角速度傳感器、電子設備以及移動體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種角速度傳感器、電子設備以及移動體。
【背景技術】
[0002]對角速度進行檢測的角速度傳感器被用于，例如，車輛中的車身控制、車輛導航系統的本車輛位置檢測、數碼照相機或錄像機等的振動控制校正(所謂的手振校正)等。作為所涉及的角速度傳感器，例如已知一種振動陀螺傳感器(例如，參照專利文獻I)。
[0003]例如，在專利文獻I中記載的角速度傳感器，具有經由振動體支承梁而相對于框體被支承的振動體。在該角速度傳感器中，通過在使振動體于X軸方向上進行振動(驅動振動)的狀態下，從外部施加繞Z軸的角速度時，在振動體上作用有科里奧利力，從而振動體在Y軸方向上進行位移(檢測振動)。而且，通過對該振動體的Y軸方向的位移量進行檢測，從而對繞Z軸的角速度進行檢測。
[0004]并且，在這種的角速度傳感器上，除了成為檢測對象的角速度之外，還存在從外部施加的沖擊，并且由該沖擊引起的振動可能使檢測精度等降低。
[0005]因此，在專利文獻I中記載的角速度傳感器中構成有沖擊減弱機構，所述沖擊減弱機構為，框體經由框體支承梁而相對于支承部被支承，并且框體及框體支承梁減弱如下現象，即，沿著振動體的振動方向以及檢測方向中的至少一個方向的沖擊從支承部傳遞至振動體的現象。由此，關于振動體的振動方向以及檢測方向，即使施加于角速度傳感器上的沖擊的波形中包括接近于振動體的諧振頻率的振動，也能夠抑制對檢測精度的影響。
[0006]然而，在專利文獻I所記載的角速度傳感器中，在施加有繞Y軸的旋轉振動時，無法減弱該旋轉振動。因此，例如由于在安裝有傳感器的基板的諧振等而施加有包括偏移頻率(驅動振動的模式的諧振頻率和檢測振動的模式的諧振頻率之差)附近的頻率成分的旋轉振動的情況下，將會因檢測振動的諧振而產生超出設想的信號，在對信號進行處理的IC內部信號將會飽和，其結果為，存在輸出發生變動的問題。
[0007]專利文獻1:日本特開2001-194157號公報
【發明內容】
[0008]本發明提供一種即使在受到了繞檢測軸的旋轉振動的情況下，也能夠抑制由該旋轉振動而引起的輸出的變動的角速度傳感器，此外，還提供一種具備所涉及的角速度傳感器并具有優異的可靠性的電子設備以及移動體。
[0009]本發明是為了解決上述的課題中的至少一部分而完成的發明，并且能夠作為以下的方式或應用例來實現。
[0010]應用例I
[0011]本發明的角速度傳感器的特征在于，具備:固定部；基部；支承部，其將所述基部相對于所述固定部而進行支承；振動部，其連接于所述基部；檢測部，其連接于所述基部，并通過與繞檢測軸的角速度相應的科里奧利力的作用而進行振動，并且在將檢測頻帶的寬度設為π [Hz]，將隨著所述支承部的變形而所述基部相對于所述固定部而繞所述檢測軸進行旋轉振動的旋轉振動模式的諧振頻率設為f2 [Hz]，將偏移頻率設為f3[Hz]時，滿足fl
<f2 < f3的關系。
[0012]根據這種的角速度傳感器，通過使旋轉振動模式的諧振頻率f2小于偏移頻率f3，從而在從外部受到了繞檢測軸的旋轉振動時，能夠使該旋轉振動在偏移頻率f3附近的頻帶中減弱。因此，在大于f2的頻帶中，能夠將諧振頻率f2的旋轉振動模式作為對隨著支承部的變形而繞檢測軸的基部的旋轉振動進行抑制的機械性的低通濾波器(旋轉振動減弱模式)而進行利用。
[0013]此外，通過使旋轉振動模式的諧振頻率f2大于檢測頻率帶寬Π，從而在從外部受到了繞檢測軸的旋轉振動時，在檢測頻帶中能夠減小該旋轉振動的增幅。
[0014]根據以上的內容，在從外部受到了繞檢測軸的旋轉振動時，即使該旋轉振動的頻率為偏移頻率f3附近也能夠抑制輸出的變動。
[0015]應用例2
[0016]在本發明的角速度傳感器中，優選為，所述旋轉振動模式為一次的旋轉振動模式。
[0017]由此，由于基部的繞檢測軸的其他的旋轉振動模式的諧振頻率在與f2相比靠低頻側是不存在的，因此能夠使Π和f2之差設得較小，并且能夠隨此使偏移頻率f3較小。其結果為，能夠實現優異的S/N比例。
[0018]應用例3
[0019]在本發明的角速度傳感器中，優選為，滿足1.4 ( f3/f2的關系。
[0020]由此，能夠提高抑制來自外部的繞檢測軸的旋轉振動的效果。
[0021]應用例4
[0022]在本發明的角速度傳感器中，優選為，滿足，f3/f2 ( 4的關系。
[0023]由此，能夠防止偏移頻率過大，其結果為實現優異的S/N比例。
[0024]應用例5
[0025]在本發明的角速度傳感器中，優選為，所述一次的旋轉振動模式的Q值為5以上100以下。
[0026]由此，能夠防止一次的旋轉振動模式的諧振振動過大而對檢測振動造成不良影響或者成為損壞的原因，并且能夠提高旋轉振動減弱模式的效果。
[0027]應用例6
[0028]在本發明的角速度傳感器中，優選為，滿足fl/f2 ( 0.5的關系。
[0029]由此，在從外部受到了繞檢測軸的旋轉振動時，能夠在檢測頻帶中使該旋轉振動的增幅極小。
[0030]應用例7
[0031]本發明的電子設備的特征在于，具備本發明的角速度傳感器。
