專利名稱：振動型陀螺儀及振動型陀螺儀的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種振動型陀螺儀及振動型陀螺儀的制造方法，該振動型陀螺儀搭載壓電振動片、用于檢測被施加給該壓電振動片的旋轉的旋轉角速度。
背景技術：
以往，作為用于檢測旋轉角速度的角速度傳感器，使用壓電振動片的振動型陀螺儀已被用于檢測VTR、相機的手抖動等。參照附圖對該振動型陀螺儀的一個例子進行說明。 圖8是示出現有振動型陀螺儀的壓電振動片的一個例子的平面圖。如圖8所示，在壓電振動片100的主臂102上，基部103從固定部101垂直地延伸，基部103的一端部103a固定在固定部101上。在基部103上設有檢測部10fe、105b。在基部103的另一端部10 側設有兩塊作為驅動部的彎曲振動片l(Ma、104b，彎曲振動片104a、104b相對于基部103在垂直方向上延伸。在彎曲振動片104a、104b上，設有激勵部106a、106b、106c、106d (例如專利文獻1) ο對壓電振動片100的動作進行說明。在相對于激勵部106a、106b、106c、106d附加驅動電壓時，彎曲振動片104a、104d分別沿箭頭A、箭頭B的方向彎曲振動。此時，如果壓電振動片100在X-Y平面內沿箭頭ω的方向進行轉動，在各壓電振動片104a、104b上就會被施加科里奧利(Coriolis)力，并且該科里奧利力被傳遞到基部103。由此，基部103以接續部分1 為中心沿箭頭D的方向進行彎曲振動。利用檢測部105110 檢測該基部103的彎曲振動，通過輸出與所檢測出的彎曲振動相對應的信號來檢測旋轉各速度。另外，在振動型陀螺儀中，為使測量靈敏度良好，要求在彎曲振動片104a、104b的固有共振頻率與作為檢測部的基部103的固有共振頻率之間具有一定的振動頻差(以下稱為“失調頻率”)。另外，在振動型陀螺儀中，為防止因彎曲振動片104a、104b各自的固有共振頻率的不同(不平衡)而產生的彎曲振動向基部泄漏傳播，使彎曲振動片104a、104b 的固有共振頻率一致。這些固有共振頻率的調節通過改變基部103以及彎曲振動片104a、 104b的質量來進行。例如，在圖8所示的壓電振動片100中，在基部103的另一端部10 側，設有從彎曲振動片104a、104b突出來的突出部135。并且，通過實施從突出部135的一部分137除去質量的加工，來改變基部103的固有共振頻率。另外，通過實施從各個彎曲振動片104a、 104b的各前端側的一部分136A、136B除去質量的加工，來分別獨立地改變各個彎曲振動片 104a、104b的固有共振頻率。這些質量的除去加工，例如通過激光照射來除去在壓電振動片 100表面形成的薄膜等方式來進行。專利文獻1 日本特開平11-72334號公報
但是，在如上述那樣的質量的除去加工中，在壓電振動片100表面形成的薄膜的厚度大致均等，而且激光照射徑也均等，因此，一次激光照射所除去的薄膜的質量大致一定。此處，由于壓電振動片的制造偏差等造成每個壓電振動片的所必須的質量變化量是不同的，大多需要大的質量變化。這樣，在希望大的質量變化的情況下，即使能夠除去大面積的薄膜，但用于加工大面積的加工時間會變長，或者，由于需要大的加工面積而阻礙了壓電振動片的小型化。為應對這些，使用了將除去部的薄膜的厚度加厚、增大一次激光照射所除去的除去量的方法，但相反，卻無法除去激光照射一次的質量除去量以下的細微質量，最后難以進行所必須的微調。換言之，存在很難同時進行大的固有共振頻率的調節和細微的固有共振頻率的調節的問題。
發明內容
