JP2011191091A5

JP2011191091A5 - 振動片、振動子およびセンサー装置

Info

Publication number: JP2011191091A5
Application number: JP2010055446A
Authority: JP
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2013-03-21

Description

（１）本発明の音叉型振動片の一態様は、基部と、前記基部から、所定面内で第１方向に延出し、前記所定面内で前記第１方向に垂直な第２方向に幅を有し、かつ、前記第１方向および前記第２方向の各々に垂直な方向であって前記所定面に垂直な第３方向に厚みを備えた振動腕と、前記振動腕の表裏関係にある第１面および第２面の少なくとも一方に設けられ、前記第１方向の電界を生じさせる電極と、前記第１方向の電界によって、前記振動腕に前記第１方向の伸縮を生じさせて、前記振動腕を前記第３方向に振動させ、かつ、前記振動腕における前記第２方向の前記幅をｗとし、前記第３方向の前記厚みをｔとしたとき、ｗ＞ｔが成立することを特徴とする。

（２）本発明の音叉型振動片の他の態様では、前記振動腕は、所定の結晶面を備えた圧電材料板により設けられ、前記所定面は、前記所定の結晶面を含む面であり、前記第１方向の電界によって、前記第１方向の歪みを前記圧電材料板に発生させ、前記第３方向の振動を生じさせることを特徴とする。

（４）本発明の音叉型振動片の他の態様では、前記櫛歯電極は、所定距離だけ離れて互いに対向して配置される一対の電極を含む第１対向部分と、前記第１対向部分に隣接して設けられ、かつ、前記所定距離だけ離れて互いに対向して配置される一対の電極を含む第２対向部分と、を備え、前記第１対向部分と前記第２対向部分は、前記振動腕の前記第１方向に沿って配置されており、かつ、前記所定距離をＬ１とし、前記第１対向部分と前記第２対向部分との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２が成立する。

（５）本発明の音叉型振動片の他の態様では、前記櫛歯電極は、前記第２対向部分に隣接して設けられ、かつ、前記所定距離だけ離れて互いに対向して配置される一対の電極を含む第３対向部分を、さらに備え、前記第１対向部分、前記第２対向部分、前記第３対向部分の順に、前記基部からの距離が大きくなるものとし、かつ、前記第２対向部分と前記第３対向部分との間の距離をＬ３としたとき、Ｌ２＜Ｌ３が成立する。

（６）本発明の音叉型振動片の他の態様では、前記振動腕の前記第１面および前記第２面の少なくとも一方には凸部が設けられ、前記凸部は、前記第３方向に厚みを有し、前記凸部の側面の各々に前記櫛歯電極を構成する一対の電極が設けられる。

（８）本発明の音叉型振動片の他の態様では、前記ｎ本の振動腕として、ｍ本（ｍは３以上の奇数）の振動腕が設けられ、前記ｍ本の振動腕の各々を、第１振動腕〜第ｍ振動腕とし、第１振動腕〜第ｍ振動腕は、ｍの値が小さい順に、前記第２方向に並んで配置され、前記ｍ本の振動腕は３つの振動腕群に区分され、第１振動腕から第（ｍ／３）振動腕までを第１群の振動腕とし、第｛（ｍ／３）＋１｝振動腕から第｛（２ｍ／３）｝振動腕までを第２群の振動腕とし、第｛（２ｍ／３）＋１｝振動腕から第ｍ振動腕までを第３群の振動腕とし、また、前記第３方向は、正の第３方向と、前記正の第３方向とは逆向きの負の第３方向と、を含み、前記第１群の振動腕および前記第３群の振動腕の各々が、前記正の第３方向に変位しているとき、前記第２群の振動腕は、前記負の第３方向に変位し、前記第１群の振動腕および前記第３群の振動腕の各々が、前記負の第３方向に変位しているとき、前記第２群の振動腕は、前記正の第３方向に変位する。言い換えれば、隣り合う前記振動腕は、互いに反対方向に振動することを特徴とする。

（１０）本発明の音叉型振動片の他の態様では、前記基部として、第１基部と第２基部とが設けられ、かつ、前記振動腕の一端が前記第１基部に連結され、前記振動腕の他端が前記第２基部に連結される。

（１４）本発明のセンサー装置の一態様は、測定対象の物理量の変化に応じて変位が生じる弾性部、あるいは前記弾性部に連結される質量部と、少なくとも一つの基部が、前記弾性部あるいは前記質量部に接続され、前記弾性部または前記質量部の変位によって、振動腕に前記振動腕の延出方向の伸縮が生じる、上記（１０）から（１３）のいずれかに記載の音叉型振動片と、前記音叉型振動片を収容する収容体と、を含む。また、他の態様では、前記振動片と、前記振動片を収容する収容体と、を含むことを特徴とするセンサー装置である。

Claims

基部と、
前記基部から、所定面内で第１方向に延出し、前記所定面内で前記第１方向に垂直な第２方向に幅を有し、かつ、前記第１方向および前記第２方向の各々に垂直な方向であって前記所定面に垂直な第３方向に厚みを備えた振動腕と、
前記振動腕の表裏関係にある第１面および第２面の少なくとも一方に設けられ、前記第１方向の電界を生じさせる電極と、
前記第１方向の電界によって、前記振動腕に前記第１方向の伸縮を生じさせて、前記振動腕を前記第３方向に振動させ、
かつ、前記振動腕における前記第２方向の前記幅をｗとし、前記第３方向の前記厚みをｔとしたとき、ｗ＞ｔが成立することを特徴とする振動片。
請求項１記載の振動片であって、
前記振動腕は、所定の結晶面を備えた圧電材料板により設けられ、
前記所定面は、前記所定の結晶面を含む面であり、
前記第１方向の電界によって、前記第１方向の歪みを前記圧電材料板に発生させ、前記第３方向の振動を生じさせることを特徴とする振動片。
請求項１または請求項２記載の振動片であって、
前記電極は、前記振動腕における第１面および第２面の少なくとも一方に設けられる櫛歯電極である、ことを特徴とする振動片。
請求項３記載の振動片であって、
前記櫛歯電極は、
所定距離だけ離れて互いに対向して配置される一対の電極を含む第１対向部分と、
前記第１対向部分に隣接して設けられ、かつ、前記所定距離だけ離れて互いに対向して配置される一対の電極を含む第２対向部分と、を備え、
前記第１対向部分と前記第２対向部分は、前記振動腕の前記第１方向に沿って配置されており、かつ、前記所定距離をＬ１とし、前記第１対向部分と前記第２対向部分との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２が成立する、
ことを特徴とする振動片。
請求項３記載の振動片であって、
前記櫛歯電極は、
前記第２対向部分に隣接して設けられ、かつ、前記所定距離だけ離れて互いに対向して配置される一対の電極を含む第３対向部分を、さらに備え、
前記第１対向部分、前記第２対向部分、前記第３対向部分の順に、前記基部からの距離が大きくなるものとし、かつ、前記第２対向部分と前記第３対向部分との間の距離をＬ３としたとき、Ｌ２＜Ｌ３が成立する、
ことを特徴とする振動片。
請求項３記載の振動片であって、
前記振動腕の前記第１面および前記第２面の少なくとも一方には凸部が設けられ、前記凸部は、前記第３方向に厚みを有し、前記凸部の側面の各々に前記櫛歯電極を構成する一対の電極が設けられる、
ことを特徴とする振動片。
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の振動片であって、
前記振動腕は、前記基部から前記第１方向にｎ本（ｎは２以上の自然数）が延出することを特徴とする振動片。
請求項７記載の振動片であって、
隣り合う前記振動腕は、互いに反対方向に振動することを特徴とする振動片。
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の振動片であって、
前記振動片は、
前記基部として、第１基部と第２基部とが設けられ、かつ、前記振動腕の一端が前記第１基部に連結され、前記振動腕の他端が前記第２基部に連結される、ことを特徴とする振動片。
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収容する収容体と、
を含むことを特徴とする振動子。
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収容する収容体と、
を含むことを特徴とするセンサー装置。