JP2012519270A - X軸又は/及びy軸及びz軸の回転運動を測定するマイクロジャイロスコープ - Google Patents
X軸又は/及びy軸及びz軸の回転運動を測定するマイクロジャイロスコープ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】
x軸及び/又はy軸及びz軸に関する回転運動を測定する、特に3−Dセンサとしてのマイクロジャイロスコープであって、基板と、複数の振動マス(4,5)と、前記基板に対して前記振動マス(4,5)を結合するためのスプリングと、前記基板が回転した時にコリオリ力を発生するために、x−y平面上における少なくとも個々の前記マス(4,5)を振動的に往復運動させる駆動要素と、発生したコリオリ力に起因する前記マス(4,5)の変位を検出するためのセンサ要素とを有し、少なくとも個々の前記マス(4,5)は2つのグループに配置されており、両方の前記グループの前記マス(4,5)は、前記駆動要素によって、x/y軸の平面における振動的一次運動を行うように結合的に誘導され、第1のグループの前記マス(4)は、前記x/y平面の外に動くことができるように、前記基板に対して配置されており、第2のグループの前記マス(5)は、前記x/y軸の平面における前記振動的一次運動に垂直な運動を可能にするように、前記基板に対して配置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。
【選択図】図1
Description
Claims (18)
- x軸及び/又はy軸及びz軸に関する回転運動を測定する、特に3−Dセンサとしてのマイクロジャイロスコープであって、
基板と、
複数の振動マス(4,5)と、
前記基板に対して前記振動マス(4,5)を結合するためのスプリングと、
前記基板が回転した時にコリオリ力を発生するために、x−y平面上における少なくとも個々の前記マス(4,5)を振動的に往復運動させる駆動要素と、
発生したコリオリ力に起因する前記マス(4,5)の変位を検出するためのセンサ要素とを有し、
少なくとも個々の前記マス(4,5)は2つのグループに配置されており、
両方の前記グループの前記マス(4,5)は、前記駆動要素によって、x/y軸の平面における振動的一次運動を行うように結合的に誘導され、
第1のグループの前記マス(4)は、前記x/y平面の外に動くことができるように、前記基板に対して配置されており、
第2のグループの前記マス(5)は、前記x/y軸の平面における前記振動的一次運動に垂直な運動を可能にするように、前記基板に対して配置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1に記載されたマイクロジャイロスコープであって、
両方の前記グループの前記マス(4,5)は、前記振動的一次運動によって前記基板の中央点に対して径方向に動かされることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1又は請求項2に記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第1及び第2のグループの前記マス(4,5)は、同期した前記振動的一次運動のために互いに弾性的に接続されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項3までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第1のグループの前記マス(4)は、前記x軸及び前記y軸に配置されたツーペアの前記マス(4)であることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項4までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第2のグループは、少なくとも2つの前記マス(5)又は複数組の当該少なくとも2つの前記マス(5)によって構成されることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項5までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第2のグループの前記マス(5)は、前記第1のグループの前記マス(4)の間に、それぞれ90度オフセットされて配置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項6までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第1のグループの前記マス(4)は、x又はy方向に関して、内側及び/又は外側フレーム(14,15;20,22)に対して、柔軟に設置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項7までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第1のグループのマス(4)は、径方向に関して、硬い支柱(13)又は補助的ウェブに対して、柔軟に設置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項8までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
内側フレーム(14)は、1又は複数の略中央のアンカ(2)に対して設置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項9までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
内側及び/又は外側フレーム(14,15;20,22)は、x及び/又はy軸に関する前記第1のグループの前記マス(4)の傾き運動のために、1又は複数のアンカ(2,18)に対してジンバル状に設置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項10に記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記内側及び外側フレーム(14,15;20,22)の前記ジンバル状の設置は、前記傾き運動と同様の傾き軸に関して柔軟であり、しかし線形な運動に関しては概ね非弾性的であることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項11までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第2のグループの前記マス(5)の少なくとも一部は、z軸に関して回転できるか、又は径方向の配列に対して垂直に変位できるように、設置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項12までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第2のグループの前記マス(5)は、振動フレーム(10)及び当該振動フレーム(10)に接続される区分マス(11)を有することを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項13に記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記区分マス(11)は、振動フレーム(10)に対して、当該区分マス(11)が前記フレーム(10)の振動運動に対して垂直に変位できるように結合されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項14までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第1のグループの前記振動マス(4)の変位の測定のための第1のセンサ要素が、前記振動マス(4)の下方に配置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項15までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記第2のグループの前記マス(5)又は区分マス(11)の変位を測定するための第2のセンサ要素を備えることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項1から請求項16までのいずれかに記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記振動マス(4,5)の前記駆動要素はフォーク状の電極であることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。 - 請求項16に記載されたマイクロジャイロスコープであって、
前記マス(5)又は区分マス(11)の変位を測定するための前記第2のセンサ要素は、前記基板に固定された対向電極(24)のためのシールド電極(25)を備える検知ボックス(23)に配置されていることを特徴とするマイクロジャイロスコープ。
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