JP2010256332A - 振動片、振動子および物理量検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部から衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる振動片を提供する。
【解決手段】本発明に係る振動片１００では、第１検出振動腕３０に形成された検出信号電極１１０は、第１梁５０に形成された検出信号配線１１２を介して、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４と、電気的に接続され、第２検出振動腕３２に形成された検出信号電極１１０は、第２梁５２に形成された検出信号配線１１２を介して、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４と、電気的に接続され、検出信号電極１１０、検出信号配線１１２、および検出信号端子１１４の各々は、Ｘ軸と、Ｘ軸およびＹ軸と直交するＺ軸と、がなすＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動片、振動子および物理量検出装置に関する。

従来から、回転系の回転角速度を検出するための角速度センサーとして、圧電振動片または圧電振動片を容器に収納した振動子を用いた振動型圧電ジャイロスコープが利用されてきた。振動型圧電ジャイロスコープは、カーナビゲーションや、スチルカメラの手振れの検出などに利用されている。

振動型圧電ジャイロスコープに使用される圧電振動片は、同一平面内に延出された複数の振動腕と、その振動腕を結合する基部で構成されたものが使われている。振動型圧電ジャイロスコープは、駆動回路で圧電振動片を駆動振動させ、回転角速度に応じて発生する検出振動を検出回路で検出して電気信号を出力している。駆動振動は、複数の振動腕の全部または一部に発生させる。圧電振動片に回転角速度が加わると、駆動振動している振動腕に、駆動振動方向と直角の方向のコリオリ力が働き、複数の振動腕の全部または一部に、回転角速度に応じた検出振動が発生する。

従来の圧電振動片としては、基部からＸ軸に沿って両側へ延出された１対の連結腕と、基部からＹ軸に沿って両側へ延出された１対の検出振動腕と、連結腕の各々からＹ軸に沿って両側へ延出された１対の駆動振動腕と、を有し、基部を、枠部から延出した梁によって支持する構造が採用されている（特許文献１の図２７および図２８参照）。このような特許文献１に記載された振動片では、Ｙ軸の正の方向側に配置された検出振動腕、梁、枠部に第１検出信号電極が形成され、Ｙ軸の負の方向側に配置された検出振動腕、梁、枠部に第２検出信号電極が形成されている。

特開２００５−６２１６０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された振動片では、第１検出信号電極と第２検出信号電極とが、Ｘ軸に関して非対称に配置されている。そのため、振動片が外部から衝撃を受けた場合に、第１検出信号電極と駆動信号電極との間の距離と、第２検出信号電極と駆動信号電極との間の距離とが、不均等になることがある。これによって、第１検出信号電極と駆動信号電極との間の静電結合と、第２検出信号電極と駆動信号電極との間の静電結合とが、不均等に発生し、精度良く検出信号を検出できないという問題がある。このような問題は、特に、第１検出信号電極による検出信号と、第２検出信号による検出信号と、を差動増幅回路において差動増幅させ、差動増幅信号を検出回路においてモニターする場合に生じ得る。

本発明の目的の１つは、外部から衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる振動片を提供することにある。また、本発明の目的に１つは、上記振動片を有する振動子および物理量検出装置を提供することにある。

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
基部と、
前記基部から、前記基部の中心を原点とするＸ軸に沿って、正および負の方向にそれぞれ延出された第１および第２連結腕と、
前記基部から、前記Ｘ軸と直交し前記基部の中心を原点とするＹ軸に沿って、正および負の方向にそれぞれ延出された第１および第２検出振動腕と、
前記第１連結腕から前記Ｙ軸に沿って、正および負の方向にそれぞれ延出された第１および第２駆動振動腕と、
前記第２連結腕から前記Ｙ軸に沿って、正および負の方向にそれぞれ延出された第３および第４駆動振動腕と、
前記第１検出振動腕に対して、前記Ｙ軸の正の方向側に配置された第１支持部と、
前記第２検出振動腕に対して、前記Ｙ軸の負の方向側に配置された第２支持部と、
前記基部から、前記第１検出振動腕と前記第１駆動振動腕との間を通って、前記第１支持部まで延出された第１梁と、
前記基部から、前記第２検出振動腕と前記第２駆動振動腕との間を通って、前記第２支持部まで延出された第２梁と、
前記基部から、前記第１検出振動腕と前記第３駆動振動腕との間を通って、前記第１支持部まで延出された第３梁と、
前記基部から、前記第２検出振動腕と前記第４駆動振動腕との間を通って、前記第２支持部まで延出された第４梁と、
を含み、
前記第１および第２検出振動腕には、検出信号電極が形成され、
前記第１および第２駆動振動腕には、駆動信号電極が形成され、
前記第１および第２駆動振動腕の前記駆動信号電極よりも先端側の先端部には、駆動接地電極が形成され、
前記第１および第２梁には、検出信号配線が形成され、
前記第１および第２支持部には、検出信号端子が形成され、
前記第１支持部に形成された前記検出信号端子は、前記第１駆動振動腕の前記先端部に形成された前記駆動接地電極に対して、前記Ｙ軸の正の方向側に配置され、
前記第２支持部に形成された前記検出信号端子は、前記第２駆動振動腕の前記先端部に形成された前記駆動接地電極に対して、前記Ｙ軸の負の方向側に配置され、
前記第１検出振動腕に形成された前記検出信号電極は、前記第１梁に形成された前記検出信号配線を介して、前記第１支持部に形成された前記検出信号端子と、電気的に接続され、
前記第２検出振動腕に形成された前記検出信号電極は、前記第２梁に形成された前記検出信号配線を介して、前記第２支持部に形成された前記検出信号端子と、電気的に接続され、
前記検出信号電極、前記検出信号配線、および前記検出信号端子の各々は、前記Ｘ軸と、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸と直交するＺ軸と、がなすＸＺ平面に関して、面対称に配置されている、振動片。

このような振動片によれば、外部から特にＹ軸方向の衝撃が加わった場合でも、検出信号と駆動信号との静電結合を抑制することができる。そのため、外部から衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる振動片を提供することができる。

なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ａ部材」という）に「電気的に接続」された他の特定の部材（以下「Ｂ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ部材とＢ部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、Ａ部材とＢ部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。

［適用例２］
適用例１において、
互いに反対を向く第１および第２表面と、前記第１および第２表面を接続する側面と、を有する前記振動片であって、
前記検出信号電極は、前記第１および第２検出振動腕の前記第１および第２表面に形成され、
前記駆動信号電極は、前記第１および第２駆動振動腕の前記第１および第２表面に形成され、
前記駆動接地電極は、前記第１および第２駆動振動腕の前記先端部の前記第１および第２表面と、前記第１および第２駆動振動腕の前記側面と、に形成され、
前記検出信号配線は、前記第１および第２梁の前記第１表面に形成され、
前記第１連結腕の前記第１表面には、駆動信号配線が形成され、
前記第１連結腕の前記側面には、駆動接地配線が形成され、
前記駆動信号電極と前記駆動信号配線とは、電気的に接続され、
前記駆動接地電極と前記駆動接地配線とは、電気的に接続されている、振動片。

