JP2013234873A

JP2013234873A - 振動片およびその製造方法並びにジャイロセンサーおよび電子機器および移動体

Info

Publication number: JP2013234873A
Application number: JP2012106068A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Nishizawa; 竜太西澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2013-11-21
Also published as: CN103389083A; US20130291639A1

Abstract

【課題】出力信号のＳ／Ｎ比を向上することができる振動片は提供されることができる。
【解決手段】振動片１５は、圧電体で形成されて基部２５から延びる第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂを備える。第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂには駆動電極３７、３８が固定される。駆動電極３７は一部に欠落４６を有する。駆動電極３７から圧電体に作用する電圧の範囲が調整される。振動腕２６ａ、２６ｂの振動方向は調整される。
【選択図】図３

Description

本発明は、振動片およびその製造方法、その振動片を利用したジャイロセンサー、並びに、その振動片が組み込まれる電子機器および移動体等に関する。

例えばジャイロセンサーに利用される振動片は一般に知られる。角速度の検出にあたって振動片の駆動腕は例えばｘｙ平面に平行に振動する（「面内振動」と呼ばれる）。ｙ軸回りで振動片に角速度が加わると、コリオリ力の働きで駆動腕の振動方向が変化する。コリオリ力に応じてｙｚ平面に平行に新たに力成分が生起される。この力成分はｙｚ平面に平行に検出腕の運動を引き起こす（「面外振動」と呼ばれる）。こうして力成分に応じた出力信号が検出腕から出力される。

特開２００８−２６７９８３号公報特開２００８−１４８８７号公報特開平７−２８０５７２号公報

駆動腕の形状が例えば加工誤差に基づき設計された形状からずれると、振動片に角速度運動が加わらない状態でも駆動腕で斜め振動が引き起こされる。いわゆる振動漏れが生じる。検出腕の出力信号では力成分に振動漏れの成分が重畳される。その結果、出力信号のＳ／Ｎ比は悪化する。角速度運動が入力されていない状態で振動片から角速度信号が出力されてしまう。特許文献１〜３では、漏れ振動の成分の除去にあたって検出電極が部分的に削られる。しかしながら、こうした検出電極の除去は信号強度の低下を誘引する。したがって、期待されるほど出力信号のＳ／Ｎ比は向上されることができない。

本発明の少なくとも１つの態様によれば、出力信号のＳ／Ｎ比を向上することができる振動片は提供されることができる。

（１）本発明の一態様は、基部と、圧電体で形成されて前記基部から延びる駆動腕および検出腕と、前記駆動腕に固定されて、一部に欠落部を有する電極とを有する振動片に関する。

こうした振動片は角速度の検出にあたって用いられることができる。角速度の検出にあたって駆動腕で振動が励起される。このとき、駆動腕に角速度運動が加わると、コリオリ力の働きで駆動腕の振動方向が変化する。コリオリ力に対応して特定の方向に新たに力成分が生起される。この力成分は検出腕の運動を引き起こす。こうして力成分に応じた出力信号が検出腕から出力される。

この振動片では駆動腕の加工誤差に応じて電極に欠落部が形成される。電極の広がりが調整される。電極から圧電体に作用する電圧の範囲が調整される。こうして駆動腕の振動方向は調整される。たとえ駆動腕の形状が設計された形状からずれても、振動漏れは抑制され（あるいは解消され）る。検出腕の出力信号では振動漏れの影響は最小限に留められ（あるいは回避され）ることができる。その結果、出力信号のＳ／Ｎ比は向上する。

（２）前記電極は、前記駆動腕の励起振動の方向に直交する前記駆動腕の等分割面に対して非対称に形作られることができる。こうして等分割面に基づき欠落部が形成されると、簡単に斜め振動は抑制され（あるいは解消され）ることができる。

（３）前記駆動腕は、励起振動の方向に沿って広がる第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面および前記第２面を接続する第１側面および第２側面とを有する四角柱に形成されることができる。前記電極は、前記第１面および前記第２面に固定される第１電極と、前記第１側面および前記第２側面に固定される第２電極とを含むことができる。前記欠落部は、少なくとも前記第１面で前記第１電極に形成されて、前記第１電極および前記第１側面の相互間距離に比べて前記第１電極および前記第２側面の相互間距離を広げることができる。

駆動腕の第１面および第２面は板面に相当することができる。したがって、第１面に直交する方向から電極は容易に加工されることができる。欠落部は容易に形成されることができる。例えばリソグラフィ技術の適用にあたって陰の発生は回避されることができる。加工の手間は最小限に留められることができる。

（４）前記欠落部は、前記第２面で前記第１電極に形成されて、前記第１電極および前記第２側面の相互間距離に比べて前記第１電極および前記第１側面の相互間距離を広げることができる。前述のように、駆動腕の第１面および第２面は板面に相当することができる。同様に、欠落部は容易に形成されることができる。加工の手間は最小限に留められることができる。

（５）前記駆動腕は、励起振動の方向に沿って広がる第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面および第２面を接続する第１側面および第２側面と、前記第１面に形成されて前記駆動腕の長手方向に延びる溝であって、前記第１側面側の第１壁面、および、前記第２側面側の第２壁面を有する第１溝と、前記第２面に形成されて前記駆動腕の長手方向に延びる溝であって、前記第１側面側の第３壁面、および、前記第２側面側の第４壁面を有する第２溝とを有することができる。前記電極は、前記第１壁面、前記第２壁面、前記第３壁面および前記第４壁面に固定される第１電極と、前記第１側面および前記第２側面に固定される第２電極とを含み、前記第１面および前記第２面から等距離の前記第１側面および前記第２側面の二等分線で前記第１側面および前記第２側面にそれぞれ直交する等分割面に対して非対称に形作られることができる。第１電極および第２電極の間に圧電体は挟み込まれる。したがって、励振効率は高まる。欠落部の効果は高まる。できるだけ少ない加工で斜め振動は抑制され（あるいは解消され）ることができる。

（６）本発明の他の態様は、非圧電体で形成された基部と、非圧電体で形成されて、前記基部から延びる駆動腕および検出腕と、前記駆動腕に固定された圧電体と、前記圧電体に固定されて、欠落部を有する電極とを有する振動片に関する。

こうした振動片は角速度の検出にあたって用いられることができる。角速度の検出にあたって駆動腕で振動が励起される。このとき、駆動腕に角速度運動が加わると、コリオリ力の働きで駆動腕の振動方向が変化する。コリオリ力に対応して特定の方向に新たに力成分が生起される。この力成分は検出腕の運動を引き起こす。こうして力成分に応じた出力信号が検出腕から出力される。こうした振動片の形成にあたっていわゆるＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）技術は利用されることができる。

この振動片では駆動腕の加工誤差に応じて電極に欠落部が形成される。電極の広がりが調整される。電極から圧電体に作用する電圧の範囲が調整される。こうして駆動腕の振動方向は調整される。たとえ駆動腕の形状が設計された形状からずれても、斜め振動は抑制され（あるいは解消され）る。検出腕の出力信号では振動漏れの影響は最小限に留められ（あるいは回避され）ることができる。その結果、出力信号のＳ／Ｎ比は向上する。

（７）前記電極は、前記駆動腕の励起振動の方向に直交する前記駆動腕の等分割面に対して非対称に形作られることができる。こうして等分割面に基づき欠落部が形成されると、簡単に斜め振動は抑制され（あるいは解消され）ることができる。

（８）振動片はジャイロセンサーに組み込まれて利用されることができる。ジャイロセンサーは振動片を有することができる。

（９）振動片は電子機器に組み込まれて利用されることができる。電子機器は振動片を有することができる。

（１０）振動片は移動体に組み込まれて利用されることができる。移動体は振動片を有することができる。

（１１）本発明のさらに他の態様は、基部と、少なくとも部分的に圧電体で形成されて前記基部から延びる駆動腕および検出腕と、前記駆動腕に固定される電極とを有する振動片を配置する工程と、前記電極を部分的に削除して、前記電極に欠落部を形成する工程とを備える振動片の製造方法に関する。こうした製造方法によれば、前述の振動片は製造されることができる。励起振動のチューニングは実現されることができる。

（１２）本発明のさらに他の態様は、非圧電体で形成された基部と、非圧電体で形成されて、前記基部から延びる駆動腕および検出腕と、前記駆動腕に固定された圧電体と、前記圧電体に固定される電極とを有する振動片を配置する工程と、前記電極を部分的に削除して、前記電極に欠落部を形成する工程とを備える振動片の製造方法に関する。こうした製造方法によれば、前述の振動片は製造されることができる。励起振動のチューニングは実現されることができる。

第１実施形態に係るジャイロセンサーの構成を概略的に示す垂直断面図である。振動片の裏面の構成を概略的に示す拡大斜視図である。図２の一部拡大斜視図である。図２の一部拡大斜視図である。図２の５−５線に沿った拡大断面図である。第１および第２振動腕の励振の様子を概略的に示す振動片の斜視図である。角速度運動が加わった際に第１および第２振動腕の振動の様子を概略的に示す振動片の斜視図である。図５に対応し、第１面および第２面に第１側面および第２側面が直交する際に第１および第２振動腕の励起振動の様子を概略的に示す垂直断面図である。図５に対応し、第１および第２振動腕の振動漏れの様子を概略的に示す垂直断面図である。図３に対応し、設計通りに製造された振動片の裏面の構成を概略的に示す拡大斜視図である。図５に対応し、第２実施形態に係るジャイロセンサーに用いられる第１および第２振動腕の構成を概略的に示す垂直断面図である。第３実施形態に係るジャイロセンサーに用いられる振動片の構成を概略的に示す斜視図である。図１２の１３−１３線に沿った拡大断面図である。第４実施形態に係るジャイロセンサーに用いられる振動片の構成を概略的に示す斜視図である。図１４の１５−１５線に沿った拡大断面図である。図１４に対応し、設計通りに製造された振動片の裏面の構成を概略的に示す斜視図である。電子機器の一具体例としてのスマートフォンの構成を概略的に示す概念図である。電子機器の他の具体例としてのデジタルスチルカメラの構成を概略的に示す概念図である。移動体の一具体例としての自動車の構成を概略的に示す概念図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

（１）第１実施形態に係るジャイロセンサーの構成
図１は第１実施形態に係るジャイロセンサー１１の構成を概略的に示す。ジャイロセンサー１１は例えば箱形の容器１２を備える。容器１２は容器本体１３および蓋材１４を備える。容器本体１３の開口は蓋材１４で気密に塞がれる。容器１２の内部空間は例えば真空に封止されることができる。容器１２は剛体として機能する。少なくとも蓋材１４は導体から形成されることができる。蓋材１４が接地されれば、蓋材１４は電磁波に対してシールド効果を発揮することができる。

容器１２には振動片１５およびＩＣ（集積回路）チップ１６が収容される。振動片１５およびＩＣチップ１６は容器１２の内部空間内に配置される。振動片１５は本体１７および導電膜１８を備える。本体１７の表面に導電膜１８が積層される。導電膜１８は金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、その他の金属といった導電材から形成されることができる。導電膜１８は薄膜や厚膜で構成されることができる。図１から明らかなように、振動片１５の本体１７は表面１７ａおよび裏面１７ｂを有する。表面１７ａは第１基準平面ＲＰ１内に広がる。裏面１７ｂは第２基準平面ＲＰ２内に広がる。第２基準平面ＲＰ２は第１基準平面ＲＰ１に平行に広がる。ここでは、本体１７全体は１つの圧電体から形成される。圧電体には例えば水晶が用いられることができる。振動片１５はいわゆる音叉型に形成される。

振動片１５は容器本体１３に片持ち支持される。片持ち支持にあたって本体１７の一端には固定部１９が区画される。固定部１９には接続端子群２１が配置される。接続端子群２１は裏面１７ｂに広がる導電膜１８の一部で形成される。接続端子群２１は複数の接続端子すなわち導電材製パッドを含む。接続端子の詳細は後述される。その一方で、容器本体１３の底板には導電端子群２２が配置される。導電端子群２２は複数の接続端子すなわち導電材製パッドを含む。振動片１５の接続端子群２１は底板上の導電端子群２２に接合される。接合にあたって例えばはんだバンプや金バンプといった導電接合材２３が用いられることができる。こうして振動片１５は固定部１９で容器本体１３の底板に固着される。導電端子群２２は導電膜１８の配線（図示されず）でＩＣチップ１６に接続される。ＩＣチップ１６は例えば容器本体１３の底板に接着されればよい。

図２に示されるように、振動片１５の本体１７は基部２５と第１振動腕（駆動腕兼検出腕）２６ａおよび第２振動腕（駆動腕兼検出腕）２６ｂとを有する。第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂは基部２５から一方向に並列に延びる。第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂは基部２５に片持ち支持される。ここでは、第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂの自由端側（基部２５から遠い側）は駆動腕として機能し、第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂの根元側（基部２５に近い側）は検出腕として機能する。基部２５は所定の剛性を有する。

第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂは角柱に形成されることができる。ここでは、第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂは四角柱に形成される。四角柱は、第１基準平面ＲＰ１内で広がる第１面２８と、第１面２８の反対側で第２基準平面ＲＰ２内に広がる第２面２９とを有する。第１面２８および第２面２９はそれぞれ表面１７ａおよび裏面１７ｂの一部を構成する。第１面２８および第２面２９は相互に表裏の関係を有する。第１面２８および第２面２９は同一の輪郭を有する。第１振動腕２６ａの第１面２８および第２振動腕２６ｂの第１面２８は、本体１７の表面１７ａの中心を含み第１および第２基準平面ＲＰ１、ＲＰ２に直交する対称面２７ａに関して面対称に形作られる。第１振動腕２６ａの第２面２９および第２振動腕２６ｂの第２面２９は、本体１７の裏面１７ｂの中心を含み第１および第２基準平面ＲＰ１、ＲＰ２に直交する対称面２７ｂに関して面対称に形作られる。

