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专利名称：陀螺仪传感器和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及陀螺仪传感器和使用该陀螺仪传感器的电子设备。
背景技术：
近年来，在汽车导航系统和摄像机的抖动校正等的姿势控制中，大量使用检测角速度的陀螺仪传感器。在这种陀螺仪传感器中，存在如下的传感器在各轴具有能够检测绕着相互垂直的X轴、Y轴、Z轴的角速度的检测元件。专利文献I所公开的陀螺仪传感器是检测相对于相互垂直的第I 第3检测轴的角速度的多轴角速度传感器，具有检测相对于第I检测轴的角速度的第I振动型角速度传感器元件、检测相对于第2检测轴的角速度的第2振动型角速度传感器元件、检测相对于第3检测轴的角速度的第3振动型角速度传感器元件、控制第I 第3振动型角速度传感器 元件的IC以及收纳第I 第3振动型角速度传感器元件和IC的封装。在该陀螺仪传感器中，第I振动型角速度传感器元件的振动平面与第I检测轴平行，第2振动型角速度传感器元件的振动平面与第2检测轴平行，第3振动型角速度传感器元件的振动平面与第3检测轴垂直，实现薄型化。专利文献I :日本特开2010-266321号公报但是，现有的陀螺仪传感器检测绕3个轴的角速度，所以，当在芯片内排列各轴时，存在如下问题安装面积增大，无法实现伴随器件整体小型化的要求的传感器元件的进
一步小型化。并且，振动按照每个轴的角速度传感器而独立，所以，必须按照每个角速度传感器设置驱动电路，单独需要集成电路(1C)，安装面积增大，难以使传感器小型化。并且，按照多个角速度传感器存在振动模式，所以，存在相互干涉的问题。

发明内容
为了解决上述现有技术的问题点，本发明的目的在于，提供实现了小型化的陀螺仪传感器。本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可以作为以下应用例来实现。[应用例I]一种陀螺仪传感器，其特征在于，该陀螺仪传感器具有第I质量部，其具有第I检测部;第2质量部，其具有第2检测部；第I驱动部，其使所述第I质量部在第I轴的方向上振动；以及力转换部，其由锚部固定，所述第I质量部和所述第2质量部由所述力转换部连接，所述力转换部以所述锚部为轴进行移位，使所述第2质量部在平面视图中与所述第I轴交叉的第2轴的方向上振动。根据上述结构，能够通过力转换部进行位移，使得第I轴的方向的驱动在第2轴的方向上振动。由此，能够使多个质量部的驱动部共同化，所以，能够实现传感器整体的小型化。
[应用例2]根据应用例I所述的陀螺仪传感器，其特征在于，所述力转换部包含旋转体；锚梁，其连接所述锚部和所述旋转体；第I连接梁，其连接所述旋转体和所述第I质量部；以及第2连接梁，其连接所述旋转体和所述第2质量部，所述旋转体的刚性比所述锚梁的刚性大。根据上述结构，通过力转换部的旋转运动，能够容易地将驱动部的第I轴的方向的振动转换为第2轴的方向的振动。[应用例3]根据应用例2所述的陀螺仪传感器，其特征在于，所述锚梁包含第I锚梁，其从所述锚部起在所述第I轴的方向上延伸；以及第2锚梁，其从所述锚部起在所述第2轴的方向上延伸，所述旋转体是连接所述第I锚梁的端部和所述第2锚梁的端部的梁。根据上述结构，使用多个梁构成力转换部，通过力转换部的旋转运动，能够容易地将驱动部的第I轴的方向的振动转换为第2轴的方向的振动。[应用例4]根据应用例3所述的陀螺仪传感器，其特征在于，所述旋转体被设置成 圆弧状。根据上述结构，通过将力转换部的旋转体设置成圆弧状，能够使力转换部顺畅地进行旋转运动。[应用例5]根据应用例2所述的陀螺仪传感器，其特征在于，所述旋转体具有空洞部，所述锚部被配置在所述空洞部的内部。根据上述结构，通过力转换部的旋转运动，能够容易地将驱动部的第I轴的方向的振动转换为第2轴的方向的振动。[应用例6]根据应用例2所述的陀螺仪传感器，其特征在于，隔着所述旋转体设置有一组所述锚部。根据上述结构，通过力转换部的旋转运动，能够容易地将驱动部的第I轴的方向的振动转换为第2轴的方向的振动。[应用例7]根据应用例5或6所述的陀螺仪传感器，其特征在于，所述旋转体为矩形状。根据上述结构，通过使旋转体为矩形状，能够增大以锚部为轴的旋转移位，能够改
善振动效率。[应用例8]根据应用例I 7中的任意一例所述的陀螺仪传感器，其特征在于，所述陀螺仪传感器具有第3质量部，其在所述第I轴上与所述第I质量部相对，且具有第3检测部；以及第2驱动部，其使所述第3质量部在与所述第I质量部相反的所述第I轴的方向上振动，所述力转换部连接在所述第2质量部与所述第3质量部之间，并且，利用所述第I质量部和所述第3质量部的所述第I轴的方向的振动，使所述第2质量部在所述第2轴的方向上振动。根据上述结构，改善了振动平衡，能够增大从第I轴的方向的振动向第2轴的方向的振动的转换，能够提高Q值。[应用例9]根据应用例8所述的陀螺仪传感器，其特征在于，所述陀螺仪传感器具有第4质量部，该第4质量部在所述第2轴上与所述第2质量部相对，且具有第4检测部，所述力转换部连接在所述第3质量部与所述第4质量部之间以及所述第I质量部与所述第4质量部之间，所述力转换部利用所述第I质量部和所述第3质量部的所述第I轴的方向的振动，使所述第2质量部在所述第2轴的方向上振动，并且使所述第4质量部在与所述第2质量部相反的所述第2轴的方向上振动。根据上述结构，能够使第I质量部和第3质量部、或第2质量部和第4质量部在相互相反的方向上驱动振动，即使施加例如角速度以外的加速度等物理量，也能够通过差动检测来抵消加速度成分，能够提高角速度检测的精度。[应用例10]—种电子设备,其特征在于,该电子设备具有应用例I 9中的任意一例所述的陀螺仪传感器。根据上述结构，得到具有使多轴检测用的驱动部共同化来实现小型化，且能够高精度地检测角速度的陀螺仪传感器的电子设备。


图I是示出本发明的陀螺仪传感器的概略结构的说明图。图2是示出力转换部的概略结构的说明图。图3是力转换部的作用的说明图。图4是对绕X轴作用的旋转进行检测的说明图，(I)是立体图，(2 )是(I)的a-a剖面图。图5是对绕Y轴作用的旋转进行检测的说明图，(I)是立体图，(2)是(I)的b_b剖面图。图6是对绕Z轴作用的旋转进行检测的说明图。图7是力转换部的变形例I的说明图。图8是力转换部的变形例I的作用的说明图。图9是力转换部的变形例2的说明图。图10是力转换部的变形例2的作用的说明图。图11是示出本申请发明的变形例的说明图。图12是应用了具有本发明的陀螺仪传感器的电子设备的手机的说明图。标号说明10 :陀螺仪传感器；12 :振动系统结构体；20 :第2质量部；21 :第2突起部；22 :第2检测部；24 :第2框体；25 :空洞部；26a、26b :移位板;27a、27b :旋转轴；28 :固定部；30 第4质量部；32 :驱动弹簧部；40 第I质量部；41 :第I突起部；42、42a、42b :第I检测部；44 :第I框体；45a、45b :空洞部；46、46a、46b :移位板；47a、47b :旋转轴；50 :内框部；52 :弹簧部；54 :第I弹簧部；56 :第2弹簧部；57 :检测部；58 :可动电极；59 :固定电极；60 :第3质量部；62 :固定部；64 :驱动弹簧部；66 :驱动弹簧部；70 :驱动部；70a、70b 第I驱动部；70c、70d :第2驱动部;80、80a、80b :力转换部；82 :第I锚梁；84 :第2锚梁；86 :梁(旋转体);88 :第2连接梁；89 :第I连接梁；90、91、92、93 :锚部；94 :连结弹簧；95 :第I连结弹簧部；96 第2连结弹簧部；100 :旋转体；102 :空洞部；104 :弹簧；106 第2连接梁；108 第I连接梁；200 :旋转体；202 :第2连接梁；204 第I连接梁；206 :弹簧；500 :手机；502 :操作按钮；504 :接听口 ；506 :发送口 ；508 :显示部。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的陀螺仪传感器和电子设备的实施方式。图I是示出本发明的陀螺仪传感器的概略结构的说明图。另外，在各图中，为了便于说明，作为相互垂直的3个轴，图示了 X轴、Y轴、Z轴。并且，在本实施方式中，将与X轴(第I轴)平行的方向称为X轴方向，将与Y轴(第2轴)平行的方向称为Y轴方向，将与Z轴(第3轴)平行的方向称为Z轴方向。图I所示的陀螺仪传感器10将在振动系统结构体12上形成的如下部分作为主要的基本结构第I质量部40，其具有第I检测部，该第I检测部对在平面视图中与第I轴垂直的第2轴的绕轴移位进行检测(Y轴旋转检测)，并且对分别与第I轴和第2轴垂直的第3轴的绕轴移位进行检测(Z轴旋转检测);第2质量部20，其具有对第I轴的绕轴移位进行检测(X轴旋转检测)的第2检测部；第3质量部60，其在第I轴方向上与第I质量部40相对，并且具有第I检测部；第4质量部30，其在第2轴方向上与第2质量部20相对，并且具有第2检测部；驱动部70，其具有在第I轴方向上驱动第I质量部40的第I驱动部和使第3质量部60在与第I质量部40相反的第I轴方向上振动的第2驱动部；4个力转换部80,其连接第I质量部 第4质量部的相邻的质量部彼此；锚部90，其固定力转换部80 ;以及驱动弹簧部。另外，移位例如包含基于旋转运动的移位。 作为基板的振动系统结构体12以硅为主要材料而构成，通过在硅基板(硅晶片)上使用薄膜形成技术(例如外延生长技术、化学气相生长技术等沉积技术)或各种加工技术(例如干蚀刻、湿蚀刻等蚀刻技术)加工成期望的外形形状，所述各部形成为一体。或者，也可以在对硅基板和玻璃基板进行贴合后，仅将硅基板加工成期望的外形形状，从而形成所述各部。振动系统结构体12的主要材料为硅，由此,能够实现优良的振动特性,并且能够发挥优良的耐久性。并且，能够应用硅半导体器件制作中使用的精密加工技术，能够实现陀螺仪传感器10的小型化。首先，说明对绕第I轴(X轴)作用的旋转进行检测的部分。如图I所示，设于第2质量部20的能够对绕X轴作用的旋转进行检测的第2检测部22具有第2框体24和移位板26a、26b。第2框体24在内侧具有空洞部25，在以Z轴为法线的平面视图中为大致矩形的框体。第2框体24使在以Z轴为法线的平面视图中与Y轴交叉的侧面与驱动弹簧部32连接。在第2框体24的空洞部25中设置一对移位板26a、26b。移位板26a、26b利用旋转轴27a、27b连结在第2框体24的与Y轴方向平行的侧面。旋转轴27a、27b形成在从各移位板26a、26b的重心偏移的位置。旋转轴27a、27b均以旋转方向沿着Y轴方向的方式设置。旋转轴27a、27b在施加了移位时，绕该轴扭转变形，使移位板26a、26b在Z轴方向上旋转。并且，移位板26a、26b被安装成，以基于重力(Z轴方向的移位)的旋转方向相对于旋转轴27a、27b为相互相反的方向的方式旋转。换言之，旋转轴27a、27b从移位板26a、26b的重心偏移的方向与旋转轴27a、27b从移位板26a、26b的重心偏移的方向是相互相反的方向。在与移位板26a、26b相对的部位，隔开规定间隔设置下部电极(未图不)。第4质量部30采用与第2质量部20相同的结构，具有能够对绕X轴(第I轴)作用的旋转进行检测的第2检测部22。第2质量部20和第4质量部30被安装成在Y轴上相对。在第2质量部20和第4质量部30的外侧形成驱动弹簧部32。驱动弹簧部32连结第2框体24和固定部28。驱动弹簧部32由一对驱动弹簧部32a、32b构成，各驱动弹簧部32a、32b呈在X轴方向上往返且在Y轴方向上延伸的形状。并且，在以Z轴为法线的XY平面视图中，驱动弹簧部32a、32b相对于与振动系统结构体12的中心C相交的X轴对称地设置。通过使各驱动弹簧部32a、32b为这种形状，能够抑制第2质量部20和第4质量部30向X轴方向和Z轴方向变形，并且能够使其在Y轴方向上顺畅地伸缩。接着，说明对绕第2轴(Y轴)和绕第3轴(Z轴)作用的旋转进行检测的部分。具体而言，说明设于第I质量部40的能够对绕Y轴或/和绕Z轴作用的旋转进行检测的第I检测部42。首先，能够对绕Y轴作用的旋转进行检测的第I检测部42a如图I所示，在第I框体44的空洞部45a设置一对移位板46a、46b。移位板46a、46b利用旋转轴47a、47b连结在第I框体44的与X轴方向平行的侧面。旋转轴47a、47b形成在从各移位板46a、46b的重心偏移的位置。旋转轴47a、47b均以旋转方向沿着X轴方向的方式设置。旋转轴47a、47b在施加了移位时，绕该轴扭转变形，使移位板46a、46b在Z轴方向上旋转。并且，移位板46a、 46b被安装成，以基于重力(Z轴方向的移位)的旋转方向相对于旋转轴47a、47b为相互相反的方向的方式旋转。换言之，旋转轴47a、47b从移位板46a、46b的重心偏移的方向与旋转轴47a、47b从移位板46a、46b的重心偏移的方向是相互相反的方向。在与移位板46a、46b相对的部位，隔开规定间隔设置下部电极(未图示)。能够对绕Z轴作用的旋转进行检测的第I检测部42b如图I所示，在第I框体44内设置有内框部50、弹簧部52以及检测部57。内框部50设于第I框体44的空洞部45b，外周由第I框体44包围。内框部50在以Z轴为法线的平面视图中为大致矩形的框体，使与Y轴交叉的侧面经由弹簧部52与第I框体44连接。弹簧部52由第I弹簧部54和第2弹簧部56构成。第I弹簧部54由一对第I弹簧部54a、54b构成,各第I弹簧部54a、54b呈在X轴方向上往返且在Y轴方向上延伸的形状。并且，在以Z轴为法线的平面视图中，第I弹簧部54a、54b相对于与第I框体44的中心D相交的X轴对称地设置。通过使各第I弹簧部54a、54b为这种形状，能够抑制第I弹簧部54向X轴方向和Z轴方向变形，并且能够使其在检测方向即Y轴方向上顺畅地伸缩。并且，相对于与第I检测部42b的中心D相交的Y轴，第2弹簧部56的结构与第I弹簧部54对称地设置,第2弹簧部56由一对第2弹簧部56a、56b构成。通过使各第2弹簧部56a、56b为这种形状,能够抑制第2弹簧部56向X轴方向和Z轴方向变形,并且能够使其在检测方向即Y轴方向上顺畅地伸缩。检测部57由可动电极58和固定电极59构成。可动电极58沿着作为驱动方向的X轴方向使两端与内框部50连接，以相邻的电极彼此隔开规定间隔的方式设置多个。固定电极59在可动电极58之间的间隙中沿着作为驱动方向的X轴方向设置，固定在下部基板(未图示)的锚上。这种可动电极58和固定电极59形成为交替配置的梳齿状。上述结构的检测部57通过未图不的电源对电极施加电压，由此，在各可动电极58与各固定电极59之间产生静电力。当内框部50在Y轴方向上移位时，可动电极58接近或远离固定电极59，由此，静电电容变化。能够检测该静电电容的变化从而求出Y轴方向的移位量。第3质量部60采用与第I质量部40相同的结构，具有能够对绕Y轴或/和绕Z轴作用的旋转进行检测的第I检测部42。第I质量部40和第3质量部60被安装成在X轴上相对。在第I质量部40和第3质量部60的外侧设置驱动弹簧部64、66。驱动弹簧部64、66连结第I框体44和固定部62。驱动弹簧部64由一对驱动弹簧部64a、64b构成,各驱动弹簧部64a、64b呈在Y轴方向上往返且在X轴方向上延伸的形状。并且，在以Z轴为法线的平面视图中，驱动弹簧部64a、64b相对于与第I框体44的中心C相交的Y轴对称地设置。通过使各驱动弹簧部64a、64b为这种形状，能够抑制驱动弹簧部64向Y轴方向和Z轴方向变形，并且能够使其在驱动方向A即X轴方向上顺畅地伸缩。并且，相对于与第I框体44的中心C相交的X轴，驱动弹簧部66的结构与驱动弹簧部64对称地设置,驱动弹簧部66由一对驱动弹簧部66a、66b构成。通过使各驱动弹簧部66a、66b为这种形状,能够抑制驱动弹簧部66向Y轴方向和Z轴方向变形,并且能够使其在驱动方向即X轴方向上顺畅地伸缩。另外，第I质量部40和第3质量部60也可以构成为，具有能够对绕Y轴和Z轴作用的旋转进行检测的第I检测部42a、42b中的任意一方。
驱动部70具有使第I框体44在X轴方向上以规定频率振动的功能。即，驱动部70使第I框体44以重复在+X轴方向上移位的状态、和在X轴方向上移位的状态的方式振动。驱动部70由未图示的驱动电极和固定电极构成，在与Y轴交叉的侧面设置一个。除此之外，只要是能够使第I框体在X方向上振动的结构即可，如果构成为设置在与Y轴交叉的两侧面，则能够进行更加稳定的驱动运动。固定电极具有隔着驱动电极在X轴方向上相对配置的梳齿状的一对电极片。这种结构的驱动部70通过未图示的电源对电极片施加电压，由此，在各驱动电极与各电极片之间产生静电力，使驱动弹簧部伸缩，并且使第I框体44以规定频率在X轴方向上振动。另外，驱动部70可以应用静电驱动方式、压电驱动方式或利用了磁场的洛伦兹力的电磁驱动方式等。驱动部70在第I质量部40的与Y轴方向交叉的侧面安装一对第I驱动部70a、70b，在第3质量部60的与Y轴方向交叉的侧面安装一对第2驱动部70c、70d。第I质量部40的驱动部70a、70b和第3质量部60的驱动部70c、70d施加相位错开180度的交变电压，由此，在各驱动电极与各电极片之间分别产生静电力。当驱动弹簧部64、66在X轴方向上伸缩时，第I质量部40和第3质量部60能够以相互相反的相位且以规定频率在X轴方向上振动。另外，第I驱动部70a、70b仅形成任意一方即可。第2驱动部70c、70d也同样。力转换部80设置在第2质量部20与第I质量部40之间、第I质量部40与第4质量部30之间、第4质量部30与第3质量部60之间、第3质量部60与第2质量部20之间。图2是示出力转换部的概略结构的说明图。图2所示的力转换部80示出连接在第2质量部20与第I质量部40之间的结构。力转换部80具有第I锚梁82，其从锚部90起在第I轴方向延伸；第2锚梁84，其从锚部90起在第2轴方向延伸；梁(旋转体)86，其连接所述第I锚梁82的端部和所述第2锚梁84的端部，且刚性比所述第I锚梁82和所述第2锚梁84的刚性大；第I连接梁89，其连接梁86和第I质量部40或第3质量部60 ；以及第2连接梁88，其连接梁86和第2质量部20或第4质量部30。锚部90是固定力转换部80的部件，与下部基板(未图示)粘接固定。第I锚梁82的一端与锚部90连接，另一端在X轴方向上延伸。第2锚梁84的一端与锚部90连接，另一端在Y轴方向上延伸。第I锚梁82和第2锚梁84的另一端与作为旋转体的梁86连接。梁86形成为圆弧状，刚性比第I锚梁82和第2锚梁84的刚性大。第2质量部20在与Y轴交叉的侧面形成有第2突起部21。第2突起部21沿着Y轴方向延伸。第I质量部40在与X轴交叉的侧面形成有第I突起部41。