(57)【要約】【課題】振動体の特性を改善するために脚の角部を面取りすることにより改善が可能であることは知られている。しかしその方法として信頼性や小型化の要請に答えられる特性の調整方法に課題があった。【解決手段】振動体の一部に振動方向などの特性を調整する調整部Ｍ１〜Ｍ８を有する振動体の調整部を、運動発生体により往復運動を与えられた硬質の工具である砥石Ｋ１により研削を行う。この砥石Ｋ１は片持ちにより保持され、振動体を容器Ｊ１４の支持部に取付け且つ箱形の容器Ｊ１４に収納した状態で研削する。この振動体は２個以上の脚Ｊ１１〜Ｊ１３とこの脚を結合する基部を有し、この脚Ｊ１１〜Ｊ１３の叉部近傍の角部の対角線方向の２カ所に面取りＭ１からＭ８を施すことによって特性の調整が行われる振動ジャイロ用の振動体に採用される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体の一部に振動方向などの特性を調整する調整部を有する振動体の特性調整方法において、前記調整部を研削する硬質の工具と、該工具に往復運動を与える運動発生体とを用い、前記硬質の工具の往復運動により前記調整部を研削することを特徴とする振動体の特性調整方法。
【請求項２】
特性の調整は、前記硬質の工具として砥石を用い、片持ちされた該砥石に往復運動を与えることによって行うことを特徴とする請求項１に記載の振動体の特性調整方法。
【請求項３】
前記振動体は駆動電極と検出電極を備えた振動ジャイロに使用するものであり、前記振動体の調整部は脚の角部に面取り形状を施すことによって特性の調整を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動体の特性調整方法。
【請求項４】
前記振動ジャイロ用の振動体は２本以上の脚とこの脚を結合する基部を有し、該脚の叉部近傍の角部の対角線方向の２カ所に面取りを施すことによって振動方向などの特性の調整を行うことを特徴とする請求項３に記載の振動体の特性調整方法。
【請求項５】
特性の調整は前記振動体の基部を容器の支持部に取付け且つ箱形の容器に収納した状態で行うことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の振動体の特性調整方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれかの方法により特性の調整を行った振動体を支持したことを特徴とする振動体の特性調整方法により形成された振動ジャイロ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動体の振動方向等の特性を調整する特性調整方法とその調整により形成された振動体を採用した振動ジャイロに関するものであり、特に角速度を検出する振動ジャイロの振動方向を調整するのに有効な調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
振動体は、例えば切り出し角度などにより、一般には振動方向が決めらることにより正確な振動を発生させ、その振動数などを利用しようとするものである。この際、決められた方向以外の方向に振動が現れると、これはノイズとなっていろいろ悪さをするものである。振動ジャイロの場合はこの異なる振動方向を利用して駆動及び検出の２つの振動モードを使用するが、駆動振動発生時に検出振動が発生すると性能が落ち、高精度と高信頼性を備えた振動ジャイロを得ることが出来ないことが知られている。以下、本願では振動体として振動ジャイロに用いるものを例に取り説明するが、一般の振動体にも適用できることは当然である。
【０００３】
近年では振動ジャイロも小型化の研究が進み、圧電素子で振動体を励振し、振動体に設けた別の圧電素子で振動体が回転により受けるコリオリ力によって起きる振動により発生する電圧を検出する振動ジャイロの実用化が進み、自動車のナビゲーションシステムやビデオカメラの手振れ検出装置等に使われている。
