(57)【要約】【課題】熱弾性損失を低減し、Ｑ値の低下を低減することのできる振動子、発振器、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】振動子１は、基板２と、基板２上に配置されている基板電極３および振動部電極４と、を有している。振動部電極４は、基板２と対向配置されている基部４２と、基部４２に接続され、基板電極３と対向配置されている振動部４４、４５、４６、４７と、を有している。また、基板２の平面視で、振動部４４〜４７の先端部の幅は、基端部の幅よりも１μｍ以上、４μｍ以下の範囲内で短い。【選択図】図２
2016066876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、前記基部に接続されている振動部と、を備える振動部電極を有し、
前記基部の平面視で、前記振動部の先端部の幅は、基端部の幅よりも１μｍ以上、４μｍ以下の範囲内で小さいことを特徴とする振動子。
【請求項２】
前記基部と対向配置している基板と、
前記基板上に配置され前記振動部と少なくとも一部が対向している基板電極と、
を有する請求項１に記載の振動子。
【請求項３】
前記振動部の基端部から先端部までの距離をＬとし、前記基端部の幅をＷとしたとき、Ｌ／Ｗが０．５以上、１．０以下の範囲内にある請求項１または２に記載の振動子。
【請求項４】
前記振動部は、前記基端部から前記先端部に向かって前記幅が漸減している幅漸減部を有している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動子。
【請求項５】
前記幅漸減部は、前記幅が一定の漸減率で漸減している部分を有している請求項４に記載の振動子。
【請求項６】
前記振動部の幅を画定する一対の輪郭線が、前記幅に沿った方向の中心線に対して対称的に配置されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の振動子。
【請求項７】
前記振動部電極は、前記基部と前記基板との間に設けられている支持部を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動子。
【請求項８】
前記振動部電極は、前記基部を前記基板から遊離した状態で支持している支持部を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の振動子。
【請求項９】
前記振動部電極は、前記振動部を複数有している請求項１ないし８のいずれか１項に記載の振動子。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動子と、
回路と、を有していることを特徴とする発振器。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動子を有していることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の振動子を有してい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、振動子、発振器、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載のＭＥＭＳ振動子は、基板と、基板上に形成された基板電極および振動部電極と、を有している。また、振動部電極は、基板上に形成された支持部と、支持部から延在し、基板電極と対向配置された梁部と、を有している。このような構成のＭＥＭＳ振動子は、基板電極および振動部電極間に電圧を印加することで、振動部電極の梁部を振動させることができる。しかしながら、特許文献１のＭＥＭＳ振動子では、梁部の平面視形状が、その延在方向に沿って幅が一定な略長方形となっているため、振動時の熱弾性損失が大きく、Ｑ値が低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８５０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、熱弾性損失を低減し、Ｑ値の低下を低減することのできる振動子、発振器、電子機器および移動体を提供することにある。
【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］
本適用例の振動子は、基部と、前記基部に接続されている振動部と、を備える振動部電極を有し、
前記基部の平面視で、前記振動部の先端部の幅は、基端部の幅よりも１μｍ以上、４μｍ以下の範囲内で小さいことを特徴とする。
これにより、振動部の先端部の振動時の撓みが低減され、熱弾性損失が低減する。そのため、Ｑ値の低下を低減することができ、優れた振動特性を有する振動子が得られる。
【０００７】
［適用例２］
本適用例の振動子では、前記基部と対向配置している基板と、
前記基板上に配置され前記振動部と少なくとも一部が対向している基板電極と、
を有することが好ましい。
これにより、基板電極と振動部電極との間に静電力を発生させることで、振動部を振動させることができる。
【０００８】
［適用例３］
本適用例の振動子では、前記振動部の基端部から先端部までの距離をＬとし、前記基端部の幅をＷとしたとき、Ｌ／Ｗが０．５以上、１．０以下の範囲内にあることが好ましい。
これにより、より効果的に、Ｑ値の低下を低減することができる。
【０００９】
［適用例４］
本適用例の振動子では、前記振動部は、前記基端部から前記先端部に向かって前記幅が漸減している幅漸減部を有していることが好ましい。
これにより、簡単な構成で、振動部の先端部の幅を基端部よりも短くすることができる。
【００１０】
［適用例５］
本適用例の振動子では、前記幅漸減部は、前記幅が一定の漸減率で漸減している部分を有していることが好ましい。
これにより、幅漸減部の構成を簡単なものとすることができる。
【００１１】
［適用例６］
本適用例の振動子では、前記振動部の幅を画定する一対の輪郭線が、前記幅に沿った方向の中心線に対して対称的に配置されていることが好ましい。
これにより、振動部をバランスよく振動させることができる。
【００１２】
［適用例７］
本適用例の振動子では、前記振動部電極は、前記基部と前記基板との間に設けられている支持部を有することが好ましい。
これにより、基部を安定して支持することができる。
【００１３】
［適用例８］
本適用例の振動子では、前記振動部電極は、前記基部を前記基板から遊離した状態で支持している支持部を有することが好ましい。
これにより、振動漏れを低減することができる。
【００１４】
［適用例９］
本適用例の振動子では、前記振動部電極は、前記振動部を複数有していることが好ましい。
これにより、例えば、１つの振動部を他の振動部と逆相で振動させることによって、基部の振動が抑えられ、振動漏れを低減することができる。
【００１５】
［適用例１０］
本適用例の発振器は、上記適用例の振動子と、
回路と、を有していることを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する発振器が得られる。
【００１６】
［適用例１１］
本適用例の電子機器は、上記適用例の振動子を有していることを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する電子機器が得られる。
【００１７】
［適用例１２］
本適用例の移動体は、上記適用例の振動子を有していることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動子を示す断面図である。
【図２】図１に示す振動子の平面図である。
【図３】図１に示す振動子が有する振動部を示す平面図である。
【図４】図３に示す振動部の振動の様子を振動部の先端側から見た図である。
【図５】ΔＷが異なる振動子のＱｔｅｄを示すグラフである。
【図６】支持部のサイズが異なる振動子のＱｔｅｄを示すグラフである。
【図７】駆動周波数が異なる振動子のＱｔｅｄを示すグラフである。
【図８】駆動周波数が異なる振動子のＱｔｅｄを示すグラフである。
【図９】図３に示す振動部の変形例を示す平面図である。
【図１０】図３に示す振動部の変形例を示す平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る振動子を示す平面図である。
【図１２】図１１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１３】本発明の発振器の構成の例を示す概略図である。
【図１４】本発明の振動子を備えるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の振動子を備える携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の振動子を備えるデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の振動子を備える移動体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の振動子、発振器、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動子を示す断面図である。図２は、図１に示す振動子の平面図である。図３は、図１に示す振動子が有する振動部を示す平面図である。図４は、図３に示す振動部の振動の様子を振動部の先端側から見た図である。図５は、ΔＷが異なる振動子のＱｔｅｄを示すグラフである。図６は、支持部のサイズが異なる振動子のＱｔｅｄを示すグラフである。図７および図８は、駆動周波数が異なる振動子のＱｔｅｄを示すグラフである。図９および図１０は、図３に示す振動部の変形例を示す平面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００２１】
図１に示す振動子１は、基板２と、基板２上に設けられた基板電極３および振動部電極４と、を有する。
【００２２】
基板２は、シリコン基板である半導体基板２１上に、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）で構成された第１絶縁膜２２と、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）で構成された第２絶縁膜２３と、をこの順に積層することで構成される。ただし、半導体基板２１としては、シリコン基板に限定されず、例えば、ＳＯＩ基板を用いることができる。また、第１絶縁膜２２および第２絶縁膜２３の材料としては、製造時に半導体基板２１を保護し、基板電極３と振動部電極４とを絶縁することができれば、特に限定されない。
【００２３】
振動部電極４は、基板２上に設けられた固定部４１と、固定部４１と対向配置された基部４２と、基部４２を固定部４１に固定し、支持する支持部４３と、基部４２に接続された４つの振動部４４、４５、４６、４７と、を有している。なお、振動部の数は、４つに限定されず、１〜３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。
【００２４】
