CN104734660A - 振动元件、电子装置、电子设备以及移动体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抑制扭转振动等的不需要的振动的产生并具有较高的Q值的振动元件、具备该振动元件的电子装置、电子设备以及移动体。振动元件具备基部、从基部延伸出的振动臂、从振动臂的第一主面朝向相对于第一主面而处于相反侧的第二主面设置有有底的槽的槽部，在第二主面的至少一部分上设置有质量部。

Description

振动元件、电子装置、电子设备以及移动体

技术领域

本发明涉及一种振动元件、电子装置、电子设备以及移动体。

背景技术

一直以来，角速度传感器被用于对船舶、航空器、火箭等的姿态实施自动控制的技术中，最近，在车辆的车身控制、车辆导航装置系统的本车辆位置检测、数码照相机、录像机以及手机的振动控制补偿(所谓的手振补偿)等中被使用。伴随着以上这些电子设备的小型化，角速度传感器也被要求小型化以及扁平化(薄型化)。

对此，当使具有驱动用或检测用的振动臂的角速度传感器用的振动元件小型化时，由于设置于各个振动臂上的电极的面积变小，因此，存在Q值降低从而检测灵敏度劣化的问题。因此，在专利文献1中，公开了如下内容，即，通过在各个振动臂上设置槽部，从而提高了电场效应，并升高了Q值，进而提高了检测灵敏度。

但是，当从振动臂的一方的主面起通过干蚀刻等而形成槽，并实施使振动臂向主面进行平行位移的弯曲振动时，存在如下问题，即，受到弯矩的影响，降成为叠加了扭转振动的弯曲振动，从而振动向对振动臂进行保持的基部处泄漏，使Q值降低。另外，在用于角速度传感器的情况下，叠加有由驱动用振动臂产生的扭转振动的弯曲振动将经由基部而传递至检测用振动臂，并使检测用振动臂进行振动，从而存在如下问题，即，在未施加有角速度的状态下，也产生输出信号(0点输出)，从而产生了误差。因此，在使具备仅从一个主面起形成的槽的振动臂进行弯曲振动的情况下，存在抑制扭转振动的产生的课题。

专利文献1日本特开2009－156832号公报

发明内容

本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而实施的，其能够作为以下的方式或者应用例而实现。

应用例1

本应用例所涉及的振动元件的特征在于，具备：基部；振动臂，其从所述基部延伸出；槽部，其从所述振动臂的第一主面朝向相对于所述第一主面而处于相反侧的第二主面而设置有有底的槽，在与所述振动臂的延伸方向垂直的方向上的截面视图中，所述振动臂的重心处于与所述第一主面侧相比靠所述第二主面侧，在所述第二主面的至少一部分上设置有质量部。

根据本应用例，通过将振动臂的截面的重心设在与第一主面侧相比靠第二主面侧，并在未设有槽的振动臂的第二主面上设置质量部，从而在与振动臂的延伸方向正交的振动臂的截面上，使从振动臂的截面的重心到槽部顶端为止的长度、与从振动臂的截面的重心到质量部顶端为止的长度大致均等。因此，在使振动臂在面内进行弯曲振动的情况下，能够降低由从振动臂的截面的重心起的长度的不同而产生的弯矩，并能够抑制扭转振动的产生且获得具有较高的Q值的振动元件。另外，在应用于角速度传感器的振动元件的情况下，具有如下效果，即，抑制了由驱动用振动臂产生的扭转振动，并能够降低未施加有检测用振动臂上的角速度的状态下的0点输出，从而能够获得高精度的角速度传感器。

应用例2

在上述应用例所述的振动元件中，其特征在于，所述质量部被设置在，与构成所述槽部的厚壁部重叠的所述第二主面的至少一部分上。

根据本应用例，通过在与构成槽部的厚壁部重叠的第二主面上设置质量部，从而能够使从振动臂的截面的重心到槽部顶端为止的长度、与从振动臂的截面的重心到质量部顶端为止的长度更加均等。因此，在使振动臂在面内进行弯曲振动的情况下，具有如下效果，即，能够降低因从振动臂的截面的重心起的长度的不同而产生的弯矩，由此能够抑制扭转振动的产生而获得具有较高的Q值的振动元件。

应用例3

在上述应用例所述的振动元件中，其特征在于，所述质量部被设置在，与所述槽部的底部重叠的所述第二主面的至少一部分上。

根据本应用例，通过在与槽部的底部重叠的第二主面上设置质量部，从而与将质量部设置在与厚壁部重叠的第二主面上的情况相同，能够使从振动臂的截面的重心到槽部顶端为止的长度、与从振动臂的截面的重心到质量部顶端为止的长度大致均等。因此，在使振动臂在面内进行弯曲振动的情况下，具有如下效果，即，能够降低因从振动臂的截面的重心起的长度的不同而产生的弯矩，由此能够抑制扭转振动的产生而获得具有较高的Q值的振动元件。

