JP5327579B2 - Angular velocity sensor element - Google Patents

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Description

本発明は、物体の角速度を検出する角速度センサ素子に関する。   The present invention relates to an angular velocity sensor element that detects an angular velocity of an object.

従来から、角速度センサ素子は、船舶、航空機、ロケット等の姿勢を自律制御する技術に使用されているが、最近では、カーナビゲーションシステム、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話等の小型の電子機器にも搭載されるようになってきた。それに伴い、角速度センサ素子の更なる小型化、及び低背化（薄型化）が要請されている。   Conventionally, angular velocity sensor elements have been used in technologies that autonomously control the attitude of ships, aircraft, rockets, etc. Recently, they have been used in small electronic devices such as car navigation systems, digital cameras, video cameras, and mobile phones. Has come to be installed. Accordingly, further downsizing and low profile (thinning) of the angular velocity sensor element are required.

これに対し、振動型角速度センサの振動腕を、圧電材料の機械加工によって切削・成形して作製することが広く行なわれているが、その機械加工精度には自ずと限界があり、上述したような更なる小型化及び低背化という要求に応えることは困難であった。   On the other hand, the vibrating arm of the vibration-type angular velocity sensor is widely manufactured by cutting and forming the piezoelectric material by machining. However, the machining accuracy is naturally limited, as described above. It has been difficult to meet the demand for further miniaturization and low profile.

そこで、角速度センサの更なる小型化及び低背化を企図して、単結晶薄板を微細加工することにより振動腕を形成する技術が提案されている。例えば、特許文献１の図２１には、振動腕を備える素子と、当該素子に固定された枠状の固定部とを備えた角速度センサ素子が開示されている。
特開平１１−７２３３４号公報 Therefore, a technique for forming a vibrating arm by finely processing a single crystal thin plate has been proposed in order to further reduce the size and height of the angular velocity sensor. For example, FIG. 21 of Patent Document 1 discloses an angular velocity sensor element including an element including a vibrating arm and a frame-shaped fixing portion fixed to the element.
JP-A-11-72334

しかしながら、このような角速度センサ素子では、十分な検出出力を得ることができない場合があった。本発明者等は鋭意研究の末、素子部の駆動腕から検出腕へと振動が伝達される過程において、本来静止状態を前提とする枠状の固定部が大きく変形し、駆動振動が効率良く検出腕に検出振動として伝達されていないことが明らかになった。   However, in some cases, such an angular velocity sensor element cannot obtain a sufficient detection output. As a result of diligent research, the present inventors have greatly deformed the frame-shaped fixing part that is essentially assumed to be stationary in the process in which vibration is transmitted from the drive arm of the element unit to the detection arm, and the drive vibration is efficiently performed. It became clear that it was not transmitted to the detection arm as detection vibration.

そこで、本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、素子部における振動の伝達過程における枠状の固定部の変形を防止して、素子部において効率良く駆動系から検出系の振動腕へ振動を伝達させることにより、検出出力を高めることができる角速度センサ素子を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent deformation of the frame-shaped fixing portion in the vibration transmission process in the element portion, and to efficiently detect from the drive system in the element portion. An object of the present invention is to provide an angular velocity sensor element capable of increasing detection output by transmitting vibration to a vibrating arm of the system.

上記の目的を達成するため、本発明の角速度センサ素子は、枠状の固定部と、固定部の枠内に固定され、駆動系及び検出系の振動腕を備えた素子部と、固定部上であって少なくとも固定部と素子部との連結部位に形成された、固定部を補強する補強材と、を有する。   In order to achieve the above object, an angular velocity sensor element of the present invention includes a frame-shaped fixed portion, an element portion fixed in a frame of the fixed portion, and provided with a vibrating arm for a drive system and a detection system, and a fixed portion on the fixed portion. And a reinforcing material that reinforces the fixing portion and is formed at least at a connection portion between the fixing portion and the element portion.

このような構成では、補強材により、固定部の少なくとも素子部との連結部位が補強されることから、この連結部位における変形が防止される。したがって、駆動系の振動腕から検出系の振動腕へと振動が伝達される過程において、信号となるべき振動のエネルギーが固定部の枠の変形エネルギーへと変換されることが防止され、素子部の内部の系において効率良く信号が伝達される。この結果、信号となるべき振動のエネルギーの減衰が防止されることから、検出系の振動腕による出力が高められる。このような補強材として、例えば、接着剤又は金属板を好適に用いることができる。   In such a configuration, at least the connection portion of the fixed portion with the element portion is reinforced by the reinforcing material, so that deformation at the connection portion is prevented. Therefore, in the process in which vibration is transmitted from the vibration arm of the drive system to the vibration arm of the detection system, it is possible to prevent the vibration energy to be a signal from being converted into the deformation energy of the frame of the fixed part. The signal is efficiently transmitted in the internal system. As a result, the attenuation of the energy of vibration to be a signal is prevented, so that the output by the vibrating arm of the detection system is increased. As such a reinforcing material, for example, an adhesive or a metal plate can be suitably used.

例えば、素子部は、固定部に両端が固定された、第１方向に延在する伝達腕と、伝達腕に連結された、第１方向と交差する第２方向に延在する片持ち梁状の駆動腕と、駆動腕とは異なる位置において伝達腕に連結された、第２方向に延在する片持ち梁状の検出腕と、を有する。このような素子部の構造では、駆動腕が第１方向に振動している状態において、回転角速度が加わると、駆動腕に第２方向のコリオリ力が働き、このコリオリ力により伝達腕の第２方向への振動が誘起される。この伝達腕の振動が、検出腕の第１方向の振動を誘起させ、最終的に検出腕の振動が信号として出力される。上記の信号の伝達過程において、伝達腕が振動した際に、この伝達腕の固定端となる固定部の連結部位が補強されていることから、この固定部の連結部位のしなり、捩れといった変形が防止される。この結果、信号となるべき振動が効率よく検出腕に伝達される。   For example, the element portion has a transmission arm extending in the first direction, fixed at both ends to the fixed portion, and a cantilever shape extending in the second direction intersecting the first direction and connected to the transmission arm. And a detection arm in the form of a cantilever extending in the second direction and connected to the transmission arm at a position different from the drive arm. In such a structure of the element portion, when a rotational angular velocity is applied in a state in which the drive arm is vibrating in the first direction, a Coriolis force in the second direction is applied to the drive arm, and the second of the transmission arm is caused by this Coriolis force. Vibration in the direction is induced. This vibration of the transmission arm induces vibration in the first direction of the detection arm, and finally the vibration of the detection arm is output as a signal. In the above signal transmission process, when the transmission arm vibrates, the connection part of the fixed part that becomes the fixed end of the transmission arm is reinforced, so that the connection part of the fixed part is deformed and twisted. Is prevented. As a result, vibration to be a signal is efficiently transmitted to the detection arm.

前記駆動腕及び前記伝達腕が振動している場合における、駆動腕の第１方向の振動の振幅（ａ）と、固定部の第２方向の振動の振幅（ｂ）が、式ｂ／ａ≦０．０１で表される関係を満たすように、補強材が設けられている。ｂ／ａが０．０１以下となるように、補強材により固定部の振動を抑制することにより、検出腕からの出力が格段に高められる。   When the drive arm and the transmission arm vibrate, the amplitude (a) of the vibration in the first direction of the drive arm and the amplitude (b) of the vibration in the second direction of the fixed portion are expressed by the equation b / a ≦ A reinforcing material is provided so as to satisfy the relationship represented by 0.01. By suppressing the vibration of the fixed portion by the reinforcing material so that b / a is 0.01 or less, the output from the detection arm is significantly increased.

さらに、上記の目的を達成するため、本発明の角速度センサ素子は、枠状の固定部と、固定部の枠に両端が固定された、第１方向に延在する伝達腕と、伝達腕に連結された、第１方向と交差する第２方向に延在する片持ち梁状の駆動腕と、駆動腕とは異なる位置において伝達腕に連結された、第２方向に延在する片持ち梁状の検出腕と、を有し、前記駆動腕及び前記伝達腕が振動している場合における、駆動腕の第１方向の振幅（ａ）と、固定部の第２方向の振幅（ｂ）が、式ｂ／ａ≦０．０１で表される関係を満たすように、固定部の枠のうち伝達腕との連結部位における幅が規定されている。   Furthermore, in order to achieve the above object, the angular velocity sensor element of the present invention includes a frame-shaped fixed portion, a transmission arm that is fixed at both ends to the frame of the fixed portion, and extends in the first direction. A cantilevered drive arm extending in a second direction intersecting the first direction and a cantilever extending in the second direction connected to the transmission arm at a position different from the drive arm. When the drive arm and the transmission arm vibrate, the amplitude (a) of the drive arm in the first direction and the amplitude (b) of the fixed portion in the second direction are In order to satisfy the relationship represented by the formula b / a ≦ 0.01, the width of the connection portion of the frame of the fixed portion with the transmission arm is defined.

このような構成では、駆動腕が第１方向に振動している状態において、回転角速度が加わると、駆動腕に第２方向のコリオリ力が働き、このコリオリ力により伝達腕の第２方向への振動が誘起される。この伝達腕の振動が、検出腕の第１方向の振動を誘起し、最終的に検出腕の振動が信号として出力される。上記の信号の伝達過程において、ｂ／ａが０．０１以下となるように、固定部の枠の幅を設定して固定部の第２方向への振動を抑制することにより、検出腕からの出力が格段に高められる。このように固定部の枠の幅を規定した場合には、少なくとも固定部の枠のうち伝達腕との連結部位における幅は、伝達腕の幅に比べて広くなる。   In such a configuration, when a rotational angular velocity is applied in a state where the drive arm is vibrating in the first direction, a Coriolis force in the second direction acts on the drive arm, and the Coriolis force causes the transmission arm to move in the second direction. Vibration is induced. The vibration of the transmission arm induces vibration in the first direction of the detection arm, and finally the vibration of the detection arm is output as a signal. In the above signal transmission process, by setting the width of the frame of the fixed part so that b / a is 0.01 or less and suppressing the vibration of the fixed part in the second direction, The output is greatly increased. When the width of the frame of the fixed portion is defined in this manner, at least the width of the portion of the frame of the fixed portion that is connected to the transmission arm is wider than the width of the transmission arm.

本発明によれば、素子部における振動の伝達過程における枠状の固定部の変形を防止することができることから、素子部において効率良く駆動系から検出系の振動腕へ振動を伝達させることができ、この結果、検出出力を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the deformation of the frame-shaped fixing portion in the vibration transmission process in the element portion, and therefore it is possible to efficiently transmit vibration from the drive system to the vibration arm of the detection system in the element portion. As a result, the detection output can be increased.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, positional relationships such as up, down, left and right are based on the positional relationships shown in the drawings unless otherwise specified. Furthermore, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios. Further, the following embodiments are exemplifications for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention only to the embodiments. Furthermore, the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る角速度センサ装置１の内部構成を分解して表す斜視図であり、図２は角速度センサ装置１のII―II線断面図である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the internal configuration of the angular velocity sensor device 1 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the angular velocity sensor device 1 taken along the line II-II.

この角速度センサ装置１は、互いに重ね合わされたケース４および上蓋部５により形成される内部空間Ｇ（図２参照）に角速度センサ素子２および集積回路素子３を配置したものである。   In this angular velocity sensor device 1, the angular velocity sensor element 2 and the integrated circuit element 3 are arranged in an internal space G (see FIG. 2) formed by a case 4 and an upper lid portion 5 that are overlapped with each other.

角速度センサ素子２は、後述するように、角速度センサ素子２の各駆動腕に設けられた各圧電素子に駆動信号を送信するとともに、角速度センサ素子２の各検出腕に設けられた各圧電素から出力される検出信号を受信するためのものである。ケース４は、例えば複数のセラミック薄板を積層して形成されており、角速度センサ素子２および集積回路素子３を収容することの可能な階段状の窪みを有している。また、上蓋部５は、例えばケース４と同様のセラミック材料により形成されている。   As will be described later, the angular velocity sensor element 2 transmits a drive signal to each piezoelectric element provided in each drive arm of the angular velocity sensor element 2 and from each piezoelectric element provided in each detection arm of the angular velocity sensor element 2. This is for receiving the output detection signal. The case 4 is formed, for example, by laminating a plurality of ceramic thin plates, and has a stepped recess that can accommodate the angular velocity sensor element 2 and the integrated circuit element 3. Moreover, the upper cover part 5 is formed of the same ceramic material as the case 4, for example.

図１に示したように、ケース４の窪みの最も深いところに環状の集積回路支持部４１が形成されており、この集積回路支持部４１上に集積回路素子３が配置されている。また、この集積回路支持部４１の周囲であって、かつ集積回路支持部４１よりも浅いところに環状のセンサ素子支持部４２が形成されており、このセンサ素子支持部４２上に角速度センサ素子２が配置されている。また、このセンサ素子支持部４２の周囲には、窪みの外縁をなす環状の上蓋部支持部４３が形成されており、この上蓋部支持部４３と上蓋部５とがケース４の窪みを外部から密閉し、内部空間Ｇ（図２参照）を形成するように互いに重ね合わされている。   As shown in FIG. 1, an annular integrated circuit support portion 41 is formed at the deepest portion of the recess of the case 4, and the integrated circuit element 3 is disposed on the integrated circuit support portion 41. An annular sensor element support 42 is formed around the integrated circuit support 41 and shallower than the integrated circuit support 41, and the angular velocity sensor element 2 is formed on the sensor element support 42. Is arranged. In addition, an annular upper lid support portion 43 that forms the outer edge of the recess is formed around the sensor element support portion 42, and the upper lid support portion 43 and the upper lid portion 5 provide a recess in the case 4 from the outside. They are sealed and overlapped with each other so as to form an internal space G (see FIG. 2).

角速度センサ素子２は、図１および図２に示したように、ケース４のセンサ素子支持部４２を含む面と平行な面内に沿って形成されたものである。つまり、この角速度センサ素子２は、いわゆる横置き型の素子である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the angular velocity sensor element 2 is formed along a plane parallel to the plane including the sensor element support portion 42 of the case 4. That is, the angular velocity sensor element 2 is a so-called horizontal type element.

図３は角速度センサ素子２の上面構成の一例を示す平面図である。
この角速度センサ素子２は、枠状の固定部２１と、固定部２１の枠内に配置され、伝達腕２２、駆動腕２３及び検出腕２４（駆動系及び検出系の振動腕）を備えた素子部２０とを備えている。 FIG. 3 is a plan view showing an example of the upper surface configuration of the angular velocity sensor element 2.
This angular velocity sensor element 2 is arranged in a frame-like fixed portion 21 and a frame of the fixed portion 21 and includes a transmission arm 22, a drive arm 23, and a detection arm 24 (a vibration arm of the drive system and the detection system). Part 20.

固定部２１は、伝達腕２２、駆動腕２３および検出腕２４からなる振動腕に対して所定のクリアランス（間隔）を空けた枠状に加工されている。また、固定部２１の底部は、ケース４のセンサ素子支持部４２の上面と接している。好ましくは、固定部２１の底部の少なくとも一部は、センサ素子支持部４２に接着剤等を用いて固定されている。   The fixed portion 21 is processed into a frame shape having a predetermined clearance (interval) with respect to the vibrating arm including the transmission arm 22, the drive arm 23, and the detection arm 24. Further, the bottom portion of the fixing portion 21 is in contact with the upper surface of the sensor element support portion 42 of the case 4. Preferably, at least a part of the bottom portion of the fixing portion 21 is fixed to the sensor element support portion 42 using an adhesive or the like.

この固定部２１の最も重要な役割は、素子部２０を連結部２１ａにおいて強固に支持ないし固定して、素子部２０の内部の系の振動エネルギーが外部へ発散することを防止し、素子部２０の閉じた系において効率よく振動を伝達させる点にある。このため、図１及び図３に示す通り、枠状の固定部と素子部は、同一基板をエッチング工法により一体に形成されることが好ましい。この場合、特に、伝達腕２２の固定端となる連結部２１ａの変形や振動を防止する必要がある。本実施形態では、連結部２１ａの変形や振動を防止すべく、この連結部２１ａの幅Ｗを所定の大きさ以上に確保している。ここで、連結部２１ａの幅とは、伝達腕２２との境界部から、固定部２１の枠の外縁までの距離のことを指す。   The most important role of the fixing portion 21 is to firmly support or fix the element portion 20 in the connecting portion 21a, thereby preventing the vibration energy of the system inside the element portion 20 from being radiated to the outside. It is in the point which transmits a vibration efficiently in a closed system. For this reason, as shown in FIGS. 1 and 3, it is preferable that the frame-shaped fixing portion and the element portion are integrally formed by etching the same substrate. In this case, in particular, it is necessary to prevent deformation and vibration of the connecting portion 21a serving as the fixed end of the transmission arm 22. In the present embodiment, the width W of the connecting portion 21a is secured to a predetermined size or more in order to prevent deformation and vibration of the connecting portion 21a. Here, the width of the connecting portion 21 a refers to the distance from the boundary portion with the transmission arm 22 to the outer edge of the frame of the fixed portion 21.

また、固定部２１の他の役割は、伝達腕２２、駆動腕２３および検出腕２４からなる振動腕の振動範囲を制限することにある。振動腕の振動範囲を制限するため、固定部２１は、伝達腕２２、駆動腕２３および検出腕２４に対して均一な間隔を空けて配置されていることが好ましい。   Another role of the fixing unit 21 is to limit the vibration range of the vibrating arm including the transmission arm 22, the driving arm 23, and the detection arm 24. In order to limit the vibration range of the vibrating arm, it is preferable that the fixing portion 21 is arranged at a uniform interval with respect to the transmission arm 22, the driving arm 23, and the detection arm 24.

伝達腕２２は、枠状の固定部２１にその両端が連結されている。このため、伝達腕２２は、その端部を固定端として、上下方向（伝達腕２２の延在方向と直交する方向）に振動することが可能となっている。   Both ends of the transmission arm 22 are connected to a frame-shaped fixing portion 21. For this reason, the transmission arm 22 can vibrate in the vertical direction (direction orthogonal to the extending direction of the transmission arm 22) with its end portion as a fixed end.

駆動腕２３は、伝達腕２２にその一端が連結され、上下方向に延在する片持ち梁からなる。本例では、合計４つの駆動腕２３が、伝達腕２２に連結されている。伝達腕２２の一の点に２つの駆動腕２３が連結され、伝達腕２２の他の点に残りの２つの駆動腕２３が連結されている。駆動腕２３が連結される伝達腕２２上の２点は、伝達腕２２の長さを４等分した場合において、中心点の両隣の２点に相当する。伝達腕２２の一の点または他の点から延びる２つの駆動腕２３は、伝達腕２２を基準線として線対称となっている。このように、各駆動腕２３は、その一端のみが伝達腕２２に連結され、他端が自由端となっている。駆動腕２３は、自由端となっている端部を左右方向（伝達腕２２の延在方向と平行な方向）に振動させることが可能となっている。   The drive arm 23 is composed of a cantilever beam having one end connected to the transmission arm 22 and extending in the vertical direction. In this example, a total of four drive arms 23 are connected to the transmission arm 22. Two driving arms 23 are connected to one point of the transmission arm 22, and the remaining two driving arms 23 are connected to the other point of the transmission arm 22. Two points on the transmission arm 22 to which the driving arm 23 is connected correspond to two points on both sides of the center point when the length of the transmission arm 22 is divided into four equal parts. The two drive arms 23 extending from one point or the other point of the transmission arm 22 are symmetrical with respect to the transmission arm 22 as a reference line. Thus, each drive arm 23 has only one end connected to the transmission arm 22 and the other end is a free end. The drive arm 23 can vibrate an end portion which is a free end in the left-right direction (a direction parallel to the extending direction of the transmission arm 22).

検出腕２４は、伝達腕２２にその一端が連結され、上下方向に延在する片持ち梁からなる。本例では、合計２つの検出腕２４が伝達腕２２に連結されている。本例では、伝達腕２２の長さを２等分する中心点に、２つの検出腕２４が連結されている。これら２つの検出腕２４は、伝達腕２２を基準線として線対称となっている。検出腕２４は、自由端となっている端部を左右方向に振動させることが可能となっている。   One end of the detection arm 24 is connected to the transmission arm 22 and is a cantilever extending in the vertical direction. In this example, a total of two detection arms 24 are connected to the transmission arm 22. In this example, two detection arms 24 are connected to a center point that bisects the length of the transmission arm 22. These two detection arms 24 are symmetrical with respect to the transmission arm 22 as a reference line. The detection arm 24 can vibrate the end portion which is a free end in the left-right direction.

ここで、角速度センサ素子２は、一体的に形成されており、たとえば、シリコンからなる。この角速度センサ素子２は、例えば、シリコン基板のうち角速度センサ素子２として残す部位以外の部位を物理的又は化学的にエッチング等して除去することにより、一括形成することが可能である。このように形成された角速度センサ素子２は、低背化の要求に応えたものとなる。   Here, the angular velocity sensor element 2 is integrally formed and is made of, for example, silicon. For example, the angular velocity sensor element 2 can be collectively formed by removing a portion of the silicon substrate other than the portion left as the angular velocity sensor element 2 by physical or chemical etching or the like. The angular velocity sensor element 2 formed in this way meets the demand for a low profile.

各駆動腕２３および各検出腕２４の表面には、それぞれ一対の圧電素子が配置されている。図４は、圧電素子の配置を説明するための、角速度センサ素子２の要部を示す図である。図４では、固定部２１を省略している。   A pair of piezoelectric elements are arranged on the surfaces of the drive arms 23 and the detection arms 24, respectively. FIG. 4 is a diagram showing a main part of the angular velocity sensor element 2 for explaining the arrangement of the piezoelectric elements. In FIG. 4, the fixing portion 21 is omitted.

図４に示すように、各駆動腕２３の表面には、駆動腕２３の延在方向と平行な方向を長手方向とする一対の圧電素子３０ａ，３０ｂが形成されている。一対の圧電素子３０ａ，３０ｂは、駆動腕２３を角速度センサ素子２を含む面と平行な面に沿って振動させるためのものであり、各駆動腕２３の延在方向と交差する方向に配列されていることが好ましい。また、圧電素子３０ａ，３０ｂは、駆動腕２３が最も大きく歪む箇所に配置されていることが好ましく、例えば、図４に示すように、駆動腕２３の伝達腕２２に対する連結部分の近傍に形成されていることが好ましい。   As shown in FIG. 4, a pair of piezoelectric elements 30 a and 30 b whose longitudinal direction is a direction parallel to the extending direction of the driving arm 23 is formed on the surface of each driving arm 23. The pair of piezoelectric elements 30a and 30b is for vibrating the driving arm 23 along a plane parallel to the plane including the angular velocity sensor element 2, and is arranged in a direction intersecting with the extending direction of each driving arm 23. It is preferable. In addition, the piezoelectric elements 30a and 30b are preferably disposed at a location where the drive arm 23 is most distorted. For example, as shown in FIG. 4, the piezoelectric elements 30a and 30b are formed in the vicinity of the connection portion of the drive arm 23 to the transmission arm 22. It is preferable.

同様に、各検出腕２４の表面には、検出腕２４の延在方向と平行な方向を長手方向とする一対の圧電素子３０ａ，３０ｂが形成されている。一対の圧電素子３０ａ，３０ｂは、検出腕２４が角速度センサ素子２を含む面と平行な面に沿って振動したときに、その振動を検出するためのものであり、検出腕２４の延在方向と交差する方向に配列されていることが好ましい。また、圧電素子３０ａ，３０ｂは、検出腕２４が最も大きく歪む箇所に配置されていることが好ましく、例えば、図４に示すように、検出腕２４の伝達腕２２に対する連結部分の近傍に形成されていることが好ましい。   Similarly, a pair of piezoelectric elements 30 a and 30 b whose longitudinal direction is a direction parallel to the extending direction of the detection arm 24 is formed on the surface of each detection arm 24. The pair of piezoelectric elements 30a and 30b is for detecting the vibration when the detection arm 24 vibrates along a plane parallel to the plane including the angular velocity sensor element 2, and the extending direction of the detection arm 24 It is preferable that they are arranged in a direction intersecting with. In addition, the piezoelectric elements 30a and 30b are preferably arranged at a location where the detection arm 24 is most distorted. For example, as shown in FIG. It is preferable.

図５は、図４のV−V線断面図である。
図５に示すように、圧電素子３０ａ，３０ｂは、駆動腕２３および検出腕２４上に、絶縁層３１と、下部電極３２と、圧電体３３と、上部電極３４とをこの順に積層して形成されたものである。図４に示すように、各圧電素子３０ａと各圧電素子３０ｂとは、互いに別体に形成されている。 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG.
As shown in FIG. 5, the piezoelectric elements 30 a and 30 b are formed by laminating an insulating layer 31, a lower electrode 32, a piezoelectric body 33, and an upper electrode 34 in this order on the drive arm 23 and the detection arm 24. It has been done. As shown in FIG. 4, each piezoelectric element 30a and each piezoelectric element 30b are formed separately from each other.

絶縁層３１は、例えばＺｒＯ2膜およびＹ2Ｏ3膜をこの順に積層して形成されている。下部電極３２は、例えばＰｔ（１００）配向膜からなる。圧電体３３は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を含んで形成されている。また、上部電極３４は、例えばＰｔ（１００）配向膜からなる。 The insulating layer 31 is formed by laminating, for example, a ZrO 2 film and a Y 2 O 3 film in this order. The lower electrode 32 is made of, for example, a Pt (100) alignment film. The piezoelectric body 33 is formed including, for example, lead zirconate titanate (PZT). The upper electrode 34 is made of, for example, a Pt (100) alignment film.

次に、上記の角速度センサ素子２の動作について説明する。図６〜図８は、伝達腕２２、駆動腕２３および検出腕２４の動作を模式的に説明するための平面図である。図６〜図８においては、振動形態をわかりやすく表現するために、各振動腕は簡略化して線で表している。また、各動作について、説明に不要な振動腕は省略している。   Next, the operation of the angular velocity sensor element 2 will be described. 6 to 8 are plan views for schematically explaining the operations of the transmission arm 22, the drive arm 23, and the detection arm 24. FIG. In FIG. 6 to FIG. 8, each vibrating arm is simplified and represented by a line in order to easily express the vibration form. In addition, for each operation, a vibrating arm unnecessary for explanation is omitted.

図６は、駆動振動を説明する図である。駆動振動は、駆動腕２３の矢印Ａで示す屈曲振動であって、実線で示す振動姿態と、点線で示す振動姿態を所定の周波数で繰り返している。このとき、２本の検出腕２４を中心線として、その両側の一対の駆動腕２３が線対称の振動を行なっているので、伝達腕２２および検出腕２４はほとんど振動しない。   FIG. 6 is a diagram for explaining drive vibration. The driving vibration is bending vibration indicated by an arrow A of the driving arm 23, and the vibration state indicated by a solid line and the vibration state indicated by a dotted line are repeated at a predetermined frequency. At this time, the transmission arm 22 and the detection arm 24 hardly vibrate because the pair of drive arms 23 on both sides of the two detection arms 24 perform axisymmetric vibration with the two detection arms 24 as the center line.

駆動腕２３が図６に示した駆動振動を行なっている状態で、角速度センサ素子２を含む面と直交する方向を回転軸とする回転角速度ωが加わったとき、駆動腕２３に矢印Ｂで示すコリオリ力が働く。コリオリ力は、検出腕２４を基準線とした両側の一対の駆動腕２３にそれぞれ反対向きに働く。   When the driving arm 23 performs the driving vibration shown in FIG. 6 and a rotational angular velocity ω having a rotation axis in a direction orthogonal to the plane including the angular velocity sensor element 2 is added, the driving arm 23 is indicated by an arrow B. Coriolis force works. The Coriolis force acts on the pair of drive arms 23 on both sides with the detection arm 24 as a reference line in opposite directions.

この結果、図７に示すように、伝達腕２２のＳ字屈曲振動が誘起される。伝達腕２２の屈曲振動は、伝達腕２２の中心部および両端部を節とし、駆動腕２３の連結部を腹とする振動である。   As a result, as shown in FIG. 7, S-shaped bending vibration of the transmission arm 22 is induced. The bending vibration of the transmission arm 22 is vibration with the central portion and both end portions of the transmission arm 22 as nodes and the connection portion of the driving arm 23 as an abdomen.

この伝達腕２２の屈曲振動が検出腕２４に伝達されると、図８に示すように、検出腕２４の検出振動が誘起される。検出腕２４の検出振動は、矢印Ｃで示す屈曲振動であって、実線で示す振動姿態と、点線で示す振動姿態を所定の周波数で繰り返している。このときの検出腕２４の振動に応じた検出信号を圧電素子３０ａ，３０ｂから取り出すことにより、回転角速度が検出される。   When the bending vibration of the transmission arm 22 is transmitted to the detection arm 24, the detection vibration of the detection arm 24 is induced as shown in FIG. The detection vibration of the detection arm 24 is a bending vibration indicated by an arrow C, and a vibration state indicated by a solid line and a vibration state indicated by a dotted line are repeated at a predetermined frequency. The rotational angular velocity is detected by taking out a detection signal corresponding to the vibration of the detection arm 24 at this time from the piezoelectric elements 30a and 30b.

ところで、駆動腕２３から伝達腕２２の振動を介して検出腕２４へと振動が伝達される過程において、伝達腕２２の固定端となる固定部２１の連結部２１ａの振動を抑制することが重要となる。従来、固定部２１は接着剤によりセンサ素子支持部４２に固定していたことから、固定部２１の連結部２１ａは当然静止しているものと考えられていたが、本願発明者らは、動作中においてこの連結部２１ａがＢ方向に僅かに振動しており、この振動が出力を低下させる要因となっていることを見出した。   By the way, in the process in which vibration is transmitted from the drive arm 23 to the detection arm 24 through the vibration of the transmission arm 22, it is important to suppress the vibration of the coupling portion 21 a of the fixed portion 21 that is the fixed end of the transmission arm 22. It becomes. Conventionally, since the fixing portion 21 is fixed to the sensor element support portion 42 with an adhesive, the connecting portion 21a of the fixing portion 21 was naturally considered to be stationary. It has been found that the connecting portion 21a vibrates slightly in the B direction, and this vibration is a factor that reduces the output.

そして、図９に示すように、本願発明者らは、駆動腕２３の自由端のＡ方向の振動の振幅（ａ）に対する固定部２１の連結部２１ａのＢ方向の振動の振幅（ｂ）の比（ｂ／ａ、変位の比という。）を所定の値に抑えることが、検出腕２４による検出出力を高めることに繋がるという知見を得た。   Then, as shown in FIG. 9, the inventors of the present application have the vibration amplitude (b) in the B direction of the connecting portion 21 a of the fixed portion 21 with respect to the amplitude (a) in the A direction of the free end of the drive arm 23. It has been found that suppressing the ratio (b / a, displacement ratio) to a predetermined value leads to an increase in detection output by the detection arm 24.

図１０は、この変位の比（ｂ／ａ）と、出力電位との関係を示す図である。
図１０に示すように、変位の比ｂ／ａを０．１から０．０１へと低減することにより、出力電位が急激に高まることがわかる。変位の比を０．０１よりもさらに小さくしても出力電位は上がるものの、変位の比の増加に対する出力電位の増加の傾きは小さい。なお、変位の比が０．００１以下では、ほぼ一定の出力電位が得られていることがわかる。 FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the displacement ratio (b / a) and the output potential.
As shown in FIG. 10, it can be seen that the output potential is rapidly increased by reducing the displacement ratio b / a from 0.1 to 0.01. Although the output potential increases even if the displacement ratio is further smaller than 0.01, the slope of the increase in the output potential with respect to the increase in the displacement ratio is small. It can be seen that a substantially constant output potential is obtained when the displacement ratio is 0.001 or less.

図１０に示す結果から、ｂ／ａが０．０１以下となるように、固定部２１の連結部２１ａの幅Ｗを広げることにより、伝達腕２２の振動のエネルギーが固定部２１の枠の変形エネルギーへと変換されることを防止でき、伝達腕２２の振動のエネルギーが効率良く検出腕２４へ伝達されることがわかる。この結果、検出腕２４による出力を格段に高めることができる。   From the result shown in FIG. 10, the vibration energy of the transmission arm 22 is deformed in the frame of the fixed portion 21 by increasing the width W of the connecting portion 21 a of the fixed portion 21 so that b / a is 0.01 or less. It can be seen that the energy can be prevented from being converted to energy, and the vibration energy of the transmission arm 22 is efficiently transmitted to the detection arm 24. As a result, the output by the detection arm 24 can be significantly increased.

以上説明したように、本実施形態に係る角速度センサ素子２によれば、駆動腕２３の振動の振幅（ａ）に対する固定部２１の連結部２１ａの振動の振幅（ｂ）の比（ｂ／ａ）が０．０１以下になるように、固定部２１の連結部２１ａの幅Ｗを調整することにより、検出腕２４からの出力を格段に高めることができる。このように固定部２１の枠の幅を規定した場合には、少なくとも固定部２１の枠のうち伝達腕２２との連結部位２１ａにおける幅Ｗは、伝達腕２２の幅に比べて広くなる。   As described above, according to the angular velocity sensor element 2 according to the present embodiment, the ratio (b / a) of the vibration amplitude (b) of the coupling portion 21a of the fixed portion 21 to the vibration amplitude (a) of the drive arm 23. ) Is adjusted to 0.01 or less, the output from the detection arm 24 can be significantly increased by adjusting the width W of the connecting portion 21a of the fixed portion 21. When the width of the frame of the fixed portion 21 is defined in this way, at least the width W of the connection portion 21 a with the transmission arm 22 in the frame of the fixed portion 21 is wider than the width of the transmission arm 22.

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る角速度センサ素子は、固定部２１の連結部２１ａの振動ないし変形を防止すべく、連結部２１ａの幅を広げる代わりに接着剤を設けた以外は、第１実施形態と同様である。図１１は、第２実施形態に係る角速度センサ素子２ａの構成を示す上面図である。 Second Embodiment
The angular velocity sensor element according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, except that an adhesive is provided instead of widening the connecting portion 21a in order to prevent vibration or deformation of the connecting portion 21a of the fixed portion 21. It is. FIG. 11 is a top view showing the configuration of the angular velocity sensor element 2a according to the second embodiment.

図１１に示すように、本実施形態では、固定部２１の連結部２１ａ上に接着剤（補強材）２６が設けられている。この接着剤２６は、固定部２１の連結部２１ａの振動ないし変形を防止する補強材としての役割を果たす。接着剤２６としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂などの樹脂を好適に用いることができる。   As shown in FIG. 11, in this embodiment, an adhesive (reinforcing material) 26 is provided on the connecting portion 21 a of the fixing portion 21. The adhesive 26 serves as a reinforcing material that prevents vibration or deformation of the connecting portion 21 a of the fixing portion 21. As the adhesive 26, for example, a resin such as an epoxy resin, a polyimide resin, a phenol resin, an unsaturated polyester resin, a urea resin, a melamine resin, or a diallyl phthalate resin can be suitably used.

好ましくは、第１実施形態で説明したように、駆動腕２３の振動の振幅（ａ）に対する固定部２１の連結部２１ａの振動の振幅（ｂ）の比（ｂ／ａ）が０．０１以下になるように、接着剤２６の厚さ及び面積が設定される。   Preferably, as described in the first embodiment, the ratio (b / a) of the vibration amplitude (b) of the coupling portion 21a of the fixed portion 21 to the vibration amplitude (a) of the drive arm 23 is 0.01 or less. Thus, the thickness and area of the adhesive 26 are set.

図１２は、接着剤の有無による検出電位を比較した結果を示す図である。図１２において、横軸はＦｓ（検出周波数）／Ｆｄ（駆動周波数）であり、縦軸は検出電位（出力電位）である。図１２において、接着剤２６を設けた実施例の結果をＣＶ１で示し、接着剤２６を設けない比較例の結果をＣＶ２で示している。   FIG. 12 is a diagram showing a result of comparison of detection potentials depending on the presence or absence of an adhesive. In FIG. 12, the horizontal axis represents Fs (detection frequency) / Fd (drive frequency), and the vertical axis represents the detection potential (output potential). In FIG. 12, the result of the example in which the adhesive 26 is provided is indicated by CV1, and the result of the comparative example in which the adhesive 26 is not provided is indicated by CV2.

図１２に示す結果は、有限要素法を用いたシミュレーションにより得られたものである。シミュレーションでは、角速度センサ素子全体の長さ６．１７ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍとし、駆動腕２３及び検出腕２４の長さ３ｍｍ、幅０．２ｍｍとし、伝達腕２２の長さ１０ｍｍ、幅０．１７ｍｍと設定した。   The results shown in FIG. 12 are obtained by simulation using the finite element method. In the simulation, the entire angular velocity sensor element has a length of 6.17 mm, a width of 10 mm, a thickness of 0.3 mm, a drive arm 23 and a detection arm 24 of 3 mm in length and a width of 0.2 mm, and a transmission arm 22 of 10 mm in length. The width was set to 0.17 mm.

