專(zhuān)利名稱(chēng)：角速度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及角速度傳感器，其包括布置為在高度上遠(yuǎn)離支承基板的振動(dòng)器以及布置為距基板的高度與振動(dòng)器相等并且經(jīng)由連接梁結(jié)合至振動(dòng)器的多個(gè)錨。
背景技術(shù)：
如在JP-A-2010-151808 (相應(yīng)于US2010/0126269)中公開(kāi)的，集成微機(jī)電結(jié)構(gòu)是公知的。在這種結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)塊經(jīng)由彈性錨固定至基板。驅(qū)動(dòng)塊由繞著豎直軸線的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而致動(dòng)，由此在垂直于豎直軸線的平面上執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在角速度施加至運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)塊時(shí)，角速度在驅(qū)動(dòng)塊上產(chǎn)生科氏力。在JP-A-2010-151808中公開(kāi)的微機(jī)電結(jié)構(gòu)中，角速度通過(guò)檢測(cè)由科氏力引起的驅(qū)動(dòng)塊的位移來(lái)檢測(cè)。
如JP-A-2010-151808的圖4中所示，驅(qū)動(dòng)塊具有環(huán)形形狀。在微機(jī)電結(jié)構(gòu)中，第ー錨布置于由環(huán)形驅(qū)動(dòng)塊的內(nèi)表面包圍的第一區(qū)域中。而且，四個(gè)第二錨布置于定義為環(huán)形驅(qū)動(dòng)塊的外表面的外部區(qū)域的第二區(qū)域中。另外四個(gè)第一彈性錨以如此的方式布置以使得第一錨結(jié)合至每個(gè)第一彈性錨的一端并且每個(gè)第一弾性錨的另一端結(jié)合至環(huán)形驅(qū)動(dòng)塊的內(nèi)表面。而且，四個(gè)第二彈性錨以如此的方式布置以使得每個(gè)第二彈性錨的一端結(jié)合至環(huán)形驅(qū)動(dòng)塊的外表面并且每個(gè)第二弾性錨的另一端結(jié)合至相應(yīng)的第二錨。具有這個(gè)布置，驅(qū)動(dòng)塊經(jīng)由八個(gè)彈性錨由錨支承。如上所述，在JP-A-2010-151808中公開(kāi)的微機(jī)電結(jié)構(gòu)中，每個(gè)彈性錨的一端結(jié)合至驅(qū)動(dòng)塊并且每個(gè)彈性錨的另一端結(jié)合至固定至基板的相應(yīng)錨。在這種結(jié)構(gòu)中，由驅(qū)動(dòng)塊產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)由弾性錨傳遞至錨。然后，傳遞至錨的振動(dòng)在基板上反射并且反射的振動(dòng)經(jīng)由弾性錨傳遞返回至驅(qū)動(dòng)塊。因而，驅(qū)動(dòng)塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變得不穩(wěn)定，由此降低角速度傳感器的靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前述困難，本公開(kāi)的ー個(gè)目標(biāo)是提供ー種角速度傳感器，其中角速度傳感器的靈敏度的降低得到抑制。根據(jù)本公開(kāi)的ー個(gè)方面，ー種角速度傳感器包括振動(dòng)器、支承基板、錨段、連接梁段、驅(qū)動(dòng)段以及檢測(cè)段。振動(dòng)器布置于由相互垂直的X方向和y方向限定的x-y平面上。振動(dòng)器包括在χ-y平面上具有環(huán)形平面形狀的外部振動(dòng)器以及在χ-y平面上具有環(huán)形平面形狀的內(nèi)部振動(dòng)器。內(nèi)部振動(dòng)器布置于由外部振動(dòng)器的內(nèi)表面包圍的區(qū)域中。支承基板在垂直于x-y平面的z方向上布置為遠(yuǎn)離振動(dòng)器。錨段從支承基板延伸至振動(dòng)器布置于其上的χ-y平面。連接梁段將振動(dòng)器結(jié)合至錨段，并且在z方向上具有彈性并且在繞著z方向的圓周方向上具有弾性。驅(qū)動(dòng)段在圓周方向上振動(dòng)所述振動(dòng)器。檢測(cè)段檢測(cè)振動(dòng)器在z方向上的位移。連接梁段包括多個(gè)第一連接梁和多個(gè)第二連接梁。每個(gè)第一連接梁在一端處結(jié)合至外部振動(dòng)器的內(nèi)表面并且在另一端處結(jié)合至內(nèi)部振動(dòng)器的外表面。每個(gè)第二連接梁在一端處結(jié)合至相應(yīng)ー個(gè)第一連接梁并且在另一端處結(jié)合至錨段。驅(qū)動(dòng)段在相反的圓周方向上振動(dòng)內(nèi)部振動(dòng)器和外部振動(dòng)器以執(zhí)行耦合振動(dòng)。每個(gè)第二連接梁的所述一端結(jié)合至所述相應(yīng)ー個(gè)第一連接梁的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)。振動(dòng)節(jié)點(diǎn)是在由內(nèi)部振動(dòng)器和外部振動(dòng)器執(zhí)行的耦合振動(dòng)期間不振動(dòng)的點(diǎn)。在以上設(shè)備中，由內(nèi)部振動(dòng)器和外部振動(dòng)器執(zhí)行的耦合振動(dòng)不大可能經(jīng)由連接梁段傳遞至支承基板。因而，振動(dòng)不大可能在支承基板上反射之后傳遞返回到內(nèi)部振動(dòng)器和外部振動(dòng)器。因而，振動(dòng)器的振動(dòng)狀態(tài)不大可能變得不穩(wěn)定，由此抑制角速度檢測(cè)的靈敏度的降低。



本發(fā)明的上述以及其他目標(biāo)、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中變得更加明顯，圖中圖I是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的角速度傳感器的頂視圖的視圖；圖2是沿著圖I的線II-II截取的角速度傳感器的橫截圖；圖3是示出角速度傳感器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的視圖；圖4是示出切向子元件(tangent sub-member)的扭轉(zhuǎn)的透視圖；圖5是角速度傳感器的橫截圖，示出在科里奧利(Coriolis force，簡(jiǎn)稱(chēng)科氏力)施加至角速度傳感器時(shí)第一檢測(cè)器的位移；圖6是角速度傳感器的橫截圖，示出在外力施加至角速度傳感器時(shí)第一檢測(cè)器的位移；圖7是角速度傳感器的橫截圖，示出在外力施加至角速度傳感器時(shí)第一檢測(cè)器的位移；圖8是連接梁的頂視圖；圖9是示出連接梁的振動(dòng)狀態(tài)的頂視圖；圖10是角速度傳感器的橫截圖，示出在外力施加至角速度傳感器時(shí)連接梁的位移；圖11是角速度傳感器的變型的頂視圖；并且圖12是連接梁的變型的頂視圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施例)根據(jù)第一實(shí)施例的角速度傳感器100將參照?qǐng)DI至圖10描述。而且，在下文中，沿著X軸線的方向定義為X方向，沿著垂直于X軸線的y軸線的方向定義為y方向，由X軸線和I軸線限定的平面定義為χ-y平面，并且沿著垂直于χ-y平面的z軸線的方向定義為Z方向。如圖I和2中所示，角速度傳感器100主要包括支承基板10、錨段以及浮動(dòng)段50。浮動(dòng)段50布置為在z方向上遠(yuǎn)離支承基板10 —個(gè)距離。浮動(dòng)段50經(jīng)由錨段30結(jié)合至支承基板10。浮動(dòng)段50包括振動(dòng)器51、多個(gè)監(jiān)控器52、多個(gè)驅(qū)動(dòng)器53、多個(gè)檢測(cè)器54以及多個(gè)連接梁55。錨段30包括多個(gè)第一錨31、多個(gè)第二錨32、多個(gè)第三錨33以及多個(gè)第四錨34。錨段30將浮動(dòng)段50結(jié)合至支承基板10。每個(gè)錨31至34包括電極，電極未示出。振動(dòng)器51經(jīng)由連接梁55固定至第一錨31，并且相對(duì)于支承基板10可運(yùn)動(dòng)。在角速度施加至運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)器51時(shí),在與振動(dòng)器51的運(yùn)動(dòng)方向以及施加角速度的方向垂直的方向上產(chǎn)生科氏力。科氏力引起振動(dòng)器51的位移。因而，角速度能通過(guò)檢測(cè)振動(dòng)器51的位移來(lái)檢測(cè)。振動(dòng)器51包括內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57，每個(gè)振動(dòng)器在χ-y平面上具有環(huán)形平面形狀。內(nèi)部振動(dòng)器56布置于由外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a包圍的區(qū)域中。內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57經(jīng)由連接梁55結(jié)合。連接梁55經(jīng)由第一錨31固定至支承基板10。環(huán)形內(nèi)部振動(dòng)器56和環(huán)形外部振動(dòng)器57同心地布置于中心點(diǎn)Pl (在圖I中由“X”示出)處。因而，內(nèi)部振動(dòng)器56與外部振動(dòng)器57之間的垂直距離恒定。內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57繞著沿z方向穿過(guò)中心點(diǎn)Pl的中心線(在圖2中由虛線示出)在兩個(gè)相反的圓周方向上振動(dòng)。內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的振動(dòng)(也已知為耦合振動(dòng))將稍后更具體地描述。直流(DC)電壓輸入至第一錨31的電極，并且DC電壓還經(jīng)由連接梁55輸入至振動(dòng)器51。 每個(gè)監(jiān)控器52包括柔性監(jiān)控器梁58、柔性監(jiān)控器電極59、固定監(jiān)控器梁60以及 固定監(jiān)控器電極61。柔性監(jiān)控器梁58從內(nèi)部振動(dòng)器56延伸，并且柔性監(jiān)控器梁59在圓周方向上從柔性監(jiān)控器梁58延伸。固定監(jiān)控器梁60固定至相應(yīng)的第二錨32，并且固定監(jiān)控器電極61在圓周方向上從固定監(jiān)控器梁60延伸。更具體地，在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，每個(gè)柔性監(jiān)控器梁58從內(nèi)部振動(dòng)器56的內(nèi)表面56a朝著中心點(diǎn)Pl延伸，并且每個(gè)柔性監(jiān)控器電極59具有從相應(yīng)柔性監(jiān)控器梁58的一個(gè)側(cè)面延伸的梳形狀。在每個(gè)柔性監(jiān)控器梁58中，相應(yīng)柔性監(jiān)控器電極59由此延伸的側(cè)面垂直于圓周方向。