(57)【要約】【課題】Ｑ値の低下を効果的に防止または抑制することができ、優れた性能を発揮することのできる振動片、振動子および電子機器を提供すること。【解決手段】振動片２は、基部２１と、検出用振動腕２２、２３と、連結腕２４、２５と、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９とを有している。連結腕２４は、Ｙ軸方向への屈曲振動により圧縮または伸長する第１面２４３と、第１面２４３が圧縮したときに伸長し、第１面２４３が伸長したときに圧縮する第２面２４４と、第１面２４３と第２面２４４との間に設けられた溝４３１、４３２とを有している。連結腕２４の屈曲振動周波数をｆとし、円周率をπとし、連結腕２４に用いた材料の振動方向の熱伝導率をｋとし、連結腕２４に用いた材料の質量密度をρとし、連結腕２４に用いた材料の熱容量をＣｐとし、連結腕２４の振動方向の幅をａとし、ｆｍ＝πｋ／（２ρＣｐａ２）としたとき、１＜ｆ／ｆｍである。【選択図】図２
2012063177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する２軸を第１軸および第２軸と設定したとき、
基部と、
前記基部から前記第１軸と平行でかつ互いに反対の方向へ延出する一対の検出用振動腕と、
前記基部から前記第２軸と平行でかつ互いに反対の方向へ延出する一対の連結腕と、
各前記連結腕の先端部または途中から前記第１軸と平行でかつ互いに反対の方向へ延出する各一対の駆動用振動腕とを有し、
各前記連結腕は、前記第１軸と平行な方向への屈曲振動により圧縮または伸長する第１面と、前記第１面と対向して設けられ、前記第１面が圧縮したときに伸長し、前記第１面が伸長したときに圧縮する第２面と、前記第１面と前記第２面との間に設けられた少なくとも１つの溝とを有し、
前記連結腕の屈曲振動周波数をｆとし、円周率をπとし、前記連結腕に用いた材料の振動方向の熱伝導率をｋとし、前記連結腕に用いた材料の質量密度をρとし、前記連結腕に用いた材料の熱容量をＣｐとし、前記連結腕の振動方向の幅をａとし、ｆｍ＝πｋ／（２ρＣｐａ２）としたとき、１＜ｆ／ｆｍであることを特徴とする振動片。
【請求項２】
各前記連結腕に形成された前記溝は、前記基部まで延長されている請求項１に記載の振動片。
【請求項３】
各前記連結腕に形成された前記溝は、前記連結腕の前記一対の駆動用振動腕が接続された領域まで延長されている請求項１または２に記載の振動片。
【請求項４】
各前記連結腕に形成された前記溝の両端部は、前記溝の端に向けて幅が漸減するテーパ状をなしている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項５】
各前記連結腕に形成された前記溝の両端部は、前記溝の端に向けて深さが漸減している請求項１ないし４のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項６】
各前記連結腕の前記基部側の端部は、その幅が前記基部側に向けて漸増するテーパ状なし、各前記連結腕に形成された前記溝の前記基部側の端は、前記テーパ状をなす部分に位置している請求項１、３、４または５に記載の振動片。
【請求項７】
前記検出用振動腕と前記駆動用振動腕との間に形成された４つの空間にそれぞれ１つずつ設けられ、固定対象物に固定される４つの支持部と、各前記支持部と前記基部とを連結する４つの支持腕とを有し、
各前記支持腕は、前記基部から前記第２軸と平行な方向に延出する第１部位と、前記第１部位の先端部から第１軸と平行な方向に延出し前記固定部に接続する第２部位とを有している請求項１ないし６のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項８】
各前記支持腕の第１部位は、前記第１軸と平行な方向への屈曲振動により圧縮または伸長する第１面と、前記第１面と配向して設けられ、前記第１面が圧縮したときに伸長し、前記第１面が伸長したときに圧縮する第２面と、前記第１面と前記第２面の間に設けられた少なくとも１つの溝とを有している請求項７に記載の振動片。
【請求項９】
各前記検出用振動腕は、前記第２軸と平行な方向への屈曲振動により圧縮または伸長する第１面と、前記第１面と配向して設けられ、前記第１面が圧縮したときに伸長し、前記第１面が伸長したときに圧縮する第２面と、前記第１面と前記第２面の間に設けられた少なくとも１つの溝とを有している請求項１ないし８のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項１０】
各前記駆動用振動腕は、前記第２軸と平行な方向への屈曲振動により圧縮または伸長する第１面と、前記第１面と配向して設けられ、前記第１面が圧縮したときに伸長し、前記第１面が伸長したときに圧縮する第２面と、前記第１面と前記第２面の間に設けられた少なくとも１つの溝とを有している請求項１ないし９のいずれか一項に記載の振動片。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の振動片と、
前記振動片を収容するパッケージとを有することを特徴とする振動子。
【請求項１２】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の振動片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、振動片、振動子および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等の撮像機器の手ぶれ補正や、ＧＰＳ信号を用いた車両等の移動体ナビゲーションシステムなどの姿勢制御として、振動ジャイロ素子をパッケージに収容したジャイロセンサーが多く用いられている。
そして、振動ジャイロ素子としては、例えば、略Ｔ字型の駆動振動系を中央の検出振動系に対して左右対称に配置した、いわゆる「ダブルＴ（ＷＴ）型」振動ジャイロ素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の振動ジャイロ素子は、中央に配された基部と、基部から両側へ第１の方向に延出された一対の検出用振動腕と、基部から両側へ前記第１の方向と直交する第２の方向に延出された一対の連結腕と、各連結腕の先端部から両側へ第１の方向に延出された各一対の駆動用振動腕とを有している。これらは、水晶等の圧電材料で一体的に形成されている。
【０００４】
このような振動ジャイロ素子は、次のようにして角速度を検知する。まず、各駆動用振動腕を第２の方向に屈曲振動させる。この状態で、振動ジャイロ素子に角速度が加わると、各駆動用振動腕および各連結腕にコリオリ力が働く。また、同時に、各検出用振動腕にもコリオリ力が働き、これにより、各検出用振動腕が変形（振動）する。そして、各検出用振動腕の変形により発生した圧電材料の歪みを検知することにより、角速度が求められる。
【０００５】
このように、振動ジャイロ素子が有する各腕（各検出用振動腕、各連結腕および各駆動用振動腕）は、屈曲振動するため、各腕は、振動方向の両側に圧縮と伸張を繰り返す領域を有していると言え、一方の領域が圧縮状態のときには他方の部位が伸張状態となり、反対に、一方の領域が伸張状態のときには他方の部位が圧縮状態となる。
ここで、伸張状態となっている領域では温度が下降し、反対に圧縮状態となっている領域では温度が上昇する。このような温度変化が生じると、温度の高い圧縮状態の領域から温度の低い伸張状態の領域への熱伝導（熱移動）が生じる。このような熱伝導によって失われたエネルギーは、屈曲振動エネルギーとして利用することができないため、これが原因で振動ジャイロ素子のＱ値の低下が生じ、その結果、振動ジャイロ素子の性能が低下する。なお、このような熱伝導により生じるＱ値の低下は、「熱弾性損失」と呼ばれている。
特に、特許文献１のように、各腕部の横断面形状が略矩形であると、一方の領域から他方の領域へ熱が伝導する際の熱の移動経路（移動距離）が短いため、熱弾性損失が大きくなり、振動ジャイロ素子の性能が大きく低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０１０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、Ｑ値の低下を効果的に防止または抑制することができ、優れた性能を発揮することのできる振動片、振動子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】
【０００８】
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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の振動片は、互いに直交する２軸を第１軸および第２軸と設定したとき、
基部と、
前記基部から前記第１軸と平行でかつ互いに反対の方向へ延出する一対の検出用振動腕と、
前記基部から前記第２軸と平行でかつ互いに反対の方向へ延出する一対の連結腕と、
各前記連結腕の先端部または途中から前記第１軸と平行でかつ互いに反対の方向へ延出する各一対の駆動用振動腕とを有し、
各前記連結腕は、前記第１軸と平行な方向への屈曲振動により圧縮または伸長する第１面と、前記第１面と対向して設けられ、前記第１面が圧縮したときに伸長し、前記第１面が伸長したときに圧縮する第２面と、前記第１面と前記第２面との間に設けられた少なくとも１つの溝とを有し、
前記連結腕の屈曲振動周波数をｆとし、円周率をπとし、前記連結腕に用いた材料の振動方向の熱伝導率をｋとし、前記連結腕に用いた材料の質量密度をρとし、前記連結腕に用いた材料の熱容量をＣｐとし、前記連結腕の振動方向の幅をａとし、ｆｍ＝πｋ／（２ρＣｐａ２）としたとき、１＜ｆ／ｆｍであることを特徴とする。
これにより、Ｑ値の低下を効果的に防止または抑制することができ、優れた性能を発揮することのできる振動片を提供することができる。
【０００９】
［適用例２］
本発明の振動片では、各前記連結腕に形成された前記溝は、前記基部まで延長されていることが好ましい。
これにより、連結腕の屈曲振動によって一方の側面側で発生した熱が溝を迂回して反対の側面側に移動するのを効果的に抑制することができる。言い換えれば、一方の側面側で発生した熱が反対の側面側に移動するための熱移動経路をより長くすることができる。そのため、熱弾性損失の増大（Ｑ値の低下）をより効果的に防止または抑制することができる。
【００１０】
［適用例３］
本発明の振動片では、各前記連結腕に形成された前記溝は、前記連結腕の前記一対の駆動用振動腕が接続された領域まで延長されていることが好ましい。
これにより、連結腕の屈曲振動によって一方の側面側で発生した熱が溝を迂回して反対の側面側に移動するのを効果的に抑制することができる。言い換えれば、一方の側面側で発生した熱が反対の側面側に移動するための熱移動経路をより長くすることができる。そのため、熱弾性損失の増大（Ｑ値の低下）をより効果的に防止または抑制することができる。
【００１１】
［適用例４］
本発明の振動片では、各前記連結腕に形成された前記溝の両端部は、前記溝の端に向けて幅が漸減するテーパ状をなしていることが好ましい。
これにより、溝の両端付近において、連結腕の剛性が徐々に変化するため、溝の端部での応力集中を抑制することができる。したがって、熱弾性損失の増大を防止または抑制することができる。
【００１２】
［適用例５］
本発明の振動片では、各前記連結腕に形成された前記溝の両端部は、前記溝の端に向けて深さが漸減していることが好ましい。
これにより、溝の両端付近において、連結腕の剛性が徐々に変化するため、溝の端部での応力集中を抑制することができる。したがって、熱弾性損失の増大を防止または抑制することができる。
【００１３】
［適用例６］
本発明の振動片では、各前記連結腕の前記基部側の端部は、その幅が前記基部側に向けて漸増するテーパ状なし、各前記連結腕に形成された前記溝の前記基部側の端は、前記テーパ状をなす部分に位置していることが好ましい。
これにより、熱弾性損失を抑えることができると共に、連結腕の基部側の端部および駆動用振動腕との連結部付近での横断面積を比較的大きく確保することができるため、振動片の衝撃耐久性を高めることができる。
【００１４】
［適用例７］
本発明の振動片では、前記検出用振動腕と前記駆動用振動腕との間に形成された４つの空間にそれぞれ１つずつ設けられ、固定対象物に固定される４つの支持部と、各前記支持部と前記基部とを連結する４つの支持腕とを有し、
各前記支持腕は、前記基部から前記第２軸と平行な方向に延出する第１部位と、前記第１部位の先端部から第１軸と平行な方向に延出し前記固定部に接続する第２部位とを有していることが好ましい。
これにより、固定部を基部の周囲に等間隔に配置し、基部を四方から均等に支えることができるため、安定した状態で振動片を固定対象物に固定することができる。
【００１５】
［適用例８］
本発明の振動片では、各前記支持腕の第１部位は、前記第１軸と平行な方向への屈曲振動により圧縮または伸長する第１面と、前記第１面と配向して設けられ、前記第１面が圧縮したときに伸長し、前記第１面が伸長したときに圧縮する第２面と、前記第１面と前記第２面の間に設けられた少なくとも１つの溝とを有していることが好ましい。
これにより、振動片の熱弾性損失の増加（Ｑ値の低下）を効果的に防止または抑制することができる。
【００１６】
［適用例９］
本発明の振動片では、各前記検出用振動腕は、前記第２軸と平行な方向への屈曲振動により圧縮または伸長する第１面と、前記第１面と配向して設けられ、前記第１面が圧縮したときに伸長し、前記第１面が伸長したときに圧縮する第２面と、前記第１面と前記第２面の間に設けられた少なくとも１つの溝とを有していることが好ましい。
これにより、振動片の熱弾性損失の増加（Ｑ値の低下）を効果的に防止または抑制することができる。
【００１７】
［適用例１０］
本発明の振動片では、各前記駆動用振動腕は、前記第２軸と平行な方向への屈曲振動により圧縮または伸長する第１面と、前記第１面と配向して設けられ、前記第１面が圧縮したときに伸長し、前記第１面が伸長したときに圧縮する第２面と、前記第１面と前記第２面の間に設けられた少なくとも１つの溝とを有していることが好ましい。
これにより、振動片の熱弾性損失の増加（Ｑ値の低下）を効果的に防止または抑制することができる。
【００１８】
［適用例１１］
本発明の振動子は、本発明の振動片と、
前記振動片を収容するパッケージとを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子が得られる。
［適用例１２］
本発明の電子機器は、本発明の振動片を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の振動子の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す振動子が備える振動片の平面図である。
【図３】振動片の動作を説明する模式平面図である。
【図４】振動片の動作を説明する模式平面図である。
【図５】図１に示す振動子が備える振動片の平面図である。
【図６】（ａ）は、図２中Ｂ−Ｂ線断面図、（ｂ）は、図２中Ａ−Ａ線断面図である。
【図７】屈曲振動時の熱伝導について説明する連結腕の断面図である。
【図８】Ｑ値とｆ／ｆｍの関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態にかかる連結腕に形成された溝を説明するための平面図（（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図）である。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかる連結腕に形成された溝を説明するための平面図（（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図）である。
【図１１】本発明の第４実施形態にかかる連結腕に形成された溝を説明するための部分断面側面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態にかかる連結腕に形成された溝を説明するための平面図（（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図）である。
【図１３】本発明の振動子を搭載した電子機器の構成の一例を示す図である。
【図１４】連結腕に貫通孔を形成した場合の不利益を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の振動片、振動子および電子機器を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。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の振動子の第１実施形態を示す断面図、図２は、図１に示す振動子が備える振動片の平面図、図３および図４は、振動片の動作を説明する模式平面図、図５は、図１に示す振動子が備える振動片の平面図、図６の（ａ）は、図２中Ｂ−Ｂ線断面図、（ｂ）は、図２中Ａ−Ａ線断面図、図７は、屈曲振動時の熱伝導について説明する連結腕の断面図、図８は、Ｑ値とｆ／ｆｍの関係を示すグラフである。
【００２１】
なお、各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸（第２軸）、Ｙ軸（第１軸）およびＺ軸を図示している。また、以下では、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」と言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、図２で示されている面を「上面」とし、図５で示されている面を「下面」とし、これら上面と下面とを連結する面を「側面」と言う。
図１に示す振動子１は、例えば、角速度の検知等を行うための振動ジャイロセンサーである。この振動子１は、振動片（振動ジャイロ素子）２と、振動片２を収容するパッケージ（固定対象物）９とを有している。
【００２２】
以下、振動片２およびパッケージ９について順次詳細に説明する。
１．振動片（本発明の振動片）
振動片２は、圧電材料である水晶から形成されている。振動片２は、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工によって、１枚の水晶ウエハから一体的に形成されている。なお、振動片２の構成材料としては、本実施形態で用いる水晶に限定されず、例えば、他の圧電材料であるタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ５）などを用いてもよい。また、振動片２の構成材料としては、上述のような圧電材料に限定されず、例えば、シリコン等の半導体材料を用いてもよい。
【００２３】
図２に示すように、振動片２は、基部２１と、基部２１の両側からＹ軸方向へかつ互いに反対側へ延出された一対の検出用振動腕２２、２３と、基部２１の両側からＸ軸方向へかつ互いに反対側へ延出された一対の連結腕２４、２５と、各連結腕２４、２５の先端部の両側からＹ軸方向へかつ互いに反対側へ延出された各一対の駆動用振動腕２６、２７、２８、２９と、４つの固定部３０、３１、３２、３３と、各固定部３０、３１、３２、３３と基部２１とを連結する４つの支持腕３４、３５、３６、３７とを有している。
また、各検出用振動腕２２、２３の表面には検出用電極６１が形成されており、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９の表面には駆動用電極６２が形成されている（図６を参照）。
【００２４】
振動片２では、連結腕２４と一対の駆動用振動腕２６、２７とで略Ｔ型をなす１つの駆動振動系が構成され、連結腕２５と一対の駆動用振動腕２８、２９とで略Ｔ型をなす１つの駆動振動系が構成されている。すなわち、振動片２は、基部２１を介して一対のＴ型の駆動振動系が対向配置されたＷＴ型の振動片である。振動片２をこのような構成とすることにより検知精度が優れたものとなる。
このような構成の振動片２は、次のようにして作動する。なお、図３、図４では、振動形態を簡易に表現するために各振動腕を線で表し、固定部３０、３１、３２、３３、支持腕３４、３５、３６、３７の図示を省略している。
【００２５】
まず、図３に示すように、振動片２に角速度が加わらない状態において、駆動用電極６２に電圧を印加することにより駆動用振動腕２６、２７、２８、２９をそれぞれ矢印Ｅで示す方向に屈曲振動させる。この屈曲振動は、実線で示す振動姿態と二点鎖線で示す振動姿態を所定の周波数で繰り返している。このとき、駆動用振動腕２６、２７と駆動用振動腕２８、２９とが、重心Ｇを通るＹ軸に対して線対称の振動を行っている。
【００２６】
図４に示すように、この振動を行っている状態で、振動片２にＺ軸回りの角速度ωが加わると、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９および連結腕２４、２５に矢印Ｂ方向のコリオリ力が働き、これらに新たな振動が励起される。また、これと同時に、検出用振動腕２２、２３に矢印Ｂの振動に呼応した矢印Ｃ方向の振動が励起される。そして、この検出用振動腕２２、２３の振動により発生した検出用振動腕２２、２３（圧電材料）の歪を検出用電極６１で検出し、振動片２に加わった角速度が求められる。
【００２７】
以下、このような各腕の屈曲振動を考慮しながら、振動片２が有する各部について順次詳細に説明する。
（基部）
図２に示すように、基部２１は、振動片２のほぼ中央に位置している。基部２１は、基部から延出する各腕よりもＺ軸まわりの応力に対する剛性が高く実質的に変形しない。本実施形態の基部２１は、略正方形の平面視形状をなしている。
【００２８】
（検出用振動腕）
次に、検出用振動腕２２、２３について説明するが、検出用振動腕２２、２３は、互いに同様の構成であるため、以下では、検出用振動腕２２について代表して説明し、検出用振動腕２３については、その説明を省略する。
図２に示すように、検出用振動腕２２は、基部２１からＹ軸方向に延出している。また、検出用振動腕２２の先端部には、その基端部よりも横断面積が大きいハンマーヘッド２２１が設けられている。なお、ハンマーヘッド２２１は、必要に応じて省略することもできる。
【００２９】
また、検出用振動腕２２の基端部は、その幅（Ｘ軸方向長さ）が基部２１側へ向けて漸増するテーパ状をなしている。このような構成とすることにより、検出用振動腕２２の基端部の強度を高めることができる。また、検出用振動腕２２の基端部から基部２１に向けて剛性を徐々に高めていくこと、すなわち、これらの境界部で剛性が急峻に変化するのを抑制することができるため、検出用振動腕２２の屈曲振動時に、検出用振動腕２２と基部２１の境界部で応力集中が起きるのを効果的に抑制することができる。そのため、振動片２の耐久性が向上する。
