JP3474582B2 - 音叉ジャイロスコープのためのガードバンド - Google Patents
音叉ジャイロスコープのためのガードバンドInfo
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は、概略的には、音叉ジャイロスコープに関
し、さらに詳しくは、音叉ジャイロスコープにおいて、
振動運動を与える噛合った櫛形電極をもつ駆動装置に関
するものである。
し、さらに詳しくは、音叉ジャイロスコープにおいて、
振動運動を与える噛合った櫛形電極をもつ駆動装置に関
するものである。
発明の背景
音叉ジャイロスコープの作用と構造の基本理論は、今
では、かなりよく知られている。このようなジャイロス
コープは、基板と、櫛形電極をもつシリコンの基準質量
と、位置検出ピックオフと、検出電極と、及び櫛形電極
をもつ内側および外側の駆動装置とを含む。前記基準質
量は、前記検出電極、駆動電極及び基板に対し前記基準
質量が動けるように支持するたわみ体により、前記基板
の上に吊支されている。
では、かなりよく知られている。このようなジャイロス
コープは、基板と、櫛形電極をもつシリコンの基準質量
と、位置検出ピックオフと、検出電極と、及び櫛形電極
をもつ内側および外側の駆動装置とを含む。前記基準質
量は、前記検出電極、駆動電極及び基板に対し前記基準
質量が動けるように支持するたわみ体により、前記基板
の上に吊支されている。
前記基板は、ガラスで作られているのが一般的なもの
で、ジャイロスコープの性能に逆作用することができる
電圧遷移に部分的に応答する高い電気的比抵抗を有す
る。特に、複数の櫛形電極の間の結合は、そのような過
渡電圧に対し感度をもつ。さらに、その遷移は、前記基
準質量とピックオフ感度に直交する垂直方向（Ｚ軸）の
好ましくない力を与えてしまう。この垂直方向の力とピ
ックオフ感度は、（ａ）音叉ジャイロスコープの性能を
低下させ、（ｂ）音叉ジャイロスコープのモーターの自
己発振器ループの始動を妨げる。
で、ジャイロスコープの性能に逆作用することができる
電圧遷移に部分的に応答する高い電気的比抵抗を有す
る。特に、複数の櫛形電極の間の結合は、そのような過
渡電圧に対し感度をもつ。さらに、その遷移は、前記基
準質量とピックオフ感度に直交する垂直方向（Ｚ軸）の
好ましくない力を与えてしまう。この垂直方向の力とピ
ックオフ感度は、（ａ）音叉ジャイロスコープの性能を
低下させ、（ｂ）音叉ジャイロスコープのモーターの自
己発振器ループの始動を妨げる。
駆動質量と基準質量両者の櫛形電極類を短くすること
により、これらの問題を軽減することは、すでに知られ
ている。しかしながら、この技術は、少なくとも一つの
潜在的な欠点を有している。駆動力を小さくするために
櫛形電極は係合していないので、櫛形電極類を短くする
ことは、最大駆動振幅を制限する。このように、音叉ジ
ャイロスコープの性能は、逆の影響を受けてしまう。
により、これらの問題を軽減することは、すでに知られ
ている。しかしながら、この技術は、少なくとも一つの
潜在的な欠点を有している。駆動力を小さくするために
櫛形電極は係合していないので、櫛形電極類を短くする
ことは、最大駆動振幅を制限する。このように、音叉ジ
ャイロスコープの性能は、逆の影響を受けてしまう。
発明の概要
前記基板に直交する基準質量運動に対する力と感度と
を減少し、又は、消滅するガードバンドが記載されてい
る。これらガードバンドは、結合率がゼロに減るように
バイアスされ、これによって、始動可能になり、性能が
改善される。ガードバンドの種々の形状としては、個別
の内側と外側のガードバンド、個別の内側ガードバンド
のみ、外側ガードバンドなしの内側検出櫛形電極の下側
で延長された検出電極、延長された検出電極をもつ個別
の外側ガードバンド、そして、駆動櫛形電極と検出櫛形
電極との下位に延びた検出電極を含むものが使用され
る。
を減少し、又は、消滅するガードバンドが記載されてい
る。これらガードバンドは、結合率がゼロに減るように
バイアスされ、これによって、始動可能になり、性能が
改善される。ガードバンドの種々の形状としては、個別
の内側と外側のガードバンド、個別の内側ガードバンド
のみ、外側ガードバンドなしの内側検出櫛形電極の下側
で延長された検出電極、延長された検出電極をもつ個別
の外側ガードバンド、そして、駆動櫛形電極と検出櫛形
電極との下位に延びた検出電極を含むものが使用され
る。
本発明のガードバンドは、噛合った櫛形電極の静電結
合に対する過渡電圧の望ましくない影響を著しく減らす
ものである。幅３ミクロン、厚さ６〜７ミクロン、間隔
が３ミクロンで、重複部分がＸである歯をもつ櫛形電極
については、駆動櫛下のガードバンドに対する駆動電圧
を30％にすることで結合力をゼロに減らすことができ
る。更に、内側櫛のバイアス電圧の約1.6倍の電圧で内
側ガードバンドを励起することにより、応答結合力を弱
くすることができる。このような比率でバイアスされた
ガードバンドは、バイアス安定度が1,000゜／時間より
すぐれている高い性能の音叉ジャイロスコープを提供す
ることができる。さらに、より長い櫛形電極と、より大
きな最大駆動振幅の使用が可能になる。他の寸法に対し
ては、最適なガードバンド電圧が考えられる態様で変化
する。
合に対する過渡電圧の望ましくない影響を著しく減らす
ものである。幅３ミクロン、厚さ６〜７ミクロン、間隔
が３ミクロンで、重複部分がＸである歯をもつ櫛形電極
については、駆動櫛下のガードバンドに対する駆動電圧
を30％にすることで結合力をゼロに減らすことができ
る。更に、内側櫛のバイアス電圧の約1.6倍の電圧で内
側ガードバンドを励起することにより、応答結合力を弱
くすることができる。このような比率でバイアスされた
ガードバンドは、バイアス安定度が1,000゜／時間より
すぐれている高い性能の音叉ジャイロスコープを提供す
ることができる。さらに、より長い櫛形電極と、より大
きな最大駆動振幅の使用が可能になる。他の寸法に対し
ては、最適なガードバンド電圧が考えられる態様で変化
する。
図面の簡単な記述
本発明の、これら及び他の特徴と利点とは、発明の以
下の詳細な記述からより完全に理解されるもので、ここ
において： 図１は、本発明による音叉ジャイロスコープの平面
図； 図２は、線１−１に沿う図１のジャイロスコープの断
面図； 図2Aは、図１と図２からの検出電極のワンセットの平
面図； 図３は、図２のジャイロスコープの絡み合った櫛形電
極の分解図； 図４は、図３のジャイロスコープについての駆動フォ
ース対Vbをプロットしたもの； 図５は、櫛歯感度をプロットしたもの； 図６は、前記ジャイロスコープの代替実施例； 図７は、前記ジャイロスコープの別の代替実施例； 図８は、線１−１に沿う図７の代替実施例の断面図； 図９と図10は、別個の外側ガードと延長された検出電
極とを有する代替実施例を示し；そして 図11と図12は、延長された検出電極を有する代替実施
例を示す。
下の詳細な記述からより完全に理解されるもので、ここ
において： 図１は、本発明による音叉ジャイロスコープの平面
図； 図２は、線１−１に沿う図１のジャイロスコープの断
面図； 図2Aは、図１と図２からの検出電極のワンセットの平
面図； 図３は、図２のジャイロスコープの絡み合った櫛形電
極の分解図； 図４は、図３のジャイロスコープについての駆動フォ
ース対Vbをプロットしたもの； 図５は、櫛歯感度をプロットしたもの； 図６は、前記ジャイロスコープの代替実施例； 図７は、前記ジャイロスコープの別の代替実施例； 図８は、線１−１に沿う図７の代替実施例の断面図； 図９と図10は、別個の外側ガードと延長された検出電
極とを有する代替実施例を示し；そして 図11と図12は、延長された検出電極を有する代替実施
例を示す。
図面の詳細な記述
図1,2,2Aを参照すると、音叉ジャイロスコープは、櫛
形電極12a,12bを有する外側駆動装置10a,10bと、櫛形電
極14a,14bを有する内側駆動装置13と、櫛形電極18a,18
b,18c,18dを有する基準質量16a,16bと、ガードバンド20
a,20b,20c,20dと、上面24を有する基板22と、駆動ビー
ム28、捩りビーム30、ベースビーム32、アンカー34、検
出電極16及び力電極37（これらは、前記基準質量の下に
あって、ガラス露出度が少ないため無視できる）を有す
る支持たわみ体26とを含む。前記基準質量は、前記基板
の上に懸架され、前記支持たわみ体によって基板に連結
されている。前記アンカーは、前記捩りビームを前記基
板に連結する。前記捩りバーは、前記ベースビームを支
持し、これが前記駆動ビームを支持する。前記基準質量
は、前記駆動ビームにより前記ベースビームに連結され
ている。
形電極12a,12bを有する外側駆動装置10a,10bと、櫛形電
極14a,14bを有する内側駆動装置13と、櫛形電極18a,18
b,18c,18dを有する基準質量16a,16bと、ガードバンド20
a,20b,20c,20dと、上面24を有する基板22と、駆動ビー
ム28、捩りビーム30、ベースビーム32、アンカー34、検
出電極16及び力電極37（これらは、前記基準質量の下に
あって、ガラス露出度が少ないため無視できる）を有す
る支持たわみ体26とを含む。前記基準質量は、前記基板
の上に懸架され、前記支持たわみ体によって基板に連結
されている。前記アンカーは、前記捩りビームを前記基
板に連結する。前記捩りバーは、前記ベースビームを支
持し、これが前記駆動ビームを支持する。前記基準質量
は、前記駆動ビームにより前記ベースビームに連結され
ている。
前記音叉ジャイロスコープは、電気機械的に作動す
る。動作において、外側駆動装置10a,10bは、振動運動
を櫛形電極12a,18a,18d,12bを介して基準質量16a,16bに
加える。該外側駆動装置の櫛形電極は、隣り合う基準質
量に向けて外方へ延びており、前記基板の表面の上に配
置されている。隣り合う基準質量の櫛形電極は、前記外
側駆動装置に向け外方へ延び、前記外側駆動櫛形電極と
基準質量櫛形電極とが互いに噛合うようになる。隣り合
う基準質量と内側駆動装置との間の櫛形電極も同様に噛
合っている。このようにして、時間的に変化する駆動信
号Vdが前記外側駆動装置へ提供されて、櫛形電極を静電
結合し、これによって前記基準質量へ振動運動が加えら
れる。
る。動作において、外側駆動装置10a,10bは、振動運動
を櫛形電極12a,18a,18d,12bを介して基準質量16a,16bに
加える。該外側駆動装置の櫛形電極は、隣り合う基準質
量に向けて外方へ延びており、前記基板の表面の上に配
置されている。隣り合う基準質量の櫛形電極は、前記外
側駆動装置に向け外方へ延び、前記外側駆動櫛形電極と
基準質量櫛形電極とが互いに噛合うようになる。隣り合
う基準質量と内側駆動装置との間の櫛形電極も同様に噛
合っている。このようにして、時間的に変化する駆動信
号Vdが前記外側駆動装置へ提供されて、櫛形電極を静電
結合し、これによって前記基準質量へ振動運動が加えら
れる。
前記音叉ジャイロスコープによる計測は、ここに参考
文献として組み入れるポール・ワードの名前で出願され
たエレクトロニクス・フォー・コリオリス・フォース・
アンド・アザー・センサーズと題するコーペンディング
の米国特許出願08/219,023に詳細に記載されている。簡
単に言うと、双極DC電圧＋Vs,−Vsが左右の検出電極36
それぞれに印加されて電位差が発生し、その結果、前記
検出電極に対する基準質量の位置の変化が前記検出電極
と、これに関連する基準質量との間の容量変化になると
いうものである。慣性入力、特に振動の面と同一平面に
ある入力軸の周りの回転速度に応答して、基準質量は振
動の垂直平面から偏位する。このような基準質量の面外
偏位は、入力回転速度に対応する振幅を有し、基準質量
の共振周波数に対応した周波数で起こる。かくして、容
量変化によって現れる面外偏位の検出は、回転速度の測
定を提供する。
文献として組み入れるポール・ワードの名前で出願され
たエレクトロニクス・フォー・コリオリス・フォース・
アンド・アザー・センサーズと題するコーペンディング
の米国特許出願08/219,023に詳細に記載されている。簡
単に言うと、双極DC電圧＋Vs,−Vsが左右の検出電極36
それぞれに印加されて電位差が発生し、その結果、前記
検出電極に対する基準質量の位置の変化が前記検出電極
と、これに関連する基準質量との間の容量変化になると
いうものである。慣性入力、特に振動の面と同一平面に
ある入力軸の周りの回転速度に応答して、基準質量は振
動の垂直平面から偏位する。このような基準質量の面外
偏位は、入力回転速度に対応する振幅を有し、基準質量
の共振周波数に対応した周波数で起こる。かくして、容
量変化によって現れる面外偏位の検出は、回転速度の測
定を提供する。
櫛形電極12a,12b,14a,14bに印加される電圧と検出電
極36に印加される電圧は、損失係数と有限の高い電気的
比抵抗とを有した誘電体であるガラス基板中にゆっくり
した過渡電圧とAC電圧の双方を誘導する。これらの電圧
は、音叉ジャイロスコープと換算係数を、時間および温
度に対して劣化させる。外側櫛形電極に印加された電圧
は、基準質量を基板と平行に（一定距離で）移動させ
る。これは望ましい効果である。この櫛電圧はまた、基
準質量を基板と垂直に移動させる静電力を生じる。この
垂直の力は、一般に望ましいものではない。内側櫛形電
極は、基板に平行で一定距離はなれた運動を検出するこ
とを意図しているが、また基板と垂直な基準質量運動を
も検出する。この垂直な力とピックオフ感度は、音叉ジ
ャイロスコープの性能を劣化させ、また音叉ジャイロス
