JP3469600B2 - 回転振動ジャイロスコープおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的には振動ジャイロ
スコープ装置に関し、かつより詳細には回転振動を取入
れたジャイロスコープに関する。

【０００２】

【従来の技術】過去においては、ジャイロスコープおよ
びジャイロスコープ的装置は比較的大きなかつ高価な電
磁気的装置によって構成されていた。これらの電磁気的
装置は比較的高速の、連続的な回転運動のためにコイル
および位置センサを導入していた。

【０００３】やがては、マイクロ機械的レートジャイロ
（ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒａｔｅ ｇｙｒｏ
ｓ）が開発され、該ジャイロは半導体処理技術によって
形成された構成要素を含んでいた。これらの装置は比較
的小さくかつ連続的な回転運動ではなく振動運動を利用
しているが、比較的鈍感でありかつ製造するのにコスト
がかかる。

【０００４】一般に、マイクロ機械的レートジャイロは
中央質量を備えて構成され、該中央質量はジャイロの大
きさが非常に小さいため十分な質量を提供するために金
のようないずれかの非常に重い材料を必要とする。該中
央質量（ｃｅｎｔｒａｌ ｍａｓｓ）は互いに直交する
自在に動く軸を含むジンバル構造に装着され、前記質量
およびジンバル構造は一般に共通の面に位置する。中央
質量および内側装着ジンバルは第１の直交軸の回りに振
動しかつ前記共通の面に垂直な軸の回りの回転運動は、
コリオリ（Ｃｏｒｉｏｌｉｓ）またはジャイロスコープ
効果により、前記直交軸の他のものの回りに振動運動を
発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上に述べたマイクロ機
械的レートジャイロは幾つかの問題を有する。特に、中
央に装着された質量が高価でありかつ製造するのが困難
である。良好な感度のため十分な慣性を与えるために十
分大きな質量を達成することが困難であり、かつこの構
造が検出容量の感度を低下させる。また、もし前記質量
が前記ジンバルマウント内で少しでもずれておれば交差
軸の加速度に対する著しい感度が発生する。第２に、振
動運動の量は平面的に構成されたジンバルシステムが平
坦な面に隣接して装着されかつジンバルシステムと該平
坦な面との間の距離の増大が実質的に装置の大きさを増
大させるという技術により制限され、これは構造体のコ
ストおよび複雑さを増大させるのみならず容量空間を増
大させるため感度を低下させる。さらに、装置を入力軸
が前記共通面に垂直であるように構成することにより、
装置が単一軸の装置に制限される。該装置は単一軸の回
りの運動のみを検出するため、すべての方向における運
動を検出するためには３つのそのような装置を互いに直
交関係にある入力軸で装着しなければならない。

【０００６】レートジャイロの大きさ、コストおよび有
用性をさらに改善するためには、増大した移動距離およ
び／または実効質量の増大によって達成される増大した
慣性、より高い振動周波数およびより小さな容量プレー
ト間隔によって、増大した感度を備えたマイクロ機械的
レートジャイロの必要性が存在する。さらに、単一の装
置で１つより多くの軸の回りの運動を検出することが好
都合であろう。

【０００７】従って、本発明の目的は、増大した感度お
よび低減した大きさを備えた振動ジャイロスコープを提
供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、１つより多くの軸の
回りの回転速度を検出可能な振動ジャイロスコープを提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】これらの目的
および他のものは本発明に係わる回転振動ジャイロスコ
ープによって満たされ、該回転振動ジャイロスコープ
は、ベースに固定的に取付けられかつ第１の軸を規定す
る中央装着ポスト、前記ポストに垂直でありかつ互いに
対しておよび前記第１の軸に対して互いに垂直な第２お
よび第３の軸を規定する面内に配置された質量部材、一
端が前記ポストにかつ他端が前記質量部材に固定されか
つ前記質量部材を前記ポストの回りに振動的に回転運動
するために装着するほぼらせん形のばね手段、前記質量
部材に隣接して装着され前記質量部材を前記第１の軸の
回りに振動的な回転運動で運動させるための振動運動駆
動装置、そして前記質量部材に隣接して配置されコリオ
リの力による前記第２の軸の回りのジャイロスコープの
運動に応じて前記第３の軸の回りの運動を検出するため
の検出装置を含んでいる。

【００１０】ロータ、らせん形のばねおよび装着ポスト
は、半導体プロセスおよび金属または半導電性多結晶シ
リコンの被着（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）のような、いず
れかの都合のよいマイクロ機械加工プロセスによって一
緒に構築される。

【００１１】

【実施例】特に、図１および図２を参照すると、本発明
を実施した回転振動ジャイロスコープ１０が示されてい
る。ジャイロスコープ１０はそこを貫通する中央開口を
有するほぼ円板形状のロータ１２を有する。中央部に配
置されたマウンティングポストまたは装着ポスト１５は
基板２０の平坦な面に垂直になるように固定されてい
る。ロータ１２は、この特定の実施例においては２つ
の、複数のらせん形スプリング２２Ａおよび２２Ｂによ
ってポスト１５に回転可能に取付けられている。各らせ
ん形スプリング２２Ａおよび２２Ｂは一端でポスト１５
に固定的に取付けられ、かつ他端においてロータ１２の
内側エッジに固定的に取付けられている。らせん形スプ
リング２２Ａおよび２２Ｂはロータ１２をポスト１５の
回りに限られた回転振動、または揺動運動（ｏｓｃｉｌ
ｌａｔｏｒｙ ｍｏｖｅｍｅｎｔ）を可能にしながら、
基板２０の平坦な面に平行な面内に保持するよう設計さ
れている。

【００１２】複数の駆動要素２５Ａ〜２５Ｄおよび２６
Ａ〜２６Ｄがロータ１２の外側エッジの回りに互いに間
隔をおいて配置されている。各々の駆動要素２５Ａ〜２
５Ｄおよび２６Ａ〜２６Ｄはロータ１２に取付けられた
同様のプレート２７Ａ〜２７Ｄに隣接して配置されかつ
互いに入り込んだ小さなプレート（フィンガ）を含む。
これらの要素のすべてはまたロータ１２と同じ面にあ
る。プレート２５Ａ〜２５Ｄは、プレート２６Ａ〜２６
Ｄと同様に、電気的に接続されている。プレート２５Ａ
〜２５Ｄおよびプレート２６Ａ〜２６Ｄを交互にパルシ
ングすることにより、プレート２５Ａ〜２５Ｄおよび２
７Ａ〜２７Ｄの間の、かつ同様に２６Ａ〜２６Ｄおよび
２７Ａ〜２７Ｄの間の静電的吸引力がロータ１２に揺動
または回転振動を生じさせる。駆動要素はポスト１５の
回りに一様な回転を生ずるように直径に沿って対向する
位置にある。

【００１３】例えば、もし電圧がプレート２５Ａ〜２５
Ｄおよび２７Ａ〜２７Ｄの間に印加されれば、ロータ１
２はポスト１５の回りに、プレート２５Ａ〜２５Ｄおよ
び２７Ａ〜２７Ｄの間およびプレート２６Ａ〜２６Ｄお
よび２７Ａ〜２７Ｄの間に所定の差分容量が検出される
まで回転する。この点で電圧はプレート２５Ａ〜２５Ｄ
から除去されかつプレート２６Ａ〜２６Ｄに印加され
る。ロータ１２の回転方向は次に反転されかつロータ１
２は再び所定の差分容量に到達するまで反対方向に駆動
される。このサイクルが次に反復される。このような手
法を用いることにより、ロータ１２は前記差分容量トリ
ップ点によってセットされる知られた振幅でその固有振
動周波数により回転できるようにされる。差分容量の検
出およびロータ１２の駆動は駆動サイクルの間に周期的
に容量をサンプリングすることにより達成される。