【０００４】
このような振動ジャイロの応用分野は、振動ジャイロの出力である角速度から見て、角度を算出する積分型用途と、振れなどの角加速度を検出する微分型用途に大別されるが、特に積分型用途では高い精度と信頼性が要求される。
【０００５】
振動体の中で、圧電性単結晶の振動体を用いた振動ジャイロは、構造が簡単で、温度特性に優れ、積分型用途として有望視されている。以下に圧電性単結晶を使用した例として、水晶を用いた音叉型振動ジャイロについて図面を用いて説明する。図５，図６は振動ジャイロの動作を説明するための図で、図５は従来の２脚音叉型振動体の外観を示す斜視図、図６は２脚音叉型水晶ジャイロの駆動検出方法を説明するための断面及び配線や駆動検出回路の模式図である。
【０００６】
図５において、２脚の音叉型振動体Ｊ１０は水晶を一体加工したものに、駆動及び検出電極を蒸着した構造を有している。すなわち音叉型振動体Ｊ１０は、平行に配置された第１の脚Ｊ１１及び第２の脚Ｊ１２が、基部Ｊ１５に結合した構造を持つものである。第１の脚Ｊ１１には、駆動電極Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３及びＪ４が蒸着されており、第２の脚Ｊ１２には、検出電極Ｊ５、Ｊ６、Ｊ７及びＪ８が蒸着されている。尚、図５には電極Ｊ１、Ｊ２とＪ５は図示されていない。基部Ｊ１５の底面は、容器への支持に用いられる。
【０００７】
ここで、脚の伸びた方向をＹ軸より角度θだけ傾けたＹ’軸方向とし、２本の脚の並ぶ方向をＸ軸方向、Ｘ軸及びＹ’軸方向に直交する方向をＺ’軸方向とする。本願においては以後の説明にはこの方向軸を使用する。
【０００８】
次に図６を用いて作用について説明する。図６において、左側に記す第１の脚Ｊ１１の断面には、脚の平面に駆動電極Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３及びＪ４の断面が記載され、右側に記す第２の脚Ｊ１２の断面には脚の角部に検出電極Ｊ５、Ｊ６、Ｊ７及びＪ８の断面が記載されている。
【０００９】
まず第１の脚Ｊ１１が例えば第２の脚Ｊ１２方向に向かってＸ軸方向に屈曲すると、電極Ｊ２近傍がＹ’軸方向に伸び、電極Ｊ４近傍がＹ’軸方向に縮むが、この時水晶内部では圧電効果により電極Ｊ２近傍ではＸ軸方向に、また電極Ｊ４近傍では−Ｘ軸方向に電界が発生する。この時電界の向きを考慮すると、電極Ｊ２及びＪ４はその絶対値が（ほぼ）同電位で、脚の中央より例えば高い電位となる。Ｘ軸方向に見ると、脚の中央付近に配置された電極Ｊ１及びＪ３は、相対的に電極Ｊ２及びＪ４より低い電位となるので、電極Ｊ２及びＪ４と、電極Ｊ１及びＪ３の間には、電位差が発生する。
【００１０】
圧電効果は可逆的なので、電極Ｊ２及びＪ４と、電極Ｊ１及びＪ３の間に電位差を与えれば、水晶内部には、これに応じた電界が発生し、第１の脚Ｊ１１はＸ軸方向に屈曲することになる。これらのことから、例えば電極Ｊ１及びＪ３の電位を参照として発振条件を超える増幅率でアンプＪＧを用いて増幅し、発振条件を満足する位相に移相回路ＪＰで整えて電極Ｊ２及びＪ４に戻すことにより、第１の脚Ｊ１１の屈曲に伴う機械的な戻り力と電気的な力の間でエネルギーの交換が起こり、第１の脚Ｊ１１をＸ軸方向に自励発振させることができる。
【００１１】
音叉型振動体Ｊ１０全体で見ると、第１の脚Ｊ１１及び第２の脚Ｊ１２の運動量をバランスさせる為、第１の脚Ｊ１１がＸ軸方向に動く時、第２の脚Ｊ１２は−Ｘ軸方向に動き、第１の脚Ｊ１１が−Ｘ軸方向に動く時、第２の脚Ｊ１２がＸ軸方向に動く動作となるが、これを、通常の音叉が１つの面内で振動を行うのを理想とする慣例から、面内屈曲振動と呼ぶが、第１の脚Ｊ１１とアンプＪＧ及び移相回路ＪＰで発生させる振動は面内屈曲振動と同じ動作であり、その周波数は、音叉型振動体Ｊ１０の面内屈曲振動の共振周波数とほぼ一致する。
【００１２】
この状態で音叉型振動体Ｊ１０全体をＹ’軸の回りに角速度ωで回転させると、音叉型振動体Ｊ１０の２つの脚には、面内屈曲振動と直交するＺ’軸方向にコリオリ力Ｆｃが働く。コリオリ力Ｆｃは以下の式で表すことができる。
ＦＣ＝２・Ｍ・ω・Ｖ
ここで、Ｍは第１の脚Ｊ１１又は第２の脚Ｊ１２の質量であり、Ｖは第１の脚Ｊ１１又は第２の脚Ｊ１２の速度である。このコリオリ力ＦＣは、第１の脚Ｊ１１及び第２の脚Ｊ１２に、面内屈曲振動の動作方向であるＸ軸方向と直交する、Ｚ’軸方向に変位する屈曲振動を励起する。以下これを面外屈曲振動と呼ぶ。また、コリオリ力は変位でなく、速度に比例する力なので、コリオリ力により発生する面外屈曲振動は、面内屈曲振動より９０度位相が遅れて発生する。
【００１３】
この面外屈曲振動により、例えば第２の脚Ｊ１２の電極Ｊ５及びＪ８の近傍はＹ’軸方向に伸び縮みし、電極Ｊ６及びＪ７の近傍は電極Ｊ５及びＪ８の近傍と逆相で伸び縮みする。例えば、電極Ｊ５及びＪ８の近傍がＹ’軸方向に伸びている時、電極Ｊ５及びＪ８の近傍の第２の脚Ｊ１２の内部ではＸ軸方向に電界が発生し、この時電極Ｊ６及びＪ７の近傍はＹ’軸方向に縮むので、電極Ｊ６及びＪ７の近傍の第２の脚１２の内部では−Ｘ軸方向に電界が発生する。
【００１４】
すなわち電極Ｊ５の電位が電極Ｊ８の電位より高い時、電極Ｊ７の電位は電極Ｊ６の電位より高い状態となる。また、電極Ｊ５及びＪ８の近傍がＹ’軸方向に縮んでいる時、電極Ｊ５及びＪ８の近傍の第２の脚Ｊ１２の内部では−Ｘ軸方向に電界が発生し、この時電極Ｊ６及びＪ７の近傍はＹ’軸方向に伸びるので、電極Ｊ６及びＪ７の近傍の第２の脚Ｊ１２の内部ではＸ軸方向に電界が発生する。すなわち電極Ｊ５の電位が電極Ｊ８の電位より低い時、電極Ｊ７の電位は電極Ｊ６の電位より低い状態となる。
【００１５】
面外屈曲振動により発生するこれら電極Ｊ５及びＪ８と、電極Ｊ６及びＪ７の間の電位差は、Ｚ’軸方向に振れる第２の脚Ｊ１２の方向に従って変化する。見方を変えると、例えば電極Ｊ５が高電位の時電極Ｊ７も高電位であり、この時電極Ｊ６及び電極Ｊ８は低電位であり、電極Ｊ５が低電位の時電極Ｊ７も低電位であり、この時電極Ｊ６及び電極Ｊ８は高電位である。コリオリ力は、電極Ｊ５又は電極Ｊ７と、電極Ｊ６又は電極Ｊ８の間の電位差として現れる。
【００１６】
コリオリ力の検出信号は、電極Ｊ５及び電極Ｊ７を一方の入力信号とし、電極Ｊ６及び電極Ｊ８を他方の入力信号とした、差動バッファＪＤを経て乗算回路ＪＭに導かれ、面内屈曲振動の発振系の出力を、コリオリ力が９０度遅れて発生するのを補正する目的で、アンプＪＧの出力を、移相回路ＪＰ２により９０度移相し、コンパレータＪＣにより２値化した参照信号により乗算され、乗算により検波された結果は、更に積分回路ＪＳにより平滑化され、正確な直流出力として検出できる。この直流出力はコリオリ力ＦＣに比例し、コリオリ力ＦＣは角速度ωに比例するので、この直流出力により角速度ωを知ることができる。
【００１７】
このように、振動体は、脚の伸びた方向に直交する面内に直交する２つの方向軸を採り、この何れかを駆動振動発生方向とし、これに直交する方向を検出振動発生方向としている。即ち脚の２つの直交する振れ方向の振動を利用するものである。この際２つの方向の共振周波数が近接していると、圧電単結晶の結晶異方性や製造時の誤差により、多くの場合は、駆動振動と検出振動に機械的結合が生じ、脚は１方向にのみ振れるのではなく、脚はあたかも皿回しの棒のごとき回転動作となってしまう。即ち、脚の先端の軌跡は楕円運動となる。
【００１８】
