JP2008157856A - 角速度センサ、角速度センサの製造方法及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】振動アームの振動漏れを抑制すると共に、共振周波数を調整できる角速度センサ、角速度センサの製造方法及び電子機器を提供する。
【解決手段】音叉型振動子1は、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9と、第1、第2の振動アーム6、7の加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置で第3の振動アーム9を支持する第2のベース体8とを備えている。このため、音叉型振動子1が回転した場合に、第1、第2の振動アーム6、7の加振力によるモーメントと、第3の振動アーム9の加振力によるモーメントとが弱め合い、振動漏れを抑制できる。また、第1、第2の振動アーム6、7が並ぶ直線上からずれた第1、第2の振動アーム6、7の間の位置で、第3の振動アーム9を支持する第2のベース体8を備えるので、従来の装置を用いてレーザーを第1、第2の振動アーム6、7との間を通過させ第3の振動子9を加工し共振周波数を調整できる。
【選択図】 図1
【解決手段】音叉型振動子1は、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9と、第1、第2の振動アーム6、7の加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置で第3の振動アーム9を支持する第2のベース体8とを備えている。このため、音叉型振動子1が回転した場合に、第1、第2の振動アーム6、7の加振力によるモーメントと、第3の振動アーム9の加振力によるモーメントとが弱め合い、振動漏れを抑制できる。また、第1、第2の振動アーム6、7が並ぶ直線上からずれた第1、第2の振動アーム6、7の間の位置で、第3の振動アーム9を支持する第2のベース体8を備えるので、従来の装置を用いてレーザーを第1、第2の振動アーム6、7との間を通過させ第3の振動子9を加工し共振周波数を調整できる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば、ビデオカメラの手振れ検知や、バーチャルリアリティ装置における動作検知や、カーナビゲーションシステムにおける方向検知などに用いられる角速度センサに関し、詳しくは、音叉型の振動アームを有する小型の角速度センサ、角速度センサの製造方法及び電子機器に関する。
従来より、民生用の角速度センサとしては、片持ちや両持ちの振動音片型振動子や、音叉型振動子を所定の共振周波数で振動させておき、角速度の影響によって生じるコリオリ力を圧電素子などで検出することによって角速度を検出する、いわゆる振動型のジャイロセンサ(以下、振動型ジャイロセンサと呼ぶ。)が、広く使用されている。
振動型ジャイロセンサは、単純な機構、短い起動時間、安価で製造可能といった利点を有しており、例えば、ビデオカメラ、バーチャルリアリティ装置、カーナビゲーションシステムなどの電子機器に搭載され、それぞれ手振れ検知、動作検知、方向検知などをする際のセンサとして活用されている。
振動型ジャイロセンサは、搭載される電子機器の小型化、高性能化に伴い、小型化、高性能化が要求されている。例えば、電子機器の多機能化のため、他の用途で用いる各種センサと組み合わせて、振動型ジャイロセンサを一基板上に搭載させ、小型化を図るといった要請がある。
この小型化を行ううえで、Siを基板として用い、半導体で用いられる薄膜プロセスとフォトリソグラフィー技術を用いて構造体を形成するMEMS(Micro Electoro Mechanical Systems)と呼ばれる技術を用いることが一般的となってきている。
また、電気信号から歪を発生させる逆圧電効果、歪から電気信号を発生する圧電効果の機能を有する圧電材料が振動型ジャイロセンサに用いられている。振動型ジャイロセンサの振動子を共振駆動させ、その共振状態で被ジャイロ搭載物が回転した際に、振動型ジャイロセンサにコリオリ力が発生し、振動子の振動方向に垂直に力が発生する。振動型ジャイロセンサは、コリオリの力による圧電材料の歪を角速度として電気信号に変換する機能を実現している。小型化にともない、従来は圧電材料を切削加工などで形状形成して振動子を形成していた。しかし、Siを基板として用いる状況への変化に伴い、圧電材料についてもSiなどの基板上に薄膜形成する技術的対応が進んできている。
小型の振動型ジャイロセンサには、片持ち型振動音片ジャイロと音叉型ジャイロがMEMS加工による単純な構造でジャイロセンサとしての機能を実現できるため、多く用いられる。例えば片持ち型の振動型ジャイロセンサについては、MEMS加工により形成される振動子の断面形状が振動子として理想的な形状からずれることがある。このため、機械的振動における振動面の調整と、縦方向と横方向の共振周波数の差を調整する必要があり、レーザーなどによる各種手段を用いて調整されることが開示されている。すなわち、振動子の圧電膜を配置した反対側の面からレーザー加工を行い機械的な振動モードの調整を行っている(例えば、特許文献1参照)。
例えばSi基板の片側に圧電薄膜と配線層を形成した振動型ジャイロセンサにおいては、形状が小型で大量生産に向いている。また、配線層に形成した電極となるランドに金など金属バンプを形成し、それを対向する配置を持つ電気配線基板上のランドに超音波などのエネルギーによる振動を加えながら圧着する。これにより、振動子を基板上に固定し、さらに電気接続も同時に得ることができる。
また、水晶などの音叉振動子を利用した角速度センサもカメラなどの手振れを防止するために用いられている。
水晶などの音叉振動子を利用した角速度センサは、例えば二つの音叉アームを備えており、この二つの音叉アーム並んだ方向に音叉アームを振動させておき、音叉アームの長手方向の回りに角速度が加えられたときにこの並んだ方向に直交する方向に働くコリオリの力を検出している(例えば、特許文献2参照)。
特開2005−241382号公報(段落[0148]、図38)
特開2001−165664号公報(段落[0047]、図3)
しかしながら、特許文献1の技術では、片持ち型の振動子の場合、振動子の振動に伴い重心の移動が発生するため、振動子から振動漏れが大きくなり、センサの外殻部品となる振動子を固定する電気配線基板や、さらにはデジタルカメラなど電気製品内に存在するセット側基板とも機械的な結合が起こる。この結果、電気配線基板やセット側基板の拘束状態や反りなどの変動により振動子の振動も影響を受け、出力変動などが発生していた。
このような振動漏れに対する対応としては、振動子と同様の形状を持つ振動子を隣接して配置することで、アクティブに動作する振動子に対し、他の振動子が逆の位相で動くなど、反作用を発生するような動作が発生し、全体としては、振動子間で振動エネルギーが収束し、基板など外部への振動漏れが少なくなることが知られている。
このような振動子を並べる構成としては、特許文献2のように横に並べる構成と、縦に並べる構成とが考えられる。
横方向に配置した音叉型の振動子の場合には、振動子が横に並ぶ方向に直交する方向に振動子が振動する場合には、動作に伴い回転方向の振動のモーメントがやはり漏洩する。また、振動子が横に並んで設けられ、この並ぶ方向に振動子の振動を励起した場合は振動漏れが少ない。しかし、振動子の駆動を行うために印加する電源に、電気製品内の他部品で発生するノイズなどにより交流電源成分が重畳してしまった場合、駆動信号の周波数のずれが実質的に発生する。その結果、振動子の振動方向が容易に横方向の振動から縦方向のモードずれが発生し、振動子の動作が所定状態からずれた動作となりノイズを引き起こす結果となった(特許文献2参照)。
また、縦方向(垂直方向)の位置をほぼ一致させて2個の振動子を重ね接着剤などで固定し振動子の主面に対し圧電膜を配置する場合、圧電膜の配置面側に電極を形成すると共に、電極に接続された振動子側の配線を、金バンプなどを介して配線基板側の配線に接続することが製造工程上都合がよい。
また、振動子が振動子の厚さ方向である縦方向に共振する場合の縦共振周波数と、振動子が振動子の幅方向である横方向に共振する場合の横共振周波数との差である離調度などの調整を行うために、振動子にレーザーを照射して加工する場合には、圧電膜への影響を避けるため圧電膜を設けた主面の反対側にレーザー照射を行う必要がある。
しかしながら、2個の振動子が縦方向に重なった構成の場合には、2個の振動子が互いに対向する面をレーザー加工する必要があるため、レーザーを照射するときに一方の振動子が障壁となりレーザー加工することができない。また、2個の振動子の位置を上下逆にして、電極などを備えるアクティブに動作する振動子を上側に配置した場合においても、主面側から電気信号を取り出すことができるようにするために、レーザー加工する必要がある振動子の面が、2個の振動子が互いに対向する側の面となるためレーザー加工が困難となる。
また、2個の振動子が縦方向に重なった状態から2個の振動子の位置関係を斜め方向にずらした場合には、振動子の裏面にレーザーを照射することは可能となる。しかし、振動子が垂直に動作する条件下では位置のズレに起因して振動子の振動により回転モーメントが発生する。また、2つの振動子を結ぶ方向に振動子の振動を励起すればこのような問題は生じないが、2つの振動子を結ぶ方向に振動を励起することは難しい。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、振動アームの振動漏れを抑制すると共に、共振周波数を調整することができる角速度センサ、角速度センサの製造方法及び電子機器を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る角速度センサは、第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられた第2の振動アームと、圧電駆動により振動し、コリオリ力を検出する第3の振動アームと、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体とを具備する。
本発明では、第1の振動アーム及び第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置で、第3の振動アームがベース体に支持されているので、例えば角度センサが回転した場合に、第1の振動アーム及び第2の振動アームの加振力によるモーメントと、第3の振動アームの加振力によるモーメントとが弱め合い、第1の振動アーム、第2の振動アーム及び第3の振動アームの振動のバランスが調整され振動漏れを抑制することができる。また、第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた第1及び第2の振動アームの間の位置で、第3の振動アームを支持するベース体を備えているので、第3の振動アームが下側になり第1の振動アーム及び第2の振動アームが上側になるように角速度センサを配置し上側から見たときに、第1の振動アームと第2の振動アームとの間から第3の振動アームを見ることができる。従って、例えば第3の振動アームをレーザー加工することで共振周波数を調整するときに、従来と同様の装置を用いてレーザーを第1の振動アームと第2の振動アームとの間を通過させて第3の振動アームを加工し共振周波数を調整することができる。
「加振力を弱める」とは、加振力を打ち消す意味も含む。
本発明の一の形態によれば、前記第3の振動アームは、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームが配置される側に設けられ、レーザー加工された面を有する。これにより、従来と同様の装置を用いて第3の振動アームが振動する方向を調整することができる。例えば第3の振動アームが振動する方向を第1の振動アームと第2の振動アームとが並ぶ直線に直交する方向に調整することで、第1の振動アーム及び第2の振動アームの振動のバランスの調整を容易に行うことができる。
本発明の一の形態によれば、前記第3のアームの長手方向に直交するように前記ベース体に複数配設された接続部材と、前記接続部材に接続され、前記ベース体を支持する支持基板とをさらに具備する。例えば各振動アームが振動するときには、この振動が基板などに伝わり、さらに振動が外部に伝わって漏れる場合がある。このような場合に、例えば各接続部材が矩形状のベース体の4つの角部に配設されている場合に比べて、ベース体と基板との機械的な接続強度を弱め、各振動アームと基板との間で伝わる振動を複数の接続部材により抑制し振動が外部に漏れることを抑制することができる。
本発明の一の形態によれば、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームが圧電駆動可能である。これにより、第1の振動アーム及び第2の振動アームを圧電駆動することで、確実に第3の振動アームとの振動のバランスを確保することができる。
本発明の一の形態によれば、前記第3の振動アームの位置に関して前記第1の振動アームと対称に配置された第4の振動アームと、前記第3の振動アームの位置に関して前記第2の振動アームと対称に配置された第5の振動アームとをさらに具備する。これにより、圧電駆動可能な振動アームを追加する場合に比べて、コストを抑えつつ安定的に各振動アームの振動のバランスを調整することができる。
本発明に係る他の角速度センサは、圧電駆動により振動する第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられ、圧電駆動により振動する第2の振動アームと、コリオリ力を検出する第3の振動アームと、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体とを具備する。
本発明の一の形態によれば、前記直線の延長線上に前記第1及び第2の振動アームと並ぶように設けられ、圧電駆動により振動する第4の振動アームと、前記延長線上であって、前記第4の振動アームとは反対側で、かつ、前記第1、第2及び第4の振動アームと並ぶように設けられ、圧電駆動により振動する第5の振動アームとをさらに具備する。これにより、第1、第2、第4及び第5の振動アームの振動の振幅が第3の振動アームの振動の振幅の1/4になるようにすることで、各振動アームの振動のバランスを確保することができる。なお、第1及び第2の振動アームが並ぶ直線の延長線上に配置される振動アームの数は、これに限定されず、振動のバランスを確保することができれば5個以上でもよい。
本発明の一の形態によれば、前記直線に平行な方向に前記第3の振動アームから等しい長さ離間して設けられた第4及び第5の振動アームをさらに具備する。これにより、圧電駆動可能な振動アームを追加する場合に比べて、コストを抑えつつ安定的に各振動アームの振動のバランスを調整することができる。
本発明に係る他の角速度センサは、第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられた第2の振動アームとを有し、前記第1の振動アーム及び第2の振動アームによりコリオリ力を検出する検出振動アームと、圧電駆動により振動可能な第3の振動アームと、前記検出振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体とを具備する。
本発明に係る他の角速度センサは、圧電駆動により振動可能な第1の振動アームと、圧電駆動により振動可能な第2の振動アームとを有し、前記第1の振動アーム及び第2の振動アームによりコリオリ力を検出する検出振動アームと、第3の振動アームと、前記検出振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体とを具備する。
本発明に係る角速度センサの製造方法は、第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられた第2の振動アームと、前記第1及び前記第2の振動アームを支持する第1のベース体とを備える第1の素子と、圧電駆動により振動しコリオリ力を検出する第3の振動アームと、前記第3の振動アームを支持する第2のベース体とを備える第2の素子とを、前記第3の振動アームの位置が、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置になるように接続し、レーザーを、前記第1の振動アームと前記第2の振動アームとの間を通過させて前記第3の振動アームに照射する。
本発明では、第1の素子と、第2の素子とを、第3の振動アームの位置が、第1の振動アーム及び第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置になるように組み合わせるので、例えば角度センサが回転した場合に、第1の振動アーム及び第2の振動アームの加振力によるモーメントと、第3の振動アームの加振力によるモーメントとが弱め合い、第1の振動アーム、第2の振動アーム及び第3の振動アームの振動のバランスが調整され振動漏れを抑制することができる角速度センサを得ることができる。また、第1の素子と、第2の素子とを、第3の振動アームの位置が、第1及び第2の振動アームの間の位置になるように接続し、レーザーを、第1の振動アームと第2の振動アームとの間を通過させて第3の振動アームに照射するので、例えば第3の振動アームをレーザー加工することで共振周波数を調整するときに、従来と同様の装置を用いて第3の振動アームを加工し共振周波数を調整することができる。
また、第1、第2の振動アームを備える第1の素子と、第3の振動アームを備える第2の素子とを接続することで、角速度センサを製造するので、万一、第1の振動アームが不良品であった場合でも、第1の振動アームとベース体とを別のものに交換することで、第3の振動アームが無駄になることを防止することができる。
さらに、第1の素子と、第2の素子とを接続する前に、第1の素子、第2の素子の共振周波数などの特性に基づき各素子の選別を行い、組み合わせの適正を考慮して接続することで、各振動アームのバランスが良好に調整された角速度センサを得ることができる。
本発明に係る他の角速度センサの製造方法は、圧電駆動により振動する第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられ圧電駆動により振動する第2の振動アームと、前記第1及び前記第2の振動アームを支持する第1のベース体とを備えた第1の素子と、コリオリ力を検出する第3の振動アームと、前記第3の振動アームを支持する第2のベース体とを備えた第2の素子とを、前記第3の振動アームの位置が、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置になるように接続し、レーザーを、前記第1の振動アームと前記第2の振動アームとの間を通過させて前記第3の振動アームに照射する。
本発明に係る電子機器は、第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられた第2の振動アームと、圧電駆動により振動し、コリオリ力を検出する第3の振動アームと、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体とを有する角速度センサと、前記角速度センサを搭載する機器本体とを具備する。
以上のように、本発明によれば、振動アームの振動漏れを抑制すると共に、共振周波数を調整することができる角速度センサを提供することができる。
以下、本発明の第1の実施の形態を図面に基づき説明する。
(第1の実施の形態)
図1は第1の実施の形態の角速度センサとしての音叉型振動子の概略斜視図、図2は図1の音叉型振動子の振動アームの正面図、図3は図1の音叉型振動子の平面図である。
図1は第1の実施の形態の角速度センサとしての音叉型振動子の概略斜視図、図2は図1の音叉型振動子の振動アームの正面図、図3は図1の音叉型振動子の平面図である。
図1に示すように、音叉型振動子1は、互いに接着材などで接着された第1、第2の素子としての片持ち型振動子2、3、片持ち型振動子2、3を支持する支持基板4を備えている。支持基板4は、例えば、シリコン、樹脂などの基板でよい。
図1に示すように、片持ち型振動子2は、第1のベース体5と、第1のベース体5から延設された第1、第2の振動アーム6、7とを備えている。片持ち型振動子3は、第2のベース体8と、第2のベース体8から延設され圧電駆動及びコリオリ力の検出が可能な第3の振動アーム9を備えている。なお、第1、第2の振動アーム6、7は、圧電駆動可能でなくかつコリオリ力を検出可能でない。
図1、図2に示すように、音叉型振動子1の第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9は、一平面上ではなく第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9の長手方向(X方向)から観察した際に、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9が3角形になるように配置されている。
第1の振動アーム6と第2の振動アーム7とはY方向に並ぶように設けられている。第1の振動アーム6と第2の振動アーム7とは、第3の振動アームがZ方向にアクティブに振動するときに、例えば第1の振動アームと第2の振動アームとが同位相、同振幅でZ方向に振動(共振)するように配設されている。すなわち、第3の振動アーム9の動作に対して、逆相の振動位相を持った振動を第1、第2の振動アーム6、7に発生させることで不要な振動が縮退し安定な振動となるように、第1、第2の振動アーム6、7が配設されている。また、図2に示すように、共振振動するときなどに、第1の振動アーム6に働く力F1のZ軸上の点に関するモーメントと、第2の振動アーム7に働く力F2のZ軸上の点に関するモーメントとが釣り合っている(打ち消し合っている)。なお、Z軸は、例えば第3の振動アーム9が配置される軸であり、第1、第2の振動アーム6、7が配設されるときの対称軸となっている。
第3の振動アーム9は、音叉型振動子1が回転したときなどに、第1及び第2の振動アーム6、7の加振力によるY軸(上の点)に関する振動のモーメントを弱めることが可能な位置であって、第1及び第2の振動アーム6、7が並ぶ直線上からずれた、第1及び第2の振動アーム6、7の間の位置に配設されている。すなわち、図2に示すように、第1の振動アーム6に働く力F1のY軸上の点に関するモーメントと、第2の振動アーム7に働く力F2のY軸上の点に関するモーメントとの合計が、第3の振動アーム9に働く力F3とのY軸上の点に関するモーメントと打ち消し合うように、第3の振動アーム9がZ軸に配置されている。第3の振動アーム9は、第1の振動アーム6及び第2の振動アーム7が配置される側に設けられレーザー加工された上面9aを備えている。
図3に示すように、片持ち型振動子2の第1、第2の振動アーム6、7は、互いにY方向に離間して配置されており、音叉型振動子1を上方から見たときに、第1、第2の振動アーム6、7の間から第3の振動アーム9の上面9a(斜線で示した面)が見える。
図1〜図3に示すように、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9は断面四角形状のSiで構成されている。第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9はほぼ同様の幅、厚さ、長さである。
図4は図1の片持ち型振動子3の底面の構造を示す斜視図である。
片持ち型振動子3の第3の振動アーム9は、断面四角形状のSi基板9bを備えており、第1、第2の振動アーム6、7と異なりSi基板9bの底面側には下地金属膜11、圧電膜12、駆動電極13及び検出電極14が形成されている。
下地金属膜11は、Si基板9bの底面上に配置されており、圧電膜12を駆動するときに基準電極となる。下地金属膜11は第2のベース体8の底面上にも延設されている。
圧電膜12は、第3の振動アーム9の底面上に下地金属膜11を介して配置されている。圧電膜12は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などの圧電セラミックス、LaTaO3などの圧電単結晶等からなる薄膜である。
駆動電極13は、圧電膜12を駆動するために圧電膜12上に配置されている。駆動電極13は、外部から与える駆動振動により圧電膜12に変移を発生させ共振動作を起こすために用いられる。
検出電極14は、駆動電極13のY方向の両側にそれぞれ駆動電極13にほぼ平行に配置されている。検出電極14は、第3の振動アーム9にコリオリ力が加わったときに第3の振動アーム9をY方向に振動させる成分を検出するために用いられている。
第2のベース体8上の下地金属膜11は、接続部材としての金属バンプ16に接続されている。駆動電極13、検出電極14は、第2のベース体8の底面上に配置された配線15に接続され、配線15上には金属バンプ16が配置されている。音叉型振動子1は、これらの金属バンプ16を介して支持基板4の図示しない配線などに接続されている。
(音叉型振動子1の製造方法)
次に、本実施形態の音叉型振動子1の製造方法について図面を参照しながら説明する。
次に、本実施形態の音叉型振動子1の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図5は音叉型振動子1の製造工程を説明するための図、図6は第3の振動アーム9の上面9aにレーザーを照射する工程を説明するための図である。
図4に示すように、フォトリソグラフ技術などを用いて、シリコンウエハなどの単結晶基板上に下地金属膜11、圧電膜12、駆動電極13、検出電極14及び配線15などを形成し、第3の振動アーム9などをシリコンウエハなどの単結晶基板から所定形状に切り出し、片持ち型振動子3を製造する。
片持ち型振動子2についても同様にシリコンウエハなどの単結晶基板から所定形状に第1、第2の振動アーム6、7などを切り出し片持ち型振動子2を製造する。
次いで、図5に示すように、片持ち型振動子2と、片持ち型振動子3とを垂直方向(Z方向)に重ね合わせ、例えば接着材などを介して接続する。このとき、片持ち型振動子2の第1、第2の振動アーム6、7は、互いにY方向に離間して配置されており、音叉型振動子1を上方から見たときに、第1、第2の振動アーム6、7の間から第3の振動アーム9の上面9aが見える。
その後、支持基板4と、音叉型振動子1とを例えば金属バンプ16を介して熱圧着する。
そして、図6に示すように、レーザーを第1の振動アーム6と第2の振動アーム6との間を通過させて第3の振動アーム9の上面9aに照射し、離調度の微調整を行う。離調度とは、第3の振動アーム9の厚さ方向である縦方向(Z方向)に共振する場合の縦共振周波数と、第3の振動アーム9の幅方向である横方向(Y方向)に共振する場合の横共振周波数との差である。このとき、第1、第2の振動アーム6、7の間から第3の振動アーム9の上面9aが見えるので、第1、第2の振動アーム6、7にレーザー照射を妨害されることはなく、従来の片持ち型振動子2を製造するときに用いられるレーザー照射装置などを用いて容易にレーザー照射を行うことができる。
第3の振動アーム9の上面9aにおいて、レーザー照射するレーザー照射位置は、例えば第3の振動アーム9の根元から先端方向(X方向)に向かって所定間隔とすればよい。この場合、徐々に直線的にレーザー照射位置をずらすだけでよい。
この場合、検出を行う第3の振動アーム9のみを調整してもよいし、各々の第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9を調整してもよいし、もしくは検出用以外の第1、第2の振動アーム6、7を調整して検出用の第3の振動アーム9が垂直方向(Z方向)に振動するようにしてもよい。
次に、音叉型振動子1の動作について説明する。
音叉型振動子1の駆動電極13に駆動信号を入力すると、第3の振動アーム9が圧電膜12の形成面に対して垂直な方向(Z方向)に振動する。これにより、例えば第3の振動アーム9と、第1、第2の振動アーム6、7とが逆相の振動位相を持ちかつ第1、第2の振動アーム6、7が同相の振動位相を持つように振動し、不要な振動が縮退し安定な振動となる。
このとき、第3の振動アーム9の軸方向(X方向)の周りに音叉型振動子1が回転するなどして角速度が加えられると、第3の振動アーム9にコリオリの力が作用し、圧電膜12の形成面と平行な方向(Y方向)に振動する成分が生成される。
この振動成分を検出電極14により検出し角速度信号として不図示の制御部に送信する。これにより、角速度が検出される。
このように本実施形態によれば、音叉型振動子1は、第1の振動アーム6と、第1の振動アーム6と並ぶように設けられた第2の振動アーム7と、圧電駆動により振動し、コリオリ力を検出する第3の振動アーム9と、第1の振動アーム6及び第2の振動アーム7を支持し、第1の振動アーム6及び第2の振動アーム7の加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置で、第3の振動アーム9を支持する第1、第2のベース体5、8とを備えている。このため、例えば音叉型振動子1が回転した場合に、第1の振動アーム6及び第2の振動アーム7の加振力によるモーメントと、第3の振動アーム9の加振力によるモーメントとが弱め合い、第1、第2の及び第3の振動アーム6、7及び9の振動のバランスが調整され振動漏れを抑制することができる。
また、第1及び第2の振動アーム6、7が並ぶ直線上からずれた第1及び第2の振動アーム6、7の間の位置で、第3の振動アーム9を支持する第2のベース体8を備えているので、第3の振動アーム9が下側になり第1、第2の振動アーム6、7が上側になるように音叉型振動子1を配置し上側から見たときに、第1、第2の振動アーム6、7との間から第3の振動アーム9を見ることができる。従って、例えば第3の振動アーム9をレーザー加工することで共振周波数を調整するときに、従来と同様の装置を用いてレーザーを第1の振動アーム6と第2の振動アーム7との間を通過させて第3の振動アーム9を加工し共振周波数を調整することができる。これにより、例えば第3の振動アーム9が振動する方向を第1、第2の振動アーム6、7とが並ぶ直線に直交するZ方向に調整することで、第1、第2の振動アーム6、7との振動のバランスの調整を容易に行うことができる。
なお、3本の第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9は、振動(面)をそれぞれ圧電膜12の成膜面に垂直(Z方向)に維持するため、2等辺三角形の頂点となる位置に配置することが望ましい。
また、第1の振動アーム6及び第2の振動アーム7が圧電駆動可能となるようにそれぞれ圧電膜を備えるようにしてもよい。この場合には、第3の振動アーム9と同様にZ軸に垂直な面上に圧電膜を形成すればよい。これにより、第1の振動アーム6及び第2の振動アーム7を圧電駆動することで、確実に第3の振動アーム9との振動のバランスを確保することができる。
また、第1の振動アーム6及び第2の振動アーム7を圧電駆動可能とする代わりに、図7に示すように第3の振動アーム9の位置に関して第1の振動アーム6と対称に配置された第4の振動アーム18と、第3の振動アーム9の位置に関して第2の振動アーム7と対称に配置された第5の振動アーム19とをさらに備えるようにしてもよい。
この場合には、例えば振動アームの駆動及びコリオリ力の検出を第3の振動アーム9により行い、第3の振動アーム9の振動とのバランスを第1、第2、第4及び第5の振動アーム6、7、18及び19で行うようにする。これにより、圧電駆動可能な振動アームを追加する場合に比べて、コストを抑えつつ安定的に各振動アームの振動のバランスを調整することができる。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態の音叉型振動子について図面を参照して説明する。なお、本実施形態以降では、第1の実施形態と同様の構成部材には同じ符号を付しその説明を省略し、異なる箇所を中心に説明する。
次に、第2の実施の形態の音叉型振動子について図面を参照して説明する。なお、本実施形態以降では、第1の実施形態と同様の構成部材には同じ符号を付しその説明を省略し、異なる箇所を中心に説明する。
図8は第2の実施の形態の音叉型振動子の斜視図である。
図8に示すように、第2の実施の形態の音叉型振動子20は、上記実施形態に比べて、片持ち型振動子2の第1の振動アーム6に下地金属膜21、圧電膜22を介して駆動電極23が配置され、第2の振動アーム7に下地金属膜24、圧電膜25を介して駆動電極26が配置されている点が異なる。
すなわち、音叉型振動子20は、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9ともに駆動を行うことができるように構成されている。
この場合には、上部の第1、第2の振動アーム6、7と下部の第3の振動アーム9とが接続されて上下逆位相となるように動作させることが必要であり、さらに第2のベース体8に1本配置された第3の振動アーム9の振動量は、第1のベース体5に2本配置された第2、第3の振動アーム6、7の振動量の2倍となるような電気信号が印加される。
これにより、下部側に配置された第3の振動アーム9で駆動及び検出を行い、上部側に配置された第1、第2の振動アーム6、7で駆動を行うことが可能となる。この場合には、駆動信号を第1、第2の振動アーム6、7に並列に接続することで、駆動力を第1、第2の振動アーム6、7で発生させることができる。このため、大きな振動アーム駆動量を得易くなる。
なお、片持ち型振動子3の第3の振動アーム9に配置された駆動電極13を配置せずに、第1、第2の振動アーム6、7のみを駆動させ、第3の振動アーム9を片持ち型振動子3を角速度の検出のみに用いるようにしてもよい。これにより、低コスト化を図ることができる。
(第3の実施の形態)
図9は第3の実施の形態の音叉型振動子の振動アームの正面図である。
図9は第3の実施の形態の音叉型振動子の振動アームの正面図である。
図9に示すように、第3の実施の形態の音叉型振動子は、圧電駆動可能な第1、第2の振動アーム6、7と、コリオリ力を検出するための第3の振動アーム9に加えて、第1、第2の振動アーム6、7が並ぶ方向の直線の延長線L上に第1及び第2の振動アーム6、7と並ぶように設けられ、圧電駆動により振動する第4の振動アーム31と、延長線L上であって、第4の振動アーム31とは反対側で、かつ、第1、第2及び第4の振動アーム6、7及び31と並ぶように設けられ、圧電駆動により振動する第5の振動アーム32とをさらに備えている。これにより、第1、第2、第4及び第5の振動アーム6、7、31及び32の振動の振幅が第3の振動アーム9の振動の振幅の1/4になるようにすることで、各振動アームの振動のバランスを確保することができる。なお、直線の延長線L上に配置される振動アームの数は、これに限定されず、振動のバランスを確保することができれば5個以上でもよい。
