压电装置及电子设备制造方法及图纸

本公开涉及一种压电装置及电子设备，其中，压电装置包括振子、压电驱动单元、以及第一压电检测器。振子包括第一表面、沿第一轴方向形成的第一凹槽、以及平行于第一凹槽形成的第二凹槽。压电驱动单元包括被设置在第一凹槽中并在正交于第一轴方向以及平行于第一表面的第二轴方向中彼此相对的第一电极对，以及被设置在第一电极对之间并且能够使得振子振动的第一压电体。第一压电检测器包括被设置在第二凹槽中并在第二轴方向彼此相对的第二电极对，以及被设置在第二电极对之间并且能够检测振子的振动的第二压电体。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本公开涉及一种压电装置及电子设备，其中，压电装置包括振子、压电驱动单元、以及第一压电检测器。振子包括第一表面、沿第一轴方向形成的第一凹槽、以及平行于第一凹槽形成的第二凹槽。压电驱动单元包括被设置在第一凹槽中并在正交于第一轴方向以及平行于第一表面的第二轴方向中彼此相对的第一电极对，以及被设置在第一电极对之间并且能够使得振子振动的第一压电体。第一压电检测器包括被设置在第二凹槽中并在第二轴方向彼此相对的第二电极对，以及被设置在第二电极对之间并且能够检测振子的振动的第二压电体。【专利说明】压电装置及电子设备相关申请的交叉引用本申请要求2013年6月12日提交的日本优先专利申请JP2013-123355的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及应用于例如振荡装置或振动陀螺仪传感器的压电装置以及包括该压电装置的电子设备。
技术介绍
作为消费者角速度传感器，振动陀螺仪传感器被广泛使用。振动陀螺仪传感器以振子以预定频率振动的方式检测角速度以及在振子中生成的科里奥利(Cor1lis)力由压电元件或其类似物检测。陀螺仪传感器被安装在例如电子设备，例如摄像机，摄像机，虚拟现实设备，以及汽车导航系统中，陀螺仪传感器被分别用作例如摇动检测、动作检测和方向检测的传感器。 例如，日本专利N0.4858662(在下文中，被称为专利文献I)描述加速度传感器，其包括环状框架，促使所述框架在预定平面内振荡的驱动部件，以及检测角速度的检测部件。所述框架具有彼此相对的第一组梁(beam)，以及正交于第一组梁并彼此相对的第二组梁。所述驱动部件包括被设置在所述梁中的多个压电元件，并且在当第一组和第二组梁中的一组彼此更接近，而另外一组彼此分离时，以及在当一组梁彼此分离，另外一组彼此更接近时，所述驱动部件促使所述框架以振荡模式在预定平面内振荡。检测部件包括压电元件，所述压电元件能够基于框架在预定平面内的变形量，检测围绕垂直于所述预定平面的轴的角速度。 使用用于驱动单元的压电膜的压电装置通常利用压电膜以正交于电压施加方向的方向扩张和收缩的压电特性。例如，在专利文献I中描述的角速度传感器中，驱动单元和检测器中各自具有下部电极层、压电材料层和上部电极层的层叠结构，以及被设置在框架的相同表面上。
技术实现思路
近年来，例如，在包括由压电元件构成的驱动单元和检测器的陀螺仪传感器中，可能会发生不期望的谐振模式的振荡，从而无法产生期望谐振模式的稳定振荡。因此，很难提高角速度的检测精度。 鉴于上述情况，提供能够实现预期谐振模式的稳定振荡的压电装置和包括压电装置的电子设备是可取的。 根据本公开的实施方式，其提供包括振子、压电驱动单元和第一压电检测器的压电装置。 振子包括第一表面、第一凹槽和第二凹槽。第一凹槽在第一表面中沿第一轴方向形成。第二凹槽平行于第一凹槽在第一表面中形成。 压电驱动单元包括第一电极对和第一压电体。第一电极对被设置在第一凹槽中并在第二轴方向彼此相对，第二轴方向正交于第一轴方向并且平行于第一表面。第一压电体被设置在第一电极对之间。压电驱动单兀被配置为能够由于在第一电极对之间的电压施加而使振子在平行于第一表面的平面中振动。 第一压电检测器包括第二电极对和第二压电体。第二电极对被设置在第二凹槽中并在第二轴方向彼此相对。第二压电体被设置在第二电极对之间。第一压电检测器被配置为能够检测在平行于第一表面的平面中的振子的振动。 在压电装置中，从第一电极对到第一压电体的电压施加方向与振子的激励方向被配置为彼此一致。由此，在平行于第一表面的平面中使得振子稳定振荡以及由第一压电检测器高度精确检测在这个平面中的振子的振动是可能的。 