[发明专利]具有单驱动模式的多感测轴MEMS陀螺仪有效
申请号: | 201410448939.4 | 申请日: | 2014-09-04 |
公开(公告)号: | CN104422435B | 公开(公告)日: | 2019-04-05 |
发明(设计)人: | 贾可淼 | 申请(专利权)人: | 恩智浦美国有限公司 |
主分类号: | G01C19/5712 | 分类号: | G01C19/5712 |
代理公司: | 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 | 代理人: | 陈依虹;刘光明 |
地址: | 美国得*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 驱动 模式 多感测轴 mems 陀螺仪 | ||
1.一种MEMS陀螺仪,包括:
第一驱动块,所述第一驱动块被配置成沿着第一轴被驱动进入第一驱动运动;
第二驱动块,所述第二驱动块被配置成沿着横向于所述第一轴的第二轴被驱动进入第二驱动运动,所述第一轴和第二轴中的每个平行于衬底的表面;
驱动弹簧系统,所述驱动弹簧系统将所述第一驱动块与所述第二驱动块互连以将所述第一驱动运动耦合到所述第二驱动运动;
第一感测块,所述第一感测块耦合到所述第一驱动块,使得所述第一驱动运动响应于所述MEMS陀螺仪的旋转而沿着第三轴生成所述第一感测块的第一感测运动,所述第三轴横向于所述第一轴和第二轴中的每个,所述第一感测运动是平移运动,使得所述第一感测块的第一平坦表面保持基本上平行于所述衬底的所述表面;以及
第二感测块,所述第二感测块耦合到所述第二驱动块,使得所述第二驱动运动响应于所述MEMS陀螺仪的旋转而沿着所述第三轴生成所述第二感测块的第二感测运动,所述第二感测运动是平移运动,使得所述第一感测块的第二平坦表面保持基本上平行于所述衬底的所述表面;
其中所述驱动弹簧系统包括:
第一弹簧元件,所述第一弹簧元件耦合到所述第一驱动块和所述第二驱动块中的每个;
锚元件,所述锚元件耦合到所述衬底;
第二弹簧元件,所述第二弹簧元件互连在所述第一驱动块和所述锚元件之间;以及
第三弹簧元件,所述第三弹簧元件互连在所述第二驱动块和所述锚元件之间;
其中所述第一弹簧元件不需要与所述第二弹簧元件和所述第三弹簧元件互连。
2.根据权利要求1所述的MEMS陀螺仪,其中所述驱动弹簧系统是第一驱动弹簧系统,并且所述MEMS陀螺仪还包括:
第三驱动块,所述第三驱动块被配置成沿着所述第一轴被驱动进入所述第一驱动运动;
第四驱动块,所述第四驱动块被配置成沿着所述第二轴被驱动进入所述第二驱动运动;
第二驱动弹簧系统,所述第二驱动弹簧系统将所述第二驱动块与所述第三驱动块互连;
第三驱动弹簧系统,所述第三驱动弹簧系统将所述第三驱动块与所述第四驱动块互连;
第四驱动弹簧系统,所述第四驱动弹簧系统将所述第四驱动块与所述第一驱动块互连。
3.根据权利要求2所述的MEMS陀螺仪,其中:
所述第一驱动块、第二驱动块、第三驱动块和第四驱动块围绕中央区域均匀地排列;以及
所述MEMS陀螺仪还包括被配置成将所述第一驱动运动赋予所述第一驱动块的驱动组件,使得当所述第一驱动块和第三驱动块被驱动沿着所述第一轴朝向所述中央区域移动的时候,所述第二驱动块和第四驱动块同时沿着所述第二轴远离所述中央区域移动。
4.根据权利要求2所述的MEMS陀螺仪,还包括:
第三感测块,所述第三感测块耦合到所述第三驱动块,使得所述第一驱动运动响应于所述MEMS陀螺仪的旋转而沿着所述第三轴生成所述第三感测块的所述第一感测运动;
第四感测块,所述第四感测块耦合到所述第四驱动块,使得所述第二驱动运动响应于所述MEMS陀螺仪的旋转而沿着所述第三轴生成所述第四感测块的所述第二感测运动;
锚系统,所述锚系统耦合到所述衬底,其中所述第一感测块、第二感测块、第三感测块和第四感测块围绕所述锚系统被排列;以及
顺应式构件,其中所述第一感测块、第二感测块、第三感测块和第四感测块中的每个经由所述顺应式构件耦合到所述锚系统。
5.根据权利要求4所述的MEMS陀螺仪器件,其中:
所述顺应式构件中的第一顺应式构件互连在所述第一感测块和第三感测块中的每个与所述锚系统之间,所述顺应式构件的所述第一顺应式构件启动了所述第一感测块和第三感测块在反相的所述第一感测运动;以及
所述顺应式构件的第二顺应式构件互连在所述第二感测块和第四感测块中的每个与所述锚系统之间,所述顺应式构件的所述第二顺应式构件启动了所述第二感测块和第四感测块在所述反相的所述第二感测运动。
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