JP5193300B2 - 静電容量検出型の可動センサ - Google Patents

Description

本発明は、シリコン基板から切り出すなどして形成された可動部の移動量を、電極間の静電容量の変化に基づいて検知し、これにより、外部から作用する加速度などの物理量の測定を可能とした静電容量検出型の可動センサに関する。

以下の特許文献１ないし特許文献３に記載されたセンサは、シリコン基板をエッチング処理して、面方向または面と直交する方向に動作する可動部が形成されており、可動部に設けられた可動電極とこの可動電極に対向する固定電極との間の静電容量を検知して、可動部の移動量を測定できるようにしている。

この種のセンサは、可動部が微小であるため、電極間の静電容量の変化によって可動部の移動量を高精度に把握するために、電極の構造を工夫することが必要である。以下の各特許文献に記載されている従来のセンサは、可動部と固定部を細かな櫛歯形状にし、可動部の櫛歯と固定部の櫛歯を噛み合わせることで、可動部に設けられた可動電極と固定部に設けられた固定電極との対向面積をなるべく広くできるようにしている。しかし、可動部と固定部を共に櫛歯形状にして互い違いに噛み合わせる構造は複雑であり、加工コストが高くなる。

一方、可動部の表面と裏面の双方に可動電極を設けるとともに、表面側の可動電極に対向する固定電極と裏面側の可動電極に対向する固定電極を設けて、一方の可動電極と固定電極との間の静電容量の変化と、他方の可動電極と固定電極との間の静電容量の変化との差を求める方式が考えられる。この方式は、可動電極の両面に設けられた可動電極で得られる静電容量の変化の差を求めることで、検出感度を高くできるのみならず、正側で変化する静電容量の検知出力と負側で変化する静電容量の検知出力の差を求めることで、温度変化などの環境変化による変動成分やノイズ成分をキャンセルできるため、良質な検知出力を得ることができる利点がある。

しかし、上記構造では、可動部の表面と裏面の双方に可動電極を形成することが必要となって、可動部の構造そのものが複雑になる。また、表面側の可動電極に適正なギャップを介して対向する固定側電極と、裏面側の可動電極に適正なギャップを介して対向する固定側電極を配置することが必要になって、固定部側の構造が複雑になり、且つ可動部の表側と裏側の双方において、固定電極とのギャップを設定することが必要になって組み立て作業も煩雑になる。

特開２００３−１４７７８号公報 特開２００６−２６６８７３号公報 特開２００７−２９８３８５号公報

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、可動部の一方の側の面に設けた複数の可動電極を使用して、互いに逆側に変化する静電容量の検知出力の差を求めることができ、簡単な構造でありながら、ノイズをキャンセルできしかも感度の良い出力を得ることが可能な静電容量検出型の可動センサを提供することを目的としている。

本発明は、可動部と固定部に互いに対向する電極が設けられ、前記可動部が前記固定部と接近しまたは離反する際の前記電極間の静電容量の変化を検出する可動センサにおいて、
第１の可動部および第２の可動部と、前記両可動部のそれぞれに回動自在に連結されたリンク部とを有し、前記リンク部は、前記第１の可動部との連結部と前記第２の可動部との連結部の間に支点が設定されて、前記リンク部が前記支点を中心に回動したときに、前記第１の可動部と前記第２の可動部の一方が固定部に接近し他方が前記固定部から離れるように動作可能であり、
前記第１の可動部に第１の可動電極が前記第２の可動部に第２の可動電極が、それぞれの可動部の同じ方向に向く面に設けられ、前記固定部には、前記第１の可動電極に対向する第１の固定電極と、前記第２の可動電極に対向する第２の固定電極とが設けられていることを特徴とするものである。

本発明の可動センサは、第１の可動部と第２の可動部が、互いに逆向きに移動するように連結されているため、第１の可動部と固定部との間の静電容量の変化と第２の可動部と固定部との間の静電容量の変化とが逆の出力となる。この静電容量の変化の差を求めることにより、可動部の移動状態を高感度で且つ温度変化などに起因するノイズを相殺して検出することができる。しかも、第１の可動部と第２の可動部の同じ側の面に可動電極を設けているために、電極を形成しやすい。

なお、本発明において、第１の可動部の表面と裏面の双方に可動電極を設け、第２の可動部の表面と裏面の双方に可動電極を設け、固定部側に表裏それぞれの可動電極に対向する固定電極を設けてもよい。この場合、可動部の表裏に可動電極を設け、可動部の表面と裏面に対向するそれぞれの固定部に固定電極を設けることで構造がやや複雑になる。しかし、この場合には、全ての面の電極で検出される静電容量の同じ位相の変化を加算しさらに互いに逆の位相の変化の差を求めることで、さらに高感度で、且つノイズをキャンセルした検知出力を得ることが可能である。

本発明は、前記第１の可動電極と前記第１の固定電極との間の静電容量の変化と、前記第２の可動電極と前記第２の固定電極との間の静電容量の変化の差を求める検出回路を有するものである。

前記検出回路を設けることで、温度特性などに起因する変動成分やノイズなどをキャンセルして質の良い検知出力を得ることが可能になる。

例えば、本発明は、前記第１の可動部の質量と前記第２の可動部の質量のいずれか一方が他方よりも大きく、質量の大きい前記可動部が外部から与えられる加速度に反応して移動し、このとき質量の小さい前記可動部が質量の大きい前記可動部と逆向きに移動するものとして構成できる。

上記のように、質量の大きい一方の可動部が加速度で反応するように構成することで、加速度センサを構成できる。また、一方の可動部の質量が他方の可動部の質量よりも大きいと、重力の方向に対して可動センサの姿勢を変化させたときに、質量の大きい可動部の重力方向への移動し、このときの移動量を検知できるようになる。このようにして、可動センサを重力の向きに対する姿勢測定用として使用することもできる。

本発明は、前記第１の可動部と前記第２の可動部とが同じ厚みを有し、前記第１の可動部と前記第２の可動部の表面どうしと裏面どうしが同一面となったときに、前記リンク部、ならびに前記リンク部を回動自在に支持する支持部が、前記表面と前記裏面との厚みの範囲内に収まるものである。

例えば、本発明は、前記第１の可動部と前記第２の可動部と前記リンク部および前記支持部が、同じ板材から切り出されている。

また、本発明は、前記第１の可動部と前記リンク部との連結部、前記第２の可動部と前記リンク部との連結部、および前記リンク部と前記支持部との前記支点での連結部は、それぞれの部材間が前記板材の一部で形成したトーションバーを介して回動自在に連結されている。

上記トーションバーを使用すると、それぞれの連結部で部材間を回動自在に連結できるとともに、外力が作用しないときにトーションバーの弾性力によって、静止姿勢に復元できるようになる。

上記のように、第１の可動部と第２の可動部、リンク部、支持部をシリコン基板などの１枚の板材から切り出すことで、きわめて小型で薄型の可動センサを構成することができる。

なお、本発明は、前記第１の可動部と前記第２の可動部が導電性材料で形成され、前記第１の可動部自体が前記第１の可動電極として機能し、前記第２の可動部自体が前記第２の可動電極として機能するものとして構成できる。

また、本発明は、前記リンク部として、左右方向（Ｙ）に間隔を空けて前後方向（Ｘ）に延びる右側連結リンク部と左側連結リンク部とが設けられ、前記右側連結リンク部は右側支点を介して第１の右側支持部に回動自在に支持され、前記左側連結リンク部は左側支点を介して第１の左側支持部に回動自在に支持されており、
前記右側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と、前記左側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部の、いずれか一方が前方（Ｘ１）に位置し、他方が後方（Ｘ２）に位置し、
前記右側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記右側支点を挟んで、前記右側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置し、前記左側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記左側支点を挟んで、前記左側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置しており、
前記第１の右側支持部と前記第１の左側支持部が前記固定部に固定されているものとして構成できる。

上記のように、右側連結リンク部と左側連結リンク部を設けることにより、第１の可動部と第２の可動部を上下逆向きにほぼ水平姿勢を保ったまま動作させることができる。

さらに、本発明は、右外側支持リンク部が前記第１の右側支持部と前記第１の可動部とに回動自在に連結され、前記右外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前記右側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置し、
左外側支持リンク部が前記第１の左側支持部と前記第１の可動部とに回動自在に連結され、前記左外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前記左側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置していることが好ましい。

さらに本発明は、第２の右側支持部と第２の左側支持部とが設けられ、
右内側支持リンク部が前記第２の右側支持部と前記第２の可動部とに回動自在に連結され、前記右内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記右側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部と前後逆側に位置し、
左内側支持リンク部が前記第２の左側支持部と前記第２の可動部とに回動自在に連結され、前記左内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記左側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部と前後逆側に位置していることが好ましい。

上記のように、右側連結リンク部と左側連結リンク部の他に、右外側支持リンク部と左外側支持リンク部、および右内側支持リンク部と左内側支持リンク部を設けることで、第１の可動部と第２の可動部を、安定した水平姿勢で上下に動作させることが可能になる。

本発明は、前記第１の右側支持部と前記第１の左側支持部とが、左右方向（Ｙ）に延びる同一線上に配置されていることが好ましい。

さらに、本発明は、前記第１の右側支持部と前記第１の左側支持部、および前記第２の右側支持部と前記第２の左側支持部とが、左右方向（Ｙ）に延びる同一線上に配置されていることが好ましい。

上記のように、前記第１の右側支持部と前記第１の左側支持部を左右方向の同一線上に配置し、さらには前記第１の右側支持部と前記第１の左側支持部、および前記第２の右側支持部と前記第２の左側支持部とを左右方向の同一線上に配置することで、固定部に熱による歪みや外力による歪みが生じたときであっても、第１の可動部と第２の可動部が適正な中立位置を保ちやすくなる。

また、本発明は、右外側支持リンク部がリンク間連結部を介して前記右側連結リンク部に回動自在に連結され、左外側支持リンク部がリンク間連結部を介して前記左側連結リンク部に回動自在に連結され、
前記右外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前記リンク間連結部を挟んで、前記右側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置し、
前記左外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前記リンク間連結部を挟んで、前記左側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置しており、
前記右外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部と、前記左外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前後逆側に位置しているものとして構成できる。

また、本発明は、右内側支持リンク部が内側リンク間連結部を介して前記右側連結リンク部に回動自在に連結され、左内側支持リンク部が内側リンク間連結部を介して前記左側連結リンク部に回動自在に連結され、
前記右内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記内側リンク間連結部を挟んで、前記右側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部と前後逆側に位置し、
前記左内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記内側リンク間連結部を挟んで、前記左側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部と前後逆側に位置しており、
前記右内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部と、前記左内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前後逆側に位置しているものが好ましい。

上記のように、右内側支持リンク部と右側連結リンク部とを回動自在に連結し、左内側支持リンク部と左側連結リンク部とを回動自在に連結することで、第２の右側支持部と第２の左側支持部とを設ける必要がなくなる。支持部の数を少なくすることで、固定部に熱による歪みや外力による歪が生じても、支持部の間での高さ位置の相違や傾きの相違などが生じるのを防止でき、第１の可動部と第２の可動部の動作姿勢を安定させやすくなる。

この場合に、前記リンク間連結部と前記内側リンク間連結部とが、左右方向（Ｙ）に延びる同一線上に配置されていることが好ましい。

リンク間連結部と内側リンク間連結部とを同一線上に配置することで、リンク部がバランスよく動作するようになる。

本発明の可動センサは、第１の可動部と第２の可動部が逆向きに動くため、第１の可動部と第２の可動部の同じ方向に向く面に設けた可動電極から、静電容量の変化を逆の位相で取り出すことができる。よって、その差を求めることで、高感度で、しかも温度変化などによるノイズなどの変動成分を相殺した検知出力を得ることが可能である。
また、本発明の可動センサは、きわめて小型で薄型に構成できる。

本発明の第１の実施の形態の可動センサが静止している状態を示す斜視図、 本発明の第１の実施の形態の可動センサが動作している状態を示す斜視図、 本発明の第１の実施の形態の可動センサが動作している状態を示す側面図、 図１に示す連結部を示す拡大斜視図、 図１に示す支点連結部とリンク間連結部を示す拡大斜視図、 本発明の第２の実施の形態の可動センサが静止している状態を示す斜視図、 本発明の第２の実施の形態の可動センサが動作している状態を示す斜視図、 検出回路を示す回路図、 本発明の第３の実施の形態の可動センサが静止している状態を示す平面図、 本発明の第３の実施の形態の可動センサが動作している状態を示す斜視図、 本発明の第４の実施の形態の可動センサが静止している状態を示す平面図、 本発明の第４の実施の形態の可動センサが動作している状態を示す斜視図、

各図に示す可動センサに関しては、Ｙ方向が左右方向であり、Ｙ１方向が右方向でＹ２方向が左方向、Ｘ方向が前後方向であり、Ｘ１方向が前方でＸ２方向が後方である。また、Ｙ方向とＸ方向の双方に直交する方向が上下方向である。

図１に示す可動センサ１は、長方形の平板であるシリコン基板から形成されている。すなわち、シリコン基板に、各部材の形状に対応する平面形状のレジスト層を形成し、レジスト層が存在していない部分で、シリコン基板をディープＲＩＥ（ディープ・リアクティブ・イオン・エッチング）などのエッチング工程で切断することで、各部材を分離している。したがって、可動センサ１を構成する各部材は、シリコン基板の表面と裏面の厚みの範囲内で構成されている。図１に示すように、可動センサが静止状態のときに、第１の可動部と第２の可動部は、その表面どうしと裏面どうしが同一面上に位置しており、それ以外の部材は、前記表面および裏面から突出していない。

