JP2001133266A - 角速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 角速度センサの感度が制限されるという課題
があった。 【解決手段】 駆動フレーム５と被駆動フレーム２とを
別個に設け、被駆動フレーム用ねじれ梁４の近傍でリン
ク梁７を用いてそれらを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両や航空機の
運動制御に用いる角速度センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１９は米国特許第５，４０８，８７７
号に開示された従来の角速度センサを示す上面図であ
る。図２０は図１９中のＬ−Ｌ線に沿った断面図であ
る。図において、１０１は慣性質量、１０２は慣性質量
１０１が設けられた駆動用ジンバルフレーム、１０３は
駆動用ジンバルフレーム１０２を囲む検出用ジンバルフ
レーム、１０４は駆動用ジンバルフレーム１０２と検出
用ジンバルフレーム１０３とを接続し、駆動用ジンバル
フレーム１０２をその対向する２箇所で回転可能に支持
する第１のねじれ梁、１０５は検出用ジンバルフレーム
１０３をその対向する２箇所で回転可能に支持する第２
のねじれ梁、１０６は駆動用ジンバルフレーム１０２の
下側に、駆動用ジンバルフレーム１０２と所定のギャッ
プで設けられた駆動電極、１０７は検出用ジンバルフレ
ーム１０３の上側に設けられた検出電極、１０８は第２
のねじれ梁１０５及び駆動電極１０６を支持するシリコ
ン基板である。

【０００３】第１のねじれ梁１０４のねじれ軸方向はＹ
軸方向と平行であり、第２のねじれ梁１０５のねじれ軸
方向はＸ軸方向と平行である。第１のねじれ梁１０４の
ねじれ軸方向及び第２のねじれ梁１０５のねじれ軸方向
は直交している。駆動電極１０６は、第１のねじれ梁１
０４のねじれ軸方向と平行であり、Ｚ軸方向から見て、
第１のねじれ梁１０４のねじれ軸の延長線を基準として
対称に２つ設けられている。検出電極１０７は、第２の
ねじれ梁１０５のねじれ軸方向と平行であり、Ｚ軸方向
から見て、第２のねじれ梁１０５のねじれ軸の延長線を
基準として対称に２つ設けられている。

【０００４】次に動作について説明する。２つの駆動電
極１０６に互いに位相が１８０度異なる交流電圧を印加
すると、駆動用ジンバルフレーム１０２と各駆動電極１
０６との間に発生する静電引力により、第１のねじれ梁
１０４がねじれ、駆動用ジンバルフレーム１０２は第１
のねじれ梁１０４のねじれ軸を回転軸として回転振動
（参照振動）する。その結果、慣性質量１０１の質量中
心は、Ｘ軸方向と平行な方向で単振動する。

【０００５】このような状態において、角速度センサ全
体がＺ軸周りに回転すると、慣性質量１０１の質量中心
に、（１）式で表わされるコリオリ力ＦがＹ軸方向と平
行な方向に作用する。これにより、第２のねじれ梁１０
５がねじれ、検出用ジンバルフレーム１０３は第２のね
じれ梁１０５のねじれ軸を回転軸として回転振動する。 Ｆ＝２ＶＭΩ・・・・（１） （１）式において、Ｖは慣性質量１０１のＸ軸方向と平
行な方向の速度、Ｍは慣性質量、ΩはＺ軸周りの回転の
角速度である。

【０００６】検出用ジンバルフレーム１０３の回転振動
の変位振幅は、コリオリ力Ｆの絶対値の最大値に比例
し、コリオリ力Ｆの絶対値の最大値は角速度に比例す
る。また、検出用ジンバルフレーム１０３が回転振動す
るとき、検出用ジンバルフレーム１０３と検出電極１０
７との間の静電容量が変化する。このため、この静電容
量変化を電圧に変換することにより、角速度Ωに比例し
たセンサ出力を得ることができる。

【０００７】このように従来の角速度センサでは、参照
振動を誘起するため、駆動用ジンバルフレーム１０２と
駆動電極１０６との間に発生する静電引力を用いてい
る。静電引力は、駆動用ジンバルフレーム１０２と駆動
電極１０６との間の距離の２乗に反比例するため、第１
のねじれ梁１０４が大きくねじれ、駆動用ジンバルフレ
ーム１０２の回転角度が大きくなり、駆動用ジンバルフ
レーム１０２と駆動電極１０６との間の距離が小さくな
ると、静電引力が第１のねじれ梁１０４の復元力を上回
り、駆動用ジンバルフレーム１０２が駆動電極１０６に
張り付くプルイン現象が生じる。このため、駆動ジンバ
ルフレーム１０２を安定に回転振動させるため、駆動ジ
ンバルフレーム１０２と駆動電極１０６との間の距離が
それらの間のギャップの１／３以下であるように、駆動
ジンバルフレーム１０２の回転振動の変位振幅が制限さ
れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の角速度センサは
以上のように構成されているので、プルイン現象に起因
して、駆動ジンバルフレーム１０２の回転振動の変位振
幅が制限される。このため、慣性質量１０１の質量中心
のＸ軸方向と平行な方向の速度Ｖが制限され、コリオリ
力Ｆが制限される。従って、検出用ジンバルフレーム１
０３の回転振動の変位振幅が制限され、角速度センサの
感度が制限されるという課題があった。

【０００９】一方、駆動ジンバルフレーム１０２と駆動
電極１０６との間の距離がそれらの間のギャップの１／
３以下であるという条件下において、高感度の角速度セ
ンサを設計しようとする場合、駆動ジンバルフレーム１
０２と駆動電極１０６との間のギャップを大きくし、検
出用ジンバルフレーム１０３の回転振動の変位振幅を大
きくする必要があるが、その場合には、大きな静電引力
が必要となるため、駆動電極１０６に印加する駆動電圧
や、駆動ジンバルフレーム１０２と駆動電極１０６の対
向面積を大きくしなければならないため、現実的ではな
い。

【００１０】また、従来の角速度センサは１軸方向周り
の回転の角速度しか検出することができないという課題
があった。

【００１１】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、駆動フレームと被駆動フレームと
を別個に設け、被駆動フレームを直接駆動させずに被駆
動フレームを介して間接的に駆動させる構成をした高感
度の角速度センサを得ることを目的とする。

【００１２】また、複数の軸方向周りの回転の角速度を
検出可能な角速度センサを得ることを目的とする。

【００１３】

【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、慣性質量を囲む被駆動フレームと、慣性質量と
被駆動フレームとを接続し、慣性質量をその対向する２
箇所で回転可能に支持する慣性質量用ねじれ梁と、被駆
動フレームをその対向する２箇所で回転可能に支持する
被駆動フレーム用ねじれ梁と、被駆動フレーム用ねじれ
梁を基準とした被駆動フレームの片側外周を囲む駆動フ
レームと、駆動フレームをその面外方向に曲げ振動させ
る駆動力を駆動フレームに与える駆動力発生手段と、被
駆動フレームと駆動フレームとを接続するリンク梁と、
慣性質量の回転振動の変位振幅を検出する検出手段とを
備えたものである。

【００１４】この発明に係る角速度センサは、慣性質量
を囲む被駆動フレームと、慣性質量と被駆動フレームと
を接続し、慣性質量をその対向する２箇所で回転可能に
支持する慣性質量用ねじれ梁と、被駆動フレームをその
対向する２箇所で回転可能に支持する被駆動フレーム用
ねじれ梁と、被駆動フレーム用ねじれ梁を基準とした被
駆動フレームの片側外周を囲み、被駆動フレーム用ねじ
れ梁を支持する駆動フレームと、駆動フレームをその面
外方向に曲げ振動させる駆動力を駆動フレームに与える
駆動力発生手段と、慣性質量の回転振動の変位振幅を検
出する検出手段とを備え、被駆動フレームの重心が、被
駆動フレームの上面または下面と垂直な方向から見たと
き、被駆動フレーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長線上か
らずれているものである。

【００１５】この発明に係る角速度センサは、被駆動フ
レームの回転振動の変位振幅をモニターするモニター手
段を備えたものである。

【００１６】この発明に係る角速度センサは、慣性質量
の質量中心が、被駆動フレームの上面または下面と垂直
な方向から見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁のねじ
れ軸の延長線上に位置し、被駆動フレームの上面または
下面と平行な方向から見たとき、被駆動フレームの上面
より上側または下面より下側に位置し、慣性質量用ねじ
れ梁のねじれ軸方向と被駆動フレーム用ねじれ梁のねじ
れ軸方向が直交しているものである。

【００１７】この発明に係る角速度センサは、慣性質量
の質量中心が、被駆動フレームの上面または下面と垂直
な方向から見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁のねじ
れ軸の延長線からずれており、被駆動フレームの上面ま
たは下面と平行な方向から見たとき、被駆動フレームの
上面より上側または下面より下側に位置し、慣性質量用
ねじれ梁のねじれ軸方向と被駆動フレーム用ねじれ梁の
ねじれ軸方向が直交しているものである。

【００１８】この発明に係る角速度センサは、慣性質量
の質量中心が、被駆動フレームの上面または下面と垂直
な方向から見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁のねじ
れ軸の延長線からずれており、被駆動フレームの上面ま
たは下面と平行な方向から見たとき、被駆動フレームの
上面より上側または下面より下側に位置し、慣性質量用
ねじれ梁のねじれ軸方向と被駆動フレーム用ねじれ梁の
ねじれ軸方向が平行であるものである。

