(57)【要約】【課題】漏れ出力（振動漏れ）が低減された振動素子を得ることができる物理検出装置の製造方法および振動素子、漏れ出力が低減された振動片を備える物理検出装置および電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の物理検出装置の製造方法は、振動素子２を用意する第１の工程と、駆動用振動腕２２１、２２２を振動させて、モニタ用電極群５８、５９により検出用振動腕２３１における振動の方向に交差する方向の振動を検出する第２の工程と、検出された前記交差する方向の振動の検出結果に基づいて、前記交差する方向の振動に起因する検出用振動腕２３１、２３２で発生する漏れ出力が小さくなるように、検出用電極群５３、５４と、調整用電極群５５、５６とを電気的に接続する配線の接続関係を決定する第３の工程とを有する。【選択図】図１４
2015099061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から延出した駆動腕と、
前記基部から延出し、第１および第２の検出用電極がそれぞれ設けられた第１および第２の検出腕と、
前記基部から延出し、第１および第２の調整用電極がそれぞれ設けられた第１および第２の調整腕と、
前記駆動腕を振動させた駆動時に、前記第１および第２の検出腕のうちの少なくとも一方における前記振動の方向に交差する方向の振動を検出するモニタ用電極と、を備える振動素子を用意する第１の工程と、
前記駆動腕を振動させて、前記モニタ用電極により前記交差する方向の振動を検出する第２の工程と、
検出された前記交差する方向の振動の検出結果に基づいて、前記交差する方向の振動に起因する前記第１および第２の検出腕で発生する漏れ出力が小さくなるように、前記第１および第２の検出用電極と、前記第１および第２の調整用電極とを電気的に接続する配線の接続関係を決定する第３の工程とを有することを特徴とする物理検出装置の製造方法。
【請求項２】
前記第３の工程において、前記第１および第２の検出用電極に生じた電荷と、前記第１および第２の調整用電極に生じた電荷とが逆極性の関係となるように、前記配線により、前記第１および第２の検出用電極と、前記第１および第２の調整用電極とを電気的に接続する請求項１に記載の物理検出装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の工程で用意する前記振動素子において、前記第１および第２の検出用電極、前記第１および第２の調整用電極ならびに前記モニタ用電極は、前記配線を介して、それぞれ電気的に接続されており、
前記第３の工程において、前記配線のうち不要な配線を切断することで、前記第１および第２の検出用電極に生じた電荷と、前記第１および第２の調整用電極に生じた電荷とが逆極性の関係となるようにする請求項２に記載の物理検出装置の製造方法。
【請求項４】
前記モニタ用電極は、前記第１の検出腕における前記振動の方向に交差する方向の振動を検出するものであり、前記交差する方向の振動に対して同相で振動する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理検出装置の製造方法。
【請求項５】
前記モニタ用電極は、前記基材に設けられ、前記第１の検出腕の近傍に位置する請求項４に記載の物理検出装置の製造方法。
【請求項６】
前記モニタ用電極を、複数備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の物理検出装置の製造方法。
【請求項７】
基部と、
前記基部から延出した駆動腕と、
前記基部から延出し、第１および第２の検出用電極がそれぞれ設けられた第１および第２の検出腕と、
前記基部から延出し、第１および第２の調整用電極がそれぞれ設けられた第１および第２の調整腕と、
前記駆動腕を振動させた駆動時に、前記第１および第２の検出腕のうちの少なくとも一方における前記振動の方向に交差する方向の振動を検出するモニタ用電極とを備え、
前記第１および第２の検出用電極、前記第１および第２の調整用電極ならびに前記モニタ用電極は、配線を介して、それぞれ電気的に接続されていることを特徴とする振動素子。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理検出装置の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする物理検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の物理検出装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理検出装置の製造方法、振動素子、物理検出装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動素子としては、例えば、車両における車体制御、カーナビゲーションシステムの自車位置検出、デジタルカメラやビデオカメラ等の振動制御補正（いわゆる手ぶれ補正）等に用いられ、角速度、加速度等の物理量を検出するセンサーが知られている。センサーとして、例えば、角速度センサー（振動ジャイロセンサー）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の振動ジャイロセンサーは、基部と、基部から延出された連結アームと、連結アームの先端部から延出された駆動アームと、基部から延出された検出アームとを備える。このような振動ジャイロセンサーは、駆動アームを屈曲振動させた状態で、所定方向の角速度を受けると、駆動アームにコリオリ力が作用し、それに伴って、検出アームが屈曲振動する。このような検出アームの屈曲振動を検出することにより、角速度を検出することができる。
このような振動ジャイロセンサーの基部や駆動アームは、例えば圧電体材料により形成される。そして、フォトリソグラフィー技術やエッチング技術を用いて圧電体材料を加工することにより、基部や駆動アームを形成する。
【０００４】
ところが、圧電体材料のエッチング異方性や加工プロセスのバラツキ等により、基部や駆動アームの断面形状が矩形状にならず、平行四辺形や菱形、あるいはその他の異形状になってしまうことがある。このような意図しない形状変化が生じると、駆動アームの振動方向が設計値からずれることとなり、いわゆる漏れ出力（振動漏れ）が発生する。この漏れ出力は、角速度を受けていない状態で発生する、駆動アームの駆動モードの振動方向と直交する成分の振動であり、このような漏れ出力は、振動ジャイロセンサーの検出感度を低下させる原因となる。
この漏れ出力が低減された振動ジャイロセンサーとして、例えば、特許文献２では、調整用アーム（チューニングアーム）を備えるものが提案されている。
【０００５】
すなわち、かかる振動ジャイロセンサーは、基部と、基部から延出された１対の駆動アームと、基部から延出された１対の検出アームと、基部から延出された１対の調整用アームとを備えており、調整用アームの出力信号が、検出アームの漏れ振動の出力信号に対して逆位相となるように、調整用アームが備える電極と検出アームが備える電極とを電気的に接続することで、検出アームで検出される漏れ出力を低減している。
【０００６】
ここで、かかる振動ジャイロセンサーでは、調整用アームの出力信号が、検出アームの漏れ振動の出力信号に対して逆位相となるように、調整用アームが備える電極と検出アームが備える電極とを電気的に接続する必要がある。しかしながら、１対の検出アームのうちの一方の検出アームが、１対の調整用アームのうち何れの調整用アームに対して逆位相となるかについては、振動ジャイロセンサーを製造時における圧電体材料のエッチング異方性やアライメントズレ等に起因する加工プロセスのバラツキ等により異なってくる。すなわち、１対の検出アームのうちの一方の検出アームの電極を、１対の調整用アームのうち何れの調整用アームの電極に対して電気的に接続すべきかについては、個々の振動ジャイロセンサーの製造条件に応じて異なってくる。
そのため、個々の振動ジャイロセンサーの製造条件に応じて、１対の検出アームのうちの一方の検出アームの電極を、１対の調整用アームのうち何れの調整用アームの電極に対して電気的に接続するのかを、製造時に選択することができる、振動ジャイロセンサーの製造方法の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１０５６１４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１２７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、漏れ出力（振動漏れ）が低減された振動素子を得ることができる物理検出装置の製造方法および振動素子、漏れ出力が低減された振動片を備える物理検出装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、以下の適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の物理検出装置の製造方法は、基部と、
前記基部から延出した駆動腕と、
前記基部から延出し、第１および第２の検出用電極がそれぞれ設けられた第１および第２の検出腕と、
前記基部から延出し、第１および第２の調整用電極がそれぞれ設けられた第１および第２の調整腕と、
前記駆動腕を振動させた駆動時に、前記第１および第２の検出腕のうちの少なくとも一方における前記振動の方向に交差する方向の振動を検出するモニタ用電極と、を備える振動素子を用意する第１の工程と、
