JPH11271066A - 角速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動と検出とを別個の梁にて行う振動子を備
える角速度センサにおいて、駆動用梁部から検出用梁部
への振動漏れを抑制するとともに、駆動用梁部からのコ
リオリ力による振動エネルギーを検出用梁部に効率良く
伝達し、高Ｓ／Ｎなセンサを得る。 【解決手段】 振動部材Ｇは、一対の梁部２、３及び連
結部４を有する略Ｕ字形状の駆動用振動子１と、一対の
梁部６、７及び連結部８を有する略Ｕ字形状を成し駆動
用振動子１の外周側に相似形に配置された検出用振動子
５とを備え、駆動用振動子１には、梁部２、３をｙ軸方
向へ逆相に励振するための駆動電極２０が、検出用振動
子５には、ｚ軸回りの角速度入力時の梁部６、７のｘ軸
方向への逆相の振動を検知するための検出電極２２〜２
４が設けられている。両振動子１、５は、ｙ軸方向の幅
が内側の駆動用振動子１のｙ軸方向の幅よりも狭い形状
を有するトーションビーム９によって連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動と検出とを別
個の梁にて行う振動子を備える角速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、駆動と検出とを別個の梁にて行う
振動子を備える角速度センサとして特開平８−２７８１
４１号公報に記載のものが提案されている。これは４本
の平行な梁部（振動腕）とこの梁部の片端部を共通に支
持する支持部を持つ櫛形状の複合音叉（いわゆる４脚振
動子）において、外側の２本の梁部を駆動用梁部（駆動
側音叉）、内側の２本の梁部を検出用梁部（検出側音
叉）として駆動・検出に対応させる構成としたものであ
る。

【０００３】その作動は、まず、駆動用梁部を梁部の配
列方向に逆相に励振させる（駆動振動）。この駆動振動
中に所定軸回りに角速度が入力されたとき、駆動用梁部
が上記励振方向と直交する方向へ振動するエネルギー
を、支持部から検出用梁部に伝達し、この伝達エネルギ
ーによる検出用梁部の逆相の振動（検知振動）を検知し
て角速度を検出するようになっている。この４脚振動子
は梁部を駆動用と検出用とに分離している為、２脚振動
子（音叉）と比較し高Ｓ／Ｎ（信号とノイズの比）が得
られるとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者が上記従来技術について検討したところ、以下に述べ
るような問題があり、十分なＳ／Ｎ向上が得られないこ
とがわかった。上記４脚振動子においては、単純に４本
の梁部（脚）を形成し、これら梁部を共通の支持部で支
持しているため、駆動用梁部が振動するとき検出用梁部
にも振動エネルギーが伝わりやすい（いわゆる振動漏
れ）。そのため、検出用梁部を振動させたくないとき、
すなわち、角速度が入力されていないときに、検出用梁
部に駆動振幅に対し１／５という大きな不要な振動が生
じてしまう。

【０００５】一方、駆動用と検出用の梁が分離されてい
るため、高感度を得るのに角速度入力時（つまりコリオ
リ力の入力時）において、駆動用梁部からのコリオリ力
による振動エネルギーを検出用梁部に効率よく伝達する
必要がある。この問題に対し、上記従来技術における単
純に３つのスリットを入れた４脚振動子について検討し
たところ、該振動子では駆動用梁部からのコリオリ力に
よる振動エネルギーが効率良く検出用梁部に伝達されな
いことがわかった。

【０００６】例えば駆動用梁部だけで構成した振動子
（２脚音叉）にコリオリ力が入力されたときの検出方向
への振幅（すなわち感度）と上記４脚振動子の駆動用梁
部に同じコリオリ力が入力されたときの検出用梁部の検
出方向への振幅とを比較すると、後者は前者に対し１／
１０に低下、即ち感度が１／１０に低下してしまうこと
がわかった。

【０００７】以上により駆動振動の影響は１／５に低減
出来るが感度が、逆に１／１０に低下してしまうため、
従来の２脚音叉に対し、駆動振動の影響が大きくなり、
狙いの高Ｓ／Ｎが得られないという問題がある。本発明
は上記点に鑑みて、駆動と検出とを別個の梁にて行う振
動子を備える角速度センサにおいて、駆動用梁部から検
出用梁部への振動漏れを抑制するとともに、駆動用梁部
からのコリオリ力による振動エネルギーを検出用梁部に
効率良く伝達し、高Ｓ／Ｎなセンサを得ることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、駆動と検出
とを別個の梁にて行う振動子を備える角速度センサにお
いて、振動子及び振動子を支持する支持部の形状等を工
夫することで、上記目的の達成を図ることとした。請求
項１記載の発明は、後述の図１等に示す様に、２つの略
Ｕ字形状の振動子（１、５）がトーションビーム（９）
で連結支持された構造を主な特徴としている。

【０００９】すなわち、本発明の角速度センサは、ｘｙ
ｚ直交座標系において、一対の第１の梁部（２、３）及
び第１の連結部（４）を有する略Ｕ字形状の第１の振動
子（１）と、一対の第２の梁部（６、７）及び第２の連
結部（８）を有する略Ｕ字形状を成し第１の振動子
（１）の外周側に相似形に配置された第２の振動子
（５）とが、該第１の連結部との接している箇所におけ
るｙ軸方向の幅が第１の振動子のｙ軸方向の幅よりも狭
い形状を有するトーションビーム（９）によって連結さ
れている。

【００１０】ここで、両振動子（１、５）のうち一方を
駆動用振動子（１）、他方を検出用振動子（５）とし、
駆動用振動子には、駆動用振動子の梁部（２、３）（即
ち駆動用梁部）をｙ軸方向へ逆相に励振して駆動振動さ
せるための駆動手段（２０、６０、６１、３２０、４２
０）が設けられ、検出用振動子には、ｚ軸回りの角速度
入力時に発生する検出用振動子の梁部（６、７）（即ち
検出用梁部）のｘ軸方向への逆相の振動を検知振動とし
て検知して上記角速度を検出するための角速度検出手段
（２２〜２４、６３、６４、３２２、３２３、４２２）
が設けられている。

【００１１】本発明では、駆動用梁部（２、３）をｙ軸
方向へ励振して駆動振動させるが、第１及び第２の振動
子のどちらを駆動用振動子としても、両振動子を連結す
るトーションビーム（９）のｙ軸方向の幅が第１の振動
子のｙ軸方向の幅よりも狭いため、ｙ軸方向への駆動振
動は伝達されにくい。従って、駆動用梁部（２、３）か
ら検出用梁部（６、７）への振動漏れを抑制できる。

【００１２】また、トーションビーム（９）の形状は、
ｙ軸方向に細い幅を有するものとしているので、トーシ
ョンビーム（９）はｚ軸回りに捩じれやすい。従って、
ｚ軸回りの角速度入力時に発生する駆動用梁部（２、
３）からのコリオリ力による振動（ｘ軸方向への振動）
のエネルギーを、ｚ軸回りの捩じれ振動として効率良く
検出用梁部（６、７）に伝達することができる。

【００１３】このように、本発明においては、駆動用梁
部から検出用梁部への振動漏れを抑制するとともに、駆
動用梁部からのコリオリ力による振動エネルギーを検出
用梁部に効率良く伝達することができ、高いＳ／Ｎを実
現する角速度センサを提供することができる。また、請
求項２記載の発明は、請求項１記載の発明にさらに第２
のトーションビーム（１０、５０、５１、９０）を加え
たものである。

【００１４】すなわち、本発明では、請求項１記載のト
ーションビームを第１のトーションビーム（９）とした
上で、さらに、第１及び第２の振動子（１、５）及び第
１のトーションビーム（９）が、両連結部のどちらか一
方の連結部（４、８）からｚ軸方向に延びる第２のトー
ションビーム（１０、５０、５１、９０）によって支持
されたものとしている。そして、この第２のトーション
ビーム（１０、５０、５１、９０）の幅は、該第２のト
ーションビームと連結部との接している箇所におけるｙ
軸方向の幅が第１の振動子のｙ軸方向の幅よりも狭い形
状を有していることを特徴とする。

【００１５】本発明では、第１のトーションビーム
（９）によって、上記請求項１記載のトーションビーム
（９）による作用効果を奏することができ、請求項１記
載の発明の効果を実現できる。更に、両振動子及び第１
のトーションビームを支持する第２のトーションビーム
（１０、５０、５１、９０）も、上記のｙ軸方向の幅が
第１の振動子のｙ軸方向の幅よりも狭いため、外部等か
らの不要振動が両振動子に伝達されるのを抑制できる。
従って、駆動用及び検出用振動子において、各梁部の不
要振動を低減できる。

【００１６】また、本発明では、第２のトーションビー
ム（１０、５０、５１、９０）における上記のｙ軸方向
の幅を、第１のトーションビーム（９）と同じく、細い
形状としており、その振動特性は、ｚ軸回りの捩じれ振
動を発生しやすくなるため、ｚ軸回りの角速度入力時に
発生する両振動子及び第１のトーションビームのコリオ
リ力による振動（ｘ軸方向への振動）を効率よく誘発さ
せることができる。

【００１７】次に、請求項３記載の発明においては、請
求項２記載のように両トーションビーム（９、１０、５
０、５１、９０）を備えたものにおいて、該両トーショ
ンビームを両振動子（１、５）の中心軸に配置したもの
である。本発明では、両振動子（１、５）の中心軸をｚ
軸としている。すなわち、本発明では、ｘｙｚ直交座標
系において、ｚ軸に対し線対称に配置された第１の梁部
（２、３）と第１の連結部（４）とを有する略Ｕ字形状
の第１の振動子（１）と、第１の振動子（１）の外周側
に相似形に配置され第２の梁部（６、７）及び第２の連
結部（８）を有する略Ｕ字形状の第２の振動子（５）と
を備えている。そして、本発明では、ｙ軸方向の幅が第
１の振動子のｙ軸方向の幅よりも狭い形状を有する第１
及び第２のトーションビーム（９、１０、５０、５１、
９０）が、それぞれのｚ軸方向の中心軸がｚ軸と略一致
するように配置されている。つまり、両トーションビー
ムは、両振動子の中心軸（中心線上）に位置している。
以上が本発明の特徴である。

【００１８】本発明でも、上記請求項１及び請求項２記
載の発明と同様の効果を実現できるとともに、第１及び
第２のトーションビーム（１０、５０、５１、９０）
は、両振動子の中心軸と略一致するように配置されたも
のとしているので、ｚ軸回りの角速度入力時に発生する
駆動用梁部（２、３）からのコリオリ力による振動（ｘ
軸方向への振動）のエネルギーを、一対の検出用梁部
（６、７）に均等に配分でき、より効率の良い伝達を行
うことができる。

【００１９】また、本発明者は、上記請求項１〜請求項
３記載の角速度センサにおいて、角速度入力時に角速度
を検出する為の振動モード（検出共振モード）が２つ存
在することに着目し、更に、Ｓ／Ｎの向上を図るために
検討を進めた。駆動用梁部（２、３）を所定方向に互い
に逆相に駆動振動（駆動共振モード）させると、角速度
入力時、駆動用梁部はコリオリ力によって、駆動振動方
向と直交する方向に逆相に振動する。このコリオリ力に
よる振動は、上記のように第１のトーションビーム
（９）によって検出用梁部（６、７）に伝達され、検出
用梁部も駆動振動方向と直交する方向に逆相に振動（検
知振動）する。つまり、４本の梁部はそれぞれ駆動振動
方向とは直交する方向に同期して振動する。この振動が
検出共振モードである。

【００２０】ここにおいて、１つの検出共振モードは、
４本の梁部において隣接する各梁部が互いに逆方向に振
動するモード（後述の図８（ａ）参照、以下、第１の検
出共振モードという）であり、もう１つの検出共振モー
ドは、４本の梁部において振動子の中心軸すなわちｚ軸
から片側の２本を１組、他側の２本を１組とした場合
に、組内では同方向に振動し、組同士では互いに逆方向
に振動するモード（後述の図８（ｂ）参照、以下、第２
の検出共振モードという）である。

【００２１】これら各検出共振モードにおいては、振動
子形状、例えば梁部の幅や長さ等を適宜設定することで
所望の検出共振モードを実現できる。そして、各検出共
振モードについて、Ｓ／Ｎ向上可能な振動子構造を検討
した結果、各検出共振モードにおける内側一対の梁部す
なわち第１の梁部（２、３）の振幅ＸＵと外側一対の梁
部すなわち第２の梁部（６、７）の振幅ＸＳとの比ＸＵ
／ＸＳもしくはＸＳ／ＸＵが、感度利得Ｓと相関性があ
ることを見出した。

【００２２】そして、各検出共振モードに応じて、第１
の検出共振モードにおいては比ＸＵ／ＸＳを１０以下と
し、第２の検出共振モードにおいては、第１の検出共振
モードとは逆の比である比ＸＳ／ＸＵを１０以下とすれ
ば、上記従来の４脚振動子タイプよりも１桁高いレベル
の感度利得Ｓを実現できることがわかった。請求項４及
び請求項５記載の発明は、上記比ＸＵ／ＸＳもしくはＸ
Ｓ／ＸＵと感度利得Ｓとの相関性の知見に基づいてなさ
れたものである。

【００２３】すなわち、請求項４記載の発明において
は、角速度入力時には、各梁部（２、３、６、７）のう
ち隣接する梁部同士がｘ軸方向へ互いに逆方向に振動
し、且つ、このｘ軸方向への振動において第１の梁部の
振幅ＸＵと第２の梁部の振幅ＸＳとの比ＸＵ／ＸＳが、
１０以下となるように両振動子及び両トーションビーム
の寸法が設定されていることを特徴とする。

【００２４】本発明では、角速度を検出する為の検出共
振モードは、上記第１の検出共振モードを用い、そのモ
ードにおいて第１の梁部（２、３）の振幅ＸＵと第２の
梁部（６、７）の振幅ＸＳの比ＸＵ／ＸＳが１０以下と
なるように寸法を設定しているため、機械インピーダン
スを小さくでき、駆動用梁部（２、３）に入力されたコ
リオリ力による振動を効率よく検出用梁部（６、７）に
伝達し、感度利得Ｓを向上させＳ／Ｎを向上できる。

【００２５】また、請求項５記載の発明においては、角
速度入力時には、各梁部（２、３、６、７）のうちｚ軸
の片側の２本（６、２）と他側の２本（３、７）とがｘ
軸方向において互いに逆方向へ振動し、且つ、このｘ軸
方向への振動において第１の梁部の振幅ＸＵと第２の梁
部の振幅ＸＳとの比ＸＳ／ＸＵが、１０以下となるよう
に両振動子及び両トーションビームの寸法が設定されて
いることを特徴とする。

【００２６】本発明では、角速度を検出する為の検出共
振モードは、上記第２の検出共振モードを用い、そのモ
ードにおいて第１の梁部（２、３）の振幅ＸＵと第２の
梁部（６、７）の振幅ＸＳとの比ＸＳ／ＸＵが１０以下
となるように寸法が設定されているため、上記請求項４
記載の発明と同等の効果が得られる。また、請求項６記
載の発明は、第１の振動子（１）の第１の梁部（２、
３）の間隔ＷＵと第２の振動子（５）の第２の梁部
（６、７）の間隔ＷＳとの比ＷＳ／ＷＵを２．５以下と
したことを特徴としている。