第I突起部41沿着X轴方向延伸。第2连接梁88与梁86的端部和第2突起部21连接。第I连接梁89与梁86的端部和第I突起部41连接。另外，在第I突起部41、第2突起部21的前端设有梁连接用的突起。图3是力转换部的作用的说明图，(I)示出初始状态，(2 )示出在+X轴方向上移动的状态。当(I)所示的初始状态的第I质量部在+X轴方向(箭头A)上移动时，力转换部80以锚部90为轴，在刚性高的梁86维持形状的状态下，与第I锚梁82和第2锚梁84 —起在箭头B的方向上旋转。第I连接梁89以与第2锚梁84连接的一侧从初始状态起向+Y轴方向弯曲的方式变形。另一方面，第2连接梁88与第2突起部21 —起在箭头C方向上移动，与第2锚梁84连接的一侧向X轴方向弯曲。下面，说明上述结构的本发明的陀螺仪传感器10的作用。一般地,科里奥利力能够如公式I那样表不。Fcori=2mvX Ω其中，Fcori表示科里奥利力，m表示质量，V表示速度，Ω表示角速度。图4是对绕X轴作用的旋转进行检测的说明图，(I)是立体图，(2)是(I)的a-a剖面图。通过驱动部在驱动方向A上驱动第I质量部和第3质量部。此时,驱动部在相互相反的方向上驱动所述第I质量部和所述第3质量部。经由力转换部与第I质量部和第3质量部连接的第2质量部20和第4质量部30以锚部为轴，使驱动方向A的振动移位而在Y轴方向上振动。然后，在输入了 X轴方向的绕轴角速度(Ωχ)的情况下，科里奥利力作用在±2轴方向上(箭头Ε)。当科里奥利力作用在Z轴方向上时，移位板26a、26b接近或远离下部电极，由此,静电电容变化。通过检测该静电电容的变化来求出Z轴方向的科里奥利力，由此，能够对绕X轴作用的旋转进行检测。第2质量部和第4质量部的Y轴方向的振动频率与第I质量部和第3质量部的振动频率一致。并且，第2质量部和第4质量部经由力转换部与第I质量部和第3质量部连接，所以，不需要在第2质量部和第4质量部上设置驱动部。因此，能够使多轴检测用的驱动部共同化，实现了传感器整体的小型化。图5是对绕Y轴作用的旋转进行检测的说明图，(I)是立体图，(2)是(I)的b-b剖面图。通过驱动部在驱动方向A上驱动第I质量部40和第3质量部60。然后，在输入了Y轴方向的绕轴角速度(Dy)的情况下，科里奥利力作用在±2轴方向上(E)。当科里奥利力作用在Z轴方向上时，移位板46a、46b接近或远离下部电极，由此，静电电容变化。通过 检测该静电电容的变化来求出Z轴方向的科里奥利力，由此，能够对绕Y轴作用的旋转进行检测。图6是对绕Z轴作用的旋转进行检测的说明图。通过驱动部在驱动方向A上驱动第I质量部40和第3质量部60。然后，在输入了 Z轴方向的绕轴角速度(Ωζ)的情况下，科里奥利力作用在±￥轴方向上(箭头F)。当科里奥利力作用在Y轴方向上时，可动电极58接近或远离固定电极59，由此，检测部57检测到静电电容变化。通过检测该静电电容的变化来求出Y轴方向的科里奥利力，由此，能够对绕Z轴作用的旋转进行检测。根据这种陀螺仪传感器10，能够使多轴检测用的驱动部共同化，能够实现传感器整体的小型化。图7是力转换部的变形例I的说明图。图7所示的力转换部示出连接在第I质量部40与第2质量部20之间的结构。如图所示,变形例I的力转换部80a具有旋转体100，其具有空洞部102 ;作为锚梁的弹簧104，其以能够伸缩的方式连接在配置在所述空洞部102中的锚部91与空洞部102的侧面之间 ’第2连接梁106，其连接所述旋转体100的一端和所述第2质量部20 ;以及第I连接梁108，其连接所述旋转体100的一端和所述第I质量部40。在以Z轴为法线的平面视图中，旋转体100是在中心部具有比锚部91还大的空洞部102的大致矩形的部件，刚性比第I连接梁108和第2连接梁106的刚性高。在空洞部102中，以十字状安装配置在空洞部内的锚部91和能够伸缩的弹簧104。第2连接梁106的一端与旋转体100连接，另一端沿着Y轴方向延伸而与第2突起部21连接。第I连接梁 108的一端与旋转体100连接，另一端沿着X轴方向延伸而与第I突起部41连接。图8是力转换部的变形例I的作用的说明图，(I)示出初始状态，(2)示出在+X轴方向上移动的状态。当(I)所示的初始状态的第I质量部如(2)所示在+X轴方向(箭头A)上移动时，第I连接梁108与第I突起部41 一起在+X轴方向上移动，与第I连接梁108连接的旋转体100使弹簧104弯曲，以锚部91为轴，如箭头G所示旋转。第I连接梁108向接近第I突起部41的方向弯曲。伴随旋转体100的旋转，与该旋转体100连接的第2连接梁106向+Y轴方向移动。第2连接梁106向远离第2突起部21的方向弯曲。然后，与第2连接梁106连接的第2突起部21向+Y轴方向移动(箭头C)。图9是力转换部的变形例2的说明图。图9所示的力转换部80b示出连接在第I质量部40与第2质量部20之间的结构。如图所示,变形例2的力转换部80b具有旋转体200、第2连接梁202、第I连接梁204、弹簧206，并且，锚部92以旋转体200为中心相对地
配置一对。在以Z轴为法线的平面视图中，旋转体200是大致矩形的部件，刚性比第2连接梁202和第I连接梁204的刚性高。第2连接梁202的一端与旋转体200连接，另一端沿着Y轴方向延伸而与第2突起部21连接。第I连接梁204的一端与旋转体200连接，另一端沿着X轴方向延伸而与第I突起部41连接。弹簧206以能够伸缩的方式在穿过一对锚部92的直线上连接所述锚部92与旋转体200之间。图10是力转换部的变形例2的作用的说明图，(I)示出初始状态，(2)示出在+X轴方向上移动的状态。当(I)所示的初始状态的第I质量部如(2)所示在+X轴方向(箭头A)上移动时，第I连接梁204与第I突起部41 一起在+X轴方向上移动，与第I连接梁204连接的旋转体200使弹簧206弯曲，以锚部92为轴，如箭头H所示旋转。第I连接梁204向接近第I突起部41的方向弯曲。伴随旋转体200的旋转，与该旋转体200连接的第2连接梁202向+Y轴方向移动。第2连接梁202向远离第2突起部21的方向弯曲。与第2连接梁202连接的第2突起部21向+Y轴方向移动(箭头C)。并且，如图7 图10所示，旋转体为矩形状，由此，能够增大以锚部为轴的旋转移位，能够增大将第I轴方向的振动转换为第2轴方向的振动的振动效率。另外，在图I中，将第2质量部20和第4质量部30配置在第I质量部40与第3质量部60之间，但是，也可以将第2质量部20和第4质量部30配置在第I质量部40和第3质量部60的外侧。图11是示出本申请发明的变形例的说明图。如图所示，与图I的结构的不同之处在于，在第I质量部40与第3质量部60之间形成连结弹簧94。其他结构采用与图I相同的结构，标注同一标号并省略详细说明。连结弹簧94由穿过配置在振动系统结构体12的中心C的锚部93并在X轴方向上延伸的第I连结弹簧部95、穿过锚部93并在Y轴方向上延伸的第2连结弹簧部96构成。第I连结弹簧部95是具有规定刚性的一对支承片，一端分别与第I质量部40和第3质量部60连接，另一端与第2连结弹簧部96连接。第2连结弹簧部96配置在构成第I连结弹簧部95的一对支承片之间。第2连结弹簧部96在中心与锚部93连接。第2连结弹簧部96在Y轴方向上延伸，刚性比第I连结弹簧部95的刚性小。因此，当第I连结弹簧部95在X轴方向上振动时，第2连结弹簧部96容易挠曲变形。通过设置这种结构的连结弹簧94，具有如下优点在将第I质量部40和第3质量部60的X轴方向的振动转换为第2质量部20和第4质量部30的Y轴方向的振动时，难以产生扭转。
图12是应用了具有本发明的陀螺仪传感器的电子设备的手机的说明图。如图所示，手机500具有多个操作按钮502、接听口 504和发送口 506，在操作按钮502与接听口504之间配置有显示部508。在这种手机500中内置有作为角速度检测单元发挥功能的陀螺仪传感器10。
权利要求
1.一种陀螺仪传感器，其特征在于，该陀螺仪传感器具有 第I质量部，其具有第I检测部； 第2质量部，其具有第2检测部； 第I驱动部，其使所述第I质量部在第I轴的方向上振动；以及 力转换部，其由锚部固定， 所述第I质量部和所述第2质量部由所述力转换部连接， 所述力转换部以所述锚部为轴进行移位，使所述第2质量部在平面视图中与所述第I轴交叉的第2轴的方向上振动。
2.根据权利要求I所述的陀螺仪传感器，其特征在于， 所述力转换部包含 旋转体； 锚梁，其连接所述锚部和所述旋转体； 第I连接梁，其连接所述旋转体和所述第I质量部；以及 第2连接梁，其连接所述旋转体和所述第2质量部， 所述旋转体的刚性比所述锚梁的刚性大。
3.根据权利要求2所述的陀螺仪传感器，其特征在于， 所述锚梁包含 第I锚梁，其从所述锚部起在所述第I轴的方向上延伸；以及 第2锚梁，其从所述锚部起在所述第2轴的方向上延伸， 所述旋转体是连接所述第I锚梁的端部和所述第2锚梁的端部的梁。
4.根据权利要求3所述的陀螺仪传感器，其特征在于， 所述旋转体被设置成圆弧状。
5.根据权利要求2所述的陀螺仪传感器，其特征在于， 所述旋转体具有空洞部， 所述锚部被配置在所述空洞部的内部。
6.根据权利要求2所述的陀螺仪传感器，其特征在于， 隔着所述旋转体设置有一组所述锚部。
7.根据权利要求5或6所述的陀螺仪传感器，其特征在于， 所述旋转体为矩形状。
8.根据权利要求I所述的陀螺仪传感器，其特征在于， 所述陀螺仪传感器具有 第3质量部，其在所述第I轴上与所述第I质量部相对，且具有第3检测部；以及 第2驱动部，其使所述第3质量部在与所述第I质量部相反的所述第I轴的方向上振动， 所述力转换部连接在所述第2质量部与所述第3质量部之间， 并且，利用所述第I质量部和所述第3质量部的所述第I轴的方向的振动，使所述第2质量部在所述第2轴的方向上振动。
9.根据权利要求8所述的陀螺仪传感器，其特征在于， 所述陀螺仪传感器具有第4质量部，该第4质量部在所述第2轴上与所述第2质量部相对，且具有第4检测部， 所述力转换部连接在所述第3质量部与所述第4质量部之间以及所述第I质量部与所述第4质量部之间， 所述力转换部利用所述第I质量部和所述第3质量部的所述第I轴的方向的振动，使所述第2质量部在所述第2轴的方向上振动，并且使所述第4质量部在与所述第2质量部相反的所述第2轴的方向上振动。
10.一种电子设备，其特征在于，该电子设备具有权利要求 I所述的陀螺仪传感器。
全文摘要
本发明的目的在于，提供实现了小型化的陀螺仪传感器和电子设备。本发明的陀螺仪传感器(10)的特征在于，该陀螺仪传感器具有第1质量部(40)，其具有第1检测部(42)；第2质量部(20)，其具有第2检测部(22)；第1驱动部(70a、70b)，其使所述第1质量部(40)在第1轴的方向上振动；以及力转换部(80)，其利用锚部(90)固定，所述第1质量部(40)和所述第2质量部(20)利用所述力转换部(80)连接，所述力转换部(80)以所述锚部(90)为轴进行移位，使所述第2质量部(20)在平面视图中与所述第1轴交叉的第2轴的方向上振动。
文档编号G01C19/5719GK102788576SQ201210153320
公开日2012年11月21日 申请日期2012年5月17日 优先权日2011年5月20日
发明者金本启 申请人:精工爱普生株式会社