JP2016099208A - ジャイロセンサー、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】精度良い出力が可能な、ジャイロセンサー、電子機器および移動体等を提供する。
【解決手段】基板と振動体と振動体を振動させる固定駆動電極および可動駆動電極と振動体の振動状態を検出する固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８と、固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の少なくとも一方からの信号に基づいて駆動信号を生成し固定駆動電極および可動駆動電極の少なくとも一方に駆動信号を出力する駆動回路とを含み、可動モニター電極１１８は、往復運動を行い、往復運動の方向と直交する方向における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０，１６２との間の距離が、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合よりも往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合の方が小さく、前記距離が漸減する。
【選択図】図８

Description

本発明は、ジャイロセンサー、電子機器および移動体等に関する。

近年、例えばシリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて角速度を検出する角速度センサー（ジャイロセンサー）が開発されている。

特許文献１には、モニター電極からの信号に基づいて駆動信号を生成して駆動電極に供給することによって動作するジャイロセンサーが開示されている。

特開平１１−１８３１７８号公報

特許文献１に記載のジャイロセンサーでは、モニター電極からの信号に含まれるノイズ（特に位相ノイズ）が、駆動信号の誤差要因となり、その結果、ジャイロセンサーの出力の誤差要因にもなっていた。

本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、精度良い出力が可能な、ジャイロセンサー、電子機器および移動体等を提供することができる。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本適用例に係るジャイロセンサーは、
基板と、
振動体と、
前記基板上に固定され、前記振動体を振動させる固定駆動電極と、
前記振動体から延出し、前記振動体を振動させる可動駆動電極と、
前記基板上に固定され、前記振動体の振動状態を検出する固定モニター電極と、
前記振動体から延出し、前記振動体の振動状態を検出する可動モニター電極と、
前記固定モニター電極および前記可動モニター電極の少なくとも一方からの信号に基づいて駆動信号を生成し、前記固定駆動電極および前記可動駆動電極の少なくとも一方に前記駆動信号を出力する駆動回路と、
を含み、
前記可動モニター電極は、前記固定モニター電極と対向して設けられ、往復運動を行い、
前記往復運動の方向と直交する方向における前記可動モニター電極と前記固定モニター電極との間の距離が、前記可動モニター電極が前記往復運動の中心に位置する場合よりも、前記往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合の方が小さく、
前記第１終端に向かう少なくとも一部の区間において、前記距離が漸減する、
ことを特徴とする、ジャイロセンサーである。

このようなジャイロセンサーによれば、往復運動の終端（第１終端）で、固定モニター電極と可動モニター電極との間の容量が大きくなるので、インピーダンスが小さくなる。したがって、固定モニター電極および可動モニター電極の少なくとも一方からの電流信号が０近傍（位相０度または１８０度近傍）における電流波形の傾きが大きくなる。その結果、固定モニター電極および可動モニター電極の少なくとも一方からの信号に含まれる位相ノイズ（位相のズレによるノイズ）を抑制できる。さらに、第１終端に向かう少なくとも一部の区間において、固定モニター電極と可動モニター電極との距離が漸減するので、段差などのように距離が急激に変化する場合に比べて電流波形の変形（ピークが立つなど）を抑制できる。したがって、精度良い出力が可能なジャイロセンサーを実現できる。

［適用例２］
上述のジャイロセンサーにおいて、
前記距離が、前記可動モニター電極が前記往復運動の中心に位置する場合よりも、前記往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合の方が小さく、
前記第２終端に向かう少なくとも一部の区間において、前記距離が漸減してもよい。

このようなジャイロセンサーによれば、往復運動の終端（第１終端および第２終端）で、固定モニター電極と可動モニター電極との間の容量が大きくなるので、インピーダンスが小さくなる。したがって、モニター電極からの電流信号が０近傍（位相０度および１８０度近傍）における電流波形の傾きが大きくなる。その結果、固定モニター電極および可動モニター電極からの信号に含まれる位相ノイズ（位相のズレによるノイズ）を抑制できる。さらに、第２終端に向かう少なくとも一部の区間において、固定モニター電極と可動モニター電極との距離が漸減するので、段差などのように距離が急激に変化する場合に比べて電流波形の変形（ピークが立つなど）を抑制できる。したがって、精度良い出力が可能なジャイロセンサーを実現できる。

［適用例３］
上述のジャイロセンサーにおいて、
前記固定モニター電極は、前記可動モニター電極の一方側および他方側に設けられ、
前記可動モニター電極は、前記固定モニター電極間で前記往復運動を行ってもよい。

このようなジャイロセンサーによれば、往復運動の終端（第１終端および第２終端）で、固定モニター電極と可動モニター電極との間の容量が大きくなるので、インピーダンスが小さくなる。したがって、モニター電極からの電流信号が０近傍（位相０度および１８０度近傍）における電流波形の傾きが大きくなる。その結果、固定モニター電極および可動モニター電極からの信号に含まれる位相ノイズ（位相のズレによるノイズ）を抑制できる。したがって、精度良い出力が可能なジャイロセンサーを実現できる。

［適用例４］
上述のジャイロセンサーにおいて、
前記基板上に固定され、前記振動体の振動に応じて変化する信号を検出する固定検出電極と、
前記振動体から延出し、前記振動体の振動に応じて変化する信号を検出する可動検出電極と、
前記固定検出電極および前記可動検出電極の少なくとも一方からの信号を、前記固定モニター電極および前記可動モニター電極の少なくとも一方からの信号に基づいて同期検波する同期検波回路を含む検出回路と、
をさらに含んでもよい。

このようなジャイロセンサーによれば、固定モニター電極および可動モニター電極の少なくとも一方からの信号に含まれる位相ノイズ（位相のズレによるノイズ）を抑制できるので、精度良く同期検波を行うことができる。したがって、精度良い出力が可能なジャイロセンサーを実現できる。

［適用例５］
本適用例に係る電子機器は、
上述のいずれかのジャイロセンサーを含むことを特徴とする電子機器である。

［適用例６］
本適用例に係る移動体は、
上述のいずれかのジャイロセンサーを含むことを特徴とする移動体である。

これらの電子機器および移動体によれば、精度良い出力が可能なジャイロセンサーを含んでいるので、精度良く動作できる電子機器および移動体を実現できる。

本実施形態に係るセンサーデバイスに含まれる機能素子を模式的に示す平面図。 本実施形態に係るセンサーデバイスに含まれる機能素子を模式的に示す断面図である。 本実施形態に係るセンサーデバイスの動作を説明するための図。 本実施形態に係るセンサーデバイスの動作を説明するための図。 本実施形態に係るセンサーデバイスの動作を説明するための図。 本実施形態に係るセンサーデバイスの動作を説明するための図。 本実施形態に係るジャイロセンサーの回路図。 図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、第１具体例における固定モニター電極および可動モニター電極の構成を示す平面図。 図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、比較例における固定モニター電極および可動モニター電極１１８の構成を示す平面図。 図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、可動モニター電極のＸ座標に対する規格化電流値を示すグラフ。 図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、第２具体例における固定モニター電極および可動モニター電極の構成を示す平面図。 図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、第３具体例における固定モニター電極および可動モニター電極の構成を示す平面図。 図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、第４具体例における固定モニター電極および可動モニター電極の構成を示す平面図。 本実施形態に係る電子機器の機能ブロック図。 図１５（Ａ）は、電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図、図１５（Ｂ）は、電子機器の一例としての腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図。 本実施形態に係る移動体の一例を示す図（上面図）。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．ジャイロセンサー
１−１．センサーデバイス
まず、本実施形態に係るジャイロセンサー１に含まれるセンサーデバイス１００について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るセンサーデバイス１００に含まれる機能素子１０２を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係るセンサーデバイス１００に含まれる機能素子１０２を模式的に示す断面図である。なお、図１では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。

以下で詳述されるように、本実施形態におけるセンサーデバイス１００は、基板１０と、振動体１１２と、固定駆動電極１３０および固定駆動電極１３２と、可動駆動電極１１６と、固定モニター電極１６０および固定モニター電極１６２と、可動モニター電極１１８と、固定検出電極１４０および固定検出電極１４２と、可動検出電極１２６と、を含むことができる。

センサーデバイス１００は、図１〜図２に示すように、基板１０と、機能素子１０２と、蓋体６０と、を含むことができる。なお、便宜上、図１では、基板１０および蓋体６０を省略して図示している。

基板１０の材質は、例えば、ガラス、シリコンである。基板１０は、図２に示すように、第１面１１と、第１面１１と反対側の第２面１２と、を有している。図示の例では、第１面１１および第２面１２は、ＸＹ平面と平行な面である。

機能素子１０２は、基板１０上に（基板１０の第１面１１に）設けられている。以下では、機能素子１０２が、Ｚ軸回りの角速度を検出するジャイロセンサー素子（静電容量型ＭＥＭＳジャイロセンサー素子）である例について説明する。

機能素子１０２は、図１に示すように、第１構造体１０６および第２構造体１０８を有している。第１構造体１０６および第２構造体１０８は、Ｘ軸に沿って互いに連結されている。第１構造体１０６は、第２構造体１０８よりも−Ｘ方向側に位置している。構造体１０６，１０８は、図１に示すように、例えば、両者の境界線Ｂ（Ｙ軸に沿った直線）に対して、対称となる形状を有している。なお、図示はしないが、機能素子１０２は、第２構造体１０８を有しておらず、第１構造体１０６によって構成されていてもよい。

各構造体１０６，１０８は、図１に示すように、振動体１１２と、第１バネ部１１４と、可動駆動電極１１６と、変位部１２２と、第２バネ部１２４と、固定駆動電極１３０，１３２と、可動振動検出電極１１８，１２６と、固定振動検出電極１４０，１４２，１６０，１６２と、固定部１５０と、を有することができる。可動振動検出電極１１８，１２６は、可動モニター電極１１８と、可動検出電極１２６と、に分類される。固定振動検出電極１４０，１４２，１６０，１６２は、固定検出電極１４０，１４２と、固定モニター電極１６０，１６２と、に分類される。

振動体１１２，バネ部１１４，１２４，可動駆動電極１１６、可動モニター電極１１８、変位部１２２、可動検出電極１２６、および固定部１５０は、例えば、基板１０に接合されたシリコン基板（図示せず）を加工することにより、一体に形成されている。これにより、シリコン半導体デバイスの製造に用いられる微細な加工技術の適用が可能となり、機能素子１０２の小型化を図ることができる。機能素子１０２の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。

振動体１１２は、例えば、枠状（フレーム状）の形状を有している。振動体１１２の内
側には、変位部１２２、可動検出電極１２６、および固定検出電極１４０，１４２が設けられている。

第１バネ部１１４は、一端が振動体１１２に接続され、他端が固定部１５０に接続されている。固定部１５０は、基板１０上に（基板１０の第１面１１に）固定されている。すなわち、固定部１５０の下方には、凹部１４が設けられていない。振動体１１２は、第１バネ部１１４を介して、固定部１５０により支持されている。図示の例では、第１バネ部１１４は、第１構造体１０６および第２構造体１０８において、４つずつ設けられている。なお、第１構造体１０６と第２構造体１０８との境界線Ｂ上の固定部１５０は、設けられていなくてもよい。

第１バネ部１１４は、Ｘ軸方向に振動体１１２を変位し得るように構成されている。より具体的には、第１バネ部１１４は、Ｙ軸方向に（Ｙ軸に沿って）往復しながらＸ軸方向に（Ｘ軸に沿って）延出する形状を有している。なお、第１バネ部１１４は、振動体１１２をＸ軸に沿って振動させることができれば、その数は特に限定されない。

可動駆動電極１１６は、振動体１１２に接続されている。可動駆動電極１１６は、振動体１１２から＋Ｙ方向および−Ｙ方向に延出している。可動駆動電極１１６は、複数設けられ、複数の可動駆動電極１１６は、Ｘ軸方向に配列されていてもよい。可動駆動電極１１６は、振動体１１２の振動に伴い、Ｘ軸に沿って振動することができる。

固定駆動電極１３０，１３２は、基板１０上に（基板１０の第１面１１に）固定され、振動体１１２の＋Ｙ方向側、および振動体１１２の−Ｙ方向側に設けられている。

固定駆動電極１３０，１３２は、可動駆動電極１１６と対向し、可動駆動電極１１６を挟んで設けられている。より具体的には、可動駆動電極１１６を挟む固定駆動電極１３０，１３２において、第１構造体１０６では、可動駆動電極１１６の−Ｘ方向側に固定駆動電極１３０が設けられ、可動駆動電極１１６の＋Ｘ方向側に固定駆動電極１３２が設けられている。第２構造体１０８では、可動駆動電極１１６の＋Ｘ方向側に固定駆動電極１３０が設けられ、可動駆動電極１１６の−Ｘ方向側に固定駆動電極１３２が設けられている。

図１に示す例では、固定駆動電極１３０，１３２は、櫛歯状の形状を有しており、可動駆動電極１１６は、固定駆動電極１３０，１３２の櫛歯の間に挿入可能な形状を有している。固定駆動電極１３０，１３２は、可動駆動電極１１６の数に応じて、複数設けられ、Ｘ軸方向に配列されていてもよい。固定駆動電極１３０，１３２および可動駆動電極１１６は、振動体１１２を振動させるための電極である。

可動モニター電極１１８は、振動体１１２に接続されている。可動モニター電極１１８は、振動体１１２から＋Ｙ方向および−Ｙ方向に延出している。図１に示す例では、可動モニター電極１１８は、第１構造体１０６の振動体１１２の＋Ｙ方向側、および第２構造体１０８の振動体１１２の＋Ｙ方向側に、１つずつ設けられ、可動モニター電極１１８の間に、複数の可動駆動電極１１６が配列されている。さらに、可動モニター電極１１８は、第１構造体１０６の振動体１１２の−Ｙ方向側、および第２構造体１０８の振動体１１２の−Ｙ方向側に、１つずつ設けられ、可動モニター電極１１８の間に、複数の可動駆動電極１１６が配列されている。可動モニター電極１１８の平面形状は、例えば、可動駆動電極１１６の平面形状と同じである。可動モニター電極１１８は、振動体１１２の振動に伴い、Ｘ軸に沿って振動する、すなわち、往復運動することができる。

固定モニター電極１６０，１６２は、基板１０上に（基板１０の第１面１１に）固定さ
れ、振動体１１２の＋Ｙ方向側、および振動体１１２の−Ｙ方向側に設けられている。

固定モニター電極１６０，１６２は、可動モニター電極１１８と対向し、可動モニター電極１１８を挟んで設けられている。より具体的には、可動モニター電極１１８を挟む固定モニター電極１６０，１６２において、第１構造体１０６では、可動モニター電極１１８の−Ｘ方向側に固定モニター電極１６０が設けられ、可動モニター電極１１８の＋Ｘ方向側に固定モニター電極１６２が設けられている。第２構造体１０８では、可動モニター電極１１８の＋Ｘ方向側に固定モニター電極１６０が設けられ、可動モニター電極１１８の−Ｘ方向側に固定モニター電極１６２が設けられている。

固定モニター電極１６０，１６２は、櫛歯状の形状を有しており、可動モニター電極１１８は、固定モニター電極１６０，１６２の櫛歯の間に挿入可能な形状を有している。

固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８は、振動体１１２の振動に応じて変化する信号を検出するため電極であり、振動体１１２の振動状態を検出するための電極である。より具体的には、可動モニター電極１１８がＸ軸に沿って変位することにより、可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の静電容量、および可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の静電容量、が変化する。これにより、固定モニター電極１６０，１６２の電流が変化する。この電流の変化を検出することにより、振動体１１２の振動状態を検出することができる。

なお、固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８のより詳細な構成例については、「１−３．固定モニター電極および可動モニター電極の構成」の項で後述される。

変位部１２２は、第２バネ部１２４を介して、振動体１１２に接続されている。図示の例では、変位部１２２の平面形状は、Ｙ軸に沿った長辺を有する長方形である。なお、図示はしないが、変位部１２２は、振動体１１２の外側に設けられていてもよい。

第２バネ部１２４は、Ｙ軸方向に変位部１２２を変位し得るように構成されている。より具体的には、第２バネ部１２４は、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出する形状を有している。なお、第２バネ部１２４は、変位部１２２をＹ軸に沿って変位させることができれば、その数は特に限定されない。

可動検出電極１２６は、変位部１２２に接続されている。可動検出電極１２６は、例えば、複数設けられている。可動検出電極１２６は、変位部１２２から＋Ｘ方向および−Ｘ方向に延出している。

固定検出電極１４０，１４２は、基板１０上に（基板１０の第１面１１に）固定されている。より具体的には、固定検出電極１４０，１４２は、一端が基板１０上に固定され、他端が自由端として変位部１２２側に延出している。

固定検出電極１４０，１４２は、可動検出電極１２６と対向し、可動検出電極１２６を挟んで設けられている。より具体的には、可動検出電極１２６を挟む固定検出電極１４０，１４２において、第１構造体１０６では、可動検出電極１２６の−Ｙ方向側に固定検出電極１４０が設けられ、可動検出電極１２６の＋Ｙ方向側に固定検出電極１４２が設けられている。第２構造体１０８では、可動検出電極１２６の＋Ｙ方向側に固定検出電極１４０が設けられ、可動検出電極１２６の−Ｙ方向側に固定検出電極１４２が設けられている。

図１に示す例では、固定検出電極１４０，１４２は、複数設けられ、Ｙ軸に沿って交互に配列されている。固定検出電極１４０，１４２および可動検出電極１２６は、振動体１１２の振動に応じて変化する信号（静電容量）を検出するための電極である。

蓋体６０は、図２に示すように、基板１０上に設けられている。基板１０および蓋体６０は、パッケージを構成することができる。基板１０および蓋体６０は、キャビティー６２を形成することができ、キャビティー６２に機能素子１０２を収容することができる。キャビティー６２は、例えば、真空で密閉されている。蓋体６０の材質は、例えば、シリコン、ガラスである。

次に、センサーデバイス１００の動作について説明する。図３〜図６は、センサーデバイス１００の動作を説明するための図である。なお、図３〜図６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。また、便宜上、図３〜図６では、機能素子１０２以外の部材の図示を省略し、さらに、可動駆動電極１１６、可動モニター電極１１８、可動検出電極１２６、固定駆動電極１３０，１３２、固定検出電極１４０，１４２、および固定モニター電極１６０，１６２の図示を省略し、機能素子１０２を簡略化して図示している。

可動駆動電極１１６と固定駆動電極１３０，１３２との間に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、可動駆動電極１１６と固定駆動電極１３０，１３２との間に、静電力を発生させることができる（図１参照）。これにより、図３および図４に示すように、第１バネ部１１４をＸ軸に沿って伸縮させることができ、振動体１１２をＸ軸に沿って振動させることができる。

より具体的には、固定電位配線４０を介して可動駆動電極１１６に、一定の電位Ｖｒを与える。さらに、駆動配線２０を介して固定駆動電極１３０に、Ｖｒを基準として第１交流電圧を印加する。また、駆動配線２１を介して固定駆動電極１３２に、電位Ｖｒを基準として、第１交流電圧と位相が１８０度ずれた第２交流電圧を印加する。

ここで、可動駆動電極１１６を挟む固定駆動電極１３０，１３２において、第１構造体１０６では、可動駆動電極１１６の−Ｘ方向側に固定駆動電極１３０が設けられ、可動駆動電極１１６の＋Ｘ方向側に固定駆動電極１３２が設けられている（図１参照）。第２構造体１０８では、可動駆動電極１１６の＋Ｘ方向側に固定駆動電極１３０が設けられ、可動駆動電極１１６の−Ｘ方向側に固定駆動電極１３２が設けられている（図１参照）。そのため、第１交流電圧および第２交流電圧によって、第１構造体１０６の振動体１１２ａ、および第２構造体１０８の振動体１１２ｂを、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸に沿って振動させることができる。図３に示す例では、振動体１１２ａは、α１方向に変位し、振動体１１２ｂは、α１方向と反対のα２方向に変位している。図４に示す例では、振動体１１２ａは、α２方向に変位し、振動体１１２ｂは、α１方向に変位している。

なお、変位部１２２は、振動体１１２の振動に伴い、Ｘ軸に沿って変位する。同様に、可動検出電極１２６（図１参照）は、振動体１１２の振動に伴い、Ｘ軸に沿って変位する。

図５および図６に示すように、振動体１１２ａ，１１２ｂがＸ軸に沿って振動を行っている状態で、機能素子１０２にＺ軸回りの角速度ωが加わると、コリオリの力が働き、変位部１２２は、Ｙ軸に沿って変位する。すなわち、振動体１１２ａに接続された変位部１２２ａ、および振動体１１２ｂに接続された変位部１２２ｂは、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に変位する。図５に示す例では、変位部１２２ａは、β１方向に変位し、変位部１
２２ｂは、β１方向と反対のβ２方向に変位している。図６に示す例では、変位部１２２ａは、β２方向に変位し、第２変位部１２２ｂは、β１方向に変位している。

変位部１２２ａ，１２２ｂがＹ軸に沿って変位することにより、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間の距離は、変化する（図１参照）。同様に、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間の距離は、変化する（図１参照）。そのため、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間の静電容量は、変化する。同様に、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間の静電容量は、変化する。

センサーデバイス１００では、検出配線３０および固定電位配線４０を介して、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間に電圧を印加することにより、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間の静電容量の変化量を検出することができる（図１参照）。さらに、検出配線３１および固定電位配線４０を介して、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間に電圧を印加することにより、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間の静電容量の変化量を検出することができる（図１参照）。このようにして、センサーデバイス１００は、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０，１４２との間の静電容量の変化量により、Ｚ軸回りの角速度ωを求めることができる。

さらに、センサーデバイス１００では、振動体１１２ａ，１１２ｂがＸ軸に沿って振動することにより、可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の距離は、変化する（図１参照）。同様に、可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の距離は、変化する（図１参照）。そのため、可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の静電容量は、変化する。同様に、可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の静電容量は、変化する。これに伴い、固定モニター電極１６０，１６２に流れる電流は変化する。この電流の変化によって、振動体１１２ａ，１１２ｂの振動状態を検出する（モニターする）ことができる。

１−２．駆動回路および検出回路
図７は、本実施形態に係るジャイロセンサー１の回路図である。ジャイロセンサー１は、上述のセンサーデバイス１００と、駆動回路２００と、検出回路３００と、を含んで構成されている。

駆動回路２００は、固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の少なくとも一方からの信号に基づいて駆動信号を生成し、固定駆動電極１３０，１３２および可動駆動電極１１６の少なくとも一方に駆動信号を出力する。本実施形態においては、駆動回路２００は、固定モニター電極１６０，１６２からの信号に基づいて駆動信号を生成し、固定駆動電極１３０，１３２および可動駆動電極１１６に駆動信号を出力する。

駆動回路２００は、駆動信号を出力してセンサーデバイス１００を駆動し、センサーデバイス１００からフィードバック信号を受ける。これによりセンサーデバイス１００を励振させる。検出回路３００は、駆動信号により駆動されるセンサーデバイス１００からの検出信号を受け、検出信号からコリオリの力に基づく角速度成分を抽出する。

本実施形態における駆動回路２００は、増幅回路２０２、フィルター回路２０４、ＡＧＣ（自動利得制御回路）２０６および増幅回路２０８を含んで構成されている。

センサーデバイス１００の振動体１１２が振動すると、容量変化に基づく電流がフィードバック信号として固定モニター電極１６０，１６２から出力され、増幅回路２０２に入力される。増幅回路２０２は、振動体１１２の振動周波数と同一の周波数の交流電圧信号を出力する。

増幅回路２０２から出力された交流電圧信号は、フィルター回路２０４に入力される。フィルター回路２０４は、入力される交流電圧信号から不要な周波数成分を除去する。フィルター回路２０４としては、例えば、バンドパスフィルターを採用できる。

フィルター回路２０４から出力された交流電圧信号はＡＧＣ（自動利得制御回路）２０４に入力される。ＡＧＣ２０４は、入力された交流電圧信号の振幅を一定値に保持するように利得を制御し、利得制御後の交流電圧信号を増幅回路２０８と検出回路３００の同期検波回路３０６（後述）に出力する。

増幅回路２０８は、入力される交流電圧信号を増幅して駆動信号を生成し、固定駆動電極１３０，１３２に出力する。この固定駆動電極１３０，１３２に入力される駆動信号（交流電圧信号）によりセンサーデバイス１００が駆動される。

本実施形態における検出回路３００は、増幅回路３０２、移相回路３０４、同期検波回路３０６、フィルター回路３０８および増幅回路３１０を含んで構成されている。

固定検出電極１４０，１４２から出力される信号は、センサーデバイス１００に働くコリオリの力に基づく角速度成分と、センサーデバイス１００の励振振動に基づく自己振動成分（漏れ信号成分）を含んでいる。検出回路３００は、固定検出電極１４０，１４２から出力される信号から角速度成分を抽出する。

センサーデバイス１００の振動体１１２が振動すると、容量変化に基づく電流が固定検出電極１４０，１４２から出力され、増幅回路３０２に入力される。増幅回路３０２は、交流電圧信号を移相回路３０４に出力する。

移相回路３０４は、入力される交流電圧信号の位相を９０度進ませて、同期検波回路３０６に出力する。

同期検波回路３０６は、固定検出電極１４０，１４２および可動検出電極１２６の少なくとも一方からの信号を、固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の少なくとも一方からの信号に基づいて同期検波する。本実施形態においては、同期検波回路３０６は、固定検出電極１４０，１４２からの信号を、固定モニター電極１６０，１６２からの信号に基づいて同期検波する。図７に示される例では、同期検波回路３０６は、移相回路３０４の出力信号をＡＧＣ２０６の出力信号に基づいて同期検波する。同期検波回路３０６で抽出された角速度成分信号は、フィルター回路３０８に入力される。

フィルター回路３０８は、角速度成分信号から高周波成分を除去して直流電圧信号に変換するローパスフィルターで構成されている。フィルター回路３０８は、出力信号を増幅回路３１０に出力する。

増幅回路３１０は、入力される信号を増幅して、角速度に基づく電圧信号出力する。

１−３．固定モニター電極および可動モニター電極の構成
１−３−１．第１具体例
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、第１具体例における固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の構成を示す平面図である。

可動モニター電極１１８は、固定モニター電極１６０，１６２と対向して設けられ、往復運動を行う。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示される例では、可動モニター電極１１８は、
Ｘ軸方向に往復運動を行う。

また、本具体例においては、固定モニター電極１６０，１６２は、可動モニター電極１１８の一方側および他方側に設けられ、可動モニター電極１１８は、固定モニター電極１６０，１６２間で往復運動を行う。図８（Ａ）〜図８（Ｃに示される例では、固定モニター電極１６０は、可動モニター電極１１８のＸ軸の負側に設けられ、固定モニター電極１６２は、可動モニター電極１１８のＸ軸の正側に設けられている。

図８（Ａ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合を示している。図８（Ｂ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合を示している。図８（Ｃ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合を示している。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示される例では、可動モニター電極１１８の往復運動との方向直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合よりも、往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合の方が小さい。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示される例では、固定モニター電極１６０のＹ軸方向の間隔が、Ｘ軸の負側が正側よりも小さくなるように狭窄部１６０ａを有している。そのため、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離を、図８（Ａ）ではｄ０、図８（Ｂ）ではｄ１とすると、ｄ１＜ｄ０となっている。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示される例では、第１終端に向かう少なくとも一部の区間において、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が漸減する区間を有する。本具体例においては、固定モニター電極１６０が、Ｘ軸の負側に向かって固定モニター電極１６０のＹ軸方向の間隔が漸減する狭窄部１６０ａを有することによって実現されている。

図８（Ａ）および図８（Ｃ）に示される例では、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の最短距離が、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合よりも、往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合の方が小さい。

図８（Ａ）および図８（Ｃ）に示される例では、固定モニター電極１６２のＹ軸方向の間隔が、Ｘ軸の正側が負側よりも小さくなるように狭窄部１６２ａを有している。そのため、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の最短距離を、図８（Ａ）ではｄ０、図８（Ｃ）ではｄ２とすると、ｄ２＜ｄ０となっている。

図８（Ａ）および図８（Ｃ）に示される例では、第２終端に向かう少なくとも一部の区間において、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が漸減する区間を有する。本具体例においては、固定モニター電極１６２が、Ｘ軸の正側に向かって固定モニター電極１６２のＹ軸方向の間隔が漸減する狭窄部１６２ａを有することによって実現されている。

図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、比較例における固定モニター電極１６０，１６２および可
動モニター電極１１８の構成を示す平面図である。

図９（Ａ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合を示している。図９（Ｂ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合を示している。図９（Ｃ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合を示している。

図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示される比較例は、固定モニター電極１６０は、段差形状の狭窄部１６０ｘを有している。また、固定モニター電極１６２は、段差形状の狭窄部１６２ｘを有している。他の構成は図８（Ａ）〜図８（Ｃ）と同様である。

図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、可動モニター電極１１８のＸ座標に対する規格化電流値を示すグラフである。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の横軸は往復運動の中心からのＸ方向の変位、縦軸は規格化電流値を表す。規格化電流値は、固定モニター電極１６０，１６２から出力されて駆動回路２００の増幅回路２０２に入力される電流信号の電流値を規格化した値である。

図１０（Ａ）において、第１具体例の場合が実線で示され、ｄ２＝ｄ０の場合（他の比較例の場合）が破線で示されている。図１０（Ａ）には、可動モニター電極１１８が図８（Ａ）に示される状態から図８（Ｃ）に示される状態へ遷移する場合が示されている。

図１０（Ｂ）において、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示される比較例の場合が実線で示され、ｄ２＝ｄ０の場合（他の比較例の場合）が破線で示されている。図１０（Ｂ）には、可動モニター電極１１８が図９（Ａ）に示される状態から図９（Ｃ）に示される状態へ遷移する場合が示されている。

図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示されるように、本具体例の場合には、第２終端の近傍での電流値の傾きが比較例および他の比較例よりも大きくなっている。なお、図８（Ｂ）に示される第１終端の状態においても、第２終端の状態と同様の傾向を示す。

また、図１０（Ｂ）に示される比較例では、Ｘ座標が２の近傍で鋭いピークが立っている。一方、図１０（Ａ）に示される本具体例では、鋭いピークが立っていない。

このように、本具体例のジャイロセンサー１によれば、往復運動の終端（第１終端または第２終端）で、固定モニター電極１６０，１６２と可動モニター電極１１８との間の容量が大きくなるので、インピーダンスが小さくなる。したがって、固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の少なくとも一方からの電流信号が０近傍（位相０度または１８０度近傍）における電流波形の傾きが大きくなる。その結果、固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の少なくとも一方からの信号に含まれる位相ノイズ（位相のズレによるノイズ）を抑制できる。さらに、第１終端に向かう少なくとも一部の区間において、固定モニター電極と可動モニター電極との距離が漸減するので、段差などのように距離が急激に変化する場合に比べて電流波形の変形（ピークが立つなど）を抑制できる。したがって、精度良い出力が可能なジャイロセンサー１を実現できる。

また、本具体例のジャイロセンサー１によれば、往復運動の終端（第１終端および第２終端）で、固定モニター電極１６０，１６２と可動モニター電極１１８との間の容量が大きくなるので、インピーダンスが小さくなる。したがって、固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の少なくとも一方からの電流信号が０近傍（位相０度または１８０度近傍）における電流波形の傾きが大きくなる。その結果、固定モニター電
極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の少なくとも一方からの信号に含まれる位相ノイズ（位相のズレによるノイズ）を抑制できる。さらに、第２終端に向かう少なくとも一部の区間において、固定モニター電極と可動モニター電極との距離が漸減するので、段差などのように距離が急激に変化する場合に比べて電流波形の変形（ピークが立つなど）を抑制できる。したがって、精度良い出力が可能なジャイロセンサー１を実現できる。

また、本具体例のジャイロセンサー１によれば、固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の少なくとも一方からの信号に含まれる位相ノイズ（位相のズレによるノイズ）を抑制できるので、同期検波回路３０６で精度良く同期検波を行うことができる。したがって、精度良い出力が可能なジャイロセンサー１を実現できる。

また、本具体例のジャイロセンサー１によれば、往復運動の中心では固定モニター電極１６０，１６２と可動モニター電極１１８との間隔が広いので、製造が容易である。

１−３−２．第２具体例
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、第２具体例における固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の構成を示す平面図である。第２具体例は、可動モニター電極１１８の形状が第１具体例と異なり、固定モニター電極１６０，１６２の形状は第１具体例と同一である。

可動モニター電極１１８は、固定モニター電極１６０，１６２と対向して設けられ、往復運動を行う。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示される例では、可動モニター電極１１８は、Ｘ軸方向に往復運動を行う。

また、本具体例においては、固定モニター電極１６０，１６２は、可動モニター電極１１８の一方側および他方側に設けられ、可動モニター電極１１８は、固定モニター電極１６０，１６２間で往復運動を行う。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示される例では、固定モニター電極１６０は、可動モニター電極１１８のＸ軸の負側に設けられ、固定モニター電極１６２は、可動モニター電極１１８のＸ軸の正側に設けられている。

図１１（Ａ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合を示している。図１１（Ｂ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合を示している。図１１（Ｃ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合を示している。

図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示される例では、可動モニター電極１１８の往復運動と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合よりも、往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合の方が小さい。

図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示される例では、固定モニター電極１６０のＹ軸方向の間隔が、Ｘ軸の負側が正側よりも小さくなるように狭窄部１６０ａを有している。また、可動モニター電極１１８のＸ軸方向の負側先端近傍におけるＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の中心部よりも狭くなるように幅狭部１１８ａを有している。そのため、可動モニター電極１１８の往復運動と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離を、図１１（Ａ）ではｄ０、図１１（Ｂ）ではｄ１とすると、ｄ１＜ｄ０となっている。

図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示される例では、第１終端に向かう少なくとも一部
の区間において、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が漸減する区間を有する。本具体例においては、固定モニター電極１６０が、Ｘ軸の負側に向かって固定モニター電極１６０のＹ軸方向の間隔が漸減する狭窄部１６０ａを有することによって実現されている。

図１１（Ａ）および図１１（Ｃ）に示される例では、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の最短距離が、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合よりも往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合の方が小さい。

図１１（Ａ）および図１１（Ｃ）に示される例では、固定モニター電極１６２のＹ軸方向の間隔が、Ｘ軸の正側が負側よりも小さくなるように狭窄部１６２ａを有している。また、可動モニター電極１１８のＸ軸方向の正側先端近傍におけるＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の中心部よりも狭くなるように幅狭部１１８ｂを有している。そのため、可動モニター電極１１８の往復運動と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の最短距離を、図１１（Ａ）ではｄ０、図１１（Ｃ）ではｄ２とすると、ｄ２＜ｄ０となっている。

図１１（Ａ）および図１１（Ｃ）に示される例では、第２終端に向かう少なくとも一部の区間において、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が漸減する区間を有する。本具体例においては、固定モニター電極１６２が、Ｘ軸の正側に向かって固定モニター電極１６２のＹ軸方向の間隔が漸減する狭窄部１６２ａを有することによって実現されている。

本具体例においても、第１具体例と同様の理由により、同様の効果を奏する。また、第１具体例よりもスペースを有効に活用することができる。

１−３−３．第３具体例
図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、第３具体例における固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８の構成を示す平面図である。

可動モニター電極１１８は、固定モニター電極１６０，１６２と対向して設けられ、往復運動を行う。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）に示される例では、可動モニター電極１１８は、Ｘ軸方向に往復運動を行う。

また、本具体例においては、固定モニター電極１６０，１６２は、可動モニター電極１１８の一方側および他方側に設けられ、可動モニター電極１１８は、固定モニター電極１６０，１６２間で往復運動を行う。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）に示される例では、固定モニター電極１６０は、可動モニター電極１１８のＸ軸の負側に設けられ、固定モニター電極１６２は、可動モニター電極１１８のＸ軸の正側に設けられている。

図１２（Ａ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合を示している。図１２（Ｂ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合を示している。図１２（Ｃ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合を示している。

図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示される例では、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電
極１６０との間の最短距離が、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合よりも、往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合の方が小さい。

図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示される例では、固定モニター電極１６０のＹ軸方向の間隔が、Ｘ軸の負側が正側よりも小さくなるように狭窄部１６０ａを有している。また、固定モニター電極１６０のまた、Ｙ軸方向の間隔が、Ｘ軸の負側が正側よりも小さくなるように、往復運動の中心近傍に切り欠き部１６０ｂを有している。可動モニター電極１１８のＸ軸方向の負側先端近傍におけるＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の中心部よりも狭くなるように幅狭部１１８ａを有している。また、可動モニター電極１１８のＸ軸方向の中心部におけるＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の負側先端近傍よりも広くなるように幅広部１１８ｃを有している。また、そのため、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離を、図１２（Ａ）ではｄ０、図１２（Ｂ）ではｄ１とすると、ｄ１＜ｄ０となっている。

図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示される例では、第１終端に向かう少なくとも一部の区間において、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が漸減する区間を有する。本具体例においては、固定モニター電極１６０が、Ｘ軸の負側に向かって固定モニター電極１６０のＹ軸方向の間隔が漸減する狭窄部１６０ａを有することによって実現されている。

図１２（Ａ）および図１２（Ｃ）に示される例では、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の最短距離が、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合よりも、往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合の方が小さい。

図１２（Ａ）および図１２（Ｃ）に示される例では、固定モニター電極１６２のＹ軸方向の間隔が、Ｘ軸の正側が負側よりも小さくなるように狭窄部１６２ａを有している。また、固定モニター電極１６２のまた、Ｙ軸方向の間隔が、Ｘ軸の正側が負側よりも小さくなるように、往復運動の中心近傍に切り欠き部１６２ｂを有している。また、可動モニター電極１１８のＸ軸方向の正側先端近傍におけるＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の中心部よりも狭くなるように幅狭部１１８ｂを有している。また、可動モニター電極１１８のＸ軸方向の中心部におけるＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の正側先端近傍よりも広くなるように幅広部１１８ｄを有している。そのため、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の最短距離を、図１２（Ａ）ではｄ０、図１２（Ｃ）ではｄ２とすると、ｄ２＜ｄ０となっている。

図１２（Ａ）および図１２（Ｃ）に示される例では、第２終端に向かう少なくとも一部の区間において、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が漸減する区間を有する。本具体例においては、固定モニター電極１６２が、Ｘ軸の正側に向かって固定モニター電極１６２のＹ軸方向の間隔が漸減する狭窄部１６２ａを有することによって実現されている。

本具体例においても、第１具体例と同様の理由により、同様の効果を奏する。また、第１具体例よりもスペースを有効に活用することができる。

１−３−４．第４具体例
図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、第４具体例における固定モニター電極１６０および可動モニター電極１１８の構成を示す平面図である。なお、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）には固定モニター電極１６２側の構成は描かれていないが、固定モニター電極１６０側と同様に構成できる。

図１３（Ａ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合を示している。図１３（Ｂ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合を示している。図１３（Ｃ）は、可動モニター電極１１８が往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合を示している。

図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示される例では、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合よりも、往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合の方が小さい。

図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示される例では、固定モニター電極１６０のＹ軸方向の間隔が、Ｘ軸の負側の端部と正側の端部において小さくなるように狭窄部１６０ｃを有している。また、可動モニター電極１１８のＸ軸方向の端部近傍におけるＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の中心近傍よりも狭くなるように幅狭部１１８ｅを有している。そのため、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離を、図１３（Ａ）ではｄ０、図１３（Ｂ）ではｄ１とすると、ｄ１＜ｄ０となっている。

図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示される例では、第１終端に向かう少なくとも一部の区間において、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が漸減する区間を有する。本具体例においては、固定モニター電極１６０が、Ｘ軸の負側に向かって固定モニター電極１６０のＹ軸方向の間隔が漸減する狭窄部１６０ｃを有することによって実現されている。

図１３（Ａ）および図１３（Ｃ）に示される例では、可動モニター電極１１８の往復運動と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が、可動モニター電極１１８が往復運動の中心に位置する場合よりも、往復運動の他方の終端である第２終端に位置する場合の方が小さい。

図１３（Ａ）および図１３（Ｃ）に示される例では、固定モニター電極１６０のＹ軸方向の間隔が、Ｘ軸の負側の端部と正側の端部において小さくなるように狭窄部１６０ｄを有している。また、可動モニター電極１１８のＸ軸方向の端部におけるＹ軸方向の幅が、Ｘ軸方向の中心近傍よりも狭くなるように幅狭部１１８ｆを有している。そのため、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離を、図１３（Ａ）ではｄ０、図１３（Ｃ）ではｄ２とすると、ｄ２＜ｄ０となっている。

図１３（Ａ）および図１３（Ｃ）に示される例では、第２終端に向かう少なくとも一部の区間において、可動モニター電極１１８の往復運動の方向と直交する方向（Ｙ軸方向）における可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の最短距離が漸減する区間を有する。本具体例においては、固定モニター電極１６０が、Ｘ軸の正側に向かって固定モニター電極１６２のＹ軸方向の間隔が漸減する狭窄部１６０ｄを有することによって実現されている。

本具体例によれば、固定モニター電極１６０の狭窄部１６０ｃ，１６０ｄを有することによって、第１具体例よりも容量を大きくできる。また、第１具体例と同様の理由により、同様の効果を奏する。

１−３−５．変形例
上述の具体例においては、可動モニター電極１１８が固定モニター電極１６０と固定モニター電極１６２との間を往復運動する構成であったが、固定モニター電極１６０のみを有する構成でもよい。この場合においても、上述の各具体例と同様の理由により同様の効果を奏する。特に、第４具体例の構成の場合には、往復運動の第１終端と第２終端とで容量変化を対称的に構成することが可能となるのでより好ましい。

上述の具体例においては、固定駆動電極１３０，１３２および可動駆動電極１１６には狭窄部や幅広部を有さない構成である。これは駆動信号の波形は正弦波に近い方が好ましいからである。なお、固定駆動電極１３０，１３２および可動駆動電極１１６に狭窄部や幅広部を有する場合においても、上述の各具体例の効果が阻害されるものではない。

２．電子機器
図１４は、本実施形態に係る電子機器５００の機能ブロック図である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る電子機器５００は、ジャイロセンサー１を含む電子機器５００である。図１４に示される例では、電子機器５００は、ジャイロセンサー１、演算処理装置５１０、操作部５３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）５４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）５５０、通信部５６０、表示部５７０、音出力部５８０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る電子機器５００は、図１４に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

