(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができるジャイロセンサーを提供する。【解決手段】本発明に係るジャイロセンサー１００では、基板１０と、基板１０上に配置されている、第１機能素子１０１、第２機能素子１０２、および第３機能素子１０３と、を含み、第１機能素子１０１、第２機能素子１０２、および第３機能素子１０３のうちの隣り合う機能素子において、一方の機能素子の振動体の振動方向と、他方の機能素子の可動体の変位方向とは、異なり、一方の機能素子の可動体の変位方向と、他方の機能素子の振動体の振動方向とは、異なる。【選択図】図１
2013238437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置されている、第１機能素子、第２機能素子、および第３機能素子と、
を含み、
前記第１機能素子は、
第１軸の方向に振動する第１振動体と、
前記第１振動体に支持され、前記第１軸と直交する第２軸を軸とする角速度に応じて、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸の方向に変位する第１可動体と、
前記第１可動体に設けられている第１可動電極部と、
前記基板に固定され、前記第１可動電極部と対向して設けられている第１固定電極部と、
を有し、
前記第２機能素子は、
前記第２軸の方向に振動する第２振動体と、
前記第２振動体に支持され、前記第１軸を軸とする角速度に応じて、前記第３軸の方向に変位する第２可動体と、
前記第２可動体に設けられている第２可動電極部と、
前記基板に固定され、前記第２可動電極部と対向して設けられている第２固定電極部と、
を有し、
前記第３機能素子は、
前記第１軸の方向または前記第２軸の方向に振動する第３振動体と、
前記第３振動体に支持され、前記第３軸を軸とする角速度に応じて、前記第３振動体の振動方向および前記第３軸の方向と直交する方向に変位する第３可動体と、
前記第３可動体に設けられている第３可動電極部と、
前記基板に固定され、前記第３可動電極部と対向して設けられている第３固定電極部と、
を有し、
前記第１機能素子、前記第２機能素子、および前記第３機能素子のうちの隣り合う機能素子において、
一方の機能素子の振動体の振動方向と、他方の機能素子の可動体の変位方向とは、異なり、
一方の機能素子の可動体の変位方向と、他方の機能素子の振動体の振動方向とは、異なる、ジャイロセンサー。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１機能素子、前記第２機能素子、および前記第３機能素子は、前記基板上に直線状に並んでいる、ジャイロセンサー。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記基板には、第１凹部、第２凹部、および第３凹部が設けられ、
前記第１凹部上に、前記第１振動体および前記第１可動体が設けられ、
前記第２凹部上に、前記第２振動体および前記第２可動体が設けられ、
前記第３凹部上に、前記第３振動体および前記第３可動体が設けられている、ジャイロセンサー。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記基板には、溝部が設けられ、
前記溝部は、平面視において、前記一方の機能素子と前記他方の機能素子との間に設けられている、ジャイロセンサー。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記第３軸の方向は、前記基板の厚さ方向と同じである、ジャイロセンサー。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記基板の材質は、ガラスであり、
前記第１振動体、前記第１可動体、前記第２振動体、前記第２可動体、前記第３振動体、および前記第３可動体の材質は、シリコンである、ジャイロセンサー。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記第３振動体は、前記第１軸の方向に振動し、
前記第２機能素子と前記第３機能素子との間に、前記第１機能素子が設けられている、ジャイロセンサー。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記第３振動体は、前記第２軸の方向に振動し、
前記第１機能素子と前記第３機能素子との間に、前記第２機能素子が設けられている、ジャイロセンサー。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、
前記第１機能素子、前記第２機能素子、および第３機能素子の少なくとも一つの機能素子は、音叉型振動する、ジャイロセンサー。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のジャイロセンサーを含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロセンサー、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばシリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて角速度を検出する角速度センサー（ジャイロセンサー）が開発されている。ジャイロセンサーは、例えば、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の手ぶれ補正機能などの用途が急速に広がりつつあり、多軸の感度を持つ小型なものが要求されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、同一の基板上に、Ｘ軸に感度を持つ角速度センサーと、Ｙ軸に感度を持つ角速度センサーと、Ｚ軸に感度を持つ角速度センサーと、を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２２２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、隣り合う角速度センサーにおいて、一方の角速度センサーの駆動方向と、他方の角速度センサーのコリオリ力による変位方向とが、同じものがある。例えば、特許文献１の図１において、第１角速度センサーと第２角速度センサーは異なる２つの直交する駆動方向を備えており、少なくともどちらか一方の駆動振動が第３角速度センサーのコリオリ検出に影響を及ぼす。これは軸間の機械的なクロストークを引き起こすことになる。そのため、一方の角速度センサーの駆動振動が、他方の角速度センサーのコリオリ力による変位に影響を及ぼすことがあった。これにより、他方の角速度センサーのノイズ特性が悪化し、高精度の検出が行えなくなることがあった。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができるジャイロセンサーを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記ジャイロセンサーを有する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】
【０００７】
本発明は前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、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係るジャイロセンサーは、
基板と、
前記基板上に配置されている、第１機能素子、第２機能素子、および第３機能素子と、
を含み、
前記第１機能素子は、
第１軸の方向に振動する第１振動体と、
前記第１振動体に支持され、前記第１軸と直交する第２軸を軸とする角速度に応じて、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸の方向に変位する第１可動体と、
前記第１可動体に設けられている第１可動電極部と、
前記基板に固定され、前記第１可動電極部と対向して設けられている第１固定電極部と、
を有し、
前記第２機能素子は、
前記第２軸の方向に振動する第２振動体と、
前記第２振動体に支持され、前記第１軸を軸とする角速度に応じて、前記第３軸の方向に変位する第２可動体と、
前記第２可動体に設けられている第２可動電極部と、
前記基板に固定され、前記第２可動電極部と対向して設けられている第２固定電極部と、
を有し、
前記第３機能素子は、
前記第１軸の方向または前記第２軸の方向に振動する第３振動体と、
前記第３振動体に支持され、前記第３軸を軸とする角速度に応じて、前記第３振動体の振動方向および前記第３軸の方向と直交する方向に変位する第３可動体と、
前記第３可動体に設けられている第３可動電極部と、
前記基板に固定され、前記第３可動電極部と対向して設けられている第３固定電極部と、
を有し、
前記第１機能素子、前記第２機能素子、および前記第３機能素子のうちの隣り合う機能素子において、
一方の機能素子の振動体の振動方向と、他方の機能素子の可動体の変位方向とは、異なり、
