JP6384038B2 - 振動素子、振動子、電子機器および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、振動素子、振動子、電子機器および移動体に関するものである。

例えば、角速度を検出する水晶発振器等の振動デバイスとして、中央部に位置する基部と、基部からＹ軸方向両側に延出する一対の検出腕と、基部からＸ軸方向両側に延出する一対の連結腕と、一方の連結腕の先端部からＹ軸方向両側に延出する一対の駆動腕と、他方の連結腕の先端部からＹ軸方向両側に延出する一対の駆動腕と、基部を介してＹ軸方向に対向配置されている一対の支持部と、一方の支持部と基部とを連結する一対の梁と、多方の支持部と基部とを連結する一対の梁と、を有する振動素子が知られている（例えば特許文献１参照）。

このような振動素子では、各梁がＸ軸方向に往復しながらＹ軸方向に向かっている屈曲状をなしており、これにより、各梁で衝撃を緩和・吸収できるようになっている。しかしながら、特許文献１のような形状の梁は、Ｙ軸方向の衝撃については効率的に緩和・吸収することができるが、それと直交するＸ軸方向の衝撃については効率的に緩和・吸収することができない。したがって、特許文献１に記載の振動素子は、Ｘ軸方向の衝撃に対する耐衝撃性が低く、機械的強度が十分でないという問題がある。

特開２０１０−２５６３３２号公報

本発明の目的は、機械的強度（耐衝撃性）に優れる振動素子、振動子、電子機器および移動体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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例の振動素子は、振動部と、
前記振動部と一端が接続されている梁と、
前記梁の他端が接続されている支持部と、を有し、
前記梁は、
第１軸に沿った第１方向の成分を有して延在している部分、前記第１方向とは反対向きの第２方向の成分を有して延在している部分および前記第１軸と直交する第２軸に沿った方向に延在している部分を含む第１屈曲部と、
前記第１屈曲部の両側に位置し、前記第２軸に沿った第３方向の成分を有して延在している部分、前記第３方向とは反対向きの第４方向の成分を有して延在している部分および前記第１軸に沿った方向に延在している部分を含む２つの第２屈曲部と、を有し、
前記第２屈曲部は、前記第３方向と前記第１軸に沿った方向との合成方向に延在すると共に、前記一端側から前記他端側に沿って幅が漸増する部分を有している部分および前記第４方向と前記第１軸に沿った方向との合成方向に延在すると共に、前記一端側から前記他端側に沿って幅が漸増する部分を有している部分のうちの少なくとも一方を有し、
前記振動部の厚み方向からの平面視において、前記梁の前記他端の幅は、前記一端の幅よりも１０μｍ以上３０μｍ以下広いことを特徴とする。
これにより、第１軸に沿った方向の衝撃（振動）を第１屈曲部で緩和・吸収でき、第２軸に沿った方向の衝撃（振動）を第２屈曲部で緩和・吸収することができる。そのため、機械的強度（耐衝撃性）に優れる振動素子となる。

［適用例２］
本適用例の振動素子では、前記振動部は、基部と、
前記基部から前記第１軸に沿った方向に延在する検出腕と、
前記基部から前記第２軸に沿った方向に延在する連結腕と、
前記連結腕から前記第１軸に沿った方向に延在する駆動腕と、を有していることが好ましい。
これにより、振動素子を、角速度を検知するための角速度検知素子として利用することができる。

［適用例３］
本適用例の振動素子では、前記第１屈曲部は、前記第１軸に沿った方向に延在する延在部と、前記第２軸に沿った方向に延在する延在部とが交互に配置されている部分を有していることが好ましい。
これにより、第１屈曲部の構成が簡単なものとなる。

［適用例４］
本適用例の振動素子では、前記第１屈曲部の一部が前記第２屈曲部の一部であることが好ましい。
これにより、梁の全長が過度に長くならず、振動素子の大型化を抑えることができる。

［適用例５］
本適用例の振動子は、本適用例の振動素子と、
前記振動素子を収納したパッケージと、を備えていることを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れ、信頼性の高い振動素子が得られる。

［適用例６］
本適用例の電子機器は、本適用例の振動素子を備えたことを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れ、信頼性の高い電子機器が得られる。
［適用例７］
本適用例の移動体は、本適用例の振動素子を備えたことを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れ、信頼性の高い移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る振動素子を示す平面図である。 図１に示す振動素子が有する梁を示す平面図である。 図１に示す振動素子が有する電極を示す平面図である。 図１に示す振動素子が有する電極を示す平面図（透過図）である。 図１に示す振動素子の動作を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る振動素子を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る振動素子を示す平面図である。 本発明の振動子の好適な実施形態を示す図であり（ａ）が断面図、（ｂ）が上面である。 本発明の振動素子を備える物理量センサーの好適な実施形態を示す断面図である。 図９に示す物理量センサーの上面図である。 図９に示す物理量センサーの上面図である。 本発明の振動素子を備える物理量検出装置のブロック図である。 本発明の振動素子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。 本発明の振動素子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。 本発明の振動素子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。 本発明の振動素子を備える移動体を適用した自動車の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の振動素子、振動子、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．振動素子
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動素子を示す平面図である。図２は、図１に示す振動素子が有する梁を示す平面図である。図３は、図１に示す振動素子が有する電極を示す平面図である。図４は、図１に示す振動素子が有する電極を示す平面図（透過図）である。図５は、図１に示す振動素子の動作を説明する図である。なお、図１および図２では、説明の便宜上、電極の図示を省略している。また、図２では、さらに、検出腕、連結腕および駆動腕の図示を省略している。また、以下では、説明の便宜上、Ｘ軸に沿った方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸に沿った方向を「Ｙ軸方向」とも言う。
図１および図２に示す振動素子１は、角速度検出素子として用いられるものである。このような振動素子１は、圧電基板２と、圧電基板２の表面に形成された電極とを有している。

−圧電基板−
圧電基板２の構成材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料が挙げられる。これらの中でも、圧電基板２の構成材料としては、水晶を用いることが好ましい。水晶を用いることで、他の材料と比較して優れた周波数温度特性を有する振動素子１が得られる。なお、以下では、圧電基板２を水晶で構成した場合について説明する。

図１に示すように、圧電基板２は、水晶基板の結晶軸であるＹ軸（機械軸。第１軸）およびＸ軸（電気軸。第２軸）で規定されるＸＹ平面に広がりを有し、Ｚ軸（光軸）方向に厚みを有する板状をなしている。すなわち、圧電基板２は、Ｚカット水晶板で構成されている。なお、Ｚ軸は、圧電基板２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、厚さ方向に対して若干（例えば、１５°未満程度）傾けてもよい。