コープのモータ自己発振器ループの始動を妨害する。
極36に印加される電圧は、損失係数と有限の高い電気的
比抵抗とを有した誘電体であるガラス基板中にゆっくり
した過渡電圧とAC電圧の双方を誘導する。これらの電圧
は、音叉ジャイロスコープと換算係数を、時間および温
度に対して劣化させる。外側櫛形電極に印加された電圧
は、基準質量を基板と平行に（一定距離で）移動させ
る。これは望ましい効果である。この櫛電圧はまた、基
準質量を基板と垂直に移動させる静電力を生じる。この
垂直の力は、一般に望ましいものではない。内側櫛形電
極は、基板に平行で一定距離はなれた運動を検出するこ
とを意図しているが、また基板と垂直な基準質量運動を
も検出する。この垂直な力とピックオフ感度は、音叉ジ
ャイロスコープの性能を劣化させ、また音叉ジャイロス
コープのモータ自己発振器ループの始動を妨害する。
ガードバンドは、基板電圧遷移からシリコン部分をシ
ールドし、これによって垂直な力と感度を低減または消
滅させる。ガードバンド20a,20b,20c,20dは、導電材料
で構成され、噛合した櫛形電極のほぼ直下の基板22上に
配置されている。特に、噛合した櫛形電極は、長さ38を
有し、またガードバンドは、噛合した櫛形電極の長さと
等しいかそれ以上の長さ40だけ、基板に沿って延びてい
る。
ールドし、これによって垂直な力と感度を低減または消
滅させる。ガードバンド20a,20b,20c,20dは、導電材料
で構成され、噛合した櫛形電極のほぼ直下の基板22上に
配置されている。特に、噛合した櫛形電極は、長さ38を
有し、またガードバンドは、噛合した櫛形電極の長さと
等しいかそれ以上の長さ40だけ、基板に沿って延びてい
る。
ガードバンドの詳しい配置が図３に示されている。噛
合した櫛形電極、例えば12a,18aは、重複部分の幅を規
定する３つの領域を有する。領域Ａは係合してない駆動
櫛形電極領域であり、領域Ｂは係合している駆動櫛形電
極領域であり、領域Ｃは係合していない基準質量櫛形電
極領域である。領域Ｂの大きさは、最大駆動振幅に直接
関係する。即ち、より広い幅は、より大きな最大駆動振
幅を与える。しかしながら、基準質量16aが平面内で振
動するときに領域Ａ〜Ｃが変化すること、並びにガード
バンドの配置を決定するときにこの振動が考慮されるこ
とは理解されるべきである。特に、ガードバンドが領域
Ｂの最大動作幅より大きいか等しい幅41を有することが
できるように、ガードバンドは基板と櫛形電極との間に
配置される。ここでは、「重複領域」という用語が、領
域Ｂの最大動作幅を指すことに使用されている。ガード
バンドは、この重複領域のほぼ直下の基板上に配置され
る。
合した櫛形電極、例えば12a,18aは、重複部分の幅を規
定する３つの領域を有する。領域Ａは係合してない駆動
櫛形電極領域であり、領域Ｂは係合している駆動櫛形電
極領域であり、領域Ｃは係合していない基準質量櫛形電
極領域である。領域Ｂの大きさは、最大駆動振幅に直接
関係する。即ち、より広い幅は、より大きな最大駆動振
幅を与える。しかしながら、基準質量16aが平面内で振
動するときに領域Ａ〜Ｃが変化すること、並びにガード
バンドの配置を決定するときにこの振動が考慮されるこ
とは理解されるべきである。特に、ガードバンドが領域
Ｂの最大動作幅より大きいか等しい幅41を有することが
できるように、ガードバンドは基板と櫛形電極との間に
配置される。ここでは、「重複領域」という用語が、領
域Ｂの最大動作幅を指すことに使用されている。ガード
バンドは、この重複領域のほぼ直下の基板上に配置され
る。
このジャイロスコープと方法の重要な特徴は、２つの
基準質量が基板と平行な互いに逆方向に移動する音叉モ
ードを開始するための技術である。音叉ジャイロスコー
プ発振器は、音叉モードにロックすることを意図してい
る。駆動（外側）および検出（内側）櫛の面外効果によ
って、垂直運動（面外モード）にロックし、音叉モード
を排除することが可能になる。そのループは、 であるときに音叉モードに近づく。ここで、 SF＝駆動櫛によって働く力の垂直対水平比率、 SS＝検出櫛の応答の垂直対水平比率、 QO＝面外モードのＱ（クオリティ・ファクタ）、 QTF＝音叉モードのＱ（クォリティ・ファクタ） である。
基準質量が基板と平行な互いに逆方向に移動する音叉モ
ードを開始するための技術である。音叉ジャイロスコー
プ発振器は、音叉モードにロックすることを意図してい
る。駆動（外側）および検出（内側）櫛の面外効果によ
って、垂直運動（面外モード）にロックし、音叉モード
を排除することが可能になる。そのループは、 であるときに音叉モードに近づく。ここで、 SF＝駆動櫛によって働く力の垂直対水平比率、 SS＝検出櫛の応答の垂直対水平比率、 QO＝面外モードのＱ（クオリティ・ファクタ）、 QTF＝音叉モードのＱ（クォリティ・ファクタ） である。
孔明きの板を有した音叉ジャイロスコープに対するQ
TF/QOは５から10である。現在の音叉ジャイロスコープ
は、ガードバンドおよび25μｍの歯の重複部分無しに、
SF＝SS＝1/2で構成されているので、音叉モードが簡単
に励起される。図４及び図５に示すように、音叉モード
が励起されず、そしてジャイロスコープが機能しないよ
うに、SF＝SS＝２でガードバンドが接地されている。歯
の重複部分を減少することによって、結合率SFとSSを減
少させて成功裏に始動することが可能になる。しかしな
がら、歯の重複部分を減少することは、最大駆動振幅が
減少するので、一般的には望ましいことではない。図４
は、駆動電圧の30％を駆動櫛20a,20dの下側のガードバ
ンドに加えることによって、結合力SFがゼロに減少され
うることを示している。図５は、内側のガードバンド20
b,20cを内側櫛のバイアス電圧の概ね1.6倍の電圧で励起
することによって、応答結合SFが小さくなりうることを
示している。これらの電圧は、約６から７ミクロンの厚
み、３ミクロンの幅、３ミクロンの間隔の櫛を有する音
叉ジャイロスコープに対して適切であり、そして櫛長、
板厚、櫛空隙によって変化する。結合率の減少は、始動
と改良された性能とを可能にする。
TF/QOは５から10である。現在の音叉ジャイロスコープ
は、ガードバンドおよび25μｍの歯の重複部分無しに、
SF＝SS＝1/2で構成されているので、音叉モードが簡単
に励起される。図４及び図５に示すように、音叉モード
が励起されず、そしてジャイロスコープが機能しないよ
うに、SF＝SS＝２でガードバンドが接地されている。歯
の重複部分を減少することによって、結合率SFとSSを減
少させて成功裏に始動することが可能になる。しかしな
がら、歯の重複部分を減少することは、最大駆動振幅が
減少するので、一般的には望ましいことではない。図４
は、駆動電圧の30％を駆動櫛20a,20dの下側のガードバ
ンドに加えることによって、結合力SFがゼロに減少され
