[发明专利]位移量监视电极的构造

说明书

技术领域

本发明涉及一种位移量监视电极的构造，尤其是涉及一种如下的位移量监视电极的构造：相对于基板被固定的固定电极和能在与基板平行的预定轴向上位移的可动电极以相互的电极指彼此啮合的方式相向配置，并基于固定电极与可动电极之间的静电电容的变化量来监视应以目标振幅驱动的检测质量的位移量。

背景技术

以往，已知有一种构成角速度传感器等且为了使检测质量以恒定的目标振幅驱动振动而监视其位移量的位移量监视电极的构造（例如，参照专利文献1）。位移量监视电极具备梳齿状的固定电极和梳齿状的可动电极。固定电极由基部及从该基部沿着与基板平行的预定轴向延伸的电极指构成，且相对于基板被固定。而且，可动电极由基部及从该基部沿着与基板平行的预定轴向延伸的电极指构成，且相对于基板能在预定轴向上位移。在该位移量监视电极中，当可动电极相对于基板在预定轴向上位移时，固定电极与可动电极之间的静电电容发生变化。此时，静电电容的变化量与可动电极的位移量对应。并且，基于该静电电容的变化量来监视检测质量的位移量（振幅），将该检测质量控制为以目标振幅进行驱动。

专利文献

专利文献1：日本特开2008-170455号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，固定电极与可动电极之间的静电电容的变化量通常根据检测质量的振幅而直线性地变化，但不仅根据其检测质量的振幅，而且也根据固定电极与可动电极的间隔、相向面积而变化。具体而言，当由于应力变化、尺寸偏差等而使其间隔或相向面积发生变化时，静电电容的变化量相对于可动电极的位移量的灵敏度（斜率）会变化与间隔或相向面积的变化对应的量。在这种情况下，在静电电容的变化量在检测质量以目标振幅被驱动的过程中始终对可动电极的位移量而设定于以恒定的斜率直线性地变化的区域的构造中，若由于在监视电极的组装时所施加的应力、温度变化、尺寸偏差等而使固定电极与可动电极的间隔、相向面积与所期望的不一致，则在静电电容的变化量达到目标电容变化量时，会产生可动电极的位移量与目标位移量不一致的事态。具体而言，由于上述的间隔、相向面积的偏差而使检测质量的振幅量以目标振幅为基准并在例如±20%的范围内变化时，静电电容的变化量相对于可动电极的位移量的灵敏度也同样地变化±20%。因此，在上述的构造中，难以将检测质量的振幅保持为恒定的目标振幅。

本发明鉴于上述情况而作出，目的在于提供一种即使固定电极与可动电极的相对关系发生变化也能够将检测质量的振幅保持为恒定的目标振幅的位移量监视电极的构造。

用于解决课题的手段

上述目的通过如下的位移量监视电极的构造来实现：一种位移量监视电极的构造，分别由基部及从该基部沿着与基板平行的预定轴向延伸的电极指构成的梳齿状的、相对于所述基板被固定的固定电极和能在所述预定轴向上位移的可动电极以相互的所述电极指彼此啮合的方式相向配置，基于所述固定电极与所述可动电极之间的静电电容的变化量来监视应以目标振幅驱动的检测质量的位移量，所述静电电容的变化量相对于所述可动电极向所述预定轴向的位移量的变化灵敏度具有如下特性：在该可动电极向该预定轴向的位移达到与所述目标振幅对应的目标位移量之后与达到该目标位移量之前相比变大。

发明效果

根据本发明，即使固定电极与可动电极的相对关系发生变化，也能够将检测质量的振幅保持成恒定的目标振幅。

附图说明

图1是采用本发明的第一实施例的位移量监视电极的构造的传感器的结构图。

图2是本发明的第一实施例的位移量监视电极的俯视图。

图3是本发明的第一实施例的位移量监视电极的剖视图。

图4是因应力变化而变形了的情况下的位移量监视电极的剖视图。

图5是表示根据位移量监视电极的尺寸偏差等而变化的、固定电极与可动电极之间的静电电容变化量ΔC和可动电极的驱动位移量x的关系的图。

图6是表示本发明的第一实施例的位移量监视电极中的、固定电极与可动电极之间的静电电容变化量ΔC和可动电极的驱动位移量x的关系的图。

图7是表示本发明的第一实施例的位移量监视电极中的动作工序的图。

图8A是相对于本发明的第一实施例的变形例的位移量监视电极的俯视图。

图8B是图8A所示的位移量监视电极的III-III线剖视图。

图9A是相对于本发明的第一实施例的变形例的位移量监视电极的俯视图。

图9B是图9A所示的位移量监视电极的IV-IV线剖视图。