(57)【要約】【課題】低消費電力で角速度の検出感度に優れた振動ジャイロを提供する。【解決手段】水晶からなり基部１１より延出する振動腕１０ａ，１０ｂを有する音叉型振動ジャイロ１において、振動腕１０ａ，１０ｂの表面に形成され振動腕１０ａ，１０ｂを振動させる駆動電極を備え、音叉型振動ジャイロ１に角速度が働いたときに、駆動電極により振動する振動腕１０ａ，１０ｂの振動方向に対して直交する方向に振動する振動腕１０ａ，１０ｂのコリオリ力による振動成分を検出する圧電素子１２が、振動腕１０ａ，１０ｂの表面に取り付けられている。【選択図】図１
2009014584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部から延出され複数の振動腕を有する単結晶圧電材料を用いた振動ジャイロであって、
少なくとも１つの前記振動腕の表面に形成され前記振動腕を振動させる駆動電極を備えており、
前記振動ジャイロに角速度が働いたときに、前記駆動電極により振動する前記振動腕の振動方向に対して直交するコリオリ力による振動成分を検出する圧電素子が、少なくとも前記振動腕または前記基部の表面に取り付けられたことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項２】
請求項１に記載の振動ジャイロにおいて、
前記単結晶圧電材料が水晶であることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の振動ジャイロにおいて、
前記圧電素子が圧電セラミックスまたは高分子圧電膜であることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動腕または前記基部の表面に形成された第１の金属膜と前記圧電素子表面に形成された第２の金属膜とが接合され、
前記第１の金属膜および前記第２の金属膜は金、白金、パラジウムから選択される同種の金属膜であることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項５】
請求項４に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動腕または前記基部の表面に形成された前記第１の金属膜、または前記圧電素子表面に形成された前記第２の金属膜の少なくとも一方の金属膜表面に凹凸が形成され、
前記第１の金属膜と前記第２の金属膜とが接合されていることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項６】
請求項４に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動腕または前記基部の表面に形成された前記第１の金属膜、または前記圧電素子表面に形成された前記第２の金属膜の少なくとも一方の金属膜表面にバンプが形成され、
前記バンプが前記第１の金属膜および前記第２の金属膜と同種の金属で形成され、
前記第１の金属膜と前記第２の金属膜とが前記バンプを介して接合されていることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動腕または前記基部の表面に前記圧電素子が合金にて接合されていることを特徴とする振動ジャイロ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体における回転の角速度を検出する振動ジャイロに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動ジャイロは、画像撮影装置の手ぶれ検出、カーナビゲーションシステムの方向検知などに利用されている。近年、その需要は様々な分野に広がり、角速度の検出性能向上、小型化などの要求がなされている。
