(57)【要約】【課題】インピーダンスを低下させ、Ｑ値を向上させることが可能な角速度センサーの提供。【解決手段】角速度センサー１は、互いに直交する３本の仮想軸を、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸としたときに、Ｘ軸とＹ軸とで規定されるＸＹ平面に沿って、Ｚ軸方向から見てＸ軸とＹ軸との交点Ｏを含んで延在している基部１０と、基部１０を囲み、交点Ｏを中心とする円環状に延在している環部２０と、基部１０の＋Ｘ側の端部及び−Ｘ側の端部から、それぞれＸ軸上に延び、基部１０と環部２０とを接続する支持部３０と、交点Ｏから支持部３０を基準に４５度の間隔で、＋Ｙ側及び−Ｙ側に３本ずつ放射状に延びる６本の仮想線Ｌ１〜Ｌ６上に、環部２０から基部１０に向かって延びている６本の腕部２１〜２６と、を備え、６本の腕部２１〜２６のうち、２本の腕部２１，２３が駆動部４０であることを特徴とする。【選択図】図１
2015099115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する３本の仮想軸を、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸としたときに、
Ｘ軸とＹ軸とで規定されるＸＹ平面に沿って、
Ｚ軸方向から見てＸ軸とＹ軸との交点を含んで延在している基部と、
前記基部を囲み、前記交点を中心とする円環状に延在している環部と、
前記基部の＋Ｘ側の端部及び−Ｘ側の端部から、それぞれＸ軸上に延び、前記基部と前記環部とを接続する支持部と、
前記交点から前記支持部を基準に４５度の間隔で、＋Ｙ側及び−Ｙ側に３本ずつ放射状に延びる６本の仮想線上に、前記環部から前記基部に向かって延びている６本の腕部と、を備え、
前記６本の腕部のうち、２本の腕部が駆動部であることを特徴とする角速度センサー。
【請求項２】
請求項１に記載の角速度センサーにおいて、
前記６本の腕部のうち、
前記支持部より＋Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部が、前記駆動部であり、
前記支持部より−Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部であり、
Ｙ軸上にある２本の腕部が、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部であることを特徴とする角速度センサー。
【請求項３】
請求項１に記載の角速度センサーにおいて、
前記６本の腕部のうち、
Ｙ軸より−Ｘ側にある２本の腕部が、前記駆動部であり、
Ｙ軸より＋Ｘ側にある２本の腕部が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部であり、
Ｙ軸上にある２本の腕部が、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部であることを特徴とする角速度センサー。
【請求項４】
互いに直交する３本の仮想軸を、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸としたときに、
Ｘ軸とＹ軸とで規定されるＸＹ平面に沿って、
Ｚ軸方向から見てＸ軸とＹ軸との交点を含んで延在している基部と、
前記基部を囲み、前記交点を中心とする円環状に延在している環部と、
前記基部の＋Ｘ側の端部及び−Ｘ側の端部から、それぞれＸ軸上に延び、前記基部と前記環部とを接続する第１支持部と、
前記基部の＋Ｙ側の端部及び−Ｙ側の端部から、それぞれＹ軸上に延び、前記基部と前記環部とを接続する第２支持部と、
前記交点から前記第１支持部を基準に４５度の角度で、＋Ｙ側及び−Ｙ側に２本ずつ放射状に延びる４本の仮想線上に、前記環部から前記基部に向かって延びている４本の腕部と、を備え、
前記４本の腕部のうち、２本の腕部が駆動部であることを特徴とする角速度センサー。
【請求項５】
請求項４に記載の角速度センサーにおいて、
前記４本の腕部のうち、
前記第１支持部より＋Ｙ側にある２本の腕部が、前記駆動部であり、
前記第１支持部より−Ｙ側にある２本の腕部が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する検出部であることを特徴とする角速度センサー。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の角速度センサーにおいて、
前記各構成要素の主要材料は、水晶であることを特徴とする角速度センサー。
【請求項７】
請求項６に記載の角速度センサーにおいて、
前記水晶の機械軸である結晶Ｙ軸が、前記仮想軸のＹ軸に沿っていることを特徴とする角速度センサー。
【請求項８】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の角速度センサーにおいて、
前記各構成要素の主要材料はシリコンであり、前記駆動部及び前記各検出部には、圧電層が設けられていることを特徴とする角速度センサー。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の角速度センサーにおいて、
前記腕部の先端に錘部が設けられていることを特徴とする角速度センサー。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の角速度センサーにおいて、
前記腕部は、前記ＸＹ平面に沿った２つの面の少なくとも一方に、前記腕部の延在方向に沿って延びる溝部が設けられていることを特徴とする角速度センサー。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の角速度センサーを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の角速度センサーを備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度センサー、この角速度センサーを備えている電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、角速度を検出する角速度センサーとして、板状の固定ベース部と、板状の振動リング部と、振動リング部を支持するための固定ベース部から等間隔で放射状に伸びた６本の支持部とを有する構成の角速度センサーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この角速度センサーは、６本の支持部のうち３本が、振動リング部を円周方向に振動するように駆動され、残りの３本が振動リング部の主面と垂直な方向の振動を検出する機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８１３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記角速度センサーは、振動リング部が円周方向に振動する駆動形態であることから、駆動に要するエネルギーが大きくなり、インピーダンスが大きくなる虞がある。
また、上記角速度センサーは、上記駆動形態であることから、円周方向に振動（以下、駆動振動ともいう）する振動リング部から支持部を経由して固定ベース部へ振動が伝播される虞がある。
これにより、上記角速度センサーは、固定ベース部を外部部材へ固定して使用する実使用状態において、振動エネルギーの外部部材への漏洩が大きくなることから、Ｑ値（振動の状態を現す無次元数であって、この値が大きいほど振動が安定であることを意味する）が低下し、角速度検出感度が低下する虞がある。
また、上記角速度センサーは、その構成から互いに直交する第１軸（Ｘ軸）及び第２軸（Ｙ軸）の２軸回りの角速度を検出できるものの、第１軸及び第２軸と直交する第３軸（Ｚ軸）回りの角速度を検出できないという問題がある。
