KR20110108288A - 물리량 검출 소자, 물리량 검출 장치, 및 전자 기기 - Google Patents

물리량 검출 소자, 물리량 검출 장치, 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

(과제)Z축 방향으로 두께를 구비한 더블 T형 압전 진동편을 가지며, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있는 물리량 검출 소자를 제공한다.
(해결 수단)본 발명에 관련되는 물리량 검출 소자(100)에서는, 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽(30a)과 다른쪽(30b)은, 서로 역위상으로 X축 방향으로 굴곡 진동하고, 한 쌍의 구동 진동암(30a, 30b)의 굴곡 진동에 의해, 한 쌍의 제1 검출 진동암(40a, 40b)과 한 쌍의 제2 검출 진동암(50a, 50b)은, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 진동하고, X축 둘레의 회전의 각속도에 의해 발생하는 코리올리 힘에 의해, 한 쌍의 제1 검출 진동암의 한쪽(40a)과 다른쪽(40b)은, Y축 방향의 진동에 더하여, 제1 위상으로 Z축 방향으로 굴곡 진동하고, 한 쌍의 제2 검출 진동암의 한쪽(50a)과 다른쪽(50b)은, Y축 방향의 진동에 더하여, 제1 위상과 역위상인 제2 위상으로 Z축 방향으로 굴곡 진동한다.

Description

물리량 검출 소자, 물리량 검출 장치, 및 전자 기기{PHYSICAL AMOUNT DETECTING DEVICE, PHYSICAL AMOUNT DETECTING APPARATUS, AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은, 물리량 검출 소자, 물리량 검출 장치, 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래부터, 회전계의 회전 각속도를 검출하기 위한 각속도 센서로서, 압전 진동편을 용기에 수납한 진동형 압전 자이로스코프가 이용되어 왔다. 진동형 압전 자이로스코프는, 카 내비게이션이나, 스틸카메라의 손떨림의 검출 등에 이용되고 있다.
진동형 압전 자이로스코프에 사용되는 압전 진동편으로서는, 예를 들면, Z축 방향으로 두께를 가지고, 기부로부터 X축을 따라 양측으로 연장된 한 쌍의 연결암과, 기부로부터 Y축을 따라 양측으로 연장된 한 쌍의 검출 진동암과, 연결암의 각각으로부터 Y축을 따라 양측으로 연장된 한 쌍의 구동 진동암을 구비한 더블 T형 압전 진동편을 이용할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이러한 더블 T형 압전 진동편은, 구동 진동암을 XY 평면 내에 굴곡 진동시킴으로써, Z축 둘레의 각속도를 검출할 수 있다.
일본국 특허공개 2005-62160호 공보
본 발명의 몇개의 형태에 관련되는 목적의 하나는, Z축 방향으로 두께를 구비한 더블 T형 압전 진동편을 가지며, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있는 물리량 검출 소자를 제공하는 것에 있다. 또, 본 발명의 몇개의 형태에 관련되는 목적의 하나는, 상기 물리량 검출 소자를 포함하는 물리량 검출 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현할 수 있다.
［적용예 1］
기부와,
상기 기부로부터, X축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 연결암과,
상기 기부로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 구동 진동암과,
상기 한 쌍의 연결암의 한쪽으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 검출 진동암과,
상기 한 쌍의 연결암의 다른쪽으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 검출 진동암을 포함하고,
상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽과 다른쪽은, 서로 역위상으로 X축 방향으로 굴곡 진동하고,
상기 한 쌍의 구동 진동암의 굴곡 진동에 의해, 상기 한 쌍의 제1 검출 진동암과 상기 한 쌍의 제2 검출 진동암은, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 진동하고,
X축 둘레의 회전의 각속도에 의해 발생하는 코리올리 힘에 의해, 상기 한 쌍의 제1 검출 진동암의 한쪽과 다른쪽은, Y축 방향의 진동에 더하여, 제1 위상으로 Z축 방향으로 굴곡 진동하고, 상기 한 쌍의 제2 검출 진동암의 한쪽과 다른쪽은, Y축 방향의 진동에 더하여, 상기 제1 위상과 역위상인 제2 위상으로 Z축 방향으로 굴곡 진동하는, 물리량 검출 소자.
이러한 물리량 검출 소자에 의하면, Z축 방향으로 두께를 구비한 더블 T형 압전 진동편을 가지며, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있다.
［적용예 2］
적용예 1에 있어서,
상기 한 쌍의 구동 진동암을 굴곡 진동시키기 위한 구동 신호 전극과,
상기 구동 신호 전극과 쌍을 이루는 구동 접지 전극과,
상기 한 쌍의 제1 검출 진동암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 제1 검출 신호 전극과,
상기 제1 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 제1 검출 접지 전극과,
상기 한 쌍의 제2 검출 진동암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 제2 검출 신호 전극과,
상기 제2 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 제2 검출 접지 전극을 더 포함하고,
상기 기부, 상기 한 쌍의 연결암, 상기 한 쌍의 구동 진동암, 및 상기 한 쌍의 제1 및 제2 검출 진동암은, 압전 진동편을 구성하고,
상기 압전 진동편은,
X축과 Y축으로 규정된 평면을 따라, 표리 관계에 있는 제1 주면 및 제2 주면을 가지며,
상기 한 쌍의 구동 진동암은,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하는 제1 측면과,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 반대측인 제2 측면을 가지며,
상기 한 쌍의 제1 검출 진동암은,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 대향하는 제3 측면과,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제3 측면과 반대측인 제4 측면을 가지며,
상기 한 쌍의 제2 검출 진동암은,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제2 측면과 대향하는 제5 측면과,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제5 측면과 반대측인 제6 측면을 가지며,
상기 구동 신호 전극은, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽의 상기 제1 및 제2 주면과, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 다른쪽의 상기 제1 및 제2 측면에 형성되고,
상기 구동 접지 전극은, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽의 상기 제1 및 제2 측면과, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 다른쪽의 상기 제1 및 제2 주면에 형성되고,
상기 제1 검출 신호 전극은, 상기 제4 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제3 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
상기 제1 검출 접지 전극은, 상기 제3 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제4 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
상기 제2 검출 신호 전극은, 상기 제5 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제6 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
상기 제2 검출 접지 전극은, 상기 제6 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제5 측면의 상기 제2 주면측에 형성되어 있는, 물리량 검출 소자.
이러한 물리량 검출 소자에 의하면, Z축 방향으로 두께를 구비한 더블 T형 압전 진동편을 가지며, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있다.
［적용예 3］
적용예 1에 있어서,
상기 한 쌍의 구동 진동암을 굴곡 진동시키기 위한 구동 신호 전극과,
상기 구동 신호 전극과 쌍을 이루는 구동 접지 전극과,
상기 한 쌍의 제1 검출 진동암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 제1 검출 신호 전극과,
상기 제1 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 제1 검출 접지 전극과,
상기 한 쌍의 제2 검출 진동암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 제2 검출 신호 전극과,
상기 제2 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 제2 검출 접지 전극을 더 포함하고,
상기 기부, 상기 한 쌍의 연결암, 상기 한 쌍의 구동 진동암, 및, 상기 한 쌍의 제1 및 제2 검출 진동암은, 압전 진동편을 구성하고,
상기 압전 진동편은,
X축과 Y축으로 규정된 평면을 따라, 표리 관계에 있는 제1 주면 및 제2 주면을 가지며,
상기 한 쌍의 구동 진동암은,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하는 제1 측면과,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 반대측인 제2 측면을 가지며,
상기 한 쌍의 제1 검출 진동암은,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 대향하는 제3 측면과,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제3 측면과 반대측인 제4 측면을 가지며,
상기 한 쌍의 제2 검출 진동암은,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제2 측면과 대향하는 제5 측면과,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제5 측면과 반대측인 제6 측면을 가지며,
상기 한 쌍의 구동 진동암의 상기 제1 주면에는, 제1 홈이 형성되고,
상기 한 쌍의 구동 진동암의 상기 제2 주면에는, 제2 홈이 형성되고,
상기 한 쌍의 제1 검출 진동암의 상기 제1 주면에는, 제3 홈이 형성되고,
상기 한 쌍의 제1 검출 진동암의 상기 제2 주면에는, 제4 홈이 형성되고,
상기 한 쌍의 제2 검출 진동암의 상기 제1 주면에는, 제5 홈이 형성되고,
상기 한 쌍의 제2 검출 진동암의 상기 제2 주면에는, 제6 홈이 형성되고,
상기 구동 신호 전극은, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽의 상기 제1 및 제2 홈의 내면과, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 다른쪽의 상기 제1 및 제2 측면에 형성되고,
상기 구동 접지 전극은, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽의 상기 제1 및 제2 측면과, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 다른쪽의 상기 제1 및 제2 홈의 내면에 형성되고,
상기 제1 검출 신호 전극은, 상기 제4 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제3 측면의 상기 제2 주면측과, 상기 제3 홈의 상기 제3 측면측의 내면과, 상기 제4 홈의 상기 제4 측면측의 내면에 형성되고,
상기 제1 검출 접지 전극은, 상기 제3 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제4 측면의 상기 제2 주면측과, 상기 제3 홈의 상기 제4 측면측의 내면과, 상기 제4 홈의 상기 제3 측면측의 내면에 형성되고,
상기 제2 검출 신호 전극은, 상기 제5 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제6 측면의 상기 제2 주면측과, 상기 제5 홈의 상기 제6 측면측의 내면과, 상기 제6 홈의 상기 제5 측면측의 내면에 형성되고,
상기 제2 검출 접지 전극은, 상기 제6 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제5 측면의 상기 제2 주면측과, 상기 제5 홈의 상기 제5 측면측의 내면과, 상기 제6 홈의 상기 제6 측면측의 내면에 형성되어 있는, 물리량 검출 소자.
