JP2009510389A - 音叉ジャイロスコープ、加速度計、および改善されたスケール係数を有する他の検出器 - Google Patents
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Abstract
Description
3a、3b 試験質量
5a、5b 駆動電極
7a、7b 感知プレート電極
9 感知電極構造
11 基板
12 支持湾曲構造
13a、13b 駆動信号
15 電極フィンガー
17 電極フィンガー
21 電極フィンガー
23 電極フィンガー
25 慣性軸
27 入力軸(感知運動)
29 出力
50 ガラス
50’ ガラス
50” ガラス
52 アンカー部
54 駆動電極
56 アンカー部
58 肩部
60 下部切り取り領域
Claims (19)
- 基板と、
基板の上に支持された少なくとも1つの試験質量と、
前記試験質量に隣接し前記基板の上に支持された少なくとも1つの駆動電極と、を有し、
試験質量および駆動電極は交互配置された電極フィンガーを含み、
試験質量の下の基板の上にあり、試験質量の電極フィンガーの範囲の下に完全に延在する感知プレートまたはシールド電極、を有する
ことを特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 駆動電極は、該駆動電極の電極フィンガーがそこから延在する肩部に接続されたアンカー部によって基板の上に支持されることを特徴とする請求項1に記載の音叉ジャイロスコープ。
- アンカー部は肩部よりも面積が小さくかつ駆動電極に下部切り取り領域を規定することを特徴とする請求項2に記載の音叉ジャイロスコープ。
- 感知プレートまたはシールド電極は、下部切り取り領域の中に延在することを特徴とする請求項3に記載の音叉ジャイロスコープ。
- 基板はガラスから作られ、試験質量と駆動電極はシリコンから作られていることを特徴とする請求項1に記載の音叉ジャイロスコープ。
- 感知プレートまたはシールド電極は金属から作られていることを特徴とする請求項1に記載の音叉ジャイロスコープ。
- 2つの試験質量、それぞれの試験質量の片方の上の駆動電極、およびそれぞれの試験質量の下の感知プレートまたはシールド電極が存在することを特徴とする請求項1に記載の音叉ジャイロスコープ。
- 2つの試験質量の間のピックオフ電極構造さらに含むことを特徴とする請求項7に記載の音叉ジャイロスコープ。
- 基板と、
基板の上に支持された少なくとも1つの試験質量と、
前記試験質量に隣接した前記基板の上に支持された少なくとも1つの電極構造と、
を有し、該電極構造は、基板の上に支持されて電極に下部切り取り領域を規定するより大きな面積の肩部に接続された、基板から上方に延在する、より小さな面積のアンカー部を含むことを特徴とする検出器。 - 電極の下部切り取り領域に延在する試験質量の下の基板の上に感知プレートまたはシールド電極を含むことを特徴とする請求項9に記載の検出器。
- 試験質量と駆動電極構造は、交互配置された電極フィンガーを含むことを特徴とする請求項9に記載の検出器。
- 感知プレートまたはシールド電極は、試験質量の電極フィンガーの下に完全に延在することを特徴とする請求項11に記載の検出器。
- 基板はガラスから作られ、試験質量と電極はシリコンから作られていることを特徴とする請求項9に記載の検出器。
- 感知プレートまたはシールド電極は金属から作られていることを特徴とする請求項10に記載の検出器。
- 2つの試験質量、それぞれの試験質量の片方の上の駆動電極、およびそれぞれの試験質量の下の感知プレートまたはシールド電極が存在することを特徴とする請求項9に記載の検出器。
- 2つの試験質量の間に位置するピックオフ電極構造さらに含むことを特徴とする請求項15に記載の検出器。
- 基板と、
基板の上に支持された少なくとも1つの試験質量と、
前記試験質量に隣接し前記基板の上に支持された少なくとも1つの電極と、を有し、
試験質量の下の基板の上にあり、試験質量の範囲の下に完全に延在する感知プレートまたはシールド電極、を有する
ことを特徴とするMEMS検出器。 - 試験質量と電極は交互配置された電極フィンガーを含み、感知プレートまたはシールド電極は、試験質量の電極フィンガーの範囲の下に完全に延在することを特徴とする請求項17に記載の検出器。
- 電極は、該電極の電極フィンガーがそこから延在する肩部に接続されたアンカー部によって、基板の上に支持されることを特徴とする請求項18に記載の検出器。
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JP2001504585A (ja) * | 1996-11-21 | 2001-04-03 | ザ チャールズ スターク ドレイパー ラボラトリー インコーポレイテッド | 音叉ジャイロスコープのためのガードバンド |
US20030066351A1 (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-10 | Weinberg Marc S. | Tuning fork gyroscope |
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JP2001504585A (ja) * | 1996-11-21 | 2001-04-03 | ザ チャールズ スターク ドレイパー ラボラトリー インコーポレイテッド | 音叉ジャイロスコープのためのガードバンド |
US20030066351A1 (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-10 | Weinberg Marc S. | Tuning fork gyroscope |
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