專利名稱：外力檢測裝置和布線斷裂檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如用于檢測角速度的外力檢測裝置和外力檢測裝置的布線斷 裂檢測方法。
背景技術(shù)：
近年來，作為車輛的姿勢檢測、導(dǎo)航裝置的行進(jìn)方向檢測、照相機(jī)的手抖動(dòng)校正以 及虛擬現(xiàn)實(shí)操作等單元，使用振動(dòng)陀螺儀(gyro)。作為這樣的振動(dòng)陀螺儀的一例，例如在 JP特開2006-170620號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中，公開了如下的陀螺儀傳感器(gyro sensor) 0 即，對傳感元件中的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電極分別施加由相互反相的正弦波構(gòu)成的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū) 動(dòng)可動(dòng)電極。用于對傳感元件的振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視的兩個(gè)監(jiān)視電極的電容變化分別被CV 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為兩個(gè)監(jiān)視信號(hào)，并輸出到可變增益器。可變增益器按照這兩個(gè)監(jiān)視信號(hào)的振 幅成為規(guī)定值的方式控制電壓/電流變換的變換系數(shù)。專利文獻(xiàn)1JP特開2006-170620號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)1所記載的陀螺儀傳感器中，例如在連接驅(qū)動(dòng)緩沖器和驅(qū)動(dòng)電 極的兩個(gè)布線中的任一個(gè)出現(xiàn)斷線的情況下，都能正常驅(qū)動(dòng)傳感元件。即，例如，在連接 驅(qū)動(dòng)緩沖器和驅(qū)動(dòng)電極的兩個(gè)布線中的任一個(gè)出現(xiàn)斷裂的情況下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅成為一 半，傳感元件的驅(qū)動(dòng)電平也成為一半。并且，向可變增益器的監(jiān)視信號(hào)的振幅也成為一半。 此時(shí)，由于可變增益器按照監(jiān)視信號(hào)成為規(guī)定值的方式將電壓/電流變換的變換系數(shù)設(shè)為 兩倍，即將向驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅設(shè)為兩倍，所以可正常驅(qū)動(dòng)傳感元件。因此，在專 利文獻(xiàn)1所記載的陀螺儀傳感器中，存在不能檢測連接驅(qū)動(dòng)緩沖器和驅(qū)動(dòng)電極的布線的斷 線的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的課題而完成的，其目的在于提供一種能夠正確地檢測連 接到振子的布線的斷線的外力檢測裝置和布線斷裂檢測方法。為解決上述課題，本發(fā)明的一個(gè)方面的外力檢測裝置，包括振子，其具有驅(qū)動(dòng)電 極和監(jiān)視電極，驅(qū)動(dòng)電極和監(jiān)視電極中的至少一方是多個(gè)；驅(qū)動(dòng)部，其驅(qū)動(dòng)振子；一根或多 根驅(qū)動(dòng)布線，與驅(qū)動(dòng)電極對應(yīng)地設(shè)置，且連接對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電極和驅(qū)動(dòng)部；以及一根或多根監(jiān) 視布線，與監(jiān)視電極對應(yīng)地設(shè)置，且連接對應(yīng)的監(jiān)視電極和驅(qū)動(dòng)部，驅(qū)動(dòng)部通過經(jīng)由一根或 多根驅(qū)動(dòng)布線向一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)振子，且基于由一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視 電極經(jīng)由一根或多根監(jiān)視布線得到的振子的振動(dòng)狀態(tài)，對驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平進(jìn)行AGC控制，外 力檢測裝置還包括第一切換電路，其切換是否切斷經(jīng)由多根驅(qū)動(dòng)布線或監(jiān)視布線中的至 少一根布線的振子和驅(qū)動(dòng)部之間的電路徑。優(yōu)選振子具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極和多個(gè)監(jiān)視電極，第一切換電路切換是否切斷經(jīng)由多 根驅(qū)動(dòng)布線中的至少一根布線的振子和驅(qū)動(dòng)部之間的電路徑，外力檢測裝置還包括第二 切換電路，其切換是否切斷經(jīng)由多根監(jiān)視布線中的至少一根布線的振子和驅(qū)動(dòng)部之間的電路徑。優(yōu)選驅(qū)動(dòng)電極和監(jiān)視電極中的至少方個(gè)是N(N是2以上的自然數(shù))個(gè)，第一切換 電路切換是否分別切斷經(jīng)由與N個(gè)驅(qū)動(dòng)電極或監(jiān)視電極對應(yīng)的N根驅(qū)動(dòng)布線或者監(jiān)視布線 中的(N-I)根布線的振子和驅(qū)動(dòng)部之間的電路徑。優(yōu)選第一切換電路包括開關(guān)，該開關(guān)切換是否切斷電路徑。
優(yōu)選驅(qū)動(dòng)布線和監(jiān)視布線通過弓I線接合而形成。為解決上述課題，本發(fā)明的一個(gè)方面的布線斷裂檢測方法是外力檢測裝置中的布 線斷裂檢測方法，該外力檢測裝置包括振子，其具有驅(qū)動(dòng)電極以及監(jiān)視電極，驅(qū)動(dòng)電極和 監(jiān)視電極中的至少一方是多個(gè)；驅(qū)動(dòng)部，其驅(qū)動(dòng)振子；一根或多根驅(qū)動(dòng)布線，與驅(qū)動(dòng)電極對 應(yīng)地設(shè)置，且連接對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電極和驅(qū)動(dòng)部；以及一根或多根監(jiān)視布線，與監(jiān)視電極對應(yīng)地 設(shè)置，且連接對應(yīng)的監(jiān)視電極和驅(qū)動(dòng)部，該布線斷裂檢測方法包括如下的步驟驅(qū)動(dòng)部通 過經(jīng)由一根或多根驅(qū)動(dòng)布線向一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)振子，且基于由一 個(gè)或多個(gè)監(jiān)視電極經(jīng)由一根或多根監(jiān)視布線得到的振子的振動(dòng)狀態(tài)，對驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平進(jìn)行 AGC控制的步驟；測量驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的步驟；切斷經(jīng)由多根驅(qū)動(dòng)布線或監(jiān)視布線中的至少 一根布線的振子和驅(qū)動(dòng)部之間的電路徑的步驟；測量切斷電路徑之后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的步 驟；以及基于在電路徑的切斷前后測量出的各個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平，檢測多根驅(qū)動(dòng)布線或監(jiān)視 布線的斷線的步驟。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，能夠正確地檢測與振子相連的布線的斷線。


圖1是表示在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置中所使用的振子的結(jié)構(gòu)的俯 視圖。圖2是表示接合了振子基板和保護(hù)基板的狀態(tài)的一部分的剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置的電路結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的振子與驅(qū)動(dòng)振子的電路之間的連接關(guān)系的 圖。圖5是決定了本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置檢測布線的斷線時(shí)的動(dòng)作順 序的流程圖。圖6是表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。圖7是表示監(jiān)視布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的振子與驅(qū)動(dòng)振子的電路之間的連接關(guān)系的 圖。圖9是表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。圖10是表示在進(jìn)行了圖9所示的斷線檢測之后判別驅(qū)動(dòng)布線LDl和LD2中的哪一 個(gè)出現(xiàn)斷線的方法的一例的、表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。圖11是表示在進(jìn)行了圖9所示的斷線檢測之后判別驅(qū)動(dòng)布線LDl和LD2中的哪 一個(gè)出現(xiàn)斷線的方法的其他例的、表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的 圖。
圖12是表示在本發(fā)明的第3實(shí)施方式的外力檢測裝置中所使用的振子的結(jié)構(gòu)的 俯視圖。圖13是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的振子與驅(qū)動(dòng)振子的電路之間的連接關(guān)系的 圖。圖14是表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。圖15是表示在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的外力檢測裝置中所使用的振子的結(jié)構(gòu)的 俯視圖。圖16是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的振子與驅(qū)動(dòng)振子的電路之間的連接關(guān)系的 圖。圖中1-振子；2-振子基板；3-保護(hù)基板；4-空腔；8-驅(qū)動(dòng)梁；71 74-第一 第四各質(zhì)量部；91、92_第一、第二監(jiān)視電極；101 104-第一 第四驅(qū)動(dòng)電極；161 164-第一 第四檢測電極；181、182-接地電極；251-驅(qū)動(dòng)部；203-檢測電路；52-濾波器 電路；60-相位調(diào)整電路；61-同步檢波電路；62-平滑電路；63-放大電路；64-輸出調(diào)整 電路；201-驅(qū)動(dòng)電路；202-檢測電路；51-濾波器電路；21-反相電路；22-AGC電路；23-相 位調(diào)整電路；31-第一 CV轉(zhuǎn)換電路；32-第二 CV轉(zhuǎn)換電路；41-第一差動(dòng)放大電路；33-第 三CV轉(zhuǎn)換電路；34-第四CV轉(zhuǎn)換電路；42-第二差動(dòng)放大電路；301 304-外力檢測裝 置；24-驅(qū)動(dòng)電壓監(jiān)視電路；25、26、27、28_切換電路；29-斷線檢測電路；LDl LD4-驅(qū)動(dòng) 布線；LMU LM2-監(jiān)視布線；SWD2 SWD4、SWM2-開關(guān)；501-振子；511-振動(dòng)體；516-外框 振動(dòng)部；571,572-支承部；516a、516b-外梁；516c、516d_突出部；517-內(nèi)框振動(dòng)部；517a、 517b-內(nèi)梁；507-支承框；517c-質(zhì)量部；512、513_驅(qū)動(dòng)電極部；5Ua、513a_外框可動(dòng)梳形 電極；512b、51!3b-外框驅(qū)動(dòng)梳形電極；512c、513c-外框固定電極；514、515_檢測電極部； 514a,515a-內(nèi)框可動(dòng)梳形電極；514b、5Mb-內(nèi)框檢測梳形電極；514c、515c-內(nèi)框固定電 極；518、519-監(jiān)視電極部；518a、519a-連接電極；518b、518c、519b、519c_監(jiān)視可動(dòng)梳形電 極；518d、519d-監(jiān)視固定梳形電極；518e、519e-監(jiān)視固定電極。
具體實(shí)施例方式以下，使用

本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，對圖中相同或者相應(yīng)的部分附加相 同的附圖標(biāo)記，并且不再重復(fù)說明。<第1實(shí)施方式>結(jié)構(gòu)和基本動(dòng)作圖1是表示在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置中所使用的振子的結(jié)構(gòu)的俯 視圖。圖2是表示接合了振子基板和保護(hù)基板的狀態(tài)的一部分的剖視圖。本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置包括作為角速度檢測元件的振子1。該振 子1是靜電驅(qū)動(dòng)/電容檢測型，且具有振子基板2和保護(hù)基板3，振子基板2例如由單晶或 多晶的低電阻硅材料構(gòu)成，保護(hù)基板3設(shè)置在該振子基板2的主面和背面上，且例如由高電 阻的硅材料或玻璃材料等構(gòu)成。并且，兩個(gè)基板2、3除了在形成有用于確保振子基板2的 可動(dòng)部分的空腔(cavity)4的部位之外，例如通過陰極接合等接合方法接合為一體。此外， 為了降低振動(dòng)阻尼(damping)，在空腔4內(nèi)保持真空狀態(tài)或者低壓狀態(tài)。通過實(shí)施蝕刻處理等微細(xì)加工，在振子基板2中形成有第一 第四各質(zhì)量部71 74、驅(qū)動(dòng)梁8、第一監(jiān)視電極91、第二監(jiān)視電極92、第一 第四驅(qū)動(dòng)電極101 104、第一 第四檢測電極161 164、以及接地電極181、182等。其中，在圖1中，將振子1的長度方向設(shè)為Y軸方向、將與其正交的寬度方向設(shè)為 X軸方向、將與兩個(gè)軸同時(shí)正交的垂直于紙面的方向設(shè)為Z軸方向時(shí)，由部分連接到接地電 極181、182的驅(qū)動(dòng)梁8沿著Y軸方向串行支承第一 第四各質(zhì)量部71 74，由此，第一 第四各質(zhì)量部71 74成為可沿著X軸方向振動(dòng)的狀態(tài)。即，第一 第四各質(zhì)量部71 74 和驅(qū)動(dòng)梁8成為可動(dòng)部，第一、第二監(jiān)視電極91、92、第一 第四驅(qū)動(dòng)電極101 104以及接 地電極181、182成為固定部。在上述的第一質(zhì)量部71中，按照與第一監(jiān)視電極91和第一、第二驅(qū)動(dòng)電極101、 102的梳齒狀部分對置的方式，設(shè)有向左右突出形成的梳齒狀的可動(dòng)側(cè)電極llla、lllb、 111c。此外，第二質(zhì)量部72具有第一驅(qū)動(dòng)框121和第一檢測框141，第一驅(qū)動(dòng)框121是 被驅(qū)動(dòng)梁8支承的四邊形的框，第一檢測框141是在第一驅(qū)動(dòng)框121的內(nèi)側(cè)連接了被上下 的第一檢測梁131支承的兩個(gè)四邊形的形狀。在第一驅(qū)動(dòng)框121的外側(cè)，靠近第一質(zhì)量部 71而形成有與上述的第一、第二驅(qū)動(dòng)電極101、102的梳齒狀部分對置的梳齒狀可動(dòng)側(cè)電極 151a、151b。此外，在第一檢測框141的兩個(gè)四邊形部分的內(nèi)側(cè)，分別與梳齒狀的第一、第二 檢測電極161、162對置地分別形成有梳齒狀的可動(dòng)側(cè)電極171。由此，第一檢測框141成為 可與可動(dòng)側(cè)電極171 —同通過第一檢測梁131沿著Y軸方向振動(dòng)的狀態(tài)。在上述的第四質(zhì)量部74中，按照與第二監(jiān)視電極92和第三、第四驅(qū)動(dòng)電極103、 104的梳齒狀部分對置的方式，設(shè)有向左右突出形成的梳齒狀的可動(dòng)側(cè)電極llh、112b、 112c。此外，第三質(zhì)量部73具有第二驅(qū)動(dòng)框122和第二檢測框142，第二驅(qū)動(dòng)框122是由 驅(qū)動(dòng)梁8支承的四邊形的框，第二檢測框142是在第二驅(qū)動(dòng)框122的內(nèi)側(cè)連接了被上下的 第二檢測梁132支承的兩個(gè)四邊形的形狀。在第二驅(qū)動(dòng)框122的外側(cè)，靠近第四質(zhì)量部74 而形成有與上述的第三、第四驅(qū)動(dòng)電極103、104的梳齒狀部分對置的梳齒狀的可動(dòng)側(cè)電極 152aU52b0此外，在第二檢測框142的兩個(gè)四邊形部分的內(nèi)側(cè)，分別與梳齒狀的第三、第四 檢測電極163、164對置地分別形成有梳齒狀的可動(dòng)側(cè)電極172。由此，第二檢測框142成為 能夠與可動(dòng)側(cè)電極172 —同通過第二檢測梁132沿著Y軸方向振動(dòng)的狀態(tài)。上述的第一、第二監(jiān)視電極91、92、第一 第四驅(qū)動(dòng)電極101 104、第一 第四檢 測電極161 164、以及接地電極181、182形成在振子基板2上的與保護(hù)基板3的接合部位 上并成為固定狀態(tài)。并且，如圖2所示，這些固定側(cè)的各電極91、92、101 104、161 164、 181、182分別獨(dú)立地與各電極焊點(diǎn)(pad) 5相連，能夠經(jīng)由這些各電極焊點(diǎn)5與后述的外部 電路進(jìn)行電連接。另外，振子1的可動(dòng)部分經(jīng)由驅(qū)動(dòng)梁8與接地電極181、182機(jī)械地電連 接，從而保持接地電位。圖3是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置的電路結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖3，外力檢測裝置301例如是振動(dòng)陀螺儀，包括振子1、驅(qū)動(dòng)部251、檢測電 路203、濾波器電路52、相位調(diào)整電路60、同步檢波電路61、平滑電路62、放大電路63、以及 輸出調(diào)整電路64。驅(qū)動(dòng)部251包括驅(qū)動(dòng)電路201、檢測電路202、以及濾波器電路51。驅(qū) 動(dòng)電路201包括反相電路21、AGC(Automatic Gain Control,自動(dòng)增益控制)電路22、以及相位調(diào)整電路23。