特許 6435596 振動素子、振動デバイス、電子機器、および移動体

(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】6435596

(24)【登録日】2018年11月22日

(45)【発行日】2018年12月12日

(54)【発明の名称】振動素子、振動デバイス、電子機器、および移動体

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/24 20060101AFI20181203BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/24 B

【請求項の数】7

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2013-166004(P2013-166004)

(22)【出願日】2013年8月9日

(65)【公開番号】特開2015-35734(P2015-35734A)

(43)【公開日】2015年2月19日

【審査請求日】2016年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116665

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 和昭

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(72)【発明者】

【氏名】石井 昌宏

【審査官】 鬼塚 由佳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２７９００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４５４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００５０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２５７１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９２０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−１５８５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２９１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６３３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４７３４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ ９／００−９／１３５

Ｈ０３Ｈ ９／１５−９／２４

Ｇ０１Ｃ １９／５６

Ｈ０１Ｌ ４１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部と、
第１面および前記第１面と表裏関係にある第２面を含み、前記基部から延設方向に並んで延設されている第１駆動腕および第２駆動腕と、を備え、
前記第１駆動腕および前記第２駆動腕のそれぞれは、
前記第１面側のみに有底の溝部と、前記第２面側のみに圧電体を含む駆動部と、を備え、前記延設方向と直交する断面形状が、前記延設方向と前記第１面の法線方向とに直交する幅方向の中心を通る仮想中心線に対し非対称な断面形状を含んでおり、
前記第１駆動腕の前記溝部は、前記第１面の前記法線方向からの平面視において、前記第１駆動腕の前記仮想中心線に対して第１の方向に偏った位置、かつ前記第１駆動腕の前記仮想中心線を含む位置に配置され、かつ前記第１駆動腕の前記溝部の深さは前記第１駆動腕の厚さの１／２より大きく、
前記第２駆動腕の前記溝部は、前記平面視において、前記第２駆動腕の前記仮想中心線に対して前記第１の方向と反対の方向に偏った位置、かつ前記第２駆動腕の前記仮想中心線を含む位置に配置され、かつ前記第２駆動腕の前記溝部の深さは前記第２駆動腕の厚さの１／２より大きいことを特徴とする振動素子。

【請求項2】

前記駆動部は、前記圧電体に積層され、かつ前記幅方向に並んで設けられた複数の電極を含むことを特徴とする請求項１に記載の振動素子。

【請求項3】

前記溝部は、前記基部に設けられていないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動素子。

【請求項4】

前記第１駆動腕と前記第２駆動腕との間に、前記基部から延設されている調整腕を備え、
前記調整腕は、前記第１面および前記第２面の法線方向であるＺ軸方向に関して、前記第１駆動腕および前記第２駆動腕の屈曲方向と逆方向に屈曲振動して振動漏れを調整することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動素子。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の振動素子と、
前記振動素子が収納されている収納容器と、を含むことを特徴とする振動デバイス。

【請求項6】

請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする電子機器。

【請求項7】

請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動素子、およびそれを用いた振動デバイス、電子機器、並びに移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子機器や移動体としての自動車などに用いられている水晶発振器、あるいは角速度センサーなどの振動デバイスに用いられる振動素子としては、次のようなものが知られている。

【0003】

例えば特許文献１に開示されている振動素子は、複数の振動腕を備えている音叉型の振動素子であり、Ｚ軸方向に厚みを有する基部と、基部からＹ軸方向に延出し、Ｘ軸方向に並んで設けられている２つの振動腕とを有し、振動効率を高めるため表面および裏面の各々に掘り込まれた溝部が形成されている。そして、各振動腕（駆動腕）には、励振用の電極が形成されている。このような振動素子は、振動腕に形成された前述の電極に電圧を印加することにより、２つの振動腕をＸ軸方向に面内振動させる。

【0004】

また、例えば特許文献２に開示されている振動素子は、角速度を検出する振動素子（ジャイロ素子）であり、複数の振動腕（駆動腕）を備える音叉型の振動素子である。この振動素子は、基部と、基部から互いに並んでＹ軸方向に延出し、Ｘ軸方向に並んで設けられている２つの振動腕とを有している。各振動腕は、Ｚ軸方向に対向する表面および裏面の各々に形成された溝を有しており、その横断面形状が「Ｓ」字状となっている。各振動腕をこのような形状とすることにより、機械的強度を維持しつつＱ値の変動を抑制することができる。

【0005】

また、特許文献２の振動素子では、各振動腕の横断面形状が左右非対称（Ｘ軸方向の中央線に関して非対称）となっているため、各振動腕をＺ軸方向に振動させると、Ｘ軸方向の振動が発生し、結果として、Ｚ軸方向およびＸ軸方向が合成された方向に斜め振動することとなる。このような斜め振動は、振動腕の振動バランスを向上させ、振動素子の振動特性を向上させる効果がある。

【0006】

上述のような振動素子は、例えば水晶、あるいはシリコンなどで構成された板状の基板を所望の形状に加工することにより形成することができる。具体的には、基板の両面に、振動素子の平面視形状に対応するマスクを形成し、これらマスクを介して基板をエッチングすることにより振動素子を得ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１１−２１６９２４号公報

【特許文献2】国際公開第２０１０／０４７１１５号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上述の特許文献１に記載の振動素子では、振動腕（駆動腕）の表面および裏面の各々から溝を掘り込むことが必要である。また、特許文献２に記載の振動素子（ジャイロ素子）では、振動腕（駆動腕）の形状を「Ｓ」字状の横断面とするために、表面および裏面に溝を形成することが必要である。特に特許文献２に開示されている振動素子のような振動腕を「Ｓ」字状の横断面とするには、溝を深く形成し、かつ振動腕（振動素子）の小型化のために溝幅を抑えなければならなかった。このように、溝を、その幅を抑えつつ深く形成することは、加工が困難であり、例えば、表面に形成する溝が裏面に貫通してしまったり、側面に開放して側面が欠損してしまったりすることがあった。また、表面および裏面の各々から溝を掘り込み、且つ表面および裏面に電極あるいは圧電体を形成するため、加工工程が複雑となり、加えて加工の工数が増加してしまう。このように、従来の振動素子においては、表裏面からの溝を有する振動腕の形成に多くの工数がかかるとともに加工が困難であるという課題を有していた。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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。

【0010】

［適用例１］本適用例に係る振動素子は、基部と、第１面および前記第１面と表裏関係にある第２面を含み、前記基部から延設されている駆動腕と、前記第１面に設けられている有底の段差部と、前記第２面に、圧電体を含み設けられている駆動部と、を備え、前記駆動腕は、前記駆動腕の延設する方向と直交する幅方向の中心を通る第１の中心線に対し、非対称な断面形状を含み設けられていることを特徴とする。

【0011】

本適用例によれば、簡単な加工により、斜め振動させることが可能な駆動腕（振動腕）有する振動素子を得ることができる。この斜め振動とは、駆動腕の延在方向を含む平面で互いに交差する第１軸および第２軸と、この２つの軸に交差する第３軸のうちの２つの軸方向の振動成分を持った振動である。斜め振動する駆動腕を有することにより、振動漏れが抑制され、本適用例にかかる振動素子は、振動特性に優れたものとなる。また、加工が簡単であるため歩留まりが向上する。また、駆動腕を低インピーダンスで斜め振動をさせることができる。詳述すると、振動素子を構成する駆動腕の段差部が第１面に設けられている。即ち、段差部は、一方面から掘り込むことで形成することができるため、第１の中心線に対し非対称な断面形状を含む段差部を容易に形成することができる。また、第１面の裏面である第２面に圧電体を含む駆動部が設けられている。第２面は、段差部が設けられていない平面であり駆動部を容易に形成することができる。したがって、本構成によれば、一方面（第１面）に段差部が設けられ、裏面（第２面）に駆動部が設けられている駆動腕を容易に形成することが可能となり、安定した斜め振動を継続可能な振動素子を安価に提供することが可能となる。

【0012】

［適用例２］上記適用例に記載の振動素子において、前記駆動部は、前記幅方向に分割されて設けられていることが好ましい。

【0013】

本適用例によれば、駆動腕の延在方向を含む平面方向に駆動腕が振動する、所謂面内振動のインピーダンスを低下させることが可能となり、容易に面内振動を得ることができる。

【0014】

［適用例３］上記適用例に記載の振動素子において、前記段差部は、前記駆動腕に設けられており、前記基部に達していないことが好ましい。

【0015】

本適用例によれば、外部からの衝撃などが加わった場合は、駆動腕と基部との接続部に大きな応力が生じるが、本例の構成では、段差部が設けられていることによって生じる駆動腕の断面面積の小さい部分が、基部との接続部に存在しない。したがって、耐衝撃性が向上する振動素子を得ることが可能となる。

