(57)【要約】【課題】ジャイロ素子を支持する支持部と振動部が音響結合し、支持部が駆動振動に励振されることにより、角速度が加えられていない場合でもノイズが出力されてしまう。【解決手段】支持部の振動の固有振動数が、駆動振動の周波数の整数倍から離れるようにする。支持部と駆動腕との音響結合を弱めることで支持部の振動を小さくし、ノイズを低減することができる。これにより検出のダイナミックレンジを広くし、実質的な感度を高くできる。【選択図】図１
2016017825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号に応じて駆動振動をする振動部と、
前記振動部と音響結合しており、物理量に応じて検出信号を出力する検出部と、
前記振動部と連結されている支持部と、を備え、
前記駆動振動の周波数ｆｒと、前記支持部の共振振動の周波数ｆとが、
ｆ≠ｎ×ｆｒ（但し、ｎは自然数）
の関係を満たすことを特徴とする振動素子。
【請求項２】
前記支持部の共振振動の周波数ｆ及び前記駆動振動の周波数ｆｒが、
ｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒ
のうちの一方の関係をさらに満たすことを特徴とする請求項１に記載の振動素子。
【請求項３】
前記共振振動が、前記駆動振動の方向に沿った方向の振動であることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動素子。
【請求項４】
前記共振振動が、前記駆動振動の方向と交差する方向の振動であることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動素子。
【請求項５】
前記振動部が、基部と、前記基部から第１方向に延びている２本の駆動腕と、を含み、
前記検出部が、前記基部から前記第１方向と反対方向の第２方向に延びている２本の検出腕を含み、
前記基部が、前記駆動腕より前記第２方向側であり、且つ前記検出腕より前記第１方向側に位置する第１連結部及び第２連結部を含み、
前記支持部が、前記第１連結部に連結された第１支持梁と、前記第２連結部に連結された第２支持梁と、を含み、
前記駆動腕と前記検出腕のうちの少なくとも一方の腕が、前記第１支持梁と前記第２支持梁との間にあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の振動素子。
【請求項６】
前記第１支持梁の前記第１方向に沿った長さＬｙ１と、前記第２支持梁の前記第１方向に沿った長さＬｙ２と、前記駆動腕の前記第１方向に沿った長さＬｒとが、
１．０９＜Ｌｙ１／Ｌｒ＜１．３９且つ１．０９＜Ｌｙ２／Ｌｒ＜１．３９
の関係を満たすことを特徴とする請求項５に記載の振動素子。
【請求項７】
前記基部が、前記第１連結部より前記第１方向側に位置する第３連結部と、前記第２連結部より前記第１方向側に位置する第４連結部と、をさらに含み、
前記支持部が、前記第３連結部と連結する第３支持梁と、前記第４連結部と連結する第４支持梁と、をさらに含み、
前記第３支持梁は前記第１支持梁と前記少なくとも一方の腕との間にあり、前記第４支持梁は前記第２支持梁と前記少なくとも一方の腕との間にあることを特徴とする請求項５又は６に記載の振動素子。
【請求項８】
前記第３支持梁の前記第１方向と交差する方向に延びている部分の長さＬｘ３と、前記第４支持梁の前記第１方向と交差する方向に延びている部分の長さＬｘ４と、前記駆動腕の前記第１方向に沿った長さＬｒとが、
０．２９５＜Ｌｘ３／Ｌｒ且つ０．２９５＜Ｌｘ４／Ｌｒ
の関係を満たすことを特徴とする請求項７に記載の振動素子。
【請求項９】
前記第１支持梁と前記第３支持梁との間の最短距離、及び前記第２支持梁と前記第４支持梁との間の最短距離が、いずれも３０μｍ以上であることを特徴とする請求項７又は８に記載の振動素子。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の振動素子を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の振動素子を備えることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動素子、及び当該振動素子を用いた電子機器、並びに移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に記載されているようなジャイロセンサーが知られていた。特許文献１に記載のジャイロ素子は、基部から延びている駆動用振動腕と検出用振動腕を備えており、駆動用振動腕と検出用振動腕に平行な軸周りの回転によって発生するコリオリ力を検出する。ジャイロ素子は、３本または４本の支持梁によって支持されている。支持梁は基部から延出して同一の方向に延び、固定部に夫々連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０５２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したジャイロセンサーでは、ジャイロ素子の駆動用振動腕と検出用振動腕だけでなく、ジャイロ素子を支持する支持梁自体にも振動モードが存在する。本願発明者は、支持梁の共振周波数と、駆動用振動腕の駆動振動の共振周波数とが一致すると、支持梁と駆動用振動腕とが音響結合して支持梁が励振されてしまうことに気づいた。この結果、ジャイロ素子に回転が加わっていない場合においても、この支持梁の振動がノイズ源となってしまう。また、ジャイロ素子が固定されたときの駆動振動及び検出振動の周波数の設計値からのシフト（実装シフト）がばらつくため、個々のジャイロ素子の温度特性にもばらつきが生じてしまう。このため、検出可能な物理量信号、例えばこの場合は角速度信号のレンジが狭くなり、実質的な感度が低下してしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る振動素子は、駆動信号に応じて駆動振動をする振動部と、  前記振動部と音響結合しており、物理量に応じて検出信号を出力する検出部と、前記振動部と連結されている支持部と、を備え、前記駆動振動の周波数ｆｒと、前記支持部の共振振動の周波数ｆとが、ｆ≠ｎ×ｆｒ（但し、ｎは自然数）の関係を満たすことを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、振動部と支持部との音響結合を弱めることができる。これにより、支持部の振動を小さくし、検出信号に重畳されるノイズを低減することができる。従って、広いレンジの角速度信号を検出でき、実質的な感度が高い振動素子を提供することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の振動素子は、前記支持部の共振振動の周波数ｆ及び前記駆動振動の周波数ｆｒが、ｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのうちの一方の関係をさらに満たすことが好ましい。
【０００９】
本適用例の振動素子によれば、支持部の共振振動の周波数ｆを、振動部の駆動振動の周波数ｆｒから余裕をもって離すことができる。これにより、製造ばらつきによって支持部の共振振動の周波数ｆが想定した値からずれた場合や、支持部の共振の線幅が大きくなった場合においても、ノイズを低減することができる。従って、必要な感度をより確実に確保できるという効果を得ることができる。なお、ここでいう線幅とは、周波数に応じた振幅の変化のグラフの半値幅のことをいう。製造誤差により振動にノイズ成分が多く含まれる場合、線幅は大きくなる。また、ｆ＜０．９×ｆｒである場合には、駆動振動の影響をいっそう小さくすることができる。一方、１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒである場合には、駆動振動の影響を弱めつつ支持部を短くすることができ、振動素子の小型化が可能となる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の振動素子は、前記共振振動が、前記駆動振動の方向に沿った方向の振動であることが好ましい。
【００１１】
本適用例の振動素子によれば、駆動振動の方向に沿った方向の支持部の振動を小さくでき、ノイズを低減することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載の振動素子は、前記共振振動が、前記駆動振動の方向と交差する方向の振動であることが好ましい。
【００１３】
本適用例の振動素子によれば、駆動振動の方向と交差する方向の支持部の振動を小さくでき、ノイズを低減することができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載の振動素子は、前記振動部が、基部と、前記基部から第１方向に延びている２本の駆動腕と、を含み、前記検出部が、前記基部から前記第１方向と反対方向の第２方向に延びている２本の検出腕を含み、前記基部が、前記駆動腕より前記第２方向側であり、且つ前記検出腕より前記第１方向側に位置する第１連結部及び第２連結部を含み、前記支持部が、前記第１連結部に連結された第１支持梁と、前記第２連結部に連結された第２支持梁と、を含み、前記駆動腕と前記検出腕のうちの少なくとも一方の腕が、前記第１支持梁と前記第２支持梁との間にあることが好ましい。
【００１５】
