(57)【要約】【課題】  Ｚ軸周りの角速度に対する感度の低下がなく、他軸感度を低減し、量産性に優れた、複数の検出軸を有する振動ジャイロを提供すること。【解決手段】  ＸＹ平面に平行な平板にＺ軸方向の貫通穴加工を施して形成された振動子を有し、Ｙ軸及びＺ軸周りの角速度を検出可能であり、Ｙ軸方向に長手方向を有する第１のアーム３ｂと、その一端に接続され、第１のアーム３ｂの中心軸に関して対称な形状の第１の連結部４ｂと、そのＸ軸方向の両端に一端を接続され、Ｙ軸方向に長手方向を有する第２のアーム５ｃ、５ｄとを有する第１の振動子２１を有し、第２のアームをＸ軸方向へ屈曲振動させる第１の駆動手段と、第１のアームのＸ軸方向の屈曲振動を検出する第１の検出手段、および、第２のアームのＺ軸方向の屈曲振動を検出する第２の検出手段を備え、第１の連結部４ｂに生ずる振動の最大変位量は、第２のアームに生ずる屈曲振動の最大変位量に比べて１０％以下である。【選択図】図１
2011127913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３つの軸で表される空間において、ＸＹ平面に平行な平板にＺ軸方向の貫通穴加工を施して形成された振動子を有する検出素子を用い、少なくともＹ軸またはＺ軸周りの角速度を検出可能な振動ジャイロであって、前記振動子は、Ｙ軸方向に長手方向を有する第１のアームと、該第１のアームの一端に接続され、該第１のアームの中心を通りＹＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する第１の連結部と、該第１の連結部のＸ軸方向の両端にそれぞれ一端を接続され、Ｙ軸方向に長手方向を有する１対の第２のアームとを有する第１の振動子を有し、前記第２のアームをＸ軸方向へ屈曲振動させる第１の駆動手段と、前記第１のアームのＸ軸方向の屈曲振動を検出する第１の検出手段、または、前記第２のアームのＺ軸方向の屈曲振動を検出する第２の検出手段の少なくとも一方を備え、前記第１の駆動手段は前記第２のアーム上に形成された駆動電極を有し、前記第１の駆動手段により前記第１の連結部に生ずる振動の最大変位量は、前記第１の駆動手段により前記第２のアームに生ずる前記屈曲振動の最大変位量に比べて１０％以下であることを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項２】
前記第１の振動子は、前記第１の連結部に接続されていない前記第２のアームの他端に接続され、前記第１のアームの中心を通りＹＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する１対の付加質量部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の振動ジャイロ。
【請求項３】
前記第２のアームおよび前記第１の連結部のＸＹ平面に平行な面の外形はいずれもＸ軸方向およびＹ軸方向の辺からなる矩形形状を有し、前記第１の連結部のＹ軸方向の辺の長さは、前記第２のアームのＸ軸方向の辺の長さに対し、２倍以上４倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の振動ジャイロ。
【請求項４】
前記振動子は、前記第１の連結部に接続されていない前記第１のアームの他端に接続された第２の連結部と、該第２の連結部の中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して前記第１の振動子と対称な形状を有する第２の振動子とを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の振動ジャイロ。
【請求項５】
前記振動子は、Ｘ軸方向に長手方向を有する第３のアームと、該第３のアームの一端に接続され、該第３のアームの中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する第３の連結部と、該第３の連結部のＹ軸方向の両端にそれぞれ一端を接続され、Ｘ軸方向に長手方向を有する１対の第４のアームとを有する第３の振動子を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動ジャイロ。
【請求項６】
前記第３の振動子は、前記第３の連結部に接続されていない前記第４のアームの他端に接続され、前記第３のアームの中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する１対の付加質量部を備えたことを特徴とする請求項５に記載の振動ジャイロ。
【請求項７】
前記第４のアームおよび前記第３の連結部のＸＹ平面に平行な面の外形はいずれもＸ軸方向およびＹ軸方向の辺からなる矩形形状を有し、前記第３の連結部のＸ軸方向の辺の長さは、前記第３のアームのＹ軸方向の辺の長さに対し、２倍以上４倍以下であることを特徴とする請求項５または６に記載の振動ジャイロ。
【請求項８】
前記検出素子は前記振動子の外側に前記平板の一部により形成されたフレームを有し、前記第１のアームの前記第１の連結部に接続されていない他端が該フレームに接続され、該フレームが支持固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の振動ジャイロ。
【請求項９】
前記検出素子は前記振動子の外側に前記平板の一部により形成されたフレームを有し、前記第２の連結部のＸ軸方向の両端が該フレームに接続され、該フレームが支持固定されていることを特徴とする請求項４に記載の振動ジャイロ。
【請求項１０】
