KR101733872B1 - 성능이 개선된 멤스 자이로스코프 - Google Patents

성능이 개선된 멤스 자이로스코프 Download PDF

Info

Publication number
KR101733872B1
KR101733872B1 KR1020150114994A KR20150114994A KR101733872B1 KR 101733872 B1 KR101733872 B1 KR 101733872B1 KR 1020150114994 A KR1020150114994 A KR 1020150114994A KR 20150114994 A KR20150114994 A KR 20150114994A KR 101733872 B1 KR101733872 B1 KR 101733872B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driving
coupling part
elastic coupling
elastic
parallel
Prior art date
Application number
KR1020150114994A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170020157A (ko
Inventor
문상희
서평보
이종성
Original Assignee
주식회사 스탠딩에그
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 스탠딩에그 filed Critical 주식회사 스탠딩에그
Priority to KR1020150114994A priority Critical patent/KR101733872B1/ko
Priority to PCT/KR2015/008768 priority patent/WO2017030226A1/ko
Publication of KR20170020157A publication Critical patent/KR20170020157A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101733872B1 publication Critical patent/KR101733872B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • 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
    • G01C19/5733—Structural details or topology
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • 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
    • G01C19/5769—Manufacturing; Mounting; Housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0228—Inertial sensors
    • B81B2201/0242—Gyroscopes

Abstract

본 발명에 따르면, 기판(140) 상에 평행하게 배치되되 복수 개가 짝을 이루어 서로 반대방향으로 진동하고 z축에 대하여 점 대칭적으로 일정간격 이격배치되는 구동질량체(110); 상기 두 구동질량체(110)의 각 측부 사이에 평행하게 배치되며, 고리 형상으로 형성되어 인접된 두 구동질량체(110)에 양단이 연결되면서 각 구동질량체(110)의 드라이빙 방향을 가이드하는 탄성커플링부(130); 상기 기판(140)의 테두리를 따라 연장 배치된 GND라인(150); 및 상기 탄성커플링부(130)의 중앙에 마련된 빈공간 내에 배치되며, 상기 GND라인(150)과 전기적으로 연결되어 상기 탄성커플링부(130)와 근접 또는 대향 배치된 신호라인(141)으로부터 인가되는 전기적 성분이 상기 탄성커플링부(130)에 인가되지 않도록 흡수하여 차단하는 GND패드(151);를 포함하는 멤스 자이로스코프가 개시된다.

Description

성능이 개선된 멤스 자이로스코프{MEMS GYROSCOPE WITH ENHANCED PERFORMANCE}
본 발명은 성능이 개선된 멤스 자이로스코프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판상에서 진동하는 구동질량체를 이용하여 소정의 속도로 이동하는 물체에 회전각속도가 가해질 경우 발생하는 코리올리힘(Coriolis Force)을 측정하여 움직임에 따른 회전을 정밀하게 감지하기 위한 성능이 개선된 멤스 자이로스코프에 관한 것이다.
3차원 마이크로 전자 기계 MEMS 자이로스코프는 TW 286201 BB로부터 알려져 있다. 이 자이로스코프는 중앙 전기자(Armature)에 배치되고 진동 회전 모션으로 움직임을 야기하는 구동질량체를 가지고 있다. 상기 구동질량체는 기판에 배치되며 전향력에 의해 토크가 x축 또는 y축에 대해 적용될 때 y축 또는 x축에 대해 기울어진다.
여기서, 상기 기판에는 각 구동질량체를 진동시키기 위한 구동전원을 인가하는 발진전원선(Oscillation Electrode Line) 등의 신호라인이 구축되며 이 신호라인은 구동질량체의 동작범위 외에 배치되기 때문에, 공간적인 제약으로 인해 각 구동질량체 사이에 연결되는 탄성커플링에 근접배치되거나 상하로 대향 배치되었다.
그러나, 이 경우 신호라인으로부터 방출되는 전자기파의 영향이 탄성커플링에 영향을 미쳐 센싱 노이즈로 작용하는 문제점이 있었다.
한편, 도 1에는 종래의 멤스 자이로스코프(10)의 구성이 도시되어 있다. 도 1을 참고하면 종래의 멤스 자이로스코프(10)는 4개 구동질량체(11)가 z축에 대하여 점 대칭적으로 일정간격 이격배치되며, 인접된 두 구동질량체(11)의 사이에는 탄성커플링(12)이 배치되어 각 구동질량체(11)가 x축 또는 y축으로 이동할때 드라이빙 방향을 가이드하는 구조로 구비되었다.
그러나, 종래의 멤스 자이로스코프(10)는 도면에서와 같이 상기 탄성커플링(12)의 폭이 좁고 길이가 긴 막대 형상으로 형성되어 구동질량체(11)가 x축 또는 y축으로 이동할때 드라이빙 방향이 z축으로 틸트되면서 x축 및 y축과 평행하지 않게 되어 움직임에 따른 회전을 정밀하게 감지하지 못하는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-0436367호(2004.06.07), 수직 진동 질량체를 갖는 멤스 자이로스코프
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 탄성커플링부의 중앙부에 GND패드를 배치하여 근접 또는 대향 배치된 신호라인으로부터 인가되는 전자기파 등의 전기적 성분을 흡수함으로써 센싱 노이즈 발생을 미연에 방지할 수 있도록 성능이 개선된 멤스 자이로스코프를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 각 구동질량체를 탄성지지하는 탄성커플링부의 독창적인 형상에 따라 구동질량체의 드라이빙 방향이 틸트되지 않고 x축, y축과 평행하게 드라이빙시킬 수 있어 움직임에 따른 회전을 정밀하게 감지할 수 있도록 성능이 개선된 멤스 자이로스코프를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멤스 자이로스코프(100)는, 기판(140) 상에 평행하게 배치되되 복수 개가 짝을 이루어 서로 반대방향으로 진동하고 z축에 대하여 점 대칭적으로 일정간격 이격배치되는 구동질량체(110); 상기 두 구동질량체(110)의 각 측부 사이에 평행하게 배치되며, 고리 형상으로 형성되어 인접된 두 구동질량체(110)에 양단이 연결되면서 각 구동질량체(110)의 드라이빙 방향을 가이드하는 탄성커플링부(130); 상기 기판(140)의 테두리를 따라 연장 배치된 GND라인(150); 및 상기 탄성커플링부(130)의 중앙에 마련된 빈공간 내에 배치되며, 상기 GND라인(150)과 전기적으로 연결되어 상기 탄성커플링부(130)와 근접 또는 대향 배치된 신호라인(141)으로부터 인가되는 전기적 성분이 상기 탄성커플링부(130)에 인가되지 않도록 흡수하여 차단하는 GND패드(151);를 포함한다.
여기서, 상기 탄성커플링부(130)는, 상기 두 구동질량체(110)의 내측 모서리에 각각 연결되어 두 구동질량체(110)의 측부 사이로 연장형성된 복수의 연장프레임(131) 및, 상기 두 구동질량체(110)의 측부 사이에 평행하게 배치되고 사각 프레임 형상으로 형성되어 두 연장프레임(131)에 일측 모서리의 양단이 연결되면서 탄성을 제공하는 탄성프레임(132)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성커플링부(130)는, 상기 두 구동질량체(110)의 내측 모서리에 각각 연결되어 두 구동질량체(110)의 측부 사이로 연장형성된 복수의 연장프레임(131) 및, 상기 두 구동질량체(110)의 측부 사이에 평행하게 배치되고 원형 프레임 형상으로 형성되어 두 연장프레임(131)에 일측 모서리의 양단이 연결되면서 탄성을 제공하는 탄성프레임(132)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 탄성커플링부(130)는, 상기 두 구동질량체(110)의 내측 모서리에 각각 연결되어 두 구동질량체(110)의 측부 사이로 연장형성된 두 개의 연장프레임(131)과, 각 연장프레임(131)의 기단부로부터 절곡되어 연장프레임(131)이 연장된 길이방향과 평행하게 연장배치된 두 개의 제1탄성프레임(134) 및, 각 제1탄성프레임(134)의 기단부로부터 절곡되어 상기 연장프레임(131) 및 제1탄성프레임(134)의 외측을 둘러싸는 형태로 절곡형성된 제2탄성프레임(136)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 성능이 개선된 멤스 자이로스코프에 의하면, 탄성커플링부(130)의 중앙부에 GND패드(151)를 배치하여 근접 또는 대향 배치된 신호라인(141)으로부터 인가되는 전자기파 등의 전기적 성분을 흡수하여 차단함으로써 센싱 노이즈 발생을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 GND패드(151)가 탄성커플링부(130)의 중앙에 배치됨에 따라 극소형으로 제조되는 멤스 자이로스코프 상에 별도로 GND패드(151)를 설치하기 위한 공간마련이 불필요하므로 GND패드(151)의 구축에 따라 장치의 부피가 커지는 것을 방지할 수 있다.
더불어, 각 구동질량체(110)를 탄성지지하는 탄성커플링부(130)의 독창적인 형상에 따라 구동질량체(110)의 드라이빙 방향이 틸트되지 않고 x축, y축과 평행하게 드라이빙시킬 수 있어 움직임에 따른 회전을 정밀하게 감지할 수 있는 효과를 구현할 수 있다.
도 1은 종래의 멤스 자이로스코프의 구성을 나타낸 평면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤스 자이로스코프의 구성을 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤스 자이로스코프의 주요 구성을 확대하여 나타낸 평면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤스 자이로스코프의 다른 구성을 나타낸 개략도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성커플링부의 다양한 실시예를 나타낸 평면도,
도 6은 종래기술과 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성커플링부간의 각 형상별로 측정된 틸트각도를 나타낸 데이터표,
도 7은 도 6의 각 형상별 측정된 틸트각도를 도식화하여 표시한 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤스 자이로스코프는(100)는 신호라인으로부터 인가되는 전자기파 등의 전기적 성분을 흡수하여 센싱 노이즈 발생을 미연에 방지할 수 있도록 성능이 개선된 멤스 자이로스코프로서, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 구동질량체(110), 탄성커플링부(130), GND라인(150) 및 GND패드(151)을 포함하여 구비된다.
먼저, 구동질량체(110)는 기판(140)에 평행하게 배치되되 복수 개가 짝을 이루며 서로 반대방향으로 진동하고 z축에 대하여 점 대칭적으로 일정간격 이격배치되면서 대칭적 센싱구조를 갖는다.
여기서, 상기 구동질량체(110)는 기판(140)에 회로패턴된 발진전원선(Oscillation Electrode Line) 등의 신호라인(141)과 전기적으로 연결되어 대기모드시 인가되는 구동전원에 따라 각 위치별로 x축 또는 y축 상으로 진동운동하게 된다.
또한, 도 2에는 상기 구동질량체(110)가 대략 사다리꼴 형상으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도 4에 도시된 바와 같이 대략 사각형상으로 형성되고 그 내측에 탄성커플링부(130)가 배치될 수도 있다.
더불어, 도 4를 참고하면 각 구동질량체(110)의 외측에는 테두리(Frame work)방식으로 구동질량체(110)를 둘러싸는 형태로 평행하게 배치되며 휨스프링(121)에 의해 각 구동질량체(110)와 연결되는 센서질량체(120)가 마련되면서 각 구동질량체(110)는 센서질량체(120)의 내부에 위치하게 된다.
상기 구동질량체(110)는 일측에 배치된 구동소자(미도시)에 의해 이중 화살표(Double arrow) 방향에서 진동 운동으로 구동된다. 상기 구동소자는 예를 들어 빗살 전극들(Comb electrodes)로 구성되고, 그 일부가 상기 기판에 부착되어 있고 다른 일부는 구동소자들에 부착되어 있어 교류전압이 적용될 때 구동 소자들을 진동 흔들림되게 한다.
상기 휨스프링(121)은 구동질량체(110)의 구동 방향에서 유연하게 휘어지지만 다른 모든 방향에서 휘어지지 않게 설계된다. 이는 구동소자가 구동 방향에서 매우 자유롭게 진동하지만 다른 방향에서 구동소자가 센서질량체(120)의 움직임에 연결되도록 한다. 따라서 상기 구동질량체(110)와 함께 상기 센서질량체(120)는, x, y 및/또는 z축 중 하나 또는 다수에 대한 상기 기판(140)의 회전 움직임 동안에 발생하는 전향력에 의해 대응하는 방향에서 2차 움직임으로서 회전된다.
4개의 구동질량체(100)는 둘씩 짝을 이뤄 서로 반대 방향으로 진동하고 z축과 관련하여 점 대칭적으로(Point symmetrically) 배치되도록 센서질량체(120) 내에 배치되어 있다. 이러한 방식에서, 구동질량체(110)의 움직임으로부터 발생될 수 있는 힘과 토크는 서로 상쇄되고, 구동 질량체들 단독의 구동 운동 때문에 상기 센서질량체(120)의 운동이 설정되지는 않는다.
상기 탄성커플링부(130)는, 인접된 두 구동질량체(110) 사이에 양단이 연결되어 각 구동질량체(110)의 x축 또는 y축 이동에 따라 드라이빙 방향을 지지하는 구성으로서, 상기 두 구동질량체(110)의 각 측부 사이에 평행하게 배치되며, 고리 형상으로 형성되어 인접된 두 구동질량체(110)에 양단이 연결되면서 각 구동질량체(110)가 z축 방향으로 틸트되지 않도록 지지하면서 드라이빙 방향을 가이드한다.
상기 GND라인(150)은 기판(140)의 GND 접속라인(미도시)과 전기적으로 연결되며 기판(140)의 둘레를 따라 연장배치되며 도면에서와 같이 기판(140)의 테두리상에 길게 연장배치될 수 있다.
상기 GND패드(151)는 상기 탄성커플링부(130)의 중앙에 마련된 빈공간 내에 배치되며, 상기 GND라인(150)과 전기적으로 연결되어 상기 탄성커플링부(130)와 근접 또는 대향 배치된 신호라인(141)으로부터 인가되는 전자기파 등의 전기적 성분이 상기 탄성커플링부(130)에 인가되지 않도록 흡수하여 차단한다.
또한, 상기 탄성커플링부(130)의 중앙에는 도시되지 않은 베이스구조물에 의해 하부가 지지되는 GND기판(142)이 마련되어 상부에 안착된 GND패드(151)가 구조적으로 안정되게 설치될 수 있도록 지지한다.
이와 같이, 상기 GND패드(151)가 탄성커플링부(130)에 배치되어 전자기파 등의 전기적 성분을 흡수할 수 있으므로 전기적 성분에 의해 자이로 센싱 노이즈가 발생될 수 있는 소지를 미연에 방지할 수 있으며, 상기 탄성커플링부(130)의 중앙에 배치됨에 따라 극소형으로 제조되는 멤스 자이로스코프(100) 상에 별도로 GND패드(151)를 설치하기 위한 공간마련이 불필요하므로 GND패드(151)의 구축에 따라 장치의 부피가 커지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 2, 도 3 및 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 탄성커플링부(130)는, 상기 두 구동질량체(110)의 내측 모서리에 각각 연결되어 두 구동질량체(110)의 측부 사이로 연장형성된 복수의 연장프레임(131) 및, 상기 두 구동질량체(110)의 측부 사이에 평행하게 배치되고 원형 프레임 형상으로 형성되어 두 연장프레임(131)에 일측 모서리의 양단이 연결되면서 탄성을 제공하는 탄성프레임(132)을 포함하여 구비된다.
상기 탄성커플링부(130)에 의해 함께 연결된 두 구동질량체(110)의 주기적인 움직임은 서로를 향하거나 서로로부터 멀어져 두 구동질량체(110) 사이의 거리 변화를 만들어낸다. 상기 탄성커플링부(130)는 이 과정에서 그 모양 때문에 적절히 벌어진다. 상기 탄성커플링부(130)은 상기 구동질량체(110)에 힘을 가하고 그 결과로 속도의 차이가 보상되고 따라서 상기 4개의 구동질량체(110)의 구동 움직임이 동시에 발생한다.
또한, 도 4, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 탄성프레임(132)은 상기 두 구동질량체(110)의 측부 사이에 평행하게 배치되고 사각 프레임 형상으로 형성되어 두 연장프레임(131)에 일측 모서리의 양단이 연결되면서 탄성을 제공할 수도 있다.
더불어, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 탄성커플링부(130)는, 상기 두 구동질량체(110)의 내측 모서리에 각각 연결되어 두 구동질량체(110)의 측부 사이로 연장형성된 두 개의 연장프레임(131)과, 각 연장프레임(131)의 기단부로부터 절곡되어 연장프레임(131)이 연장된 길이방향과 평행하게 연장배치된 두 개의 제1탄성프레임(134) 및, 각 제1탄성프레임(134)의 기단부로부터 절곡되어 상기 연장프레임(131) 및 제1탄성프레임(134)의 외측을 둘러싸는 형태로 절곡형성된 제2탄성프레임(136)을 포함하여 구비될 수도 있다.
여기서, 상기 탄성커플링부(130)를 형성하는 각 프레임들은 그 두께가 인접된 프레임간의 간격과 1:1로 동일하게 형성함으로써 탄성커플링부(130)을 제조하는 공정이 보다 용이해지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 6 및 도 7에는 종래기술과 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성커플링부간의 각 형상별 측정된 틸트각도를 나타낸 데이터표 및 그래프가 도시되어 있다. 도면 상에서 u는 x축 방향, v는 y축 방향을 각각 나타낸다.
일반적으로 구동질량체(110)의 경우 드라이빙 방향이 진동하는 축방향과 평행하지 않을 경우, input각도(x축과 90도)에 반응하는 코리올리힘이 약해져 결국 성능(Sensivility)가 저하되는 특성을 보인다.
또한, 실제로 x축 방향으로만 드라이빙시키려면 v변위 성분을 최소화할 필요가 있다. 그러나, 도 6 및 도 7을 참고하면 종래기술에 따른 탄성커플링부의 경우(type 1)의 경우 틸트각이 36.7도로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성커플링부(130)의 다양한 형상(type 2 내지 type 2)들의 틸트각인 1.4도 내지 3.7도와 비교하여 보면 대략 10배 내지 25배 가량 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.
즉, 종래기술에 따른 탄성커플링부(type 1)는 폭이 좁고 길이가 긴 막대 형상으로 인해 v변위의 성분이 지나치게 크게 발생함에 따라 틸트각이 대폭 증가하게 되어 센싱성능이 저하되는데 반하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성커플링부(130)는 v변위의 성분을 최소화하여 구동질량체(110)의 드라이빙 방향이 x축 또는 y축을 지향하도록 효과적으로 지지할 수 있는 독창적인 구조로 구비되어 우수한 센싱성능을 보일 수 있는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤스 자이로스코프(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 탄성커플링부(130)의 중앙부에 GND패드(151)를 배치시킴으로써 근접 또는 대향 배치된 신호라인(141)으로부터 인가되는 전자기파 등의 전기적 성분을 흡수하여 센싱 노이즈 발생을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 각 구동질량체(110)를 탄성지지하는 탄성커플링부(130)의 독창적인 형상에 따라 구동질량체(110)의 드라이빙 방향이 z축으로 틸트되지 않고 x축, y축과 평행하게 드라이빙시킬 수 있어 움직임에 따른 회전을 보다 정밀하게 감지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100...멤스 자이로스코프 110...구동질량체
120...센서질량체 130...탄성커플링부
140...기판 141...신호라인
150...GND라인 151...GND패드

Claims (4)

  1. 기판(140) 상에 평행하게 배치되되 복수 개가 짝을 이루어 서로 반대방향으로 진동하고 z축에 대하여 점 대칭적으로 일정간격 이격배치되는 구동질량체(110);
    상기 두 구동질량체(110)의 각 측부 사이에 평행하게 배치되며, 고리 형상으로 형성되어 인접된 두 구동질량체(110)에 양단이 연결되면서 각 구동질량체(110)의 드라이빙 방향을 가이드하는 탄성커플링부(130);
    상기 기판(140)의 테두리를 따라 연장 배치된 GND라인(150); 및
    상기 탄성커플링부(130)의 중앙에 마련된 빈공간 내에 배치되며, 상기 GND라인(150)과 전기적으로 연결되어 상기 탄성커플링부(130)와 근접 또는 대향 배치된 신호라인(141)으로부터 인가되는 전기적 성분이 상기 탄성커플링부(130)에 인가되지 않도록 흡수하여 차단하는 GND패드(151);를 포함하는 멤스 자이로스코프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성커플링부(130)는, 상기 두 구동질량체(110)의 내측 모서리에 각각 연결되어 두 구동질량체(110)의 측부 사이로 연장형성된 복수의 연장프레임(131) 및, 상기 두 구동질량체(110)의 측부 사이에 평행하게 배치되고 사각 프레임 형상으로 형성되어 두 연장프레임(131)에 일측 모서리의 양단이 연결되면서 탄성을 제공하는 탄성프레임(132)을 포함하는 멤스 자이로스코프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성커플링부(130)는, 상기 두 구동질량체(110)의 내측 모서리에 각각 연결되어 두 구동질량체(110)의 측부 사이로 연장형성된 복수의 연장프레임(131) 및, 상기 두 구동질량체(110)의 측부 사이에 평행하게 배치되고 원형 프레임 형상으로 형성되어 두 연장프레임(131)에 일측 모서리의 양단이 연결되면서 탄성을 제공하는 탄성프레임(132)을 포함하는 멤스 자이로스코프.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성커플링부(130)는, 상기 두 구동질량체(110)의 내측 모서리에 각각 연결되어 두 구동질량체(110)의 측부 사이로 연장형성된 두 개의 연장프레임(131)과, 각 연장프레임(131)의 기단부로부터 절곡되어 연장프레임(131)이 연장된 길이방향과 평행하게 연장배치된 두 개의 제1탄성프레임(134) 및, 각 제1탄성프레임(134)의 기단부로부터 절곡되어 상기 연장프레임(131) 및 제1탄성프레임(134)의 외측을 둘러싸는 형태로 절곡형성된 제2탄성프레임(136)을 포함하는 멤스 자이로스코프.
KR1020150114994A 2015-08-14 2015-08-14 성능이 개선된 멤스 자이로스코프 KR101733872B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150114994A KR101733872B1 (ko) 2015-08-14 2015-08-14 성능이 개선된 멤스 자이로스코프
PCT/KR2015/008768 WO2017030226A1 (ko) 2015-08-14 2015-08-21 성능이 개선된 멤스 자이로스코프

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150114994A KR101733872B1 (ko) 2015-08-14 2015-08-14 성능이 개선된 멤스 자이로스코프

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170020157A KR20170020157A (ko) 2017-02-22
KR101733872B1 true KR101733872B1 (ko) 2017-05-10

Family

ID=58051796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150114994A KR101733872B1 (ko) 2015-08-14 2015-08-14 성능이 개선된 멤스 자이로스코프

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101733872B1 (ko)
WO (1) WO2017030226A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210139314A1 (en) * 2019-11-07 2021-05-13 Innovative Interface Laboratory Corp. Linear actuator

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003008276A (ja) 2001-06-21 2003-01-10 Tamagawa Seiki Co Ltd 光ファイバジャイロの駆動回路基板シールド方法及びシールド構造

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100436367B1 (ko) 2001-12-14 2004-06-19 삼성전자주식회사 수직 진동 질량체를 갖는 멤스 자이로스코프
JP4281345B2 (ja) * 2002-12-09 2009-06-17 セイコーエプソン株式会社 振動型ジャイロスコープ
JP2010117293A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Alps Electric Co Ltd 角速度センサ
ITTO20091042A1 (it) * 2009-12-24 2011-06-25 St Microelectronics Srl Giroscopio integrato microelettromeccanico con migliorata struttura di azionamento
US9360319B2 (en) * 2013-09-05 2016-06-07 Freescale Semiconductor, Inc. Multiple sense axis MEMS gyroscope having a single drive mode

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003008276A (ja) 2001-06-21 2003-01-10 Tamagawa Seiki Co Ltd 光ファイバジャイロの駆動回路基板シールド方法及びシールド構造

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170020157A (ko) 2017-02-22
WO2017030226A1 (ko) 2017-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6260706B2 (ja) 改良された直交位相補正を有するジャイロスコープ構造体およびジャイロスコープ
KR101823325B1 (ko) 개선된 자이로스코프 구조체 및 자이로스코프
JP6190586B2 (ja) マイクロ回転速度センサおよびその操作方法
TWI611164B (zh) 具有經改善的正交補償的微電機感測裝置
JP2014112085A (ja) 微小電気機械システム（ｍｅｍｓ）デバイスのためのばね
JP6620243B2 (ja) 角速度センサ、センサ素子および多軸角速度センサ
JP6538967B2 (ja) 自動車用の超ロバスト２軸回転速度センサ
EP3100003B1 (en) Improved ring gyroscope structure and gyroscope
TW201522911A (zh) 具三條靈敏軸的轉速感測器及製造此轉速感測器的方法
WO2010016093A1 (ja) 回転振動型ジャイロ
JP2005241500A (ja) 角速度センサ
JP5761350B2 (ja) 振動子および振動ジャイロ
KR101733872B1 (ko) 성능이 개선된 멤스 자이로스코프
CN108449950B (zh) 微机械的转速传感器和用于制造该微机械的转速传感器的方法
JP6304402B2 (ja) 改良されたジャイロスコープ構造体及びジャイロスコープデバイス
JP2002148048A (ja) 角速度検出素子
JP6906618B2 (ja) センサ素子および角速度センサ
JP6733621B2 (ja) 振動型角速度センサ
JP2007316090A (ja) 慣性センサ
WO2012004825A1 (ja) 回転振動型ジャイロ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right