一方の機能素子の可動体の変位方向と、他方の機能素子の振動体の振動方向とは、異なる。
【０００９】
このようなジャイロセンサーによれば、第３振動体が第１軸の方向に振動する場合は、第２振動体が第２軸の方向に振動する第２機能素子と、コリオリ力によって第３可動体が第２軸の方向に振動する第３機能素子と、の間に、第１機能素子が設けられている。そのため、第２機能素子と第３機能素子との間の距離を大きくすることができ、かつ小型化を図ることができる。これにより、第２振動体の振動が、基板を介して、第３可動体のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを抑制できる。その結果、このようなジャイロセンサーは、ノイズ特性が悪化することを抑制でき、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができる。また、第３振動体が第２軸の方向に振動する場合は、第１振動体が第１軸の方向に振動する第１機能素子と、コリオリ力によって第３可動体が第１軸の方向に振動する第３機能素子と、の間に、第２機能素子が設けられている。そのため、このようなジャイロセンサーは、第３振動体が第１軸の方向に振動する場合と同様に、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができる。
【００１０】
［適用例２］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第１機能素子、前記第２機能素子、および前記第３機能素子は、前記基板上に直線状に並んでいてもよい。
【００１１】
このようなジャイロセンサーによれば、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができる。
【００１２】
［適用例３］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記基板には、第１凹部、第２凹部、および第３凹部が設けられ、
前記第１凹部上に、前記第１振動体および前記第１可動体が設けられ、
前記第２凹部上に、前記第２振動体および前記第２可動体が設けられ、
前記第３凹部上に、前記第３振動体および前記第３可動体が設けられていてもよい。
【００１３】
このようなジャイロセンサーによれば、第３振動体が第１軸の方向に振動する場合は、平面視において、第２機能素子と第３機能素子との間には、第１凹部が設けられている。そのため、第２振動体の振動が、基板を介して、第３可動体のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを、より確実に抑制できる。また、第３振動体が第２軸の方向に振動する場合は、平面視において、第１機能素子と第３機能素子との間には、第２凹部が設けられている。そのため、第１振動体の振動が、基板を介して、第３可動体のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを、より確実に抑制できる。
【００１４】
［適用例４］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記基板には、溝部が設けられ、
前記溝部は、平面視において、前記一方の機能素子と前記他方の機能素子との間に設けられていてもよい。
【００１５】
このようなジャイロセンサーによれば、第３振動体が第１軸の方向に振動する場合は、平面視において、第２機能素子と第３機能素子との間には、溝部が設けられている。そのため、第２振動体の振動が、基板を伝わって、第３可動体のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを、より確実に抑制できる。また、第３振動体が第２軸の方向に振動する場合は、平面視において、第１機能素子と第３機能素子との間には、溝部が設けられている。そのため、第１振動体の振動が、基板を伝わって、第３可動体のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを、より確実に抑制できる。
【００１６】
［適用例５］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第３軸の方向は、前記基板の厚さ方向と同じであってもよい。
【００１７】
このようなジャイロセンサーによれば、第１振動体、第２振動体、および第３振動体の振動方向は、第１軸の方向または第２軸の方向である。そのため、可動駆動電極部および固定駆動電極部を、例えば、同一のシリコン基板をフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術でパターニングすることによって形成することができる。これにより、可動駆動電極部と固定駆動電極部との間の空隙を、低コストでかつ高精度に形成することができる。
【００１８】
［適用例６］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記基板の材質は、ガラスであり、
前記第１振動体、前記第１可動体、前記第２振動体、前記第２可動体、前記第３振動体、および前記第３可動体の材質は、シリコンであってもよい。
【００１９】
このようなジャイロセンサーによれば、振動体および可動体と一体に設けられている固定部の材質をシリコンとすることができ、固定部と基板とを陽極接合によって接合することができる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第３振動体は、前記第１軸の方向に振動し、
前記第２機能素子と前記第３機能素子との間に、前記第１機能素子が設けられていてもよい。
【００２１】
このようなジャイロセンサーによれば、第２振動体が第２軸の方向に振動する第２機能素子と、コリオリ力によって第３可動体が第２軸の方向に振動する第３機能素子と、の間に、第１機能素子が設けられている。そのため、このようなジャイロセンサーは、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができる。
【００２２】
［適用例８］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第３振動体は、前記第２軸の方向に振動し、
前記第１機能素子と前記第３機能素子との間に、前記第２機能素子が設けられていてもよい。
【００２３】
このようなジャイロセンサーによれば、第１振動体が第１軸の方向に振動する第１機能素子と、コリオリ力によって第３可動体が第１軸の方向に振動する第３機能素子と、の間に、第２機能素子が設けられている。そのため、このようなジャイロセンサーは、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができる。
【００２４】
［適用例９］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第１機能素子、前記第２機能素子、および第３機能素子の少なくとも一つの機能素子は、音叉型振動してもよい。
【００２５】
このようなジャイロセンサーによれば、検出感度を高めることができる。
【００２６】
［適用例１０］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係るジャイロセンサーを含む。
【００２７】
このような電子機器は、本適用例に係るジャイロセンサーを有するため、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図２】第１の実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す断面図。
【図３】第１の実施形態に係るジャイロセンサーの第１機能素子を模式的に示す平面図。
【図４】第１の実施形態に係るジャイロセンサーの第２機能素子を模式的に示す平面図。
【図５】第１の実施形態に係るジャイロセンサーの第３機能素子を模式的に示す平面図。
【図６】第１の実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】第１の実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図８】第１の実施形態の変形例に係るジャイロセンサーの第１機能素子を模式的に示す平面図。
【図９】第１の実施形態の変形例に係るジャイロセンサーの第３機能素子を模式的に示す平面図。
【図１０】第２の実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１１】第２の実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す断面図。
【図１２】第２の実施形態に係るジャイロセンサーの第３機能素子を模式的に示す平面図。
