JP2014107603A

JP2014107603A - 振動片、振動子、発振器および電子機器

Info

Publication number: JP2014107603A
Application number: JP2012257153A
Authority: JP
Inventors: Akinori Yamada; 明法山田; Shuhei Yoshida; 周平吉田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2014-06-09

Abstract

【課題】優れた振動特性および耐衝撃性を有する振動片、および、この振動片を備える信頼性に優れた振動子、発振器および電子機器を提供すること。
【解決手段】振動片２は、振動腕５が有底の溝５５を有し、振動腕５の延出方向に直交する幅方向に沿って溝５５を挟んで並んでいる１対の壁部５７ａ、５７ｂは、それぞれ、基端側に設けられた第１部分５１ａ、５１ｂと、第１部分５１ａ、５１ｂよりも幅が大きい第２部分５１ｃ、５１ｄとを含み、第２部分５１ｃ、５１ｄの少なくとも基端は、振動腕５の延出方向での所定範囲内に包含されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、振動片、振動子、発振器および電子機器に関するものである。

発振器、ジャイロセンサー等の振動子は、一般に、振動腕を有する振動片を備える。
例えば、特許文献１に記載の振動片は、基部と、この基部から互いに平行となるように延出する２つの振動腕とを有し、２つの振動腕を互いに接近・離間する方向（面内方向）に屈曲振動させる。
この振動片の各振動腕には、各振動腕の横断面が略Ｈ字状をなすように、長手方向に沿って１対の溝が形成されている。これにより、熱弾性損失を低減し、振動片の振動特性を優れたものとすることができる。

しかし、従来の振動片では、このような溝の幅が長手方向での全域に亘って一定であるため、熱弾性損失の低減効果を高めるために、溝の長さを長くしたり、溝の幅を大きくしたりすると、振動腕の機械的強度が不足し、耐衝撃性が低下するという問題があった。
すなわち、従来の振動片は、熱弾性損失を低減することと、振動腕の耐衝撃性を高めることとを両立することができなかった。

実開平２−３２２２９号公報

本発明の目的は、優れた振動特性および耐衝撃性を有する振動片、および、この振動片を備える信頼性に優れた振動子、発振器および電子機器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、以下の適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の振動片は、基部と、
前記基部から延出されている振動腕と、を備え
前記振動腕は、前記振動腕の基端部から先端部側に向けて延びている有底の溝を有し、
前記振動腕の延出方向に直交する幅方向に沿って前記溝を挟んで並んでいる１対の壁部は、それぞれ、基端側に設けられた第１部分と、前記第１部分に対して先端側に設けられ、前記第１部分よりも幅が大きい第２部分とを含み、
前記振動腕の長さをＬとし、前記溝の先端と前記振動腕の基端との間の距離をＬｇとし、前記第２部分の基端と前記振動腕の基端との間の距離をＬｇ１としたとき、
下記式（Ｆ_Ａ）および（Ｆ_Ｂ）を満たすことを特徴とする振動片。
０．３≦（Ｌｇ／Ｌ）≦０．８・・・（Ｆ_Ａ）
α≦（Ｌｇ１／Ｌ）≦β・・・（Ｆ_Ｂ）
［ただし、前記式（Ｆ_Ｂ）において、
α＝−１．６７７×（Ｌｇ／Ｌ）^３＋１．６４０×（Ｌｇ／Ｌ）^２＋７．９００×１０^−２×（Ｌｇ／Ｌ）＋１．２２９×１０^−１
β＝（Ｌｇ／Ｌ）
である。］
このように構成された振動片によれば、熱弾性損失を低減することと、振動腕の耐衝撃性を高めることとを両立することができる。

［適用例２］
本発明の振動片は、基部と、
前記基部から延出されている振動腕と、を備え
前記振動腕は、前記振動腕の基端部から先端部側に向けて延びている有底の溝を有し、
前記振動腕の延出方向に直交する幅方向に沿って前記溝を挟んで並んでいる１対の壁部は、それぞれ、基端側に設けられた第１部分と、前記第１部分に対して先端側に設けられ、前記第１部分よりも幅が大きい第２部分とを含み、
前記振動腕の長さをＬとし、前記溝の先端と前記振動腕の基端との間の距離をＬｇとし、前記第２部分の基端と前記振動腕の基端との間の距離をＬｇ１としたとき、
下記式（Ｆ_Ｃ）および（Ｆ_Ｄ）を満たすことを特徴とする振動片。
０．８＜（Ｌｇ／Ｌ）≦１・・・（Ｆ_Ｃ）
α≦（Ｌｇ１／Ｌ）≦β・・・（Ｆ_Ｄ）
［ただし、前記式（Ｆ_Ｄ）において、
α＝５．３７０×１０^−１×（Ｌｇ／Ｌ）^２−１．０８２×（Ｌｇ／Ｌ）＋９．０３６×１０^−１
β＝２．２７５×（Ｌｇ／Ｌ）^２−４．１７６×（Ｌｇ／Ｌ）＋２．６８６
である。］
このように構成された振動片によれば、熱弾性損失を低減することと、振動腕の耐衝撃性を高めることとを両立することができる。

［適用例３］
本発明の振動片では、前記溝は、前記１対の第２部分同士の間に位置する部分の幅が前記１対の第１部分同士の間に位置する部分の幅よりも狭いことが好ましい。
これにより、振動腕の溝が形成されている部分の幅が一定であっても、第１部分および第２部分を設けることができる。

［適用例４］
本発明の振動片では、前記溝は、前記１対の第１部分同士の間に位置する部分と、前記１対の第２部分同士の間に位置する部分との間に、前記第１部分側から前記第２部分側に向けて、幅が連続的に狭くなる傾斜部を有することが好ましい。
これにより、第１部分と第２部分との間の応力集中を低減することができる。そのため、かかる応力集中による振動腕の損傷および熱弾性損失の増加を防止することができる。

［適用例５］
本発明の振動片では、前記基部および前記振動腕は、水晶で構成されており、
前記傾斜部は、前記水晶の結晶面に沿っていることが好ましい。
これにより、ウェットエッチングにより振動片を形成する場合、傾斜部側面にヒレと呼ばれる不要な形状が形成されることがなく、振動特性に優れた振動片を簡単に製造することができる。

［適用例６］
本発明の振動片では、前記振動腕は、その先端部に基端部よりも幅が広いハンマーヘッドを有し、
前記溝の先端は、前記ハンマーヘッドまで延びていることが好ましい。
これにより、溝の幅が一定であっても、第１部分および第２部分を設けることができる。

