[发明专利]频率调制MEMS三轴陀螺仪

权利要求书

1.一种MEMS三轴陀螺仪(10)，包括：

悬挂在基板上方的第一可移动质量块和第二可移动质量块(11A，11B)；

第一驱动体(31A)，所述第一驱动体通过第一弹性元件(41A)联接至所述第一可移动质量块(11A)；

第二驱动体(31B)，所述第二驱动体通过第二弹性元件(41B)联接至所述第二可移动质量块(11B)，所述第一和第二弹性元件在第一方向(X)上是刚性的并且在横向于所述第一方向的第二方向(Y)上是柔顺的；

第三驱动体(32A)，所述第三驱动体通过第三弹性元件(42A)联接至所述第一可移动质量块(11A)；

第四驱动体(32B)，所述第四驱动体(32B)通过第四弹性元件(42B)联接至所述第二可移动质量块(11B)，所述第三和第四弹性元件在所述第二方向上是刚性的并且在所述第一方向上是柔顺的；

第一和第二驱动元件(59A)，所述第一和第二驱动元件分别联接至所述第一和第二驱动体(31A，31B)，并且被配置成用于使得所述第一和第二可移动质量块(11A，11B)在所述第一方向上以第一频率并且反相地平移；

第三和第四驱动元件(63A)，所述第三和第四驱动元件分别联接至所述第三和第四驱动体(32A，32B)，并且被配置成用于使得所述第一和第二可移动质量块在所述第二方向上以第二频率并且反相地平移；

平面外驱动元件(68A)，所述平面外驱动元件联接至所述第一和第二可移动质量块并且被配置成用于使得所述第一和第二可移动质量块在第三方向(Z)上以第三频率并且反相地平移，所述第三方向横向于所述第一和第二方向；以及

移动感测电极(60A，64A，69A)，所述移动感测电极在所述第一、第二、和/或第三方向上联接至所述第一和第二质量块，以感测由外部角速度所造成的移动，并在使用中以取决于所述外部角速度的频率生成信号。

2.根据权利要求1所述的陀螺仪，其中，所述第一和第二弹性元件(41A，41B)在所述第二和第三方向上是柔顺的，并且所述第二和第三弹性元件(42A，42B)在所述第一和第三方向上是柔顺的。

3.根据权利要求1或2所述的陀螺仪，包括第一悬挂装置(36A)，所述第一悬挂装置联接至支撑结构(45A)并且联接至所述第一驱动体(31A)；第二悬挂装置(36B)，所述第二悬挂装置(36B)联接至刚性支撑结构(45B)并联接至所述第二驱动体(31B)；第三悬挂装置(37A)，所述第三悬挂装置联接至刚性支撑结构(46A)并联接至所述第三驱动体(32A)；以及第四悬挂装置(37B)，所述第四悬挂装置联接至支撑结构(46B)并联接至所述第四驱动体(32B)，所述第一和第二悬挂装置在所述第一方向上是柔顺的并且在所述第二和第三方向上是刚性的，并且所述第三和第四悬挂装置在所述第二方向上是柔顺的并且在所述第一和第二方向上是刚性的。

4.根据权利要求1或2所述的陀螺仪，进一步包括中央悬挂结构(12)，所述中央悬挂结构被安排在所述第一与第二可移动质量块(11A，11B)之间并且将所述第一和第二可移动质量块联接至所述基板(15)。

5.根据权利要求4所述的陀螺仪，其中，所述中央悬挂结构(12)包括十字形元件，所述十字形元件包括第一杆元件(25)和第二杆元件(26)，所述第一杆元件(25)在所述第一与第二可移动质量块(11A，11B)之间平行于所述第二方向地延伸并且具有通过第一弹性弹簧(28)联接至所述基板的部分，所述第一弹性弹簧被配置成用于使得所述十字形元件(25，26)能够至少绕所述第二方向的旋转，所述第二杆元件(26)在横向于所述第一杆元件(25)的方向上与所述第一方向平行地延伸并且具有通过第二弹性弹簧(29)分别联接至所述第一和第二可移动质量块(11A，11B)的第一部分和第二部分，所述第二弹性弹簧(29)被配置成用于使得所述第一和第二可移动质量块能够在所述第一、第二、和第三方向上反相地平移。