【0016】

［適用例４］上記適用例に記載の振動素子において、前記段差部は、前記幅方向の両側に前記駆動腕の壁部を有する溝部であることが好ましい。

【0017】

本適用例によれば、段差部が溝部であり、両側に壁部が存在するため駆動腕の形状が安定すると共に剛性が高まり、これらによって、駆動腕のより安定した振動を得ることが可能となる。

【0018】

［適用例５］上記適用例に記載の振動素子において、前記基部から延出されている検出腕を備えていることが好ましい。

【0019】

本適用例によれば、駆動腕が有している２つの軸方向の振動成分の変化を、検出腕によって検出することにより、互いに交差する２軸の各軸まわりの角速度を検出することが可能となる。換言すれば、一つの振動素子によって、互いに交差する複数軸の各軸まわりの角速度を検出することが可能となる。

【0020】

［適用例６］上記適用例に記載の振動素子において、前記駆動腕は、並設されている第１駆動腕と第２駆動腕とを含み、前記第１駆動腕および前記第２駆動腕には、厚さ方向の中心を通る中心線に向かって互いに同方向に偏って配置されている前記段差部が設けられていることが好ましい。

【0021】

本適用例によれば、第１駆動腕および第２駆動腕のそれぞれの段差部が、第２の中心線に向かって互いに同方向に偏って配置されているため、第１駆動腕および第２駆動腕のそれぞれの斜め振動の方向が振動を打ち消す方向になり、振動漏れなどが生じ難くなり、これによって振動特性を向上させた振動素子を得ることが可能となる。

【0022】

［適用例７］上記適用例に記載の振動素子において、前記駆動腕は一対で配設されており、一対の前記駆動腕と前記駆動腕との間に、前記基部から延出されている調整腕を備えていることが好ましい。

【0023】

本適用例によれば、一対の駆動腕は、一方の駆動腕および他方の駆動腕と、調整腕とがＺ軸方向の反対側に屈曲振動するため、一対の駆動腕の屈曲振動のうちのＺ軸方向成分の振動と、調整腕のＺ軸方向の振動とが釣り合って相殺（キャンセル）される。そのため、調整腕を設けることで効果的に振動漏れを防止することができる。

【0024】

［適用例８］本適用例に係る振動デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の振動素子と、前記振動素子が収納されている収納容器と、を含むことを特徴とする。

【0025】

本適用例によれば、安定した斜め振動の継続が可能であり、且つコスト低減を実現できる振動デバイスを得ることが可能となる。

【0026】

［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動素子を備えていることを特徴とする。

【0027】

本適用例によれば、安定した斜め振動の継続が可能であり、且つコスト低減を実現できる振動素子を備えているため、より安定した特性と低コストを実現した電子機器を得ることが可能となる。

【0028】

［適用例１０］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動素子を備えていることを特徴とする。

【0029】

本適用例によれば、安定した斜め振動の継続が可能であり、且つコスト低減を実現できる振動素子を備えているため、より安定した特性と低コストを実現した移動体を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図。

【図2】図１に示す振動デバイスに備えられた振動素子を示す平面図（上面図）。

【図3】図３（ａ）は図２中のＡ−Ａ線断面図であり、図３（ｂ）は駆動部の変形例を示す同様の断面図。

【図4】図２に示す振動素子の動作を説明するための断面図であり、図４（ａ）は図３（ａ）の駆動部に対応し、図４（ｂ）は図３（ｂ）の駆動部に対応する。

【図5】図２に示す振動素子の変形例を示す断面図。

【図6】本発明の第２実施形態に係る振動デバイスを示す断面図。

【図7】図６に示す振動デバイスに備えられた振動素子としてのジャイロ素子を示す平面図（上面図）。

【図8】図８（ａ）は図７中のＢ−Ｂ線断面図であり、図８（ｂ）は駆動部の変形例を示す同様の断面図。

【図9】図７に示すジャイロ素子の変形例を示す断面図。

【図10】図７に示すジャイロ素子の動作を説明するための断面図であり、図１０（ａ）は図８（ａ）の構成に対応し、図１０（ｂ）は図８（ｂ）の構成に対応する。

【図11】Ｚ軸まわりの角速度が加わった際のジャイロ素子の振動を示す平面図。

【図12】Ｙ軸まわりの角速度が加わった際のジャイロ素子の振動を示す平面図。

【図13】段差部の変形例を示す断面図。

【図14】電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。

【図15】電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。

【図16】電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。

【図17】移動体の一例としての自動車の構成を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の振動素子、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。

【0032】

＜振動デバイス＞
（第１実施形態）
図１〜図５を用い、本発明の第１実施形態に係る振動デバイスとしての振動子について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る振動デバイスを示す断面図であり、図２は、図１に示す振動デバイスに備えられた振動素子を示す平面図（上面図）であり、図３（ａ）は駆動部の構成を示す図２中のＡ−Ａ線断面図であり、図３（ｂ）は駆動部の変形例を示す同様の断面図である。また、図４は、図２に示す振動素子の振動腕の動作を説明するための断面図であり、図４（ａ）は図３（ａ）の駆動部に対応し、図４（ｂ）は図３（ｂ）の駆動部に対応する図である。また、図５は、図２に示す振動素子の変形例を示す断面図である。なお、各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸としてＸ軸（第１方向）、Ｙ軸（第２方向）およびＺ軸（第３方向）を図示している。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向（第１方向）」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向（第２方向）」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向（第３方向）」とも言う。また、以下では、Ｘ軸とＹ軸とで規定される平面を「ＸＹ」平面とも言い、Ｙ軸とＺ軸とで規定される平面を「ＹＺ平面」とも言い、Ｘ軸とＺ軸とで規定される平面を「ＸＺ平面」とも言う。また、以下の説明では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

【0033】

図１に示すように、振動デバイスとしての振動子１は、振動素子２と、この振動素子２を収納するパッケージ９とを有する。パッケージ９は、ベース基板９１、枠部材９２および蓋部材９３で構成された内部空間Ｓを有しており、この内部空間に、振動素子２が収納されている。振動素子２は、固定材９６によってベース基板９１に接続、固定されている。振動子１は、所定の周波数（共振周波数）で振動する電気信号を発生させる機能を有している。以下、振動子１を構成する各部位を順次詳細に説明する。

【0034】

（振動素子）
まず、図２および図３（ａ）に沿って振動素子２について説明する。図２に示すように、振動素子２は、３脚音叉型の振動素子である。また、本実施形態の振動素子２は、所定の周波数（共振周波数）で振動する電気信号を発生させることができる。振動素子２は、素子基板３に形成された基部４および基部４から延出する３本の振動腕（駆動腕５，６、および調整腕７）と、この素子基板３上に形成された複数の電極とを有している。

【0035】

素子基板３は、例えばシリコン基板を素材として形成されている。素子基板３には、圧電体としての圧電体層１３（図３（ａ）参照）を含む駆動部が設けられており、この駆動部を用いて腕部（駆動腕５，６）を振動させる。このように、シリコン基板などを素子基板３の素材として用いることでエッチングにより高い寸法精度で素子基板３を形成することができる。なお、素子基板３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の圧電体材料で構成されていてもよい。この場合でも、エッチングにより高い寸法精度で素子基板３を形成することができる。

【0036】

（基部）
図２に示すように、基部４は、ＸＹ平面に広がりを有し、Ｚ軸方向に厚さを有する板状をなしている。また、基部４は、振動腕（駆動腕５，６、および調整腕７）と概ね等しい厚さとなるように形成されている。このような基部４には、３つの振動腕が接続されている。これら振動腕のうち、駆動腕５，６は、振動素子２を駆動するための駆動用腕として機能し、調整腕７は、駆動腕５，６のＺ方向の振動を相殺するための調整用腕として機能する。

【0037】

調整腕７は、基部４のＸ軸方向での中央部に配置され、基部４のＹ軸方向の端部４ａからＹ軸方向に延伸されている。また、駆動腕５および駆動腕６は、互いの間に調整腕７が位置するように基部４のＸ軸方向での両端側に配置され、基部４のＹ軸方向の端部４ａからＹ軸方向に延伸されている。駆動腕５，６および調整腕７は、互いに並行するように基部４からそれぞれＹ軸方向に延出している。また、駆動腕５，６および調整腕７は、略等間隔でＸ軸方向に並んで離間配置されている。また、駆動腕５，６および調整腕７は、それぞれ、長手形状をなし、その端部が固定端となり、先端部が自由端となる。

【0038】

（駆動腕）
図２および図３（ａ）に示すように、駆動腕５は、ＸＹ平面で構成された第１面（上面）１０と、ＸＹ平面で構成されるとともに第１面と表裏の関係となる第２面（下面）１１とを有し、第１面１０と第２面１１とを繋ぐ側面２０，２１を有した構成となっている。駆動腕５には、第１面１０から掘り込まれた段差部としての有底の溝部８ａが設けられている。溝部８ａの基部４側の端である一方端１６は、基部４の端部４ａに達しないように配置されている。このように溝部８ａの一方端１６を配置することで、溝部８ａを設けることによって生じる駆動腕５の断面面積の小さい部分が、駆動腕５と基部４との接続部分に存在せず、駆動腕５と基部４との接続部分における駆動腕５の強度低下を生じない。これにより振動素子２の耐衝撃性を向上させることができる。また、溝部８ａの先端部側の端である他方端１８は、駆動腕５の先端に達しない位置、換言すれば先端部と距離を有する位置に配置されている。

【0039】

また、溝部８ａは、溝部８ａの一方の側壁と側面２０との間隔より溝部８ａの他の側壁と側面２１との間隔が大きくなるように配置されている。即ち、溝部８ａは、中心Ｑに対し調整腕７側に偏って設けられている。換言すれば、駆動腕５は、駆動腕５の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する幅方向（Ｘ軸方向）の中心Ｑを通る第１の中心線Ｐ１に対し、非対称な断面形状を含み設けられている。また、駆動腕５は、Ｚ軸方向（厚さ方向）の中心Ｑを通る第２の中心線Ｐ２に対しＹ軸方向の断面形状が非対称となる。そのため、後述するように、駆動腕５をＸ軸方向（面内方向）に振動させると、この振動によりＺ軸方向（面外方向）の振動が新たに励起され、結果として、駆動腕５をＸ軸方向およびＺ軸方向の両方向成分を有する方向、言い換えればＸ軸およびＺ軸の両軸に対して傾斜した方向に、屈曲振動（以下、単に「斜め振動」とも言う。）させることができる。

【0040】

同様に、駆動腕６は、ＸＹ平面で構成された第１面（上面）１０と、ＸＹ平面で構成されるとともに第１面と表裏の関係となる第２面（下面）１１とを有し、第１面１０と第２面１１とを繋ぐ側面２２，２３を有した構成となっている。駆動腕６には、第１面１０から掘り込まれた段差部としての有底の溝部８ｂが設けられている。溝部８ｂの基部４側の端である一方端１７は、基部４の端部４ａに達しないように配置されている。このように溝部８ｂの一方端１７を配置することで、溝部８ｂを設けることによって生じる駆動腕６の断面面積の小さい部分が、駆動腕６と基部４との接続部分に存在せず、駆動腕６と基部４との接続部分の強度低下を生じない。これにより振動素子２の耐衝撃性を向上させることができる。また、溝部８ｂの先端部側の端である他方端１９は、駆動腕６の先端に達しない位置、換言すれば先端部と距離を有する位置に配置されている。

【0041】

なお、溝部８ａ，８ｂの他方端１８，１９は、駆動腕５，６の先端に達しない位置例で説明したがこれに限らず、溝部８ａ，８ｂが駆動腕５，６の先端に達し、他方端が開放端となっている構成であってもよい。

【0042】

また、溝部８ｂは、溝部８ｂの一方の側壁と側面２２との間隔より溝部８ｂの他の側壁と側面２３との間隔が大きくなるように配置されている。即ち、溝部８ｂは、中心Ｑに対し調整腕７側に偏って設けられている。換言すれば、駆動腕６は、駆動腕６の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する幅方向（Ｘ軸方向）の中心Ｑを通る第１の中心線Ｐ１に対し、非対称な断面形状を含み設けられている。また、駆動腕６は、Ｚ軸方向の中心Ｑを通る第２の中心線Ｐ２に対しＹ軸方向の断面形状が非対称となる。そのため、後述するように、駆動腕６をＸ軸方向（面内方向）に振動させると、この振動によりＺ軸方向（面外方向）の振動が新たに励起され、結果として、駆動腕６をＸ軸方向およびＺ軸方向の両方向成分を有する方向、言い換えればＸ軸およびＺ軸の両軸に対して傾斜した方向に、屈曲振動（以下、単に「斜め振動」とも言う。）させることができる。

【0043】

上述したように、溝部８ａ，８ｂは、駆動腕５と駆動腕６との幅方向（Ｘ軸方向）の中心を通る中心線に向かって同方向に偏って配置されている。なお、上述した溝部８ａ，８ｂは、素子基板３を形成すると同様に、エッチングなどの簡便な方法で、且つ高い寸法精度で形成することができる。

【0044】

図３（ａ）に示すように、本実施形態の振動素子２では、駆動腕５および駆動腕６の第１面１０と表裏の関係となる第２面１１に、圧電体としての圧電体層１３を含む駆動部が設けられている。駆動部は、駆動腕５および駆動腕６の各第２面１１に、第１電極層１２、圧電体としての圧電体層（圧電薄膜）１３、第２電極層１４がこの順で積層されて構成されている。圧電体層１３を含む駆動部は、通電されることにより伸縮して駆動腕５および駆動腕６を斜め振動させる機能を有する。このように、圧電体層１３を含む駆動部を用いて駆動腕５および駆動腕６を振動させる場合には、素子基板３を、例えばシリコン基板で構成することができる。

【0045】

第１電極層１２、および第２電極層１４の構成材料としては、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、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電材料を用いることができる。

【0046】

中でも、第１電極層１２および第２電極層１４の構成材料としては、金を主材料とする金属（金、金合金）、白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。Ａｕは、導電性に優れ（電気抵抗が小さく）、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、ＡｕはＰｔに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。

【0047】

なお、例えば、第１電極層１２および第２電極層１４を金で構成し、素子基板３との密着性が低い場合は、第１電極層１２および第２電極層１４と素子基板３との間に、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成された下地層を設けるのが好ましい。これにより、下地層と駆動腕５，６との密着性、および、下地層と第１電極層１２との密着性をそれぞれ優れたものとすることができる。その結果、第１電極層１２が駆動腕５，６から剥離するのを防止し、振動素子２の信頼性を優れたものとすることができる。

【0048】

圧電体層１３の構成材料としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ₃）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等が挙げられるが、ＡＩＮ、ＺｎＯを用いることが好適である。

【0049】

（調整腕）
調整腕７は、その長手方向（延出方向であるＹ軸方向）の全域にわたって、厚さ（Ｚ軸方向の長さ）および幅（Ｘ軸方向の長さ）が一定となっている。このような調整腕７は、駆動腕５、および駆動腕６の振動に合わせて振動する。

【0050】

（駆動腕、調整腕の動作）
図４（ａ）も併せて参照しながら駆動腕５，６および調整腕７の動作について説明する。
上述のような構成では、電源によって第１電極層１２と、第２電極層１４との間に交番電圧を印加すると、各圧電体層１３がＹ軸方向に伸長または収縮し、ある一定の周波数（共振周波数）で駆動腕５および駆動腕６がＺ軸方向に屈曲振動する。このとき、駆動腕５および駆動腕６には、Ｚ軸方向の振動によってその形状に起因したＸ軸方向の新たな屈曲振動が励起される。この新たな屈曲振動により、駆動腕５および駆動腕６は、Ｘ軸方向への屈曲振動とＺ軸方向への屈曲振動とが合成されることにより斜め振動するが、駆動腕５および駆動腕６の断面形状がＸＹ平面およびＹＺ平面に関して非対称であるため、図４（ａ）に矢印Ｌ１，Ｌ２で示すようなＺ軸およびＸ軸に対して傾斜した方向に振動する（すなわち斜め振動する）。また、駆動腕５および駆動腕６は、ＺＹ平面に関して対称的に屈曲振動する。