［適用例７］
本発明の振動子は、本発明の振動片と、
前記振動片を収納するパッケージと、を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた振動子を提供することができる。
［適用例８］
本発明の発振器は、本発明の振動片と、
前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた発振器を提供することができる。
［適用例９］
本発明の電子機器は、本発明の振動片を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る振動子を示す平面図である。図１中のＡ−Ａ線断面図である。図１に示す振動子が有する振動片の断面図（図１中のＢ−Ｂ線断面図）である。振動腕の屈曲振動時の熱伝導について説明するための図である。Ｑ値とｆ／ｆｍとの関係を示すグラフである。ウェットエッチングにより形成された振動腕を示す断面図である。図１に示す振動子が有する振動片の断面図（図１中のＣ−Ｃ線断面図）である。図１に示す振動子が有する振動片の振動腕に形成された溝を説明するための拡大平面図である。振動腕に一定幅の溝を形成したとき、その溝の長さと、衝撃を受けたときの振動腕の歪が最大となる位置との関係を調査するシミュレーションを説明するための図である。一定幅の溝の長さと、衝撃を受けたときの振動腕の歪が最大となる位置との関係を示すグラフである。一定幅の溝の長さと、衝撃を受けたときの振動腕の歪が最大に対して半分となる位置との関係を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係る振動子が有する振動片の振動腕に形成された溝を説明するための拡大平面図である。本発明の第３実施形態に係る振動子が有する振動片の振動腕に形成された溝を説明するための拡大平面図である。本発明の第４実施形態に係る振動子が有する振動片の振動腕に形成された溝を説明するための拡大平面図である。本発明の発振器の一例を示す断面図である。本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。本発明の電子機器を適用した移動体（自動車）を示す斜視図である。

以下、本発明の振動片、振動子、発振器および電子機器を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の振動子（本発明の振動片を備える振動子）について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動子を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す振動子が有する振動片の断面図（図１中のＢ−Ｂ線断面図）、図４は、振動腕の屈曲振動時の熱伝導について説明するための図、図５は、Ｑ値とｆ／ｆｍとの関係を示すグラフ、図６は、ウェットエッチングにより形成された振動腕を示す断面図、図７は、図１に示す振動子が有する振動片の断面図（図１中のＣ−Ｃ線断面図）、図８は、図１に示す振動子が有する振動片の振動腕に形成された溝を説明するための拡大平面図、図９は、振動腕に一定幅の溝を形成したとき、その溝の長さと、衝撃を受けたときの振動腕の歪が最大となる位置との関係を調査するシミュレーションを説明するための図、図１０は、一定幅の溝の長さと、衝撃を受けたときの振動腕の歪が最大となる位置との関係を示すグラフ、図１１は、一定幅の溝の長さと、衝撃を受けたときの振動腕の歪が最大に対して半分となる位置との関係を示すグラフである。

なお、以下では、説明の便宜上、図１〜図４および図６〜図８において、それぞれ、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、その図示した各矢印の先端側を「＋側」、基端側を「−側」とする。また、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｘ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」といい、また、＋Ｚ側（図２中の上側）を「上」、−Ｚ側（図２の下側）を「下」ともいう。また、以下の説明では、説明の便宜上、各図に示すＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、それぞれ、後述する水晶基板３を構成する水晶のＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）およびＺ軸（光学軸）と一致している。

１．振動子
図１および図２に示す振動子１は、振動片２（本発明の振動片）と、振動片２を収納するパッケージ９とを有している。以下、振動片２およびパッケージ９について、順次詳細に説明する。

（振動片２）
図１、図２および図３に示すように、本実施形態の振動片２は、水晶の基板（水晶基板）３と、水晶基板３上に形成された第１駆動用電極８４および第２駆動用電極８５とを有している。なお、図１および図２では、説明の便宜上、第１駆動用電極８４および第２駆動用電極８５の図示を省略している。

水晶基板３は、Ｚカット水晶板で構成されている。これにより、振動片２は、優れた振動特性を発揮することができる。Ｚカット水晶板とは、水晶のＺ軸（光学軸）を厚さ方向とする水晶基板である。なお、水晶のＺ軸は、水晶基板３の厚さ方向と一致しているのが好ましいが、常温近傍における周波数温度変化を小さくする観点からは、厚さ方向に対して若干（例えば、１５°未満程度）傾けることになる。

図１に示すように、水晶基板３は、基部４と、基部４から延出する一対の振動腕５、６と、基部４から延出する支持部７とを有している。
基部４は、Ｘ軸およびＹ軸に平行な平面であるＸＹ平面に広がり、Ｚ軸方向を厚さ方向とする板状をなしている。また、支持部７は、基部４から−Ｙ軸方向に延出する接続部７１と、接続部７１から＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向に分岐して延出する連結腕７２、７３と、連結腕７２、７３の先端部から＋Ｙ軸方向に延出する支持腕７４、７５とを有している。

振動腕５、６は、Ｘ軸方向に並び、かつ、互いに平行となるように、それぞれ、基部４から＋Ｙ軸方向に延出している。これら振動腕５、６は、それぞれ、長手形状をなし、基部４側の基端が固定端となり、基端から＋Ｙ軸方向にある先端が自由端となる。また、振動腕５、６の先端部には、ハンマーヘッド５９、６９が設けられている。なお、ハンマーヘッド５９、６９には、周波数調整用の錘部が設けられていてもよい。

図３に示すように、振動腕５は、ＸＹ平面で構成された一対の主面５１、５２と、ＹＺ平面で構成され、一対の主面５１、５２を接続する一対の側面５３、５４とを有している。また、振動腕５は、主面５１に開放する有底の溝５５と、主面５２に開放する有底の溝５６とを有している。溝５５、５６は、それぞれ、Ｙ軸方向に延在している。このような振動腕５は、溝５５、５６が形成されている部分では、略Ｈ型の横断面形状をなしている。

溝５５、５６は、図３に示すように、横断面において、振動腕５の厚みを二等分する線分Ｌに対して対称的に形成されているのが好ましく、更に振動腕５の断面重心が振動腕５の形状中心と一致するように形成されているのが好ましい。これにより、振動腕５の不要な振動（具体的には、面外方向成分を有する斜め振動や捩り振動）を抑制でき、振動腕５を効率的に水晶基板３の面内方向に振動させることができる。

振動腕５と同様に、振動腕６は、ＸＹ平面で構成された一対の主面６１、６２と、ＹＺ平面で構成され、一対の主面６１、６２を接続する一対の側面６３、６４とを有している。また、振動腕６は、主面６１に開放する有底の溝６５と、主面６２に開放する有底の溝６６とを有している。溝６５、６６は、それぞれ、Ｙ軸方向に延在している。このような振動腕６は、溝６５、６６が形成されている部分では、略Ｈ型の横断面形状をなしている。

溝６５、６６は、図３に示すように、横断面において、振動腕６の厚みを二等分する線分Ｌに対して対称的に形成されているのが好ましく、更に振動腕５の断面重心が振動腕５の形状中心と一致するように形成されているのが好ましい。これにより、振動腕６の不要な振動を抑制でき、振動腕６を効率的に水晶基板３の面内方向に振動させることができる。

振動腕５には、一対の第１駆動用電極８４と一対の第２駆動用電極８５とが形成されている。具体的には、一方の第１駆動用電極８４は、溝５５の内面に形成されており、他方の第１駆動用電極８４は、溝５６の内面に形成されている。また、一方の第２駆動用電極８５は、側面５３に形成されており、他方の第２駆動用電極８５は、側面５４に形成されている。なお図３は模式図であり、ウエットエッチングにより溝５５、５６、６５、６６を形成した場合では、水晶基板３など、基板の材料によってはエッチング速度の異方性により、例えば後述する図６に示すように図３の形状とは異なった略Ｈ型の横断面形状になる。

同様に、振動腕６にも、一対の第１駆動用電極８４と一対の第２駆動用電極８５とが形成されている。具体的には、一方の第１駆動用電極８４は、側面６３に形成されており、他方の第１駆動用電極８４は、側面６４に形成されている。また、一方の第２駆動用電極８５は、溝６５の内面に形成されており、他方の第２駆動用電極８５は、溝６６の内面に形成されている。
このような第１駆動用電極８４と第２駆動用電極８５との間に交番電圧を印加すると、振動腕５、６が互いに接近、離間を繰り返すように面内方向（ＸＹ平面方向）に所定の周波数で振動する。

第１駆動用電極８４および第２駆動用電極８５の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電材料により形成することができる。
以上、振動片２について簡単にその構成を説明した。上述したように、振動片２の各振動腕５、６に溝５５、５６、６５、６８を形成することによって、熱弾性損失の低減を図ることができ、優れた振動特性を発揮することができる。以下、この点について、詳述する。

振動腕５は、前述したように、第１駆動用電極８４と第２駆動用電極との間に交番電圧を印加することにより面内方向に屈曲振動する。図４に示すように、この屈曲振動の際、振動腕５の側面５３が収縮すると側面５４が伸張し、反対に、側面５３が伸張すると側面５４が収縮する。振動腕５がGough−Joule効果を発生しない（エネルギー弾性がエントロピー弾性に対して支配的な）場合、側面５３、５４のうち、収縮する面側の温度は上昇し、伸張する面側の温度は下降するため、側面５３と側面５４との間、つまり振動腕５の内部に温度差が発生する。このような温度差に起因して側面５３と側面５４との間に熱伝導が生じると、振動エネルギーの損失が発生し、これにより振動片２のＱ値が低下する。このようなＱ値の低下を熱弾性効果とも言い、熱弾性効果によるエネルギーの損失を熱弾性損失とも言う。

振動片２のような構成の屈曲振動モードで振動する振動片において、振動腕５の屈曲振動周波数（機械的屈曲振動周波数）ｆが変化したとき、振動腕５の屈曲振動周波数が熱緩和周波数ｆｍと一致するときにＱ値が最小となる。この熱緩和周波数ｆｍは、ｆｍ＝１／（２πτ）で求めることができる（ただし、式中πは円周率であり、ｅをネイピア数とすれば、τは温度差が熱伝導によりｅ⁻¹倍になるのに要する緩和時間である）。

また、平板構造の熱緩和周波数をｆｍ０とすれば、ｆｍ０は下式で求めることができる。
ｆｍ０＝πｋ／（２ρＣｐａ^２）‥‥（１）
なお、πは円周率、ｋは振動腕５の振動方向の熱伝導率、ρは振動腕５の質量密度、Ｃｐは振動腕５の熱容量、ａは振動腕５の振動方向の幅である。式（１）の熱伝導率ｋ、質量密度ρ、熱容量Ｃｐに振動腕５の材料そのもの（すなわち水晶）の定数を入力した場合、求まる熱緩和周波数ｆｍ０は、振動腕５に溝５５、５６を設けていない場合の値となる。

図４に示すように、振動腕５では、側面５３、５４の間に位置するように溝５５、５６が形成されている。そのため、振動腕５の屈曲振動時に生じる側面５３、５４の温度差を熱伝導により温度平衡させるための熱移動経路が溝５５と溝５６との間（溝５５、５６の底部）を迂回するように形成され、熱移動経路が側面５３、５４間の直線距離（最短距離）よりも長くなる。そのため、振動腕５に溝５５、５６を設けていない場合と比較して緩和時間τが長くなり、熱緩和周波数ｆｍが低くなる。

図５は、屈曲振動モードの振動片のＱ値のｆ／ｆｍ依存性を表すグラフである。同図において、点線で示されている曲線Ｌ１は、振動片２のように振動腕に溝が形成されている場合（振動腕の横断面形状がＨ型の場合）を示し、実線で示されている曲線Ｌ２は、振動腕に溝が形成されていない場合（連結腕の横断面形状が矩形の場合）を示している。
図５に示すように、曲線Ｌ１、Ｌ２の形状は変わらないが、前述のような熱緩和周波数ｆｍの低下に伴って、曲線Ｌ１が曲線Ｌ２に対して周波数低下方向へシフトする。したがって、振動片２のように振動腕に溝が形成されている場合の熱緩和周波数をｆｍ１とすれば、ｆ＞√（ｆｍ０×ｆｍ１）の関係を満たせば、常に、振動腕に溝が形成されている振動片のＱ値が振動腕に溝が形成されていない振動片のＱ値に対して高くなる。
更に、ｆ／ｆｍ０＞１の関係に限定すれば、より高いＱ値を得る事ができる。

なお、図５において、ｆ／ｆｍ＜１の領域を等温的領域とも言い、この等温的領域ではｆ／ｆｍが小さくなるにつれてＱ値が高くなる。これは、振動腕の機械的周波数が低くなる（振動腕の振動が遅くなる）につれて前述のような振動腕内の温度差が生じ難くなるためである。従って、ｆ／ｆｍを０に限りなく近づけた際の極限では、等温準静操作となって、熱弾性損失は限りなく零に接近する。一方、ｆ／ｆｍ＞１の領域を断熱的領域とも言い、この断熱的領域ではｆ／ｆｍが大きくなるにつれてＱ値が高くなる。これは、振動腕の機械的周波数が高くなるにつれて、各側面の温度上昇・温度効果の切り替わりが高速となり、前述のような熱伝導が生じる時間がなくなるためである。従って、ｆ／ｆｍを限りなく大きくした際の極限では、断熱操作となって、熱弾性損失は限りなく零に接近する。このことから、ｆ／ｆｍ＞１の関係を満たすとは、ｆ／ｆｍが断熱的領域にあるとも言い換えることができる。
以上、熱弾性損失について説明した。

振動片２では、ｆｍ０＝πｋ／（２ρＣｐａ^２）としたときにｆ／ｆｍ０＞１の範囲を満足し、加えて、振動腕５、６に所定の形状の溝５５、５６、６５、６６を形成することにより、従来の振動片よりも高いＱ値が得られるように構成されている。
以下、振動腕５、６に形成された溝５５、５６、６５、６６の構成について具体的に説明する。
なお、振動腕５、６は、互いに同様の構成であるため、以下では、振動腕５に形成された溝５５、５６について代表して説明し、振動腕６に形成された溝６５、６６については、その説明を省略する。

前述したように、振動腕５は、主面５１に開放する有底の溝５５と、主面５２に開放する有底の溝５６とを有している。
なお、図３等では、説明の便宜上、振動腕５の横断面形状を簡略的に図示しているが、ウェットエッチングによって材料となる基板材を加工して水晶基板３を形成した場合、溝５５、５６は、図６に示すように、水晶の結晶面が現れた形状となる。なお、図６では、図１中のＢ−Ｂ線断面に相当する断面を示している。−Ｘ軸方向のエッチングレートが＋Ｘ軸方向のエッチングレートよりも低いため、−Ｘ軸方向の側面が比較的なだらかな傾斜となり、＋Ｘ軸方向の側面が垂直に近い傾斜となる。

溝５５、５６は、それぞれ、振動腕５の基端部から先端部側に向けて延びている。
このような振動腕５の延出方向（Ｙ軸方向）に直交する幅方向（Ｘ軸方向）に沿って溝５５を挟んで並んでいる１対の壁部５７ａ、５７ｂは、それぞれ、図３に示す第１部分５１ａ、５１ｂと、図７に示す第２部分５１ｃ、５１ｄとを含む。同様に、振動腕５の延出方向（Ｙ軸方向）に直交する幅方向（Ｘ軸方向）に沿って溝５６を挟んで並んでいる１対の壁部５８ａ、５８ｂは、それぞれ、図３に示す第１部分５２ａ、５２ｂと、図７に示す第２部分５２ｃ、５２ｄとを含む。

第１部分５１ａ、５１ｂは、図８に示すように、壁部５７ａ、５７ｂの基端側に設けられている。一方、第２部分５１ｃ、５１ｄは、第１部分５１ａ、５１ｂに対して先端側に設けられている。同様に、第１部分５２ａ、５２ｂは、壁部５８ａ、５８ｂの基端側に設けられている。一方、第２部分５２ｃ、５２ｄは、第１部分５２ａ、５２ｂに対して先端側に設けられている。

ここで、第２部分５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄの幅Ｗ２は、第１部分５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂの幅Ｗ１よりも大きい。このような第２部分５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄを設けることにより、溝５５、５６を有する振動腕５の機械的強度を高めることができる。なお、幅Ｗ１は、第１部分５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂの頂面（振動腕５の主面５１、５２）での幅をいう。同様に、幅Ｗ２は、第２部分５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄの頂面（振動腕５の主面５１、５２）での幅をいう。

このような第２部分５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄの長さを長くするほど、振動腕５の機械的強度は高くなるが、その反面、前述したような熱弾性損失を低減する効果が低くなってしまう。また、熱弾性損失を効率的に低減するためには、第１部分５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂが振動腕５の基端側に設けられていることが必要となる。
そこで、本発明に係る振動片２では、第２部分５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄを設ける領域を最適化することにより、熱弾性損失を低減することと、振動腕５の耐衝撃性を高めることとを両立している。

具体的に説明すると、第２部分５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄの少なくとも基端は、機械的強度を補強すべき振動腕５の延出方向での所定範囲（以下、「補強領域」ともいう）内に包含され、振動腕５の長さをＬとし、溝５５、５６の先端と振動腕５、６の基端との間の距離をＬｇとし、前記所定範囲の基端と振動腕５、６の基端との間の距離をＬｂとし、前記所定範囲の先端と振動腕５、６の基端との間の距離をＬｔとしたとき、
下記式（Ｆ_１）、（Ｆ_２）および（Ｆ_３）のすべて、または、下記式（Ｆ_４）、（Ｆ_５）および（Ｆ_６）のすべてを満たす。

０．３≦（Ｌｇ／Ｌ）≦０．８・・・（Ｆ_１）
（Ｌｂ／Ｌ）＝−１．６７７×（Ｌｇ／Ｌ）^３＋１．６４０×（Ｌｇ／Ｌ）^２＋７．９００×１０^−２×（Ｌｇ／Ｌ）＋１．２２９×１０^−１・・・（Ｆ_２）
Ｌｔ＝Ｌｇ・・・（Ｆ_３）
０．８＜（Ｌｇ／Ｌ）≦１・・・（Ｆ_４）
（Ｌｂ／Ｌ）＝５．３７０×１０^−１×（Ｌｇ／Ｌ）^２−１．０８２×（Ｌｇ／Ｌ）＋９．０３６×１０^−１・・・（Ｆ_５）
（Ｌｔ／Ｌ）＝２．２７５×（Ｌｇ／Ｌ）^２−４．１７６×（Ｌｇ／Ｌ）＋２．６８６・・・（Ｆ_６）

すなわち、（Ｌｂ／Ｌ）＝αとし、（Ｌｔ／Ｌ）＝βとし、第２部分５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄの基端と振動腕５、６の基端との間の距離をＬｇ１としたとき、下記式（Ｆ_Ａ）および（Ｆ_Ｂ）を満たすか、または、下記式（Ｆ_Ｃ）および（Ｆ_Ｄ）を満たす。
０．３≦（Ｌｇ／Ｌ）≦０．８・・・（Ｆ_Ａ）
α≦（Ｌｇ１／Ｌ）≦β・・・（Ｆ_Ｂ）
［ただし、前記式（Ｆ_Ｂ）において、
α＝−１．６７７×（Ｌｇ／Ｌ）^３＋１．６４０×（Ｌｇ／Ｌ）^２＋７．９００×１０^−２×（Ｌｇ／Ｌ）＋１．２２９×１０^−１
β＝（Ｌｇ／Ｌ）
である。］
０．８＜（Ｌｇ／Ｌ）≦１・・・（Ｆ_Ｃ）
α≦（Ｌｇ１／Ｌ）≦β・・・（Ｆ_Ｄ）
［ただし、前記式（Ｆ_Ｄ）において、
α＝５．３７０×１０^−１×（Ｌｇ／Ｌ）^２−１．０８２×（Ｌｇ／Ｌ）＋９．０３６×１０^−１
β＝２．２７５×（Ｌｇ／Ｌ）^２−４．１７６×（Ｌｇ／Ｌ）＋２．６８６
である。］
これにより、熱弾性損失を低減することと、振動腕５、６の耐衝撃性を高めることとを両立することができる。

以下、図９〜図１１に基づいて、前記式（Ｆ_１）、（Ｆ_２）、（Ｆ_３）、（Ｆ_４）、（Ｆ_５）および（Ｆ_６）について、説明する。
本発明者らは、振動腕に形成した溝の長さと、振動腕の伸び変形の最大点との関係をシミュレーションにより調査した。伸び変形最大点を対象としたのは、材料は引張りに弱いという性質をもつからである。
具体的には、図９に示すように、主面に一定幅の溝５５Ｘ、５６Ｘを有する一定幅の振動腕５Ｘについて、溝５５Ｘ、５６Ｘの長さを変えて、振動腕５Ｘの伸び変形の最大点（以下これを歪最大点と呼ぶ）を調査した。

ここで、溝５５Ｘ、５６Ｘは、振動腕５Ｘの一端（基端部）から他端（先端部）側へ延びている。また、振動腕５Ｘの一方（基端側）の端面を固定するとともに他方（先端側）の端面の一辺（図９にて下側の主面に隣接する辺）を固定し、一方の主面（図９にて上側の主面）側から振動腕５Ｘ全体に１［Ｎ／ｍ^３］の体積力を与えた場合の歪最大点（振動腕の端部を除く）を調査している。

また、本シミュレーションでは、Ｚカット水晶板を用いて振動腕５Ｘを形成しており、振動腕５Ｘは、幅１００μｍ、長さ１０００μｍ、厚さ７０μｍであり、溝５５Ｘ、５６Ｘは、幅８０μｍ、深さ３０μｍである。なお、後述するシミュレーション結果（図１０、１１に示す結果）は、振動腕５の長さに対する溝５５Ｘ、５６Ｘの長さに起因するものであり（すなわちこれらの比に相関関係を有し）、また、後述するように溝５５Ｘ、５６Ｘの長さが振動腕５Ｘの長さで規格化（Ｌｇ／Ｌ）されているので、これらの数値に限定されるものではなく、他の寸法の振動腕および溝においても、同様のことが言える。

このような調査の結果、溝５５Ｘ、５６Ｘの長さと、振動腕５Ｘの歪が最大となる位置との関係は、図１０に示すようになることがわかる。
すなわち、振動腕５Ｘの長さＬに対する溝５５Ｘ、５６Ｘの長さＬｇの比Ｌｇ／Ｌが０％以上２０％以下の範囲Ａにおいては、振動腕５Ｘの歪最大点は、溝５５Ｘ、５６Ｘが形成されていない領域内に位置する。

また、振動腕５Ｘの長さＬに対する溝５５Ｘ、５６Ｘの長さＬｇの比Ｌｇ／Ｌが２０％より大きく７０％以下の範囲Ｂにおいては、振動腕５Ｘの歪最大点は、溝５５Ｘ、５６Ｘの先端に位置する。すなわち、Ｌｇ／Ｌが２０％より大きく７０％以下である場合、振動腕５Ｘの歪最大点と基端との間の距離をＬｈとしたとき、下記式（ｆ_１）を満たす。
Ｌｈ＝Ｌｇ・・・（ｆ_１）

また、振動腕５Ｘの長さＬに対する溝５５Ｘ、５６Ｘの長さＬｇの比Ｌｇ／Ｌが７０％以上１００％以下の範囲Ｃにおいては、振動腕５Ｘの歪最大点は、溝５５Ｘ、５６Ｘの途中に位置する。より具体的には、Ｌｇ／Ｌが７０％より大きく１００％以下である場合、振動腕５Ｘの歪最大点と基端との間の距離をＬｍとしたとき、下記式（ｆ_２）を満たす。
（Ｌｍ／Ｌ）＝−８．１８８×（Ｌｇ／Ｌ）^３＋２．３０５×１０^１×（Ｌｇ／Ｌ）^２−２．１６２×１０^１×（Ｌｇ／Ｌ）＋７．３２８・・・（ｆ_２）

また、溝５５Ｘ、５６Ｘの長さと、振動腕５Ｘの歪の最大値に対して５０％以上の歪となる位置との関係は、図１１に示すようになることがわかる。
すなわち、振動腕５Ｘの長さＬに対する溝５５Ｘ、５６Ｘの長さＬｇの比Ｌｇ／Ｌが３０％以上８０％以下の範囲Ｄにおいては、振動腕５Ｘの歪の最大値に対して５０％以上の歪となる位置と振動腕５Ｘの基端との間の距離をＬｈとしたとき、下記式（ｆ_３）を満たす。
−１．６７７×（Ｌｇ／Ｌ）^３＋１．６４０×（Ｌｇ／Ｌ）^２＋７．９００×１０^−２×（Ｌｇ／Ｌ）＋１．２２９×１０^−１≦（Ｌｈ／Ｌ）≦（Ｌｇ／Ｌ）・・・（ｆ_３）

したがって、Ｌｇ／Ｌが３０％以上８０％以下である場合、前記式（ｆ_３）を満たす領域Ｓ１内に前述した第２部分（幅広部）を設けることにより、効率的に振動腕の補強を行うことができる。
すなわち、領域Ｓ１を前述した補強領域とすればよい。
このようなことから、前述した式（Ｆ_１）、（Ｆ_２）および（Ｆ_３）が導かれる。

また、振動腕５Ｘの長さＬに対する溝５５Ｘ、５６Ｘの長さＬｇの比Ｌｇ／Ｌが８０％より大きく１００％以下の範囲Ｅにおいては、振動腕５Ｘの歪の最大値に対して５０％以上の歪となる位置と振動腕５Ｘの基端との間の距離をＬｈとしたとき、下記式（ｆ_４）を満たす。
５．３７０×１０^−１×（Ｌｇ／Ｌ）^２−１．０８２×（Ｌｇ／Ｌ）＋９．０３６×１０^−１≦２．２７５×（Ｌｇ／Ｌ）^２−４．１７６×（Ｌｇ／Ｌ）＋２．６８６・・・（ｆ_４）

したがって、Ｌｇ／Ｌが８０％より大きく１００％以下である場合、前記式（ｆ_４）を満たす領域Ｓ２内に前述した第２部分（幅広部）を設けることにより、効率的に振動腕の補強を行うことができる。
すなわち、領域Ｓ２を前述した補強領域とすればよい。
このようなことから、前述した式（Ｆ_４）、（Ｆ_５）および（Ｆ_６）が導かれる。

以上説明したように、前述したような振動腕５の延出方向での所定範囲に設定された領域Ｓ１内または領域Ｓ２内に第２部分５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄの少なくとも基端が包含されていることにより、振動腕５の溝５５が形成された範囲を効果的に補強することができる。
また、領域Ｓ１または領域Ｓ２に対して基端側に第２部分５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄを設けずに第１部分５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂを設けることにより、熱弾性損失を効果的に低減することができる。これは、振動腕５の基端側ほど、屈曲振動による歪みが大きく、それに随伴する温度変化も大きいためである。

本実施形態では、図８に示すように、溝５５は、１対の第２部分５１ｃ、５１ｄ同士の間に位置する部分５５２の幅Ｗ４が、１対の第１部分５１ａ、５１ｂ同士の間に位置する部分５５１の幅Ｗ３よりも狭い。すなわち、溝５５は、幅広な部分５５１と、部分５５１よりも幅狭な部分５５２とを有する。
これにより、振動腕５の溝５５が形成されている部分の幅が一定であっても、第１部分５１ａ、５１ｂおよび第２部分５１ｃ、５１ｄを設けることができる。なお、溝５６も、溝５５と同様に、幅広な部分と幅狭な部分とを有する。

また、溝５５は、１対の第１部分５１ａ、５１ｂ同士の間に位置する部分５５１と、１対の第２部分５１ｃ、５１ｄ同士の間に位置する部分５５２との間に、第１部分５１ａ、５１ｂ側から第２部分５１ｃ、５１ｄ側に向けて、幅が連続的に狭くなる傾斜部５５３を有する。
これにより、第１部分５１ａ、５１ｂと第２部分５１ｃ、５１ｄとの間の応力集中を低減することができる。そのため、かかる応力集中による振動腕５の損傷および熱弾性損失の増加を防止することができる。なお、溝５６も、溝５５と同様に、傾斜部を有する。
この傾斜部５５３は、水晶の結晶面に沿っている。これにより、前述したようなウェットエッチングにより形成される形状の異方性を利用して、傾斜部側面にヒレと呼ばれる不要な形状が形成されることがなく振動特性に優れた振動片２を簡単に製造することができる。

（パッケージ）
パッケージ９は、上面に開放する凹部９１１を有する箱状のベース９１と、凹部９１１の開口を塞ぐようにベース９１に接合されている板状のリッド９２とを有している。このようなパッケージ９は、凹部９１１がリッド９２にて塞がれることにより形成された収納空間を有しており、この収納空間に振動片２が気密的に収納されている。振動片２は、支持腕７４、７５の先端部にて、例えば、エポキシ系、アクリル系の樹脂に導電性フィラーを混合した導電性接着剤１１を介して凹部９１１の底面に固定されている。
なお、収納空間内は、減圧（好ましくは真空）状態となっていてもよいし、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。これにより、振動片２の振動特性が向上する。

ベース９１の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。また、リッド９２の構成材料としては、特に限定されないが、ベース９１の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース９１の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。なお、ベース９１とリッド９２の接合は、特に限定されず、例えば、接着剤を介して接合してもよいし、シーム溶接等により接合してもよい。

また、ベース９１の凹部９１１の底面には、接続端子９５１、９６１が形成されている。図示しないが、振動片２の第１駆動用電極８４は、支持腕７４の先端部まで引き出されており、当該部分にて、導電性接着剤１１を接続端子９５１と電気的に接続されている。同様に、図示しないが、振動片２の第２駆動用電極８５は、支持腕７５の先端部まで引き出されており、当該部分にて、導電性接着剤１１を介して接続端子９６１と電気的に接続されている。
また、接続端子９５１は、ベース９１を貫通する貫通電極９５２を介してベース９１の底面に形成された外部端子９５３に電気的に接続されており、接続端子９６１は、ベース９１を貫通する貫通電極９６２を介してベース９１の底面に形成された外部端子９６３に電気的に接続されている。

接続端子９５１、９６１、貫通電極９５２、９６２および外部端子９５３、９６３の構成としては、それぞれ、導電性を有していれば、特に限定されないが、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）などのメタライズ層（下地層）に、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）などの各被膜を積層した金属被膜で構成することができる。

以上説明したような振動片２によれば、前記式（Ｆ_１）、（Ｆ_２）および（Ｆ_３）のすべて、または、前記式（Ｆ_４）、（Ｆ_５）および（Ｆ_６）のすべてを満たすことにより、すなわち、前記式（Ｆ_Ａ）および（Ｆ_Ｂ）を満たすか、または、前記式（Ｆ_Ｃ）および（Ｆ_Ｄ）を満たすことにより、熱弾性損失を低減することと、振動腕５、６の耐衝撃性を高めることとを両立することができる。
また、このような振動片２を備える振動子１によれば、優れた信頼性を有する。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の振動子の第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る振動子が有する振動片の振動腕に形成された溝を説明するための拡大平面図である。
以下、第２実施形態の振動子について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第２実施形態にかかる振動子は、振動腕に形成した溝の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

図１２に示すように、本実施形態の振動片に備えられた振動腕５Ａは、一方の主面に開放する有底の溝５５Ａを有する。なお、図示しないが、振動腕５Ａは、溝５５Ａと同様に形成され他方の主面に開放する有底の溝を有する。
この溝５５Ａは、幅広な部分５５１、５５３と、部分５５１、５５３間に設けられた幅狭な部分５５２Ａとを有する。
このような振動腕５Ａの延出方向（Ｙ軸方向）に直交する幅方向（Ｘ軸方向）に沿って溝５５Ａを挟んで並んでいる１対の壁部５７ｃ、５７ｄは、それぞれ、第１部分５１ａ、５１ｂと、第２部分５１ｅ、５１ｆと、第３部分５１ｇ、５１ｈとを含む。

ここで、第２部分５１ｅ、５１ｆの幅Ｗ２は、それぞれ、第１部分５１ａ、５１ｂの幅Ｗ１よりも大きい。また、第２部分５１ｅ、５１ｆの幅Ｗ２は、それぞれ、第３部分５１ｇ、５１ｈの幅よりも大きい。本実施形態では、第３部分５１ｇ、５１ｈの幅は、第１部分５１ａ、５１ｂの幅Ｗ１に等しい。
そして、第２部分５１ｅ、５１ｆの少なくとも基端は、前述した第１実施形態の補強領域（所定範囲）内に包含され、前記式（Ｆ_１）、（Ｆ_２）および（Ｆ_３）のすべて、または、下記式（Ｆ_４）、（Ｆ_５）および（Ｆ_６）のすべてを満たす。すなわち、前記式（Ｆ_Ａ）および（Ｆ_Ｂ）を満たすか、または、前記式（Ｆ_Ｃ）および（Ｆ_Ｄ）を満たす。
以上説明したような第２実施形態に係る振動片によっても、熱弾性損失を低減することと、振動腕の耐衝撃性を高めることとを両立することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の振動子の第３実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第３実施形態に係る振動子が有する振動片の振動腕に形成された溝を説明するための拡大平面図である。
以下、第３実施形態の振動子について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第３実施形態にかかる振動子は、振動腕の先端部の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

図１３に示すように、本実施形態の振動片に備えられた振動腕５Ｂは、前述した第１実施形態の振動腕５においてハンマーヘッド５９を省略した構成となっている。すなわち、振動腕５Ｂは、延出方向での全域に亘って幅が一定となっている。
そして、振動腕５Ｂは、一方の主面に開放する有底の溝５５を有する。なお、図示しないが、振動腕５Ｂは、溝５５と同様に形成され他方の主面に開放する有底の溝を有する。

このような振動腕５Ｂの延出方向（Ｙ軸方向）に直交する幅方向（Ｘ軸方向）に沿って溝５５を挟んで並んでいる１対の壁部５７ｅ、５７ｆは、それぞれ、第１部分５１ａ、５１ｂと、第２部分５１ｃ、５１ｄとを含む。
以上説明したような第３実施形態に係る振動片によっても、熱弾性損失を低減することと、振動腕の耐衝撃性を高めることとを両立することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の振動子の第４実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第４実施形態に係る振動子が有する振動片の振動腕に形成された溝を説明するための拡大平面図である。
以下、第４実施形態の振動子について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第４実施形態にかかる振動子は、振動腕の先端側および振動腕に形成した溝の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

図１４に示すように、本実施形態の振動片に備えられた振動腕５Ｃは、その先端部に基端部よりも幅が広いハンマーヘッド５９Ｃを有する。
そして、振動腕５Ｃは、一方の主面に開放する有底の溝５５Ｃを有する。なお、図示しないが、振動腕５Ｃは、溝５５Ｃと同様に形成され他方の主面に開放する有底の溝を有する。

本実施形態では、溝５５Ｃの幅が長手方向でのほぼ全域で一定となっている。また、溝５５Ｃの先端は、ハンマーヘッド５９Ｃまで延びている。これにより、溝５５Ｃの幅が一定であっても、振動腕５Ｃの延出方向（Ｙ軸方向）に直交する幅方向（Ｘ軸方向）に沿って溝５５Ｃを挟んで並んでいる１対の壁部５７ｇ、５７ｈは、それぞれ、第１部分５１ａ、５１ｂと、第１部分５１ａ、５１ｂよりも幅が広い第２部分５１ｉ、５１ｊとを含む。
以上説明したような第４実施形態に係る振動片によっても、熱弾性損失を低減することと、振動腕の耐衝撃性を高めることとを両立することができる。

（発振器）
次いで、本発明の振動片を適用した発振器（本発明の発振器）について説明する。
図１５に示す発振器１０は、振動子１と、振動片２を駆動するためのＩＣチップ（チップ部品）８０とを有している。以下、発振器１０について、前述した振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

パッケージ９は、凹部９１１を有する箱状のベース９１と、凹部９１１の開口を塞ぐ板状のリッド９２とを有している。
ベース９１の凹部９１１は、ベース９１の上面に開放する第１凹部９１１ａと、第１凹部９１１ａの底面の中央部に開放する第２凹部９１１ｂと、第２凹部９１１ｂの底面の中央部に開放する第３凹部９１１ｃとを有している。

第１凹部９１１ａの底面には、接続端子９５、９６が形成されている。また、第３凹部９１１ｃの底面には、ＩＣチップ８０が配置されている。ＩＣチップ８０は、振動片２の駆動を制御するための駆動回路（発振回路）を有している。ＩＣチップ８０によって振動片２を駆動すると、所定の周波数の信号を取り出すことができる。
また、第２凹部９１１ｂの底面には、ワイヤーを介してＩＣチップ８０と電気的に接続された複数の内部端子９３が形成されている。これら複数の内部端子９３には、ベース９１に形成された図示しないビアを介してパッケージ９の底面に形成された外部端子（実装端子）９４に電気的に接続された端子と、図示しないビアやワイヤーを介して接続端子９５に電気的に接続された端子と、図示しないビアやワイヤーを介して接続端子９６に電気的に接続された端子とが含まれている。

なお、図１５の構成では、ＩＣチップ８０が収納空間内に配置されている構成について説明したが、ＩＣチップ８０の配置は、特に限定されず、例えば、パッケージ９の外側（ベースの底面）に配置されていてもよい。
このような発振器１０によれば、前述したような耐衝撃性に優れるとともに熱弾性損失が低い振動片２を備えるため、信頼性に優れる。

（電子機器）
次いで、本発明の振動片を適用した電子機器（本発明の電子機器）について、図１６〜図１９に基づき、詳細に説明する。
図１６は、本発明の振動片を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子１が内蔵されている。

図１７は、本発明の振動片を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する振動子１が内蔵されている。

図１８は、本発明の振動片を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器等として機能する振動子１が内蔵されている。

図１９は、本発明の振動片を備える電子機器を適用した移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。この図において、移動体１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０２とを有しており、車体１５０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪１５０２を回転させるように構成されている。このような移動体１５００には、発振器１０（振動片２）が内蔵されている。
このような電子機器によれば、前述したような耐衝撃性に優れるとともに熱弾性損失が低い振動片２を備えているため、優れた信頼性を有する。

なお、本発明の振動片を備える電子機器は、図１６のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１７の携帯電話機、図１８のディジタルスチルカメラ、図１９の移動体の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。

以上、本発明の振動片、振動子、発振器および電子機器について図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、振動片としては、例えば、ジャイロセンサーのようなものにも適用することができる。

１‥‥振動子２‥‥振動片３‥‥水晶基板４‥‥基部５‥‥振動腕５Ａ‥‥振動腕５Ｂ‥‥振動腕５Ｃ‥‥振動腕５Ｘ‥‥振動腕６‥‥振動腕７‥‥支持部９‥‥パッケージ１０‥‥発振器１１‥‥導電性接着剤１２‥‥錘部５１‥‥主面５１ａ‥‥第１部分５１ｂ‥‥第１部分５１ｃ‥‥第２部分５１ｄ‥‥第２部分５１ｅ‥‥第２部分５１ｆ‥‥第２部分５１ｇ‥‥第３部分５１ｈ‥‥第３部分５１ｉ‥‥第２部分５１ｊ‥‥第２部分５２‥‥主面５２ａ‥‥部分５２ｂ‥‥部分５２ｃ‥‥部分５３‥‥側面５４‥‥側面５５‥‥溝５５Ａ‥‥溝５５Ｃ‥‥溝５５Ｘ‥‥溝５６‥‥溝５６Ｘ‥‥溝５７ａ‥‥壁部５７ｂ‥‥壁部５７ｃ‥‥壁部５７ｄ‥‥壁部５７ｅ‥‥壁部５７ｆ‥‥壁部５７ｇ‥‥壁部５７ｈ‥‥壁部５８ａ‥‥壁部５８ｂ‥‥壁部５９‥‥ハンマーヘッド５９Ｃ‥‥ハンマーヘッド６１‥‥主面６２‥‥主面６３‥‥側面６４‥‥側面６５‥‥溝６６‥‥溝６９‥‥ハンマーヘッド７１‥‥接続部７２‥‥連結腕７３‥‥連結腕７４‥‥支持腕７５‥‥支持腕８０‥‥ＩＣチップ８４‥‥駆動用電極８５‥‥駆動用電極９１‥‥ベース９２‥‥リッド９３‥‥内部端子９４‥‥外部端子９５‥‥接続端子９６‥‥接続端子１００‥‥表示部５５１‥‥部分５５２‥‥部分５５２Ａ‥‥部分５５３‥‥傾斜部９１１‥‥凹部９１１ａ‥‥凹部９１１ｂ‥‥凹部９１１ｃ‥‥凹部９５１‥‥接続端子９５２‥‥貫通電極９５３‥‥外部端子９６１‥‥接続端子９６２‥‥貫通電極９６３‥‥外部端子１１００‥‥パーソナルコンピューター１１０２‥‥キーボード１１０４‥‥本体部１１０６‥‥表示ユニット１２００‥‥携帯電話機１２０２‥‥操作ボタン１２０４‥‥受話口１２０６‥‥送話口１３００‥‥ディジタルスチルカメラ１３０２‥‥ケース１３０４‥‥受光ユニット１３０６‥‥シャッターボタン１３０８‥‥メモリー１３１２‥‥ビデオ信号出力端子１３１４‥‥入出力端子１４３０‥‥テレビモニター１４４０‥‥パーソナルコンピューター１５００‥‥移動体１５０１‥‥車体１５０２‥‥車輪Ａ‥‥範囲Ｂ‥‥範囲Ｃ‥‥範囲Ｄ‥‥範囲Ｅ‥‥範囲Ｌ１‥‥曲線Ｌ２‥‥曲線Ｌ‥‥線分Ｌｇ‥‥距離Ｌｇ１‥‥距離Ｓ１‥‥領域Ｓ２‥‥領域Ｗ１‥‥幅Ｗ２‥‥幅Ｗ３‥‥幅Ｗ４‥‥幅

Claims

基部と、
前記基部から延出されている振動腕と、を備え
前記振動腕は、前記振動腕の基端部から先端部側に向けて延びている有底の溝を有し、
前記振動腕の延出方向に直交する幅方向に沿って前記溝を挟んで並んでいる１対の壁部は、それぞれ、基端側に設けられた第１部分と、前記第１部分に対して先端側に設けられ、前記第１部分よりも幅が大きい第２部分とを含み、
前記振動腕の長さをＬとし、前記溝の先端と前記振動腕の基端との間の距離をＬｇとし、前記第２部分の基端と前記振動腕の基端との間の距離をＬｇ１としたとき、
下記式（Ｆ_Ａ）および（Ｆ_Ｂ）を満たすことを特徴とする振動片。
０．３≦（Ｌｇ／Ｌ）≦０．８・・・（Ｆ_Ａ）
α≦（Ｌｇ１／Ｌ）≦β・・・（Ｆ_Ｂ）
［ただし、前記式（Ｆ_Ｂ）において、
α＝−１．６７７×（Ｌｇ／Ｌ）^３＋１．６４０×（Ｌｇ／Ｌ）^２＋７．９００×１０^−２×（Ｌｇ／Ｌ）＋１．２２９×１０^−１
β＝（Ｌｇ／Ｌ）
である。］
基部と、
前記基部から延出されている振動腕と、を備え
前記振動腕は、前記振動腕の基端部から先端部側に向けて延びている有底の溝を有し、
前記振動腕の延出方向に直交する幅方向に沿って前記溝を挟んで並んでいる１対の壁部は、それぞれ、基端側に設けられた第１部分と、前記第１部分に対して先端側に設けられ、前記第１部分よりも幅が大きい第２部分とを含み、
前記振動腕の長さをＬとし、前記溝の先端と前記振動腕の基端との間の距離をＬｇとし、前記第２部分の基端と前記振動腕の基端との間の距離をＬｇ１としたとき、
下記式（Ｆ_Ｃ）および（Ｆ_Ｄ）を満たすことを特徴とする振動片。
０．８＜（Ｌｇ／Ｌ）≦１・・・（Ｆ_Ｃ）
α≦（Ｌｇ１／Ｌ）≦β・・・（Ｆ_Ｄ）
［ただし、前記式（Ｆ_Ｄ）において、
α＝５．３７０×１０^−１×（Ｌｇ／Ｌ）^２−１．０８２×（Ｌｇ／Ｌ）＋９．０３６×１０^−１
β＝２．２７５×（Ｌｇ／Ｌ）^２−４．１７６×（Ｌｇ／Ｌ）＋２．６８６
である。］
前記溝は、前記１対の第２部分同士の間に位置する部分の幅が前記１対の第１部分同士の間に位置する部分の幅よりも狭い請求項１または２に記載の振動片。
前記溝は、前記１対の第１部分同士の間に位置する部分と、前記１対の第２部分同士の間に位置する部分との間に、前記第１部分側から前記第２部分側に向けて、幅が連続的に狭くなる傾斜部を有する請求項３に記載の振動片。
前記基部および前記振動腕は、水晶で構成されており、
前記傾斜部は、前記水晶の結晶面に沿っている請求項４に記載の振動片。
前記振動腕は、その先端部に基端部よりも幅が広いハンマーヘッドを有し、
前記溝の先端は、前記ハンマーヘッドまで延びている請求項１ないし５のいずれか一項に記載の振動片。
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収納するパッケージと、を備えることを特徴とする振動子。
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片と電気的に接続されている発振回路と、を備えることを特徴とする発振器。
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の振動片を備えることを特徴とする電子機器。