前記検出素子は前記振動子の外側に前記平板の一部により形成されたフレームを有し、前記第３のアームの前記第３の連結部に接続されていない他端、および、前記第１のアームの前記第１の連結部に接続されていない他端または前記第２の連結部のＸ軸方向の両端が前記フレームに接続され、該フレームが支持固定されていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の振動ジャイロ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラの手振れ補正システム、ナビゲーションシステム、姿勢制御システム等に使用される角速度を検出する振動ジャイロに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気−機械変換効率が高い圧電体材料を用いた圧電素子は、小型で高感度なセンサを実現できることから、これを利用した様々なセンサが製造されている。近年では、厚さが数μｍの膜状の圧電体、すなわち圧電薄膜を大面積の基板上に再現性良く成膜する技術や、基板などを微細に加工する技術が確立され、これを利用した振動ジャイロが量産性良く製造できるようになってきた。さらに、１つのパッケージ内で複数の軸の角速度を検出できる製品も実用化されている。例えば特許文献１には、このような圧電薄膜を用いた振動ジャイロに係る技術が開示されている。
【０００３】
図４は、従来の振動ジャイロの検出素子の平面図である。図４に示すように、従来の振動ジャイロは、角速度や加速度を検出するための検出素子１０１と処理回路とを有している。検出素子１０１は、シリコン基板を材料として一体成形されており、その表面の一部には、Ｐｔ下部電極、ＰＺＴ薄膜、Ａｕ上部電極が形成されている。検出素子１０１は、支持部１０８でもある基部１０９と、基部１０９に接続された第１のアーム１０２と、第２のアーム１０４と、錘部１１８とで構成されている。第１のアーム１０２は第２のアーム１０４と直交方向に連結され、さらに、第２のアーム１０４は両側の折曲部１０４ａで折曲され、その折曲された先のそれぞれの端部１０４ｂに錘部１１８が接続され、第１のアーム１０２に関して対称な形状の振動子として構成されており、さらにその振動子が基部１０９のＸ軸方向の中心線に対して対称な位置にも配置されている。
【０００４】
第２のアーム１０４の端部１０４ｂがＸ軸方向に振動する駆動振動を与えた状態で、Ｚ軸回りの角速度を加えると、錘部１１８に発生したコリオリ力が、第２のアーム１０４をＹ軸方向に変位させる。同様に、Ｙ軸回りの角速度を加えると錘部１１８に発生したコリオリ力が、第２のアーム１０４をＺ軸方向に変位させる。これらの振動の駆動やコリオリ力によって発生する変位の検出を検出素子１０１の表面に形成されたＰＺＴ薄膜と電極によって行うことで振動ジャイロとしての機能が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／０８６３３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、錘部１１８に発生したコリオリ力によるＺ軸方向およびＹ軸方向の振動を第２のアーム１０４で検出するため、第２のアーム１０４の端部１０４ｂがＸ軸方向に振動する共振周波数と、第２のアーム１０４がＹ軸方向に振動する共振周波数や第２のアーム１０４がＺ軸方向に振動する共振周波数を一致または接近させる必要がある。したがって、第２のアーム１０４の端部１０４ｂをＸ軸方向に駆動振動させた際、第２のアーム１０４はＹ軸方向にも振動する。その結果、第２のアーム１０４の端部１０４ｂに接続された錘部１１８は、Ｘ軸方向だけでなく、Ｙ軸方向にも振動速度を持つこととなる。
【０００７】
この２つの振動速度に対し、Ｚ軸回りの角速度を加えると、前述の通り、錘部１１８のＸ軸方向の振動速度に発生したコリオリ力が、第２のアーム１０４をＹ軸方向に変位させる。同時に、錘部１１８のＹ軸方向の振動速度に発生したコリオリ力が、第２のアーム１０４をＸ軸方向に変位させる。ここで、この２つの発生したコリオリ力は第２のアーム１０４の全体で見た時には互いに逆向きに働くため、Ｚ軸回りの角速度の検出感度を低下させてしまう。
【０００８】
さらに、第２のアーム１０４の端部１０４ｂがＺ軸方向へ変位する場合、連結された第２のアーム１０４はＺ軸方向へ変位するだけでなく、Ｙ軸方向にも変位する。したがって、第２のアーム１０４は、Ｚ軸回りの角速度に対してだけでなく、Ｙ軸回りの角速度に対してもＹ軸方向へ変位することとなり、Ｙ軸周りの角速度をＺ軸周りの角速度として検出してしまう。すなわち、他軸感度を生ずることとなる。この他軸感度は、４つの第２のアーム１０４の出力を加減算回路等の信号処理を施すことにより低減することは可能であるが、信号処理回路の増幅率を決定する抵抗等の回路素子にはバラツキが存在するため、このような信号処理により他軸感度を数％以下にすることは難しい。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、上述したような、Ｚ軸周りの角速度に対する感度の低下がなく、さらに、他軸感度を低減し、量産性に優れた、複数の検出軸を有する振動ジャイロを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明による振動ジャイロは、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３つの軸で表される空間において、ＸＹ平面に平行な平板にＺ軸方向の貫通穴加工を施して形成された振動子を有する検出素子を用い、少なくともＹ軸またはＺ軸周りの角速度を検出可能な振動ジャイロであって、前記振動子は、Ｙ軸方向に長手方向を有する第１のアームと、該第１のアームの一端に接続され、該第１のアームの中心を通りＹＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する第１の連結部と、該第１の連結部のＸ軸方向の両端にそれぞれ一端を接続され、Ｙ軸方向に長手方向を有する１対の第２のアームとを有する第１の振動子を有し、前記第２のアームをＸ軸方向へ屈曲振動させる第１の駆動手段と、前記第１のアームのＸ軸方向の屈曲振動を検出する第１の検出手段、または、前記第２のアームのＺ軸方向の屈曲振動を検出する第２の検出手段の少なくとも一方を備え、前記第１の駆動手段は前記第２のアーム上に形成された駆動電極を有し、前記第１の検出手段または前記第２の検出手段は前記第１のアームまたは前記第２のアームの少なくとも一方の上に形成された検出電極を有し、前記第１の駆動手段により前記第１の連結部に生ずる振動の最大変位量は、前記第１の駆動手段により前記第２のアームに生ずる前記屈曲振動の最大変位量に比べて１０％以下であることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記第１の振動子は、前記第１の連結部に接続されていない前記第２のアームの他端に接続され、前記第１のアームの中心を通りＹＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する１対の付加質量部を備えてもよい。
【００１２】
また、前記第２のアームおよび前記第１の連結部のＸＹ平面に平行な面の外形はいずれもＸ軸方向およびＹ軸方向の辺からなる矩形形状を有し、前記第１の連結部のＹ軸方向の辺の長さは、前記第２のアームのＸ軸方向の辺の長さに対し、２倍以上であってもよい。
【００１３】
また、前記振動子は、前記第１の連結部に接続されていない前記第１のアームの他端に接続された第２の連結部と、該第２の連結部の中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して前記第１の振動子と対称な形状を有する第２の振動子とを有していてもよい。
【００１４】
また、前記振動子は、Ｘ軸方向に長手方向を有する第３のアームと、該第３のアームの一端に接続され、該第３のアームの中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する第３の連結部と、該第３の連結部のＹ軸方向の両端にそれぞれ一端を接続され、Ｘ軸方向に長手方向を有する１対の第４のアームとを有する第３の振動子を有していてもよい。この場合、前記第３の振動子は、前記第３の連結部に接続されていない前記第４のアームの他端に接続され、前記第３のアームの中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する１対の付加質量部を備えてもよい。また、前記第４のアームおよび前記第３の連結部のＸＹ平面に平行な面の外形はいずれもＸ軸方向およびＹ軸方向の辺からなる矩形形状を有し、前記第３の連結部のＸ軸方向の辺の長さは、前記第３のアームのＹ軸方向の辺の長さに対し、２倍以上４倍以下であってもよい。
【００１５】
また、前記検出素子は前記振動子の外側に前記平板の一部により形成されたフレームを有し、前記第１のアームの前記第１の連結部に接続されていない他端が該フレームに接続されているか、または、前記第２の連結部のＸ軸方向の両端が該フレームに接続され、該フレームが支持固定されていてもよい。
【００１６】
または、前記第３のアームの前記第３の連結部に接続されていない他端、および、前記第１のアームの前記第１の連結部に接続されていない他端または前記第２の連結部のＸ軸方向の両端が前記フレームに接続され、該フレームが支持固定されていてもよい。
【００１７】
本発明の振動ジャイロは、上記のように、１対の付加質量部が、第２のアーム、第１の連結部によって、第１のアームの長手方向の軸に関して対称に接続された第１の振動子を有する振動ジャイロである。一対の付加質量部が互いに逆向きでＸ軸方向に変位する振動は、非常に安定な特性が得られる。一対の付加質量部の変位によって発生する力は、第１の連結部と第１のアームの接続部付近で相殺され、ノード点となる。この振動を駆動振動モードとして選択するのが好ましい。この駆動振動モードは、第２のアームに形成された駆動電極を含む第１の駆動手段によって励振することができる。
【００１８】
また、第１の連結部は、電気的な接続や振動の伝播を意図して形成されたものであって、振動の励振や検出を目的としていない。第１のアームや第２のアームに対して、十分な剛性を持っている場合、前述の駆動振動モードを励振しても、第１の連結部に生ずる変位は非常に小さいので、駆動振動モードの励振時での第２のアームおよび付加質量部の変位は、Ｘ軸方向に、ほぼ限定される。このためには、第１の連結部に生ずる振動の最大変位量が第２のアームに生ずる屈曲振動の最大変位量に比べて少なくとも１０％以下であることが必要である。このような第１の連結部は、例えば、第２のアームおよび第１の連結部のＸＹ平面に平行な面の外形をＸ軸方向およびＹ軸方向の辺からなる矩形形状とし、第１の連結部のＹ軸方向の辺の長さを、第２のアームのＸ軸方向の辺の長さに対し、２倍以上４倍以下とすることによって得られる。
【００１９】
前述の駆動振動モードを励振した状態において、Ｙ軸周りの角速度を印加すると、一対の付加質量部は、発生したコリオリ力によって、互いに逆向きにＺ軸方向への力を受ける。したがって、第２のアームは、Ｚ軸方向へ変位する。このＺ軸方向の変位は、第２のアームに形成された検出電極を含む第２の検出手段によって検出することができる。これにより、Ｙ軸周りの角速度を検出する振動ジャイロとして機能させることができる。
【００２０】
同様に、前述の駆動振動モードを励振した状態において、Ｚ軸周りの角速度を印加すると、一対の付加質量部は、発生したコリオリ力によって、互いに逆向きにＹ軸方向への力を受ける。したがって、第２のアームは、Ｙ軸方向へ変位する。ただし、この力は、第２のアームの長手方向へ働く力であるため、ほぼ変形を伴わない。第２のアームは、Ｘ軸およびＺ軸方向に比べ、Ｙ軸方向に対して、十分な剛性を持っているため、この力によって第２の検出手段に発生する信号は、十分に無視できる大きさである。
【００２１】
この第２のアームのＹ軸方向への変位は、第１の連結部にＺ軸周りのモーメントを与える。したがって、第１の連結部に接続された第１のアームは、Ｘ軸方向へ変位する。このＸ軸方向の変位は、第１のアームに形成された検出電極を含む第１の検出手段によって検出することができる。これにより、Ｚ軸周りの角速度を検出する振動ジャイロとして機能させることができる。
【００２２】
上記のように安定な駆動振動モードが得られるので、高いＱ値の振動が期待でき、さらに、一対の付加質量部により、共振周波数を低く設計できる。このように、本発明は、高いＱ値と低い周波数設計により、変位を大きくすることが可能であり、高感度な振動ジャイロに適している。さらに、駆動振動モードの変位をＸ軸方向に限定することで、他軸感度のない振動ジャイロが得られる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、第１の連結部に接続されていない第１のアームの他端に接続された第２の連結部と、この第２の連結部の中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して前記第１の振動子と対称な形状を有する第２の振動子を設置することができる。
【００２４】
この場合、本発明の振動ジャイロの振動子は、第２の連結部の中心を通るＸＺ平面に平行な平面およびＸＹ平面に平行な平面に関して対称な形状となる。
【００２５】
第２の連結部の中心を通るＸＺ平面に平行な平面およびＸＹ平面に平行な平面に関して対称に配置された４つの付加質量部のＸ軸方向に変位する振動によって非常に安定な特性が得られる。４つの付加質量部の変位によって発生する力は、第１の連結部と第１のアームの接続部付近で相殺され、この部分がノード点となる。この振動を駆動振動モードとして選択するのが好ましい。この駆動振動モードは、第２のアームに形成された駆動電極を含む第１の駆動手段によって励振することができる。
【００２６】
また、上述のように、第１の連結部は、電気的な接続や振動の伝播を意図して形成されたものであって、振動の励振や検出を目的としていなく、第１のアームや第２のアームに対して、十分な剛性を持っているので、前述の駆動振動モードを励振しても、第１の連結部に生ずる変位は非常に小さい。したがって、駆動振動モードの励振時での第２のアームおよび付加質量部の変位は、Ｘ軸方向に、ほぼ限定される。
【００２７】
前述の駆動振動モードを励振した状態において、Ｙ軸周りの角速度を印加すると、４つの付加質量部は、発生したコリオリ力によって、Ｚ軸方向への力を受ける。第１のアームの長手方向の軸に関して、２回対称となる変位を発生させる力である。したがって、第２のアームは、Ｚ軸方向へ変位する。このＺ軸方向の変位は、第２のアームに形成された検出電極を含む第２の検出手段によって検出することができる。これにより、Ｙ軸周りの角速度を検出する振動ジャイロとして機能させることができる。
【００２８】
同様に、前述の駆動振動モードを励振した状態において、Ｚ軸周りの角速度を印加すると、４つの付加質量部は、発生したコリオリ力によって、Ｙ軸方向への力を受ける。第２の連結部の中心を通るＺ軸に平行な軸に関して、２回対称となる変位を発生させる力である。したがって、第２のアームは、Ｙ軸方向へ変位する。ただし、この力は、第２のアームの長手方向へ働く力であるため、ほぼ変形を伴わない。第２のアームは、Ｘ軸およびＺ軸方向に比べ、Ｙ軸方向に対して、十分な剛性を持っているため、この力によって第２の検出手段に発生する信号は、十分に無視できる大きさである。
【００２９】
この第２のアームのＹ軸方向への変位は、第１の連結部にＺ軸周りのモーメントを与える。したがって、それぞれ第１の連結部に接続された一対の第１のアームは、互いに逆向きにＸ軸方向へ変位する。このＸ軸方向の変位は、第１のアームに形成された検出電極を含む第１の検出手段によって検出することができる。これにより、Ｚ軸周りの角速度を検出する振動ジャイロとして機能させることができる。
【００３０】
安定な駆動駆動モードが得られることにより、高いＱ値の振動が期待でき、さらに、一対の付加質量部により、共振周波数を低く設計できる。このように、本発明は、高いＱ値と低い周波数設計により、変位を大きくすることが可能であり、高感度な振動ジャイロに適している。さらに、駆動振動モードの変位をＸ軸方向に限定することで、他軸感度のない振動ジャイロが得られる。
【００３１】
また、４つの付加質量により、並進運動での加速度に対する誤差出力も低減できる。通常、振動ジャイロの検出出力は、駆動信号等を参照信号とした同期検波による信号処理によって行われるため、駆動振動モードの周波数以外の信号成分は除去されるが、片持ち梁等の１素子での振動ジャイロの構成では、加速度に対する検出信号と、角速度に対する検出信号の分離が難しく、加速度による誤差出力を無視できない場合もある。
【００３２】
Ｘ軸方向への加速度を印加した場合、４つの付加質量部は、一斉にＸ軸方向へ変位する。したがって、第１のアームや第２のアームも一斉にＸ軸方向へ変位する。これは、Ｘ軸方向への変位であるため、Ｙ軸周りの角速度の検出に関しては、ほとんど影響はない。Ｚ軸周りの角速度の検出に関しては、同様のＸ軸方向の変位となるため、それぞれの第１の検出手段に信号が発生する。しかし、実際にＺ軸周りの角速度が印加された場合は、第２の連結部の中心を通るＺ軸方向の軸に関して、２回対称となるように第１のアームが変位するため、所定の信号処理によって加速度の影響は除去できる。
【００３３】
同様に、Ｙ軸方向への加速度を印加した場合、４つの付加質量部は、一斉にＹ軸方向へ力を受ける。しかし、第１のアームについても、第２のアームについても、アームの長さ方向への力となるため、変形は、Ｘ軸方向に比べて十分に小さく、誤差出力への影響も小さい。
【００３４】
さらに、Ｚ軸方向への加速度を印加した場合、４つの付加質量部は、一斉にＺ軸方向へ変位する。したがって、第１のアームや第２のアームも一斉にＺ軸方向へ変位する。これは、Ｚ軸方向への変位であるため、Ｚ軸周りの角速度の検出に関しては、ほとんど影響はない。Ｙ軸周りの角速度の検出に関しては、同様のＺ軸方向の変位となるため、それぞれの第２の検出手段に信号が発生する。しかし、実際にＹ軸周りの角速度が印加された場合は、第１のアームの長手方向の軸に関して、２回対称となるように第２のアームが変位するため、所定の信号処理によって加速度の影響は除去できる。
【００３５】
さらに、本発明によれば、第１の振動子と共に、Ｘ軸方向に長手方向を有する第３のアームおよび１対の第４のアームとを有する第３の振動子、すなわち、第１の振動子を直交する向きに配置した振動子を配置した振動ジャイロが得られる。
【００３６】
上記の本発明の振動ジャイロは、平面的な構成で、Ｙ軸またはＺ軸の角速度の検出を可能とする第１の振動子に追加して、第１の振動子を同一平面内で９０°回転して形成した第３の振動子を配置することで、Ｙ軸とＺ軸だけでなく、Ｘ軸の角速度についても検出可能となる。これらの振動子は、高精度なフォトリソグラフィー技術による同時加工が可能であり、３つの検出軸の直交性が非常に良いので、複数の素子を個別に加工し、組み立てるような製法に比べ、他軸感度を大幅に低減できる。
【００３７】
さらに、本発明によれば、前記振動子の外周部の少なくとも一部の振動子と同一平面内にフレームを形成し、第１のアームの第１の連結部に接続されていない端部などを接続してそのフレームを支持固定することにより、振動子の支持固定を容易に行うことができる。
【００３８】
前述の通り、本発明の振動ジャイロの駆動振動モードは、第１のアームの長手方向の軸を通るＹＺ平面に平行な平面に関して対称な振動となる。それぞれの付加質量部の変位によって発生する力は、第１の連結部と第１のアームの接続部付近で相殺され、ノード点となる。駆動振動モードの振動特性を損なうことなく、第１のアームの端部や第２の連結部、第３のアームの端部は、容易に支持固定が可能である。したがって、これらの部分をフレームに容易に接続できる。周囲に形成されたフレーム上には、信号の入出力に必要な電極パッドの形成が容易であり、さらに、フレームを他の実装基板に実装することも容易である。
【発明の効果】
【００３９】
上述の構成によって、本発明は以下のような効果を奏す。すなわち、本発明の振動ジャイロは、Ｙ軸またはＺ軸の角速度の検出が可能である。また、第１の連結部が変形しないため、駆動振動方向をＸ軸方向へ限定することが可能で他軸感度が小さい。さらに、Ｑ値の高い駆動振動モードにより高感度である。また、２つ以上の振動子を同一平面内に直交配置することが可能で、Ｙ軸およびＺ軸だけでなく、Ｘ軸の角速度の検出が可能である。また、並進運動の加速度に対する誤差出力が小さい。さらに、フレームを支持固定できるため実装が容易で量産性が高い。これにより、高精度で量産性に優れた、小型の振動ジャイロを提供することができる。
【００４０】
すなわち、本発明により、Ｚ軸周りの角速度に対する感度の低下がなく、さらに、他軸感度を低減し、量産性に優れた、複数の検出軸を有する振動ジャイロが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による振動ジャイロの一実施の形態における検出素子の斜視図。
【図２】本発明による実施の形態の振動ジャイロの振動子の第１のアームおよび第３のアームの部分の基板と圧電薄膜および電極の構造を示す断面図。
【図３】本発明による実施の形態の振動ジャイロの振動子の第２のアームおよび第４のアームの部分の基板と圧電薄膜および電極の構造を示す断面図。
【図４】従来の振動ジャイロの検出素子の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００４３】
図１は、本発明による振動ジャイロの一実施の形態における検出素子の斜視図である。本実施の形態の振動ジャイロは、図１に示すように、ＸＹ平面に平行な平板にＺ軸方向の貫通穴加工を施して形成された振動子を有する検出素子１を用い、Ｙ軸、Ｚ軸およびＸ軸周りの角速度を検出可能な振動ジャイロである。本実施の形態の振動ジャイロの振動子は、Ｙ軸方向に長手方向を有する第１のアーム３ｂと、第１のアーム３ｂの一端に接続され、第１のアーム３ｂの中心を通りＹＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する第１の連結部４ｂと、第１の連結部４ｂのＸ軸方向の両端にそれぞれ一端を接続され、Ｙ軸方向に長手方向を有する１対の第２のアーム５ｃ、５ｄとを有する第１の振動子２１を有し、本実施の形態の振動ジャイロは第２のアーム５ｃ、５ｄをＸ軸方向へ屈曲振動させる第１の駆動手段と、前記第１のアーム３ｂのＸ軸方向の屈曲振動を検出する第１の検出手段、および、第２のアーム５ｃ、５ｄのＺ軸方向の屈曲振動を検出する第２の検出手段を備え、第１の駆動手段は第２のアーム５ｃ、５ｄ上に形成された駆動電極を有し、第１の検出手段および第２の検出手段は、それぞれ第１のアーム３ｂ、および第２のアーム５ｃ、５ｄ上に形成された検出電極を有し、第１の駆動手段により第１の連結部４ｂに生ずる振動の最大変位量は、第１の駆動手段により第２のアーム５ｃ、５ｄに生ずる屈曲振動の最大変位量に比べて１０％以下である。
【００４４】
また、第１の振動子２１は、第１の連結部４ｂに接続されていない第２のアーム５ｃ、５ｄの他端に接続され、第１のアーム３ｂの中心を通りＹＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する１対の付加質量部６ｃ、６ｄを備えている。
【００４５】
また、本実施の形態の振動ジャイロの振動子は、第１の連結部４ｂに接続されていない第１のアーム３ｂの他端に接続された第２の連結部７と、第２の連結部７の中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して前記第１の振動子２１と対称な形状を有する第２の振動子２２とを有している。
【００４６】
また、本実施の形態の振動ジャイロの振動子は、Ｘ軸方向に長手方向を有する第３のアーム３ａと、第３のアーム３ａの一端に接続され、第３のアーム３ａの中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する第３の連結部４ａと、第３の連結部４ａのＹ軸方向の両端にそれぞれ一端を接続され、Ｘ軸方向に長手方向を有する１対の第４のアーム５ａ、５ｂとを有する第３の振動子２３を有している。また、第３の振動子２３は、第３の連結部４ａに接続されていない第４のアーム５ａ、５ｂの他端に接続され、第３のアーム３ａの中心を通りＸＺ平面に平行な平面に関して対称な形状を有する１対の付加質量部６ａ、６ｂを備えている。
【００４７】
また、本実施の形態の振動ジャイロの検出素子１において、振動子の外周には前記平板の一部によりフレーム２が形成され、第２の連結部７のＸ軸方向の両端、および、第３のアーム３ａの第３の連結部４ａに接続されていない他端がフレーム２に接続され、フレーム２が支持固定されている。
【００４８】
また、第１のアーム３ｂ、３ｃ、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、および、第３のアーム３ａ、第４のアーム５ａ、５ｂ、第１の連結部４ｂ、４ｃ、第２の連結部７、第３の連結部４ａのＸＹ平面に平行な面の外形はいずれもＸ軸方向およびＹ軸方向の辺からなる矩形形状を有し、第１の連結部４ｂ、４ｃのＹ軸方向の辺の長さおよび第３の連結部４ａのＸ軸方向の辺の長さは、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆのＸ軸方向の辺の長さおよび第４のアーム５ａ、５ｂのＹ軸方向の辺の長さに対し、それぞれ２倍以上４倍以下となっている。