うることを示している。図５は、内側のガードバンド20
b,20cを内側櫛のバイアス電圧の概ね1.6倍の電圧で励起
することによって、応答結合SFが小さくなりうることを
示している。これらの電圧は、約６から７ミクロンの厚
み、３ミクロンの幅、３ミクロンの間隔の櫛を有する音
叉ジャイロスコープに対して適切であり、そして櫛長、
板厚、櫛空隙によって変化する。結合率の減少は、始動
と改良された性能とを可能にする。
図６に示された１つの代替実施例では、ガードバンド
20b,20cは、18b,14a,14b,18cの下側に配置されている
が、噛合った外側櫛形電極の下側には配置されていな
い。ガードされていない外側櫛形電極に対する望ましく
ない遷移の効果は、ガードされていない内側櫛形電極に
対する遷移の効果と比べて相対的に小さいことが見出さ
れている。ガードバンドを駆動するための回路量が少な
いことが要求されているので、より少ない数のガードバ
ンドを形成することによって節約が実現されうる。噛合
った内側櫛形電極の下側のガードバンドは、他の実施例
で上述したように、接地されるか、またはバイアス電圧
が印加される。
20b,20cは、18b,14a,14b,18cの下側に配置されている
が、噛合った外側櫛形電極の下側には配置されていな
い。ガードされていない外側櫛形電極に対する望ましく
ない遷移の効果は、ガードされていない内側櫛形電極に
対する遷移の効果と比べて相対的に小さいことが見出さ
れている。ガードバンドを駆動するための回路量が少な
いことが要求されているので、より少ない数のガードバ
ンドを形成することによって節約が実現されうる。噛合
った内側櫛形電極の下側のガードバンドは、他の実施例
で上述したように、接地されるか、またはバイアス電圧
が印加される。
もう１つの代替実施例が図７及び８に示されている。
この実施例では、望ましくない電圧遷移の効果を減少さ
せるために、延長された検出電極50a,50bが使用されて
いる。検出電極50a,50bは、基準質量16a,16bの下の基板
上に配置され、基準質量の内側を越えて、噛合った櫛形
電極18b,14a,14b,18cまで延長されている。特に、延長
された検出電極は、噛合った櫛形電極の重複領域の下側
に配置されている。
この実施例では、望ましくない電圧遷移の効果を減少さ
せるために、延長された検出電極50a,50bが使用されて
いる。検出電極50a,50bは、基準質量16a,16bの下の基板
上に配置され、基準質量の内側を越えて、噛合った櫛形
電極18b,14a,14b,18cまで延長されている。特に、延長
された検出電極は、噛合った櫛形電極の重複領域の下側
に配置されている。
延長された検出電極は、噛合った櫛形電極の各組の下
側に形成されるか、あるいは噛合った内側櫛形電極の下
側だけに形成されうる。（実験を通して、噛合った内側
櫛形電極だけの構成は、バイアス安定度1,000＋゜／時
間の音叉ジャイロスコープを製造することが見出されて
いる。この実施例は、大きな検出電極を製造することに
さほど努力を必要としない限り、コスト節約の利点を有
する。） 図９及び10は、もう１つの代替実施例を示している。
この実施例は、個別の外側ガードバンド52a,52bと、延
長された検出電極54a,54bとを有する。検出電極54a,54b
は、基準質量16a,16bの下側の基板上に配置され、基準
質量の内側を越えて、噛合った櫛形電極14a,14b,18b,18
cまで延長されている。特に、延長された検出電極は、
噛合った櫛形電極の重複領域の下側に配置されている。
この構成では、検出電極および隣接する内側櫛形電極の
双方は、同じバイアスを有する。この結果、SFは小さ
く、またSSは0.7であり、この問題に適切な解決を与え
る。
側に形成されるか、あるいは噛合った内側櫛形電極の下
側だけに形成されうる。（実験を通して、噛合った内側
櫛形電極だけの構成は、バイアス安定度1,000＋゜／時
間の音叉ジャイロスコープを製造することが見出されて
いる。この実施例は、大きな検出電極を製造することに
さほど努力を必要としない限り、コスト節約の利点を有
する。） 図９及び10は、もう１つの代替実施例を示している。
この実施例は、個別の外側ガードバンド52a,52bと、延
長された検出電極54a,54bとを有する。検出電極54a,54b
は、基準質量16a,16bの下側の基板上に配置され、基準
質量の内側を越えて、噛合った櫛形電極14a,14b,18b,18
cまで延長されている。特に、延長された検出電極は、
噛合った櫛形電極の重複領域の下側に配置されている。
この構成では、検出電極および隣接する内側櫛形電極の
双方は、同じバイアスを有する。この結果、SFは小さ
く、またSSは0.7であり、この問題に適切な解決を与え
る。
図11及び12に示すように、内側および外側の延長され
た検出電極56a,56b,58a,58bが使用できる。この構成で
は、検出電極は、駆動および検出櫛形電極の双方の下側
で延長される。特に、検出板は、上記等式に近いループ
を満足する幾何学形状を有する櫛形電極の下側で延長さ
れうる。結合係数SFおよびSSは、厚い基準質量と歯の間
の小さい間隙によって減少する。SS（モータ検出結合）
をゼロ（または他の小さな値）に設定する他の可能性
は、モータ検出電圧および内側ガードバンド（または延
長された検出板）を適切に選択し、また大きなSF（モー
タ駆動結合）を許容することによる。ガードバンドはま
た、ガラスのアイソレーション効果を多くするために、
サスペンションビームの下側に延長することができる。
た検出電極56a,56b,58a,58bが使用できる。この構成で
は、検出電極は、駆動および検出櫛形電極の双方の下側
で延長される。特に、検出板は、上記等式に近いループ
を満足する幾何学形状を有する櫛形電極の下側で延長さ
れうる。結合係数SFおよびSSは、厚い基準質量と歯の間
の小さい間隙によって減少する。SS（モータ検出結合）
をゼロ（または他の小さな値）に設定する他の可能性
は、モータ検出電圧および内側ガードバンド（または延
長された検出板）を適切に選択し、また大きなSF（モー
タ駆動結合）を許容することによる。ガードバンドはま
た、ガラスのアイソレーション効果を多くするために、
サスペンションビームの下側に延長することができる。
この発明は、ここに示されそして述べられた特定の実
施例に限定されるものではなく、以下の請求の範囲によ
って規定されるこの新規な概念の精神と範囲から離れる
ことなく種々の変形および修正がなされることが理解さ
れるべきである。
施例に限定されるものではなく、以下の請求の範囲によ
って規定されるこの新規な概念の精神と範囲から離れる
ことなく種々の変形および修正がなされることが理解さ
れるべきである。
フロントページの続き
(72)発明者 ピンソン，ジョン，シィー.
アメリカ合衆国 92807 カリフォルニ
ア州 アナハイム クレセント ドライ
ブ 5069
(56)参考文献 特開 平８−114461（ＪＰ，Ａ)
米国特許5349855（ＵＳ，Ａ)
米国特許5481914（ＵＳ，Ａ)
国際公開96／007107（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 19/56
G01P 9/04
Claims (21)
- 【請求項１】音叉ジャイロスコープであって、 表面を有する基板と、 駆動信号が印加される櫛形電極を有する外側駆動装置
と、 櫛形電極を有する内側駆動装置と、 内側および外側櫛形電極を有し、支持たわみ体によって
前記基板の上方に懸設され、前記内側櫛形電極は前記内
側駆動櫛形電極と噛合い、前記外側櫛形電極は前記外側
駆動櫛形電極と噛合い、噛合った櫛形電極によって重複
領域を規定する基準質量と、 前記基準質量の下側の前記基板上に配置され、容量変化
を検出するために電圧が印加される検出電極と、 前記基板上の、前記内側および外側の噛合った櫛形電極
と前記基板とのほぼ間に形成されたガードバンドと を備え、前記ガードバンドに対し、少なくとも１つのバ
イアス電圧が印加されることを特徴とする音叉ジャイロ
スコープ。 - 【請求項２】請求項１の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記バイアス電圧は、前記駆動信号に比例すること
を特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項３】請求項１の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記バイアス電圧は、前記内側駆動櫛形電極に印加
される電圧に比例することを特徴とする音叉ジャイロス
コープ。 - 【請求項４】請求項３の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記外側ガードバンドに印加される前記バイアス電
圧は、前記駆動電圧の約30％であることを特徴とする音
叉ジャイロスコープ。 - 【請求項５】請求項３の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記外側ガードバンドに印加される前記バイアス電
圧は、前記内側櫛形電極のバイアス電圧の約1.6倍であ
ることを特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項６】請求項１の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記ガードバンドは、前記重複領域より大きいか、
または等しい幅を有することを特徴とする音叉ジャイロ
スコープ。 - 【請求項７】請求項６の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記ガードバンドは、導電材料から構成されること
を特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項８】音叉ジャイロスコープであって、 表面を有する基板と、 駆動信号が印加される櫛形電極を有する外側駆動装置
と、 櫛形電極を有する内側駆動装置と、 内側および外側櫛形電極を有し、支持たわみ体によって
前記基板の上方に懸設され、前記内側櫛形電極は前記内
側駆動櫛形電極と噛合い、前記外側櫛形電極は前記外側
駆動櫛形電極と噛合い、噛合った櫛形電極によって重複
領域を規定する基準質量と、 前記基準質量の下側の前記基板上に配置され、容量変化
を検出するために電圧が印加される検出電圧と、 前記基板上の、前記内側の噛合った櫛形電極と前記基板
とのほぼ間に形成されたガードバンドと を備え、前記ガードバンドに対し、バイアス電圧が印加
されることを特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項９】請求項８の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記バイアス電圧は、前記駆動信号に比例すること
を特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項１０】請求項８の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記バイアス電圧は、前記内側駆動櫛形電極に印加
される電圧に比例することを特徴とする音叉ジャイロス
コープ。 - 【請求項１１】請求項10の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記バイアス電圧は、前記検出電極に印加される電
圧より約60％大きいことを特徴とする音叉ジャイロスコ
ープ。 - 【請求項１２】請求項８の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記ガードバンドは、前記重複領域より大きいか、
または等しい幅を有することを特徴とする音叉ジャイロ
スコープ。 - 【請求項１３】請求項12の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記ガードバンドは、導電材料から構成されること
を特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項１４】音叉ジャイロスコープであって、 表面を有する基板と、 駆動信号が印加される櫛形電極を有する外側駆動装置
と、 櫛形電極を有する内側駆動装置と、 内側および外側櫛形電極を有し、支持たわみ体によって
前記基板の上方に懸設され、前記内側櫛形電極は前記内
側駆動櫛形電極と噛合い、前記外側櫛形電極は前記外側
駆動櫛形電極と噛合い、噛合った櫛形電極によって重複
領域を規定する基準質量と、 前記基板上に配置され、前記基準質量の下側の前記内側
の噛合った櫛形電極と前記基板とのほぼ間で延長された
検出電極とを備え、 前記駆動信号に比例したバイアス電圧が前記延長された
検出電極に印加される ことを特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項１５】請求項14の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記延長された検出電極は、前記重複領域より大き
いか、または等しい幅を有することを特徴とする音叉ジ
ャイロスコープ。 - 【請求項１６】音叉ジャイロスコープであって、 表面を有する基板と、 駆動信号が印加される櫛形電極を有する外側駆動装置
と、 櫛形電極を有する内側駆動装置と、 内側および外側櫛形電極を有し、支持たわみ体によって
前記基板の上方に懸設され、前記内側櫛形電極は前記内
側駆動櫛形電極と噛合い、前記外側櫛形電極は前記外側
駆動櫛形電極と噛合い、噛合った櫛形電極によって重複
領域を規定する基準質量と、 前記基板上に配置され、前記基準質量の下側の前記内側
の噛合った櫛形電極と前記基板とのほぼ間で延長され、
容量変化を検出するために電圧が印加される検出電極
と、 前記基板上の、前記外側の噛合った櫛形電極と前記基板
とのほぼ間に形成されたガードバンドと を備え、前記ガードバンドに対し、バイアス電圧が印加
されることを特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項１７】請求項16の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記バイアス電圧は、前記駆動信号に比例すること
を特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項１８】請求項17の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記バイアス電圧は、前記駆動信号電圧の約30％で
あることを特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項１９】請求項18の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記ガードバンドは、前記重複領域より大きいか、
または等しい幅を有することを特徴とする音叉ジャイロ
スコープ。 - 【請求項２０】音叉ジャイロスコープであって、 表面を有する基板と、 駆動信号が印加される櫛形電極を有する外側駆動装置
と、 櫛形電極を有する内側駆動装置と、 内側および外側櫛形電極を有し、支持たわみ体によって
前記基板の上方に懸設され、前記内側櫛形電極は前記内
側駆動櫛形電極と噛合い、前記外側櫛形電極は前記外側
駆動櫛形電極と噛合い、噛合った櫛形電極によって重複
領域を規定する基準質量と、 前記基板上に配置され、前記基準質量の下側の前記内側
の噛合った櫛形電極と前記基板とのほぼ間で延長され、
容量変化を検出するために第１の電圧が印加される第１
の組の検出電極と、 前記基板上に配置され、前記基準質量の下側の前記外側
の噛合った櫛形電極と前記基板とのほぼ間で延長され、
容量変化を検出するために第２の電圧が印加される第２
の組の検出電極と を備えることを特徴とする音叉ジャイロスコープ。 - 【請求項２１】請求項20の音叉ジャイロスコープにおい
て、前記第１及び第２の電圧は、前記駆動信号に比例す
ることを特徴とする音叉ジャイロスコープ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/752,570 US5892153A (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Guard bands which control out-of-plane sensitivities in tuning fork gyroscopes and other sensors |
| US08/752,570 | 1996-11-21 | ||
| PCT/US1997/021000 WO1998022827A1 (en) | 1996-11-21 | 1997-11-18 | Guard bands for tuning fork gyroscopes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001504585A JP2001504585A (ja) | 2001-04-03 |
| JP3474582B2 true JP3474582B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=25026850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52379598A Expired - Fee Related JP3474582B2 (ja) | 1996-11-21 | 1997-11-18 | 音叉ジャイロスコープのためのガードバンド |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5892153A (ja) |
| EP (1) | EP1007977B1 (ja) |
| JP (1) | JP3474582B2 (ja) |
| CA (1) | CA2272556C (ja) |
| DE (1) | DE69735726T2 (ja) |
| WO (1) | WO1998022827A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11137415B2 (en) | 2017-06-26 | 2021-10-05 | Seiko Epson Corporation | Vibrating device, vibrating device module, electronic apparatus, and vehicle |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6122961A (en) * | 1997-09-02 | 2000-09-26 | Analog Devices, Inc. | Micromachined gyros |
| JP3771100B2 (ja) * | 2000-01-19 | 2006-04-26 | アルプス電気株式会社 | 静電容量検出型センサおよびジャイロスコープならびに入力装置 |
| US6679886B2 (en) * | 2000-09-01 | 2004-01-20 | Synthes (Usa) | Tools and methods for creating cavities in bone |
| JP3627648B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2005-03-09 | 株式会社デンソー | 角速度センサ |
| JP2002188924A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Denso Corp | 半導体装置 |
| SG103276A1 (en) * | 2001-01-03 | 2004-04-29 | Inst Materials Research & Eng | Vibratory in-plane tunnelling gyroscope |
| EP1472507B1 (en) * | 2002-02-06 | 2011-05-11 | Analog Devices, Inc. | Micromachined gyroscope |
| US7089792B2 (en) * | 2002-02-06 | 2006-08-15 | Analod Devices, Inc. | Micromachined apparatus utilizing box suspensions |
| US6792802B2 (en) | 2002-03-07 | 2004-09-21 | Honeywell International Inc. | Noise source for starting MEMS gyroscope |
| EP1490699A1 (en) * | 2002-03-26 | 2004-12-29 | The Charles Stark Draper Laboratory, INC. | Microelectromechanical sensors having reduced signal bias errors and methods of manufacturing the same |
| US6769304B2 (en) | 2002-04-02 | 2004-08-03 | Honeywell International Inc. | Reduced start time for MEMS gyroscope |
| US6865944B2 (en) * | 2002-12-16 | 2005-03-15 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for decelerating proof mass movements within MEMS structures |
| US6817244B2 (en) * | 2003-01-06 | 2004-11-16 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for actively controlling movement within MEMS structures |
| US6718825B1 (en) | 2003-01-17 | 2004-04-13 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for reducing stick-down within MEMS structures |
| US6860151B2 (en) * | 2003-02-07 | 2005-03-01 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for controlling movement within MEMS structures |
| US6978673B2 (en) * | 2003-02-07 | 2005-12-27 | Honeywell International, Inc. | Methods and systems for simultaneously fabricating multi-frequency MEMS devices |
| US6843127B1 (en) * | 2003-07-30 | 2005-01-18 | Motorola, Inc. | Flexible vibratory micro-electromechanical device |
| WO2005103620A1 (en) * | 2004-04-14 | 2005-11-03 | Analog Devices, Inc. | Inertial sensor with a linear array of sensor elements |
| JP4590976B2 (ja) * | 2004-08-17 | 2010-12-01 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 力学量センサ |
| US7478557B2 (en) * | 2004-10-01 | 2009-01-20 | Analog Devices, Inc. | Common centroid micromachine driver |
| US7300814B2 (en) * | 2004-12-16 | 2007-11-27 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method for fabricating micro-mechanical devices |
| US7302848B2 (en) | 2005-03-10 | 2007-12-04 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Force compensated comb drive |
| US7213458B2 (en) * | 2005-03-22 | 2007-05-08 | Honeywell International Inc. | Quadrature reduction in MEMS gyro devices using quad steering voltages |
| US7231824B2 (en) * | 2005-03-22 | 2007-06-19 | Honeywell International Inc. | Use of electrodes to cancel lift effects in inertial sensors |
| US7421897B2 (en) | 2005-04-14 | 2008-09-09 | Analog Devices, Inc. | Cross-quad and vertically coupled inertial sensors |
| US7426861B2 (en) | 2005-06-15 | 2008-09-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Tuning fork gyroscopes, accelerometers, and other sensors with improved scale factor |
| US20070163346A1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-19 | Honeywell International Inc. | Frequency shifting of rotational harmonics in mems devices |
| US7401515B2 (en) * | 2006-03-28 | 2008-07-22 | Honeywell International Inc. | Adaptive circuits and methods for reducing vibration or shock induced errors in inertial sensors |
| US7444868B2 (en) | 2006-06-29 | 2008-11-04 | Honeywell International Inc. | Force rebalancing for MEMS inertial sensors using time-varying voltages |
| DE102007062732B4 (de) * | 2007-12-27 | 2016-08-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Drehratensensors |
| JP4538503B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2010-09-08 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 共振器 |
| US8011247B2 (en) * | 2008-06-26 | 2011-09-06 | Honeywell International Inc. | Multistage proof-mass movement deceleration within MEMS structures |
| US8187902B2 (en) * | 2008-07-09 | 2012-05-29 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | High performance sensors and methods for forming the same |
| US9171964B2 (en) | 2010-11-23 | 2015-10-27 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for a three-layer chip-scale MEMS device |
| US8776601B2 (en) | 2010-11-23 | 2014-07-15 | Honeywell International Inc. | MEMS sensor using multi-layer movable combs |
| US9493344B2 (en) | 2010-11-23 | 2016-11-15 | Honeywell International Inc. | MEMS vertical comb structure with linear drive/pickoff |
| US8748206B2 (en) | 2010-11-23 | 2014-06-10 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for a four-layer chip-scale MEMS device |
| US9568491B2 (en) * | 2013-07-08 | 2017-02-14 | Honeywell International Inc. | Reducing the effect of glass charging in MEMS devices |
| CN103528577B (zh) * | 2013-10-12 | 2016-06-01 | 深迪半导体(上海)有限公司 | 一种z轴mems电容式陀螺仪 |
| ITUB20159197A1 (it) * | 2015-12-29 | 2017-06-29 | St Microelectronics Srl | Giroscopio microelettromeccanico con reiezione di disturbi e metodo di rilevamento di una velocita' angolare |
| CN108955663B (zh) * | 2017-05-23 | 2022-03-25 | 北京大学 | 一种谐振式双轴微机械轮式陀螺 |
| JP6802125B2 (ja) * | 2017-08-24 | 2020-12-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 振動ジャイロ |
Family Cites Families (114)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH359552A (de) * | 1957-07-20 | 1962-01-15 | Boelkow Entwicklungen Kg | Mess- und Regeleinrichtung für sehr kleine Geschwindigkeiten |
| GB989101A (en) * | 1961-07-11 | 1965-04-14 | Mini Of Aviat London | Improvements in gyroscope apparatus |
| US3370458A (en) * | 1965-09-10 | 1968-02-27 | W C Dillon & Company Inc | Mechanical force gauge |
| US3696429A (en) * | 1971-05-24 | 1972-10-03 | Cutler Hammer Inc | Signal cancellation system |
| US3913035A (en) * | 1974-07-01 | 1975-10-14 | Motorola Inc | Negative resistance high-q-microwave oscillator |
| US4044305A (en) * | 1975-03-17 | 1977-08-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Apparatus for providing a displacement representative of the magnitude of a signal |
| JPS6025926B2 (ja) * | 1976-10-01 | 1985-06-21 | シャープ株式会社 | 水晶振動子 |
| US4155257A (en) * | 1977-05-23 | 1979-05-22 | The Singer Company | Temperature compensated vibrating beam accelerometer |
| US4122448A (en) * | 1977-07-21 | 1978-10-24 | Westinghouse Electric Corp. | Automatic phase and gain balance controller for a baseband processor |
| US4144764A (en) * | 1978-05-11 | 1979-03-20 | Schaevitz Engineering | Servo amplifier for an electrically damped accelerometer |
| US4234666A (en) * | 1978-07-26 | 1980-11-18 | Western Electric Company, Inc. | Carrier tapes for semiconductor devices |
| US4321500A (en) * | 1979-12-17 | 1982-03-23 | Paroscientific, Inc. | Longitudinal isolation system for flexurally vibrating force transducers |
| US4336718A (en) * | 1980-09-08 | 1982-06-29 | Lear Siegler, Inc. | Control circuit for accelerometer |
| US4342227A (en) * | 1980-12-24 | 1982-08-03 | International Business Machines Corporation | Planar semiconductor three direction acceleration detecting device and method of fabrication |
| US4499778A (en) * | 1981-02-03 | 1985-02-19 | Northrop Corporation | Flexure mount assembly for a dynamically tuned gyroscope and method of manufacturing same |
| US4381672A (en) * | 1981-03-04 | 1983-05-03 | The Bendix Corporation | Vibrating beam rotation sensor |
| US4447753A (en) * | 1981-03-25 | 1984-05-08 | Seiko Instruments & Electronics Ltd. | Miniature GT-cut quartz resonator |