【００３０】
また、図２および図５に示すように、検出用振動腕２２の上面２２２には、溝（凹部）４１１が形成されており、下面２２３には、溝（凹部）４１２が形成されている。そのため、検出用振動腕２２は、溝４１１、４１２が形成されている部位にて、略Ｈ型の横断面形状をなしている。
溝４１１、４１２は、Ｙ軸方向に延在している。また、溝４１１、４１２は、検出用振動腕２２のハンマーヘッド２２１を除くほぼ全域にわたって形成されている。また、溝４１１、４１２は、互いに同じ形状および大きさに形成されている。また、溝４１１、４１２は、Ｚ軸方向から見た平面視にて、互いに重なり合うように形成されている。このような溝４１１、４１２は、それぞれ、その幅（Ｘ軸方向の長さ）および深さ（Ｚ軸方向の長さ）がそれぞれＹ軸方向に沿って一定となっている。
【００３１】
ここで、前述したように、検出用振動腕２２は、振動片２にコリオリ力が働くとＸ軸方向に屈曲振動する。そのため、検出用振動腕２２は、Ｘ軸方向への屈曲振動により圧縮または伸長する側面（第１面）２２４と、側面２２４と対向して設けられ、側面２２４が圧縮したときに伸長し、側面２２４が伸長したときに圧縮する側面（第２面）２２５とを有していると言え、側面２２４と側面２２５との間に２つの溝４１１、４１２が形成されている。このように、側面２２４と側面２２５との間に溝４１１、４１２を形成することにより、後述するように、振動片２の熱弾性損失の増加（Ｑ値の低下）を効果的に防止または抑制することができる。
【００３２】
このような構成の検出用振動腕２２には、検出用電極６１が形成されている。
図６（ａ）に示すように、検出用電極６１は、一対の電極片６１１、６１２を有している。電極片６１１は、検出用振動腕２２に形成された溝４１１、４１２の内面に形成されている。一方の電極片６１２は、検出用振動腕２２の両側面２２４、２２５に形成されている。
【００３３】
電極片６１１は、側面２２４側と側面２２５側とに分割されている。言い換えれば、電極片６１１は、Ｙ軸方向にわたって溝４１１の底部が露出するように形成されている。これと同様に、溝４１２の内面に形成された電極片６１１も、側面２２４側と側面２２５側とに分割されている。このように、電極片６１１を側面２２４側と側面２２５側とに分割することにより、後述するように、電極片６１１を介しての熱伝導が防止または抑制され、振動片２のＱ値の低下を防止または抑制することができる。
【００３４】
検出用電極６１は、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料により形成することができる。また、検出用電極６１は、ポリシリコンや電気伝導性を有するポリクリスタル等により形成することもできる。
【００３５】
なお、例えば、検出用電極６１を金で構成した場合、検出用電極６１と検出用振動腕２２との密着性が低い。そのため、このような場合、検出用電極６１と検出用振動腕２２との間に、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成された下地層を設けるのが好ましい。これにより、検出用電極６１が検出用振動腕２２から剥離するのを防止し、振動片２の信頼性を優れたものとすることができる。
【００３６】
（連結腕）
次に、連結腕２４、２５について説明するが、連結腕２４、２５は、互いに同様の構成であるため、以下では、連結腕２４について代表して説明し、連結腕２５については、その説明を省略する。
図２に示すように、連結腕２４は、基部２１から両側へＸ軸方向に延出している。また、連結腕２４の基端部は、その幅（Ｙ軸方向の長さ）が基部２１側へ向けて漸増するテーパ状をなしている。このような構成とすることにより、連結腕２４の基端部の強度を高めることができる。また、連結腕２４の基端部から基部２１に向けて剛性を徐々に高めていくことができるため、連結腕２４の屈曲振動時に、連結腕２４と基部２１の境界部で応力集中が起きるのを効果的に抑制することができる。そのため、振動片２の耐久性が向上する。
【００３７】
また、図２および図５に示すように、連結腕２４の上面２４１には、溝（凹部）４３１が形成されており、下面２４２には、溝（凹部）４３２が形成されている。そのため、連結腕２４は、溝４３１、４３２が形成されている部位にて、略Ｈ型の横断面形状をなしている。
溝４３１、４３２は、Ｘ軸方向に延在している。また、溝４３１、４３２は、駆動用振動腕２６との接続部から基部２１側のほぼ全域にわたって形成されている。このような溝４３１、４３２は、互いに同じ形状および大きさに形成されている。また、溝４３１、４３２は、Ｚ軸方向から見た平面視にて、互いに重なり合うように形成されている。このような溝４３１、４３２は、それぞれ、その幅（Ｙ軸方向の長さ）および深さ（Ｚ軸方向の長さ）がそれぞれＸ軸方向に沿って一定となっている。
【００３８】
ここで、前述したように、連結腕２４は、振動片２にコリオリ力が働くとＹ軸方向に屈曲振動する。そのため、連結腕２４は、Ｙ軸方向への屈曲振動により圧縮または伸長する側面（第１面）２４３と、側面２４３と対向して設けられ、側面２４３が圧縮したときに伸長し、側面２４３が伸長したときに圧縮する側面（第２面）２４４とを有していると言え、側面２４３と側面２４４との間に２つの溝４３１、４３２が形成されている。このように、側面２４３と側面２４４との間に溝４３１、４３２を形成することにより、後述するように、振動片２のＱ値の低下を効果的に抑制することができる。
【００３９】
（駆動用振動腕）
次に、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９について説明するが、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９は、互いに同様の構成であるため、以下では、駆動用振動腕２６について代表して説明し、駆動用振動腕２７、２８、２９については、その説明を省略する。
図２に示すように、駆動用振動腕２６は、連結腕２４の先端部から両側へＹ軸方向に延出している。また、駆動用振動腕２６の先端部には、基端部よりも横断面積が大きいハンマーヘッド２６１が設けられている。なお、ハンマーヘッド２６１は、必要に応じて省略してもよい。
【００４０】
また、駆動用振動腕２６の基端部は、その幅（Ｘ軸方向長さ）が連結腕２４側へ向けて漸増するテーパ状をなしている。このような構成とすることにより、駆動用振動腕２６の基端部の強度を高めることができる。また、駆動用振動腕２６の基端部から連結腕２４に向けて剛性を徐々に高めていくことができるため、駆動用振動腕２６の屈曲振動時に、駆動用振動腕２６と連結腕２４の境界部で応力集中が起きるのを効果的に抑制することができる。そのため、振動片２の耐久性が向上する。
【００４１】
また、図２および図５に示すように、駆動用振動腕２６の上面２６２には、溝（凹部）４５１が形成されており、下面２６３には、溝４５２が形成されている。そのため、駆動用振動腕２６は、溝４５１、４５２が形成されている部位にて、略Ｈ型の横断面形状をなしている。
溝４５１、４５２は、Ｙ軸方向に延在している。また、溝４５１、４５２は、駆動用振動腕２６のハンマーヘッド２６１を除くほぼ全域にわたって形成されている。また、溝４５１、４５２は、互いに同じ形状および大きさに形成されている。また、溝４５１、４５２は、Ｚ軸方向から見た平面視にて、互いに重なり合うように形成されている。このような溝４５１、４５２は、それぞれ、その幅（Ｘ軸方向の長さ）および深さ（Ｚ軸方向の長さ）がそれぞれＹ軸方向に沿って一定となっている。
【００４２】
ここで、前述したように、駆動用振動腕２６は、Ｘ軸方向に屈曲振動する。そのため、駆動用振動腕２６は、Ｘ軸方向への屈曲振動により圧縮または伸長する側面（第１面）２６４と、側面２６４と対向して設けられ、側面２６４が圧縮したときに伸長し、側面２６４が伸長したときに圧縮する側面（第２面）２６５とを有していると言え、側面２６４と側面２６５との間に２つの溝４５１、４５２が形成されている。このように、側面２６４と側面２６５との間に溝４５１、４５２を形成することにより、後述するように、振動片２の熱弾性損失の増大を効果的に防止または抑制することができる。
このような駆動用振動腕２６には、駆動用電極（励振電極）６２が形成されている。
【００４３】
図６（ｂ）に示すように、駆動用電極６２は、一対の電極片６２１、６２２を有している。電極片６２１は、駆動用振動腕２６に形成された溝４５１、４５２の内面に形成されている。一方の電極片６２２は、駆動用振動腕２６の両側面２６４、２６５に形成されている。
本実施形態では、溝４５１の内面に形成された電極片６２１は、側面２６４側と側面２６５側とに分割されている。これと同様に、溝４５２の内面に形成された電極片６２１も、側面２６４側と側面２６５側とに分割されている。このように、電極片６２１を側面２６４側と側面２６５側とに分割することにより、後述するように、電極片６２１を介しての熱伝導が防止または抑制され、振動片２のＱ値の低下を防止または抑制することができる。
このような駆動用電極６２は、前述した検出用電極６１と同様の材料で構成することができる。
【００４４】
（固定部）
固定部３０、３１、３２、３３は、振動片２をパッケージ９に固定するための部位である。言い換えれば、振動片２は、固定部３０、３１、３２、３３を介して、パッケージ９に固定される。
図２に示すように、固定部３０、３１、３２、３３は、１つの検出用振動腕と、それとＸ軸方向に隣り合う１つの駆動用振動腕との間に形成された４つの空間（領域）に、それぞれ１つずつ位置している。具体的には、固定部３０は、検出用振動腕２２と駆動用振動腕２６との間の空間に位置しており、固定部３１は、検出用振動腕２３と駆動用振動腕２７との間の空間に位置しており、固定部３２は、検出用振動腕２２と駆動用振動腕２８との間の空間に位置しており、固定部３３は、検出用振動腕２３と駆動用振動腕２９との間の空間に位置している。このような配置で固定部３０、３１、３２、３３を設けることにより、４つの固定部３０、３１、３２、３３をＺ軸周りに等間隔に配置し、基部２１を四方から均等に支えることができるため、安定した状態で振動片２をパッケージ９に固定することができる。
【００４５】
（支持腕）
次に、支持腕３４、３５、３６、３７について説明するが、支持腕３４、３５、３６、３７は、互いに同様の構成であるため、以下では、支持腕３４について代表して説明し、支持腕３５、３６、３７については、その説明を省略する。
図２に示すように、支持腕３４は、固定部３０と基部２１とを連結している。この支持腕３４は、基部２１からＸ軸方向に延出する第１部位３４ａと、第１部位３４ａの先端部からＹ軸方向に延出し、固定部３０に接続された第２部位３４ｂとを有している。このように、支持腕３４が、駆動用振動腕２６の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に延在する第１部位３４ａを有しているため、次のような効果を発揮することができる。
【００４６】
振動片２に角速度が加わらない状態で駆動用振動腕２６、２７、２８、２９を屈曲振動させると、その屈曲振動によって連結腕２４、２５に引張りと圧縮の力が交互に働き、これにより、基部２１が微少に振動する。この基部２１の微少振動は、通常僅かなものであるため、検知精度に悪影響を与えることはほとんどないが、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９の屈曲振動のバランスが崩れた場合には、基部２１を回転させるように働き、これにより、検出用振動腕２２、２３が不本意に屈曲振動し、角速度の検知精度が低下するおそれがある。しかしながら、支持腕３４が有する第１部位３４ａが前述した基部２１の微少振動を抑圧（緩和）するように屈曲振動することで、基部２１を回転を抑制し、角速度の検知精度を維持することができる。
【００４７】
図２および図５に示すように、支持腕３４の第１部位３４ａの上面３４１ａには、溝（凹部）４９１が形成されており、第１部位３４ａの下面３４２ａには、溝（凹部）４９２が形成されている。そのため、第１部位３４ａは、溝４９１、４９２が形成されている部位にて、略Ｈ型の横断面形状をなしている。
前述したように、支持腕３４は、第１部位３４ａがＹ軸方向に屈曲振動することで基部２１の不本意な振動を抑圧する。そのため、支持腕３４の第１部位３４ａは、Ｙ軸方向への屈曲振動により圧縮または伸長する側面（第１面）３４３ａと、側面３４３ａと対向して設けられ、側面３４３ａが圧縮したときに伸長し、側面３４３ａが伸長したときに圧縮する側面（第２面）３４４ａとを有していると言え、側面３４３ａと側面３４４ａの間に溝４９１、４９２が形成されている。このように、側面３４３ａと側面３４４ａとの間に溝４９１、４９２を形成することにより、後述するように、振動片２の熱弾性損失の増大を効果的に防止または抑制することができる。
以上、振動片２の外形について主に説明した。
【００４８】
上述したように、振動片２が有する各腕（検出用振動腕、駆動用振動腕、連結腕および支持腕）には、溝が形成されている。このように、各腕に溝を形成することにより、振動片２の熱弾性損失の低減を図ることができる。以下、当該事項について詳細に説明するが、各腕を代表して連結腕２４をその説明に用いる。
連結腕２４は、前述したように、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９を屈曲振動させた状態で振動片２にＺ軸まわりのコリオリ力が働くとＹ軸方向に屈曲振動する。この屈曲振動の際、連結腕２４の側面２４３が収縮すると側面２４４が伸張し、反対に、側面２４３が伸張すると側面２４４が収縮する。
【００４９】
側面２４３、２４４のうち、収縮する面側の温度は上昇し、伸張する面側の温度は下降するため、側面２４３と側面２４４との間、つまり連結腕２４の内部に温度差が発生する。このような温度差から生じる熱伝導によって振動エネルギーの損失が発生し、これにより振動片２のＱ値が低下する。このようなＱ値の低下を熱弾性効果とも言い、熱弾性効果によるエネルギーの損失を熱弾性損失とも言う。
【００５０】
振動片２のような構成の屈曲振動モードの振動片において、連結腕２４の屈曲振動周波数（機械的屈曲振動周波数）ｆが変化したとき、連結腕２４の屈曲振動周波数が緩和振動周波数ｆｍと一致するときにＱ値が最小となる。この緩和振動周波数ｆｍは、ｆｍ＝１／２πτで求めることができる（ただし、式中πは円周率であり、τは温度差を熱伝導により温度平衡させるまでの緩和時間である）。
【００５１】
また、緩和振動周波数ｆｍは、下式で求めることができる。
ｆｍ＝πｋ／（２ρＣｐａ２）‥‥（１）
ここで、πは円周率、ｋは連結腕２４の振動方向（Ｙ軸方向）の熱伝導率、ρは連結腕２４の質量密度、Ｃｐは連結腕２４の熱容量、ａは連結腕２４の振動方向（Ｙ軸方向）の幅である。式（１）の熱伝導率ｋ、質量密度ρ、熱容量Ｃｐに連結腕２４の材料そのもの（本実施形態では水晶）の定数を入力した場合、求まる緩和振動周波数ｆｍは、連結腕２４に溝４３１、４３２を設けていない場合の値となる。
