JPH11118490A

JPH11118490A - Ｐｚｔ薄膜を備えた振動ジャイロ

Info

Publication number: JPH11118490A
Application number: JP9277183A
Authority: JP
Inventors: Koichi Itoigawa; 貢一糸魚川; Hitoshi Iwata; 仁岩田
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1999-04-30
Anticipated expiration: 2017-10-09
Also published as: EP1020705A1; EP1020705A4; US6378368B1; WO1999019688A1; JP3825152B2

Abstract

(57)【要約】【課題】振動特性、或いは検出特性を安定化することが
できるＰＺＴ薄膜を備えた振動ジャイロを提供する。【解決手段】振動ジャイロ１のステンレス製の基材４
は、四角柱をなし、同基材４の上下両部には、互いに直
交する貫通孔１０，７が穿設され、平行平板部３，２が
構成されている。平行平板部２，３の外側面には、スパ
ッタリング等によって、チタン膜１３が形成され、チタ
ン膜１３の外面全体にはＰＺＴ薄膜１４が形成され、そ
のＰＺＴ薄膜１４上にはアルミニウムからなる厚さ数μ
ｍを有する互いに同面積の電極膜１５，１６が上下一対
形成されている。固定端部となる下端部には、パッド１
５ｂ，１６ｂが形成され、電極膜１５から延出された延
出部１５ａ，１６ａに接続されている。前記パッド１５
ａ，１６ａにリード線１９が接続されることにより、リ
ード線接続による平行平板部２，３の剛性の変化をなく
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＰＺＴ薄膜を備えた振動
ジャイロに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の振動ジャイロとしては、図８に示
す音叉型、図９に示す音片型が知られている。

【０００３】音叉型の振動ジャイロ２１は、図８に示す
ように連結部２２の両端に一対の駆動用圧電セラミック
ス板２３が、互いに平行に立設され、その平面が図にお
いてＸ方向に向くように配置されている。又、駆動用圧
電セラミック板２３の上端の中心上において、検出用圧
電セラミックス板２４が一体に立設され、その平面が図
において、Ｙ方向に向くように配置されている。なお、
Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交している。そして、下方
の駆動用圧電セラミックス板２３に交番電圧を印加する
ことにより、同圧電セラミックス板２３をＸ，反Ｘ方向
へ振動させる。この振動状態で、振動ジャイロ２１にＺ
軸回りの回転が加わったときに、検出用圧電セラミック
ス２４が歪み、そのときに生ずる電圧を検出することに
より、検出用圧電セラミックス２４に働いた力を検知す
ることが可能となる。この力は、コリオリの力Ｆｃとい
い、一般に、次式で表される。

【０００４】Ｆｃ＝２ｍＶ×Ω …（１）なお、ｍは振動ジャイロ２１の質量、Ｖは振動ジャイロ
２１の振動速度、Ωは振動ジャイロ２５のＺ軸回りの角
速度である。そして、前記質量ｍ、振動速度Ｖが既知で
あれば、角速度Ωを導出することが可能となる。

【０００５】又、音片型の振動ジャイロ２５は、図９に
示すように恒弾性金属からなる四角柱状の音片型振動子
２６を備え、同音片型振動子２６の互いに１８０度反対
側の側面に対して、一対の駆動用圧電セラミックス板２
７が貼着されている（図面上は、片方のみ図示）。又、
残りの両側面には、一対の検出用圧電セラミックス板２
８が貼着されている（図面上は、片方のみ図示）。そし
て、この振動ジャイロ２５は、駆動用圧電セラミックス
板２７に交番電圧を印加することにより、同圧電セラミ
ックス板２７にて音片型振動子２６をＸ，反Ｘ方向へ振
動させる。この状態で、振動ジャイロ２６にＺ軸回りの
回転が加わったときに、検出用圧電セラミックス２８が
歪み、そのときに生ずる電圧を検出することにより、検
出用圧電セラミックス２８に働いたコリオリの力を検出
することが可能となる。