このことを図７の説明図により説明すると、駆動振動と検出振動の共振周波数が３００Ｈｚ程度の接近した構成を必要とする振動体に於いては、加工精度の限界や、水晶などの結晶異方性に起因して、駆動振動と検出振動の機械的結合が発生する。図７に示すように、駆動振動と検出振動の機械的結合がある場合は、脚Ｊ１１及びＪ１２の先端の軌跡はＸ軸方向への直線的な振動とならず、Ｘ−Ｚ’平面に平行な平面内で楕円軌道を描くような動作となる。このとき、電極Ｊ５、Ｊ７及びＪ６、Ｊ８からはコリオリ出力と無関係な振動出力が発生しており、これがノイズやドリフトの原因となる。
【００１９】
このような楕円軌道を描く振動方向を矯正するために、図８に示すような振動方向の調整構造が採用されている。図８は２脚音叉型の振動体の外観を示す斜視図で、調整箇所を示している。即ち、この楕円軌道の調整のためには矩形の脚の角部を面取りすることにより振動方向を変化させることができる（例えば、特許文献１参照）。面取りを行う部分は、脚の先端部ではなく、叉部に近い部分であり、図６に示すように、調整に用いることができる面取り部分は、２脚型の音叉型振動体Ｊ１０の場合は脚Ｊ１１か脚Ｊ１２の２本の脚の叉部付近の角部である面取り部Ｍ１からＭ８の８カ所から適宜選択する。
【００２０】
上記の面取りの方法として、従来は研磨剤を埋め込んだテープを脚の面取り部分に接触させて脚を研削する方法が採られていた（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている図９と図１０により簡単に説明すると、駆動ローラを含むテンションローラにテープを巻き付け、振動体に対し約７度傾けた状態でテープを振動体に接触させ、駆動ローラを往復回転させて振動体に研削された面取り部を形成する。
【００２１】
尚、本願に示す図９は３脚音叉型水晶ジャイロの駆動検出方法を説明するための断面及び配線や駆動検出回路の模式図である。今までは全て２脚音叉型水晶ジャイロの振動体や検出回路について説明してきたが、３脚音叉型水晶ジャイロについても全く同様の構成で説明することが出来る。
【００２２】
図９を簡単に説明すると、脚Ｊ１１と脚Ｊ１２は脚の平面に駆動電極１Ｌ、１Ｒ、１Ｄ、１Ｕ及び２Ｌ、２Ｒ、２Ｄ、２Ｕを有し、これらの駆動電極によって面内屈曲振動をする。脚Ｊ１３においては１つは脚の平面上に電極２Ｒを有しアースされており、２個の電極３Ｄ、３Ｕは角部に形成されこの電極３Ｄ、３Ｕが検出電極を形成する。回路系については図６の構成と同じである。
【００２３】
【特許文献１】
特開２００２―２４３４５１号公報（第４頁から第７頁、図３及び図９と図１０）
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で説明したように、振動ジャイロは駆動振動発生時に検出振動が発生するとコリオリ出力によらない検出振動は温度ドリフトやノイズの原因となるため、その除去として振動脚の根本付近の角部分を面取りする。この面取り方法として従来は研磨剤を埋め込んだテープのように軟質の工具を利用していたが、センサーの小型化の要請に従って振動子の小型化を極限まで進めると、脚の角部分の面取り作業を行う刃物の構造に制限が発生し、ある程度の小型化を境に事実上テープによる作業では面取りが困難になる。特に脚の対角線上の角部に面取りを行うことは不可能に近い。
【００２５】
更に、自動化による加工を行おうとする時、テープのような軟質工具を使用すると、装置が複雑になったり、装置が大型化してしまうなどの課題を有することとなる。特に、箱形の容器のようなものに振動体を支持した状態で上記の軟質テープを使用すると、容器側の角部の面取り作業が不可能となるという欠点を有している。
【００２６】
［発明の目的］
本発明の目的は、上記課題を解決しようとするもので、信頼性や小型化の要請に答えられる振動方向などの特性の調整方法を提供するものである。
【００２７】
