(57)【要約】  本技術の一形態に係るジャイロセンサは、振動子と、コントローラとを具備する。上記振動子は、振動子本体と、検出部とを有する。上記検出部は、上記振動子本体に設けられ、角速度情報を含む検出信号を出力する。上記コントローラは、角速度検出回路と、補正回路とを有する。上記角速度検出回路は、上記検出信号を第１のタイミング信号で同期検波する。上記補正回路は、上記検出信号を上記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子本体と、前記振動子本体に設けられ角速度情報を含む検出信号を出力する検出部とを有する振動子と、
前記検出信号を第１のタイミング信号で同期検波する角速度検出回路と、前記検出信号を前記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する補正回路と、を有するコントローラと
を具備するジャイロセンサ。
【請求項２】
請求項１に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子は、前記振動子本体の振動状態を示す参照信号を出力する参照部をさらに有し、
前記補正回路は、前記参照信号を前記第２のタイミング信号として前記検出信号を同期検波する
ジャイロセンサ。
【請求項３】
請求項１に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子本体は、主面を有し、
前記検出部は、前記主面に平行な軸まわりの角速度情報を含む検出信号を出力する検出電極を含み、
前記補正回路は、前記検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波することで、前記振動子本体の前記主面に垂直な軸方向への振動成分を検出する
ジャイロセンサ。
【請求項４】
請求項３に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子本体は、
前記主面を有する環状のフレームと、
前記フレームに一端が支持される複数の振り子部と、を有し、
前記検出部は、
前記主面に設けられ、前記フレームの前記主面に平行な面内における変形量に基づいて前記主面に直交する第１の軸まわりの角速度情報を含む第１の検出信号を出力する第１の検出電極と、
前記複数の振り子部にそれぞれ設けられ、前記第１の軸と直交する第２の軸まわりの角速度情報を含む第２の検出信号を出力する第２の検出電極と、を有し、
前記補正回路は、前記第２の検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波することで、前記複数の振り子部の前記第１の軸方向への振動成分を検出する
ジャイロセンサ。
【請求項５】
請求項４に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子は、
前記主面に設けられ、前記フレームを前記主面に平行な面内で振動させる駆動部と、
前記複数の振り子部にそれぞれ設けられ、前記補正信号が入力される複数の補助駆動部と、をさらに有し、
前記補正回路は、前記複数の振り子部の前記振動成分がゼロとなるように前記補正信号を生成する
ジャイロセンサ。
【請求項６】
請求項４に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子は、前記主面に設けられ前記フレームを前記主面に平行な面内で振動させる駆動部を有し、
前記駆動部は、前記補正信号が入力される複数の補助駆動部を含み、
前記補正回路は、前記複数の振り子部の前記振動成分がゼロとなるように前記補正信号を生成する
ジャイロセンサ。
【請求項７】
請求項４に記載のジャイロセンサであって、
前記補正回路は、前記第１の検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波する
ジャイロセンサ。
【請求項８】
請求項７に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子は、前記主面に設けられ前記補正信号が入力される複数の補助駆動部をさらに有し、
前記第１の検出電極は、複数の検出電極部を含み、
前記補正回路は、前記複数の検出電極部の出力の差分がゼロとなるように前記補正信号を生成する
ジャイロセンサ。
【請求項９】
請求項４に記載のジャイロセンサであって、
前記第２の検出電極は、前記第１の軸と前記第２の軸とにそれぞれ直交する第３の軸まわりの角速度情報を含む第３の検出信号をさらに出力し、
前記補正回路は、前記第３の検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波することで、前記複数の振り子部の前記第１の軸方向への振動成分をさらに検出する
ジャイロセンサ。
【請求項１０】
振動子から出力される検出信号を第１のタイミング信号で同期検波する角速度検出回路と、
前記検出信号を前記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する補正回路と
を具備する信号処理装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の信号処理装置であって、
前記補正回路は、前記振動子の振動状態を示す参照信号を前記第２のタイミング信号として前記検出信号を同期検波する
信号処理装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の信号処理装置であって、
前記振動子の主面に平行な面内で前記振動子を振動させる駆動回路をさらに具備する
信号処理装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の信号処理装置であって、
前記検出信号は、前記主面に平行な２軸まわりの角速度情報を含み、
前記補正回路は、前記検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波することで、前記振動子の前記主面に垂直な軸方向への振動成分を検出し、前記振動子の前記振動成分がゼロとなるように前記補正信号を生成する
信号処理装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の信号処理装置であって、
前記補正回路は、前記検出信号を前記主面に平行な軸ごとに同期検波し、前記主面に平行な軸ごとの前記振動成分がゼロとなるように前記補正信号を個々に生成する
信号処理装置。
【請求項１５】
振動子本体と、前記振動子本体に設けられ角速度情報を含む検出信号を出力する検出部とを有する振動子と、
前記検出信号を第１のタイミング信号で同期検波する角速度検出回路と、前記検出信号を前記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する補正回路と、を有するコントローラと
を具備する電子機器。
【請求項１６】
振動子から出力される検出信号を角速度検出用の第１のタイミング信号で同期検波し、
前記検出信号を前記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、
前記第２のタイミング信号で同期検波した検出信号に基づいて、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する
ジャイロセンサの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、振動子の出力信号に基づいて物体の回転角速度を検出するジャイロセンサ、信号処理装置、電子機器およびジャイロセンサの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、モバイル機器を中心として、人間の動作を検知するためのモーションセンサが広く用いられている。そのうち、角速度を検出するジャイロセンサは近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術の進展によって小型化が進み、様々なタイプのデバイスが開発・商品化されている。【０００３】
例えば特許文献１には、３軸まわりの角速度を検出することが可能な角速度センサが開示されている。当該角速度センサは、主面を有する矩形環状のフレームと、フレームの四隅部からフレームの中心部に向かって突出する複数の振り子部と、フレームを主面に平行な面内で基本振動させる駆動部とを有する。そして当該角速度センサは、フレームの変形量に基づいて主面に垂直な軸まわりの角速度を検出し、主面と直交する方向への複数の振り子部の変形量に基づいて、主面に平行な２軸まわりの角速度を検出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８５８６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１つのセンサで多軸まわりの角速度を検出するジャイロセンサにおいては、小型化に伴い、形状や電極位置のバラツキが振動特性や角速度検出特性に与える影響は、相対的に大きくなる。このため振動モードの分離が困難となり、他軸感度が発生して、所望とする角速度検出特性を得ることが困難となる。【０００６】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、他軸感度の発生を抑えて所望とする角速度検出特性を得ることができるジャイロセンサ、信号処理装置、電子機器およびジャイロセンサの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の一形態に係るジャイロセンサは、振動子と、コントローラとを具備する。
上記振動子は、振動子本体と、検出部とを有する。上記検出部は、上記振動子本体に設けられ、角速度情報を含む検出信号を出力する。
上記コントローラは、角速度検出回路と、補正回路とを有する。上記角速度検出回路は、上記検出信号を第１のタイミング信号で同期検波する。上記補正回路は、上記検出信号を上記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する。【０００８】
上記ジャイロセンサにおいて、補正回路は、振動子の不要振動を監視し、当該不要振動をキャンセルするための補正信号を生成する。これにより振動子の所望とする振動特性が維持されるため、他軸感度の発生を抑制して所望とする角速度検出特性を得ることができる。【０００９】
上記振動子は、上記振動子本体の振動状態を示す参照信号を出力する参照部をさらに有してもよい。この場合、上記補正回路は、上記参照信号を上記第２のタイミング信号として上記検出信号を同期検波するように構成される。
これにより、振動子の不要振動を精度よく検出することができる。【００１０】
上記振動子本体は、主面を有し、上記検出部は、上記主面に平行な軸まわりの角速度情報を含む検出信号を出力する検出電極を含んでもよい。この場合、上記補正回路は、上記検出信号を上記第２のタイミング信号で同期検波することで、上記振動子本体の上記主面に垂直な軸方向への振動成分を検出する。【００１１】
典型的には、上記振動子本体は、上記主面を有する環状のフレームと、上記フレームに一端が支持される複数の振り子部とを有する。
上記検出部は、第１の検出電極と、第２の検出電極とを有する。上記第１の検出電極は、上記主面に設けられ、上記フレームの上記主面に平行な面内における変形量に基づいて上記主面に直交する第１の軸まわりの角速度情報を含む第１の検出信号を出力する。上記第２の検出電極は、上記複数の振り子部にそれぞれ設けられ、上記第１の軸と直交する第２の軸まわりの角速度情報を含む第２の検出信号を出力する。
この場合、上記補正回路は、上記第２の検出信号を上記第２のタイミング信号で同期検波することで、上記複数の振り子部の上記第１の軸方向への振動成分を検出する。【００１２】
上記振動子は、駆動部と、複数の補助駆動部とをさらに有してもよい。上記駆動部は、上記主面に設けられ、上記フレームを上記主面に平行な面内で振動させる。上記複数の補助駆動部は、上記複数の振り子部にそれぞれ設けられ、上記補正信号が入力される。
この場合、上記補正回路は、上記複数の振り子部の上記振動成分がゼロとなるように上記補正信号を生成する。【００１３】
あるいは、上記駆動部は、上記補正信号が入力される複数の補助駆動部を含んでもよい。この場合、上記補正回路は、上記複数の振り子部の上記振動成分がゼロとなるように上記補正信号を生成する。【００１４】
上記補正回路は、上記第１の検出信号を上記第２のタイミング信号で同期検波するように構成されてもよい。
これにより、振動子の主面に平行な振動モードでの不要振動を監視することができる。【００１５】
上記構成において、上記振動子は、上記主面に設けられ上記補正信号が入力される複数の補助駆動部をさらに有してもよい。この場合、上記第１の検出電極は、複数の検出電極部を含み、上記補正回路は、上記複数の検出電極部の出力の差分がゼロとなるように上記補正信号を生成する。【００１６】
上記第２の検出電極は、上記第１の軸と上記第２の軸とにそれぞれ直交する第３の軸まわりの角速度情報を含む第３の検出信号をさらに出力してもよい。この場合、上記補正回路は、上記第３の検出信号を上記第２のタイミング信号で同期検波することで、上記複数の振り子部の上記第１の軸方向への振動成分をさらに検出する。
これにより、上記２軸間における振動漏れを効果的に抑制することができる。【００１７】
本技術の一形態に係る信号処理装置は、角速度検出回路と、補正回路とを具備する。
上記角速度検出回路は、振動子から出力される検出信号を角速度検出用の第１のタイミング信号で同期検波する。
上記補正回路は、上記検出信号を上記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、上記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する。【００１８】
上記補正回路は、上記振動子の振動状態を示す参照信号を上記第２のタイミング信号として上記検出信号を同期検波するように構成されてもよい。【００１９】
上記信号処理装置は、上記振動子の主面に平行な面内で上記振動子を振動させる駆動回路をさらに具備してもよい。【００２０】
上記検出信号は、上記主面に平行な２軸まわりの角速度情報を含んでもよい。この場合、上記補正回路は、上記検出信号を上記第２のタイミング信号で同期検波することで、上記振動子の上記主面に垂直な軸方向への振動成分を検出し、上記振動子の上記振動成分がゼロとなるように上記補正信号を生成する。【００２１】
上記補正回路は、上記検出信号を上記主面に平行な軸ごとに同期検波し、上記主面に平行な軸ごとの上記振動成分がゼロとなるように上記補正信号を個々に生成するように構成されてもよい。【００２２】
本技術の一形態に係る電子機器は、ジャイロセンサを具備する。
上記ジャイロセンサは、振動子と、コントローラとを有する。
上記振動子は、振動子本体と、検出部とを有する。上記検出部は、上記振動子本体に設けられ、角速度情報を含む検出信号を出力する。
上記コントローラは、角速度検出回路と、補正回路とを有する。上記角速度検出回路は、上記検出信号を第１のタイミング信号で同期検波する。上記補正回路は、上記検出信号を上記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する。【００２３】
本技術の一形態に係るジャイロセンサの制御方法は、振動子から出力される検出信号を角速度検出用の第１のタイミング信号で同期検波することを含む。
上記検出信号は、上記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波される。
上記第２のタイミング信号で同期検波した検出信号に基づいて、上記振動子の駆動を補正する補正信号が生成される。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本技術によれば、他軸感度の発生を抑えて所望とする角速度検出特性を得ることができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本技術の第１の実施形態に係るジャイロセンサにおける振動子の構成を示す概略斜視図である。
【図２】上記ジャイロセンサにおける振動子の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】上記振動子本体の基本振動の時間変化を示す模式図である。
【図４】上記振動子本体にＺ軸まわりの角速度が作用したときの振動モードを示す模式図である。
【図５】上記振動子本体にＸ軸まわりの角速度が作用したときの振動モードを示す模式図である。
【図６】上記振動子本体にＹ軸まわりの角速度が作用したときの振動モードを示す模式図である。
【図７】上記振動子本体及びこれに接続されるコントローラとの関係を示すブロック図である。
【図８】上記コントローラにおける補正回路の構成を示すブロック図である。
【図９】上記コントローラの一作用を説明する図である。
【図１０】上記コントローラの他の作用を説明する図である。
【図１１】本技術の第２の実施形態に係るジャイロセンサにおける振動子の構成を模式的に示す平面図である。
【図１２】上記ジャイロセンサにおけるコントローラの一構成例を示す要部のブロック図である。
【図１３】上記コントローラにより生成される補正信号の一例を示す図である。
【図１４】上記補正信号の一例を説明する図である。
【図１５】上記補正信号の一例を説明する図である。
【図１６】上記補正信号の生成手順を説明する図である。
【図１７】本技術の第３の実施形態に係るジャイロセンサにおける振動子の構成を模式的に示す平面図である。
【図１８】上記ジャイロセンサの一作用を説明する概念図である。
【図１９】上記ジャイロセンサにおけるコントローラの一構成例を示す要部のブロック図である。
【図２０】第１の実施形態に係る振動子の要部の構成の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
図１は本技術の一実施形態に係るジャイロセンサにおける振動子の構成を示す概略斜視図である。図においてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、相互に直交する３軸方向をそれぞれ示している。
【００２８】
本実施形態では、３軸まわりの角速度を検出することが可能なジャイロセンサを例に挙げて説明する。本実施形態のジャイロセンサは、電子機器の制御基板に搭載され、当該電子機器に作用する角速度を検出する。電子機器としては、例えば、スマートホン、ビデオカメラ、カーナビゲーションシステム、ゲーム機等のほか、ヘッドマウントディスプレイ等のウェアラブル機器が挙げられる。
【００２９】
まず、ジャイロセンサ１における振動子１００の基本構成について説明する。
【００３０】
振動子１００は、単結晶シリコン（Ｓｉ）を含む材料で構成される。例えば、振動子１００は、２枚のシリコン基板を貼り合わせたＳＯＩ基板に微細加工を施すことで形成され、活性層Ｗ１と、支持層Ｗ２と、接合層（ＢＯＸ（Buried-Oxide）層）Ｗ３とを有する。活性層Ｗ１及び支持層Ｗ２はシリコン基板で構成され、接合層Ｗ３はシリコン酸化膜で構成される。
【００３１】
振動子１００は、振動子本体１０１と、枠体１０２とを有する。振動子本体１０１及び枠体１０２は、活性層Ｗ１を所定形状に微細加工することで形成される。支持層Ｗ２及び接合層Ｗ３は、活性層Ｗ１の周囲に枠状に形成される。活性層Ｗ１、支持層Ｗ２及び接合層Ｗ３の厚みはそれぞれ、例えば、約４０μｍ、約３００μｍ及び約１μｍとされる。
【００３２】
［振動子本体］
図２は、振動子本体１０１の構成を模式的に示す平面図である。振動子本体１０１は、環状のフレーム１０（支持部）と、複数の振り子部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄとを有する。
【００３３】
（フレーム）
フレーム１０は、Ｘ軸（第２の軸）方向に横方向、Ｙ軸（第３の軸）方向に縦方向、Ｚ軸（第１の軸）方向に厚み方向を有する。フレーム１０は、Ｚ軸に垂直な主面１０ｓを有する。フレーム１０の各辺は、振動梁として機能し、第１の梁１１ａ，１１ｂの組と、第２の梁１２ａ，１２ｂの組とを含む。
【００３４】
第１の梁１１ａ，１１ｂの組は、図２においてＸ軸方向に平行に延在しＹ軸方向に相互に対向する一組の対辺で構成される。第２の梁１２ａ，１２ｂの組は、Ｙ軸方向に延在しＸ軸方向に相互に対向する他の一組の対辺で構成される。各梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂは、それぞれ同一の長さ、幅及び厚みを有しており、各梁の長手方向に垂直な断面は、略矩形に形成される。
【００３５】
フレーム１０の大きさは特に限定されず、例えば、フレーム１０の一辺の長さは１０００〜４０００μｍ、フレーム１０の厚みは１０〜２００μｍ、梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの幅は５０〜２００μｍである。
【００３６】
フレーム１０の四隅に相当する部位には、第１の梁１１ａ，１１ｂの組と第２の梁１２ａ，１２ｂの組との間を接続する複数（本例では４つ）の接続部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄがそれぞれ形成されている。第１の梁１１ａ，１１ｂの組及び第２の梁１２ａ，１２ｂの組の両端は、接続部１３ａ〜１３ｄによって支持される。すなわち、各梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂは、接続部１３ａ〜１３ｄによって両端が支持された振動梁として機能する。
【００３７】
（振り子部）
振動子本体１０１は、片持ち梁構造の複数（本例では４つ）の振り子部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを有する。
【００３８】
振り子部２１ａ，２１ｃ（一対の第１の振り子部）は、相互に対角関係にある一組の接続部１３ａ，１３ｃにそれぞれ形成されており、その対角線方向（主面１０ｓに平行な面内でＸ軸及びＹ軸方向と交差する第４の軸方向）に沿ってフレーム１０の内側に延在している。振り子部２１ａ，２１ｃのそれぞれの一端は接続部１３ａ，１３ｃに支持され、フレーム１０の中心に向かって突出し、それぞれの他端は、フレーム１０の中央付近において相互に対向している。
【００３９】
振り子部２１ｂ，２１ｄ（一対の第２の振り子部）は、相互に対角関係にある他の一組の接続部１３ｂ，１３ｄにそれぞれ形成されており、その対角線方向（主面１０ｓに平行な面内でＸ軸、Ｙ軸及び上記第４の軸方向と交差する第５の軸方向）に沿ってフレーム１０の内側に延在している。振り子部２１ｂ，２１ｄのそれぞれの一端は、接続部１３ｂ，１３ｄに支持され、フレーム１０の中心に向かって突出し、それぞれの他端は、フレーム１０の中央付近において相互に対向している。
【００４０】
振り子部２１ａ〜２１ｄは、それぞれ典型的には同一の形状及び大きさを有しており、フレーム１０の外形加工の際に同時に形成される。振り子部２１ａ〜２１ｄの形状、大きさは特に限定されず、全てが同一の形状等で形成されていなくてもよい。
【００４１】
［枠体］
図１に示すように、枠体１０２は、振動子本体１０１の周囲に配置された環状のベース部８１と、振動子本体１０１とベース部８１との間に配置された連結部８２とを有する。
【００４２】
（ベース部）
ベース部８１は、振動子本体１０１の外側を囲む四角形状の枠体で構成されている。ベース部８１は、フレーム１０の主面１０ｓと同一の平面上に形成された矩形環状の主面８１ｓを有し、その主面８１ｓ上には、コントローラ２００（図７参照）に対して電気的に接続される複数の端子部（電極パッド）８１０が設けられている。主面８１ｓの反対側の面は、接合層Ｗ３を介して支持層Ｗ２に接合される。支持層Ｗ２は、ベース部８１と同様の枠体で構成され、ベース部８１を部分的に支持する。
【００４３】
コントローラ２００は、後述するように、振動子１００を駆動し、かつ、振動子１００の出力を処理して各軸まわりの角速度を検出する制御回路で構成される。各端子部８１０は、図示しないバンプを介して上記コントローラが搭載された制御基板上に電気的かつ機械的に接続される。なお、振動子１００の実装にはワイヤボンディング方式が採用されてもよい。
【００４４】
（連結部）
連結部８２は、ベース部８１に対して振動子本体１０１を振動可能に支持する複数の連結部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄを含む。各連結部８２ａ〜８２ｄは、フレーム１０の各接続部１３ａ〜１３ｄからベース部８１に向かって延びる。連結部８２ａ〜８２ｄは、振動子本体１０１に接続される第１の端部８２１と、ベース部８１に接続される第２の端部８２２とをそれぞれ有し、フレーム１０の振動を受けて、主としてＸＹ平面内において変形可能に構成される。すなわち連結部８２ａ〜８２ｄは、振動子本体１０１を振動可能に支持するサスペンションとして機能する。
【００４５】
連結部８２ａ〜８２ｄは、フレーム１０の主面１０ｓ及びベース部８１の主面８１ｓと平行な主面８２ｓをそれぞれ有し、典型的には、主面８２ｓは、上記各主面１０ｓ，８１ｓと同一の平面で構成される。すなわち本実施形態の連結部８２ａ〜８２ｄは、振動子本体１０１を構成するシリコン基板と同一のシリコン基板で構成されている。
【００４６】
連結部８２ａ〜８２ｄは、典型的には、Ｘ軸及びＹ軸に関して対称な形状に形成される。これにより、ＸＹ平面内におけるフレーム１０の変形方向が等方的となり、フレーム１０にねじれ等を生じさせることなく、各軸まわりの高精度な角速度検出が可能となる。
【００４７】
連結部８２ａ〜８２ｄの形状は、直線的なものであってもよいし、非直線的なものであってもよい。本実施形態において連結部８２ａ〜８２ｄは、図１に示すように、振動子本体１０１とベース部８１との間において延出方向が略１８０°反転する転回部８２０をそれぞれ有する。このように各連結部８２ａ〜８２ｄの延在長を大きくすることで、振動子本体１０１の振動を阻害することなく、振動子本体１０１を支持することが可能となる。さらに、外部からの振動（衝撃）を振動子本体１０１に伝達させないという効果も得られる。
【００４８】
［圧電駆動部］
振動子１００は、フレーム１０をその主面１０ｓに平行なＸＹ平面内で振動させる複数の圧電駆動部を有する。
【００４９】
複数の圧電駆動部は、図２に示すように、第１の梁１１ａ，１１ｂの組の主面１０ｓにそれぞれ設けられた一対の第１の圧電駆動部３１と、第２の梁１２ａ，１２ｂの組の主面１０ｓにそれぞれ設けられた一対の第２の圧電駆動部３２とを含む。第１及び第２の圧電駆動部３１，３２は、入力電圧に応じて機械的に変形し、その変形の駆動力で梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを振動させる。変形の方向は、入力電圧の極性で制御される。
【００５０】
第１及び第２の圧電駆動部３１，３２は、梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの上面（主面１０ｓ）であって、それらの軸線に平行にそれぞれ直線的に形成されている。図２においては、理解を容易にするため、第１及び第２の圧電駆動部３１，３２をそれぞれ異なるハッチングで示す。第１の圧電駆動部３１は、第１の梁１１ａ，１１ｂの組の外縁側に配置され、第２の圧電駆動部３２は、第２の梁１２ａ，１２ｂの組の外縁側に配置されている。
【００５１】
第１及び第２の圧電駆動部３１，３２は、それぞれ同一の構成を有している。各圧電駆動部はそれぞれ、下部電極層と、圧電膜と、上部電極層との積層構造を有する。上部電極層は、第１の圧電駆動部３１にあっては第１の駆動用電極（Ｄ１）に相当し、第２の圧電駆動部３２にあっては第２の駆動用電極（Ｄ２）に相当する。一方、下部電極層は、第１の圧電駆動部３１にあっては第２の駆動用電極（Ｄ２）に相当し、第２の圧電駆動部３２にあっては第１の駆動用電極（Ｄ１）に相当する。各圧電駆動層が形成される梁の表面（主面１０ｓ）には、シリコン酸化膜等の絶縁膜が形成されている。
【００５２】
圧電膜は、典型的には、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）で構成される。圧電膜は、下部電極層と上部電極層との電位差に応じて伸縮するように分極配向されている。この際、上部電極層と下部電極層とに相互に逆位相の交流電圧が印加される。これにより、下部電極層を共通電極とする場合と比較して、約２倍の振幅で圧電膜を伸縮させることができる。
【００５３】
本実施形態では、第１の圧電駆動部３１各々の上部電極層（第１の駆動用電極Ｄ１）には第１の駆動信号（Ｇ＋）がそれぞれ入力され、これらの下部電極層（第２の駆動用電極Ｄ２）には、駆動信号（Ｇ＋）とは差動（逆位相）の第２の駆動信号（Ｇ−）がそれぞれ入力されるように構成される。一方、第２の圧電駆動部３２各々の上部電極層（第２の駆動用電極Ｄ２）には第２の駆動信号（Ｇ−）がそれぞれ入力され、これらの下部電極層（第１の駆動用電極Ｄ１）には第１の駆動信号（Ｇ＋）がそれぞれ入力されるように構成される。
【００５４】
（駆動原理）
第１の圧電駆動部３１及び第２の圧電駆動部３２には、一方が伸びたとき他方が縮むように相互に逆位相の電圧が印加される。これにより、第２の梁の組１２ａ，１２ｂは、両端が接続部１３ａ〜１３ｄに支持された状態でＸ軸方向に撓み変形を受け、ＸＹ平面内において双方が離間する方向と双方が近接する方向とに交互に振動する。第１の梁１１ａ，１１ｂの組も同様に、両端が接続部１３ａ〜１３ｄに支持された状態でＹ軸方向に撓み変形を受け、ＸＹ平面内において双方が離間する方向と双方が近接する方向とに交互に振動する。
【００５５】
したがって、第１の梁１１ａ，１１ｂの組が相互に近接する方向に振動する場合は、第２の梁１２ａ，１２ｂの組は相互に離間する方向に振動し、第１の梁１１ａ，１１ｂの組が相互に離間する方向に振動する場合は、第２の梁１２ａ，１２ｂの組は相互に近接する方向に振動する。このとき、各梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの中央部は、振動の腹を形成し、それらの両端部（接続部１３ａ〜１３ｄ）は、振動の節（ノード）を形成する。このような振動モードを以下、フレーム１０の基本振動と称する。
【００５６】
梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂは、それらの共振周波数で駆動される。各梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの共振周波数は、それらの形状、長さ等によって定められる。典型的には、梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの共振周波数は、１〜１００ｋＨｚの範囲で設定される。
【００５７】
図３は、フレーム１０の基本振動の時間変化を示す模式図である。図３において「駆動信号１」は、第１の圧電駆動部３１の上部電極（第１の駆動用電極Ｄ１）に印加される入力電圧の時間変化を示し、「駆動信号２」は、第２の圧電駆動部３２の上部電極（第２の駆動用電極Ｄ２）に印加される入力電圧の時間変化を示す。
【００５８】
図３に示すように、駆動信号１と駆動信号２とは相互に逆位相で変化する交流波形を有する。これによりフレーム１０は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ａ）、・・・の順に変化し、第１の梁１１ａ，１１ｂの組と第２の梁１２ａ，１２ｂの組とのうち、一方の組が近接したときは他方の組が離間し、上記一方の組が離間したときは上記他方の組が近接する振動モードで、フレーム１０は振動する。
【００５９】
上述したフレーム１０の基本振動に伴って、振り子部２１ａ〜２１ｄもまた、フレーム１０の振動に同期して、接続部１３ａ〜１３ｄを中心としてＸＹ平面内でそれぞれ振動する。（図２に示す矢印方向及び図３参照）各振り子部２１ａ〜２１ｄの振動は、梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの振動により励起される。この場合、振り子部２１ａ，２１ｃと振り子部２１ｂ，２１ｄとは、ＸＹ平面内におけるアーム部分の支持点すなわち接続部１３ａ〜１３ｄからの左右の搖動方向において、相互に逆位相で振動（搖動）する。
【００６０】
以上のように、第１及び第２の駆動用電極Ｄ１，Ｄ２に対して相互に逆位相の交流電圧が印加されることで、フレーム１０の各梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂは、図３に示した振動モードで振動する。このような基本振動を継続するフレーム１０にＺ軸まわりの角速度が作用すると、フレーム１０の各点に当該角速度に起因するコリオリ力Ｆ０が作用することで、フレーム１０は、例えば図４に模式的に示すようにＸＹ平面内において歪むように変形する。したがって、このＸＹ平面内におけるフレーム１０の変形量を検出することで、フレーム１０に作用したＺ軸まわりの角速度の大きさ及び方向を検出することが可能となる。
【００６１】
［第１の圧電検出部］
振動子１００は、図２に示すように、複数の第１の圧電検出部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ、５１ｄをさらに有する。第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄは、フレーム１０の主面１０ｓにおける変形量に基づいて、主面１０ｓに垂直なＺ軸（第１の軸）まわりの角速度を検出する。第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄは、４つの接続部１３ａ〜１３ｄの主面１０ｓ上にそれぞれ設けられた４つの圧電検出部を含む。
【００６２】
第１の圧電検出部５１ａ，５１ｃは、対角関係にある一方の組の接続部１３ａ，１３ｃの周辺にそれぞれ形成されている。このうち一方の圧電検出部５１ａは、接続部１３ａから梁１１ａ及び梁１２ａに沿って２方向に延びており、他方の圧電検出部５１ｃは、接続部１３ｃから梁１１ｂ及び梁１２ｂに沿って２方向に延びている。
【００６３】
同様に、第１の圧電検出部５１ｂ，５１ｄは、対角関係にある他方の組の接続部１３ｂ，１３ｄの周辺にそれぞれ形成されている。このうち一方の圧電検出部５１ｂは、接続部１３ｂから梁１１ｂ及び梁１２ａに沿って２方向に延びており、他方の圧電検出部５１ｄは、接続部１３ｄから梁１１ａ及び梁１２ｂに沿って２方向に延びている。
【００６４】
第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄは、第１及び第２の圧電駆動部３１，３２と同様の構成を有する。すなわち、第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄは、下部電極層と、圧電膜と、上部電極層との積層体で構成され、各梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの機械的変形を電気信号に変換する機能を有する。第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄにおいて、各下部電極層は、グランド電位等の基準電位（Ｖref）に接続され、各上部電極層は、検出信号（ｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚ４）をそれぞれ出力する第１の検出用電極（Ｓ１）を構成する。
【００６５】
本実施形態において、フレーム１０に設けられた第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄ各々は、Ｚ軸まわりの角速度情報を含む第１の検出信号を出力する複数の検出電極部（第１の検出電極）として機能する。
【００６６】
図２に示す振動子本体１０１においては、Ｚ軸まわりに角速度が作用した際、フレーム１０の内角の大きさが図３及び図４に示したように周期的に変動する。このとき、対角関係にある一方の接続部１３ａ，１３ｃの組と他方の接続部１３ｂ，１３ｄの組とでは内角の変動が相互に逆位相となる。したがって接続部１３ａ上の圧電検出部５１ａの出力と接続部１３ｃ上の圧電検出部５１ｃの出力とは原理的には同一であり、接続部１３ｂ上の圧電検出部５１ｂの出力と接続部１３ｄ上の圧電検出部５１ｄの出力とは原理的に同一である。そこで、２つの圧電検出部５１ａ，５１ｃの出力の和と２つの圧電検出部５１ｂ，５１ｄの出力の和との差分を算出することにより、フレーム１０に作用するＺ軸まわりの角速度の大きさ及び方向が検出可能となる。
【００６７】
［第２の圧電検出部］
一方、Ｘ軸まわりの角速度及びＹ軸まわりの角速度を検出する検出部として、振動子１００は、図２に示すように、複数の第２の圧電検出部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄを有する。第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄは、複数のアーム部２１ａ〜２１ｄのＺ軸方向における変形量に基づいて、Ｚ軸と直交する２軸方向（例えばＸ軸方向及びＹ軸方向）の角速度を検出する。第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄは、４つの振り子部２１ａ〜２１ｄにそれぞれ設けられた４つの圧電検出部を含む。
【００６８】
第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄは、各振り子部２１ａ〜２１ｄの表面（主面１０ｓと同一の主面）であって、これらの軸心上に配置されている。第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄは、第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄと同様の構成を有し、下部電極層と、圧電膜と、上部電極層との積層体で構成され、各振り子部２１ａ〜２１ｄの機械的変形を電気信号に変換する機能を有する。第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄにおいて、各下部電極層は、グランド電位等の基準電位（Ｖref）に接続され、各上部電極層は、検出信号（ｘｙ１，ｘｙ２，ｘｙ３，ｘｙ４）をそれぞれ出力する第２の検出用電極（Ｓ２）を構成する。
【００６９】
本実施形態において、アーム部２１ａ〜２１ｄに設けられた第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄ各々は、Ｘ軸まわりの角速度およびＹ軸まわりの角速度情報を含む第２の検出信号および第３の検出信号を出力する複数の検出電極部（第２の検出電極、第３の検出電極）として機能する。
【００７０】
例えば、基本振動で振動するフレーム１０にＸ軸まわりの角速度が作用すると、図５に模式的に示すように各振り子部２１ａ〜２１ｄにその瞬間での振動方向と直交する方向のコリオリ力Ｆ１がそれぞれ発生する。これにより、Ｘ軸方向に隣接する一方の振り子部２１ａ，２１ｄの組は、コリオリ力Ｆ１によりＺ軸の正の方向へ変形し、それらの変形量が圧電検出部７１ａ，７１ｄによって各々検出される。また、Ｘ軸方向に隣接する他方の振り子部２１ｂ，２１ｃの組は、コリオリ力Ｆ１によりＺ軸の負の方向へ変形し、それらの変形量が圧電検出部７１ｂ，７１ｃによって各々検出される。
【００７１】
同様に、基本振動で振動するフレーム１０にＹ軸まわりの角速度が作用すると、図６に模式的に示すように各振り子部２１ａ〜２１ｄにその瞬間での振動方向と直交する方向のコリオリ力Ｆ２がそれぞれ発生する。これにより、Ｙ軸方向に隣接する一方の振り子部２１ａ，２１ｂの組は、コリオリ力Ｆ２によりＺ軸の正の方向へ変形し、それらの変形量が圧電検出部７１ａ，７１ｂによって各々検出される。また、Ｙ軸方向に隣接する他方の振り子部２１ｃ，２１ｄの組は、コリオリ力Ｆ２によりＺ軸の負の方向へ変形し、それらの変形量が圧電検出部７１ｃ，７１ｄによって各々検出される。
【００７２】
Ｘ軸及びＹ軸に各々斜めに交差する方向の軸まわりに角速度が生じた場合にも、上述と同様な原理で角速度が検出される。すなわち、各振り子部２１ａ〜２１ｄは、当該角速度のＸ方向成分及びＹ方向成分に応じたコリオリ力によって変形し、それらの変形量が圧電検出部７１ａ〜７１ｄによって各々検出される。上記コントローラは、これら圧電検出部７１ａ〜７１ｄの出力に基づいて、Ｘ軸まわりの角速度及びＹ軸まわりの角速度をそれぞれ抽出する。これにより、ＸＹ平面に平行な任意の軸まわりの角速度を検出することが可能となる。
【００７３】
［参照電極］
振動子１００は、図２に示すように参照電極６１（参照部）を有する。参照電極６１は、梁１２ａ及び梁１２ｂ上に第２の圧電駆動部３２と隣接して配置されている。参照電極６１は、第１及び第２の圧電検出部５１ａ〜５１ｄ、７１ａ〜７１ｄと同様の構成を有しており、下部電極層と、圧電膜と、上部電極層との積層体で構成され、梁１２ａ，１２ｂの機械的変形を電気信号に変換する機能を有する。下部電極層は、グランド電位等の基準電位に接続され、上部電極層は参照信号（ＦＢ信号）を出力する検出用電極として機能する。参照信号は、振動子１００の振動状態を示す振動モニタ信号として用いられる。
【００７４】
なお、参照電極６１の形成に代えて、第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄの各出力の和信号を生成し、これを上記参照信号として用いることも可能である。
【００７５】
［補助駆動部］
振動子１００は、複数の補助駆動部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを有する。補助駆動部３３ａ〜３３ｄは、後述するコントローラ２００から補正信号が入力されることで、振り子部２１ａ〜２１ｄをＺ軸方向に変形させることが可能に構成される。
【００７６】
補助駆動部３３ａ〜３３ｄは、各振り子部２１ａ〜２１ｄの表面（主面１０ｓと同一の主面）であって、これらの軸心上に配置されている。補助駆動部３３ａ〜３３ｄは、第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄよりも振り子部２１ａ〜２１ｄの先端側に配置されている。補助駆動部３３ａ〜３３ｄは、圧電駆動部３１，３２と同様の構成を有し、下部電極層と、圧電膜と、上部電極層との積層体で構成される。補助駆動部３３ａ〜３３ｄにおいて、各下部電極層は、グランド電位等の基準電位（Ｖref）に接続され、各上部電極層は、補正信号（Ｄxy1，Ｄxy2，Ｄxy3，Ｄxy4）がそれぞれ入力される補正用電極を構成する。
【００７７】
補助駆動部３３ａ〜３３ｄは、第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄよりも振り子部２１ａ〜２１ｄの先端（自由端）側に、振り子部２１ａ〜２１ｄの表面の軸線に沿って直線的に形成される。このため、わずかな圧電駆動力でもって振り子部２１ａ〜２１ｄのＺ軸方向に沿った振動を効果的に抑制することができる。
【００７８】
［コントローラ］
続いて、コントローラ２００（信号処理回路）について説明する。図７は、コントローラ２００の構成を示すブロック図である。
【００７９】
コントローラ２００は、自励発振回路２０１と、角速度検出回路（演算回路２０３、検波回路２０４、平滑回路２０５等）と、補正回路２１０とを有する。
【００８０】
自励発振回路２０１は、振動子本体１０１（フレーム１０、振り子部２１ａ〜２１ｄ）をＸＹ平面内で振動させる駆動信号を生成する。角速度検出回路は、後述するように、振動子本体１０１から出力される検出信号（ｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚ４，ｘｙ１，ｘｙ２，ｘｙ３，ｘｙ４）に基づいてＸ、Ｙ及びＺ軸まわりの角速度を生成し、出力する。補正回路２１０は、後述するように、振動子１００の不要振動を検出し、その不要振動をキャンセルするための補正信号を生成する。
【００８１】
コントローラ２００は、Ｇ＋端子、Ｇ−端子、ＧFB端子、Ｄxy端子、Ｇxy1端子、Ｇxy2端子、Ｇxy3端子、Ｇxy4端子、Ｇz1端子、Ｇz2端子、Ｇz3端子、Ｇz4端子及びＶref端子を有する。
なお、Ｇz1端子及びＧz3端子はそれぞれ共通の端子で構成されてもよく、Ｇz2端子及びＧz4端子はそれぞれ共通の端子で構成されてもよい。この場合、Ｇz1端子及びＧz3端子に接続される配線は途中で相互に一体化され、Ｇz2端子及びＧz4端子に接続される配線は途中で相互に一体化される。
【００８２】
本実施形態において、Ｇ＋端子は、第１の圧電駆動部３１の上部電極層と第２の圧電駆動部３２の下部電極層とにそれぞれ電気的に接続される。Ｇ−端子は、第１の圧電駆動部３１の下部電極層と第２の圧電駆動部３２の上部電極層（駆動用電極Ｄ２）とにそれぞれ電気的に接続される。ＧFB端子は、参照電極６１の上部電極層にそれぞれ電気的に接続される。
【００８３】
Ｇ＋端子は、自励発振回路２０１の出力端に接続される。Ｇ−端子は、反転アンプ２０２を介して自励発振回路２０１の出力端に接続される。自励発振回路２０１は、第１及び第２の圧電駆動部３１，３２を駆動するための駆動信号（交流信号）を生成する駆動回路を構成する。反転アンプ２０２は、自励発振回路２０１にて生成された駆動信号（第１の駆動信号Ｇ＋）と同一の大きさで位相が１８０°反転した駆動信号（第２の駆動信号Ｇ−）を生成する。駆動信号Ｇ＋は、参照信号が一定となるように制御される。これにより、第１及び第２の圧電駆動部３１，３２は、相互に逆位相で伸縮される。なお、理解を容易にするため、図７において各圧電駆動部３１，３２の下部電極層とコントローラ２００との間の結線は省略されている。
【００８４】
Ｇxy1端子、Ｇxy2端子、Ｇxy3端子およびＧxy4端子は、第２の圧電検出部７１ａ，７１ｂ，７１ｃおよび７１ｄの上部電極層（第２の検出用電極Ｓ２）にそれぞれ電気的に接続される。Ｇz1端子、Ｇz2端子、Ｇz3端子及びＧz4端子は、圧電検出部５１ａ，５１ｂ，５１ｃおよび５１ｄの上部電極層（第１の検出用電極Ｓ１）にそれぞれ電気的に接続される。Ｖref端子は、参照電極６１の下部電極層と、第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄ、第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄおよび補助駆動部３３ａ〜３３ｄの下部電極層、にそれぞれ電気的に接続される。
【００８５】
ＧFB端子、Ｇxy1端子、Ｇxy2端子、Ｇxy3端子、Ｇxy4端子、Ｇz1端子、Ｇz2端子、Ｇz3端子及びＧz4端子は、それぞれ演算回路２０３の入力端に接続される。演算回路２０３は、Ｘ軸まわりの角速度信号を生成するための第１の差分回路Ｃ１と、Ｙ軸まわりの角速度信号を生成するための第２の差分回路Ｃ２と、Ｚ軸まわりの角速度信号を生成するための第３の差分回路Ｃ３とを有する。
【００８６】
第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄの出力（Ｎｕｌｌ信号）をそれぞれｚ１〜ｚ４、第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄの出力（Ｎｕｌｌ信号）をそれぞれｘｙ１〜ｘｙ４とする。このとき、第１の差分回路Ｃ１は、（（ｘｙ１＋ｘｙ２）−（ｘｙ３＋ｘｙ４））を演算し、その演算値を第１の差分信号として検波回路２０４ｘへ出力する。第２の差分回路Ｃ２は、（（ｘｙ１＋ｘｙ４）−（ｘｙ２＋ｘｙ３））を演算し、その演算値を第２の差分信号として検波回路２０４ｙへ出力する。そして、第３の差分回路Ｃ３は、（（ｚ１＋ｚ３）−（ｚ２＋ｚ４））を演算し、その演算値を第３の差分信号として検波回路２０４ｚへ出力する。
【００８７】
検波回路２０４ｘ，２０４ｙ，２０４ｚは、角速度検出用の第１のタイミング信号で第１の差分信号を同期検波し、直流化する。第１のタイミング信号には、本実施形態では参照電極６１から出力される参照信号（FB）の位相を所定の位相量（例えば、９０°）シフトさせた信号が用いられる。平滑回路２０５ｘ、２０５ｙ、２０５ｚは、検波回路２０４ｘ，２０４ｙ，２０４ｚの出力を平滑化する。平滑回路２０５ｘから出力される直流電圧信号ωｘは、Ｘ軸まわりの角速度の大きさ及び方向に関する情報を含み、平滑回路２０５ｙから出力される直流電圧信号ωｙは、Ｙ軸まわりの角速度の大きさ及び方向に関する情報を含む。同様に、平滑回路２０５ｚから出力される直流電圧信号ωｚは、Ｚ軸まわりの角速度の大きさ及び方向に関する情報を含む。すなわち、基準電位Ｖrefに対する上記直流電圧信号ωｘ、ωｙ、ωｚの大きさが角速度の大きさに関する情報に相当し、当該直流電圧信号の極性が角速度の方向に関する情報に相当する。
【００８８】
補正回路２１０は、上記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で第２の差分信号を同期検波し、直流化する。第２のタイミング信号には、第１のタイミング信号と位相が９０°異なる信号が用いられ、本実施形態では参照電極６１から出力される参照信号（FB）に同期した信号が用いられる。補正回路２１０は、検波信号を平滑化する平滑化回路を有し、振り子部２１ａ〜２１ｄの不要振動の大きさを検出する。
【００８９】
ここで、不要振動とは、角速度の発生の有無に関係なく振り子部２１〜２１ｄをＺ軸方向に変形させる面外方向の振動成分をいう。この不要振動は、Ｘ軸まわり又はＹ軸まわりの角速度が発生していないときに、あたかも当該角速度が発生しているかのような角速度信号（偽信号）を発生させるため、角速度検出精度の劣化、他軸感度の発生等の要因となる。補正回路２１０は、角速度検出用のタイミング信号とは異なるタイミング信号で検出信号（差分信号）を同期検波するため、角速度の発生に関係なく振り子部２１ａ〜２１ｂのＺ軸方向成分の振動の有無およびその大きさを検出することができる。
【００９０】
補正回路２１０はさらに、検出した不要振動の大きさに基づいて、振動子１００の駆動を補正する補正信号を生成する。補正信号は、振動子１００の不要振動をキャンセルすることができるように振り子部２１ａ〜２１ｄごとに最適化される。生成された補正信号は、Ｄxy端子を介して振り子部２１ａ〜２１ｄ上の各補助駆動部３３ａ〜３３ｄにそれぞれ入力される。
【００９１】
図８は、補正回路２１０を説明するブロック図である。補正回路２１０は、Ｘ軸調整回路部２１１と、Ｙ軸調整回路部２１２と、出力回路部２１３とを有する。
【００９２】
Ｘ軸調整回路部２１１は、第１の差分回路Ｃ１の出力（第１の差分信号）に基づいて、Ｘ軸まわりの偽角速度信号を発生させる不要振動成分をゼロにする補正係数（Ｄｒ_ｘ）を決定する。Ｙ軸調整回路部２１２は、第２の差分回路Ｃ２の出力（第２の差分信号）に基づいて、Ｙ軸まわりの偽角速度信号を発生させる不要振動成分をゼロにする補正係数（Ｄｒ_ｙ）を決定する。各調整回路部２１１，２１２は、自動的に利得を調整して出力レベルを一定に保つＡＧＣ（Auto Gain Controller）回路で構成される。
【００９３】
出力回路部２１３は、各調整回路部２１１，２１２の出力に基づいて生成された補正信号を、Ｄxy端子（Ｄxy1端子、Ｄxy2端子、Ｄxy3端子、Ｄxy4端子）を介して各補助駆動部３３ａ〜３３ｄへ出力する。補正信号は電圧信号であり、振り子部２１ａ〜２１ｄの不要振動成分（ＦＢ信号と同相成分）がゼロとなるような圧電駆動力を補助駆動部３３ａ〜３３ｄに発生させる。
【００９４】
［ジャイロセンサの動作］
次に、以上のように構成される本実施形態のジャイロセンサ１の典型的な動作について説明する。
【００９５】
振動子本体１０１は、連結部８２ａ〜８２ｄを介してベース部８１に支持されており、圧電駆動部３１，３２は、フレーム１０及び複数の振り子部２１ａ〜２１ｄを主面１０ｓに平行な面内で相互に同期して振動させる。
【００９６】
この状態で、フレーム１０にＺ軸まわりへの角速度が作用すると、フレーム１０に対しその瞬間での振動方向と直交する方向のコリオリ力が発生することで、フレーム１０が主面１０ｓに平行な面内で変形する（図４参照）。第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄは、フレーム１０の変形量に基づいてＺ軸まわりの角速度に対応する検出信号を出力する。
【００９７】
一方、Ｘ軸またはＹ軸まわりの角速度が作用すると、複数の振り子部２１ａ〜２１ｄに対しその瞬間での振動方向と直交する方向のコリオリ力が発生することで、当該振り子部が主面１０ｓに垂直な方向に変形する（図５、図６参照）。第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄは、当該振り子部の変形量に基づいてＸ軸またはＹ軸まわりの角速度に対応する検出信号を出力する。
【００９８】
コントローラ２００は、第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄからの検出信号（ｚ１〜ｚ４）と、第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄからの検出信号（ｘｙ１〜ｘｙ４）とに基づき、Ｚ軸まわり、Ｘ軸まわり、およびＹ軸まわりの角速度信号（ωｚ、ωｘ、ωｙ）と、振り子部２１ａ〜２１ｄの不要振動信号をそれぞれ検出する。
【００９９】
図９は、Ｘ軸およびＹ軸まわりの角速度信号の検出方法を示すタイミングチャートであり、図１０は振り子部２１ａ〜２１ｄの不要振動信号の検出方法を示すタイミングチャートである。各図において、左側は検出信号（差分信号）の同期検波前の波形を、中央はこれら検出信号の同期検波後の波形を、そして右側は平滑後の波形をそれぞれ示している。
【０１００】
コントローラ２００は、図９に示すように、第１の差分信号を第１のタイミング信号Ｔ１で同期検波することで角速度信号を検出する。角速度信号は、参照信号（ＦＢ信号）から位相が９０°シフトして出力される。参照信号から位相が９０°シフトした第１のタイミング信号Ｔ１で上記第１の差分信号を同期検波することで、振動子１００に作用するＸ軸まわりの角速度信号あるいはＹ軸まわりの角速度信号がそれぞれ検出される。このとき、不要振動信号は参照信号と同期しているため、第１のタイミング信号Ｔ１による同期検波後の不要振動信号の出力はゼロとなる。
【０１０１】
次に、コントローラ２００は、図１０に示すように、第２の差分信号を第２のタイミング信号Ｔ２で同期検波することで振動子１００（振り子部２１ａ〜２１ｄ）の不要振動信号を検出する。不要振動信号は、参照信号と同期して（同位相で）出力される。参照信号に同期した第２のタイミング信号Ｔ２で上記第２の差分信号を同期検波することで、振動子１００の不要振動の有無またはその大きさが検出される。なお、第２のタイミング信号Ｔ２による同期検波後の角速度信号の出力はゼロとなる。
【０１０２】
以上のようにして、角速度信号および不要振動信号は各々分離して検出される。各軸まわりの角速度信号および不要振動信号の検出は、各軸について独立して行われる。
【０１０３】
コントローラ２００はさらに、第２のタイミング信号Ｔ２で同期検波された第２の差分信号の出力に基づき、振動子１００（振り子部２１ａ〜２１ｄ）の駆動を補正する補正信号を生成する。
【０１０４】
図８に示すように、補正回路２１０は、Ｘ軸調整回路部２１１において、Ｘ軸まわりの偽角速度信号を発生させる不要振動成分を打ち消す補正信号Ｄｒ_ｘを決定し、Ｙ軸調整回路部２１２において、Ｙ軸まわりの偽角速度信号を発生させる不要振動成分を打ち消す補正係数Ｄｒ_ｙを決定する。そして、補正回路２１０は、各調整回路部２１１，２１２の出力に基づき、複数の補助駆動部３３ａ〜３３ｄごとに最適化された補正信号を、Ｄxy端子（Ｄxy1端子、Ｄxy2端子、Ｄxy3端子、Ｄxy4端子）を介して各補助駆動部３３ａ〜３３ｄへ出力する。各振り子部２１ａ〜２１ｄは、補助駆動部３３ａ〜３３ｄの圧電駆動により、Ｚ軸方向の不要振動が抑えられる。補正回路２１０は、振り子部２１ａ〜２１ｄの不要振動成分がゼロとなるように、補助駆動部３３ａ〜３３ｄの駆動補正を継続的に実行する。
【０１０５】
以上のように本実施形態の角速度センサ１は、振動子１００の不要振動を監視し、当該不要振動をキャンセルするための補正信号を生成するように構成される。これにより振動子１００の所望とする振動特性が維持されるため、他軸感度の発生を抑制して所望とする角速度検出特性を得ることができる。
【０１０６】
＜第２の実施形態＞
図１１は、本技術の第２の実施形態に係るジャイロセンサの振動子２１００の構成を概略的に示す平面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【０１０７】
振動子２１００は、フレーム１０を主面１０ｓに平行な面内で振動させる圧電駆動部３４ａ〜３４ｆを有し、これら圧電駆動部３４ａ〜３４ｆは、フレーム１０の面外振動成分（不要振動成分）をキャンセルするための補正信号が入力される複数の補助駆動部としての機能をも含む。
【０１０８】
本実施形態では、第１の圧電駆動部３１の代わりに圧電駆動部３４ａ，３４ｂが梁１１ａ，１１ｂに設けられ、第２の圧電駆動部３２の代わりに圧電駆動電極３４ｃ〜３４ｆがそれぞれ設けられる。圧電駆動部３４ｃ，３４ｄは組となって、梁１２ｂの主面１０ｓ外周側に直線的に配列され、圧電駆動部３４ｅ，３４ｆは組となって、梁１２ａの主面１０ｓ外周側に直線的に配列される。
【０１０９】
圧電駆動部３４ａ〜３４ｆは、それぞれ同一の構成を有し、下部電極層と、圧電膜と、上部電極層との積層体で構成される。圧電駆動部３４ａ，３４ｂの上部電極層および圧電駆動部３４ｃ〜３４ｆの下部電極層にそれぞれ補正された駆動信号（第１の駆動信号Ｇ＋と補正信号）が入力され、圧電駆動部３４ａ，３４ｂの下部電極層および駆動電極３４ｃ〜３４ｆの上部電極層にそれぞれ第２の駆動信号Ｇ−が入力されるように構成される（図１３参照）。
【０１１０】
本実施形態のジャイロセンサは、これら圧電駆動部３４ａ〜３４ｆに入力される駆動信号によって、振動子２１００の各軸の不要振動成分をキャンセルして所望とする面内振動を維持することが可能に構成される。
【０１１１】
図１２は、本実施形態における補正回路２２０の構成を示すブロック図である。補正回路２２０は、Ｘ軸調整回路部２２１と、Ｙ軸調整回路部２２２と、Ｚ軸調整回路部２２３と、出力回路部２２４とを有する。
【０１１２】
Ｘ軸調整回路部２２１は、第１の差分回路Ｃ１の出力（第１の差分信号）に基づいて、Ｘ軸まわりの偽角速度信号を発生させる不要振動成分をゼロにする補正係数（Ｄｒ_ｘ）を決定する。Ｙ軸調整回路部２２２は、第２の差分回路Ｃ２の出力（第２の差分信号）に基づいて、Ｙ軸まわりの偽角速度信号を発生させる不要振動成分をゼロにする補正係数（Ｄｒ_ｙ）を決定する。Ｚ軸調整回路部２２３は、第３の差分回路部Ｃ３の出力（第３の差分信号）に基づいて、Ｚ軸まわりの偽角速度信号を発生させる不要振動成分をゼロにする補正係数（Ｄｒ_ｚ）を決定する。各補正係数は、第１の実施形態と同様に、各軸の差分信号を第２のタイミング信号（参照信号）で同期検波することで算出される。
【０１１３】
出力回路部２２４は、各調整回路部２２１〜２２３の出力に基づいて生成された補正信号を、Ｄxy端子（Ｄy+z+端子、Ｄy-z+端子、Ｄy+z-端子、Ｄy-z-端子、Ｄx+端子、Ｄx-端子）を介して各圧電駆動部３４ａ〜３４ｆへ出力する。補正信号は電圧信号であり、振動子２１００の各軸の不要振動成分がゼロとなるような駆動力を圧電駆動部３４ａ〜３４ｆに発生させる。図１３に、各圧電駆動部３４ａ〜３４ｆの上部電極層および下部電極層に入力される信号の一例を示す。
【０１１４】
図１３に示すように、各圧電駆動部３４ａ〜３４ｆの上下の電極層に入力される駆動信号は、位相が相互に１８０°異なるとともに、不要振動成分の大きさに応じて大きさ（振幅）が相互に異なる。しかも、各圧電駆動部３４ａ〜３４ｆに入力される補正信号は、各軸についての補正係数を基に調整された固有の値をもつ。したがって各圧電駆動部３４ａ〜３４ｆに入力される駆動信号の大きさは相互に異なり、各圧電駆動部３４ａ〜３４ｆにより調和された駆動力で、フレーム１０の所望とする面内振動が実現される。
【０１１５】
本実施形態では、Ｘ軸方向の不要振動成分は、圧電駆動部３４ａ，３４ｂに入力される駆動信号によってキャンセルされる。一方、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の不要振動成分は、圧電駆動部３４ｃ〜３４ｆに入力される駆動信号によってキャンセルされる。
【０１１６】
一例として、図１４上に、圧電駆動部３４ａの上部電極層に入力される駆動信号（Ｇ＋（１＋Ｄｒ_ｘ））の入力波形を示す。当該駆動信号は、図１４中央に示す駆動信号（Ｇ＋）にそれと補正係数（Ｄｒ_ｘ）との積が加算された振幅を有する。一方、圧電駆動部３４ａの下部電極層には、図１４下に示すような駆動信号（Ｇ−）が入力される。補正係数（Ｄｒ_ｘ）は、図１５に示すように、第１の差分信号を第２のタイミング信号（参照信号）で同期検波することで検出されたＸ軸方向の不要振動（Ｎｕｌｌ_ｘ）と大きさが同じで符号が異なる値に設定される。
【０１１７】
なお、圧電駆動部３４ａとＹ軸方向に対向する圧電駆動部３４ｂには、上部電極層に駆動信号（Ｇ＋（１−Ｄｒ_ｘ））が入力される点で異なる。このように圧電駆動部３４ａ，３４ｂに非対称な駆動信号を入力することで、フレーム１０のＸ軸方向に沿った不要振動（Ｎｕｌｌ_ｘ）がキャンセルされる。
【０１１８】
一方、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の不要振動成分は、第２の梁１２ａ，１２ｂ上に設けられた２分割構造の圧電駆動部３４ｃ〜３４ｆへの非対称な駆動信号の入力によってキャンセルされる。これにより各梁１２ａ，１２ｂは、Ｙ軸およびＺ軸方向の不要振動をキャンセルすることが可能な振動モードで発振することが可能となる。
【０１１９】
各軸の不要振動をキャンセルする補正係数の決定は、各軸について個別に行われる。図１６に不要振動をキャンセルする制御フローの一例を示す。
【０１２０】
まず、各圧電駆動部３４ａ〜３４ｆに駆動信号の初期値（Ｇ＋，Ｇ−）を入力してフレーム１０を基本振動モードで振動させる。
そして、第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄの出力の差分信号（第１の差分信号）からＸ軸方向の不要振動（Ｎｕｌｌ_ｘ）を打ち消す補正係数（Ｄｒ_ｘ）を決定し、図１３に示す演算式で個別に生成された補正信号を圧電駆動部３４ａ，３４ｂへそれぞれ入力する。
次に、第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄの出力の差分信号（第２の差分信号）からＹ軸方向の不要振動（Ｎｕｌｌ_ｙ）を打ち消す補正係数（Ｄｒ_ｙ）を決定し、図１３に示す演算式で個別に生成された補正信号を圧電駆動部３４ｃ〜３４ｆへそれぞれ入力する。
最後に、第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄの出力の差分信号（第３の差分信号）からＺ軸方向の不要振動（Ｎｕｌｌ_ｚ）を打ち消す補正係数（Ｄｒ_ｚ）を決定し、図１３に示す演算式で個別に生成された補正信号を圧電駆動部３４ｃ〜３４ｆへそれぞれ入力する。
【０１２１】
以上のように本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、振動子２１００の各軸方向の不要振動をキャンセルすることができるため、振動子２１００の所望とする振動特性を維持でき、これにより他軸感度の発生を抑制して角速度検出特性の向上を図ることができる。
【０１２２】
＜第３の実施形態＞
図１７は、本技術の第３の実施形態に係るジャイロセンサの振動子３１００の構成を概略的に示す平面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【０１２３】
本実施形態の振動子３１００は、フレーム１０の面内における不要振動成分をキャンセルするための補正信号が入力される複数の補助駆動部３５ａ，３５ｃを有する。補助駆動部３５ａ，３５ｃは、フレーム１０の主面１０ｓにそれぞれ設けられる。
【０１２４】
補助駆動部３５ａ，３５ｃは、対角関係にある一方の組の接続部１３ａ，１３ｃ上であって、第１の圧電検出部５１ａ，５１ｃの外側にそれぞれ形成されている。このうち一方の補助駆動部３５ａは、接続部１３ａから梁１１ａ及び梁１２ａに沿って２方向に延びており、他方の補助駆動部３５ｃは、接続部１３ｃから梁１１ｂ及び梁１２ｂに沿って２方向に延びている。
【０１２５】
補助駆動部３５ａ，３５ｃは、第１及び第２の圧電駆動部３１，３２と同様の構成を有する。すなわち、補助駆動部３５ａ，３５ｃは、下部電極層と、圧電膜と、上部電極層との積層体で構成され、補正信号の入力電圧を各梁１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの機械的変形に変換する機能を有する。補助駆動部３５ａ，３５ｃにおいて、各下部電極層は、グランド電位等の基準電位（Ｖref）に接続され、各上部電極層は、補正信号が入力される駆動電極を構成する。
【０１２６】
本実施形態のジャイロセンサは、これら補助駆動部３５ａ，３５ｃに入力される補正信号によって、振動子３１００の面内方向の不要振動成分をキャンセルして所望とする面内振動を維持することが可能に構成される。
【０１２７】
例えば図１８左に示すように、振動子３１００は、フレーム１０の各梁がＸ軸方向およびＹ軸方向に整列した状態で基本振動するように設計される。しかし、フレーム１０の形状の非対称性、圧電検出部や圧電駆動部の位置ずれ等に起因して、図１８右に示すようにフレーム１０がＺ軸まわりに回転し、その各梁がＸ軸方向およびＹ軸方向からずれた状態で振動する場合がある。この場合、他軸感度が発生して所望とする角速度の検出特性が得られなくなるおそれがある。
【０１２８】
そこで本実施形態では、このようなフレーム１０の振動姿勢を矯正して、図１８左に示す理想的な振動姿勢でフレーム１０を振動させるのに必要な補正信号が、補助駆動部３５ａ，３５ｃに入力される。
【０１２９】
図１９は、本実施形態における補正回路２３０の構成を示すブロック図である。補正回路２３０は、Ｚ軸調整回路部２３１と、出力回路部２３２とを有する。
【０１３０】
Ｚ軸調整回路部２３１は、第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄの検出信号の差分を演算する第３の差分演算回路Ｃ３の出力（第３の差分信号）に基づいて、Ｚ軸まわりの偽角速度信号を発生させる不要振動成分をゼロにする補正係数（Ｄｒ_ｚ）を決定する。補正係数（Ｄｒ_ｚ）は、第１の実施形態と同様に、第３の差分信号を第２のタイミング信号（参照信号）で同期検波することで算出される。
【０１３１】
出力回路部２３２は、Ｚ軸調整回路部２３１の出力に基づいて生成された補正信号を、Ｄz1端子およびＤz2端子を介して各補助駆動部３５ａ，３５ｃへ出力する。補正信号は電圧信号であり、第１の圧電検出部５１ａ〜５１ｄの検出信号の差分がゼロとなるような駆動力を補助駆動部３５ａ，３５ｃに発生させる。
【０１３２】
補助駆動部３５ａ，３５ｃへ入力される補正信号は、典型的には、同一の電圧信号である。補助駆動部３５ａ，３５ｃはフレーム１０上において対角関係にあるため、これら２つの補助駆動部３５ａ，３５ｃへの電圧印加により、フレーム１０の適正な振動姿勢（図１８左）を実現することができる。
【０１３３】
以上のように本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、振動子３１００の所望とする基本振動モードを維持することができるため、他軸感度の発生を抑制して角速度検出特性の向上を図ることができる。
【０１３４】
以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、種々変更を加え得ることは勿論である。
【０１３５】
例えば以上の第１の実施形態では、振り子部２１ａ〜２１ｄの表面に、振り子部２１ａ〜２１のＺ軸方向への不要振動を抑える補助駆動部３３ａ〜３３ｄが設けられた。これら補助駆動部３３ａ〜３３ｄの配置形態は、図２０上に示すように第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄと同軸上に配列する形態に限られず、図２０中央に示すように第２の圧電検出部７１ａ〜７１ｄの下層側に適宜の絶縁層を介して積層されてもよい。また、図２０下に示すように、補助駆動部３３ａ〜３３ｄは、振り子部２１ａ〜２１ｄの幅方向に間隔をおいて複数並列的に配置されてもよい。
【０１３６】
また以上の第３の実施形態では、補助駆動部として、対角関係にある一方の組の接続部１３ａ，１３ｃに設けられた補助駆動部３５ａ，３５ｃで構成されたが、これに代えて、他方の組の接続部１３ｂ，１３ｄに設けられてもよいし、すべての接続部１３ａ〜１３ｄにそれぞれ設けられてもよい。
【０１３７】
さらに以上の各実施形態では、３軸一体型の角速度センサを例に挙げて説明したが、２軸一体型あるいは単軸型の角速度センサにも本技術は同様に適用可能である。振動子の形態も特に限定されず、音叉型、カンチレバー型等の種々の振動子が適用可能である。
【０１３８】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）振動子本体と、前記振動子本体に設けられ角速度情報を含む検出信号を出力する検出部とを有する振動子と、
前記検出信号を第１のタイミング信号で同期検波する角速度検出回路と、前記検出信号を前記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する補正回路と、を有するコントローラと
を具備するジャイロセンサ。
（２）上記（１）に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子は、前記振動子本体の振動状態を示す参照信号を出力する参照部をさらに有し、
前記補正回路は、前記参照信号を前記第２のタイミング信号として前記検出信号を同期検波する
ジャイロセンサ。
（３）上記（１）又は（２）に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子本体は、主面を有し、
前記検出部は、前記主面に平行な軸まわりの角速度情報を含む検出信号を出力する検出電極を含み、
前記補正回路は、前記検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波することで、前記振動子本体の前記主面に垂直な軸方向への振動成分を検出する
ジャイロセンサ。
（４）上記（３）のいずれか１つに記載のジャイロセンサであって、
前記振動子本体は、
前記主面を有する環状のフレームと、
前記フレームに一端が支持される複数の振り子部と、を有し、
前記検出部は、
前記主面に設けられ、前記フレームの前記主面に平行な面内における変形量に基づいて前記主面に直交する第１の軸まわりの角速度情報を含む第１の検出信号を出力する第１の検出電極と、
前記複数の振り子部にそれぞれ設けられ、前記第１の軸と直交する第２の軸まわりの角速度情報を含む第２の検出信号を出力する第２の検出電極と、を有し、
前記補正回路は、前記第２の検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波することで、前記複数の振り子部の前記第１の軸方向への振動成分を検出する
ジャイロセンサ。
（５）上記（４）に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子は、
前記主面に設けられ、前記フレームを前記主面に平行な面内で振動させる駆動部と、
前記複数の振り子部にそれぞれ設けられ、前記補正信号が入力される複数の補助駆動部と、をさらに有し、
前記補正回路は、前記複数の振り子部の前記振動成分がゼロとなるように前記補正信号を生成する
ジャイロセンサ。
（６）上記（４）に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子は、前記主面に設けられ前記フレームを前記主面に平行な面内で振動させる駆動部を有し、
前記駆動部は、前記補正信号が入力される複数の補助駆動部を含み、
前記補正回路は、前記複数の振り子部の前記振動成分がゼロとなるように前記補正信号を生成する
ジャイロセンサ。
（７）上記（４）に記載のジャイロセンサであって、
前記補正回路は、前記第１の検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波する
ジャイロセンサ。
（８）上記（７）に記載のジャイロセンサであって、
前記振動子は、前記主面に設けられ前記補正信号が入力される複数の補助駆動部をさらに有し、
前記第１の検出電極は、複数の検出電極部を含み、
前記補正回路は、前記複数の検出電極部の出力の差分がゼロとなるように前記補正信号を生成する
ジャイロセンサ。
（９）上記（４）〜（８）のいずれか１つに記載のジャイロセンサであって、
前記第２の検出電極は、前記第１の軸と前記第２の軸とにそれぞれ直交する第３の軸まわりの角速度情報を含む第３の検出信号をさらに出力し、
前記補正回路は、前記第３の検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波することで、前記複数の振り子部の前記第１の軸方向への振動成分をさらに検出する
ジャイロセンサ。
（１０）振動子から出力される検出信号を第１のタイミング信号で同期検波する角速度検出回路と、
前記検出信号を前記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する補正回路と
を具備する信号処理装置。
（１１）上記（１０）に記載の信号処理装置であって、
前記補正回路は、前記振動子の振動状態を示す参照信号を前記第２のタイミング信号として前記検出信号を同期検波する
信号処理装置。
（１２）上記（１０）又は（１１）に記載の信号処理装置であって、
前記振動子の主面に平行な面内で前記振動子を振動させる駆動回路をさらに具備する
信号処理装置。
（１３）上記（１２）に記載の信号処理装置であって、
前記検出信号は、前記主面に平行な２軸まわりの角速度情報を含み、
前記補正回路は、前記検出信号を前記第２のタイミング信号で同期検波することで、前記振動子の前記主面に垂直な軸方向への振動成分を検出し、前記振動子の前記振動成分がゼロとなるように前記補正信号を生成する
信号処理装置。
（１４）上記（１３）に記載の信号処理装置であって、
前記補正回路は、前記検出信号を前記主面に平行な軸ごとに同期検波し、前記主面に平行な軸ごとの前記振動成分がゼロとなるように前記補正信号を個々に生成する
信号処理装置。
（１５）振動子本体と、前記振動子本体に設けられ角速度情報を含む検出信号を出力する検出部とを有する振動子と、
前記検出信号を第１のタイミング信号で同期検波する角速度検出回路と、前記検出信号を前記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する補正回路と、を有するコントローラと
を具備する電子機器。
（１６）振動子から出力される検出信号を角速度検出用の第１のタイミング信号で同期検波し、
前記検出信号を前記第１のタイミング信号とは位相が異なる第２のタイミング信号で同期検波し、
前記第２のタイミング信号で同期検波した検出信号に基づいて、前記振動子の駆動を補正する補正信号を生成する
ジャイロセンサの制御方法。
【符号の説明】
【０１３９】
１…角速度センサ
１０…フレーム
２１ａ〜２１ｄ…振り子部
３１，３２…圧電駆動部
３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｆ、３５ａ，３５ｃ…補助駆動部
５１ａ〜５１ｄ…第１の圧電検出部
７１ａ〜７１ｄ…第２の圧電検出部
１００，２１００，３１００…振動子
２００…コントローラ
２１０，２２０，２３０…補正回路
【図１】
2018016190.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2018016190.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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