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专利名称：物理量传感器及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及物理量传感器以及使用了该物理量传感器的电子设备。
背景技术：
近年来，在汽车导航系统和摄像机的手抖校正等的姿势控制中，大多使用检测角速度的角速度传感器。在这种角速度传感器中，存在检测形成有元件的面内的绕轴的角速度的方式的角速度传感器。专利文献I公开的角速度传感器由以下部件构成在XY平面内呈圆环状的驱动质量；配置在其中心的支架；固定有支架的基板；在所述驱动质量的X轴方向上相对配置的一对第I质量部；在所述驱动质量的Y轴方向上相对配置的ー对第2质量部；以及在所述基板上与所述第I质量部以及第2质量部相对配置的检测电扱。利用这种结构，对驱动质量进行使其绕与XY平面垂直的Z轴方向的支架轴交替重复的旋转驱动，在施加绕X轴或绕Y轴的角速度时，作用哥氏力，对杠杆状的第I质量部或第2质量部旋转所造成的角速度进行检測。专利文献I美国专利申请公开第2009/0100930号说明书但是，根据专利文献I公开的角速度传感器，由于旋转驱动产生离心力，尤其是在旋转方向变化时，存在杠杆状的检测电极振动的问题。当检测电极振动时会产生输出，因此存在即使在不施加角速度的情况下也产生输出的问题。

发明内容
因此，本发明的目的在于在提供ー种物理量传感器以及电子设备，该物理量传感器的检测电极不会由于驱动而进行振动，在例如将传感器用作了角速度传感器吋，不会受至IJ作为输出值的角速度以外的物理量即直线加速度的影响、以及检测轴以外的其他轴的角速度的影响的至少ー种影响。本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下应用例来实现。[应用例I]ー种物理量传感器，其特征在干，该物理量传感器具有基板；第I移位部和第2移位部，它们配置在所述基板上的空间平面内，并具有旋转轴；固定电极部，其设置在所述基板的分别与所述第I移位部以及第2移位部相対的位置处；支承部，其支承所述第I移位部和第2移位部各自的所述旋转轴；固定部，其经由弹簧部支承所述支承部；以及驱动部，其使所述支承部在振动方向上振动，所述第I移位部和第2移位部能够以所述旋转轴为轴相对于所述空间平面在垂直方向上移位，所述旋转轴分别被设置成偏离所述第I 移位部或第2移位部的重心，所述第I移位部的所述旋转轴与所述第2移位部的所述旋转轴从所述重心偏离的方向彼此相反。根据上述结构，例如在将物理量传感器用作角速度传感器的情况下，仅检测绕检测轴的角速度，不检测成为噪声的除检测轴以外的其他轴的角速度。因此，能够高精度地进行物理量检测。[应用例2]根据应用例I所述的物理量传感器，其特征在于，所述旋转轴分别被配置成与所述支承部的所述振动方向平行。根据上述结构，例如在将物理量传感器用作角速度传感器的情况下，在绕检测轴产生了角速度时各移位部容易相对于基板上的空间平面在垂直方向上移位，从而能够高精度地进行物理量检测。[应用例3]根据应用例I或应用例2所述的物理量传感器，其特征在于，所述第I移位部和所述第2移位部配置成相互对称。根据上述结构，各移位部的静电电容的绝对值相同，能够通过差动检测对移位进行检测。[应用例4]ー种物理量传感器，其特征在于，该物理量传感器具有基板；以及第I振动体和第2振动体，它们配置在所述基板上的空间平面内，所述第I振动体具有具备旋转轴的第I移位部和第2移位部；以及支承所述第I移位部和所述第2移位部的各个所述旋转轴的第I支承部，所述第2振动体具有具备旋转轴的第3移位部和第4移位部；以及支承所述第3移位部和所述第4移位部的各个所述旋转轴的第2支承部，所述物理量传感器还具有固定电极部，其设置在所述基板的分别与所述第I移位部、第2移位部、第3移位部、第4移位部相対的位置处；固定部，其经由弹簧部分别支承所述第I支承部和第2支承部；以及驱动部，其分别使所述第I支承部和第2支承部振动，所述第I振动体和所述第2振动体在彼此相反的方向上振动，所述第I移位部、第2移位部、第3移位部、第4移位部能够以所述旋转轴为轴相对于所述空间平面在垂直方向上移位，所述旋转轴分别被设置成偏离所述第I移位部、第2移位部、第3移位部、第4移位部的重心，所述第I移位部的所述旋转轴与所述第2移位部的所述旋转轴从所述重心偏离的方向彼此相反，并且，所述第3移位部的所述旋转轴与所述第4移位部的所述旋转轴从所述重心偏离的方向彼此相反。根据上述结构，例如在将物理量传感器用作角速度传感器的情况下，仅检测绕检测轴的角速度，不检测成为噪声的除检测轴以外的其他轴的角速度和直线加速度。因此，与应用例I相比，能够高精度地进行物理量检测。[应用例5]根据应用例4所述的物理量传感器，其特征在于，所述第I振动体和第2振动体通过连结弹簧相互连接。根据上述结构，能够提高第I振动体和第2振动体的振动效率。[应用例6]根据应用例4或应用例5所述的物理量传感器，其特征在于，在设所述第I移位部与和其相対的所述固定电极部之间的静电电容为Cl、所述第2移位部与和其相对的所述固定电极部之间的静电电容为C2、所述第3移位部与和其相対的所述固定电极部之间的静电电容为C3、所述第4移位部与和其相対的所述固定电极部之间的静电电容为C4时，所述物理量传感器的输出值为(C1+C2)-(C3+C4)。根据上述结构，能够检测差动电容输出，从而高精度地检测角速度。[应用例7]根据应用例I至应用例6中的任意一例所述的物理量传感器，其特征在于，该物理量传感器检测绕在平面视图中与所述振动方向垂直的方向的轴产生的角速度。
根据上述结构，仅检测绕检测轴的角速度，不检测检测轴以外的其他轴的角速度。因此，可得到能够以高精度检测角速度的物理量传感器。
[应用例8]—种电子设备，其特征在于，该电子设备具有应用例I至应用例7中的任意一例所述的物理量传感器。根据上述结构，可得到具有能够以高精度检测物理量的物理量传感器的电子设备。


图I是示出本发明的物理量传感器的第I实施方式的概略结构图。图2是图I中的A-A截面放大图。图3是示出本发明的物理量传感器的第2实施方式的概略结构图。图4是物理量传感器作用的说明图。图5是示出本发明的物理量传感器的第3实施方式的概略结构图。图6是示出本发明的物理量传感器的第4实施方式的概略结构图。图7是示出本发明的物理量传感器的第5实施方式的概略结构图。图8是应用了具有本发明的物理量传感器的电子设备的便携电话机的说明图。标号说明10、100、100a、100b、IOOc物理量传感器；12、120振动系统结构体；14第I振动体；16 第 2 振动体;20、20a、20b、20c 第 I 移位部;21、21a、21b、21c 移位板;22、22a、22b、22c 旋转轴;30、30a、30b、30c 第 2 移位部;31、31a、31b、31c 移位板;32、32a、32b、32c 旋转轴；40支承部；42开ロ ；44、44a第I支承部；46、46a第2支承部；50固定部；60弹簧部；62第I弹簧部；64第2弹簧部；66第3弹簧部(连结弹簧)；70驱动部；72驱动部；74基板；76下部电极;80、80a、80b、80c第3移位部；90、90a、90b、90c第4移位部；500便携电话机；502操作按钮；504接听ロ ；506发送ロ ；508显示部。
具体实施例方式以下參照附图详细说明本发明的物理量传感器、电子设备的实施方式。图I是示出本发明的物理量传感器的第I实施方式的概略结构图。图2是图I中的A-A截面放大图。另外，在各图中，为了便于说明，作为彼此垂直的3个轴，图示了 X轴、Y轴、Z轴。此外，以下，将与X轴(第I轴)平行的方向称作X轴方向、将与Y轴(第2轴)平行的方向称作Y轴方向、将与Z轴(第3轴)平行的方向称作Z轴方向。本发明的物理量传感器10形成为在振动系统结构体12上以如下部件为主要的基本结构第I移位部20和第2移位部30，旋转轴22、32，支承部40，固定部50，连接支承部40和固定部50的弹簧部60，以及驱动部70。另外，本实施方式的物理量传感器10是能够检测绕X轴、Y轴或Z轴中的任意I个轴的角速度的传感器，以下，作为一例，对能够沿X轴方向振动、能够检测绕Y轴作用的旋转的角速度传感器的结构进行说明。振动系统结构体12以硅为主要材料而构成，通过在硅基板(硅晶片)上使用薄膜形成技术(例如外延生长技术、化学气相生长技术等沉积技术)或各种加工技术(例如干蚀刻、湿蚀刻等蚀刻技木)加工成期望的外形形状，由此所述各部形成为一体。或者，还能够通过在对硅基板和玻璃基板进行贴合后，仅将硅基板加工成期望的外形形状，来形成前述各部。通过将振动系统结构体12的主要材料设为硅，能够实现优异的振动特性，并且能够发挥优异的耐久性。此外，能够应用硅半导体器件制作中所使用的精密加工技术，能够实现物理量传感器10的小型化。第I移位部20和第2移位部30在以Z轴为法线的XY平面视图中形成为矩形板状，具有在XY平面的空间平面内沿Z轴方向移位的移位板21、31。