(57)【要約】【課題】Ｚ軸方向に厚みを備えたダブルＴ型圧電振動片を有し、Ｘ軸回りの角速度を検出することができる物理量検出素子を提供する。【解決手段】本発明に係る物理量検出素子１００では、一対の駆動振動腕の一方３０ａと他方３０ｂとは、互いに逆位相でＸ軸方向に屈曲振動し、一対の駆動振動腕３０ａ，３０ｂの屈曲振動によって、一対の第１検出振動腕４０ａ，４０ｂと一対の第２検出振動腕５０ａ，５０ｂとは、互いに逆位相でＹ軸方向に振動し、Ｘ軸回りの回転の角速度により発生するコリオリ力によって、一対の第１検出振動腕の一方４０ａと他方４０ｂとは、Ｙ軸方向の振動に加えて、第１位相でＺ軸方向に屈曲振動し、一対の第２検出振動腕の一方５０ａと他方５０ｂとは、Ｙ軸方向の振動に加えて、第１位相と逆位相の第２位相でＺ軸方向に屈曲振動する。【選択図】図５
2011220997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から、Ｘ軸に沿って、互いに反対方向に延出された一対の連結腕と、
前記基部から、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に延出された一対の駆動振動腕と、
前記一対の連結腕の一方から、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に延出された一対の第１検出振動腕と、
前記一対の連結腕の他方から、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に延出された一対の第２検出振動腕と、
を含み、
前記一対の駆動振動腕の一方と他方とは、互いに逆位相でＸ軸方向に屈曲振動し、
前記一対の駆動振動腕の屈曲振動によって、前記一対の第１検出振動腕と前記一対の第２検出振動腕とは、互いに逆位相でＹ軸方向に振動し、
Ｘ軸回りの回転の角速度により発生するコリオリ力によって、前記一対の第１検出振動腕の一方と他方とは、Ｙ軸方向の振動に加えて、第１位相でＺ軸方向に屈曲振動し、前記一対の第２検出振動腕の一方と他方とは、Ｙ軸方向の振動に加えて、前記第１位相と逆位相の第２位相でＺ軸方向に屈曲振動する、物理量検出素子。
【請求項２】
請求項１において、
前記一対の駆動振動腕を屈曲振動させるための駆動信号電極と、
前記駆動信号電極と対をなす駆動接地電極と、
前記一対の第１検出振動腕から検出信号を得るための第１検出信号電極と、
前記第１検出信号電極と対をなす第１検出接地電極と、
前記一対の第２検出振動腕から検出信号を得るための第２検出信号電極と、
前記第２検出信号電極と対をなす第２検出接地電極と、
をさらに含み、
前記基部、前記一対の連結腕、前記一対の駆動振動腕、並びに、前記一対の第１および第２検出振動腕は、圧電振動片を構成し、
前記圧電振動片は、
Ｘ軸とＹ軸とで規定された平面に沿い、表裏関係にある第１主面および第２主面を有し、
前記一対の駆動振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続する第１側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第１側面と反対側の第２側面と、
を有し、
前記一対の第１検出振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第１側面と対向する第３側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第３側面と反対側の第４側面と、
を有し、
前記一対の第２検出振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第２側面と対向する第５側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第５側面と反対側の第６側面と、
を有し、
前記駆動信号電極は、前記一対の駆動振動腕の一方の前記第１および第２主面と、前記一対の駆動振動腕の他方の前記第１および第２側面と、に形成され、
前記駆動接地電極は、前記一対の駆動振動腕の一方の前記第１および第２側面と、前記一対の駆動振動腕の他方の前記第１および第２主面と、に形成され、
前記第１検出信号電極は、前記第４側面の前記第１主面側と、前記第３側面の前記第２主面側と、に形成され、
前記第１検出接地電極は、前記第３側面の前記第１主面側と、前記第４側面の前記第２主面側と、に形成され、
前記第２検出信号電極は、前記第５側面の前記第１主面側と、前記第６側面の前記第２主面側と、に形成され、
前記第２検出接地電極は、前記第６側面の前記第１主面側と、前記第５側面の前記第２主面側と、に形成されている、物理量検出素子。
【請求項３】
請求項１において、
前記一対の駆動振動腕を屈曲振動させるための駆動信号電極と、
前記駆動信号電極と対をなす駆動接地電極と、
前記一対の第１検出振動腕から検出信号を得るための第１検出信号電極と、
前記第１検出信号電極と対をなす第１検出接地電極と、
前記一対の第２検出振動腕から検出信号を得るための第２検出信号電極と、
前記第２検出信号電極と対をなす第２検出接地電極と、
をさらに含み、
前記基部、前記一対の連結腕、前記一対の駆動振動腕、並びに、前記一対の第１および第２検出振動腕は、圧電振動片を構成し、
前記圧電振動片は、
Ｘ軸とＹ軸とで規定された平面に沿い、表裏関係にある第１主面および第２主面を有し、
前記一対の駆動振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続する第１側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第１側面と反対側の第２側面と、
を有し、
前記一対の第１検出振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第１側面と対向する第３側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第３側面と反対側の第４側面と、
を有し、
前記一対の第２検出振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第２側面と対向する第５側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第５側面と反対側の第６側面と、
を有し、
前記一対の駆動振動腕の前記第１主面には、第１溝が形成され、
前記一対の駆動振動腕の前記第２主面には、第２溝が形成され、
前記一対の第１検出振動腕の前記第１主面には、第３溝が形成され、
前記一対の第１検出振動腕の前記第２主面には、第４溝が形成され、
前記一対の第２検出振動腕の前記第１主面には、第５溝が形成され、
前記一対の第２検出振動腕の前記第２主面には、第６溝が形成され、
前記駆動信号電極は、前記一対の駆動振動腕の一方の前記第１および第２溝の内面と、前記一対の駆動振動腕の他方の前記第１および第２側面と、に形成され、
前記駆動接地電極は、前記一対の駆動振動腕の一方の前記第１および第２側面と、前記一対の駆動振動腕の他方の前記第１および第２溝の内面と、に形成され、
前記第１検出信号電極は、前記第４側面の前記第１主面側と、前記第３側面の前記第２主面側と、前記第３溝の前記第３側面側の内面と、前記第４溝の前記第４側面側の内面と、に形成され、
前記第１検出接地電極は、前記第３側面の前記第１主面側と、前記第４側面の前記第２主面側と、前記第３溝の前記第４側面側の内面と、前記第４溝の前記第３側面側の内面と、に形成され、
前記第２検出信号電極は、前記第５側面の前記第１主面側と、前記第６側面の前記第２主面側と、前記第５溝の前記第６側面側の内面と、前記第６溝の前記第５側面側の内面と、に形成され、
前記第２検出接地電極は、前記第６側面の前記第１主面側と、前記第５側面の前記第２主面側と、前記第５溝の前記第５側面側の内面と、前記第６溝の前記第６側面側の内面と、に形成されている、物理量検出素子。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記第１検出信号電極と前記第１検出接地電極とは、前記第１検出駆動腕を介して対向し、
前記第２検出信号電極と前記第２検出接地電極とは、前記第２検出駆動腕を介して対向している、物理量検出素子。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の物理量検出素子と、
前記物理量検出素子が収容されたパッケージと、
前記物理量検出素子を制御するためのＩＣチップと、
を含む、物理量検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の物理量検出素子を含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量検出素子、物理量検出装置、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転系の回転角速度を検出するための角速度センサーとして、圧電振動片を容器に収納した振動型圧電ジャイロスコープが利用されてきた。振動型圧電ジャイロスコープは、カーナビゲーションや、スチルカメラの手振れの検出などに利用されている。
【０００３】
振動型圧電ジャイロスコープに使用される圧電振動片としては、例えば、Ｚ軸方向に厚みを有し、基部からＸ軸に沿って両側へ延出された１対の連結腕と、基部からＹ軸に沿って両側へ延出された１対の検出振動腕と、連結腕の各々からＹ軸に沿って両側へ延出された１対の駆動振動腕と、を備えたダブルＴ型圧電振動片を用いることができる（例えば、特許文献１参照）。このようなダブルＴ型圧電振動片は、駆動振動腕をＸＹ平面内に屈曲振動させることにより、Ｚ軸回りの角速度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６２１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、Ｚ軸方向に厚みを備えたダブルＴ型圧電振動片を有し、Ｘ軸回りの角速度を検出することができる物理量検出素子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、上記物理量検出素子を含む物理量検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００７】
［適用例１］
基部と、
前記基部から、Ｘ軸に沿って、互いに反対方向に延出された一対の連結腕と、
前記基部から、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に延出された一対の駆動振動腕と、
前記一対の連結腕の一方から、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に延出された一対の第１検出振動腕と、
前記一対の連結腕の他方から、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に延出された一対の第２検出振動腕と、
を含み、
前記一対の駆動振動腕の一方と他方とは、互いに逆位相でＸ軸方向に屈曲振動し、
前記一対の駆動振動腕の屈曲振動によって、前記一対の第１検出振動腕と前記一対の第２検出振動腕とは、互いに逆位相でＹ軸方向に振動し、
Ｘ軸回りの回転の角速度により発生するコリオリ力によって、前記一対の第１検出振動腕の一方と他方とは、Ｙ軸方向の振動に加えて、第１位相でＺ軸方向に屈曲振動し、前記一対の第２検出振動腕の一方と他方とは、Ｙ軸方向の振動に加えて、前記第１位相と逆位相の第２位相でＺ軸方向に屈曲振動する、物理量検出素子。
【０００８】
このような物理量検出素子によれば、Ｚ軸方向に厚みを備えたダブルＴ型圧電振動片を有し、Ｘ軸回りの角速度を検出することができる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１において、
前記一対の駆動振動腕を屈曲振動させるための駆動信号電極と、
前記駆動信号電極と対をなす駆動接地電極と、
前記一対の第１検出振動腕から検出信号を得るための第１検出信号電極と、
前記第１検出信号電極と対をなす第１検出接地電極と、
前記一対の第２検出振動腕から検出信号を得るための第２検出信号電極と、
前記第２検出信号電極と対をなす第２検出接地電極と、
をさらに含み、
前記基部、前記一対の連結腕、前記一対の駆動振動腕、並びに、前記一対の第１および第２検出振動腕は、圧電振動片を構成し、
前記圧電振動片は、
Ｘ軸とＹ軸とで規定された平面に沿い、表裏関係にある第１主面および第２主面を有し、
前記一対の駆動振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続する第１側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第１側面と反対側の第２側面と、
を有し、
前記一対の第１検出振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第１側面と対向する第３側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第３側面と反対側の第４側面と、
を有し、
前記一対の第２検出振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第２側面と対向する第５側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第５側面と反対側の第６側面と、
を有し、
前記駆動信号電極は、前記一対の駆動振動腕の一方の前記第１および第２主面と、前記一対の駆動振動腕の他方の前記第１および第２側面と、に形成され、
前記駆動接地電極は、前記一対の駆動振動腕の一方の前記第１および第２側面と、前記一対の駆動振動腕の他方の前記第１および第２主面と、に形成され、
前記第１検出信号電極は、前記第４側面の前記第１主面側と、前記第３側面の前記第２主面側と、に形成され、
前記第１検出接地電極は、前記第３側面の前記第１主面側と、前記第４側面の前記第２主面側と、に形成され、
前記第２検出信号電極は、前記第５側面の前記第１主面側と、前記第６側面の前記第２主面側と、に形成され、
前記第２検出接地電極は、前記第６側面の前記第１主面側と、前記第５側面の前記第２主面側と、に形成されている、物理量検出素子。
【００１０】
このような物理量検出素子によれば、Ｚ軸方向に厚みを備えたダブルＴ型圧電振動片を有し、Ｘ軸回りの角速度を検出することができる。
【００１１】
［適用例３］
適用例１において、
前記一対の駆動振動腕を屈曲振動させるための駆動信号電極と、
前記駆動信号電極と対をなす駆動接地電極と、
前記一対の第１検出振動腕から検出信号を得るための第１検出信号電極と、
前記第１検出信号電極と対をなす第１検出接地電極と、
前記一対の第２検出振動腕から検出信号を得るための第２検出信号電極と、
前記第２検出信号電極と対をなす第２検出接地電極と、
をさらに含み、
前記基部、前記一対の連結腕、前記一対の駆動振動腕、並びに、前記一対の第１および第２検出振動腕は、圧電振動片を構成し、
前記圧電振動片は、
Ｘ軸とＹ軸とで規定された平面に沿い、表裏関係にある第１主面および第２主面を有し、
前記一対の駆動振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続する第１側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第１側面と反対側の第２側面と、
を有し、
前記一対の第１検出振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第１側面と対向する第３側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第３側面と反対側の第４側面と、
を有し、
前記一対の第２検出振動腕は、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第２側面と対向する第５側面と、
