(57)【要約】振動体１は、振動片７と支持部５とを有する振動子２と、この振動子を実装する実装基材１１とを備える。実装基材は、支持部を支持する台座部１３と基底部１２とを有する。台座部１３は、基底部から少なくとも振動片の振動幅以上の高さの段差を有すると共に曲線形状の縁部１４を備え、縁部の各位置における法線方向は実装基材に定める基準方向に対して同方向又は少なくとも一つの異なる角度を有する。振動子の台座部１３に対する取り付けにおいて、台座部の曲線形状の縁部から選択した取付位置において、支持部の端部と台座の縁部との両接線方向が一致し、この端部と縁部との位置合わせにより振動子の実装基材に対する取り付け角度を台座部の縁部の法線方向で定める。角速度センサーの振動子の取り付けにおいて、振動子の振動を妨げることなく、かつ、振動子の固定を良好とすると共に、所定角度範囲内の任意の角度で設定する。
2007080908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動片と当該振動片を支持する支持部とを有する振動子と、当該振動子を実装する実装基材とを備える角速度センサー用振動体において、
前記実装基材は、前記支持部を固定して振動子を支持する台座部と基底部とを有し、
前記台座部は、基底部から少なくとも振動片の振動幅以上の高さの段差を有すると共に、曲線形状の縁部を備え、この縁部の各位置における法線方向は、実装する振動子の取り付け角度を定め、実装基材に定める基準方向に対して同方向又は少なくとも一つの異なる角度を有することを特徴とする、角速度センサー用振動体。
【請求項２】
前記振動子の台座部に対する取り付けにおいて、前記縁部で選択した取り付け位置において支持部の振動片側の端部と台座の縁部との両接線方向が一致し、この端部と縁部との位置合わせにより振動子の実装基材に対する取り付け角度を台座部の縁部の法線方向で定めることを特徴とする請求項１に記載の角速度センサー用振動体。
【請求項３】
前記縁部の曲線形状は円弧形状であり、この円弧の中心は、当該中心の回りに振動子を回転させた場合に振動子がとり得る複数の位置から一つの位置を実装基板に対する振動子の取り付け位置として選ぶために仮想的に定めた回転中心であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の角速度センサー用振動体。
【請求項４】
前記回転中心は、振動子の輪郭上またはその内側にあることを特徴とする請求項１から請求項３の少なくとも何れか一つに記載の角速度センサー用振動体。  
【請求項５】
前記回転中心は、振動子の輪郭外にあることを特徴とする請求項１から請求項３の少なくともいずれか一つに記載の角速度センサー用振動体。
【請求項６】
前記縁部の曲線の形状は、振動子が実装基材上で取り得る複数の取り付け位置の内で、連続して取り得る取り付け位置をつないで形成される軌跡に対応して振動子の支持部の端部が形成する曲線形状であり、
この曲線の各位置の曲率の中心及び半径は、前記連続する取り付け位置における振動子によって仮想的に定まる回転中心及びこの回転中心から支持部の端部までの距離であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の角速度センサー用振動体。
【請求項７】
前記取り付け角度の範囲は、少なくとも３０度であることを特徴とする、請求項１から請求項６の少なくとも何れか一つに記載の角速度センサー用振動体。
【請求項８】
前記基底部は、振動子を取り付ける側の面に、振動子を所定角度で取り付けたときの振動子の輪郭の一部と整列するマーカーを少なくとも一つ備えることを特徴とする、請求項１から請求項７の少なくとも何れか一つに記載の角速度センサー用振動体。
【請求項９】
前記基底部は回路基板を備え、当該回路基板は振動子を所定角度で取り付けたときの振動子の輪郭の一部と整列するマーカーを少なくとも一つ備えることを特徴とする、請求項１から請求項７の少なくとも何れか一つに記載の角速度センサー用振動体。
【請求項１０】
前記マーカーは、回路基板上の表面保護膜に設けた開口部により形成することを特徴とする、請求項９に記載の角速度センサー用振動体。
【請求項１１】
前記台座部は、振動子が実装基板上でとり得る複数の取り付け位置の内で、連続してとり得る取り付け位置をつないで形成される軌跡に対応して振動子の支持部の後端部が形成する曲線形状の壁部を備え、
この壁部は、振動子の支持部の後端部に当接して、この振動子の長手方向の位置決めを行うことを特徴とする、請求項３から請求項７の少なくとも何れか一つに記載の角速度センサー用振動体。
【請求項１２】
前記壁部は、振動子の支持部の端部が備える突出部に対応する凹部を、振動子の所定取り付け角に応じて少なくとも一つ備えることを特徴とする、請求項１１に記載の角速度センサー用振動体。
【請求項１３】
振動片と当該振動片を支持する支持部とを有する振動子と、当該振動子を実装する実装基材とを備える角速度センサー用振動体において、
前記振動子の支持部は円形の一部からなる形状であり、
前記実装基材は、前記支持部を固定して振動子を支持する台座部と基底部とを有し、
前記台座部は、基底部から少なくとも振動片の振動幅以上の高さの段差を有し、前記支持部の円形と同径の円形形状であり、
台座部の円形形状の中心は、振動子を実装基材に対して異なる取り付け角度で取り付けるために仮想的に定めた回転中心であることを特徴とする、角速度センサー用振動体。
【請求項１４】
前記台座部は、前記円形形状と同一中心で、前記円形形状の径に許容量を付加した径で、円形形状の一部を囲む円弧形状の壁部を備え、
この壁部は、振動子の支持部の円形形状部分と係合して、この振動子の支持部の位置決めを行うことを特徴とする、請求項１３に記載の角速度センサー用振動体。
【請求項１５】
前記壁部は、振動子の支持部の端部が備える突出部に対応する凹部を、振動子の所定取り付け角に応じて少なくとも一つ備えることを特徴とする、請求項１４に記載の角速度センサー用振動体。
【請求項１６】
振動片と当該振動片を支持する支持部とを有する振動子と、当該振動子を実装する実装基材とを備える角速度センサー用振動体において、
前記実装基材は、前記支持部を固定して振動子を支持する台座部と基底部とを有し、
前記台座部は、基底部から少なくとも振動片の振動幅以上の高さの段差を有すると共に、複数の直線の組み合わせからなる形状の縁部を備え、この縁部の各位置における法線方向は実装基材に定める基準方向に対して同方向又は少なくとも一つの異なる角度を有することを特徴とする、角速度センサー用振動体。
【請求項１７】
前記振動子の台座部に対する取り付けにおいて、前記縁部で選択した取り付け位置において支持部の振動片側の端部の端部と台座の縁部との両接線方向が一致し、この端部と縁部との位置合わせにより振動子の実装基材に対する取り付け角度を台座部の縁部の法線方向で定めることを特徴とする、請求項１６に記載の角速度センサー用振動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度センサー用振動体に関し、特に、振動子を実装基材に取り付けるための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
角速度センサー（ジャイロ装置）は、航空機、車両等の移動体の姿勢制御やナビゲーション等に用いられ、角速度に応じたコリオリ信号を検出することによって移動体の角速度を検出する。【０００３】
ナビゲーション装置では、このナビゲーション装置を備えた車両等の移動体の現在位置を検出する際に、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて測位する方法の他に、予め設定された位置からの移動体の移動方向や移動距離を測位する方法が知られている。この移動方向や移動距離に基づいて測位する方法では、角速度センサー及び加速度センサーを用いて移動体の現在位置、移動方向あるいは速度変化を検出することが知られている。【０００４】
このとき、加速度等の方向や大きさを検出する際に基準として、当該各センサーに対して検出軸を設定し、この検出軸が移動方向（例えば路面）と平行であることを前提として各センサーの各パラメータを設定し、ナビゲーション装置内に設置し固定している。通常、ナビゲーション装置を車両に設ける場合には、車両内において、水平面（地面）に対して平行となるように設置固定している。【０００５】
また、ナビゲーション装置は、一般に、車両内において例えばセンターコンソール等のフロントパネル面に設けられる。ナビゲーション装置をセンターコンソール等のフロントパネル面に設ける場合、ナビゲーション装置が備えるディスプレイ面の視認性を向上させるため、あるいは、ボタンやスイッチ類の操作性を向上させるために、これらディスプレイ面やボタンやスイッチ類を含む面を鉛直方向に対して、当該面がわずかに上向きとなるような角度位置としている。【０００６】
そのため、ナビゲーション装置は、ナビゲーション装置の後部（車両の前方側）が鉛直方向で下方位置となるようにフロントパネル面に取り付けることで、ナビゲーション装置を車両のフロントパネル面に対して傾斜させた状態で取り付けることになる。【０００７】
このナビゲーション装置のフロントパネル面における取り付け位置は、車種や利用者のオプション等によって異なり、センターコンソールにおいて上方や下方等の種々の位置となる場合がある。このナビゲーション装置のフロントパネル面への取り付け位置によって、ナビゲーション装置の取り付け角度（水平方向に対する角度）が異なることとなる。例えば、センターコンソールにおいて下方位置に取り付ける場合には、視認性を高めるためにナビゲーション装置はフロントパネル面に対して上方位置に取り付ける場合よりも、より傾斜させて取り付けることになる。【０００８】
このように、ナビゲーション装置の車両に対する取り付け角度によっては、角速度センサーに設定される許容角度を超えて傾斜する場合も生じる。【０００９】
このような場合には、ナビゲーション装置の各センサーに設定された検出軸の方向と、実際の検出時に各センサーに加わる加速度等の方向（水平方向）とが大きく異なる為、各センサー自体の感度のオフセット等の誤差が含まれることになり、その結果、車両の現在位置の測位精度や速度の測定精度が低下するという問題点がある。【００１０】
例えば特許文献１は、上記問題点を指摘すると共に、この課題を解決する構成が示されている。図１８は、ナビゲーション装置をセンターコンソールに取り付けた状態の断面図を示している。上記文献の説明によれば、ナビゲーション装置１００をセンターコンソール１１０に取り付ける前の水平状態（図１８（ａ））から水平方向に対して傾斜させ、ディスプレイ面１０２をセンターコンソール１１０の傾きに合わせて上向きに設置させると、加速度センサー１０１の検出軸１０３はナビゲーション装置１００の取り付け角度θに応じて水平方向に対してθだけ傾くことになる（図１８（ｂ）、（ｃ））。【００１１】
このとき、車両が前進すると（図１８中の右方向）、ナビゲーション装置１００には前進方向と反対方向に加速度Ａｘが加わる。また、加速度センサー１０１には、車両の振動や路面からの衝撃により垂直方向に加速度Ａzが加わっている。【００１２】
図１８（ａ）に示すように、ナビゲーション装置が水平状態にある場合には、加速度センサー１０１は、水平方向の加速度Ａｘと鉛直方向の加速度Ａｚをそれぞれの方向の加速度として受けるが、図１８（ｂ）、（ｃ）に示すように、ナビゲーション装置が傾斜状態にある場合には、角速度センサー１０１は、水平方向の加速度Ａｘと鉛直方向の加速度Ａｚの水平方向の加速度を、傾きに応じたベクトル和Ａｔ（＝Ｇｘ＋Ｇｚ＝cosθ×Ａｘ＋sinθ×Ａｚ）として検出する。【００１３】
この検出される加速度Ａｔは検出されるべき加速度Ａｘと相違するため、この誤差は結果として車両位置の測位精度等の低下として現れる。この誤差は、ナビゲーション装置１００の取り付け角度θが大きくなるほど、車両の移動方向の加速度Ａｘの成分が低下し、垂直方向の加速度Ａｚから受ける影響が増加し、誤差が大きくなる。【００１４】
角速度センサーにおいても、上記加速度センサーと同様、車両に対する取り付け角度により誤差が生じ測位精度の低下が現れる。【００１５】
この誤差をソフトウエア上で補正する方法では、初期状態で充分な補償が得られないという問題や、取り付け角度が大きい場合には補償が困難であるという問題がある他、製造コスト等の問題があることから、文献では、センサー部を固定支持する取付部材に対して、取付スリットを取付角度を傾斜して形成し、この取付スリットにセンサー部を噛み合わせる構成が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２２７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
取付部材に取付角度を傾斜して取付スリットを形成し、この取付スリットにセンサー部を噛み合わせることで固定支持する構成では、補償される傾きはスリットの傾斜角度に限定されるという問題がある他、複数の傾きを補正するには、各傾きに応じてスリットの傾斜角度の異なる複数の取付部材を揃えておく必要があるという問題がある。【００１７】
一般に、ナビゲーション装置の取り付け角度は、ナビゲーション装置の設置状況に応じて種々異なる。一方、このナビゲーション装置は、角速度センサーがナビゲーション装置に取り付けられると、取り付け後においてはこの角速度センサーの取り付け角度を変更することは困難な状況にある。【００１８】
そこで、ナビゲーション装置の供給元では、種々の取り付け角度に応じた角速度センサーを用意し、ナビゲーション装置の取り付け角度に応じた角速度センサーを供給する。この種々の取り付け角度に応じた角速度センサーを構成するには、センサー部を取付部材に取り付ける際に、取り付け角度を高い自由度で設定することができる構成が求められる。【００１９】
前記した文献で提案される取付部材にスリットを設ける構成では、各取り付け角度に応じたスリットを設けた取付部材を用意する必要があり、用意したスリットの取付角度に限定され、取り付け角度の自由度は低くなる。【００２０】
振動子をパッケージ等の実装基材に取り付けることで振動体を構成する際、実装基材に対する振動子の設置は、実装基材の面積内に振動子が収まる範囲内であれば任意の位置とすることができる。【００２１】
しかしながら、振動子を備える振動体では、振動子が自由に振動することが必要であり、振動子は実装基材に対して接触しないように取り付ける必要がある。振動子が実装基材と接触すると、振動子は角速度に応じた振動とならず、このような振動体を用いると角速度センサーの検出精度が低下することになる。【００２２】
振動子を実装基材に取り付ける際には、振動子が振動した際に実装基材と接触しないように、振動子については、一方の端部に基部を設け、さらにこの基部にくびれ部を挟んで支持部を設けた構成とし、この振動子を取り付ける部材としては、実装基材上の段差を有して台座部を設けた構成とし、この台座部上に支持部を取り付けている。【００２３】
このような台座部上に振動子の支持部を取り付ける構成では、以下に説明するように、台座部と支持部との取り付け位置における制限によって、実装基材上で任意の位置に振動子を取り付けることができない。【００２４】
