特許 7273236 マイクロメカニカルジャイロスコープ及び電子製品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-01

(45)【発行日】2023-05-12

(54)【発明の名称】マイクロメカニカルジャイロスコープ及び電子製品

(51)【国際特許分類】

   G01C 19/5712 20120101AFI20230502BHJP

   B81B 3/00 20060101ALI20230502BHJP

【ＦＩ】

G01C19/5712

B81B3/00

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022197422

(22)【出願日】2022-12-09

【審査請求日】2023-02-28

(31)【優先権主張番号】202210159812.5

(32)【優先日】2022-02-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】522235504

【氏名又は名称】エーエーシー カイタイ テクノロジーズ （ウーハン） カンパニーリミテッド

(73)【特許権者】

【識別番号】511027518

【氏名又は名称】エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100199819

【弁理士】

【氏名又は名称】大行 尚哉

(74)【代理人】

【識別番号】100087859

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 秀治

(72)【発明者】

【氏名】馬昭

(72)【発明者】

【氏名】ヂァン ヂァン

(72)【発明者】

【氏名】楊珊

(72)【発明者】

【氏名】カアン シィアォ

(72)【発明者】

【氏名】厳世濤

(72)【発明者】

【氏名】彭宏韜

(72)【発明者】

【氏名】李楊

(72)【発明者】

【氏名】リィー ヂィア ヂィェン

(72)【発明者】

【氏名】陳秋玉

(72)【発明者】

【氏名】洪燕

【審査官】櫻井 仁

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５２４６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４５２３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｃ １９／５７４７

Ｇ０１Ｃ １９／５７１２

Ｂ８１Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１運動部材（１）、第２運動部材（２）、複数の駆動部材（３）及び検出部材（４）を備え、
前記第１運動部材（１）は第１中心（１１）を有し、かつ、前記第１運動部材（１）の第２方向（Ｙ）に沿った両端は第１方向（Ｘ）と第３方向（Ｚ）に沿って前記第１中心（１１）まわりに揺動可能であり、
前記第２運動部材（２）は第２中心（２１）を有し、かつ、前記第２運動部材（２）の前記第１方向（Ｘ）に沿った両端は前記第２方向（Ｙ）と第３方向（Ｚ）に沿って前記第２中心（２１）まわりに揺動可能であり、
複数の前記駆動部材（３）は、前記第１運動部材（１）が前記第１方向（Ｘ）に沿って揺動しかつ前記第２運動部材（２）が前記第２方向（Ｙ）に沿って揺動するように駆動することができ、
前記検出部材（４）は前記第３方向（Ｚ）に沿って前記第１運動部材（１）と前記第２運動部材（２）の上方または下方に位置し、前記検出部材（４）は、前記第１運動部材（１）と前記第２運動部材（２）が前記第３方向（Ｚ）に沿って移動する距離を検出するために使用され、
ここで、前記第１方向（Ｘ）は前記第２方向（Ｙ）と垂直かつ共平面であり、前記第３方向（Ｚ）は前記第１方向（Ｘ）と前記第２方向（Ｙ）と垂直である、
ことを特徴とするマイクロメカニカルジャイロスコープ。

【請求項2】

前記第１方向（Ｘ）に沿って、前記第１運動部材（１）は複数設けられており、前記第２方向（Ｙ）に沿って、前記第２運動部材（２）は複数設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロメカニカルジャイロスコープ。

【請求項3】

前記マイクロメカニカルジャイロスコープは、第１アンカー（５１）、第１結合部材（６１）、第１接続部材（７１）及び第２接続部材（７２）をさらに備え、
前記第１アンカー（５１）は前記第１方向（Ｘ）に沿って前記第１運動部材（１）の両側に設置され、かつ、前記第１アンカー（５１）は前記第２方向（Ｙ）に沿って前記第２運動部材（２）の両側に設置され、
前記第１結合部材（６１）は前記第１アンカー（５１）に外嵌され、前記第１結合部材（６１）は前記第１アンカー（５１）まわりに回転可能であり、
前記第１接続部材（７１）は前記第１結合部材（６１）と前記駆動部材（３）を接続し、
前記第２接続部材（７２）は前記第１結合部材（６１）と前記第１運動部材（１）を接続し、さらに前記第１結合部材（６１）と前記第２運動部材（２）を接続し、
前記駆動部材（３）は、前記第１接続部材（７１）によって、前記第１結合部材（６１）が前記第１アンカー（５１）まわりに回転するように駆動し、前記第１結合部材（６１）は、前記第２接続部材（７２）によって、前記第１運動部材（１）と前記第２運動部材（２）が揺動するように駆動する、
ことを特徴とする請求項２に記載のマイクロメカニカルジャイロスコープ。

