JP2002340562A - 角速度検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出しようとする角速度に基づかない振動体
の無用な振動を抑制して検出信号に発生するノイズを抑
制し、検出精度をより一層向上させる。 【解決手段】 基板１４に対しそれぞれ第１支持梁２６
によって振動可能に支持された４つの励振用振動体１５
〜１８に対し、検出用振動体１９がＹ軸方向で振動可能
に第２支持梁２７によって支持されている。励振用振動
体１５，１８は検出用振動体１９に対し両対角方向の一
方で両側に配置され、励振用振動体１６，１７は他方の
両側に配置されている。両振動体１５，１８に対し両振
動体１６，１７はより大きな振幅で振動するように励振
され、検出用振動体１９をＸ軸方向に加えＹ軸方向にも
振動させる。このＹ軸方向の振動は、励振用固定電極２
０〜２２に印加された駆動信号が寄生容量によって検出
側に漏れることによって発生させる検出用振動体１９の
Ｙ軸方向での無用な漏れ振動を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動体を第２方向
に励振させ、検出する角速度に応じて加わるコリオリ力
によってこの振動体を第２方向に直交する第１方向に振
動させることで角速度を検出する角速度検出器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような角速度検出器として
は、特開平１０−１０３９６０号公報に開示されたもの
がある。図９に示すように、この角速度検出器では、基
板１５０上に４つの支持梁１５１によって支持した矩形
状の振動体１５２を、振動体１５２に設けた櫛歯状の可
動側振動用電極１５３と、基板１５０上に設けた櫛歯状
の固定側振動用電極１５４との間に発生する交番静電力
によってＸ軸方向にその共振周波数で励振させる。そし
て、Ｚ軸周りの角速度に応じて振動体に加わるコリオリ
力によって、振動体１５２はＹ軸方向に振動する。この
振動の振幅を、静電容量の変化として出力する。

【０００３】このような角速度検出器では、同じ振動体
１５２に可動側振動用電極１５３と可動側検出用電極１
５５とが設けられているので、振動体１５２の可動側振
動用電極１５３に供給した駆動信号の一部が、寄生容量
や基板１５０等を介して検出側に漏れる。検出側に漏れ
た駆動信号は、角速度に基づかない無用な振動（以下、
漏れ振動という。）を振動体１５２に発生させる。この
振動体１５２の漏れ振動は、静電容量の変化から生成さ
れる検出信号のノイズ成分となり、検出精度を悪化させ
る。

【０００４】そこで、この角速度センサでは、このよう
な駆動信号の漏れによる検出精度の悪化を、漏れ振動を
相殺する補正振動を振動体１５２に発生させることで抑
制している。補正振動は、振動体１５２に設けられた可
動側補正振動用電極１５７と、基板１５０側に設けられ
た固定側補正振動用電極１５８との間に補正信号によっ
て発生させた交番静電力によって生成される。そして、
駆動信号の漏れに基づく漏れ振動を抑制し、角速度に基
づくコリオリ力だけで振動体を振動させることにより、
検出信号のノイズを抑制して検出精度の向上を図ってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の角速
度センサでは、補正振動を発生させるための可動側補正
振動用電極１５７を振動体１５２に設けているので、固
定側補正振動用電極１５８に供給する補正信号が容量結
合や振動体１５２等を介して検出側に漏れ振動体１５２
に漏れ振動を発生させていた。このため、補正信号自体
が検出精度を悪化させていた。

【０００６】本発明の目的は、検出しようとする角速度
に基づかない振動体の無用な振動を抑制して検出信号に
発生するノイズを抑制し、検出精度をより一層向上させ
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の手段は、基板と、励振用振動体と、検出用振動
体と、前記励振用振動体を前記基板に対して振動可能に
支持する第１支持手段と、前記検出用振動体を基板に対
する第１方向に振動可能に励振用振動体に対して支持す
る第２支持手段と、外部から供給される駆動信号により
前記励振用振動体を介して前記検出用振動体を前記第１
方向に直交する第２方向に振動させる励振手段と、第１
方向及び第２方向に直交する第３方向に延びる軸線周り
の角速度に基づいて前記検出用振動体が第１方向に振動
するときの振幅を検出する検出手段とを備えた角速度検
出器において、外部から供給される補正用信号によって
前記検出用振動体を第１方向に補正振動させる補正用励
振手段を備え、前記補正用励振手段は、前記励振手段に
供給される駆動信号が発生させる検出用振動体の第１方
向での振動を前記補正振動によって抑制することであ
る。

【０００８】第１の手段によれば、検出用振動体とは独
立して基板に支持された励振用振動体が所定方向に励振
されることで、検出用振動体が第２方向に励振される。
このため、励振用振動体を振動させる励振手段に印加し
た駆動信号が、検出用振動体が振動するときの振幅を検
出する検出手段側に漏れ難い。その結果、駆動信号の漏
れによって検出用振動体が第１方向に振動し難く、ま
た、駆動信号が検出信号のノイズとなり難い。また、励
振用振動体の所定方向での補正振動によって、検出用振
動体が第１方向に補正振動する。そして、励振手段に印
加した駆動信号の漏れによる検出用振動体の第１方向で
の無用な振動が相殺され抑制される。このため、検出用
振動体を第１方向に補正振動させるための補正用信号を
検出用振動体に直接印加しないので、補正用信号が検出
用振動体を第１方向に振動させ難く、また、補正用信号
が検出信号のノイズとなり難い。

【０００９】第２の手段は第１の手段に加えて、前記補
正用励振手段は、前記励振用振動体、励振手段及び第２
支持手段からなり、励振用振動体、励振手段及び第２支
持手段は、前記検出用振動体を第１方向に加え第２方向
にも振動させるように設けられていることである。

【００１０】第３の手段は第２の手段に加えて、前記励
振用振動体、励振手段及び第２支持手段は、第１方向及
び第２方向に対して傾斜した第１励振方向に振動する第
１励振用振動体を備えた第１励振手段と、第１方向及び
第２方向に対して第１励振方向と線対称に傾斜した第２
励振方向に振動する第２励振用振動体を備えた第２励振
手段とからなり、前記第１励振手段が第１励振方向に振
動させる励振用振動体の振幅と、前記第２励振手段が第
２励振方向に振動させる励振用振動体の振幅とに差を持
たせることによって検出用振動体を第１方向及び第２方
向にそれぞれ振動させることである。

【００１１】第４の手段は第１の手段に加えて、前記補
正用励振手段は、前記励振用振動体とは独立して設けら
れた補正励振用振動体と、前記補正励振用振動体を前記
第１方向に振動可能に前記基板に対して支持する第３支
持手段と、前記補正信号によって前記第３支持手段に支
持された前記補正励振用振動体を第１方向に振動させる
補正励振手段と、前記補正振動用振動体と前記検出用振
動体とを連結する連結手段とからなり、前記連結手段
は、前記励振用振動体が第２方向で振動するときに前記
検出用振動体の第２方向での振動を許容し、また、前記
検出用振動体の第１方向での振動を許容するとともに、
前記補正励振用振動体が第１方向で振動するときに検出
用振動体を振動させることである。

【００１２】第５の手段は第１の手段に加えて、前記補
正用励振手段は、前記励振用振動体、励振手段及び第２
支持手段からなり、励振用振動体、励振手段及び第２支
持手段は、前記検出用振動体を第２方向に振動させる第
１振動モードに加え、検出用振動体を第１方向に振動さ
せる第２振動モードでも励振用振動体を振動させること
である。

【００１３】第６の手段は第５の手段に加えて、前記励
振用振動体は、前記第１方向で前記検出用振動体の両側
に設けられた一対からなり、各励振用振動体は、前記第
２方向に振動する前記第１振動モードによって検出用振
動体を第２方向に振動させるとともに、揺動する前記第
２振動モードによって検出用振動体を第１方向に振動さ
せることである。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化した第１実施形態を図１及び図２に従って説明す
る。

【００１５】図２に示すように、本実施形態の角速度検
出装置１０は、角速度検出器１１、駆動装置１２及び検
出装置１３からなる。角速度検出器１１は、駆動装置１
２から供給される駆動信号によって作動し、検出した角
速度に応じた検出信号を検出装置に出力する。検出装置
１３は、検出された角速度に応じた角速度信号を検出信
号から生成して出力する。

【００１６】先ず、角速度検出器１１について説明す
る。角速度検出器１１は、図１に示すように、高抵抗の
シリコン材料からなる基板１４を半導体プロセス加工す
ることで形成されている。基板１４上には、矩形枠板状
の４つの励振用振動体１５，１６，１７，１８と、矩形
枠板状の１つの検出用振動体１９とが、それぞれ基板１
４の上面に対し平行に浮動状態で支持されている。励振
用振動体１５，１６及び１７，１８は、基板１４に対し
平行なＸ軸方向（第２方向）に検出用振動体１９を挟ん
でそれぞれ１組となるように配置されている。また、励
振用振動体１５，１６及び１７，１８は、基板１４上面
に平行でＸ軸方向に直交するＹ軸方向（第１方向）に延
びる中心線Ｃ１を挟んで線対称となるように配置されて
いる。また、励振用振動体１５，１７及び１６，１８
は、Ｘ軸方向に延びる中心線Ｃ２を挟んで線対称となる
ように配置されている。

【００１７】また、基板１４上には、各励振用振動体１
５〜１８毎に４組ずつの励振用固定電極２０，２１，２
２，２３が設けられている。さらに、検出用振動体１９
に対して、１組の制御用固定電極２４と、５組の検出用
固定電極２５とが設けられている。

【００１８】励振用振動体１５〜１８は、例えば低抵抗
のポリシリコンによって形成されている。励振用振動体
１５，１８は、中心線Ｃ２に対して鋭角で傾斜した基準
線Ｓ１方向に延びる一対の枠部１５ａ，１８ａと、その
直交方向に延びる一対の励振用外側可動電極１５ｂ，１
８ｂとによって矩形枠板状に形成されている。また、励
振用振動体１５，１８は、その枠内を基準線Ｓ１方向に
４つの領域に区画する３つの励振用内側可動電極１５
ｃ，１８ｃを備えている。同様に、励振用振動体１６，
１７は、中心線Ｃ２に対して鋭角で傾斜した基準線Ｓ２
方向に延びる一対の枠部１６ａ，１７ａと、その直交方
向に延びる一対の励振用外側可動電極１６ｂ，１７ｂと
によって矩形枠板状に形成されている。また、励振用振
動体１６，１７は、その枠内を基準線Ｓ２方向に４つの
領域に区画する３つの励振用内側可動電極１６ｃ，１７
ｃを備えている。そして、各励振用振動体は、それぞれ
４つの第１支持梁２６によって基板１４に対して浮動状
態で支持されている。本実施形態では、４つの第１支持
梁２６が第１支持手段である。また、励振用振動体１
５，１８、励振用外側可動電極１５ｂ，１８ｂ、励振用
内側可動電極１５ｃ，１８ｃが第１励振手段を構成す
る。同様に、励振用振動体１６，１７、励振用外側可動
電極１６ｂ，１７ｂ、励振用内側可動電極１６ｃ，１７
ｃが第２励振手段を構成する。また、励振用外側可動電
極１５ｂ〜１８ｂ、励振用内側可動電極１５ｃ〜１８
ｃ、励振用固定電極２０〜２３が励振手段を構成する。
さらに、励振用振動体１５〜１８、励振用外側可動電極
１５ｂ〜１８ｂ、励振用内側可動電極１５ｃ〜１８ｃ、
励振用固定電極２０〜２３が補正用励振手段を構成す
る。

【００１９】各第１支持梁２６は、それぞれ基準線Ｓ１
又はＳ２に直交する方向に延びる直線状に形成されてい
る。各第１支持梁２６は、その基端が基板１４上に設け
られたアンカー２６ａにそれぞれ固定され、その先端が
励振用振動体１６〜１９の各角部に接続されている。そ
して、各第１支持梁２６は、励振用振動体１５〜１８に
対し基準線Ｓ１又はＳ２方向の交番駆動力が加わると、
基準線Ｓ１又はＳ２方向に交互に撓み変形して励振用振
動体１５〜１８を基準線Ｓ１又はＳ２方向に振動させ
る。

【００２０】各励振用固定電極２０〜２３は対をなす第
１電極２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａ及び第２電極２
０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂとからなり、各励振用外
側可動電極１５ｂ〜１８ｂと各励振用内側可動電極１５
ｃ〜１８ｃとで区画された４つの各領域毎に配置されて
いる。第１電極２０ａ〜２３ａ及び第２電極２０ｂ〜２
３ｂは、それぞれ各励振用外側可動電極１５ｂ〜１８ｂ
又は各励振用内側可動電極１５ｃ〜１８ｃに沿って延び
るように形成されている。各励振用固定電極２０〜２３
には、駆動装置１２から、励振用振動体１５〜１８を接
地電位とした駆動信号が印加される。各励振用固定電極
２０〜２３は、印加された駆動信号によって、各励振用
外側可動電極１５ｂ〜１８ｂ又は各励振用内側可動電極
１５ｃ〜１８ｃに作用する交番静電力をそれぞれ発生す
る。そして、４組の励振用固定電極２０〜２３が協動し
て、それぞれ４つの第１支持梁２６に支持されている各
励振用振動体１５〜１８を基準線Ｓ１又はＳ２方向に振
動させる。

【００２１】検出用振動体１９は例えば低抵抗のポリシ
リコンによって形成され、Ｘ軸方向に延びる一対の検出
用外側可動電極１９ａと、Ｙ軸方向に延びる一対の制御
用可動電極１９ｂとによって矩形枠板状に形成されてい
る。また、検出用振動体１９は、その枠内をＹ軸方向に
５つの領域に区画する４つの検出用内側可動電極１９ｃ
を備えている。各制御用可動電極１９ｂは、Ｘ軸方向に
外向きに延びる複数の櫛歯状電極１９ｄを備えている。
そして、検出用振動体１９は、４つの第２支持梁２７に
よって、基板１４に対し浮動状態となるように各励振用
振動体１５〜１８に支持されている。本実施形態では、
４つの第２支持梁２７が第２支持手段である。また、検
出用外側可動電極１９ａ、検出用内側可動電極１９ｃ、
検出用固定電極２５が検出手段を構成する。

【００２２】各第２支持梁２７は、励振用振動体１５〜
１８と検出用振動体１９とを、励振用外側可動電極１５
ｂ〜１８ｂの中央と検出用振動体１９の角部との間で連
絡するように設けられている。各第２支持梁２７は、駆
動側梁部２８、検出側梁部２９及び連絡部３０を備えて
いる。駆動側梁部２８は基準線方向に延びるように形成
され、その一端が励振用振動体１５〜１８に接続されて
いる。検出側梁部２９は駆動側梁部２８と同一直線上で
基準線方向に延びるように形成され、その一端が検出用
振動体１９に接続されている。連絡部３０は、両梁部２
８，２９の両他端同士を、基準線Ｓ１又はＳ２に直交す
る方向（以下、直交方向という。）で両梁部２８，２９
から離れた位置で連絡するように形成されている。詳述
すると、連絡部３０は、直交方向に延びる一対の直交梁
部３０ａと、両直交梁部３０ａの各端部同士をそれぞれ
連絡する一対の円弧部３０ｂとからなる。そして、連絡
部３０には、各梁部２８，２９の他端が、各直交梁部３
０ａに対し直交方向の中央でそれぞれ接続されている。

【００２３】このように構成された各第２支持梁２７
は、各励振用振動体１５〜１８が基準線Ｓ１又はＳ２方
向にそれぞれ所定振動数で振動するとき、検出用振動体
１９を同じ振動数でＸ軸方向に振動させる。このとき、
各第２支持梁２７は、連絡部３０の両直交梁部３０ａを
互いに接近又は離間させるように撓み変形して、各励振
用振動体１５〜１８の基準線Ｓ１又はＳ２方向での振幅
よりも大きな振幅で検出用振動体１９をＸ軸方向に振動
させる。また、各第２支持梁２７は、検出用振動体１９
に対しＹ軸方向の交番駆動力が加わるとき、駆動側梁部
２８、検出側梁部２９及び連絡部３０からなる全体が１
つの梁のようにＹ軸方向に撓み変形して検出用振動体１
９をＹ軸方向に振動させる。

【００２４】各制御用固定電極２４はＹ軸方向に延びる
ように形成され、それぞれ各制御用可動電極１９ｂに対
し外側から相対する位置に設けられている。各制御用固
定電極２４は、相対する制御用可動電極１９ｂの各櫛歯
状電極１９ｄと互い違いに組み合わされる櫛歯状電極２
４ａを備えている。そして、各制御用固定電極２４は、
検出用振動体１９がＸ軸方向に振動するとき、相対する
制御用可動電極１９ｂとの間の静電容量を交互に増減さ
せる。この両制御用可動電極１９ｂ及び制御用固定電極
２４の容量変化は、検出用振動体１９のＸ軸方向での振
動の振幅情報として各制御用固定電極２４から駆動装置
１２に帰還される。

【００２５】各検出用固定電極２５はＸ軸方向に延びる
直線状の一対の第１電極２５ａ及び第２電極２５ｂから
なり、各検出用外側可動電極１９ａ及び各検出用内側可
動電極１９ｃとによって区画された５つの各領域毎に配
置されている。第１電極２５ａ及び第２電極２５ｂは、
それぞれ各検出用外側可動電極１９ａ又は各検出用内側
可動電極１９ｃに沿って延びるように形成されている。
そして、各第１電極２５ａ及び第２電極２５ｂは、検出
用振動体１９がＹ軸方向に振動するとき、相対する検出
用外側可動電極１９ａ又は検出用内側可動電極１９ｃと
の間の静電容量を交互に増減させる。この各可動電極１
９ａ，１９ｃと各検出用固定電極２５との間の容量変化
は、検出用振動体１９のＹ軸方向での振動の振幅情報と
して各検出用固定電極２５から検出装置１３に出力され
る。

【００２６】次に、駆動装置１２及び検出装置１３につ
いて説明する。駆動装置１２は、図２に示すように、変
位検出部３１及び増幅部３２からなり、各励振用振動体
１５〜１８を介して検出用振動体１９をＸ軸方向にその
共振周波数で自励振動させる。駆動装置１２の接地側に
は、各励振用振動体１５〜１８及び検出用振動体１９が
それぞれ電気接続されている。

【００２７】変位検出部３１は、容量／電圧変換回路３
３及び差動増幅器３４等から構成されている。各容量／
電圧変換回路３３にはそれぞれ制御用固定電極２４が接
続されている。各容量／電圧変換回路３３は、検出用振
動体１９がＸ軸方向で振動するときに、各制御用固定電
極２４と相対する各制御用可動電極１９ｂとの間の容量
変化に対応した交流電圧信号をそれぞれ生成する。そし
て、この交流電圧信号を差動増幅器３４にそれぞれ出力
する。この２つの交流電圧信号は互いに逆相となる。差
動増幅器３４は両交流駆動信号を差動増幅した交流電圧
信号を生成し、この交流電圧信号を増幅部３２に出力す
る。

【００２８】増幅部３２は、自励発振回路３５、振幅調
整回路３６、第１増幅回路３７ａ、第２増幅回路３７ｂ
及び反転回路３８ａ，３８ｂ等から構成されている。自
励発振回路３５は変位検出部３１から交流電圧信号を入
力し、この交流電圧信号から励振用振動体１５〜１８及
び検出用振動体１９をＸ軸方向で振動させるための駆動
信号を生成する。そして、自励発振回路３５は、この駆
動信号を第１増幅回路３７ａ及び第２増幅回路３７ｂに
それぞれ出力する。

【００２９】振幅調整回路３６は、変位検出部３１から
入力する交流電圧信号の振幅を設定値に調整するよう
に、自励発振回路３５が生成する駆動信号の交流成分の
振幅を調整する。これは、角速度検出器１１の検出感度
を一定値に制御するためである。詳述すると、角速度検
出器１１の検出感度は、検出用振動体１９のＸ軸方向及
びＹ軸方向での各共振周波数の比と、同じくＹ軸方向で
の共振時のＱ値と、同じくＸ軸方向での変位速度と、角
速度との関数となることが知られている。そこで、検出
用振動体１９のＸ軸方向での振幅、即ち、共振周波数一
定の条件下で変位速度を設定値に制御することで、検出
感度を一定に制御している。