振動ジャイロでは、駆動モードと検出モードのそれぞれ直交する振動モードが利用されている。例えば、機械振動を生じる材料からなる断面が四角柱状の振動子に、駆動用および検出用の圧電素子を取り付けた振動ジャイロが、特許文献１に開示されている。この振動ジャイロでは、圧電素子を用いて振動子を大きく振動させかつ高感度に角速度を検出することを可能としている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３５８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の振動ジャイロにおいて駆動用の圧電素子によって振動子を駆動させるには大きな電力が必要であり、電力消費が大きい。また、圧電素子を振動子の４面に取り付ける必要があり、振動子の小型化に従い圧電素子の取り付けが困難で、工数がかかるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例は、基部から延出され複数の振動腕を有する単結晶圧電材料を用いた振動ジャイロであって、少なくとも１つの前記振動腕の表面に形成され前記振動腕を振動させる駆動電極を備えており、前記振動ジャイロに角速度が働いたときに、前記駆動電極により振動する前記振動腕の振動方向に対して直交するコリオリ力による振動成分を検出する圧電素子が、少なくとも前記振動腕または前記基部の表面に取り付けられたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、単結晶圧電材料からなる振動腕に駆動電極を設けることにより低インピーダンスとなり、低電圧駆動、低消費電力の振動ジャイロを実現できる。
また、角速度の検出用途のみに圧電素子を用いるため、単結晶圧電材料に検出電極を形成した場合と比べて角速度の検出精度を向上させることができる。さらに、振動ジャイロの１面に圧電素子を取り付ければよく、圧電素子の取り付けが容易である。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる振動ジャイロにおいて、前記単結晶圧電材料が水晶であることが望ましい。
【０００９】
この構成によれば、単結晶圧電材料として水晶を用いることから、周波数温度特性に優れ角速度の検出精度のよい振動ジャイロを提供できる。また、水晶はフォトリソグラフィ技術を用いて、外形加工、電極形成が容易であり、量産性に優れた振動ジャイロを得ることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる振動ジャイロにおいて、前記圧電素子が圧電セラミックスまたは高分子圧電膜であることが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、圧電素子として圧電セラミックスまたは高分子圧電膜を利用することができる。圧電セラミックスまたは高分子圧電膜は水晶に比べて圧電定数が大きく、角速度の検出感度に優れた振動ジャイロを提供することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる振動ジャイロにおいて、前記振動腕または前記基部の表面に形成された第１の金属膜と前記圧電素子表面に形成された第２の金属膜とが接合され、前記第１の金属膜および前記第２の金属膜は金、白金、パラジウムから選択される同種の金属膜であることが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、接合される両者の金属膜が金、白金、パラジウムから選択される同一の金属で形成された金属膜であるため、圧着することで接合することができ、圧電素子の取り付けが容易である。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる振動ジャイロにおいて、前記振動腕または前記基部の表面に形成された前記第１の金属膜、または前記圧電素子表面に形成された前記第２の金属膜の少なくとも一方の金属膜表面に凹凸が形成され、前記第１の金属膜と前記第２の金属膜とが接合されていることが望ましい。
【００１５】
この構成によれば、接合される両者の金属膜が同一の金属で形成された金属膜である。そして、圧着される少なくとも片方の面に凹凸が形成されていることから、表面の凸部で圧着力を受けることになり、圧着力を低減しても両者の接合が確実に行われる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかる振動ジャイロにおいて、前記振動腕または前記基部の表面に形成された前記第１の金属膜、または前記圧電素子表面に形成された前記第２の金属膜の少なくとも一方の金属膜表面にバンプが形成され、前記バンプが前記第１の金属膜および前記第２の金属膜と同種の金属で形成され、前記第１の金属膜と前記第２の金属膜とが前記バンプを介して接合されていることが望ましい。
【００１７】
この構成によれば、接合される両者の金属膜が同一の金属で形成された金属膜である。そして、圧着される少なくとも片方の面に上記の金属膜と同じ金属で形成されたバンプが形成されている。このことから、バンプで圧着力を受けることになり、圧着力を低減しても両者の接合が確実に行われる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例にかかる振動ジャイロにおいて、前記振動腕または前記基部の表面に前記圧電素子が合金にて接合されていることが望ましい。
【００１９】
この構成によれば、合金を介して振動腕と圧電素子とが接合されている。合金による接合であることから、接合温度を低く抑えることができ、単結晶圧電材料および圧電素子の特性を損なわずに接合が可能である。とくに、振動腕と圧電素子とを共晶合金を用いて接合すると、接合温度を低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
（実施形態）
【００２１】
図１は本実施形態における音叉型振動ジャイロの概略構成を説明する斜視図である。
音叉型振動ジャイロ１は、単結晶圧電材料である水晶基板からフォトリソグラフィ技術を用いてエッチングされて形成されている。水晶基板は水晶の結晶軸のＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）を平面とする基板をＸ軸回りに０〜１０度の範囲で回転した基板が用いられる。そして、本実施形態ではＸ軸回りに回転することによって新たに生成される軸をＹ’軸、Ｚ’軸としている。
音叉型振動ジャイロ１には、基部１１と、基部１１からＹ’軸方向に延びる２本の振動腕１０ａ，１０ｂと、振動腕１０ａ，１０ｂに取り付けられた圧電素子１２を備えている。なお、圧電素子１２の取り付け位置は、コリオリ力により振動腕１０ａ，１０ｂが受ける応力のおよぶ部分に取り付ければよい。本実施形態の場合、振動腕１０ａ，１０ｂから基部１１にかけて取り付けられているが、振動腕１０ａ，１０ｂの一部だけであっても、また、基部１１だけに取り付けてもよい。また、図示しないが振動腕１０ａ，１０ｂには、この振動腕１０ａ，１０ｂを励振させる駆動電極が形成されている。
圧電素子１２はチタン酸ジルコン酸鉛などの圧電セラミックスにて形成されている。好ましくは、１００μｍ以下のチタン酸ジルコン酸鉛薄膜を用いることであり、薄膜のため質量が軽微であり水晶の振動が安定する。また、圧電素子としてフッ化ビニリデン（ＰＶＰＦ）、フッ化ビニリデン三フッ化エチレン共重合体などの高分子圧電膜も使用することができる。
【００２２】
図２は上記の音叉型振動ジャイロの振動腕部分の断面を示して、振動腕表面に設けた電極構成および駆動検出回路例を示す説明図である。
振動腕１０ａのＺ’軸に略平行な対向する面には駆動電極２１ａが設けられ、同様に振動腕１０ｂのＺ’軸に略平行な対向する面には駆動電極２１ｂが設けられている。駆動電極２１ａ，２１ｂは発振回路２６に接続され、駆動電極２１ａと駆動電極２１ｂとが逆極性となるように構成されている。
また、振動腕１０ａ，１０ｂのＸ軸に略平行な対向する面にはそれぞれグランド電極２２が設けられ、接地されている。なお、駆動電極２１ａ，２１ｂおよびグランド電極２２は、スパッタまたは真空蒸着などの手法により下地をクロム膜、その上に金膜を形成して構成されている。
【００２３】
振動腕１０ａ，１０ｂのＸ軸に略平行な面のグランド電極２２が設けられた一面に圧電素子１２がそれぞれ取り付けられている。圧電素子１２の対向する２面には金膜が取り付けられ、圧電素子１２の金膜とグランド電極２２の金膜とが熱圧着されて接合されている。
そして、圧電素子１２の表面に形成された検出電極２４ａ，２４ｂは差動検出器２７に接続され、さらに差動検出器２７は検出回路２８に接続されている。
【００２４】
このような構成の振動ジャイロでは、発振回路２６から駆動電極２１ａ，２１ｂに逆極性の電圧が交互に印加されると、振動腕１０ａ，１０ｂがＸ軸方向（図１における矢印Ａ方向）に屈曲振動する。この屈曲振動は振動腕１０ａ，１０ｂの先端が近づいたり、遠ざかったりするように振動（駆動振動）を繰り返す。
この振動腕１０ａ，１０ｂが駆動振動しているとき、Ｙ’軸回りの回転が加わると、駆動振動に直交する方向にコリオリ力が働き、振動腕１０ａ，１０ｂがＺ’軸方向（図１における矢印Ｂ方向）に振動（検出振動）する。このとき、振動腕１０ａ，１０ｂはお互いに逆の方向に振動する。そして検出振動における振動腕１０ａ，１０ｂの動きから受ける応力を圧電素子１２が検出して、この検出信号が差動検出器２７により差動増幅されて検出回路２８に入力される。検出回路２８では、検出信号を処理して角速度信号が得られる。
【００２５】
次に、振動腕１０ａ，１０ｂに取り付ける圧電素子１２の取り付け方法の態様について説明する。
図３は、本実施形態における振動腕と圧電素子との取り付け状態例を示す模式説明図である。
図３（ａ）において、振動腕１０ａの表面にはグランド電極２２が形成されている。グランド電極２２は、下地をクロム膜１３とし、その上に第１の金属膜としての金膜１４を形成して構成されている。圧電素子１２の対向する２面には第２の金属膜としての金膜１５，１６が形成されている。
そして、振動腕１０ａの金膜１４と圧電素子１２の金膜１５とを熱を加えて圧着することで、両者を接合することができる。
このように、接合する面にともに金膜１４，１５が形成されていることから、圧着することで圧電素子１２を振動腕１０ａに接合することができ、取り付けが容易である。
【００２６】
以下の説明において、図３（ａ）と同様な構成については同符号を付し、詳細な説明を省略する。
図３（ｂ）において、振動腕１０ａに形成されたグランド電極２２の金膜１４の表面には凹凸が形成されている。この凹凸はナノインプリンティング技術などを用いて形成されている。
そして、振動腕１０ａの金膜１４と圧電素子１２の金膜１５とを熱を加えて圧着することで、両者を接合することができる。なお、金膜表面に設ける凹凸は圧電素子１２の側の金膜１５に設けてもよく、また、両者の金膜１４，１５に設けてもよい。
このように、圧着される振動腕１０ａと圧電素子１２の接合面の金属膜が同一の金属で形成された金膜１４，１５である。そして、圧着される少なくとも片方の面に凹凸が形成されていることから、表面の凸部で圧着力を受けることになり、圧着力を低減しても両者の接合が確実に行われる。
【００２７】
図３（ｃ）において、振動腕１０ａに形成されたグランド電極２２の金膜１４の表面には金バンプ１７が形成されている。
そして、振動腕１０ａと圧電素子１２とを金バンプ１７を介して熱を加えて圧着することで、両者を接合することができる。なお、金膜表面に設ける金バンプは圧電素子１２の側の金膜１５に設けてもよい。
このように、圧着される振動腕１０ａと圧電素子１２の接合面の金属膜が同一の金属で形成された金膜１４，１５である。そして、圧着される少なくとも片方の面に金バンプが形成されている。このことから、バンプで圧着力を受けることになり、圧着力を低減しても両者の接合が確実に行われる。
【００２８】
図３（ｄ）において、振動腕１０ａに形成されたグランド電極２２の金膜１４の表面にはサブミクロンの金粒子で構成された金ペースト１８が塗布されている。
そして、振動腕１０ａと圧電素子１２とを金ペースト１８を介して熱を加えて圧着することで、両者を接合することができる。なお、金膜表面に設けるペーストは圧電素子１２の側の金膜１５に設けてもよい。
このように、圧着される振動腕１０ａと圧電素子１２の接合面の金属膜が同一の金属で形成された金膜１４，１５である。そして、圧着される少なくとも片方の面に金ペースト１８が形成されている。このことから、金膜の厚みが十分形成できない場合でも、金ペースト１８で厚みを調整することで、両者の接合を確実にすることができる。
【００２９】
上記の図３を用いて説明した振動腕１０ａと圧電素子１２との取り付け状態例においては、金を用いて接合面を同種の金属として構成したが、金に変えて白金またはパラジウムなどの金属を用いても実施が可能である。また、これらの金、白金、パラジウムなどの金属は、これらの金属を主成分とする合金であっても良い。さらに、上記の態様では熱を加えて圧電素子１２の圧着を行ったが、超音波または超音波と熱を加えて圧着することもできる。
【００３０】
図４は他の振動腕と圧電素子との取り付け状態例を示す模式説明図である。
図４において、振動腕１０ａの表面にはグランド電極２２が形成されている。グランド電極２２は、下地をクロム膜１３とし、その上に第１の金属膜としての金膜１４を形成して構成されている。そして、金膜１４の表面の圧電素子１２が取り付けられる部分に半田クリーム１９が塗布されている。また、圧電素子１２の対向する２面には第２の金属膜としての金膜１５，１６が形成されている。