이러한 물리량 검출 소자에 의하면, 상기 제1~제6 홈의 내면에 전극을 형성하는 것이 가능하므로, CI(크리스탈 임피던스)값을 저감할 수 있다.
［적용예 4］
적용예 2 또는 3에 있어서,
상기 제1 검출 신호 전극과 상기 제1 검출 접지 전극은, 상기 제1 검출 구동암을 개재하여 대향하고,
상기 제2 검출 신호 전극과 상기 제2 검출 접지 전극은, 상기 제2 검출 구동암을 개재하여 대향하고 있는, 물리량 검출 소자.
이러한 물리량 검출 소자에 의하면, 상기 제1 검출 신호 전극과 상기 제1 검출 접지 전극의 사이에 발생하는 전하, 및 상기 제2 검출 신호 전극과 상기 제2 검출 접지 전극의 사이에 발생하는 전하를, 효율적으로 검출 신호로서 얻을 수 있다.
［적용예 5］
적용예 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 물리량 검출 소자와,
상기 물리량 검출 소자가 수용된 패키지와,
상기 물리량 검출 소자를 제어하기 위한 IC칩을 포함하는, 물리량 검출 장치.
이러한 물리량 검출 장치에 의하면, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있다.
［적용예 6］
적용예 1 내지 4 중 어느 한 예에 기재된 물리량 검출 소자를 포함하는, 전자 기기.
이러한 전자 기기에 의하면, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 소자의 제1 주면측의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 소자의 제2 주면측의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 소자를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 4는 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 소자를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 5는 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 소자의 압전 진동편의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 소자의 압전 진동편의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 소자의 압전 진동편의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 소자의 압전 진동편의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 실시 형태의 변형예에 관련되는 물리량 검출 소자의 제1 주면측의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 실시 형태의 변형예에 관련되는 물리량 검출 소자의 제2 주면측의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 실시 형태의 변형예에 관련되는 물리량 검출 소자를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 12는 본 실시 형태의 변형예에 관련되는 물리량 검출 소자를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 13은 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 장치를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 14는 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
1.　물리량 검출 소자
우선, 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 소자(100)에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 물리량 검출 소자(100)를 한쪽의 주면인 제1 주면(62)측에서 본 평면도로서, 물리량 검출 소자(100)의 제1 주면(62)측의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는, 물리량 검출 소자(100)를 제1 주면(62)측에서 본 투시도이며, 물리량 검출 소자(100)의 다른쪽의 주면인 제2 주면(64)측의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은, 물리량 검출 소자(100)를 모식적으로 나타내는 도 1 및 도 2의 III－III선 단면도이다. 도 4는, 물리량 검출 소자(100)를 모식적으로 나타내는 도 1 및 도 2의 IV－IV선 단면도이다.
물리량 검출 소자(100)는, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 압전 진동편(60)과, 압전 진동편(60)에 형성된 전극을 포함한다. 이하에서는, 압전 진동편(60), 압전 진동편(60)에 형성된 전극, 압전 진동편(60)의 동작의 순으로 설명한다.
1. 1.　압전 진동편에 대해서
우선, 압전 진동편(60)의 재질 및 형상 등에 대해서 설명한다. 압전 진동편(60)의 재질로서는, 예를 들면, 수정, 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬 등의 압전 단결정이나, 지르콘산 티탄산연 등의 압전 세라믹스 등의 압전 재료를 이용할 수 있다. 또, 압전 진동편(60)은, 실리콘 반도체의 표면의 일부에, 전극에 끼워진 산화아연, 질화알루미늄 등의 압전 박막을 형성한 구조여도 된다.
이하에서는, 압전 진동편(60)으로서, 수정 기판에 의해 형성된, 이른바 더블 T형 압전 진동편을 이용한 예에 대해 설명한다. 수정 기판에 의해 형성된 압전 진동편(60)은, 온도 변화에 대한 공진 주파수의 변동이 작기 때문에, 각속도의 검출 정밀도를 높일 수 있다.
수정 기판을 구성하는 수정은, 전기축으로 불리는 X축, 기계축으로 불리는 Y축, 및 광학축으로 불리는 Z축을 가지고 있다. 압전 진동편(60)은, 예를 들면, X축과 Y축으로 규정된 XY평면의 방향으로 잘린 Z컷의 수정 기판에 의해 형성되어 있다. 즉, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 압전 진동편(60)은, Z축 방향으로 두께를 가지며, 압전 진동편(60)의 평면 형상은, 수정의 결정축에 맞추어 XY평면으로 전개되어 있다. 압전 진동편(60)은, 표리 관계에 있는 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)를 가진다. 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)은, XY평면을 따른 면이다.
압전 진동편(60)은, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 기부(10)와, 한 쌍의 연결암(20a, 20b)과, 한 쌍의 구동 진동암(30a, 30b)과, 한 쌍의 제1 검출 진동암(40a, 40b)과, 한 쌍의 제2 검출 진동암(50a, 50b)을 포함한다.
기부(10)는, 압전 진동편(60)의 중심점(G)을 가진다. 중심점(G)은, 압전 진동편(60)의 중심 위치라고도 할 수 있다. 압전 진동편(60)은, 예를 들면, 중심점(G)에 관해서 점대칭이 되는 형상을 가진다. 이로 인해, 압전 진동편(60)의 밸런스를 좋게 할 수 있다. 기부(10)의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, YZ평면 및 XZ평면에 평행한 단면(측면)을 가지는 대략 직사각형의 형상이다. 상기 YZ평면에 평행한 단면으로부터 연결암(20a, 20b)이 연장되고, 상기 XZ평면에 평행한 단면으로부터 구동 진동암(30a, 30b)이 연장될 수 있다.
한 쌍의 연결암(20a, 20b)은, 기부(10)로부터, X축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장되어 있다. 도시의 예에서는, 한쪽의 연결암(20a)은 플러스 X축 방향(X축의 화살표 방향)으로 연장되고, 다른쪽의 연결암(20b)은 마이너스 X축 방향으로 연장되어 있다.
한 쌍의 구동 진동암(30a, 30b)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기부(10)로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장되어 있다. 도시의 예에서는, 한쪽의 구동 진동암(30a)은 플러스 Y축 방향(Y축의 화살표 방향)으로 연장되고, 다른쪽의 구동 진동암(30b)은 마이너스 Y축 방향으로 연장되어 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 예에서는, 구동 진동암(30a, 30b)의 단면 형상은, 대략 직사각형이다. 구동 진동암(30a)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제1 측면(32a) 및 제2 측면(34a)을 가진다. 마찬가지로 구동 진동암(30b)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제1 측면(32b) 및 제2 측면(34b)을 가진다. 제1 측면(32a, 32b)은, 예를 들면, 플러스 X축측의 측면이다. 제2 측면(34a, 34b)은, 예를 들면, 마이너스 Y축측의 측면이며, 각각 제1 측면(32a, 32b)과 반대측의 면이다.
한 쌍의 제1 검출 진동암(40a, 40b)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 연결암(20a)의 선단부 근방으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장되어 있다. 도시의 예에서는, 한쪽의 제1 검출 진동암(40a)은 플러스 Y축 방향으로 연장되고, 다른쪽의 제1 검출 진동암(40b)은 마이너스 Y축 방향으로 연장되어 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 예에서는, 제1 검출 진동암(40a, 40b)의 단면 형상은, 대략 직사각형이다. 제1 검출 진동암(40a)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제3 측면(42a) 및 제4 측면(44a)을 가진다. 마찬가지로 제1 검출 진동암(40b)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제3 측면(42b) 및 제4 측면(44b)을 가진다. 제3 측면(42a, 42b)은, 각각 제1 측면(32a, 32b)과 대향하는 면이다. 제4 측면(44a, 44b)은, 각각 제3 측면(42a, 42b)과 반대측의 면이다.