| DE3112560C2 (de) * | 1981-03-30 | 1983-01-27 | M.A.N.- Roland Druckmaschinen AG, 6050 Offenbach | Näherungsschalter, der mittels Erregung und Erfassung eines Feldes das Vorhandensein oder Fehlen von feldverändernden Objekten in einem definierten Entfernungsbereich zum Näherungsschalter durch ein binäres Signal anzeigt |
| US4406992A (en) * | 1981-04-20 | 1983-09-27 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Semiconductor pressure transducer or other product employing layers of single crystal silicon |
| JPS57188121A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Frequency adjusting method of coupling oscillator |
| CH642461A5 (fr) * | 1981-07-02 | 1984-04-13 | Centre Electron Horloger | Accelerometre. |
| US4495499A (en) * | 1981-09-08 | 1985-01-22 | David Richardson | Integrated oscillator-duplexer-mixer |
| US4414852A (en) * | 1981-09-14 | 1983-11-15 | Gould Inc. | Automatic zero balance circuit |
| US4654663A (en) * | 1981-11-16 | 1987-03-31 | Piezoelectric Technology Investors, Ltd. | Angular rate sensor system |
| US4411741A (en) * | 1982-01-12 | 1983-10-25 | University Of Utah | Apparatus and method for measuring the concentration of components in fluids |
| DE3213720C2 (de) * | 1982-04-14 | 1985-09-05 | Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH, 7770 Überlingen | Dynamisch abgestimmte Kardanaufhängung mit zwei Freiheitsgraden |
| US4478077A (en) * | 1982-09-30 | 1984-10-23 | Honeywell Inc. | Flow sensor |
| US4478076A (en) * | 1982-09-30 | 1984-10-23 | Honeywell Inc. | Flow sensor |
| US4651564A (en) * | 1982-09-30 | 1987-03-24 | Honeywell Inc. | Semiconductor device |
| US4621925A (en) * | 1982-11-11 | 1986-11-11 | Fujitsu Limited | Fiber-optic gyro |
| US4596158A (en) * | 1983-01-05 | 1986-06-24 | Litton Systems, Inc. | Tuned gyroscope with dynamic absorber |
| US4522072A (en) * | 1983-04-22 | 1985-06-11 | Insouth Microsystems, Inc. | Electromechanical transducer strain sensor arrangement and construction |
| US4490772A (en) * | 1983-06-13 | 1984-12-25 | Blickstein Martin J | Voltage and mechanically variable trimmer capacitor |
| US4619001A (en) * | 1983-08-02 | 1986-10-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tuning systems on dielectric substrates |
| US4590801A (en) * | 1983-09-02 | 1986-05-27 | Sundstrand Data Control, Inc. | Apparatus for measuring inertial specific force and angular rate of a moving body |
| US4585083A (en) * | 1983-11-01 | 1986-04-29 | Shinko Denshi Company Ltd. | Mechanism for detecting load |
| US4628283A (en) * | 1983-11-07 | 1986-12-09 | The Narda Microwave Corporation | Hermetically sealed oscillator with dielectric resonator tuned through dielectric window by adjusting screw |
| US4783237A (en) * | 1983-12-01 | 1988-11-08 | Harry E. Aine | Solid state transducer and method of making same |
| US4600934A (en) * | 1984-01-06 | 1986-07-15 | Harry E. Aine | Method of undercut anisotropic etching of semiconductor material |
| FR2558263B1 (fr) * | 1984-01-12 | 1986-04-25 | Commissariat Energie Atomique | Accelerometre directif et son procede de fabrication par microlithographie |
| GB2158579B (en) * | 1984-01-23 | 1988-07-13 | Piezoelectric Technology Inves | Angular rate sensor system |
| US4538461A (en) * | 1984-01-23 | 1985-09-03 | Piezoelectric Technology Investors, Inc. | Vibratory angular rate sensing system |
| US4524619A (en) * | 1984-01-23 | 1985-06-25 | Piezoelectric Technology Investors, Limited | Vibratory angular rate sensor system |
| USRE32931E (en) * | 1984-01-23 | 1989-05-30 | Piezoelectric Technology Investors, Inc. | Vibratory angular rate sensor system |
| US4899587A (en) * | 1984-01-23 | 1990-02-13 | Piezoelectric Technology Investors, Limited | Method for sensing rotation using vibrating piezoelectric elements |
| US4699006A (en) * | 1984-03-19 | 1987-10-13 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Vibratory digital integrating accelerometer |
| US4598585A (en) * | 1984-03-19 | 1986-07-08 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Planar inertial sensor |
| CA1234705A (en) * | 1984-03-22 | 1988-04-05 | Suzushi Kimura | Angular velocity sensor |
| GB8407847D0 (en) * | 1984-03-27 | 1984-05-02 | Emi Ltd | Sensing apparatus |
| US4674180A (en) * | 1984-05-01 | 1987-06-23 | The Foxboro Company | Method of making a micromechanical electric shunt |
| US4680606A (en) * | 1984-06-04 | 1987-07-14 | Tactile Perceptions, Inc. | Semiconductor transducer |
| EP0175508B1 (en) * | 1984-09-07 | 1988-10-12 | The Marconi Company Limited | Vibrational gyroscope |
| JPS6197572A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体加速度センサの製造方法 |
| US4674319A (en) * | 1985-03-20 | 1987-06-23 | The Regents Of The University Of California | Integrated circuit sensor |
| US4705659A (en) * | 1985-04-01 | 1987-11-10 | Motorola, Inc. | Carbon film oxidation for free-standing film formation |
| US4735506A (en) * | 1985-04-01 | 1988-04-05 | Litton Systems, Inc. | Phase nulling optical gyroscope |
| US4764244A (en) * | 1985-06-11 | 1988-08-16 | The Foxboro Company | Resonant sensor and method of making same |
| US4639690A (en) * | 1985-07-05 | 1987-01-27 | Litton Systems, Inc. | Tunable, dielectric-resonator-stabilized oscillator and method of tuning same |
| US4744248A (en) * | 1985-07-25 | 1988-05-17 | Litton Systems, Inc. | Vibrating accelerometer-multisensor |
| US4744249A (en) * | 1985-07-25 | 1988-05-17 | Litton Systems, Inc. | Vibrating accelerometer-multisensor |
| US4679434A (en) * | 1985-07-25 | 1987-07-14 | Litton Systems, Inc. | Integrated force balanced accelerometer |
| JPS6293668A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-04-30 | Hitachi Ltd | 角速度・加速度検出器 |
| JPS6295421A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-01 | Tokyo Keiki Co Ltd | ジヤイロ装置 |
| GB2183040B (en) | 1985-11-19 | 1990-02-07 | Stc Plc | Transducer |
| US4761743A (en) * | 1985-12-02 | 1988-08-02 | The Singer Company | Dynamic system analysis in a vibrating beam accelerometer |
| US4736629A (en) * | 1985-12-20 | 1988-04-12 | Silicon Designs, Inc. | Micro-miniature accelerometer |
| US4747312A (en) * | 1986-02-21 | 1988-05-31 | Fischer & Porter Co. | Double-loop Coriolis type mass flowmeter |
| US4712439A (en) * | 1986-02-24 | 1987-12-15 | Henry North | Apparatus for producing a force |
| US4670092A (en) * | 1986-04-18 | 1987-06-02 | Rockwell International Corporation | Method of fabricating a cantilever beam for a monolithic accelerometer |
| US4922756A (en) * | 1988-06-20 | 1990-05-08 | Triton Technologies, Inc. | Micro-machined accelerometer |
| JPS6341080A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体加速度センサ |