これにより、３軸回りの角速度を検出するためには、上記角速度センサーを複数用いる必要があることから、角速度センサーの小型化、低価格化が阻害される虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる角速度センサーは、互いに直交する３本の仮想軸を、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸としたときに、Ｘ軸とＹ軸とで規定されるＸＹ平面に沿って、Ｚ軸方向から見てＸ軸とＹ軸との交点を含んで延在している基部と、前記基部を囲み、前記交点を中心とする円環状に延在している環部と、前記基部の＋Ｘ側の端部及び−Ｘ側の端部から、それぞれＸ軸上に延び、前記基部と前記環部とを接続する支持部と、前記交点から前記支持部を基準に４５度の間隔で、＋Ｙ側及び−Ｙ側に３本ずつ放射状に延びる６本の仮想線上に、前記環部から前記基部に向かって延びている６本の腕部と、を備え、前記６本の腕部のうち、２本の腕部が駆動部であることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、角速度センサーは、基部（固定ベース部に相当）と、基部を囲む円環状の環部（振動リング部に相当）と、基部と環部とを接続する支持部と、環部から基部に向かって延びている６本の腕部とを備え、２本の腕部が駆動部である。
これにより、角速度センサーは、２本の腕部を駆動部としていることから、従来（例えば、特許文献１、以下同様）のような、環部を円周方向に駆動振動させることなく角速度を検出することができる。
この結果、角速度センサーは、駆動に要するエネルギーが従来と比較して小さくなることから、インピーダンスを低下させることができる。
【０００８】
また、角速度センサーは、６本の腕部が環部から延びていることから、腕部から基部への経路が、環部を経由することにより従来（支持部から固定ベース部までの経路）と比較して長くできる。これにより、角速度センサーは、例えば、駆動振動する腕部から環部及び支持部を経由した基部への振動の伝播が減衰し、基部から外部部材への振動エネルギーの漏洩を抑制できる。
この結果、角速度センサーは、Ｑ値が向上することから、角速度検出感度を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる角速度センサーにおいて、前記６本の腕部のうち、前記支持部より＋Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部が、前記駆動部であり、前記支持部より−Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部であり、Ｙ軸上にある２本の腕部が、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部であることが好ましい。
【００１０】
これによれば、角速度センサーは、支持部より＋Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部が、駆動部であり、支持部より−Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部であり、Ｙ軸上にある２本の腕部が、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部である。
これにより、角速度センサーは、角速度検出感度を向上させつつ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸回りの角速度を検出することができる。
この結果、角速度センサーは、従来複数の角速度センサーが必要であった３軸回りの角速度を検出する角速度センサーの小型化、低価格化を図ることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる角速度センサーにおいて、前記６本の腕部のうち、Ｙ軸より−Ｘ側にある２本の腕部が、前記駆動部であり、Ｙ軸より＋Ｘ側にある２本の腕部が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部であり、Ｙ軸上にある２本の腕部が、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部であることが好ましい。
【００１２】
これによれば、角速度センサーは、Ｙ軸より−Ｘ側にある２本の腕部が、駆動部であり、Ｙ軸より＋Ｘ側にある２本の腕部が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部であり、Ｙ軸上にある２本の腕部が、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部である。
これにより、角速度センサーは、角速度検出感度を向上させつつ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸回りの角速度を検出することができる。
この結果、角速度センサーは、従来複数の角速度センサーが必要であった３軸回りの角速度を検出する角速度センサーの小型化、低価格化を図ることができる。
【００１３】
また、角速度センサーは、例えば、駆動部の電極から基部までの配線パターンと、第１検出部及び第２検出部の電極から基部までの配線パターンとを、基部を挟んで支持部の−Ｘ側と＋Ｘ側とに分離し、互いに接近しないように引き回せることから、配線パターン間に生じる寄生容量（静電容量）などを抑制できる。
この結果、角速度センサーは、ノイズ成分を低減できることから、角速度検出精度を向上させることができる。
【００１４】
［適用例４］本適用例にかかる角速度センサーは、互いに直交する３本の仮想軸を、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸としたときに、Ｘ軸とＹ軸とで規定されるＸＹ平面に沿って、Ｚ軸方向から見てＸ軸とＹ軸との交点を含んで延在している基部と、前記基部を囲み、前記交点を中心とする円環状に延在している環部と、前記基部の＋Ｘ側の端部及び−Ｘ側の端部から、それぞれＸ軸上に延び、前記基部と前記環部とを接続する第１支持部と、前記基部の＋Ｙ側の端部及び−Ｙ側の端部から、それぞれＹ軸上に延び、前記基部と前記環部とを接続する第２支持部と、前記交点から前記第１支持部を基準に４５度の角度で、＋Ｙ側及び−Ｙ側に２本ずつ放射状に延びる４本の仮想線上に、前記環部から前記基部に向かって延びている４本の腕部と、を備え、前記４本の腕部のうち、２本の腕部が駆動部であることを特徴とする。
【００１５】
これによれば、角速度センサーは、基部と、基部を囲む円環状の環部と、基部と環部とを接続する第１支持部及び第２支持部と、環部から基部に向かって延びている４本の腕部とを備え、２本の腕部が駆動部である。
これにより、角速度センサーは、２本の腕部を駆動部としていることから、従来のような、環部を円周方向に駆動振動させることなく角速度を検出することができる。
この結果、角速度センサーは、駆動に要するエネルギーが従来と比較して小さくなることから、インピーダンスを低下させることができる。
【００１６】
また、角速度センサーは、４本の腕部が環部から延びていることから、腕部から基部への経路が、環部を経由することにより従来と比較して長くできる。これにより、角速度センサーは、例えば、駆動振動する腕部から環部、第１支持部または第２支持部を経由した基部への振動の伝播が減衰し、基部から外部部材への振動エネルギーの漏洩を抑制できる。
この結果、角速度センサーは、Ｑ値が向上することから、角速度検出感度を向上させることができる。
【００１７】
［適用例５］上記適用例にかかる角速度センサーにおいて、前記４本の腕部のうち、前記第１支持部より＋Ｙ側にある２本の腕部が、前記駆動部であり、前記第１支持部より−Ｙ側にある２本の腕部が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する検出部であることが好ましい。
【００１８】