【００３０】第１増幅回路３７ａは入力した駆動信号の
交流成分を所定の増幅率で増幅し、この駆動信号を、共
に基準線Ｓ１方向に振動する励振用固定電極２０の各第
１電極２０ａと励振用固定電極２３の各第１電極２３ａ
とに直接印加する。また、第１増幅回路３７ａは、この
駆動信号を、励振用固定電極２０の各第２電極２０ｂと
励振用固定電極２３の各第２電極２３ｂとに反転回路３
８ａを介して印加する。一方、第２増幅回路３７ｂは入
力した駆動信号の交流成分を第１増幅回路３７ａの増幅
率よりも大きな所定の増幅率で増幅し、この駆動信号
を、共に基準線Ｓ２方向に振動する、励振用固定電極２
１の各第１電極２１ａと、励振用固定電極２２の各第１
電極２２ａとに直接印加する。また、第２増幅回路３７
ｂは、この駆動信号を、励振用固定電極２１の各第２電
極２１ｂと、励振用固定電極２２の各第２電極２２ｂと
に反転回路３８ｂを介して印加する。

【００３１】第１増幅回路３７ａと第２増幅回路３７ｂ
の各増幅率の差は、以下のように設定されている。即
ち、各励振用固定電極２０〜２３に駆動信号を印加して
各励振用振動体１５〜１８を基準線Ｓ１又はＳ２方向で
振動させるとき、実際の振動体は、加工時の寸法誤差等
による形状の非対称性や振動体の内部応力の分布の非対
称性、さらには駆動力となる実効的な静電力の非対称性
により、検出用振動体１９をＹ軸方向に振動させる。こ
の結果、検出しようとする角速度に応じたコリオリ力に
よらない振動によって発生する信号成分が角速度信号に
ノイズとして重畳し、角速度の検出精度が悪化する。

【００３２】そこで、このように各励振用固定電極２０
〜２３に印加する駆動信号に基づく検出用振動体１９の
Ｙ軸方向での無用な振動を相殺するＹ軸方向での補正用
振動を発生させるように、両増幅回路３７ａ，３７ｂの
増幅率に差が設定されている。

【００３３】両増幅回路３７ａ，３７ｂの増幅率の差が
Ｙ軸方向での補正用振動を発生する理由について詳述す
る。基準線Ｓ１方向に振動する一対の励振用振動体１
５，１８には、第１増幅回路３７ａから同一の駆動信号
が印加されるため、駆動信号の電圧に応じた振幅で基準
線Ｓ１方向に振動する。一方、基準線Ｓ２方向に振動す
る一対の励振用振動体１６，１７には、第２増幅回路３
７ｂから同一の駆動信号が印加されるため、駆動信号の
電圧に応じた振幅で基準線Ｓ２方向に振動する。このた
め、両励振用振動体１５，１８の振幅と、両励振用振動
体１６，１７の振幅とには、印加される駆動電圧の電圧
差に応じた変位差ができる。

【００３４】ここで、各増幅回路３７ａ，３７ｂが出力
する駆動信号が同じであれば、各励振用振動体１５，１
８、１６，１７対が発生するＹ軸方向の駆動力成分は釣
り合い、検出用振動体１９をＹ軸方向に振動させる駆動
力は発生しない。本実施形態では、２つの駆動信号の交
流成分の振幅に差を設けているので、２組の励振用振動
体１５，１８、１６，１７から検出用振動体１９に加わ
るＹ軸方向の駆動力成分に差ができ、検出用振動体１９
をＹ軸方向に振動させる駆動力が発生する。

【００３５】この駆動力によって得られる検出用振動体
１９のＹ軸方向での振動が、駆動信号に起因して発生す
る検出用振動体１９のＹ軸方向での無用な振動を相殺す
るように両増幅回路３７ａ，３７ｂの増幅率に差が設定
されている。

【００３６】なお、両増幅回路３７ａ，３７ｂの増幅率
の差を設定するには、例えば、角速度の入力がない状態
で検出回路から出力される角速度信号が「０」となるよ
うにすればよい。

【００３７】検出装置１３は、図３に示すように、容量
／電圧変換回路３９ａ，３９ｂ及び差動増幅器４０等か
ら構成され、検出用振動体１９がＹ軸方向に振動すると
きの振幅から、Ｚ軸周りの角速度に対応した角速度信号
を出力する。

【００３８】容量／電圧変換回路３９ａには、各検出用
固定電極２５の第１電極２５ａがそれぞれ電気接続さ
れ、容量／電圧変換回路３９ｂには、同じく各第２電極
２５ｂがそれぞれ電気接続されている。そして、各容量
／電圧変換回路３９ａ，３９ｂは、検出用振動体１９が
Ｙ軸方向に振動するときに、各第１電極２５ａ又は第２
電極２５ｂと相対する検出用の各可動電極１９ａ，１９
ｂとの間の容量変化に対応した交流電圧信号を生成して
差動増幅器４０にそれぞれ出力する。この２つの交流電
圧信号は互いに逆相となる。差動増幅器４０は、両交流
電圧信号を差動増幅した交流電圧信号を生成し、この交
流電圧信号を角速度信号として出力する。

【００３９】以上のように構成された角速度検出装置１
０は次のように動作する。駆動装置１２が各励振用固定
電極２０〜２３に駆動信号を供給すると、各励振用振動
体１５〜１８がそれぞれ基準線Ｓ１又はＳ２方向に振動
し、それぞれ第２支持梁２７を介して検出用振動体１９
をＸ軸方向にその共振周波数で振動させる。

【００４０】このとき、駆動装置１２が、制御用固定電
極２４を介して検出用振動体１９のＸ軸方向の振幅を検
出し、この振幅を所定値に調整する。従って、変位速度
に依存する検出感度が一定に制御される。

【００４１】検出用振動体１９がＸ軸方向に振動する
と、Ｚ軸周りの角速度に応じたコリオリ力が検出用振動
体１９に対しＹ軸方向に作用し、検出用振動体１９をＹ
軸方向に振動させる。

【００４２】検出用振動体１９がＹ軸方向に振動する
と、各検出用固定電極２５と検出用の各可動電極１９
ａ，１９ｃとの間の容量変化に基づき、検出装置が角速
度に対応した交流電圧信号を出力する。

【００４３】以上詳述した本実施形態は下記の各作用及
び効果を有する。 （１） 検出用振動体１９とは独立して基板１４に支持
された励振用振動体１５〜１８がＸ軸方向に励振される
ことで検出用振動体１９がＸ軸方向に振動する。このた
め、各励振用固定電極２０〜２３に印加した駆動信号が
寄生結合によって検出用の各可動電極１９ａ，１９ｃ側
に漏れ難いので、駆動信号の漏れによって検出用振動体
１９がＹ軸方向に振動し難く、また、駆動信号が検出信
号のノイズとなり難い。

【００４４】また、各励振用振動体１５〜１８をＹ軸方
向に励振させることで、検出用振動体１９がＹ軸方向に
補正振動する。そして、形状の非対称性や内部応力の分
布の非対称性、さらには駆動力となる実効的な静電力の
非対称性による検出用振動体１９のＹ軸方向での無用な
振動が相殺され抑制される。このため、検出用振動体１
９をＹ軸方向に補正振動させるための補正用信号を検出
用振動体１９に印加する必要がないので、補正用信号が
検出用振動体１９を寄生容量を介して静電力として働か
せＹ軸方向に振動させ難く、また、補正用信号が検出信
号のノイズとなり難い。

【００４５】その結果、検出しようとする角速度に基づ
かない検出用振動体１９の無用な漏れ振動を抑制して検
出信号に発生するノイズを抑制し、検出精度をより一層
向上させることができる。

【００４６】（２） 検出用振動体１９のＸ軸方向での
各共振周波数が主として各第２支持梁２７によって決定
され、また、同じくＹ軸方向での共振周波数が各第２支
持梁２７によって決定される。従って、同じ半導体プロ
セスで形成される各第１支持梁２６と各第２支持梁２７
との形状ばらつきがあっても、検出用振動体１９のＸ軸
及びＹ軸方向での各共振周波数の比が各個体間でばらつ
き難い。その結果、両共振周波数の比の関数となる検出
感度が各個体間でばらつき難いので、歩留まりを向上さ
せることができる。

【００４７】（３） 各励振用振動体１５〜１８の振動
によって、各第２支持梁２７によって支持された検出用
振動体１９がＸ軸方向により大きな振幅で振動する。こ
のため、各励振用振動体１５〜１８の変位速度に対して
検出用振動体１９の変位速度がより大きくなる。従っ
て、櫛歯状電極によって各励振用振動体１５〜１８をよ
り大きな振幅で振動させることなく、変位速度に比例す
る検出感度を確保することができる。その結果、櫛歯状
電極を必要としない分だけ角速度検出器１１を小型化す
ることができる。

【００４８】（４） 各励振用固定電極２０〜２３と励
振用の各可動電極１５ｂ，１５ｃ、〜、１８ｂ，１８ｃ
とが基準線Ｓ１又はＳ２に対し直交方向に延びる平行電
極として形成されているので、各励振用振動体１５〜１
８を基準線Ｓ１又はＳ２に対し直交方向に振動させる静
電力が発生し難い。このため、各励振用振動体１５〜１
８が、角速度の入力がない状態で検出用振動体１９をＹ
軸方向に無用に振動させ難い。従って、半導体プロセス
によって形成される各励振用振動体１５〜１８や励振用
固定電極２０〜２３の基板１４に対するＹ軸方向での位
置関係やその形状に製造に伴うばらつきがあっても、零
点精度が各固体間でばらつき難い。その結果、零点精度
のばらつきに対する歩留まりを向上することができる。

【００４９】（５） 各励振用振動体１５〜１８の振幅
よりも大きな振幅でＸ軸方向に振動する検出用振動体１
９の振幅が制御用固定電極２４等を介して検出され、駆
動装置１２がこの振幅を設定値に制御する。このため、
各第２支持梁２７の製造ばらつきによって各個体間で検
出用振動体１９と各励振用振動体１５〜１８のＸ軸方向
での振幅の比にばらつきがあっても、各個体間で検出感
度がばらつかないようにすることができる。 （第２実施形態）次に、本発明を具体化した第２実施形
態を図３〜図６に従って説明する。

【００５０】図４に示すように、本実施形態の角速度検
出装置５０は、角速度検出器５１、駆動装置５２及び検
出装置１３からなる。角速度検出器５１は、駆動装置５
２から印加される駆動信号によって作動して角速度を検
出し、検出した角速度に応じた検出信号を検出装置に出
力する。検出装置１３は第１実施形態の検出装置１３と
同一であって、検出された角速度に応じた角速度信号を
検出信号から生成して出力する。

【００５１】先ず、角速度検出器５１について説明す
る。角速度検出器５１は、高抵抗のシリコン材料からな
る基板５４を半導体プロセス加工することで形成されて
いる。基板５４上には、矩形枠板状の一対となる励振用
振動体５５，５６と、矩形枠板状の１つの検出用振動体
５７とが、それぞれ基板５４の上面に対し平行に浮動状
態で支持されている。励振用振動体５５，５６は、基板
５４に対し平行なＸ軸方向に検出用振動体５７を挟んで
配置されている。また、基板５４上には、矩形枠板状の
一対の補正励振用振動体５８，５９が、基板５４の上面
に対し平行に浮動状態で支持されている。補正励振用振
動体５８，５９は、基板５４の上面に対し平行でＸ軸方
向に直交するＹ軸方向に検出用振動体５７を挟んで配置
されている。

【００５２】また、基板５４上には、各励振用振動体５
５，５６毎にそれぞれ６組ずつの励振用固定電極６０，
６１が設けられている。さらに、検出用振動体５７に対
して、１組の制御用固定電極６２と、５組の検出用固定
電極６３とが設けられている。また、各補正励振用振動
体５８，５９に対し、それぞれ補正励振用固定電極６
４，６５が設けられている。

【００５３】励振用振動体５５，５６は、共に例えば低
抵抗のポリシリコンによって形成されている。励振用振
動体５５，５６は、Ｘ軸方向に延びる一対の枠部５５
ａ，５６ａと、Ｙ軸方向に延びる一対の励振用外側可動
電極５５ｂ，５６ｂとによってそれぞれ矩形枠板状に形
成されている。また、励振用振動体５５，５６は、その
枠内をＹ軸方向に２つの領域に区画する枠部５５ｃ，５
６ｃと、各枠部５５ｃ，５６ｃによって区画された各領
域をそれぞれＸ軸方向に３つの領域に区画する２つの励
振用内側可動電極５５ｄ，５６ｄを備えている。そし
て、各励振用振動体５５，５６は、それぞれ４つの第１
支持梁６６によって基板５４に対して浮動状態で支持さ
れている。本実施形態では、４つの第１支持梁６６が第
１支持手段である。

【００５４】各第１支持梁６６はＹ軸方向に延びる直線
状に形成され、その基端が基板５４上に設けられたアン
カー６６ａに固定され、その先端が各励振用振動体５
５，５６の各角部にそれぞれ接続されている。そして、
各第１支持梁６６は、励振用振動体５６，５７に対しＸ
軸方向の交番駆動力が加わると、Ｘ軸方向に撓み変形し
て励振用振動体５６，５７をそれぞれＸ軸方向に振動さ
せる。

【００５５】各励振用固定電極６０，６１はＹ軸方向に
延びる直線状に形成され、対をなす第１電極６０ａ，６
１ａ及び第２電極６０ｂ，６１ｂからなる。各励振用固
定電極６０，６１は、各枠部５５ｃ，５６ｃ及び各励振
用内側可動電極５５ｄ，５６ｄとによって区画された６
つの各領域毎にそれぞれ配置されている。第１電極６０
ａ，６１ａ及び第２電極６０ｂ，６１ｂは、それぞれ各
励振用外側可動電極５５ｂ，５６ｂ又は各励振用内側可
動電極５５ｄ，５６ｄに沿って延びるように設けられて
いる。各励振用固定電極６０，６１には、駆動装置５２
から、励振用振動体５５，５６を接地電位とした駆動信
号が印加される。各励振用固定電極６０，６１は、印加
された駆動信号によって、各励振用外側可動電極５５
ｂ，５６ｂ又は各励振用内側可動電極５５ｄ，５６ｄに
作用する交番静電力をそれぞれ発生する。このように設
けられた励振用固定電極６０，６１は、それぞれ４つの
第１支持梁６６に支持されている各励振用振動体５５，
５６をＸ軸方向に協動して振動させる。

【００５６】検出用振動体５７は例えば低抵抗のポリシ
リコンによって形成され、Ｘ軸方向に延びる一対の検出
用外側可動電極５７ａと、Ｙ軸方向に延びる一対の制御
用可動電極５７ｂとによって矩形枠板状に形成されてい
る。また、検出用振動体５７は、その枠内をＹ軸方向に
５つの領域に区画する４つの検出用内側可動電極５７ｃ
を備えている。各制御用可動電極５７ｂは、Ｘ軸方向に
外向きに延びる複数の櫛歯状電極５７ｄを備えている。
そして、検出用振動体５７は、４つの第２支持梁６７に
よって、基板５４に対し浮動状態となるように各励振用
振動体５５，５６に支持されている。本実施形態では、
４つの第２支持梁６７が第２支持手段である。

【００５７】また、本実施形態では、検出用外側可動電
極５７ａ、検出用内側可動電極５７ｃ、検出用固定電極
６３が検出手段を構成する。各第２支持梁６７は、各励
振用振動体５５，５６と検出用振動体５７の各角部とを
連絡するように設けられている。図５に示すように、各
第２支持梁６７は、駆動側梁部６８、検出側梁部６９及
び連絡部７０を備えている。駆動側梁部６８はＸ軸方向
に延びるように形成され、その一端が励振用振動体５
５，５６に接続されている。検出側梁部６９は駆動側梁
部６８と同一直線上でＸ軸方向に延びるように形成さ
れ、その一端が検出用振動体５７に接続されている。連
絡部７０は、両梁部６８，６９の両他端同士を、Ｙ軸方
向で両梁部６８，６９から離れた位置で連絡するように
形成されている。詳述すると、連絡部７０は、Ｙ軸方向
に延びる一対の検出方向梁部７０ａと、両梁部７０ａの
各端部同士をそれぞれ連絡する連絡する一対の円弧部７
０ｂとからなる。そして、連絡部７０には、各梁部６
８，６９の他端が、各検出方向梁部７０ａに対し直交方
向の中央でそれぞれ接続されている。

【００５８】このように構成された各第２支持梁６７
は、各励振用振動体５５，５６がＸ軸方向に所定振動数
で振動するとき、検出用振動体５７を同じ振動数でＸ軸
方向に振動させる。このとき、各第２支持梁６７は、連
絡部７０の両検出方向梁部７０ａ同士がを互いに接近又
は離間させるように撓み変形して、各励振用振動体５
５，５６のＸ軸方向での振幅よりも大きな振幅で検出用
振動体５７をＸ軸方向に振動させる。また、各第２支持
梁６７は、検出用振動体５７に対しＹ軸方向の交番駆動
力が加わるとき、駆動側梁部６８、検出側梁部６９及び
連絡部７０からなる全体が１つの梁のようにＹ軸方向に
撓み変形して検出用振動体５７をＹ軸方向に振動させ
る。

【００５９】各制御用固定電極６２はＹ軸方向に延びる
ように形成され、検出用振動体５７の各制御用可動電極
５７ｂに対しそれぞれ外側から相対する位置に設けられ
ている。各制御用固定電極６２は、相対する制御用可動
電極５７ｂの各櫛歯状電極５７ｄと互い違いに組み合わ
される櫛歯状電極６２ａを備えている。そして、各制御
用固定電極６２は、検出用振動体５７がＸ軸方向に振動
するとき、相対する制御用可動電極５７ｂとの間の静電
容量を交互に増減させる。この両制御用可動電極５７ｂ
及び両制御用固定電極６２の容量変化は、検出用振動体
５７のＸ軸方向での振動の振幅情報として各制御用固定
電極６２から駆動装置５２に帰還される。

【００６０】各検出用固定電極６３はＸ軸方向に延びる
直線状の一対の第１電極６３ａ及び第２電極６３ｂから
なり、各検出用外側可動電極５７ａ及び各検出用内側可
動電極５７ｃとによって区画された５つの各領域毎に配
置されている。第１電極６３ａ及び第２電極６３ｂは、
それぞれ各検出用外側可動電極５７ａ又は各検出用内側
可動電極５７ｃに沿って延びるように形成されている。
そして、各第１電極６３ａ及び第２電極６３ｂは、検出
用振動体５７がＹ軸方向に振動するとき、相対する検出
用外側可動電極５７ａ又は検出用内側可動電極５７ｃと
の間の静電容量を交互に増減させる。この各可動電極５
７ａ，５７ｃと各検出用固定電極６３との間の容量変化
は、検出用振動体５７のＹ軸方向での振動の振幅情報と
して各検出用固定電極６３から検出装置１３に出力され
る。

【００６１】各補正励振用振動体５８，５９は例えば抵
抗のポリシリコンによって形成され、Ｘ軸方向に延びる
一対の補正励振用外側可動電極５８ａ，５９ａと、Ｙ軸
方向に延びる一対の枠部５８ｂ，５９ｂとによって矩形
枠板状に形成されている。また、各補正励振用振動体５
８，５９は、その枠内をＹ軸方向に２つの領域に区画す
る１つの補正励振用内側可動電極５８ｃ，５９ｃを備え
ている。そして、各補正励振用振動体５８，５９は、そ
れぞれ４つの第３支持梁７１によって、基板５４に対し
浮動状態となるように支持されている。本実施形態で
は、４つの第３支持梁７１が第３支持手段である。

【００６２】また、本実施形態では、補正励振用外側可
動電極５８ａ，５９ａ、補正励振用内側可動電極５８
ｃ，５９ｃ、補正励振用固定電極６４，６５が補正励振
手段を構成する。

【００６３】第３支持梁７１はＸ軸方向に延びる直線状
に形成され、その基端が基板９４上に設けられたアンカ
ー７１ａに固定され、その先端が各補正励振用振動体５
８，５９の角部に接続されている。そして、各第３支持
梁７１は、各補正励振用振動体５８，５９に対しＸ軸方
向の交番駆動力が加わると、Ｘ軸方向に撓み変形して各
補正励振用振動体５８，５９をＸ軸方向に振動させる。

【００６４】各補正励振用固定電極６４，６５はＸ軸方
向に延びる直線状の一対の第１電極６４ａ，６５ａ及び
第２電極６４ｂ，６５ｂからなる。各補正励振用固定電
極６４，６５は、各補正励振用内側可動電極５８ｃ，５
９ｃによって区画された各領域にそれぞれ配置されてい
る。各補正励振用固定電極６４，６５は、補正励振用外
側可動電極５８ａ，５９ａ及び補正励振用内側可動電極
５８ｃ，５９ｃに沿って延びるように配置されている。
各補正励振用固定電極６４，６５には、駆動装置５２か
ら、補正励振用振動体５８，５９を接地電位とした駆動
信号が印加される。各各補正励振用固定電極６４，６５
は、印加された駆動信号によって、各補正励振用外側可
動電極５８ａ，５９ａ又は補正励振用内側可動電極５８
ｃ，５９ｃに作用する交番静電力を発生する。そして、
４組の補正励振用固定電極６４，６５が協動して、それ
ぞれ４つの第３支持梁７１に支持されている補正励振用
振動体５８，５９をＹ軸方向に振動させる。

【００６５】各補正励振用振動体５８，５９と検出用振
動体５７とは、それぞれ第４支持梁７２によって連絡さ
れている。本実施形態では、２つの第４支持梁７２が連
絡手段である。

【００６６】また、本実施形態では、補正励振用振動体
５８，５９、補正励振用外側可動電極５８ａ，５９ａ、
補正励振用内側可動電極５８ｃ，５９ｃ、補正励振用固
定電極６４，６５、第４支持梁７２が補正用励振手段を
構成する。

【００６７】各第４支持梁７２は、図６に示すように、
一対の第１梁部７３、一対の第２梁部７４、一対の第３
梁部７５、第４梁部７６及び第５梁部７７とによって形
成されている。各第１梁部７３はＸ軸方向に延びる直線
状に形成され、その一端が補正励振用振動体５８，５９
にそれぞれ接続されてＹ軸方向で同じ位置に配置されて
いる。各第２梁部７４はＸ軸方向に延びる直線状に形成
され、その一端が各第１梁部７３の他端にそれぞれ接続
されて互いにＸ軸方向で同一直線上に配置されている。
各第３梁部７５はＹ軸方向に延びる直線状に形成され、
その一端が各第２梁部７４の他端に接続されてＹ軸方向
で同じ位置に配置されている。第４梁部７６はＸ軸方向
に延びる直線状に形成され、その各端部は各第３梁部７
５の他端にそれぞれ接続されている。第５梁部７７はＹ
軸方向に延びる直線状に形成され、その一端は第４梁部
７６の中央に接続され、その他端は検出用外側可動電極
５７ａの中央に接続されている。

【００６８】このように構成された両第４支持梁７２
は、両励振用振動体５５，５６がＸ軸方向で振動すると
きに検出用振動体５７のＸ軸方向での振動を許容する。
また、両第４支持梁７２は、検出用振動体５７のＹ軸方
向での振動を許容する。さらに、第４支持梁７２は、両
補正励振用振動体５８，５９がＹ軸方向で振動するとき
に検出用振動体５７を振動させる。

【００６９】次に、駆動装置５２について説明する。駆
動装置５２は、図４に示すように、第１実施形態と同一
の変位検出部３１と増幅部７８とからなり、各励振用振
動体５５，５６を介して検出用振動体５７をＸ軸方向に
その共振周波数で自励振動させる。駆動装置５２の接地
側には、各励振用振動体５５，５６及び検出用振動体５
７がそれぞれ電気接続されている。

【００７０】増幅部７８は、第１実施形態と同一の自励
発振回路３５、振幅調整回路３６及び反転回路３８ａ，
３８ｂと、第１増幅回路７９ａ及び第２増幅回路７９ｂ
等から構成されている。

【００７１】自励発振回路３５は変位検出部３１から交
流電圧信号を入力し、この交流電圧信号から励振用振動
体５５，５６及び検出用振動体５７をＸ軸方向で振動さ
せるための駆動信号を生成する。そして、自励発振回路
３５は、この駆動信号を第１増幅回路７９ａ及び第２増
幅回路７９ｂにそれぞれ出力する。

【００７２】振幅調整回路３６は、検出用振動体５７の
Ｘ軸方向での振動に基づいて変位検出部３１から入力す
る交流電圧信号の振幅を設定値に調整するように、自励
発振回路３５が生成する駆動信号の交流成分の振幅を調
整し、振動の振幅を設定値に調整する。

【００７３】第１増幅回路７９ａは入力した駆動信号の
交流成分を所定の増幅率で増幅し、この駆動信号を励振
用固定電極６０の各第１電極６０ａと励振用固定電極６
１の各第１電極６１ａとに直接印加する。また、第１増
幅回路７９ａは、この駆動信号を、励振用固定電極６０
の各第２電極６０ｂと励振用固定電極６１の各第２電極
６１ｂとに反転回路３８ａを介して印加する。

【００７４】一方、第２増幅回路７９ｂは入力した駆動
信号の交流成分を所定の増幅率で増幅し、この駆動信号
を補正励振用固定電極６４の各第１電極６４ａと補正励
振用固定電極６５の各第１電極６５ａとに直接印加す
る。また、第２増幅回路７９ｂは、この駆動信号を、補
正励振用固定電極６４の各第２電極６４ｂと補正励振用
固定電極６５の各第２電極６５ｂとに反転回路３８ｂを
介して印加する。

【００７５】第２増幅回路７９ｂが補正励振用固定電極
６４，６５に印加する駆動信号は、次のように設定され
ている。第１増幅回路７９ａから励振用固定電極６０，
６１に駆動信号が印加されると、検出用振動体５７には
Ｘ軸方向での振動に加え、形状の非対称性や内部応力の
分部の非対称性、さらには駆動力となる実効的な静電力
の非対称性によるＹ軸方向での無用な漏れ振動が発生す
る。これに対し、第２増幅回路７９ｂが出力する駆動信
号によって検出用振動体５７に発生するＹ軸方向での振
動が、第１増幅回路７９ａが出力する駆動信号によって
無用に発生するＹ軸方向での漏れ振動を相殺するように
設定されている。

【００７６】検出装置１３は、第１実施形態と同様に、
検出用振動体５７がＹ軸方向に振動するときの振幅から
Ｚ軸周りの角速度に対応した角速度信号を出力する。図
４に示すように、容量／電圧変換回路３９ａには、各検
出用固定電極６３の第１電極６３ａがそれぞれ電気接続
され、容量／電圧変換回路３９ｂには、同じく各第２電
極６３ｂがそれぞれ電気接続されている。そして、各容
量／電圧変換回路３９ａ，３９ｂは、検出用振動体５７
がＹ軸方向に振動するときに、各第１電極６３ａ又は第
２電極６３ｂと相対する検出用の各可動電極５７ａ，５
７ｃとの間の容量変化に対応した交流電圧信号を生成し
て差動増幅器４０にそれぞれ出力する。この２つの交流
電圧信号は互いに逆相となる。差動増幅器４０は、両交
流電圧信号を差動増幅した交流電圧信号を生成し、この
交流電圧信号を角速度信号として出力する。

【００７７】以上のように構成された角速度検出装置５
０は次のように動作する。駆動装置５２が各励振用固定
電極６０，６１に駆動信号を供給すると、各励振用振動
体５５，５６がそれぞれＸ軸方向に振動し、各第２支持
梁６７を介して検出用振動体５７をＸ軸方向にその共振
周波数で振動させる。

【００７８】このとき、駆動装置５２が、制御用固定電
極６２を介して検出用振動体５７のＸ軸方向の振幅を検
出し、この振幅を所定値に調整する。従って、変位速度
に依存する検出感度が一定に制御される。

【００７９】検出用振動体５７がＸ軸方向に振動する
と、Ｚ軸周りの角速度に応じたコリオリ力が検出用振動
体５７に対しＹ軸方向に作用し、検出用振動体５７をＹ
軸方向に振動させる。

【００８０】検出用振動体５７がＹ軸方向に振動する
と、各検出用固定電極６３と検出用の各可動電極５７
ａ，５７ｃとの間の容量変化に基づき、検出装置が角速
度に対応した交流電圧信号を出力する。

【００８１】以上詳述した本実施形態は、下記の作用及
び効果を有する他に、前記第１実施形態の（２）〜
（５）に記載した各作用及び効果を有する。 （１） 検出用振動体５７とは独立して基板５４上に設
けられた一対の励振用振動体５５，５６がＸ軸方向に励
振されることで検出用振動体５７がＸ軸方向に振動す
る。このため、各励振用固定電極６０，６１に印加する
駆動信号が容量結合によって検出用の各可動電極５７
ａ，５７ｃ側に漏れ難いので、駆動信号の漏れによって
検出用振動体１９が寄生容量を介して静電力を発生させ
Ｙ軸方向に振動し難く、また、駆動信号が検出信号のノ
イズとなり難い。

【００８２】また、検出用振動体５７とは独立して基板
５４上に設けられた一対の補正励振用振動体５８，５９
がＹ軸方向に振動されることで検出用振動体５７がＹ軸
方向に補正振動する。この補正振動により、形状の非対
称性や内部応力の分部の非対称性、さらには駆動力とな
る実効的な静電力の非対称性による検出用振動体５７の
無用な振動が相殺され抑制される。このため、検出用振
動体５７をＹ軸方向に補正振動させるための補正用信号
を検出用振動体５７に直接印加する必要がないので、補
正用信号が検出用振動体５７をＹ軸方向に振動させ難
く、また、補正用信号が検出信号のノイズとなり難い。

【００８３】その結果、検出しようとする角速度に基づ
かない検出用振動体５７の無用な漏れ振動を抑制して検
出信号に発生するノイズを抑制し、検出精度をより一層
向上させることができる。 （第３実施形態）次に、本発明を具体化した第３実施形
態を図７及び図８に従って説明する。

【００８４】図６に示すように、本実施形態の角速度検
出装置９０は、角速度検出器９１、駆動装置９２及び検
出装置１３からなる。角速度検出器９１は、駆動装置９
２から印加される駆動信号によって作動して角速度を検
出し、検出した角速度に応じた検出信号を検出装置１３
に出力する。なお、検出装置１３は第１実施形態と同一
である。

【００８５】先ず、角速度検出器９１について説明す
る。角速度検出器９１は、図７に示すように、高抵抗の
シリコン材料からなる基板９４を半導体プロセス加工す
ることで形成されている。基板９４上には、矩形枠板状
の一対となる励振用振動体９５，９６と、矩形枠板状の
１つの検出用振動体９７とが、それぞれ基板９４の上面
に対し平行に浮動状態で支持されている。励振用振動体
９５，９６は、基板９４に対し平行なＸ軸方向に検出用
振動体９７を挟んで配置されている。

【００８６】また、基板９４上には、励振用振動体９５
に対し２組ずつの励振用固定電極９８，９９が設けら
れ、励振用振動体９６に対し２組ずつの励振用固定電極
１００，１０１がそれぞれ設けられている。さらに、検
出用振動体９７に対して、１組の制御用固定電極１０２
と、５組の検出用固定電極１０３とがそれぞれ設けられ
ている。

【００８７】励振用振動体９５，９６は、共に例えば低
抵抗のポリシリコンによって形成されている。励振用振
動体９５，９６は、Ｘ軸方向に延びる一対の枠部９５
ａ，９６ａと、Ｙ軸方向に延びる一対の励振用外側可動
電極９５ｂ，９６ｂとによってそれぞれ矩形枠板状に形
成されている。また、励振用振動体９５，９６は、その
枠内をＸ軸方向に３つの領域に区画する２つの励振用内
側可動電極９５ｃ，９６ｃを備えている。さらに、各励
振用内側可動電極９５ｃ，９６ｃによって区画されたＸ
軸方向の両側に位置する各領域をそれぞれＹ軸方向に２
つの領域に区画する枠部９５ｄ，９６ｄを備えている。
そして、各励振用振動体９５，９６は、４つの第１支持
梁１０４と、一対の第２支持梁１０５とによって基板９
４に対して浮動状態で支持されている。本実施形態で
は、４つの第１支持梁１０４と、一対の第２支持梁１０
５とが第１支持手段を構成する。また、励振用外側可動
電極９５ｂ，９６ｂ、励振用内側可動電極９５ｃ，９６
ｃ、励振用固定電極９８〜１０１が励振手段を構成す
る。

【００８８】各第１支持梁１０４はＹ軸方向に延びる直
線状に形成され、その基端が基板９４上に設けられたア
ンカー１０４ａに固定され、その先端が各励振用振動体
９５，９６の各角部にそれぞれ接続されている。このよ
うに設けられた各第１支持梁６６は、励振用振動体５
６，５７に対しＸ軸方向の交番駆動力が加わると、Ｘ軸
方向に撓み変形して励振用振動体５６，５７をそれぞれ
Ｘ軸方向に協動して振動させる。

【００８９】各第２支持梁１０５はＸ軸方向に延びる直
線状に形成され、その基端が励振用振動体９５，９６の
中央部で基板９４上に設けられたアンカー１０５ａに固
定され、その先端が各枠部９５ａ，９６ａの中央に接続
されている。このように設けられた各第２支持梁１０５
は、励振用振動体９５，９６をアンカー１０５ａを回転
中心とするＺ軸周りの揺動駆動力が加わると、このＺ軸
周りに撓み変形して励振用振動体９５，９６をそれぞれ
協動して揺動させる。

【００９０】このように各第１支持梁１０４及び各第２
支持梁１０５によって基板９４に対し浮動状態で支持さ
れた各励振用振動体９５，９６は、振動モード（第１振
動モード）及び揺動モード（第２振動モード）で振動可
能となっている。各励振用振動体９５，９６は振動モー
ドとして、Ｘ軸方向の交番駆動力によってＸ軸方向に振
動する。また、揺動モードとして、アンカー１０５ａを
回転中心として揺動する。

【００９１】励振用固定電極９８〜１０１はＹ軸方向に
延びる直線状に形成されて対をなす第１電極９８ａ，９
９ａ，１００ａ，１０１ａ及び第２電極９８ｂ，９９
ｂ，１００ｂ，１０１ｂからなる。各励振用固定電極９
８は、励振用内側可動電極９５ｃ及び枠部９５ｄとで区
画された励振用振動体９５の４つの領域の内、Ｙ軸方向
で一方の側に位置する２つの領域にそれぞれ配置され、
各励振用固定電極９９は、同じく他方の側に位置する２
つの領域にそれぞれ配置されている。各励振用固定電極
９８，９９は、それぞれ励振用外側可動電極９５ｂ及び
励振用内側可動電極９５ｃに沿って延びるように設けら
れている。

【００９２】また、各励振用固定電極１００は、励振用
内側可動電極９６ｃ及び枠部９６ｄとで区画された励振
用振動体９６の４つの領域の内、Ｙ軸方向で一方の側に
位置する２つの領域にそれぞれ配置され、各励振用固定
電極１０１は、同じく他方の側に位置する２つの領域に
それぞれ配置されている。各励振用固定電極１００，１
０１は、それぞれ励振用外側可動電極９６ｂ及び励振用
内側可動電極９６ｃに沿って延びるように設けられてい
る。

【００９３】検出用振動体９７は例えば低抵抗のポリシ
リコンによって形成され、Ｘ軸方向に延びる一対の検出
用外側可動電極９７ａと、Ｙ軸方向に延びる一対の制御
用可動電極９７ｂとによって矩形枠板状に形成されてい
る。また、検出用振動体９７は、その枠内をＹ軸方向に
５つの領域に区画する４つの検出用内側可動電極９７ｃ
を備えている。各制御用可動電極９７ｂは、Ｘ軸方向に
外向きに延びる複数の櫛歯状電極９７ｄを備えている。
そして、検出用振動体９７は、４つの第３支持梁１０６
によって、基板９４に対し浮動状態となるように各励振
用振動体９５，９６に支持されている。本実施形態で
は、検出用外側可動電極９７ａ、検出用内側可動電極９
７ｃ、検出用固定電極１０３が検出手段を構成する。ま
た、４つの第３支持梁１０６が第２支持手段である。そ
して、励振用振動体９５，９６、励振用外側可動電極９
５ｂ，９６ｂ、励振用内側可動電極９５ｃ，９６ｃ、励
振用固定電極９８〜１０１が補正用励振手段を構成す
る。

【００９４】各第３支持梁１０６は、各励振用振動体９
５，９６と検出用振動体９７の各角部とを連絡するよう
に設けられている。各第３支持梁１０６は、駆動側梁部
１０７、検出側梁部１０８及び連絡部１０９を備えてい
る。駆動側梁部１０７はＸ軸方向に延びるように形成さ
れ、その一端が励振用振動体９５，９６に接続されてい
る。検出側梁部１０８は駆動側梁部１０７と同一直線上
でＸ軸方向に延びるように形成され、その一端が検出用
振動体９７に接続されている。連絡部１０９は、両梁部
１０７，１０８の両他端同士を、Ｙ軸方向で両梁部１０
７，１０８から離れた位置で連絡するように形成されて
いる。詳述すると、連絡部１０９は、Ｙ軸方向に延びる
一対の検出方向梁部１０９ａと、両梁部１０９ａの各端
部同士をそれぞれ連絡する連絡する一対の円弧部１０９
ｂとからなる。そして、連絡部１０９には、各梁部１０
７，１０８の他端が、各検出方向梁部１０９ａに対し直
交方向の中央でそれぞれ接続されている。

【００９５】このように構成された各第３支持梁１０６
は、各励振用振動体９５，９６がＸ軸方向に所定振動数
で振動するとき、検出用振動体９７を同じ振動数でＸ軸
方向に振動させる。このとき、各第３支持梁１０６は、
連絡部１０９の両検出方向梁部１０９ａ同士がを互いに
接近又は離間させるように撓み変形して、各励振用振動
体９５，９６のＸ軸方向での振幅よりも大きな振幅で検
出用振動体９７をＸ軸方向に振動させる。また、各第３
支持梁１０６は、検出用振動体９７に対しＹ軸方向の交
番駆動力が加わるとき、駆動側梁部１０７、検出側梁部
１０８及び連絡部１０９からなる全体が１つの梁のよう
にＹ軸方向に撓み変形して検出用振動体９７をＹ軸方向
に振動させる。

【００９６】各制御用固定電極１０２はＹ軸方向に延び
るように形成され、検出用振動体９７の各制御用可動電
極９７ｂに対しそれぞれ外側から相対する位置に設けら
れている。各制御用固定電極１０２は、相対する制御用
可動電極９７ｂの各櫛歯状電極９７ｄと互い違いに組み
合わされる櫛歯状電極１０２ａを備えている。このよう
に設けられた各制御用固定電極１０２は、検出用振動体
９７がＸ軸方向に振動するとき、相対する制御用可動電
極９７ｂとの間の静電容量を交互に増減させる。この両
制御用可動電極９７ｂ及び制御用固定電極１０２の容量
変化は、検出用振動体９７のＸ軸方向での振動の振幅情
報として各制御用固定電極１０２から駆動装置９２に帰
還される。

【００９７】各検出用固定電極１０３はＸ軸方向に延び
る直線状の一対の第１電極１０３ａ及び第２電極１０３
ｂからなり、各検出用外側可動電極９７ａ及び各検出用
内側可動電極９７ｃとによって区画された５つの各領域
毎に配置されている。第１電極１０３ａ及び第２電極１
０３ｂは、それぞれ各検出用外側可動電極９７ａ又は各
検出用内側可動電極９７ｃに沿って延びるように形成さ
れている。そして、各第１電極９３ａ及び第２電極９３
ｂは、検出用振動体９７がＹ軸方向に振動するとき、相
対する検出用外側可動電極９７ａ又は検出用内側可動電
極９７ｃとの間の静電容量を交互に増減させる。この各
可動電極９７ａ，９７ｃと各検出用固定電極１０３との
間の容量変化は、検出用振動体９７のＹ軸方向での振動
の振幅情報として各検出用固定電極１０３から検出装置
１３に出力される。

【００９８】次に、駆動装置９２について説明する。駆
動装置９２は、図６に示すように、第１実施形態と同一
の変位検出部３１と、増幅部１１０とからなり、各励振
用振動体９５，９６を介して検出用振動体９７をＸ軸方
向にその共振周波数で自励振動させる。駆動装置９２の
接地側には、各励振用振動体９５，９６及び検出用振動
体９７がそれぞれ電気接続されている。

【００９９】増幅部１１０は、第１実施形態と同じ自励
発振回路３５、振幅調整回路３６及び反転回路３８ａ，
３８ｂと、第１増幅回路１１１ａ及び第２増幅回路１１
１ｂと、加算器１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２
ｄ，１１２ｅ，１１２ｆ，１１２ｇ，１１２ｈ等から構
成されている。

【０１００】自励発振回路３５は変位検出部３１から交
流電圧信号を入力し、この交流電圧信号から励振用振動
体９５，９６及び検出用振動体９７をＸ軸方向で振動さ
せるための駆動信号を生成する。そして、自励発振回路
３５は、この駆動信号を第１増幅回路１１１ａ及び第２
増幅回路１１１ｂにそれぞれ出力する。

【０１０１】第１増幅回路１１１ａは入力した駆動信号
の交流成分を所定の増幅率で増幅し、この駆動信号を各
加算器１１２ａ，１１２ｃ，１１２ｅ，１１２ｇにそれ
ぞれ出力する。また、第１増幅回路１１１ａは、この駆
動信号を反転回路１１３ａを介して各加算器１１２ｂ，
１１２ｄ，１１２ｆ，１１２ｈにそれぞれ出力する。第
１増幅回路１１１ａが各加算器１１２ａ〜１１２ｈに出
力する駆動信号は、各励振用振動体９５，９６を振動モ
ードで振動させるための信号である。

【０１０２】一方、第２増幅回路１１１ｂは入力した駆
動信号の交流成分を所定の増幅率で増幅し、この駆動信
号を各加算器１１２ａ，１１２ｄ，１１２ｆ，１１２ｇ
にそれぞれ出力する。また、第２増幅回路１１１ｂは、
この駆動信号を反転回路１１３ｂを介して各加算器１１
２ｂ，１１２ｃ，１１２ｅ，１１２ｈにそれぞれ出力す
る。第２増幅回路１１１ｂが各加算器１１２ａ〜１１２
ｈに出力する駆動信号は、各励振用振動体９５，９６を
揺動モードで振動させるための信号である。

【０１０３】各加算器１１２ａ〜１１２ｈは、第１増幅
回路１１１ａが出力する駆動信号に第２増幅回路１１１
ｂが出力する駆動信号を重畳させた駆動信号を、各励振
用固定電極９８〜１０１にそれぞれ出力する。

【０１０４】各加算器１１２ａ，１１２ｃ，１１２ｅ，
１１２ｇは、第１増幅回路１１１ａから直接入力する駆
動信号を、各励振用固定電極９８〜１０１の第１電極９
８ａ〜１０１ａにそれぞれ印加する。また、各加算器１
１２ｂ，１１２ｄ，１１２ｆ，１１２ｈは、第１増幅回
路１１１ａから反転回路１１３ａを介して入力する駆動
信号を、各励振用固定電極９８〜１０１の第２電極９８
ｂ〜１０１ｂにそれぞれ印加する。

【０１０５】各加算器１１２ａ〜１１２ｈが各励振用固
定電極９８〜１０１に印加する駆動信号は、各可動電極
９５ｂ，９５ｃ、９６ｂ，９６ｃとの間に、各励振用振
動体９５，９６をＸ軸方向に振動させる交番静電力をそ
れぞれ発生させる。このため、各励振用振動体９５，９
６が振動モードで振動する。

【０１０６】一方、各加算器１１２ａ，１１２ｄ，１１
２ｆ，１１２ｇは、第２増幅回路１１ｂから直接入力す
る駆動信号を、各励振用固定電極９８，１０１の第１電
極９８ａ，１０１ａと、各励振用固定電極９９，１００
の第２電極９９ｂ，１００ｂとにそれぞれ印加する。ま
た、各加算器１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｅ，１１２ｈ
は、第２増幅回路１１１ｂから反転回路１１３ｂを介し
て入力する駆動信号を、各励振用固定電極９８，１０１
の第２電極９８ｂ，１０１ｂと、各励振用固定電極９
９，１００の各第１電極９９ａ，１００ａとにそれぞれ
印加する。

【０１０７】各加算器１１２ａ〜１１２ｈが各励振用固
定電極９８〜１０１に印加する駆動信号は、各可動電極
９５ｂ，９５ｃ、９６ｂ，９６ｃとの間に、各励振用振
動体９５，９６をアンカー１０５ａを回転中心としてＺ
軸に直交する平面上で揺動させる交番静電力をそれぞれ
発生させる。このため、各励振用振動体９５，９６が揺
動モードで振動する。

【０１０８】即ち、各励振用振動体９５，９６は、第１
増幅回路１１１ａから各加算器１１２ａ〜１１２ｈを介
して出力される駆動信号によって振動モードで振動する
とともに、第２増幅回路１１１ｂから各加算器１１２ａ
〜１１２ｈを介して出力される駆動信号によって揺動モ
ードでも振動する。そして、各励振用振動体９５，９６
は、振動モードでの振動によって検出用振動体９７をＸ
軸方向に振動させるとともに、揺動モードでの振動によ
って検出用振動体９７をＹ軸方向にも振動させる。

【０１０９】第２増幅回路１１１ｂが各励振用固定電極
９８〜１０１に出力する駆動信号は、次のように設定さ
れている。第１増幅回路１１１ａが各励振用固定電極９
８〜１０１に駆動信号を印加すると、検出用振動体９７
にはＸ軸方向での振動に加え、形状の非対称性や内部応
力の分部の非対称性、さらには駆動力となる実効的な静
電力の非対称性によるＹ軸方向での無用な漏れ振動が発
生する。これに対し、第２増幅回路１１１ｂが出力する
駆動信号によって検出用振動体９７に発生するＹ軸方向
での振動が、第１増幅回路１１１ａが出力する駆動信号
によって無用に発生するＹ軸方向での振動を相殺するよ
うに設定されている。

【０１１０】検出装置１３は、第１実施形態と同様に、
検出用振動体９７がＹ軸方向に振動するときの振幅から
Ｚ軸周りの角速度に対応した角速度信号を出力する。図
８に示すように、容量／電圧変換回路３９ａには、各検
出用固定電極１０３の第１電極１０３ａがそれぞれ電気
接続され、両変換回路３９ｂには、同じく各第２電極６
３ｂがそれぞれ電気接続されている。そして、各容量／
電圧変換回路３９ａ，３９ｂは、検出用振動体９７がＹ
軸方向に振動するときに、各第１電極１０３ａ又は第２
電極１０３ｂと相対する検出用の各可動電極９７ａ，９
７ｃとの間の容量変化に対応した交流電圧信号を生成し
て差動増幅器４０にそれぞれ出力する。この２つの交流
電圧信号は互いに逆相となる。差動増幅器４０は、両交
流電圧信号を差動増幅した交流電圧信号を生成し、この
交流電圧信号を角速度信号として出力する。

【０１１１】以上のように構成された角速度検出装置９
０は次のように動作する。駆動装置９２が各励振用固定
電極９８〜１０１に駆動信号を供給すると、各励振用振
動体９５，９６がそれぞれ振動モードでＸ軸方向に振動
するとともに、アンカー１０５ａを回転中心として揺動
モードでＺ軸周りで揺動する。そして、各第３支持梁１
０６を介して検出用振動体９７をＸ軸方向にその共振周
波数で振動させるとともにＹ軸方向にも補正振動させ
る。

【０１１２】このとき、駆動装置９２が、制御用固定電
極１０２を介して検出用振動体９７のＸ軸方向での振幅
を検出し、この振幅を所定値に調整する。従って、共振
周波数一定のとき変位速度に依存する検出感度が一定に
制御される。

【０１１３】検出用振動体９７がＸ軸方向に振動する
と、Ｚ軸周りの角速度に応じたコリオリ力が検出用振動
体９７に対しＹ軸方向に作用し、検出用振動体９７をＹ
軸方向に振動させる。

【０１１４】検出用振動体９７がＹ軸方向に振動する
と、各検出用固定電極１０３と検出用の各可動電極９７
ａ，９７ｃとの間の容量変化に基づき、検出装置が角速
度に対応した交流電圧信号を出力する。

【０１１５】以上詳述した本実施形態は下記の作用及び
効果を有する他に、前記第１実施形態の（２）〜（５）
に記載した各作用及び効果を有する。 （１） 検出用振動体９７とは独立して基板９４上に設
けられた一対の励振用振動体９５，９６がＸ軸方向に励
振されることで検出用振動体９７がＸ軸方向に振動す
る。このため、励振用振動体９５，９６の各励振用固定
電極９８〜１０３に印加する駆動信号が寄生容量によっ
て検出用振動体９７の検出用の各可動電極９７ａ，９７
ｃ側に漏れ難いので、駆動信号の漏れによって検出用振
動体９７がＹ軸方向に振動し難く、また、駆動信号が検
出信号のノイズとなり難い。

【０１１６】又、各励振用振動体９５，９６が揺動モー
ドで振動されることで検出用振動体９７がＹ軸方向に補
正振動する。この補正振動により、形状の非対称性や内
部応力の分部の非対称性、さらには駆動力となる実効的
な静電力の非対称性によるＹ軸方向での無用な漏れ振動
が相殺され抑制される。このため、検出用振動体９７を
Ｙ軸方向に補正振動させるための補正用信号を検出用振
動体９７に直接印加する必要がないので、補正用信号が
検出用振動体９７をＹ軸方向に振動させ難く、また、補
正用信号が検出信号のノイズとなり難い。

【０１１７】その結果、検出しようとする角速度に基づ
かない検出用振動体５７の無用な漏れ振動を抑制して検
出信号に発生するノイズを抑制し、検出精度をより一層
向上させることができる。

【０１１８】次に、上記実施形態以外の実施形態を箇条
書きする。 ・ 上記第１実施形態で、検出用振動体１９をＸ軸方向
に振動させるとともにＹ軸方向に補正振動させるための
励振用振動体の数は４つに限らず３つ以上であれば実施
できる。

【０１１９】・ 上記第１実施形態で、各第２支持梁２
７の連絡部３０は、各梁部２８，２９の端部からＹ軸方
向に同じ向きに延びる直線状の一対の梁部と、この両梁
部の端部を連絡する円弧状の端部とから形成されてい
る。このような構成によっても、検出用振動体１９をＸ
軸方向及びＹ軸方向に振動させることができる。なお、
第２及び第３実施形態についても同様である。

【０１２０】・ 上記第１実施形態で、各励振用固定電
極２０〜２３と励振用の各可動電極１５ｂ，１５ｃ、
〜、１８ｂ，１８ｃとにそれぞれ基準線Ｓ１又はＳ２方
向に延びる複数の櫛歯状電極が設けられ、これらが互い
に組み合わされることでより大きな振幅で基準線Ｓ１又
はＳ２方向に励振される構成とする。このような構成に
よれば、より高い検出感度を得ることができる。第２及
び第３実施形態についても同様である。