本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種振動型陀螺儀及振動型陀螺儀的制造方法，以便可改變使用質量除去裝置所能夠除去的最低除去量，從而能夠進行各個固有共振頻率的粗調和微調。為解決上述問題，本發明的振動型陀螺儀是用于檢測被施加給壓電振動片的旋轉的旋轉角速度的振動型陀螺儀，其特征在于，上述壓電振動片具有基部；驅動部，其經由從上述基部延伸的支承梁進行設置，并進行預定的振動；檢測部，該檢測部在與上述驅動部相同的平面內從上述基部延伸，并檢測由伴隨上述驅動部旋轉的科里奧利力所產生的檢測振動；第一錘部，其用于上述壓電振動片的特性調節，并形成在上述驅動部的大致前端部分；以及第二錘部，其用于上述壓電振動片的特性調節，并形成在上述檢測部的大致前端部分，上述第一錘部和第二錘部的至少一方由每單位面積的質量不同的多個調節部形成。根據本發明的振動型陀螺儀，在第一錘部和第二錘部的至少一方，形成有每單位面積的質量不同的至少兩個調節部。由此，在希望質量變化大的情況(粗調)下，能夠除去每單位面積的質量大的調節部，在希望細微的變化的情況(微調)下，能夠除去每單位面積的質量小的調節部。即，質量的調節，首先可利用每單位面積的質量大的調節部以短時間進行大的質量變化，接著可利用每單位面積的質量小的調節部進行細微的最后調節。因此，既不用增大調節部的面積也不用延長加工時間，就可在一個錘部中進行粗調和微調。換言之， 本發明可提供利用一個面積較小的調節部就能夠簡單地進行各個固有共振頻率的粗調和微調的振動型陀螺儀。另外，優選上述第一錘部的質量設定為比上述第二錘部的質量小。這樣，需要較大質量調節的檢測部的調節，用每單位面積的質量大的調節部來進行，需要較小質量調節的驅動部的調節用每單位面積的質量小的調節部來進行。即，能夠縮短調節所需時間，能夠進行更高效的質量調節。另外，優選對于在上述驅動部和上述檢測部內形成有該調節部的部分，在上述驅動部，上述調節部形成在與該驅動部的延伸方向大致正交的方向的所有區域內，在上述檢測部，上述調節部形成在與該檢測部的延伸方向大致正交的方向的所有區域內。這樣，能夠考慮到與朝向形成調節部時產生的驅動部和檢測部的各自前端的方向大致正交的方向(以下，稱為“寬度方向”)的形成位置的偏離，來設定調節部的大小。艮口， 將調節部的寬度尺寸設定為比驅動部和檢測部的寬度方向的尺寸大，因而即使產生形成位置的偏離，調節部也總會形成在驅動部或檢測部的寬度方向的所有區域內。由此，能夠防止因調節部的形成位置的偏離而造成的下述情況使調節部的一端從驅動部或檢測部的寬度方向偏離，或者另一端進入到驅動部或檢測部的內側而造成的調節部質量的偏差。換而言之，能夠減小調節部和驅動部的固有共振頻率的偏差。另外，優選上述第一錘部和第二錘部中的至少一方由厚度不同的多個調節部形成。這樣，第一錘部和第二錘部的至少一方由厚度不同的至少兩個調節部形成。由此， 在希望質量變化大的情況(粗調)下，能夠除去厚度大的調節部，在希望細微的變化的情況 (微調)下，能夠除去厚度小的調節部。即，質量的調節，首先可利用厚度大的調節部以短時間進行大的質量變化，接著可利用厚度小的調節部進行細微的最后調節。因此，既不用增大調節部的面積也不用延長加工時間，就可在一個錘部中進行粗調和微調。另外，優選上述第一錘部的調節部和上述第二錘部的調節部使用相同的金屬，形成為相同的厚度。這樣，第一錘部的調節部和第二錘部的調節部能夠由相同的形成工序來形成。換言之，能夠高效地形成第一錘部的調節部和第二錘部的調節部，能夠提供制造成本更加低廉的振動型陀螺儀。另外，優選上述厚度不同的多個調節部中的靠近上述驅動部或上述檢測部前端的一側的調節部的厚度，形成為比其他調節部的厚度大。