試験装置
【課題】数の振動体に対して並行して試験を行える試験装置を提供すること。
【解決手段】時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを出力する信号出力回路１０と、第１の振動体１０１が接続された場合に、第１の振動体１０１に出力信号Ｓを出力する第１端子２１と、第２の振動体１０２が接続された場合に、第２の振動体１０２に出力信号Ｓを出力する第２端子２２と、を含む。出力信号Ｓの周波数分布の範囲は、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数が含まれる範囲である。
【解決手段】時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを出力する信号出力回路１０と、第１の振動体１０１が接続された場合に、第１の振動体１０１に出力信号Ｓを出力する第１端子２１と、第２の振動体１０２が接続された場合に、第２の振動体１０２に出力信号Ｓを出力する第２端子２２と、を含む。出力信号Ｓの周波数分布の範囲は、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数が含まれる範囲である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子、水晶振動子、セラミック圧電素子などの振動体を用いたセンサー、発振器、フィルターなどが開発されている。特許文献１には、ＭＥＭＳ技術を用いて製造された振動体の一例が開示されている。また、特許文献２には、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されたダイアフラム（振動体の一例）に周波数を周期的に入力させて音響インピーダンスを測定し、測定結果を基に出力を調整するトランスデューサーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０５１５７号公報
【特許文献２】特表２００３−５０９９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
振動体は機械的に振動するものである。したがって、例えば、振動の振幅が大きくなりすぎたり、振動の回数が多くなりすぎたりすると、疲労によって振動体の破断が発生する可能性がある。そのため、振動体がどの程度までの振幅や振動回数まで動作できるかを見極める必要がある。
【０００５】
振動体がどの程度までの振幅や振動回数まで動作できるかを見極めるための試験の１つとして、振動体に対して、振動体の固有振動周波数成分を持つ交流信号を連続的に入力させる負荷試験がある。
【０００６】
しかし、複数の振動体に対して負荷試験を行いたい場合に、当該複数の振動体の固有振動周波数が同一であるとは限らない。例えば、振動体の製造ばらつきによって、固有振動周波数がばらつく可能性がある。また例えば、振動体の破断の初期段階においては、固有振動周波数が当初の値から変動した状態となる。したがって、１つの信号源を用いて複数の振動体に対して並行して負荷試験を行うことは難しかった。
【０００７】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、複数の振動体に対して並行して試験を行える試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る試験装置は、
時間的な周波数分布を持つ出力信号を出力する信号出力回路と、
第１の振動体が接続された場合に、前記第１の振動体に前記出力信号を出力する第１端子と、
第２の振動体が接続された場合に、前記第２の振動体に前記出力信号を出力する第２端子と、
を含み、
前記周波数分布の範囲は、前記第１の振動体及び前記第２の振動体の固有振動周波数が含まれる範囲である。
【０００９】
このような試験装置によれば、第１の振動体が第１端子に接続され、第２の振動体が第２端子に接続された場合に、第１の振動体及び第２の振動体の固有振動周波数が含まれる範囲で時間的な周波数分布を持つ出力信号を第１の振動体及び第２の振動体に対して入力させることができる。これによって、第１の振動体にも第２の振動体にも、それぞれの固有振動周波数に対応する信号を入力させることができる。したがって、複数の振動体に対して並行して試験を行える試験装置を実現できる。
【００１０】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、
時間的な前記周波数分布を持つ信号を生成する信号生成部を含んでいてもよい。
【００１１】
このような試験装置によれば、信号生成部で生成される信号に基づいて時間的な周波数分布を持つ出力信号を容易に生成できる。
【００１２】
本発明に係る試験装置において、
前記信号生成部は、
単一周波数の信号を出力する信号源回路と、
前記信号源回路から出力される信号に基づいて、時間的な前記周波数分布を持つ信号を生成する周波数拡散回路と、
を含んでいてもよい。
【００１３】
このような試験装置によれば、信号源回路から出力される単一周波数の信号に基づいて時間的な周波数分布を持つ出力信号を容易に生成できる。
【００１４】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、
増幅器及び減衰器の少なくとも一方をさらに含み、
前記信号生成部によって生成された信号を、前記増幅器及び前記減衰器の少なくとも一方を介して出力してもよい。
【００１５】
このような試験装置によれば、増幅器の増幅率及び減衰器の減衰率の少なくとも一方を調節することで、信号出力回路の出力信号を所望の振幅に調節できる。
【００１６】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、
ローパスフィルターをさらに含み、
前記信号生成部によって生成された信号を、前記ローパスフィルターを介して出力してもよい。
【００１７】
このような試験装置によれば、信号出力回路の出力信号を、第１の振動体及び第２の振動体が振動しやすい正弦波に近い出力信号とすることができる。
【００１８】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、
前記第１端子及び前記第２端子に直流電圧を供給する電圧供給回路をさらに含んでいてもよい。
【００１９】
このような試験装置によれば、第１の振動体及び第２の振動体として、動作のために直流電圧（バイアス電圧）が必要となる振動体を用いる場合に、第１の振動体及び第２の振動体に直流電圧を供給できる。
【００２０】
本発明に係る試験装置において、
前記電圧供給回路は、
前記直流電圧を生成する電圧生成回路と、
前記電圧生成回路と前記第１端子及び前記第２端子との間に接続されたローパスフィルターと、
を含んでいてもよい。
【００２１】
このような試験装置によれば、信号出力回路の出力信号が電圧生成回路に与える影響を低減できる。
【００２２】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、周波数の変化の１周期ごとに１周期ごとに前記周波数分布の範囲内で一様な分布となる周期的な前記出力信号を出力してもよい。
【００２３】
このような試験装置によれば、第１の振動体に対しても第２の振動体に対しても、出力信号の周波数の変化の１周期ごとに同一の負荷を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る試験装置１の回路図。
