专利名称：弯曲振动片以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种弯曲振动片以及使用了弯曲振动片的各种电子设备。
背景技术：
一直以来，在数码照相机、摄像机、导航装置、车身势态检测装置、指示设备、游戏控制器、移动电话、头载式显示器等各种电子设备中，作为对角速度、角加速度、加速度、力等的物理量进行检测的传感器，使用了弯曲振动片的压电振动陀螺仪被广泛地应用。压电振动陀螺仪用的弯曲振动片中，开发并提出了多种结构的弯曲振动片。例如，已知一种通过基座而将作为被驱动对和检测对的两对叉状部件连结在一起的、角速度传感器用的双侧音叉型弯曲振动片(例如，参照专利文献I)。
此外，已知一种如下的双侧音叉型的旋转速度传感器，即，将一对驱动用激励分支和一对检测用检测分支结合在框架的一侧及其相反侧，并经由悬架装置而将该框架结合在安装基部上，所述安装基部隔着开口而被配置在所述框架的内侧(例如，参照专利文献2)。受到了科里奥利的加速度的激励分支的振动使框架产生随时间变化的扭转且使该扭转被传递，从而使检测分支振动。虽然安装基部通过粘合剂等而被固定在外壳的安装结构体上，但其与框架之间的悬架装置，使弯曲振动片的压电材料的热膨胀率和外壳的材料的热膨胀率的不符对音叉的振动造成的影响成为最低。由于在将所涉及的双侧音叉型弯曲振动片小型化的情况下，振动臂的质量减�。虼怂目评锇吕跣。佣锌赡苁菇撬俣却衅鞯牧槊舳认陆�。因此，已知一种通过如下的方式来实现角速度传感器的高灵敏度化的技术，所述方式为，在振动臂的支承部侧的端部上设置槽以使其刚性降低，从而使驱动模式下的驱动用振动臂的力矩增大进而使科里奥利力增大的方式，或者，在对驱动用振动臂与检测用振动臂进行连结的支承部上设置孔以使其刚性降低，从而使驱动用振动臂的振动有效地传递至检测用振动臂的方式(例如，参照专利文献3)。作为双侧音叉型以外的压电振动陀螺仪用的弯曲振动片，已知一种所谓的双T字型的结构(例如，参照专利文献4)。该弯曲振动片具有如下的结构，S卩，关于通过从中央的支承部起向相反方向延伸的一对检测用振动臂而构成的检测振动系统，以左右对称的方式配置大致T字型的两个驱动振动系统，所述两个驱动振动系统分别具有向相反方向延伸的一对驱动用振动臂。图9概要地图示了现有的双音叉型弯曲振动片的典型示例。在该图中，弯曲振动片I具有一对的驱动用振动臂3，其从中央处的支承部2起向一侧平行地延伸；一对的检测用振动臂4，其向所述驱动用振动臂3的相反侧平行地延伸。在支承部2上，从驱动用振动臂3的驱动电极(未图示)引出的驱动用电极衬垫5，在各个所述驱动用振动臂的基端附近各配置有一个。而且，在所述支承部上，从检测用振动臂4的检测电极(未图示)引出的检测用电极衬垫6，在各个所述检测用振动臂的基端附近各配置有两个。在向所述驱动电极施加预定的交流电压时，驱动用振动臂3将在与其主面相同在XY面内以相互反向的方式进行弯曲振动。当在该驱动模式的状态下弯曲振动片I绕长度方向上的Y轴而旋转时，与所述弯曲振动片I的角速度相对应的科里奥利力将发挥作用，从而驱动用振动臂3将在与主面垂直的Z轴方向上以相互反向的方式进行弯曲振动，并且与该弯曲振动共振，检测用振动臂4同样在Z轴方向上以相互反向的方式进行弯曲振动。通过由检测用电极衬垫6取得此时在检测用振动臂4的所述检测电极之间产生的电位差，从而求出弯曲振动片I的所述旋转及其角速度等。图10概要地图示了图9中的双音叉型弯曲振动片的改变例。如上述专利文献2、3所述，该图中的弯曲振动片I'在支承部2的大致中央处形成有矩形的贯穿孔7。由此，由于在检测模式下驱动用振动臂3的面外振动有效地进行传送而使检测用振动臂4振动，因此提高了传感器的检测灵敏度。在驱动用振动臂3进行面内振动的驱动模式的状态下，从检测用电极衬垫6输出的检测信号应该为零，并且优选为零。然而，可知在图9或图10的任一情况下，当将弯曲振动片I小型化时，尽管该弯曲振动片未绕Y轴旋转，也存在从检测用电极衬垫6输出错误信号的情况。所涉及的驱动模式下的错误检测信号的输出有可能使角速度传感器的检测灵敏 度以及精度劣化。特别是，当将弯曲振动片小型化时，与此相对应地支承部也将小型化，但在被形成于支承部的表面上的电极衬垫上，从与外部布线的连接的角度出发需要某种程度的面积。因此，支承部的平面尺寸越�。蚯玫缂牡嬗爰觳庥玫缂牡嬷涞木嗬朐郊跣。佣谡庑┏牡嬷洳洗蟮木驳珩詈先萘�。而且，在驱动模式下被施加于驱动用振动臂的驱动电流，与在检测模式下从检测用电极衬垫输出的检测电流相比相差较大。可认为这种较大的静电耦合容量为错误检测信号产生的一个原因。此外，由于支承部因小型化而使其刚性降低，因而驱动模式下的驱动用振动臂的振动变得容易传递至检测用振动臂。可认为自所涉及的驱动用振动臂的机械性的振动泄漏使检测用振动臂不必要地振动的现象，也为错误检测信号产生的另一原因。专利文献I :日本特开昭64-31015号公报专利文献2 :日本特开平7-55479号公报专利文献3 :日本特开2004-251663号公报专利文献4 :日本特开2003-166828号公报
发明内容
因此，本发明是鉴于上述的现有的问题点而完成的，其目的在于，提供一种即使小型化，也能够有效地抑制驱动模式下的错误检测信号的产生的、适用于压电振动陀螺仪等高灵敏度、高精度的传感器元件的弯曲振动片。为了实现上述目的，本发明的弯曲振动片的特征在于，具备至少一对的驱动用振动臂；一对的检测用振动臂；支承部，其用于对驱动用振动臂以及检测用振动臂进行支承；驱动电极，其被配置在驱动用振动臂上；检测电极，其被配置在检测用振动臂上；驱动用电极衬垫，其与驱动电极相连接并位于支承部上；检测用电极衬垫，其与检测电极相连接并位于支承部上，支承部在宽度方向上的至少一侧的侧部处具有凹部，驱动用电极衬垫被配置在，凹部的驱动用振动臂侧，检测用电极衬垫被配置在，凹部的检测用振动臂侧。
如上文所述这样，由于通过在支承部的宽度方向上的侧部处设置的凹部，从而能够从驱动用振动臂直线到达检测用振动臂、以及从驱动用电极衬垫直线到达检测用电极衬垫的支承部的部分受到限制，因此能够减小驱动模式下在驱动用电极衬垫与检测用电极衬垫之间产生的静电耦合容量。此外，减少了从驱动用振动臂向检测用振动臂传送的振动泄漏。因此，通过所涉及的比较简单的结构，即使支承部小型化，也能够有效地对因驱动模式下的静电耦合容量的产生以及自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生进行抑制。在某一实施例中，能够实现如下的双侧音叉型的弯曲振动片，S卩，所述一对的检测用振动臂通过从支承部起平行地延伸的两根振动臂而构成，所述至少一对的驱动用振动臂通过从支承部起向检测用振动臂的相反侧平行地延伸的两根振动臂而构成。在另一实施例中，能够实现如下的所谓的双T字型的弯曲振动片，所述双T字型的弯曲振动片还具备两根一对的连结臂，所述两根一对的连结臂从支承部起向两侧以相互反向的方式各延伸出一根，所述一对的检测用振动臂通过两根振动臂而构成，所述两根振动臂从支承部起向连结臂的延长方向的正交方向两侧以相互反向的方式各延伸出一根，所述 至少一对的驱动用振动臂通过四根两对的振动臂而构成，所述四根两对的振动臂从各个连结臂的顶端部起，分别向该连结臂的延长方向的正交方向两侧以相互反向的方式各延伸出一根。在某一实施例中，由于凹部被设置在支承部的宽度方向上的两侧部处，从而能够左右平衡良好地对因驱动模式下在驱动用电极衬垫与检测用电极衬垫之间产生的静电耦合容量、以及自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生进行抑制。在另一实施例中，由于支承部的宽度方向两侧部处的凹部以在所述支承部的宽度方向上重叠的方式而设置，从而能够从驱动用振动臂直线到达检测用振动臂、以及从驱动用电极衬垫直线到达检测用电极衬垫的支承部的部分被消除或被大幅度地限制，因此能够更加有效地对因驱动模式下的静电耦合容量的产生以及自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生进行抑制。此外，在另一实施例中，由于支承部的侧部处的凹部以在厚度方向上贯穿该支承部的方式而形成，从而能够更加可靠地对因驱动模式下的静电耦合容量的产生以及自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生进行抑制。而且，根据另一实施例，由于支承部的侧部处的凹部以在厚度方向上不贯穿该支承部的方式而形成，从而不会使支承部的刚性大幅下降，由此能够对因驱动模式下的静电耦合容量的产生以及自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生进行抑制。在某一实施例中，由于支承部还具有在其平面部上形成的孔部，从而与仅在其宽度方向两侧部处设置凹部的情况相比，能够对可从驱动用振动臂直线到达检测用振动臂、以及从驱动用电极衬垫直线到达检测用电极衬垫的支承部的部分进行限制，因此能够对因驱动模式下的静电耦合容量的产生以及自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生进行抑制。在某一实施例中，能够将支承部的平面部的孔部配置在，侧部处的凹部的驱动用振动臂侧。在另一实施例中，能够将支承部的平面部上的孔部配置在，侧部处的凹部的检测用振动臂侧。以此种方式，侧部的凹部与平面部的孔部能够根据弯曲振动片的设计条件、驱动用电极衬垫以及检测用电极衬垫的配置等，而配置为可最恰当地抑制错误检测信号的产生。根据某一实施例，由于支承部的平面部上的孔部以在厚度方向上贯穿该支承部的方式而形成，从而能够更加可靠地对因驱动模式下的静电耦合容量的产生以及自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生进行抑制。根据另一实施例，由于支承部的平面部上的孔部以在厚度方向上不贯穿该支承部的方式而形成，从而不会使支承部的刚性大幅度下降，由此能够对因驱动模式下的静电耦合容量的产生以及自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生进行抑制。根据本发明的另一侧面的记述，由于具备上述的本发明的弯曲振动片，因此能够提供具备高灵敏度、高精度的传感器性能并且能够实施小型化的电子设备。
图I为表示本发明的第一实施例的弯曲振动片的概要俯视图。 图2为表示第二实施例的改变例的概要俯视图。图3为表示第三实施例的另一改变例的概要俯视图。图4为将第一至第三实施例的驱动模式下的错误检测电流的大小与现有例进行比较而表示的线图。图5为表示凹部的改变例的、支承部的局部放大俯视图。图6为表示凹部的另一改变例的、支承部的局部放大俯视图。图7为安装有第一实施例的弯曲振动片的角速度传感器的概要剖视图。图8为表示本发明的第四实施例的弯曲振动片的概要俯视图。图9为表示与第一实施例相对应的现有的弯曲振动片的概要俯视图。图10为表示另一个现有的弯曲振动片的概要俯视图。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的优选的实施例进行详细说明。另外，附图中，对相同或类似的结构要素标注相同或类似的参照符号。图I概略地图示了本发明的第一实施例的双侧音叉型弯曲振动片11。弯曲振动片11具有中央处的大致矩形的支承部12、被该支承部所支承的、一对的驱动用振动臂13和一对的检测用振动臂14。驱动用振动臂13从支承部12起向一侧平行地延伸，而检测用振动臂14向驱动用振动臂13的相反侧平行地延伸。在驱动用振动臂13上形成有驱动电极(未图示)，以在驱动模式下使该驱动用振动臂在与其主面相同的XY面内向相互接近或背离的朝向进行弯曲振动。