(57)【要約】【課題】量産性に優れ、小型で高感度な音叉型振動子を有する角速度センサを提供すること。【解決手段】本発明は、ベース部１０と、ベース部１０から延びる少なくとも２本のアーム部１２と、２本のアーム部１２それぞれの表面にそれぞれ形成された第１駆動電極２８及び第１検出電極３０と、２本のアーム部１２それぞれの側面から裏面にかけて形成され、互いに電気的に接続された第２駆動電極３２と、を有する音叉型振動子を具備することを特徴とする角速度センサ。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
前記ベース部から延びる少なくとも２本のアーム部と、
前記２本のアーム部それぞれの表面にそれぞれ形成された第１駆動電極及び第１検出電極と、
前記２本のアーム部それぞれの側面から裏面にかけて形成され、互いに電気的に接続された第２駆動電極と、を有する音叉型振動子を具備することを特徴とする角速度センサ。
【請求項２】
前記第２駆動電極は、前記ベース部の表面に延在していることを特徴とする請求項１記載の角速度センサ。
【請求項３】
前記第２駆動電極は、前記アーム部の側面及び裏面の全面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の角速度センサ。
【請求項４】
前記２本のアーム部それぞれに形成された前記第１検出電極のうち、一方の前記第１検出電極から出力される信号と他方の前記第１検出電極から出力される信号との差をとる差動検出回路を具備することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の角速度センサ。
【請求項５】
ベース部と、
前記ベース部から延びる少なくとも２本のアーム部と、
前記２本のアーム部それぞれの表面にそれぞれ形成された第１駆動電極及び第１検出電極と、
前記２本のアーム部それぞれの側面から裏面にかけて形成され、互いに電気的に接続された第２検出電極と、を有する音叉型振動子を具備することを特徴とする角速度センサ。
【請求項６】
前記第２検出電極は、前記ベース部の表面に延在していることを特徴とする請求項５記載の角速度センサ。
【請求項７】
前記第２検出電極は、前記アーム部の側面及び裏面の全面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項５または６記載の角速度センサ。
【請求項８】
前記２本のアーム部それぞれに形成された前記第１検出電極から出力される信号と、前記２本のアーム部それぞれに形成された前記第２検出電極から出力される信号との差をとる差動検出回路を具備することを特徴とする請求項５から７のいずれか一項記載の角速度センサ。
【請求項９】
前記２本のアーム部のうち１本のアーム部に形成された前記第１駆動電極と前記第１検出電極とは、互いに隣接し、前記アーム部の長手方向に延伸して形成され、
前記２本のアーム部それぞれに形成された前記第１駆動電極と前記第１検出電極とはそれぞれ、前記２本のアーム部の間の中心線に対して線対称に形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の角速度センサ。
【請求項１０】
前記第１駆動電極と前記第１検出電極とは、前記アーム部の先端部にまで延伸していることを特徴とする請求項９記載の角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は角速度センサに関し、特に振動子を用いた角速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
角速度センサは、回転時の角速度を検知するセンサであり、カメラの手振れ防止やカーナビゲーション等のシステム、自動車やロボットの姿勢制御システム等に利用されている。角速度の振動子としては、例えば、ベース部に少なくとも２本以上のアーム部が設けられた音叉型振動子が用いられている。
【０００３】
近年、角速度センサの小型化が進み、これに合わせて、角速度センサに用いる音叉型振動子の小型化が求められている。例えば、特許文献１には、低コスト化、小型化を実現するため、アーム部の１つの面に検出電極を形成し、残りの面に駆動電極を形成する音叉型振動子の技術が開示されている。また、例えば、特許文献２には、小型化と優れた量産性とを実現するため、アーム部の１つの面にのみ駆動電極、検出電極、及び基準電極を形成する音叉型振動子の技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−７２７４３号公報
【特許文献２】特開２００５−１８９１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
音叉型振動子が小型になると、特許文献１のように、アーム部の各面に駆動電極、検出電極を形成する場合は、これら駆動電極及び検出電極を形成する位置精度の要求が厳しくなり製造が困難となる。また、特許文献１では、アーム部の３面に形成された駆動電極の電位が異なるため、各駆動電極と駆動電源とを接続する配線部を立体配線にする必要がある。このため、配線部の引き回しが複雑となり、角速度センサの小型化に伴い、配線部の信頼性が低下する課題が生じる。
【０００５】
また、特許文献２のように、アーム部の１面にのみ駆動電極、検出電極、及び基準電極を形成する場合は、それぞれの電極の電極幅が小さくなり、十分な大きさの共振インピーダンスを得ることが難しくなる。また、検出側の容量比γ（γ＝Ｃｄ／Ｃｓ：Ｃｄは音叉型振動子の等価並列容量、Ｃｓは音叉型振動子の等価直列容量）を小さく出来たとしても、Ｃｓ（音叉型振動子の等価直列回路）が小さいため、コリオリ力により発生した電荷に対する検出感度が小さくなる。このため、音叉型振動子の小型化と高感度化とを両立して実現することが難しい。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、量産性に優れ、小型で高感度な音叉型振動子を有する角速度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ベース部と、前記ベース部から延びる少なくとも２本のアーム部と、前記２本のアーム部それぞれの表面にそれぞれ形成された第１駆動電極及び第１検出電極と、前記２本のアーム部それぞれの側面から裏面にかけて形成され、互いに電気的に接続された第２駆動電極と、を有する音叉型振動子を具備することを特徴とする角速度センサである。本発明によれば、電極パターンの形成をアーム部の表面でのみ行うため、製造が容易で量産性に優れ、小型の音叉型振動子を有する角速度センサを得ることができる。また、アーム部の側面から裏面にかけて第２駆動電極が形成されているため、高感度な音叉型振動子を有する角速度センサを得ることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第２駆動電極は、前記ベース部の表面に延在している構成とすることができる。この構成によれば、音叉型振動子の表面だけで外部との電気的な接続を行うことができる。
【０００９】
上記構成において、前記第２駆動電極は、前記アーム部の側面及び裏面の全面を覆うように形成されている構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記２本のアーム部それぞれに形成された前記第１検出電極のうち、一方の前記第１検出電極から出力される信号と他方の前記第１検出電極から出力される信号との差をとる差動検出回路を具備する構成とすることができる。この構成によれば、高ＳＮ比（Signal to Noise ratio）を有する角速度センサを得ることができる。
【００１１】
本発明は、ベース部と、前記ベース部から延びる少なくとも２本のアーム部と、前記２本のアーム部それぞれの表面にそれぞれ形成された第１駆動電極及び第１検出電極と、前記２本のアーム部それぞれの側面から裏面にかけて形成され、互いに電気的に接続された第２検出電極と、を有する音叉型振動子を具備することを特徴とする角速度センサである。本発明によれば、電極パターンの形成をアーム部の表面でのみ行うため、製造が容易で量産性に優れ、小型の音叉型振動子を有する角速度センサを得ることができる。また、アーム部の側面から裏面にかけて第２検出電極が形成されているため、高感度な音叉型振動子を有する角速度センサを得ることができる。
【００１２】
上記構成において、前記第２検出電極は、前記ベース部の表面に延在している構成とすることができる。この構成によれば、音叉型振動子の表面だけで外部との電気的な接続を行うことができる。
【００１３】
上記構成において、前記第２検出電極は、前記アーム部の側面及び裏面の全面を覆うように形成されている構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記２本のアーム部それぞれに形成された前記第１検出電極から出力される信号と、前記２本のアーム部それぞれに形成された前記第２検出電極から出力される信号との差をとる差動検出回路を具備する構成とすることができる。この構成によれば、高ＳＮ比（Signal to Noise ratio）を有する角速度センサを得ることができる。
【００１５】
上記構成において、前記２本のアーム部のうち１本のアーム部に形成された前記第１駆動電極と前記第１検出電極とは、互いに隣接し、前記アーム部の長手方向に延伸して形成され、前記２本のアーム部それぞれに形成された前記第１駆動電極と前記第１検出電極とはそれぞれ、前記２本のアーム部の中心線に対して線対称になるように形成されている構成とすることができる。この構成によれば、高ＳＮ比（Signal to Noise ratio）を有する角速度センサを得ることができる。
【００１６】
上記構成において、前記第１駆動電極と前記第１検出電極とは、前記アーム部の先端部にまで延伸している構成とすることができる。この構成によれば、更に高感度な音叉型振動子を有する角速度センサを得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造が容易で量産性に優れ、小型で高感度な音叉型振動子を有する角速度センサを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照に本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
まず初めに、図１を用い、比較例１に係る角速度センサの音叉型振動子について説明する。図１（ａ）は比較例１の音叉型振動子１００の表面側の斜視図であり、図１（ｂ）は裏面側の斜視図である。なお、以下において、アーム部の幅方向をＸ軸方向、長手方向をＹ軸方向、厚み方向をＺ軸方向とし、音叉型振動子の表面はＸ−Ｙ面を指し、裏面は表面と反対側のＸ−Ｙ面を指し、側面はＹ−Ｚ面を指すこととする。図１（ａ）及び図１（ｂ）において、比較例１の音叉型振動子１００は、ベース部１０から延びる２本のアーム部１２を有する。アーム部１２の表面、裏面、及び側面には検出電極１４が設けられている。アーム部１２の表面に設けられた検出電極１４と裏面に設けられた検出電極１４とは、電極１６で接続している。アーム部１２の表面及び側面に設けられた検出電極１４は、引き出し電極１８に接続されている。アーム部１２の表面及び裏面に駆動電極２０が設けられ、引き出し電極１８に接続されている。
【００２０】
ここで、図２（ａ）及び図２（ｂ）を用い、音叉型振動子１００の駆動モードと検出モードとを説明する。図２（ａ）において、音叉型振動子１００の駆動電極（図１参照）に駆動信号を印加することにより、アーム部１２は、Ｘ軸方向で互いに開閉するような振動モードが発生する。ここで、Ｙ軸に対して角速度が加わると、コリオリ力により、図２（ｂ）のような、アーム部１２が互いに逆位相で前後（Ｚ軸方向）に振動する振動モードが現れる。検出電極（図１参照）が、この振動モードにより発生した電荷を検出することにより、Ｙ軸を中心とした角速度を検出することができる。駆動に用いる振動モードを駆動モード、検出に用いる振動モードを検出モードという。
【００２１】
図３（ａ）は、比較例１の音叉型振動子１００に駆動電源を接続させた場合の配線模式図であり、図３（ｂ）は、比較例１の音叉型振動子１００に差動検出回路を接続させた場合の配線模式図である。なお、音叉型振動子１００は、図１（ａ）のＡの断面をベース部１０の反対側から見たＸ−Ｚ断面図を示している。図３（ａ）において、アーム部１２の表面及び裏面に設けられた駆動電極２０は、配線部２２を介して駆動電源２４に接続されている。駆動電源２４から駆動電極２０に、交流信号である駆動信号が印加されると、ある瞬間では、駆動電極２０間に図３（ａ）の矢印で示すような電界Ｅ１が発生する。そして、次の瞬間には、電界Ｅ１と反対の方向を向いた電界が発生する。これを繰り返すことにより、アーム部１２は、図２（ａ）で示したような、Ｘ軸方向で互いに開閉するような振動モードが発生する。
【００２２】
ここで、Ｙ軸に対して角速度が加わると、図２（ｂ）で示したように、アーム部１２が互いに逆位相でＺ軸方向に振動する振動モードが発生する。これにより、アーム部１２には、ある瞬間では、図３（ｂ）の矢印で示すような電界Ｅ２が発生する。図３（ｂ）において、一方のアーム部１２の表面及び裏面に設けられた検出電極１４に接続する配線部２２ａと他方のアーム部１２の側面に設けられた検出電極１４に接続する配線部２２ａとは結線して差動検出回路２６に接続されている。同様に、一方のアーム部１２の側面に設けられた検出電極１４に接続する配線部２２ｂと他方のアーム部１２の表面及び裏面に設けられた検出電極１４に接続する配線部２２ｂとは結線して差動検出回路２６に接続されている。これにより、配線部２２ａから差動検出回路２６に入力される検出信号と配線部２２ｂから差動検出回路２６に入力される検出信号とは逆位相となり、差動検出回路２６で角速度を検知することができる。
【００２３】
しかしながら、比較例１によれば、図３（ｂ）に示すように、検出電極１４がアーム部１２の表面、裏面、及び側面に設けられているため、検出電極１４と差動検出回路２６とを接続する配線部を立体配線とする必要がある。このため、配線部の引き回しが複雑となり、音叉型振動子の小型化に伴い、配線部の信頼性が低下するという課題が生じる。
【００２４】
次に、図４を用い、実施例１に係る角速度センサの音叉型振動子について説明する。図４（ａ）は実施例１の音叉型振動子１００の表面側の斜視図であり、図４（ｂ）は裏面側の斜視図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）において、実施例１の音叉型振動子１００は、ベース部１０とベース部１０から延びる２本のアーム部１２ａ及び１２ｂを有する（以下において、アーム部１２ａと１２ｂとをまとめてアーム部１２と表す場合がある）。音叉型振動子１００は、例えばＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）又はＬｉＴａＯ３（タンタル酸リチウム）等の圧電材料より形成されている。例えばＬｉＮｂＯ３又はＬｉＴａＯ３を用いる場合は、１３０°から１４０°カットＹ板を用いることにより、高い電気機械結合係数を得ることができる。
【００２５】
図４（ａ）において、アーム部１２ａの表面に、第１駆動電極２８ａと第１検出電極３０ａとが、隣接し、それぞれアーム部１２ａの長手方向に延伸して設けられている。同様に、アーム部１２ｂの表面には、第１駆動電極２８ｂと第１検出電極３０ｂとが、隣接し、それぞれアーム部１２ｂの長手方向に延伸して設けられている（以下において、第１駆動電極２８ａと２８ｂとを合わせて第１駆動電極２８と表す場合があり、第１検出電極３０ａと３０ｂとを合わせて第１検出電極３０と表す場合がある）。第１駆動電極２８ａと２８ｂとはそれぞれ、アーム部１２ａと１２ｂとが相対する側の反対側（以下、外側）に設けられていて、第１検出電極３０ａと３０ｂとはそれぞれ、アーム部１２ａと１２ｂとが相対する側（以下、内側）に設けられている。第１駆動電極２８ａと２８ｂとは、アーム部１２ａと１２ｂとの間の中心線Ｂ−Ｂに対して線対称に設けられている。同様に、第１検出電極３０ａと３０ｂとは、中心線Ｂ−Ｂに対して線対称に設けられている。第１駆動電極２８ａと２８ｂとは、１つの引き出し電極１８ｃに接続されている。第１検出電極３０ａは引き出し電極１８ａに接続され、第１検出電極３０ｂは引き出し電極１８ｂにそれぞれ接続されている。
【００２６】
図４（ａ）及び図４（ｂ）において、アーム部１２ａの側面から裏面にかけて第２駆動電極３２ａが設けられている。同様に、アーム部１２ｂの側面から裏面にかけて第２駆動電極３２ｂが設けられている（以下において、第２駆動電極３２ａと３２ｂとを合わせて第２駆動電極３２と表す場合がある）。第２駆動電極３２ａ及び３２ｂは、アーム部１２ａ及び１２ｂの側面と裏面との全面を覆うように設けられている。アーム部１２ａ及び１２ｂそれぞれの先端部で、第２駆動電極３２ａと３２ｂとは、アーム部１２ａ及び１２ｂの表面にまで延在している。また、第２駆動電極３２ａと３２ｂとは、ベース部１０の側面及び裏面にまで延在し互いに接続している。したがって、第２駆動電極３２ａと３２ｂとは、同電位となっている。第２駆動電極３２は、ベース部１０の一部で、ベース部１０の表面にまで延在している。ベース部１０の表面に延在する第２駆動電極３２は、引き出し電極の機能を有する。
【００２７】
次に、図５（ａ）から図６（ｃ）を用い、実施例１の音叉型振動子１００の製造方法を説明する。なお、図５（ａ）から図６（ｃ）は、図４（ａ）のＡ断面をベース部１０の反対側から見た、アーム部１２のＸ−Ｚ断面図を示している。
【００２８】
図５（ａ）において、まず、例えばＬｉＮｂＯ３又はＬｉＴａＯ３等の圧電基板を加工し、ベース部１０とベース部１０から延びる２本のアーム部１２を形成する。
【００２９】
図５（ｂ）において、ベース部１０と２本のアーム部１２との表面、裏面、及び側面に、例えばスパッタ法又は蒸着法を用いて、Ｎｉ（ニッケル）とＣｒ（クロム）の合金膜を下地層にしてＡｕ（金）を堆積し、電極の材料となる電極薄膜３４を形成する。
【００３０】
図５（ｃ）において、電極薄膜３４の表面を覆うように、ポジ型レジストであるレジスト膜３６を形成する。レジスト膜３６は、例えば電着レジスト又は液状レジスト等を用いることができる。
【００３１】
図５（ｄ）において、ベース部１０と２本のアーム部１２との表面にマスク３８を配置し、マスク３８を介してレジスト膜３６に紫外線（ＵＶ光）を照射して露光を行う。その後、レジスト膜３６を現像する。これにより、図６（ａ）のように、紫外線（ＵＶ光）が照射された領域のレジスト膜３６は除去される。なお、レジスト膜３６に行う露光は、図７（ａ）に示すような、レジスト膜３６とマスク３８とを密着させるコンタクト露光を用いてもよいし、図７（ｂ）のように、レジスト膜３６とマスク３８とを密着させずに、一定の間隔を置いてマスク３８を配置するプロキシミティ露光を用いてもよい。また、図７（ｃ）のように、マスク３８を必要としないレーザー光等による直描露光を用いてもよい。
【００３２】
図７（ａ）で示す、コンタクト露光は、高精度で露光を行うことができるという利点がある。図７（ｂ）に示す、プロキシミティ露光は、レジスト膜３６とマスク３８とを接触させないため、レジスト膜３６とマスク３８との損傷を抑制できるという利点がある。図７（ｃ）に示す、レーザー光等による直描露光は、マスクを必要としないため、パターン形成の設計自由度が増すという利点がある。
【００３３】
図６（ｂ）に戻り、レジスト膜３６をマスクに、ベース部１０と２本のアーム部１２との表面に形成された電極薄膜３４をエッチングする。その後、レジスト膜３６を除去する。これにより、図６（ｃ）のように、ベース部１０と２本のアーム部１２との表面、裏面、及び側面に、第１駆動電極２８、第１検出電極３０、及び第２駆動電極３２の電極パターンを形成することができる。第２駆動電極３２は、アーム部１２の側面及び裏面の全面を覆うように、側面から裏面にかけて形成される。
【００３４】
次に、図８（ａ）及び図８（ｂ）を用い、実施例１の音叉型振動子１００について、駆動及び検出における配線構造を説明する。図８（ａ）は実施例１の音叉型振動子１００に駆動電源を接続させた場合の配線模式図であり、図８（ｂ）は、実施例１の音叉型振動子１００に差動検出回路を接続させた場合の配線模式図である。なお、音叉型振動子は、図４（ａ）のＡの断面をベース部１０の反対側から見たＸ−Ｚ断面図を示している。図８（ａ）において、第１駆動電極２８と第２駆動電極３２とは、配線部２２を介して駆動電源２４に接続されている。第１駆動電極２８と第２駆動電極３２とに、駆動電源２４から交流信号である駆動信号が印加されることで、ある瞬間では、図８（ａ）の矢印で示すような電界Ｅ１が発生する。そして、次の瞬間では、電界Ｅ１と反対の方向を向いた電界が発生する。これにより、図２（ａ）で示したように、アーム部１２はＸ軸方向で互いに開閉するような振動モードが発生する。
【００３５】
ここで、Ｙ軸に対して角速度が加わると、図２（ｂ）で示したように、アーム部１２が互いに逆位相でＺ軸方向に振動する振動モードが発生する。これにより、ある瞬間では、図８（ｂ）の矢印で示すような電界Ｅ２が発生する。このため、第１検出電極３０ａから出力される検出信号と第１検出電極３０ｂから出力される検出信号とは逆位相となる。よって、図８（ｂ）のように、第１検出電極３０ａを、第１配線部４０を介して差動検出回路２６に接続し、第１検出電極３０ｂを、第２配線部４２を介して差動検出回路２６に接続することにより、差動検出回路２６で角速度を検知することができる。
【００３６】
図９に、実施例１の音叉型振動子と比較例１の音叉型振動子とについて、検出モードにおけるインピーダンス特性を有限要素法により計算したシミュレーション結果を示す。シミュレーションに用いた音叉型振動子は、実施例１及び比較例１共に、１４０°Ｙカット板のＬｉＮｂＯ３の圧電材料を用い、アーム部１２の幅（Ｘ軸）が１．０ｍｍで、長さ（Ｙ軸）４．３ｍｍで、厚み（Ｚ軸）が０．３１ｍｍである音叉型振動子を用いた。
【００３７】
図９において、横軸は周波数（ｋＨｚ）を示し、縦軸はインピーダンス（Ω）を示している。図９中の実線は実施例１の音叉型振動子のインピーダンス特性を示し、鎖線は比較例１の音叉型振動子のインピーダンス特性を示している。図９によれば、実施例１の音叉型振動子（実線）の反共振周波数と共振周波数との差ｆｘと、比較例１の音叉型振動子（破線）の反共振周波数と共振周波数との差ｆｙとは同程度の大きさになっている。これにより、実施例１の音叉型振動子と比較例１の音叉型振動子とでは、検出側の容量比γ（γ＝Ｃｄ／Ｃｓ：Ｃｄは等価並列容量、Ｃｓは等価直列容量）が同程度の大きさであることが分かる。
【００３８】
表１にシミュレーションの結果をまとめる。表１において、実施例１の音叉型振動子の共振周波数ｆｒ（３３４９２Ｈｚ）と、比較例１の音叉型振動子の共振周波数ｆｒ（３３４７８Ｈｚ）とは同程度の大きさの値である。これは、実施例１の音叉型振動子に用いた検出電極と比較例１の音叉型振動子に用いた検出電極とは同程度の大きさの電極を用いていることを示している。実施例１の音叉型振動子の検出側の容量比γｙは７８であり、比較例１の音叉型振動子の検出側の容量比γｙは７６であり、同程度の大きさの値となっている。容量比γｙは、電気信号と機械振動との変換効率を表し、値が小さいほど変換効率が大きいことを示す。つまり、検出側の容量比γｙの大きさにより、コリオリ力により発生する振動モードに対する検出電極の検出効率が分かる。表１のように、実施例１と比較例１とは、検出側の容量比γｙが同程度の大きさなので、コリオリ力により発生する振動モードに対する検出効率は同等であることが分かる。
【表１】
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【００３９】
実施例１によれば、図４（ａ）のように、アーム部１２ａの表面に第１駆動電極２８ａと第１検出電極３０ａとが設けられ、アーム部１２ｂの表面に第１駆動電極２８ｂと第１検出電極３０ｂとが設けられている。つまり、２本のアーム部１２それぞれの表面に、第１駆動電極２８と第１検出電極３０とがそれぞれ設けられている。アーム部１２ａの側面から裏面にかけては第２駆動電極３２ａが設けられ、アーム部１２ｂの側面から裏面にかけては第２駆動電極３２ｂが設けられている。そして、第２駆動電極３２ａと第２駆動電極３２ｂとは、互いに接続されていて同電位となっている。つまり、２本のアーム部１２それぞれに設けられた第２駆動電極３２は、互いに電気的に接続されている。
【００４０】
アーム部１２に形成される電極を、このような電極パターンとすることで、図５（ａ）から図６（ｃ）のように、アーム部１２の表面にのみ露光工程とエッチング工程を行うことで、電極のパターン形成を行うことができる。したがって、特許文献１のように、アーム部の各面に電極のパターン形成を行う場合に比べ、製造が容易となるため、優れた量産性を得ることができ、これにより、低コスト化を図ることができる。
【００４１】
また、アーム部１２の表面にのみ露光工程を行うため、図７（ａ）から図７（ｃ）のように、様々な露光方法を選択することができる。つまり、形成する電極パターンに応じて、露光方法を選択することが可能となる。このため、微細な電極パターンについても、高精度で形成することが可能となり、音叉型振動子１００を小型化することが可能となる。
【００４２】
さらに、特許文献１のように、アーム部の側面に形成された駆動電極の電位と、裏面に形成された駆動電極の電位とが異なる場合は、各駆動電極と駆動電源とを接続する配線部を立体配線にする必要があった。しかしながら、実施例１によれば、図４（ａ）のように、アーム部１２ａと１２ｂそれぞれの側面から裏面にかけて設けられた、第２駆動電極３２ａと３２ｂとは互いに電気的に接続され、同電位となっている。これにより、図８（ａ）のように、配線部２２を立体配線とすることなく、第１駆動電極２８と駆動電源２４、及び第２駆動電極３２と駆動電源２４とを接続させることができる。このため、特許文献１に比べて、配線部の引き回しが容易となり、角速度センサが小型化した場合でも、配線部の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
さらに、図４（ａ）のように、アーム部１２の表面にのみ第１検出電極３０が設けられている。これにより、図８（ｂ）のように、第１検出電極３０ａと差動検出回路２６とを接続する第１配線部４０と、第１検出電極３０ｂと差動検出回路２６とを接続する第２配線部４２とを立体配線にしなくて済む。このため、図３（ｂ）に示す比較例１に比べて、配線部の引き回しが容易となり、角速度センサが小型化した場合でも、配線部の信頼性を向上させることができる。