そして、振動腕１０ａの半田クリーム１９上に圧電素子１２を載置して熱を加えることで、半田が溶融して両者を接合することができる。このとき、半田クリームの塗布位置を精度よく形成すれば、半田が溶融した際に表面張力が圧電素子をその塗布位置に合わせるように働き、接合位置精度を向上させることができる。
なお、金膜表面に設ける半田クリームは圧電素子１２の側の金膜１５に設けてもよく、また、両者の金膜１４，１５上に設けてもよい。また、半田クリームの代り半田薄膜を形成して実施してもよい。
【００３１】
このように、本実施形態では振動腕１０ａと圧電素子１２の接合面に共晶合金である半田を介することで振動腕１０ａと圧電素子１２を接合している。共晶合金による接合であることから、接合温度を低く抑えることができ、水晶および圧電素子の特性を損なわずに接合が可能である。
また、半田の他に、金／スズ、金／ゲルマニウムなど共晶合金を用いることができ、これらの共晶合金を振動腕１０ａと圧電素子１２との間に配置して加熱することで振動腕１０ａと圧電素子１２を接合できる。
【００３２】
以上、本実施形態によれば、水晶からなる振動腕１０ａ，１０ｂに駆動電極２１ａ、２１ｂを設けることにより低インピーダンスとなり、低電圧駆動、低消費電力の振動ジャイロ１を実現できる。
また、角速度の検出用途のみに圧電素子１２を用いるため、振動ジャイロ１の１面に圧電素子１２を取り付ければよく、圧電素子１２の取り付けが容易である。
また、単結晶圧電材料として水晶を用いることから、周波数温度特性に優れ角速度の検出精度のよい振動ジャイロ１を提供できる。また、水晶はフォトリソグラフィ技術を用いて、外形加工、電極形成が容易であり、量産性に優れた振動ジャイロ１を得ることができる。
さらに、圧電素子１２として圧電セラミックスまたは高分子圧電膜を利用することから、これらの圧電素子１２は水晶に比べて圧電定数が大きく、角速度の検出感度に優れた振動ジャイロを提供することができる。
（変形例１）
【００３３】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
図５は他の振動ジャイロの概略構成および駆動検出回路例を示す説明図である。本変形例では音叉型振動ジャイロにおいて、圧電素子の取り付けが片方の振動腕のみに設けられている例である。
振動腕１０ａのＸ軸に略平行な対向する面には駆動電極３１ａが設けられ、同様に振動腕１０ｂのＺ’軸に略平行な対向する面には駆動電極３１ｂが設けられている。そして、駆動電極３１ａ，３１ｂは発振回路２６に接続されている。
また、振動腕１０ａのＺ’軸に略平行な対向する面および振動腕１０ｂのＸ軸に略平行な対向する面にはそれぞれグランド電極３２が設けられ、接地されている。なお、駆動電極３１ａ，３１ｂおよびグランド電極３２は、スパッタまたは真空蒸着などの手法により下地をクロム膜、その上に金膜を形成して構成されている。
【００３４】
振動腕１０ｂのＸ軸に略平行な面のグランド電極２２が設けられた一面に圧電素子１２が取り付けられている。圧電素子１２の対向する２面には金膜が取り付けられ、圧電素子１２の金膜とグランド電極２２の金膜とが熱圧着されて接合されている。
そして、圧電素子１２の表面に形成された検出電極２４ｂは検出回路２８に接続されている。
【００３５】
このような構成の振動ジャイロでは、発振回路２６から駆動電極３１ａ，３１ｂに電圧が交互に印加されると、振動腕１０ａ，１０ｂがＸ軸方向に屈曲振動する。この屈曲振動は振動腕１０ａ，１０ｂの先端が近づいたり、遠ざかったりするように振動（駆動振動）を繰り返す。
この振動腕１０ａ，１０ｂが駆動振動しているとき、Ｙ’軸回りの回転が加わると、駆動振動に直交する方向にコリオリ力が働き、振動腕１０ａ，１０ｂがＺ’軸方向に振動（検出振動）する。このとき、振動腕１０ａ，１０ｂはお互いに逆の方向に振動する。そして検出振動における振動腕１０ｂの動きから受ける応力を圧電素子１２が検出して、この検出信号が検出回路２８に入力される。検出回路２８では、検出信号を処理して角速度信号が得られる。このように、音叉型の振動ジャイロにおいて、圧電素子１２が１つであっても角速度を検出することが可能である。
（変形例２）
【００３６】
次に本実施形態の変形例２として、他の形状の振動ジャイロへの応用について説明する。
図６は変形例２におけるＨ型振動ジャイロの形状と圧電素子の取り付け位置を説明する概略平面図である。