前記駆動腕を振動させて、前記モニタ用電極により前記交差する方向の振動を検出する第２の工程と、
検出された前記交差する方向の振動の検出結果に基づいて、前記交差する方向の振動に起因する前記第１および第２の検出腕で発生する漏れ出力が小さくなるように、前記第１および第２の検出用電極と、前記第１および第２の調整用電極とを電気的に接続する配線の接続関係を決定する第３の工程とを有することを特徴とする。
これにより、漏れ出力（振動漏れ）が低減された振動素子を得ることができる。
【００１０】
［適用例２］
本発明の物理検出装置の製造方法では、前記第３の工程において、前記第１および第２の検出用電極に生じた電荷と、前記第１および第２の調整用電極に生じた電荷とが逆極性の関係となるように、前記配線により、前記第１および第２の検出用電極と、前記第１および第２の調整用電極とを電気的に接続することが好ましい。
これにより、漏れ出力（振動漏れ）が低減された振動素子を得ることができる。
【００１１】
［適用例３］
本発明の物理検出装置の製造方法では、前記第１の工程で用意する前記振動素子において、前記第１および第２の検出用電極、前記第１および第２の調整用電極ならびに前記モニタ用電極は、前記配線を介して、それぞれ電気的に接続されており、
前記第３の工程において、前記配線のうち不要な配線を切断することで、前記第１および第２の検出用電極に生じた電荷と、前記第１および第２の調整用電極に生じた電荷とが逆極性の関係となるようにすることが好ましい。
これにより、不要な箇所の配線を切断するという単純な工程により、漏れ出力（振動漏れ）が低減された振動素子を得ることができる。
【００１２】
［適用例４］
本発明の物理検出装置の製造方法では、前記モニタ用電極は、前記第１の検出腕における前記振動の方向に交差する方向の振動を検出するものであり、前記交差する方向の振動に対して同相で振動することが好ましい。
これにより、第１の検出腕の前記交差する方向の振動を、モニタ用電極に生じた電荷を検出することで間接的に知ることができる。
【００１３】
［適用例５］
本発明の物理検出装置の製造方法では、前記モニタ用電極は、前記基材に設けられ、前記第１の検出腕の近傍に位置することが好ましい。
これにより、第１の検出腕の前記交差する方向の振動を、モニタ用電極によりより優れた検出精度で検出することができる。
【００１４】
［適用例６］
本発明の物理検出装置の製造方法では、前記モニタ用電極を、複数備えることが好ましい。
これにより、第１および第２の検出腕の前記交差する方向の振動を、増幅させることができる。
【００１５】
［適用例７］
本発明の振動素子は、基部と、
前記基部から延出した駆動腕と、
前記基部から延出し、第１および第２の検出用電極がそれぞれ設けられた第１および第２の検出腕と、
前記基部から延出し、第１および第２の調整用電極がそれぞれ設けられた第１および第２の調整腕と、
前記駆動腕を振動させた駆動時に、前記第１および第２の検出腕のうちの少なくとも一方における前記振動の方向に交差する方向の振動を検出するモニタ用電極とを備え、
前記第１および第２の検出用電極、前記第１および第２の調整用電極ならびに前記モニタ用電極は、配線を介して、それぞれ電気的に接続されていることを特徴とする。
これにより、漏れ出力（振動漏れ）が低減された振動素子となる。
【００１６】
［適用例８］
本発明の物理検出装置は、本発明の物理検出装置の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた物理検出装置とすることができる。
［適用例９］
本発明の電子機器は、本発明の物理検出装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた電子機器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の物理検出装置（センサーデバイス）の好適な実施形態の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示すセンサーデバイスの平面図である。
【図３】図１に示すセンサーデバイスが備える振動素子を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）は、図３に示す振動素子の駆動用振動腕の拡大平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す駆動用振動腕の断面図である。
【図５】図５（ａ）は、図３に示す振動素子の検出用振動腕の拡大平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す検出用振動腕の断面図である。
【図６】図６（ａ）は、図３に示す振動素子の調整用振動腕の拡大平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す調整用振動腕の断面図である。
【図７】図３に示す振動素子における検出用電極および調整用電極の接続状態を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、図３に示す振動素子の基部の部分拡大平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す基部の断面図である。
【図９】センサーデバイスの製造方法の一例を示す工程概略図である。
【図１０】図３に示す振動素子の動作を説明するための図である。
【図１１】図１１（ａ）は、図５に示す検出用振動腕の漏れ出力を示す図、図１１（ｂ）は、図６に示す調整用振動腕の出力を示す図である。
【図１２】検出用振動腕と調整用振動腕との位相の関係を示す図である。
【図１３】検出用振動腕と調整用振動腕との位相の関係を示す図である。
【図１４】図３に示す振動素子の上面における配線を切断する前の配線パターンを示す平面図である。
【図１５】図３に示す振動素子の下面における配線を切断する前の配線パターンを示す透過平面図である。
【図１６】図３に示す振動素子の上面における配線を切断した後の第１の配線パターンを示す平面図である。
【図１７】図３に示す振動素子の下面における配線を切断した後の第１の配線パターンを示す透過平面図である。
【図１８】図３に示す振動素子の上面における配線を切断した後の第２の配線パターンを示す平面図である。
【図１９】図３に示す振動素子の下面における配線を切断した後の第２の配線パターンを示す透過平面図である。
【図２０】本発明の物理検出装置を備えるモバイル型（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斜視図である。
【図２１】本発明の物理検出装置を備える携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図２２】本発明の物理検出装置を備えるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の物理検出装置の製造方法、振動素子、物理検出装置および電子機器について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜センサーデバイス＞
まず、本発明の物理検出装置（センサーデバイス）の好適な実施形態、すなわち、本発明の物理検出装置の製造方法が適用されたセンサーデバイスについて説明する。
図１は、本発明の物理検出装置（センサーデバイス）の好適な実施形態の概略構成を示す模式的断面図、図２は、図１に示すセンサーデバイスの平面図、図３は、図１に示すセンサーデバイスが備える振動素子を示す平面図、図４（ａ）は、図３に示す振動素子の駆動用振動腕の拡大平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す駆動用振動腕の断面図、図５（ａ）は、図３に示す振動素子の検出用振動腕の拡大平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す検出用振動腕の断面図、図６（ａ）は、図３に示す振動素子の調整用振動腕の拡大平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す調整用振動腕の断面図、図７は、図３に示す振動素子における検出用電極および調整用電極の接続状態を示す図、図８（ａ）は、図３に示す振動素子の基部の部分拡大平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す基部の断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１〜６、８、１０において、互いに直交する３つの軸として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示しており、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」という。また、＋ｚ軸側を「上」、−ｚ軸側を「下」ともいう。
【００１９】
図１および図２に示すセンサーデバイス１は、物理量として角速度を検出するジャイロセンサーである。
このようなセンサーデバイス（物理検出装置）１は、例えば、撮像機器の手ぶれ補正や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星信号を用いた移動体ナビケーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御等に用いることができる。
このセンサーデバイス１は、図１および図２に示すように、振動素子２と、ＩＣチップ３と、これら振動素子２およびＩＣチップ３を収納するパッケージ４と、を有する。
【００２０】
以下、センサーデバイス１を構成する各部を順次説明する。
［振動素子］
振動素子２は、１つの軸まわりの角速度を検出するジャイロセンサー素子である。
この振動素子２は、図３に示すように、基部２１と、１対の駆動用振動腕２２１、２２２と、１対の検出用振動腕２３１、２３２と、１対の調整用振動腕（振動腕）２４１、２４２と、支持部（枠体）２５と、２つの連結部２６１、２６２と、駆動用電極群５１、５２と、検出用電極群５３、５４と、調整用電極群５５、５６と、モニタ用電極群５８、５９とを有している。
【００２１】
本実施形態では、振動素子２の各部が、圧電体材料で一体的に形成されている。このような圧電体材料としては、特に限定されないが、水晶を用いるのが好ましい。これにより、振動素子２の特性を優れたものとすることができる。
水晶は、互いに直交するＸ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）およびＺ軸（光学軸）を有する。基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の調整用振動腕２４１、２４２、支持部２５および２つの連結部２６１、２６２は、例えば、Ｚ軸が厚さ方向に存在するとともにＸ軸およびＹ軸に平行な板面を有する水晶で構成された基板（水晶Ｚ板）をエッチング加工することにより形成することができる。かかる基板の厚さは、振動素子２の発振周波数（共振周波数）、外形サイズ、加工性等に応じて適宜設定される。
なお、以下では、基部２１、１対の駆動用振動腕２２１、２２２、１対の検出用振動腕２３１、２３２、１対の調整用振動腕２４１、２４２、支持部２５および２つの連結部２６１、２６２が水晶で一体的に構成されている場合を例に説明する。
【００２２】
基部２１は、２つの連結部２６１、２６２を介して、枠状をなす支持部２５に支持されている。２つの連結部２６１、２６２は、それぞれ、矩形状をなし、４辺のうちの１辺が基部２１に連結され、かかる１辺に対向する１辺が支持部２５に連結されている。
駆動用振動腕（第１および第２の駆動腕）２２１、２２２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（−ｙ方向）に延出している。また、駆動用振動腕２２１、２２２は、それぞれ、水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、駆動用振動腕２２１、２２２の横断面は、それぞれ、ｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。
そして、駆動用振動腕２２１には、駆動用電極群５１が設けられ、同様に、駆動用振動腕２２２には、駆動用電極群５２が設けられている。
【００２３】
駆動用電極群５１は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動用振動腕２２１の上面に設けられた駆動用電極５１１と、駆動用振動腕２２１の下面に設けられた駆動用電極５１２と、駆動用振動腕２２１の一方（図４中の左側）の側面に設けられた駆動用電極５１３と、駆動用振動腕２２１の他方（図４中の右側）の側面に設けられた駆動用電極５１４とで構成されている。
【００２４】
また、駆動用電極群５２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動用振動腕２２２の上面に設けられた駆動用電極５２１と、駆動用振動腕２２２の下面に設けられた駆動用電極５２２と、駆動用振動腕２２２の一方（図４中の左側）の側面に設けられた駆動用電極５２３と、駆動用振動腕２２２の他方（図４中の右側）の側面に設けられた駆動用電極５２４とで構成されている。
そして、これらの電極は、それぞれ、配線を介して以下のように互いに電気的に接続されている。
【００２５】
すなわち、駆動用電極５１１および駆動用電極５１２は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、駆動用電極５１３および駆動用電極５１４は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。このような駆動用電極５１１、５１２は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ａに電気的に接続されている。また、駆動用電極５１３、５１４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｂに電気的に接続されている。
【００２６】
さらに、駆動用電極５２１および駆動用電極５２２は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、駆動用電極５２３および駆動用電極５２４は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。このような駆動用電極５２１、５２２は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｂに電気的に接続されている。また、駆動用電極５２３、５２４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ａに電気的に接続されている。
【００２７】
検出用振動腕（第１および第２の検出腕）２３１、２３２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（＋ｙ方向）に延出している。また、検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、検出用振動腕２３１、２３２の横断面は、それぞれ、ｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。
このような検出用振動腕２３１、２３２は、それぞれ、駆動用振動腕２２１、２２２に加えられた物理量に応じてｚ軸方向（面外方向）に振動するものである。
【００２８】
そして、検出用振動腕２３１には、検出用電極群（第１の検出用電極）５３が設けられ、同様に、検出用振動腕２３２には、検出用電極群（第２の検出用電極）５４が設けられている。このように駆動用振動腕２２１、２２２とは別体として設けられた検出用振動腕２３１、２３２に検出用電極群５３、５４を設けることにより、検出用電極群５３、５４の検出用電極の電極面積（電極として機能する部分の面積）を大きくすることができる。そのため、振動素子２の検出感度を向上させることができる。ここで、検出用振動腕２３１および検出用電極群５３は、検出部を構成する。同様に、検出用振動腕２３２および検出用電極群５４は、検出部を構成する。
【００２９】
検出用電極群５３は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、検出用振動腕２３１の上面に設けられた検出用電極５３１、５３２と、検出用振動腕２３１の下面に設けられた検出用電極５３３、５３４とで構成されている。ここで、検出用電極５３１、５３３は、それぞれ、検出用振動腕２３１の幅方向での一方側（図５中の左側）に設けられ、また、検出用電極５３２、５３４は、それぞれ、検出用振動腕２３１の幅方向での他方側（図５中の右側）に設けられている。
【００３０】
検出用電極５３１および検出用電極５３４は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、検出用電極５３２および検出用電極５３３は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。ここで、検出用電極５３１、５３４および検出用電極５３２、５３３は、対をなす。
【００３１】
また、検出用電極群５４は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、検出用振動腕２３２の上面に設けられた検出用電極５４１、５４２と、検出用振動腕２３２の下面に設けられた検出用電極５４３、５４４とで構成されている。ここで、検出用電極５４１、５４３は、それぞれ、検出用振動腕２３２の幅方向での一方側（図５中の左側）に設けられ、また、検出用電極５４２、５４４は、それぞれ、検出用振動腕２３２の幅方向での他方側（図５中の右側）に設けられている。
【００３２】
検出用電極５４１および検出用電極５４４は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、検出用電極５４２および検出用電極５４３は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。ここで、検出用電極５４１、５４４および検出用電極５４２、５４３は、対をなす。
【００３３】
これらの検出用電極５３１、５３４、検出用電極５３２、５３３、検出用電極５４１、５４４および検出用電極５４２、５４３は、それぞれ、振動素子２におけるモレ信号を確実に低減させることを目的に、以下に示すような、第１の配線パターンまたは第２の配線パターンにより、端子５７ｃ〜５７ｆに電気的に接続されている。なお、このような第１の配線パターンまたは第２の配線パターンとする理由および方法については、後に詳述する。
【００３４】
すなわち、第１の配線パターンでは、図７（ａ）に示すように、検出用電極５３１、５３４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｆに電気的に接続されている。また、検出用電極５３２、５３３は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｄに電気的に接続されている。さらに、検出用電極５４１、５４４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｅに電気的に接続されている。また、検出用電極５４２、５４３は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｃに電気的に接続されている。
【００３５】
さらに、第２の配線パターンでは、図７（ｂ）に示すように、検出用電極５３１、５３４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｅに電気的に接続されている。また、検出用電極５３２、５３３は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｄに電気的に接続されている。さらに、検出用電極５４１、５４４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｆに電気的に接続されている。また、検出用電極５４２、５４３は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｃに電気的に接続されている。
【００３６】
なお、第１の配線パターンおよび第２の配線パターンともに、端子５７ｄに接続される検出用電極５３２、５３３および端子５７ｃに接続される検出用電極５４２、５４３は、それぞれ、グランド電極となっている。
さらに、検出用振動腕２３１、２３２には、それぞれ、それらの先端部（所謂、ハンマーヘッド）に、導電性を有する導体部３５、３６が設けられている。これら導体部３５、３６は、検出用振動腕２３１、２３２の重量を調整するために用いられるとともに、検出用電極同士を電気的に接続するための配線としての機能を発揮する。
【００３７】
調整用振動腕（第１および第２の調整腕）２４１、２４２は、それぞれ、基部２１からｙ軸方向（＋ｙ方向）に延出している。また、調整用振動腕２４１、２４２は、それぞれ、水晶のＹ軸に沿って延在している。さらに、調整用振動腕２４１、２４２の横断面は、それぞれ、ｘ軸に平行な１対の辺とｚ軸に平行な１対の辺とで構成された矩形をなしている。調整用振動腕２４１、２４２はそれぞれ矩形であり、表面（第１面）、裏面（第２面）、および表面と裏面を連結する側面を有する。
【００３８】
このような調整用振動腕２４１、２４２は、前述した検出用振動腕２３１、２３２に対して平行となるように設けられている。すなわち、検出用振動腕２３１、２３２および調整用振動腕２４１、２４２は、互いに平行な方向に延在している。これにより、検出用振動腕２３１、２３２および調整用振動腕２４１、２４２等を水晶で構成した場合、検出用振動腕２３１、２３２および調整用振動腕２４１、２４２をそれぞれ水晶のＹ軸に沿って延在するように構成し、検出用振動腕２３１、２３２を効率的に振動させるとともに、簡単な構成で後述する調整用電極５５１〜５５４、５６１〜５６４に電荷を生じさせることができる。
そして、調整用振動腕２４１には、調整用電極群（第１の調整用電極）５５が設けられ、同様に、調整用振動腕２４２には、調整用電極群（第２の調整用電極）５６が設けられている。
【００３９】
調整用電極群５５は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、調整用振動腕２４１の上面に設けられた調整用電極５５１と、調整用振動腕２４１の下面に設けられた調整用電極５５２と、調整用振動腕２４１の一方（図６中の左側）の側面に設けられた調整用電極（側面電極）５５３と、調整用振動腕２４１の他方（図６中の右側）の側面に設けられた調整用電極（側面電極）５５４とで構成されている。
調整用電極５５１および調整用電極５５２は、平面視したときに、互いに重なるように形成されている。すなわち、調整用電極５５１および調整用電極５５２は、平面視したときに、互いの外形が一致するように形成されている。
【００４０】
また、調整用電極群５６は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、調整用振動腕２４２の上面に設けられた調整用電極５６１と、調整用振動腕２４２の下面に設けられた調整用電極５６２と、調整用振動腕２４２の一方（図６中の左側）の側面に設けられた調整用電極（側面電極）５６３と、調整用振動腕２４２の他方（図６中の右側）の側面に設けられた調整用電極（側面電極）５６４とで構成されている。
調整用電極５６１および調整用電極５６２は、平面視したときに、互いに重なるように形成されている。すなわち、調整用電極５６１および調整用電極５６２は、平面視したときに、互いの外形が一致するように形成されている。
【００４１】
そして、これらの電極は、それぞれ、配線を介して以下のように互いに電気的に接続されている。
すなわち、調整用電極５５１および調整用電極５５２は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、調整用電極５５３および調整用電極５５４は、互いに同電位となるように電気的に接続されている。ここで、調整用電極５５１、５５２および調整用電極５５３、５５４は、対をなす。
また、調整用電極５６１および調整用電極５６２は、互いに同電位となるように、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されている。また、調整用電極５６３および調整用電極５６４は、互いに同電位となるように電気的に接続されている。ここで、調整用電極５６１、５６２および調整用電極５６３、５６４は、対をなす。
【００４２】
このような調整用電極５５１、５５２は、図７に示すように、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｆに電気的に接続されている。また、調整用電極５５３、５５４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｄに電気的に接続されている。また、調整用電極５６１、５６２は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｅに電気的に接続されている。また、調整用電極５６３、５６４は、図示しない配線を介して、図３に示す支持部２５に設けられた端子５７ｃに電気的に接続されている。
【００４３】
なお、端子５７ｄに接続される調整用電極５５３、５５４および端子５７ｃに接続される調整用電極５６３、５６４は、それぞれ、グランド電極となっている。
さらに、調整用振動腕２４１、２４２には、それぞれ、それらの先端部（所謂、ハンマーヘッド）に、導電性を有する導体部３７、３８が設けられている。これら導体部３７、３８は、調整用振動腕２４１、２４２の重量を調整するために用いられるとともに、調整用電極同士を電気的に接続するための配線としての機能を発揮する。
【００４４】
以上のような検出用電極５３１〜５３４および調整用電極５５１〜５５４を有する振動素子２では、検出用電極５３１〜５３４が第１の配線パターンをなしている場合には、端子５７ｆに、検出用電極５３１、５３４および調整用電極５５１、５５２が電気的に接続され、端子５７ｄに、検出用電極５３２、５３３および調整用電極５５３、５５４が電気的に接続され、端子５７ｅに、検出用電極５４１、５４４および調整用電極５６１、５６２が電気的に接続され、端子５７ｃに、検出用電極５４２、５４３および調整用電極５６３、５６４が電気的に接続されている。したがって、図７（ａ）に示すように、検出用電極５３１、５３４および検出用電極５３２、５３３に発生する電荷量に、調整用電極５５１、５５２および調整用電極５５３、５５４に発生する電荷量を加算したものがセンサー出力（以下、単に「センサー出力」ともいう）として端子５７ｆ、５７ｄから出力され、さらに、検出用電極５４１、５４４および検出用電極５４２、５４３に発生する電荷量に、調整用電極５６１、５６２および調整用電極５６３、５６４に発生する電荷量を加算したものがセンサー出力として端子５７ｅ、５７ｃから出力されることとなる。
【００４５】
また、検出用電極５３１〜５３４が第２の配線パターンをなしている場合には、端子５７ｅに、検出用電極５３１、５３４および調整用電極５６１、５６２が電気的に接続され、端子５７ｄに、検出用電極５３２、５３３および調整用電極５５３、５５４が電気的に接続され、端子５７ｆに、検出用電極５４１、５４４および調整用電極５５１、５５２が電気的に接続され、端子５７ｃに、検出用電極５４２、５４３および調整用電極５６３、５６４が電気的に接続されている。したがって、図７（ｂ）に示すように、検出用電極５３１、５３４および検出用電極５３２、５３３に発生する電荷量に、調整用電極５６１、５６２および調整用電極５５３、５５４に発生する電荷量を加算したものがセンサー出力として端子５７ｅ、５７ｄから出力され、さらに、検出用電極５４１、５４４および検出用電極５４２、５４３に発生する電荷量に、調整用電極５５１、５５２および調整用電極５６３、５６４に発生する電荷量を加算したものがセンサー出力として端子５７ｆ、５７ｃから出力されることとなる。
【００４６】
（モニタ用電極群）