演算処理装置５１０は、ＲＯＭ５４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置５１０は、ジャイロセンサー１の出力信号や、操作部５３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部５６０を制御する処理、表示部５７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部５８０に各種の音を出力させる処理等を行う。

操作部５３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を演算処理装置５１０に出力する。

ＲＯＭ５４０は、演算処理装置５１０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。

ＲＡＭ５５０は、演算処理装置５１０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ５４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部５３０から入力されたデータ、演算処理装置５１０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶する。

通信部５６０は、演算処理装置５１０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。

表示部５７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や電気泳動ディスプレイ等により構成される表示装置であり、演算処理装置５１０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。

そして、音出力部５８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。

本実施形態に係る電子機器５００によれば、精度良い出力が可能なジャイロセンサー１を含んで構成されているので、動作の精度の高い電子機器５００を実現できる。

電子機器５００としては種々の電子機器が考えられる。例えば、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えば、インクジェットプリンター）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ（point of sale）端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。

図１５（Ａ）は、電子機器５００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図、図１５（Ｂ）は、電子機器５００の一例としての腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図である。図１５（Ａ）に示される電子機器５００であるスマートフォンは、操作部５３０としてボタンを、表示部５７０としてＬＣＤを備えている。図１５（Ｂ）に示される電子機器５００である腕装着型の携帯機器は、操作部５３０としてボタンおよび竜頭を、表示部５７０としてＬＣＤを備えている。これらの電子機器５００は、精度良い出力が可能なジャイロセンサー１を含んで構成されているので、動作の精度の高い電子機器５００を実現できる。

３．移動体
図１６は、本実施形態に係る移動体４００の一例を示す図（上面図）である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る移動体４００は、ジャイロセンサー１を含む移動体４００である。図１５に示される例では、移動体４００は、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー４２０、コントローラー４３０、コントローラー４４０、バッテリー４５０およびバックアップ用バッテリー４６０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体４００は、図１６に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

本実施形態に係る移動体４００によれば、精度良い出力が可能なジャイロセンサー１を含んでいるので、動作の精度の高い移動体４００を実現できる。

このような移動体４００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。

以上、本実施形態あるいは変形例について説明したが、本発明はこれら本実施形態あるいは変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実
施することが可能である。

本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…ジャイロセンサー、１０…基板、１１…第１面、１２…第２面、１４…凹部、６０…蓋体、６２…キャビティー、１００…センサーデバイス、１０２…機能素子、１０６…第１構造体、１０８…第２構造体、１１２…振動体、１１２ａ…振動体、１１２ｂ…振動体、１１４…第１バネ部、１１６…可動駆動電極、１１８…可動モニター電極、１１８ａ，１１８ｂ…幅狭部、１１８ｃ，１１８ｄ…幅広部、１１８ｅ，１１８ｆ…幅狭部、１２２…変位部、１２２ａ…変位部、１２２ｂ…変位部、１２４…第２バネ部、１２６…可動検出電極、１３０，１３２…固定駆動電極、１４０，１４２…固定検出電極、１５０…固定部、１６０，１６２…固定モニター電極、１６０ａ，１６０ｃ，１６０ｄ，１６０ｘ，１６２ａ，１６２ｘ…狭窄部、１６０ｂ，１６２ｂ…狭窄部、２００…駆動回路、２０２…増幅回路、２０４…フィルター回路、２０６…ＡＧＣ、２０８…増幅回路、３００…検出回路、３０２…増幅回路、３０４…移相回路、３０６…同期検波回路、３０８…フィルター回路、３１０…増幅回路、４００…移動体、４２０…コントローラー、４３０…コントローラー、４４０…コントローラー、４５０…バッテリー、４６０…バックアップ用バッテリー、５００…電子機器、５１０…演算処理装置、５３０…操作部、５４０…ＲＯＭ、５５０…ＲＡＭ、５６０…通信部、５７０…表示部、５８０…音声出力部

Claims (6)

1. 基板と、
   振動体と、
   前記基板上に固定され、前記振動体を振動させる固定駆動電極と、
   前記振動体から延出し、前記振動体を振動させる可動駆動電極と、
   前記基板上に固定され、前記振動体の振動状態を検出する固定モニター電極と、
   前記振動体から延出し、前記振動体の振動状態を検出する可動モニター電極と、
   前記固定モニター電極および前記可動モニター電極の少なくとも一方からの信号に基づいて駆動信号を生成し、前記固定駆動電極および前記可動駆動電極の少なくとも一方に前記駆動信号を出力する駆動回路と、
   を含み、
   前記可動モニター電極は、前記固定モニター電極と対向して設けられ、往復運動を行い、
   前記往復運動の方向と直交する方向における前記可動モニター電極と前記固定モニター電極との間の距離が、前記可動モニター電極が前記往復運動の中心に位置する場合よりも、前記往復運動の一方の終端である第１終端に位置する場合の方が小さく、
   前記第１終端に向かう少なくとも一部の区間において、前記距離が漸減する、
   ことを特徴とするジャイロセンサー。
2. 請求項１に記載のジャイロセンサーにおいて、
   前記距離が、前記可動モニター電極が前記往復運動の中心に位置する場合よりも、前記往復運動の他方の終端であり第２終端に位置する場合の方が小さく、
   前記第２終端に向かう少なくとも一部の区間において、前記距離が漸減する、
   ことを特徴とするジャイロセンサー。
3. 請求項１または２に記載のジャイロセンサーにおいて、
   前記固定モニター電極は、前記可動モニター電極の一方側および他方側に設けられ、
   前記可動モニター電極は、前記固定モニター電極間で前記往復運動を行う、
   ことを特徴とするジャイロセンサー。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のジャイロセンサーにおいて、
   前記基板上に固定され、前記振動体の振動に応じて変化する信号を検出する固定検出電極と、
   前記振動体から延出し、前記振動体の振動に応じて変化する信号を検出する可動検出電極と、
   前記固定検出電極および前記可動検出電極の少なくとも一方からの信号を、前記固定モニター電極および前記可動モニター電極の少なくとも一方からの信号に基づいて同期検波する同期検波回路を含む検出回路と、
   をさらに含むことを特徴とするジャイロセンサー。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のジャイロセンサーを含むことを特徴とする電子機器。
6. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のジャイロセンサーを含むことを特徴とする移動体。