| FR2604791B1 (fr) * | 1986-10-02 | 1988-11-25 | Commissariat Energie Atomique | Procedes de fabrication d'une jauge piezoresistive et d'un accelerometre comportant une telle jauge |
| US4743789A (en) * | 1987-01-12 | 1988-05-10 | Puskas William L | Variable frequency drive circuit |
| US4727752A (en) * | 1987-02-04 | 1988-03-01 | Sundstrand Data Control, Inc. | Pseudosinusoidal oscillator drive system |
| US4884446A (en) * | 1987-03-12 | 1989-12-05 | Ljung Per B | Solid state vibrating gyro |
| GB2202325B (en) * | 1987-03-19 | 1992-02-05 | Stc Plc | Fibre optic gyro |
| US4805456A (en) * | 1987-05-19 | 1989-02-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Resonant accelerometer |
| US4815472A (en) * | 1987-06-01 | 1989-03-28 | The Regents Of The University Of Michigan | Multipoint pressure-sensing catheter system |
| US4881410A (en) * | 1987-06-01 | 1989-11-21 | The Regents Of The University Of Michigan | Ultraminiature pressure sensor and method of making same |
| US5013396A (en) * | 1987-06-01 | 1991-05-07 | The Regents Of The University Of Michigan | Method of making an ultraminiature pressure sensor |
| US4851080A (en) * | 1987-06-29 | 1989-07-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Resonant accelerometer |
| GB8716047D0 (en) * | 1987-07-08 | 1987-08-12 | Thorn Emi Electronics Ltd | Rate sensor |
| US4789803A (en) * | 1987-08-04 | 1988-12-06 | Sarcos, Inc. | Micropositioner systems and methods |
| JPS6481343A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Nec Corp | Manufacture of integrated circuit |
| US4808948A (en) * | 1987-09-28 | 1989-02-28 | Kulicke And Soffa Indusries, Inc. | Automatic tuning system for ultrasonic generators |
| US5195371A (en) * | 1988-01-13 | 1993-03-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Semiconductor chip transducer |
| US5060039A (en) * | 1988-01-13 | 1991-10-22 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Permanent magnet force rebalance micro accelerometer |
| US5216490A (en) | 1988-01-13 | 1993-06-01 | Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Bridge electrodes for microelectromechanical devices |
| US5016072A (en) * | 1988-01-13 | 1991-05-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Semiconductor chip gyroscopic transducer |
| US4890812A (en) * | 1988-02-01 | 1990-01-02 | Litton Systems, Inc. | Temperature compensated mount for supporting a ring laser gyro |
| US4900971A (en) * | 1988-03-10 | 1990-02-13 | Seiko Electronic Components Ltd. | Face shear mode quartz crystal resonator |
| US4929860A (en) * | 1988-05-17 | 1990-05-29 | Sundstrand Data Control, Inc. | Electrode configuration for vibrating beam transducers |
| US4882933A (en) * | 1988-06-03 | 1989-11-28 | Novasensor | Accelerometer with integral bidirectional shock protection and controllable viscous damping |
| US4855544A (en) * | 1988-09-01 | 1989-08-08 | Honeywell Inc. | Multiple level miniature electromechanical accelerometer switch |
| GB2224159B (en) * | 1988-09-09 | 1992-07-08 | Seiko Electronic Components | Resonator |
| US5055838A (en) * | 1988-12-09 | 1991-10-08 | The Regents Of The University Of Michigan | Silicon tactile imaging array and method of making same |
| US4893509A (en) * | 1988-12-27 | 1990-01-16 | General Motors Corporation | Method and product for fabricating a resonant-bridge microaccelerometer |
| US5025346A (en) * | 1989-02-17 | 1991-06-18 | Regents Of The University Of California | Laterally driven resonant microstructures |
| US4901586A (en) * | 1989-02-27 | 1990-02-20 | Sundstrand Data Control, Inc. | Electrostatically driven dual vibrating beam force transducer |
| JPH02306111A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度検出装置 |
| US4981359A (en) * | 1989-06-19 | 1991-01-01 | Litton Systems, Inc. | Ring laser gyroscope dither drive system and method |
| CA1332969C (en) | 1989-09-29 | 1994-11-08 | Francois Paquet | Analog torque rebalance loop for a tuned rotor gyroscope |
| DE69102590T2 (de) | 1990-05-18 | 1994-10-06 | British Aerospace | Trägheitssensoren. |
| US5090809A (en) * | 1990-06-04 | 1992-02-25 | Ferrar Carl M | Modulation frequency control in a fiber optic rotation sensor |
| US5205171A (en) | 1991-01-11 | 1993-04-27 | Northrop Corporation | Miniature silicon accelerometer and method |
| US5241861A (en) | 1991-02-08 | 1993-09-07 | Sundstrand Corporation | Micromachined rate and acceleration sensor |
| US5094537A (en) | 1991-03-08 | 1992-03-10 | Honeywell Inc. | Signal processing system for correcting ring laser gyroscope readout |
| US5203208A (en) | 1991-04-29 | 1993-04-20 | The Charles Stark Draper Laboratory | Symmetrical micromechanical gyroscope |
| US5233874A (en) | 1991-08-19 | 1993-08-10 | General Motors Corporation | Active microaccelerometer |
| US5349855A (en) | 1992-04-07 | 1994-09-27 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Comb drive micromechanical tuning fork gyro |
| FR2700065B1 (fr) | 1992-12-28 | 1995-02-10 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de fabrication d'accéléromètres utilisant la technologie silicium sur isolant. |
| US5481914A (en) | 1994-03-28 | 1996-01-09 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Electronics for coriolis force and other sensors |
| US5646348A (en) | 1994-08-29 | 1997-07-08 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical sensor with a guard band electrode and fabrication technique therefor |
| US5581035A (en) * | 1994-08-29 | 1996-12-03 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical sensor with a guard band electrode |
-
1996
- 1996-11-21 US US08/752,570 patent/US5892153A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-11-18 WO PCT/US1997/021000 patent/WO1998022827A1/en active IP Right Grant
- 1997-11-18 CA CA002272556A patent/CA2272556C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-18 EP EP97947558A patent/EP1007977B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-18 DE DE69735726T patent/DE69735726T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-18 JP JP52379598A patent/JP3474582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11137415B2 (en) | 2017-06-26 | 2021-10-05 | Seiko Epson Corporation | Vibrating device, vibrating device module, electronic apparatus, and vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69735726T2 (de) | 2006-08-31 |
| DE69735726D1 (de) | 2006-05-24 |
| EP1007977A1 (en) | 2000-06-14 |
| CA2272556A1 (en) | 1998-05-28 |
| JP2001504585A (ja) | 2001-04-03 |
| CA2272556C (en) | 2003-10-14 |
| EP1007977A4 (en) | 2000-07-26 |
| US5892153A (en) | 1999-04-06 |
| WO1998022827A1 (en) | 1998-05-28 |
| EP1007977B1 (en) | 2006-04-19 |
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