在检测用振动臂14上形成有检测电极(未图示)，以对在检测模式下，该检测用振动臂在与其主面垂直的Z轴方向上以相互反向的方式进行弯曲振动时所产生的电位差进行检测。支承部12在其宽度方向上的两侧部处设置有凹部15a、15b。凹部15a、15b以左右对称的方式被形成为如下形状，即，从所述支承部的各个侧部向宽度方向延长且在厚度方向上贯穿该支承部的细长的槽状，并且凹部15a、15b被配置为靠近检测用振动臂14。而且，在所述支承部上，于其平面部的大致中央处设置有贯穿孔16。贯穿孔16在所述支承部的宽度方向上被形成为细长的矩形，且被配置在凹部15a、15b的所述驱动用振动臂侧。凹部15a、15b以及贯穿孔16以相互在所述支承部的宽度方向上部分重叠的方式而设定了尺寸并进行了配置。在支承部12的表面上，从驱动用振动臂13的所述驱动电极引出的两个驱动用电极衬垫17，在贯穿孔16的所述驱动用振动臂侧，且各个所述驱动用振动臂的基端附近各配置有一个。而且，在所述支承部的表面上，从检测用振动臂14的所述检测电极引出的四个检测用电极衬垫18，在凹部15a、15b的所述检测用振动臂侧，且各个所述检测用振动臂的基端附近各配置有两个。驱动用电极衬垫17与检测用电极衬垫18，在所述支承部上通过凹部15a、15b和贯穿孔16而在长度方向上被隔开。在驱动模式下，当从驱动用电极衬垫17向所述驱动电极施加预定的交流电压时，驱动用振动臂13将在与其主面相同的XY面内以相互反向的方式进行弯曲振动。当在该状态下弯曲振动片11绕长度方向上的Y轴旋转时，由于根据其角速度而产生的科里奥利力的作用，从而驱动用振动臂13将在与所述主面垂直的Z轴方向上以相互反向的方式进行弯曲
振动。与该弯曲振动共振，检测用振动臂14同样在Z轴方向上以相互反向的方式进行弯曲振动，通过由检测用电极衬垫18取得在所述检测电极之间产生的电位差，从而能够求出弯曲振动片11的所述旋转及其角速度等。如上文所述，驱动用电极衬垫17与检测用电极衬垫18，在支承部12上通过所述凹部与所述贯穿孔而在长度方向上被隔开。由此，即使将支承部12小型化，也能够有效地将在所述驱动用电极衬垫和所述检测用电极衬垫之间产生的静电耦合容量控制得较小。此外，在驱动模式下因驱动用振动臂13的面内振动而产生的振动泄漏通过如下的方式而被缓和，即，在支承部12的中央区域传送的成分通过贯穿孔16而被隔断，并且在贯穿孔16的左右两侧传送的成分通过两个凹部15a、15b而被隔断，且在从左右方向朝向内侧绕回时相抵消。因此，即使因支承部12的小型化而造成其刚性降低，也能够有效地对因驱动模式下的自驱动用振动臂13的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生进行抑制。特别是在本实施例中，通过将凹部15a、15b以及贯穿孔16设置为，在所述支承部的宽度方向上部分重叠，从而在支承部12上不存在能够从驱动用振动臂13直线到达检测用振动臂14、以及从驱动用电极衬垫17直线到达检测用电极衬垫18的部分。由此，更加有效地抑制了因上述的静电耦合容量以及振动泄漏而导致的错误检测信号的产生。图2概要地图示了本发明的第二实施例的双侧音叉型弯曲振动片21。本实施例的弯曲振动片21在其支承部22从第一实施例的支承部12上省略了贯穿孔16这一点上，与第一实施例不同。因此，支承部22与第一实施例相比，结构和加工较为简单，且具有较高的刚性。驱动用电极衬垫17与检测用电极衬垫18，在支承部22上通过凹部15a、15b而在长度方向上被隔开。由此，即使将支承部22小型化，也能够有效地将在所述驱动用电极衬垫和所述检测用电极衬垫之间产生的静电耦合容量抑制得较小。此外，在驱动模式下因驱动用振动臂13的面内振动而产生的振动泄漏，通过被两个凹部15a、15b隔断且在从左右方向朝向内侧绕回时相抵消从而被缓和。虽然在支承部22的中央区域进行传送的成分，就此向检测用振动臂14侧被传送，但是与现有技术相比，能够抑制因驱动模式下的自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生。
