(57)【要約】【課題】角速度を検出する感度が高い圧電振動子を提供する。【解決手段】音叉型圧電振動子７０は、略長方形状の基台部７４および柱状の２つの脚部７６ａ，７６ｂを含む。音叉型圧電振動子７０は、積層される２つの圧電体基板８０，８２を含む。圧電体基板８０，８２間には、内部電極８４が形成される。一方の圧電体基板８０の表面には、３つの駆動検出用電極８６，８８，９０が内部電極８４に対向するように形成される。一方の圧電体基板８０の厚みは、他方の圧電体基板８２の厚みの１／４の厚みに、すなわち、圧電体基板８０，８２の厚みの１／５の厚みに形成される。【選択図】図４
2010060359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層される複数の圧電体基板、
前記圧電体基板間に形成される内部電極、および
前記内部電極に対向するように前記圧電体基板の表面に形成される駆動検出用電極を含み、
前記複数の圧電体基板において少なくとも前記内部電極および前記駆動検出用電極間の部分が前記内部電極および前記駆動検出用電極の対向する方向に分極される圧電振動子であって、
前記複数の圧電体基板において、前記内部電極および前記駆動検出用電極間の前記部分の分極方向における厚みが前記部分以外の部分の前記分極方向と同じ方向における厚みより薄く形成された、圧電振動子。
【請求項２】
前記内部電極および前記駆動検出用電極間の前記部分の前記分極方向における厚みは、前記複数の圧電体基板の前記分極方向と同じ方向における厚みの１／６〜１／４の厚みに形成された、請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項３】
前記複数の圧電体基板は３層以上からなり、
前記内部電極は、前記３層以上の圧電体基板のうち異なる組み合わせの２つの圧電体基板間に形成されることにより少なくとも２つ形成され、さらに
前記駆動検出用電極は、積層された前記複数の圧電体基板の表裏面に形成された、請求項１または請求項２に記載の圧電振動子。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧電振動子を含んでなる、角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧電振動子および角速度センサに関し、特に、積層される複数の圧電体基板と、圧電体基板間に形成される内部電極と、内部電極に対向するように圧電体基板の表面に形成される駆動検出用電極とを含み、たとえば、角速度センサなどに用いることができる音叉型圧電振動子や音片型圧電振動子などの圧電振動子などに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、この発明の背景となる従来の音叉型圧電振動子の一例を示す平面図であり、図１７は、その音叉型圧電振動子の図解図である。図１６および図１７に示す音叉型圧電振動子１は、略長方形状の基台部２を含み、基台部２の長手方向における一端から柱状の２つの脚部３ａ，３ｂが互いに平行に延びるように形成される。音叉型圧電振動子１は、積層される２つの音叉型の圧電体基板４，５を含み、圧電体基板４，５は、同じ厚みに形成され、互いに逆の厚み方向に分極される。これらの圧電体基板４，５間には、内部電極６が形成される。そのため、内部電極６は、圧電体基板４，５の厚み方向における中央に位置される。また、一方の圧電体基板４の表面には、３つの駆動検出用電極７ａ，７ｂ，７ｃが、幅方向に間隔を隔ててかつ内部電極６に対向するように形成される。この場合、３つの駆動検出用電極７ａ，７ｂ，７ｃは、一方の圧電体基板４の表面側において脚部３ａの幅方向の中央部に延びる溝４ａと脚部３ｂの幅方向の中央部に延びる溝４ｂとによって、互いに分割される。さらに、他方の圧電体基板５の表面には、全面電極８が形成される。
【０００３】
上述の音叉型圧電振動子１では、中央の駆動検出用電極７ｂと両側の駆動検出用電極７ａ，７ｃと間に同様に駆動信号を印加すれば、脚部３ａ，３ｂは、たとえば図１８に示すように、互いに開いたり閉じたりするように基本振動で振動する。脚部３ａ，３ｂが互いに開いている状態（図１８に実線で示す状態）では、中央の駆動検出用電極７ｂを形成した部分が伸びて、両側の駆動検出用電極７ａ，７ｃを形成した部分が縮んでいる。逆に、脚部３ａ，３ｂが互いに閉じている状態では、中央の駆動検出用電極７ｂを形成した部分が縮んで、両側の駆動検出用電極７ａ，７ｃを形成した部分が伸びている。この基本振動のときに、２つの脚部３ａ，３ｂは、分極方向に対して同じ状態で対称的に振動するため、両側の駆動検出用電極７ａ，７ｃからは同じ信号が出力される。そのため、これらの信号の差をとれば、「０」の信号が得られる。
【０００４】
そして、この基本振動の状態で、音叉型圧電振動子１にその長手方向に平行する軸を中心として回転角速度が加わると、脚部３ａ，３ｂには、基本振動の方向と直交する向きに互いに逆向きのコリオリ力が働く。そのため、２つの脚部３ａ，３ｂは、たとえば図１９に示すように、互いに逆方向に変位する。図１９に実線で示す変位状態においては、駆動検出用電極７ａが形成された一方の脚部３ａでは、一方の圧電体基板４が縮み、他方の圧電体基板５が伸び、逆に、駆動検出用電極７ｃが形成された他方の脚部３ｂでは、一方の圧電体基板４が伸び、他方の圧電体基板５が縮んでいる。図１９に実線で示す変位状態とは逆の変位状態では、図示していないが、一方の脚部３ａでは、一方の圧電体基板４が伸び、他方の圧電体基板５が縮み、逆に、他方の脚部３ｂでは、一方の圧電体基板４が縮み、他方の圧電体基板５が伸びている。この変位によって、両側の駆動検出用電極７ａ，７ｃからは、逆位相の信号が出力され、それらの信号の差をとれば、回転角速度の大きさと回転方向とに応じた大きさと極性とを有する信号が得られ、得られた信号から回転角速度を検出することができる。
【０００５】
図１６および図１７に示す音叉型圧電振動子１は、積層される同じ厚みの２つの圧電体基板４，５を含むが、このように同じ厚みの２つの圧電体基板を含む圧電振動子が、例えば特開２００３−５７０３５号公報に開示されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５７０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の音叉型圧電振動子１において、その駆動時および角速度の検出時において正圧電効果を利用しているのは、内部電極６および駆動検出用電極７ａ，７ｂ，７ｃ間にある一方の圧電体基板４のみである。他方の圧電体基板５は、検出時において厚み方向の屈曲振動を一方の圧電体基板４の伸縮に変換するための機械的負荷である。
検出時において、一方の圧電体基板４の伸縮は、厚み方向において各箇所で異なり、電極７ａ，７ｂ，７ｃに近い位置がもっとも大きく伸縮し、内部電極６に近い位置はほとんど伸縮しない。また、検出時において、正圧電効果により一方の圧電体基板４に発生する電荷は、一方の圧電体基板４内の伸縮の平均に比例する。したがって、上述の音叉型圧電振動子１のように、内部電極６が振動子１（圧電体基板４，５）の厚み方向の中央に位置されていると、角速度の検出時において、一方の圧電体基板４の正圧電効果を効率よく利用することができず、そのため、角速度を効率よく検出することができず、角速度を検出する感度が低い。
【０００８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、角速度を検出する感度が高い圧電振動子を提供することである。
この発明の他の目的は、角速度を検出する感度が高い圧電振動子を用いた角速度センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる圧電振動子は、積層される複数の圧電体基板と、圧電体基板間に形成される内部電極と、内部電極に対向するように圧電体基板の表面に形成される駆動検出用電極とを含み、複数の圧電体基板において少なくとも内部電極および駆動検出用電極間の部分が内部電極および駆動検出用電極の対向する方向に分極される圧電振動子であって、複数の圧電体基板において、内部電極および駆動検出用電極間の部分の分極方向における厚みがその部分以外の部分のその分極方向と同じ方向における厚みより薄く形成された、圧電振動子である。
この発明にかかる圧電振動子では、内部電極および駆動検出用電極間の部分の分極方向における厚みは、複数の圧電体基板のその分極方向と同じ方向における厚みの１／６〜１／４の厚みに形成されることが好ましい。
また、この発明にかかる圧電振動子では、たとえば、複数の圧電体基板は３層以上からなり、内部電極は、３層以上の圧電体基板のうち異なる組み合わせの２つの圧電体基板間に形成されることにより少なくとも２つ形成され、さらに駆動検出用電極は、積層された複数の圧電体基板の表裏面に形成されてもよい。
この発明にかかる角速度センサは、この発明にかかる圧電振動子を含んでなる、角速度センサである。
【００１０】
この発明にかかる圧電振動子では、複数の圧電体基板において内部電極および駆動検出用電極間の部分がその部分以外の部分より薄く形成されているので、角速度の検出時において、内部電極および駆動検出用電極間の部分の正圧電効果を効率よく利用することができる。そのため、この発明にかかる圧電振動子では、角速度を効率よく検出することができ、角速度を検出する感度が高くなる。
この発明にかかる圧電振動子では、内部電極および駆動検出用電極間の部分の分極方向における厚みが、複数の圧電体基板のその分極方向と同じ方向における厚みの１／６〜１／４の厚みに形成されると、角速度を特に効率よく検出することができ、角速度を検出する感度が特に高くなる。
また、この発明にかかる圧電振動子では、複数の圧電体基板が３層以上からなり、内部電極が、３層以上の圧電体基板のうち異なる組み合わせの２つの圧電体基板間に形成されることにより少なくとも２つ形成され、さらに駆動検出用電極が、積層された複数の圧電体基板の表裏面に形成されると、角速度の検出時に正圧電効果を利用する部分が増加するので、角速度を検出する感度がさらに高くなる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、角速度を検出する感度が高い圧電振動子が得られる。
また、この発明によれば、角速度を検出する感度が高い圧電振動子を用いた角速度センサが得られる。
【００１２】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１はこの発明にかかる角速度センサの一例を示す内部透視斜視図であり、図２はその角速度センサの分解斜視図である。図１および図２に示す角速度センサ１０は、回路基板２０を含む。回路基板２０は、たとえば長方形板状などの形状に形成される。回路基板２０の一方面には、凹部２２が形成される。凹部２２は、たとえば、回路基板２０の１つの角部側に片寄るような位置に形成される。なお、図２においては、凹部２２は鉤形に形成されているが、後述のＩＣが実装されうる形状であればよく、たとえば四角形状など他の形状に形成されてもよい。
【００１４】
回路基板２０の凹部２２内には、複数の電極２４が、たとえば四角形状に並ぶように形成される。また、回路基板２０の凹部２２の外側において、凹部２２に近接する短辺の近傍に、３つの長方形状の電極２６ａ，２６ｂ，２６ｃが並んで形成される。これらの電極２６ａ〜２６ｃは、その長手方向が凹部２２に近接する回路基板２０の短辺と同じ向きとなるように配置される。さらに、回路基板２０の凹部２２の外側において、凹部２２に近接する長辺の近傍に、３つの長方形状の電極２８ａ，２８ｂ，２８ｃが並んで形成される。これらの電極２８ａ〜２８ｃは、その長手方向が凹部２２に近接する回路基板２０の長辺と同じ向きとなるように配置される。
【００１５】
また、凹部２２と凹部２２から離れた位置にある回路基板２０の短辺との間には、複数対の対向電極３０が形成される。それぞれの対向電極３０は、回路基板２０の長手方向において互いに対向するように形成される。そして、複数対の対向電極３０が、回路基板２０の短辺に沿って並ぶように配置される。さらに、これらの対向電極３０と回路基板２０の短辺との間に、複数の電極３２が形成される。また、凹部２２に近接する回路基板２０の短辺の近傍に形成された電極２６ａ〜２６ｃに隣接して、複数の電極３４が形成される。これらの電極３４は、凹部２２から離れた回路基板２０の長辺に沿って配置される。
【００１６】
回路基板２０の他方面には、図３に示すように、複数の外部電極４０および８つの検査用電極４２ａ〜４２ｈが形成される。外部電極４０は、回路基板２０の対向する長辺に沿って並んで形成される。また、検査用電極４２ａ〜４２ｈは、外部電極４０の内側に並んで形成される。４つの検査用電極４２ａ〜４２ｄおよび別の４つの検査用電極４２ｅ〜４２ｈは、回路基板２０の対向する長辺のそれぞれに沿って形成される。８つの検査用電極４２ａ〜４２ｈの中心点Ｃは、回路基板２０の他方面において、角速度センサ１０全体の重心に対応する位置Ｇに一致するように配置される。
【００１７】
回路基板２０は、たとえばアルミナなどで形成される。また、回路基板２０上に形成される電極２４，２６ａ〜２６ｃ，２８ａ〜２８ｃ，３０，３２，３４，４０，４２ａ〜４２ｈなどは、たとえば、タングステンで形成された電極上にニッケルおよび金を順次メッキすることにより形成される。なお、回路基板２０には、導電性を有する多数のビアホールやパターンなどの配線部材（図示せず）が形成されている。
【００１８】
回路基板２０の凹部２２には、ＩＣ５０が嵌め込まれる。ＩＣ５０は、後述の音叉型圧電振動子を駆動し、音叉型圧電振動子の出力信号を処理するために用いられる。ＩＣ５０には、複数の外部電極（図示せず）が形成され、このＩＣ５０の外部電極が凹部２２内の電極２４にそれぞれ接続される。このとき、たとえば、電極２４に金バンプ５２が形成され、この金バンプ５２によって電極２４とＩＣ５０の外部電極とが接続される。また、ＩＣ５０は、エポキシ系接着剤などからなるアンダーフィル５４によって、回路基板２０に固定される。
【００１９】
回路基板２０に形成された対向電極３０には、チップコンデンサ６０がそれぞれ接続される。チップコンデンサ６０としては、たとえば積層セラミックコンデンサなどが用いられ、その両端に形成された外部電極が、半田６２などによって対向電極３０に接続される。
【００２０】
さらに、凹部２２の外側に形成された電極２６ａ〜２６ｃおよび２８ａ〜２８ｃには、第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２がそれぞれ取り付けられる。第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２は、それぞれ、略長方形状の基台部７４を含み、基台部７４の長手方向における一端から柱状の２つの脚部７６ａ，７６ｂが延びるように形成される。これらの脚部７６ａ，７６ｂは、基台部７４の幅方向の両端より内側において、互いに平行に延びるように形成される。
【００２１】
第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２は、それぞれ、図４および図５に示すように、積層される２つの音叉型の圧電体基板８０，８２を含む。圧電体基板８０，８２は、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電体材料で形成され、たとえば互いに逆の厚み方向に分極される。また、一方の圧電体基板８０の厚みは、他方の圧電体基板８２の厚みの１／４の厚みに、すなわちそれらの圧電体基板８０，８２の厚みの１／５の厚みに形成される。
【００２２】
第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２において、これらの圧電体基板８０，８２間には、内部電極８４がそれぞれ形成される。
【００２３】
また、第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２において、一方の圧電体基板８０の表面には、３つの駆動検出用電極８６，８８，９０が、幅方向に間隔を隔ててかつ内部電極８４に対向するようにそれぞれ形成される。この場合、圧電体基板８０の表面側において、たとえば直線状の一方の溝８０ａが一方の脚部７６ａの幅方向の中央部に延びるように形成され、たとえば直線状の他方の溝８０ｂが他方の脚部７６ｂの幅方向の中央部に延びるように形成される。そして、駆動検出用電極８６，８８は、一方の溝８０ａによって互いに分割される。また、駆動検出用電極８８，９０は、他方の溝８０ｂによって互いに分割される。そのため、端部側の駆動検出用電極８６は、基台部７４から脚部７６ａに延びるように形成される。また、端部側の駆動検出用電極９０は、基台部７４から脚部７６ｂに延びるように形成される。さらに、中央の駆動検出用電極８８は、基台部７４から両方の脚部７６ａ，７６ｂに延びるように形成される。ここで、圧電体基板８０に形成される溝８０ａ，８０ｂの深さは、それぞれ、圧電体基板８０の厚みの１／２の深さに、すなわち、圧電体基板８０，８２の厚みの１／１０の深さに形成される。なお、駆動検出用電極８６，８８，９０間の溝８０ａ，８０ｂの幅は、駆動検出用電極８６，８８，９０間における短絡を防止するために基台部７４部分で広く形成され、さらに、駆動検出用電極８６，８８，９０による効率を上げるために脚部７６ａ，７６ｂ部分で狭くなるように形成されてもよい。
【００２４】
さらに、第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２において、他方の圧電体基板８２の表面には、全面電極９２がそれぞれ形成される。全面電極９２は、圧電体基板８２を分極する際に用いられるものである。そのため、全面電極９２は、圧電体基板８２を分極しない場合など必要のない場合には、形成されなくてもよい。
【００２５】
第１の音叉型圧電振動子７０と第２の音叉型圧電振動子７２とは、回路基板２０の凹部２２の外側に形成された電極２６ａ〜２６ｃおよび電極２８ａ〜２８ｃに取り付けられる。このとき、接合材１００を用いて、２つの音叉型圧電振動子７０，７２の駆動検出用電極８６，８８，９０が、それぞれ、電極２６ａ，２６ｂ，２６ｃおよび電極２８ａ，２８ｂ，２８ｃに接続される。接合材１００としては、たとえば異方導電性接着剤、導電性接着剤、樹脂−金属複合材料、金バンプなどが用いられる。駆動検出用電極８６，８８，９０間においては絶縁性を確保する必要があるため、接合材１００として、異方導電性接着剤や樹脂−金属複合材料を用いる場合には、基台部７４において３つの駆動検出用電極８６，８８，９０側の表面の全面に接合材１００を付与することができるが、その他の材料を用いる場合には、それぞれの駆動検出用電極８６，８８，９０に分割して接合材１００を付与する必要がある。
【００２６】
第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２は、ほぼ直交する向きに配置されるが、それぞれの振動が他の圧電振動子に影響を与えないように、異なる共振周波数を有するものが用いられる。第１の音叉型圧電振動子７０の脚部７６ａ，７６ｂは、第２の音叉型圧電振動子７２の脚部７６ａ，７６ｂより長く形成される。それにより、第１の音叉型圧電振動子７０は、第２の音叉型圧電振動子７２より低い共振周波数を有する。
【００２７】
低い共振周波数を有する第１の音叉型圧電振動子７０は、回路基板２０の短辺の近傍に形成された電極２６ａ〜２６ｃに接続される。また、高い共振周波数を有する第２の音叉型圧電振動子７２は、回路基板２０の長辺の近傍に形成された電極２８ａ〜２８ｃに接続される。これらの第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２の脚部７６ａ，７６ｂは、回路基板２０の短辺および長辺に沿って、凹部２４側に向かって延びるように配置される。
【００２８】
ＩＣ５０およびチップコンデンサ６０などで形成される回路の必要な部分が、電極２４、対向電極３０および配線部材（図示せず）を介して、回路基板２０の他方面に形成された外部電極４０に接続される。また、第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２の駆動検出用電極８６，８８，９０は、電極２６ａ〜２６ｃ，２８ａ〜２８ｃおよび配線部材（図示せず）を介して、ＩＣ５０の回路に接続されるとともに、回路基板２０の他方面に形成された検査用電極４２ａ〜４２ｈに接続される。このとき、第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２の駆動検出用電極８６，８８，９０は、それぞれ、２列に配置された４つの検査用電極４２ａ〜４２ｄおよび４つの検査用電極４２ｅ〜４２ｈに接続される。
【００２９】
ここで、４つ並んだ一方の検査用電極４２ａ〜４２ｄのうち、両外側の２つの検査用電極４２ａ，４２ｄに第１の音叉型圧電振動子７０の中央の駆動検出用電極８８が接続され、内側の２つの検査用電極４２ｂ，４２ｃに第１の音叉型圧電振動子７０の両側の駆動検出用電極８６，９０が接続される。また、４つ並んだ他方の検査用電極４２ｅ〜４２ｈのうち、両外側の２つの検査用電極４２ｅ，４２ｈに第２の音叉型圧電振動子７２の中央の駆動検出用電極８８が接続され、内側の２つの検査用電極４２ｆ，４２ｇに第２の音叉型圧電振動子７２の両側の駆動検出用電極８６，９０が接続される。
【００３０】
回路基板２０の一方面上には、ＩＣ５０、チップコンデンサ６０、第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２を覆うようにして、キャップ１１０が取り付けられる。キャップ１１０は、たとえばアルミナや洋白などの材料で、回路基板２０の外形に合わせた矩形の器状に形成される。
【００３１】
キャップ１１０を回路基板２０に取り付けるために、キャップ１１０の端部と回路基板２０との間にキャップ接着剤１１２が付与される。キャップ接着剤１１２としては、たとえばアルミナなどの絶縁性のキャップ１１０を取り付ける場合には、エポキシ系接着剤などが用いられ、洋白などの導電性のキャップ１１０を取り付ける場合には、エポキシ系接着剤およびエポキシ系導電性接着剤などが用いられる。
【００３２】
キャップ１１０には、防爆用の貫通孔１１４が形成される。貫通孔１１４は、第１の音叉型圧電振動子７０の基台部７４に対応する位置において、キャップ１１０の角部の近傍に形成される。貫通孔１１４は、第２の音叉型圧電振動子７２の基台部７４に対応する位置において、キャップ１１０の角部の近傍に形成されてもよい。つまり、貫通孔１１４は、キャップ１１０を１８０°回転させて回路基板２０に取り付けても、ＩＣ５０の上に配置されない位置に形成されることが好ましい。
【００３３】
次に、図６などを参照して、この角速度センサ１０の回路構成について説明する。ここでは、角速度センサ１０において、第１の音叉型圧電振動子７０に関連する回路構成と第２の音叉型圧電振動子７２に関連する回路構成とが同様の回路構成であるため、先に、第１の音叉型圧電振動子７０に関連する回路構成について詳しく説明し、その後に、第２の音叉型圧電振動子７２に関連する回路構成について簡単に説明する。
【００３４】
角速度センサ１０において、第１の音叉型圧電振動子７０の駆動検出用電極８６，９０は、電極２４，２６ａ，２６ｃおよび配線部材（図示せず）を介して、ＩＣ５０に含まれる入力バッファ２００の２つの入力端に接続される。この入力バッファ２００は、一方の出力端および他方の２つの出力端を有し、一方の出力端は２つの入力端に入力されている信号の和の信号を出力するためのものであり、他方の２つの出力端は２つの入力端に入力されている信号を出力するためのものである。ＩＣ５０内において、入力バッファ２００の一方の出力端は、信号の振幅を制御するための振幅制御回路２０２の入力端に接続され、振幅制御回路２０２の出力端は、信号の位相を適正にするための移相回路２０４の入力端に接続される。ＩＣ５０内の移相回路２０４の出力端は、電極２４，２６ｂおよび配線部材（図示せず）を介して、第１の音叉型圧電振動子７０の駆動検出用電極８８に接続される。このようにして、第１の音叉型圧電振動子７０には、駆動用の帰還ループが形成される。なお、第１の音叉型圧電振動子７０の駆動検出用電極８６，８８，９０は、上述のように、４つの検査用電極４２ａ〜４２ｄの所定のものにそれぞれ接続されている。
【００３５】
ＩＣ５０内において、入力バッファ２００の他方の２つの出力端は、差動増幅回路２０６の２つの入力端に接続され、差動増幅回路２０６の出力端は、振幅調整回路２０８を介して、同期検波回路２１０の一方の入力端に接続され、さらに、入力バッファ２００の一方の出力端は、検波クロック生成回路２１２を介して、同期検波回路２１０の他方の入力端に接続される。同期検波回路２１０は、その一方の入力端に入力されている信号を、その他方の入力端に入力されている信号（検波クロック）に同期して検波するためのものである。同期検波回路２１０の出力端は、ＩＣ５０の１つの外部電極（電極２４）に接続され、この外部電極と基準電圧が印加されるＩＣ５０の別の外部電極（別の電極２４、外部電極４０（ＲＥＦ））との間には、電極３０および配線部材（図示せず）を介して、コンデンサＣ１（チップコンデンサ６０）が接続される。
【００３６】
さらに、ＩＣ５０内において、同期検波回路２１０の出力端は、調整回路２１４の１つの入力端に接続される。この調整回路２１４は、同期検波回路２１０の出力信号を温度補償するためのものである。そのため、ＩＣ５０内には、シリアルインタフェース２１６、ロジック回路２１８、メモリ２２０および温度センサ２２２が設けられる。シリアルインタフェース２１６は、その３つの入力端がＩＣ５０の３つの外部電極（３つの電極２４）および３つの外部電極４０（ＡＣＳ、ＡＣＬＫおよびＡＳＤＩＯ）にそれぞれ接続され、その出力端がロジック回路２１８の入力端に接続される。また、ロジック回路２１８の入出力端がメモリ２２０の入出力端に接続される。さらに、メモリ２２０のＶＰＰ電圧端子は、ＩＣ５０の外部電極（電極２４）および外部電極４０（ＶＰＰ）に接続される。そのため、実際に測定された第１の音叉型圧電振動子７０の温度変化に対するインピーダンス変化特性に関するデータなどのさまざまなデータを、外部電極４０から、シリアルインタフェース２１６およびロジック回路２１８を介して、メモリ２２０に記憶することができる。また、ロジック回路２１８の出力端が調整回路２１４の別の入力端に接続される。そのため、メモリ２２０に記憶されているデータを、ロジック回路２１８を介して、調整回路２１４に与えることができる。さらに、温度センサ２２２の出力端が、調整回路２１４のさらに別の入力端に接続される。したがって、調整回路２１４によって、その入力信号すなわち同期検波回路２１０の出力信号を、メモリ２２０に記憶されているデータおよび温度センサ２２２の出力信号に基づいて温度補償することができる。
【００３７】
なお、図示していないが、メモリ２２０は、上述の振幅調整回路２０８にも接続され、メモリ２２０に記憶されているゲインに関するデータに基づいて、振幅調整回路２０８によって差動増幅回路２０６の出力信号の振幅を調整することができる。
【００３８】
ＩＣ５０内において、調整回路２１４の出力端は、ローパスフィルタ２２４の入力端に接続される。ローパスフィルタ２２４は、角速度センサ１０で検出する角速度の周波数たとえば１０Ｈｚ〜５０Ｈｚを含む低周波帯域を通過するためのものである。ローパスフィルタ２２４の出力端は、ＩＣ５０の外部電極（電極２４）、電極３０および外部電極４０（ＯＵＴｘ）に接続される。なお、ローパスフィルタ２２４は、入力信号を通過して出力する別の出力端も有し、その別の出力端は、ＩＣ５０の別の外部電極（電極２４）および別の電極３０に接続される。そして、ローパスフィルタ２２４の出力端および別の出力端間（電極３０間）には、コンデンサＣ２（チップコンデンサ６０）が接続される。
【００３９】
ローパスフィルタ２２４の出力端すなわち外部電極４０（ＯＵＴｘ）は、外部に設けられるハイパスフィルタ２２６の入力端に接続される。ハイパスフィルタ２２６は、信号中の直流成分をカットするためのものである。ハイパスフィルタ２２６は、コンデンサＣ３および抵抗器Ｒ１を含み、その入力端と出力端との間にコンデンサＣ３が接続され、その出力端とＩＣ５０の基準電圧が印加される別の外部電極４０（ＲＥＦ）との間に抵抗器Ｒ１が接続される。
【００４０】
ハイパスフィルタ２２６の出力端すなわちコンデンサＣ３および抵抗器Ｒ１の接続点は、外部電極４０（ＡＩＮｘ）に接続される。この外部電極４０（ＡＩＮｘ）は、電極２４などを介して、ＩＣ５０内において後段アンプに用いられるオペアンプ２２８の正入力端に接続される。後段アンプは、外部電極４０（ＡＩＮｘ）に入力されている信号の振幅をたとえば５０倍程度増幅するためのものである。オペアンプ２２８は、その負入力端が電極２４などを介して外部電極４０（ＡＦＢｘ）に接続され、その出力端が別の電極２４などを介して別の外部電極４０（ＡＰＯｘ）に接続される。また、これらの外部電極４０（ＡＦＢｘ、ＡＰＯｘ）には、外部に設けられるローパスフィルタ２３０が接続される。ローパスフィルタ２３０は、抵抗器Ｒ２およびコンデンサＣ４を含み、抵抗器Ｒ２およびコンデンサＣ４は、外部電極４０（ＡＦＢｘ、ＡＰＯｘ）間に並列に接続される。また、外部電極４０（ＡＦＢｘ）と基準電圧が印加される別の外部電極４０（ＲＥＦ）との間には、抵抗器Ｒ３が接続される。そのため、オペアンプ２２８を含む後段アンプによって、外部電極４０（ＡＩＮｘ）に入力されている信号の振幅をたとえば５０倍程度増幅して、オペアオンプ２２８の出力端すなわち外部電極４０（ＡＰＯｘ）から出力することができる。
【００４１】
また、ＩＣ５０内には、スイッチＳＷが設けられる。スイッチＳＷは、外部電極４０（ＡＩＮｘ）に接続されるＩＣ５０の外部電極（電極２４）とＩＣ５０の基準電圧が印加される別の外部電極４０（ＲＥＦ）に接続されるＩＣ５０の別の外部電極（別の電極２４）との間に接続される。また、スイッチＳＷは、外部電極４０（ＳＣＴ）に接続されるＩＣ５０の外部電極（電極２４）に接続される。さらに、スイッチＳＷは、外部電極４０（ＳＣＴ）に入力される制御信号によって、オンまたはオフに切替えることができるように構成されている。このスイッチＳＷをたとえば０．２秒間オンにすることによってハイパスフィルタ２２６のコンデンサＣ３を充電すれば、ローパスフィルタ２２４の出力端すなわち外部電極４０（ＯＵＴｘ）の信号が短時間でオペアンプ２２８の正入力端に伝達され、オペアンプ２２８の出力端すなわち外部電極４０（ＡＰＯｘ）における出力信号の立上り時間を早めることができる。
【００４２】
なお、外部電極４０（ＶＣＣ）は、配線部材（図示せず）を介して、ＩＣ５０のＶＣＣおよびＶＤＤに接続される電極２４にそれぞれ接続され、外部電極４０（ＧＮＤ）は、配線部材（図示せず）を介して、ＩＣ５０のＧＮＤに接続される電極２４に接続される。また、外部電極４０（ＳＬＰ）は、配線部材（図示せず）を介して、ＩＣ５０のスリープ制御用端子に接続される電極２４に接続される。
【００４３】
角速度センサ１０において、第１の音叉型圧電振動子７０と同様に、第２の音叉型圧電振動子７２の駆動検出用電極８６，９０は、電極２４，２８ａ，２８ｃおよび配線部材（図示せず）を介して、ＩＣ５０に含まれる入力バッファ２００と同様の入力バッファ２００´の２つの入力端に接続される。入力バッファ２００´の一方の出力端は、振幅制御回路２０２と同様の振幅制御回路２０２´、移相回路２０４と同様の移相回路２０４´、電極２４，２８ｂおよび配線部材（図示せず）を介して、第２の音叉型圧電振動子７２の駆動検出用電極８８に接続される。このようにして、第２の音叉型圧電振動子７２にも、駆動用の帰還ループが形成される。ただし、駆動用の帰還ループは、第２の音叉型圧電振動子７２における駆動周波数が、第１の音叉型圧電振動子７０における駆動周波数より高くなるように形成される。
【００４４】
入力バッファ２００´の他方の２つの出力端も、差動増幅回路２０６および振幅調整回路２０８と同様の差動増幅回路２０６´および振幅調整回路２０８´を介して、同期検波回路２１０と同様の同期検波回路２１０´の一方の入力端に接続され、さらに、入力バッファ２００´の一方の出力端は、検波クロック生成回路２１２と同様の検波クロック生成回路２１２´を介して、同期検波回路２１０´の他方の入力端に接続される。図示していないが、調整回路２０８´にもメモリ２２０が接続され、メモリ２２０に記憶されているゲインに関するデータに基づいて、振幅調整回路２０８´によって差動増幅回路２０６´の出力信号の振幅を調整することができる。また、検波クロック生成回路２１２´は、検波クロック生成回路２１２と比べて、第２の音叉型圧電振動子７２の高い駆動周波数に対応して周期の短い検波クロックを生成し、同期検波回路２１０´における検波の周期も、同期検波回路２１０における検波の周期と比べて短い。
【００４５】
同期検波回路２１０´の出力端は、ＩＣ５０の１つの外部電極（電極２４）および電極３０に接続され、この電極３０と基準電圧が印加されるＩＣ５０の別の外部電極（別の電極２４、外部電極４０（ＲＥＦ））との間には、コンデンサＣ５（チップコンデンサ６０）が接続される。
【００４６】
さらに、ＩＣ５０内において、同期検波回路２１０´の出力端は、調整回路２１４と同様の調整回路２１４´の１つの入力端に接続される。また、調整回路２１４´の別の入力端およびさらに別の入力端には、メモリ２２０および温度センサ２２２がそれぞれ接続される。そのため、メモリ２２０に記憶されているデータを、調整回路２１４´に与えることができる。さらに、調整回路２１４´によって、同期検波回路２１０´の出力信号を、メモリ２２０に記憶されている第２の音叉型圧電振動子７２に関するデータおよび温度センサ２２２の出力信号に基づいて温度補償することができる。
【００４７】
ＩＣ５０内において、調整回路２１４´の出力端は、ローパスフィルタ２２４と同様のローパスフィルタ２２４´の入力端に接続される。ローパスフィルタ２２４´の出力端は、ＩＣ５０の外部電極（電極２４）、電極３０および外部電極４０（ＯＵＴｙ）に接続され、ローパスフィルタ２２４´の別の出力端は、ＩＣ５０の別の外部電極（電極２４）および別の電極３０に接続される。ローパスフィルタ２２４´の出力端および別の出力端間（電極３０間）には、コンデンサＣ６（チップコンデンサ６０）が接続される。
【００４８】
ローパスフィルタ２２４´の出力端すなわち外部電極４０（ＯＵＴｙ）は、ハイパスフィルタ２２６と同様の外部に設けられるハイパスフィルタ２２６´の入力端に接続される。ハイパスフィルタ２２６´は、その入力端と出力端との間にコンデンサＣ７が接続され、その出力端とＩＣ５０の基準電圧が印加される別の外部電極４０（ＲＥＦ）との間に抵抗器Ｒ４が接続される。
【００４９】
ハイパスフィルタ２２６´の出力端すなわちコンデンサＣ７および抵抗器Ｒ４の接続点は、外部電極４０（ＡＩＮｙ）に接続される。この外部電極４０（ＡＩＮｙ）は、電極２４などを介して、ＩＣ５０内において後段アンプと同様の別の後段アンプに用いられるオペアンプ２２８´の正入力端に接続される。この別の後段アンプは、外部電極４０（ＡＩＮｙ）に入力されている信号の振幅をたとえば５０倍程度増幅するためのものである。オペアンプ２２８´は、その負入力端が電極２４などを介して外部電極４０（ＡＦＢｙ）に接続され、その出力端が別の電極２４などを介して別の外部電極４０（ＡＰＯｙ）に接続される。また、これらの外部電極４０（ＡＦＢｙ、ＡＰＯｙ）には、ローパスフィルタ２３０と同様の外部に設けられるローパスフィルタ２３０´が接続される。ローパスフィルタ２３０´の抵抗器Ｒ５およびコンデンサＣ８が、外部電極４０（ＡＦＢｙ、ＡＰＯｙ）間に並列に接続される。また、外部電極４０（ＡＦＢｙ）と基準電圧が印加される別の外部電極４０（ＲＥＦ）との間には、抵抗器Ｒ６が接続される。そのため、オペアンプ２２８´を含む別の後段アンプによって、外部電極４０（ＡＩＮｙ）に入力されている信号の振幅をたとえば５０倍程度増幅して、オペアンプ２２８´の出力端すなわち外部電極４０（ＡＰＯｙ）から出力することができる。
【００５０】
また、ＩＣ５０内には、スイッチＳＷと同様のスイッチＳＷ´が設けられる。スイッチＳＷ´は、外部電極４０（ＡＩＮｙ）に接続されるＩＣ５０の外部電極（電極２４）とＩＣ５０の基準電圧が印加される別の外部電極４０（ＲＥＦ）に接続されるＩＣ５０の別の外部電極（別の電極２４）との間に接続される。また、スイッチＳＷ´も、ＩＣ５０の外部電極（電極２４）および外部電極４０（ＳＣＴ）に接続される。さらに、スイッチＳＷも、外部電極４０（ＳＣＴ）に入力される制御信号によって、オンまたはオフに切替えることができるように構成されている。そのため、このスイッチＳＷ´をたとえば０．２秒間オンにすることによってハイパスフィルタ２２６´のコンデンサＣ７を充電すれば、ローパスフィルタ２２４´の出力端すなわち外部電極４０（ＯＵＴｙ）の信号が短時間でオペアンプ２２８´の正入力端に伝達され、オペアンプ２２８´の出力端すなわち外部電極４０（ＡＰＯｙ）における出力信号の立上り時間を早めることができる。
【００５１】
ここで、上述の角速度センサ１０において、用いられる第１（第２）の音叉型圧電振動子７０（７２）の製造方法の一例について説明する。
【００５２】
まず、図７に示すように、多層基板３００が形成される。この多層基板３００は、２枚の圧電体基板３１０，３１２と３枚の電極３２０，３２２，３２４とを交互に積層したものである。一方の圧電体基板３１０は多数の圧電体基板８０となるものであり、他方の圧電体基板３１２は多数の圧電体基板８２となるものである。そのため、一方の圧電体基板３１０の厚みは、他方の圧電体基板３１２の厚みより薄く形成される。この場合、圧電体基板３１０，３１２は、たとえば、それぞれ複数の圧電体シートを積層したものであり、圧電体シートの積層枚数を調整することによって、圧電体基板３１０，３１２の厚みがそれぞれ調整される。また、電極３２０は、多数の内部電極８４となるものであり、電極３２２は多数の駆動検出用電極８６，８８，９０となるものであり、電極３２４は多数の全面電極９２となるものである。
【００５３】
そして、図８に示すように、多層基板３００において一方の圧電体基板３１０の両面の電極３２２，３２０間と他方の圧電体基板３１２の両面の電極３２４，３２０間とにそれぞれ直流電圧を印加することによって、一方の圧電体基板３１０と他方の圧電体基板３１２とが互いに逆の厚み方向に分極される。
【００５４】
それから、そのように分極された多層基板３００の一方の圧電体基板３１０および電極３２２には、多数の音叉型圧電振動子７０（７２）の駆動検出用電極８６，８８間の溝８０ａおよび駆動検出用電極８８，９０間の溝８０ｂに対応する溝がそれぞれ形成される。
【００５５】
そして、溝８０ａ，８０ｂに対応する溝が形成された多層基板３００は、各音叉型圧電振動子７０（７２）の輪郭に沿って個々の圧電振動子７０（７２）に切断される。このようにして、多数の音叉型圧電振動子７０（７２）が製造される。
【００５６】
次に、上述の角速度センサ１０の作動状態について説明する。この角速度センサ１０では、たとえば、第１の音叉型圧電振動子７０が、回路基板２０の短辺に平行するＸ軸を中心として加わる回転角速度を検出するために用いられ、第２の音叉型圧電振動子７２が、回路基板２０の長辺に平行するＹ軸を中心として加わる回転角速度を検出するために用いられる。
【００５７】
第１の音叉型圧電振動子７０において、入力バッファ２００、振幅制御回路２０２および移相回路２０４からなる駆動用の帰還ループによって自励振駆動回路が形成され、脚部７６ａ，７６ｂは、たとえば図９に示すように、互いに開いたり閉じたりするように基本振動で振動する。脚部７６ａ，７６ｂが互いに開いている状態（図９に実線で示す状態）では、第１の音叉型圧電振動子７０において、中央の駆動検出用電極８８を形成した部分が伸びて、両側の駆動検出用電極８６，９０を形成した部分が縮んでいる。逆に、脚部７６ａ，７６ｂが互いに閉じている状態では、第１の音叉型圧電振動子７０において、中央の駆動検出用電極８８を形成した部分が縮んで、両側の駆動検出用電極８６，９０を形成した部分が伸びている。この基本振動のときに、２つの脚部７６ａ，７６ｂは、分極方向に対して同じ状態で対称的に振動するため、両側の駆動検出用電極８６，９０からは同じ信号が出力される。そのため、検出回路用の差動増幅回路２０６ひいては外部電極４０（ＡＰＯｘ）からは、「０」の信号が出力される。
【００５８】
そして、この基本振動の状態で、第１の音叉型圧電振動子７０にＸ軸を中心として回転角速度が加わると、脚部７６ａ，７６ｂには、基本振動の方向と直交する向きにコリオリ力が働く。脚部７６ａ，７６ｂに働くコリオリ力は互いに逆向きであるため、２つの脚部７６ａ，７６ｂは、たとえば図１０に示すように、互いに逆方向に変位する。図１０に実線で示す変位状態においては、駆動検出用電極８６が形成された一方の脚部７６ａでは、一方の圧電体基板８０が縮み、他方の圧電体基板８２が伸び、逆に、駆動検出用電極９０が形成された他方の脚部７６ｂでは、一方の圧電体基板８０が伸び、他方の圧電体基板８２が縮んでいる。図１０に実線で示す変位状態とは逆の変位状態では、図示していないが、一方の脚部７６ａでは、一方の圧電体基板８０が伸び、他方の圧電体基板８２が縮み、逆に、他方の脚部７６ｂでは、一方の圧電体基板８０が縮み、他方の圧電体基板８２が伸びている。この変位によって、両側の駆動検出用電極８６，９０からは、逆位相の信号が出力され、差動増幅回路２０６からは、回転角速度に応じた大きい信号が出力される。このように出力される信号の大きさと極性とは、回転角速度の大きさと回転方向とにそれぞれ対応する。
【００５９】
差動増幅回路２０６の出力信号は、その振幅が、メモリ２２０に記憶されているデータに基づいて振幅調整回路２０８によって調整される。このように振幅が調整された信号は、同期検波回路２１０によって、検波クロック生成回路２１２の検波クロックに同期して検波される。検波された信号は、調整回路２１４などによって、温度補償される。温度補償された信号は、ローパスフィルタ２２４によって必要な低周波帯域が通過され、ハイパスフィルタ２２６によって直流成分がカットされる。そして、直流成分がカットされた信号は、オペアンプ２２８などからなる後段アンプで増幅され、オペアンプ２２８の出力端すなわち外部電極４０（ＡＰＯｘ）から出力される。したがって、外部電極４０（ＡＰＯｘ）からの出力信号の大きさと極性とによって、Ｘ軸を中心として加わった回転角速度の大きさと回転方向とを検出することができる。
【００６０】
第２の音叉型圧電振動子７２においても、第１の音叉型圧電振動子７０と同様に、脚部７６ａ，７６ｂが、入力バッファ２００´などからなる駆動用の帰還ループによって、基本振動で振動する。ただし、第２の音叉型圧電振動子７２においては、Ｙ軸を中心として加わった回転角速度に応じて、脚部７６ａ，７６ｂの基本振動の向きが変位する。そのため、第２の音叉型圧電振動子７２に関しては、差動増幅回路２０６´ひいては外部電極４０（ＡＰＯｙ）からの出力信号の大きさと極性とによって、Ｙ軸を中心として加わった回転角速度の大きさと回転方向とを検出することができる。
【００６１】
この角速度センサ１０では、第１の音叉型圧電振動子７０および第２の音叉型圧電振動子７２において、それぞれ、２つの圧電体基板８０，８２において内部電極８４および駆動検出用電極８６，８８，９０間の部分（一方の圧電体基板８０）がその部分以外の部分（他方の圧電体基板８２）より薄く形成されている。そのため、角速度の検出時において、内部電極８４および駆動検出用電極８６，８８，９０間の部分（一方の圧電体基板８０）の正圧電効果を効率よく利用することができる。したがって、この角速度センサ１０では、角速度を効率よく検出することができ、角速度を検出する感度が高くなる。この場合、内部電極８４および駆動検出用電極８６，８８，９０間の部分（一方の圧電体基板８０）の分極方向における厚みが、２つの圧電体基板８０，８２のその分極方向と同じ方向における厚みの１／６〜１／４の厚みに形成されているので、角速度を特に効率よく検出することができ、角速度を検出する感度が特に高くなる。
【００６２】
ここで、上述の角速度センサ１０において、角速度を特に効率よく検出することができ、角速度を検出する感度が特に高くなる理由について説明する。
上述の角速度センサ１０では、角速度の検出時に、音叉型圧電振動子７０（７２）において感度（電圧）を発生するのは、内部電極８４および駆動検出用電極８６，８８，９０間の一方の圧電体基板８０である。圧電体基板８０で発生する電圧は、圧電体基板８０において、平均伸縮の増加に伴って単調増加する。音叉型圧電振動子７０（７２）内で最も大きく伸縮する部分は、駆動検出用電極８６，８８，９０の部分と、圧電体基板８２の全面電極９２の部分とである。それぞれの部分の最も大きい伸縮量をΔＬとし、音叉型圧電振動子７０（７２）の厚みすなわち圧電体基板８０，８２の厚みに対して、駆動検出用電極８６，８８，９０から内部電極８４までの部分（一方の圧電体基板８０）の厚みの割合をαとすると、圧電体基板８０の平均伸縮量は、ΔＬ＊（α−１）となる。
この平均伸縮量に対して、圧電体基板８０で発生する電荷量は、ｇ31＊ΔＬ＊（α−１）=β＊ΔＬ＊ｋ31＊（α−１）となる。ただし、ｇ31は圧電定数で、βは係数で、ｋ31は電気機械結合定数である。
上式において、内部電極８４の位置を表す割合αに依存するのは、ｋ31＊（α−１）の部分のみであり、これが検出効率を表す。
ここで、シミュレーションから得られたグラフを図１１に示す。図１１に示すグラフは、音叉型圧電振動子７０（７２）において内部電極８４の位置を表す割合αと検出効率ｋ31＊（α−１）との関係を示す。
原理的に説明すると、ほとんど伸縮しない、音叉型圧電振動子７０（７２）の厚み方向における中央付近が、圧電体基板８０に含まれていると、圧電体基板８０の平均伸縮量を落としてしまうとともに、厚み方向の中央付近は伸縮がほとんどないことにより、電荷の発生は皆無である。したがって、内部電極８４は、なるべく駆動検出用電極８６，８８，９０に近づけたほうが、圧電体基板８０の正圧電効果を効率よく利用することができる。
しかしながら、内部電極８０を駆動検出用電極８６，８８，９０にあまり近付けすぎると、今度は、圧電体基板８０の内部で拾える電荷の総合量が減ってしまう。
そのため、内部電極８４の位置を表す割合αが１／２より小さいと、優れたポイントが存在するが、いずれかの範囲に特に優れたポイントが存在する。
図１１に示すグラフによると、特に優れたポイントは、内部電極８４が、駆動検出用電極８６，８８，９０から、音叉型圧電振動子７０（７２）の厚み方向に、音叉型圧電振動子７０（７２）の厚みの１／６〜１／４の位置にあること、すなわち割合αが１／６〜１／４にあることがわかった。
【００６３】
また、図７および図８に示す上述の音叉型圧電振動子７０（７２）の製造方法では、複数の音叉型圧電振動子７０（７２）の圧電体基板８０，８２などの材料として多層基板３００を用いるので、圧電体基板８０，８２などを個々の音叉圧電体基板７０（７２）ごとに接着する工程を省略することができ、音叉型圧電振動子７０（７２）を容易に製造することができ、しかも、音叉型圧電振動子７０（７２）の量産性に優れているという効果を奏する。
【００６４】
さらに、図７および図８に示す上述の音叉型圧電振動子７０（７２）の製造方法では、圧電体基板３１０，３１２がそれぞれ複数の圧電体シートを積層したものであるので、圧電体シートの積層枚数を調整することによって、圧電体基板３１０，３１２の厚みをそれぞれ調整することができ、さらに、圧電体基板８０，８２の厚みをそれぞれ調整することができる。
【００６５】
また、上述の音叉型圧電振動子７０（７２）では、圧電体基板８０，８２が互いに逆の厚み方向に分極されているが、圧電体基板８０，８２は、同じ厚み方向に分極されてもよい。このように分極するためには、たとえば、図１２に示すように、多層基板３００の電極３２２，３２４間に直流電圧を印加したり、図１３に示すように、多層基板３００の電極３２２，３２０間と電極３２０，３２４間とに、それぞれの間隔（厚み）に応じたそれぞれの大きさの直流電圧を印加したりして、多数の圧電体基板８０，８２となる圧電体基板３１０，３１２を同じ厚み方向に分極すればよい。
ここで、図１２に示すように、圧電体基板３１０，３１２を直列にして分極すると、圧電体基板３１０，３１２の絶縁抵抗のばらつきにより、直流電圧が分圧され、十分に分極することができないことがあり、感度が低下するおそれがある。
それに対して、図１３に示すように、圧電体基板３１０，３１２にそれぞれの大きさの直流電圧を印加すると、上述のように十分に分極することができないことや感度が低下することを防止することができる。
【００６６】
さらに、上述の音叉型圧電振動子７０（７２）において、圧電体基板８０のみが厚み方向に分極されてもよい。このように分極するためには、たとえば、図１４に示すように、多層基板３００の電極３２２，３２４間に直流電圧を印加して、多数の圧電体基板８０となる圧電体基板３１０のみを厚み方向に分極すればよい。
【００６７】
図１５は、この発明にかかる角速度センサに用いられる音叉型圧電振動子の他の例を示す図解図である。図１５に示す音叉型圧電振動子７０では、図４および図５に示す音叉型圧電振動子７０と比べて、圧電体基板８２において、内部電極８４が形成された面とは反対側の面には、全面電極９２が形成されずに、内部電極８４、溝８０ａ，８０ｂを有する圧電体基板８０および駆動検出用電極８６，８８，９０と対称的に、さらなる内部電極８４´、溝８０ａ´，８０ｂ´を有する圧電体基板８０´および駆動検出用電極８６´，８８´，９０´が形成される。また、圧電体基板８０，８２，８０´の厚みの比率は、たとえば、１：３：１に形成される。すなわち、圧電体基板８０の厚みは、圧電体基板８０，８２，８０´の厚みの１／５の厚みに形成され、同様に、圧電体基板８０´の厚みも、圧電体基板８０，８２，８０´の厚みの１／５の厚みに形成される。
【００６８】
図１５に示す音叉型圧電振動子７０では、図４および図５に示す音叉型圧電振動子１０と比べて、圧電体基板８２の両面側に、内部電極８４，８４´、圧電体基板８０，８０´および駆動検出用電極８６，８８，９０，８６´，８８´，９０´がそれぞれ形成されている。すなわち、内部電極８４，８４´は異なった２つの圧電体基板間（圧電体基板８０，８２間と圧電体基板８０´８２間と）にそれぞれ形成され、さらに駆動検出用電極８６，８８，９０，８６´，８８´，９０´は異なった２つの圧電体基板８０，８０´の表面にそれぞれ形成されている。そのため、図１５に示す音叉型圧電振動子１０では、両面側においてそれぞれ内部電極および駆動検出用電極間の部分（圧電体基板８０，８０´）の正圧電効果を効率よく利用することができ、角速度の検出時に正圧電効果を利用する部分が倍増するので、角速度を検出する感度も倍増する。
【００６９】
なお、上述の各音叉型圧電振動子７０では、圧電体基板８０，８０´に所定の深さの溝８０ａ，８０ｂ，８０ａ´，８０ｂ´が形成されているが、これらの溝の深さは、任意に変更されてもよく、あるいは、これらの溝は、隣接する駆動検出用電極間で短絡することがない場合など溝を形成する必要がない場合には形成されなくてもよい。
【００７０】
また、上述の各音叉型圧電振動子７０は、全体が音叉型に形成されているが、この発明は、たとえば短冊状などの形状であって片持ち梁構造を有する音片型圧電振動子にも適用され得る。このような音片型圧電振動子としては、たとえば、上述の音叉型圧電振動子７０を幅方向における中央で基台部７４を２分割し、１つの脚部７６ａ（７６ｂ）を有するものとすることができる。この場合、２分割された基台部７４の幅と脚部７６ａ（７６ｂ）の幅とが、同じ幅に形成されてもよい。
【００７１】
さらに、上述の各音叉型圧電振動子７０では、積層される２つまたは３つの圧電体基板を有するが、この発明は、積層される４つ以上の圧電体基板を有する圧電振動子にも適用され得る。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
この発明にかかる圧電振動子は、角速度センサなどに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明にかかる角速度センサの一例を示す内部透視斜視図である。
【図２】図１に示す角速度センサの分解斜視図である。
【図３】図１に示す角速度センサに用いられる回路基板の他方面を示す斜視図である。
【図４】図１に示す角速度センサに用いられる第１（第２）の音叉型圧電振動子を示す斜視図である。
【図５】図４に示す第１（第２）の音叉型圧電振動子を示す図解図である。
【図６】図１に示す角速度センサの回路構成を示すブロック図である。
【図７】図１に示す角速度センサの第１（第２）の音叉型圧電振動子を製造するための多層基板を示す斜視図である。
【図８】図７に示す多層基板の２枚の圧電体基板を分極する工程の一例を示す図解図である。
【図９】図１に示す角速度センサの第１（第２）の音叉型圧電振動子が基本振動で振動している状態を示す図解図である。
【図１０】図１に示す角速度センサの第１（第２）の音叉型圧電振動子が図９に示す基本振動で振動している状態において回転角速度が加えられることによって変位している状態を示す図解図である。
【図１１】図１に示す角速度センサの第１（第２）の音叉型圧電振動子において内部電極の位置を表す割合αと検出効率ｋ31＊（α−１）との関係を示すグラフである。
【図１２】図７に示す多層基板の２枚の圧電体基板を分極する工程の他の例を示す図解図である。
【図１３】図７に示す多層基板の２枚の圧電体基板を分極する工程のさらに他の例を示す図解図である。
【図１４】図７に示す多層基板の１枚の圧電体基板を分極する工程の一例を示す図解図である。
【図１５】この発明にかかる角速度センサに用いられる音叉型圧電振動子の他の例を示す図解図である。
【図１６】この発明の背景となる従来の音叉型圧電振動子の一例を示す平面図である。
【図１７】図１６に示す音叉型圧電振動子を示す図解図である。
【図１８】図１６に示す音叉型圧電振動子が基本振動で振動している状態を示す図解図である。
【図１９】図１６に示す音叉型圧電振動子が図１８に示す基本振動で振動している状態において回転角速度が加えられることによって変位している状態を示す図解図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  角速度センサ
２０  回路基板
５０  ＩＣ
６０  チップコンデンサ
７０，７２の音叉型圧電振動子
７４  基台部
７６ａ，７６ｂ  脚部
８０，８２，８０´  圧電体基板
８４，８４´  内部電極
８６，８８，９０，８６´，８８´，９０´  駆動検出用電極
１１０  キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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