特許 6223793 角速度センサ及びセンサ素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6223793

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】角速度センサ及びセンサ素子

(51)【国際特許分類】

   G01C 19/5614 20120101AFI20171023BHJP

   H01L 41/113 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   G01C19/5614

   H01L41/113

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-240025(P2013-240025)

(22)【出願日】2013年11月20日

(65)【公開番号】特開2015-99130(P2015-99130A)

(43)【公開日】2015年5月28日

【審査請求日】2016年6月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135828

【弁理士】

【氏名又は名称】飯島 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100094053

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 隆久

(72)【発明者】

【氏名】副島 宗高

(72)【発明者】

【氏名】吉田 斉師

【審査官】 梶田 真也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３４３２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８１１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７８２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２３９０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３２９４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１７８４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０７００３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００３７６９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １９／５６ − １９／５７８３

Ｇ０１Ｐ ７／００ − １１／０２

Ｇ０１Ｐ １５／００ − ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ４１／００ − ４１／４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部と、前記基部から所定の延在方向において延びる第１検出腕、第２検出腕、及び第１駆動腕〜第８駆動腕とを有する圧電体と、
前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕に電圧を印加して前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕を前記延在方向に直交する励振方向に励振する励振回路と、
前記延在方向及び前記励振方向に直交する検出方向における前記第１検出腕及び前記第２検出腕の振動によって生じる電気信号を検出する検出回路と、
を有し、
前記第１検出腕、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕は、互いに並列に延び、この順で前記励振方向において１列に配列されており、
第３駆動腕及び第４駆動腕は、前記第１検出腕に対して前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕と対称に配置されており、
第２検出腕及び第５駆動腕〜第８駆動腕は、前記基部に対して前記第１検出腕及び前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕と対称に配置されており、
前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕は、前記励振方向における固有振動数が互いに同一であり、
前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕は、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振され、
前記第５駆動腕〜前記第８駆動腕は、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振され、
前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕と、前記第５駆動腕〜前記第８駆動腕とは、前記励振方向において互いに逆側に変形するように互いに逆の位相で励振される
角速度センサ。

【請求項2】

前記基部は、前記励振方向において前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕よりも両外側に延びており、
前記圧電体は、前記基部の前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕よりも外側の両側に、前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕と並列に延びる実装腕と、前記第５駆動腕〜前記第８駆動腕と並列に延びる実装腕との合計４本の実装腕を更に有し、当該４本の実装腕の先端部にて支持されている
請求項１に記載の角速度センサ。

【請求項3】

前記基部は、前記励振方向において前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕よりも両外側に延びており、その両外側の部分にて支持されている
請求項１に記載の角速度センサ。

【請求項4】

基部と、前記基部から所定の延在方向において延びる第１検出腕、第２検出腕、及び第１駆動腕〜第８駆動腕とを有する圧電体と、
前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕を前記延在方向に直交する励振方向に励振する電圧を印加可能に配置された複数の励振電極と、
前記延在方向及び前記励振方向に直交する検出方向における前記第１検出腕及び前記第２検出腕の振動によって生じる電気信号を検出可能に配置された複数の検出電極と、
を有し、
前記第１検出腕、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕は、互いに並列に延び、この順で前記励振方向において１列に配列されており、
第３駆動腕及び第４駆動腕は、前記第１検出腕に対して前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕と対称に配置されており、
第２検出腕及び第５駆動腕〜第８駆動腕は、前記基部に対して前記第１検出腕及び前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕と対称に配置されており、
前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕は、前記励振方向における固有振動数が互いに同一であり、
前記複数の励振電極の配置及び接続関係は、
前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕を、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振し、
前記第５駆動腕〜前記第８駆動腕を、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振し、
前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕と、前記第５駆動腕〜前記第８駆動腕とを、前記励振方向において互いに逆側に変形するように互いに逆の位相で励振する、ものとなっている
センサ素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、角速度センサ及び当該角速度センサに好適に利用可能なセンサ素子に関する。

【背景技術】

【0002】

角速度センサとして、いわゆる圧電振動式のものが知られている。このセンサにおいては、圧電体に交流電圧を印加して圧電体を励振する。この励振されている圧電体が回転されると、回転速度（角速度）に応じた大きさで、励振方向と直交する方向にコリオリの力が生じ、このコリオリの力によっても圧電体は振動する。そして、このコリオリの力に起因する圧電体の変形に応じて生じる電気信号を検出することにより、圧電体の角速度を検出することができる。このような角速度センサの圧電体の形状や圧電体の振動のモードについて種々の提案がなされている。

【0003】

例えば、特許文献１の角速度センサは、Ｕ字状の圧電体を有している。すなわち、圧電体は、基部と、基部から互いに並列に延びる検出腕及び駆動腕とを有している。駆動腕は、交流電圧が印加されて励振される。励振されている駆動腕は、回転されることにより、コリオリの力によって、励振方向と直交する検出方向に振動する。駆動腕及び検出腕は、力の相互作用を及ぼすから、作用・反作用の法則に従って、検出腕は、検出方向において、駆動腕とは反対方向に振動する（変形する）。そして、検出腕の変形に応じて生じた電気信号が検出される。

【0004】

また、例えば、特許文献２の角速度センサは、１本の検出腕と、その検出腕の両側に配置された２本の駆動腕とを有している。なお、特許文献２の角速度センサは、検出腕及び駆動腕の延びる方向と、角速度が検出される回転の軸との関係が、特許文献１の角速度センサとは異なる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−１９７２５３号公報

【特許文献2】特開２００６−１２５９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のような圧電振動式の角速度センサは、種々の用途で用いられており、その結果、小型化も要求されている。しかし、圧電体を小型化すると、駆動腕の質量が小さくなる。コリオリの力は質量に比例するから、駆動腕の質量が小さくなると、コリオリの力が小さくなり、ひいては、検出腕の変形が小さくなる。その結果、検出感度が低下する。

【0007】

従って、小型化及び高感度化が可能な角速度センサ及びセンサ素子が提供されることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る角速度センサは、基部と、前記基部から互いに並列に延びる第１検出腕、第１駆動腕及び第２駆動腕とを有する圧電体と、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕に電圧を印加して前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕をその延在方向に直交する励振方向に励振する励振回路と、前記延在方向に直交する検出方向における前記第１検出腕の振動によって生じる電気信号を検出する検出回路と、を有し、前記第１検出腕、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕は、この順で１列に配列されており、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕は、前記励振方向における固有振動数が互いに同一であり、且つ、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。

【0009】

好適には、前記圧電体は、前記第１検出腕に対して前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕と対称に配置された第３駆動腕及び第４駆動腕と、前記基部に対して前記第１検出腕及び前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕と対称に配置された第２検出腕及び第５駆動腕〜第８駆動腕と、を更に有し、前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕は、前記励振方向における固有振動数が互いに同一であり、前記第３駆動腕及び前記第４駆動腕は、前記励振回路により、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振され、前記第５駆動腕及び前記第６駆動腕は、前記励振回路により、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振され、前記第７駆動腕及び前記第８駆動腕は、前記励振回路により、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。

【0010】

好適には、前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕は、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振され、前記第５駆動腕〜前記第８駆動腕は、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振され、前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕と、前記第５駆動腕〜前記第８駆動腕とは、前記励振方向において互いに逆側に変形するように互いに逆の位相で励振される。

【0011】

好適には、前記基部は、前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕の配列方向において前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕よりもこれらの配列方向の両外側に延びており、前記圧電体は、前記基部の前記第１駆動腕〜前記第８駆動腕よりも外側の両側に、前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕と並列に延びる実装腕と、前記第５駆動腕〜前記第８駆動腕と並列に延びる実装腕との合計４本の実装腕を更に有し、当該４本の実装腕の先端部にて支持されている。

【0012】

好適には、前記圧電体は、前記第１検出腕に対して前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕と対称に配置された第３駆動腕及び第４駆動腕を更に有し、前記第１駆動腕〜前記第４駆動腕は、前記励振方向に配列されており、前記励振方向における固有振動数が互いに同一であり、前記励振回路により、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。

【0013】

好適には、前記圧電体は、前記基部に対して前記第１検出腕並びに前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕と対称に配置された第２検出腕並びに第５駆動腕及び第６駆動腕を更に有し、前記第１駆動腕、前記第２駆動腕、前記第５駆動腕及び前記第６駆動腕は、前記励振方向における固有振動数が互いに同一であり、前記第５駆動腕及び前記第６駆動腕は、前記励振回路により、前記励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振され、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕と、前記第５駆動腕及び前記第６駆動腕とは、前記励振方向において互いに逆側に変形するように互いに逆の位相で励振される。

【0014】

好適には、前記励振方向は、前記第１検出腕、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕の配列方向であり、前記検出方向は、前記延在方向及び前記励振方向に直交する方向である。

【0015】

本発明のセンサ素子は、基部と、前記基部から互いに並列に延びる第１検出腕、第１駆動腕及び第２駆動腕とを有する圧電体と、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕をその延在方向に直交する励振方向に励振する電圧を印加可能に配置された励振電極と、前記延在方向に直交する検出方向における前記第１検出腕の振動によって生じる電気信号を検出可能に配置された検出電極と、を有し、前記第１検出腕、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕は、この順で１列に配列されており、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕は、前記励振方向における固有振動数が互いに同一である。

【発明の効果】

【0016】

上記の構成によれば、小型化及び高感度化できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るセンサ素子の構成を示す斜視図。

【図2】図１のセンサ素子の平面図。

【図3】図３（ａ）は図２のIII−III線における断面図、図３（ｂ）は駆動腕及び検出腕における電位等を説明する図。

【図4】図４（ａ）は全駆動腕のｘ軸方向における励振を説明するための模式図、図４（ｂ）は全駆動腕及び全検出腕のｚ軸方向における振動を説明するための模式図。

【図5】図５（ａ）〜図５（ｃ）は第２〜第４の実施形態に係るセンサ素子を示す平面図。

【図6】図１のセンサ素子の配線の一例を示す模式的な斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の図面は、模式的なものである。従って、細部は省略されることがあり、また、寸法比率等は現実のものと必ずしも一致しない。

【0019】

また、各図には、説明の便宜のために、直交座標系ｘｙｚを付している。なお、直交座標系ｘｙｚは、センサ素子（圧電体）の形状に基づいて定義されている。すなわち、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、結晶の電気軸、機械軸及び光軸を示すとは限らない。

【0020】

同一又は類似する構成については、「第１検出腕１１Ａ」、「第２検出腕１１Ｂ」のように、同一名称に対して互いに異なる番号及びアルファベットを付して呼称するこがあり、また、この場合において、単に「検出腕１１」といい、これらを区別しないことがある。

【0021】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ素子１の構成を示す斜視図である。図２は、センサ素子１の平面図である。

【0022】

センサ素子１は、例えば、ｙ軸回りの角速度を検出する角速度センサ１０１を構成するものである。角速度センサ１０１は、圧電振動式のものであり、センサ素子１は、ｘ軸方向に励振され、ｚ軸方向にコリオリの力が生じるように構成されている。具体的には、以下のとおりである。

【0023】

センサ素子１は、圧電体３と、圧電体３に電圧を印加するための第１励振電極５Ａ及び第２励振電極５Ｂと、圧電体３に生じた電気信号を取り出すための第１検出電極７Ａ及び第２検出電極７Ｂとを有している。

【0024】

圧電体３は、ｘ軸方向に延びる基部９と、基部９からｙ軸方向の正側及び負側に延びる複数の腕部（１１Ａ、１１Ｂ、１３Ａ〜１３Ｈ等）を有する構成とされている。圧電体３は、例えば、全体として厚さ（ｚ軸方向）が一定にされており、また、ｘ軸方向に延びる中心線（不図示）に対して線対称、且つ、ｙ軸方向に延びる中心線（不図示）に対して線対称に形成されている。