【００４４】
また、図４（ａ）のように、アーム部１２ａに設けられた第１駆動電極２８ａと第１検出電極３０ａとは、隣接して、アーム部１２ａの長手方向に延伸して設けられている。同様に、アーム部１２ｂに設けられた第１駆動電極２８ｂと第１検出電極３０ｂとは、隣接して、アーム部１２ｂの長手方向に延伸して設けられている。そして、アーム部１２ａに設けられた第１駆動電極２８ａとアーム部１２ｂに設けられた第１駆動電極２８ｂとは、アーム部１２ａと１２ｂとの間の中心線Ｂ−Ｂ線に対して線対称に設けられている。同様に、アーム部１２ａに設けられた第１検出電極３０ａとアーム部１２ｂに設けられた第１検出電極３０ｂとは、中心線Ｂ−Ｂ線に対して線対称に設けられている。
【００４５】
第１駆動電極２８と第１検出電極３０とを上記位置関係とすることで、図８（ｂ）のように、第１検出電極３０ａから出力される検出信号と、第１検出電極３０ｂから出力される検出信号とを逆位相とすることができる。このため、第１検出電極３０ａから出力される検出信号と第１検出電極３０ｂから出力される検出信号との差をとる差動検出回路２６に、これらの検出信号を入力することにより、角速度を検知することができる。このように、実施例１によれば、差動検出で角速度を検知することができるため、高ＳＮ比（Signal to Noise ratio）を有する角速度センサを得ることができる。
【００４６】
また、図４（ａ）のように、第２駆動電極３２をベース部１０の表面にまで延在させている。これにより、音叉型振動子１００と外部回路との接続を、ベース部１０の表面のみで行うことができる。
【００４７】
また、音叉型振動子１００に差動検出回路２６を接続させる場合に、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）のように、第１検出電極３０ａと差動検出回路２６との間に差動増幅回路２７ａを設け、第１検出電極３０ｂと差動検出回路２６との間に差動増幅回路２７ｂを設けてもよい。
【００４８】
次に、図１１を用いて実施例１の変形例１に係る角速度センサの音叉型振動子について説明する。図１１（ａ）は実施例１の変形例１の音叉型振動子１００の表面側の斜視図であり、図１１（ｂ）は裏面側の斜視図である。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す実施例１の音叉型振動子と比べて、第１駆動電極２８が設けられている位置と第１検出電極３０が設けられている位置とが反対の位置関係になっている。つまり、第１駆動電極２８ａと２８ｂとは、アーム部１２ａと１２ｂとの内側に設けられていて、第１検出電極３０ａと３０ｂとは、アーム部１２ａと１２ｂとの外側に設けられている。その他の構成については、実施例１の音叉型振動子と同じであり、図４（ａ）及び図４（ｂ）で示しているので、説明を省略する。
【００４９】
次に、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を用い、実施例１の変形例１の音叉型振動子１００について、駆動及び検出における配線構造を説明する。図１２（ａ）は実施例１の変形例１の音叉型振動子１００に駆動電源を接続させた場合の配線模式図であり、図１２（ｂ）は、実施例１の変形例１の音叉型振動子１００に差動検出回路を接続させた場合の配線模式図である。なお、音叉型振動子１００は、図１１（ａ）のＡの断面をベース部１０の反対側から見たＸ−Ｚ断面図を示している。
【００５０】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）において、第１駆動電極２８が設けられた位置と第１検出電極３０が設けられた位置とが、実施例１の音叉型振動子と比べて、反対の位置関係になっている以外は、実施例１と同じであり、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示しているので、説明を省略する。
【００５１】
実施例１の変形例１のように、第１駆動電極２８と第１検出電極３０とが設けられる位置が、実施例１と比べて、反対の位置関係になっている場合でも、実施例１と同じように、量産性に優れ、小型で高感度な音叉型振動子を有する角速度センサを得ることができる。
【００５２】
また、実施例１の変形例１においても、実施例１と同様、音叉型振動子１００に差動検出回路２６を接続させる場合に、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）のように、第１検出電極３０ａと差動検出回路２６との間に、差動増幅回路２７ａを設け、第１検出電極３０ｂと差動検出回路２６との間に差動増幅回路２７ｂを設けてもよい。
【００５３】
次に、実施例１の変形例２に係る角速度センサの音叉型振動子について説明する。実施例１の変形例２の音叉型振動子は、アーム部１２の表面に形成する第１駆動電極２８と第１検出電極３０とを、アーム部１２の先端部まで延伸させた場合の例である。図１４（ａ）は実施例１の変形例２の音叉型振動子１００の表面側の斜視図であり、図１４（ｂ）は裏面側の斜視図である。
【００５４】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）において、第１駆動電極２８ａと第１検出電極３０ａとが、アーム部１２ａの先端部まで延伸して設けられている。同様に、第１駆動電極２８ｂと第１検出電極３０ｂとは、アーム部１２ｂの先端部まで延伸して設けられている。その他の構成については、実施例１の変形例１の音叉型振動子と同じであり、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）で示しているので、説明を省略する。
【００５５】
図１５（ａ）は、実施例１の変形例２の音叉型振動子１００の駆動モードにおけるインピーダンス特性の測定結果を示している。ここで、測定には、１４０°Ｙカット板のＬｉＮｂＯ３の圧電材料で、アーム部１２の幅（Ｘ軸）が１．０ｍｍで、長さ（Ｙ軸）４．３ｍｍで、厚み（Ｚ軸）が０．３１ｍｍである音叉型振動子を用いた。また、Ｙ軸方向における第１駆動電極２８の長さ（電極長）は３．８５ｍｍであり、Ｘ軸方向における第１駆動電極２８の長さ（電極幅）は０．１８ｍｍである。図１５（ａ）において、横軸は周波数（ｋＨｚ）、第１縦軸はインピーダンス（ｋΩ）、第２縦軸は位相（Ｄｅｇｒｅｅ）である。図１５（ａ）中の実線はインピーダンスの測定結果を示し、鎖線は位相の測定結果を示している。図１５（ａ）によれば、第１駆動電極２８と第１検出電極３０とを、アーム部１２の先端部まで延伸させた場合でも、正常に作動していることが分かる。
【００５６】
図１５（ｂ）は、実施例１の変形例２の音叉型振動子１００において、第１駆動電極２８の面積の変化に対する、共振周波数での駆動インピーダンスの変化を測定した測定結果である。表２は測定を行った第１駆動電極２８について示している。図１５（ｂ）において、横軸は第１駆動電極の面積（ｍｍ２）、縦軸は駆動インピーダンス（ｋΩ）である。図１５（ｂ）によれば、第１駆動電極２８の面積が増加するほど駆動インピーダンスは低下することが分かる。また、ここでは図示を省略したが、検出側のインピーダンスについても、第１検出電極３０の面積を増加させることで、検出インピーダンスを低下させることができる。
【表２】
2009270921.tif 000004
【００５７】
したがって、図１４（ａ）のように、第１駆動電極２８及び第１検出電極３０をアーム部１２の先端部にまで延伸させて、第１駆動電極２８及び第１検出電極３０の面積を増大させることで、駆動インピーダンス及び検出インピーダンスを低インピーダンス化させることができる。これにより、駆動効率を向上させ、発生する電荷の総量を増加させることができ、検出感度の向上を更に図ることができる。
【００５８】
また、実施例１、実施例１の変形例１、実施例１の変形例２によれば、図４、図１１、図１４のように、第２駆動電極３２は、アーム部１２の側面から裏面にかけて設けられている。ここで、図１６及び図１７を用い、第２駆動電極３２が、アーム部１２の側面から裏面にかけて設けられていることの効果について説明する。
【００５９】
図１６及び図１７は、アーム部１２の側面から裏面にかけて第２駆動電極３２が設けられている場合（実施例１の変形例２）と、アーム部１２の裏面にのみ第２駆動電極３２が設けられている場合（比較例２）と、アーム部１２の側面にも裏面にも第２駆動電極３２が設けられていない場合（比較例３）とについて、有限要素法によりシミュレーションを行ったシミュレーション結果である。図１６は、検出側の容量比γｙと検出側の等価直列容量Ｃｓｙとについて計算したシミュレーション結果を示している。図１７は、駆動側の等価直列容量Ｃｓｘについて計算したシミュレーション結果を示している。なお、図１６及び図１７において、比較例２及び比較例３のシミュレーション結果は、実施例１の変形例２のシミュレーション結果で規格化した値を示している。また、シミュレーションには、１４０°Ｙカット板のＬｉＮｂＯ３の圧電材料で、アーム部１２の幅（Ｘ軸）が１．０ｍｍで、長さ（Ｙ軸）４．３ｍｍで、厚み（Ｚ軸）が０．３１ｍｍの音叉型振動子を用い、第１駆動電極２８と第１検出電極３０とは、実施例１の変形例２、比較例２、比較例３ともに同じ大きさの電極パターンを用いた。
【００６０】
図１６によれば、実施例１の変形例２の容量比γｙに比べて、比較例２及び比較例３の容量比γｙは二桁ほど大きいことが分かる。前述したように、容量比γｙは、電気信号と機械振動との変換効率を示し、値が小さいほど変換効率が大きいことを示す。したがって、実施例１の変形例２は、比較例２及び比較例３に比べて、電気信号と機械振動との変換効率が大きいことが分かる。また、実施例１の変形例２の等価直列容量Ｃｓｙに比べて、比較例２及び比較例３の等価直列容量Ｃｓｙは三桁ほど小さいことが分かる。検出側の等価直列容量Ｃｓｙが小さいほど、検出感度が小さいことを示す。したがって、実施例１の変形例２は、比較例２及び比較例３に比べて、検出感度が大きいことが分かる。
【００６１】
このように、比較例２及び比較例３に比べて、実施例１の変形例２の電気−機械変換効率と検出感度とが大きくなる理由を、図１２（ｂ）を用いて説明する。図１２（ｂ）によれば、第１検出電極３０は、アーム部１２の表面にのみ形成されているが、アーム部１２の側面及び裏面に設けられた第２駆動電極３２を利用した電界を用いて電荷を検出している。このため、アーム部１２の側面にまで第２駆動電極３２が設けられている実施例１の変形例２は、側面に第２駆動電極３２が設けられていない比較例２及び比較例３に比べて、電気−機械変換効率と検出感度とが大きくなる。
【００６２】
図１７によれば、実施例１の変形例２の等価直列容量Ｃｓｘに比べて、比較例２の等価直列容量Ｃｓｘは二桁ほど小さいことが分かり、比較例３の等価直列容量Ｃｓｘはシミュレーションの解析分解能を超えてしまい測定することができなかった。駆動側の等価直列容量Ｃｓｘは、値が小さくなるほど発振時の余裕度が小さくなることを示している。したがって、実施例１の変形例２は、比較例２及び比較例３に比べて、発振マージンが大きいことが分かる。つまり、アーム部１２の側面に第２駆動電極３２が設けられることにより、発振マージンを大きくする効果が得られる。
【００６３】
これら図１６及び図１７より、第２駆動電極３２をアーム部１２の側面から裏面にかけて形成することで、電気−機械変換効率が大きく、電荷を検出する等価直列容量も大きい、高感度な音叉型振動子を得ることができる。特に、第２駆動電極３２は、アーム部１２の側面及び裏面の全面を覆うように形成される場合が好ましい。
【実施例２】
【００６４】
実施例２は、実施例１に係る角速度センサの音叉型振動子の駆動モードと検出モードとを入れ替えた場合の例である。図１８（ａ）は実施例２の音叉型振動子１００の表面側の斜視図であり、図１８（ｂ）は裏面側の斜視図である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）において、アーム部１２ａの側面から裏面にかけて第２検出電極４６ａが設けられている。同様に、アーム部１２ｂの側面から裏面にかけて第２検出電極４６ｂが設けられている（以下において、第２検出電極４６ａと第２検出電極４６ｂとを合わせて第２検出電極４６と表す場合がある）。第２検出電極４６ａ及び４６ｂは、アーム部１２ａ及び１２ｂの側面と裏面との全面を覆うように設けられている。アーム部１２ａ及び１２ｂそれぞれの先端部で、第２検出電極４６ａ及び４６ｂは、アーム部１２ａ及び１２ｂの表面にまで延在している。また、第２検出電極４６ａ及び４６ｂは、ベース部１０の側面及び裏面にまで延在し互いに接続している。したがって、第２検出電極４６ａと４６ｂとは同電位となっている。第２検出電極４６は、ベース部１０の一部で、ベース部１０の表面にまで延在している。ベース部１０の表面に延在する第２検出電極４６は、引き出し電極の機能を有する。その他の構成については、実施例１と同じであり、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示しているので説明を省略する。
【００６５】