Ｈ型振動ジャイロ２の形状は、本実施形態と同様な水晶基板をエッチングすることで得られる。Ｈ型振動ジャイロ２には基部４１と、基部４１からＹ’方向に延びる２本の駆動用の振動腕４０ａ，４０ｂと、基部４１から振動腕４０ａ，４０ｂが延びる方向とは逆の方向に延びる検出用の振動腕４３ａ，４３ｂと、検出用の振動腕４３ａ，４３ｂに取り付けられた圧電セラミックスまたは高分子圧電膜の圧電素子４２とを備えている。圧電素子４２は１つの振動腕に２つの圧電素子が設けられている。
【００３７】
駆動用の振動腕４０ａ，４０ｂには駆動電極（図示せず）が設けられ、駆動電極の電圧を印加することで駆動用の振動腕４０ａ，４０ｂがＸ軸方向に屈曲振動する。この駆動用の振動腕４０ａ，４０ｂに呼応してバランスをとるように検出用の振動腕４３ａ，４３ｂもＸ軸方向に振動が励起される。このとき、Ｙ’軸回りの回転がかかると、検出用の振動腕４３ａ，４３ｂに生じたコリオリ力により、振動腕４３ａ，４３ｂがＺ’軸方向に振動する。この振動腕４３ａ，４３ｂの動きから受ける応力を圧電素子４２が検出することで角速度を検出することが可能である。
このように、Ｈ型振動ジャイロにおいても、駆動電極により振動腕４３ａ，４３ｂを振動させ、圧電素子４２で角速度の検出が可能であり、前述した実施形態と同様の効果を享受することができる。
（変形例３）
【００３８】
次に本実施形態の変形例３として、他の形状の振動ジャイロへの応用について説明する。
図７は変形例３におけるＷＴ型振動ジャイロの形状と圧電素子の取り付け位置を説明する概略平面図である。
ＷＴ型振動ジャイロ３の形状は、本実施形態と同様な水晶基板をエッチングすることで得られる。ＷＴ型振動ジャイロ３には基部５１と、基部５１からＹ’方向に延びる２本の検出用の振動腕５３ａ，５３ｂと、基部５１からＸ軸方向に延びる２本の連結腕５４と、連結腕５４の先端部でＹ’軸方向に延びる駆動用の振動腕５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄと、検出用の振動腕５３ａ，５３ｂのそれぞれに取り付けられた圧電セラミックスまたは高分子圧電膜の圧電素子５２とを備えている。
【００３９】
駆動用の振動腕５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄには駆動電極（図示せず）が設けられ、駆動電極の電圧を印加することで駆動用の振動腕がＸ軸方向に屈曲振動する。このとき、検出用の振動腕５３ａ，５３ｂは振動しない。ここで、ＷＴ型振動ジャイロ３にＹ’軸回りの回転がかかると、駆動用の振動腕５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄにコリオリ力が生じ、駆動用の振動腕５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄがＺ’軸方向に振動する。この振動に呼応して検出用の振動腕５３ａ，５３ｂがＺ’軸方向に振動する。そして、この振動腕５３ａ，５３ｂの動きから受ける応力を圧電素子５２が検出することで角速度を検出することが可能である。
このように、ＷＴ型振動ジャイロ３においても、駆動電極により駆動用の振動腕５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを振動させ、検出用の振動腕５３ａ，５３ｂに取り付けられた圧電素子５２で角速度の検出が可能である。このことから、本変形例においても、前述した実施形態と同様の効果を享受することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では単結晶圧電材料として水晶を用いたが、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、ランガサイトなどを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態における音叉型振動ジャイロの構成の概略を説明する斜視図。
【図２】本実施形態における音叉型振動ジャイロの駆動検出回路例を示す説明図。
【図３】本実施形態における振動腕と圧電素子との取り付け状態を示す模式説明図。
【図４】本実施形態における振動腕と圧電素子との取り付け状態を示す模式説明図。
【図５】変形例１における音叉型振動ジャイロの概略構成および駆動検出回路例を示す説明図。
【図６】変形例２におけるＨ型振動ジャイロの形状と圧電素子の取り付け位置を説明する概略平面図。
【図７】変形例３におけるＷＴ型振動ジャイロの形状と圧電素子の取り付け位置を説明する概略平面図。