固定監(jiān)控器梁60和第二錨32布置于由內(nèi)部振動(dòng)器56的內(nèi)表面56a包圍的區(qū)域中。姆個(gè)具有梳形狀的固定監(jiān)控器電極61從相應(yīng)固定監(jiān)控器梁60的一個(gè)側(cè)面延伸。在每個(gè)固定監(jiān)控器梁60中，相應(yīng)固定監(jiān)控器電極61由此延伸的側(cè)面面向相應(yīng)的柔性監(jiān)控器梁58。因而，柔性監(jiān)控器電極59和固定監(jiān)控器電極61相互嚙合并且在垂直于圓周方向的線上彼此面對(duì)。圓周方向垂直于具有作為徑向中心的中心點(diǎn)Pl的徑向。在下文中，柔性監(jiān)控器電極59和固定監(jiān)控器電極61也稱(chēng)為監(jiān)控器電極，并且柔性監(jiān)控器梁58和固定監(jiān)控器梁60也稱(chēng)為監(jiān)控器梁。監(jiān)控器電極59、61以弧形圍繞中心點(diǎn)Pl布置。每個(gè)監(jiān)控器電極59、61布置為彼此遠(yuǎn)離以使得每個(gè)監(jiān)控器電極59、61在振動(dòng)器51的振動(dòng)期間在圓周方向上不會(huì)相互碰撞。如上所述，每個(gè)柔性監(jiān)控器梁58從內(nèi)部監(jiān)控器56延伸。因此，DC電壓經(jīng)由柔性監(jiān)控器梁58輸入至柔性監(jiān)控器電極59。因而，每個(gè)面向相應(yīng)的柔性監(jiān)控器電極59的固定監(jiān)控器電極61的電勢(shì)根據(jù)DC電壓而改變。而且，每個(gè)固定監(jiān)控器電極61從相應(yīng)的固定監(jiān)控器梁60延伸，并且固定監(jiān)控器梁60固定至相應(yīng)的第二錨32。因而，根據(jù)DC電壓的信號(hào)預(yù)期從第二錨32的電極輸出。如圖I中所示，根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100在中心點(diǎn)Pl周?chē)ㄋ膫€(gè)監(jiān)控器52以及四個(gè)第二錨32。因而，根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100包括從內(nèi)部振動(dòng)器56延伸的四個(gè)柔性監(jiān)控器梁58、分別固定至四個(gè)第二錨32的四個(gè)固定監(jiān)控器梁60。因此，角速度傳感器100包括四個(gè)柔性監(jiān)控器電極59和四個(gè)固定監(jiān)控器電極61。四個(gè)監(jiān)控器52以如此的方式布置以使得每個(gè)柔性監(jiān)控器電極59和相應(yīng)的固定監(jiān)控器電極61相互嚙合并且在圓周方向上以均勻的間隔布置。利用這種構(gòu)造，每?jī)蓚€(gè)監(jiān)控器52a布置為彼此面對(duì)。而且，每?jī)蓚€(gè)相鄰的監(jiān)控器52以對(duì)稱(chēng)的方式布置。換言之，兩個(gè)柔性監(jiān)控器電極59在順時(shí)針?lè)较蛏蠌南鄳?yīng)的柔性監(jiān)控器梁58延伸，并且另外兩個(gè)柔性監(jiān)控器電極59在逆時(shí)針?lè)较蛏蠌南鄳?yīng)的柔性監(jiān)控器梁58延伸。類(lèi)似地，兩個(gè)固定監(jiān)控器電極61在順時(shí)針?lè)较蛏蠌南鄳?yīng)的固定監(jiān)控器梁60延伸吧，并且另外兩個(gè)固定的監(jiān)控器電極61在逆時(shí)針?lè)较蛏蠌南鄳?yīng)的固定監(jiān)控器梁延伸。可替換地，所述四個(gè)柔性監(jiān)控器梁58可在圓周方向上以均勻的間隔布置，并且所述四個(gè)固定監(jiān)控器梁60可在圓周方向上以均勻的間隔布置(未示出)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器53包括柔性驅(qū)動(dòng)梁62、柔性驅(qū)動(dòng)電極63以及固定驅(qū)動(dòng)電極64。而且，每個(gè)柔性驅(qū)動(dòng)梁62包括第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65和第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66。每個(gè)柔性驅(qū)動(dòng)電極63包括第一柔性驅(qū)動(dòng)子電極和第二柔性驅(qū)動(dòng)子電扱。每個(gè)固定驅(qū)動(dòng)電極64包括第一固定驅(qū)動(dòng)子電極和第二固定驅(qū)動(dòng)子電極。每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65從內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b朝著外部振動(dòng)器57延伸，并且每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66從外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a朝著內(nèi)部振動(dòng)器56延伸。每個(gè)柔性驅(qū)動(dòng)電極63在圓周 方向上從相應(yīng)的柔性驅(qū)動(dòng)梁62延伸。具體地，每個(gè)具有梳形狀的第一柔性驅(qū)動(dòng)子電極從相應(yīng)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65的面向第三錨33的側(cè)面延伸，并且每個(gè)具有梳形狀的第二柔性驅(qū)動(dòng)子電極從相應(yīng)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66的面向第三錨33的側(cè)面延伸。每個(gè)具有梳形狀的第一固定驅(qū)動(dòng)子電極在圓周方向上從相應(yīng)第三錨33的面向相應(yīng)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65的側(cè)面延伸，并且每個(gè)具有梳形狀的第二固定驅(qū)動(dòng)子電極在圓周方向上從相應(yīng)第三錨33的面向相應(yīng)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66的另ー個(gè)側(cè)面延伸。每個(gè)第三錨33以及相應(yīng)的第一和第二固定驅(qū)動(dòng)子電極布置于相應(yīng)的第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65與相應(yīng)的第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66之間。因而，每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子電極和相應(yīng)的第一固定驅(qū)動(dòng)子電極相互嚙合并且在徑向上彼此面對(duì)。類(lèi)似地，每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子電極和相應(yīng)的第二固定驅(qū)動(dòng)子電極相互哨合并且在徑向上彼此面對(duì)。柔性驅(qū)動(dòng)電極63和固定驅(qū)動(dòng)電極64以弧形圍繞中心點(diǎn)Pl布置。柔性驅(qū)動(dòng)電極63和固定驅(qū)動(dòng)電極64的每個(gè)子電極布置為彼此遠(yuǎn)離以使得每個(gè)驅(qū)動(dòng)子電極在振動(dòng)器51的振動(dòng)期間在圓周方向上不會(huì)相互碰撞。根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100包括四個(gè)驅(qū)動(dòng)器53和四個(gè)第三錨33。因而，角速度傳感器100包括四個(gè)柔性驅(qū)動(dòng)梁62、四個(gè)柔性驅(qū)動(dòng)電極63以及四個(gè)固定驅(qū)動(dòng)電極64。四個(gè)驅(qū)動(dòng)器53在圓周方向上以均勻的間隔布置以使得每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65和相應(yīng)的第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66在圓周方向上以均勻的間隔布置。利用這種構(gòu)造，每?jī)蓚€(gè)驅(qū)動(dòng)器53跨過(guò)內(nèi)部振動(dòng)器56彼此面對(duì)地布置。也就是，每?jī)蓚€(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65跨過(guò)內(nèi)部振動(dòng)器56彼此面對(duì)地布置，并且每?jī)蓚€(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66跨過(guò)內(nèi)部振動(dòng)器56彼此面對(duì)地布置?？商鎿Q地，所述四個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65可在圓周方向上以均勻的間隔布置，并且所述四個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66可在圓周方向上以均勻的間隔布置(未示出)。另外，四個(gè)第三錨33以如此的方式布置以使得所述四個(gè)第三錨33在圓周方向上以均勻的間隔布置以使得每?jī)蓚€(gè)第三錨33跨過(guò)內(nèi)部振動(dòng)器56彼此面對(duì)地布置。如上所述，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57在相反的圓周方向上由在每個(gè)柔性驅(qū)動(dòng)電極與相應(yīng)的固定驅(qū)動(dòng)電極64之間產(chǎn)生的靜電カ驅(qū)動(dòng)而振動(dòng)。由于產(chǎn)生的靜電カ是吸引力，靜電カ在從每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65至相應(yīng)的第三錨33的方向上施加至內(nèi)部振動(dòng)器56。因而，內(nèi)部振動(dòng)器56在從第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65至相應(yīng)的第三錨33的方向上位移，這個(gè)方向與每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子電極從相應(yīng)的第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65延伸的方向相同。類(lèi)似地，靜電カ在從每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66延伸至相應(yīng)的第三錨33的方向上施加至外部振動(dòng)器57。因而，外部振動(dòng)器57在從第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66至相應(yīng)的第三錨33的方向上位移，這個(gè)方向與每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子電極從相應(yīng)的第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66延伸的方向相同。如圖I中所示，在從中心點(diǎn)Pl的12點(diǎn)方向定義為O度方向時(shí)，構(gòu)成ー對(duì)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器53分別布置于45度方向和225度方向。在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器53中，姆個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子電極在順時(shí)針?lè)较蛏蠌牡谝蝗嵝则?qū)動(dòng)子梁65延伸，并且每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子電極在逆時(shí)針?lè)较蛏蠌牡诙嵝则?qū)動(dòng)子梁66延伸。而且，構(gòu)成另ー對(duì)的另兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器53分別布置于135度方向和315度方向。在另ー對(duì)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器53中，每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子電極在逆時(shí)針?lè)较蛏蠌牡谝蝗嵝则?qū)動(dòng)子梁65延伸，并且每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子電極在順時(shí)針?lè)较蛏蠌牡诙嵝则?qū)動(dòng)子梁66延伸。在上述構(gòu)造情況下，在比柔性驅(qū)動(dòng)電極63的電勢(shì)低的電勢(shì)通過(guò)錨電極(未示出)施加至分別布置于45度方向和225度方向的第三錨33時(shí),產(chǎn)生靜電力。具體地，靜電カ在順 時(shí)針?lè)较蛏袭a(chǎn)生于每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65與相應(yīng)的第三錨33之間，并且靜電カ在逆時(shí)針?lè)较蛏袭a(chǎn)生于每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66與相應(yīng)的第三錨33之間。柔性驅(qū)動(dòng)電極63的電勢(shì)等于振動(dòng)器51的電勢(shì)。因而，輸入至振動(dòng)器51的DC電壓，輸入至柔性驅(qū)動(dòng)電極63。在產(chǎn)生靜電カ時(shí)，內(nèi)部振動(dòng)器56在順時(shí)針?lè)较蛏衔灰?并且外部振動(dòng)器57在逆時(shí)針?lè)较蛏衔灰啤Ａ硗?，在低于DC電壓的電勢(shì)通過(guò)錨電極(未示出)施加至分別布置于135度方向和315度方向的第三錨33時(shí)，產(chǎn)生靜電力。具體地，靜電カ在順時(shí)針?lè)较蛏袭a(chǎn)生于每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65與相應(yīng)的第三錨33之間，并且靜電カ在逆時(shí)針?lè)较蛏袭a(chǎn)生于每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66與相應(yīng)的第三錨33之間。在產(chǎn)生靜電カ吋，內(nèi)部振動(dòng)器56在逆時(shí)針?lè)较蛏衔灰?，并且外部振?dòng)器57在順時(shí)針?lè)较蛏衔灰?。在分別布置于45度方向和225度方向的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器53的每個(gè)中，在施加至相應(yīng)的第三錨33的電勢(shì)反向時(shí)，內(nèi)部振動(dòng)器56的位移方向和外部振動(dòng)器57的位移方向分別地反向。類(lèi)似地，在分別布置于135度方向和315度方向的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器53的每個(gè)中，在施加至相應(yīng)的第三錨33的電勢(shì)反向時(shí)，內(nèi)部振動(dòng)器56的位移方向和外部振動(dòng)器57的位移方向分別地反向。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，以預(yù)定的時(shí)間間隔改變極性的驅(qū)動(dòng)電壓Vd施加至每個(gè)第三錨33。而且，驅(qū)動(dòng)電壓Vd以如此的方式施加，以使得施加至分別布置于45度方向和225度方向的兩個(gè)第三錨33的電壓Vd具有與施加至分別布置于135度方向和315度方向的兩個(gè)第三錨33的電壓Vd相反的相位。在這個(gè)構(gòu)造情況下，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57在相反的圓周方向上振動(dòng)，由此執(zhí)行I禹合振動(dòng)。檢測(cè)器54包括第一檢測(cè)器67和第二檢測(cè)器68。第一檢測(cè)器67檢測(cè)振動(dòng)器51在z方向上的位移。第二檢測(cè)器68檢測(cè)振動(dòng)器51在垂直于z方向的方向上的位移。如圖I和2中所示，每個(gè)第一檢測(cè)器67包括柔性元件69、第一柔性檢測(cè)電極70、第一固定檢測(cè)電極71以及連接元件72。每個(gè)第一柔性檢測(cè)電極70附接至支承基板10面向相應(yīng)的柔性元件69，并且每個(gè)第一固定檢測(cè)電極71附接于支承基板10上在z方向上面向相應(yīng)的柔性元件69。每個(gè)連接元件72將相應(yīng)的柔性元件69結(jié)合至外部振動(dòng)器57。每個(gè)第一柔性檢測(cè)電極70和相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71在z方向上彼此面對(duì)，并且檢測(cè)第一柔性檢測(cè)電極70與第一固定檢測(cè)電極71之間的靜電容量的改變。每個(gè)連接元件72包括切向子元件73、兩個(gè)第一延伸子元件74、以及第二延伸子元件75。每個(gè)切向子元件73在切向上延伸。兩個(gè)第一延伸子元件74分別從相應(yīng)的切向子元件73的兩端延伸至外部振動(dòng)器57。每個(gè)第二延伸子元件75從相應(yīng)的切向子元件73的中心點(diǎn)延伸至柔性元件69。利用這種構(gòu)造，每個(gè)切向子元件73非?？赡茉趶较蛏蠌澢⑶曳浅？赡茉趜方向上變形，但是不大可能在圓周方向上彎曲。因而，第一柔性檢測(cè)電極70和相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的靜電容量更容易地根據(jù)振動(dòng)器51在z方向上的位移而改變。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，連接元件72構(gòu)造為在z方向上具有比連接梁55高的彈性模量。因而，連接元件72不大可能在z方向上變形。也就是，連接梁55在z方向上具有比連接元件72低的彈性模量。因而，連接梁55非?？赡茉趜方向上變形。如上所述，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57經(jīng)由連接梁55和第一錨31結(jié)合至支承基板10，并且第一柔性檢測(cè)電極70經(jīng)由連接元件72結(jié)合至外部振動(dòng)器57。因此，第一柔性檢測(cè)電極70經(jīng)由連接梁55結(jié)合至錨段30。由于連接梁55與連接元件72相比非常可能在z方向上變形，第一柔性檢測(cè)電極70主要根據(jù)連接梁55在z方向上的扭轉(zhuǎn)而位移。如圖I中所示，根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100包括在圓周方向上以均勻的間隔布置的四個(gè)第一檢測(cè)器67a、67b、67c、67d。四個(gè)第一檢測(cè)器67a至67d從外部振動(dòng)器57·在徑向上延伸。一對(duì)第一檢測(cè)器67a、67c彼此面對(duì)布置，并且另一對(duì)第一檢測(cè)器67b、67d彼此面對(duì)布置。當(dāng)振動(dòng)器51在圓周方向上振動(dòng)時(shí)，在振動(dòng)器51上彼此面對(duì)的兩個(gè)切點(diǎn)在相反的切向上運(yùn)動(dòng)。因而，彼此面對(duì)的第一檢測(cè)器67a、67c在相反的切向上運(yùn)動(dòng)。類(lèi)似地，彼此面對(duì)的第一檢測(cè)器67b、67d在相反的切向上運(yùn)動(dòng)。每個(gè)第二檢測(cè)器68包括柔性檢測(cè)梁76、第二柔性檢測(cè)電極77、固定檢測(cè)梁78以及第ニ固定檢測(cè)電極79。柔性檢測(cè)梁76從外部振動(dòng)器57的外表面57b在徑向上延伸。每個(gè)第二柔性檢測(cè)電極77在圓周方向上從相應(yīng)的柔性檢測(cè)梁76延伸。每個(gè)固定檢測(cè)梁78固定至相應(yīng)的第四錨34。每個(gè)第二固定檢測(cè)電極79在圓周方向上從相應(yīng)的固定檢測(cè)梁78延伸。每個(gè)具有梳形狀的第二柔性檢測(cè)電極77從相應(yīng)的柔性檢測(cè)梁76的一個(gè)側(cè)面延伸。在每個(gè)柔性檢測(cè)梁76中，相應(yīng)的第二柔性檢測(cè)電極77由此延伸的側(cè)面垂直于圓周方向。每個(gè)固定檢測(cè)梁78以如此的方式從相應(yīng)的第四錨34朝著振動(dòng)器51延伸以使得每個(gè)固定檢測(cè)梁78面向相應(yīng)的柔性檢測(cè)梁76。每個(gè)第二固定檢測(cè)電極79以如此的方式從相應(yīng)的固定檢測(cè)梁78延伸以使得每個(gè)具有梳形狀的第二固定檢測(cè)電極79從相應(yīng)的固定檢測(cè)梁78的一個(gè)側(cè)面朝著相應(yīng)的柔性檢測(cè)梁76延伸。在每個(gè)固定檢測(cè)梁78中，相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79由此延伸的側(cè)面面向相應(yīng)的柔性檢測(cè)梁76。利用這種構(gòu)造，每個(gè)第二柔性檢測(cè)電極77和相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79相互嚙合并且在徑向上彼此面對(duì)。第二柔性檢測(cè)電極77和第二固定檢測(cè)電極79以弧形圍繞中心點(diǎn)Pl布置。第二柔性檢測(cè)電極77和第二固定檢測(cè)電極79的每個(gè)布置為彼此遠(yuǎn)離以使得每個(gè)檢測(cè)電極77、79在內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的振動(dòng)期間在圓周方向上不會(huì)相互碰撞。在振動(dòng)期間，每個(gè)第二柔性檢測(cè)電極77與相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79之間的靜電容量的改變由相應(yīng)的第四錨34的電極(未示出)檢測(cè)。如圖I中所示，根據(jù)本實(shí)施例的角速度檢測(cè)器100包括兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b，它們布置為彼此面對(duì)。兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b結(jié)合至外部振動(dòng)器57并且跨過(guò)振動(dòng)器51彼此面對(duì)。因而，在兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b中，分別位于兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b上的兩個(gè)切點(diǎn)在相反的切向上運(yùn)動(dòng)。每個(gè)連接梁55包括第一連接梁80和兩個(gè)第二連接梁81。每個(gè)第一連接梁80在一端處結(jié)合至外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a,并且在另一端處結(jié)合至內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b。每個(gè)第二連接梁81在一端處結(jié)合至相應(yīng)的第一連接梁80并且在另一端處結(jié)合至相應(yīng)的第一錨31。利用這種構(gòu)造，每個(gè)連接梁55在z方向上具有彈性并且在圓周方向上具有弾性。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，每個(gè)第一連接梁80以如此的方式與兩個(gè)第ニ連接梁81相結(jié)合以使得每個(gè)連接梁55具有交叉形狀的頂視圖。連接梁55將稍后詳細(xì)描述。下面將描述角速度傳感器100的操作以及角速度檢測(cè)的原理。如上所述，DC電壓施加至第一錨31,驅(qū)動(dòng)電壓Vd施加至分別布置于45度方向和225度方向的兩個(gè)第三錨33,并且反向驅(qū)動(dòng)電壓Vd施加至分別布置于135度方向和315度方向的兩個(gè)第三錨33。利用 這種構(gòu)造，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57在相反的圓周方向上由施加電壓所產(chǎn)生的靜電力驅(qū)動(dòng)而振動(dòng)。內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57執(zhí)行耦合振動(dòng)。更具體地,如圖3中由粗線所示，當(dāng)內(nèi)部振動(dòng)器56在順時(shí)針?lè)较蛏弦苿?dòng)時(shí)，外部振動(dòng)器57在逆時(shí)針?lè)较蛏弦苿?dòng)。而且，如圖3中由虛線所示，當(dāng)內(nèi)部振動(dòng)器56在逆時(shí)針?lè)较蛏弦苿?dòng)時(shí)，外部振動(dòng)器57在順時(shí)針?lè)较蛏弦苿?dòng)。在內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的耦合振動(dòng)期間，每個(gè)第一連接梁80彎曲成如同第一連接梁80在具有兩個(gè)固定端和一個(gè)振動(dòng)節(jié)點(diǎn)情況下振動(dòng)ー樣的形狀。第一連接梁80與振動(dòng)器51的兩個(gè)連接端作為兩個(gè)固定端，與兩個(gè)相應(yīng)的第二連接梁81的連接點(diǎn)作為振動(dòng)節(jié)點(diǎn)。而且，每個(gè)第二連接梁81彎曲成如同第二連接梁81在具有ー個(gè)固定端和一個(gè)振動(dòng)節(jié)點(diǎn)情況下振動(dòng)ー樣的形狀。第二連接梁81的與相應(yīng)第一錨31的連接端作為固定端，與相應(yīng)的第一連接梁80的連接點(diǎn)作為振動(dòng)節(jié)點(diǎn)。振動(dòng)節(jié)點(diǎn)是不振動(dòng)的點(diǎn)并且在振動(dòng)期間具有零振幅。在內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的耦合振動(dòng)期間，例如，當(dāng)角速度在垂直于z方向的方向(也就是平行干χ-y平面的方向)上施加至振動(dòng)器51時(shí)，科氏力產(chǎn)生并且沿著z方向施加至振動(dòng)器51。如圖4中所示，在科氏力施加至振動(dòng)器51吋，每個(gè)切向子元件73在z方向上在一中心點(diǎn)處變形，在該中心點(diǎn)，切向子元件73經(jīng)由相應(yīng)的第二延伸子元件75結(jié)合至柔性元件69。因而，振動(dòng)器51在z方向上位移。因此，每個(gè)第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的相對(duì)距離改變，且每個(gè)第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的靜電電容改變。如上所述，當(dāng)振動(dòng)器51在圓周方向上振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)器51上彼此面對(duì)的兩個(gè)切點(diǎn)在相反的切向上運(yùn)動(dòng)。因而，科氏力在相反的方向上施加至兩個(gè)切點(diǎn)。例如，如圖5中所示，當(dāng)角速度在從第一檢測(cè)器67b至第一檢測(cè)器67d的方向上施加至振動(dòng)器51時(shí)，第一檢測(cè)器67b沿著z方向移動(dòng)至上側(cè)，并且第一檢測(cè)器67d沿著z方向移動(dòng)至下側(cè)。上側(cè)定義為振動(dòng)器51布置于此的側(cè)面，并且下側(cè)定義為支承基板10布置于此的側(cè)面。類(lèi)似地，當(dāng)角速度在從第一檢測(cè)器67a至第一檢測(cè)器67c的方向上施加至振動(dòng)器51時(shí)，第一檢測(cè)器67a沿著z方向移動(dòng)至上側(cè)，并且第一檢測(cè)器67c沿著z方向(未示出)移動(dòng)至下側(cè)。因此，布置于振動(dòng)器51的相反側(cè)面上彼此面對(duì)的每?jī)蓚€(gè)第一檢測(cè)器(67a和67c、67b和67d)由于科氏カ而在相反的方向上位移。因而，在相同的直徑方向(diametrical direction)上,在第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的相對(duì)距離増大(或減小)時(shí)，相対的第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的相對(duì)距離減小(或増大)。這里，所述相對(duì)的第一柔性檢測(cè)電極70是指在振動(dòng)器51的對(duì)側(cè)面向第一柔性檢測(cè)電極70的另ー個(gè)第一柔性檢測(cè)電極70。因此在相同的直徑方向上，在第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的靜電容量Cal減小(或增大)時(shí)，相対的第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的靜電容量Ca2增大(或減小)。因而，科氏力(角速度)通過(guò)計(jì)算靜電容量Cal與靜電容量Ca2之間的差額來(lái)檢測(cè)。在內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的耦合振動(dòng)期間，例如，在外力(加速度)在平行于z方向的方向上施加至振動(dòng)器51時(shí)，每個(gè)第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的距離改變。因此，每個(gè)第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的靜電容量改變。如圖6和7中所示，在此情況下，由于外力在平行于z方向的方向上施加，布置于振動(dòng)器51的相反側(cè)面上的一對(duì)第一檢測(cè)器67a、67c (或67b、67d)在相同的方向上位移。因而，在相同的直徑方向上，第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的相對(duì)距離以及相対的第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的 相對(duì)距離以相同的方式改變。因而，由于外力造成的靜電容量Cal和靜電容量Ca2的改變?cè)谌缟纤鲇?jì)算靜電容量Cal與靜電容量Ca2之間的差額時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。在內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的耦合振動(dòng)期間，例如，當(dāng)角速度在平行于z方向的方向上施加至振動(dòng)器51時(shí),科氏カ產(chǎn)生并且在垂直于z方向的方向上施加至振動(dòng)器51。因而，振動(dòng)器51在平行于x-y平面的方向上位移。在此情況下，布置于振動(dòng)器51的相反側(cè)面上的第二檢測(cè)器68a、68b在相反方向上位移。因而，科氏力(角速度)通過(guò)計(jì)算第二檢測(cè)器68a的位移(或靜電容量改變量)與第二檢測(cè)器68b的位移(或靜電容量改變量)之間的差額來(lái)檢測(cè)。在內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的耦合振動(dòng)期間，例如，當(dāng)外力(加速度)在垂直于z方向的方向上施加至振動(dòng)器51時(shí),第二檢測(cè)器68a、68b由于外力而在相同的方向上位移。因此，在相同的直徑方向上，第二柔性檢測(cè)電極77與相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79之間的相對(duì)距離以及相対的第二柔性檢測(cè)電極77與相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79之間的相對(duì)位移以相同的方式改變。因而，在相同的直徑方向上，第二柔性檢測(cè)電極77與相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79之間的靜電容量Cbl的改變以及相対的第二柔性檢測(cè)電極77與相應(yīng)的第二柔性檢測(cè)電極79之間的靜電容量Cb2的改變?cè)谟?jì)算靜電容量Cbl和靜電容量Cb2之間的差額時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。也就是，在計(jì)算靜電容量Cbl和靜電容量Cb2之間的差額時(shí)，兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b的靜電容量Cb l、Cb2中的改變相互補(bǔ)償。下面將參照?qǐng)D8至圖10描述連接梁55。如上所述，每個(gè)連接梁55包括第一連接梁80和兩個(gè)第二連接梁81。如圖8中所示，每個(gè)第一連接梁80具有直的形狀。每個(gè)第一連接梁80在一端處結(jié)合至外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a，并且在另一端處結(jié)合至內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b。每個(gè)第二連接梁81將相應(yīng)的第一連接梁80結(jié)合至相應(yīng)的第一錨31。另外，每個(gè)第一連接梁80以如此的方式與兩個(gè)第二連接梁81相結(jié)合以使得兩個(gè)第二連接梁81分別從第一連接梁80的預(yù)定側(cè)面延伸。預(yù)定側(cè)面平行于z方向。每個(gè)第二連接梁81包括第一子梁82、第二子梁83、剛性元件84以及第三子梁85。第一子梁82和第二子梁83的每個(gè)具有矩形平坦形狀并且縱向地平行于第一連接梁80。第一子梁82和第二子梁83在剛性元件84的相反側(cè)結(jié)合至剛性元件84。剛性元件84具有比第一子梁82和第二子梁83更大的剛性。第三子梁85具有矩形平坦形狀，并且第三子梁85的縱向垂直于第一連接梁80。并且，剛性元件84包括豎直子元件(plumb sub-member)84a、第一突出子元件84b以及兩個(gè)第二突出子元件84c。豎直子元件84a布置為縱向地平行于第一連接梁80。第一突出子元件84b在遠(yuǎn)離第一連接梁80的方向上從豎直子元件84a的縱向中心點(diǎn)突出。兩個(gè)第二突出子元件84c分別從豎直子元件84a的兩個(gè)縱向端部在接近第一連接梁80的方向上突出。第一子梁82在兩端處結(jié)合至兩個(gè)相應(yīng)的第一錨31。第ニ子梁83在兩端處結(jié)合至兩個(gè)第二突出子元件84c。第三子梁85在一端處結(jié)合至第二子梁83的中心點(diǎn)，并且在另一端處結(jié)合至相應(yīng)的第一連接梁80。如圖3中所示，當(dāng)內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57在相反的方向上振動(dòng)以執(zhí)行耦合振動(dòng)時(shí)，每個(gè)第一連接梁80和兩個(gè)相應(yīng)的第二連接梁81彎曲成如同第一連接梁80和兩個(gè)相應(yīng)的第二連接梁81振動(dòng)那樣的形狀。每個(gè)第二連接梁81，具體地第三子梁85的一端，在點(diǎn)P2 (由實(shí)心圓示出)處結(jié)合至相應(yīng)的第一連接梁80，點(diǎn)P2在振動(dòng)器51的耦合振動(dòng)期間作為第一連接梁80的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)。因而，每個(gè)第一連接梁80和兩個(gè)相應(yīng)的第二連接梁81通常具有交叉形狀，并且交叉形狀的 第一連接梁80和兩個(gè)第二連接梁81的中心是第一連接梁80的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2。第一連接梁80的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2還作為結(jié)合至第一連接梁80的每個(gè)第二連接梁81的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)。在上述構(gòu)造情況下，由于每個(gè)連接梁80以及兩個(gè)相應(yīng)的第二連接梁81通常具有交叉形狀，第一連接梁80能彎曲，下文也稱(chēng)為“可彎曲”。具體地，第一連接梁80在圓周方向上可彎曲，振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2作為中心點(diǎn)。如圖9中所示，第一連接梁80和結(jié)合至第一連接梁80的兩個(gè)第三子梁85彎曲為“S”形，振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2作為中心點(diǎn)。如圖10中所示，當(dāng)外力(カロ速度)在z方向上施加至內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57時(shí)，第一子梁82和第二子梁83在z方向上變形。因此，剛性元件84在z方向上位移，并且第一連接梁80在z方向上位移。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，四個(gè)連接梁55在圓周方向上以均勻的間隔布置于內(nèi)部振動(dòng)器56與外部振動(dòng)器57之間。因而，構(gòu)成一對(duì)的每?jī)蓚€(gè)連接梁55跨過(guò)內(nèi)部振動(dòng)器56彼此面對(duì)地布置。如上所述，內(nèi)部振動(dòng)器56與外部振動(dòng)器57之間的垂直距離恒定，并且四個(gè)連接梁55具有相同的形狀。因而，中心點(diǎn)Pl和第一連接梁80的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2之間的距離也恒定。下面將描述由根據(jù)本發(fā)明的角速度傳感器100提供的優(yōu)點(diǎn)。如上所述，每個(gè)第二連接梁81，具體地第三子梁85的一端，在由內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57執(zhí)行的耦合振動(dòng)的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2處結(jié)合至相應(yīng)的第一連接梁80。在這個(gè)構(gòu)造情況下，由內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57執(zhí)行的耦合振動(dòng)不大可能經(jīng)由連接梁80、81傳遞至支承基板10。因而，振動(dòng)不大可能在支承基板10上反射之后傳遞返回至內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57。因此，振動(dòng)器51的振動(dòng)狀態(tài)不大可能變得不穩(wěn)定，由此抑制角速度檢測(cè)的靈敏度的降低。內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57同心地布置于中心點(diǎn)Pl處。在這個(gè)構(gòu)造情況下，與其中內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57偏心地布置的情況相比，抑制了內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的偏心運(yùn)動(dòng)。因而，振動(dòng)器51的振動(dòng)狀態(tài)不大可能變得不穩(wěn)定，由此抑制角速度檢測(cè)的靈敏度的降低。四個(gè)連接梁55布置于內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57之間，并且具有相同的形狀。在這個(gè)構(gòu)造情況下，姆個(gè)連接梁55的彈簧常數(shù)(spring contant)具有恒定值。因而，振動(dòng)器51的振動(dòng)狀態(tài)不大可能變得不穩(wěn)定，由此抑制角速度檢測(cè)的靈敏度的降低。
每個(gè)第一連接梁80與兩個(gè)第二連接梁81相結(jié)合。在這個(gè)構(gòu)造情況下，與其中每個(gè)第一連接梁80與ー個(gè)第二連接梁81相結(jié)合的情況相比，第一連接梁80的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2由兩個(gè)第二連接梁81更堅(jiān)固地支承。因而，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的振動(dòng)狀態(tài)不大可能變得不穩(wěn)定，從而抑制角速度檢測(cè)的靈敏度的降低。每個(gè)第一連接梁80具有垂直于外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a以及內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b的直的形狀。在這個(gè)構(gòu)造情況下，第一連接梁80在順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较蛏暇哂邢嗤膹椈沙?shù)。因而，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的振動(dòng)狀態(tài)不大可能變得不穩(wěn)定，從而抑制角速度檢測(cè)的靈敏度的降低。每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65從內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b朝著外部振動(dòng)器57延伸。每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66從外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a朝著內(nèi)部振動(dòng)器56延伸。每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子電極從相應(yīng)的第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65延伸，并且每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子電極從相應(yīng)的第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66延伸。每個(gè)柔性驅(qū)動(dòng)電極63面向相應(yīng)的固定驅(qū)動(dòng)電極64。在這個(gè)構(gòu)造情況下，靜電カ同時(shí)施加至內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57。例如，在僅形成第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65時(shí)，靜電力僅施加至外部振動(dòng)器57。并且，在僅形成第二柔性驅(qū)動(dòng) 子梁66時(shí)，靜電力僅施加至內(nèi)部振動(dòng)器56。因而，具有上述構(gòu)造，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的振動(dòng)狀態(tài)不大可能變得不穩(wěn)定，從而抑制角速度檢測(cè)的靈敏度的降低。每個(gè)第三錨33和兩個(gè)相應(yīng)的固定驅(qū)動(dòng)電極64布置于第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65與第ニ柔性驅(qū)動(dòng)子梁66之間。兩個(gè)固定驅(qū)動(dòng)電極64從第三錨33分別朝著第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65和第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66延伸。因而，與其中兩個(gè)分開(kāi)的第三錨33分別布置用于第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65和第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66的情況相比，驅(qū)動(dòng)器53的構(gòu)造簡(jiǎn)化。根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100包括四個(gè)第一檢測(cè)器67a至67d。四個(gè)第一檢測(cè)器67a至67d的每?jī)蓚€(gè)跨過(guò)振動(dòng)器51彼此面對(duì)地布置。利用這種構(gòu)造，能檢測(cè)垂直于z方向施加的角速度。具體地，如上所述，彼此面對(duì)的每?jī)蓚€(gè)第一檢測(cè)器，例如，67a、67c或67b、67d,由于科氏カ而在相反的切向上運(yùn)動(dòng)。因而，在相同的直徑方向上，在第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的相對(duì)距離増大(或減小)時(shí)，相対的第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的相對(duì)距離減小(或増大)。因此，在相同的直徑方向上，在第一柔性檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的靜電容量Cal減小(或増大)時(shí)，相對(duì)的第一固定檢測(cè)電極70與相應(yīng)的第一固定檢測(cè)電極71之間的靜電容量Ca2増大(或減小)。同時(shí)，在外力施加至振動(dòng)器51時(shí)，彼此面對(duì)的每?jī)蓚€(gè)第一檢測(cè)器，例如67a、67c或67b、67d，在相同的方向上移動(dòng)。因而，靜電容量Cal和靜電容量Ca2以相同的方式改變。因此，在計(jì)算靜電容量Cal和靜電容量Ca2之間的差額時(shí)，靜電容量Cal中的改變由靜電容量Ca2中的改變補(bǔ)償。因而，科氏力(角速度)能通過(guò)計(jì)算靜電容量Cal中的改變與靜電容量Ca2中的改變之間的差額來(lái)檢測(cè)。由于外力不影響靜電容量Cal與靜電容量Ca2之間的用于檢測(cè)科氏力(角速度)的差額計(jì)算，抑制了角速度檢測(cè)靈敏度的降低。如上所述，在角速度垂直于z方向施加時(shí)，跨過(guò)振動(dòng)器51彼此面對(duì)的每?jī)蓚€(gè)第一柔性檢測(cè)電極70在相反的方向上位移。在將第一柔性檢測(cè)電極70結(jié)合至振動(dòng)器51的連接元件72具有制造誤差的情況下，第一柔性檢測(cè)電極70的位移具有變化。在彼此面對(duì)的兩個(gè)第一柔性檢測(cè)電極70的位移具有變化時(shí)，靜電容量Cal中的改變和靜電容量Ca2中的改變沒(méi)有充分地得到補(bǔ)償，因而，角速度檢測(cè)的靈敏度可能會(huì)降低。
在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，連接梁55與連接元件72相比非常可能在z方向上變形。因而，每個(gè)第一柔性檢測(cè)電極70主要根據(jù)相應(yīng)的連接梁55在z方向上的扭轉(zhuǎn)而在z方向上位移，而不是根據(jù)相應(yīng)的連接元件72的扭轉(zhuǎn)。在這個(gè)構(gòu)造情況下，即使在連接元件72具有制造誤差時(shí)，第一柔性檢測(cè)電極70的位移中的變化也能受到抑制。因而，靜電容量的改變被充分地補(bǔ)償，從而抑制了角速度檢測(cè)的靈敏度的下降。兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b跨過(guò)振動(dòng)器51彼此面對(duì)地布置。每個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b包括相互嚙合并且在徑向上彼此面對(duì)的第二柔性檢測(cè)電極77和第二固定檢測(cè)電極79。利用這種構(gòu)造，能檢測(cè)z方向上的角速度。如上所述，在兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b中，分別位于兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b上的兩個(gè)切點(diǎn)在相反的切向上運(yùn)動(dòng)。因而，在第二柔性檢測(cè)電極77與相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79之間的相對(duì)距離增大(或減小)時(shí)，相対的第二柔性檢測(cè)電極77與相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79之間的相對(duì)距離減小(或増大)。因此，第二柔性檢測(cè)電極77與相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79之間的靜電容量Cbl減小(或増大)，并且相對(duì)的第二柔性檢測(cè)電極77與相應(yīng)的第二固定檢測(cè)電極79之間的靜電容量Cb I由于科氏力而增大(或減小)。在外力施加至振動(dòng)器51時(shí)，彼此面對(duì)的兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b在相 同的切向上運(yùn)動(dòng)。因而，靜電容量Cb I和靜電容量Cb2以相同的方式改變。因此，在計(jì)算靜電容量Cb I中的改變與靜電容量Cb2中的改變之間的差額時(shí)，靜電容量Cb I中的改變由靜電容量Cb2中的改變補(bǔ)償。因而，科氏力(角速度)能通過(guò)計(jì)算靜電容量Cbl中的改變與靜電容量Cb2中的改變之間的差額來(lái)檢測(cè)。由于外力不影響靜電容量Cbl的改變與靜電容量Cb2的改變之間的用于檢測(cè)科氏力(角速度)的差額計(jì)算，抑制了角速度檢測(cè)靈敏度的降低。浮動(dòng)段50包括監(jiān)控振動(dòng)器51的振動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)控器52。因而，振動(dòng)器51的振動(dòng)狀態(tài)能由監(jiān)控器52監(jiān)控。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，浮動(dòng)段50包括檢測(cè)器54。并且，檢測(cè)器54的每個(gè)第一檢測(cè)器67包括固定至支承基板10的第一固定檢測(cè)電極71。因而，嚴(yán)格地說(shuō)，第一固定檢測(cè)電極71沒(méi)有包括于檢測(cè)器54中。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，為了方便描述為浮動(dòng)段50包括檢測(cè)器54。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57具有環(huán)形形狀。替代地，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57可具有除了環(huán)形以外的不同形狀。而且，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57之間的距離能是可變的。在其中連接梁55具有相同形狀并且內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57之間的距離恒定的構(gòu)造情況下，與其中內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57具有不同形狀的情況相比，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57在圓周方向上的振動(dòng)狀態(tài)更穩(wěn)定。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57同心地布置。替代地，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57可偏心地布置。在其中內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57同心地布置的構(gòu)造情況下，與其中內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57偏心地布置的情況相比，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的偏心移動(dòng)受到抑制。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，如圖I中所示，每個(gè)柔性監(jiān)控梁58從內(nèi)部振動(dòng)器56的內(nèi)表面56a延伸，并且第二錨32布置于由內(nèi)部振動(dòng)器56的內(nèi)表面56a包圍的區(qū)域中。替代地，如圖11中所示，柔性監(jiān)控梁58可從內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b延伸，并且第二錨32可布置于由內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b和外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a包圍的區(qū)域中。替代地，柔性監(jiān)控梁58可從外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a延伸，并且第二錨32可布置于由內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b和外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a包圍的區(qū)域中(未示出)。替代地，柔性監(jiān)控梁58可從外部振動(dòng)器57的外表面57b延伸，并且第二錨32可布置于外部振動(dòng)器57的外表面57b的外部區(qū)域中(未不出)。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，如圖I中所不，第一檢測(cè)器67a、67b、67c、67d的每個(gè)沒(méi)有布置于與連接梁55的任何一個(gè)相同的方向上。替代地，如圖11中所示，第一檢測(cè)器67a、67b、67c、67d的姆個(gè)可以布置于與連接梁55的一個(gè)相同的方向上。在圖11中，第一檢測(cè)器67a、67c和兩個(gè)連接梁55布置于y方向上，并且第一檢測(cè)器67b、67d和兩個(gè)連接梁55布置于X方向上。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，如圖I中所示，每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65從內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b延伸，并且每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66從外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a延伸。而且,第三錨33布置于內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b與外部振動(dòng)器57的內(nèi) 表面57a之間。替代地，如圖11中所示，每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65可從內(nèi)部振動(dòng)器56的內(nèi)表面56a朝著中心點(diǎn)Pl延伸，并且每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66可在徑向上從外部振動(dòng)器57的外表面57b延伸。第三錨33可部分地布置于由內(nèi)部振動(dòng)器56的內(nèi)表面56a包圍的區(qū)域中，并且部分地布置于外部振動(dòng)器57的外表面57b的外部區(qū)域中。替代地，每個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65可從內(nèi)部振動(dòng)器56的內(nèi)表面56a延伸，并且每個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66可從外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a延伸(未不出)。第三錨33可部分地布置于由內(nèi)部振動(dòng)器56的內(nèi)表面56a包圍的區(qū)域中，并且部分地布置于內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b與外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a之間(未不出)。替代地,姆個(gè)第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65可從內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b延伸，并且姆個(gè)第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66可從外部振動(dòng)器57的外表面57b延伸(未不出)。第三錨33可部分地布置于內(nèi)部振動(dòng)器56的外表面56b與外部振動(dòng)器57的內(nèi)表面57a之間，并且部分地布置于外部振動(dòng)器57的外表面57b的外部區(qū)域中(未不出)。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65從內(nèi)部振動(dòng)器56延伸，并且第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66從外部振動(dòng)器57延伸。替代地，在沒(méi)有第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66情況下，僅第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65可從內(nèi)部振動(dòng)器56延伸，或在沒(méi)有第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65情況下，僅第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66可從外部振動(dòng)器57延伸。在其中布置第一柔性驅(qū)動(dòng)子梁65和第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66的構(gòu)造情況下，與其中僅布置第一柔性子梁55或第二柔性驅(qū)動(dòng)子梁66的情況相比，內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57的振動(dòng)狀態(tài)更穩(wěn)定。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，如圖I中所示，第二檢測(cè)器68a和相應(yīng)的連接梁55布置于相同的徑向上，并且第二檢測(cè)器68b和相應(yīng)的連接梁55布置于相同的徑向上。替代地，第二檢測(cè)器68a或68b可由連接梁55布置于不同的徑向上。根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100包括四個(gè)第一檢測(cè)器67a至67d。替代地，角速度傳感器100可包括除了四個(gè)以外的ー個(gè)至多個(gè)第一檢測(cè)器。在其中每?jī)蓚€(gè)第一電極跨過(guò)振動(dòng)器51彼此面對(duì)地布置的構(gòu)造情況下，外力(比如加速度)在角速度的檢測(cè)期間有效地移除。并且，當(dāng)檢測(cè)在x-y平面上相互垂直的角速度時(shí)，角速度由其中相鄰兩個(gè)第一檢測(cè)器以90度相位差布置于圓周方向上的上述構(gòu)造更精確地檢測(cè)。根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100包括兩個(gè)檢測(cè)器68a、68b。替代地，角速度傳感器100可包括除了兩個(gè)以外的ー個(gè)或更多個(gè)第二檢測(cè)器。在其中兩個(gè)第二檢測(cè)器68a、68b跨過(guò)振動(dòng)器51彼此面對(duì)地布置的構(gòu)造情況下，外力(比如加速度)在角速度的檢測(cè)期間有效地移除。并且，當(dāng)在z方向上檢測(cè)角速度時(shí)，第二檢測(cè)器68a、68b可以不形成于角速度傳感器100中。根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100包括四個(gè)連接梁55，它們將振動(dòng)器51結(jié)合至第一錨31，并且還結(jié)合至支承基板10。替代地，在內(nèi)部振動(dòng)器56和外部振動(dòng)器57在相反的方向上可移動(dòng)以執(zhí)行耦合振動(dòng)的狀況下，角速度傳感器100可包括一個(gè)或更多個(gè)連接梁55。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，每個(gè)連接梁55具有圖8中所示的形狀。替代地，連接梁55可具有另ー形狀，例如如圖12中所示的。如圖12中所示，第一連接梁80具有與前述實(shí)施例中描述的第一連接梁80相同的形狀，但是第二連接梁81具有與前述實(shí)施例中描述的第二連接梁81不同的形狀。 如圖12中所示，每個(gè)第二連接梁81包括第四子梁86、第五子梁87、第六子梁88、第七子梁89以及兩個(gè)第八子梁90。第四和第五子梁86、87具有矩形平坦形狀并且縱向地垂直于第一連接梁80。第六和第七子梁88、89具有帶直角的U形形狀。兩個(gè)第八子梁90具有矩形平坦形狀，并且結(jié)合第六和第七子梁88、89。第四子梁86在其位置遠(yuǎn)離第一連接梁80的一端處結(jié)合至相應(yīng)的第一錨31。第四子梁86在其位置靠近第一連接梁80的另ー端處結(jié)合至第六子梁88的中心點(diǎn)。第六子梁88的長(zhǎng)度比第七子梁89的長(zhǎng)度短，并且第六子梁88布置于由第七子梁89包圍的區(qū)域中。第六子梁88在一端處結(jié)合至一個(gè)第八子梁90，并且在另一端處結(jié)合至另ー個(gè)第八子梁90。類(lèi)似地，第七子梁89在一端處結(jié)合至ー個(gè)第八子梁90，并且在另一端處結(jié)合至另ー個(gè)第八子梁90。第五子梁87在一端處結(jié)合至第七子梁89的中心點(diǎn)，并且結(jié)合至第一連接梁80的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2。在這個(gè)構(gòu)造情況下，當(dāng)外力比如加速度在z方向上施加至振動(dòng)器51時(shí)，子梁86、87、89在z方向上變形。因此，第一連接梁80在z方向上位移。由于第一連接梁80和兩個(gè)相應(yīng)的第二連接梁81通常具有交叉形狀，第一連接梁80和兩個(gè)相應(yīng)的第二連接梁81在圓周方向上變形，振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2作為中心點(diǎn)。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，每個(gè)第一連接梁80在交叉形狀的相對(duì)側(cè)面上與兩個(gè)第二連接梁81相結(jié)合。替代地，每個(gè)第一連接梁80可僅在ー個(gè)圓周方向上的ー側(cè)處與ー個(gè)第二連接梁81相結(jié)合。在其中每個(gè)第一連接梁80與兩個(gè)第二連接梁81相結(jié)合的構(gòu)造情況下，與其中每個(gè)第一連接梁80僅在ー側(cè)上與ー個(gè)第二連接梁81相結(jié)合的情況相比，第一連接梁80的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)P2由兩個(gè)第二連接梁81更堅(jiān)固地支承。在根據(jù)本實(shí)施例的角速度傳感器100中，連接梁55操作為連接梁段，驅(qū)動(dòng)器53操作為驅(qū)動(dòng)段，監(jiān)控器52操作為監(jiān)控器段，第一檢測(cè)器67操作為檢測(cè)段，并且第二檢測(cè)器68操作另ー個(gè)檢測(cè)段。在驅(qū)段中，柔性驅(qū)動(dòng)電極63操作為柔性驅(qū)動(dòng)電極段，并且固定驅(qū)動(dòng)電極64操作為固定驅(qū)動(dòng)電極段。在監(jiān)控段中，柔性監(jiān)控電極59操作為柔性監(jiān)控電極段，并且固定監(jiān)控電極61操作為固定監(jiān)控電極段。雖然本公開(kāi)已經(jīng)參照其優(yōu)選實(shí)施例描述，將理解到，本公開(kāi)不限于優(yōu)選的實(shí)施例和構(gòu)造。本公開(kāi)將覆蓋各種變型和等同布置。另外，雖然描述了優(yōu)選的各種組合和構(gòu)造，但是包括更多、更少或僅單個(gè)元件的其他組合和構(gòu)造也在本公開(kāi)的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種角速度傳感器(100)，其包括 振動(dòng)器(51)，其布置于由相互垂直的X方向和y方向限定的X-y平面上，振動(dòng)器(51)包括在x-y平面上具有環(huán)形平面形狀的外部振動(dòng)器(57)以及在x-y平面上具有環(huán)形平面形狀的內(nèi)部振動(dòng)器(56),內(nèi)部振動(dòng)器(56)布置于由外部振動(dòng)器(57)的內(nèi)表面(57a)包圍的區(qū)域中； 支承基板(10 )，其在垂直于x-y平面的z方向上布置為遠(yuǎn)離所述振動(dòng)器(51); 錨段(30 )，其從支承基板(10 )延伸至所述振動(dòng)器(51)布置于其上的x-y平面； 將所述振動(dòng)器(51)結(jié)合至所述錨段(30)的連接梁段，連接梁段在z方向上具有彈性并且在繞著z方向的圓周方向上具有彈性； 驅(qū)動(dòng)段，其在圓周方向上振動(dòng)所述振動(dòng)器(51);以及 檢測(cè)段，其檢測(cè)所述振動(dòng)器(51)在z方向上的位移， 其中所述連接梁段包括多個(gè)第一連接梁(80)和多個(gè)第二連接梁(81)，每個(gè)第一連接梁(80)在一端處結(jié)合至外部振動(dòng)器(57)的內(nèi)表面(57a)并且在另一端處結(jié)合至內(nèi)部振動(dòng)器(56)的外表面(56b)，每個(gè)第二連接梁(81)在一端處結(jié)合至相應(yīng)一個(gè)所述第一連接梁(80)并且在另一端處結(jié)合至所述錨段(30)， 其中所述驅(qū)動(dòng)段在相反的圓周方向上振動(dòng)內(nèi)部振動(dòng)器(56)和外部振動(dòng)器(57)以執(zhí)行耦合振動(dòng)，并且 其中每個(gè)第二連接梁(81)的所述一端結(jié)合至相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)(P2)，并且振動(dòng)節(jié)點(diǎn)(P2)是在由內(nèi)部振動(dòng)器(56)和外部振動(dòng)器(57)執(zhí)行的所述耦合振動(dòng)期間不振動(dòng)的點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的角速度傳感器(100)，其中 所述內(nèi)部振動(dòng)器(56)和外部振動(dòng)器(57)同心地布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的角速度傳感器(100)，其中 所述外部振動(dòng)器(57)的內(nèi)表面(57a)與內(nèi)部振動(dòng)器(56)的外表面(56b)之間的距離恒定，并且 其中所述內(nèi)部振動(dòng)器(56)經(jīng)由第一連接梁(80)與外部振動(dòng)器(57)相結(jié)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的角速度傳感器(100)， 其中每個(gè)第一連接梁(80)沿著z方向具有兩個(gè)側(cè)面，并且 其中兩個(gè)第二連接梁(81)分別結(jié)合至所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)的這兩個(gè)側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4的任何一個(gè)的角速度傳感器(100)， 其中每個(gè)第一連接梁(80)具有垂直于外部振動(dòng)器(57)的內(nèi)表面(57a)和內(nèi)部振動(dòng)器(56)的外表面(56b)的直的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的角速度傳感器(100)， 其中每個(gè)第二連接梁(81)包括 第一子梁(82)，其在x-y平面上具有矩形平坦形狀并且縱向地平行于所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)； 第二子梁(83)，其在x-y平面上具有矩形平坦形狀并且縱向地平行于所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)； 剛性元件(84)，其具有比第一子梁(82)和第二子梁(83)的剛性高的剛性；以及第三子梁(85)，其在x-y平面上具有矩形平坦形狀并且縱向地垂直于所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)， 其中所述剛性元件(84)包括豎直子元件(84a)、第一突出子元件(84b)以及兩個(gè)第二突出子元件(84c)，它們以如此的方式布置以使得所述豎直子元件縱向地平行于所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)，所述第一突出子元件(84b)從豎直子元件(84a)的中心點(diǎn)在遠(yuǎn)離所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80 )的方向上突出，并且所述兩個(gè)第二突出子元件(84c )分別從豎直子元件(84a)的兩端在接近所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)的方向上突出， 其中第一子梁(82)的相應(yīng)于每個(gè)第二連接梁(81)的所述另一端的兩端結(jié)合至錨段(30)，并且第一子梁(82)的中心點(diǎn)結(jié)合至第一突出子元件(84b)， 其中第二子梁(83)分別在兩端處結(jié)合至兩個(gè)第二突出子元件(84c)，并且其中第三子梁(85)的一端結(jié)合至第二子梁(83)的中心點(diǎn)，并且第三子梁(85)的相應(yīng)于每個(gè)第二連接梁(81)的所述一端的另一端結(jié)合至所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)(P2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的角速度傳感器(100)， 其中每個(gè)第二連接梁(81)包括 第四子梁(86 )，其在x-y平面上具有矩形平坦形狀并且縱向地垂直于所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)； 第五子梁(87)，其在x-y平面上具有矩形平坦形狀并且縱向地垂直于所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)； 第六子梁(88)，其在x-y平面上具有帶直角的U形形狀，第六子梁(88)具有布置為遠(yuǎn)離所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)的兩端； 第七子梁(89)，其在x-y平面上具有帶直角的U形形狀，第七子梁(89)具有布置為遠(yuǎn)離所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)的兩端，第七子梁(89)具有大于第六子梁(88)長(zhǎng)度的長(zhǎng)度以使得第六子梁(88)布置于由第七子梁(89)包圍的區(qū)域中；以及 兩個(gè)第八子梁(90)，其在x-y平面上具有矩形平坦形狀，兩個(gè)第八子梁(90)的一個(gè)將第六子梁(88)的一端結(jié)合至第七子梁(89)的一端，并且兩個(gè)第八子梁(90)的另一個(gè)將第六子梁(88)的另一端結(jié)合至第七子梁(89)的另一端， 其中第四子梁(86)的遠(yuǎn)離所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)且相應(yīng)于每個(gè)第二連接梁(81)的所述另一端的一端結(jié)合至錨段(30)， 其中第四子梁(86)的接近所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)的另一端結(jié)合至第六子梁(88)的中心點(diǎn)， 其中第五子梁(87)的遠(yuǎn)離所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)的一端結(jié)合至第七子梁(89)的中心點(diǎn)，并且 其中第五子梁(87)的接近所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)且相應(yīng)于每個(gè)第二連接梁(81)的所述一端的另一端結(jié)合至所述相應(yīng)一個(gè)第一連接梁(80)的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)(P2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4的任何一個(gè)的角速度傳感器(100)， 其中所述驅(qū)動(dòng)段包括柔性驅(qū)動(dòng)電極段和固定驅(qū)動(dòng)電極段，柔性驅(qū)動(dòng)電極段結(jié)合至所述振動(dòng)器(51)，并且，所述固定驅(qū)動(dòng)電極段結(jié)合至所述支承基板(10)且布置為在垂直于圓周方向的方向上面向柔性驅(qū)動(dòng)電極段。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的角速度傳感器(100)， 其中柔性驅(qū)動(dòng)電極段結(jié)合至內(nèi)部振動(dòng)器(56)和外部振動(dòng)器(57)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的角速度傳感器(100)， 其中柔性驅(qū)動(dòng)電極段僅結(jié)合至內(nèi)部振動(dòng)器(56)和外部振動(dòng)器(57)的其中之一。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至4的任何一個(gè)的角速度傳感器(100)， 其中檢測(cè)段包括多個(gè)第一檢測(cè)器(67、67a至67d)，并且 其中每個(gè)第一檢測(cè)器包括 第一柔性檢測(cè)電極(70)，其布置于x-y平面上； 連接元件(72)，其在z方向上具有彈性并且將第一柔性檢測(cè)電極(70)結(jié)合至振動(dòng)器(51);以及 第一固定檢測(cè)電極(71)，其附接至所述支承基板(10)并且在z方向上面向第一柔性檢測(cè)電極(70)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的角速度傳感器(100)， 其中第一檢測(cè)段包括在X方向上跨過(guò)振動(dòng)器(51)彼此面對(duì)地布置的兩個(gè)柔性檢測(cè)電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的角速度傳感器(100)， 其中第一檢測(cè)段包括在I方向上跨過(guò)振動(dòng)器(51)彼此面對(duì)地布置的兩個(gè)第一柔性檢測(cè)電極(70)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的角速度傳感器(100)， 其中所述連接梁段在z方向上具有比每個(gè)第一檢測(cè)器(67、67a至67d)的連接元件(72)的彈性模量小的彈性模量以使得連接梁段與每個(gè)第一檢測(cè)器(67、67a至67d)的連接元件(72)相比更可能在z方向上變形。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至4的任何一個(gè)的角速度傳感器(100)，還包括 另一個(gè)檢測(cè)段，其具有檢測(cè)振動(dòng)器(51)在垂直于z方向的方向上的位移的多個(gè)第二檢測(cè)器(68、68a、68b)， 其中每個(gè)第二檢測(cè)器(68、68a、68b)包括結(jié)合至振動(dòng)器(51)的第二柔性檢測(cè)電極(77)和附接至所述支承基板(10)的第二固定檢測(cè)電極(79)，并且第二柔性檢測(cè)電極(77)在垂直于圓周方向的方向上面向第二固定檢測(cè)電極(79)。
16.根據(jù)權(quán)利要求I至4的任何一個(gè)的角速度傳感器(100)，還包括 監(jiān)控段，其監(jiān)控振動(dòng)器(51)的振動(dòng)狀態(tài)， 其中所述監(jiān)控段包括結(jié)合至振動(dòng)器(51)的柔性監(jiān)控器電極段和附接至所述支承基板(10)的固定監(jiān)控器電極段，所述柔性監(jiān)控器電極段在垂直于圓周方向的方向上面向所述固定監(jiān)控器電極段。
全文摘要
一種角速度傳感器(100)包括振動(dòng)器(51)、支承基板(10)、錨段(30)、連接梁段、驅(qū)動(dòng)段以及檢測(cè)段。振動(dòng)器(51)包括內(nèi)部振動(dòng)器(56)和外部振動(dòng)器(57)，它們?cè)谟沈?qū)動(dòng)段驅(qū)動(dòng)時(shí)在相反的圓周方向上振動(dòng)。連接梁段將振動(dòng)器(51)結(jié)合至錨段(30)，并且在z方向上和圓周方向上是彈性的。連接梁段包括第一連接梁(80)和第二連接梁(81)，每個(gè)第一連接梁(80)在一端處結(jié)合至外部振動(dòng)器(57)并且在另一端處結(jié)合至內(nèi)部振動(dòng)器(56)，每個(gè)第二連接梁(81)在一端處結(jié)合至相應(yīng)第一連接梁(80)的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)(P2)并且在另一端處結(jié)合至錨段。
文檔編號(hào)G01C19/5712GK102853825SQ20121022386
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者勝間田卓, 樋口祐史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