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技術 振動デバイス、電子機器および移動体

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 栗田秀昭
出願日 2018年2月28日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2018-035895
公開日 2019年9月12日 (3ヶ月経過) 公開番号 2019-152460
状態 未査定
技術分野 ジャイロスコープ 圧電、電歪、磁歪装置
主要キーワード 各制動部材 法線まわり 静電容量検出方式 衝撃緩和性 連結基板 接続用リード線 誘起起電力 再開条件
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (18)

課題

衝撃等による支持体過度な変形の抑制と振動素子振動特性劣化の抑制とを両立し得る振動デバイスを提供すること、また、かかる振動デバイスを備える優れた信頼性を有する電子機器および移動体を提供すること。

解決手段

基体と、基部および前記基部から延出している振動腕を有する振動素子片と、前記基体に対して固定され、前記基部を支持している支持体と、前記基体に設けられ、前記支持体が変形したときに接触可能な制動部材と、を備えることを特徴とする振動デバイス。また、振動デバイスは、前記制動部材を複数備えることが好ましい。

概要

背景

支持基板と、振動素子と、支持基板に固定され振動素子を支持する支持部材と、を備える振動デバイスが知られている。

例えば、特許文献1に記載の振動デバイスであるジャイロセンサー水晶振動片は、支持基板と、水晶片であるジャイロ振動片と、ジャイロ振動片を保持するための複数の接続用リード線と、接続用リード線に隣接する補助用リード線と、を備え、回転角速度の大きさを検出する。そして、接続用リード線と補助用リード線とが連結基板によって連結されており、これにより、接続用リード線の強度が高められている。その結果、ジャイロ振動片に衝撃が印加された場合でも接続用リード線の変形が起きにくくなっている。

概要

衝撃等による支持体過度な変形の抑制と振動素子の振動特性劣化の抑制とを両立し得る振動デバイスを提供すること、また、かかる振動デバイスを備える優れた信頼性を有する電子機器および移動体を提供すること。基体と、基部および前記基部から延出している振動腕を有する振動素子片と、前記基体に対して固定され、前記基部を支持している支持体と、前記基体に設けられ、前記支持体が変形したときに接触可能な制動部材と、を備えることを特徴とする振動デバイス。また、振動デバイスは、前記制動部材を複数備えることが好ましい。

目的

効果

実績

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牽制数
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請求項1

基体と、基部および前記基部から延出している振動腕を有する振動素子片と、前記基体に対して固定され、前記基部を支持している支持体と、前記基体に設けられ、前記支持体が変形したときに接触可能な制動部材と、を備えることを特徴とする振動デバイス

請求項2

前記振動素子片の厚さ方向からの平面視において、前記振動腕の前記基部からの延出方向を第1延出方向とし、前記第1延出方向に直交する方向を第2延出方向とするとき、前記支持体の前記第1延出方向の長さ成分は前記第2延出方向の長さ成分より小さく、前記制動部材は、前記支持体と前記第1延出方向に沿って間隔を有するように配置され、前記間隔の大きさは、前記支持体の前記第1延出方向の長さ成分より小さい請求項1に記載の振動デバイス。

請求項3

複数の前記支持体を備え、前記複数の前記支持体のうちの少なくとも二つのそれぞれに対応して前記制動部材を備える請求項1または2に記載の振動デバイス。

請求項4

前記振動素子片の厚さ方向からの平面視において、前記支持体は第1延在方向に延在する第1部分と前記第1延在方向に交差する第2延在方向に延在する第2部分とを備えており、前記制動部材は、前記第2部分の延長線上に配置されている請求項1ないし3のいずれか1項に記載の振動デバイス。

請求項5

前記第1部分は、前記基体に対して固定された箇所から前記第1延在方向に延在しており、前記制動部材は、前記基体に対して固定された箇所から前記第2延在方向に延在している部分を備えている請求項4に記載の振動デバイス。

請求項6

前記制動部材は、前記支持体の構成材料を含む請求項1ないし5のいずれか1項に記載の振動デバイス。

請求項7

前記制動部材は、前記支持体の構成材料の弾性率より小さい弾性率を有する部位を含む請求項1ないし5のいずれか1項に記載の振動デバイス。

請求項8

前記支持体は、静止状態にあるとき、前記制動部材と離間しており、前記支持体と前記制動部材との離間距離は、前記支持体が弾性変形可能な距離である請求項1ないし7のいずれか1項に記載の振動デバイス。

請求項9

前記制動部材は、前記支持体との間の導通または電気容量を検出可能な支持体検知電極を備えている請求項1ないし8のいずれか1項に記載の振動デバイス。

請求項10

前記振動素子片の厚さ方向からの平面視において、前記基部を取り囲む環状に配置されている環状電極を備えている請求項9に記載の振動デバイス。

請求項11

請求項1ないし10のいずれか1項に記載の振動デバイスを備え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10のいずれか1項に記載の振動デバイスを備えていることを特徴とする移動体

技術分野

0001

本発明は、振動デバイス電子機器および移動体に関する。

背景技術

0002

支持基板と、振動素子と、支持基板に固定され振動素子を支持する支持部材と、を備える振動デバイスが知られている。

0003

例えば、特許文献1に記載の振動デバイスであるジャイロセンサー水晶振動片は、支持基板と、水晶片であるジャイロ振動片と、ジャイロ振動片を保持するための複数の接続用リード線と、接続用リード線に隣接する補助用リード線と、を備え、回転角速度の大きさを検出する。そして、接続用リード線と補助用リード線とが連結基板によって連結されており、これにより、接続用リード線の強度が高められている。その結果、ジャイロ振動片に衝撃が印加された場合でも接続用リード線の変形が起きにくくなっている。

先行技術

0004

特開2005−292079号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、連結基板が設けられることにより、接続用リード線の振動特性にばらつきが生じる。これにより、振動素子の振動特性にも悪影響が生じることがある。その結果、ジャイロセンサー用水晶振動片における回転角速度の検出感度の低下を招く。

0006

すなわち、特許文献1に記載のジャイロセンサー用水晶振動片には、接続用リード線の変形抑制と、振動素子の振動特性の劣化抑制と、を両立させることが困難であるという課題がある。

課題を解決するための手段

0007

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。

0008

[適用例1]
本適用例に係る振動デバイスは、基体と、
基部および前記基部から延出している振動腕を有する振動素子片と、
前記基体に対して固定され、前記基部を支持している支持体と、
前記基体に設けられ、前記支持体が変形したときに接触可能な制動部材と、
を備える。

0009

[適用例2]
上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記振動素子片の厚さ方向からの平面視において、前記振動腕の前記基部からの延出方向を第1延出方向とし、前記第1延出方向に直交する方向を第2延出方向とするとき、前記支持体の前記第1延出方向の長さ成分は前記第2延出方向の長さ成分より小さく、
前記制動部材は、前記支持体と前記第1延出方向に沿って間隔を有するように配置され、
前記間隔の大きさは、前記支持体の前記第1延出方向の長さ成分より小さい。

0010

[適用例3]
上記適用例に係る振動デバイスにおいて、複数の前記支持体を備え、前記複数の前記支持体のうちの少なくとも二つのそれぞれに対応して前記制動部材を備える。

0011

[適用例4]
上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記振動素子片の厚さ方向からの平面視において、前記支持体は第1延在方向に延在する第1部分と前記第1延在方向に交差する第2延在方向に延在する第2部分とを備えており、
前記制動部材は、前記第2部分の延長線上に配置されている。

0012

[適用例5]
上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記第1部分は、前記基体に対して固定された箇所から前記第1延在方向に延在しており、
前記制動部材は、前記基体に対して固定された箇所から前記第2延在方向に延在している部分を備えている。

0013

[適用例6]
上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記制動部材は、前記支持体の構成材料を含む。

0014

[適用例7]
上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記制動部材は、前記支持体の構成材料の弾性率より小さい弾性率を有する部位を含む。

0015

[適用例8]
上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記支持体は、静止状態にあるとき、前記制動部材と離間しており、
前記支持体と前記制動部材との離間距離は、前記支持体が弾性変形可能な距離である。

0016

[適用例9]
上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記制動部材は、前記支持体との間の導通または電気容量を検出可能な支持体検知電極を備えている。

0017

[適用例10]
上記適用例に係る振動デバイスにおいて、前記振動素子片の厚さ方向からの平面視において、前記基部を取り囲む環状に配置されている環状電極を備えている。

0018

[適用例11]
本適用例に係る電子機器は、上記適用例に係る振動デバイスを備えている。

0019

[適用例12]
本適用例に係る移動体は、上記適用例に係る振動デバイスを備えている。

図面の簡単な説明

0020

本発明の第1実施形態に係る振動デバイスの概略構成を示す平面図である。
図1のA−A線断面図である。
図1に示す振動デバイスが備える振動素子片の平面図である。
図1に示す振動デバイスが備える振動素子の平面図である。
図1に示す振動素子が備える制動部材の作用を説明するための図である。
図4のB−B線断面図である。
図4に示す振動素子から制動部材を省略した場合において振動素子に衝撃が加わった状態を示す図である。
図4部分拡大図である。
図1に示す振動デバイスの動作の一例を示すフローチャートである。
本発明の第2実施形態に係る振動デバイスが備える振動素子の平面図である。
図10のC−C線断面図である。
本発明の第3実施形態に係る振動デバイスが備える振動素子の平面図である。
図12に示す振動素子の概略構成を示す断面図である。
本発明の電子機器の一例であるモバイル型(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。
本発明の電子機器の一例であるスマートフォンの構成を示す斜視図である。
本発明の電子機器の一例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
本発明の移動体(自動車)の一例を示す斜視図である。

実施例

0021

以下、本発明の振動デバイス、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。

0022

1.振動デバイス
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る振動デバイスの概略構成を示す平面図である。図2は、図1のA−A線断面図である。図3は、図1に示す振動デバイスが備える振動素子片の平面図である。図4は、図1に示す振動デバイスが備える振動素子の平面図である。

0023

なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する3軸であるx軸、y軸およびz軸を適宜用いて説明を行う。また、以下では、x軸に平行な方向を「x軸方向」、y軸に平行な方向を「y軸方向」、z軸に平行な方向を「z軸方向」と言う。また、以下では、図中、x軸、y軸およびz軸の各軸を示す矢印の先端側を「+」、基端側を「−」とする。また、図2中上側すなわち+z軸方向側を「上」、下側すなわち−z軸方向側を「下」と言う。また、図1では、説明の便宜上、後述するリッド92の図示を省略している。

0024

図1および図2に示す振動デバイス1は、z軸まわりの角速度を検出する振動ジャイロセンサーである。この振動デバイス1は、センサー素子片の例である振動素子片20および支持部材4を備えるセンサー素子の例である振動素子2と、ICチップ3と、これらを収納するパッケージ9と、を有している。

0025

以下、振動デバイス1を構成する各部を順次説明する。
(振動素子)
振動素子2は、z軸まわりの角速度を検出する「面外検出型」のセンサー素子である。この振動素子2は、図1および図2に示すように、振動素子片20と、振動素子片20を支持する支持部材4と、を有している。

0026

−振動素子片−
振動素子片20は、図3に示すように、いわゆるダブルT型と呼ばれる構造を有する。具体的に説明すると、振動素子片20は、基部本体210と、基部本体210から延出した1対の検出用振動腕23、24および1対の連結腕221、222と、連結腕221から延出した1対の駆動用振動腕25、26と、連結腕222から延出した1対の駆動用振動腕27、28と、を有する。そして、基部本体210および1対の連結腕221、222により基部21が構成されている。

0027

ここで、検出用振動腕23、24は、基部21からy軸方向に沿って互いに反対側へ延出している。駆動用振動腕25、26は、連結腕221の先端部からy軸方向に沿って互いに反対側へ延出している。同様に、駆動用振動腕27、28は、連結腕222の先端部からy軸方向に沿って互いに反対方向へ延出している。

0028

本実施形態では、検出用振動腕23の先端部には、基端部よりも幅が大きい部231、すなわちハンマーヘッドが設けられている。同様に、検出用振動腕24の先端部には、錘部241が設けられ、駆動用振動腕25の先端部には、錘部251が設けられ、駆動用振動腕26の先端部には、錘部261が設けられ、駆動用振動腕27の先端部には、錘部271が設けられ、駆動用振動腕28の先端部には、錘部281が設けられている。このような錘部を設けることにより、振動素子2の小型化および検出感度の向上を図ることができる。

0029

本実施形態では、振動素子片20は、圧電体材料で構成されている。かかる圧電体材料としては、例えば、水晶タンタル酸リチウムニオブ酸リチウムホウ酸リチウムチタン酸バリウム等が挙げられる。特に、振動素子片20を構成する圧電体材料としては例えばZカット板のような水晶が好ましい。水晶で振動素子片20を構成すると、振動素子片20の振動特性、特に周波数温度特性を優れたものとすることができる。また、エッチングにより高い寸法精度で振動素子片20を形成することができる。

0030

このように構成された振動素子片20の駆動用振動腕25、26、27、28には、それぞれ、図示しないが、通電により駆動用振動腕25、26、27、28をx軸方向に屈曲振動させる1対の駆動電極、すなわち駆動信号電極および駆動接地電極が設けられている。

0031

また、振動素子片20の検出用振動腕23、24には、それぞれ、図示しないが、検出用振動腕23、24のx軸方向での屈曲振動に伴って生じる電荷を検出する1対の検出電極、すなわち検出信号電極および検出接地電極が設けられている。

0032

また、基部21に含まれている基部本体210には、複数の端子67が設けられている。この複数の端子67は、図示しない配線を介して、前述した検出用振動腕23、24に設けられた検出電極および駆動用振動腕25〜28に設けられた駆動電極に電気的に接続されている。

0033

このような駆動電極、検出電極および端子67の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、金(Au)、金合金白金(Pt)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、銀合金クロム(Cr)、クロム合金、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)等の金属材料や、ITO、ZnO等の透明電極材料を用いることができ、中でも、金を主材料とする金属(金、金合金)または白金を用いるのが好ましい。

0034

なお、これら駆動電極等と振動素子片20との間には、駆動電極等が振動素子片20から剥離するのを防止する機能を有する下地層としてTi、Cr等の層が設けられていてもよい。また、これら駆動電極等は、同一の成膜工程により一括形成することができる。

0035

このような振動素子片20は、基部21に含まれている基部本体210にて、TAB(Tape Automated Bonding)実装用の支持部材4を介してパッケージ9に支持されている。

0036

−支持部材−
支持部材4は、前述したようにパッケージ9に対して振動素子片20を支持する機能だけでなく、衝撃等の外力により振動素子片20が変位して支持部材4に接触したときに振動素子片20の損傷を低減する機能を有する。この支持部材4は、図4に示すように、絶縁性基体層41で構成された環状の基体40と、図2中において基体層41の下側の面上に接合されている複数の支持体42a〜42fと、を有する。

0037

このような支持部材4は、z軸方向から見た平面視で、連結腕221、222、検出用振動腕23、24および駆動用振動腕25〜28の少なくとも一部と重なっている部分を有する。

0038

また、支持体42a〜42fは、振動素子片20を支持する機能とともに、配線としての機能を有する。すなわち、支持体42a〜42fを介して振動素子片20に設けられた端子67と支持部材4が備える接続端子421a〜421fとの間が電気的に接続されている。なお、このような支持体42a〜42fは、その材質や形状からリードとも呼ばれる。

0039

また、基体層41は、支持体42a〜42f同士の間の短絡を防止しつつ、これらを支持する。この基体層41の構成材料としては、絶縁性を有する材料であればよいが、例えば、ポリイミド液晶ポリマーポリフェニレンサルファイドポリエチレンテレフタレートポリエチレンビニルアルコールポリ塩化ビニリデンポリプロピレン等の各種樹脂材料が挙げられる。このように基体層41が樹脂材料を含むことにより、基体層41に必要な柔軟性を比較的簡単に付与することができる。また、基体層41を絶縁性とすることができ、基体層41の下面に支持体42a〜42f等の導体パターンを形成することができる。特に、基体層41は、ポリイミド系樹脂を含んで構成されていることが好ましい。これにより、フレキシブル配線基板を用いて、比較的簡単かつ安価に支持部材4を実現することができる。

0040

また、基体層41の厚さは、特に限定されないが、基体層41の必要な機械的強度を確保する観点から、0.05mm以上0.2mm以下程度であることが好ましい。

0041

図4に示すように、基体層41の中央部には開口部であるデバイスホール411が形成され、各支持体42a〜42fは、基体層41の下面からこのデバイスホール411側に延出し、その延出した部分が基体層41側に折り曲げられている。

0042

複数の支持体42a〜42fは、前述した振動素子片20に設けられた複数の端子67に対応して設けられ(図3参照)、各支持体42a〜42fの先端部が、図示しない金属バンプ等の接合材を介して、対応する端子67に接続・固定されている。これにより、駆動電極および検出電極が支持体42a〜42fに電気的に接続されるとともに、振動素子片20が支持部材4に支持される。また、各支持体42a〜42fの基端部には、接続端子421a〜421fがそれぞれ設けられている。

0043

なお、各支持体42a〜42fは、可撓性を有していることから、衝撃等の外力により振動素子片20が変位したときでも、それに追従して変形することができる。

0044

各支持体42a〜42fの構成材料は、特に限定されないが、例えば、金(Au)、金合金、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、銀合金、クロム(Cr)、クロム合金、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)等の金属材料が挙げられ、これらのうちの1種、またはこれらのうちの2種以上を含む複合材料が用いられる。

0045

−制動部材−
振動素子では、従来、意図しない衝撃が加えられたとき、支持体が必要以上に変形してしまうことがある。このような過度な変形が生じると、支持体の機械的特性劣化し、それに伴って振動素子が劣化するおそれがある。例えば過度な変形によって支持体が塑性変形してしまうと、本来の弾性が損なわれるおそれがある。その結果、振動素子の振動特性が劣化することが懸念される。

0046

そこで、本実施形態に係る振動素子2は、基体40に設けられ、支持体42a〜42fが変形したときに接触可能な制動部材5a、5bを備えている。

0047

すなわち、振動デバイスである振動素子2は、基体40と、基部21およびそこから延出している振動腕とを有する振動素子片20と、基体40に対して固定され基部21を支持している支持体42a〜42fと、基体40に設けられ支持体42a〜42fが変形したときに接触可能な制動部材5a、5bと、を備えている。換言すると、制動部材5a、5bは、支持体42a〜42fの移動限界、すなわち最大変位量を定める機能を有している。

