JP5148320B2 - 静電容量型センサ - Google Patents

Description

本発明は、静電容量型センサに関し、より詳細には、変位可能な重錘体と、この重錘体に対向して配置された電極とを備え、重錘体と電極間の静電容量の変化を検出するようにした静電容量型センサに関する。

従来の静電容量型センサとしては、振動子に作用するコリオリ力を容量素子の静電容量の変化に基づいて検出するものがある。例えば、特許文献１に記載のものは、可撓性を有する円盤状の変位基板と剛性を有する固定基板とを対向させて装置筐体で支持し、変位基板と固定基板にそれぞれが対向するように電極を設けるとともに、変位基板に振動子を固着する。対抗する電極間に交流駆動信号を与え、クーロン力を利用して振動子を上下に振動させる。対向する電極により第１の容量素子及び第２の容量素子を構成し、角速度が作用すると、コリオリ力＋Ｆｘにより変位基板が傾斜し、振動子と電極間の静電容量の変化を検出するものである。

また、特許文献２に記載のものは、中間基板を構成する重錘体に４本の梁部材を直交して設けた構造の静電容量型センサである。

図１は、従来の静電容量型センサの中間基板の構成図で、特許文献２の図２７に記載されているものである。重錘体２１５は、上方から見ると４枚の羽状部分を備えた構造を有する。可撓部２２５は、この重錘体２１５の周囲を取り囲む板状枠体と、スリットＳＬによって隔てられた４本のビーム部ＢＭとによって構成されている。スリットＳＬは、重錘体２１５と可撓部２２５とを隔てる貫通溝をなしている。このように、スリットＳＬで重錘体２１５を物理的に隔絶するようにすると、重錘体２１５は、４本のビーム部ＢＭによってのみ支持された状態となるので、重錘体２１５がより変位しやすい構造が実現できる。

つまり、この特許文献２には、４本の梁部材が直交して設けられており、検出電極が梁部材に対して４５°傾いている（隣り合う２つの梁部材の間にある）構造の静電容量型センサが開示されている。

４本の梁部材で支えられている重錘体にかかるコリオリ力を重錘体の変位として検出しており、重錘体の変位の検出方法は、重錘体に対向して配置された検出電極と、重錘体の間の静電容量の変化を検出するものである。

このような構造の静電容量型センサでは、Ｘ軸及びＹ軸方向の力を各軸に設置された２つの検出電極を用いて、その容量変化の差からコリオリ力を検出する場合、４本の梁部材のバランスが取れていることが前提となっている。

特開平１０−２２７６４４号公報 特開２００７−４６９２７号公報

しかしながら、上述した特許文献２においては、梁部材のバランスが狂うと、重錘体にかかるコリオリ力の方向と重錘体の変位の方向が一致せずに静電容量として変位を検出する加速度センサは、コリオリ力の向きに誤差を生じ、コリオリ力の方向を正確に検出できないという問題点があった。

また、バランスに影響を与える梁部材や重錘体の形状は加工精度上、製造ばらつきを有しており、すべての角速度センサにおいて、バランスがとれているわけでない。このバランスの狂いは、角速度センサの重要な特性である他軸感度不良として現れる。

このような構造の角速度センサは、製造上のばらつきにより、梁部材のバランスが狂うと他軸感度が敏感に現れてしまうという欠点を有している。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、製造上のばらつきにより梁部材のバランスが完全に取れていない場合でもＸ軸及びＹ軸の感度調整のみで他軸感度を小さくできる静電容量型センサを提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、変位可能な重錘体（４２ａ〜４２ｄ，６２ａ〜６２ｄ）と、梁部材（４３ｄａ〜４３ｃｄ，６３ａｂ〜６３ｄａ）を介して前記重錘体を保持する保持部材（４１，６１）と、前記重錘体に対向して配置された電極（３２ａ〜３２ｄ，５２ａ〜５２ｄ）とを備え、前記電極（３２ａ〜３２ｄ，５２ａ〜５２ｄ）は、前記梁部材（４３ｄａ〜４３ｃｄ，６３ａｂ〜６３ｄａ）の直上を覆うように隣接する前記重錘体（４２ａ〜４２ｄ，６２ａ〜６２ｄ）に対向して配置され、前記重錘体と前記電極間の静電容量の変化を検出することを特徴とする。（図３，図８）

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記重錘体は、前記梁部材の交点に配置された中心部（４２ｅ，６２ｅ）を有するとともに、前記保持部材と前記梁部材に沿って前記中心部からクローバ型に配置された周辺部（４２ａ〜４２ｄ，６２ａ〜６２ｄ）を有することを特徴とする。（図３，図８）

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記梁部材は、前記重錘体の中心部から前記保持部材の対角線上に沿って、前記重錘体の隣接する周辺部に挟まれるように配置されていることを特徴とする。（図３）
また、請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記電極の形状は、前記梁部材の軸方向と一致する対角線を有する矩形であることを特徴とする。（図３）

また、請求項５に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記電極の形状は、前記梁部材の軸方向に対して直交および平行な辺を有する矩形であることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記電極のうち、一方のＹ軸用検出電極（３２ａ）からの出力信号をａ、一方のＸ軸用検出電極（３２ｂ）からの出力信号をｂ、他方のＹ軸用検出電極（３２ｃ）からの出力信号をｃ、他方のＸ軸用電極（３２ｄ）からの出力信号をｄとした場合に、Ｘ軸方向の角速度成分ＸをＸ＝ｂ−ｄとして算出し、Ｙ軸方向の角速度成分ＹをＹ＝ａ−ｃとして算出する信号演算部を備えたことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記電極に対向して前記重錘体を挟むようにさらに他の電極が配置されたサンドイッチ構造を有することを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記他の電極は、前記梁部材の直下を覆うように隣接する前記重錘体に対向して配置されていることを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記他の電極の形状は、前記梁部材の軸方向と一致する対角線を有する矩形であることを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記他の電極の形状は、前記梁部材の軸方向に対して直交および平行な辺を有する矩形であることを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記梁部材は、前記重錘体の中心部から前記保持部材の辺に沿って、前記重錘体の隣接する周辺部に挟まれるように配置されていることを特徴とする。（図８）
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１，２又は１１に記載の発明において、前記電極の形状は、前記梁部材の軸方向の直上で跨る三角形であることを特徴とする。（図８）

本発明によれば、変位可能な重錘体と、梁部材を介して重錘体を保持する保持部材と、重錘体に対向して配置された電極とを備え、電極は、梁部材の直上を覆うように重錘体に対向して配置されているので、製造上のばらつきにより梁部材のバランスが完全に取れていない場合でもＸ軸及びＹ軸の感度調整のみで他軸感度を小さくできる静電容量型センサを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
本発明に係る静電容量型センサの特徴を明確にするために、まず、以下に比較例について説明する。

図２は、本発明に係る静電容量型センサとの比較例を説明するための構成図である。この比較例の静電容量型センサは、変位可能な重錘体２２ａ乃至２２ｅを保持する保持部材２１と、重錘体２２ａ乃至２２ｅに対向するように、基板１１上に設けられた検出電極１２ａ乃至１２ｄとを備え、重錘体２２ａ乃至２２ｄと検出電極１２ａ乃至１２ｄ間の静電容量の変化を検出するように構成されている。

重錘体２２ａ乃至２２ｅは、梁部材２３ｄａ，２３ａｂ、２３ｂｃ，２３ｃｄを介して保持部材２１によって保持されている。基板１１上に設けられた検出電極１２ａ乃至１２ｄは、重錘体２２ａ乃至２２ｄに対向して配置されたＸ軸用検出電極１２ａ，１２ｃと、Ｙ軸用検出電極１２ｂ，１２ｄとを備えている。なお、符号１３は、Ｘ軸用検出電極１２ａ，１２ｃとＹ軸用検出電極１２ｂ，１２ｄの中央部分に配置された駆動電極である。