【図１３】第３の実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図１４】第３の実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図１５】第３の実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３０】
１．  第１の実施形態
１．１．  ジャイロセンサー
まず、第１の実施形態に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す平面図である。図２は、第１の実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００３１】
なお、便宜上、図１では、蓋体２０の図示を省略している。また、図１および図２では、第１機能素子１０１、第２機能素子１０２、および第３機能素子１０３を簡略化して図示している。また、図１、図２、および以下に示す図３〜図５、図８〜図１２では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。また、第１の実施形態および以下に示す第２の実施形態では、Ｘ軸（第１軸）に平行な方向をＸ軸方向、Ｙ軸（第２軸）に平行な方向をＹ軸方向、Ｚ軸（第３軸）に平行な方向をＺ軸方向という。
【００３２】
ジャイロセンサー１００は、図１および図２に示すように、基板１０と、第１機能素子１０１と、第２機能素子１０２と、第３機能素子１０３と、を含む。ジャイロセンサー１００は、さらに、蓋体２０を含むことができる。
【００３３】
基板１０の材質は、例えば、ガラスである。基板１０の厚さ方向は、Ｚ軸方向と同じ（平行）である。基板１０は、例えば長方形の平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）を有している。基板１０は、第１面１１と、第１面１１と反対側の第２面１２と、を有している。
【００３４】
基板１０の第１面１１には、第１凹部１３、第２凹部１４、および第３凹部１５が設けられている。さらに、基板１０の第１面１１には、第１溝部１６および第２溝部１７が設けられている。溝部１６，１７の深さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、例えば、凹部１３，１４，１５の深さよりも大きく、基板１０の厚さの５０％以上である。
【００３５】
第１機能素子１０１は、Ｙ軸まわりの角速度を検出することができる。第２機能素子１０２は、Ｘ軸まわりの角速度を検出することができる。第３機能素子１０３は、Ｚ軸まわりの角速度を検出することができる。
【００３６】
第１機能素子１０１、第２機能素子１０２、および第３機能素子１０３は、基板１０上に（第１面１１側に）設けられて（配置されて）いる。ジャイロセンサー１００では、第１機能素子１０１、第２機能素子１０２、および第３機能素子１０３は、直線状に並んでおり、第２機能素子１０２と第３機能素子１０３との間に、第１機能素子１０１が設けられている。すなわち、ジャイロセンサー１００では、第２機能素子１０２、第１機能素子１０１、および第３機能素子１０３の順で、直線状に並んでいる。図１に示す例では、機能素子１０１，１０２，１０３は、平面視において（Ｚ軸方向から見て）、Ｘ軸方向に（Ｘ軸に沿って）並んでいるが、機能素子１０１，１０２，１０３の並ぶ方向は特に限定されず、例えば、Ｙ軸方向に並んでいてもよい。
【００３７】
第１機能素子１０１の一部は、平面視において、第１凹部１３と重なっている。第２機能素子１０２の一部は、平面視において、第２凹部１４と重なっている。第３機能素子１０３の一部は、平面視において、第３凹部１５上と重なっている。
【００３８】
第１溝部１６は、平面視において、第１機能素子１０１と第２機能素子１０２との間に設けられている。第２溝部１７は、平面視において、第１機能素子１０１と第３機能素子１０３との間に設けられている。図１に示す例では、溝部１６，１７は、Ｙ軸方向に延出している。なお、図示はしないが、機能素子１０１，１０２，１０３の各々を、平面視において取り囲むように溝部が設けられていてもよい。
【００３９】
蓋体２０は、基板１０上に設けられている。蓋体２０の材質は、例えば、シリコンである。蓋体２０は、例えば陽極接合によって基板１０の第１面１１に接合されている。基板１０および蓋体２０は、機能素子１０１，１０２，１０３を収容する空間２２を形成することができる。空間２２は、例えば、減圧状態で密閉されている。これにより、ジャイロセンサー１００の振動現象が空気粘性によって減衰することを抑制できる。
【００４０】
以下、第１機能素子１０１、第２機能素子１０２、および第３機能素子１０３について、説明する。
【００４１】
（１）第１機能素子
まず、第１機能素子１０１の構成について説明する。図３は、第１機能素子１０１を模式的に示す平面図である。
【００４２】
第１機能素子１０１は、図３に示すように、構造体１１１を含む。構造体１１１は、第１振動体３４と、第１可動体４０と、第１可動検出電極部（第１可動電極部）４４と、第１固定検出電極部（第１固定電極部）４６と、を有している。構造体１１１は、さらに、固定部３０と、駆動バネ部３２と、可動駆動電極部３６と、固定駆動電極部３８ａ，３８ｂと、梁部４２と、を有することができる。
【００４３】
固定部３０、駆動バネ部３２、振動体３４、可動駆動電極部３６、可動体４０、梁部４２、および可動検出電極部４４は、例えばシリコン基板をパターニングすることによって一体に設けられる。固定部３０、駆動バネ部３２、振動体３４、可動駆動電極部３６、固定駆動電極部３８ａ，３８ｂ、可動体４０、梁部４２、および可動検出電極部４４の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【００４４】
振動体３４は、第１凹部１３上に設けられている。図３に示す例では、振動体３４は、平面視において、矩形の枠体であり、Ｘ軸方向に延出している第１延出部３５ａと、Ｙ軸方向に延出している第２延出部３５ｂと、によって構成されている。振動体３４のＸ軸方向の側面（Ｘ軸に平行な垂線を持つ側面）は、駆動バネ部３２に接続されている。振動体３４は、可動駆動電極部３６および固定駆動電極部３８ａ，３８ｂによって、Ｘ軸方向に（Ｘ軸に沿って）振動することができる。
【００４５】
固定部３０は、基板１０に固定されている。固定部３０は、例えば陽極接合によって基板１０の第１面１１に接合されている。図示の例では、固定部３０は、４つ設けられている。
【００４６】
駆動バネ部３２は、固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）と振動体３４とを連結している。図示の例では、駆動バネ部３２は、４つのバネ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを有している。バネ３２ａは、固定部３０ａと振動体３４とを連結している。バネ３２ｂは、固定部３０ｂと振動体３４とを連結している。バネ３２ｃは、固定部３０ｃと振動体３４とを連結している。バネ３２ｄは、固定部３０ｄと振動体３４とを連結している。
【００４７】
バネ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出している。バネ３２ａとバネ３２ｂとは、平面視において、振動体３４の中心Ｏを通り、Ｙ軸に平行な軸αに関して、対称に設けられている。同様に、バネ３２ｃとバネ３２ｄとは、軸αに関して、対称に設けられている。また、バネ３２ａとバネ３２ｃとは、平面視において、振動体３４の中心Ｏを通り、Ｘ軸に平行な軸βに関して、対称に設けられている。同様に、バネ３２ｂとバネ３２ｄとは、軸βに関して、対称に設けられている。これにより、駆動バネ部３２は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向への変形が抑制され、振動体３４の振動方向であるＸ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【００４８】
可動駆動電極部３６は、振動体３４に設けられている。より具体的には、可動電極部１３６は、振動体３４の第１延出部３５ａに接続されている。図示の例では、可動駆動電極部３６は、４つ設けられている。可動駆動電極部３６は、図３に示すように、振動体３４からＹ軸方向に延出している幹部と、該幹部からＸ軸方向に延出している複数の枝部と、を有する櫛歯状の電極であってもよい。
【００４９】
固定駆動電極部３８ａ，３８ｂは、基板１０に固定されている。固定駆動電極部３８ａ，３８ｂは、例えば陽極接合によって基板１０の第１面１１に接合されている。固定駆動電極部３８ａ，３８ｂは、可動駆動電極部３６と対向して設けられ、固定駆動電極部３８ａ，３８ｂ間に可動駆動電極部３６が配置されている。図示の例では、可動駆動電極部３６の−Ｘ軸方向側に固定駆動電極部３８ａが設けられ、可動駆動電極部３６の＋Ｘ軸方向側に固定駆動電極部３８ｂが設けられている。図３に示すように、可動駆動電極３６が櫛歯状の形状を有する場合、固定駆動電極部３８ａ，３８ｂの形状は、可動駆動電極部３６に対応した櫛歯状の電極であってもよい。