【００４９】
ここで、本実施の形態の振動ジャイロの検出素子１は、振動子を構成する平板である基板の一面上に下部電極を形成し、その上面に圧電薄膜を形成し、さらにその上面に複数の上部電極を形成した基板に対し、貫通穴加工を施して、振動子２１、２２、２３、フレーム２および駆動手段および検出手段の一部を構成してなるものである。
【００５０】
図２は、第１のアームおよび第３のアームの部分の基板と圧電薄膜および電極の構造を示す断面である。図２に示すように、第３のアーム３ａがＹ軸方向に、または、第１のアーム３ｂ、３ｃがＸ軸方向に変位すると、検出電極１３ａおよび１３ｂ近傍の圧電薄膜１０には、互いに逆向きの歪が発生する。この歪により、検出電極１３ａおよび１３ｂには逆位相の電気信号が発生する。この電気信号を所定の検出回路で検出することで、第３のアーム３ａのＹ軸方向の変位、または、第１のアーム３ｂ、３ｃのＸ軸方向の変位が検出できる。
【００５１】
図３は、第２のアームおよび第４のアームの部分の基板と圧電薄膜および電極の構造を示す断面図である。図３に示すように、駆動電極１１ａおよび１１ｂに逆位相の電気信号を与えると、駆動電極１１ａおよび１１ｂ近傍の圧電薄膜１０には、第２のアーム長さ方向に関して、互いに逆向きの歪が発生する。この歪によって、第４のアーム５ａおよび５ｂのＹ軸方向の振動、または、第２のアーム５ｃ、５ｄ，５ｅ、５ｆのＸ軸方向の振動を励振できる。
【００５２】
また、駆動電極１１ａおよび１１ｂは、第４のアーム５ａおよび５ｂのＹ軸方向の変位、または、第２のアーム５ｃ、５ｄ，５ｅ、５ｆのＸ軸方向の変位を検出することもできるため、駆動電極１１ａおよび１１ｂ、または、その一部を、自励発振回路を構成する際のモニタ電極として利用することも可能である。
【００５３】
また、Ｚ軸方向の変位が発生すると、検出電極１２近傍の圧電薄膜１０には、歪が発生する。この歪により、検出電極１２には、歪に対応した電気信号が発生する。この電気信号を所定の検出回路で検出することで、第４のアーム５ａ、５ｂ、および第２のアーム５ｃ、５ｄ，５ｅ、５ｆのＺ軸方向の変位を検出できる。同様に、図２に示すように、検出電極１３ａおよび１３ｂにも歪に対応した電気信号が発生する。この電気信号は、検出電極１３ａおよび１３ｂで同位相の信号となるため、減算および加算の信号処理を行うことによって、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の変位とは分離して検出することが可能である。
【００５４】
なお、図３に示すように、第４のアーム５ａ、５ｂのＹ軸方向の変位、第２のアーム５ｃ、５ｄ，５ｅおよび５ｆのＸ軸方向の変位に対しても、検出電極１２近傍の圧電薄膜１０に歪が発生する。しかし、この歪は、第２のアームまたは第４のアームの幅方向の中心線を境に逆向きに分布するため、検出電極１２には、電気信号がほぼ発生しない。
【００５５】
振動ジャイロとして動作させるためには、予め、駆動振動モードを励振させる。前述の駆動手段によって、図１に示すように、付加質量部６ａ、６ｂは、Ｙ軸方向に、互いに逆向きに振動させる。同様に、付加質量部６ｃ、６ｅと６ｄ、６ｆは、Ｘ軸方向に、互いに逆向きに振動させる。ただし、この駆動信号の周波数は、それぞれの駆動振動モードの共振周波数近傍の周波数とする。
【００５６】
この駆動振動モードを励振した状態において、Ｘ軸周りに角速度を印加すると、付加質量部６ａ、６ｂは、発生したコリオリ力によって、互いに逆向きにＺ軸方向への力を受ける。したがって、第４のアーム５ａおよび５ｂは、Ｚ軸方向へ変位する。このＺ軸方向の変位は、第４のアーム５ａおよび５ｂにそれぞれ形成された検出電極１２（図３）によって検出することができる。これにより、Ｘ軸周りの角速度を検出する振動ジャイロとして機能させることができる。
【００５７】
また、第３の連結部４ａは、電気的な接続や振動の伝播を意図して形成されたものであって、振動の励振や検出を目的としていない。第３のアーム３ａや第４のアーム５ａおよび５ｂに対して、十分な剛性を持っており、駆動振動モードを励振しても、第３の連結部４ａに生ずる変位は非常に小さい。したがって、駆動振動モードの励振時での第４のアーム５ａ、５ｂおよび付加質量部６ａ、６ｂの変位は、Ｙ軸方向にほぼ限定される。
【００５８】
第３の連結部４ａの中心を通る、ＸＺ平面に平行な平面に関して対称に、付加質量部６ａ、６ｂがＹ軸方向に変位する振動は、非常に安定な特性が得られる。２つの付加質量部の変位によって発生する力は、第３の連結部４ａと第３のアーム３ａの接続部付近で相殺され、ノード点となる。
【００５９】
このような安定な駆動駆動モードにより高いＱ値の振動が期待でき、さらに、付加質量部により、共振周波数を低く設計できる。高いＱ値と低い周波数設計により、変位を大きくすることが可能であり、高感度な振動ジャイロが得られる。さらに、駆動振動モードの変位をＹ軸方向に限定することで、他軸感度のない振動ジャイロが得られる。
【００６０】
同様に、Ｙ軸周りに角速度を印加すると、付加質量部６ｃ、６ｅおよび、６ｄ、６ｆは、発生したコリオリ力によって、互いに逆向きにＺ軸方向への力を受ける。したがって、第２のアーム５ｃ、５ｅおよび５ｄ、５ｆは、Ｚ軸方向へ変位する。このＺ軸方向の変位は、第２のアーム５ｃ、５ｅおよび５ｄ、５ｆに、それぞれ形成された検出電極１２（図３）によって検出することができる。これにより、Ｙ軸周りの角速度を検出する振動ジャイロとして機能させることができる。
【００６１】
また、第１の連結部４ｂおよび４ｃは、電気的な接続や振動の伝播を意図して形成されたものであって、振動の励振や検出を目的としていない。第１のアーム３ｂおよび３ｃや第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆに対して、十分な剛性を持っており、駆動振動モードを励振しても、第１の連結部４ｂおよび４ｃに生ずる変位は非常に小さい。したがって、駆動振動モードの励振時での第２のアーム５ｃ、５ｄ，５ｅおよび５ｆ、付加質量部６ｃ、６ｄ，６ｅおよび６ｆの変位は、Ｘ軸方向に、ほぼ限定される。
【００６２】