【０００６】ところで、上記の駆動用圧電セラミックス
板２３，２７、検出用圧電セラミックス板２４，２８に
は、バルクのＰＺＴ（ジルコン・チタン酸鉛：チタン酸
鉛，ジルコン酸鉛の固溶体からなるセラミックス）が使
用されている。

【０００７】ところが、上記のようなバルクのＰＺＴ
は、バルクそのものの薄形化が難しく、振動ジャイロ全
体の小型化が難しい問題があった。又、音片型の振動ジ
ャイロのように、圧電セラミックス板を貼着して振動ジ
ャイロを構成する場合、貼着工程が多くなるとともに、
接着精度、すなわち、位置精度が悪い問題があり、従っ
て、検出感度等に影響を及ぼし、均質なものを精度よく
製造することは難しい問題があった。

【０００８】さらに、振動子が三次元構造体の場合は、
任意の場所にバルクのＰＺＴを取付けることが困難な場
合があり、取付け場所が限られる問題がある。又、コリ
オリの力Ｆｃは、上記（１）式に示すように、振動ジャ
イロの質量ｍを大きくすれば、コリオリの力が大きくな
り、この結果、検出用圧電セラミックスの歪み量が増大
して、検出電圧も大きくなる。すなわち検出感度が上が
ることになる。このため、振動ジャイロの質量は大きい
方が検出感度を得るためには好ましい。ところが、バル
クのＰＺＴを用いた振動ジャイロの場合、バルクのＰＺ
Ｔを構成する基材を大きくしないと、質量が大きくでき
ない問題があり、検出感度を上げるには限界がある。

【０００９】又、コリオリの力Ｆｃは、上記（１）式に
示すように、振動速度Ｖを大きくすれば、コリオリの力
が大きくなり、この結果、検出用圧電セラミックの歪み
量が増大して、検出電圧も大きくなって検出感度も上が
る。しかし、振動速度を大きくするために、例えば、音
叉型の振動ジャイロの場合、バルクのＰＺＴの基材を薄
くすると、剛性が低くなるため、捩じれ易くなり、正確
に振動しなかったり、検出用圧電素子の検出のための歪
みもねじれが加わった状態となって正確な検出ができな
い問題が生ずる。

【００１０】そこで、出願人は、小型化が可能で、捩じ
れに強く、検出感度を上げることができる振動ジャイロ
３１として、図７の構造のものを提案している。振動ジ
ャイロは、４角柱状をなす弾性金属の下端（固定端）側
と、上端（自由端）側とにそれぞれ互いに直交する貫通
孔３４，３５を設けて、第１の平行平板部３２と、第２
の平行平板部３３を形成している。前記第１の平行平板
部３２及び第２の平行平板部３３の外表面には、チタン
膜を形成し、同チタン膜上にＰＺＴ薄膜を形成してい
る。そして、前記第１の平行平板部３２側を振動を付与
するための駆動部とし、第２の平行平板部３３側を検出
部としている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成の振
動ジャイロは、ＰＺＴ薄膜３６上にさらにアルミニウム
等で電極３７を形成し、その電極３７にリード線（図示
しない）を直接接続して、駆動部である第１の平行平板
部３２には、電圧を印加して、振動を付与し、検出部で
ある第２の平行平板部３３では、ＰＺＴ薄膜で生じた電
圧を前記電極３７に直接接続したリード線（図示しな
い）を介して検出するようにしている。

【００１２】ところが、上記の構成によると、リード線
の接続により、検出部である第２の平行平板部３３の剛
性が変化し、その出力に影響を与えてしまうことが分か
った。従って、検出特性が安定しない問題があった。一
方、駆動部である第１の平行平板部３２においても、リ
ード線の接続によって振動特性に影響を与えるため、安
定した駆動特性が得られない問題があった。