支持部４３は、基部４２と固定部４１との間に設けられ、基部４２を固定部４１に固定すると共に、基部４２を下方から支持している。これにより、基部４２が安定して配置され、基部４２に接続されている振動部４４〜４７を安定して振動させることができる。また、支持部４３は、略正方形の平面視形状をなし、基部４２の中央部に、基部４２と辺を揃えるようにして配置されている。ただし、支持部４３の平面視形状としては、正方形に限定されず、例えば、円形であってもよい。また、支持部４３は、基部４２の辺と揃えるようにして配置しなくてもよく、例えば、支持部４３の辺が基部４２の辺に対して約４５°回転した向きで配置されていてもよい。
【００２５】
このような支持部４３の一辺の長さＬ４３としては、特に限定されないが、例えば、１．０μｍ以上、２．０μｍ以下程度とすることができる。また、支持部４３の厚さとしては、特に限定されないが、例えば、０．０５μｍ以上、０．２μｍ以下程度とすることができる。これにより、振動部４４〜４７と固定部４１とのギャップを十分に確保することができる。
【００２６】
基部４２は、略正方形の平面視形状を有している。そして、基部４２の外縁を形成する４つの辺４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄのうち、辺４２ａに振動部４４が接続され、辺４２ｂに振動部４５が接続され、辺４２ｃに振動部４６が接続され、辺４２ｄに振動部４７が接続されている。言い換えると、４つの振動部４４、４５、４６、４７は、基部４２から四方（十字状）に突出して設けられている。また、振動部４４、４５、４６、４７は、それぞれ、先端部が自由端となっており、上下（厚さ方向）に屈曲変形可能となっている。
【００２７】
このような基部４２の一辺の長さＬ４２としては、特に限定されないが、例えば、６μｍ以上、１１μｍ以下程度とすることができる。また、支持部４３の一辺の長さＬ４３がＬ４２の１／１０以上、１／５以下程度となるようにＬ４２を設定することが好ましい。これにより、基部４２中に占める支持部４３との接続部の割合を十分に小さくすることができ、前記接続部付近で発生する応力を低減することができる。よって、熱弾性損失を低減することができ、高いＱ値を有する振動子１となる。
【００２８】
なお、基部４２および振動部４４、４５、４６、４７は、一体形成されており、以下では、これらの集合体を「構造体４０」とも言う。構造体４０の厚さとしては、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上、３．０μｍ以下程度とすることができる。これにより、構造体４０の機械的強度を十分なものにしつつ、構造体４０の過度な厚み増（振動子１の大型化）を低減することができる。
【００２９】
一方、基板電極３は、振動部４４に対向配置されている電極３１と、振動部４６に対向配置されている電極３２と、を有し、これら電極３１、３２は、配線によって１つにまとめられている。
【００３０】
このような振動子１では、基板電極３および振動部電極４間に所定周波数の交番電圧を印加することで振動部４４〜４７が振動する。具体的には、基板電極３および振動部電極４間に前記交番電圧を印加すると、電極３１と振動部４４の間および電極３２と振動部４６の間にそれぞれ静電力が周期的に発生し、この周期的に発生する静電力の作用によって、振動部４４、４６が互いに同相で上下方向に振動する。一方、振動部４５、４７は、振動部４４、４６の振動の反動によって、互いに同相でかつ振動部４４、４６とは逆相で上下方向に振動する。すなわち、振動部４４、４６が上方へ撓み変形すれば、振動部４５、４７が下方へ撓み変形し、振動部４４、４６が下方へ撓み変形すれば、振動部４５、４７が上方へ撓み変形する。このように、振動部４４、４６と振動部４５、４７とを逆相で振動させることで、基部４２の上下方向の変位が相殺されて振動が抑制されるため、振動漏れが低減され、振動子１のＱ値を高めることができる。
【００３１】
次に、振動部４４、４５、４６、４７の形状について具体的に説明する。なお、振動部４４、４５、４６、４７は、互いに同様の構成であるため、以下では振動部４４について代表して説明し、他の振動部４５、４６、４７については、その説明を省略する。
【００３２】
振動部４４は、図３に示すように、その幅が基端部（基部４２との接続部）から先端部に向けて漸減する漸減部４４１を有しており、この漸減部４４１が長さ方向の全域にわたって配置されている。また、振動部４４の幅を画定する輪郭線４４ｃ、４４ｄは、それぞれ、直線状をなしており、傾斜角もほぼ等しくなっている。そのため、本実施形態の振動部４４は、幅方向の中心線ＬＬに対してほぼ対称な形状となり、略台形の平面視形状をなしている。このように、中心線ＬＬに対して対称的な形状とすることで、振動部４４をその厚さ方向にスムーズに振動させることができる。
【００３３】
このような振動部４４では、基端部の幅Ｗ１よりも、先端部の幅Ｗ２の方が、１．０μｍ以上、４．０μｍ以下の範囲内で短くなっている。すなわち、Ｗ１−Ｗ２＝ΔＷとしたとき、１．０μｍ≦ΔＷ≦４．０μｍなる関係を満足している。また、この範囲の内でも、３．０μｍ≦ΔＷ≦４．０μｍなる関係を満足していることが好ましい。幅Ｗ１、Ｗ２がこのような関係を満足することで、熱弾性損失を低減することができ、高いＱ値を有する振動子１となる。以下、この理由について具体的に説明する。
【００３４】
例えば、ΔＷ＜１．０μｍなる関係を満足している場合、振動部４４の先端部の幅が広くなってしまい、その分、先端部が変形し易くなる。そのため、振動部４４が上下に振動することで、先端部が図４（ａ）に示すように湾曲変形してしまう。このような湾曲変形が起きると、伸長する側の主面４４’と収縮する側の主面４４”との間で熱移動が起きて、熱弾性損失が生じる。反対に、ΔＷ＞４．０μｍなる関係を満足している場合、先端部が細くなり過ぎ、振動部４４の強度が低下し、破損し易くなってしまう。また、振動部４４に基本振動モード以外の振動モードが発生し易くなり、熱弾性損失が大きくなってしまうおそれもある。
【００３５】
一方、本実施形態のように１．０μｍ≦ΔＷ≦４．０μｍなる関係を満足している場合、振動部４４の先端部の幅が適度に短くなり、図４（ｂ）に示すように、振動部４４が上下に振動する際の先端部の湾曲変形が抑えられる。また、振動部４４の機械的強度を十分に確保することができると共に、基本振動モード以外の振動モードの発生を低減することができる。そのため、振動部４４内での熱移動が抑えられ、熱弾性損失が低減される。したがって、高いＱ値を有する振動子１となる。
【００３６】
ここで、前述したように、漸減部４４１を設けることで、基端部から先端部へ向けて徐々に幅を短くしていくことができる。そのため、振動部４４の長さ方向での急峻な剛性変化が低減され、応力集中による熱の発生を抑えることができる。その結果、より効果的に熱弾性損失を低減することができ、より高いＱ値を有する振動子１となる。特に、本実施形態のように、漸減部４４１を振動部４４の長さ方向のほぼ全域にわたって配置することで上記の効果がより顕著となる。また、漸減部４４１が振動部４４の基端まで配置されているため、隣り合う振動部（例えば、振動部４４、４５）の接続部の角度θをより広くすることができる。そのため、接続部に発生する応力を小さくすることができ、接続部での熱弾性損失を低減することができる。したがって、より高いＱ値を有する振動子１となる。
【００３７】
また、前述したように、輪郭線４４ｃ、４４ｄを直線状とすることで、漸減部４４１での幅の漸減率（変化率）がほぼ一定となり、振動部４４の長さ方向での急峻な剛性変化がより低減される。また、輪郭線４４ｃ、４４ｄの途中に段差（角部）等の、応力が集中するおそれのある部分が形成されない。そのため、熱弾性損失を低減することができ、より高いＱ値を有する振動子１となる。
【００３８】
また、振動部４４の長さ（基端から先端までの距離）Ｌと幅（平面視で長さ方向に直交する方向の長さ）Ｗの関係としては、特に限定されないが、Ｌ／Ｗが、０．５以上、１．０以下の範囲内にあることが好ましく、０．６以上、０．９以下の範囲内にあることがより好ましく、０．７以上、０．８以下の範囲内にあることがさらに好ましい。このような関係を満足することで、熱弾性損失をより効果的に低減することができ、より高いＱ値を有する振動子１となる。なお、幅Ｗとは、振動部４４の基端部の幅（すなわち、幅Ｗ＝Ｗ１）を言う。
【００３９】
次に、上記のような効果をシミュレーション結果に基づいて証明する。
≪シミュレーション１≫
図５は、ΔＷが異なる振動子１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅの熱弾性損失の逆数（Ｑｔｅｄ）を示すグラフである。なお、Ｑｔｅｄが大きいほど、熱弾性損失は小さくなり、Ｑ値が向上する。また、本シミュレーションでは、下記の条件１〜５を固定し、振動周波数（構造体４０の共振周波数）が１６ＭＨｚとなるようにＬ、Ｗを決定している。Ｌ、Ｗの数値は、下記の表１に示す通りである。
【００４０】
条件１：構造体４０の材料／ポリシリコン
条件２：構造体４０厚さ／１．０μｍ
条件３：支持部４３の厚み／１．０μｍ
条件４：支持部４３の平面視形状／一辺が１．０μｍの正方形
条件５：環境温度／２５°
【００４１】
【表１】
2016066876.tif 000003
【００４２】
図５のグラフや表１から明らかなように、１．０μｍ≦ΔＷ≦４．０μｍなる関係を満足する振動子１Ａ〜１Ｄは、それぞれ、ΔＷ＝０μｍの振動子１Ｅに比べて熱弾性損失が小さくなっている。そのため、１．０μｍ≦ΔＷ≦４．０μｍなる関係を満足することで、Ｑ値が向上することが証明された。また、１．０μｍ≦ΔＷ≦４．０μｍなる関係を満足する振動子１Ａ〜１Ｄの内でも、振動子１Ｄが最も熱弾性損失が小さくなっていることが分かる。また、振動子１Ａ〜１Ｄは、それぞれ、０．５≦Ｌ／Ｗ≦１．０の範囲内において熱弾性損失が十分に小さくなっていることが分かる。さらには、振動子１Ａ〜１Ｄは、０．６≦Ｌ／Ｗ≦０．９の範囲内においてより熱弾性損失が小さくなっており、０．７≦Ｌ／Ｗ≦０．８の範囲内においてさらに熱弾性損失が小さくなっている。
【００４３】
≪シミュレーション２≫
図６は、支持部４３のサイズが異なる振動子１Ｄａ、１Ｄｂ、１ＤｃのＱｔｅｄを示すグラフである。
【００４４】
振動子１Ｄａは、シミュレーション１で用いた振動子１Ｄと同様である。また、下記の表２に示すように、振動子１Ｄｂは、支持部４３のＬ４３が１．５μｍとなっていること以外は、振動子１Ｄａと同様である。振動子１Ｄｃは、支持部４３のＬ４３が２．０μｍとなっていること以外は、振動子１Ｄａと同様である。
【００４５】
【表２】
2016066876.tif 000004
【００４６】
図６や表２から明らかなように、支持部４３のサイズが小さい程、熱弾性損失が小さい。これは、支持部４３のサイズが小さい程、振動時に、基部４２の支持部４３との接続部付近で発生する応力が小さくなり、当該部分における熱の発生が抑えられるためである。
【００４７】
≪シミュレーション３≫
図７は、駆動周波数が異なる振動子１Ｄｄ、１Ｄｅ、１ＤｆのＱｔｅｄを示すグラフである。
【００４８】
振動子１Ｄｄは、シミュレーション１で用いた振動子１Ｄと同様であり、駆動周波数がほぼ１６ＭＨｚである。また、下記の表３に示すように、振動子１Ｄｅは、構造体４０のＬ、Ｗを変更して駆動周波数をほぼ１８ＭＨｚとした以外は、振動子１Ｄｄと同様である。振動子１Ｄｆは、構造体４０のＬ、Ｗを変更して駆動周波数をほぼ２０ＭＨｚとした以外は、振動子１Ｄｄと同様である。
