[发明专利]角速度传感器

说明书

技术领域

本公开内容涉及包括振动器、用于沿着z方向振动该振动器的激励部以及用于检测沿着振动器的x方向的移位的检测装置。

背景技术

【专利文献1】US-2010/0064805A

专利文献1提出了一种感测框架，其包括基座、沿着第一方向移动的第一轨道和第二轨道以及将第一轨道连接到第二轨道的第一引导臂和第二引导臂。第一引导臂附接到基座的第一锚，以便围绕正交于第一方向的第二方向旋转；第二引导臂附接到基座的第二锚，以便围绕与第二方向平行的第三方向旋转。沿着具有反相的第一方向来获得第一轨道和第二轨道的移动。通过感测由于角速度的施加而导致的轨道的移位来检测角速度。第一方向可应用于基座和第一轨道连接的方向。

在专利文献1示出的感测框架中，两个轨道与引导臂相连接，并且引导臂附接到锚。该构造造成了在轨道移动时所产生的振动经由引导臂传导至锚。传导至锚的振动被基座反射出，并且所反射出的振动经由锚和引导臂返回到轨道。因此，轨道的移动状态变得不稳定，从而带来降低角速度的检测精度的缺陷。

发明内容

本公开内容的目的是提供一种抑制角速度的检测精度下降的角速度传感器。

为了实现该目的，根据本公开内容的示例，所提供的角速度传感器包括振动器、基板、锚固装置、连接梁装置、激励部以及检测部。该振动器位于由彼此正交的x方向和y方向规定的x-y平面中。基板在沿垂直于所述x-y平面的z方向上与所述振动器分离。锚固装置从所述基板延伸到所述振动器所位于的所述x-y平面。连接梁装置将所述锚固装置连接到所述振动器，所述连接梁能够围绕所述y方向扭转。激励部沿着所述z方向使所述振动器振动。检测部基于沿着所述振动器的x方向的移位来检测角速度。另外，角速度传感器的特征在于：所述振动器包括与所述连接梁装置相连接的连接区域，并且所述连接区域在所述振动器沿着z方向振动时变成波节。

根据本公开内容的示例，在振动器中，与连接梁装置相连接的连接区域在振动器沿着z方向振动时用作波节。波节是振动为零且振幅或移位为零的点。因此，在上述构造下，抑制了振动器的振动经由连接梁装置和锚固装置传导到基板。该构造抑制基板反射传导到基板的振动，并还抑制反射的振动返回到振动器。因此，抑制了振动器的振动状态变得不稳定，抑制了角速度的检测精度的降低。

附图说明

根据参照附图做出的以下详细描述，本公开内容的以上和其它目的、特征以及优点将变得更加明显。在附图中：

图1是示出根据第一实施例的角速度传感器的轮廓构造的顶视图；

图2是示出图1的振动器的驱动状态的剖视图；

图3是示出角速度的电气线路的框图；

图4是示出振动器的轮廓构造的顶视图；

图5是示出振动器的驱动状态的透视图；

图6是示出在沿着y方向施加角速度时振动器的移位的顶视图；

图7是示出在沿着x方向施加外力时振动器的移位的顶视图；

图8是示出振动器的变形示例的顶视图；

图9是示出图8中的振动器的驱动状态的剖视图；

图10是示出振动器的变形示例的顶视图；以及

图11是示出图10中的振动器的驱动状态的剖视图。

具体实施方式

以下内容参照附图描述了本公开内容的实施例。

（第一实施例）

以下内容将参照图1至图7来说明根据第一实施例的角速度传感器。图1提供了对于振动器11的面对范围R1到R4（稍后描述）的阴影线；面对范围R1到R4面对电极51、52、91、92。图2示出振动器11沿着图1示出的贯穿方向L1的剖视图，同时使用由虚线围绕的范围示出了振动器11的不动状态。图4到图7省略了对于说明振动器11的移动状态而言不必要的组件，以便示意性示出。示意性示出包含了实际上应当不重叠但却重叠的组件。图4至图7均是根据模拟来获得，并与图1至图3的构造稍有不同；然而，它们在基本部分（本公开内容的特征部分）具有相同的构造。

下文定义了三个轴：x轴、y轴以及z轴；三个轴彼此正交。另外，平行于x轴的方向称作x方向；平行于y轴的方向称作y方向；以及平行于z轴的方向称作z方向。此外，将x-y平面定义为由x方向和y方向规定；将y-z平面定义为由y方向和z方向规定；以及将z-x平面定义为由z方向和x方向规定。