[发明专利]振动型陀螺仪传感器

说明书

技术领域

本发明涉及例如用于视频摄像机中的运动模糊检测、虚拟现实装置中的运动检测以及汽车导航系统中的方向检测的振动型陀螺仪传感器。

背景技术

一直以来，所谓的振动型的陀螺仪传感器(下文中，被称作“振动型陀螺仪传感器”)被广泛地用作用于常规用途的角速度传感器。振动型陀螺仪传感器通过使悬臂振子以预定的共振频率振动并通过压电元件等检测由于角速度的影响所产生的科氏力(Coriolisforce)来检测角速度。

振动型陀螺仪传感器具有多种优势，其中，它们具有简单的机构及很短的激活时间，并且能够低成本制造。例如，振动型陀螺仪传感器被安装在诸如摄像机、虚拟现实装置及汽车导航系统的电子设备中，分别作为用于运动模糊检测、运动检测及方向检测的传感器。

为了使安装了振动型陀螺仪传感器的电子设备的尺寸减小以及性能提高，需要振动型陀螺仪传感器具有更小的尺寸和更高的性能。例如，为了增加电子设备的功能性，需要将振动型陀螺仪传感器与用于其他目的的各种类型传感器一起安装在单个基板上，使得尺寸能够被减小。为了实现尺寸的减小，通常使用被称作MEMS(微电子机械系统)的技术，其中，使用硅(Si)基板、通过用于半导体的薄膜处理和光刻法来形成构件(例如，参见日本未审查专利申请公开第2005-227110号)。

发明内容

但是，关于上述很小并涉及振动运动的组件，由于外部应变的影响或振动反射的影响，可能会使特性发生很大变化。具体地，在将上述种类的振动型陀螺仪传感器与其他传感器组件一起安装在相同基板上从而形成模块的情况下，安装处理后的角速度检测特性会与安装处理前不同。在这种情况下，即使当安装处理后执行各种调节时，也存在不符合规格标准的风险。

另外，在诸如像机镜头的变焦机构的可移动组件被安装在安装基板上或被放置在其附近的情况下，存在振动元件的振动特性由于可移动组件的移动而发生变化或检测输出由于S/N的降低而减小的风险。

考虑到上述问题而作出本发明，并且本发明的一个目的就是提供不会受到应变或振动的影响，能够使振动特性稳定的振动型陀螺仪传感器。

为了达到上述目的，根据本发明的振动型陀螺仪传感器包括：振动元件，检测角速度；支撑基板，电连接至振动元件，并且支撑振动元件；中继基板，电连接至支撑基板，并且具有外部连接端子；以及缓冲部件，被放置在支撑基板与中继基板之间。

缓冲部件由诸如弹簧或橡胶的弹性元件来形成，其相对于中继基板来弹性支撑支撑基板。由于通过缓冲部件相对于中继基板弹性支撑支撑基板，所以能够防止在中继基板中所生成的应变被传递至支撑基板，并且能够使振动元件的振动特性稳定。另外，由于能够抑制从支撑振动元件的支撑基板向中继基板的振动传递，所以能够避免振动元件的振动泄漏到外部时所引起的噪声的影响。因此，能够实现更稳定的振动特性和输出特性。

如果使缓冲部件也具有将支撑基板与中继基板彼此电连接的配线部件的功能，则能够减少组件数。具体而言，这种缓冲部件的实例包括由金属构成的弹簧、挠性配线板、具有相对较高弹性的可塑性导电浆料或各向异性导电膜。

如上所述，根据本发明的振动型陀螺仪传感器，能够稳定振动特性，而不会受到应变或振动的影响。

附图说明

[图1]图1是示出了根据本发明第一实施例的振动型陀螺仪传感器的示意性结构的侧面截面图。

[图2]图2是示出了在图1中所示的振动型陀螺仪传感器中所包括的支撑基板的示意性平面图。

[图3]图3是示出了在盖部件被去除的状态下的图1所示的振动型陀螺仪传感器的平面图。

[图4]图4是示出了在图1中所示的振动型陀螺仪传感器中所包括的振动元件的结构的背侧的视图。

[图5]图5是示出了与图1所示的振动型陀螺仪传感器相比较的另一种陀螺仪传感器的侧面截面图。

[图6]图6示出了说明图5所示的比较例的振动型陀螺仪传感器的偏移电压特性与载荷之间的关系的试验结果。

[图7]图7示出了说明图1所示的本发明振动型陀螺仪传感器的偏移电压特性与载荷之间的关系的试验结果。

[图8]图8是示出了用于评价振动型陀螺仪传感器附近的噪声的方法的示图，A部分为侧面截面图，B部分为平面图。

[图9]图9示出了说明图5所示的比较例的振动型陀螺仪传感器的附近噪声特性的试验结果。

[图10]图10示出了说明根据图1中所示的本发明振动型陀螺仪传感器的附近噪声特性的试验结果。