これによれば、角速度センサーは、第１支持部より＋Ｙ側にある２本の腕部が、駆動部であり、第１支持部より−Ｙ側にある２本の腕部が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する検出部である。
これにより、角速度センサーは、角速度検出感度を向上させつつ、Ｘ軸及びＹ軸の２軸回りの角速度を検出することができる。
【００１９】
［適用例６］上記適用例にかかる角速度センサーにおいて、前記各構成要素の主要材料は、水晶であることが好ましい。
【００２０】
これによれば、角速度センサーは、各構成要素の主要材料が水晶であることから、その物性により高いＱ値が得られるとともに、温度特性に優れる（具体的には、環境温度の変化に対する角速度検出特性の変化を、他の材料と比較して小さくできる）。
【００２１】
［適用例７］上記適用例にかかる角速度センサーにおいて、前記水晶の機械軸である結晶Ｙ軸が、前記仮想軸のＹ軸に沿っていることが好ましい。
【００２２】
これによれば、角速度センサーは、水晶の機械軸である結晶Ｙ軸が、仮想軸のＹ軸に沿っていることから、例えば、角速度検出時に生じる電界の方向が腕部の延在方向と直交し、第２検出部における電荷（検出信号）の取り出しを効率よく行うことができる。
この結果、角速度センサーは、Ｚ軸回りの角速度検出感度を向上させることができる。
また、角速度センサーは、駆動部の２本の腕部を、結晶Ｙ軸に対して対称位置に設ける構成が可能なことから、例えば、２本の腕部の振動特性を互いに近似または一致させ易く、駆動部の駆動振動が安定し、Ｑ値を向上させることができる。
【００２３】
［適用例８］上記適用例にかかる角速度センサーにおいて、前記各構成要素の主要材料はシリコンであり、前記駆動部及び前記各検出部には、圧電層が設けられていることが好ましい。
【００２４】
これによれば、角速度センサーは、各構成要素の主要材料がシリコンであり、駆動部及び各検出部には、圧電層が設けられていることから、シリコンの物性により高いエッチング加工性が得られるとともに、圧電定数の高い圧電層による駆動・検出によりインピーダンスの低減及び角速度検出感度の向上を図ることができる。
【００２５】
［適用例９］上記適用例にかかる角速度センサーにおいて、前記腕部の先端に錘部が設けられていることが好ましい。
【００２６】
これによれば、角速度センサーは、腕部の先端に錘部が設けられていることから、錘部の質量付加効果によって、Ｑ値を維持しながら腕部の小型化が可能となり、環部を含めた外形サイズの小型化を図ることができる。
【００２７】
［適用例１０］上記適用例にかかる角速度センサーにおいて、前記腕部は、前記ＸＹ平面に沿った２つの面の少なくとも一方に、前記腕部の延在方向に沿って延びる溝部が設けられていることが好ましい。
【００２８】
これによれば、角速度センサーは、腕部のＸＹ平面に沿った２つの面の少なくとも一方に、腕部の延在方向に沿って延びる溝部が設けられていることから、例えば、腕部の振動効率の向上や、熱弾性損失（屈曲振動する腕部の圧縮部と伸張部との間で発生する熱伝導により生じる振動エネルギーの損失）の低下によるＱ値の向上を図ることができる。
【００２９】
［適用例１１］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の角速度センサーを備えていることを特徴とする。
【００３０】
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の角速度センサーを備えていることから、上記適用例のいずれかに記載の効果を奏する電子機器を提供できる。
【００３１】
［適用例１２］本適用例にかかる移動体は、上記適用例のいずれかに記載の角速度センサーを備えていることを特徴とする。
【００３２】
これによれば、本構成の移動体は、上記適用例のいずれかに記載の角速度センサーを備えていることから、上記適用例のいずれかに記載の効果を奏する移動体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態の角速度センサーの概略構成を示す模式斜視図。
【図２】図１の模式断面図であり、（ａ）は図１のＡ−Ａ線での模式断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線での模式断面図、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ線での模式断面図。
【図３】角速度センサーの駆動振動状態を示す模式斜視図。
【図４】角速度センサーのＸ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式斜視図。
【図５】角速度センサーのＹ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式斜視図。
【図６】角速度センサーのＺ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式平面図。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１実施形態の変形例の角速度センサーの各腕部の模式断面図。
【図８】第２実施形態の角速度センサーの概略構成を示す模式斜視図。
【図９】角速度センサーの駆動振動状態を示す模式斜視図。
【図１０】角速度センサーのＸ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式斜視図。
【図１１】角速度センサーのＹ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式斜視図。
【図１２】第３実施形態の角速度センサーの概略構成を示す模式斜視図。
【図１３】角速度センサーを備えている電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す模式斜視図。
【図１４】角速度センサーを備えている電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す模式斜視図。
【図１５】角速度センサーを備えている電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す模式斜視図。
【図１６】角速度センサーを備えている移動体の一例としての自動車を示す模式斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
最初に、第１実施形態の角速度センサーについて説明する。
図１は、第１実施形態の角速度センサーの概略構成を示す模式斜視図である。図２は、図１の模式断面図であり、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ線での模式断面図であり、図２（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線での模式断面図であり、図２（ｃ）は、図１のＣ−Ｃ線での模式断面図である。なお、図１では、電極及び配線パターンを省略してある。また、各図において、わかり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
【００３６】
図１、図２に示すように、角速度センサー１は、互いに直交する３本の仮想軸を、それぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸としたときに、Ｘ軸とＹ軸とで規定されるＸＹ平面に沿って、Ｚ軸方向（Ｚ軸に沿った方向）から見てＸ軸とＹ軸との交点Ｏを含んで延在している基部１０と、基部１０を囲み、交点Ｏを中心とする円環状に延在している環部２０と、基部１０の＋Ｘ側の端部及び−Ｘ側の端部から、それぞれＸ軸上に延び、基部１０と環部２０とを接続する支持部３０と、交点Ｏから支持部３０を基準に４５度の間隔で、＋Ｙ側及び−Ｙ側に３本ずつ放射状に延びる６本の仮想線Ｌ１〜Ｌ６上に、環部２０から基部１０に向かって延びている６本の腕部２１〜２６と、を備えている。
なお、図１では、仮想線Ｌ２，Ｌ５はＹ軸と、仮想線Ｌ３，Ｌ６はＺ軸と重なって見えている。
そして、角速度センサー１は、６本の腕部２１〜２６のうち、２本の腕部が駆動部である。
【００３７】
詳述すると、角速度センサー１は、６本の腕部２１〜２６のうち、支持部３０より＋Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部２１，２３が、駆動部４０であり、支持部３０より−Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部２４，２６が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部５０であり、Ｙ軸上にある２本の腕部２２，２５が、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部６０である。
【００３８】
角速度センサー１は、上記各構成要素が一体で平板状に形成され、その主要材料には、水晶が用いられている。角速度センサー１は、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術などを用いて精度よく形成されている。
角速度センサー１は、水晶の原石などから、水晶の光軸である結晶Ｚ軸に対して略直交する面に沿って切り出され、結晶Ｚ軸が仮想軸のＺ軸に略沿い、水晶の機械軸である結晶Ｙ軸が、仮想軸のＹ軸に沿うように形成されている。
なお、角速度センサー１を構成する平板は、水晶からの切り出し角度の誤差を、結晶Ｘ軸、結晶Ｙ軸及び結晶Ｚ軸の各々につき多少の範囲で許容できる。例えば、平板は、結晶Ｘ軸を中心に０度から７度の範囲で回転して切り出したものを使用することができる。これは、結晶Ｙ軸及び結晶Ｚ軸についても同様である。
【００３９】
角速度センサー１の腕部２１〜２６は、略角柱状に形成され、その先端には、錘部Ｍが設けられている。
詳述すると、錘部Ｍは、腕部２１〜２６の腕幅（Ｚ軸方向から見て腕部２１〜２６の延在方向と直交する方向の大きさ）より幅広く、ハンマー状に形成されている。なお、錘部ＭのＺ軸方向の大きさ（厚さ）は、腕部２１〜２６と同じに形成されている。
腕部２１〜２６は、ＸＹ平面に沿った２つの面である主面Ｆ１，Ｆ２の少なくとも一方（ここでは両方）に、腕部２１〜２６の延在方向に沿って延びる溝部Ｕが設けられている。
詳述すると、図２に示すように、溝部Ｕは、各切断線（Ａ−Ａ線など）に沿った腕部２１〜２６の断面形状がＨ字状になるように形成されている。
なお、溝部Ｕは、腕部２１〜２６の根元から、錘部Ｍの付け根まで設けられていることが好ましい。
【００４０】
図２に示すように、角速度センサー１の腕部２１〜２６には、駆動用及び検出用の電極が設けられている。
図２（ａ）に示すように、駆動部４０である腕部２１，２３には、主面Ｆ１に駆動電極４１、主面Ｆ２に駆動電極４２が設けられ、主面Ｆ１と主面Ｆ２とをつなぐ側面Ｓ１，Ｓ２に駆動電極４３，４４がそれぞれ設けられている。なお、駆動電極４１，４２は、溝部Ｕ内にも設けられている。
駆動電極４１及び駆動電極４２は、互いに電気的に接続され、駆動電極４３及び駆動電極４４は、互いに電気的に接続されている。
なお、図示のように、駆動電極４３及び駆動電極４４は、製造上の都合などによって、主面Ｆ１，Ｆ２に若干回り込んでもよい。
【００４１】
図２（ｂ）に示すように、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部５０である腕部２４，２６には、主面Ｆ１側の側面Ｓ１，Ｓ２及び溝部Ｕの内壁に第１検出電極５１，５２，５３，５４が設けられ、主面Ｆ２側の側面Ｓ１，Ｓ２及び溝部Ｕの内壁に第１検出電極５５，５６，５７，５８が設けられている。
第１検出電極５１と第１検出電極５２と第１検出電極５３と第１検出電極５４、及び第１検出電極５５と第１検出電極５６と第１検出電極５７と第１検出電極５８は、互いに溝部Ｕを挟んで並列に設けられている。
第１検出電極５１及び第１検出電極５３及び第１検出電極５６及び第１検出電極５８は、互いに電気的に接続され、第１検出電極５２及び第１検出電極５４及び第１検出電極５５及び第１検出電極５７は、互いに電気的に接続されている。
【００４２】
図２（ｃ）に示すように、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部６０である腕部２２，２５には、主面Ｆ１に第２検出電極６１、主面Ｆ２に第２検出電極６２が設けられ、側面Ｓ１，Ｓ２に第２検出電極６３，６４がそれぞれ設けられている。なお、第２検出電極６１，６２は、溝部Ｕ内にも設けられている。
ここで、第２検出電極６１及び第２検出電極６２は、互いに電気的に接続され、第２検出電極６３及び第２検出電極６４は、互いに電気的に接続されている。
なお、図示のように、第２検出電極６３及び第２検出電極６４は、製造上の都合などによって、主面Ｆ１，Ｆ２に若干回り込んでもよい。
【００４３】
駆動電極４１〜４４、第１検出電極５１〜５８、第２検出電極６１〜６４は、図示しない配線パターンにより環部２０、支持部３０を経由して、図１に示す基部１０の主面Ｆ１に設けられている複数の接続端子Ｐと接続されている。
駆動電極４１〜４４、第１検出電極５１〜５８、第２検出電極６１〜６４、配線パターン、接続端子Ｐは、蒸着法、スパッタリング法などの成膜技術、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術などを用いて、例えば、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成の金属被膜からなる。
なお、駆動電極４１〜４４、第１検出電極５１〜５８、第２検出電極６１〜６４は、腕部２１〜２６の根元から、腕部２１〜２６の長さの半分以上に亘って設けられていることが、効率的な駆動及び検出の観点から好ましい。
【００４４】
角速度センサー１は、基部１０の主面Ｆ２が、例えば、水平面に沿うように外部部材に固定され、接続端子Ｐと外部部材の端子とが、図示しない金属ワイヤーなどで電気的に接続された状態で、外部から印加されるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの角速度を検出する。
【００４５】
ここで、角速度センサー１の動作について説明する。
図３〜図６は、角速度センサーの動作について説明する模式図である。図３は、角速度センサーの駆動振動状態を示す模式斜視図であり、図４は、角速度センサーのＸ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式斜視図であり、図５は、角速度センサーのＹ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式斜視図であり、図６は、角速度センサーのＺ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式平面図である。
【００４６】
図３に示すように、角速度センサー１は、外部からの駆動信号（交番電圧）の、駆動部４０である腕部２１，２３の図２（ａ）に示す駆動電極４１〜４４への入力により、腕部２１，２３が、逆圧電効果によって主面Ｆ１（ＸＹ平面）に沿って黒矢印方向及び白矢印方向へ交互に所定の周波数で屈曲振動する。
この際、腕部２１，２３は、互いに逆方向へ屈曲振動する（逆相で屈曲振動する）。詳述すると、腕部２１，２３は、互いに離れる方向（黒矢印方向）と、互いに近づく方向（白矢印方向）とに交互に屈曲振動する。
【００４７】
図４に示すように、この駆動振動状態で、Ｘ軸回りに角速度ωが印加されると、コリオリ力により、腕部２１，２３と第１検出部５０である腕部２４，２６とが、Ｚ軸に沿った方向である黒矢印方向及び白矢印方向へ交互に屈曲振動する。
この際、腕部２１，２３は、互いに同相（同方向）で屈曲振動し、腕部２４，２６も、互いに同相（同方向）で屈曲振動し、腕部２１，２３と腕部２４，２６とは、互いに逆相で屈曲振動する。
詳述すると、腕部２１，２３が＋Ｚ方向に振動したときに、腕部２４，２６は−Ｚ方向に振動し（黒矢印）、腕部２１，２３が−Ｚ方向に振動したときに、腕部２４，２６は＋Ｚ方向に振動する（白矢印）。
