JP2001021359A

JP2001021359A - 圧電振動角速度センサー及びその振動子の製造方法

Info

Publication number: JP2001021359A
Application number: JP11192929A
Authority: JP
Inventors: Mineo Yorizumi; 美根生頼住; Toshiyuki Kawamura; 俊行川村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2001-01-26
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: JP4172100B2

Abstract

(57)【要約】【課題】構造及び製造工程を簡単にし、製造コストを
下げ、加工精度を高くして特性の安定した圧電振動角速
度センサー及びその振動子の製造方法を提供すること。【解決手段】圧電振動角速度センサーの振動子３０は
四角柱状の圧電体３５でなり、その第１の側面３３に
は、第１分割電極３３ａと第２分割電極３３ｂが形成さ
れ、第２の側面３４には、第３分割電極３４ａと第４分
割電極３４ｂが形成されており、この圧電体３５は振動
の節点で支持され、励振駆動用電極（第１分割電極）３
３ａに交流電圧を印加して、軸方向に関しての両端を自
由端として共振振動させ、回転角速度が加わるとコリオ
リ力の発生で生じる電圧差を２つの検出用電極（第１分
割電極３３ａと第２分割電極３３ｂ）から検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカメラ一体
型ビデオテープレコーダに搭載され、手振れを検出する
圧電振動角速度センサー及びその振動子の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、角速度センサーは、航空機のよう
に慣性座標系の角速度を検出し進行方向を割り出す用途
に用いられてきたが、最近では、自動車のナビゲーショ
ンの補助機能として、また、カメラ一体型ビデオテープ
レコーダの手振れ防止機能にも応用され、その需要は急
速に拡大している。

【０００３】第１従来例としての圧電振動角速度センサ
ーの振動子１を図３２に示す。振動子１は、三角柱状の
ニッケル合金２の各側面に、両面に電極が形成された圧
電体４ａ、４ｂ、４ｃが接着されてなる。図には、圧電
体４ａしか見えないが、圧電体４ｂはニッケル合金２の
底面に、圧電体４ｃは残りのもう一面に取り付けられて
いる。振動子１は、例えばカメラ一体型ビデオテープレ
コーダの筐体内に固定された２つの支持部材３、３に、
側辺２ａの２点（符号５で示される）で溶接され、吊り
下げられるようにして支持されている。

【０００４】以上のように構成される振動子１は、後述
で詳しく説明するが図３３に示される回路に接続され、
ｙ方向に支持点５、５を節として共振振動させる。この
とき、カメラ一体型ビデオテープレコーダの手振れに起
因する回転力２４が振動子の中心Ｃのまわりに生じる
と、共振しているｙ方向と直角なｘ方向にコリオリ力が
生じる。コリオリ力は、振動子１の質量をｍ、ｙ方向の
振動の速度ベクトルをｖ、回転力２４の角速度ベクトル
をωとすると、２ｍ［ｖ×ω］で表される。このコリオ
リ力を検出することにより回転力２４を検出して、カメ
ラ一体型ビデオテープレコーダの光学系を含む撮像ユニ
ットを水平及び垂直方向に駆動するアクチュエータを制
御して、画振れの少ない撮像画像を得るようにしてい
る。

【０００５】次に、図３３を参照して、振動子１が接続
される回路について説明する。

【０００６】図３３は従来実施されていた図３２に示す
三角柱状ニッケル合金振動子を用いた角速度センサーの
処理回路である。この処理回路は、三角柱状振動子２の
下面圧電素子４ｂの電極面に入力端が接続された増幅器
１８と、この増幅器１８の出力端に接続された移相器１
９と、三角柱状振動子２の駆動・検出兼用圧電素子４
ａ，４ｃとこれらの電極面４ａ，４ｃに接続された差動
増幅器２０と、この差動増幅器２０の出力端に接続され
た同期検波器２２と、この同期検波器２２の出力端に接
続されたローパスフィルター２３とから成り、移相器１
９の出力端は分割抵抗Ｒ及び同期検波器２２に接続され
ている。

【０００７】以上のように構成された圧電振動角速度セ
ンサーの作動原理を説明する。増幅器１８への直流電源
の投入によりこの増幅器１８を作動状態にし、移相器１
９を通して駆動・検出兼用圧電素子４ａ，４ｃに略２５
ｋＨｚの駆動電圧を印加すると、振動子１は図３２に示
す支持点５を節とし、振動子１の両端を自由端としてｙ
方向に自身の安定した機械的共振周波数で自励振動す
る。移相器１９は増幅器１８の出力を位相調整している
が、この位相調整で振動子１は自励振動することができ
る。今、振動子１に回転２４が加わっていない場合、圧
電素子４ａ，４ｃの歪みは全く同じように起こるので両
圧電素子４ａ，４ｃからの出力は振幅、位相ともに同一
であり、従って差動増幅器２０の出力は０である。

【０００８】振動子２が以上のようにｙ方向に機械的振
動をしている状態で回転２４が加わった場合、回転中心
軸Ｃとｙ軸に直角（ｘ方向）にコリオリ力が発生し、励
振によるｙ方向の力とコリオリ力によるｘ方向の力の合
成力が振動子２を歪ませる。この歪みはｘ方向に生じる
ので圧電素子４ａ，４ｃの電極面には互いに逆符号の電
圧、すなわち逆位相の電圧が生じる。以下、このコリオ
リ力による生じる信号をコリオリ信号と呼ぶことにす
る。

【０００９】前記合成力により圧電素子４ａ，４ｃから
はそれぞれの励振信号とコリオリ信号とが重畳された形
の交流信号として検出される。この検出信号はそれぞれ
差動増幅器２０に反転入力と非反転入力されて、差動後
の出力には同位相である励振信号が互いに打ち消され、
逆位相のコリオリ信号だけが検出される。検出されたコ
リオリ信号は同期検波器２２に入力され、移相器１９の
出力で同期検波される。同期検波により得られた信号は
励振信号の高周波成分が混じっているのでローパスフィ
ルター２３で高周波成分を除去し、回転角速度ωに比例
した振幅を有する信号が得られる。

【００１０】次に、図３４に、第２の従来例としての圧
電振動角速度センサーの振動子６を、図３５に振動子６
が接続された回路図を示す。この振動子６は、円柱状の
圧電セラミックス７に、その周面に６個の電極９、１
０、１１、１２、１３、１４が、例えばスクリーン印刷
により形成されている。なお、図３５では電極９は、回
路の接続関係をわかりやすくするために軸方向に延びて
いるように図示したが、実際は図３４に示されるよう
に、円柱状の圧電セラミックス７の周方向に沿って形成
されている。電極１１、１２、１４はつながっており、
電気接続線１５を介して接地されている。電極９、１
０、１３はそれぞれ電気的に独立しており、それぞれ電
気接続線１７、２５、１６を介して、後述する回路の各
構成要素と接続している。

【００１１】この振動子６は、ゴムでなる２つの支持部
材８、８によって支持されており、この支持点を節とし
て、上記第１従来例と同様に、ｙ方向に共振振動され、
このとき、回転力２４が振動子の中心Ｃのまわりに生じ
ると、共振しているｙ方向と直角なｘ方向にコリオリ力
が生じる。そして、このコリオリ力を検出することによ
り回転力２４を検出する。

【００１２】図３５は従来実施されていた図３４に示す
円柱状圧電振動子７を用いた角速度センサー６の処理回
路である。この処理回路は、円柱状圧電振動子７の駆動
用電極９に出力端が接続された増幅器１８と、円柱状圧
電振動子７の検出用電極１０，１３に接続された差動増
幅器２０および加算器２１と、差動増幅器２０の出力端
に接続された同期検波器２２と、この同期検波器２２の
出力端に接続されたローパスフィルター２３と、加算器
２１の出力端と増幅器１８の入力端との間に接続された
移相器１９とから成り、また電極１１，１２，１４はア
ースされている。なお、図３５において、図３３に示し
た回路における構成要素と対応するものについては同じ
符号を付するものとする。

【００１３】以上のように構成された圧電振動角速度セ
ンサーの作動原理を説明する。増幅器１８への直流電源
の投入によりこの増幅器１８は作動状態になり、電極１
０，１３の出力は加算器２１で加算され、移相器１９で
位相を調整して増幅器１８に加えられる。この増幅出力
が電極９に入力されて振動子７は図３４に示す支持点部
材８の位置を節とし、振動子７の両端を自由端としてｙ
方向に略２５ｋＨｚでに自励振動する。振動子６に回転
２４が加わらない場合、図３３の場合と同様に検出用電
極１０、１３には振幅、位相ともに同一の信号が得られ
て差動増幅器２０の出力は０である。

【００１４】振動子６がｙ方向に励振している状態で回
転２４が加わった場合、図３３の場合と同様に、コリオ
リ力がｘ方向に働き振動子７が歪むので検出用電極１
０、１３には互いに逆位相のコリオリ信号が発生する。
そして検出用電極１０、１３からの励振信号とコリオリ
信号が重畳された信号が差動増幅器２０と加算器２１に
入力される。加算器２１では互いに逆位相のコリオリ信
号は打ち消され、同位相の励振信号だけが出力されて移
相器１９に加えられる。移相器１９は位相を調整し、そ
の出力は増幅器１８に加えられて電極９に加えられる。
また一方で差動増幅器２０のコリオリ信号出力は同期検
波器２２に入力され、加算器２１の出力で同期検波され
る。同期検波によって得られた信号はローパスフィルタ
ー２３により回転角速度ωに比例した信号を得る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記第１従来例の三角
柱状の振動子１は、現在最も検出感度が高く主流となっ
ている。しかし、三角柱のニッケル合金２への圧電体４
ａ、４ｂ、４ｃの接着や支持点５、５での溶接など、そ
の構造や製造工程が複雑なため量産効果を上げることが
難しい。これは、更に小型化するに従ってその傾向が顕
著に現れる。

【００１６】また、第２従来例の円柱状の圧電体７その
ものを振動子としたものは、圧電体の接着に伴う問題は
ない。しかし、円柱形状への加工精度の確保が困難であ
ること、また、電極を一本一本曲面に印刷するために、
やはり量産効果は期待できない構造となっている。更
に、小型化するに従って、円柱加工の精度や曲面への電
極の印刷精度の確保が困難になる。

【００１７】以上のように、従来は、構造が複雑で組立
精度の管理が難しく、よって共振周波数の調整も難し
く、角速度検出特性にバラツキが出る等の問題があっ
た。特に、小型化すると更に厳しい精度を要求され、よ
り低コスト化、より小型化することが困難であった。

【００１８】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、構造
及び製造工程を簡単にし、製造コストを下げ、加工精度
を高くして特性の安定した圧電振動角速度センサー及び
その振動子の製造方法を提供することを課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するに
あたり、本発明では、圧電振動角速度センサーの振動子
は四角柱状の圧電体であり、その側面には、平行に対向
した側面に形成された電極の対が少なくとも２対以上形
成されており、この圧電体は振動の節点で支持され、励
振駆動用電極に交流電圧を印加して、軸方向に関しての
両端を自由端として共振振動させ、回転角速度が加わる
とコリオリ力の発生で生じる電圧差を２つの検出用電極
から検出するようにしている。

【００２０】又は、平板状の圧電体の厚さ方向の両面全
面に、メッキ又は印刷により電極を形成し、この厚さ方
向に分極処理し、この平板を多数の四角柱片に切断する
ことにより、電極形成面を有する四角柱形状の圧電体で
なる圧電振動角速度センサーの振動子を得るようにして
いる。

【００２１】又は、平板状の圧電体の厚さ方向の両面全
面にそれぞれ、メッキ又は印刷により第１の電極と第２
の電極を形成し、この平板を多数の四角柱片に切断し、
この四角柱片の第１及び第２の電極が形成された両面と
垂直な２つの面それぞれにメッキ又は印刷により第３の
電極と第４の電極を形成した後、分極処理を行い、各側
面に電極が形成された四角柱形状の圧電体でなる圧電振
動角速度センサーの振動子を得るようにしている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２３】図１は、本発明の第１の実施の形態によ
る、圧電振動角速度センサーの振動子３０である。振動
子３０は、四角柱形状の圧電体３５の上下面に、電極が
メッキにより形成されてなる。図２に、振動子３０の拡
大断面図を示すが、第１の側面としての上面３３には、
軸方向に沿って延びる溝３１により２分割された、第１
分割電極３３ａと第２分割電極３３ｂがメッキにより形
成されている。第２の側面としての下面３４には、溝３
１と対称な位置に軸方向に沿って延びる溝３２が形成さ
れ、第３分割電極３４ａと第４分割電極３４ｂがメッキ
により形成されている。矢印Ｐは分極の方向を示す。

【００２４】次に、この振動子３０の製造方法につい
て、図３を参照して説明する。図３Ａに示すものは、例
えばＰＺＴ（ＰｂＺｒＴｉＯ₃ ）系の圧電セラミックス
でなる厚さ１ｍｍの薄板３６である。この上下両面それ
ぞれの全面に、下地にニッケルメッキを、この上に金を
メッキする。そして、この後この上下のメッキ形成面に
直流の高電圧を印加して、板３６を厚さ方向に分極させ
る。次に、図３Ｂに示すように、薄板３６をカッティン
グライン３７に沿って切断し、幅１ｍｍ、長さ１２ｍｍ
の多数の四角柱片３５を切り出し、振動子３０を得る。
このとき、カッティングライン３９に沿って、上下両面
に、図１及び図２の振動子３０の電極分割溝３１、３２
となる溝を、四角柱片への切出しと同じ砥石を用いた砥
石加工により、切出しと連続して行う。切り出される四
角柱片３５の寸法は、この四角柱片３５を振動子として
共振させるときの共振周波数の設定に合わせて決められ
る。

【００２５】次に、図４を参照して振動子の支持につい
て説明する。切り出された振動子３０は、図４Ａに示さ
れるように、４個の支持フレーム４０の８カ所の支持部
４０ａと、メッキ形成面（第１〜第４分割電極）とが半
田付けにより接合される。支持フレーム４０の材質は、
例えばリン青銅、ステンレス等であり、厚さは１００μ
ｍ程度である。そして、図４Ｂに示されるように、上下
に対向する支持フレーム４０間に支持ブロック４１を挟
ませて固定させる。支持ブロック４１は、非磁性のブロ
ック体で、ある程度の剛性のある材料が用いられてい
る。例えば、セラミックス（ＣａＴｉＯ₃ ）や樹脂系材
料など。支持ブロック４１は、カメラ一体型ＶＴＲの筐
体に固定されており、振動子３０は宙吊りの状態で、支
持フレーム４０の支持部４０と固定されており支持され
る。振動子３０は図５に示す回路と接続されるが、支持
フレーム４０の支持部４０を電極として回路と接続され
る。また、支持部４０は、この回路により共振させられ
る振動子３０の振動の節点（ノード点）となり、振動子
３０は軸方向の両端を自由端として共振させられる。

【００２６】次に、図５を参照して、振動子３０の接続
される回路について説明する。

【００２７】図５は図１に示す圧電振動子３０を用いた
角速度センサーの処理回路である。この処理回路は、圧
電振動子３０の駆動・検出兼用電極３３ａに接続された
移相器１９と、この移相器１９の出力端に接続された増
幅器１８と、駆動・検出兼用電極３３ａの出力端は減算
器２５を介して、検出用電極３３ｂの出力端はそのまま
接続された差動増幅器２０と、この差動増幅器２０の出
力端に接続された同期検波器２２と、この同期検波器２
２の出力端に接続されたローパスフィルター２３とから
成り、増幅器１８の出力は移相器１９を介して駆動・検
出兼用電極３３ａに加えられ、振動子の電極３４ａはア
ースされている。

【００２８】以上のように構成された圧電振動角速度セ
ンサーの作動原理を説明する。増幅器１８への直流電源
の投入によりこの増幅器１８は作動状態になり、増幅出
力が移相器１９を通して駆動・検出兼用電極３３ａに入
力され、振動子３０を図４Ａに示す支持部４０ａを節と
し、振動子３０の両端を自由端としてｙ方向に自身の略
２５ｋＨｚの機械的共振周波数で自励振動させる。電極
３３ａには印加電圧分と励振により生じる電圧分が足さ
れて出力される。従って振動子３０に回転２４が加わっ
ていない場合は差動増幅器２０の出力に電圧差が出ない
ようにするために、減算器２５は電極３３ａへの印加電
圧分を差し引いている。振動子３０の右側下面電極３４
ｂは回路構成上は必要ないが電極３３ｂに対して振動バ
ランスを確保するためである。

【００２９】振動子３０に回転力２４が加わると振動子
３０はｘ方向にコリオリ力が働き、励振によるｙ方向の
力との合成力が振動子３０を歪ませ、電極３３ａ，３３
ｂには互いに逆位相のコリオリ信号電圧が生じる。これ
を差動増幅器２０に入力して励振信号を打ち消し、コリ
オリ信号を検出する。検出されたコリオリ信号は同期検
波器２２で同期検波され、ローパスフィルター２３によ
り回転角速度ωに比例した信号を出力する。

【００３０】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。上記第１の実施の形態と同じ部分には同一の
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００３１】図６は、本第２の実施の形態による、圧電
振動角速度センサーの振動子６０である。振動子６０
は、四角柱形状の圧電体６６の各面に、電極がメッキ又
は印刷により形成されてなる。図７に、振動子６０の拡
大断面図を示すが、第１の側面としての上面６１には、
軸方向に沿って延びる溝６５により２分割された、第１
分割電極６１ａと第２分割電極６１ｂがメッキにより形
成されている。第２の側面としての下面６２には第３の
電極６２ａがメッキにより形成されている。第３の側面
６３には、例えばスクリーン印刷により第４の電極６３
ａが形成されている。同様に、第４の側面６４にも印刷
により第５の電極６４ａが形成されている。矢印Ｐは分
極の方向を示す。

【００３２】次に、この振動子６０の製造方法につい
て、図８を参照して説明する。第１実施例と同様に、先
ず、圧電セラミックスでなる厚さ１ｍｍの薄板３６の上
下両面それぞれの全面に、下地にニッケルメッキを、こ
の上に金をメッキする。次に、図８Ｂに示すように、薄
板３６をカッティングライン３７に沿って切断し、幅１
ｍｍ、長さ１２ｍｍの多数の四角柱片６６を切り出し、
振動子６０を得る。このとき、カッティングライン３９
に沿って、上面に、振動子６０の電極分割溝６５となる
溝を、四角柱片への切出しと同じ砥石を用いた砥石加工
により、切出しと連続して行う。切り出される四角柱片
６６の寸法は、この四角柱片６６を振動子として共振さ
せるときの共振周波数の設定に合わせて決められる。切
り出された後、四角柱片６６の両側面に、図７で示され
るように、印刷により第４の電極６３ａと第５の電極６
４ａを形成して、第１分割電極６１ａと第４の電極６３
ａとの間及び第２分割電極６１ｂと第５の電極６４ａと
の間に直流の高電圧を印加して、矢印Ｐの方向に分極さ
せる。

【００３３】次に、図９を参照して振動子の支持につい
て説明する。第１実施の形態と同様、切り出された振動
子６０は、図９Ａに示されるように、４個の支持フレー
ム４０の８カ所の支持部４０ａと、メッキ形成面（第
１、第２分割電極６１ａ、６１ｂと第３の電極６２ａ）
とが半田付けにより接合される。そして、図９Ｂに示さ
れるように、上下に対向する支持フレーム４０間に支持
ブロック４１を挟ませて固定させる。支持ブロック４１
は、カメラ一体型ＶＴＲの筐体に固定されており、振動
子６０は宙吊りの状態で、支持フレーム４０の支持部４
０と固定され支持される。振動子６０の組立後、振動子
６０の縦横方向の振動の共振周波数を調整し、縦方向の
共振周波数を横方向の共振周波数に対して約６０Ｈｚ高
めにシフトさせて設定した。振動子６０は図１０に示す
回路と接続されるが、支持フレーム４０の支持部４０を
電極として回路と接続される。側面に形成された第４の
電極６３ａと第５の電極６４ａは、リード線で回路と接
続される。また、支持部４０は、この回路により共振さ
せられる振動子６０の振動の節点（ノード点）となり、
振動子６０は軸方向の両端を自由端として共振させられ
る。

