[發明專利]具有單驅動模式的多感測軸MEMS陀螺儀

有效

• 申請號: 201410448939.4
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104422435B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 賈可淼
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: G01C19/5712
• 分類號: G01C19/5712
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳依虹;劉光明

1.一種MEMS陀螺儀，包括：

第一驅動塊，所述第一驅動塊被配置成沿著第一軸被驅動進入第一驅動運動；

第二驅動塊，所述第二驅動塊被配置成沿著橫向于所述第一軸的第二軸被驅動進入第二驅動運動，所述第一軸和第二軸中的每個平行于襯底的表面；

驅動彈簧系統，所述驅動彈簧系統將所述第一驅動塊與所述第二驅動塊互連以將所述第一驅動運動耦合到所述第二驅動運動；

第一感測塊，所述第一感測塊耦合到所述第一驅動塊，使得所述第一驅動運動響應于所述MEMS陀螺儀的旋轉而沿著第三軸生成所述第一感測塊的第一感測運動，所述第三軸橫向于所述第一軸和第二軸中的每個，所述第一感測運動是平移運動，使得所述第一感測塊的第一平坦表面保持基本上平行于所述襯底的所述表面；以及

第二感測塊，所述第二感測塊耦合到所述第二驅動塊，使得所述第二驅動運動響應于所述MEMS陀螺儀的旋轉而沿著所述第三軸生成所述第二感測塊的第二感測運動，所述第二感測運動是平移運動，使得所述第一感測塊的第二平坦表面保持基本上平行于所述襯底的所述表面；

其中所述驅動彈簧系統包括：

第一彈簧元件，所述第一彈簧元件耦合到所述第一驅動塊和所述第二驅動塊中的每個；

錨元件，所述錨元件耦合到所述襯底；

第二彈簧元件，所述第二彈簧元件互連在所述第一驅動塊和所述錨元件之間；以及

第三彈簧元件，所述第三彈簧元件互連在所述第二驅動塊和所述錨元件之間；

其中所述第一彈簧元件不需要與所述第二彈簧元件和所述第三彈簧元件互連。

2.根據權利要求1所述的MEMS陀螺儀，其中所述驅動彈簧系統是第一驅動彈簧系統，并且所述MEMS陀螺儀還包括：

第三驅動塊，所述第三驅動塊被配置成沿著所述第一軸被驅動進入所述第一驅動運動；

第四驅動塊，所述第四驅動塊被配置成沿著所述第二軸被驅動進入所述第二驅動運動；

第二驅動彈簧系統，所述第二驅動彈簧系統將所述第二驅動塊與所述第三驅動塊互連；

第三驅動彈簧系統，所述第三驅動彈簧系統將所述第三驅動塊與所述第四驅動塊互連；

第四驅動彈簧系統，所述第四驅動彈簧系統將所述第四驅動塊與所述第一驅動塊互連。

3.根據權利要求2所述的MEMS陀螺儀，其中：

所述第一驅動塊、第二驅動塊、第三驅動塊和第四驅動塊圍繞中央區域均勻地排列；以及

所述MEMS陀螺儀還包括被配置成將所述第一驅動運動賦予所述第一驅動塊的驅動組件，使得當所述第一驅動塊和第三驅動塊被驅動沿著所述第一軸朝向所述中央區域移動的時候，所述第二驅動塊和第四驅動塊同時沿著所述第二軸遠離所述中央區域移動。

4.根據權利要求2所述的MEMS陀螺儀，還包括：

第三感測塊，所述第三感測塊耦合到所述第三驅動塊，使得所述第一驅動運動響應于所述MEMS陀螺儀的旋轉而沿著所述第三軸生成所述第三感測塊的所述第一感測運動；

第四感測塊，所述第四感測塊耦合到所述第四驅動塊，使得所述第二驅動運動響應于所述MEMS陀螺儀的旋轉而沿著所述第三軸生成所述第四感測塊的所述第二感測運動；

錨系統，所述錨系統耦合到所述襯底，其中所述第一感測塊、第二感測塊、第三感測塊和第四感測塊圍繞所述錨系統被排列；以及

順應式構件，其中所述第一感測塊、第二感測塊、第三感測塊和第四感測塊中的每個經由所述順應式構件耦合到所述錨系統。

5.根據權利要求4所述的MEMS陀螺儀器件，其中：

所述順應式構件中的第一順應式構件互連在所述第一感測塊和第三感測塊中的每個與所述錨系統之間，所述順應式構件的所述第一順應式構件啟動了所述第一感測塊和第三感測塊在反相的所述第一感測運動；以及

所述順應式構件的第二順應式構件互連在所述第二感測塊和第四感測塊中的每個與所述錨系統之間，所述順應式構件的所述第二順應式構件啟動了所述第二感測塊和第四感測塊在所述反相的所述第二感測運動。