また、検出電極１２ａ乃至１２ｄは、梁部材２３ｄａ乃至２３ｃｄの直上を覆うことなく、重錘体２２ａ乃至２２ｄのそれぞれに対向して配置されている。

なお、梁部材２３ｄａは、重錘体２２ｄと重錘体２２ａに挟まれ、梁部材２３ａｂは、重錘体２２ａと重錘体２２ｂに挟まれ、梁部材２３ｂｃは、重錘体２２ｂと重錘体２２ｃに挟まれ、梁部材２３ｃｄは、重錘体２２ｃと重錘体２２ｄに挟まれた梁部材である。

また、重錘体２２ａ乃至２２ｅは、梁部材２３ｄａ乃至２３ｃｄの交点に配置された中心部２２ｅを有するとともに、保持部材２１と梁部材２３ｄａ乃至２３ｃｄに沿って中心部２２ｅからクローバ型に配置された周辺部２２ａ乃至２２ｄを有している。

また、梁部材２３ｄａ乃至２３ｃｄは、重錘体の中心部２２ｅから保持部材２１の対角線上に沿って、重錘体の隣接する周辺部２２ａ乃至２２ｄに挟まれるように配置されている。また、電極１２ａ乃至１２ｄの形状は、中心から四方に連なるクローバ型に配置された重錘体の周辺部２２ａ乃至２２ｄに相似形の三角形である。

このような構成において、Ｘ軸用検出電極１２ａからの出力信号をＡ、Ｙ軸用検出電極１２ｂからの出力信号をＢ、Ｘ軸用検出電極１２ｃからの出力信号をＣ、Ｙ軸用検出電極１２ｄからの出力信号をＤとすると、図４（ａ）に示すように、Ｘ軸方向のＹ軸回りの角速度成分により生じたコリオリ力が及ぼす容量変化はＸ＝Ａ−Ｃ、Ｙ軸方向のＸ軸回りの角速度成分により生じたコリオリ力が及ぼす容量変化はＹ＝Ｄ−Ｂとなる。この場合の検出方向は、梁部材２３ｄａ乃至２３ｃｄに対して４５°の傾きを有している。つまり、梁部材２３ｄａと２３ｂｃで構成される軸と、梁部材２３ａｂと２３ｃｄで構成される軸は、Ｘ軸用検出電極１２ａと１２ｃで構成される軸と、Ｙ軸用検出電極１２ｂと１２ｄで構成される軸とそれぞれ４５°の傾きを有している。

この比較例における構成による容量変化と角速度との特性を図６（ａ）に示す。この図６（ａ）は、Ｘ軸まわりに角速度を与えて、Ｙ軸用検出電極とＸ軸用検出電極で検出される容量変化を、角速度を変化させて測定した例であり図中の菱型はＸ軸用検出電極で検出される容量変化で、Ａは電極１２ａからの出力信号を示し、Ｃは電極１２ｃからの出力信号を示している。また、図中の矩形はＹ軸用検出電極で検出される容量変化で、Ｄは電極１２ｄからの出力信号を示し、Ｂは電極１２ｂからの出力信号を示している。図６（ａ）に示すように、Ｘ軸まわりに角速度を与えているため、コリオリ力はＹ軸方向に働くため、本来は、Ｙ軸検出電極のみ容量変化が現れてほしいが、比較例ではＸ軸検出電極にも容量変化が現れており、梁材部のバランスのずれにより正確にコリオリ力の方向を検出することができないようになっている。この図６（ａ）において、Ｘ軸まわりに角速度を与えた時のＹ軸の他軸感度は３６％を示している。

複数のセンサの容量変化と角速度との特性を測定した結果から他軸感度の分布は図７（ａ）に示される通りとなっている。この図７（ａ）から他軸感度の頻度が０％から１５％を中心に、７５％まで他軸感度の発生が生じている。つまり、比較例のような構造の角速度センサでは、製造上のばらつきによる梁部材のバランスの狂いが他軸感度に敏感に現れてしまうという欠点を図７（ａ）は表しており、このため他軸感度が広い範囲に分布している。