本適用例の振動素子によれば、ノイズや温度特性のばらつきを低減し、実質的な感度を向上させることができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載の振動素子は、前記第１支持梁の前記第１方向に沿った長さＬｙ１と、前記第２支持梁の前記第１方向に沿った長さＬｙ２と、前記駆動腕の前記第１方向に沿った長さＬｒとが、１．０９＜Ｌｙ１／Ｌｒ＜１．３９且つ１．０９＜Ｌｙ２／Ｌｒ＜１．３９の関係を満たすことが好ましい。
【００１７】
本適用例の振動素子によれば、第１支持梁及び第２支持梁の第１方向と交差する方向の振動を小さくすることができ、ノイズを低減することができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載の振動素子は、前記基部が、前記第１連結部より前記第１方向側に位置する第３連結部と、前記第２連結部より前記第１方向側に位置する第４連結部と、をさらに含み、前記支持部が、前記第３連結部と連結する第３支持梁と、前記第４連結部と連結する第４支持梁と、をさらに含み、前記第３支持梁は前記第１支持梁と前記少なくとも一方の腕との間にあり、前記第４支持梁は前記第２支持梁と前記少なくとも一方の腕との間にあることが好ましい。
【００１９】
本適用例の振動素子によれば、支持部が第３支持梁及び第４支持梁をさらに含むことにより、ノイズや温度特性のばらつきを低減することができる。また、振動素子の耐衝撃性を向上させることができ、外部から衝撃が加わった際に重畳するノイズを低減することができる。従って、感度を向上させることができる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に記載の振動素子は、前記第３支持梁の前記第１方向と交差する方向に延びている部分の長さＬｘ３と、前記第４支持梁の前記第１方向と交差する方向に延びている部分の長さＬｘ４と、前記駆動腕の前記第１方向に沿った長さＬｒとが、０．２９５＜Ｌｘ３／Ｌｒ且つ０．２９５＜Ｌｘ４／Ｌｒの関係を満たすことが好ましい。
【００２１】
本適用例の振動素子によれば、支持部の第１方向に沿った方向の振動を小さくすることができ、ノイズを低減することができる。
【００２２】
［適用例９］上記適用例に記載の振動素子は、前記第１支持梁と前記第３支持梁との間の最短距離、及び前記第２支持梁と前記第４支持梁との間の最短距離が、いずれも３０μｍ以上であることが好ましい。
【００２３】
本適用例の振動素子によれば、支持梁間の距離を３０μｍ以上離すことにより、ノイズや温度特性のばらつきを低減することができる。
【００２４】
［適用例１０］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の振動素子を備えることを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、上記適用例に記載の振動素子を、電子機器に組み込んで用いることができる。これにより、広いレンジの角速度信号を検出でき、実質的な感度が高い電子機器を提供することができる。例えば感度の高い振動デバイスを用いることで、高い精度で手ぶれ補正を行い、より鮮明な画像を撮影できるデジタルカメラを提供することができる。また、例えば無人機や船舶、自動車等の移動体に高精度な自動運転制御を行わせる電子機器を提供することもできる。
【００２６】
［適用例１１］本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載の振動素子を備えることを特徴とする。
【００２７】
本適用例によれば、上記適用例に記載の振動素子を、移動体に組み込んで用いることができる。これにより、広いレンジの角速度信号を検出でき、実質的な感度が高い移動体を提供することができる。例えば感度の高い振動デバイスを用いることで、無人機や船舶、自動車等の移動体の動作や姿勢をより高精度に検出でき、より確実な安全制御を行うことができる。また、高精度な自動運転を行うことも可能となる。また、ＧＰＳ機能が使えない場所でのカーナビゲーションをより高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態１に係る振動素子の概略平面図。
【図２】実施形態１に係る振動素子の表面の電極及び配線の概略平面図。
【図３】実施形態１に係る振動素子の表面側から裏面の電極及び配線を透視した概略平面図。
【図４】実施形態１に係る振動素子の駆動及び検出動作を表す概略平面図。
【図５】実施形態１に係る振動素子の周波数ｆに対する支持部の振動の振幅を表した図。
【図６】実施形態１に係る振動素子の支持部の第１方向に沿った長さを表す概略平面図。
【図７】実施形態１に係る振動素子の支持部の第１方向に沿った長さに対する支持部の共振周波数を表す図。
【図８】実施形態１に係る振動素子の支持部の第１方向と交差する方向に沿った長さを表す概略平面図。
【図９】実施形態１に係る振動素子の支持部の第１方向と交差する方向に沿った長さに対する支持部の共振周波数を表す図。
【図１０】実施形態１に係る振動素子を収容した振動デバイスの概略平面図。
【図１１】実施形態２に係る振動素子の概略平面図。
【図１２】実施形態２に係る振動素子の支持部の第１方向と交差する方向に沿った長さを表す概略平面図。
【図１３】変形例１に係る振動素子の概略平面図。
【図１４】変形例２に係る振動素子の概略平面図。
【図１５】変形例３に係る振動素子の概略平面図。
【図１６】変形例４に係る振動素子の概略平面図。
【図１７】電子機器の一例としてのスマートフォンの概略図。
【図１８】電子機器の他の例としてのデジタルカメラの概略斜視図。
【図１９】移動体の一例としての自動車の概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部を認識可能な程度の大きさにするため、各部の尺度を実際とは異ならせしめている。
本実施形態の図面においては、第１方向０１を＋Ｘ軸方向とした場合、−Ｘ軸方向の第２方向０２と、Ｘ軸方向と直交し、平面視で第１方向０１より時計回りに９０°回転した−Ｙ軸方向の第３方向０３と、＋Ｙ軸方向の第４方向０４により方向を示す。
【００３０】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る振動素子１０の概略平面図である。
まず、実施形態１に係る振動素子１０の概略構成について説明する。
【００３１】
図１に示すように、振動素子１０は、振動部１１、検出部１２（検出腕１２１、１２２）、支持部１３（第１支持梁１３１〜第４支持梁１３４）、固定部１４などを備えている。振動素子１０を構成する材料としては、例えば水晶、圧電セラミックス、圧電体の膜を備えるシリコン等、圧電効果を得られる材料を用いることができる。振動素子１０は、上記材料に、例えばフォトリソグラフィーによってパターニングを施し、ウェットエッチあるいはドライエッチによってエッチングすることで形成することができる。
【００３２】
振動部１１は、基部１１０、２本の駆動腕１１１、１１２から構成されている。本実施形態では、基部１１０は、中央部１１００（本形態では図中ハッチングで示す）と、中央部１１００から突出している二つの突出部（第１突出部１１０１、第２突出部１１０２）とを有している。具体的には、基部１１０は、第１方向０１および第３方向０３により成された平面に沿って延在している中央部１１００と、第３方向０３に向かって中央部１１００から突出している第１突出部１１０１と、第３方向０３と反対方向の第４方向０４に向かって中央部１１００から突出している第２突出部１１０２とを有している。
【００３３】
駆動腕１１１及び駆動腕１１２は、中央部１１００の一辺から第１方向０１に向かって、互いに平行に延出して設けられている。駆動腕１１１、１１２は先端部に錘部を備えており、この錘部は、駆動腕１１１、１１２の第２方向０２側の部分より幅が広くなっている。錘部を備えることにより先端部に質量を確保できるため、小型化にともなって高周波にならないように周波数を保ち、大きな振幅を確保することができる。
【００３４】
検出部１２は、２本の検出腕１２１、検出腕１２２から構成されている。検出腕１２１、１２２は、中央部１１００の一辺から第１方向０１と反対方向の第２方向０２に向かって、互いに平行に延出して設けられている。また、検出腕１２１、１２２も先端部に錘部を備えており、この錘部は、検出腕１２１、１２２の第１方向０１側の部分より幅が広くなっている。錘部を備えることにより、検出腕１２１、１２２においても大きな振幅を保ち、検出感度が低くならないよう保つことができる。このように、振動素子１０は駆動腕１１１、１１２と検出腕１２１、１２２とが別になっているため、高感度の検出を実現することができる。
【００３５】
支持部１３は、第１支持梁１３１、第２支持梁１３２、第３支持梁１３３、及び第４支持梁１３４によって構成されており、振動部１１と検出部１２を保持している。
【００３６】
第１支持梁１３１は、第１突出部１１０１の第１連結部１１０１１に一端が連結されており、第１連結部１１０１１から第３方向０３に向かって延出している第１−１支持梁片１３１１と、第１−１支持梁片１３１１から第１方向０１に向かって延出している第１−２支持梁片１３１２と、第１−２支持梁片１３１２から第４方向０４に向かって延出している第１−３支持梁片１３１３と、第１−３支持梁片１３１３から第１方向０１に向かって延出している第１−４支持梁片１３１４と、第１−４支持梁片１３１４から第３方向０３に向かって延出しており、固定部１４に連結されている第１−５支持梁片１３１５と、を有している。
そして、第１支持梁１３１の共振周波数ｆと、駆動腕１１１、１１２の駆動振動の周波数ｆｒとは、ｆ≠ｎ×ｆｒ（但し、ｎは自然数）という関係を満たしている。
上述した、夫々の支持梁片（第１−１支持梁片１３１１〜第１−５支持梁片１３１５）同士は、屈曲部を介して接続されていてもよく、湾曲部を介して接続されていてもよい。また、第１支持梁１３１は、例えば第１連結部１１０１１から第２方向０２に向かって延出しているような形状であっても構わない。
【００３７】
第２支持梁１３２は、第２突出部１１０２の第２連結部１１０２２に一端が連結されており、第２連結部１１０２２から第４方向０４に向かって延出している第２−１支持梁片１３２１と、第２−１支持梁片１３２１から第１方向０１に向かって延出している第２−２支持梁片１３２２と、第２−２支持梁片１３２２から第３方向０３に向かって延出している第２−３支持梁片１３２３と、第２−３支持梁片１３２３から第１方向０１に向かって延出している第２−４支持梁片１３２４と、第２−４支持梁片１３２４から第４方向０４に向かって延出しており、固定部１４に連結されている第２−５支持梁片１３２５と、を有している。
そして、第２支持梁１３２の共振周波数ｆと、駆動腕１１１、１１２の駆動振動の周波数ｆｒとは、ｆ≠ｎ×ｆｒ（但し、ｎは自然数）という関係を満たしている。
上述した、夫々の支持梁片（第２−１支持梁片１３２１〜第２−５支持梁片１３２５）同士は、屈曲部を介して接続されていてもよく、湾曲部を介して接続されていてもよい。また、第２支持梁１３２は、例えば第２連結部１１０２２から第２方向０２に向かって延出しているような形状であっても構わない。また、第１支持梁１３１と第２支持梁１３２の間には、駆動腕１１１及び駆動腕１１２が配置されている。
【００３８】
第３支持梁１３３は、第１突出部１１０１の第３連結部１１０１３に一端が連結されており、第３連結部１１０１３から第１方向０１に向かって延出している第３−１支持梁片１３３１と、第３−１支持梁片１３３１から第４方向０４に向かって延出しており、結合部１６と連結している第３−２支持梁片１３３２と、を有している。
そして、第３支持梁１３３の共振周波数ｆと、駆動腕１１１、１１２の駆動振動の周波数ｆｒとは、ｆ≠ｎ×ｆｒ（但し、ｎは自然数）という関係を満たしている。
第３−１支持梁片１３３１と第３−２支持梁片１３３２とは、屈曲部を介して連結されていてもよく、湾曲部を介して連結されていてもよい。
【００３９】
第４支持梁１３４は、第２突出部１１０２の第４連結部１１０２４に一端が連結されており、第４連結部１１０２４から第１方向０１に向かって延出している第４−１支持梁片１３４１と、第４−１支持梁片１３４１から第３方向０３に向かって延出しており、結合部１６と連結している第４−２支持梁片１３４２と、を有している。
そして、第４支持梁１３４の共振周波数ｆと、駆動腕１１１、１１２の駆動振動の周波数ｆｒとは、ｆ≠ｎ×ｆｒ（但し、ｎは自然数）という関係を満たしている。
第４−１支持梁片１３４１と第４−２支持梁片１３４２とは、屈曲部を介して連結されていてもよく、湾曲部を介して連結されていてもよい。
【００４０】
結合部１６は、第３支持梁１３３及び第４支持梁１３４の他端と連結されており、且つ固定部１４にも連結されている。また、第３支持梁１３３は第１支持梁１３１と駆動腕１１１との間に配置されており、第４支持梁１３４は第２支持梁１３２と駆動腕１１２との間に配置されている。
【００４１】
本実施形態において、第１支持梁１３１と第３支持梁１３３との間の最短距離、及び第２支持梁１３２と第４支持梁１３４との間の最短距離はいずれも３０μｍ以上に規定されている。
これにより、ウェットエッチによるエッチングの際に結晶角度に依存したエッチング残りが発生してしまった場合や、ドライエッチによるエッチングの際にエッチングの状態にばらつきが生じた場合においても、エッチング領域を貫通させることができる。このため、ｆ≠ｎ×ｆｒとなる振動素子１０を形成し易くなり、歩留りを低下させずに製造することができる。また、落下等によって外部から振動素子１０に衝撃が与えられた場合においても、第１支持梁１３１〜第４支持梁１３４が互いに接触して損傷したり折れたりする虞を小さくすることができる。
【００４２】
固定部１４は、固定部片１４１、１４２、及び１４３を有する。
固定部片１４３は第１方向０１と交差する方向に延びており、言い換えると、第３方向０３に沿った方向に延びている。
固定部片１４１は、固定部片１４３の第３方向０３の端部から、固定部片１４２は、固定部片１４３の第４方向０４の端部から、夫々に第３方向０３と交差する方向に向かって延出しており、具体的には、固定部片１４３から第２方向０２に沿って延出している。
第１支持梁１３１の他端は固定部片１４１と連結されており、第２支持梁１３２の他端は固定部片１４２と連結されている。また、結合部１６は、固定部片１４３に連結されている。なお、上述した夫々の固定部片（固定部片１４１〜固定部片１４３）同士は、屈曲部を介して接続されていてもよく、湾曲部を介して接続されていてもよい。また、固定部片１４１、１４２は、固定部片１４３の端部以外の部分から延出していてもよい。
【００４３】
また、振動素子１０は、２本の調整腕１５１、１５２を備えている。調整腕１５１は基部１１０の第１突出部１１０１から第２方向０２に向かって延出して設けられ、調整腕１５２は基部１１０の第２突出部１１０２から第２方向０２に向かって延出して設けられている。調整腕１５１、１５２も先端部に錘部を備えており、この錘部は、調整腕１５１、１５２の第１方向０１側の部分より幅が広いことが望ましい。
【００４４】
図２は、振動素子１０の表面（第１主面）の電極及び配線の概略図である。図３は、振動素子１０の表面側から裏面（第１主面と表裏の関係にある第２主面）の電極及び配線を透視した概略図である。
次に、実施形態１に係る振動素子１０の電極及び配線の配置について図２、および図３を参照し説明する。
【００４５】
振動素子１０は、表面（第１主面）、及び裏面（第１主面と表裏の関係にある第２主面）と、表面と裏面との間に位置する側面に、電極及び配線が設けられている。
電極は、駆動電極Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、及びＤ２２と、検出電極Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、及びＳ２２と、調整電極Ｓ１３、Ｓ２３と、グランド電極Ｇ１、Ｇ２、及びＧ３と、を備え、配線は、駆動配線Ｄ１、Ｄ２と、検出配線Ｓ１、Ｓ２と、グランド配線ＧＤと、を備えている。
【００４６】
駆動電極Ｄ１１は駆動腕１１１の表面及び裏面に設けられており、駆動電極Ｄ１２は駆動腕１１２の側面に設けられている。駆動電極Ｄ１１、Ｄ１２には同じ電位が与えられる。
駆動配線Ｄ１は、駆動電極Ｄ１１、Ｄ１２と電気的に接続されており、基部１１０の側面を介して第４支持梁１３４の裏面に引き回され、第４支持梁１３４の裏面を介して固定部片１４３の裏面に接続されている。
【００４７】
駆動電極Ｄ２１は駆動腕１１１の側面に設けられており、駆動電極Ｄ２２は駆動腕１１２の表面及び裏面に設けられている。駆動電極Ｄ２１、Ｄ２２には同じ電位が与えられる。
駆動配線Ｄ２は、駆動電極Ｄ２１、Ｄ２２と電気的に接続されており、基部１１０の側面を介して第３支持梁１３３の裏面に引き回され、第３支持梁１３３の裏面を介して固定部片１４３の裏面に配置されている。
【００４８】
検出電極Ｓ１１は検出腕１２１の表面に設けられ、検出電極Ｓ１２は検出腕１２２の表面に設けられ、検出電極Ｓ１３は調整腕１５１の表面及び裏面に設けられている。
検出配線Ｓ１は、検出電極Ｓ１１、Ｓ１２、及びＳ１３と電気的に接続され、基部１１０を介して第１支持梁１３１の表面に引き回され、固定部片１４１の表面及び側面を介して固定部片１４１の裏面と接続されている。
【００４９】
検出電極Ｓ２１は検出腕１２１の裏面に設けられ、検出電極Ｓ２２は検出腕１２２の裏面に設けられ、検出電極Ｓ２３は調整腕１５２の表面及び裏面に設けられている。
検出配線Ｓ２は、検出電極Ｓ２１、Ｓ２２、及びＳ２３と電気的に接続され、基部１１０を介して第２支持梁１３２の表面に引き回され、固定部片１４２の表面及び側面を介して固定部片１４２の裏面に配置されている。
【００５０】
グランド電極Ｇ１は、検出腕１２１の表面及び裏面に設けられており、検出電極Ｓ１１、Ｓ１２よりも検出腕１２２から遠い側に配置されている。グランド電極Ｇ２は、検出腕１２２の表面及び裏面に設けられており、検出電極Ｓ２１、Ｓ２２よりも検出腕１２１から遠い側に配置されている。グランド電極Ｇ３は、調整腕１５１、１５２の側面に設けられている。
グランド配線ＧＤは、グランド電極Ｇ１、Ｇ２、及びＧ３と電気的に接続されており、基部１１０の表面及び裏面に引き回され、基部１１０の側面を介して第３支持梁１３３及び第４支持梁１３４の表面に引き回され、固定部１４の表面及び側面を介して固定部１４の裏面と接続されている。
【００５１】
このように、本実施形態では駆動電極Ｄ１１〜Ｄ２２は駆動腕１１１、１１２に設けられており、検出電極Ｓ１１〜Ｓ２２は検出腕１２１、１２２に設けられている。また、駆動配線Ｄ１、Ｄ２は第３支持梁１３３及び第４支持梁１３４に設けられており、検出配線Ｓ１、Ｓ２は第１支持梁１３１及び第２支持梁１３２に設けられている。従って、駆動電極及び駆動配線と、検出電極及び検出配線とが分離されている。このため、駆動電極及び駆動配線と、検出電極及び検出配線との間の静電結合によって生じるノイズや温度特性のばらつきを低減することができる。
【００５２】
次に、振動素子１０の駆動動作及び検出動作を説明する。
図４は、実施形態１に係る振動素子１０の駆動及び検出動作を表す概略平面図であり、（ａ）は駆動信号が印加された場合の駆動振動を表し、（ｂ）は軸周りの角速度が加えられた場合の検出動作を表す。
【００５３】
図４（ａ）に示すように、駆動配線Ｄ１、Ｄ２（不図示）に夫々逆位相の駆動信号が印加されると、逆圧電効果により、駆動腕１１１の駆動腕１１２に近い側の側面、及び駆動腕１１２の駆動腕１１１に近い側の側面と、駆動腕１１１の駆動腕１１２から遠い側の側面、及び駆動腕１１２の駆動腕１１１から遠い側の側面とが、互いに逆の位相で圧縮と伸長を繰り返す。すなわち、駆動腕１１１、１１２が、図４（ａ）の矢印で示す第３方向０３及び第４方向０４の方向に振動し、互いに近づいたり離れたりを繰り返す屈曲振動を行う。
【００５４】
ここで図４（ｂ）に示すように、第１方向０１に沿った軸周りの角速度が加えられると、駆動腕１１１、１１２は紙面に垂直な（第１方向０１及び第３方向０３と直交する）方向の、いわゆる面外振動あるいはウォークモード振動と呼ばれる振動を始める。この振動が駆動腕１１１、１１２と音響結合している検出腕１２１、１２２に伝播することにより、検出腕１２１、１２２も面外振動をする。すなわち、検出腕１２１、１２２の表面と裏面とが逆の位相で圧縮と伸長を繰り返す。
圧電効果により、検出電極Ｓ１１とグランド電極Ｇ１との間、及び検出電極Ｓ１２とグランド電極Ｇ２との間で検出信号が発生する。また、検出電極Ｓ２１とグランド電極Ｇ１との間、及び検出電極Ｓ２２とグランド電極Ｇ２との間で、これとは逆位相の検出信号が発生する。これらの互いに逆位相な検出信号を差動増幅し、駆動信号の位相とπ／４ずれた位相成分を抽出することにより、加えられた角速度の向きの正負、及び絶対値を計測することができる。
【００５５】
図１に示す振動素子１０の動作において支持部１３が振動すると、支持部１３と連結している基部１１０も振動する。この振動が検出腕１２１、１２２に伝播するとノイズが発生するが、本実施形態においては、支持部１３の共振振動の周波数ｆと、振動部１１の駆動振動の周波数ｆｒとの間に、ｆ≠ｎ×ｆｒ（但しｎは自然数）という関係が満たされているため、ノイズを低減することができる。
【００５６】
図５に、支持部１３の共振振動の周波数ｆを変化させたときの支持部１３の共振振動の振幅Ａの変化を示す。図５の横軸は支持部１３の共振振動の周波数ｆであり、縦軸は支持部１３の共振振動の振幅Ａである。なお、支持部１３の共振振動の周波数ｆは、第１支持梁１３１、第２支持梁１３２、第３支持梁１３３、及び第４支持梁１３４が夫々単独に振動する場合の周波数であってもよく、支持部１３全体が振動する場合の周波数であってもよい。
【００５７】
図５に示すように、支持部１３の共振振動の周波数（共振周波数）ｆと、振動部１１の駆動振動の周波数（駆動周波数）ｆｒとが一致する場合、支持部１３と、駆動腕１１１、１１２と、が共振し、支持部１３が大きく振動するため、共振振動の振幅Ａは極大値となる。また、共振周波数ｆと駆動周波数ｆｒとが一致する場合だけでなく、共振周波数ｆが駆動周波数ｆｒの整数倍となる場合においても、支持部１３と駆動腕１１１、１１２とが強く音響結合して振幅Ａが極大値をとる。従って、ｆ≠ｎ×ｆｒ（但し、ｎは自然数）とする、すなわち共振周波数ｆを駆動周波数ｆｒの整数倍からずらすことにより、ｆ＝ｎ×ｆｒとなる場合に比べて支持部１３の振動を小さくすることができる。
【００５８】
特に、ｆ＜０．９×ｆｒ、及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たせば、余裕をもって共振周波数ｆを駆動周波数ｆｒの整数倍から離すことができるので、支持部１３の振動をさらに低減することができる。
特に、ｆ＜０．９×ｆｒである場合には、支持部１３と駆動腕１１１、１１２との音響結合をいっそう弱めることができる。一方、１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒである場合には、音響結合を弱めつつ支持部１３を短くすることができるので、ノイズの低減と振動素子１０の小型化を両立させることができる。
【００５９】
なお、支持部１３と駆動腕１１１、１１２との間の音響結合は、共振周波数ｆが駆動周波数ｆｒの偶数倍であるときより、共振周波数ｆが駆動周波数ｆｒの奇数倍であるときの方が強く、また、共振周波数ｆが駆動周波数ｆｒの高次の整数倍になるにつれて弱くなる。また、例えば支持部１３を構成する材料が水晶である場合、振動のＱ値が高く、共振のピークが鋭いため、支持部１３の振動を小さくすることができる。
【００６０】
このような支持部１３の共振振動のモードは複数種類存在する。本実施形態の振動素子１０においては、例えば支持部１３には駆動振動の方向に沿った方向、すなわち第３方向０３に沿った方向に振動するモード（Ｘモード）と、駆動振動の方向と交差する方向、すなわち第１方向０１に沿った方向に振動するモード（Ｙモード）とが少なくとも存在する。
【００６１】
ここで、Ｘモード振動について説明する。Ｘモードの共振周波数ｆには、支持部１３の第１方向０１に沿った長さが寄与する。図６は、振動素子１０の支持部１３の第１方向に沿った長さを表す概略平面図である。
図６に、第１支持梁１３１の第１方向０１に沿った長さＬｙ１、第２支持梁１３２の第１方向０１に沿った長さＬｙ２、及び駆動腕１１１、１１２の第１方向０１に沿った長さＬｒの基準を示す。
長さＬｙ１は、第１−１支持梁片１３１１の第３方向０３に沿った第１主面における中心軸から第１−５支持梁片１３１５の第３方向０３に沿った第１主面における中心軸までの、第１方向０１に沿った距離である。また、長さＬｙ２は、第２−１支持梁片１３２１の第３方向０３に沿った第１主面における中心軸から第２−５支持梁片１３２５の第３方向０３に沿った第１主面における中心軸までの、第１方向０１に沿った距離である。また、長さＬｒは、駆動腕１１１、１１２が第１主面において中央部１１００と連結している一辺から駆動腕１１１、１１２の先端までの距離である。
【００６２】
また、図７に長さＬｙ１及び長さＬｙ２と長さＬｒの比（Ｌｙ／Ｌｒ）が変化したときの、支持部１３の共振周波数ｆと駆動周波数ｆｒの比（ｆ／ｆｒ）の変化を示す。図７では長さＬｙ１と長さＬｙ２が等しいと仮定し長さＬｙと表記している。
図７によると、１．０９＜Ｌｙ／Ｌｒ＜１．３９であれば、ｆ／ｆｒが１．２から１．８の範囲の値を取ることが読み取れる。従ってこの範囲であれば、駆動腕１１１、１１２との音響結合によって起きる支持部１３のＸモード振動を小さくすることが可能となる。なお、図７ではＬｙ１とＬｙ２が等しい場合を仮定したが、長さＬｙ１と長さＬｙ２が異なる場合でも、１．０９＜Ｌｙ１／Ｌｒ＜１．３９且つ１．０９＜Ｌｙ２／Ｌｒ＜１．３９が満たされていればＸモード振動を小さくすることが可能となる。
【００６３】
次に、Ｙモード振動について説明する。Ｙモードの共振周波数ｆには、支持部１３の第３方向０３に沿った長さが寄与する。図８は、振動素子１０の支持部１３の第１方向と交差する第３方向に沿った長さを表す概略平面図である。
図８に第３支持梁１３３の第３方向０３に沿った長さＬｘ３、第４支持梁１３４の第３方向０３に沿った長さＬｘ４、及び駆動腕１１１、１１２の第１方向０１に沿った長さＬｒの基準を示す。
長さＬｘ３は、第３−１支持梁片１３３１の第１方向０１に沿った第１主面における中心軸から、第１主面において第３−２支持梁片１３３２と結合部１６とが連結している部分までの、第３方向０３に沿った距離である。また、長さＬｘ４は、第４−１支持梁１３４の第１方向０１に沿った第１主面における中心軸から、第１主面において第４−２支持梁片１３４２と結合部１６とが連結している部分までの、第３方向０３に沿った距離である。
【００６４】
また、図９に長さＬｘ３及び長さＬｘ４と長さＬｒの比（Ｌｙ／Ｌｒ）が変化したときの、支持部１３の共振周波数ｆと駆動周波数ｆｒの比（ｆ／ｆｒ）の変化を示す。図９では長さＬｘ３と長さＬｘ４が等しいと仮定し長さＬｘと表記している。
図９によると、０．２９５＜Ｌｘ／Ｌｒであれば、ｆ／ｆｒが０．９未満の値を取ることが読み取れる。従ってこの範囲であれば、駆動腕１１１、１１２との音響結合によって起きる支持部１３のＹモード振動を小さくすることが可能となる。また、０．１１７＜Ｌｘ／Ｌｒ＜０．２４２であれば、ｆ／ｆｒが１．２から１．８の範囲の値を取ることが示される。従ってこの範囲においても、支持部１３のＹモードの振動を小さくすることができる。なお、図９では長さＬｘ３と長さＬｘ４が等しい場合を仮定したが、長さＬｘ３と長さＬｘ４が異なる場合でも、０．２９５＜Ｌｘ３／Ｌｒ且つ０．２９５＜Ｌｘ４／Ｌｒ、あるいは０．１１７＜Ｌｘ３／Ｌｒ＜０．２４２且つ０．１１７＜Ｌｘ４／Ｌｒ＜０．２４２が満たされていればＹモード振動を小さくすることが可能となる。
【００６５】
図１０に、振動素子１０が組み込まれた振動デバイスの一例を示す。振動デバイス１００は、パッケージ１０１の中に振動素子１０及び集積回路素子１０２が収容されている。集積回路素子１０２は、例えば振動素子１０を駆動するための発振回路や、検出信号を増幅する増幅回路、検出信号から特定の位相成分を抽出する同期検波回路などを備える。振動素子１０は集積回路素子１０２の一面上に一部が重なるように配置されている。例えばはんだバンプや導電性接着剤等の接合材１０３によって、振動素子１０の固定部１４が集積回路素子１０２の一面上に固定されており、且つ振動素子１０の駆動配線Ｄ１、Ｄ２、検出配線Ｓ１、Ｓ２、及びグランド配線ＧＤが集積回路素子１０２の端子と電気的に接続されている。
【００６６】
一般的に、振動素子がパッケージに実装され、実装された振動素子の一部が固定されている場合、振動素子が固定されていない場合に比べて、駆動振動や検出振動の周波数のシフト（実装シフト）が生じる可能性があるが、本実施形態の振動素子１０では、図１に示す第１連結部１１０１１及び第２連結部１１０２２が駆動腕１１１、１１２より第２方向０２側であり、且つ検出腕１２１、１２２より第１方向０１側にあるため、第１連結部１１０１１と第２連結部１１０２２とを駆動腕１１１、１１２及び検出腕１２１、１２２から離すことができ、この実装シフトを低減することができる。
このため、実装状態にばらつきがある場合でも、実装シフトのばらつきを小さくでき、温度特性のばらつきを小さくすることができる。
これにより、広い検出レンジを確保できる。
また、基部１１０が中央部１１００、第１突出部１１０１及び第２突出部１１０２を備える構成にし、第１連結部１１０１１及び第３連結部１１０１３を第１突出部１１０１に設け、第２連結部１１０２２及び第４連結部１１０２４を第２突出部１１０２に設けることで、基部が突出部を有さない矩形形状である場合に比べて、駆動腕１１１、１１２、検出腕１２１、１２２の振動が基部１１０を介して支持部１３に伝播することを低減できる。これにより、実装シフトをさらに低減することができる。
【００６７】
なお、振動素子においては、製造の誤差や、ウェットエッチによるエッチングの際に現れる結晶角度に依存したエッチング残り等により、駆動腕の断面が正確な矩形にならず、駆動振動に面外振動成分が含まれる場合がある。このため、振動素子に角速度が加えられていない場合においても、検出腕が面外振動してしまう（以下、この事象を振動漏れと表記する）。
このような振動漏れによるノイズを小さくするため、振動素子１０は調整腕１５１、１５２（図２，３参照）を備えている。調整腕１５１、１５２は駆動振動に応じて面内振動し、圧電効果により発生した電荷が調整腕１５１に設けられた調整電極Ｓ１３、及び調整腕１５２に設けられた調整電極Ｓ２３から出力され、検出配線Ｓ１、Ｓ２を介して検出信号に重畳される。振動素子１０の製造後に調整電極Ｓ１３、Ｓ２３を適宜除去することにより、この電荷が振動漏れによるノイズを低減できるよう調整することができる。
【００６８】
以上述べたように、本実施形態に係る振動素子１０によれば、以下の効果を得ることができる。すなわち、支持部１３の共振振動の周波数ｆを駆動振動の周波数ｆｒの整数倍から離すことにより、支持部１３の振動を小さくすることができる。これにより、ノイズを小さくすることで検出のダイナミックレンジを広くとることができ、実質的な感度を向上させることができる。
【００６９】
（実施形態２）
図１１は、実施形態２に係る振動素子１０ａの概略平面図であり、図１２は、実施形態２に係る振動素子１０ａの支持部１３ａの第１方向０１と交差する方向に沿った長さを表す概略平面図である。本実施形態に係る振動素子１０ａについて、図１１、図１２を参照して説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【００７０】
図１１に示すように、本実施形態に係る振動素子１０ａは、実施形態１に係る振動素子１０と同様に、振動部１１、検出部１２（検出腕１２１、１２２）、支持部１３ａ（第１支持梁１３１、第２支持梁１３２、第３支持梁１３３ａ、第４支持梁１３４ａ）、固定部１４などを備えている。
本実施形態に係る振動素子１０ａは、第３支持梁１３３ａ及び第４支持梁１３４ａの形態において、実施形態１に係る振動素子１０と異なる。振動素子１０ａを構成する材料としては、実施形態１と同様に、圧電効果を得られる材料を用いることができる。
【００７１】
第３支持梁１３３ａは、第１突出部１１０１の第３連結部１１０１３ａに一端が連結されており、第３連結部１１０１３ａから第３方向０３に向かって延出している第３−１支持梁片１３３１ａと、第３−１支持梁片１３３１ａから第１方向０１に向かって延出している第３−２支持梁片１３３２ａと、第３−２支持梁片１３３２ａから第４方向０４に向かって延出している第３−３支持梁片１３３３ａと、第３−３支持梁片１３３３ａから第１方向０１に向かって延出している第３−４支持梁片１３３４ａと、第３−４支持梁片１３３４ａから第４方向０４に向かって延出しており、結合部１６と連結している第３−５支持梁片１３３５ａと、を有している。
【００７２】
第４支持梁１３４ａは、第２突出部１１０２の第４連結部１１０２４ａに一端が連結されており、第４連結部１１０２４ａから第４方向０４に向かって延出している第４−１支持梁片１３４１ａと、第４−１支持梁片１３４１ａから第１方向０１に向かって延出している第４−２支持梁片１３４２ａと、第４−２支持梁片１３４２ａから第３方向０３に向かって延出している第４−３支持梁片１３４３ａと、第４−３支持梁片１３４３ａから第１方向０１に向かって延出している第４−４支持梁片１３４４ａと、第４−４支持梁片１３４４ａから第３方向０３に向かって延出しており、結合部１６と連結している第４−５支持梁片１３４５ａと、を有している。
【００７３】
本実施形態においても、支持部１３ａの共振振動の周波数ｆと、振動部１１の駆動振動の周波数ｆｒとがｆ≠ｎ×ｆｒ（但し、ｎは自然数）の関係を満たしているため、支持部１３ａの振動が低減されている。また、ｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていれば、支持部１３ａの振動をさらに低減することが可能である。
また、１．０９＜Ｌｙ１／Ｌｒ＜１．３９且つ１．０９＜Ｌｙ２／Ｌｒ＜１．３９が満たされていることが望ましく、０．２９５＜Ｌｘ３／Ｌｒ且つ０．２９５＜Ｌｘ４／Ｌｒ、あるいは０．１１７＜Ｌｘ３／Ｌｒ＜０．２４２且つ０．１１７＜Ｌｘ４／Ｌｒ＜０．２４２が満たされていることが望ましい。
【００７４】
図１２に示すように、本実施形態における長さＬｘ３は、第３−１支持梁片１３３１ａが第１主面において基部１１０と連結している一辺から第３−２支持梁片１３３２ａの第１方向０１に沿った第１主面における中心軸までの第３方向０３に沿った距離、又は、第３−２支持梁片１３３２ａの第１方向０１に沿った第１主面における中心軸から第３−４支持梁片１３３４ａの第１方向に沿った第１主面における中心軸までの第３方向０３に沿った距離、又は第３−４支持梁片１３３４ａの第１方向０１に沿った第１主面における中心軸から第１主面において第３−５支持梁片１３３５ａが結合部１６と連結している部分までの第３方向０３に沿った距離を意味し、この中のいずれか１つが０．２９５＜Ｌｘ３／Ｌｒあるいは０．１１７＜Ｌｘ３／Ｌｒ＜０．２４２を満たしていればよい。
【００７５】
また、本実施形態における長さＬｘ４は、第４−１支持梁１３４１ａが第１主面において基部１１０と連結している一辺から第４−２支持梁片１３４２ａの第１方向０１に沿った第１主面における中心軸までの第３方向０３に沿った距離、又は第４−２支持梁片１３４２ａの第１方向０１に沿った第１主面における中心軸から第４−４支持梁片１３４４ａの第１方向０１に沿った第１主面における中心軸までの第３方向０３に沿った距離、又は第４−４支持梁片１３４４ａの第１方向０１に沿った第１主面における中心軸から第１主面において第４−５支持梁片１３４５ａが結合部１６と連結している部分までの第３方向０３に沿った距離を意味し、この中のいずれか１つが０．２９５＜Ｌｘ４／Ｌｒあるいは０．１１７＜Ｌｘ４／Ｌｒ＜０．２４２を満たしていればよい。
【００７６】
以上述べたように、本実施形態に係る振動素子１０ａによれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
振動素子１０ａによると、第３支持梁１３３ａ及び第４支持梁１３４ａの第３方向０３における長さを長くできるので、支持部１３ａの共振周波数ｆを低くして支持部１３ａと駆動腕１１１、１１２との音響結合を、実施形態１より一層弱くすることができる。また、第３支持梁１３３ａ及び第４支持梁１３４ａの全長が長いため、外部から加えられた衝撃をより吸収しやすくなる。これにより、外乱ノイズの影響をより小さくすることもできる。
【００７７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００７８】
（変形例１）
図１３（ａ）〜（ｄ）は、変形例１に係る振動素子１０ｂ〜１０ｅの概略平面図である。上記実施形態１、２では、基部１１０が４本の支持梁からなる支持部１３によって支持されており、基部１１０は複数の方向に突出する突出部（１１０２，１１０２）を有する構成であるものとして説明したが、本発明はこの構成に限定されない。
【００７９】
振動素子１０ｂ〜１０ｅを構成する材料としては、実施形態１と同様に、圧電効果を得られる材料を用いることができる。以下、変形例１に係る振動素子１０ｂ〜１０ｅについて説明する。なお、実施形態１、２と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００８０】
図１３（ａ）に示される振動素子１０ｂは、振動部１１ｂ、検出部１２、支持部１３ｂ、固定部１４ｂなどを備えている。振動部１１ｂは、基部１１０ｂ、２本の駆動腕１１１、１１２から構成されている。駆動腕１１１、１１２は、基部１１０ｂから第１方向０１に向かって、互いに平行に延出して設けられている。基部１１０ｂは突出部を有さない矩形形状である。
支持部１３ｂは、基部１１０ｂの第１連結部１１０１ｂに一端が連結され、第１方向０１に向かって延出しており、他端が固定部１４ｂと連結されている。
【００８１】
支持部１３ｂの共振振動の周波数ｆと、振動部１１ｂの駆動振動の周波数ｆｒとは、ｆ≠ｎ×ｆｒの関係を満たしているため、ｆ＝ｎ×ｆｒとなる場合に比べて支持部１３ｂの振動は小さくなっている。また、ｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていれば、支持部１３ｂの振動をさらに低減することが可能である。
固定部１４ｂは、第１方向０１と交差する方向、例えば第３方向０３に沿って延在している。また、振動素子１０ｂにおいて、駆動腕１１１、１１２の第１方向０１に沿った長さＬｒは、第１主面において駆動腕１１１、１１２が基部１１０ｂと連結している部分から駆動腕１１１、１１２の先端までの第１方向０１に沿った長さであり、支持部１３ｂの第１方向０１に沿った長さＬｙは、第１主面において支持部１３ｂが基部１１０ｂと連結している部分から支持部１３ｂが固定部１４ｂと連結している部分までの第１方向０１に沿った長さである。本変形例においても、長さＬｒ及び長さＬｙは、１．０９＜Ｌｙ／Ｌｒ＜１．３９を満たしていることが望ましい。
【００８２】
図１３（ｂ）に示される振動素子１０ｃは、振動部１１ｃ、検出部１２、支持部１３ｃ（１３１、１３２）、固定部１４などを備えている。振動部１１ｃは、基部１１０ｃ、２本の駆動腕１１１、１１２から構成されている。駆動腕１１１、１１２は、基部１１０ｃから第１方向０１に向かって、互いに平行に延出して設けられている。基部１１０ｃは突出部を有さない矩形形状である。
支持部１３ｃは、基部１１０ｃの第１連結部１１０１ｃから延出している第１支持梁１３１と、基部１１０ｃの第２連結部１１０２ｃから延出している第２支持梁１３２と、によって構成されている。
【００８３】
支持部１３ｃの共振振動の周波数ｆと、振動部１１ｃの駆動振動の周波数ｆｒとは、前述の振動素子１０ｂ（図１３（ａ））の場合と同様に、ｆ≠ｎ×ｆｒを満たしており、特にｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていることが望ましい。また、長さＬｒは前述の振動素子１０ｂの長さＬｒと同様に定義され、第１支持梁１３１の第１方向０１に沿った長さＬｙ１、及び第２支持梁１３２の第１方向０１に沿った長さＬｙ２は実施形態１（図６）と同様に定義される。長さＬｒ、Ｌｙ１及びＬｙ２は実施形態１（図７）と同様の関係を満たしていることが望ましい。
【００８４】
図１３（ｃ）に示される振動素子１０ｄは、振動部１１ｄ、検出部１２、支持部１３ｄ（１３１、１３２、１３３ｄ）、固定部１４などを備えている。振動部１１ｄは、基部１１０ｄ、２本の駆動腕１１１、１１２から構成されている。駆動腕１１１、１１２は、基部１１０ｄから第１方向０１に向かって、互いに平行に延出して設けられている。基部１１０ｃは突出部を有さない矩形形状である。
支持部１３ｄは、第１支持梁１３１、第２支持梁１３２、及び第３支持梁１３３ｄによって構成されている。第１支持梁１３１は、基部１１０ｄの第１連結部１１０１ｄから延出しており、第２支持梁１３２は基部１１０ｄの第２連結部１１０２ｄから延出している。第３支持梁１３３ｄは、基部１１０ｄの第３連結部１１０３ｄから第１方向０１に向かって延出しており、駆動腕１１１と駆動腕１１２との間を延びて、固定部１４と連結している。
【００８５】
支持部１３ｄの共振振動の周波数ｆと、振動部１１ｄの駆動振動の周波数ｆｒとは、前述の振動素子１０ｂ（図１３（ａ））の場合と同様に、ｆ≠ｎ×ｆｒを満たしており、特にｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていることが望ましい。また、長さＬｒ、Ｌｙ１、及びＬｙ２は前述の振動素子１０ｃ（図１３（ｂ））と同様に定義される。長さＬｒ、Ｌｙ１、及びＬｙ２は、実施形態１（図７）と同様の関係を満たしていることが望ましい。
【００８６】
図１３（ｄ）に示される振動素子１０ｅは、振動部１１ｅ、検出部１２、支持部１３ｅ（１３１、１３２、１３３ｅ、１３４ｅ）、固定部１４などを備えている。振動部１１ｄは、基部１１０ｄ、２本の駆動腕１１１、１１２から構成されている。駆動腕１１１、１１２は、基部１１０ｄから第１方向０１に向かって、互いに平行に延出して設けられている。基部１１０ｄは突出部を有さない矩形形状である。
【００８７】
支持部１３ｅは、第１支持梁１３１、第２支持梁１３２、第３支持梁１３３ｅ、及び第４支持梁１３４ｅによって構成されている。第１支持梁１３１は、基部１１０ｅの第１連結部１１０１ｅから延出しており、第２支持梁１３２は基部１１０ｅの第２連結部１１０２ｅから延出している。第３支持梁１３３ｅは、基部１１０ｅの第３連結部１１０３ｅから第１方向０１に向かって延出しており、固定部１４と連結している。第４支持梁１３４ｅは、基部１１０ｅの第４連結部１１０４ｅから第１方向０１に向かって延出しており、固定部１４と連結している。
本変形例では、第３支持梁１３３ｅ及び第４支持梁１３４ｅは、第３支持梁１３３ｅと第４支持梁１３４ｅとの間に駆動腕１１１、１１２が並行して延びているように配置されている。しかし、駆動腕１１１と駆動腕１１２との間に第３支持梁１３３ｅ及び第４支持梁１３４ｅが並行して延びているように配置されていてもよい。
【００８８】
支持部１３ｅの共振振動の周波数ｆと、振動部１１ｅの駆動振動の周波数ｆｒとは、前述の振動素子１０ｂ（図１３（ａ））の場合と同様に、ｆ≠ｎ×ｆｒを満たしており、特にｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていることが望ましい。また、長さＬｒ、Ｌｙ１、及びＬｙ２は前述の振動素子１０ｃ（図１３（ｂ））と同様に定義される。長さＬｒ、Ｌｙ１、及びＬｙ２は、実施形態１（図７）と同様の関係を満たしていることが望ましい。
【００８９】
なお、振動素子１０ｂ〜１０ｅにおいて、駆動腕１１１、１１２は基部１１０から第１方向０１に向かって延出しており、検出腕１２１、１２２は基部１１０から第２方向０２に向かって延出している構成であるものとして説明したが、駆動腕１１１、１１２が基部１１０から第２方向０２に向かって延出しており、検出部１２の検出腕１２１及び１２２が基部１１０から第１方向０１に向かって延出している構成であってもよい。
【００９０】
（変形例２）
図１４（ａ）〜（ｄ）は、変形例２に係る振動素子１０ｆ〜１０ｉの概略平面図である。上記実施形態１、２、及び変形例１では、振動素子が２本の駆動腕と、２本の検出腕と、を備える構成であるものとして説明したが、本発明はこの構成に限定されない。
以下、変形例２に係る振動素子１０ｆ〜１０ｉについて説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。振動素子１０ｆ〜１０ｉは、例えばシリコンを基体として形成されている。
【００９１】
図１４（ａ）に示される振動素子１０ｆは、振動部１１ｆ、検出部１２ｆ、支持部１３ｆ、固定部１４ｆなどを備えている。
振動部１１ｆは、基部１１０ｆと、基部１１０ｆから第２方向０２に向かって延出している駆動腕１１１ｆ、１１２ｆと、駆動腕１１１ｆ及び駆動腕１１２ｆの表面（第１主面）の少なくとも一部に設けられている駆動電極（不図示）と、駆動用圧電膜（不図示）とを備えている。
駆動腕１１１ｆ、１１２ｆは、例えばシリコンによって形成されている。検出部１２ｆは、駆動腕１１１ｆ、１１２ｆの表面の少なくとも一部に設けられており、検出電極（不図示）と、検出用圧電膜（不図示）とによって構成されている。駆動腕１１１ｆ、１１２ｆは駆動信号に応じて屈曲振動し、物理量、例えば角速度が印加されると面外振動を始める。検出部１２ｆは、この面外振動に基づいて検出信号を出力する。
支持部１３ｆは、基部１１０ｆの第１連結部１１０１ｆから第１方向０１に向かって延出しており、固定部１４ｆと連結されている。
【００９２】
支持部１３ｆの共振振動の周波数ｆと、振動部１１ｆの駆動振動の周波数ｆｒとは、ｆ≠ｎ×ｆｒの関係を満たしているため、ｆ＝ｎ×ｆｒとなる場合に比べて支持部１３ｆの振動は小さくなっている。また、共振周波数ｆ及び駆動周波数ｆｒはさらにｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていることが望ましく、この場合、支持部１３ｆの振動はさらに低減されている。
また、振動素子１０ｆにおいて、駆動腕１１１ｆ、１１２ｆの第１方向０１に沿った長さＬｒは、第１主面において駆動腕１１１ｆ、１１２ｆが基部１１０ｆと連結している部分から駆動腕１１１ｆ、１１２ｆの先端までの第１方向０１に沿った長さであり、支持部１３ｆの第１方向０１に沿った長さＬｙは、第１主面において支持部１３ｆが基部１１０ｆと連結している部分から支持部１３ｆが固定部１４ｆと連結している部分までの第１方向０１に沿った長さである。本変形例においても、長さＬｒ、Ｌｙは、１．０９＜Ｌｙ／Ｌｒ＜１．３９を満たしていることが望ましい。
【００９３】
図１４（ｂ）に示される振動素子１０ｇは、振動部１１ｇ、検出部１２ｇ、支持部１３ｇ、固定部１４ｇなどを備えている。振動部１１ｇ及び検出部１２ｇの構成は、振動部１１ｆ及び検出部１２ｆと同様である。支持部１３ｇは、基部１１０ｇの第１連結部１１０１ｇから第１方向０１に向かって延出しており、駆動腕１１１ｇと駆動腕１１２との間を延びて、固定部１４ｇと連結している。
【００９４】
支持部１３ｇの共振振動の周波数ｆと、振動部１１ｇの駆動振動の周波数ｆｒとは、前述の振動素子１０ｆ（図１４（ａ））の場合と同様に、ｆ≠ｎ×ｆｒを満たしており、特にｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていることが望ましい。振動素子１０ｇの各部の動作も、前述の振動素子１０ｆと同様である。また、振動素子１０ｇにおいて、駆動腕１１１ｇ、１１２ｇの第１方向０１に沿った長さＬｒ及び支持部１３ｇの第１方向０１に沿った長さＬｙは、前述の振動素子１０ｆと同様に定義される。本変形例においても、長さＬｒ、Ｌｙは、１．０９＜Ｌｙ／Ｌｒ＜１．３９を満たしていることが望ましい。
【００９５】
図１４（ｃ）に示される振動素子１０ｈは、振動部１１ｈ、検出部１２ｈ、支持部１３ｈ（１３１、１３２）、固定部１４などを備えている。振動部１１ｈ及び検出部１２ｈの構成は、振動部１１ｆ及び検出部１２ｆと同様である。支持部１３ｈは、基部１１０ｈの第１連結部１１０１ｈに連結している第１支持梁１３１と、基部１１０ｈの第２連結部１１０２ｈに連結している第２支持梁１３２と、によって構成されている。
支持部１３ｈの共振振動の周波数ｆと、振動部１１ｈの駆動振動の周波数ｆｒとは、前述の振動素子１０ｆ（図１４（ａ））の場合と同様に、ｆ≠ｎ×ｆｒを満たしており、特にｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていることが望ましい。振動素子１０ｈの各部の動作も、前述の振動素子１０ｆと同様である。また、振動素子１０ｈにおいて、駆動腕１１１ｈ、１１２ｈの第１方向０１に沿った長さＬｒは前述の振動素子１０ｆと同様に定義され、第１支持梁１３１の第１方向０１に沿った長さＬｙ１及び第２支持梁１３２の第１方向０１に沿った長さＬｙ２は実施形態１（図６）と同様に定義される。また、Ｌｒ、Ｌｙ１及びＬｙ２は実施形態１（図７）と同様の関係を満たしていることが望ましい。
【００９６】
図１４（ｄ）に示される振動素子１０ｉは、振動部１１ｉ、検出部１２ｉ、支持部１３ｉ（１３１、１３２）、固定部１４などを備えている。振動部１１ｉ及び検出部１２ｉの構成は、振動部１１ｆ及び検出部１２ｆと同様である。支持部１３ｉは、基部１１０ｉの第１連結部１１０１ｉに連結している第１支持梁１３１と、基部１１０ｉの第２連結部１１０２ｉに連結している第２支持梁１３２と、によって構成されている。
支持部１３ｉの共振周波数ｆと、振動部１１ｉの駆動振動の周波数ｆｒとは、前述の振動素子１０ｆ（図１４（ａ））の場合と同様、ｆ≠ｎ×ｆｒを満たしており、特にｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていることが望ましい。振動素子１０ｉの各部の動作も、前述の振動素子１０ｆと同様である。また、振動素子１０ｉにおいて、駆動腕１１１ｉ、１１２ｉの第１方向０１に沿った長さＬｒは前述の振動素子１０ｆと同様に定義され、第１支持梁１３１の第１方向０１に沿った長さＬｙ１及び第２支持梁１３２の第１方向０１に沿った長さＬｙ２は実施形態１（図６）と同様に定義される。また、Ｌｒ、Ｌｙ１及びＬｙ２は実施形態１（図７）と同様の関係を満たしていることが望ましい。
【００９７】
なお、上記の説明ではシリコンを基体として振動素子１０ｆ〜１０ｉを形成するものとしたが、本変形例に係る振動素子１０ｆ〜１０ｉはこれに限定されるものではなく、水晶や圧電セラミックスなどの圧電体によって形成されていてもよい。また、駆動腕１１１ｆ〜１１１ｉ及び駆動腕１１２ｆ〜１１２ｉの表面の少なくとも一部に、検出部１２ｆ〜１２ｉが設けられている構成として説明したが、駆動腕１１１ｆ〜１１１ｉ及び駆動腕１１２ｆ〜１１２ｉのうち一方のみを駆動信号が印加される駆動腕とし、他方を検出信号を出力する検出腕とする構成であってもよい。また、上記の説明では振動素子１０ｆ〜１０ｉは１本又は２本の支持梁からなる支持部１３を備えるものとしたが、３本あるいは４本の支持梁からなる支持部を備える構成であってもよい。
【００９８】
（変形例３）
図１５は、変形例３に係る振動素子１０ｊの概略平面図である。以下、変形例３に係る振動素子１０ｊについて説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
振動素子１０ｊは、振動部１１ｊ、検出部１２ｊ（第１検出腕１２１ｊ、第２検出腕１２２ｊ）、支持部１３ｊ（第１支持梁１３１ｊ〜第４支持梁１３４ｊ）、固定部１４ｊ（第１固定部片１４１ｊ、第２固定部片１４２ｊ）などを備えている。
振動素子１０ｊを構成する材料としては、例えば水晶、圧電セラミックス、圧電体の膜を備えるシリコン等、圧電効果を得られる材料を用いることができる。
【００９９】
振動部１１ｊは、基部１１０ｊと、基部１１０ｊから第３方向０３に延出している第１振動梁１１５ｊと、基部１１０ｊから第４方向０４に延出している第２振動梁１１６ｊと、第１振動梁１１５ｊから第２方向０２に延出している第１駆動腕１１１ｊと、第２振動梁１１６ｊから第２方向０２に延出している第２駆動腕１１２ｊと、第１振動梁１１５ｊから第１方向０１に延出している第３駆動腕１１３ｊと、第２振動梁１１６ｊから第１方向０１に延出している第４駆動腕１１４ｊと、によって構成されている。
【０１００】
検出部１２ｊは、基部１１０ｊから第２方向０２に延出している第１検出腕１２１ｊと、基部１１０ｊから第１方向０１に延出している第２検出腕１２２ｊと、によって構成されている。
固定部１４ｊは、基部１１０ｊより第１方向０１側に位置している第１固定部片１４１ｊと、基部１１０ｊより第２方向０２側に位置している第２固定部片１４２ｊと、からなる。
支持部１３ｊは、基部１１０ｊから第３方向０３に延出したあと複数の湾曲部により曲折し、第２方向０２に延出して第１駆動腕１１１ｊと第１検出腕１２１ｊとの間を延びて、第２固定部片１４２ｊと連結している第１支持梁１３１ｊと、基部１１０ｊから第４方向０４に延出したあと複数の湾曲部により曲折し、第２方向０２に延出して第２駆動腕１１２ｊと第１検出腕１２１ｊとの間を延びて第２固定部片１４２ｊと連結している第２支持梁１３２ｊと、基部１１０ｊから第３方向０３に延出したあと複数の湾曲部により曲折し、第１方向０１に延出して第３駆動腕１１３ｊと第２検出腕１２２ｊとの間を延びて第１固定部片１４１ｊと連結している第３支持梁１３３ｊと、基部１１０ｊから第４方向０４に延出したあと複数の湾曲部により曲折し、第１方向０１に延出して第４駆動腕１１４ｊと第２検出腕１２２ｊとの間を延びて第１固定部片１４１ｊと連結している第４支持梁１３４ｊと、によって構成されている。
【０１０１】
振動素子１０ｊの動作について説明する。振動素子１０ｊに駆動信号が与えられた状態において振動部１１ｊは、第１駆動腕１１１ｊと第２駆動腕１１２ｊとが、互いに近づいたり離れたりを繰り返す屈曲振動を行い、第３駆動腕１１３ｊと第４駆動腕１１４ｊとが、第１駆動腕１１１ｊと第２駆動腕１１２ｊの屈曲振動と同相の屈曲振動を行う。
このとき、紙面に垂直な（第１方向０１及び第３方向０３と直交する）方向の軸周りの回転が振動素子１０ｊに与えられると、第１方向０１に沿った方向にコリオリ力が発生し、第１駆動腕１１１ｊ及び第３駆動腕１１３ｊが第１方向０１及び第２方向０２のいずれか一方の方向に振れ、第２駆動腕１１２ｊ及び第４駆動腕１１４ｊが第１方向０１及び第２方向０２の他方の方向に振れる。
この結果、第１振動梁１１５ｊ及び第２振動梁１１６ｊが振動し、この振動が第１検出腕１２１ｊ及び第２検出腕１２２ｊに伝播することで、第１検出腕１２１ｊ及び第２検出腕１２２ｊが振動し、第１検出腕１２１ｊ及び第２検出腕１２２ｊに設けられた検出電極から検出信号が出力される。
【０１０２】
支持部１３ｊの共振振動の周波数ｆと、振動部１１ｊの駆動振動の周波数ｆｒとは、ｆ≠ｎ×ｆｒの関係を満たしているため、駆動振動によって励振される支持部１３ｊの振動は、ｆ＝ｎ×ｆｒとなる場合に比べて小さくなっている。また、さらにｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていることが望ましく、この場合、支持部１３ｊの振動をさらに低減することが可能である。
【０１０３】
なお、上記の説明においては固定部１４ｊが第１固定部片１４１ｊと第２固定部片１４２ｊとを有し、第１支持梁１３１ｊ及び第２支持梁１３２ｊが第２固定部片１４２ｊと連結し、第３支持梁１３３ｊ及び第４支持梁１３４ｊが第１固定部片１４１ｊと連結しているものとしたが、本変形例はこれに限定されず、例えば固定部１４ｊが第１固定部片１４１ｊのみからなり、第１支持梁１３１ｊ、第２支持梁１３２ｊ、第３支持梁１３３ｊ、及び第４支持梁１３４ｊが夫々第１固定部片１４１ｊに連結している構成であってもよい。
また、図１５では第１支持梁１３１ｊ、第２支持梁１３２ｊ、第３支持梁１３３ｊ、及び第４支持梁１３４ｊは湾曲部を有している形状を表しているが、これに限定されるものではなく、例えば第１支持梁１３１ｊ、第２支持梁１３２ｊ、第３支持梁１３３ｊ、及び第４支持梁１３４ｊが屈曲部を有している構成であってもよい。
【０１０４】
（変形例４）
図１６は、変形例４に係る振動素子１０ｋの概略平面図である。上記実施形態１、２、変形例１、２、及び３では、振動素子１０、１０ａ〜１０ｊが振動腕を備える構成であるものとして説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例４に係る振動素子１０ｋについて説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。振動素子１０ｋを構成する材料としては、例えばシリコンを用いることができる。
【０１０５】
振動素子１０ｋは、振動部１１ｋ（１１１ｋ、１１２ｋ）、検出部１２ｋ（１２１ｋ、１２２ｋ）、支持部１３ｋ（１３１ｋ〜１３８ｋ）、固定部１４ｋ（１４１ｋ、１４２ｋ）、ばね部１７ｋ（１７１ｋ、１７２ｋ）、櫛歯電極部１８ｋなどを備えている。
振動部１１ｋは、第１振動部１１１ｋ及び第２振動部１１２ｋによって構成されている。
検出部１２ｋは、第１検出部１２１ｋ及び第２検出部１２２ｋによって構成されている。第１検出部１２１ｋは第１振動検出電極１２１１ｋ及び第１固定検出電極１２１２ｋによって構成されており、第２検出部１２２ｋは第２振動検出電極１２２１ｋ及び第２固定検出電極１２２２ｋによって構成されている。
支持部１３ｋは、第１支持梁１３１ｋ、第２支持梁１３２ｋ、第３支持梁１３３ｋ、第４支持梁１３４ｋ、第５支持梁１３５ｋ、第６支持梁１３６ｋ、第７支持梁１３７ｋ、及び第８支持梁１３８ｋによって構成されている。
固定部１４ｋは第１固定部１４１ｋ及び第２固定部１４２ｋによって構成されている。ばね部１７ｋは第１ばね部１７１ｋ及び第２ばね部１７２ｋによって構成されている。櫛歯電極部１８ｋは、第１振動櫛歯電極部１８１ｋ、第２振動櫛歯電極部１８２ｋ及び固定櫛歯電極部１８３ｋによって構成されている。
【０１０６】
第１振動部１１１ｋは、第１検出部１２１ｋを囲うように配置されている。第１支持梁１３１ｋ、第２支持梁１３２ｋ、第３支持梁１３３ｋ、及び第４支持梁１３４ｋは、夫々に第１振動部１１１ｋから延出しており、夫々に第１検出部１２１ｋと連結している。
第２振動部１１２ｋは、第２検出部１２２ｋを囲うように配置されている。第５支持梁１３５ｋ、第６支持梁１３６ｋ、第７支持梁１３７ｋ、及び第８支持梁１３８ｋは、夫々に第２振動部１１２ｋから延出しており、夫々に第２検出部１２２ｋと連結している。
第１ばね部１７１ｋは、第１振動部１１１ｋから第３方向０３に向かって延出し、第１固定部１４１ｋと連結しており、第２ばね部１７２ｋは、第２振動部１１２ｋから第４方向０４に向かって延出し、第２固定部１４２ｋと連結している。
第１振動櫛歯電極部１８１ｋは、第１振動部１１１ｋから第４方向０４に向かって突出しており、第２振動櫛歯電極部１８２ｋは、第２振動部１１２ｋから第３方向０３に向かって突出している。固定櫛歯電極部１８３ｋは第１振動部１１１ｋと第２振動部１１２ｋの間に配置されている。
【０１０７】
振動素子１０ｋの動作について説明する。駆動信号が櫛歯電極部１８ｋに与えられると、振動部１１ｋは、第１振動櫛歯電極部１８１ｋ及び第２振動櫛歯電極部１８２ｋと固定櫛歯電極部１８３ｋとの間に静電力が発生し、第１振動部１１１ｋと第２振動部１１２ｋとが互いに近づいたり離れたりを繰り返す。このとき、紙面に垂直な（第１方向０１及び第３方向０３と直交する）方向の軸周りの回転が振動素子１０ｋに与えられると、第１方向０１に沿った方向にコリオリ力が発生し、第１検出部１２１ｋが第１方向０１及び第２方向０２のいずれか一方の方向に振れ、第２検出部１２２ｋが第１方向０１及び第２方向０２の他方の方向に振れる。これにより、第１検出部１２１ｋと第２検出部１２２ｋは互いに逆相の検出振動を始め、第１振動検出電極１２１１ｋと第１固定検出電極１２１２ｋとの間の静電容量、及び第２振動検出電極１２２１ｋと第２固定検出電極１２２２ｋとの間の静電容量が周期的に変化する。これを例えば電圧値の変化として検出することができる。
【０１０８】
支持部１３ｋの共振振動の周波数ｆと、振動部１１ｋの駆動振動の周波数ｆｒとは、ｆ≠ｎ×ｆｒの関係を満たしているため、駆動振動によって励振される支持部１３ｋの振動は、ｆ＝ｎ×ｆｒとなる場合に比べて小さくなっている。また、共振振動の周波数ｆ及び駆動振動の周波数ｆｒはさらにｆ＜０．９×ｆｒ及び１．２×ｆｒ＜ｆ＜１．８×ｆｒのいずれかを満たしていることが望ましく、この場合支持部１３ｋの振動をさらに低減することが可能である。
【０１０９】
なお、本変形例は上記の構成だけでなく、同様の原理に基づく種々の振動素子を含む。例えば、櫛歯電極部１８ｋは第１振動部１１１ｋと第２振動部１１２ｋの間に位置するものに限定されず、第１振動櫛歯電極部１８１ｋが第１振動部１１１ｋから第１方向０１に突出した櫛歯電極部と、第２方向０２に突出した櫛歯電極部と、を含み、第２振動櫛歯電極部１８２ｋが第２振動部１１２ｋから第１方向０１に突出した櫛歯電極部と、第２方向０２に突出した櫛歯電極部と、を含み、固定櫛歯電極部１８３ｋが、第１振動櫛歯電極部１８１ｋ及び第２振動櫛歯電極部１８２ｋに夫々対応して設けられている構成であってもよい。
【０１１０】
また、検出部１２ｋが第１方向０１及び第２方向０２のいずれかに振動する構成に限らず、例えば検出振動が紙面に垂直な（第１方向０１及び第３方向０３と直交する）方向の振動であるような構成であってもよい。また、振動部１１ｋが第１振動部１１１ｋ及び第２振動部１１２ｋの両方を備える構成に限定されず、例えば振動素子１０ｋが、第１振動部１１１ｋ、第１検出部１２１ｋ、第１支持梁１３１ｋ〜第４支持梁１３４ｋ、第１固定部１４１ｋ、第１ばね部１７１ｋ、第１振動櫛歯電極部１８１ｋ及び固定櫛歯電極部１８３ｋによって構成されていてもよい。また、第１振動部１１１ｋの外形は矩形に限定されず、例えば円形であってもよい。
また、本発明に係る振動素子は角速度を検出するものに限定されず、例えば加速度等の物理量を検出するものであってもよい。
【０１１１】
（電子機器）
図１７に、電子機器の一例としてのスマートフォン１００１の概形を示す。
スマートフォン１００１には、上記実施形態及びこの変形例の振動素子のうちのいずれかが備えられている。本例では、振動素子１０を備えたスマートフォン１００１を例に説明する。図１７に示すように、スマートフォン１００１の振動素子１０による検出信号（検出された物理量）は、例えばマイクロコンピューターチップ３１００（以下、ＭＰＵ３１００という）に供給され、ＭＰＵ３１００はモーションセンシングに応じてさまざまな処理を実行することができる。これにより、例えばカーナビゲーションなどの様々なアプリケーションを高精度に行うことが可能となる。
【０１１２】
図１８に、電子機器の他の例としてのデジタルカメラ１００２の概形を示す。
デジタルカメラ１００２には、上記実施形態及びこの変形例の振動素子のうちのいずれかが備えられている。本例では、振動素子１０を備えたデジタルカメラ１００２を例に説明する。図１８に示すように、組み込まれた振動素子１０の検出信号は手ぶれ補正装置４１００に供給される。手ぶれ補正装置４１００は、振動素子１０の検出信号（検出された物理量）に応じて、例えばレンズセット４２００内の特定のレンズを移動させ、手ぶれによる画像不良を抑制することができる。
【０１１３】
なお、本発明に係る電子機器はスマートフォン１００１やデジタルカメラ１００２に限定されず、例えば慣性計測ユニット、携帯電話機、ゲーム機器、カーナビゲーションシステム、移動体の自動運転制御機器、ポインティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、タブレット型パーソナルコンピューター等に、上記実施形態及びこの変形例の振動素子を組み込むことが可能である。
【０１１４】
（移動体）
図１９に、移動体の一例としての自動車１００３の概形を示す。
自動車１００３には、上記実施形態及びこの変形例の振動素子のうちのいずれかが備えられている。本例では、振動素子１０を備えた自動車１００３を例に説明する。図１９に示すように、振動素子１０の検出信号（検出された物理量）は、車体姿勢制御装置５２００に供給される。車体姿勢制御装置５２００は供給された信号に基づき車体５１００の姿勢状態を演算し、例えば車体５１００の姿勢に応じた緩衝装置（いわゆるサスペンション）の硬軟を制御したり、個々の車輪５３００の制動力を制御したりすることができる。
なお、振動素子１０が検出した物理量に基づいてカーナビゲーションを高精度に行うこともできる。また、本発明に係る移動体は自動車１００３に限定されず、例えば航空機や船舶に、上記実施形態及びこの変形例の振動素子を組み込むことが可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
０１…第１方向、０２…第２方向、０３…第３方向、０４…第４方向、１０…振動素子、１１…振動部、１２…検出部、１３…支持部、１４…固定部、１５１…調整腕、１５２…調整腕、１６…結合部、１７ｋ…ばね部、１８ｋ…櫛歯電極部、１００…振動デバイス、１０１…パッケージ、１０２…集積回路素子、１０３…接合材、１１０…基部、１１１…駆動腕、１１２…駆動腕、１２１…検出腕、１２２…検出腕、１３１…第１支持梁、１３２…第２支持梁、１３３…第３支持梁、１３４…第４支持梁、１１００…中央部、１１０１…第１突出部、１１０２…第２突出部、Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２…駆動電極、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２…検出電極、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３…グランド電極、Ｄ１、Ｄ２…駆動配線、Ｓ１、Ｓ２…検出配線、ＧＤ…グランド配線、１００１…電子機器（スマートフォン）、１００２…電子機器（デジタルカメラ）、１００３…移動体（自動車）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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