檢測電路202包括第ICV (電容電壓Capacitance Voltage)轉(zhuǎn)換電 路31、第二 CV轉(zhuǎn)換電路32、以及第一差動(dòng)放大電路41。檢測電路203包括第三CV轉(zhuǎn)換 電路33、第四CV轉(zhuǎn)換電路34、以及第二差動(dòng)放大電路42。第一監(jiān)視電極91與第一 CV轉(zhuǎn)換電路31相連，第二監(jiān)視電極92與第二 CV轉(zhuǎn)換電 路32相連。第一、第二 CV轉(zhuǎn)換電路31、32 —同與第一差動(dòng)放大電路41相連，第一差動(dòng)放 大電路41經(jīng)由濾波器電路51和相位調(diào)整電路23與AGC電路22相連。此外，第一差動(dòng)放 大電路41的輸出經(jīng)由濾波器電路51與后述的相位調(diào)整電路60的輸入部相連。AGC電路 22的輸出部與第二驅(qū)動(dòng)電極102和第三驅(qū)動(dòng)電極103相連，并且經(jīng)由反相電路21與第一驅(qū) 動(dòng)電極101和第四驅(qū)動(dòng)電極104相連。另一方面，第一檢測電極161和第三檢測電極163 —同與第三CV轉(zhuǎn)換電路33相 連，此外，第二檢測電極162和第四檢測電極164—同與第四CV轉(zhuǎn)換電路34相連。并且， 第三、第四CV轉(zhuǎn)換電路33、34 —同與第二差動(dòng)放大電路42相連。進(jìn)而，第二差動(dòng)放大電路 42經(jīng)由濾波器電路52與后述的同步檢波電路61的輸入部相連。另外，作為上述的第一 第四CV轉(zhuǎn)換電路31 34，例如應(yīng)用電荷放大電路和阻抗 變換電路等。此外，作為第一、第二差動(dòng)放大電路41、42，例如應(yīng)用運(yùn)算放大器。相位調(diào)整電路60調(diào)整濾波器電路51的輸出信號(hào)的相位，并作為檢波參考信號(hào)S4 而輸出給同步檢波電路61。同步檢波電路61與檢波參考信號(hào)S4同步地進(jìn)行檢測信號(hào)S5的相位檢波。在該 同步檢波電路61中，依次連接平滑電路62和放大電路63。接著，說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置的動(dòng)作。向第一、第四驅(qū)動(dòng)電極101、104提供由反相電路21對從AGC電路22輸出的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)Sll進(jìn)行電平反轉(zhuǎn)后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S12。此外，向第二、第三驅(qū)動(dòng)電極102、103直接提供 從AGC電路22輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S11。此時(shí)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll、S12是如下的交流信號(hào)相 對于接地電位，例如以+2. 5V的偏移電位為基準(zhǔn)，電平彼此具有反相關(guān)系。因此，例如在驅(qū)動(dòng)信號(hào)S12為高電平、驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll為低電平的情況下，第一、第四 驅(qū)動(dòng)電極101、104和與這些電極101、104對置的可動(dòng)側(cè)電極111a、151a、112b、152b之間的 靜電引力成為“強(qiáng)”的狀態(tài)的一方面，第二、第三驅(qū)動(dòng)電極102、103和與這些電極102、103 對置的可動(dòng)側(cè)電極lllb、151b、112a、15h之間的靜電引力成為“弱”的狀態(tài)。當(dāng)然，在兩個(gè) 信號(hào)S12、S11的電平相反的情況下，成為與上述說明相反的狀態(tài)。因此，根據(jù)該靜電引力之 差，在第一 第四各質(zhì)量部71 74中，相鄰的質(zhì)量部彼此在X軸方向上相互以反相被驅(qū)動(dòng) 從而進(jìn)行振動(dòng)。依賴于該振動(dòng)，設(shè)置在第一質(zhì)量部71中的可動(dòng)側(cè)電極Illc與第一監(jiān)視電極91之 間的電容、以及設(shè)置在第四質(zhì)量部74中的可動(dòng)側(cè)電極112c與第二監(jiān)視電極92之間的電容 分別產(chǎn)生變化。對振子1的X軸方向的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視的第一、第二監(jiān)視電極91、92中的 電容變化通過第一、第二 CV轉(zhuǎn)換電路31、32被轉(zhuǎn)換為具有與各個(gè)電容變化對應(yīng)的電壓電平 的監(jiān)視信號(hào)S21、S22。此時(shí)，由于兩個(gè)監(jiān)視信號(hào)S21、S22是相互反相的信號(hào)，所以由下一級(jí) 的第一差動(dòng)放大電路41將它們放大轉(zhuǎn)換為一個(gè)監(jiān)視信號(hào)S2。該監(jiān)視信號(hào)S2在濾波器電路51中被除去不需要的噪聲成分之后，被輸出到相位調(diào)整電路60，并且在相位調(diào)整電路23中進(jìn)行自激振蕩所需的相位調(diào)整之后，被輸出到AGC 電路22。AGC電路22按照AGC電路22的輸入信號(hào)振幅成為一定的方式自動(dòng)調(diào)整AGC電路 22的放大率。因此，向第一 第四的各驅(qū)動(dòng)電極101 104始終提供具有適當(dāng)?shù)恼穹尿?qū) 動(dòng)信號(hào)S11、S12。由此，根據(jù)由第一、第二監(jiān)視電極91、92得到的監(jiān)視信號(hào)S2，分別生成驅(qū)動(dòng)信號(hào) SlU S12，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll、S12施加給第一 第四驅(qū)動(dòng)電極，從而構(gòu)成閉環(huán)自激振蕩電 路，振子1以與驅(qū)動(dòng)信號(hào)相同頻率的諧振頻率持續(xù)振動(dòng)。在該狀態(tài)下，若向振子1施加以Z軸為中心軸的旋轉(zhuǎn)角速度，則在各質(zhì)量部71 74中在與振動(dòng)方向正交的Y軸方向上產(chǎn)生科里奧利力(Coriolis force)。并且，被第一、 第二檢測梁131、132支承的第一、第二檢測框141、142通過科里奧利力而在Y軸方向上向 相互相反方向被驅(qū)動(dòng)，從而以與X軸方向的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)相同的頻率振動(dòng)。依賴于該振動(dòng)，設(shè)置 在第一、第二檢測框中的可動(dòng)側(cè)電極171、172與第一 第四檢測電極161 164之間的電 容分別產(chǎn)生變化。根據(jù)如下的式表示施加角速度時(shí)所產(chǎn)生的科里奧利力F。F = 2XMX ω Xv其中，M是第一 第四質(zhì)量部71 74整體的質(zhì)量，ω是角速度，ν是第一 第四 質(zhì)量部71 74整體的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)速度。在非諧振型的振子1中，由于振子1的結(jié)構(gòu)上的Y軸方向的諧振頻率充分遠(yuǎn)離了 通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)在X軸方向上被驅(qū)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)頻率，所以由科里奧利力產(chǎn)生的Y軸方向的振 動(dòng)和通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)S11、S12被驅(qū)動(dòng)的X軸方向的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)具有90°的相位差。因此，若在 X軸方向上驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的狀態(tài)下，產(chǎn)生Y軸方向的振動(dòng)，則第一 第四各質(zhì)量部71 74進(jìn)行 橢圓運(yùn)動(dòng)。因此，伴隨著驅(qū)動(dòng)振動(dòng)在第一、第二監(jiān)視電極91、92中產(chǎn)生的電容變化與伴隨著 基于科里奧利力的振動(dòng)在各檢測電極161 164中產(chǎn)生的電容變化之間產(chǎn)生90°的相位 差。另一方面，由第三CV轉(zhuǎn)換電路33將伴隨著基于科里奧利力的振動(dòng)而在第一、第三 檢測電極161、163中產(chǎn)生的電容變化轉(zhuǎn)換為具有與電容變化對應(yīng)的電壓電平的檢測信號(hào) S31。同樣地，由第四CV轉(zhuǎn)換電路34將伴隨著基于科里奧利力的振動(dòng)而在第二、第四檢測 電極162、164中產(chǎn)生的電容變化轉(zhuǎn)換為具有與電容變化對應(yīng)的電壓電平的檢測信號(hào)S32。此時(shí)，由于從第三、第四CV轉(zhuǎn)換電路33、34分別輸出的檢測信號(hào)S31、S32關(guān)于依 賴科里奧利力的成分是相互反相的信號(hào)，所以由下一級(jí)的第二差動(dòng)放大電路42將它們放 大轉(zhuǎn)換為一個(gè)檢測信號(hào)S3。該檢測信號(hào)S3通過濾波器電路52除去不需要的噪聲成分之 后，作為檢測信號(hào)S5而輸出到同步檢波電路61。將經(jīng)過相位調(diào)整電路60之后的監(jiān)視信號(hào)作為檢波參考信號(hào)S4而提供給下一級(jí)的 同步檢波電路61。同步檢波電路61根據(jù)該檢波參考信號(hào)S4，對經(jīng)過了濾波器電路52的檢 測信號(hào)S5進(jìn)行同步檢波。因相位調(diào)整電路60，兩個(gè)信號(hào)S4、S5例如成為同相(或者反相)。 此時(shí)，在同步檢波電路61中被同步檢波之后輸出的檢測信號(hào)S7成為正確地被進(jìn)行半波整 流的形狀，若在平滑電路62中對其進(jìn)行平滑化，則能夠得到具有與角速度的大小對應(yīng)的期 望的電壓電平的檢測信號(hào)S8。然后，由下一級(jí)的放大電路63放大該檢測信號(hào)S8之后加以 輸出。通過下一級(jí)的輸出調(diào)整電路64除去由該放大電路63放大之后的檢測信號(hào)中的溫度漂移的影響和靈敏度的溫度變化的影響之后，將由該放大電路63放大之后的檢測信號(hào)提 供給計(jì)算實(shí)際的角速度的未圖示的運(yùn)算電路。圖4是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的振子與驅(qū)動(dòng)振子的電路之間的連接關(guān)系的 圖。參照圖4，外力檢測裝置301還包括驅(qū)動(dòng)電壓監(jiān)視電路對、切換電路25、斷線檢 測電路四、驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4、以及監(jiān)視布線LM1、LM2。切換電路25包括開關(guān)SWD4、SWM2。驅(qū)動(dòng)布線LDl連接驅(qū)動(dòng)電極101和驅(qū)動(dòng)電路201中的反相電路21。驅(qū)動(dòng)布線LD2 連接驅(qū)動(dòng)電極104和驅(qū)動(dòng)電路201中的反相電路21。驅(qū)動(dòng)布線LD3連接驅(qū)動(dòng)電極102和 驅(qū)動(dòng)電路201中的AGC電路22。驅(qū)動(dòng)布線LD4連接驅(qū)動(dòng)電極103和驅(qū)動(dòng)電路201中的AGC 電路22。將從反相電路21輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S12經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線LDl而提供給驅(qū)動(dòng)電極101， 作為驅(qū)動(dòng)電壓Vdrl。將從反相電路21輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S12經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線LD2而提供給驅(qū) 動(dòng)電極104，作為驅(qū)動(dòng)電壓Vdr2。將從AGC電路22輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線LD3 而提供給驅(qū)動(dòng)電極102，作為驅(qū)動(dòng)電壓Vdr3。將從AGC電路22輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll經(jīng)由驅(qū) 動(dòng)布線LD4而提供給驅(qū)動(dòng)電極103，作為驅(qū)動(dòng)電壓Vdr4。監(jiān)視布線LMl連接監(jiān)視電極91和檢測電路202。監(jiān)視布線LM2連接監(jiān)視電極92 和檢測電路202。開關(guān)SWD4連接在驅(qū)動(dòng)電極103與AGC電路22之間，切換是否切斷經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線 LD4的驅(qū)動(dòng)電極103和AGC電路22之間的電路徑。開關(guān)SWM2連接在監(jiān)視電極92與檢測電路202之間，切換是否切斷經(jīng)由監(jiān)視布線 LM2的監(jiān)視電極92和檢測電路202之間的電路徑。通過使用開關(guān)，可簡化切換電路25的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電壓監(jiān)視電路M監(jiān)視從AGC電路22輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S 11的電平。接著，說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置檢測布線的斷線時(shí)的動(dòng)作。首 先，說明檢測驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4的斷線的情況。圖5是決定了本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置檢測布線的斷線時(shí)的動(dòng)作順 序的流程圖。參照圖5，首先，驅(qū)動(dòng)部251通過如上所述那樣向驅(qū)動(dòng)電極101 104輸出驅(qū)動(dòng)信 號(hào)Sll和S12，從而驅(qū)動(dòng)振子1，且基于由監(jiān)視電極91和92得到的振子1的振動(dòng)狀態(tài)，控制 驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll和S12的振幅(步驟Si)。接著，驅(qū)動(dòng)電壓監(jiān)視電路M對切斷經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線LD4的振子1和驅(qū)動(dòng)電路201之 間的電路徑之前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅進(jìn)行測量(步驟S2)。接著，切換電路251對經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4中的驅(qū)動(dòng)布線LD4的振子1和驅(qū) 動(dòng)電路201之間的電路徑進(jìn)行切斷(步驟S3)。接著，驅(qū)動(dòng)電壓監(jiān)視電路M對切斷上述電路徑之后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅進(jìn)行測 量(步驟S4)。接著，斷線檢測電路四基于在上述電路徑的切斷前后測量出的各驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振 幅，檢測驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4的斷線(步驟S5)。圖6是表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位和驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。這里，將驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4均沒有產(chǎn)生斷線時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅設(shè)為1。此外，開關(guān)SWM2處于接 通狀態(tài)。參照圖6，首先，在外力檢測裝置301中振子被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下，斷開開關(guān)SWD4。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4均沒有產(chǎn)生斷線的情況下，若斷開開關(guān)SWD4，則AGC電路22 所接收的監(jiān)視信號(hào)的振幅成為3/4。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為4/3。 即，在開關(guān)SWD4的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為4/3倍。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4之中驅(qū)動(dòng)布線LDl產(chǎn)生斷線的情況下，斷開開關(guān)SWD4前的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是4/3。然后，若斷開開關(guān)SWD4，則AGC電路22接收的監(jiān)視信號(hào)的振 幅成為2/3。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為2。即，在開關(guān)SWD4的斷開 前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為3/2倍。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4之中驅(qū)動(dòng)布線LD2或LD3產(chǎn)生斷線的情況下，與驅(qū)動(dòng)布線 LDl產(chǎn)生斷線的情況相同地，在開關(guān)SWD4的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為3/2倍。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4之中驅(qū)動(dòng)布線LD4產(chǎn)生斷線的情況下，斷開開關(guān)SWD4前的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是4/3。然后，即使斷開開關(guān)SWD4，AGC電路22所接收的監(jiān)視信號(hào)的 振幅也不會(huì)變化。