振子可以进一步包括在与第一轴方向和第二轴方向正交的第三轴方向中与第一表面相对的第二表面，并且第一凹槽可以形成具有从第一表面延伸到第二表面的深度并包括两个侧表面部分。在这种情况下，第一凹槽的两个侧表面部分被压电驱动单元覆盖。 由此，抑制振子在不同于第一表面的向内方向的方向中的振荡是可能的，因此，在第一表面的向内方向的稳定振荡可以实现。 振子可以进一步包括在第一轴方向延伸并在第二轴方向布置的多个臂。压电驱动单元和第一压电检测器中的每个可以被设置在多个臂的至少一个臂中。 压电驱动单元和第一压电检测器可以被设置在相同臂或不同臂中。 多个臂可以包括第一臂和第二臂。在这种情况下，压电驱动单元可以被设置在第一臂和第二臂的每个中，以及被配置为能够在平行于第一表面的平面中使得第一臂和第二臂以相反的相位振动。 由此，例如，配置用于检测围绕第一轴的角速度的振子是可能的。 振子可以进一步包括一对第一梁，一对第二梁，以及多个连接部。该一对第一梁在第一轴方向延伸并在第二轴方向彼此相对。该一对第二梁在第二轴方向延伸并在第一轴方向彼此相对。多个连接部在第一梁与第二梁之间连接。 在这种情况下，压电驱动单元被设置在第一梁和第二梁中的至少一个梁中，使得框体以当一对第一梁和一对第二梁中的一对梁彼此靠拢时，另一对梁彼此分开，以及当一对梁彼此分开时，另一对梁彼此靠拢的振动模式振动。 由此，例如，配置用于检测围绕垂直于第一表面的轴的角速度的振子是可能的。压电装置可以进一步包括支持部、耦接部以及电极结构。 支持部被配置为支持振子。耦接部被配置为在振子与支持部之间弹性连结。电极结构被设置在耦接部中，并被配置为能够静电检测振子在平行于第一表面的平面中相对于支持部的相对运动。 由此，基于电极结构的电容变化，检测作用于振子的在平面内方向的加速度是可能的。 压电装置可以进一步包括第二压电检测器。 第二压电检测器被设置在第一表面中并被配置为能够检测在垂直于第一表面的平面中的振子的振动。 由此，由第二压电检测器检测绕振子的轴作用的角速度是可能的。 第一凹槽可以包括彼此平行布置的多个凹槽。在这种情况下，第一电极对包括被设置在多个凹槽中并且彼此平行电连接的多个电极对。第一压电体包括被设置在多个电极对之间的多个压电体。 可供选择地，第一电极对可以包括被设置在第一凹槽中并且彼此平行电连接的多个电极对。在这种情况下，第一压电体包括被设置在多个电极对之间的多个压电体。 由此，增加压电驱动单元的驱动力是可能的。 第二凹槽可以包括彼此平行布置的多个凹槽。第二电极对包括被设置在多个凹槽中并且彼此电串联连接的多个电极对。第二压电体包括被设置在多个电极对之间的多个压电体。 可供选择地，第二电极对可以包括被设置在第二凹槽中并且彼此电串联连接的多个电极对。在这种情况下，第二压电体包括被设置在多个电极对之间的多个压电体。 由此，增加第一压电检测器的检测电压是可能的。 根据本公开的实施方式，其提供压电装置。压电装置包括振子、压电驱动单元、以及第一压电检测器。 振子包括第一表面、第一凹槽和第二凹槽。第一凹槽在第一表面中沿第一轴方向形成。第二凹槽在第一表面中平行于第一凹槽形成。 压电驱动单元包括第一电极对和第一压电体。第一电极对被设置在第一凹槽中并在第二轴方向彼此相对，第二轴方向正交于第一轴方向并且平行于第一表面。第一压电体被设置在第一电极对之间。压电驱动单兀被配置为能够由于在第一电极对之间的电压施加而使得振子在平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电装置，包括：振子，包括：第一表面，在所述第一表面中沿第一轴方向形成的第一凹槽，以及平行于所述第一凹槽在所述第一表面中形成的第二凹槽；压电驱动单元，包括：被设置在所述第一凹槽中并在第二轴方向彼此相对的第一电极对，所述第二轴方向正交于所述第一轴方向并平行于所述第一表面，以及被设置在所述第一电极对之间的第一压电体，所述压电驱动单元被配置为能够由于在所述第一电极对之间的电压施加而使所述振子在平行于所述第一表面的平面中振动；以及第一压电检测器，包括：被设置在所述第二凹槽中并在所述第二轴方向彼此相对的第二电极对，以及被设置在所述第二电极对之间的第二压电体，所述第一压电检测器被配置为能够检测在平行于所述第一表面的平面中的所述振子的振动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥和夫，三谷谕司，椛泽秀年，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP