[發明專利]一種陀螺儀結構

在審

• 申請號: 201711137644.5
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN109798886A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 裘進;郭慧芳
• 申請（專利權）人: 上海矽睿科技有限公司
• 主分類號: G01C19/5656
• 分類號: G01C19/5656
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤;董琳

一種陀螺儀結構，包括：基板；固定于基板上的錨點；圍繞錨點設置的懸空于基板上的多個質量塊，包括：第一質量塊、第二質量塊、第三質量塊和第四質量塊，所述多個質量塊分別通過彈性連接組件連接至錨點；所述第一質量塊、第二質量塊在第一方向上相對設置，用于使第一質量塊與第二質量塊在動力驅動下沿第一方向作平移往返運動；第三質量塊、第四質量塊在第二方向上相對設置，第一質量塊、第二質量塊與第三質量塊、第四質量塊之間通過耦合部件連接，用于在第一質量塊、第二質量塊在第一方向作平移往返運動時，帶動第三質量塊和第四質量塊在第二方向作平移往返運動，第二方向垂直于第一方向且位于同一平面內。所述陀螺儀的準確性和靈敏度得到提高。

技術領域

本發明涉及微機電技術領域，尤其涉及一種陀螺儀結構。

背景技術

MEMS(Micro Electro Mechanical System，微機電系統)陀螺儀利用科里奧利力(Coriolis force，又稱為科氏力)現象。科氏力是對旋轉體系中進行直線運動的質點由于慣性相對于旋轉體系產生的直線運動的偏移的一種描述。科里奧利力來自于物體運動所具有的慣性，在旋轉體系中進行直線運動的質點，由于慣性的作用，有沿著原有運動方向繼續運動的趨勢，但是由于體系本身是旋轉的，在經歷了一段時間的運動之后，體系中質點的位置會有所變化，而它原有的運動趨勢的方向，如果以旋轉體系的視角去觀察，就會發生一定程度的偏離。MEMS陀螺儀體積小、成本低、集成性好，已得以越來越廣泛的應用，如在移動終端、相機防抖、游戲手柄、玩具飛機、導航等產品中。

MEMS陀螺儀包括驅動部分和檢測部分，通過驅動和檢測運動的耦合作用實現對運動角速度的測量。當陀螺處于驅動運動模態，并且在與驅動模態運動軸向垂直的第二方向有角速度輸入時，由于哥氏效應陀螺儀在檢測軸向產生檢測模態運動，通過測量檢測模態運動的位移，即可測定物體的轉動角速度。所述測量檢測模態運動的位移可以通過測量電容的變化來實現，例如，通過在諧振條件下確定由移動電極的運動所產生的電容的變化，來以電容方法來檢測檢測模態運動的位移，電容的檢測可以通過叉指電極或者平板電極來實現。隨著微機電陀螺技術的發展，高集成度、低成本的兩軸或者三軸測量陀螺滿足了現代消費電子產品的需求，成為微機電陀螺儀發展的趨勢。

現有技術的陀螺儀的性能還有待進一步的提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種陀螺儀結構，所述陀螺儀結構的性能進一步提高。

為了解決上述問題，本發明提供了一種陀螺儀結構，包括：基板；固定于所述基板上的錨點；圍繞所述錨點設置的懸空于所述基板上的多個質量塊，包括：第一質量塊、第二質量塊、第三質量塊和第四質量塊，所述多個質量塊分別通過彈性連接組件連接至所述錨點；所述第一質量塊、第二質量塊在第一方向上相對設置，用于使所述第一質量塊與第二質量塊在動力驅動下沿第一方向作平移往返運動；所述第三質量塊、第四質量塊在第二方向上相對設置，且所述第一質量塊、第二質量塊分別與第三質量塊、第四質量塊之間通過耦合部件連接，用于在第一質量塊、第二質量塊在第一方向作平移往返運動時，帶動所述第三質量塊和第四質量塊在第二方向作平移往返運動，所述第二方向垂直于所述第一方向且與所述第一方向位于同一平面內。

可選的，所述耦合部件包括：L形連接件以及位于所述L形連接件兩端分別連接至相鄰質量塊的彈性連接件。

可選的，所述L形連接件的兩個部分分別沿第一方向和第二方向設置或者分別具有沿第一方向和第二方向的投影。

可選的，所述彈性連接組件包括：圍繞錨點設置的矩形框架；位于所述矩形框架內部且連接所述矩形框架與錨點的柔性體；與所述矩形框架邊緣固定連接的連接桿，所述連接桿延伸至質量塊內部；位于所述質量塊內部，且垂直連接于所述連接桿的橫梁，所述橫梁端部具有連接至質量塊的第一彈簧梁。

可選的，所述橫梁包括與所述連接桿垂直連接的第一子橫梁，以及分別連接所述第一子橫梁兩端的第二子橫梁，所述第一子橫梁與第二子橫梁之間通過第二彈性梁連接。