한 쌍의 제2 검출 진동암(50a, 50b)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 연결암(20b)의 선단부 근방으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장되어 있다. 도시의 예에서는, 한쪽의 제2 검출 진동암(50a)은 플러스 Y축 방향으로 연장되고, 다른쪽의 제2 검출 진동암(50b)은 마이너스 Y축 방향으로 연장되어 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 예에서는, 제2 검출 진동암(50a, 50b)의 단면 형상은, 대략 직사각형이다. 제2 검출 진동암(50a)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제5 측면(52a) 및 제6 측면(54a)을 가진다. 마찬가지로 제2 검출 진동암(50b)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제5 측면(52b) 및 제6 측면(54b)을 가진다. 제5 측면(52a, 52b)은, 각각 제2 측면(34a, 34b)과 대향하는 면이다. 제6 측면(54a, 54b)은, 각각 제5 측면(52a, 52b)과 반대측의 면이다.
압전 진동편(60)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 또한, 추부(36a, 36b, 46a, 46b, 56a, 56b)를 포함하고 있어도 된다. 추부(36a, 36b, 46a, 46b, 56a, 56b)는, 각각, 진동암(30a, 30b, 40a, 40b, 50a, 50b)의 선단부에 형성되어 있다. 추부(36a, 36b, 46a, 46b, 56a, 56b)의 폭(X축 방향의 크기)은, 진동암(30a, 30b, 40a, 40b, 50a, 50b)의 폭보다 크다. 구동 진동암(30a, 30b)의 선단부에 형성된 추부(36a, 36b)에 의해, 물리량 검출 소자(100)는, 코리올리 힘을 크게 함과 더불어, 원하는 공진 주파수를 비교적 짧은(Y축 방향의 크기가 작은) 구동 진동암으로 얻을 수 있다. 또, 검출 진동암(40a, 40b, 50a, 50b)의 선단부에 형성된 추부(46a, 46b, 56a, 56b)에 의해, 검출 신호 전극에 발생하는 전하를 크게 할 수 있고, 각속도의 검출 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4는 개략도이므로 단면 형상을 대략 직사각형으로서 도시했지만, 정확한 직사각형으로 한정되지 않는다. 즉, 압전 진동편(60)을 습식 에칭 가공에 의해 형성한 경우에서는, 에칭 스피드의 이방성에 의해 구동 진동암(30a, 30b), 제1 검출 진동암(40a, 40b), 제2 검출 진동암(50a, 50b)의 단면 형상이 정확한 직사각형으로는 되지 않고, 구동 진동암(30a, 30b), 제1 검출 진동암(40a, 40b), 제2 검출 진동암(50a, 50b)의 측면 중 특정 부분이 볼록면으로 되는 경우가 있다. 또, 제1 주면(62), 제2 주면(64)에 요철을 형성한 형상이어도 된다.
1. 2　전극에 대해서
다음에, 압전 진동편(60)에 형성된 전극에 대해 설명한다. 물리량 검출 소자(100)는, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 구동 신호 전극(110)과, 구동 접지 전극(120)과, 제1 검출 신호 전극(130)과, 제1 검출 접지 전극(140)과, 제2 검출 신호 전극(150)과, 제2 검출 접지 전극(160)을 포함한다.
또한, 물리량 검출 소자(100)는, 구동 신호 전극(110)에 접속된 제1 배선(171)과, 구동 접지 전극(120)에 접속된 제2 배선(172)과, 제1 검출 신호 전극(130)에 접속된 제3 배선(173)과, 제1 검출 접지 전극(140)에 접속된 제4 배선(174)과, 제2 검출 신호 전극(150)에 접속된 제5 배선(175)과, 제2 검출 접지 전극(160)에 접속된 제6 배선(176)을 포함할 수 있다.
또한, 물리량 검출 소자(100)는, 구동 접지 전극(120)에 접속된 제1 추부 전극(180)과, 제1 검출 접지 전극(140)에 접속된 제2 추부 전극(182)과, 제2 검출 접지 전극(160)에 접속된 제3 추부 전극(184)을 포함할 수 있다.
(1) 구동 신호 전극(110) 및 구동 접지 전극(120)에 대해서
구동 신호 전극(110) 및 구동 접지 전극(120)은, 구동 진동암(30a, 30b)을 굴곡 진동시키기 위한 전극이다. 구동 신호 전극(110)은, 구동 진동암(30a, 30b)에 구동 신호를 주기 위한 전극이다. 구동 접지 전극(120)은, 구동 신호 전극(110)과 쌍을 이루고, 그라운드 전위가 인가된다.
구동 신호 전극(110)은, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 구동 진동암(30a)의 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)과, 구동 진동암(30b)의 제1 측면(32b) 및 제2 측면(34b)에 형성되어 있다. 도시의 예에서는, 구동 신호 전극(110)은, 구동 진동암(30b)의 제1 측면(32b) 및 제2 측면(34b)을 덮도록 형성되어 있다.
구동 진동암(30a)의 제1 주면(62)에 형성된 구동 신호 전극(110), 및 구동 진동암(30a)의 제2 주면(64)에 형성된 구동 신호 전극(110)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 기부(10)의 측면(제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 면)에 형성된 제1 배선(171)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다.
구동 진동암(30b)의 제1 측면(32b)에 형성된 구동 신호 전극(110), 및 구동 진동암(30b)의 제2 측면(34b)에 형성된 구동 신호 전극(110)은, 예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 구동 진동암(30b)의 제2 주면(64)에 형성된 제1 배선(171)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다.
구동 진동암(30a)에 형성된 구동 신호 전극(110), 및 구동 진동암(30b)에 형성된 구동 신호 전극(110)은, 예를 들면, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기부(10)의 제1 주면(62)에 형성된 제1 배선(171)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다.
구동 접지 전극(120)은, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 구동 진동암(30a)의 제1 측면(32a) 및 제2 측면(34a)과, 구동 진동암(30b)의 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)에 형성되어 있다. 도시의 예에서는, 구동 접지 전극(120)은, 구동 진동암(30a)의 제1 측면(32a) 및 제2 측면(34a)을 덮도록 형성되어 있다.
구동 진동암(30a)의 제1 측면(32a)에 형성된 구동 접지 전극(120), 및 구동 진동암(30a)의 제2 측면(34a)에 형성된 구동 접지 전극(120)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 추부(36a)에 형성된 제1 추부 전극(180)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다.
구동 진동암(30b)의 제1 주면(62)에 형성된 구동 접지 전극(120), 및 구동 진동암(30b)의 제2 주면(64)에 형성된 구동 접지 전극(120)은, 예를 들면, 기부(10)의 측면에 형성된 제2 배선(172)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다. 도 1에 나타내는 예에서는, 구동 진동암(30b)의 제1 주면(62)에 형성된 구동 접지 전극(120)은, 추부(36b)에 형성된 제1 추부 전극(180)과 접속되어 있다.
구동 진동암(30a)에 형성된 구동 접지 전극(120), 및 구동 진동암(30b)에 형성된 구동 접지 전극(120)은, 예를 들면, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기부(10)의 제1 주면(62)에 형성된 제2 배선(172)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다.
제1 배선(171) 및 제2 배선(172)은, 예를 들면, 구동 회로(자세한 것은 후술한다)와 전기적으로 접속되어 있다. 이로 인해, 구동 회로로부터, 구동 신호 전극(110)과 구동 접지 전극(120)의 사이에 전압을 인가하고, 구동 신호를 부여할 수 있다.
(2) 제1 검출 신호 전극(130) 및 제1 검출 접지 전극(140)에 대해서
제1 검출 신호 전극(130) 및 제1 검출 접지 전극(140)은, 제1 검출 진동암(40a, 40b)의 검출 신호를 얻기 위한 전극이다. 즉, 제1 검출 진동암(40a, 40b)에 생긴 진동은, 제1 검출 신호 전극(130)에 전하로서 나타나고, 검출 회로(자세한 것은 후술한다)에 있어서, 검출 신호로서 취출할 수 있다. 제1 검출 접지 전극(140)은, 제1 검출 신호 전극(130)과 쌍을 이루고, 그라운드 전위가 인가된다.
제1 검출 신호 전극(130)은, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 제4 측면(44a, 44b)의 제1 주면(62)측과, 제3 측면(42a, 42b)의 제2 주면(64)측에 형성되어 있다. 제1 검출 접지 전극(140)은, 제3 측면(42a, 42b)의 제1 주면(62)측과, 제4 측면(44a, 44b)의 제2 주면(64)측에 형성되어 있다.
제4 측면(44a, 44b)의 제1 주면(62)측에 형성된 제1 검출 신호 전극(130)과, 제3 측면(42a, 42b)의 제1 주면(62)측에 형성된 제1 검출 접지 전극(140)은, 예를 들면, 제1 검출 진동암(40a) 또는 제1 검출 진동암(40b)을 개재하여 대향하고 있다. 마찬가지로, 제3 측면(42a, 42b)의 제2 주면(64)측에 형성된 제1 검출 신호 전극(130)과, 제4 측면(44a, 44b)의 제2 주면(64)측에 형성된 제1 검출 접지 전극(140)은, 예를 들면, 제1 검출 진동암(40a) 또는 제1 검출 진동암(40b)을 개재하여 대향하고 있다. 이로 인해, 제1 검출 신호 전극(130)과 제1 검출 접지 전극(140)의 사이에 발생하는 전하를, 효율적으로 검출 신호로서 얻을 수 있다.
제4 측면(44a, 44b)의 제1 주면(62)측에 형성된 제1 검출 신호 전극(130), 및 제3 측면(42a, 42b)의 제2 주면(64)측에 형성된 제1 검출 신호 전극(130)은, 예를 들면, 제3 배선(173)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다. 도시의 예에서는, 제3 배선(173)은, 연결암(20a)의 주면(62, 64) 및 측면과, 기부(10)의 주면(62, 64) 및 측면에 형성되어 있다.
제3 측면(42a, 42b)의 제1 주면(62)측에 형성된 제1 검출 접지 전극(140), 및 제4 측면(44a, 44b)의 제2 주면(64)측에 형성된 제1 검출 접지 전극(140)은, 예를 들면, 제4 배선(174) 및 제2 추부 전극(182)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다. 제4 배선(174)은, 예를 들면, 연결암(20a)의 측면, 및 기부(10)의 제2 주면(64) 및 측면에 형성되어 있다. 제2 추부 전극(182)은, 예를 들면, 추부(46a, 46b)에 형성되어 있다.
제3 배선(173) 및 제4 배선(174)은, 예를 들면, 검출 회로와 전기적으로 접속되어 있다. 이로 인해, 검출 회로는, 제1 검출 신호 전극(130)으로부터 검출 신호를 얻을 수 있다.
(3) 제 2 검출 신호 전극(150) 및 제2 검출 접지 전극(160)에 대해서
제2 검출 신호 전극(150) 및 제2 검출 접지 전극(160)은, 제2 검출 진동암(50a, 50b)의 검출 신호를 얻기 위한 전극이다. 즉, 제2 검출 진동암(50a, 50b)에 생긴 진동은, 제2 검출 신호 전극(150)에 전하로서 나타나고, 검출 회로에 있어서, 검출 신호로서 취출할 수 있다. 제2 검출 접지 전극(160)은, 제2 검출 신호 전극(150)과 쌍을 이루고, 그라운드 전위가 인가된다.
제2 검출 신호 전극(150)은, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 제5 측면(52a, 52b)의 제1 주면(62)측과, 제6 측면(54a, 54b)의 제2 주면(64)측에 형성되어 있다. 제2 검출 접지 전극(160)은, 제6 측면(54a, 54b)의 제1 주면(62)측과, 제5 측면(52a, 52b)의 제2 주면(64)측에 형성되어 있다.
제5 측면(52a, 52b)의 제1 주면(62)측에 형성된 제2 검출 신호 전극(150)과, 제6 측면(54a, 54b)의 제1 주면(62)측에 형성된 제2 검출 접지 전극(160)은, 예를 들면, 제2 검출 진동암(50a) 또는 제2 검출 진동암(50b)을 개재하여 대향하고 있다. 마찬가지로, 제6 측면(54a, 54b)의 제2 주면(64)측에 형성된 제2 검출 신호 전극(150)과, 제5 측면(52a, 52b)의 제2 주면(64)측에 형성된 제2 검출 접지 전극(160)은, 예를 들면, 제2 검출 진동암(50a) 또는 제2 검출 진동암(50b)을 개개하여 대향하고 있다. 이로 인해, 제2 검출 신호 전극(150)과 제2 검출 접지 전극(160)의 사이에 발생하는 전하를, 효율적으로 검출 신호로서 얻을 수 있다.
제5 측면(52a, 52b)의 제1 주면(62)측에 형성된 제2 검출 신호 전극(150), 및 제6 측면(54a, 54b)의 제2 주면(64)측에 형성된 제2 검출 신호 전극(150)은, 예를 들면, 제5 배선(175)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다. 도시의 예에서는, 제5 배선(175)은, 연결암(20b)의 주면(62, 64) 및 측면과, 기부(10)의 주면(64)에 형성되어 있다.
제6 측면(54a, 54b)의 제1 주면(62)측에 형성된 제2 검출 접지 전극(160), 및 제5 측면(52a, 52b)의 제2 주면(64)측에 형성된 제2 검출 접지 전극(160)은, 예를 들면, 제6 배선(176) 및 제3 추부 전극(184)에 의해, 서로 전기적으로 접속되어 있다. 제6 배선(176)은, 예를 들면, 연결암(20b)의 측면, 및 기부(10)의 제2 주면(64) 및 측면에 형성되어 있다. 제3 추부 전극(184)은, 예를 들면, 추부(56a, 56b)에 형성되어 있다.
제5 배선(175) 및 제6 배선(176)은, 예를 들면, 검출 회로와 전기적으로 접속되어 있다. 이로 인해, 검출 회로는, 제2 검출 신호 전극(150)으로부터 검출 신호를 얻을 수 있다.
또한, 전극(110, 120, 130, 140, 150, 160, 180, 182, 184), 및 배선(171, 172, 173, 174, 175, 176)으로서는, 예를 들면, 압전 진동편(60)측으로부터, 크롬, 금의 순서로 적층한 것 등을 이용할 수 있다. 전극(110, 120, 130, 140, 150, 160, 180, 182, 184), 및 배선(171, 172, 173, 174, 175, 176)은, 예를 들면, 스퍼터법 등으로 성막된 도전층(도시 생략)을, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술 등에 의해 패터닝함으로써 형성된다. 예를 들면, 측면에 형성되어 있는 전극 및 배선은, 기울기 노광 등에 의한 패터닝에 의해, 형성된다.
1. 3.　압전 진동편의 동작에 대해서
다음에, 압전 진동편(60)의 동작에 대해 설명한다. 도 5~도 8은, 압전 진동편(60)의 동작에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
우선, 구동 진동암(30a, 30b)을 굴곡 진동시키기 위해서, 구동 신호 전극(110)과 구동 접지 전극(120)의 사이에 구동 신호로서 교류 전압을 인가한다.
예를 들면, 구동 접지 전극(120)에 대해서, 구동 신호 전극(110)에 정의 전압이 인가된 경우는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 구동 진동암(30a)은, 기부(10)를 지지부로 하여 플러스 X축 방향으로 굴곡하고, 구동 진동암(30b)은, 기부(10)를 지지부로서 마이너스 X축 방향으로 굴곡한다.
상술의 예와는 반대로, 구동 접지 전극(120)에 대해서, 구동 신호 전극(110)에 부의 전압이 인가된 경우는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 구동 진동암(30a)은, 기부(10)를 지지부로 하여 마이너스 X축 방향으로 굴곡하고, 구동 진동암(30b)은, 기부(10)를 지지부로 하여 플러스 X축 방향으로 굴곡한다.
이와 같이, 구동 신호 전극(110)에 인가되는 교류 전압의 극성의 변화에 따라, 구동 진동암(30a)과 구동 진동암(30b)은, 서로 역위상으로 X축 방향으로 굴곡 진동한다. 이 구동 진동암(30a, 30b)의 굴곡 진동에 의해, 연결암(20a)과 연결암(20b)은, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 기부(10)를 지지부로 하여, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 굴곡 진동한다. 그 결과, 제1 검출 진동암(40a, 40b)과 제2 검출 진동암(50a, 50b)은, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 진동한다.
여기서, 압전 진동편(60)에 X축을 회전축으로 한 각속도가 더해지면, 제1 검출 진동암(40a, 40b) 및 제2 검출 진동암(50a, 50b)은, 진동의 방향인 Y축과 회전축인 X축의 양쪽에 수직인 방향, 즉 Z축 방향으로 코리올리 힘을 얻는다. 그 결과, 제1 검출 진동암(40a, 40b)은, 상술의 Y축 방향의 진동에 더하여, 연결암(20a)을 지지부로 하여, 제1 위상에서 Z축 방향으로 굴곡 진동하고, 제2 검출 진동암(50a, 50b)은, 상술의 Y축 방향의 진동에 더하여, 연결암(20b)을 지지부로 하여, 제1 위상과 역위상인 제2 위상으로 Z축 방향으로 굴곡 진동한다.
더욱 자세하게는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 검출 진동암(40a, 40b)은, 어느 순간에 플러스 Y축 방향(Y축의 화살표 방향)으로 변위함과 더불어, 마이너스 Z축 방향(Z축의 화살표 방향과 반대 방향)으로 변위한다. 동시에, 제2 검출 진동암(50a, 50b)은, 어느 순간에 마이너스 Y축 방향(Y축의 화살표 방향과 반대인 방향)으로 변위함과 더불어, 플러스 Z축 방향(Z축의 화살표의 방향)으로 변위한다. 또, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 검출 진동암(40a, 40b)은, 어느 순간에 마이너스 Y축 방향(Y축의 화살표 방향의 반대 방향)으로 변위함과 더불어, 플러스 Z축 방향(Z축의 화살표 방향)으로 변위한다. 동시에, 제2 검출 진동암(50a, 50b)은, 어느 순간에 플러스 Y축 방향(Y축의 화살표 방향)으로 변위함과 더불어 마이너스 Z축 방향(Z축의 화살표 방향의 반대 방향)으로 변위한다.
이러한 제1 검출 진동암(40a, 40b) 및 제2 검출 진동암(50a, 50b)의 굴곡 진동에 의해, 제1 검출 신호 전극(130) 및 제2 검출 신호 전극(150)에 전하가 발생한다. 상기 전하는, 코리올리 힘의 크기(즉, 압전 진동편(60)에 더해지는 각속도의 크기)에 따라 변화한다. 따라서, 상기 전하를 검출 신호로서 얻음으로써, X축 둘레의 회전의 각속도를 검출할 수 있다.
또한, 물리량 검출 소자(100)는, X축 둘레의 회전의 각속도뿐만 아니라, X축 둘레의 회전의 각가속도도 검출할 수 있다.
2.　물리량 검출 소자의 변형예
다음에, 본 실시 형태의 변형예에 관련되는 물리량 검출 소자(200)에 대해서 설명한다. 도 9는, 물리량 검출 소자(200)의 한쪽의 주면인 제1 주면(62)측에서 본 평면도이며, 제1 주면(62)측의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은, 물리량 검출 소자(100)의 제1 주면(62)측에서 본 투시도이며, 다른쪽의 주면인 제2 주면(64)측의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 11은, 물리량 검출 소자(200)를 모식적으로 나타내는 도 9 및 도 10의 XI-XI선 단면도이다. 도 12는, 물리량 검출 소자(200)를 모식적으로 나타내는 도 9 및 도 10의 XII-XII선 단면도이다. 또한, 도 9 및 도 10에서는, 편의상, 홈(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b, 240a, 240b, 250a, 250b, 260a, 260b)의 도시를 생략하고 있다.
이하, 본 실시 형태의 변형예에 관련되는 물리량 검출 소자(200)에 있어서, 물리량 검출 소자(100)의 구성 부재와 같은 기능을 가지는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.
2. 1.　압전 진동편에 대해서
물리량 검출 소자(200)의 압전 진동편(60)에는, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 홈(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b, 240a, 240b, 250a, 250b, 260a, 260b)이 형성되어 있다. 더욱 구체적으로는, 제1 홈(210a, 210b)은, 구동 진동암(30a, 30b)의 제1 주면(62)에, 각각 형성되어 있다. 제2 홈(220a, 220b)은, 구동 진동암(30a, 30b)의 제2 주면(64)에 각각 형성되어 있다. 제3 홈(230a, 230b)은, 제1 검출 진동암(40a, 40b)의 제1 주면(62)에, 각각 형성되어 있다. 제4 홈(240a, 240b)은, 제1 검출 진동암(40a, 40b)의 제2 주면(64)에, 각각 형성되어 있다. 제5 홈(250a, 250b)은, 제2 검출 진동암(50a, 50b)의 제1 주면(62)에, 각각 형성되어 있다. 제6 홈(260a, 260b)은, 제2 검출 진동암(50a, 50b)의 제2 주면(64)에, 각각 형성되어 있다.
홈(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b, 240a, 240b, 250a, 250b, 260a, 260b)의 단면 형상은 특별히 한정되지 않지만, 도시의 예에서는, YZ평면을 따르는 2개의 내면과, 상기 2개의 내면을 접속하는 XY평면을 따르는 내면을 가진다. 홈(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b, 240a, 240b, 250a, 250b, 260a, 260b)의 평면 형상은 도시하지 않지만, 예를 들면, X축 방향의 길이보다 Y축 방향의 길이쪽이 큰 대략 직사각형을 가진다.
2. 2.　전극에 대해서
(1) 구동 신호 전극(110) 및 구동 접지 전극(120)에 대해서
구동 신호 전극(110)은, 도 9~도 12에 나타내는 바와 같이, 구동 진동암(30a)의 제1 홈(210a) 및 제2 홈(220a)의 내면과, 구동 진동암(30b)의 제1 측면(32b) 및 제2 측면(34b)에 형성되어 있다. 도시의 예에서는, 구동 신호 전극(110)은, 제1 홈(210a) 및 제2 홈(220a)의 내면을 덮도록 형성되어 있다.
구동 접지 전극(120)은, 구동 진동암(30a)의 제1 측면(32a) 및 제2 측면(34a)과, 구동 진동암(30b)의 제1 홈(210b) 및 제2 홈(220b)에 형성되어 있다. 도시의 예에서는, 구동 신호 전극(110)은, 제1 홈(210b) 및 제2 홈(220b)의 내면을 덮도록 형성되어 있다.
구동 신호 전극(110)과 구동 접지 전극(120)은, 예를 들면, 구동 진동암(30a) 또는 구동 진동암(30b)을 개재하여 대향하고 있는 부분을 가진다. 이로 인해, 효율적으로, 구동 신호 전극(110)과 구동 접지 전극(120)의 사이에 전압을 인가할 수 있다.
(2) 제1 검출 신호 전극(130) 및 제1 검출 접지 전극(140)에 대해서
제1 검출 신호 전극(130)은, 제4 측면(44a, 44b)의 제1 주면(62)측과, 제3 측면(42a, 42b)의 제2 주면(64)측과, 제3 홈(230a, 230b)의 제3 측면(42a, 42b)측의 내면(232a, 232b)과, 제4 홈(240a, 240b)의 제4 측면(44a, 44b)측의 내면(244a, 244b)에 형성되어 있다.
제1 검출 접지 전극(140)은, 제3 측면(42a, 42b)의 제1 주면(62)측과, 제4 측면(44a, 44b)의 제2 주면(64)측과, 제3 홈(230a, 230b)의 제4 측면(44a, 44b)측의 내면(234a, 234b)과, 제4 홈(240a, 240b)의 제3 측면(42a, 42b)측의 내면(242a, 242b)에 형성되어 있다.
제4 측면(44a, 44b)에 형성된 제1 검출 신호 전극(130)과, 내면(234a, 234b)에 형성된 제1 검출 접지 전극(140)은, 예를 들면, 제1 검출 진동암(40a) 또는 제1 검출 진동암(40b)을 개재하여 대항하고 있다. 내면(232a, 232b)에 형성된 제1 검출 신호 전극(130)과, 제3 측면(42a, 42b)에 형성된 제1 검출 접지 전극(140)은, 예를 들면, 제1 검출 진동암(40a) 또는 제1 검출 진동암(40b)을 개재하여 대항하고 있다. 제3 측면(42a, 42b)에 형성된 제1 검출 신호 전극(130)과, 내면(242a, 242b)에 형성된 제1 검출 접지 전극(140)은, 예를 들면, 제1 검출 진동암(40a) 또는 제1검출 진동암(40b)을 개재하여 대항하고 있다. 내면(244a, 244b)에 형성된 제1 검출 신호 전극(130)과, 제4 측면(44a, 44b)에 형성된 제1 검출 접지 전극(140)은, 예를 들면, 제1 검출 진동암(40a) 또는 제1 검출 진동암(40b)을 개재하여 대항하고 있다. 이로 인해, 제1 검출 신호 전극(130)과 제1 검출 접지 전극(140)의 사이에 발생하는 전하를, 효율적으로 검출 신호로서 얻을 수 있다.
(3) 제2 검출 신호 전극(150) 및 제2 검출 접지 전극(160)에 대해서
제2 검출 신호 전극(150)은, 제5 측면(52a, 52b)의 제1 주면(62)측과, 제6 측면(54a, 54b)의 제2 주면(64)측과, 제5 홈(250a, 250b)의 제6 측면(54a, 54b)측의 내면(254a, 254b)과, 제6 홈(260a, 260b)의 제5 측면(52a, 52b)측의 내면(262a, 262b)에 형성되어 있다.
제2 검출 접지 전극(160)은, 제6 측면(54a, 54b)의 제1 주면(62)측과, 제5 측면(52a, 52b)의 제2 주면(64)측과, 제5 홈(250a, 250b)의 제5 측면(52a, 52b)측의 내면(252a, 252b)과, 제6 홈(260a, 260b)의 제6 측면(54a, 54b)측의 내면(264a, 264b)에 형성되어 있다.
