(57)【要約】  圧電振動センサ（１）は、圧電振動子（２）、ベース（３）、電位差測定手段（４）及び算出手段（５）から構成される。圧電振動子（２）は、圧電セラミック板（６）と、圧電セラミック板（６）の表裏面に配置された第１の電極（７）、第２の電極（８）、第３の電極及び第４の電極から構成される。第１の電極（７）と第２の電極（８）は、圧電セラミック板（６）の表面に互いに平行に配置され、第３の電極と第４の電極は、圧電セラミック板（６）の裏面の、第１の電極（７）と第２の電極（８）の真裏に配置される。
2013027736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電セラミック板と、
前記圧電セラミック板の表面に設けられ互いに平行に配置された第１及び第２の電極と、
前記圧電セラミック板の裏面に設けられ前記第１及び第２の電極と互いに平行に配置された第３及び第４の電極と、
前記第１乃至第４の電極の電位をそれぞれ測定する電位測定手段と、
前記圧電セラミック板に振動が与えられたときに、前記第１乃至第４の電極の電位に基づいて、前記圧電セラミック板に生じた撓みを算出する算出手段と、を備える、
ことを特徴とする圧電振動センサ。
【請求項２】
ベースと支持体とを備え、
前記圧電セラミック板は、前記支持体を介して、前記ベースに接合されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動センサ。
【請求項３】
前記圧電セラミック板ごとに２つの前記支持体を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動センサ。
【請求項４】
前記支持体は、前記圧電セラミック板の長さ方向の両端に配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の圧電振動センサ。
【請求項５】
前記２つの支持体は、前記圧電セラミック板の長さ方向の中央と各端との間に１つずつ配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の圧電振動センサ。
【請求項６】
前記圧電セラミック板は、前記圧電セラミック板の主面に垂直な方向に分極されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
【請求項７】
前記圧電セラミック板は、前記圧電セラミック板の主面に垂直な方向に分極されており、前記圧電セラミック板の長さ方向の一端の分極の方向が、他端の分極の方向と逆向きである、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
【請求項８】
前記圧電セラミック板を複数備え、
当該複数の圧電セラミック板のそれぞれの表面には、第１及び第２の電極が互いに平行に配置されており、
前記複数の圧電セラミック板のそれぞれの裏面には、前記第１及び第２の電極と互いに平行に第３及び第４の電極が配置されており、
前記複数の圧電セラミック板は、主面に垂直な方向から見て、互いに異なる方向を向くように配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動センサ、特に、複数の感度軸を有する圧電振動センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動センサを操作入力手段として備える小型機器、例えば、携帯電話機が知られている。例えば、特許文献１には、使用者によって与えられた振動を振動センサで検知して、通話を保留状態にする携帯電話機が開示されている。また、特許文献２には、携帯電話端末が受ける振動を振動センサで検知して、動作モードを切り換える携帯電話端末が開示されている。【０００３】
このような用途に使用される振動センサの例として、例えば、非特許文献１には、圧電セラミック板の表面と裏面のそれぞれに電極を配置したものをシム材に固定してなる圧電振動子の端部を筐体に片持ち支持した圧電振動センサが開示されている。この圧電振動センサの筐体が振動すると、圧電振動子が撓み、圧電セラミック板の表面と裏面の間に、撓みの大きさに応じた電位差が生じるので、その電位差に基づいて振動を検出することができる。【０００４】
振動方向の違いによって、携帯電話機に異なる動作を行わせる機能、例えば、縦方向の振動を与えた場合には着信音の鳴動を停止させ、横方向の振動を与えた場合にはバックライトを点灯させる機能を求められる場合がある。このような場合には、複数の感度軸を有する振動センサが求められる。【０００５】
複数の感度軸を有する振動センサとして、特許文献３に記載の圧電振動センサが知られている。特許文献３に記載の圧電振動センサは、立方体状の感動体の６面にそれぞれ水晶圧電素子を配置して構成される。この圧電振動センサのいずれの面に力が加わっても、感動体には加わった力と等しい反力が働き、該反力によって水晶圧電素子が変形して、加えられた力の大きさに応じた電位が水晶圧電素子に発生するので、この電位に基づいて、複数の方向、つまり、６面全ての方向の振動を検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３７９２７号公報
【特許文献２】特開２００３−４７０６２号公報
【特許文献３】特開平５−９９７６４号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】マイクロメカトロニクス  １４６頁、２００７年、森北出版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３に記載の圧電振動センサは、立方体形状であるので、形状が大きく、携帯電話機に組み込めないという問題がある。【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、コンパクトな圧電振動センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の圧電振動センサは、圧電セラミック板と、前記圧電セラミック板の表面に設けられ互いに平行に配置された第１及び第２の電極と、前記圧電セラミック板の裏面に設けられ前記第１及び第２の電極と互いに平行に配置された第３及び第４の電極と、前記第１ないし第４の電極の電位をそれぞれ測定する電位測定手段と、前記圧電セラミック板に振動が与えられたときに、前記第１ないし第４の電極の電位に基づいて、前記圧電セラミック板に生じた撓みを算出する算出手段と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧電振動センサを板状の圧電体を用いて構成できるので、圧電振動センサをコンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る圧電振動センサの斜視図である。
【図１Ｂ】圧電振動センサのｙｚ断面図である。
【図１Ｃ】圧電振動センサのｘｚ断面図である。
【図２Ａ】圧電振動子のｚ軸方向の動作を示すｙｚ断面図である。
【図２Ｂ】圧電振動子の分極状態を示すｘｚ断面図である。
【図３Ａ】圧電振動子のｘ軸方向の動作を示すｘｙ平面図である。
【図３Ｂ】圧電振動子の分極状態を示すｘｚ断面図である。
【図４】撓み算出プログラムによる処理を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る圧電振動センサの構成を示す斜視図である。
【図６】第３の実施形態に係る圧電振動センサの構成を示すｙｚ断面図である。
【図７】第４の実施形態に係る圧電振動センサの構成を示すｘｙ平面図である。
【図８】圧電振動子の分極状態の他の例を示すｙｚ断面図である。
【図９Ａ】圧電セラミック板の長さ方向の一端で圧電振動子を筐体に固定する例を示すｙｚ断面図である。
【図９Ｂ】圧電セラミック板の中央で圧電振動子を筐体に固定する例を示すｙｚ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。なお、圧電セラミック板の主面に垂直な方向をｚ軸方向、圧電セラミック板の長さ方向をｙ軸方向、圧電セラミック板の幅方向をｘ軸方向にそれぞれ定義する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃは、第１の実施形態に係る圧電振動センサ１の全体構成を示している。圧電振動センサ１は、圧電振動子２、ベース３、電位測定手段４および算出手段５から構成される。
【００１５】
圧電振動子２は、圧電セラミック板６と、圧電セラミック板６の表裏面に配置された第１の電極７、第２の電極８、第３の電極９および第４の電極１０から構成される。
【００１６】
圧電セラミック板６は、チタンジルコン酸鉛などの強誘電体を素材として構成される薄板である。圧電セラミック板６には分極処理が施されて、双極子モーメントの向きは、ｚ軸方向（図２Ｂおよび図３Ｂに矢印ＰＬで図示した方向）に揃えられている。
【００１７】
第１の電極７、第２の電極８、第３の電極９および第４の電極１０は、圧電効果によって圧電セラミック板６に生じる電位を検出する電極であり、銀などの金属を素材とする。図１Ｃに示すように、第１の電極７と第２の電極８は、圧電セラミック板６の表面に互いに平行に配置されており、第３の電極９と第４の電極１０は、圧電セラミック板６の裏面の、第１の電極７と第２の電極８の真裏に配置されている。第１の電極７、第２の電極８、第３の電極９および第４の電極１０は、例えば、スパッタリング、スクリーン印刷などにより、圧電セラミック板６の表裏面に形成される。
【００１８】
ベース３は、圧電振動センサ１の基体であり、例えば、鋼、黄銅、アルミニウムなどを素材として構成され、十分な剛性を備える。本発明の各実施形態を説明する図面においては、便宜上、ベース３を板で図示しているが、ベース３は単なる板である必要はなく、例えば、筐体であってもよい。
【００１９】
電位測定手段４は、第１の電極７、第２の電極８、第３の電極９および第４の電極１０の電位をそれぞれ測定する電位差計である。
【００２０】
算出手段５は、電位測定手段４で測定された第１の電極７、第２の電極８、第３の電極９および第４の電極１０の電位に基づいて、圧電セラミック板６の撓みを算出するコンピュータである。なお、算出手段５には、後述する撓み算出プログラム２０がインストールされており、算出手段５は該プログラムにしたがって、所定の処理を実行して、前記撓みを算出する。
【００２１】
次に、圧電振動センサ１の動作と検出方法について説明する。
【００２２】
圧電振動センサ１がｚ軸方向（図２Ａ及び図２Ｂに矢印ＶＢで図示した方向）に振動すると、図２Ａに示すようなｚ軸の正方向に向かって凸となるような撓みが圧電セラミック板６に生じる。
【００２３】
圧電セラミック板６が、上記のように撓むと、圧電セラミック板６の表面は伸び、裏面は縮む。その結果、圧電セラミック板６の表面の電位は低く、裏面の電位は高くなる。また、圧電セラミック板６が、図２Ａとは逆方向、すなわち、ｚ軸の負方向に向かって凸となるように撓むと、圧電セラミック板６の表面は縮み、裏面は伸びる。その結果、圧電セラミック板の表面の電位は高く、裏面の電位は低くなる。
【００２４】
したがって、圧電セラミック板６が、ｚ軸方向に振動する場合には、第１の電極７と第３の電極９の間、および第２の電極８と第４の電極１０の間の電位差は大きくなる。一方、第１の電極７と第２の電極８の間、および第３の電極９と第４の電極１０の間の電位差は小さくなる。
【００２５】
また、圧電振動センサ１がｘ軸方向に振動すると、図３Ａに示すようなｘ軸の正方向に向かって凸となるような撓みが圧電セラミック板６に生じる。
【００２６】
圧電セラミック板６が、上記のように撓むと、圧電セラミック板６の右辺は伸び、左辺は縮む。その結果、圧電セラミック板６の右側の電位は低く、左側の電位は高くなる。また、圧電セラミック板６が、図３Ａとは逆方向、つまり、ｘ軸の負方向に向かって凸となるように撓むと、圧電セラミック板６の右辺は縮み、左辺は伸びる。その結果、圧電セラミック板６の右側の電位は高く、左側の電位は低くなる。
【００２７】
したがって、圧電セラミック板６が、ｘ軸方向に振動する場合には、第１の電極７と第２の電極８の間、および第３の電極９と第４の電極１０の間の電位差は大きくなる。一方、第１の電極７と第３の電極９の間、および第２の電極８と第４の電極１０の間の電位差は小さくなる。
【００２８】
圧電振動センサ１は、上述した方法により、ｘ軸方向およびｚ軸方向の振動を検出する。算出手段５において撓み算出プログラム２０を実行すると、前記振動は自動的に検出される。以下、撓み算出プログラム２０による処理について、説明する。
【００２９】
算出手段５は、撓み算出プログラム２０を所定の周期で繰り返し起動する。これにより、圧電セラミック板６の撓みを所定の周期でサンプリングする。
【００３０】
撓み算出プログラム２０が起動されると、第１の電極７、第２の電極８、第３の電極９および第４の電極１０の電位（Φ１、Φ２、Φ３およびΦ４）が入力される（ステップＳ１）。
【００３１】
次に、第１の電極７と第２の電極８の間の電位差（Ｄ１２）、第３の電極９と第４の電極１０の間の電位差（Ｄ３４）、第１の電極７と第３の電極９の間の電位差（Ｄ１３）、および第２の電極８と第４の電極１０の間の電位差（Ｄ２４）をそれぞれ算出する（ステップＳ２）。
【００３２】
次に、第１の電極７と第３の電極９の間の電位差（Ｄ１３）または第２の電極８と第４の電極１０の間の電位差（Ｄ２４）のいずれか一方に基づいて、ｚ軸方向の撓みｄｚを算出する。なお、電位差を撓みに換算する換算式は、事前にキャリブレーションを行って、決定しておく（以下、同じ）（ステップＳ３）。
【００３３】
次に、第１の電極７と第２の電極８の間の電位差（Ｄ１２）又は第３の電極９と第４の電極１０の間の電位差（Ｄ３４）のいずれか一方に基づいて、ｘ軸方向の撓みｄｘを算出する（ステップＳ４）。
【００３４】
ｚ軸方向の撓みｄｚが所定のしきい値Ｔｚより大きければ（ステップＳ５；ＹＥＳ）、ステップＳ７に進み、外部に信号を出力し、処理を終了する。該信号は、例えば、携帯電話本体を制御するコンピュータに入力されて、携帯電話本体に所定の動作を行わせる。
【００３５】
ｚ軸方向の撓みｄｚが所定のしきい値Ｔｚ以下であれば（ステップＳ５；ＮＯ）、ステップＳ６に進む。
【００３６】
ｘ軸方向の撓みｄｘが所定のしきい値Ｔｘより大きければ（ステップＳ６；ＹＥＳ）、ステップＳ８に進み、外部に信号を出力し、処理を終了する。該信号も、例えば、携帯電話本体に所定の動作を行わせる。
【００３７】
ｘ軸方向の撓みｄｘが所定のしきい値Ｔｘ以下であれば（ステップ６；ＮＯ）、何もしないで処理を終了する。
【００３８】
このように、圧電振動センサ１では、第１の電極７、第２の電極８、第３の電極９及び第４の電極１０の間の電位差に基づいて、ｘ軸方向及びｚ軸方向の振動を検出している。
【００３９】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、圧電振動子２をベース３に直接固定する例を示したが、図５に示すように、圧電セラミック板６の両端に支持体１１を備えて、ベース３に圧電振動子２を固定してもよい。
【００４０】
支持体１１は、ベース３から一定の間隔を開けて、圧電振動子２を固定する部材であり、例えば、ステンレスなどの金属材料あるいはＡＢＳ（Acrylonitrile-Butadiene-Styrene）樹脂、ポリカーボネート、ブチルゴムなどの高分子材料で構成される。支持体１１の両端は、エポキシ樹脂などを用いて圧電セラミック板６及びベース３にそれぞれ接合すればよい。
【００４１】
このようにすれば、第１の実施形態の圧電振動センサ１に比べて、圧電セラミック板６を大きく撓ますことができるので、圧電振動センサ１の感度を高めることができる。
【００４２】
また、第２の実施形態では、圧電セラミック板６の両端を支持体１１で支持しているので、圧電セラミック板６を片持ち支持した圧電振動センサに比べて、圧電セラミック板６の機械的共振周波数を高めることができる。このため、高周波数帯域まで周波数特性を平坦にできるので、圧電振動センサ１の周波数帯域を広くできる。
【００４３】
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、圧電セラミック板６の両端に支持体１１を備えて、ベース３に圧電振動子２を固定する例を示したが、図６に示すように、圧電セラミック板６の両端からｙ軸方向の中央までの間に、支持体１１を１個ずつ配置して、ベース３に圧電振動子２を固定してもよい。このようにすれば、ベース３に対する圧電振動子２の拘束を緩和できるので、圧電セラミック板６をさらに大きく撓ませることができる。それにより、第１及び第２の実施形態の構成に比べて、センサの感度を高めることができる。
【００４４】
（第４の実施形態）
また、第１、第２及び第３の実施形態では、ベース３に圧電振動子２を１個備えて、ｘ軸及びｚ軸方向の振動を検出する例を示したが、図７に示すように、一方の圧電振動子２の圧電セラミック板６の長さ方向と、他方の圧電振動子２の圧電セラミック板６の長さ方向とが、ｚ軸方向から見て直交するように２個の圧電振動子２をベース３に配置してもよい。このようにすれば、図中のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の振動を検出できるので、振動を検出する方向の自由度が高くなる。
【実施例】
【００４５】
以下に実施例を示し、さらに詳しく本発明について例示する。以下の実施例１、実施例２及び実施例３は、第２、第３及び第４の実施形態にそれぞれ対応する例である。以下の例は、本発明の技術的範囲を制限するものではない。【００４６】
［実施例１］
チタンジルコン酸鉛を組成に有する圧電セラミック材料を、長さ１５ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍの平板状に加工して圧電セラミック板を作製した。次に、圧電セラミック板の表面に、矩形の第１及び第２の電極を互いに平行に配置し、圧電セラミック板の裏面に、同じく矩形の第３及び第４の電極を第１及び第２の電極と互いに平行に配置して、圧電振動子を作製した。第１の電極、第２の電極、第３の電極及び第４の電極には、長さ１０ｍｍ、幅１ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍの銀板をそれぞれ用いた。次に、圧電セラミック板の長さ方向の両端に支持体の一方の面を接合し、該支持体の他方の面を筐体に接合した。支持体には、長さ１ｍｍ、幅１ｍｍ、厚さ１ｍｍのステンレス板を用いた。圧電セラミック板と筐体とを支持体で接合した後、電位差計、マイクロコンピュータを筐体内に取り付けた。マイクロコンピュータには、撓み算出プログラムを予め格納しておいた。次に、第１の電極、第２の電極、第３の電極及び第４の電極を電位差計に接続し、電位差計をマイクロコンピュータに接続して、圧電振動センサを作製した。【００４７】
［実施例２］
支持体の取り付け位置を変えた以外は、実施例１と同様にして、圧電振動センサを作製した。支持体は、圧電セラミック板の長さ方向の両端から４ｍｍ離れた位置にそれぞれ１個ずつ取り付けた。【００４８】
［実施例３］
実施例１で作製した圧電振動子を２個備え、圧電セラミック板の主面に垂直な方向から見て、圧電セラミック板の互いの長さ方向が直交するように筐体内に配置し、各圧電振動子の長さ方向の両端に支持体の一方の面を接合し、他方の面を筐体に接合する、圧電振動センサを作製した。【００４９】
［比較例］
実施例１と同じ材料を用いて、同じ寸法に加工した圧電セラミック板の表裏面に、矩形の電極がそれぞれ１個ずつ一様に配置された、圧電振動子を作製した。電極には、長さ１０ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍの銀板を用いた。次に、圧電セラミック板の長さ方向の一端に支持体の一方の面を接合し、該支持体の他方の面を筐体に接合した。支持体は、実施例１と同寸、同材質のものを用いた。圧電セラミック板と筐体とを支持体で接合した後、実施例１と同じ電位差計とマイクロコンピュータを筐体内に取り付けた。マイクロコンピュータには、撓み算出プログラムを予め格納しておいた。次に、圧電セラミック板の表裏面に配置された各電極を電位差計に接続し、電位差計をマイクロコンピュータに接続して、圧電振動センサを作製した。【００５０】
［振動センサの特性評価］
実施例１、２、３及び比較例の圧電振動センサについて、圧電セラミック板の幅方向と長さ方向の何れか一方の感度（以下、面内方向感度と略記する）と、周波数帯域を評価した。実施例１、２、３及び比較例において、面内方向感度を、以下のようにして求めた。まず、圧電セラミック板の長さ方向と幅方向の何れか一方に検知対象信号を印加した状態で、第１の電極、第２の電極、第３の電極及び第４の電極の電位を電位差計で測定した。次に、マイクロコンピュータにおいて、撓み算出プログラムによって、圧電セラミック板の撓みを算出して、面内方向感度を求めた。検知対象信号として、加速度振幅が０．１ｍ／ｓ２で周波数が１００Ｈｚの正弦波交流振動を用いた。機械的共振周波数を測定し、その大きさを比べることによって、周波数帯域を評価した。この機械的共振周波数は、加振器により広帯域振動を振動センサに印加した状態において圧電セラミック板が撓んだときの周波数をレーザードップラー振動計で測定することによって求めた。【００５１】
面内方向感度と周波数帯域の評価結果を表１に示した。表１には、実施例１で測定した値を１とする規格化を行ったときの値を示している。【００５２】
【表１】
2013027736.tif 000003
【００５３】
表１より、比較例の圧電振動センサでは０．００１という誤差程度の値しか検出されなかった面内方向感度が、実施例１、実施例２及び実施例３の圧電振動センサにおいては、１０００倍〜５０００倍の大きさで検出されることが解った。また、実施例１、実施例２及び実施例３の圧電振動センサでは、比較例の圧電振動センサに比べて、周波数帯域が３０倍以上に広がることが解った。このことから、比較例の圧電振動センサに比べて、いずれの実施例の圧電振動センサも、感度が高くなり、広い周波数帯域で動作することが解った。【００５４】
また、実施例２の圧電振動センサは、実施例１の圧電振動センサに比べて、面内方向感度が５倍に増大することが解った。このことから、実施例２の圧電振動センサは、実施例１の圧電振動センサと比べて、感度が高くなることが解った。【００５５】
また、実施例３の圧電振動センサでは、面内方向感度及び周波数帯域は、実施例１の圧電振動センサと同じ値であったが、実施例１に比べて、振動を検出する方向の自由度が向上する、つまり、圧電セラミック板の主面の垂直方向、長さ方向及び幅方向の３方向の振動を検出できることが解った。【００５６】
本明細書の実施形態及び実施例は、本発明の具体的実施態様の例示であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲において、自在に変形、応用あるいは改良して実施できる。【００５７】
例えば、上記実施形態及び実施例では、圧電セラミック板６を主面に垂直な一方向に分極する例を示したが、本発明に係る圧電振動センサ１は、一方向に分極された圧電セラミック板６を備えるものには限られない。例えば、圧電セラミック板６の長さ方向の中央を境に、圧電セラミック板６に互いに逆向きの電界を印加して、図８に示したように、主面に垂直な方向において、圧電セラミック板６を互いに逆向きに分極させてもよい。【００５８】
また、上記実施形態及び実施例では、２個の支持体１１により、ベース３に圧電セラミック板６を固定する例を示したが、ベース３に圧電セラミック板６を固定する支持体１１の数は２個に限られない。例えば、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、支持体１１の数は１個であってもよい。図９Ａに示すように、圧電セラミック板６を片持ち支持にした場合には、２個の支持体１１を備えた圧電振動センサに比べて、圧電セラミック板６を大きく撓ませることができる。それにより、センサの感度を高めることができる。また、図９Ｂに示すように、圧電セラミック板６の中央に支持体１１を取り付けた場合には、圧電セラミック板６をさらに大きく撓ませることができるので、センサの感度をさらに高めることができる。支持体１１の個数及び取り付け位置は、圧電振動センサ１に要求される周波数帯域及びサイズに応じて変えることもできる。【００５９】
以上説明したように、本発明によれば、圧電振動センサを板状の圧電体を用いて構成できるので、圧電振動センサをコンパクトに構成できる。【００６０】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。【００６１】
（付記１）圧電セラミック板と、
前記圧電セラミック板の表面に設けられ互いに平行に配置された第１及び第２の電極と、
前記圧電セラミック板の裏面に設けられ前記第１及び第２の電極と互いに平行に配置された第３及び第４の電極と、
前記第１乃至第４の電極の電位をそれぞれ測定する電位測定手段と、
前記圧電セラミック板に振動が与えられたときに、前記第１乃至第４の電極の電位に基づいて、前記圧電セラミック板に生じた撓みを算出する算出手段と、を備える、
ことを特徴とする圧電振動センサ。【００６２】
（付記２）ベースと支持体とを備え、
前記圧電セラミック板は、前記支持体を介して、前記ベースに接合されている、
ことを特徴とする付記１に記載の圧電振動センサ。【００６３】
（付記３）前記圧電セラミック板ごとに２つの前記支持体を備える、
ことを特徴とする付記２に記載の圧電振動センサ。【００６４】
（付記４）前記支持体は、前記圧電セラミック板の長さ方向の両端に配置されている、
ことを特徴とする付記３に記載の圧電振動センサ。【００６５】
（付記５）前記２つの支持体は、前記圧電セラミック板の長さ方向の中央と各端との間に１つずつ配置されている、
ことを特徴とする付記３に記載の圧電振動センサ。【００６６】
（付記６）前記圧電セラミック板は、前記圧電セラミック板の主面に垂直な方向に分極されている、
ことを特徴とする付記１乃至５のいずれか１つに記載の圧電振動センサ。【００６７】
（付記７）前記圧電セラミック板は、前記圧電セラミック板の主面に垂直な方向に分極されており、前記圧電セラミック板の長さ方向の一端の分極の方向が、他端の分極の方向と逆向きである、
ことを特徴とする付記１乃至５のいずれか１つに記載の圧電振動センサ。【００６８】
（付記８）前記圧電セラミック板を複数備え、
当該複数の圧電セラミック板のそれぞれの表面には、第１及び第２の電極が互いに平行に配置されており、前記複数の圧電セラミック板のそれぞれの裏面には、前記第１及び第２の電極と互いに平行に第３及び第４の電極が配置されており、前記複数の圧電セラミック板は、主面に垂直な方向から見て、互いに異なる方向を向くように配置されている、
ことを特徴とする付記１乃至７のいずれか１つに記載の圧電振動センサ。【００６９】
なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。【００７０】
本発明は、２０１１年８月２４日に出願された日本国特許出願２０１１−１８２６９４号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２０１１−１８２６９４号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、圧電振動センサをコンパクトに構成できる。
【符号の説明】
【００７２】
１  圧電振動センサ
２  圧電振動子
３  ベース
４  電位測定手段
５  算出手段
６  圧電セラミック板
７  第１の電極
８  第２の電極
９  第３の電極
１０  第４の電極
１１  支持体
２０  撓み算出プログラム
【図１Ａ】
2013027736.tif 000004
【図１Ｂ】
2013027736.tif 000005
【図１Ｃ】
2013027736.tif 000006
【図２Ａ】
2013027736.tif 000007
【図２Ｂ】
2013027736.tif 000008
【図３Ａ】
2013027736.tif 000009
【図３Ｂ】
2013027736.tif 000010
【図４】
2013027736.tif 000011
【図５】
2013027736.tif 000012
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
2013027736.tif 000016
【図９Ｂ】
2013027736.tif 000017
【国際調査報告】
2013027736.tif 000018
2013027736.tif 000019
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