(57)【要約】【課題】  音叉型振動子が実装された支持基板の周辺部に生じる非振動部分を利用することにより支持基板を筺体に固定可能な構成の角速度センサを提供する。【解決手段】  本発明に係る角速度センサ１は、脚部５の端部が基端部とされる音叉型振動子２と、音叉型振動子２の主面と主面同士が対向する状態で音叉型振動子２が実装され、基端部を介して脚部５を振動可能に支持する支持基板３と、音叉型振動子２を収納する筺体４とを備えている。そして、支持基板３は、音叉型振動子２の脚部５の長手方向と直交する２つの端面のうちの一方の略中央付近で開口し、脚部５の長手方向と合致する方向に形成されて支持基板３を脚部５のそれぞれと対応する基板部分１１ごとに区分する一端開口形の第１のスリット１０を有しており、かつ、基板部分１１のそれぞれは、脚部５の長手方向と合致した２つの端面それぞれにおける非振動部分Ｓを介して筺体４に固定されている。【選択図】  図２
2005098834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置された一対の脚部それぞれの端部が固定されて基端部とされる音叉型振動子と、前記脚部の長手方向及び並列方向に拡がった前記音叉型振動子の主面と主面同士が対向する状態で前記音叉型振動子が実装され、前記基端部を介して前記脚部のそれぞれを振動可能に支持する支持基板と、この支持基板を介して前記音叉型振動子を収納する筺体とを備えている角速度センサであって、
前記支持基板は、前記音叉型振動子の脚部の長手方向と直交する２つの端面のうちの一方の略中央付近で開口し、前記脚部の長手方向と合致する方向に形成されて支持基板全体を前記脚部のそれぞれと対応する基板部分ごとに区分する一端開口形の第１のスリットを有しており、かつ、前記基板部分のそれぞれは、前記脚部の長手方向と合致した２つの端面それぞれにおける非振動部分を介して前記筺体に固定されることを特徴とする角速度センサ。
【請求項２】
前記支持基板は、前記第１のスリットの長手方向の略中央付近に形成され、前記音叉型振動子の脚部の並列方向と合致した方向に沿って前記第１のスリットを横切る第１の切欠きを有していることを特徴とする請求項１に記載の角速度センサ。
【請求項３】
前記基板部分のそれぞれは前記第１のスリットと並列して形成された一端開口形の第２のスリットを有しており、これら第２のスリットは前記支持基板における前記第１のスリットが開口した端面と対向する他方の端面に開口していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の角速度センサ。    
【請求項４】
前記基板部分のそれぞれは、前記第２のスリットの長手方向の略中央付近に形成され、前記音叉型振動子の脚部の並列方向と合致した方向に沿って前記第２のスリットを横切る第２の切欠きを有していることを特徴とする請求項３に記載の角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は角速度センサに係り、特には、角速度センサに用いられる音叉型振動子の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
角速度センサの従来例としては特許文献１で開示されたものがあり、この角速度センサは、図示省略しているが、並列に配置された一対の脚部の端部同士が連結されてなる音叉型振動子と、その連結部を非振動部分（ノード）として底面上の台座に固定された音叉型振動子を収納する筺体とを備えている。すなわち、ここでの音叉型振動子は、駆動されるのに伴って脚部の先端（開放端）を開閉動作する振動、つまり、脚部の先端それぞれが互いに遠ざかりあったり近づきあったりする振動であるところのいわゆる平行音叉振動を本来的に生じるものである。
【０００３】
そして、平行音叉振動が生じている音叉型振動子に対し、脚部それぞれの長手方向とも合致した音叉型振動子の長手方向を回転軸とする角速度がさらに加わると、コリオリ力が作用する結果、音叉型振動子にはいわゆる非対称面外振動、つまり、音叉型振動子の主面とは垂直の方向に沿って各脚部が互いに逆向きに振動する非対称面外振動が生じる。なお、音叉型振動子の主面とは、並列に配置された脚部の並列方向及び長手方向と平行な２つの面を意味している。
【０００４】