제5 측면(52a, 52b)에 형성된 제2 검출 신호 전극(150)과, 내면(252a, 252b)에 형성된 제2 검출 접지 전극(160)은, 예를 들면, 제2 검출 진동암(50a) 또는 제2 검출 진동암(50b)를 개재하여 대항하고 있다. 내면(254a, 254b)에 형성된 제2 검출 신호 전극(150)과, 제6 측면(54a, 54b)에 형성된 제2 검출 접지 전극(160)은, 예를 들면, 제2 검출 진동암(50a) 또는 제2 검출 진동암(50b)을 개재하여 대항하고 있다. 제6 측면(54a, 54b)에 형성된 제2 검출 신호 전극(150)과, 내면(264a, 264b)에 형성된 제2 검출 접지 전극(160)은, 예를 들면, 제2 검출 진동암(50a) 또는 제2 검출 진동암(50b)을 개재하여 대항하고 있다. 내면(262a, 262b)에 형성된 제2 검출 신호 전극(150)과, 제5 측면(52a, 52b)에 형성된 제2 검출 접지 전극(160)은, 예를 들면, 제2 검출 진동암(50a) 또는 제2 검출 진동암(50b)을 개재하여 대항하고 있다. 이로 인해, 제2 검출 신호 전극(150)과 제2 검출 접지 전극(160)의 사이에 발생하는 전하를, 효율적으로 검출 신호로서 얻을 수 있다.
2. 3.　압전 진동편의 동작에 대해서
물리량 검출 소자(200)의 압전 진동편(60)의 동작은, 물리량 검출 소자(100)의 압전 진동편(60)의 동작과 동등하다. 따라서, 그 설명을 생략한다.
본 실시 형태의 변형예에 관련되는 물리량 검출 소자(200)는, 상술한 대로, 홈(210a, 210b, 220a, 220b, 230a, 230b, 240a, 240b, 250a, 250b, 260a, 260b)의 내면에 전극을 형성할 수 있다. 그 때문에, 물리량 검출 소자(200)는, 예를 들면 물리량 검출 소자(100)에 비해, CI(크리스탈 임피던스)값을 저감할 수 있다.
3.　물리량 검출 장치
다음에, 본 실시 형태에 관련되는 물리량 검출 장치(300)에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 13은, 물리량 검출 장치(300)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 14는, 물리량 검출 장치(300)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 13 및 도 14에서는, 물리량 검출 소자(100)를 간략화하여 도시하고 있다.
물리량 검출 장치(300)는, 본 발명에 관련되는 물리량 검출 소자(예를 들면 물리량 검출 소자(100))와, 패키지 베이스(312) 및 덮개(314)를 가지는 패키지(310)와, 지지 기판(320)과, 리드(330)와, IC칩(340)을 포함할 수 있다.
패키지 베이스(312)는, 개구를 가질 수 있고, 상기 개구 내에 물리량 검출 소자(100)를 수용할 수 있다. 패키지 베이스(312)의 재질로서는, 예를 들면, 세라믹, 유리 등을 들 수 있다.
덮개(314)는, 패키지 베이스(312) 상에 배치되고, 패키지 베이스(312)의 개구를 시일링하고 있다. 덮개(314)의 재질로서는, 예를 들면, 42 얼로이(철에 니켈이 42% 함유된 합금)나 코발(철, 니켈 및 코발트의 합금) 등의 금속, 세라믹스, 유리 등을 들 수 있다. 패키지 베이스(312) 및 덮개(314)에 의해 형성되는 캐비티(301)는, 물리량 검출 소자(100)가 동작하기 위한 공간이 된다. 캐비티(301)는, 밀폐될 수 있고, 감압 공간이나 불활성 가스 분위기에 설치될 수 있다.
지지 기판(320)은, 패키지(310)의 캐비티(301)에 수용되어 있다. 지지 기판(320)의 재질로서는, 예를 들면, 폴리이미드 등의 수지를 들 수 있다. 지지 기판(320)은, 리드(330)를 개재하여 캐비티(301)에 고정되어 있다. 지지 기판(320)은, 지지 기판(320)의 상면에서 하면까지 관통하고 있는 관통 구멍(322)을 가질 수 있다.
리드(330)는, 패키지(310)의 캐비티(301)에 수용되어 있다. 리드(330)의 재질로서는, 예를 들면, 동, 금, 니켈, 또는, 이것들의 합금 등을 들 수 있다. 도시의 예에서는, 리드(330)는, 지지 기판(320)의 단부의 하면측으로부터, 관통 구멍(322)을 개재하여, 지지 기판(320)의 상면측까지 연장되어 있다. 리드(330)의 한쪽측의 단부(332)의 상면은, 예를 들면, 접착재에 의해 지지 기판(320)의 하면과 접착되어 있다. 일방측의 단부(332)의 하면은, 예를 들면, 납재(350)에 의해 패키지(310)의 내면에 형성된 접속 배선(360)과 접착되어 있다. 리드(330)의 다른쪽의 단부(334)의 상면은, 예를 들면 열압착에 의해 물리량 검출 소자(100)와 접착되어 있다. 도시는 하지 않지만, 리드(330)는, 물리량 검출 소자(100)의 배선(171~176)의 각각에 대응하여 복수 설치되고, 기부(10)의 제2 주면(64)에 형성된 배선(171~176)의 각각과 접속되어 있어도 된다.
물리량 검출 소자(100)는, 리드(330)에 의해, 지지 기판(320)의 상방에 지지되어 있다. 도시의 예에서는, 물리량 검출 소자(100)는, 제1 주면(62)이 덮개(314)의 하면과 대향하고, 제2 주면(64)이 패키지 베이스(312)의 내면(내측의 저면)과 대향하도록 지지되어 있다.
IC칩(340)은, 예를 들면, 패키지(310)의 캐비티(301)에 수용되어 있다. IC칩(340)은, 패키지 베이스(312)에, 예를 들면 납재(352)에 의해 고정되어 있다. IC칩(340)은, 물리량 검출 소자(100)를 제어하기 위한 칩이다. IC칩(340)은, 예를 들면 와이어(354)에 의해, 패키지 베이스(312)에 형성된 접속 배선(360)과 전기적으로 접속되어 있다. 이로 인해, 물리량 검출 소자(100)의 배선(171~176)의 각각은, IC칩(340)과 전기적으로 접속된다. 또한, 도시하지 않지만, IC칩(340)은, 캐비티(301)의 외부에 설치되어 있어도 된다. IC칩(340)에는, 각속도 검출용 IC(400)가 장착되어 있다.
각속도 검출용 IC(400)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(410)와, 검출 회로(420)와, 기준 전원 회로(430)를 포함할 수 있다.
구동 회로(410)는, I/V 변환 회로(전류 전압 변환 회로)(411)와, AC 증폭 회로(412)와, 진폭 조정 회로(413)를 포함할 수 있다.
물리량 검출 소자(100)의 압전 진동편에 흐른 구동 전류는, I/V 변환 회로(411)에 의해 교류 전압 신호로 변환된다.
I/V 변환 회로(411)로부터 출력된 교류 전압 신호는, AC 증폭 회로(412) 및 진폭 조정 회로(413)에 입력된다. AC 증폭 회로(412)는, 입력된 교류 전압 신호를 증폭하고, 소정의 전압값으로 클립시켜 방형파 전압 신호(440)를 출력한다. 진폭 조정 회로(413)는, I/V변환 회로(411)가 출력하는 교류 전압 신호의 레벨에 따라, 방형파 전압 신호(440)의 진폭을 변화시키고, 구동 전류가 일정하게 유지되도록 AC 증폭 회로(412)를 제어한다.
방형파 전압 신호(440)는, 외부 출력 단자(450)를 개재하여 물리량 검출 소자(100)의 구동 신호 전극(110)에 공급된다. 이와 같이 하여, 물리량 검출 소자(100)는, 예를 들면, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같은 소정의 구동 진동을 계속해서 여진하고 있다. 또, 구동 전류를 일정하게 유지함으로써, 물리량 검출 소자(100)의 구동 진동암(30a, 30b)은, 일정한 진동 속도를 얻을 수 있다. 그 때문에, 코리올리 힘을 발생시키는 원인이 되는 진동 속도는 일정해지고, 감도를 더욱 안정되게 할 수 있다.
또한, 구동 회로(410)는, 본 발명에 있어서의 구동부로서 기능한다.
검출 회로(420)는, 챠지 앰프 회로(421, 422)와, 차동 증폭 회로(423)와, AC 증폭 회로(424)와, 동기 검파 회로(425)와, 평활 회로(426)와, 가변 증폭 회로(427)와, 필터 회로(428)를 포함할 수 있다.
챠지 앰프 회로(421)에는, 외부 입력 단자(452)를 개재하여 물리량 검출 소자(100)의 제1 검출 신호 전극(130)으로부터의 검출 신호인 교류 전하가 입력된다.
마찬가지로, 챠지 앰프 회로(422)에는, 외부 입력 단자(453)를 개재하여 물리량 검출 소자(100)의 제2 검출 신호 전극(150)으로부터의 검출 신호인 교류 전하가 입력된다.
이 챠지 앰프 회로(421, 422)는, 각각 입력된 교류 전하를 기준 전압(Vref)을 기준으로 한 교류 전압 신호로 변환한다. 또한, 기준 전압(Vref)은, 기준 전원 회로(430)에 의해, 전원 입력 단자(454)로부터 입력된 외부 전원에 기초하여 생성된다.
