(57)【要約】【課題】壊れ難いジャイロセンサーを提供する。【解決手段】駆動部と、前記駆動部の振動により振動し、角速度に応じて変位する第１検出部と、前記駆動部の振動を前記第１検出部に伝える伝達部と、を含み、前記伝達部は、第１アームと、前記第１アームと異なる方向に延びる第２アームと、前記第１アームと前記第２アームとを接続している回転体と、を有し、前記第１アームと前記回転体との第１接続部、および前記第２アームと前記回転体との第２接続部は、前記回転体の回転軸方向からみて、前記回転体が回転したときに、前記回転体の回転軸を中心とする円上を移動し、前記第１アームは、前記円の前記第１接続部における接線方向に延び、前記第２アームは、前記円の前記第２接続部における接線方向に延びている、ジャイロセンサー。【選択図】図１
2018132404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部と、
前記駆動部の振動により振動し、角速度に応じて変位する第１検出部と、
前記駆動部の振動を前記第１検出部に伝える伝達部と、
を含み、
前記伝達部は、
第１アームと、
前記第１アームと異なる方向に延びる第２アームと、
前記第１アームと前記第２アームとを接続している回転体と、
を有し、
前記第１アームと前記回転体との第１接続部、および前記第２アームと前記回転体との第２接続部は、前記回転体の回転軸方向からみて、前記回転体が回転したときに、前記回転体の回転軸を中心とする円上を移動し、
前記第１アームは、前記円の前記第１接続部における接線方向に延び、
前記第２アームは、前記円の前記第２接続部における接線方向に延びている、ジャイロセンサー。
【請求項２】
請求項１において、
前記回転体は、前記回転体の回転軸方向からみて、閉じられた形状を有している、ジャイロセンサー。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記回転体は、前記回転体の回転軸方向からみて、環状の形状を有している、ジャイロセンサー。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
基板を含み、
前記伝達部は、
前記基板に固定された固定部と、
前記固定部と前記回転体とを接続しているバネ部と、
を有する、ジャイロセンサー。
【請求項５】
請求項４において、
前記固定部は、前記回転体の回転軸方向からみて、前記回転体の回転軸の位置に設けられている、ジャイロセンサー。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記バネ部は、折返し構造を有している、ジャイロセンサー。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記駆動部の振動により振動し、角速度に応じて変位する第２検出部を含み、
前記駆動部は、
前記伝達部を介して、前記第１検出部を前記駆動部の振動方向と異なる方向に振動させ、
前記第２検出部を前記駆動部の振動方向と同じ方向に振動させる、ジャイロセンサー。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記第１検出部と対向して設けられた可動固定電極を含む、ジャイロセンサー。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のジャイロセンサーを含む、電子機器。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のジャイロセンサーを含む、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロセンサー、電子機器、および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて角速度を検出するジャイロセンサーが開発されている。ジャイロセンサーは、例えば、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の手振れ補正機能、自動車のナビゲーションシステム、ゲーム機のモーションセンシング機能などの用途が急速に広がりつつある。このようなジャイロセンサーには、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸まわりの角速度を検出可能な検出部を備えているものがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、角度素子を用いて、第１振動マスを振動部の振動方向と同じ方向に振動させ、第２振動マスを振動部の振動方向と直交する方向に振動させて、多軸に対する角速度を検出可能なジャイロセンサーが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８，８７５，５７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の角度素子（駆動部の振動を検出部に伝える伝達部）は、互い直交する２つの部材（第１アームおよび第２アーム）が接続されて構成されており、第１アームは、第１アームが延びている方向と直交する方向に変位し、第２アームは、第２アームが延びている方向と直交する方向に変位する。そのため、特許文献１のジャイロセンサーでは、第１アームや第２アームがしなってしまい、壊れる場合があった。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、壊れ難いジャイロセンサーを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記ジャイロセンサーを含む電子機器を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記ジャイロセンサーを含む移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前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、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係るジャイロセンサーは、
駆動部と、
前記駆動部の振動により振動し、角速度に応じて変位する第１検出部と、
前記駆動部の振動を前記第１検出部に伝える伝達部と、
を含み、
前記伝達部は、
第１アームと、
前記第１アームと異なる方向に延びる第２アームと、
前記第１アームと前記第２アームとを接続している回転体と、
を有し、
前記第１アームと前記回転体との第１接続部、および前記第２アームと前記回転体との第２接続部は、前記回転体の回転軸方向からみて、前記回転体が回転したときに、前記回転体の回転軸を中心とする円上を移動し、
前記第１アームは、前記円の前記第１接続部における接線方向に延び、
前記第２アームは、前記円の前記第２接続部における接線方向に延びている。
【０００９】
このようなジャイロセンサーでは、第１アームは、駆動部によって、第１アームが延びている方向に変位し、第２アームは、伝達部によって、第２アームが延びている方向に変位することができる。これにより、このようなジャイロセンサーでは、第１アームおよび第２アームはしなり難く、壊れ難い。
【００１０】
［適用例２］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記回転体は、前記回転体の回転軸方向からみて、閉じられた形状を有していてもよい。
【００１１】
このようなジャイロセンサーでは、回転体は、閉じられた形状ではない場合に比べて、しなり難くて、壊れ難い。
【００１２】
［適用例３］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記回転体は、前記回転体の回転軸方向からみて、環状の形状を有していてもよい。
【００１３】
このようなジャイロセンサーでは、角部を有している形状に比べて、応力が集中することを抑制することができ、壊れ難い。
【００１４】
［適用例４］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
基板を含み、
前記伝達部は、
前記基板に固定された固定部と、
前記固定部と前記回転体とを接続しているバネ部と、
を有してもよい。
【００１５】
このようなジャイロセンサーでは、バネ部は、回転体の回転に応じて変形することができるため、回転体は、駆動部の振動に応じて回転することができる。
【００１６】
［適用例５］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記固定部は、前記回転体の回転軸方向からみて、前記回転体の回転軸の位置に設けられていてもよい。
【００１７】
このようなジャイロセンサーでは、回転体の回転軸が動くことを抑制することができ、角速度をより正確に求めることができる。
【００１８】
［適用例６］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記バネ部は、折返し構造を有していてもよい。
【００１９】
このようなジャイロセンサーでは、例えばバネ部が直線状である場合に比べて、バネ部
を長くすることができ、第１検出部の振動周波数を低くすることができる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記駆動部の振動により振動し、角速度に応じて変位する第２検出部を含み、
前記駆動部は、
前記伝達部を介して、前記第１検出部を前記駆動部の振動方向と異なる方向に振動させ、
前記第２検出部を前記駆動部の振動方向と同じ方向に振動させてもよい。
【００２１】
このようなジャイロセンサーでは、第１軸まわりの角速度、および第１軸と交差する第２軸まわりの角速度を求めることができる。
【００２２】
［適用例８］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第１検出部と対向して設けられた可動固定電極を含んでもよい。
【００２３】
このようなジャイロセンサー、第１検出部と固定検出電極との間の静電容量の変化量を検出することにより、角速度を求めることができる。
【００２４】
［適用例９］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係るジャイロセンサーを含む。
【００２５】
このような電子機器は、本適用例に係るジャイロセンサーを含むことができる。
【００２６】
［適用例１０］
本適用例に係る移動体は、
本適用例に係るジャイロセンサーを含む。
【００２７】
このような移動体は、本適用例に係るジャイロセンサーを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図２】第１実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図４】第１実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す断面図。
【図５】第１実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法を説明するためのフローチャート。
【図６】第１実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】第１実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図８】第１実施形態の第１変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図９】第１実施形態の第２変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１０】第１実施形態の第２変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１１】第１実施形態の第２変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１２】第１実施形態の第３変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１３】第１実施形態の第３変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１４】第１実施形態の第４変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１５】第１実施形態の第４変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１６】第１実施形態の第５変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１７】第１実施形態の第６変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１８】第２実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１９】第２実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図２０】第３実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図２１】第３実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図２２】第４実施形態に係る電子機器の機能ブロック図。
【図２３】第４実施形態に係る電子機器の一例であるスマートフォンの外観を模式的に示す図。
【図２４】第４実施形態に係る電子機器の一例であるウェアラブル機器の外観を模式的に示す図。
【図２５】第５実施形態に係る移動体を模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３０】
１．  第１実施形態
１．１．  ジャイロセンサー
まず、第１実施形態に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す平面図である。図２は、第１実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図１，２および以下に示す図３，４では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００３１】
ジャイロセンサー１００は、図１および図２に示すように、基板１０と、蓋体１８と、伝達部２０と、駆動部３０と、構造体４０と、を含む。なお、便宜上、図１では、構造体４０を簡略化して図示している。また、図１では、基板１０および蓋体１８を省略し、基板１０に設けられた凹部１２を図示している。
【００３２】
基板１０は、例えば、ガラス基板やシリコン基板である。基板１０には、凹部１２が設けられている。凹部１２は、キャビティー２を構成している。基板１０は、凹部１２の底面（凹部１２を規定する基板１０の面）１２ａから突出するポスト部１４を有している。
【００３３】
蓋体１８は、基板１０上に設けられている。蓋体１８の材質は、例えば、シリコンである。基板１０と蓋体１８とは、陽極接合によって接合されていてもよい。図示の例では、蓋体１８に凹部が形成されており、該凹部は、キャビティー２を構成している。
【００３４】
なお、基板１０と蓋体１８との接合方法は、特に限定されず、例えば、低融点ガラス（ガラスペースト）による接合でもよいし、半田による接合でもよい。または、基板１０および蓋体１８の各々の接合部分に金属薄膜（図示せず）を形成し、該金属薄膜同士を共晶
接合させることにより、基板１０と蓋体１８とを接合させてもよい。
【００３５】
伝達部２０、駆動部３０、および構造体４０は、キャビティー２に収容されている。キャビティー２は、減圧状態であることが望ましい。これにより、構造体４０の可動検出電極４６（図３および図４参照）の振動が空気粘性によって減衰することを抑制することができる。
【００３６】
伝達部２０は、基板１０上に設けられている。伝達部２０は、駆動部３０の振動を構造体４０の可動検出電極４６に伝える。伝達部２０は、回転体２１と、固定部２２と、バネ部（伝達バネ部）２３と、第１アーム２４と、第２アーム２５と、を有している。
【００３７】
回転体２１は、基板１０と離間して設けられている。回転体２１は、駆動部３０の振動に応じて、回転軸Ｑを中心として回転可能に構成されている。図示の例では、回転軸Ｑは、Ｚ軸と平行である。回転体２１は、平面視において（回転体２１の回転軸Ｑ方向からみて）、閉じられた形状を有している。閉じられた形状とは、所定の方向に延出する部材を曲げて、該部材の一端と他端とを接続させた形状のことである。図示の例では、回転体２１は、平面視において、環状の形状（ドーナッツ形状）を有している。回転体２１は、第１アーム２４と第２アーム２５とを接続している。
【００３８】
固定部２２は、基板１０のポスト部１４に固定されている。固定部２２は、例えば、陽極接合によってポスト部１４に接合されている。固定部２２は、平面視において、ポスト部１４と重なっている。固定部２２は、回転体２１の回転軸Ｑの位置に設けられている。固定部２２の平面形状は、特に限定されないが、図示の例では、円である。
【００３９】
伝達バネ部２３は、回転体２１と固定部２２とを接続している。伝達バネ部２３は、基板１０と離間して設けられている。伝達バネ部２３は、回転体２１の回転に応じで変形することができる。図示の例では、伝達バネ部２３は、４つの梁部２３ａから構成されているが、梁部２３ａの数は、特に限定されない。梁部２３ａは、固定部２２から回転体２１まで直線状に設けられている。固定部２２および伝達バネ部２３は、平面視において、回転体２１の内側に設けられている。
【００４０】
第１アーム２４および第２アーム２５は、回転体２１に接続されている。アーム２４，２５は、基板１０と離間して設けられている。第２アーム２５は、第１アーム２４と異なる方向に延びている。図示の例では、第１アーム２４は、Ｙ軸方向に延びており、第２アーム２５は、Ｘ軸方向に延びている。すなわち、第１アーム２４は、Ｙ軸方向に長手方向を有する形状であり、第２アーム２５は、Ｘ軸方向に長手方向を有する形状であり、第２アーム２５は、第１アーム２４と直交する方向に延びている。図示の例では、第１アーム２４は、回転体２１と駆動部３０とを接続している。第２アーム２５は、回転体２１と構造体４０とを接続している。
【００４１】
第１アーム２４と回転体２１との第１接続部２４ａ、および第２アーム２５と回転体２１との第２接続部２５ａは、平面視において、回転体２１が回転したときに、回転軸Ｑを中心とした円（仮想円）Ｃ上を移動する。図示の例では、円Ｃは、回転体２１の外縁と重なっている。接続部２４ａ，２５ａは、平面視において円弧状の形状を有している。
【００４２】
第１アーム２４は、円Ｃの第１接続部２４ａにおける接線方向に延びている。すなわち、平面視において、第１接続部２４ａは、点Ｔ１を有し、第１アーム２４は、円Ｃの点Ｔ１における接線方向に延びている。図示の例では、点Ｔ１は、第１アーム２４と回転体２１との最も−Ｘ軸方向側の接続点である。第２アーム２５は、円Ｃの第２接続部２５ａにおける接線方向に延びている。すなわち、平面視において、第２接続部２５ａは、点Ｔ２
を有し、第２アーム２５は、円Ｃの点Ｔ２における接線方向に延びている。図示の例では、点Ｔ２は、第２アーム２５と回転体２１との最も−Ｙ軸方向側の接続点である。
【００４３】
駆動部３０は、構造体４０の可動検出電極４６を振動させる。具体的には、駆動部３０は、伝達部２０を介して、構造体４０の可動検出電極４６を駆動部３０の振動方向（駆動部３０の可動駆動電極３２の振動方向、図示の例ではＹ軸方向）と異なる方向（図示の例ではＸ軸方向）に振動させる。
【００４４】
駆動部３０は、可動駆動電極３２と、固定駆動電極３４，３６と、を有している。可動駆動電極３２は、基板１０と離間して設けられている。可動駆動電極３２および伝達部２０は、一体的に設けられている。可動駆動電極３２および伝達部２０の材質は、例えば、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。可動駆動電極３２は、例えば、Ｘ軸方向に延びる延出部３２ａと、延出部３２ａと接続されＹ軸方向に延びる延出部３２ｂと、を有している。
【００４５】
固定駆動電極３４，３６は、基板１０に固定されている。固定駆動電極３４，３６は、可動駆動電極３２と（可動駆動電極３２の第２延出部３２ｂと）対向して設けられている。固定駆動電極３４は、第２延出部３２ｂの＋Ｙ軸方向側に設けられている。固定駆動電極３６は、第２延出部３２ｂの−Ｙ軸方向側に設けられている。
【００４６】
構造体４０は、伝達部２０に接続されている。ここで、図３は、構造体４０を模式的に示す平面図である。図４は、構造体４０を模式的に示す図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、便宜上、図３および図４では、基板１０および蓋体１８を省略している。
【００４７】
構造体４０は、図３および図４に示すように、固定部４１と、駆動バネ部４２と、振動体（質量体）４３と、可動体４４と、梁部４５と、可動検出電極（第１検出部）４６と、固定検出電極４７と、を有している。固定部４１、駆動バネ部４２、振動体４３、可動体４４、梁部４５、および可動検出電極４６は、伝達部２０と一体的に設けられている。固定部４１、駆動バネ部４２、振動体４３、可動体４４、梁部４５、および可動検出電極４６は、例えば、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【００４８】
固定部４１は、基板１０に固定されている。基板１０は、凹部１２の底面１２ａから突出するポスト部（図示せず）を有し、固定部４１は、例えば、陽極接合によって該ポスト部に接合されている。固定部４１は、例えば、４つ設けられている。
【００４９】
駆動バネ部４２は、振動体４３と固定部４１とを連結している。駆動バネ部４２は、複数の梁部４２ａによって構成されている。梁部４２ａは、固定部４１の数に対応して、複数設けられている。梁部４２ａは、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出している。梁部４２ａは、振動体４３の振動方向であるＸ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【００５０】
振動体４３は、第２アーム２５と接続されている。振動体４３は、基板１０と離間して設けられている。振動体４３は、例えば、平面視において、矩形の枠体である。振動体４３のＸ軸方向の側面（例えばＸ軸に平行な垂線を持つ側面）は、駆動バネ部４２と接続されている。振動体４３は、駆動部３０の振動によって、Ｘ軸方向に振動する。
【００５１】
可動体４４は、梁部４５を介して、振動体４３に支持されている。可動体４４のＸ軸方向の側面（例えばＸ軸に平行な垂線を持つ側面）は、梁部４５と接続されている。可動体４４は、平面視において、枠状の振動体４３の内側に設けられている。可動体４４は、板状の形状を有している。図示の例では、可動体４４の平面形状は、矩形である。可動体４
４は、固定検出電極４７に対向して設けられている。可動体４４は、振動体４３の振動にともない、Ｘ軸方向に振動する。
【００５２】
梁部４５は、振動体４３と可動体４４とを連結している。２つの梁部４５と、可動体４４の、２つの梁部４５に挟まれた部分とは、回転軸部４５ａを構成している。回転軸部４５ａは、回転軸Ｒを有し、ねじり変形することができる。このねじり変形により、可動体４４をＺ軸方向に変位させることができる。すなわち、可動体４４は、回転軸Ｒを有して（回転軸Ｒの一部を有して）Ｚ軸方向に変位可能である。図示の例では、回転軸Ｒは、Ｘ軸と平行である。
【００５３】
可動検出電極４６は、可動体４４に設けられている。可動検出電極４６は、可動体４４のうち、平面視において固定検出電極４７と重なっている部分である。可動検出電極４６は、固定検出電極４７との間に静電容量を形成することができる。可動検出電極４６は、駆動部３０の振動により振動し、角速度に応じて変位する。
【００５４】
固定検出電極４７は、基板１０に固定されている。固定検出電極４７は、凹部１２の底面１２ａに設けられている。固定検出電極４７は、可動検出電極４６と対向して設けられている。すなわち、可動検出電極４６と固定検出電極４７とは、静電容量を形成する。図示の例では、固定検出電極４７の平面形状は、矩形である。固定検出電極４７の材質は、例えば、アルミニウム、金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などである。固定検出電極４７としてＩＴＯ等の透明電極材料を用いることにより、固定検出電極４７上に存在する異物等を、基板１０の裏面側（凹部１２が設けられている面と反対側の面側）側から、容易に視認することができる。
【００５５】
次に、ジャイロセンサー１００の動作について説明する。
【００５６】
可動駆動電極３２と固定駆動電極３４，３６との間に、図示しない電源によって電圧を印加して、可動駆動電極３２と固定駆動電極３４，３６との間に静電力を発生させる。これにより、可動駆動電極３２をＹ軸方向に振動させる。具体的には、可動駆動電極３２と固定駆動電極３４との間に第１交番電圧を印加し、可動駆動電極３２と固定駆動電極３６との間に第１交番電圧と位相が１８０°ずれた第２交番電圧を印加することにより、可動駆動電極３２をＹ軸方向に振動させる。
【００５７】
伝達部２０では、駆動部３０の振動により、第１アーム２４が矢印Ａ１方向（図示の例では−Ｙ軸方向）に変位すると、回転体２１は、矢印Ａ２方向（図示の例では反時計回りの方向）に変位する。その際、伝達バネ部２３は、回転体２１の回転に応じて変形する。そして、第２アーム２５は、回転体２１の変位に応じて矢印Ａ３方向（図示の例では＋Ｘ軸方向）に変位する。次に、駆動部３０の振動により、第１アーム２４が矢印Ｂ１方向（図示の例では＋Ｙ軸方向）に変位すると、回転体２１は、矢印Ｂ２方向（図示の例では時計回りの方向）に変位する。その際、伝達バネ部２３は、回転体２１の回転に応じて変形する。そして、第２アーム２５は、回転体２１の変位に応じて矢印Ｂ３方向（図示の例では−Ｘ軸方向）に変位する。このようにして、伝達部２０は、駆動部３０の振動（駆動振動）を構造体４０の可動検出電極４６に伝えることができる。
【００５８】
構造体４０の振動体４３、可動体４４、梁部４５、および可動検出電極４６は、伝達部２０によって、Ｘ軸方向に振動する。振動体４３が（可動検出電極４６が）Ｘ軸方向に振動している状態で、ジャイロセンサー１００にＹ軸まわりの角速度ωｙが加わると、コリオリ力が働き、可動体４４は（可動検出電極４６は）、Ｚ軸方向に変位する。可動体４４は、コリオリ力に応じて、＋Ｚ軸方向への変位および−Ｚ軸方向への変位を繰り返す。