前記第１主面と前記第２主面とを接続し、前記第５側面と反対側の第６側面と、
を有し、
前記一対の駆動振動腕の前記第１主面には、第１溝が形成され、
前記一対の駆動振動腕の前記第２主面には、第２溝が形成され、
前記一対の第１検出振動腕の前記第１主面には、第３溝が形成され、
前記一対の第１検出振動腕の前記第２主面には、第４溝が形成され、
前記一対の第２検出振動腕の前記第１主面には、第５溝が形成され、
前記一対の第２検出振動腕の前記第２主面には、第６溝が形成され、
前記駆動信号電極は、前記一対の駆動振動腕の一方の前記第１および第２溝の内面と、前記一対の駆動振動腕の他方の前記第１および第２側面と、に形成され、
前記駆動接地電極は、前記一対の駆動振動腕の一方の前記第１および第２側面と、前記一対の駆動振動腕の他方の前記第１および第２溝の内面と、に形成され、
前記第１検出信号電極は、前記第４側面の前記第１主面側と、前記第３側面の前記第２主面側と、前記第３溝の前記第３側面側の内面と、前記第４溝の前記第４側面側の内面と、に形成され、
前記第１検出接地電極は、前記第３側面の前記第１主面側と、前記第４側面の前記第２主面側と、前記第３溝の前記第４側面側の内面と、前記第４溝の前記第３側面側の内面と、に形成され、
前記第２検出信号電極は、前記第５側面の前記第１主面側と、前記第６側面の前記第２主面側と、前記第５溝の前記第６側面側の内面と、前記第６溝の前記第５側面側の内面と、に形成され、
前記第２検出接地電極は、前記第６側面の前記第１主面側と、前記第５側面の前記第２主面側と、前記第５溝の前記第５側面側の内面と、前記第６溝の前記第６側面側の内面と、に形成されている、物理量検出素子。
【００１２】
このような物理量検出素子によれば、前記第１〜第６溝の内面に電極を形成することができるので、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値を低減することができる。
【００１３】
［適用例４］
適用例２または３において、
前記第１検出信号電極と前記第１検出接地電極とは、前記第１検出駆動腕を介して対向し、
前記第２検出信号電極と前記第２検出接地電極とは、前記第２検出駆動腕を介して対向している、物理量検出素子。
【００１４】
このような物理量検出素子によれば、前記第１検出信号電極と前記第１検出接地電極との間に発生する電荷、および前記第２検出信号電極と前記第２検出接地電極との間に発生する電荷を、効率よく検出信号として得ることができる。
【００１５】
［適用例５］
適用例１ないし４のいずれか１項に記載の物理量検出素子と、
前記物理量検出素子が収容されたパッケージと、
前記物理量検出素子を制御するためのＩＣチップと、
を含む、物理量検出装置。
【００１６】
このような物理量検出装置によれば、Ｘ軸回りの角速度を検出することができる。
【００１７】
［適用例６］
適用例１ないし４のいずれか１例に記載の物理量検出素子を含む、電子機器。
【００１８】
このような電子機器によれば、Ｘ軸回りの角速度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る物理量検出素子の第１主面側の構成を説明するための図。
【図２】本実施形態に係る物理量検出素子の第２主面側の構成を説明するための図。
【図３】本実施形態に係る物理量検出素子を模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係る物理量検出素子を模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係る物理量検出素子の圧電振動片の動作を説明するための図。
【図６】本実施形態に係る物理量検出素子の圧電振動片の動作を説明するための図。
【図７】本実施形態に係る物理量検出素子の圧電振動片の動作を説明するための図。
【図８】本実施形態に係る物理量検出素子の圧電振動片の動作を説明するための図。
【図９】本実施形態の変形例に係る物理量検出素子の第１主面側の構成を説明するための図。
【図１０】本実施形態の変形例に係る物理量検出素子の第２主面側の構成を説明するための図。
【図１１】本実施形態の変形例に係る物理量検出素子を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態の変形例に係る物理量検出素子を模式的に示す断面図。
【図１３】本実施形態に係る物理量検出装置を模式的に示す断面図。
【図１４】本実施形態に係る物理量検出装置の構成を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
１．  物理量検出素子
まず、本実施形態に係る物理量検出素子１００について、図面を参照しながら説明する。図１は、物理量検出素子１００を一方の主面である第１主面６２側から見た平面図であって、物理量検出素子１００の第１主面６２側の構成を説明するための図である。図２は、物理量検出素子１００を第１主面６２側から見た透視図であって、物理量検出素子１００の他方の主面である第２主面６４側の構成を説明するための図である。図３は、物理量検出素子１００を模式的に示す図１および図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、物理量検出素子１００を模式的に示す図１および図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００２２】
物理量検出素子１００は、図１〜図４に示すように、圧電振動片６０と、圧電振動片６０に形成された電極と、を含む。以下では、圧電振動片６０、圧電振動片６０に形成された電極、圧電振動片６０の動作の順に説明する。
【００２３】
１．１．  圧電振動片について
まず、圧電振動片６０の材質および形状等について説明する。圧電振動片６０の材質としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックスなどの圧電材料を用いることができる。また、圧電振動片６０は、シリコン半導体の表面の一部に、電極に挟まれた酸化亜鉛、窒化アルミニウム等の圧電薄膜を形成した構造であってもよい。
【００２４】
以下では、圧電振動片６０として、水晶基板により形成された、いわゆるダブルＴ型圧電振動片を用いた例について説明する。水晶基板により形成された圧電振動片６０は、温度変化に対する共振周波数の変動が小さいので、角速度の検出精度を高めることができる。
【００２５】
水晶基板を構成する水晶は、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸、および光学軸と呼ばれるＺ軸を有している。圧電振動片６０は、例えば、Ｘ軸とＹ軸とで規定されたＸＹ平面の方向に切り出されたＺカットの水晶基板によって形成されている。すなわち、図１〜図４に示すように、圧電振動片６０は、Ｚ軸方向に厚みを有し、圧電振動片６０の平面形状は、水晶の結晶軸に合わせてＸＹ平面に展開されている。圧電振動片６０は、表裏関係にある第１主面６２および第２主面６４を有する。第１主面６２および第２主面６４は、ＸＹ平面に沿った面である。
【００２６】
圧電振動片６０は、図１〜図４に示すように、基部１０と、一対の連結腕２０ａ，２０ｂと、一対の駆動振動腕３０ａ，３０ｂと、一対の第１検出振動腕４０ａ，４０ｂと、一対の第２検出振動腕５０ａ，５０ｂと、を含む。
【００２７】
基部１０は、圧電振動片６０の中心点Ｇを有する。中心点Ｇは、圧電振動片６０の重心位置ともいえる。圧電振動片６０は、例えば、中心点Ｇに関して点対称となる形状を有する。これにより、圧電振動片６０のバランスを良くすることができる。基部１０の形状は、特に限定されないが、例えば、ＹＺ平面およびＸＺ平面に平行な端面（側面）を有する略矩形の形状である。該ＹＺ平面に平行な端面から連結腕２０ａ，２０ｂが延出され、該ＸＺ平面に平行な端面から駆動振動腕３０ａ，３０ｂが延出されることができる。
【００２８】