【0051】

一方の調整腕７は、このような駆動腕５および駆動腕６の屈曲振動と同時に、図４（ａ）に示す矢印Ｌ３の方向であるＺ軸方向に、かつ駆動腕５および駆動腕６のＺ軸方向の振動とは反対方向に屈曲振動する。

【0052】

このような振動においては、駆動腕５および駆動腕６は、ＹＺ平面に関して対称的に振動するため、駆動腕５の屈曲振動のうちのＸ軸方向成分の振動と、駆動腕６の屈曲振動のうちのＸ軸方向成分の振動とが釣り合って相殺（キャンセル）される。そのため、調整腕７には、Ｘ軸方向の振動が伝達されず、調整腕７は、Ｘ軸方向にほとんど振動しない。また、駆動腕５および駆動腕６と調整腕７とがＺ軸方向の反対側に屈曲振動するため、駆動腕５および駆動腕６の屈曲振動のうちのＺ軸方向成分の振動と、調整腕７のＺ軸方向の振動とが釣り合って相殺（キャンセル）される。そのため、振動素子２によれば、効果的に、振動漏れを防止することができる。

【0053】

特に、本実施形態では、斜め振動する２つの駆動腕５および駆動腕６が基部４の両端部（Ｘ軸方向の両端部近傍）に位置しているため、面外方向（Ｚ軸方向）および面内方向（Ｘ軸方向）ともにバランシングされる（バランスよく駆動することができる）ので、より安定して駆動腕５、駆動腕６および調整腕７を振動させることができる。そのため、振動漏れをより効果的に防止することができる。また、振動素子２では、調整腕７を有しているため、駆動腕５および駆動腕６のＺ軸方向の振動（並進運動）が自動的に相殺されるため、回転モーメントも相殺されて小さくなる。

【0054】

（駆動部の変形例）
なお、上述では、図３（ａ）に示すような、駆動腕５および駆動腕６の各第２面１１に、第１電極層１２、圧電体としての圧電体層（圧電薄膜）１３、第２電極層１４がこの順で積層されている駆動部の構成で説明したが、図３（ｂ）に示すような駆動部の構成であってもよい。以下に詳細に説明する。

【0055】

図３（ｂ）に示す駆動部は、駆動腕５および駆動腕６の各第２面１１に、２つに分割された第１電極層としての第３電極１２ａおよび第４電極１２ｂ、圧電体としての圧電体層（圧電薄膜）１３、２つに分割された第２電極層としての第５電極１４ａおよび第６電極１４ｂがこの順で積層されている。このような構成の駆動部においては、第３電極１２ａ、圧電体層１３、および第５電極１４ａを含む駆動部と、第４電極１２ｂ、圧電体層１３、および第６電極１４ｂを含む駆動部とに、電源によって交番電圧を印加すると、第３電極１２ａに対応する圧電体層１３および第４電極１２ｂに対応する圧電体層１３とが、Ｙ軸方向に伸長または収縮し、ある一定の周波数（共振周波数）で駆動腕５および駆動腕６がＸ軸方向に屈曲振動する。なお、駆動腕５および駆動腕６の断面形状が、上述の実施形態と同様にＸＹ平面およびＹＺ平面に関して非対称であるため、図４（ｂ）に矢印Ｌ４，Ｌ５で示すようなＺ軸およびＸ軸に対して傾斜した方向に振動する（すなわち斜め振動する）。また、駆動腕５および駆動腕６は、ＺＹ平面に関して対称的に屈曲振動する。

【0056】

上述した駆動腕５および駆動腕６は、図４に示すように、面内方向（Ｘ軸方向）にも面外方向（Ｚ軸方向）にも振動させることができる。この時、駆動方向と振動方向が近い程低インピーダンスとなるので、駆動方向を選択することができる。すなわち、よりＺ軸に近い方向に振動させる場合には図４（ａ）の構成、よりＸ軸方向に近い方向に振動させる場合には図４（ｂ）の構成の方が低インピーダンスとなる。

【0057】

なお、上述の実施形態では、調整腕７に圧電体素子（駆動部）を設けず、駆動腕５および駆動腕６の振動につられて調整腕７が振動する構成について説明したが、調整腕７に圧電体素子（駆動部）を設けて、圧電体素子の伸縮によって調整腕７をＺ軸方向に振動させてもよい。

【0058】

また、上述の実施形態では、駆動腕５、駆動腕６、および調整腕の長手方向の全域にわたって、厚さ（Ｚ軸方向の長さ）および幅（Ｘ軸方向の長さ）が一定となっている例で説明したが、図５に示すように、それぞれの先端部に駆動腕５より幅広の幅広部（ハンマーヘッド）５５を設けてもよい。なお、図５においては、駆動腕５を代表例として示しており、他の駆動腕、あるいは調整腕に幅広部（ハンマーヘッド）が設けられている構成でも同様である。溝部８ａは、開放端５５ｂと基部側の端５５ａとを有している。溝部８ａの他方端５０ｂは、図５（ａ）に示すように、幅広部５５の基部４（図２参照）側の端５５ａより開放端５５ｂ側、即ち幅広部５５内に入っていてもよいし、図５（ｂ）に示すように、基部４側の端５５ａに達しない位置、即ち駆動腕５の内にあってもよい。

【0059】

（パッケージ）
次に、図１に戻り、振動素子２を収容・固定する収容容器としてのパッケージ９について説明する。図１に示すように、パッケージ９は、板状のベース基板９１と、枠状の枠部材９２と、板状の蓋部材９３とを有している。ベース基板９１、枠部材９２および蓋部材９３は、下側から上側（＋Ｚ方向）へこの順で積層されている。ベース基板９１と枠部材９２とは、後述のセラミック材料等で形成されており、互いに一体に焼成されることで接合されている。枠部材９２と蓋部材９３とは、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ９は、ベース基板９１、枠部材９２および蓋部材９３で画成された内部空間Ｓに、振動素子２を収納している。なお、パッケージ９内には、振動素子２の他、振動素子２を駆動する電子部品（発振回路）等を収納することもできる。

【0060】

なお、ベース基板９１の構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、枠部材９２および蓋部材９３の構成材料としては、例えば、ベース基板９１と同様の構成材料、Ａｌ、Ｃｕ、コバールのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができる。

【0061】

このベース基板９１の上面には、固定材９６を介して、前述した振動素子２が固定されている。この固定材９６は、例えば、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の接着剤で構成されている。このような固定材９６は、未硬化（未固化）の接着剤をベース基板９１上に塗布し、さらに、この接着剤上に振動素子２を載置した後、その接着剤を硬化または固化させることにより形成される。これにより、振動素子２がベース基板９１に確実に固定される。なお、この固定は、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の導電性接着剤を用いて行ってもよい。

【0062】

以上、説明した第１実施形態によれば、エッチングなどの簡単な加工で斜め振動させることが可能な駆動腕５，６を有する振動素子２を得ることができる。このように斜め振動させる駆動腕５，６を有することにより、振動漏れが抑制され、振動特性に優れた振動素子２となる。また、加工が簡単であるため歩留まりが向上する。また、駆動腕５，６に段差部としての溝部８ａ，８ｂが第１面１０に設けられている。即ち、溝部８ａ，８ｂは、一方面（第１面１０）から、エッチングなどによって掘り込むことで形成することができるため、第１の中心線Ｐ１に対し非対称な断面形状を含む溝部８ａ，８ｂを容易に形成することができる。また、第１面１０の裏面である第２面１１に圧電体層１３を含む駆動部が設けられている。第２面１１は、溝部８ａ，８ｂが設けられていない平面であり駆動部を容易に形成することができる。したがって、本構成によれば、一方面（第１面１０）に溝部８ａ，８ｂが設けられ、裏面（第２面１１）に駆動部が設けられている駆動腕５，６を容易に形成することが可能となり、安定した斜め振動を継続可能な振動素子２、即ち振動子１を安価に提供することが可能となる。

【0063】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る振動デバイスとしてのジャイロセンサーについて説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る振動デバイスとしてのジャイロセンサーを示す断面図、図７は、図６に示す振動デバイスに備えられた振動素子としてのジャイロ素子を示す平面図（上面図）平面図、図８（ａ）は図７中のＢ−Ｂ線断面図であり、図８（ｂ）は駆動部の変形例を示す同様の断面図、図９は、図７に示すジャイロ素子の変形例を示す断面図である。また、図１０は、図７に示すジャイロ素子の振動腕の動作を説明するための断面図であり、図１０（ａ）は図８（ａ）の駆動部に対応し、図１０（ｂ）は図８（ｂ）の駆動部に対応する図である。また、図１１は、Ｚ軸まわりの角速度が加わった際のジャイロ素子の振動を示す平面図であり、図１２は、Ｙ軸まわりの角速度が加わった際のジャイロ素子の振動を示す平面図である。

【0064】

なお、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。また、以下では、図１に示すように、互いに直交する３軸を、Ｘ軸（第１軸）、Ｙ軸（第２軸）およびＺ軸（第３軸）とする。また、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、Ｘ軸およびＹ軸で規定される平面を「ＸＹ平面」とも言い、Ｙ軸およびＺ軸で規定される平面を「ＹＺ平面」とも言い、Ｚ軸およびＸ軸で規定される平面を「ＸＺ平面」とも言う。

【0065】

図６に示すジャイロセンサー１ａは、振動素子としてのジャイロ素子４０と、このジャイロ素子４０を収納するパッケージ９ａとを有する。パッケージ９ａは、ベース基板９１ａ、枠部材９２ａおよび蓋部材９３ａで構成された内部空間Ｓを有しており、この内部空間に、ジャイロ素子４０が収納されている。ジャイロ素子４０は、固定材９６ａによってベース基板９１ａに接続、固定されている。ジャイロセンサー１ａは、所定の周波数（共振周波数）で振動する電気信号を発生させる機能を有している。ジャイロセンサー１ａは、Ｚ軸まわりの角速度ωｚと、Ｙ軸まわりの角速度ωｙとを検出することのできるジャイロセンサーである。以下、ジャイロセンサー１ａを構成する各部位を順次詳細に説明する。

【0066】

（ジャイロ素子）
まず、図７および図８（ａ）に沿ってジャイロ素子４０について説明する。図７に示すように、ジャイロ素子４０は、所謂ダブルＴ型のジャイロ素子である。ジャイロ素子４０は、素子基板７０と、素子基板７０に形成された複数の圧電体としての圧電体層６３，６６を含む駆動部とを有している。

【0067】

素子基板７０は、例えばシリコン基板を素材として形成されている。素子基板７０には、圧電体としての圧電体層６３，６６（図８（ａ）参照）を含む駆動部および検出部が設けられている。そして、この駆動部を用いて、第１駆動腕としての第１駆動振動腕４６および第３駆動振動腕４８と、第２駆動腕としての第２駆動振動腕４７および第４駆動振動腕４９を駆動し、検出部を用いて、第１、第２検出振動腕４２，４３から信号（出力信号）として取り出す。

【0068】

このように、シリコン基板などを素子基板７０の素材として用いることでエッチングにより高い寸法精度で素子基板７０を形成することができる。なお、素子基板７０は、圧電体材料で構成されていてもよい。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、素子基板７０を構成する圧電体材料としては、水晶が好ましい。水晶で素子基板７０を構成すると、素子基板７０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素子基板７０を形成することができる。

【0069】

このような素子基板７０は、ＸＹ平面に拡がりを有し、Ｚ軸方向に厚みを有し、中央基部４１と、第１検出振動腕４２、第２検出振動腕４３と、第１連結腕４４、第２連結腕４５と、第１駆動振動腕４６、第２駆動振動腕４７、第３駆動振動腕４８、第４駆動振動腕４９とを有している。なお、以降の説明では、第１検出振動腕４２、第２検出振動腕４３をまとめて「第１、第２検出振動腕４２，４３」、第１連結腕４４、第２連結腕４５をまとめて「第１、第２連結腕４４，４５」、第１駆動振動腕４６、第２駆動振動腕４７、第３駆動振動腕４８、第４駆動振動腕４９をまとめて「第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９」のように記載することがある。

【0070】

素子基板７０の中央部には、中央基部４１と中央基部４１からＸ軸方向に互いに反対方向に延出している第１連結腕４４および第２連結腕４５とを含む基部５８が配置されている。また、第１検出振動腕４２および第２検出振動腕４３は、中央基部４１からＹ軸方向に互いに反対方向に延出している。また、第１駆動振動腕４６および第３駆動振動腕４８は、第１連結腕４４の先端部からＹ軸方向に互いに反対方向に延出している。また、第２、第４駆動振動腕４７，４９は、第２連結腕４５の先端部からＹ軸方向に互いに反対方向に延出している。

【0071】

なお、図示の構成では、第１連結腕４４および第２連結腕４５の幅は、中央基部４１の幅よりも狭くなっているが、中央基部４１と同じ幅で形成して一体にしてもよい。また、第１、第３駆動振動腕４６，４８は、第１連結腕４４の延在方向の途中から延出してもよく、同様に、第２、第４駆動振動腕４７，４９は、第２連結腕４５の延在方向の途中から延出してもよい。

【0072】

（検出振動腕）
第１、第２検出振動腕４２，４３は、重心（中心）Ｇと交わるＸＺ平面に関して対称に設けられている。また、これら第１、第２検出振動腕４２，４３は、図８（ａ）に示すように略矩形の横断面形状をなしている。第１検出振動腕４２の第２面（下面）６８には、二つの検出部がＸ軸方向に並んで形成されている。二つの検出部は、第１電極層６５ａ、圧電体層６６、第２電極層６７ａがこの順に積層されている第１検出部７５と、第１電極層６５ｂ、圧電体層６６、第２電極層６７ｂがこの順に積層されている第２検出部７６とを含む。なお、本例の圧電体層６６は、一体的に形成されているが、一体的に形成されていなくてもよく、それぞれ個別に形成されている構成でもよい。なお、第２検出部７６は、第１検出部７５に対してグランドとなる電位を有する。同様に、第２検出振動腕４３の第２面（下面）にも、二つの検出部がＸ軸方向に並んで形成されているが、構成が同じであるので説明を省略する。

【0073】

このような構成では、角速度ωｙおよび角速度ωｚの少なくとも一方が加わることにより励振される検出モードで第１、第２検出振動腕４２，４３が振動すると、第１検出部７５および第２検出部７６が伸長または収縮する。この伸長または収縮により、第１、第２検出振動腕４２，４３の歪みを第１電極層６５ａと第２電極層６７ａとの間（第１検出部７５）、および、第１電極層６５ｂと第２電極層６７ｂとの間（第２検出部７６）から信号（出力信号）として取り出すことができる。

【0074】

このようにして二つの検出部から取り出された信号を、後述するように処理することにより、角速度ωｙおよび角速度ωｚをそれぞれ独立して検出することができる。
なお、二つの検出部を用いることにより、簡単な構成で、より確実に第１、第２検出振動腕４２，４３の歪みを信号として取り出すことができる。

【0075】

なお、図示の構成では、第１検出振動腕４２および第２検出振動腕４３の断面形状が矩形であるが、第１、第２検出振動腕４２，４３の上面および下面の少なくとも一方の面に溝を設けても良い。

【0076】

（駆動振動腕）
次に、第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９の構成について説明する。なお、第１、第２駆動振動腕４６，４７と第３、第４駆動振動腕４８，４９とは、重心（中心）Ｇと交わるＸＺ平面に関して対称に設けられている。したがって、本説明では、第１、第２駆動振動腕４６，４７について説明し、第３、第４駆動振動腕４８，４９の説明は省略する。

【0077】

図７および図８（ａ）に示すように、第１駆動振動腕４６は、ＸＹ平面で構成された第１面（上面）６０と、ＸＹ平面で構成されるとともに第１面と表裏の関係となる第２面（下面）６１とを有し、第１面６０と第２面６１とを繋ぐ側面７１，７２で構成されている。第１駆動振動腕４６には、第１面６０から掘り込まれた段差部としての有底の溝部５０が設けられている。溝部５０の第１連結腕４４側の端である一方端５０ａは、第１連結腕４４に達しないように配置されている。このように溝部５０の一方端５０ａを配置することで、溝部５０を設けることによって生じる第１駆動振動腕４６の断面面積の小さい部分が、第１駆動振動腕４６と第１連結腕４４との接続部分に存在せず、第１駆動振動腕４６の強度低下が生じない。これによりジャイロ素子４０の耐衝撃性を向上させることができる。また、溝部５０の先端部側の端である他方端５０ｂは、第１駆動振動腕４６の先端に達しない位置、換言すれば先端部と距離を有する位置に配置されている。