【００５９】
可動体４４がＺ軸方向に変位することにより、可動検出電極４６と固定検出電極４７との間の距離は、変化する。そのため、可動検出電極４６と固定検出電極４７との間の静電容量は、変化する。この可動検出電極４６と固定検出電極４７との間の静電容量の変化量を検出することにより、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを求めることができる。
【００６０】
なお、上記では、静電力によって、振動体４３を振動させる形態（静電駆動方式）について説明したが、振動体４３を振動させる方法は、特に限定されず、圧電駆動方式や、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することができる。
【００６１】
ジャイロセンサー１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００６２】
ジャイロセンサー１００では、伝達部２０は、第１アーム２４と、第１アーム２４と異なる方向に延びる第２アーム２５と、第１アーム２４と第２アーム２５とを接続している回転体２１と、を有し、第１アーム２４と回転体２１との第１接続部２４ａ、および第２アーム２５と回転体２１との第２接続部２５ａは、回転体２１の回転軸Ｑ方向からみて、回転体２１が回転したときに、回転体２１の回転軸Ｑを中心とする円Ｃ上を移動し、第１アーム２４は、円Ｃの第１接続部２４ａにおける接線方向に延び、第２アーム２５は、円Ｃの第２接続部２５ａにおける接線方向に延びている。そのため、ジャイロセンサー１００では、第１アーム２４は、駆動部３０によって、第１アーム２４が延びている方向（図示の例ではＹ軸方向）に変位し、第２アーム２５は、伝達部２０によって、第２アーム２５が延びている方向（図示の例ではＸ軸方向）に変位することができる。これにより、ジャイロセンサー１００では、アーム２４，２５はしなり難く、壊れ難い。さらに、ジャイロセンサー１００では、アーム２４，２５が壊れ難いため、例えば必要以上にアーム２４，２５を太くする必要がなく、例えば、小型化を図ることができる。
【００６３】
ジャイロセンサー１００では、回転体２１は、回転体２１の回転軸Ｑ方向からみて、閉じられた形状を有している。そのため、ジャイロセンサー１００では、回転体２１は、閉じられた形状ではない場合に比べて、しなり難くて、壊れ難い。
【００６４】
ジャイロセンサー１００では、回転体２１は、回転体２１の回転軸Ｑ方向からみて、環状の形状を有している。そのため、ジャイロセンサー１００では、角部を有している形状に比べて、応力が集中することを抑制することができ、壊れ難い。
【００６５】
ジャイロセンサー１００では、伝達部２０は、基板１０に固定された固定部２２と、固定部２２と回転体２１とを接続している伝達バネ部２３と、を有する。そのため、ジャイロセンサー１００では、伝達バネ部２３は、回転体２１の回転に応じて変形することができるため、回転体２１は、駆動部３０の振動に応じて回転することができる。
【００６６】
ジャイロセンサー１００では、固定部２２は、回転体２１の回転軸Ｑの位置に設けられている。そのため、ジャイロセンサー１００では、回転軸Ｑが動くことを抑制することができる。これにより、ジャイロセンサー１００では、角速度をより正確に求めることができる。例えば回転軸Ｑが動くと、コリオリ力が働いていない状態で、可動検出電極４６と固定検出電極４７との間の静電容量が設定値からずれてしまう場合があり、コリオリ力が働いた場合に、角速度を正確に求めることができない場合がある。
【００６７】
ジャイロセンサー１００では、可動検出電極４６と対向して設けられた固定検出電極４７を含む。そのため、ジャイロセンサー１００では、可動検出電極４６と固定検出電極４７との間の静電容量の変化量を検出することにより、角速度を求めることができる。
【００６８】
１．２．  ジャイロセンサーの製造方法
次に、第１実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図５は、第１実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造方法を説明するためのフローチャートである。図６および図７は、第１実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造工程を模式的に示す断面図である。なお、図６および図７は、図２と同じ断面を示している。
【００６９】
まず、図６に示すように、凹部１２およびポスト部１４が設けられた基板１０を準備する（ステップＳ１）。具体的には、例えばガラス基板を準備し、当該ガラス基板をパターニングして凹部１２およびポスト部１４を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより行われる。これにより、凹部１２およびポスト部１４が設けられた基板１０を得ることができる。
【００７０】
次に、伝達部２０、駆動部３０、および構造体４０を形成する（ステップＳ２）。具体的には、まず、凹部１２の底面１２ａに固定検出電極４７（図４参照）を形成する。固定検出電極４７は、例えば、導電層（図示せず）をスパッタ法やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜し、該導電層をフォトリソグラフィーおよびエッチングによりパターニングすることにより形成される。
【００７１】
図７に示すように、基板１０に、シリコン基板４を接合する。基板１０とシリコン基板４との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。これにより、基板１０とシリコン基板４とを強固に接合することができる。
【００７２】
図２に示すように、シリコン基板４を、例えば研削機によって研削して薄膜化した後、所定の形状にパターニングして、伝達部２０、駆動部３０、および構造体４０を形成する。パターニングは、フォトリソグラフィーおよびエッチング（ドライエッチング）によって行われ、具体的なエッチングとして、ボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）法を用いることができる。
【００７３】
以上の工程により、伝達部２０、駆動部３０、および構造体４０を形成することができる。
【００７４】
次に、基板１０と蓋体１８とを接合して、基板１０と蓋体１８とによって形成されるキャビティー２に、伝達部２０、駆動部３０、および構造体４０を収容する（ステップＳ３）。基板１０と蓋体１８との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。これにより、基板１０と蓋体１８とを強固に接合することができる。
【００７５】
以上の工程により、ジャイロセンサー１００を製造することができる。
【００７６】
１．３．  ジャイロセンサーの変形例
１．３．１．  第１変形例
次に、第１実施形態の第１変形例に係るジャイロセンサー１１０について、図面を参照しながら説明する。図８は、第１実施形態の第１変形例に係るジャイロセンサー１１０を模式的に示す平面図である。
【００７７】
なお、便宜上、図８および以下に示す図９〜図１７では、基板１０および蓋体１８を省略している。また、図８および以下に示す図９〜図１７では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００７８】
以下、ジャイロセンサー１１０において、上述したジャイロセンサー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。こ
のことは、以下に示す、第１実施形態の第２〜第６変形例にジャイロセンサーについても同様である。
【００７９】
上述したジャイロセンサー１００では、図３に示すように、構造体４０の可動検出電極４６は、駆動部３０の振動によりＸ軸方向に振動し、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを求めることができた。これに対し、ジャイロセンサー１１０では、図８に示すように、構造体４０の可動検出電極４６は、駆動部３０の振動によりＸ軸方向に振動し、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを求めることができる。
【００８０】
構造体４０は、固定部１４１と、駆動バネ部１４２と、振動体（質量部）１４３と、可動体１４４と、検出バネ部１４５と、可動検出電極（第１検出部）１４６と、固定検出電極１４７と、を有している。固定部１４１、駆動バネ部１４２、振動体１４３、可動体１４４、検出バネ部１４５、および可動検出電極１４６は、伝達部２０と一体的に設けられている。固定部１４１、駆動バネ部１４２、振動体１４３、可動体１４４、検出バネ部１４５、および可動検出電極１４６の材質は、例えば、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【００８１】
