JP2001021360A

JP2001021360A - 角速度センサ

Info

Publication number: JP2001021360A
Application number: JP11194081A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Deo; 晋一出尾; Tsukasa Matsuura; 司松浦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2001-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】オフセット信号を低減することができ、且つ
製造コストを低くすることができる角速度センサ及び角
速度センサの作製方法を得る。【解決手段】第１の方向に並んで設けられ、各々固定
部４から第１の方向に振動可能に支持された２つの第１
振動体１ａ，１ｂと、伸縮方向を第１の方向に一致させ
て２つの第１振動体１ａ，１ｂを連結する振動バネ２
と、固定部および連結された第１振動体１ａ，１ｂは同
一平面上にあり、該平面に直交する第２の方向に振動可
能に２つの第１振動体１ａ，１ｂのそれぞれに支持され
た第２振動体７と、第１の方向に直交する第２の方向に
振動可能に２つの第１振動体１ａ，１ｂのそれぞれに支
持された第２振動体７と、２つの第１振動体１ａ，１ｂ
を第１の方向に互いに逆位相となるように振動させる振
動発生手段９と、第２振動体７の第２の方向の振動を検
出する振動検出手段１３とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコリオリ力により角
速度を検出する角速度センサに関し、特にオフセット信
号を低減することができ、且つ製造コストを低くするこ
とができる角速度センサ及び角速度センサの作製方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は例えば特開平６−２８８７７４
号公報に示された従来の角速度センサを示す斜視図であ
る。図１０で示された角速度センサは、単一材料で構成
される片持ち振動梁構造の角速度センサである。

【０００３】図１０の角速度センサにおいては、外部圧
電素子８５により、振動子８１を第１の方向（Ｘ軸方
向）に振動させ、この状態で第１の方向（Ｘ軸方向）と
直交する第３の方向（Ｙ軸方向）軸周りに入力角速度が
加わると振動子８１がコリオリ力により第２の方向（Ｚ
軸方向）に振動する。このコリオリ力による振動を、振
動子８１と検出電極８３ａ、８３ｂ間の容量変化を検知
することにより測定し、角速度を検出する。

【０００４】図１１は例えば特開平４−２３３４６８号
公報に示された従来の他の角速度センサを示す斜視図で
ある。また、図１２は図１１のXII-XII線に沿う矢視断
面図である。図１１及び図１２で示された角速度センサ
は、多層材料で構成された角速度センサである。

【０００５】図１１の角速度センサにおいては、振動体
９１の表面に第１の方向（Ｘ軸方向）に振動しやすい舌
片９２を懸架ウェブ９３を介して振動体９１表面に平行
に配置する。振動体９１を第２の方向（Ｚ軸方向）に振
動させ、この状態で第３の方向（Ｙ軸方向）軸回りに角
速度が加わると、舌片９２がコリオリ力により第１の方
向（Ｘ軸方向）に振動する。舌片９２の振動を舌片９２
と振動体９１の表面に形成された電極９４間の容量変化
で読みとり、角速度を検出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
で示された角速度センサは第１の方向（Ｘ軸方向）に振
動させ、コリオリ力によって励起される第２の方向（Ｚ
軸方向）の振動を読みとる原理であるから、一つの振動
子８１が少なくとも２方向に振動しやすい構造にする必
要がある。そのため振動子８１が第１の方向（Ｘ軸方
向）に振動するとき、振動方向がわずかに第２の方向
（Ｚ軸方向）にずれることがある。第１の方向（Ｘ軸方
向）に振動するとき、第２の方向（Ｚ軸方向）にも振動
しやすい。

【０００７】すなわち角速度が加わっていない状態でも
第２の方向（Ｚ軸方向）に振動しやすくオフセット信号
がでやすい。さらに外部加速度によるノイズ振動とコリ
オリ力による振動が同一振動モードのため外部加速度に
よるノイズ振動を除去できないといった問題が存在し
た。

【０００８】また図１１，図１２示された角速度センサ
は前記の課題を克服する目的の構造だが、図１２で示す
断面図からわかるようにセンサ部が舌片９２の層、中空
９８の層、振動体９１の層からなる多層構造である。そ
のため角速度センサを作製するにはそれぞれの層を加工
するプロセスが必要となり、プロセス数の増大、それに
伴う製造コスト高の課題を有していた。

【０００９】この発明は、上述の課題を解決するために
なされたもので、オフセット信号を低減することがで
き、且つ製造コストを低くすることができる角速度セン
サ及び角速度センサの作製方法を得ることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る角速度セ
ンサは、第１の方向に並んで設けられ、各々固定部から
第１の方向に振動可能に支持された２つの第１振動体
と、伸縮方向を第１の方向に一致させて２つの第１振動
体を連結する振動バネと、固定部および連結された第１
振動体は同一平面上にあり、該平面に直交する第２の方
向に振動可能に２つの第１振動体のそれぞれに支持され
た第２振動体と、２つの第１振動体を第１の方向に互い
に逆位相となるように振動させる振動発生手段と、第２
振動体の第２の方向の振動を検出する振動検出手段とを
備えている。

【００１１】また、振動発生手段は、第１振動体に第１
の方向と直交する方向に延設された導体配線と、導体配
線に交流電流を流す交流電源と、第１振動体に第１の方
向かつ導体配線方向に直交する方向に磁場を印可する磁
場印可手段とからなる。

【００１２】また、振動検出手段は、第２振動体に対し
て、第２の方向に所定の距離離して対向して設けられた
導体電極と、第２振動体と導体電極との間の静電容量変
化を測定する静電容量変化測定手段とからなる。

【００１３】また、第１振動体は、固定部から懸吊バネ
で懸吊され、第１振動体は、枠部と、該枠部の中空内部
にて第２振動体を支持する支持部とを有し、固定部、第
１振動体、第２振動体、振動バネ、懸吊バネ、枠部、支
持部は、単一の材料からなる。

【００１４】また、単一の材料は、シリコンである。

【００１５】また、固定部は、概略枠状をなし、第１振
動体及び第２振動体は、該枠の中空内部に配設され、該
固定部の枠と概略同形の外径寸法の概略板状をなし一側
の主面に凹部が形成された絶縁性の第１保持部材をさら
に有し、該第１保持部材は、該凹部を第１振動体側に向
けて外周縁を固定部の枠に接合され、導体電極は、凹部
に配設されている。

【００１６】また、固定部の第１保持部材と反対側の面
に、該固定部の枠と概略同形の外径寸法の概略板状をな
し一側の主面に凹部が形成された第２保持部材がさらに
配設され、該第２保持部材は、該凹部を第１振動体側に
向けて外周縁を固定部の枠に接合されている。

【００１７】また、第１保持部材及び第２保持部材は、
第１振動体及び第２振動体が収納された固定部の枠内の
中空内部を密閉している。

【００１８】また、第１保持部材あるいは第２保持部材
には、貫通穴が設けられている。

【００１９】また、第１保持部材には、導体電極に通じ
る貫通穴が形成され、該貫通穴は、該導体電極と外部と
の電気的導通を取るための導電材料で塞がれている。

【００２０】また、固定部の枠内の中空内部は、真空と
されている。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
角速度センサを示す斜視図である。また、図２は図１の
II-II線に沿う矢視断面図である。図１において、セン
サ部材８は、概略枠状の固定部としての固定端４、第１
振動体１ａ、１ｂ、振動バネ２、懸吊バネ３からなり、
更に第１振動体１ａ、１ｂは、枠部５と支持部６と第２
振動体７から構成され、支持部６により第２振動体７が
枠部５に連結されている。

【００２２】枠部５と第２振動体７との連結方法は、図
１で示されるように第２振動体７を支持部６で片持ちで
支持している。この支持方法は、場合により図３で示さ
れるように、第２振動体７を両持ちで支持しても良い。
固定端４と第１振動体１ａ、１ｂとが懸吊バネ３で連結
され、振動バネ２で２つの第１振動体１ａ、１ｂは連結
されている。支持部６の第２の方向（Ｚ軸方向）の厚み
は懸吊バネ３及び振動バネ２に比べ十分薄く、また懸吊
バネ３及び振動バネ２は第２の方向（Ｚ軸方向）に厚
く、第１の方向（Ｘ軸方向）に十分薄い構造を有するた
め、第１振動体１ａ、１ｂは第１の方向（Ｘ軸方向）の
みに振動可能であり、第２振動体７は第２の方向（Ｚ軸
方向）のみに振動可能である。

【００２３】枠部５上に第３の方向（Ｙ軸方向）方向に
延びる導体配線９が形成され、導体配線９はさらに懸吊
バネ３を通り、固定端４上に形成された導体パッド１０
ａ、１０ｂと接続されている。導体配線９に図示しない
交流電源から交流電流を流し、第２の方向（Ｚ軸方向）
に磁界を印加する事で、第１振動体１ａ、１ｂにローレ
ンツ力による振動が発生する。交流電流の周波数を調節
することで、第１振動体１ａ、１ｂ同士が逆位相で振動
可能となる。導体配線９の配線の経路においては、第１
振動体１ａ、１ｂに設けられ、第３の方向（Ｙ軸方向）
と平行であれば任意とされて良いが、配線経路が最短で
あると配線抵抗を少なくすることができる。導体配線
９、導体パッド１０ａ、１０ｂ、及び図示しない交流電
源は、２つの第１振動体１ａ、１ｂを第１の方向（Ｘ軸
方向）に互いに逆位相となるように振動させる振動発生
手段を構成している。

【００２４】また、図４に示すように２つの第１振動体
１ａ、１ｂに、それぞれ導体配線９ａ、９ｂが形成され
ても良い。２つの配線９ａ、９ｂそれぞれに、同周波数
で位相が１８０度異なる交流電流を流すことで、強制的
に２つの第１振動体１ａ、１ｂ同士を逆位相で振動させ
ることが可能である。

【００２５】センサ部材８に一側には、絶縁性の第１保
持部材１１が配設されている。第１保持部材１１は、セ
ンサ部材８と外径寸法が同じ板状をなし、固定端４の周
縁部と第１保持部材１１の周縁部とが接合され合体され
ている。第１保持部材１１には、センサ部材８側に凹部
１２が形成され、凹部１２底面の第２振動体７と対向す
る位置に、導電性材料の導体電極１３が配設されてい
る。導体電極１３の形状はどのような形状でも良いが、
導体電極１３と対面する第２振動体７の面形状と同一に
することが望ましい。

【００２６】上述の振動発生手段により、第１振動体１
ａ、１ｂが第１の方向（Ｘ軸方向）に振動している状態
で、第３の方向（Ｙ軸方向）軸周りに角速度が印加され
ると第２の方向（Ｚ軸方向）にコリオリ力が発生し、こ
のコリオリ力によって励起される第２振動体７の振動を
導体電極１３と第２振動体７間の静電容量変化で読みと
り、角速度を検出する。導体電極１３及びこれに連結さ
れた図示しない静電容量変化測定手段は、第２振動体７
の第２の方向（Ｚ軸方向）の振動を検出する振動検出手
段を構成している。

【００２７】尚、第２振動体７の振動の検出する振動検
出手段は、他にも、レーザードップラー振動計や圧電素
子を用いることでも可能である。

【００２８】次に図１及び図２で示した角速度センサの
作製方法について図５を用いて説明する。図５のａは、
例えば厚さ約４００μｍのシリコンからなる矩形平板状
の基板１７の断面図である。基板１７の表側には導体配
線９が形成されている。導体配線９は、例えばアルミニ
ウムなどで良い。この基板１７の導体配線９の反対側を
例えばドライエッチング法により異方性エッチングをお
こない図５のｂに示すように深さ約２００μｍの溝を掘
り込む。ここで支持部６にあたる箇所は若干浅めの溝に
形成する。深さの異なる溝を形成するには、エッチング
の際のマスク材料を２層構造にし、エッチングを２回に
分けて行うことで可能となる。ドライエッチングではＳ
Ｆ６ガスを主体としたエッチングガスを用い、異方性が
高く、かつ溝の側壁面が平滑になるようにする。

【００２９】次に図５のｃに示すようにエッチングを行
った面に凹部１２と導体電極１３が形成された例えばガ
ラス製の第１保持部材１１を接合する。凹部１２は、例
えばフッ酸水溶液によるエッチングで形成できる。導体
電極１３は導電性の材料、例えば、クロムや白金などを
蒸着法やスパッタ法で成膜することで形成できる。接合
は例えば陽極接合法を用いる事で精度良い接合が可能で
ある。

【００３０】次に図５のｄに示すように基板の表側から
例えばドライエッチング法により裏側と同様の形状をエ
ッチングする。所定領域を貫通させ、また支持部６を所
定の厚みに調節する。厚みの調節はエッチング時間の調
整により達成できる。この工程でもＳＦ６ガスを主体と
したエッチングガスを用い、異方性が高く、かつ溝の側
壁面が平滑になるようにする。

【００３１】このようにドライエッチング法を用いるこ
とで、本実施の形態の角速度センサについては、センサ
部材８を１枚のシリコンウェハから作製することがで
き、ドライエッチングの加工精度から、１ｍｍ角以上１
ｃｍ角以下の大きさのセンサが達成できる。またドライ
エッチング法を用いるため、シリコンウェハの結晶方位
によらず溝の垂直性、壁面の平滑性に優れたバネ、振動
体を容易に形成することができる。またセンサ部材を１
枚のシリコン基板から作製するため製造コストを削減
し、特性を均一化することが可能である。

【００３２】尚、この実施の形態１にかかる角速度セン
サではドライエッチングの反応ガスとしてＳＦ６を主体
に用いているが、これに限定されることはなく、塩素
系、フッ素カーボン系、塩化カーボン系、アルゴン等の
ガス及びそれらの混合ガスを用いた場合にも同様のエッ
チングが可能である。

【００３３】実施の形態２．図６はこの発明の角速度セ
ンサの他の例を示す斜視図である。本実施の形態におい
ては、図６において、第１振動体１ａ上の導体配線９ａ
と反対の端に、第３の方向（Ｙ軸方向）に沿って導体配
線９ｂが形成され、懸吊バネ３を通り、固定端４上のパ
ッド１０ａ、１０ｂに接続されている。その他の構成は
実施の形態１と同様である。

【００３４】もう一方の導体配線９ｂに交流電流を与
え、第２の方向（Ｚ軸方向）に磁界を印加させローレン
ツ力で第１振動体１ａを第１の方向（Ｘ軸方向）に振動
させると導体配線９ａに連結したパッド１０ａ、１０ｂ
間に誘電作用による電圧が発生する。発生する電圧は第
１振動体１ａの速度に比例するので、固定端４上のパッ
ド１０ａ、１０ｂ間の電圧を測定することにより第１振
動体の振動が検出可能である。

【００３５】図６では左側のみの第１振動体１ａに導体
配線が形成されているが、同様に右側の第１振動体１ｂ
に導体配線を形成しても同様の作用が得られる。また、
第１振動体１ａ、１ｂの振動を検出し検出結果を上記駆
動力にフィードバックさせてやることで第１振動体の振
動を一定の状態に保つことができる。第１振動体の振動
が安定すると、コリオリ力によって発生する第２振動体
７の振動も安定するといった利点がある。

【００３６】実施の形態３．図７はこの発明の角速度セ
ンサの他の例を示す断面図である。本実施の形態は、角
速度センサを封止構造としたものである。センサ部材８
は、実施の形態１で示したものと同様である。図７にお
いて、凹部１２ｂが形成された第２保持部材１４ａを第
１保持部材１１ａが配されている面と反対側に配してい
る。なお第２保持部材１４ａは第１保持部材１１ａと同
様にガラスで良い。第２保持部材１４ａとセンサ部材８
の接合は例えば低融点ガラスにより接合可能である。こ
の構造を用いることでセンサ部材８に外部からの異物の
混入を防ぐことができる。

【００３７】実施の形態４．図８はこの発明の角速度セ
ンサの他の例を示す断面図である。本実施の形態は、第
２保持部材１４ｂに貫通穴１５ａをもうけたものであ
る。本実施の形態においては、貫通穴１５ａを介して、
導体電極１３や、センサ部材の導体パッド１０と、例え
ばワイヤボンド等で結線が容易にできる。

【００３８】実施の形態５．図９はこの発明の角速度セ
ンサの他の例を示す断面図である。本実施の形態は、第
１保持部材１１ｃの導体電極１３が形成された箇所に貫
通穴１５ｂをもうけ、導電材料である例えば、半田１６
などで導体電極１３と外部との導通をとり且つ貫通穴を
密閉する構造である。密閉時にセンサ部材内を真空にす
ることでセンサ部材内を真空に保つことができ、振動が
空気の粘性に阻害されないため振動特性が向上する。

【００３９】尚、本発明は、例示された実施の形態に限
定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の改良及び設計上の変更が可能であるのは言
うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】この発明に係る角速度センサは、第１の
方向に並んで設けられ、各々固定部から第１の方向に振
動可能に支持された２つの第１振動体と、伸縮方向を第
１の方向に一致させて２つの第１振動体を連結する振動
バネと、固定部および連結された第１振動体は同一平面
上にあり、該平面に直交する第２の方向に振動可能に２
つの第１振動体のそれぞれに支持された第２振動体と、
２つの第１振動体を第１の方向に互いに逆位相となるよ
うに振動させる振動発生手段と、第２振動体の第２の方
向の振動を検出する振動検出手段とを備えている。第１
振動体、第２振動体それぞれは一方向のみに振動し、そ
の振動方向は互いに垂直である。第１振動体の振動が、
第２振動体の振動を励起しない構造であるから、オフセ
ット信号の低減ができる。また外部加速度によるノイズ
振動は２つの第１振動体に対し同位相で作用し、２つの
第１振動体を互いに逆位相に振動させることで、外部加
速度によるノイズ振動は２つの第２振動体に対し同位相
で作用するが、コリオリ力による振動は逆位相で作用す
るので、２つの第２振動体の変位差をとることでコリオ
リ力による振動のみを抽出することができる。すなわ
ち、第１振動体、第２振動体それぞれは一方向のみに振
動し、その振動方向は互いに垂直である。すなわち第１
振動体の振動が、第２振動体の振動を励起しない構造で
あるから、オフセット信号の低減ができる。また外部加
速度によるノイズ振動は２つの第１振動体に対し同位相
で作用し、２つの第１振動体を互いに逆位相に振動させ
ることで、外部加速度によるノイズ振動は２つの第２振
動体に対し同位相で作用するが、コリオリ力による振動
は逆位相で作用するので、２つの第２振動体の変位差を
とることでコリオリ力による振動のみを抽出することが
できる。

【００４１】また、振動発生手段は、第１振動体に第１
の方向と直交する方向に延設された導体配線と、導体配
線に交流電流を流す交流電源と、第１振動体に第１の方
向かつ導体配線方向に直交する方向に磁場を印可する磁
場印可手段とからなる。そのため、導体配線に交流電流
を流すことで発生するローレンツ力によって第１振動体
の振動を励起させることができる。

【００４２】また、振動検出手段は、第２振動体に対し
て、第２の方向に所定の距離離して対向して設けられた
導体電極と、第２振動体と導体電極との間の静電容量変
化を測定する静電容量変化測定手段とからなる。そのた
め、第２振動体と電極との静電容量変化を検出すること
により、第２振動体の振動数を検出することができる。

【００４３】また、第１振動体は、固定部から懸吊バネ
で懸吊され、第１振動体は、枠部と、該枠部の中空内部
にて第２振動体を支持する支持部とを有し、固定部、第
１振動体、第２振動体、振動バネ、懸吊バネ、枠部、支
持部は、単一の材料からなる。そのため、単一材料であ
るから機械的特性の均一化がはかれる。

【００４４】また、単一の材料は、シリコンである。そ
のため、シリコンの微細加工技術を適用することがで
き、角速度センサの小型化が容易になる。

【００４５】また、固定部は、概略枠状をなし、第１振
動体及び第２振動体は、該枠の中空内部に配設され、該
固定部の枠と概略同形の外径寸法の概略板状をなし一側
の主面に凹部が形成された絶縁性の第１保持部材をさら
に有し、該第１保持部材は、該凹部を第１振動体側に向
けて外周縁を固定部の枠に接合され、導体電極は、凹部
に配設されている。そのため、静電容量の変化で第２の
振動体の変位を精度よく検出することが出来る。

【００４６】また、固定部の第１保持部材と反対側の面
に、該固定部の枠と概略同形の外径寸法の概略板状をな
し一側の主面に凹部が形成された第２保持部材がさらに
配設され、該第２保持部材は、該凹部を第１振動体側に
向けて外周縁を固定部の枠に接合されている。そのた
め、構造が頑強となり、信頼性が向上する。

【００４７】また、第１保持部材及び第２保持部材は、
第１振動体及び第２振動体が収納された固定部の枠内の
中空内部を密閉している。そのため、角速度センサの信
頼性が向上する。

【００４８】また、第１保持部材あるいは第２保持部材
には、貫通穴が設けられている。そのため、貫通穴を介
して、導体電極や、導体パッドと、例えばワイヤボンド
等で結線が容易にでき、作業性が向上する。

【００４９】また、第１保持部材には、導体電極に通じ
る貫通穴が形成され、該貫通穴は、該導体電極と外部と
の電気的導通を取るための導電材料で塞がれている。そ
のため、中空内部に異物が混入しにくくなると共に、結
線が容易にでき、角速度センサの信頼性が向上し、作業
性が向上する。

【００５０】また、固定部の枠内の中空内部は、真空と
されている。そのため、振動が空気の粘性に阻害されな
いため振動特性が向上する。

【００５１】また、他の発明に係る角速度センサの作製
方法は、概略板状の単一の材料から、所定の場所を削除
することにより、固定部と、第１の方向に並んで設けら
れ、各々固定部から第１の方向に振動可能に支持され、
中空内部を形成する枠部を有する２つの第１振動体と、
２との第１振動体を固定部から各々懸吊する懸吊バネ
と、伸縮方向を第１の方向に一致させて２つの第１振動
体を連結する振動バネと、第１振動体の枠部の中空内部
に収納され、第１の方向に直交する第２の方向に振動可
能に２つの第１振動体のそれぞれに支持された第２振動
体と、第１振動体の枠部と第２振動体を連結する支持部
とを有するセンサ部材を形成する工程と、センサ部材
に、２つの第１振動体を第１の方向に互いに逆位相とな
るように振動させる振動発生手段を設ける工程と、セン
サ部材に、第２振動体の第２の方向の振動を検出する振
動検出手段を設ける工程とを備えている。そのため、単
一材料であるから機械的特性の均一化がはかれ、また、
単一材料の加工であるから、製造工程の簡略化、それに
伴いコストの低減ができる。

【００５２】また、単一の材料は、シリコンである。シ
リコンの微細加工技術を適用することができ、角速度セ
ンサの小型化が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の角速度センサを示す斜視図であ
る。

【図２】図１のII-II線に沿う矢視断面図である。

【図３】第２振動体の他の支持方法を示す断面図であ
る。

【図４】２つの第１振動体に、それぞれ導体配線が形
成された例を示す斜視図である。

【図５】角速度センサの作製方法を順を追って示す断
面図である。

【図６】この発明の角速度センサの他の例を示す斜視
図である。

【図７】この発明の角速度センサの他の例を示す断面
図である。

【図８】この発明の角速度センサの他の例を示す断面
図である。

【図９】この発明の角速度センサの他の例を示す断面
図である。

【図１０】従来の角速度センサを示す斜視図である。

【図１１】従来の他の角速度センサを示す斜視図であ
る。

【図１２】図１１XII-XII線に沿う矢視断面図であ
る。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ第１振動体、２振動バネ、３懸吊バ
ネ、４固定端（固定部）、５枠部、６支持部、７
第２振動体、８センサ部材、９，９ａ，９ｂ導体配
線（振動発生手段）、１３導体電極（振動検出手
段）、１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ第１保持部材、
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ第２保持部材、１５ａ，１５
ｂ貫通穴、１６半田（導電材料）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の方向に並んで設けられ、各々固定
部から第１の方向に振動可能に支持された２つの第１振
動体と、伸縮方向を第１の方向に一致させて上記２つの第１振動
体を連結する振動バネと、上記固定部および連結された上記第１振動体は同一平面
上にあり、該平面に直交する第２の方向に振動可能に上
記２つの第１振動体のそれぞれに支持された第２振動体
と、上記２つの第１振動体を第１の方向に互いに逆位相とな
るように振動させる振動発生手段と、上記第２振動体の第２の方向の振動を検出する振動検出
手段とを備えたことを特徴とする角速度センサ。
【請求項２】上記振動発生手段は、上記第１振動体に第１の方向と直交する方向に延設され
た導体配線と、上記導体配線に交流電流を流す交流電源と、上記第１振動体に第１の方向かつ上記導体配線方向に直
交する方向に磁場を印可する磁場印可手段とからなるこ
とを特徴とする請求項１記載の角速度センサ。
【請求項３】上記振動検出手段は、上記第２振動体に対して、第２の方向に所定の距離離し
て対向して設けられた導体電極と、上記第２振動体と上記導体電極との間の静電容量変化を
測定する静電容量変化測定手段とからなることを特徴と
する請求項１または２記載の角速度センサ。
【請求項４】上記第１振動体は、上記固定部から懸吊
バネで懸吊され、上記第１振動体は、枠部と、該枠部の中空内部にて上記
第２振動体を支持する支持部とを有し、上記固定部、上記第１振動体、上記第２振動体、上記振
動バネ、上記懸吊バネ、上記枠部、上記支持部は、単一
の材料からなることを特徴とする請求項１乃至３のいず
れか記載の角速度センサ。
【請求項５】上記単一の材料は、シリコンであること
を特徴とする請求項４乃至６のいずれか記載の角速度セ
ンサ。
【請求項６】上記固定部は、概略枠状をなし、上記第
１振動体及び上記第２振動体は、該枠の中空内部に配設
され、該固定部の枠と概略同形の外径寸法の概略板状を
なし一側の主面に凹部が形成された絶縁性の第１保持部
材をさらに有し、該第１保持部材は、該凹部を上記第１
振動体側に向けて外周縁を上記固定部の枠に接合され、
上記導体電極は、上記凹部に配設されていることを特徴
とする請求項３記載の角速度センサ。
【請求項７】上記固定部の上記第１保持部材と反対側
の面に、該固定部の枠と概略同形の外径寸法の概略板状
をなし一側の主面に凹部が形成された第２保持部材がさ
らに配設され、該第２保持部材は、該凹部を上記第１振
動体側に向けて外周縁を上記固定部の枠に接合されてい
ることを特徴とする請求項６記載の角速度センサ。
【請求項８】上記第１保持部材及び上記第２保持部材
は、上記第１振動体及び上記第２振動体が収納された上
記固定部の枠内の中空内部を密閉していることを特徴と
する請求項７記載の角速度センサ。
【請求項９】上記第１保持部材あるいは上記第２保持
部材には、貫通穴が設けられていることを特徴とする請
求項７記載の角速度センサ。
【請求項１０】上記第１保持部材には、上記導体電極
に通じる貫通穴が形成され、該貫通穴は、該導体電極と
外部との電気的導通を取るための導電材料で塞がれてい
ることを特徴とする請求項１０記載の角速度センサ。
【請求項１１】上記固定部の枠内の中空内部は、真空
とされていることを特徴とする請求項８または１０記載
の角速度センサ。