(第4の実施の形態)
図10は第4の実施の形態の音叉型振動子の振動アームの正面図である。
図10は第4の実施の形態の音叉型振動子の振動アームの正面図である。
図10に示すように、第4の実施の形態の音叉型振動子は、圧電駆動可能な第1、第2の振動アーム6、7と、コリオリ力を検出するための第3の振動アーム9に加えて、第1、第2の振動アーム6、7が並ぶ直線に平行な方向(Y方向)に第3の振動アーム9から等しい長さ離間して設けられた第4の振動アーム33、第5の振動アーム34をさらに備えている。第4の振動アーム33、第5の振動アーム34は、圧電膜などの駆動機構を備えていない。これにより、圧電駆動可能な振動アームを追加する場合に比べて、コストを抑えつつ安定的に各振動アームの振動のバランスを調整することができる。
(第5の実施の形態)
図11は第5の実施の形態の音叉型振動子の構成を説明するための図である。
図11は第5の実施の形態の音叉型振動子の構成を説明するための図である。
本実施形態の音叉型振動子は、第3の振動アーム9が図示を省略した下地金属膜、圧電膜12を介して駆動電極13を備えており、検出電極14を備えていない。
第1、第2の振動アーム6、7が、それぞれ圧電膜12を介して検出電極14を備えており、駆動電極13を備えていない。すなわち、Si基板の一面に図示を省略した下地金属膜が形成され、下地金属膜の上に圧電膜12が形成され、さらに検出電極14が形成されている。
第1、第2の振動アーム6、7は、検出信号S1、S2の差分を演算するなどする制御部41に接続されている。
本実施形態の第3の振動アーム9の駆動電極13に駆動信号を入力すると、第3の振動アーム9が圧電膜12の形成面に対して垂直な方向(Z方向)に振動する。
このとき、第1の振動アーム6の軸方向(X方向)の周りに音叉型振動子が回転するなどして角速度が加えられると、第1の振動アーム6にコリオリの力が作用し、第1の振動アーム6の圧電膜12の形成面と平行な方向(Y方向)に振動する成分と、第2の振動アーム7の圧電膜12の形成面と平行な方向(Y方向)に振動する成分とが生成される。
この振動成分を検出電極14によりそれぞれ検出し角速度信号S1、S2として制御部41に送信する。
制御部41は、2つの角速度信号S1、S2の差分を求めることで角速度を求める。
このように、第1の振動アーム6と、第2の振動アーム7とに検出電極14を配置し、角速度検出信号S1、S2の差分を演算して角速度を検出することで、角速度検出信号の検出精度を向上させて正確な角速度を検出することができる。
(第6の実施の形態)
図12は第6の実施の形態の音叉型振動子を説明するための図である。
図12は第6の実施の形態の音叉型振動子を説明するための図である。
本実施形態の音叉型振動子50は、実施の形態の片持ち型振動子2に代えて、ベース体5Aから第1の振動アーム6が突設された片持ち型振動子2Aと、ベース体5Bから第2の振動アーム7が突設された片持ち型振動子2Bとを備えている。
本実施形態の音叉型振動子50は、片持ち型振動子2A、2B及び片持ち型振動子3が個別に製造され、片持ち型振動子3に片持ち型振動子2A、2Bを接着材などを介して組み合わせて製造されている。この場合にも、片持ち型振動子2A、2Bの間から第3の振動アーム9の上面9aが見えるように、ベース体5A、5Bが、第2のベース体8に接着されている。
本実施形態の製造方法によれば、振動アームが一つの基部に一本形成されているので、仮に第1の振動アーム6が不良品である場合に、不良品である第1の振動アーム6及びベース体5Aのみを交換すればよいので生産性を向上させることができる。これに対して、一つのベース体に複数の振動アームが形成されている場合、例えば3本の振動アームが直線状にベース体に形成されている場合に、3本のうち1本の振動アームが不良品であると複数の振動アームを備えたベース体が不良品となってしまう。
(第7の実施の形態)
次に、第7の実施の形態の音叉型振動子について説明する。
次に、第7の実施の形態の音叉型振動子について説明する。
本実施の形態の音叉型振動子は、片持ち型振動子2、3が接着材などを介して機械的に接続されているが、この片持ち型振動子2、3間の機械的接続状態に比べて片持ち型振動子3と支持基板4との間の機械結合状態が弱くなるように設定されている(図1参照)。
本実施形態の金属バンプは、例えば、第1の実施形態で用いられた金属バンプ16(図4参照)に比べて、円柱状の金属バンプの長さ(円柱の高さに相当)を長くしたり、金属バンプの円の径を小さくしたり、金属バンプに用いられる金属材料に柔らかい金属を選択したりされている。
片持ち型振動子2、3を支持基板4に固定する場合には、図1に示すように、片持ち型振動子2、3の支持基板4に対する固定状態を考慮することは第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9の動作に重要である。例えば、実施形態のように複数本の振動アームのうちアクティブに振動しない振動アームが存在する場合、若しくは、振動アームが全て動作するが、各振動アームに与えられる電気信号が単体で動作した場合と、音叉モードとなって不要な振動モードが縮退した状態の振動モードとで振動アームの安定振動状態に必要なエネルギーや位相にずれがある場合や、また電気駆動信号の振動アームドライブ能力が大きい場合に、この固定状態を考慮しないと、不要な振動モードの縮退が起こり難くなり、振動アームは所定の音叉型動作からずれ易くなる。このような場合には、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9の振動が支持基板4や図示しない配線基板を経由して音叉型振動子の外部に漏れ易くなる。
本実施形態によれば、片持ち型振動子2、3間の機械的接続状態に比べて片持ち型振動子3と支持基板4との間の機械結合状態が弱くなるように設定されているので、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9が所定の音叉型動作からずれ易くなることを抑制し、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9の振動が支持基板4などを経由して音叉型振動子の外部に漏れ易くなることを抑制することができる。
(第8の実施の形態)
次に、第8の実施の形態の音叉型振動子について説明する。
次に、第8の実施の形態の音叉型振動子について説明する。
図13は第8の実施の形態の音叉型振動子を説明するための図である。
本実施形態の音叉型振動子1´は、実施形態の音叉型振動子1に比べて、支持基板4と第2のベース体8とが接着材75により接続されている点と、支持基板4から離れた側(図でZ軸方向上側)の片持ち型振動アームの第1、第2の振動アーム6、7に下地金属膜11、圧電膜12、駆動電極13及び検出電極14が形成されワイヤー77により例えば図示しない配線基板上の配線にワイヤーボンディングされている点が異なっている。
このような構成により、第7の実施形態と同様に、片持ち型振動子2、3間の機械的接続状態に比べて片持ち型振動子3と支持基板4との間の機械結合状態が弱くなるようにすることができるので、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9が所定の音叉型動作からずれ易くなることを抑制し、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び9の振動が支持基板4などを経由して音叉型振動子の外部に漏れ易くなることを抑制することができる。また、本実施形態の場合には、電気的な接続はフレキシブル配線基板などを用いて機械的に柔らかい接続を行うことが好ましい。
(第9の実施形態)
次に、第9の実施形態の音叉型振動子について説明する。
次に、第9の実施形態の音叉型振動子について説明する。
図14は第9の実施形態の音叉型振動子を説明するための図である。
本実施形態の音叉型振動子は、第1の実施形態に比べて、音叉型振動子と、支持基板4との接続に用いられる金属バンプ16の配設位置が異なる。すなわち、本実施形態の音叉型振動子は、第2のベース体8と支持基板4(図14では説明のため省略)との間で第3の振動アーム9の長手方向(図14のX方向)に直角に交わるようにY方向に金属バンプ16が複数配設される。例えば各振動アーム6、7及び9がZ方向に振動して支持基板4などにこの振動が伝わりさらに外部に振動が伝わる場合がある。このような場合に、例えば図4に示すように各金属バンプ16が第2のベース体8の4つの角部に配設されている場合に比べて、第2のベース体8と支持基板4との機械的な接続強度を弱めることができる。従って、各振動アーム6、7及び9と支持基板4との間で伝わる振動を複数の金属バンプ16により抑制し、振動漏れを抑制することができる。
なお、支持基板4と、音叉型振動子1とを図示しない中継基板を介して接続するときにも、第2のベース体8と、中継基板とを金属バンプ16で接続する共に、中継基板と、支持基板4とを中継基板用金属バンプで接続するようにしてもよい。この場合には、中継基板と、支持基板4とを接続する中継基板用金属バンプも、金属バンプ16と同様に、中継基板と支持基板4との間で第3の振動アーム9の長手方向(図14のX方向)に直角に交わるようにY方向に複数配設しておき、圧着すればよい。これにより、第1、第2及び第3の振動アーム6、7及び8と支持基板4との間で中継基板を介して伝わる振動を金属バンプ16及び中継基板用金属バンプにより抑制することができる。
また、上記第1の実施形態において、第1、第2の振動アーム6、7を、圧電駆動及びコリオリ力の検出が可能な振動アームとし、第3の振動アーム9を、圧電駆動及びコリオリ力の検出が不可能な振動アームとするようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、例えば支持基板4側の配線と、音叉型振動子1側の配線15とが、金属バンプ16を介して接続されている。上側の第1、第2の振動アーム6、7と、支持基板4側の配線との間で電気信号をやり取りする場合には、第1、第2の振動アーム6、7の根元部を貫通する電気配線を形成し、全ての必要な電気配線を第2のベース体8の支持基板4側まで導くことで、金やアルミにより形成された金属バンプにより接続することも可能である。
(第10の実施形態)
次に、上記実施形態の音叉型振動子1を備えたセンサモジュールを具備する電子機器について説明する。
次に、上記実施形態の音叉型振動子1を備えたセンサモジュールを具備する電子機器について説明する。
図15は第10の実施の形態の電子機器の斜視図、図16は図15の電子機器のブロック図である。
この電子機器は、例えばデジタルカメラ60である。図15に示すように、デジタルカメラ60は、音叉型振動子1を備えたセンサモジュール100と、センサモジュール100を搭載する機器本体61とを備えている。機器本体61は、例えば、金属製、樹脂製などのフレームまたは筐体である。
図16に示すように、デジタルカメラ60は、センサモジュール100と、制御部510と、レンズなどを備える光学系520と、CCD530、光学系520に対して手振れ補正を実行する手振れ補正機構540とを有する。
センサモジュール100によって、X方向及びY方向のコリオリ力が検出される。制御部510は、この検出されたコリオリ力に基づき手振れ補正機構540を使って光学系520で手振れの補正を行う。
図17は図15のセンサモジュール100の分解斜視図である。
図17に示すように、このセンサモジュール100は、基板200と、上蓋300と、下蓋400とを有する。
基板200は、小型化による微細パターンへの対応と、熱膨張に対する形状安定性の観点から、例えばアルミナ(Al2O3)などのセラミック材料が用いられる。
基板200には、第1の実施形態の音叉型振動子1と、駆動検出用ベアチップIC214と、チップCR部品215等が実装されている。音叉型振動子212は、基板200のX方向に沿った辺に沿うように配置されている。このX軸の振動子212の近傍に駆動検出用ベアチップIC214が配置されている。音叉型振動子213は、基板200のY方向に沿った辺に沿うように配置されている。駆動検出用ベアチップIC214は、基板200のほぼ中央に配置されている。
センサモジュール100では、XYの2軸に対する振動子を同一パッケージ内に実装している。この実施形態では、X軸検出用の振動子212は、例えば36kHz付近、Y軸検出用の振動子213は、39kHz付近の共振周波数でそれぞれ振動するように構成されている。これにより、デジタルカメラ60がX軸、Y軸の周りに回転するときの角速度を正確に検出することができる。
例えば、上記各実施の形態に係る角速度センサとしての音叉型振動子を搭載する電子機器としては、デジタルカメラの他に、例えば、ラップトップ型のコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistance)、電子辞書、オーディオ/ビジュアル機器、プロジェクタ、携帯電話、ゲーム機器、カーナビゲーション機器、ロボット機器、その他の電化製品等が挙げられる。
L 延長線
1、20、50 音叉型振動子
2、2A、2B、3 片持ち型振動子
4 支持基板
5 第1のベース体
8 第2のベース体
5A ベース体
5B ベース体
6 第1の振動アーム
7 第2の振動アーム
9 第3の振動アーム
9a 上面
11、21、24 下地金属膜
12、22、25 圧電膜
13、23、26 駆動電極
14 検出電極