【0078】

また、溝部５０は、溝部５０の一方の側壁と側面７１との間隔より溝部５０の他の側壁と側面７２との間隔が大きくなるように配置されている。即ち、溝部５０は、中心Ｑに対し第１検出振動腕４２側に偏って設けられている。換言すれば、第１駆動振動腕４６は、第１駆動振動腕４６の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する幅方向（Ｘ軸方向）の中心Ｑを通る第１の中心線Ｐ１に対し、非対称な断面形状を含み設けられている。また、第１駆動振動腕４６は、Ｚ軸方向の中心Ｑを通る第２の中心線Ｐ２に対しＹ軸方向の断面形状が非対称となる。そのため、後述するように、第１駆動振動腕４６をＸ軸方向（面内方向）に振動させると、この振動によりＺ軸方向（面外方向）の振動が新たに励起され、結果として、第１駆動振動腕４６をＸ軸方向およびＺ軸方向の両方向成分を有する方向、言い換えればＸ軸およびＺ軸の両軸に対して傾斜した方向に、屈曲振動（以下、単に「斜め振動」とも言う。）させることができる。

【0079】

同様に、第２駆動振動腕４７は、ＸＹ平面で構成された第１面（上面）６０と、ＸＹ平面で構成されるとともに第１面と表裏の関係となる第２面（下面）６１とを有し、第１面６０と第２面６１とを繋ぐ側面７３，７４で構成されている。第２駆動振動腕４７には、第１面６０から掘り込まれた段差部としての有底の溝部５１が設けられている。溝部５１の第２連結腕４５側の端である一方端５１ａは、第２連結腕４５に達しないように配置されている。このように溝部５１の一方端５１ａを配置することで、溝部５１を設けることによって生じる第２駆動振動腕４７の断面面積の小さい部分が、第２駆動振動腕４７と第２連結腕４５との接続部分に存在せず、第２駆動振動腕４７の強度低下が生じない。これによりジャイロ素子４０の耐衝撃性を向上させることができる。また、溝部５１の先端部側の端である他方端５１ｂは、第２駆動振動腕４７の先端に達しない位置、換言すれば先端部と距離を有する位置に配置されている。

【0080】

なお、溝部５０，５１の他方端５０ｂ，５１ｂは、第１駆動振動腕４６、第２駆動振動腕４７の先端に達しない位置例で説明したがこれに限らず、溝部５０，５１が第１駆動振動腕４６、第２駆動振動腕４７の先端に達し、他方端が開放端となっている構成であってもよい。

【0081】

また、溝部５１は、溝部５１の一方の側壁と側面７３との間隔より溝部５１の他の側壁と側面７４との間隔が大きくなるように配置されている。即ち、溝部５１は、中心Ｑに対し第１検出振動腕４２側に偏って設けられている。換言すれば、第２駆動振動腕４７は、第２駆動振動腕４７の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する幅方向（Ｘ軸方向）の中心Ｑを通る第１の中心線Ｐ１に対し、非対称な断面形状を含み設けられている。また、第２駆動振動腕４７は、Ｚ軸方向の中心Ｑを通る第２の中心線Ｐ２に対しＹ軸方向の断面形状が非対称となる。そのため、後述するように、第２駆動振動腕４７をＸ軸方向（面内方向）に振動させると、この振動によりＺ軸方向（面外方向）の振動が新たに励起され、結果として、第２駆動振動腕４７をＸ軸方向およびＺ軸方向の両方向成分を有する方向、言い換えればＸ軸およびＺ軸の両軸に対して傾斜した方向に、屈曲振動（以下、単に「斜め振動」とも言う。）させることができる。

【0082】

上述したように、溝部５０，５１は、第１駆動振動腕４６と第２駆動振動腕４７との厚さ方向（Ｚ軸方向）の中心を通る中心線に向かって互いに同方向に偏って配置されている。なお、溝部５０，５１は、素子基板７０を形成すると同様に、エッチングなどの簡便な方法で、且つ高い寸法精度で形成することができる。

【0083】

図８（ａ）に示すように、本実施形態のジャイロ素子４０では、第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７の第１面６０と表裏の関係となる第２面６１に、圧電体としての圧電体層６３を含む駆動部が設けられている。駆動部は、第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７のそれぞれの第２面６１に、第１電極層６２、圧電体としての圧電体層（圧電薄膜）６３、第２電極層６４がこの順で積層されて構成されている。圧電体層１３を含む駆動部は、通電されることにより伸縮して第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７を斜め振動させる機能を有する。このように、圧電体層１３を含む駆動部を用いて第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７を振動させる場合には、素子基板７０を、例えばシリコン基板で構成することができる。

【0084】

第１電極層６２、および第２電極層６４の構成材料としては、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、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電材料を用いることができる。

【0085】

中でも、第１電極層６２および第２電極層６４の構成材料としては、金を主材料とする金属（金、金合金）、白金を用いるのが好ましく、金を主材料とする金属（特に金）を用いるのがより好ましい。Ａｕは、導電性に優れ（電気抵抗が小さく）、酸化に対する耐性に優れているため、電極材料として好適である。また、ＡｕはＰｔに比しエッチングにより容易にパターニングすることができる。

【0086】

なお、例えば、第１電極層６２および第２電極層６４を金で構成し、素子基板７０との密着性が低い場合は、第１電極層６２および第２電極層６４と素子基板７０との間に、Ｔｉ、Ｃｒ等で構成された下地層を設けるのが好ましい。これにより、下地層と第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７との密着性、および、下地層と第１電極層６２との密着性をそれぞれ優れたものとすることができる。その結果、第１電極層６２が第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７から剥離するのを防止し、ジャイロ素子４０の信頼性を優れたものとすることができる。

【0087】

圧電体層１３の構成材料としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ₃）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等が挙げられるが、ＡＩＮ、ＺｎＯを用いることが好適である。

【0088】

（駆動部の変形例）
図８（ｂ）に示す駆動部は、第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７の各第２面６１に、２つに分割された第１電極層としての第３電極６２ａおよび第４電極６２ｂ、圧電体としての圧電体層（圧電薄膜）６３、２つに分割された第２電極層としての第５電極６４ａおよび第６電極６４ｂがこの順で積層されている。このような構成の駆動部においては、第３電極６２ａ、圧電体層１３、および第５電極６４ａを含む駆動部と、第４電極６２ｂ、圧電体層６３、および第６電極６４ｂを含む駆動部とに、電源によって交番電圧を印加すると、第３電極６２ａに対応する圧電体層６３および第４電極６２ｂに対応する圧電体層６３とが、Ｙ軸方向に伸長または収縮し、ある一定の周波数（共振周波数）で第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７がＸ軸方向に屈曲振動する。なお、第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７の断面形状が、上述の実施形態と同様にＸＹ平面およびＹＺ平面に関して非対称であるため、図１０（ｂ）に矢印Ｌ４，Ｌ５で示すようなＺ軸およびＸ軸に対して傾斜した方向に振動する（すなわち斜め振動する）。また、第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７は、ＺＹ平面に関して対称的に屈曲振動する。

【0089】

また、上述の実施形態では、第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７の長手方向（延出方向であるＹ軸方向）の全域にわたって、厚さ（Ｚ軸方向の長さ）および幅（Ｘ軸方向の長さ）が一定となっている例で説明したが、図９に示すように、それぞれの先端部に第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７より幅広の幅広部（ハンマーヘッド）５５を設けてもよい。なお、図９においては、第１駆動振動腕４６を代表例として示している。溝部５０は、開放端５５ｂと第１連結腕４４（図７参照）側の端５５ａとを有している。溝部５０の他方端５０ｂは、図９（ａ）に示すように、幅広部５５の第１連結腕４４側の端５５ａより開放端５５ｂ側、即ち幅広部５５内に入っていてもよいし、図９（ｂ）に示すように、基部側の端５５ａに達しない位置、即ち第１駆動振動腕４６の内にあってもよい。なお、第１検出振動腕４２にも、前述の幅広部５５に相当する幅広部が設けられている構成であってもよい。

【0090】

上述した第１駆動振動腕４６および第２駆動振動腕４７は、図１０に示すように、面内方向（Ｘ軸方向）にも面外方向（Ｚ軸方向）にも振動させることができる。この時、駆動方向と振動方向が近い程低インピーダンスとなるので、駆動方向を選択することができる。すなわち、よりＺ軸に近い方向に振動させる場合には図１０（ａ）の構成、よりＸ軸方向に近い方向に振動させる場合には図１０（ｂ）の構成の方が低インピーダンスとなる。