這樣，由于易受質量變化影響的大致前端部分的調節部的厚度大，因而能夠更加高效地進行粗調。另外，在比較不容易受到質量變化影響的其他部分上形成厚度小的調節部，從而能夠易于進行微調。另外，能夠提供一種振動型陀螺儀，其特征在于，該振動型陀螺儀具有保持器； 以及安裝在上述保持器上的前面敘述的壓電振動片。另外，能夠提供一種振動型陀螺儀，其特征在于，該振動型陀螺儀具有保持器； 安裝在上述保持器上的前面敘述的壓電振動片；以及電路元件，其安裝在上述保持器上，并具有用于驅動至少上述壓電振動片的電路。本發明提供一種振動型陀螺儀的制造方法，該振動型陀螺儀具有壓電振動片，該壓電振動片具有以下部分基部；驅動部，其經由在同一平面內從上述基部延伸的支承梁進行設置，并進行預定的振動；以及檢測部，該檢測部在同一平面內從上述基部延伸，并檢測由伴隨上述驅動部旋轉的科里奧利力所產生的檢測振動，其特征在于，振動型陀螺儀的制造方法具有以下工序在形成了外形形狀的上述壓電振動片的表面上，形成電極膜；在上述檢測部的大致前端部分形成的上述電極膜的表面以及上述驅動部的大致前端部分形成的上述電極膜的表面的一部分上，形成作為調節部的錘層；至少除去在上述檢測部的大致前端部分形成的上述錘層來調節上述檢測部的固有共振頻率；以及除去在上述驅動部的大致前端部分形成的上述錘層來對上述驅動部的固有共振頻率進行粗調，除去在上述驅動部的大致前端部的上述電極膜來對上述驅動部的固有共振頻率進行微調。根據本發明的振動型陀螺儀的制造方法，由于能夠同時形成第一錘部和第二錘部的錘層，因此能夠減少形成錘層的工序，且能夠縮減制造工時數。另外，需進行大的固有共振頻率的調節的檢測部，通過除去錘部以短時間進行調節，需微調的驅動部通過依次進行除去錘部的粗調和除去電極膜的微調，以短時間進行細微的調節，從而能夠調節為希望的固有共振頻率。即，能夠以低成本提供精度良好的振動型陀螺儀。
圖1是示出第一實施方式的振動型陀螺儀的壓電振動片的概要的平面圖。圖2是用于示意地說明壓電振動片的驅動振動的平面圖。圖3是用于示意地說明壓電振動片的檢測振動的平面圖。圖4是示出調節部的激光加工的示意平面圖。圖5的(a)至(C)是示出錘層的變形例的平面圖。圖6是示出第二實施方式的振動型陀螺儀的概要的主剖面圖。圖7的(a)至(f)是示出第三實施方式的振動型陀螺儀的壓電振動片的概要的制造工序的工序說明圖，左列為驅動臂前端附近的主視圖，右列為檢測臂前端附近的主視圖。圖8是示出現有的振動型陀螺儀的壓電振動片的平面圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的振動型陀螺儀的最佳方式進行說明。另外，本發明并不限于下述實施方式。(第一實施方式)圖1是示出本發明的第一實施方式的振動型陀螺儀的壓電振動片的概要的平面圖。如圖1所示，壓電振動片10形成于XY平面內。在第一實施方式中，壓電振動片10 由水晶制成，在X軸被稱作電軸、Y軸被稱作機械軸和Z軸被稱作光軸的情況下，該壓電振動片10是沿X軸與Y軸的平面方向切制而成的Z切割水晶基板。壓電振動片10由預定厚度的水晶基板形成。壓電振動片10的平面形狀是這樣的形狀在XY平面內沿水晶的晶軸展開，相對于中心點G呈180°點對稱的形狀。中心點G是壓電振動片10的重心位置。另外，雖然在圖1中未圖示，但是在壓電振動片10的表面形成有預定的電極。在壓電振動片10上形成有基部12，該基部12是具有分別與X軸方向和Y軸方向平行的端面的矩形狀。在基部12上形成有作為支承梁的兩個連接臂13、14，這兩個連接臂 13、14從基部12的與Y軸平行的兩個端面的中央沿與X軸平行的方向延伸。另外，在基部 12上形成有從基部12的與X軸平行的兩個端面的中央起沿與Y軸平行的方向延伸的檢測部，該檢測部是沿Y軸正方向形成的檢測臂16A和沿Y軸負方向形成的檢測臂16B。在連接臂13、14各自的前端上，形成有在與連接臂13正交的方向上延伸的一對驅動臂。在連接臂13的前端，沿Y軸正方向延伸有驅動臂15A，沿Y軸負方向延伸有驅動臂15B。另外，在連接臂14的前端，沿Y軸正方向延伸有驅動臂15C，和沿Y軸負方向延伸有驅動臂15D。在驅動臂15A、15B、15C、15D的前端部上，形成有寬幅形狀的第一錘部19。在第一錘部19上，作為調節部形成有電極膜17和形成于電極膜17的表面上的錘層18。另外，錘層18形成為與電極膜17相比厚度變大。另外，錘層18在第一錘部19的寬度方向(X方向)上設為寬度完全充滿，并且在本例中，錘層18形成在第一錘部19的前端側的大致一半的區域內。因此，第一錘部19形成為電極膜17占大致一半的面積，錘層18占剩下的一半面積。并且，錘層18能夠利用例如金、銀等金屬使用真空蒸鍍法等形成。在檢測臂16A、16B的前端部上，形成有寬度設定為比第一錘部19寬的寬幅形狀的第二錘部23。通過增加寬度，能夠增加第二錘部23的面積，從而能夠增加可除去的質量。 在第二錘部23上作為調節部形成有電極膜17和形成于電極膜17的表面上的錘層20。錘層20形成為與電極膜17相比厚度變大。另外，錘層20在第二錘部23的寬度方向(X方向)上設為寬度完全充滿，并且在本例中，錘層20形成為占第二錘部23的大部分的區域。 因此，第二錘部23形成為錘層20占面積的幾乎所有區域，電極膜17占剩下的些許部分的面積。另外，與第一錘層相同，錘層20能夠利用例如金、銀等金屬使用真空蒸鍍法等形成。驅動臂15A、15B、15C、15D以產生預定的共振頻率的驅動振動的方式來設定其寬度和長度等的尺寸。另外，檢測臂16A、16B以及連接臂13、14以產生預定的共振頻率的檢測振動的方式來設定其寬度和長度等的尺寸。接下來，對壓電振動片10的振動動作進行說明。圖2和圖3是用于示意地說明本第一實施方式的壓電振動片10的動作的平面圖。在圖2和圖3中，為了容易理解地表現振動方式，將各振動臂簡化為用線表示。與圖1相同的結構部分用相同符號表示，并省略說明。圖2是對驅動振動進行說明的圖。在圖2中，驅動振動是驅動臂15A、15B、15C、15D 沿箭頭A方向進行振動的彎曲振動，在用實線表示的振動姿態與用雙點劃線表示的振動姿態之間以預定頻率進行反復。此時，驅動臂15A、15B和驅動臂15C、15D以與穿過重心位置 G的Y軸成線對稱的方式進行振動，因此，基部12、連接臂13、14以及檢測臂16A、16B幾乎不振動。圖3是對檢測振動進行說明的圖。在圖3中，檢測振動在用實線表示的振動姿態與用雙點劃線表示的振動姿態之間以上述驅動振動的頻率進行反復。檢測振動是在壓電振動片10進行如圖2中所示的驅動振動的狀態下，對壓電振動片10施加了繞Z軸的旋轉角速度ω時，箭頭B所示方向的科里奧利力作用于驅動臂15Α、15Β以及15C、15D而產生的。由此，驅動臂15A、15B、15C、15D如箭頭B所示進行振動。箭頭B所示的振動是相對于重心位置G的周向的振動。而且同時，檢測臂16A、16B如箭頭C所示那樣進行振動，并且是呼應箭頭B的振動而沿與箭頭B反向的周向進行振動。此時，當驅動臂15A、15B、15C、15D和檢測臂16A、16B進行如圖2所示的振動時，由于作為振動系統是取得平衡的狀態，所以基部12的周緣部不振動。因此，即使在該基部12 上連接用于支承壓電振動片10的導向(lead)部件，也不會給壓電振動片10的振動帶來影響。下面，參照圖1對壓電振動片的特性調節進行說明。