차동 증폭 회로(423)는, 챠지 앰프 회로(421)의 출력 신호와, 챠지 앰프 회로(422)의 출력 신호를 차동 증폭한다. 차동 증폭 회로(423)는, 동상 성분을 소거하고, 역상 성분을 가산 증폭하기 위한 것이다.
AC 증폭 회로(424)는, 차동 증폭 회로(423)의 출력 신호를 증폭하고, 피검파 신호(441)로서 동기 검파 회로(425)에 입력한다.
동기 검파 회로(425)는, 피검파 신호(441)에 대해서 검파 신호(442)에 의해 동기 검파를 행한다.
동기 검파 회로(425)의 출력 신호는, 평활 회로(426)에서 직류 전압 신호로 평활화된 후, 가변 증폭 회로(427)에 입력된다.
가변 증폭 회로(427)은, 평활 회로(426)의 출력 신호(직류 전압 신호)를, 설정된 증폭률(또는 감쇠율)로 증폭(또는 감쇠)하여 검출 감도를 조정한다. 가변 증폭 회로(427)에서 증폭(또는 감쇠)된 신호는, 필터 회로(428)에 입력된다.
필터 회로(428)는, 가변 증폭 회로(427)의 출력 신호를 사용에 적절한 주파수 대역으로 제한하는 회로이며, 각속도 검출 신호(443)를 생성한다. 그리고, 각속도 검출 신호(443)는, 외부 출력 단자(455)를 개재하여 외부에 출력된다.
이와 같이 하여, 물리량 검출 장치(300)는, 각속도를 검출할 수 있다. 그리고, 각속도 검출 신호(443)는, 그 전압값이 코리올리 힘의 크기(각속도의 크기)에 비례하고, 그 극성이 회전 방향에 의해 정해지므로, 각속도 검출 신호(443)에 기초하여 물리량 검출 장치(300)에 더해진 각속도를 계산할 수 있다.
4.　전자 기기
본 발명에 관련되는 물리량 검출 소자나 물리량 검출 장치는, 디지털 스틸 카메라, 비디오 카메라, 내비게이션 장치, 포인팅 디바이스, 게임 콘트롤러, 휴대전화 등의 전자 기기에 적합하게 이용할 수 있고, 어느 경우에도 상기 각 실시 형태에서 설명한 효과를 나타내는 전자 기기를 제공할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태 및 변형예는 일례이며, 이것들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 각 실시 형태 및 각 변형예를 적절히 조합하는 것도 가능하다.
상기와 같이, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명의 신규 사항 및 효과로부터 실체적으로 일탈하지 않는 많은 변형이 가능한 것은 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 변형예는 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 한다.
10:기부 20a, 20b:연결암
30a, 30b:구동 진동암 32a, 32b:제1 측면
34a, 34b:제2 측면 36a, 36b:추부
40a, 40b:제1 검출 진동암 42a, 42b:제3 측면
44a, 44b:제4 측면 46a, 46b:추부
50a, 50b:제2 검출 진동암 52a, 52b:제5 측면
54a, 54b:제6 측면 56a, 56b:추부
60:압전 진동편 62:제1 주면
64:제2 주면 100:물리량 검출 소자
110:구동 신호 전극 120:구동 접지 전극
130:제1 검출 신호 전극 140:제1 검출 접지 전극
150:제2 검출 신호 전극 160:제2 검출 접지 전극
171~176:배선 180:제 1추부 전극
182:제2 추부 전극 184:제3 추부 전극
200:물리량 검출 소자 210a, 210b:제1 홈
220a, 220b:제2 홈 230a, 230b:제3 홈
232a, 232b, 234a, 234b:제3 홈의 내면
240a, 240b:제4 홈 242a, 242b, 244a, 244b:제4 홈의 내면
250a, 250b:제5 홈 252a, 252b, 254a, 254b:제5 홈의 내면
260a, 260b:제6 홈 262a, 262b, 264a, 264b:제6 홈의 내면
300:물리량 검출 장치 301:캐비티
310:패키지 312:패키지 베이스
314:덮개 320:지지 기판
322:관통 구멍 330:리드
332:한쪽의 단부 334:다른쪽의 단부
340:IC칩 350:납재
352:납재 354:와이어
360:접속 배선 400:각속도 검출용 IC
410:구동 회로 411:I/V변환 회로
412:AC 증폭 회로 413:진폭 조정 회로
420:검출 회로 421:챠지 앰프 회로
422:챠지 앰프 회로 423:차동 증폭 회로
424:AC 증폭 회로 425:동기 검파 회로
426:평활 회로 427:가변 증폭 회로
428:필터 회로 430:기준 전원 회로
440:방형파 전압 신호 441:피검파 신호
442:검파 신호 443:각속도 검출 신호
450:외부 출력 단자 452:외부 입력 단자
453:외부 입력 단자 454:전원 입력 단자
455:외부 출력 단자

Claims (6)

  1. 기부와,
    상기 기부로부터, X축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 연결암과,
    상기 기부로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 구동 진동암과,
    상기 한 쌍의 연결암의 한쪽으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 검출 진동암과,
    상기 한 쌍의 연결암의 다른쪽으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 검출 진동암을 포함하고,
    상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽과 다른쪽은, 서로 역위상으로 X축 방향으로 굴곡 진동하고,
    상기 한 쌍의 구동 진동암의 굴곡 진동에 의해, 상기 한 쌍의 제1 검출 진동암과 상기 한 쌍의 제2 검출 진동암은, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 진동하고,
    X축 둘레의 회전의 각속도에 의해 발생하는 코리올리 힘에 의해, 상기 한 쌍의 제1 검출 진동암의 한쪽과 다른쪽은, Y축 방향의 진동에 더하여, 제1 위상으로 Z축 방향으로 굴곡 진동하고, 상기 한 쌍의 제2 검출 진동암의 한쪽과 다른쪽은, Y축 방향의 진동에 더하여, 상기 제1 위상과 역위상인 제2 위상으로 Z축 방향으로 굴곡 진동하는, 물리량 검출 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 쌍의 구동 진동암을 굴곡 진동시키기 위한 구동 신호 전극과,
    상기 구동 신호 전극과 쌍을 이루는 구동 접지 전극과,
    상기 한 쌍의 제1 검출 진동암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 제1 검출 신호 전극과,
    상기 제1 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 제1 검출 접지 전극과,
    상기 한 쌍의 제2 검출 진동암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 제2 검출 신호 전극과,
    상기 제2 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 제2 검출 접지 전극을 더 포함하고,
    상기 기부, 상기 한 쌍의 연결암, 상기 한 쌍의 구동 진동암, 및, 상기 한 쌍의 제1 및 제2 검출 진동암은, 압전 진동편을 구성하고,
    상기 압전 진동편은,
    X축과 Y축으로 규정된 평면을 따라, 표리 관계에 있는 제1 주면 및 제2 주면을 가지며,
    상기 한 쌍의 구동 진동암은,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하는 제1 측면과,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 반대측인 제2 측면을 가지며,
    상기 한 쌍의 제1 검출 진동암은,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 대향하는 제3 측면과,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제3 측면과 반대측인 제4 측면을 가지며,
    상기 한 쌍의 제2 검출 진동암은,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제2 측면과 대향하는 제5 측면과,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제5 측면과 반대측인 제6 측면을 가지며,
    상기 구동 신호 전극은, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽의 상기 제1 및 제2 주면과, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 다른쪽의 상기 제1 및 제2 측면에 형성되고,
    상기 구동 접지 전극은, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽의 상기 제1 및 제2 측면과, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 다른쪽의 상기 제1 및 제2 주면에 형성되고,
    상기 제1 검출 신호 전극은, 상기 제4 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제3 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
    상기 제1 검출 접지 전극은, 상기 제3 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제4 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
    상기 제2 검출 신호 전극은, 상기 제5 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제6 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
    상기 제2 검출 접지 전극은, 상기 제6 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제5 측면의 상기 제2 주면측에 형성되어 있는, 물리량 검출 소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 쌍의 구동 진동암을 굴곡 진동시키기 위한 구동 신호 전극과,
    상기 구동 신호 전극과 쌍을 이루는 구동 접지 전극과,
    상기 한 쌍의 제1 검출 진동암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 제1 검출 신호 전극과,
    상기 제1 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 제1 검출 접지 전극과,
    상기 한 쌍의 제2 검출 진동암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 제2 검출 신호 전극과,
    상기 제2 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 제2 검출 접지 전극을 더 포함하고,
    상기 기부, 상기 한 쌍의 연결암, 상기 한 쌍의 구동 진동암, 및, 상기 한 쌍의 제1 및 제2 검출 진동암은, 압전 진동편을 구성하고,
    상기 압전 진동편은,
    X축과 Y축으로 규정된 평면을 따라, 표리 관계에 있는 제1 주면 및 제2 주면을 가지며,
    상기 한 쌍의 구동 진동암은,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하는 제1 측면과,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 반대측인 제2 측면을 가지며,
    상기 한 쌍의 제1 검출 진동암은,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 대향하는 제3 측면과,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제3 측면과 반대측인 제4 측면을 가지며,
    상기 한 쌍의 제2 검출 진동암은,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제2 측면과 대향하는 제5 측면과,