固定部１４１は、基板１０に固定されている。基板１０は、凹部１２の底面１２ａから突出するポスト部（図示せず）を有し、固定部１４１は、例えば、陽極接合によって該ポスト部に接合されている。固定部１４１は、例えば、４つ設けられている。
【００８２】
駆動バネ部１４２は、振動体１４３と固定部１４１とを接続している。駆動バネ部１４２は、複数の梁部１４２ａによって構成されている。梁部１４２ａは、固定部１４１の数に対応して、複数設けられている。梁部１４２ａは、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出している。梁部１４２ａは、振動体１４３の振動方向であるＸ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【００８３】
振動体１４３は、第２アーム２５と接続されている。振動体１４３は、基板１０と離間して設けられている。振動体４３は、例えば、平面視において、矩形の枠体である。振動体１４３のＸ軸方向の側面（例えばＸ軸に平行な垂線を持つ側面）は、駆動バネ部１４２と接続されている。振動体１４３は、駆動部３０の振動によって、Ｘ軸方向に振動する。
【００８４】
可動体１４４は、検出バネ部１４５を介して、振動体１４３に支持されている。可動体１４４は、平面視において、枠状の振動体１４３の内側に設けられている。図示の例では、可動体１４４は、平面視において、矩形の枠体である。可動体１４４は、Ｘ軸方向に延出する延出部１４４ａと、Ｙ軸方向に延出する延出部１４４ｂと、を有している。可動体１４４のＹ軸方向の側面（例えばＹ軸に平行な垂線を持つ側面）は、検出バネ部１４５と接続されている。可動体１４４は、振動体１４３の振動にともない、Ｘ軸方向に振動する。
【００８５】
検出バネ部１４５は、可動体１４４と振動体１４３とを連結している。検出バネ部１４５は、複数の梁部１４５ａによって構成されている。梁部１４５ａは、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出している。梁部１４５ａは、可動体１４４の変位方向であるＹ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【００８６】
可動検出電極１４６は、可動体１４４に設けられている。可動検出電極１４６は、例えば、可動体１４４の一方の延出部１４４ｂから他方の延出部１４４ｂまで、Ｘ軸方向に延出している。図示の例では、可動検出電極１４６は、２つ設けられている。可動検出電極１４６は、駆動部３０の振動により振動し、角速度に応じて変位する。
【００８７】
固定検出電極１４７は、基板１０に固定されている。固定検出電極１４７は、可動検出電極１４６と対向して設けられている。すなわち、可動検出電極１４６と固定検出電極１４７とは、静電容量を形成する。固定検出電極１４７は、凹部１２の底面１２ａに設けられたポスト部（図示せず）に、例えば陽極接合によって接合されている。固定検出電極１４７は、平面視において、枠状の可動体１４４の内側に設けられている。図示の例では、固定検出電極１４７は、可動検出電極１４６を挟んで設けられている。固定検出電極１４７の材質は、例えば、アルミニウム、金、ＩＴＯなどである。
【００８８】
構造体４０の振動体１４３、可動体１４４、検出バネ部１４５、および可動検出電極１４６は、伝達部２０によって、Ｘ軸方向に振動する。振動体１４３が（可動検出電極１４６が）Ｘ軸方向に振動している状態で、ジャイロセンサー１００にＺ軸まわりの角速度ωｚが加わると、コリオリ力が働き、可動体１４４は、Ｙ軸方向に変位する。可動体１４４は、コリオリ力に応じて、＋Ｙ軸方向への変位および−Ｙ軸方向への変位を繰り返す。
【００８９】
可動体１４４がＹ軸方向に変位することにより、可動検出電極１４６と固定検出電極１４７との間の距離は、変化する。そのため、可動検出電極１４６と固定検出電極１４７との間の静電容量は、変化する。この可動検出電極１４６と固定検出電極１４７との間の静電容量の変化量を検出することにより、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを求めることができる。
【００９０】
ジャイロセンサー１１０では、上記のように、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを求めることができる。
【００９１】
１．３．２．  第２変形例
次に、第１実施形態の第２変形例に係るジャイロセンサー１２０について、図面を参照しながら説明する。図９は、第１実施形態の第２変形例に係るジャイロセンサー１２０を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図９および以下に示す図１０〜図１７では、構造体４０を簡略化して図示している。また、図９および以下に示す図１０〜図１６では、凹部１２を図示している。
【００９２】
上述したジャイロセンサー１００では、図１に示すように、伝達バネ部２３の梁部２３ａは、直線状であった。これに対し、ジャイロセンサー１２０では、図９に示すように、伝達バネ部２３の梁部２３ａは、折返し構造を有している。
【００９３】
ジャイロセンサー１２０では、例えば、梁部２３ａ１は、固定部２２から＋Ｘ軸方向に延出する第１部分３ａと、第１部分３ａから−Ｙ軸方向に延出する第２部分３ｂと、第２部分３ｂから−Ｘ軸方向に延出する第３部分３ｃと、第３部分３ｃから−Ｙ軸方向に延出する第４部分３ｄと、第４部分３ｄから＋Ｘ軸方向に延出し回転体２１に接続された部分３ｅと、を有している。このように、梁部２３ａは、固定部２２から回転体２１まで向かう間に、互いに平行であって反対方向に向かう部分（梁部２３ａ１では、例えば部分３ａ，３ｃ）を有している。すなわち、梁部２３ａは、固定部２２から回転体２１まで向かう間に、折返し構造を有している。
【００９４】
ジャイロセンサー１２０では、伝達バネ部２３は、折返し構造を有している。そのため、ジャイロセンサー１２０では、例えば伝達バネ部２３が直線状である場合に比べて、伝達バネ部２３の梁部２３ａを長くすることができ、構造体４０の振動体４３の（可動検出電極４６の）振動周波数を低くすることができる。
【００９５】
なお、ジャイロセンサー１２０では、図１０に示すように、１つの梁部２３ａにおいて、１つの凸部６を有する形状であってもよく、図１１に示すように、２つの凸部６を有する形状であってもよい。このように、ジャイロセンサー１２０では、伝達バネ部２３の梁
部２３ａの形状によって、構造体４０の可動検出電極４６の振動周波数を調整することができる。例えば、図１，図９〜図１１に示す例では、図９に示す例の可動検出電極４６の振動周波数が最も低く、次に、図１１に示す例の振動周波数が低く、次に、図１０に示す例の振動周波数が低い。
【００９６】
１．３．３．  第３変形例
次に、第１実施形態の第３変形例に係るジャイロセンサー１３０について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第１実施形態の第３変形例に係るジャイロセンサー１３０を模式的に示す平面図である。
【００９７】
上述したジャイロセンサー１００では、図１に示すように、回転体２１は、平面視において、環状の形状を有していた。これに対し、ジャイロセンサー１３０では、図１２に示すように、回転体２１は、平面視において、四角形（枠状の四角形）の形状を有している。回転体２１は、平面視において、円Ｃに内接している。
【００９８】
なお、ジャイロセンサー１３０は、平面視において、回転体２１が円Ｃに内接していれば、回転体２１は、図１３に示すように、三角形（枠状の三角形）の形状を有していてもよいし、図示はしないが、三角形、四角形以外の多角形の形状を有していてもよい。
【００９９】
１．３．４．  第４変形例
次に、第１実施形態の第４変形例に係るジャイロセンサー１４０について、図面を参照しながら説明する。図１４は、第１実施形態の第４変形例に係るジャイロセンサー１４０を模式的に示す平面図である。
【０１００】
上述したジャイロセンサー１００では、図１に示すように、固定部２２は、平面視において、回転体２１の回転軸Ｑの位置に設けられていた。これに対し、ジャイロセンサー１４０では、図１４に示すように、固定部２２は、平面視において、回転軸Ｑの位置に設けられていない。
【０１０１】
ジャイロセンサー１４０では、固定部２２および伝達バネ部２３は、回転体２１の外側に設けられている。固定部２２は、複数設けられている。図示の例では、固定部２２は、６つ設けられている。複数の固定部２２は、平面視において、回転軸Ｑを通る仮想直線αに関して対称に設けられている。
【０１０２】
伝達バネ部２３の梁部２３ａは、固定部２２から回転体２１まで、直線状に設けられている。ジャイロセンサー１４０では、伝達バネ部２３は、平面視において、回転体２１の外側に設けられているため、回転体２１の大きさに関わらず、梁部２３ａを長くすることができ、構造体４０の可動検出電極４６の振動周波数を低くすることができる。
【０１０３】
なお、ジャイロセンサー１４０では、図１５に示すように、回転体２１は、平面視において、環状でなくてもよい。回転体２１は、図１５に示すように、円盤の形状を有していてもよい。
【０１０４】
１．３．５．  第５変形例
次に、第１実施形態の第５変形例に係るジャイロセンサー１５０について、図面を参照しながら説明する。図１６は、第１実施形態の第５変形例に係るジャイロセンサー１５０を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図１６では、第１アーム２４および駆動部３０以外の図示を省略している。
【０１０５】
ジャイロセンサー１５０では、図１６に示すように、駆動部３０の可動駆動電極３２が
支持バネ部３９を介して、支持部３７によって支持されている点について、上述したジャイロセンサー１００と異なる。
【０１０６】
ジャイロセンサー１５０では、駆動部３０は、支持部３７と、固定部３８と、支持バネ部３９と、を有している。支持部３７、固定部３８、および支持バネ部３９は、可動駆動電極３２と一体的に設けられている。支持部３７、固定部３８、および支持バネ部３９の材質は、例えば、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【０１０７】
支持部３７は、可動駆動電極３２に接続されている。図示の例では、支持部３７のＹ軸方向の大きさは、可動駆動電極３２の延出部３２ａのＹ軸方向の大きさよりも大きい。固定部３８は、基板１０に固定されている。固定部３８は、例えば、陽極接合によって基板１０に接合されている。支持バネ部３９は、支持部３７と固定部３８とを連結している。支持バネ部３９は、複数の梁部３９ａによって構成されている。梁部３９ａは、固定部３８の数に対応して、複数設けられている。梁部３９ａは、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出している。梁部３９ａは、可動駆動電極３２の振動方向であるＹ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【０１０８】
ジャイロセンサー１５０では、駆動部３０の可動駆動電極３２は、支持バネ部３９を介して、支持部３７によって支持されている。そのため、ジャイロセンサー１５０では、可動駆動電極３２が基板１０側にしなって可動駆動電極３２が基板１０と接触することを抑制することができる。
【０１０９】
１．３．６．  第６変形例
次に、第１実施形態の第６変形例に係るジャイロセンサー１６０について、図面を参照しながら説明する。図１７は、第１実施形態の第６変形例に係るジャイロセンサー１６０を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図１７では、伝達部２０を簡略化して図示している。
【０１１０】
ジャイロセンサー１６０では、図１７に示すように、伝達部２０を複数有している点において、上述したジャイロセンサー１００と異なる。
【０１１１】
複数の伝達部２０のうちの伝達部２０ａの第１アーム２４は、駆動部３０に接続されている。複数の伝達部２０のうちの伝達部２０ｂの第１アーム２４は、伝達部２０ａの第２アーム２５と接続されて一体的に設けられている。複数の伝達部２０のうちの伝達部２０ｃの第１アーム２４は、伝達部２０ｂの第２アーム２５と接続されて一体的に設けられている。伝達部２０ｃの第２アーム２５は、構造体４０に接続されている。
【０１１２】
伝達部２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、伝達部２０ａ，２０ｂ，２０が連続してなる伝達部連続体１６２を構成している。伝達部連続体１６２は、４つ設けられている（伝達部連続体１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｄ）。伝達部連続体１６２ａと伝達部連続体１６２ｂとは、平面視において、例えば、Ｙ軸に平行な仮想直線（図示せず）に関して対称に設けられている。伝達部連続体１６２ｃと伝達部連続体１６２ｄとは、平面視において、例えば、Ｙ軸に平行な仮想直線（図示せず）に関して対称に設けられている。伝達部連続体１６２ａと伝達部連続体１６２ｃとは、平面視において、例えば、Ｘ軸に平行な仮想直線（図示せず）に関して対称に設けられている。伝達部連続体１６２ｂと伝達部連続体１６２ｄとは、平面視において、例えば、Ｘ軸に平行な仮想直線（図示せず）に関して対称に設けられている。
【０１１３】
駆動部３０は、２つ設けられている（駆動部３０ａ，３０ｂ）。ジャイロセンサー１０
０が駆動する際には、駆動部３０ａの可動駆動電極３２と固定駆動電極３４との間、および駆動部３０ｂの可動駆動電極３２と固定駆動電極３６との間に、第１交番電圧を印加する。また、駆動部３０ａの可動駆動電極３２と固定駆動電極３６との間、および駆動部３０ｂの可動駆動電極３２と固定駆動電極３４との間に、第１交番電圧と位相が１８０°ずれた第２交番電圧を印加する。これにより、駆動部３０ａ，３０ｂの可動駆動電極３２は、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｙ軸方向に振動する。基板１０は、凹部１２の底面１２ａから突出するポスト部（図示せず）を有し、駆動部３０ａ，３０ｂの固定駆動電極３４，３６は、例えば、陽極接合によって該ポスト部に接合されている。なお、例えば、可動駆動電極３２のＸ軸方向の長さが大きい場合は、図１６に示すように、駆動部３０は、支持部３７、固定部３８、および支持バネ部３９を有していることが好ましい。
【０１１４】
構造体４０は、２つ設けられている。構造体４０は、平面視において、駆動部３０ａと駆動部３０ｂとの間に設けられている。一方の構造体４０は、伝達部連続体１６２ａ，１６２ｃと接続されている。他方の構造体４０は、伝達部連続体１６２ｂ，１６２ｄと接続されている。２つの構造体４０の振動体４３は、伝達部連続体１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，１６２によって、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸方向に振動する。２つの構造体４０の振動体４３は、連結バネ部８によって連結されている。連結バネ部８は、構造体４０の可動検出電極４６の振動方向であるＸ軸方向に円滑に伸縮することができる。連結バネ部８の材質は、例えば、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【０１１５】
ジャイロセンサー１６０では、伝達部２０を複数設けることにより、２つの構造体４０を互いに逆位相でかつ所定の周波数で振動させることができる。
【０１１６】
２．  第２実施形態
２．１．  ジャイロセンサー
次に、第２実施形態に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１８は、第２実施形態に係るジャイロセンサー２００を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図１８および以下に示す図１９では、基板１０および蓋体１８を省略している。また、図１８では、凹部１２を図示している。また、図１８および以下に示す図１９では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【０１１７】
以下、ジャイロセンサー２００において、上述したジャイロセンサー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１８】
上述したジャイロセンサー１００では、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを求めることができた。これに対し、ジャイロセンサー２００では、Ｘ軸まわりの角速度ωｘ、およびＹ軸まわりの角速度ωｙを求めることができる。
【０１１９】
ジャイロセンサー２００は、図１８に示すように、２つの構造体４０を含む（構造体４０ａ，４０ｂ）。一方の構造体４０ａの可動検出電極４６は、上述した図３に示すように、Ｘ軸方向に振動し、Ｙ軸まわりの角速度ωｙに応じて変位する。ここで、図１９は、ジャイロセンサー２００の他方の構造体４０ｂを模式的に示す平面図である。構造体４０ｂの可動検出電極４６は、図１９に示すように、Ｙ軸方向に振動し、Ｘ軸まわりの角速度ωｘに応じて変位する。
【０１２０】
駆動部３０の可動駆動電極３２と構造体４０ｂの振動体４３とは、連結部９によって連結されている。連結部９の材質は、例えば、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【０１２１】
