JP2001201348A - 静電容量検出型センサおよびジャイロスコープならびに入力装置 - Google Patents
静電容量検出型センサおよびジャイロスコープならびに入力装置Info
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極周りで発生する電気的ノイズを抑制し、
Ｓ／Ｎ比の向上によって検出感度の向上を図ることので
きる静電容量検出型センサを提供する。 【解決手段】 本発明のジャイロスコープ１は、３本の
脚９を有する音叉６と、両ガラス基板２，３上に設けら
れた駆動用電極４と検出用電極５と、駆動用電極４に駆
動信号を供給する駆動用フィードスルー７と、検出用電
極５からの検出信号を取り出す検出用フィードスルー８
とを備えている。そして、駆動用フィードスルー７、検
出用フィードスルー８が配列された隣接するフィードス
ルー間に、これらフィードスルー間を静電的に遮蔽する
検出−駆動間遮蔽部１９、検出−検出間遮蔽部２０、駆
動−駆動間遮蔽部２１がそれぞれ設けられている。
Ｓ／Ｎ比の向上によって検出感度の向上を図ることので
きる静電容量検出型センサを提供する。 【解決手段】 本発明のジャイロスコープ１は、３本の
脚９を有する音叉６と、両ガラス基板２，３上に設けら
れた駆動用電極４と検出用電極５と、駆動用電極４に駆
動信号を供給する駆動用フィードスルー７と、検出用電
極５からの検出信号を取り出す検出用フィードスルー８
とを備えている。そして、駆動用フィードスルー７、検
出用フィードスルー８が配列された隣接するフィードス
ルー間に、これらフィードスルー間を静電的に遮蔽する
検出−駆動間遮蔽部１９、検出−検出間遮蔽部２０、駆
動−駆動間遮蔽部２１がそれぞれ設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量検出型セ
ンサおよびジャイロスコープならびに入力装置に関し、
特に静電容量検出型センサにおける外部取り出し電極周
りの構成に関するものである。
ンサおよびジャイロスコープならびに入力装置に関し、
特に静電容量検出型センサにおける外部取り出し電極周
りの構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】片持ち梁やダイヤフラムなどの構造体を
有し、加速度や圧力等の所望の力学量を検出するセンサ
が従来から知られている。この種のセンサでは、外力が
働いた際に生じる片持ち梁やダイヤフラムの変形量を静
電容量の変化量として検出する方式が従来から採用され
ている。この種のセンサの一例として、静電容量式加速
度センサの例を図１０に示す。
有し、加速度や圧力等の所望の力学量を検出するセンサ
が従来から知られている。この種のセンサでは、外力が
働いた際に生じる片持ち梁やダイヤフラムの変形量を静
電容量の変化量として検出する方式が従来から採用され
ている。この種のセンサの一例として、静電容量式加速
度センサの例を図１０に示す。
【０００３】図１０に示すセンサは、シリコン基板１０
１とこれを挟持する２枚のガラス基板１０２，１０３か
ら構成されている。シリコン基板１０１によって弾性部
１０４（片持ち梁）、重錘１０５、導電柱１０６などが
形成されており、弾性部１０４の先端に重錘１０５が加
速度による慣性力を受けて変位可能に支持されている。
また、各ガラス基板１０２，１０３上に重錘１０５と微
小な間隙を介して対向する電極１０７，１０８がそれぞ
れ設けられており、重錘１０５が変位した際の重錘１０
５−電極１０７，１０８間の静電容量の変化を検出信号
として取り出すようになっている。両ガラス基板１０
２，１０３とシリコン基板１０１とは陽極接合により気
密状態に接合されているが、センサ内部の重錘１０５や
電極１０７，１０８との電気的導通を取る必要があるた
め、上側ガラス基板１０２に孔１０９が形成され、各孔
１０９の表面には外部回路に接続するためのアルミニウ
ムからなる導電層１１０，１１１が形成されている。導
電層１１０は不純物層１１２を介して重錘１０５と電気
的に接続され、導電層１１１は不純物層１１３を介して
導電柱１０６と電気的に接続されている。さらに、導電
柱１０６は電極１０７，１０８と電気的に接続されてい
る。
１とこれを挟持する２枚のガラス基板１０２，１０３か
ら構成されている。シリコン基板１０１によって弾性部
１０４（片持ち梁）、重錘１０５、導電柱１０６などが
形成されており、弾性部１０４の先端に重錘１０５が加
速度による慣性力を受けて変位可能に支持されている。
また、各ガラス基板１０２，１０３上に重錘１０５と微
小な間隙を介して対向する電極１０７，１０８がそれぞ
れ設けられており、重錘１０５が変位した際の重錘１０
５−電極１０７，１０８間の静電容量の変化を検出信号
として取り出すようになっている。両ガラス基板１０
２，１０３とシリコン基板１０１とは陽極接合により気
密状態に接合されているが、センサ内部の重錘１０５や
電極１０７，１０８との電気的導通を取る必要があるた
め、上側ガラス基板１０２に孔１０９が形成され、各孔
１０９の表面には外部回路に接続するためのアルミニウ
ムからなる導電層１１０，１１１が形成されている。導
電層１１０は不純物層１１２を介して重錘１０５と電気
的に接続され、導電層１１１は不純物層１１３を介して
導電柱１０６と電気的に接続されている。さらに、導電
柱１０６は電極１０７，１０８と電気的に接続されてい
る。
【０００４】この種のセンサは、マイクロマシニング技
術を用いたマイクロセンサとして実現される。その場
合、片持ち梁やダイヤフラム等の構造体にシリコン基板
が用いられ、これを挟持する支持体にはガラス基板が用
いられることが多い。シリコン基板は半導体製造技術を
用いて微細加工が可能な材料であるし、ガラス基板は陽
極接合法を用いてシリコン基板と容易に接合可能な材料
だからである。また、シリコン基板の両面をガラス基板
で封止することによって、センサのパッケージを構成す
ることにもなる。この構成を採用した場合、上述したよ
うに、パッケージ内に封入されたシリコンからなる構造
体や電極との導通を取るために、ガラス基板に開けた孔
に形成した導電体、シリコン基板で形成した導電柱、い
わゆるフィードスルーと呼ばれる電気信号の取り出し部
などが必要になる。
術を用いたマイクロセンサとして実現される。その場
合、片持ち梁やダイヤフラム等の構造体にシリコン基板
が用いられ、これを挟持する支持体にはガラス基板が用
いられることが多い。シリコン基板は半導体製造技術を
用いて微細加工が可能な材料であるし、ガラス基板は陽
極接合法を用いてシリコン基板と容易に接合可能な材料
だからである。また、シリコン基板の両面をガラス基板
で封止することによって、センサのパッケージを構成す
ることにもなる。この構成を採用した場合、上述したよ
うに、パッケージ内に封入されたシリコンからなる構造
体や電極との導通を取るために、ガラス基板に開けた孔
に形成した導電体、シリコン基板で形成した導電柱、い
わゆるフィードスルーと呼ばれる電気信号の取り出し部
などが必要になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
静電容量検出型センサには、検出信号として電気信号を
外部に取り出す際に電気的ノイズが発生し、Ｓ／Ｎ比が
劣化して検出感度が低下する、という問題があった。
静電容量検出型センサには、検出信号として電気信号を
外部に取り出す際に電気的ノイズが発生し、Ｓ／Ｎ比が
劣化して検出感度が低下する、という問題があった。
【０００６】これは、外力が働く前に片持ち梁やダイヤ
フラムを予め運動（振動）させておくタイプのセンサの
場合、特に顕著な問題となる。なぜならば、この種のセ
ンサは、検出用電極に加えて、片持ち梁やダイヤフラム
を駆動するための駆動用電極を有している。ところが、
マイクロセンサの場合、微小寸法の中に検出用電極と駆
動用電極が近接して形成されることが多く、検出用電極
と駆動用電極が容量結合された状態となっている。その
ため、駆動用電極に駆動信号を供給した際に、その信号
の影響を受けて検出用電極に不要の電圧が誘導され、電
気的ノイズが発生するからである。さらに、上記の例の
ように、フィードスルーにより検出信号を取り出す場合
には、駆動用、検出用各々のフィードスルー間の寄生容
量という形でも電気的ノイズが発生する。
フラムを予め運動（振動）させておくタイプのセンサの
場合、特に顕著な問題となる。なぜならば、この種のセ
ンサは、検出用電極に加えて、片持ち梁やダイヤフラム
を駆動するための駆動用電極を有している。ところが、
マイクロセンサの場合、微小寸法の中に検出用電極と駆
動用電極が近接して形成されることが多く、検出用電極
と駆動用電極が容量結合された状態となっている。その
ため、駆動用電極に駆動信号を供給した際に、その信号
の影響を受けて検出用電極に不要の電圧が誘導され、電
気的ノイズが発生するからである。さらに、上記の例の
ように、フィードスルーにより検出信号を取り出す場合
には、駆動用、検出用各々のフィードスルー間の寄生容
量という形でも電気的ノイズが発生する。
【０００７】このように駆動用電極と検出用電極を兼備
したセンサの例として、導電性を有するシリコン等の材
料からなる音叉を用いたジャイロスコープが知られてい
る。このジャイロスコープは、音叉の脚を一方向に振動
（駆動）させ、振動中に脚の長手方向を中心軸とする角
速度が入力された際にコリオリ力によって生じる前記振
動方向と垂直な方向の振動を検出するものである。コリ
オリ力により生じる振動の大きさは角速度の大きさに対
応するので、このジャイロスコープを角速度センサとし
て用いることができ、例えばパソコンの座標入力装置等
に適用することができる。
したセンサの例として、導電性を有するシリコン等の材
料からなる音叉を用いたジャイロスコープが知られてい
る。このジャイロスコープは、音叉の脚を一方向に振動
（駆動）させ、振動中に脚の長手方向を中心軸とする角
速度が入力された際にコリオリ力によって生じる前記振
動方向と垂直な方向の振動を検出するものである。コリ
オリ力により生じる振動の大きさは角速度の大きさに対
応するので、このジャイロスコープを角速度センサとし
て用いることができ、例えばパソコンの座標入力装置等
に適用することができる。
【０００８】このジャイロスコープにおいては、検出感
度向上のために様々な工夫がなされてきたが、検出感度
のより一層の向上が望まれている。検出感度のさらなる
向上を実現するには、ジャイロスコープにおいても上記
電気的ノイズの問題を避けて通ることはできない。ま
た、各種センサの微細化がますます進んでいる現状を考
えると、センサの駆動や検出の方式によっては、前述の
駆動用電極−検出用電極間のみならず、駆動用電極−駆
動用電極間、あるいは検出用電極−検出用電極間の容量
結合による電気的ノイズの発生も無視できなくなると考
えられる。
度向上のために様々な工夫がなされてきたが、検出感度
のより一層の向上が望まれている。検出感度のさらなる
向上を実現するには、ジャイロスコープにおいても上記
電気的ノイズの問題を避けて通ることはできない。ま
た、各種センサの微細化がますます進んでいる現状を考
えると、センサの駆動や検出の方式によっては、前述の
駆動用電極−検出用電極間のみならず、駆動用電極−駆
動用電極間、あるいは検出用電極−検出用電極間の容量
結合による電気的ノイズの発生も無視できなくなると考
えられる。
【０００９】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、センサ内の電極周りで発生する電
気的ノイズを極力抑制し、Ｓ／Ｎ比の向上によって検出
感度の向上を図ることのできる静電容量検出型センサお
よびジャイロスコープ、ならびにこのジャイロスコープ
を利用した入力装置の提供を目的とする。
されたものであって、センサ内の電極周りで発生する電
気的ノイズを極力抑制し、Ｓ／Ｎ比の向上によって検出
感度の向上を図ることのできる静電容量検出型センサお
よびジャイロスコープ、ならびにこのジャイロスコープ
を利用した入力装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の静電容量検出型センサは、構造体と、該
構造体を駆動する少なくとも一つの駆動用電極と、該駆
動用電極に駆動信号を供給する少なくとも一つの駆動用
線路部と、前記駆動用電極により駆動された前記構造体
の変位を静電容量の変化に基づいて検出する少なくとも
一つの検出用電極と、該検出用電極からの検出信号を伝
送する少なくとも一つの検出用線路部とを備え、前記駆
動用電極と前記検出用電極との間、もしくは前記駆動用
線路部と前記検出用線路部との間に、これら電極間もし
くは線路部間を静電的に遮蔽する遮蔽部材が設けられた
ことを特徴とする。
めに、本発明の静電容量検出型センサは、構造体と、該
構造体を駆動する少なくとも一つの駆動用電極と、該駆
動用電極に駆動信号を供給する少なくとも一つの駆動用
線路部と、前記駆動用電極により駆動された前記構造体
の変位を静電容量の変化に基づいて検出する少なくとも
一つの検出用電極と、該検出用電極からの検出信号を伝
送する少なくとも一つの検出用線路部とを備え、前記駆
動用電極と前記検出用電極との間、もしくは前記駆動用
線路部と前記検出用線路部との間に、これら電極間もし
くは線路部間を静電的に遮蔽する遮蔽部材が設けられた
ことを特徴とする。
【００１１】本発明のジャイロスコープは、振動片と、
前記振動片と対向して設けられ、前記振動片を駆動する
駆動用電極と、該駆動用電極に駆動信号を供給する駆動
用線路部と、前記振動片と対向して設けられ、前記振動
片の駆動方向と直交する方向の変位を検出する検出用電
極と、該検出用電極からの検出信号を伝送する検出用線
路部とを備え、前記駆動用電極と前記検出用電極との
間、もしくは前記駆動用線路部と前記検出用線路部との
間に、これら電極間もしくは線路部間を静電的に遮蔽す
る第１の遮蔽部材が設けられたことを特徴とする。
前記振動片と対向して設けられ、前記振動片を駆動する
駆動用電極と、該駆動用電極に駆動信号を供給する駆動
用線路部と、前記振動片と対向して設けられ、前記振動
片の駆動方向と直交する方向の変位を検出する検出用電
極と、該検出用電極からの検出信号を伝送する検出用線
路部とを備え、前記駆動用電極と前記検出用電極との
間、もしくは前記駆動用線路部と前記検出用線路部との
間に、これら電極間もしくは線路部間を静電的に遮蔽す
る第１の遮蔽部材が設けられたことを特徴とする。
【００１２】本発明において、「駆動用線路部」、「検
出用線路部」という際の「線路部」とは、駆動用電極、
検出用電極等の電極と電気的に接続され、これら電極と
の間で信号をやり取りする伝送路となる部分全体を示し
ている。よって、従来の技術の項で述べた「シリコンで
形成したフィードスルー」などは、本発明の「線路部」
に含まれる。
出用線路部」という際の「線路部」とは、駆動用電極、
検出用電極等の電極と電気的に接続され、これら電極と
の間で信号をやり取りする伝送路となる部分全体を示し
ている。よって、従来の技術の項で述べた「シリコンで
形成したフィードスルー」などは、本発明の「線路部」
に含まれる。
【００１３】ここで、フィードスルーを有するジャイロ
スコープを例に挙げて、本発明の作用・効果を説明す
る。図６（ａ）は従来のジャイロスコープの構成を示す
模式図である。振動片６０（音叉の脚に相当）と微小な
間隙を介して駆動用電極６１、検出用電極６２が配置さ
れており、駆動用電極６１に駆動信号を供給するための
駆動用フィードスルー６３と、検出用電極６２から検出
信号を取り出すための検出用フィードスルー６４とが各
電極６１，６２にそれぞれ接続されている。駆動用フィ
ードスルー６３と検出用フィードスルー６４とは容量結
合しており、その容量値をＣ１とする。また、振動片６
０と検出用電極６２との間でも容量が形成され、その容
量値をＣ２とする。
スコープを例に挙げて、本発明の作用・効果を説明す
る。図６（ａ）は従来のジャイロスコープの構成を示す
模式図である。振動片６０（音叉の脚に相当）と微小な
間隙を介して駆動用電極６１、検出用電極６２が配置さ
れており、駆動用電極６１に駆動信号を供給するための
駆動用フィードスルー６３と、検出用電極６２から検出
信号を取り出すための検出用フィードスルー６４とが各
電極６１，６２にそれぞれ接続されている。駆動用フィ
ードスルー６３と検出用フィードスルー６４とは容量結
合しており、その容量値をＣ１とする。また、振動片６
０と検出用電極６２との間でも容量が形成され、その容
量値をＣ２とする。
【００１４】このジャイロスコープにおいて、駆動用フ
ィードスルー６３に駆動電圧（Ｖdrive）としてＶdrive
＝Ｖｄを印加すると、振動片６０が変位していない状態
での検出用フィードスルー６４からの検出電圧（Ｖdete
ct）は本来、Ｖdetect＝０であるにもかかわらず、 Ｖdetect＝{Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）}・Ｖｄ …（１） なる電圧が誘導され、これが検出信号を検出する際のノ
イズとなってしまう。
ィードスルー６３に駆動電圧（Ｖdrive）としてＶdrive
＝Ｖｄを印加すると、振動片６０が変位していない状態
での検出用フィードスルー６４からの検出電圧（Ｖdete
ct）は本来、Ｖdetect＝０であるにもかかわらず、 Ｖdetect＝{Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）}・Ｖｄ …（１） なる電圧が誘導され、これが検出信号を検出する際のノ
イズとなってしまう。
【００１５】そこで、このノイズの発生を抑制するに
は、駆動用フィードスルーと検出用フィードスルーとの
間に遮蔽部材を挿入すればよい。図６（ｂ）は本発明の
ジャイロスコープの構成を示す模式図である。この構成
の場合、駆動用フィードスルー６３と検出用フィードス
ルー６４との間に遮蔽部材６５が設けられ、遮蔽部材６
５が接地されたことにより、駆動用フィードスルー６３
と検出用フィードスルー６４が電気的に隔離された状態
となる。その結果、駆動用フィードスルー６３にＶdriv
e＝Ｖｄを印加しても、検出用フィードスルー６４側で
はＶdetect＝０が実現され、ノイズの発生を抑制するこ
とができる。
は、駆動用フィードスルーと検出用フィードスルーとの
間に遮蔽部材を挿入すればよい。図６（ｂ）は本発明の
ジャイロスコープの構成を示す模式図である。この構成
の場合、駆動用フィードスルー６３と検出用フィードス
ルー６４との間に遮蔽部材６５が設けられ、遮蔽部材６
５が接地されたことにより、駆動用フィードスルー６３
と検出用フィードスルー６４が電気的に隔離された状態
となる。その結果、駆動用フィードスルー６３にＶdriv
e＝Ｖｄを印加しても、検出用フィードスルー６４側で
はＶdetect＝０が実現され、ノイズの発生を抑制するこ
とができる。
【００１６】このように、本発明の静電容量検出型セン
サにおいては、駆動用電極と検出用電極との間、もしく
は駆動用線路部と検出用線路部との間に、これら電極間
もしくは線路部間を静電的に遮蔽する遮蔽部材を設けた
ことにより、静電誘導による電気的ノイズの発生が防止
されるので、Ｓ／Ｎ比が向上することによって検出感度
の向上を図ることができる。同様に、本発明のジャイロ
スコープにおいては、駆動用電極と検出用電極との間、
もしくは駆動用線路部と検出用線路部との間に、これら
電極間もしくは線路部間を静電的に遮蔽する第１の遮蔽
部材を設けたことにより、電気的ノイズの発生が防止さ
れるので、Ｓ／Ｎ比が向上することによって角速度の検
出感度の向上を図ることができる。
サにおいては、駆動用電極と検出用電極との間、もしく
は駆動用線路部と検出用線路部との間に、これら電極間
もしくは線路部間を静電的に遮蔽する遮蔽部材を設けた
ことにより、静電誘導による電気的ノイズの発生が防止
されるので、Ｓ／Ｎ比が向上することによって検出感度
の向上を図ることができる。同様に、本発明のジャイロ
スコープにおいては、駆動用電極と検出用電極との間、
もしくは駆動用線路部と検出用線路部との間に、これら
電極間もしくは線路部間を静電的に遮蔽する第１の遮蔽
部材を設けたことにより、電気的ノイズの発生が防止さ
れるので、Ｓ／Ｎ比が向上することによって角速度の検
出感度の向上を図ることができる。
【００１７】本発明のジャイロスコープの具体的な構成
としては、振動片、駆動用線路部、検出用線路部および
第１の遮蔽部材をともに同一平面上に形成することがで
きる。また、これら全ての部材を同じ導電性材料で形成
することができる。より具体的には、半導体製造技術を
用いて微細加工が容易なシリコン等の半導体基板に導電
性を付与したものを材料とし、これをフォトリソグラフ
ィー、エッチング技術により加工することにより、振動
片、駆動用線路部、検出用線路部および第１の遮蔽部材
を１枚の半導体基板から作り込むことができる。この構
成とすれば、特に製造プロセスを複雑にすることなく、
本発明の構成を実現することができる。
としては、振動片、駆動用線路部、検出用線路部および
第１の遮蔽部材をともに同一平面上に形成することがで
きる。また、これら全ての部材を同じ導電性材料で形成
することができる。より具体的には、半導体製造技術を
用いて微細加工が容易なシリコン等の半導体基板に導電
性を付与したものを材料とし、これをフォトリソグラフ
ィー、エッチング技術により加工することにより、振動
片、駆動用線路部、検出用線路部および第１の遮蔽部材
を１枚の半導体基板から作り込むことができる。この構
成とすれば、特に製造プロセスを複雑にすることなく、
本発明の構成を実現することができる。
【００１８】あるいは、駆動用電極と検出用電極を振動
片と対向して配置した基材上に設けた場合、基材上の駆
動用電極と検出用電極との間、または駆動用線路部と検
出用線路部との間に前記第１の遮蔽部材を設けるように
しても良い。すなわち、上では第１の遮蔽部材を振動片
と同じシリコンから形成する例を述べたが、駆動用電極
と検出用電極を上記基材上に設ける場合、駆動用電極と
検出用電極、並びにこれら電極に接続される線路部（配
線）は、具体的には金属薄膜等を用いて基材上に形成さ
れることになる。その場合、第１の遮蔽部材にも金属薄
膜等を用い、これを基材上の駆動用電極と検出用電極と
の間、駆動用線路部と検出用線路部との間に設けるよう
にすれば、やはりこれら電極間もしくは線路部間を遮蔽
することができ、上記と同様の作用・効果を得ることが
できる。
片と対向して配置した基材上に設けた場合、基材上の駆
動用電極と検出用電極との間、または駆動用線路部と検
出用線路部との間に前記第１の遮蔽部材を設けるように
しても良い。すなわち、上では第１の遮蔽部材を振動片
と同じシリコンから形成する例を述べたが、駆動用電極
と検出用電極を上記基材上に設ける場合、駆動用電極と
検出用電極、並びにこれら電極に接続される線路部（配
線）は、具体的には金属薄膜等を用いて基材上に形成さ
れることになる。その場合、第１の遮蔽部材にも金属薄
膜等を用い、これを基材上の駆動用電極と検出用電極と
の間、駆動用線路部と検出用線路部との間に設けるよう
にすれば、やはりこれら電極間もしくは線路部間を遮蔽
することができ、上記と同様の作用・効果を得ることが
できる。
【００１９】また、本発明の他のジャイロスコープは、
振動片と、前記振動片と対向して設けられ、前記振動片
を駆動する駆動用電極と、該駆動用電極に駆動信号を供
給する駆動用線路部と、前記振動片と対向して設けら
れ、前記振動片の駆動方向と直交する方向の変位を検出
する検出用電極と、該検出用電極からの検出信号を伝送
する検出用線路部とを備え、前記駆動用電極または前記
検出用電極の少なくとも一方が互いに分離された複数の
電極からなり、これら複数の電極の隣接する電極間、も
しくは該隣接する電極にそれぞれ接続される線路部間
に、これら電極間もしくは線路部間を静電的に遮蔽する
第２の遮蔽部材が設けられたことを特徴とする。
振動片と、前記振動片と対向して設けられ、前記振動片
を駆動する駆動用電極と、該駆動用電極に駆動信号を供
給する駆動用線路部と、前記振動片と対向して設けら
れ、前記振動片の駆動方向と直交する方向の変位を検出
する検出用電極と、該検出用電極からの検出信号を伝送
する検出用線路部とを備え、前記駆動用電極または前記
検出用電極の少なくとも一方が互いに分離された複数の
電極からなり、これら複数の電極の隣接する電極間、も
しくは該隣接する電極にそれぞれ接続される線路部間
に、これら電極間もしくは線路部間を静電的に遮蔽する
第２の遮蔽部材が設けられたことを特徴とする。
【００２０】上述したように、電気的ノイズの抑制に関
しては、駆動用電極と検出用電極との間、もしくは駆動
用線路部と検出用線路部との間を遮蔽するのが最も効果
的である。しかしながら、ジャイロスコープの構成、駆
動や検出の方式によっては、駆動−駆動間、検出−検出
間を遮蔽すると、ノイズの発生をさらに抑制できる場合
もある。例えば、検出用電極が唯一つの電極で構成され
るのではなく、互いに分離された複数の電極から構成さ
れ、しかもこれら複数の電極が、振動片が一方向に変位
した際に容量変化が正になる電極と負になる電極に割り
振られ、これら電極間で差動検出を行うタイプのジャイ
ロスコープの場合、上記容量変化が正になる電極と負に
なる電極が隣接していると、一方の電極の検出電圧が他
方の電極の検出電圧の影響を受けて変動することなども
考えられる。このような場合、隣接する検出用電極間も
しくは検出用線路部間を静電的に遮蔽する第２の遮蔽部
材を設けることにより、隣接する電極や線路部からの影
響をなくし、検出精度の向上を図ることができる。
しては、駆動用電極と検出用電極との間、もしくは駆動
用線路部と検出用線路部との間を遮蔽するのが最も効果
的である。しかしながら、ジャイロスコープの構成、駆
動や検出の方式によっては、駆動−駆動間、検出−検出
間を遮蔽すると、ノイズの発生をさらに抑制できる場合
もある。例えば、検出用電極が唯一つの電極で構成され
るのではなく、互いに分離された複数の電極から構成さ
れ、しかもこれら複数の電極が、振動片が一方向に変位
した際に容量変化が正になる電極と負になる電極に割り
振られ、これら電極間で差動検出を行うタイプのジャイ
ロスコープの場合、上記容量変化が正になる電極と負に
なる電極が隣接していると、一方の電極の検出電圧が他
方の電極の検出電圧の影響を受けて変動することなども
考えられる。このような場合、隣接する検出用電極間も
しくは検出用線路部間を静電的に遮蔽する第２の遮蔽部
材を設けることにより、隣接する電極や線路部からの影
響をなくし、検出精度の向上を図ることができる。
【００２１】駆動−駆動間、検出−検出間を遮蔽する第
２の遮蔽部材に関しても、上述した第１の遮蔽部材と同
様、振動片、複数の電極にそれぞれ接続される線路部お
よび第２の遮蔽部材をともに同一平面上に形成すること
ができる。また、これら部材を同じ導電性材料で形成す
ることができる。この構成によっても、上述した第１の
遮蔽部材の場合と同様の作用・効果を得ることができ
る。
２の遮蔽部材に関しても、上述した第１の遮蔽部材と同
様、振動片、複数の電極にそれぞれ接続される線路部お
よび第２の遮蔽部材をともに同一平面上に形成すること
ができる。また、これら部材を同じ導電性材料で形成す
ることができる。この構成によっても、上述した第１の
遮蔽部材の場合と同様の作用・効果を得ることができ
る。
【００２２】また、駆動用電極と検出用電極とを振動片
と対向して配置した基材上に設けた場合、基材上の複数
の電極の隣接する電極間、もしくは隣接する電極にそれ
ぞれ接続される線路部間に、前記第２の遮蔽部材を設け
ても良い。この点に関しても、第１の遮蔽部材の場合と
全く同様である。
と対向して配置した基材上に設けた場合、基材上の複数
の電極の隣接する電極間、もしくは隣接する電極にそれ
ぞれ接続される線路部間に、前記第２の遮蔽部材を設け
ても良い。この点に関しても、第１の遮蔽部材の場合と
全く同様である。
【００２３】本発明の入力装置は、上記本発明のジャイ
ロスコープを用いたことを特徴とするものである。本発
明によれば、検出感度の高い本発明のジャイロスコープ
を用いたことにより、応答性に優れた入力装置を実現す
ることができる。
ロスコープを用いたことを特徴とするものである。本発
明によれば、検出感度の高い本発明のジャイロスコープ
を用いたことにより、応答性に優れた入力装置を実現す
ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本発
明の第１の実施の形態を図１ないし図４を参照して説明
する。図１は本実施の形態のジャイロスコープの全体構
成を示す分解斜視図、図２は各部材を組み合わせた状態
を示す斜視図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、
図４は図２のIV−IV線に沿う断面図、である。図中符号
２は上側ガラス基板（基材）、３は下側ガラス基板（基
材）、４は駆動用電極、５は検出用電極、６は音叉、７
は駆動用フィードスルー（駆動用線路部）、８は検出用
フィードスルー（検出用線路部）、である。なお、図面
を見やすくするため、図面によって構成要素を適宜省略
してある。
明の第１の実施の形態を図１ないし図４を参照して説明
する。図１は本実施の形態のジャイロスコープの全体構
成を示す分解斜視図、図２は各部材を組み合わせた状態
を示す斜視図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、
図４は図２のIV−IV線に沿う断面図、である。図中符号
２は上側ガラス基板（基材）、３は下側ガラス基板（基
材）、４は駆動用電極、５は検出用電極、６は音叉、７
は駆動用フィードスルー（駆動用線路部）、８は検出用
フィードスルー（検出用線路部）、である。なお、図面
を見やすくするため、図面によって構成要素を適宜省略
してある。
【００２５】本実施の形態のジャイロスコープ１は、図
１および図２に示すように、３本の脚９（振動片）とこ
れらの基端側を連結する支持部１０とを有する３脚型の
音叉６が用いられている。また、音叉６の周囲を囲むよ
うに枠部１１が設けられており、これら音叉６と枠部１
１とは、元々は厚さ２００μｍ程度の導電性を有する１
枚のシリコン基板から形成されている。図３に示すよう
に、枠部１１は上側ガラス基板２と下側ガラス基板３と
の間に挟持されて固定されるとともに、２枚のガラス基
板２，３の内面のうち、音叉６の上方および下方に位置
する領域は１０μｍ程度の深さの凹部２ａ，３ａとなっ
ており、各ガラス基板２，３と音叉６との間に１０μｍ
程度の間隙が形成されることで音叉６の各脚９が宙に浮
いた状態となり、振動可能となっている。
１および図２に示すように、３本の脚９（振動片）とこ
れらの基端側を連結する支持部１０とを有する３脚型の
音叉６が用いられている。また、音叉６の周囲を囲むよ
うに枠部１１が設けられており、これら音叉６と枠部１
１とは、元々は厚さ２００μｍ程度の導電性を有する１
枚のシリコン基板から形成されている。図３に示すよう
に、枠部１１は上側ガラス基板２と下側ガラス基板３と
の間に挟持されて固定されるとともに、２枚のガラス基
板２，３の内面のうち、音叉６の上方および下方に位置
する領域は１０μｍ程度の深さの凹部２ａ，３ａとなっ
ており、各ガラス基板２，３と音叉６との間に１０μｍ
程度の間隙が形成されることで音叉６の各脚９が宙に浮
いた状態となり、振動可能となっている。
【００２６】両ガラス基板２，３と枠部１１とは、ガラ
スとシリコンの陽極接合により接合されている。したが
って、両ガラス基板２，３と枠部１１とによって気密状
態に保持された空間内に音叉６が配置されることにな
る。さらに、両ガラス基板２，３は、本ジャイロスコー
プ１のパッケージの役目も果たしている。
スとシリコンの陽極接合により接合されている。したが
って、両ガラス基板２，３と枠部１１とによって気密状
態に保持された空間内に音叉６が配置されることにな
る。さらに、両ガラス基板２，３は、本ジャイロスコー
プ１のパッケージの役目も果たしている。
【００２７】図１および図２に示すように、上側ガラス
基板２下面の凹部２ａ内の脚９の基端側と対向する位置
には、各脚９に２個ずつ、計６個の駆動用電極４が脚９
の長手方向に延在して設けられている。駆動用電極４は
膜厚３００ｎｍ程度のアルミニウム膜またはクロム膜、
もしくは膜厚３０ｎｍ程度のチタン膜上に膜厚７０ｎｍ
程度の白金膜を積層した膜（以下、白金／チタン膜と記
す）等から形成されており、駆動用電極４に駆動信号を
供給するための駆動用配線１２が電極と同じレイヤーの
アルミニウム膜またはクロム膜、もしくは白金／チタン
膜等により一体的に形成されている。また、上記駆動用
電極４よりも脚９の先端側に対向する位置には、各脚９
に２個ずつ、計６個の検出用電極５が脚９の長手方向に
延在して設けられている。この検出用電極５も駆動用電
極４と同じ材料で形成され、各検出用電極５に連続して
検出用配線１３がそれぞれ形成されている。さらに、上
側ガラス基板２下面の凹部２ａの外側に位置する部分に
おいて、駆動用配線１２および検出用配線１３の先端に
同一の金属薄膜からなる中間パッド部１４，１５が設け
られている。
基板２下面の凹部２ａ内の脚９の基端側と対向する位置
には、各脚９に２個ずつ、計６個の駆動用電極４が脚９
の長手方向に延在して設けられている。駆動用電極４は
膜厚３００ｎｍ程度のアルミニウム膜またはクロム膜、
もしくは膜厚３０ｎｍ程度のチタン膜上に膜厚７０ｎｍ
程度の白金膜を積層した膜（以下、白金／チタン膜と記
す）等から形成されており、駆動用電極４に駆動信号を
供給するための駆動用配線１２が電極と同じレイヤーの
アルミニウム膜またはクロム膜、もしくは白金／チタン
膜等により一体的に形成されている。また、上記駆動用
電極４よりも脚９の先端側に対向する位置には、各脚９
に２個ずつ、計６個の検出用電極５が脚９の長手方向に
延在して設けられている。この検出用電極５も駆動用電
極４と同じ材料で形成され、各検出用電極５に連続して
検出用配線１３がそれぞれ形成されている。さらに、上
側ガラス基板２下面の凹部２ａの外側に位置する部分に
おいて、駆動用配線１２および検出用配線１３の先端に
同一の金属薄膜からなる中間パッド部１４，１５が設け
られている。
【００２８】また、駆動用電極４、検出用電極５、およ
びこれら電極４，５に接続された駆動用配線１２、検出
用配線１３の構成は、上で説明した上側ガラス基板２と
下側ガラス基板３とで全く同様である。
びこれら電極４，５に接続された駆動用配線１２、検出
用配線１３の構成は、上で説明した上側ガラス基板２と
下側ガラス基板３とで全く同様である。
【００２９】図１および図２に示すように、音叉６と枠
部１１は一体に形成されているが、音叉６の両側方に
は、音叉６と枠部１１から孤立したアイランド状のシリ
コン片からなる駆動用フィードスルー７、検出用フィー
ドスルー８が音叉６の長手方向に沿って６個ずつ、計１
２個設けられている。１列６個のフィードスルーのう
ち、脚９の先端側に位置する３個のフィードスルーが検
出用フィードスルー８、脚９の基端側に位置する３個の
フィードスルーが駆動用フィードスルー７に対応してい
る。
部１１は一体に形成されているが、音叉６の両側方に
は、音叉６と枠部１１から孤立したアイランド状のシリ
コン片からなる駆動用フィードスルー７、検出用フィー
ドスルー８が音叉６の長手方向に沿って６個ずつ、計１
２個設けられている。１列６個のフィードスルーのう
ち、脚９の先端側に位置する３個のフィードスルーが検
出用フィードスルー８、脚９の基端側に位置する３個の
フィードスルーが駆動用フィードスルー７に対応してい
る。
【００３０】そして、図１および図２におけるジャイロ
スコープ１を正面から見たとき、左列の３個の検出用フ
ィードスルー８は左側３個の検出用電極５の信号取り出
し用に割り当てられており、手前側から奥側に向けての
各検出用フィードスルー８が中央側から左端に向けての
各検出用電極５に対応している。一方、左列の３個の駆
動用フィードスルー７も左側３個の駆動用電極４への信
号供給用に割り当てられているが、手前側から奥側に向
けての各駆動用フィードスルー７が左端から中央側に向
けての駆動用電極４に対応している。同様に、右列の検
出用フィードスルー８および駆動用フィードスルー７は
右側の検出用電極５および駆動用電極４にそれぞれ割り
当てられている。これらフィードスルー７，８は、音叉
６や枠部１１から孤立してはいるが、同一のシリコン基
板から形成されており、音叉６や枠部１１と同様、導電
性を有している。
スコープ１を正面から見たとき、左列の３個の検出用フ
ィードスルー８は左側３個の検出用電極５の信号取り出
し用に割り当てられており、手前側から奥側に向けての
各検出用フィードスルー８が中央側から左端に向けての
各検出用電極５に対応している。一方、左列の３個の駆
動用フィードスルー７も左側３個の駆動用電極４への信
号供給用に割り当てられているが、手前側から奥側に向
けての各駆動用フィードスルー７が左端から中央側に向
けての駆動用電極４に対応している。同様に、右列の検
出用フィードスルー８および駆動用フィードスルー７は
右側の検出用電極５および駆動用電極４にそれぞれ割り
当てられている。これらフィードスルー７，８は、音叉
６や枠部１１から孤立してはいるが、同一のシリコン基
板から形成されており、音叉６や枠部１１と同様、導電
性を有している。
【００３１】両ガラス基板２，３上の検出用配線１３、
駆動用配線１２と検出用フィードスルー８、駆動用フィ
ードスルー７の接続関係を図４を用いて説明する。な
お、ここでは検出側を例に挙げて説明するが、駆動側も
全く同様の構成である。図４に示すように、下側ガラス
基板３の上面および上側ガラス基板２の下面に検出用配
線１３に繋がる中間パッド部１５がそれぞれ形成され、
中間パッド部１５の形成位置に検出用フィードスルー８
が接合されている。そして、上側ガラス基板２の検出用
フィードスルー８に対応する位置にテーパ状のスルーホ
ール１６が形成され、スルーホール１６の内面に沿って
形成された導電膜が上側ガラス基板２の上面に延在し、
外部接続用パッド部１７となっている。この導電膜は、
例えば下層側に膜厚５０ｎｍ程度のクロム、上層側に膜
厚１０００ｎｍ程度の金を積層した２層構造の膜であ
る。よって、ジャイロスコープ１を平面視した際に同一
位置にある検出用電極５から延びる２つの中間パッド部
１５と検出用フィードスルー８とが電気的に接続され、
検出用フィードスルー８と外部接続用パッド部１７とが
スルーホール１６内で接触することにより電気的に接続
されている。また、外部接続用パッド部１７はワイヤボ
ンディング等の手段により外部回路（図示せず）と接続
され、検出信号は、検出用電極５、検出用フィードスル
ー８、外部接続用パッド部１７の経路を経て外部回路に
取り出される。なお、図１および図２中の符号１８は、
駆動用電極４と電気的に接続された外部接続用パッド部
である。
駆動用配線１２と検出用フィードスルー８、駆動用フィ
ードスルー７の接続関係を図４を用いて説明する。な
お、ここでは検出側を例に挙げて説明するが、駆動側も
全く同様の構成である。図４に示すように、下側ガラス
基板３の上面および上側ガラス基板２の下面に検出用配
線１３に繋がる中間パッド部１５がそれぞれ形成され、
中間パッド部１５の形成位置に検出用フィードスルー８
が接合されている。そして、上側ガラス基板２の検出用
フィードスルー８に対応する位置にテーパ状のスルーホ
ール１６が形成され、スルーホール１６の内面に沿って
形成された導電膜が上側ガラス基板２の上面に延在し、
外部接続用パッド部１７となっている。この導電膜は、
例えば下層側に膜厚５０ｎｍ程度のクロム、上層側に膜
厚１０００ｎｍ程度の金を積層した２層構造の膜であ
る。よって、ジャイロスコープ１を平面視した際に同一
位置にある検出用電極５から延びる２つの中間パッド部
１５と検出用フィードスルー８とが電気的に接続され、
検出用フィードスルー８と外部接続用パッド部１７とが
スルーホール１６内で接触することにより電気的に接続
されている。また、外部接続用パッド部１７はワイヤボ
ンディング等の手段により外部回路（図示せず）と接続
され、検出信号は、検出用電極５、検出用フィードスル
ー８、外部接続用パッド部１７の経路を経て外部回路に
取り出される。なお、図１および図２中の符号１８は、
駆動用電極４と電気的に接続された外部接続用パッド部
である。
【００３２】図４に示すように、各脚９に対して、各ガ
ラス基板２，３で２個ずつ、計４個の検出用電極５が対
向配置されているが、１枚のガラス基板上の２個の検出
用電極５の各々の外端と脚９の変位検出方向（図におけ
るＸ方向）の端部同士が完全に揃うように対向配置され
ているわけではなく、各検出用電極５の外端と脚９の端
部が、脚９の変位検出方向の最大振幅以上の距離だけず
れた状態に配置されている。また、各検出用電極５の幅
は、脚９の最大振幅以上の寸法に設定されている。この
構成によれば、脚９が紙面右方向（矢印Ｒの方向）に変
位した際には、脚９の右側にはみ出した検出用電極５側
では対向面積が増えるために容量変化が正となり、脚９
の左側にはみ出した検出用電極５側では対向面積が減る
ために容量変化が負となる。したがって、これらの容量
変化量を別々に検出して差動検出を行うことができる。
この場合、２つの容量値における初期容量値が互いに等
しいため、差分をとると初期容量値分が消去され、容量
変化量のみが残る。したがって、初期容量値の中に含ま
れるノイズ成分をキャンセルすることができ、検出精度
を向上させることができる。
ラス基板２，３で２個ずつ、計４個の検出用電極５が対
向配置されているが、１枚のガラス基板上の２個の検出
用電極５の各々の外端と脚９の変位検出方向（図におけ
るＸ方向）の端部同士が完全に揃うように対向配置され
ているわけではなく、各検出用電極５の外端と脚９の端
部が、脚９の変位検出方向の最大振幅以上の距離だけず
れた状態に配置されている。また、各検出用電極５の幅
は、脚９の最大振幅以上の寸法に設定されている。この
構成によれば、脚９が紙面右方向（矢印Ｒの方向）に変
位した際には、脚９の右側にはみ出した検出用電極５側
では対向面積が増えるために容量変化が正となり、脚９
の左側にはみ出した検出用電極５側では対向面積が減る
ために容量変化が負となる。したがって、これらの容量
変化量を別々に検出して差動検出を行うことができる。
この場合、２つの容量値における初期容量値が互いに等
しいため、差分をとると初期容量値分が消去され、容量
変化量のみが残る。したがって、初期容量値の中に含ま
れるノイズ成分をキャンセルすることができ、検出精度
を向上させることができる。
【００３３】図１および図２に示すように、駆動用フィ
ードスルー７、検出用フィードスルー８が配列された部
分には、隣接するフィードスルー７，８間に位置する壁
部がそれぞれ形成されている。これら壁部は枠部１１と
一体に形成されている。片側の列で６個のフィードスル
ーの間に５個の壁部が設けられているが、５個の壁部の
うち、中央の壁部は、隣接する検出用フィードスルー８
と駆動用フィードスルー７との間を静電的に遮蔽する役
目を果たしており、検出−駆動間遮蔽部１９（第１の遮
蔽部材）を構成している。手前側２個の壁部は、隣接す
る検出用フィードスルー８間を静電的に遮蔽する役目を
果たしており、検出−検出間遮蔽部２０（第２の遮蔽部
材）を構成している。奥側２個の壁部は、隣接する駆動
用フィードスルー７間を静電的に遮蔽する役目を果たし
ており、駆動−駆動間遮蔽部２１（第２の遮蔽部材）を
構成している。
ードスルー７、検出用フィードスルー８が配列された部
分には、隣接するフィードスルー７，８間に位置する壁
部がそれぞれ形成されている。これら壁部は枠部１１と
一体に形成されている。片側の列で６個のフィードスル
ーの間に５個の壁部が設けられているが、５個の壁部の
うち、中央の壁部は、隣接する検出用フィードスルー８
と駆動用フィードスルー７との間を静電的に遮蔽する役
目を果たしており、検出−駆動間遮蔽部１９（第１の遮
蔽部材）を構成している。手前側２個の壁部は、隣接す
る検出用フィードスルー８間を静電的に遮蔽する役目を
果たしており、検出−検出間遮蔽部２０（第２の遮蔽部
材）を構成している。奥側２個の壁部は、隣接する駆動
用フィードスルー７間を静電的に遮蔽する役目を果たし
ており、駆動−駆動間遮蔽部２１（第２の遮蔽部材）を
構成している。
【００３４】さらに、ジャイロスコープ１の機能上は特
に必要ではなく、後述する製造上の都合により必要なも
のであるため、図示を省略するが、実際には、検出用電
極５および検出用配線１３、駆動用電極４および駆動用
配線１２の形成領域以外の上側ガラス基板２の下面側、
および下側ガラス基板３の上面側に、これら電極および
配線と同一のアルミニウム膜またはクロム膜、もしくは
白金／チタン膜等からなる同電位パターンが設けられて
いる。
に必要ではなく、後述する製造上の都合により必要なも
のであるため、図示を省略するが、実際には、検出用電
極５および検出用配線１３、駆動用電極４および駆動用
配線１２の形成領域以外の上側ガラス基板２の下面側、
および下側ガラス基板３の上面側に、これら電極および
配線と同一のアルミニウム膜またはクロム膜、もしくは
白金／チタン膜等からなる同電位パターンが設けられて
いる。
【００３５】上記構成のジャイロスコープ１を製造する
際には、まずガラス基板を用意し、マスク材を用いてガ
ラス基板のフッ酸エッチングを行い、ガラス基板上の音
叉６の位置に対応する領域に凹部２ａ，３ａを形成す
る。その後、凹部２ａ，３ａを形成した面に金属膜を成
膜した後、フォトリソグラフィー、エッチング技術を用
いてパターニングすることにより、検出用電極５、検出
用配線１３、駆動用電極４、駆動用配線１２および同電
位パターンを形成する。以上の工程により、下側ガラス
基板３が完成する。上側ガラス基板２に関しては、さら
にスルーホール１６も形成し、金属膜の成膜、パターニ
ングにより外部接続用パッド部１７，１８を形成する。
際には、まずガラス基板を用意し、マスク材を用いてガ
ラス基板のフッ酸エッチングを行い、ガラス基板上の音
叉６の位置に対応する領域に凹部２ａ，３ａを形成す
る。その後、凹部２ａ，３ａを形成した面に金属膜を成
膜した後、フォトリソグラフィー、エッチング技術を用
いてパターニングすることにより、検出用電極５、検出
用配線１３、駆動用電極４、駆動用配線１２および同電
位パターンを形成する。以上の工程により、下側ガラス
基板３が完成する。上側ガラス基板２に関しては、さら
にスルーホール１６も形成し、金属膜の成膜、パターニ
ングにより外部接続用パッド部１７，１８を形成する。
【００３６】次にシリコン基板を用意し、シリコン基板
の下面と下側ガラス基板３とを陽極接合法を用いて接合
する。この際、シリコン基板のうち、後で枠部１１とな
る部分が接合されるようにする。陽極接合法ではシリコ
ン基板に正、ガラス基板に負の電位を印加してシリコン
とガラスを容易に接合することができるが、シリコン基
板が音叉６となる部分では下側ガラス基板３表面との間
隙が１０μｍ程度しかないため、陽極接合時の静電引力
によりシリコン基板が撓んで下側ガラス基板３と接触す
ると、その部分も接合されてしまい、振動可能な音叉を
形成できなくなる。したがって、下側ガラス基板３に接
合すべきでない部分が接合されてしまうのを防止する目