【００４８】
角速度センサー１は、第１検出部５０である腕部２４，２６が互いに同相で屈曲振動することから、腕部２４，２６の振動（撓み）による圧電効果に伴って図２（ｂ）に示す腕部２４の第１検出電極５１−５２，５３−５４，５５−５６，５７−５８間に生じる電荷と、腕部２６の第１検出電極５１−５２，５３−５４，５５−５６，５７−５８間に生じる電荷との和を取り出すことにより、Ｘ軸回りの角速度ωを導出することができる。
【００４９】
一方、図５に示すように、駆動振動状態で、Ｙ軸回りに角速度ωが印加されると、コリオリ力により、腕部２１，２３と第１検出部５０である腕部２４，２６とが、Ｚ軸に沿った方向である黒矢印方向及び白矢印方向へ交互に屈曲振動する。
この際、腕部２１，２３は、互いに逆相で屈曲振動し、腕部２４，２６も、互いに逆相で屈曲振動し、腕部２１，２４及び腕部２３，２６は、互いに同相で屈曲振動する。
詳述すると、腕部２１，２４が−Ｚ方向に振動したときに、腕部２３，２６は＋Ｚ方向に振動し（黒矢印）、腕部２１，２４が＋Ｚ方向に振動したときに、腕部２３，２６は−Ｚ方向に振動する（白矢印）。
【００５０】
角速度センサー１は、第１検出部５０である腕部２４，２６が互いに逆相で屈曲振動することから、腕部２４，２６の振動による圧電効果に伴って図２（ｂ）に示す腕部２４の第１検出電極５１−５２，５３−５４，５５−５６，５７−５８間に生じる電荷と、腕部２６の第１検出電極５１−５２，５３−５４，５５−５６，５７−５８間に生じる電荷との差を取り出すことにより、Ｙ軸回りの角速度ωを導出（検出）することができる。
【００５１】
また、図６に示すように、駆動振動状態で、Ｚ軸回りに角速度ωが印加されると、コリオリ力により、環部２０が仮想線Ｌ３（Ｌ６）に沿った方向と、仮想線Ｌ１（Ｌ４）に沿った方向とに交互に伸縮振動する。具体的には、環部２０が黒矢印方向と、白矢印方向とに交互に略楕円状に変形する振動である伸縮振動をする。
これに連動して、第２検出部６０である腕部２２，２５が主面Ｆ１に沿って黒矢印方向及び白矢印方向へ屈曲振動する。詳述すると、腕部２２が−Ｘ方向へ振動したときに、腕部２５は＋Ｘ方向へ振動し（黒矢印）、腕部２２が＋Ｘ方向へ振動したときに、腕部２５は−Ｘ方向へ振動する（白矢印）。
換言すれば、環部２０が仮想線Ｌ３（Ｌ６）に沿った方向へ伸長したときに、腕部２２は−Ｘ方向、腕部２５は＋Ｘ方向へ振動し（黒矢印）、環部２０が仮想線Ｌ１（Ｌ４）に沿った方向へ伸長したときに、腕部２２は＋Ｘ方向、腕部２５は−Ｘ方向へ振動する（白矢印）。
【００５２】
角速度センサー１は、第２検出部６０である腕部２２，２５が互いに逆相で屈曲振動することから、腕部２２，２５の振動による圧電効果に伴って、図２（ｃ）に示す腕部２２の第２検出電極６１−６３，６１−６４，６２−６３，６２−６４間に生じる電荷と、腕部２５の第２検出電極６１−６３，６１−６４，６２−６３，６２−６４間に生じる電荷との差を取り出すことにより、Ｚ軸回りの角速度ωを導出することができる。
なお、図６の１点鎖線は、駆動振動状態における伸縮振動前の円環状の環部２０を示す。また、図６では仮想線Ｌ２，Ｌ５は、Ｙ軸と重なっている。
なお、環部２０の伸縮振動の際に、支持部３０と環部２０との接続部、及び腕部２２，２５と環部２０との接続部は、殆ど変位しない。これにより、角速度センサー１は、環部２０の伸縮振動が、支持部３０を介して基部１０に伝播することが抑制され、基部１０から外部部材への振動エネルギーの漏洩が回避されている。
【００５３】
上述したように、第１実施形態の角速度センサー１は、基部１０と、基部１０を囲む円環状の環部２０と、基部１０と環部２０とを接続する支持部３０と、環部２０から基部１０に向かって延びている６本の腕部２１〜２６とを備え、２本の腕部２１，２３が駆動部４０である。
これにより、角速度センサー１は、２本の腕部２１，２３を駆動部４０としていることから、従来（例えば、特許文献１、以下同様）のような、環部２０を円周方向に駆動振動させることなく角速度ωを検出することができる。
この結果、角速度センサー１は、駆動に要するエネルギーが従来と比較して小さくなることから、インピーダンスを低下させることができる。
【００５４】
また、角速度センサー１は、６本の腕部２１〜２６が環部２０から延びていることから、腕部２１〜２６から基部１０への経路が、環部２０を経由することにより従来と比較して長くできる。
これにより、角速度センサー１は、駆動振動する腕部２１，２３から、環部２０及び支持部３０を経由した基部１０への振動の伝播が減衰し、基部１０から外部部材への振動エネルギーの漏洩を抑制できる。
この結果、角速度センサー１は、Ｑ値が向上することから、角速度検出感度を向上させることができる。
【００５５】
また、角速度センサー１は、６本の腕部２１〜２６のうち、支持部３０より＋Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部２１，２３が、駆動部４０であり、支持部３０より−Ｙ側にあって、Ｙ軸に対して対称の位置にある２本の腕部２４，２６が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度ωを検出する第１検出部５０であり、Ｙ軸上にある２本の腕部２２，２５が、Ｚ軸回りの角速度ωを検出する第２検出部６０である。
これにより、角速度センサー１は、角速度検出感度を向上させつつ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸回りの角速度ωを検出することができる。
この結果、角速度センサー１は、従来複数の角速度センサーが必要であった３軸回りの角速度ωを検出する角速度センサーの小型化、低価格化を図ることができる。
【００５６】
また、角速度センサー１は、各構成要素の主要材料が水晶であることから、その物性により高いＱ値が得られるとともに、温度特性に優れる（具体的には、環境温度の変化に対する角速度検出特性の変化を、他の材料と比較して小さくできる）。
【００５７】
また、角速度センサー１は、水晶の機械軸である結晶Ｙ軸が、仮想軸のＹ軸に沿っていることから、角速度ω検出時に生じる電界の方向が腕部２２，２５の延在方向と直交し、第２検出部６０（腕部２２，２５）における電荷（検出信号）の取り出しを効率よく行うことができる。
この結果、角速度センサー１は、Ｚ軸回りの角速度検出感度を向上させることができる。加えて、角速度センサー１は、駆動部４０の２本の腕部２１，２３を、結晶Ｙ軸に対して対称位置に設ける構成が可能なことから、腕部２１，２３の振動特性を互いに近似または一致させ易く、腕部２１，２３の駆動振動が安定し、Ｑ値を向上させることができる。
【００５８】
また、角速度センサー１は、腕部２１〜２６の先端に錘部Ｍが設けられていることから、錘部Ｍの質量付加効果によって、Ｑ値を維持しながら腕部２１〜２６の小型化が可能となり、環部２０を含めた外形サイズの小型化を図ることができる。
【００５９】
また、角速度センサー１は、腕部２１〜２６のＸＹ平面に沿った主面Ｆ１，Ｆ２の少なくとも一方（ここでは両方）に、腕部２１〜２６の延在方向に沿って延びる溝部Ｕが設けられていることから、腕部２１〜２６の振動効率の向上や、熱弾性損失の低下によるＱ値の向上を図ることができる。
なお、角速度センサー１は、性能に支障がなければ、錘部Ｍ及び溝部Ｕを設けなくてもよい。また、溝部Ｕは、主面Ｆ１，Ｆ２のいずれか一方のみに設けてもよい。
【００６０】
（変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
図７は、第１実施形態の変形例の角速度センサーの各腕部の模式断面図である。図７（ａ）〜（ｃ）の各断面位置は、図２と同様である。なお、第１実施形態との共通部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
なお、ここでは説明の便宜上、腕部に溝部が設けられていない構成としている。
【００６１】
変形例の角速度センサー２は、第１実施形態と比較して各構成要素の主要材料が異なっている。角速度センサー２は、各構成要素の主要材料に、例えば、ポリシリコン（多結晶シリコン）、アモルファスシリコン（非晶質シリコン）などのシリコンが用いられている。
そして、図７に示すように、角速度センサー２は、駆動部４０及び第１検出部５０、第２検出部６０に圧電層Ｄが設けられている。
詳述すると、図７（ａ）に示すように、駆動部４０である腕部２１，２３には、主面Ｆ１の両端側に、腕部２１，２３の延在方向に沿って延びる駆動体１４１，１４２が設けられている。
【００６２】
駆動体１４１は、主面Ｆ１側から順に第１電極１４１ａ、圧電層Ｄ、第２電極１４１ｂが積層され、駆動体１４２は、主面Ｆ１側から順に第１電極１４２ａ、圧電層Ｄ、第２電極１４２ｂが積層されている。
駆動体１４１の第１電極１４１ａと駆動体１４２の第２電極１４２ｂとは、互いに電気的に接続され、駆動体１４１の第２電極１４１ｂと駆動体１４２の第１電極１４２ａとは、互いに電気的に接続されている。
なお、腕部２１と腕部２３とでは、駆動体１４１，１４２の配置が逆になる。
【００６３】
図７（ｂ）に示すように、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部５０である腕部２４，２６には、主面Ｆ１に腕部２４，２６の延在方向に沿って延びる第１検出体１５１が設けられている。
第１検出体１５１は、主面Ｆ１側から順に第１電極１５１ａ、圧電層Ｄ、第２電極１５１ｂが積層されている。
【００６４】
図７（ｃ）に示すように、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部６０である腕部２２，２５には、主面Ｆ１の両端側に、腕部２２，２５の延在方向に沿って延びる第２検出体１６１，１６２が設けられている。
第２検出体１６１は、主面Ｆ１側から順に第１電極１６１ａ、圧電層Ｄ、第２電極１６１ｂが積層され、第２検出体１６２は、主面Ｆ１側から順に第１電極１６２ａ、圧電層Ｄ、第２電極１６２ｂが積層されている。
第２検出体１６１の第１電極１６１ａと第２検出体１６２の第２電極１６２ｂとは、互いに電気的に接続され、第２検出体１６１の第２電極１６１ｂと第２検出体１６２の第１電極１６２ａとは、互いに電気的に接続されている。
【００６５】
各電極（第１電極１４１ａ、第２電極１４１ｂなど）は、図示しない配線パターンにより環部２０、支持部３０を経由して、図１に示す基部１０の主面Ｆ１に設けられている複数の接続端子Ｐと接続されている。
各電極（第１電極１４１ａ、第２電極１４１ｂなど）、配線パターンの材料としては、特に制限されないがＴｉＮ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａなどが挙げられる。また、圧電層Ｄの材料としては、特に制限されないが、圧電定数の高い（圧電特性に優れる）ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＬｉＮｂＯ3（ニオブ酸リチウム）、ＫＮｂＯ3（ニオブ酸カリウム）などが挙げられる。
【００６６】
駆動体１４１，１４２、第１検出体１５１、第２検出体１６１，１６２、配線パターンは、蒸着法、スパッタリング法などの成膜技術、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術などを用いて精度よく形成されている。
なお、駆動体１４１，１４２、第１検出体１５１、第２検出体１６１，１６２は、腕部２１〜２６の根元から、腕部２１〜２６の長さの半分以上に亘って設けられていることが、効率的な駆動及び検出の観点から好ましい。
【００６７】
ここで、角速度センサー２の動作について第１実施形態と異なる点を中心に説明する。  なお、便宜的に第１実施形態の図３〜図６を用いて説明する。
角速度センサー２は、外部からの駆動信号（交番電圧）の、図７（ａ）に示す腕部２１，２３の駆動体１４１，１４２（第１電極１４１ａ，１４２ａ、第２電極１４１ｂ，１４２ｂ）への入力により、駆動体１４１，１４２に電界が生じ、圧電層Ｄの逆圧電効果によって駆動体１４１，１４２が腕部２１，２３の延在方向に伸縮する。
【００６８】
この際、駆動体１４１の電界の方向と、駆動体１４２の電界の方向とが互いに逆方向になっており、駆動体１４１が伸長したときには駆動体１４２が収縮し、駆動体１４１が収縮したときには駆動体１４２が伸長する。
この繰り返しにより、腕部２１，２３は、主面Ｆ１に沿って所定の周波数で屈曲振動する。ここで、腕部２１と腕部２３とでは、駆動体１４１，１４２の配置が逆であることから、腕部２１，２３は、図３に示すように、互いに逆相で黒矢印方向及び白矢印方向へ交互に所定の周波数で屈曲振動する。
【００６９】
図４、図５に示すように、この駆動振動状態で、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度ωが印加されるとコリオリ力により腕部２４，２６がＺ軸方向に沿って屈曲振動する。
これにより、図７（ｂ）に示す第１検出体１５１が、腕部２４，２６の延在方向に伸縮する。この伸縮に伴う圧電層Ｄの圧電効果によって、第１検出体１５１に電荷が生じる。
図４に示すように、角速度センサー２は、Ｘ軸回りの角速度ωが印加されると、腕部２４，２６が互いに同相で屈曲振動することから、腕部２４の第１検出体１５１の第１電極１５１ａ、第２電極１５１ｂ間に生じる電荷と、腕部２６の第１検出体１５１の第１電極１５１ａ、第２電極１５１ｂ間に生じる電荷との和を取り出すことにより、Ｘ軸回りの角速度ωを導出することができる。
【００７０】
また、図５に示すように、角速度センサー２は、Ｙ軸回りの角速度ωが印加されると、腕部２４，２６が逆相で屈曲振動することから、腕部２４の第１検出体１５１の第１電極１５１ａ、第２電極１５１ｂ間に生じる電荷と、腕部２６の第１検出体１５１の第１電極１５１ａ、第２電極１５１ｂ間に生じる電荷との差を取り出すことにより、Ｙ軸回りの角速度ωを導出することができる。
【００７１】
また、図６に示すように、角速度センサー２は、駆動振動状態で、Ｚ軸回りの角速度ωが印加されると、コリオリ力により腕部２２，２５が互いに同相で主面Ｆ１に沿って屈曲振動する。
これにより、図７（ｃ）に示す第２検出体１６１，１６２が、腕部２２，２５の延在方向に伸縮する。この伸縮に伴う圧電層Ｄの圧電効果によって、第２検出体１６１，１６２に電荷が生じる。
角速度センサー２は、腕部２２の第２検出体１６１（１６２）の第１電極１６１ａ（１６２ａ）、第２電極１６１ｂ（１６２ｂ）間に生じる電荷と、腕部２５の第２検出体１６１（１６２）の第１電極１６１ａ（１６２ａ）、第２電極１６１ｂ（１６２ｂ）間に生じる電荷との差を取り出すことにより、Ｚ軸回りの角速度ωを導出することができる。
【００７２】
上述したように、変形例の角速度センサー２は、各構成要素の主要材料がシリコンであることから、シリコンの物性により高いエッチング加工性が得られ、各構成要素の形状を精度よく形成することができる。
また、角速度センサー２は、駆動部４０及び第１検出部５０、第２検出部６０に圧電層Ｄが設けられていることから、圧電定数の高い圧電層Ｄを含んで構成されている駆動体１４１，１４２、第１検出体１５１、第２検出体１６１，１６２による効率的な駆動及び検出によって、インピーダンスの低減及び角速度検出感度の向上を図ることができる。
【００７３】
なお、角速度センサー２は、駆動体１４１，１４２、第１検出体１５１、第２検出体１６１，１６２が、主面Ｆ１に代えて主面Ｆ２に設けられてもよく、主面Ｆ１，Ｆ２の両方に設けられてもよい。
また、角速度センサー２は、腕部２１〜２６に溝部Ｕが設けられてもよい。この場合、第１検出体１５１は、溝部Ｕの両側に分割されて設けられてもよく、片側のみに設けられてもよい。
また、角速度センサー２は、検出に支障がなければ、第２検出体１６１，１６２を、いずれか一方のみとしてもよい。
なお、上記変形例の構成は、下記の各実施形態にも適用可能である。
【００７４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の角速度センサーについて説明する。
図８は、第２実施形態の角速度センサーの概略構成を示す模式斜視図である。なお、第１実施形態との共通部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００７５】
図８に示すように、第２実施形態の角速度センサー３は、第１実施形態と比較して６本の腕部２１〜２６のうち、駆動部４０と第１検出部５０とが異なる。
角速度センサー３は、Ｙ軸より−Ｘ側にある２本の腕部２３，２４が、駆動部４０であり、Ｙ軸より＋Ｘ側にある２本の腕部２１，２６が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部５０である。なお、Ｙ軸上にある２本の腕部２２，２５が、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部６０であることは、第１実施形態と同様である。
なお、各腕部２１〜２６に設けられている各電極の構成は、設けられている腕部が上記のように異なる点を除いて第１実施形態と同様であるので説明を省略する。図８の各腕部の断面形状は、図２の腕部の符号を一部読み替えて（図２（ａ）では、腕部２１を腕部２４に、図２（ｂ）では、腕部２４を腕部２１に読み替えて）参照のこと。
【００７６】
角速度センサー３は、駆動部４０である腕部２３，２４の図２（ａ）に示す駆動電極４１〜４４と、基部１０の接続端子Ｐとを結ぶ図示しない配線パターンが、環部２０のＹ軸より−Ｘ側及び支持部３０における基部１０より−Ｘ側の領域に設けられている。
また、角速度センサー３は、第１検出部５０である腕部２１，２６の図２（ｂ）に示す第１検出電極５１〜５８と、基部１０の接続端子Ｐとを結ぶ図示しない配線パターン、及び第２検出部６０である腕部２２，２５の図２（ｃ）に示す第２検出電極６１〜６４と、基部１０の接続端子Ｐとを結ぶ図示しない配線パターンが、環部２０のＹ軸より＋Ｘ側及び支持部３０における基部１０より＋Ｘ側の領域に設けられている。
これにより、角速度センサー３は、上記駆動部４０側の配線パターンと、第１検出部５０及び第２検出部６０側の配線パターンとが、互いに接近しないことになる。
【００７７】
ここで、角速度センサー３の動作について第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
図９〜図１１は、角速度センサーの動作について説明する模式図である。図９は、角速度センサーの駆動振動状態を示す模式斜視図であり、図１０は、角速度センサーのＸ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式斜視図であり、図１１は、角速度センサーのＹ軸回りの角速度を検出する検出振動状態を示す模式斜視図である。
なお、角速度センサー３のＺ軸回りの角速度を検出する検出振動は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００７８】
図９に示すように、角速度センサー３は、外部からの駆動信号の、駆動部４０である腕部２３，２４への入力により、腕部２３，２４が、逆圧電効果によって主面Ｆ１に沿って黒矢印方向及び白矢印方向へ交互に所定の周波数で屈曲振動する。この際、腕部２３，２４は、互いに逆相で屈曲振動する。
【００７９】
図１０に示すように、この駆動振動状態で、Ｘ軸回りに角速度ωが印加されると、コリオリ力により、腕部２３，２４と第１検出部５０である腕部２１，２６とが、Ｚ軸に沿った方向である黒矢印方向及び白矢印方向へ交互に屈曲振動する。
この際、腕部２３，２４は、互いに逆相で屈曲振動し、腕部２１，２６も、互いに逆相で屈曲振動し、腕部２１，２４及び腕部２３，２６は、互いに同相で屈曲振動する。
【００８０】
角速度センサー３は、第１検出部５０である腕部２１，２６が互いに逆相で屈曲振動することから、腕部２１，２６の振動による圧電効果に伴って腕部２１に生じる電荷と、腕部２６に生じる電荷との差を取り出すことにより、Ｘ軸回りの角速度ωを導出することができる。
【００８１】
一方、図１１に示すように、駆動振動状態で、Ｙ軸回りに角速度ωが印加されると、コリオリ力により、腕部２３，２４と第１検出部５０である腕部２１，２６とが、Ｚ軸に沿った方向である黒矢印方向及び白矢印方向へ交互に屈曲振動する。
この際、腕部２３，２４は、互いに同相で屈曲振動し、腕部２１，２６も、互いに同相で屈曲振動し、腕部２１，２４及び腕部２３，２６は、互いに逆相で屈曲振動する。
【００８２】
角速度センサー３は、第１検出部５０である腕部２１，２６が互いに同相で屈曲振動することから、腕部２１，２６の振動による圧電効果に伴って腕部２１に生じる電荷と、腕部２６に生じる電荷との和を取り出すことにより、Ｙ軸回りの角速度ωを導出することができる。
【００８３】
上述したように、第２実施形態の角速度センサー３は、Ｙ軸より−Ｘ側にある２本の腕部２３，２４が、駆動部４０であり、Ｙ軸より＋Ｘ側にある２本の腕部２１，２６が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する第１検出部５０であり、Ｙ軸上にある２本の腕部２２，２５が、Ｚ軸回りの角速度を検出する第２検出部６０である。
これにより、角速度センサー３は、角速度検出感度を向上させつつ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸回りの角速度を検出することができる。
この結果、角速度センサー３は、従来複数の角速度センサーが必要であった３軸回りの角速度を検出する角速度センサーの小型化、低価格化を図ることができる。
【００８４】
また、角速度センサー３は、駆動部４０の各電極（駆動電極４１など）から基部１０の接続端子Ｐまでの配線パターンと、第１検出部５０及び第２検出部６０の各電極（第１検出電極５１など）から基部１０の接続端子Ｐまでの配線パターンとが、基部１０を挟んで支持部３０の−Ｘ側と＋Ｘ側とに分離され、互いに接近しないように引き回されている。
これにより、角速度センサー３は、上記配線パターン間に生じる寄生容量（静電容量）などを抑制できる。
この結果、角速度センサー３は、ノイズ成分を低減できることから、角速度検出精度を向上させることができる。
【００８５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の角速度センサーについて説明する。
図１２は、第３実施形態の角速度センサーの概略構成を示す模式斜視図である。なお、図１２の各腕部の断面形状は、図２（ａ）、図２（ｂ）を参照のこと。なお、第１実施形態との共通部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００８６】
図１２に示すように、第３実施形態の角速度センサー４は、第１実施形態と比較して支持部及び検出部の構成が異なる。
角速度センサー４は、基部１０と、環部２０と、基部１０の＋Ｘ側の端部及び−Ｘ側の端部から、それぞれＸ軸上に延び、基部１０と環部２０とを接続する第１支持部３０と、基部１０の＋Ｙ側の端部及び−Ｙ側の端部から、それぞれＹ軸上に延び、基部１０と環部２０とを接続する第２支持部３１と、交点Ｏから第１支持部３０を基準に４５度の角度で、＋Ｙ側及び−Ｙ側に２本ずつ放射状に延びる４本の仮想線Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ６上に、環部２０から基部１０に向かって延びている４本の腕部２１，２３，２４，２６と、を備えている。
そして、角速度センサー４は、４本の腕部２１，２３，２４，２６のうち、２本の腕部が駆動部である。
【００８７】
詳述すると、角速度センサー４は、４本の腕部２１，２３，２４，２６のうち、第１支持部３０（第１実施形態における支持部３０と同じ）より＋Ｙ側にある２本の腕部２１，２３が駆動部４０であり、第１支持部３０より−Ｙ側にある２本の腕部２４，２６が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する検出部５０（第１実施形態における第１検出部５０と同じ）である。
角速度センサー４の動作については、第１実施形態と同様なので説明を省略する。なお、角速度センサー４には、Ｚ軸回りの角速度を検出する機能は備えられていない。
【００８８】
上述したように、第３実施形態の角速度センサー４は、基部１０と、基部１０を囲む円環状の環部２０と、基部１０と環部２０とを接続する第１支持部３０及び第２支持部３１と、環部２０から基部１０に向かって延びている４本の腕部２１，２３，２４，２６とを備え、２本の腕部２１，２３が駆動部４０である。
これにより、角速度センサー４は、２本の腕部２１，２３を駆動部４０としていることから、従来のような、環部２０を円周方向に駆動振動させることなく角速度を検出することができる。
この結果、角速度センサー４は、駆動に要するエネルギーが従来と比較して小さくなることから、インピーダンスを低下させることができる。
【００８９】
また、角速度センサー４は、４本の腕部２１，２３，２４，２６が環部２０から延びていることから、腕部２１，２３，２４，２６から基部１０への経路が、環部２０を経由することにより従来と比較して長くできる。これにより、角速度センサー４は、駆動振動する腕部２１，２３から環部２０、第１支持部３０または第２支持部３１を経由した基部１０への振動の伝播が減衰し、基部１０から外部部材への振動エネルギーの漏洩を抑制できる。
この結果、角速度センサー４は、Ｑ値が向上することから、角速度検出感度を向上させることができる。
【００９０】
また、角速度センサー４は、第１支持部３０より＋Ｙ側にある２本の腕部２１，２３が、駆動部４０であり、第１支持部３０より−Ｙ側にある２本の腕部２４，２６が、Ｘ軸及びＹ軸回りの角速度を検出する検出部５０である。
これにより、角速度センサー４は、角速度検出感度を向上させつつ、Ｘ軸及びＹ軸の２軸回りの角速度を検出することができる。
なお、角速度センサー４は、４本の腕部２１，２３，２４，２６のうち、腕部２３，２４を駆動部４０、腕部２１，２６を検出部５０としてもよい。この場合の角速度センサー４の動作については、第２実施形態と同様なので説明を省略する（但し、Ｚ軸回りの角速度検出機能はない）。
【００９１】
（電子機器）
次に、上述した角速度センサーを備えている電子機器について説明する。
図１３は、角速度センサーを備えている電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す模式斜視図である。
図１３に示すように、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０１を有する表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピューター１１００には、角速度センサー１（または２〜４のいずれか）が内蔵されている。
【００９２】
図１４は、角速度センサーを備えている電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す模式斜視図である。
図１４に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０１が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、角速度センサー１（または２〜４のいずれか）が内蔵されている。
【００９３】
図１５は、角速度センサーを備えている電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す模式斜視図である。なお、この図１５には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面（図中手前側）には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中奥側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００９４】
撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。
また、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４には、パーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。更に、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。
このようなデジタルスチルカメラ１３００には、角速度センサー１（または２〜４のいずれか）が内蔵されている。
【００９５】
このような電子機器は、上述した角速度センサーを備えていることから、上記各実施形態及び変形例で説明した効果が奏され、小型化、低価格化が図られ優れた性能を発揮する。
なお、上述した角速度センサーを備えている電子機器としては、これら以外に、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類、フライトシミュレーターなどが挙げられる。
【００９６】
（移動体）
次に、上述した角速度センサーを備えている移動体について説明する。
図１６は、角速度センサーを備えている移動体の一例としての自動車を示す模式斜視図である。
自動車１５００は、角速度センサー１（または２〜４のいずれか）を、例えば、搭載されているナビゲーション装置、姿勢制御装置などの姿勢検出センサーとして用いている。
これによれば、自動車１５００は、上述した角速度センサーを備えていることから、上記各実施形態及び変形例で説明した効果が奏され、優れた性能を発揮する。
【００９７】
上述した角速度センサーは、上記自動車１５００に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体の姿勢検出センサーなどとして好適に用いることができ、いずれの場合にも、上記各実施形態及び変形例で説明した効果が奏され、優れた性能を発揮する移動体を提供することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１，２，３，４…角速度センサー、１０…基部、２０…環部、２１，２２，２３，２４，２５，２６…腕部、３０…支持部（第１支持部）、３１…第２支持部、４０…駆動部、４１，４２，４３，４４…駆動電極、５０…第１検出部（検出部）、５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８…第１検出電極、６０…第２検出部、６１，６２，６３，６４…第２検出電極、１４１，１４２…駆動体、１４１ａ，１４２ａ…第１電極、１４１ｂ，１４２ｂ…第２電極、１５１…第１検出体、１５１ａ…第１電極、１５１ｂ…第２電極、１６１，１６２…第２検出体、１６１ａ，１６２ａ…第１電極、１６１ｂ，１６２ｂ…第２電極、１１００…電子機器としてのパーソナルコンピューター、１１０１…表示部、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１２００…電子機器としての携帯電話機、１２０１…表示部、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１３００…電子機器としてのデジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター、１５００…移動体としての自動車、Ｄ…圧電層、Ｆ１，Ｆ２…ＸＹ平面に沿った２つの面としての主面、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６…仮想線、Ｍ…錘部、Ｏ…交点、Ｐ…接続端子、Ｓ１，Ｓ２…側面、Ｕ…溝部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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