【0025】

圧電体３は、その全体が一体的に形成されている。圧電体３は、単結晶であってもよし、多結晶であってもよい。また、圧電体３の材料は適宜に選択されてよく、例えば、水晶（ＳｉＯ_２）、ＬｉＴａＯ_３、ＬｉＮｂＯ_３、ＰＺＴである。

【0026】

圧電体３において、電気軸乃至は分極軸（以下、両者を代表して分極軸のみに言及することがある。）は、ｘ軸に一致するように設定されている。なお、分極軸は、所定の範囲（例えば１５°以内）でｘ軸に対して傾斜していてもよい。また、圧電体３が単結晶である場合において、機械軸及び光軸は、適宜な方向とされてよいが、例えば、機械軸はｙ軸方向、光軸はｚ軸方向とされている。

【0027】

基部９は、例えば、概ね直方体状とされている。基部９の３軸方向の寸法比率は適宜に設定されてよい。例えば、基部９は、ｘ軸方向の大きさ＞ｙ軸方向の大きさ＞ｚ軸方向の大きさに設定されている。すなわち、基部９は、ｘ軸方向を長手方向とし、ｚ軸方向を厚み方向とする概ね長方形の板状とされている。

【0028】

基部９からｙ軸方向の正側及び負側に延びる複数の腕部としては、第１検出腕１１Ａ、第２検出腕１１Ｂ、第１駆動腕１３Ａ、第２駆動腕１３Ｂ、第３駆動腕１３Ｃ、第４駆動腕１３Ｄ、第５駆動腕１３Ｅ、第６駆動腕１３Ｆ、第７駆動腕１３Ｇ、第８駆動腕１３Ｈ、第１実装腕１５Ａ、第２実装腕１５Ｂ、第３実装腕１５Ｃ及び第４実装腕１５Ｄが設けられている。すなわち、２本の検出腕１１、８本の駆動腕１３及び４本の実装腕１５が設けられている。

【0029】

駆動腕１３は、電圧（電界）が印加されることによってｘ軸方向（以下、「励振方向」ということがある。）に励振される部分である。検出腕１１は、コリオリの力によってｚ軸方向（以下、「検出方向」ということがある。）に振動され、角速度に応じた電気信号を生成する部分である。実装腕１５は、センサ素子１を回路基板乃至は適宜な形状の実装基体に実装するために利用される部分である。これらの位置及び形状等は、例えば、以下のように設定されている。

【0030】

第１検出腕１１Ａは、例えば、基部９のｘ軸方向の中央位置にて、基部９からｙ軸方向の正側に延びている。第２検出腕１１Ｂは、例えば、基部９のｘ軸方向の中央位置にて、基部９からｙ軸方向の負側に延びている。第１検出腕１１Ａ及び第２検出腕１１Ｂは、例えば、基部９のｘ軸方向に延びる中心線（不図示）に対して線対称の形状とされている。

【0031】

検出腕１１の具体的形状等は適宜に設定されてよい。例えば、基部９は、ｘｚ断面が矩形とされ、また、ｙ軸方向の大きさ＞ｘ軸方向の大きさ＞ｚ軸方向の大きさに設定されている。すなわち、検出腕１１は、ｙ軸方向を長手方向とし、ｚ軸方向を厚み方向とする概ね長方形の板状とされている。従って、検出腕１１は、相対的に、励振方向（ｘ軸方向）には振動しにくく、検出方向（ｚ軸方向）に振動しやすくなっている。検出腕１１の先端部は、幅（ｘ軸方向）が大きくされている。ただし、検出腕１１は、その長手方向の全体に亘って同一の幅であってもよい。

【0032】

第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂは、基部９からｙ軸方向の正側に延びており、ひいては、第１検出腕１１Ａと並列に延びている。また、第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂは、第１検出腕１１Ａのｘ軸方向の正側に配置され、且つ、ｘ軸方向の正側へ、第１駆動腕１３Ａ、第２駆動腕１３Ｂの順で配列されている。第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂの形状は、例えば、互いに同一とされており、ひいては、両駆動腕１３の励振方向（ｘ軸方向）等の固有振動数は互いに同一である。

【0033】

第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄは、例えば、第１検出腕１１Ａを対称軸として、その配置及び形状が第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂと線対称になるように形成されている。すなわち、第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄは、基部９からｙ軸方向の正側に延び、第１検出腕１１Ａのｘ軸方向の負側に配置され、且つ、ｘ軸方向の負側へ、第３駆動腕１３Ｃ、第４駆動腕１３Ｄの順で配列されている。また、第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄの形状は、互いに同一であるとともに、第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂの形状と同一であり、ひいては、これら４本の駆動腕１３の励振方向（ｘ軸方向）等の固有振動数も互いに同一である。

【0034】

第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈは、例えば、基部９のｘ軸方向に延びる中心線（不図示）を対称軸として、その配置及び形状が第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄと線対称になるように形成されている。すなわち、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈは、基部９からｙ軸方向の負側に延びている。第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆは、第２検出腕１１Ｂのｘ軸方向の正側に配置され、且つ、ｘ軸方向の正側へ、第５駆動腕１３Ｅ、第６駆動腕１３Ｆの順で配列されている。第７駆動腕１３Ｇ及び第８駆動腕１３Ｈは、第２検出腕１１Ｂのｘ軸方向の負側に配置され、且つ、ｘ軸方向の負側へ、第７駆動腕１３Ｇ、第８駆動腕１３Ｈの順で配列されている。第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈの形状は、互いに同一であるとともに、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄの形状と同一であり、ひいては、これら８本の駆動腕１３の励振方向（ｘ軸方向）等の固有振動数も互いに同一である。

【0035】

駆動腕１３の具体的形状等は適宜に設定されてよい。例えば、駆動腕１３は、ｘｚ断面が矩形とされ、励振方向（ｘ軸方向）の大きさ及び検出方向（ｚ軸方向）の大きさは、長手方向（ｙ軸方向）の全体に亘って一定とされている。ただし、励振方向及び検出方向の大きさが互いに異なり、また、駆動腕１３の先端部に、検出腕１１と同様に、幅（ｘ軸方向）が大きい部分が設けられてもよい。