図３は、本発明に係る静電容量型センサの一実施例を説明するための構成図である。

本発明の静電容量型センサは、変位可能な重錘体４２ａ乃至４２ｅを保持する保持部材４１と、重錘体４２ａ乃至４２ｄに対向するように、基板３１上に設けられた検出電極３２ａ乃至３２ｄとを備え、重錘体４２ａ乃至４２ｄと検出電極３２ａ乃至３２ｄ間の静電容量の変化を検出するように構成されている。

重錘体４２ａ乃至４２ｄは、梁部材４３ｄａ，４３ａｂ、４３ｂｃ，４３ｃｄを介して保持部材４１によって保持されている。基板３１上に設けられた検出電極３２ａ乃至３２ｄは、重錘体４２ａ乃至４２ｄに対向して配置されたＸ軸用検出電極３２ｂ，３２ｄと、Ｙ軸用検出電極３２ａ，３２ｃとを備えている。なお、符号３３は、Ｘ軸用検出電極３２ｂ，３２ｄとＹ軸用検出電極３２ａ，３２ｃの中央部分に配置された駆動電極を示している。

また、検出電極３２ａ乃至３２ｄは、梁部材４３ｄａ乃至４３ｃｄの直上を覆うように隣接する重錘体４２ａ乃至４２ｄに対向して配置されている。

梁部材４３ｄａは、重錘体４２ｄと重錘体４２ａに挟まれ、梁部材４３ａｂは、重錘体４２ａと重錘体４２ｂに挟まれ、梁部材４３ｂｃは、重錘体４２ｂと重錘体４２ｃに挟まれ、梁部材４３ｃｄは、重錘体４２ｃと重錘体４２ｄに挟まれた梁部材である。

また、重錘体４２ａ乃至４２ｅは、梁部材４３ｄａ乃至４３ｃｄの交点に配置された中心部４２ｅを有するとともに、保持部材４１と梁部材４３ｄａ乃至４３ｃｄに沿って中心部４２ｅから四方に連なるクローバ型に配置された周辺部４２ａ乃至４２ｄを有している。

また、梁部材４３ｄａ乃至４３ｃｄは、重錘体の中心部４２ｅから保持部材４１の対角線上に沿って、重錘体の隣接する周辺部４２ａ乃至４２ｄに挟まれるように配置されている。

また、検出電極３２ａ乃至３２ｄの形状は、梁部材４３ｄａ乃至４３ｃｄの軸方向と一致する対角線を有する矩形である。なお、電極３２ａ乃至３２ｄの形状は、梁部材４３ｄａ乃至４３ｃｄの軸方向に対して直交および平行な辺を有する矩形であってもよく、梁部材４３ｄａ乃至４３ｃｄの直上を覆うように隣接する重錘体４２ａ乃至４２ｄに対向して配置されているものならば、これらの形状に限定されるものではない。

つまり、本発明の静電容量型センサは、重錘体とこの重錘体を支持するための直交する４本の梁部材と重錘体に対向して形成される電極とからなるものである。そして、検出電極が直交する梁部材で定義される軸上の直上で、かつ隣接する重錘体に対向して設けられていることを特徴としている。

このような構成において、Ｙ軸用検出電極３２ａからの出力信号をａ、Ｘ軸用検出電極３２ｂからの出力信号をｂ、Ｙ軸用検出電極３２ｃからの出力信号をｃ、Ｘ軸用電極３２ｄからの出力信号をｄとすると、図４（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の角速度成分はＸ＝ｂ−ｄ，Ｙ軸方向の角速度成分はＹ＝ａ−ｃとなる。この場合の検出方向は、梁部材２３ｄａ乃至２３ｃｄに対して同じ方向を有している。つまり、梁部材４３ａｂと４３ｃｄで構成される軸が、Ｘ軸用検出電極３２ｂと３２ｄで構成されるＸ軸と一致しており、梁部材４３ｄａと４３ｂｃで構成される軸が、Ｙ軸用検出電極３２ａと３２ｃで構成されるＹ軸と一致している。

図５は、本発明の静電容量型センサに係る信号演算部の回路図で、この信号演算部は、Ｘ軸用検出電極３２ｂと３２ｄの差分からＸ軸方向の角速度成分を演算し、Ｙ軸用検出電極３２ａと３２ｃの差分からＹ軸方向の角速度成分を演算するものである。

図中符号Ｃ１は、Ｙ軸用検出電極３２ａと隣接する重錘体４２ａ，４２ｄとで構成される容量素子を示し、Ｃ２は、Ｘ軸用検出電極３２ｂと隣接する重錘体４２ａ，４２ｂとで構成される容量素子を示し、Ｃ３は、Ｙ軸用検出電極３２ｃと隣接する重錘体４２ｂ，４２ｃとで構成される容量素子を示し、Ｃ４は、Ｘ軸用検出電極３２ｄと隣接する重錘体４２ｃ，４２ｄとで構成される容量素子を示している。なお、重錘体の電位をＴ０、検出電極３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの電位をそれぞれＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４とする。

上述したように、Ｙ軸用検出電極３２ａからの出力信号をａ，Ｘ軸用検出電極３２ｂからの出力信号をｂ，Ｙ軸用検出電極３２ｃからの出力信号をｃ，Ｘ軸用検出電極３２ｄの出力信号をｄとすると、容量素子Ｃ２からの出力信号は、Ｃ／Ｖ変換回路４０２を介してＶ２が得られ、容量素子Ｃ４からの出力信号は、Ｃ／Ｖ変換回路４０４を介してＶ４が得られ、演算増幅器４０６の出力（ｂ−ｄ）＝（Ｖ２−Ｖ４）を得る。これがＸ軸方向の角速度成分になる。

また、容量素子Ｃ１からの出力信号は、Ｃ／Ｖ変換回路４０１を介してＶ１が得られ、容量素子Ｃ３からの出力信号は、Ｃ／Ｖ変換回路４０３を介してＶ３が得られ、演算増幅器４０７の出力（ａ−ｃ）＝（Ｖ１−Ｖ３）を得る。これがＹ軸方向の角速度成分になる。

この本発明における構成による容量変化と角速度との特性は、図６（ｂ）に示すように、他軸感度が非常に小さい。この図６（ｂ）は、Ｘ軸まわりに角速度を与えて、Ｙ軸用検出電極とＸ軸用検出電極で検出される容量変化を角速度を変化させて測定している。図中の菱型はＸ軸用検出電極で検出される容量変化で、ｂは電極３２ｂからの出力信号を示し、ｃは電極３２ｃからの出力信号を示している。また、図中の矩形はＹ軸用検出電極で検出される容量変化で、ｄは電極３２ｄからの出力信号を示し、ｂは電極３２ｂからの出力信号を示している。図６（ｂ）に示すように、Ｘ軸まわりに角速度を与えているため、コリオリ力はＹ軸方向に働くため、Ｙ軸検出電極のみ容量変化が現れ、Ｘ軸検出電極には容量変化が現れていない。比較例ではＸ軸検出電極にも容量変化が現れているが、本発明では、そのような他軸感度が発生していないことがわかる。

Ｘ軸及びＹ軸の感度調整による他軸感度は１．５％を示している。他軸感度の分布は図７（ｂ）に示されている。この図７（ｂ）から他軸感度の頻度が０％に集中していることが分かり、Ｘ軸及びＹ軸の感度調整のみで他軸感度を小さくできる。つまり、比較例と本発明では、梁部材や重錘体は同じ加工精度で製作されているため、同じ製造ばらつきを有しているにもかかわらず、従来例では他軸感度が０％から７５％まで広い範囲でばらついていたが、本発明では０％に集中している。すなわち製造上のばらつきにより梁部材のバランスが完全に取れていない場合でもＸ軸及びＹ軸の感度調整のみで他軸感度を小さくできる静電容量型センサが実現できている。

このような構成により、梁部材方向にＸ軸及びＹ軸を設定しても、従来と同様各２組の電極から容量変化を用いてＸ軸方向とＹ軸方向のコリオリ力を検出することができる。また、各軸のバランスが崩れている場合でも、Ｘ軸とＹ軸の方向の感度を信号処理によって揃えることにより、簡単に他軸感度の発生をなくすことができる。

上述した実施例では、１つの電極が重錘体に対向して配置されている場合について説明したが、一方の電極に対向して重錘体を挟むようにさらに他方の電極を配置したサンドイッチ構造としてもよい。この場合の他の電極は、梁部材の直下を覆うように隣接する重錘体に対向して配置されている。また、他の電極の形状は、梁部材の軸方向と一致する対角線を有する矩形であってもよく、さらに、梁部材の軸方向に対して直交および平行な辺を有する矩形であってもよく、梁部材の直下を覆うように隣接する重錘体に対向して配置されているものならば、これらの形状に限定されるものではない。

図８は、本発明に係る静電容量型センサの他の実施例を説明するための構成図である。

本実施例に係る静電容量型センサは、変位可能な重錘体６２ａ乃至６２ｅを保持する保持部材６１と、重錘体６２ａ乃至６２ｄに対向するように、基板５１上に設けられた検出電極５２ａ乃至５２ｄとを備え、重錘体６２ａ乃至６２ｄと検出電極５２ａ乃至５２ｄ間の静電容量の変化を検出するように構成されている。

重錘体６２ａ乃至６２ｄは、梁部材６３ｄａ，６３ａｂ，６３ｂｃ，６３ｃｄを介して保持部材６１によって保持されている。基板５１上に設けられた検出電極５２ａ乃至５２ｄは、重錘体６２ａ乃至６２ｄに対向して配置されたＸ軸用検出電極５２ａ，５２ｃと、Ｙ軸用検出電極５２ｂ，５２ｄとを備えている。なお、符号５３は、Ｘ軸用検出電極５２ａ，５２ｃとＹ軸用検出電極５２ｂ，５２ｄの中央部分に配置された駆動電極を示している。

また、検出電極５２ａ乃至５２ｄは、梁部材６３ａｂ乃至６３ｄａの直上を覆うように隣接する重錘体６２ａ乃至６２ｄに対向して配置されている。

梁部材６３ａｂは、重錘体６２ａと重錘体６２ｂに挟まれ、梁部材６３ｂｃは、重錘体６２ｂと重錘体６２ｃに挟まれ、梁部材６３ｃｄは、重錘体６２ｃと重錘体６２ｄに挟まれ、梁部材６３ｄａは、重錘体６２ｄと重錘体６２ａに挟まれた梁部材である。

また、重錘体６２ａ乃至６２ｅは、梁部材６３ａｂ乃至６３ｄａの交点に配置された中心部６２ｅを有するとともに、保持部材６１と梁部材６３ａｂ乃至６３ｄａに沿って中心部６２ｅから四方に連なるクローバ型に配置された周辺部６２ａ乃至６２ｄを有している。

また、梁部材６３ａｂ乃至６３ｄａは、重錘体の中心部６２ｅから保持部材６１の辺に沿って、重錘体の隣接する周辺部６２ａ乃至６２ｄに挟まれるように配置されている。

また、検出電極５２ａ乃至５２ｄの形状は、梁部材６３ａｂ乃至６３ｄａの軸方向の直上で跨る三角形である事が好ましいが、梁部材６３ａｂ乃至６３ｄａの直上で跨るように隣接する重錘体６２ａ乃至６２ｄに対向して配置されているものならば、これらの形状に限定されるものではない。

従来の静電容量型センサの中間基板の構成図である。 本発明に係る静電容量型センサとの比較例を説明するための構成図である。 本発明に係る静電容量型センサの一実施例を説明するための構成図である。 （ａ），（ｂ）は、Ｘ軸及びＹ軸の加速度の検出方向を示す図で、（ａ）は比較例の場合、（ｂ）は本発明の場合を示している。 本発明の静電容量型センサに係る信号演算部の回路図である。 （ａ），（ｂ）は、角速度の検出感度特性を示す図で、（ａ）は比較例の場合、（ｂ）は本発明の場合を示している。 （ａ），（ｂ）は、他軸感度の分布を示す図で、（ａ）は比較例の場合、（ｂ）は本発明の場合を示している。 本発明に係る静電容量型センサの他の実施例を説明するための構成図である。

符号の説明

１２ａ，１２ｃ，３２ｂ，３２ｄ，５２ａ，５２ｃ Ｘ軸用検出電極
１２ｂ，１２ｄ，３２ａ，３２ｃ，５２ｂ，５２ｄ Ｙ軸用検出電極
１３，３３，５３ 駆動電極
２１，４１，６１ 保持部材
２２ａ乃至２２ｅ，４２ａ乃至４２ｅ，６２ａ乃至６２ｅ 重錘体
２２ｅ，４２ｅ，６２ｅ 重錘体の中心部
２２ａ乃至２２ｄ，４２ａ乃至４２ｄ，６２ａ乃至６２ｄ 重錘体の周辺部
２３ｄａ乃至２３ｃｄ，４３ｄａ乃至４３ｃｄ，６３ａｂ乃至６３ｄａ 梁部材
２１５ 重錘体
２２５ 可撓部
４０１乃至４０４ Ｃ／Ｖ変換回路
４０６，４０７ 演算増幅器
ＳＬ スリット
ＢＭ ビーム部

Claims (12)

1. 変位可能な重錘体と、梁部材を介して前記重錘体を保持する保持部材と、前記重錘体に対向して配置された電極とを備え、
   前記電極は、前記梁部材の直上を覆うように隣接する前記重錘体に対向して配置され、前記重錘体と前記電極間の静電容量の変化を検出することを特徴とする静電容量型センサ。
2. 前記重錘体は、前記梁部材の交点に配置された中心部を有するとともに、前記保持部材と前記梁部材に沿って前記中心部からクローバ型に配置された周辺部を有することを特徴とする請求項１に記載の静電容量型センサ。
3. 前記梁部材は、前記重錘体の中心部から前記保持部材の対角線上に沿って、前記重錘体の隣接する周辺部に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の静電容量型センサ。
4. 前記電極の形状は、前記梁部材の軸方向と一致する対角線を有する矩形であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の静電容量型センサ。
5. 前記電極の形状は、前記梁部材の軸方向に対して直交および平行な辺を有する矩形であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の静電容量型センサ。
6. 前記電極のうち、一方のＹ軸用検出電極からの出力信号をａ、一方のＸ軸用検出電極からの出力信号をｂ、他方のＹ軸用検出電極からの出力信号をｃ、他方のＸ軸用電極からの出力信号をｄとした場合に、Ｘ軸方向の角速度成分ＸをＸ＝ｂ−ｄとして算出し、Ｙ軸方向の角速度成分ＹをＹ＝ａ−ｃとして算出する信号演算部を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の静電容量型センサ。
7. 前記電極に対向して前記重錘体を挟むようにさらに他の電極が配置されたサンドイッチ構造を有することを特徴とする請求項１に記載の静電容量型センサ。
8. 前記他の電極は、前記梁部材の直下を覆うように隣接する前記重錘体に対向して配置されていることを特徴とする請求項７に記載の静電容量型センサ。
9. 前記他の電極の形状は、前記梁部材の軸方向と一致する対角線を有する矩形であることを特徴とする請求項８に記載の静電容量型センサ。
10. 前記他の電極の形状は、前記梁部材の軸方向に対して直交および平行な辺を有する矩形であることを特徴とする請求項８に記載の静電容量型センサ。
11. 前記梁部材は、前記重錘体の中心部から前記保持部材の辺に沿って、前記重錘体の隣接する周辺部に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の静電容量型センサ。
12. 前記電極の形状は、前記梁部材の軸方向の直上で跨る三角形であることを特徴とする請求項１，２又は１１に記載の静電容量型センサ。

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