JP2009085729A - センサ素子および物理センサ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサ素子1は、互いに逆向きに形成された第1の櫛歯電極132,133および第2の櫛歯電極134,135を有し、ベース部14に弾性的に支持されるとともに櫛歯の凹凸方向に振動する振動部13と、第1の櫛歯電極132,133と噛合する第3の櫛歯電極112,113を有し、ベース部14に固定された固定部11と、第2の櫛歯電極134,135と噛合する第4の櫛歯電極122,123を有し、ベース部14に弾性的に支持されて外力の作用により櫛歯の凹凸方向に変位する可動部12とを備える。
【選択図】図2
Description
請求項2の発明は、請求項1に記載のセンサ素子において、固定部、振動部および可動部を、フォトリソグラフィー法によりSOIウエハ上に一体に形成したものである。
請求項3の発明による物理センサ装置は、請求項1または2に記載のセンサ素子と、振動部を振動駆動するための電圧を、第3の櫛歯電極と第4の櫛歯電極との間に印加する駆動部と、振動部の振動状態の変化に基づいて可動部の変位を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3に記載の物理センサ装置において、検出部は、振動状態の変化によるセンサ素子および駆動部を含む系のイミタンスの変化に基づいて、可動部の変位を検出するようにしたものである。
請求項5の発明は、請求項3に記載の物理センサ装置において、駆動部は、センサ素子が有する電気的等価回路を帰還回路として用いることにより自励発振させ、その自励発振により振動部を振動させる増幅器を備える。
請求項6の発明は、請求項5に記載の物理センサ装置において、振動状態の変化としての振動周波数の変化に基づいて、可動部の変位を検出するようにしたものである。
図6は本実施の形態の変形例を示す図であり、センサ1および駆動部7を示すブロック図である。上述した実施の形態では、駆動部7に交流電源72を設けて可動部13を励振させたが、変形例では、センサ1の連成櫛歯アクチュエータ(静電アクチュエータ)を共振回路とし、その出力を増幅器23を介してフィードバックすることにより、自励発振させるようにした。そして、自励発振するセンサ1の振動状態の変化を、例えば周波数変化として検出することにより、可動部12の変位を検出することができる。
Claims (6)
- 互いに逆向きに形成された第1および第2の櫛歯電極を有し、ベース部に弾性的に支持されるとともに櫛歯の凹凸方向に振動する振動部と、
前記第1の櫛歯電極と噛合する第3の櫛歯電極を有し、前記ベース部に固定された固定部と、
前記第2の櫛歯電極と噛合する第4の櫛歯電極を有し、前記ベース部に弾性的に支持されて外力の作用により櫛歯の凹凸方向に変位する可動部とを備えたことを特徴とするセンサ素子。 - 請求項1に記載のセンサ素子において、
前記固定部、前記振動部および前記可動部を、フォトリソグラフィー法によりSOIウエハ上に一体に形成したことを特徴とするセンサ素子。 - 請求項1または2に記載のセンサ素子と、
前記振動部を振動駆動するための電圧を、前記第3の櫛歯電極と前記第4の櫛歯電極との間に印加する駆動部と、
前記振動部の振動状態の変化に基づいて前記可動部の変位を検出する検出部とを備えたことを特徴とする物理センサ装置。 - 請求項3に記載の物理センサ装置において、
前記検出部は、前記振動状態の変化による前記センサ素子および前記駆動部を含む系のイミタンスの変化に基づいて、前記可動部の変位を検出することを特徴とする物理センサ装置。 - 請求項3に記載の物理センサ装置において、
前記駆動部は、前記センサ素子が有する電気的等価回路を帰還回路として用いることにより自励発振させ、その自励発振により前記振動部を振動させる増幅器を備えることを特徴とする物理センサ装置。 - 請求項5に記載の物理センサ装置において、
前記検出部は、前記振動状態の変化としての振動周波数の変化に基づいて、前記可動部の変位を検出することを特徴とする物理センサ装置。
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