的で下側ガラス基板３のその部分をシリコン基板と同電
位とするために、下側ガラス基板３表面に同電位パター
ンを形成しておく。この点は上側ガラス基板２について
も同様である。
の下面と下側ガラス基板３とを陽極接合法を用いて接合
する。この際、シリコン基板のうち、後で枠部１１とな
る部分が接合されるようにする。陽極接合法ではシリコ
ン基板に正、ガラス基板に負の電位を印加してシリコン
とガラスを容易に接合することができるが、シリコン基
板が音叉６となる部分では下側ガラス基板３表面との間
隙が１０μｍ程度しかないため、陽極接合時の静電引力
によりシリコン基板が撓んで下側ガラス基板３と接触す
ると、その部分も接合されてしまい、振動可能な音叉を
形成できなくなる。したがって、下側ガラス基板３に接
合すべきでない部分が接合されてしまうのを防止する目
的で下側ガラス基板３のその部分をシリコン基板と同電
位とするために、下側ガラス基板３表面に同電位パター
ンを形成しておく。この点は上側ガラス基板２について
も同様である。
【００３７】次に、シリコン基板表面に、音叉６、枠部
１１、検出用フィードスルー８、駆動用フィードスルー
７等、シリコンを残す部分の形状を有するレジストパタ
ーンを形成し、反応性イオンエッチング等の異方性エッ
チングを用いてシリコン基板を貫通するエッチングを行
う。これにより、音叉６、枠部１１、検出用フィードス
ルー８、駆動用フィードスルー７等が形成され、音叉６
の部分は下側ガラス基板３の上方で宙に浮いた状態とな
る。その後、レジストパターンを剥離する。
１１、検出用フィードスルー８、駆動用フィードスルー
７等、シリコンを残す部分の形状を有するレジストパタ
ーンを形成し、反応性イオンエッチング等の異方性エッ
チングを用いてシリコン基板を貫通するエッチングを行
う。これにより、音叉６、枠部１１、検出用フィードス
ルー８、駆動用フィードスルー７等が形成され、音叉６
の部分は下側ガラス基板３の上方で宙に浮いた状態とな
る。その後、レジストパターンを剥離する。
【００３８】次に、下側ガラス基板３に接合されたシリ
コン基板の上面と上側ガラス基板２とを陽極接合法を用
いて接合する。この際も、枠部１１が上側ガラス基板２
に接合されることになる。以上の工程により、本実施の
形態のジャイロスコープ１が完成する。
コン基板の上面と上側ガラス基板２とを陽極接合法を用
いて接合する。この際も、枠部１１が上側ガラス基板２
に接合されることになる。以上の工程により、本実施の
形態のジャイロスコープ１が完成する。
【００３９】本実施の形態のジャイロスコープ１を使用
する際には、枠部１１を接地するとともに、駆動用電極
４側の外部接続用パッド部１８に接続された外部配線に
駆動源としての発振器を接続する。この際、枠部１１、
音叉６、検出−駆動間遮蔽部１９、検出−検出間遮蔽部
２０、駆動−駆動間遮蔽部２１は全て一体であるから同
電位となり、枠部１１を接地すれば、音叉６、検出−駆
動間遮蔽部１９、検出−検出間遮蔽部２０、駆動−駆動
間遮蔽部２１は全て接地された状態となる。また、図４
において各脚９の右側にはみ出した検出用電極５の外部
接続用パッド部１７に接続された外部配線と音叉６との
間に第１の容量検出器を接続するとともに、各脚９の左
側にはみ出した検出用電極５の外部接続用パッド部１７
に接続された外部配線と音叉６との間に第２の容量検出
器を接続する。
する際には、枠部１１を接地するとともに、駆動用電極
４側の外部接続用パッド部１８に接続された外部配線に
駆動源としての発振器を接続する。この際、枠部１１、
音叉６、検出−駆動間遮蔽部１９、検出−検出間遮蔽部
２０、駆動−駆動間遮蔽部２１は全て一体であるから同
電位となり、枠部１１を接地すれば、音叉６、検出−駆
動間遮蔽部１９、検出−検出間遮蔽部２０、駆動−駆動
間遮蔽部２１は全て接地された状態となる。また、図４
において各脚９の右側にはみ出した検出用電極５の外部
接続用パッド部１７に接続された外部配線と音叉６との
間に第１の容量検出器を接続するとともに、各脚９の左
側にはみ出した検出用電極５の外部接続用パッド部１７
に接続された外部配線と音叉６との間に第２の容量検出
器を接続する。
【００４０】そこで、発振器を駆動して音叉６−駆動用
電極４間に数ｋＨｚ程度の周波数の駆動信号を印加する
と、音叉６の各脚９が鉛直方向に振動する。その状態
で、脚９の長手方向を回転軸とする角速度が入力される
と、入力された角速度の大きさに応じた水平方向の振動
が生じる。この時、音叉６の各脚９と検出用電極５とが
対向した状態にあり、脚９の水平振動に伴って各脚９と
各検出用電極５の対向面積が変化するため、容量変化が
生じる。この時の容量変化量を第１の容量検出器および
第２の容量検出器で差動検出することにより角速度の大
きさを検出することができる。
電極４間に数ｋＨｚ程度の周波数の駆動信号を印加する
と、音叉６の各脚９が鉛直方向に振動する。その状態
で、脚９の長手方向を回転軸とする角速度が入力される
と、入力された角速度の大きさに応じた水平方向の振動
が生じる。この時、音叉６の各脚９と検出用電極５とが
対向した状態にあり、脚９の水平振動に伴って各脚９と
各検出用電極５の対向面積が変化するため、容量変化が
生じる。この時の容量変化量を第１の容量検出器および
第２の容量検出器で差動検出することにより角速度の大
きさを検出することができる。
【００４１】本実施の形態のジャイロスコープ１におい
ては、駆動用フィードスルー７と検出用フィードスルー
８との間に検出−駆動間遮蔽部１９を設けたことによ
り、これらフィードスルー７，８間が静電的に遮蔽され
るので、駆動信号の印加により検出用フィードスルー８
に誘導される電気的ノイズが抑制されるので、Ｓ／Ｎ比
が向上することによって角速度の検出感度の向上を図る
ことができる。
ては、駆動用フィードスルー７と検出用フィードスルー
８との間に検出−駆動間遮蔽部１９を設けたことによ
り、これらフィードスルー７，８間が静電的に遮蔽され
るので、駆動信号の印加により検出用フィードスルー８
に誘導される電気的ノイズが抑制されるので、Ｓ／Ｎ比
が向上することによって角速度の検出感度の向上を図る
ことができる。
【００４２】さらに、本実施の形態のジャイロスコープ
１の場合、差動検出を行っており、隣接する検出用フィ
ードスルー８から異なる検出信号が取り出されるため、
隣接するフィードスルーの信号の影響を受けて検出信号
が変動する恐れがある。その点、隣接する検出用フィー
ドスルー８にも検出−検出間遮蔽部２０を設けたことに
よって、隣接する検出用フィードスルー８からの影響が
排除され、検出精度の向上を図ることができる。
１の場合、差動検出を行っており、隣接する検出用フィ
ードスルー８から異なる検出信号が取り出されるため、
隣接するフィードスルーの信号の影響を受けて検出信号
が変動する恐れがある。その点、隣接する検出用フィー
ドスルー８にも検出−検出間遮蔽部２０を設けたことに
よって、隣接する検出用フィードスルー８からの影響が
排除され、検出精度の向上を図ることができる。
【００４３】また、音叉６、枠部１１、駆動用フィード
スルー７、検出用フィードスルー８、検出−駆動間遮蔽
部１９、検出−検出間遮蔽部２０、駆動−駆動間遮蔽部
２１が全て１枚のシリコン基板から形成されているた
め、特に製造プロセスを複雑にすることなく、一般のシ
リコン加工技術を用いて本実施の形態の構成を実現する
ことができる。
スルー７、検出用フィードスルー８、検出−駆動間遮蔽
部１９、検出−検出間遮蔽部２０、駆動−駆動間遮蔽部
２１が全て１枚のシリコン基板から形成されているた
め、特に製造プロセスを複雑にすることなく、一般のシ
リコン加工技術を用いて本実施の形態の構成を実現する
ことができる。
【００４４】また、本実施の形態のジャイロスコープ１
は、音叉６が２枚のガラス基板２，３の間に挟持されて
いるため、ガラス基板２，３によって音叉６の部分が保
護され、取り扱いやすいものとなっている。さらに、音
叉６の部分に塵埃が入りにくい構造であるから、外乱が
抑制され、センサ精度を向上することができる。また、
真空封止も行える構造であり、これによればＱ値（共振
の大きさを表す性能指数）の向上を図ることができ、デ
バイスに供給する電気エネルギーから振動エネルギーへ
の変換効率が向上するため、駆動電圧の低減を図ること
ができる。
は、音叉６が２枚のガラス基板２，３の間に挟持されて
いるため、ガラス基板２，３によって音叉６の部分が保
護され、取り扱いやすいものとなっている。さらに、音
叉６の部分に塵埃が入りにくい構造であるから、外乱が
抑制され、センサ精度を向上することができる。また、
真空封止も行える構造であり、これによればＱ値（共振
の大きさを表す性能指数）の向上を図ることができ、デ
バイスに供給する電気エネルギーから振動エネルギーへ
の変換効率が向上するため、駆動電圧の低減を図ること
ができる。
【００４５】［第２の実施の形態］以下、本発明の第２
の実施の形態を図５を参照して説明する。図７は本実施
の形態のジャイロスコープの全体構成を示す平面図であ
る。本実施の形態のジャイロスコープの基本構成は第１
の実施の形態と同様であるが、本実施の形態のジャイロ
スコープが第１の実施の形態と異なる点は、シリコンで
形成したフィードスルー間に遮蔽部材を設けることに加
えて、ガラス基板上にも遮蔽部材を形成した点である。
図５では、図１ないし図４と共通の構成要素に同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。また、図面を見やす
くするため、構成要素を適宜省略してある。
の実施の形態を図５を参照して説明する。図７は本実施
の形態のジャイロスコープの全体構成を示す平面図であ
る。本実施の形態のジャイロスコープの基本構成は第１
の実施の形態と同様であるが、本実施の形態のジャイロ
スコープが第１の実施の形態と異なる点は、シリコンで
形成したフィードスルー間に遮蔽部材を設けることに加
えて、ガラス基板上にも遮蔽部材を形成した点である。
図５では、図１ないし図４と共通の構成要素に同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。また、図面を見やす
くするため、構成要素を適宜省略してある。
【００４６】本実施の形態のジャイロスコープ２５の場
合、図５に示すように、上側ガラス基板２の下面の検出
用電極５と駆動用電極４との間、および検出用配線１３
と駆動用配線１２との間に、これら電極５，４間および
配線１３，１２間を静電的に遮蔽するための検出−駆動
間遮蔽配線２６（第１の遮蔽部材）が設けられている。
この検出−駆動間遮蔽配線２６は上側ガラス基板２を横
断する方向に延在し、両端部は検出用フィードスルー８
−駆動用フィードスルー７間に位置する検出−駆動間遮
蔽部１９と接触し、電気的に接続されている。また、検
出−駆動間遮蔽配線２６は、検出用電極５、駆動用電極
４、検出用配線１３、駆動用配線１２と同様、アルミニ
ウム膜またはクロム膜、もしくは白金／チタン膜等によ
り形成されている。
合、図５に示すように、上側ガラス基板２の下面の検出
用電極５と駆動用電極４との間、および検出用配線１３
と駆動用配線１２との間に、これら電極５，４間および
配線１３，１２間を静電的に遮蔽するための検出−駆動
間遮蔽配線２６（第１の遮蔽部材）が設けられている。
この検出−駆動間遮蔽配線２６は上側ガラス基板２を横
断する方向に延在し、両端部は検出用フィードスルー８
−駆動用フィードスルー７間に位置する検出−駆動間遮
蔽部１９と接触し、電気的に接続されている。また、検
出−駆動間遮蔽配線２６は、検出用電極５、駆動用電極
４、検出用配線１３、駆動用配線１２と同様、アルミニ
ウム膜またはクロム膜、もしくは白金／チタン膜等によ
り形成されている。
【００４７】本実施の形態の構成によれば、使用時に枠
部１１を接地した際に検出−駆動間遮蔽部１９を通じて
検出−駆動間遮蔽配線２６も同時に接地される。したが
って、第１の実施の形態のように、検出用フィードスル
ー８−駆動用フィードスルー７間が静電的に遮蔽される
のみならず、金属薄膜で形成した検出用電極５−駆動用
電極４間、および検出用配線１３−駆動用配線１２間も
静電的に遮蔽されることになる。これにより、電気的ノ
イズが全体としてさらに抑制され、検出感度のより一層
の向上を図ることができる。
部１１を接地した際に検出−駆動間遮蔽部１９を通じて
検出−駆動間遮蔽配線２６も同時に接地される。したが
って、第１の実施の形態のように、検出用フィードスル
ー８−駆動用フィードスルー７間が静電的に遮蔽される
のみならず、金属薄膜で形成した検出用電極５−駆動用
電極４間、および検出用配線１３−駆動用配線１２間も
静電的に遮蔽されることになる。これにより、電気的ノ
イズが全体としてさらに抑制され、検出感度のより一層
の向上を図ることができる。
【００４８】［第３の実施の形態］以下、本発明の第３
の実施の形態を図７ないし図９を参照して説明する。本
実施の形態は第１または第２の実施の形態のジャイロス
コープを用いた入力装置の例であり、具体的にはパソコ
ンの座標入力装置であるペン型マウスに適用した例であ
る。
の実施の形態を図７ないし図９を参照して説明する。本
実施の形態は第１または第２の実施の形態のジャイロス
コープを用いた入力装置の例であり、具体的にはパソコ
ンの座標入力装置であるペン型マウスに適用した例であ
る。
【００４９】本実施の形態のペン型マウス３０は、図７
に示すように、ペン型のケース３１の内部に第１または
第２の実施の形態で示したようなジャイロスコープ３２
ａ、３２ｂが２個収容されている。２個のジャイロスコ
ープ３２ａ、３２ｂは、図８に示すように、ペン型マウ
ス３０を上から見たとき（図７の矢印Ａ方向から見たと
き）に各ジャイロスコープ３２ａ、３２ｂの音叉の脚の
延在方向が直交するように配置されている。また、各ジ
ャイロスコープ３２ａ、３２ｂを駆動し、回転角を検出
するための駆動検出回路３３が設けられている。その
他、ケース３１内に電池３４が収容されるとともに、一
般のマウスのスイッチに相当する２つのスイッチ３５
ａ、３５ｂ、マウス本体のスイッチ３６等が備えられて
いる。
に示すように、ペン型のケース３１の内部に第１または
第２の実施の形態で示したようなジャイロスコープ３２
ａ、３２ｂが２個収容されている。２個のジャイロスコ
ープ３２ａ、３２ｂは、図８に示すように、ペン型マウ
ス３０を上から見たとき（図７の矢印Ａ方向から見たと
き）に各ジャイロスコープ３２ａ、３２ｂの音叉の脚の
延在方向が直交するように配置されている。また、各ジ
ャイロスコープ３２ａ、３２ｂを駆動し、回転角を検出
するための駆動検出回路３３が設けられている。その
他、ケース３１内に電池３４が収容されるとともに、一
般のマウスのスイッチに相当する２つのスイッチ３５
ａ、３５ｂ、マウス本体のスイッチ３６等が備えられて
いる。
【００５０】使用者は、このペン型マウス３０を持ち、
所望の方向にペン先を移動させることによって、パソコ
ン画面上のカーソル等をペン先の移動方向に応じて動か
すことができる。すなわち、ペン先を図７中の紙面３７
のＸ軸方向に沿って移動させると、ジャイロスコープ３
２ｂが回転角θ１を検出し、紙面３７のＹ軸方向に沿っ
て移動させると、ジャイロスコープ３２ａが回転角θ２
を検出する。それ以外の方向に移動させた場合には回転
角θ１と回転角θ２の組み合わせとなる。したがって、
パソコン側では回転角θ１および回転角θ２に対応した
信号をペン型マウス３０から受け取って、図９に示すよ
うに、画面３８上のカーソル３９等の移動前の点から画
面３８上でのＸ’軸、Ｙ’軸に対応させて回転角θ１、
θ２の大きさに対応する距離だけカーソル３９を移動さ
せる。このようにして、このペン型マウス３０は、光学
式エンコーダ等を用いた一般のマウスと同様の動作を実
現することができる。
所望の方向にペン先を移動させることによって、パソコ
ン画面上のカーソル等をペン先の移動方向に応じて動か
すことができる。すなわち、ペン先を図７中の紙面３７
のＸ軸方向に沿って移動させると、ジャイロスコープ３
２ｂが回転角θ１を検出し、紙面３７のＹ軸方向に沿っ
て移動させると、ジャイロスコープ３２ａが回転角θ２
を検出する。それ以外の方向に移動させた場合には回転
角θ１と回転角θ２の組み合わせとなる。したがって、
パソコン側では回転角θ１および回転角θ２に対応した
信号をペン型マウス３０から受け取って、図９に示すよ
うに、画面３８上のカーソル３９等の移動前の点から画
面３８上でのＸ’軸、Ｙ’軸に対応させて回転角θ１、
θ２の大きさに対応する距離だけカーソル３９を移動さ
せる。このようにして、このペン型マウス３０は、光学
式エンコーダ等を用いた一般のマウスと同様の動作を実
現することができる。
【００５１】ここで用いた本発明のジャイロスコープ３
２ａ、３２ｂは、小型、低駆動電圧、高感度という特徴
を持っているため、本実施の形態のペン型マウス３０の
ような小型の座標入力機器に好適に使用することができ
る。また、ナビゲーションやヘッドマウントディスプレ
イなど、角速度を検知する一般の入力装置に応用が可能
である。
２ａ、３２ｂは、小型、低駆動電圧、高感度という特徴
を持っているため、本実施の形態のペン型マウス３０の
ような小型の座標入力機器に好適に使用することができ
る。また、ナビゲーションやヘッドマウントディスプレ
イなど、角速度を検知する一般の入力装置に応用が可能
である。
【００５２】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記の実施の形態のジャイロスコープにおける電極
の数は任意に設定してかまわない。しかしながら、感度
向上の面からは、加工が可能である限り、多くすること
が望ましい。また、電極間またはフィードスルー間を遮
蔽する遮蔽部材の形状や数も任意でよい。上記実施の形
態では、製造プロセスが複雑化しないようにフィードス
ルー間を遮蔽する遮蔽部材をフィードスルーと同じシリ
コンで、電極間を遮蔽する遮蔽部材を電極材料と同じ金
属薄膜で形成したが、製造プロセスの複雑化が許容でき
るのであれば、異なる材料を用いても良い。また、上記
実施の形態では３脚型の音叉を用いた例を示したが、脚
の数も変更が可能であり、１本でも良い。
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記の実施の形態のジャイロスコープにおける電極
の数は任意に設定してかまわない。しかしながら、感度
向上の面からは、加工が可能である限り、多くすること
が望ましい。また、電極間またはフィードスルー間を遮
蔽する遮蔽部材の形状や数も任意でよい。上記実施の形
態では、製造プロセスが複雑化しないようにフィードス
ルー間を遮蔽する遮蔽部材をフィードスルーと同じシリ
コンで、電極間を遮蔽する遮蔽部材を電極材料と同じ金
属薄膜で形成したが、製造プロセスの複雑化が許容でき
るのであれば、異なる材料を用いても良い。また、上記
実施の形態では３脚型の音叉を用いた例を示したが、脚
の数も変更が可能であり、１本でも良い。
【００５３】また、シリコンからなる音叉を２枚のガラ
ス基板で挟持するのではなく、片側のガラス基板がない
構成としてもよい。この場合、より簡易な構造のジャイ
ロスコープとなる。また、陽極接合法による張り合わせ
を考慮すると、シリコンとガラスの相性がよいが、ガラ
ス基板に関しては任意の基材の表面にガラスを融着した
ものでも代用できる。また、音叉の材料としてシリコン
に代えて、カーボンを用いることも可能である。その
他、各種構成部材の材料、形状等の具体的な記載は上記
実施の形態に限ることなく、適宜変更が可能である。
ス基板で挟持するのではなく、片側のガラス基板がない
構成としてもよい。この場合、より簡易な構造のジャイ
ロスコープとなる。また、陽極接合法による張り合わせ
を考慮すると、シリコンとガラスの相性がよいが、ガラ
ス基板に関しては任意の基材の表面にガラスを融着した
ものでも代用できる。また、音叉の材料としてシリコン
に代えて、カーボンを用いることも可能である。その
他、各種構成部材の材料、形状等の具体的な記載は上記
実施の形態に限ることなく、適宜変更が可能である。
【００５４】さらに、上記実施の形態ではジャイロスコ
ープの例を挙げたが、本発明は、例えば加速度センサ、
圧力センサ等、ジャイロスコープ以外の任意の静電容量
検出型センサに適用が可能である。特に片持ち梁やダイ
ヤフラム等の構造体を予め運動（振動）させておくタイ
プのセンサにおいて、駆動用電極−検出用電極間、もし
くはこれら電極にそれぞれ接続された駆動用線路部−検
出用線路部間に、本発明特有の遮蔽部材を設けることに
より、静電誘導による電気的ノイズの発生が抑制され、
Ｓ／Ｎ比の向上、ひいては検出感度の向上を実現するこ
とができる。
ープの例を挙げたが、本発明は、例えば加速度センサ、
圧力センサ等、ジャイロスコープ以外の任意の静電容量
検出型センサに適用が可能である。特に片持ち梁やダイ
ヤフラム等の構造体を予め運動（振動）させておくタイ
プのセンサにおいて、駆動用電極−検出用電極間、もし
くはこれら電極にそれぞれ接続された駆動用線路部−検
出用線路部間に、本発明特有の遮蔽部材を設けることに
より、静電誘導による電気的ノイズの発生が抑制され、
Ｓ／Ｎ比の向上、ひいては検出感度の向上を実現するこ
とができる。
【００５５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
静電容量検出型センサおよびジャイロスコープによれ
ば、駆動用電極と検出用電極との間、もしくは駆動用線
路部と検出用線路部との間にこれら電極間もしくは線路
部間を静電的に遮蔽する遮蔽部材を設けたことによっ
て、静電誘導による電気的ノイズの発生が防止されるの
で、Ｓ／Ｎ比の向上、ひいては検出感度の向上を図るこ
とができる。そして、本発明のジャイロスコープの使用
により、応答性に優れた、例えばパソコンの座標入力装
置等の小型の入力装置を実現することができる。
静電容量検出型センサおよびジャイロスコープによれ
ば、駆動用電極と検出用電極との間、もしくは駆動用線
路部と検出用線路部との間にこれら電極間もしくは線路
部間を静電的に遮蔽する遮蔽部材を設けたことによっ
て、静電誘導による電気的ノイズの発生が防止されるの
で、Ｓ／Ｎ比の向上、ひいては検出感度の向上を図るこ
とができる。そして、本発明のジャイロスコープの使用
により、応答性に優れた、例えばパソコンの座標入力装
置等の小型の入力装置を実現することができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態のジャイロスコー
プを示す分解斜視図である。
プを示す分解斜視図である。
【図２】 同、組み合わせた状態を示す斜視図である。
【図３】 図２のIII−III線に沿う側断面図である。
【図４】 図２のIV−IV線に沿う正断面図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態のジャイロスコー
プを示す平面図である。
プを示す平面図である。
【図６】 （ａ）従来のジャイロスコープの電極取り出
し部の構成を示す模式図、（ｂ）本発明のジャイロスコ
ープの電極取り出し部の構成を示す模式図、である。
し部の構成を示す模式図、（ｂ）本発明のジャイロスコ
ープの電極取り出し部の構成を示す模式図、である。
【図７】 本発明の第３の実施の形態であるペン型マウ
スを示す斜視図である。
スを示す斜視図である。
【図８】 同、ペン型マウスに用いた２個のジャイロス
コープの配置を示す平面図である。
コープの配置を示す平面図である。
【図９】 同、ペン型マウスを用いて操作を行うパソコ
ン画面を示す正面図である。
ン画面を示す正面図である。
【図１０】 従来の静電容量式加速度センサの一例を示
す断面図である。
す断面図である。
１，２５ ジャイロスコープ ２ 上側ガラス基板（基材） ３ 下側ガラス基板（基材） ４ 駆動用電極 ５ 検出用電極 ６ 音叉 ７ 駆動用フィードスルー（駆動用線路部） ８ 検出用フィードスルー（検出用線路部） ９ 脚（振動片） １０ 支持部 １１ 枠部 １２ 駆動用配線（駆動用線路部） １３ 検出用配線（検出用線路部） １９ 検出−駆動間遮蔽部（第１の遮蔽部材） ２０ 検出−検出間遮蔽部（第２の遮蔽部材） ２１ 駆動−駆動間遮蔽部（第２の遮蔽部材） ２６ 検出−駆動間遮蔽配線（第１の遮蔽部材） ３０ ペン型マウス（入力装置）
フロントページの続き (72)発明者 篠原 英司 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 江刺 正喜 宮城県仙台市太白区八木山南一丁目11−９ Ｆターム(参考） 2F105 AA02 AA10 BB02 BB03 CC01 CD03 CD13 CD20
Claims (11)
- 【請求項１】 構造体と、該構造体を駆動する少なくと
も一つの駆動用電極と、該駆動用電極に駆動信号を供給
する少なくとも一つの駆動用線路部と、前記駆動用電極
により駆動された前記構造体の変位を静電容量の変化に
基づいて検出する少なくとも一つの検出用電極と、該検
出用電極からの検出信号を伝送する少なくとも一つの検
出用線路部とを備え、前記駆動用電極と前記検出用電極
との間、もしくは前記駆動用線路部と前記検出用線路部
との間に、これら電極間もしくは線路部間を静電的に遮
蔽する遮蔽部材が設けられたことを特徴とする静電容量
検出型センサ。 - 【請求項２】 振動片と、前記振動片と対向して設けら
れ、前記振動片を駆動する駆動用電極と、該駆動用電極
に駆動信号を供給する駆動用線路部と、前記振動片と対
向して設けられ、前記振動片の駆動方向と直交する方向
の変位を検出する検出用電極と、該検出用電極からの検
出信号を伝送する検出用線路部とを備え、前記駆動用電
極と前記検出用電極との間、もしくは前記駆動用線路部
と前記検出用線路部との間に、これら電極間もしくは線
路部間を静電的に遮蔽する第１の遮蔽部材が設けられた
ことを特徴とするジャイロスコープ。 - 【請求項３】 前記振動片、前記駆動用線路部、前記検
出用線路部および前記第１の遮蔽部材がともに同一平面
上に形成されたことを特徴とする請求項２記載のジャイ
ロスコープ。 - 【請求項４】 前記振動片、前記駆動用線路部、前記検
出用線路部および前記第１の遮蔽部材がともに同じ導電
性材料からなることを特徴とする請求項２または３記載
のジャイロスコープ。 - 【請求項５】 前記駆動用電極と前記検出用電極とが前
記振動片と対向して配置された基材上に設けられ、該基
材上の前記駆動用電極と前記検出用電極との間、もしく
は前記駆動用線路部と前記検出用線路部との間に、前記
第１の遮蔽部材が設けられたことを特徴とする請求項２
記載のジャイロスコープ。 - 【請求項６】 振動片と、前記振動片と対向して設けら
れ、前記振動片を駆動する駆動用電極と、該駆動用電極
に駆動信号を供給する駆動用線路部と、前記振動片と対
向して設けられ、前記振動片の駆動方向と直交する方向
の変位を検出する検出用電極と、該検出用電極からの検
出信号を伝送する検出用線路部とを備え、前記駆動用電
極または前記検出用電極の少なくとも一方が互いに分離
された複数の電極からなり、これら複数の電極の隣接す
る電極間、もしくは該隣接する電極にそれぞれ接続され
る線路部間に、これら電極間もしくは線路部間を静電的
に遮蔽する第２の遮蔽部材が設けられたことを特徴とす
るジャイロスコープ。 - 【請求項７】 前記振動片、前記複数の電極にそれぞれ
接続される線路部および前記第２の遮蔽部材がともに同
一平面上に形成されたことを特徴とする請求項６記載の
ジャイロスコープ。 - 【請求項８】 前記振動片、前記複数の電極にそれぞれ
接続される線路部および前記第２の遮蔽部材がともに同
じ導電性材料からなることを特徴とする請求項６または
７記載のジャイロスコープ。 - 【請求項９】 前記駆動用電極と前記検出用電極とが前
記振動片と対向して配置された基材上に設けられ、前記
基材上の前記複数の電極の隣接する電極間、もしくは該
隣接する電極にそれぞれ接続される線路部間に、前記第
２の遮蔽部材が設けられたことを特徴とする請求項６記
載のジャイロスコープ。 - 【請求項１０】 前記導電性材料がシリコンであること
を特徴とする請求項４または８記載のジャイロスコー
プ。 - 【請求項１１】 請求項２ないし１０のいずれか一項に
記載のジャイロスコープを用いたことを特徴とする入力
装置。
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