為使壓電振動片10的測量靈敏度良好，對如圖1所示的壓電振動片10有這樣的要求在驅動臂15A、15B、15C、15D的固有共振頻率和檢測臂16A、16B的固有共振頻率之間具有一定的振動頻差(以下稱為“失調頻率”)。為了調節該失調頻率，進行從在檢測臂16A、16B上形成的第二錘部23的錘層20 和電極膜17除去質量的加工，使檢測臂16A、16B的固有共振頻率變化。由于失調頻率的調節有必要取得較多的調節量，而通過擴大錘層20在第二錘部23中所占的區域，就能取得較大的調節量。另外，從錘層20和電極膜17除去質量的加工，既可對錘層20和電極膜17中的某一方進行加工，也可對雙方都進行加工。
另外，對如圖1所示的壓電振動片10有這樣的要求使驅動臂15A、15B、15C、15D 各自的固有共振頻率一致。這是為了防止所謂振動泄漏、即防止因驅動臂15A、15B、15C、15D 的彎曲振動通過連接臂13、14向檢測臂16A、16B傳播。振動泄漏是由于驅動臂15A、15B、 15C、15D各自的固有共振頻率的不同(不平衡)而產生的。為消除該固有共振頻率的不同， 而改變驅動臂15A、15B、15C、15D各自的固有共振頻率，并進行調節來使驅動臂15A、15B、 15C、15D各自的固有共振頻率一致。對驅動臂15A、15B、15C、15D的固有共振頻率的調節， 是通過從形成于驅動臂15A、15B、15C、15D各自的前端部上的第一錘部19的錘層18和電極膜17除去質量的加工來進行的。錘層18和電極膜17在第一錘部19上設置為大致各占一半，通過除去錘層18來進行粗調，通過除去電極膜17來進行微調。另外，從錘層18和電極膜17除去質量的加工，可對錘層18和電極膜17中的某一方進行加工，也可對雙方都加工。另外，在本例中，從錘層18、20和電極膜17除去質量的加工，一個例子是使用通過照射激光來熔化、蒸發錘層18、20和電極膜17的方法。如圖4表示的激光加工的示意圖所示，在照射激光22的同時通過將驅動臂15A與激光相對地移動，來連續或間歇(單発)地除去錘層18。在圖4中表示照射激光22并由此連續地按沿箭頭方向除去錘層18的例子， 依次反復加工下一列或進行往復加工。電極膜17的除去加工也與錘層18相同。根據第一實施方式所示的振動型陀螺儀的壓電振動片10，在驅動臂15A、15B、 15C、15D上，作為調節部的第一錘部19是由錘層18和電極膜17形成的，在檢測臂16A、16B 上，作為調節部的第二錘部23是由錘層20和電極膜17形成的。由于錘層18、20和電極膜 17的厚度不同，因此相同面積的激光照射所能夠除去的質量不同。即，能夠使厚度大的錘層18、20有大的質量變化，能夠使厚度小的電極膜17有小的質量變化。因此，質量調節可通過下述方式進行以厚度大的錘層18、20在短時間內進行大的質量變化(粗調)，以厚度小的電極膜17進行細微的質量變化(微調)。由此，能夠利用較小面積的調節部在短時間內對各個固有共振頻率進行粗調或微調，從而提供一種價格低廉且小型的振動型陀螺儀。另外，在第一實施方式中，錘層的形狀以如圖1所示的在X方向上具有長邊的形狀為例進行了說明，但不限于此，如果能保證預定的面積可不拘泥于形狀。例如，還可以是圖 5(a)至圖5(c)中所示的形狀。在圖5(a)中，在表面形成有電極膜17的驅動臂15A的前端部分上，形成有圓形的錘層18。另外，在圖5(b)中，在表面形成有電極膜17的驅動臂15A 的前端部分的表面上，形成有在與第一實施方式中所示的錘層正交的方向上具有長邊的矩形形狀的錘層18。并且，在圖5(c)中，在表面形成有電極膜17的驅動臂15A的前端部分上，形成有在與第一實施方式中所示的錘層正交的方向上具有長邊的矩形形狀的兩個錘層 18a、18b。另外，進行除去第一錘部19和第二錘部23的錘層18、20以及電極膜17的加工， 無需對錘層18和電極膜17、以及錘層20和電極膜17都進行加工。只要能夠完成希望的質量調節，對哪一部分加工都可以，以第一錘部19作為一個例子進行說明的話，有只加工錘層18，或者只加工電極膜17，或者錘層18和電極膜17兩者都加工的模式，其中那種模式都可以。(第二實施方式)按照圖6對第二實施方式進行說明。圖6是示出本發明的振動型陀螺儀的概要結構的主剖面圖。
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如圖6所示，本發明的振動型陀螺儀30由如下部分構成壓電振動頻10、收納在作為保持器的箱(paCkage)31的凹部內的電路元件32、支承基板34、支承部35、蓋體37等。例如，在由陶瓷形成的箱31中，形成有三階結構的凹部。電路元件32是用導電性粘結劑(未圖示)等固定在箱31的最下階，其通過由線接合(wire bonding)的金屬細線 (接合線)33與在箱31的中間階段形成的連接配線部(未圖示)相連接。電路元件32具有至少驅動壓電振動片10并檢測旋轉角速度的功能。支承基板34的一端連接固定于箱31 的上階，在該支承基板34的表面上連接有支承部35，該支承部35的一端部上連接有在上述的第一實施方式中詳述的壓電振動片10。支承部35由具有撓性的金屬薄板等形成為多個細長形狀，為了防止支承基板34與壓電振動片10接觸，在從支承基板34突出來的部分成為向上折彎的形狀。在其折彎方向的端部上，連接有壓電振動片10。箱31的開口部經由連接部36使用例如縫焊、金屬加熱粘接等用蓋體37封閉。根據第二實施方式，在箱內安裝并收納有在第一實施方式中詳述的壓電振動片 10。壓電振動片10由于能夠高效地進行特性調節，因此價格低廉，并且能夠縮小特性調節用的錘部因而是小型的。因此，根據本例能夠提供小型且價格低廉的振動型陀螺儀30。另外，在上述的第二實施方式中，已對在箱31內收納電路元件32的結構作為一個例子進行了說明，但是電路元件32還可以是不收納于箱31內的結構，而也具有與第二實施方式同樣的效果。例如，電路元件32也可以構成為安裝在安裝有振動型陀螺儀30的基板 (未圖示)等上，在箱內收納有壓電振動片10、支承壓電振動片10的支承部35、以及與支承部35連接的支承基板34。另外，在該結構中，在箱31的凹部中形成的階差還可以是兩階結構。另外，已舉例說明了上述的箱31的凹部是三階或兩階結構，但階數不限于此，還可以是一階結構或者四階以上的結構。(第三實施方式)下面，作為第三實施方式，參照附圖對本發明的振動型陀螺儀的壓電振動片的制造方法進行說明。圖7的(a) (f)是示出如前面敘述的圖1所示的第一實施方式的振動型陀螺儀的壓電振動片10的概要的制造工序的工序說明圖。圖7是從圖1所示的P方向觀察壓電振動片10的圖，左列表示驅動臂15A的前端附近，右列表示檢測臂16A的前端附近。首先，如圖7(a)所示，準備這樣的壓電振動片10 其例如是由水晶板構成的，并且具有如圖1所示的作為驅動部的驅動臂15A、15B、15C、15D以及作為檢測部的檢測臂16A、 16B等的外形形狀。下面，以驅動臂15A和檢測臂16A為代表依次對壓電振動片10的制造工序進行說明，但是驅動臂15A、15B、15C、15D和檢測臂16A、16B按需要分別用相同工序進行相同加工。下面，如圖7(b)所示，在壓電振動片10的表面形成電極膜17。例如為提高與水晶的密合性，電極膜17的結構為，形成鉻(Cr)等的基礎金屬層，在其表面形成金(Au)層。電極膜17的形成能夠使用蒸鍍法或噴濺涂敷法等進行成膜。下面，如圖7 (c)所示，在驅動臂15A的前端部分的第一錘部19和檢測臂16A的前端部分的第二錘部23上，分別形成作為調節部的錘層18、20。錘層18、20例如通過用金屬掩膜等的蒸鍍法或噴濺涂敷法等而形成金(Au)等的金屬層，該層的厚度形成為比電極膜17的厚度大。錘層18形成于第一錘部19的大致一半的區域內，錘層20形成于第二錘部 23的大致整個區域內。下面，如圖7(d)所示，進行檢測臂16A的質量調節，以便將檢測臂16A的固有共振頻率調節為希望的頻率。該質量調節是在第一實施方式中已作說明的、用于調節失調頻率而進行的質量調節，例如通過照射聚焦的激光L0，從而將形成于檢測臂16A的錘層20熔化、 蒸發并除去而進行。另外，如果必要的話，也可將電極膜17熔化、蒸發并除去。下面，如圖7(e)和圖7(f)所示，進行驅動臂15A的質量調節，以便將驅動臂15A 的固有共振頻率調節為希望的頻率。該質量調節是在第一實施方式中已作說明的、用于防止所謂振動泄漏、即防止因驅動臂15A、15B、15C、15D的彎曲振動通過連接臂13、14向檢測臂16A、16B傳播而進行的質量調節。改變驅動臂15A、15B、15C、15D各自的固有共振頻率， 進行調節使得驅動臂15A、15B、15C、15D各自的固有共振頻率一致。該質量調節例如通過照射聚光的激光Ll和激光L2，將形成于驅動臂15A的錘層18和電極膜17熔化、蒸發并除去而進行。如圖7 (e)所示，驅動臂15A的質量調節，首先對在驅動臂15A上形成的錘層18，照射激光Li，除去錘層18。由于錘層18的厚度大，因而一次激光能夠除去的質量大，換言之， 利用能夠產生大的質量變化，大致地調節固有共振頻率，進行所謂的粗調。接下來，如圖7 (f)所示，向驅動臂15A的第一錘部19的一部分電極膜17照射激光L2，除去電極膜17。由于電極膜17的膜厚小，因而一次激光能夠除去的質量小，能夠進行細微質量的調節。因此，通過除去電極膜17的質量來進行所謂的微調。根據上面敘述的第三實施方式所示的振動型陀螺儀的壓電振動片的制造方法，能夠同時形成第一錘部19的錘層18和第二錘部23的錘層20，因此能夠縮短形成錘層18、20 的制造工時數。另外，根據本例，通過將粗調和微調組合起來，從而能夠高效地進行調節。 即，需進行大的固有共振頻率調節的檢測臂16A、16B，通過除去錘層20能夠以短時間進行調節。接著，通過對需進行微調的驅動臂15A、15B、15C、15D依次進行除去錘層18的粗調和除去電極膜17的微調，從而能夠以短時間進行直到細微的調節為止的調節。即，能夠高效地制造出高精度的振動型陀螺儀，因而能夠以低成本提供。如圖7(e)和圖7(f)所示，錘層18和錘層20被除去的部分成為凹部21b、21a。該凹部21b、21a的底面如圖7(e)和圖7(f)所示也可以位于錘層18、20中，或者也可以將錘層18、20和形成在錘層18、20下方的電極膜17雙方除去而使水晶面成為底面。另外，在圖 7(e)中，將錘層20被除去的凹部21a劃分成三個來表示，在圖7(f)中，將錘層18被除去的凹部21b劃分成兩個來表示，但不限于此，也可以通過連續地除去而形成聯起來的一個凹部。另外，在上面敘述說的明中，錘層18、20和電極膜17的除去是以除去加工驅動臂 15A和檢測臂16A的一個面為例進行說明的，但不限于此，也可以對在兩個面上形成的錘層 18,20和電極膜17進行除去加工。另外，在前面敘述中對使用錘層18和電極膜17來進行驅動臂15A的質量調節作了說明，但根據質量的調節量，還存在僅進行錘層18的除去來調節質量，而不進行電極膜 17的除去的情況，或者也存在僅進行電極膜17的除去來調節質量，而不進行錘層18的除去的情況。