    상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제5 측면과 반대측인 제6 측면을 가지며,
    상기 한 쌍의 구동 진동암의 상기 제1 주면에는, 제1 홈이 형성되고,
    상기 한 쌍의 구동 진동암의 상기 제2 주면에는, 제2 홈이 형성되고,
    상기 한 쌍의 제1 검출 진동암의 상기 제1 주면에는, 제3 홈이 형성되고,
    상기 한 쌍의 제1 검출 진동암의 상기 제2 주면에는, 제4 홈이 형성되고,
    상기 한 쌍의 제2 검출 진동암의 상기 제1 주면에는, 제5 홈이 형성되고,
    상기 한 쌍의 제2 검출 진동암의 상기 제2 주면에는, 제6 홈이 형성되고,
    상기 구동 신호 전극은, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽의 상기 제1 및 제2 홈의 내면과, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 다른쪽의 상기 제1 및 제2 측면에 형성되고,
    상기 구동 접지 전극은, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 한쪽의 상기 제1 및 제2 측면과, 상기 한 쌍의 구동 진동암의 다른쪽의 상기 제1 및 제2 홈의 내면에 형성되고,
    상기 제1 검출 신호 전극은, 상기 제4 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제3 측면의 상기 제2 주면측과, 상기 제3 홈의 상기 제3 측면측의 내면과, 상기 제4 홈의 상기 제4 측면측의 내면에 형성되고,
    상기 제1 검출 접지 전극은, 상기 제3 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제4 측면의 상기 제2 주면측과, 상기 제3 홈의 상기 제4 측면측의 내면과, 상기 제4 홈의 상기 제3 측면측의 내면에 형성되고,
    상기 제2 검출 신호 전극은, 상기 제5 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제6 측면의 상기 제2 주면측과, 상기 제5 홈의 상기 제6 측면측의 내면과, 상기 제6 홈의 상기 제5 측면측의 내면에 형성되고,
    상기 제2 검출 접지 전극은, 상기 제6 측면의 상기 제1 주면측과, 상기 제5 측면의 상기 제2 주면측과, 상기 제5 홈의 상기 제5 측면측의 내면과, 상기 제6 홈의 상기 제6 측면측의 내면에 형성되어 있는, 물리량 검출 소자.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 제1 검출 신호 전극과 상기 제1 검출 접지 전극은, 상기 제1 검출 구동암을 개재하여 대향하고,
    상기 제2 검출 신호 전극과 상기 제2 검출 접지 전극은, 상기 제2 검출 구동암을 개재하여 대향하고 있는, 물리량 검출 소자.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 물리량 검출 소자와,
    상기 물리량 검출 소자가 수용된 패키지와,
    상기 물리량 검출 소자를 제어하기 위한 IC칩을 포함하는, 물리량 검출 장치.
  6. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 물리량 검출 소자를 포함하는, 전자 기기.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9222776B2 (en) * 2012-03-13 2015-12-29 Seiko Epson Corporation Gyro sensor and electronic apparatus
JP2014021038A (ja) * 2012-07-23 2014-02-03 Seiko Epson Corp 振動片、振動片の製造方法、振動子、電子デバイス、電子機器、および移動体
JP6337443B2 (ja) * 2013-10-30 2018-06-06 セイコーエプソン株式会社 振動片、角速度センサー、電子機器及び移動体
JP6337444B2 (ja) * 2013-10-30 2018-06-06 セイコーエプソン株式会社 振動片、角速度センサー、電子機器及び移動体
JP2015087262A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動子、電子機器および移動体
JP6255903B2 (ja) * 2013-10-31 2018-01-10 セイコーエプソン株式会社 角速度センサー、電子機器および移動体
JP6318552B2 (ja) * 2013-10-31 2018-05-09 セイコーエプソン株式会社 角速度センサー、電子機器および移動体
JP6399283B2 (ja) * 2014-03-24 2018-10-03 セイコーエプソン株式会社 物理量検出装置、電子機器及び移動体
DE102015213465A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-19 Robert Bosch Gmbh Mehrachsiger Drehratensensor mit geteiltem zentralem Rotor
US20220042800A1 (en) * 2018-09-28 2022-02-10 Kyocera Corporation Sensor element and angular velocity sensor

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4896268A (en) * 1987-11-25 1990-01-23 Sundstrand Data Control, Inc. Apparatus and method for processing the output signals of a coriolis rate sensor
US4996877A (en) * 1989-02-24 1991-03-05 Litton Systems, Inc. Three axis inertial measurement unit with counterbalanced mechanical oscillator
JPH02306111A (ja) * 1989-05-19 1990-12-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角速度検出装置
JP3630712B2 (ja) * 1994-02-03 2005-03-23 キヤノン株式会社 ジェスチャー入力方法及びその装置
US5476008A (en) * 1994-07-25 1995-12-19 Rockwell International Corporation Rate-sensing tuning fork design
JP3492010B2 (ja) * 1995-03-29 2004-02-03 キヤノン株式会社 振動ジャイロおよび防振装置
US6437483B2 (en) * 1996-11-26 2002-08-20 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US6747393B2 (en) * 1996-11-26 2004-06-08 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US5998911A (en) * 1996-11-26 1999-12-07 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US6018212A (en) * 1996-11-26 2000-01-25 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
JP3336605B2 (ja) * 1997-02-12 2002-10-21 トヨタ自動車株式会社 角速度センサ
US6186003B1 (en) * 1997-10-06 2001-02-13 Ngk Insulators, Ltd. Vibratory gyroscope, vibrator used in this gyroscope, method for analyzing vibration of the vibrator, method for supporting the vibrator, and method for manufacturing the vibratory gyroscope
US6651498B1 (en) * 1997-10-06 2003-11-25 Ngk Insulators, Ltd. Vibratory gyroscope, vibrator used in this gyroscope, method for analyzing vibration of the vibrator, method for supporting the vibrator, and method for manufacturing the vibratory gyroscope
JP3999377B2 (ja) * 1997-11-04 2007-10-31 日本碍子株式会社 振動子、振動型ジャイロスコープ、直線加速度計および回転角速度の測定方法
JP2001255152A (ja) * 2000-03-07 2001-09-21 Nec Corp 圧電振動ジャイロスコープおよびその周波数調整方法
JP4852216B2 (ja) * 2002-01-30 2012-01-11 セイコーエプソン株式会社 振動型ジャイロスコープ
JP2003248015A (ja) * 2002-02-25 2003-09-05 Fujitsu Media Device Kk 加速度センサ
JP4305623B2 (ja) * 2002-03-13 2009-07-29 セイコーエプソン株式会社 振動子および振動型ジャイロスコープ
US6858972B2 (en) * 2002-06-21 2005-02-22 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US7043986B2 (en) * 2003-02-05 2006-05-16 Ngk Insulators, Ltd. Vibrators and vibratory gyroscopes
JP4163067B2 (ja) * 2003-07-14 2008-10-08 日本碍子株式会社 物理量測定方法および装置
JP4352975B2 (ja) * 2003-07-25 2009-10-28 セイコーエプソン株式会社 圧電振動片、圧電振動片の支持構造、圧電振動子及び振動型圧電ジャイロスコープ
JP3951058B2 (ja) * 2003-08-19 2007-08-01 セイコーエプソン株式会社 音叉型圧電振動片
US7237169B2 (en) * 2004-07-26 2007-06-26 Bei Technologies, Inc. Cross-monitoring sensor system and method
JP4381354B2 (ja) * 2004-09-10 2009-12-09 セイコーエプソン株式会社 振動子の支持構造および物理量測定装置
JP4258466B2 (ja) * 2004-12-16 2009-04-30 セイコーエプソン株式会社 圧電ジャイロ素子及び圧電ジャイロスコープ
JP4415382B2 (ja) * 2005-01-20 2010-02-17 セイコーエプソン株式会社 振動ジャイロ素子、振動ジャイロ素子の支持構造およびジャイロセンサ
JP2006201118A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Seiko Epson Corp 圧電振動ジャイロ素子およびジャイロセンサ
JP2007108053A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Ngk Insulators Ltd 振動子および振動型ジャイロスコープ用測定素子
JP4848873B2 (ja) 2006-07-20 2011-12-28 セイコーエプソン株式会社 ジャイロ振動片
WO2008023566A1 (fr) * 2006-08-21 2008-02-28 Panasonic Corporation Capteur de vitesse angulaire
JP2008058062A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Epson Toyocom Corp 角速度センサ
JP4893335B2 (ja) * 2007-01-26 2012-03-07 セイコーエプソン株式会社 ジャイロモジュール
JP5368181B2 (ja) * 2009-06-12 2013-12-18 セイコーエプソン株式会社 物理量検出装置並びに物理量検出装置の制御方法、異常診断システム及び異常診断方法

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Publication number Publication date
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