一対の連結腕２０ａ，２０ｂは、基部１０から、Ｘ軸に沿って、互いに反対方向に延出している。図示の例では、一方の連結腕２０ａはプラスＸ軸方向（Ｘ軸の矢印方向）に延出し、他方の連結腕２０ｂはマイナスＸ軸方向に延出している。
【００２９】
一対の駆動振動腕３０ａ，３０ｂは、図１および図２に示すように、基部１０から、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に延出している。図示の例では、一方の駆動振動腕３０ａはプラスＹ軸方向（Ｙ軸の矢印方向）に延出し、他方の駆動振動腕３０ｂはマイナスＹ軸方向に延出している。図３および図４に示した例では、駆動振動腕３０ａ，３０ｂの断面形状は、略矩形である。駆動振動腕３０ａは、第１主面６２と第２主面６４とを接続する第１側面３２ａおよび第２側面３４ａを有する。同様に、駆動振動腕３０ｂは、第１主面６２と第２主面６４とを接続する第１側面３２ｂおよび第２側面３４ｂを有する。第１側面３２ａ，３２ｂは、例えば、プラスＸ軸側の側面である。第２側面３４ａ，３４ｂは、例えば、マイナスＹ軸側の側面であり、それぞれ第１側面３２ａ，３２ｂと反対側の面である。
【００３０】
一対の第１検出振動腕４０ａ，４０ｂは、図１および図２に示すように、連結腕２０ａの先端部近傍から、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に延出している。図示の例では、一方の第１検出振動腕４０ａはプラスＹ軸方向に延出し、他方の第１検出振動腕４０ｂはマイナスＹ軸方向に延出している。図３および図４に示した例では、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂの断面形状は、略矩形である。第１検出振動腕４０ａは、第１主面６２と第２主面６４とを接続する第３側面４２ａおよび第４側面４４ａを有する。同様に、第１検出振動腕４０ｂは、第１主面６２と第２主面６４とを接続する第３側面４２ｂおよび第４側面４４ｂを有する。第３側面４２ａ，４２ｂは、それぞれ第１側面３２ａ，３２ｂと対向する面である。第４側面４４ａ，４４ｂは、それぞれ第３側面４２ａ，４２ｂと反対側の面である。
【００３１】
一対の第２検出振動腕５０ａ，５０ｂは、図１および図２に示すように、連結腕２０ｂの先端部近傍から、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に延出している。図示の例では、一方の第２検出振動腕５０ａはプラスＹ軸方向に延出し、他方の第２検出振動腕５０ｂはマイナスＹ軸方向に延出している。図３および図４に示した例では、第２検出振動腕５０ａ，５０ｂの断面形状は、略矩形である。第２検出振動腕５０ａは、第１主面６２と第２主面６４とを接続する第５側面５２ａおよび第６側面５４ａを有する。同様に、第２駆動振動腕５０ｂは、第１主面６２と第２主面６４とを接続する第５側面５２ｂおよび第６側面５４ｂを有する。第５側面５２ａ，５２ｂは、それぞれ第２側面３４ａ，３４ｂと対向する面である。第６側面５４ａ，５４ｂは、それぞれ第５側面５２ａ，５２ｂと反対側の面である。
【００３２】
圧電振動片６０は、図１および図２に示すように、さらに、錘部３６ａ，３６ｂ，４６ａ，４６ｂ，５６ａ，５６ｂを含んでいてもよい。錘部３６ａ，３６ｂ，４６ａ，４６ｂ，５６ａ，５６ｂは、それぞれ、振動腕３０ａ，３０ｂ，４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂの先端部に形成されている。錘部３６ａ，３６ｂ，４６ａ，４６ｂ，５６ａ，５６ｂの幅（Ｘ軸方向の大きさ）は、振動腕３０ａ，３０ｂ，４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂの幅より大きい。駆動振動腕３０ａ，３０ｂの先端部に形成された錘部３６ａ，３６ｂによって、物理量検出素子１００は、コリオリ力を大きくするとともに、所望の共振周波数を比較的短い（Ｙ軸方向の大きさが小さい）駆動振動腕で得ることができる。また、検出振動腕４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂの先端部に形成された錘部４６ａ，４６ｂ，５６ａ，５６ｂによって、検出信号電極に発生する電荷を大きくすることができ、角速度の検出感度を向上させることができる。
【００３３】
なお、図３および図４は概略図であることから断面形状を略矩形として図示したが、正確な矩形に限られない。すなわち、圧電振動片６０をウエットエッチング加工により形成した場合では、エッチングスピードの異方性により駆動振動腕３０ａ、３０ｂ、第１検出振動腕４０ａ、４０ｂ、第２検出振動腕５０ａ、５０ｂの断面形状が正確な矩形にはならなく、駆動振動腕３０ａ、３０ｂ、第１検出振動腕４０ａ、４０ｂ、第２検出振動腕５０ａ、５０ｂの側面のうち特定部分が凸面となる場合がある。また、第１主面６２、第２主面６４に凹凸を形成した形状でもよい。
【００３４】
１．２  電極について
次に、圧電振動片６０に形成された電極について説明する。物理量検出素子１００は、図１〜図４に示すように、駆動信号電極１１０と、駆動接地電極１２０と、第１検出信号電極１３０と、第１検出接地電極１４０と、第２検出信号電極１５０と、第２検出接地電極１６０と、を含む。
【００３５】
さらに、物理量検出素子１００は、駆動信号電極１１０に接続された第１配線１７１と、駆動接地電極１２０に接続された第２配線１７２と、第１検出信号電極１３０に接続された第３配線１７３と、第１検出接地電極１４０に接続された第４配線１７４と、第２検出信号電極１５０に接続された第５配線１７５と、第２検出接地電極１６０に接続された第６配線１７６と、を含むことができる。
【００３６】
さらに、物理量検出素子１００は、駆動接地電極１２０に接続された第１錘部電極１８０と、第１検出接地電極１４０に接続された第２錘部電極１８２と、第２検出接地電極１６０に接続された第３錘部電極１８４と、を含むことができる。
【００３７】
（１）駆動信号電極１１０および駆動接地電極１２０について
駆動信号電極１１０および駆動接地電極１２０は、駆動振動腕３０ａ，３０ｂを屈曲振動させるための電極である。駆動信号電極１１０は、駆動振動腕３０ａ，３０ｂに駆動信号を与えるための電極である。駆動接地電極１２０は、駆動信号電極１１０と対をなし、グランド電位が印加される。
【００３８】
駆動信号電極１１０は、図１〜図４に示すように、駆動振動腕３０ａの第１主面６２および第２主面６４と、駆動振動腕３０ｂの第１側面３２ｂおよび第２側面３４ｂと、に形成されている。図示の例では、駆動信号電極１１０は、駆動振動腕３０ｂの第１側面３２ｂおよび第２側面３４ｂを覆うように形成されている。
【００３９】
駆動振動腕３０ａの第１主面６２に形成された駆動信号電極１１０、および駆動振動腕３０ａの第２主面６４に形成された駆動信号電極１１０は、図１および図２に示すように、例えば、基部１０の側面（第１主面６２と第２主面６４とを接続する面）に形成された第１配線１７１によって、互いに電気的に接続されている。
【００４０】
駆動振動腕３０ｂの第１側面３２ｂに形成された駆動信号電極１１０、および駆動振動腕３０ｂの第２側面３４ｂに形成された駆動信号電極１１０は、例えば、図２に示すように、駆動振動腕３０ｂの第２主面６４に形成された第１配線１７１によって、互いに電気的に接続されている。
【００４１】
駆動振動腕３０ａに形成された駆動信号電極１１０、および駆動振動腕３０ｂに形成された駆動信号電極１１０は、例えば、図１に示すように、基部１０の第１主面６２に形成された第１配線１７１によって、互いに電気的に接続されている。
【００４２】
駆動接地電極１２０は、図１〜図４に示すように、駆動振動腕３０ａの第１側面３２ａおよび第２側面３４ａと、駆動振動腕３０ｂの第１主面６２および第２主面６４と、に形成されている。図示の例では、駆動接地電極１２０は、駆動振動腕３０ａの第１側面３２ａおよび第２側面３４ａを覆うように形成されている。
【００４３】
駆動振動腕３０ａの第１側面３２ａに形成された駆動接地電極１２０、および駆動振動腕３０ａの第２側面３４ａに形成された駆動接地電極１２０は、図１および図２に示すように、例えば、錘部３６ａに形成された第１錘部電極１８０によって、互いに電気的に接続されている。
【００４４】
駆動振動腕３０ｂの第１主面６２に形成された駆動接地電極１２０、および駆動振動腕３０ｂの第２主面６４に形成された駆動接地電極１２０は、例えば、基部１０の側面に形成された第２配線１７２によって、互いに電気的に接続されている。図１に示す例では、駆動振動腕３０ｂの第１主面６２に形成された駆動接地電極１２０は、錘部３６ｂに形成された第１錘部電極１８０と接続されている。
【００４５】
駆動振動腕３０ａに形成された駆動接地電極１２０、および駆動振動腕３０ｂに形成された駆動接地電極１２０は、例えば、図１に示すように、基部１０の第１主面６２に形成された第２配線１７２によって、互いに電気的に接続されている。
【００４６】
第１配線１７１および第２配線１７２は、例えば、駆動回路（詳細は後述する）と電気的に接続されている。これにより、駆動回路から、駆動信号電極１１０と駆動接地電極１２０との間に電圧を印加し、駆動信号を与えることができる。
【００４７】
（２）第１検出信号電極１３０および第１検出接地電極１４０について
第１検出信号電極１３０および第１検出接地電極１４０は、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂの検出信号を得るための電極である。すなわち、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂに生じた振動は、第１検出信号電極１３０に電荷として現れ、検出回路（詳細は後述する）において、検出信号として取り出すことができる。第１検出接地電極１４０は、第１検出信号電極１３０と対をなし、グランド電位が印加される。
【００４８】
第１検出信号電極１３０は、図１〜図４に示すように、第４側面４４ａ，４４ｂの第１主面６２側と、第３側面４２ａ，４２ｂの第２主面６４側と、に形成されている。第１検出接地電極１４０は、第３側面４２ａ，４２ｂの第１主面６２側と、第４側面４４ａ，４４ｂの第２主面６４側に形成されている。
【００４９】
第４側面４４ａ，４４ｂの第１主面６２側に形成された第１検出信号電極１３０と、第３側面４２ａ，４２ｂの第１主面６２側に形成された第１検出接地電極１４０とは、例えば、第１検出振動腕４０ａまたは第１検出振動腕４０ｂを介して対向している。同様に、第３側面４２ａ，４２ｂの第２主面６４側に形成された第１検出信号電極１３０と、第４側面４４ａ，４４ｂの第２主面６４側に形成された第１検出接地電極１４０とは、例えば、第１検出振動腕４０ａまたは第１検出振動腕４０ｂを介して対向している。これにより、第１検出信号電極１３０と第１検出接地電極１４０との間に発生する電荷を、効率よく検出信号として得ることができる。
【００５０】
第４側面４４ａ，４４ｂの第１主面６２側に形成された第１検出信号電極１３０、および第３側面４２ａ，４２ｂの第２主面６４側に形成された第１検出信号電極１３０は、例えば、第３配線１７３によって、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第３配線１７３は、連結腕２０ａの主面６２，６４および側面と、基部１０の主面６２，６４および側面と、に形成されている。
【００５１】
第３側面４２ａ，４２ｂの第１主面６２側に形成された第１検出接地電極１４０、および第４側面４４ａ，４４ｂの第２主面６４側に形成された第１検出接地電極１４０は、例えば、第４配線１７４および第２錘部電極１８２によって、互いに電気的に接続されている。第４配線１７４は、例えば、連結腕２０ａの側面、並びに基部１０の第２主面６４および側面に形成されている。第２錘部電極１８２は、例えば、錘部４６ａ，４６ｂに形成されている。
【００５２】
第３配線１７３および第４配線１７４は、例えば、検出回路と電気的に接続されている。これにより、検出回路は、第１検出信号電極１３０から検出信号を得ることができる。
【００５３】
（３）第２検出信号電極１５０および第２検出接地電極１６０について
第２検出信号電極１５０および第２検出接地電極１６０は、第２検出振動腕５０ａ，５０ｂの検出信号を得るための電極である。すなわち、第２検出振動腕５０ａ，５０ｂに生じた振動は、第２検出信号電極１５０に電荷として現れ、検出回路において、検出信号として取り出すことができる。第２検出接地電極１６０は、第２検出信号電極１５０と対をなし、グランド電位が印加される。
【００５４】
第２検出信号電極１５０は、図１〜図４に示すように、第５側面５２ａ，５２ｂの第１主面６２側と、第６側面５４ａ，５４ｂの第２主面６４側と、に形成されている。第２検出接地電極１６０は、第６側面５４ａ，５４ｂの第１主面６２側と、第５側面５２ａ，５２ｂの第２主面６４側に形成されている。
【００５５】
第５側面５２ａ，５２ｂの第１主面６２側に形成された第２検出信号電極１５０と、第６側面５４ａ，５４ｂの第１主面６２側に形成された第２検出接地電極１６０とは、例えば、第２検出振動腕５０ａまたは第２検出振動腕５０ｂを介して対向している。同様に、第６側面５４ａ，５４ｂの第２主面６４側に形成された第２検出信号電極１５０と、第５側面５２ａ，５２ｂの第２主面６４側に形成された第２検出接地電極１６０とは、例えば、第２検出振動腕５０ａまたは第２検出振動腕５０ｂを介して対向している。これにより、第２検出信号電極１５０と第２検出接地電極１６０との間に発生する電荷を、効率よく検出信号として得ることができる。
【００５６】
第５側面５２ａ，５２ｂの第１主面６２側に形成された第２検出信号電極１５０、および第６側面５４ａ，５４ｂの第２主面６４側に形成された第２検出信号電極１５０は、例えば、第５配線１７５によって、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第５配線１７５は、連結腕２０ｂの主面６２，６４および側面と、基部１０の主面６４と、に形成されている。
【００５７】
第６側面５４ａ，５４ｂの第１主面６２側に形成された第２検出接地電極１６０、および第５側面５２ａ，５２ｂの第２主面６４側に形成された第２検出接地電極１６０は、例えば、第６配線１７６および第３錘部電極１８４によって、互いに電気的に接続されている。第６配線１７６は、例えば、連結腕２０ｂの側面、並びに基部１０の第２主面６４および側面に形成されている。第３錘部電極１８４は、例えば、錘部５６ａ，５６ｂに形成されている。
【００５８】
第５配線１７５および第６配線１７６は、例えば、検出回路と電気的に接続されている。これにより、検出回路は、第２検出信号電極１５０から検出信号を得ることができる。
【００５９】
なお、電極１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１８０，１８２，１８４、および配線１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６としては、例えば、圧電振動片６０側から、クロム、金の順序で積層したものなどを用いることができる。電極１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１８０，１８２，１８４、および配線１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６は、例えば、スパッタ法などに成膜された導電層（図示せず）を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術などによってパターニングすることにより形成される。例えば、側面に形成されている電極および配線は、斜め露光などによるパターニングによって、形成される。
【００６０】
１．３．  圧電振動片の動作について
次に、圧電振動片６０の動作について説明する。図５〜図８は、圧電振動片６０の動作について説明するための図である。
【００６１】
まず、駆動振動腕３０ａ，３０ｂを屈曲振動させるために、駆動信号電極１１０と駆動接地電極１２０との間に駆動信号として交流電圧を印加する。
【００６２】
例えば、駆動接地電極１２０に対して、駆動信号電極１１０に正の電圧が印加された場合は、図５に示すように、駆動振動腕３０ａは、基部１０を支持部としてプラスＸ軸方向に屈曲し、駆動振動腕３０ｂは、基部１０を支持部としてマイナスＸ軸方向に屈曲する。
【００６３】
上述の例とは逆に、駆動接地電極１２０に対して、駆動信号電極１１０に負の電圧が印加された場合は、図６に示すように、駆動振動腕３０ａは、基部１０を支持部としてマイナスＸ軸方向に屈曲し、駆動振動腕３０ｂは、基部１０を支持部としてプラスＸ軸方向に屈曲する。
【００６４】
このように、駆動信号電極１１０に印加される交流電圧の極性の変化に伴い、駆動振動腕３０ａと駆動振動腕３０ｂとは、互いに逆位相でＸ軸方向に屈曲振動する。この駆動振動腕３０ａ，３０ｂの屈曲振動によって、連結腕２０ａと連結腕２０ｂとは、図５および図６に示すように、基部１０を支持部として、互いに逆位相でＹ軸方向に屈曲振動する。その結果、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂと第２検出振動腕５０ａ，５０ｂとは、互いに逆位相でＹ軸方向に振動する。
【００６５】
ここで、圧電振動片６０にＸ軸を回転軸とした角速度が加わると、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂおよび第２検出振動腕５０ａ，５０ｂは、振動の方向であるＹ軸と回転軸であるＸ軸との両方に垂直な方向、すなわちＺ軸方向にコリオリ力を得る。その結果、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂは、前述のＹ軸方向の振動に加えて、連結腕２０ａを支持部として、第１位相でＺ軸方向に屈曲振動し、第２検出振動腕５０ａ，５０ｂは、前述のＹ軸方向の振動に加えて、連結腕２０ｂを支持部として、第１位相と逆位相の第２位相でＺ軸方向に屈曲振動する。
【００６６】
より詳しくは、図７に示すように、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂは、ある瞬間でプラスＹ軸方向（Ｙ軸の矢印方向）に変位するとともに、マイナスＺ軸方向（Ｚ軸の矢印方向と反対の方向）に変位する。同時に、第２検出振動腕５０ａ，５０ｂは、ある瞬間でマイナスＹ軸方向（Ｙ軸の矢印方向と反対の方向）に変位するとともに、プラスＺ軸方向（Ｚ軸の矢印の方向）に変位する。また、図８に示すように、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂは、ある瞬間でマイナスＹ軸方向（Ｙ軸の矢印方向の反対の方向）に変位するとともに、プラスＺ軸方向（Ｚ軸の矢印方向）に変位する。同時に、第２検出振動腕５０ａ，５０ｂは、ある瞬間でプラスＹ軸方向（Ｙ軸の矢印方向）に変位するとともにマイナスＺ軸方向（Ｚ軸の矢印方向の反対の方向）に変位する。
【００６７】
このような第１検出振動腕４０ａ，４０ｂおよび第２検出振動腕５０ａ，５０ｂの屈曲振動により、第１検出信号電極１３０および第２検出信号電極１５０に電荷が発生する。該電荷は、コリオリ力の大きさ（すなわち、圧電振動片６０に加わる角速度の大きさ）に応じて変化する。したがって、該電荷を検出信号として得ることにより、Ｘ軸回りの回転の角速度を検出することができる。
【００６８】
なお、物理量検出素子１００は、Ｘ軸回りの回転の角速度のみならず、Ｘ軸回りの回転の角加速度も検出することができる。
【００６９】
２．  物理量検出素子の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る物理量検出素子２００について説明する。図９は、物理量検出素子２００の一方の主面である第１主面６２側から見た平面図であって、第１主面６２側の構成を説明するための図である。図１０は、物理量検出素子１００の第１主面６２側から見た透視図であって、他方の主面である第２主面６４側の構成を説明するための図である。図１１は、物理量検出素子２００を模式的に示す図９および図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。図１２は、物理量検出素子２００を模式的に示す図９および図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。なお、図９および図１０では、便宜上、溝２１０ａ，２１０ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ，２４０ａ，２４０ｂ，２５０ａ，２５０ｂ，２６０ａ，２６０ｂの図示を省略している。
【００７０】
以下、本実施形態の変形例に係る物理量検出素子２００において、物理量検出素子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。
【００７１】
２．１．  圧電振動片について
物理量検出素子２００の圧電振動片６０には、図１１および図１２に示すように、溝２１０ａ，２１０ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ，２４０ａ，２４０ｂ，２５０ａ，２５０ｂ，２６０ａ，２６０ｂが形成されている。より具体的には、第１溝２１０ａ，２１０ｂは、駆動振動腕３０ａ，３０ｂの第１主面６２に、それぞれ形成されている。第２溝２２０ａ，２２０ｂは、駆動振動腕３０ａ，３０ｂの第２主面６４に、それぞれ形成されている。第３溝２３０ａ，２３０ｂは、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂの第１主面６２に、それぞれ形成されている。第４溝２４０ａ，２４０ｂは、第１検出振動腕４０ａ，４０ｂの第２主面６４に、それぞれ形成されている。第５溝２５０ａ，２５０ｂは、第２検出振動腕５０ａ，５０ｂの第１主面６２に、それぞれ形成されている。第６溝２６０ａ，２６０ｂは、第２検出振動腕５０ａ，５０ｂの第２主面６４に、それぞれ形成されている。
【００７２】
溝２１０ａ，２１０ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ，２４０ａ，２４０ｂ，２５０ａ，２５０ｂ，２６０ａ，２６０ｂの断面形状は、特に限定されないが、図示の例では、ＹＺ平面に沿う２つの内面と、該２つの内面を接続するＸＹ平面に沿う内面と、を有する。溝２１０ａ，２１０ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ，２４０ａ，２４０ｂ，２５０ａ，２５０ｂ，２６０ａ，２６０ｂの平面形状は、図示はしないが、例えば、Ｘ軸方向の長さよりＹ軸方向の長さの方が大きい略矩形を有する。
【００７３】
２．２．  電極について
（１）駆動信号電極１１０および駆動接地電極１２０について
駆動信号電極１１０は、図９〜図１２に示すように、駆動振動腕３０ａの第１溝２１０ａおよび第２溝２２０ａの内面と、駆動振動腕３０ｂの第１側面３２ｂおよび第２側面３４ｂと、に形成されている。図示の例では、駆動信号電極１１０は、第１溝２１０ａおよび第２溝２２０ａの内面を覆うように形成されている。
【００７４】
駆動接地電極１２０は、駆動振動腕３０ａの第１側面３２ａおよび第２側面３４ａと、駆動振動腕３０ｂの第１溝２１０ｂおよび第２溝２２０ｂと、に形成されている。図示の例では、駆動信号電極１１０は、第１溝２１０ｂおよび第２溝２２０ｂの内面を覆うように形成されている。
【００７５】
駆動信号電極１１０と駆動接地電極１２０とは、例えば、駆動振動腕３０ａまたは駆動振動腕３０ｂを介して対向している部分を有する。これにより、効率よく、駆動信号電極１１０と駆動接地電極１２０との間に電圧を印加することができる。
【００７６】
（２）第１検出信号電極１３０および第１検出接地電極１４０について
第１検出信号電極１３０は、第４側面４４ａ，４４ｂの第１主面６２側と、第３側面４２ａ，４２ｂの第２主面６４側と、第３溝２３０ａ，２３０ｂの第３側面４２ａ，４２ｂ側の内面２３２ａ，２３２ｂと、第４溝２４０ａ，２４０ｂの第４側面４４ａ，４４ｂ側の内面２４４ａ，２４４ｂと、に形成されている。