第２の連結部７の中心を通るＸＺ平面に平行な平面およびＹＺ平面に平行な平面に関して対称に、付加質量部６ｃ、６ｄ，６ｅおよび６ｆがＸ軸方向に変位する振動は、非常に安定な特性が得られる。４つの付加質量部の変位によって発生する力は、第１の連結部４ｂと第１のアーム３ｂおよび第１の連結部４ｃと第１のアーム３ｃの接続部付近で相殺され、ノード点となる。
【００６３】
この安定な駆動振動モードにより高いＱ値の振動が期待でき、さらに、付加質量部により共振周波数を低く設計できる。高いＱ値と低い周波数設計により、変位を大きくすることが可能であり、高感度な振動ジャイロが得られる。さらに、駆動振動モードの変位をＸ軸方向に限定することで、他軸感度のない振動ジャイロが得られる。
【００６４】
さらに同様に、Ｚ軸周りの角速度を印加すると、４つの付加質量部６ｃ、６ｄ、６ｅおよび６ｆは、発生したコリオリ力によって、Ｙ軸方向への力を受ける。付加質量部６ｃおよび６ｅと、６ｄおよび６ｆは、互いに逆方向へ力を受ける。したがって、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆは、Ｙ軸方向へ変位する。第２の連結部７の中心を通るＺ軸に関して、２回対称となる変位である。ただし、この力は、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆの長手方向へ働く力であるため、ほぼ変形を伴わない。第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆは、Ｘ軸およびＺ軸方向に比べ、Ｙ軸方向に対して、十分な剛性を持っているため、それらに形成された検出電極１２に発生する信号は、十分に無視できる大きさである。
【００６５】
この第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆのＹ軸方向への変位は、第１の連結部４ｂおよび４ｃにＺ軸周りのモーメントを与える。したがって、それぞれ第１の連結部４ｂおよび４ｃに接続された、第１のアーム３ｂおよび３ｃは、互いに逆向きにＸ軸方向へ変位する。このＸ軸方向の変位は、第１のアーム３ｂおよび３ｃに形成された検出電極１３ａおよび１３ｂ（図２）によって行うことができる。これにより、Ｚ軸周りの角速度を検出する振動ジャイロとして機能させることができる。
【００６６】
また、本実施の形態の振動ジャイロは、４つの付加質量により、並進運動での加速度に対する誤差出力も低減できる。
【００６７】
Ｘ軸方向への加速度を印加した場合、６つの付加質量部は、一斉にＸ軸方向へ力を受ける。第３の連結部４ａは十分な剛性を持ち、第３のアーム３ａおよび第４のアーム５ａおよび５ｂには、長手方向の力となるため、変形は充分に小さく、Ｘ軸周りの角速度の検出には、ほとんど影響はない。ただし、第１のアーム３ｂおよび３ｃや、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆは、一斉に同じ向きのＸ軸方向へ変位する。しかし、これはＸ軸方向への変位であるため、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆに形成された検出電極１２（図３）には、電気信号が発生せず、Ｙ軸周りの角速度の検出に関しても、ほとんど影響はない。
【００６８】
また、Ｚ軸周りの角速度の検出に関しては、Ｘ軸方向の変位となるため、第１のアーム３ｂおよび３ｃに形成された、検出電極１３ａおよび１３ｂ（図２）に電気信号が発生する。しかし、実際にＺ軸周りの角速度が印加された場合は、第２の連結部７の中心を通るＺ軸方向の軸に関して、２回対称となるように第１のアーム３ｂおよび３ｃが変位するため、所定の信号処理によって加速度の影響は除去できる。
【００６９】
同様に、Ｙ軸方向への加速度を印加した場合、６つの付加質量部は、一斉にＹ軸方向へ力を受ける。第１の連結部４ｂおよび４ｃは十分な剛性を持ち、第１のアーム３ｂおよび３ｃ、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆには、長手方向の力となるため、変形は充分に小さく、Ｙ軸周りの角速度の検出には、ほとんど影響はない。ただし、第３のアーム３ａや、第４のアーム５ａおよび５ｂは、一斉に同じ向きのＹ軸方向へ変位する。しかし、これはＹ軸方向への変位であるため、第４のアーム５ａおよび５ｂに形成された検出電極１２（図３）には、電気信号が発生せず、Ｘ軸周りの角速度の検出に関しても、ほとんど影響はない。
【００７０】
また、Ｚ軸周りの角速度の検出に関しては、Ｙ軸方向の力となるため、Ｙ軸周りの角速度の検出と同様に、変形は充分に小さく、Ｚ軸周りの角速度の検出にも、ほとんど影響はない。
【００７１】
さらに、Ｚ軸方向への加速度を印加した場合、６つの付加質量部は、一斉にＺ軸方向へ変位する。したがって、第１のアームや第２のアームも一斉に同じ向きのＺ軸方向へ変位する。これは、Ｚ軸方向への変位であるため、Ｚ軸周りの角速度の検出に関しては、ほとんど影響はない。Ｘ軸周り、およびＹ軸周りの角速度の検出に関しては、角速度の印加時と同様にＺ軸方向の変位となるため、それぞれの検出電極１２（図３）に電気信号が発生する。
【００７２】
しかし、実際にＸ軸周りの角速度が印加された場合、第４のアーム５ａおよび５ｂは、第３のアーム３ａの長手方向の軸に関して、２回対称となるように第４のアーム５ａおよび５ｂが変位するため、所定の信号処理によって加速度の影響は除去できる。
【００７３】
同様に、Ｙ軸周りの角速度が印加された場合、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆは、第１のアーム３ｂまたは３ｃの長手方向の軸に関して、２回対称となるように第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅおよび５ｆが変位するため、所定の信号処理によって加速度の影響は除去できる。
【００７４】
このように、Ｙ軸とＺ軸だけでなく、Ｘ軸の角速度についても検出可能な振動ジャイロが得られる。これらの振動子は、高精度なフォトリソグラフィー技術による同時加工によって製造される。したがって、３つの検出軸の直交性が非常に良い。複数の素子を個別に加工し、組み立てるような製法に比べ、他軸感度を大幅に低減できる。
【００７５】
また、前述の通り、本実施の形態の振動ジャイロの振動子の駆動振動モードは、非常に対称性の良い振動となる。それぞれの付加質量部の変位によって発生する力は、第１の連結部と第１のアームの接続部付近および第３の連結部と第３のアームの接続部付近で相殺され、そこがノード点となる。駆動振動モードの振動特性を損なうことなく、第１および第３のアームの端部や第２の連結部の端部は、容易に支持固定が可能である。したがって、これらをフレームに容易に接続できる。周囲に形成されたフレームは、その上への信号の入出力に必要な電極パッドの形成が容易で、さらに、フレームを他の実装基板に実装することも容易である。
【実施例】
【００７６】
次に、本実施の形態の振動ジャイロの具体的な一実施例について説明する。図１〜３に示すように、検出素子１は基板３として厚さ５０μｍのシリコン基板を用い、その一面上に下部電極９を形成し、その上面に、圧電薄膜１０として、厚さ２μｍのＰＺＴ薄膜を形成し、さらにその上面に、駆動電極１１ａ、１１ｂ、検出電極１２、１３ａ、１３ｂ等の上部電極を形成して、ドライエッチング加工による貫通穴加工を施したものである。下部電極９は、シリコン基板の表面を酸化処理して形成した厚さ１μｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜と、その上面に、スパッタ法で形成した厚さ３５ｎｍのチタン膜と、さらにその上面に、スパッタ法で形成した厚さ２００ｎｍの白金膜とで構成される。上部電極は、ＰＺＴ薄膜の上面に、スパッタ法で形成した厚さ３５ｎｍのクロム膜と、その上面に、スパッタ法で形成した厚さ３００ｎｍの金の膜とで構成される。ここで、ＰＺＴ薄膜上へ配線電極を形成する場合、静電容量を小さくするため、ＰＺＴ薄膜上へ低誘電率の絶縁層を形成して、その上に配線電極を形成してもよい。
【００７７】
また、第１の連結部４ｂ、４ｃのＹ軸方向の辺の長さおよび第３の連結部４ａのＸ軸方向の辺の長さは約１００μｍであり、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆのＸ軸方向の辺の長さおよび第４のアーム５ａ、５ｂのＹ軸方向の辺の長さは約５０μｍである。また、第２のアーム５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆのＹ軸方向の長さ、第４のアーム５ａ、５ｂのＸ軸方向の長さはおおよそ５００μｍ程度、第１の連結部４ｂ、４ｃのＸ軸方向の長さおよび第３の連結部４ａのＹ軸方向の長さはおおよそ５００μｍ程度であり、付加質量部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆの形状はおおよそ一辺が４００μｍ程度の矩形形状である。本実施例の構成において有限要素法解析で振動子の変位分布を解析したところ、第１および第３の連結部の最大変位量は、第２および第４のアームの最大変位量に対して、約１％であった。
【００７８】
本発明の振動ジャイロは、上述のように、Ｙ軸またはＺ軸の角速度の検出が可能である。また、第１の連結部が変形しにくいため、駆動振動方向をＸ軸方向へ限定することが可能であり、他軸感度が小さい。さらに、Ｑ値の高い駆動振動モードにより高感度である。また、２つ以上の振動子を同一平面内に直交配置することが可能であり、この場合、Ｙ軸およびＺ軸だけでなく、Ｘ軸の角速度の検出が可能である。また、並進運動の加速度に対する誤差出力が小さい。さらに、フレームを支持固定できるため実装が容易で量産性が高い。これにより、高精度で量産性に優れた、小型の振動ジャイロを提供することができる。
【００７９】
以上、本発明を説明したが、本発明は、上記の実施の形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれることは勿論である。例えば、上述の実施の形態に係る振動ジャイロにおいて、ＰＺＴ薄膜などの圧電薄膜を有したシリコン基板を用いたものを例示したが、これに限らず、圧電単結晶基板や圧電多結晶体基板、単純なシリコン基板等であってもよく、また、駆動手段および検出手段における駆動電極や検出電極の形状、数および配置、さらに各アームや各連結部の形状なども目的、用途に応じて設計可能であり、例示したものに制限されない。また、振動子の形態も、第１の振動子のみで構成するもの、または第１の振動子と第２の振動子のみで構成するもの、または第１の振動子と第３の振動子のみで構成するものであってもよく、さらにＹＺ面に平行な平面に対して第３の振動子と対称な形状を有する振動子などの他の振動子を追加して構成しても良い。第１の連結部や第３の連結部を駆動振動によって変形しにくい構造とする方法についても、その平面形状を第２のアームや第４のアームの形状と大きく異ならしめることや矩形以外の形状とすることなどによって剛性を強めること又はその共振周波数を駆動振動の周波数から遠ざけること、さらには、その上に剛性を強くする膜を形成することなど、様々な手段が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１、１０１      検出素子
２      フレーム
３      基板
３ａ      第３のアーム
３ｂ、３ｃ、１０２      第１のアーム
４ａ      第３の連結部
４ｂ、４ｃ      第１の連結部
５ａ、５ｂ      第４のアーム
５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、１０４      第２のアーム
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ      付加質量部
７      第２の連結部
９      下部電極
１０      圧電薄膜
１１ａ、１１ｂ      駆動電極
１２、１３ａ、１３ｂ      検出電極
２１      （第１の）振動子
２２      （第２の）振動子
２３      （第３の）振動子
１０４ａ      折曲部
１０４ｂ      端部
１０８      支持部
１０９      基部
１１８      錘部
【図１】
2011127913.tif 000003
【図２】
2011127913.tif 000004
【図３】
2011127913.tif 000005
【図４】
2011127913.tif 000006