このような圧電基板２は、振動部２０と、振動部２０を介してＹ軸方向に対向配置された第１、第２支持部２５１、２５２と、第１支持部２５１と振動部２０とを連結する第１、第３梁２６１、２６３と、第２支持部２５２と振動部２０とを連結する第２、第４梁２６２、２６４と、を有している。また、振動部２０は、中心部に位置する基部２１と、基部２１からＹ軸方向両側に延出する第１、第２検出腕２２１、２２２と、基部２１からＸ軸方向両側に延在する第１、第２連結腕２３１、２３２と、第１連結腕２３１の先端部からＹ軸方向両側に延出する第１、第２駆動腕２４１、２４２と、第２連結腕２３２の先端部からＹ軸方向両側に延出する第３、第４駆動腕２４３、２４４と、を有している。

第１検出腕２２１は、基部２１から＋Ｙ軸方向に延出している。また、第１検出腕２２１の先端部にはハンマーヘッド２２１１が設けられている。また、第１検出腕２２１の上面および下面にはその長さ方向（Ｙ軸方向）に延在する有底の溝２２１２、２２１３が形成されている。一方、第２検出腕２２２は、基部２１から−Ｙ軸方向に延出している。また、第２検出腕２２２の先端部にはハンマーヘッド２２２１が設けられている。また、第２検出腕２２２の上面および下面にはその長さ方向（Ｙ軸方向）に延在する有底の溝２２２２、２２２３が形成されている。これら第１、第２検出腕２２１、２２２は、振動素子１の重心Ｇを通るＸＺ平面に関して面対称に配置されている。なお、ハンマーヘッド２２１１、２２２１および溝２２１２、２２１３、２２２２、２２２３は、それぞれ、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。

第１連結腕２３１は、基部２１から＋Ｘ軸方向に延出している。一方、第２連結腕２３２は、基部２１から−Ｘ軸方向に延出している。これら第１、第２連結腕２３１、２３２は、重心Ｇを通るＹＺ平面に関して面対称に配置されている。なお、第１、第２連結腕２３１、２３２の上面および下面に、その長さ方向（Ｘ軸方向）に延在する有底の溝を設けてもよい。

第１駆動腕２４１は、第１連結腕２３１の先端部から＋Ｙ軸方向に延出している。また、第１駆動腕２４１の先端部にはハンマーヘッド２４１１が設けられている。また、第２駆動腕２４２は、第１連結腕２３１の先端部から−Ｙ軸方向に延出している。また、第２駆動腕２４２の先端部にはハンマーヘッド２４２１が設けられている。第３駆動腕２４３は、第２連結腕２３２の先端部から＋Ｙ軸方向に延出している。また、第３駆動腕２４３の先端部にはハンマーヘッド２４３１が設けられている。また、第４駆動腕２４４は、第２連結腕２３２の先端部から−Ｙ軸方向に延出している。また、第４駆動腕２４４の先端部にはハンマーヘッド２４４１が設けられている。

これら駆動腕２４１、２４２、２４３、２４４は、重心Ｇに関して点対称に配置されている。なお、ハンマーヘッド２４１１、２４２１、２４３１、２４４１は、必要に応じて設ければよく、例えば、駆動振動の周波数等によっては、省略してもよい。また、第１、第２検出腕２２１、２２２と同様に、駆動腕２４１、２４２、２４３、２４４の上面および下面に、その長さ方向に延在する有底の溝を形成してもよい。

第１支持部２５１は、基部２１に対して＋Ｙ軸方向側に位置し、Ｘ軸方向延在して配置されている。一方、第２支持部２５２は、基部２１に対して−Ｙ軸方向側に位置し、Ｘ軸方向に延在して配置されている。これら第１、第２支持部２５１、２５２は、重心Ｇを通るＸＺ平面に関して面対称に配置されている。
第１梁２６１は、第１検出腕２２１と第１駆動腕２４１との間を通って基部２１と第１支持部２５１とを連結している。また、第２梁２６２は、第２検出腕２２２と第２駆動腕２４２との間を通って基部２１と第２支持部２５２とを連結している。また、第３梁２６３は、第１検出腕２２１と第３駆動腕２４３との間を通って基部２１と第１支持部２５１とを連結している。また、第４梁２６４は、第２検出腕２２２と第４駆動腕２４４との間を通って基部２１と第２支持部２５２とを連結している。これら梁２６１、２６２、２６３、２６４は、重心Ｇに関して点対称に配置されている。
以上、圧電基板２の構成について簡単に説明した。

次に、第１、第２、第３、第４梁２６１、２６２、２６３、２６４の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、第１梁２６１は、Ｙ軸方向に沿って往復しＸ軸に沿った方向に向かって延在している第１屈曲部２６１Ａと、Ｘ軸方向に沿って往復しＹ軸に沿った方向に向かって延在している第２屈曲部２６１Ｂと、を有している。

同様に、第２梁２６２は、Ｙ軸方向に沿って往復しＸ軸に沿った方向に向かって延在している第１屈曲部２６２Ａと、Ｘ軸方向に沿って往復しＹ軸に沿った方向に向かって延在している第２屈曲部２６２Ｂと、を有し、第３梁２６３は、Ｙ軸方向に沿って往復しＸ軸に沿った方向に向かって延在している第１屈曲部２６３Ａと、Ｘ軸方向に沿って往復しＹ軸に沿った方向に向かって延在している第２屈曲部２６３Ｂと、を有し、第４梁２６４は、Ｙ軸方向に沿って往復しＸ軸に沿った方向に向かって延在している第１屈曲部２６４Ａと、Ｘ軸方向に沿って往復しＹ軸方向に沿った方向に向かって延在している第２屈曲部２６４Ｂと、を有している。第１屈曲部２６１Ａは、Ｙ軸方向に往復しつつＸ軸方向に延在することにより、蛇行形状を有している。第２屈曲部２６１Ｂは、Ｘ軸方向に往復しつつＹ軸方向に延在することにより、蛇行形状を有している。

換言すれば、第１梁２６１は、Ｙ軸方向に沿った第１方向および第１方向とは反対の第２方向に曲がりくねってＸ軸に沿った方向に延在する第１屈曲部２６１Ａと、Ｘ軸方向に沿った第３方向および第３方向とは反対の第４方向に曲がりくねってＹ軸に沿った方向に延在する第２屈曲部２６１Ｂと、を有している。同様に、第２梁２６２は、Ｙ軸方向に沿った第１方向および第１方向とは反対の第２方向に曲がりくねってＸ軸に沿った方向に延在する第１屈曲部２６２Ａと、Ｘ軸方向に沿った第３方向および第３方向とは反対の第４方向に曲がりくねってＹ軸に沿った方向に延在する第２屈曲部２６２Ｂと、を有し、第３梁２６３は、Ｙ軸方向に沿った第１方向および第１方向とは反対の第２方向に曲がりくねってＸ軸に沿った方向に延在する第１屈曲部２６３Ａと、Ｘ軸方向に沿った第３方向および第３方向とは反対の第４方向に曲がりくねってＹ軸に沿った方向に延在する第２屈曲部２６３Ｂと、を有し、第４梁２６４は、Ｙ軸方向に沿った第１方向および第１方向とは反対の第２方向に曲がりくねってＸ軸に沿った方向に延在する第１屈曲部２６４Ａと、Ｘ軸方向に沿った第３方向および第３方向とは反対の第４方向に曲がりくねってＹ軸に沿った方向に向かう第２屈曲部２６４Ｂと、を有している。
これら梁２６１、２６２、２６３、２６４は、互いに同様の構成であるため、以下では、第１梁２６１の構成について代表して説明し、第２、第３、第４梁２６２、６２３、２６４の構成については、その説明を省略する。

梁２６１は、基部２１から＋Ｙ軸方向に延出する第１延在部２６１１と、第１延在部２６１１の先端部から＋Ｘ軸方向に延出する第２延在部２６１２と、第２延在部２６１２の先端部から−Ｙ軸方向に延出する第３延在部２６１３と、第３延在部２６１３の先端部から＋Ｘ軸方向に延出する第４延在部２６１４と、第４延在部２６１４の先端部から＋Ｙ軸方向に延出する第５延在部２６１５と、第５延在部２６１５の先端部から＋Ｙ軸方向および−Ｘ軸方向の合成方向（斜め方向）に延出する第６延在部２６１６と、第６延在部２６１６の先端部から＋Ｙ軸方向に延出し第１支持部２５１に接続されている第７延在部２６１７と、で構成されている。

第１延在部２６１１の基端部（基部２１との接続部）は、＋Ｙ軸方向と＋Ｘ軸方向との合成方向（斜め方向）に延在しており、これにより、基部２１と第１梁２６１との境界部への応力集中が低減され、振動素子１の機械的強度の向上を図ることができる。また、第１延在部２６１１と第３延在部２６１３は、それぞれ、可能な限り長く延在させることが好ましい。これにより、後述するＸ軸方向の耐衝撃性がより向上する。

また、第７延在部２６１７は、第１〜第６延在部２６１１〜２６１６よりも幅が太く形成されている。これにより、第１梁２６１と第１支持部２５１との境界部の強度を高めることができ、振動素子１の機械的強度の向上を図ることができる。第７延在部２６１７の幅としては、特に限定されず、第１〜第６延在部２６１１〜２６１６の幅や圧電基板２の厚さによっても異なるが、第１〜第６延在部２６１１〜２６１６の幅よりも１０μｍ以上、３０μｍ以下程度太いことが好ましい。これにより、上記効果を効果的に発揮することができるとともに、第７延在部２６１７が過度に太くなることによる振動素子１の大型化を防止することができる。

また、第７延在部２６１７は、第３延在部２６１３と一直線状に並ぶように配置されている。言い換えると、平面視（Ｚ軸方向から見た平面視）にて、第７延在部２６１７および第３延在部２６１３は、それぞれ、Ｙ軸と平行な直線Ｌを内側に含むように配置されている。
このような形状の第１梁２６１では、第１屈曲部２６１Ａは、第１延在部２６１１と、第２延在部２６１２と、第３延在部２６１３と、第４延在部２６１４と、第５延在部２６１５と、で構成されている。すなわち、第１屈曲部２６１Ａは、Ｙ軸方向に延在する延在部と、Ｘ軸方向に延在する延在部とが交互に配置された構成となっている。これにより、第１屈曲部２６１Ａの構成が簡単となる。また、第１検出腕２２１と第１駆動腕２４１との間のスペースを有効活用することができ、第１屈曲部２６１Ａの全長をより長くすることができる。

一方、第２屈曲部２６１Ｂは、第４延在部２６１４と、第５延在部２６１５と、第６延在部２６１６と、第７延在部２６１７と、で構成されている。このように、第１梁２６１の第４延在部２６１４および第５延在部２６１５は、第１屈曲部２６１Ａおよび第２屈曲部２６１Ｂの位置を兼ねている。言い換えれば、第１屈曲部２６１Ａの一部が第２屈曲部２６１Ｂの一部を兼ねている。そのため、第１屈曲部２６１Ａおよび第２屈曲部２６１Ｂを形成するのに必要な第１梁２６１の全長が過度に長くならず、振動素子１の大型化を抑えることができる。

このように、梁２６１、２６２、２６３、２６４が第１屈曲部２６１Ａ、２６２Ａ、２６３Ａ、２６４Ａを有することで、梁２６１、２６２、２６３、２６４がＸ軸方向に弾性を有することとなり、Ｘ軸方向の衝撃を効果的に緩和・吸収することができる。具体的には、振動素子１にＸ軸方向の衝撃が加わると、第１屈曲部２６１Ａ、２６２Ａ、２６３Ａ、２６４ＡがそれぞれバネのようにＸ軸方向に弾性変形し、これにより、Ｘ軸方向の衝撃が緩和・吸収される。

また、梁２６１、２６２、２６３、２６４が第２屈曲部２６１Ｂ、２６２Ｂ、２６３Ｂ、２６４Ｂを有することで、梁２６１、２６２、２６３、２６４がＹ軸方向に弾性を有することとなり、Ｙ軸方向の衝撃（加速度）を効果的に緩和・吸収することができる。具体的には、振動素子１にＹ軸方向の衝撃が加わると、第２屈曲部２６１Ｂ、２６２Ｂ、２６３Ｂ、２６４ＢがバネのようにＹ軸方向に弾性変形し、これにより、Ｙ軸方向の衝撃が緩和・吸収される。
以上のように、振動素子１によれば、梁２６１、２６２、２６３、２６４によって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびこれらの合成方向（すなわち、ＸＹ平面の面内方向）の衝撃を効果的に緩和・吸収することができるため、衝撃の方向によらず、優れた機械的強度を発揮することができる。

−電極−
圧電基板２の表面には、電極が形成されている。
図３および図４に示すように、電極は、検出信号電極３１１と、検出信号端子３１２と、検出接地電極３２１と、検出接地端子３２２と、駆動信号電極３３１と、駆動信号端子３３２と、駆動接地電極３４１と、駆動接地端子３４２とを有している。なお、図３および図４では、説明の便宜上、検出信号電極３１１および検出信号端子３１２、検出接地電極３２１および検出接地端子３２２、駆動信号電極３３１および駆動信号端子３３２、駆動接地電極３４１および駆動接地端子３４２を、それぞれ、異なるハッチングで図示している。また、圧電基板２の側面に形成されている電極、配線、端子を太線で図示している。

検出信号電極３１１は、第１、第２検出腕２２１、２２２の上面および下面（溝２２１２、２２１３、２２２２、２２２３の内面）に形成されている。このような検出信号電極３１１は、第１、第２検出腕２２１、２２２の検出振動が励起されたときに、該振動によって発生する電荷を検出するための電極である。
検出信号端子３１２は、第１、第２支持部２５１、２５２の右側端部に形成されている。第１支持部２５１に形成された検出信号端子３１２は、第１梁２６１に形成された検出信号配線を介して、第１検出腕２２１に形成された検出信号電極３１１と電気的に接続されている。一方、第２支持部２５２に形成された検出信号端子３１２は、第２梁２６２に形成された検出信号配線を介して、第２検出腕２２２に形成された検出信号電極３１１と電気的に接続されている。

また、検出接地電極３２１は、第１、第２検出腕２２１、２２２の両側面に形成されている。第１検出腕２２１の両側面に形成れている検出接地電極３２１は、ハンマーヘッド２２１１を経由して電気的に接続されており、第２検出腕２２２の両側面に形成れている検出接地電極３２１は、ハンマーヘッド２２２１を経由して電気的に接続されている。このような検出接地電極３２１は、検出信号電極３１１に対してグランドとなる電位を有する。

検出接地端子３２２は、第１、第２支持部２５１、２５２の中央部に形成されている。第１支持部２５１に形成されている検出接地端子３２２は、第１梁２６１に形成された検出接地配線を介して、第１検出腕２２１に形成された検出接地電極３２１と電気的に接続されている。一方、第２支持部２５２に形成されている検出接地端子３２２は、第２梁２６２に形成された検出接地配線を介して、第２検出腕２２２に形成された検出接地電極３２１と電気的に接続されている。

このように検出信号電極３１１と、検出信号端子３１２と、検出接地電極３２１と、検出接地端子３２２とを配置することで、第１検出腕２２１に生じた検出振動は、第１検出腕２２１に形成された検出信号電極３１１と検出接地電極３２１との間の電荷として現れ、第１支持部２５１に形成された検出信号端子３１２と検出接地端子３２２とから信号として取り出すことができる。また、第２検出腕２２２に生じた検出振動は、第２検出腕２２２に形成された検出信号電極３１１と検出接地電極３２１との間の電荷として現れ、第２支持部２５２に形成された検出信号端子３１２と検出接地端子３２２とから信号として取り出すことができる。

駆動信号電極３３１は、第１、第２駆動腕２４１、２４２の上面および下面（ハンマーヘッド２４１１、２４２１を除く部分）に形成されている。さらに、駆動信号電極３３１は、第３、第４駆動腕２４３、２４４の両側面に形成されている。第３駆動腕２４３の両側面に形成れている駆動信号電極３３１は、ハンマーヘッド２４３１を経由して電気的に接続されており、第４駆動腕２４４の両側面に形成れている駆動信号電極３３１は、ハンマーヘッド２４４１を経由して電気的に接続されている。このような駆動信号電極３３１は、第１、第２、第３、第４駆動腕２４１、２４２、２４３、２４４の駆動振動を励起させるための電極である。
また、駆動信号端子３３２は、第２支持部２５２の左端部に形成されている。駆動信号端子３３２は、第４梁２６４に形成された駆動信号配線を介して、第１、第２、第３、第４駆動腕２４１、２４２、２４３、２４４に形成された駆動信号電極３３１と電気的に接続されている。

駆動接地電極３４１は、第３、第４駆動腕２４３、２４４の上面および下面（ハンマーヘッド２４３１、２４４１を除く部分）に形成されている。さらに、駆動接地電極３４１は、第１、第２駆動腕２４１、２４２の両側面に形成されている。第１駆動腕２４１の両側面に形成れている駆動接地電極３４１は、ハンマーヘッド２４１１を経由して電気的に接続されており、第２駆動腕２４２の両側面に形成れている駆動接地電極３４１は、ハンマーヘッド２４２１を経由して電気的に接続されている。このような駆動接地電極３４１は、駆動信号電極３３１に対してグランドとなる電位を有する。

また、駆動接地端子３４２は、第１支持部２５１の左端部に形成されている。駆動接地端子３４２は、第３梁２６３に形成された駆動接地配線を介して、第１、第２、第３、第４駆動腕２４１、２４２、２４３、２４４に形成された駆動接地電極３４１と電気的に接続されている。
このように駆動信号電極３３１、駆動信号端子３３２、駆動接地電極３４１、駆動接地端子３４２を配置することで、駆動信号端子３３２と駆動接地端子３４２との間に駆動信号を印加することで、第１、第２、第３、第４駆動腕２４１、２４２、２４３、２４４に形成された駆動信号電極３３１と駆動接地電極３４１との間に電界を生じさせ、各駆動腕２４１、２４２、２４３、２４４を駆動振動させることができる。

以上のような電極の構成としては、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、振動素子１の構成について説明した。

次に、振動素子１の動作について説明する。
振動素子１に角速度が加わらない状態において、駆動信号端子３３２と駆動接地端子３４２との間に電圧（交番電圧）を印加することで駆動信号電極３３１と駆動接地電極３４１との間に電界が生じると、図５（ａ）に示すように、各駆動腕２４１、２４２、２４３、２４４が矢印Ａに示す方向に屈曲振動を行う。このとき、第１、第２駆動腕２４１、２４２と第３、第４駆動腕２４３、２４４とが振動素子１の重心Ｇを通るＹＺ平面に関して面対称の振動を行っているため、基部２１、第１、第２検出腕２２１、２２２および第１、第２連結腕２３１、２３２は、ほとんど振動しない。

この駆動振動を行っている状態で、振動素子１にＺ軸周りの角速度ωが加わると、図５（ｂ）に示すような検出振動が励振される。具体的には、駆動腕２４１、２４２、２４３、２４４および第１、第２連結腕２３１、２３２に矢印Ｂ方向のコリオリの力が働き、新たな振動が励起される。この矢印Ｂ方向の振動は、重心Ｇに対して周方向の振動である。また同時に、第１、第２検出腕２２１、２２２には、矢印Ｂの振動に呼応して、矢印Ｃ方向の検出振動が励起される。そして、この振動により第１、第２検出腕２２１、２２２に発生した電荷を、検出信号電極３１１と検出接地電極３２１とから信号として取り出し、この信号に基づいて角速度が求められる。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る振動素子を示す平面図である。なお、図６では、説明の便宜上、電極、検出腕、連結腕および駆動腕の図示を省略している。
以下、第２実施形態について、前述した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。
第２実施形態は、第１、第２、第３、第４梁の構成が異なること以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図６では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

本実施形態の振動素子１では、第１梁２６１の第４延在部２６１４の幅が、それと連結する第３、第５延在部２６１３、２６１５の幅よりも太くなっている。同様に、第２梁２６２の第４延在部２６２４の幅が、それと連結する第３、第５延在部２６２３、２６２５の幅よりも太くなっており、第３梁２６３の第４延在部２６３４の幅が、それと連結する第３、第５延在部２６３３、２６３５の幅よりも太くなっており、第４梁２６４の第４延在部２６４４の幅が、それと連結する第３、第５延在部２６４３、２６４５の幅よりも太くなっている。

これにより、例えば、前述した第１実施形態と比較して、Ｚ軸方向の衝撃（加速度）に対する強度を高めることができる。具体的には、振動素子１にＺ軸方向の衝撃が加わると、第１、第２支持部２５１、２５２に対して基部２１がＺ軸方向に変位し、この変位に伴って、第１、第２、第３、第４梁２６１、２６２、２６３、２６４が捩じれる。この捩じれは、第４延在部２６１４、２６２４、２６３４、２６４４に集中し易く、その結果、第４延在部２６１４、２６２４、２６３４、２６４４が大きな応力を受ける。そのため、第４延在部２６１４、２６２４、２６３４、２６４４を太くし、その機械的強度を高めることで、Ｚ軸方向の衝撃（加速度）に対する強度が高められた振動素子１となる。

なお、第４延在部２６１４、２６２４、２６３４、２６４４の幅としては、特に限定されず、他の延在部の幅や圧電基板２の厚さによっても異なるが、他の延在部の幅よりも５μｍ以上、１０μｍ以下程度太いことが好ましい。これにより、上記効果を効果的に発揮することができるとともに、第４延在部２６１４、２６２４、２６３４、２６４４が過度に太くなることによる振動素子１の大型化を防止することができる。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第３実施形態＞
図７は、本発明の第３実施形態に係る振動素子を示す平面図である。なお、図７では、説明の便宜上、電極、検出腕、連結腕および駆動腕の図示を省略している。
以下、第３実施形態について、前述した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。
第３実施形態は、第１、第２、第３、第４梁の構成が異なること以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図７では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

以下、本実施形態の振動素子１が有する第１、第２、第３、第４梁２６１、２６２、２６３、２６４の構成について詳細に説明する。
図７に示すように、第１梁２６１は、Ｙ軸方向に往復しつつＸ軸方向に向かう第１屈曲部２６１Ａと、Ｘ軸方向に往復しつつＹ軸方向に向かう２つの第２屈曲部２６１Ｂ、２６１Ｃと、を有している。同様に、第２梁２６２は、Ｙ軸方向に往復しつつＸ軸方向に向かう第１屈曲部２６２Ａと、Ｘ軸方向に往復しつつＹ軸方向に向かう２つの第２屈曲部２６２Ｂ、２６２Ｃと、を有し、第３梁２６３は、Ｙ軸方向に往復しつつＸ軸方向に向かう第１屈曲部２６３Ａと、Ｘ軸方向に往復しつつＹ軸方向に向かう２つの第２屈曲部２６３Ｂ、２６３Ｃと、を有し、第４梁２６４は、Ｙ軸方向に往復しつつＸ軸方向に向かう第１屈曲部２６４Ａと、Ｘ軸方向に往復しつつＹ軸方向に向かう２つの第２屈曲部２６４Ｂ、２６４Ｃと、を有している。このように、各梁が第２屈曲部を複数有することによって、例えば、前述した第１実施形態と比較して屈曲部の数が多くなり、その分、振動素子１の耐衝撃性をより向上させることができる。
これら第１、第２、第３、第４梁２６１、２６２、２６３、２６４は、互いに同様の構成であるため、以下では、第１梁２６１の構成について代表して説明し、第２、第３、第４梁２６２、６２３、２６４の構成については、その説明を省略する。

第１梁２６１は、基部２１から＋Ｘ軸方向に延出する第１延在部２６１１と、第１延在部２６１１の先端部から＋Ｙ軸方向に延出する第２延在部２６１２と、第２延在部２６１２の先端部から−Ｘ軸方向に延出する第３延在部２６１３と、第３延在部２６１３の先端部から＋Ｙ軸方向に延出する第４延在部２６１４と、第４延在部２６１４の先端部から＋Ｘ軸方向に延出する第５延在部２６１５と、第５延在部２６１５の先端部から−Ｙ軸方向に延出する第６延在部２６１６と、第６延在部２６１６の先端部から＋Ｘ軸方向に延出する第７延在部２６１７と、第７延在部２６１７の先端部から＋Ｙ軸方向に延出する第８延在部２６１８と、第８延在部２６１８の先端部から＋Ｙ軸方向と−Ｘ軸方向との合成方向（斜め方向）に延出している第９延在部２６１９と、第９延在部２６１９の先端部から＋Ｙ軸方向に延出し、第１支持部２５１に接続されている第１０延在部２６１０と、を有している。

このような形状の第１梁２６１では、第１屈曲部２６１Ａは、第４延在部２６１４と、第５延在部２６１５と、第６延在部２６１６と、第７延在部２６１７と、第８延在部２６１８とで構成されている。また、第２屈曲部２６１Ｂは、第１延在部２６１１と、第２延在部２６１２と、第３延在部２６１３と、第４延在部２６１４と、第５延在部２６１５とで構成され、第２屈曲部２６１Ｃは、第７延在部２６１７と、第８延在部２６１８と、第９延在部２６１９と、第１０延在部２６１０とで構成されている。

また、第１延在部２６１１の基端部（基部２１との接続部）は、＋Ｙ軸方向と＋Ｘ軸方向との合成方向（斜め方向）に延在している。これにより、基部２１と第１梁２６１との境界部への応力集中が低減され、振動素子１の機械的強度をさらに向上させることができる。
また、第６延在部２６１６は、Ｓ字状に湾曲した形状となっている。具体的には、第６延在部２６１６は、第５延在部２６１５の先端部から−Ｙ軸方向に延出する延在部２６１６ａと、延在部２６１６ａの先端部から−Ｙ軸方向と−Ｘ軸方向との合成方向（斜め方向）に延在する延在部２６１６ｂと、延在部２６１６ｂの先端部から−Ｙ軸方向に延在する延在部２６１６ｃと、を有している。

また、第１０延在部２６１０は、第１〜第９延在部２６１１〜２６１９よりも幅が太く形成されている。これにより、第１梁２６１と第１支持部２５１との境界部の強度を高めることができ、振動素子１の機械的強度の向上を図ることができる。第１０延在部２６１０の幅としては、特に限定されず、第１〜第９延在部２６１１〜２６１９の幅や圧電基板２の厚さによっても異なるが、第１〜第９延在部２６１１〜２６１９の幅よりも１０μｍ以上、３０μｍ以下程度太いことが好ましい。これにより、上記効果を効果的に発揮することができるとともに、第１０延在部２６１０が過度に太くなることによる振動素子１の大型化を防止することができる。
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

２．振動子
次に、振動素子１を用いた振動子１０について説明する。
図８は、本発明の振動子の好適な実施形態を示す図であり（ａ）が断面図、（ｂ）が上面である。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、振動子１０は、振動素子１と、振動素子１を収容するパッケージ８と、を有している。

パッケージ８は、凹部８１１を有する箱状のベース８１と、凹部８１１の開口を塞いでベース８１に接合された板状のリッド８２とを有している。そして、凹部８１１がリッド８２によって塞がれることにより形成された収容空間に振動素子１が収納されている。収容空間は、減圧（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。

ベース８１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や、各種ガラス材料を用いることができる。また、リッド８２の構成材料としては、特に限定されないが、ベース８１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８１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８１とリッド８２の接合方法は、特に限定されず、例えば、接着材やろう材を介して接合することができる。

凹部８１１の底面には、接続端子８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６が形成されている。これら接続端子８３１〜８３６は、それぞれ、ベース８１に形成された図示しない貫通電極等によって、ベース８１の下面（パッケージ８の外周面）に引き出されている。接続端子８３１〜８３６の構成としては、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。

振動素子１は、第１支持部２５１が導電性接着材８６１、８６２、８６３によって凹部８１１の底面に固定されており、第２支持部２５２が導電性接着材８６４、８６５、８６６によって凹部８１１の底面に固定されている。また、導電性接着材８６１によって、一方の検出信号端子３１２と接続端子８３１とが電気的に接続され、導電性接着材８６２によって、一方の検出接地端子３２２と接続端子８３２とが電気的に接続され、導電性接着材８６３によって、駆動接地端子３４２と接続端子８３３とが電気的に接続され、導電性接着材８６４によって、他方の検出信号端子３１２と接続端子８３４とが電気的に接続され、導電性接着材８６５によって、他方の検出接地端子３２２と接続端子８３５とが電気的に接続され、導電性接着材８６６によって、駆動信号端子３３２と接続端子８３６とが電気的に接続されている。
導電性接着材８６１〜８６６としては、導電性および接着性を有していれば特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、ビスマレイミド系等の接着材に銀粒子等の導電性フィラーを分散させたものを用いることができる。

３．物理量センサー
次に、振動素子１を用いた物理量センサー１００について説明する。
図９は、本発明の振動素子を備える物理量センサーの好適な実施形態を示す断面図である。図１０および図１１は、それぞれ、図９に示す物理量センサーの上面図である。なお、図１１では、説明の便宜上、リッドおよび振動素子の図示を省略している。

図９、図１０および図１１に示すように、物理量センサー１００は、振動素子１と、振動素子１を収容するパッケージ８と、ＩＣチップ９と、を有している。
図９に示すように、パッケージ８は、凹部８１１を有する箱状のベース８１と、凹部８１１の開口を塞いでベース８１に接合された板状のリッド８２とを有している。そして、凹部８１１がリッド８２によって塞がれることにより形成された収容空間に振動素子１およびＩＣチップ９が収納されている。収容空間は、減圧（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。

凹部８１１は、ベース８１の上面に開放する第１凹部８１１ａと、第１凹部８１１ａの底面の中央部に開放する第２凹部８１１ｂと、第２凹部８１１ｂの底面の中央部に開放する第３凹部８１１ｃと、を有している。そして、第１凹部８１１ａの底面から第２凹部８１１ｂの底面に跨って接続配線８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６が形成されている。

図１０に示すように、振動素子１は、第１支持部２５１が導電性接着材８６１、８６２、８６３によって第１凹部８１１ａの底面に固定されており、第２支持部２５２が導電性接着材８６４、８６５、８６６によって第１凹部８１１ａの底面に固定されている。そして、導電性接着材８６１によって、一方の検出信号端子３１２と接続配線８７１とが電気的に接続され、導電性接着材８６２によって、一方の検出接地端子３２２と接続配線８７２とが電気的に接続され、導電性接着材８６３によって、駆動接地端子３４２と接続配線８７３とが電気的に接続され、導電性接着材８６４によって、他方の検出信号端子３１２と接続配線８７４とが電気的に接続され、導電性接着材８６５によって、他方の検出接地端子３２２と接続配線８７５とが電気的に接続され、導電性接着材８６６によって、駆動信号端子３３２と接続配線８７６とが電気的に接続されている。

図１１に示すように、ＩＣチップ９は、第３凹部８１１ｃの底面にろう材等によって固定されている。ＩＣチップ９は、導電性ワイヤーによって各接続配線８７１、８７２、８７３、８７４、８７５、８７６と電気的に接続されている。これにより、２つの検出信号端子３１２、２つの検出接地端子３２２、駆動信号端子３３２、駆動接地端子３４２の各々は、ＩＣチップ９と電気的に接続された状態となっている。ＩＣチップ９は、振動素子１を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときに振動素子１に生じる検出振動を検出する検出回路と、を有する。
なお、本実施形態では、ＩＣチップ９がパッケージ８の内部に設けられているが、ＩＣチップ９は、パッケージ８の外部に設けられていてもよい。

４．物理量検出装置
次に、振動素子１を用いた物理量検出装置１０００について説明する。
図１２は、本発明の振動素子を備える物理量検出装置のブロック図である。
図１２に示すように、物理量検出装置１０００は、振動素子１と、駆動回路７１と、検出回路７２と、を有している。駆動回路７１と検出回路７２とは、例えば、前述したようなＩＣチップ９に組み込むことができる。
駆動回路７１は、駆動回路として機能し、Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）７１１と、ＡＣ増幅回路７１２と、振幅調整回路７１３とを有している。このような駆動回路７１は、振動素子１に形成された駆動信号電極３３１に駆動信号を供給するための回路である。

振動素子１が振動すると、圧電効果に基づく交流電流が振動素子１に形成された駆動信号電極３３１から出力され、駆動信号端子３３２を介してＩ／Ｖ変換回路７１１に入力される。Ｉ／Ｖ変換回路７１１は、入力された交流電流を振動素子１の振動周波数と同一の周波数の交流電圧信号に変換して出力する。Ｉ／Ｖ変換回路７１１から出力された交流電圧信号は、ＡＣ増幅回路７１２に入力され、ＡＣ増幅回路７１２は、入力された交流電圧信号を増幅して出力する。

ＡＣ増幅回路７１２から出力された交流電圧信号は、振幅調整回路７１３に入力される。振幅調整回路７１３は、入力された交流電圧信号の振幅を一定値に保持するように利得を制御し、利得制御後の交流電圧信号を、振動素子１に形成された駆動信号端子３３２を介して駆動信号電極３３１に出力する。この駆動信号電極３３１に入力される交流電圧信号（駆動信号）により振動素子１が振動する。

検出回路７２は、検出回路として機能し、チャージアンプ回路７２１、７２２と、差動増幅回路７２３と、ＡＣ増幅回路７２４と、同期検波回路７２５と、平滑回路７２６と、可変増幅回路７２７と、フィルター回路７２８と、を有している。検出回路７２は、振動素子１の第１検出腕２２１に形成された検出信号電極３１１に生じる第１検出信号と、第２検出腕２２２に形成された検出信号電極３１１に生じる第２検出信号と、を差動増幅させて差動増幅信号を生成し、該差動増幅信号に基づいて所定の物理量を検出する回路である。

チャージアンプ回路７２１、７２２には、振動素子１の第１、第２検出腕２２１、２２２に形成された検出信号電極３１１により検出された互いに逆位相の検出信号（交流電流）が、検出信号端子３１２を介して入力される。例えば、チャージアンプ回路７２１には第１検出腕２２１に形成された検出信号電極３１１により検出された第１検出信号が入力され、チャージアンプ回路７２２には第２検出腕２２２に形成された検出信号電極３１１により検出された第２検出信号が入力される。そして、チャージアンプ回路７２１、７２２は、入力された検出信号（交流電流）を、基準電圧Ｖｒｅｆを中心とする交流電圧信号に変換する。

差動増幅回路７２３は、チャージアンプ回路７２１の出力信号と、チャージアンプ回路７２２の出力信号とを差動増幅して差動増幅信号を生成する。差動増幅回路７２３の出力信号（差動増幅信号）は、さらにＡＣ増幅回路７２４で増幅される。同期検波回路７２５は、検波回路として機能し、駆動回路７１のＡＣ増幅回路７１２が出力する交流電圧信号を基に、ＡＣ増幅回路７２４の出力信号を同期検波することにより角速度成分を抽出する。

同期検波回路７２５で抽出された角速度成分の信号は、平滑回路７２６で直流電圧信号に平滑化され、可変増幅回路７２７に入力される。可変増幅回路７２７は、平滑回路７２６の出力信号（直流電圧信号）を、設定された増幅率（または減衰率）で増幅（または減衰）して角速度感度を変化させる。可変増幅回路７２７で増幅（または減衰）された信号は、フィルター回路７２８に入力される。

フィルター回路７２８は、可変増幅回路７２７の出力信号から高周波のノイズ成分を除去し（正確には所定レベル以下に減衰させ）、角速度の方向および大きさに応じた極性および電圧レベルの検出信号を生成する。そして、この検出信号は、外部出力端子（図示せず）から外部へ出力される。

このような物理量検出装置１０００によれば、上述のとおり、第１検出腕２２１に形成された検出信号電極３１１に生じる第１検出信号と、第２検出腕２２２に形成された検出信号電極３１１に生じる第２検出信号とを差動増幅させて差動増幅信号を生成し、該差動増幅信号に基づいて所定の物理量を検出することができる。

５．電子機器
次いで、振動素子１を適用した電子機器について、図１３〜図１５に基づき、詳細に説明する。
図１３は、本発明の振動素子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１１０８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、角速度検知手段（ジャイロセンサー）として機能する振動素子１が内蔵されている。

図１４は、本発明の振動素子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１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、角速度検知手段（ジャイロセンサー）として機能する振動素子１が内蔵されている。

図１５は、本発明の振動素子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１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
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−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、角速度検知手段（ジャイロセンサー）として機能する振動素子１が内蔵されている。

なお、本発明の振動素子を備える電子機器は、図１３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１４の携帯電話機、図１５のディジタルスチルカメラの他にも、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、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。

６．移動体
次いで、図１に示す振動素子を適用した移動体について、図１６に基づき、詳細に説明する。
図１６は、本発明の振動素子を備える移動体を適用した自動車の構成を示す斜視図である。

自動車１５００には、角速度検知手段（ジャイロセンサー）として機能する振動素子１が内蔵されており、振動素子１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。振動素子１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果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１５０３のブレーキを制御したりすることができる。その他、このような姿勢制御は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプターで利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、振動素子１が組み込まれる。

以上、本発明の振動素子、振動子、電子機器および移動体を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、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、前述した第３実施形態では、各梁が１つの第１屈曲部と、２つの第２屈曲部とを有している構成について説明したが、第１、第２屈曲部の少なくとも一方が複数設けられていればよく、例えば、各梁が２つの第１屈曲部と１つの第２屈曲部とを有していてもよく、第１、第２屈曲部がそれぞれ複数設けられていてもよい。
また、前述した実施形態では、梁が４本設けられているが、梁の数としては、これに限定されず、１〜３本であってもよいし、５本以上であってもよい。
また、前述した実施形態では、振動素子が有する振動部が、基部と、第１、第２検出腕と、第１、第２連結腕と、第１〜第４駆動腕とを有しているが、振動部の構成は、これに限定されない。例えば、基部と、基部から＋Ｙ軸方向に延出し、Ｘ軸方向に並んで設けられている一対の駆動腕と、基部から−Ｙ軸方向に延出し、Ｘ軸方向に並んで設けられている一対の検出腕とを有する構成であってもよい。この場合、梁は、検出腕と駆動腕との間を通って基部と支持部とを連結するように配置することができる。この構成では、一対の駆動腕をＸ逆相モードである駆動モードで駆動させた状態で、Ｙ軸まわりの角速度が加わると、一対の検出腕に、Ｚ逆相モードで駆動する検出モードの振動が励振される。そして、その際に検出腕から出力される信号に基づいて、Ｙ軸まわりの角速度を検知することができる。

１……振動素子 １０……振動子 １００……物理量センサー １０００……物理量検出装置 ２……圧電基板 ２０……振動部 ２１……基部 ２２１……第１検出腕 ２２１１……ハンマーヘッド ２２１２、２２１３……溝 ２２２……第２検出腕 ２２２１……ハンマーヘッド ２２２２、２２２３……溝 ２３１……第１連結腕 ２３２……第２連結腕 ２４１……第１駆動腕 ２４１１……ハンマーヘッド ２４２……第２駆動腕 ２４２１……ハンマーヘッド ２４３……第３駆動腕 ２４３１……ハンマーヘッド ２４４……第４駆動腕 ２４４１……ハンマーヘッド ２５１……第１支持部 ２５２……第２支持部 ２６１……第１梁 ２６１Ａ……第１屈曲部 ２６１Ｂ、２６１Ｃ……第２屈曲部 ２６１０……第１０延在部 ２６１１……第１延在部 ２６１２……第２延在部 ２６１３……第３延在部 ２６１４……第４延在部 ２６１５……第５延在部 ２６１６……第６延在部 ２６１６ａ、２６１６ｂ、２６１６ｃ……延在部 ２６１７……第７延在部 ２６１８……第８延在部 ２６１９……第９延在部 ２６２……第２梁 ２６２Ａ……第１屈曲部 ２６２Ｂ、２６２Ｃ……第２屈曲部 ２６２３……第３延在部 ２６２４……第４延在部 ２６２５……第５延在部 ２６３……第３梁 ２６３Ａ……第１屈曲部 ２６３Ｂ、２６３Ｃ……第２屈曲部 ２６３３……第３延在部 ２６３４……第４延在部 ２６３５……第５延在部 ２６４……第４梁 ２６４Ａ……第１屈曲部 ２６４Ｂ、２６４Ｃ……第２屈曲部 ２６４３……第３延在部 ２６４４……第４延在部 ２６４５……第５延在部 ７１……駆動回路 ７１１……Ｉ／Ｖ変換回路 ７１２……ＡＣ増幅回路 ７１３……振幅調整回路 ７２……検出回路 ７２１……チャージアンプ回路 ７２２……チャージアンプ回路 ７２３……差動増幅回路 ７２４……ＡＣ増幅回路 ７２５……同期検波回路 ７２６……平滑回路 ７２７……可変増幅回路 ７２８……フィルター回路 ８……パッケージ ９……ＩＣチップ ８１……ベース ８２……リッド ３１１……検出信号電極 ３１２……検出接地端子 ３２１……検出接地電極 ３２２……検出接地端子 ３３１……駆動信号電極 ３３２……駆動信号端子 ３４１……駆動接地電極 ３４２……駆動接地端子 ８１１……凹部 ８１１ａ……第１凹部 ８１１ｂ……第２凹部 ８１１ｃ……第３凹部 ８３１〜８３６……接続端子 ８６１〜８６６……導電性接着材 ８７１〜８７６……接続配線 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 １１０８……表示部 １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １２０８……表示部 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 １３１０……表示部 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……自動車 １５０１……車体 １５０２……車体姿勢制御装置 １５０３……車輪 Ｇ……重心

Claims (7)

1. 振動部と、
   前記振動部と一端が接続されている梁と、
   前記梁の他端が接続されている支持部と、を有し、
   前記梁は、
   第１軸に沿った第１方向の成分を有して延在している部分、前記第１方向とは反対向きの第２方向の成分を有して延在している部分および前記第１軸と直交する第２軸に沿った方向に延在している部分を含む第１屈曲部と、
   前記第１屈曲部の両側に位置し、前記第２軸に沿った第３方向の成分を有して延在している部分、前記第３方向とは反対向きの第４方向の成分を有して延在している部分および前記第１軸に沿った方向に延在している部分を含む２つの第２屈曲部と、を有し、
   前記第２屈曲部は、前記第３方向と前記第１軸に沿った方向との合成方向に延在すると共に、前記一端側から前記他端側に沿って幅が漸増する部分を有している部分および前記第４方向と前記第１軸に沿った方向との合成方向に延在すると共に、前記一端側から前記他端側に沿って幅が漸増する部分を有している部分のうちの少なくとも一方を有し、
   前記振動部の厚み方向からの平面視において、前記梁の前記他端の幅は、前記一端の幅よりも１０μｍ以上３０μｍ以下広いことを特徴とする振動素子。
2. 前記振動部は、基部と、
   前記基部から前記第１軸に沿った方向に延在する検出腕と、
   前記基部から前記第２軸に沿った方向に延在する連結腕と、
   前記連結腕から前記第１軸に沿った方向に延在する駆動腕と、を有している請求項１に記載の振動素子。
3. 前記第１屈曲部は、前記第１軸に沿った方向に延在する延在部と、前記第２軸に沿った方向に延在する延在部とが交互に配置されている部分を有している請求項１または２に記載の振動素子。
4. 前記第１屈曲部の一部が前記第２屈曲部の一部である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動素子。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動素子と、
   前記振動素子を収納したパッケージと、を備えていることを特徴とする振動子。
6. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動素子を備えたことを特徴とする電子機器。
7. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動素子を備えたことを特徴とする移動体。

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