[0032]由此，能夠提供具有優異的可靠性的電子設備。
[0033]應用例8
[0034]本發明的移動體的特征在于，具備本發明的角速度傳感器。
[0035]由此，能夠提供具有優異的可靠性的移動體。
【附圖說明】
[0036]圖1為表示本發明的第一實施方式所涉及的角速度傳感器的簡要結構的剖視圖。
[0037]圖2為圖1所示的角速度傳感器的俯視圖。
[0038]圖3為圖1所示的角速度傳感器所具備的傳感器元件的俯視圖。
[0039]圖4為用于對圖3所示的傳感器元件的動作進行說明的俯視圖。
[0040]圖5(a)為表不圖3所不的角速度傳感器的簡化模型的圖，圖5(b)為表不一次的旋轉振動模式(模式I)的圖。
[0041]圖6為表示一次的旋轉振動模式的角振動頻率比和振幅比(增益)之間的關系的曲線圖。
[0042]圖7(a)表示本發明的第二實施方式所涉及的角速度傳感器的簡要結構的俯視圖，圖7(b)為沿圖7(a)中的A-A線的剖視圖。
[0043]圖8為用于對圖7所示的角速度傳感器所具備的支承部進行說明的背面圖。
[0044]圖9為表示本發明的第三實施方式所涉及的角速度傳感器的簡要結構的俯視圖。
[0045]圖10為用于對圖11所示的角速度傳感器所具備的傳感器元件的動作進行說明的俯視圖。
[0046]圖11(a)為表不圖10所不的角速度傳感器的簡化模型的圖，圖11(b)為表不一次旋轉振動模式(模式I)的圖。
[0047]圖12為表示本發明的第四實施方式所涉及的角速度傳感器的簡要結構的俯視圖。
[0048]圖13為表示應用了本發明的電子設備的便攜式(或者筆記本式)的個人計算機的一個示例的立體圖。
[0049]圖14為表示應用了本發明的電子設備的移動電話(也包括PHS =PersonalHandy-phone System,個人移動電話系統)的一個示例的立體圖。
[0050]圖15為表不應用了本發明的電子設備的數碼照相機的一個不例的立體圖。
[0051]圖16為表不本發明的移動體(汽車)的一個不例的立體圖。
【具體實施方式】
[0052]以下，根據附圖所示的實施方式，對本發明的角速度傳感器、電子設備以及移動體進行詳細的說明。
[0053]1.角速度傳感器
[0054]第一實施方式
[0055]圖1為表示本發明的第一實施方式所涉及的角速度傳感器的簡要結構的剖視圖，圖2為圖1所示的角速度傳感器的俯視圖，圖3為圖1所示的角速度傳感器所具備的傳感器元件的俯視圖。此外，圖4為用于對圖3所示的傳感器元件的動作進行說明的俯視圖。
[0056]另外，為了便于說明，在圖1至圖4中，作為互相正交的三個軸，圖示了 X軸、y軸以及z軸，將該所圖示的箭頭標記的頂端側設為“ + (正)”、將基端側設為“一(負)”。此外，在以下，將與X軸平行的方向稱為“X軸方向”、與y軸平行的方向稱為“y軸方向”、與z軸平行的方向稱為“z軸方向”，并且將+z側(圖1中的上側)稱為“上”，一 z側(圖1中的下側)稱為“下”。
[0057]圖1及圖2所示的角速度傳感器I為對繞z軸的角速度進行檢測的振動陀螺傳感器。該角速度傳感器I具有:傳感器元件(振動片)2、IC芯片3、對傳感器元件2及IC芯片3進行收納的封裝件9。
[0058]以下，對構成角速度傳感器I的各個部分依次進行說明。
[0059]傳感器元件
[0060]傳感器元件2為對繞Z軸的角速度進行檢測的“面外檢測型”的傳感器元件。如圖3所示，該傳感器元件2具備振動片20、被設置于振動片20的表面上的多個檢測電極(未圖示)、多個驅動電極(未圖示)以及多個端子61?66。
[0061]如圖3所示，振動片20具有所謂被稱為雙T型的結構。
[0062]具體地說，振動片20具有:基部21、對基部21進行支承的支承部22、從基部21延伸出的兩個檢測用振動臂23、24以及四個驅動用振動臂25?28。
[0063]基部21具有:主體部211和，從主體部211沿著x軸方向而向相互相反側延伸的一對連結臂212、213。
[0064]支承部22具有:相對于封裝件9而被固定的一對固定部221、222 對梁部223、224，所述一對梁部223、224連結了固定部221和基部21的主體部211 對梁部225、226，所述一對梁部225、226連結了固定部222和基部21的主體部211。此處，可以認為梁部223、224、225、226構成了將基部21相對于固定部221、222而進行支承的“支承部”。另外，也可以認為固定部221、222以及梁部223、224、225、226構成了 “支承部”，并且封裝件9或者后述的封裝件9的基座91構成了 “固定部”。此外，也可以認為所述的基部21的主體部211構成了“基部”。
[0065]檢測用振動臂23、24從基部21的主體部211沿著y軸方向而相互向相反側延伸。此處，檢測用振動臂23、24構成了連接于基部21、并通過與繞檢測軸的角速度相對應的科里奧利力的作用而進行振動的“檢測部”。
[0066]驅動用振動臂25、26從基部21的連結臂212的頂端部沿著y軸方向而相互向相反側延伸。同樣地，驅動用振動臂27、28從基部21的連結臂213的頂端部沿著y軸方向而相