【００１３】本発明は上記の課題を解消するためになさ
れたものであり、振動特性、或いは検出特性を安定化す
ることができるＰＺＴ薄膜を備えた振動ジャイロを提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、周方向に亘って第１乃
至第４側面を有し、第１側面と第３側面、第２側面と第
４側面とは、互いに１８０度反対位置に位置する四角柱
状の弾性金属を備え、その弾性金属の固定端部側には、
第１側面から第３側面まで貫通する貫通孔が形成され
て、第２側面と第４側面を含むそれぞれの平板部にて第
１の平行平板部が形成され、前記弾性金属の自由端部側
には、第２側面から第４側面まで貫通する貫通孔が形成
されて、第１側面と第３側面を含むそれぞれの平板部に
て第２の平行平板部が形成され、第１の平行平板部の第
２側面と第４側面、及び第２の平行平板部の第１側面と
第３側面とにはチタンにて形成されたベース面が形成さ
れ、同ベース面上には、ＰＺＴ薄膜が形成され、同ＰＺ
Ｔ薄膜上には、電極が設けられ、前記弾性金属の固定端
部には前記いずれかの電極に電気的に接続された接続用
のパッドが形成されていることを特徴とするＰＺＴ薄膜
を備えた振動ジャイロをその要旨としている。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１において、前
記第２の平行平板部に設けられた電極と、固定端部に設
けられたパッドとは、第１の平行平板部において、第２
側面と第４側面に設けられた延出部を介して電気的に接
続されている振動ジャイロをその要旨としている。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１において、前
記第１の平行平板部に設けられた電極と、固定端部に設
けられたパッドと電気的に接続されている振動ジャイロ
を要旨とするものである。（作用）請求項１に記載の発明によると、振動ジャイロ
は、固定端部に設けられたパッドにリード線が接続でき
る。このため、第１の平行平板部上に電極を設けて、そ
の電極に対してリードを直接接続した場合と比較して、
振動のために駆動される第１平行平板部の駆動特性がリ
ード線を接続したことによって、その特性が変ることは
なくなる。

【００１７】又、第２の平行平板部に電極を設けて、そ
の電極に対してリード線を直接接続した場合と比較し
て、第２の平行平板部の検出特性が変ることはなくな
る。請求項２に記載の発明によると、第２の平行平板部
に設けられた電極は、固定端部に設けられたパッドとに
対して、第１の平行平板部において、第２側面と第４側
面に設けられた延出部を介して電気的に接続される。こ
のことによって、請求項１の作用を得る。

【００１８】請求項３に記載の発明によると、第１の平
行平板部に設けられた電極は、固定端部に設けられたパ
ッドと電気的に接続される。このことによって、請求項
１の作用を得る。

【００１９】

【実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１乃至図６
を参照して説明する。図１は振動ジャイロ１の斜視図を
示している。なお、上記図面を含む各図面に図示されて
いる、チタン膜、電極膜、側板の厚みは、説明の便宜
上、実際のものより適宜拡大して図示されている。

【００２０】図１に示すように振動ジャイロ１は、四角
柱状をなし、平行平板部３，２を上下に備えている。前
記平行平板部３，２は、本発明の第２及び第１の平行平
板部にそれぞれに相当する。

【００２１】同図１に示すように、振動ジャイロ１の基
材４は、四角柱をなす弾性金属体としてのステンレスか
ら構成されている。なお、本実施形態では、基材４の断
面は、正方形をなしている。基材４の断面は、正方形で
有るのが好ましいが、必ずしも正方形に限定されるもの
ではない。基材４は、Ｘ方向側に向く面を第１側面５と
し、時計回り方向（周方向）にわたって第２側面６、第
３側面及び第４側面の順に配置されている。そして、第
１側面５と、第３側面とは、Ｚ軸を中心として、１８０
度反対側に位置し、又、第２側面６と、第４側面とは同
じくＺ軸を中心として、１８０度反対側に位置している
（なお、図は第１側面と、第２側面のみ図示されてい
る。）。

【００２２】基材４の下部の第１側面５と、第３側面
は、Ｘ軸方向に向かう断面四角形状をなす貫通孔７が穿
設されている。この貫通孔７により、基材４の下部は、
第２側面６、及び第４側面をそれぞれ外側面とした一対
の側板８，９が形成されている。前記側板８，９は平板
部に相当する。前記側板８，９の板厚は、数十〜数百μ
ｍとされた、薄肉部８ａ，９ａとされている。そして、
前記両側板８，９、及び貫通孔７とにより、基材４の下
部は互いに平行に配置された平行平板構造となってお
り、平行平板部２が構成されている。

【００２３】又、基材４の上部の第２側面６と、第４側
面は、Ｙ軸方向に向かう断面四角形状をなす貫通孔１０
が穿設されている。この貫通孔１０により、基材４の上
部は、第１側面５、及び第３側面をそれぞれ外側面とし
た一対の側板１１，１２が形成されている。前記側板１
１，１２は本発明の平板部に相当する。前記側板１１，
１２の板厚は、前記平行平板部２の側板８，９と同一厚
みとされている。そして、前記両側板１１，１２、及び
貫通孔１０とにより、基材４の上部は互いに平行に配置
された平行平板構造となっており、平行平板部３が構成
されている。そして、前記平行平板部２，３は互いに直
交するように配置されている。

【００２４】前記平行平板部２において第２側面６と第
４側面、及び平行平板部２，３において第１側面乃至第
４側面には、スパッタリング等によって、チタン膜１３
が形成されている（図４参照）。同チタン膜１３によ
り、本発明のベース面が構成されている。

【００２５】同チタン膜１３の表面全体には厚さ数十μ
ｍのＰＺＴ薄膜１４（図５参照）が形成されている。前
記平行平板部２における第２側面６及び第４側面のＰＺ
Ｔ薄膜１４上には、アルミニウムからなる厚さ数μｍを
有する互いに同面積の電極膜１５が上下一対形成されて
いる（図１及び図６においては、第２側面６側のみ図
示）。同一対の電極膜１５は互いに反対側部から下方に
延出部１５ａが形成されている。又、振動ジャイロ１の
下端部（固定端部）において、第２側面６及び第４側面
には、同じくアルミニウムからなる厚さ数μｍを有する
互いに同面積のパッド１５ｂが横方向に一対併設されて
いる（図１及び図６においては、第２側面６側のみ図
示）。そして、各パッド１５ｂは前記各延出部１５ａに
接続されている。

【００２６】又、前記平行平板部３における第１側面５
及び第３側面のＰＺＴ薄膜１４上には、アルミニウムか
らなる厚さ数μｍを有する互いに同面積の電極膜１６が
上下一対形成されている（図１及び図６においては、第
１側面５側のみ図示）。同一対の電極膜１６は互いに反
対側部から下方に延びる延出部１６ａが形成されてい
る。前記延出部１６ａは、平行平板部２の第１側面５及
び第３側面において側板８，９の薄肉部８ａ，９ａ上に
配置されている。

【００２７】又、振動ジャイロ１の下端部（固定端部）
において、第１側面５及び第３側面には、同じくアルミ
ニウムからなる厚さ数μｍを有する互いに同面積のパッ
ド１６ｂが横方向に一対併設されている（図１及び図６
においては、第１側面５側のみ図示）。そして、各パッ
ド１６ｂは前記延出部１６ａに接続されている。

【００２８】前記電極膜１５，１６は本発明の電極に相
当する。そして、前記各パッド１５ｂ，１６ｂにはリー
ド線１９がそれぞれハンダ付けされている。

【００２９】前記振動ジャイロ１において、本実施形態
では下端部が固定端部に相当し、上端部が自由端部に相
当する。上記のように構成された振動ジャイロ１を使用
する場合、基材４の下端部を固定した状態で、基材４の
下部の平行平板部２の側板８，９の電極膜１５に対し
て、それぞれ反対電位の交番電圧をリード線１９を介し
て同期して印加する。

【００３０】すると、ＰＺＴ薄膜の分極方向が電極膜１
５から基材４方向に向いている場合、プラス電位側に印
加された方のＰＺＴ薄膜１４は圧縮され、マイナス電位
に印加された側のＰＺＴ薄膜１４は引き伸ばされる。そ
して、交番電圧による極性の変化によって、ＰＺＴ薄膜
１４は、圧縮、引き伸ばしが交互に繰り返され、この結
果、平行平板部２は、Ｘ、反Ｘ方向に駆動され、上部に
位置する平行平板部３は同方向に振動する。