0048

このうち、図4に示す制動部材5aは、基体層41と一体的に構成されているとともにデバイスホール411側に突出するように設けられた制動基部51と、制動基部51の上面に設けられた支持体検知電極52と、を備えている。このような制動部材5aは、支持体42a、42cが過度に変形したときに接触可能な位置に設けられている。換言すれば、衝撃が加えられていない状態、すなわち静止状態においては支持体42a、42cと接触していない一方、過度な衝撃が加えられたとき支持体42a、42cと接触可能な位置に制動部材5aが設けられている。これにより、支持体42a、42cは、制動部材5aに接触することによってそれ以上変形することが抑制され、結果的に、支持体42a、42cの過度な変形が抑制される。

0049

また、図4に示す制動部材5bは、制動基部51を備えている。このような制動部材5bは、支持体42d、42fが過度に変形したときに接触可能な位置に設けられている。これにより、支持体42d、42fは、制動部材5bに接触することによってそれ以上変形することが抑制され、結果的に、支持体42d、42fの過度な変形が抑制される。

0050

なお、本実施形態に係る制動部材5a、5bは、静止状態においては支持体42a、42c、42d、42fの可撓性を阻害しない。このため、支持体42a、42c、42d、42fの可撓性が低下することに伴う振動素子2の振動特性の劣化が防止され、検出感度の高い振動デバイス1を実現することができる。

0051

図5は、図1に示す振動素子2が備える制動部材5a、5bの作用を説明するための図である。また、図6は、図4のB−B線断面図である。また、図7は、図4に示す振動素子2から制動部材5a、5bを省略した場合において振動素子2に衝撃が加わった状態を示す図である。

0052

振動素子2に対し、例えば図5のy軸方向に変位する衝撃が加わると、図5に示すように、振動素子片20が例えば+y軸方向に変位する。また、それに伴って、振動素子片20の基部21に接合されている支持体42a〜42fも、変形しながら+y軸方向に変位する。

0053

ところが、変位量が大きすぎる場合、支持体42a〜42fの変形量も大きくなりすぎてしまい、支持体42a〜42fが弾性変形可能な変形量の範囲を逸脱することも考えられる。

0054

このとき、図7に示す振動素子2’のように制動部材5a、5bが設けられていない場合、支持体42a〜42fの変形量が非常に大きくなるため、弾性変形可能な変形量の範囲を逸脱しやすい。このため、支持体42a〜42fが塑性変形してしまい、機械的特性が劣化する確率が高くなってしまう。

0055

これに対し、制動部材5a、5bが設けられていることにより、例えば図5に示すように、支持体42aが制動部材5aに接触するとともに、支持体42fが制動部材5bに接触する。その結果、支持体42a、42fがそれ以上変形することが抑制される。また、支持体42b、42c、42d、42eについてもそれ以上変形することが抑制される。このようにして支持体42a〜42fの変形量を規制することができる。

0056

したがって、図5において制動部材5a、5bを設ける位置を適宜設定することにより、支持体42a〜42fの変形量を最適化することが可能になる。具体的には、支持体42cと制動部材5aとの離間距離d(図6参照)は、支持体42cが弾性変形可能な距離であることが好ましい。これにより、振動素子2に対して衝撃が加わったとしても、支持体42cが塑性変形して機械的特性が劣化する確率を十分に下げることができる。その結果、振動素子2の振動特性が劣化してしまうのを抑制することができる。

0057

なお、この離間距離dは、支持体42aと制動部材5aとの離間距離および支持体42d、42fと制動部材5bとの離間距離についても同様である。

0058

離間距離dは、支持体42a〜42fの長さや形状、構成材料によって異なるものの、一例として1μm以上200μm以下であるのが好ましく、3μm以上150μm以下であるのがより好ましい。離間距離dが前記下限値を下回ると、支持体42a〜42fの長さや形状等によっては、過度な衝撃が加わっていなくても支持体42a〜42fが制動部材5a、5bに接触してしまうおそれがある。一方、離間距離dが前記上限値を上回ると、振動素子2の小型化が難しくなるおそれがある。

0059

なお、離間距離dは、衝撃が加わっていない状態、すなわち静止状態(図4参照)にあるときの支持体42aと、制動部材5aと、の距離のことをいう。

0060

また、本実施形態に係る振動素子2は、2つの制動部材5aと2つの制動部材5bとを備えている。すなわち、振動素子2は、複数の制動部材5a、5bを備えている。このため、支持体42a〜42fの全体について、過度な変形を抑制することができる。また、振動素子2に加わる衝撃の印加方向について、より多くの方向で支持体42a〜42fの過度な変形を抑制することができる。

0061

なお、制動部材の数は、特に限定されず、1〜3個であっても、5個以上であってもよい。また、例えば支持体42cに接触する制動部材を2個以上設けるようにしてもよい。

0062

また、本実施形態は、前述したように、複数の支持体42a〜42fを備えているとともに、複数の支持体42a〜42fのうちの少なくとも二つのそれぞれに対応して制動部材5a、5bを備えている。つまり、振動素子2は、6本の支持体42a〜42fを備えており、このうち、支持体42a、42cに対応してそれぞれ制動部材5aを備え、支持体42d、42fに対応してそれぞれ制動部材5bを備えている。これにより、支持体42a、42c、42d、42fについて、それぞれ、過度な変形をより効果的に抑制することができる。

0063

また、前述したように、制動部材5aは、支持体42a、42cとの間の導通を検出可能な支持体検知電極52を備えている。加えて、振動素子2は、基体40に設けられた端子53と、支持体検知電極52と端子53との間を接続する配線54と、を備えている。

0064

支持体検知電極52は、図6に示すように、制動基部51から支持体42c側にせり出している。そして、支持体検知電極52の先端部は、−z軸方向に向けて折り曲げられている。これにより、支持体検知電極52の先端面は十分な面積を有するものとなり、支持体42cが接触する確率を高めることができる。

0065

なお、支持体検知電極52の形状は、図6に示す形状に限定されない。例えば、制動基部51の先端面と支持体検知電極52の先端面とが同一面をなしていてもよい。

0066

ここで、図5に示すように、支持体42cが制動部材5aの支持体検知電極52に接触すると、支持体42cと支持体検知電極52との間が通電する。一方、支持体42cは、前述したように、振動素子片20の端子67と基体40に設けられた接続端子421a〜421fとの間を電気的に接続する配線としての機能も有している。このため、支持体42cに何らかの信号電位が印加されていれば、支持体42cと支持体検知電極52との接触に伴って信号電位が変化することになる。そこで、かかる信号電位の変化を検出することによって、支持体42cと支持体検知電極52との接触を検知することが可能になる。

0067

支持体42cが制動部材5aに接触すると、振動素子2の振動特性に意図しない変化が生じるため、振動素子2のセンサー出力の値についても真値からのずれが大きくなるおそれがある。

0068

そこで、振動デバイス1では、支持体42cと支持体検知電極52との接触を検知したとき、センサー出力を停止するように動作することが好ましい。これにより、誤差の大きい値が出力されることが防止され、振動デバイス1の信頼性を高めることができる。

0069

また、制動部材5a、5bは、支持体42a、42c、42d、42fのうち、いかなる部位に接触してもよいが、接触の影響が各所に及びにくい部位であることが好ましい。

0070

図8は、図4の部分拡大図である。
振動素子片20の厚さ方向からの平面視において、支持体42cは、第1延在方向すなわちy軸方向に延在する第1部分425cと、第1延在方向に交差する第2延在方向すなわちx軸方向に延在する第2部分426cと、を備えている。そして、制動部材5aは、第2部分426cの延長線上に配置されているのが好ましい。これにより、支持体42cが制動部材5aに接触したとき、接触の反動で支持体42cに損傷が発生するのを抑制することができる。つまり、反動を受ける方向と第2部分426cの延在方向(x軸方向)とがほぼ平行になるため、支持体42cに亀裂が発生する確率を低下させることができる。

0071

また、図8に示す第1部分425cは、基体40に対して固定された箇所から第1延在方向に延在している。そして、図8に示す制動部材5aは、基体40に対して固定された箇所から第2延在方向に延在している。これにより、第1部分425cは、第1延在方向と直交する第2延在方向において変位しやすいものとなり、一方、制動部材5aは、第2延在方向において優れた衝撃緩和性を有するものとなる。このため、支持体42cの機械的特性の劣化を抑制することができる。

0072

なお、支持体42cと同様、支持体42aについても、y軸方向に延在する第1部分とx軸方向に延在する第2部分とを備え、制動部材5aは、第2部分の延長線上に配置されているのが好ましい。

0073

さらに、支持体42d、42fについても、y軸方向に延在する第1部分とx軸方向に延在する第2部分とを備え、制動部材5bは、第2部分の延長線上に配置されているのが好ましい。

0074

なお、支持体42a〜42fの各形状は、図示した形状に限定されず、いかなる形状であってもよい。例えば、前述した第1部分は、y軸方向から多少ずれていてもよく、同様に、前述した第2部分も、x軸方向から多少ずれていてもよい。また、各図では、第1延在方向と第2延在方向とが直交しているが、交差角は90°に限定されず、例えば45〜135°程度の範囲内で適宜設定されてもよい。

0075

また、振動素子片20の厚さ方向からの平面視において、駆動用振動腕25、26、27、28の基部21からの延出方向であるy軸方向を第1延出方向とし、第1延出方向に直交する方向であるx軸方向を第2延出方向とするとき、支持体42a、42c、42d、42fの第1延出方向の長さ成分は、第2延出方向の長さ成分より小さくなっている。具体的には、図8において、支持体42cの第1延出方向の長さ成分42yは、支持体42cの第2延出方向の長さ成分42xより小さくなっている。

0076

そして、制動部材5aは、支持体42cとの間において第1延出方向に沿う間隔を有するように配置されており、その間隔の大きさは、支持体42cの第1延出方向の長さ成分42yより小さくなっている。

0077

制動部材5aがこのように配置されることで、支持体42cが比較的変位しやすい第1延出方向において、支持体42cの過度な変形が抑制される。これにより、支持体42cが第2延出方向において十分に長いことによる優れた可撓性を担保しつつ、支持体42cの機械的特性の劣化を抑制することができる。

0078

なお、支持体42cの第1延出方向の長さ成分42yとは、例えば図8において、支持体42cのy軸方向における長さのことをいう。同様に、支持体42cの第2延出方向の長さ成分42xとは、例えば図8において、支持体42cのx軸方向における長さのことをいう。

0079

また、支持体42cと制動部材5aとの間の上記関係は、支持体42aと制動部材5aとの間、支持体42dと制動部材5bとの間、および、支持体42fと制動部材5bとの間においても同様である。

0080

また、制動部材5aは、前述したように、支持体42a、42cとの間の導通を検出可能な支持体検知電極52を備えている。すなわち、制動部材5aの構成材料は、いかなる材料であってもよいが、支持体42a、42cの構成材料を含んでいることが好ましい。支持体42a、42cの構成材料は、振動素子片20を支持するために、比較的弾性に富んだ材料、すなわち弾性率が高い材料を含んでいる。このため、制動部材5aにも弾性を付与することができ、支持体42a、42cが制動部材5aに接触したとき、その衝撃を緩和することができる。その結果、衝撃に伴う支持体42a、42cの劣化を抑制することができる。

0081

さらに、制動部材5a、5bは、前述したように、基体層41と一体的に構成されている制動基部51を備えている。このとき、制動基部51の弾性率は、支持体42a〜42fの構成材料の弾性率より小さいことが好ましい。すなわち、制動部材5aは、支持体42a〜42fの構成材料の弾性率より小さい弾性率を有する部位を含むことが好ましい。これにより、制動部材5aにも緩衝性を付与することができ、支持体42a、42cが制動部材5aに接触したとき、および、支持体42d、42fが制動部材5bに接触したとき、その衝撃を緩和することができる。その結果、衝撃に伴う支持体42a〜42fの劣化を抑制することができる。