【００１４】複数の容量プレート３０Ａ，３１Ａ，３２
Ａおよび３３Ａがロータ１２の主要面の上部に離れて上
に横たわるように配置されロータ１２と組合わされて４
つの容量を形成している。４つの同様の形状のプレート
３０Ｂ〜３３Ｂが同様にしてロータ１２の下面に対して
配置されている（図２を参照）。容量プレート３０Ｂ〜
３３Ｂはロータ１２の反対側の主要面と共に４つの容量
を形成する。容量プレート３０Ａ〜３３Ａおよび３０Ｂ
〜３３Ｂによって形成される容量は検出用容量であり、
これらはロータ１２の回転面からの移動を検出し、かつ
ロータ１２をその回転面に回復させかつそうする上でロ
ータに作用する力を測定するために使用される。

【００１５】図１および図２に示される実施例において
は、ロータ１２は要素２５Ａ〜２５ＤによりＺ軸の回り
に回転する。容量プレート３０Ａ〜３０Ｂおよび３１Ａ
〜３１ＢはＸ軸に関して対称に配置されかつ容量プレー
ト３２Ａ〜３２Ｂおよび３３Ａ〜３３ＢはＹ軸に関して
対称に配置されている。ジャイロスコープ１０のＸ軸の
回りの何らかの回転運動はコリオリ、またはジャイロス
コープ、効果によりＹ軸回りのロータの運動を生じさ
せ、この運動は容量プレート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，
３１Ｂとロータ１２との間の容量の変化によって検出さ
れる。同様に、ジャイロスコープ１０のＹ軸回りの何ら
かの回転運動はロータ１２のＸ軸回りの運動を生じさ
せ、この運動は容量プレート３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，
３３Ｂおよびロータ１２の間の容量によって検出され
る。ロータ１２を回転面から移動させようとする力Ｆは
次のように表現される。 Ｆ＝２ｍｗＹ_Ａ・ｘ この場合、ｍ＝ロータ１２の実効質量、 ｗ＝振動または揺動周波数、 Ｙ_Ａ＝回転振幅、および ｘ＝レート入力、である。

【００１６】一般にロータ１２は製造および動作の都合
上丸くなっている。ロータ１２は中央に位置するポスト
１５から回転可能に支持されているから、ロータ１２の
質量は従来技術のようにジンバルシステム内であるより
はむしろその周辺近くに位置し、実質的により小さなロ
ータが回転を検出するための同じ量の慣性を提供する。
動作周波数“ｗ”は構造体の共振周波数とほぼ等しくさ
れるべきであり、これは、該構造体の小さな抗力（ｄｒ
ａｇ）のため、高いＱおよび効率的な駆動ループを与え
るものと思われる。また、機械的強度の増大のために付
加的なスプリングも導入できる。また、ロータ１２はそ
こを通る同軸的に配置された、弓形の開口を備えるよう
構成され、該開口は該開口を通りかつ対向する容量プレ
ートの間に延びる絶縁材料によって形成されるスペーサ
を有することに注目すべきである。該スペーサは容量プ
レート３０Ａ〜３３Ａを容量プレート３０Ｂ〜３３Ｂに
関し間隔を開けて固定的に装着する働きをなすのみなら
ず、衝撃および他の過剰な動きの間にロータ１２の有害
な動きを防止するよう作用し、従ってジャイロスコープ
１０を比較的丈夫にする。

【００１７】検出容量を差動モードで導入しかつ閉ルー
プ検出を用いることにより、ＸまたはＹ軸の回りのジャ
イロスコープの回転速度に比例する出力が得られる。例
えば、容量プレート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂお
よびロータ１２によって形成される容量は次の方程式が
ゼロ回転について適合するよう回路に接続される。 Ｃ_３０Ａ＋Ｃ_３１Ｂ＝Ｃ_３０Ｂ＋Ｃ_３１Ａ ジャイロスコープ１０の回転がＸ軸の回りに生ずると、
次の効果が測定される。 Ｃ_３０Ａ＋Ｃ_３１Ｂ＝Ｃ_３０Ｂ＋Ｃ_３１Ａ

【００１８】検出容量を含む、閉ループ回路が容量の検
出された変化を使用して形成され、周期的に静電力を印
加してロータ１２を容量プレート３０Ａ〜３３Ａおよび
３０Ｂ〜３３Ｂの間の中心に維持する。すなわち、該閉
ループはロータ１２をできるだけ静止した位置に近く維
持しかつ依然として検出信号を発生する。検出容量を含
む閉ループ回路を形成することにより、直線的な出力を
得ることもできかつ動作範囲が実質的に増大する。感度
は静止位置からのロータ１２の回転運動の量（移動距
離）を増大しかつ／またはロータの質量およびその支点
からの距離を増大することにより大きくすることができ
る。ロータ１２の回転運動は、従来技術の構造のよう
に、基板２０とロータ１２の静止位置との間の間隔（本
実施例においては検出用容量プレート間の距離）に制限
されないから、ジャイロスコープ１０の感度は従来技術
の構造よりも実質的に増大する。検出用容量プレートの
間の距離は感度をさらに改善するためにより小さくする
ことができる。また、ロータ１２の新規な装着方法のた
め、実際の質量を低減しながら、実効質量が実質的に増
大され、それにより実質的に感度が増大し、この感度は
一般に時間当たり１０度より小さい。また、質量のわず
かなずれは新規な平面構造および差分的容量によって補
償され、それにより交差軸（ｃｒｏｓｓ−ａｘｉｓ）加
速度はほとんどまたは全く影響を与えない。さらに、ジ
ャイロスコープ１０はＸおよびＹ軸の一方または双方の
回りの回転を検出しかつＺ軸における極めて小さな寸法
のため従来技術の装置よりもかなり小型に構成される。

【００１９】図３は、図１のジャイロスコープ１０に電
気的に接続される検出および制御回路の電気回路図であ
る。図４は該検出および制御回路における各点において
得られる信号波形を示す。ジャイロスコープ１０の中央
ポスト１５およびロータ１２は図３における表示された
ノード２１５でありかつ検出および制御信号は図示され
た論理的構成要素を介して容量プレート３０Ａ〜３３Ｂ
に印加される。時間Ｔ＝０（図４を参照）において、Ｉ
Ｐ１がハイになり、容量プレート３０Ａにグランド電位
を印加しかつ容量プレート３０ＢにＶ_ＲＥＦを印加す
る。中央プレート２１５は仮想グランド（ｖｉｒｔｕａ
ｌ ｇｒｏｕｎｄ）増幅器２１５によってＶ_ＲＥＦに保
持される。増幅器２１６はスイッチ２１７がローの信号
Ｐ３によって閉じられることにより単一ゲインを有す
る。

【００２０】時間Ｔ＝１において、Ｐ３はハイに駆動さ
れかつスイッチ２１７はターンオフされ、それにより増
幅器２１６は仮想グランド積分増幅器として動作するよ
うになる。時間Ｔ＝２においては、ＩＰ２がローからハ
イに切替わり、これは容量プレート３０Ａの電圧をグラ
ンドからＶ_ＲＥＦに切替えさせかつ容量プレート３０Ｂ
の電圧をＶ_ＲＥＦからグランドへ切替えさせる。容量プ
レート３０Ａおよび３０Ｂによって形成される容量の間
の何らかの容量差はノード２１５に電荷を生じ、該電荷
は増幅器２１６によって増幅され、反転されかつ電圧に
変換される。増幅器２１６からの信号はさらに増幅器２
１８によって増幅される。

【００２１】時間Ｔ＝４においては、増幅器が落着くた
めの時間を持った後、信号が第１のラッチ回路２１９に
よってラッチされる。ラッチ回路２１９は信号ＩＰ２に
よってクロッキングされる負エッジ、トリガラッチ回路
である。ラッチ回路２１９においては、正の電圧がハイ
としてラッチされかつ負の電圧がローとしてラッチされ
る。ラッチ回路２１９からの出力信号はゲート２１０お
よび２１１を介してインバータ２１２，２１３および２
１４に供給し戻され、これらのインバータはＶ_ＲＥＦお
よびグランドを容量プレート３０Ａおよび３０Ｂに印加
する。Ｖ_ＲＥＦおよびグランド電位は容量プレート３０
Ａおよび３０Ｂに印加されてその４分円（ｑｕａｄｒａ
ｎｔ）に静電力を発生し、この静電力はロータ１２に加
えられて該ロータを時間Ｔ＝４からＴ＝３２の間その中
央位置に押しやりかつ維持する。時間Ｔ＝３２におい
て、このセクションにおける容量プレートが再びサンプ
ルされる。

【００２２】時間Ｔ＝８，４０その他において、容量プ
レート３１Ａおよび３１Ｂがサンプルされて修正力がこ
の４分円に印加される。時間Ｔ＝１６およびＴ＝２４に
おいて、容量プレート３２および３３が、それぞれ、サ
ンプルされる。従って、容量プレートの各組がサンプル
されかつ修正作用が各セクションにおいて行われてロー
タ１２の位置を中心に維持する。

【００２３】ＭＰＵまたは他の特別のカスタム論理、図
示せず、を使用することにより、ラッチ回路２１９〜２
２２はサンプルされかつ平均的なハイおよびローの駆動
期間が延長された期間にわたり比較される。例えば、 駆動時間 駆動時間 ３１Ａ＋３０Ｂ 対 ３１Ｂ＋３０Ａ を比較することにより、Ｘ入力軸の回りの回転加速度が
測定される。Ｚ方向の何らかの直線的加速度は３１Ａお
よび３０Ａに対しかつ３１Ｂおよび３０Ｂに対し同様の
効果を持つから、上の不等性のこれらの変化は打消し合
う。同様に、 駆動時間 駆動時間 ３２Ａ＋３３Ｂ 対 ３２Ｂ＋３３Ａ を比較することにより、Ｙ入力軸の回りの回転加速度が
測定される。出力信号はＡＣ信号でありその周波数は共
振構造周波数のものでありかつ比較のために復調されな
ければならないであろう。また、 駆動時間 駆動時間 ３０Ａ＋３１Ａ＋３２Ａ＋３３Ａ 対 ３０Ｂ＋３１Ｂ＋３２Ｂ＋３３Ｂ を比較することにより、Ｚ入力軸に沿った直線加速度が
測定されかついずれの回転加速度も打消される。（例え
ばＭＰＵの水晶に対して）時間領域を測定することによ
り非常に正確な測定を行うことができ、かつデジタル的
方法を用いて長い期間にわたり、非常に広いダイナミッ
クレンジを測定でき、正確な測定および非常に高感度な
装置を与えることができることに注目すべきである。

【００２４】図５〜図１０を参照すると、図１および図
２のジャイロスコープ１０と同様の回転振動ジャイロス
コープ１１０を製造するための工程が示されている。ジ
ャイロスコープ１１０においては、ジャイロスコープ１
０のものと同じ構成要素は同じ番号で示されかつ異なる
実施例であることを示すために“１”の接頭文字を付し
ている。

【００２５】図５は平坦な面を有する基板１２０を示
し、該基板の表面上には、シリコン窒化物（ｓｉｌｉｃ
ｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）のような、絶縁層を有し、かつ
その上に選択的に被着された容量プレート１３０Ｂおよ
び１３１Ｂを有する。容量プレート１３０Ｂおよび１３
１Ｂは、金属、強くドープした多結晶シリコン、または
同様のものなどの、任意の都合のよい導電性／半導電性
材料で形成される。スペーサ１３５も容量プレートと同
じ都合のよい材料で選択的に被着される。次にこのよう
な構造全体が、図６に見られるように、一般に犠牲材料
（ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ）と称さ
れる材料の容易にエッチングされる層１３６で覆われ
る。層１３６は残りの構成要素に何らの実質的な影響も
与えることなく容易に除去できる材料で形成され、その
ような材料の例は燐シリケートガラス（ｐｈｏｓｐｈｏ
ｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ：ＰＳＧ）である。層１
３６は次に選択的にエッチングされてスペーサ１３５を
露出する。

【００２６】図７を参照すると、多結晶シリコンのよう
な材料層が選択的に被着されて中央ポスト１１５、らせ
ん形スプリング１２２Ａおよび１２２Ｂそしてロータ１
１２を形成する。層１３５はポスト１１５を越えて延び
ており、それによりそれがばね１２２Ａおよび１２２Ｂ
と基板１２０との間の静電的スクリーンとして作用する
ことは注目すべきである。ロータ１１２は強くドープさ
れそれにより十分に導電的となって上部および下部容量
プレートと容量を形成する。犠牲材料の他の層１３８
が、図８に示されるように、ロータ１１２をカバーする
多結晶シリコン上に選択的に被着される。層１３８は層
１３６と同じ材料で形成され、従ってそれらが共に同時
に除去できるようになる。

【００２７】図９を参照すると、層１３５，１１２，１
１５、その他と同じ材料である、層１３９が選択的に構
造体の上に被着される。層１３９は、図１０に示される
ように、上部容量プレート１３０Ａおよび１３１Ａを形
成するために利用される。犠牲層１３６および１３８が
次に、プラズマまたはウェットエッチのような、何らか
の都合のよい方法によって除去され、かつジャイロスコ
ープ１１０が完成する。もちろん当業者はジャイロスコ
ープ１１０を形成するための多くの他の方法が利用でき
かつここに述べられた方法は一例に過ぎないことを理解
するであろう。また、多くの他の表面マイクロ機械加工
（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ）形
式の材料も利用できかつここに述べられた材料は例示に
すぎない。また、マイクロマシンをシリコンの構造にお
いて、上部、下部および回転プレートの組立てのために
使用されるウェハーボンディング技術によって積重ねる
ことも可能である。

【００２８】特に図１１を参照すると、本発明に従って
構築されたジャイロスコープを用いた慣性システム５０
が示されている。システム５０は中央に配置された、頭
部を切詰めたピラミッド５５に装着された３つのジャイ
ロスコープ５２，５３および５４（図では見えない）を
含む。もちろん、各ジャイロスコープ５２，５３および
５４は２つの軸における運動を検出することが可能であ
り、それにより３つのジャイロスコープが必要でないこ
とは理解されるであろう。しかしながら、位置付けおよ
び検出の便宜のため、Ｘ，ＹおよびＺ軸の回りの動きを
検出するために３つの別個のジャイロスコープが使用さ
れている。ジャイロスコープ５２，５３および５４の残
りの検出能力はもし必要であれば冗長性のために利用す
ることができる。

【００２９】各々の軸Ｘ，ＹおよびＺに関連して回転お
よび直線的加速度、直線的運動、または何らかの必要な
他の運動を計算するために必要な電子的回路を含む半導
体チップ５７，５８および５９が設けられている。ピラ
ミッド５５およびチップ５７，５８および５９は都合の
よい半導体パッケージ６０に装着されかつその中に密封
される。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、比較的高い感度を有し、
丈夫でありかつサイズが小さい極めてコスト効率のよい
ジャイロスコープが開示された。さらに、この改良され
たジャイロスコープは回転速度、直線的運動および／ま
たは直線的加速度を測定可能である。本ジャイロスコー
プは振動型であるためよく知られた半導体処理技術を用
いて構築することができかつ従って大量生産するのが容
易であり比較的低価格である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係わる回転振動ジャイロス
コープを示す平面図である。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。

【図３】図１のジャイロスコープに電気的に接続される
検出および制御回路を示す電気回路図である。

【図４】図３の検出および制御回路の各点において得ら
れる信号を示す波形図である。

【図５】回転振動ジャイロスコープを構築するための処
理の工程を示す断面図である。

【図６】回転振動ジャイロスコープを構築するための処
理の工程を示す断面図である。

【図７】回転振動ジャイロスコープを構築するための処
理の工程を示す断面図である。

【図８】回転振動ジャイロスコープを構築するための処
理の工程を示す断面図である。

【図９】回転振動ジャイロスコープを構築するための処
理の工程を示す断面図である。

【図１０】回転振動ジャイロスコープを構築するための
処理の工程を示す断面図である。

【図１１】本発明に係わる回転振動ジャイロスコープを
含む慣性システムを示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ ジャイロスコープ １２ ロータ １５ ポスト ２０ 基板 ２２Ａ，２２Ｂ らせん型スプリング ２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ，２６Ａ，２６Ｂ，２
６Ｃ，２６Ｄ 駆動要素 ２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ プレート ３０Ａ，３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３０Ｂ，３１Ｂ，３
２Ｂ，３３Ｂ 容量プレート

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−221109（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−93668（ＪＰ，Ａ) 英国特許出願公開2113842（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 19/56 G01P 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転振動ジャイロスコープであって、 ほぼ平坦な面を有する基板（２０）、 前記基板（２０）の前記平坦な面に固定的に取付けら
   れ、前記基板（２０）の前記平坦な面にほぼ垂直であり
   かつ第１の軸を規定する中央装着ポスト（１５）、 そこを貫通する中央開口を有しかつ前記ポスト（１５）
   の回りに同軸的に前記基板（２０）の前記平坦な面に平
   行な面内に配置された円板形状の質量部材（１２）、 一端において前記ポスト（１５）に取付けられかつ他端
   において前記質量部材（１２）に取付けられ、前記質量
   部材（１２）を前記ポスト（１５）の回りの揺動的回転
   運動のために装着するほぼらせん形のばね（２２Ａ，２
   ２Ｂ）、 前記質量部材（１２）に隣接して装着され前記質量部材
   を前記第１の軸の回りに揺動的回転運動させるための揺
   動的運動駆動装置（２５，２６，２７）、そして前記質
   量部材に隣接して配置されかつ互いにかつ前記第１の軸
   に対して互いに垂直な第２および第３の軸を規定し、前
   記第２の軸の回りの前記ジャイロスコープの運動に応じ
   て前記第３の軸の回りの運動を検出するための検出容量
   （３０，３１，３２，３３）、 を具備することを特徴とする回転振動ジャイロスコー
   プ。
2. 【請求項２】 回転振動ジャイロスコープを製造する方
   法であって、 ほぼ平坦な面を有する基板（２０）を準備する段階、 半導体材料の第１の層（３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂ，３３
   Ｂ）を優先的に形成して前記基板上に支持される検出プ
   レートを提供する段階、 半導体材料の第２の層を優先的に形成して中央装着ポス
   ト（１５）、前記第１の層から離れかつ前記第１の層に
   平行な面に位置する質量部材（１２）、および各々第１
   の端部が前記装着ポストに固定されかつ第２の端部が前
   記質量部材に固定されて前記装着ポストに関する前記質
   量部材の揺動的回転運動を可能にする複数のらせん形ば
   ね（２２Ａ，２２Ｂ）を規定する段階、そして前記第２
   の層から離れてかつ前記第２の層と平行に半導体材料の
   第３の層（３０Ａ，３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ）を優先的
   に形成し検出プレートを提供する段階であって、前記第
   ３の層は前記第１の層に対してほぼその上に横たわるよ
   うに配置されるもの、 を具備することを特徴とする回転振動ジャイロスコープ
   の製造方法。