应用例4

在上述应用例所述的振动元件中，其特征在于，所述质量部被设置在所述第一主面的至少一部分上。

根据本应用例，即使在第二主面的质量部的质量过大，从而从振动臂的截面的重心到质量部顶端为止的长度大于从振动臂的截面的重心到槽部顶端为止的长度的情况下，也能够通过在第一主面上设置质量部，从而使从振动臂的截面的重心到质量部顶端为止的长度、与从振动臂的截面的重心到槽部顶端为止的长度大致均等。因此，在使振动臂在面内进行弯曲振动的情况下，具有如下效果，即，能够降低因从振动臂的截面的重心起的长度的不同而产生的弯矩，由此能够抑制扭转振动的产生而获得具有较高的Q值的振动元件。

应用例5

在上述应用例所述的振动元件中，其特征在于，沿着所述振动臂的延伸方向，设置有多个所述槽。

根据本应用例，由于通过沿着振动臂的延伸方向而直列配置多个槽，从而能够在槽与槽之间设置厚壁部，因此，在面内的弯曲振动中位移方向的刚性变强，即使升高了施加电压并进行强激励，也不会产生损害，从而能够获得激励强度较强的振动元件。另外，由于能够缩短槽的振动臂的延伸方向的长度，因此具有如下的效果，即，能够减小弯矩的影响，更加抑制扭转振动的产生，并能够获得具有较高的Q值的振动元件。

应用例6

在上述应用例所述的振动元件中，其特征在于，在所述截面视图中，配置有多个槽。

根据本应用例，由于通过沿着振动臂的延伸方向而并列配置多个槽，从而增多了与产生电荷的振动臂的宽度方向正交的侧面，因此具有如下的效果，即，能够更加提高电场效率，并获得具有更高的Q值的振动元件。

应用例7

在上述应用例所述的振动元件中，其特征在于，在所述振动臂上设置有电极，所述电极的所述延伸方向的长度的中心被设置在，与所述质量部的所述延伸方向的长度的中心相比靠所述振动臂的所述基部侧。

根据本应用例，由于振动臂的延伸方向的顶端侧与振动臂的基部侧相比，由槽所引起的弯矩的影响更大，因此，在振动臂的延伸方向的顶端侧设置质量部，具有抑制由弯矩引起的扭转振动的效果。另外，在振动臂的基部侧设置激励用的电极时，由于与顶端侧相比由振动产生的应力集中，因此，具有即使是面积较小的电极也能够有效地获得更多的电荷并能够获得具有较高的Q值的振动元件的效果。

应用例8

在上述应用例所述的振动元件中，其特征在于，在所述振动臂的延伸方向的顶端侧设置有锤部。

根据本应用例，由于通过在振动臂的延伸方向的顶端侧设置锤部，能够降低振动元件的振动频率，因此，与不具有锤部的振动元件相比，当设为相同振动频率时，具有能够缩短振动臂并实现振动元件的小型化的效果。

应用例9

本应用例所涉及的电子装置的特征在于，具备上述应用例所述的振动元件、和电路元件。

根据本应用例，具有如下的效果，即，能够获得具备具有较高的Q值和稳定振动特性的振动元件的电子装置。

应用例10

本应用例所涉及的电子设备的特征在于，具备上述应用例所述的振动元件。

根据本应用例，具有如下的效果，即，能够构成具备抑制不需要的扭转振动的产生且具有较高的Q值的振动元件的电子设备。

应用例11

本应用例所涉及的移动体的特征在于，具备上述应用例所述的振动元件。

根据本应用例，具有如下的效果，即，能够构成抑制不需要的扭转振动的产生且具有较高的Q值的振动元件。

附图说明

图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的振动元件的结构的概要图，(a)为俯视图，(b)为A－A线剖视图。

图2为对现有的振动元件的振动状态进行说明的概要图，(a)为振动臂的剖视图，(b)为表示振动状态的振动臂的剖视图。

图3为对本发明的第一实施方式所涉及的振动元件的振动状态进行说明的概要图，(a)为振动臂的剖视图，(b)为假想振动臂的剖视图，(c)为表示振动状态的假想振动臂的剖视图。

图4为表示本发明的第一实施方式所涉及的振动元件的改变例1的驱动用振动臂的概要图，(a)为俯视图，(b)为B－B线剖视图。

图5为表示本发明的第一实施方式所涉及的振动元件的改变例2的驱动用振动臂的概要图，(a)为俯视图，(b)为C－C线剖视图。

图6为表示本发明的第一实施方式所涉及的振动元件的改变例3的驱动用振动臂的概要图，(a)为俯视图，(b)为D－D线剖视图。

图7为表示本发明的第二实施方式所涉及的振动元件的结构的概要图，(a)为俯视图，(b)为E－E线剖视图。

图8为对本发明的第二实施方式所涉及的振动元件的振动状态进行说明的概要图，(a)为振动臂的剖视图，(b)为假想振动臂的剖视图、(c)为表示振动状态假想振动臂的剖视图。