【００５２】
図７に示すように、連結腕２４では、側面２４３、２４４の間に位置するように溝４３１、４３２を形成している。そのため、連結腕２４の屈曲振動時に生じる側面２４３、２４４の温度差を熱伝導により温度平衡させるための熱移動経路が溝４３１、４３２を迂回するように形成され、熱移動経路が側面２４３、２４４間の直線距離（最短距離）よりも長い。したがって、連結腕２４の構成によれば、連結腕２４に溝４３１、４３２を設けていない場合と比較して緩和時間τが長くなり、緩和振動周波数ｆｍが低くなる。
【００５３】
図８は、屈曲振動モードの振動片のＱ値のｆ／ｆｍ依存性を表すグラフである。同図において、点線で示されている曲線Ｆ１が振動片２のように連結腕に溝が形成されている場合（連結腕の横断面形状がＨ型の場合）を示し、実線で示されている曲線Ｆ２が連結腕に溝が形成されていない場合（連結腕の横断面形状が矩形の場合）を示している。
図８に示すように、曲線Ｆ１、Ｆ２の形状は変わらないが、前述のような緩和振動周波数ｆｍの低下に伴って、曲線Ｆ１が曲線Ｆ２に対して周波数低下方向へシフトする。したがって、ｆ／ｆｍ＞１の関係を満たせば、常に、連結腕に溝が形成されている振動片のＱ値が連結腕に溝が形成されていない振動片のＱ値に対して高くなる。
【００５４】
なお、図８において、ｆ／ｆｍ＜１の領域を等温的領域とも言い、この等温的領域ではｆ／ｆｍが小さくなるにつれてＱ値が高くなる。これは、連結腕の機械的周波数が低くなる（連結腕の振動が遅くなる）につれて前述のような連結腕内の温度差が生じ難くなるためである。一方、ｆ／ｆｍ＞１の領域を断熱的領域とも言い、この断熱的領域ではｆ／ｆｍが大きくなるにつれてＱ値が高くなる。これは、連結腕の機械的周波数が高くなるにつれて、各側面の温度上昇・温度効果の切り替わりが高速となり、前述のような熱伝導が生じる時間がなくなるためである。このことから、ｆ／ｆｍ＞１の関係を満たすとは、ｆ／ｆｍが断熱的領域にあるとも言い換えることができる。
以上、熱弾性損失について説明した。
【００５５】
振動片２では、ｆｍ＝πｋ／（２ρＣｐａ２）としたときにｆ／ｆｍ＞１の範囲を満足し、加えて、連結腕２４に溝４３１、４３２を形成することにより、従来の振動片よりも高いＱ値が得られるように構成されている。連結腕２５についても同様である。
なお、振動片２の駆動時に屈曲振動する腕として、連結腕２４、２５の他にも、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９と、検出用振動腕２２、２３と、支持腕３４、３５、３６、３７がある。本実施形態では、これら各腕についても、連結腕２４と同様に構成されているのが好ましい。
【００５６】
（駆動用振動腕）
具体的には、前記式（１）の熱伝導率ｋ、質量密度ρ、熱容量Ｃｐに駆動用振動腕２６の材料そのものの定数を、ａに駆動用振動腕２６の振動方向（Ｘ軸方向）の幅をそれぞれ入力することにより、駆動用振動腕２６に溝４５１、４５２を設けていない場合の駆動用振動腕２６の緩和振動周波数ｆｍが求まる。そして、駆動用振動腕２６の屈曲振動周波数をｆとしたときｆ／ｆｍ＞１の範囲を満足し、加えて本実施形態のように溝４５１、４５２を形成するのが好ましい。これにより、振動片２のＱ値がより高いものとなる。
【００５７】
特に、本実施形態では、駆動用振動腕２６に設けられた駆動用電極６２の電極片６２１が、側面２６４側と側面２６５側とに分割された構成となっている。これにより、駆動用振動腕２６の緩和時間τをより長くすることができ、より高いＱ値を有する振動片２が得られる。具体的には、屈曲振動により駆動用振動腕２６内で発生した温度差による熱伝導は、駆動用振動腕２６に加えて、駆動用電極６２を介しても行われる。
【００５８】
駆動用電極６２の構成材料（例えば、金などの金属材料）は、駆動用振動腕２６の構成材料である水晶と比較して熱伝導率が高いため、駆動用電極６２を介する熱伝導が積極的に行われる。このような駆動用電極６２を介する熱伝導が積極的に行われると、緩和時間τが短くなってしまう。そこで、本実施形態では、駆動用電極６２の電極片６２１を、側面２６４側と側面２６５側とに分割することにより、駆動用電極６２を介して熱伝導が起きるのを防止または抑制している。その結果、緩和時間τが短くなるのを防ぎ、より高いＱ値を有する振動片２が得られる。
他の駆動用振動腕２７、２８、２９についても同様である。
【００５９】
（検出用振動腕）
また、前記式（１）の熱伝導率ｋ、質量密度ρ、熱容量Ｃｐに検出用振動腕２２の材料そのものの定数を、ａに検出用振動腕２２の振動方向（Ｘ軸方向）の幅をそれぞれ入力することにより、検出用振動腕２２に溝４１１、４１２を設けていない場合の検出用振動腕２２の緩和振動周波数ｆｍが求まる。そして、検出用振動腕２２の屈曲振動周波数をｆとしたときｆ／ｆｍ＞１の範囲を満足し、加えて本実施形態のように溝４１１、４１２を形成するのが好ましい。これにより、振動片２のＱ値がより高いものとなる。
【００６０】
特に、本実施形態では、検出用振動腕２２に設けられた検出用電極６１の電極片６１１が、側面２２４側と側面２２５側とに分割された構成となっている。これにより、検出用振動腕２２の緩和時間τをより長くすることができ、より高いＱ値を有する振動片２が得られる。詳しい説明については、前述した駆動用電極６２で述べた理由と同様であるため省略する。
検出用振動腕２３についても同様である。
【００６１】
（支持腕）
また、前記式（１）の熱伝導率ｋ、質量密度ρ、熱容量Ｃｐに支持腕３４の第１部位３４ａの材料そのものの定数を、ａに第１部位３４ａの振動方向（Ｙ軸方向）の幅をそれぞれ入力することにより、第１部位３４ａに溝４９１、４９２を設けていない場合の第１部位３４ａの緩和振動周波数ｆｍが求まる。そして、第１部位３４ａの屈曲振動周波数をｆとしたときｆ／ｆｍ＞１の範囲を満足し、加えて本実施形態のように溝４９１、４９２を形成するのが好ましい。これにより、振動片２のＱ値がより高いものとなる。
支持腕３５、３６、３７についても同様である。
【００６２】
２．パッケージ９
振動片２を収容するパッケージ９は、セラミックなどで形成された箱状の収容部９１と、収容部９１の上部開口を覆う蓋体９２とを有している。収容部９１と蓋体９２とは、接着剤等によって気密的に接合されており、その内部に振動片２が収容されている。パッケージ９の内部空間は、真空雰囲気（減圧雰囲気）とすることが好ましい。
なお、パッケージ９には、振動片２とともにＩＣ（制御装置）を収容してもよい。この場合、ＩＣは、振動片２を駆動振動させるための駆動回路と、振動片２に角速度が加わったときに、振動片２に生ずる検出振動を検出する検出回路とを含んでいることが好ましい。
振動片２は、４つの固定部３０、３１、３２、３３が固定部材８によって収容部９１に固定されることにより、パッケージ９に固定されている。固定部材８は、弾性を有しているのが好ましい。弾性を有する固定部材８としては、特に限定されないが、例えば、シリコーンを主材とする接着剤を用いることができる。
【００６３】
＜第２実施形態＞
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態にかかる連結腕に形成された溝を説明するための平面図（（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図）である。
以下、第２実施形態の振動片について前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態は、連結腕に設けられた溝の構成（形状）が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図９では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、本実施形態では、連結腕２４に形成された溝４３１Ａ、４３２Ａについて代表的に説明するが、連結腕２５に形成された溝についても同様である。
【００６４】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、溝４３１Ａ、４３２Ａは、連結腕２４から基部２１まで延長している。すなわち、溝４３１Ａ、４３２Ａは、連結腕２４と基部２１の境界を跨いで形成されている。溝４３１Ａ、４３２Ａをこのような構成とすることにより、例えば、連結腕２４の屈曲振動によって側面２４３側で発生した熱が、溝４３１、４３２を迂回して反対の側面２４４側に移動するのを効果的に抑制することができる。言い換えれば、側面２４３側で発生した熱が側面２４４側に移動するための熱移動経路（図９中矢印Ｈ１で示す経路）をより長くすることができる。そのため、Ｑ値の低下をより効果的に防止または抑制することができる。
また、連結腕２４と基部２１の境界部は、連結腕２４の屈曲振動時に応力集中し易い部位であり、このような境界部を跨いで溝４３１、４３２を形成することにより、連結腕２４と基部２１の境界部での応力集中を緩和することができる。
【００６５】
同様に、溝４３１Ａ、４３２Ａは、連結腕２４の駆動用振動腕２６、２７が接続された領域まで延長されている。これにより、連結腕２４の屈曲振動によって側面２４３側で発生した熱が、溝４３１Ａ、４３２Ａを迂回して反対の側面２４４側に移動するのを効果的に抑制することができる。言い換えれば、側面２４３側で発生した熱が側面２４４側に移動するための熱移動経路（図９中矢印Ｈ２で示す経路）をより長くすることができる。そのため、Ｑ値の低下をより効果的に防止または抑制することができる。
また、連結腕２４の駆動用振動腕２６、２７との接続部は、連結腕２４の屈曲振動時に応力集中し易い部位であり、このような接続部まで延長して溝４３１、４３２を形成することにより、連結腕２４の駆動用振動腕２６、２７との接続部での応力集中を緩和することができる。
【００６６】
このような第２実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、本実施形態では、連結腕２４、２５に形成された溝を上記のような構成としたが、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９や、検出用振動腕２２、２３に形成された溝についても同様の構成とすることが好ましい。
【００６７】
＜第３実施形態＞
次いで、本発明の第３実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第３実施形態にかかる連結腕に形成された溝を説明するための平面図（（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図）である。
以下、第３実施形態の振動片について前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態は、連結腕に設けられた溝の構成（形状）が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１０では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、本実施形態では、連結腕２４に形成された溝４３１Ｂ、４３２Ｂについて代表的に説明するが、連結腕２５に形成された溝についても同様である。
【００６８】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、溝４３１Ｂ、４３２Ｂの両端部は、幅（Ｙ軸方向の長さ）が端に向けて漸減するテーパ状をなしている。これにより、連結腕２４の屈曲振動時に、連結腕２４の溝４３１Ｂ、４３２Ｂの両端部付近で応力集中が起きるのを効果的に抑制することができる。具体的には、第１実施形態のように、溝４３１Ｂ、４３２Ｂの両端が角張っていると、溝４３１Ｂ、４３２Ｂの両端付近において連結腕２４の剛性が急激に変化するため、溝４３１Ｂ、４３２Ｂの両端付近で応力集中が起きやすい。これにより、歪の不連続部が発生し、溝４３１Ｂ、４３２Ｂの両端付近の温度勾配が他の部位に対して急になり、その分大きな熱の流れが発生し熱弾性損失が増大するおそれがある。
【００６９】
これに対して、本実施形態のように、溝４３１Ｂ、４３２Ｂの両端がテーパ状をなしていると、溝４３１Ｂ、４３２Ｂの両端付近において、連結腕２４の剛性が徐々に変化するため、前述したような応力集中を抑制することができる。したがって、上述のような熱弾性損失の増大を防止または抑制することができる。また、振動片２の耐久性を高めることもできる。
【００７０】
このような第３実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、本実施形態では、連結腕２４、２５に形成された溝を上記のような構成としたが、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９や、検出用振動腕２２、２３や、支持腕３４、３５、３６、３７に形成された溝についても、溝４３１Ｂ、４３２Ｂと同様の構成、すなわち溝の両端部が幅の漸減するテーパ状をなす構成とするのが好ましい。
【００７１】
＜第４実施形態＞
次いで、本発明の第４実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第４実施形態にかかる連結腕に形成された溝を説明するための部分断面側面図である。
以下、第４実施形態の振動片について前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態は、連結腕に設けられた溝の構成（形状）が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１１では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、本実施形態では、連結腕２４に形成された溝４３１Ｃ、４３２Ｃについて代表的に説明するが、連結腕２５に形成された溝についても同様である。
【００７２】
図１１に示すように、溝４３１Ｃ、４３２Ｃの両端部は、深さ（Ｚ軸方向の長さ）が端に向けて漸減するテーパ状をなしている。これにより、連結腕２４の屈曲振動時に、連結腕２４の溝４３１Ｃ、４３２Ｃの両端部付近で応力集中が起きるのを効果的に抑制することができる。具体的には、第１実施形態のように、溝４３１Ｃ、４３２Ｃの深さが一定であると、溝４３１Ｃ、４３２Ｃの両端付近において、連結腕２４の剛性が急激に変化するため、応力集中が起きやすい。これに対して、本実施形態のように、溝４３１Ｃ、４３２Ｃの両端部の深さが端に向けて漸減していると、溝４３１Ｃ、４３２Ｃの両端付近において、連結腕２４の剛性が徐々に変化するため、前述したような応力集中を抑制することができる。したがって、振動片２の耐久性を高めることができる。
【００７３】
このような第４実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、本実施形態では、連結腕２４、２５に形成された溝を上記のような構成としたが、駆動用振動腕２６、２７、２８、２９や、検出用振動腕２２、２３や、支持腕３４、３５、３６、３７に形成された溝についても同様の構成、すなわち溝の両端部が深さが漸減する構成とするのが好ましい。