特别是在本实施例中，凹部15a、15b被设置成，在长度方向上观察时检测用电极衬垫18以及检测用振动臂14位于其背后。由此，支承部22上能够从驱动用振动臂13直线到达检测用振动臂14、以及从驱动用电极衬垫点17直线到达检测用电极衬垫18的部分被大幅度地限制。因此，更加有效地抑制了因上述的静电耦合容量以及振动泄漏而导致的错误检测信号的产生。图3概要地图示了本发明的第三实施例的双侧音叉型弯曲振动片31。本实施例的弯曲振动片31中，在其支承部32上，与第一实施例的凹部15a、15b相对应的凹部33a、33b被配置于驱动用振动臂13侧，而与第一实施例的贯穿孔16相对应的贯穿孔34被配置为靠近检测用振动臂14。凹部33a、33b以及贯穿孔34以相互在所述支承部的宽度方向上部分重叠的方式而设定了尺寸并进行了配置。如上文所述，驱动用电极衬垫17和检测用电极衬垫18与第一实施例相同，在所述支承部上通过凹部33a、33b和贯穿孔34而在长度方向上被隔开。由此，即使将支承部32小型化，也能够有效地将在所述驱动用电极衬垫与所述检测用电极衬垫之间产生的静电耦 合容量抑制得较小。此外，在驱动模式下因驱动用振动臂13的面内振动而产生的振动泄漏通过如下的方式而被缓和，即，所述振动泄漏被两个凹部33a、33b隔断且在从左右方向朝向内侧绕入时相抵消，之后在支承部32的中央区域被贯穿孔34隔断而以绕过贯穿孔34的左右两侧的方式进行传送。由此，与现有技术相比，能够抑制因驱动模式下的自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生。特别是在本实施例中，通过将凹部33a、33b以及贯穿孔34设置为，在所述支承部的宽度方向上部分重叠，从而在支承部32上，不存在能够从驱动用振动臂13直线到达检测用振动臂14、以及从驱动用电极衬垫17直线到达检测用电极衬垫18的部分。由此，更加有效地抑制了因上述的静电耦合容量以及振动泄漏而导致的错误检测信号的产生。关于第一实施例至第三实施例的双侧音叉型弯曲振动片11至31，对在驱动用振动臂13进行面内振动的驱动模式下所述弯曲振动片不绕Y轴旋转时，从检测用电极衬垫18输出的错误的检测电流进行了模拟。为了进行比较，关于图9以及图10的现有例，同样对在驱动模式下弯曲振动片I、I,不绕Y轴旋转时，从检测用电极衬垫6输出的错误的检测电流进行了模拟。图4将第一实施例至第三实施例中的上述模拟的结果与现有例相比较并进行了图示。在该图中，纵轴作为错误检测信号，而对相对于被施加于驱动用电极衬垫17的驱动电流的、从检测用电极衬垫18输出的检测电流的比例进行ppm换算并表示。SI表示来自一个检测用振动臂的错误检测信号的大�。琒2表示来自另一个检测用振动臂的错误检测信号的大小。如该图所示，错误检测信号在第一实施例中最小。虽然第二实施例、第三实施例的错误检测信号大于第一实施例，但是实用方面呈现足够小的值。此外，相对于第一实施例的错误检测信号中S1、S2均为负值的情况，第二实施例、第三实施例的错误检测信号中S1、S2均为正值。在任一情况下，SI和S2均表示大致相同的值。与此相对，现有例的错误检测信号在任一情况下均表示在本发明的各个实施例的2. 5倍以上的较大的值。此外，在现有例中，在任一情况下，均表现为，一个错误检测信号(SI)为负值，而另一个错误检测信号(S2)为正值，且其绝对值为一个(SI)大于另一个
(S2)。由该模拟结果可知，根据本发明，能够非常有效地抑制驱动模式下的错误检测信号的产生。所述支承部的凹部也可以设置为，关于长度方向的中心左右不对称。图5概要地图示了这种改变例的支承部的主要部分。本实施例的支承部41中，长于上述各个实施例的槽状的两个凹部42a、42b被形成为，从该支承部的各个侧部起分别在长度方向上相互错开，且在宽度方向上相互重叠。由此，支承部41上不存在能够从驱动用振动臂13侧直线到达检测用振动臂14侧的部分，从而驱动用电极衬垫与检测用电极衬垫在长度方向上被隔开。图6概要地图示了以左右不对称的方式对凹部进行了设置的另一改变例的支承部的主要部分。本实施例的支承部43中，长于第一实施例至第三实施例的槽状的三个凹部 44a至44c被形成为，从该支承部的各个侧部起分别在长度方向上相互错开，且在宽度方向上相互重叠。由此，驱动用电极衬垫与检测用电极衬垫在支承部43上，于长度方向上更可靠地被隔开。此外，在另一实施例中，也可以在所述支承部的侧部处设置四个以上的凹部，而且也可以对这些凹部的尺寸进行各种改变。图7概要地图示了搭载有第一实施例的双侧音叉型弯曲振动片11的角速度传感器51。角速度传感器51具备弯曲振动片11，其在封装件52的内部作为压电振动陀螺元件；IC芯片53，其对该弯曲振动片11进行驱动控制。封装件52具有矩形箱型的基座54、与该基座54的上端气密地接合的金属制的盖体55。IC芯片53被固定于，划分在基座54内的空腔的底部。弯曲振动片11通过金属引线架57而被水平地固定并支承在聚酰亚胺树脂基板56的上方，所述聚酰亚胺树脂基板56水平地配置在IC芯片53的上方。弯曲振动片11在支承部12的电极衬垫17、18上设置有凸点，且以将所述电极衬垫的形成面设定为下侧的方式而配置。引线架57如图所示这样，从聚酰亚胺树脂基板56起被弯折并向斜上方延长，使其顶端与所述凸点熔敷从而与所述支承部的各个电极衬垫17、18电连接。所述聚酰亚胺树脂基板经由封装件52的内部布线而与IC芯片53以及封装件外表面的外部电极相连接。通过从经由该外部电极而被连接的外部电路以及电源施加固定的驱动电压，从而弯曲振动片11以预定的频率准确地进行振动。在另一实施例中，弯曲振动片11可以通过用例如具有绝缘性的环氧类树脂粘合齐U，而将支承部12的下表面直接粘合在IC芯片53的上表面上，从而进行固定。本发明也可以应用于双侧音叉型以外的弯曲振动片中。图8概要地图示了具有上述的双T字型的结构的、本发明的第四实施例的弯曲振动片。弯曲振动片61具有中央处的支承部62 ;被该支承部所支承的、一对的检测用振动臂63和一对的连结臂64a、64b以及左右各一对的驱动用振动臂66a、66b。检测用振动臂63从支承部62起向图中上下两侧延伸。驱动用振动臂66a、66b将各个连结臂64a、64b的顶端部作为基部65a、65b,并从所述基部65a、65b起以与所述检测用振动臂平行的方式向图中上下两侧延伸，各个所述连结臂64a、64b从所述支承部起以与所述检测用振动臂正交的朝向，向图中左右两侧延伸。在各个所述检测用振动臂的表面上设置有检测电极(未图示)，而在各个所述驱动用振动臂的表面上设置有驱动电极(未图示)。
在支承部62的左右两侧部，于各个检测用振动臂63和左右两侧的连结臂64a、64b之间分别以左右对称的方式设置有凹部67a、67b。凹部67a、67b以左右对称的方式被形成为，从所述支承部的各侧部起在宽度方向上延长且在厚度方向上贯穿该支承部的细长的槽状，且被配置为靠近所述连结臂。而且，在所述支承部的平面部上，于各个检测用振动臂63与靠近该检测用振动臂的凹部67a、67b之间的大致中央处，分别设置有在左右方向上较为细长的矩形的贯穿孔68。凹部67a、67b以及贯穿孔68以相互在所述支承部的宽度方向上部分重叠的方式设定了尺寸并进行了配置。在支承部62的表面上，分别从左右各对的驱动用振动臂66a、66b的所述驱动电极弓I出的两个驱动用电极衬垫69，在各个所述连结臂的基端附近各配置有一个。而且，在所述支承部的表面上，从检测用振动臂63的所述检测电极引出的四个检测用电极衬垫70，在各个所述检测用振动臂的基端附近各配置有两个。驱动用电极衬垫69与检测用电极衬垫70在所述支承部上，通过凹部67a、67b与贯穿孔68而在上下方向上被隔开。当在驱动模式下，从驱动用电极衬垫69向所述驱动电极施加预定的交流电压时， 驱动用振动臂66a、66b在与其主面相同的XY面内如箭头A所示那样进行弯曲振动。当在该状态下弯曲振动片61于XY平面内绕Z轴旋转时，将沿着所述驱动用振动臂的长度方向而以相互反向的方式产生科里奥利力，通过该科里奥利力的作用，连结臂64a、64b同样在XY平面内如箭头B所示那样进行弯曲振动。所述弯曲振动经由支承部62而被传递，从而使检测用振动臂63同样在XY平面内如用箭头C所示那样进行弯曲振动。通过由检测用电极衬垫70取得因该检测用振动臂的弯曲振动而在所述检测电极之间产生的电位差，从而求出弯曲振动片61的绕Z轴的所述旋转及其角速度等。在本实施例中，如上文所述，驱动用电极衬垫69与检测用电极衬垫70，在支承部62上通过凹部67a、67b以及贯穿孔68而在上下方向上被隔开。由此，即使将支承部62小型化，也能够有效地将在所述驱动用电极衬垫与所述检测用电极衬垫之间产生的静电耦合容量抑制得较小。此外，在驱动模式下因驱动用振动臂66a、66b的面内振动而产生的振动泄漏，通过如下的方式而被缓和，即，所述振动泄漏被左右两个凹部67a、67b隔断且在从左右方向朝向内侧绕回时相抵消，之后穿过支承部62的中央区域的成分通过贯穿孔68而被隔断，从而以从所述贯穿孔68的左右两侧绕过的方式进行传送。由此，能够抑制因驱动模式下的自所述驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生。在本实施例中，通过将凹部67a、67b以及贯穿孔68设置为在所述支承部的宽度方向上部分重叠，从而在支承部62上，不存在能够从驱动用振动臂66a、66b经由连结臂64a、64b而直线到达检测用振动臂63、以及从驱动用电极衬垫69直线到达检测用电极衬垫70的部分。由此，更加有效地抑制了因上述的静电耦合容量以及振动泄漏而导致的错误检测信号的产生。在另一实施例中，可以将被设置在支承部的侧部处的凹部形成为，在所述支承部的厚度方向上不贯穿的有底状。此外，也可以将被设置在支承部的平面部上的贯穿孔变更为有底孔。由此，不会大幅度地降低支承部的刚性，从而能够抑制因驱动模式下的静电耦合容量的产生以及自驱动用振动臂的振动泄漏而导致的错误检测信号的产生。此外，在另一实施例中，能够将被设置在支承部的侧部处的凹部和被设置在平面部上的贯穿孔或有底孔设定为，在支承部的宽度方向上不重叠的尺寸。此外，所述凹部以及贯穿孔或有底孔能够形成为，上述各个实施例以外的各种形状。本发明并不限定于上述实施例，也可以在其技术范围内加以各种变形或改变而实施。例如，本发明的弯曲振动片除了能够适用于对角速度进行检测的传感器元件以外，还能够适用于对角加速度、加速度、力等的物理量进行检测的传感器元件中。此外，本发明的弯曲振动片除了能够由水晶形成以外，还能够由钽酸锂、铌酸锂等的压电单晶体，或锆钛酸铅等压电陶瓷等的压电材料，或硅半导体材料形成。而且，本发明的弯曲振动片通过将其作为传感器元件而进行搭载，从而能够广泛地应用于数码照相机、摄像机、导航装置、车身势态检测装置、指示设备、游戏控制器、移动电话、头载式显示器等的电子设备中。符号说明1、Γ、11、21、31、61 …弯曲振动片；2、12、22、32、41、43、62…支承部；3、13、66a、66b…驱动用振动臂；4、14、63…检测用振动臂；5、15、69…驱动用电极衬垫；6、16、70…检 测用电极衬垫；7、18、68…贯穿孔；17a、17b、67a、67b…凹部；51…角速度传感器;52…封装件；53··· IC芯片;54…基座;55…盖体;56…聚酰亚胺树脂基板;57…引线架;64a、64b…连结臂；65a、65b…基部。
权利要求
1.一种弯曲振动片，其特征在于，具备 至少一对的驱动用振动臂； 一对的检测用振动臂； 支承部，其用于对所述驱动用振动臂以及所述检测用振动臂进行支承； 驱动电极，其被配置在所述驱动用振动臂上； 检测电极，其被配置在所述检测用振动臂上； 驱动用电极衬垫，其与所述驱动电极相连接并位于所述支承部上； 检测用电极衬垫，其与所述检测电极相连接并位于所述支承部上， 所述支承部在宽度方向上的至少一侧的侧部处具有凹部， 所述驱动用电极衬垫被配置在，所述凹部的所述驱动用振动臂侧， 所述检测用电极衬垫被配置在，所述凹部的所述检测用振动臂侧。
2.如权利要求I所述的弯曲振动片，其特征在于， 所述一对的检测用振动臂通过从所述支承部起平行地延伸的两根振动臂而构成，所述至少一对的驱动用振动臂通过从所述支承部起向所述检测用振动臂的相反侧平行地延伸的两根振动臂而构成。
3.如权利要求I所述的弯曲振动片，其特征在于， 还具备两根一对的连结臂，所述两根一对的连结臂从所述支承部起向两侧以相互反向的方式各延伸出一根，所述一对的检测用振动臂通过两根振动臂而构成，所述两根振动臂从所述支承部起向所述连结臂的延长方向的正交方向两侧以相互反向的方式各延伸出一根，所述至少一对的驱动用振动臂通过四根两对的振动臂而构成，所述四根两对的振动臂从各个所述连结臂的顶端部起，分别向该连结臂的延长方向的正交方向两侧以相互反向的方式各延伸出一根。
4.如权利要求I至3中的任一项所述的弯曲振动片，其特征在于， 所述凹部被设置在所述支承部的宽度方向上的两侧部处。
5.如权利要求4所述的弯曲振动片，其特征在于， 所述支承部的宽度方向两侧部处的所述凹部，以在所述宽度方向上重叠的方式而设置。
6.如权利要求I至3中的任一项所述的弯曲振动片，其特征在于， 所述凹部以在厚度方向上贯穿所述支承部的方式而形成。
7.如权利要求I至3中的任一项所述的弯曲振动片，其特征在于， 所述凹部以在厚度方向上不贯穿所述支承部的方式而形成。
8.如权利要求I至3中的任一项所述的弯曲振动片，其特征在于， 所述支承部还具有在其平面部上形成的孔部。
9.如权利要求8所述的弯曲振动片，其特征在于， 所述支承部的所述孔部被配置在，所述凹部的所述驱动用振动臂侧。
10.如权利要求8所述的弯曲振动片，其特征在于， 所述支承部的所述孔部被配置在，所述凹部的所述检测用振动臂侧。
11.如权利要求8所述的弯曲振动片，其特征在于， 所述孔部以在厚度方向上贯穿所述支承部的方式而形成。
12.如权利要求8所述的弯曲振动片，其特征在于，所述孔部以在厚度方向上不贯穿所述支承部的方式而形成。
13.—种电子设备,其特征在于，具备权利要求I至3中的任一项所述的弯曲振动片。
全文摘要
本发明提供一种弯曲振动片以及电子设备，所述弯曲振动片能够有效地抑制驱动模式下的错误检测信号的产生。双侧音叉型弯曲振动片(11)具有与支承部(12)相连接的一对的驱动用振动臂(13)以及朝向与所述驱动用振动臂(13)相反的一对的检测用振动臂(14)。支承部具有在宽度方向上的两侧部处形成的细槽状的凹部(17a、17b)、以及在所述支承部的平面部的大致中央且凹部的驱动用振动臂侧形成的贯穿孔(18)。在支承部的表面上，以通过支承部的两侧部处的凹部与平面部上的贯穿孔而在长度方向上被隔开的方式，从驱动用振动臂的驱动电极引出的驱动用电极衬垫被配置在驱动用振动臂侧，而从检测用振动臂的检测电极引出的检测用电极衬垫被配置在检测用振动臂侧。
文档编号G01C19/5607GK102840858SQ20121021264
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月21日 优先权日2011年6月24日
发明者志村匡史, 菊池尊行 申请人:精工爱普生株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