【００５０】
可動体４０は、第１凹部１３上に設けられている。可動体４０は、梁部４２を介して、振動体３４に支持されている。可動体４０は、平面視において、枠状の振動体３４の内側に設けられている。可動体４０は、板状の形状を有している。可動体４０は、回転軸となる梁部４２によって振動体３４の（第２延出部３５ｂの）Ｘ軸方向の側面（Ｘ軸に平行な垂線を持つ側面）に連結されている。
【００５１】
梁部４２は、可動体４０の重心からずれた位置に設けられている。梁部４２は、Ｘ軸に沿って設けられている。梁部４２は、ねじり変形することができ、このねじり変形により、可動体４０をＺ軸方向に変位させることができる。図示の例では、可動体４０は、梁部４２から−Ｙ軸方向に延出しているが、可動体４０の延出方向は特に限定されない。
【００５２】
なお、図示はしないが、梁部４２は２つ設けられ、一方の梁部４２から−Ｙ軸方向に延出している可動体４０と、他方の梁部４２から＋Ｙ軸方向に延出している可動体４０とが、設けられていてもよい。
【００５３】
可動検出電極部４４は、可動体４０に設けられている。図示の例では、可動検出電極部４４は、可動体４０のうち、平面視において固定検出電極部４６と重なる部分である。可動検出電極部４４は、可動体４０のうち、固定検出電極部４６との間に静電容量を形成する部分である。第１機能素子１０１では、可動体４０が導電性材料で構成されることによって可動検出電極部４４が設けられてもよく、また、可動体４０の表面に金属等の導体層からなる可動検出電極部４４を設けてもよい。図示の例では、可動体４０が導電性材料（不純物がドープされたシリコン）で構成されることによって、可動検出電極部４４が設けられている。
【００５４】
固定検出電極部４６は、基板１０に固定され、可動検出電極部４４と対向して設けられている。固定検出電極部４６は、例えば、第１凹部１３の底面（第１凹部１３を規定する基板１０の面）に設けられている。図３に示す例では、固定検出電極部４６の平面形状は、長方形である。
【００５５】
固定検出電極部４６の材質は、例えば、アルミ、金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等である。固定検出電極部４６としてＩＴＯ等の透明電極材料を用いることにより、基板１０が透明基板（ガラス基板）である場合、固定検出電極部４６上に存在する異物等を、基板１０の第２面１２の反対側から、容易に視認することができる。
【００５６】
次に、第１機能素子１０１の動作について説明する。
【００５７】
可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ａ，３８ｂとの間に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ａ，３８ｂとの間に静電力を発生させることができる。これにより、駆動バネ部３２をＸ軸方向に伸縮させつつ、振動体３４をＸ軸方向に振動させることができる。なお、可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ａ，３８ｂとの間の距離（ギャップ）を小さくすることにより、可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ａ，３８ｂとの間に作用する静電力を、大きくすることができる。
【００５８】
より具体的には、可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ａとの間に第１交番電圧を印加し、可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ｂとの間に第１交番電圧と位相が１８０度ずれた第２交番電圧を印加する。
【００５９】
なお、可動体４０は、上述のとおり、梁部４２を介して振動体３４に支持されているため、可動体４０も振動体３４の振動に伴い、Ｘ軸方向に振動する。
【００６０】
振動体３４がＸ軸方向に振動を行っている状態で、第１機能素子１０１にＹ軸まわりの角速度（Ｙ軸を軸とする角速度）ωｙが加わると、コリオリ力が働き、可動体４０は、Ｚ軸方向に変位する。可動体４０がＺ軸方向に変位することにより、可動検出電極部４４は、固定検出電極部４６に接近または離間する。そのため、可動検出電極部４４と固定検出電極部４６との間の静電容量は、変化する。この可動検出電極部４４と固定検出電極部４６との間の静電容量の変化量を検出することにより、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを求めることができる。
【００６１】
なお、上記では、静電力によって、振動体３４を駆動させる形態（静電駆動方式）について説明したが、振動体３４を駆動させる方法は、特に限定されず、圧電駆動方式や、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することができる。
【００６２】
（２）第２機能素子
次に、第２機能素子１０２について説明する。図４は、第２機能素子１０２を模式的に示す平面図である。
【００６３】
第２機能素子１０２は、図４に示すように、構造体１１２を含む。構造体１１２は、第２振動体３４と、第２可動体４０と、第２可動検出電極部（第２可動電極部）４４と、第２固定検出電極部（第２固定電極部）４６と、を有している。第２機能素子１０２は、さらに、固定部３０と、駆動バネ部３２と、可動駆動電極部３６と、固定駆動電極部３８ａ，３８ｂと、梁部４２と、を有することができる。
【００６４】
第２機能素子１０２の振動体３４および可動体４０は、第２凹部１４上に設けられている。第２機能素子の固定検出電極部４６は、例えば、第２凹部１４の底面（第２凹部１４を規定する基板１０の面）に設けられている。
【００６５】
第２機能素子１０２は、図４に示すように、図３に示した第１機能素子１０１を、Ｚ軸を回転軸として９０度回転させた形態である。したがって、第２機能素子１０２については、その詳細な説明を省略する。
【００６６】
第２機能素子１０２では、振動体３４は、Ｙ軸方向に振動し、振動体３４がＹ軸方向に振動を行っている状態で、Ｘ軸まわりの角速度（Ｘ軸を軸とする角速度）ωｘが加わると、コリオリ力が働き、可動体４０は、Ｚ軸方向に変位する。これにより、可動検出電極部４４と固定検出電極部４６との間の静電容量が変化し、Ｘ軸まわりの角速度ωｘを求めることができる。
【００６７】
（３）第３機能素子
次に、第３機能素子１０３の構成について説明する。図５は、第３機能素子１０３を模式的に示す平面図である。
【００６８】
以下、図５に示す第３機能素子１０３において、図３に示す第１機能素子１０１の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６９】
第３機能素子１０３は、図５に示すように、構造体１１３を含む。構造体１１３は、第３振動体３４と、第３可動体５０と、第３可動検出電極部（第３可動電極部）５４と、第３固定検出電極部（第３固定電極部）５６と、を有している。構造体１１３は、さらに、固定部３０と、駆動バネ部３２と、可動駆動電極部３６と、固定駆動電極部３８ａ，３８ｂと、検出バネ部５２と、を有することができる。第３機能素子１０３の振動体３４は、第３凹部１５上に設けられている。
【００７０】
可動体５０は、第３凹部１５上に設けられている。可動体５０は、検出バネ部５２を介して、振動体３４に支持されている。可動体５０は、平面視において、枠状の振動体３４の内側に設けられている。図５に示す例では、可動体５０は、平面視において、矩形の枠体であり、Ｘ軸方向に延出している第３延出部５１ａと、Ｙ軸方向に延出している第４延出部５１ｂと、によって構成されている。可動体５０のＹ軸方向の側面（Ｙ軸に平行な垂線を持つ側面）は、検出バネ部５２に接続されている。
【００７１】
検出バネ部５２は、振動体３４と可動体５０とを連結している。図示の例では、検出バネ部５２は、４つのバネ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを有している。バネ５２ａ，５２ｂは、可動体５０の＋Ｙ軸方向側に配置された第１延出部３５ａと、可動体５０と、を連結している。バネ５２ｃ，５２ｄは、可動体５０の−Ｙ軸方向側に配置された第１延出部３５ａと、可動体５０と、を連結している。
【００７２】
バネ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出している。バネ５２ａとバネ５２ｂとは、平面視において、振動体３４の中心Ｏを通り、Ｙ軸に平行な軸αに関して、対称に設けられている。同様に、バネ５２ｃとバネ５２ｄとは、軸αに関して、対称に設けられている。また、バネ５２ａとバネ５２ｃとは、平面視において、振動体３４の中心Ｏを通り、Ｘ軸に平行な軸βに関して、対称に設けられている。同様に、バネ５２ｂとバネ５２ｄとは、軸βに関して、対称に設けられている。これにより、検出バネ部５２は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向への変形が抑制され、可動体５０の変位方向であるＹ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【００７３】
可動検出電極部５４は、可動体５０に設けられている。可動検出電極部５４は、例えば、可動体５０の一方の第４延出部５１ｂから他方の第４延出部５１ｂまで、Ｘ軸方向に延出している。図示の例では、可動検出電極部５４は、２つ設けられている。
【００７４】
固定検出電極部５６は、基板１０に固定され、可動検出電極部５４と対向して設けられている。固定検出電極部５６は、第３凹部１５の底面（第３凹部１５を規定する基板１０の面）に、例えば陽極接合によって接合されている。固定検出電極部５６は、枠状の可動体５０の内側に設けられている。図示の例では、固定検出電極部５６は、可動検出電極部５４を挟んで設けられている。
【００７５】
固定部３０、駆動バネ部３２、振動体３４、可動駆動電極部３６、可動体５０、検出バネ部５２、および可動検出電極部５４は、例えばシリコン基板をパターニングすることによって一体に設けられる。固定部３０、駆動バネ部３２、振動体３４、可動駆動電極部３６、固定駆動電極部３８ａ，３８ｂ、可動体５０、検出バネ部５２、可動検出電極部５４、および固定検出電極部５６は、の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【００７６】
次に、第３機能素子１０３の動作について説明する。
【００７７】
可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ａ，３８ｂとの間に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ａ，３８ｂとの間に静電力を発生させることができる。これにより、駆動バネ部３２をＸ軸方向に伸縮させつつ、振動体３４をＸ軸方向に振動させることができる。
【００７８】
なお、可動体５０は、上述のとおり、検出バネ部５２を介して振動体３４に支持されているため、可動体５０も振動体３４の振動に伴い、Ｘ軸方向に振動する。
【００７９】
振動体３４がＸ軸方向に振動を行っている状態で、第３機能素子１０３にＺ軸まわりの角速度（Ｚ軸を軸とする角速度）ωｚが加わると、コリオリ力が働き、可動体５０は、Ｙ軸方向に変位する。可動体５０がＹ軸方向に変位することにより、可動検出電極部５４と固定検出電極部５６との間の距離は、変化する。そのため、可動検出電極部５４と固定検出電極部５６との間の静電容量は、変化する。この可動検出電極部５４と固定検出電極部５６との間の静電容量の変化量を検出することにより、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを求めることができる。
【００８０】
以上のように、ジャイロセンサー１００では、互いに直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸）まわりの角速度を検出することができる。
【００８１】
第１の実施形態に係るジャイロセンサー１００によれば、例えば、以下の特徴を有する。
【００８２】
ジャイロセンサー１００によれば、機能素子１０１，１０２，１０３は、直線状に並んでおり、第２機能素子１０２と第３機能素子１０３との間に、第１機能素子１０１が設けられている。そのため、ジャイロセンサー１００では、機能素子１０１，１０２，１０３のうちの隣り合う機能素子において、一方の機能素子の振動体３４の振動方向と、他方の可動体４０（または可動体５０）の変位方向（コリオリ力によって変位する方向）とは、異なり、一方の機能素子の可動体４０（または可動体５０）の変位方向と、他方の機能素子の振動体３４の振動方向とは、異なる。すなわち、隣り合う機能素子１０１，１０２において、第１機能素子１０１の振動体３４の振動方向（Ｘ軸方向）と、第２機能素子１０２の可動体４０の変位方向（Ｚ軸方向）とは、異なり、第１機能素子１０１の可動体４０の変位方向（Ｚ軸方向）と、第２機能素子１０２の振動体３４の振動方向（Ｙ軸方向）とは、異なる。また、隣り合う機能素子１０１，１０３において、第１機能素子１０１の振動体３４の振動方向（Ｘ軸方向）と、第３機能素子１０３の可動体５０の変位方向（Ｙ軸方向）とは、異なり、第１機能素子１０１の可動体４０の変位方向（Ｚ軸方向）と、第３機能素子１０３の振動体３４の振動方向（Ｘ軸方向）とは、異なる。
【００８３】
すなわち、ジャイロセンサー１００では、振動体３４がＹ軸方向に振動する第２機能素子１０２と、コリオリ力によって可動体５０がＹ軸方向に変位する第３機能素子１０３と、の間に、第１機能素子１０１が設けられている。そのため、第２機能素子１０２と第３機能素子１０３との間の距離を大きくすることができ、かつ小型化を図ることができる。これにより、ジャイロセンサー１００では、第２機能素子１０２の振動体３４の振動が、基板１０を介して、第３機能素子１０３の可動体５０のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを抑制できる。より具体的には、ジャイロセンサー１００では、第２機能素子１０２の振動体３４の振動が、第３機能素子１０３の可動体５０に作用して（クロスカップリングして）、第３機能素子１０３の可動体５０に、第２機能素子１０２の振動体３４の振動によって不要な振動モードが励起されることを抑制できる。その結果、ジャイロセンサー１００では、ノイズ特性が悪化することを抑制でき、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができる。
【００８４】
ジャイロセンサー１００によれば、第１機能素子１０１の振動体３４および可動体４０は、第１凹部１３上に設けられ、第２機能素子１０２の振動体３４および可動体４０は、第２凹部１４上に設けられ、第３機能素子１０３の振動体３４および可動体５０は、第３凹部１５上に設けられている。すなわち、平面視において、第２機能素子１０２と第３機能素子１０３との間には、第１凹部１３が設けられている。そのため、第２機能素子１０２の振動体３４の振動が、基板１０を介して、第３機能素子１０３の可動体５０のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを、より確実に抑制できる。
【００８５】
ジャイロセンサー１００によれば、平面視において、第１機能素子１０１と第２機能素子１０２との間には、第１溝部１６が設けられ、第１機能素子１０１と第３機能素子１０３との間には、第２溝部１７が設けられている。すなわち、平面視において、第２機能素子１０２と第３機能素子１０３との間には、溝部１６，１７が設けられている。そのため、第２機能素子１０２の振動体３４の振動が、基板１０を伝わって、第３機能素子１０３の可動体５０のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを、より確実に抑制できる。
【００８６】
ジャイロセンサー１００によれば、Ｚ軸方向は、基板１０の厚さ方向と同じである。すなわち、機能素子１０１，１０２，１０３の振動体３４は、Ｚ軸方向と直交する方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）に振動する。そのため、振動体３４を振動させる可動駆動電極部３６および固定駆動電極部３８ａ，３８ｂを、例えば、同一のシリコン基板をフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術でパターニングすることによって形成することができる。これにより、可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ａ，３８ｂとの間の空隙を、低コストでかつ高精度に形成することができる。例えば、振動体をＺ軸方向に振動させる場合は、可動駆動電極部のＺ軸方向に固定駆動電極部を形成する必要があり、同一基板を加工することによって、可動駆動電極部および固定駆動電極部を形成することができない。そのため、コストが高くなり、また、可動駆動電極部と固定駆動電極部との間の空隙を精度よく形成できない場合がある。
【００８７】
ジャイロセンサー１００によれば、基板１０の材質は、ガラスであり、機能素子１０１，１０２，１０３の振動体３４および可動体４０，５０の材質は、シリコンである。そのため、可動体３４および可動体４０，５０と一体に設けられている固定部３０の材質をシリコンとすることができ、固定部３０と基板１０とを陽極接合によって接合することができる。
【００８８】
１．２．  ジャイロセンサーの製造方法
次に、第１の実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６および図７は、第１の実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図２に対応している。なお、便宜上、図７では、機能素子１０１、第２機能素子１０２、および第３機能素子１０３を簡略化して図示している。
【００８９】