【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振動体特性の調整方法は、下記の構成を採用する。即ち、請求項１に記載の発明は、振動体の一部に振動方向などの特性を調整する調整部を有する振動体の特性調整方法であって、調整部を研削する硬質の工具と、この工具に往復運動を与える運動発生体とを用い、硬質の工具の往復運動により調整部を研削することを特徴とする。
【００２８】
また請求項２に記載の発明は、特性の調整のため、硬質の工具として砥石を用い、片持ちされた砥石に往復運動を与えることによって行うことを特徴としている。
【００２９】
請求項３に記載の発明は、振動体が駆動電極と検出電極を備えた振動ジャイロに使用するものであり、振動体の調整部は脚の角部に面取り形状を施すことによって特性の調整を行うことを特徴とする。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、振動ジャイロ用の振動体は２本以上の脚とこの脚を結合する基部を有し、この脚の叉部近傍の角部の対角線方向の２カ所に面取りを施すことによって振動方向などの特性の調整を行うことを特徴とする。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、特性の調整において振動体の基部を容器の支持部に取付け且つ箱形の容器に収納した状態で行うことを特徴とする。
【００３２】
更に請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のうちのいずれかの方法により特性の調整を行った振動体を支持した振動ジャイロであることを特徴としている。
【００３３】
［作用］
本発明による振動体特性の調整方法は、運動発生装置先端に片持ちで砥石を装備し砥石に往復運動を与えながら振動体に接触させる方式を採ることにより、信頼性や小型化の要請に答えられ、自由なパッケージ構造を採用しても振動方向の調整を可能としたものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の振動ジャイロを得るための最良の実施形態を図面に基づき説明する。図１は３脚音叉型の振動ジャイロの振動方向を調整する調整方法を示す断面図であり、図２は調整装置の構成を示している。図３及び図４は面取りされた形状を説明するための模式図である。前述のように説明に用いる座標軸は図５に示すものを用いている。
【００３５】
本実施の形態に於いて取り扱う振動体は、図９に示した３脚音叉型振動体の形状を用いて説明するが、前述のように図６で説明した２脚音叉型振動体のものとその構成は同等である。すなわち、図６の２脚音叉型振動体のように、駆動電極Ｊ１からＪ４を用いて振動体を自励発振させ、電極Ｊ５からＪ８にてコリオリ出力を得る構成において、差動アンプＪＤにより打ち消すことが出来ない、脚の検出方向への振動に起因する出力を低減する為の調整を行う方法を述べる。
【００３６】
駆動振動と検出振動の共振周波数が３００Ｈｚ程度の接近した構成を必要とする振動ジャイロに於いては、加工精度の限界や、水晶などの結晶異方性に起因して、駆動振動と検出振動の機械的結合が発生する。図７に示すように、駆動振動と検出振動の機械的結合がある場合は、脚Ｊ１１及びＪ１２の先端の軌跡はＸ軸方向への直線的な振動とならず、Ｘ−Ｚ’平面に平行な平面内で楕円軌道を描くような動作となる。このとき、電極Ｊ５、Ｊ７及びＪ６、Ｊ８からはコリオリ出力と無関係な振動出力が発生しており、これはノイズやドリフトの原因となる。
【００３７】
しかしながら、この楕円軌道は矩形の脚の角部を面取りすることにより変化させることができる。図８に示すように、面取りを行う部分は、脚の先端部ではなく、又部に近い部分であり、脚Ｊ１１及びＪ１２の２本の脚の又部付近を調整に用いることができる。面取り部分は角部Ｍ１〜Ｍ８の８カ所のいずれかを研削することで行う。
【００３８】