モニタ用電極群（モニタ用電極）５８、５９は、本実施形態では、基部２１に設けられている。
モニタ用電極群５８は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、基部２１の上面にｙ軸方向に沿って設けられたモニタ用電極５８１、５８２と、基部２１の下面にｙ軸方向に沿って設けられたモニタ用電極５８３、５８４とで構成されている。ここで、モニタ用電極５８１、５８３は、それぞれ、基部２１の幅方向での一方側（図８中の左側）に設けられ、また、モニタ用電極５８２、５８４は、それぞれ、基部２１の幅方向での他方側（図８中の右側）に設けられている。
【００４７】
さらに、モニタ用電極群５９は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、基部２１の上面にｙ軸方向に沿って設けられたモニタ用電極５９１、５９２と、基部２１の下面にｙ軸方向に沿って設けられたモニタ用電極５９３、５９４とで構成されている。ここで、モニタ用電極５９１、５９３は、それぞれ、基部２１の幅方向での一方側（図８中の左側）に設けられ、また、モニタ用電極５９２、５９４は、それぞれ、基部２１の幅方向での他方側（図８中の右側）に設けられている。
なお、本実施形態では、モニタ用電極群５８は、駆動用電極群５１と検出用電極群５３とを結ぶ線上に対応するように基部２１に設けられ、モニタ用電極群５９は、駆動用電極群５２と検出用電極群５４とを結ぶ線上に対応するように基部２１に設けられている。
【００４８】
このようなモニタ用電極群５８、５９は、センサーデバイス１（振動素子２）の製造時に、検出用振動腕２３１、２３２に設けられた検出用電極群５３、５４と、調整用振動腕２４１、２４２に設けられた調整用電極群５５、５６とを、第１の配線パターンまたは第２の配線パターンで電気的に接続するのかを判断するために用いられるものであり、その判断する方法については、後に詳述する。なお、これらモニタ用電極群５８、５９は、あくまでも上記方法に用いられるものであり、振動素子２においては、特に機能を発揮するものではない。
【００４９】
［ＩＣチップ］
図１および図２に示すＩＣチップ３は、前述した振動素子２を駆動する機能と、振動素子２からの出力（センサー出力）を検出する機能とを有する電子部品である。
このようなＩＣチップ３は、図示しないが、振動素子２を駆動する駆動回路と、振動素子２からの出力を検出する検出回路とを備える。
また、ＩＣチップ３には、複数の接続端子３１が設けられている。
【００５０】
（パッケージ）
図１および図２に示すように、パッケージ４は、上方に開放する凹部を有するベース部材４１（ベース）と、このベース部材４１の凹部を覆うように設けられた蓋部材４２（リッド）とを備える。これにより、ベース部材４１と蓋部材４２との間には、振動素子２およびＩＣチップ３が収納される内部空間が形成されている。
ベース部材４１は、平板状の板体４１１（板部）と、板体４１１の上面の外周部に接合された枠体４１２（枠部）とで構成されている。
このようなベース部材４１は、例えば、酸化アルニウム質焼結体、水晶、ガラス等で構成されている。
【００５１】
図１および図２に示すように、ベース部材４１の上面（蓋部材４２に覆われる側の面）には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような接合部材８１により、前述した振動素子２の支持部２５が接合されている。これにより、振動素子２がベース部材４１に対して支持・固定されている。
また、ベース部材４１の上面には、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような接合部材８２により、前述したＩＣチップ３が接合されている。これにより、ＩＣチップ３がベース部材４１に対して支持・固定されている。
さらに、図１および図２に示すように、ベース部材４１の上面には、複数の内部端子７１および複数の内部端子７２が設けられている。
【００５２】
複数の内部端子７１には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述した振動素子２の端子５７ａ〜５７ｆが電気的に接続されている。
この複数の内部端子７１は、図示しない配線を介して、複数の内部端子７２に電気的に接続されている。
また、複数の内部端子７２には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したＩＣチップ３の複数の接続端子３１が電気的に接続されている。
【００５３】
一方、図１に示すように、ベース部材４１の下面（パッケージ４の底面）には、センサーデバイス１が組み込まれる機器（外部機器）に実装される際に用いられる複数の外部端子７３が設けられている。
この複数の外部端子７３は、図示しない内部配線を介して、前述した内部端子７２に電気的に接続されている。これにより、ＩＣチップ３と複数の外部端子７３とが電気的に接続されている。
このような各内部端子７１、７２および各外部端子７３は、それぞれ、例えば、タングステン（Ｗ）等のメタライズ層にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等の被膜をメッキ等により積層した金属被膜からなる。
【００５４】
このようなベース部材４１には、蓋部材４２が気密的に接合されている。これにより、パッケージ４内が気密封止されている。
この蓋部材４２は、例えば、ベース部材４１と同材料、または、コバール、４２アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。
ベース部材４１と蓋部材４２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、ろう材、硬化性樹脂等で構成された接着剤による接合方法、シーム溶接、レーザー溶接等の溶接方法等を用いることができる。
かかる接合は、減圧下または不活性ガス雰囲気下で行うことにより、パッケージ４内を減圧状態または不活性ガス封入状態に保持することができる。
【００５５】
以上説明したような実施形態に係るセンサーデバイス１に備えられた振動素子２によれば、モレ信号を確実に低減させることができることから、優れた検出感度を発揮することができる。
また、前述したような振動素子２を備えるセンサーデバイス１によれば、優れた検出感度を有する。
【００５６】
＜センサーデバイスの製造方法＞
次に、上述したセンサーデバイス１の製造方法（本発明の物理検出装置の製造方法）について説明する。
図９は、センサーデバイスの製造方法の一例を示す工程概略図、図１０は、図３に示す振動素子の動作を説明するための図、図１１（ａ）は、図５に示す検出用振動腕の漏れ出力を示す図、図１１（ｂ）は、図６に示す調整用振動腕の出力を示す図、図１２、１３は、検出用振動腕と調整用振動腕との位相の関係を示す図、図１４は、図３に示す振動素子の上面における配線を切断する前の配線パターンを示す平面図、図１５は、図３に示す振動素子の下面における配線を切断する前の配線パターンを示す透過平面図、図１６は、図３に示す振動素子の上面における配線を切断した後の第１の配線パターンを示す平面図、図１７は、図３に示す振動素子の下面における配線を切断した後の第１の配線パターンを示す透過平面図、図１８は、図３に示す振動素子の上面における配線を切断した後の第２の配線パターンを示す平面図、図１９は、図３に示す振動素子の下面における配線を切断した後の第２の配線パターンを示す透過平面図である。
【００５７】
本実施形態に係るセンサーデバイスの製造方法は、実装用振動素子２０を得る工程［Ｓ１］と、駆動用振動腕２２１、２２２の周波数を調整する工程［Ｓ２］と、パッケージ４に実装用振動素子２０を実装する工程［Ｓ３］と、パッケージ４にＩＣチップ３を実装する工程［Ｓ４］と、駆動用電極群５１、５２に電圧を印加して駆動振動を励振し、モニタ用電極群５８、５９において、この駆動振動の振動方向に交差する方向の振動（検出振動）を検出する工程［Ｓ５］と、モニタ用電極群５８、５９において、検出された検出振動に基づいて、配線を切断する工程［Ｓ６］と、検出振動に起因する漏れ出力を調整用振動腕を用いて調整する工程［Ｓ７］と、パッケージ４を封止する工程［Ｓ８］と、を有する（図９参照。）。以下、各工程について順次説明する。
【００５８】
［Ｓ１］まず、実装用振動素子２０を用意する（第１の工程）。
この実装用振動素子２０は、前述した振動素子２と比較して検出用電極群５３、５４、調整用電極群５５、５６およびモニタ用電極群５８、５９を電気的に接続する配線の接続形態（パターン）が異なるものであり、説明の便宜上、本明細書中では、「実装用振動素子２０」と言うこととする。この実装用振動素子２０に工程［Ｓ２］〜［Ｓ６］（特に、工程［Ｓ４］、［Ｓ５］）を施すことにより、実装用振動素子２０は、センサーデバイス１において振動素子２としての機能を発揮する。
なお、本実施形態では、この実装用振動素子２０として、ウエハー内に複数造り込まれたものを用意する。
【００５９】
［Ｓ１−１］まず、圧電体材料のウエハーを用意する。このウエハーとしては、前述した圧電体材料で構成された基板等が挙げられ、水晶ウエハー等が代表的である。
［Ｓ１−２］次いで、このようなウエハーに対し、既知のフォトリソグラフィー技術等を用いて、ウエハーを加工する。これにより、基部２１と、１対の駆動用振動腕２２１、２２２と、１対の検出用振動腕２３１、２３２と、１対の調整用振動腕（振動腕）２４１、２４２と、支持部（枠体）２５と、２つの連結部２６１、２６２とがウエハーに造り込まれる。
【００６０】
