JP7205608B2 - 同期4質量ジャイロスコープ - Google Patents
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Description
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- 第1の横軸および第2の横軸が第1の交差軸および第2の交差軸と直交して交差するデバイス平面を備えるジャイロスコープであって、前記ジャイロスコープは第1の試験質量、第2の試験質量、第3の試験質量および第4の試験質量も備え、前記第1の試験質量および前記第2の試験質量は前記第1の横軸上に位置合わせされ、前記第3の試験質量および前記第4の試験質量は前記第2の横軸上に位置合わせされ、前記第1の試験質量および前記第3の試験質量は前記第1の交差軸上に位置合わせされ、前記第2の試験質量および前記第4の試験質量は前記第2の交差軸上に位置合わせされ、
前記第1の試験質量および前記第2の試験質量は、第1の中央x軸逆相結合構造を用いて互いに結合され、前記第1の中央x軸逆相結合構造は、前記第1の試験質量および前記第2の試験質量の反対の横方向における同時運動を柔軟に可能にするが、前記第1の試験質量および前記第2の試験質量の同じ交差方向における同時運動には剛性に抵抗し、
前記第3の試験質量および前記第4の試験質量は、第2の中央x軸逆相結合構造を用いて互いに結合され、前記第2の中央x軸逆相結合構造は、前記第3の試験質量および前記第4の試験質量の反対の横方向における同時運動を柔軟に可能にするが、前記第3の試験質量および前記第4の試験質量の同じ横方向における同時運動には剛性に抵抗し、
前記第1の試験質量および前記第3の試験質量は、第1の中央y軸逆相結合構造を用いて互いに結合され、前記第1の中央y軸逆相結合構造は、前記第1の試験質量および前記第3の試験質量の反対の交差方向における同時運動を柔軟に可能にするが、前記第1の試験質量および前記第3の試験質量の同じ交差方向における同時運動には剛性に抵抗し、
前記第2の試験質量および前記第4の試験質量は、第2の中央y軸逆相結合構造を用いて互いに結合され、前記第2の中央y軸逆相結合構造は、前記第2の試験質量および前記第4の試験質量の反対の交差方向における同時運動を柔軟に可能にするが、前記第2の試験質量および前記第4の試験質量の同じ交差方向における同時運動には剛性に抵抗し、
前記第1の試験質量および前記第2の試験質量は、第1の周縁y軸逆相結合構造を用いて互いに結合され、前記第1の周縁y軸逆相結合構造は、前記第1の試験質量および前記第2の試験質量の反対の交差方向における同時運動を柔軟に可能にするが、前記第1の試験質量および前記第2の試験質量の同じ交差方向における同時運動には堅固に抵抗し、
第3の試験質量および第4の試験質量は、第2の周縁y軸逆相結合構造を用いて互いに結合され、第2の周縁y軸逆相結合構造は、第3の試験質量および第4の試験質量の反対の交差方向における同時運動を柔軟に可能にするが、第3の試験質量および第4の試験質量の同じ交差方向における同時運動には堅固に抵抗し、
第1の試験質量および第3の試験質量は、第1の周縁x軸逆相結合構造を用いて互いに結合され、第1の周縁x軸逆相結合構造は、第1の試験質量および第3の試験質量の反対の横方向における同時運動を柔軟に可能にするが、第1の試験質量および第3の試験質量の同じ横方向における同時運動には堅固に抵抗し、
前記第2の試験質量および前記第4の試験質量は、第2の周縁x軸逆相結合構造を用いて互いに結合され、前記第2の周縁x軸逆相結合構造は、前記第2の試験質量および前記第4の試験質量の反対の横方向における同時運動を柔軟に可能にするが、前記第2の試験質量および前記第4の試験質量の同じ横方向における同時運動には剛性に抵抗し、
前記ジャイロスコープは、前記第1の試験質量に隣接する第1のアンカー点のセットと、前記第2の試験質量に隣接する第2のアンカー点のセットと、前記第3の試験質量に隣接する第3のアンカー点のセットと、前記第4の試験質量に隣接する第4のアンカー点のセットとをさらに備え、前記第1の試験質量、前記第2の試験質量、前記第3の試験質量および前記第4の試験質量の各々は、1つまたは複数の懸架構造によって前記第1のアンカー点、前記第2のアンカー点、前記第3のアンカー点および前記第4のアンカー点の対応するセットから懸架されており、
各中央x軸逆相結合構造および周縁x軸逆相結合構造は、交差方向に可撓性であり、横方向に剛性であるx軸結合要素を用いて対応する前記試験質量に結合され、各中央y軸逆相結合構造および周縁y軸逆相結合構造は、横方向に可撓性であり、交差方向に剛性であるy軸結合要素を用いて対応する前記試験質量に結合されること、および
各中央x軸逆相構造および各中央y軸逆相構造は、中央長尺バーを有する面内シーソーを備え、前記中央長尺バーは、前記中央長尺バーが前記デバイス平面に垂直な軸を中心に前記デバイス平面内で回転することを可能にする少なくとも1つの中央シーソー懸架装置を用いて少なくとも1つの中央アンカー点から懸架されていることを特徴とする、ジャイロスコープ。 - 各周縁x軸逆相構造および各周縁y軸逆相構造は、周縁長尺バーを有する面内シーソーを備え、前記周縁長尺バーは、前記周縁長尺バーが前記デバイス平面に垂直な軸を中心に前記デバイス平面内で回転することを可能にする少なくとも1つの周縁シーソー懸架装置を用いて少なくとも1つの周縁アンカー点から懸架されていることを特徴とする、任意の請求項1に記載のジャイロスコープ。
- 前記第1のアンカー点のセットは、前記第1の試験質量の周りに対称に配置された4つの第1のアンカー点からなり、前記第2のアンカー点のセットは、前記第2の試験質量の周りに対称に配置された4つの第2のアンカー点からなり、前記第3のアンカー点のセットは、前記第3の試験質量の周りに対称に配置された4つの第3のアンカー点からなり、前記第4のアンカー点のセットは、前記第4の試験質量の周りに対称に配置された4つの第4のアンカー点からなり、
対応する前記第1のアンカー点のセット、前記第2のアンカー点のセット、前記第3のアンカー点のセット、および前記第4のアンカー点のセットから前記第1の試験質量、前記第2の試験質量、前記第3の試験質量、および前記第4の試験質量を懸架する前記1つまたは複数の懸架構造の各々は、対応する前記試験質量の横方向に対向する両側に2つのx軸懸架構造を含み、各x軸懸架構造は、前記x軸結合要素のうちの1つと、横方向に可撓性であるx軸懸架ばねとを備え、対応する前記第1のアンカー点のセット、前記第2のアンカー点のセット、前記第3のアンカー点のセット、および前記第4のアンカー点のセットから前記第1の試験質量、前記第2の試験質量、前記第3の試験質量、および前記第4の試験質量を懸架する前記1つまたは複数の懸架構造の各々は、前記試験質量の交差方向に対向する両側に2つのy軸懸架構造も含み、各y軸懸架構造は、前記y軸結合要素のうちの1つと、交差方向に可撓性であるy軸懸架ばねとを備えることを特徴とする、請求項1または2に記載のジャイロスコープ。 - 前記1つまたは複数の懸架構造の各々は、x軸懸架ばね上の少なくとも1つの圧電トランスデューサと、y軸懸架ばね上の少なくとも1つの圧電トランスデューサとを備えることを特徴とする、請求項3に記載のジャイロスコープ。
- 前記第1のアンカー点のセットは前記第1の試験質量の中央開口部内にあり、前記第2のアンカー点のセットは前記第2の試験質量の中央開口部内にあり、前記第3のアンカー点のセットは前記第3の試験質量の中央開口部内にあり、前記第4のアンカー点のセットは第4の試験質量の中央開口部内にあり、
対応する前記第1のアンカー点のセット、前記第2のアンカー点のセット、前記第3のアンカー点のセット、および前記第4のアンカー点のセットから前記第1の試験質量、前記第2の試験質量、前記第3の試験質量、および前記第4の試験質量を懸架する前記1つまたは複数の懸架構造の各々は、対応する前記アンカー点のセットの横方向に対向する両側に2つのx軸懸架構造を含み、各x軸懸架構造は、横方向に可撓性であるx軸懸架ばねを備え、対応する前記第1のアンカー点のセット、前記第2のアンカー点のセット、前記第3のアンカー点のセット、および前記第4のアンカー点のセットから前記第1の試験質量、前記第2の試験質量、前記第3の試験質量、および前記第4の試験質量を懸架する前記1つまたは複数の懸架構造の各々は、対応する前記アンカー点のセットの交差方向に対向する両側に2つのy軸懸架構造も含み、各y軸懸架構造は、交差方向に可撓性であるy軸懸架ばねを備え、
各x軸懸架構造は、対応する前記アンカー点から対応する前記x軸懸架ばねまで延在する1つまたは複数の横方向バーをさらに備え、各y軸懸架構造は、対応する前記アンカー点から対応する前記y軸懸架ばねまで延在する1つまたは複数の交差方向バーをさらに備え、前記1つまたは複数の懸架構造の各々は、横方向バー上の少なくとも1つの圧電トランスデューサと、交差方向バー上の少なくとも1つの圧電トランスデューサとを備えることを特徴とする、請求項1または2に記載のジャイロスコープ。
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