KR20110088437A

KR20110088437A - 물리량 검출 소자, 물리량 검출 장치, 및 전자기기

Info

Publication number: KR20110088437A
Application number: KR1020110007758A
Authority: KR
Inventors: 마사키 아메미야
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2011-08-03
Also published as: JP2011174914A; CN102192731A; US20110179867A1; US8511161B2

Abstract

Z축 방향으로 두께를 구비한 더블 T형 압전 진동편을 가지며, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있는 물리량 검출 소자를 제공한다.
본 발명에 관련된 물리량 검출 소자(100)에서는, 한 쌍의 제1 구동 진동 아암의 한쪽(30a)과 다른쪽(30b)은, 제1 위상에서 Z축 방향으로 굴곡 진동하고, 한 쌍의 제2 구동 진동 아암의 한쪽(40a)과 다른쪽(40b)은, 제1 위상과 역위상인 제2 위상에서 Z축 방향으로 굴곡 진동하고, X축 둘레의 회전의 각속도에 의해 발생하는 코리올리 힘에 의해, 한 쌍의 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)과 한 쌍의 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)은, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 진동하고, 한 쌍의 제1 구동 진동 아암(30a, 30b) 및 한 쌍의 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)의 Y축 방향으로의 진동에 의해, 한 쌍의 검출 진동 아암의 한쪽(20a)과 다른쪽(20b)은, 서로 역위상으로 X축 방향으로 굴곡 진동한다.

Description

물리량 검출 소자, 물리량 검출 장치, 및 전자기기{PHYSICAL AMOUNT DETECTING DEVICE, PHYSICAL AMOUNT DETECTING APPARATUS AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 물리량 검출 소자, 물리량 검출 장치, 및 전자기기에 관한 것이다.

종래부터, 회전계의 회전 각속도를 검출하기 위한 각속도 센서로서, 압전 진동편을 용기에 수납한 진동형 압전 자이로스코프가 이용되어 왔다. 진동형 압전 자이로스코프는, 카 내비게이션이나, 스틸카메라의 손 떨림의 검출 등에 이용되고 있다. 　

진동형 압전 자이로스코프에 사용되는 압전 진동편으로서는, 예를 들면, Z축 방향으로 두께를 가지고, 기부(基部)로부터 X축을 따라 양측으로 연장된 1쌍의 연결 아암과, 기부로부터 Y축을 따라 양측으로 연장된 1쌍의 검출 진동 아암과, 연결 아암의 각각으로부터 Y축을 따라 양측으로 연장된 1쌍의 구동 진동 아암을 구비한 더블 T형 압전 진동편을 이용할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이러한 더블 T형 압전 진동편은, 구동 진동 아암을 XY평면 내에 굴곡 진동시킴으로써, Z축 둘레의 각속도를 검출할 수 있다.

특허 문헌 1: 일본국 공개 특허 2005－62160호 공보

본 발명의 몇개의 양태에 관련된 목적의 하나는, Z축 방향으로 두께를 구비한 더블 T형 압전 진동편을 가지며, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있는 물리량 검출 소자를 제공하는 것에 있다. 또, 본 발명의 몇개의 양태에 관련된 목적의 하나는, 상기 물리량 검출 소자를 포함하는 물리량 검출 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 서술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 이하의 양태 또는 적용예로서 실현될 수 있다.

［적용예 1］　

기부와,

상기 기부로부터, X축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 연결 아암과,

상기 기부로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 검출 진동 아암과,

상기 한 쌍의 연결 아암의 한쪽으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 구동 진동 아암과,

상기 한 쌍의 연결 아암의 다른쪽으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 구동 진동 아암을 포함하고,

상기 한 쌍의 제1 구동 진동 아암의 한쪽과 다른쪽은, 제1 위상에서 Z축 방향으로 굴곡 진동하고,

상기 한 쌍의 제2 구동 진동 아암의 한쪽과 다른쪽은, 상기 제1 위상과 역위상인 제2 위상에서 Z축 방향으로 굴곡 진동하며,　

X축 둘레의 회전의 각속도에 의해 발생하는 코리올리 힘에 의해, 상기 한 쌍의 제1 구동 진동 아암과 상기 한 쌍의 제2 구동 진동 아암은, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 진동하고,

상기 한 쌍의 제1 구동 진동 아암 및 상기 한 쌍의 제2 구동 진동 아암의 Y축 방향으로의 진동에 의해, 상기 한 쌍의 검출 진동 아암의 한쪽과 다른쪽은, 서로 역위상으로 X축 방향으로 굴곡 진동하는, 물리량 검출 소자.　

이러한 물리량 검출 소자에 의하면, Z축 방향으로 두께를 구비한 더블 T형 압전 진동편을 가지며, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있다. 　

［적용예 2］　

적용예 1에 있어서,

상기 제1 구동 진동 아암을 굴곡 진동시키기 위한 제1 및 제2 구동 신호 전극과,

상기 제1 구동 진동 아암을 굴곡 진동시키기 위한 전극이며, 상기 제1 및 제2 구동 신호 전극의 각각과 쌍을 이루는 제1 및 제2 구동 접지 전극과,

상기 제2 구동 진동 아암을 굴곡 진동시키기 위한 제3 및 제4 구동 신호 전극과,

상기 제2 구동 진동 아암을 굴곡 진동시키기 위한 전극이며, 상기 제3 및 제4 구동 신호 전극의 각각과 쌍을 이루는 제3 및 제4 구동 접지 전극을 더 포함하고,

상기 기부, 상기 연결 아암, 상기 검출 진동 아암, 및, 상기 제1 및 제2 구동 진동 아암은, 압전 진동편을 구성하고,

상기 압전 진동편은,　

X축과 Y축으로 규정된 평면을 따라, 표리 관계에 있는 제1 주면(主面) 및 제2 주면을 가지고,

상기 제1 구동 진동 아암은,

상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하는 제1 측면과,

상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 반대측인 제2 측면을 가지고,

상기 제2 구동 진동 아암은,

상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 대향하는 제3 측면과,

상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제3 측면과 반대측인 제4 측면을 가지고,

상기 제1 구동 신호 전극은, 상기 제1 측면의 상기 제1 주면측에 형성되고,

상기 제1 구동 접지 전극은, 상기 제2 측면의 상기 제1 주면측에 형성되고,

상기 제2 구동 신호 전극은, 상기 제2 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,

상기 제2 구동 접지 전극은, 상기 제1 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,

상기 제3 구동 신호 전극은, 상기 제3 측면의 상기 제1 주면측에 형성되고,

상기 제3 구동 접지 전극은, 상기 제4 측면의 상기 제1 주면측에 형성되고,

상기 제4 구동 신호 전극은, 상기 제4 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,

상기 제4 구동 접지 전극은, 상기 제3 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,

상기 제1 내지 제4 구동 신호 전극은, 서로 전기적으로 접속되며,

상기 제1 내지 제4 구동 접지 전극은, 서로 전기적으로 접속되어 있는, 물리량 검출 소자.　