【請求項4】

前記マイクロメカニカルジャイロスコープは、第２アンカー（５２）、第３アンカー（５３）、第３接続部材（７３）及び第４接続部材（７４）をさらに含み、
前記第２アンカー（５２）は前記第１方向（Ｘ）に沿って前記第１中心（１１）の両側または前記第１中心（１１）に設置され、
前記第３アンカー（５３）は前記第２方向（Ｙ）に沿って前記第２中心（２１）の両側または前記第２中心（２１）に設置され、
前記第３接続部材（７３）は前記第２アンカー（５２）と前記第１運動部材（１）を接続し、
前記第４接続部材（７４）は前記第３アンカー（５３）と前記第２運動部材（２）を接続する、
ことを特徴とする請求項３に記載のマイクロメカニカルジャイロスコープ。

【請求項5】

前記マイクロメカニカルジャイロスコープは、第２結合部材（６２）及び第５接続部材（７５）をさらに備え、
前記第２結合部材（６２）は前記マイクロメカニカルジャイロスコープの中心に設置され、
前記第５接続部材（７５）は前記駆動部材（３）と前記第２結合部材（６２）を接続する、
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロメカニカルジャイロスコープ。

【請求項6】

前記第２結合部材（６２）は円形または長手形状である、
ことを特徴とする請求項５に記載のマイクロメカニカルジャイロスコープ。

【請求項7】

前記マイクロメカニカルジャイロスコープは、第４アンカー（５４）及び第６接続部材（７６）をさらに備え、
前記第４アンカー（５４）は前記マイクロメカニカルジャイロスコープの中心に設置され、
前記第６接続部材（７６）は前記駆動部材（３）と前記第４アンカー（５４）とを接続する、
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロメカニカルジャイロスコープ。

【請求項8】

前記駆動部材（３）は２つが平行して設けられており、２つの前記駆動部材（３）の前記第１方向（Ｘ）または前記第２方向（Ｙ）に沿う運動方向は逆である、
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロメカニカルジャイロスコープ。

【請求項9】

複数の前記駆動部材（３）は前記マイクロメカニカルジャイロスコープの周方向に沿って配列され、複数の前記駆動部材（３）は、いずれも円周の接線方向に沿って往復運動するか、またはいずれも円周の径方向に沿って往復運動する、
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロメカニカルジャイロスコープ。

【請求項10】

本体と、
前記本体に取り付けられた請求項１～９のいずれか１項に記載のマイクロメカニカルジャイロスコープと、を備える、
ことを特徴とする電子製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ジャイロスコープの技術分野に関し、特にマイクロメカニカルジャイロスコープ及び電子製品に関するものである。

【背景技術】

【0002】

マイクロメカニカルジャイロスコープは、典型的な角速度センサーであり、一般的に、駆動部材、運動部材及び検出部材を含み、その動作原理は、駆動部材は、運動部材が特定された平面内で特定された方向に沿って高周波で往復運動するように駆動することができ、マイクロメカニカルジャイロスコープが上記平面に対して垂直な角速度方向に回転すると、運動部材が上記特定された方向に垂直なコリオリ力を受けて変位を生じさせ、検出部材はこの変位の大きさを測定することで、上記の回転する角速度を求め、角速度の測定を実現することができる。従来のマイクロメカニカルジャイロスコープは、正確に検出を行うために、一般的に位相が１８０°異なる運動部材を２つ設置することで差分検出を実現し、マイクロメカニカルジャイロスコープの体積には制限があるため、すべての測定方向に対して差分検出を行うことができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、両方向の角速度を同時に測定できるマイクロメカニカルジャイロスコープ及び電子製品を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明には、マイクロメカニカルジャイロスコープが提供され、前記マイクロメカニカルジャイロスコープは、第１運動部材、第２運動部材、複数の駆動部材及び検出部材を備え、前記第１運動部材は第１中心を有し、かつ、前記第１運動部材の第２方向に沿った両端は第１方向と第３方向に沿って前記第１中心まわりに揺動可能であり、前記第２運動部材は第２中心を有し、かつ、前記第２運動部材の前記第１方向に沿った両端は前記第２方向と第３方向に沿って前記第２中心まわりに揺動可能であり、複数の前記駆動部材は、前記第１運動部材が前記第１方向に沿って揺動しかつ前記第２運動部材が前記第２方向に沿って揺動するように駆動することができ、前記検出部材は前記第３方向に沿って前記第１運動部材と前記第２運動部材の上方または下方に位置し、前記検出部材は、前記第１運動部材と前記第２運動部材が前記第３方向に沿って移動する距離を検出するために使用され、ここで、前記第１方向は前記第２方向と垂直かつ共平面であり、前記第３方向は前記第１方向と前記第２方向と垂直である。

【0005】

１つの可能な設計では、前記第１方向に沿って、前記第１運動部材は複数設けられており、前記第２方向に沿って、前記第２運動部材は複数設けられている。

【0006】

１つの可能な設計では、前記マイクロメカニカルジャイロスコープは、第１アンカー、第１結合部材、第１接続部材及び第２接続部材をさらに備え、前記第１アンカーは前記第１方向に沿って前記第１運動部材の両側に設置され、かつ、前記第１アンカーは前記第２方向に沿って前記第２運動部材の両側に設置され、前記第１結合部材は前記第１アンカーに外嵌され、前記第１結合部材は前記第１アンカーまわりに回転可能であり、前記第１接続部材は前記第１結合部材と前記駆動部材を接続し、前記第２接続部材は前記第１結合部材と前記第１運動部材を接続し、さらに前記第１結合部材と前記第２運動部材を接続し、前記駆動部材は、前記第１接続部材によって、前記第１結合部材が前記第１アンカーまわりに回転するように駆動し、前記第１結合部材は、前記第２接続部材によって、前記第１運動部材と前記第２運動部材が揺動するように駆動する。

【0007】

１つの可能な設計では、前記マイクロメカニカルジャイロスコープは、第２アンカー、第３アンカー、第３接続部材及び第４接続部材をさらに含み、前記第２アンカーは前記第１方向に沿って前記第１中心の両側または前記第１中心に設置され、前記第３アンカーは前記第２方向に沿って前記第２中心の両側または前記第２中心に設置され、前記第３接続部材は前記第２アンカーと前記第１運動部材を接続し、前記第４接続部材は前記第３アンカーと前記第２運動部材を接続する。

【0008】

１つの可能な設計では、前記マイクロメカニカルジャイロスコープは、第２結合部材及び第５接続部材をさらに備え、前記第２結合部材は前記マイクロメカニカルジャイロスコープの中心に設置され、前記第５接続部材は前記駆動部材と前記第２結合部材を接続する。

【0009】

１つの可能な設計では、前記第２結合部材は円形または長手形状である。

【0010】

１つの可能な設計では、前記マイクロメカニカルジャイロスコープは、第４アンカー及び第６接続部材をさらに備え、前記第４アンカーは前記マイクロメカニカルジャイロスコープの中心に設置され、前記第６接続部材は前記駆動部材と前記第４アンカーとを接続する。

【0011】

１つの可能な設計では、前記駆動部材は２つが平行して設けられており、２つの前記駆動部材の前記第１方向または前記第２方向に沿う運動方向は逆である。

【0012】

１つの可能な設計では、複数の前記駆動部材は前記マイクロメカニカルジャイロスコープの周方向に沿って配列され、複数の前記駆動部材は、いずれも円周の接線方向に沿って往復運動するか、またはいずれも円周の径方向に沿って往復運動する。

【0013】

本発明には、電子製品がさらに提供され、前記電子製品は、本体と、前記本体に取り付けられた上記マイクロメカニカルジャイロスコープと、を備える。

【発明の効果】

【0014】

本発明の有益な効果は、以下のことにある。

【0015】

マイクロメカニカルジャイロスコープは、３つの作動モードを含み、すなわち駆動モード、第１検出モード及び第２検出モードである。駆動モードでは、駆動部材は、第１運動部材が第１方向に沿って揺動するように駆動し、かつ第２運動部材が第２方向に沿って揺動するように駆動する。第１運動部材の揺動が第１中心を回った揺動であり、第２運動部材の揺動が第２中心を回った揺動であるため、従来技術では駆動部材が運動部材が単一の方向に往復運動するように駆動するだけのことに比べて、本願の駆動部材は第１運動部材と第２運動部材が運動するように駆動する駆動効果はより良好かつより安定になる。マイクロメカニカルジャイロスコープが外部環境に応じて角速度方向が第１方向である回転を生じさせる場合、第１運動部材が第１方向に沿って揺動するため、第１運動部材は第３方向に沿ったコリオリ力を受けて第３方向に沿った揺動を生じさせ、この場合、マイクロメカニカルジャイロスコープは第１検出モードにあり、検出部材は、第１運動部材が第３方向に沿って移動する距離を検出することができ、第１方向を回って回転したマイクロメカニカルジャイロスコープの角速度を得ることができる。マイクロメカニカルジャイロスコープが外部環境に応じて角速度方向が第２方向Ｙである回転を生じさせる場合、第２運動部材が第２方向に沿って揺動するため、第２運動部材は第３方向に沿ったコリオリ力を受けて第３方向に沿った揺動を生じさせ、この場合、マイクロメカニカルジャイロスコープは第２検出モードにあり、検出部材は、第２運動部材が第３方向に沿って移動する距離を検出することができ、第２方向を回って回転したマイクロメカニカルジャイロスコープの角速度を得ることができる。第１検出モードと第２検出モードが同時に存在しかつ互いに干渉しないため、マイクロメカニカルジャイロスコープは２つの方向の角速度を同時に測定することができ、そしてマイクロメカニカルジャイロスコープの適用シナリオを広げることができる。また、第１運動部材は第１中心に基づいて対称的な第１部分と第２部分に分割され、第２運動部材は第２中心に基づいて対称的な第３部分と第４部分に分割される。駆動部材が第３方向に沿って駆動することにより生じた第１部分の運動と第２部分の運動は同じ周波数でかつ逆方向である往復運動であり、外部衝撃により駆動される第１部分の運動と第２部分の運動は同じ方向の運動であるため、検出部材により検出された第１部分と第２部分の変位信号量を共通モードで出力して、差分検出の操作を利用して外部衝撃に起因する測定の誤差を抑制することができ、加速度衝撃と直交誤差を効果的に避け、かつ信号量の増幅を実現し、マイクロメカニカルジャイロスコープの検出感度を向上させることができる。第３部分及び第４部分の作動原理は、第１部分及び第２部分と同じである。検出部材は、第３方向に沿って第１部分、第２部分、第３部分及び第４部分の上方または下方に位置し、検出部材の検出面積が比較的に大きいため、マイクロメカニカルジャイロスコープの検出の電気機械結合係数を効果的に向上させ、マイクロメカニカルジャイロスコープの検出感度と信号対雑音比を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

ここで図面は明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成し、本願に適合する実施形態を示し、明細書とともに本願の原理を説明するために使用される。

【図1】図１は、本発明に係るマイクロメカニカルジャイロスコープの第１の具体的な実施例における構成を示す図である。

【図2】図２は、図１における領域Ａの部分拡大図である。

【図3】図３は、本発明に係るマイクロメカニカルジャイロスコープの第２種の具体的な実施例における構成を示す図である。

【図4】図４は、本発明に係るマイクロメカニカルジャイロスコープの第３種の具体的な実施例における構成を示す図である。

【図5】図５は、図４における領域Ｂの部分拡大図である。

【図6】図６は、本発明に係るマイクロメカニカルジャイロスコープの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本願の技術的態様をよりよく理解するために、以下に添付図面に関連して本願の実施形態を詳細に説明する。

【0018】

説明された実施形態は、本願の一部の実施形態にすぎず、すべての実施形態ではないことを明確にすべきである。本願における実施形態に基づいて、当業者が創造的な労働を行うことなく取得した他のすべての実施形態は、本願の保護の範囲に属する。

【0019】

本願の実施形態で使用される用語は、特定の実施形態を記述するためだけのものであり、本願を限定することを意図するものではない。本願の実施形態及び添付の特許請求の範囲で使用される単数形の「１つ」、「前記」、及び「当該」は、文脈が他の意味を明確に示さない限り、多数の形を含むことも意図される。

【0020】

本明細書で使用される用語「及び／または」は、関連オブジェクトを記述する関連関係にすぎず、３つの関係が存在し得ることを意味し、例えば、Ａ及び／またはＢは、Ａが単独で存在し、ＡとＢが同時に存在し、Ｂが単独で存在することを意味することができることを理解されたい。また、本文中の文字「／」は、前後の関連オブジェクトが「または」の関係であることを一般的に表す。

【0021】

なお、本願の実施形態に記載された「上」、「下」、「左」、「右」などの方位語は、図面に示す角度で記述されており、本願の実施形態を限定するものと理解すべきではない。さらに、コンテキストでは、１つの構成部材が別の構成部材「上」または「下」に接続されていると言及すると、別の構成部材「上」または「下」に直接接続できるだけでなく、中間構成部材を介して別の構成部材「上」または「下」に間接的に接続することもできることを理解する必要がある。

【0022】

本願の実施例には、電子製品が提供され、当該電子製品は、本体と、本体に取り付けられたマイクロメカニカルジャイロスコープと、を備える。

【0023】

本実施形態では、マイクロメカニカルジャイロスコープは、電子製品の角速度を検出でき、電子製品の作業に協力することを容易にする。 同時に、このマイクロメカニカルジャイロスコープは、両方向の角速度を同時に測定し、電子製品の性能を向上させることができる。

【0024】

本願の実施例には、マイクロメカニカルジャイロスコープが提供され、図１、図３と図４に示すように、このマイクロメカニカルジャイロスコープは、第１運動部材１、第２運動部材２、複数の駆動部材３及び検出部材４を備え、第１運動部材１は第１中心１１を有し、かつ、第１運動部材１の第２方向Ｙに沿った両端は第１方向Ｘと第３方向Ｚに沿って第１中心１１まわりに揺動可能であり、第２運動部材２は第２中心２１を有し、かつ、第２運動部材２の第１方向Ｘに沿った両端は第２方向Ｙと第３方向Ｚに沿って第２中心２１まわりに揺動可能であり、複数の駆動部材３は、第１運動部材１が第１方向Ｘに沿って揺動しかつ第２運動部材２が第２方向Ｙに沿って揺動するように駆動することができ、検出部材４は第３方向Ｚに沿って第１運動部材１と第２運動部材２の上方または下方に位置し、検出部材４は、第１運動部材１と第２運動部材２が第３方向Ｚに沿って移動する距離を検出するために使用される。ここで、第１方向Ｘは第２方向Ｙと垂直かつ共平面であり、第３方向Ｚは第１方向Ｘと第２方向Ｙと垂直である。

【0025】

本実施形態では、図１、図３と図４に示すように、マイクロメカニカルジャイロスコープは、３つの作動モードを含み、すなわち駆動モード、第１検出モード及び第２検出モードである。駆動モードでは、駆動部材３は、第１運動部材１が第１方向Ｘに沿って揺動するように駆動し、かつ第２運動部材２が第２方向Ｙに沿って揺動するように駆動する。第１運動部材１の揺動が第１中心１１を回った揺動であり、第２運動部材２の揺動が第２中心２１を回った揺動であるため、従来技術では駆動部材が運動部材が単一の方向に往復運動するように駆動するだけのことに比べて、本願の駆動部材３は第１運動部材１と第２運動部材２が運動するように駆動する駆動効果はより良好かつより安定になる。

【0026】

マイクロメカニカルジャイロスコープが外部環境に応じて角速度方向が第１方向Ｘである回転を生じさせる場合、第１運動部材１が第１方向Ｘに沿って揺動するため、第１運動部材１は第３方向Ｚに沿ったコリオリ力を受けて第３方向Ｚに沿った揺動を生じさせ、この場合、マイクロメカニカルジャイロスコープは第１検出モードにあり、検出部材４は、第１運動部材１が第３方向Ｚに沿って移動する距離を検出することができ、第１方向Ｘを回って回転したマイクロメカニカルジャイロスコープの角速度を得ることができる。マイクロメカニカルジャイロスコープが外部環境に応じて角速度方向が第２方向Ｙである回転を生じさせる場合、第２運動部材２が第２方向Ｙに沿って揺動するため、第２運動部材２は第３方向Ｚに沿ったコリオリ力を受けて第３方向Ｚに沿った揺動を生じさせ、この場合、マイクロメカニカルジャイロスコープは第２検出モードにあり、検出部材４は、第２運動部材２が第３方向Ｚに沿って移動する距離を検出することができ、第２方向Ｙを回って回転したマイクロメカニカルジャイロスコープの角速度を得ることができる。第１検出モードと第２検出モードが同時に存在しかつ互いに干渉しないため、マイクロメカニカルジャイロスコープは２つの方向の角速度を同時に測定することができ、そしてマイクロメカニカルジャイロスコープの適用シナリオを広げることができる。ここで、検出部材４は検出電極であってもよく、駆動部材３の内部には、駆動電極を設置してもよい。第１運動部材１と第２運動部材２は長方形としてもよく、具体的には、第１運動部材１の長手方向は第２方向Ｙと平行して設定され、第２運動部材２の長手方向は第１方向Ｘと平行して設定される。

【0027】

また、第１運動部材１は第１中心１１に基づいて対称的な第１部分１２と第２部分１３に分割され、第２運動部材２は第２中心２１に基づいて対称的な第３部分２２と第４部分２３に分割される。駆動部材３が第３方向Ｚに沿って駆動することにより生じた第１部分１２の運動と第２部分１３の運動は同じ周波数でかつ逆方向である往復運動であり、外部衝撃により駆動される第１部分１２の運動と第２部分１３の運動は同じ方向の運動であるため、検出部材４により検出された第１部分１２と第２部分１３の変位信号量を共通モードで出力して、差分検出の操作を利用して外部衝撃に起因する測定の誤差を抑制することができ、加速度衝撃と直交誤差を効果的に避け、かつ信号量の増幅を実現し、マイクロメカニカルジャイロスコープの検出感度を向上させることができる。第３部分２２及び第４部分２３の作動原理は、第１部分１２及び第２部分１３と同じである。

【0028】

図６に示すように、検出部材４は、第３方向Ｚに沿って第１部分２１、第２部分２２、第３部分２２及び第４部分２３の上方または下方に位置し、検出部材４の検出面積が比較的に大きいため、マイクロメカニカルジャイロスコープの検出の電気機械結合係数を効果的に向上させ、マイクロメカニカルジャイロスコープの検出感度と信号対雑音比を向上させることができる。

【0029】

１つの具体的な実施形態では、図１、図３と図４に示すように、第１方向Ｘに沿って、第１運動部材１は複数設けられており、第２方向Ｙに沿って、第２運動部材２は複数設けられている。

【0030】

本実施形態では、第１運動部材１と第２運動部材２の両方が複数設けられているため、第１検出モードでは、マイクロメカニカルジャイロスコープは、複数の第１運動部材１によって複数の角速度を測定することができ、第２検出モードでは、マイクロメカニカルジャイロスコープは、複数の第２運動部材２によって複数の角速度を測定することができ、複数の角速度を解析処理することにより、測定誤差を低減し、マイクロメカニカルジャイロスコープによる測定値をより精確にすることができる。本実施例では、第１運動部材１は第１方向Ｘにおいて２つが設けられており、第２運動部材２は第２方向Ｙにおいて２つが設けられている。

【0031】

１つの具体的な実施形態では、図１、図３と図４に示すように、マイクロメカニカルジャイロスコープは、第１アンカー５１、第１結合部材６１、第１接続部材７１及び第２接続部材７２をさらに備え、第１アンカー５１は第１方向Ｘに沿って第１運動部材１の両側に設置され、かつ、第１アンカー５１は第２方向Ｙに沿って第２運動部材２の両側に設置され、第１結合部材６１は第１アンカー５１に外嵌され、第１結合部材６１は第１アンカー５１まわりに回転可能であり、第１接続部材７１は第１結合部材６１と駆動部材３を接続し、第２接続部材７２は第１結合部材６１と第１運動部材１を接続し、さらに第１結合部材６１と第２運動部材２を接続する。ここで、駆動部材３は、第１接続部材７１によって、第１結合部材６１が第１アンカー５１まわりに回転するように駆動し、第１結合部材６１は、第２接続部材７２によって、第１運動部材１と第２運動部材２が揺動するように駆動する。

【0032】

本実施形態では、図１、図３と図４に示すように、第１結合部材６１は駆動部材３の周方向に沿って４つが設けられており、駆動部材３は第１接続部材７１を介して第１結合部材６１に接続され、駆動部材３の運動により４つの第１結合部材６１が第１アンカー５１の時計回りまたは反時計回りに回転するように駆動する。第１結合部材６１が第２接続部材７２を介して同時に第１運動部材１と第２運動部材２に接続されているため、第１結合部材６１は第１運動部材１と第２運動部材２が揺動するように同期に駆動でき、駆動部材３により第１運動部材１と第２運動部材２を駆動することを協力的に実現するとともに、３つのモードにおけるマイクロメカニカルジャイロスコープの構造合計トルクを均衡させ、マイクロメカニカルジャイロスコープの駆動安定性を向上させる。同時に、第１結合部材６１が第１方向Ｘの平面と第２方向Ｙの平面における第１運動部材１と第２運動部材２の運動を制限または駆動するだけで、第３方向Ｚに沿った第１運動部材１と第２運動部材２の運動を制限しないため、駆動モードと第１検出モード及び第２検出モードとの干渉を避け、マイクロメカニカルジャイロスコープの検出誤差を低減することができる。

【0033】

以上を踏まえて、本願では、３つの実施例が提供される。

【0034】

第１の具体的な実施例では、図１と図２に示すように、駆動部材３は第１方向Ｘに沿って２つが平行して設けられており、２つの駆動部材３の第２方向Ｙに沿う運動方向は逆である。マイクロメカニカルジャイロスコープは、第２結合部材６２と第５接続部材７５をさらに含み、第２結合部材６２はマイクロメカニカルジャイロスコープの中央に設置され、かつ２つの駆動部材３の間に位置し、２つの駆動部材３は第５接続部材７５を介して第２結合部材６２に接続されている。各駆動部材３は第１接続部材７１を介して２つの第１結合部材６１に接続されることで、第２方向Ｙに沿った２つの駆動部材３の運動により、４つの第１結合部材６１が第１アンカー５１の時計回りまたは反時計回りに回転するように駆動し、さらに第１結合部材６１と第２接続部材７２とが協働することで、第１運動部材１と第２運動部材２が揺動するように駆動する。また、第２結合部材６２は長手形状とすることで、２つの駆動部材３の間のスペースを活用し、マイクロメカニカルジャイロスコープの体積を小さくすることができる。

【0035】

本実施例では、マイクロメカニカルジャイロスコープは、第２アンカー５２、第３アンカー５３、第３接続部材７３及び第４接続部材７４をさらに含み、ここで、第２アンカー５２は第１方向Ｘに沿って第１中心１１の両側に設置され、第３アンカー５３は第２方向Ｙに沿って第２中心２１の両側に設置され、第３接続部材７３は第２アンカー５２と第１運動部材１を接続し、第４接続部材７４は第３アンカー５３と第２運動部材２を接続する。

【0036】

図１に示すように、第２アンカー５２は第３接続部材７３を介して第１運動部材１に接続され、これによって、第１運動部材１は第３方向Ｚに沿って第１中心１１まわりに揺動可能であり（すなわち第１方向Ｘを回って回転する自由度を持つ）、かつ第１運動部材１が第２方向Ｙを回って回転する自由度を制限し、第１運動部材１は角速度の方向が第２方向Ｙである回転に鈍感になる。第３アンカー５３は第４接続部材７４を介して第２運動部材２に接続され、これによって、第２運動部材２は第３方向Ｚに沿って第２中心２１まわりに揺動可能であり（すなわち第２方向Ｙを回って回転する自由度を持つ）、かつ第１運動部材１が第１方向Ｘを回って回転する自由度を制限し、第２運動部材２は角速度の方向が第１方向Ｘである回転に鈍感になる。これにより、第１検出モードと第２検出モードは、干渉することなく、互いに独立し、それと共に、マイクロメカニカルジャイロスコープの検出誤差を低減させる。

【0037】

第２の具体的な実施例では、図３に示すように、駆動部材３はマイクロメカニカルジャイロスコープの周方向に沿って４つが設けられており、４つの駆動部材３はいずれも時計回りの円周の接線方向に沿って運動するか、または、いずれも反時計回りの円周の接線方向に沿って運動する。マイクロメカニカルジャイロスコープは、第４アンカー５４及び第６接続部材７６をさらに備え、第４アンカー５４はマイクロメカニカルジャイロスコープの中心に設置され、４つの駆動部材３は第６接続部材７６を介して第４アンカー５４に接続される。各駆動部材３は第１接続部材７１を介して１つの第１結合部材６１に接続され、これによって、４つの駆動部材３が円周の接線方向に沿って運動することにより４つの第１結合部材６１が第１アンカー５１まわりに回転するように駆動することを実現し、第１結合部材６１及び第６接続部材７６によって、駆動部材３、第１運動部材１及び第２運動部材２の運動同期性を確保することができる。

【0038】

本実施例では、マイクロメカニカルジャイロスコープは、第２アンカー５２、第３アンカー５３、第３接続部材７３及び第４接続部材７４をさらに含み、ここで、第２アンカー５２は第１中心１１に設置され、第３アンカー５３は第２中心２１に設置され、第３接続部材７３は第２アンカー５２と第１運動部材１を接続し、第４接続部材７４は第３アンカー５３と第２運動部材２を接続する。

【0039】

図３に示すように、第２アンカー５２は第３接続部材７３を介して第１運動部材１に接続され、第１運動部材１は第３方向Ｚに沿って第１中心１１まわりに揺動可能であり（すなわち第１方向Ｘを回って回転する自由度を持つ）、かつ第１運動部材１が第２方向Ｙを回って回転する自由度を制限し、第１運動部材１は角速度の方向が第２方向Ｙである回転に鈍感になる。第３アンカー５３は第４接続部材７４を介して第２運動部材２に接続され、第２運動部材２は第３方向Ｚに沿って第２中心２１まわりに揺動可能であり（すなわち第２方向Ｙを回って回転する自由度を持つ）、かつ第１運動部材１が第１方向Ｘを回って回転する自由度を制限し、第２運動部材２は角速度の方向が第１方向Ｘである回転に鈍感になる。これにより、第１検出モードと第２検出モードは、干渉することなく、互いに独立し、それと共に、マイクロメカニカルジャイロスコープの検出誤差を低減させる。

