間をあたえるものであれば、例えば、角形で所定の深さを有する貫通していない凹部であっても構わない。この場合は、基台用親基板における凹部の形成されている面を親基板に向けて貼り合わせることになる。
【０１２５】
なお、上記の音叉形振動子１４０や１６０においては、振動部８３が２つの圧電体基板を重ねた構成のバイモルフ構造をしているが、振動部の構成はバイモルフ構造に限るものではなく、図１に示した音叉形振動子１０のようなユニモルフ構造や図６に示した音叉形振動子７０のような非圧電体の振動体の表面に圧電素子を形成した、あるいは貼り付けたような構造であっても構わないものである。
【０１２６】
また、第１のスリットのうちの互いに平行な３つのスリットについては、例えば図１０の音叉形振動子１００のような振動部を得るために４つ以上にしても構わないものである。
【０１２７】
また、上記の音叉形振動子１４０や１６０の製造方法においては、振動部を構成する親基板にあらかじめ貫通孔や凹部の形成された基台用親基板を貼り合わせるものについて説明した。しかしながら、音叉の脚部の振動を可能にする空間を与える方法は、これに限るものではない。例えば、親基板に貫通孔の形成されていない基台用親基板を貼り付けた後で、サンドブラストやエッチングによって貫通孔に相当する部分を形成してもよい。そして、このように貫通孔に相当する部分を後で形成する場合には、親基板の部分と基台用親基板の部分を別体にする必然性はなく、基台用親基板が親基板の一部あるいは全部と一体に形成されていても構わない。その場合は、音叉形振動子１４０や１６０のような基台部を備えているにもかかわらず図１や図５、図６の音叉形振動子１０、６０、７０のような振動部の少なくとも一部と基台部が一体になった音叉形振動子とすることができる。
【０１２８】
ところで、このように構成された音叉形振動子１４０や１６０においても、基台部１４１や１６１の構造が異なる点以外は図７の音叉形振動子８０と同じである。そこで、駆動方法やコリオリ力の検出方法などについては説明を省略し、ここでは音叉形振動子１６０を例にして基台部の違いによって生じる相違点に限定して以下に説明する。
【０１２９】
まず図１９に、音叉形振動子１６０を用いた振動ジャイロの一実施例の平面図、Ａ−Ａ断面図、およびＢ−Ｂ断面図を示す。Ａ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図においては断面部分のみを示している。
【０１３０】
図１９において、振動ジャイロ１８０は、ケース１８１、音叉形振動子１６０、回路部品１８４、およびカバー１８５から構成されている。
【０１３１】
ケース１８１は絶縁体からなり、一方主面と他方主面にそれぞれ凹部１８２と凹部１８３が形成されている。凹部１８２は深さが２段階に形成されており、平面状の最底部に音叉形振動子１６０が搭載されている。音叉形振動子１６０は、基台部１６１の他方主面のほぼ全面が、凹部１８２の底部に接着されている。凹部１８２の中段部分には４つの電極１８６が形成されており、音叉形振動子１６０の２つの脚部に形成された４つの電極とワイヤーを介して接続されている。さらに、凹部１８２の一方主面上には音叉形振動子１６０を覆うカバー１８５が取りつけられている。
【０１３２】
ケース１８１の他方主面に形成された凹部１８３は、平面上の底部に回路配線（図示せず）が形成されており、回路配線上には音叉形振動子１６０を駆動したりコリオリ力を検出したりするための回路を構成する回路部品１８４が搭載されている。回路配線は凹部１８２の中段部分に形成された電極１８６ともケース１８１内を通る配線によって接続されている。
【０１３３】
このように形成された振動ジャイロ１８０において、音叉形振動子１６０は上述のように基台部１６１の他方主面のほぼ全面がケース１８１の凹部１８２の底部に接着されている。この点は、図１に示した音叉形振動子１０において基台部１４の他方主面の中央部分の固定領域２５を固定部としていたのとは異なる。そして、音叉形振動子１６０をこのように実装した場合、音叉形振動子１０における固定方法の場合のような音叉の振動を抑制しないという機能は低下するが、固定部が振動部を囲むように存在することによって中央部分のみで固定する場合に比べて固定状態が安定になり、コリオリ力の検出のばらつきを少なくすることができる。
【０１３４】
ところで、振動ジャイロ１８０においては、音叉形振動子１６０の電極と電極１８６との配線にワイヤーを用いている。ワイヤーによる配線は接続の不安定さの原因になり、また製造工程における工数の増大の原因になる。そこで、これを改善する音叉形振動子の構成の例を図２０に示す。
【０１３５】
図２０において、音叉形振動子１６０’は、図１７に示した音叉形振動子１６０における振動部８３（音叉形振動子１６０’においては８３’）の一方主面に形成されている４つの電極を、振動部８３の一端側の端面から基台部１６１の端面を経由して基台部１６１の他方主面にまで延在させたものである。４つの電極のうちの内側の２つの電極は、基台部１６１の他方主面において１つにまとめられている。なお、振動部８３の端面において端面の電極が振動部８３と基台部１６１との境界部に存在する電極と短絡しないように、境界部の電極は端面に達しないように形成されている。
【０１３６】
このように構成された音叉形振動子１６０’においては、例えば図１９のケース１８１に実装するときに、凹部１８２の底部に電極を形成しておき、その電極と音叉形振動子１６０’の基台部１６１の他方主面に形成された電極とを例えば導電性接着剤を用いて固定するようにすれば、音叉形振動子１６０’の固定と配線とを同時に行うことができ、配線のためのワイヤーは不要になる。その結果、配線の断線などの不安定要因が少なくなり、同時に製造工程における工数の削減も図ることができる。