次に面取りによる調整方法を説明する。図１は調整方法を説明するための模式図である。図１は３脚構成で図示してあるが、２脚構成でも方法は全く同じである。非常に硬い水晶の面取りは、砥石等での研削工程となる。本実施の形態に於いては、ＰＺＴ等の圧電素子や、電磁コイルを用いた振動発生部分と砥石を組み合わせた後述の振動研削装置を用いて面取りを行う。
【００３９】
図１において、板状の砥石Ｋ１を紙面に平行な方向に往復運動させ、砥石Ｋ１の紙面に垂直な方向の板面を例えば脚Ｊ１２の面取り部Ｍ６に平行になるように接触させることで面取り調整を行う。他の面取りについても同様で、脚Ｊ１１の面取り部Ｍ２あるいは脚Ｊ１２の面取り部Ｍ７についても、板状の砥石Ｋ１を紙面に平行な方向に往復運動させ、砥石Ｋ１の紙面に垂直な方向の板面を平行に接触させることで調整を行う。
【００４０】
図２は研削装置の大まかな構成を示す説明図である。矩形の筐体Ｋ３に圧電素子を用いた往復運動発生装置Ｋ２を取り付け、更にその先端側に板状の砥石Ｋ１を片持ち形式で取り付けてある。筐体Ｋ３は面取量や面取り箇所の変更を実現できるようにＸ−ＹステージＫ４に保持固定されてある。
【００４１】
次に調整作業について、図３と図４を参照しながら説明する。調整作業は、図９に示した回路構成を持つ検査装置で検出電極３Ｄ、３Ｕから観測される、駆動振動との結合により生じた検出振動方向への振動に起因する出力の大きさをモニターしながら、これが小さくなる様に、面取り部Ｍ１〜Ｍ８を加工していく作業である。
【００４２】
検出方向への振動は、Ｍ１、Ｍ３、Ｍ５及びＭ７の面取り部が平行になる頂点の面取り（図３参照）では同じ方向に変化し、また面取り部の方向がこれらと直交するＭ２、Ｍ４、Ｍ６及びＭ８の頂点の面取り（図４参照）では逆方向に変化する。このように面取りによる調整作業は脚の角部の対角線方向に行うとより精度が安定する。従って、調整は、次の手順で行う。
【００４３】
まず、調整を行いやすいＭ１を面取りすることにより、漏れ出力の大きさの変化を観察する。漏れ出力が減少する場合は、Ｍ１、Ｍ３、Ｍ５及びＭ７の面取りをバランスよく行い、漏れ出力を限りなくゼロになるまで追い込んでゆく。Ｍ１だけでなくＭ３、Ｍ５及びＭ７をバランス良く面取りする理由は、面取りによる脚の変形が対称的に行われることにより、Ｑ値の劣化をできるだけ防ぐ目的からである。
【００４４】
一方最初のＭ１の面取りで漏れ出力が増加した場合は、Ｍ１とは逆方向の面取りが必要であることを意味しているのであるから、Ｍ２、Ｍ４、Ｍ６及びＭ８の角部の面取りを上述と同様の理由でバランス良く面取りを行う。
【００４５】
調整作業は、振動体単体ではなく、振動ジャイロの製造工程に於いて、支持部に取り付けた後に行う。これは、振動体の振動状態が支持部に取り付けられた状態で初めて決定されるからである。更に近年は振動ジャイロの容器としてはセラミックなどの容器を使用するが、後に真空封止を行うことを考慮すると、このような容器は図１に示すような箱形の容器Ｊ１４が最適である。本実施の形態でも、支持部としては信頼性の高い箱型のセラミック容器を用いている。箱型の容器内の支持部に取り付けられた状態で面取り部Ｍ１からＭ８の角部の面取りを行うのである。
【００４６】
さて、このような面取り部Ｍ１からＭ８の角部の面取り部分を面取りできるための条件は、脚の間隔を脚幅の２倍程度に設計しておき、容器Ｊ１４の側面と脚Ｊ１１（又はＪ１３）との間隔を脚幅の２倍程度に設計し、砥石の厚みを脚幅の半分程度にする必要があるが、現実的な砥石Ｋ１の厚み１００マイクロメートル（μｍ）から逆算すると、脚の幅が２００μｍ程度の振動ジャイロまでなら調整は可能である。更に小型のものに対しては、砥石の厚みを同じ比率で小さくしてゆく必要がある。
【００４７】
このような箱形容器Ｊ１４に収納した振動体の調整を行うためには、従来技術のようなテープ状の軟質工具で行うことは不可能で、本願のような硬質の工具である砥石のようなもので加工を行わなければならない。硬質の工具であれば工具を片持ちで保持することが可能だからである。
