JP2009139171A - 微小構造体の変位量測定装置および変位量測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】微小構造体1は、第1電極2および第2電極3とを含む固定部電極4と、固定部電極4に対向して配置される可動部電極5とを有する。バイアス発生回路20は、第2電極3と可動部電極5との間から取出される容量変化に基づく検出信号にノイズ信号の影響を少なくするように第1電極2と可動部電極5との間にバイアス信号を印加する。C/V変換回路30は、第2電極3と可動部電極5との間から取出された容量変化を電圧に変換し、検出回路40はその電圧に基づいて、可動部電極5の変位を検出する。
【選択図】図1
Description
Claims (12)
- 第1電極および第2電極を含む固定部電極と、前記固定部電極に対向して配置される可動部電極とを有する微小構造体の変位量測定装置であって、
前記第2電極と前記可動部電極との間から取出される検出信号にノイズ信号の影響を少なくするように前記第1電極と前記可動部電極との間にバイアス信号を印加するバイアス信号印加手段と、
前記第2電極と前記可動部電極との間から取出された検出信号に基づいて、前記可動部電極の変位を検出する検出手段とを備える、微小構造体の変位量測定装置。 - 前記固定部電極の前記第1電極と、前記第2電極は分離して設けられている、請求項1に記載の微小構造体の変位量測定装置。
- 前記バイアス信号印加手段は、前記可動部電極が作動するまでバイアス信号を印加し、作動後はバイアス信号の印加を停止し、
前記検出手段は、前記バイアス信号の印加が停止された後、前記可動部電極が減衰振動することにより出力される変位信号を検出する、請求項1または2に記載の微小構造体の変位量測定装置。 - 前記バイアス信号印加手段は、前記第1電極と前記可動部電極との間に前記バイアス信号を印加した後、前記第2電極と前記可動部電極との間に前記バイアス信号を印加し、
前記検出手段は、前記第1電極と前記可動部電極との間から取出された検出信号と、前記第2電極と前記可動部電極との間から取出された検出信号との差分を検出して、前記可動部電極の共振に起因した信号を検出する、請求項1から3のいずれかに記載の微小構造体の変位量測定装置。 - 前記バイアス信号印加手段は、一定電位からレベルが変化する直流バイアス信号または時間的に電位が変動する交流バイアス信号を前記第1電極と前記可動部電極との間に印加する、請求項1から4のいずれかに記載の微小構造体の変位量測定装置。
- 前記第1および第2電極は、前記可動部電極に対して前記第1の方向に対向して配置され、
前記可動部電極に対して、前記第1の方向とは異なる第2の方向に対向して配置される第3および第4電極を含み、
前記バイアス信号印加手段は、前記第1電極と前記可動部電極との間に前記バイアス信号を印加して励振することに加えて、前記第3電極と前記可動部電極との間にバイアス信号を印加して前記可動部電極を変位させ、
前記検出手段は、前記第4電極と前記可動部電極との間から取出される検出信号に基づいて、前記可動部電極の前記第2の方向の変位を検出する、請求項1から5のいずれかに記載の微小構造体の変位量測定装置。 - 前記検出手段は、前記第1電極と前記可動部電極との間に印加されるバイアス信号に同期して前記可動部電極の前記第2の方向の変位を検出する同期検波手段を含む、請求項6に記載の微小構造体の変位量測定装置。
- 前記バイアス信号印加手段は、ランダムなノイズ信号を含むランダム信号を前記バイアス信号として前記第1電極と前記可動部電極との間に印加し、
前記検出手段は、前記ランダム信号に応じて前記可動部電極が共振することにより前記第2電極と前記可動部電極との間から出力される変位信号を検出する、請求項1から7のいずれかに記載の微小構造体の変位量測定装置。 - 第1電極および第2電極を含む固定部電極と、前記固定部電極に対向して配置される可動部電極とを有する微小構造体の変位量測定装置であって、
前記第1電極と前記可動部電極との間にバイアス信号を印加するバイアス信号印加手段と、
前記第2電極と前記可動部電極との間から取出されたノイズ成分を含む検出信号を抽出する第1の信号抽出手段と、
前記可動部電極を固定した状態で、前記第1電極と前記可動部電極との間に前記バイアス信号を印加して、前記第2電極と前記可動部電極との間で前記ノイズ成分に対応する信号を抽出する第2の信号抽出手段と、
前記第1の信号抽出手段で抽出されたノイズ成分を含む検出信号から、前記第2の信号抽出手段によって抽出された前記ノイズ成分に対応する信号を差し引いて前記可動部電極の変位を検出する検出手段とを備える、微小構造体の変位量測定装置。 - 前記第2の信号抽出手段は、前記ノイズ成分を抽出するために別途設けられ、前記可動部電極に対応し、同一構造および同一の位置関係で配置された擬似可動部電極を有する擬似微小構造体を含む、請求項9に記載の微小構造体の変位量測定装置。
- 第1電極および第2電極を含む固定部電極と、前記固定部電極に対向して配置される可動部電極とを有する微小構造体の変位量測定方法であって、
前記第2電極と前記可動部電極との間から取出される検出信号にノイズ信号の影響を少なくするように前記第1電極と前記可動部電極との間にバイアス信号を印加するステップと、
前記第2電極と前記可動部電極との間から取出された検出信号に基づいて、前記可動部電極の変位を検出するステップとを備える、微小構造体の変位量測定方法。 - 第1電極および第2電極を含む固定部電極と、前記固定部電極に対向して配置される可動部電極とを有する微小構造体の変位量測定方法であって、
前記第1電極と前記可動部電極との間にバイアス信号を印加するステップと、
前記第2電極と前記可動部電極との間から取出されたノイズ成分を含む検出信号を抽出するステップと、
前記可動部電極を固定した状態で、前記第1電極と前記可動部電極との間にバイアス信号を印加して前記ノイズ成分に対応する信号を抽出するステップと、
前記ノイズ成分を含む検出信号から前記ノイズ成分に対応する信号を差し引いて、前記可動部電極の変位信号を出力するステップとを含む、微小構造体の変位量測定方法。
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