この場合、例えば、一方の脚部の先端が音叉型振動子の主面に垂直な一方向（上）へと向かって動くとき、他方の脚部の先端は他方向（下）へと向かって動くことになる。従って、これらの脚部それぞれにおける非対称面外振動の方向と大きさを検出して比較すれば、音叉型振動子に加わっている回転の方向と角速度とを検出することが可能になる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３０７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で開示された従来例に係る角速度センサにおいては、その低背化を実現する必要上、音叉型振動子の主面を筺体の底面と対向させて配置し、かつ、音叉型振動子の連結部を筺体の台座に対して直接的に固定することが行われる。しかしながら、このような構造である場合、音叉型振動子の連結部は本来の平行音叉振動に対する非振動部分としては有効に機能するものの、角速度の印加に伴って生じた非対称面外振動に対する非振動部分としては必ずしも有効に機能し得ないのが実情である。
【０００７】
本発明の発明者らが調査したところ、特許文献１で開示された角速度センサでは、角速度が加わっている音叉型振動子における連結部、特に、連結部の幅方向の両端側部分がその中央側部分に比較し、ねじれ振動として大きく振動することが確認された。すなわち、この音叉型振動子に対する角速度の印加に伴って生じた非対称面外振動の閉じ込め状態は必ずしも良好とはいえず、非対称面外振動の一部が音叉型振動子の連結部から台座を介して筺体へと漏れ出すことが明らかとなった。
【０００８】
このような構成である限り、音叉型振動子自体の共振周波数や検出精度を予め調整しておいても、音叉型振動子を連結した筺体をさらに回路基板に固定した後には、角速度センサとしての共振周波数や検出精度が製品ごとに変化し、劣化することが避けられない。また、振動の閉じ込めが不十分であるため、外部へのエネルギーの漏れ出しを防止することができず、音叉型振動子のＱが不良となって高い感度を確保できなくなる。その結果、検出時のインピーダンスが小さくなるという不都合を招いてしまう。
【０００９】
これらの不都合を解消可能な角速度センサとして、図９及び図１０で組み合わせ構造を示すような音叉型振動子及び支持基板を用いたものが考えられている。なお、図９は音叉型振動子及び支持基板の組み合わせ構造を示す分解斜視図、図１０はこれらの組み合わせ構造を裏返して見た状態を示す組立斜視図であり、これらの図９，図１０における符号５１はバイモルフ型といわれる音叉型振動子、５２は支持基板をそれぞれ示している。
【００１０】
すなわち、ここでの角速度センサは、並列に配置された一対の脚部５３それぞれの端部が支持台５４に固定されてなる音叉型振動子５１を備えており、この音叉型振動子５１は、厚み方向に沿って互いに逆となる向きに分極された一対の圧電体基板を貼り合わせ、スリット５５により切り離された各脚部５３の一面上に一対ずつの駆動用外部電極５６が離間して並列に形成され、かつ、その他面上に共通外部電極５７が形成されたものである。なお、このような構成を有する音叉型振動子は、本願出願人により特願２００２−３３４３２８号で既に提案されている。
【００１１】
この角速度センサは、脚部５３の長手方向及び並列方向に拡がった音叉型振動子５１の主面と主面同士が対向する状態として音叉型振動子５１が実装され、脚部５３それぞれの端部が固定された基端部としての支持台５４を介して脚部５３のそれぞれを振動可能に支持する支持基板５２と、この支持基板５２を介して音叉型振動子５１を収納する筺体（図示省略）も備えている。そして、この角速度センサでは、音叉型振動子５１を支持基板５２に実装し、かつ、これらが組み合わされた状態下で共振周波数や検出精度を調整した後、支持基板５２を介して音叉型振動子５１を筺体内に収納することが行われる。
【００１２】
この角速度センサにおいては、音叉型振動子５１からの振動が漏れ出すであろう支持基板５２における非振動部分を予め見い出しておき、見い出した非振動部分を利用して支持基板５２を筺体に固定することが可能となる。このような構成であれば、音叉型振動子５１から支持基板５２へと非対称面外振動の一部が漏れ出すことがあったとしても、支持基板５２から筺体へと振動が漏れ出すことは起こらないため、特許文献１で開示された角速度センサにおける種々の不都合は解消されるはずである。
【００１３】
ところが、本発明の発明者らが調査したところによれば、角速度センサが備えている支持基板５２の非振動部分Ｓは、図１０で示すように、実装された音叉型振動子５１の長手方向と対応している支持基板５２の略中央部付近に見い出されるに過ぎず、支持基板５２の周辺部はその略中央付近を中心として回転するように振動し、変位することが確認された。そこで、このような構成とされた角速度センサにあっては、支持基板５２の非振動部分Ｓを固定する必要がある。
【００１４】
なお、図１０中に付記した矢印のそれぞれは、ある瞬間における支持基板５２の各部位（コーナー部分）の変位方向と大きさとを表しており、この図からも支持基板５２が非振動部分Ｓを中心として回転するように振動していることが分かる。
【００１５】
しかしながら、支持基板５２の周辺部を固定せずに浮かせた状態のまま、支持基板５２の略中央部に見い出された非振動部分Ｓを固定するのでは、例えば、この固定部分が回路部品等の他の必要部品を実装するときの妨げとなったり、角速度センサを小型化する妨げになったりする恐れがある。すなわち、この支持基板５２を用いている場合には、周辺部に非振動部分Ｓがないため、支持基板５２の周辺部を介して支持基板５２を筺体に固定することが困難となってしまう。
【００１６】
本発明はこれらの問題点に鑑みて創案されたものであって、音叉型振動子が実装されて筺体に固定される支持基板における非振動部分がその周辺部に生じており、これらの非振動部分を利用することによって支持基板を筺体に対して容易かつ確実に固定することが可能な構成とされた角速度センサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１記載の本発明に係る角速度センサは、並列に配置された一対の脚部それぞれの端部が固定されて基端部とされる音叉型振動子と、前記脚部の長手方向及び並列方向に拡がった前記音叉型振動子の主面と主面同士が対向する状態で前記音叉型振動子が実装され、前記基端部を介して前記脚部のそれぞれを振動可能に支持する支持基板と、この支持基板を介して前記音叉型振動子を収納する筺体とを備えている。そして、前記支持基板は、前記音叉型振動子の脚部の長手方向と直交する２つの端面のうちの一方の略中央付近で開口し、前記脚部の長手方向と合致する方向に形成されて支持基板全体を前記脚部のそれぞれと対応する基板部分ごとに区分する一端開口形の第１のスリットを有しており、かつ、前記基板部分のそれぞれは、前記脚部の長手方向と合致した２つの端面それぞれにおける非振動部分を介して前記筺体に固定される。
【００１８】
請求項２記載の本発明に係る角速度センサは請求項１に記載したものであって、前記支持基板は、前記第１のスリットの長手方向の略中央付近に形成され、前記音叉型振動子の脚部の並列方向と合致した方向に沿って前記第１のスリットを横切る第１の切欠きを有している。
【００１９】
請求項３記載の本発明に係る角速度センサは請求項１または請求項２に記載したものであって、前記基板部分のそれぞれは前記第１のスリットと並列して形成された一端開口形の第２のスリットを有しており、これら第２のスリットは前記支持基板における前記第１のスリットが開口した端面と対向する他方の端面に開口している。
【００２０】
請求項４記載の本発明に係る角速度センサは請求項３に記載したものであって、前記基板部分のそれぞれは、前記第２のスリットの長手方向の略中央付近に形成され、前記音叉型振動子の脚部の並列方向と合致した方向に沿って前記第２のスリットを横切る第２の切欠きを有している。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載した本発明に係る角速度センサでは、音叉型振動子が実装される支持基板に対し、この支持基板全体を音叉型振動子の脚部それぞれと対応する基板部分ごとに区分する第１のスリットを形成しているため、支持基板の各基板部分における音叉型振動子の脚部の長手方向と合致した２つの端面それぞれの周辺部、つまり、外側周辺部に非振動部分が生じる。従って、これらの非振動部分を介して支持基板を筺体に固定することが可能となり、その結果、音叉型振動子から支持基板へと振動が漏れ出すことがあっても、支持基板から筺体へと振動が漏れ出すことはなくなる。
【００２２】
そして、このような構成であれば、支持基板を基板部分それぞれの外側周辺部でもって筺体に固定しているため、支持基板の略中央部付近が他の必要部品を実装する際の妨げになったり、角速度センサを小型化する際の妨げになったりすることを有効かつ確実に防止できる。また、同時に、角速度センサの共振周波数や検出精度が製品ごとに変化して劣化することもなくなり、検出時のインピーダンスが大きくなるという効果も得られる
【００２３】
請求項２に記載した本発明に係る角速度センサでは、支持基板に対し、第１のスリットを形成するとともに、この第１のスリットを横切る第１の切欠きを形成している。従って、請求項１の場合と同様、支持基板を構成する各基板部分における外側周辺部、つまり、音叉型振動子の脚部の長手方向と合致した２つの端面それぞれの周辺部に非振動部分が生じることとになり、請求項１に記載の角速度センサと同様の効果が得られる。
【００２４】
請求項３に記載した本発明に係る角速度センサでは、支持基板を基板部分ごとを区分する第１のスリットを形成するとともに、この第１のスリットと並列に配置され、かつ、開口が逆向きとされた第２のスリットを基板部分それぞれに形成している。従って、音叉型振動子の外側周辺部に非振動部分がより明確となって生じることとなり、請求項１に記載した角速度センサと同様の効果が得られる。
【００２５】
請求項４に記載した本発明に係る角速度センサでは、支持基板の基板部分それぞれに第２のスリットを形成するとともに、これら第２のスリットそれぞれを横切る第２の切欠きを形成している。従って、請求項３の場合と同様、支持基板の各基板部分における音叉型振動子の外側周辺部に非振動部分が生じることとになり、その結果として前記したのと同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
音叉型振動子が実装されて筺体に固定される支持基板における非振動部分をその周辺部に生じさせるという目的を、きわめて簡単な構成でもって実現した。
【実施例１】
【００２７】
図１は実施例１に係る角速度センサの全体構造を示す側断面図、図２はその分解斜視図、図３は角速度センサが備える音叉型振動子及び支持基板の組み合わせ構造を示す分解斜視図であり、図４は音叉型振動子及びその変形例を示す外観斜視図、図５は支持基板の変形例を示す外観斜視図である。そして、これらの図における符号１は角速度センサ、２は音叉型振動子、３は支持基板、４は筺体をそれぞれ示している。なお、図２には、音叉型振動子２及び支持基板３の組み合わせ構造を裏返して見た状態が示されている。
【００２８】
角速度センサ１は、図１及び図２で示すように、並列に配置された一対の脚部５の基端部同士が支持台６に固定されてなる音叉型振動子２と、この音叉型振動子２の脚部５の並列方向及び長手方向と平行に拡がった音叉型振動子２の主面と主面同士が対向する状態として音叉型振動子２が実装され、かつ、脚部５の端部が固定された基端部となる支持台６を介して脚部５のそれぞれを振動可能に支持する支持基板３とを備えている。
【００２９】
そして、この支持基板３を介して音叉型振動子２を収納する筺体４をも備えている。なお、この角速度センサ１では、支持基板３に実装された音叉型振動子２が筐体４の底面側の位置となる裏返しの状態として筺体４に収納される。
【００３０】
音叉型振動子２は、厚み方向に沿って互いに逆向きとなるよう分極された一対の圧電体基板を貼り合わせてなるバイモルフ型であり、図３及び図４（ａ）で示すように、スリット７により切り離された各脚部５の一面上には一対ずつの駆動用外部電極８が離間して並列に形成され、かつ、その他面上には支持台６にまで至る共通外部電極９が形成されている。ところで、図３及び図４（ａ）で示した音叉型振動子２と、図９で示した音叉型振動子５１とは同じものあり、脚部５、支持台６、スリット７、駆動用外部電極８、共通外部電極９は脚部５３、支持台５４、スリット５５、駆動用外部電極５６、共通外部電極５７と互いに同一である。
【００３１】
勿論、この音叉型振動子２は、従来例にかかる音叉型振動子５１と同様、本来的な平行音叉振動とともに、非対称面外振動が生じるものである。ところで、音叉型振動子２にあっては、駆動用外部電極８及び共通外部電極９が支持台６を含めた基端部にまで達しているため、必要なときは、その端面を経由するなどして全電極８，９を基端部の一方面側に集中させることができる。そして、このような構成とした場合には、支持基板３との機械的な固定の利用により電気的な接続も可能となり、ワイヤー等を用いた接続を行う必要がなくなるという利点が確保される。