ここで、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）を用い、実施例２の音叉型振動子１００の駆動モードと検出モードとを説明する。図１９（ａ）において、音叉型振動子１００の第１駆動電極２８（図１８参照）に駆動信号を印加することにより、アーム部１２は、互いに逆位相で前後（Ｚ軸方向）に振動する振動モードが発生する。ここで、Ｙ軸に対して角速度が加わると、コリオリ力により、図１９（ｂ）のような、アーム部１２がＸ軸方向で互いに開閉するような振動モードが発生する。第１検出電極３０及び第２検出電極４６（図１８参照）が、この振動モードにより発生した電荷を検出することにより、Ｙ軸を中心とした角速度を検知することができる。駆動に用いる振動モードを駆動モード、検出に用いる振動モードを検出モードという。
【００６６】
次に、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）を用い、実施例２の音叉型振動子１００について、駆動及び検出における配線構造を説明する。図２０（ａ）は実施例２の音叉型振動子１００に駆動電源を接続させた場合の配線模式図であり、図２０（ｂ）は、実施例２の音叉型振動子１００に差動検出回路を接続させた場合の配線模式図である。なお、音叉型振動子１００は、図１８（ａ）のＡの断面をベース部１０の反対側から見たＸ−Ｚ断面図を示している。図２０（ａ）において、第１駆動電極２８ａ及び２８ｂは、配線部２２を介して駆動電源２４に接続されている。第１駆動電極２８ａと２８ｂとに、駆動電源２４から交流信号である駆動信号を印加することで、ある瞬間では、図２０（ａ）の矢印で示すような電界Ｅ３が発生する。そして、次の瞬間では、電界Ｅ３と反対の方向を向いた電界が発生する。これにより、図１９（ａ）で示したように、アーム部１２は互いに逆位相でＺ軸方向に振動する振動モードが発生する。
【００６７】
ここで、Ｙ軸に対して角速度が加わると、図１９（ｂ）で示したように、アーム部１２がＸ軸方向で互いに開閉するような振動モードが発生する。これにより、ある瞬間では、図２０（ｂ）の矢印で示すような電界Ｅ４が発生する。これにより、第１検出電極３０から出力される検出信号と第２検出電極４６から出力される検出信号とは逆位相になる。よって、図２０（ｂ）のように、第１検出電極３０ａと３０ｂとを１本の第３配線部４８を介して差動検出回路２６に接続し、第２検出電極４６ａと４６ｂとを１本の第４配線部５０を介して差動検出回路２６に接続することで、差動検出回路２６で角速度を検知することができる。
【００６８】
実施例２によれば、図１８（ａ）のように、２本のアーム部１２それぞれの表面に、第１駆動電極２８と第１検出電極３０とがそれぞれ設けられている。アーム部１２ａの側面から裏面にかけて第２検出電極４６ａが設けられ、アーム部１２ｂの側面から裏面にかけて第２検出電極４６ｂが設けられている。そして、第２検出電極４６ａと第２検出電極４６ｂとは、互いに接続されて同電位となっている。つまり、２本のアーム部１２それぞれの側面から裏面にかけて設けられた第２検出電極４６は、互いに電気的に接続されている。
【００６９】
このような構成の実施例２においても、実施例１と同じように、電極パターンの形成をアーム部１２の表面で行うだけで済むため、製造が容易となり、優れた量産性を得ることができ、音叉型振動子１００の小型化を図ることができる。また、立体配線を用いなくて済むため、配線部の引き回しが容易となり、角速度センサが小型化した場合でも、配線部の信頼性を向上させることができる。
【００７０】
また、第２検出電極４６をアーム部１２の側面から裏面にかけて形成することで、実施例１と同様に、電気−機械変換効率が大きく、電荷を検出する等価直列容量も大きい、高感度な音叉型振動子を得ることができる。特に、第２検出電極４６は、アーム部１２の側面及び裏面の全面を覆うように形成される場合が好ましい。
【００７１】
また、図２０（ｂ）のように、第１検出電極３０から出力される検出信号と、第２検出電極４６から出力される検出信号とは逆位相となる。このため、第１検出電極３０から出力される検出信号と第２検出電極から出力される検出信号との差をとる差動検出回路２６に、これらの検出信号を入力することにより、角速度を検知することができる。このように、実施例２においても、実施例１と同じように、差動検出で角速度を検知することができるため、高ＳＮ比（Signal to Noise ratio）を有する角速度センサを得ることができる。
【００７２】
また、図１８（ａ）のように、第２検出電極４６をベース部１０の表面にまで延在させている。これにより、音叉型振動子１００と外部回路との接続を、ベース部１０の表面のみで行うことができる。
【００７３】
また、音叉型振動子１００に差動検出回路２６を接続させる場合に、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）のように、第１検出電極３０と差動検出回路２６との間に、差動増幅回路２７ａを設け、第２検出電極４６と差動検出回路２６との間に差動増幅回路２７ｂを設けてもよい。
【００７４】
次に、図２２を用いて、実施例２の変形例１に係る角速度センサの音叉型振動子について説明する。図２２（ａ）は実施例２の変形例１の音叉型振動子１００の表面側の斜視図であり、図２２（ｂ）は裏面側の斜視図である。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）において、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）で示した実施例２の音叉型振動子と比べて、第１駆動電極２８が設けられている位置と第１検出電極３０が設けられている位置とが反対の位置関係になっている。つまり、第１駆動電極２８ａと２８ｂとは、アーム部１２ａと１２ｂとの内側に設けられていて、第１検出電極３０ａと３０ｂとは、アーム部１２ａと１２ｂとの外側に設けられている。その他の構成については、実施例２の音叉型振動子と同じであり、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）で示しているので、説明を省略する。
【００７５】
次に、図２３（ａ）及び図２３（ｂ）を用い、実施例２の変形例１の音叉型振動子１００について、駆動及び検出における配線構造を説明する。図２３（ａ）は実施例２の変形例１の音叉型振動子１００に駆動電源を接続させた場合の配線模式図であり、図２３（ｂ）は、実施例２の変形例１の音叉型振動子１００に差動検出回路を接続させた場合の配線模式図である。なお、音叉型振動子は、図２２（ａ）のＡの断面をベース部１０の反対側から見たＸ−Ｚ断面図を示している。