【００７７】
第１検出接地電極１４０は、第３側面４２ａ，４２ｂの第１主面６２側と、第４側面４４ａ，４４ｂの第２主面６４側と、第３溝２３０ａ，２３０ｂの第４側面４４ａ，４４ｂ側の内面２３４ａ，２３４ｂと、第４溝２４０ａ，２４０ｂの第３側面４２ａ，４２ｂ側の内面２４２ａ，２４２ｂと、に形成されている。
【００７８】
第４側面４４ａ，４４ｂに形成された第１検出信号電極１３０と、内面２３４ａ，２３４ｂに形成された第１検出接地電極１４０とは、例えば、第１検出振動腕４０ａまたは第１検出振動腕４０ｂを介して対抗している。内面２３２ａ，２３２ｂに形成された第１検出信号電極１３０と、第３側面４２ａ，４２ｂに形成された第１検出接地電極１４０とは、例えば、第１検出振動腕４０ａまたは第１検出振動腕４０ｂを介して対抗している。第３側面４２ａ，４２ｂに形成された第１検出信号電極１３０と、内面２４２ａ，２４２ｂに形成された第１検出接地電極１４０とは、例えば、第１検出振動腕４０ａまたは第１検出振動腕４０ｂを介して対抗している。内面２４４ａ，２４４ｂに形成された第１検出信号電極１３０と、第４側面４４ａ，４４ｂに形成された第１検出接地電極１４０とは、例えば、第１検出振動腕４０ａまたは第１検出振動腕４０ｂを介して対抗している。これにより、第１検出信号電極１３０と第１検出接地電極１４０との間に発生する電荷を、効率よく検出信号として得ることができる。
【００７９】
（３）第２検出信号電極１５０および第２検出接地電極１６０について
第２検出信号電極１５０は、第５側面５２ａ，５２ｂの第１主面６２側と、第６側面５４ａ，５４ｂの第２主面６４側と、第５溝２５０ａ，２５０ｂの第６側面５４ａ，５４ｂ側の内面２５４ａ，２５４ｂと、第６溝２６０ａ，２６０ｂの第５側面５２ａ，５２ｂ側の内面２６２ａ，２６２ｂと、に形成されている。
【００８０】
第２検出接地電極１６０は、第６側面５４ａ，５４ｂの第１主面６２側と、第５側面５２ａ，５２ｂの第２主面６４側と、第５溝２５０ａ，２５０ｂの第５側面５２ａ，５２ｂ側の内面２５２ａ，２５２ｂと、第６溝２６０ａ，２６０ｂの第６側面５４ａ，５４ｂ側の内面２６４ａ，２６４ｂと、に形成されている。
【００８１】
第５側面５２ａ，５２ｂに形成された第２検出信号電極１５０と、内面２５２ａ，２５２ｂに形成された第２検出接地電極１６０とは、例えば、第２検出振動腕５０ａまたは第２検出振動腕５０ｂを介して対抗している。内面２５４ａ，２５４ｂに形成された第２検出信号電極１５０と、第６側面５４ａ，５４ｂに形成された第２検出接地電極１６０とは、例えば、第２検出振動腕５０ａまたは第２検出振動腕５０ｂを介して対抗している。第６側面５４ａ，５４ｂに形成された第２検出信号電極１５０と、内面２６４ａ，２６４ｂに形成された第２検出接地電極１６０とは、例えば、第２検出振動腕５０ａまたは第２検出振動腕５０ｂを介して対抗している。内面２６２ａ，２６２ｂに形成された第２検出信号電極１５０と、第５側面５２ａ，５２ｂに形成された第２検出接地電極１６０とは、例えば、第２検出振動腕５０ａまたは第２検出振動腕５０ｂを介して対抗している。これにより、第２検出信号電極１５０と第２検出接地電極１６０との間に発生する電荷を、効率よく検出信号として得ることができる。
【００８２】
２．３．  圧電振動片の動作について
物理量検出素子２００の圧電振動片６０の動作は、物理量検出素子１００の圧電振動片６０の動作と同等である。したがって、その説明を省略する。
【００８３】
本実施形態の変形例に係る物理量検出素子２００は、上述のとおり、溝２１０ａ，２１０ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ，２４０ａ，２４０ｂ，２５０ａ，２５０ｂ，２６０ａ，２６０ｂの内面に電極を形成することができる。そのため、物理量検出素子２００は、例えば物理量検出素子１００に比べて、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値を低減することができる。
【００８４】
３．  物理量検出装置
次に、本実施形態に係る物理量検出装置３００について、図面を参照しながら説明する。図１３は、物理量検出装置３００を模式的に示す断面図である。図１４は、物理量検出装置３００の構成を説明するための図である。なお、図１３および図１４では、物理量検出素子１００を簡略化して図示している。
【００８５】
物理量検出装置３００は、本発明に係る物理量検出素子（例えば物理量検出素子１００）と、パッケージベース３１２およびリッド３１４を有するパッケージ３１０と、支持基板３２０と、リード３３０と、ＩＣチップ３４０と、を含むことができる。
【００８６】
パッケージベース３１２は、開口を有することができ、該開口内に物理量検出素子１００を収容することができる。パッケージベース３１２の材質としては、例えば、セラミック、ガラスなど挙げるができる。
【００８７】
リッド３１４は、パッケージベース３１２上に配置され、パッケージベース３１２の開口を封止している。リッド３１４の材質としては、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、ガラスなどを挙げることができる。パッケージベース３１２およびリッド３１４によって形成されるキャビティー３０１は、物理量検出素子１００が動作するための空間となる。キャビティー３０１は、密閉されることができ、減圧空間や不活性ガス雰囲気に設置されることができる。
【００８８】
支持基板３２０は、パッケージ３１０のキャビティー３０１に収容されている。支持基板３２０の材質としは、例えば、ポリイミドなどの樹脂を挙げることができる。支持基板３２０は、リード３３０を介してキャビティー３０１に固定されている。支持基板３２０は、支持基板３２０の上面から下面まで貫通している貫通孔３２２を有することができる。
【００８９】
リード３３０は、パッケージ３１０のキャビティー３０１に収容されている。リード３３０の材質としは、例えば、銅、金、ニッケル、または、これらの合金などを挙げることができる。図示の例では、リード３３０は、支持基板３２０の端部の下面側から、貫通孔３２２を介して、支持基板３２０の上面側まで、延びている。リード３３０の一方側の端部３３２の上面は、例えば、接着材によって支持基板３２０の下面と接着されている。一方側の端部３３２の下面は、例えば、ろう材３５０によってパッケージ３１０の内面に形成された接続配線３６０と接着されている。リード３３０の他方側の端部３３４の上面は、例えば熱圧着によって物理量検出素子１００と接着されている。図示はしないが、リード３３０は、物理量検出素子１００の配線１７１〜１７６のそれぞれに対応して複数設けられ、基部１０の第２主面６４に形成された配線１７１〜１７６のそれぞれと接続されていてもよい。
【００９０】
物理量検出素子１００は、リード３３０によって、支持基板３２０の上方に支持されている。図示の例では、物理量検出素子１００は、第１主面６２がリッド３１４の下面と対向し、第２主面６４がパッケージベース３１２の内面（内側の底面）と対向するように、支持されている。
【００９１】
ＩＣチップ３４０は、例えば、パッケージ３１０のキャビティー３１０に収容されている。ＩＣチップ３４０は、パッケージベース３１２に、例えばろう材３５２によって固定されている。ＩＣチップ３４０は、物理量検出素子１００を制御するためのチップである。ＩＣチップ３４０は、例えばワイヤー３５４によって、パッケージベース３１２に形成された接続配線３６０と電気的に接続されている。これにより、物理量検出素子１００の配線１７１〜１７６の各々は、ＩＣチップ３４０と電気的に接続される。なお、図示はしないが、ＩＣチップ３４０は、キャビティー３０１の外部に設けられていてもよい。ＩＣチップ３４０には、角速度検出用ＩＣ４００が組み込まれている。
【００９２】
角速度検出用ＩＣ４００は、図１０に示すように、駆動回路４１０と、検出回路４２０と、基準電源回路４３０と、を含むことができる。
【００９３】
駆動回路４１０は、Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）４１１と、ＡＣ増幅回路４１２と、振幅調整回路４１３と、を含むことができる。
【００９４】
物理量検出素子１００の圧電振動片に流れた駆動電流は、Ｉ／Ｖ変換回路４１１によって交流電圧信号に変換される。
【００９５】
Ｉ／Ｖ変換回路４１１から出力された交流電圧信号は、ＡＣ増幅回路４１２および振幅調整回路４１３に入力される。ＡＣ増幅回路４１２は、入力された交流電圧信号を増幅し、所定の電圧値でクリップさせて方形波電圧信号４４０を出力する。振幅調整回路４１３は、Ｉ／Ｖ変換回路４１１が出力する交流電圧信号のレベルに応じて、方形波電圧信号４４０の振幅を変化させ、駆動電流が一定に保持するようにＡＣ増幅回路４１２を制御する。
【００９６】
方形波電圧信号４４０は、外部出力端子４５０を介して物理量検出素子１００の駆動信号電極１１０に供給される。このようにして、物理量検出素子１００は、例えば、図５および図６に示すような所定の駆動振動を継続して励振している。また、駆動電流を一定に保つことにより、物理量検出素子１００の駆動振動腕３０ａ，３０ｂは、一定の振動速度を得ることができる。そのため、コリオリ力を発生させる元となる振動速度は一定となり、感度をより安定にすることができる。
【００９７】
なお、駆動回路４１０は、本発明における駆動部として機能する。
【００９８】
検出回路４２０は、チャージアンプ回路４２１，４２２と、差動増幅回路４２３と、ＡＣ増幅回路４２４と、同期検波回路４２５と、平滑回路４２６と、可変増幅回路４２７と、フィルター回路４２８と、を含むことができる。
【００９９】
チャージアンプ回路４２１には、外部入力端子４５２を介して物理量検出素子１００の第１検出信号電極１３０からの検出信号である交流電荷が入力される。
【０１００】
同様に、チャージアンプ回路４２２には、外部入力端子４５３を介して物理量検出素子１００の第２検出信号電極１５０からの検出信号である交流電荷が入力される。
【０１０１】
このチャージアンプ回路４２１，４２２は、それぞれ入力された交流電荷を基準電圧Ｖｒｅｆを基準とした交流電圧信号に変換する。なお、基準電圧Ｖｒｅｆは、基準電源回路４３０により、電源入力端子４５４から入力された外部電源に基づいて生成される。
【０１０２】
差動増幅回路４２３は、チャージアンプ回路４２１の出力信号と、チャージアンプ回路４２２と、の出力信号を差動増幅する。差動増幅回路４２３は、同相成分を消去し、逆相成分を加算増幅するためのものである。
【０１０３】
ＡＣ増幅回路４２４は、差動増幅回路４２３の出力信号を増幅し、被検波信号４４１として同期検波回路４２５に入力する。
【０１０４】
同期検波回路４２５は、被検波信号４４１に対して検波信号４４２により同期検波を行う。
【０１０５】
同期検波回路４２５の出力信号は、平滑回路４２６で直流電圧信号に平滑化された後、可変増幅回路４２７に入力される。
【０１０６】
可変増幅回路４２７は、平滑回路４２６の出力信号（直流電圧信号）を、設定された増幅率（または減衰率）で増幅（または減衰）して検出感度を調整する。可変増幅回路４２７で増幅（または減衰）された信号は、フィルター回路４２８に入力される。
【０１０７】
フィルター回路４２８は、可変増幅回路４２７の出力信号を使用に適した周波数帯域に制限する回路であり、角速度検出信号４４３を生成する。そして、角速度検出信号４４３は、外部出力端子４５５を介して外部に出力される。
【０１０８】
このようにして、物理量検出装置３００は、角速度を検出することができる。そして、角速度検出信号４４３は、その電圧値がコリオリの力の大きさ（角速度の大きさ）に比例し、その極性が回転方向により決まるので、角速度検出信号４４３に基づいて物理量検出装置３００に加えられた角速度を計算することができる。
【０１０９】
４．  電子機器
本発明に係る物理量検出素子や物理量検出装置は、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ナビゲーション装置、ポインティングデバイス、ゲームコントローラー、携帯電話などの電子機器に好適に用いることができ、いずれの場合にも上記各実施形態で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。
【０１１０】
なお、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。
【０１１１】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  基部、２０ａ，２０ｂ  連結腕、３０ａ，３０ｂ  駆動振動腕、
３２ａ，３２ｂ  第１側面、３４ａ，３４ｂ  第２側面、３６ａ，３６ｂ  錘部、
４０ａ，４０ｂ  第１検出振動腕、４２ａ，４２ｂ  第３側面、
４４ａ，４４ｂ  第４側面、４６ａ，４６ｂ  錘部、５０ａ，５０ｂ  第２検出振動腕、
５２ａ，５２ｂ  第５側面、５４ａ，５４ｂ  第６側面、５６ａ，５６ｂ  錘部、
６０  圧電振動片、６２  第１主面、６４  第２主面、１００  物理量検出素子、
１１０  駆動信号電極、１２０  駆動接地電極、１３０  第１検出信号電極、
１４０  第１検出接地電極、１５０  第２検出信号電極、１６０  第２検出接地電極、
１７１〜１７６  配線、１８０  第１錘部電極、１８２  第２錘部電極、
１８４  第３錘部電極、２００  物理量検出素子、２１０ａ，２１０ｂ  第１溝、
２２０ａ，２２０ｂ  第２溝、２３０ａ，２３０ｂ  第３溝、
２３２ａ，２３２ｂ，２３４ａ，２３４ｂ  第３溝の内面、
２４０ａ，２４０ｂ  第４溝、
２４２ａ，２４２ｂ，２４４ａ，２４４ｂ  第４溝の内面、
２５０ａ，２５０ｂ  第５溝、
２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ  第５溝の内面、
２６０ａ，２６０ｂ  第６溝、
２６２ａ，２６２ｂ，２６４ａ，２６４ｂ  第６溝の内面、
３００  物理量検出装置、３０１  キャビティー、３１０  パッケージ、
３１２  パッケージベース、３１４  リッド、３２０  支持基板、３２２  貫通孔、
３３０  リード、３３２  一方側の端部、３３４  他方側の端部、３４０  ＩＣチップ、
３５０  ろう材、３５２  ろう材、３５４  ワイヤー、３６０  接続配線、
４００  角速度検出用ＩＣ、４１０  駆動回路、４１１  Ｉ／Ｖ変換回路、
４１２  ＡＣ増幅回路、４１３  振幅調整回路、４２０  検出回路、
４２１  チャージアンプ回路、４２２  チャージアンプ回路、４２３  差動増幅回路、
４２４  ＡＣ増幅回路、４２５  同期検波回路、４２６  平滑回路、
４２７  可変増幅回路、４２８  フィルター回路、４３０  基準電源回路、
４４０  方形波電圧信号、４４１  被検波信号、４４２  検波信号、
４４３  角速度検出信号、４５０  外部出力端子、４５２  外部入力端子、
４５３  外部入力端子、４５４  電源入力端子、４５５  外部出力端子
【図１】
2011220997.tif 000003
【図２】
2011220997.tif 000004
【図３】
2011220997.tif 000005
【図４】
2011220997.tif 000006
【図５】
2011220997.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011220997.tif 000009
【図８】
2011220997.tif 000010
【図９】
2011220997.tif 000011
【図１０】
2011220997.tif 000012
【図１１】
2011220997.tif 000013
【図１２】
2011220997.tif 000014
【図１３】
2011220997.tif 000015
【図１４】
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