このような振動片によれば、外部から特にＹ軸方向の衝撃が加わった場合でも、前記第１および第２梁に形成された前記検出信号配線と、前記第１連結腕に形成された前記駆動信号配線と、の間の静電結合を抑制することができる。

［適用例３］
適用例２において、
前記駆動接地電極は、さらに、前記第３および第４駆動振動腕の前記第１および第２表面に形成され、
前記駆動信号電極は、さらに、前記第３および第４駆動振動腕の前記駆動接地電極よりも先端側の先端部の前記第１および第２表面と、前記第３および第４駆動振動腕の前記側面と、に形成され、
前記駆動接地配線は、さらに、前記第３および第４梁、前記基部、および前記第２連結腕の前記第２表面と、前記第３および第４梁の前記側面と、に形成され、
前記駆動信号配線は、さらに、前記第３および第４梁、前記基部、および前記第１連結腕の前記第１表面に形成され、
前記駆動接地電極、前記駆動接地配線、前記駆動信号電極、および前記駆動信号配線の各々は、前記ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている、振動片。

このような振動片によれば、外部からＸ軸方向またはＹ軸方向の衝撃が加わった場合でも、Ｙ軸の正の方向側と、Ｙ軸の負の方向側と、において、検出信号と駆動信号との静電結合の変化量を均等に保つことができる。

［適用例４］
適用例３において、
前記第１および第２支持部には、駆動信号端子が形成され、
前記第１および第２支持部には、駆動接地端子が形成され、
前記駆動信号端子は、前記駆動信号配線を介して、前記駆動信号電極と電気的に接続され、
前記駆動接地端子は、前記駆動接地配線を介して、前記駆動接地電極と電気的に接続され、
前記駆動信号端子および前記駆動接地端子の各々は、前記ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている、振動片。

このような振動片によれば、外部からＸ軸方向またはＹ軸方向の衝撃が加わった場合でも、Ｙ軸の正の方向側と、Ｙ軸の負の方向側と、において、検出信号と駆動信号との静電結合の変化量をより確実に均等に保つことができる。

［適用例５］
適用例１ないし４のいずれかにおいて、
前記第１、第２、第３および第４梁は、Ｓ字形状部を有する、振動片。

このような振動片によれば、前記第１〜第４梁は、弾性を得ることができる。これにより、例えば振動片に対して、外部から衝撃が加わった場合に、該衝撃を吸収することができる。

［適用例６］
適用例１ないし５のいずれかに記載の振動片と、
前記振動片が収容されたパッケージと、
を含む、振動子。

このような振動子によれば、外部から衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる。

［適用例７］
適用例１ないし５のいずれかに記載の振動片と、
前記駆動信号電極に駆動信号を供給する駆動回路と、
前記第１検出振動腕に形成された前記検出信号電極に生じる第１検出信号と、前記第２検出振動腕に形成された前記検出信号電極に生じる第２検出信号と、を差動増幅させて差動増幅信号を生成し、前記差動増幅信号に基づいて所定の物理量を検出する検出回路と、
を含む、物理量検出装置。

このような物理検出装置によれば、外部から衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる。

本実施形態に係る振動片の一方の主面側の構成を説明するための図。 本実施形態に係る振動片の他方の主面側の構成を説明するための図。 本実施形態に係る振動片の動作を説明するための概略平面図。 本実施形態に係る振動片の動作を説明するための概略平面図。 本実施形態の変形例に係る振動片の一方の主面側の構成を説明するための図。 本実施形態の変形例に係る振動片の他方の主面側の構成を説明するための図。 本実施形態に係る振動子を示す概略断面図。 本実施形態に係る物理量検出装置の構成を示す概略図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

１． 振動片
まず、本実施形態に係る振動片１００について、図面を参照しながら説明する。図１は、振動片１００を一方の主面（第１表面１０１）側から見た平面図であって、振動片１００の一方の主面（第１表面１０１）側の構成を説明するための図である。図２は、振動片１００を一方の主面（第１表面１０１）側から見た透視図であって、振動片１００の他方の主面（第２表面１０２）側の構成を説明するための図である。

以下、まず振動片１００の形状等について説明し、次に振動片１００に形成された各電極、配線、端子の配置等について説明し、次に振動片１００の動作について説明する。

１．１． 振動片の形状等
振動片１００の材質としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料が挙げられる。振動片１００は、図１および図２に示すように、いわゆるダブルＴ型のジャイロスコープであることができる。振動片１００は、例えば水晶の結晶軸に合わせＸＹ平面に拡がりを有し、Ｚ軸方向に厚みを有することができる。振動片１００は、互いに反対を向く第１表面１０１（図１参照）および第２表面１０２（図２参照）と、第１表面１０１および第２表面１０２を接続する側面１０３と、を有する。第１表面１０１および第２表面１０２は、ＸＹ平面に平行な面であって、第２表面１０２は、後述する図７に示すように、パッケージベース３１２の内側底面３１３と対向する面である。側面１０３は、第１表面１０１および第２表面１０２と直交し、Ｚ軸に平行な面である。

振動片１００は、図１および図２に示すように、基部１０と、第１および第２連結腕２０，２２と、第１および第２検出振動腕３０，３２と、第１〜第４駆動振動腕４０，４２，４４，４６と、第１〜第４梁５０，５２，５４，５６と、第１および第２支持部６０，６２と、を含む。

基部１０は、振動片１００の中心点Ｇを有する。中心点Ｇは、振動片１００の重心位置であることができる。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交し、中心点Ｇを原点としている。振動片１００は、中心点Ｇに関して、点対称であることができる。すなわち、振動片１００は、ＸＺ平面に関して面対称であり、かつＹＺ平面に関して面対称であることができる。

第１および第２連結腕２０，２２は、基部１０からＸ軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第１および第２検出振動腕３０，３２は、基部１０からＹ軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第１および第２駆動振動腕４０，４２は、第１連結腕２０からＹ軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。第３および第４駆動振動腕４４，４６は、第２連結腕２２からＹ軸に沿って、それぞれ正および負の方向に延出している。検出振動腕３０，３２によって、角速度を検出する検出振動系が構成されている。また、連結腕２０，２２と駆動振動腕４０，４２，４４，４６とによって、振動片１００を駆動させる駆動振動系が構成されている。

検出振動腕３０，３２の先端部３０ａ，３２ａは、他の部分より幅が大きい（Ｘ軸方向の長さが大きい）略四角形の形状を有することができる。同様に、駆動振動腕４０，４２，４４，４６の先端部４０ａ，４２ａ，４４ａ，４６ａは、他の部分より幅が大きい略四角形の形状を有することができる。このような形状の先端部３０ａ，３２ａ，４０ａ，４２ａ，４４ａ，４６ａによって、振動片１００は、角速度の検出感度を向上させることができる。

第１支持部６０は、第１検出振動腕３０に対して、Ｙ軸の正の方向側に配置されている 。第２支持部６２は、第２検出振動腕３２に対して、Ｙ軸の負の方向側に配置されている。支持部６０，６２のＸ軸方向の長さは、検出振動腕３０，３２の先端部３０ａ，３２ａのＸ軸方向の長さよりも大きく、例えば、連結腕２０，２２および基部１０のＸ軸方向の長さの合計と同じ程度である。図示の例では、支持部６０，６２の平面形状は、略矩形であるが、特に限定されるものではない。支持部６０，６２は、検出振動腕３０，３２および駆動振動腕４０，４２，４４，４６から離間して配置されている。支持部６０，６２は、後述する図７に示すように、パッケージベース３１２に固定されることができる。

第１梁５０は、図１および図２に示すように、基部１０から、第１検出振動腕３０と第１駆動振動腕４０との間を通って、第１支持部６０まで延出している。第２梁５２は、基部１０から、第２検出振動腕３２と第２駆動振動腕４２との間を通って、第２支持部６２まで延出している。第３梁５４は、基部１０から、第１検出振動腕３０と第３駆動振動腕４４との間を通って、第１支持部６０まで延出している。第４梁５６は、基部１０から、第２検出振動腕３２と第４駆動振動腕４６との間を通って、第２支持部６２まで延出している。このように第１および第３梁５０，５４は、第１支持部６０と接続しており、第２および第４梁５２，５６は、第２支持部６２と接続しており、基部１０を支持することができる。梁５０，５２，５４，５６は、Ｓ字形状部５０ａ，５２ａ，５４ａ，５６ａをそれぞれ有することができる。図示の例では、例えば第１梁５０は、基部１０からＸ軸の正の方向に延出し、次にＹ軸の正の方向に延出し、次にＸ軸の負の方向に延出し、次にＹ軸の正の方向に延出し、次にＸ軸の正の方向に延出し、次にＹ軸の正の方向に延出して、第１支持部６０と接続している。すなわち、図示の例では、第１梁５０は、Ｓ字形状部５０ａにおいて、Ｘ軸方向と平行となる部分を３つ有している。同様に、第２〜第４梁５２，５４，５６の各々は、Ｓ字形状部５２ａ，５４ａ，５６ａにおいて、Ｘ軸方向と平行となる部分を３つ有している。Ｓ字形状部５０ａ，５２ａ，５４ａ，５６ａによって、梁５０，５２，５４，５６は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に弾性を得ることができる。

１．２． 電極、配線、端子の配置等
振動片１００には、図１および図２に示すように、検出信号電極１１０、検出信号配線１１２、検出信号端子１１４、検出接地電極１２０、検出接地配線１２２、検出接地端子１２４、駆動信号電極１３０、駆動信号配線１３２、駆動信号端子１３４、駆動接地電極１４０、駆動接地配線１４２、および駆動接地端子１４４が形成されている。便宜上、図１および図２において、検出信号電極１１０、検出信号配線１１２および検出信号端子１１４を右下斜線で示し、検出接地電極１２０、検出接地配線１２２および検出接地端子１２４をクロス斜線で示し、駆動信号電極１３０、駆動信号配線１３２および駆動信号端子１３４を左下斜線で示し、駆動接地電極１４０、駆動接地配線１４２および駆動接地端子１４４をクロス縦横線で示している。また、図１および図２において、振動片１００の側面１０３に形成されている電極，配線，端子を、太線で示している。

電極１１０，１２０，１３０，１４０、配線１１２，１２２，１３２，１４２、端子１１４，１２４，１３４，１４４の材質としては、例えば、振動片１００側からクロム、金の順序で積層したものなどを用いることができる。電極１１０，１２０，１３０，１４０は、互いに電気的に分離されている。配線１１２，１２２，１３２，１４２は、互いに電気的に分離されている。端子１１４，１２４，１３４，１４４は、互いに電気的に分離されている。

以下、各電極、配線および端子について順に説明する。

（１）検出信号電極、検出信号配線および検出信号端子
検出信号電極１１０は、図１および図２に示すように、第１および第２検出振動腕３０，３２に形成されている。ただし、図示の例では、検出信号電極１１０は、第１および第２振動腕３０，３２の先端部３０ａ，３２ａには形成されていない。より具体的には、検出信号電極１１０は、第１および第２検出振動腕３０，３２の第１表面１０１および第２表面１０２に形成されていることができる。検出信号電極１１０は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。検出信号電極１１０は、第１および第２検出振動腕３０，３２の検出振動が励起されたときに、該振動によって発生する圧電材料の歪みを、検出するための電極である。

検出信号配線１１２は、図１に示すように、第１および第２梁５０，５２に形成されている。より具体的には、検出信号配線１１２は、第１および第２梁５０，５２の第１表面１０１に形成されていることができる。さらに、検出信号配線１１２は、図１および図２に示すように、第１梁５０と基部１０との接合部分の側面１０３ａと、第２梁５２と基部１０との接合部分の側面１０３ｂと、基部１０の第１および第２表面１０１，１０２と、に形成されていることができる。検出信号配線１１２は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。

検出信号端子１１４は、第１および第２支持部６０，６２に形成されている。より具体的には、検出信号端子１１４は、第１および第２支持部６０，６２の第１および第２表面１０１，１０２、さらに側面１０３に形成されていることができる。第１支持部６０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出信号端子１１４は、互いに電気的に接続されている。また、第２支持部６２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出信号端子１１４は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４は、後述するように駆動接地電極１４０が形成される第１駆動振動腕４０の先端部４０ａに対して、Ｙ軸の正の方向側に配置されている。すなわち、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４と、先端部４０ａに形成された駆動接地電極１４０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。また、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４は、後述するように駆動接地電極１４０が形成される第２駆動振動腕４２の先端部４２ａに対して、Ｙ軸の負の方向側に配置されている。すなわち、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４と、先端部４２ａに形成された駆動接地電極１４０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。検出信号端子１１４は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。

第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４は、図１に示すように、第１梁５０に形成された検出信号配線１１２を介して、第１検出振動腕３０に形成された検出信号電極１１０と電気的に接続されている。より具体的には、図１および図２に示すように、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４は、第１梁５０の第１表面１０１に形成された検出信号配線１１２と接続され、検出信号配線１１２は、第１梁５０の第１表面１０１から、第１梁５０と基部１０との接合部分の側面１０３ａ、そして基部１０の第１および第２表面１０１，１０２を通って、第１検出振動腕３０の第１および第２表面１０１，１０２に形成された検出信号電極１１０に接続されていることができる。これにより、第１検出振動腕３０が振動することにより生じる第１検出信号を、検出信号電極１１０から第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４に伝達することができる。

第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４は、図１に示すように、第２梁５２に形成された検出信号配線１１２を介して、第２検出振動腕３２に形成された検出信号電極１１０と電気的に接続されている。より具体的には、図１および図２に示すように、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４は、第２梁５２の第１表面１０１に形成された検出信号配線１１２と接続され、検出信号配線１１２は、第２梁５２の第１表面１０１から、第２梁５２と基部１０との接合部分の側面１０３ｂ、そして基部１０の第１および第２表面１０１，１０２を通って、第２検出振動腕３２の第１および第２表面１０１，１０２に形成された検出信号電極１１０に接続されていることができる。これにより、第２検出振動腕３２が振動することにより生じる第２検出信号を、検出信号電極１１０から第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４に伝達することができる。

