KR100459887B1 - 삼차원 빗살 가진 구조물 및 이를 채용한 관성 감지 센서와 액츄 - Google Patents

삼차원 빗살 가진 구조물 및 이를 채용한 관성 감지 센서와 액츄 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기력을 이용한 삼차원 빗살 구조물(Comb Structure) 및 이를 채용한 관성 감지 센서와 액츄에이터를 기재한다. 본 발명에 따른 삼차원 빗살 구조물은 기판과 소정의 간격을 유지한채 배치된 관성체인 현수구조물에 부착되어 현수구조물에 수직으로 돌출되는 적어도 하나 이상의 이동빗살과 서로 끼워진 구조를 가지며 기판에 수직으로 돌출되어 배치되는 적어도 하나 이상의 고정빗살을 가지는 고정빗살구조체로 이루어져, 이동빗살과 고정빗살에 연결되어진 전원공급장치로 부터 제공되는 전압에 의해 구동된다.

Description

삼차원 빗살 가진 구조물 및 이를 채용한 관성 감지 센서와 액츄에이터{Inertia detection ion sensor and actuator using 3-dimension comb structure}
본 발명은 정전기력을 이용한 삼차원 빗살구조물(Comb Structure) 및 이를 채용한 관성 감지 센서와 액츄에이터에 관한 것이다.
정전력을 이용한 삼차원 빗살 구조물은 평판면에 대하여 수직으로 돌출되고 서로 끼워진 구조로 된 한 쌍의 빗살(Comb)에 전압을 가하여 두 빗살 사이에 발생하는 전기력(Electrostatic Force)이 빗살 사이의 상대적인 움직임에 대하여 일정하게 힘을 낼 수 있도록 한 것이다.
마이크로 구조물을 움직이기 위해선 정전기력 액츄에이터(Electrostatic Actuator)를 이용하는 경우가 많다. 정전기력을 이용한 액츄에이터로서는 정전기력 빗살 구동기 (Electrostatic Comb Drive)(US 5,025,346)가 널리 알려져 있다. 이 정전기력 빗살 구동기 (Electrostatic Comb Drive)의 기본 원리를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
한 쌍의 빗살(1,2)이 간극 s를 두고 서로 맞물려 있고, 각 빗살(1,2)에 전원(3)이 도선(4,5)을 이용하여 연결되어 있을 때 한쪽의 빗살(2)의 한핑거(finger)에 작용하는 수평방향의 정전기력(6, Electrostatic Force)은 다음 수학식 1과 같이 나타난다.
여기서,t,s,V 는 각각 진공의 유전율, 지면에 수직인 방향으로 빗살의 두께, 빗살의 핑거 사이의 간격, 핑거 사이에 인가되는 전압(3)이다. 이와 같은 정전기력 빗살 구동기 (Electrostatic Comb Drive)는 반도체 램을 만드는 공정과 같은 CMOS 공정으로 만들 수 있는 장점이 있고, 수학식 1에서 보는 바와 같이 한쪽 빗살의 움직임에 대하여 일정한 힘을 가진다는 장점이 있다.
기존 정전기력 빗살 구동기의 원리인 도 1의 원리를 이용한 액츄에이터의 한 예로서 같은 특허에 기재된 도 2를 들 수 있다.
이러한 정전기력 액츄에이터(20)는 다수의 이동빗살(27, movable comb)를 가지는 질량체(22)와 질량체(22)에 접속이 된 하나 이상의 탄성부재(23)와 지지부(24)를 통하여 기판(21)에 지지되어 있으며, 전술한 이동빗살(27)과 마주보는 위치에 위치하며 전술한 이동빗살 핑거(27)과 교대로 삽입되는 다수의 고정빗살(25, fixed comb)을 가지고 있으며, 고정빗살(25)은 고정빗살 지지부(26)을 통하여 기판(21)에 지지되어 있다. 전술한 고정빗살(25)과 전술한 이동빗살(26)에 적절한 수단(도시하지 않음)을 통하여 전압을 인가하면 수학식 1에 의하여 발생하는 정전력에 의하여 질량체(22)는 기판(21)에 대하여 수평한 방향으로 직선운동을 한다. 이러한 구조에 의한 정전력은 수학식 1에 나타난 바와 같이 움직이는 거리에 대하여 힘이 일정하다는 장점이 있다. 그러나 이러한 구조에 의하면 이동빗살(27), 고정빗살(25)가 기판(21)과 평행한 평면상에 배치되며, 또한 기판(21)과 평행한 질량체 평면의 양측면에 배치되므로서 빗살의 갯수가 질량체 측면의 길이에 비례하여 증가시킬수 있으므로 그 빗살의 갯수의 한계로 인해 정전력이 작으며, 또한 가속도 센서나 자이로 센서 등에 이용하기 위해서는 질량체를 크게 움직이는 것이 필요한데, 이러한 종래의 빗살 구동기에서는 작은 정전력으로 인해 질량체를 직접 구동하기가 어려워서 공진점에서만 구동할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안한 것으로, 큰 구조물을 구동할 수 있도록 발휘할 수 있는 힘이 크고, 구조물의 위치 제어가 용이하도록 빗살을 평판 위에 수직으로 배열한 삼차원 빗살 가진 구조물 및 이를 채용한 관성 감지 센서와 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 정전기력을 이용한 빗살 가진 구조물의 개략적 구성을 보여주는 평면도,
도 2는 도 1의 빗살 가진 구조물을 채용한 관성 감지 센서 실시예의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 관성 감지 센서 및 액츄에이터에 채용되는 삼차원 빗살 가진 구조물의 기본 구조를 보여주는 사시도,
도 4는 도 3의 삼차원 빗살 가진 구조물을 이용한 직진 구동형 액츄에이터 실시예를 보여주는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 관성 감지 센서 및 액츄에이터에 채용되는 회전형 삼차원 빗살 가진 구조물의 실시예를 개략적으로 보여주는 평면도,
그리고 도 6은 도 5의 회전형 삼차원 빗살 가진 구조물의 또 다른 실시예를 보여주는 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20. 정전기력 액츄에이터 21. 기판
22. 질량체 23. 탄성부재
24. 지지부 25. 고정빗살
26. 고정빗살 지지부 27. 이동빗살
31. 기판 32. 고정빗살
35. 이동빗살 36. 전원공급수단
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 삼차원 빗살 가진 구조물은, 기판; 관성 운동을 감지 하도록 상기 기판 상에서 진동이 가능하도록 상기 기판과 소정의 간격을 유지하면서 떠 있는 현수구조물; 상기 현수구조물에 접속되어 상기 관성 운동이 가능하도록 지지하는 적어도 하나 이상의 탄성부재; 상기 기판에 접속되어 상기 탄성부재를 지지하는 적어도 하나 이상의 지지체; 상기 현수구조물에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 갖는 이동빗살구조체; 및 상기 이동빗살구조체의 빗살에 대응하여 상기 이동빗살구조체의 빗살과는 소정 간격을 유지한채 서로 끼워지며 상기 기판에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 가지는 고정빗살구조체;를 구비하며, 상기 이동빗살구조체는 상기 현수구조물에 수직으로 상기 기판을 향해 돌출되고, 상기 고정빗살구조체는 상기 기판에 수직으로 상기 현수구조물을 향해 돌출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 이동빗살과 고정빗살에 전압이 인가될 때 발생하는 정전력이 상기 현수 구조물에 부착된 이동빗살의 돌출 방향과 수직으로 힘이 발생하여 기판과 나란한 방향으로 가진되고, 전압 무인가시 상기 이동빗살과 상기 고정빗살은 소정 간격 만큼 벗어난 형태로 서로 끼워지도록 형성된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 이동빗살 및 상기 고정빗살은 서로 대응하도록 배치하되 상기 현수 구조물 및 상기 기판에 원형 대칭으로 배치되어 상기 현수구조물이 상기 기판에 대해 수평하고 상기 원형 대칭의 중심에 대해 회전운동을 하도록 형성된 것도 바람직하다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 관성 감지 센서는, 기판; 관성 운동을 감지 하도록 상기 기판 상에서 진동이 가능하도록 상기 기판과 소정의 간격을 유지하면서 떠 있는 현수구조물; 상기 현수구조물에 접속되어 상기 관성 운동이 가능하도록 지지하는 적어도 하나 이상의 탄성부재; 상기 기판에 접속되어 상기 탄성부재를 지지하는 적어도 하나 이상의 지지체; 상기 현수구조물에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 갖는 이동빗살구조체; 상기 이동빗살구조체의 빗살에 대응하여 상기 이동빗살구조체의 빗살과는 소정 간격을 유지한채 서로 끼워지며 상기 기판에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 가지는 고정빗살구조체; 및 상기 이동빗살구조체와 고정빗살구조체 간의 용량변화를 감지하여 가속도를 감지하는 감지수단;을 구비하며, 상기 이동빗살구조체는 상기 현수구조물에 수직으로 상기 기판을 향해 돌출되고, 상기 고정빗살구조체는 상기 기판에 수직으로 상기 현수구조물을 향해 돌출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 이동빗살과 고정빗살에 전압이 인가될 때 발생하는 정전력이 상기 현수 구조물에 부착된 이동빗살의 돌출 방향과 수직으로 힘이 발생하여 기판과 나란한 방향으로 가진되고, 전압 무인가시 상기 이동빗살과 상기 고정빗살은 소정 간격 만큼 벗어난 형태로 서로 끼워지도록 형성된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 이동빗살 및 상기 고정빗살은 서로 대응하도록 배치하되 상기 현수 구조물 및 상기 기판에 원형 대칭으로 배치되어 상기 현수구조물이 상기 기판에 대해 수평하고 상기 원형 대칭의 중심에 대해 회전운동을 하도록 형성된 것도 바람직하다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 삼차원 빗살 구조물을 채용한 액츄에이터는, 기판; 관성 운동을 감지 하도록 상기 기판 상에서 진동이 가능하도록 상기 기판과 소정의 간격을 유지하면서 떠 있는 현수구조물; 상기 현수구조물에 접속되어 상기 관성 운동이 가능하도록 지지하는 적어도 하나 이상의 탄성부재; 상기 기판에 접속되어 상기 탄성부재를 지지하는 적어도 하나 이상의 지지체; 상기 현수구조물에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 갖는 이동빗살구조체; 상기 이동빗살구조체의 빗살에 대응하여 상기 이동빗살구조체의 빗살과는 소정 간격을 유지한채 서로 끼워지며 상기 기판에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 가지는 고정빗살구조체; 및 상기 현수구조물을 가진시키기 위하여 상기 이동빗살구조체 및 고정빗살구조체 사이에 전압을 제공하기 위한 전원;을 구비하며, 상기 이동빗살구조체는 상기 현수구조물에 수직으로 상기 기판을 향해 돌출되고, 상기 고정빗살구조체는 상기 기판에 수직으로 상기 현수구조물을 향해 돌출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 이동빗살과 고정빗살에 전압이 인가될 때 발생하는 정전력이 상기 현수 구조물에 부착된 이동빗살의 돌출 방향과 수직으로 힘이 발생하여 상기 고정빗살의 돌출 방향과 수직 방향으로 가진되고, 전압 무인가시 상기 이동빗살과 상기 고정빗살은 소정 간격 만큼 벗어난 형태로 서로 끼워지도록 형성된 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 삼차원 빗살 가진 구조물 및 이를 이용한 액츄에이터와 관성감지 센서를 상세하게 설명한다.
도 3은 발명에 따른 삼차원 빗살 가진 구조물의 구동원리를 보여주는 기본 개념도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정전력을 이용한 삼차원 빗살 구조물은, 기판(31) 위에 수직으로 세워져 있는 하나 이상의 고정빗살(32), 이 고정빗살(32)과 마주보는 위치에서 서로 끼워진 형태로 위치하는 하나 이상의 이동빗살(35)로 구성되어 있다. 전술한 고정빗살(32)과 전술한 이동빗살(35)은 빗살 사이의 간극 s 만큼 떨어져서 있고, 기판(31)에 대하여 수직방향으로 거리 h 만큼 서로 겹쳐져 있으며, 기판(31) 에 대하여 수평방향으로 거리 x 만큼 서로 겹쳐진 형태로 되어 있다. 한 쌍의 빗살(32,35)은, 도시된 바와 같이, 전기적으로 서로 연결되어 있어, 전원공급수단(36)에 의해 전기장을 받아 구동된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전원공급수단(36)에 의하여 전압이 인가되면 고정빗살(32)과 이동빗살(35) 사이에는 콘덴서가 형성이 되어 에너지가 저장이 되며, 이 때 형성되는 캐패시터의 용량은 다음 수학식 2와 같이 표시된다.
여기서,s,h,x 는 간격의 유전율, 빗살 사이 간극, 한 쌍의 빗살이 기판에 대하여 수직방향으로 겹쳐진 길이, 한 쌍의 빗살이 기판에 대하여 수평방향으로 겹쳐진 길이이다. 수학식 2로 주어진 캐패시턴스는, 도 3에서 보이듯이, 두 개의 빗살 사이 간극(s)이 존재하므로 캐패시터에 저장되는 에너지 U는 다음 수학식 3과 같이 표시된다
이동빗살(32)과 고정빗살(35)에 전술한 기판(31)에 평행한 방향(37)으로 가해지는 힘 F는 다음 수학식 4와 같다.
도 3에서 도시된 본 발명에 따른 삼차원 빗살 가진 구조물의 구동원리를 보여주는 기본 개념도를 참고하여 계산한 이동빗살(32)과 정지빗살(35) 사이의 정전기력 식인 수학식 4에 의하면, 정전기력 F는 돌출한 이동빗살(32)과 정지빗살(35)의 수직방향, 즉 기판(31)과 평행한 방향(37)으로 작용한다는 것을 알 수 있다.
다음은 이와 같은 구성의 정전기력을 이용한 삼차원 가진 구조물의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4는 도 3의 삼차원 빗살 가진 구조물을 이용한 직진 구동형 구동기의 실시예를 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 현수구조물(42)은 현수구조물에 수직으로 돌출되어 있는 다수의 이동빗살(43)을 가지고 다수의 지지스프링(44)과 다수의 지지체(45)에 의하여 기판에 지지되어 있다. 상기 이동빗살(43)과 마주보는 위치에서 서로 끼워지는 형태로 배치된 다수의 고정빗살(46)은 기판(41)에 지지되어 있다. 이러한 삼차원 빗살 가진 구조물은 도 3에서 설명한 바와 같이 정전기력에 의하여 구동된다. 여기서,지지 스프링(44)은 기판에 대한 수평폭 보다 수직폭이 크도록 제작한다. 이는 지지 스프링(44)이 수평방향(도면의 화살표 방향)으로는 유연한 탄력성을 가지고 움직이도록 하고 수직방향으로는 유연성 없이 고정되도록 하기 위함이다. 즉, 도 4에서 지지 스프링의 수직폭을 h, 수평폭을 b, 길이를 L이라 하고, 지지 스프링의 강성을 K라 할 때, 가진 방향과 측정 방향의 강성은 다음 수학식 5와 같이 표시된다.
여기서,지지 스프링(44)이 갖는 수평방향 강성 및 수직방향 강성은 각각 수평폭과 수직폭의 세제곱에 비례함을 알 수 있다.
전원공급수단(미도시)에 의해 상기 이동빗살(43)과 상기 고정빗살(46)에 전압이 가해지면 상기 이동빗살(43)과 고정빗살(46) 사이에는 수학식 2에서와 같은 캐패시턴스가 형성이 되며, 수학식 4에 의한 힘이 기판과 평행한 방향으로 발생하여 현수구조물(42)이 우측으로 힘을 받아 움직인다. 이 때 전원공급수단(미도시)에인가되는 전압이 교류이면 지지스프링(44)은 현수구조물(42)을 지지하면서 인가되는 교류전압에 따라 현수구조물(42)을 화살표(47)의 방향으로 왕복운동을 할 수 있게 해준다. 이와 같은 동작이 가능하기 위해서 다수의 지지체(45)와 기판(41)과는 전기적으로 절연되어 형성되는 것이 바람직하다.
기존의 빗살 가진 구조물은 빗살이 질량체의 양쪽면에 위치됨으로써 질량체면의 길이에 비례하는 데 반해 본 발명에 의한 삼차원 빗살 가진 구조물에 의한 빗살은 질량체의 수직방향으로 돌기 모양으로 형성됨으로써 질량체의 면적에 비례하여 빗살의 개수를 늘릴 수 있으므로, 도 2에서 보여주는 기존의 빗살 가진 구조물보다 단위면적당 빗살의 개수를 늘일 수가 있어서 힘을 크게 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 구조물은 각종 엑츄에이터와 관성 감지 센서에 채용되어 사용된다.
상기 정전력을 이용한 삼차원 빗살 가진 구조물이 관성 감지 센서에 채용된 예로는 가속도 감지 센서를 들 수 있다. 도 4의 빗살 가진 구조물에서 현수구조물(42)은 기판(41)에서 주어진 거리만큼 떨어져 있으므로 현수구조물(42)은 기판(41)에 대해 수평방향(47)으로 움직일 수 있다. 이 때 x방향의 가속도가 입력이 되면 현수구조물(42)은 x방향으로 움직이는데, 이러한 움직임을 이동빗살(43)과 고정빗살(46)에서 발생하는 용량 변화로 감지하면 가속도의 변화를 감지할 수 있다.
정전력을 이용한 삼차원 빗살 가진 구조물이 관성 감지 센서에 채용된 또 다른 예로서 자이로 센서를 들 수 있다. 도 4에서 현수구조물(42)이 기판(41)에 대해수평방향 (47)으로 움직이고 있을 때, y방향으로 각속도가 입력되면 z방향의 코리올리힘이 발생하게 되고 이 힘으로 인해 현수구조물(42)은 z방향으로 진동한다. 이 진동을 적절한 센서(도 4에 미도시)를 이용하여 감지하면 입력된 각속도를 검출할 수 있다.
이 외에도 관성체인 현수구조물을 움직이는 여러 목적의 엑츄에이터에 쓸 수 있으며 각종 관성 센서와 자속 감지 센서에 쓰일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 삼사원 빗살 가진 구조물의 또 다른 실시예로서 회전 구동형 구조물(50)을 나타내는 개략도이다. 이는 원형의 구조물에 힘을 가할 수 있는 구조물의 예로서, 회전형 현수구조물(52)은 회전현수구조물(52)에 대해 수직으로 돌출되어 있는 다수의 이동빗살(53)을 가지며, 다수의 지지스프링(55)과 지지체(56)에 의해 기판(51)과 일정한 간격을 유지하면서 기판(51)에 지지된다. 이동빗살(53)과 마주보는 위치에서 서로 끼워진 형태로 배치된 하나 이상의 고정빗살(54)은 기판(51) 위에 수직으로 세워져 있다. 이와 같은 빗살가진 구조물의 구동원리는 전술한 구조물의 구동원리와 유사하다.
전원공급수단(미도시)에 의해 이동빗살구조체(53)와 고정빗살구조체(54)에 전압이 인가되면 이동빗살과 고정빗살 사이에는 수학식 2에서와 같은 캐패시턴스가 형성이 되며, 수학식 4에 의한 힘이 기판과 평행한 방향으로 발생하여 회전형 현수구조물(52)이 회전한다. 이 때 전원공급수단에 인가되는 전압이 교류이면 지지스프링(55)은 회전형 현수구조물(52)을 지지하면서 인가되는 교류전압에 따라 회전형 현수구조물(52) 일정한 각도의 원호 구간을 왕복하는 회전운동을 할 수 있게 해준다. 이와 같은 동작이 가능하기 위해서 지지체(56)와 기판(51) 사이는 전류가 흐르지 않도록 전기적으로 절연되어 형성되는 것이 바람직하다. 도 6은 상기 지지체가 회전질량체의 가운데에 위치하여 된 것으로 작동원리는 도 5에 도시된 구조물에 대한 설명과 같다. 도 5와 도 6에 도시된 바와 같은 구조물은 도 4에 도시된 구조물에 대한 설명부 마지막에서 설명한 바와 같은 원리에 의해 각종 엑츄에이터와 센서에 이용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 삼차원 빗살 가진 구조물 및 이를 채용한 관성 감지 센서 및 액츄에이터는 기판과 소정의 간격을 유지한채 배치된 관성체인 현수구조물에 부착되어 현수구조물에 수직으로 돌출되는 적어도 하나 이상의 이동빗살과 서로 끼워진 구조를 가지며 기판에 수직으로 돌출되어 배치되는 적어도 하나 이상의 고정빗살을 가지는 고정빗살구조체로 이루어져 있고, 이동빗살과 고정빗살에 연결되어진 전원공급장치로 부터 제공되는 전압에 의해 구동이 되므로, 이를 이용한 액츄에이터와 관성 감지 센서는 다음과 같은 여러 가지 효과를 얻을 수 있다.
1. 본 발명에서 제시한 현수구조물과 기판에 수직방향으로 빗살을 제작함으로써, 기존의 구동기에 비해 단위면적당 빗살의 개수를 크게 늘일 수 있으므로 기존의 빗살 가진 구동기에 비해 정전력을 크게할 수 있다.
2. 기존의 빗살 가진 구동기의 정전력이 방향은 빗살의 돌출방향과 같으나, 본 발명에 의한 삼차원 빗살 가진 구동기의 정전력의 방향은 빗살의 돌출방향과 수직이다.
3. 기존의 빗살 가진 구동기에 비해 힘이 크므로 현수구조물이 구동되는 구동변위를 크게 할 수 있다.
4. 힘이 크므로 구조물을 움직이기 위하여 공진점에서 구동할 필요없이 임의의 주파수로 구조물을 구동할 수 있다. 그러므로 마이크로자이로와 같은 공진을 이용하는 센서를 본 발명의 구조물을 이용하여 제조하면 구조물의 가진 방향의 공진 주파수와 감지방향의 공진주파수를 일치시킬 필요가 없다.
5. 적은 구동전압으로도 충분히 큰 힘을 낼 수가 있으므로 기존의 빗살 가진 구동기에 비해 적은 전압으로 구동이 가능하다.

Claims (23)

  1. 기판;
    관성 운동을 감지 하도록 상기 기판 상에서 진동이 가능하도록 상기 기판과 소정의 간격을 유지하면서 떠 있는 현수구조물;
    상기 현수구조물에 접속되어 상기 관성 운동이 가능하도록 지지하는 적어도 하나 이상의 탄성부재;
    상기 기판에 접속되어 상기 탄성부재를 지지하는 적어도 하나 이상의 지지체;
    상기 현수구조물에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 갖는 이동빗살구조체; 및
    상기 이동빗살구조체의 빗살에 대응하여 상기 이동빗살구조체의 빗살과는 소정 간격을 유지한채 서로 끼워지며 상기 기판에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 가지는 고정빗살구조체;를 구비하며,
    상기 이동빗살구조체는 상기 현수구조물에 수직으로 상기 기판을 향해 돌출되고, 상기 고정빗살구조체는 상기 기판에 수직으로 상기 현수구조물을 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동빗살과 고정빗살에 전압이 인가될 때 발생하는 정전력이 상기 현수 구조물에 부착된 이동빗살의 돌출 방향과 수직으로 힘이 발생하여 기판과 나란한 방향으로 가진되는 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    전압 무인가시 상기 이동빗살과 상기 고정빗살은 소정 간격 만큼 벗어난 형태로 서로 끼워지도록 형성된 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현수구조물 및 이동빗살구조체는 일체가 되어 상기 기판에 대해 수평진동 운동을 하는 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동빗살 및 상기 고정빗살은 서로 대응하도록 배치하되 상기 현수 구조물 및 상기 기판에 원형 대칭으로 배치되어 상기 현수구조물이 상기 기판에 대해 수평하고 상기 원형 대칭의 중심에 대해 회전운동을 하도록 형성된 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이동빗살과 상기 고정빗살 사이의 간격은 일정한 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이동빗살과 상기 고정빗살 사이에 인가되는 전압이 일정할 때, 상기 이동빗살과 상기 고정빗살 사이의 상대적인 거리의 변화에 따라 발생하는 정전력이 일정한 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물.
  9. 기판;
    관성 운동을 감지 하도록 상기 기판 상에서 진동이 가능하도록 상기 기판과 소정의 간격을 유지하면서 떠 있는 현수구조물;
    상기 현수구조물에 접속되어 상기 관성 운동이 가능하도록 지지하는 적어도 하나 이상의 탄성부재;
    상기 기판에 접속되어 상기 탄성부재를 지지하는 적어도 하나 이상의 지지체;
    상기 현수구조물에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 갖는 이동빗살구조체;
    상기 이동빗살구조체의 빗살에 대응하여 상기 이동빗살구조체의 빗살과는 소정 간격을 유지한채 서로 끼워지며 상기 기판에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 가지는 고정빗살구조체; 및
    상기 이동빗살구조체와 고정빗살구조체 간의 용량변화를 감지하여 가속도를 감지하는 감지수단;을 구비하며,
    상기 이동빗살구조체는 상기 현수구조물에 수직으로 상기 기판을 향해 돌출되고, 상기 고정빗살구조체는 상기 기판에 수직으로 상기 현수구조물을 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 관성 감지 센서.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이동빗살과 고정빗살에 전압이 인가될 때 발생하는 정전력이 상기 현수 구조물에 부착된 이동빗살의 돌출 방향과 수직으로 힘이 발생하여 기판과 나란한 방향으로 가진되는 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 관성 감지 센서.
  11. 제9항에 있어서,
    전압 무인가시 상기 이동빗살과 상기 고정빗살은 소정 간격 만큼 벗어난 형태로 서로 끼워지도록 형성된 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 관성 감지 센서.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 현수구조물 및 이동빗살구조체는 일체가 되어 상기 기판에 대해 수평진동 운동을 하는 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 관성 감지 센서.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 이동빗살 및 상기 고정빗살은 서로 대응하도록 배치하되 상기 현수 구조물 및 상기 기판에 원형 대칭으로 배치되어 상기 현수구조물이 상기 기판에 대해 수평하고 상기 원형 대칭의 중심에 대해 회전운동을 하도록 형성된 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 관성 감지 센서.
  14. 삭제
  15. 제9항에 있어서,
    상기 이동빗살과 상기 고정빗살 사이의 간격은 일정한 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진구조물을 채용한 관성 감지 센서.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 이동빗살과 상기 고정빗살 사이에 인가되는 전압이 일정할 때, 상기 이동빗살과 상기 고정빗살 사이의 상대적인 거리의 변화에 따라 발생하는 정전력이 일정한 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 관성 감지 센서.
  17. 기판;
    관성 운동을 감지 하도록 상기 기판 상에서 진동이 가능하도록 상기 기판과 소정의 간격을 유지하면서 떠 있는 현수구조물;
    상기 현수구조물에 접속되어 상기 관성 운동이 가능하도록 지지하는 적어도 하나 이상의 탄성부재;
    상기 기판에 접속되어 상기 탄성부재를 지지하는 적어도 하나 이상의 지지체;
    상기 현수구조물에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 갖는 이동빗살구조체;
    상기 이동빗살구조체의 빗살에 대응하여 상기 이동빗살구조체의 빗살과는 소정 간격을 유지한채 서로 끼워지며 상기 기판에 접속되어 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 빗살을 가지는 고정빗살구조체; 및
    상기 현수구조물을 가진시키기 위하여 상기 이동빗살구조체 및 고정빗살구조체 사이에 전압을 제공하기 위한 전원;을 구비하며,
    상기 이동빗살구조체는 상기 현수구조물에 수직으로 상기 기판을 향해 돌출되고, 상기 고정빗살구조체는 상기 기판에 수직으로 상기 현수구조물을 향해 돌출되는 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 액츄에이터.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 이동빗살과 고정빗살에 전압이 인가될 때 발생하는 정전력이 상기 현수 구조물에 부착된 이동빗살의 돌출 방향과 수직으로 힘이 발생하여 상기 고정빗살의돌출 방향과 수직 방향으로 가진되는 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 액츄에이터.
  19. 제17항에 있어서,
    전압 무인가시 상기 이동빗살과 상기 고정빗살은 소정 간격 만큼 벗어난 형태로 서로 끼워지도록 형성된 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 액츄에이터.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 이동빗살 및 상기 고정빗살은 서로 대응하도록 원형 대칭으로 배치되어 상기 현수구조물이 상기 원형 대칭의 중심에 대해 회전운동을 하도록 형성된 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 액츄에이터.
  21. 삭제
  22. 제17항에 있어서,
    상기 이동빗살과 상기 고정빗살 사이의 간격은 일정한 것을 특징으로 하는삼차원 빗살 가진구조물을 채용한 액츄에이터.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 이동빗살과 상기 고정빗살 사이에 인가되는 전압이 일정할 때, 상기 이동빗살과 상기 고정빗살 사이의 상대적인 거리의 변화에 따라 발생하는 정전력이 일정한 것을 특징으로 하는 삼차원 빗살 가진 구조물을 채용한 액츄에이터.
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