[發(fā)明專利]振動片、振子、振蕩器以及電子設備

有效

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• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN102035499A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 古畑誠;山崎隆
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H03H9/21
• 分類號: H03H9/21;H03H9/15
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發(fā)明涉及振動片、振子、振蕩器以及電子設備。

背景技術

以往眾所周知，在使作為振動片的一例的壓電振動片小型化時，Q值減小，阻礙振動。

詳細地說，在壓電振動片中，伴隨由彎曲振動引起的彈性變形，發(fā)生收縮的面的溫度上升，發(fā)生伸展的面的溫度下降，因而在內部產生溫度差。由此，壓電振動片會產生被稱為馳豫振動的振動，該馳豫振動與通過熱傳導(熱移動)來消除該溫度差(達到溫度平衡狀態(tài))所需的必要時間(馳豫時間)成反比。

壓電振動片在向小型化發(fā)展時，該馳豫振動的頻率接近于原本的彎曲振動的頻率，所以，Q值減小，產生了阻礙原本的彎曲振動的現象。

該現象被稱為熱彈性損失或熱彈性效應等，作為其改善策略，在專利文獻1中，在壓電振動片的矩形狀截面中形成了槽或貫通孔，抑制從發(fā)生收縮的面向發(fā)生伸展的面的熱移動，由此，抑制了由熱彈性損失引起的Q值降低。

【專利文獻1】日本實開平2-32229號公報

但是，對于壓電振動片，在像專利文獻1那樣在振動部(以下稱為振動臂部)形成貫通孔時，存在振動臂部的剛性顯著降低的問題。

并且，對于壓電振動片，即使像專利文獻1那樣在振動臂部設置截面形狀為H形的槽(以下稱為槽部)，也無法充分抑制從發(fā)生收縮的面向發(fā)生伸展的面的熱移動，所以，在抑制因熱彈性損失引起的Q值降低的方面尚存在改善的余地。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下的形式或應用例來實現。

[應用例1]本應用例的壓電振動片的特征在于，該壓電振動片具有：基部；以及振動臂部，其從所述基部延伸出來，進行彎曲振動，所述振動臂部具有一方的主面和與所述一方的主面相對的另一方的主面，在所述一方的主面上具有沿著所述振動臂部的延伸方向形成的第1槽部，在所述另一方的主面上具有第2槽部，在平面視圖中，該第2槽部與所述第1槽部并列地形成，在所述另一方的主面上具有第3槽部，在平面視圖中，該第3槽部與所述第1槽部直列地形成，且相比于所述第1槽部，被形成在所述基部側，在所述一方的主面上具有第4槽部，在平面視圖中，該第4槽部與所述第2槽部直列地形成，且相比于所述第2槽部，被形成在所述基部側，所述第1槽部的深度與所述第2槽部的深度之和、以及所述第3槽部的深度與所述第4槽部的深度之和大于所述一方的主面與所述另一方的主面之間的距離。

根據該結構，壓電振動片在一方的主面上具有第1槽部，在另一方的主面上具有與第1槽部并列地形成第2槽部。而且，壓電振動片在另一方的主面上具有第3槽部，該第3槽部與第1槽部直列地形成，且相比于第1槽部被形成在基部側，在一方的主面上具有第4槽部，該第4槽部與第2槽部直列地形成，且相比于第2槽部，被形成在基部側。

而且，壓電振動片的第1槽部的深度與第2槽部的深度之和、以及第3槽部的深度與第4槽部的深度之和大于一方的主面與另一方的主面之間的距離。

由此，在壓電振動片中，例如與在振動臂部上設置了現有的截面形狀為H形的槽部的情況相比，從彎曲振動中作為發(fā)生收縮的面的一對伸縮面中的一方到作為發(fā)生伸展的面的一對伸縮面中的另一方的熱移動的距離長，所以，達到溫度平衡狀態(tài)的馳豫時間變長。

其結果，壓電振動片的馳豫振動頻率遠離于原本的彎曲振動的頻率，所以，能夠抑制因熱彈性損失引起的Q值的降低。因此，壓電振動片能夠實現進一步的小型化。

另外，在上述壓電振動片中，沿著與上述振動臂部的一方的主面垂直、且與上述振動臂部的延伸方向垂直的面切斷的包含第1槽部和第2槽部的截面形狀不是以一方的主面與另一方的主面之間的中心線為對稱軸的線對稱形狀，所述中心線是經過連接一方的主面與另一方的主面的直線的中間點的沿著一方的主面(另一方的主面)的直線。

由此，壓電振動片在該狀態(tài)下會產生振動臂部的質量不均衡，彎曲振動成為由沿著一方的主面的原本的彎曲振動分量、以及在連接一方的主面與另一方的主面的方向即厚度方向上振動的面外振動分量合成的振動。

其結果，在壓電振動片中，彎曲振動的振動方向不再沿著所規(guī)定的振動方向，所以將產生振動能量的損失，彎曲振動的效率降低。

與此相對，在壓電振動片中，沿著與上述振動臂部的一方的主面垂直、且與上述振動臂部的延伸方向垂直的面切斷的包含第3槽部和第4槽部的截面形狀是使上述包含第1槽部和第2槽部的截面形狀反轉后的形狀，與上述同樣，彎曲振動是由沿著一方的主面的原本的彎曲振動分量、以及在厚度方向上振動的面外振動分量合成的振動。