【００１９】この発明に係る角速度センサは、リンク梁
が、被駆動フレーム用ねじれ梁の近傍で被駆動フレーム
と接続しているものである。

【００２０】この発明に係る角速度センサは、質量中心
が、被駆動フレームの上面または下面と垂直な方向から
見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長
線上に位置し、被駆動フレームの上面または下面と平行
な方向から見たとき、被駆動フレームの上面より上側ま
たは下面より下側に位置する第１の慣性質量と、第１の
慣性質量と被駆動フレームとを接続し、被駆動フレーム
用ねじれ梁のねじれ軸方向とねじれ軸方向が直交する第
１の慣性質量用ねじれ梁とを有する第１の回転角速度検
出部、質量中心が、被駆動フレームの上面または下面と
垂直な方向から見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁の
ねじれ軸の延長線からずれており、被駆動フレームの上
面または下面と平行な方向から見たとき、被駆動フレー
ムの上面より上側または下面より下側に位置する第２の
慣性質量と、第２の慣性質量と被駆動フレームとを接続
し、被駆動フレーム用ねじれ梁のねじれ軸方向とねじれ
軸方向が直交する第２の慣性質量用ねじれ梁とを有する
第２の回転角速度検出部、及び質量中心が、被駆動フレ
ームの上面または下面と垂直な方向から見たとき、被駆
動フレーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長線からずれてお
り、被駆動フレームの上面または下面と平行な方向から
見たとき、被駆動フレームの上面より上側または下面よ
り下側に位置する第３の慣性質量と、第３の慣性質量と
被駆動フレームとを接続し、被駆動フレーム用ねじれ梁
のねじれ軸方向とねじれ軸方向が平行である第３の慣性
質量用ねじれ梁とを有する第３の回転角速度検出部のう
ち、少なくとも２つの回転角速度検出部を備えたもので
ある。

【００２１】この発明に係る角速度センサは、被駆動フ
レームの上面または下面と垂直な方向から見たとき、質
量中心が被駆動フレーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長線
を基準として対称に位置し、被駆動フレームの上面また
は下面と平行な方向から見たとき、質量中心がともに被
駆動フレームの上面より上側または下面より下側に位置
する第１及び第２の慣性質量と、ねじれ軸方向が互いに
平行である、第１の慣性質量と被駆動フレームとを接続
する第１の慣性質量用ねじれ梁及び第２の慣性質量と被
駆動フレームとを接続する第２の慣性質量用ねじれ梁と
を備えたものである。

【００２２】この発明に係る角速度センサは、被駆動フ
レーム用ねじれ梁を基準とした、被駆動フレームの一方
側外周を囲む第１の駆動フレーム及び他方側外周を囲む
第２の駆動フレームを備えたものである。

【００２３】この発明に係る角速度センサは、駆動力発
生手段が、駆動フレーム上に設けた圧電体であるもので
ある。

【００２４】この発明に係る角速度センサは、駆動力発
生手段が、駆動フレームの下側に設けた電極であるもの
である。

【００２５】この発明に係る角速度センサは、駆動力発
生手段が、駆動フレームに形成したピエゾ抵抗体である
ものである。

【００２６】この発明に係る角速度センサは、検出手段
が、慣性質量用ねじれ梁に形成したピエゾ抵抗体である
ものである。

【００２７】この発明に係る角速度センサは、検出手段
が、被駆動フレームの下側に設けた電極であるものであ
る。

【００２８】この発明に係る角速度センサは、モニター
手段が、駆動フレーム上に設けた圧電体であるものであ
る。

【００２９】この発明に係る角速度センサは、モニター
手段が、駆動フレームの下側に設けた電極であるもので
ある。

【００３０】この発明に係る角速度センサは、モニター
手段が、被駆動フレーム用ねじれ梁に形成したピエゾ抵
抗体であるものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による角
速度センサを示す上面図である。図２は図１中のＡ−Ａ
線に沿った断面図である。図３は図１中のＢ−Ｂ線に沿
った断面図である。図４は図１中のＣ−Ｃ線に沿った断
面図である。図５は図１中のＤ−Ｄ線に沿った断面図で
ある。図において、１は慣性質量、２は慣性質量１を囲
む被駆動フレーム、３は慣性質量１と被駆動フレーム２
とを接続し、慣性質量１をその対向する２箇所で回転可
能に支持する慣性質量用ねじれ梁、４は被駆動フレーム
２をその対向する２箇所で回転可能に支持する被駆動フ
レーム用ねじれ梁、５は被駆動フレーム用ねじれ梁４を
基準とした被駆動フレーム２の片側外周を囲む駆動フレ
ーム、６は駆動フレーム５をその面外方向（Ｚ軸方向）
に曲げ振動させる駆動力を駆動フレーム５に与える駆動
用圧電体（駆動力発生手段）、７は被駆動フレーム２と
駆動フレーム５とを接続し、駆動フレーム５の曲げ振動
を被駆動フレーム２に伝達するリンク梁、８は慣性質量
１の回転振動の変位振幅を検出する検出用ピエゾ抵抗体
（検出手段）、９は被駆動フレーム２の回転振動の変位
振幅をモニターするモニター用圧電体（モニター手段）
である。

【００３２】また、１０は支持基板、１１は支持基板１
０に固定され、駆動フレーム５の端辺部と接続するアン
カー部、１２は被駆動フレーム用ねじれ梁４とアンカー
部１１とを接続する接続部、１３は慣性質量１及び被駆
動フレーム２が回転振動するとき、それらが支持基板１
０に接触することを防止するために、慣性質量１及び被
駆動フレーム２の下側に形成された支持基板１０の凹部
である。

【００３３】慣性質量１、被駆動フレーム２、慣性質量
用ねじれ梁３、被駆動フレーム用ねじれ梁４、駆動フレ
ーム５、リンク梁７、アンカー部１１及び接続部１２は
シリコン基板を加工することにより形成されている。支
持基板１０はシリコンやこれに近い線膨脹係数を有する
パイレックスガラスなどで形成されている。

【００３４】慣性質量１の質量中心は、被駆動フレーム
２の上面または下面と垂直な方向から見たとき、被駆動
フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸の延長線上に位置し、
被駆動フレーム２の上面または下面と平行な方向から見
たとき、被駆動フレーム２の下面より下側に位置する。
すなわち、慣性質量１の質量中心は、図１に示す状態に
おいて、Ｚ軸方向と平行な方向から見たとき、被駆動フ
レーム用ねじれ梁４のねじれ軸の延長線上に位置し、Ｘ
軸方向またはＹ軸方向と平行な方向から見たとき、被駆
動フレーム２の下面より下側に位置する。ここで、ねじ
れ梁のねじれ軸の延長線とは、対向する２つのねじれ梁
のねじれ軸間を結ぶ線のことである。以下、同様であ
る。

【００３５】慣性質量用ねじれ梁３のねじれ軸方向はＸ
軸方向と平行であり、被駆動フレーム用ねじれ梁４のね
じれ軸方向はＹ軸方向と平行である。慣性質量用ねじれ
梁３のねじれ軸方向と被駆動フレーム用ねじれ梁４のね
じれ軸方向は直交している。

【００３６】駆動フレーム５は、リンク梁７と接続する
２つの長細部と、その２つの長細部を接続する幅広部と
から構成されている。駆動用圧電体６は、駆動フレーム
５の幅広部上の長細部側に１つずつ、合計で２つ設けら
れている。モニター用圧電体９は、駆動フレーム５の幅
広部上における２つの駆動用圧電体６間に設けられてい
る。駆動用圧電体６及びモニター用圧電体９は、バルク
圧電体または薄膜圧電体からなる。駆動用圧電体６及び
モニター用圧電体９の上下面には金属電極１４が形成さ
れている。ただし、図１中には、金属電極は図示してい
ない。

【００３７】リンク梁７は、被駆動フレーム用ねじれ梁
４のねじれ軸方向と平行であり、被駆動フレーム用ねじ
れ梁４の近傍で被駆動フレーム２と接続している。

【００３８】検出用ピエゾ抵抗体８は、２端子ピエゾ抵
抗や４端子ピエゾ抵抗などからなり、慣性質量用ねじれ
梁３を形成するシリコン基板面の中央部に形成されてい
る。検出用ピエゾ抵抗体８は、慣性質量用ねじれ梁３、
被駆動フレーム２、被駆動フレーム用ねじれ梁４、接続
部１２などを形成するシリコン基板面に形成された拡散
層からなる配線を通じて外部回路と電気的接続が可能に
なっている。

【００３９】被駆動フレーム用ねじれ梁４は、接続部１
２及びアンカー部１１を介して支持基板１０と接続して
いる。これにより、温度変化が生じたとき、被駆動フレ
ーム用ねじれ梁４と支持基板１０との線膨脹係数の差に
よって被駆動フレーム用ねじれ梁４に不要な熱応力がか
かり、その駆動特性に悪影響を及ぼすことを防止してい
る。

【００４０】次に動作について説明する。駆動用圧電体
６の上下面に形成された金属電極１４を用いて、駆動用
圧電体６の上下面に交流電位差を与えると、駆動用圧電
体６はその面外方向（Ｚ軸方向）に曲げ振動する。そし
て、駆動用圧電体６の曲げ振動によって、駆動フレーム
５はそのアンカー部１１側端を軸として、その面外方向
（Ｚ軸方向）に曲げ振動する。この曲げ振動は、リンク
梁７を通して被駆動フレーム２に伝達される。このた
め、被駆動フレーム用ねじれ梁４がねじれ、被駆動フレ
ーム２は被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸を回転
軸として回転振動（参照振動）する。その結果、慣性質
量１の質量中心は、Ｘ軸方向と平行な方向で単振動す
る。

【００４１】リンク梁７は、被駆動フレーム用ねじれ梁
４の近傍で被駆動フレーム２と接続しているため、駆動
フレーム５のわずかな曲げ変位で被駆動フレーム２は大
きく回転する。この効果は、リンク梁７と被駆動フレー
ム２との接続位置が、被駆動フレーム用ねじれ梁４のね
じれ軸に近いほど大きい。

【００４２】駆動フレーム５の曲げ変位と、被駆動フレ
ーム２の回転角度との間には一対一の関係がある。ま
た、駆動フレーム５に設けられたモニター用圧電体９
も、駆動フレーム５とともに曲げ振動する。このため、
被駆動フレーム２の回転角度とモニター用圧電体９の曲
げ変位との間にも一対一の関係があり、モニター用圧電
体９からの出力電圧をモニターし、それを一定にするこ
とにより、被駆動フレーム２の回転振動の変位振幅を一
定にすることができる。

【００４３】このような慣性質量１の質量中心が単振動
している状態において、角速度センサ全体がＺ軸周りに
回転すると、慣性質量１の質量中心に、（２）式で表わ
されるコリオリ力ＦがＹ軸方向と平行な方向に作用す
る。慣性質量１の質量中心は、Ｙ軸方向と平行な方向か
ら見たとき、被駆動フレーム２の下面より下側に位置し
ているため、慣性質量用ねじれ梁３のねじれ軸周りのト
ルクが発生し、慣性質量用ねじれ梁３がねじれ、慣性質
量１は慣性質量用ねじれ梁３のねじれ軸を回転軸として
回転振動する。 Ｆ＝２ＶＭΩ・・・・（２） （２）式において、Ｖは慣性質量１のＸ軸方向と平行な
方向の速度、Ｍは慣性質量、ΩはＺ軸周りの回転の角速
度である。

【００４４】慣性質量１の回転振動の変位振幅は、コリ
オリ力Ｆの絶対値の最大値に比例し、コリオリ力Ｆの絶
対値の最大値は角速度に比例する。また、慣性質量１が
回転振動するときに慣性質量用ねじれ梁３を形成するシ
リコン基板面の中央部に発生するせん断応力に起因し
て、検出用ピエゾ抵抗体８の抵抗値が変化する。このた
め、検出用ピエゾ抵抗体８の抵抗値変化を電圧変化とし
て読み出すことで、角速度に比例したセンサ出力を得る
ことができる。

【００４５】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、駆動フレーム５と被駆動フレーム２とを別個に設
け、それらをリンク梁７を用いて接続し、駆動フレーム
５の曲げ振動をリンク梁７を介して被駆動フレーム２に
伝達するので、被駆動フレーム２の回転振動の変位振幅
が制限されず、センサ感度を大きくすることができる効
果が得られる。

【００４６】また、この実施の形態１によれば、リンク
梁７が被駆動フレーム用ねじれ梁４の近傍で被駆動フレ
ーム２と接続しているので、駆動フレーム５のわずかな
曲げ変位で被駆動フレーム２が大きく回転し、駆動フレ
ーム５の曲げ振動の変位振幅が小さくても、被駆動フレ
ーム２の回転振動の変位振幅が大きいため、低電圧で駆
動することができる効果が得られる。

【００４７】さらに、この実施の形態１によれば、被駆
動フレーム２の回転振動の変位振幅をモニターするモニ
ター用圧電体９を備えているので、モニター用圧電体９
からの出力電圧をモニターし、それを一定にすることに
より、被駆動フレーム２の回転振動の変位振幅を一定に
することができる効果が得られる。

【００４８】なお、この実施の形態では、慣性質量１の
質量中心がＸ軸方向またはＹ軸方向と平行な方向から見
たとき、被駆動フレーム２の下面より下側に位置する場
合について説明したが、上面より上側に位置する場合で
も同様の効果が得られる。

【００４９】また、この実施の形態では、被駆動フレー
ム２の回転振動の変位振幅をモニターするために、圧電
体を用いているが、被駆動フレーム用ねじれ梁４を形成
するシリコン基板面の中央部にピエゾ抵抗体を形成し、
そのピエゾ抵抗体を用いて被駆動フレーム２の回転振動
の変位振幅をモニターすることもできる。

【００５０】さらに、圧電体は、電圧を印加したとき微
小変位し、その際印加する電圧が小さくても大きな力を
発生するため、駆動フレーム５の曲げ振動の変位振幅が
小さくてもよいこの実施の形態の角速度センサにおけ
る、駆動フレーム５に駆動力を与える手段として最適で
ある。

【００５１】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２による角速度センサを示す上面図である。図７は図
６中のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。図において、２
１は慣性質量１を囲む被駆動フレーム、２２は被駆動フ
レーム２１をその対向する２箇所で回転可能に支持する
被駆動フレーム用ねじれ梁、２３は被駆動フレーム用ね
じれ梁２２を基準とした被駆動フレーム２１の片側外周
を囲み、被駆動フレーム用ねじれ梁２２を支持する駆動
フレーム、２４は被駆動フレーム２１の下面に形成され
たブロックである。

【００５２】ブロック２４は、被駆動フレーム用ねじれ
梁２２を基準として駆動フレーム２３と反対側に２つ形
成されている。被駆動フレーム２１の上面または下面と
垂直な方向から見たとき、２つのブロック部２４は、慣
性質量用ねじれ梁３のねじれ軸の延長線を基準として対
称に位置している。このため、被駆動フレーム２１の重
心は、被駆動フレーム用ねじれ梁２２のねじれ軸の延長
線よりブロック２４側にずれている。すなわち、偏心し
ている。

【００５３】この実施の形態では、被駆動フレーム用ね
じれ梁２２が駆動フレーム２３で支持されており、被駆
動フレーム用ねじれ梁２２が実施の形態１におけるリン
ク梁としても機能する。

【００５４】なお、図６及び図７中、図１から図５中の
構成要素と同一あるいは同等のものには同一符号を付し
ている。図６中には、駆動用圧電体６及びモニター用圧
電体９の上下面に形成された金属電極は図示していな
い。

【００５５】次に動作について説明する。実施の形態１
の場合と同様に、駆動用圧電体６の上下面に交流電位差
を与えると、駆動用圧電体６及び駆動フレーム５は曲げ
振動する。この曲げ振動は被駆動フレーム用ねじれ梁２
２を通して被駆動フレーム２１全体に伝達される。この
とき、被駆動フレーム２１の重心が被駆動フレーム用ね
じれ梁２２のねじれ軸の延長線よりブロック２４側にず
れているので、被駆動フレーム２１に駆動慣性力が作用
する。このため、被駆動フレーム用ねじれ梁２２がねじ
れ、被駆動フレーム２１は被駆動フレーム用ねじれ梁２
２のねじれ軸を回転軸として回転振動（参照振動）す
る。以下、実施の形態１の場合と同様に動作する。

【００５６】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、駆動フレーム２３と被駆動フレーム２１とを別個に
設け、被駆動フレーム用ねじれ梁２２を駆動フレーム２
３で支持し、かつ被駆動フレーム２の重心を偏心させて
いるので、駆動フレーム２３の曲げ振動が被駆動フレー
ム用ねじれ梁２２を通して被駆動フレーム２１全体に伝
達されたとき、被駆動フレーム２１に駆動慣性力が作用
し、被駆動フレーム２１は被駆動フレーム用ねじれ梁２
２のねじれ軸を回転軸として回転振動（参照振動）する
ため、実施の形態１の場合より簡単な構成で被駆動フレ
ーム２１を回転振動させることができる効果が得られ
る。

【００５７】実施の形態３．図８はこの発明の実施の形
態３による角速度センサを示す上面図である。図９は図
８中のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。図１０は図８中
のＧ−Ｇ線に沿った断面図である。図において、３１は
第１の慣性質量、３２は第２の慣性質量、３３は第３の
慣性質量、３４は第１から第３の慣性質量３１〜３３を
囲む被駆動フレーム、３５は第１の慣性質量３１をその
対向する２箇所で回転可能に支持する第１の慣性質量用
ねじれ梁、３６は第２の慣性質量３２をその対向する２
箇所で回転可能に支持する第２の慣性質量用ねじれ梁、
３７は第３の慣性質量３３をその対向する２箇所で回転
可能に支持する第３の慣性質量用ねじれ梁、３８は第１
の慣性質量３１の回転振動の変位振幅を検出する第１の
検出用ピエゾ抵抗体（検出手段）、３９は第２の慣性質
量３２の回転振動の変位振幅を検出する第２の検出用ピ
エゾ抵抗体（検出手段）、４０は第３の慣性質量３３の
回転振動の変位振幅を検出する第３の検出用ピエゾ抵抗
体（検出手段）である。

【００５８】第１の慣性質量３１の質量中心は、被駆動
フレーム３４の上面または下面と垂直な方向から見たと
き、被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸の延長線上
に位置し、被駆動フレーム３４の上面または下面と平行
な方向から見たとき、被駆動フレーム３４の下面より下
側に位置する。すなわち、第１の慣性質量３１の質量中
心は、図８に示す状態において、Ｚ軸方向と平行な方向
から見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸
の延長線上に位置し、Ｘ軸方向またはＹ軸方向と平行な
方向から見たとき、被駆動フレーム３４の下面より下側
に位置する。第１の慣性質量用ねじれ梁３５のねじれ軸
方向はＸ軸方向と平行であり、被駆動フレーム用ねじれ
梁４のねじれ軸方向と直交している。第１の検出用ピエ
ゾ抵抗体３８は、第１の慣性質量用ねじれ梁３５を形成
するシリコン基板面の中央部に形成されている。第１の
慣性質量３１、第１の慣性質量用ねじれ梁３５及び第１
の検出用ピエゾ抵抗体３８は、Ｚ軸周りの回転の角速度
を検出する第１の回転角速度検出部を構成する。

【００５９】第２の慣性質量３２の質量中心は、被駆動
フレーム３４の上面または下面と垂直な方向から見たと
き、被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸の延長線よ
り駆動フレーム５と反対側にずれて位置し、被駆動フレ
ーム３４の上面または下面と平行な方向から見たとき、
被駆動フレーム３４の下面より下側に位置する。すなわ
ち、第２の慣性質量３２の質量中心は、図８に示す状態
において、Ｚ軸方向と平行な方向から見たとき、被駆動
フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸の延長線より駆動フレ
ーム５と反対側にずれて位置し、Ｘ軸方向またはＹ軸方
向と平行な方向から見たとき、被駆動フレーム３４の下
面より下側に位置する。第２の慣性質量用ねじれ梁３６
のねじれ軸方向はＸ軸方向と平行であり、被駆動フレー
ム用ねじれ梁４のねじれ軸方向と直交している。第２の
検出用ピエゾ抵抗体３９は、第２の慣性質量用ねじれ梁
３６を形成するシリコン基板面の中央部に形成されてい
る。第２の慣性質量３２、第２の慣性質量用ねじれ梁３
６及び第２の検出用ピエゾ抵抗体３９は、Ｘ軸周りの回
転の角速度を検出する第２の回転角速度検出部を構成す
る。

【００６０】第３の慣性質量３３の質量中心は、被駆動
フレーム３４の上面または下面と垂直な方向から見たと
き、被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸の延長線よ
り駆動フレーム５と反対側にずれて位置し、被駆動フレ
ーム３４の上面または下面と平行な方向から見たとき、
被駆動フレーム３４の下面より下側に位置する。すなわ
ち、第３の慣性質量３３の質量中心は、図７に示す状態
において、Ｚ軸方向と平行な方向から見たとき、被駆動
フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸の延長線より駆動フレ
ーム５と反対側にずれて位置し、Ｘ軸方向またはＹ軸方
向と平行な方向から見たとき、被駆動フレームの下面よ
り下側に位置する。第３慣性質量用ねじれ梁３７のねじ
れ軸方向はＹ軸方向と平行であり、被駆動フレーム用ね
じれ梁４のねじれ軸方向と平行である。第３の検出用ピ
エゾ抵抗体４０は、第３の慣性質量用ねじれ梁３７を形
成するシリコン基板面の中央部に形成されている。第３
の慣性質量３３、第３の慣性質量用ねじれ梁３７及び第
３の検出用ピエゾ抵抗体４０は、Ｙ軸周りの回転の角速
度を検出する第３の回転角速度検出部を構成する。

【００６１】なお、図８から図１０中、図１から図５中
の構成要素と同一あるいは同等のものには同一符号を付
している。図８中には、駆動用圧電体６及びモニター用
圧電体９の上下面に形成された金属電極は図示していな
い。

【００６２】次に動作について説明する。実施の形態１
の場合と同様に、駆動用圧電体６の上下面に交流電位差
を与えると、駆動用圧電体６及び駆動フレーム５は曲げ
振動する。この曲げ振動はリンク梁７を通して被駆動フ
レーム３４に伝達される。このため、被駆動フレーム３
４は被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸を回転軸と
して回転振動（参照振動）する。その結果、第１の慣性
質量３１の質量中心はＸ軸方向と平行な方向で単振動
し、第２及び第３の慣性質量３２及び３３の質量中心は
Ｚ軸方向と平行な方向で単振動する。

【００６３】このような状態において、角速度センサ全
体がＺ軸周りに回転すると、第１の慣性質量３１は第１
の慣性質量用ねじれ梁３５のねじれ軸を回転軸として回
転振動する。そして、第１の検出用ピエゾ抵抗体３８の
抵抗値変化を電圧変化として読み出すことで、Ｚ軸周り
の回転の角速度に比例したセンサ出力を得ることができ
る。

【００６４】また、角速度センサ全体がＸ軸周りに回転
すると、第２の慣性質量３２は第２の慣性質量用ねじれ
梁３６のねじれ軸を回転軸として回転振動する。そし
て、第２の検出用ピエゾ抵抗体３９の抵抗値変化を電圧
変化として読み出すことで、Ｘ軸周りの回転の角速度に
比例したセンサ出力を得ることができる。

【００６５】さらに、角速度センサ全体がＹ軸周りに回
転すると、第３の慣性質量３３は第３の慣性質量用ねじ
れ梁３７のねじれ軸を回転軸として回転振動する。そし
て、第３の検出用ピエゾ抵抗体４０の抵抗値変化を電圧
変化として読み出すことで、Ｙ軸周りの回転の角速度に
比例したセンサ出力を得ることができる。

【００６６】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、Ｚ軸周りの回転の角速度を検出する第１の回転角速
度検出部、Ｘ軸周りの回転の角速度を検出する第２の回
転角速度検出部及びＹ軸周りの回転の角速度を検出する
第３の回転角速度検出部を備えているので、３軸周りの
回転の角速度を検出することができる効果が得られる。

【００６７】なお、この実施の形態では、第１から第３
の慣性質量３１〜３３の質量中心がＸ軸方向またはＹ軸
方向と平行な方向から見たとき、被駆動フレーム３４の
下面より下側に位置する場合について説明したが、上面
より上側に位置する場合でも同様の効果が得られる。

【００６８】また、この実施の形態では、第１から第３
の回転角速度検出部を備える構成を、実施の形態１の場
合に適用する例を示したが、実施の形態２の場合に適用
しても同様の効果が得られる。

【００６９】さらに、この実施の形態では、第１から第
３の回転角速度検出部を備える場合について説明した
が、それらのうちのいずれか２つの回転角速度検出部を
備えるように構成した場合には、２軸周りの回転の角速
度を検出することができ、それらのうちのいずれか１つ
の回転角速度検出部を備えるように構成した場合には、
１軸周りの回転の角速度を検出することができる。第１
の回転角速度検出部のみを備えるように構成したもの
が、実施の形態１の角速度センサである。

【００７０】実施の形態４．図１１はこの発明の実施の
形態４による角速度センサを示す上面図である。図にお
いて、４１は第１の慣性質量、４２は第２の慣性質量、
４３は第１の慣性質量４１及び第２の慣性質量４２を囲
む被駆動フレーム、４４は第１の慣性質量４１をその対
向する２箇所で回転可能に支持する第１の慣性質量用ね
じれ梁、４５は第２の慣性質量４２をその対向する２箇
所で回転可能に支持する第２の慣性質量用ねじれ梁、４
６は第１の慣性質量４１の回転振動の変位振幅を検出す
る第１の検出用ピエゾ抵抗体（検出手段）、４７は第２
の慣性質量４２の回転振動の変位振幅を検出する第２の
検出用ピエゾ抵抗体（検出手段）である。

【００７１】第１及び第２の慣性質量４１，４２の質量
中心は、被駆動フレーム４３の上面または下面と垂直な
方向から見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじ
れ軸の延長線を基準として対称に位置し、被駆動フレー
ム４３の上面または下面と平行な方向から見たとき、と
もに被駆動フレーム４３の下面より下側に位置する。す
なわち、第１及び第２の慣性質量４１，４２の質量中心
は、図１１に示す状態において、Ｚ軸方向と平行な方向
から見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸
の延長線を基準として対称に位置し、Ｘ軸方向またはＹ
軸方向と平行な方向から見たとき、被駆動フレーム４３
の下面より下側に位置する。第１の慣性質量４１の大き
さと第２の慣性質量４２の大きさは同じである。

【００７２】第１及び第２の慣性質量用ねじれ梁４４，
４５のねじれ軸方向はＸ軸方向と平行であり、互いに平
行である。また、第１及び第２の慣性質量用ねじれ梁４
４，４５のねじれ軸方向は被駆動フレーム用ねじれ梁４
のねじれ軸方向と直交している。

【００７３】第１の検出用ピエゾ抵抗体４６は、第１の
慣性質量用ねじれ梁４４を形成するシリコン基板面の中
央部に形成され、第２の検出用ピエゾ抵抗体４７は、第
２の慣性質量用ねじれ梁４５を形成するシリコン基板面
の中央部に形成されている。

【００７４】なお、図１１中、図１から図５中の構成要
素と同一あるいは同等のものには同一符号を付してい
る。図１１中には、駆動用圧電体６及びモニター用圧電
体９の上下面に形成された金属電極は図示していない。

【００７５】次に動作について説明する。実施の形態１
の場合と同様に、駆動用圧電体６の上下面に交流電位差
を与えると、駆動用圧電体６及び駆動フレーム５は曲げ
振動する。この曲げ振動はリンク梁７を通して被駆動フ
レーム４３に伝達される。このため、被駆動フレーム４
３は被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸を回転軸と
して回転振動（参照振動）する。その結果、第１及び第
２の慣性質量４１及び４２の質量中心は、Ｚ軸方向と平
行な方向で単振動する。

【００７６】このような状態において、角速度センサ全
体がＸ軸周りに回転すると、第１の慣性質量４１は第１
の慣性質量用ねじれ梁４４のねじれ軸を回転軸として回
転振動し、第２の慣性質量４２は第２の慣性質量用ねじ
れ梁４５のねじれ軸を回転軸として回転振動する。

【００７７】第１及び第２の慣性質量４１，４２の質量
中心は、Ｚ軸方向と平行な方向から見たとき、被駆動フ
レーム用ねじれ梁４のねじれ軸の延長線を基準として対
称に位置しているので、第１及び第２の慣性質量４１及
び４２の質量中心がＺ軸方向と平行な方向で単振動する
とき、それらのＺ軸方向と平行な方向の速度は、絶対値
が同じで符号が異なる。このため、第１及び第２の慣性
質量４１，４２の質量中心に作用するコリオリ力は、絶
対値が同じで符号が異なる。従って、第１及び第２の慣
性質量４１，４２は、互いに位相が１８０度異なる回転
振動をする。その結果、第１及び第２の検出用ピエゾ抵
抗体４６，４７の抵抗値変化を電圧変化としてそれぞれ
読み出し、それらの差を求めることにより、同相で変化
するノイズ成分が除去されたセンサ出力を得ることがで
きる。例えば、Ｙ軸方向と平行な方向の加速度による第
１及び第２の慣性質量４１，４２の振動に起因するノイ
ズ成分を除去することができる。なお、第１及び第２の
慣性質量４１，４２の質量中心が被駆動フレーム用ねじ
れ梁４のねじれ軸の延長線から離れるほど、第１及び第
２の慣性質量４１及び４２の質量中心がＺ軸方向と平行
な方向で単振動するとき、それらのＺ軸方向と平行な方
向の速度の絶対値が大きくなるため、センサの感度が大
きくなる。

【００７８】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、第１及び第２の慣性質量４１，４２の質量中心が、
被駆動フレーム４３の上面または下面と垂直な方向から
見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸の延
長線を基準として対称に位置しているので、被駆動フレ
ーム４３が回転振動している状態において、角速度セン
サ全体がＸ軸周りに回転するとき、第１及び第２の慣性
質量４１，４２は互いに位相が１８０度異なる回転振動
をするため、角速度を高精度に検出することができる効
果が得られる。

【００７９】なお、この実施の形態では、第１及び第２
の慣性質量４１，４２の質量中心がＸ軸方向またはＹ軸
方向と平行な方向から見たとき、被駆動フレーム４３の
下面より下側に位置する場合について説明したが、上面
より上側に位置する場合でも同様の効果が得られる。

【００８０】また、この実施の形態では、第１及び第２
の慣性質量用ねじれ梁４４，４５のねじれ軸方向が、被
駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸方向と直交してい
る場合について説明したが、平行である場合でも同様の
効果が得られる。ただし、その場合、Ｙ軸周りの回転の
角速度を検出する角速度センサとなる。

【００８１】さらに、この実施の形態では、第１及び第
２の慣性質量４１，４２の質量中心が、Ｚ軸方向と平行
な方向から見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁４のね
じれ軸の延長線を基準として対称に位置する構成を、実
施の形態１の場合に適用する例について説明したが、実
施の形態２の場合に適用しても同様の効果が得られる。

【００８２】実施の形態５．図１２はこの発明の実施の
形態５による角速度センサを示す上面図である。図にお
いて、５１は被駆動フレーム用ねじれ梁４を基準とした
被駆動フレーム２の一方側外周を囲む第１の駆動フレー
ム、５２は被駆動フレーム用ねじれ梁４を基準とした被
駆動フレーム２の他方側外周を囲む第２の駆動フレー
ム、５３は第１の駆動フレーム５１をその面外方向（Ｚ
軸方向）に曲げ振動させる駆動力を第１の駆動フレーム
５１に与える第１の駆動用圧電体（駆動力発生手段）、
５４は第２の駆動フレーム５２をその面外方向（Ｚ軸方
向）に曲げ振動させる駆動力を第２の駆動フレーム５１
に与える第２の駆動用圧電体（駆動力発生手段）、５５
は被駆動フレーム２と第１の駆動フレーム５１とを接続
し、第１の駆動フレーム５１の曲げ振動を被駆動フレー
ム２に伝達する第１のリンク梁、５６は被駆動フレーム
２と第２の駆動フレーム５２とを接続し、第２の駆動フ
レーム５２の曲げ振動を被駆動フレーム２に伝達する第
２のリンク梁、５７は被駆動フレーム２の回転振動の変
位振幅をモニターするモニター用ピエゾ抵抗体（モニタ
ー手段）である。

【００８３】第１の駆動用圧電体５３は、第１の駆動フ
レーム５１の幅広部上に設けられ、第２の駆動用圧電体
５４は、第２の駆動フレーム５２の幅広部上に設けられ
ている。モニター用ピエゾ抵抗体５７は、被駆動フレー
ム用ねじれ梁４を形成するシリコン基板面の中央部に形
成されている。

【００８４】なお、図１２中、図１から図５中の構成要
素と同一あるいは同等のものには同一符号を付してい
る。図１２中には、第１及び第２の駆動用圧電体５３，
５４の上下面に形成された金属電極は図示していない。

【００８５】次に動作について説明する。第１の駆動用
圧電体５３の上下面に交流電位差を与え、第２の駆動用
圧電体５４の上下面に第１の駆動用圧電体５３の上下面
に与える交流電位差と位相が１８０度異なる交流電位差
を与えると、第１及び第２の駆動用圧電体５３，５４
は、それらの面外方向（Ｚ軸方向）に、互いに位相が１
８０度異なる曲げ振動をする。そして、第１及び第２の
駆動用圧電体５３，５４の曲げ振動によって、第１及び
第２の駆動フレーム５１，５２はそれらの面外方向（Ｚ
軸方向）に、互いに位相が１８０度異なる曲げ振動をす
る。この曲げ振動は第１及び第２のリンク梁５５，５６
を通して被駆動フレーム２に伝達される。このため、被
駆動フレーム２は、被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじ
れ軸を回転軸として、プッシュプル方式で安定に回転振
動（参照振動）する。モニター用ピエゾ抵抗体５７の抵
抗値変化を電圧変化として読み出し、それを一定にする
ことにより、被駆動フレーム２の回転振動の変位振幅を
一定にすることができる。以下、実施の形態１の場合と
同様に動作する。

【００８６】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、被駆動フレーム用ねじれ梁４を基準として、被駆動
フレーム２の一方側外周を囲む第１の駆動フレーム５１
と、被駆動フレーム２の他方側外周を囲む第２の駆動フ
レーム５２とを備え、被駆動フレーム２と第１の駆動フ
レーム５１とを第１のリンク梁５５で接続し、被駆動フ
レーム２と第２の駆動フレーム５２とを第２のリンク梁
５６で接続しているので、第１及び第２の駆動フレーム
５１，５２が、互いに位相が１８０度異なる曲げ振動す
ることにより、被駆動フレーム２が被駆動フレーム用ね
じれ梁４のねじれ軸を回転軸として安定に回転振動する
ため、角速度を高精度に検出することができる効果が得
られる。

【００８７】また、この実施の形態５によれば、被駆動
フレーム２が６箇所で支持されているため、外部衝撃に
強いという効果が得られる。

【００８８】なお、この実施の形態では、被駆動フレー
ム用ねじれ梁４を基準として、被駆動フレーム２の一方
側外周を囲む第１の駆動フレーム５１と、被駆動フレー
ム２の他方側外周を囲む第２の駆動フレーム５２とを備
える構成を、実施の形態１の場合に適用する例について
説明したが、実施の形態２の場合に適用することもでき
る。ただし、その場合、第１及び第２の駆動フレームを
同相で曲げ振動させる。

【００８９】また、被駆動フレーム２と第１及び第２の
駆動フレーム５１，５２とを第１及び第２のリンク梁５
５，５６で接続し、被駆動フレーム２がプッシュプル方
式で回転振動する場合には、必ずしも被駆動フレーム用
ねじれ梁４は必要ない。被駆動フレーム用ねじれ梁４
は、余分なねじれトルクの発生源となるためである。

【００９０】実施の形態６．図１３はこの発明の実施の
形態６による角速度センサを示す上面図である。図１４
は図１３中のＨ−Ｈ線に沿った断面図である。図におい
て、６１は被駆動フレーム用ねじれ梁４を基準とした被
駆動フレーム２の一方側外周を囲む第１の駆動フレー
ム、６２は被駆動フレーム用ねじれ梁４を基準とした被
駆動フレーム２の他方側外周を囲む第２の駆動フレー
ム、６３は第１の駆動フレーム６１をその面外方向（Ｚ
軸方向）に曲げ振動させる駆動力を第１の駆動フレーム
６１に与える駆動用圧電体（駆動力発生手段）、６４は
被駆動フレーム２と第１の駆動フレーム６１とを接続
し、第１の駆動フレーム６１の曲げ振動を被駆動フレー
ム２に伝達する第１のリンク梁、６５は被駆動フレーム
２と第２の駆動フレーム６２とを接続し、被駆動フレー
ム２の回転振動を第２の駆動フレーム６２に伝達する第
２のリンク梁、６６は被駆動フレーム２の回転振動の変
位振幅をモニターするモニター用圧電体（モニター手
段）である。

【００９１】第１及び第２の駆動フレーム６１，６２は
薄形である。駆動用圧電体６３は、第１の駆動フレーム
６１の２つの長細部に１つずつ、合計で２つ設けられて
いる。モニター用圧電体６６は、第２の駆動フレーム６
２の２つの長細部に１つずつ、合計で２つ設けられてい
る。第１の駆動フレーム６１は薄形であるため、第１の
駆動フレーム６１の２つの長細部に設けられた駆動用圧
電体６３が曲げ振動すると、それとともに容易に曲げ振
動し、被駆動フレーム２が回転振動すると、この回転振
動が第２のリンク梁６５を通して容易に伝達され、第２
の駆動フレーム６２は曲げ振動する。

【００９２】なお、図１３及び図１４中、図１から図５
中の構成要素と同一あるいは同等のものには同一符号を
付している。

【００９３】次に動作について説明する。実施の形態１
の場合と同様に、駆動用圧電体６３の上下面に交流電位
差を与えると、駆動用圧電体６３及び第１の駆動フレー
ム６１は曲げ振動する。この曲げ振動は第１のリンク梁
６４を通して被駆動フレーム２に伝達される。このた
め、被駆動フレーム２は被駆動フレーム用ねじれ梁４の
ねじれ軸を回転軸として回転振動（参照振動）する。ま
た、この回転振動は第２のリンク梁６５を通して第２の
駆動フレーム６２に伝達される。このため、第２の駆動
フレーム６２はそこに設けられたモニター用圧電体６６
とともに面外方向（Ｚ軸方向）に曲げ振動する。被駆動
フレーム２の回転角度とモニター用圧電体６６の曲げ変
位との間に一対一の関係があり、モニター用圧電対６６
からの出力電圧をモニターし、それを一定にすることに
より、被駆動フレーム２の回転振動の変位振幅を一定に
することができる。以下、実施の形態１の場合と同様に
動作する。

【００９４】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、駆動用圧電体６３を第１の駆動フレーム６１の長細
部に設け、モニター用圧電体６６を第２の駆動フレーム
６２の長細部に設けているので、第１の駆動フレーム６
１の幅広部を小さくすることにより、角速度センサ全体
を小さくすることができる効果が得られる。

【００９５】また、この実施の形態６によれば、被駆動
フレーム２が６箇所で支持されているため、実施の形態
５の場合と同様に、外部衝撃に強いという効果が得られ
る。

【００９６】なお、この実施の形態では、第２の駆動フ
レーム６２の長細部にモニター用圧電体６６を設ける場
合について説明したが、モニター用圧電体６６に代え
て、第２の駆動フレーム６２をその面外方向（Ｚ軸方
向）に曲げ振動させる駆動力を第２の駆動フレーム６２
に与える駆動用圧電体を設け、被駆動フレーム用ねじれ
梁４を形成するシリコン基板の中央部にピエゾ抵抗体を
形成する場合でも同様の効果が得られる。ただし、その
場合、被駆動フレーム２は、プッシュプル方式で回転振
動する。

【００９７】また、この実施の形態では、駆動フレーム
をその面外方向（Ｚ軸方向）に曲げ振動させる駆動力を
駆動フレームに与えるために、圧電体を用いているが、
駆動フレームの長細部にピエゾ抵抗体を形成し、ピエゾ
抵抗体に交流電流を流したときに生じるピエゾ抵抗体の
熱膨脹を利用して駆動フレームをその面外方向（Ｚ軸方
向）に曲げ振動させる駆動力を駆動フレームに与えるこ
ともできる。

【００９８】また、この実施の形態では、駆動フレーム
の長細部に圧電体を設けたり、ピエゾ抵抗体を形成する
場合について説明したが、被駆動フレームと駆動フレー
ムとを接続するリンク梁に圧電体を設けたり、ピエゾ抵
抗体を形成する場合でも同様の効果が得られる。

【００９９】また、この実施の形態では、駆動フレーム
の長細部に圧電体を設けたり、ピエゾ抵抗体を形成する
構成を、実施の形態１の変形例である実施の形態５の場
合に適用する例を示したが、実施の形態２の変形例の場
合に適用しても同様の効果が得られる。

【０１００】実施の形態７．図１５はこの発明の実施の
形態７による角速度センサを示す上面図である。図１６
は図１５中のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。図１７は
図１５中のＪ−Ｊ線に沿った断面図である。図１８は図
１５中のＫ−Ｋ線に沿った断面図である。図において、
７１は駆動フレーム５をその面外方向（Ｚ軸方向）に曲
げ振動させる駆動力を駆動フレーム５に与える駆動用電
極（駆動力発生手段）、７２は慣性質量１の回転振動の
変位振幅を検出する検出用電極（検出手段）、７３は被
駆動フレーム２の回転振動の変位振幅をモニターするモ
ニター用電極（モニター手段）、７４は駆動フレーム５
を曲げ振動し易くするために、駆動フレーム５のアンカ
ー部１１側端辺部付近に形成された駆動フレーム５の薄
肉部である。

【０１０１】駆動用電極７１及びモニター用電極７３
は、駆動フレーム５直下に位置する支持基板１０上に設
けられている。モニター用電極７３は長方形の形状を
し、駆動用電極７１はその３辺を取り囲む形状をしてい
る。駆動用電極７１及びモニター用電極７３は、全体と
して駆動フレーム５の形状と略一致する。検出用電極７
２は、慣性質量１の直下に位置する支持基板１０上に、
被駆動フレーム用ねじれ梁４のねじれ軸方向に並んで２
つ設けられている。

【０１０２】なお、図１５から図１８中、図１から図５
中の構成要素と同一あるいは同等のものには同一符号を
付している。

【０１０３】次に動作について説明する。駆動フレーム
５及び駆動用電極７１に直流電圧を印加し、さらに駆動
用電極７１に交流電圧を印加すると、駆動フレーム５は
駆動用電極７１に印加した交流電圧の周波数でその面外
方向（Ｚ軸方向）に曲げ振動する。この曲げ振動はリン
ク梁７を通して被駆動フレーム２に伝達される。このた
め、被駆動フレーム２は被駆動フレーム用ねじれ梁４の
ねじれ軸を回転軸として回転振動（参照振動）する。そ
の結果、慣性質量１の質量中心はＸ軸方向と平行な方向
で単振動する。

【０１０４】駆動フレーム５が曲げ振動すると、駆動フ
レーム５と駆動用電極７１との間の静電容量が変化す
る。このため、この静電容量変化を電圧し変換し、それ
を一定にすることにより、被駆動フレーム２の回転振動
の変位振幅を一定にすることができる。

【０１０５】このような慣性質量１の質量中心が単振動
している状態において、角速度センサ全体がＺ軸周りに
回転すると、慣性質量１は慣性質量用ねじれ梁３のねじ
れ軸を中心として回転振動する。

【０１０６】慣性質量１が回転振動すると、慣性質量１
と検出用電極７２との間の静電容量は、一方の検出用電
極７２との間で増加し、他方の検出用電極７２との間で
減少する。このため、一方の検出用電極７２との間の静
電容量と他方の検出用電極７２との間の静電容量の差を
電圧に変換することにより、角速度に比例したセンサ出
力を得ることができる。

【０１０７】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、駆動フレーム５に駆動力を与える手段、慣性質量１
の回転振動の変位振幅を検出する手段、及び被駆動フレ
ーム２の回転振動の変位振幅をモニターする手段が、実
施の形態１の場合と異なるが、基本的構成は同一である
ため、実施の形態１と同様の効果が得られる。

【０１０８】なお、この実施の形態では、駆動フレーム
に駆動力を与える手段、慣性質量の回転振動の変位振幅
を検出する手段、及び被駆動フレームの回転振動の変位
振幅をモニターする手段が電極である構成を、実施の形
態１の場合に適用する例を示したが、実施の形態２の場
合に適用しても同様の効果が得られる。

【０１０９】さらに、図１５〜図１８では、角速度セン
サのパッケージング例も併せて示している。図におい
て、７５は角速度センサを外部回路と接続をするための
電極島、７６は電極島７５の上面に設けられた電極パッ
ド、７７は電極パッド７６を外部回路と接続可能にする
ためのホール７８及びパッケージング後の内部空間を確
保するための窪み７９が形成された上部基板、８０はパ
ッケージ外形を形成し、支持基板１０と上部基板７７と
に挟まれた補助支持部である。ただし、図１５中には、
上部基板７７は図示していない。

【０１１０】電極島７５は６個設けられており、各電極
島７５は、支持基板１０上に形成された金属配線を介し
て、アンカー部１１、駆動用電極７１、２つの検出用電
極７２、モニター用電極７３及び補助支持部８０のうち
のいずれか１つと接続している。

【０１１１】電極島７５及び補助支持部８０は慣性質量
１などを形成するためのシリコン基板を加工することに
より形成されている。上部基板７７はシリコンやこれに
近い線膨脹係数を有するパイレックスガラスなどで形成
されている。

【０１１２】補助支持部８０と上部基板７７との間、及
び電極島７５と上部基板７７との間は、シリコンの直接
接合や陽極接合などの手法で接合されている。これによ
り、パッケージ内部が外部と完全に遮断された封止構造
となり、信頼性の高い角速度センサが構成されている。

【０１１３】なお、上述した各実施の形態において、駆
動フレームに駆動力を与えるために、駆動フレーム上に
永久磁石膜を設け、外部に電磁コイルを設け、それらの
間の相互作用（ローレンツ力）により駆動フレームを曲
げ振動させる手法や、外部に永久磁石を設け、駆動フレ
ーム上に平面電磁石を設け、それらの間の相互作用（ロ
ーレンツ力）により駆動フレームを曲げ振動させる手法
を適用することもできる。

【０１１４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、慣性
質量を囲む被駆動フレームと、慣性質量と被駆動フレー
ムとを接続し、慣性質量をその対向する２箇所で回転可
能に支持する慣性質量用ねじれ梁と、被駆動フレームを
その対向する２箇所で回転可能に支持する被駆動フレー
ム用ねじれ梁と、被駆動フレーム用ねじれ梁を基準とし
た被駆動フレームの片側外周を囲む駆動フレームと、駆
動フレームをその面外方向に曲げ振動させる駆動力を駆
動フレームに与える駆動力発生手段と、被駆動フレーム
と駆動フレームとを接続するリンク梁と、慣性質量の回
転振動の変位振幅を検出する検出手段とを備えるように
角速度センサを構成したので、被駆動フレームの回転振
動の変位振幅が制限されず、センサ感度の大きな角速度
センサを得ることができる効果がある。

【０１１５】この発明によれば、慣性質量を囲む被駆動
フレームと、慣性質量と被駆動フレームとを接続し、慣
性質量をその対向する２箇所で回転可能に支持する慣性
質量用ねじれ梁と、被駆動フレームをその対向する２箇
所で回転可能に支持する被駆動フレーム用ねじれ梁と、
被駆動フレーム用ねじれ梁を基準とした被駆動フレーム
の片側外周を囲み、被駆動フレーム用ねじれ梁を支持す
る駆動フレームと、駆動フレームをその面外方向に曲げ
振動させる駆動力を駆動フレームに与える駆動力発生手
段と、慣性質量の回転振動の変位振動を検出する検出手
段とを備え、被駆動フレームの重心が、被駆動フレーム
の上面または下面と垂直な方向から見たとき、被駆動フ
レーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長線上からずれている
ように角速度センサを構成したので、駆動フレームの曲
げ振動が被駆動フレーム用ねじれ梁を通して被駆動フレ
ーム全体に伝達されたとき、被駆動フレームに駆動慣性
力が作用し、被駆動フレームが被駆動フレーム用ねじれ
梁を回転軸として回転振動するため、簡単な構成で被駆
動フレームが回転振動する角速度センサを得ることがで
きる効果がある。

【０１１６】この発明によれば、被駆動フレームの回転
振動の変位振幅をモニターするモニター手段を備えるよ
うに角速度センサを構成したので、モニター手段からの
信号を一定にすることにより、被駆動フレームの回転振
動の変位振幅が一定である角速度センサを得ることがで
きる。

【０１１７】この発明によれば、リンク梁が被駆動フレ
ーム用ねじれ梁の近傍で被駆動フレームと接続するよう
に角速度センサを構成したので、駆動フレームの曲げ振
動の変位振幅が小さくても、被駆動フレームの回転振動
の変位振幅が大きいため、低電圧駆動の角速度センサを
得ることができる。

【０１１８】この発明によれば、質量中心が、被駆動フ
レームの上面または下面と垂直な方向から見たとき、被
駆動フレーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長線上に位置
し、被駆動フレームの上面または下面と平行な方向から
見たとき、被駆動フレームの上面の上側または下面の下
側に位置する第１の慣性質量と、第１の慣性質量と被駆
動フレームとを接続し、被駆動フレーム用ねじれ梁のね
じれ軸方向とねじれ軸方向が直交する第１の慣性質量用
ねじれ梁とを有する第１の回転角速度検出部、質量中心
が、被駆動フレームの上面または下面と垂直な方向から
見たとき、被駆動フレーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長
線からずれており、被駆動フレームの上面または下面と
平行な方向から見たとき、被駆動フレームの上面の上側
または下面の下側に位置する第２の慣性質量と、第２の
慣性質量と被駆動フレームとを接続し、被駆動フレーム
用ねじれ梁のねじれ軸方向とねじれ軸方向が直交する第
２の慣性質量用ねじれ梁とを有する第２の回転角速度検
出部、及び質量中心が、被駆動フレームの上面または下
面と垂直な方向から見たとき、被駆動フレーム用ねじれ
梁のねじれ軸の延長線からずれており、被駆動フレーム
の上面または下面と平行な方向から見たとき、被駆動フ
レームの上面の上側または下面の下側に位置する第３の
慣性質量と、第３の慣性質量と被駆動フレームとを接続
し、被駆動フレーム用ねじれ梁のねじれ軸方向とねじれ
軸方向が平行である第３の慣性質量用ねじれ梁とを有す
る第３の回転角速度検出部のうち、少なくとも２つの回
転角速度検出部を備えるように角速度センサを構成した
ので、２軸周り以上の回転の角速度を検出可能な角速度
センサを得ることができる。

【０１１９】この発明によれば、被駆動フレームの上面
または下面と垂直な方向から見たとき、質量中心が被駆
動フレーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長線を基準として
対称に位置し、被駆動フレームの上面または下面と平行
な方向から見たとき、質量中心がともに被駆動フレーム
の上面の上側または下面の下側に位置する第１及び第２
の慣性質量と、ねじれ軸方向が互いに平行である、第１
の慣性質量と被駆動フレームとを接続する第１の慣性質
量用ねじれ梁及び第２の慣性質量と被駆動フレームとを
接続する第２の慣性質量用ねじれ梁とを備えるように角
速度センサを構成したので、被駆動フレームが回転振動
している状態において、角速度センサ全体が第１及び第
２の慣性質量用ねじれ梁のねじれ軸と平行な方向の軸の
周りを回転するとき、第１及び第２の慣性質量は、互い
に位相が１８０度異なる回転振動をするため、高精度に
角速度を検出可能な角速度センサを得ることができる。

【０１２０】この発明によれば、被駆動フレーム用ねじ
れ梁を基準とした、被駆動フレームの一方側外周を囲む
第１の駆動フレーム及び他方側外周を囲む第２の駆動フ
レームを備えるように角速度センサを構成したので、被
駆動フレームが安定に回転振動するため、高精度に角速
度を検出可能な角速度センサを得ることができる。

【０１２１】この発明によれば、駆動力発生手段が、駆
動フレーム上に設けた圧電体であるように角速度センサ
を構成したので、低電圧で駆動フレームを曲げ振動させ
る駆動力を駆動フレームに与えることができるため、低
電圧駆動の角速度センサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による角速度センサ
を示す上面図である。

【図２】 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】 図１中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図４】 図１中のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

【図５】 図１中のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による角速度センサ
を示す上面図である。

【図７】 図６中のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。

【図８】 この発明の実施の形態３による角速度センサ
を示す上面図である。

【図９】 図８中のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。

【図１０】 図８中のＧ−Ｇ線に沿った断面図である。

【図１１】 この発明の実施の形態４による角速度セン
サを示す上面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態５による角速度セン
サを示す上面図である。

【図１３】 この発明の実施の形態６による角速度セン
サを示す上面図である。

【図１４】 図１３中のＨ−Ｈ線に沿った断面図であ
る。

【図１５】 この発明の実施の形態７による角速度セン
サを示す上面図である。

【図１６】 図１５中のＩ−Ｉ線に沿った断面図であ
る。

【図１７】 図１５中のＪ−Ｊ線に沿った断面図であ
る。

【図１８】 図１５中のＫ−Ｋ線に沿った断面図であ
る。

【図１９】 従来の角速度センサを示す上面図である。

【図２０】 図１９中のＬ−Ｌ線に沿った断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 慣性質量、２ 被駆動フレーム、３ 慣性質量用ね
じれ梁、４ 被駆動フレーム用ねじれ梁、５ 駆動フレ
ーム、６ 駆動用圧電体（駆動力発生手段）、７ リン
ク梁、８ 検出用ピエゾ抵抗体（検出手段）、９ モニ
ター用圧電体（モニター手段）、１０ 支持基板、１１
アンカー部、１２ 接続部、１３ 凹部、１４ 金属
電極、２１ 被駆動フレーム、２２ 被駆動フレーム用
ねじれ梁、２３ 駆動フレーム、２４ ブロック、３１
第１の慣性質量、３２ 第２の慣性質量、３３ 第３
の慣性質量、３４ 被駆動フレーム、３５ 第１の慣性
質量用ねじれ梁、３６ 第２の慣性質量用ねじれ梁、３
７ 第３の慣性質量用ねじれ梁、３８ 第１の検出用ピ
エゾ抵抗体（検出手段）、３９ 第２の検出用ピエゾ抵
抗体（検出手段）、４０ 第３の検出用ピエゾ抵抗体
（検出手段）、４１第１の慣性質量、４２ 第２の慣性
質量、４３ 被駆動フレーム、４４ 第１の慣性質量用
ねじれ梁、４５ 第２の慣性質量用ねじれ梁、４６ 第
１の検出用ピエゾ抵抗体（検出手段）、４７ 第２の検
出用ピエゾ抵抗体（検出手段）、５１第１の駆動フレー
ム、５２ 第２の駆動フレーム、５３ 第１の駆動用圧
電体（駆動力発生手段）、５４ 第２の駆動用圧電体
（駆動力発生手段）、５５ 第１のリンク梁、５６ 第
２のリンク梁、５７ モニター用ピエゾ抵抗体（モニタ
ー手段）、６１ 第１の駆動フレーム、６２ 第２の駆
動フレーム、６３ 駆動用圧電体（駆動力発生手段）、
６４ 第１のリンク梁、６５ 第２のリンク梁、６６
モニター用圧電体（モニター手段）、７１ 駆動用電極
（駆動力発生手段）、７２ 検出用電極（検出手段）、
７３ モニター用電極（モニター手段）、７４ 薄肉
部、７５ 電極島、７６ 電極パッド、７７ 上部基
板、７８ ホール、７９ 窪み、８０ 補助支持部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F105 AA02 AA03 BB05 BB08 BB13 BB20 CC04 CD02 CD06 CD13

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 慣性質量と、該慣性質量を囲む被駆動フ
   レームと、上記慣性質量と該被駆動フレームとを接続
   し、該慣性質量をその対向する２箇所で回転可能に支持
   する慣性質量用ねじれ梁と、上記被駆動フレームをその
   対向する２箇所で回転可能に支持する被駆動フレーム用
   ねじれ梁と、該被駆動フレーム用ねじれ梁を基準とした
   上記被駆動フレームの片側外周を囲む駆動フレームと、
   該駆動フレームをその面外方向に曲げ振動させる駆動力
   を該駆動フレームに与える駆動力発生手段と、上記被駆
   動フレームと上記駆動フレームとを接続するリンク梁
   と、上記慣性質量の回転振動の変位振幅を検出する検出
   手段とを備えた角速度センサ。
2. 【請求項２】 慣性質量と、該慣性質量を囲む被駆動フ
   レームと、上記慣性質量と該被駆動フレームとを接続
   し、該慣性質量をその対向する２箇所で回転可能に支持
   する慣性質量用ねじれ梁と、上記被駆動フレームをその
   対向する２箇所で回転可能に支持する被駆動フレーム用
   ねじれ梁と、該被駆動フレーム用ねじれ梁を基準とした
   上記被駆動フレームの片側外周を囲み、該被駆動フレー
   ム用ねじれ梁を支持する駆動フレームと、該駆動フレー
   ムをその面外方向に曲げ振動させる駆動力を該駆動フレ
   ームに与える駆動力発生手段と、上記慣性質量の回転振
   動の変位振幅を検出する検出手段とを備え、上記被駆動
   フレームの重心が、該被駆動フレームの上面または下面
   と垂直な方向から見たとき、上記被駆動フレーム用ねじ
   れ梁のねじれ軸の延長線上からずれている角速度セン
   サ。
3. 【請求項３】 被駆動フレームの回転振動の変位振幅を
   モニターするモニター手段を備えたことを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の角速度センサ。
4. 【請求項４】 慣性質量の質量中心は、被駆動フレーム
   の上面または下面と垂直な方向から見たとき、被駆動フ
   レーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長線上に位置し、上記
   被駆動フレームの上面または下面と平行な方向から見た
   とき、該被駆動フレームの上面より上側または下面より
   下側に位置し、 慣性質量用ねじれ梁のねじれ軸方向と上記被駆動フレー
   ム用ねじれ梁のねじれ軸方向が直交していることを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の角速度センサ。
5. 【請求項５】 慣性質量の質量中心は、被駆動フレーム
   の上面または下面と垂直な方向から見たとき、被駆動フ
   レーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長線からずれており、
   上記被駆動フレームの上面または下面と平行な方向から
   見たとき、該被駆動フレームの上面より上側または下面
   より下側に位置し、 慣性質量用ねじれ梁のねじれ軸方向と上記被駆動フレー
   ム用ねじれ梁のねじれ軸方向が直交していることを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の角速度センサ。
6. 【請求項６】 慣性質量の質量中心は、被駆動フレーム
   の上面または下面と垂直な方向から見たとき、被駆動フ
   レーム用ねじれ梁のねじれ軸の延長線からずれており、
   上記被駆動フレームの上面または下面と平行な方向から
   見たとき、該被駆動フレームの上面より上側または下面
   より下側に位置し、 慣性質量用ねじれ梁のねじれ軸方向と上記被駆動フレー
   ム用ねじれ梁のねじれ軸方向が平行であることを特徴と
   する請求項１または請求項２記載の角速度センサ。
7. 【請求項７】 リンク梁は、被駆動フレーム用ねじれ梁
   の近傍で被駆動フレームと接続していることを特徴とす
   る請求項１記載の角速度センサ。
8. 【請求項８】 質量中心が、被駆動フレームの上面また
   は下面と垂直な方向から見たとき、被駆動フレーム用ね
   じれ梁のねじれ軸の延長線上に位置し、上記被駆動フレ
   ームの上面または下面と平行な方向から見たとき、該被
   駆動フレームより上面の上側または下面より下側に位置
   する第１の慣性質量と、該第１の慣性質量と上記被駆動
   フレームとを接続し、上記被駆動フレーム用ねじれ梁の
   ねじれ軸方向とねじれ軸方向が直交する第１の慣性質量
   用ねじれ梁とを有する第１の回転角速度検出部、 質量中心が、上記被駆動フレームの上面または下面と垂
   直な方向から見たとき、上記被駆動フレーム用ねじれ梁
   のねじれ軸の延長線からずれており、上記被駆動フレー
   ムの上面または下面と平行な方向から見たとき、該被駆
   動フレームの上面より上側または下面より下側に位置す
   る第２の慣性質量と、該第２の慣性質量と上記被駆動フ
   レームとを接続し、上記被駆動フレーム用ねじれ梁のね
   じれ軸方向とねじれ軸方向が直交する第２の慣性質量用
   ねじれ梁とを有する第２の回転角速度検出部、 及び質量中心が、上記被駆動フレームの上面または下面
   と垂直な方向から見たとき、上記被駆動フレーム用ねじ
   れ梁のねじれ軸の延長線からずれており、上記被駆動フ
   レームの上面または下面と平行な方向から見たとき、該
   被駆動フレームの上面より上側または下面より下側に位
   置する第３の慣性質量と、該第３の慣性質量と上記被駆
   動フレームとを接続し、上記被駆動フレーム用ねじれ梁
   のねじれ軸方向とねじれ軸方向が平行である第３の慣性
   質量用ねじれ梁とを有する第３の回転角速度検出部のう
   ち、少なくとも２つの回転角速度検出部を備えたことを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の角速度セン
   サ。
9. 【請求項９】 被駆動フレームの上面または下面と垂直
   な方向から見たとき、質量中心が被駆動フレーム用ねじ
   れ梁のねじれ軸の延長線を基準として対称に位置し、上
   記被駆動フレームの上面または下面と平行な方向から見
   たとき、質量中心がともに該被駆動フレームの上面より
   上側または下面より下側に位置する第１及び第２の慣性
   質量と、 ねじれ軸方向が互いに平行である、上記第１の慣性質量
   と上記被駆動フレームとを接続する第１の慣性質量用ね
   じれ梁及び上記第２の慣性質量と上記被駆動フレームと
   を接続する第２の慣性質量用ねじれ梁とを備えたことを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の角速度セン
   サ。
10. 【請求項１０】 被駆動フレーム用ねじれ梁を基準とし
    た、被駆動フレームの一方側外周を囲む第１の駆動フレ
    ーム及び他方側外周を囲む第２の駆動フレームとを備え
    たことを特徴とする請求項１または請求項２記載の角速
    度センサ。
11. 【請求項１１】 駆動力発生手段は、駆動フレーム上に
    設けた圧電体であることを特徴とする請求項１または請
    求項２記載の角速度センサ。
12. 【請求項１２】 駆動力発生手段は、駆動フレームの下
    側に設けた電極であることを特徴とする請求項１または
    請求項２記載の角速度センサ。
13. 【請求項１３】 駆動力発生手段は、駆動フレームに形
    成したピエゾ抵抗体であることを特徴とする請求項１ま
    たは請求項２記載の角速度センサ。
14. 【請求項１４】 検出手段は、慣性質量用ねじれ梁に形
    成したピエゾ抵抗体であることを特徴とする請求項１ま
    たは請求項２記載の角速度センサ。
15. 【請求項１５】 検出手段は、被駆動フレームの下側に
    設けた電極であることを特徴とする請求項１または請求
    項２記載の角速度センサ。
16. 【請求項１６】 モニター手段は、駆動フレーム上に設
    けた圧電体であることを特徴とする請求項３記載の角速
    度センサ。
17. 【請求項１７】 モニター手段は、駆動フレームの下側
    に設けた電極であることを特徴とする請求項３記載の角
    速度センサ。
18. 【請求項１８】 モニター手段は、被駆動フレーム用ね
    じれ梁に形成したピエゾ抵抗体であることを特徴とする
    請求項３記載の角速度センサ。