图9为表示本发明的第三实施方式所涉及的振动元件的结构的概要图，(a)为俯视图，(b)为F1－F1线剖视图，(c)为F2－F2线剖视图。

图10为表示具备本发明所涉及的振动元件的电子装置的结构的概要图，(a)为俯视图，(b)为G－G线剖视图。

图11为表示具备本发明所涉及的振动元件的电子设备的概要图，(a)为表示便携型(或者笔记本型)的个人电子计算机的结构的立体图，(b)为表示为移动电话(也包括PHS)的结构的立体图。

图12为表示作为具备本发明所涉及的振动元件的电子设备的数码照相机的结构的立体图。

图13为表示作为具备本发明所涉及的振动元件的移动体的汽车的结构的立体图。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。

振动元件

第一实施方式

作为本发明的第一实施方式所涉及的振动元件的一个示例，例举用在角速度传感器中的被称为H型的结构的振动元件，并参照图1进行说明。

图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的振动元件1的结构的概要图。图1(a)为俯视图，图1(b)为图1(a)所示的A－A线的剖视图。并且，省略了驱动用的电极或检测用的电极。另外，在各图中，为了便于说明，作为相互正交的三个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴，并将该图示的箭头标记的顶端侧设为“+侧”，将基端侧设为“－侧”。另外，以下，将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向称为“Z轴方向”。而且，为了便于说明，将在从Z轴方向观察时的俯视观察时+Z轴方向的面设为第二主面20，将－Z轴方向的面设为第一主面22，并进行说明。

振动元件1由水晶等的压电材料构成，如图1(a)所示，由两侧音叉型(H型)弯曲振动元件结构构成，并具备中央的大致矩形的基部10、从基部10起在一侧排列并平行延伸出的一对驱动用振动臂12、在一对驱动用振动臂12的相反侧排列并平行延伸出的一对检测用振动臂14。

在驱动用振动臂12的表面上，为了在驱动模式中使驱动用振动臂12向沿着第一主面22以及第二主面20的面内方向弯曲振动，例如，在与第一主面以及第二主面平行的XY面内弯曲振动，从而形成有驱动电极(未图示)。在检测用振动臂14的表面上，为了在检测模式中对检测用振动臂14在第一主面22以及第二主面20上交叉的方向、例如与第一主面以及第二主面垂直的Z轴方向上进行弯曲振动时产生的电位差进行检测，从而形成有检测电极(未图示)。在驱动模式中，当对驱动电极施加预定的交流电压时，驱动用振动臂12在XY面内方向上，向反向、即相互接近或背离的方向进行弯曲振动。

在该状态下，当角速度传感器用振动元件1围绕长度方向的Y轴进行旋转时，通过与该角速度相对应而产生的科里奥利力的作用，驱动用振动臂12向与第一主面22以及第二主面20垂直的面外方向、即在Z轴方向上的相互相反的方向进行弯曲振动。检测用振动臂14在检测模式中，以与该Z轴方向的振动谐振的方式，同样在Z轴方上向相互相反的方向进行弯曲振动。此时，检测用振动臂14的振动方向与驱动用振动臂12的振动方向成为反相。

在该检测模式中，通过获取检测用振动臂14的检测电极间产生的电位差，从而求出振动元件1的角速度。

振动臂12具备槽部24，在槽部24上，从第一主面22朝向相对于第一主面22而处于相反侧的第二主面20而设置有有底的槽，在与构成槽部24的厚壁部28重叠的第二主面20的至少一部分上设置有质量部26。并且，槽部24与质量部26也可以被设置在振动臂14上。

振动臂12、14的顶端设置有锤部16、18，以便即使振动臂12、14的缩短其长度，也能够抑制高阶振动模式的产生从而稳定地获得振动频率。另外，通过设置锤部16、18，能够实现振动元件1的小型化，并降低振动臂12、14的振动频率。并且，锤部16、18既可以根据需要具有多个宽度(X轴方向的长度)，也可以被省略。

另外，在锤部16、18的第二主面20上形成有电极30，通过对该电极30照射激光而使一部分蒸腾，从而能够对振动臂12、14的振动频率进行调节。如果以使成对的振动臂12、14彼此形成相同的振动频率的方式进行调整，则能够减少向基部10传递的振动泄漏，从而实现Q值的提高。

在驱动用振动臂12上形成有槽部24，在槽部24上，沿着延伸方向(Y轴方向)而长长地从第一主面22侧朝向第二主面20设置有有底的槽。如图1(b)所示，在与形成槽部24的厚壁部28重叠的第二主面20的至少一部分上，设置有由形成电极的部件等构成的质量部26。

并且，质量部26例如由金(Au)、金合金、白金(Pt)、铝(Al)、铝合金、银(Ag)、银合金、铬(Cr)、铬合金、銅(Cu)、钼(Mo)、铌(Nb)、钨(W)、铁(Fe)、钛(Ti)、钴(Co)、锌(Zn)、锆(Zr)等的金属材料或SiO2(氧化硅)、AlN(氮化铝)、SiN(氮化硅)等的绝缘材料形成。

接下来，对给设置于振动臂12的第一主面22侧的槽部24的振动带来的影响进行说明。

图2为对现有的振动元件的振动状态进行说明的概要图。图2(a)为振动臂的剖视图，图2(b)为表示振动状态的振动臂的剖视图。另外，图3为对本发明的第一实施方式所涉及的振动元件1的振动状态进行说明的概要图。图3(a)为振动臂12的剖视图，图3(b)为假想振动臂13的剖视图，图3(c)为表示振动状态的假想振动臂13的剖视图。

首先，对仅在现有的一个主面上设置有槽的振动元件的振动状态进行说明。

如图2(a)所示，振动臂12的截面(XZ面)的重心的位置在未设置有槽部24时，是大致中央的重心G1，但当设置有槽部24时，则成为从大致中央偏向+Z轴方向的重心G2。因此，如果使振动臂12在XY面内进行弯曲振动，则在振动臂12向+X轴方向位移时，由于振动臂12的－Z轴方向的顶端部与+Z轴方向的顶端相比，其从重心G2起的长度较长，因此，如图2(b)所示，在－Z轴方向的顶端部将产生逆时针旋转方向的弯矩。另外，相反，当振动臂12向－X轴方向位移时，在－Z轴方向的顶端部将产生顺时针旋转方向的弯矩。因此，通过由从重心G2起的长度不同而产生的弯矩，至此，振动臂12的振动位移方向仅为X轴方向的弯曲振动将成为重叠了具有施加有绕Y轴的旋转运动的位移方向(扭转振动位移方向)的扭转振动的弯曲振动。

接下来，对在未设置有本发明的第一实施方式所涉及的槽的另一个主面上具备质量部26的振动元件1的振动状态进行说明。

当如图3(a)所示将具有与构成槽部24的厚壁部28同等质量的质量部26设为形成在与厚壁部28重叠的位置上时，振动臂12的截面(XZ面)的重心的位置在未设置有质量部26的情况下，与图2(a)同样是重心G2，但是，当形成有质量部26时，成为从重心G2偏向+Z轴方向的重心G3。另外，具有与构成槽部24的厚壁部28同等质量的质量部26能够被设想为，相当于在与具备槽部24的主面相反侧构成同等的假想槽部25的假想厚壁部29，并能够设想为，如图3(b)所示的假想振动臂13的截面。因此，从重心G3起到厚壁部28的顶端的长度和从中心G3起到假想厚壁部29的顶端处的长度大致均等，如图3(c)所示，由于使假想振动臂13进行XY面内的弯曲振动时产生弯矩也成为相互抵消的程度的大小，因此，能够减小弯矩的差，并能够抑制由弯矩产生的扭转振动。

因此，通过在未设有槽的振动臂12的第二主面20上设置质量部26，从而在与振动臂12延伸出的方向正交的振动臂12的截面(XZ面)上，能够使从振动臂12的截面的重心G3至厚壁部28的顶端为止的长度与从重心G3至质量部26的顶端为止的长度大致均等。因此，在使振动臂12在面内进行弯曲振动时，能够降低由于从振动臂12的截面的重心G3起的长度的不同而产生的弯矩，由此能够抑制扭转振动的产生，而获得具有较高的Q值的振动元件1。另外，在应用于角速度传感器的振动元件1的情况下，具有如下的效果，即，能够抑制由驱动用振动臂12产生的扭转振动，并降低未施加有检测用振动臂14上的角速度的状态下的0点输出，从而能够获得高精度的角速度传感器。

以上，对于质量部26，对设置于振动臂12的第二主面20上的结构进行叙述，但是，除了第二主面20之外，也可以采用设置于振动臂12的第一主面22上的结构。通过设置为该结构，即使在由于第二主面20的质量部26的质量过大而使从振动臂12的截面的重心G3至质量部26的顶端为止的长度大于从振动臂12的截面的重心G3至厚壁部28的顶端为止的长度的情况下，也能够通过在第一主面22上设置质量部26，从而使从振动臂12的截面的重心G3至厚壁部28的顶端为止的长度与从振动臂12的截面的重心G3至质量部26顶端为止的长度设为大致均等。因此，具有如下的效果，即，在使振动臂12在面内进行弯曲振动的情况下，能够降低因从振动臂12的截面的重心G3起的长度的不同而产生的弯矩，由此能够抑制扭转振动的产生，而获得具有较高的Q值的振动元件1。

接下来，对本发明的第一实施方式所涉及的振动元件1的质量部26和槽部24的结构中的改变例1至改变例3进行说明。

以下，在改变例1、改变例2以及改变例3中，以与前文所述的图1的第一实施方式之间的不同点为中心进行说明，关于同样的事项，标记相同的符号，并省略其说明。另外，由于检测用振动臂14与图1所示的结构相同，因此，对结构不同的驱动用振动臂进行图示，并进行说明。

改变例1

图4为表示本发明的第一实施方式所涉及的振动元件1的质量部26和槽部24的结构中的改变例的概要图。图4(a)为俯视图，图4(b)为图4(a)的B－B线剖视图。

如图4(a)、图4(b)所示，改变例1的振动元件1a在振动臂12的截面(XZ面)视图中，在X轴方向上配置多个槽部24a，且在与构成多个槽部24a的厚壁部28重叠的第二主面20上分别设置有质量部26a，在这一点上与第一实施方式的振动元件1相比有所不同。由于通过沿着振动臂12的延伸方向(Y轴方向)而使多个槽部24a并列配置，从而能够增多与产生电荷的振动臂12的宽度方向(X轴方向)正交的侧面(Y－Z面)，因此，具有如下的效果，即，能够更加提高电场效率，从而获得具有更高的Q值的振动元件1a。

改变例2

图5为表示本发明的第一实施方式所涉及的振动元件1的质量部26与槽部24的结构中的改变例的概要图。图5(a)为俯视图，图5(b)为图5(a)的C－C线剖视图。

如图5(a)、图(b)所示，改变例2的振动元件1b在相对于振动臂12的延伸方向(Y轴方向)而平行的方向的截面视图中，即在截面(YZ面)上，于Y轴方向上设置有多个槽部24b，在与构成多个槽部24b的厚壁部28重叠的第二主面20上分别设置有质量部26b，在这一点上与第一实施方式的振动元件1不同。通过沿着振动臂12的延伸方向(Y轴方向)而直列配置多个槽部24b，并由于沿着振动臂12的延伸方向(Y轴方向)，在槽部24b和槽部24b之间存在厚壁部28，因此，在XY面内的弯曲振动中，位移方向的刚性变强，从而即使升高施加电压并强激励，也不会产生破损，从而能够获得激励强度的较强的振动元件1b。另外，由于能够缩短槽部24b的Y轴方向的长度，因此，具有如下的效果，即，能够减小弯矩的影响，并更加抑制扭转振动的产生，从而获得具有较高的Q值的振动元件1b。

改变例3

图6为表示本发明的第一实施方式所涉及的振动元件1的质量部26和槽部24的结构中的改变例的概要图。图6(a)为俯视图，图6(b)为图6(a)的D－D线剖视图。

如图6(a)、图(b)所示，改变例3的振动元件1c在构成振动臂12的槽部24c的厚壁部28是一个这一点上与第一实施方式的振动元件1不同。但是，与第一实施方式的振动元件1同样，具有如下的效果，即，通过在与厚壁部28重叠的第二主面上设置质量部26c，从而能够减小弯矩的影响，并能够进一步抑制扭转振动的产生，从而获得具有较高低Q值的振动元件1c。另外，虽然厚壁部28和质量部26c被设置在一对振动臂12接近的一侧，但是并不限定于此，也可以被设置在与接近的一侧相反的一侧。

第二实施方式

接下来，参照图7以及图8，对本发明的第二实施方式所涉及的振动元件1d进行说明。

图7为表示本发明的第二实施方式所涉及的振动元件1d的结构的概要图。图7(a)为俯视图，图7(b)为图7(a)的E－E线剖视图。图8为对本发明的第二实施方式所涉及的振动元件1d的振动状态进行说明的概要图。图8(a)为振动臂12的剖视图，图8(b)为假想振动臂15的剖视图，图8(c)为表示振动状态的假想振动臂15的剖视图。

以下，以前文所述的与第一实施方式的振动元件1之间的不同点为中心，对第二实施方式的振动元件1d进行说明，关于同样的事项，标记相同的符号，并省略其说明。

如图7(a)、图7(b)所示，第二实施方式的振动元件1d在振动臂12上设置有槽部24的外形形状与第一实施方式的振动元件1的外形形状等同，但是，在与槽部24的底部32(参照图8)重叠的第二主面20的至少一部分上设置有质量部26d这一点上不同。

