JP6210345B2 - ジャイロセンサー素子、ジャイロセンサーユニット、電子機器及びジャイロセンサーユニットの製造方法 - Google Patents
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Description
また、基部に調整用振動腕が設けられていると、「Tu」モード(いわゆる音叉振動)と2つの腕が同相に動く「TuX」モードが発生するが、本例の振動片では、駆動用振動腕と調整用振動腕とが、基部から反対方向に延出しているため、「TuX」モードの結合を回避することができ(「TuX」モードの周波数を駆動周波数に対して遠ざけることができる)、結果的に漏れ信号を抑制することができる。詳述すると、「TuX」モードでは、駆動用振動腕と調整用振動腕とを、基部から反対方向に延出させることにより、基部中央を基点として、振動片全体に回転の力が加わる。この回転の力を支持部が固定されることで抑制することができる。これにより、「TuX」モードの周波数のみが大きく低下し、「TuX」モードの周波数を駆動周波数に対して遠ざけることができるためである。
さらに、基部に固定された支持部を有し、支持部によって基部を含む駆動用、検出用、および調整用振動腕部をパッケージに保持することができる。これにより、各振動腕からパッケージへの振動漏れを抑制することができるため、高感度、高精度の振動片を得ることができる。
まず、本発明の振動片を振動ジャイロ素子に具体化した実施形態について説明する。図1は、振動片としての振動ジャイロ素子の一実施形態を示す、(a)は模式図的に示す斜視図、(b)が模式図的に示す平面図である。図1(a)に示すように、振動片としての振動ジャイロ素子10(以下、ジャイロ素子10という)は、基材(主要部分を構成する材料)を加工することにより一体に形成された基部1と、第1振動腕としての駆動用振動腕2a,2bおよび検出用振動腕3a,3bと、第2振動腕としての調整用振動腕4a,4bとを有している。更に、基部1から延出する第1連結部5aと、第1連結部5aに連結し図示しないパッケージ等の基板に固定される第1固定部5bと、により第1支持部5が形成され、基部1から延出する第2連結部6aと、第2連結部6aに連結し図示しないパッケージ等の基板に固定される第2固定部6bと、により第2支持部6が形成されている。
上述の第1実施形態のジャイロ素子10において、調整用振動腕4a,4bは、先端部に質量を付加することが可能となる形状変化を加えることにより、ジャイロ素子10の高感度化に寄与する効果をさらに向上させることができる。図4は、第2振動腕としての調整用振動腕の先端に幅広部を設けた振動片としてのジャイロ素子の変形例を示す模式図的な平面図である。なお、図4において、第1実施形態に係るジャイロ素子10と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略し、また、図示も省略する。
第2実施形態として、第1実施形態に係るジャイロ素子10を備えたセンサーユニットとしてのジャイロセンサーについて説明する。図5は、第2実施形態に係るジャイロセンサー100を示す、(a)は蓋体を省略して描いた概略平面図、(b)は(a)に示すC−C´部の断面図である。
fd<ft
のとき、駆動用振動腕2a,2bの位相と調整用振動腕4a,4bの位相とが逆相となり、
fd>ft
のとき、駆動用振動腕2a,2bの位相と調整用振動腕4a,4bの位相とが同相となる。
図10に、第3実施形態としての第1実施形態に係るジャイロ素子10、もしくはジャイロ素子1A、1B、1Cを備える電子機器の外観図を示す。図10(a)は、ジャイロ素子10、もしくはジャイロ素子1A、1B、1Cを備えるデジタルビデオカメラ1000を示す。デジタルビデオカメラ1000は、受像部1100、操作部1200、音声入力部1300、及び表示ユニット1400を備えている。このようなデジタルビデオカメラ1000に、上述の実施形態のジャイロ素子10,1Aや、センサーユニットとしてのジャイロセンサー100,10Aを搭載する手ぶれ補正機能を具備させることができる。
Claims (12)
- 基部と、
前記基部の一端から延出し、第1の駆動用電極および第2の駆動用電極が設けられている駆動用振動腕と、
前記基部の前記一端とは反対側の他端から延出し、第1の検出用電極および第2の検出用電極が設けられている検出用振動腕と、
前記基部の前記他端から延出している、2本の調整用振動腕と、
前記2本の調整用振動腕の少なくとも1本の調整用振動腕に設けられた第1の調整用電極と前記第1の検出用電極とに電気的に接続されている第1の端子部と、
前記少なくとも1本の調整用振動腕に設けられた第2の調整用電極と前記第2の検出用電極とに電気的に接続されている第2の端子部と、を備え、
角速度が加わっていない時に、前記駆動用振動腕の駆動振動面に沿う振動によって前記2本の調整用振動腕が前記駆動振動面に沿って互いに逆方向に動いて振動するTuモードの振動において、前記第1の調整用電極と第2の調整用電極との間に生じる第1信号成分における位相と前記第1の検出用電極と第2の検出用電極との間に生じる第2信号成分における位相と、の間に位相差があり、
前記第1の端子部および前記第2の端子部の間に生じる信号は前記第1信号成分によって前記第2信号成分が抑制された信号である、
ことを特徴とするジャイロセンサー素子。 - 前記ジャイロセンサー素子は、一方の主面と、前記一方の主面とは反対側の他方の主面と、前記一方の主面と前記他方の主面とに連続する側面と、を有し、
前記第1の駆動用電極は、前記駆動用振動腕の前記一方の主面および前記他方の主面の少なくとも一方に設けられ、
前記第2の駆動用電極は、前記駆動用振動腕の前記側面に設けられ、
前記第1の検出用電極および前記第2の検出用電極は、前記検出用振動腕の前記一方の主面に設けられ、
前記第1の調整用電極は、前記調整用振動腕の前記一方の主面および前記他方の主面の少なくとも一方に設けられ、
前記第2の調整用電極は、前記調整用振動腕の前記側面に設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載のジャイロセンサー素子。 - 前記基部から延出し、基板に固定される支持部を備えている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のジャイロセンサー素子。 - 前記支持部は、一端が前記基部に接続されている第1連結部及び第2連結部と、
前記第1連結部の他端に連結され、前記基板に固定される第1固定部と、前記第2連結部の他端に連結され、前記基板に固定される第2固定部と、を備えている、
ことを特徴とする請求項3に記載のジャイロセンサー素子。 - 前記第1連結部と前記第2連結部とが、前記第1固定部と前記第2固定部を介して一体的に連結されている、
ことを特徴とする請求項4に記載のジャイロセンサー素子。 - 2本の前記駆動用振動腕と、
2本の前記検出用振動腕と、を備え、
2本の前記検出用振動腕は前記2本の調整用振動腕の間に設けられている、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子。 - 前記第1信号成分における位相は、前記第2信号成分における位相に対して逆位相である、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子。 - 前記2本の調整用振動腕の前記基部の側とは反対側の先端部に、幅広部が設けられている、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子。 - 前記2本の調整用振動腕の長さが、前記駆動用振動腕及び前記検出用振動腕の長さより短い、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子、
前記駆動用振動腕を励振させる駆動回路並びに前記第1の端子部および前記第2の端子部の間に生じる前記信号に基づいて回転角速度を検出する検出回路を含む電子部品、
前記ジャイロセンサー素子並びに前記電子部品を収容するパッケージ、を備えているジャイロセンサーユニット。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子を備えている電子機器。
- 基部と、
前記基部の一端から延出し、第1の駆動用電極および第2の駆動用電極が設けられている駆動用振動腕と、
前記基部の前記一端とは反対側の他端から延出し、第1の検出用電極および第2の検出用電極が設けられている検出用振動腕と、
前記基部の前記他端から延出している、2本の調整用振動腕と、
前記2本の調整用振動腕の少なくとも1本の調整用振動腕に設けられた第1の調整用電極と前記第1の検出用電極とに電気的に接続されている第1の端子部と、
前記少なくとも1本の調整用振動腕に設けられた第2の調整用電極と前記第2の検出用電極とに電気的に接続されている第2の端子部と、を備えているセンサー素子を準備する工程と、
角速度が加わっていない時に、前記駆動用振動腕の駆動振動面に沿う振動によって前記2本の調整用振動腕が前記駆動振動面に沿って互いに逆方向に動いて振動するTuモードの振動において、前記第1の調整用電極と第2の調整用電極との間に生じる第1信号成分の位相を前記第1の調整用電極および第2の調整用電極の少なくとも一方の重さを調整することで変化させて、前記1信号成分の位相と前記第1の検出用電極と第2の検出用電極との間に生じる第2信号成分における位相との間の位相差を調整して、
前記第1の端子部および前記第2の端子部の間に生じる信号における前記第2信号成分を抑制する工程を含む、ジャイロセンサーユニットの製造方法。
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JP2016133075A JP6210345B2 (ja) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | ジャイロセンサー素子、ジャイロセンサーユニット、電子機器及びジャイロセンサーユニットの製造方法 |
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JP2016133075A Active JP6210345B2 (ja) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | ジャイロセンサー素子、ジャイロセンサーユニット、電子機器及びジャイロセンサーユニットの製造方法 |
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