図１９は、振動子の支持部と台座部との位置関係を説明するための図である。なお、図１９は、振動子の支持部と台座部とが理想的な位置関係を示している。【００２５】
図１９において、振動子は、図示していない複数の振動片７が基部３によって連接され、くびれ部４によって支持部５に対して振動自在に支持されている。【００２６】
この振動子２の台座部１３への取り付けでは、くびれ部及び支持部と台座部との位置関係で以下の２つの点が求められる。【００２７】
くびれ部と台座部との位置関係で求められる点は、振動片の振動を妨げることなく支持することであり、支持部５のみを台座部１３に固定し、振動するくびれ部４は台座部１３に接触しないように取り付けることが求められる。くびれ部４が台座部１３と接触した場合にはくびれ部４の振動が妨げられ、振動片の振動に誤差が生じることになるため、くびれ部４は台座部１３に接触することなく取り付けられることが求められる。【００２８】
一方、支持部と台座部との位置関係で求められる点は、振動子を安定して固定することであり、支持部５と台座部１３との接触面積を大きくすることが求められる。支持部５の面積は振動子２によって定まるため、支持部５の面積を余すことなく台座部１３に接触することが求められる。【００２９】
図１９（ｂ）〜図１９（ｄ）は、支持部５の端部５ａが台座部１３の縁部１４から外れた状態を示している。図１９（ｂ）は、端部５ａが縁部１４から外れることにより、支持部５の一部が台座部１３からはずれて領域ＲAが接触していない状態を示している。この状態では領域ＲAだけ接触面積が減るため、その分振動子２の固定状態が不安定となる。【００３０】
また、図１９（ｃ）は、端部５ａが縁部１４から外れることにより、支持部５の一部が台座部１３からはずれて領域ＲBが接触しなくなると共に、くびれ部４の一部の領域ＲCが台座部１３と接触した状態を示している。この状態では領域ＲBだけ接触面積が減るため、その分振動子２の固定状態が不安定となり、また、領域ＲCが台座部１３と接触することで振動子の振動状態に影響が生じる。【００３１】
また、図１９（ｄ）は、くびれ部４と台座部１３とが領域ＲDの部分で接触している状態を示している。この状態では、くびれ部４の振動が台座部１３で制限を受け、振動片の振動に支障が生じる。【００３２】
上記したように、振動子の支持部と台座部との位置関係では、支持部の端部と台座部の縁部が一致するように配置されることが求められる。【００３３】
特に、限られた面積の実装基材内において、上記した条件を満足すると共に、振動子の取り付け角度を一つの角度に限らず、所定角度範囲内の任意の角度で設定できることが求められる。【００３４】
ここで、振動子は水晶結晶で形成されるため、曲線状の加工はコスト高を招く。そのため、通常、支持部５の端部５ａは直線状に加工される。振動子の取り付けにおいて、くびれ部と台座部との位置関係を良好なものとするには、台座部の構成によって上記要求を満足させる必要がある。【００３５】
そこで、本発明は従来の問題を解決し、角速度センサー用振動体が備える振動子の取り付けにおいて、振動子の振動を妨げることなく、かつ、振動子の固定を良好なものとすると共に、所定角度範囲内の任意の角度で設定できることを目的とする。【００３６】
より詳細には、振動子の複数の取り付け角度位置において、振動子の支持部の端部と振動子を支持する台座部の縁部とを一致させることができる台座部を構成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明の角速度センサー用振動体は、振動子の実装基材への取り付けにおいて、振動子を固定する台座部と振動子の支持部との位置関係が、振動子の取り付け角度にかかわらず一定となるように台座部の形状を形成することによって、振動子の振動を妨げることなく、かつ、振動子の固定を良好なものとすると共に、所定角度範囲内の任意の角度での設定を可能とする。【００３８】
本発明の角速度センサー用振動体は、振動片とこの振動片を支持する支持部とを有する振動子と、この振動子を実装する実装基材とを備える。【００３９】
本発明の第１の態様は、実装基材は、振動子の支持部を固定することで振動子を支持する台座部と基底部とを有する。台座部は、基底部から少なくとも振動片の振動幅以上の高さの段差を有すると共に、曲線形状の縁部を備え、この縁部の各位置における法線方向は実装基材に定める基準方向に対して同方向又は少なくとも一つの異なる角度を有する。【００４０】
そして、振動子の台座部に対する取り付けにおいて、台座部の曲線形状の縁部から選択した取り付け位置において、支持部の振動片側の端部と台座の縁部との両接線方向が一致し、この端部と縁部との位置合わせにより振動子の実装基材に対する取り付け角度を台座部の縁部の法線方向で定める。【００４１】
台座部の曲線形状の縁部は、その各位置における法線方向が振動子の取り付け角度を定めているため、この台座部の縁部に合わせて振動子を取り付けることによって、振動子の振動を妨げることなく、かつ、振動子の固定を良好なものとすると共に、所定角度範囲内の任意の角度で取り付けることができる。【００４２】
上記第１の態様において、本発明は以下の２つの形態をとることができる。第１の形態は、振動子を実装基材上に取り付けることができる複数の角度位置が、これらの振動子を仮想的に定めた回転中心の回りで回転させた位置となる形態である。【００４３】
この第１の形態では、台座部の縁部の曲線形状は円弧形状であり、この円弧の中心及び半径は、振動子を実装基材に対して異なる取り付け角度で取り付けるために仮想的に定めた回転中心及びこの回転中心から振動子の支持部の端部までの距離である。【００４４】
これによって、台座部の縁部の異なる位置に振動子を取り付けると、各振動子は、仮想的に定まるある点を回転中心として回転した位置をとる。振動子を実装基材上でこのように配置することで、限られた面積の実装基材上において様々な角度で振動子を取り付けることができる。【００４５】
上記した回転中心は、振動子の輪郭上またはその内側とする他に、振動子の輪郭外としてもよい。【００４６】
また、第２の形態は、振動子を実装基材上に取り付けることができる複数の角度位置が、これらの振動子が仮想的に定まる回転中心が一点ではなく、連続する曲線上に配列されたと見なせる形態である。【００４７】
この第２の形態では、縁部の曲線の形状は、振動子が実装基材上で取り得る複数の取り付け位置の内で、連続して取り得る取り付け位置をつないで形成される軌跡に対応して振動子の支持部の端部が形成する曲線形状であり、この曲線の各位置の曲率の中心及び半径は、連続する取り付け位置における振動子によって仮想的に定まる回転中心及びこの回転中心から支持部の端部までの距離である。【００４８】
これによって、台座部の縁部の異なる位置に振動子を取り付けると、各振動子に位置は、仮想的に定めた回転中心の軌跡である。連続する曲線上の回転中心の回りの回転運動の結果と見なせる。振動子を実装基材上でこのように配置することで、限られた面積の実装基材上において様々な角度で振動子を取り付けることができる。【００４９】
第１の態様において、振動子の実装基材に対する取り付け角度の範囲は、少なくとも３０度とし、台座部の法線方向の範囲は、この取り付け角度に合わせて少なくとも３０度とする。【００５０】
また、第１の態様において、振動子を所定角度で取り付けたときの振動子の輪郭の一部と整列するマーカーを少なくとも一つ備える。【００５１】
実装基材に対して振動子を取り付ける際に、このマーカーと振動子の一部とが整列しているか否かを確認することで、所定の取り付け角度で取り付けられているか否かを確認することができる。【００５２】
この振動子の取り付け角度の位置合わせの指標として用いるマーカーは、実装基材の基底部の面に設ける他に、この基底部に設ける回路基板に設けることができる。【００５３】
角速度センサー用振動体は、振動片の検出信号を信号処理する回路基板を備えることができ、この回路基板は基底部に設ける構成とすることができる。所定角度で取り付けたときの振動子の輪郭の一部と整列するマーカーを回路基板に設けておき、この回路基板を基底部に設置することで、マーカーを振動子の取り付け角度の指標として用いることができる。マーカーは、回路基板に設けた開口部によって形成することができ、この開口部はポリイミド等の表面保護膜に設けた端子接続用の開口部とともに形成することができる。回路基板はＩＣチップとすることができる。【００５４】
また、台座部は、曲線形状の縁部に対応し、この曲面形状と類似の壁部を備える。この壁部は、振動子の支持部の端部と係合して、この振動子の長手方向の位置決めを行うことができる。【００５５】
また、壁部は、振動子の支持部の端部が備える突出部に対応する凹部を、振動子の所定取り付け角に応じて少なくとも一つ備えてもよい。この凹部によれば、振動子に支持部に製造時等で形成されるバリと呼ばれる突起した部分が壁部と接触して、位置合わせに支障が生じることを避けることができる。【００５６】
本発明の第２の態様は、第１の態様と同様に、振動片と当該振動片を支持する支持部とを有する振動子と、この振動子を実装する実装基材とを備える角速度センサー用振動体である。【００５７】
第２の態様において、振動子はその支持部を円形の一部からなる形状とし、実装基材においてこの支持部を固定して振動子を支持する台座部は、実装基材の基底部から少なくとも振動片の振動幅以上の高さの段差を有すると共に、振動子の支持部の円形と同径の円形形状とする。【００５８】
振動子の台座部に対する取り付けにおいて、台座部の円形形状の中心は、振動子を実装基材に対して異なる取り付け角度で取り付けた際に各振動子によって仮想的に定まる回転中心とする。【００５９】
この第２の態様によれば、振動子の支持部及び実装基材の台座部は共に円形形状であり、この円形形状の台座部を中心として、複数の取り付け角度で振動子を取り付けることができる。【００６０】
第２の態様の台座部は、円形形状と同一中心で、円形形状の径に許容量を付加した径で、円形形状の一部を囲む円弧形状の壁部を備える。この壁部は、振動子の支持部の円形形状部分と係合して、この振動子の支持部の位置決めを行う。【００６１】
また、第２の態様の壁部は、振動子の支持部の端部が備える突出部に対応する凹部を、振動子の所定取り付け角に応じて少なくとも一つ備える。この凹部によれば、第１の態様と同様に、振動子の支持部に製造時等で形成されるバリと呼ばれる突起した部分が壁部と接触して、位置合わせに支障が生じることを避けることができる。【００６２】
本発明の第２の態様は、第１の態様と同様に、振動片と当該振動片を支持する支持部とを有する振動子と、この振動子を実装する実装基材とを備える角速度センサー用振動体である。【００６３】
本発明の第３の態様は、第１の態様において、台座部の縁部の形状を複数の直線の組み合わせからなる形状とするものであり、この縁部の各位置における法線方向を実装基材に定める基準方向に対して同方向又は少なくとも一つの異なる角度とする。【００６４】
第３の態様によれば、第１の態様のように取り付け角度を連続的に選択することはできないものの、縁部に予め定めておいた取り付け角度に応じた直線部分を複数個用意しておき、この中から所望とする取り付け角度に対応した直線部分を選択し、この直線部分に合わせて振動子の端部を合わせることで、振動子を選択した取り付け角度に取り付けることができる。
【発明の効果】
【００６５】
本発明によれば、角速度センサー用振動体が備える振動子の取り付けにおいて、振動子の振動を妨げることなく、かつ、振動子の固定を良好なものとすると共に、所定角度範囲内の任意の角度で設定することができる。【００６６】
また、本発明によれば、種々の態様によって、振動子の複数の取り付け角度位置において、振動子の支持部の端部と振動子を支持する台座部の縁部とを一致させることができる台座部を構成することができ、この台座部を用いることで、振動子を実装基材に対して所望の取り付け角度で取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の角速度センサーの取り付け状態を説明するための図である。
【図２】本発明の角速度センサー用振動体を説明するための図である。
【図３】本発明の角速度センサー用振動体の断面図である。
【図４】本発明の振動体の台座部と振動子との位置関係を説明するための図である。
【図５】本発明の振動体の台座部と振動子との各位置での取り付け状態を示す図である。
【図６】本発明の回路基板に設けたマーカーの概略図である。
【図７】本発明の回路基板の断面図である。
【図８】本発明のマーカーを用いた振動子の取り付け角度の位置合わせを説明するための図である。
【図９】本発明の振動子の支持部と台座部と重なり状態を説明するための図である。
【図１０】本発明の仮想的な回転中心の位置を説明するための図である。
【図１１】本発明の台座部と振動子との位置関係について仮想的な回転中心が振動子の輪郭外にある場合を説明するための図である。
【図１２】本発明の仮想的な回転中心Ｐが振動子の支持部上にある場合を説明するための図である。
【図１３】本発明の振動体の壁部に設ける凹部を説明するための図である。
【図１４】本発明の振動体の壁部に設ける凹部を説明するための図である。
【図１５】本発明の振動子の各取り付け角度において仮想的な回転中心が連続してつながる形態を説明するための図である。
【図１６】本発明の振動体の台座部の縁部の形状が複数の直線をつなげた構成を説明するための図である。
【図１７】本発明の振動体の台座部の縁部の形状が複数の直線をつなげた構成を説明するための図である。
【図１８】ナビゲーション装置をセンターコンソールに取り付けた状態の断面図である。
【図１９】振動子の支持部と台座部との位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  振動体
２  振動子
３  基部
４  くびれ部
５  支持部
５ａ  端部
５ｂ  後端部
５ｃ  突出部
６  端子
７  振動片
８  ワイヤボンディング
１１  実装基材
１２  基底部
１３  台座部
１４  縁部
１５  配線部
１６  壁部
１６ａ  凹部
１７  接点端子
１８  配線
１９  枠部
２０  マーカー
３０  回路基板
３１  開口部
３２  マーカー
３３  配線
１００  ナビゲーション装置
１０１  加速度センサー
１０２  ディスプレイ
１０３  検出軸
１１０  コンソール
１１１  操作パネル
【発明を実施するための最良の形態】
【００６９】
以下、本発明の角速度センサー用振動体について図を用いて詳細に説明する。【００７０】
図１は本発明の角速度センサー用振動体を用いた角速度センサーの取り付け状態を説明するための図である。図１において、角速度センサーを備えたナビゲーション装置１００は、車両のコンソール１１０部分に取り付けている。コンソール１１０は、運転者の操作性を向上させるために操作パネル１１１が傾斜した状態で設けられる。操作パネル１１１には、この他にナビゲーション装置１００が設けられる。ナビゲーション装置１００についても、操作パネル１１１と同様に傾斜した状態で取り付けられ、運転者や同乗者によるディスプレイ１０２の視認性を向上させている。【００７１】
なお、図１に示すナビゲーション装置１００の取り付け状態は一例であって、この取り付け状態に限らず、操作パネル上に設けられたエアコン用の開口部や、コンソール１１０の上方位置や、助手席側のパネル部分等に設けることもできる。【００７２】
何れの位置に設ける場合であっても、ナビゲーション装置１００のディスプレイ１０２の視認性を向上させるために、ナビゲーション装置１００自体を車両の垂直方向に対して角度を持たせて傾けて取り付けている。【００７３】
ナビゲーション装置１００は、予め設定された位置からの移動体の移動方向や移動距離を測位することによって、このナビゲーション装置１００を備えた車両の現在位置を検出することができる。この測位においては、角速度センサーを用いて移動体の現在位置、移動方向あるいは速度変化を検出する。【００７４】
このとき、加速度の方向や大きさを検出する際に基準として、角速度センサーに対して検出軸を設定し、この検出軸が移動方向（例えば路面）と平行であることを前提として角速度センサーの各パラメータを設定し、ナビゲーション装置内に設置し固定する。【００７５】
通常、ナビゲーション装置を車両に設ける場合には、車両内において、水平面（地面）に対して平行となる位置を基準とするが、前記したように、ナビゲーション装置の設置位置によっては、水平面（地面）に対して平行とならず傾斜した状態で取り付けられる。また、ナビゲーション装置に設けられる角速度センサーも、ナビゲーション装置が水平面（地面）に対して平行となる位置であることを前提として取り付けられているため、ナビゲーション装置が傾斜した場合には、角速度センサーも傾斜することになり、検出誤差の要因となる。【００７６】
本発明の角速度センサーは、この傾斜状態での取り付けに対して角速度センサーが備える振動子の取り付け角度を調整し、振動子の取り付け角度が水平面（地面）に対して垂直方向となるようにする。【００７７】
図２は、本発明の角速度センサー用振動体の概略を説明するための図である。なお、図２では、通常、振動体１を覆っているカバー部分を省略して示している。【００７８】
図２において、振動体１は、角速度を検出するセンサー部分を構成する振動子２と、この振動子２を実装し所定の角度に固定する実装基材１１を備える。【００７９】
振動子２は水晶振動子で形成され、複数本の振動片７と、この振動片７の固定端を束ねる基部３と、振動子２を実装基材１１に支持させて固定するための支持部５と、基部３と支持部５との間をつなぐと共に、振動片７の振動によって振動するくびれ部４を備える。このくびれ部４の幅は、基部３や支持部５の幅よりも狭く形成され、良好な振動が得られるようにしている。【００８０】
また、支持部５には、振動片７に設けられた駆動用電極に対して駆動電流を供給するための端子や、同じく振動片７に設けられた検出用電極からの検出信号を外部に出力するための端子が設けられ、後述する実装基材１１側の配線部１５に設けた接点端子との間をワイヤボンディング８で接続している。【００８１】
実装基材１１は、例えばセラミック材で形成され、ベース部分を構成する基底部１２と、この基底部１２上に設けた台座部１３と、振動子２との間でワイヤボンディング８によって電気的に接続する接点端子１７及び配線１８を設けた配線部１５と、枠部１９を備える。【００８２】
振動子２は、その支持部５を実装基材１１の台座部１３上に固定することによって取り付けられる。この取り付けにおいて、振動子２の支持部５の端部５ａと台座部１３に設けた縁部１４と、振動子２の支持部５の端部５ａとを合わせることによって、振動子２の取り付け角度が所定角度となるように定める。【００８３】
台座部１３は、基底部１２の面から所定の高さの段差を有し縁部１４を備える。この段差の高さは、振動片７の振動幅よりも大きく設定し、振動片７が振動した際に振動片７が基底部１２の面と接触しないように定めている。【００８４】
縁部１４は振動子２の取り付け位置及び取り付け角度を定める。縁部１４の接線方向は振動子２の取り付け角度を定め、縁部１４の位置は振動子２の取り付け位置を定める。この縁部１４による振動子２の取り付け位置及び取り付け角度については後述する。【００８５】
また、配線部１５は、台座部１３と面した部分に壁部１６を備える。この壁部１６は、振動子２の支持部５の端部と接触させることによって振動子２の位置を定める。【００８６】
図３は、本発明の角速度センサー用振動体の断面図を示している。なお、図３（ａ）は支持部と配線部との間の配線がない部分を示し、図３（ｂ）は支持部と配線部との間の配線がある部分を示している。【００８７】
断面図において、基底部１２を下方としたとき、下から上に向かって、基底部１２、台座部１３、配線部１５、枠部１９の上端の順となり、台座部１３上に振動子２の支持部５が固定され、また、基底部１２と台座部１３との間には段差が形成され、台座部１３と配線部１５との間には壁部１６が形成される。【００８８】
なお、図３中において、振動片７と支持部５上の接点端子６との間を結ぶ配線はプリント配線等で形成することができ、ここでは省略している。【００８９】
次に、台座部と振動子との位置関係について、図４を用いて説明する。なお、図４において、上下方向を実装基材に定めた基準方向とし、この基準方向が空間に対して傾斜配置されたときは、角速度センサーの振動子をこの基準方向に対して傾斜させて取り付ける。【００９０】
図４において、Ａは実装基材に定めて基準方向を示し、Ｂは台座部の縁部における接線方向を示し、Ｃは振動子の実装基材に対する取り付け方向を示している。【００９１】
図４において、角速度センサーが垂直方向に取り付けられる場合には、実装基材の基準方向Ａと垂直方向とが一致しているため、振動子２を基準方向Ａと同方向に取り付けることによって、振動子２は垂直方向に取り付けられる。図４（ａ）はこの状態を示している。【００９２】
これに対して、角速度センサーが垂直方向から傾いて取り付けられる場合には、実装基材の基準方向Ａは垂直方向から傾斜しているため、振動子２を基準方向Ａから所定角度θだけ傾けて取り付けることによって、振動子２は垂直方向に取り付けられる。図４（ｂ）、（ｃ）はこの状態を示している。【００９３】
このとき、振動子２は、台座部１３の縁部１４に沿って配置することで、取り付け位置及び取り付け角度を定めることができる。【００９４】
ここで、台座部１３の縁部１４は、その法線方向を振動子２の取り付け角度に合わせて設定する。これにより、縁部１４の接線方向Ｂは、振動子２の取り付け角度と直交する。この直交する方向は、振動子２の支持部５のくびれ部４側の端部５ａの方向と一致しているため、台座部１３の縁部１４の接線方向Ｂと振動子２の支持部５の端部５ａの辺とを合わせることによって、振動子２の傾きを所定角度θに合わせることができる。【００９５】
ここで、振動子２が取り得る種々の角度位置は、各振動子２を、任意に定めた仮想的に設定される回転中心（図中の点Ｐ）の回りで回転させて配置したものである。例えば、図４では、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の振動子の位置は、図中の点Ｐを中心として回転させた位置である。【００９６】
これにより縁部１４の各点での法線方向は仮想的な回転中心Ｐに向かい、その点の軌跡は仮想的な回転中心Ｐとする円弧状に配置されることになる。したがって、各振動子２の角度位置を定める縁部１４は円弧形状により形成することができる。この円弧形状の各点における法線方向は、仮想的な回転中心Ｐに向かっている。この円弧形状において、支持部５の端部５ａの辺を円弧の接線方向に合わせることで、振動子２の取り付け方向Ｃを仮想的な回転中心Ｐに向かわせ、実装基材の傾きに合わせた取り付け角度とし、振動子２の最終的な向きを垂直方向とすることができる。また、円弧形状の半径は、仮想的な回転中心Ｐと支持部５の端部５ａとの距離により定めることができる。【００９７】
また、台座部１３の後方に設けた壁部１６についても、縁部１４と同じ点を回転中心とする円弧状とし、仮想的な回転中心Ｐと支持部５の後端部５ｂとの距離を半径とすることができる。【００９８】
振動子２の台座部１３上での位置決めにおいて、支持部５の端部５ａの辺の方向を縁部１４の接線方向に合わせると共に、支持部５の後端部５ｂをこの壁部１６に当接させることによって、振動子２の位置を定めても良い。【００９９】
図５は、図４における（ａ）〜（ｃ）の各位置での取り付け状態を示している。図５（ａ）は図４中の（ａ）の角度位置に対応し、振動子２の取り付け方向Ｃと実装基材１１の基準方向Ａとが一致して取り付けた状態を示している。また、図５（ｂ），図５（ｃ）は図４中の（ｂ），（ｃ）の角度位置に対応し、振動子２の取り付け方向Ｃを実装基材１１の基準方向Ａに対して角度θの傾きで取り付けた状態を示している。【０１００】
このとき、図５（ｂ）、（ｃ）における実装基材１１は、垂直方向に対して角度θで傾斜しているため、振動子２はそれぞれ垂直方向に取り付けられることになる。【０１０１】
なお、図５において、実装基材１１の基底部１２の面上に設けたマーカー２０に対して、振動子２の一部が整列しているか否かを判定することによって、振動子２の取り付け角度が所定角度であるか否かを確認することができる。【０１０２】
マーカー２０は、振動子２が予め定められた角度に取り付けられた際に、振動子２の一部と整列する位置に設けられており、このマーカーとの整列状態によって振動子２の取り付け角度を目視あるいは画像認識により確認することができる。【０１０３】
振動子２の実装基材１１への取り付けは、実装基材１１を設置位置の位置データが予め取得されている場合には自動機構によって行うことができ、人手による操作を不要とすることができる。マーカーは、この自動機構により取り付けられた状態を確認する際の目安とすることができる。【０１０４】
なお、このマーカーは、予め定めた取り付け角度に応じた位置に設けておく。このマーカーは、例えば、アルミナコート（例えば、１５μｍの厚さ）で形成する他、プリントや凹部や凸部、マーカー部のみメッキ層を省くこと等より形成することができる。【０１０５】
振動子２で検出された検出信号は、角速度センサー用振動体１から外部に直接に出力する他、内部に設けた回路基板で検出信号を信号処理した後に出力することができる。この回路基板で行う信号処理としては、例えば、検出信号の信号レベルを増幅する信号増幅処理、検出信号を角速度信号に変換する信号処理、各種の補正処理等がある。【０１０６】
この回路基板は実装基材１１の基底部１２に設ける構成とすることができ、基底部１２に取り付けられた回路基板は振動子２の下方に位置することになり、振動子２を重ねた状態で下方に回路基板を見ることができる。本発明は、この回路基板にマーカーを設け、このマーカーを指標として振動子の取り付け角度の位置合わせを行うことができる。【０１０７】
以下、図６〜図８を用いて、回路基板に設けたマーカーについて説明する。図６，図７は回路基板に設けたマーカーの概略図および断面であり、図８はマーカーを用いた振動子の取り付け角度の位置合わせを説明するための図である。【０１０８】
図６において、角速度センサー用振動体１は、実装基材１１の基底部１２上に回路基板３０を備え、この回路基板３０にはマーカー３２が設けられている。なお、図６に示す構成は、回路基板３０の他は図２に示した構成と同様とすることができるため、ここでは回路基板３０およびマーカー３２についてのみ説明し、共通する構成についての説明は省略する。【０１０９】
回路基板３０は、振動子２から得られた検出信号を信号処理するための回路を搭載する基板である。この回路基板３０の上層面にはポリイミド等の表面保護膜が設けられている。表面保護膜の下層には接点パッドが設けられ、この接点パッドを外部に露出させるために表面保護膜には開口部３１が形成される。回路基板３０の接点パッド（図示していない）と基底部１２の接点パッド（図示していない）との間は、配線３３によって接続される。【０１１０】
回路基板３０の表面保護膜には、接点パッド用の開口部３１を形成するとともに、振動子２を所定角度で取り付ける際の指標となるマーカー３２を形成しておく。マーカー３２は開口部３１と同時に形成することができる。【０１１１】
図８は、回路基板と振動子を実装基材に取り付ける状態を示している。図８（ａ）は、回路基板３０を取り付ける前の状態を示し、図８（ｂ）は基底部１２上に回路基板３０を取り付けた状態を示している。なお、基底部１２上に回路基板３０を取り付ける位置は予め設定されており、基底部１２上において回路基板３０は所定位置に位置決めされる。【０１１２】
回路基板３０には、表面保護膜に開口部３１とマーカー３２が形成され、マーカー３２の開口部を通して表面保護膜の下層部分を見通すことができ、これを振動子２と取り付ける指標とする。マーカー３２は、振動子２を所定の取り付け角度に取り付けた際に、振動子２の振動片の縁部分と平行となる位置に、あるいは、振動片と一致して重なる位置に形成される。このマーカー３２の角度および本数は、取り付け角度の角度および角度の種類に応じて定めることができる。【０１１３】
図８（ｃ）、（ｄ）は、マーカー３２をガイドとして振動子２を所定の取り付け角度に取り付けた状態を示している。なお、図８（ｃ）、（ｄ）では、マーカー３２の縁と振動子２の振動片の縁とを合わせることで取り付け角度を合わせているが、マーカー３２の幅を振動子２の振動片の幅と同程度とし、振動子２とマーカー３２とを重ねたときに、振動子２によってマーカー３２が見えない位置に位置合わせすることによって、取り付け角度を合わせてもよい。【０１１４】
このときの振動子の支持部と台座部と重なり状態について、図９を用いて説明する。【０１１５】
図９（ａ）は、基準方向（ここでは垂直方向）Ａと振動子２の取り付け方向Ｃとが一致している場合を示している。このとき、振動子２の支持部５の端部５ａの辺と、台座部１３の縁部１４の接線方向とを合わせることで、くびれ部４と台座部１３との重なり部分が生じないようにすると共に、支持部５の全面積を台座部１３上に重ねることができる。これによって、くびれ部４と台座部１３とが重なることにより振動への影響を避けることができると共に、支持部５の全面積を台座部１３に無駄なく接触させることでき、固定を良好なものとすることができる。【０１１６】
一方、図９（ｂ）は、基準方向（ここでは垂直方向）Ａに対して振動子２の取り付け方向Ｃが傾斜している場合を示している。このとき、縁部１４は円弧状に形成されているため、振動子２の支持部５の端部５ａの辺と、台座部１３の縁部１４の接線方向とを合わせることができ、図９（ａ）と同様の位置関係とすることができる。これによって、同様に、くびれ部４と台座部１３との重なり部分が生じないようにすると共に、支持部５の全面積を台座部１３上に重ねることができ、くびれ部４と台座部１３とが重なることにより振動への影響を避けることができると共に、支持部５の全面積を台座部１３に無駄なく接触させることでき、固定を良好なものとすることができる。【０１１７】
図４〜図９で示した例では、仮想的な回転中心が振動子の輪郭内にある場合を示しているが、この仮想的な回転中心は振動子の輪郭内の任意の位置とする他に、輪郭外としてもよい。図１０は、この仮想的な回転中心の位置を説明するための図である。【０１１８】
図１０（ａ）は仮想的な回転中心Ｐが振動子２の基部３上にある場合を示し、図１０（ｂ）は仮想的な回転中心Ｐが振動子２の支持部５上にある場合を示し、図１０（ｃ）は仮想的な回転中心Ｐが振動子２の外側上にある場合を示している。なお、台座部の縁部の円弧形状の曲率は、回転中心Ｐの位置によって定まることになる。【０１１９】
次に、台座部と振動子との位置関係について、仮想的な回転中心が振動子の輪郭外にある場合について図８を用いて説明する。なお、図１１において、上下方向を実装基材に定めた基準方向とし、この基準方向を基準として傾斜配置されたときに、角速度センサーの振動子をこの基準方向に合わせて振動子を傾斜させて取り付ける。【０１２０】
図１１において、図４と同様に、Ａは実装基材に定めて基準方向を示し、Ｂは台座部の縁部における接線方向を示し、Ｃは振動子の実装基材に対する取り付け方向を示している。【０１２１】
図１１において、角速度センサーが垂直方向に取り付けられる場合には、実装基材の基準方向Ａと垂直方向とが一致しているため、振動子２を基準方向Ａと同方向に取り付けることによって、振動子２は垂直方向に取り付けられる。図１１（ａ）はこの状態を示している。【０１２２】
これに対して、角速度センサーが垂直方向から傾いて取り付けられる場合には、実装基材の基準方向Ａは垂直方向から傾斜しているため、振動子２を基準方向Ａから所定角度θだけ傾けて取り付けることによって、振動子２はナビゲーション装置１００に搭載される際には垂直方向を向くように取り付けられる。図１１（ｂ）、（ｃ）はこの状態を示している。【０１２３】
このとき、振動子２は、台座部１３の縁部１４に沿って配置することで、取り付け位置及び取り付け角度を定めることができる。ここで、台座部１３の縁部１４は、その法線方向を振動子２の取り付け角度に合わせて設定する。これにより、縁部１４の接線方向Ｂは、振動子２の取り付け角度と直交する。この直交する方向は、振動子２の支持部５のくびれ部４側の端部５ａの方向と一致しているため、台座部１３の縁部１４の接線方向Ｂと振動子２の支持部５の端部５ａの辺とを合わせることによって、振動子２の傾きを所定角度θに合わせることができる。【０１２４】
ここで、振動子２が取り得る種々の角度位置において、各振動子２は、任意に定めた仮想的に設定される回転中心（図中の点Ｐ）の回りで回転させたと見なすことができるように配置することができる。例えば、図１１では、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各回転位置における振動子は、図中の点Ｐを中心として回転する位置と見なすことができる。【０１２５】
これにより縁部１４の各点での法線方向は、振動子２の輪郭外にある仮想的な回転中心Ｐに向かい、その点の軌跡は仮想的な回転中心Ｐとする円弧状に配置されることになる。したがって、各振動子２の角度位置を定める縁部１４は、外側に湾曲した円弧形状により形成することができる。この円弧形状の各点における法線方向は、仮想的な回転中心Ｐに向かっている。この円弧形状において、支持部５の端部５ａの辺を円弧の接線方向に合わせることで、振動子２の取り付け方向Ｃを仮想的な回転中心Ｐに向かわせ、実装基材の傾きに合わせた取り付け角度とし、振動子２の最終的な向きを垂直方向とすることができる。また、円弧形状の半径は、仮想的な回転中心Ｐと支持部５の端部５ａとの距離により定めることができる。【０１２６】
また、台座部１３の後方に設けた壁部１６についても、縁部１４と同じ点を回転中心とする円弧状とし、仮想的な回転中心Ｐと支持部５の後端部５ｂとの距離を半径とすることができる。【０１２７】
振動子２の台座部１３上での位置決めにおいて、支持部５の端部５ａの辺の方向を縁部１４の接線方向に合わせると共に、支持部５の後端部５ｂをこの壁部１６に当接させることによって、振動子２の位置を定めても良い。【０１２８】
また、図１２は、図１０（ｂ）に示した例を示し、仮想的な回転中心Ｐが振動子の支持部上にある場合を示している。【０１２９】
この場合には、振動子２の支持部５の形状を、くびれ部４との連結部分を除いてほぼ円形とすると共に、台座部１３の形状を、所定角度位置に設置した際に、少なくとも支持部５の円形形状部分と重なる部分を同じ径の円形形状とする。これによって、仮想的な回転中心Ｐが振動子の支持部５上にあるとき、台座部１３に対して支持部５を、これらの円形形状の外周部分を合わせることで位置合わせを行い、所定角度に設置することができる。【０１３０】
また、図１３，図１４は、壁部に設ける凹部を説明するための図である。振動子２を形成する際、一般に一枚の結晶基板から複数個の振動子２を形成する。このような振動子の形成過程においては、枠部分に複数の振動子２が一部分でつながった状態から、各振動子２を枠部分から切り離すことで個々の振動子２を形成する。この際、振動子２には、枠部分とつながっていた部分が、バリと称される突出部５ｃとして残る場合がある。【０１３１】
通常、このバリ部分は振動片７の形成に支障がない支持部５に形成される。前記した構成において、台座部１３の後方位置に設けられた壁部１６に支持部５の後端部５ｂを当接することによって支持部５の位置を定め、これにより振動子２の位置を定める場合には、この支持部５が備えるバリ部分の突出部５ｃは位置決めを行う際の誤差要因となる。【０１３２】
そこで、本発明の角速度センサー用振動体の形態では、このバリ部分の突出部５ｃを避ける構成を備え、これにより、突出部５ｃが壁部１６に当接することにより位置ずれを防ぐ。【０１３３】
図１３，図１４において、壁部１６は、振動子２を所定角度位置に取り付けた際に、支持部５の突出部５ｃが当接する箇所に、この突出部５ｃを避ける凹部１６ａを形成する。これによって、支持部５の後端部５ｂが壁部１６に当接した際に、突出部５ｃは凹部１６ａ内に収納されるため、突出部５ｃが壁部１６に当接することを避けることができる。【０１３４】
なお、凹部１６ａの配置位置は、予め定めた取り付け角度に応じた位置に設けておく。【０１３５】
本発明の角速度センサー用振動体において、上記した各例は、振動子の各取り付け角度において、仮想的な一つの回転中心が存在する場合について示しているが、振動子の各取り付け角度において、仮想的な回転中心が連続してつながる形態とすることもできる。【０１３６】
図１５（ａ）は、仮想的な回転中心をつなげて形成される曲線Ｄが振動子２の振動片側にある場合を示し、図１５（ｂ）は、仮想的な回転中心をつなげて形成される曲線Ｅが振動子２の支持部５の延長上にある場合を示している。【０１３７】
台座部１３の縁部１４を構成する曲線は、前記した構成例では仮想的な回転中心が１点であるため円弧状の曲線を形成しているが、図１５（ａ），図１５（ｂ）の例では、仮想的な回転中心は曲線Ｄあるいは曲線Ｅ上にあるため、この曲線Ｄ，Ｅに応じて形成される曲線Ｄ′，Ｅ′となる。【０１３８】
なお、この構成においても、曲線状の縁部１４を用いた振動子２の取り付けは、前記した円弧状の縁部を用いた取り付けと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。【０１３９】
さらに、前記した構成例は、台座部の縁部を単一中心の円弧形状あるいは、中心が一定せず、曲線上を移動する仮想的な回転中心を中心とする円弧を複数つなげて成る曲線形状とする例を示しているが、複数の直線をつなげた構成としてもよい。図１６，図１７は、台座部の縁部の形状が複数の直線をつなげた構成である場合について示している。【０１４０】
図１６は、複数（図では３つ）の取り付け角度位置で振動子を取り付けることができる構成例である。台座部１３の縁部１４は、各取り付け角度位置において振動子２の支持部５の端部５ａと同方向の直線を組み合わせることで構成されている。【０１４１】
この構成例では、台座部の縁部上の任意の位置で振動子の取り付け角度を定めることはできないが、予め定められた各取り付け角度の位置の中から選択することができる。【０１４２】
縁部の形状が曲線形状の場合には、振動子の支持部の端部との重ね合わせにおいて、くびれ部に台座部が重なる部分や、あるいは台座部において支持部と重ならないために固定に寄与しない部分等の望ましくない部分が僅かに生じるが、この構成によれば、台座部の縁部の形状が直線状であるため、振動子の支持部の端部と同じ形状とすることができ、上記した曲線形状による望ましくない部分の発生を解消することができる。【０１４３】
また、図１７は、複数の（図では３つ）の取り付け角度位置で振動子を取り付けることができる構成例であり、各取り付ける角度位置は角速度センサー用振動体の厚さ方向に段状に設けられる例である。【０１４４】
図１７（ａ）は正面図を示し、図１７（ｂ）は断面図を示している。この構成は、仮想的な回転中心を正面図１７（ａ）のかなり左方に設けた実施例に相当し、台座部１３の高さを異ならせて複数段に形成し、各段において取り付け角度を異ならせた台座部を形成する。【０１４５】
なお、この構成においても、曲線状の縁部１４を用いた振動子２の取り付けは、前記した円弧状の縁部を用いた取り付けと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。【０１４６】
この構成によれば、振動子をほぼ基準方向（図中の縦方向）に並べることによって、実装基材において、基準方向と直交する方向（図中の横方向）の幅を狭めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明の振動体装置を備える角速度センサーは、航空機、車両等の移動体の姿勢制御やナビゲーション等に適用することができる。
【図１】
2007080908.tif 000003
【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】
2007080908.tif 000016
【図１５】
2007080908.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2007080908.tif 000019
【図１８】
2007080908.tif 000020
【図１９】
2007080908.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月26日(2008.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
振動片と当該振動片を支持する支持部とを有する振動子と、当該振動子を実装する実装基材とを備える角速度センサー用振動体において、
前記実装基材は、前記支持部を固定して振動子を支持する台座部と基底部とを有し、
前記台座部は、基底部から少なくとも振動片の振動幅より大きな高さの段差を有すると共に、曲線形状の縁部を備え、この縁部の各位置における法線方向は、実装する振動子の取付角度を定め、実装基材に定める基準方向に対して同方向又は少なくとも一つの異なる角度を有することを特徴とする、角速度センサー用振動体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
振動片と当該振動片を支持する支持部とを有する振動子と、当該振動子を実装する実装基材とを備える角速度センサー用振動体において、
前記振動子の支持部は円形の一部からなる形状であり、
前記実装基材は、前記支持部を固定して振動子を支持する台座部と基底部とを有し、
前記台座部は、基底部から少なくとも振動片の振動幅より大きな高さの段差を有し、前記支持部の円形と同径の円形形状であり、
台座部の円形形状の中心は、振動子を実装基材に対して異なる取り付け角度で取り付けるために仮想的に定めた回転中心であることを特徴とする、角速度センサー用振動体。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１６】
振動片と当該振動片を支持する支持部とを有する振動子と、当該振動子を実装する実装基材とを備える角速度センサー用振動体において、
前記実装基材は、前記支持部を固定して振動子を支持する台座部と基底部とを有し、
前記台座部は、基底部から少なくとも振動片の振動幅より大きな高さの段差を有すると共に、複数の直線の組み合わせからなる形状の縁部を備え、この縁部の各位置における法線方向は実装基材に定める基準方向に対して同方向又は少なくとも一つの異なる角度を有することを特徴とする、角速度センサー用振動体。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
このナビゲーション装置のフロントパネル面における取り付け位置は、車種や利用者のオプション等によって異なり、センターコンソールにおいて上方や下方等の種々の位置となる場合がある。このナビゲーション装置のフロントパネル面への取り付け位置によって、ナビゲーション装置の取り付け角度（水平方向に対する角度）が異なることとなる。例えば、センターコンソールにおいて下方位置に取り付ける場合には、視認性を高めるためにナビゲーション装置はフロントパネル面に対して上方位置に取り付ける場合よりも、より傾斜させて取り付けることになる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明の第１の態様は、実装基材は、振動子の支持部を固定することで振動子を支持する台座部と基底部とを有する。台座部は、基底部から少なくとも振動片の振動幅より大きな高さに段差を有すると共に、曲線形状の縁部を備え、この縁部の各位置における法線方向は実装基材に定める基準方向に対して同方向又は少なくとも一つの異なる角度を有する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
第１の態様において、振動子の実装基材に対する取り付け角度の範囲は、少なくとも３０度とし、台座部の法線方向の範囲は、この取り付け角度に合わせて少なくとも３０度とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
第２の態様において、振動子はその支持部を円形の一部からなる形状とし、実装基材においてこの支持部を固定して振動子を支持する台座部は、実装基材の基底部から少なくとも振動片の振動幅より大きな高さの段差を有すると共に、振動子の支持部の円形と同径の円形形状とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
次に、台座部と振動子との位置関係について、仮想的な回転中心が振動子の輪郭外にある場合について図１１を用いて説明する。なお、図１１において、上下方向を実装基材に定める基準方向とし、この基準方向を基準として傾斜配置されたときに、角速度センサーの振動体をこの基準方向に合わせて振動子を傾斜させて取り付ける。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
なお、この構成においても、直線状の縁部１４を用いた振動子２の取り付けは、前記した円弧状の縁部を用いた取り付けと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【国際調査報告】
2007080908.tif 000022
2007080908.tif 000023
2007080908.tif 000024
2007080908.tif 000025