【００４９】
【表３】
2016066876.tif 000005
【００５０】
図７や表３から明らかなように、いずれの振動子１Ｄｄ、１Ｄｅ、１Ｄｆも、十分に熱弾性損失が小さくなっている。また、駆動周波数の違いに関係なく、同様の傾向を示していることが分かる。ただし、より詳細に検討すれば、図８から明らかなように、駆動周波数が低い程、熱弾性損失が小さくなっていることが分かる。
【００５１】
以上、振動子１について詳細に説明した。ただし、振動部４４の形状は、１．０μｍ≦ΔＷ≦４．０μｍなる関係を満足していれば、本実施形態の形状（台形形状）に限定されず、例えば、次のような形状であってもよい。振動部４５、４６、４７についても同様である。
【００５２】
まず、振動部４４の変形例として、振動部４４の長さ方向の全域に漸減部４４１が配置されている形状について幾つか例示する。例えば、図９（ａ）に示す振動部４４は、本実施形態の形状に対して、輪郭線４４ｃ、４４ｄがそれぞれ凹状の曲線状となっている。また、図９（ｂ）に示す振動部４４は、本実施形態の形状に対して、輪郭線４４ｃ、４４ｄがそれぞれ凸状の曲線状となっている。また、例えば、図１０（ａ）に示す振動部４４は、長さ方向に沿って幅がほぼ一定な幅一定部４４２と、幅一定部４４２の先端側に位置する漸減部４４１と、を有している。また、図１０（ｂ）に示す振動部４４は、図１０（ａ）の形状に対して、輪郭線４４ｃ、４４ｄがそれぞれ凹状の曲線状となっており、図１０（ｃ）に示す振動部４４は、輪郭線４４ｃ、４４ｄがそれぞれ凸状の曲線状となっている。
【００５３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の振動子の第２実施形態について説明する。
【００５４】
図１１は、本発明の第２実施形態に係る振動子を示す平面図である。図１２は、図１１中のＡ−Ａ線断面図である。
【００５５】
以下、本発明の第２実施形態に係る振動子について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００５６】
第２実施形態の振動子は、振動素子の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、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。
【００５７】
図１１および図１２に示すように、本実施形態の振動子１が有する振動部電極４は、固定部４１と、固定部４１と対向配置された基部４２と、基部４２と固定部４１とを接続する４本の支持部４３と、基部４２に接続された４つの振動部４４、４５、４６、４７と、を有している。
【００５８】
また、４本の支持部４３は、一方の端部が振動の節となる隣り合う振動部の間（すなわち、振動部４４、４５の間、振動部４５、４６の間、振動部４６、４７の間、振動部４７、４４の間）の部分で基部４２に接続されており、他方の端部が固定部４１に接続されている。このような構成とすることで、支持部４３によって、固定部４１から基部４２を遊離することができる。また、振動の節となる隣り合う部分に支持部４３を接続することで、振動漏れによるＱ値の低下を低減することができ、高いＱ値を有する振動子１が得られる。また、支持部４３を複数とすることで、耐衝撃性を向上させることができる。
【００５９】
このような第２実施形態によっても、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。
【００６０】
［発振器］
次に、本発明の振動子を適用した発振器（本発明の発振器）について説明する。
【００６１】
図１３は、本発明の発振器の構成の例を示す概略図である。
発振器２００は、振動子１と、バイアス回路２１０と、アンプ２２０、２３０と、を有している。バイアス回路２１０は、振動子１の第１、振動部電極３、４に接続され、振動子１に所定の電位がバイアスされた交流電圧を印加する回路である。アンプ２２０は、バイアス回路２１０と並列に、振動子１の第１、振動部電極３、４に接続される帰還増幅器である。帰還増幅することで、振動子１を発振器２００として構成している。アンプ２３０は、発振波形を出力するバッファー増幅器である。このような発振器２００は、高いＱ値を有する振動子１を備えているため、より高性能で高い信頼性を発揮することができる。
【００６２】
［電子機器］
次に、本発明の振動子を適用した電子機器（本発明の電子機器）について説明する。
【００６３】
図１４は、本発明の振動子を備えるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【００６４】
この図において、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を備えた表示ユニット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。このようなパーソナルコンピューター１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子１が内蔵されている。そのため、パーソナルコンピューター１１００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。
【００６５】
図１５は、本発明の振動子を備える携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【００６６】