図６に示すように、例えば、ガラス基板をエッチングして凹部１３，１４，１５および溝部１６，１７を形成する。これにより、凹部１３，１４，１５および溝部１６，１７が設けられた基板１０を得る。エッチングは、例えば、ドライエッチングによって行われてもよいし、ウェットエッチングにより行われる。
【００９０】
次に、基板１０上に（凹部１３の底面および凹部１４の底面に）、固定検出電極部４６を形成する。固定検出電極部４６は、スパッタ法等により基板１０上に導電層（図示せず）を成膜した後、当該導電層をフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより形成される。
【００９１】
図７に示すように、基板１０に、例えば陽極接合によってシリコン基板（図示せず）を接合させ、該シリコン基板を、例えば研削機によって研削して薄膜化した後、所望の形状にパターニングする。これにより、機能素子１０１，１０２，１０３を形成する。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術（例えば反応性イオンエッチングなどのドライエッチング）によって行われ、より具体的なエッチング技術として、ボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）法を用いることができる。本工程では、シリコン基板をパターニング（エッチング）することにより、第１機能素子１０１および第２機能素子１０２の、固定部３０、駆動バネ部３２、振動体３４、可動駆動電極部３６、可動体４０、梁部４２、可動検出電極部４４は、一体的に形成され、第３機能素子１０３の、固定部３０、駆動バネ部３２、振動体３４、可動駆動電極部３６、可動体５０、検出バネ部５２、可動検出電極部５４は、一体的に形成される。
【００９２】
図２に示すように、例えば陽極接合によって蓋体２０を基板１０に接合して、基板１０および蓋体２０によって形成される空間２２に機能素子１０１，１０２，１０３を収容する。例えば、本工程を減圧状態で行うことにより、空間２２を減圧状態で密閉とすることができる。
【００９３】
以上の工程により、ジャイロセンサー１００を製造することができる。
【００９４】
１．３．  ジャイロセンサーの変形例
次に、第１の実施形態の変形例に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。以下、第１の実施形態の変形例に係るジャイロセンサーについて、第１の実施形態に係るジャイロセンサー１００と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００９５】
まず、第１の実施形態の変形例に係るジャイロセンサーの第１機能素子について説明する。図８は、第１の実施形態の変形例に係るジャイロセンサー１５０の第１機能素子１０１を模式的に示す平面図である。
【００９６】
ジャイロセンサー１００の第１機能素子１０１は、図３に示すように、構造体１１１を１つ有していた。これに対し、ジャイロセンサー１５０の第１機能素子１０１は、図８に示すように、構造体１１１を２つ有している。
【００９７】
２つの構造体１１１（１１１ａ，１１１ｂ）は、Ｙ軸に平行な軸γに関して対称となるように、Ｘ軸方向に並んで設けられている。図示の例では、構造体１１１ａ，１１１ｂは、構造体１１１ａの＋Ｘ軸方向側の固定部３０と構造体１１１ｂの−Ｘ軸側の固定部３０とを、共通の固定部としている。
【００９８】
構造体１１１ａでは、固定駆動電極部３８ａは、可動駆動電極部３６の−Ｘ軸方向側に配置され、固定駆動電極部３８ｂは、可動駆動電極部３６の＋Ｘ軸方向側に配置されている。構造体１１１ｂでは、固定駆動電極部３８ａは、可動駆動電極部３６の＋Ｘ軸方向側に配置され、固定駆動電極部３８ｂは、可動駆動電極部３６の−Ｘ軸方向側に配置されている。そのため、可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ａとの間に第１交番電圧を印加し、可動駆動電極部３６と固定駆動電極部３８ｂとの間に第１交番電圧と位相が１８０度ずれた第２交番電圧を印加することにより、構造体１１１ａの振動体３４ａと、構造体１１１ｂの振動体３４ｂと、を互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸方向に振動させる（音叉型振動させる）ことができる。すなわち、第１機能素子１０１は、音叉型振動することができる。
【００９９】
より具体的には、例えば、まず、振動体３４ａが−Ｘ軸方向に変位し、振動体３４ｂが＋Ｘ軸方向に変位する。次に、振動体３４ａが＋Ｘ軸方向に変位し、振動体３４ｂが−Ｘ軸方向に変位する。振動体３４ａ，３４ｂは、この動作を繰り返す。このようにして、振動体３４ａ，３４ｂは、互いに逆位相で振動する。
【０１００】
振動体３４が上記の振動を行っている状態で、第１機能素子１０１にＹ軸まわりの角速度ωｙが加わると、コリオリ力が働き、構造体１１１ａの可動体４０ａと、構造体１１２ａの構造体４０ｂとは、Ｚ軸方向に（Ｚ軸に沿って）互いに反対方向に変位する。
【０１０１】
より具体的には、例えば、まず、可動体４０ａが−Ｚ軸方向に変位し、可動体４０ｂが＋Ｚ軸方向に変位する。次に、可動体４０ａが＋Ｚ軸方向に変位し、可動体４０ｂが−Ｚ軸方向に変位する。可動体４０ａ，４０ｂは、コリオリ力を受けている間、この動作を繰り返す。
【０１０２】
ジャイロセンサー１５０の第１機能素子１０１では、上記のように、コリオリ力によって、可動体４０ａ，４０ｂは、互いに反対方向に変位する。そのため、ジャイロセンサー１５０の第１機能素子１０１では、例えば、Ｚ軸まわりの角速度や、Ｚ軸方向の加速度によって生じる誤差を、信号処理によってキャンセルすることができ、Ｙ軸まわりの角速度の検出精度を高めることができる。
【０１０３】
なお、図示はしないが、ジャイロセンサー１５０の第１機能素子は、２つの構造体をＹ軸に沿って連結させ、２つの構造体の振動体を、Ｘ軸に沿って互いに逆位相で振動させる形態（ウォーク型）であってもよい。
【０１０４】
次に、ジャイロセンサー１５０の第２機能素子について説明する。ジャイロセンサー１５０の第２機能素子は、図８に示したジャイロセンサー１５０の第１機能素子１０１を、Ｚ軸を回転軸として９０度回転させた形態である。したがって、ジャイロセンサー１５０の第２機能素子については、その詳細な説明を省略する。
【０１０５】
ジャイロセンサー１５０の第２機能素子では、Ｘ軸まわりの角速度の検出精度を高めることができる。
【０１０６】
次に、ジャイロセンサー１５０の第３機能素子について説明する。図９は、ジャイロセンサー１５０の第３機能素子１０３を模式的に示す平面図である。
【０１０７】
ジャイロセンサー１００の第３機能素子１０３は、図５に示すように、構造体１１３を１つ有していた。これに対し、ジャイロセンサー１５０の第３機能素子１０３は、図９に示すように、構造体１１３を２つ有している。
【０１０８】
２つの構造体１１３（１１３ａ，１１３ｂ）は、Ｙ軸に平行な軸γに関して対称となるように、Ｘ軸方向に並んで設けられている。図示の例では、構造体１１３ａ，１１３ｂは、構造体１１３ａの＋Ｘ軸方向側の固定部３０と構造体１１３ｂの−Ｘ軸側の固定部３０とを、共通の固定部としている。
【０１０９】
ジャイロセンサー１５０の第３機能素子１０３は、ジャイロセンサー１５０の第１機能素子１０１と同様に、構造体１１３ａの振動体３４ａと、構造体１１３ｂの振動体３４ａと、を互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸に沿って振動させる（音叉型振動させる）ことができる。すなわち、第３機能素子１０３は、音叉型振動することができる。
【０１１０】
振動体３４が上記の振動を行っている状態で、第３機能素子１０３にＺ軸まわりの角速度ωｚが加わると、コリオリ力が働き、構造体１１３ａの可動体５０ａと、構造体１１３ａの構造体５０ｂとは、Ｙ軸方向に（Ｙ軸に沿って）互いに反対方向に変位する。
【０１１１】
より具体的には、例えば、まず、可動体５０ａが＋Ｙ軸方向に変位し、可動体５０ｂが−Ｙ軸方向に変位する。次に、可動体５０ａが−Ｙ軸方向に変位し、可動体５０ｂが＋Ｙ軸方向に変位する。可動体５０ａ，５０ｂは、コリオリ力を受けている間、この動作を繰り返す。
【０１１２】
ジャイロセンサー１５０の第３機能素子１０３では、上記のように、コリオリ力によって、可動体５０ａ，５０ｂは、互いに反対方向に変位する。そのため、ジャイロセンサー１５０の第３機能素子１０３では、例えば、Ｙ軸方向の加速度によって生じる誤差を、信号処理によってキャンセルすることができ、Ｚ軸まわりの角速度の検出精度を高めることができる。
【０１１３】
なお、図示はしないが、ジャイロセンサー１５０の第３機能素子は、２つの構造体をＹ軸に沿って連結させ、２つの構造体の振動体を、Ｘ軸に沿って互いに逆位相で振動させる形態（ウォーク型）であってもよい。
【０１１４】
ジャイロセンサー１５０によれば、ジャイロセンサー１００に比べて、上述のように角速度の検出精度を高めることができる。
【０１１５】
２．  第２の実施形態
２．１．  ジャイロセンサー
