(57)【要約】【課題】  角速度の印加に伴って励振される第２の屈曲振動により発生した出力を検出することが可能な振動ジャイロ用圧電振動子を提供する。【解決手段】  本発明にかかる振動ジャイロ用圧電振動子１は、圧電体層２が積層されてなる該積層方向Ｘに長尺状の振動体３を具備し、各圧電体層２の圧電縦効果を利用する構成とされたものであり、前記圧電体層２の積層方向Ｘと直交した前記振動体３の幅方向Ｚに前記振動体３が屈曲する第１の屈曲振動と、前記積層方向Ｘ及び第１の屈曲振動の振動方向Ｚのいずれとも直交した前記振動体３の厚み方向Ｙに前記振動体３が屈曲する第２の屈曲振動を励振可能であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体層が積層されてなる該積層方向に長尺状の振動体を具備し、各圧電体層の圧電縦効果を利用する振動ジャイロ用圧電振動子であって、  前記圧電体層の積層方向と直交した前記振動体の幅方向に前記振動体が屈曲する第１の屈曲振動と、前記積層方向及び第１の屈曲振動の振動方向のいずれとも直交した前記振動体の厚み方向に前記振動体が屈曲する第２の屈曲振動を励振可能であることを特徴とする振動ジャイロ用圧電振動子。
【請求項２】
前記第１の屈曲振動または第２の屈曲振動のいずれか一方を励振している状態下で他方の屈曲振動により発生した出力を検出可能であることを特徴とする請求項１記載の振動ジャイロ用圧電振動子。
【請求項３】
前記振動体は、前記積層方向と一致して交互に逆向きに分極された前記圧電体層の相互間に第１及び第２の内部電極と第３の内部電極とを交互に形成したものであり、
前記第１及び第２の内部電極はそれぞれ前記振動体の幅方向に並列に配置されており、  前記第１及び第２の内部電極と前記第３の内部電極とが対向する領域は、前記振動体の厚み方向の上下いずれかに片寄っていることを特徴とする請求項２記載の振動ジャイロ用圧電振動子。
【請求項４】
前記振動体は、一方側の主表面に第１及び第２の外部電極を前記振動体の幅方向に離間して並列に形成すると共に、他方側の主表面に第３の外部電極を形成したものであり、
前記第１及び第２の内部電極は、前記振動体の一方側の主表面に到達して前記第１及び第２の外部電極と各別に導通している一方、
前記第３の内部電極は、前記振動体の他方側の主表面に到達して前記第３の外部電極と導通していることを特徴とする請求項３記載の振動ジャイロ用圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は振動ジャイロ用圧電振動子にかかり、特には、多数の圧電体層が積層されてなる積層方向に長尺状の振動体を具備し、各圧電体層の圧電縦効果を利用する構成とされた圧電振動子の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、振動ジャイロを構成するための圧電振動子としては、音片型や音叉型といわれるものが知られている。例えば、音片型圧電振動子のうちには、特許文献１で開示されているように、金属製の正三角柱状とされた振動体の３つの側面それぞれに圧電素子を貼り付けて構成され、これらの圧電素子に交流電圧を加えることによって振動体を圧電素子の貼付面とは直交する方向に屈曲振動させるものがある。
【０００３】
また、音片型圧電振動子の他の例としては、特許文献２で開示されているように、厚み方向に逆向きとして分極された２枚の圧電体基板を互いに厚み方向で貼り合わせて各々の厚み方向とは直交する方向に長い柱状の振動体を構成し、この振動体の厚み方向で対向しあう主表面それぞれに外部電極を形成したうえ、これらの外部電極に交流電圧を加えて振動体を圧電体基板の厚み方向に屈曲振動させるものがある。なお、音叉型圧電振動子においても音片型圧電振動子と同様の構成が採用されており、その構成も周知であるから説明を省略する。
【０００４】
これらの圧電振動子は、いずれにしても圧電体の分極方向の両側に設けられた電極に交流電圧を印加すると、電圧を印加する方向とは直交する方向に圧電体が伸び縮みする性質を利用している。すなわち、厚み方向に分極された板状の圧電体における表裏面双方に電極を形成し、これらの電極に電圧を加えた場合には、圧電体がその面方向に伸縮する性質のことであり、このような性質は圧電横効果（ｄ３１効果）といわれる。
【０００５】
なお、実際的には、電圧の印加に伴って圧電体の厚み方向にも伸び縮みが発生しているのであり、このような性質は圧電縦効果（ｄ３３効果）といわれるが、従来から一般的な圧電振動子では圧電縦効果を積極的に利用することが行われていない。なぜならば、圧電横効果による伸縮よりも、圧電縦効果による伸縮の方が小さいためである。
【０００６】
ところで、近年、電子部品の鉛フリー化が進んでおり、その一環として鉛成分を含んだ材料を使用しないようにする傾向がある。そして、従前からの圧電体材料には鉛成分を含んだものが多いので、圧電振動子においても、鉛成分を含んでいない圧電体材料を用いることが望まれている。しかしながら、鉛成分を含まない圧電体材料では、圧電横効果による伸縮が小さいという問題があるため、鉛成分を含まない圧電体材料を従来構造の圧電振動子に用いるのは困難なのが実情である。
【０００７】
そこで、鉛成分を含んでいない圧電体材料を用いて圧電振動子を作製するに際しては、圧電横効果を利用するのではなく、圧電縦効果を積極的に利用する構造とすることが考えられている。すなわち、多数の圧電体層を積層することにより積層方向に長尺状の振動体を構成し、この振動体を構成している圧電体層それぞれの圧電縦効果を合算することによって一体化された振動体の全体における伸縮量を確保しようとするものである。
【０００８】
このような積層構造を有する圧電振動子の一例としては、振動ジャイロ用ではないものの、特許文献３で開示されたものがあり、この圧電振動子は、積層方向と一致する厚み方向に分極された多数の圧電体層を交互に分極方向が逆となるように積層して一体的な振動体としたものである。そして、これら圧電体層の相互間には、第１及び第２の内部電極と第３の内部電極とが各圧電体層を挟んで対向しあう状態で交互に配置されており、これらの内部電極は、いずれにしても積層方向と直交する方向である振動体の厚み方向または幅方向のほぼ全領域にわたって形成されている。
【０００９】
さらに、振動体の厚み方向における一方側の主表面には、長手方向が積層方向と一致しており、かつ、積層方向及び厚み方向のいずれとも直交した幅方向で溝部を挟んで並列に配置された第１及び第２の外部電極が形成されている。そして、これら第１及び第２の外部電極それぞれに対しては、離間して並列に形成された第１及び第２の内部電極それぞれが各別に接続されて導通している。なお、第３の内部電極はいずれの外部電極とも接続されておらず、電気的には浮いた状態となっている。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−３２０２３３号公報
【特許文献２】特開平９−２６９２２７号公報
【特許文献３】特開２００３−６９３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献３で開示された圧電振動子、つまり、積層構造を有する圧電振動子では、第１及び第２の外部電極から交流電圧が入力されると、分極方向が逆向きとなって振動体を構成している圧電体層のそれぞれが圧電縦効果により伸縮する。そして、この際には、第１の内部電極及び第３の内部電極で挟まれた圧電体層と、第２の内部電極及び第３の内部電極で挟まれた圧電体層とが、互いに逆向きとなる方向で伸縮する結果、振動体は全体として圧電体層の積層方向とは直交する方向である振動体の幅方向に屈曲振動する。
【００１２】
この従来例にかかる圧電振動子では、電気的な特性を重視した共振子を構成する必要があり、かつ、圧電横効果による直接的な伸縮を利用するよりも圧電縦効果による伸縮に基づく屈曲振動を利用した方が全体構造の小型化に有利という観点から積層構造が採用されているに過ぎない。しかしながら、このような圧電振動子であっても、圧電体層の積層方向と直交した方向に振動体が屈曲する第１の屈曲振動が励振されている状態下で積層方向を回転軸とする角速度が加わった場合には、コリオリ力が作用する結果として第２の屈曲振動、つまり、積層方向及び第１の屈曲振動の振動方向のいずれとも直交した方向に振動体が屈曲する第２の屈曲振動が励振されると考えられる。
【００１３】
ところが、この圧電振動子においては、第２の屈曲振動による出力の検出手段が付加されていないため、第２の屈曲振動により発生した出力を検出することができず、この圧電振動子を振動ジャイロ用として使用することは不可能となる。本発明はこのような不都合に鑑みて創案されたものであって、積層構造でありながらも、角速度の印加に伴って励振される第２の屈曲振動により発生した出力を検出することが可能であり、その結果、振動ジャイロ用として何らの不都合なく使用することができる構成とされた振動ジャイロ用圧電振動子の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載した本発明にかかる振動ジャイロ用圧電振動子は、圧電体層が積層されてなる該積層方向に長尺状の振動体を具備し、各圧電体層の圧電縦効果を利用する構成とされたものである。そして、この振動ジャイロ用圧電振動子は、前記圧電体層の積層方向と直交した前記振動体の幅方向に前記振動体が屈曲する第１の屈曲振動と、前記積層方向及び第１の屈曲振動の振動方向のいずれとも直交した前記振動体の厚み方向に前記振動体が屈曲する第２の屈曲振動を励振可能な構成とされている。
【００１５】
請求項２に記載した本発明にかかる振動ジャイロ用圧電振動子は請求項１に記載したものであって、前記第１の屈曲振動または第２の屈曲振動のいずれか一方を励振している状態下で他方の屈曲振動により発生した出力を検出可能な構成とされている。
【００１６】
請求項３に記載した本発明にかかる振動ジャイロ用圧電振動子は請求項２に記載したものであり、前記振動体は、前記積層方向と一致して交互に逆向きに分極された前記圧電体層の相互間に第１及び第２の内部電極と第３の内部電極とを交互に形成したものである。そして、前記第１及び第２の内部電極は、それぞれ前記振動体の幅方向に並列に配置されており、前記第１及び第２の内部電極と前記第３の内部電極とが対向する領域は前記振動体の厚み方向の上下いずれかに片寄っている。
【００１７】
請求項４に記載した本発明にかかる振動ジャイロ用圧電振動子は請求項３に記載したものであって、前記振動体は、一方側の主表面に第１及び第２の外部電極を前記振動体の幅方向に離間して並列に形成すると共に、他方側の主表面に第３の外部電極を形成したものである。そして、前記第１及び第２の内部電極は、前記振動体の一方側の主表面に到達して前記第１及び第２の外部電極と各別に導通する一方、前記第３の内部電極は、前記振動体の他方側の主表面に到達して前記第３の外部電極と導通している。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載した振動ジャイロ用圧電振動子では、第１の屈曲振動及び第２の屈曲振動のいずれもが励振可能である。そして、屈曲振動が励振可能な場合には、屈曲振動により発生した出力の検出も可能となるのが通常である。従って、この振動ジャイロ用圧電振動子であれば、圧電体層の積層方向を回転軸とする角速度が加わったことに伴うコリオリ力が作用し、かつ、コリオリ力による屈曲振動が発生した場合には、この屈曲振動によって発生した出力を検出することが可能となる。その結果、圧電振動子に印加された角速度を検出することが可能となり、この圧電振動子を振動ジャイロ用として使用することができるという効果が得られる。
【００１９】
請求項２に記載した振動ジャイロ用圧電振動子であれば、一方の屈曲振動が励振中である場合における他方の屈曲振動により発生した出力を検出可能となる。そのため、角速度の印加に伴って発生したコリオリ力の作用による屈曲振動が励振された場合には、この屈曲振動により発生した出力を確実に検出することができるという効果が得られる。
【００２０】
請求項３に記載した振動ジャイロ用圧電振動子では、積層方向と一致して交互に逆向きに分極された圧電体層を挟んで対向しあう第１及び第２の内部電極と第３の内部電極との対向領域が振動体の厚み方向の上下いずれかに片寄った状態となっている。そこで、第１及び第２の内部電極同士間に励振用の電気信号を印加した場合、圧電体層の積層方向と直交した幅方向に振動体を屈曲させる屈曲振動が励振される。また、第１及び第２の内部電極双方と第３の内部電極との間に対し、励振用の電気信号を印加した場合には、圧電体層の積層方向と直交した厚み方向に振動体を屈曲させる屈曲振動が励振される。
【００２１】
そして、このような状態下において、圧電体層の積層方向を回転軸とする角速度が加わると、角速度が加わったことに伴うコリオリ力が作用する。その結果、幅方向に屈曲振動している振動体では新たに厚み方向の屈曲振動が発生し、また、厚み方向に屈曲振動している振動体では新たに幅方向の屈曲振動が発生する。従って、新たに励振された振動体の厚み方向の屈曲振動または幅方向の屈曲振動により発生した出力を検出すれば、圧電振動子に印加された角速度を検出することができるという効果が得られる。
【００２２】
請求項４に記載した振動ジャイロ用圧電振動子では、第１及び第２の外部電極と第１及び第２の内部電極とが各別に導通しており、第３の外部電極と第３の内部電極とが導通している。そのため、第１及び第２の外部電極間に励振用の電気信号を印加した場合には、圧電体層の積層方向と直交した幅方向に振動体を屈曲させる屈曲振動が発生し、また、第１及び第２の外部電極双方と第３の外部電極との間に励振用の電気信号を印加した場合には、圧電体層の積層方向と直交した厚み方向に振動体を屈曲させる屈曲振動が発生する。その結果、請求項３で説明したのと同様の効果が得られる。
【実施例１】
【００２３】
図１は実施例１にかかる振動ジャイロ用圧電振動子の外観形状を示す斜視図、図２はその平面形状を示す平面図、図３はその側面形状を示す側面図であり、図４は振動ジャイロ用圧電振動子の要部のみを拡大して示す分解斜視図である。なお、図１〜図３における符号１は振動ジャイロ用圧電振動子、符号２は圧電体層であり、図中の矢印は各圧電体層における分極方向を示している。
【００２４】
振動ジャイロ用圧電振動子１は横駆動縦検出型といわれるタイプの音片型圧電振動子であり、多数の圧電体層２が互いに積層されてなる振動体３を具備し、各圧電体層２の圧電縦効果を利用して振動体３の全体が屈曲振動するように構成されている。そして、この振動体３では、圧電体層２の積層方向と一致した方向が長手方向Ｘ、圧電体層２の積層方向（長手方向Ｘ）と直交する１つの方向が厚み方向Ｙ、圧電体層２の積層方向（長手方向Ｘ）及びこれと直交する１つの方向（厚み方向Ｙ）のいずれにも直交する２つ目の方向が幅方向Ｚとなっている。
【００２５】
すなわち、振動ジャイロ用圧電振動子１は、その長手方向Ｘと一致する各々の厚み方向で互いに逆向きとなるように分極された圧電体層２のそれぞれを交互に積層してなる略直方体形状の振動体３を具備しており、この振動体３の厚み方向Ｙにおける一方側の主表面（図では、上側の主表面）には、その幅方向Ｚの中央位置に配置され、かつ、その長手方向Ｘに延びる溝部４が形成されている。そして、この一方側の主表面には、溝部４を介して分離させられた第１及び第２の外部電極５，６が互いに並列として形成されており、振動体３の厚み方向Ｙにおける他方側の主表面（図では、下側の主表面）には、第３の外部電極７がその全面にわたって形成されている。
【００２６】
また、振動体３を構成している多数の圧電体層２の相互間には、第１及び第２の内部電極８，９と、第３の内部電極１０とが各圧電体層２を挟んで対向しあう状態として交互に配置されている。このとき、第１の内部電極８と第２の内部電極９とは、互いに振動体３の幅方向Ｚに並列となるようギャップ１１を空けて配置されており、各圧電体層２の一面における所定の領域、つまり、振動体３の一方側の主表面（上側の主表面）に到達すると共に、他方側の主表面（下側の主表面）の近くにまで到達する領域にわたって形成されている。そして、振動体３の一方側の主表面にまで到達した第１及び第２の内部電極８，９は、第１及び第２の外部電極５，６と各別に接続されて導通している。
【００２７】
一方、第３の内部電極１０は、各圧電体層２の他面における所定の領域、つまり、振動体３の他方側の主表面に到達し、かつ、一方側の主表面からは遠く離間した領域、換言すると、振動体３の厚み方向Ｙにおける下側半分の領域に形成されており、振動体３の他方側の主表面に到達した第３の内部電極１０は、第３の外部電極７と接続されて導通している。すなわち、第３の内部電極１０は、振動体３の一方側の主表面には到達しておらず、分極方向が交互に逆向きとされた圧電体層２それぞれの下側部分のみを挟んで第１及び第２の内部電極８，９の双方と対向している。
【００２８】
このとき、表現を換えると、第１及び第２の内部電極８，９と第３の内部電極１０とが対向しあっている領域は、振動体３の厚み方向の下側に片寄っている。なお、図１〜４においては、第１及び第２の内部電極８，９と、第３の内部電極１０との各々が、振動体３の幅方向Ｚにおける側面に露出している。しかしながら、これらの内部電極８〜１０が、振動体３の側面に露出していなくてもよいことは勿論である。
【００２９】
次に、図１〜図３に基づき、振動ジャイロ用圧電振動子１の動作を説明する。
【００３０】
まず、図１で示すように、第１の外部電極８と第２の外部電極９との間に発振回路１３を接続し、交流電圧を印加すると、第１及び第２の外部電極８，９それぞれには逆相の電気信号が加わることになり、第１及び第２の内部電極８，９と第３の内部電極１０とでもって交互に挟まれ、かつ、分極方向が互いに逆向きとされた圧電体層２の各々には互いに逆相となる電界が加わる。すると、第１の内部電極８及び第３の内部電極１０で挟まれた圧電体層２と、第２の内部電極９及び第３の内部電極１０で挟まれた圧電体層２とは、互いに逆相で伸縮することになり、その結果として振動体３は幅方向Ｚに屈曲振動させられる。
【００３１】
すなわち、図２中の破線で示すように、振動体３には、その長手方向Ｘと直交した幅方向Ｚに振動体３を屈曲させる第１の屈曲振動が励振される。そして、この振動体３は、図２中の破線で示すように屈曲した姿態と、これとは逆向きに屈曲した姿態との間で振動を繰り返す。
【００３２】
さらに、第１の屈曲振動が励振されている状態下で振動体３の長手方向Ｘを回転軸とする角速度が加わると、第１の屈曲振動の振動方向（振動体３の幅方向Ｚ）とは垂直な方向にコリオリ力が発生し、このコリオリ力が振動体３に対して作用する。そこで、図３中の破線で示すような第２の屈曲振動、つまり、振動体３の長手方向Ｘ及び幅方向Ｚのいずれとも直交した方向である振動体３の厚み方向Ｙに振動体３を屈曲させる第２の屈曲振動が発生する。
【００３３】
このとき、振動体３は、図３中の破線で示すように屈曲した姿態と、これとは逆向きに屈曲した姿態との間で振動を繰り返す。そして、第１及び第２の内部電極８，９と第３の内部電極１０との対向しあった領域が振動体３の厚み方向の下側に片寄っているため、第２の屈曲振動が発生して振動体３が厚み方向Ｙに屈曲振動している場合には、第１及び第２の外部電極８，９双方と第３の外部電極１０との間に第２の屈曲振動に依存した出力が現れる。従って、図１で示したように、第１及び第２の外部電極８，９双方と第３の外部電極１０とに現れた出力を検出することが可能となり、この出力に基づき、印加された角速度の方向と大きさを検出できる。
【００３４】
ところで、このような積層構造とされた振動ジャイロ用圧電振動子１である際には、圧電体層２となる圧電体材料が鉛成分を含んだものであっても、また、鉛成分を含まないものであっても何ら差し支えない。そのため、鉛成分を含んでいない圧電体材料を用いて振動ジャイロ用圧電振動子１を構成することが可能となり、電子部品の鉛フリー化に対する要望に応えやすいという利点が確保される。
【実施例２】
【００３５】
図５は実施例２にかかる振動ジャイロ用圧電振動子の外観形状を示す斜視図、図６はその側面形状を示す側面図、図７はその平面形状を示す平面図であり、図８は振動ジャイロ用圧電振動子の要部のみを拡大して示す分解斜視図である。そして、図５〜図８における符号２１は振動ジャイロ用圧電振動子であり、図中の矢印は各圧電体層における分極方向を示している。なお、この振動ジャイロ用圧電振動子２１において、実施例１にかかる振動ジャイロ用圧電振動子１と互いに同一となる部分については同一符号を付している。
【００３６】
振動ジャイロ用圧電振動子２１は縦駆動横検出型といわれるタイプの音片型圧電振動子であって、多数の圧電体層２が互いに積層されてなる振動体２２を具備し、各圧電体層２の圧電縦効果を利用して振動体２２の全体が屈曲振動するように構成されたものである。そして、この振動体２２でも、圧電体層２の積層方向と一致した方向が長手方向Ｘ、圧電体層２の積層方向（長手方向Ｘ）と直交する１つの方向が厚み方向Ｙ、圧電体層２の積層方向（長手方向Ｘ）及びこれと直交する１つの方向（厚み方向Ｙ）のいずれにも直交する２つ目の方向が幅方向Ｚとされている。
【００３７】
ここでの振動ジャイロ用圧電振動子２１は、その長手方向（積層方向）Ｘと一致する各々の厚み方向で互いに逆向きとなるように分極された圧電体層２のそれぞれを交互に積層してなる略直方体形状の振動体２２を具備している。そして、この振動体２２の厚み方向Ｙにおける一方側の主表面（図では、上側の主表面）には、その幅方向Ｚの中央位置に配置され、かつ、その長手方向Ｘに延びる溝部４が形成されている。
【００３８】
また、この一方側の主表面には、溝部４を介して離間した第１及び第２の外部電極５，６が互いに並列として形成されており、振動体２２の厚み方向Ｙにおける他方側の主表面（図では、下側の主表面）には、第３の外部電極７が全面にわたって形成されている。さらに、振動体２２を構成している多数の圧電体層２の相互間には、第１及び第２の内部電極２３，２４と、第３の内部電極２５とが各圧電体層２を挟んで対向しあう状態として交互に配置されている。
【００３９】
このとき、第１の内部電極２３と第２の内部電極２４とは、互いに振動体２２の幅方向Ｚに並列となるようギャップ１１を空けて配置されたうえ、各圧電体層２の一面における所定の領域、つまり、振動体２２の一方側の主表面に到達しながら振動体２２の他方側の主表面からは遠く離間した領域、換言すると、振動体２２の厚み方向Ｙにおける上側半分の領域にわたって形成されている。そして、振動体２２の一方側の主表面にまで到達した第１及び第２の内部電極２３，２４それぞれは、第１及び第２の外部電極５，６と各別に接続されて導通している。
【００４０】
一方、第３の内部電極２５は、各圧電体層２の他面における所定の領域、つまり、振動体２２の一方側の主表面の近くから他方側の主表面に到達するまでの領域にわたって形成されており、振動体２２の他方側の主表面にまで到達した第３の内部電極２５は、第３の外部電極７と接続されて導通している。すなわち、これら第３の内部電極２５は、振動体２２の一方側の主表面に到達しておらず、分極方向が交互に逆向きとされた圧電体層２それぞれの上側部分のみを挟んで第１及び第２の内部電極２３，２４双方と対向している。表現を換えると、第１及び第２の内部電極８，９と第３の内部電極１０とが対向しあっている領域は、振動体２２の厚み方向の上側に片寄っている。
【００４１】
次に、振動ジャイロ用圧電振動子２１の動作を、図５〜図７に基づいて説明する。
【００４２】
まず、図５で示すように、第１及び第２の外部電極２３，２４の双方と第３の外部電極２５との間に発振回路１３を接続し、交流電圧を印加すると、第１及び第２の外部電極２３，２４双方に対しては同相の電気信号が加わる。そこで、第１の内部電極２３と第３の内部電極２５とでもって挟まれた部分の圧電体層２と、第２の内部電極２４と第３の内部電極２５とでもって挟まれた部分の圧電体層２とに対しては、同相の電界が加わる。
【００４３】
すると、第１及び第２の内部電極２３，２４と第３の内部電極２５とで圧電体層２が挟まれた構成である振動体２２の上側部分は伸縮するが、このとき、振動体２２の下側部分が伸縮しないため、この振動体２２は全体として厚み方向Ｙに屈曲振動させられる。すなわち、図６中の破線で示すように、振動体２２には、その長手方向Ｘ及び幅方向Ｚと直交した厚み方向Ｙに振動体２２の全体を屈曲させる第１の屈曲振動が励振される。なお、この振動体２２は、図６中の破線で示すように屈曲した姿態と、これとは逆向きに屈曲した姿態との間で振動を繰り返す。
【００４４】
さらに、第１の屈曲振動が励振されている状態下で振動体２２の長手方向Ｘを回転軸とする角速度が加わると、第１の屈曲振動の振動方向（振動体２２の厚み方向Ｙ）とは垂直な方向にコリオリ力が発生し、このコリオリ力が振動体２２に対して作用する。そこで、図７中の破線で示すような第２の屈曲振動、つまり、振動体２２の長手方向Ｘ及び厚み方向Ｙのいずれとも直交した方向である振動体２２の幅方向Ｚに振動体３を屈曲させる第２の屈曲振動が生じる。
【００４５】
そこで、振動体２２は、図７中の破線で示すように、屈曲した姿態と、これとは逆向きに屈曲した姿態との間で振動を繰り返すこととなり、第２の屈曲振動が励振されたことによって振動体２２が幅方向Ｚに屈曲振動している場合には、第１の外部電極２３と第２の外部電極２４とに現れる出力のうち、幅方向Ｚへの屈曲に依存する信号が互いに逆相となる。従って、図５で示したように、第１の外部電極２３と第２の外部電極２４とに現れた出力の差を検出することが可能となり、これら出力の差を検出すれば、印加された角速度の方向と大きさを検出できる。
【００４６】
なお、以上の説明においては、図１で示した実施例１にかかる振動ジャイロ用圧電振動子１が横駆動縦検出型であり、図５で示した実施例２にかかる振動ジャイロ用圧電振動子２１が縦駆動横検出型であるとしているが、振動ジャイロ用圧電振動子１を縦駆動横検出型として使用することも可能であり、また、振動ジャイロ用圧電振動子２１を横駆動縦検出型として使用することも可能である。ところで、以上説明した実施例１及び実施例２では、振動ジャイロ用圧電振動子１が音片型であるとしているが、本発明の適用範囲が音片型の振動ジャイロ用圧電振動子１のみに限定されることはなく、音叉型の振動ジャイロ用圧電振動子にも本発明を適用可能である。
【００４７】
すなわち、図９で示すように、音叉型の振動ジャイロ用圧電振動子３１は、スリット３２を介して並列配置された一対の振動ジャイロ用圧電振動子２１の一端部同士を互いに連結して構成されたものであり、この音叉型振動ジャイロ用圧電振動子３１の２つの脚部２１に対して本発明の積層構造を適用してもよい。具体的には、各脚部２１の基本構造を図１の振動ジャイロ用圧電振動子１と同様にすればよい。
【００４８】
この場合における音叉型の振動ジャイロ用圧電振動子３１は横駆動縦検出型として使用されることになり、一方の振動ジャイロ用圧電振動子２１からの出力によって角速度の方向と大きさを検出することが可能となるのは勿論、両方の振動ジャイロ用圧電振動子２１からの出力の差によって角速度の方向と大きさを検出することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１にかかる振動ジャイロ用圧電振動子の外観形状を示す斜視図である。
【図２】その平面形状を示す平面図である。
【図３】その側面形状を示す側面図である。
【図４】実施例１にかかる振動ジャイロ用圧電振動子の要部のみを拡大して示す分解斜視図である。
【図５】実施例２にかかる振動ジャイロ用圧電振動子の外観形状を示す斜視図である。
【図６】その側面形状を示す側面図である。
【図７】その平面形状を示す平面図である。
【図８】実施例２にかかる振動ジャイロ用圧電振動子の要部のみを拡大して示す分解斜視図である。
【図９】音叉型の振動ジャイロ用圧電振動子の外観形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１，２１    振動ジャイロ用圧電振動子
２    圧電体層
３，２２    振動体
５    第１の外部電極
６    第２の外部電極
７    第３の外部電極
８，２３    第１の内部電極
９，２４    第２の内部電極
１０，２５    第３の内部電極
Ｘ    振動体の長手方向（圧電体層の積層方向）
Ｙ    振動体の厚み方向（圧電体層の積層方向と直交した方向）
Ｚ    振動体の幅方向（圧電体層の積層方向及びこれと直交した方向のいずれ        とも直交した方向）
【図１】
2005114474.tif 000003
【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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