(57)【要約】【課題】小型のジャイロセンサー素子を提供すること。【解決手段】ジャイロセンサー素子は、基部１０と、基部１０から延出している振動腕２０，３０と、を備え、振動腕２０，３０の一面には、延出方向に沿うように第１積層体４０および第２積層体５０が設けられ、第１積層体４０および第２積層体５０は、第１電極層４１，５１、第２電極層４３，５３、および第１電極層４１，５１と第２電極層４３，５３との間に設けられている第１圧電層４２，５２を含む駆動部４７，５７と、第２電極層４３，５３、第３電極層４５，５５、および第２電極層４３，５３と第３電極層４５，５５との間に設けられている第２圧電層４４，５４を含む検出部４８，５８と、を有し、第１圧電層４２，５２の圧電歪定数は、第２圧電層４４，５４の圧電歪定数より大きく、第２圧電層４４，５４の誘電率は、第１圧電層４２，５２の誘電率より小さい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部から延出している振動腕と、を備え、
前記振動腕の一面には、延出方向に沿うように第１積層体および第２積層体が設けられ、
前記第１積層体および前記第２積層体は、第１電極層、第２電極層、および前記第１電極層と前記第２電極層との間に設けられている第１圧電層を含む駆動部と、前記第２電極層、第３電極層、および前記第２電極層と前記第３電極層との間に設けられている第２圧電層を含む検出部と、を有し、
前記第１圧電層の圧電歪定数は、前記第２圧電層の圧電歪定数より大きく、
前記第２圧電層の誘電率は、前記第１圧電層の誘電率より小さいことを特徴とするジャイロセンサー素子。
【請求項２】
前記第１積層体および前記第２積層体は、前記振動腕の一面より、前記第１電極層、前記第１圧電層、前記第２電極層、前記第２圧電層、前記第３電極層、の順に積層されていることを特徴とする請求項１に記載のジャイロセンサー素子。
【請求項３】
基部と、
前記基部から延出している振動腕と、を備え、
前記振動腕の一面には、延出方向に並行して第１積層体および第２積層体が設けられ、
前記第１積層体および前記第２積層体は、第１電極層、第２電極層、および前記第１電極層と前記第２電極層との間に設けられている第１圧電層を含む駆動部と、前記第２電極層、第３電極層、および前記第２電極層と前記第３電極層との間に設けられている第２圧電層を含む検出部と、を有し、
少なくとも前記第１圧電層は、前記第１積層体と前記第２積層体とに分離され、
前記振動腕は、面内に沿う方向に屈曲振動することを特徴とするジャイロセンサー素子。
【請求項４】
前記振動腕に加えられた変位は、前記第１積層体の検出部と、前記第２積層体の検出部と、で検出された電荷量の和で求められることを特徴とする請求項３に記載のジャイロセンサー素子。
【請求項５】
前記基部から並行して延出している二つの振動腕を備えていることを特徴とする請求項３または４に記載のジャイロセンサー素子。
【請求項６】
前記第１積層体および前記第２積層体は、前記振動腕の前記一面より、前記第１電極層、前記第１圧電層、前記第２電極層、前記第２圧電層、前記第３電極層、の順に積層され、前記振動腕の延出方向の中心線に対して線対称に設けられ、
前記第２圧電層の前記面内方向の幅は、前記第１圧電層の前記面内方向の幅より狭く、
前記第１積層体が有している前記第２圧電層の中心線と、前記第２積層体が有している前記第２圧電層の中心線との中心間距離は、前記第１積層体が有している前記第１圧電層の中心線と、前記第２積層体が有している前記第１圧電層の中心線との中心間距離より狭いことを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子を備えていることを特徴とするジャイロ装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか一項に記載のジャイロセンサー素子を備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロセンサー素子、ジャイロ装置、電子機器、および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ジャイロセンサーは、船舶、航空機、ロケットなどの姿勢を自律制御する技術に使用されている。最近では、車両における車体制御、カーナビゲーションシステムの自車位置検出、デジタルカメラ、ビデオカメラおよび携帯電話の振動制御補正（いわゆる手振れ補正）などに用いられている。これらの電子機器の小型化に伴い、例えば、特許文献１に記載されているように、シリコン基板からなる音叉型振動子のアームに、振動部を励振する駆動部と、振動部のたわみを検出する検知部を設けたジャイロセンサーが知られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４９３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の音叉型ジャイロセンサーは、基部から延出した振動腕（アーム）と、振動腕の一面に、振動腕の延出方向に沿って設けられた一対の駆動部と、一対の駆動部の間に設けられた検出部（検知部）と、を備えている。駆動部および検出部は、上部電極層、下部電極層、および上部電極層と下部電極層とに挟まれた圧電層を有する積層体で形成されている。すなわち、振動腕には、駆動部を有する二つの積層体と、検出部を有する一つの積層体と、からなる三つの積層体を設けるための大きさ（腕の幅）が必要となる。この構成のジャイロセンサーを小型化するためには、積層体の幅を狭くする必要がある。しかしながら、積層体の幅を狭くすると、駆動効率や検出感度が低下する恐れがあり、小型化が困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係るジャイロセンサー素子は、基部と、前記基部から延出している振動腕と、を備え、前記振動腕の一面には、延出方向に沿うように第１積層体および第２積層体が設けられ、前記第１積層体および前記第２積層体は、第１電極層、第２電極層、および前記第１電極層と前記第２電極層との間に設けられている第１圧電層を含む駆動部と、前記第２電極層、第３電極層、および前記第２電極層と前記第３電極層との間に設けられている第２圧電層を含む検出部と、を有し、前記第１圧電層の圧電歪定数は、前記第２圧電層の圧電歪定数より大きく、前記第２圧電層の誘電率は、前記第１圧電層の誘電率より小さいことを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、ジャイロセンサー素子は、一つの積層体に駆動部と検出部とが形成されており、第１積層体と第２積層体との二つの積層体で、ジャイロセンサー素子を構成させることができる。これにより、振動腕の幅を狭くすることが可能となり、小型のジャイロセンサー素子を提供することができる。
また、本適用例のジャイロセンサー素子の駆動部は、逆圧電効果を利用して、第１圧電層に電圧を印加することで第１圧電層に歪を生じさせ、振動腕を駆動させる。第１圧電層に、第２圧電層の圧電歪定数（逆圧電効果）より大きい圧電歪定数を有する圧電材料を使用することで、電気エネルギー（電圧）から機械エネルギー（歪）への変換効率が増大し、振動腕の駆動効率が向上する。
【０００８】
さらに、ジャイロセンサー素子の検出部は、振動腕に加わる角速度で生じるコリオリ力が第２圧電層に歪を加え、圧電効果により、歪量に応じて第２圧電層に現れる電荷を検出する。第２圧電層に第１圧電層の誘電率よりも小さい誘電率を有する圧電材料を使用することで、検出部に滞留する電荷量を減らせるため、歪量に応じて現れる電荷の検出感度が向上する。換言すると、ジャイロセンサー素子の駆動効率と検出感度とを犠牲にすることなく、第１積層体、第２積層体の幅、および振動腕の幅を狭くすることができる。これにより、さらに小型のジャイロセンサー素子を提供することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載のジャイロセンサー素子において、前記第１積層体および前記第２積層体は、前記振動腕の一面より、前記第１電極層、前記第１圧電層、前記第２電極層、前記第２圧電層、前記第３電極層、の順に積層されていることが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、ジャイロセンサー素子の駆動部は、振動腕に接している第１電極層と、第１電極層に積層されている第１圧電層と、第１圧電層に積層されている第２電極層と、で形成されている。検出部は、第２電極層と、第２電極層に積層されている第２圧電層と、第２圧電層に積層されている第３電極層と、で形成されている。通常、層を多層に積層すると、後から積層した層は、先に形成した下地となる層の表面形状の影響を受け、層の表面に生じる厚さ方向の凹凸が大きくなる。換言すると、振動腕に近い圧電層ほど、表面形状が平坦で良好な膜質が得られ、圧電歪定数の大きい圧電層が形成されるので、振動腕に近接している第１圧電層を駆動部とすることで、振動腕の駆動効率が向上する。
また、検出部は、振動腕の一面から、第１電極層および第１圧電層を介した、厚み方向に離れた位置に形成されているので、振動腕に厚み方向の力が加わると、第２圧電層に加わる歪量が大きくなり、第２圧電層に現れる電荷量も多くなるため、角速度が加わった時に生じる電荷の検出精度が向上する。これにより、ジャイロセンサー素子の駆動効率と検出感度とを犠牲にすることなく、第１積層体、第２積層体の幅、および振動腕の幅を狭くすることができるので、小型のジャイロセンサー素子を提供することができる。
【００１１】
［適用例３］本適用例に係るジャイロセンサー素子は、基部と、前記基部から延出している振動腕と、を備え、前記振動腕の一面には、延出方向に並行して第１積層体および第２積層体が設けられ、前記第１積層体および前記第２積層体は、第１電極層、第２電極層、および前記第１電極層と前記第２電極層との間に設けられている第１圧電層を含む駆動部と、前記第２電極層、第３電極層、および前記第２電極層と前記第３電極層との間に設けられている第２圧電層を含む検出部と、を有し、少なくとも前記第１圧電層は、前記第１積層体と前記第２積層体とに分離され、前記振動腕は、面内に沿う方向に屈曲振動することを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、ジャイロセンサー素子は、振動腕の一面に形成されている第１積層体および第２積層体の夫々に、第１電極層、第２電極層、第１電極層と第２電極層との間に設けられている第１圧電層を含む駆動部と、第２電極層、第３電極層、第２電極層と第３電極層との間に設けられている第２圧電層を含む検出部と、が設けられている。第１圧電層および第２圧電層が、第１積層体と第２積層体とに分離されているので、第１積層体の駆動部と、第２積層体の駆動部と、に極性の異なる電圧を印加すると、振動腕は面内に沿う方向に屈曲振動する。また、振動腕に加わる角速度で生じるコリオリ力が第２圧電層に歪みを加え、圧電効果により歪み量に応じて第１積層体の検出部および第２積層体の検出部に現れる電荷量の少なくとも一方を検知することで角速度が求められる。
【００１３】
本適用例のジャイロセンサー素子は、一つの積層体に駆動部と検出部とが形成されており、第１積層体と第２積層体との二つの積層体で、ジャイロセンサー素子を構成させることができるので、振動腕の幅を狭くすることが可能となり、小型のジャイロセンサー素子を提供することができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に記載のジャイロセンサー素子において、前記振動腕に加えられた変位は、前記第１積層体の検出部と、前記第２積層体の検出部と、で検出された電荷量の和で求められることが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、ジャイロセンサー素子の検出部は、第１積層体および第２積層体に設けられている。振動腕に加わる角速度で生じるコリオリ力が第２圧電層に歪みを加え、圧電効果により歪み量に応じて第１積層体の検出部および第２積層体の検出部に電荷が現れる。第１積層体の検出部および第２積層体の検出部に現れた電荷量の和を検知することで角速度の検出感度を向上させることができる。これにより、角速度の検出感度を向上させた小型のジャイロセンサー素子を提供することができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に記載のジャイロセンサー素子は、前記基部から並行して延出している二つの振動腕を備えていることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、ジャイロセンサー素子は、基部から並行して延出している二つの振動腕が、面内方向に沿って互いに逆方向に屈曲振動する。屈曲振動に伴って生じる漏れ振動は、基部を介して相殺されるので、ジャイロセンサー素子のＱ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値を向上させることができる。これにより、小型でＱ値の高いジャイロセンサー素子を提供することができる。
【００１８】
［適用例６］上記適用例に記載のジャイロセンサー素子において、前記第１積層体および前記第２積層体は、前記振動腕の前記一面より、前記第１電極層、前記第１圧電層、前記第２電極層、前記第２圧電層、前記第３電極層、の順に積層され、前記振動腕の延出方向の中心線に対して線対称に設けられ、前記第２圧電層の前記面内方向の幅は、前記第１圧電層の前記面内方向の幅より狭く、前記第１積層体が有している前記第２圧電層の中心線と、前記第２積層体が有している前記第２圧電層の中心線との中心間距離は、前記第１積層体が有している前記第１圧電層の中心線と、前記第２積層体が有している前記第１圧電層の中心線との中心間距離より狭いことが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、ジャイロセンサー素子の駆動部は、振動腕の一面に接している第１電極層と、第１電極層に積層されている第１圧電層と、第１圧電層に積層されている第２電極層と、で形成されている。検出部は、第２電極層と、第２電極層に積層されている第２圧電層と、第２圧電層に積層されている第３電極層と、で形成されている。通常、電極層や圧電層を多層に積層すると、後から積層された層は、先に形成され下地となる層の表面形状の影響を受けて、表面に生じる厚さ方向の凹凸が大きくなる。換言すると、振動腕に近い圧電層ほど、表面形状が平坦で良好な膜質が得られ、圧電歪定数の大きい圧電層が形成されるので、第１圧電層を駆動部とすることで、振動腕の駆動効率が向上する。
また、検出部は、振動腕から第１電極層および第１圧電層を介した厚み方向に離れた位置に形成されているので、振動腕に厚み方向の力が加わると、第２圧電層に加わる歪量が大きくなり、第２圧電層に現れる電荷量も多くなるため、角速度が加わった時に生じる電荷の検出精度が向上する。
【００２０】
第１積層体および第２積層体の駆動部に含まれる第１圧電層は、振動腕の駆動効率を向上させるため、振動腕の幅に対して、出来るだけ広い幅を有することが好ましい。このため、第１積層体と第２積層体が有している第１圧電層の幅は、第２圧電層の幅よりも広く、振動腕の延出方向の中心線に対して線対称に設けられている。
第１積層体および第２積層体の検出部に含まれる第２圧電層は、製造時の積層ずれなどにより生じる検出ノイズ（面内方向に沿った屈曲振動により生じる電荷）を低減させるため、出来るだけ振動腕の内側に設けることが好ましい。このため、第１積層体と第２積層体とが有している第２圧電層の幅は、第１圧電層の幅より狭く、第１積層体が有する第２圧電層の中心線と、第２積層体が有する第２圧電層の中心線と、の距離を表す中心間距離は、第１積層体の第１圧電層と第２積層体の第１圧電層との中心間距離よりも狭く、第２圧電層は、振動腕の中心線に対して線対称に設けられている。これにより、駆動効率と検出精度を向上させた小型のジャイロセンサー素子を提供できる。
【００２１】
［適用例７］本適用例に係るジャイロ装置は、上記適用例に記載のジャイロセンサー素子を備えていることを特徴とする。
【００２２】
本適用例によれば、小型のジャイロセンサー素子を備えた小型のジャイロ装置を提供することができる。
【００２３】
［適用例８］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載のジャイロセンサー素子を備えていることを特徴とする。
【００２４】
本適用例によれば、小型のジャイロセンサー素子を備えた小型の電子機器を提供することができる。
【００２５】
［適用例９］本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載のジャイロセンサー素子を備えていることを特徴とする。
【００２６】
本適用例によれば、小型のジャイロセンサー素子を備えた移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態１に係るジャイロセンサー素子の概略構成を示す模式平面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線での断面図。
【図３】実施形態２に係るジャイロセンサー素子の概略構成を示す模式平面図。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ線での断面図。
【図５】変形例に係るジャイロセンサー素子の概略構成を示す模式平面図。
【図６】図５におけるＣ−Ｃでの断面図。
【図７】ジャイロセンサー素子を備えるジャイロ装置の概略を示す断面図。
【図８】ジャイロセンサー素子を備える電子機器としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。
【図９】ジャイロセンサー素子を備える電子機器としての携帯電話機を示す斜視図。
【図１０】ジャイロセンサー素子を備える電子機器としてのデジタルスチルカメラを示す斜視図。
【図１１】ジャイロセンサー素子を備える移動体としての自動車を示す斜視図。
【図１２】従来技術によるジャイロセンサー素子の概略構成を示す模式平面図。
【図１３】図１２におけるＤ−Ｄ線での断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。
【００２９】
＜ジャイロセンサー素子＞
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るジャイロセンサー素子１の概略構成を示す模式平面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線での断面図である。ここで、図１、図２、および後述する図３から図６、図１２、図１３では、説明の便宜上、互いに直交する三軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、軸方向を図示した矢印の先端側を「＋側」、基端側を「−側」としている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。
まず、実施形態１に係るジャイロセンサー素子１の概略構成について、図１と図２とを用いて説明する。
【００３０】
図１に示すように、ジャイロセンサー素子１は、基部１０と、基部１０から延出している一対の振動腕２０，３０などから構成されている。詳しくは、ジャイロセンサー素子１は、略矩形平板状の基部１０の＋Ｙ軸側の一辺から、Ｙ軸方向に互いに並行して延びる角柱状の一対の振動腕２０，３０を備えている。ジャイロセンサー素子１を構成する基部１０と振動腕２０，３０は、一体で形成され、例えば、シリコン（Ｓｉ）を主成分とする材料が用いられる。本実施形態のジャイロセンサー素子１は、その平面形状より音叉型ジャイロとも呼ばれている。
【００３１】
ジャイロセンサー素子１は、基部１０、および振動腕２０，３０の＋Ｚ軸側に主面１１を有し、主面１１の反対側となる−Ｚ軸側に裏面１２を備えている。
振動腕の一面である振動腕２０の主面１１には、＋Ｘ軸側に、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１積層体４０が設けられ、−Ｘ軸側に、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第２積層体５０が設けられている。
また、振動腕の一面である振動腕３０の主面１１には、−Ｘ軸側に、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１積層体４０が設けられ、＋Ｘ軸側に、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第２積層体５０が設けられている。
第１積層体４０と第２積層体５０は、振動腕２０の主面１１の中心線ＣＬ２、および振動腕３０の主面１１の中心線ＣＬ３に対して、互いに略線対称形状に設けられている。
【００３２】
第１積層体４０は、振動腕２０および振動腕３０の主面１１より、第１電極層４１、第１圧電層４２、第２電極層４３、第２圧電層４４、第３電極層４５の順に積層され、第１電極層４１、第１圧電層４２および第２電極層４３で構成される駆動部４７と、第２電極層４３、第２圧電層４４および第３電極層４５で構成される検出部４８と、により構成されている。
第２積層体５０は、振動腕２０および振動腕３０の主面１１より、第１電極層５１、第１圧電層５２、第２電極層５３、第２圧電層５４、第３電極層５５の順に積層され、第１電極層５１、第１圧電層５２および第２電極層５３で構成される駆動部５７と、第２電極層５３、第２圧電層５４および第３電極層５５で構成される検出部５８と、により構成されている。
【００３３】
第１電極層４１，５１、第２電極層４３，５３、第３電極層４５，５５の電極材料は、特に限定されないが、例えば、プラチナ（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを用いることができる。
第１圧電層４２，５２および第２圧電層４４，５４には、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、メタニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ2Ｏ6）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの圧電材料（圧電体）を用いることができる。
【００３４】
第１積層体４０および第２積層体５０を構成する第１電極層４１，５１、第１圧電層４２，５２、第２電極層４３，５３、第２圧電層４４，５４、第３電極層４５，５５の成膜には、例えば、スパッタ法などが用いられ、パターニング（外形形状形成）には、例えば、フォトリソグラフィー法及びエッチング法などが用いられる。
本実施形態では、第１積層体４０および第２積層体５０は、振動腕２０，３０の主面１１に設けられ、主面１１の反対側にあたる裏面１２には設けられていない。これにより、スパッタ法、フォトリゾグラフィー法やエッチング法などの一括処理を効率よく実施できる。
【００３５】
次に、ジャイロセンサー素子１の屈曲振動について説明する。
振動腕２０，３０の夫々に構成されている駆動部４７の第１圧電層４２、および駆動部５７の第１圧電層５２の圧電体は、−Ｚ軸方向に分極処理され、第２電極層４３，５３は、グランドに接続されている。
【００３６】
まず、振動腕２０の変位について説明する。第１積層体４０を構成している駆動部４７の第１電極層４１に＋（プラス）電位を印加すると、逆圧電効果により、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１圧電層４２は、±Ｚ軸方向に伸長し、±Ｙ軸方向に収縮する。
同時に、第２積層体５０を構成している駆動部５７の第１電極層５１に−（マイナス）電位を印加すると、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１圧電層５２は、±Ｚ軸方向に収縮し、±Ｙ軸方向に伸長する。
振動腕２０には、主面１１の中心線ＣＬ２に対して、＋Ｘ軸方向に第１積層体４０が、−Ｘ軸方向に第２積層体５０が、互いに略線対称形状に設けられているため、振動腕２０はＸＹ平面に沿って＋Ｘ軸方向へ変位する。
【００３７】
振動腕３０の変位について説明する。第１積層体４０を構成している駆動部４７の第１電極層４１に＋（プラス）電位を印加すると、逆圧電効果により、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１圧電層４２は、±Ｚ軸方向に伸長し、±Ｙ軸方向に収縮する。
同時に、第２積層体５０を構成している駆動部５７の第１電極層５１に−（マイナス）電位を印加すると、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１圧電層５２は、±Ｚ軸方向に収縮し、±Ｙ軸方向に伸長する。
振動腕３０には、主面１１の中心線ＣＬ３に対して、−Ｘ軸方向に第１積層体４０が、＋Ｘ軸方向に第２積層体５０が、互いに略線対称形状に設けられているため、振動腕２０はＸＹ平面に沿って−Ｘ軸方向へ変位する。
【００３８】
したがって、第１積層体４０の駆動部４７と、第２積層体５０の駆動部５７とに、位相の１８０度異なる交流電圧が印加されると、振動腕２０と振動腕３０とが、ＸＹ平面（面内方向）に沿って、互いに逆方向へ変位する屈曲振動を繰り返す。これを面内に沿う方向の振動という。これにより、ジャイロセンサー素子１は、角速度に伴って生じるコリオリ力を受けやすくなる。
【００３９】
上述したように、本実施形態のジャイロセンサー素子１の駆動部４７，５７は、振動腕２０，３０の主面１１に接して設けられ、検出部４８，５８は、駆動部４７，５７の上（＋Ｚ軸側）に設けられている。通常、層を多層に積層すると、後から積層された層は、先に形成された下地となる層の表面形状の影響を受け、表面に生じる厚さ方向の凹凸が大きくなる。換言すると、振動腕２０，３０の主面１１に近い圧電層ほど、表面形状が平坦で良好な膜質が得られ、圧電歪定数の大きい圧電層が形成される。したがって、振動腕２０，３０の主面１１に接して駆動部４７，５７を設けることで駆動効率を向上させることができる。
【００４０】
次に、ジャイロセンサー素子１に加わる角速度の検出について説明する。振動腕２０，３０が上述した面内に沿う方向に振動をしている状態で、Ｙ軸周りに角速度ωが加わると、振動腕２０，３０にコリオリ力が発生し、振動腕２０，３０が＋Ｚ軸方向と、−Ｚ軸方向と、に変位する。これにより生じる振動を面外に沿う方向の振動という。
【００４１】
振動腕２０，３０の夫々に構成されている検出部４８の第２圧電層４４、および検出部５８の第２圧電層５４の圧電体は、−Ｚ軸方向に分極処理されている。
まず、振動腕２０が＋Ｚ軸方向に変位した場合について説明する。振動腕２０が＋Ｚ軸方向へ変位した場合、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第２圧電層４４，５４は、±Ｙ軸方向に収縮し、±Ｚ軸方向に伸長する。すると、圧電効果により、振動腕２０の変位量に応じて検出部４８の第３電極層４５と、検出部５８の第３電極層５５とに、−電荷が発生する。
【００４２】
振動腕３０が−Ｚ軸方向に変位した場合について説明する。振動腕３０が−Ｚ軸方向へ変位した場合、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第２圧電層４４，５４は、±Ｙ軸方向に伸長し、±Ｚ軸方向に収縮する。すると、圧電効果により、振動腕３０の変位量に応じて検出部４８の第３電極層４５と検出部５８の第３電極層５５とに、−電荷が発生する。
【００４３】
ジャイロセンサー素子１は、振動腕２０，３０に備えられている検出部４８の第３電極層４５、および検出部５８の第３電極層５５の少なくとも一方に発生する電荷量を検出することで、ジャイロセンサー素子１のＹ軸回りに加わる角速度ωを検知することができる。
本実施形態のジャイロセンサー素子１では、検出部４８を含む第１積層体４０と、検出部５８を含む第２積層体５０とが、主面１１の中心線ＣＬ２または中心線ＣＬ３に対して、略線対称に設けられ、検出部４８の第３電極層４５と、検出部５８の第３電極層５５とは、電気的に接続されている。このため、面内に沿う方向の振動によって発生する電荷は相殺され、面外に沿う方向の振動によって発生する電荷は和（積算）で検出される。これにより角速度ωの検出感度を向上させることができる。
【００４４】
上述したように、本実施形態のジャイロセンサー素子１の検出部４８，５８は、振動腕２０，３０の主面１１に設けられた駆動部４７，５７を介して＋Ｚ軸側に設けられている。検出部４８，５８は、振動腕２０，３０の主面１１から＋Ｚ軸側に離れた位置に形成されているので、振動腕２０，３０に±Ｚ軸方向の力が加わると、第２圧電層４４，５４に加わる歪量が大きくなり、検出部４８，５８に現れる電荷量も多くなる。したがって、検出部４８，５８を振動腕２０，３０の主面１１に駆動部４７，５７を介して設けることで角速度ωの検出精度を向上させることができる。
【００４５】
なお、本実施形態のジャイロセンサー素子１は、第１積層体４０と第２積層体５０とが、完全に分離しているものと説明したが、これに限定されるものではない。少なくとも駆動部４７の第１圧電層４２と駆動部５７の第１圧電層５２とが分離され、第１電極層４１，５１および第２電極層４３，５３のいずれか一方が分離されていれば、振動腕２０，３０を面内に沿う方向に振動させることができる。また、検出部４８の第２圧電層４４と検出部５８の第２圧電層５４とが同一の圧電層で結合されていても、角速度ωを検出させることができる。
【００４６】
また、本実施形態のジャイロセンサー素子１は、シリコンなどの基材を音叉型に形成し、振動腕２０，３０の主面１１に積層体（第１積層体４０、第２積層体５０）を設けた音叉型ジャイロである。音叉型ジャイロであるジャイロセンサー素子１の二つの振動腕２０，３０は、互いに逆方向に屈曲振動するので、屈曲振動に伴って生じる漏れ振動は、基部１０を介して相殺される。したがって、音叉型ジャイロであるジャイロセンサー素子１は、他の形状のジャイロより高いＱ値を得ることができる。
【００４７】
図１２は、従来技術によるジャイロセンサー素子３００の概略構成を示す模式平面図である。図１３は、図１２におけるＤ−Ｄ線での断面図である。図１２および図１３を用いて従来技術のジャイロセンサー素子３００について説明する。
【００４８】
ます、ジャイロセンサー素子３００の概略構成について説明する。
図１２に示すように、従来技術のジャイロセンサー素子３００は、基部３１０と、基部３１０の＋Ｙ軸側の一辺から、＋Ｙ軸方向に延出している一対の振動腕３２０，３３０などから構成されている。振動腕３２０および振動腕３３０の夫々の主面１１には、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の一対の駆動用積層体３４０，３５０と、一対の駆動用積層体３４０，３５０の間に設けられた検出用積層体３６０と、が備えられていた。
駆動用積層体３４０と駆動用積層体３５０とは、振動腕３２０の主面１１の中心線ＣＬ３２、および振動腕３３０の主面１１の中心線ＣＬ３３に対して、互いに略線対称形状となるように配置され設けられていた。検出用積層体３６０は、中心線ＣＬ３２およびＣＬ３３に対して、＋Ｘ軸側と−Ｘ軸側との形状が互いに略線対称となるように設けられていた。
【００４９】
駆動用積層体３４０は、下部電極層３４１、上部電極層３４３および下部電極層３４１と上部電極層３４３との間に設けられている駆動用圧電層３４２で構成される駆動部３４７で構成されていた。
駆動用積層体３５０は、下部電極層３５１、上部電極層３５３および下部電極層３５１と上部電極層３５３との間に設けられている駆動用圧電層３５２で構成される駆動部３５７で構成されていた。
検出用積層体３６０は、下部電極層３６１、上部電極層３６３および下部電極層３６１と上部電極層３６３との間に設けられている駆動用圧電層３６２で構成される検出部３６８で構成されていた。
【００５０】
次に、ジャイロセンサー素子３００の面内に沿う方向の振動および角速度の検出について説明する。
駆動部３４７と駆動部３５７とに、位相の１８０度異なる交流電圧が印加されると、逆圧電効果により振動腕３２０と振動腕３３０とが、面内に沿う方向に振動する。
振動腕３２０，３３０が面内に沿う方向に振動している状態で、Ｙ軸周りに角速度ωが加わると、振動腕３２０と振動腕３３０とが、面外に沿う方向に振動する。すると、圧電効果により検出部３６８に電荷が発生する。この電荷量を検出することで、ジャイロセンサー素子３００に加わる角速度ωを検出していた。
【００５１】
従来技術のジャイロセンサー素子３００は、一つの振動腕の夫々（振動腕３２０および３３０）に、Ｙ軸方向に並行して三つの積層体（駆動用積層体３４０，３５０、検出用積層体３６０）が設けられていた。このため、ジャイロセンサー素子３００を小型化するには、積層体（駆動用積層体３４０，３５０、検出用積層体３６０）のＸ軸方向の幅を狭くする必要があった。しかし、Ｘ軸方向の幅を狭くすると駆動効率や検出感度が低下する恐れがあり、小型化が困難であった。
そこで、本実施形態のジャイロセンサー素子１は、駆動部４７と検出部４８と、駆動部５７と、検出部５８と、を五層の同一積層体（第１積層体４０，第２積層体５０）に構成し、一つの振動腕（振動腕２０および３０）に設ける積層体の数を第１積層体４０と第２積層体５０との二つに減らすことで小型化を図っている。
【００５２】
以上述べたように、本実施形態に係るジャイロセンサー素子１によれば、以下の効果を得ることができる。
ジャイロセンサー素子１は、振動腕２０，３０の主面１１に、Ｙ軸方向に並行して第１積層体４０と第２積層体５０とが形成されている。第１積層体４０には、駆動部４７と検出部４８とが備えられ、第２積層体５０には、駆動部５７と検出部５８とが備えられている。駆動部４７を構成する第１圧電層４２と、駆動部５７を構成する第１圧電層５２とは、第１積層体４０と第２積層体５０とで分離されているので、駆動部４７と駆動部５７とに、極性の異なる電圧を印加することで振動腕２０，３０を面内に沿う方向に振動させることができる。また、振動腕２０，３０に角速度ωが加わると、振動腕２０，３０が面外に沿う方向に振動し、第２圧電層４４，５４に歪みが加わる。この歪み量に応じて検出部４８，５８に現れる電荷量を検知することで角速度ωが求められる。したがって、夫々の振動腕（振動腕２０および振動腕３０）に二つの積層体（第１積層体４０，第２積層体５０）が設けられた構成で角速度ωを求めることができるので、ジャイロセンサー素子１の駆動効率と検出感度とを犠牲にすることなく、第１積層体４０、第２積層体５０の幅、および振動腕２０，３０の幅を狭くすることができ小型のジャイロセンサー素子を提供することができる。
【００５３】
（実施形態２）
図３は、実施形態２に係るジャイロセンサー素子１００の概略構成を示す模式平面図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ線での断面図である。
まず、実施形態２に係るジャイロセンサー素子１００の概略構成について、図３と図４とを用いて説明する。なお、ジャイロセンサー素子１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００５４】
振動腕の一面である振動腕２０の主面１１の＋Ｘ軸側には、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１積層体１４０が設けられ、−Ｘ軸側には、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第２積層体１５０が設けられている。
振動腕の一面である振動腕３０の主面１１の＋Ｘ軸側には、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第２積層体１５０が設けられ、−Ｘ軸側には、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１積層体１４０が設けられている。
第１積層体１４０と第２積層体１５０とは、振動腕２０の主面１１の中心線ＣＬ２および振動腕３０の主面１１の中心線ＣＬ３に対して、互いに略線対称形状に設けられている。
【００５５】
第１積層体１４０は、振動腕２０および振動腕３０の主面１１より、第１電極層４１、第１圧電層１４２、第２電極層４３、第２圧電層１４４、第３電極層４５の順に積層され、第１電極層４１、第１圧電層１４２および第２電極層４３で構成される駆動部１４７と、第２電極層４３、第２圧電層１４４および第３電極層４５で構成される検出部１４８と、により構成されている。
第２積層体１５０は、振動腕２０および振動腕３０の主面１１より、第１電極層５１、第１圧電層１５２、第２電極層５３、第２圧電層１５４、第３電極層５５の順に積層され、第１電極層５１、第１圧電層１５２および第２電極層５３で構成される駆動部１５７と、第２電極層５３、第２圧電層１５４および第３電極層５５で構成される検出部１５８と、により構成されている。
【００５６】
第１圧電層１４２，１５２には、圧電歪定数（絶対値）の大きい圧電材料として知られているＰＺＴが用いられ、第２圧電層１４４，１５４には、ＺｎＯ（酸化亜鉛）が用いられている。
ＰＺＴの圧電歪定数の絶対値（ｄ）は、約１３０×１０-12ｍ／Ｖであり、ＺｎＯの圧電歪係数の絶対値（ｄ）は、約６×１０-12ｍ／Ｖである。ＰＺＴの比誘電率（εｒ）は、８００〜３０００であり、ＺｎＯの比誘電率（εｒ）は、８〜１０である。ここで、比誘電率（εｒ）とは、当該物質の誘電率（ε）と真空の誘電率（εO）との比（εｒ＝ε／εO）を表す。
【００５７】
駆動部１４７，１５７を構成する第１圧電層１４２，１５２には、検出部１４８，１５８を構成する第２圧電層１４４，１５４の圧電材料より大きい圧電歪定数（絶対値）を有する圧電材料が用いられている。検出部１４８，１５８を構成する第２圧電層１４４，１５４には、駆動部１４７，１５７を構成する第１圧電層１４２，１５２より小さい誘電率を有する圧電材料が用いられている。
なお、本実施形態では、第１圧電層１４２，１５２にＰＺＴ、第２圧電層１４４，１５４にＺｎＯを用いるものとして説明したが、これらの圧電材料は一例であり、上述の圧電歪定数と誘電率との関係を有する圧電材料を使用することができる。
【００５８】
次に、ジャイロセンサー素子１００の面内に沿う方向の振動について説明する。
駆動部１４７の第１電極層４１と駆動部１５７の第１電極層５１とに、位相の１８０度異なる交流電圧が印加されると、逆圧電効果により振動腕２０と振動腕３０とが、面内に沿う方向に振動する。
ジャイロセンサー素子１００には、駆動部１４７，１５７を構成する第１圧電層１４２，１５２に圧電歪定数の大きな材料であるＰＺＴが用いられているので、第１圧電層１４２，１５２へ印加した電気エネルギー（交流電圧）を効率よく機械エネルギー（収縮と伸長）に変換できる。これにより、ジャイロセンサー素子１００は、振動腕２０，３０に振幅の大きな屈曲振動をさせることができる。
【００５９】
次に、ジャイロセンサー素子１００の角速度ωの検出について説明する。
振動腕２０，３０が面内に沿う方向に振動している状態で、Ｙ軸周りに角速度ωが加わると、振動腕２０と振動腕３０とが、面外に沿う方向に振動する。すると、圧電効果により、検出部１４８の第３電極層４５と、検出部１５８の第３電極層５５と、に電荷が発生する。この電荷量を検出することで、ジャイロセンサー素子１００に加わる角速度ωを検出することができる。
ジャイロセンサー素子１００の検出部１４８，１５８を構成する第２圧電層１４４，１５４に、駆動部１４７，１５７を構成する第１圧電層１４２，１５２と同じＰＺＴを用いた場合、ＰＺＴは他の圧電材料と比較して大きな誘電率を有しており、検出部１４８，１５８に多くの電荷（静電容量）が帯電してしまうため、微少な電荷の変化を検出し難い。そこで、本実施形態では、第２圧電層１４４，１５４の圧電材料として、ＰＺＴに比べ誘電率の小さいＺｎＯが用いられている。これにより、検出部１４８，１５８の静電容量を減らせるため、角速度ωが加わった時に生じる微少な電荷の変化を精度良く検出することができる。
【００６０】
以上述べたように、本実施形態に係るジャイロセンサー素子１００よれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態のジャイロセンサー素子１００は、一対の振動腕２０，３０を有する音叉型ジャイロである。夫々の振動腕（振動腕２０および振動腕３０）に二つの積層体（第１積層体４０，第２積層体５０）が設けられた構成で角速度ωを求めることができるので、ジャイロセンサー素子の小型化を図ることができる。
また、駆動部１４７，１５７を構成する第１圧電層１４２，１５２には、ＰＺＴが用いられ、検出部１４８，１５８を構成する第２圧電層１４４，１５４には、ＺｎＯが用いられている。ＰＺＴはＺｎＯより大きい圧電歪定数を有し、ＺｎＯはＰＺＴより小さい誘電率を有しているため、ジャイロセンサー素子１００の駆動効率と、角速度ωの検出感度と、を向上させることができる。これにより、駆動効率と検出感度を犠牲にすることなく、第１積層体１４０の幅、第２積層体１５０の幅、および振動腕２０，３０の幅を狭くすることができるので、さらにジャイロセンサー素子の小型化を図ることができる。したがって、小型のジャイロセンサー素子を提供することができる。
【００６１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００６２】
（変形例）
変形例に係るジャイロセンサー素子では、駆動部を構成する第１圧電層のＸ軸方向の幅と、検出部を構成する第２圧電層のＸ軸方向の幅と、が異なっている。
図５は、変形例に係るジャイロセンサー素子２００の概略構成を示す模式平面図である。図６は、図５におけるＣ−Ｃ線での断面図である。
まず、変形例に係るジャイロセンサー素子２００の概略構成について、図５と図６とを用いて説明する。なお、ジャイロセンサー素子１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００６３】
振動腕の一面である振動腕２０の主面１１には、＋Ｘ軸側に、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１積層体２４０が設けられ、−Ｘ軸側に、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第２積層体２５０が設けられている。
振動腕の一面である振動腕３０の主面１１には、＋Ｘ軸側に、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第２積層体２５０が設けられ、−Ｘ軸側に、Ｙ軸方向を長辺とする矩形状の第１積層体２４０が設けられている。
第１積層体２４０と第２積層体２５０とは、振動腕２０の主面１１の中心線ＣＬ２および振動腕３０の主面１１の中心線ＣＬ３に対して、互いに略線対称形状に設けられている。
【００６４】
第１積層体２４０は、振動腕２０および振動腕３０の主面１１より、第１電極層２４１、第１圧電層２４２、第２電極層２４３、第２圧電層２４４、第３電極層２４５の順に積層され、第１電極層２４１、第１圧電層２４２および第２電極層２４３で構成される駆動部２４７と、第２電極層２４３、第２圧電層２４４および第３電極層２４５で構成される検出部２４８と、により構成されている。
第２積層体２５０は、振動腕２０および振動腕３０の主面１１より、第１電極層２５１、第１圧電層２５２、第２電極層２５３、第２圧電層２５４、第３電極層２５５の順に積層され、第１電極層２５１、第１圧電層２５２および第２電極層２５３で構成される駆動部２５７と、第２電極層２５３、第２圧電層２５４および第３電極層２５５で構成される検出部２５８と、により構成されている。
【００６５】
図６に示すように、第１積層体２４０の検出部２４８を構成する第２圧電層２４４のＸ軸方向（面内方向）の幅は、第１圧電層２４２のＸ軸方向の幅より狭く、第２積層体２５０の検出部２５８を構成する第２圧電層２５４のＸ軸方向の幅は、第１圧電層２５２のＸ軸方向の幅より狭い。
そして、第１積層体２４０の第２圧電層２４４におけるＸ軸方向の幅の中心と、第２積層体２５０の第２圧電層２５４におけるＸ軸方向の幅の中心と、の距離を示す中心間距離Ｗ２０２は、第１積層体２４０の第１圧電層２４２におけるＸ軸方向の幅の中心と、第２積層体２５０の第１圧電層２５２におけるＸ軸方向の幅の中心と、の距離を示す中心間距離Ｗ２０４より狭い。
なお、第１積層体２４０の第１圧電層２４２を挟む第１電極層２４１と第２電極層２４３とのＸ軸方向の幅は、第１圧電層２４２のＸ軸方向の幅と略同じであり、第３電極層２４５のＸ軸方向の幅は、第２圧電層２４４のＸ軸方向の幅と略同じである。
第２積層体２５０の第１圧電層２５２を挟む第１電極層２５１と第２電極層２５３とのＸ軸方向の幅は、第１圧電層２５２のＸ軸方向の幅と略同じであり、第３電極層２５５のＸ軸方向の幅は、第２圧電層２５４のＸ軸方向の幅と略同じである。
【００６６】
換言すると、駆動部２４７，２５７を構成する第１圧電層２４２，２５２のＸ軸方向の幅は、振動腕２０，３０のＸ軸方向の幅に対して、出来るだけ広い幅を有するように、第２圧電層２４４，２５４のＸ軸方向の幅よりも広げられている。
検出部２４８，２５８を構成する第２圧電層２４４，２５４のＸ軸方向の幅は、第１圧電層２４２，２５２のＸ軸方向の幅よりも狭められ、出来るだけ振動腕２０の主面１１の中心線ＣＬ２または振動腕３０の主面１１の中心線ＣＬ３に近い位置に配置されている。
【００６７】
以上述べたように、本変形例に係るジャイロセンサー素子２００によれば、上述の実施形態での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
ジャイロセンサー素子２００において、第１圧電層２４２，２５２のＸ軸方向の幅は、第２圧電層２４４，２５４のＸ軸方向の幅よりも広く、振動腕２０，３０のＸ軸方向の幅に対して、出来るだけ広く設けられている。これにより、振動腕２０，３０の駆動効率を向上させることができる。
第２圧電層２４４，２５４のＸ軸方向の幅は、第１圧電層２４２，２５２のＸ軸方向の幅よりも狭く、第２圧電層２４４，２５４の中心間距離Ｗ２０２は、第１積層体２４０と第２積層体２５０とに設けられている第１圧電層２４２，２５２の中心間距離Ｗ２０４よりも狭められている。これにより、製造時の積層ずれにより生じる検出ノイズ（面内に沿う方向の振動により生じる電荷）を低減させ、検出精度を向上させることができる。したがって、駆動効率と検出精度を向上させた小型のジャイロセンサー素子を提供できる。
【００６８】
＜電子デバイス＞
次に、本発明の実施形態に係るジャイロセンサー素子を適応したジャイロ装置について説明する。図７は、本実施形態のジャイロセンサー素子１を備えるジャイロ装置５００の概略を示した断面図である。
【００６９】
ジャイロ装置５００は、ジャイロセンサー素子１、ＩＣチップ５３０、ジャイロセンサー素子１とＩＣチップ５３０とを収容するためのキャビティー５６０を備えた矩形の箱状に形成されているパッケージ本体５１０、および蓋体５２０を備えている。
セラミックなどで形成されたパッケージ本体５１０は、凹形状のキャビティー５６０を備え、パッケージ本体５１０の底面にはＩＣチップ５３０が配置され、金（Ａｕ）などのワイヤー５５０でパッケージ本体５１０に形成された配線（図示せず）と電気的接続がされている。ＩＣチップ５３０は、ジャイロセンサー素子１を駆動する駆動回路と、ジャイロセンサー素子１に加わった角速度を出力する検出回路とを含んでいる。
【００７０】
ジャイロセンサー素子１は、パッケージ本体５１０の凹部に形成された支持台５１２に、ジャイロセンサー素子１の基部１０が接着剤などの固定部材５４０を介して接着支持されている。この固定部材５４０は、弾性のある材料であることが望ましい。弾性を有する固定部材５４０としてはシリコーンを基材とする接着剤などが知られている。
また、支持台５１２の表面には配線（図示せず）が形成され、ジャイロセンサー素子１の電極と配線とは、Ａｕなどのワイヤー５５０で電気的に接続されている。そして、パッケージ本体５１０の開口部が蓋体５２０にて封止されている。なお、ジャイロセンサー素子１とＩＣチップ５３０とを収容するパッケージ本体５１０のキャビティー５６０内は窒素などの不活性気体雰囲気あるいは減圧雰囲気となっている。
【００７１】
以上述べたように、ジャイロ装置５００によれば、小型のジャイロセンサー素子１を備えたジャイロ装置を提供することができる。
【００７２】
＜電子機器＞
次に、本発明の実施形態に係るジャイロセンサー素子、またはジャイロ装置を備えた電子機器について図８から図１１を用いて説明する。なお、本説明では、ジャイロセンサー素子１を用いた例を示している。
【００７３】
図８は、本発明の一実施形態に係るジャイロセンサー素子１を備える電子機器の一例としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューター１１００の構成の概略を示す斜視図である。図８に示すように、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、角速度を検出する機能を備えたジャイロセンサー素子１が内蔵されている。
【００７４】
図９は、本発明の一実施形態に係るジャイロセンサー素子１を備える電子機器の一例としての携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。図９に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、角速度センサー等として機能するジャイロセンサー素子１が内蔵されている。
【００７５】
図１０は、本発明の一実施形態に係るジャイロセンサー素子１を備える電子機器の一例としてのデジタルスチルカメラ１３００の構成の概略を示す斜視図である。なお、図１０には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、従来のフィルムカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１０００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１０００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００７６】
撮影者が表示部１０００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号の出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号の出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチルカメラ１３００には、角速度センサー等としてジャイロセンサー素子１が内蔵されている。
【００７７】
なお、本発明の一実施形態に係るジャイロセンサー素子１は、図８のパーソナルコンピューター１１００（モバイル型パーソナルコンピューター）、図９の携帯電話機１２００、図１０のデジタルスチルカメラ１３００の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
【００７８】
＜移動体＞
次に、本発明の実施形態に係るジャイロセンサー素子、またはジャイロ装置を備えた移動体について図１１を用いて説明する。なお、本説明では、ジャイロセンサー素子１を用いた例を示している。
図１１は、本発明の一実施形態に係るジャイロセンサー素子１を備える移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。
【００７９】
自動車１５００には上記実施形態に係るジャイロセンサー素子１が搭載されている。図１１に示すように、移動体としての自動車１５００には、ジャイロセンサー素子１を内蔵してタイヤなどを制御する電子制御ユニット１５１０が車体に搭載されている。また、ジャイロセンサー素子１は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に広く適用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１…ジャイロセンサー素子、１０…基部、１１…主面、１２…裏面、２０，３０…振動腕、４０…第１積層体、４１…第１電極層、４２…第１圧電層、４３…第２電極層、４４…第２圧電層、４５…第３電極層、４７…駆動部、４８…検出部、５０…第２積層体、５１…第１電極層、５２…第１圧電層、５３…第２電極層、５４…第２圧電層、５５…第３電極層、５７…駆動部、５８…検出部、１００…ジャイロセンサー素子、１４０…第１積層体、１４２…第１圧電層、１４４…第２圧電層、１４７…駆動部、１４８…検出部、１５０…第２積層体、１５２…第１圧電層、１５４…第２圧電層、１５７…駆動部、１５８…検出部、２００…ジャイロセンサー素子、２４０…第１積層体、２４１…第１電極層、２４２…第１圧電層、２４３…第２電極層、２４４…第２圧電層、２４５…第３電極層、２４７…駆動部、２４８…検出部、２５０…第２積層体、２５１…第１電極層、２５２…第１圧電層、２５３…第２電極層、２５４…第２圧電層、２５５…第３電極層、２５７…駆動部、２５８…検出部、５００…ジャイロ装置、１１００…パーソナルコンピューター、１２００…携帯電話機、１３００…デジタルスチルカメラ、１４４０…パーソナルコンピューター、１５００…自動車。
【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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