【００７６】
図２３（ａ）及び図２３（ｂ）において、第１駆動電極２８が設けられた位置と第１検出電極３０が設けられた位置とが、実施例２の音叉型振動子と比べて、反対の位置関係になっている以外は、実施例２と同じであり、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示しているので、説明を省略する。
【００７７】
実施例２の変形例１のように、第１駆動電極２８と第１検出電極３０とが設けられた位置が、実施例２と比べて、反対の位置関係になっている場合でも、実施例２と同じように、量産性に優れ、小型で高感度な音叉型振動子を有する角速度センサを得ることができる。
【００７８】
また、実施例２の変形例１においても、実施例２と同様、音叉型振動子１００に差動検出回路２６を接続させる場合に、図２４（ａ）及び図２４（ｂ）のように、第１検出電極３０と差動検出回路２６との間に、差動増幅回路２７ａを設け、第２検出電極４６と差動検出回路２６との間に差動増幅回路２７ｂを設けてもよい。
【００７９】
また、実施例２においても、実施例１の変形例２のように、第１駆動電極２８と第１検出電極３０とをアーム部１２の先端部にまで延伸させることで、更に高感度な音叉型振動子を得ることができる。
【００８０】
実施例１及び２において、アーム部１２の本数が２本の場合を例に示したが、アーム部１２の本数はこれに限られるわけではなく、２本以上の複数の本数である場合でもよい。
【００８１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１（ａ）は比較例１の音叉型振動子の表面側の斜視図であり、図１（ｂ）は裏面側の斜視図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、比較例１及び実施例１の駆動モード及び検出モードを説明するための斜視図である。
【図３】図３（ａ）は比較例１の音叉型振動子を駆動電源に接続させる場合の配線模式図であり、図３（ｂ）は差動検出回路に接続させる場合の配線模式図である。
【図４】図４（ａ）は実施例１の音叉型振動子の表面側の斜視図であり、図４（ｂ）は裏面側の斜視図である。
【図５】図５（ａ）から図５（ｄ）は実施例１の音叉型振動子の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図６】図６（ａ）から図６（ｃ）は実施例１の音叉型振動子の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図７】図７（ａ）から図７（ｃ）は露光方法を説明するための図である。
【図８】図８（ａ）は実施例１の音叉型振動子を駆動電源に接続させる場合の配線模式図であり、図８（ｂ）は差動検出回路に接続させる場合の配線模式図である。
【図９】図９は実施例１及び比較例１の音叉型振動子の検出モードにおける周波数特性を計算したシミュレーション結果である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は実施例１の音叉型振動子を差動検出回路に接続させる場合の配線模式図である。
【図１１】図１１（ａ）は実施例１の変形例１の音叉型振動子の表面側の斜視図であり、図１１（ｂ）は裏面側の斜視図である。
【図１２】図１２（ａ）は実施例１の変形例１の音叉型振動子を駆動電源に接続させる場合の配線模式図であり、図１２（ｂ）は差動検出回路に接続させる場合の配線模式図である。
【図１３】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は実施例１の変形例１の音叉型振動子を差動検出回路に接続させる場合の配線模式図である。
【図１４】図１４（ａ）は実施例１の変形例２の音叉型振動子の表面側の斜視図であり、図１４（ｂ）は裏面側の斜視図である。
【図１５】図１５（ａ）は実施例１の変形例２の音叉型振動子の駆動モードにおける周波数特性の測定結果であり、図１５（ｂ）は第１駆動電極の面積の変化に対する、共振周波数での駆動インピーダンスの変化を測定した測定結果である。
【図１６】図１６は第２駆動電極の電極構成による検出側の容量比と検出側の等価直列容量とを計算したシミュレーション結果である。
【図１７】図１７は第２駆動電極の電極構成による駆動側の等価直列容量を計算したシミュレーション結果である。
【図１８】図１８（ａ）は実施例２の音叉型振動子の表面側の斜視図であり、図１８（ｂ）は裏面側の斜視図である。
【図１９】図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は実施例２の駆動モード及び検出モードを説明するための斜視図である。
【図２０】図２０（ａ）は実施例２の音叉型振動子を駆動電源に接続させる場合の配線模式図であり、図２０（ｂ）は差動検出回路に接続させる場合の配線模式図である。
【図２１】図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は実施例２の音叉型振動子を差動検出回路に接続させる場合の配線模式図である。
【図２２】図２２（ａ）は実施例２の変形例１の音叉型振動子の表面側の斜視図であり、図２２（ｂ）は裏面側の斜視図である。
【図２３】図２３（ａ）は実施例２の変形例１の音叉型振動子を駆動電源に接続させる場合の配線模式図であり、図２３（ｂ）は差動検出回路に接続させる場合の配線模式図である。
【図２４】図２４（ａ）及び図２４（ｂ）は実施例２の変形例１の音叉型振動子を差動検出回路に接続させる場合の配線模式図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０  ベース部
１２  アーム部
１４  検出電極
１６  電極
１８  引き出し電極
２０  駆動電極
２２  配線部
２４  駆動電源
２６  差動検出回路
２７ａ  差動増幅回路
２７ｂ  差動増幅回路
２８  第１駆動電極
３０  第１検出電極
３２  第２駆動電極
３４  電極薄膜
３６  レジスト膜
３８  マスク
４０  第１配線部
４２  第２配線部
４６  第２検出電極
４８  第３配線部
５０  第４配線部
【図１】
2009270921.tif 000005
【図２】
2009270921.tif 000006
【図３】
2009270921.tif 000007
【図４】
2009270921.tif 000008
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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