【0040】

第３の具体的な実施例では、図４と図５に示すように、駆動部材３はマイクロメカニカルジャイロスコープの周方向に沿って４つが設けられており、４つの駆動部材３はいずれも円周の径方向に沿って往復運動する。マイクロメカニカルジャイロスコープは、第２結合部材６２及び第５接続部材７５をさらに備え、第２結合部材６２はマイクロメカニカルジャイロスコープの中心に設置され、４つの駆動部材３は第５接続部材７５を介して第２結合部材６２に接続される。各駆動部材はさらに第１接続部材７１を介して１つ第１結合部材６１に接続され、これによって、４つの駆動部材３が円周の径方向に沿って運動することにより、４つの第１結合部材６１が第１アンカー５１まわりに回転するように駆動することを実現し、かつ、第１結合部材６１と第２結合部材６２によって、駆動部材３、第１運動部材１及び第２運動部材２の運動同期性を確保することができる。また、第２結合部材６２は円形であり、かつ、円周の径方向に沿って対向して設置された駆動部材３の運動方向は逆であり、これによって、第２結合部材６２は楕円形と円形の間に穏やかに変化することができ、駆動部材３の駆動安定性を向上させることができる。さらに、第２結合部材６２は、他の対称的な形状であってもよく、例えば正方形、四角または八角の星形である。

【0041】

本実施例では、マイクロメカニカルジャイロスコープは、第２アンカー５２、第３アンカー５３、第３接続部材７３及び第４接続部材７４をさらに含み、ここで、第２アンカー５２は第１方向Ｘに沿って第１中心１１の両側に設置され、第３アンカー５３は第２方向Ｙに沿って第２中心２１の両側に設置され、第３接続部材７３は第２アンカー５２と第１運動部材１を接続し、第４接続部材７４は第３アンカー５３と第２運動部材２を接続する。この構造による効果は第１の具体的な実施例における対応する構造による効果と同じであるため、ここで再び説明しない。

【0042】

上記３つの具体的な実施例について、第１接続部材７１、第２接続部材７２、第３接続部材７３、第４接続部材７４と第５接続部材は、いずれも接続梁、フレキシブル梁または弾性梁とすることができる。第２接続部材７２はＴ字型梁とすることも可能である。

【0043】

上記３つの具体的な実施例について、駆動部材３の運動方向に沿った両側には、いずれもガイド部材が設置されることができ、これによって、駆動部材３の運動をより穏やかにし、信頼性がより良好になる。

【0044】

上記３つの具体的な実施例について、マイクロメカニカルジャイロスコープには、より良好な駆動性能と検出性能を持たせるように、駆動トランスデューサと検出トランスデューサを設置することも可能である。

【0045】

以上は、本発明の実施形態に過ぎない。当業者にとって、本発明の創造思想から逸脱することなく、改良を行うこともできるが、これらの改良はいずれも本発明の保護範囲に含まれるとここで指摘すべきである。

【符号の説明】

【0046】

Ｘ … 第１方向Ｘ
Ｙ … 第２方向Ｙ
Ｚ … 第３方向Ｚ
１ … 第１運動部材１
１１ … 第１中心１１
１２ … 第１部分１２
１３ … 第２部分１３
２ … 第２運動部材２
２１ … 第２中心２１
２２ … 第３部分２２
２３ … 第４部分２３
３ … 駆動部材３
４ … 検出部材４
５１ … 第１アンカー５１
５２ … 第２アンカー５２
５３ … 第３アンカー５３
５４ … 第４アンカー５４
６１ … 第１結合部材６１
６２ … 第２結合部材６２
７１ … 第１接続部材７１
７２ … 第２接続部材７２
７３ … 第３接続部材７３
７４ … 第４接続部材７４
７５ … 第５接続部材７５
８ … ガイド部材８

【要約】      （修正有）

【課題】両方向の角速度を同時に測定できるとともに、誤差を排除でき、マイクロメカニカルジャイロスコープの適用シナリオを広げる。
【解決手段】当該マイクロメカニカルジャイロスコープは、第１運動部材、第２運動部材、複数の駆動部材及び検出部材を備え、第１運動部材は第１中心を有し、かつ、第１運動部材の第２方向に沿った両端は第１中心まわりに第１方向と第３方向に沿って揺動可能であり、第２運動部材は第２中心を有し、かつ、第２運動部材の第１方向に沿った両端は第２中心まわりに第２方向と第３方向に沿って揺動可能であり、複数の駆動部材は、第１運動部材が第１方向に沿って揺動しかつ第２運動部材が第２方向に沿って揺動するように駆動することができ、検出部材は第３方向に沿って第１運動部材と第２運動部材の上方または下方に位置し、検出部材は、第１運動部材と第２運動部材が第３方向に沿って移動する距離を検出するために使用される。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】