如图8(a)所示，当在与底部32重叠的位置上形成具有与构成槽部24的两个厚壁部28同等质量的质量部26d时，振动臂12的截面(XZ面)的重心的位置在未形成有质量部26d的情况下，与图2(a)同样为重心G2，但是，在形成有质量部26d时，成为从重心G2偏向+Z轴方向的重心G4。另外，具有与构成槽部24的两个厚壁部28同等质量的质量部26d能够在与槽部24所具备的主面相反一侧被设想为具有与两个厚壁部28同等质量的假想厚壁部31，并被设想为如图8(b)所示的假想振动臂15的截面。因此，如果将质量部26d的质量设为，如在假想厚壁部31的顶端产生的弯矩与在厚壁部28的顶端产生的弯矩大致均等那样的、等同于从重心G4至假想厚壁部31的顶端为止的长度的质量，则如图8(c)所示，将使假想振动臂15进行XY面内的弯曲振动时产生的弯矩也相互抵消。因此，能够减小弯矩的影响，并能够抑制由弯矩产生的扭转振动。

通过在与槽部24的底部32重叠的第二主面20上设置质量部26d，从而能够与将图1的质量部26设置在与厚壁部28重叠的第二主面20上同样，使从振动臂12的截面的重心G4至厚壁部28的顶端为止的长度、与从重心G4至质量部26d的顶端为止的长度大致均等。因此，在使振动臂12在面内进行弯曲振动的情况下，具有如下的效果，即，能够降低因从振动臂12的截面的重心G4起的长度的不同而产生的弯矩，从而能够抑制扭转振动的产生，并获得具有较高的Q值的振动元件1d。

第三实施方式

接下来，根据图9，对本发明的第三实施方式所涉及的振动元件1e进行说明。

图9为表示本发明的第三实施方式所涉及的振动元件1e的结构的概要图。图9(a)为俯视图，图9(b)为图9(a)所示的F1－F1线剖视图，图9(c)为图9(a)所示的F2－F2线剖视图。

以下，以与前文所述的第一实施方式的振动元件1之间的不同点为中心，对第三实施方式的振动元件1e进行说明，关于同样的事项，标记相同的符号，并省略其说明。

如图9(a)至图9(c)所示，第三实施方式的振动元件1e在振动臂12上设置有槽部24的外形形状与第一实施方式的振动元件1的外形形状等同，但是，激励电极34、36的振动臂12的延伸方向(Y轴方向)的长度的中心与质量部26e的振动臂12的延伸方向(Y轴方向)的长度的中心相比被配置在振动臂12的基部10侧。也就是说，在振动臂12的基部10侧的表面上形成有激励电极34、36、且在与构成振动臂12的锤部16侧的槽部24的厚壁部28重叠的第二主面20的至少一部分上设置有质量部26e这一点上有所不同。

当在振动臂12的延伸方向(Y轴方向)的顶端侧设置质量部26e时，由于在振动臂12的延伸方向(Y轴方向)的顶端侧与在振动臂12的基部10侧相比而由槽所产生的弯矩的影响较大，因此，在抑制了由弯矩导致的扭转振动的产生上具有效果。另外，当在振动臂12的基部10侧设置激励电极34、36时，由于与顶端侧相比由振动产生的应力集中，因此，具有如下的效果，，即，即使是面积较小的电极，也能够有效地获得更多的电荷，从而获得具有较高的Q值的振动元件1e。

电子装置

接下来，对应用了本发明的一种实施方式所涉及的振动元件1的电子装置2进行说明。

图10为表示具备本发明的一实施方式所涉及的振动元件1的电子装置2的结构的概要图。图10(a)为俯视图，图10(b)为图10(a)所示的G－G线剖视图。并且，在图10(a)中，为了便于对振动元件1的内部的结构进行说明，图示了取下盖部件54后的状态。另外，为了便于说明，作为相互正交的三个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴。而且，为了便于说明，在从Z轴方向观察时的俯视观察时，以+Z轴方向的面为上表面，以－Z轴方向的面为下表面进行说明。

如图10(a)、图10(b)所示，电子装置2通过振动元件1、用于振动元件1进行振荡的电路元件70、形成有用于对振动元件1进行收纳的凹陥部的封装件主体40、和由玻璃、陶瓷、金属等组成的盖部件54而被构成。并且，对振动元件1进行的收纳的空腔60内几乎被气密密封在真空的减压气氛下。

如图10(b)所示，封装件主体40通过使第一基板42、第二基板44、第三的基板46、外部端子50以及密封部件52层压而被形成。在第一基板42的外部侧的底面，形成有多个外部端子50。另外，在第一基板42的上表面或第二基板44的支承部48的上表面的预定的位置，经由未图示的贯通电极或层间布线，用于对设置有与外部端子50电导通的电路元件70进行安装的电极端子(未图示)或与振动元件1的激励用的电极电导通的电极端子(未图示)。第三的基板46为被去除了中央部的环状体，并形成有对振动元件1进行收纳的空腔60。在第三的基板46的上部周边缘，形成有低熔点玻璃等的密封部件52。

优选为，盖部件54通过使光通过的材料例如硼硅酸玻璃等而被形成，并通过由密封部件52接合，从而对封装件主体40的空腔60内进行气密密封。由此，在封装件主体40的盖被密封后，通过使激光从外部透射盖部件54而照射到振动元件1的顶端的电极30(参照图1(a))上，并使一部分电极30(参照图1(a))蒸腾，从而能够进行通过质量削减方式而实施的振动频率调节。并且，在未进行这种振动频率调节的情况下，能够通过科伐铁镍钴合金等的金属材料形成盖部件54。

被收纳在封装件主体40的空腔60内的振动元件1的基部10与第二基板44的支承部48上表面对齐，并经由接合部件56而被接合在一起。由此，由于驱动用振动臂12和检测用振动臂14在未与第一基板42接触的情况下能够进行振动，因此，具有如下效果，即，能够提供一种具备具有较高的Q值并和稳定的振动特性的振动元件1的电子装置2。

电子设备

接下来，根据图11(a)、图11(b)、图12，对应用了作为本发明的一种实施方式所涉及的电子部件的振动元件1的电子设备进行说明。

图11为表示具备本发明的一种实施方式所涉及的振动元件1的电子设备的概要图。图11(a)为表示便携型(或者笔记本型)的个人电子计算机1100的构成的立体图，图11(b)为表示移动电话1200(还包括PHS)的结构的立体图。

在图11(a)中，个人电子计算机1100通过具备键盘1102的主体部1104、和具有显示部1000的显示单元1106而构成，并且显示单元1106以能够通过铰链结构部而相对于主体部1104进行转动的方式被支承。在这种个人计算机1100中，内置了作为电子部件的振动元件1，振动元件1作为滤波器、谐振器、基准时钟等而发挥功能。

在图11(b)中，移动电话1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206，并且在操作按钮1202与听筒1204之间配置有显示部1000。在这种移动电话1200中，内置了作为电子部件(能动装置)的振动元件1，振动元件1作为滤波器、谐振器、角速度传感器等而发挥功能。

图12为表示作为具备本发明的一种实施方式所涉及的振动元件1的电子设备的数码照相机1300的结构的立体图。并且，在图12中，对该数码照相机与外部设备之间的连接也简单地进行了图示。

数码照相机1300通过CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)等的摄像元件而对被摄物体的光像进行光电转换，并生成摄像信号(图像信号)。

在数码照相机1300的壳体(机身)1302的背面设置有显示部1000，并且成为根据由CCD产生的摄像信号而进行显示的结构，显示部1000作为将被摄物体显示为电子图像的取景器而发挥功能。另外，在壳体1302的正面侧(图中背面侧)，设置有包括光学透镜(摄像光学系统)和CCD等的受光单元1304。

当摄影者对被显示在显示部1000上的被摄物体图像进行确认，并按下快门按钮1306时，该时间点的CCD的摄像信号将被传送并存储于存储器1308中。另外，在该数码照相机1300中，在壳体1302的侧面上设置有影像信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且，如图所示，根据需要，而在影像信号输出端子1312上连接有电视监视器1330，在数据通信用的输入输出端子1314上连接有个人电子计算机1340。而且，成为了如下的结构，即，通过预定的操作，从而使被存储在存储器1308中的摄像信号向电视监视器1330或个人电子计算机1340输出。在这种数码照相机1300中，，内置了作为电子部件的振动元件1，振动元件1作为滤波器、谐振器、角速度传感器等而发挥功能。

如上所述，作为电子设备而运用了抑制不需要的振动的产生且具有较高的Q值的振动元件1，由此能够提高更高性能的电子设备。

并且，作为本发明的一种实施方式所涉及的电子部件的振动元件1除了能够应用于图11(a)的个人电子计算机1100(便携型个人电子计算机)、图11(b)的移动电话1200、图12的数码照相机1300中之外，还能够应用于如下的电子设备中，例如，喷墨式喷出装置(例如喷墨式打印机)、膝上型个人计算机、电视、摄像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括带有通信功能的产品)、电子词典、台式电子计算机、电子游戏机、工作站、可视电话、防盗用视频监视器、电子双筒望远镜、POS(Point of Sale：销售点)终端、医疗设备(例如，电子体温计、血压计、血糖仪、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量设备类(例如，车辆、飞机、船舶的计量设备类)、飞行模拟器等。

移动体

接下来，根据图13，对应用了本发明的一实施方式所涉及的振动元件1的移动体进行说明。

图13为表示作为具备本发明的一种实施方式所涉及的振动元件1的移动体的汽车1400的结构的立体图。

在汽车1400中搭载有通过包含本发明所涉及的振动元件1而被构成的陀螺传感器。例如，如该图所示，在作为移动体的汽车1400中，打在了内置对轮胎1401进行控制的该陀螺传感器的电子控制单元1402。另外，作为其他示例，振动元件还能够广泛应用于无钥匙进入系统、发动机防盗锁止装置、导航系统、汽车空调、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、轮胎压力监测系统(TPMS：Tire Pressure Monitoring System)、发动机控制、混合动力型汽车和电动汽车的电池监视器、车身姿态控制系统等的电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit，电子控制模块)。

如上所述，通过作为移动体而运用了抑制不需要的振动的产生且具有较高的Q值的振动元件1，能够提高较高性能的移动体。

以上，根据图示的实施方式，对本发明的振动元件1、1a、1b、1c、1d、1e、电子装置2、电子设备以及移动体进行了说明，但是，本发明并不限定于此，各部的结构能够被置换为具有同样功能的任意的结构。另外，也可以在本发明中附加其他任意的结构物。另外也可以对前文所述的各实施方式进行适当的组合。

符号说明

1…振动元件、2…电子装置、10…基部、12、14…振动臂、13，15…假想振动臂、16、18…锤部、20…第二主面、22…第一主面、24…槽部、25…假想槽部、26…质量部、28…厚壁部、29，31…假想厚壁部、30…电极、32…底部、34，36…激励电极、40…封装件主体、42…第一基板、44…第二基板、46…第三的基板、48…支承部、50…外部端子、52…密封部件、54…盖部件、56…接合部件、60…空腔、70…电路元件、1000…显示部、1100…个人电子计算机、1102…键盘、1104…主体部、1106…显示单元、1200…移动电话、1202…操作按钮、1204…听筒、1206…话筒、1300…数码照相机、1302…壳体、1304…受光单元、1306…快门按钮、1308…存储器、1312…影像信号输出端子、1314…输入输出端子、1330…电视监视器、1340…个人电子计算机、1400…汽车、1401…轮胎、1402…电子控制单元。

Claims (17)

1.一种振动元件，其特征在于，具备：

基部；

振动臂，其从所述基部延伸出；

槽部，其从所述振动臂的第一主面朝向相对于所述第一主面而处于相反侧的第二主面而设置有有底的槽，

在与所述振动臂的延伸方向垂直的方向上的截面视图中，

所述振动臂的重心处于与所述第一主面侧相比靠所述第二主面侧，

在所述第二主面的至少一部分上设置有质量部。

2.如权利要求1所述的振动元件，其特征在于，

所述质量部被设置在，与构成所述槽部的厚壁部重叠的所述第二主面的至少一部分上。

3.如权利要求1所述的振动元件，其特征在于，

质量部被设置在与所述槽部的底部重叠的所述第二主面的至少一部分上。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的振动元件，其特征在于，

所述质量部被设置在所述第一主面的至少一部分上。

5.如权利要求1所述的振动元件，其特征在于，

沿着所述振动臂的延伸方向，设置有多个所述槽。

6.如权利要求2所述的振动元件，其特征在于，

沿着所述振动臂的延伸方向，设置有多个所述槽。

7.如权利要求3所述的振动元件，其特征在于，

沿着所述振动臂的延伸方向，设置有多个所述槽。

8.如权利要求1所述的振动元件，其特征在于，

在所述截面视图中，配置有多个所述槽。

9.如权利要求2所述的振动元件，其特征在于，

在所述截面视图中，配置有多个所述槽。

10.如权利要求3所述的振动元件，其特征在于，

在所述截面视图中，配置有多个所述槽。

11.如权利要求1所述的振动元件，其特征在于，

在所述振动臂上设置有电极，所述电极的所述延伸方向的长度的中心被设置在，与所述质量部的所述延伸方向的长度的中心相比靠所述振动臂的所述基部侧。

12.如权利要求1所述的振动元件，其特征在于，

在所述振动臂上，于所述延伸方向的顶端侧设置有锤部。

13.如权利要求2所述的振动元件，其特征在于，

在所述振动臂上，于所述延伸方向的顶端侧设置有锤部。

14.如权利要求3所述的振动元件，其特征在于，

在所述振动臂上，于所述延伸方向的顶端侧设置有锤部。

15.一种电子装置，其特征在于，具备：

权利要求1的振动元件；

电路元件。

16.一种电子设备，其特征在于，

具备权利要求1所述的振动元件。

17.一种移动体，其特征在于，

具备权利要求1所述的振动元件。