另外，形成錘層18、20的材質比形成電極膜17的材質的比重大，例如，用金形成錘層18、20，用鋁形成電極膜17等也具有同樣的效果。另外，已對在第一錘部19和第二錘部23中分別設置一個錘層18、20進行了說明， 但不限于此，第一錘部19和第二錘部23中也可形成多個厚度不同的錘層。
權利要求
1.一種振動型陀螺儀，該振動型陀螺儀用于檢測被施加給振動片的旋轉的角速度，其特征在于，上述振動片具有 基部；驅動部，其進行預定的振動；檢測部，其在與上述驅動部相同的平面內延伸，并檢測由伴隨上述驅動部旋轉的科里奧利力所產生的檢測振動；第一錘部，其用于上述振動片的特性調節，并形成在上述驅動部的遠離上述基部的側端部；以及第二錘部，其用于上述振動片的特性調節，并形成在上述檢測部的遠離上述基部的側端部，上述第一錘部和第二錘部的至少一方由每單位面積的質量不同的多個調節部形成， 上述第二錘部的寬度比上述第一錘部的寬度寬。
2.根據權利要求1所述的振動型陀螺儀，其特征在于，上述多個調節部能夠通過除去每單位面積的質量大的調節部進行粗調，能夠通過除去每單位面積的質量小的調節部進行微調。
3.根據權利要求1所述的振動型陀螺儀，其特征在于， 上述第一錘部的質量設定為比上述第二錘部的質量小。
4.根據權利要求1所述的振動型陀螺儀，其特征在于，對于在上述驅動部和上述檢測部內形成有該調節部的部分，在上述驅動部，上述調節部形成在與該驅動部的延伸方向大致正交的方向的所有區域內，在上述檢測部，上述調節部形成在與該檢測部的延伸方向大致正交的方向的所有區域內。
5.根據權利要求1所述的振動型陀螺儀，其特征在于，上述第一錘部和第二錘部中的至少一方由厚度不同的多個調節部形成。
6.根據權利要求5所述的振動型陀螺儀，其特征在于，上述第一錘部的調節部和上述第二錘部的調節部使用相同的金屬，形成為相同的厚度。
7.根據權利要求5所述的振動型陀螺儀，其特征在于，上述厚度不同的多個調節部中的靠近上述驅動部或上述檢測部的前端的一側的調節部的厚度，形成為比其他調節部的厚度大。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的振動型陀螺儀，其特征在于， 該振動型陀螺儀具有保持器，上述振動片安裝在上述保持器上。
9.根據權利要求1至7中任一項所述的振動型陀螺儀，其特征在于， 該振動型陀螺儀具有保持器，上述振動片安裝在上述保持器上；以及電路元件，其安裝在上述保持器上，并具有用于驅動至少上述振動片的電路。
全文摘要
本發明提供一種振動型陀螺儀及振動型陀螺儀的制造方法，該振動型陀螺儀可改變使用質量除去裝置可除去的最低除去量，從而能夠進行固有共振頻率的粗調和微調。本發明的振動型陀螺儀的壓電振動片(10)由以下部分構成從基部(12)向相反方向延伸的連接臂(13、14)；從連接臂(13、14)各自的前端沿與連接臂(13、14)正交的方向延伸的驅動臂(15A、15B、15C、15D)；和從基部(12)沿與連接臂(13、14)正交的方向延伸的檢測臂(16A、16B)，在驅動臂(15A、15B、15C、15D)及檢測臂(16A、16B)各自的前端部上，形成有由錘層(18、20)和電極膜(17)構成的作為質量調節用的調節部的第一錘部(19)和第二錘部(23)。
文檔編號G01C19/56GK102200439SQ20111007070
公開日2011年9月28日 申請日期2005年9月29日 優先權日2004年9月30日
發明者宮沢茂喜, 山口啟一, 川內修, 高山勝己 申請人:精工愛普生株式會社