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口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。このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器、角速度センサー等として機能する振動子１が内蔵されている。そのため、携帯電話機１２００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。
【００６７】
図１６は、本発明の振動子を備えるデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。
【００６８】
この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等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。
【００６９】
デジタルスチールカメラ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な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。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等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００７０】
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。また、このデジタルスチールカメラ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、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１３３０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１３４０が、それぞれ必要に応じて接続される。更に、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１３３０や、パーソナルコンピューター１３４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、フィルター、共振器、角速度センサー等として機能する振動子１が内蔵されている。そのため、デジタルスチールカメラ１３００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。
【００７１】
なお、本発明の振動子を備える電子機器は、図１４の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１５の携帯電話機、図１６のデジタルスチールカメラの他にも、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、カーナビゲーション装置、ページャ、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、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等に適用することができる。
【００７２】
［移動体］
次に、本発明の振動子を適用した移動体（本発明の移動体）について説明する。
【００７３】
図１７は、本発明の振動子を備えた移動体を示す斜視図である。
自動車（移動体）１５００には、振動子１が搭載されている。振動子１は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。このように、自動車１５００は、振動子１を有しているため、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。
【００７４】
以上、本発明の振動子、発振器、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれ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、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｄａ〜１Ｄｆ、１Ｅ……振動子
２……基板
２１……半導体基板
２２……第１絶縁膜
２３……第２絶縁膜
３……基板電極
３１……電極
３２……電極
４……振動部電極
４０……構造体
４１……固定部
４２……基部
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ……辺
４３……支持部
４４、４５、４６、４７……振動部
４４’、４４”……主面
４４１……漸減部
４４２……幅一定部
４４ｃ、４４ｄ……輪郭線
２００……発振器
２１０……バイアス回路
２２０、２３０……アンプ
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……デジタルスチールカメラ
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
１３３０……テレビモニター
１３４０……パーソナルコンピューター
１５００……自動車
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２……幅
Ｌ、Ｌ４２、Ｌ４３……長さ
ＬＬ……中心線
θ……角度
【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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