【００２７】即ち、ＷＵとＷＳとを近付けることによ
り、該第１の振動子と該第２の振動子の回転振動能率
（慣性モーメント）を合わせる、もしくは近付けること
により、振動子の機械インピーダンスを小さくしコリオ
リ力によるレスポンスを向上させ、それによって、該第
１の振動子もしくは該第２の振動子にコリオリ力が入力
されたときに発生する回転捩じれ振動により該第２の振
動子もしくは該第１の振動子の回転捩じれ振動を発生し
やすくし、効率よくコリオリ力による振動エネルギーを
伝達し高感度を得ることが出来る。

【００２８】また、請求項７記載の発明は、第１の振動
子（１）の第１の梁部（２、３）の間隔ＷＵと該第１の
梁部の幅ＨＵとの比ＷＵ／ＨＵを２．５以上１００以下
としたことを特徴としている。即ち、検出側となる該第
２の振動子もしくは該第１の振動子を振動させるべく回
転捩じれ力（軸トルク）を大きくするため、駆動側とな
る該第１の振動子もしくは該第２の振動子のコリオリ力
が作用する力点を、両振動子における一対の梁部の略中
心軸から離すことにより、コリオリ入力時の検出側であ
る第２の振動子もしくは第１の振動子の振幅を大きくす
る、即ち高感度得ることが出来る。尚、比ＷＵ／ＨＵが
１００以上であると音叉としての機能が低下し、十分な
駆動振幅が得られない。

【００２９】また、請求項８記載の発明は、ｙ軸方向へ
の振動モードの共振周波数が、第１の梁部（２、３）と
第２の梁部（６、７）とで異なるようにしたことを特徴
とするものであり、第１及び第２の梁部の共振周波数を
互いに異ならせることにより、駆動用梁部（２、３）の
駆動振動（ｙ軸方向への振動）が検出用梁部（６、７）
へ、仮に一部伝達しても、検出用梁部は振動しないか、
もしくはほとんど振動しないようになるため、駆動振動
の影響が更に小さくなり、ノイズＮが低減でき、Ｓ／Ｎ
を向上できる。

【００３０】また、請求項９記載の発明は、駆動用梁部
（２、３）の駆動振動の共振周波数ｆｄと検出用梁部
（６、７）の検知振動の共振周波数ｆｓの比ｆｄ／ｆｓ
が、０．８≦ｆｄ／ｆｓ≦０．９９又は１．０１≦ｆｄ
／ｆｓ≦１．２、の関係にあることを特徴とするもので
あり、比ｆｄ／ｆｓを上記の範囲とすることにより駆動
共振モードと検出共振モードの連成を抑制し、Ｓ／Ｎを
向上できる。

【００３１】次に、請求項１０記載の発明は、上記両振
動子（１、５）及びトーションビーム（９、１０、５
０、５１、９０）が圧電体より一体に形成されたことを
特徴とするものであり、安価な構成とした角速度センサ
を提供することができる。次に、請求項１１記載の発明
は、上記両振動子（１、５）とトーションビーム（９、
１０）とが別体に形成され、接合連結されたことを特徴
とするものであり、耐衝撃性に最も弱いトーションビー
ムを耐久性の高い材料（例えば金属等）で形成すること
ができるため、上記駆動用梁部の振動エネルギーを閉じ
込めるべく各トーションビームを極力細くでき、上記振
動漏れをより効果的に抑制できるとともに、耐衝撃性の
高い信頼性に優れた角速度センサを提供することができ
る。

【００３２】また、請求項１２記載の発明は、第２のト
ーションビーム（１０、５０）が第２の連結部（８）か
ら第２の梁部（６、７）とは反対方向に延びるように形
成されていることを特徴とするものであり、上記請求項
２〜請求項１１の発明における第２のトーションビーム
の構成の一手段を提供するものである。また、請求項１
３記載の発明は、上記請求項２〜請求項１１の発明にお
ける第２のトーションビーム（５１、９０）が、第１の
連結部（４）から第１の梁部（２、３）と同一方向に延
びるように形成されていることを特徴とするものであ
り、両振動子（１、５）の重心を保持することが容易に
可能であり、外部振動に対して強く、スペース効率に優
れたものにできる。

【００３３】また、請求項１４記載の発明は、上記請求
項２〜請求項１１の発明における第２のトーションビー
ム（５０、５１）が、第２の連結部（８）から第２の梁
部（６、７）とは反対方向、及び第１の連結部（４）か
ら第１の梁部（２、３）とは同一方向の、両方向に形成
されたことを特徴とするものであり、両方向からの支持
により外部の衝撃に強いものにできる。

【００３４】また、請求項１５記載の発明は、請求項２
及び請求項３の発明のように、第１の振動子（１）とそ
の外側の第２の振動子（５）とを第１のトーションビー
ム（９）で連結し、更にこれらを第２のトーションビー
ム（１０）で支持するようにした構成において、以下の
構成を付与したことを特徴とするものである。即ち、付
与された構成とは、第２の連結部（８）より、第２のト
ーションビーム（１０）を挟むように一対の第２の梁部
（６、７）とは反対方向のｚ軸方向に延びる少なくとも
２本のフレーム（１５ａ、１５ｂ）と、該２本のフレー
ムを連結する第３の連結部（１６）と、該第３の連結部
よりｚ軸方向に延びる第３のトーションビーム（１７）
とを備え、該第２および第３のトーションビームによっ
て、該両振動子及び該第１及び第２のトーションビーム
とが支持された構成である。

【００３５】本発明によれば、各振動子に別々に設けら
れた駆動及び角速度検出の各手段（４２０、４２２）を
外部回路と結線するにあたって、外周側の第２の振動子
は、内周側の第１の振動子及び第１のトーションビーム
とは別部位に配設されたフレーム（１５ａ、１５ｂ）を
利用して配線スペースを確保できるから、両手段の間隔
を離すことができ、両手段間に相互的に発生する電気的
ノイズ等の影響を低減させることができる。

【００３６】また、請求項２２記載の発明によれば、請
求項１〜請求項２１の角速度センサにおいて、第１の連
結部（４）のｚ軸方向の幅（Ｌ１）よりも第２の連結部
（８）のｚ軸方向の幅（Ｌ２）の方を広くしたことを特
徴としており、第１の梁部（２、３）の振幅ＸＵと第２
の梁部（６、７）の振幅ＸＳとの比ＸＵ／ＸＳもしくは
ＸＳ／ＸＵを適切に小さくでき、良好な感度を有する角
速度センサを提供することができる。

【００３７】また、請求項２３記載の発明によれば、請
求項１〜請求項２２の角速度センサにおいて、第１のト
ーションビーム（９）のｙ軸方向の幅（Ｗ５）及び第２
のトーションビームのｙ軸方向の幅（Ｗ５）を、第１の
連結部（４）のｙ軸方向の幅（Ｗ６）の３／５以下とし
たことを特徴としており、上述のように細いトーション
ビームによる振動漏れの抑制および振動エネルギーの効
率的な伝達という効果を、適切に実現でき、高いＳ／Ｎ
を実現する角速度センサを提供することができる。

【００３８】また、請求項２４記載の発明は、駆動用梁
部（２、３）には、駆動振動をモニタするためのモニタ
手段（２１、６２、３２１、４２１）が設けられ、駆動
振動においてモニタ手段（２１、６２、３２１、４２
１）からのモニタ信号に基づいて駆動用梁部を自励振動
させるようにしたことを特徴とするもので、温度変化等
に対して安定した駆動振動が得られる。

【００３９】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。なお、以下各実施形態で述べる各図
において、後述の各電極は外観を示すものであり、便宜
上斜線のハッチングで示してあるが断面を示すものでは
ない。 （第１実施形態）本実施形態の基本構成を図１に示す。
図１は本実施形態の角速度センサの斜視図である。Ｇは
振動部材であり、大きくは、駆動用振動子１、検出用振
動子５、第１のトーションビーム９及び第２のトーショ
ンビーム１０とから構成されている。

【００４１】駆動用振動子（第１の振動子）１は、略平
行に配列された２本の四角柱状の駆動用梁部（第１の梁
部）２、３を有している。両駆動用梁部２、３は片端部
を共通の連結部（第１の連結部）４にて固定支持されて
おり、駆動用振動子１は略Ｕ字形状を成す。検出用振動
子（第２の振動子）５は、略平行に配列された２本の四
角柱状の検出用梁部（第２の梁部）６、７を有し、両検
出用梁部６、７は片端部を共通の連結部（第２の連結
部）８にて固定支持されている。検出用振動子５は、略
Ｕ字形状を成しており、検出用振動子５のＵ字形状の内
周面が、駆動用振動子１のＵ字形状の外周面と対向する
ように配置されている。

【００４２】換言すれば、駆動用振動子１の外周側に検
出用振動子５が、相似形に配置されており、各梁部２、
３、６、７は互いに平行であり、各連結部４、８は互い
に平行である。ここで、図１に示す様に、両連結部４、
８の長手方向すなわち各梁部２、３、６、７の配列方向
をｙ軸、上記各梁部の長手方向をｚ軸、上記各梁部及び
上記両連結部の厚み方向をｘ軸としてｘｙｚ直交座標系
が構成される。ここで、ｚ軸は駆動用梁部２と駆動用梁
部３との間の中央部及び検出用梁部６と検出用梁部７と
の間の中央部に位置する。換言すれば、ｚ軸に対して、
梁部２及び６と、梁部３及び７とは線対称に配置されて
おり、ｚ軸は両振動子１、５の中心軸をなしている。

【００４３】以下、このｘｙｚ直交座標系に基づいて説
明する。なお、以下ｘ軸方向というのはｘ軸と平行な方
向をいうものとし、ｙ軸、ｚ軸についても同様である。
第１のトーションビーム９は、片端部が第１の連結部４
に、他端部が第２の連結部８にそれぞれ固定されるとと
もに、第１の連結部４から駆動用梁部２及び３とは反対
方向に延びて両振動子１と５を連結している。第２のト
ーションビーム１０は、片端部が第２の連結部８に固定
されて、第１のトーションビームとは反対方向すなわち
各梁部２、３、６、７とは反対方向に延び、他端部に
は、後述のスペーサ１２と接合される接続部１１が形成
されている。

【００４４】両トーションビーム９、１０のｙ軸方向の
幅は、駆動用振動子１のｙ軸方向の幅よりも狭く、且
つ、それぞれのトーションビーム９、１０のｚ軸方向の
中心軸は、ｚ軸と略一致するように配置されている。換
言すれば、両トーションビーム９、１０は、実質的に振
動子１の中心線上に位置する。振動部材Ｇすなわち両振
動子１、５及び両トーションビーム９、１０は例えば水
晶のような圧電単結晶からなり、エッチングにより形状
を形成されている。本例では、Ｚ_cut 水晶板を用いてエ
ッチングにより形成し、電極を配置したものである。

【００４５】そして、接続部１１は、図１に示す様に、
上記スペーサ１２を介して基板（ベース）１３と接着等
により接合固定されている。なお、スペーサ１２と基板
１３との接合も接着等により行われている。従って、駆
動用振動子１は第１のトーションビーム９を介して検出
用振動子５に支持され、両振動子１、５及び第１のトー
ションビーム９は第２のトーションビーム１０に支持さ
れ、振動部材Ｇは全体として、接続部１１及びスペーサ
１２を介し、基板１３に対して自由に振動出来るように
浮遊した状態で支持される。なお、接続部１１はスペー
サ１２との接合を確実にするためのものであり、無くと
もよく、直接第２のトーションビーム１０の他端部がス
ペーサ１２に接合されてもよい。

【００４６】さらに、振動部材及びトーションビームの
寸法関係は、後述するように、第１の梁部２、３の振
幅ＸＵと第２の梁部６、７の振幅ＸＳとの比ＸＵ／ＸＳ
を１０以下とすること、ｙ軸方向への振動モードの共
振周波数を第１の梁部２、３（ｆｄ）と第２の梁部６、
７（ｆｄ₀ ）とで異なるようにすること、駆動用梁部
（本例では第１の梁部）２、３の駆動振動の共振周波数
ｆｄと検出用梁部（本例では第２の梁部）６、７の検知
振動の検知共振周波数ｆｓの比ｆｄ／ｆｓが所定範囲に
なるようにすること、等の制約条件を満足するように設
定されている。

【００４７】ここで、図２の説明図を参照して、上記振
動部材Ｇの各部の具体的寸法の一例を挙げる。図２は振
動部材Ｇをｘ軸方向から示したものである。まず、ｚ軸
方向の寸法を述べる。駆動用梁部２、３の長さＬ１は６
ｍｍであり、連結部４の寸法Ｌ２は０．５ｍｍであり、
第１のトーションビームの長さＬ３は１．０ｍｍであ
る。検出用梁部６、７の長さＬ４は６．５ｍｍであり、
連結部８の寸法Ｌ５は１．５ｍｍであり、第２のトーシ
ョンビームの長さＬ６は１．０ｍｍである。

【００４８】次に、ｙ軸方向の寸法を述べる。各梁部
２、３、６、７の寸法（梁部の幅）Ｗ１は、いずれも
０．２５ｍｍである。隣接する各梁部の間隔（スリット
幅）については、梁部６と梁部２との間隔Ｗ２、及び、
梁部３と梁部７との間隔Ｗ３が、それぞれ０．３ｍｍで
あり、梁部２と梁部３との間隔Ｗ４が３．０ｍｍであ
る。また、両トーションビーム９、１０の寸法（Ｗ５）
は共に０．４ｍｍとしている。さらに、本例では、梁部
２、３の中心軸間隔ＷＵと梁部６、７の中心軸間隔ＷＳ
の比ＷＳ／ＷＵは約１．６となるようにしてある。な
お、各トーションビーム９、１０の寸法（Ｗ５）は各々
異なっていてもよい。

【００４９】このように、両トーションビーム９、１０
のｙ軸方向寸法Ｗ５は梁部２と梁部３との間隔Ｗ４より
も小さい。つまり、上述のように、トーションビーム８
のｙ軸方向の幅は内側の１対の梁部３、４の配列間隔よ
りも狭いものとしている。また、振動部材Ｇのｘ軸方向
寸法（厚み）ｔは、本実施形態では各部分で均一であ
り、例えば上記具体的寸法例では、０．３ｍｍとしてい
る。

【００５０】次に、本実施形態の電極構成について説明
する。ここで、振動部材Ｇにおいてｘ軸と直交する面の
うち、基板１３と対向する面をＸ２面とし、このＸ２面
とは反対側の面をＸ１面とする。なお、本実施形態で
は、Ｘ１面及びＸ２面のそれぞれの面において、両振動
子１、５、両トーションビーム９、１０及び接続部１１
は、同一面を構成している。

【００５１】また、図３は振動部材Ｇをｚ軸方向（図１
の上方）から見たもので、各梁部２、３、６、７の各側
面を説明するための図である。図３に示す様に、各梁部
においてｙ軸と直交する側面を、梁部７ではＹ１面（外
周側）、Ｙ２面（内周側）梁部３ではＹ３面（外周
側）、Ｙ４面（内周側）、梁部２ではＹ５面（内周
側）、Ｙ６面（外周側）、梁部６ではＹ７面（内周
側）、Ｙ８面（外周側）とする。

【００５２】本実施形態では、これらＸ１、Ｘ２、Ｙ１
〜Ｙ８面に後述の各電極が構成されており、その電極構
成は図４及び図５の展開図に示される。図４において
（ａ）はＸ１面、（ｂ）はＹ１面、（ｃ）はＹ８面、
（ｄ）はＹ２面、（ｅ）はＹ７面からみたものであり、
図５において（ａ）はＸ２面、（ｂ）はＹ６面、（ｃ）
はＹ３面、（ｄ）はＹ５面、（ｅ）はＹ４面からみたも
のである。

【００５３】３２０は駆動電極（駆動手段）であり、駆
動用振動子１において、梁部２のＹ５、Ｙ６面、梁部３
のＸ１、Ｘ２、Ｙ３、Ｙ４面、連結部４のＸ１、Ｘ２面
に各々形成されており、各面に形成された駆動電極３２
０は全て導通されている。そして、駆動電極３２０は、
Ｘ２面において連結部４からトーションビーム９、連結
部８、トーションビーム１０を通って接続部１１に引き
出され、Ｘ１面における接続部１１に形成されたパッド
電極３２０ａまで引き回されて導通している。

【００５４】３２１はモニタ電極（モニタ手段）であ
り、駆動用振動子１において、梁部２のＸ１、Ｘ２、Ｙ
５、Ｙ６面、梁部３のＹ３、Ｙ４面、連結部４のＸ２面
に各々形成されており、各面に形成されたモニタ電極３
２１は全て導通されている。そして、モニタ電極３２１
は、Ｘ２面において連結部４から、トーションビーム
９、連結部８、トーションビーム１０を通って接続部１
１に引き出され、Ｘ１面における接続部１１に形成され
たパッド電極３２１ａまで引き回されて導通している。

【００５５】３２２及び３２３は、角速度検出用の角速
度検出電極（角速度検出手段）である。角速度検出電極
３２２は、検出用振動子５において、梁部６のＸ１、Ｘ
２、Ｙ７、Ｙ８面、梁部７のＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２
面、連結部８のＸ１面に各々形成されており、各面に形
成された角速度検出電極３２２は全て導通されている。
そして、角速度検出電極３２２はＸ１面において連結部
８から、トーションビーム１０を通って接続部１１に引
き出され、Ｘ１面における接続部１１に形成されたパッ
ド電極３２２ａに導通している。

【００５６】角速度検出電極３２３は、検出用振動子５
において、梁部６のＸ１、Ｙ７、Ｙ８面、梁部７のＸ
１、Ｙ１、Ｙ２面、連結部８のＸ１面に各々形成されて
おり、各面に形成された角速度検出電極３２３は全て導
通されている。そして、角速度検出電極３２３はＸ１面
において連結部８から、トーションビーム１０を通って
接続部１１に引き出され、Ｘ１面における接続部１１に
形成されたパッド電極３２３ａに導通している。

【００５７】また、図１に示す様に、基板１３には、後
述の制御回路（制御手段）Ｃ１０と接続されるターミナ
ル（リード端子）Ｔ１１〜Ｔ１４が設けられている。そ
して、ターミナルＴ１１はワイヤＷ１１、パッド電極３
２０ａを介して駆動電極３２０と接続され、ターミナル
Ｔ１２はワイヤＷ１２、パッド電極３２１ａを介してモ
ニタ電極３２１と接続され、ターミナルＴ１３はワイヤ
Ｗ１３、パッド電極３２２ａを介して角速度検出電極３
２２と接続され、ターミナルＴ１４はワイヤＷ１４、パ
ッド電極３２３ａを介して角速度検出電極３２３と接続
されている。上記各ワイヤの結線は、例えばワイヤボン
ディングにて行われる。

【００５８】次に、本実施形態の角速度センサに備えら
れた上記制御回路Ｃ１０について、図６に示すブロック
図を参照して述べる。制御回路Ｃ１０は大きくは、駆動
用梁部２、３を自励発振（自励振動）によって駆動振動
させる駆動系Ｃ１１と、検出用梁部６、７の検知振動を
検知して角速度検出を行う検出系Ｃ１２とに分かれる。

【００５９】駆動系Ｃ１１は、モニタ電極３２１からの
出力（電流）を電圧に変換するチャージアンプ１００
と、チャージアンプ１００以降に設けられたＡＧＣ（オ
ートゲインコントロール）回路１０１とから構成され
る。ＡＧＣ回路１０１は、チャージアンプ１００からの
フィードバック信号が一定電圧となるように維持しつ
つ、この一定電圧を駆動電極３２０に印加する。

【００６０】検出系Ｃ１２は、角速度検出電極３２２、
３２３からの出力（電流）を電圧に変換する電流−電圧
変換回路２０２ａ、２０２ｂと、電流−電圧変換回路２
０２ａ、２０２ｂからの出力を減算処理する差動回路２
０３と、差動回路２０３以降に設けられた同期検波回路
１０３と、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１０４と、チャ
ージアンプ１００からのフィードバック信号を９０°移
相する移相回路１０５とから構成されている。

【００６１】そして、電流−電圧変換回路２０２ａ、２
０２ｂからの出力は差動回路２０３で減算処理され、続
いて、同期検波回路１０３にて上記移相回路１０５で移
相されたフィードバック信号（モニタ信号）に基づき同
期検波された後、ＬＰＦ１０４にて、平滑化されて直流
電圧に変換されて角速度信号として出力されるようにな
っている。

【００６２】次に、本実施形態の作動について説明する
（図７、図８（ａ）参照）。まず、駆動用振動子１に形
成された駆動電極３２０に交流電圧を印加することによ
り、駆動用梁部２、３が、図７に示す様に、ｙ軸方向に
おいて互いに、振動子１の中心線（ｚ軸）に対して対称
に（つまり互いに逆相に）開閉するように屈曲振動をす
るモード（駆動共振モード）にて共振する。

【００６３】この駆動共振モードにおける振幅に比例し
た電流をモニタ電極３２１からの出力としてチャージア
ンプ１００で電圧に変換し、ＡＧＣ回路１０１によりこ
の電圧、すなわちモニタ信号が常に一定となるようにモ
ニタしながら、一定電圧の信号（駆動信号）を駆動電極
３２０に印加する。以上の閉じた系にて自励発振が行わ
れ、駆動用梁部２、３において駆動振動が行われる。

【００６４】このとき、駆動用振動子１の振動エネルギ
ーは閉じ込められているため、検出用振動子５の検出用
梁部６、７は、ほとんど振動しない。従って、角速度検
出電極３２２、３２３からの出力即ちノイズＮは極めて
小さい。これは、駆動用振動子１と検出用振動子５を連
結しているトーションビーム９が、各振動子１、５の幅
よりも小さい幅を有しているので、駆動用振動子１の駆
動共振モードのようなｙ軸方向の振動は検出用振動子５
には伝達されないためである。また、上記駆動共振モー
ド（駆動振動）の共振周波数と、検出用梁部６、７がｙ
軸方向に屈曲振動するモードの共振周波数とを異ならせ
るように、寸法及び形状を設定しているためである。

【００６５】つぎに、駆動振動中に、ｚ軸回りに角速度
が入力された場合、振動している駆動用振動子１の梁部
２、３にはコリオリ力が発生し、検出用振動子５の梁部
６、７は、励振方向と直交するｘ軸方向において互いに
逆方向に力を受ける。そのとき、駆動用振動子１と検出
用振動子５とを連結するトーションビーム９がｚ軸回り
の捩じれ振動を伝達する為、検出用振動子５も捩じれ回
転振動し、検出用梁部６、７も連成してｘ軸方向に互い
に逆方向に振動する。つまり、図８（ａ）に示す様に、
手段の欄にて述べた第１の検出共振モードとなる。

【００６６】この第１の検出共振モードにおいて、角速
度検出電極３２２、３２３からはｘ軸方向への振幅、す
なわち角速度に比例した電流が発生する。その電流は、
電流−電圧変換回路２０２ａ、２０２ｂにて電圧に変換
される。ここで、各角速度検出電極３２２、３２３から
の出力が互いに逆相に発生するようになっているため、
差動回路２０３にて減算処理を行い、移相回路１０５か
らのフィードバック信号（モニタ信号）を基準に同期検
波回路１０３にて検波処理を行い、ＬＰＦ１０４を通し
て平滑化された信号を最終出力とする。この最終出力は
角速度に比例したＤＣ出力（角速度信号）を発生する。

【００６７】ところで、本実施形態においては、両振動
子１、５を連結する第１のトーションビーム９のｙ軸方
向の幅（図２のＷ５）が、駆動用振動子（第１の振動
子）１のｙ軸方向の幅よりも狭い、特に図示例では、駆
動用梁部２と３の間の幅Ｗ４よりも狭くしている。その
ため、駆動用梁部２、３のｙ軸方向への駆動振動は、第
１のトーションビーム９で減衰するため検出用梁部６、
７に伝達されにくく、振動漏れを抑制できる。

【００６８】また、本実施形態によれば、両振動子１、
５及び第１のトーションビーム９を支持する第２のトー
ションビーム１０も、そのｙ軸方向の幅（図２のＷ５）
が、駆動用梁部２と３の間の幅Ｗ４よりも狭いため、外
部等からの不要振動が基板１３等から両振動子１、５に
伝達されるのを抑制できる。従って、両振動子１、５に
おいて不要振動を低減できる。

【００６９】また、本実施形態によれば、第１及び第２
のトーションビーム９、１０は、上記のようにｙ軸方向
に細い幅を有するとともに、ｚ軸方向の軸がｚ軸と略一
致するように配置されたものとしているので、その振動
伝達特性は、ｚ軸回りの捩じれ振動のみを伝達しやすく
なる。そのため、ｚ軸回りの角速度入力時に発生する駆
動用梁部２、３からのコリオリ力による振動（ｘ軸方向
への振動）のエネルギーを、捩じれ振動として効率良く
検出用梁部６、７に伝達することができる。

【００７０】次に、本実施形態の独自の特徴について、
上記従来技術との相違点を中心に説明する。また、本実
施形態では、２つの音叉型の振動子１、５をトーション
ビーム９を介して連結したことを特徴としているが、ち
なみに、上記従来技術では４つの梁部が１つの共通の連
結部にて連結されているため、自由度の多い伝達特性を
有する。すなわち、駆動用梁部から検出用梁部へ伝達し
たいモードだけでなくその他の不要なモードまで伝達し
てしまう。それに対し、本実施形態は角速度検出に必要
な捩じれだけを伝達しやすいというトーションビームの
特性を適用し、Ｓ／Ｎを向上させることができる。

【００７１】例えば、上記従来技術においては駆動用の
梁の振動エネルギーが連結部を介して検出用の梁に伝達
され、角速度に入力されていないのに振動してしまう、
すなわちノイズを発生する。それに対し、本実施形態で
は、第１のトーションビーム９が主として捩じれ振動し
か伝達しないため、角速度が入力され駆動用梁部２、３
がｚ軸回りに回転振動し、第１のトーションビーム９に
捩じれ振動が発生したときだけ、検出梁部６、７には振
動エネルギーが伝達される。換言すれば、角速度が入力
されたときのみ検出用梁部６、７が振動し、それ以外は
殆ど振動しない、すなわちノイズが発生しにくいという
構造的に本質的な相違点がある。

【００７２】本発明者は２つの音叉型振動子１、５の振
動伝達について鋭意研究した結果、トーションビームに
よる連結が角速度センサにとって最適であることを見出
し、本実施形態では、この研究を具体化した複合音叉に
よってＳ／Ｎに優れた角速度センサを提供するものであ
る。また、本実施形態においては、角速度を検出する為
の検出共振モードとして、上記第１の検出共振モード
（図８（ａ）参照）を用い、その振動モードにおいて内
側の駆動用振動子１の振幅ＸＵと外側の検出用振動子５
の振幅ＸＳとの比ＸＵ／ＸＳが１０以下となるように振
動部材Ｇの寸法（図２参照）が形成されているのが特徴
であり、Ｓ／Ｎを向上させるポイントである。

【００７３】上記従来技術、即ち特開平８−２７８１４
１号公報記載の実施例に記載されている振動子は、検知
共振モードにおいてＸＵ／ＸＳが１０．７以上と大き
い。このような形状の場合、駆動用振動子にコリオリ力
が入力された時、脚の配列方向に直交する方向への振幅
は非常に小さく、それに伴い検出用の振動子の振幅も小
さくなる。これは外側を駆動、内側を検出とした場合も
しくはその逆でも同じである。

【００７４】これでは従来の２脚の音叉に対してコリオ
リ入力時の振幅（即ち感度）は１／１０以下しか得られ
ない。また、駆動と検出の振動子を分離した効果につい
ても、２脚音叉に対しノイズ低減効果は１／５であり、
感度の低下分と合わせると、従来技術記載の構造ではＳ
／Ｎ向上は十分ではない。また、例えば感度Ｓが低下す
る為、外部Ｇに対しても感度Ｓの低下分だけ弱くなり、
例えば車載を考えた場合は困難となる。

【００７５】本実施形態は、上記のノイズ、感度という
問題に対し振動子の構造について検討した結果、なされ
たものであり、駆動用と検出用の振動子１、５に振動の
安定性の高い音叉を採用し、これらをトーションビーム
９にて連結した複合音叉構造としている。それにより、
ノイズという観点からはトーションビーム９が捩じれ振
動しか伝達しないため、角速度が入力され駆動用振動子
１がｚ軸まわりに回転振動し、トーションビーム９に捩
じれ振動が発生したときだけ、検出用振動子５に振動エ
ネルギーが伝達されるようになっている。

【００７６】いうなれば、本実施形態は、角速度が入力
されたときのみ検出用梁部６、７が振動しそれ以外のと
きは振動しない、即ちノイズが発生しないという構造を
提案するものである。それにより、駆動共振モードにお
ける駆動用振動子１と検出用振動子５との振幅比を数万
分の１から数十万分の１に低減出来る、即ちノイズを数
万分の１から数十万分の１に低減することが出来るとい
う、低ノイズを実現した構造となり、上記図２で述べた
具体的寸法の一例に記載した振動部材Ｇにおいては３０
万分の１に低減することが可能になる。

【００７７】また、感度Ｓの問題点に対しても振動子の
構造について検討した結果、高感度化を達成するために
は、上記振幅の比ＸＵ／ＸＳが重要であることを解明し
た。比ＸＵ／ＸＳを小さくしていくと、検出用振動子５
にも振動エネルギーが分配されコリオリ力入力時に検出
用振動子５の検出方向（ｘ軸方向）の振幅が大きくな
る、即ち感度Ｓが大きくなり、センサのＳ／Ｎを向上す
るものである。

【００７８】比ＸＵ／ＸＳと、外側の検出用振動子５の
梁部６、７の振幅ＸＳ（即ち感度Ｓ）との関係を示す。
この関係を、上記図２で述べた具体的寸法例における該
梁部６、７の振幅ＸＳと、図９に示す寸法、形状（図
中、寸法単位はｍｍ）を有する２脚音叉Ｍにおける検出
振動の振幅（即ち感度）との感度の比として、図１０に
示す。ここで、振動部材Ｇの厚みは０．３ｍｍとした。

【００７９】また、複合音叉である振動部材Ｇの機械イ
ンピーダンスを低減し、コリオリ力に対する応答性を向
上させ感度を向上させるという観点から、内側の駆動用
振動子１の梁部２、３の間隔（図２のＷ４、スリット
幅）をパラメータにとり検討を行った。例えばパラメー
タであるＷ４を０．３〜５ｍｍの範囲で変えていくこと
で検討した。

【００８０】図１０は、上記第１の検出共振モードにお
ける比ＸＵ／ＸＳを横軸に、内側の駆動用振動子（第１
の振動子）１の梁部２、３及び２脚音叉Ｍの梁に同じ値
のコリオリ力に対応する動荷重を印加したときの、外側
の検出用振動子５の梁部６、７の振幅ＸＳと２脚音叉Ｍ
の振幅、すなわち感度の比を縦軸にしており、２脚音叉
Ｍにおける振幅すなわち感度を、１としている。

【００８１】図１０からわかるように、比ＸＵ／ＸＳを
小さくすると感度が大きくなっていくことがわかる。こ
れにより、比ＸＵ／ＸＳを小さくしていくことにより、
本実施形態のような複合音叉において、駆動用振動子１
と検出用振動子５にコリオリ力による振動エネルギーが
分散され、感度を大きく出来ることがわかった。また、
比ＸＵ／ＸＳと感度比の積をみると内側の駆動用振動子
（第１の振動子）１の振幅ＸＵも大きくなっていること
から、比ＸＵ／ＸＳを小さくしていくと振動子全体の振
動エネルギーが大きくなる、即ち振動子の機械インピー
ダンスを低減できることがわかった。

【００８２】以上より、比ＸＵ／ＸＳを小さくすること
により振動子の機械インピーダンスを低減出来、高感度
な振動子が得られることがわかり、高感度なセンサを得
るには比ＸＵ／ＸＳを１０以下にする必要がある。具体
的に比ＸＵ／ＸＳを小さくする方法としては、上記振動
部材Ｇにおいて、外側の第２の振動子（本例では、検出
用振動子）５の梁部６、７間隔ＷＳ（図２参照）と、内
側の第１の振動子（本例では、駆動用振動子）１の梁部
２、３間隔ＷＵ（図２参照）との比ＷＳ／ＷＵを小さく
することが、効果的であることがわかった。

【００８３】比ＸＵ／ＸＳを小さくする、即ち内側の第
１の振動子と外側の第２の振動子とのｘ軸方向への振幅
を同じにするには、２つの振動子の回転振動のしやすさ
を合わせる（即ち両者の慣性モーメントを合わせる）と
いう考えから、それぞれの回転の腕の長さを合わせる、
即ち上記間隔の比ＷＳ／ＷＵを小さくすることが必要で
あり、間隔の比ＷＳ／ＷＵと振幅の比ＸＵ／ＸＳの関係
について検討したところ、図１１のようになることを導
いた。その結果、より高感度な振動子を実現するには、
間隔の比ＷＳ／ＷＵを２．５以上にすることが望ましい
ことを見出した。

【００８４】また、同様に、２つの振動子の回転振動の
しやすさを合わせるという考えから、本実施形態のよう
に、外側の第２の振動子５を第２のトーションビーム１
０を介して支持することが好ましい。さらに、上記振動
部材Ｇにおいて、駆動用振動子１にコリオリ力が入力さ
れた時に、検出用振動子５への捩じれ回転力すなわちト
ルクを大きくするためには、駆動用梁部２、３の間隔Ｗ
Ｕ（図２参照）を大きくすることが望ましく、各梁部の
幅Ｗ１のうちの駆動用梁部２、３の幅ＨＵ（図２参照）
に対し、比ＷＵ／ＨＵが２．５以上にすることが望まし
い。

【００８５】ちなみに、上記従来技術記載の実施例にお
いては比ＷＳ／ＷＵが２．８２であり、且つトーション
ビームを有してない為、慣性モーメントが大きく比ＸＵ
／ＸＳは１０．７程度であり、高い感度を得ることが出
来ない。これに対しトーションビーム９、１０を有して
いる本実施形態では、間隔の比ＷＳ／ＷＵを１．３４と
したとき、振幅の比ＸＵ／ＸＳは１．３３と小さくな
り、コリオリ力入力時の検出用振動子５の検知方向への
振幅は、従来の２脚音叉に対し１．３倍の高感度が得ら
れ、従来技術より１桁以上大きな感度を得ることが出来
た。即ち、本実施形態の構造は、振動エネルギーを高率
良く検出用梁部６、７に伝達でき利得を得ることができ
る構造であることが確認できた。尚、これを実現する為
の参考寸法は、上記図２にて述べた具体的寸法例の様で
ある。

【００８６】また、本実施形態においては、トーション
ビームにより振動子が支持されていることによる効果
は、上記の感度向上効果のみならず、上記検出共振モー
ドを安定して実現させることができるという効果も有す
る。トーションビーム以外、例えば振動子の下部をリジ
ッドに固定したり、上記従来技術の実施例の一部におい
て振動子の板厚方向に円柱型の支持用の穴を設けること
が記載されている。

【００８７】しかし、後者の場合、円柱状のピンをこの
穴に接合し、振動子を側面から支持した場合、上記従来
技術に記載されている検出共振モードは発生するが、本
発明にて提案している検出共振モードは発生しないか、
安定して得ることができない。更に追記するならば、上
記従来技術において、振動子の支持方法は明記されてお
らず、振動子の支持方法は、振動子の構造と同レベルな
ほど重要な要素であり、相互が一体となって構成される
べきものである。そして、本実施形態では、振動子の支
持方法と振動子の構造とが一体となった構成を提供する
ものである。

【００８８】また、本実施形態では、上記図２に示す様
に、駆動用梁部２、３と検出用梁部６、７の幅Ｗ１を同
じとし、且つ駆動用梁部２、３の長さＬ１と検出用梁部
６、７の長さＬ４とを異なるものとしている。そのた
め、駆動共振モード（ｙ軸方向への振動）において互い
の屈曲モードの共振周波数を異ならせ、駆動用梁部３、
４の駆動振動が伝達されたとしても検出用梁部２、５の
屈曲振動は減衰しＳ／Ｎを向上させることができる。

【００８９】また、本実施形態では、駆動振動の共振周
波数（駆動共振周波数）ｆｄと検知振動の共振周波数
（検知共振周波数）ｆｓの比ｆｄ／ｆｓを、例えば１．
０４となるように寸法を設定している為、駆動共振モー
ドと検出共振モードの連成を抑制でき、Ｓ／Ｎを向上さ
せることができる。なお、本発明者の検討によれば、上
記両モードの連成を抑制するには、上記比ｆｄ／ｆｓ
が、０．８≦ｆｄ／ｆｓ≦０．９９又は１．０１≦ｆｄ
／ｆｓ≦１．２、の関係にあることが好ましい。

【００９０】このように、本実施形態においては、各ト
ーションビーム９、１０の作用、両振動子１、５の駆動
共振モードにおける共振周波数の違い、比ｆｄ／ｆｓの
最適化、及び、振幅比ＸＵ／ＸＳ≦２０となるような振
動部材Ｇの寸法設定の各効果により、に駆動用梁部から
検出用梁部への振動漏れを抑制するとともに、駆動用梁
部からのコリオリ力による振動エネルギーを検出用梁部
に効率良く伝達することができ、高いＳ／Ｎを実現する
角速度センサを提供することができる。

【００９１】なお、本実施形態について追記するなら
ば、上記両振動子１、５は、他の圧電材料、例えばＰＺ
Ｔ、ニオブ酸リチウムやランガサイトをダンシングした
りすることにより、形成してもよい。また、半導体を用
いた振動子についても適用できるものである。また、振
動子の厚さは、特に限定しないが、体格上の制約や駆動
周波数、そして製造上から考えた常識から梁部の幅は
０．０１ｍｍ〜５ｍｍを前提に考えており、駆動共振周
波数ｆｓと検知共振周波数ｆｄとの関係から、厚さはそ
の半分から２倍、即ち０．００５ｍｍ〜１０ｍｍを前提
に考えている。 （第２実施形態）本第２実施形態の基本構成を図１２に
示す。図１２は本実施形態の角速度センサの斜視図であ
る。本実施形態においても振動部材Ｇは、大きくは、駆
動用振動子１、検出用振動子５、第１のトーションビー
ム９及び第２のトーションビーム１０とから構成されて
いる。以下、主として上記第１実施形態と異なるところ
について述べ、同一部分は図中同一符号を付して説明を
簡略化することとする。

【００９２】駆動用振動子（第１の振動子）１は、２本
の駆動用梁部（第１の梁部）２、３、及び連結部（第１
の連結部）４からなり、略Ｕ字形状を成す。検出用振動
子（第２の振動子）５は、２本の検出用梁部（第２の梁
部）６、７、及び連結部（第２の連結部）８からなり、
略Ｕ字形状を成しており、検出用振動子５のＵ字形状の
内周面が、駆動用振動子１のＵ字形状の外周面と対向す
るように配置されている。

【００９３】ここで、図１２においても、上記第１実施
形態と同様、ｘｙｚ直交座標系が構成され、以下、この
ｘｙｚ直交座標系に基づいて説明する。第１のトーショ
ンビーム９は第１及び第２の連結部４、８にそれぞれ固
定されて両振動子１、５を連結し、第２のトーションビ
ーム１０は第２の連結部８及び基板１３に固定されたス
ペーサ１２に固定されている。そして、振動部材Ｇは全
体として、接続部１１及びスペーサ１２を介し、基板１
３に対して自由に振動出来るように浮遊した状態で支持
される。

【００９４】また、上記第１実施形態と同様、両トーシ
ョンビーム９、１０のｙ軸方向の幅は、駆動用振動子１
のｙ軸方向の幅よりも狭く、且つ、それぞれのトーショ
ンビーム９、１０のｚ軸方向の中心軸は、ｚ軸と略一致
するように配置されている。ここで、本実施形態では、
振動部材Ｇは、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン鉛）の
ような圧電体をダイシング等の機械加工することによっ
て一体成形されており、各梁部２、３、６、７は、図１
２中の白抜き矢印に示す様に、ｘ軸方向に分極処理され
ている。

【００９５】そして、接続部１１は、図１２に示す様
に、上記スペーサ１２を介して基板１３と溶接等により
接合固定されている。なお、スペーサ１２と基板１３と
の接合も溶接等により行われている。また、上記第１実
施形態と同様、振動部材Ｇの寸法関係は、振幅の比Ｘ
Ｕ／ＸＳを１０以下とすること、ｙ軸方向への振動モ
ードの共振周波数を第１の梁部２、３（ｆｄ）と第２の
梁部６、７（ｆｄ₀ ）とで異なるようにすること、駆
動、検知振動の共振周波数の比ｆｄ／ｆｓが所定範囲に
なるようにすること、等の制約条件を満足するように設
定されている。

【００９６】ここで、図１３の説明図を参照して、本実
施形態の振動部材Ｇにおける各部の具体的寸法の一例を
挙げる。図１３は振動部材Ｇをｘ軸方向から示したもの
であり、各寸法符号Ｌ１〜Ｌ６、Ｗ１〜Ｗ５、ＷＳ及び
ＷＵは、上記第１実施形態と同様の部位における寸法を
いう。ｚ軸方向の寸法において、駆動用梁部２、３の長
さＬ１は９ｍｍ、連結部４の寸法Ｌ２は２ｍｍ、第１の
トーションビーム９の長さＬ３は１ｍｍ、検出用梁部
６、７の長さＬ４は１１ｍｍ、連結部８の寸法Ｌ５は２
ｍｍ、第２のトーションビーム１０の長さＬ６は１ｍｍ
である。

【００９７】ｙ軸方向の寸法において、各梁部２、３、
６、７の幅Ｗ１はいずれも１．２ｍｍ、スリット幅Ｗ
２、Ｗ３は共に０．４ｍｍ、スリット幅Ｗ４は４．０ｍ
ｍである。従って、振動子１全体では９．６ｍｍとな
る。また、トーションビーム９、１０の寸法Ｗ５は１．
４ｍｍ、梁部２、３の中心軸間隔ＷＵと梁部６、７の中
心軸間隔ＷＳの比ＷＳ／ＷＵは約１．６となるようにし
てある。

【００９８】このように、両トーションビーム９、１０
のｙ軸方向寸法Ｗ５は、内側一対の梁部２と梁部３との
間隔Ｗ４よりも小さい。また、振動部材Ｇのｘ軸方向寸
法（厚み）ｔは、本実施形態では各部分で均一であり、
例えば上記具体的寸法例では、１．５ｍｍとしている。
次に、本実施形態の電極構成について説明する。ここ
で、振動部材Ｇにおいてｘ軸と直交する面のうち、基板
１３と対向する面をＸ２面とし、このＸ２面とは反対側
の面をＸ１面とする。また、振動部材Ｇにおいてｙ軸と
直交する面であって検出用梁部６、７の外周面側の面の
うち梁部６と同一面をＹ２面とし、梁部７と同一面をＹ
１面とする。なお、本実施形態においても、Ｘ１面及び
Ｘ２面のそれぞれの面において、両振動子１、５、両ト
ーションビーム９、１０及び接続部１１は、同一面を構
成している。

【００９９】本実施形態では、これらＸ１、Ｘ２、Ｙ
１、Ｙ２面上に後述の各電極が構成されており、その電
極構成は図１４の展開図に示される。図１４において
（ａ）はＸ１面、（ｂ）はＸ２面、（ｃ）はＹ１面、
（ｄ）はＹ２面の電極構成を示す。以下、図１４を参照
して説明する。２０は駆動電極（駆動手段）であり、Ｘ
１面において梁部３の外周側から連結部４を通って梁部
２の外周側に渡って連続して形成されている。２１はモ
ニタ電極（モニタ手段）であり、Ｘ１面において梁部３
の内周側から連結部４を通って梁部２の内周側に渡って
連続して形成されている。

【０１００】２２、２３及び２４は角速度検出用の角速
度検出電極（角速度検出手段）である。角速度検出電極
２２は、Ｙ１面において梁部７の略全域に渡って形成さ
れている。一方角速度検出電極２３はＸ１面において梁
部６の略全域に渡り、角速度検出電極２４はＸ２面にお
いて梁部６の略全域に渡って形成されている。そして、
全ての角速度検出電極２２〜２４は、図１４に示す様
に、各面上に形成された引出し電極２５、２６及び２７
によって接続され導通している。角速度検出電極２２と
２３とは、引出し電極２５（Ｙ１面上）及び引出し電極
２６（Ｘ１面上）を介して接続され、角速度検出電極２
３と２４とは、引出し電極２７（Ｙ２面上）を介して接
続されている。

【０１０１】２８、２９、３０及び３１は、上記駆動、
モニタ、及び角速度検出電極２０〜２４の基準電位とな
る共通電極である。共通電極２８はＸ１面において梁部
７の略全域に、共通電極２９はＸ２面において振動子１
の略全域に渡って連続的に形成されている。また、共通
電極３０はＸ２面において梁部７の略全域から連結部８
の略全域に渡って連続して形成されており、共通電極３
１はＹ２面において梁部６の略全域に渡り形成されてい
る。

【０１０２】そして、全ての各共通電極２８〜３１は、
図１４に示す様に、各面上に形成された引出し電極３
２、３３、３４及び３５によって接続され導通してい
る。共通電極２８と３０とは、引出し電極３２（Ｙ１
面）を介して、共通電極２９と３０とは、引出し電極３
３（Ｘ２面の第１のトーションビーム９部位）を介し
て、共通電極３０と３１とは、引出し電極３４（Ｘ２
面）及び引出し電極３５（Ｙ２面）を介して接続されて
いる。

【０１０３】また、Ｘ１面において、連結部８には、後
述のワイヤボンディング用のパット電極３６及び３７が
形成されている。パット電極３６は、角速度検出電極２
２〜２４と導通する引出し電極２６の途中部に、パット
電極３７は、共通電極２８から延びる引出し電極３８の
終端部に位置し、それぞれ引出し電極２６、３８よりも
幅広に形成されている。従って、パット電極３６は角速
度検出電極２２〜２４と導通し、パット電極３７は共通
電極２８〜３１と導通する形となる。

【０１０４】なお、振動子１におけるｙ軸方向と直交す
る面のうち梁部６と梁部２との対向面、梁部２と梁部３
との対向面、梁部３と梁部７との対向面には電極は形成
されていない。また、駆動電極２０とモニタ電極２１、
角速度検出電極２２と共通電極２８、３０、及び角速度
検出電極２３、２４と共通電極３１は、それぞれ隙間を
開けて形成され、導通していない。

【０１０５】また、図１２に示す様に、基板１３には、
後述の制御回路（制御手段）Ａ１０と接続されるターミ
ナル（リード端子）Ｔ１〜Ｔ４が設けられている。そし
て、ターミナルＴ１はワイヤＷ１を介して駆動電極２０
と接続され、ターミナルＴ２はワイヤＷ２を介してパッ
ト電極３７と接続され、ターミナルＴ３はワイヤＷ３を
介してモニタ電極２１と接続され、ターミナルＴ４はワ
イヤＷ４を介してパット電極３６と接続されている。上
記各ワイヤの結線は、例えばワイヤボンディングにて行
われる。

【０１０６】次に、本実施形態の角速度センサに備えら
れた上記制御回路Ａ１０について、図１５に示すブロッ
ク図を参照して述べる。上記第１実施形態と同様に、制
御回路Ａ１０は大きくは、駆動系Ａ１１と、検出系Ａ１
２とに分かれる。なお、振動部材Ｇはパット電極３７よ
り回路に接続され基準電位に設置されている。駆動系Ａ
１１は、上記第１実施形態と同様、モニタ電極２１から
の出力（電流）を電圧に変換するチャージアンプ１００
と、ＡＧＣ回路１０１とから構成される。ＡＧＣ回路１
０１は、チャージアンプ１００からのフィードバック信
号が一定電圧となるように維持しつつ、この一定電圧を
駆動電極２０に印加する。

【０１０７】検出系Ａ１２は、パット電極３６を介して
角速度検出電極２２〜２４からの出力（電流）を電圧に
変換する電流−電圧変換回路１０２と、電流−電圧変換
回路１０２以降に設けられた同期検波回路１０３と、同
期検波回路１０３以降に設けられたＬＰＦ１０４と、チ
ャージアンプ１００からのフィードバック信号を９０°
移相する移相回路１０５とから構成されている。

【０１０８】そして、電流−電圧変換回路１０２からの
出力は、同期検波回路１０３にて、上記移相回路１０５
で移相されたフィードバック信号に基づき同期検波され
た後、ＬＰＦ１０４にて、平滑化されて直流電圧に変換
されて角速度信号として出力されるようになっている。
次に、本実施形態の作動について説明する（図７、図８
（ａ）参照）。まず、Ｘ１面、Ｘ２面に形成された駆動
電極２０と共通電極２９との間に交流電圧を印加するこ
とにより、駆動用梁部２、３において電荷の偏在が発生
し、駆動用梁部２、３が、図７に示す様に、駆動共振モ
ードにて共振する。

【０１０９】ここで、上記第１実施形態と同様に、この
駆動共振モードにおいてモニタ電極２１から出力される
振幅に比例した電流を、ＡＧＣ回路１０１によってモニ
タしながら、駆動信号を駆動電極２０に印加する。こう
して、自励発振が行われ、駆動用梁部２、３において駆
動振動が行われる。この駆動共振モードにおいてｚ軸回
りの角速度入力が０ならば、検出用梁部６、７は、ほと
んどｙ軸方向に振動しないため、角速度検出電極２２〜
２４からの出力即ちノイズＮは極めて小さい。例えば、
駆動用梁部２、３の振幅に比べて検出用梁部６、７の振
幅は約１／２００００程度である。これは、上記駆動共
振モード（駆動振動）の共振周波数と、検出用梁部６、
７がｙ軸方向に屈曲振動するモードの共振周波数とを異
ならせるように、振動部材Ｇの寸法及び形状を設定して
いるためであり、詳細は後述する。

【０１１０】従って、駆動共振モードにおいては、実質
的には駆動用梁部２、３の駆動振動だけが行われている
状態となる。そして、駆動振動中に、ｚ軸回りの角速度
が入力された場合、振動している駆動用梁部２、３には
コリオリ力が発生する。すると、駆動用梁部２、３は、
駆動振動方向（駆動共振モードの方向）と直交するｘ軸
方向において、各駆動用梁部２、３が互いに逆方向に力
を受ける。この力によって、連結部４のうち梁部２の支
持部位近傍と梁部３の支持部位近傍とにおいても、ｘ軸
方向（図７において紙面垂直方向）に互いに逆方向の力
が発生する。

【０１１１】従って、連結部４がｚ軸回りに回転振動を
起こし、この回転振動による第１のトーションビーム９
の捩じれ振動が、第２の連結部８に伝達され、検出用梁
部６、７にも振動が連成してｘ軸方向に互いに逆方向に
振動する。このとき、本実施形態においても、図８
（ａ）に示す第１の検出共振モードとなる。ここで、検
出用梁部６、７のｘ軸方向への互いに逆相の振動を検知
振動として、その角速度に比例した振幅を角速度検出電
極２２〜２４からの出力（電流）として電流−電圧変換
回路１０２にて電圧に変換する。この電圧を、移相回路
１０５からのフィードバック信号（モニタ信号）を基準
に同期検波回路１０３にて検波処理を行い、ＬＰＦ１０
４を通して最終出力とする。この最終出力は角速度に比
例したＤＣ出力（角速度信号）を発生する。

【０１１２】なお、梁部２側における角速度検出電極２
３、２４と共通電極３１との位置関係は、梁部５側にお
ける角速度検出電極２２と共通電極２８、２９との位置
関係の逆の位置関係としている。そのため、梁部２と梁
部５とが互いに逆方向に対称に（逆相に）振動するよう
な上記検知振動においては、角速度検出電極２２と角速
度検出電極２３及び２４とから検出される電流は同位相
となる。

【０１１３】ところで、本実施形態においても、上記第
１実施形態と同様、第１及び第２のトーションビーム
９、１０の幅Ｗ５（図１３参照）が、駆動用梁部２と３
の間の幅Ｗ４よりも狭いため、駆動用梁部２、３の駆動
振動における振動漏れの抑制、及び両振動子１、５にお
ける不要振動の低減がなされる。また、上記第１実施形
態と同様、第１及び第２のトーションビーム９、１０
は、ｚ軸と略一致するように配置されているので、ｚ軸
回りの捩じれ振動のみを伝達しやすくなり、駆動用梁部
２、３からのコリオリ力による振動（ｘ軸方向への振
動）のエネルギーを、捩じれ振動として効率良く検出用
梁部６、７に伝達することができる。

【０１１４】よって、本実施形態においても、上記第１
実施形態と同様、上記従来技術と比べて、角速度検出に
必要な捩じれだけを伝達しやすいというトーションビー
ムの特性を適用し、Ｓ／Ｎを向上させることができる。
つまり、第１のトーションビーム９が主として捩じれ振
動しか伝達しないため、角速度が入力され駆動用梁部
２、３がｚ軸回りに回転振動し、第１のトーションビー
ム９に捩じれ振動が発生したときだけ、検出梁部６、７
には振動エネルギーが伝達される。

【０１１５】また、本実施形態においても、上記図１３
に示す様に、駆動用梁部２、３と検出用梁部６、７の幅
Ｗ１を同じとし、且つ駆動用梁部２、３の長さＬ１と検
出用梁部６、７の長さＬ４とを異なるものとしている。
そのため、駆動共振モード（ｙ軸方向への振動）におい
て互いの屈曲モードの共振周波数が異なり、駆動用梁部
３、４の駆動振動（例えばｆｄ＝５３１０Ｈｚ）が伝達
されたとしても検出用梁部２、５の屈曲振動（例えばｆ
ｄ₀ ＝３９７６Ｈｚ）は減衰しＳ／Ｎを向上させること
ができる。

【０１１６】また、本実施形態では、駆動共振周波数ｆ
ｄと検知共振周波数ｆｓの比ｆｄ／ｆｓを、例えば１．
１３となるように振動部材Ｇの寸法を設定している為、
駆動共振モードと検出共振モードの連成を抑制でき、Ｓ
／Ｎを向上させることができる。なお、本発明者の検討
によれば、本実施形態においても、比ｆｄ／ｆｓは、上
記第１実施形態と同様の範囲にあることが好ましい。

【０１１７】更に、本実施形態においても、上記第１実
施形態と同様、上記第１の検出共振モード（図８（ａ）
参照）において、振幅の比ＸＵ／ＸＳが１０以下となる
ように振動部材Ｇの寸法（図１３参照）が形成されてい
るのが特徴であり、Ｓ／Ｎを向上させるポイントであ
る。本実施形態においても上記第１実施形態と同様、第
１の検出共振モードにおいて、上記比ＸＵ／ＸＳを小さ
くしていくと、検出用梁部６、７にも振動エネルギーが
分配され、コリオリ力入力時に検出用梁部６、７の検出
方向（ｘ軸方向）の振幅（感度Ｓ）が大きくなり、セン
サのＳ／Ｎを向上することができる。即ち、図１３に示
す、外側の検出用振動子５の梁部６、７間隔ＷＳと内側
の駆動用振動子１の梁部２、３間隔ＷＵとの比ＷＳ／Ｗ
Ｕを小さくすれば、振幅比ＸＵ／ＸＳを小さくできる。

【０１１８】本例では、この間隔の比ＷＳ／ＷＵを１．
６とし、且つ第１のトーションビーム９を有しているた
め、振幅の比ＸＵ／ＸＳは３．１と小さくなり、コリオ
リ力入力時の検出用梁部６、７の検知方向への振幅は、
すなわち感度利得Ｓは従来の２脚音叉と同等レベルとな
っている。ちなみに、第１の検出共振モードを用いた場
合、振幅比ＸＵ／ＸＳが１０よりも大きいと、感度利得
Ｓは、従来の２脚音叉と比べ１桁以上小さくなってしま
う。

【０１１９】このように、本実施形態においても、は各
トーションビーム９、１０の作用、両振動子１、５の駆
動共振モードにおける共振周波数の違い、比ｆｄ／ｆｓ
の最適化、及び、振幅比ＸＵ／ＸＳ≦１０となるような
振動部材Ｇの寸法設定の各効果により、駆動用梁部から
検出用梁部への振動漏れを抑制するとともに、駆動用梁
部からのコリオリ力による振動エネルギーを検出用梁部
に効率良く伝達することができ、高いＳ／Ｎを実現する
角速度センサを提供することができる。

【０１２０】なお、本実施形態について追記するなら
ば、上記両振動子１、５は、他の圧電材料、例えばＺカ
ット水晶をエッチングしたり、ニオブ酸リチウムやラン
ガサイトをダイシングしたりすることにより、形成して
もよい。いずれにおいても、圧電体の一体成形にて製造
できるため安価な製造コストを実現できる。また、本実
施形態において、第２のトーションビーム１０が無いも
のとしてもよい。つまり、振動子１、５及び第１のトー
ションビーム９を、第２のトーションビーム１０を介し
て支持しなくても、振動子５の底部すなわち連結部８を
クランプして支持するものとしても、第１のトーション
ビーム９の効果により、駆動用梁部から検出用梁部への
振動漏れを抑制し、従来より高いＳ／Ｎが得られる。

【０１２１】（第３実施形態）上記第１及び第２実施形
態では、検出共振モードとして、第１の検出共振モード
（図８（ａ）参照）を用いたが、本実施形態は、検出共
振モードを、図８（ｂ）に示す第２の検出共振モードと
した点が上記第１実施形態と異なる。本実施形態の第２
の検出共振モードでは、ｘ軸方向において、駆動用梁部
２、３が互いに逆相に振動し、検出用梁部６、７が互い
に逆相振動しつつ、４本の梁部のうちｚ軸の片側の２本
の梁部６、２の組と他側の２本の梁部３、７の組とが互
いに逆方向へ振動する。

【０１２２】この第２の検出共振モードを実現するに
は、上記振動子１及び５において、上記第１及び第２実
施形態よりも、各梁部２、３、６、７の幅Ｗ１（図２参
照）を小さくすればよい。また、本実施形態において
は、振動部材Ｇの寸法は、第１の梁部２、３の振幅ＸＵ
と第２の梁部６、７の振幅ＸＳにおいて、上記第１実施
形態の比ＸＵ／ＸＳとは逆の比ＸＳ／ＸＵを１０以下と
すること、及び上記第１及び第２実施形態にて述べた制
約条件、を満足するように設定されている。

【０１２３】この第２の検出共振モードは、第１の検出
共振モードに対し、同じ大きさの振動子でも低い共振周
波数を有するため、振動子の低周波数化が可能である。
そのため、低周波振動が要求される検出回路（制御回路
の検出系Ａ１２）構成やセンサの応答性等に応じて使用
することが出来る。 （第４実施形態）本実施形態の構成を図７の斜視図に示
す。上記各実施形態では、振動部材Ｇにおいて、第２の
トーションビーム１０（図１及び図１２参照）は、第２
の連結部８から第２の梁部６、７とは反対方向に延びる
ように形成されていたが、本実施形態では、振動部材Ｇ
は第２のトーションビームを２本（図１６中の５０及び
５１）有した構造であることが特徴である。

【０１２４】すなわち、一方の第２のトーションビーム
５０は、第２の連結部８から第２の梁部６、７とは反対
方向に延びるように形成され、他方の第２のトーション
ビーム５１は第１の連結部４から第１の梁部２、３と同
一方向に延びるように形成されていることを特徴とす
る。なお、以下、主として上記各実施形態と異なる点に
ついて述べ、同一部分には図中同符号を付して説明を簡
略化する。

【０１２５】本実施形態の第１及び第２の振動子１及び
５は、図１２に示すものと同様の構成であり、振動子１
及び５は、それぞれ、第１の梁部２、３と第１の連結部
４、及び、第２の梁部６、７と第２の連結部５を有し、
略Ｕ字形状を成す。本実施形態でも、内周側の第１の振
動子１が駆動用振動子、外周側に相似形に位置する第２
の振動子５が検出用振動子として構成され、両振動子１
及び５は第１のトーションビーム９にて連結されてい
る。ここで、各振動子１、５とｘｙｚ直交座標系の各軸
との関係は、上記第１実施形態と同様である。

【０１２６】図１６に示す様に、本実施形態では両振動
子１、５及び第１のトーションビーム９を支持する第２
のトーションビーム５０、５１が２本あるが、以下、便
宜上図１６の上下に対応させて、５０を下側トーション
ビーム、５１を上側トーションビームということとす
る。下側トーションビーム５０は第２の連結部８から第
２の梁部６、７とは反対方向に延びるように形成され、
上側トーションビーム５１は第１の連結部４から第１の
梁部２、３と同一方向に延びるように形成されており、
それぞれの終端部には、後述のフレーム５２と接合され
るための接続部５０ａ、５１ａが形成されている。

【０１２７】そして、各トーションビーム９、５０、５
１は、は振動子１及び５の中心線（すなわちｚ軸）上に
位置する。また、各トーションビーム９、５０、５１の
ｙ軸方向の幅は、駆動用振動子１のｙ軸方向の幅（本実
施形態では、第１の梁部２、３の配列間隔Ｗ４）よりも
狭いものとしている。これら両振動子１、５、第１のト
ーションビーム９、第２のトーションビーム５０、５
１、及び両接続部５０ａ、５１ａは、例えばｘカット水
晶のような圧電体をダイシングカットすることにより一
体形成され、振動部材Ｇを構成している。なお、水晶の
軸はｘｙｚ直交座標系とは無関係であり、所望の方向と
する。

【０１２８】そして、両接続部５０ａ、５１ａとガラス
製の上記フレーム５２とが化学的な結合により接合され
ることで、振動部材Ｇは自由に振動出来るように、フレ
ーム５２に対して浮遊した状態としている。本実施形態
においても、検出共振モードとして上記第１及び第２の
検出共振モードが使用可能であるが、上記各実施形態と
同様にして、用いる検出共振モードに応じた振動部材Ｇ
の寸法を設定することができることは勿論である。以
下、第２の検出共振モードを用いるものとして説明す
る。

【０１２９】次に、本実施形態の電極構成について説明
する。振動部材ＧにおけるＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２面は
上記第１実施形態と同様であり、図１７において（ａ）
はＸ１面、（ｂ）はＸ２面、（ｃ）はＹ１面、（ｄ）は
Ｙ２面の電極構成を示す。以下、図１７を参照して説明
する。なお、本実施形態でも、Ｘ１面及びＸ２面のそれ
ぞれの面において、両振動子１、５、各トーションビー
ム９、５０、５１及び両接続部５０ａ、５１ａは、同一
面を構成している。

【０１３０】６０及び６１は駆動電極（駆動手段）であ
り、Ｘ１面において、それぞれ、梁部２の外周側部位及
び梁部３の外周側部位に形成されている。６２はモニタ
電極（モニタ手段）であり、Ｘ１面において梁部３の内
周側部位に形成されている。６３及び６４は、角速度検
出用の角速度検出電極（角速度検出手段）である。角速
度検出電極６３は、Ｙ１面において梁部７の略全域に渡
って形成されており、角速度検出電極６４は、Ｙ２面に
おいて梁部６の略全域に渡って形成されている。

【０１３１】そして、Ｘ１面において、両駆動電極６
０、６１は、第１の連結部４に形成された引出し電極６
５と連結部４及び上側トーションビーム５１に形成され
た引出し電極６６とによって、接続部５１ａに形成され
たパット電極６７に電気的に接続されている。また、Ｘ
１面において、モニタ電極６２は、第１の連結部４から
上側トーションビーム５１に渡って形成された引出し電
極６８によって、接続部５１ａに形成されたパット電極
６９に電気的に接続されている。

【０１３２】そして、角速度検出電極６３は、Ｙ１面に
形成された引出し電極７０及びＸ１面において第２の連
結部８及びトーションビーム５０に形成された引出し電
極７１を介して、接続部５０ａに形成されたパット電極
７２と電気的に接続されている。一方、角速度検出電極
６４は、Ｙ２面に形成された引出し電極７３及びＸ１面
において第２の連結部８及びトーションビーム５０に形
成された引出し電極７４を介して、接続部５０ａに形成
されたパット電極７５と電気的に接続されている。

【０１３３】７６、７７、７８、７９、及び８０は、上
記駆動、モニタ、及び角速度検出電極６０〜６４の基準
電位となる共通電極である。共通電極７６はＸ１面にお
いて梁部６の略全域から第２の連結部８を通り梁部７の
略全域に渡って連続して形成されており、共通電極７７
はＸ２面において梁部２の略全域から第１の連結部４を
通り梁部３に渡って連続して形成されている。

【０１３４】また、共通電極７８はＸ２面において梁部
７の略全域に、共通電極７９はＸ２面において梁部６の
略全域に、それぞれ形成されている。また、共通電極８
０はＸ１面において梁部２の内周側に形成され、梁部２
において梁部３と対向する面に形成された短絡用電極８
０ａ（図１６参照）によって共通電極７７と導通してい
る。

【０１３５】そして、Ｘ２面の共通電極７７〜７９は、
Ｘ２面において両連結部４、８及び第１のトーションビ
ーム９に渡って連続して形成された引出し電極８１によ
って電気的に接続されており、更に、Ｘ２面の共通電極
７８とＸ１面の共通電極７６とは、Ｙ１面に形成された
引出し電極８２を介して導通し、Ｘ２面の共通電極７９
とＸ１面の共通電極７６とは、Ｙ２面に形成された引出
し電極８３を介して導通している。

【０１３６】また、共通電極７６は、Ｘ１面において第
２の連結部８から下側トーションビーム５０、接続部５
０ａに渡って形成された引出し電極８４を介して、接続
部５０ａに形成されたパット電極８５に電気的に接続さ
れている。従って、パット電極６７は駆動電極６０、６
１と、パット電極６９はモニタ電極６２と、パット電極
７２は角速度検出電極６３と、パット電極７５は角速度
検出電極６４と、パット電極８５は全共通電極７６〜８
０と、それぞれ導通する形となる。これらパット電極
は、後述の制御回路（制御手段）Ｂ１０とワイヤボンデ
ィングによって結線される部分である。なお、上記各電
極６０〜８５は、Ｃｒ、Ａｕ等の蒸着等によって形成し
ている。

【０１３７】次に、本実施形態の角速度センサに備えら
れた上記制御回路Ｂ１０について、図１８に示すブロッ
ク図を参照して述べる。制御回路Ｂ１０は大きくは、駆
動用梁部２、３を自励発振（自励振動）によって駆動振
動させる駆動系Ｂ１１と、検出用梁部６、７の検知振動
を検知して角速度検出を行う検出系Ｂ１２とに分かれ
る。振動部材Ｇはパット電極８５よりワイヤボンディン
グ等で回路に接続され基準電位に設置されている。

【０１３８】駆動系Ｂ１１は、上記駆動系Ａ１１、Ｃ１
１と同様の構成であり、チャージアンプ１００とＡＧＣ
回路１０１とから構成される。ここで、チャージアンプ
１００にはモニタ電極６２の出力がパット電極６９から
入力され、フィードバック信号（モニタ信号）によって
ＡＧＣ回路１０１からはパット電極６７を通して駆動電
極６０、６１に一定電圧が印加される。

【０１３９】検出系Ｂ１２は、上記検出系Ｃ１２と同様
の構成であり、パット電極７２、７５を介して角速度検
出電極６３、６４からの出力（電流）を電圧に変換する
電流−電圧変換回路２０２ａ、２０２ｂと、差動回路２
０３と、同期検波回路１０３と、ＬＰＦ１０４と、移相
回路１０５とから構成されている。そして、上記検出系
Ｃ１２と同様、電流−電圧変換回路２０２ａ、２０２ｂ
からの出力を、角速度信号として出力するようになって
いる。

【０１４０】次に、本実施形態の作動について説明す
る。まず、Ｘ１面、Ｘ２面に形成された駆動電極６０、
６１と共通電極７７との間に交流電圧を印加することに
より、上記同様に、駆動用梁部２、３が、図７に示す様
に、駆動共振モードにて共振する。この駆動共振モード
における振幅をモニタ電極６２からの出力を、上記同様
にモニタして、自励振動（自励発振）を行い、駆動用梁
部２、３を駆動振動させる。

【０１４１】本実施形態においても、ｙ軸方向に屈曲振
動するモードの共振周波数を、駆動用梁部２、３と検出
用梁部６、７とで異ならせるように、駆動用梁部３、４
の長さＬ１と検出用梁部６、７の長さＬ４とを異ならせ
て設定している為、駆動共振モードにおいてｚ軸回りの
角速度入力が０ならば、検出用梁部６、７は、ほとんど
ｙ軸方向に振動せず、角速度検出電極６３、６４からの
出力即ちノイズＮは極めて小さい。従って、駆動共振モ
ードにおいては、実質的には駆動用梁部２、３の駆動振
動だけが行われている状態となる。

【０１４２】そして、駆動振動中に、ｚ軸回りの角速度
が入力された場合、上記各実施形態と同様に、振動して
いる駆動用梁部２、３に発生するコリオリ力が、第１の
連結部４、第１のトーションビーム９、第２の連結部８
へと順に捩じれ振動として伝達される。そのため、検出
用梁部６、７のｘ軸方向への逆相の振動（検知振動）が
連成され、図８（ｂ）に示す第２の検出共振モードが発
生する。

【０１４３】この検知振動により、角速度検出電極６
３、６４からはｘ軸方向への振幅、すなわち角速度に比
例した電流が発生する。その電流は、パット電極７２、
７５を介し、電流−電圧変換回路２０２ａ、２０２ｂに
て電圧に変換される。本実施形態の場合も、上記第１実
施形態と同様、角速度検出電極６３、６４からの出力が
逆相に発生するようになっているため、差動回路２０３
にて減算処理を行い、移相回路１０５からのフィードバ
ック信号（モニタ信号）を基準に同期検波回路１０３に
て検波処理を行い、ＬＰＦ１０４を通して平滑化された
信号を最終出力とする。この最終出力は角速度に比例し
たＤＣ出力（角速度信号）を発生する。

【０１４４】ところで、本実施形態においては、３本の
トーションビーム９、５０、５１が、いずれもｙ軸方向
に上記程度の細い幅を有するとともに、ｚ軸方向の軸が
ｚ軸と略一致するように配置されているため、上記各実
施形態と同様に、振動漏れの抑制効果、不要振動低減効
果、及び捩じれ振動の伝達特性効果を実現できる。ま
た、本実施形態では、第２の検出共振モードを用いてい
るため、駆動用梁部２、３の振幅ＸＵと検出用梁部６、
７の振幅ＸＳとの振幅比ＸＳ／ＸＵを１０以下とするよ
うに、上記梁部の間隔比ＷＳ／ＷＵ等、振動部材Ｇの寸
法を設定している。

【０１４５】このように、本実施形態においても、各ト
ーションビーム９、５０、５１の作用、両振動子１、５
の駆動共振モードにおける共振周波数の違い、比ｆｄ／
ｆｓの最適化、及び、振幅比ＸＳ／ＸＵ≦１０となるよ
うな振動部材Ｇの寸法設定の各効果により、駆動用梁部
から検出用梁部への振動漏れを抑制するとともに、駆動
用梁部からのコリオリ力による振動エネルギーを検出用
梁部に効率良く伝達することができ、高いＳ／Ｎを実現
する角速度センサを提供することができる。

【０１４６】さらに、本実施形態は、振動部材Ｇが両持
ちのトーションビーム５０、５１により支持されている
ため、片持ち支持に比べて耐衝撃性に優れていること、
２つのトーションビーム５０、５１に駆動系Ｂ１１と検
出系Ｂ１２の配線を分離出来るため耐電気ノイズに優れ
ていること、及び、圧電体にて一体形成しているため安
価であることという特長を有する。

【０１４７】なお、本実施形態において、下側トーショ
ンビーム５０は、上記第１及び第２実施形態における第
２のトーションビーム１０と基本的には同じ構成であ
り、上側トーションビーム５１は、第２のトーションビ
ームである下側トーションビーム５０とは反対方向に、
更に付加された第３のトーションビームとみなすことも
できる。

【０１４８】また、本実施形態において、追記するな
ら、Ｚカット水晶等をエッチングして振動部材Ｇを形成
してもよい。 （第５実施形態）上記第１〜第３実施形態の振動部材Ｇ
は、両振動子１、５及び両トーションビーム９、１０
が、圧電体により一体成形されたものであった。本実施
形態の振動部材Ｇは、上記第２実施形態の振動部材Ｇ構
成を基にしたものであるが、両振動子１、５と両トーシ
ョンビーム９、１０とが別体に成形され、連結接合され
たものであることを特徴とする。以下、主として上記第
２実施形態と異なる部分について述べ、同一部分につい
ては、図中、同符号を付して説明を省略する。

【０１４９】本実施形態の構成を図１９に示す。駆動用
振動子（第１の振動子）１及び検出用振動子（第２の振
動子）５は、上記第２実施形態と同一であり、ＰＺＴの
ような圧電体から構成されている。本実施形態の第１の
トーションビーム９において、両端部に、ｙ軸方向の幅
が第１の連結部４のｙ軸方向の幅と略同等である接続部
９ａ及び９ｂが、耐久性の高い材料（例えば、４２アロ
イ等の金属等）にて一体成形されて設けられている。図
１９に示す様に、片方の接続部９ａは第１の連結部４
に、他方の接続部９ｂは第２の連結部８に接着等により
接合されており、第１のトーションビーム９は、両接続
部９ａ、９ｂを介して両振動子１、５を連結した形とな
っている。

【０１５０】また、本実施形態の第２のトーションビー
ム１０の片端部には第２の連結部８に接続される接続部
（振動子側接続部）１０ａが、他端部には上記第１実施
形態と同様のスペーサ１２と接合される接続部（基板側
接続部）１１が、上記耐久性の高い材料にて一体成形に
より設けられている。接続部１０ａのｙ軸方向の幅は、
第２の連結部８のｙ軸方向の幅と略同等である。

【０１５１】つまり、第１のトーションビーム９及び両
接続部９ａ、９ｂによって、両振動子１、５を連結する
第１の支持部が構成され、第２のトーションビーム１０
及び両接続部１０ａ、１１によって、両振動子１、５及
び上記第１の支持部を支持する第２の支持部が構成され
ている。図１９に示す様に、片方の接続部１０ａは第２
の連結部８に接着等により接合され、他方の接続部１０
ｂはスペーサ１２に溶接等により接合されており、第２
のトーションビーム１０は、両接続部１０ａ、１０ｂを
介して両振動子１、５及び第１の支持部を支持する形と
なっている。ここで、両トーションビーム９、１０の形
状及び配置関係は、上記第１および第２実施形態と同様
である。

【０１５２】また、本実施形態においても、検出共振モ
ードとして上記第１及び第２の検出共振モードが使用可
能であるが、上記各実施形態と同様にして、用いる検出
共振モードに応じた振動部材Ｇの寸法を設定することが
できることは勿論である。次に、本実施形態の電極構成
について図２０及び図２１を参照して述べるが、基本的
には上記第２実施形態と同様である。図２０は第１の振
動子（駆動用振動子）１上の電極構成を示すもので、
（ａ）はＸ１面、（ｂ）はＸ２面、（ｃ）はＹ１面、
（ｄ）はＹ２面の電極構成を示し、図２１は第２の振動
子（検出用振動子）５上の電極構成を示すもので、
（ａ）はＸ１面、（ｂ）はＸ２面、（ｃ）はＹ１面、
（ｄ）はＹ２面の電極構成を示す。

【０１５３】なお、本実施形態の振動部材ＧにおけるＸ
１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２面も上記第１実施形態と同様であ
るが、ここでは、さらに図２０（ｃ）及び（ｄ）に、振
動部材Ｇにおいてｙ軸と直交する面であって駆動用梁部
２、３の外周面側の面のうち梁部２と同一面を第１の振
動子１のＹ２面とし、梁部３と同一面を第１の振動子１
のＹ１面として表してある。

【０１５４】本実施形態では、上記第２実施形態におけ
る引出し電極３３（図１４（ｂ）参照）の代わりとして
導電金属製の第１のトーションビーム９と両接続部９
ａ、９ｂを介して、共通電極２９と３０とが電気的に接
続されている。なお、第１のトーションビーム９と両接
続部９ａ、９ｂが導電性材料でない場合には、上記引出
し電極３３を形成すればよい。

【０１５５】従って、上記第２実施形態と同様に、駆動
電極２０、モニタ電極２１、角速度検出電極２２〜２
４、共通電極２８〜３１、各引出し電極２５〜２７及び
３２、３４、３５が形成され、パット電極３６は角速度
検出電極２２〜２４と導通し、パット電極３７は共通電
極２８〜３１と導通する形となる。ちなみに、各電極は
銀電極を焼き付け等にて形成している。

【０１５６】また、本実施形態の制御回路も上記制御回
路Ａ１０と同様であり、各ターミナルＴ１〜Ｔ４と上記
電極２０、２１、３６、３７とは、上記第２実施形態と
同様に、それぞれ、図１９に示す様にワイヤＷ１〜Ｗ４
にて結線されている。そして、本実施形態においても、
上記駆動共振モード（図７参照）で自励振動（駆動振
動）しているときに、角速度が入力されると、第１又は
第２の検出共振モードにて両振動子１、５が振動し、こ
こで、検出用振動子５における検知振動を検知して角速
度信号（ＤＣ出力）を検出する。

【０１５７】ところで、本実施形態と上記第１〜第３実
施形態との構成上の相違は、両振動子１、５と両トーシ
ョンビーム９、１０とが、別体に成形され連結接合され
たものであるか、圧電体の一体成形されたものであるか
の点にあり、振動子及びトーションビームの果たす作用
効果は同一である。従って、本実施形態においても、上
記第１〜第３実施形態と同様の効果を有する角速度セン
サを提供することができる。

【０１５８】さらに、本実施形態では、駆動用振動子１
と検出用振動子５とを連結する第１の支持部は、金属で
一体成形されているため、第１のトーションビーム９
を、圧電体で成形する場合に比べて強度を確保しつつ極
力小さく出来る。そのため、駆動用振動子１の振動エネ
ルギーを上記第１〜第３実施形態よりも、更に閉じ込め
ることが出来るので、Ｓ／Ｎを更に向上することが出来
る。

【０１５９】（第６実施形態）本実施形態では、図１及
び図１２の振動部材Ｇと比べて、第２のトーションビー
ムの延びる向きが反対方向であることが異なる。本実施
形態の構成を図２２に示す。第２のトーションビーム９
０は、第１の連結部４からｚ軸方向において第１の梁部
２、３及び第２の梁部６、７の同一方向に延びるよう
に、振動子１と一体形成され、両振動子１、５及び第１
のトーションビーム９を支持する。

【０１６０】この第２のトーションビーム９０も、その
中心軸（長軸）はｚ軸とほぼ一致し、実質的に振動子１
の中心線上に位置する。トーションビーム９０のうち第
１の連結部４とは反対側の端部は、上記実施形態に記載
のような基板もしくはフレーム等に接続される接続部９
０ａとして構成されている。そして、接続部９０ａ以外
の部分において、ｙ軸方向の幅は第１の梁部２、３の配
列間隔よりも狭いものとしている。

【０１６１】また、これら両振動子１、５及び両トーシ
ョンビーム９、９０と同じ圧電体（例えば水晶等）から
一体成形され、振動部材Ｇを構成している。振動部材Ｇ
上の電極構成は、基本的には、上記図１６に示す第４実
施形態と同様であるが、それと比べて、梁部２、３、
６、７と反対側にトーションビームが無いため、パット
電極７２、７５及び８５は、第２の連結部８に形成さ
れ、引出し電極７１、７４及び８４は第２の連結部８に
のみ形成されている。

【０１６２】本実施形態においても、第１及び第２のト
ーションビーム９及び９０によって上記第１及び第２実
施形態に記載のトーションビームの効果を実現でき、ま
た、検出共振モードに応じて上記各実施形態と同様に、
Ｓ／Ｎ向上可能なように寸法を設定することができる。
従って、本実施形態でも、駆動用梁部から検出用梁部へ
の振動漏れを抑制するとともに、駆動用梁部からのコリ
オリ力による振動エネルギーを検出用梁部に効率良く伝
達することができ、高いＳ／Ｎを実現する角速度センサ
を提供することができる。

【０１６３】更に、本実施形態では、第２のトーション
ビーム９０が、振動部材Ｇの重心位置で支持することが
でき、外部振動に対し優れるという特長を有する。ま
た、梁部２、３、６、７と反対側にトーションビームを
有さず、内側の第１の梁部２、３の間に第２のトーショ
ンビーム９０が収納された形となるスペース効率の高い
構成なため、トーションビームを長くとることが可能で
あり、比ＹＵ／ＹＳもしくはＹＳ／ＹＵを小さくするこ
とが出来る、即ち感度Ｓを大きくすることが出来るとい
う特長を有する。

【０１６４】（他の実施形態）なお、振動部材Ｇは図２
３に示す様なものであってもよい。この振動部材Ｇは、
上記第１実施形態における振動部材Ｇを変形したもの
で、第２の連結部８の両端部から第２のトーションビー
ム１０を挟むように各梁部２、３、６、７とは反対方向
のｚ軸方向に延びる２本のフレーム１５ａ、１５ｂと、
２本のフレーム１５ａ、１５ｂを連結する第３の連結部
１６と、第３の連結部１６よりｚ軸方向（各梁部２、
３、６、７とは同方向）に延びる第３のトーションビー
ム１７とを備える。

【０１６５】そして、第２および第３のトーションビー
ム１０、１７は、接続部１１にて連結されており、これ
ら第２および第３のトーションビーム１０、１７によっ
て、両振動子１、５及び第１及び第２のトーションビー
ム９、１０が支持された構成となっている。これらフレ
ーム１５ａ、１５ｂ、第３の連結部１６及び第３のトー
ションビーム１７は、両振動子１、５及び第１及び第２
のトーションビーム９、１０と一体に形成されている。

【０１６６】ここで、第３のトーションビーム１７は、
第１及び第２のトーションビーム９、１０のｚ軸方向の
中心軸と略一致するように配置され、且つ第１及び第２
のトーションビーム９、１０と同様の構成及び作用効果
を有するものである。図２３に示す振動部材Ｇに形成さ
れた電極の構成を図２４、図２５、図２６に示す。な
お、図２４〜図２６において、各面Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１〜
Ｙ８は、上記第１実施形態と同様の面を意味する。図２
４中、（ａ）はＸ１面、（ｂ）はＹ１面、（ｃ）はＹ８
面を示し、図２５（ａ）はＹ７面、（ｂ）はＹ６面、
（ｃ）はＹ５面、（ｄ）はＹ４面、（ｅ）はＹ３面、
（ｆ）はＹ２面を示し、図２６はＸ２面を示す。

【０１６７】内側の駆動用振動子１の各面Ｘ１、Ｘ２及
びＹ３〜Ｙ６面に形成され互いに導通する駆動電極（駆
動手段）４２０は、図２４（ａ）に示す様に、Ｘ１面に
おいて第１のトーションビーム９、第２の連結部８、第
２のトーションビーム１０を通り、接続部１１に形成さ
れたパッド電極４２０ａまで引き回されている。また、
駆動用振動子１の各面Ｘ１、Ｘ２及びＹ３〜Ｙ６面に形
成され互いに導通するモニタ電極（モニタ手段）４２１
も、Ｘ１面において接続部１１に形成されたパッド電極
４２１ａまで引き回されている。

【０１６８】外側の検出用振動子５の各面Ｘ１、Ｘ２、
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ７、Ｙ８面に形成され互いに導通する角
速度検出電極（角速度検出手段）４２２は、図２４
（ａ）及び図２６に示す様に、Ｘ２面においてフレーム
１５ａ、１５ｂを通り、Ｘ１面において第３の連結部１
６及び第３のトーションビーム１７を通り、接続部１１
に形成されたパッド電極４２２ａまで引き回されてい
る。

【０１６９】なお、符号４３０の電極は、シールド（Ｇ
ＮＤ）用電極であり、検出用振動子５の各面Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ７、Ｙ８面に形成され互いに導通
し、図２４（ａ）に示す様に、Ｘ１面においてフレーム
１５ａ、１５ｂを通り、接続部１１に形成されたパッド
電極４３０ａまで引き回されている。このシールド用電
極４３０は、角速度検出用もしくは補助駆動用の電極と
して用いてもよい。

【０１７０】この図２３に示す振動部材Ｇにおいても、
上記第１実施形態にて述べたのと同様の作用効果を得る
ことができ、また、フレーム１５ａ、１５ｂの外周面を
利用して外側の検出用振動子５に設けられた角速度検出
電極４２２を接続部１１まで引き回すことができるた
め、駆動電極４２０との間隔をより離すことができ、ノ
イズの発生を抑制するのに好適である。

【０１７１】また、上記各実施形態においては、２つの
振動子１、５のうち、内側の第１の振動子１を駆動用振
動子とし、外側の第２の振動子を検出用振動子とした
が、逆に、第１の振動子１を検出用振動子とし、第２の
振動子５を駆動用振動子としても（つまり、第１の梁部
２、３を検出用梁部、第２の梁部６、７を駆動用梁部と
しても）、同様の効果が得られる。

【０１７２】また、上記各実施形態においては、第１及
び第２のトーションビームは、全体のｙ軸方向の幅が第
１の振動子のｙ軸方向の幅よりも狭い形状を有している
が、第１のトーションビームの幅は、少なくとも第１の
トーションビームと第１の連結部との接している箇所に
おけるｙ軸方向の幅が第１の振動子のｙ軸方向の幅より
も狭くなっていれば良い。

【０１７３】また、第２のトーションビームの幅は、少
なくとも第２のトーションビームと連結部（第１または
第２の連結部）との接している箇所におけるｙ軸方向の
幅が第１の振動子のｙ軸方向の幅よりも狭くなっていれ
ば良い。それによっても、上記した第１及び第２のトー
ションビームによる効果が得られる。その一例を図２７
（ａ）及び（ｂ）に示す。これらは、第１のトーション
ビーム９において、第１のトーションビーム９と第１の
連結部４との接している箇所におけるｙ軸方向の幅を第
１の連結部４のｙ軸方向の幅よりも狭くしたものであ
る。

【０１７４】また、両トーションビーム９、１０のｙ軸
方向の幅に関して、更に言うならば、上記図２に示した
第１のトーションビーム９のｙ軸方向の幅Ｗ５及び前記
第２のトーションビームのｙ軸方向の幅Ｗ５は、第１の
連結部４のｙ軸方向の幅Ｗ６の３／５以下であることが
好ましい。これは、第１のトーションビーム９のｙ軸方
向の幅Ｗ５と第１の連結部４のｙ軸方向の幅Ｗ６との比
Ｗ５／Ｗ６をパラメータとして、駆動用振動子を駆動振
動させたときの駆動用梁部の振幅と検出用梁部の振幅と
の比（検出用梁部の振幅／駆動用梁部の振幅）を検討し
た結果に基づくものである。

【０１７５】その一例を図２８に示す。図２８からわか
るように、幅Ｗ５が幅Ｗ６の３／５（０．６）以下であ
ると、検出用梁部の振幅／駆動用梁部の振幅が駆動共振
モードにおける振動漏れを良好に抑制できるレベルとな
る。この図２８に示す傾向は、内側の第１の振動子１を
駆動用振動子とし、外側の第２の振動子５を検出用振動
子とした場合、及びその逆の場合でも同様である。ま
た、このことは第２のトーションビームのｙ軸方向の幅
Ｗ５についても同様である。

【０１７６】また、上記各実施形態において、上記図２
に示した第１の連結部４のｚ軸方向の幅Ｌ１よりも第２
の連結部８のｚ軸方向の幅Ｌ２の方を広くすることが好
ましい。それによって、第１の梁部２、３の振幅ＸＵと
第２の梁部６、７の振幅ＸＳとの比ＸＵ／ＸＳもしくは
ＸＳ／ＸＵを適切に小さくでき、良好な感度を有する角
速度センサを提供することができる。

【０１７７】また、上記各実施形態においては第１の振
動子１と第２の振動子５とがＸ１、Ｘ２面において同一
平面上に位置するが、両振動子１、５は互いにｘ軸方向
において、オフセットした状態で配置されてもよい。ま
た、上記第２、第３及び第５実施形態では、２０を駆動
電極、２１をモニタ電極としたが、その逆、つまり２０
をモニタ電極、２１を駆動電極であってもよい。その場
合には制御回路との結線を適宜変えることは勿論であ
る。

【０１７８】また、上記第２、第３、第４及び第６の各
実施形態において、振動子１、５と各トーションビーム
９、１０、５０、５１、９０とを、上記第５実施形態の
如く、別体に形成してもよい。また、両振動子１、５の
各一対の梁部２、３、６、７を対称に振動する必要がな
いときには、上記各トーションビーム９、１０、５０、
５１、９０は、ｚ軸上、すなわち両振動子１、５の中心
軸上に配置されていなくとも、オフセットされてｚ軸方
向に延びるものであってもよい。

【０１７９】また上記各トーションビーム９、１０、５
０、５１、９０は、ｙ軸方向の幅が第１の振動子１のｙ
軸方向の幅よりも狭い形状を有していれば、上記振動漏
れの抑制及び効率のよい振動エネルギー伝達を実現でき
るため、複数本あってもよい。また、各振動子１、５が
略Ｕ字形状であるとは、図２９に示す様に、音叉として
機能するＶ字形状も含むものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る角速度センサの構
成を示す斜視図である。

【図２】図１の振動部材の各寸法を示す説明図である。

【図３】図１の振動部材の各梁部の側面を説明する説明
図である。

【図４】図１の振動部材の電極構成を示す展開図であ
る。

【図５】図１の振動部材の電極構成を示す展開図であ
る。

【図６】上記第１実施形態における制御回路のブロック
図である。

【図７】本発明の駆動共振モードを示す説明図である。

【図８】本発明の検出共振モードを示す説明図である。

【図９】比較例としての２脚音叉の寸法、形状を示す図
である。

【図１０】振幅の比ＸＵ／ＸＳと感度との関係を示す図
である。

【図１１】間隔の比ＷＳ／ＷＵと振幅の比ＸＵ／ＸＳと
の関係を示す図である。

【図１２】本発明の第２実施形態に係る角速度センサの
構成を示す斜視図である。

【図１３】図１２の振動部材の各寸法を示す説明図であ
る。

【図１４】図１２の振動部材の電極構成を示す展開図で
ある。

【図１５】上記第２実施形態における制御回路のブロッ
ク図である。

【図１６】本発明の第４実施形態に係る角速度センサの
構成を示す斜視図である。

【図１７】図１６の振動部材の電極構成を示す展開図で
ある。

【図１８】上記第４実施形態における制御回路のブロッ
ク図である。

【図１９】本発明の第５実施形態に係る角速度センサの
構成を示す斜視図である。

【図２０】図１９の第１の振動子上の電極構成を示す展
開図である。

【図２１】図１９の第２の振動子上の電極構成を示す展
開図である。

【図２２】本発明の第６実施形態に係る角速度センサの
構成を示す斜視図である。

【図２３】本発明の他の実施形態に係る振動部材を示す
図である。

【図２４】図２３に示す振動部材の電極構成を示す図で
ある。

【図２５】図２３に示す振動部材の電極構成を示す図で
ある。

【図２６】図２３に示す振動部材の電極構成を示す図で
ある。

【図２７】トーションビームの形状の変形例を示す図で
ある。

【図２８】トーションビームの幅が振動漏れに与える効
果を示す図である。

【図２９】振動子形状の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１…第１の振動子、２、３…第１の梁部、４…第１の連
結部、５…第２の振動子、６、７…第２の梁部、８…第
２の連結部、９…第１のトーションビーム、１０、５
０、５１、９０…第２のトーションビーム、１５ａ、１
５ｂ…フレーム、１６…第３の連結部、１７…第３のト
ーションビーム、２０、６０、６１、３２０、４２０…
駆動電極、２１、６２、３２１、４２１…モニタ電極、
２２、２３、２４、６３、６４、３２２、３２３、４２
２…角速度検出電極。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向に
   延びる一対の第１の梁部（２、３）と、前記一対の第１
   の梁部を連結する第１の連結部（４）とを有する略Ｕ字
   形状の第１の振動子（１）と、 ｚ軸方向に延びる一対の第２の梁部（６、７）と、前記
   一対の第２の梁部を連結する第２の連結部（８）とを有
   する略Ｕ字形状をなすとともに、このＵ字形状の内周が
   前記第１の振動子のＵ字形状の外周側に位置するように
   配置された第２の振動子（５）と、 片端部が前記第１の連結部に、他端部が前記第２の連結
   部にそれぞれ固定されるとともに、前記第１の連結部か
   ら前記第１の梁部とは反対方向に延びて前記両振動子を
   連結するトーションビーム（９）とを備え、 前記トーションビームの幅は、前記トーションビームと
   前記第１の連結部との接している箇所におけるｙ軸方向
   の幅が前記第１の振動子のｙ軸方向の幅よりも狭い形状
   を有しており、 前記第１及び第２の振動子のうち一方を駆動用振動子
   （１）、他方を検出用振動子（５）とし、 前記駆動用振動子には、前記駆動用振動子の梁部（２、
   ３）をｙ軸方向へ逆相に励振して駆動振動させるための
   駆動手段（２０、６０、６１、３２０、４２０）が設け
   られ、 前記検出用振動子には、ｚ軸回りの角速度入力時に発生
   する前記検出用振動子の梁部（６、７）のｘ軸方向への
   逆相の振動を検知振動として検知して前記角速度を検出
   するための角速度検出手段（２２〜２４、６３、６４、
   ３２２、３２３、４２２）が設けられていることを特徴
   とする角速度センサ。
2. 【請求項２】 ｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向に
   延びる一対の第１の梁部（２、３）と、前記一対第１の
   梁部を連結する第１の連結部（４）とを有する略Ｕ字形
   状の第１の振動子（１）と、 ｚ軸方向に延びる一対の第２の梁部（６、７）と、前記
   一対の第２の梁部を連結する第２の連結部（８）とを有
   する略Ｕ字形状をなすとともに、このＵ字形状の内周が
   前記第１の振動子のＵ字形状の外周側に位置するように
   配置された第２の振動子（５）と、 片端部が前記第１の連結部に、他端部が前記第２の連結
   部にそれぞれ固定されるとともに、前記第１の連結部か
   ら前記第１の梁部とは反対方向に延びて前記両振動子を
   連結する第１のトーションビーム（９）と、 前記両連結部のいずれか一方の連結部（４、８）からｚ
   軸方向に延びて前記両振動子及び前記第１のトーション
   ビームを支持する第２のトーションビーム（１０、５
   ０、５１、９０）とを備え、 前記第１のトーションビームの幅は、前記第１のトーシ
   ョンビームと前記第１の連結部との接している箇所にお
   けるｙ軸方向の幅が前記第１の振動子のｙ軸方向の幅よ
   りも狭い形状を有しており、 前記第２のトーションビームの幅は、前記第２のトーシ
   ョンビームと前記連結部との接している箇所におけるｙ
   軸方向の幅が前記第１の振動子のｙ軸方向の幅よりも狭
   い形状を有しており、 前記第１及び第２の振動子のうち一方を駆動用振動子
   （１）、他方を検出用振動子（５）とし、 前記駆動用振動子には、前記駆動用振動子の梁部（２、
   ３）をｙ軸方向へ逆相に励振して駆動振動させるための
   駆動手段（２０、６０、６１、３２０、４２０）が設け
   られ、 前記検出用振動子には、ｚ軸回りの角速度入力時に発生
   する前記検出用振動子の梁部（６、７）のｘ軸方向への
   逆相の振動を検知振動として検知して前記角速度を検出
   するための角速度検出手段（２２〜２４、６３、６４、
   ３２２、３２３、４２２）が設けられていることを特徴
   とする角速度センサ。
3. 【請求項３】 ｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸に対し
   線対称に配置されｚ軸方向に延びる一対の第１の梁部
   （２、３）と、前記一対第１の梁部を連結する第１の連
   結部（４）とを有する略Ｕ字形状の第１の振動子（１）
   と、 ｚ軸に対し線対称に配置されｚ軸方向に延びる一対の第
   ２の梁部（６、７）と、前記一対の第２の梁部を連結す
   る第２の連結部（８）とを有する略Ｕ字形状をなすとと
   もに、このＵ字形状の内周が前記第１の振動子のＵ字形
   状の外周側に位置するように配置された第２の振動子
   （５）と、 片端部が前記第１の連結部に、他端部が前記第２の連結
   部にそれぞれ固定されるとともに、前記第１の連結部か
   ら前記第１の梁部とは反対方向に延びて前記両振動子を
   連結する第１のトーションビーム（９）と、 前記両連結部のいずれか一方の連結部（４、８）からｚ
   軸方向に延びて前記両振動子及び前記第１のトーション
   ビームを支持する第２のトーションビーム（１０、５
   ０、５１、９０）とを備え、 前記両トーションビームは、それぞれｙ軸方向の幅が前
   記第１の振動子のｙ軸方向の幅よりも狭い形状を有し、
   且つ、それぞれのｚ軸方向の中心軸がｚ軸と略一致する
   ように配置されており、 前記第１及び第２の振動子のうち一方を駆動用振動子
   （１）、他方を検出用振動子（５）とし、 前記駆動用振動子には、前記駆動用振動子の梁部（２、
   ３）をｙ軸方向へ逆相に励振して駆動振動させるための
   駆動手段（２０、６０、６１、３２０、４２０）が設け
   られ、 前記検出用振動子には、ｚ軸回りの角速度入力時に発生
   する前記検出用振動子の梁部（６、７）のｘ軸方向への
   逆相の振動を検知振動として検知して前記角速度を検出
   するための角速度検出手段（２２〜２４、６３、６４、
   ３２２、３２３、４２２）が設けられていることを特徴
   とする角速度センサ。
4. 【請求項４】 前記角速度入力時には、前記各梁部
   （２、３、６、７）のうち隣接する梁部同士がｘ軸方向
   へ互いに逆方向に振動し、且つ、このｘ軸方向への振動
   において前記第１の梁部の振幅ＸＵと前記第２の梁部の
   振幅ＸＳとの比ＸＵ／ＸＳが、１０以下となるように前
   記両振動子（１、５）及び前記トーションビーム（９、
   １０、５０、５１、９０）の寸法が設定されていること
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の
   角速度センサ。
5. 【請求項５】 前記角速度入力時には、前記各梁部
   （２、３、６、７）のうちｚ軸の片側の２本（２、６）
   と他側の２本（３、７）とがｘ軸方向において互いに逆
   方向へ振動し、且つ、このｘ軸方向への振動において前
   記第１の梁部の振幅ＸＵと前記第２の梁部の振幅ＸＳと
   の比ＸＳ／ＸＵが、１０以下となるように前記両振動子
   （１、５）及び前記トーションビーム（９、１０、５
   ０、５１、９０）の寸法が設定されていることを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の角速度セ
   ンサ。
6. 【請求項６】 前記第１の振動子（１）の前記第１の梁
   部（２、３）の間隔ＷＵと前記第２の振動子（５）の前
   記第２の梁部（６、７）の間隔ＷＳとの比ＷＳ／ＷＵが
   ２．５以下であることを特徴とする請求項１ないし５の
   いずれか１つに記載の角速度センサ。
7. 【請求項７】 前記第１の振動子（１）の前記第１の梁
   部（２、３）の間隔ＷＵと前記第１の振動子の前記第１
   の梁部の幅ＨＵとの比ＷＵ／ＨＵが２．５以上１００以
   下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
   １つに記載のの角速度センサ。
8. 【請求項８】 ｙ軸方向への振動モードの共振周波数
   が、前記第１の梁部（２、３）と前記第２の梁部（６、
   ７）とで異なるようにしたことを特徴とする請求項１な
   いし７のいずれか１つに記載の角速度センサ。
9. 【請求項９】 前記駆動用振動子の梁部（２、３）の駆
   動振動の共振周波数ｆｄと前記検出用振動子の梁部
   （６、７）の検知振動の共振周波数ｆｓの比ｆｄ／ｆｓ
   が、 ０．８≦ｆｄ／ｆｓ≦０．９９、又は、１．０１≦ｆｄ
   ／ｆｓ≦１．２、の関係にあることを特徴とする請求項
   １ないし８のいずれか１つに記載の角速度センサ。
10. 【請求項１０】 前記両振動子（１、５）と前記トーシ
    ョンビーム（９、１０、５０、５１、９０）とが圧電体
    より一体に形成されたことを特徴とする請求項１ないし
    ９のいずれか１つに記載の角速度センサ。
11. 【請求項１１】 前記両振動子（１、５）と前記トーシ
    ョンビーム（９、１０）とが別体に形成され、接合連結
    されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれ
    か１つに記載の角速度センサ。
12. 【請求項１２】 前記第２のトーションビーム（１０、
    ５０）は、前記第２の連結部（８）から前記第２の梁部
    （６、７）とは反対方向に延びるように形成されている
    ことを特徴とする請求項２ないし１１のいずれか１つに
    記載の角速度センサ。
13. 【請求項１３】 前記第２のトーションビーム（５１、
    ９０）は、前記第１の連結部（４）から前記第１の梁部
    （２、３）と同一方向に延びるように形成されているこ
    とを特徴とする請求項２ないし１１のいずれか１つに記
    載の角速度センサ。
14. 【請求項１４】 前記第２のトーションビーム（５０、
    ５１）は２個であり、一方の前記第２のトーションビー
    ム（５０）は前記第２の連結部（８）から前記第２の梁
    部（６、７）とは反対方向に延びるように形成され、他
    方の前記第２のトーションビーム（５１）は前記第１の
    連結部（４）から前記第１の梁部（２、３）と同一方向
    に延びるように形成されていることを特徴とする請求項
    ２ないし１１のいずれか１つに記載の角速度センサ。
15. 【請求項１５】 ｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向
    に延びる一対の第１の梁部（２、３）と、前記一対第１
    の梁部を連結する第１の連結部（４）とを有する略Ｕ字
    形状の第１の振動子（１）と、 ｚ軸方向に延びる一対の第２の梁部（６、７）と、前記
    一対の第２の梁部を連結する第２の連結部（８）とを有
    する略Ｕ字形状をなすとともに、このＵ字形状の内周が
    前記第１の振動子のＵ字形状の外周側に位置するように
    配置された第２の振動子（５）と、 片端部が前記第１の連結部に、他端部が前記第２の連結
    部にそれぞれ固定されるとともに、前記第１の連結部か
    ら前記第１の梁部とは反対方向に延びて前記両振動子を
    連結する第１のトーションビーム（９）と、 前記第２の連結部の略中央より、前記一対の第２の梁部
    とは反対方向のｚ軸方向に延びる第２のトーションビー
    ム（１０）と、 前記第２の連結部より、前記第２のトーションビームを
    挟むように前記一対の第２の梁部とは反対方向のｚ軸方
    向に延びる少なくとも２本のフレーム（１５ａ、１５
    ｂ）と、 前記２本のフレームを連結する第３の連結部（１６）
    と、 前記第３の連結部よりｚ軸方向に延びる第３のトーショ
    ンビーム（１７）とを備え、 前記第２および第３のトーションビームによって、前記
    両振動子及び前記第１のトーションビームと前記第２の
    トーションビームとが支持されており、 前記第１及び第２の振動子のうち一方を駆動用振動子
    （１）、他方を検出用振動子（５）とし、 前記駆動用振動子には、前記駆動用振動子の梁部（２、
    ３）をｙ軸方向へ逆相に励振して駆動振動させるための
    駆動手段（４２０）が設けられ、 前記検出用振動子には、ｚ軸回りの角速度入力時に発生
    する前記検出用振動子の梁部（６、７）のｘ軸方向への
    逆相の振動を検知振動として検知して前記角速度を検出
    するための角速度検出手段（４２２）が設けられている
    ことを特徴とする角速度センサ。
16. 【請求項１６】 前記角速度入力時には、前記各梁部
    （２、３、６、７）のうち隣接する梁部同士がｘ軸方向
    へ互いに逆方向に振動し、且つ、このｘ軸方向への振動
    において前記第１の梁部の振幅ＸＵと前記第２の梁部の
    振幅ＸＳとの比ＸＵ／ＸＳが、１０以下となるように前
    記両振動子（１、５）及び前記トーションビーム（９、
    １０、１７）の寸法が設定されていることを特徴とする
    請求項１５に記載の角速度センサ。
17. 【請求項１７】 前記角速度入力時には、前記各梁部
    （２、３、６、７）のうちｚ軸の片側の２本（２、６）
    と他側の２本（３、７）とがｘ軸方向において互いに逆
    方向へ振動し、且つ、このｘ軸方向への振動において前
    記第１の梁部の振幅ＸＵと前記第２の梁部の振幅ＸＳと
    の比ＸＳ／ＸＵが、１０以下となるように前記両振動子
    （１、５）及び前記トーションビーム（９、１０、１
    ７）の寸法が設定されていることを特徴とする請求項１
    ５に記載の角速度センサ。
18. 【請求項１８】 前記第１の振動子（１）の前記第１の
    梁部（２、３）の間隔ＷＵと前記第２の振動子（５）の
    前記第２の梁部（６、７）の間隔ＷＳとの比ＷＳ／ＷＵ
    が２．５以下であることを特徴とする請求項１５ないし
    １７のいずれか１つに記載の角速度センサ。
19. 【請求項１９】 前記第１の振動子（１）の前記第１の
    梁部（２、３）の間隔ＷＵと前記第１の振動子の前記第
    １の梁部の幅ＨＵとの比ＷＵ／ＨＵが２．５以上１００
    以下であることを特徴とする請求項１５ないし１８のい
    ずれか１つに記載の角速度センサ。
20. 【請求項２０】 ｙ軸方向への振動モードの共振周波数
    が、前記第１の梁部（２、３）と前記第２の梁部（６、
    ７）とで異なるようにしたことを特徴とする請求項１５
    ないし１９のいずれか１つに記載の角速度センサ。
21. 【請求項２１】 前記駆動用振動子の梁部（２、３）の
    駆動振動の共振周波数ｆｄと前記検出用振動子の梁部
    （６、７）の検知振動の共振周波数ｆｓの比ｆｄ／ｆｓ
    が、 ０．８≦ｆｄ／ｆｓ≦０．９９、又は、１．０１≦ｆｄ
    ／ｆｓ≦１．２、の関係にあることを特徴とする請求項
    １５ないし２０のいずれか１つに記載の角速度センサ。
22. 【請求項２２】 前記第１の連結部（４）のｚ軸方向の
    幅よりも前記第２の連結部（８）のｚ軸方向の幅の方が
    広いことを特徴とする請求項１ないし２１のいずれか１
    つに記載の角速度センサ。
23. 【請求項２３】 前記第１のトーションビーム（９）の
    ｙ軸方向の幅及び前記第２のトーションビーム（１０）
    のｙ軸方向の幅は、前記第１の連結部（４）のｙ軸方向
    の幅の３／５以下であることを特徴とする請求項１ない
    し２２のいずれか１つに記載の角速度センサ。
24. 【請求項２４】 前記駆動用梁部（２、３）には、前記
    駆動振動をモニタするためのモニタ手段（２１、６２、
    ３２１、４２１）が設けられ、 前記駆動振動において前記モニタ手段（２１、６２、３
    ２１、４２１）からのモニタ信号に基づいて前記駆動用
    梁部を自励振動させるようにしたことを特徴とする請求
    項１ないし２３のいずれか１つに記載の角速度センサ。