陀螺传感器、电子设备和移动体制造技术

本发明专利技术提供一种陀螺传感器、电子设备以及移动体，其能够抑制同相模式对振动模式的影响。本发明专利技术涉及的陀螺传感器具备：振动体；沿第一轴方向延伸且与所述振动体连接的第一弹簧结构部；沿着所述第一轴方向并排设置且相互反相地进行驱动振动的第一和第二振动部；沿着所述第一轴的方向延伸并与所述第一和第二振动部连接的第二弹簧结构部，所述第一弹簧结构部的第一弹簧常数K1小于，从对所述第二弹簧结构部的两端之间的长度进行二等分的中间点起至所述第二弹簧结构部的一端的范围内的第二弹簧常数K2。

【技术实现步骤摘要】
陀螺传感器、电子设备和移动体
本专利技术涉及陀螺传感器、电子设备和移动体。
技术介绍
近年来，已开发出例如使用娃MEMS (Micro Electro Mechanical System:微机电系统)技术来检测角速度的陀螺传感器(电容型MEMS陀螺传感器元件)。例如，专利文献I公开有下述一种陀螺传感器，其具备驱动系统，在所述驱动系统中，两个振动体(可动结构部)通过弹簧而被连结在一起，该振动体进行振动(也称作音叉振动)。在制造这种陀螺传感器的情况下，例如，使用湿式刻蚀等精密加工技术，利用设置在制造用工作台上的硅基板，而分别准备出由设置有支承用弹簧和连接用弹簧的振动体构成的硅结构体。然后，通过将连接用弹簧相互连接，能够制造出具备上述结构的陀螺传感器。然而，在如上所述的MEMS装置制造工艺中，实际上难以将各个驱动系统全部制造成相同形状。另外，尽管在一体地制造出两个振动体(可动结构部)通过弹簧而被连接在一起的形态的情况下，但由于不能将化学或物理工艺条件始终保持均等，因此实际上也难以将各个驱动系统制造成全部相同且完全对称的形状。因此，有时在各个振动体上会产生少许的尺寸误差。在因尺寸误差而导致两个振动体的固有频率产生微小差异的情况下，驱动模式的振动频率将分离，除了反相模式之外，还会形成不希望的同相模式。此处，所谓反相，是指两个振动体以相互远离的方式进行动作或以相互接近的方式进行动作的情况，所谓同相，是指两个振动体在相同方向上进行动作的情况。在不希望的同相模式的频率和反相模式的频率接近的情况下，可能会使陀螺传感器的可靠性下降。专利文献1:日本特表2006-515928号公报
技术实现思路
本专利技术的几种方式所涉及的目的之一是提供一种能够抑制同相模式对振动模式的影响的陀螺传感器。另外，本专利技术的几种方式所涉及的目的之一是提供一种具有上述陀螺传感器的电子设备和移动体。本专利技术是为了解决上述问题的至少一部分而作成的，能够作为以下方式或应用例来实现。应用例I本应用例所涉及的陀螺传感器，具备:振动体；第一弹簧结构部，其沿着第一轴的方向延伸，且与所述振动体连接；第一和第二振动部，其沿着所述第一轴的方向并排设置，且相互反相地进行驱动振动；第二弹簧结构部，其沿着所述第一轴的方向延伸，且与所述第一和第二振动部连接，所述第一弹簧结构部的第一弹簧常数K1小于，从对所述第二弹簧结构部的两端之间的长度进行二等分的中间点起至所述第二弹簧结构部的一端的范围内的第二弹簧常数K2。根据本应用例所涉及的陀螺传感器，所述第一弹簧结构部的第一弹簧常数K1小于，从对所述第二弹簧结构部的两端之间的长度进行二等分的中间点起至所述第二弹簧结构部的一端的范围内的第二弹簧常数κ2。换言之，可以设计出振动体被更柔软的第一弹簧部(具有比第二弹簧常数K2相对较小的第一弹簧常数K1的第一弹簧部)所支承的陀螺传感器。根据这种陀螺传感器，能够抑制同相模式对振动模式的影响。因此，能够提供可靠性有所提高的陀螺传感器。此外，在本专利技术所涉及的记载中，将“俯视观察”这样的表述作为“从基板的设置着陀螺传感器的基面的法线方向上观察时的俯视观察”的意思来使用。应用例2在本应用例所涉及的陀螺传感器中，可以采用如下方式，S卩，所述第一弹簧结构部的两端之间的长度长于，从所述第二弹簧结构部的所述一端起至所述中间点为止的长度。应用例3在本应用例所涉及的陀螺传感器中，可以采用如下方式，即，所述第一弹簧结构部的宽度小于所述第二弹簧结构部的宽度。应用例4在本应用例所涉及的陀螺传感器中，可以采用如下方式，S卩，所述第一弹簧结构部和所述第二弹簧结构部具有在沿着与所述第一轴正交的第二轴的方向往复的同时沿着所述第一轴的方向延伸的结构，所述第一弹簧结构部沿着所述第二轴的方向的长度长于，所述第二弹簧结构部沿着所述第二轴的方向的长度。应用例5在本应用例所涉及的陀螺传感器中，可以采用如下方式，S卩，所述第一弹簧结构部沿着所述第二轴的方向延伸的次数多于，所述第二弹簧结构部沿着所述第二轴的方向延伸的次数的一半。应用例6在本应用例所涉及的陀螺传感器中，可以包括对所述振动体进行励振的驱动部、和设置在所述振动体上的检测部。应用例7在本应用例所涉及的陀螺传感器中，可以采用如下方式，S卩，所述第二弹簧常数K2与所述第一弹簧常数K1的比率Y、即K2A1，为2以上且4096以下。应用例8本应用例所涉及的电子设备可以包括本应用例所涉及的陀螺传感器。应用例9本应用例所涉及的移动体可以包括本应用例所涉及的陀螺传感器。【附图说明】图1为模式化地表示本实施方式所涉及的陀螺传感器的俯视图。图2为模式化地表示本实施方式所涉及的陀螺传感器的剖视图。图3为模式化地表示本实施方式所涉及的陀螺传感器的俯视图。图4为模式化地表示本实施方式所涉及的陀螺传感器的主要部位的俯视图。图5为说明本实施方式所涉及的陀螺传感器的动作的俯视图。图6为说明本实施方式所涉及的陀螺传感器的动作的俯视图。图7为说明本实施方式所涉及的陀螺传感器的动作的俯视图。图8为说明本实施方式所涉及的陀螺传感器的动作的俯视图。图9为表示比较例所涉及的模拟结果的图。图10为表示实施例所涉及的模拟结果的图。图11为模式化地表示本实施方式所涉及的陀螺传感器的制造工序的剖视图。图12为模式化地表示本实施方式所涉及的陀螺传感器的制造工序的剖视图。图13为模式化地表示电子设备的立体图。图14为模式化地表示电子设备的立体图。图15为模式化地表示电子设备的立体图。图16为模式化地表示移动体的俯视图。【具体实施方式】以下，使用附图详细说明本专利技术的优选实施方式。此外，以下说明的实施方式并不无理地限定权利要求书记载的本专利技术的内容。另外，以下说明的所有构成并非都是本专利技术的必不可少的构成要件。1.1.陀螺传感器本实施方式所涉及的陀螺传感器的结构首先，参照附图，说明本实施方式所涉及的陀螺传感器。图1是模式化地表示本实施方式所涉及的陀螺传感器100的一个示例的俯视图。图2是模式化地表示本实施方式所涉及的陀螺传感器100的沿图1的I1-1I线的剖视图。图3是模式化地表示本实施方式所涉及的陀螺传感器100的另一个示例的俯视图。此外，在图1至3中。作为相互正交的三个轴，图示了 X轴(第一轴)、Y轴(第二轴)、z轴(第三轴)。本实施方式所涉及的陀螺传感器100是利用MEMS (Micro Electro MechanicalSystem:微机电系统)工艺制造的设备。换言之，陀螺传感器100是使用半导体工艺等精密加工技术利用硅基板而形成的陀螺传感器。如图1和图2所示，陀螺传感器100可包含基板10、振动体20、第一弹簧部30、第二弹簧部36、驱动部40、检测部50。在陀螺传感器100中，检测部50是对围绕Z轴的角速度进行检测的陀螺传感器元件(电容型MEMS陀螺传感器元件)。此外，为了便于说明，在图1中，以透视的方式图示了基板10和盖体80。基板10的材质例如为玻璃、硅。如图2所示，基板10具有第一面11、与第一面11相反侧的第二面12。在第一面11上设有凹部14。在凹部14的上方，隔着间隙而设置有振动体20、第一弹簧部30、第二弹簧部36。通过凹部14，使得振动体20能够不受基板10妨碍而在所希望的方向上运动。凹部14的平面形状(从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陀螺传感器，其特征在于，具备：振动体；第一弹簧结构部，其沿着第一轴的方向延伸，且与所述振动体连接；第一和第二振动部，其沿着所述第一轴的方向并排设置，且相互反相地进行驱动振动；第二弹簧结构部，其沿着所述第一轴的方向延伸，且与所述第一和第二振动部连接，所述第一弹簧结构部的第一弹簧常数K1小于，从对所述第二弹簧结构部的两端之间的长度进行二等分的中间点起至所述第二弹簧结构部的一端的范围内的第二弹簧常数K2。

【技术特征摘要】
2013.03.04 JP 2013-0421651.一种陀螺传感器，其特征在于，具备: 振动体； 第一弹簧结构部，其沿着第一轴的方向延伸，且与所述振动体连接； 第一和第二振动部，其沿着所述第一轴的方向并排设置，且相互反相地进行驱动振动； 第二弹簧结构部，其沿着所述第一轴的方向延伸，且与所述第一和第二振动部连接，所述第一弹簧结构部的第一弹簧常数K1小于，从对所述第二弹簧结构部的两端之间的长度进行二等分的中间点起至所述第二弹簧结构部的一端的范围内的第二弹簧常数K2。2.如权利要求1所述的陀螺传感器，其特征在于， 所述第一弹簧结构部的两端之间的长度长于，从所述第二弹簧结构部的所述一端至所述中间点为止的长度。3.如权利要求1所述的陀螺传感器，其特征在于， 所述第一弹簧结构部的宽度小于所述第二弹簧结构部的宽度。4.如权利要求1所述的陀螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：古畑诚，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP