[发明专利]传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备

说明书

【课题】提供一种能够高精度地检测多轴方向上的角速度的传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备。【解决方案】根据本发明实施方式的传感器装置包括振动器单元、环形基部、多个连结部和布线层。所述布线层包括多个驱动布线和多个检测布线。多个驱动布线分别连接到第一驱动电极和第二驱动电极，并且彼此相邻并平行。多个检测布线分别连接到第一检测电极和第二检测电极，并且彼此相邻并平行。所述布线层分别设置在所述多个连结部中的每一个上，将所述多个端子部分别与所述多个压电驱动单元、第一压电检测单元和第二压电检测单元电连接。

技术领域

本发明涉及能够检测绕彼此正交的3个轴的角速度的传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备。

背景技术

振动式陀螺仪传感器被广泛用作消费者使用的角速度传感器。振动式陀螺仪传感器通过使振动器以预定的频率振动并利用压电装置等检测振动器中产生的科里奥利力来检测角速度。陀螺仪传感器例如安装在诸如摄像机、虚拟现实设备、汽车导航系统和可穿戴设备等电子设备上，并用作检测手部动作、操作、方向、姿势等的传感器。

例如，专利文献1公开了一种角速度传感器，所述角速度传感器包括环形的框架、和一端连接到所述框架的多个振子部，并能够基于以预定频率振动的所述框架和多个振动器的变形量，检测绕彼此正交的3个轴的角速度。

典型地，在振动式陀螺仪传感器中，利用逆压电效应使振动器振动的驱动电极、和利用压电效应检测振动器的变形的检测电极被分别设置在振动器的前表面上。连接到所述驱动电极和检测电极的布线被分别形成在振动器的前表面上。

例如，专利文献2公开了一种角速度传感器装置，其中在连接固定部和驱动振动体的扭转延伸部的前表面上形成多个布线图案。在专利文献2中公开的布线布局中，在一对驱动布线图案之间设置多个检测布线图案。因此，噪声容易从驱动布线图案侵入检测布线图案，从而可能导致降低角速度检测精确度。随着设备尺寸变小，这个问题可能变得更加突出。

作为噪声对策，例如专利文献3公开了一种角速度传感器，其中两个驱动信号的振幅之比被设置成与两个驱动电极和检测电极之间产生的寄生电容之比成反比。因此，由于第一驱动电极和第二驱动电极与检测电极之间的电容耦合而产生的噪声分量被抵消，并且认为角速度传感器信号的检测精确度得到了提高。然而，专利文献3中所公开的角速度传感器是以单一的角速度检测轴为前提的，因此无法应对像专利文献1和2中公开的角速度传感器的存在多个检测信号的情形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利号4858662

专利文献2：日本专利申请公开号2012-93153

专利文献3：WO 2010/103776

发明内容

发明要解决的技术问题

近年来，随着电子设备的小型化和薄型化，要求安装在电子设备上的各种组件和传感器的进一步小型化和多功能性。陀螺仪传感器不仅要紧凑，而且还要能够使用单个的传感器高精度地检测多轴方向上的角速度。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种能够高精度地检测多轴方向上的角速度的传感器装置、陀螺仪传感器和电子设备。

解决问题的技术手段

根据本发明实施例的传感器装置包括振动器单元、环形基部、多个连结部和布线层。