이러한 물리량 검출 소자에 의하면, 상기 제1 구동 진동 아암 및 상기 제2 구동 진동 아암을 Z축 방향으로 굴곡 진동시킬 수 있다. 　

［적용예 3］　

적용예 2에 있어서,

상기 제1 구동 신호 전극과 상기 제1 구동 접지 전극은, 상기 제1 구동 진동 아암을 개재하여 대향하고,

상기 제2 구동 신호 전극과 상기 제2 구동 접지 전극은, 상기 제1 구동 진동 아암을 개재하여 대향하고,

상기 제3 구동 신호 전극과 상기 제3 구동 접지 전극은, 상기 제2 구동 진동 아암을 개재하여 대향하고,

상기 제4 구동 신호 전극과 상기 제4 구동 접지 전극은, 상기 제2 구동 진동 아암을 개재하여 대향하고 있는, 물리량 검출 소자.　

이러한 물리량 검출 소자에 의하면, 효율적으로, 구동 신호 전극과 구동 접지 전극의 사이에 전압을 인가할 수 있다. 　

［적용예 4］　

적용예 1 내지 3 중 어느 한 예에 있어서,

상기 검출 진동 아암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 검출 신호 전극과,

상기 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 검출 접지 전극을 더 포함하고,

상기 검출 신호 전극은, 상기 검출 진동 아암의 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면에 형성되고,

상기 검출 접지 전극은, 상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하는 2개의 측면에 형성되어 있는, 물리량 검출 소자.　

이러한 물리량 검출 소자에 의하면, 확실히, 상기 검출 진동 아암의 굴곡 진동에 의한 검출 신호를 검출할 수 있다. 　

［적용예 5］　

적용예 1 내지 4 중 어느 한 예에 기재된 물리량 검출 소자와,

상기 물리량 검출 소자가 수용된 패키지와,

상기 물리량 검출 소자를 제어하기 위한 IC칩을 포함하는, 물리량 검출 장치.　

이러한 물리량 검출 장치에 의하면, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있다.

［적용예 6］　

적용예 1 내지 4 중 어느 한 예에 기재된 물리량 검출 소자를 포함하는, 전자기기.　

이러한 전자기기에 의하면, X축 둘레의 각속도를 검출할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 소자의 제1 주면측의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 소자의 제2 주면측의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 소자를 모식적으로 나타낸 단면도.
도 4는 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 소자를 모식적으로 나타낸 단면도.
도 5는 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 소자의 압전 진동편의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 소자의 압전 진동편의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 소자의 압전 진동편의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 소자의 압전 진동편의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 장치를 모식적으로 나타낸 단면도.
도 10은 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

1.　물리량 검출 소자

우선, 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 소자(100)에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 물리량 검출 소자(100)를 한쪽의 주면인 제1 주면(62)측에서 본 평면도이며, 물리량 검출 소자(100)의 제1 주면(62)측의 구성을 설명하기 위한 도이다. 도 2는, 물리량 검출 소자(100)를 제1 주면(62)측에서 본 투시도이며, 물리량 검출 소자(100)의 다른쪽의 주면인 제2 주면(64)측의 구성을 설명하기 위한 도이다. 도 3은, 물리량 검출 소자(100)를 모식적으로 나타낸 도 1 및 도 2의 III－III선 단면도이다. 도 4는, 물리량 검출 소자(100)를 모식적으로 나타낸 도 1 및 도 2의 IV－IV선 단면도이다. 　

물리량 검출 소자(100)는, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 압전 진동편(60)과, 압전 진동편(60)에 형성된 전극을 포함한다. 이하에서는, 압전 진동편(60), 압전 진동편(60)에 형성된 전극, 압전 진동편(60)의 동작의 순서로 설명한다. 　

1. 1.　압전 진동편에 대해서

우선, 압전 진동편(60)에 대해서 설명한다. 압전 진동편(60)의 재질로서는, 예를 들면, 수정, 탄탈산 리튬, 니오브산 리튬 등의 압전 단결정이나, 지르콘산 티탄산연 등의 압전 세라믹스 등의 압전 재료를 이용할 수 있다. 또, 압전 진동편(60)은, 실리콘 반도체의 표면의 일부에, 전극 사이에 끼워진 산화 아연, 질화 알루미늄 등의 압전 박막을 형성한 구조여도 된다. 　

이하에서는, 압전 진동편(60)으로서, 수정 기판에 의해 형성된, 이른바 더블 T형 압전 진동편을 이용한 예에 대해서 설명한다. 수정 기판에 의해 형성된 압전 진동편(60)은, 온도 변화에 대한 공진 주파수의 변동이 작기 때문에, 각속도의 검출 정밀도를 높일 수 있다. 　

수정 기판을 구성하는 수정은, 전기축으로 불리는 X축, 기계축으로 불리는 Y축, 및 광학축으로 불리는 Z축을 가지고 있다. 압전 진동편(60)은, 예를 들면, X축과 Y축으로 규정된 XY평면의 방향으로 잘라진 Z컷의 수정 기판에 의해 형성되어 있다. 즉, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 압전 진동편(60)은, Z축 방향으로 두께를 가지고, 압전 진동편(60)의 평면 형상은, 수정의 결정축에 맞추어 XY평면에 전개되어 있다. 압전 진동편(60)은, 표리 관계에 있는 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)을 가진다. 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)은, XY평면을 따른 면이다. 　

압전 진동편(60)은, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 기부(10)와, 한 쌍의 연결 아암(20a, 20b)과, 한 쌍의 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)과, 한 쌍의 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)과, 한 쌍의 검출 진동 아암(50a, 50b)을 포함한다. 　

기부(10)는, 압전 진동편(60)의 중심점 G를 가진다. 중심점 G는, 압전 진동편(60)의 중심 위치라고도 할 수 있다. 압전 진동편(60)은, 예를 들면, 중심점 G에 관해서 점대칭이 되는 형상을 가진다. 기부(10)의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, YZ평면 및 XZ평면에 평행한 단면(측면)을 가지는 대략 직사각형의 형상이다. 그 YZ평면에 평행한 단면으로부터 연결 아암(20a, 20b)이 연장되고, 그 XZ평면에 평행한 단면으로부터 검출 진동 아암(50a, 50b)이 연장될 수 있다. 　

한 쌍의 연결 아암(20a, 20b)은, 기부(10)로부터, X축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장되어 있다. 도시한 예에서는, 한쪽의 연결 아암(20a)은 플러스 X축 방향(X축의 화살표의 방향)으로 연장되고, 다른쪽의 연결 아암(20b)은 마이너스 X축 방향으로 연장되어 있다. 　

한 쌍의 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 연결 아암(20a)의 선단부 근방으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장되어 있다. 도시한 예에서는, 한쪽의 제1 구동 진동 아암(30a)은 플러스 Y축 방향(Y축의 화살표의 방향)으로 연장되고, 다른쪽의 제1 구동 진동 아암(30b)은 마이너스 Y축 방향으로 연장되어 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 예에서는, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)의 단면 형상은, 대략 직사각형이다. 제1 구동 진동 아암(30a)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제1 측면(32a) 및 제2 측면(34a)을 가진다. 마찬가지로, 제1 구동 진동 아암(30b)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제1 측면(32b) 및 제2 측면(34b)을 가진다. 제1 측면(32a, 32b)은, 검출 진동 아암(50a, 50b)측의 측면이다. 제2 측면(34a, 34b)는, 각각 제1 측면(32a, 32b)과 반대측인 면이다. 　

한 쌍의 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 연결 아암(20b)의 선단부 근방으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장되어 있다. 도시한 예에서는, 한쪽의 제2 구동 진동 아암(40a)은 플러스 Y축 방향으로 연장되고, 다른쪽의 제2 구동 진동 아암(40b)은 마이너스 Y축 방향으로 연장되어 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 예에서는, 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)의 단면 형상은, 대략 직사각형이다. 제2 구동 진동 아암(40a)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제3 측면(42a) 및 제4 측면(44a)을 가진다. 마찬가지로, 제2 구동 진동 아암(40b)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제3 측면(42b) 및 제4 측면(44b)을 가진다. 제3 측면(42a, 42b)은, 검출 진동 아암(50a, 50b)측의 측면이며, 각각 제1 측면(32a, 32b)과 대향하는 면이다. 제1 측면(32a)과 제3 측면(42a)은, 검출 진동 아암(50a)을 사이에 두고, 마주보고 있다고도 할 수 있다. 마찬가지로, 제1 측면(32b)과 제3 측면(42b)은, 검출 진동 아암(50b)을 사이에 두고, 마주보고 있다고도 할 수 있다. 제4 측면(44a, 44b)은, 각각 제3 측면(42a, 42b)과 반대측인 면이다. 　

한 쌍의 검출 진동 아암(50a, 50b)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기부(10)로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장되어 있다. 도시한 예에서는, 한쪽의 검출 진동 아암(50a)은 플러스 Y축 방향으로 연장되고, 다른쪽의 검출 진동 아암(50b)은 마이너스 Y축 방향으로 연장되어 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 예에서는, 검출 진동 아암(50a, 50b)의 단면 형상은, 대략 직사각형이다. 검출 진동 아암(50a)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제5 측면(52a) 및 제6 측면(54a)을 가진다. 마찬가지로, 검출 진동 아암(50b)은, 제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 제5 측면(52b) 및 제6 측면(54b)을 가진다. 제5 측면(52a, 52b)은, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)측의 측면이다. 제6 측면(54a, 54b)은, 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)측의 측면이며, 각각 제5 측면(52a, 52b)과 반대측인 면이다. 　

압전 진동편(60)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 또한, 추부(錘部)(46b, 56a, 56b)는, 각각, 진동 아암(30a, 30b, 40a, 40b, 50a, 50b)의 선단부에 형성되어 있다. 추부(36a, 36b, 46a, 46b, 56a, 56b)의 폭(X축 방향의 크기)은, 진동 아암(30a, 30b, 40a, 40b, 50a, 50b)의 폭보다 크다. 구동 진동 아암(30a, 30b, 40a, 40b)의 선단부에 형성된 추부(36a, 36b, 46a, 46b)에 의해, 물리량 검출 소자(100)는, 코리올리 힘을 크게 함과 함께, 원하는 공진 주파수를 비교적 짧은(Y축 방향의 크기가 작다) 구동 진동 아암으로 얻을 수 있다. 또, 검출 진동 아암(50a, 50b)의 선단부에 형성된 추부(56a, 56b)에 의해, 검출 신호 전극(131, 151)에 발생하는 전하를 크게 할 수 있어, 각속도의 검출 감도를 향상시킬 수 있다. 　

구동 진동 아암(30a, 30b, 40a, 40b)과, 추부(36a, 36b, 46a, 46b)와, 연결 아암(20a, 20b)은, 압전 진동편(60)를 구동시키는 구동 진동계를 구성할 수 있다. 검출 진동 아암(50a, 50b)과, 추부(56a, 56b)는, 각속도를 검출하는 검출 진동계를 구성할 수 있다. 또한, 도 3 및 도 4는 개략도이기 때문에 단면 형상을 대략 직사각형으로서 도시했지만, 정확한 직사각형에 한정되지 않는다. 즉, 압전 진동편(60)을 웨트 에칭 가공에 의해 형성한 경우에는, 에칭 스피드의 이방성에 의해 제1 구동 진동 아암(30a, 30b), 제2 구동 진동 아암(40a, 40b), 검출 진동 아암(50a, 50b)의 단면 형상이 정확한 직사각형은 되지 않고, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b), 제2 구동 진동 아암(40a, 40b), 검출 진동 아암(50a, 50b)의 측면 중 특정 부분이 볼록면이 되는 경우가 있다. 또, 제1 주면(62), 제2 주면(64)에 요철을 형성한 형상이어도 된다. 　

1. 2　전극에 대해서

다음에, 압전 진동편(60)에 형성된 전극에 대해서 설명한다. 물리량 검출 소자(100)는, 도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 내지 제4 구동 신호 전극(111, 112, 113, 114)과, 제1 내지 제4 구동 접지 전극(121, 122, 123, 124)과, 제1 및 제2 검출 신호 전극(131, 151)과, 제1 및 제2 검출 접지 전극(141, 161)을 포함할 수 있다. 　

(1) 제1 및 제2 구동 신호 전극(111, 112), 및, 제1 및 제2 구동 접지 전극(121, 122)에 대해서

제1 및 제2 구동 신호 전극(111, 112)과, 제1 및 제2 구동 접지 전극(121, 122)은, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)을 굴곡 진동시키기 위한 전극이다. 제1 구동 신호 전극(111)은 제1 구동 접지 전극(121)과 쌍을 이루고, 제2 구동 신호 전극(112)은 제2 구동 접지 전극(122)과 쌍을 이루고 있다. 구동 신호 전극(111, 112)은, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)에 구동 신호를 부여하기 위한 전극이며, 구동 접지 전극(121, 122)은, 그랜드 전위를 가지는 전극이다. 　

제1 구동 신호 전극(111)은, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 측면(32a, 32b)의 제1 주면(62)측에 형성되어 있다. 제1 구동 접지 전극(121)은, 제2 측면(34a, 34b)의 제1 주면(62)측에 형성되어 있다. 　

제1 구동 신호 전극(111)과 제1 구동 접지 전극(121)은, 예를 들면, 제1 구동 진동 아암(30a) 또는 제1 구동 진동 아암(30b)을 개재하여 대향하고 있다. 이것에 의해, 효율적으로, 제1 구동 신호 전극(111)과 제1 구동 접지 전극(121)의 사이에 전압을 인가할 수 있다는 이점을 가진다. 이 이점은, 이하에 설명하는, 서로 대향하는 구동 신호 전극 및 구동 접지 전극에 대해서도 마찬가지이다. 　

제2 구동 신호 전극(112)은, 제2 측면(34a, 34b)의 제2 주면(64)측에 형성되어 있다. 제2 구동 접지 전극(122)은, 제1 측면(32a, 32b)의 제2 주면(64)측에 형성되어 있다. 제2 구동 신호 전극(112)과 제2 구동 접지 전극(122)은, 예를 들면, 제1 구동 진동 아암(30a) 또는 제1 구동 진동 아암(30b)을 개재하여 대향하고 있다. 　

구동 신호 전극(111, 112)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 추부(36a, 36b)에 형성된 제1 추부 전극(181)과 접속되어 있어도 된다. 제1 추부 전극(181)은, 추부(36a, 36b)의 전체면에 형성되어 있어도 된다. 　

(2) 제3 및 제4 구동 신호 전극(113, 114), 및, 제3 및 제4 구동 접지 전극(123, 124)에 대해서

제3 및 제4 구동 신호 전극(113, 114)과, 제3 및 제4 구동 접지 전극(123, 124)은, 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)을 굴곡 진동시키기 위한 전극이다. 제3 구동 신호 전극(113)은 제3 구동 접지 전극(123)과 쌍을 이루고, 제4 구동 신호 전극(114)은 제4 구동 접지 전극(124)과 쌍을 이루고 있다. 구동 신호 전극(113, 114)은, 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)에 구동 신호를 부여하기 위한 전극이며, 구동 접지 전극(123, 124)은, 그랜드 전위를 가지는 전극이다. 　

제3 구동 신호 전극(113)은, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제3 측면(42a, 42b)의 제1 주면(62)측에 형성되어 있다. 제3 구동 접지 전극(123)은, 제4 측면(44a, 44b)의 제1 주면(62)측에 형성되어 있다. 제3 구동 신호 전극(113)과 제3 구동 접지 전극(123)은, 예를 들면, 제2 구동 진동 아암(40a) 또는 제2 구동 진동 아암(40b)을 개재하여 대향하고 있다. 　

제4 구동 신호 전극(114)은, 제4 측면(44a, 44b)의 제2 주면(64)측에 형성되어 있다. 제4 구동 접지 전극(124)은, 제3 측면(42a, 42b)의 제2 주면(64)측에 형성되어 있다. 제4 구동 신호 전극(114)과 제4 구동 접지 전극(124)은, 예를 들면, 제2 구동 진동 아암(40a) 또는 제2 구동 진동 아암(40b)을 개재하여 대향하고 있다. 　

구동 접지 전극(123, 124)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 추부(46a, 46b)에 형성된 제2 추부 전극(182)과 접속되어 있어도 된다. 제2 추부 전극(182)은, 추부(46a, 46b)의 전체면에 형성되어 있어도 된다. 　

(3) 배선(171, 172)에 대해서

물리량 검출 장치(100)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 또한, 배선 171 및 배선 172를 포함할 수 있다. 　

구동 신호 전극(111~114)은, 배선(171)을 통하여, 서로 전기적으로 접속되어 있다. 배선(171)은, 연결 아암(20a, 20b) 및 기부(10)에 형성되어 있다. 도시한 예에서는, 배선(171)은, 연결 아암(20a)의 측면(제1 주면(62)과 제2 주면(64)을 접속하는 면), 기부(10)의 측면, 기부(10)의 제2 주면(64), 및, 연결 아암(20b)의 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)에 형성되어 있다. 　

구동 접지 전극(121~124)은, 배선(172)을 통하여, 서로 전기적으로 접속되어 있다. 배선(172)은, 연결 아암(20a, 20b) 및 기부(10)에 형성되어 있다. 도시한 예에서는, 배선(172)은, 연결 아암(20a)의 제1 주면(62) 및 제2 주면(64), 기부(10)의 측면, 기부(10)의 제1 주면(62), 및, 연결 아암(20b)의 측면에 형성되어 있다. 　

배선 171 및 배선 172는, 예를 들면, 구동 회로(상세한 것은 후술한다)와 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 구동 회로로부터, 구동 신호 전극(111~114)과 구동 접지 전극(121~124)의 사이에 전압을 인가하여, 구동 신호를 부여할 수 있다. 　

(4) 제1 검출 신호 전극(131) 및 제1 검출 접지 전극(141)에 대해서

제1 검출 신호 전극(131) 및 제1 검출 접지 전극(141)은, 검출 진동 아암(50a)의 검출 신호를 얻기 위한 전극이다. 즉, 검출 진동 아암(50a)에 발생한 진동은, 제1 검출 신호 전극(131)에 전하로서 나타나며, 검출 회로(상세한 것은 후술한다)에 있어서, 검출 신호로서 취출할 수 있다. 제1 검출 접지 전극(141)은, 그랜드 전위를 가질 수 있다. 　

제1 검출 신호 전극(131)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 검출 진동 아암(50a)의 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)에 형성되어 있다. 제1 주면(62)에 형성된 제1 검출 신호 전극(131)과, 제2 주면(64)에 형성된 제1 검출 신호 전극(131)은, 예를 들면, 검출 진동 아암(50a)을 개재하여 대향하고 있다. 　

제1 검출 신호 전극(131)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기부(10)의 측면에 형성된 배선(173)과 접속되어 있어도 된다. 　

제1 검출 접지 전극(141)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제5 측면(52a) 및 제6 측면(54a)에 형성되어 있다. 도시와 같이, 제1 검출 접지 전극(141)의 일부는, 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)에도 형성되어 있어도 된다. 제5 측면(52a)에 형성된 제1 검출 접지 전극(141)과, 제6 측면(54a)에 형성된 제1 검출 접지 전극(141)은, 예를 들면, 검출 진동 아암(50a)을 개재하여 대향하고 있다. 　

제1 검출 접지 전극(141)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 추부(56a)에 형성된 제3 추부 전극(183)과 접속되어 있어도 된다. 제3 추부 전극(183)은, 추부(56a)의 전체면에 형성되어 있어도 된다. 또, 제1 검출 접지 전극(141)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기부(10)의 제2 주면(64)에 형성된 배선(174)과 접속되어 있어도 된다. 　

(5) 제2 검출 신호 전극(151) 및 제2 검출 접지 전극(161)에 대해서

제2 검출 신호 전극(151) 및 제2 검출 접지 전극(161)은, 검출 진동 아암(50b)의 검출 신호를 얻기 위한 전극이다. 즉, 검출 진동 아암(50b)에 발생한 진동은, 제2 검출 신호 전극(151)에 전하로서 나타나며, 검출 회로에 있어서, 검출 신호로서 취출할 수 있다. 제2 검출 접지 전극(161)은, 그랜드 전위를 가질 수 있다. 　

제2 검출 신호 전극(151)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 검출 진동 아암(50b)의 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)에 형성되어 있다. 제1 주면(62)에 형성된 제2 검출 신호 전극(151)과, 제2 주면(64)에 형성된 제2 검출 신호 전극(151)은, 예를 들면, 검출 진동 아암(50b)을 개재하여 대향하고 있다. 　

제2 검출 신호 전극(151)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기부(10)의 측면에 형성된 배선(175)과 접속되어 있어도 된다. 　

제2 검출 접지 전극(161)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제5 측면(52b) 및 제6 측면(54b)에 형성되어 있다. 도시와 같이, 제2 검출 접지 전극(161)의 일부는, 제1 주면(62) 및 제2 주면(64)에도 형성되어 있어도 된다. 제5 측면(52b)에 형성된 제2 검출 접지 전극(161)과, 제6 측면(54b)에 형성된 제2 검출 접지 전극(161)은, 예를 들면, 검출 진동 아암(50b)을 개재하여 대향하고 있다. 　

제2 검출 접지 전극(161)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 추부(56b)에 형성된 제4 추부 전극(184)과 접속되어 있어도 된다. 제4 추부 전극(184)은, 추부(56b)의 전체면에 형성되어 있어도 된다. 또, 제2 검출 접지 전극(161)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기부(10)의 제2 주면(64)에 형성된 배선(176)과 접속되어 있어도 된다. 　

상기 서술한 배선(173, 174, 175, 176)은, 예를 들면, 검출 회로와 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 검출 회로는, 검출 신호 전극(131, 151)으로부터 검출 신호를 얻을 수 있다. 　

또한, 전극(111~114, 121~124, 131, 141, 151, 161, 181~184), 및 배선(171~176)으로서는, 예를 들면, 압전 진동편(60)측으로부터, 크롬, 금의 순서로 적층한 것 등을 이용할 수 있다. 전극(111~114, 121~124, 131, 141, 151, 161, 181~184), 및 배선(171~176)은, 예를 들면, 스퍼터법 등에 성막된 도전층(도시하지 않음)을, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술 등에 의해 패터닝함으로써 형성된다. 예를 들면, 측면에 형성되어 있는 전극(111~114, 121~124) 등은, 경사 노광 등에 의한 패터닝에 의해 형성된다. 　

1. 3.　압전 진동편의 동작에 대해서

다음에, 압전 진동편(60)의 동작에 대해서 설명한다. 도 5~도 8은, 압전 진동편(60)의 동작에 대해서 설명하기 위한 도이다. 　

우선, 구동 진동 아암(30a, 30b, 40a, 40b)을 굴곡 진동시키기 위해서, 구동 신호 전극(111~114)과, 구동 접지 전극(121~124)의 사이에 구동 신호로서 교류 전압을 인가한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 구동 신호 전극(111)과 제1 구동 접지 전극(121)의 사이, 제2 구동 신호 전극(112)과 제2 구동 접지 전극(122)의 사이, 제3 구동 신호 전극(113)과 제3 구동 접지 전극(123)의 사이, 제4 구동 신호 전극(114)과 제4 구동 접지 전극(124)의 사이에 교류 전압을 인가한다. 　

예를 들면, 구동 접지 전극(121~124)에 대해, 구동 신호 전극(111~114)에 양의 전압이 인가된 경우, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)에서는, 제1 주면(62)측에서는 플러스 X방향을 향해 전계가 발생하고, 제2 주면(64)측에서는 마이너스 X방향을 향해 전계가 발생한다. 마찬가지로, 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)에서는, 제1 주면(62)측에서는 마이너스 X방향을 향해 전계가 발생하고, 제2 주면(64)측에서는 플러스 X방향을 향해 전계가 발생한다. 이것에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)은, 연결 아암(20a)을 지지부로 하여 마이너스 Z축 방향으로 굴곡하고, 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)은, 연결 아암(20b)을 지지부로 하여 플러스 Z축 방향(종이면으로부터 마주보고 있는 방향)으로 굴곡한다. 　

상기 서술한 예와는 반대로, 예를 들면, 구동 접지 전극(121~124)에 대해, 구동 신호 전극(111~114)에 음의 전압이 인가된 경우, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)에서는, 제1 주면(62)측에서는 마이너스 X방향을 향해 전계가 발생하고, 제2 주면(64)측에서는 플러스 X방향을 향해 전계가 발생한다. 마찬가지로, 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)에서는, 제1 주면(62)측에서는 플러스 X방향을 향해 전계가 발생하고, 제2 주면(64)측에서는 마이너스 X방향을 향해 전계가 발생한다. 이것에 의해, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)은, 연결 아암(20a)을 지지부로 하여 플러스 Z축 방향으로 굴곡하고, 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)은, 연결 아암(20b)을 지지부로 하여 마이너스 Z축 방향으로 굴곡한다. 　

이와 같이, 구동 신호 전극(111~114)에 인가되는 교류 전압의 극성의 변화에 수반하여, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)은, 제1 위상에서 Z축 방향으로 굴곡 진동하고, 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)은, 제1 위상과는 역위상인 제2 위상에서 Z축 방향으로 굴곡 진동한다. 　

여기서, 압전 진동편(60)에 X축을 회전축으로 한 각속도가 더해지면, 구동 진동 아암(30a, 30b, 40a, 40b)은, 굴곡 진동의 방향인 Z축과 회전축인 X축의 양쪽에 수직인 방향, 즉 Y축 방향으로 코리올리 힘을 얻는다. 그 결과, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 연결 아암(20a)과 연결 아암(20b)은, 기부(10)를 지지부로 하여, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 굴곡 진동한다. 이 연결 아암(20a, 20b)의 굴곡 진동에 수반하여, 제1 구동 진동 아암(30a, 30b)과 제2 구동 진동 아암(40a, 40b)은, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 진동한다. 그리고, 연결 아암(20a, 20b) 및 구동 진동 아암(30a, 30b, 40a, 40b)의 진동에 연동하여, 제1 검출 진동 아암(50a)과 제2 검출 진동 아암(50b)은, 기부(10)를 지지부로 하여 서로 역위상으로 X축 방향으로 굴곡 진동한다. 　

이러한 검출 진동 아암(50a, 50b)의 굴곡 진동에 의해, 검출 신호 전극(131, 151)에 전하가 발생한다. 그 전하는, 코리올리 힘의 크기(즉, 압전 진동편(60)에 가하는 각속도의 크기)에 따라 변화된다. 따라서, 그 전하를 검출 신호로서 얻음으로써, X축 둘레의 회전의 각속도를 검출할 수 있다. 　

또한, 물리량 검출 소자(100)는, X축 둘레의 회전의 각속도 뿐만 아니라, X축 둘레의 회전의 각(角)가속도도 검출할 수 있다. 　

2.　물리량 검출 장치

다음에, 본 실시 형태에 관련된 물리량 검출 장치(300)에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 9는, 물리량 검출 장치(300)를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 10은, 물리량 검출 장치(300)의 구성을 설명하기 위한 도이다. 또한, 도 9 및 도 10에서는, 물리량 검출 소자(100)를 간략화하여 도시하고 있다. 　

물리량 검출 장치(300)는, 본 발명에 관련된 물리량 검출 소자(예를 들면 물리량 검출 소자(100))와, 패키지 베이스(312) 및 리드(314)를 가지는 패키지(310)와, 지지 기판(320)과, 리드(330)와, IC칩(340)을 포함할 수 있다. 　

패키지 베이스(312)는, 개구를 가질 수 있으며, 그 개구 내에 물리량 검출 소자(100)를 수용할 수 있다. 패키지 베이스(312)의 재질로서는, 예를 들면, 세라믹, 유리 등을 들 수 있다. 　

리드(314)는, 패키지 베이스(312) 상에 배치되어, 패키지 베이스(312)의 개구를 시일링하고 있다. 리드(314)의 재질로서는, 예를 들면, 42알로이(철에 니켈이 42% 함유된 합금)나 코바르(철, 니켈 및 코발트의 합금) 등의 금속, 세라믹스, 유리 등을 들 수 있다. 패키지 베이스(312) 및 리드(314)에 의해 형성되는 캐비티(301)는, 물리량 검출 소자(100)가 동작하기 위한 공간이 된다. 캐비티(301)는, 밀폐될 수 있으며, 감압 공간이나 불활성 가스 분위기에 설치될 수 있다. 　

지지 기판(320)은, 패키지(310) 내에 수용되어 있다. 지지 기판(320)의 재질로서는, 예를 들면, 폴리이미드 등의 수지를 들 수 있다. 지지 기판(320)은, 리드(330)를 통하여 패키지(310) 내에 고정되어 있다. 지지 기판(320)은, 지지 기판(320)의 상면에서 하면까지 관통하고 있는 관통 구멍(322)을 가질 수 있다. 　

리드(330)는, 패키지(310) 내에 수용되어 있다. 리드(330)의 재질로서는, 예를 들면, 구리, 금, 니켈, 또는, 이들의 합금 등을 들 수 있다. 도시한 예에서는, 리드(330)는, 지지 기판(320)의 단부의 하면측으로부터, 관통 구멍(322)을 통하여, 지지 기판(320)의 상면측까지, 연장되어 있다. 리드(330)의 한쪽측의 단부(332)의 상면은, 예를 들면, 접착재에 의해 지지 기판(320)의 하면과 접착되어 있다. 한쪽측의 단부(332)의 하면은, 예를 들면, 납재(350)에 의해 패키지(310)의 내면에 형성된 접속 배선(360)과 접착되어 있다. 리드(330)의 다른쪽측의 단부(334)의 상면은, 예를 들면 열압착에 의해 물리량 검출 소자(100)와 접착되어 있다. 도시는 하지 않지만, 리드(330)는, 물리량 검출 소자(100)의 배선(171~176)의 각각에 대응하여 복수 설치되고, 기부(10)에 형성된 배선(171~176)의 각각과 전기적으로 접속되어 있어도 된다. 　

물리량 검출 소자(100)는, 리드(330)에 의해, 지지 기판(320)의 윗쪽에 지지되어 있다. 도시한 예에서는, 물리량 검출 소자(100)는, 제1 주면(62)이 리드(314)의 하면과 대향하고, 제2 주면(64)이 패키지 베이스(312)의 내면(내측의 저면)과 대향하도록 지지되어 있다. 　

IC칩(340)은, 패키지 베이스(312)에, 예를 들면 납재(352)에 의해 고정되어 있다. IC칩(340)은, 물리량 검출 소자(100)를 제어하기 위한 칩이다. IC칩(340)은, 예를 들면 와이어(354)에 의해, 패키지 베이스(312)에 형성된 접속 배선(360)과 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 물리량 검출 소자(100)의 배선(171~176)의 각각은, IC칩(340)과 전기적으로 접속된다. 또한, 도시는 하지 않지만, IC칩(340)은, 패키지(310)의 외부에 설치되어 있어도 된다. IC칩(340)에는, 각속도 검출용 IC(400)가 장착되어 있다. 　

각속도 검출용 IC(400)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 구동 회로(410)와, 검출 회로(420)와, 기준 전원 회로(430)를 포함할 수 있다. 　

구동 회로(410)는, I/V변환 회로(전류 전압 변환 회로)(411)와, AC증폭 회로(412)와, 진폭 조정 회로(413)를 포함할 수 있다. 　

물리량 검출 소자(100)의 압전 진동편에 흐른 구동 전류는, I/V변환 회로(411)에 의해 교류 전압 신호로 변환된다. 　

I/V변환 회로(411)로부터 출력된 교류 전압 신호는, AC증폭 회로(412) 및 진폭 조정 회로(413)에 입력된다. AC증폭 회로(412)는, 입력된 교류 전압 신호를 증폭하고, 소정의 전압값으로 클립시켜 방형파 전압 신호(440)를 출력한다. 진폭 조정 회로(413)는, I/V변환 회로(411)가 출력하는 교류 전압 신호의 레벨에 따라, 방형파 전압 신호(440)의 진폭을 변화시켜, 구동 전류가 일정하게 유지되도록 AC증폭 회로(412)를 제어한다. 　

방형파 전압 신호(440)는, 외부 출력 단자(450)를 통하여 물리량 검출 소자(100)의 구동 신호 전극(111~114)에 공급된다. 이와 같이 하여, 물리량 검출 소자(100)는, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같은 소정의 구동 진동을 계속하여 여진하고 있다. 또, 구동 전류를 일정하게 유지함으로써, 물리량 검출 소자(100)의 구동 진동 아암(30a, 30b, 40a, 40b)은, 일정한 진동 속도를 얻을 수 있다. 그 때문에, 코리올리 힘을 발생시키는 바탕이 되는 진동 속도는 일정해져, 감도를 보다 안정적으로 할 수 있다. 　

또한, 구동 회로(410)는, 본 발명에 있어서의 구동부로서 기능한다. 　

검출 회로(420)는, 차지 앰프 회로(421, 422)와, 차동 증폭 회로(423)와, AC증폭 회로(424)와, 동기 검파 회로(425)와, 평활 회로(426)와, 가변 증폭 회로(427)와, 필터 회로(428)를 포함할 수 있다. 　

차지 앰프 회로(421)에는, 외부 입력 단자(452)를 통하여 물리량 검출 소자(100)의 제1 검출 신호 전극(131)으로부터의 검출 신호인 교류 전하가 입력된다.

마찬가지로, 차지 앰프 회로(422)에는, 외부 입력 단자(453)를 통하여 물리량 검출 소자(100)의 제2 검출 신호 전극(151)으로부터의 검출 신호인 교류 전하가 입력된다. 　

이 차지 앰프 회로(421, 422)는, 각각 입력된 교류 전하를 기준 전압 V_ref를 기준으로 한 교류 전압 신호로 변환한다. 또한, 기준 전압 V_ref는, 기준 전원 회로(430)에 의해, 전원 입력 단자(454)로부터 입력된 외부 전원에 기초하여 생성된다. 　

차동 증폭 회로(423)는, 차지 앰프 회로(421)의 출력 신호와, 차지 앰프 회로(422)의 출력 신호를 차동 증폭한다. 차동 증폭 회로(423)는, 동상 성분을 소거하고, 역상 성분을 가산 증폭하기 위한 것이다. 　

AC증폭 회로(424)는, 차동 증폭 회로(423)의 출력 신호를 증폭하고, 피검파 신호(441)로서 동기 검파 회로(425)에 입력된다. 　

동기 검파 회로(425)는, 피검파 신호(441)에 대해 검파 신호(442)에 의해 동기 검파를 행한다. 　

동기 검파 회로(425)의 출력 신호는, 평활 회로(426)에서 직류 전압 신호로 평활화된 후, 가변 증폭 회로(427)에 입력된다. 　

가변 증폭 회로(427)는, 평활 회로(426)의 출력 신호(직류 전압 신호)를, 설정된 증폭율(또는 감쇠율)로 증폭(또는 감쇠)하여 검출 감도를 조정한다. 가변 증폭 회로(427)에서 증폭(또는 감쇠)된 신호는, 필터 회로(428)에 입력된다. 　

필터 회로(428)는, 가변 증폭 회로(427)의 출력 신호를 사용하기에 적절한 주파수대역으로 제한하는 회로이며, 각속도 검출 신호(443)를 생성한다. 그리고, 각속도 검출 신호(443)는, 외부 출력 단자(455)를 통하여 외부에 출력된다. 　

이와 같이 하여, 물리량 검출 장치(300)는, 각속도를 검출할 수 있다. 그리고, 각속도 검출 신호(443)는, 그 전압값이 코리올리 힘의 크기(각속도의 크기)에 비례하고, 그 극성이 회전 방향에 따라 정해지므로, 각속도 검출 신호(443)에 기초하여 물리량 검출 장치(300)에 더해진 각속도를 계산할 수 있다. 　

3.　전자기기

본 발명에 관련된 물리량 검출 소자나 물리량 검출 장치는, 디지털 카메라, 비디오 카메라, 네비게이션 장치, 포인팅 디바이스, 게임 콘트롤러, 휴대전화 등의 전자기기에 적합하게 이용할 수 있어, 어느 경우에도 상기 각 실시 형태에서 설명한 효과를 나타내는 전자기기를 제공할 수 있다. 　

상기와 같이, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명의 신규 사항 및 효과로부터 실체적으로 일탈하지 않는 많은 변형이 가능한 것은 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 변형예는 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 한다.

10　기부 20a, 20b　연결 아암
30a, 30b　제1 구동 진동 아암 32a, 32b　제1 측면
34a, 34b　제2 측면 36a, 36b　추부
40a, 40b　제2 구동 진동 아암 42a, 42b　제3 측면
44a, 44b　제4 측면 46a, 46b　추부
50a, 50b　검출 진동 아암 52a, 52b　제5 측면
54a, 54b　제6 측면 56a, 56b　추부
60 압전 진동편 62 제1 주면
64 제2 주면 100 물리량 검출 소자
111 제1 구동 신호 전극 112 제2 구동 신호 전극
113 제3 구동 신호 전극 114 제4 구동 신호 전극
121 제1 구동 접지 전극 122 제2 구동 접지 전극
123 제3 구동 접지 전극 124 제4 구동 접지 전극
131 제1 검출 신호 전극 141 제1 검출 접지 전극
151 제2 검출 신호 전극 161 제2 검출 접지 전극
171~176 배선 181~184 추부 전극
300 물리량 검출 장치 301 캐비티
310 패키지 312 패키지 베이스
314 리드 320 지지 기판
322 관통 구멍 330 리드
332 한쪽측의 단부 334 다른쪽측의 단부
340　IC칩 350 납재
352 납재 354 와이어
360 접속 배선 400 각속도 검출용 IC
410 구동 회로 411　I/V변환 회로
412　AC증폭 회로 413 진폭 조정 회로
420 검출 회로 421 차지 앰프 회로
422 차지 앰프 회로 423 차동 증폭 회로
424　AC증폭 회로 425 동기 검파 회로
426 평활 회로 427 가변 증폭 회로
428 필터 회로 430 기준 전원 회로
440 방형파 전압 신호 441 피검파 신호
442 검파 신호 443 각속도 검출 신호
450 외부 출력 단자 452 외부 입력 단자
453 외부 입력 단자 454 전원 입력 단자
455 외부 출력 단자

Claims

기부(基部)와,
상기 기부로부터, X축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 연결 아암과,
상기 기부로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 검출 진동 아암과,
상기 한 쌍의 연결 아암의 한쪽으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 제1 구동 진동 아암과,
상기 한 쌍의 연결 아암의 다른쪽으로부터, Y축을 따라, 서로 반대 방향으로 연장된 한 쌍의 제2 구동 진동 아암을 포함하고,
상기 한 쌍의 제1 구동 진동 아암의 한쪽과 다른쪽은, 제1 위상에서 Z축 방향으로 굴곡 진동하고,
상기 한 쌍의 제2 구동 진동 아암의 한쪽과 다른쪽은, 상기 제1 위상과 역위상인 제2 위상에서 Z축 방향으로 굴곡 진동하고,　
X축 둘레의 회전의 각속도에 의해 발생하는 코리올리 힘에 의해, 상기 한 쌍의 제1 구동 진동 아암과 상기 한 쌍의 제2 구동 진동 아암은, 서로 역위상으로 Y축 방향으로 진동하며,
상기 한 쌍의 제1 구동 진동 아암 및 상기 한 쌍의 제2 구동 진동 아암의 Y축 방향으로의 진동에 의해, 상기 한 쌍의 검출 진동 아암의 한쪽과 다른쪽은, 서로 역위상으로 X축 방향으로 굴곡 진동하는, 물리량 검출 소자.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 구동 진동 아암을 굴곡 진동시키기 위한 제1 및 제2 구동 신호 전극과,
상기 제1 구동 진동 아암을 굴곡 진동시키기 위한 전극이며, 상기 제1 및 제2 구동 신호 전극의 각각과 쌍을 이루는 제1 및 제2 구동 접지 전극과,
상기 제2 구동 진동 아암을 굴곡 진동시키기 위한 제3 및 제4 구동 신호 전극과,
상기 제2 구동 진동 아암을 굴곡 진동시키기 위한 전극이며, 상기 제3 및 제4 구동 신호 전극의 각각과 쌍을 이루는 제3 및 제4 구동 접지 전극을 더 포함하며,
상기 기부, 상기 연결 아암, 상기 검출 진동 아암, 및, 상기 제1 및 제2 구동 진동 아암은, 압전 진동편을 구성하고,
상기 압전 진동편은,　
X축과 Y축으로 규정된 평면을 따라, 표리 관계에 있는 제1 주면(主面) 및 제2 주면을 가지고,
상기 제1 구동 진동 아암은,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하는 제1 측면과,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 반대측인 제2 측면을 가지며,
상기 제2 구동 진동 아암은,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제1 측면과 대향하는 제3 측면과,
상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하고, 상기 제3 측면과 반대측인 제4 측면을 가지고,
상기 제1 구동 신호 전극은, 상기 제1 측면의 상기 제1 주면측에 형성되고,
상기 제1 구동 접지 전극은, 상기 제2 측면의 상기 제1 주면측에 형성되고,
상기 제2 구동 신호 전극은, 상기 제2 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
상기 제2 구동 접지 전극은, 상기 제1 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
상기 제3 구동 신호 전극은, 상기 제3 측면의 상기 제1 주면측에 형성되고,
상기 제3 구동 접지 전극은, 상기 제4 측면의 상기 제1 주면측에 형성되고,
상기 제4 구동 신호 전극은, 상기 제4 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
상기 제4 구동 접지 전극은, 상기 제3 측면의 상기 제2 주면측에 형성되고,
상기 제1 내지 제4 구동 신호 전극은, 서로 전기적으로 접속되며,
상기 제1 내지 제4 구동 접지 전극은, 서로 전기적으로 접속되어 있는, 물리량 검출 소자.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 구동 신호 전극과 상기 제1 구동 접지 전극은, 상기 제1 구동 진동 아암을 개재하여 대향하고,
상기 제2 구동 신호 전극과 상기 제2 구동 접지 전극은, 상기 제1 구동 진동 아암을 개재하여 대향하며,
상기 제3 구동 신호 전극과 상기 제3 구동 접지 전극은, 상기 제2 구동 진동 아암을 개재하여 대향하고,
상기 제4 구동 신호 전극과 상기 제4 구동 접지 전극은, 상기 제2 구동 진동 아암을 개재하여 대향하고 있는, 물리량 검출 소자.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검출 진동 아암으로부터 검출 신호를 얻기 위한 검출 신호 전극과,
상기 검출 신호 전극과 쌍을 이루는 검출 접지 전극을 더 포함하고,
상기 검출 신호 전극은, 상기 검출 진동 아암의 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면에 형성되고,
상기 검출 접지 전극은, 상기 제1 주면과 상기 제2 주면을 접속하는 2개의 측면에 형성되어 있는, 물리량 검출 소자.
청구항 1에 기재된 물리량 검출 소자와,
상기 물리량 검출 소자가 수용된 패키지와,
상기 물리량 검출 소자를 제어하기 위한 IC칩을 포함하는, 물리량 검출 장치.
청구항 1에 기재된 물리량 검출 소자를 포함하는, 전자기기.