15 配線
16 金属バンプ
18、31、33 第4の振動アーム
19、32、34 第5の振動アーム
60 デジタルカメラ
61 機器本体
100 センサモジュール
1、20、50 音叉型振動子
2、2A、2B、3 片持ち型振動子
4 支持基板
5 第1のベース体
8 第2のベース体
5A ベース体
5B ベース体
6 第1の振動アーム
7 第2の振動アーム
9 第3の振動アーム
9a 上面
11、21、24 下地金属膜
12、22、25 圧電膜
13、23、26 駆動電極
14 検出電極
15 配線
16 金属バンプ
18、31、33 第4の振動アーム
19、32、34 第5の振動アーム
60 デジタルカメラ
61 機器本体
100 センサモジュール
Claims (15)
- 第1の振動アームと、
前記第1の振動アームと並ぶように設けられた第2の振動アームと、
圧電駆動により振動し、コリオリ力を検出する第3の振動アームと、
前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体と
を具備することを特徴とする角速度センサ。 - 請求項1に記載の角速度センサであって、
前記第3の振動アームは、
前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームが配置される側に設けられ、レーザー加工された面を有することを特徴とする角速度センサ。 - 請求項1に記載の角速度センサであって、
前記第3のアームの長手方向に直交するように前記ベース体に複数配設された接続部材と、
前記接続部材に接続され、前記ベース体を支持する支持基板と
をさらに具備することを特徴とする角速度センサ。 - 請求項1に記載の角速度センサであって、
前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームが圧電駆動可能であることを特徴とする角度センサ。 - 請求項1に記載の角速度センサであって、
前記第3の振動アームの位置に関して前記第1の振動アームと対称に配置された第4の振動アームと、
前記第3の振動アームの位置に関して前記第2の振動アームと対称に配置された第5の振動アームと
をさらに具備することを特徴とする角速度センサ。 - 圧電駆動により振動する第1の振動アームと、
前記第1の振動アームと並ぶように設けられ、圧電駆動により振動する第2の振動アームと、
コリオリ力を検出する第3の振動アームと、
前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体と
を具備することを特徴とする角速度センサ。 - 請求項6に記載の角速度センサであって、
前記第3の振動アームは、
前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームが配置される側に設けられ、レーザー加工された面を有することを特徴とする角速度センサ。 - 請求項6に記載の角速度センサであって、
前記第3の振動アームが圧電駆動可能であることを特徴とする角速度センサ。 - 請求項6に記載の角速度センサであって、
前記直線の延長線上に前記第1及び第2の振動アームと並ぶように設けられ、圧電駆動により振動する第4の振動アームと、
前記延長線上であって、前記第4の振動アームとは反対側で、かつ、前記第1、第2及び第4の振動アームと並ぶように設けられ、圧電駆動により振動する第5の振動アームと
をさらに具備することを特徴とする角速度センサ。 - 請求項6に記載の角速度センサであって、
前記直線に平行な方向に前記第3の振動アームから等しい長さ離間して設けられた第4及び第5の振動アームをさらに具備することを特徴とする角速度センサ。 - 第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられた第2の振動アームとを有し、前記第1の振動アーム及び第2の振動アームによりコリオリ力を検出する検出振動アームと、
圧電駆動により振動可能な第3の振動アームと、
前記検出振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体と
を具備することを特徴とする角速度センサ。 - 圧電駆動により振動可能な第1の振動アームと、圧電駆動に振動可能な第2の振動アームとを有し、前記第1の振動アーム及び第2の振動アームによりコリオリ力を検出する検出振動アームと、
第3の振動アームと、
前記検出振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体と
を具備することを特徴とする角速度センサ。 - 第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられた振動する第2の振動アームと、前記第1及び前記第2の振動アームを支持する第1のベース体とを備える第1の素子と、圧電駆動により振動しコリオリ力を検出する第3の振動アームと、前記第3の振動アームを支持する第2のベース体とを備える第2の素子とを、前記第3の振動アームの位置が、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置になるように接続し、
レーザーを、前記第1の振動アームと前記第2の振動アームとの間を通過させて前記第3の振動アームに照射することを特徴とする角速度センサの製造方法。 - 圧電駆動により振動する第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられ圧電駆動により振動する第2の振動アームと、前記第1及び前記第2の振動アームを支持する第1のベース体とを備えた第1の素子と、コリオリ力を検出する第3の振動アームと、前記第3の振動アームを支持する第2のベース体とを備えた第2の素子とを、前記第3の振動アームの位置が、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置になるように接続し、
レーザーを、前記第1の振動アームと前記第2の振動アームとの間を通過させて前記第3の振動アームに照射することを特徴とする角速度センサの製造方法。 - 第1の振動アームと、前記第1の振動アームと並ぶように設けられた第2の振動アームと、圧電駆動により振動し、コリオリ力を検出する第3の振動アームと、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームを支持し、前記第1の振動アーム及び前記第2の振動アームの加振力によるモーメントを弱めることが可能な位置であって、前記第1及び第2の振動アームが並ぶ直線上からずれた、前記第1及び第2の振動アームの間の位置で、前記第3の振動アームを支持するベース体とを有する角速度センサと、
前記角速度センサを搭載する機器本体と
を具備することを特徴とする電子機器。
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