【００３１】そして、この振動状態で、振動ジャイロ１
にＺ軸回りの回転が加わったときに、平行平板部３にお
いて一方の側面側のＰＺＴ薄膜１４は、圧縮（歪み）さ
れ、他方の側面側（一方の側面とは１８０度反対側の側
面）が引き伸ばされる（歪み）。この結果、そのときに
生ずる電圧をリード線１９を介して検出することによ
り、振動ジャイロ１に働いたコリオリの力を検知するこ
とが可能となる。又、上記（１）に示すように、振動ジ
ャイロ１の質量ｍ、及び振動速度Ｖが既知であれば、角
速度Ωが導出できる。

【００３２】上記のように振動ジャイロ１を使用する場
合、リード線１９が固定端部に設けたパッド１５ｂ，１
６ｂに接続されているため、リード線１９の接続によっ
て平行平板部２の剛性が変ることはなく、その振動特性
に影響が出ることはない。

【００３３】又、同じくリード線１９が固定端部に設け
たパッド１５ｂ，１６ｂに接続されているため、リード
線１９の接続によって平行平板部３の剛性が変ることは
なく、その検出特性に影響が出ることはない。

【００３４】次に、上記振動ジャイロ１の製造方法を図
２乃至図６を参照して説明する。図２は、基材４を示し
ている。ステンレスからなる基材４は、断面正方形をな
した四角柱状に形成されている。この基材４の上下両部
に対して、それぞれ互いに直交するように貫通孔７，１
０を形成する。この貫通孔７，１０の形成は、切削でも
よく、エッチングで行ってもよい。この貫通孔７を形成
することにより、図３に示すように基材４の下部は、第
２側面６、及び第４側面がそれぞれ外側面とされ、数十
〜数百μｍの板厚を有する一対の側板８，９が形成され
る。又、前記両側板８，９、及び貫通孔７とにより、基
材４の下部は側板８，９が互いに平行に配置された平行
平板構造を有する平行平板部２が形成される。

【００３５】又、貫通孔１０を形成することにより、図
３に示すように基材４の上部は、第１側面５、及び第３
側面がそれぞれ外側面とされ、数十〜数百μｍの板厚を
有する一対の側板１１，１２が形成される。又、前記両
側板１１，１２、及び貫通孔１０とにより、基材４の上
部は互いに側板１１，１２とが互いに平行に配置された
平行平板構造を有する平行平板部３が形成される。

【００３６】次に、この基材４を酸等で、クリーニング
し、予め、ＰＺＴ薄膜１４を形成したい側面を除いた面
を合成樹脂、又は、スパッタリングや真空蒸着等の物理
的成膜法にてチタン以外の金属等にて、被覆してマスク
（図示しない）を形成する。

【００３７】基材４の平行平板部２において第２側面６
と第４側面、及び平行平板部２，３において第１側面乃
至第４側面にスパッタリングや真空蒸着等の物理的成膜
法にてチタン膜１３を成膜する（図４参照）。

【００３８】次に水熱法で、チタン膜１３上にＰＺＴ薄
膜１４を形成する。この水熱法は２つの段階からなって
いる。（第１段階）基材４、原材料としてのオキシ塩化ジルコ
ニウム（ＺｒＯＣｌ₂・８Ｈ₂Ｏ）と硝酸鉛（Ｐｂ（Ｎ
Ｏ₃）₂）の水溶液、及びＫＯＨ（８Ｎ）溶液をテフロ
ン瓶（図示しない）に投入し、攪拌する。なお、ＰＺＴ
薄膜１４の圧電性は、ＰＺＴ薄膜１４におけるチタン酸
鉛，ジルコン酸鉛の構成組成比によって決まるため、後
にできあがるＰＺＴ薄膜１４の圧電性に応じてオキシ塩
化ジルコニウムと硝酸鉛とのモル比を決めればよい。

【００３９】次に、図示しない圧力容器内において、基
材４を上方に配置し、オキシ塩化ジルコニウム（ＺｒＯ
Ｃｌ₂・８Ｈ₂Ｏ）、硝酸鉛（Ｐｂ（ＮＯ₃）₂）の水
溶液、及びＫＯＨ（８Ｎ）溶液を攪拌しながら、加熱・
加圧する。なお、ここでいう加圧とは、加熱された溶液
の蒸気圧よる加圧のことである。温度条件は１５０℃
で、４８時間この状態を継続する。なお、攪拌は、３０
０ｒｐｍで行う。

【００４０】この結果、過飽和状態で、基材４の両平行
平板部２，３のチタン膜１３表面にＰＺＴの種子結晶
（核）が形成される。上記時間の経過後、基材４を圧力
容器から取り出し、水洗・乾燥する。

【００４１】（第２段階）次に、種子結晶が核付けされ
た基材４、原材料としてのオキシ塩化ジルコニウム（Ｚ
ｒＯＣｌ₂・８Ｈ₂Ｏ）と硝酸鉛（Ｐｂ（ＮＯ₃）₂）
の水溶液、四塩化チタン（ＴｉＣｌ₄）及びＫＯＨ（４
Ｎ）溶液をテフロン瓶（図示しない）に投入し、攪拌す
る。なお、ＰＺＴ薄膜１４の圧電性は、ＰＺＴにおける
チタン酸鉛，ジルコン酸鉛の構成組成比によって決まる
ため、後にできあがるＰＺＴの圧電性に応じてオキシ塩
化ジルコニウムと四塩化チタンと硝酸鉛とのモル比を決
めればよい。

【００４２】次に、図示しない圧力容器内において、基
材４を上方に配置し、オキシ塩化ジルコニウム（ＺｒＯ
Ｃｌ₂・８Ｈ₂Ｏ）、硝酸鉛（Ｐｂ（ＮＯ₃）₂）の水
溶液、四塩化チタン（ＴｉＣｌ₄）及びＫＯＨ（４Ｎ）
溶液を攪拌しながら、加熱・加圧する。なお、ここでい
う加圧とは、加熱された溶液の蒸気圧よる加圧のことで
ある。温度条件は１２０℃で、４８時間この状態を継続
する。なお、攪拌は、３００ｒｐｍで行う。

【００４３】この結果、過飽和状態で、基材４の両平行
平板部２，３の両外側面にＰＺＴ薄膜１４が所定厚み
（この実施形態では数十μｍ）で形成される（図５参
照）。上記時間の経過後、基材４を圧力容器から取り出
し、水洗・乾燥する。この後、マスクを除去する。

【００４４】そして、図６に示すように、ＰＺＴ薄膜１
４面に電極膜１５，１６、延出部１５ａ，１６ａ、パッ
ド１５ｂ，１６ｂをスパッタリングや真空蒸着等の物理
的成膜法により形成した後、パターニングし、不必要な
電極膜１５，１６、延出部１５ａ，１６ａ、パッド１５
ｂ，１６ｂの部分を除去して、上下一対の電極膜１５，
１６、延出部１５ａ，１６ａ、パッド１５ｂ，１６ｂを
形成し、振動ジャイロ１を形成する。その後、パッド１
５ｂ，１６ｂにリード線１９をハンダ付けする。

【００４５】さて、本実施形態によると、次のような作
用効果を奏する。（１）本実施形態では、リード線１９が固定端部に設
けたパッド１５ｂ，１６ｂに接続したため、振動ジャイ
ロ１を使用する場合、リード線１９の接続によって平行
平板部２の剛性が変ることはなく、その振動特性及びに
検出特性に影響が出ることはない。

【００４６】（２）本実施形態では、基材４の両平行
平板部２，３のチタン膜１３表面に形成されたＰＺＴ薄
膜１４は、数十μｍとして薄く形成しているため、振動
ジャイロ１を、小型化することができる。

【００４７】（３）本実施形態では、基材４の上下両
部を、平行平板構造としているため、捩じれに対して強
くすることができる。従って、振動駆動用の平行平板部
２は、正確に振動することができ、検出用の平行平板部
３は、正確に変位できるため、ノイズに強いものとな
る。

【００４８】（４）本実施形態では、水熱法により、
基材４の両平行平板部２，３の両外側面にチタン膜１３
を形成した後、水熱法により、及びＰＺＴ薄膜１４を形
成し、その後、前記ＰＺＴ薄膜１４を形成した基材４の
両側面に対して、それぞれ電極膜１５，１６，延出部１
５ａ，１６ａ、パッド１５ｂ，１６ｂを形成した。その
結果、同一工程（水熱法による工程）で得られた振動駆
動用の平行平板部２、検出用の平行平板部３との組合せ
で構成される振動ジャイロ１は、検出感度等の品質を一
定に、すなわち、均質なものとすることができる。又、
水熱法により、駆動用のＰＺＴ薄膜１４と、検出用のＰ
ＺＴ薄膜１４とが一度に形成できるため、別々に駆動
用、検出用のＰＺＴ薄膜を形成する場合と異なり、作製
工数を低減できる。

【００４９】（５）検出用の平行平板部３の側板１１
と側板１２の上部間を連結している連結部、或いは、平
行平板部２と平行平板部３との間の部分の連結部は、上
記（１）式のコリオリの力Ｆｃの質量ｍとして使用でき
る。従って、同部分の質量を適宜変更することにより振
動ジャイロ１のｍを調整することが可能である。そのこ
とによって、振動ジャイロ１の検出感度を上げることも
可能である。

【００５０】本発明の実施形態は、上記実施形態以外に
次のように変更することも可能である。（１）前記実施形態では、電極膜１５，１６、延出部
１５ａ，１６ａ、パッド１５ｂ，１６ｂをアルミニウム
で形成したが、Ａｕ（金）にて形成してもよく、又、他
の導電性金属にて形成してもよい。

【００５１】（２）前記実施形態では、電極膜１５，
１６、延出部１５ａ，１６ａ、パッド１５ｂ，１６ｂ、
ＰＺＴ薄膜１４、基材４の厚みをそれぞれ所定数値とし
たが、上記数値に限定されるものではなく、必要に応じ
て、上記以外の数値としてもよい。

【００５２】（３）前記実施形態では、ＰＺＴ薄膜１
４面に電極膜１５，１６、延出部１５ａ，１６ａ、パッ
ド１５ｂ，１６ｂをスパッタリングや真空蒸着等の物理
的成膜法により形成した後、パターニングしたが、この
代わりに、これらを導電性ペーストをスクリーン印刷法
によって、印刷して形成してもよい。

【００５３】（４）前記実施形態では、音片型の振動
ジャイロ１に具体化したが、この振動ジャイロ１を連結
板の両端に固設した音叉型の振動ジャイロに具体化して
もよい。この場合、前記実施形態での振動ジャイロ１を
一対、連結部としての連結板の両端に立設固定するだけ
で、音叉型の振動ジャイロが形成できる。

【００５４】（５）前記実施形態では、電極膜１５を
各ＰＺＴ薄膜１４に対し分離して上下一対設けたが、分
離しないでＰＺＴ薄膜１４上の表面全体に設けてもよ
い。（６）前記実施形態では、平行平板部２，３に設けた
電極膜１５，１６に対して、それぞれ延出部１５ａ，１
６ａを介して固定端部である下端部に設けたパッド１５
ｂ，１６ｂに接続した。この代わりに、一方の平行平板
部２の電極膜１５を延出部１５ａを介してパッド１５ｂ
を接続し、他方の平行平板部３の電極膜１６には、リー
ド線１９を直接接続してもよい。この場合は、駆動特性
におけるリード線接続による悪影響を防止できる。

【００５５】反対に、他方の平行平板部３の電極膜１６
を延出部１６ａを介してパッド１６ｂを接続し、一方の
平行平板部２の電極膜１５には、リード線１９を直接接
続してもよい。この場合は、検出特性におけるリード線
接続による悪影響を防止できる。

【００５６】（７）前記実施形態では、振動ジャイロ
１の下端部を固定端部としたが、上端部を固定端部と
し、下端部を自由端部としてもよい。この場合、駆動部
が上端部となり、検出部が下端部となる。

【００５７】（８）前記実施形態では、基材４をステ
ンレスとしたが、他の金属でもよく、チタンとした場合
は、チタン膜１３の形成が不要となる。この場合、基材
４の表面が本発明のベース面を構成する。

【００５８】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に挙げる。（１）請求項１乃至請求項３うちいずれかにおいて、
貫通孔は断面四角形状に形成されたものであるＰＺＴ薄
膜を備えた振動ジャイロ。断面四角形状の貫通孔によ
り、第１及び第２の平行平板部の側壁が板状に形成さ
れ、平行平板構造を得ることができる。

【００５９】（２）請求項１乃至請求項３のうちいず
れかにおいて、前記電極と前記パッドとは、振動ジャイ
ロの同一側面側において設けられた同士が電気的に互い
に接続されていることを特徴とする振動ジャイロ。同一
側面において設けられた電極とパッドとが電気的に接続
されるため、両者を電気的に接続する延出部を簡単に形
成できる。

【００６０】（３）請求項１乃至請求項３のいずれ
か、或いは上記（１）又は（２）において、延出部は、
平行平板部を構成する側板の薄肉部上に形成されている
ＰＺＴ薄膜を備えた振動ジャイロ。延出部を薄肉部に形
成することにより、第２平行平板部の電極と固定端部の
パッドとを電気的に接続することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、振動特性、或いは検出特性を安定化することが
できる。

【００６２】請求項２の発明によれば、振動特性の安定
化を図ることができる。請求項３の発明によれば、検出
特性の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は振動ジャイロの斜視図、（ｂ）は同じ
く側面図。

【図２】基材の斜視図。

【図３】貫通孔を形成した基材の斜視図。

【図４】チタン膜をパターンニングして形成した基材の
斜視図。

【図５】ＰＺＴ薄膜を形成した基材の斜視図。

【図６】（ａ）は電極膜を形成した振動ジャイロの斜視
図、（ｂ）は同じく側面図。

【図７】振動ジャイロの斜視図。

【図８】従来の振動ジャイロの斜視図。

【図９】従来の振動ジャイロの斜視図。

【符号の説明】

１…振動ジャイロ、２，３…平行平板部（第１、第２の
平行平板部を構成する）、４…基材、５…第１側面、６
…第２側面、７，１０…貫通孔、８，９，１１，１２…
側板（平板部を構成する）、１３…チタン膜（ベース面
を構成する。）、１４…ＰＺＴ薄膜、１５，１６…電極
膜、１５ａ，１６ａ…延出部、１５ｂ，１６ｂ…パッド
部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周方向に亘って第１乃至第４側面を有
し、第１側面と第３側面、第２側面と第４側面とは、互
いに１８０度反対位置に位置する四角柱状の弾性金属を
備え、その弾性金属の固定端部側には、第１側面から第３側面
まで貫通する貫通孔が形成されて、第２側面と第４側面
を含むそれぞれの平板部にて第１の平行平板部が形成さ
れ、前記弾性金属の自由端部側には、第２側面から第４側面
まで貫通する貫通孔が形成されて、第１側面と第３側面
を含むそれぞれの平板部にて第２の平行平板部が形成さ
れ、第１の平行平板部の第２側面と第４側面、及び第２の平
行平板部の第１側面と第３側面とにはチタンにて形成さ
れたベース面が形成され、同ベース面上には、ＰＺＴ薄膜が形成され、同ＰＺＴ薄膜上には、電極が設けられ、前記弾性金属の固定端部には前記いずれかの電極に電気
的に接続された接続用のパッドが形成されていることを
特徴とするＰＺＴ薄膜を備えた振動ジャイロ。
【請求項２】前記第２の平行平板部に設けられた電極
と、固定端部に設けられたパッドとは、第１の平行平板
部において、第１側面と第３側面に設けられた延出部を
介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項
１に記載の振動ジャイロ。
【請求項３】前記第１の平行平板部に設けられた電極
と、固定端部に設けられたパッドと電気的に接続されて
いることを特徴とする請求項１に記載の振動ジャイロ。