【００４８】
また、この時面取りに使用する振動発生装置Ｋ２の周波数は、被加工物の共振周波数からはずれたもの、具体的には、支持部固定時の１次振動は６個あり、例えば１０キロヘルツ（以下ｋＨｚと記載する）、１２ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、１６ｋＨｚ、１７ｋＨｚ、１７．３ｋＨｚ等を使用する。被加工物の共振周波数付近の振動を被加工物に与えると、共振を起こしている部分で被加工物が破壊されるからである。
【００４９】
本実施の形態に於いては、既に示した水晶３脚音叉の振動子を例に説明したが、本発明は、脚の数は例えば１，２，３，４，５本等、脚の数に限定されるものでは無く、また材質も水晶に限らず全ての材質の振動体に適用できるものである。更に工具としては硬質のもので有れば使用可能で、例えば切削的に加工することが可能で有れば切削工具でもかまわない。また、本実施の形態においては振動ジャイロ用振動体として説明したが、振動ジャイロ用に限るものでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明による振動体の特性調整方法は、振動発生装置先端に硬質工具である砥石を装備した加工部を振動子に接触させる方式を採ることにより、振動体の信頼性や小型化の要請に答えることが可能である。また、自由な容器の構造を採用しこの容器に支持した状態で特性の調整が可能となり、駆動振動の影響を殆ど検出部に及ぼす事がなく、結果として高いＳ／Ｎ比と低いドリフトを実現する振動体を提供できる。しかもこのような振動体を採用した振動ジャイロを提供することにより、信頼性や小型化の要請に答えられ自由なパッケージ構造を採用出来る振動ジャイロを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による３脚音叉型の振動ジャイロの特性を調整する調整方法を示す断面図である。
【図２】本発明による調整装置の構成を示す。
【図３】本発明による面取りされた形状を説明するための模式図である。
【図４】本発明による図３と反対方向に面取りされた形状を説明するための模式図である。
【図５】振動体の動作を説明するための図で、従来の２脚音叉型振動体の外観を示す斜視図である。
【図６】振動ジャイロの動作を説明するための図で、２脚音叉型水晶ジャイロの駆動検出方法を説明するための断面及び配線や駆動検出回路の模式図である。
【図７】２脚音叉型振動体の楕円振動を説明するための説明図である。
【図８】２脚音叉型の振動体の調整箇所を示す斜視図である。
【図９】３脚音叉型水晶ジャイロの駆動検出方法を説明するための断面及び配線や駆動検出回路の模式図である。
【符号の説明】
Ｊ１〜Ｊ８    電極
Ｊ１０    音叉型振動体
Ｊ１１    第１の脚
Ｊ１２    第２の脚
Ｊ１３  第３の脚
Ｊ１４  容器
Ｊ１５    基部
ＪＣ  コンパレータ
ＪＤ  差動バッファ
ＪＧ  アンプ
ＪＭ  乗算回路
ＪＰ  ，ＪＰ２    移相回路
ＪＳ  積分回路
Ｍ１〜Ｍ８  面取り部
Ｋ１  砥石
Ｋ２  振動発生装置
Ｋ３  筐体
Ｋ４  Ｘ−Ｙステージ
【図１】
2004294354.tif 000003
【図２】
2004294354.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004294354.tif 000006
【図５】
2004294354.tif 000007
【図６】
2004294354.tif 000008
【図７】
2004294354.tif 000009
【図８】
2004294354.tif 000010
【図９】
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