次に、第２の実施形態に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、第２の実施形態に係るジャイロセンサー２００を模式的に示す平面図である。図１１は、第２の実施形態に係るジャイロセンサー２００を模式的に示す図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。図１２は、第２の実施形態に係るジャイロセンサー２００の第３機能素子１０３を模式的に示す平面である。
【０１１６】
なお、便宜上、図１０では、蓋体２０の図示を省略している。また、図１０および図１１では、第１機能素子１０１、第２機能素子１０２、および第３機能素子１０３を簡略化して図示している。
【０１１７】
以下、第２の実施形態に係るジャイロセンサー２００において、第１の実施形態に係るジャイロセンサー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１８】
ジャイロセンサー１００では、図１および図２に示すように、第２機能素子１０２と第３機能素子１０３との間に、第１機能素子１０１が設けられていた。すなわち、ジャイロセンサー１００では、第２機能素子１０２、第１機能素子１０１、第３機能素子１０３の順で、直線状に並んでいた。
【０１１９】
これに対し、ジャイロセンサー２００では、図１０および図１１に示すように、第１機能素子１０１と第３機能素子１０３との間に、第２機能素子１０２が設けられている。すなわち、ジャイロセンサー２００では、第１機能素子１０１、第２機能素子１０２、第３機能素子１０３の順で、直線状に並んでいる。
【０１２０】
ジャイロセンサー２００の第３機能素子１０３は、図１２に示すように、図５に示したジャイロセンサー１００の第３機能素子１０３を、Ｚ軸を回転軸として９０度回転させた形態である。したがって、ジャイロセンサー２００の第３機能素子１０３については、その詳細な説明を省略する。
【０１２１】
ジャイロセンサー２００の第３機能素子１０３では、振動体３４は、Ｙ軸方向に振動し、振動体３４がＹ軸方向に振動を行っている状態で、Ｚ軸まわりの角速度ωｚが加わると、コリオリ力が働き、可動体５０は、Ｘ軸方向に変位する。これにより、可動検出電極部５４と固定検出電極部５６との間の静電容量が変化し、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを求めることができる。
【０１２２】
ジャイロセンサー２００によれば、機能素子１０１，１０２，１０３は、直線状に並んでおり、第１機能素子１０１と第３機能素子１０３との間に、第２機能素子１０２が設けられている。そのため、ジャイロセンサー２００では、隣り合う機能素子１０１，１０２において、第１機能素子１０１の振動体３４の振動方向（Ｘ軸方向）と、第２機能素子１０２の可動体４０の変位方向（Ｚ軸方向）とは、異なり、第１機能素子１０１の可動体４０の変位方向（Ｚ軸方向）と、第２機能素子１０２の振動体３４の振動方向（Ｙ軸方向）とは、異なる。また、隣り合う機能素子１０２，１０３において、第２機能素子１０２の振動体３４の振動方向（Ｙ軸方向）と、第３機能素子１０３の可動体５０の変位方向（Ｘ軸方向）とは、異なり、第２機能素子１０２の可動体４０の変位方向（Ｚ軸方向）と、第３機能素子１０３の振動体３４の振動方向（Ｙ軸方向）とは、異なる。
【０１２３】
すなわち、ジャイロセンサー２００では、振動体３４がＸ軸方向に振動する第１機能素子１０１と、コリオリ力によって可動体５０がＸ軸方向に変位する第３機能素子１０３とは、隣り合っていない。そのため、ジャイロセンサー２００では、ジャイロセンサー１００と同様に、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができる。
【０１２４】
さらに、ジャイロセンサー２００によれば、平面視において、第１機能素子１０１と第３機能素子１０３との間には、第２凹部１４が設けられている。そのため、第１機能素子１０１の振動体３４の振動が、基板１０を伝わって、第３機能素子１０３の可動体５０のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを、より確実に抑制できる。
【０１２５】
さらに、ジャイロセンサー２００によれば、平面視において、第１機能素子１０１と第３機能素子１０３との間には、溝部１６，１７が設けられている。そのため、第１機能素子１０１の振動体３４の振動が、基板１０を伝わって、第３機能素子１０３の可動体５０のコリオリ力による変位に影響を及ぼすことを、より確実に抑制できる。
【０１２６】
２．２．  ジャイロセンサーの製造方法
次に、第２の実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法について、説明する。第２の実施形態に係るジャイロセンサー２００の製造方法は、第１の実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造方法と基本的に同じである。したがって、ジャイロセンサー２００の製造方法については、その詳細な説明を省略する。
【０１２７】
３．  第３の実施形態
次に、第３の実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。第３の実施形態に係る電子機器は、本発明に係るジャイロセンサーを含む。以下では、本発明に係るジャイロセンサーとして、ジャイロセンサー１００を含む電子機器について、説明する。
【０１２８】
図１３は、第３の実施形態に係る電子機器として、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１１００を模式的に示す斜視図である。
【０１２９】
図１３に示すように、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を有する表示ユニット１１０６と、により構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
【０１３０】
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１００が内蔵されている。
【０１３１】
図１４は、第３の実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１２００を模式的に示す斜視図である。
【０１３２】
図１４に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。
【０１３３】
このような携帯電話機１２００には、ジャイロセンサー１００が内蔵されている。
【０１３４】
図１５は、第３の実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。なお、図１５には、外部機器との接続についても簡易的に示している。
【０１３５】
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１３６】
デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
【０１３７】
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。
【０１３８】
撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。
【０１３９】
また、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４には、パーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。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。
【０１４０】
このようなデジタルスチルカメラ１３００には、ジャイロセンサー１００が内蔵されている。
【０１４１】
以上のような電子機器１１００，１２００，１３００は、ジャイロセンサー１００を含むため、小型化を図りつつ、高い検出精度を有することができる。
【０１４２】
なお、上記ジャイロセンサー１００を備えた電子機器は、図１３に示す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１４に示す携帯電話機、図１５に示すデジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、ヘッドマウントディスプレイ、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、ロケット、船舶の計器類）、ロボットや人体などの姿勢制御、フライトシミュレーターなどに適用することができる。
【０１４３】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１４４】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１４５】
１０…基板、１１…第１面、１２…第２面、１３…第１凹部、１４…第２凹部、１５…第３凹部、１６…第１溝部、１７…第２溝部、２０…蓋体、２２…空間、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…固定部、３２…駆動バネ部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…バネ、３４，３４ａ，３４ｂ…振動体、３５ａ…第１延出部、３５ｂ…第２延出部、３６…可動駆動電極部、３８ａ，３８ｂ…固定駆動電極部、４０…可動体、４２…梁部、４４…可動検出電極部、４６…可動固定電極部、５０，５０ａ，５０ｂ…可動体、５１ａ…第３延出部、５１ｂ…第４延出部、５２…検出バネ部、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ…バネ、５４…可動検出電極部、５６…固定検出電極部、１００…ジャイロセンサー、１０１…第１機能素子、１０２…第２機能素子、１０３…第３機能素子、１１１，１１１ａ，１１１ｂ，１１２，１１３，１１３ａ，１１３ｂ…構造体、１５０，２００…ジャイロセンサー、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、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター
【図１】
2013238437.tif 000003
【図２】
2013238437.tif 000004
【図６】
2013238437.tif 000005
【図７】
2013238437.tif 000006
【図１０】
2013238437.tif 000007
【図１１】
2013238437.tif 000008
【図１３】
2013238437.tif 000009
【図１４】
2013238437.tif 000010
【図１５】
2013238437.tif 000011
【図３】
2013238437.tif 000012
【図４】
2013238437.tif 000013
【図５】
2013238437.tif 000014
【図８】
2013238437.tif 000015
【図９】
2013238437.tif 000016
【図１２】
2013238437.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月14日(2013.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
このようなジャイロセンサーによれば、検出精度を高めることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
可動駆動電極部３６は、振動体３４に設けられている。より具体的には、可動駆動電極部３６は、振動体３４の第１延出部３５ａに接続されている。図示の例では、可動駆動電極部３６は、４つ設けられている。可動駆動電極部３６は、図３に示すように、振動体３４からＹ軸方向に延出している幹部と、該幹部からＸ軸方向に延出している複数の枝部と、を有する櫛歯状の電極であってもよい。
【手続補正３】
【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】
固定駆動電極部３８ａ，３８ｂは、基板１０に固定されている。固定駆動電極部３８ａ，３８ｂは、例えば陽極接合によって基板１０の第１面１１に接合されている。固定駆動電極部３８ａ，３８ｂは、可動駆動電極部３６と対向して設けられ、固定駆動電極部３８ａ，３８ｂ間に可動駆動電極部３６が配置されている。図示の例では、可動駆動電極部３６の−Ｘ軸方向側に固定駆動電極部３８ａが設けられ、可動駆動電極部３６の＋Ｘ軸方向側に固定駆動電極部３８ｂが設けられている。図３に示すように、可動駆動電極３６が櫛歯状の形状を有する場合、固定駆動電極部３８ａ，３８ｂの形状は、可動駆動電極部３６に対応した櫛歯状であってもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
１．２．  ジャイロセンサーの製造方法
次に、第１の実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６および図７は、第１の実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図２に対応している。なお、便宜上、図７では、第１機能素子１０１、第２機能素子１０２、および第３機能素子１０３を簡略化して図示している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
２つの構造体１１１（１１１ａ，１１１ｂ）は、Ｙ軸に平行な軸γに関して対称となるように、Ｘ軸方向に並んで設けられている。図示の例では、構造体１１１ａ，１１１ｂは、構造体１１１ａの＋Ｘ軸方向側の固定部３０と構造体１１１ｂの−Ｘ軸方向側の固定部３０とを、共通の固定部としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
振動体３４が上記の振動を行っている状態で、第１機能素子１０１にＹ軸まわりの角速度ωｙが加わると、コリオリ力が働き、構造体１１１ａの可動体４０ａと、構造体１１１ｂの構造体４０ｂとは、Ｚ軸方向に（Ｚ軸に沿って）互いに反対方向に変位する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
２つの構造体１１３（１１３ａ，１１３ｂ）は、Ｙ軸に平行な軸γに関して対称となるように、Ｘ軸方向に並んで設けられている。図示の例では、構造体１１３ａ，１１３ｂは、構造体１１３ａの＋Ｘ軸方向側の固定部３０と構造体１１３ｂの−Ｘ軸方向側の固定部３０とを、共通の固定部としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
ジャイロセンサー１５０の第３機能素子１０３は、ジャイロセンサー１５０の第１機能素子１０１と同様に、構造体１１３ａの振動体３４ａと、構造体１１３ｂの振動体３４ｂと、を互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸に沿って振動させる（音叉型振動させる）ことができる。すなわち、第３機能素子１０３は、音叉型振動することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
振動体３４が上記の振動を行っている状態で、第３機能素子１０３にＺ軸まわりの角速度ωｚが加わると、コリオリ力が働き、構造体１１３ａの可動体５０ａと、構造体１１３ａの可動体５０ｂとは、Ｙ軸方向に（Ｙ軸に沿って）互いに反対方向に変位する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
２．  第２の実施形態
２．１．  ジャイロセンサー
次に、第２の実施形態に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、第２の実施形態に係るジャイロセンサー２００を模式的に示す平面図である。図１１は、第２の実施形態に係るジャイロセンサー２００を模式的に示す図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。図１２は、第２の実施形態に係るジャイロセンサー２００の第３機能素子１０３を模式的に示す平面図である。
【手続補正１１】
【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】
１０…基板、１１…第１面、１２…第２面、１３…第１凹部、１４…第２凹部、１５…第３凹部、１６…第１溝部、１７…第２溝部、２０…蓋体、２２…空間、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…固定部、３２…駆動バネ部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…バネ、３４，３４ａ，３４ｂ…振動体、３５ａ…第１延出部、３５ｂ…第２延出部、３６…可動駆動電極部、３８ａ，３８ｂ…固定駆動電極部、４０…可動体、４２…梁部、４４…可動検出電極部、４６…可動固定電極部、５０，５０ａ，５０ｂ…可動体、５１ａ…第３延出部、５１ｂ…第４延出部、５２…検出バネ部、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ…バネ、５４…可動検出電極部、５６…固定検出電極部、１００…ジャイロセンサー、１０１…第１機能素子、１０２…第２機能素子、１０３…第３機能素子、１１１，１１１ａ，１１１ｂ，１１２，１１３，１１３ａ，１１３ｂ…構造体、１５０，２００…ジャイロセンサー、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、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター