JP6464667B2 - ジャイロ素子、ジャイロセンサー、電子機器、および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、ジャイロ素子、ジャイロセンサー、電子機器、および移動体に関する。

モバイルコンピューターやＩＣカードなどの小型の情報機器や、携帯電話などの移動体通信機器、および車体制御や自車位置検出、あるいはデジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの振動制御補正機能（所謂手ぶれ補正）などに、ジャイロ素子を用いたジャイロセンサーが広く利用されている。ジャイロセンサーは、ジャイロ素子により、物体の揺れや回転などの振動によってジャイロ素子の一部に発生する電気信号を角速度として検出し、回転角を算出することによって物体の変位を求める。

ジャイロセンサーには、水晶などの圧電体材料により形成されたジャイロ素子が広く用いられている。基部や振動腕などを有するジャイロ素子は、例えば水晶を、フォトリソグラフィーを用いてエッチング加工することにより一体に形成することができる。ジャイロ素子は、もともと、振動腕の断面形状は矩形状となるように設計されるが、水晶のエッチング異方性や加工プロセスのばらつきなどにより、矩形状とならずに、平行四辺形や菱形、あるいは、もっと複雑な不定形を呈する。このような振動腕の断面形状のばらつきにより、振動腕の振動方向が設計値からずれて、所謂漏れ出力という望まない振動漏れが発生し、ジャイロ素子の検出感度を劣化させる要因になる。

例えば、特許文献１には、振動漏れに対応するためのジャイロ素子が開示されている。特許文献１のジャイロ素子（角速度センサー素子）は、基部と、基部から延伸された第１振動腕（駆動振動腕および検出振動腕）および第２振動腕（調整用振動腕）と、第２振動腕に設けられた調整部とを有している。そして、第２振動腕（調整用振動腕）に設けられた調整部の一部を除去、または付加することにより、第１振動腕の振動の漏れ出力を打ち消して振動漏れを抑制することができる。

特開２０１２−１１２７４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような第２振動腕に設けられた調整部を備えたジャイロ素子では、第２振動腕の振動周波数と駆動振動腕の振動周波数とを近づけた構成とした場合、調整部の調整によるチューニング量（調整量）を増やすことができるが、駆動振動腕のＣＩ値が急激に上昇してしまい、電力量の増加や振動特性の悪化を生じてしまう虞があった。

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］本適用例に係るジャイロ素子は、基部と、前記基部から延出している駆動振動腕と、前記基部を介して前記駆動振動腕の延出方向と反対方向に、前記基部から延出している検出振動腕と、平面視で、前記駆動振動腕または前記検出振動腕を挟むように配置されている調整用振動腕と、を備え、前記駆動振動腕と前記基部との接続部である第１接続部と、前記調整用振動腕と前記基部との接続部である第２接続部との間の距離を距離Ｌとし、前記基部の厚さを厚さｔとしたとき、前記駆動振動腕の振動周波数と、前記調整用振動腕の振動周波数との差を前記駆動振動腕の振動周波数で除した値である離調度が、０．５８×（Ｌ／ｔ）^-2.2≧離調度≧０．１２×（Ｌ／ｔ）^-2.2 であることを特徴とする。

本適用例によれば、離調度（Δｆ／ｆ）を上記範囲内とすることにより、ＣＩ（クリスタル インピーダンス）値の上昇を抑え、且つチューニングに必要なチューニング電荷量を確保することが可能であるジャイロ素子を提供することができる。具体的には、ＣＩ値の上昇率を２０％以下とすることができるとともに、駆動振動腕の振幅に対し調整用振動腕（チューニング用振動腕）の振幅を２％以上とすることができ、それに応じたチューニング電荷量が得られるジャイロ素子を得ることができる。

ここで、上述の第１接続部は、駆動振動腕の延出方向と交差する方向の、駆動振動腕の両端に位置する第１辺および第２辺を延長した延長線と、基部とが交差する二つの交点を結ぶ仮想線と、駆動振動腕の延出方向と交差する方向の腕幅を等分して駆動振動腕の延出方向に延びる駆動振動腕の中心線と、が交差する点（交点）である。また、第２接続部は、調整用振動腕の延出方向と交差する方向の、調整用振動腕の両端に位置する第３辺および第４辺を延長した延長線と、基部とが交差する二つの交点を結ぶ仮想線と、調整用振動腕の延出方向と交差する方向の腕幅を等分して調整用振動腕の延出方向に延びる調整用振動腕の中心線と、が交差する点（交点）である。
また、離調度におけるΔｆは、チューニング離調（調整振動周波数−駆動振動周波数）を示し、同様にｆは、駆動振動周波数を示す。
また、上述の駆動振動腕および調整用振動腕（チューニング用振動腕）の振幅とは、一例として、第１接続部および第２接続部から等しい距離における駆動振動腕および調整用振動腕（チューニング用振動腕）の振幅とすることができる。

［適用例２］上記適用例に記載のジャイロ素子において、前記離調度は、０．２９×（Ｌ／ｔ）^-2.2≧離調度≧０．１２×（Ｌ／ｔ）^-2.2 であることが好ましい。

本適用例によれば、さらに好適なＣＩ値およびチューニング電荷量を得たジャイロ素子とすることができる。具体的には、ＣＩ値の上昇率を２０％以下とすることができるとともに、駆動振動腕の振幅に対しチューニング腕の振幅を４％以上とすることができ、それに応じたチューニング電荷量が得られるジャイロ素子を得ることができる。

［適用例３］上記適用例に記載のジャイロ素子において、前記厚さｔは、前記第１接続部と前記第２接続部との間の前記基部の厚さであることが好ましい。

本適用例によれば、厚さｔを、第１接続部と第２接続部との間の厚さとし、離調度（Δｆ／ｆ）を上記範囲内とすることにより、ＣＩ値の上昇を抑え、且つチューニングに必要なチューニング電荷量を確保することが可能であるジャイロ素子を提供することが可能となる。

［適用例４］上記適用例に記載のジャイロ素子において、前記駆動振動腕、前記検出振動腕、および前記調整用振動腕の少なくとも一つには、前記基部側と反対側に位置する端部側に、当該振動腕の幅より幅の広い幅広部が設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、幅広部が設けられた駆動振動腕、検出振動腕、および調整用振動腕の長さの増大を抑えながら所定の駆動振動や検出振動を得るとともに、漏れ振動を抑制するための調整範囲が広くとれるので、より小型で高感度な特性を有するジャイロ素子を提供することが可能となる。

［適用例５］本適用例に係るセンサーは、上記適用例のいずれか一例に記載のジャイロ素子と、少なくとも、前記ジャイロ素子を駆動振動させる駆動回路および角速度が加わったときの検出振動を検出する検出回路を有する回路部と、前記ジャイロ素子および前記回路部の少なくとも一方を収容しているパッケージと、を備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を有するジャイロ素子を備えたセンサー、例えばジャイロセンサーを得ることができる。加えて、上記構成のようなパッケージタイプのセンサーとすることにより、小型化・薄型化に有利であるとともに耐衝撃性を高くすることができる。

［適用例６］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載のジャイロ素子を備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、検出特性の安定したジャイロ素子を備えているため、性能の安定した電子機器を提供することが可能となる。

［適用例７］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載のジャイロ素子を備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、検出特性の安定したジャイロ素子を備えているため、性能の安定した移動体を提供することが可能となる。

本発明に係るジャイロ素子の実施形態としてのＨ型ジャイロ素子の概略を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。 Ｈ型ジャイロ素子の構成の詳細を説明するための部分拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。 Ｈ型ジャイロ素子の電極構成を説明する図であり、（ａ）は図１（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は図１（ｂ）のＤ−Ｄ断面図。 離調度とＣＩ値との相関を示すグラフ。 Ｌ／ｔと離調度との相関を示すグラフ。 本発明に係るジャイロ素子を備えるジャイロセンサーの概略構成を示す正断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、ジャイロ素子を備える電子機器の一例を示す斜視図。 ジャイロ素子を備える移動体としての自動車を示す斜視図。

（実施形態）
まず、本発明の実施形態に係るジャイロ素子について、図１、図２および図３を参照して説明する。図１は、ジャイロ素子の一実施形態を示し、図１（ａ）は模式的に示す斜視図、図１（ｂ）は模式的に示す平面図である。図２は、ジャイロ素子の構成の詳細を説明するための図であり、図２（ａ）は、振動腕の付け根部分（振動腕と基部との接続部）の部分拡大図（平面図）であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３は、ジャイロ素子の電極構成を説明する図であり、図３（ａ）は図１（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、図３（ｂ）は図１（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。

図１（ａ）に示すように、実施形態に係るジャイロ素子３００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、振動腕としての駆動振動腕２ａ，２ｂおよび振動腕としての検出振動腕３ａ，３ｂと、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、および第１連結部５ａに連結する第１支持部５ｂと、基部１から第１連結部５ａと反対方向に延出する第２連結部６ａ、および第２連結部６ａに連結する第２支持部６ｂと、が設けられている。さらに、第１支持部５ｂおよび第２支持部６ｂは、駆動振動腕２ａ，２ｂの側で一体的に繋って、固定枠部７を構成している。そして、ジャイロ素子３００は、固定枠部７の所定の位置で、図示しないパッケージ等の基板に固定される。

本実施形態のジャイロ素子３００では、基材として圧電体材料である水晶を用いた例について説明する。水晶は、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸及び光学軸と呼ばれるＺ軸を有している。本実施形態では、水晶結晶軸において直交するＸ軸及びＹ軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するＺ軸方向に所定の厚さを有した所謂水晶Ｚ板を基材として用いた例を説明する。なお、ここでいう所定の厚さは、発振周波数（共振周波数）、外形サイズ、加工性などにより適宜設定される。また、ジャイロ素子３００を形成する平板は、水晶からの切り出し角度の誤差を、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々につき多少の範囲で許容できる。例えば、Ｘ軸を中心に０度から２度の範囲で回転して切り出したものを使用することができる。Ｙ軸及びＺ軸についても同様である。

ジャイロ素子３００は、中心部分に位置する略矩形状の基部１と、基部１のＹ軸方向の端部１ａ，１ｂのうち一方の端部（図中（−）Ｙ方向の端部）１ｂから、並行するようにＹ軸に沿って延伸された一対の駆動振動腕２ａ，２ｂと、基部１の他方の端部（図中（＋）Ｙ方向の端部）１ａからＹ軸に沿って並行するように延伸された一対の検出振動腕３ａ，３ｂと、を有している。このように、基部１の両端部１ａ，１ｂから、一対の駆動振動腕２ａ，２ｂと、一対の検出振動腕３ａ，３ｂとが、それぞれ同軸方向に延伸されている。このような形状から、本実施形態に係るジャイロ素子３００は、Ｈ型ジャイロ素子と呼ばれることがある。Ｈ型のジャイロ素子３００は、駆動振動腕２ａ，２ｂと検出振動腕３ａ，３ｂとが、基部１の同一軸方向の両端部１ａ，１ｂからそれぞれ延伸されているので、駆動系と検出系が分離される。ジャイロ素子３００は、このように駆動系と検出系が分離されることにより、駆動系と検出系の電極間あるいは配線間の静電結合が低減され、検出感度が安定するという特徴を有する。なお、本実施形態ではＨ型振動片を例に駆動振動腕および検出振動腕を各々２本ずつ設けているが、振動腕の本数は１本であっても３本以上であっても良い。また、１本の振動腕に後述する駆動電極と検出電極を形成しても良い。

Ｈ型のジャイロ素子３００は、一対の駆動振動腕２ａ，２ｂを面内方向（＋Ｘ軸方向と−Ｘ軸方向）に振動させた状態で、Ｙ軸回りに角速度ωが加わると、駆動振動腕２ａ，２ｂにコリオリ力が発生し、駆動振動腕２ａ，２ｂが面内方向と交差する面外方向（＋Ｚ軸方向と−Ｚ軸方向）に、互いに逆方向に屈曲振動する。そして、検出振動腕３ａ，３ｂは、駆動振動腕２ａ，２ｂの面外方向の屈曲振動に共振して、同じく面外方向に屈曲振動する。この時、圧電効果により検出振動腕３ａ，３ｂに設けられている検出電極に電荷が発生する。ジャイロ素子３００は、この電荷を検出することによりジャイロ素子３００に加わる角速度ωを検出することができる。

基部１から延伸された振動腕としての一対の駆動振動腕２ａ，２ｂは、表面２ｃ，２ｇと、表面２ｃ，２ｇと反対側に設けられた裏面２ｄ，２ｈと、表面２ｃ，２ｇと裏面２ｄ，２ｈとを接続する側面２ｅ，２ｆ，２ｋ，２ｊと、を備えている（図３参照）。また、駆動振動腕２ａ，２ｂの基部１側の一端とは反対側の他端側の先端部（端部側）には、駆動振動腕２ａ，２ｂより幅が広い（Ｘ軸方向の寸法が大きい）略矩形状の幅広部としての錘部５２ａ，５２ｂが設けられている。このように、駆動振動腕２ａ，２ｂに、錘部５２ａ，５２ｂが設けられていることにより、駆動振動腕２ａ，２ｂの長さ（Ｙ軸方向の寸法）の増大を抑えながら所定の駆動振動を得ることができるため、ジャイロ素子を小型化することが可能となる。なお、駆動振動腕２ａ，２ｂには、駆動振動腕２ａ，２ｂを駆動させるための電極が設けられているが、電極の構成については後述する。

基部１から延伸された一対の振動腕としての検出振動腕３ａ，３ｂには、表面３ｃ，３ｇと、表面３ｃ，３ｇと反対側に設けられた裏面３ｄ，３ｆと、表面３ｃ，３ｇと裏面３ｄ，３ｆとを接続する側面３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋと、を備えている（図３参照）。さらに、検出振動腕３ａ，３ｂには、基部１側の一端とは反対側の他端側の先端部に検出振動腕３ａ，３ｂより幅が広い（Ｘ軸方向の寸法が大きい）略矩形状の幅広部としての錘部５３ａ，５３ｂが設けられている。このように、検出振動腕３ａ，３ｂにおいても、錘部５３ａ，５３ｂが設けられていることにより、検出振動腕３ａ，３ｂの長さ（Ｙ軸方向の寸法）の増大を抑えながら所定の検出振動を得ることができるため、ジャイロ素子を小型化することが可能となる。また、一対の検出振動腕３ａ，３ｂには、凹部５８ａ，５８ｂが設けられている（図３参照）。本実施形態における凹部５８ａ，５８ｂは、表面３ｃ，３ｇおよび裏面３ｄ，３ｆの両面側から掘り込まれている構成であるが、表面３ｃ，３ｇあるいは裏面３ｄ，３ｆの一方の面から掘り込まれた構成でもよい。

さらに、ジャイロ素子３００には、水晶の結晶Ｘ軸（電気軸）と交差する方向に検出振動腕３ａ，３ｂと並行させてかつ検出振動腕３ａ，３ｂをＺ軸方向から見た平面視で内側に挟むように、基部１から延伸された一対の調整用振動腕４ａ，４ｂが設けられている。即ち、調整用振動腕４ａ，４ｂは、Ｙ軸に沿って（＋）Ｙ方向に延伸され、検出振動腕３ａ，３ｂと所定の間隔を空けて内側に挟むように位置し、かつ並行するように設けられている。なお、調整用振動腕４ａ，４ｂは、チューニングアームと呼ばれることもある。このような調整用振動腕４ａ，４ｂが設けられていることにより、漏れ出力を調整することが可能となる。

調整用振動腕４ａ，４ｂにおける漏れ出力の調整は、振動漏れによって生じる電荷を、調整用振動腕４ａ，４ｂの電荷を調整することによってキャンセルすることによって行う。具体的には、例えば調整用振動腕４ａ，４ｂの一部を除去したり質量を付加したりすることにより、調整用振動腕４ａ，４ｂの電荷量を調整することができる。その結果、振動漏れの出力を抑制することが可能となり、ジャイロ素子３００の振動特性を安定させることが可能となる。

また、調整用振動腕４ａ，４ｂは、駆動振動腕２ａ，２ｂおよび検出振動腕３ａ，３ｂよりも全長が短く形成されている。これにより、漏れ出力を調整するための調整用振動腕４ａ，４ｂの振動が、駆動振動腕２ａ，２ｂと検出振動腕３ａ，３ｂによるジャイロ素子３００の主要な振動を阻害することがないので、ジャイロ素子３００の振動特性が安定するとともに、ジャイロ素子３００の小型化にも有利となる。

さらに、調整用振動腕４ａ，４ｂの基部１側の一端とは反対側の他端側の先端部（端部側）には、調整用振動腕４ａ，４ｂより幅が広い（Ｘ軸方向の寸法が大きい）略矩形状の幅広部としての錘部５４ａ，５４ｂが設けられている。このように、調整用振動腕４ａ，４ｂの先端部に錘部５４ａ，５４ｂを設けることにより、調整用振動腕４ａ，４ｂの長さを短縮することができる。

基部１の中央は、ジャイロ素子３００の重心とすることができる。そして、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直交し、重心を通るものとする。ジャイロ素子３００の外形は、重心を通るＹ軸方向の仮想の中心線に対して線対称とすることができる。これにより、ジャイロ素子３００の外形はバランスのよいものとなり、ジャイロ素子３００の特性が安定して、検出感度が向上するので好ましい。このようなジャイロ素子３００の外形形状は、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチング（ウェットエッチングまたはドライエッチング）により形成することができる。なお、ジャイロ素子３００は、１枚の水晶ウエハーから複数個取りすることが可能である。

ここで、駆動振動腕２ａ，２ｂと調整用振動腕４ａ，４ｂとの位置関係について図２を用いて説明する。図２に示すように、駆動振動腕２ａ，２ｂが基部１から延伸する付け根部分である第１接続部Ｑ１と、調整用振動腕４ａ，４ｂが基部１から延伸する付け根部分である第２接続部Ｑ２が、基部１を介して距離Ｌの間隔を有して配置されている。このとき、第１接続部Ｑ１と第２接続部Ｑ２とによって挟まれている領域Ｗにおける基部１は、厚さｔで形成されている。なお、基部１は、少なくとも領域Ｗにおける厚みが厚さｔで形成されればよく、基部１全体が厚さｔであってもよい。

さらに詳細に説明する。
駆動振動腕２ａ，２ｂと基部１との接続部である第１接続部Ｑ１について説明する。駆動振動腕２ａ，２ｂと基部１とが接続される接続部において、本形態における駆動振動腕２ａ，２ｂの幅方向（Ｘ軸方向）の辺である第１辺１２ｅ，１２ｋおよび第２辺１２ｆ，１２ｊと基部１の一方の端部１ｂとの接続は、略円弧（アール形状）Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｋ，Ｒｊでなされている。第１接続部Ｑ１は、駆動振動腕２ａ，２ｂの幅方向（Ｘ軸方向）の辺である第１辺１２ｅ，１２ｋを延長した仮想線である延長線Ｓ１および第２辺１２ｆ，１２ｊを延長した仮想線である延長線Ｓ２と、基部１の一方の端部１ｂと、が交差する二つの交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ仮想線Ｓ１１が、駆動振動腕２ａ，２ｂの中心線Ｂ１と交差する点（交点）である。なお、第１辺１２ｅ，１２ｋおよび第２辺１２ｆ，１２ｊは、駆動振動腕２ａ，２ｂの延出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｘ軸方向）の、駆動振動腕２ａ，２ｂの両端に位置する辺である。また、駆動振動腕２ａ，２ｂの中心線Ｂ１とは、駆動振動腕２ａ，２ｂの延出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｘ軸方向）の腕幅を等分して駆動振動腕２ａ，２ｂの延出方向（Ｙ軸方向）に延びる仮想線である。

調整用振動腕４ａ，４ｂと基部１との接続部である第２接続部Ｑ２について説明する。調整用振動腕４ａ，４ｂと基部１とが接続される接続部において、本形態における調整用振動腕４ａ，４ｂの幅方向（Ｘ軸方向）の辺である第１辺１４ｅ，１４ｋおよび第２辺１４ｆ，１４ｊと基部１の他方の端部１ａとの接続は、前述と同様に略円弧（アール形状）Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｋ，Ｒｊでなされている。第２接続部Ｑ２は、調整用振動腕４ａ，４ｂの幅方向（Ｘ軸方向）の辺である第１辺１４ｅ，１４ｋを延長した仮想線である延長線Ｓ３および第２辺１４ｆ，１４ｊを延長した仮想線である延長線Ｓ４と、基部１の他方の端部１ａと、が交差する二つの交点Ｐ３，Ｐ４を結ぶ仮想線Ｓ１２が、調整用振動腕４ａ，４ｂの中心線Ｂ２と交差する点（交点）である。なお、第１辺１４ｅ，１４ｋおよび第２辺１４ｆ，１４ｊは、調整用振動腕４ａ，４ｂの延出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｘ軸方向）の、調整用振動腕４ａ，４ｂの両端に位置する辺である。また、調整用振動腕４ａ，４ｂの中心線Ｂ２とは、調整用振動腕４ａ，４ｂの延出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｘ軸方向）の腕幅を等分して調整用振動腕４ａ，４ｂの延出方向（Ｙ軸方向）に延びる仮想線である。

前述した調整用振動腕４ａ，４ｂの説明でも触れたが、調整用振動腕４ａ，４ｂにおける漏れ出力の調整は、振動漏れによって生じる電荷を、調整用振動腕４ａ，４ｂの電荷を調整することによってキャンセルすることによって行う。具体的には、例えば調整用振動腕４ａ，４ｂの一部を除去したり質量を付加したりすることにより、調整用振動腕４ａ，４ｂの電荷量を調整することができる。この漏れ出力の調整では、十分なチューニングを行うために必要なチューニング量（チューニング電荷量）を大きくする（確保する）ことが望まれ、調整用振動腕４ａ，４ｂの振動周波数と駆動振動腕２ａ，２ｂの振動周波数とを近づけるほど、チューニング量（チューニング電荷量）を増やすことができる。しかしながら、調整用振動腕４ａ，４ｂの振動周波数と駆動振動腕２ａ，２ｂの振動周波数とを近づけることによってチューニング電荷量を大きくしようとする（確保する）と、駆動振動腕２ａ，２ｂの振動のし易さを表す特性であるＣＩ（クリスタル インピーダンス）値が大きくなってしまうことが知られている。したがって、この漏れ出力の調整においては、ＣＩ値の上昇を抑えつつ、チューニングに必要なチューニング電荷量を確保することが必要となる。

上述のような課題に対応するため、駆動振動腕２ａ，２ｂおよび調整用振動腕４ａ，４ｂは、駆動振動腕２ａ，２ｂの振動周波数と調整用振動腕４ａ，４ｂの振動周波数との差である離調度と、駆動振動腕２ａ，２ｂの第１接続部Ｑ１と調整用振動腕４ａ，４ｂの第２接続部Ｑ２との間の距離Ｌ、および、この間（図２に示す領域Ｗ）に位置する基部１の厚さｔと、の関係を下記式（１）とするように構成される。
０．５８×（Ｌ／ｔ）^-2.2≧離調度≧０．１２×（Ｌ／ｔ）^-2.2・・・（１）

詳細は後述するが、このように、離調度と、第１接続部Ｑ１と第２接続部Ｑ２との間の距離Ｌと、その間の基部１の厚さｔと、の関係でジャイロ素子３００を構成することにより、ＣＩ値の上昇を抑え、且つチューニングに必要なチューニング電荷量を確保することが可能となる。

また、離調度と、駆動振動腕２ａ，２ｂの第１接続部Ｑ１と調整用振動腕４ａ，４ｂの第２接続部Ｑ２との間の距離Ｌ、および、この間（図２に示す領域Ｗ）に位置する基部１の厚さｔと、の関係を下記式（２）とするように構成することが、さらに好ましい。
０．２９×（Ｌ／ｔ）^-2.2≧離調度≧０．１２×（Ｌ／ｔ）^-2.2・・・（２）

このように、離調度と、第１接続部Ｑ１と第２接続部Ｑ２との間の距離Ｌと、その間の基部１の厚さｔとを、式（２）の関係とすることにより、さらに好適なＣＩ値およびチューニング電荷量を得たジャイロ素子３００とすることができる。すなわち、ＣＩ値の上昇を抑えるとともに、チューニング電荷量をより大きくすることができる。

ここで、前述した、離調度と、駆動振動腕２ａ，２ｂの第１接続部Ｑ１と調整用振動腕４ａ，４ｂの第２接続部Ｑ２との間の距離Ｌ、および基部１の厚さｔと、の関係について、図４および図５のグラフを参照して説明する。図４は、離調度とＣＩ値との相関を示すグラフであり、図５は、距離Ｌ／厚さｔと離調度との相関を示すグラフである。

図４では、縦軸をＣＩ値の上昇率、横軸を離調度（チューニング離調（調整振動周波数−駆動振動周波数）／駆動振動周波数）としており、距離Ｌ／厚さｔをそれぞれの値に設定した場合の相関を示している。具体的にそれぞれの曲線は、Ｌ／ｔ＝２，Ｌ／ｔ＝２．７，Ｌ／ｔ＝４，Ｌ／ｔ＝５の４つの設定に係る相関を示している。いずれの曲線においても、離調度の変化によるＣＩ値の上昇率が比較的緩やかな領域と、急峻な領域を持っており、ＣＩ値の上昇率が２０％を超えるとＣＩ値の変化が急峻になり、例えば、離調度の僅かな変動によってＣＩ値の大きな変化が起こってしまう虞がある。したがって、ＣＩ値の上昇率２０％を閾値として、それ以下に管理すれば、僅かな離調度の変化によるＣＩ値上昇率の急激な増加を抑制することが可能となる。

次に、図５に沿って説明する。図５では、縦軸を離調度（チューニング離調（調整振動周波数−駆動振動周波数）／駆動振動周波数）、横軸をＬ／ｔ、としており、２例のチューニング電荷量における相関曲線と、前述したＣＩ値の上昇率が急峻になるＣＩ値上昇率が２０％のときの相関曲線を示している。具体的には、曲線Ｃｕ１は、駆動振動腕の振幅に対し調整用振動腕の振幅を２％としたときの離調度とＬ／ｔとの相関を示し、離調度（Δｆ／ｆ）＝０．５８×（Ｌ／ｔ）^-2.2に沿った曲線である。また、曲線Ｃｕ２は、駆動振動腕の振幅に対し調整用振動腕の振幅を４％としたときの離調度とＬ／ｔとの相関を示し、離調度（Δｆ／ｆ）＝０．２９×（Ｌ／ｔ）^-2.2に沿った曲線である。また、曲線Ｃｕ３は、チューニング電荷量が増加してＣＩ値の上昇率が急峻になるＣＩ値上昇率が２０％のときの相関を示し、離調度（Δｆ／ｆ）＝０．１２×（Ｌ／ｔ）^-2.2に沿った曲線である。
なお、上述の駆動振動腕および調整用振動腕（チューニング用振動腕）の振幅の一例としては、第１接続部および第２接続部から等しい所定の距離における駆動振動腕および調整用振動腕（チューニング用振動腕）の振幅とすることができる。

曲線Ｃｕ１、および曲線Ｃｕ２に示されているように、チューニング電荷量を増やすことにより、ＣＩ値上昇率が２０％の曲線Ｃｕ３に近づく。前述のように、ＣＩ値の上昇率が２０％を超えるとＣＩ値の変化が急峻になり、僅かな離調度の変化によるＣＩ値上昇率の急激な増加を生じてしまう虞がある。したがって、図中で、この曲線Ｃｕ３より、左側（Ｌ／ｔの減少側）の領域では、ＣＩ値の上昇が急峻になり、好ましくない領域となる。また、駆動振動腕の振幅に対し調整用振動腕の振幅は、２％より少なくなると、漏れ出力の調整における十分なチューニングを行うことができなくなる虞を生じることが判っている。したがって、図中で、この曲線Ｃｕ１より、右側（Ｌ／ｔの増加側）の領域では、十分なチューニング電荷量を得ることのできない領域となる。

上述したような図５に示す相関関係により、離調度と、駆動振動腕２ａ，２ｂの第１接続部Ｑ１と調整用振動腕４ａ，４ｂの第２接続部Ｑ２との間の距離Ｌ、および、この間に位置する基部１の厚さｔと、の関係を上記式（１）とするように構成することにより、ＣＩ値の上昇を抑え、且つ駆動振動腕の変位に対し調整用振動腕の振幅を２％と十分に確保することが可能なジャイロ素子３００を得ることができる。また、上記式（２）とするように構成することにより、さらに好適なＣＩ値および十分な駆動振動腕の振幅に対し調整用振動腕の振幅を４％を確保することが可能なジャイロ素子３００とすることができる。すなわち、ＣＩ値の上昇を抑えるとともに、チューニング電荷量をより大きくすることができる。

次に、図３に戻り、ジャイロ素子３００の電極配置の一実施形態について説明する。図３（ａ）は、検出振動腕３ａ，３ｂの図１（ｂ）に示すＣ−Ｃ部における断面を示し、図３（ｂ）は、駆動振動腕２ａ，２ｂの図１（ｂ）に示すＤ−Ｄ部における断面を示している。

まず、検出振動腕３ａ，３ｂに形成され、検出振動腕３ａ，３ｂが振動することによって基材である水晶に発生する歪みを検出する検出電極について説明する。図３（ａ）に示すように、検出振動腕３ａ，３ｂには、前述したように、凹部５８ａ，５８ｂが設けられている。本実施形態における凹部５８ａ，５８ｂは、表面３ｃ，３ｇおよび裏面３ｄ，３ｆの両面側に設けられている。

検出振動腕３ａには、側面３ｈに、検出振動腕３ａの厚み方向（Ｚ軸方向）の略中央に有って検出振動腕３ａの延伸方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた電極分割部３ｍによって分割された、表面３ｃ側の第１検出電極２１ａと裏面３ｄ側の第２検出電極２２ｂとが設けられている。さらに、第１検出電極２１ａと対向する凹部５８ａの内側面には、第２検出電極２２ａが設けられ、第２検出電極２２ｂと対向する凹部５８ａの内側面には、第１検出電極２１ｂが設けられている。また、側面３ｈとは反対側の側面３ｉに、検出振動腕３ａの厚み方向の略中央に有って検出振動腕３ａの延伸方向に沿って設けられた電極分割部３ｎによって分割された、表面３ｃ側の第２検出電極２２ａと裏面３ｄ側の第１検出電極２１ｂとが設けられている。さらに、第２検出電極２２ａと対向する凹部５８ａの内側面には、第１検出電極２１ａが設けられ、第１検出電極２１ｂと対向する凹部５８ａの内側面には、第２検出電極２２ｂが設けられている。

そして、第１検出電極２１ａと第１検出電極２１ｂとは、図示しないが、検出振動腕３ａの先端部などを経由して電気的に接続されている。第２検出電極２２ａと第２検出電極２２ｂとは、図示しないが、検出振動腕３ａの先端部などを経由して電気的に接続されている。なお、第１検出電極２１ａ，２１ｂおよび第２検出電極２２ａ，２２ｂは、検出振動腕３ａの先端近傍まで延設されている。また、第１検出電極２１ａ，２１ｂおよび第２検出電極２２ａ，２２ｂは、図示しない配線を介して図示しない外部接続パッドに、それぞれが電気的に接続されている。また、第１検出電極２１ａ，２１ｂおよび第２検出電極２２ａ，２２ｂは、調整用振動腕４ａ（図１参照）に形成された図示しない調整用電極にも電気的に接続されている。

同様に、検出振動腕３ｂには、側面３ｊに、検出振動腕３ｂの厚み方向（Ｚ軸方向）の略中央に有って検出振動腕３ｂの延伸方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた電極分割部３ｒによって分割された、表面３ｇ側の第２検出電極３１ａと裏面３ｆ側の第１検出電極３２ｂとが設けられている。さらに、第２検出電極３１ａと対向する凹部５８ａの内側面には、第１検出電極３２ａが設けられ、第１検出電極３２ｂと対向する凹部５８ａの内側面には、第２検出電極３１ｂが設けられている。また、側面３ｊとは反対側の側面３ｋに、検出振動腕３ｂの厚み方向の略中央に有って検出振動腕３ｂの延伸方向に沿って設けられた電極分割部３ｓによって分割された、表面３ｇ側の第１検出電極３２ａと裏面３ｆ側の第２検出電極３１ｂとが設けられている。さらに、第１検出電極３２ａと対向する凹部５８ｂの内側面には、第２検出電極３１ａが設けられ、第２検出電極３１ｂと対向する凹部５８ｂの内側面には、第１検出電極３２ｂが設けられている。

そして、第２検出電極３１ａと第２検出電極３１ｂとは、図示しないが、検出振動腕３ｂの先端部などを経由して電気的に接続されている。第１検出電極３２ａと第１検出電極３２ｂとは、図示しないが、検出振動腕３ｂの先端部などを経由して電気的に接続されている。なお、第２検出電極３１ａ，３１ｂおよび第１検出電極３２ａ，３２ｂは、検出振動腕３ｂの先端近傍まで延設されている。また、第２検出電極３１ａ，３１ｂおよび第１検出電極３２ａ，３２ｂは、図示しない配線を介して図示しない外部接続パッドに、それぞれが電気的に接続されている。また、第２検出電極３１ａ，３１ｂおよび第１検出電極３２ａ，３２ｂは、調整用振動腕４ｂ（図１参照）に形成された図示しない調整用電極にも電気的に接続されている。

検出振動腕３ａにおいては、第１検出電極２１ａと第１検出電極２１ｂとは同電位となるように接続され、第２検出電極２２ａと第２検出電極２２ｂとは同電位となるように接続されている。これにより、検出振動腕３ａの振動によって生じる歪みが、第１検出電極２１ａ，２１ｂと第２検出電極２２ａ，２２ｂの電極間の電位差を検出することにより検出される。同様に、検出振動腕３ｂにおいては、第１検出電極３２ａと第１検出電極３２ｂとは同電位となるように接続され、第２検出電極３１ａと第２検出電極３１ｂとは同電位となるように接続されている。これにより、検出振動腕３ｂの振動によって生じる歪みが、第１検出電極３２ａ，３２ｂと第２検出電極３１ａ，３１ｂの電極間の電位差を検出することにより検出される。

次に、駆動振動腕２ａ，２ｂに設けられた、駆動振動腕２ａ，２ｂを駆動させるための駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃについて説明する。図３（ｂ）に示すように、駆動振動腕２ａの表面（一方の主面）２ｃには駆動電極１１ａが、および裏面（他方の主面）２ｄには駆動電極１１ｂが、錘部５２ａ（図１参照）までの間に形成されている。また、駆動振動腕２ａの一方の側面２ｅ、および他方の側面２ｆには駆動電極１２ｃが、駆動振動腕２ａの錘部５２ａ（図１参照）までの間に形成されている。同様に、駆動振動腕２ｂの表面（一方の主面）２ｇには駆動電極１２ａが、および裏面（他方の主面）２ｈには駆動電極１２ｂが、錘部５２ｂ（図１参照）までの間に形成されている。また、駆動振動腕２ｂの一方の側面２ｊ、および他方の側面２ｋには駆動電極１１ｃが、駆動振動腕２ｂの錘部５２ｂ（図１参照）までの間に形成されている。

駆動振動腕２ａ，２ｂに形成された駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、駆動振動腕２ａ，２ｂを介して対向配置される駆動電極間において同電位となるように配置される。また、図示しないが、駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃが、接続される第１固定部に形成された接続パッド、および駆動電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃが接続される第２固定部に形成された接続パッドを通して駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃと駆動電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃとの間に電位差を交互に与えることにより駆動振動腕２ａ，２ｂは、いわゆる音叉振動が励振される。

次に、調整用振動腕４ａ，４ｂに設けられた電極について説明する。図示しないが、調整用振動腕４ａには、表裏面に同電位の調整用電極が形成されている。また調整用振動腕４ａの両側面のそれぞれには、同電位である他の調整用電極が形成されている。同様に、調整用振動腕４ｂには、表裏面に同電位の調整用電極が形成されている。また調整用振動腕４ｂの両側面には、同電位である他の調整用電極が形成されている。

なお、上述した駆動電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、第１検出電極２１ａ，２１ｂ，３２ａ，３２ｂ、および第２検出電極２２ａ，２２ｂ，３１ａ，３１ｂ、および調整用電極の構成は、特に限定されず、導電性を有し、薄膜形成が可能であればよい。具体的な構成としては、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。

上述したようなジャイロ素子３００によれば、離調度（Δｆ／ｆ）と、駆動振動腕２ａ，２ｂの第１接続部Ｑ１と調整用振動腕４ａ，４ｂの第２接続部Ｑ２との間の距離Ｌ、および、この間に位置する基部１の厚さｔと、を上記式（１）の関係とすることにより、ＣＩ値の上昇を抑え、且つチューニングに必要なチューニング電荷量を十分に確保することが可能となる。すなわち、ＣＩ値の上昇率を２０％以下とすることができるとともに、駆動振動腕の振幅に対し調整用振動腕の振幅を２％以上確保することが可能となる。これにより、駆動振動腕２ａ，２ｂを振動させるための電力量の増加や駆動振動腕２ａ，２ｂの振動特性、特にはＣＩ値の上昇などの悪化を抑制することが可能となる。

また、上記式（２）とするように構成することにより、ＣＩ値の上昇率を２０％以下とすることができるとともに、駆動振動腕の振幅に対し調整用振動腕の振幅を４％にでき以上確保することが可能となる。すなわち、さらに好適なＣＩ値および十分なチューニング電荷量を確保することが可能なジャイロ素子３００とすることができる。

（ジャイロセンサー）
次に、実施形態に係るジャイロ素子３００を備えたセンサーの一例としてのジャイロセンサーについて、図６を参照して説明する。図６は、本発明に係るセンサーの一例としてのジャイロセンサーの概略を示す正断面図である。

図６に示すように、ジャイロセンサー５００は、パッケージ５１０の凹部に、ジャイロ素子３００と、電子部品としての半導体装置５２０と、を収容し、パッケージ５１０の開口部を蓋体５３０により密閉し、内部を気密に保持されている。パッケージ５１０は、平板上の第１基板５１１と、第１基板５１１上に、枠状の第２基板５１２、第３基板５１３、第４基板５１４、を順に積層、固着して形成され、半導体装置５２０とジャイロ素子３００とが収容される凹部が形成される。基板５１１，５１２，５１３，５１４は、例えばセラミックスなどにより形成される。

第１基板５１１は、凹部側の半導体装置５２０が搭載される電子部品搭載面５１１ａには、半導体装置５２０が載置され固定されるダイパッド５１５が設けられている。半導体装置５２０はダイパッド５１５上に、例えば、ろう材（ダイアタッチ材）５４０によって接着され、固定されている。

回路部としての半導体装置５２０は、ジャイロ素子３００を駆動振動させるための励振手段としての駆動回路と、角速度が加わったときにジャイロ素子３００に生じる検出振動を検出する検出手段としての検出回路と、を有する。具体的には、半導体装置５２０が有する駆動回路は、ジャイロ素子３００の一対の駆動振動腕２ａ，２ｂ（図１参照）にそれぞれ形成された駆動電極１１ａ，１１ｂ，１２ｃおよび駆動電極１１ｃ，１２ａ，１２ｂ（図３参照）に駆動信号を供給する。また、半導体装置５２０が有する検出回路は、ジャイロ素子３００の一対の検出振動腕３ａ，３ｂにそれぞれ形成された検出電極２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂおよび検出電極３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ（図３参照）に生じる検出信号を増幅させて増幅信号を生成し、該増幅信号に基づいてジャイロセンサー５００に加わった回転角速度を検出する。

第２基板５１２は、ダイパッド５１５上に搭載される半導体装置５２０が収容可能な大きさの開口を有する枠状の形状に形成されている。第３基板５１３は、第２基板５１２の開口より広い開口を有する枠状の形状に形成され、第２基板５１２上に積層され、固着される。そして第２基板５１２に第３基板５１３が積層されて第３基板５１３の開口の内側に現れる第２基板面５１２ａには、半導体装置５２０の図示しない電極パッドと電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷが接続される複数のＩＣ接続端子５１２ｂが形成されている。そして、半導体装置５２０の図示しない電極パッドとパッケージ５１０に設けられたＩＣ接続端子５１２ｂとが、ワイヤーボンディング法を用いて電気的に接続されている。すなわち、半導体装置５２０に設けられた複数の電極パッドと、パッケージ５１０の対応するＩＣ接続端子５１２ｂとが、ボンディングワイヤーＢＷにより接続されている。また、ＩＣ接続端子５１２ｂのいずれかは、パッケージ５１０の図示しない内部配線により、第１基板５１１の外部底面５１１ｂに設けられた複数の外部接続端子５１１ｃに電気的に接続されている。

第３基板５１３上には、第３基板５１３の開口より広い開口を有する第４基板５１４が積層され、固着されている。そして、第３基板５１３に第４基板５１４が積層されて第４基板５１４の開口の内側に現れる第３基板面５１３ａには、ジャイロ素子３００に形成された接続パッド（図示せず）と接続される複数のジャイロ素子接続端子５１３ｂが形成されている。ジャイロ素子接続端子５１３ｂは、パッケージ５１０の図示しない内部配線によってＩＣ接続端子５１２ｂのいずれかと電気的に接続されている。ジャイロ素子３００は、第３基板面５１３ａにジャイロ素子３００の第１支持部５ｂ、第２支持部６ｂ（図１参照）を、接続パッドとジャイロ素子接続端子５１３ｂとに位置を合わせて載置され、導電性接着剤５５０によって接着固定される。

更に、第４基板５１４の開口の上面に蓋体５３０が配置され、パッケージ５１０の開口を封止し、パッケージ５１０の内部が気密封止され、ジャイロセンサー５００が得られる。蓋体５３０は、例えば、４２アロイ（鉄にニッケルが４２％含有された合金）やコバール（鉄、ニッケルおよびコバルトの合金）等の金属、セラミックス、あるいはガラスなどを用いて形成することができる。例えば、金属により蓋体５３０を形成した場合には、コバール合金などを矩形環状に型抜きして形成されたシールリング５６０を介してシーム溶接することによりパッケージ５１０と接合される。パッケージ５１０および蓋体５３０によって形成される凹部空間は、ジャイロ素子３００が動作するための空間となるため、減圧空間または不活性ガス雰囲気に密閉・封止することが好ましい。

ジャイロセンサー５００によれば、ＣＩ値の上昇が抑えられることによる振動特性の安定と消費電力量を低減させたジャイロ素子３００を備えているため、低消費電力化で安定したセンシング特性を発揮することができる。また、上記構成のようなパッケージタイプのジャイロセンサー５００は、小型化・薄型化に有利であるとともに耐衝撃性を高くすることができる。

（電子機器）
次に、図７を参照して、前述の実施形態に係るジャイロ素子３００を備えた電子機器について説明する。なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）は、ジャイロ素子３００を備える電子機器の一例を示す斜視図である。

図７（ａ）は、電子機器としてのデジタルビデオカメラ１０００にジャイロ素子３００を適用した例を示す。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３００を搭載する手ぶれ補正機能を具備させることができる。

図７（ｂ）は、電子機器としての携帯電話機２０００にジャイロ素子３００を適用した例を示す。図７（ｂ）に示す携帯電話機２０００は、複数の操作ボタン２１００及びスクロールボタン２２００、並びに表示ユニット２３００を備える。スクロールボタン２２００を操作することによって、表示ユニット２３００に表示される画面がスクロールされる。

図７（ｃ）は、電子機器としての情報携帯端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）３０００にジャイロ素子３００を適用した例を示す。図７（ｃ）に示すＰＤＡ３０００は、複数の操作ボタン３１００及び電源スイッチ３２００、並びに表示ユニット３３００を備える。電源スイッチ３２００を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が表示ユニット３３００に表示される。

このような携帯電話機２０００やＰＤＡ３０００に、上述の実施形態のジャイロ素子３００を搭載することにより、様々な機能を付与することができる。例えば、図７（ｂ）の携帯電話機２０００に、図示しないカメラ機能を付与した場合に、上記のデジタルビデオカメラ１０００と同様に、手振れ補正を行うことができる。また、図８（ｂ）の携帯電話機２０００や、図７（ｃ）のＰＤＡ３０００に、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）として広く知られる汎地球測位システムを具備した場合に、上述の実施形態のジャイロ素子３００を搭載することにより、ＧＰＳによって、携帯電話機２０００やＰＤＡ３０００の位置や姿勢を認識させることができる。

なお、本発明の実施形態に係るジャイロ素子３００は、図７（ａ）のデジタルビデオカメラ１０００、図７（ｂ）の携帯電話機、および図７（ｃ）の情報携帯端末の他にも、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）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。

（移動体）
次に、前述の実施形態に係るジャイロ素子３００を備えた移動体について説明する。図８は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１５００には、ジャイロ素子３００が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車１５００には、ジャイロ素子３００を内蔵してタイヤなどを制御する電子制御ユニット１５１０が車体に搭載されている。また、ジャイロ素子３００は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に広く適用できる。

以上、実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態および変形例では、ジャイロ素子の形成材料として水晶を用いた例を説明したが、水晶以外の圧電体材料を用いることができる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇）、ランガサイト（Ｌａ₃Ｇａ₅ＳｉＯ₁₄）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電基板、あるいは圧電セラミックスなどを用いることができる。また、圧電体材料以外の材料を用いてジャイロ素子を形成することができる。例えば、シリコン半導体材料などを用いてジャイロ素子を形成することもできる。また、ジャイロ素子の振動（駆動）方式は圧電駆動に限らない。圧電基板を用いた圧電駆動型のもの以外に、静電気力を用いた静電駆動型などのジャイロ素子においても、本発明の構成およびその効果を発揮させることができる。

１…基部、１ａ，１ｂ…基部の一端としての端部、２ａ，２ｂ…駆動振動腕、２ｃ，２ｇ…表面、２ｄ，２ｈ…裏面、２ｅ，２ｆ，２ｋ，２ｊ…側面、３ａ，３ｂ…検出振動腕、３ｃ，３ｇ…表面、３ｄ，３ｆ…裏面、３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋ…側面、３ｍ，３ｎ，３ｒ，３ｓ…電極分割部、４ａ，４ｂ…調整用振動腕、５ａ…第１連結部、５ｂ…第１支持部、６ａ…第２連結部、６ｂ…第２支持部、７…固定枠部、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…駆動電極、１２ｅ，１２ｋ…駆動振動腕の第１辺、１２ｆ，１２ｊ…駆動振動腕の第２辺、１４ｅ，１４ｋ…調整用振動腕の第１辺、１４ｆ，１４ｊ…調整用振動腕の第２辺、２１ａ，２１ｂ，３２ａ，３２ｂ…第１検出電極、２２ａ，２２ｂ，３１ａ，３１ｂ…第２検出電極、５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ…錘部、５８ａ，５８ｂ…凹部、３００…Ｈ型ジャイロ素子、５００…ジャイロセンサー、１０００…電子機器としてのデジタルビデオカメラ、１５００…移動体としての自動車、２０００…電子機器としての携帯電話機、３０００…電子機器としての情報携帯端末（ＰＤＡ）、Ｑ１…第１接続部、Ｑ２…第２接続部、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…延長線、Ｂ１，Ｂ２…中心線、Ｓ１１，Ｓ１２…仮想線、Ｌ…距離、ｔ…厚さ、Ｗ…領域、Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｋ，Ｒｊ…円弧（アール形状）。

Claims (7)

1. 基部と、
   前記基部から延出している駆動振動腕と、
   前記基部を介して前記駆動振動腕の延出方向と反対方向に、前記基部から延出している検出振動腕と、
   平面視で、前記駆動振動腕または前記検出振動腕を挟むように配置されている調整用振動腕と、を備え、
   前記駆動振動腕と前記基部との接続部である第１接続部と、前記調整用振動腕と前記基部との接続部である第２接続部との間の距離を距離Ｌとし、前記基部の厚さを厚さｔとしたとき、
   前記駆動振動腕の振動周波数と、前記調整用振動腕の振動周波数との差を前記駆動振動腕の振動周波数で除した値である離調度が、
   ０．５８×（Ｌ／ｔ）^-2.2≧離調度≧０．１２×（Ｌ／ｔ）^-2.2
   であることを特徴とするジャイロ素子。
2. 請求項１に記載のジャイロ素子において、
   前記離調度は、
   ０．２９×（Ｌ／ｔ）^-2.2≧離調度≧０．１２×（Ｌ／ｔ）^-2.2
   であることを特徴とするジャイロ素子。
3. 請求項１または請求項２に記載のジャイロ素子において、
   前記厚さｔは、前記第１接続部と前記第２接続部との間の前記基部の厚さであることを特徴とするジャイロ素子。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のジャイロ素子において、
   前記駆動振動腕、前記検出振動腕、および前記調整用振動腕の少なくとも一つには、前記基部側と反対側に位置する端部側に、当該振動腕の幅より幅の広い幅広部が設けられていることを特徴とするジャイロ素子。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のジャイロ素子と、
   少なくとも、前記ジャイロ素子を駆動振動させる駆動回路および角速度が加わったときの検出振動を検出する検出回路を有する回路部と、
   前記ジャイロ素子および前記回路部の少なくとも一方を収容しているパッケージと、を備えていることを特徴とするセンサー。
6. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のジャイロ素子を備えていることを特徴とする電子機器。
7. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のジャイロ素子を備えていることを特徴とする移動体。

Images