0082

また、制動部材5a、5bは、それぞれ基体40から支持体42a〜42f側に突出するように配置されている。これにより、基体40と振動素子片20の基部21との間に距離を保ちつつ、制動部材5a、5bと支持体42a、42c、42d、42fとの間の距離を最適化することができる。その結果、振動素子片20の振動が基体40に漏れにくくなるとともに、制動部材5a、5bがその機能を発揮することができる。

0083

なお、本実施形態では、制動基部51と基体層41とが一体化しているが、これに限定されず、互いに別の部材であってもよい。その場合、制動基部51の構成材料としては、基体層41の構成材料として列挙した材料の中から適宜選択される。

0084

また、支持体検知電極52、端子53および配線54の構成材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、前述した駆動電極、検出電極および端子67の構成材料として列挙した材料の中から適宜選択される。

0085

このように構成された振動素子2は、次のようにしてz軸まわりの角速度ωを検出する。

0086

まず、1対の駆動電極間電圧、すなわち駆動信号を印加することにより、図3中矢印aで示す方向に、駆動用振動腕25と駆動用振動腕27とを互いに接近・離間するように屈曲振動させるとともに、駆動用振動腕26と駆動用振動腕28とを上記屈曲振動と同方向に互いに接近・離間するように屈曲振動させる。

0087

このとき、振動素子2に角速度が加わらなければ、駆動用振動腕25、26と駆動用振動腕27、28とは、中心点すなわち重心Gを通るyz平面に対して面対称の振動を行っているため、基部21、および連結腕221、222および検出用振動腕23、24は、ほとんど振動しない。

0088

このように駆動用振動腕25〜28を駆動振動させた状態、すなわち駆動モードで、振動素子2にその重心を通る法線まわり、すなわちz軸まわりの角速度ωが加わると、駆動用振動腕25〜28には、それぞれ、コリオリ力が働く。これにより、連結腕221、222が図中矢印bで示す方向に屈曲振動し、これに伴い、この屈曲振動を打ち消すように、検出用振動腕23、24の図中矢印cで示す方向の屈曲振動、すなわち検出振動励振される。

0089

そして、このような検出用振動腕23の検出振動によって1対の検出電極間に電荷が生じる。このような電荷に基づいて、振動素子2に加わった角速度ωを求めることができる。

0090

(ICチップ3)
図2に示すICチップ3は、前述した振動素子2を駆動する機能と、振動素子2からの出力、すなわちセンサー出力を検出する機能と、を有する電子部品である。このようなICチップ3は、図示しないが、振動素子2を駆動する駆動回路と、振動素子2からの出力として電荷を検出する検出回路と、を備える。また、ICチップ3には、複数の接続端子が設けられている。

0091

複数の接続端子は、前述した振動素子2を駆動する駆動信号を出力する1つの接続端子と、振動素子2からの検出信号が入力される2つの接続端子と、を含む。

0092

(パッケージ)
図1および図2に示すパッケージ9は、振動素子片20および支持部材4を含む振動素子2、および、集積回路チップであるICチップ3を収納するものである。

0093

パッケージ9は、上面に開放する凹部を有する基体としてのベース91と、ベース91の凹部の開口を塞ぐようにベース91にシールリングのような接合部材93を介して接合された蓋体の例であるリッド92と、を有している。

0094

ベース91は、平板状の基板911と、基板911の上面に接合された枠状の基板912と、基板912の上面に接合された枠状の基板913と、基板913の上面に接合された枠状の基板914とで構成されている。これにより、ベース91には、各基板911、912、913、914間に段差を有する凹部が形成されている。このようなベース91の構成材料、すなわち基板911〜914の各構成材料としては、特に限定されないが、例えば、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。

0095

ベース91の基板911上面には、基板912、913の開口部内に納まるように、例えばエポキシ樹脂アクリル樹脂等を含んで構成された接着剤のような固定部材82を介してICチップ3が支持・固定されている。

0096

また、基板912の上面には、複数の内部端子72が設けられている。また、基板913の上面には、複数の内部端子71が設けられている。

0097

複数の内部端子71は、ベース91に設けられた配線(図示せず)を介して、対応する内部端子72に電気的に接続されている。そして、複数の内部端子71には、固定部材81を介して、支持部材4の接続端子421a〜421fが接合されている。これにより、振動素子片20がベース91に対して支持部材4を介して支持されている。固定部材81は、例えば、半田銀ペースト導電性接着剤等で構成されている。このうち、導電性接着剤は、例えば樹脂材料中に金属粒子などの導電性フィラーを分散させた接着剤である。これにより、複数の内部端子71が固定部材81を介して支持部材4の接続端子421a〜421fにそれぞれ電気的に接続されている。

0098

複数の内部端子72には、例えばボンディングワイヤーで構成された配線を介して、前述したICチップ3の複数の接続端子が電気的に接続されている。

0099

また、ベース91の基板911の下面、すなわち振動素子2とは反対側には、振動デバイス1が組み込まれる機器、すなわち外部機器に実装される際に用いられる複数の外部端子74が設けられている。この複数の外部端子74は、それぞれ、図示しない内部配線を介して、対応する内部端子72に電気的に接続されている。これにより、各外部端子74は、ICチップ3に電気的に接続されている。

0100

このような各内部端子71、72および各外部端子74等は、それぞれ、例えば、タングステン(W)等のメタライズ層にニッケル(Ni)、金(Au)等の被膜メッキ等により積層した金属被膜からなる。

0101

このようなベース91には、接合部材93を介してリッド92が気密的に接合されている。これにより、パッケージ9内が気密封止されている。リッド92は、例えば、ベース91と同材料、または、コバール、42アロイステンレス鋼等の金属で構成されている。また、接合部材93は、例えば、コバール、42アロイ、ステンレス鋼等の金属で構成されている。

0102

このベース91とリッド92との接合は、例えば、シーム溶接レーザー等のエネルギー線溶接等を用いて行われる。

0103

以上のように、振動デバイス1は、基体であるベース91と、振動素子片20と、支持部材4と、を備え、振動素子片20は、基部21と、基部21から延出している振動腕である連結腕221、222、検出用振動腕23、24および駆動用振動腕25〜28と、を有し、支持部材4は、ベース91に対して固定され、基部21を支持している。

0104

なお、前述したように、振動素子2に衝撃が加わったとき、支持体42cが制動部材5aに接触すると、振動素子2の振動特性に意図しない変化が生じるため、振動素子2のセンサー出力の値についても真値からのずれが大きくなるおそれがある。

0105

そこで、本実施形態に係る振動デバイス1では、支持体42cと支持体検知電極52との接触を検知したとき、センサー出力を停止するように動作する。これにより、誤差の大きい値が出力されることが防止され、振動デバイス1の信頼性を高めることができる。

0106

図9は、図1に示す振動デバイス1の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、支持体42cに印加される信号電位をモニターし、確認する。

0107

その後、振動素子2に衝撃が加わり、支持体42cが制動部材5aに接触すると、支持体42cに印加される信号電位が変化するため、その変化を検出する。

0108

信号電位の変化を検出すると、支持体42cが制動部材5aに接触しているとみなし、振動デバイス1からエラー発報するとともに、振動デバイス1が備えるメモリー素子ログを記録する。

0109

それに続き、振動デバイス1のセンサー出力を停止する。なお、このとき、必要に応じて、振動素子2からのセンサー出力に代えて、ICチップ3からの補完データを出力するようにしてもよい。この補完データとしては、例えばセンサー出力を停止した直前の値が用いられる。

0110

その後、信号電位について、再開条件を満たすか否かを確認する。再開条件とは、確認した信号電位が、支持体42cが制動部材5aに接触していない場合の範囲に含まれているか否かといった条件が挙げられる。
再開条件を満たす場合、振動デバイス1のセンサー出力が再開されることとなる。

0111

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。

0112

図10は、本発明の第2実施形態に係る振動デバイスが備える振動素子の平面図である。また、図11は、図10のC−C線断面図である。

0113

以下、第2実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。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。
本実施形態は、制動部材の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。

0114

本実施形態に係る制動部材5aは、第1実施形態と同様、制動基部51と、制動基部51の上面に設けられた支持体検知電極52と、を備えている。

0115

一方、前述した第1実施形態では、支持体42a、42cと支持体検知電極52とが接触し、通電可能になっているのに対し、本実施形態では、支持体42a、42cと絶縁性を有する制動基部51とが接触し得るようになっている。つまり、支持体検知電極52よりも制動基部51の方が先端側に突出し、優先的に支持体42a、42cと接触し得るようになっている。このため、支持体42a、42cと制動部材5aとが接触しても通電はせず、その代わりに、支持体42a、42cと支持体検知電極52との間の電気容量は変化する。したがって、本実施形態では、通電しているか否かを検出する動作に代えて、電気容量が変化しているか否かを検出するように動作する。
以上のような第2実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。

0116

加えて、電気容量を検出することにより、支持体42a、42cと制動部材5aとが接触したか否かを検知するだけでなく、両者の距離の変化も検知することができる。このため、振動素子2の挙動を把握するという機能も、振動デバイス1に対して付与することができる。

0117

なお、支持体42cと制動部材5aとの離間距離d1(図11参照)は、支持体42cの変形量が弾性変形可能な距離であることが好ましい。この離間距離d1は、第1実施形態に係る離間距離dと同様に設定される。

0118

また、この離間距離d1は、支持体42aと制動部材5aとの離間距離および支持体42d、42fと制動部材5bとの離間距離についても同様である。

0119

一方、本実施形態では、支持体検知電極52の先端が制動基部51の先端より後退している。このときの後退量d2(図11参照)は、支持体検知電極52と支持体42cとの絶縁性の確保と、電気容量の検出感度と、の両立の観点から、0.1μm以上100μm以下程度であるのが好ましく、1μm以上50μm以下程度であるのがより好ましい。

0120

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。

0121

図12は、本発明の第3実施形態に係る振動デバイスが備える振動素子の平面図である。また、図13は、図12に示す振動素子の概略構成を示す断面図である。

0122

以下、第3実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。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。
本実施形態は、制動部材の構成が異なる以外、前述した第1実施形態と同様である。

0123

本実施形態に係る振動素子2は、2つの制動部材5cと2つの制動部材5bとを備えている。

0124

このうち、各制動部材5cは、それぞれ、第1実施形態と同様、制動基部51と、制動基部51の上面に設けられた支持体検知電極52と、を備えている。

0125

また、本実施形態に係る振動素子2は、環状電極55を備えている。この環状電極55は、基体40の上面に設けられているとともに、振動素子片20の厚さ方向からの平面視において、振動素子片20の基部21を取り囲む環状に配置されている。このような環状電極55を設けることにより、例えば基体40の帯電を低減する電磁シールドとして機能させることができる。これにより、振動デバイス1の信頼性をより高めることができる。

0126

さらに、環状電極55は、図12に示すように、支持体検知電極52に接続されていることが好ましい。つまり、環状電極55は、2つの支持体検知電極52を電気的に接続する配線としても機能する。これにより、第1実施形態において2つずつ設けられていた配線54および端子53を1つずつに集約することができる。このため、支持体42cが制動部材5cに接触しているか否かを検出する回路の簡素化を図ることができる。
以上のような第3実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。

0127

また、第3実施形態に係る基体40は、図13に示すように、基体層41とその上面に積層された基体層45との積層体で構成されている。基体40をこのような積層体で構成することにより、制動基部51についても積層構造にすることができる。これにより、例えば基体層45と制動基部51とを一体的に形成した場合、制動基部51に求められる機械的特性に応じて基体層45の構成材料を適宜選択することが可能になる。すなわち、基体層41と基体層45とで構成材料を異ならせることができるため、例えば基体層41に基体40の機械的特性を担わせる一方、基体層45については制動基部51に求められる特性を担わせることができる。その結果、支持体42a、42cの過度な変形を抑制する機能と、基体40の機械的特性と、の両立を図ることができる。

0128

また、基体層41の厚さを変えることにより、基体40の厚さ方向における制動部材5cの位置を、支持体42a、42cの適切な位置に合わせやすくなる。このため、制動部材5cと支持体42a、42cとが接触したとき、支持体42a、42cの過度な変形をより確実に抑制することができる。

0129

さらには、基体層41の下面に支持体42a〜42fを形成する一方、基体層45の上面に支持体検知電極52および環状電極55を形成し、その後、基体層41の上面と基体層45の下面を接着することにより、振動素子2を容易に製造することができる。