（２）検出接地電極、検出接地配線および検出接地端子
検出接地電極１２０は、図１および図２に示すように、第１および第２検出振動腕３０，３２の検出信号電極１１０よりも先端側の先端部３０ａ，３２ａに形成されている。より具体的には、検出接地電極１２０は、先端部３０ａ，３２ａの第１および第２表面１０１，１０２に形成されていることができる。さらに、検出接地電極１２０は、第１および第２検出振動腕３０，３２の側面１０３に形成されていることができる。第１検出振動腕３０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出接地電極１２０は、互いに電気的に接続されている。また、第２検出振動腕３２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出接地電極１２０は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、検出接地電極１２０は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。検出接地電極１２０は、検出信号電極１１０に対してグランドとなる電位を有することができる。

検出接地配線１２２は、第１および第２梁５０，５２に形成されている。より具体的には、検出接地配線１２２は、第１および第２梁５０，５２の第２表面１０２、側面１０３に形成されていることができる。さらに、検出接地配線１２２は、基部１０の第１および第２表面１０１，１０２に形成されていることができる。図示の例では、検出接地配線１２２は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。

検出接地端子１２４は、第１および第２支持部６０，６２に形成されている。より具体的には、検出接地端子１２４は、第１および第２支持部６０，６２の第１および第２表面１０１，１０２、さらに側面１０３に形成されていることができる。第１支持部６０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出接地端子１２４は、互いに電気的に接続されている。また、第２支持部６２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された検出接地端子１２４は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第１支持部６０に形成された検出接地端子１２４は、検出接地電極１２０が形成された第１検出振動腕３０の先端部３０ａに対して、Ｙ軸の正の方向側に配置されている。すなわち、第１支持部６０に形成された検出接地端子１２４と、先端部３０ａに形成された検出接地電極１２０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。また、第２支持部６２に形成された検出接地端子１２４は、検出接地電極１２０が形成された第２検出振動腕３２の先端部３２ａに対して、Ｙ軸の負の方向側に配置されている。すなわち、第２支持部６２に形成された検出接地端子１２４と、先端部３２ａに形成された検出接地電極１２０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。図示の例では、検出接地端子１２４は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。

第１支持部６０に形成された検出接地端子１２４は、第１梁５０に形成された検出接地配線１２２を介して、第１検出振動腕３０に形成された検出接地電極１２０と電気的に接続されている。より具体的には、第１支持部６０に形成された検出接地端子１２４は、第１梁５０の第２表面１０２および側面１０３に形成された検出接地配線１２２と接続され、検出接地配線１２２は、第１梁５０の第２表面１０２および側面１０３から、基部１０の第１および第２表面１０１，１０２を通って、第１検出振動腕３０の側面１０３に形成された検出接地電極１２０に接続されていることができる。

第２支持部６２に形成された検出接地端子１２４は、第２梁５２に形成された検出接地配線１２２を介して、第２検出振動腕３２に形成された検出接地電極１２０と電気的に接続されている。より具体的には、第２支持部６２に形成された検出接地端子１２４は、第２梁５２の第２表面１０２および側面１０３に形成された検出接地配線１２２と接続され、検出接地配線１１２は、第２梁５２の第２表面１０２および側面１０３から、基部１０の第１および第２表面１０１，１０２を通って、第２検出振動腕３２の側面１０３に形成された検出接地電極１２０に接続されていることができる。

以上のとおりに、検出信号電極，配線，端子１１０，１１２，１１４と、検出接地電極，配線，端子１２０，１２２，１２４とは、配置されている。これにより、第１検出振動腕３０に生じた検出振動は、第１検出振動腕３０に形成された検出信号電極１１０と検出接地電極１２０との間の電荷として現れ、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４と検出接地端子１２４とから信号として取り出すことができる。また、第２検出振動腕３２に生じた検出振動は、第２検出振動腕３２に形成された検出信号電極１１０と検出接地電極１２０との間の電荷として現れ、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４と検出接地端子１２４とから信号として取り出すことができる。

（３）駆動信号電極、駆動信号配線および駆動信号端子
駆動信号電極１３０は、図１および図２に示すように、第１および第２駆動振動腕４０，４２に形成されている。ただし、図示の例では、駆動信号電極１３０は、第１および第２駆動振動腕４０，４２の先端部４０ａ，４２ａには形成されていない。より具体的には、駆動信号電極１３０は、第１および第２駆動振動腕４０，４２の第１表面１０１および第２表面１０２に形成されていることができる。さらに、駆動信号電極１３０は、第３および第４駆動振動腕４４，４６の側面１０３と、第３および第４駆動振動腕４４，４６の先端部４４ａ，４６ａの第１および第２表面１０１，１０２と、に形成されていることができる。第３駆動振動腕４４の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動信号電極１３０は、互いに電気的に接続されている。また、第４駆動振動腕４６の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動信号電極１３０は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、駆動信号電極１３０は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。駆動信号電極１３０は、第１〜第４駆動振動腕４０，４２，４４，４６の駆動振動を励起させるための電極である。

駆動信号配線１３２は、図１に示すように、第３および第４梁５４，５６に形成されている。より具体的には、駆動信号配線１３２は、第３および第４梁５４，５６の第１表面１０１に形成されていることができる。さらに、駆動信号配線１３２は、基部１０の第１表面１０１と、第１連結腕２０の第１表面１０１と、第１連結腕２０のＹＺ平面と平行となる側面１０３ｃと、第２連結腕３２のＸＺ平面と平行となる側面１０３ｄと、に形成されていることができる。図示の例では、駆動信号配線１３２は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。

駆動信号端子１３４は、図１および図２に示すように、第２支持部６２に形成されている。より具体的には、検出信号端子１３４は、第２支持部６２の第１および第２表面１０１，１０２、さらに側面１０３に形成されていることができる。第２支持部６２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動信号端子１３４は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３４は、駆動信号電極１３０が形成された第４駆動振動腕４６の先端部４６ａに対して、Ｙ軸の負の方向側に配置されている。すなわち、第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３４と、先端部４６ａに形成された駆動信号電極１３０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。

第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３４は、図１に示すように、第４梁５６に形成された駆動信号配線１３２を介して、第１〜第４駆動振動腕４０，４２，４４，４６に形成された駆動信号電極１３０と電気的に接続されている。より具体的には、駆動信号端子１３４は、第４梁５６の第１表面１０１に形成された駆動信号配線１３２と接続され、駆動信号配線１３２は、第４梁５６の第１表面１０１から、基部１０の第１表面１０１、そして第１連結腕２０の第１表面１０１を通って、第１および第２駆動振動腕４０，４２の第１表面１０１に形成された駆動信号電極１３０に接続されていることができる。さらに、図１および図２に示すように、駆動信号配線１３２は、第１連結腕２０の第１表面１０１から、第１連結腕２０の側面１０３ｃを通って、第１および第２駆動振動腕４０，４２の第２表面１０２に形成された駆動信号電極１３０に接続されていることができる。また、さらに、駆動信号配線１３２は、基部１０の第１表面１０１から、第２連結腕２２の側面１０３ｄを通って、第３および第４駆動振動腕４４，４６の側面１０３に形成された駆動信号電極１３０に接続されていることができる。これにより、第１〜第４駆動振動腕４０，４２，４４，４６を駆動振動させるための駆動信号を、駆動信号端子１３４から駆動信号電極１３０に伝達することができる。

（４）駆動接地電極、駆動接地配線および駆動接地端子
駆動接地電極１４０は、図１および図２に示すように、第１および第２駆動振動腕４０，４２の駆動信号電極１３０よりも先端側の先端部４０ａ，４２ａに形成されている。より具体的には、駆動接地電極１４０は、第１および第２駆動振動腕４０，４２の先端部４０ａ，４２ａの第１および第２表面１０１，１０２に形成されていることができる。さらに、駆動接地電極１４０は、第１および第２駆動振動腕４０，４２の側面１０３に形成されていることができる。第１駆動振動腕４０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動接地電極１４０は、互いに電気的に接続されている。また、第２駆動振動腕４２の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動接地電極１４０は、互いに電気的に接続されている。さらに、駆動接地電極１４０は、第３および第４駆動振動腕４４，４６の第１および第２表面１０１，１０２に形成されていることができる。ただし、図示の例では、駆動接地電極１４０は、先端部４４ａ，４６ａには形成されていない。図示の例では、駆動接地電極１４０は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。駆動接地電極１４０は、駆動信号電極１３０に対してグランドとなる電位を有することができる。

駆動接地配線１４２は、第３および第４梁５４，５６に形成されている。より具体的には、駆動接地配線１４２は、第３および第４梁５４，５６の第２表面１０２および側面１０３に形成されていることができる。さらに、駆動接地配線１４２は、基部１０の第２表面１０２と、第１連結腕２０のＸＺ平面と平行となる側面１０３ｅと、第２連結腕２２の第２表面１０２と、第２連結腕２２のＹＺ平面と平行となる側面１０３ｆと、に形成されていることができる。図示の例では、駆動接地配線１４２は、ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている。

駆動接地端子１４４は、第１支持部６０に形成されている。より具体的には、駆動信号端子１４４は、第１支持部６０の第１および第２表面１０１，１０２、さらに側面１０３に形成されていることができる。第１支持部６０の表面１０１，１０２および側面１０３に形成された駆動接地端子１４４は、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４４は、駆動信号電極１３０が形成された第３駆動振動腕４４の先端部４４ａに対して、Ｙ軸の正の方向側に配置されている。すなわち、第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４４と、先端部４４ａに形成された駆動接地電極１４０とは、Ｙ軸方向において対向しているといえる。

第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４４は、第３梁５４に形成された駆動接地配線１４２を介して、第１〜第４駆動振動腕４０，４２，４４，４６に形成された駆動接地電極１４０と電気的に接続されている。より具体的には、駆動接地端子１４４は、第３梁５４の第２表面１０２および側面１０３に形成された駆動接地配線１４２と接続され、駆動接地配線１４２は、第３梁５４の第２表面１０２および側面１０３から、基部１０の第２表面１０２、そして第１連結腕２０の側面１０３ｅを通って、第１および第２駆動振動腕４０，４２の側面１０３に形成された駆動接地電極１４０に接続されていることができる。さらに、駆動接地配線１４２は、基部１０の第２表面１０２から、第２連結腕２２の第２表面１０２を通って、第３および第４駆動振動腕４４，４６の第２表面１０２に形成された駆動振動電極１４０に接続されていることができる。また、さらに、駆動接地配線１４２は、第２連結腕２２の第２表面１０２から、第２連結腕２２の側面１０３ｆを通って、第３および第４駆動振動腕４４，４６の第１表面１０１に形成された駆動接地電極１４０に接続されていることができる。

以上のとおりに、駆動信号電極，配線，端子１３０，１３２，１３４と、駆動接地電極，配線，端子１４０，１４２，１４４とは、配置されている。これにより、振動片１００では、第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３０と、第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４０と、の間に駆動信号を印加することで、各駆動振動腕４０，４２，４４，４６に形成された駆動信号電極１３０と駆動接地電極１４０との間に電界を生じさせ、各駆動振動腕４０，４２，４４，４６を駆動振動させることができる。

１．３． 振動片の動作
図３および図４は、振動片１００の動作を説明するための概略平面図である。なお、図３および図４では、便宜上、基部１０、第１および第２連結腕２０，２２、第１および第２検出振動腕３０，３２、第１〜第４駆動振動腕４０，４２，４４，４６以外の図示を省略している。

図３に示すように、振動片１００は、角速度が加わらない状態において、駆動信号電極および駆動接地電極の間に電界が生じると、第１〜第４駆動用振動腕４０，４２，４４，４６が矢印Ａに示す方向に屈曲振動を行う。このとき、第１および第２駆動振動腕４０，４２と、第３および第４駆動振動腕４４，４６とは、振動片１００の中心点Ｇ（重心Ｇ）を通るＹＺ平面に関して面対称の振動を行っているため、基部１０、第１および第２連結腕２０，２２と、第１および第２検出用振動腕３０，３２とは、ほとんど振動しない。

この駆動振動を行っている状態で、振動片１００にＺ軸周りの角速度ωが加わると、図４に示すような振動を行う。すなわち、駆動振動系を構成する駆動用振動腕４０，４２，４４，４６および連結腕２０，２２に矢印Ｂ方向のコリオリの力が働き、新たな振動が励起される。この矢印Ｂ方向の振動は、中心点Ｇに対して周方向の振動である。また同時に、検出用振動腕３０，３２は、矢印Ｂの振動に呼応して、矢印Ｃ方向の検出振動が励起される。そして、この振動により発生した圧電材料の歪みを、検出用振動腕３０，３２に形成した検出信号電極および検出接地電極が検出して角速度が求められる。

本実施形態に係る振動片１００は、例えば、以下の特徴を有する。

振動片１００によれば、上述のとおり、第１および第２検出振動腕３０，３２に形成された検出信号電極１１０、第１および第２梁５０，５２に形成された検出信号配線１１２、および第１および第２支持部６０，６２に形成された検出信号端子１１４は、ＸＺ平面に関して面対称に配置されていることができる。また、第１および第２駆動振動腕４０，４２の駆動信号電極１３０よりも先端側の先端部４０ａ，４２ａには、駆動接地電極１４０が形成されていることができる。そして、第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４と、先端部４０ａに形成された駆動接地電極１４０とは、Ｙ軸方向において対向して配置されていることができる。同様に、第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４と、先端部４２ａに形成された駆動接地電極１４０とは、Ｙ軸方向において対向して配置されていることができる。そのため、例えば振動片１００に対して、外部からＹ軸方向の衝撃が加わった場合に、第１距離（第１支持部６０に形成された検出信号端子１１４と、第１駆動振動腕４０に形成された駆動信号電極１３０と、の間の距離）と、第２距離（第２支持部６２に形成された検出信号端子１１４と、第２駆動振動腕４２に形成された駆動信号電極１３０と、の間の距離）とは、不均等となる場合があるが、検出信号端子１１４と駆動信号電極１３０との間には駆動接地電極１４０が配置されているため、検出信号と駆動信号との静電結合を抑制することができる。駆動接地電極１４０は接地電位を有するため、静電結合をシールドする機能を有することができる。すなわち、Ｙ軸の正の方向側と、Ｙ軸の負の方向側と、において、検出信号と駆動信号との静電結合の変化量を（ほぼ）均等に保つことができる。そのため、Ｙ軸の正の方向側の第１検出信号（第１検出信号腕３０による第１検出信号）と、Ｙ軸の負の方向側の第２検出信号（第２検出信号腕３２による第２検出信号）と、を差動増幅させて検出する場合に、Ｙ軸方向の衝撃の影響をキャンセルすることができる。したがって、振動片１００は、外部から特にＹ軸方向の衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる。

振動片１００によれば、第１連結腕２０の第１表面１０１には駆動信号配線１３２が形成され、第１連結腕２０の側面１０３ｅには駆動接地配線１４２が形成されていることができる。そのため、例えば振動片１００に対して、外部からＹ軸方向の衝撃が加わった場合に、第３距離（第１梁５０の第１表面１０１に形成された検出信号配線１１２と、第１連結腕２０の第１表面１０１に形成された駆動信号配線１３２と、の間の距離）と、第４距離（第２梁５２の第１表面１０１に形成された検出信号配線１１２と、第１連結腕２０の第１表面１０１に形成された駆動信号配線１３２と、の間の距離）とは、不均等となる場合があるが、第１連結腕３０の側面１０３ｅには駆動接地配線１４２が形成されているため、検出信号と駆動信号との静電結合を抑制することができる。駆動接地配線１４２は接地電位を有するため、静電結合をシールドする機能を有することができる。すなわち、Ｙ軸の正の方向側と、Ｙ軸の負の方向側と、において、検出信号と駆動信号との静電結合の変化量を（ほぼ）均等に保つことができる。したがって、振動片１００は、外部から特にＹ軸方向の衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる。

振動片１００によれば、駆動信号電極１３０、駆動接地電極１４０、駆動信号配線１３２および駆動接地配線１４２は、ＸＺ平面に関して面対称に配置されていることができる。そのため、例えば振動片１００に対して、外部からＸ軸方向またはＹ軸方向の衝撃が加わった場合に、Ｙ軸の正の方向側と、Ｙ軸の負の方向側と、において、検出信号と駆動信号との静電結合の変化量を（ほぼ）均等にすることができる。したがって、振動片１００は、外部から衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる。

振動片１００によれば、第１〜第４梁５０，５２，５４，５６は、Ｓ字形状部５０ａ，５２ａ，５４ａ，５６ａを有することができる。そのため、第１〜第４梁５０，５２，５４，５６は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に弾性を得ることができる。これにより、例えば振動片１００に対して、外部からＸ軸方向またはＹ軸方向の衝撃が加わった場合に、該衝撃を吸収することができる。また、Ｓ字形状部５０ａ，５２ａ，５４ａ，５６ａの各々では、上述のとおり、Ｘ軸方向と平行となる部分を３つ有していることができる。すなわち、梁５０，５２，５４，５６では、折り返しの部分を、必要以上に多く設けていない。図示はしないが、折り返し部分の数を多くすると、例えば振動片１００に対して、外部からＹ軸方向の衝撃が加わった場合に、第１梁５０と、第２梁５２と、の間で梁のたわみの程度に大きな差が生じることがある。そのために、第１梁５０に形成された検出信号配線１１２によって伝達される第１検出信号と、第２梁５２に形成された検出信号配線１１２によって伝達される第２検出信号とが、不均一となり、安定して検出信号を検出できない場合がある。振動片１００によれば、このような問題を解消しつつ、外部の衝撃を吸収することができる。

２． 振動片の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る振動片２００について、図面を参照しながら説明する。図５は、振動片２００を一方の主面（第１表面１０１）側から見た平面図であって、振動片２００の一方の主面（第１表面１０１）側の構成を説明するための図である。図６は、振動片２００を一方の主面（第１表面１０１）側から見た透視図であって、振動片２００の他方の主面（第２表面１０２）側の構成を説明するための図である。以下、本実施形態の変形例に係る振動片２００において、本実施形態に係る振動片１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

振動片１００の例では、図１および図２に示すように、駆動信号端子１３４は、第２支持部６２のみに形成されており、ＸＺ平面に関して非対称に配置されていた。また、駆動接地端子１４４は、第１支持部６０のみに形成されており、ＸＺ平面に関して非対称に配置されていた。

振動片２００では、図５および図６に示すように、駆動信号端子１３４は、第１支持部６０および第２支持部６２に形成されており、ＸＺ平面に関して面対称に配置されている。第１支持部６０に形成された駆動信号端子１３４は、第３梁５４の第１表面１０１に形成された駆動信号配線１３２と接続されている。第２支持部６２に形成された駆動信号端子１３４は、第４梁５６の第１表面１０１に形成された駆動信号配線１３２と接続されている。

また、振動片２００では、駆動接地端子１４４は、第１支持部６０および第２支持部６２に形成されており、ＸＺ平面に関して面対称に配置されている。第１支持部６０に形成された駆動接地端子１４４は、第３梁５４の第２表面１０２および側面１０３に形成された駆動接地配線１４２と接続されている。第２支持部６２に配置された駆動接地端子１４４は、第４梁５６の第２表面１０２および側面１０３に形成された駆動接地配線１４２と接続されている。

振動片２００によれば、上述のとおり、駆動信号端子１３４および駆動接地端子１４４までもがＸＺ平面に関して面対称に配置されていることができる。そのため、例えば振動片１００に対して、外部からＸ軸方向またはＹ軸方向の衝撃が加わった場合に、Ｙ軸の正の方向側と、Ｙ軸の負の方向側と、において、検出信号と駆動信号との静電結合の変化量をより確実に均等にすることができる。したがって、振動片１００は、外部から衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる。

３． 振動子
次に、本実施形態に係る振動子３００について、図面を参照しながら説明する。図７は、振動子３００を示す概略断面図である。振動子３００は、本発明に係る振動片を含む。本実施形態では、本発明に係る振動片として、振動片１００を用いた例について説明する。以下、本実施形態に係る振動子３００において、本実施形態に係る振動片１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図７では、便宜上、振動片１００に形成された電極１１０，１２０，１３０，１４０、配線１１２，１２２，１３２，１４２、端子１１４，１２４，１３４，１４４の図示を省略している。

振動子３００は、図７に示すように、振動片１００と、パッケージベース３１２とリッド３１４とを有するパッケージ３１０と、を含む。さらに、振動子３００は、ＩＣチップ３２０を有することができる。

パッケージベース３１２は、開口を有することができ、該開口内に振動片１００を収容することができる。パッケージベース３１２の材質としては、例えば、セラミック、ガラスなど列挙することができる。

リッド３１４は、パッケージベース３１２上に配置され、パッケージベース３１２の開口を封止している。リッド２０の材質としては、例えば、４２アロイ（鉄にニッケルが４２％含有された合金）やコバール（鉄、ニッケルおよびコバルトの合金）等の金属、セラミックス、ガラスなどを列挙することができる。パッケージベース３１２およびリッド３１４によって形成されるキャビティー３０１は、振動片１００が動作するための空間となる。キャビティー３０１は、密閉されることができ、減圧空間や不活性ガス雰囲気に設置されることができる。

振動片１００は、支持部６０，６２がパッケージベース３１２に固定されることによって、パッケージ３１０内に収容されている。図示の例では、振動片１００の支持部６０，６２は、ろう材３１７によってパッケージベース３１２に固定されている。振動片１００は、第２表面１０２を内側底面３１３に向けた状態で固定されている。ろう材３１７は、導電性であり、支持部６０，６２に形成された端子１１４，１２４，１３４，１４４と、パッケージベース３１２に形成された接続配線３１８と、を電気的に接続している。図示はしないが、端子１１４，１２４，１３４，１４４の各々に対して、接続配線３１８が設けられている。

ＩＣチップ３２０は、パッケージベース３１２に、例えばろう材３１７によって固定されている。ＩＣチップ３２０は、例えばワイヤー３１９によって、パッケージベース３１２に形成された接続配線３１８と電気的に接続されている。これにより、端子１１４，１２４，１３４，１４４の各々は、接続配線３１８およびワイヤー３１９を介して、ＩＣチップ３２０と電気的に接続されていることができる。ＩＣチップ３２０は、振動片１００を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときに振動片１００に生じる検出振動を検出する検出回路と、を有する。なお、図示はしないが、ＩＣチップ３２０は、パッケージ３１０の外部に設けられていてもよい。

振動子３００によれば、上述のとおり、パッケージ３１０内に振動片１００を収容することができる。振動片１００は、上述のとおり、外部から特にＹ軸方向の衝撃が加えられても、安定して検出信号を検出することができる。したがって、安定して検出信号を検出することができる振動子３００を提供することができる。

４． 物理量検出装置
次に、本実施形態に係る物理量検出装置４００について、図面を参照しながら説明する。図８は、物理量検出装置４００の構成を示す概略図である。物理量検出装置４００は、本発明に係る振動片を含む。本実施形態では、本発明に係る振動片として、振動片１００を用いた例について説明する。以下、本実施形態に係る物理量検出装置４００において、本実施形態に係る振動片１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

物理量検出装置４００は、図８に示すように、振動片１００と、駆動回路４１０と、検出回路４２０と、を含む。駆動回路４１０および検出回路４２０は、図８では図示せぬＩＣチップに組み込まれていることができる。例えば、駆動回路４１０および検出回路４２０は、上述した図７に示すＩＣチップ３２０に組み込まれていることができる。

駆動回路４１０は、本発明における駆動回路として機能し、Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）４１１と、ＡＣ増幅回路４１２と、振幅調整回路４１３と、有することができる。駆動回路４１０は、振動片１００に形成された駆動信号電極１３０に駆動信号を供給する回路である。以下、駆動回路４１０について、詳細に説明する。

振動片１００が振動すると、圧電効果に基づく交流電流が、振動片１００に形成された駆動信号電極１３０から出力され、駆動信号端子１３４を介してＩ／Ｖ変換回路４１１に入力される。Ｉ／Ｖ変換回路４１１は、入力された交流電流を振動片１００の振動周波数と同一の周波数の交流電圧信号に変換して出力する。

Ｉ／Ｖ変換回路４１１から出力された交流電圧信号は、ＡＣ増幅回路４１２に入力される。ＡＣ増幅回路４１２は、入力された交流電圧信号を増幅して出力する。

ＡＣ増幅回路４１２から出力された交流電圧信号は、振幅調整回路４１３に入力される。振幅調整回路４１３は、入力された交流電圧信号の振幅を一定値に保持するように利得を制御し、利得制御後の交流電圧信号を、振動片１００に形成された駆動信号端子１３４を介して駆動信号電極１３０に出力する。この駆動信号電極１３０に入力される交流電圧信号（駆動信号）により振動片１００が振動する。

検出回路４２０は、本発明における検出回路として機能し、チャージアンプ回路４２１，４２２と、差動増幅回路４２３と、ＡＣ増幅回路４２４と、同期検波回路４２５と、平滑回路４２６と、可変増幅回路４２７と、フィルター回路４２８と、を有することができる。検出回路４２０は、振動片１００の第１検出振動腕３０に形成された検出信号電極１１０に生じる第１検出信号と、第２検出振動腕３２に形成された検出信号電極１１０に生じる第２検出信号と、を差動増幅させて差動増幅信号を生成し、該差動増幅信号に基づいて所定の物理量を検出する回路である。以下、検出回路４２０について、詳細に説明する。

チャージアンプ回路４２１，４２２には、振動片１００の検出振動腕３０，３２に形成された検出信号電極１１０により検出された互いに逆位相の検出信号（交流電流）が、検出信号端子１３４を介して入力される。例えば、チャージアンプ回路４２１には、第１検出振動腕３０に形成された検出信号電極１１０により検出された第１検出信号が入力され、チャージアンプ回路４２２には、第２検出振動腕３２に形成された検出信号電極１１０により検出された第２検出信号が入力される。そして、チャージアンプ回路４２１、４２２は、入力された検出信号（交流電流）を、基準電圧Ｖ_ｒｅｆを中心とする交流電圧信号に変換する。

差動増幅回路４２３は、チャージアンプ回路４２１の出力信号と、チャージアンプ回路４２２の出力信号と、を差動増幅して差動増幅信号を生成する。差動増幅回路４２３の出力信号（差動増幅信号）は、さらにＡＣ増幅回路４２４で増幅される。

同期検波回路４２５は、本発明における検波回路として機能し、駆動回路４１０のＡＣ増幅回路４１２が出力する交流電圧信号を基に、ＡＣ増幅回路４２４の出力信号を同期検波することにより角速度成分を抽出する。

同期検波回路４２５で抽出された角速度成分の信号は、平滑回路４２６で直流電圧信号に平滑化され、可変増幅回路４２７に入力される。

可変増幅回路４２７は、平滑回路４２６の出力信号（直流電圧信号）を、設定された増幅率（または減衰率）で増幅（または減衰）して角速度感度を変化させる。可変増幅回路４２７で増幅（または減衰）された信号は、フィルター回路４２８に入力される。

フィルター回路４２８は、可変増幅回路４２７の出力信号から高周波のノイズ成分を除去し（正確には所定レベル以下に減衰させ）、角速度の方向および大きさに応じた極性および電圧レベルの検出信号を生成する。そして、この検出信号は外部出力端子（図示せず）から外部へ出力される。

物理量検出装置４００によれば、上述のとおり、検出回路４２０は、第１検出振動腕３０に形成された検出信号電極１１０に生じる第１検出信号と、第２検出振動腕３２に形成された検出信号電極１１０に生じる第２検出信号と、を差動増幅させて差動増幅信号を生成し、該差動増幅信号に基づいて所定の物理量を検出することができる。また、振動片１００は、外部からＹ軸方向の衝撃が加わった場合に、Ｙ軸の正の方向側と、Ｙ軸の負の方向側と、において、検出信号と駆動信号との静電結合の変化量を（ほぼ）均等に保つことができる。すなわち、第１検出信号と駆動信号との静電結合の変化量と、第２検出信号と駆動信号との静電結合の変化量と、を均等にすることができるので、Ｙ軸方向の衝撃の影響をキャンセルすることができる。したがって、外部から特にＹ軸方向の衝撃が加わっても、安定して検出信号を検出することができる物理量検出装置４００を提供することができる。

なお、上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。

１０ 基部、２０ 第１連結腕、２２ 第２連結腕、３０ 第１検出振動腕、３２ 第２検出振動腕、４０ 第１駆動振動腕、４２ 第２駆動振動腕、５０ 第１梁、５２ 第２梁、５４ 第３梁、５６ 第４梁、６０ 第１支持部、６２ 第２支持部、１００ 振動片、１０１ 第１表面、１０２ 第２表面、１０３ 側面、１１０ 検出信号電極、１１２ 検出信号配線、１１４ 検出信号端子、１２０ 検出接地電極、１２２ 検出接地配線、１２４ 検出接地端子、１３０ 駆動信号電極、１３２ 駆動信号配線、１３４ 駆動信号端子、１４０ 駆動接地電極、１４２ 駆動接地配線、１４４ 駆動接地端子、２００ 振動片、３００ 振動子、３０１ キャビティー、３１０ パッケージ、３１２ パッケージベース、３１３ 内側底面、３１４ リッド、３１７ ろう材、３１８ 接続配線、３１９ ワイヤー、３２０ ＩＣチップ、４００ 物理量検出装置、４１０ 駆動回路、４１１ Ｉ／Ｖ変換回路、４１２ ＡＣ増幅回路、４１３ 振幅調整回路、４２０ 検出回路、４２１ チャージアンプ回路、４２２ チャージアンプ回路、４２３ 差動増幅回路、４２４ ＡＣ増幅回路、４２５ 同期検波回路、４２６ 平滑回路、４２７ 可変増幅回路、４２８ フィルター回路

Claims (7)

1. 基部と、
   前記基部から、前記基部の中心を原点とするＸ軸に沿って、正および負の方向にそれぞれ延出された第１および第２連結腕と、
   前記基部から、前記Ｘ軸と直交し前記基部の中心を原点とするＹ軸に沿って、正および負の方向にそれぞれ延出された第１および第２検出振動腕と、
   前記第１連結腕から前記Ｙ軸に沿って、正および負の方向にそれぞれ延出された第１および第２駆動振動腕と、
   前記第２連結腕から前記Ｙ軸に沿って、正および負の方向にそれぞれ延出された第３および第４駆動振動腕と、
   前記第１検出振動腕に対して、前記Ｙ軸の正の方向側に配置された第１支持部と、
   前記第２検出振動腕に対して、前記Ｙ軸の負の方向側に配置された第２支持部と、
   前記基部から、前記第１検出振動腕と前記第１駆動振動腕との間を通って、前記第１支持部まで延出された第１梁と、
   前記基部から、前記第２検出振動腕と前記第２駆動振動腕との間を通って、前記第２支持部まで延出された第２梁と、
   前記基部から、前記第１検出振動腕と前記第３駆動振動腕との間を通って、前記第１支持部まで延出された第３梁と、
   前記基部から、前記第２検出振動腕と前記第４駆動振動腕との間を通って、前記第２支持部まで延出された第４梁と、
   を含み、
   前記第１および第２検出振動腕には、検出信号電極が形成され、
   前記第１および第２駆動振動腕には、駆動信号電極が形成され、
   前記第１および第２駆動振動腕の前記駆動信号電極よりも先端側の先端部には、駆動接地電極が形成され、
   前記第１および第２梁には、検出信号配線が形成され、
   前記第１および第２支持部には、検出信号端子が形成され、
   前記第１支持部に形成された前記検出信号端子は、前記第１駆動振動腕の前記先端部に形成された前記駆動接地電極に対して、前記Ｙ軸の正の方向側に配置され、
   前記第２支持部に形成された前記検出信号端子は、前記第２駆動振動腕の前記先端部に形成された前記駆動接地電極に対して、前記Ｙ軸の負の方向側に配置され、
   前記第１検出振動腕に形成された前記検出信号電極は、前記第１梁に形成された前記検出信号配線を介して、前記第１支持部に形成された前記検出信号端子と、電気的に接続され、
   前記第２検出振動腕に形成された前記検出信号電極は、前記第２梁に形成された前記検出信号配線を介して、前記第２支持部に形成された前記検出信号端子と、電気的に接続され、
   前記検出信号電極、前記検出信号配線、および前記検出信号端子の各々は、前記Ｘ軸と、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸と直交するＺ軸と、がなすＸＺ平面に関して、面対称に配置されている、振動片。
2. 請求項１において、
   互いに反対を向く第１および第２表面と、前記第１および第２表面を接続する側面と、を有する前記振動片であって、
   前記検出信号電極は、前記第１および第２検出振動腕の前記第１および第２表面に形成され、
   前記駆動信号電極は、前記第１および第２駆動振動腕の前記第１および第２表面に形成され、
   前記駆動接地電極は、前記第１および第２駆動振動腕の前記先端部の前記第１および第２表面と、前記第１および第２駆動振動腕の前記側面と、に形成され、
   前記検出信号配線は、前記第１および第２梁の前記第１表面に形成され、
   前記第１連結腕の前記第１表面には、駆動信号配線が形成され、
   前記第１連結腕の前記側面には、駆動接地配線が形成され、
   前記駆動信号電極と前記駆動信号配線とは、電気的に接続され、
   前記駆動接地電極と前記駆動接地配線とは、電気的に接続されている、振動片。
3. 請求項２において、
   前記駆動接地電極は、さらに、前記第３および第４駆動振動腕の前記第１および第２表面に形成され、
   前記駆動信号電極は、さらに、前記第３および第４駆動振動腕の前記駆動接地電極よりも先端側の先端部の前記第１および第２表面と、前記第３および第４駆動振動腕の前記側面と、に形成され、
   前記駆動接地配線は、さらに、前記第３および第４梁、前記基部、および前記第２連結腕の前記第２表面と、前記第３および第４梁の前記側面と、に形成され、
   前記駆動信号配線は、さらに、前記第３および第４梁、前記基部、および前記第１連結腕の前記第１表面に形成され、
   前記駆動接地電極、前記駆動接地配線、前記駆動信号電極、および前記駆動信号配線の各々は、前記ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている、振動片。
4. 請求項３において、
   前記第１および第２支持部には、駆動信号端子が形成され、
   前記第１および第２支持部には、駆動接地端子が形成され、
   前記駆動信号端子は、前記駆動信号配線を介して、前記駆動信号電極と電気的に接続され、
   前記駆動接地端子は、前記駆動接地配線を介して、前記駆動接地電極と電気的に接続され、
   前記駆動信号端子および前記駆動接地端子の各々は、前記ＸＺ平面に関して、面対称に配置されている、振動片。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記第１、第２、第３および第４梁は、Ｓ字形状部を有する、振動片。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の振動片と、
   前記振動片が収容されたパッケージと、
   を含む、振動子。
7. 請求項１ないし５のいずれかに記載の振動片と、
   前記駆動信号電極に駆動信号を供給する駆動回路と、
   前記第１検出振動腕に形成された前記検出信号電極に生じる第１検出信号と、前記第２検出振動腕に形成された前記検出信号電極に生じる第２検出信号と、を差動増幅させて差動増幅信号を生成し、前記差動増幅信号に基づいて所定の物理量を検出する検出回路と、
   を含む、物理量検出装置。

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