【0036】

駆動腕１３が励振方向（ｘ軸方向）に大きくなると励振方向における固有振動数は高くなり、駆動腕１３が延在方向（ｙ軸方向）に大きくなると励振方向における固有振動数は低くなる。従って、駆動腕１３の幅（ｘ軸方向）及び長さ（ｙ軸方向）の寸法比率は、励振させたい周波数に応じて設定される。

【0037】

駆動腕１３の長さ（ｙ軸方向）は、検出腕１１と同等であることが好ましい。この場合、駆動腕１３の質量をできるだけ確保しつつ、圧電体３全体としての小型化が図られる。また、駆動腕１３の幅（ｘ軸方向）と、厚さ（ｚ軸方向）とは同等であることが好ましい。この場合、駆動腕１３の励振方向（ｘ軸方向）の固有振動数と検出方向（ｚ軸方向）の固有振動数とが一致する。その結果、駆動腕１３の励振に起因するコリオリの力によって、駆動腕１３が検出方向に好適に振動する。なお、同様に、検出腕１１の検出方向の固有振動数も駆動腕１３の励振方向の固有振動数と同等にされることが好ましい。

【0038】

第１実装腕１５Ａ〜第４実装腕１５Ｄは、基部９の両端部からｙ軸方向の両側に延びている。すなわち、第１実装腕１５Ａは、基部９のｘ軸方向の正側の端部からｙ軸方向の正側に延び、第２実装腕１５Ｂは、基部９のｘ軸方向の負側の端部からｙ軸方向の正側に延び、第３実装腕１５Ｃは、基部９のｘ軸方向の正側の端部からｙ軸方向の負側に延び、第４実装腕１５Ｄは、基部９のｘ軸方向の負側の端部からｙ軸方向の負側に延びている。なお、基部９の両端部は、駆動腕１３の配置位置よりもｘ軸方向において外側に延在されており、４本の実装腕１５は、全ての検出腕１１及び駆動腕１３よりもｘ軸方向において外側に位置している。

【0039】

第１実装腕１５Ａ及び第２実装腕１５Ｂは、第１検出腕１１Ａを対称軸として、その配置及び形状が互いに線対称になるように形成されている。同様に、第３実装腕１５Ｃ及び第４実装腕１５Ｄは、第２検出腕１１Ｂを対称軸として、その配置及び形状が互いに線対称になるように形成されている。第１実装腕１５Ａ及び第２実装腕１５Ｂと、第３実装腕１５Ｃ及び第４実装腕１５Ｄとは、基部９のｘ軸方向に延びる中心線（不図示）を対称軸として、その配置及び形状が互いに線対称になるように形成されている。

【0040】

実装腕１５の先端は、不図示の回路基板又は適宜な形状の実装基体等の支持体に固定される。これにより、圧電体３は、検出腕１１及び駆動腕１３が振動可能な状態で支持体に支持される。また、実装腕１５の先端には、励振電極５及び検出電極７と接続されたパッド１２（図６参照）が設けられている。このパッド１２は、支持体に設けられたパッド１２と半田乃至は導電性接着剤からなるバンプにより接着される。これにより、センサ素子１と支持体との電気的な接続がなされ、また、上述の支持のための固定もなされる。

【0041】

実装腕１５の具体的形状等は適宜に設定されてよい。例えば、実装腕１５は、ｘｚ断面が矩形とされている。また、先端部は、内側（検出腕１１）側に広くなっている。これにより、圧電体３の大型化を抑制しつつ、上述の固定が容易化されている。

【0042】

図３（ａ）は、図２のIII−III線における断面図である。

【0043】

図３（ａ）においては、第３駆動腕１３Ｃ及び第１検出腕１１Ａの断面を示しているが、他の駆動腕１３及び検出腕１１の断面も同様である。

【0044】

図１、図２及び図３（ａ）に示すように、励振電極５は、駆動腕１３の表面に形成された層状電極である。また、検出電極７は、検出腕１１の表面に形成された層状電極である。これらの電極は、例えば、Ｃｕ，Ａｌ等の適宜な金属によって形成されている。これらの電極の具体的な配置は、例えば、以下のとおりである。

【0045】

図３に示すように、第１励振電極５Ａは、各駆動腕１３において、ｚ軸方向の正側の面及びｚ軸方向の負側の面にそれぞれ設けられている。この２つの第１励振電極５Ａは、例えば、互いに接続されている。また、第２励振電極５Ｂは、各駆動腕１３において、ｘ軸方向の正側の面及びｘ軸方向の負側の面にそれぞれ設けられている。この２つの第２励振電極５Ｂは、例えば、互いに接続されている。これらの４つの励振電極５は、例えば、駆動腕１３の各面を概ね覆うように設けられている。ただし、第１励振電極５Ａと第２励振電極５Ｂとが短絡しないように、少なくとも一方（本実施形態では第１励振電極５Ａ）は、各面よりも幅方向において小さく形成されている。

【0046】

なお、励振電極５の付加符号Ａ、Ｂは、直交座標系ｘｙｚに基づいて付されている。すなわち、励振電極５の付加符号Ａ、Ｂは、駆動腕１３毎の根元側・先端側等の向き、又は、励振電極５の８本の駆動腕１３間における電位の関係に基づいて付されているのではない。従って、例えば、後述するように、一の駆動腕１３の第１励振電極５Ａと、他の駆動腕１３の第１励振電極５Ａとは同電位とは限らない。

【0047】

第１検出電極７Ａは、各検出腕１１において、ｘ軸方向の負側の面のうちのｚ軸方向の正側の領域、及び、ｘ軸方向の正側の面のうちのｚ軸方向の負側の領域にそれぞれ設けられている。この２つの第１検出電極７Ａは、例えば、互いに接続されている。第２検出電極７Ｂは、各検出腕１１において、ｘ軸方向の負側の面のうちのｚ軸方向の負側の領域、及び、ｘ軸方向の正側の面のうちのｚ軸方向の正側の領域にそれぞれ設けられている。この２つの第２検出電極７Ｂは、例えば、互いに接続されている。第１検出電極７Ａ及び第２検出電極７Ｂは、互いに短絡しないように適宜な間隔を空けて、検出腕１１に沿って延びている。

【0048】

なお、励振電極５と同様に、検出電極７の付加符号Ａ、Ｂは、直交座標系ｘｙｚに基づいて付されている。すなわち、検出電極７の付加符号Ａ、Ｂは、検出腕１１毎の根元側・先端側等の向き、又は、検出電極７の２本の検出腕１１間における電位の関係に基づいて付されているのではない。従って、例えば、後述するように、第１検出腕１１Ａの第１検出電極７Ａと、第２検出腕１１Ｂの第１検出電極７Ａとは、（本実施形態では）同電位ではない。

【0049】

角速度センサ１０１は、以上に説明したセンサ素子１に加えて、励振電極５に電圧を印加する励振回路１０３と、検出電極７からの電気信号を検出する検出回路１０５とを有している。

【0050】

励振回路１０３は、例えば、発振回路や増幅器を含んで構成されており、所定の周波数の交流電圧を第１励振電極５Ａと第２励振電極５Ｂとの間に印加する。なお、周波数は、角速度センサ１０１内にて予め定められていてもよいし、外部の機器等から指定されてもよい。

【0051】

検出回路１０５は、例えば、増幅器や検波回路を含んで構成されており、第１検出電極７Ａと第２検出電極７Ｂとの電位差を検出し、その検出結果に応じた電気信号を外部の機器等に出力する。より具体的には、例えば、上記の電位差は、交流電圧として検出され、検出回路１０５は、検出した交流電圧の振幅に応じた信号を出力する。この振幅に基づいてｙ軸回りの角速度が特定される。また、検出回路１０５は、励振回路１０３の印加電圧と検出した電気信号との位相差に応じた信号を出力する。この位相差に基づいてｙ軸回りの回転の向きが特定される。

【0052】

なお、励振回路１０３及び検出回路１０５は、全体として制御回路１０７を構成している。制御回路１０７は、例えば、チップＩＣによって構成されており、センサ素子１が実装される回路基板又は適宜な形状の実装基体に実装されている。

【0053】

（動作説明）
図３（ｂ）は、駆動腕１３及び検出腕１１における電位等を説明する図であり、図３（ａ）の断面に相当する駆動腕１３及び検出腕１１の断面図である。

【0054】

第１励振電極５Ａに正の電位が付与され、第２励振電極に負の電位（又は基準電位）が付与されると、同図において矢印で示すような電界が生じる。一方、分極軸は、ｘ軸方向に一致している。従って、電界のｘ軸方向の成分に着目すると、駆動腕１３のうちｘ軸方向の一方側部分においては電界の向きと分極軸の向きは一致し、他方側部分においては電界の向きと分極軸の向きは逆になる。その結果、駆動腕１３のうちｘ軸方向の一方側部分はｙ軸方向において収縮し、他方側部分はｙ軸方向において伸長する。そして、駆動腕１３は、バイメタルのようにｘ軸方向の一方側へ湾曲する。第１励振電極５Ａ及び第２励振電極５Ｂに印加される電圧が逆にされると、駆動腕１３は逆方向に湾曲する。このような原理により、交流電圧が第１励振電極５Ａ及び第２励振電極５Ｂに印加されると、駆動腕１３はｘ軸方向において振動する。

【0055】

センサ素子１がｙ軸回りに回転されると、ｘ軸方向において振動している駆動腕１３には、慣性力の一つであり、その角速度に応じた大きさのコリオリの力が加わる。その結果、駆動腕１３はｚ軸方向において振動する。駆動腕１３及び検出腕１１は基部９によって連結され、互いに力の相互作用を及ぼすから、作用・反作用の法則に従って、検出腕１１は、ｚ軸方向において、駆動腕１３とは逆位相で振動する（駆動腕１３の湾曲方向とは逆方向に湾曲する。）。

【0056】

検出腕１１がｚ軸方向に湾曲すると、検出腕１１のｚ軸方向の一方側部分は、ｙ軸方向において伸長され、ひいては、ｘ軸方向において収縮され、他方側部分は、ｙ軸方向において収縮され、ひいては、ｘ軸方向において伸長される。従って、図３（ｂ）において矢印で示すように、検出腕１１のｚ軸方向の一方側部分では分極軸の向きと同じ向きの電圧が発生し、他方側部分ではそれと逆向きの電圧が発生する。この電圧が第１検出電極７Ａ及び第２検出電極７Ｂに出力される。検出腕１１がｚ軸方向に振動すると、電圧は交流電圧として検出される。

【0057】

図４（ａ）は、８本の駆動腕１３のｘ軸方向における励振を説明するための模式的な平面図である。

【0058】

第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂは、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。例えば、第１駆動腕１３Ａの第１励振電極５Ａと第２駆動腕１３Ｂの第１励振電極５Ａとは互いに接続され、第１駆動腕１３Ａの第２励振電極５Ｂと第２駆動腕１３Ｂの第２励振電極５Ｂとは互いに接続され、これらの第１励振電極５Ａと、第２励振電極５Ｂとの間に交流電圧が印加される。

【0059】

同様に、第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄは、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆは、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。第７駆動腕１３Ｇ及び第８駆動腕１３Ｈは、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。このような励振も、上記と同様に、各ペアの２本の駆動腕１３間において、第１励振電極５Ａ同士が接続され、第２励振電極５Ｂ同士が接続されることなどにより実現されてよい。

【0060】

第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂのペアと、第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄのペアとは、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。このような励振は、各ペアにおける２本の駆動腕１３と同様に、これら２ペアの間において、第１励振電極５Ａ同士が接続され、第２励振電極５Ｂ同士が接続されることなどにより実現されてよい。