【００３２】
一方、支持基板３は、図２及び図３で示すように、音叉型振動子２の脚部５の長手方向と直交する２つの端面のうちの一方側端面の略中央付近で開口し、脚部５の長手方向と合致する方向に沿って形成された一端開口形の第１のスリット１０を有している。そして、このスリット１０によって支持基板３の全体が音叉型振動子２の脚部５それぞれと対応する基板部分１１ごとに区分されている。
【００３３】
また、第１のスリット１０でもって基板部分１１ごとに区分された支持基板３の一面上、つまり、音叉型振動子２が実装される一面上には、接着剤等を用いて駆動用外部電極７と各別に接合される回路パターン１２がそれぞれ形成されている。なお、スリット１０の幅寸法が限定されることはなく、音叉型振動子２の幅寸法より大きくても構わない。
【００３４】
さらに、支持基板３を構成する基板部分１１それぞれの外側周辺部、つまり、音叉型振動子２が具備した脚部５の長手方向と合致した２つの端面それぞれの周辺部における略中央位置には、一対ずつとされた基板電極１３がそれぞれ形成されており、これらの基板電極１３それぞれは筐体４に設けられた外部引出電極１４と各別に接触して導通する。なお、本実施例では、第１のスリット１０が一直線状であるとしたが、このような構成に限定されず、例えば、図５で示す変形例にかかる支持基板３のように、第１のスリット１０とともに、第１のスリット１０の長手方向の略中央付近に形成され、かつ、音叉型振動子２の脚部５の並列方向と合致した方向に沿って第１のスリット１０を横切る第１の切欠き１５を有していてもよい。
【００３５】
ところで、本発明の発明者らが、有限要素法による振動解析を利用し、第１のスリット１０が形成された支持基板３に音叉型振動子２を実装してなる組み合わせ構造における振動の漏れ状態を調査してみたところ、つぎのような事実が判明した。すなわち、このような組み合わせ構造である場合も、スリット１０のない支持基板５２に音叉型振動子５１を実装してなる従来例と同様、音叉型振動子２から支持基板３へと非対称面外振動の一部が漏れ出すことに変わりはない。
【００３６】
しかしながら、本実施例で説明した組み合わせ構造、つまり、第１のスリット１０が形成された支持基板３に音叉型振動子２を実装してなる構造では、支持基板３を構成する基板部分１１それぞれの外側周辺部における両端部分（コーナー部分）が、図２中に付記した矢印で示すように振動し、変位するにも拘わらず、各々の外側周辺部における略中央部分は振動しないことが確認されている。このとき、具体的には、一方側の基板部分１１における外側周辺部の一端部分が支持基板３の主面と垂直な一方向（上）へと向かって動くとき、その他端部分は他方向（下）へと向かって動くことになり、また、他方側の基板部分１１においては上記と逆向きの変位が生じている。
【００３７】
すなわち、図２中に付記した矢印それぞれは、ある瞬間における支持基板５２の各部位（コーナー部分）の変位方向と大きさとを表しており、この図から明らかなように、支持基板３の外側周辺部、つまり、音叉型振動子２の脚部５の長手方向と合致した２つの端面それぞれの周辺部である外側周辺部の略中央部分では振動及び変位が発生せず、これらの略中央部分は非振動部分（ノード）Ｓとなっている。
【００３８】
本実施例に係る組み合わせ構造では、基板部分１１それぞれの外側周辺部における略中央位置が非振動部分Ｓとなっており、これらの非振動部分Ｓを利用して支持基板３を筺体４に固定する場合には、振動が支持基板３から筺体４へと漏れ出すことが起こらない。また、本実施例に係る支持基板３にあっては、非振動部分Ｓとなる位置、つまり、各基板部分１１の外側周辺部における略中央位置に基板電極１３を形成しており、これらの基板電極１３も振動しないため、筐体４の外部引出電極１４と基板電極１３との接続も安定する。
【００３９】
従って、音叉型振動子２から支持基板３へと振動が漏れ出すことがあったとしても、支持基板３から筺体４へと振動が漏れ出すことはなくなり、その結果として従来例に係る角速度センサで生じていた種々の不都合は解消されてしまう。さらに、本実施例に係る構成であれば、支持基板３の外側周辺部が固定可能であるため、筐体４内に他の必要部品を実装したり、角速度センサを小型化することが容易になるという利点が確保される。