図１２に示すように、接着剤２６を設けない場合に比べて、接着剤２６を設けた場合の方が、Ｆｓ（検出周波数）／Ｆｄ（駆動周波数）が０．７以上１．２以下の広い領域において、検出電位が格段と高いことがわかる。また、Ｆｓ（検出周波数）／Ｆｄ（駆動周波数）が１付近に現われる検出電位のピーク位置においても、比較例に比べて本実施例の方が高い検出電位が得られていることがわかる。   As shown in FIG. 12, Fs (detection frequency) / Fd (driving frequency) is 0.7 or more and 1.2 or less when the adhesive 26 is provided, compared to when the adhesive 26 is not provided. It can be seen that the detection potential is remarkably high in a wide area. It can also be seen that the detection potential of the present embodiment is higher than that of the comparative example even at the peak position of the detection potential where Fs (detection frequency) / Fd (drive frequency) appears near 1.

以上説明したように、本実施形態に係る角速度センサ素子２ａによれば、接着剤２６により、固定部２１の素子部２０との連結部２１ａが補強されることから、この連結部２１の振動ないし変形が防止される。したがって、駆動腕２３から伝達腕２２を介して検出腕２４へと振動が伝達される過程において、信号となるべき振動のエネルギーが固定部２１の枠の振動エネルギーないし変形エネルギーへと変換されることが防止され、素子部の内部の系において効率良く信号が伝達される。この結果、信号となるべき振動のエネルギーの減衰が防止されることから、検出腕２４による出力を高めることができる。   As described above, according to the angular velocity sensor element 2a according to the present embodiment, the connecting portion 21a of the fixing portion 21 to the element portion 20 is reinforced by the adhesive 26. Deformation is prevented. Therefore, in the process in which vibration is transmitted from the drive arm 23 to the detection arm 24 via the transmission arm 22, the vibration energy to be a signal is converted into vibration energy or deformation energy of the frame of the fixed portion 21. Is prevented, and the signal is efficiently transmitted in the system inside the element section. As a result, attenuation of energy of vibration to be a signal is prevented, so that the output by the detection arm 24 can be increased.

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る角速度センサ素子２ｂは、接着剤２６の代わりに金属板２７を設けた以外は、第２実施形態と同様である。図１３は、第３実施形態に係る角速度センサ素子２の構成を示す上面図である。 <Third Embodiment>
The angular velocity sensor element 2b according to the third embodiment is the same as that of the second embodiment except that a metal plate 27 is provided instead of the adhesive 26. FIG. 13 is a top view showing the configuration of the angular velocity sensor element 2 according to the third embodiment.

図１３に示すように、本実施形態では、固定部２１の連結部２１ａ上に金属板（補強材）２７が設けられている。この金属板２７は、固定部２１の連結部２１ａの振動ないし変形を防止する補強材としての役割を果たす。なお、伝達腕２２から固定部２１にかけて、圧電素子に接続する不図示の配線が形成されることから、配線を被覆する絶縁膜を形成した後に、金属板２７を形成することが好ましい。   As shown in FIG. 13, in this embodiment, a metal plate (reinforcing material) 27 is provided on the connecting portion 21 a of the fixing portion 21. The metal plate 27 serves as a reinforcing material that prevents vibration or deformation of the connecting portion 21 a of the fixing portion 21. Since a wiring (not shown) connected to the piezoelectric element is formed from the transmission arm 22 to the fixed portion 21, it is preferable to form the metal plate 27 after forming an insulating film that covers the wiring.

好ましくは、第１実施形態で説明したように、駆動腕２３の振動の振幅（ａ）に対する固定部２１の連結部２１ａの振動の振幅（ｂ）の比（ｂ／ａ）が０．０１以下になるように、金属板２７の厚さ及び面積が設定される。   Preferably, as described in the first embodiment, the ratio (b / a) of the vibration amplitude (b) of the coupling portion 21a of the fixed portion 21 to the vibration amplitude (a) of the drive arm 23 is 0.01 or less. Thus, the thickness and area of the metal plate 27 are set.

第３実施形態に係る角速度センサ素子２ｂによれば、金属板２７により、固定部２１の素子部２０との連結部２１ａが補強され、素子部２０の変形を防止することができることから、素子部２０において効率良く駆動腕２３から伝達腕２２を介して検出腕２４へ振動を伝達させることができ、この結果、検出出力を高めることができる。この金属板は圧電素子の下部電極と同時成膜可能であり、それにより角速度センサ素子のプロセスを短縮することが可能である。   According to the angular velocity sensor element 2b according to the third embodiment, the metal plate 27 reinforces the connecting portion 21a of the fixing portion 21 with the element portion 20 and can prevent the element portion 20 from being deformed. 20, the vibration can be efficiently transmitted from the drive arm 23 to the detection arm 24 via the transmission arm 22, and as a result, the detection output can be increased. The metal plate can be formed simultaneously with the lower electrode of the piezoelectric element, thereby shortening the process of the angular velocity sensor element.

なお、上述したとおり、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、素子部２０を構成する伝達腕２２、駆動腕２３及び検出腕２４の配置および形状に限定はなく、角速度の検出原理にも限定はない。また、駆動腕２３及び検出腕２４への圧電素子の配置や構成に限定はない。さらに、接着剤２６及び金属板２７の材料に限定はない。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the arrangement and shape of the transmission arm 22, the drive arm 23, and the detection arm 24 that constitute the element unit 20 are not limited, and the detection principle of the angular velocity is not limited. Further, there is no limitation on the arrangement and configuration of the piezoelectric elements on the drive arm 23 and the detection arm 24. Further, the material of the adhesive 26 and the metal plate 27 is not limited.

本発明の角速度センサ素子は、角速度の検知が必要なあらゆる装置および機器に搭載することができ、例えば、ビデオカメラの手振れ検知や、バーチャルリアリティ装置における動作検知や、カーナビゲーションシステムにおける方向検知などに利用することができる。   The angular velocity sensor element of the present invention can be mounted on any device and equipment that need to detect angular velocity, for example, for camera shake detection of a video camera, motion detection in a virtual reality device, direction detection in a car navigation system, etc. Can be used.

第１実施形態に係る角度速度センサ装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the angular velocity sensor apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図１のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図１の角速度センサ素子の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the angular velocity sensor element of FIG. 圧電素子の配置を示すための角速度センサ素子の拡大図である。It is an enlarged view of the angular velocity sensor element for showing arrangement | positioning of a piezoelectric element. 図４のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 駆動腕２３の駆動振動を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing drive vibration of the drive arm 23. 伝達腕２２の屈曲振動を示す図である。It is a figure which shows the bending vibration of the transmission arm. 検出腕２４の検出振動を示す図である。It is a figure which shows the detection vibration of the detection arm 24. FIG. 角速度センサ素子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an angular velocity sensor element. 変位の比と出力電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the ratio of displacement and output voltage. 第２実施形態に係る角速度センサ素子２ａの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the angular velocity sensor element 2a which concerns on 2nd Embodiment. 接着剤の有無による出力を比較した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having compared the output by the presence or absence of an adhesive agent. 第３実施形態に係る角速度センサ素子２ｂの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the angular velocity sensor element 2b which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…角速度センサ装置、２，２ａ，２ｂ…角速度センサ素子、３…集積回路素子、４…ケース、５…上蓋部、２０…素子部、２１…固定部、２１ａ…連結部、２２…伝達腕、２３…駆動腕、２４…検出腕、２６…接着剤、２７…金属板、３０ａ，３０ｂ…圧電素子、３１…絶縁層、３２…下部電極、３３…圧電体、３４…上部電極、４１…集積回路支持部、４２…センサ素子支持部、４３…上蓋部支持部、Ｇ…内部空間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Angular velocity sensor apparatus 2, 2a, 2b ... Angular velocity sensor element, 3 ... Integrated circuit element, 4 ... Case, 5 ... Upper cover part, 20 ... Element part, 21 ... Fixed part, 21a ... Connection part, 22 ... Transmission arm , 23 ... Drive arm, 24 ... Detection arm, 26 ... Adhesive, 27 ... Metal plate, 30a, 30b ... Piezoelectric element, 31 ... Insulating layer, 32 ... Lower electrode, 33 ... Piezoelectric body, 34 ... Upper electrode, 41 Integrated circuit support, 42... Sensor element support, 43... Upper lid support, G.

Claims (5)

底部が接着剤により支持構造に固定される枠状の固定部と、
前記固定部の枠内に固定され、駆動系及び検出系の振動腕を備えた素子部と、
前記固定部上であって少なくとも前記固定部と前記素子部との連結部位に形成された、前記固定部を補強する補強材と、
を有しており、
前記補強材は、前記支持構造と前記固定部とを固定するための前記接着剤とは異なる接着剤、又は金属板である、
角速度センサ素子。 A frame-like fixing part whose bottom is fixed to the support structure by an adhesive ;
An element part fixed in a frame of the fixing part and provided with a vibrating arm of a drive system and a detection system;
Reinforcing material for reinforcing the fixing part, which is formed on the fixing part and at least connected to the fixing part and the element part;
Have
The reinforcing material is an adhesive different from the adhesive for fixing the support structure and the fixing portion , or a metal plate.
Angular velocity sensor element. 前記素子部は、
前記固定部に両端が固定された、第１方向に延在する伝達腕と、
前記伝達腕に連結された、前記第１方向と交差する第２方向に延在する片持ち梁状の駆動腕と、
前記駆動腕とは異なる位置において前記伝達腕に連結された、前記第２方向に延在する片持ち梁状の検出腕と、
を有する請求項１に記載の角速度センサ素子。 The element portion is
A transmission arm extending in a first direction, fixed at both ends to the fixing portion;
A cantilevered drive arm connected to the transmission arm and extending in a second direction intersecting the first direction;
A cantilevered detection arm extending in the second direction, coupled to the transmission arm at a position different from the drive arm;
The angular velocity sensor element according to claim 1, comprising: 前記駆動腕及び前記伝達腕が振動している場合における、前記駆動腕の第１方向の振動の振幅（ａ）と、前記固定部の第２方向の振動の振幅（ｂ）が、下記式
ｂ／ａ≦０．０１
で表される関係を満たすように、前記補強材が設けられている、
請求項２記載の角速度センサ素子。 When the drive arm and the transmission arm are oscillating, the amplitude (a) of the vibration in the first direction of the drive arm and the amplitude (b) of the vibration in the second direction of the fixed part are expressed by the following formula b. /A≦0.01
The reinforcing material is provided so as to satisfy the relationship represented by
The angular velocity sensor element according to claim 2. 底部が接着剤により支持構造に固定される枠状の固定部と、
前記固定部の枠に両端が固定された、第１方向に延在する伝達腕と、
前記伝達腕に連結された、前記第１方向と交差する第２方向に延在する片持ち梁状の駆動腕と、
前記駆動腕とは異なる位置において前記伝達腕に連結された、前記第２方向に延在する片持ち梁状の検出腕と、
前記固定部上であって少なくとも前記伝達腕との連結部位に形成された、前記固定部を補強する補強材と、
を有しており、
前記補強材は、前記支持構造と前記固定部とを固定するための前記接着剤とは異なる接着剤、又は金属板であり、
前記駆動腕及び前記伝達腕が振動している場合における、前記駆動腕の第１方向の振幅（ａ）と、前記固定部の第２方向の振幅（ｂ）が、下記式
ｂ／ａ≦０．０１
で表される関係を満たすように、前記固定部の枠のうち前記伝達腕との連結部位における幅が規定されている、
角速度センサ素子。 A frame-like fixing part whose bottom is fixed to the support structure by an adhesive ;
A transmission arm extending in the first direction, fixed at both ends to the frame of the fixing portion;
A cantilevered drive arm connected to the transmission arm and extending in a second direction intersecting the first direction;
A cantilevered detection arm extending in the second direction, coupled to the transmission arm at a position different from the drive arm;
A reinforcing material for reinforcing the fixing portion, which is formed on the fixing portion and at least connected to the transmission arm;
Have
The reinforcing material is an adhesive different from the adhesive for fixing the support structure and the fixing portion , or a metal plate,
When the drive arm and the transmission arm vibrate, the amplitude (a) in the first direction of the drive arm and the amplitude (b) in the second direction of the fixed portion are expressed by the following formula: b / a ≦ 0 .01
In order to satisfy the relationship represented by, the width of the connecting portion of the frame of the fixed portion with the transmission arm is defined,
Angular velocity sensor element. 少なくとも前記固定部の枠のうち前記伝達腕との連結部位における幅は、前記伝達腕の幅に比べて広い、
請求項４記載の各速度センサ素子。 At least the width of the connection portion with the transmission arm in the frame of the fixed portion is wider than the width of the transmission arm,
Each speed sensor element according to claim 4.
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