KR100408529B1 - 시소형정전구동마이크로자이로스코우프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관성체인 제1현수 구조물과 제2현수 구조물을 시소 형태로 배치하여 각속도의 감지 능력을 향상시키는 시소형 정전구동 마이크로자이로스코프에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프는 제1축에 직교하는 제2축으로 이루어지는 평면으로부터 수직인 제3축 방향으로 이격되어 배치되는 제1현수 구조물이 제1축 방향으로 가진되고, 이 제1현수 구조물이 제2축 방향을 중심으로 회전력을 받을 때, 제1현수 구조물에 생성되는 제3축 방향으로의 코리올리스 힘을 제2현수 구조물로 증폭하여 전달하는 특징을 갖는다. 따라서, 제2현수 구조물의 변위는 제1현수 구조물의 변위 보다 크게 증폭되므로 제2현수 구조물과 제2감지판 간의 캐패시턴스의 변위는 제1현수 구조물과 제1가지판 간의 캐패시턴스의 변위 보다 더욱 크게 나타나므로, 각속도에 대한 감지 능력은 훨씬 향상된다. 즉, 질량이 큰 현수 구조물과 질량이 작거나 같은 현수 구조물이 시소 작용을 하게 함으로써 코리올리 힘이 증폭되도록 전달되어 각속도에 대한 감지 능력이 향상되는 효과가 있다. 또한 본 발명에 따른 마이크로자이로스코프는 두 현수 구조물을 좌우상하에 대칭되게 배치된 고정부에 연결함으로써, 각 축에 대하여 균형적으로 진동하게 하여 현수 구조물과 그 하부 감지판 간의 캐패시턴스가 선형적으로 변화하도록 하는 장점을 갖는다.

Description

시소형 정전구동 마이크로자이로스코우프{A seesaw type electrotatically driven microgyroscope}

본 발명은 시소 원리를 이용한 마이크로자이로스코프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관성체롯의 제1현수 구조물과 제2현수 구조물을 시소 형태로 배치하여 각속도의 감지 능력을 향상시키는 시소형 정전구동 마이크로자이로스코프에 관한 것이다.

마이크로자이로스코프는 초미세 가공법을 이용하여 저가격으로 대량 생산될 수 있으며, 가상현실용의 HMD, 민생용 가전 제품, 자동차, 선박, 항공기, 군사용 미사일 및 인공위성에 장착되어 각속도 측정에 사용될 수 있다.

통상적으로, 관성체의 각속도를 검출하기위한 각속도 센서는 이미 오래 전부터 미사일이나 선박, 항공기등에서 항법 장치용 핵심 부품으로 사용되어 왔고, 현재는 자동차의 항법 장치나 고배율 캠코더의 손떨림을 검출하여 이를 보정하는 장치에 적용되는 등 군사용 및 민수용으로 사용영역이 확대되고 있는 실정이다. 그러나, 종래 군사용이나 항공기용으로 사용되는 각속도 감지용 자이로스코프는 수만개의 부품이 정밀 가공 및 조립 공정 등을 통하여 제작되므로 정밀한 성능을 얻을 수 있으나, 제작 비용이 많이 들고 부피가 큰 대형의 구조를 지니게 되므로, 일반 산업용이나 민생용 가전 제품에 적용되기에는 적합하지 못한 것이었다.

최근에 들어 일본의 무라따사에서는 삼각프리즘 형태의 빔에 압전소자를 부착한 소형 자이로스코프를 개발하여, 이를 소니사나 마쓰시다 전기등과 같은 가전메이커에서 제작한 캠코더에 손떨림 감지용 센서로 사용하고 있다. 그리고 토킨사에서는 상기한 자이로스코프의 제작상에서 난점을 극복할 수 있도록 개선한 원통형 빔구조를 가지는 소형자이로스코프를 개발한 바 있다.

그러나 상기한 바와 같은 두 형태의 소형 자이로스코프는 모두 정밀가공에 의한 소형 부품으로 이루어져 있기 때문에, 제작이 어려운 것은 물론이고 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있다.

한편, 세계 각국에서는 상기한 바와 같은 자이로스코프의 단점들을 개선하기위하여, 최신 신기술로 대두되고 있는 초정밀 가공(Micromachining)기술을 활용하여 보다 경제적이고 정밀한 소형의 마이크로자이로스코프를 개발하려는 노력을 경주하고 있는 실정이다.

일반적으로 각속도 센서, 즉 자이로스코프는 제1축 방향으로 일정하게 진동하거나 회전하는 관성체가 상기 제1축 방향에 대하여 직각인 제2축 방향에서의 회전에 의한 각속도의 입력을 받을 때, 상기 두 개의 측에 대하여 직교하는 제3축방향으로 발생하는 코리올리힘을 검출함으로서 회전 각속도를 검출한다. 그러나, 코리올리스 힘은 관성체의 질량에 비례하므로 초정밀 가공으로 관성체의 질량을 크게 하기 위해 구조물의 두께를 두껍게 하려는 연구가 초정밀 가공법에서 활발히 진행 중이다.

도 1은 미국의 CSDL사에서 개발한 정전 구동형 마이크로자이로스코프의 개략적인 평면도이다. 이것은 초정밀 가공 기술을 이용하여 개발된 빗살(comb) 구조의정전 구동형 마이크로자이로스코프(Comb Ttpe Gyroscope)로서 미국 특혀 등록제5,349,855호에 개시되어 있다. 마이크로자이로스코프는 기본적으로 기판(12) 상에 형성되어 있으며, 앵커(29, 30, 44, 46) 및 지지빔(18, 20, 28, 26)에 의하여 지지되는 두 현수 구조물(16)을 구비하고 있다. 이 것의 현수 구조물(18)이 제2축(y축) 방향으로 회전할 때의 각속도를 측정하려면, 자이로스코프의 양단에 배치된 빗살(comb)로 구성된 제1가진 구조(46,42,38) 및 제2가진 구조(44,40,36)에 구동부(62)를 통하여 정전력을 가함으로써 두 가진 구조가 제1축(x축)에서 서로 반재 방향으로 진동 운동을 일으킨다. 구동부(62)는 전극 패드(50,52,34)를 통하여 전압을 인가한다. 두 가진 구조에 정전력이 가해지면 두 현수 구조물(16)은 제1축(x축) 방향으로 진동하는 상태에서 제2축(y축) 방향으로 인가되는 힘에 의해 제3축(z축) 방향으로 변위시킨다. 이러한 변위는 현수 구조물을 비트는 힘으로서 작용한다. 이러한 현수 구조물의 비틀림은 하부에 배치된 감지 전극(54,56,58,60)과 현수 구조물 간의 이격 거리에 따른 충전량의 변화를 전극 패드(64,66,68,70)를 통한 캐패시턴스의 변화로서 감지부(72)에서 감지하게 되며, 이로부터 코리올리스 힘이 측정된다. 그러나 코리올리스 힘은 질량에 비례하므로 현수 구조물(16)의 질량이 작을 경우에는 극히 미세한 제3축(z축)으로의 변위를 일으키므로 캐패시턴스의 변화량을 감지하기 어렵게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 극히 매세한 현수 구조물의 변위에 의한 코리올리스 힘도 측정할 수 있도록 이를 증폭하여 감지할 수 있는 정전 구동형 마이크로 자이로스코프를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 정전 구동 마이크로자이로스코프의 개략적인 평면도,

도 2는 본발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제1실시예의 개략적인 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제2실시예의 개략적인 평면도,

도 4는 본 발명의 실시예에서 두 개의 현수 구조물이 비대칭 진동하도록 하는 지지빔의 일례(사각 굴절형)를 나타내는 도면으로,

도 5는 본 발명의 실시예에서 두 개의 현수 구조물이 비대칭 진동하도록 하는 지지빔의 또 다른 예(삼각 굴절형)를 나타내는 도면,

도 6은 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제3실시예의 개략적인 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제4실시예의 개략적인 평면도,

그리고 도 8은 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제5실시예의 개략적인 평면도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 시소형 정전구동 마이크로자이로스코프는, 직교 좌표계의 제1축 및 상기 제1축에 직교하는 제2축으로 이루어지는 평면을 이루는 기판으로부터 수직 방향인 제3축의 방향으로 시소형으로 서로 이격되어 배치되어 제3축으로의 변위를 증폭하여 전달하는 제1현수 구조물 및 제2현수 구조물; 상기 제1현수 구조물을 지지하는 제1지지빔 및 상기 제1지지빔의 제1고정 수단; 상기 제1현수 구조물 및 제2현수 구조물을 연결하는 제2지지빔; 상기 제1현수 구조물을 상기 제1축 방향으로 가진시키기 위한 가진 수단;상기 제2축을 중심으로 하는 회전력이 발생할 때 상기 두 현수 구조물들이 상기 제3축 방향으로 변위되는 것을 감지할 수 있도록 상기 제1현수 구조물 및 상기 제2현수 구조물의 직하방의 상기 기판 상에 배치된 각속도 감지 수단; 및 가속도에 대한 감도를 줄일 수 있도록, 상기 제2지지빔의 상기 제1현수 구조물과 제2현수 구조물의 무게 중심 위치에 접속되는 제2고정 수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제2현수 구조물을 지지하는 제3지지빔; 및 상기 제3지지빔을 고정하는 제3고정 수단;을 더 구비하고, 상기 가진 수단에 전원을 인가하여 상기 제1현수 구조물에 정전기력이 가해질 때 상기 제1현수 구조물 및 제2현수 구조물을 상기 제2축 방향으로 비대칭으로 진동하게 하는 굴절형 지지빔을 각각 상기 제1현수 구조물 및 제2현수 구조물의 제1축 방향 바깥 쪽에 구비한 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제2지지빔과 대체되어 삽입된 상기 굴절형 지지빔;상기 굴절형 제2지지빔의 소정 부분은 고정하는 제4고정 수단;상기 제2현수 구조물을 지지하는 제3지지빔; 및 상기 제3지지빔을 고정하는 제3고정 수단;을

더 구비하되, 상기 제1현수 구조물과 제2현수 구조물이 상기 제1축 및 제3축에 대하여 균형있게 진동하여 상기 두 현수 구조물과 상기 두 감지판 사이의 캐패시턴스가 선형적으로 변하도록, 상기 제2현수 구조물의 제1축 방향의 양쪽에 가진 수단을 더 구비한 것도 바람직하다.

이하 도 2 내지 도 8을 참조하면서 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프를 설명한다.

본 발명에 따른 정전 구동형 마이크로자이로스코프는 제1현수 구조물과 제2현수 구조물을 시소 형태로 배치하여, 관성체로서의 제1현수 구조물의 가진력과 각속도의 곱으로 얻어지는 코리올리 힘을 제2현수 구조물로 증폭되도록 전달하여 감지 능력을 향상시키는데 그 특징이 있다. 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다.

도 2는 본발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제1실시예의 개략적인 평면도이다. 여기서, 단순 해칭된 영역은 표면 콘덕터를 나타내고, 그물 모양으로 해칭된 영역은 고정 영역을 나타내며, 해칭이 되지 않은 영역은 현수 콘덕터를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 제1실시예는 기본적으로 관성 질량체로서 제1현수 구조(1a) 및 제2현수 구조를 구비하며, 그 하부에 각각 각속도 검지를 위한 검지판(2a, 2b)을 구비한다. 또한, 두 현수 구조를 제1방향으로 가진시키기 위한 제1가진 구조(3a, 3a') 및 제2가진 구조(3b, 3b')를 구비하며, 현수 구조를 지지하거나 통전을 위한 지지빔(4, 5, 5a) 및 앵커(6, 7)을 구비한다. 그 밖에도, 가진(구동) 전압 및 검지 전압의 입출력을 위한 전극 패드(8, 9a, 9b, 10) 및 통전용 패턴(11)을 구비한다. 여기서, 참조번호 5a는 각각 제1현수 구조물(1a)을 두 고정부(앵커; 7)에 연결하는 스프링이며, 고정부(7)은 스프링(5a)과 외부와 연결된 전극 패드(10)를 연결한다. 감지판(2a)은 외부와 연결된 전극 패드(9a)와 전극 패턴(11a)을 통하여 연결되며, 감지판(2b)은 외부와 연결된 전극 패드(9b)와 전극 패턴(11b)을 통하여 연결된다. 전극 패드(9a)를 통하여 제1현수 구조물(2a)과 제1감지판(2a) 간의 캐패시턴스를 측정할 수 있으며, 전극 패드(9b)를 통하여 제2현수 구조물(2b)과 제2감지판(2b) 간의 캐패시턴스를 측정할 수 있다.

제1가진 구조(3a, 3a') 및 제2가진 구조(3b, 3b')에서 가진 전압은 전극 패드(8)에서 전극 패턴(11)을 통하여 인가된다. 따라서, 두 빗살(comb; 2a',3a' 혹은 2b',3b') 간의 정전기력에 의해 제1현수 구조물(2a)이 가진된다. 제1 및 제2가진 구조에 전압을 인가하면 제1빗살(comb; 2a',3a') 및 제2빗살(comb; 2b',3b')에 정전력이 발생하여 제1현수 구조물(1a)과 제2현수 구조물(1b)은 각각 제1축(x축) 방향으로 대칭 진동하게 된다. 이 상태에서 두 현수구 조물이 제2축(y축)을 중심으로 회전하게 되면 제3축(z축) 방향으로 코리올리스 힘이 발생한다. 제3축으로 발생하는 코리올리스 힘은 현수 구조물들이 지지빔(5)를 중심으로 대칭으로 비틀거리게 하며, 그 하부에 배치된 감지전극(2a,2b)에 대하여 캐패시턴스 변화를 초래한다. 이때, 제1현수 구조물(1a)의 코리올리스 힘은 시소 원리(지렛대의 원리)에 의해 제2현수 구조물(1b)에 증폭되어 전달되어 제1현수 구조물(1a)과 제2현수구조물(1b)은 비대칭으로 비틀림 진동을 하게 되며, 그 하부에 배치된 감지판(2a,2b)에 대하여 서로 다른 캐패시턴스 변화를 초래한다. 즉, 제1현수 구조물(1a)의 코리올리스 힘은 시소 원리에 의해 제2현수 구조물(1b)에 두 현수 구조물의 질량비 만큼 증폭되어 전달된다. 제1현수 구조물(1a)의 제3방향으로의 변위(ΔZ1)는 상기 질량비 만큼 증폭되어 제2현수 구조물(1b)에 전달(ΔZ2 만큼 변위됨)되므로, 제2현수 구조물(1b)과 그 하부 감지판(2b)간의 캐패시턴스의 변화는 제1현수 구조물(1a)과 그 하부전극(2a)간의 캐패시턴스의 변위 보다 제1현수 구조물(1a)과 제2현수 구조물(1b)의 질량비 만큼 증가하여 코리올리 힘 감지 능력을 향상시킨다. 또한 제1현수 구조물(1a)과 제2현수 구조물(1b)의 무개 중심(A)을 중심으로 제1 및 제2현수 구조물이 제3축 방향에서 서로 반대 운동을 함으로써 가속도가 상쇄되어 가속도에 대한 감도는 줄어든다.

도 3은 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제2실시예의 개략적인 평면도이다. 도시된 바와 같이, 제2실시예는 제1실시예의 마이크로자이로스코프에서 제2현수 구조물(1b)을 고정하는 고정부(17a, 17b) 및 고정 스프링(16a, 16b)를 더 구비하여, 제1현수 구조물(1a)의 고정부(7) 및 고정 스프링(5a)과 대칭적인 형태로 스프링(16a, 16b)을 연결함으로써, 제2현수 구조물(1b)이 제1축 및 제3축에 대하여 균형하게 진동하도록 한 것이다. 전극 패드(18)은 전극 패드(9b)와 함께 외부 감지 회로와 연결하여 제2현수 구조물(1b)과 제2감지판(2b) 간의캐패시턴스 변화를 측정하기 위한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 추가되어 두 개의 현수 구조물이 비대칭 진동하도록 하는 지지빔의 일례를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같은, 사가 굴절형 지지빔은 제1실시예 혹은 제2실시예 등의 제1 및 제2가진 구조에 전원 인가를 위한 전극 패드와 함께 추가되어 빗살(comb)에 정전기력이 가해질 때 제1현수 구조물과 제2현수 구조물을 제1축 방향으로 비대칭으로 진동하게 하는 스프링 부재이다. 이는 도 2의 지지빔(4)을 개량한 것이다. 두 현수 주조물을 제1축 방향으로 서로 비대칭 방향으로 진동하게 함으로써 코리올리스 힘을 받을 때 제3축으로 비틀림을 받게하여 제1현수 구조물의 비틀림을 제2현수 구조물에 훨씬 효과적으로 증폭되도록 전달하여 각속도 감지 능력을 향상시킨다.

도 5는 본 발명의 실시예에서 두 개의 현수 구조물이 비대칭 진동하도록 하는 지지빔의 또 다른 예를 나타내는 도면으로, 삼각 굴절형 지지빔을 도시하고 있다. 이 삼각 굴절형 지지빔은, 도 4의 사각 굴절형 지지빔의 다른 형태로, 각속도의 감지 능력 향상을 위한 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제3실시예의 개략적인 평면도이다. 제3실시예는 제1실시에 마이크로자이로스코프에서 제2현수 구조물이 균형있게 진동하도록 도 4의 비대칭 진동용 사각 굴절형 지지빔을 추가로 설치한 것이다. 즉, 제1현수 구조물(1a)의 좌측에 위치한 고정부(112,114)에 제1현수 구조물(1b)을 스프링 부재인 지지빔(111, 113)로 연결하고, 제2현수 구조물(1b)의 우측에 위치한 고정부(116,118)에 제2현수 구조물(1b)을 동일한 스프링 부재인 지지빔(115,117)로 연결하여 제1현수 구조물(1a) 및 제2현수 구조물(1b)이 제1축 및 제3축에 대하여 균형있게 진동하도록 한 실시예이다.

도 7은 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제4실시예의 개략적인 평면도이다. 제4실시예는 두 현수 구조물이 비대칭으로 진동하고 균형있게 진동하도록 하여 각속도 감지 신호가 선형성을 가지도록 한 것으로, 제2실시예의 마이크로자이로스코프에 도 4의 비대칭 진동용 사각 굴절형 지지빔(100)을 설치한 것이다. 사각 굴절형 지지빔(100)은 제1현수 구조물 및 제2현수 구조물의 제1방향 바깥쪽에 각 한 쌍씩 배치되어 있고, 동시에 제1 및 제2현수 구조물의 중앙에 있는 지지빔 대용으로 배치되어 고정부(110)에 고정된다. 따라서, 제1현수 구조물(1a)과 제2현수 구조물(1b)을 제2축 방향으로 비대칭 진동하게 하여 두 현수 구조물이 코리올리스 힘을 받을 때 제3축으로 비대칭으로 비틀림을 받게하여 제1현수 구조물의 비틀림을 제2현수 구조물에 더욱더 효과적으로 증폭되도록 전달하기 위한 것이다. 따라서 각속도에 대한 감지 능력이 향상되며, 제1현수 구조물과 제2현수 구조물이 제1축 및 제3축에 대하여 균형있게 진동하도록 하며 부가적으로 제1현수 구조물(1a)과 제1감지판(2a) 및 제2현수 구조물(1b)과 제2감지판(2b) 간의 캐패시턴스가 선형적으로 변하게 된다.

그리고 도 8은 본 발명에 따른 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프의 제5실시예의 개략적인 평면도이다. 도시된 바와 같이, 제5실시예는 두 현수 구조물이 비대칭적으로 진동시킬 수 있도록 하기 위해, 제4실시예의 마이크로자이로스코프에서 제2현수 구조물의 양쪽에 빗살(comb; 120a, 120b)을 추가하고, 제2가진 구조(3b)의 우측 및 제3가진 구조(123, 123a')에도 각각 빗살(119) 및 빗살(123a')을 추가한 것이다. 따라서, 제5실시예의 마이크로자이로스코프는 두 현수구조물이 효과적으로 비대칭 진동하도록 양방향으로 가진되어 제1현수 구조물의 코리올리스 힘이 제2현수 구조물로 효과적으로 증폭되어 전달된다. 여기서, 전극 패드(90) 및 고정부(88)를 통하여 가진 구조(4, 3b', 119)의 빗살(3b', 119)에 전압을 인가하여 빗살(119, 120a; comb) 사이에 정전기력을 발생시키고, 전극 패드(8, 8')에 전압을 인가해 주어 빗살(2a', 3a') 사이 및 빗살(120b, 123a'; comb) 사이에 정전기력을 발생시켜 두 현수 구조물을 양 방향으로 가진한다.

한편, 도 6,7 및 8에 개시된 제3,4 및 5실시예에서 사용된 도4의 사각 굴절형 지지빔은 도 5에 도시된 바와 같은 삼각 굴절형 지지빔으로 대체되어도 앞서 설명한 바와 같은 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 정전 구동형 마이크로자이로스코프는 제1축에 직교하는 제2축으로 이루어지는 평면으로부터 수직인 제3축 방향으로 이격되어 배치되는 제1현수 구조물이 제1축 방향으로 가진되고, 이 제1현수 구조물이 제2축 방향을 중심으로 회전력을 받을 때, 제1현수 구조물에 생성되는 제3축 방향으로의 코리올리스 힘을 제2현수 구조물로 증폭하여 전달하는 특징을 갖는다. 따라서, 제2현수 구조물의 변위는 제1현수 구조물의 변위 보다 크게 증폭되므로 제2현수 구조물과 제2감지판 간의 캐패시턴스의 변위는 제1현수 구조물과 제1가지판 간의 캐패시턴스의 변위 보다 더욱 크게 나타난다. 이러한 변위의 증폭도는 두 현수 구조물의 질량비에 비례하여 증폭된다. 또한, 이러한 코리올리스 힘의 증폭을 위하여 제2현수 구조물의 질량은 제1현수 구조물의 질량보다 작거나 같아야 되며,이 때 각속도에 대한 감지 능력을 훨씬 향상된다. 즉, 본 발명에 따른 마이크로자이로스코프는 현수 구조물의 질량이 작을 경우에 코리올리 힘이 작아져 감지 능력이 감소되는 것을 질량이 큰 현수 구조물과 질량이 작거나 같은 현수 구조물이 시소 작용을 하게 함으로써 코리올리 힘이 증폭되도록 전달되어 각속도에 대한 감지 능력이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 마이크로자이로스코프는 두 현수 구조물을 좌우상하에 대칭되게 배치된 고정부에 연결함으로써, 각 축에 대하여 균형적으로 진동하게 하여 현수 구조물과 그 하부 감지판 간의 캐패시턴스가 선형적으로 변화하도록 하는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 마이크자이로스코프는 두개의 현수 구조물을 연결하는 지지빔을 사각 굴절형 혹은 삼각 굴절형 스프링을 사용하여 제1현수 구조물만 가진하거나 두 개의 현수 구조물 모두를 양방향으로 가진하여 비대칭 진동을 하게 함으로써, 코리올리스 힘의 증폭 전달을 보다 효과적으로 할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 도면에 도시된 바람직한 실시예만을 가지고 설명되었으나, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (6)

1. 직교 좌표계의 제1축 및 상기 제1축에 직교하는 제2축으로 이루어지는 평면을 이루는 기판으로부터 수직 방향인 제3축의 방향으로 시소형으로 구동되도록 배치되며, 그들 사이의 무게 중심이 일측으로 치우치게 형성되어 제3축으로의 변위를 증폭하여 전달하는 제1현수 구조물 및 제2현수 구조물;

   상기 제1현수 구조물을 지지하는 제1지지빔 및 상기 제1지지빔의 제1고정 수단;

   상기 제1현수 구조물 및 제2현수 구조물을 연결하는 제2지지빔;

   상기 제1현수 구조물을 상기 제1축 방향으로 가진시키기 위한 가진 수단;

   상기 제2축을 중심으로 하는 회전력이 발생할 때 상기 두 현수 구조물들이 상기 제3축 방향으로 변위되는 것을 감지할 수 있도록 상기 제1현수 구조물 및 상기 제2현수 구조물의 직하방의 상기 기판 상에 배치된 각속도 감지 수단; 및

   가속도에 대한 감도를 줄일 수 있도록, 상기 제2지지빔의 상기 제1현수 구조물과 제2현수 구조물의 무게 중심 위치에 접속되는 제2고정 수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2현수 구조물을 지지하는 제3지지빔; 및

   상기 제3지지빔을 고정하는 제3고정 수단;을

   구비하여 된 것을 특징으로 하는 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가진 수단에 전원을 인가하여 상기 제1현수 구조물에 정전기력이 가해질 때 상기 제1현수 구조물 및 제2현수 구조물을 상기 제2축 방향으로 비대칭으로 진동하게 하는 굴절형 지지빔을 각각 상기 제1현수 구조물 및 제2현수 구조물의 제1축 방향 바깥 쪽에 구비한 것을 특징으로 하는 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프.
4. 제3항에 있어서,

   상기 굴절형 지지빔은 삼각 굴절형 혹은 사각 굴절형 스프링 부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 시소형 정전 구도 마이크로자이로스코프.
5. 제3항에 있어서,

   상기 제2지지빔과 대체되어 삽입된 상기 굴절형 지지빔;

   상기 굴절형 제2지지빔의 소정 부분은 고정하는 제4고정 수단;

   상기 제2현수 구조물을 지지하는 제3지지빔; 및

   상기 제3지지빔을 고정하는 제3고정 수단;을

   더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1현수 구조물과 제2현수 구조물이 상기 제1축 및 제3축에 대하여 균형있게 진동하여 상기 두 현수 구조물과 상기 두 감지판 사이의 캐패시턴스가 선형적으로 변하도록, 상기 제2현수 구조물의 제1축 방향의 양쪽에 가진 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 시소형 정전 구동 마이크로자이로스코프.