【００４０】
なお、本実施例では、音叉型振動子２の脚部５が一体形成された支持台６に固定されるとしているが、このような構造に限定されることはない。例えば、図４（ｂ）で示すように、支持台６を用いるのではなくて支持台６に代わる連結部が脚部５の端部同士を固定する基端部とされたもの、あるいは、図４（ｃ）で示すように、別体としての支持台６を基端部とし、この支持台６に脚部５の端部同士を固定したものであってもよい。
【００４１】
ただし、図４（ａ）や図４（ｃ）で示す音叉型振動子２である場合には、一対の脚部５の端部同士が支持台６に固定されており、これら脚部５間のスリット７を形成する際の加工を中断する必要がなくなるため、加工が容易になるという利点が確保される。また、音叉型振動子２がバイモルフ型に限られず、ユニモルフ型であってもよく、さらには、水晶等からなる単結晶音叉であったり、金属音叉に圧電素子を貼り付けたものであったりしてもよいことは勿論である。
【実施例２】
【００４２】
図６は実施例２に係る角速度センサの全体構造を示す分解斜視図、図７は実施例２に係る角速度センサが備える音叉型振動子及び支持基板の組み合わせ構造を示す分解斜視図であり、図８は実施例２に係る角速度センサが備える支持基板の変形例を示す外観斜視図である。そして、これらの図における符号２１は角速度センサ、２２は支持基板をそれぞれ示している。
【００４３】
また、実施例２に係る角速度センサの全体構造は、実施例１に係る角速度センサの全体構造と基本的に異ならないため、図６〜図８において、図１〜図５と互いに同一となる、もしくは、相当する部品、部分には同一符号を付し、ここでの詳しい説明は省略している。なお、図６には、音叉型振動子２及び支持基板２２の組み合わせ構造を裏返して見た状態が示されている。
【００４４】
角速度センサ２１は、図６で示すように、基端部としての支持台６に一対の脚部５それぞれの端部同士が固定されてなる音叉型振動子２と、各脚部５の端部を介して音叉型振動子２の脚部５それぞれを振動可能に支持する支持基板２２と、この支持基板２２を介して音叉型振動子２を収納する筺体４とを備えている。ここでの支持基板２２は、図６及び図７で示すように、音叉型振動子２の脚部５の長手方向と直交する２つの端面のうちの一方側端面の略中央付近で開口する一端開口形の第１のスリット２３が脚部５の長手方向と合致する方向に沿って形成されたものであり、このスリット２３によっては、支持基板２２の全体が音叉型振動子２の脚部５それぞれと対応する基板部分２４ごとに区分されている。
【００４５】
そして、支持基板２２を構成する基板部分２４の各々には、第１のスリット２３と並列に配置された一端開口形の第２のスリット２５がそれぞれ形成されており、これら第２のスリット２５それぞれは、支持基板２２における他方側端面、つまり、第１のスリット２３が開口した端面と対向する他方の端面で開口している。また、各基板部分２４には、第１のスリット２３及び第２のスリット２５とともに、第２のスリット２５の長手方向の略中央付近に形成され、音叉型振動子２の脚部５の並列方向と合致した方向に沿って第２のスリット２５を横切る第２の切欠き２６が形成されている。なお、図８で示す変形例のように、第２の切欠き２６が形成されずにスリット２３及び第２のスリット２５のみが形成されただけの支持基板２２であってもよい。
【００４６】
さらに、このとき、支持基板３の一面上には、音叉型振動子２の駆動用外部電極７と各別に接合される回路パターン２７がそれぞれ形成されており、基板部分２４それぞれの外側周辺部、つまり、音叉型振動子２が具備した脚部５の長手方向と合致した２つの端面それぞれの周辺部である外側周辺部の略中央位置には、一対ずつの基板電極２８が形成されている。そして、これらの基板電極２８それぞれは、筐体４に設けられた外部引出電極１４と各別に接触して導通することになっている。
【００４７】
本発明の発明者らが、有限要素法による振動解析を利用して実施例２に係る角速度センサ２１が備える音叉型振動子２及び支持基板２２の組み合わせ構造、つまり、第１のスリット２３及び第２のスリット２５が形成された支持基板２２に音叉型振動子２を実装してなる組み合わせ構造における振動の漏れ状態を調査してみたところ、つぎのような結果が得られた。すなわち、このような組み合わせ構造であっても、音叉型振動子２から支持基板２２へと非対称面外振動の一部が漏れ出すことになる。
【００４８】
ところが、このような組み合わせ構造では、図６で示すように、支持基板２２を構成する基板部分２４それぞれの外側周辺部における両端部分が、外側周辺部の略中央部分を中心として振動するにも拘わらず、各々の外側周辺部における略中央部分は振動しない非振動部分Ｓとなることが確認された。また、このとき、第１のスリット２３と第２のスリット２５とで挟まれた各基板部分２４の両端部分も、その略中央部分を中心として振動するが、各々の略中央部分も振動することにはならず、非振動部分Ｓとして機能することが確認された。
【００４９】
従って、これらの非振動部分Ｓを利用して支持基板２２を筺体４に固定している場合には、振動が支持基板２２から筺体４へと漏れ出して伝わることが起こり得ない。そのため、支持基板２２を構成している基板部分２４それぞれの外側周辺部における非振動部分Ｓに形成された基板電極２８の各々も振動し得ないことになり、筐体４の外部引出電極１４及び基板電極２８の接続もそれぞれ安定することとなる。
【００５０】
なお、実施例２に係る角速度センサ２１が備える支持基板２２では、第１のスリット２３と第２のスリット２５とで挟まれた基板部分２４の略中央部分も非振動部分Ｓとして機能するので、これらの非振動部分Ｓを利用して支持基板２２を筐体４に固定することも可能となる。このような構成であれば、支持基板２２を４つの非振動部分Ｓでもって筐体４に固定し得ることとなり、音叉型振動子２における４つの駆動用外部電極７それぞれを個別的に筐体４側に引き出すことができるという利点が確保される。また、支持基板２２を４つの非振動部分Ｓでもって筐体４に固定可能な場合には、固定するために必要な各固定点の面積を小さくすることができ、振動漏れをさらに少なくできる利点も得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る角速度センサは、ビデオカメラやスチルカメラ、デジタルカメラ等の手振れ補正用として、また、カーナビゲーションシステムやロールオーバーセンサ等に組み込んで使用されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１に係る角速度センサの全体構造を示す側断面図である。
【図２】実施例１に係る角速度センサの全体構造を示す分解斜視図である。
【図３】実施例１に係る角速度センサが備える音叉型振動子及び支持基板の組み合わせ構造を示す分解斜視図である。
【図４】実施例１に係る角速度センサが備える音叉型振動子及びその変形例を示す外観斜視図である。
【図５】実施例１に係る角速度センサが備える支持基板の変形例を示す外観斜視図である。
【図６】実施例２に係る角速度センサの全体構造を示す分解斜視図である。
【図７】実施例２に係る角速度センサが備える音叉型振動子及び支持基板の組み合わせ構造を示す分解斜視図である。
【図８】実施例２に係る角速度センサが備える支持基板の変形例を示す外観斜視図である。
【図９】従来例に係る角速度センサの音叉型振動子及び支持基板の組み合わせ構造を示す分解斜視図である。
【図１０】音叉型振動子及び支持基板の組み合わせ構造を裏返して見た状態を示す組立斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    角速度センサ
２    音叉型振動子
３    支持基板
４    筺体
５    脚部
６    支持台
１０    第１のスリット
１１    基板部分
Ｓ    非振動部分
【図１】
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【図２】
2005098834.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005098834.tif 000007
【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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