四角柱は第１側面３１および第２側面３２を有する。第１側面３１は第１面２８および第２面２９を相互に接続する。第２側面３２は第１側面３１の反対側で第１面２８および第２面２９を相互に接続する。第１側面３１および第２側面３２は表裏の関係を有する。

図３に示されるように、導電膜１８は第１検出電極３３および第２検出電極３４を形成する。第１検出電極３３および第２検出電極３４は第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂの第１側面３１および第２側面３２に固定される。この固定にあたって第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂの第１側面３１および第２側面３２はそれぞれ第１領域３５および第２領域３６に分割される。こうした第１側面３１および第２側面３２の分割にあたって第３基準平面ＲＰ３が仮想的に設定される。第３基準平面ＲＰ３は第１および第２基準平面ＲＰ１、ＲＰ２に平行に広がって第１基準平面ＲＰ１および第２基準平面ＲＰ２から等距離に配置される。第１側面３１および第２側面３２は第３基準平面ＲＰ３でそれぞれ第１領域３５および第２領域３６に二等分される。個々の第１領域３５に第１検出電極３３は配置される。第１検出電極３３は第１基準平面ＲＰ１および第３基準平面ＲＰ３の間で第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂをそれぞれ挟み込む。個々の第２領域３６に第２検出電極３４は配置される。第２検出電極３４は第２基準平面ＲＰ２および第３基準平面ＲＰ３の間で第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂを挟み込む。

導電膜１８は第１駆動電極３７および第２駆動電極３８を形成する。第１駆動電極３７および第２駆動電極３８は第１および第２検出電極３３、３４と第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの自由端との間に配置される。第１駆動電極３７は第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂの第１面２８および第２面２９に個別に固定される。第１駆動電極３７は第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂをそれぞれ挟み込む。第２駆動電極３８は第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂの第１側面３１および第２側面３２に個別に固定される。第２駆動電極３８は第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂをそれぞれ挟み込む。第１面２８では第１駆動電極３７は等分割面ＤＰ１に関して非対称に形作られる。等分割面ＤＰ１は対称面２７ａに平行であって第１面２８を二等分する仮想平面に相当する。同様に、第２面２９では第１駆動電極３７は等分割面ＤＰ２に関して非対称に形作られる。等分割面ＤＰ２は対称面２７ｂに平行であって第２面２９を二等分する仮想平面に相当する。第２駆動電極３８は第１振動腕２６ａおよび第２振動腕２６ｂの軸心回りに回転対称に形成される。

図４に示されるように、導電膜１８は第１検出配線３９および第２検出配線４１を形成する。第１検出配線３９は表側配線および裏側配線３９ａを備える。表側配線は本体１７の表側面１７ａに固定される。裏側配線３９ａは本体１７の裏面１７ｂに固定される。表側配線は第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第１面２８から個々の第１検出電極３３に接続される。裏側配線３９ａは基部２５から固定部１９に延びる。表側配線と裏側配線３９ａとは基部２５の側面で相互に接続される。

第２検出配線４１は本体１７の裏面１７ｂに固定される。第２検出配線４１は本体１７の裏面１７ｂから個々の第２検出電極３４に接続される。第２検出配線４１は個々の第２検出電極３４から固定部１９まで延びる。

導電膜１８は第１駆動配線４２および第２駆動配線４３を形成する。第１駆動配線４２および第２駆動配線４３はそれぞれ本体１７の裏面１７ｂに固定される。第１および第２駆動配線４２、４３は本体１７の裏面１７ｂ上を延びる。第１駆動配線４２は個々の第１駆動電極３７に接続される。第２駆動配線４３は個々の第２駆動電極３８に接続される。第１駆動配線４２は個々の第１駆動電極３７から固定部１９まで延びる。第２駆動配線４３は個々の第２駆動電極３８から固定部１９まで延びる。

接続端子群２１は第１検出端子４４ａおよび第２検出端子４４ｂを含む。第１および第２検出端子４４ａ、４４ｂはそれぞれ固定部１９で本体１７の裏面１７ｂに固定される。第１検出端子４４ａには第１検出配線３９の裏側配線３９ａが接続される。第２検出端子４４ｂには第２検出配線４１が接続される。こうして第１検出端子４４ａは第１検出電極３３に接続される。第２検出端子４４ｂは第２検出電極３４に接続される。第１および第２検出端子４４ａ、４４ｂは導電材製のパッドとして形成される。

接続端子群２１は第１駆動端子４５ａおよび第２駆動端子４５ｂを含む。第１および第２駆動端子４５ａ、４５ｂはそれぞれ固定部１９で本体１７の裏面１７ｂに固定される。第１駆動端子４５ａには第１駆動配線４２が接続される。第２駆動端子４５ｂには第２駆動配線４３が接続される。こうして第１駆動端子４５ａは第１駆動電極３７に接続される。第２駆動端子４５ｂは第２駆動電極３８に接続される。第１および第２駆動端子３７、３８は導電材製のパッドとして形成される。

図３に示されるように、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第２面２９では第１駆動電極３７は欠落４６を有する。欠落４６では第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの表面から導電膜１８が除去される。欠落４６の範囲では導電膜１８に代わって第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの表面が露出する。欠落４６は第２面２９上で第１駆動電極３７の面積を狭める。第２面２９上で第１駆動電極３７の輪郭は変更される。第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第２面２９では第１駆動電極３７および第２側面３２の相互間距離に比べて第１駆動電極３７および第１側面３１の相互間距離は広げられる。したがって、図５に示されるように、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂでは第１駆動電極３７と第２側面３２上の第２駆動電極３８との間の圧電効果に比べて第１駆動電極３７と第１側面３１上の第２駆動電極３８との間の圧電効果は弱められる。

同様に、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第１面２８では第１駆動電極３７は欠落４７を有する。欠落４７では第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの表面から導電膜１８が除去される。欠落４７の範囲では導電膜１８に代わって第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの表面が露出する。欠落４７は第１面２８上で第１駆動電極３７の面積を狭める。第１面２８上で第１駆動電極３７の輪郭は変更される。第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第１面２８では第１駆動電極３７および第１側面３１の相互間距離に比べて第１駆動電極３７および第２側面３２の相互間距離は広げられる。したがって、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂでは第１駆動電極３７と第１側面３１上の第２駆動電極３８との間の圧電効果に比べて第１駆動電極３７と第２側面３２上の第２駆動電極３８との間の圧電効果は弱められる。