【0061】

同様に、第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆのペアと、第７駆動腕１３Ｇ及び第８駆動腕１３Ｈのペアとは、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。このような励振は、各ペアにおける２本の駆動腕１３と同様に、これら２ペアの間において、第１励振電極５Ａ同士が接続され、第２励振電極５Ｂ同士が接続されることなどにより実現されてよい。

【0062】

第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄのグループと、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈのグループとは、励振方向において互いに逆側へ変形するように互いに逆の位相（１８０°ずれた位相）で励振される。例えば、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄのグループの第１励振電極５Ａと、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈのグループの第２励振電極５Ｂとが接続され（第１の電極群）、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄのグループの第２励振電極５Ｂと、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈのグループの第１励振電極５Ａとが接続され（第２の電極群）、第１の電極群と第２の電極群との間に交流電圧が印加される。

【0063】

なお、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄのグループと、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈのグループとは、ｘ軸方向において逆位相で振動していることから、圧電体３全体としては、これらグループのｘ軸方向の力は互いに打ち消し合う。従って、検出腕１１が駆動腕１３との力の相互作用によってｘ軸方向において振動することは抑制される。

【0064】

図４（ｂ）は、８本の駆動腕１３及び２本の検出腕１１のｚ軸方向における振動を説明するための模式的な斜視図である。より具体的には、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示したように駆動腕１３が湾曲している圧電体３が、検出腕１１回り（ｙ軸回り）に矢印ｙ５で示す方向へ回転した場合における、駆動腕１３及び検出腕１１の湾曲状態を示す斜視図である。

【0065】

第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂは、回転中心（検出腕１１）に対して、その半径方向（ｘ軸方向）の同一側に配置されている。また、両駆動腕１３は、図４（ａ）に示したように、その半径方向（励振方向、ｘ軸方向）において同一側へ共に湾曲するように励振される。従って、両駆動腕１３においてコリオリの力の向きは互いに同一である。その結果、図４（ｂ）に示すように、両駆動腕１３はｚ軸方向において同一側へ共に湾曲するように振動する。

【0066】

同様に、第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄは、コリオリの力によって、ｚ軸方向において同一側へ共に湾曲するように振動する。第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆは、コリオリの力によって、ｚ軸方向において同一側へ共に湾曲するように振動する。第７駆動腕１３Ｇ及び第８駆動腕１３Ｈは、コリオリの力によって、ｚ軸方向において同一側へ共に湾曲するように振動する。

【0067】

第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂのペアと、第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄのペアとは、回転中心（検出腕１１）に対して、その半径方向（ｘ軸方向）において互いに逆側に配置されており、ひいては、回転によるｚ軸方向の移動の向きは互いに逆である。また、図４（ａ）に示したように、両ペアは、一方のペアが半径方向の内側（回転中心側）に湾曲するとき、他方のペアは半径方向の外側に湾曲するように励振される。従って、両ペアにおいてコリオリの力の向きは互いに同一となる。その結果、図４（ｂ）に示すように、両ペアはｚ軸方向において同一側に共に湾曲するように振動する。

【0068】

同様に、第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆのペアと、第７駆動腕１３Ｇ及び第８駆動腕１３Ｈのペアとは、ｚ軸方向において同一側に共に湾曲するように振動する。

【0069】

第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂのペアと、第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆのペアとは、回転中心（検出腕１１）に対して、その半径方向（ｘ軸方向）の同一側に配置されており、ひいては、回転によるｚ軸方向の移動の向きは互いに同一である。また、図４（ａ）に示したように、一方のペアが半径方向の内側（回転中心側）に湾曲するとき、他方のペアは半径方向の外側に湾曲する。従って、両ペアにおいてコリオリの力の向きは互いに逆となる。その結果、図４（ｂ）に示すように、両ペアはｚ軸方向において互いに逆側に湾曲するように振動する。

【0070】

同様に、第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄのペアと、第７駆動腕１３Ｇ及び第８駆動腕１３Ｈのペアとは、コリオリの力によって、ｚ軸方向において互いに逆側に湾曲するように振動する。

【0071】

上記のように、コリオリの力によって、検出腕１１に対して互いに対称に配置されたペア同士はｚ軸方向において同一側に共に湾曲するように振動し、基部９に対して対称に配置されたペア同士はｚ軸方向において互いに逆側に湾曲するように振動している。従って、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄのグループと、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈのグループとは、コリオリの力によって、ｚ軸方向において互いに逆側に湾曲するように振動する。換言すれば、８本の駆動腕１３全体を一つの部材として捉えると、この部材は、シーソーのように、基部９のｘ軸方向に延びる中心線（不図示）の回りに往復動する。

【0072】

駆動腕１３及び検出腕１１は、基部９によって連結されており、力の相互作用を及ぼす。従って、駆動腕１３がｚ軸方向に振動されると、圧電体３全体において力が釣り合うように（作用・反作用の法則に従って）、検出腕１１はｚ軸方向において振動する。具体的には、上述のように、８本の駆動腕１３は一つのシーソーのように基部９回りに往復動するから、２本の検出腕１１は、基部９回りの方向において８本の駆動腕１３とは逆側へ移動するように往復動する。別の観点では、第１検出腕１１Ａは、ｚ軸方向において第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄとは逆側に湾曲にするように振動し、第２検出腕１１Ｂは、ｚ軸方向において第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈとは逆側に湾曲にするように振動する。

【0073】

第１検出腕１１Ａ及び第２検出腕１１Ｂは、ｚ軸方向において互いに逆側に湾曲するように振動する。従って、両者は、ｚ軸方向の一方側部分（又は他方側部分）において生じる電圧がｘ軸方向において互いに逆向きである。従って、例えば、第１検出腕１１Ａの第１検出電極７Ａと第２検出腕１１Ｂの第２検出電極７Ｂとが接続され、第１検出腕１１Ａの第２検出電極７Ｂと第２検出腕１１Ｂの第１検出電極７Ａとが接続されることにより、両検出腕１１において生じた電気信号は加算される。

【0074】

（配線の一例）
上記の動作説明においては、複数の励振電極５及び複数の検出電極７の接続関係について言及した。この接続関係を実現する配線の一例を図６に示す。

【0075】

図６は、センサ素子１の斜視図である。ただし、この図は、配線を視認しやすいようにセンサ素子１を模式的に示している。例えば、圧電体３の形状は単純化されて示され、また、各種の電極は小さく示されている。

【0076】

この例において、第１実装腕１５Ａの端部（第１パッド１２Ａ）から延びる第１配線１０Ａ、及び、第４実装腕１５Ｄの端部（第４パッド１２Ｄ）から延びる第４配線１０Ｄは、複数の励振電極５に電圧を印加するための配線である。また、第２実装腕１５Ｂの端部（第２パッド１２Ｂ）から延びる第２配線１０Ｂ、及び、第３実装腕１５Ｃの端部（第３パッド１２Ｃ）から延びる第３配線１０Ｃは、複数の検出電極７から信号を取り出すための配線である。

【0077】

第１配線１０Ａは、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄの第１励振電極５Ａ（８枚）、及び、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈの第２励振電極５Ｂ（８枚）に接続されている。第４配線１０Ｄは、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄの第２励振電極５Ｂ（８枚）、及び、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈの第１励振電極５Ａ（８枚）に接続されている。

【0078】

第２配線１０Ｂは、第１検出腕１１Ａの第１検出電極７Ａ（２枚）、及び、第２検出腕１１Ｂの第２検出電極７Ｂ（２枚）に接続されている。第３配線１０Ｃは、第１検出腕１１Ａの第２検出電極７Ｂ（２枚）、及び、第２検出腕１１Ｂの第１検出電極７Ａ（２枚）に接続されている。

【0079】

配線１０は、互いに交差しないように、基部９の６面及び各種の腕部の根元側部分及び先端側部分の４面に適宜に配置されている。

【0080】

なお、図６に示す配線は、あくまで一例であり、他の種々のパターンによって、動作説明において言及した電極の接続関係が実現されてよい。４つの実装腕１５と、４種の配線の端部との組み合わせも変更されてよい。２つの配線は、絶縁体を介して互いに立体交差するように設けられてもよい。

【0081】

以上のとおり、本実施形態では、角速度センサ１０１は、圧電体３を有し、圧電体３は、基部９と、基部９から互いに並列に延びる第１検出腕１１Ａ、第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂとを有している。また、角速度センサ１０１は、第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂに電圧を印加してこれら駆動腕１３をその延在方向（ｙ軸方向）に直交する励振方向（ｘ軸方向）に励振する励振回路１０３と、延在方向に直交する検出方向（ｚ軸方向）における第１検出腕１１Ａの振動によって生じる電気信号を検出する検出回路１０５と、を有している。第１検出腕１１Ａ、第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂは、この順で１列に配列されている。第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂは、励振方向における固有振動数が互いに同一であり、且つ、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。

【0082】

従って、例えば、第１駆動腕１３Ａのみが設けられている場合に比較して、第１検出腕１１Ａとの間で相互作用を及ぼす駆動腕１３の質量が大きくなる。その結果、第１検出腕１１Ａに作用するコリオリの力が増加し、第１検出腕１１Ａの変形が大きくなる。ひいては、第１検出腕１１Ａにおいて発生する電荷も大きくなり、検出感度が向上する。また、従来技術における１本の駆動腕に代えて、これと同等の質量を有する２本の駆動腕１３に置換したと捉えると、駆動腕の延在方向（ｙ軸方向）において圧電体３の小型化が図られる。また、ｘ軸方向において、第１検出腕１１Ａの両側に２本の駆動腕１３を配置するのではなく、同一側に２本の駆動腕１３を配置する発想により、駆動腕１３の配置位置の設計の自由度が向上する。

【0083】

また、本実施形態では、圧電体３は、第１検出腕１１Ａに対して第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂと対称に配置された第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄと、基部９に対して第１検出腕１１Ａ及び第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄと対称に配置された第２検出腕１１Ｂ及び第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈと、を更に有している。第１駆動腕１３Ａ〜第８駆動腕１３Ｈは、励振方向（ｘ軸方向）における固有振動数が互いに同一である。第３駆動腕１３Ｃ及び第４駆動腕１３Ｄは、励振回路１０３により、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆは、励振回路１０３により、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。第７駆動腕１３Ｇ及び第８駆動腕１３Ｈは、励振回路１０３により、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。

【0084】

すなわち、２本の検出腕１１に対して８本の駆動腕１３が設けられている。８本の駆動腕１３は、互いに同一の位相で励振されるものがペアとされ、４方に配置されている。従って、全体としてバランスよく、且つ、多くの駆動腕１３を設けることができ、効果的に検出腕１１をコリオリの力によって振動させ、角速度を検出することができる。

【0085】

また、本実施形態では、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄは、励振方向（ｘ軸方向）において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈは、励振方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄと、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈとは、励振方向において互いに逆側に変形するように互いに逆の位相で励振される。

【0086】

従って、８本の駆動腕１３は、全体として、励振方向においてシーソーのように励振され、ひいては、コリオリの力によって、全体として、検出方向（ｚ軸方向）においてシーソーのように振動する。その結果、２本の検出腕１１も、全体として、検出方向においてシーソーのように振動する。従って、効果的に８本の駆動腕１３の振動によって検出腕１１の振動を生じさせることができると期待される。

【0087】

また、本実施形態では、基部９は、第１駆動腕１３Ａ〜第８駆動腕１３Ｈの配列方向（ｘ軸方向）において第１駆動腕１３Ａ〜第８駆動腕１３Ｈよりもこれらの配列方向の両外側に延びている。圧電体３は、基部９の第１駆動腕１３Ａ〜第８駆動腕１３Ｈよりも外側の両側に、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄと並列に延びる第１実装腕１５Ａ及び第２実装腕１５Ｂと、第５駆動腕１３Ｅ〜第８駆動腕１３Ｈと並列に延びる第３実装腕１５Ｃ及び第４実装腕１５Ｄを更に有している。また、圧電体３は、４本の実装腕１５の先端部にて支持されている。

【0088】

従って、圧電体３は、例えば、基部９の両端にて支持されるような場合に比較して、支持される部分（実装腕１５の先端）が、４方に、且つ、より外側に位置する。その結果、圧電体３は、所定のｘｙ平面に対して平行に配置されることが容易化され、ひいては、角速度の検出精度が向上する。

【0089】

（他の実施形態）
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第２〜第４の実施形態に係るセンサ素子（圧電体）を示す平面図である。なお、各センサ素子において、励振電極５及び検出電極７の配置は、実施形態と同様であり、図示を省略する。各センサ素子は、第１の実施形態と同様に、励振電極５に接続される励振回路１０３（図３（ａ））、及び、検出電極７に接続される検出回路１０５（図３（ａ））とともに角速度センサを構成する。

【0090】

（第２の実施形態）
図５（ａ）に示す第２の実施形態に係るセンサ素子２０１（圧電体２０３）は、検出腕及び駆動腕として、第１の実施形態のセンサ素子１における、第１検出腕１１Ａ、第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂのみを有するものである。なお、基部２０９は、例えば、第１の実施形態の基部９とｘｙ平面における寸法が異なるものである。

【0091】

第１の実施形態と同様に、第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂは、ｘ軸方向（励振方向）において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。センサ素子２０１がｙ軸回りに回転されると、２本の駆動腕１３には、コリオリの力が加わる。その結果、２本の駆動腕１３はｚ軸方向において同一側に共に変形するように振動する。そして、第１検出腕１１Ａは、ｚ軸方向において駆動腕１３とは逆側へ湾曲するように振動する。

【0092】

（第３の実施形態）
図５（ｂ）に示す第３の実施形態に係るセンサ素子３０１（圧電体３０３）は、検出腕及び駆動腕として、第１の実施形態のセンサ素子１における、第１検出腕１１Ａ及び第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄのみを有するものである。なお、基部３０９は、例えば、第１の実施形態の基部９とｘｙ平面における寸法が異なるものである。

【0093】

第１の実施形態と同様に、第１駆動腕１３Ａ〜第４駆動腕１３Ｄは、ｘ軸方向（励振方向）において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振される。センサ素子３０１がｙ軸回りに回転されると、４本の駆動腕１３には、コリオリの力が加わる。その結果、４本の駆動腕１３はｚ軸方向において同一側に共に変形するように振動する。そして、第１検出腕１１Ａは、ｚ軸方向において駆動腕１３とは逆側へ湾曲するように振動する。

【0094】

（第４の実施形態）
図５（ｃ）に示す第４の実施形態に係るセンサ素子４０１（圧電体４０３）は、検出腕及び駆動腕として、第１の実施形態のセンサ素子１における、第１検出腕１１Ａ、第２検出腕１１Ｂ、第１駆動腕１３Ａ、第２駆動腕１３Ｂ、第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆのみを有するものである。なお、基部４０９は、例えば、第１の実施形態の基部９とｘｙ平面における寸法が異なるものである。

【0095】

第１の実施形態と同様に、第１駆動腕１３Ａ及び第２駆動腕１３Ｂはｘ軸方向（励振方向）において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振され、第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆはｘ軸方向において同一側へ共に変形するように互いに同一の位相で励振され、これらのペア同士はｘ軸方向において互いに逆側へ変形するように互いに逆の位相で励振される。４本の駆動腕１３は、全体として、基部４０９回りにシーソーのように振動する。そして、２本の検出腕１１は、全体として、４本の駆動腕１３とは逆側に、基部４０９回りにシーソーのように振動する。

【0096】

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

【0097】

検出腕及び駆動腕の本数は、実施形態に例示したものに限定されない。例えば、１本の検出腕に対して、励振方向（実施形態ではｘ軸方向）における同一側に、３本以上の駆動腕が設けられてもよい。

【0098】

駆動腕の励振方向は、複数の駆動腕の配列方向ではなく、駆動腕の延在方向及び複数の駆動腕の配列方向に直交する方向（図１のｚ軸方向）であってもよい。また、複数の駆動腕間における位相差及び角速度が検出される回転軸も適宜に設定されてよい。

【0099】

例えば、圧電体３において、第１駆動腕１３Ａ、第２駆動腕１３Ｂ、第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆが同一の位相でｘ軸方向に励振され、これとは逆の位相で、第３駆動腕１３Ｃ、第４駆動腕１３Ｄ、第７駆動腕１３Ｇ及び第８駆動腕１３Ｈがｘ軸方向に励振され、検出腕１１のｘ軸方向の変形に起因する電圧からｚ軸回りの回転の角速度が検出されてもよい。

【0100】

また、例えば、圧電体３において、第１駆動腕１３Ａ、第２駆動腕１３Ｂ、第５駆動腕１３Ｅ及び第６駆動腕１３Ｆが同一の位相でｚ軸方向に励振され、これとは逆の位相で、第３駆動腕１３Ｃ、第４駆動腕１３Ｄ、第７駆動腕１３Ｇ及び第８駆動腕１３Ｈがｚ軸方向に励振され、検出腕１１のｘ軸方向の変形に起因する電圧からｘ軸回りの回転の角速度が検出されてもよい。

【0101】

実装腕は、設けられなくてもよい。例えば、基部の両端にてセンサ素子の支持及び電気的な接続がなされてもよい。また、ワイヤボンディングで電気的な接続がなされるなど、センサ素子の支持と電気的な接続とは別個に行われてもよい。

【符号の説明】

【0102】

１…センサ素子、３…圧電体、９…基部、１１Ａ…第１検出腕、１３Ａ…第１駆動腕、１３Ｂ…第２駆動腕、１０１…角速度センサ、１０３…励振回路、１０５…検出回路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】