【0091】

（パッケージ）
次に、図６に戻り、ジャイロ素子４０を収容・固定する収容容器としてのパッケージ９ａについて説明する。図６に示すように、パッケージ９ａは、板状のベース基板９１ａと、枠状の枠部材９２ａと、板状の蓋部材９３ａとを有している。ベース基板９１ａ、枠部材９２ａおよび蓋部材９３ａは、下側から上側（＋Ｚ方向）へこの順で積層されている。ベース基板９１ａと枠部材９２ａとは、後述のセラミック材料等で形成されており、互いに一体に焼成されることで接合されている。枠部材９２ａと蓋部材９３ａとは、接着剤あるいはろう材等により接合されている。そして、パッケージ９ａは、ベース基板９１ａ、枠部材９２ａおよび蓋部材９３ａで画成された内部空間Ｓに、ジャイロ素子４０を収納している。なお、パッケージ９ａ内には、ジャイロ素子４０の他、ジャイロ素子４０を駆動する電子部品（発振回路）等を収納することもできる。

【0092】

なお、ベース基板９１ａの構成材料としては、絶縁性（非導電性）を有しているものが好ましく、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックス材料、ポリイミド等の各種樹脂材料などを用いることができる。
また、枠部材９２ａおよび蓋部材９３ａの構成材料としては、例えば、ベース基板９１ａと同様の構成材料、Ａｌ、Ｃｕ、コバールのような各種金属材料、各種ガラス材料等を用いることができる。

【0093】

このベース基板９１ａの上面には、固定材９６ａを介して、前述したジャイロ素子４０が固定されている。この固定材９６ａは、例えば、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の接着剤で構成されている。このような固定材９６ａは、未硬化（未固化）の接着剤をベース基板９１ａ上に塗布し、さらに、この接着剤上にジャイロ素子４０を載置した後、その接着剤を硬化または固化させることにより形成される。これにより、ジャイロ素子４０がベース基板９１ａに確実に固定される。なお、この固定は、導電性粒子を含有するエポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系等の導電性接着剤を用いて行ってもよい。

【0094】

（ジャイロセンサーの動作）
以上、ジャイロセンサー１ａの構成について説明した。ジャイロセンサー１ａは、次のようにしてＹ軸まわりの角速度ωｙおよびＺ軸まわりの角速度ωｚを検出する。以下、図１０ないし図１２を用いて説明するが、説明の便宜上、図１１および図１２では、各電極、溝部などの図示を省略している。

【0095】

角速度が加わらない状態において、第３電極６２ａ、第４電極６２ｂ、および圧電体としての圧電体層（圧電薄膜）６３を含む駆動部と、第５電極６４ａ、第６電極６４ｂおよび圧電体としての圧電体層（圧電薄膜）６３を含む駆動部との間に交番電圧を印加すると、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、第１、第２駆動振動腕４６，４７および図示しない第３、第４駆動振動腕４８，４９は、それぞれ、非対称部を有しているため斜め振動する。また、この振動は、第１、第３駆動振動腕４６，４８と第２、第４駆動振動腕４７，４９（図７参照）とが重心Ｇと交わるＹＺ平面に関して面対称の振動となる。

【0096】

この際、前述したように、第１、第３駆動振動腕４６，４８と、第２、第４駆動振動腕４７，４９とが重心Ｇを通るＹＺ平面に関して面対称の振動を行っているため、第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９のＸ軸方向への振動が相殺される。そのため、第１、第２検出振動腕４２，４３は、Ｘ軸方向に殆ど振動しない。一方、第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９は、互いにＺ軸方向の同じ側へ向けて振動するため、第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９のＺ軸方向への振動は相殺されない。そのため、第１、第２検出振動腕４２，４３は、図１０に示すように、第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９とのバランスを取るように、Ｚ軸方向にかつ第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９と逆向きに屈曲振動する。なお、第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９の振動方向については図１０に記されている振動方向に限らず、例えば図１０に記されている振動方向と逆であっても良い。所望の周波数や駆動手段により振動方向は適宜選択される。

【0097】

この状態で、ジャイロセンサー１ａにＺ軸まわりの角速度ωｚが加わると、図１１に示すように、コリオリ力Ａが作用し、このコリオリ力Ａを駆動力として矢印Ｂで示す振動（Ｚ軸回り角速度検出振動モード）が励振される。このとき、第１、第２検出振動腕４２，４３に生じる変形は、Ｘ軸に関して逆方向である。また、この検出振動モードは、駆動周波数の±１０％以内の周波数であることが好ましい。なお、この第１、第２検出振動腕４２，４３の振動方向に関しては、第１、第２検出振動腕４２，４３がＺ軸回りに関して同じ回転方向に振動していると言い換えることができる。これは、第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９がコリオリ力Ａの作用によって図１１のように振動し、なおかつ第１、第２検出振動腕４２，４３は、中央基部４１を挟んで上側と下側にそれぞれ延出しているため、第１検出振動腕４２は、第１、第２駆動振動腕４６，４７に対応した変形をし、第２検出振動腕４３は、第３、第４駆動振動腕４８，４９に対応した変形をするためである。

【0098】

一方、ジャイロセンサー１ａにＹ軸まわりの角速度ωｙが加わると、図１２に示すように、コリオリ力Ａが作用し、このコリオリ力Ａを駆動力として、矢印Ｂで示す振動（Ｙ軸回り角速度検出振動モード）が励振される。この時、第１、第２検出振動腕４２，４３に生じる変形は、Ｘ軸に関して同方向である。また、この検出振動モードは、駆動周波数の±１０％以内の周波数であることが好ましい。なお、この第１、第２検出振動腕４２，４３の振動方向に関しては、第１、第２検出振動腕４２，４３がＸ軸に関して同方向に振動していると言い換えることができる。これは、コリオリ力Ａの作用によって第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９が図１２のように振動し、さらに第１、第２検出振動腕４２，４３にＸ軸に関して同方向かつ第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９と逆方向のコリオリ力が働くためＸ軸方向に関しては同方向に振動するためである。

【0099】

ジャイロセンサー１ａでは、前述のＺ軸まわりの角速度ωｚが加わったときと、Ｙ軸まわりの角速度ωｙが加わったときの第１、第２検出振動腕４２，４３の振動方向の異なりを利用して、角速度ωｚおよび角速度ωｙをそれぞれ独立して検出することができる。なお、第１検出振動腕４２に設けられている検出部が、第１検出部７５と第２検出部７６（図８参照）であり、第２検出振動腕４３に設けられている検出部が、第３検出部（図示せず）と第２検出部（図示しない）である。

【0100】

具体的に説明すると、角速度ωｚが加わったときに、第１検出部７５と第２検出部７６とから取り出される信号（電圧）Ｖ１は、角速度ωｚに起因した信号（電圧）＋Ｖｚであり、第３検出部と第４検出部とから取り出される信号（電圧）Ｖ２は、角速度ωｚに起因した信号（電圧）−Ｖｚである。すなわち、Ｖ１＝＋Ｖｚ、Ｖ２＝−Ｖｚである。

【0101】

一方、角速度ωｙが加わったときに、第１検出部７５と第２検出部７６とから取り出される信号Ｖ１は、角速度ωｙに起因した信号＋Ｖｙであり、第３検出部と第４検出部とから取り出される信号Ｖ２は、角速度ωｙに起因した信号＋Ｖｙである。すなわち、Ｖ１＝＋Ｖｙ、Ｖ２＝＋Ｖｙである。なお、信号Ｖ１、Ｖ２の間で符号が同じなのは、前述したように、歪み検出手段がＺ軸回りの角速度に対し異符号の信号を生じるように構成されているためである。

【0102】

そのため、ジャイロセンサー１ａに、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の両方向成分を有する軸（すなわち、Ｙ軸およびＺ軸の両軸に対して傾斜した軸）まわりの角速度ωｙｚが加わると、第１検出部７５と第２検出部７６とから取り出される信号Ｖ１は、（＋Ｖｙ）＋（＋Ｖｚ）であり、第３検出部と第４検出部とから取り出される信号Ｖ２は、（＋Ｖｙ）＋（−Ｖｚ）である。すなわち、Ｖ１＝Ｖｙ＋Ｖｚ、Ｖ２＝Ｖｙ−Ｖｚである。

【0103】

このようにして得られた信号Ｖ１、Ｖ２を加または減することにより、角速度ωｙｚのＹ軸まわりの角速度ωｙと、Ｚ軸まわりの角速度ωｚとを分離することができ、角速度ωｙおよび角速度ωｚをそれぞれ独立して検出することができる。具体的には、Ｖ１＋Ｖ２＝２Ｖｙとなり、角速度ωｚに起因する信号Ｖｚを排除することができる。これにより、Ｙ軸まわりの角速度ωｙが求まる。反対に、Ｖ１−Ｖ２＝２Ｖｚとなり、角速度ωｙに起因する信号Ｖｙを排除することができる。これにより、Ｚ軸まわりの角速度ωｚが求まる。ジャイロセンサー１ａによれば、簡単に、Ｙ軸まわりの角速度ωｙおよびＺ軸まわりの角速度ωｚをそれぞれ独立して検出することができる。

【0104】

このような計算は、ジャイロセンサー１ａに接続された図示しないＩＣチップ等により行うことができる。なお、上述した信号「Ｖｚ」、「Ｖｙ」の符号は、配線の構成によっては符号が逆となる。すなわち、上記「＋Ｖｚ」が「−Ｖｚ」、「−Ｖｚ」が「＋Ｖｚ」となるとともに、「＋Ｖｙ」が「−Ｖｙ」、「−Ｖｙ」が「＋Ｖｙ」となる場合もある。

【0105】

以上、説明した第２実施形態によれば、エッチングなどの簡単な加工で、斜め振動させることが可能な第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９を有するジャイロ素子４０を得ることができる。このように斜め振動させる第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９を有することにより、簡単に、Ｙ軸まわりの角速度ωｙおよびＺ軸まわりの角速度ωｚをそれぞれ独立して検出することができるジャイロ素子４０を得ることができる。また、第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９に設けられている溝部５０，５１，５２，５３は、一方面（第１面１０）から、エッチングなどによって掘り込むことで形成することができるため、第１の中心線Ｐ１に対し非対称な断面形状を含む溝部５０，５１，５２，５３を容易に形成することができる。このように容易に溝部５０，５１，５２，５３を形成できるためジャイロ素子４０の加工歩留まりが向上する。また、第１面６０の裏面である第２面６１に圧電体層６３を含む駆動部が設けられている。第２面６１は、溝部５０，５１，５２，５３が設けられていない平面であり駆動部を容易に形成することができる。したがって、本構成によれば、一方面（第１面６０）に溝部５０，５１，５２，５３が設けられ、裏面（第２面６１）に駆動部が設けられている第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９を容易に形成することが可能となり、安定した斜め振動を継続可能なジャイロ素子４０、即ちジャイロセンサー１ａを安価に提供することが可能となる。

【0106】

図１３を参照して、段差部の変形例を説明する。上述の実施形態では、段差部として、一方面（第１面１０，６０）から掘り込まれ、一方面（第１面１０，６０）に開口する溝部８ａ，８ｂおよび溝部５０，５１，５２，５３の構成で説明したが、斜め振動を生じさせる段差部の構成としては、図１３に示すような構成であってもよい。図１３は、段差部の変形例を示す断面図である。変形例の段差部としての段部８ｃは、駆動腕５の第１面１０と調整腕７側の側面１５ａの両方に開口している有底の段部である。段部８ｃは、調整腕７の位置する方向に偏って駆動腕５に設けられている。また、段部８ｄは、駆動腕６の第１面１０と調整腕７側の側面１５ｂの両方に開口している有底の段部である。段部８ｄは、調整腕７の位置する方向に偏って駆動腕６に設けられている。

【0107】

このような段部を設けることにより、上述した実施形態の溝部と同様に、駆動腕５，６は、Ｘ軸方向の中心Ｑを通る第１の中心線とＺ軸方向の中心Ｑを通る第２の中心線とに対し断面形状が非対称となる。そのため、後述するように、駆動腕５，６をＸ軸方向（面内方向）に振動させると、この振動によりＺ軸方向（面外方向）の振動が新たに励起され、結果として、駆動腕５，６をＸ軸方向およびＺ軸方向の両方向成分を有する方向、言い換えればＸ軸およびＺ軸の両軸に対して傾斜した方向に、屈曲振動（以下、単に「斜め振動」とも言う。）させることができる。なお、第２実施形態の構成についても同様な変形例を適用することが可能である。

【0108】

また、第１実施形態では調整腕７が一つ設けられている例で説明したが、調整腕の数は問わず、調整腕は複数設けられていてもよい。また、駆動腕５，６についても、その数はいくつであってもよい。

【0109】

また、実施形態２では、第１、第２、第３、第４駆動振動腕４６，４７，４８，４９と、第１検出振動腕および第２検出振動腕４３とが設けられている構成で説明したが、駆動振動腕および検出振動腕の数は問わず、いくつであってもよい。

【0110】

＜電子機器＞
次いで、本発明の一実施形態に係る振動デバイスとして、振動素子２を用いた振動子１、あるいはジャイロ素子４０を用いたジャイロセンサー１ａのいずれかを適用した電子機器について、図１４〜図１６に基づき、詳細に説明する。なお、説明では、ジャイロセンサー１ａを適用した例を示している。

【0111】

図１４は、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとしてのジャイロセンサー１ａを備える電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。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１１０１を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、角速度を検出する機能を有したジャイロセンサー１ａが内蔵されている。

【0112】

図１５は、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとしてのジャイロセンサー１ａを備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４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。このような携帯電話機１２００には、角速度を検出する機能を有したジャイロセンサー１ａが内蔵されている。

【0113】

図１６は、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとしてのジャイロセンサー１ａを備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略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。ここで、従来のフィルムカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

【0114】

デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１００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１００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。

【0115】

撮影者が表示部１００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送、格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター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。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、角速度を検出する機能を有したジャイロセンサー１ａが内蔵されている。

【0116】

なお、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとしてのジャイロセンサー１ａは、図１４のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１５の携帯電話機、図１６のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、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、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の電子機器に適用することができる。

【0117】

＜移動体＞
図１７は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車５０６には本発明に係る電子デバイスとしてのジャイロセンサー１ａが搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車５０６には、ジャイロセンサー１ａを内蔵してタイヤ５０９などを制御する電子制御ユニット５０８が車体５０７に搭載されている。また、ジャイロセンサー１ａは、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

【符号の説明】

【0118】

１…振動デバイスとしての振動子、１ａ…振動デバイスとしてのジャイロセンサー、２…振動素子、３…素子基板、４…基部、５，６…駆動腕（振動腕）、７…調整腕（振動腕）、８ａ，８ｂ…段差部としての溝部、８ｃ，８ｄ…段差部としての段部、９，９ａ…パッケージ、１０…第１面、１１…第２面、１２…第１電極層、１２ａ…第３電極、１２ｂ…第４電極、１３…圧電体層、１４…第２電極層、１４ａ…第５電極、１４ｂ…第６電極、１５ａ，１５ｂ…側面、１６，１７…溝部の一方端、１８，１９…溝部の他方端、２０，２１，２２，２３…駆動腕の側面、４０…振動素子としてのジャイロ素子、４１…中央基部、４２…第１検出振動腕、４３…第２検出振動腕、４４…第１連結腕、４５…第２連結腕、４６…第１駆動振動腕、４７…第２駆動振動腕、４８…第３駆動振動腕、４９…第４駆動振動腕、５０，５１，５２，５３…段差部としての溝部、５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ…溝部の一方端、５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ…溝部の他方端、５５…幅広部（ハンマーヘッド）、５８…基部、６０…第１面、６１…第２面、６２…第１電極層、６２ａ…第３電極、６２ｂ…第４電極、６３…圧電体層、６４ａ…第５電極、６４ｂ…第６電極、６４…第２電極層、６５ａ，６５ｂ…第１電極層、６６…圧電体層、６７ａ，６７ｂ…第２電極層、６８…第２面、７０…素子基板、７１，７２，７３，７４…駆動腕の側面、７５…第１検出部、７６…第２検出部、９１，９１ａ…ベース基板、９２，９２ａ…枠部材、９３，９３ａ…蓋部材、９６，９６ａ…固定材、１００…表示部、５０６…移動体としての自動車、１１００…電子機器としてのモバイル型のパーソナルコンピューター、１２００…電子機器としての携帯電話機、１３００…電子機器としてのデジタルスチールカメラ、Ｐ１…第１の中心線、Ｐ２…第２の中心線、Ｓ…内部空間、Ｇ…重心、Ｑ…中心。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】