（２）第１実施形態に係るジャイロセンサーの動作
次にジャイロセンサー１１の動作を簡単に説明する。図６に示されるように、角速度の検出にあたって第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂで振動が励起される。振動の励起にあたって振動片１５には第１駆動端子４５ａおよび第２駆動端子４５ｂから駆動信号が入力される。その結果、第１駆動電極３７と第２駆動電極３８との間で振動片１５の本体１７に電界が作用する。特定の周波数の波形が入力されることで、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂは第１基準平面ＲＰ１および第２基準平面ＲＰ２の間でｘｙ平面に平行に屈曲運動する。相互に離れたり相互に近づいたりを繰り返す。いわゆる面内振動が引き起こされる。ここから明らかなように、第１および第２基準平面ＲＰ１、ＲＰ２は第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの励起振動の方向に相当する。

ジャイロセンサー１１にｙ軸回りで角速度運動が加わると、図７に示されるように、コリオリ力の働きで第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの振動方向が変化する。このとき、コリオリ力に対応してｙｚ平面に平行に新たに力成分が生起される。屈曲運動に応じて第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂでは第１検出電極３３同士の間および第２検出電極３４同士の間で圧電効果に基づき電界が生じる。電荷が生み出される。第１検出端子４４ａおよび第２検出端子４４ｂの間で電位差が生み出される。

ここで、図５に示されるように、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂでは第１側面３１は第１交差角αで第１面２８に交差し第１交差角αよりも大きい第２交差角βで第２面２９に交差する。同様に、第１側面３２は第１交差角αで第２面２９に交差し第２交差角βで第１面２８に交差する。第１面２８および第２面２９では第１駆動電極３７に欠落４７、４６が形成されることから、第１駆動電極３７の広がりは調整される。第１駆動電極３７から圧電体に作用する電圧の範囲は調整される。こうして第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの振動方向は調整される。第１交差角αに比べて第２交差角βが大きいにも拘わらず、振動漏れは解消されることができる。振動片１５に角速度運動が作用しない状態で第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂはｘｙ平面に平行に振動することができる。振動片１５に角速度運動が作用しない状態で斜め振動は解消される。第１および第２検出電極３３、３４から出力される電位すなわち検出信号で振動漏れの影響は回避されることができる。その結果、出力信号のＳ／Ｎ比は向上する。欠落は第１駆動電極３７に代えて第２駆動電極３８に形成されてもよく第１駆動電極３７とともに第２駆動電極３８に形成されてもよい。

図８に示されるように、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂで第１面２８および第２面２９に対して第１側面３１および第２側面３２の直交性が確保されると、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂはｘｙ平面に平行に屈曲運動することができる。振動漏れの発生は回避されることができる。この場合には、第１および第２駆動電極３７、３８に欠落が形成される必要はない。

例えば図９に示されるように、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂで第１面２８および第２面２９に対して第１側面３１および第２側面３２の直交性が崩れると、振動片１５に角速度運動が加わらない状態でも第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂで斜め振動が引き起こされる。いわゆる振動漏れが発生する。こうした振動片１５にｙ軸回りで角速度運動が加わると、第１および第２検出端子４４ａ、４４ｂからの検出信号ではコリオリ力に相当する力成分に振動漏れの成分が重畳される。その結果、検出信号のＳ／Ｎ比は悪化してしまう。

第１実施形態では第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第１面２８および第２面２９は板面に相当する。したがって、第１面２８や第２面２９に直交する方向から第１電極３７は容易に加工されることができる。欠落４６、４７は容易に形成されることができる。例えばリソグラフィ技術の適用にあたって陰の発生は回避されることができる。加工の手間は最小限に留められることができる。

（３）第１実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法
ジャイロセンサー１１の製造にあたって振動片１５が製造される。水晶体から振動片１５の本体１７が削り出される。本体１７上には導電膜１８が形成される。図１０に示されるように、導電膜１８は設計通りのパターンで形成される。ここでは、第１駆動電極３７は第１面２８および第２面２９でそれぞれ等分割面ＤＰ１、ＤＰ２に関して面対称に形成される。導電膜１８の形成にあたって例えばフォトリソグラフィ技術が用いられることができる。

容器１２が用意される。容器本体１３内にＩＣチップ１６が固着される。続いて容器本体１３内に振動片１５が固着される。接続端子群２１は導電端子群２２に接合される。第１および第２検出端子４４ａ、４４ｂ並びに第１および第２駆動端子４５ａ、４５ｂはそれぞれ対応の接続端子に受け止められる。こうして振動片１５はＩＣチップ１６に電気的に接続される。

ここで、ジャイロセンサー１１のチューニングが実施される。チューニングではＩＣチップ１６に制御信号が供給される。ＩＣチップ１６は角速度の検出動作を開始する。前述と同様に、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂで振動が励起される。角速度運動が作用しなければ、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂにはコリオリ力は生成されない。このとき、仮にジャイロセンサー１１で角速度＝「０（ゼロ）」が検出されれば、容器本体１３の開口は蓋材１４で気密に塞がれる。容器１２の内部空間は封止される。ジャイロセンサー１１の製造は完了する。

ジャイロセンサー１１で角速度＝「０」が検出されなければ、測定された電荷量に応じて第１駆動電極３７は部分的に除去される。第１面２８および第２面２９で第１駆動電極３７に欠落４７、４６が形成される。除去にあたって例えばレーザーが用いられることができる。第１駆動電極３７の輪郭にはレーザー痕が形成される。その結果、ジャイロセンサー１１で角速度＝「０（ゼロ）」が検出されれば、容器本体１３の開口は蓋材１４で気密に塞がれる。容器１２の内部空間は封止される。ジャイロセンサー１１の製造は完了する。

（４）第２実施形態に係るジャイロセンサー
第２実施形態に係るジャイロセンサー１１では振動片１５に前述の第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂに代えて第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂが用いられる。図１１に示されるように、第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの第１面２８には第１溝５２ａが形成され第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの第２面２９には第２溝５２ｂが形成される。第１溝５２ａおよび第２溝５２ｂは第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの長手方向に延びる。第１溝５２ａおよび第２溝５２ｂは第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの全長にわたって延びる長溝に形成されることができる。

第１溝５２ａは第１壁面５３ａおよび第２壁面５３ｂを有する。第１壁面５３ａおよび第２壁面５３ｂは相互に向き合う。第１壁面５３ａと第１側面３１との間に第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの圧電体が仕切られる。第２壁面５３ｂと第２側面３２との間に第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの圧電体が仕切られる。第１壁面５３ａおよび第２壁面５３ｂは等分割面ＤＰ１に平行に広がればよい。加えて、第１壁面５３ａおよび第２壁面５３ｂは等分割面ＤＰ１に関して面対称に形成されることができる。

第２溝５２ｂは第３壁面５５ａおよび第４壁面５５ｂを有する。第３壁面５５ａおよび第４壁面５５ｂは相互に向き合う。第３壁面５５ａと第１側面３１との間に第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの圧電体が仕切られる。第４壁面５５ｂと第２側面３２との間に第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの圧電体が仕切られる。第３壁面５５ａおよび第４壁面５５ｂは等分割面ＤＰ２に平行に広がればよい。加えて、第３壁面５５ａおよび第４壁面５５ｂは等分割面ＤＰ２に関して面対称に形成されることができる。

第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂには第１駆動電極５６および第２駆動電極５７が固定される。第１駆動電極５６は第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの第１および第２溝５２ａ、５２ｂ内に配置される。第１駆動電極５６は第１および第２溝５２ａ、５２ｂ内で第１〜第４壁面５３ａ、５３ｂ、５５ａ、５５ｂをそれぞれ覆う。第１駆動電極５６は第１駆動配線４２および第１駆動端子４５ａに接続される。

第２駆動電極５７は第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの第１および第２側面３１、３２に配置される。第２駆動電極５７は少なくとも部分的に第１および第２側面３１、３２を覆う。第２駆動電極５７は第２駆動配線４３および第２駆動端子４５ｂに接続される。ここでは、第２駆動電極５７は第２側面３２で等分割面ＤＰ３に関して非対称に形作られる。等分割面ＤＰ３は、第１面２８および第２面２９から等距離の第１側面３１および第２側面３２の二等分線で第１側面３１および第２側面３２に直交する。

第２駆動電極５７は第２側面３２で欠落５８を有する。欠落５８では第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの表面から導電膜１８が除去される。欠落５８の範囲では導電膜１８に代わって第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの表面が露出する。欠落５８は第２側面３２上で第２駆動電極５７の面積を狭める。第２側面３２上で第２駆動電極５７の輪郭は変更される。第２側面３２上の第２駆動電極５７と第２壁面５３ｂ上の第１駆動電極５６との間に挟まれる圧電体は減少する。欠落５８では第２壁面５３ｂと第２側面３２との間で圧電効果は引き起こされない。その他の構成は前述の第１実施形態の構成と同一に構成されることができる。前述の第１実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付され、その詳細な説明は割愛される。

ジャイロセンサー１１にｙ軸回りで角速度運動が加わると、コリオリ力の働きで第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの振動方向が変化する。いわゆる斜め振動が引き起こされる。このとき、コリオリ力に対応してｙｚ平面に平行に新たに力成分が生起される。屈曲運動に応じて第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂでは第１検出電極３３同士の間および第２検出電極３４同士の間で圧電効果に基づき電界が生じる。電荷が生み出される。第１検出端子４４ａおよび第２検出端子４４ｂの間で電位差が生み出される。

図１１に示されるように、第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂでは第１側面３１は第１交差角αで第１面２８に交差し第１交差角αよりも大きい第２交差角βで第２面２９に交差する。同様に、第１側面３２は第１交差角αで第２面２９に交差し第２交差角βで第１面２８に交差する。第２側面３２では第２駆動電極５７に欠落５８が形成されることから、第２駆動電極５７の広がりは調整される。第２駆動電極５７から圧電体に作用する電圧の範囲は調整される。こうして第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂの振動方向は調整される。第１交差角αに比べて第２交差角βが大きいにも拘わらず、振動漏れは解消されることができる。振動片１５に角速度運動が作用しない状態で第１および第２振動腕５１ａ、５１ｂはｘｙ平面に平行に振動することができる。振動片１５に角速度運動が作用しない状態で斜め振動は解消される。第１および第２検出電極３３、３４から出力される電位すなわち検出信号で振動漏れの影響は回避されることができる。その結果、出力信号のＳ／Ｎ比は向上する。欠落は、第１側面３１上の第２駆動電極５７に形成されてもよく、第２駆動電極５７に代えて第１駆動電極５６に形成されてもよく、第２駆動電極５７とともに第１駆動電極５６に形成されてもよい。

この第２実施形態では、第１駆動電極５６および第２駆動電極５７の間に圧電体が挟まれることから、駆動電極同士が稜線を挟んで隣接する場合に比べて励振効率は高まる。したがって、欠落５８の効果は高まる。できるだけ少ない加工で斜め振動は抑制され（あるいは解消され）ることができる。

（５）第３実施形態に係るジャイロセンサー
第３実施形態に係るジャイロセンサー１１では前述の振動片１５に代えて振動片１５ａが用いられる。図１２に示されるように、振動片１５ａの本体１７は１対の圧電体基板５９ａ、５９ｂおよび内部電極６１を備える。圧電体基板５９ａ、５９ｂは相互に重ね合わせられる。圧電体基板５９ａ、５９ｂ同士の間に内部電極６１が挟まれる。圧電体基板５９ａ、５９ｂは例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）から形成される。内部電極６１は例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、その他の金属といった導電材から形成されることができる。圧電体基板５９ａ、５９ｂは厚み方向に相互に反対向きに分極される。

導電膜１８は本体１７の裏面１７ｂに固定される。導電膜１８は第１電極６２および第２電極６３を形成する。第１電極６２および第２電極６３は第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第２面２９に固定される。第１電極６２および第２電極６３は内部電極６１との間に圧電体基板５９ａを挟み込む。第１電極６２および第２電極６３は内部電極６１の表面に平行に広がることができる。第１電極６２および第２電極６３は第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの根元から自由端に向かって第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの全長にわたって延びる。

第１電極６２および第２電極６３の間には長溝６４が形成される。長溝６４は第１電極６２から第２電極６３を分離する。第１電極６２は第２面２９の第１領域６５内に配置される。第２電極６３は第２面２９の第２領域６６内に配置される。等分割面ＤＰ２は第１領域６５および第２領域６６に第２面２９を二等分する。長溝６４は等分割面ＤＰ２に沿って第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの全長にわたって延びる。長溝６４は等分割面ＤＰ２に関して対称に形作られる。

導電膜１８は第１配線６７および１対の第２配線６８を形成する。第１配線６７および第２配線６８は固定部１９および基部２５で本体１７の裏面１７ｂに固定される。第１配線６７は第１電極６２に接続される。個々の第２配線６８は個別に第２電極６３に接続される。長溝６４は基部２５および固定部１９を縦断する。長溝６４は第１配線６７から個々の第２配線６８を分離する。第１配線６７および第２配線６８は導電端子群２２で対応する接続端子に接合される。

第１電極６２は第２振動腕２６ｂの第２面２９で欠落６９を有する。欠落６９では第２振動腕２６ｂの表面から導電膜１８が除去される。欠落６９の範囲では導電膜１８に代わって第２振動腕２６ｂの表面が露出する。欠落６９は第２面２９上で第１電極６２の面積を狭める。第２面２９上で第１電極６２の輪郭は変更される。第２振動腕２６ｂでは第２面２９上の第１電極６２と内部電極６１との間に挟まれる圧電体は減少する。第２振動腕２６ｂでは第１電極６２の圧電効果は弱められる。