【００７４】
＜第５実施形態＞
次いで、本発明の第５実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第５実施形態にかかる連結腕に形成された溝を説明するための平面図（（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図）である。
以下、第５実施形態の振動片について前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第５実施形態は、連結腕に設けられた溝の構成（形状）が異なる以外は、第３実施形態とほぼ同様である。なお、図１２では、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、本実施形態では、連結腕２４に形成された溝４３１Ｄ、４３２Ｄについて代表的に説明するが、連結腕２５に形成された溝についても同様である。
【００７５】
図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、溝４３１Ｄ、４３２Ｄの両端部は、幅が端に向けて漸減するテーパ状をなしている。また、溝４３１Ｄ、４３２Ｄの基部２１側の端は、連結腕２４の基部２１側のテーパ状をなす部位内（領域Ｓ１内）に位置している。一方、溝４３１Ｄ、４３２Ｄの駆動用振動腕２６、２７側の端は、駆動用振動腕２６、２７の基端部がテーパ状をなすことによって、連結腕２４の幅が先端側に向けて漸増するように見える部位（領域Ｓ２内）に位置している。このような構成とすることにより、前述した第３実施形態で述べたのと同様に熱弾性損失を抑えることができると共に、連結腕２４の基部２１側の端部および駆動用振動腕２６、２７との連結部付近での横断面積を比較的大きく確保することができるため、振動片２の衝撃耐久性を高めることができる。
このような第５実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７６】
以上のような振動子１は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、振動子１を搭載した本発明の電子機器について説明する。図１３は、振動子１を搭載した電子機器の構成の一例を示す図である。
電子機器１００としては、特に限定されず、例えば、デジタルカメラ、カーナビゲーションシステム、携帯電話、モバイルＰＣ、ゲームコントローラーなどが挙げられる。
図１３に示すように、電子機器１００は、振動子１と例えば加速度検出センサーなどの各種センサー２００とを有するセンサーユニット３００と、ＣＰＵ４００とを有している。これにより、優れた耐衝撃性および優れた検知能力を発揮することのできる電子機器が得られる。
【００７７】
以上、本発明の振動片、振動子および電子機器を、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く、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、駆動用振動腕が連結腕の先端部から延出する構成について説明したが、これに限定されず、駆動用振動腕が連結腕の長手方向の中央部（途中）から延出する構成であってもよい。この場合には、連結腕の先端部からさらなる振動腕が延出していてもよい。
【００７８】
また、前述した実施形態では、振動片が固定部および支持腕を有する構成について説明したが、固定部および振動腕は、省略してもよい。この場合には、基部を固定部材によって収容部に固定すればよい。
また、前述した実施形態では、支持腕の第１部位および第２部位のうちの第１部位にのみ溝を形成した構成について説明したが、これに限定されず、第２部位にも溝を形成してもよい。これにより、振動片の熱弾性損失の増加をさらに抑制することができる。
【００７９】
また、前述した実施形態では、各腕の上面および下面にそれぞれ溝が形成されている構成について説明したが、これに限定されず、上面および下面のいずれか一方にのみ溝が形成されている構成であってもよい。このような構成であっても、両面に溝が形成された構成と同様の効果を発揮することができる。
また、前述した実施形態では、圧電効果を利用して振動子を駆動する構成について説明したが、振動子の駆動方法としては、これに限定されず、例えば、クーロン力を用いて駆動してもよい。
なお、本発明は、連結腕に溝が形成されていることを１つの特徴としているが、この溝は、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔であってはならない。以下、この理由を図１４に基づいて述べる。
【００８０】
仮に、連結腕２４に貫通孔７が形成されると仮定すると、図１４に示すように、連結腕２４は、実質的に２本の長尺部材（第１の連結腕２４ａおよび第２の連結腕２４ｂ）から構成されることとなる。このような構成の連結腕２４が屈曲振動すると、第１の連結腕２４ａ内で温度差（温度勾配）が発生すると共に、第２の連結腕２４ｂ内で温度が発生する。すなわち、第１の連結腕２４ａの左側面２４１ａ側から右側面２４２ａ側への熱移動が起きると共に、第２の連結腕２４ｂの左側面２４１ｂ側から右側面２４２ｂ側への熱移動が起きる。この現象からわかるように、本発明の溝が形成された連結腕と比較して、熱の移動距離が著しく短くなり、その結果、緩和時間τが著しく小さくなる。そのため、連結腕に貫通孔を形成すると、断熱的領域では熱弾性損失の増大を招いてしまう。
【符号の説明】
【００８１】
１‥‥振動子  ２‥‥振動片  ２１‥‥基部  ２２‥‥検出用振動腕  ２２１‥‥ハンマーヘッド  ２２２‥‥上面  ２２３‥‥下面  ２２４‥‥側面  ２２５‥‥側面  ２３‥‥検出用振動腕  ２４‥‥連結腕  ２４１‥‥上面  ２４２‥‥下面  ２４３‥‥側面  ２４４‥‥側面  ２４ａ‥‥第１の連結腕  ２４１ａ‥‥側面  ２４２ａ‥‥側面  ２４ｂ‥‥第２の連結腕  ２４１ｂ‥‥側面  ２４２ｂ‥‥側面  ２５‥‥連結腕  ２６‥‥駆動用振動腕  ２６１‥‥ハンマーヘッド  ２６２‥‥上面  ２６３‥‥下面  ２６４‥‥側面  ２６５‥‥側面  ２７‥‥駆動用振動腕  ２８‥‥駆動用振動腕  ２９‥‥駆動用振動腕  ３０‥‥固定部  ３１‥‥固定部  ３２‥‥固定部  ３３‥‥固定部  ３４‥‥支持腕  ３４ａ‥‥第１部位  ３４１ａ‥‥上面  ３４２ａ‥‥下面  ３４３ａ‥‥側面  ３４４ａ‥‥側面  ３４ｂ‥‥第２部位  ３５‥‥支持腕  ３６‥‥支持腕  ３７‥‥支持腕  ４１１‥‥溝  ４１２‥‥溝  ４３１‥‥溝  ４３１Ａ‥‥溝  ４３１Ｂ‥‥溝  ４３１Ｃ‥‥溝  ４３１Ｄ‥‥溝  ４３２‥‥溝  ４３２Ａ‥‥溝  ４３２Ｂ‥‥溝  ４３２Ｃ‥‥溝  ４３２Ｄ‥‥溝  ４５１‥‥溝  ４５２‥‥溝  ４９１‥‥溝  ４９２‥‥溝  ６１‥‥検出用電極  ６１１‥‥電極片  ６１２‥‥電極片  ６２‥‥駆動用電極  ６２１‥‥電極片  ６２２‥‥電極片  ８‥‥固定部材  ９‥‥パッケージ  ９１‥‥収容部  ９２‥‥蓋体  １００‥‥電子機器  ２００‥‥センサー  ３００‥‥センサーユニット  ４００‥‥ＣＰＵ  Ｂ‥‥矢印  Ｃ‥‥矢印  Ｅ‥‥矢印  Ｆ１‥‥曲線  Ｆ２‥‥曲線  Ｇ‥‥重心  Ｈ１‥‥矢印  Ｈ２‥‥矢印  Ｓ１‥‥領域  Ｓ２‥‥領域
【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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