［Ｓ１−３］次いで、駆動用電極群５１、５２、検出用電極群５３、５４、調整用電極群５５、５６およびモニタ用電極群５８、５９を、それぞれ、駆動用振動腕２２１、２２２、検出用振動腕２３１、２３２、調整用振動腕（振動腕）２４１、２４２および基部２１に形成する。
なお、この際、導体部３５〜３８、端子５７ａ〜５７ｆおよびこれらを電気的に接続する配線についても同時に形成する。
なお、各電極の形成には、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法のような物理成膜法、ＣＶＤ法のような化学成膜法、めっき法等が挙げられる。
これらの工程を経ることで、ウエハー内に造り込まれた状態の複数の実装用振動素子２０を得ることができる。
【００６１】
以上のような工程を経ることにより得られる実装用振動素子２０において、本実施形態では、検出用電極群５３、５４、調整用電極群５５、５６およびモニタ用電極群５８、５９を電気的に接続する配線は、以下に示すような構成となっている。
すなわち、図１４、１５に示すように、配線９１を介して、検出用電極５３１、５３４が電気的に接続され、配線９２を介して、検出用電極５４１、５４４が電気的に接続され、配線９３を介して、端子５７ｆと、調整用電極５５１、５５２とが電気的に接続され、配線９４を介して、端子５７ｅと、調整用電極５６１、５６２とが電気的に接続され、配線９５と導体部３５、３７とを介して、端子５７ｄと、検出用電極５３２、５３３と、調整用電極５５３、５５４とが電気的に接続され、配線９６と導体部３６、３８とを介して、端子５７ｃと、検出用電極５４２、５４３と、調整用電極５６３、５６４とが電気的に接続され、配線９７Ａを介して、配線９１と、配線９３とが電気的に接続され、配線９７Ｂを介して、配線９２と、配線９３とが電気的に接続され、配線９８Ａを介して、配線９２と、配線９４とが電気的に接続され、配線９８Ｂを介して、配線９１と、配線９４とが電気的に接続され、配線９９Ａを介して、モニタ用電極５８１、５９２と、配線９３とが電気的に接続され、配線９９Ｂを介して、モニタ用電極５８２、５９１と、配線９６とが電気的に接続され、配線９９Ｃを介して、モニタ用電極５８４、５９３と、配線９４とが電気的に接続され、配線９９Ｄを介して、モニタ用電極５８３、５９４と、配線９５とが電気的に接続されている。
【００６２】
そのため、検出用電極５３１、５３４と、調整用電極５５１、５５２と、検出用電極５４１、５４４と、調整用電極５６１、５６２とが短絡した状態で、モニタ用電極５８１、５９２、モニタ用電極５８４、５９３とともに、端子５７ｅ、５７ｆに電気的に接続されている。
また、モニタ用電極５８２、５９１が端子５７ｃに電気的に接続され、モニタ用電極５８３、５９４が端子５７ｄに電気的に接続されていることから、これらの電極は、グランド電極となっている。
【００６３】
以上のような配線の構成とすることで、モニタ用電極群５８、５９を、ともに、検出用振動腕２３１に設けられた検出用電極群５３と、同相のｚ軸方向（面外方向）の振動を検出する機能を発揮するものとすることができる。
モニタ用電極群を、モニタ用電極群５８の１つではなく、モニタ用電極群５９を含む２つ（複数）のものとすることにより、検出用電極群５３と同相のｚ軸方向の振動を増幅させることができる。そのため、前記ｚ軸方向の振動の検出感度の向上が図られる。
【００６４】
［Ｓ２］次に、実装用振動素子２０が備える駆動用振動腕２２１、２２２の周波数の微調整を行う。
この周波数微調整は、駆動用振動腕２２１、２２２の一部をレーザートリミングにより除去して質量を減少させることによる方法や、蒸着やスパッタリング等により駆動用振動腕２２１、２２２に質量を付加させることによる方法等により行うことができる。
【００６５】
なお、駆動用振動腕２２１、２２２の周波数の微調整は、上述のようにウエハーに造り込まれた複数の実装用振動素子２０に対して同時に施すようにしてもよいし、実装用振動素子２０を個片化した後に、各実装用振動素子２０に対して個別に施すようにしてもよい。ただし、本工程［Ｓ２］のように、ウエハーに造り込まれた複数の実装用振動素子２０に対して周波数の微調整を同時に行う構成とすることで、本工程［Ｓ２］の効率化が図られる。
【００６６】
［Ｓ３］次に、ウエハーに造り込まれた複数の実装用振動素子２０を個片化した後、個片化した実装用振動素子２０を、この実装用振動素子２０を収納するパッケージ４内に実装する。
具体的には、まず、ベース部材４１に、接合部材８１により、実装用振動素子２０の支持部２５を接合することにより、ベース部材４１に対して実装用振動素子２０を固定する。
次いで、ワイヤーボンディング法により、ベース部材４１の上面に設けられた内部端子７１と、実装用振動素子２０が備える端子５７ａ〜５７ｆとをワイヤーボンディングすることにより、これら同士を電気的に接続する。
【００６７】
［Ｓ４］次に、ＩＣチップ３をパッケージ４内に実装する。
具体的には、まず、ベース部材４１に、接合部材８２により、ＩＣチップ３を接合することにより、ベース部材４１に対してＩＣチップ３を固定する。
次いで、ワイヤーボンディング法により、ベース部材４１の上面に設けられた内部端子７２と、ＩＣチップ３が備える接続端子３１とをワイヤーボンディングすることにより、これら同士を電気的に接続する。
【００６８】
［Ｓ５］次に、駆動用電極群５１、５２に電圧を印加して駆動振動を励振し、モニタ用電極群５８、５９において、この駆動振動の振動方向に交差する方向の振動（検出振動）を検出する（第２の工程）。
ここで、上述した構成の振動素子２では、端子５７ａと端子５７ｂとの間に駆動信号が印加されることにより、図１０に示すように、駆動用振動腕２２１と駆動用振動腕２２２とが互いに接近・離間するように屈曲振動（駆動振動）する。すなわち、駆動用振動腕２２１が図１０に示す矢印Ａ１の方向に屈曲するとともに駆動用振動腕２２２が図１０に示す矢印Ａ２の方向に屈曲する状態と、駆動用振動腕２２１が図１０に示す矢印Ｂ１の方向に屈曲するとともに駆動用振動腕２２２が図１０に示す矢印Ｂ２の方向に屈曲する状態とを交互に繰り返す。
【００６９】
このように駆動用振動腕２２１、２２２を駆動振動させた状態（振動モード）で、振動素子２にｙ軸まわりの角速度ω（物理量）が加わると、駆動用振動腕２２１、２２２は、コリオリ力により、ｚ軸方向に互いに反対側に屈曲振動する。これに伴い、検出用振動腕２３１、２３２は、ｚ軸方向に互いに反対側に屈曲振動（検出振動）する。すなわち、検出用振動腕２３１が図１０に示す矢印Ｃ１の方向に屈曲するとともに検出用振動腕２３２が図１０に示す矢印Ｃ２の方向に屈曲する状態と、検出用振動腕２３１が図１０に示す矢印Ｄ１の方向に屈曲するとともに検出用振動腕２３２が図１０に示す矢印Ｄ２の方向に屈曲する状態とを交互に繰り返す。
このような検出用振動腕２３１、２３２の検出振動により検出用電極群５３、５４に生じた電荷を、端子５７ｃ〜５７ｆを介して、検出する（検出モード）ことにより、振動素子２に加わった角速度ωを求めることができる。
【００７０】
ところで、かかる振動素子２では、仮に、製造時のバラツキによって駆動用振動腕２２１、２２２の横断面形状が設計通りにならなかった場合、振動素子２に物理量を加えていないにもかかわらず、駆動用振動腕２２１、２２２を通電により振動させると、駆動用振動腕２２１、２２２にｚ軸方向（面外方向）の振動が生じ、この振動が基部２１を介して、検出用振動腕２３１、２３２に伝播し、これに起因して、検出用振動腕２３１、２３２にもｚ軸方向（面外方向）の振動が生じるため、図１１（ａ）に示すように、検出用電極５３１、５３４と検出用電極５３２、５３３との間、および検出用電極５４１、５４４と検出用電極５４２、５４３との間に漏れ出力Ｓとなる電荷が生じてしまう。
【００７１】
また、振動素子２では、振動素子２に物理量が加えられているか否かにかかわらず駆動用振動腕２２１、２２２を通電により振動させた状態において、調整用振動腕２４１、２４２にｘ軸方向（面内方向）の振動が生じるため、図１１（ｂ）に示すように、調整用電極５５１、５５２と調整用電極５５３、５５４との間、および調整用電極５６１、５６２と調整用電極５６３、５６４との間、に調整用出力Ｔとなる電荷が生じる。
【００７２】
そこで、漏れ出力Ｓと調整用出力Ｔとを互いに逆極性とする、すなわち、駆動用振動腕２２１、２２２の振動と調整用振動腕２４１、２４２の振動との関係を逆相とするとともに、調整用出力Ｔの絶対値を漏れ出力Ｓの絶対値と等しくすることで、振動素子２のゼロ点出力をゼロにすることができる。すなわち、駆動用振動腕２２１、２２２のｚ軸方向の振動に起因して、検出用電極５３１、５３４と検出用電極５３２、５３３との間、および検出用電極５４１、５４４と検出用電極５４２、５４３との間に発生する漏れ出力Ｓを相殺してゼロにすることができる。
しかしながら、駆動用振動腕２２１、２２２のｚ軸方向の振動に起因する、検出用振動腕２３１、２３２のｚ軸方向の振動は、製造時のバラツキにより、図１２（ａ）に示すようになる場合と、図１３（ａ）に示すようになる場合とがある。
【００７３】
すなわち、駆動用振動腕２２１が矢印Ａ１の方向に屈曲し、駆動用振動腕２２２が矢印Ａ２の方向に屈曲した際に、図１２（ａ）に示すように、検出用振動腕２３１が矢印Ｃ１の方向に屈曲し、検出用振動腕２３２が矢印Ｃ２の方向に屈曲する状態となる場合と、図１３（ａ）に示すように、検出用振動腕２３１が矢印Ｄ１の方向に屈曲し、検出用振動腕２３２が矢印Ｄ２の方向に屈曲する状態となる場合とがある。
【００７４】
図１２（ａ）の場合、検出用振動腕２３１、２３２の漏れ出力Ｓ１、Ｓ２の出力波形は、それぞれ、図１２（ｂ）に示すような波形を呈する。したがって、このような漏れ出力Ｓ１、Ｓ２を打ち消すには、調整用振動腕２４１、２４２の位相が、図１２（ｃ）に示す位相Ｔ１、Ｔ２のようになっている必要がある。そのためには、逆相関係となっている検出用振動腕２３１が有する検出用電極群５３と、調整用振動腕２４１とが有する調整用電極群５５とを電気的に接続し、検出用振動腕２３２が有する検出用電極群５４と、調整用振動腕２４２が有する調整用電極群５６とを電気的に接続する必要がある。
【００７５】
また、図１３（ａ）の場合、検出用振動腕２３１、２３２の漏れ出力Ｓ１、Ｓ２の出力波形は、それぞれ、図１３（ｂ）に示すような波形を呈する。したがって、このような漏れ出力Ｓ１、Ｓ２を打ち消すには、調整用振動腕２４１、２４２の位相が、図１３（ｃ）に示す位相Ｔ１、Ｔ２のようになっている必要がある。そのためには、逆相関係となっている検出用振動腕２３１が有する検出用電極群５３と、調整用振動腕２４２が有する調整用電極群５６とを電気的に接続し、検出用振動腕２３２が有する検出用電極群５４と、調整用振動腕２４１とが有する調整用電極群５５とを電気的に接続する必要がある。
【００７６】
そこで、本発明では、駆動用振動腕２２１、２２２のｚ軸方向の振動に起因する、検出用振動腕２３１、２３２のｚ軸方向の振動を、モニタ用電極群５８、５９に生じた電荷を検出することで間接的に知ることができ、かつ、その検出結果に基づいて、検出用振動腕２３１、２３２が有する検出用電極群５３、５４と、調整用振動腕２４１、２４２が有する調整用電極群５５、５６との電気的な接続を、任意に選択できるように構成されている。これにより、図１２（ａ）および図１３（ａ）のような検出用振動腕２３１、２３２のｚ軸方向の振動を知ることができるとともに、その結果に応じて、検出用振動腕２３１、２３２が有する検出用電極群５３、５４と、調整用振動腕２４１、２４２が有する調整用電極群５５、５６との電気的な接続を、任意に設定することができる。
すなわち、駆動モード時における検出用振動腕２３１、２３２のＺ軸方向の振動の位相の変化に応じて、検出用振動腕２３１、２３２の検出用電極群５３、５４と、調整用振動腕２４１、２４２の調整用電極群５５、５６との電気的な接続を任意に決定することができる。
本工程［Ｓ５］では、駆動用電極群５１、５２に電圧を印加して駆動振動を励振し、モニタ用電極群５８、５９において、この駆動振動の振動方向に交差する方向（ｚ軸方向）の振動を検出する。
【００７７】
本実施形態では、端子５７ｅ、５７ｆに、検出用電極５３１、５３４と、調整用電極５５１、５５２と、検出用電極５４１、５４４と、調整用電極５６１、５６２とが短絡した状態で接続されるとともに、モニタ用電極５８１、５９２、モニタ用電極５８４、５９３が電気的に接続されていることから、端子５７ｅ、５７ｆ間における電荷を、ＩＣチップ３で検出することにより、モニタ用電極群５８、５９に生じた電荷を検出することができる。
そのため、端子５７ｅ、５７ｆ間における電荷を検出することで、モニタ用電極群５８、５９に生じた電荷の変化として、モニタ用電極群５８、５９における、ｚ軸方向に対する振動を検出することができる。
【００７８】
また、モニタ用電極群５８、５９は、ともに、検出用振動腕２３１に設けられた検出用電極群５３と、同相のｚ軸方向（面外方向）の振動を検出する機能を発揮するものであることから、モニタ用電極群５８、５９に生じた電荷に基づいて、検出用振動腕２３１におけるｚ軸方向の振動を間接的に知ることができる。すなわち、モニタ用電極群５８、５９は、検出用振動腕２３１におけるｚ軸方向の振動の位相を間接的に知ることができる電極としての機能を発揮する。
【００７９】
［Ｓ６］次に、前工程［Ｓ５］において検出された検出用振動腕２３１のｚ軸方向に対する振動パターンに基づいて、不要な配線を切断する（第３の工程）。
具体的には、駆動用振動腕２２１が矢印Ａ１の方向に屈曲し、駆動用振動腕２２２が矢印Ａ２の方向に屈曲した際に、図１２（ａ）に示すように、検出用振動腕２３１が矢印Ｃ１の方向に屈曲し、検出用振動腕２３２が矢印Ｃ２の方向に屈曲する状態となる場合には、図１４、１５に示す配線９７Ｂ、配線９８Ｂ、配線９９Ａ〜９９Ｄを切断することにより、配線９７Ａにより配線９１と配線９３とが電気的に接続され、配線９８Ａにより配線９２と配線９４とが電気的に接続された状態とする。これにより、図１６、１７に示すように検出用振動腕２３１が有する検出用電極群５３と、調整用振動腕２４１が有する調整用電極群５５とが電気的に接続され、検出用振動腕２３２が有する検出用電極群５４と、調整用振動腕２４２が有する調整用電極群５６とが電気的に接続された第１の配線パターンを備える振動素子２を得ることができる。このような振動素子２は、漏れ出力Ｓが確実に低減されたものとなる。
【００８０】
具体的には、図１３（ａ）に示すように、検出用振動腕２３１が矢印Ｄ１の方向に屈曲し、検出用振動腕２３２が矢印Ｄ２の方向に屈曲する状態となる場合には、図１４、１５に示す配線９７Ａ、配線９８Ａ、配線９９Ａ〜９９Ｄを切断することにより、配線９７Ｂにより配線９２と配線９３とが電気的に接続され、配線９８Ｂにより配線９１と配線９４とが電気的に接続された状態とする。これにより、図１８、１９に示すように検出用振動腕２３１が有する検出用電極群５３と、調整用振動腕２４２が有する調整用電極群５６とが電気的に接続され、検出用振動腕２３２が有する検出用電極群５４と、調整用振動腕２４１が有する調整用電極群５５とが電気的に接続された第２の配線パターンを備える振動素子２を得ることができる。このような振動素子２は、漏れ出力Ｓが確実に低減されたものとなる。
【００８１】
以上のように不要な箇所の配線を切断するという単純な工程により、駆動モード時における検出用振動腕２３１、２３２のＺ軸方向の振動の位相の変化に応じて、検出用振動腕２３１、２３２の検出用電極群５３、５４と、調整用振動腕２４１、２４２の調整用電極群５５、５６との電気的な接続を任意に決定することができ、漏れ出力Ｓが確実に低減された振動素子２を得ることができる。
なお、上記のような配線の切断は、例えば、レーザー照射により行うことができる。レーザーは、水晶を透過することができるため、基部２１等が水晶で構成される場合、レーザー照射によれば、基部２１等の下面側に形成された配線であっても、基部２１等の上面側からこの配線を切断することができる。
【００８２】
また、前記工程［Ｓ５］において、モニタ用電極群５８、５９により検出振動が検出されないほど微弱な場合には、検出用振動腕２３１、２３２でのｚ軸方向の振動が生じていない（生じていたとしても、振動素子の特性に影響を与えない）と判断する。そのため、本工程［Ｓ６］における配線の切断は、第１の配線パターンおよび第２の配線パターンを備える振動素子２の何れを得るようにしてもよい。
上記のようにして、前記工程［Ｓ５］において検出された検出振動（検出結果）に基づいて、かかる検出振動に起因する漏れ出力Ｓが小さくなるように、検出用電極群５３、５４と、調整用電極群５５、５６とを電気的に接続する配線の接続関係が決定される。
【００８３】
［Ｓ７］次に、振動素子２の漏れ出力の抑制調整を実施する。
具体的には、調整用振動腕２４１、２４２に設けられた調整用電極群５５、５６の一部を、例えば、レーザー照射することによって除去するか、または、蒸着やスパッタリングなどにより電極用金属を付加する。このように、調整用電極群５５、５６における、電荷量を減少、または増加させることにより、図１１に示すように、漏れ出力Ｓの電荷量に、調整用電極群５５、５６の電荷量すなわち調整用出力Ｔを近似させることで、漏れ出力Ｓの影響を最小（特に好ましくはゼロ）に抑制する。
なお、調整用出力Ｔの絶対値を調整するには、調整用電極群５５、５６の面積を増減すようにしてもよく、調整用振動腕２４１、２４２の質量を変化させるようにしてもよい。
【００８４】
［Ｓ８］次に、振動素子２およびＩＣチップ３が搭載されたパッケージ４を封止する。
具体的には、パッケージ４の上側に、例えば、金属製の蓋体としての蓋部材４２を、例えば、鉄−ニッケル合金等からなるシールリングを介してシーム溶接して接合することで、振動素子（振動ジャイロ素子）２およびＩＣチップ３が収容されたパッケージ４を封止する。
【００８５】
また、他の接合方法としては、蓋部材４２をはんだ等の金属ろう材を介してパッケージ４上に接合したり、または、ガラス製の蓋部材４２を用いて、低融点ガラス等でパッケージ４上に接合することもできる。
なお、この工程［Ｓ８］では、必要に応じて、パッケージ４と蓋部材４２とにより形成されるキャビティーを減圧空間、または不活性ガス雰囲気にして密閉・封止するようにしてもよい。
以上のような工程［Ｓ１］〜［Ｓ８］を経ることにより、センサーデバイス１を得ることができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、モニタ用電極群５８を、駆動用電極群５１と検出用電極群５３とを結ぶ線上に対応するように基部２１を設け、モニタ用電極群５９を、駆動用電極群５２と検出用電極群５４とを結ぶ線上に対応するように基部２１に設ける場合について説明したが、モニタ用電極群５８、５９を配置する位置は、駆動用電極群５１、５２の駆動振動の振動方向に交差する方向の振動（検出振動）を検出し得る限りにおいて、これらの場所に限定されるものではなく、例えば、基部２１の縁部、支持部２５等であってもよい。なお、本実施形態のようにモニタ用電極群５８を検出用電極群５３（検出用振動腕２３１）の近傍に設ける構成とすることにより、前記検出振動を優れた検出精度で検出することができる。
【００８７】
また、本実施形態では、モニタ用電極群を、モニタ用電極群５８とモニタ用電極群５９との２つ設けることとしたが、その数は、１つであっても３つ以上であってもよい。ただし、本実施形態のように２つ（複数）のモニタ用電極群を設ける構成とすることで、検出用電極群５３と同相のｚ軸方向の振動を増幅させることができるため、前記ｚ軸方向の振動の検出感度の向上が図られる。
【００８８】
また、本実施形態では、モニタ用電極群５８、５９を検出用振動腕２３１と同相として、モニタ用電極群５８、５９で検出用振動腕２３１のｚ軸方向の振動を検出することとしたが、これに限定されず、モニタ用電極群５８、５９で検出用振動腕２３２のｚ軸方向の振動を検出してもよいし、モニタ用電極群５８で検出用振動腕２３１のｚ軸方向の振動を、モニタ用電極群５９で検出用振動腕２３２のｚ軸方向の振動を検出してもよい。
【００８９】
また、上述した振動素子２の形態は、いわゆるＨ型音叉の形態に限定されず、例えば、ダブルＴ型、二脚音叉、三脚音叉、くし歯型、直交型、角柱型等の種々の形態であってもよい。
また、駆動用振動腕の数は、１つまたは３つ以上であってもよい。さらに、駆動用電極の数、位置、形状、大きさ等は、駆動用振動腕を通電により振動させることができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。
【００９０】
また、検出用電極の位置、形状、大きさ等は、物理量が加えられることによる駆動用振動腕の振動を電気的に検出することができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。
また、調整用電極の位置、形状、大きさ等は、調整用振動腕の駆動振動に伴って生じる電荷を出力することができるものであれば、前述した実施形態に限定されるものではない。
以上説明したようなセンサーデバイス１（振動素子２）は、各種の電子機器に組み込んで使用することができる。
このような電子機器によれば、信頼性を優れたものとすることができる。
【００９１】
＜電子機器＞
ここで、本発明の物理検出装置を備える電子機器の一例について、図２０〜図２２に基づき、詳細に説明する。
図２０は、本発明の物理検出装置を備えるモバイル型（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斜視図である。
【００９２】
この図において、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１００を備えた表示ユニット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、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【００９３】
図２１は、本発明の物理検出装置を備える携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、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１００が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【００９４】
図２２は、本発明の物理検出装置を備えるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、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、ディ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。
【００９５】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、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（図中裏面側）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。
撮影者が表示部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。
【００９６】
また、このディ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、図示されるように、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。さらに、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。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、ジャイロセンサーとして機能する前述したセンサーデバイス１が内蔵されている。
【００９７】
なお、本発明の電子機器は、図２０のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図２１の携帯電話機、図２２のディジタルスチルカメラの他にも、電子デバイスの種類に応じて、例えば、車体姿勢検出装置、ポインティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、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、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、ゲームコントローラー、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等に適用することができる。
【００９８】
以上、本発明の物理検出装置の製造方法、振動素子、物理検出装置および電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
なお、本発明の振動素子、物理検出装置および電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、本発明の物理検出装置の製造方法では、任意の工程を追加することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１‥‥センサーデバイス  ２‥‥振動素子  ３‥‥ＩＣチップ  ４‥‥パッケージ  ２０‥‥実装用振動素子  ２１‥‥基部  ２５‥‥支持部  ３１‥‥接続端子  ３５‥‥導体部  ３６‥‥導体部  ３７‥‥導体部  ３８‥‥導体部  ４１‥‥ベース部材  ４２‥‥蓋部材  ５１‥‥駆動用電極群  ５２‥‥駆動用電極群  ５３‥‥検出用電極群  ５４‥‥検出用電極群  ５５‥‥調整用電極群  ５６‥‥調整用電極群  ５７ａ‥‥端子  ５７ｂ‥‥端子  ５７ｃ‥‥端子  ５７ｄ‥‥端子  ５７ｅ‥‥端子  ５７ｆ‥‥端子  ５８‥‥モニタ用電極群  ５９‥‥モニタ用電極群  ７１‥‥内部端子  ７２‥‥内部端子  ７３‥‥外部端子  ８１‥‥接合部材  ８２‥‥接合部材  ９１‥‥配線  ９２‥‥配線  ９３‥‥配線  ９４‥‥配線  ９５‥‥配線  ９６‥‥配線  ９７Ａ‥‥配線  ９７Ｂ‥‥配線  ９８Ａ‥‥配線  ９８Ｂ‥‥配線  ９９Ａ‥‥配線  ９９Ｂ‥‥配線  ９９Ｃ‥‥配線  ９９Ｄ‥‥配線  １００‥‥表示部  ２２１‥‥駆動用振動腕  ２２２‥‥駆動用振動腕  ２３１‥‥検出用振動腕  ２３２‥‥検出用振動腕  ２４１‥‥調整用振動腕  ２４２‥‥調整用振動腕  ２６１‥‥連結部  ２６２‥‥連結部  ４１１‥‥板体  ４１２‥‥枠体  ５１１‥‥駆動用電極  ５１２‥‥駆動用電極  ５１３‥‥駆動用電極  ５１４‥‥駆動用電極  ５２１‥‥駆動用電極  ５２２‥‥駆動用電極  ５２３‥‥駆動用電極  ５２４‥‥駆動用電極  ５３１‥‥検出用電極  ５３２‥‥検出用電極  ５３３‥‥検出用電極  ５３４‥‥検出用電極  ５４１‥‥検出用電極  ５４２‥‥検出用電極  ５４３‥‥検出用電極  ５４４‥‥検出用電極  ５５１‥‥調整用電極  ５５２‥‥調整用電極  ５５３‥‥調整用電極  ５５４‥‥調整用電極  ５６１‥‥調整用電極  ５６２‥‥調整用電極  ５６３‥‥調整用電極  ５６４‥‥調整用電極  ５８１‥‥モニタ用電極  ５８２‥‥モニタ用電極  ５８３‥‥モニタ用電極  ５８４‥‥モニタ用電極  ５９１‥‥モニタ用電極  ５９２‥‥モニタ用電極  ５９３‥‥モニタ用電極  ５９４‥‥モニタ用電極  １１００‥‥パーソナルコンピューター  １１０２‥‥キーボード  １１０４‥‥本体部  １１０６‥‥表示ユニット  １２００‥‥携帯電話機  １２０２‥‥操作ボタン  １２０４‥‥受話口  １２０６‥‥送話口  １３００‥‥ディ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  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  Ａ１‥‥矢印  Ａ２‥‥矢印  Ｂ１‥‥矢印  Ｂ２‥‥矢印  Ｃ１‥‥矢印  Ｃ２‥‥矢印  Ｄ１‥‥矢印  Ｄ２‥‥矢印  Ｓ‥‥漏れ出力  Ｔ‥‥調整用出力
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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