JP2013174559A - 角速度センサー及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を悪化させることの無い簡易な構成で、微調整ができ、かつ温度特性に影響されることなく、駆動時の面外振動を抑制することのできる角速度センサーを提供する。
【解決手段】上記課題を解決するための角速度センサーは、対を成す振動腕１４ａ，１４ｂを設けた基部１２を備えた素子片１０と、振動腕１４ａ，１４ｂを素子片１０の主面と平行に面内振動させる駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂと、振動腕１４ａ，１４ｂが素子片１０の主面と交差する方向へ面外振動したことを検出する検出用膜部２０ａ，２０ｂと、駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂの作用による前記面内振動に起因して振動腕１４ａ，１４ｂに生ずる面外振動と逆位相の面外振動する補正用膜部２２ａ，２２ｂと、を備えることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、角速度センサー、およびこの角速度センサーを搭載した電子機器に係り、特に駆動振動に基づいて生ずる検出方向の振動の誤検出を防止するのに好適な技術に関する。

音叉型の振動片を用いた角速度センサーでは一般に、振動腕を主面に沿った方向へ屈曲振動させることを駆動状態としている。この時、基部から延設されている一対の振動腕は、振動片の中心軸を起点として線対称に振動する。このような駆動状態の時に、振動片の長手方向中心軸回りの力（角速度）が付与されると、コリオリ力が発生し、一対の振動腕は、主面と直交する方向へ、互いに逆相となる屈曲振動（ウォーキングモード振動）を生じさせる。

角速度センサーでは、上述したウォーキングモード振動を解析可能な電気信号に変換して出力することで、中心軸回りの角速度を検出することが可能となる。
このような基本構成を有する角速度センサーでは、加工誤差や加工特性などに起因した振動腕断面における左右非対称性により、駆動時における振動腕の屈曲が面外方向へ歪むといった現象が生ずる。すなわち、角速度が加えられていない状態においても、ウォーキングモード振動が生じている状態となってしまうのである。

このような漏れ振動については、その振動に起因した出力信号の分布範囲が狭い場合には、電気的調整により解消することができる。しかし実際には、漏れ振動の分布範囲が不特定であるため、前述の調整幅を広くとる必要がある。そうした場合、ＩＣへの入力電圧の関係で、出力信号の増幅幅を大きく取れなくなってしまうといった問題が生ずる。

このような問題に鑑み、音叉型振動片を用いた角速度センサーの駆動時における漏れ信号を抑制するための技術が、特許文献１や特許文献２に開示されている。
特許文献１に開示されている技術は、振動腕主面の幅方向両端部の少なくとも一方を、フェムト秒レーザーを用いて切削するというものである。このような構成とすることで、振動腕駆動時における面外振動を抑制することが可能となるという。

一方、特許文献２に開示されている角速度センサーは、振動片の一方の主面に圧電膜を形成した角速度センサーであって、一対の駆動用電極を備えた駆動用圧電膜と、一対の駆動用電極の間に設けられた検出用電極を備えた検出用圧電膜とを有することを基本として構成されている。特許文献２に開示されている技術は、検出用電極および検出用圧電膜の先端側を二股に分岐させ、一方の電極膜を切断することで、電荷を調整し、電気的な検出特性を変化させるというものである。このような構成とすることで、駆動時における面外振動の検出感度を電気的にキャンセルすることができるという。

特開２００８−２０９２１５号公報 特開２００８−１４８８７号公報

上記のような技術によれば、確かに駆動時における面外振動の検出を抑制することができる。しかし、上記特許文献に開示されているような技術には、それぞれ次のような問題がある。例えば、特許文献１に開示されている技術では、各振動片に対して個別に機械的加工（レーザー加工）を施す必要があり、生産性の悪化が懸念される。一方、特許文献２に開示されている技術では、電極膜の切断により調整を行うため、微調整が困難であるといった問題がある。また、温度特性などにより、斜め振動（面外振動）の量が変わると、対応することができなくなくなってしまうといった問題がある。

そこで本発明では、生産性を悪化させることの無い簡易な構成で、微調整ができ、かつ温度特性に影響されることなく、駆動時の面外振動を抑制することのできる角速度センサー、およびこの角速度センサーを搭載した電子機器を提供することを目的とする。

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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］基部と、前記基部から延設されている振動腕と、前記振動腕を所定の面において面内振動させる駆動部と、前記振動腕が前記所定の面と交差する方向へ振動したことを検出する検出部と、前記駆動部による振動に起因して前記振動腕に生ずる前記所定の面と交差する方向の振動と逆位相の振動を前記振動腕に生じさせる補正部と、を備えていることを特徴とする角速度センサー。
このような特徴を有する角速度センサーであれば、機械的加工を行うことなく、駆動部による振動に起因して振動腕に生ずる所定の面と交差する方向の振動（漏れ振動）の抑制を行うことができる。このため、生産性を悪化させる虞が無い。また、補正部による補正幅は、駆動信号の電気的調整により行うことができるため、微調整を行うことも可能となる。

［適用例２］前記振動腕の一方の面には、前記駆動部と前記検出部を設け、前記振動腕の他方の面には、前記補正部を設けることを特徴とする適用例１に記載の角速度センサー。
このような特徴を有する角速度センサーによれば、検出部と対応する主面側で補正部を駆動させることが可能となる。このため、面外振動を確実に抑制することができる。また、駆動部、検出部、および補正部を同一主面上に配置する場合に比べ、配線パターンの自由度を高くすることができる。

［適用例３］前記振動腕の一方の面に、前記駆動部と前記検出部、および前記補正部を設けることを特徴とする適用例１に記載の角速度センサー。
このような特徴を有する角速度センサーによれば、駆動部、検出部、および補正部を全て一方の主面側に形成することができる。このため、成膜工程を一方の面で済ませることができる。よって、生産性の向上を図ることができる。

［適用例４］前記振動腕は、少なくとも第１の振動腕と第２の振動腕を有し、第１の振動腕には、前記駆動部と前記補正部が設けられ、第２の振動腕には、前記検出部が設けられていることを特徴とする適用例１に記載の角速度センサー。
このような特徴を有する角速度センサーであっても、機械的加工を行うことなく駆動部による振動に起因して振動腕に生ずる所定の面と交差する方向の振動（漏れ振動）の抑制を行うことができる。このため、生産性を悪化させる虞が無い。また、補正部による補正幅は、駆動信号の電気的調整により行うことができるため、微調整を行うことも可能となる。さらに、各種膜部の配置形態の自由度が向上する。

［適用例５］前記駆動部を発振させる駆動回路と、前記検出部の前記所定の面と交差する方向の振動を検出する検出回路と、前記駆動回路からの出力信号に基づいて前記補正部を発振させる補正信号生成回路と、を備え、前記補正信号生成回路には、前記振動腕の振動形態に応じて前記出力信号の位相を１８０°反転させることを可能にした位相反転経路を設けることを特徴とする適用例１乃至４のいずれか１例に記載の角速度センサー。
このような特徴を有する角速度センサーによれば、漏れ振動と漏れ振動を生じさせる振動腕の振動形態に応じて、補正部の駆動極性を選択的に変更することができる。よって、個々の素子片に応じた対応が可能となる。

［適用例６］前記位相反転経路には、前記出力信号の位相を反転させるか否かの切替を行う位相シフトスイッチを設けることを特徴とする適用例５に記載の角速度センサー。
このような特徴を有する角速度センサーによれば、電気的信号により位相反転経路の選択切換えが可能となる。

［適用例７］前記補正信号生成回路には、前記駆動部が発振し、かつ角速度が印加されていないときにおける前記検出部による検出信号に基づいて前記出力振動を減衰させる減衰回路が設けられることを特徴とする適用例５または６に記載の角速度センサー。
このような特徴を有する角速度センサーでは、駆動部による発振に起因した漏れ振動の大きさに応じて補正部を稼動させることができる。

［適用例８］適用例１乃至７のいずれか１例に記載の角速度センサーを搭載したことを特徴とする電子機器。

第１の実施形態に係る角速度センサーの平面形態を示す図である。 第１の実施形態に係る角速度センサーの底面形態を示す図である。 図１におけるＡ−Ａ断面を示す図である。 振動腕に生ずる駆動振動の振動形態を説明するための図である。 駆動回路、および補正信号生成回路の構成を示すブロック図である。 検出回路の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る角速度センサーの平面形態を示す図である。 第３の実施形態に係る角速度センサーの平面形態を示す図である。 実施形態に係る角速度センサーを搭載した電子機器の一例としての携帯電話の構成を示す斜視図である。