【００３４】次に、図１０を参照して、振動子６０の接
続される回路について説明する。

【００３５】図１０は図６に示す圧電振動子６０を用い
た角速度センサーの処理回路である。なお、図１０にお
いて、図５に示した回路における構成要素と対応するも
のについては同じ符号を付するものとする。

【００３６】図１０の処理回路は、圧電振動子６０の駆
動・検出兼用電極６１ａ，６１ｂに接続された加算器２
１と、この加算器２１の出力端に接続された増幅器１８
と、この増幅器１８の出力端に接続された移相器１９
と、駆動・検出兼用電極６１ａ，６１ｂに接続された差
動増幅器２０と、この差動増幅器２０の出力端に接続さ
れた同期検波器２２と、この同期検波器２２の出力端に
接続されたローパスフィルター２３とから成り、加算器
２１の出力は同期検波器２２に入力され、振動子６０の
両側面電極６３ａ，６４ａはアースされている。なお、
下面電極６２ａは振動子６０の振動バランスを確保する
ためのものである。

【００３７】以上のように構成された圧電振動角速度セ
ンサーの作動原理を説明する。図５の場合と同様に、増
幅器１８への直流電源の投入によりこの増幅器１８は作
動状態に入り、増幅出力が移相器１９を通して駆動・検
出兼用電極６１ａ，６１ｂに入力され、振動子６０をｙ
方向に自身の略２５ｋＨｚの機械的共振周波数で自励振
動させる。振動子６０に回転２４が加わらないうちは差
動増幅器２０の出力は０である。回転２４が加わった場
合、コリオリ力による電極６１ａ，６１ｂからの信号が
差動増幅器２０で検出され、一方、加算器２１では互い
に逆位相のコリオリ信号は打ち消されて同位相の励振信
号だけが出力される。差動増幅器２０の出力は同期検波
器２２により加算器２１の出力で同期検波され、ローパ
スフィルター２３により回転角速度ωに比例した信号が
得られる。

【００３８】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。上記実施の形態と同じ部分には同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【００３９】図１１は、本第３の実施の形態による、圧
電振動角速度センサーの振動子７０である。振動子７０
は、四角柱形状の圧電体７５の各面に、電極がメッキ又
は印刷により形成されてなる。図１２に、振動子７０の
拡大断面図を示すが、第１の側面としての上面７１に
は、第１の電極７１ａがメッキにより形成されている。
第２の側面としての下面７２には第２の電極７２ａがメ
ッキにより形成されている。第３の側面７３には、例え
ばスクリーン印刷により第３の電極７３ａが形成されて
いる。同様に、第４の側面７４にも印刷により第４の電
極７４ａが形成されている。矢印Ｐは分極の方向を示
す。

【００４０】次に、この振動子７０の製造方法につい
て、図１３を参照して説明する。上記実施の形態と同様
に、先ず、圧電セラミックスでなる厚さ１ｍｍの薄板３
６の上下両面それぞれの全面に、下地にニッケルメッキ
を、この上に金をメッキする。次に、薄板３６をカッテ
ィングライン３７に沿って切断し、幅１ｍｍ、長さ１２
ｍｍの多数の四角柱片７５を切り出し、振動子７０を得
る。切り出される四角柱片７５の寸法は、この四角柱片
７５を振動子として共振させるときの共振周波数の設定
に合わせて決められる。切り出された後、四角柱片７５
の両側面に、図１２で示されるように、印刷により第３
の電極７３ａと第４の電極７４ａを形成して、第１の電
極７１ａと第３の電極７３ａとの間及び第２の電極７２
ａと第３の電極７３ａとの間に直流の高電圧を印加し
て、矢印Ｐの方向に分極させる。

【００４１】次に、図１４を参照して振動子の支持につ
いて説明する。上記実施の形態と同様、切り出された振
動子６０は、図１４Ａに示されるように、４個の支持フ
レーム４０の８カ所の支持部４０ａと、メッキ形成面
（第１、第２の電極７１ａ、７１ｂ）とが半田付けによ
り接合される。そして、図１４Ｂに示されるように、上
下に対向する支持フレーム４０間に支持ブロック４１を
挟ませて固定させる。支持ブロック４１は、カメラ一体
型ＶＴＲの筐体に固定されており、振動子７０は宙吊り
の状態で、支持フレーム４０の支持部４０と固定され支
持される。振動子７０の組立後、振動子７０の縦横方向
の振動の共振周波数を調整し、縦方向の共振周波数を横
方向の共振周波数に対して約６０Ｈｚ高めにシフトさせ
て設定した。振動子７０は図１５に示す回路と接続され
るが、支持フレーム４０の支持部４０を電極として回路
と接続される。側面に形成された第３の電極７３ａと第
４の電極７４ａは、リード線で回路と接続される。ま
た、支持部４０は、この回路により共振させられる振動
子７０の振動の節点（ノード点）となり、振動子７０は
軸方向の両端を自由端として共振させられる。

【００４２】次に、図１５を参照して、振動子７０の接
続される回路について説明する。

【００４３】図１５は図１１に示す圧電振動子７０を用
いた角速度センサーの処理回路である。この回路は、駆
動・検出兼用電極７１ａ，７２ａが圧電振動子７０の上
下全面に設けたこと、側面電極７４ａはアースしないこ
とを除けば図１０と同じであるので、回路構成の説明を
省略する。なお、図１５において、図１０に示した回路
における構成要素と対応するものについては同じ符号を
付するものとする。

【００４４】図１５の作動原理は、振動子７０をｘ方向
に自励振動させ、コリオリ力によるｙ方向の振動で生じ
る電極７１ａ，７２ａの電圧差を検出するが、その信号
処理は図１０の場合と同様である。側面電極７４ａは回
路構成上は必要ないが、側面電極４に対して振動バラン
スを確保するためである。

【００４５】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。上記実施の形態と同じ部分には同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【００４６】図１６は、本第４の実施の形態による、圧
電振動角速度センサーの振動子８０である。振動子８０
は、四角柱形状の圧電体８７の各面に、電極がメッキ又
は印刷により形成されてなる。図１７に、振動子８０の
拡大断面図を示すが、第１の側面としての上面８１に
は、軸方向に沿って延びる溝８５により２分割された、
第１分割電極８１ａと第２分割電極８１ｂがメッキによ
り形成されている。第２の側面としての下面８２には、
溝８５と対称な位置に形成された軸方向に沿って延びる
溝８６により２分割された、第３分割電極８２ａと第４
分割電極８２ｂがメッキにより形成されている。第３の
側面８３には、例えばスクリーン印刷により第５の電極
８３ａが形成されている。同様に、第４の側面８４にも
印刷により第６の電極８４ａが形成されている。矢印Ｐ
は分極の方向を示す。

【００４７】次に、この振動子８０の製造方法について
説明するが、図３に示される第１の実施の形態と同様な
方法で、薄板３６から四角柱片８７を切り出し、振動子
８０を得る。切り出された後、四角柱片８７の両側面
に、図１７で示されるように、印刷により第５の電極８
３ａと第６の電極８４ａを形成して、第１分割電極８１
ａと第５の電極８３ａとの間、第２分割電極８１ｂと第
６の電極８４ａとの間、第３分割電極８２ａと第５の電
極８３ａとの間、第４分割電極８２ｂと第６の電極８４
ａとの間に直流の高電圧を印加して、矢印Ｐの方向に分
極させる。

【００４８】次に、図１８を参照して振動子の支持につ
いて説明するが、上記実施の形態と同様であるため、重
複する記載は省略し簡単に説明する。切り出された振動
子８０は、４個の支持フレーム４０の８カ所の支持部４
０ａと半田付けにより接合される。そして、上下に対向
する支持フレーム４０間に支持ブロック４１を挟ませて
固定させ、振動子８０は宙吊りの状態で支持される。そ
の他、回路との接続や共振の節点、共振周波数の調整に
ついても上記実施の形態と同様なことが言える。

【００４９】次に、図１９を参照して、振動子８０の接
続される回路について説明する。

【００５０】図１９は図１６に示す圧電振動子８０を用
いた角速度センサーの処理回路である。なお、図１９に
おいて、図１０に示した回路における構成要素と対応す
るものについては同じ符号を付するものとする。

【００５１】図１９の処理回路は、圧電振動子８０の駆
動用電極８１ａ，８１ｂに接続された加算器２１と、こ
の加算器２１の出力端に接続された増幅器１８と、この
増幅器１８の出力端に接続された移相器１９と、圧電振
動子８０の検出用電極８２ａ，８２ｂに接続された差動
増幅器２０と、この差動増幅器２０の出力端に接続され
た同期検波器２２と、この同期検波器２２の出力端に接
続されたローパスフィルター２３とから成り、加算器２
１の出力は同期検波器２２に入力され、振動子８０の両
側面電極８３ａ，８４ａはアースされている。なお、図
１９において、図１０に示した回路における構成要素と
対応するものについては同じ符号を付するものとする。

【００５２】以上のように構成された圧電振動角速度セ
ンサーの作動原理は、駆動用電極８１ａ，８１ｂに２５
ｋＨｚの駆動電圧を印加してｙ方向に自励振動させ、コ
リオリ力によるｘ方向の振動で生じる検出用電極８２
ａ，８２ｂのコリオリ信号を差動増幅器２０で検出し、
加算器２１の出力である励振信号で同期検波器２２によ
り同期検波してローパスフィルター２３により回転角速
度ωに比例した信号が得られる。

【００５３】図２０は、本第５の実施の形態による、圧
電振動角速度センサーの振動子９０である。振動子９０
は、四角柱形状の圧電体９６の各面に、電極がメッキ又
は印刷により形成されてなる。図２１に、振動子９０の
拡大断面図を示すが、第１の側面としての上面９１に
は、軸方向に沿って延びる溝９５により２分割された、
第１分割電極９１ａと第２分割電極９１ｂがメッキによ
り形成されている。第２の側面としての下面９２には第
３の電極９２ａがメッキにより形成されている。第３の
側面９３には、例えばスクリーン印刷により第４の電極
９３ａが形成されている。同様に、第４の側面９４にも
印刷により第５の電極９４ａが形成されている。矢印Ｐ
は分極の方向を示す。

【００５４】次に、この振動子９０の製造方法について
説明するが、図８に示される第２の実施の形態と同様な
方法で、上下面にメッキされ、厚さ方向に分極処理され
た薄板３６から四角柱片９６を切り出し、振動子９０を
得る。切り出された後、四角柱片９６の両側面に、図２
１で示されるように、印刷により第４の電極９３ａと第
５の電極９４ａを形成する。

【００５５】次に、図２２に振動子９０の支持を示す
が、上記実施の形態と同様であるため簡単に説明する
と、切り出された振動子９０は、４個の支持フレーム４
０の８カ所の支持部４０ａと半田付けにより接合され
る。そして、上下に対向する支持フレーム４０間に支持
ブロック４１を挟ませて固定させ、振動子９０は宙吊り
の状態で支持される。その他、回路との接続や共振の節
点、共振周波数の調整についても上記実施の形態と同様
なことが言える。

【００５６】図２３は図２０に示す圧電振動子９０を用
いた角速度センサーの処理回路であり、回路構成、作用
は図１０と同じで、対応する構成要素には同じ符号を付
してある。

【００５７】次に、本発明の第６の実施の形態について
説明する。上記実施の形態と同じ部分には同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【００５８】図２４は、本第６の実施の形態による、圧
電振動角速度センサーの振動子１００である。振動子１
００は、四角柱形状の圧電体１０７の各面に、電極がメ
ッキ又は印刷により形成されてなる。図２５に、振動子
１００の拡大断面図を示すが、第１の側面としての上面
１０１には、軸方向に沿って延びる溝１０５により２分
割された、第１分割電極１０１ａと第２分割電極１０１
ｂがメッキにより形成されている。第２の側面としての
下面１０２には、溝１０５と対称な位置に形成された軸
方向に沿って延びる溝１０６により２分割された、第３
分割電極１０２ａと第４分割電極１０２ｂがメッキによ
り形成されている。第３の側面１０３には、例えばスク
リーン印刷により第５の電極１０３ａが形成されてい
る。同様に、第４の側面１０４にも印刷により第６の電
極１０４ａが形成されている。矢印Ｐは分極の方向を示
す。

【００５９】次に、この振動子１００の製造方法につい
て説明するが、図３に示される第１の実施の形態と同様
な方法で、上下面にメッキされ、厚さ方向に分極処理さ
れた薄板３６から四角柱片１０７を切り出し、振動子１
００を得る。切り出された後、四角柱片１０７の両側面
に、図２５で示されるように、印刷により第５の電極１
０３ａと第６の電極１０４ａを形成する。

【００６０】次に、図２６に振動子１００の支持を示す
が、上記実施の形態と同様であるため簡単に説明する
と、切り出された振動子１００は、４個の支持フレーム
４０の８カ所の支持部４０ａと半田付けにより接合され
る。そして、上下に対向する支持フレーム４０間に支持
ブロック４１を挟ませて固定させ、振動子１００は宙吊
りの状態で支持される。その他、回路との接続や共振の
節点、共振周波数の調整についても上記実施の形態と同
様なことが言える。

【００６１】次に、図２７を参照して、振動子１００の
接続される回路について説明する。

【００６２】図２４に示す圧電振動子を用いた角速度セ
ンサーの回路を示す図２７は加算器２１の入力端と差動
増幅器２０の入力端とを接続していることを除けば、図
１９と同じである。すなわち図２７において、左側の上
下電極２ａと３ａを接続し、右側の上下電極２ｂと３ｂ
を接続している。

【００６３】以上のように構成された圧電振動角速度セ
ンサーの作動原理は、駆動用電極１０１ａ，１０１ｂに
２５ｋＨｚの駆動電圧を印加してｙ方向に自励振動さ
せ、コリオリ力によるｘ方向の振動で生じる検出用電極
１０２ａ，１０２ｂのコリオリ信号を差動増幅器２０で
検出し、加算器２１の出力である励振信号で同期検波器
２２により同期検波してローパスフィルター２３により
回転角速度ωに比例した信号が得られる。

【００６４】次に、本発明の第７の実施の形態について
説明する。上記実施の形態と同じ部分には同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【００６５】図２８は、本第７の実施の形態による、圧
電振動角速度センサーの振動子１１０である。振動子１
１０は、四角柱形状の圧電体１１５の各面に電極がメッ
キ又は印刷により形成されてなる。図２９に、振動子１
１０の拡大断面図を示すが、第１の側面としての上面１
１１には、第１の電極１１１ｂがメッキにより形成され
ている。第２の側面としての下面１１２には第２の電極
１１２ａがメッキにより形成されている。第３の側面１
１３には、例えばスクリーン印刷により第３の電極１１
３ａが形成されている。同様に、第４の側面１１４にも
印刷により第４の電極１１４ａが形成されている。矢印
Ｐは分極の方向を示す。

【００６６】次に、この振動子１１０の製造方法につい
て説明するが、図１３に示される第３の実施の形態と同
様な方法で、上下面にメッキされ、厚さ方向に分極処理
された薄板３６から四角柱片１１５を切り出し、振動子
１１０を得る。切り出された後、四角柱片１１５の両側
面に、図２９で示されるように、印刷により第３の電極
１１３ａと第４の電極１１４ａを形成する。

【００６７】次に、図３０に振動子１１０の支持を示す
が、上記実施の形態と同様であるため簡単に説明する
と、切り出された振動子１１０は、４個の支持フレーム
４０の８カ所の支持部４０ａと半田付けにより接合され
る。そして、上下に対向する支持フレーム４０間に支持
ブロック４１を挟ませて固定させ、振動子１１０は宙吊
りの状態で支持される。その他、回路との接続や共振の
節点、共振周波数の調整についても上記実施の形態と同
様なことが言える。

【００６８】次に、図３１を参照して、振動子１１０の
接続される回路について説明する。

【００６９】図３１は図２８に示す圧電振動子１１０を
用いた角速度センサーの処理回路であり、振動子１１０
の駆動・検出兼用の側面電極１１３ａ，１１４ａに差動
増幅器２０が接続されており、下面電極１１２ａはアー
スされており、上面電極１１１ａは振動バランスを確保
するためのものである。それ以外の回路構成は図６と同
様である。作動原理は、電極１１３ａ，１１４ａに駆動
電圧が印加されると振動子１１０はｙ方向に振動し、回
転２４によりｘ方向にコリオリ力が働くので電極１１３
ａ，１１４ｂで信号を検出する。この信号処理も図１０
の場合と同様である。

【００７０】以上述べたように、上記各実施の形態によ
る振動子は、接着や溶接等の作業精度の管理が難しい工
程を必要としない工程により製造される簡単な構造であ
り、製造コストを下げることができる。且つ高精度の組
立（製造）が容易になり、小型化による組立精度低下の
問題点を克服できる。すなわち、一体的な圧電体を単純
な四角柱構造とし、しかも平板から砥石加工で切り出す
という簡単な加工で得られ、電極の形成も平面にされる
ので容易に精度良くでき、検出特性に優れた高精度の振
動子の製造ができる。また、平板状の圧電体の上下面に
ひとまとまりに電極をメッキで形成した後、四角柱状の
振動子への切出し加工と同時に溝を設けて電極を分割し
ているので、独立した電極の形成が容易にできる。ま
た、圧電セラミックスで振動子を構成するので、振動子
の構成材料にＮｉを含む高価な磁性体を使用する第１従
来例に比べ、製品価格の削減、モータなどからの磁界に
よる検出感度の狂いがないという効果も奏する。また、
分極処理は、振動子を切り出す前に、平板両面にメッキ
により電極を形成させた後、厚さ方向に行う方が一回で
行え、切り出した後それぞれの振動子に側面電極を印刷
した後、それぞれについて分極処理をするよりも手間が
かからず簡単に行える。また、分極の方向の違いによ
り、圧電体の伸縮の方向にわずかな違いが生じるが、振
動子としての作動上では本質的な差はない。

【００７１】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、
本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。

【００７２】以上の各実施の形態では、振動子を自励振
動させ共振させたが、他励振動でもよい。この場合、完
全に共振周波数で振動させることは難しく、共振周波数
に近い値での振動となる。

【００７３】また、以上の各実施の形態では、回転角速
度は振動子の中心Ｃのまわりに生ずるとして説明した
が、２つの検出用電極から等距離にある中心Ｃを通る直
線上の点のまわりに回転角速度が発生すれば検出でき
る。

【００７４】また、以上の各実施の形態では、平板状の
圧電体の上下面にはメッキにより電極を形成し、振動子
を切り出した後のその側面には印刷により電極を形成し
たが、両者ともメッキあるいは印刷により形成してもよ
い。また、上下面には印刷で、側面にはメッキで形成し
てもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
よる圧電振動角速度センサーによれば、その振動子の構
造を単純化し、製造コストを下げ、加工精度も高くする
ことができ、特性の安定化を確保しつつ振動子の小型化
を図ることができる。

【００７６】また、本発明の請求項９又は請求項１３の
圧電振動角速度センサーの振動子の製造方法によれば、
振動子を簡単な工程で製造でき、製造コストを低くで
き、また加工精度も高くすることができるので、特性の
バラツキのない振動子を製造でき、小型化も可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による振動子の斜視
図である。

【図２】図１の振動子の拡大横断面図である。

【図３】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは加工ライ
ンを示した平板状圧電素子の斜視図で、ＢはＡに示す平
板状圧電素子の部分拡大斜視図である。

【図４】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは同振動子
と支持フレームとの結合状況を示す斜視図で、Ｂは更に
フレーム固定ブロックを取り付けた斜視図である。

【図５】同振動子を用いた角速度センサーの処理回路で
ある。

【図６】本発明の第２の実施の形態による振動子の斜視
図である。

【図７】図６の振動子の拡大横断面図である。

【図８】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは加工ライ
ンを示した平板状圧電素子の斜視図で、ＢはＡに示す平
板状圧電素子の部分拡大斜視図である。

【図９】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは同振動子
と支持フレームとの結合状況を示す斜視図で、Ｂは更に
フレーム固定ブロックを取り付けた斜視図である。

【図１０】同振動子を用いた角速度センサーの処理回路
である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態による振動子の斜
視図である。

【図１２】図１１の振動子の拡大横断面図である。

【図１３】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは加工ラ
インを示した平板状圧電素子の斜視図で、ＢはＡに示す
平板状圧電素子の部分拡大斜視図である。

【図１４】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは同振動
子と支持フレームとの結合状況を示す斜視図で、Ｂは更
にフレーム固定ブロックを取り付けた斜視図である。

【図１５】同振動子を用いた角速度センサーの処理回路
である。

【図１６】本発明の第４の実施の形態による振動子の斜
視図である。

【図１７】図１６の振動子の拡大横断面図である。

【図１８】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは同振動
子と支持フレームとの結合状況を示す斜視図で、Ｂは更
にフレーム固定ブロックを取り付けた斜視図である。

【図１９】同振動子を用いた角速度センサーの処理回路
である。

【図２０】本発明の第５の実施の形態による振動子の斜
視図である。

【図２１】図２０の振動子の拡大横断面図である。

【図２２】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは同振動
子と支持フレームとの結合状況を示す斜視図で、Ｂは更
にフレーム固定ブロックを取り付けた斜視図である。

【図２３】同振動子を用いた角速度センサーの処理回路
である。

【図２４】本発明の第６の実施の形態による振動子の斜
視図である。

【図２５】図２４の振動子の拡大横断面図である。

【図２６】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは同振動
子と支持フレームとの結合状況を示す斜視図で、Ｂは更
にフレーム固定ブロックを取り付けた斜視図である。

【図２７】同振動子を用いた角速度センサーの処理回路
である。

【図２８】本発明の第７の実施の形態による振動子の斜
視図である。

【図２９】図２８の振動子の拡大横断面図である。

【図３０】同振動子の製造方法を示す図で、Ａは同振動
子と支持フレームとの結合状況を示す斜視図で、Ｂは更
にフレーム固定ブロックを取り付けた斜視図である。

【図３１】同振動子を用いた角速度センサーの処理回路
である。

【図３２】第１従来例による三角柱状振動子の斜視図で
ある。

【図３３】同振動子を用いた角速度センサーの処理回路
である。

【図３４】第２従来例による円柱状振動子の斜視図であ
る。

【図３５】同振動子を用いた角速度センサーの処理回路
である。

【符号の説明】

１８……増幅器、１９……移相器、２０……差動増幅
器、２１……加算器、２２……同期検波器、２３……ロ
ーパスフィルター、２４……回転、２５……減算器、３
０……振動子、３３ａ……第１分割電極、３３ｂ……第
２分割電極、３４ａ……第３分割電極、３４ｂ……第４
分割電極、４０……支持フレーム、４１……支持ブロッ
ク、６０……振動子、６１ａ……第１分割電極、６１ｂ
……第２分割電極、６２ａ……第３の電極、６３ａ……
第４の電極、６４ａ……第５の電極、７０……振動子、
７１ａ……第１の電極、７２ａ……第２の電極、７３ａ
……第３の電極、７４ａ……第４の電極、８０……振動
子、８１ａ……第１分割電極、８１ｂ……第２分割電
極、８２ａ……第３分割電極、８２ｂ……第４分割電
極、８３ａ……第５の電極、８４ａ……第６の電極、９
０……振動子、９１ａ……第１分割電極、９１ｂ……第
２分割電極、９２ａ……第３の電極、９３ａ……第４の
電極、９４ａ……第５の電極、１００……振動子、１０
１ａ……第１分割電極、１０１ｂ……第２分割電極、１
０２ａ……第３分割電極、１０２ｂ……第４分割電極、
１０３ａ……第５の電極、１０４ａ……第６の電極、１
１０……振動子、１１１ａ……第１の電極、１１２ａ…
…第２の電極、１１３ａ……第３の電極、１１４ａ……
第４の電極、Ｐ……分極、ω……角速度ベクトル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共振振動している振動子に回転角速度が
加わると発生するコリオリ力を検出することにより前記
角速度を検出する圧電振動角速度センサーにおいて、前記振動子は、分極処理が施され、四角柱状の圧電体で
あり、その側面には、平行に対向した側面に形成された
電極の対が、少なくとも２対以上形成されており、前記圧電体は振動の節点で支持され、前記電極のうちの
励振駆動用電極に交流電圧を印加して、軸方向に関して
の両端を自由端として共振振動させ、前記回転角速度が
加わると前記コリオリ力の発生で生じる電圧差を前記電
極のうちの２つの検出用電極から検出するようにしたこ
とを特徴とする圧電振動角速度センサー。
【請求項２】前記四角柱の第１の側面には、軸方向に
沿って２分割された、第１分割電極と第２分割電極とが
形成されており、これと対称に、前記第１の側面と対向
する第２の側面にも軸方向に沿って２分割された、第３
分割電極と第４分割電極が形成され、前記第３及び前記
第４分割電極から前記第１及び前記第２分割電極の方向
に分極され、前記第１分割電極を前記励振駆動用兼前記
検出用電極、前記第２分割電極を前記検出用電極とし
て、前記コリオリ力の発生で生じる電圧差を前記第１分
割電極と前記第２分割電極とから検出するようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載の圧電振動角速度センサ
ー。
【請求項３】前記四角柱の第１の側面には、軸方向に
沿って２分割された第１分割電極と第２分割電極とが形
成されており、前記第１の側面と対向する第２の側面に
は第３の電極が形成され、前記第１及び第２の側面と垂
直な第３の側面及びこの第３の側面と対向する第４の側
面には、それぞれ第４、第５の電極が形成されており、
前記第１分割電極と前記第２分割電極とからそれぞれ前
記第４の電極と前記第５の電極の方向に分極され、前記
第１分割電極と前記第２分割電極を前記励振駆動用兼前
記検出用電極として、前記コリオリ力の発生で生じる電
圧差を前記第１分割電極と前記第２分割電極とから検出
するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の圧電
振動角速度センサー。
【請求項４】前記四角柱の第１の側面には第１の電極
が形成され、前記第１の側面と対向する第２の側面には
第２の電極が形成され、前記第１及び第２の側面と垂直
な第３の側面及びこの第３の側面と対向する第４の側面
には、それぞれ第３、第４の電極が形成されており、前
記第１の電極と前記第２の電極とからそれぞれ前記第３
の電極又は前記第４の電極の方向に分極され、前記第１
の電極と前記第２の電極を前記励振駆動用兼前記検出用
電極として、前記コリオリ力の発生で生じる電圧差を前
記第１の電極と前記第２の電極とから検出するようにし
たことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動角速度セ
ンサー。
【請求項５】前記四角柱の第１の側面には、軸方向に
沿って２分割された、第１分割電極と第２分割電極とが
形成されており、これと対称に、前記第１の側面と対向
する第２の側面にも、軸方向に沿って２分割された第３
分割電極と第４分割電極とが形成されており、前記第１
及び第２の側面と垂直で前記第１分割電極及び前記第３
分割電極側の第３の側面には第５の電極が形成され、こ
の第３の側面と対向する第４の側面には、第６の電極が
形成されており、前記第１分割電極から前記第５の電極
の方向と、前記第２分割電極から前記第６の電極の方向
と、前記第３分割電極から前記第５の電極の方向と、前
記第４分割電極から前記第６の電極の方向に分極され、
前記第１分割電極と前記第２分割電極を前記励振駆動用
電極として、前記第３分割電極と前記第４分割電極を前
記検出用電極として、前記コリオリ力の発生で生じる電
圧差を前記第３分割電極と前記第４分割電極とから検出
するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の圧電
振動角速度センサー。
【請求項６】前記四角柱の第１の側面には、軸方向に
沿って２分割された、第１分割電極と第２分割電極とが
形成されており、前記第１の側面と対向する第２の側面
には第３の電極が形成され、前記第１及び第２の側面と
垂直な第３の側面及びこの第３の側面と対向する第４の
側面には、それぞれ第４、第５の電極が形成されてお
り、前記第１及び前記第２分割電極から前記第３の電極
の方向に分極され、前記第１分割電極と前記第２分割電
極を前記自励振駆動用兼前記検出用電極として、前記コ
リオリ力の発生で生じる電圧差を前記第１分割電極と前
記第２分割電極とから検出するようにしたことを特徴と
する請求項１に記載の圧電振動角速度センサー。
【請求項７】前記四角柱の第１の側面には、軸方向に
沿って２分割された、第１分割電極と第２分割電極とが
形成されており、これと対称に、前記第１の側面と対向
する第２の側面にも、軸方向に沿って２分割された、第
３分割電極と第４分割電極とが形成され、前記第１及び
第２の側面と垂直で前記第１分割電極及び前記第３分割
電極側の第３の側面には第５の電極が形成され、この第
３の側面と対向する第４の側面には、第６の電極が形成
されており、前記第１及び前記第２分割電極から前記第
３及び前記第４分割電極の方向に分極され、前記第１分
割電極と前記第２分割電極を前記励振駆動用兼検出用電
極として、前記第３分割電極と前記第４分割電極を前記
検出用電極として、前記コリオリ力の発生で生じる電圧
差を前記第３分割電極と前記第４分割電極とから検出す
るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の圧電振
動角速度センサー。
【請求項８】前記四角柱の第１の側面には第１の電極
が形成され、前記第１の側面と対向する第２の側面には
第２の電極が形成され、前記第１及び第２の側面と垂直
な第３の側面及びこの第３の側面と対向する第４の側面
には、それぞれ第３、第４の電極が形成されており、前
記第１の電極から前記第２の電極の方向に分極され、前
記第３の電極と前記第４の電極を前記励振駆動用兼前記
検出用電極として、前記コリオリ力の発生で生じる電圧
差を前記第３の電極と前記第４の電極とから検出するよ
うにしたことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動角
速度センサー。
【請求項９】共振振動している振動子に回転角速度が
加わると発生するコリオリ力を検出することにより前記
角速度を検出する圧電振動角速度センサーの振動子の製
造方法において、平板状の圧電体の厚さ方向の両面全面に、メッキ又は印
刷により電極を形成し、前記厚さ方向に分極処理し、こ
の平板を多数の四角柱片に切断することにより、電極形
成面を有する四角柱形状の圧電体でなる振動子を得るよ
うにしたことを特徴とする圧電振動角速度センサーの振
動子の製造方法。
【請求項１０】前記四角柱片の前記電極が形成された
両面又はどちらか一方の面に軸方向に延びる溝を形成し
前記電極を２分割したことを特徴とする請求項９に記載
の圧電振動角速度センサーの振動子の製造方法。
【請求項１１】前記四角柱片への切断と前記溝の形成
を、同一の砥石を用いて連続的に行うようにしたことを
特徴とする請求項１０に記載の圧電振動角速度センサー
の振動子の製造方法。
【請求項１２】前記平板から切断された四角柱片の前
記電極が形成された両面と垂直な２つの面にもメッキ又
は印刷により電極を形成したことを特徴とする請求項９
乃至請求項１１の何れかに記載の圧電振動角速度センサ
ーの振動子の製造方法。
【請求項１３】共振振動している振動子に回転角速度
が加わると発生するコリオリ力を検出することにより前
記角速度を検出する圧電振動角速度センサーの振動子の
製造方法において、平板状の圧電体の厚さ方向の両面全面にそれぞれ、メッ
キ又は印刷により第１の電極と第２の電極を形成し、こ
の平板を多数の四角柱片に切断し、この四角柱片の前記
第１及び第２の電極が形成された両面と垂直な２つの面
それぞれにメッキ又は印刷により第３の電極と第４の電
極を形成した後、分極処理を行い、各側面に電極が形成
された四角柱形状の圧電体でなる振動子を得るようにし
たことを特徴とする圧電振動角速度センサーの振動子の
製造方法。
【請求項１４】前記分極の方向は、前記第１及び前記
第２の電極から、前記第３の電極又は前記第４の電極へ
の方向であることを特徴とする請求項１３に記載の圧電
振動角速度センサーの振動子の製造方法。
【請求項１５】前記四角柱片の前記第１の電極が形成
された面に、軸方向に延びる溝を形成し前記第１の電極
を、前記第３の電極側の第１分割電極と、前記第４の電
極側の第２分割電極とに２分割して、前記第１分割電極
から前記第３の電極の方向に分極させ、前記第２分割電
極から前記第４の電極の方向に分極させたことを特徴と
する請求項１３に記載の圧電振動角速度センサーの振動
子の製造方法。
【請求項１６】前記四角柱片の前記第１の電極が形成
された面に軸方向に延びる溝を形成し、前記第１の電極
を、前記第３の電極側の第１分割電極と、前記第４の電
極側の第２分割電極とに２分割し、これと対称に、前記
第２の電極が形成された面にも軸方向に延びる溝を形成
し、前記第２の電極を、前記第３の電極側の第３分割電
極と、前記第４の電極側の第４分割電極とに２分割し、
前記第１分割電極から前記第３の電極の方向に分極さ
せ、前記第２分割電極から前記第４の電極の方向に分極
させ、前記第３分割電極から前記第３の電極の方向に分
極させ、前記第４分割電極から前記第４の電極の方向に
分極させたことを特徴とする請求項１３に記載の圧電振
動角速度センサーの振動子の製造方法。
【請求項１７】前記四角柱片への切断と前記溝の形成
を、同一の砥石を用いて連続的に行うようにしたことを
特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の圧電振動
角速度センサーの振動子の製造方法。