駆動部３０は、伝達部２０を介して、構造体４０ａの可動検出電極（第１検出部）４６を駆動部３０の振動方向（図示の例ではＹ軸方向）と異なる方向（図示の例ではＸ軸方向）に振動させる。さらに、駆動部３０は、構造体４０ｂの可動検出電極（第２検出部）４６を駆動部３０の振動方向と同じ方向に振動させる。
【０１２２】
ジャイロセンサー２００では、ジャイロセンサー１００と同様の効果を得ることができる。
【０１２３】
さらに、ジャイロセンサー２００では、駆動部３０は、伝達部２０を介して、構造体４０ａの可動検出電極４６を駆動部３０の振動方向と異なる方向に振動させ、構造体４０ｂの可動検出電極４６を駆動部３０の振動方向と同じ方向に振動させる。そのため、ジャイロセンサー２００では、例えば、Ｘ軸まわりの角速度ωｘ、およびＹ軸まわりの角速度ωｙを求めることができる。
【０１２４】
なお、第２実施形態に係るジャイロセンサー２００において、第１実施形態に係るジャイロセンサー１００と同様の構成部分について適用される変形例は、ジャイロセンサー２００においても適用される。
【０１２５】
２．２．  ジャイロセンサーの製造方法
次に、第２実施形態に係るジャイロセンサー２００の製造方法について、説明する。第２実施形態に係るジャイロセンサー２００の製造方法は、上述した第１実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造方法と基本的に同じである。したがって、その詳細な説明を省略する。
【０１２６】
３．  第３実施形態
３．１．  ジャイロセンサー
次に、第３実施形態に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図２０は、第３実施形態に係るジャイロセンサー３００を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図２０および以下に示す図２１では、基板１０および蓋体１８を省略している。また、図２０では、伝達部２０を簡略化して図示している。また、図２０および以下に示す図２１では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【０１２７】
以下、３００において、上述したジャイロセンサー１００，１６０，２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２８】
上述したジャイロセンサー１００では、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを求めることができた。これに対し、ジャイロセンサー３００では、Ｘ軸まわりの角速度ωｘ、Ｙ軸まわりの角速度ωｙ、およびＺ軸まわりの角速度ωｚを求めることができる。
【０１２９】
ジャイロセンサー３００は、複数の構造体４０を含む。図示の例では、ジャイロセンサー３００は、６つの構造体４０を含む。
【０１３０】
６つの構造体４０のうちの構造体４０ａの可動検出電極４６は、上述した図３に示すような、Ｘ軸方向に振動し、Ｙ軸まわりの角速度ωｙに応じて変位する。構造体４０ａは、２つ設けられている。２つの構造体４０ａの振動体４３は、連結バネ部８によって連結され、互いに逆位相でかつ所定の周波数でＸ軸方向に振動する。なお、図３では、連結バネ部８を図示していない。
【０１３１】
６つの構造体４０のうちの構造体４０ｂの可動検出電極４６は、上述した図１９に示す
ような、Ｙ軸方向に振動し、Ｘ軸まわりの角速度ωｘに応じて変位する。構造体４０ｂは、２つ設けられている。２つの構造体４０ｂの振動体４３は、連結バネ部８によって連結され、互いに逆位相でかつ所定の周波数でＹ軸方向に振動する。なお、図１９では、構造体４０ｂは、第２アーム２５と接続されているが、ジャイロセンサー３００では、構造体４０ｂは、第２アーム２５と接続されていない。また、図１９では、連結バネ部８を図示していない。
【０１３２】
図２１は、ジャイロセンサー３００の構造体４０ｃを模式的に示す平面図である。６つの構造体４０のうちの構造体４０ｃの可動検出電極１４６は、図２１に示すような、Ｙ軸方向に振動し、Ｚ軸まわりの角速度ωｚに応じて変位する。構造体４０ｃは、２つ設けられている。２つの構造体４０ｃの振動体４３は、連結バネ部８によって連結され、互いに逆位相でかつ所定の周波数でＹ軸方向に振動する。なお、図２１では、連結バネ部８を図示していない。
【０１３３】
駆動部３０は、４つ設けられている（駆動部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）。図示の例では、駆動部３０ａの可動駆動電極３２と駆動部３０ｂの可動駆動電極３２とは、一体的に設けられ、一体可動駆動電極２３０を構成している。駆動部３０ｃの可動駆動電極３２と駆動部３０ｄの可動駆動電極３２とは、一体的に設けられ、一体可動駆動電極２３２を構成している。なお、例えば、可動駆動電極３２のＸ軸方向の長さが大きい場合は、図１６に示すように、駆動部３０は、支持部３７、固定部３８、および支持バネ部３９を有していることが好ましい。
【０１３４】
ジャイロセンサー３００を駆動する際には、一体可動駆動電極２３０と駆動部３０ａ，３０ｂの固定駆動電極３４との間、および一体可動駆動電極２３２と駆動部３０ｃ，３０ｄの固定駆動電極３６との間に、第１交番電圧を印加する。また、一体可動駆動電極２３０と駆動部３０ａ，３０ｂの固定駆動電極３６との間、および一体可動駆動電極２３２と駆動部３０ｃ，３０ｄの固定駆動電極３４との間に、第１交番電圧と位相が１８０°ずれた第２交番電圧を印加する。これにより、一体可動駆動電極２３０，２３２は、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｙ軸方向に振動する。基板１０は、凹部１２の底面１２ａから突出するポスト部（図示せず）を有し、駆動部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの固定駆動電極３４，３６は、例えば、陽極接合によって該ポスト部に接合されている。
【０１３５】
伝達部２０は、２つ設けられている。一方の構造体４０ａは、一方の伝達部２０を介して、一体可動駆動電極２３０に接続されている。他方の構造体４０ａは、他方の伝達部２０を介して、一体可動駆動電極２３２に接続されている。一方の構造体４０ｂは、連結部９を介して、一体可動駆動電極２３０に接続されている。他方の構造体４０ｂは、連結部９を介して、一体可動駆動電極２３２に接続されている。一方の構造体４０ｃは、連結部９を介して、一体可動駆動電極２３０に接続されている。他方の構造体４０ｃは、連結部９を介して、一体可動駆動電極２３２に接続されている。構造体４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、平面視において、一体可動駆動電極２３０と一体可動駆動電極２３２との間に設けられている。
【０１３６】
ジャイロセンサー３００では、ジャイロセンサー１００と同様の効果を得ることができる。
【０１３７】
さらに、ジャイロセンサー３００では、上記のように、Ｘ軸まわりの角速度ωｘ、Ｙ軸まわりの角速度ωｙ、およびＺ軸まわりの角速度ωｚを求めることができる。
【０１３８】
なお、第３実施形態に係るジャイロセンサー３００において、第１実施形態に係るジャイロセンサー１００と同様の構成部分について適用される変形例は、ジャイロセンサー３
００においても適用される。
【０１３９】
３．２．  ジャイロセンサーの製造方法
次に、第３実施形態に係るジャイロセンサー２００の製造方法について、説明する。第３実施形態に係るジャイロセンサー３００の製造方法は、上述した第１実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造方法と基本的に同じである。したがって、その詳細な説明を省略する。
【０１４０】
４．  第４実施形態
次に、第４実施形態に係る電子機器について図面を参照しながら説明する。図２２は、第４実施形態に係る電子機器１０００の機能ブロック図である。
【０１４１】
電子機器１０００は、本発明に係るジャイロセンサーを含む。以下では、本発明に係るジャイロセンサーとして、ジャイロセンサー１００を含む場合について説明する。
【０１４２】
電子機器１０００は、さらに、演算処理装置（ＣＰＵ）１０２０、操作部１０３０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０５０、通信部１０６０、表示部１０７０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図２２の構成要素（各部）の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１４３】
演算処理装置１０２０は、ＲＯＭ１０４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置１０２０は、ジャイロセンサー１００の出力信号や、操作部１０３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部１０６０を制御する処理、表示部１０７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。
【０１４４】
操作部１０３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を演算処理装置１０２０に出力する。
【０１４５】
ＲＯＭ１０４０は、演算処理装置１０２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
【０１４６】
ＲＡＭ１０５０は、演算処理装置１０２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ１０４０から読み出されたプログラムやデータ、ジャイロセンサー１００から入力されたデータ、操作部１０３０から入力されたデータ、演算処理装置１０２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【０１４７】
通信部１０６０は、演算処理装置１０２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【０１４８】
表示部１０７０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等により構成される表示装置であり、演算処理装置１０２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部１０７０には操作部１０３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
【０１４９】
このような電子機器１０００としては種々の電子機器が考えられ、例えば、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、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）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、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、ゲーム用コントローラー、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、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。
【０１５０】
図２３は、電子機器１０００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。電子機器１０００であるスマートフォンは、操作部１０３０としてボタンを、表示部１０７０としてＬＣＤを備えている。
【０１５１】
図２４は、電子機器１０００の一例である腕装着型の携帯機器（ウェアラブル機器）の外観の一例を示す図である。電子機器１０００であるウェアラブル機器は、表示部１０７０としてＬＣＤを備えている。表示部１０７０には操作部１０３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
【０１５２】
また、電子機器１０００である携帯機器は、例えば、ＧＰＳ受信機（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の位置センサーを備え、ユーザーの移動距離や移動軌跡を計測することができる。
【０１５３】
５．  第５実施形態
次に、第５実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。図２５は、第５実施形態に係る移動体１１００として、自動車を模式的に示す斜視図である。
【０１５４】
第５実施形態に係る移動体は、本発明に係るジャイロセンサーを含む。以下では、本発明に係るジャイロセンサーとして、ジャイロセンサー１００を含む移動体について説明する。
【０１５５】
第５実施形態に係る移動体１１００は、さらに、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー１１２０、コントローラー１１３０、コントローラー１１４０、バッテリー１１５０およびバックアップ用バッテリー１１６０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体１１００は、図２５に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１５６】
このような移動体１１００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
【０１５７】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１５８】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することが
できる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１５９】
２…キャビティー、３ａ…第１部分、３ｂ…第２部分、３ｃ…第３部分、３ｄ…第４部分、３ｅ…第５部分、４…シリコン基板、６…凸部、８…連結バネ部、９…連結部、１０…基板、１２…凹部、１２ａ…底面、１４…ポスト部、１８…蓋体、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…伝達部、２１…回転体、２２…固定部、２３…伝達バネ部、２３ａ，２３ａ１…梁部、２４…第１アーム、２４ａ…第１接続部、２５…第２アーム、２５ａ…第２接続部、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…駆動部、３２…可動駆動電極、３２ａ，３２ｂ…延出部、３４，３６…固定駆動電極、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…構造体、４１…固定部、４２…駆動バネ部、４２ａ…梁部、４３…振動体、４４…可動体、４５…梁部、４５ａ…回転軸部、４６…可動検出電極、４７…固定検出電極、１００，１１０，１２０，１３０，１４０…ジャイロセンサー、１４１…固定部、１４２…駆動バネ部、１４２ａ…梁部、１４３…振動体、１４４…可動体、１４４ａ，１４４ｂ…延出部、１４５…検出バネ部、１４５ａ…梁部、１４６…可動検出電極、１４７…固定検出電極、１５０，１６０…ジャイロセンサー、１６２，１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｄ…伝達部連続体、２００…ジャイロセンサー、２３０，２３２…一体可動駆動電極、３００…ジャイロセンサー、１０００…電子機器、１０２０…演算処理装置、１０３０…操作部、１０４０…ＲＯＭ、１０５０…ＲＡＭ、１０６０…通信部、１０７０…表示部、１１００…移動体、１１２０，１１３０，１１４０…コントローラー、１１５０…バッテリー、１１６０…バックアップ用バッテリー
【図１】
2018132404.tif 000003
【図２】
2018132404.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018132404.tif 000006
【図５】
2018132404.tif 000007
【図６】
2018132404.tif 000008
【図７】
2018132404.tif 000009
【図８】
2018132404.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018132404.tif 000012
【図１１】
2018132404.tif 000013
【図１２】
2018132404.tif 000014
【図１３】
2018132404.tif 000015
【図１４】
2018132404.tif 000016
【図１５】
2018132404.tif 000017
【図１６】
2018132404.tif 000018
【図１７】
2018132404.tif 000019
【図１８】
2018132404.tif 000020
【図１９】
2018132404.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2018132404.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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