【符号の説明】
【００４２】
１…音叉型振動ジャイロ、２…Ｈ型振動ジャイロ、３…ＷＴ型振動ジャイロ、１０ａ，１０ｂ…振動腕、１１…基部、１２…圧電素子、１３…クロム膜、１４…第１の金属膜としての金膜、１５…第２の金属膜としての金膜、１６…金膜、１７…金バンプ、１８…金ペースト、１９…半田クリーム、２１ａ，２１ｂ…駆動電極、２２…グランド電極、２４ａ，２４ｂ…検出電極、２６…発振回路、２７…差動検出器、２８…検出回路、３１ａ，３１ｂ…駆動電極、３２…グランド電極、４０ａ，４０ｂ…駆動用の振動腕、４１…基部、４２…圧電素子、４３ａ，４３ｂ…検出用の振動腕、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ…駆動用の振動腕、５１…基部、５２…圧電素子、５３ａ，５３ｂ…検出用の振動腕、５４…連結腕。
【図１】
2009014584.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年6月19日(2008.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部から延出され複数の振動腕を有する単結晶圧電材料を用いた振動ジャイロであって、
少なくとも１つの前記振動腕の表面に形成され前記振動腕を振動させる駆動電極を備えており、
前記振動ジャイロに角速度が働いたときに、前記駆動電極により振動する前記振動腕の振動方向に対して直交する方向に発生するコリオリ力による振動成分を検出する圧電素子が、少なくとも前記振動腕または前記基部の表面に取り付けられたことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項２】
請求項１に記載の振動ジャイロにおいて、
前記単結晶圧電材料が水晶であることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の振動ジャイロにおいて、
前記圧電素子が圧電セラミックスまたは高分子圧電膜であることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動腕または前記基部の表面に形成された第１の金属膜と前記圧電素子表面に形成された第２の金属膜とが接合され、
前記第１の金属膜および前記第２の金属膜は金、白金、パラジウムから選択される同種の金属膜であることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項５】
請求項４に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動腕または前記基部の表面に形成された前記第１の金属膜、または前記圧電素子表面に形成された前記第２の金属膜の少なくとも一方の金属膜表面に凹凸が形成され、
前記第１の金属膜と前記第２の金属膜とが接合されていることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項６】
請求項４に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動腕または前記基部の表面に形成された前記第１の金属膜、または前記圧電素子表面に形成された前記第２の金属膜の少なくとも一方の金属膜表面にバンプが形成され、
前記バンプが前記第１の金属膜および前記第２の金属膜と同種の金属で形成され、
前記第１の金属膜と前記第２の金属膜とが前記バンプを介して接合されていることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の振動ジャイロにおいて、
前記振動腕または前記基部の表面に前記圧電素子が合金にて接合されていることを特徴とする振動ジャイロ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
［適用例１］本適用例は、基部から延出され複数の振動腕を有する単結晶圧電材料を用いた振動ジャイロであって、少なくとも１つの前記振動腕の表面に形成され前記振動腕を振動させる駆動電極を備えており、前記振動ジャイロに角速度が働いたときに、前記駆動電極により振動する前記振動腕の振動方向に対して直交する方向に発生するコリオリ力による振動成分を検出する圧電素子が、少なくとも前記振動腕または前記基部の表面に取り付けられたことを特徴とする。