0130

なお、支持体検知電極52や環状電極55の位置は、基体層45の上面に限定されず、例えば基体層41と基体層45との間であってもよい。

0131

また、基体層45の構成材料としては、絶縁性を有する材料であればよいが、例えば、前述した基体層41の構成材料として列挙した材料の中から適宜選択される。

0132

また、環状電極55の構成材料としては、例えば、前述した駆動電極、検出電極および端子67の構成材料として列挙した材料の中から適宜選択される。

0133

2.電子機器
図14は、本発明の電子機器の一例であるモバイル型(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。

0134

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。

0135

このようなパーソナルコンピューター1100には、ジャイロセンサーとして機能する前述した振動デバイス1が内蔵されている。

0136

図15は、本発明の電子機器の一例であるスマートフォンの構成を示す斜視図である。
この図において、スマートフォン1200(携帯電話機)は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部100が配置されている。

0137

このようなスマートフォン1200には、ジャイロセンサーとして機能する前述した振動デバイス1が内蔵されている。

0138

図16は、本発明の電子機器の一例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、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。

0139

ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルム感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号画像信号)を生成する。

0140

ディジタルスチルカメラ1300におけるケースボディー)1302の背面には、表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。

0141

また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。

0142

撮影者が表示部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。

0143

また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用入出力端子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1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。

0144

このようなディジタルスチルカメラ1300には、ジャイロセンサーとして機能する前述した振動デバイス1が内蔵されている。

0145

以上のような電子機器は、振動デバイス1を備えている。このような電子機器によれば、振動デバイス1に衝撃等の外力が加わっても、振動素子の振動特性の劣化を抑制しつつ、支持体の過度な変形を抑制し、振動デバイス1の耐衝撃性を高めることができる。そのため、電子機器の信頼性を高めることができる。

0146

なお、本発明の電子機器は、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のディジタルスチルカメラの他にも、振動デバイスの種類に応じて、例えば、タブレット端末時計車体姿勢検出装置ポインティングデバイスヘッドマウントディスプレイ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ナビゲーション装置ページャー電子手帳通信機能付も含む)、電子辞書電卓電子ゲーム機器、ゲームコントローラー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。

0147

3.移動体
図17は、本発明の移動体(自動車)の一例を示す斜視図である。この図において、移動体1500は、車体1501と、4つの車輪1502とを有しており、車体1501に設けられた図示しない動力源エンジン)によって車輪1502を回転させるように構成されている。このような移動体1500には、振動デバイス1が内蔵されている。

0148

以上のように、移動体1500は、振動デバイス1を備えている。このような移動体1500によれば、振動デバイス1に衝撃等の外力が加わっても、振動素子の振動特性の劣化を抑制しつつ、支持体の過度な変形を抑制し、振動デバイス1の耐衝撃性を高めることができる。そのため、移動体1500の信頼性を高めることができる。

0149

以上、本発明の振動デバイス、電子機器および移動体を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれら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、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前述した各実施形態のうち、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。

0150

また、前述した実施形態では、振動素子片が圧電体材料で構成されている場合を例に説明したが、振動素子片は、シリコン石英等の非圧電体材料で構成されていてもよい。この場合、例えば、非圧電体材料で構成された基体上に圧電体素子を設ければよい。また、この場合、シリコンで振動素子片を構成すると、優れた振動特性を有する振動素子片を比較的安価に実現することができる。また、公知の微細加工技術を用いてエッチングにより高い寸法精度で振動素子片を形成することができる。そのため、振動素子片の小型化を図ることができる。

0151

また、前述した実施形態では、振動素子片の駆動方式として逆圧電効果を利用した圧電駆動方式を用いた場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば、静電引力を用いた静電駆動方式、電磁力を用いた電磁駆動方式等を用いることができる。同様に、前述した実施形態では、振動素子片の検出方式として圧電効果を利用した圧電検出方式を用いた場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば、静電容量を検出する静電容量検出方式ピエゾ抵抗抵抗値を検出するピエゾ抵抗検出方式、誘起起電力を検出する電磁検出方式、光学検出方式等を用いることができる。また、駆動方式と検出方式は、上述した方式を任意の組み合わせで用いることができる。

0152

また、前述した実施形態では、振動素子片の検出用振動腕が駆動用振動腕とは別体として設けられている場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されず、駆動用振動腕が検出用振動腕を兼ねていてもよい。

0153

また、前述した実施形態では、振動デバイスがセンサーである場合を例に説明したが、本発明の振動デバイスは、これに限定されず、例えば、発振器等にも適用可能である。

0154

1…振動デバイス、2…振動素子、2’…振動素子、3…ICチップ、4…支持部材、5a…制動部材、5b…制動部材、5c…制動部材、9…パッケージ、20…振動素子片、21…基部、23…検出用振動腕、24…検出用振動腕、25…駆動用振動腕、26…駆動用振動腕、27…駆動用振動腕、28…駆動用振動腕、40…基体、41…基体層、42a…支持体、42b…支持体、42c…支持体、42d…支持体、42e…支持体、42f…支持体、42x…長さ成分、42y…長さ成分、45…基体層、51…制動基部、52…支持体検知電極、53…端子、54…配線、55…環状電極、67…端子、71…内部端子、72…内部端子、74…外部端子、81…固定部材、82…固定部材、91…ベース、92…リッド、93…接合部材、100…表示部、210…基部本体、221…連結腕、222…連結腕、231…錘部、241…錘部、251…錘部、261…錘部、271…錘部、281…錘部、411…デバイスホール、421a…接続端子、421b…接続端子、421c…接続端子、421d…接続端子、421e…接続端子、421f…接続端子、425c…第1部分、426c…第2部分、911…基板、912…基板、913…基板、914…基板、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…スマートフォン、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1300…ディジタルスチルカメラ、1302…ケース、1304…受光ユニット、1306…シャッターボタン、1308…メモリー、1310…表示部、1312…ビデオ信号出力端子、1314…入出力端子、1430…テレビモニター、1440…パーソナルコンピューター、1500…移動体、1501…車体、1502…車輪、G…重心、a…矢印、b…矢印、c…矢印、d…離間距離、d1…離間距離、d2…後退量、ω…角速度

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