【０１２１】・ 上記第１実施形態で、駆動装置を、予
め測定された共振周波数で検出用振動体第２支持梁２７
をＸ軸方向に振動させるための所定の変化周期の駆動信
号を供給する構成とする。このような構成によっても、
第１実施形態の各効果を得ることができる。

【０１２２】以下、前述した各実施形態から把握される
技術的思想をその効果とともに記載する。 （１） 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発
明において、前記第２支持手段は、励振用振動体及び検
出用振動体が第１方向にその共振周波数で励振されると
き、検出用振動体を励振用振動体よりも大きな振幅で第
１方向に振動させることを特徴とする角速度検出器。こ
のような構成によれば、検出用振動体の第１方向及び第
２方向での共振周波数の比の関数である角速度の検出感
度が各個体間でばらつき難い。

【０１２３】（２） 上記技術的思想（１）において、
前記励振手段によって検出用振動体が第２方向で励振さ
れているときに、検出用振動体の第２方向での振幅を検
出するための制御手段を備えていることを特徴とする角
速度検出器。このような構成によれば、第２支持手段の
形状ばらつきによって各個体間で励振用振動体と検出用
振動体が第２方向で振動するときの振幅比にばらつきが
あっても、各個体間で変位速度がばらつかないように調
整することができ、変位速度に比例する検出感度がばら
つかないようにすることができる。

【０１２４】（３） 基板と該基板に対し第１支持梁を
介して支持され、該基板と平行に振動可能に設けられた
第１の振動体（励振用振動体１５〜１８）と、該第１の
振動体に第２の支持梁を介して支持され、基板と平行に
振動可能に設けられた第２の振動体（検出用振動体１
９）と、前記第１の振動体を前記基板に対して平行方向
に振動させる駆動手段（励振手段）と、前記第２の振動
体の変位量（振幅）を検出する変位量検出手段（検出手
段）とから構成され、第２の振動体が駆動軸方向及び駆
動軸と直交する検出軸方向とに振動可能である角速度セ
ンサにおいて、第１の振動体の変位により第２の振動体
を駆動し、第１の振動体の変位に検出軸方向の成分をも
たせることで角速度が印加されていない状態で検出軸方
向に発生する漏れ振動を低減することを特徴とする角速
度センサ。

【０１２５】（４） 基板（９４）と該基板に対し第１
支持梁（１０４）を介して支持され、該基板と平行に振
動可能に設けられた第１の振動体（励振用振動体９５，
９６）と、該第１の振動体に第２の支持梁（１０５）を
介して支持され、基板と平行に振動可能に設けられた第
２の振動体（検出用振動体９７）と、前記第１の振動体
を前記基板に対して平行方向に振動させる駆動手段（励
振手段）と、前記第２の振動体の変位量（振幅）を検出
する変位量検出手段（検出手段）とから構成され、第２
の振動体が駆動軸方向及び駆動軸と直交する検出軸方向
とに振動可能である角速度センサにおいて、第１の振動
体の変位により第２の振動体を駆動し、第１の振動体に
別の振動モード（第２振動モード）を重畳させることに
より、角速度が印加されていない状態で検出方向に発生
する漏れ振動を低減することを特徴とする角速度セン
サ。

【０１２６】

【発明の効果】請求項１〜請求項６に記載の発明によれ
ば、検出しようとする角速度に基づかない振動体の無用
な振動を抑制して検出信号に発生するノイズを抑制し、
検出精度をより一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の角速度検出器を示す模式正面
図。

【図２】 角速度検出装置を示す模式図。

【図３】 第２実施形態の角速度検出器を示す模式正面
図。

【図４】 角速度検出装置を示す模式図。

【図５】 第２支持梁を示す模式正面図。

【図６】 補正励振用振動体及び第４支持梁を示す模式
正面図。

【図７】 第３実施形態の角速度検出器を示す模式正面
図。

【図８】 角速度検出装置を示す模式図。

【図９】 従来の角速度センサを示す模式正面図。

【符号の説明】

（第１実施形態）１０…角速度検出装置、１１…角速度
検出器、１２…角速度検出装置を構成する駆動装置、１
３…同じく検出装置、１４…基板、１５，１８…補正用
励振手段、第１励振手段を構成する励振用振動体、１
６，１７…補正用励振手段、第２励振手段を構成する励
振用振動体、１５ｂ，１８ｂ…補正用励振手段、第１励
振手段、励振手段を構成する励振用外側可動電極、１６
ｂ，１７ｂ…補正用励振手段、第２励振手段、励振手段
を構成する励振用外側可動電極、１５ｃ，１８ｃ…補正
用励振手段、第１励振手段、励振手段を構成する励振用
内側可動電極、１６ｃ，１７ｃ…補正用励振手段、第２
励振手段、励振手段を構成する励振用内側可動電極、１
９…検出用振動体、１９ａ…検出手段を構成する検出用
外側可動電極、１９ｃ…同じく検出用内側可動電極、２
０〜２３…補正用励振手段、励振手段を構成する励振用
固定電極、２４…制御用固定電極、２５…検出手段を構
成する検出用固定電極、２６…第１支持手段としての第
１支持梁、２７…補正用励振手段を構成する第２支持手
段としての第２支持梁、 （第２実施形態）５０…角速度検出装置、５１…角速度
検出器、５２…角速度検出装置を構成する駆動装置、５
４…基板、５５，５６…励振用振動体、５７…検出用振
動体、５７ａ…検出手段を構成する検出用外側可動電
極、５７ｃ…同じく検出用内側可動電極、５８，５９…
補正用励振手段を構成する補正励振用振動体、５８ａ，
５９ａ…補正用励振手段、補正励振手段を構成する補正
励振用外側可動電極、５８ｃ，５９ｃ…同じく補正励振
用内側可動電極、６０，６１…励振手段を構成する励振
用固定電極、６２…制御用固定電極、６３…検出手段を
構成する検出用固定電極、６４，６５…補正用励振手
段、補正励振手段を構成する補正励振用固定電極、６６
…第１支持手段としての第１支持梁、６７…第２支持手
段としての第２支持梁、７１…第３支持手段としての第
３支持梁、７２…補正用励振手段を構成する連絡手段と
しての第４支持梁、 （第３実施形態）９０…角速度検出装置、９１…角速度
検出器、９２…角速度検出装置を構成する駆動装置、９
４…基板、９５，９６…補正用励振手段を構成する励振
用振動体、９５ｂ，９６ｂ…補正用励振手段、励振手段
を構成する励振用外側可動電極、９５ｃ，９６ｃ…同じ
く励振用内側可動電極、９７…検出用振動体、９７ａ…
検出手段を構成する検出用外側可動電極、９７ｂ…同じ
く検出用内側可動電極、９８〜１０１…補正用励振手
段、励振手段を構成する励振用固定電極、１０２…制御
用固定電極、１０３…検出手段を構成する検出用固定電
極、１０４…第１支持手段を構成する第１支持梁、１０
５…同じく第２支持梁、１０６…補正用励振手段を構成
する第２支持手段としての第３支持梁。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、 励振用振動体と、 検出用振動体と、 前記励振用振動体を前記基板に対して振動可能に支持す
   る第１支持手段と、 前記検出用振動体を基板に対する第１方向に振動可能に
   励振用振動体に対して支持する第２支持手段と、 外部から供給される駆動信号により前記励振用振動体を
   介して前記検出用振動体を前記第１方向に直交する第２
   方向に振動させる励振手段と、 第１方向及び第２方向に直交する第３方向に延びる軸線
   周りの角速度に基づいて前記検出用振動体が第１方向に
   振動するときの振幅を検出する検出手段とを備えた角速
   度検出器において、 外部から供給される補正用信号によって前記検出用振動
   体を第１方向に補正振動させる補正用励振手段を備え、 前記補正用励振手段は、前記励振手段に供給される駆動
   信号が発生させる検出用振動体の第１方向での振動を前
   記補正振動によって抑制することを特徴とする角速度検
   出器。
2. 【請求項２】 前記補正用励振手段は、前記励振用振動
   体、励振手段及び第２支持手段からなり、 励振用振動体、励振手段及び第２支持手段は、前記検出
   用振動体を第１方向に加え第２方向にも振動させるよう
   に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の角
   速度検出器。
3. 【請求項３】 前記励振用振動体、励振手段及び第２支
   持手段は、第１方向及び第２方向に対して傾斜した第１
   励振方向に振動する第１励振用振動体を備えた第１励振
   手段と、第１方向及び第２方向に対して第１励振方向と
   線対称に傾斜した第２励振方向に振動する第２励振用振
   動体を備えた第２励振手段とからなり、 前記第１励振手段が第１励振方向に振動させる励振用振
   動体の振幅と、前記第２励振手段が第２励振方向に振動
   させる励振用振動体の振幅とに差を持たせることによっ
   て検出用振動体を第１方向及び第２方向にそれぞれ振動
   させることを特徴とする請求項２に記載の角速度検出
   器。
4. 【請求項４】 前記補正用励振手段は、 前記励振用振動体とは独立して設けられた補正励振用振
   動体と、 前記補正励振用振動体を前記第１方向に振動可能に前記
   基板に対して支持する第３支持手段と、 前記補正信号によって前記第３支持手段に支持された前
   記補正励振用振動体を第１方向に振動させる補正励振手
   段と、 前記補正振動用振動体と前記検出用振動体とを連結する
   連結手段とからなり、 前記連結手段は、 前記励振用振動体が第２方向で振動するときに前記検出
   用振動体の第２方向での振動を許容し、また、前記検出
   用振動体の第１方向での振動を許容するとともに、 前記補正励振用振動体が第１方向で振動するときに検出
   用振動体を振動させることを特徴とする請求項１に記載
   の角速度検出器。
5. 【請求項５】 前記補正用励振手段は、前記励振用振動
   体、励振手段及び第２支持手段からなり、 励振用振動体、励振手段及び第２支持手段は、前記検出
   用振動体を第２方向に振動させる第１振動モードに加
   え、検出用振動体を第１方向に振動させる第２振動モー
   ドでも励振用振動体を振動させることを特徴とする請求
   項１に記載の角速度検出器。
6. 【請求項６】 前記励振用振動体は、前記第１方向で前
   記検出用振動体の両側に設けられた一対からなり、 各励振用振動体は、前記第２方向に振動する前記第１振
   動モードによって検出用振動体を第２方向に振動させる
   とともに、揺動する前記第２振動モードによって検出用
   振動体を第１方向に振動させることを特徴とする請求項
   ５に記載の角速度検出器。