(57)【要約】【課題】本発明は、圧電デバイスとそれを用いた電子機器及び自動車の衝撃信頼性を向上させることを目的とする。【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、底面１１と、底面１１にその一端が配置された可撓性部材１２と、可撓性部材１２の他端により中空保持された圧電振動子１３とを備え、底面１１と圧電振動子１３との間には水平保持部材１４を介在させた圧電デバイスとしたものである。  この構成により、圧電振動子１３の底面１１に対する水平性が失われようとするのを、底面１１と圧電振動子１３との間に介在させた水平保持部材１４が抑制するため、衝撃信頼性を向上させることができるのである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面と、
前記底面にその一端が配置された可撓性部材と、
前記可撓性部材の他端により中空保持された圧電振動子とを備え、
前記底面と前記圧電振動子との間には
水平保持部材を介在させた
圧電デバイス。
【請求項２】
前記底面が回路パターンを有し、
前記可撓性部材が導体からなるとともに、
前記回路パターンと前記圧電振動子の端子とを電気的に接続した
請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記水平保持部材と前記圧電振動子との間にはクリアランスが設けられた
請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記水平保持部材は前記底面の裏面に対して略垂直に設けられた
複数本の水平保持棒からなる
請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記圧電振動子の裏面において、
前記複数本の水平保持棒の内
少なくとも３本の水平保持棒の配置点を頂点とする多角形状の面内に
前記圧電振動子の重心が配置された
請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記圧電振動子の裏面において、
前記複数の水平保持棒が前記圧電振動子の重心を中心とする同心円状に配置された
請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
底面と、
前記底面に設けられた凹部と、
前記底面における前記凹部非形成部にその一端が配置された可撓性部材と、
前記凹部内において前記可撓性部材の他端により中空保持された圧電振動子とを備え、
前記凹部に於ける底部と前記圧電振動子との間には
水平保持部材を介在させた
圧電デバイス。
【請求項８】
前記底面がその前記凹部非形成部に回路パターンを有し、
前記可撓性部材が導体からなるとともに、
前記回路パターンと前記圧電振動子の端子とを電気的に接続した
請求項７に記載の圧電デバイス。
【請求項９】
前記水平保持部材と前記圧電振動子との間にはクリアランスが設けられた
請求項７に記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記水平保持部材は前記底面の裏面に対して略垂直に設けられた
複数本の水平保持棒からなる
請求項７に記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記圧電振動子の裏面において、
前記複数本の水平保持棒の内
少なくとも３本の水平保持棒の配置点を頂点とする多角形状の面内に
前記圧電振動子の重心が配置された
請求項１０に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
前記圧電振動子の裏面において、
前記複数の水平保持棒が前記圧電振動子の重心を中心とする同心円状に配置された
請求項１０に記載の圧電デバイス。
【請求項１３】
請求項１乃至１２に記載の圧電デバイスが実装された電子機器。
【請求項１４】
請求項１乃至１２に記載の圧電デバイスが実装された自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやカーナビゲーション装置等に用いられる圧電デバイスと、それを用いた各種電子機器及び自動車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の圧電デバイスは、図１１に示す如く、回路パターンを有する底面１と、この回路パターンにその一端が電気的に接続される可撓性の導体２と、導体２の他端に電気的に接続された端子３Ａを有する圧電振動子３とを備え、圧電振動子３が導体２の他端により中空保持された構成をしていた。
【０００３】
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００７−１６７８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の圧電デバイスでは、衝撃信頼性が低いことが問題となっていた。
【０００５】
すなわち、上記従来の構成においては、例えば圧電デバイスの外部等から衝撃が加わり、その衝撃振動が導体２、圧電振動子３に伝えられると、その振動が原因となって導体２が屈曲する等して圧電振動子３の底面１に対する水平性が失われてしまう。そうすると、この水平性が失われた圧電振動子３は、例えば底面１に対して平行方向の角速度を正確に検知することができず、その結果として衝撃信頼性が低くなってしまっていた。
【０００６】
そこで本発明は、圧電デバイスとそれを用いた電子機器及び自動車の衝撃信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、この目的を達成するために本発明は、底面と、前記底面にその一端が配置された可撓性部材と、前記可撓性部材の他端により中空保持された圧電振動子とを備え、前記底面と前記圧電振動子との間には水平保持部材を介在させた圧電デバイスとしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この構成により、衝撃振動が可撓性部材、圧電振動子に伝えられたとしても、その振動が原因となって可撓性部材が屈曲する等して圧電振動子の底面に対する水平性が失われようとするのを、底面と圧電振動子との間に介在させた水平保持部材が抑制するため、底面に対して平行方向の角速度等を正確に検知することができ、その結果として衝撃信頼性を向上させることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における圧電デバイスについて図面を参照しながら説明する。
【００１０】
本発明の実施の形態１における圧電デバイスは、図１に示すごとく、回路パターンを有する底面１１と、この回路パターンにその一端が電気的に接続される可撓性部材としての導体１２と、この導体１２の他端に電気的に接続された端子１３Ａを有する圧電振動子１３とを備えている。
【００１１】
そして、圧電振動子１３が導体１２の他端により中空保持されており、底面１１と圧電振動子１３との間には水平保持部材１４を介在させている。
【００１２】
具体的には、棒状の水平保持部材１４を底面１１の裏面に対して略垂直方向に配置し、この水平保持部材１４の一端を底面１１の上面と接触させると共に水平保持部材１４の他端を圧電振動子１３の裏面に接触させる構成としている。
【００１３】
この水平保持部材１４の両端は底面１１に対して平行方向にある程度の面積を有しており、このある程度の面積を有する一端と底面１１とが面接触すると共に、ある程度の面積を有する他端と圧電振動子１３とが面接触する構成となるため、水平性を保持しようとする力が発生する。従って、水平保持部材１４の両端が有する面積の大きさに比例して、水平性を保持しようとする力が発生することとなる。
【００１４】
このような構成により、衝撃信頼性を向上させることができるのである。
【００１５】
即ち、外部等からの衝撃振動が導体１２、圧電振動子１３に伝えられたとしても、その振動が原因となって導体１２が屈曲する等して圧電振動子１３の底面１１に対する水平性が失われようとするのを、底面１１と圧電振動子１３との間に介在させた水平保持部材１４が抑制するため、底面１１に対して平行方向の角速度等を正確に検知することができ、その結果として衝撃信頼性を向上させることができるのである。
【００１６】
なお、本実施の形態においては水平保持部材１４を棒状の水平保持部材１４として示したが、底面１１に対して平行方向に面積を有する構成であれば、この形状に限定されない。また、棒状の両端に平板を取り付ける、あるいは棒状の両端自体の面積が大きくなるよう形成するなどしてバーベル形状の水平保持部材１４を用いる構成とすれば、より上述の水平保持効果を高めることができ望ましい。
【００１７】
ただし、本実施の形態に示す如く、棒状の水平保持部材１４を用いれば、その面積の小ささを利用し、圧電振動子１３における限られた面積内において自由に配置することが可能となるため、圧電デバイスの小型化を図ることができると共に、設計自由度を向上させることができる。
【００１８】
また、図２に示す如く、水平保持部材１４を複数の水平保持棒１４Ａ、１４Ｂにより構成すれば、圧電振動子１３における限られた面積を有効に活用しながらも、上述の水平保持効果を何倍も高めることができ望ましい。なお、この複数の水平保持棒１４Ａ、１４Ｂを複数のバーベル形状の水平保持部材１４としても構わない。
【００１９】
さらに、その配置方法としては、図３、図４に示す如く、圧電振動子１３の裏面において、この複数の水平保持棒１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの内少なくとも３本以上の水平保持棒１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの配置点を頂点とする多角形状の面内に圧電振動子１３の重心が配置される構成とすることが望ましい。
【００２０】
このような構成により、この水平保持棒１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの両端部の面積の大小に関わらず、この水平保持棒１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの配置点を頂点とする多角形状の面１７が圧電振動子１３の水平性を保持することとなるため、この面１７の面積に比例して、水平性を保持しようとする力が発生することとなり、より一層の水平性の確保を可能とすることができるのである。
【００２１】
さらには、図３、図４に示す如く、圧電振動子１３の裏面において、この圧電振動子１３の重心１５を中心とする同心円状に略等間隔で水平保持棒１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄを配置する構成とすることが望ましい。このような構成により、圧電振動子１３の底面１１に対する水平性を阻害しようとする力を複数の水平保持棒１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄごとに当分に分配することができるのである。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、圧電振動子１３の形状を図３、図４に示すような「王の字形状」として説明したが、図５に示す「音叉型」や、図６に示す「Ｈ型」など、図１に示した底面１１と略平行な面を有する構成であれば、本発明の効果を得ることができる。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、水平保持部材１４の両端を底面１１の上面と圧電振動子１３の裏面とに接触させる構成として説明したが、図７に示す如く、水平保持部材１４と圧電振動子１３との間にクリアランス１６を設ける構成とすることにより、ある程度の水平性を保ちつつ、振動減衰特性を担保することができる。
【００２４】
即ち、圧電振動子１３を可撓性を有するリード線等の導体１２で保持することにより、外部からの振動を導体１２により減衰させる効果を得るわけであるが、圧電振動子１３と水平保持部材１４とが接触していればこの減衰効果を充分に得ることができない。しかし、図７に示す如く、圧電振動子１３と水平保持部材１４との間にクリアランス１６を設ける構成とすることにより、この振動減衰効果を担保しながらも、圧電振動子１３の底面１１に対する水平性をある程度得ることができるのである。ただし、水平性を確保する観点からすれば、水平保持部材１４の両端を底面１１の上面と圧電振動子１３の裏面とに接触させる構成とする方が望ましい。
【００２５】
なお、本実施の形態においては、可撓性部材としての導体１２が、底面１１に設けた回路パターンと圧電振動子１３の端子１３Ａとを電気的に接続する役割と、圧電振動子１３を中空保持する役割との二役を果たしているが、可撓性部材を樹脂等で構成して圧電振動子１３を中空保持すると共に電気的接続はその他ワイヤー等の導電体を用いて行う構成や、配線パターンがその表面に形成された可撓性樹脂基板を用いて圧電振動子１３の中空保持と電気的接続とを行う構成とすることが望ましい。これらのような構成により、電気的接続と物理的保持との二役に関して、一部材一役を徹底することができ、より衝撃信頼性を向上させることができる。
【００２６】
さらに、本実施の形態において示した圧電デバイスをデジタルカメラやカーナビゲーション装置等の電子機器や自動車等に搭載することにより、これら電子機器、自動車等に外部から衝撃が加わったとしても、当該圧電デバイスが正常に動作する蓋然性を向上させることができ、その結果として衝撃信頼性を向上させることができるのである。
【００２７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における圧電デバイスについて図面を参照しながら説明する。
【００２８】
本発明の実施の形態２における圧電デバイスは、図８に示すごとく、回路パターンを有する底面２１と、この底面２１に設けられた凹部２２と、底面２１における凹部２２非形成部に配置された回路パターンにその一端が接続された可撓性部材としての導体２３と、導体２３の他端に電気的に接続された端子２４Ａを有する圧電振動子２４とを備えている。
【００２９】
そして、圧電振動子２４が導体２３の他端により凹部２２内において中空保持されており、凹部２２における底部２２Ａと圧電振動子２４との間には水平保持部材２５を介在させている。
【００３０】
具体的には、棒状の水平保持部材２５を底面２１（あるいは凹部２２における底部２２Ａ）の裏面に対して略垂直方向に配置すると共に、この水平保持部材２５の一端を凹部２２における底部２２Ａの上面と接触させ、水平保持部材２５の他端を圧電振動子２４の裏面に接触させる構成としている。
【００３１】
この水平保持部材２５の両端は凹部２２における底部２２Ａに対して平行方向にある程度の面積を有しており、このある程度の面積を有する一端と凹部２２における底部２２Ａとが面接触すると共に、ある程度の面積を有する他端と圧電振動子２４が面接触する構成となるため、水平性を保持しようとする力が発生する。従って、水平保持部材１４の両端が有する面積に比例して、水平性を保持しようとする力が発生することとなる。
【００３２】
このような構成により、衝撃信頼性を向上させることができるのである。
【００３３】
即ち、衝撃振動が導体２３、圧電振動子２４に伝えられたとしても、その振動が原因となって導体２３が屈曲する等して凹部２２の底部２２Ａに対する圧電振動子２４の水平性が失われようとするのを、凹部２２の底部２２Ａと圧電振動子２４との間に介在させた水平保持部材２５が抑制するため、凹部２２の底部２２Ａに対して平行方向の角速度等を正確に検知することができ、その結果として衝撃信頼性を向上させることができるのである。
【００３４】
なお、本実施の形態においては水平保持部材２５を棒状の水平保持部材２５として示したが、凹部２２における底部２２Ａに対して平行方向に面積を有する構成であれば、この形状に限定されない。また、棒状の両端に平板を取り付ける、あるいは棒状の両端自体の面積が大きくなるよう形成するなどしてバーベル形状の水平保持部材２５を用いる構成とすれば、より上述の水平保持効果を高めることができ望ましい。
【００３５】
ただし、本実施の形態に示す如く、棒状の水平保持部材２５を用いれば、その面積の小ささを利用し、圧電振動子２４における限られた面積内において自由に配置することが可能となるため、圧電デバイスの小型化を図ることができると共に、設計自由度を向上させることができる。
【００３６】
また、図９に示す如く、水平保持部材２５を複数の水平保持棒２５Ａ、２５Ｂにより構成すれば、圧電振動子２４における限られた面積を有効に活用しながらも、上述の水平保持効果を何倍も高めることができ望ましい。なお、この複数の水平保持棒２５Ａ、２５Ｂを複数のバーベル形状の水平保持部材２５としても構わない。
【００３７】
さらに、その配置方法としては、実施の形態１と同様に、圧電振動子２４の裏面において、この複数の水平保持棒２５Ａ、２５Ｂを３本以上設けると共に、その内の少なくとも３本以上の配置点を頂点とする多角形状の面内に圧電振動子２４の重心が配置される構成とすることが望ましい。
【００３８】
このような構成により、この水平保持棒２５Ａ、２５Ｂの両端部の面積の大小に関わらず、この３本以上設けられた水平保持棒２５Ａ、２５Ｂの配置点を頂点とする多角形状の面が圧電振動子２４の水平性を保持することとなるため、この多角形状の面の面積に比例して、水平性を保持しようとする力が発生することとなり、より一層の水平性の確保を可能とすることができるのである。
【００３９】
さらには、圧電振動性２４の裏面において、この圧電振動子２４の重心を中心とする同心円状に略等間隔で配置する構成とすることが望ましい。このような構成により、圧電振動子２４の凹部２２における底部２２Ａに対する水平性を阻害しようとする力を複数の水平保持棒２５Ａ、２５Ｂごとに当分に分配することができるのである。
【００４０】
なお、圧電振動子２４の形状は、「王の字形状」、「音叉型」、「Ｈ型」など、図８に示した凹部２２における底部２２Ａと略平行な面を有する構成であれば、本発明の効果を得ることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態においては、水平保持部材２５の両端を凹部２２における底部２２Ａの上面と圧電振動子２４の裏面とに接触させる構成として説明したが、図１０に示す如く、水平保持部材２５と圧電振動子２４との間にクリアランス２６を設ける構成とすることにより、ある程度の水平性を保ちつつ、振動減衰特性を担保することができる。
【００４２】
即ち、圧電振動子２４を可撓性を有するリード線等の導体２３で保持することにより、外部からの振動を導体２３により減衰させる効果を得るわけであるが、圧電振動子２４と水平保持部材２５とが接触していればこの減衰効果を充分に得ることができない。しかし、図１０に示す如く、圧電振動子２４と水平保持部材２５との間にクリアランス２６を設ける構成とすることにより、この振動減衰効果を担保しながらも、圧電振動子２４の凹部２２における底部２２Ａに対する水平性をある程度得ることができるのである。ただし、水平性を確保する観点からすれば、図８に示す如く、水平保持部材２５の両端を凹部２２における底部２２Ａの上面と圧電振動子２４の裏面とに接触させる構成とする方が望ましい。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、可撓性部材としての導体２３が、底面２１に設けた回路パターンと圧電振動子２４の端子２４Ａとを電気的に接続する役割と、圧電振動子２４を中空保持する役割との二役を果たしているが、可撓性部材を樹脂等で構成して圧電振動子２４を中空保持すると共に電気的接続はその他ワイヤー等の導電体を用いて行う構成や、配線パターンがその表面に形成された可撓性樹脂基板を用いて圧電振動子２４の中空保持と電気的接続とを行う構成とすることが望ましい。これらのような構成により、電気的接続と物理的保持との二役に関して、一部材一役を徹底することができ、より衝撃信頼性を向上させることができる。
【００４４】
さらに、本実施の形態において示した圧電デバイスをデジタルカメラやカーナビゲーション装置等の電子機器や自動車等に搭載することにより、これら電子機器、自動車等に外部から衝撃が加わったとしても、当該圧電デバイスが正常に動作する蓋然性を向上させることができ、その結果として衝撃信頼性を向上させることができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の圧電デバイスは、衝撃信頼性を向上させることができるという効果を有し、デジタルカメラやカーナビゲーション装置等の電子機器や自動車等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１における圧電デバイスを示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１における圧電デバイスの他の実施例を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態１における圧電デバイスの圧電振動子と水平保持部材との配置関係を示す平面図
【図４】本発明の実施の形態１における圧電デバイスの圧電振動子と水平保持部材との他の配置関係を示す平面図
【図５】本発明の実施の形態１における圧電デバイスの他の実施例を示す平面図
【図６】本発明の実施の形態１における圧電デバイスの他の実施例を示す平面図
【図７】本発明の実施の形態１における圧電デバイスの他の実施例を示す断面図
【図８】本発明の実施の形態２における圧電デバイスを示す断面図
【図９】本発明の実施の形態２における圧電デバイスの他の実施例を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態２における圧電デバイスの他の実施例を示す断面図
【図１１】従来の圧電デバイスを示す断面図
【符号の説明】
【００４７】
１１  底面
１２  導体（可撓性部材）
１３  圧電振動子
１４  水平保持部材
【図１】
2009216682.tif 000003
【図２】
2009216682.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009216682.tif 000006
【図５】
2009216682.tif 000007
【図６】
2009216682.tif 000008
【図７】
2009216682.tif 000009
【図８】
2009216682.tif 000010
【図９】
2009216682.tif 000011
【図１０】
2009216682.tif 000012
【図１１】
2009216682.tif 000013