角速度传感器、电子设备以及移动体制造技术

本发明专利技术提供一种即使受到了绕检测轴的旋转振动的情况下，也能够抑制由该旋转振动而引起的输出的变动的角速度传感器，此外，本发明专利技术还提供一种具备所涉及的角速度传感器并具有优异的可靠性的电子设备以及移动体。本发明专利技术的角速度传感器在将检测频带的宽度设为f1[Hz]，将随着梁部(223～226)的变形而基部(21)相对于固定部(221、222)而绕检测轴进行旋转振动的第一旋转振动模式的谐振频率设为f2[Hz]，将偏移频率设为f3[Hz]，将与第一旋转振动模式为反相、且随着梁部(223～226)的变形而基部(21)相对于固定部(221、222)而绕检测轴进行旋转振动的第二旋转振动模式的谐振频率设为f4[Hz]时，满足f1＜f2＜f3＜f4的关系，或者，满足f1＜f2＜f4＜f3的关系。

【技术实现步骤摘要】
角速度传感器、电子设备以及移动体
本专利技术涉及一种角速度传感器、电子设备以及移动体。
技术介绍
对角速度进行检测的角速度传感器被用于，例如，车辆中的车身控制、车辆导航系统的本车辆位置检测、数码照相机或录像机等的振动控制校正(所谓的手振校正)等。作为所涉及的角速度传感器，例如已知一种振动陀螺传感器(例如，参照专利文献1)。例如，在专利文献1中记载的角速度传感器，具有经由振动体支承梁而相对于框体被支承的振动体。在该角速度传感器中，通过在使振动体于X轴方向上进行振动(驱动振动)的状态下，从外部施加绕Z轴的角速度时，在振动体上作用有科里奥利力，从而振动体在Y轴方向上进行位移(检测振动)。而且，通过对该振动体的Y轴方向的位移量进行检测，从而对绕Z轴的角速度进行检测。并且，在这种的角速度传感器上，除了成为检测对象的角速度之外，还存在从外部施加的冲击，并且由该冲击引起的振动可能使检测精度等降低。因此，在专利文献1中记载的角速度传感器中构成有冲击减弱机构，所述冲击减弱机构为，框体经由框体支承梁而相对于支承部被支承，并且框体及框体支承梁减弱如下现象，即，沿着振动体的振动方向以及检测方向中的至少一个方向的冲击从支承部传递至振动体的现象。由此，关于振动体的振动方向以及检测方向，即使施加于角速度传感器上的冲击的波形包括接近于振动体的谐振频率的振动，也能够抑制对检测精度的影响。然而，在专利文献1中记载的角速度传感器，在施加有绕Y轴的旋转振动时，无法减弱该旋转振动。因此，例如由于在安装有传感器的基板的谐振等而施加有包括偏移频率(驱动振动的模式的谐振频率和检测振动的模式的谐振频率之差)附近的频率成分的旋转振动的情况下，将会因检测振动的谐振，而产生超出设想的信号，在对信号进行处理的IC内部信号将会饱和，其结果为，存在输出发生变动的问题。专利文献1：日本特开2001-194157号公报
技术实现思路
本专利技术提供一种即使在受到了绕检测轴的旋转振动的情况下，也能够抑制由该旋转振动而引起的输出的变动的角速度传感器，此外，还提供一种具备所涉及的角速度传感器并具有优异的可靠性的电子设备以及移动体。本专利技术是为了解决上述的课题中的至少一部分而完成的专利技术，并且能够作为以下的方式或应用例来实现。应用例1本专利技术的角速度传感器的特征在于，具备：固定部；基部；支承部，其对所述基部相对于所述固定部而进行支承；振动部，其连接于所述基部；检测部，其连接于所述基部，并通过与绕检测轴的角速度相对应的科里奥利力的作用而进行振动，并且在将检测频带的宽度设为f1[Hz]，将随着所述支承部的变形而所述基部相对于所述固定部而绕所述检测轴进行旋转振动的第一旋转振动模式的谐振频率设为f2[Hz]，将偏移频率设为f3[Hz]，将与第一旋转振动模式为反相、且随着所述支承部的变形而所述基部相对于所述固定部而绕检测轴进行旋转振动的第二旋转振动模式的谐振频率设为f4[Hz]时，满足f1＜f2＜f3＜f4的关系，或者，满足f1＜f2＜f4＜f3的关系。根据这种的角速度传感器，由于第一旋转振动模式及第二旋转振动模式为反相，因此，通过这些旋转振动模式的重叠，在f2和f4之间或高于f4的频带中，能够减弱来自外部的绕检测轴的旋转振动。因此，在f2和f4之间或高于f4的频带中，能够将第一旋转振动模式及第二旋转振动模式作为对随着支承部的变形的绕检测轴的基部的旋转振动进行抑制的机械性的低通滤波器(旋转振动减弱模式)而进行利用。特别是在f2和f4之间的频带中，存在能够使来自外部的绕检测轴的旋转振动减弱到零或接近于零的值的区域。因此，通过在所涉及的区域内设定偏移频率f3，即，满足f2＜f3＜f4的关系，从而能够使来自外部的绕检测轴的旋转振动减弱到极小。此外，能够使偏移频率f3设得较小，其结果为，能够实现优异的S/N比例。此外，通过使旋转振动模式的谐振频率f2大于检测频率带宽f1，从而在从外部受到了绕检测轴的旋转振动时，在检测频带中能够减小该旋转振动的增幅。根据以上的内容，在从外部受到了绕检测轴的旋转振动时，即使该旋转振动的频率为偏移频率f3附近，也能够抑制输出的变动。应用例2在本专利技术的角速度传感器中，优选为，所述第一旋转振动模式为一次的旋转振动模式，所述第二旋转振动模式为二次的旋转振动模式。由此，由于基部的绕检测轴的其他的旋转振动模式的谐振频率在与f2相比靠低频侧是不存在的，因此能够使f1和f2之差设得较小，并且能够随此使偏移频率f3较小。其结果为，能够实现优异的S/N比例。应用例3在本专利技术的角速度传感器中，优选为，满足f1＜f2＜f3＜f4的关系。由此，利用一次的旋转振动模式及二次的旋转振动模式的重叠，而能够提高使来自外部的绕检测轴的旋转振动减弱的效果。应用例4在本专利技术的角速度传感器中，优选为，满足1.35≤f3/f2≤2.6的关系。由此，能够提高抑制来自外部的绕检测轴的旋转振动的效果。应用例5在本专利技术的角速度传感器中，优选为，所述一次的旋转振动模式的Q值为5以上100以下。由此，能够防止一次的旋转振动模式及二次的旋转振动模式的振动过大而对检测振动造成不良影响或者成为损坏的原因，并且能够提高抑制来自外部的绕检测轴的旋转振动的效果。此外，能够使如下区域较大，所述区域为，使来自外部的绕检测轴的旋转振动减弱到零或接近于零的值的区域。应用例6在本专利技术的角速度传感器中，优选为，满足f1/f2≤0.5的关系。由此，在从外部受到了绕检测轴的旋转振动时，能够在检测频带中使该旋转振动的增幅极小。应用例7在本专利技术的角速度传感器中，优选为，满足2≤f4/f2≤4的关系。由此，在第一旋转振动模式及第二旋转振动模式的重叠区域中，能够提高使来自外部的绕检测轴的旋转振动减弱的效果。此外，在f2和f4之间的频带中，能够使来自外部的绕检测轴的旋转振动减弱到零或接近于零的值的区域以涉及较大范围而形成。应用例8本专利技术的电子设备的特征在于，具备本专利技术的角速度传感器。由此，能够提供具有优异的可靠性的电子设备。应用例9本专利技术的移动体的特征在于，具备本专利技术的角速度传感器。由此，能够提供具有优异的可靠性的移动体。附图说明图1为表示本专利技术的第一实施方式所涉及的角速度传感器的简要结构的剖视图。图2为图1所示的角速度传感器的俯视图。图3为图1所示的角速度传感器所具备的传感器元件的俯视图。图4为用于对图3所示的传感器元件的动作进行说明的俯视图。图5(a)为表示图3所示的角速度传感器的简化模型的图，图5(b)为表示一次的旋转振动模式(模式1)的图，图5(c)为表示二次的旋转振动模式(模式2)的图。图6(a)为关于一次的旋转振动模式及二次的旋转振动模式表示频率和振幅之间的关系的曲线图，图6(b)为关于一次的旋转振动模式及二次的旋转振动模式之差表示频率和振幅之间的关系的曲线图，图6(c)为将(b)的横轴以一次的旋转振动模式的谐振频率进行标准化的曲线图。图7(a)为关于一次的旋转振动模式及二次的旋转振动模式之差表示频率和振幅之间的关系的曲线图，图7(b)为放大了图7(a)的频率f4附近的曲线图，图7(c)为放大了与图7(a)的频率f2相比靠低频率侧的曲线图。图8(a)表示本专利技术的第二实施方式所涉及的角速度传感器的简要结构的俯视图，图8(b)为沿图8(a)中的A-A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角速度传感器，其特征在于，具备：固定部；基部；支承部，其将所述基部相对于所述固定部而进行支承；振动部，其连接于所述基部；检测部，其连接于所述基部，并通过与绕检测轴的角速度相对应的科里奥利力的作用而进行振动，在将检测频带的宽度设为f1[Hz]，将随着所述支承部的变形而所述基部相对于所述固定部而绕所述检测轴进行旋转振动的第一旋转振动模式的谐振频率设为f2[Hz]，将偏移频率设为f3[Hz]，将与所述第一旋转振动模式为反相、且随着所述支承部的变形而所述基部相对于所述固定部而所述绕检测轴进行旋转振动的第二旋转振动模式的谐振频率设为f4[Hz]时，满足f1＜f2＜f3＜f4的关系，或者，满足f1＜f2＜f4＜f3的关系。

【技术特征摘要】
2013.10.31 JP 2013-2265331.一种角速度传感器，其特征在于，具备：基部；振动部，其连接于所述基部；检测部，其连接于所述基部，并通过与绕检测轴的角速度相对应的科里奥利力的作用而进行振动；固定部；支承部，其连接于所述固定部及所述基部；检测电路，其与所述检测部电连接，所述支承部包括一对梁部，所述检测电路的检测频带的带宽为f1赫兹，随着所述梁部的变形，包括所述基部、所述振动部以及所述检测部在内的质量相对于所述固定部而绕所述检测轴进行旋转振动的第一旋转振动模式的谐振频率为f2赫兹，偏移频率为f3赫兹，随着所述梁部的变形，包括所述基部、所述振动部以及所述检测部在内的质量相对于所述固定部而绕所述检测轴以与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：西泽竜太，菊池尊行，
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