可動センサ１は微小であり、例えば長方形の長辺１ａ，１ｂの長さ寸法は１ｍｍ以下であり、短辺１ｃ，１ｄの長さ寸法は０．８ｍｍ以下である。さらに、厚み寸法は０．１ｍｍ以下である。

図１と図２に示すように、可動センサ１は、長方形の長辺１ａ，１ｂおよび短辺１ｃ，１ｄで囲まれた外枠部分が第１の可動部２である。長辺１ａ，１ｂの延びる方向が前後方向であり、短辺１ｃ，１ｄの延びる方向が左右方向である。第１の可動部２の中央部には長方形の中央穴３が上下に貫通して形成されており、この中央穴３の内部に第２の可動部４が形成されている。第２の可動部４はほぼ長方形であり、第１の可動部２と第２の可動部４は互いに独立している。

図１に示す中立状態（静止状態）では、第１の可動部２の表面２ａと第２の可動部４の表面４ａが同一面であり、第１の可動部２の裏面２ｂと第２の可動部４の裏面４ｂ（図３参照）が同一面である。第１の可動部２の表面２ａの面積は第２の可動部４の表面４ａの面積よりも広く、第１の可動部２の質量が第２の可動部４の質量よりも大きい。例えば、第１の可動部２の質量は第２の可動部４の質量の２倍以上である。

長方形の右側（Ｙ１側）の長辺１ａの内側には長辺１ａに沿って延びる長穴５ａが形成され、左側（Ｙ２側）の長辺１ｂの内側には長辺１ｂに沿って延びる長穴５ｂが形成されている。また、右側の長穴５ａの内側には、第２の可動部の中央穴３の長辺と第２の可動部４の長辺との間の細長い隙間６ａが、前記長穴５ａと平行に形成されている。左側の長穴５ｂの内側には、中央穴３の長辺と第２の可動部４の長辺との間の細長い隙間６ｂが、前記長穴５ｂと平行に形成されている。

図１に示すように、右側の長辺１ａの内側には右側連結リンク部１０ａが設けられている。右側連結リンク部１０ａの平面形状はクランク状であり、前方（Ｘ１方向）に延びる第１の連結腕１１ａと後方（Ｘ２方向）に延びる第２の連結腕１２ａおよび中間連結部１３ａとが一体に形成されている。第１の連結腕１１ａは、長辺１ａの内側に延びる前記長穴５ａの内部で、シリコン基板から切り出されて形成されており、第２の連結腕１２ａは、長穴５ａの内側に延びる前記隙間６ａの内部でシリコン基板から切り出されて形成されている。第１の連結腕１１ａと第２の連結腕１２ａは、これらと直交する向きの中間連結部１３ａによって一体に連結されている。

右側連結リンク部１０ａの第１の連結腕１１ａの前方（Ｘ１方向）の先端部と第１の可動部２とが、連結部１４ａにおいて回動自在に連結されており、右側連結リンク部１０ａの第２の連結腕１２ａの後方（Ｘ２方向）の先端部と第２の可動部４とが、連結部１５ａにおいて回動自在に連結されている。右側連結リンク部１０ａの第１の連結腕１１ａと中間連結部１３ａとに隣接する部分には、第１の右側支持部１７ａが独立して切り出されており、右側連結リンク部１０ａの第１の連結腕１１ａと第１の右側支持部１７ａとが、支点連結部１６ａにおいて回動自在に連結されている。

左側の長辺１ｂの内側には左側連結リンク部１０ｂが設けられている。左側連結リンク部１０ｂは、前記右側連結リンク部１０ａと点対称であり、後方（Ｘ２方向）に延びる第１の連結腕１１ｂと前方（Ｘ１方向）に延びる第２の連結腕１２ｂおよび中間連結部１３ｂとが一体に形成されている。第１の連結腕１１ｂは、長辺１ｂの内側に延びる前記長穴５ｂの内部に位置し、第２の連結腕１２ｂは、長穴５ｂの内側に延びる前記隙間６ｂの内部に位置している。第１の連結腕１１ｂと第２の連結腕１２ｂは、これらと直交する向きの中間連結部１３ｂによって一体に連結されている。

図１に示すように、左側連結リンク部１０ｂの第１の連結腕１１ｂの後方（Ｘ２）方向の先端部と第１の可動部２は、連結部１４ｂにおいて回動自在に連結されており、左側連結リンク部１０ｂの第２の連結腕１２ｂの前方（Ｘ１方向）の先端部と第２の可動部４とが、連結部１５ｂにおいて回動自在に連結されている。左側連結リンク部１０ｂの第１の連結腕１１ｂと中間連結部１３ｂとに隣接する部分には、第１の左側支持部１７ｂが独立して切り出されており、左側連結リンク部１０ｂの第１の連結腕１１ｂと第１の左側支持部１７ｂとが、支点連結部１６ｂにおいて回動自在に連結されている。

図４に示すように、前記連結部１４ａでは、第１の可動部２に溝１８ａが形成されており、この溝１８ａの内部において、右側連結リンク部１０ａの第１の連結腕１１ａと、第１の可動部２とを繋ぐトーションバー１９ａが設けられている。このトーションバー１９ａは、第１の可動部２および右側連結リンク部１０ａと同様にシリコンで形成されている。すなわち、長方形のシリコン基板をエッチングして、第１の可動部２や右側連結リンク部１０ａを分離する際に、第１の可動部２と第１の連結腕１１ａとを連結するようにシリコン基板の一部を残しシリコンを円柱状や角柱状に加工して、トーションバー１９ａが形成されている。

図５に示すように、前記支点連結部１６ａでは、第１の可動部２と第１の右側支持部１７ａとの間に、溝１８ｂが形成されており、この溝１８ｂ内において、右側連結リンク部１０ａと第１の右側支持部１７ａとが、シリコンで形成されたトーションバー１９ｂで連結されている。

図４に示す連結部１４ａでは、トーションバー１９ａが捻り変形することで、第１の連結腕１１ａと第１の可動部２とが相対的に回動する。同様に、図５に示す支点連結部１６ａにおいても、トーションバー１９ｂが捻り変形することで、右側連結リンク部１０ａと第１の右側支持部１７ａとが相対的に回動する。また、トーションバー１９ａ，１９ｂを形成しているシリコンが弾性材料であるため、第１の可動部２などに外力が作用していないときは、図１および図４に示すように、トーションバー１９ａ，１９ｂの弾性復元力により、第１の可動部２の表面２ａと第１の連結腕１１ａの表面とが同一面となるように復元する。

なお、右側連結リンク部１０ａの第２の連結腕１２ａと第２の可動部４とを連結する連結部１５ａにおいても、同様にトーションバーが一体に形成されている。さらに、左側連結リンク部１０ｂと、第１の可動部２ならびに第２の可動部４を連結している連結部１４ｂ，１５ｂおよび支点連結部１６ｂにも同様にしてトーションバーが一体に形成されており、弾性復元力を有する回動部が形成されている。

右側の長辺１ａの内側に形成された前記長穴５ａ内では、前記右側連結リンク部１０ａの第１の連結腕１１ａが存在しない部分に、右外側支持リンク部２０ａが切り出されて設けられている。右外側支持リンク部２０ａと右側連結リンク部１０ａの第２の連結腕１２ａとの間には、第２の右側支持部２１ａが切り出されて設けられている。そして、右外側支持リンク部２０ａの前方（Ｘ１方向）に向いている基部と第２の右側支持部２１ａとが支点連結部２２ａによって回動自在に連結されている。

図５に示すように、前記支点連結部２２ａでは、第２の右側支持部２１ａと第１の可動部２との間に溝１８ｃが形成されており、この溝１８ｃ内に、右外側支持リンク部２０ａと第２の右側支持部２１ａとを連結するトーションバー１９ｃがシリコンで一体に形成されている。支点連結部２２ａでは、トーションバー１９ｃの弾性力により弾性復元力を発揮する回動支持部が形成されている。図１に示すように、右外側支持リンク部２０ａの後方（Ｘ２方向）に向く先端部と第１の可動部２とが連結部２３ａで連結されている。この連結部２３ａにおいても、右外側支持リンク部２０ａと第２の可動部４とがトーションバーで連結されている。

図１および図５に示すように、右外側支持リンク部２０ａと前記右側連結リンク部１０ａの中間連結部１３ａとがリンク間連結部２４ａによって連結されている。図５に示すように、リンク間連結部２４ａには溝１８ｄが形成されており、溝１８ｄ内に、右外側支持リンク部２０ａと前記右側連結リンク部１０ａの中間連結部１３ａとを連結するトーションバー１９ｄが一体に形成されている。

右側連結リンク部１０ａは、支点連結部１６ａのトーションバー１９ｂを支点として回動し、右外側支持リンク部２０ａは支点連結部２２ａのトーションバー１９ｃを支点として回動するが、リンク間連結部２４ａのトーションバー１９ｄは、２つのトーションバー１９ｂとトーションバー１９ｃの距離のちょうど中点に位置している。図２に示すように、右側連結リンク部１０ａと右外側支持リンク部２０ａとが回動したときに、リンク間連結部２４ａのトーションバー１９ｄは、それぞれを水平姿勢に戻す弾性復元力を与えるように機能する。

図１に示すように、左側の長辺１ｂの内側の長穴５ｂ内では、前記左側連結リンク部１０ｂの第１の連結腕１１ｂが存在していない部分に、左外側支持リンク部２０ｂが切り出されて設けられている。左外側支持リンク部２０ｂの形状およびその支持構造は、前記右外側支持リンク部２０ａと点対称である。左外側支持リンク部２０ｂの後方（Ｘ２方向）に向く基部と第２の左側支持部２１ｂとが支点連結部２２ｂで連結されており、左外側支持リンク部２０ｂの前方（Ｘ１方向）に向く先端部と第２の可動部４とが連結部２３ｂによって回動自在に連結されている。さらに、左側連結リンク部１０ｂの中間連結部１３ｂと左外側支持リンク部２０ｂとがリンク間連結部２４ｂで連結されている。前記支点連結部２２ｂ、連結部２３ｂおよびリンク間連結部２４ｂのそれぞれには、図５と同様にトーションバーが一体に形成されている。

図１と図５に示すように、右側の隙間６ａ内では、前記右側連結リンク部１０ａの第２の連結腕１２ａが存在していない部分に、右内側支持リンク部３０ａが切り出されて設けられている。右内側支持リンク部３０ａの内側には、第２の可動部４の一部を切り出して形成された第３の右側支持部３１ａが設けられている。右内側支持リンク部３０ａと第３の右側支持部３１ａとが支点連結部３２ａで回動自在に連結されている。図５に示すように、支点連結部３２ａには溝１８ｅが形成されており、溝１８ｅ内に、右内側支持リンク部３０ａと第３の右側支持部３１ａとを連結するトーションバー１９ｅが一体に形成されている。

支点連結部３２ａに設けられたトーションバー１９ｅは、前記右外側支持リンク部２０ａと第２の右側支持部２１ａとを連結しているトーションバー１９ｃと同軸上に位置している。

図１に示すように、右内側支持リンク部３０ａの前方（Ｘ１方向）に向く先端部と第２の可動部４とが連結部３３ａで回動自在に連結されている。この連結部３３ａにもトーションバーが設けられている。

左側の隙間６ｂ内では、左側連結リンク部１０ｂの第２の連結腕１２ｂが存在していない部分に左内側支持リンク部３０ｂが切り出されて設けられている。左内側支持リンク部３０ｂの形状および支持構造は、前記右内側支持リンク部３０ａと点対称である。

左内側支持リンク部３０ｂの内側には第２の可動部４の一部を切り出して形成された第３の左側支持部３１ｂが設けられており、左内側支持リンク部３０ｂと第３の左側支持部３１ｂとが支点連結部３２ｂで回動自在に連結されている。また、左内側支持リンク部３０ｂの後方（Ｘ２方向）に向く先端部と第２の可動部４とが連結部３３ｂで連結されている。これら支点連結部３２ｂと連結部３３ｂにおいても、トーションバーが一体に形成されている。

図３に示すように、可動センサ１には、第１の可動部２の表面２ａと第２の可動部４の表面４ａに対向する固定部５０が設けられている。固定部５０の下面５０ａには、図示しない支持体が一体に突出形成されており、この支持体によって、第１の右側支持部１７ａ、第１の左側支持部１７ｂ、第２の右側支持部２１ａ、第２の左側支持部２１ｂ、第３の右側支持部３１ａおよび第３の左側支持部３１ｂが固定されて支持されている。この際、それぞれの支持部１７ａ、１７ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂは、その表面が同一面に位置するように支持固定される。

なお、前記固定部５０とは別個に第１の可動部２の裏面２ｂと第２の可動部４の裏面４ｂに対向する固定部が設けられ、この固定部から一体に延びる支持体によって、それぞれの支持部１７ａ，１７ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂの裏面が固定支持されてもよい。

また、前記固定部５０の内部では、支持部１７ａ，１７ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂが動かないように固定されている状態で、図２と図３に示すように、第１の可動部２と第２の可動部４が上下に動くことのできる移動空間が形成されている。

図３に示すように、固定部５０の下面には第１の固定電極５１，５１と第２の固定電極５２とが設けられている。固定部５０はシリコン基板などであり、各固定電極５１，５１，５２は、固定部５０の下面５０ａに絶縁層を介して導電性金属材料をスパッタしまたはメッキすることで形成されている。第１の可動部２の表面２ａには、前記第１の固定電極５１，５１に対面する第１の可動電極が絶縁層を介してスパッタやメッキ工程で形成されている。また、第２の可動部４の表面４ａには、第２の固定電極５２に対面する第２の可動電極が絶縁層を介してスパッタやメッキで形成されている。

このとき、第１の可動部２に設けられた第１の可動電極と、第２の可動部４に設けられる第２の可動電極は互いに導通されていない独立した電極となる。一方、固定部５０に設けられている第１の固定電極５１，５１と第２の固定電極５２は、互いに独立した電極であってもよいし、または、第１の固定電極５１，５１と第２の固定電極５２とが互いに一体に形成されたあるいは互いに導通された共通固定電極であってもよい。

また、第１の可動部２と第２の可動部４が、シリコン基板などの導電性材料で形成されている場合には、第１の可動部２それ自体を第１の可動電極として使用し、第２の可動部４それ自体を第２の可動部として使用することができる。この場合、第１の可動部２と第２の可動部４は同じ基板から一体に形成されているため、第１の可動電極と第２の可動電極は互いに導通する共通可動電極となる。この場合、第１の固定電極５１，５１と第２の固定電極５２とを互いに導通していない独立した電極とすることで、第１の可動部２と第１の固定電極５１，５１との間の静電容量、および第２の可動部４と第２の固定電極５２との間の静電容量の変化を別々に取り出すことができる。

この可動センサ１は、外部から力（加速度）が作用していないときに、それぞれの支点連結部および連結部に設けられたトーションバーの弾性復元力により、図１に示すように、全ての部分の表面が同一平面となった状態を維持している。

可動センサ１に外部から加速度が与えられると、この加速度は、支持部１７ａ，１７ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂおよびこれを支持する支持体に作用する。このとき、第１の可動部２の質量が第２の可動部４の質量よりも大きいため、第１の可動部２が慣性力によって絶対空間内で留まろうとし、その結果、支持部１７ａ，１７ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂに対して第１の可動部が加速度の作用方向と逆の方向へ相対的に移動する。

図２と図３は、固定部５０および支持部１７ａ，１７ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂに対して下向きの加速度が作用したときの動作を示している。このとき、第１の可動部２が慣性力で留まろうとするために固定部５０に対して相対的に上方へ移動し、右側連結リンク部１０ａが支点連結部１６ａを中心に回動し、左側連結リンク部１０ｂが支点連結部１６ｂを中心として回動する。その結果、第２の可動部４が固定部５０に対して相対的に下方へ移動する。第１の可動部２と第２の可動部４が、その両側において右側連結リンク部１０ａと左側連結リンク部１０ｂとで支持されており、しかも右側連結リンク部１０ａと左側連結リンク部１０ｂとが点対称であるため、第１の可動部２と第２の可動部４は、互いに平行な姿勢を維持したまま逆向きに移動する。

第１の可動部２と第２の可動部４は、右側連結リンク部１０ａと左側連結リンク部１０ｂとで連結されていることによって、互いに平行な姿勢で逆方向へ移動できるが、さらに右外側支持リンク部２０ａと左外側支持リンク部２０ｂ、右内側支持リンク部３０ａと左内側支持リンク部３０ｂが設けられているため、第１の可動部２と第２の可動部４は、平行な姿勢を安定して維持して移動することができる。

図３に示すように、固定部５０内において、第１の可動部２が上昇すると、第１の固定電極５１と第１の可動部２の表面２ａに設けられた第１の可動電極との距離が短くなるために電極間の静電容量が大きくなる。一方、第２の可動部４が下降するため、第２の固定電極５２と第２の可動部４の表面に設けられた第２の可動電極との距離が長くなり、電極間の静電容量が低下する。そのため、第１の固定電極５１で得られる静電容量の変化と第２の固定電極５２で得られる静電容量の変化の差を求めることで、検知出力を高めることができる。また静電容量の変化の差を求めることで、温度特性などに起因する出力の変動分やノイズを相殺できる。

前記第１の可動部２の移動量は加速度の大きさに比例するため、前記静電容量の変化の検知出力を得ることで、加速度を検出することが可能である。

図８は、前記静電容量の変化の差を求める検出回路６０の一例を示している。
図８の検出回路６０では、第１の固定電極５１と、第１の可動部２の表面２ａに設けられた第１の可動電極とで構成される可変コンデンサーをＣａで示し、第２の固定電極５２と、第２の可動部４の表面４ａに設けられた第２の可動電極とで構成される可変コンデンサーをＣｂで示している。

パルス発生部６１からは一定の周期の矩形波で電圧が変化するパルス信号が発生し、このパルス信号が抵抗器Ｒａと前記可変コンデンサーＣａとで構成される遅延経路Ｌａ１に与えられる。遅延経路Ｌａ１で立ち上がりが遅延した電圧と、遅延経路Ｌａ１を経ていないバイパス経路Ｌａ２を通過したパルス信号の電圧とがアンド回路６２に与えられる。遅延経路Ｌａ１では、可変コンデンサーＣａの静電容量の変化により電圧の立ち上がり時刻が変化し、アンド回路６２では、前記電圧の立ち上がり時刻の変化に対応したパルス幅の電圧が出力される。そしてアンド回路６２から出力される矩形波が平滑回路６３で平滑化される。

同様に、抵抗器Ｒｂと可変コンデンサーＣｂとで構成される遅延経路Ｌｂ１を経た電圧と、バイパス経路Ｌｂ２を通過したパルス信号とがアンド回路６４に与えられ、アンド回路６４からは、可変コンデンサーＣｂの静電容量の変化に対応したパルス幅の電圧が出力される。そしてその電圧が平滑回路６５で平滑化される。

アンド回路６２から平滑回路６３に与えられる電圧のパルス幅の変動と、アンド回路６４から平滑回路６５に与えられる電圧のパルス幅の変動は、互いに逆である。そこで、差動回路６６において両出力の差を求めることで、絶対値を加算された検知出力を得ることができ、温度変化などによる変動分やノイズをキャンセルできる。

上記回路では、温度変化などによる変動分やノイズをキャンセルするために、可変コンデンサーＣａと可変コンデンサーＣｂとの容量が等しいことが好ましい。第１の固定電極５１，５１と第２の固定電極５２は、可動電極との対向関係において、可変コンデンサーＣａと可変コンデンサーＣｂとの容量が等しくなるように、その面積が決められている。

次に、図６と図７は本発明の第２の実施の形態の可動センサ１０１を示す斜視図であり、図６は外力が作用していない状態を示し、図７は第１の可動部と第２の可動部が逆向きに移動している状態を示している。

図６と図７に示す可動センサ１０１において、第１の実施の形態の可動センサ１と同じ機能を発揮する部分には、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

図６と図７に示す可動センサ１０１は、図１と図２に示す可動センサ１の第３の右側支持部３１ａと第３の左側支持部３１ｂが省略されており、可動センサ１０１は、第１の右側支持部１７ａ、第１の左側支持部１７ｂ、第２の右側支持部２１ａおよび第２の左側支持部２１ｂの４個の支持部を有しており、この４個の支持部が固定部５０に固定されて使用される。

第１の右側支持部１７ａには、右側連結リンク部１０ａを回動自在に支持する支点連結部１６ａが設けられ、第１の左側支持部１７ｂには左側連結リンク部１０ｂを回動自在に支持する支点連結部１６ｂが設けられている。第２の右側支持部２１ａには、右外側支持リンク部２０ａを支持する支点連結部２２ａが設けられ、第２の左側支持部２１ｂには、左外側支持リンク部２０ｂを支持する支点連結部２２ｂが設けられている。

そして、この可動センサ１０１では、右内側支持リンク部３０ａを支持する支点連結部１３２ａが、第１の右側支持部１７ａに設けられ、左内側支持リンク部３０ｂを支持する支点連結部１３２ｂが、第１の左側支持部１７ｂに設けられている。

この可動センサ１０１の動作は、前記可動センサ１と同じであるが、支持部を４個にできるため、支持構造を単純にできる。

図９と図１０は本発明の第３の実施の形態の可動センサ２０１を示しており、図９は外力が作用していない状態を示す平面図で、図１０は第１の可動部と第２の可動部が逆向きに移動している瞬間を示す斜視図である。図１０では、図２および図７とは逆に、第１の可動部２が固定部５０に対して相対的に下方へ移動し、その結果、第２の可動部４が上方へ向けて移動しており、第１の可動部２と第１の固定電極５１，５１とが離れ、第２の可動部４と第２の固定電極５２とが接近した瞬間を示している。

図９と図１０に示す可動センサ２０１に関しては、第１の実施の形態の可動センサ１および第２の実施の形態の可動センサ１０１と同じ機能を発揮する部分に同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

図９と図１０に示す可動センサ２０１は、第１の右側支持部１７ａと第１の左側支持部１７ｂとが左右方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に離れて配置されており、その内側に第２の右側支持部２３１ａと第２の左側支持部２３１ｂとが左右方向に間隔を空けて配置されている。第１の右側支持部１７ａは右側連結リンク部１０ａと右外側支持リンク部２０ａを回動自在に支持し、第１の左側支持部１７ｂは左側連結リンク部１０ｂと左外側支持リンク部２０ｂを回動自在に支持している。第２の右側支持部２３１ａは、左内側支持リンク部３０ａを回動し自在に支持し、第２の左側支持部２３１ｂは、左内側支持リンク部３０ｂを回動自在に支持している。

図９に示すように、可動センサ２０１の短辺１ｃと短辺１ｄとの中点において左右方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に延びる線を横中心線Ｏｘとしたときに、第１の右側支持部１７ａと第１の左側支持部１７ｂのそれぞれを前後方向に二分する中点が、前記横中心線Ｏｘ上に位置し、第２の右側支持部２３１ａと第２の左側支持部２３１ｂのそれぞれを前後方向に二分する中点が、前記横中心線Ｏｘ上に位置している。また、第１の右側支持部１７ａおよび第１の左側支持部１７ｂの前後方向（Ｘ１−Ｘ２方向）の幅寸法と、第２の右側支持部２３１ａおよび第２の左側支持部２３１ｂの前後方向（Ｘ１−Ｘ２方向）の幅寸法は同一である。

右側連結リンク部１０ａは、第１の連結腕１１ａが後方（Ｘ方向）に延びて、その先端部と第１の可動部２とが連結部１４ａにおいて回動自在に連結されている。この連結部１４ａには、図４に示すトーションバー１９ａが設けられている。以下に説明する他の連結部および支点連結部においても同様にトーションバーが設けられている。右側連結リンク部１０ａに設けられた第２の連結腕１２ａは前方（Ｘ１方向）に延びており、その先端部と第２の可動部４とが連結部１５ａにおいて回動自在に連結されている。また右側連結リンク部１０ａの中間連結部１３ａと第１の右側支持部１７ａとが支点連結部１６ａを介して回動自在に支持されている。

同様に、左側連結リンク部１０ｂは、前方（Ｘ１方向）に延びる第１の連結腕１１ｂの先端と第１の可動部２とが連結部１４ｂにおいて回動自在に連結され、後方（Ｘ２方向）に延びる第２の連結腕１２ｂの先端と第２の可動部４とが連結部１５ｂで回動自在に連結されている。また、中間連結部１３ｂと第１の左側支持部１７ｂとが支点連結部１６ｂにおいて回動自在に支持されている。

右外側支持リンク部２０ａは、基部が第１の右側支持部１７ａに支点連結部２２２ａにおいて回動自在に支持され、前方（Ｘ１方向）に向く先端と第１の可動部２とが連結部２３ａにおいて回動自在に連結されている。左外側支持リンク部２０ｂは、その基部が支点連結部２２２ｂによって第１の左側支持部１７ｂに回動自在に支持され、後方（Ｘ２方向）に向く先端と第１の可動部２とが連結部２３ｂにおいて回動自在に連結されている。

また、右側連結リンク部１０ａと右外側支持リンク部２０ａが変形可能なリンク間連結部２４ａを介して連結されており、左側連結リンク部１０ｂと左外側支持リンク部２０ｂも変形可能なリンク間連結部２４ｂを介して連結されている。

第２の右側支持部２３１ａには、支点連結部３２ａを介して右内側支持リンク部３０ａが回動自在に連結されており、右内側支持リンク部３０ａの後方（Ｘ２方向）に向く先端と第２の可動部４とが連結部３３ａで回動自在に連結されている。第２の左側支持部２３１ｂには、支点連結部３２ｂを介して左内側支持リンク部３０ｂが回動自在に連結されており、左内側支持リンク部３０ｂの前方（Ｘ１方向）に向く先端と第２の可動部４とが連結部３３ｂで回動自在に連結されている。

なお、右側連結リンク部１０ａの第２の連結腕１２ａと左内側支持リンク部３０ｂとが、左右方向に延びる梁部３５ａによって一体に連結されており、左側連結リンク部１０ｂの第２の連結腕１２ｂと右内側支持リンク部３０ｂとが、左右方向に延びる梁部３５ｂによって一体に連結されている。

図９と図１０に示す可動センサ２０１は、第１の右側支持部１７ａと第１の左側支持部１７ｂが固定されている固定部５０、すなわち固定基板に前後方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に向かって反りが発生しても、支点連結部１６ａと支点連結部２２２ａおよび支点連結部１６ｂと支点連結部２２２ｂが、本来の位置から上下に動きにくい構造である。

これと比較するために図６に示す可動センサ１０１を参照すると、この可動センサ１０１では、右側連結リンク部１０ａを支持する支点連結部１６ａと、右外側支持リンク部２０ａを支持する支点連結部２２ａとが、互いに独立して前後方向に離れて位置する第１の右側支持部１７ａと第２の右側支持部２１ａとに別々に設けられている。そのため、固定部５０に前後方向（Ｘ１−Ｘ２）に向けて反りが発生したときに、第１の右側支持部１７ａがＸ１側が下向きとなるように傾き、第２の右側支持部２１ａがＸ２側が下向きとなるように傾くことがある。このとき、加速度が作用していない中立状態であるにもかかわらず、支点連結部１６ａと支点連結部２２ａが本来の位置よりも下がってしまう。その結果、第１の可動部２が本来の中立姿勢よりも下側へ移動し、第２の可動部４が本来の中立姿勢よりも上側へ移動して、加速度が作用していないにもかかわらず、図８に示す検出回路６０から各可動部２，４の移動量に比例した検知出力がオフセットノイズとして発生することになる。

一方、図９と図１０に示す可動センサ２０１は、支点連結部１６ａと支点連結部２２２ａとが同じ第１の右側支持部１７ａに設けられ、支点連結部１６ｂと支点連結部２２２ｂとが同じ第１の左側支持部１７ｂに設けられ、しかも第１の右側支持部１７ａと第１の左側支持部１７ｂが横中心線Ｏｘ上に位置している。そのために、固定部５０に反りが発生しても、支点連結部１６ａと支点連結部２２２ａ、および支点連結部１６ｂと支点連結部２２２ｂが本来の位置から上下に大きく動くのを抑えることができる。そのため、前記のような中立状態でのオフセットノイズを低減できる。

次に、図１に示した可動センサ１では、右内側支持リンク部３０ａを支持する支点連結部３２ａと、左内側支持リンク部３０ｂを支持する支点連結部３２ｂが前後方向に離れて位置しているために、固定部５０に前後方向の反りが発生すると、加速度が作用していないにもかかわらず、支点連結部３２ａと支点連結部３２ｂとが本来の中立位置よりも上下いずれかに動いてしまい、その結果、第２の可動部４が本来の位置よりも上下に移動してしまうことがある。

これに対し、図９と図１０に示す可動センサ２０１は、右内側支持リンク部３０ａを支持する支点連結部３２ａと、左内側支持リンク部３０ｂを支持する支点連結部３２ｂとが、横中心線Ｏｘから前後に大きく離れていない。よって、固定部５０に反りが生じても支点連結部３２ａと支点連結部３２ｂが上下に動きにくくなり、第２の可動部４が本来の中立姿勢よりも上下に動くことを抑制できる。これによっても、オフセットノイズを低減できる。

図１１と図１２は本発明の第４の実施の形態の可動センサ３０１を示す斜視図であり、図１１は外力が作用していない状態を示し、図１２は第１の可動部２と第２の可動部４が逆向きに移動している状態を示している。

図１１と図１２に示す可動センサ３０１は、図９と図１０に示す第３の実施の形態の可動センサ２０１を改良したものであるため、以下では可動センサ３０１と可動センサ２０１の相違部分を主として説明する。また、図１１と図１２に示す可動センサ３０１のうちの可動センサ２０１と同じ機能を発揮する部分には、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

図１１と図１２に示す可動センサ３０１は、図９と図１０に示す可動センサ２０１の第２の右側支持部２３１ａと第２の左側支持部２３１ｂを省略しており、固定部５０に固定される支持部は、第１の右側支持部１７ａと第１の左側支持部１７ｂのみとなっている。

右側連結リンク部１０ａは、支点連結部１６ａを介して第１の右側支持部１７ａに回動自在に支持され、右外側支持リンク部２０ａは、支点連結部２２２ａを介して前記第１の右側支持部１７ａに回動自在に支持されている。また、右側連結リンク部１０ａと右外側支持リンク部２０ａはリンク間連結部２４ａによって回動自在に連結されている。同様に、左側連結リンク部１０ｂは、支点連結部１６ｂを介して第１の左側支持部１７ｂに回動自在に支持され、左外側支持リンク部２０ｂは、支点連結部２２２ｂを介して前記第１の左側支持部１７ｂに回動自在に支持されている。また、左側連結リンク部１０ｂと左外側支持リンク部２０ｂはリンク間連結部２４ｂによって回動自在に連結されている。

第２の可動部４に連結されている右内側支持リンク部３０ａは、内側リンク間連結部３３２ａを介して右側連結リンク部１０ａに回動自在に連結されており、同じく第２の可動部４に連結されている左内側支持リンク部３０ｂは、内側リンク間連結部３３２ｂを介して左側連結リンク部１０ｂに回動自在に連結されている。

右側のリンク間連結部２４ａと内側リンク間連結部３３２ａ、および左側のリンク間連結部２４ｂと内側リンク間連結部３３２ｂは、全て横中心線Ｏｘ上で同一線上に位置している。前記横中心線Ｏｘは、リンク部と第１の可動部２との前方（Ｘ１側）での連結部２３ａ，１４ｂと、後方（Ｘ２側）での連結部２３ｂ，１４ａとの中点に位置している。

右側連結リンク部１０ａと左側連結リンク部１０ｂが支点連結部１６ａ，１６ｂを支点として回動すると、これに合わせて、右内側支持リンク部３０ａが内側リンク間連結部３３２ａを支点として回動し、左内側支持リンク部３０ｂが内側リンク間連結部３３２ｂを支点として回動する。そして、第２の可動部４が、第１の可動部２との平行姿勢を維持したまま、第１の可動部２と逆向きに動作するようになる。

図１１と図１２に示す可動センサ３０１は、固定部５０に固定される支持部が、第１の右側支持部１７ａと第１の左側支持部１７ｂだけであるため、熱応力などによって固定部５０に反りが生じても、各リンク部の支点部の位置にずれが生じるのを抑制でき、オフセットノイズをさらに低減しやすくなる。

図１と図２に示す可動センサ１と、図６と図７に示す可動センサ１０１、ならびに図９と図１０に示す可動センサ２０１、さらには図１１と図１２に示す可動センサ３０１は、共に長方形のシリコン基板から切り出されているために、小型で薄型に構成することができる。また表面と裏面から突出する部材が無いため、支持構造や固定電極５１，５２を支持する固定部５０を容易に位置決めできる。

図１１には、第１の可動部２に対向する第１の固定電極５１と、第２の可動部に対向する第２の固定電極５２とが破線で示されている。

第１の固定電極５１は、その全体が第１の可動部２に対向し、第１の固定電極５１の縁部は、第１の可動部２の縁部の内側に距離を空けて配置されている。第２の固定電極５２は、その全体が第２の可動部４に対向し、第２の固定電極５２の縁部は、第２の可動部４の縁部の内側に距離を空けて配置されている。その結果、その全体が第１の可動電極として機能する第１の可動部２と、その全体が第２の可動電極として機能する第２の可動部４が、Ｘ方向またはＹ方向に振動などで動いたとしても、第１の可動部２と第１の固定電極５１との対向面積、および第２の可動部４と第２の固定電極５２との対向面積が減少することがなく、常に静電容量の変化を正確に検知できるようになる。

また、第１の固定電極５１，５１の面積と、第２の固定電極５２の面積は、図８に示す可変コンデンサーＣａと可変コンデンサーＣｂの容量が等しくなるように設定されている。

１，１０１，２０１ 可動センサ
２ 第１の可動部
４ 第２の可動部
１０ａ 右側連結リンク部
１０ｂ 左側連結リンク部
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ 連結部
１６ａ，１６ｂ 支点連結部
１７ａ 第１の右側支持部
１７ｂ 第１の左側支持部
２０ａ 右外側支持リンク部
２０ｂ 左外側支持リンク部
２１ａ 第２の右側支持部
２１ｂ 第２の左側支持部
２２ａ，２２ｂ 支点連結部
２３ａ，２３ｂ 連結部
２４ａ，２４ｂ リンク間連結部
３０ａ 右内側支持リンク部
３０ｂ 左内側支持リンク部
３１ａ 第３の右側支持部
３１ｂ 第３の左側支持部
３２ａ，３２ｂ 支点連結部
３３ａ，３３ｂ 連結部
５０ 固定部
５１ 第１の固定電極
５２ 第２の固定電極
１３２ａ，１３２ｂ 支点連結部
２２２ａ，２２２ｂ 支点連結部
２３１ａ 第２の右側支持部
２３１ｂ 第２の左側支持部
３３２ａ，３３２ｂ 内側リンク間連結部

Claims (15)

1. 可動部と固定部に互いに対向する電極が設けられ、前記可動部が前記固定部と接近しまたは離反する際の前記電極間の静電容量の変化を検出する可動センサにおいて、
   第１の可動部および第２の可動部と、前記両可動部のそれぞれに回動自在に連結されたリンク部とを有し、前記リンク部は、前記第１の可動部との連結部と前記第２の可動部との連結部の間に支点が設定されて、前記リンク部が前記支点を中心に回動したときに、前記第１の可動部と前記第２の可動部の一方が固定部に接近し他方が前記固定部から離れるように動作可能であり、
   前記第１の可動部に第１の可動電極が前記第２の可動部に第２の可動電極が、それぞれの可動部の同じ方向に向く面に設けられ、前記固定部には、前記第１の可動電極に対向する第１の固定電極と、前記第２の可動電極に対向する第２の固定電極とが設けられていることを特徴とする可動センサ。
2. 前記第１の可動電極と前記第１の固定電極との間の静電容量の変化と、前記第２の可動電極と前記第２の固定電極との間の静電容量の変化の差を求める検出回路を有する請求項１記載の可動センサ。
3. 前記第１の可動部の質量と前記第２の可動部の質量のいずれか一方が他方よりも大きく、質量の大きい前記可動部が外部から与えられる加速度に反応して移動し、このとき質量の小さい前記可動部が質量の大きい前記可動部と逆向きに移動する請求項１または２記載の可動センサ。
4. 前記第１の可動部と前記第２の可動部とが同じ厚みを有し、前記第１の可動部と前記第２の可動部の表面どうしと裏面どうしが同一面となったときに、前記リンク部、ならびに前記リンク部を回動自在に支持する支持部が、前記表面と前記裏面との厚みの範囲内に収まる請求項１ないし３のいずれかに記載の可動センサ。
5. 前記第１の可動部と前記第２の可動部と前記リンク部および前記支持部が、同じ板材から切り出されている請求項４記載の可動センサ。
6. 前記第１の可動部と前記リンク部との連結部、前記第２の可動部と前記リンク部との連結部、および前記リンク部と前記支持部との前記支点での連結部は、それぞれの部材間が前記板材の一部で形成したトーションバーを介して回動自在に連結されている請求項５記載の可動センサ。
7. 前記第１の可動部と前記第２の可動部が導電性材料で形成され、前記第１の可動部自体が前記第１の可動電極として機能し、前記第２の可動部自体が前記第２の可動電極として機能する請求項１ないし６のいずれかに記載の可動センサ。
8. 前記リンク部として、左右方向（Ｙ）に間隔を空けて前後方向（Ｘ）に延びる右側連結リンク部と左側連結リンク部とが設けられ、前記右側連結リンク部は右側支点を介して第１の右側支持部に回動自在に支持され、前記左側連結リンク部は左側支点を介して第１の左側支持部に回動自在に支持されており、
   前記右側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と、前記左側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部の、いずれか一方が前方（Ｘ１）に位置し、他方が後方（Ｘ２）に位置し、
   前記右側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記右側支点を挟んで、前記右側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置し、前記左側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記左側支点を挟んで、前記左側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置しており、
   前記第１の右側支持部と前記第１の左側支持部が前記固定部に固定されている請求項１ないし７のいずれかに記載の可動センサ。
9. 右外側支持リンク部が前記第１の右側支持部と前記第１の可動部とに回動自在に連結され、前記右外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前記右側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置し、
   左外側支持リンク部が前記第１の左側支持部と前記第１の可動部とに回動自在に連結され、前記左外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前記左側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置している請求項８記載の可動センサ。
10. 第２の右側支持部と第２の左側支持部とが設けられ、
    右内側支持リンク部が前記第２の右側支持部と前記第２の可動部とに回動自在に連結され、前記右内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記右側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部と前後逆側に位置し、
    左内側支持リンク部が前記第２の左側支持部と前記第２の可動部とに回動自在に連結され、前記左内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記左側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部と前後逆側に位置している請求項８または９記載の可動センサ。
11. 前記第１の右側支持部と前記第１の左側支持部とが、左右方向（Ｙ）に延びる同一線上に配置されている請求項８または９記載の可動センサ。
12. 前記第１の右側支持部と前記第１の左側支持部、および前記第２の右側支持部と前記第２の左側支持部とが、左右方向（Ｙ）に延びる同一線上に配置されている請求項１０記載の可動センサ。
13. 右外側支持リンク部がリンク間連結部を介して前記右側連結リンク部に回動自在に連結され、左外側支持リンク部がリンク間連結部を介して前記左側連結リンク部に回動自在に連結され、
    前記右外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前記リンク間連結部を挟んで、前記右側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置し、
    前記左外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前記リンク間連結部を挟んで、前記左側連結リンク部と前記第１の可動部との連結部と前後逆側に位置しており、
    前記右外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部と、前記左外側支持リンク部と前記第１の可動部との連結部が、前後逆側に位置している請求項８記載の可動センサ。
14. 右内側支持リンク部が内側リンク間連結部を介して前記右側連結リンク部に回動自在に連結され、左内側支持リンク部が内側リンク間連結部を介して前記左側連結リンク部に回動自在に連結され、
    前記右内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記内側リンク間連結部を挟んで、前記右側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部と前後逆側に位置し、
    前記左内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前記内側リンク間連結部を挟んで、前記左側連結リンク部と前記第２の可動部との連結部と前後逆側に位置しており、
    前記右内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部と、前記左内側支持リンク部と前記第２の可動部との連結部が、前後逆側に位置している請求項１３記載の可動センサ。
15. 前記リンク間連結部と前記内側リンク間連結部とが、左右方向（Ｙ）に延びる同一線上に配置されている請求項１４記載の可動センサ。

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