【図２】第１実施形態に係る試験装置１の使用例を示す回路図。
【図３】信号出力回路１０の出力信号Ｓの周波数分布を示すグラフ。
【図４】ローパスフィルター１３及びローパスフィルター１５２の周波数特性を模式的に表したグラフ。
【図５】第２実施形態に係る試験装置２の回路図。
【図６】第２実施形態に係る試験装置２の使用例を示す回路図。
【図７】ＭＥＭＳ振動子１０００の構成例を模式的に示す平面図。
【図８】ＭＥＭＳ振動子１０００の構成例を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２６】
１．第１実施形態に係る試験装置
図１は、第１実施形態に係る試験装置１の回路図である。図２は、第１実施形態に係る試験装置１の使用例を示す回路図である。図２に示される例は、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２に対して交流電圧信号を入力させて負荷試験を行う場合の例である。
【００２７】
第１実施形態に係る試験装置１は、時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを出力する信号出力回路１０と、第１の振動体１０１が接続された場合に、第１の振動体１０１に出力信号Ｓを出力する第１端子２１と、第２の振動体１０２が接続された場合に、第２の振動体１０２に出力信号Ｓを出力する第２端子２２と、を含む。また、出力信号Ｓの周波数分布の範囲は、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数が含まれる範囲である。
【００２８】
信号出力回路１０は、時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを出力する。「時間的な周波数分布を持つ」とは、ある時刻と他の時刻とで異なる周波数をとることである。信号出力回路１０は、例えば、ある範囲で周波数をスイープしながら出力信号Ｓを出力する機能を有する回路であってもよい。
【００２９】
図３は、信号出力回路１０の出力信号Ｓの周波数分布を示すグラフである。横軸は時間、縦軸は周波数である。図３に示される例では、信号出力回路１０の出力信号Ｓの周波数は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは直線的に単調増加し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは直線的に単調減少し、時刻ｔ３から時刻ｔ４までは直線的に単調増加し、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは直線的に単調減少している。
【００３０】
出力信号Ｓの周波数分布の範囲は、第１の振動体１０１の固有振動周波数ｆ１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数ｆ２が含まれる範囲である。図３に示される例では、試験に用いる（すなわち、高調波成分を除いた）出力信号Ｓの周波数の下限値はｆｌ、試験に用いる出力信号Ｓの周波数の上限値はｆｕである。また、図３に示される例では、ｆｌ＜ｆ２＜ｆ１＜ｆｕの大小関係が成立している。すなわち、出力信号Ｓの周波数分布の範囲に、第１の振動体１０１の固有振動周波数ｆ１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数ｆ２が含まれている。
【００３１】
第１端子２１は、信号出力回路１０が出力信号Ｓを出力するための出力端子として構成されている。第１端子２１は、第１の振動体１０１が接続された場合に、第１の振動体１０１に信号出力回路１０の出力信号Ｓを出力する。これによって、第１の振動体１０１が接続された場合に、第１の振動体１０１に時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを入力させることができる。
【００３２】
第２端子２２は、信号出力回路１０が出力信号Ｓを出力するための出力端子として構成されている。第２端子２２は、第２の振動体１０２が接続された場合に、第２の振動体１０２に信号出力回路１０の出力信号Ｓを出力する。これによって、第２の振動体１０２が接続された場合に、第２の振動体１０２に時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを入力させることができる。
【００３３】
なお、試験装置１は、信号出力回路１０が出力信号Ｓを出力するための出力端子を３つ以上含んでいてもよい。この場合、当該３つ以上の出力端子のうち、任意に選択された２つの端子が第１端子２１及び第２端子２２に対応する。
【００３４】
第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２は、例えば、ＭＥＭＳ振動子、水晶振動子、セラミック圧電素子などであってもよい。このうち、ＭＥＭＳ振動子の一例については「３．ＭＥＭＳ振動子の構成例」の項で後述される。
【００３５】
図２に示される例では、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２としてＭＥＭＳ振動子を用いている。第１の振動体１０１としてのＭＥＭＳ振動子は、一方の電極が第１端子２１と接続され、他方の電極が端子３１及び抵抗４１を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。第２の振動体１０２としてのＭＥＭＳ振動子は、一方の電極が第２端子２２と接続され、他方の電極が端子３２及び抵抗４２を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。したがって、第１の振動体１０１としてのＭＥＭＳ振動子に対して第１端子２１から固有振動周波数ｆ１の電圧信号が入力された場合には、第１の振動体１０１としてのＭＥＭＳ振動子は振動する。同様に、第２の振動体１０２としてのＭＥＭＳ振動子に対して第２端子２２から固有振動周波数ｆ２の電圧信号が入力された場合には、第２の振動体１０２としてのＭＥＭＳ振動子は振動する。
【００３６】
第１実施形態に係る試験装置１によれば、第１の振動体１０１が第１端子２１に接続され、第２の振動体１０２が第２端子２２に接続された場合に、第１の振動体１０１の固有振動周波数ｆ１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数ｆ２が含まれる範囲で時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２に対して入力させることができる。これによって、第１の振動体１０１にも第２の振動体１０２にも、それぞれの固有振動周波数に対応する信号を入力させることができる。したがって、複数の振動体に対して並行して試験を行える試験装置を実現できる。
【００３７】
試験装置１の信号出力回路１０は、時間的な周波数分布を持つ信号を生成する信号生成部１１を含んで構成されていてもよい。例えば、信号生成部１１は、ある範囲で周波数をスイープしながら信号を出力する機能を有していてもよい。このような試験装置１によれば、信号生成部１１で生成される信号に基づいて時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを容易に生成できる。
【００３８】
試験装置１の信号出力回路１０は、増幅器１２及び減衰器１４の少なくとも一方をさらに含み、信号生成部１１によって生成された信号を、増幅器１２及び減衰器１４の少なくとも一方を介して出力してもよい。図１及び図２に示される例では、信号生成部１１、増幅器１２、減衰器１４、並びに、第１端子２１及び第２端子２２が順に直列に接続されている。したがって、信号生成部１１によって生成された信号は、増幅器１２及び減衰器１４を介して第１端子２１及び第２端子２２に出力される。このような試験装置１によれば、増幅器１２の増幅率及び減衰器１４の減衰率の少なくとも一方を調節することで、信号出力回路１０の出力信号Ｓを所望の振幅に調節できる。
【００３９】
試験装置１の信号出力回路１０は、ローパスフィルター１３をさらに含み、信号生成部１１によって生成された信号を、ローパスフィルター１３を介して出力してもよい。図１及び図２に示される例では、信号生成部１１、ローパスフィルター１３、並びに、第１端子２１及び第２端子２２が順に直列に接続されている。したがって、信号生成部１１によって生成された信号は、ローパスフィルター１３を介して第１端子２１及び第２端子２２に出力される。このような試験装置１によれば、ローパスフィルター１３によって信号生成部１１で生成された信号から高調波成分を除去できるので、信号出力回路１０の出力信号Ｓを、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２が振動しやすい正弦波に近い出力信号Ｓとすることができる。
【００４０】
図４は、ローパスフィルター１３及びローパスフィルター１５２（後述）の周波数特性を模式的に表したグラフである。横軸は対数目盛の周波数、縦軸は利得である。図４のＡは、ローパスフィルター１３の周波数特性を表す。図４に示される例では、ローパスフィルター１３のカットオフ周波数ｆｃ１は、試験に用いる出力信号Ｓの周波数の上限値ｆｕよりも大きい。したがって、試験に用いる出力信号Ｓを通過させることができる。また、図４に示される例では、ローパスフィルター１３のカットオフ周波数ｆｃ１は、試験に用いる出力信号Ｓの周波数の下限値ｆｌの２倍よりも小さい。したがって、信号生成部１１で生成された信号の高調波成分を除去できる。例えば、信号生成部１１で生成された信号が矩形波である場合にも、出力信号Ｓを正弦波に近づけることができる。
【００４１】
試験装置１の信号出力回路１０は、第１端子２１及び第２端子２２に直流電圧を供給する電圧供給回路１５をさらに含んで構成されていてもよい。図１及び図２に示される例では、電圧供給回路１５が第１端子２１及び第２端子２２に接続されている。このような試験装置１によれば、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２として、動作のために直流電圧（バイアス電圧）が必要となる振動体（例えば、静電型のＭＥＭＳ振動子など）を用いる場合に、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２に直流電圧を供給できる。
【００４２】
試験装置１の電圧供給回路１５は、直流電圧を生成する電圧生成回路１５１と、電圧生成回路１５１と第１端子２１及び第２端子２２との間に接続されたローパスフィルター１５２と、を含んで構成されていてもよい。図１及び図２に示される例では、電圧生成回路１５１の一端が接地電位ＧＮＤに接続され、電圧生成回路１５１の他端がローパスフィルター１５２に接続されている。また、図１及び図２に示される例では、ローパスフィルター１５２の一端が電圧生成回路１５１に接続され、ローパスフィルター１５２の他端が第１端子２１及び第２端子２２に接続されている。このような試験装置１によれば、信号出力回路１０の出力信号Ｓが電圧生成回路１５１に与える影響を低減できる。
【００４３】
図４のＢは、ローパスフィルター１５２の周波数特性を表す。図４に示される例では、ローパスフィルター１５２のカットオフ周波数ｆｃ２は、試験に用いる出力信号Ｓの周波数の下限値ｆｌよりも小さい。したがって、試験に用いる出力信号Ｓを阻止することができる。また、ローパスフィルター１５２は、電圧生成回路１５１で生成された直流電圧を通過させることができる。
【００４４】
試験装置１の信号出力回路１０は、１周期ごとに周波数分布の範囲内で一様な分布となる周期的な出力信号Ｓを出力してもよい。図３に示される例では、信号出力回路１０は、時刻ｔ１から時刻ｔ３までを１周期、時刻ｔ３から時刻ｔ５までを１周期として周波数が変化する周期的な出力信号Ｓを出力している。また、図３に示される例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間の長さと、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間の長さとは等しい。同様に、図３に示される例では、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間の長さと、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間の長さとは等しい。また、図３に示される例では、信号出力回路１０の出力信号Ｓの周波数は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは直線的に単調増加し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは直線的に単調減少し、時刻ｔ３から時刻ｔ４までは直線的に単調増加し、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは直線的に単調減少している。したがって、出力信号Ｓの周波数分布は、周波数の下限値ｆｌから周波数の上限値ｆｕまでの範囲で一様な分布である。
【００４５】
このような試験装置１によれば、第１の振動体１０１に対しても第２の振動体１０２に対しても、出力信号Ｓの周波数の変化の１周期ごとに同一の負荷を与えることができる。
【００４６】
第１実施形態に係る試験装置１においては、信号出力回路１０の出力信号Ｓは電圧信号である。なお、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２の仕様に応じて、出力信号Ｓが電流信号であってもよい。
【００４７】
また、増幅器１２、ローパスフィルター１３及び減衰器１４の順序は、図１及び図２に示される順序に限らず、適宜入れ替えることができる。また、端子３１と抵抗４１との間に図示しない減衰器をさらに設けてもよい。同様に、端子３２と抵抗４２との間に図示しない減衰器をさらに設けてもよい。
【００４８】
２．第２実施形態に係る試験装置
図５は、第２実施形態に係る試験装置２の回路図である。図６は、第２実施形態に係る試験装置２の使用例を示す回路図である。図６に示される例は、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２に対して交流電圧信号を入力させて負荷試験を行う場合の例である。以下では、第１実施形態に係る試験装置１と相違する点を中心に説明し、第１実施形態に係る試験装置１と共通する構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
第２実施形態に係る試験装置２は、時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを出力する信号出力回路１０ａを含んで構成されている。信号出力回路１０ａは、時間的な周波数分布を持つ信号を生成する信号生成部１１ａを含んで構成されている。
【００５０】
試験装置２の信号生成部１１ａは、単一周波数の信号を出力する信号源回路１１１と、信号源回路１１１から出力される信号に基づいて、時間的な周波数分布を持つ信号を生成する周波数拡散回路１１２と、を含んで構成されている。図５及び図６に示される例では、信号源回路１１１と周波数拡散回路１１２とが直列に接続されている。周波数拡散回路１１２は、例えば、信号源回路１１１から入力された信号の周波数を基準として、ある範囲で周波数をスイープしながら信号を出力する機能を有していてもよい。
【００５１】
このような試験装置２によれば、信号源回路１１１から出力される単一周波数の信号に基づいて時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを容易に生成できる。
【００５２】
加えて、第２実施形態に係る試験装置２においても、第１実施形態に係る試験装置１と同様の効果を奏する。
【００５３】
３．ＭＥＭＳ振動子の構成例
次に、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２の一例としてのＭＥＭＳ振動子１０００の構成例について説明する。
【００５４】
図７は、ＭＥＭＳ振動子１０００の構成例を模式的に示す平面図である。図８は、ＭＥＭＳ振動子１０００の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図８は、図７のＩ−Ｉ線断面図である。
【００５５】
なお、本項の記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【００５６】
図７及び図８に示されるように、ＭＥＭＳ振動子１０００は、基板１０１０の上方に設けられた第１電極１００１及び第２電極１００２を含んで構成されている。図８に示されるように、第１電極１００１及び第２電極１００２は、空隙を隔てて配置されている。
【００５７】
図８に示されるように、基板１０１０は、支持基板１０１２と、第１下地層１０１４と、第２下地層１０１６とを有することができる。
【００５８】
支持基板１０１２としては、例えば、シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。支持基板１０１２として、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、ダイヤモンド基板、合成樹脂基板などの各種の基板を用いてもよい。
【００５９】
第１下地層１０１４は、支持基板１０１２の上方に（より具体的には支持基板１０１２上に）形成されている。第１下地層１０１４としては、例えば、トレンチ絶縁層、ＬＯＣＯＳ（local oxidation of silicon）絶縁層、セミリセスＬＯＣＯＳ絶縁層を用いることができる。第１下地層１０１４は、ＭＥＭＳ振動子１０００と、支持基板１０１２に形成された他の素子（図示せず）と、を電気的に分離することができる。
【００６０】
第２下地層１０１６は、第１下地層１０１４上に形成されている。第２下地層１０１６の材質としては、例えば、窒化シリコンが挙げられる。
【００６１】
ＭＥＭＳ振動子１０００の第１電極１００１は、基板１０１０上に形成されている。第１電極１００１の形状は、例えば、層状又は薄膜状である。
【００６２】
ＭＥＭＳ振動子１０００の第２電極１００２は、第１電極１００１と間隔を空けて形成されている。第２電極１００２は、基板１０１０上に形成された支持部１０２２と、支持部１０２２に支持されており第１電極１００１の上方に配置された梁部１０２４と、を有する。支持部１０２２は、例えば、第１電極１００１と空間をあけて対向配置されている。第２電極１００２は、片持ち梁状に形成されている。
【００６３】
第１電極１００１及び第２電極１００２の間に電圧が印加されると、梁部１０２４は、第１電極１００１と第２電極１００２との間に発生する静電力により振動することができる。すなわち、図７及び図８に示されるＭＥＭＳ振動子１０００は、静電型のＭＥＭＳ振動子である。なお、ＭＥＭＳ振動子１０００は、第１電極１００１及び第２電極１００２を減圧状態で気密封止する被覆構造体を有していてもよい。これにより、梁部１０２４の振動時における空気抵抗を減少させることができる。
【００６４】
第１電極１００１及び第２電極１００２の材質としては、例えば、所定の不純物をドーピングすることにより導電性が付与された多結晶シリコンが挙げられる。
【００６５】
なお、ＭＥＭＳ振動子１０００としては、上述された構成に限らず、種々の公知のＭＥＭＳ振動子を採用できる。例えば、ＭＥＭＳ振動子１０００は、梁部の両端部が固定された両持ち梁型の振動子でもよい。また、ＭＥＭＳ振動子１０００は、第２電極が、支持部と、支持部から互い反対方向に延出する第１梁部及び第２梁部と、を有し、第１梁部及び第２梁部の各々に対向して、第１電極が形成された振動子であってもよい。
【００６６】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。
【００６７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６８】
１，２ 試験装置、１０，１０ａ 信号出力回路、１１，１１ａ 信号生成部、１２ 増幅器、１３ ローパスフィルター、１４ 減衰器、１５ 電圧供給回路、２１ 第１端子、２２ 第２端子、３１，３２ 端子、４１，４２ 抵抗、１１１ 信号源回路、１１２ 周波数拡散回路、１５１ 電圧生成回路、１５２ ローパスフィルター、１０００ ＭＥＭＳ振動子、１００１ 第１電極、１００２ 第２電極、１０２２ 支持部、１０２４ 梁部、１０１０ 基板、１０１２ 支持基板、１０１４ 第１下地層、１０１６ 第２下地層、ＧＮＤ 接地電位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子、水晶振動子、セラミック圧電素子などの振動体を用いたセンサー、発振器、フィルターなどが開発されている。特許文献１には、ＭＥＭＳ技術を用いて製造された振動体の一例が開示されている。また、特許文献２には、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されたダイアフラム（振動体の一例）に周波数を周期的に入力させて音響インピーダンスを測定し、測定結果を基に出力を調整するトランスデューサーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０５１５７号公報
【特許文献２】特表２００３−５０９９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
振動体は機械的に振動するものである。したがって、例えば、振動の振幅が大きくなりすぎたり、振動の回数が多くなりすぎたりすると、疲労によって振動体の破断が発生する可能性がある。そのため、振動体がどの程度までの振幅や振動回数まで動作できるかを見極める必要がある。
【０００５】
振動体がどの程度までの振幅や振動回数まで動作できるかを見極めるための試験の１つとして、振動体に対して、振動体の固有振動周波数成分を持つ交流信号を連続的に入力させる負荷試験がある。
【０００６】
しかし、複数の振動体に対して負荷試験を行いたい場合に、当該複数の振動体の固有振動周波数が同一であるとは限らない。例えば、振動体の製造ばらつきによって、固有振動周波数がばらつく可能性がある。また例えば、振動体の破断の初期段階においては、固有振動周波数が当初の値から変動した状態となる。したがって、１つの信号源を用いて複数の振動体に対して並行して負荷試験を行うことは難しかった。
【０００７】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、複数の振動体に対して並行して試験を行える試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る試験装置は、
時間的な周波数分布を持つ出力信号を出力する信号出力回路と、
第１の振動体が接続された場合に、前記第１の振動体に前記出力信号を出力する第１端子と、
第２の振動体が接続された場合に、前記第２の振動体に前記出力信号を出力する第２端子と、
を含み、
前記周波数分布の範囲は、前記第１の振動体及び前記第２の振動体の固有振動周波数が含まれる範囲である。
【０００９】
このような試験装置によれば、第１の振動体が第１端子に接続され、第２の振動体が第２端子に接続された場合に、第１の振動体及び第２の振動体の固有振動周波数が含まれる範囲で時間的な周波数分布を持つ出力信号を第１の振動体及び第２の振動体に対して入力させることができる。これによって、第１の振動体にも第２の振動体にも、それぞれの固有振動周波数に対応する信号を入力させることができる。したがって、複数の振動体に対して並行して試験を行える試験装置を実現できる。
【００１０】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、
時間的な前記周波数分布を持つ信号を生成する信号生成部を含んでいてもよい。
【００１１】
このような試験装置によれば、信号生成部で生成される信号に基づいて時間的な周波数分布を持つ出力信号を容易に生成できる。
【００１２】
本発明に係る試験装置において、
前記信号生成部は、
単一周波数の信号を出力する信号源回路と、
前記信号源回路から出力される信号に基づいて、時間的な前記周波数分布を持つ信号を生成する周波数拡散回路と、
を含んでいてもよい。
【００１３】
このような試験装置によれば、信号源回路から出力される単一周波数の信号に基づいて時間的な周波数分布を持つ出力信号を容易に生成できる。
【００１４】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、
増幅器及び減衰器の少なくとも一方をさらに含み、
前記信号生成部によって生成された信号を、前記増幅器及び前記減衰器の少なくとも一方を介して出力してもよい。
【００１５】
このような試験装置によれば、増幅器の増幅率及び減衰器の減衰率の少なくとも一方を調節することで、信号出力回路の出力信号を所望の振幅に調節できる。
【００１６】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、
ローパスフィルターをさらに含み、
前記信号生成部によって生成された信号を、前記ローパスフィルターを介して出力してもよい。
【００１７】
このような試験装置によれば、信号出力回路の出力信号を、第１の振動体及び第２の振動体が振動しやすい正弦波に近い出力信号とすることができる。
【００１８】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、
前記第１端子及び前記第２端子に直流電圧を供給する電圧供給回路をさらに含んでいてもよい。
【００１９】
このような試験装置によれば、第１の振動体及び第２の振動体として、動作のために直流電圧（バイアス電圧）が必要となる振動体を用いる場合に、第１の振動体及び第２の振動体に直流電圧を供給できる。
【００２０】
本発明に係る試験装置において、
前記電圧供給回路は、
前記直流電圧を生成する電圧生成回路と、
前記電圧生成回路と前記第１端子及び前記第２端子との間に接続されたローパスフィルターと、
を含んでいてもよい。
【００２１】
このような試験装置によれば、信号出力回路の出力信号が電圧生成回路に与える影響を低減できる。
【００２２】
本発明に係る試験装置において、
前記信号出力回路は、周波数の変化の１周期ごとに１周期ごとに前記周波数分布の範囲内で一様な分布となる周期的な前記出力信号を出力してもよい。
【００２３】
このような試験装置によれば、第１の振動体に対しても第２の振動体に対しても、出力信号の周波数の変化の１周期ごとに同一の負荷を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る試験装置１の回路図。
【図２】第１実施形態に係る試験装置１の使用例を示す回路図。
【図３】信号出力回路１０の出力信号Ｓの周波数分布を示すグラフ。
【図４】ローパスフィルター１３及びローパスフィルター１５２の周波数特性を模式的に表したグラフ。
【図５】第２実施形態に係る試験装置２の回路図。
【図６】第２実施形態に係る試験装置２の使用例を示す回路図。
【図７】ＭＥＭＳ振動子１０００の構成例を模式的に示す平面図。
【図８】ＭＥＭＳ振動子１０００の構成例を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２６】
１．第１実施形態に係る試験装置
図１は、第１実施形態に係る試験装置１の回路図である。図２は、第１実施形態に係る試験装置１の使用例を示す回路図である。図２に示される例は、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２に対して交流電圧信号を入力させて負荷試験を行う場合の例である。
【００２７】
第１実施形態に係る試験装置１は、時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを出力する信号出力回路１０と、第１の振動体１０１が接続された場合に、第１の振動体１０１に出力信号Ｓを出力する第１端子２１と、第２の振動体１０２が接続された場合に、第２の振動体１０２に出力信号Ｓを出力する第２端子２２と、を含む。また、出力信号Ｓの周波数分布の範囲は、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数が含まれる範囲である。
【００２８】
信号出力回路１０は、時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを出力する。「時間的な周波数分布を持つ」とは、ある時刻と他の時刻とで異なる周波数をとることである。信号出力回路１０は、例えば、ある範囲で周波数をスイープしながら出力信号Ｓを出力する機能を有する回路であってもよい。
【００２９】
図３は、信号出力回路１０の出力信号Ｓの周波数分布を示すグラフである。横軸は時間、縦軸は周波数である。図３に示される例では、信号出力回路１０の出力信号Ｓの周波数は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは直線的に単調増加し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは直線的に単調減少し、時刻ｔ３から時刻ｔ４までは直線的に単調増加し、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは直線的に単調減少している。
【００３０】
出力信号Ｓの周波数分布の範囲は、第１の振動体１０１の固有振動周波数ｆ１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数ｆ２が含まれる範囲である。図３に示される例では、試験に用いる（すなわち、高調波成分を除いた）出力信号Ｓの周波数の下限値はｆｌ、試験に用いる出力信号Ｓの周波数の上限値はｆｕである。また、図３に示される例では、ｆｌ＜ｆ２＜ｆ１＜ｆｕの大小関係が成立している。すなわち、出力信号Ｓの周波数分布の範囲に、第１の振動体１０１の固有振動周波数ｆ１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数ｆ２が含まれている。
【００３１】
第１端子２１は、信号出力回路１０が出力信号Ｓを出力するための出力端子として構成されている。第１端子２１は、第１の振動体１０１が接続された場合に、第１の振動体１０１に信号出力回路１０の出力信号Ｓを出力する。これによって、第１の振動体１０１が接続された場合に、第１の振動体１０１に時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを入力させることができる。
【００３２】
第２端子２２は、信号出力回路１０が出力信号Ｓを出力するための出力端子として構成されている。第２端子２２は、第２の振動体１０２が接続された場合に、第２の振動体１０２に信号出力回路１０の出力信号Ｓを出力する。これによって、第２の振動体１０２が接続された場合に、第２の振動体１０２に時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを入力させることができる。
【００３３】
なお、試験装置１は、信号出力回路１０が出力信号Ｓを出力するための出力端子を３つ以上含んでいてもよい。この場合、当該３つ以上の出力端子のうち、任意に選択された２つの端子が第１端子２１及び第２端子２２に対応する。
【００３４】
第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２は、例えば、ＭＥＭＳ振動子、水晶振動子、セラミック圧電素子などであってもよい。このうち、ＭＥＭＳ振動子の一例については「３．ＭＥＭＳ振動子の構成例」の項で後述される。
【００３５】
図２に示される例では、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２としてＭＥＭＳ振動子を用いている。第１の振動体１０１としてのＭＥＭＳ振動子は、一方の電極が第１端子２１と接続され、他方の電極が端子３１及び抵抗４１を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。第２の振動体１０２としてのＭＥＭＳ振動子は、一方の電極が第２端子２２と接続され、他方の電極が端子３２及び抵抗４２を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。したがって、第１の振動体１０１としてのＭＥＭＳ振動子に対して第１端子２１から固有振動周波数ｆ１の電圧信号が入力された場合には、第１の振動体１０１としてのＭＥＭＳ振動子は振動する。同様に、第２の振動体１０２としてのＭＥＭＳ振動子に対して第２端子２２から固有振動周波数ｆ２の電圧信号が入力された場合には、第２の振動体１０２としてのＭＥＭＳ振動子は振動する。
【００３６】
第１実施形態に係る試験装置１によれば、第１の振動体１０１が第１端子２１に接続され、第２の振動体１０２が第２端子２２に接続された場合に、第１の振動体１０１の固有振動周波数ｆ１及び第２の振動体１０２の固有振動周波数ｆ２が含まれる範囲で時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２に対して入力させることができる。これによって、第１の振動体１０１にも第２の振動体１０２にも、それぞれの固有振動周波数に対応する信号を入力させることができる。したがって、複数の振動体に対して並行して試験を行える試験装置を実現できる。
【００３７】
試験装置１の信号出力回路１０は、時間的な周波数分布を持つ信号を生成する信号生成部１１を含んで構成されていてもよい。例えば、信号生成部１１は、ある範囲で周波数をスイープしながら信号を出力する機能を有していてもよい。このような試験装置１によれば、信号生成部１１で生成される信号に基づいて時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを容易に生成できる。
【００３８】
試験装置１の信号出力回路１０は、増幅器１２及び減衰器１４の少なくとも一方をさらに含み、信号生成部１１によって生成された信号を、増幅器１２及び減衰器１４の少なくとも一方を介して出力してもよい。図１及び図２に示される例では、信号生成部１１、増幅器１２、減衰器１４、並びに、第１端子２１及び第２端子２２が順に直列に接続されている。したがって、信号生成部１１によって生成された信号は、増幅器１２及び減衰器１４を介して第１端子２１及び第２端子２２に出力される。このような試験装置１によれば、増幅器１２の増幅率及び減衰器１４の減衰率の少なくとも一方を調節することで、信号出力回路１０の出力信号Ｓを所望の振幅に調節できる。
【００３９】
試験装置１の信号出力回路１０は、ローパスフィルター１３をさらに含み、信号生成部１１によって生成された信号を、ローパスフィルター１３を介して出力してもよい。図１及び図２に示される例では、信号生成部１１、ローパスフィルター１３、並びに、第１端子２１及び第２端子２２が順に直列に接続されている。したがって、信号生成部１１によって生成された信号は、ローパスフィルター１３を介して第１端子２１及び第２端子２２に出力される。このような試験装置１によれば、ローパスフィルター１３によって信号生成部１１で生成された信号から高調波成分を除去できるので、信号出力回路１０の出力信号Ｓを、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２が振動しやすい正弦波に近い出力信号Ｓとすることができる。
【００４０】
図４は、ローパスフィルター１３及びローパスフィルター１５２（後述）の周波数特性を模式的に表したグラフである。横軸は対数目盛の周波数、縦軸は利得である。図４のＡは、ローパスフィルター１３の周波数特性を表す。図４に示される例では、ローパスフィルター１３のカットオフ周波数ｆｃ１は、試験に用いる出力信号Ｓの周波数の上限値ｆｕよりも大きい。したがって、試験に用いる出力信号Ｓを通過させることができる。また、図４に示される例では、ローパスフィルター１３のカットオフ周波数ｆｃ１は、試験に用いる出力信号Ｓの周波数の下限値ｆｌの２倍よりも小さい。したがって、信号生成部１１で生成された信号の高調波成分を除去できる。例えば、信号生成部１１で生成された信号が矩形波である場合にも、出力信号Ｓを正弦波に近づけることができる。
【００４１】
試験装置１の信号出力回路１０は、第１端子２１及び第２端子２２に直流電圧を供給する電圧供給回路１５をさらに含んで構成されていてもよい。図１及び図２に示される例では、電圧供給回路１５が第１端子２１及び第２端子２２に接続されている。このような試験装置１によれば、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２として、動作のために直流電圧（バイアス電圧）が必要となる振動体（例えば、静電型のＭＥＭＳ振動子など）を用いる場合に、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２に直流電圧を供給できる。
【００４２】
試験装置１の電圧供給回路１５は、直流電圧を生成する電圧生成回路１５１と、電圧生成回路１５１と第１端子２１及び第２端子２２との間に接続されたローパスフィルター１５２と、を含んで構成されていてもよい。図１及び図２に示される例では、電圧生成回路１５１の一端が接地電位ＧＮＤに接続され、電圧生成回路１５１の他端がローパスフィルター１５２に接続されている。また、図１及び図２に示される例では、ローパスフィルター１５２の一端が電圧生成回路１５１に接続され、ローパスフィルター１５２の他端が第１端子２１及び第２端子２２に接続されている。このような試験装置１によれば、信号出力回路１０の出力信号Ｓが電圧生成回路１５１に与える影響を低減できる。
【００４３】
図４のＢは、ローパスフィルター１５２の周波数特性を表す。図４に示される例では、ローパスフィルター１５２のカットオフ周波数ｆｃ２は、試験に用いる出力信号Ｓの周波数の下限値ｆｌよりも小さい。したがって、試験に用いる出力信号Ｓを阻止することができる。また、ローパスフィルター１５２は、電圧生成回路１５１で生成された直流電圧を通過させることができる。
【００４４】
試験装置１の信号出力回路１０は、１周期ごとに周波数分布の範囲内で一様な分布となる周期的な出力信号Ｓを出力してもよい。図３に示される例では、信号出力回路１０は、時刻ｔ１から時刻ｔ３までを１周期、時刻ｔ３から時刻ｔ５までを１周期として周波数が変化する周期的な出力信号Ｓを出力している。また、図３に示される例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間の長さと、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間の長さとは等しい。同様に、図３に示される例では、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間の長さと、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間の長さとは等しい。また、図３に示される例では、信号出力回路１０の出力信号Ｓの周波数は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは直線的に単調増加し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは直線的に単調減少し、時刻ｔ３から時刻ｔ４までは直線的に単調増加し、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは直線的に単調減少している。したがって、出力信号Ｓの周波数分布は、周波数の下限値ｆｌから周波数の上限値ｆｕまでの範囲で一様な分布である。
【００４５】
このような試験装置１によれば、第１の振動体１０１に対しても第２の振動体１０２に対しても、出力信号Ｓの周波数の変化の１周期ごとに同一の負荷を与えることができる。
【００４６】
第１実施形態に係る試験装置１においては、信号出力回路１０の出力信号Ｓは電圧信号である。なお、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２の仕様に応じて、出力信号Ｓが電流信号であってもよい。
【００４７】
また、増幅器１２、ローパスフィルター１３及び減衰器１４の順序は、図１及び図２に示される順序に限らず、適宜入れ替えることができる。また、端子３１と抵抗４１との間に図示しない減衰器をさらに設けてもよい。同様に、端子３２と抵抗４２との間に図示しない減衰器をさらに設けてもよい。
【００４８】
２．第２実施形態に係る試験装置
図５は、第２実施形態に係る試験装置２の回路図である。図６は、第２実施形態に係る試験装置２の使用例を示す回路図である。図６に示される例は、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２に対して交流電圧信号を入力させて負荷試験を行う場合の例である。以下では、第１実施形態に係る試験装置１と相違する点を中心に説明し、第１実施形態に係る試験装置１と共通する構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
第２実施形態に係る試験装置２は、時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを出力する信号出力回路１０ａを含んで構成されている。信号出力回路１０ａは、時間的な周波数分布を持つ信号を生成する信号生成部１１ａを含んで構成されている。
【００５０】
試験装置２の信号生成部１１ａは、単一周波数の信号を出力する信号源回路１１１と、信号源回路１１１から出力される信号に基づいて、時間的な周波数分布を持つ信号を生成する周波数拡散回路１１２と、を含んで構成されている。図５及び図６に示される例では、信号源回路１１１と周波数拡散回路１１２とが直列に接続されている。周波数拡散回路１１２は、例えば、信号源回路１１１から入力された信号の周波数を基準として、ある範囲で周波数をスイープしながら信号を出力する機能を有していてもよい。
【００５１】
このような試験装置２によれば、信号源回路１１１から出力される単一周波数の信号に基づいて時間的な周波数分布を持つ出力信号Ｓを容易に生成できる。
【００５２】
加えて、第２実施形態に係る試験装置２においても、第１実施形態に係る試験装置１と同様の効果を奏する。
【００５３】
３．ＭＥＭＳ振動子の構成例
次に、第１の振動体１０１及び第２の振動体１０２の一例としてのＭＥＭＳ振動子１０００の構成例について説明する。
【００５４】
図７は、ＭＥＭＳ振動子１０００の構成例を模式的に示す平面図である。図８は、ＭＥＭＳ振動子１０００の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図８は、図７のＩ−Ｉ線断面図である。
【００５５】
なお、本項の記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【００５６】
図７及び図８に示されるように、ＭＥＭＳ振動子１０００は、基板１０１０の上方に設けられた第１電極１００１及び第２電極１００２を含んで構成されている。図８に示されるように、第１電極１００１及び第２電極１００２は、空隙を隔てて配置されている。
【００５７】
図８に示されるように、基板１０１０は、支持基板１０１２と、第１下地層１０１４と、第２下地層１０１６とを有することができる。
【００５８】
支持基板１０１２としては、例えば、シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。支持基板１０１２として、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、ダイヤモンド基板、合成樹脂基板などの各種の基板を用いてもよい。
【００５９】
第１下地層１０１４は、支持基板１０１２の上方に（より具体的には支持基板１０１２上に）形成されている。第１下地層１０１４としては、例えば、トレンチ絶縁層、ＬＯＣＯＳ（local oxidation of silicon）絶縁層、セミリセスＬＯＣＯＳ絶縁層を用いることができる。第１下地層１０１４は、ＭＥＭＳ振動子１０００と、支持基板１０１２に形成された他の素子（図示せず）と、を電気的に分離することができる。
【００６０】
第２下地層１０１６は、第１下地層１０１４上に形成されている。第２下地層１０１６の材質としては、例えば、窒化シリコンが挙げられる。
【００６１】
ＭＥＭＳ振動子１０００の第１電極１００１は、基板１０１０上に形成されている。第１電極１００１の形状は、例えば、層状又は薄膜状である。
【００６２】
ＭＥＭＳ振動子１０００の第２電極１００２は、第１電極１００１と間隔を空けて形成されている。第２電極１００２は、基板１０１０上に形成された支持部１０２２と、支持部１０２２に支持されており第１電極１００１の上方に配置された梁部１０２４と、を有する。支持部１０２２は、例えば、第１電極１００１と空間をあけて対向配置されている。第２電極１００２は、片持ち梁状に形成されている。
【００６３】
第１電極１００１及び第２電極１００２の間に電圧が印加されると、梁部１０２４は、第１電極１００１と第２電極１００２との間に発生する静電力により振動することができる。すなわち、図７及び図８に示されるＭＥＭＳ振動子１０００は、静電型のＭＥＭＳ振動子である。なお、ＭＥＭＳ振動子１０００は、第１電極１００１及び第２電極１００２を減圧状態で気密封止する被覆構造体を有していてもよい。これにより、梁部１０２４の振動時における空気抵抗を減少させることができる。
【００６４】
第１電極１００１及び第２電極１００２の材質としては、例えば、所定の不純物をドーピングすることにより導電性が付与された多結晶シリコンが挙げられる。
【００６５】
なお、ＭＥＭＳ振動子１０００としては、上述された構成に限らず、種々の公知のＭＥＭＳ振動子を採用できる。例えば、ＭＥＭＳ振動子１０００は、梁部の両端部が固定された両持ち梁型の振動子でもよい。また、ＭＥＭＳ振動子１０００は、第２電極が、支持部と、支持部から互い反対方向に延出する第１梁部及び第２梁部と、を有し、第１梁部及び第２梁部の各々に対向して、第１電極が形成された振動子であってもよい。
【００６６】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。
【００６７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６８】
１，２ 試験装置、１０，１０ａ 信号出力回路、１１，１１ａ 信号生成部、１２ 増幅器、１３ ローパスフィルター、１４ 減衰器、１５ 電圧供給回路、２１ 第１端子、２２ 第２端子、３１，３２ 端子、４１，４２ 抵抗、１１１ 信号源回路、１１２ 周波数拡散回路、１５１ 電圧生成回路、１５２ ローパスフィルター、１０００ ＭＥＭＳ振動子、１００１ 第１電極、１００２ 第２電極、１０２２ 支持部、１０２４ 梁部、１０１０ 基板、１０１２ 支持基板、１０１４ 第１下地層、１０１６ 第２下地層、ＧＮＤ 接地電位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間的な周波数分布を持つ出力信号を出力する信号出力回路と、
第１の振動体が接続された場合に、前記第１の振動体に前記出力信号を出力する第１端子と、
第２の振動体が接続された場合に、前記第２の振動体に前記出力信号を出力する第２端子と、
を含み、
前記周波数分布の範囲は、前記第１の振動体及び前記第２の振動体の固有振動周波数が含まれる範囲である、試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、
時間的な前記周波数分布を持つ信号を生成する信号生成部を含む、試験装置。
【請求項３】
請求項２に記載の試験装置において、
前記信号生成部は、
単一周波数の信号を出力する信号源回路と、
前記信号源回路から出力される信号に基づいて、時間的な前記周波数分布を持つ信号を生成する周波数拡散回路と、
を含む、試験装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、
増幅器及び減衰器の少なくとも一方をさらに含み、
前記信号生成部によって生成された信号を、前記増幅器及び前記減衰器の少なくとも一方を介して出力する、試験装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１項に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、
ローパスフィルターをさらに含み、
前記信号生成部によって生成された信号を、前記ローパスフィルターを介して出力する、試験装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、
前記第１端子及び前記第２端子に直流電圧を供給する電圧供給回路をさらに含む、試験装置。
【請求項７】
請求項６に記載の試験装置において、
前記電圧供給回路は、
前記直流電圧を生成する電圧生成回路と、
前記電圧生成回路と前記第１端子及び前記第２端子との間に接続されたローパスフィルターと、
を含む、試験装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、周波数の変化の１周期ごとに前記周波数分布の範囲内で一様な分布となる周期的な前記出力信号を出力する、試験装置。
【請求項１】
時間的な周波数分布を持つ出力信号を出力する信号出力回路と、
第１の振動体が接続された場合に、前記第１の振動体に前記出力信号を出力する第１端子と、
第２の振動体が接続された場合に、前記第２の振動体に前記出力信号を出力する第２端子と、
を含み、
前記周波数分布の範囲は、前記第１の振動体及び前記第２の振動体の固有振動周波数が含まれる範囲である、試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、
時間的な前記周波数分布を持つ信号を生成する信号生成部を含む、試験装置。
【請求項３】
請求項２に記載の試験装置において、
前記信号生成部は、
単一周波数の信号を出力する信号源回路と、
前記信号源回路から出力される信号に基づいて、時間的な前記周波数分布を持つ信号を生成する周波数拡散回路と、
を含む、試験装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、
増幅器及び減衰器の少なくとも一方をさらに含み、
前記信号生成部によって生成された信号を、前記増幅器及び前記減衰器の少なくとも一方を介して出力する、試験装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１項に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、
ローパスフィルターをさらに含み、
前記信号生成部によって生成された信号を、前記ローパスフィルターを介して出力する、試験装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、
前記第１端子及び前記第２端子に直流電圧を供給する電圧供給回路をさらに含む、試験装置。
【請求項７】
請求項６に記載の試験装置において、
前記電圧供給回路は、
前記直流電圧を生成する電圧生成回路と、
前記電圧生成回路と前記第１端子及び前記第２端子との間に接続されたローパスフィルターと、
を含む、試験装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の試験装置において、
前記信号出力回路は、周波数の変化の１周期ごとに前記周波数分布の範囲内で一様な分布となる周期的な前記出力信号を出力する、試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４４６５６（Ｐ２０１３−４４６５６Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３０５１（Ｐ２０１１−１８３０５１）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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