以下本発明の角速度センサー、および電子機器に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図１から図３を参照して、第１の実施形態に係る角速度センサーの機械的特徴について説明する。

本実施形態に係る角速度センサーは、素子片１０と、駆動部（以下、駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂと称す）、検出部（以下、検出用膜部２０ａ，２０ｂと称す）、補正部（以下、補正用膜部２２ａ，２２ｂと称す）、および回路（図５、図６参照）を基本として構成される。

素子片１０は、本実施形態の場合、Ｓｉなどの半導体、あるいは非圧電材料から成る絶縁体により構成される。素子片１０の形体は、本実施形態の場合、基部１２と、この基部１２から延設される一対の振動腕１４ａ，１４ｂとから成る。基部１２は、実装用の入出力電極３０や、引出電極３２等を配置するための要素である。なお、基部１２において引出電極３２は、極力重複しないように配設することが望ましい。やむを得ず重複する場合には、金属パターン間に絶縁膜３４を介在させるようにすれば良い。

一方、振動腕１４ａ，１４ｂは、駆動用に面内振動させ、角速度の発生に伴う面外振動を検出するための要素である。一対の振動腕１４ａ，１４ｂは、基部１２を基点として、同一方向（図１に示す例では＋Ｙ軸方向）へ向って平行に、同一平面上に主面を備えるようにして延設されている。

駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂは、振動腕１４ａ，１４ｂを図１中矢印Ｂで示す面内方向、すなわち＋Ｘ軸方向、および−Ｘ軸方向へ屈曲振動させるための要素である。駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂは、素子片１０の一方の主面に設けられる。このため、駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂは、各振動腕１４ａ，１４ｂにおいて、幅方向両端部側に配置される。本実施形態の場合、一対の振動腕１４ａ，１４ｂにおいて、それぞれ外側端部に配置される駆動用膜部を駆動用膜部１６ａ，１６ｂとし、内側端部に配置される駆動用膜部を駆動用膜部１８ａ，１８ｂとしている。

駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂは、図３に示すように、下部電極膜１６ａ１，１６ｂ１，１８ａ１，１８ｂ１と、圧電膜１６ａ２，１６ｂ２，１８ａ２，１８ｂ２、および上部電極膜１６ａ３，１６ｂ３，１８ａ３，１８ｂ３を基本として構成されている。下部電極膜１６ａ１，１６ｂ１，１８ａ１，１８ｂ１は、金属等の導電性部材により構成され、素子片１０の主面上に配置される膜である。圧電膜１６ａ２，１６ｂ２，１８ａ２，１８ｂ２は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）等の圧電部材により構成され、下部電極膜１６ａ１，１６ｂ１，１８ａ１，１８ｂ１の上面に配置される膜である。そして、上部電極膜１６ａ３，１６ｂ３，１８ａ３，１８ｂ３は、金属等の導電性部材により構成され、圧電膜１６ａ２，１６ｂ２，１８ａ２，１８ｂ２の上面に配置される膜である。

駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂをこのような構成とし、上記のように配置することで、振動腕１４ａ，１４ｂの幅方向両端部側に配置された駆動用膜部１６ａ，１６ｂと駆動用膜部１８ａ，１８ｂにそれぞれ極性の異なる電圧を印加した場合に、振動腕１４ａ，１４ｂが図１中矢印Ｂで示す面内方向へ屈曲することとなる。ここで、一対の振動腕１４ａ，１４ｂが互いに位相の異なる方向へ屈曲するよう駆動用膜部１８ａ，１８ｂおよび１６ａ，１６ｂの下部電極膜１６ａ１，１６ｂ１，１８ａ１，１８ｂ１と上部電極膜１６ａ３，１６ｂ３，１８ａ３，１８ｂ３を配線する。すなわち、内側に配置された駆動用膜部１８ａ，１８ｂには同じ極性の電圧がかかるように配線し、外側に配置された駆動用膜部１６ａ，１６ｂには同じ極性の電圧がかかるように配線し、内側に配置された駆動用膜部１８ａ，１８ｂと外側に配置された駆動用膜部１６ａ，１６ｂとは逆の極性の電圧がかかるように配線する。

検出用膜部２０ａ，２０ｂは、素子片１０に対する角速度の付与に起因して発生する面外振動（図３中矢印Ｃで示す振動）、すなわち＋Ｚ軸方向、および−Ｚ軸方向への屈曲振動を検出するための要素である。検出用膜部２０ａ，２０ｂは、素子片１０の一方の主面に、一対の駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂの間に位置するように設けられている。検出用膜部２０ａ，２０ｂも、上述した駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂと同様に、その断面構成は、下部電極膜２０ａ１，２０ｂ１、圧電膜２０ａ２，２０ｂ２、および上部電極膜２０ａ３，２０ｂ３を基本としている。このような構成とすることで、検出用膜部２０ａ，２０ｂは、振動腕１４ａ，１４ｂに生じた面外振動に起因する圧電膜２０ａ２，２０ｂ２の伸縮を、電荷（電気信号）として取り出すことが可能となる。

補正用膜部２２ａ，２２ｂは、駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂの稼動によって生ずる面内振動に起因する面外振動（漏れ振動）を抑制するための要素である。すなわち、補正用膜部２２ａ，２２ｂは、その稼動により振動腕１４ａ，１４ｂが駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂの作用による面内振動に起因して生ずる面外振動と逆位相の面外振動を生じるように屈曲振動させる。よって、補正用膜部２２ａ，２２ｂは、振動腕１４ａ，１４ｂを矢印Ｃで示す方向へ屈曲振動させることとなる。補正用膜部２２ａ，２２ｂは、素子片１０の他方の主面に設けられる。その配置形態は、特に限定するものでは無いが、例えば駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂの配置形態と対応する長さ（Ｙ軸方向長さ）を有するように配置されることが望ましい。補正用膜部２２ａ，２２ｂも、その断面構成は、上述した駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂ、および検出用膜部２０ａ，２０ｂと同様で、下部電極膜２２ａ１，２２ｂ１、圧電膜２２ａ２，２２ｂ２、および上部電極膜２２ａ３，２２ｂ３を基本としている。このような構成とした場合、駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂと同期させて補正用膜部２２ａ，２２ｂを稼動させることで、駆動用膜部１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂの作用による面内振動に起因して生ずる面外振動を抑制することができる。

次に、図５、図６を参照して、素子片１０を角速度センサーとして機能させるための回路構成について説明する。本実施形態に係る角速度センサーを構成する回路は、駆動回路５０、検出回路８０、および補正信号生成回路６０ａ，６０ｂを基本としている。

駆動回路５０は、Ｉ−Ｖアンプ５４とＡＧＣ（Ａｕｔｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路５２、および駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂを基本として構成されている。Ｉ−Ｖアンプ５４から出力された信号は、ＡＧＣ回路５２を経て駆動信号として、駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂを駆動させる電極膜（上部電極膜１６ａ３，１８ａ３，１６ｂ３，１８ｂ３、または下部電極膜１６ａ１，１８ａ１，１６ｂ１，１８ｂ１）へと出力されると共に、詳細を後述する補正信号生成回路６０ａ，６０ｂ、および検出回路８０へと出力される。駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂ（駆動用膜部を駆動させるための電極膜）からの出力信号は、帰還信号としてＩ−Ｖアンプ５４に入力され、増幅されると共に出力される。

検出回路８０は、検出用膜部２０ａ，２０ｂ、ｑ−Ｖアンプａ８２ａ、ｑ−Ｖアンプｂ８２ｂ、差動アンプ８４、同期検波回路８６、およびＬＰＦ（Ｌｏｗ−ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）８８を基本として構成される。

検出回路８０では、検出用膜部２０ａ，２０ｂ（検出用膜部２０ａ，２０ｂを構成する下部電極膜２０ａ１，２０ｂ１、および上部電極膜２０ａ３，２０ｂ３）からの出力信号をそれぞれｑ−Ｖアンプａ８２ａ、ｑ−Ｖアンプｂ８２ｂによって増幅し、差動アンプ８４へ入力すると共に、ｑ−Ｖアンプａ８２ａ、ｑ−Ｖアンプｂ８２ｂによって増幅されたそれぞれの信号を、詳細を後述する補正信号生成回路６０ａ，６０ｂへと出力する。

差動アンプ８４は、検出用膜部２０ａと検出用膜部２０ｂからの出力信号の差動増幅信号を同期検波回路８６へと出力する。同期検波回路８６では、差動アンプ８４から入力された差動増幅信号を駆動回路５０におけるＩ−Ｖアンプ５４からの出力信号を基準として位相検波する。同期検波回路８６からの出力信号は、ＬＰＦ８８を介して平滑化されて出力される。これにより、Ｙ軸回りの角速度を数値として得ることができる。

補正信号生成回路６０ａ，６０ｂは、減衰回路ａ６２ａと減衰回路ｂ６２ｂ、および補正用膜部２２ａ，２２ｂを基本として構成されている。補正信号生成回路６０ａ，６０ｂは、補正用膜部２２ａ，２２ｂを駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂの動作と同期させて稼動させることで、駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂの作用によって生ずる面外振動を抑制する作用を持つ。ここで、振動腕１４ａ，１４ｂの駆動振動に漏れ振動（面外振動）が生ずることを模式的に示すと、図４に示すように、斜め振動が生じているといえる。そして、斜め振動は、図４に示すように、２つの振動形態を有する。第１の振動形態は、振動腕１４ａ，１４ｂが＋Ｘ軸側に振れた際に＋Ｚ軸側に漏れ振動を生じさせるように振れ、−Ｘ軸側に振れた際に−Ｚ軸側に振れるといった形態である。また、第２の振動形態は、振動腕１４ａ，１４ｂが＋Ｘ軸側に振れた際に−Ｚ軸側に漏れ振動を生じさせるように振れ、−Ｘ軸側に振れた際に＋Ｚ軸側に振れるといった振動形態である。

このため、振動腕１４ａ，１４ｂの振動形態に応じた信号を減衰回路ａ６２ａ、減衰回路ｂ６２ｂへ入力するために、減衰回路ａ６２ａ、および減衰回路ｂ６２ｂの入力側にはそれぞれ、位相反転経路としての分岐経路と、位相シフトスイッチ６６ａ及び位相シフトスイッチ６６ｂが設けられている。分岐経路を構成する一方の経路には、位相シフト回路６４ａ，６４ｂが設けられており、入力信号の位相を１８０°反転させることを可能としている。このような構成することで、位相シフトスイッチ６６ａ，６６ｂの入力切替により、補正用膜部２２ａ，２２ｂの動作形態を振動腕１４ａ，１４ｂの振動形態に合わせて変化させることが可能となる。

減衰回路ａ６２ａ、減衰回路ｂ６２ｂでは、演算回路ａ６８ａ、演算回路ｂ６８ｂによって導き出された減衰率に従って、Ｉ−Ｖアンプ５４からの出力信号が減衰される。減衰率は、検出回路８０におけるｑ−Ｖアンプａ８２ａ、ｑ−Ｖアンプｂ８２ｂから、記憶手段であるＲＯＭａ７０ａ、ＲＯＭｂ７０ｂに入力された出力信号に基づいて、これをゼロにするための発振を得るための値として算出される。演算回路ａ６８ａ、演算回路ｂ６８ｂからは、減衰回路ａ６２ａ、減衰回路ｂ６２ｂに与える減衰率の他、位相シフトスイッチ６６ａ、６６ｂに対する切替信号の出力も生成される。なお、ここで、減衰率を求めるために検出回路８０におけるｑ−Ｖアンプａ８２ａ、ｑ−Ｖアンプｂ８２ｂから、記憶手段であるＲＯＭａ７０ａ、ＲＯＭｂ７０ｂに入力される出力信号は、素子片１０に対する角速度の印加が無い状態で生ずる、いわゆる漏れ振動に起因した信号である。

減衰回路ａ６２ａ、減衰回路ｂ６２ｂからの出力信号は、駆動信号として、補正用膜部２２ａ，２２ｂを構成する上部電極膜２２ａ３，２２ｂ３（又は下部電極膜２２ａ１，２２ｂ１）へと入力される。

このような構成の角速度センサーによれば、減衰率の調整により、補正用膜部の駆動幅、即ち漏れ振動の抑制率を調整することができる。また、漏れ振動の方向や大きさに基づく個別調整を機械的加工により行う必要性が無いため、生産性を悪化させる虞も無い。なお、上記実施形態では、位相反転経路の選択について、位相シフトスイッチ６６ａ，６６ｂによる経路の切換えを行う旨記載した。しかしながら、いずれか一方のパターンの切断により、経路の選択を行うようにしても良い。

次に、図７を参照して、本発明の角速度センサーに係る第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る角速度センサーの殆どの構成は、上述した第１の実施形態に係る角速度センサーと同様である。よって、その構成を同一とする部分については、上記第１の実施形態に係る説明を援用することとする。

本実施形態に係る角速度センサーは、素子片における一方の主面に、駆動用膜部、検出用膜部、および補正用膜部を配置した点を特徴としている。このような構成とすることで、一方の主面側からのみの加工で、全ての膜部を形成することができ、第１の実施形態に係る角速度センサーに比べ、生産性を向上させることができる。

具体的な構成としては、各振動腕１４ａ，１４ｂにおける幅方向両端部側に一対の駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂを配置している。検出用膜部２０ａ，２０ｂは、一対の駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂの間（中心位置）に配置している。そして補正用膜部２２ａ，２２ｂは、検出用膜部２０ａ，２０ｂと一対の駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂとの間に一対設けている。振動腕１４ａ，１４ｂの幅方向中心位置に検出用膜部２０ａ，２０ｂを配置していることより、中心位置を外して配置する補正用膜部は２２ａ，２２ｂ、一対配置することで、駆動に伴う面内振動の発生を防止することができる。
このような構成とすることによれば、素子片１０の一方の主面側のみからの成膜で、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、図８を参照して、本発明の角速度センサーに係る第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る角速度センサーでは、素子片の形態をＨ型としている。具体的には、基部を基点として延設される振動腕を＋Ｙ軸方向と−Ｙ軸方向の双方に一対づつ、合計２対設ける構成としている。

そして、本実施形態に係る角速度センサーでは、＋Ｙ軸方向へ延設された振動腕１４ａ，１４ｂを駆動腕とし、−Ｙ軸方向へ延設された振動腕１５ａ，１５ｂを検出腕としている。このため、振動腕１４ａ，１４ｂにはそれぞれ、一方の主面側における振動腕１４ａ，１４ｂの幅方向両端部側に、駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂを配置する構成としている。また、振動腕１５ａ，１５ｂには、検出用膜部２０ａ，２０ｂを配置する構成としている。

ここで、検出腕としての振動腕１５ａ，１５ｂに生ずる漏れ振動は、駆動腕としての振動腕１４ａ，１４ｂの振動形態に起因する。このため、補正用膜部２２ａ，２２ｂは、振動腕１４ａ，１４ｂに、それぞれ駆動用膜部１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂの間に配置している。振動腕１４ａ，１４ｂが屈曲振動する際の漏れ振動を抑制することができれば、漏れ振動が振動腕１５ａ，１５ｂに伝達される虞が無いからである。

このような構成とした場合であっても、素子片１０の一方の主面からの成膜により、各種膜部の形成が可能となる。
なお、その他の構成、作用、効果については、上述した第１、第２の実施形態に係る角速度センサーと同様である。

また、第１から第３の実施形態に限らず、例えば、基部から振動腕が突出している振動片であって、駆動用の振動を素子片の主面に対して面外振動させ（＋Ｚ軸方向、および−Ｚ軸方向へ屈曲振動）、素子片に対する角速度の付与に起因して発生する振動が面内振動（＋Ｘ軸方向、および−Ｘ軸方向へ屈曲振動）させる角速度センサーにも本発明を適用することができる。

また、例えば基部から両側へ突出する検出用振動腕と、検出振動腕の突出方向と交差する方向に基部から両側へ突出する支持部と、支持部から交差する方向に支持部から突出する駆動用振動腕を備えた角速度センサー、いわゆるダブルＴ形状の角速度センサーのように、駆動用の振動も検出の振動も面内振動する形態にも駆動用振動腕に補正部（補正膜部）を設けることによって、本発明を適用することができる。

次に、上記のような構成の角速度センサーを搭載した電子機器について説明する。なお、図９は、上記実施形態で説明した角速度センサーを搭載した電子機器の一例としてのＧＰＳ機能を備える携帯電話を示す図である。

図９に示す携帯電話１００は、圧電デバイスをＧＰＳ機能を利用するための携帯電話本体の姿勢制御用素子として備える構成とされている。また、図９に示す携帯電話１００の外観構成としては、液晶表示装置１０４、複数の操作ボタン１０６、受話口１０２、および送話口１０８を挙げることができる。

なお、本発明に係る電子機器としては、携帯電話に限らず、姿勢制御機能を要するカーナビゲーションシステムや、航空機、ロボット、船舶、車両、電子ゲーム機器、モーションコントローラー、ヘッドマウントディスプレイ、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）、ゲーム用コントローラー等や、手振れ防止機能を有するデジタルカメラや、デジタルビデオカメラ等も含むものとする。

１０………素子片、１２………基部、１４ａ………振動腕、１４ｂ………振動腕、１６ａ………駆動用膜部、１６ａ１………下部電極膜、１６ａ２………圧電膜、１６ａ３………上部電極膜、１６ｂ………駆動用膜部、１６ｂ１………下部電極膜、１６ｂ２………圧電膜、１６ｂ３………上部電極膜、１８ａ………駆動用膜部、１８ａ１………下部電極膜、１８ａ２………圧電膜、１８ａ３………上部電極膜、１８ｂ………駆動用膜部、１８ｂ１………下部電極膜、１８ｂ２………圧電膜、１８ｂ３………上部電極膜、２０ａ………検出用膜部、２０ａ１………下部電極膜、２０ａ２………圧電膜、２０ａ３………上部電極膜、２０ｂ………検出用膜部、２０ｂ１………下部電極膜、２０ｂ２………圧電膜、２０ｂ３………上部電極膜、２２ａ………補正用膜部、２２ａ１………下部電極膜、２２ａ２………圧電膜、２２ａ３………上部電極膜、２２ｂ………補正用膜部、２２ｂ１………下部電極膜、２２ｂ２………圧電膜、２２ｂ３………上部電極膜、５０………駆動回路、５２………ＡＧＣ回路、５４………Ｉ−Ｖアンプ、６０ａ………補正信号生成回路、６０ｂ………補正信号生成回路、６２ａ………減衰回路ａ、６２ｂ………減衰回路ｂ、６４ａ………位相シフト回路、６４ｂ………位相シフト回路、６６ａ………位相シフトスイッチ、６６ｂ………位相シフトスイッチ、６８ａ………演算回路ａ、６８ｂ………演算回路ｂ、７０ａ………ＲＯＭａ、７０ｂ………ＲＯＭｂ、８０………検出回路、８２ａ………ｑ−Ｖアンプａ、８２ｂ………ｑ−Ｖアンプｂ、８４………差動アンプ、８６………同期検波回路、８８………ＬＰＦ。

Claims (8)

1. 基部と、
   前記基部から延設されている振動腕と、
   前記振動腕を所定の面において面内振動させる駆動部と、
   前記振動腕が前記所定の面と交差する方向へ振動したことを検出する検出部と、
   前記駆動部による振動に起因して前記振動腕に生ずる前記所定の面と交差する方向の振動と逆位相の振動を前記振動腕に生じさせる補正部と、
   を備えていることを特徴とする角速度センサー。
2. 前記振動腕の一方の面には、前記駆動部と前記検出部を設け、
   前記振動腕の他方の面には、前記補正部を設けることを特徴とする請求項１に記載の角速度センサー。
3. 前記振動腕の一方の面に、前記駆動部と前記検出部、および前記補正部を設けることを特徴とする請求項１に記載の角速度センサー。
4. 前記振動腕は、少なくとも第１の振動腕と第２の振動腕を有し、
   第１の振動腕には、前記駆動部と前記補正部が設けられ、
   第２の振動腕には、前記検出部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の角速度センサー。
5. 前記駆動部を発振させる駆動回路と、
   前記検出部の前記所定の面と交差する方向の振動を検出する検出回路と、
   前記駆動回路からの出力信号に基づいて前記補正部を発振させる補正信号生成回路と、を備え、
   前記補正信号生成回路には、前記振動腕の振動形態に応じて前記出力信号の位相を１８０°反転させることを可能にした位相反転経路を設けることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の角速度センサー。
6. 前記位相反転経路には、前記出力信号の位相を反転させるか否かの切替を行う位相シフトスイッチを設けることを特徴とする請求項５に記載の角速度センサー。
7. 前記補正信号生成回路には、前記駆動部が発振し、かつ角速度が印加されていないときにおける前記検出部による検出信号に基づいて前記出力振動を減衰させる減衰回路が設けられることを特徴とする請求項５または６に記載の角速度センサー。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の角速度センサーを搭載したことを特徴とする電子機器。

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