第２電極６３は第１振動腕２６ａの第２面２９で欠落７１を有する。欠落７１では第１振動腕２６ｂの表面から導電膜１８が除去される。欠落７１の範囲では導電膜１８に代わって第１振動腕２６ａの表面が露出する。欠落７１は第２面２９上で第２電極６３の面積を狭める。第２面２９上で第２電極６３の輪郭は変更される。第１振動腕２６ａでは第２面２９上の第２電極６３と内部電極６１との間に挟まれる圧電体は減少する。こうして第１振動腕２６ａでは第２電極６３の圧電効果は弱められる。その他の構成は前述の第１および第２実施形態の構成と同一に構成されることができる。前述の第１および第２実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付され、その詳細な説明は割愛される。

次にジャイロセンサー１１の動作を簡単に説明する。角速度の検出にあたって第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂで振動が励起される。振動の励起にあたって振動片１５ａには第１配線６７および第２配線６８から駆動信号が入力される。その結果、第１電極６２と第２電極６３との間で振動片１５ａの本体１７に電界が作用する。特定の周波数の波形が入力されることで、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂは第１基準平面ＲＰ１および第２基準平面ＲＰ２の間でｘｙ平面に平行に屈曲運動する。相互に離れたり相互に近づいたりを繰り返す。いわゆる面内振動が引き起こされる。

ジャイロセンサー１１にｙ軸回りで角速度運動が加わると、コリオリ力の働きで第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの振動方向が変化する。いわゆる斜め振動が引き起こされる。このとき、コリオリ力に対応してｙｚ平面に平行に新たに力成分が生起される。屈曲運動に応じて第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂでは第２電極６３および内部電極６１の間で圧電効果に基づき電界が生じる。電荷が生み出される。個々の第２配線６８から電位が取り出される。

図１３に示されるように、第１振動腕２６ａでは第２電極６３に欠落７１が形成されることから、第２電極６３の広がりは調整される。第２電極６３から圧電体に作用する電圧の範囲は調整される。こうして第１振動腕２６ａの振動方向は調整される。同様に、第２振動腕２６ｂでは第１電極６２に欠落６９が形成されることから、第１電極６２の広がりは調整される。第１電極から圧電体に作用する電圧の範囲は調整される。こうして第２振動腕２６ｂの振動方向は調整される。その結果、加工誤差に基づく振動漏れは解消されることができる。振動片１５ａに角速度運動が作用しない状態で第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂはｘｙ平面に平行に振動することができる。振動片１５ａに角速度運動が作用しない状態で斜め振動は解消される。第１および第２電極６２、６３から出力される電位すなわち検出信号で振動漏れの影響は回避されることができる。その結果、出力信号のＳ／Ｎ比は向上する。その一方で、仮に、個々の振動腕２６ａ、２６ｂで第１電極６２および第２電極６３が等分割面ＤＰ２に関して対称に形作られると、言い換えると、第１電極６２や第２電極６３に欠落６９、７１が形成されないと、振動子１５ａに角回転運動が作用しない状態でも、ｘｙ平面からｙ軸回りに所定の角度で回転した平面に平行に第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂは振動してしまう。いわゆる斜め振動は引き起こされる。

この第３実施形態では、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第２面２９は板面に相当する。したがって、第２面２９に直交する方向から第１電極６２および第２電極６３は容易に加工されることができる。欠落６９、７１は容易に形成されることができる。例えばリソグラフィ技術の適用にあたって陰の発生は回避されることができる。加工の手間は最小限に留められることができる。

（６）第４実施形態に係るジャイロセンサーの構成
第４実施形態に係るジャイロセンサー１１では前述の振動片１５に代えて振動片１５ｂが用いられる。図１４に示されるように、振動片１５ｂの本体１７は非圧電体で形成される。ここでは、本体１７は例えばシリコン（Ｓｉ）から形成される。

第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第２面２９には検出用圧電膜７３および１対の駆動用圧電膜７４が固定される。検出用圧電膜７３および駆動用圧電膜７４は例えばチタン酸ジルコン酸（ＰＺＴ）といった圧電体から形成されることができる。一方の駆動用圧電膜７４は第２面２９の第１領域６５内に配置される。他方の駆動用圧電膜７４は第２面２９の第２領域６６内に配置される。等分割面ＤＰ２は第１領域６５および第２領域６６に第２面２９を二等分する。駆動用圧電膜７４同士の間には等分割面ＤＰ２に沿って間隙が延びる。駆動用圧電膜７４同士は等分割面ＤＰ２に沿って分離される。駆動用圧電膜７４は等分割面ＤＰ２に関して対称に形作られる。検出用圧電膜７３は駆動用圧電膜７４同士の間に配置される。検出用圧電膜７３は駆動用圧電膜７４から分離される。検出用圧電膜７３は等分割面ＤＰ２に沿って延びる。

導電膜１８は第１検出電極７５ａおよび第２検出電極７５ｂ並びに第１駆動電極７６ａおよび第２駆動電極７６ｂを形成する。第１検出電極７５ａおよび第２検出電極７５ｂは検出用圧電膜７３に固定される。第１検出電極７５ａは第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂおよび検出用圧電膜７３の間に挟まれる。第２検出電極７５ｂは検出用圧電膜７３の表面を覆う。こうして検出用圧電膜７３は第１検出電極７５ａおよび第２検出電極７５ｂに挟まれる。第１検出電極７５ａおよび第２検出電極７５ｂは等分割面ＤＰ２に関して対称に形作られる。

第１駆動電極７６ａおよび第２駆動電極７６ｂは駆動用圧電膜７４に固定される。第１駆動電極７６ａは第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂおよび駆動用圧電膜７４の間に挟まれる。第２駆動電極７６ｂは駆動用圧電膜７４の表面を覆う。こうして駆動用圧電膜７４は第１駆動電極７６ａおよび第２駆動電極７６ｂに挟まれる。ここでは、第１駆動電極７６ａは等分割面ＤＰ２に関して対称に形作られる。その一方で、第２駆動電極７６ｂは等分割面ＤＰ２に関して非対称に形作られる。

導電膜１８は検出配線７７および駆動配線７８を形成する。検出配線７７および駆動配線７８は本体１７の裏面１７ｂに固定される。検出配線７７は第２検出電極７５ｂに接続される。検出配線７７は第２検出電極７５ｂから基部２５（固定部１９）まで延びる。検出配線７７は導電端子群２２で対応する接続端子に接合される。駆動配線７８は第２駆動電極７６ｂに接続される。駆動配線７８は第２駆動電極７６ｂから基部２５（固定部１９）まで延びる。駆動配線７８は導電端子群２２で対応する接続端子に接合される。駆動配線７８は検出配線７７から電気的に絶縁される。

第２駆動電極７６ｂは欠落７９を有する。欠落７９では駆動用圧電膜７４の表面から導電膜１８が除去される。欠落７９の範囲では導電膜１８に代わって駆動用圧電膜７４の表面が露出する。欠落７９は駆動用圧電膜７４上で第２駆動電極７６ｂの面積を狭める。駆動用圧電膜７４上で第２駆動電極７６ｂの輪郭は変更される。第１振動腕２６ａでは第２面２９上の第１駆動電極７６ａと第２駆動電極７６ｂとの間に挟まれる駆動用圧電膜７４は減少する。駆動用圧電膜７４では第２駆動電極７６ｂの圧電効果は弱められる。その他の構成は前述の第１〜第３実施形態の構成と同一に構成されることができる。前述の第１〜第３実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付され、その詳細な説明は割愛される。

（７）第４実施形態に係るジャイロセンサーの動作
次にジャイロセンサー１１の動作を簡単に説明する。角速度の検出にあたって第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂで振動が励起される。振動の励起にあたって振動片１５ｂには駆動配線７８から駆動信号が入力される。その結果、第１駆動電極７６ａと第２駆動電極７６ｂとの間で駆動用圧電膜７４に電界が作用する。第１駆動電極７６ａはグラウンド電極として機能する。特定の周波数の波形が入力されることで、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂは第１基準平面ＲＰ１および第２基準平面ＲＰ２の間でｘｙ平面に平行に屈曲運動する。相互に離れたり相互に近づいたりを繰り返す。いわゆる面内振動が引き起こされる。

ジャイロセンサー１１にｙ軸回りで角速度運動が加わると、コリオリ力の働きで第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの振動方向が変化する。いわゆる斜め振動が引き起こされる。このとき、コリオリ力に対応してｙｚ平面に平行に新たに力成分が生起される。屈曲運動に応じて第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂでは第１検出電極７５ａおよび第２検出電極７５ｂの間で圧電効果に基づき電界が生じる。電荷が生み出される。個々の検出配線７７から電位が取り出される。第１検出電極７５ａはグラウンド電極として機能する。

図１５に示されるように、第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂでは第２駆動電極７６ｂに欠落７９が形成されることから、第２駆動電極７６ｂの広がりは調整される。第２駆動電極７６ｂから駆動用圧電膜７４に作用する電圧の範囲は調整される。こうして第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの振動方向は調整される。その結果、加工誤差に基づく振動漏れは解消されることができる。振動片１５ｂに角速度運動が作用しない状態で第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂはｘｙ平面に平行に振動することができる。振動片１５ｂに角速度運動が作用しない状態で斜め振動は解消される。第２検出電極７５ｂから出力される電位すなわち検出信号で振動漏れの影響は回避されることができる。その結果、出力信号のＳ／Ｎ比は向上する。こうした振動片１５ｂの形成にあたってＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）技術は利用されることができる。その一方で、仮に、個々の振動腕２６ａ、２６ｂで第２駆動電極７６ｂが等分割面ＤＰ２に関して対称に形作られると、言い換えると、第２駆動電極７６ｂに欠落７９が形成されないと、振動子１５ｂに角回転運動が作用しない状態でも、ｘｙ平面からｙ軸回りに所定の角度で回転した平面に平行に第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂは振動してしまう。いわゆる斜め振動は引き起こされる。

第４実施形態では第１および第２振動腕２６ａ、２６ｂの第１面２８は板面に相当する。したがって、第１面２８に直交する方向から第２駆動電極５６ｂは容易に加工されることができる。欠落７９は容易に形成されることができる。例えばリソグラフィ技術の適用にあたって陰の発生は回避されることができる。加工の手間は最小限に留められることができる。

その他、第４実施形態では、第１検出電極７５ａや第１駆動電極７６ａに配線が接続されてもよい。こうした配線は本体１７の裏面１７ｂに固定されればよい。固定にあたって配線は検出配線７７や駆動配線７８から電気的に絶縁される。絶縁にあたって配線および検出配線７７の間や配線および駆動配線７８の間には絶縁体が挟まれることができる。絶縁体は圧電体で形成されることができる。圧電体は検出用圧電膜７３や駆動用圧電膜７４から連続することができる。配線は第１検出電極７５ａや第１駆動電極７６ａから基部２５（固定部１９）まで延びればよい。配線は導電端子群２２で対応する接続端子に接合されればよい。

（８）第４実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法
ジャイロセンサー１１の製造にあたって振動片１５ｂが製造される。シリコン基板から振動片１５ｂの本体１７が削り出される。本体１７の裏面１７ｂには第１検出電極７５ａおよび第１駆動電極７６ａが形成される。形成にあたって例えばフォトリソグラフィ技術が用いられることができる。続いて、第１検出電極７５ａの表面および第１駆動電極７６ａの表面には検出用圧電膜７３および駆動用圧電膜７４が形成される。圧電膜７３、７４の形成にあたって例えばＭＥＭＳ技術は用いられることができる。圧電膜７３、７４の表面には第２検出電極７５ｂ、第２駆動電極７６ｂ、検出配線７７および駆動配線７８が形成される。図１６に示されるように、第２駆動電極７６ａは設計通りのパターンで形成される。ここでは、第２駆動電極７６ｂは第２面２９で等分割面ＤＰ２に関して面対称に形成される。これら導電膜１８の形成にあたって例えばフォトリソグラフィ技術が用いられることができる。

容器１２が用意される。容器本体１３内にＩＣチップ１６が固着される。続いて容器本体１３内に振動片１５ｂが固着される。接続端子群２１は導電端子群２２に接合される。検出配線７７および駆動配線７８はそれぞれ対応の接続端子に受け止められる。こうして振動片１５ｂはＩＣチップ１６に電気的に接続される。

ジャイロセンサー１１で角速度＝「０」が検出されなければ、測定された電荷量に応じて第２駆動電極７６ｂは部分的に除去される。第２面２９で第２駆動電極７６ｂに欠落７９が形成される。除去にあたって例えばレーザーが用いられることができる。第２駆動電極７６ｂの輪郭にはレーザー痕が形成される。その結果、ジャイロセンサー１１で角速度＝「０（ゼロ）」が検出されれば、容器本体１３の開口は蓋材１４で気密に塞がれる。容器１２の内部空間は封止される。ジャイロセンサー１１の製造は完了する。

（９）電子機器その他
図１７は電子機器の一具体例としてのスマートフォン１０１を概略的に示す。スマートフォン１０１には振動片１５、１５ａ、１５ｂを有するジャイロセンサー１１が組み込まれる。ジャイロセンサー１１はスマートフォン１０１の姿勢を検出することができる。いわゆるモーションセンシングが実施される。ジャイロセンサー１１の検出信号は例えばマイクロコンピューターチップ（ＭＰＵ）１０２に供給されることができる。ＭＰＵ１０２はモーションセンシングに応じて様々な処理を実行することができる。その他、こういったモーションセンシングは、携帯電話機、携帯型ゲーム機、ゲームコントローラー、カーナビゲーションシステム、ポインティングデバイス、ヘッドマウンティングディスプレイ、タブレットパソコン等の電子機器で利用されることができる。モーションセンシングの実現にあたってジャイロセンサー１１は組み込まれることができる。

図１８は電子機器の他の具体例としてのデジタルスチルカメラ（以下「カメラ」という）１０３を概略的に示す。カメラ１０３には振動片１５、１５ａ、１５ｂを有するジャイロセンサー１１が組み込まれる。ジャイロセンサー１１はカメラ１０３の姿勢を検出することができる。ジャイロセンサー１１の検出信号は手ぶれ補正装置１０４に供給されることができる。手ぶれ補正装置１０４はジャイロセンサー１１の検出信号に応じて例えばレンズセット１０５内の特定のレンズを移動させることができる。こうして手ぶれは補正されることができる。その他、手ぶれ補正はデジタルビデオカメラで利用されることができる。手ぶれ補正の実現にあたってジャイロセンサー１１は組み込まれることができる。

図１９は移動体の一具体例としての自動車１０６を概略的に示す。自動車１０６には振動片１５、１５ａ、１５ｂを有するジャイロセンサー１１が組み込まれる。ジャイロセンサー１１は車体１０７の姿勢を検出することができる。ジャイロセンサー１１の検出信号は車体姿勢制御装置１０８に供給されることができる。車体姿勢制御装置１０８は例えば車体１０７の姿勢に応じてサスペンションの硬軟を制御したり個々の車輪１０９のブレーキを制御したりすることができる。その他、こういった姿勢制御は二足歩行ロボットや航空機、ヘリコプター等の各種移動体で利用されることができる。姿勢制御の実現にあたってジャイロセンサー１１は組み込まれることができる。

なお、上記のように本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るであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、上記実施形態では、振動片としての形成材料として水晶を用いた例を説明したが、水晶以外の圧電体材料を用いることができる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７）、ランガサイト（Ｌａ_３Ｇａ_５ＳｉＯ_１４）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電基板、あるいは圧電セラミックスなどを用いることができる。また、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、ジャイロセンサー１１，振動片１５、１５ａ、１５ｂ、スマートフォン、自動車、デジタルスチルカメラ等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。

１１ジャイロセンサー、１５振動片、１５ａ振動片、１５ｂ振動片、２５基部、２６ａ駆動腕兼検出腕（第１振動腕）、２６ｂ駆動腕兼検出腕（第２振動腕）、２８第１面、２９第２面、３１第１側面、３２第２側面、３５領域（第１領域）、３６領域（第２領域）、３７電極および第１電極（第１駆動電極）、３８第２電極（第２駆動電極）、４６欠落部（欠落）、４７欠落部（欠落）、５１ａ第１振動腕、５１ｂ第２振動腕、５２ａ第１溝、５２ｂ第２溝、５３ａ第１壁面、５３ｂ第２壁面、５５ａ第３壁面、５５ｂ第４壁面、５６第１電極（第１駆動電極）、５７電極および第２電極（第２駆動電極）、５８欠落部（欠落）、６２電極（第１電極）、６３電極（第２電極）、６９欠落部（欠落）、７１欠落部（欠落）、７３圧電体（検出用圧電膜）、７４圧電体並びに第１圧電体片および第２圧電体片（駆動用圧電膜）、７６ｂ電極並びに第１電極および第２電極（第２駆動電極）、７９欠落、１０１電子機器（スマートフォン）、１０３電子機器（デジタルスチルカメラ）、１０６移動体（自動車）、ＤＰ１等分割面、ＤＰ２等分割面および仮想平面、ＤＰ３等分割面。

Claims

基部と、
少なくとも部分的に圧電体で形成されて前記基部から延びる駆動腕および検出腕と、
前記駆動腕に固定されて、欠落部を有する電極と
を有することを特徴とする振動片。
請求項１に記載の振動片において、前記電極は、前記駆動腕の励起振動の方向に直交する前記駆動腕の等分割面に対して非対称に形作られることを特徴とする振動片。
請求項１または２に記載の振動片において、
前記駆動腕は、励起振動の方向に沿って広がる第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面および前記第２面を接続する第１側面および第２側面とを有する四角柱に形成され、
前記電極は、前記第１面および前記第２面に固定される第１電極と、前記第１側面および前記第２側面に固定される第２電極とを含み、
前記欠落部は、少なくとも前記第１面で前記第１電極に形成されて、前記第１電極および前記第１側面の相互間距離に比べて前記第１電極および前記第２側面の相互間距離を広げる
ことを特徴とする振動片。
請求項３に記載の振動片において、前記欠落部は、前記第２面で前記第１電極に形成されて、前記第１電極および前記第２側面の相互間距離に比べて前記第１電極および前記第１側面の相互間距離を広げることを特徴とする振動片。
請求項１または２に記載の振動片において、
前記駆動腕は、励起振動の方向に沿って広がる第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面および第２面を接続する第１側面および第２側面と、前記第１面に形成されて前記駆動腕の長手方向に延びる溝であって、前記第１側面側の第１壁面、および、前記第２側面側の第２壁面を有する第１溝と、前記第２面に形成されて前記駆動腕の長手方向に延びる溝であって、前記第１側面側の第３壁面、および、前記第２側面側の第４壁面を有する第２溝とを有し、
前記電極は、前記第１壁面、前記第２壁面、前記第３壁面および前記第４壁面に固定される第１電極と、前記第１側面および前記第２側面に固定される第２電極とを含み、前記第１面および前記第２面から等距離の前記第１側面および前記第２側面の二等分線で前記第１側面および前記第２側面にそれぞれ直交する等分割面に対して非対称に形作られる
ことを特徴とする振動片。
非圧電体で形成された基部と、
非圧電体で形成されて、前記基部から延びる駆動腕および検出腕と、
前記駆動腕に固定された圧電体と、
前記圧電体に固定されて、欠落部を有する電極と
を有することを特徴とする振動片。
請求項６に記載の振動片において、前記電極は、前記駆動腕の励起振動の方向に直交する前記駆動腕の等分割面に対して非対称に形作られることを特徴とする振動片。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の振動片を有することを特徴とするジャイロセンサー。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の振動片を有することを特徴とする電子機器。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の振動片を有することを特徴とする移動体。
基部と、少なくとも部分的に圧電体で形成されて前記基部から延びる駆動腕および検出腕と、前記駆動腕に固定される電極とを有する振動片を配置する工程と、
前記電極を部分的に削除して、前記電極に欠落部を形成する工程と
を備えることを特徴とする振動片の製造方法。
非圧電体で形成された基部と、非圧電体で形成されて、前記基部から延びる駆動腕および検出腕と、前記駆動腕に固定された圧電体と、前記圧電体に固定される電極とを有する振動片を配置する工程と、
前記電極を部分的に削除して、前記電極に欠落部を形成する工程と
を備えることを特徴とする振動片の製造方法。