【０１３７】
このような、音叉形振動子を駆動したりコリオリ力を検出したりする電極を、振動部や基台部の端面を経由して基台部の他方主面に延在させる変形は、音叉形振動子１６０の構成に限るものではなく、上記のいずれの実施例の音叉形振動子においても基本的に適用可能である。
【０１３８】
図２１に、本発明の電子装置の一実施例であるビデオカメラの斜視図を示す。図２１において、ビデオカメラ２００は、手ぶれ補正用に本発明の振動ジャイロ５０を備えている。
【０１３９】
このように構成されたビデオカメラ２００においては、本発明の振動ジャイロを備えているために常に正確な角速度情報が得られ、正確な手ぶれ補正が実現でき、性能の向上を図ることができる。
【０１４０】
なお、本発明の電子装置としては、ビデオカメラに限られるものではなく、振動ジャイロを同じく手ぶれ補正用に用いるデジタルカメラや、位置検出に用いるナビゲーションシステム、自動車の横転検出システムなど、振動ジャイロを用いるあらゆる電子装置を含むものである。
【０１４１】
【発明の効果】
本発明の音叉形振動子の製造方法によれば製造工程の簡略化が可能になり、またそれによって製造された音叉形振動子によれば、２つの脚部の寸法精度が非常に高いものになり、脚部間の位置ずれや基台部との固定強度のバランスが崩れるという問題も発生しない。また、複数の音叉形振動子同士の特性ばらつきも軽減することができる。
【０１４２】
その結果、この音叉形振動子を用いた振動ジャイロによれば、高い精度での角速度の検出が可能になる。
【０１４３】
そして、この振動ジャイロを用いた電子機器によれば、常に正確な角速度情報を得ることができ、性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音叉形振動子の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の音叉形振動子の製造方法を示す工程図である。
【図３】図１の音叉形振動子の製造方法を示す図２に続く工程図である。
【図４】本発明の振動ジャイロの一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の音叉形振動子の別の実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図８】図７の音叉形振動子の製造方法を示す工程図である。
【図９】図７の音叉形振動子の製造方法を示す図８に続く工程図である。
【図１０】本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図１１】図１０の音叉形振動子の側面図である。
【図１２】本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の振動ジャイロの別の実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の振動ジャイロのさらに別の実施例を示す側面図である。
【図１５】本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図１６】図１５の音叉形振動子の製造方法を示す工程図である。
【図１７】本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図１８】図１７の音叉形振動子の製造方法を示す工程図である。
【図１９】本発明の振動ジャイロのさらに別の実施例を示す側面図である。
【図２０】本発明の音叉形振動子のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図２１】本発明の電子装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２２】従来の音叉形振動子を示す斜視図である。
【図２３】図２２の音叉形振動子の脚部を形成する工程を示す工程図である。
【符号の説明】
１０、６０、７０、８０、１００、１４０、１６０、１６０’…音叉形振動子
１１、１２、８１…圧電体基板
１３、６３、８３…振動部
１４、６４、７２、８４、１４１、１６１…基台部
１５、１８、２１、６７、１０１、１０２、１４２、１４３、１６２、１６３、１６４…スリット
１６、１７、６５、６６、７３、７４、８５、８６、１０３、１０４、１０５…脚部
１９、２０、２２、２３、２４、６１、８２…電極
２５…固定領域
３０、９０…親基板
３１、３２、９１、９２…圧電体親基板
３３…削除部
３４…非削除部
３５、３６、３７、９４、９５、９６、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７…スリット
３８、３９、９７、９８…電極
５０、１８０…振動ジャイロ
６２、７１…非圧電体基板
７５、７６、７７、７８…圧電素子
９３…基台部材
１０６…支持ピン
１５０、１７０…基台用親基板
１５１、１７１…貫通穴
１８１…ケース
１８２、１８３…凹部
１８４…電子部品
１８５…カバー
２００…ビデオカメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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