因此，AGC電路22不會(huì)變更驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅。即，在開關(guān)SWD4的斷 開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平不會(huì)產(chǎn)生變化。由此，通過測量開關(guān)SWD4的斷開前后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平變化，能夠檢測驅(qū)動(dòng) 布線LDl LD4有無斷線。進(jìn)而，能夠判別是驅(qū)動(dòng)布線LD4產(chǎn)生了斷線，還是驅(qū)動(dòng)布線LDl LD3中的任一個(gè)產(chǎn)生了斷線。接著，說明檢測監(jiān)視布線LM1、LM2的斷線的情況。圖7是表示監(jiān)視布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。這里，將監(jiān)視 布線LM1、LM2均沒有產(chǎn)生斷線時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅設(shè)為1。此外，開關(guān)SWD4處于接通 狀態(tài)。參照圖7，首先，在外力檢測裝置301中振子被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下，斷開開關(guān)SWM2。在監(jiān)視布線LM1、LM2均沒有產(chǎn)生斷線的情況下，若斷開開關(guān)SWM2，則AGC電路22 接收的監(jiān)視信號(hào)的振幅成為1/2。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為2。艮口， 在開關(guān)SWM2的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為2倍。在監(jiān)視布線LM1、LM2中的監(jiān)視布線LMl產(chǎn)生斷線的情況下，斷開開關(guān)SWM2前的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是2。然后，若斷開開關(guān)SWlMU AGC電路22接收的監(jiān)視信號(hào)的振幅成 為0。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為例如0。即，在斷開開關(guān)SWM2后，不 會(huì)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll。在監(jiān)視布線LM1、LM2中的監(jiān)視布線LM2出現(xiàn)斷線的情況下，斷開開關(guān)SWM2前的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是2。然后，即使斷開開關(guān)SWM2，AGC電路22接收的監(jiān)視信號(hào)的振幅也不 會(huì)變化。因此，AGC電路22不會(huì)變更驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅。即，在開關(guān)SWM2的斷開前后， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平不會(huì)變化。由此，通過測量斷開開關(guān)SWM2前后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平變化，能夠檢測監(jiān)視布 線LM1、LM2有無斷線。進(jìn)而，能夠判別監(jiān)視布線LM1、LM2中的哪一個(gè)出現(xiàn)斷線。這里，在外力檢測裝置中，在振子例如包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電極的情況下，根據(jù)僅僅測量 從驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的方法，雖然能夠測量驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平成為通常的兩倍的情況，但不能特定是驅(qū)動(dòng)布線或者監(jiān)視布線出現(xiàn)斷線還是外力檢測裝置中的其他部位產(chǎn)生故 障。此外，根據(jù)比較在測試用裝置上連接振子而測量出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平和在檢查對象的外 力檢測裝置上連接振子而測量出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的方法，雖然能夠推測出檢查對象的外力 檢測裝置中的驅(qū)動(dòng)布線或者監(jiān)視布線斷裂，但不能特定斷裂。但是，在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置中，有意地將各驅(qū)動(dòng)電極和驅(qū)動(dòng) 電路之間的電路徑的一部分、或者各監(jiān)視電極和檢測電路之間的電路徑的一部分?jǐn)嚅_，并 測量切斷前后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠特定驅(qū)動(dòng)布線和監(jiān)視布線有無斷線 以及斷線部位。另外，在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4和監(jiān)視布線LM1、LM2通過引線接合形成的情況下，這 些布線容易斷裂。在這種情況下，能夠正確地檢測布線的斷線的本發(fā)明的效果較大。其中， 本發(fā)明還能夠應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4和監(jiān)視布線LM1、LM2通過倒裝式接合(flip chip bonding)而形成的情況。此外，在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置中，說明了具備靜電驅(qū)動(dòng)/電容檢 測型振子1的振動(dòng)陀螺儀，但本發(fā)明并非限于此，例如還可以應(yīng)用于具備由單晶低壓材料 構(gòu)成的音片型振子的振動(dòng)陀螺儀以及具備音叉型振子的振動(dòng)陀螺儀。接著，使用

本發(fā)明的其他實(shí)施方式。另外，在圖中相同或者相應(yīng)部分附加 相同的附圖標(biāo)記，且不重復(fù)其說明。<第2實(shí)施方式>本實(shí)施方式涉及與第1實(shí)施方式的外力檢測裝置相比追加了開關(guān)的外力檢測裝 置。除了以下說明的內(nèi)容以外，與第1實(shí)施方式的外力檢測裝置相同。圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的振子與驅(qū)動(dòng)振子的電路之間的連接關(guān)系的 圖。參照圖8，與本發(fā)明的第1實(shí)施方式的外力檢測裝置相比，外力檢測裝置302包括 切換電路26，從而代替了切換電路25。切換電路沈包括開關(guān)SWD2 SWD4、SWM2。開關(guān)SWD2連接在驅(qū)動(dòng)電極104與AGC電路22之間，切換是否切斷經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線 LD2的驅(qū)動(dòng)電極104和AGC電路22之間的電路徑。開關(guān)SWD3連接在驅(qū)動(dòng)電極102與AGC電路22之間，切換是否切斷經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線 LD3的驅(qū)動(dòng)電極102和AGC電路22之間的電路徑。接著，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的外力檢測裝置檢測驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4的斷 線時(shí)的動(dòng)作。圖9是表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。這里，將驅(qū)動(dòng) 布線LDl LD4均沒有出現(xiàn)斷線時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅設(shè)為1。此外，開關(guān)SWM2是接通 狀態(tài)。參照圖9，首先，在外力檢測裝置302中，在振子被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下，斷開開關(guān)SWD3和 SWD4。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4均沒有出現(xiàn)斷線的情況下，若斷開開關(guān)SWD3和SWD4，則AGC 電路22接收的監(jiān)視信號(hào)的振幅成為1/2。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為 2。S卩，在斷開開關(guān)SWD3和SWD4前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為兩倍。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4中的驅(qū)動(dòng)布線LDl出現(xiàn)斷線的情況下，斷開開關(guān)SWD3和SWD4前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是4/3。然后，若斷開開關(guān)SWD3和SWD4，則AGC電路22接收 的監(jiān)視信號(hào)的振幅成為1/3。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為4。S卩，在開 關(guān)SWD3和SWD4的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為三倍。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4中的驅(qū)動(dòng)布線LD2出現(xiàn)斷線的情況下，與驅(qū)動(dòng)布線LDl出 現(xiàn)斷線的情況相同地，在開關(guān)SWD3和SWD4的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為三倍。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4中的驅(qū)動(dòng)布線LD3出現(xiàn)斷線的情況下，斷開開關(guān)SWD3和 SWD4前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是4/3。然后，若斷開開關(guān)SWD3和SWD4，則AGC電路22接收 的監(jiān)視信號(hào)的振幅成為2/3。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為2。S卩，在開 關(guān)SWD3和SWD4的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為3/2倍。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4中的驅(qū)動(dòng)布線LD4出現(xiàn)斷線的情況下，與驅(qū)動(dòng)布線LD3出 現(xiàn)斷線的情況相同地，在開關(guān)SWD3和SWD4的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為3/2倍。由此，通過測量斷開開關(guān)SWD3和SWD4前后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平變化，能夠檢測 驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4有無斷線。進(jìn)而，能夠判別是驅(qū)動(dòng)布線LDl或LD2出現(xiàn)斷線，還是驅(qū)動(dòng) 布線LD3或LD4出現(xiàn)斷線。圖10是表示在進(jìn)行圖9所示的斷線檢測之后判別驅(qū)動(dòng)布線LDl和LD2中的哪一 個(gè)出現(xiàn)斷線的方法的一例的、表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。參照圖10，在通過圖9所示的斷線檢測而判別為驅(qū)動(dòng)布線LDl或LD2出現(xiàn)斷線的 情況下，除了斷開開關(guān)SWD3和SWD4之外，還斷開開關(guān)SWD2。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4中的驅(qū)動(dòng)布線LDl出現(xiàn)斷線的情況下，斷開開關(guān)SWD2 SWD4前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是4/3。然后，若斷開開關(guān)SWD2 SWD4，則AGC電路22接收 的監(jiān)視信號(hào)的振幅成為0。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅例如變更為0。S卩，在 斷開開關(guān)SWD2 SWD4之后，不會(huì)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)S11。在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4中的驅(qū)動(dòng)布線LD2出現(xiàn)斷線的情況下，斷開開關(guān)SWD2 SWD4前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是4/3。然后，若斷開開關(guān)SWD2 SWD4，則AGC電路22接收 的監(jiān)視信號(hào)的振幅成為1/3。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為4。S卩，在開 關(guān)SWD2 SWD4的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為三倍。由此，通過測量斷開開關(guān)SWD2 SWD4前后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平變化，能夠判別 驅(qū)動(dòng)布線LDl和LD2中的哪一個(gè)出現(xiàn)斷線。另外，在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4均沒有出現(xiàn)斷線的情況下，若斷開開關(guān)SWD2 SWD4， 則AGC電路22接收的監(jiān)視信號(hào)的振幅成為1/3。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅 變更為4。即，在開關(guān)SWD2 SWD4的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為四倍。此外，在驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4中的驅(qū)動(dòng)布線LD3或LD4出現(xiàn)斷線的情況下，與驅(qū)動(dòng) 布線LD2出現(xiàn)斷線的情況相同地，在開關(guān)SWD2 SWD4的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成 為三倍。圖11是表示在進(jìn)行圖9所示的斷線檢測之后判別驅(qū)動(dòng)布線LDl和LD2中的哪一個(gè) 出現(xiàn)斷線的方法的其他例的、表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。參照圖11，在通過圖9所示的斷線檢測而判別為驅(qū)動(dòng)布線LDl或LD2出現(xiàn)斷線的 情況下，在接通開關(guān)SWD3和SWD4的狀態(tài)下，即使接通/斷開開關(guān)SWD2，也能夠判別驅(qū)動(dòng)布 線LDl和LD2中的哪一個(gè)出現(xiàn)斷線。即，在驅(qū)動(dòng)布線LDl出現(xiàn)斷線的情況下，在開關(guān)SWD2的13斷開前后驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sl 1的電平成為3/2倍，在驅(qū)動(dòng)布線LD2出現(xiàn)斷線的情況下，在開關(guān)SWD2 的斷開前后驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平不會(huì)產(chǎn)生變化，所以能夠判別驅(qū)動(dòng)布線LDl和LD2中的哪 一個(gè)出現(xiàn)斷線。另外，在通過圖9所示的斷線檢測而判別為驅(qū)動(dòng)布線LD3或LD4出現(xiàn)斷線的情況 下，在接通開關(guān)SWD2和SWD3的狀態(tài)下，即使接通/斷開開關(guān)SWD4，也能夠判別驅(qū)動(dòng)布線LD3 和LD4中的哪一個(gè)出現(xiàn)斷線。此外，在接通了開關(guān)SWD2和SWD4的狀態(tài)下，即使接通/斷開開關(guān)SWD3，也能夠判 別驅(qū)動(dòng)布線LD3和LD4中的哪一個(gè)出現(xiàn)斷線。因此，在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的外力檢測裝置中，與本發(fā)明的第1實(shí)施方式的 外力檢測裝置相比，能夠特定驅(qū)動(dòng)布線LDl LD4中的哪一個(gè)布線出現(xiàn)斷線。即，在設(shè)有 N(N是2以上的自然數(shù))根驅(qū)動(dòng)布線或監(jiān)視布線的情況下，通過設(shè)置與(N-I)根布線對應(yīng)的 (N-I)個(gè)開關(guān)，從而能夠確定N根布線的斷線部位。接著，使用

本發(fā)明的其他實(shí)施方式。另外，在圖中相同或者相應(yīng)的部分附 加相同的附圖標(biāo)記，且不重復(fù)其說明?！吹?實(shí)施方式〉本實(shí)施方式涉及與第1實(shí)施方式的外力檢測裝置相比變更了振子的結(jié)構(gòu)的外力 檢測裝置。除了以下說明的內(nèi)容以外，與第1實(shí)施方式的外力檢測裝置相同。圖12是表示在本發(fā)明的第3實(shí)施方式的外力檢測裝置中所使用的振子的結(jié)構(gòu)的 俯視圖。參照圖12，在振子501中，在四邊形的支承框507的內(nèi)側(cè)，設(shè)有相互對置的支承部 571、572。振動(dòng)體511的外框振動(dòng)部516由外梁516a、516b的兩端所支承，在支承部571、 572的前端部向與支承部571、572正交的方向延伸而設(shè)置所述外梁516a、516b。在外框振 動(dòng)部516的內(nèi)側(cè)，在與連接支承部571和支承部572的方向正交的位置上，面向內(nèi)側(cè)且對置 地設(shè)有突出部516c、516d。在該突出部516c、516d的前端部，向與外梁516a、516b的延長方 向正交的方向延伸而設(shè)置內(nèi)梁517a、517b。在該內(nèi)梁517a、517b的兩端，支承有內(nèi)框振動(dòng)部 517。在內(nèi)框振動(dòng)部517的內(nèi)側(cè)，設(shè)有向連接支承框507的支承部571和支承部572的方向 延伸的質(zhì)量部517c。在外框振動(dòng)部516中，在外梁516a、516b的延伸方向的兩個(gè)外緣設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電極 部512和驅(qū)動(dòng)電極部513。該驅(qū)動(dòng)電極部512、513由形成在外框振動(dòng)部516中的板狀的外 框可動(dòng)梳形電極51h、513a、經(jīng)由微小空間與該外框可動(dòng)梳形電極512a、513a對置的板狀 的外框驅(qū)動(dòng)梳形電極512b、513b以及支承該外框驅(qū)動(dòng)梳形電極512b、513b的外框固定電 極512c、513c構(gòu)成。此外，在內(nèi)框振動(dòng)部517的內(nèi)側(cè)，在質(zhì)量部517c的左右設(shè)置有檢測電 極部514、515。該檢測電極部514、515由嵌入到質(zhì)量部517c中的板狀的內(nèi)框可動(dòng)梳形電 極5Ha、515a、經(jīng)由微小空間與該內(nèi)框可動(dòng)梳形電極514a、51 對置的板狀的內(nèi)框檢測梳 形電極514b、515b以及支承該內(nèi)框檢測梳形電極514b、515b的內(nèi)框固定電極514c、515c構(gòu) 成。在圖12中，未圖示振子501的支承基板和蓋基板，但支承框507、外框固定電極 512c,513c以及內(nèi)框固定電極514c、515c被固定在支承基板上，其他的支承部571、572、振 動(dòng)體511的全體、梳形電極512、513、514、515呈在支承基板和蓋罩基板之間設(shè)有空隙且振動(dòng)體511可自由振動(dòng)的狀態(tài)。蓋罩基板與支承框507連接而覆蓋振子501。此外，振子501 在垂直于圖面的方向上具有厚度，特別是，上述的梳形電極51 51 部分成為厚度方向 的板狀表面經(jīng)由微小空間而對置且具有靜電電容的結(jié)構(gòu)。此外，外框固定電極512c、513c 和內(nèi)框固定電極514c、515c經(jīng)由形成在支承基板中的通孔(via hole)與支承基板外部電 連接。此外，監(jiān)視電極部518與驅(qū)動(dòng)電極部513相鄰地設(shè)置于外框振動(dòng)部516。該監(jiān)視電 極部518由通過板狀的連接電極518a與外框振動(dòng)部516結(jié)合的板狀的監(jiān)視可動(dòng)梳形電極 518b、518c、介于這兩個(gè)監(jiān)視可動(dòng)梳形電極518b和監(jiān)視可動(dòng)梳形電極518c之間且經(jīng)由微小 空間與監(jiān)視可動(dòng)梳形電極518b和518c對置的板狀的監(jiān)視固定梳形電極518d、支承該監(jiān)視 固定梳形電極518d的監(jiān)視固定電極518e構(gòu)成。圖13是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的振子與驅(qū)動(dòng)振子的電路之間的連接關(guān)系的 圖。參照圖13，外力檢測裝置303包括驅(qū)動(dòng)電壓監(jiān)視電路對、切換電路27、驅(qū)動(dòng)布線 LD1、LD3以及監(jiān)視布線LMl。切換電路27包括開關(guān)SWD3。驅(qū)動(dòng)布線LDl連接驅(qū)動(dòng)電極部512和驅(qū)動(dòng)電路201中的反相電路21。驅(qū)動(dòng)布線 LD3連接驅(qū)動(dòng)電極部513和驅(qū)動(dòng)電路201中的AGC電路22。將從反相電路21輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S12經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線LDl而提供給驅(qū)動(dòng)電極部 512，作為驅(qū)動(dòng)電壓Vdrl。將從AGC電路22輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線LD3而提供 給驅(qū)動(dòng)電極部513，作為驅(qū)動(dòng)電壓Vdr3。監(jiān)視布線LMl連接監(jiān)視電極部518和檢測電路202。開關(guān)SWD3連接在驅(qū)動(dòng)電極部513和AGC電路22之間，切換是否切斷經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布 線LD3的驅(qū)動(dòng)電極部513和AGC電路22之間的電路徑。接著，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式的外力檢測裝置檢測驅(qū)動(dòng)布線LDl和LD3的斷 線的情況。圖14是表示驅(qū)動(dòng)布線的斷線部位與驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平之間的關(guān)系的圖。這里，將驅(qū)動(dòng) 布線LD1、LD3均沒有出現(xiàn)斷線時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅設(shè)為1。參照圖14，首先，在外力檢測裝置303中振子被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下，斷開開關(guān)SWD3。在驅(qū)動(dòng)布線LD1、LD3均沒有出現(xiàn)斷線的情況下，若斷開開關(guān)SWD3，則AGC電路22 接收的監(jiān)視信號(hào)的振幅成為1/2。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為2。艮口， 在開關(guān)SWD3的斷開前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平成為兩倍。在驅(qū)動(dòng)布線LD1、LD3中的驅(qū)動(dòng)布線LDl出現(xiàn)斷線的情況下，斷開開關(guān)SWD3前的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是2。然后，若斷開開關(guān)SWD3，則AGC電路22接收的監(jiān)視信號(hào)的振幅成 為0。因此，AGC電路22將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅變更為例如0。即，在斷開開關(guān)SWD3之后， 不會(huì)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)S11。在驅(qū)動(dòng)布線LD1、LD3中的驅(qū)動(dòng)布線LD3出現(xiàn)斷線的情況下，斷開開關(guān)SWD3前的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Sll的振幅是2。然后，即使斷開開關(guān)SWD3，AGC電路22接收的監(jiān)視信號(hào)的振幅也 不會(huì)產(chǎn)生變化。因此，AGC電路22不會(huì)變更驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的振幅。即，在開關(guān)SWD3的斷開 前后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平不會(huì)產(chǎn)生變化。由此，通過測量斷開開關(guān)SWD3前后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll的電平變化，能夠檢測驅(qū)動(dòng)布線LD1、LD3有無斷線。進(jìn)而，能夠判別驅(qū)動(dòng)布線LD1、LD3中的哪一個(gè)出現(xiàn)斷線。接著，使用

本發(fā)明的其他實(shí)施方式。另外，在圖中相同或者相應(yīng)的部分附 加相同的附圖標(biāo)記，且不重復(fù)其說明。〈第4實(shí)施方式〉本實(shí)施方式涉及與第3實(shí)施方式的外力檢測裝置相比變更了振子的結(jié)構(gòu)的外力 檢測裝置。除了以下說明的內(nèi)容以外，與第3實(shí)施方式的外力檢測裝置相同。圖15是表示在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的外力檢測裝置中所使用的振子的結(jié)構(gòu)的 俯視圖。參照圖15，振子502與本發(fā)明的第3實(shí)施方式的振子501相比，還包括監(jiān)視電極部 519。監(jiān)視電極部519與驅(qū)動(dòng)電極部512相鄰地設(shè)置于外框振動(dòng)部516。該監(jiān)視電極部 519由通過板狀的連接電極519a與外框振動(dòng)部516結(jié)合的板狀的監(jiān)視可動(dòng)梳形電極519b、 519c、介于這兩個(gè)監(jiān)視可動(dòng)梳形電極519b和519c之間且經(jīng)由微小空間與監(jiān)視可動(dòng)梳形電 極519b和519c對置的板狀的監(jiān)視固定梳形電極519d、支承該監(jiān)視固定梳形電極519d的監(jiān) 視固定電極519e構(gòu)成。圖16是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的振子與驅(qū)動(dòng)振子的電路之間的連接關(guān)系的 圖。參照圖16，外力檢測裝置304包括驅(qū)動(dòng)電壓監(jiān)視電路對、切換電路觀、驅(qū)動(dòng)布線 LD3以及監(jiān)視布線LM1、LM2。切換電路28包括開關(guān)SWM2。在振子502中，通過未圖示的外部電極連接驅(qū)動(dòng)電極部512和513。驅(qū)動(dòng)布線LD3連接驅(qū)動(dòng)電極部512、513和驅(qū)動(dòng)電路201中的AGC電路22。從AGC電路22輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sll經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線LD3而提供給驅(qū)動(dòng)電極部512 和513，作為驅(qū)動(dòng)電壓Vdr3。監(jiān)視布線LMl連接監(jiān)視電極部518和檢測電路202。監(jiān)視布線LM2連接監(jiān)視電極 部519和檢測電路202。開關(guān)SWM2連接在監(jiān)視電極部519和檢測電路202之間，切換是否切斷經(jīng)由監(jiān)視布 線LM2的監(jiān)視電極部519和檢測電路202之間的電路徑。由于檢測監(jiān)視布線LM1、LM2的斷線的方法與在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中利用圖7 說明的內(nèi)容相同，所以在這里不重復(fù)詳細(xì)的說明。應(yīng)認(rèn)為本次公開的實(shí)施方式在所有方面是例示而非限制性的。由權(quán)利要求的范圍 表示本發(fā)明的范圍，而非上述的說明，意圖包含與權(quán)利要求的范圍等同的含義和在范圍內(nèi) 的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種外力檢測裝置，包括振子(1)，其具有驅(qū)動(dòng)電極(101 104)以及監(jiān)視電極(91、92)，所述驅(qū)動(dòng)電極(101 104)和所述監(jiān)視電極(91、92)中的至少一方是多個(gè)；驅(qū)動(dòng)部051)，其驅(qū)動(dòng)所述振子(1)；一根或多根驅(qū)動(dòng)布線(LD)，與所述驅(qū)動(dòng)電極(101 104)對應(yīng)地設(shè)置，且連接對應(yīng)的所 述驅(qū)動(dòng)電極(101 104)和所述驅(qū)動(dòng)部051)；以及一根或多根監(jiān)視布線(LM)，與所述監(jiān)視電極(91、9幻對應(yīng)地設(shè)置，且連接對應(yīng)的所述 監(jiān)視電極(91,92)和所述驅(qū)動(dòng)部(251)，所述驅(qū)動(dòng)部(251)通過經(jīng)由所述一根或多根驅(qū)動(dòng)布線(LD)向一個(gè)或多個(gè)所述驅(qū)動(dòng) 電極(101 104)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述振子(1)，且基于由一個(gè)或多個(gè)所述監(jiān)視電極 (91,92)經(jīng)由所述一根或多根監(jiān)視布線(LM)得到的所述振子(1)的振動(dòng)狀態(tài)，對所述驅(qū)動(dòng) 信號(hào)電平進(jìn)行AGC即自動(dòng)增益控制，所述外力檢測裝置還包括第一切換電路05、沈、27、觀)，其切換是否切斷經(jīng)由多根 所述驅(qū)動(dòng)布線(LD)或所述監(jiān)視布線(LM)中的至少一根布線的所述振子(1)和所述驅(qū)動(dòng)部 (251)之間的電路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外力檢測裝置，其中，所述振子(1)具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極(101 104)和多個(gè)監(jiān)視電極(91、92)，所述第一切換電路05、沈、27)切換是否切斷經(jīng)由所述多根驅(qū)動(dòng)布線(LD)中的至少一 根布線的所述振子(1)和所述驅(qū)動(dòng)部(251)之間的電路徑，所述外力檢測裝置還包括第二切換電路(25、26、27)，其切換是否切斷經(jīng)由所述多根 監(jiān)視布線(LM)中的至少一根布線的所述振子(1)和所述驅(qū)動(dòng)部(251)之間的電路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外力檢測裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)電極(101 104)和所述監(jiān)視電極(91、92)中的至少一方是N個(gè)，其中，N是 2以上的自然數(shù)，所述第一切換電路05、沈、27、觀)切換是否分別切斷經(jīng)由與N個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電極 (101 104)或所述監(jiān)視電極(91、92)對應(yīng)的N根所述驅(qū)動(dòng)布線(LD)或者所述監(jiān)視布線 (LM)中的(N-I)根布線的所述振子(1)和所述驅(qū)動(dòng)部(251)之間的電路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外力檢測裝置，其中，所述第一切換電路(25、26、27、28)包括開關(guān)(SW)，該開關(guān)(SW)切換是否切斷所述電路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外力檢測裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)布線(LD)和所述監(jiān)視布線(LM)通過引線接合而形成。
6.一種布線斷裂檢測方法，用于外力檢測裝置，該外力檢測裝置包括振子(1)，其具 有驅(qū)動(dòng)電極(101 104)以及監(jiān)視電極(91、92)，所述驅(qū)動(dòng)電極(101 104)和所述監(jiān)視 電極(91、92)中的至少一方是多個(gè)；驅(qū)動(dòng)部051)，其驅(qū)動(dòng)所述振子(1)；一根或多根驅(qū)動(dòng) 布線(LD)，與所述驅(qū)動(dòng)電極(101 104)對應(yīng)地設(shè)置，且連接對應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)電極(101 104)和所述驅(qū)動(dòng)部051)；以及一根或多根監(jiān)視布線(LM)，與所述監(jiān)視電極(91、9幻對應(yīng) 地設(shè)置，且連接對應(yīng)的所述監(jiān)視電極(91、9幻和所述驅(qū)動(dòng)部051)，該布線斷裂檢測方法包 括如下的步驟所述驅(qū)動(dòng)部(251)通過經(jīng)由所述一根或多根驅(qū)動(dòng)布線(LD)向一個(gè)或多個(gè)所述驅(qū)動(dòng) 電極(101 104)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述振子(1)，且基于由一個(gè)或多個(gè)所述監(jiān)視電極 (91,92)經(jīng)由所述一根或多根監(jiān)視布線(LM)得到的所述振子(1)的振動(dòng)狀態(tài)，對所述驅(qū)動(dòng) 信號(hào)電平進(jìn)行AGC控制的步驟； 測量所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的步驟；切斷經(jīng)由多根所述驅(qū)動(dòng)布線(LD)或所述監(jiān)視布線(LM)中的至少一根布線的所述振子 (1)和所述驅(qū)動(dòng)部051)之間的電路徑的步驟；測量切斷所述電路徑之后的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的步驟；以及基于在所述電路徑的切斷前后測量出的各個(gè)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平，檢測所述多根所述驅(qū) 動(dòng)布線(LD)或所述監(jiān)視布線(LM)的斷線的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供外力檢測裝置和布線斷裂檢測方法。外力檢測裝置(301)包括連接對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電極和驅(qū)動(dòng)部(251)的一根或多根驅(qū)動(dòng)布線(LD)；和連接對應(yīng)的監(jiān)視電極和驅(qū)動(dòng)部(251)的一根或多根監(jiān)視布線(LM)，驅(qū)動(dòng)部(251)通過經(jīng)由一根或多根驅(qū)動(dòng)布線(LD)向一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)振子(1)，且基于由一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視電極經(jīng)由一根或多根監(jiān)視布線(LM)得到的振子(1)的振動(dòng)狀態(tài)，對驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平進(jìn)行AGC控制。外力檢測裝置(301)還包括切換電路(25)，其切換是否切斷經(jīng)由多根驅(qū)動(dòng)布線(LD)或監(jiān)視布線(LM)中的至少一根布線的振子(1)和驅(qū)動(dòng)部(251)之間的電路徑。
文檔編號(hào)G01C19/5776GK102057249SQ200980120700
公開日2011年5月11日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者加藤良隆, 市原聰, 森章 申請人:株式會(huì)社村田制作所