移位板21、31通过旋转轴22、32与支承部40连结。如图2所示，旋转轴22、32形成在从各移位板21、31的重心偏离的位置上。旋转轴22、32均延伸设置在作为振动方向的X轴方向上。在施加了外力时，绕旋转轴22、32扭转变形，并且使移位板21、31在Z方向上旋转。利用这种结构，第I移位部20和第2移位部30被安装成以如下方式旋转基于重力(Z轴方向的外力)的旋转方向相对于旋转轴22、32为彼此相反的方向。换言之，也可以说旋转轴22从移位板21的重心偏离的方向、与旋转轴32从移位板31的重心偏离的方向为彼此相反的方向。支承部40是支承第I移位部20和第2移位部30的框。第I实施方式的支承部40具有包围第I移位部20和第2移位部30外周的开ロ 42，经由旋转轴22、32进行支承，以使移位板21、31的摆动侧(自由端侧)相互朝向内側。另外，支承部40的形状不限于框形状，还能够应用其他形状。在支承部40的外侧设置有多个固定部50。在本实施方式中，在以Z轴为法线的平面视图中，在由配置成矩形形状的固定部50a、50b、50c、50d围起的区域中设置了支承部40。弹簧部60连结支承部40和固定部50。第I实施方式的弹簧部60由第I弹簧部62和第2弹簧部64构成。第I弹簧部62由一对弹簧部62a、62b构成,各弹簧部62a、62b呈在Y轴方向上往返并且在X轴方向上延伸的形状。此外，弹簧部62a、62b在以Z轴为法线的平面视图中，相对于与支承部40的中心相交的Y轴对称设置。通过将各弹簧部62a、62b设为这种形状，能够抑制第I弹簧部62在Y轴方向和Z轴方向上的变形，并且使第I弹簧部62在作为振动方向的X轴方向上顺利伸縮。此外,第2弹簧部64的结构为相对于与支承部40的中心相交的X轴，和第I弹簧部62对称设置，并由ー对弹簧部64a、64b构成。通过将各弹簧部64a、64b设为这种形状,能够抑制第2弹簧部64在Y轴方向和Z轴方向上的变形，并且使第I弹簧部64在作为振动方向的X轴方向上顺利伸縮。驱动部70具有使支承部40在X轴方向上以预定频率振动的功能。S卩，驱动部70使支承部40以重复在+X轴方向移位的状态、和在-X轴方向上移位的状态的方式振动。驱动部70a、70b由未图示的驱动电极和固定电极构成，分别形成在第I移位部20和第2移位部30上，但是只要是能够使支承部40在X方向上振动的结构，则也可以仅是任意一方的移位部。固定电极具有隔着驱动电极在X轴方向上相对配置的梳齿状的ー对电极片。这种结构的驱动部70通过未图示的电源向电极片施加电压，由此在各驱动电极与各电极片之间产生静电力，从而使弹簧部60伸縮，并且使支承部40以预定频率在X轴方向上振动。另夕卜，驱动部70还能够应用静电驱动方式、压电驱动方式或利用了磁场的劳伦兹力的电磁驱动方式等。
图2所示的基板74支承振动系统结构体12。基板74以硅为主要材料构成，但是不限于硅，可以是例如石英或各种玻璃。基板74是板状，在上表面接合了固定部50。由此，能够使振动系统结构体12固定并支承在基板74上。另外，将基板74与振动系统结构体12的间隙设定为由于外力而移位的第I移位部20以及第2移位部30不会接触到的距离。基板74与振动系统结构体12的接合方法没有特别限定，能够使用直接接合、阳极接合等各种接合方法进行接合。另外，固定部50不限于设置基板74上，也可以设置在基板74以外的部件(例如封装等)上。并且，在基板74的上表面、且与第I移位部20以及第2移位部30相対的部位处,设置了下部电极(固定电极部)76。由第I移位部20和第2移位部30以及下部电极76形成换能器(transducer),下部电极76固定在基板74上,并且在Z轴方向上与第I移位部20以及第2移位部30隔开并相对配置图3是示出本发明的物理量传感器的第2实施方式的概略结构图。如图所示，第2实施方式的物理量传感器100在振动系统结构体120上具有两个振动体、和设置在各振动体上的4个移位部。具体而言,物理量传感器100沿着传感器的振动方向由第I振动体14和第2振动体16构成，第I振动体14具有第I移位部20和第2移位部30，第2振动体16具有第3移位部80和第4移位部90。另外，振动系统结构体120以硅为主要材料构成，在硅基板(硅晶片)上使用薄膜形成技术或各种加工技术加工为期望的外形形状，由此各部形成为一体。第I移位部20和第2移位部30的结构与第I实施方式的结构相同，省略其详细说明。此外，第3移位部80和第4移位部90的基本结构与第I移位部20以及第2移位部30相同。但是，在第I移位部20以及第2移位部30与第3移位部80以及第4移位部90之间，形成了第3弹簧部(连结弹簧)66。第3弹簧部66由一对弹簧部66a、66b构成，各弹簧部66a、66b呈在Y轴方向上往复并且在X轴方向上延伸的形状。此外，弹簧部66a、66b在以Z轴为法线的XY平面视图中，相对于与第I支承部44以及第2支承部46的中心相交的X轴对称设置。通过将各弹簧部66a、66b设为这种形状，能够抑制第I弹簧部62在Y轴方向和Z轴方向上的变形，并且使第I弹簧部62在X轴方向上顺利伸縮。此外，第2实施方式的物理量传感器100的驱动部72与第I实施方式的驱动部70的基本结构相同。但是，通过向第I移位部20和第2移位部30的驱动部72a、72b、以及第3移位部80和第4移位部90的驱动部72c、72d施加相位错开180度的交变电压，在各驱动电极与各电极片之间分别产生静电力，从而使第I 第3弹簧部62、64、66在X轴方向上伸縮，并且使第I移位部20以及第2移位部30与第3移位部80以及第4移位部90以彼此相反相位、且以预定频率在X轴方向上振动。另外，驱动部72a、72b可以仅形成任意一方。关于驱动部72c、72d也同样如此。另外，关于第2实施方式的物理量传感器100,在将与和第I 第4移位部20、30、80,90分别相对的下部电极76之间产生的静电电容分别设为了 Cl C4的情况下，其输出设定为(C1+C2)-(C3+C4)。接着，以下说明上述结构的本发明的物理量传感器10、100的作用。图4是物理量传感器作用的说明图。另外，在图4中，根据施加给移位板的力的状态，分为A G的情况进行记述。首先，在对于物理量传感器的输入为零的情况下(状态A)，第I 第4移位部20、30,80,90的旋转轴22、32、82、92的延伸方向和振动方向相同，因此除了移位板的自重引起的倾斜以外，第I 第4移位部20、30、80、90不发生变动。因此，不会引起换能器的电容变化，所以输出为零。
接着，在输入了对于物理量传感器的绕X轴的角速度的情况下(状态B)，第I 第4移位部20、30、80、90的旋转轴22、32、82、92的轴向形成在与振动方向相同的方向上，因此不产生哥氏力。因此，不会引起换能器的电容变化，所以输出为零。接着，对输入了对于物理量传感器的绕Y轴的角速度的情况(状态C)进行说明。此处，假定第I振动体14的第I移位部20和第2移位部30朝-X轴方向振动，第2振动体16的第3移位部80和第4移位部90朝+X轴方向振动，绕Y轴输入了角速度。一般而言，哥氏カFcori能够用下式表示式IFcori = 2mvX Q。此处，m表示质量，V表示速度，Q表示角速度。
对于第I移位部20和第2移位部30，当朝-X轴方向振动并且施加绕Y轴的角速度Qy时，作用-Z轴方向的哥氏力，移位板21、31朝-Z轴方向旋转，由此移位板21、31与下部电极76之间的静电电容C1、C2变化。并且，对于第3移位部80和第4移位部90，当朝+X轴方向振动并且施加绕Y轴的角速度Qy时，作用+Z轴方向的哥氏力，移位板81、91朝+Z轴方向旋转，由此移位板81、91与下部电极76之间的静电电容C3、C4变化。这样，在第I移位部20以及第2移位部30与第3移位部80以及第4移位部90中，哥氏カ的方向为相反方向，第I 第4移位部20、30、80、90的静电电容Cl C4能够根据(C1+C2)-(C3+C4)，检测到与绕Y轴的角速度对应的电容变化。接着，说明输入了对于物理量传感器的绕Z轴的角速度的情况(状态D)。此处，假定第I振动体14的第I移位部20和第2移位部30朝-X轴方向振动，第2振动体16的第3移位部80和第4移位部90朝+X轴方向振动，绕Z轴输入了角速度。对于第I移位部20和第2移位部30，当朝-X轴方向振动并且施加绕Z轴的角速度Qz时，作用+Y轴方向的哥氏力。此时，第I移位部20和第2移位部30的旋转轴22、32形成在从各移位板21、31的重心偏离的位置上，从重心偏离的方向彼此相反地形成。因此，朝-Z轴方向按压移位板21,朝+Z轴方向按压移位板31。由此,移位板21、31与下部电极76之间的静电电容Cl、C2变化。对于第3移位部80和第4移位部90，当朝+X轴方向振动并且施加绕Z轴的角速度Qz时，作用-Y轴方向的哥氏力。此时，第3移位部80和第4移位部90的旋转轴82、92形成在从各移位板81、91的重心偏离的位置上，从重心偏离的方向彼此相反地形成。因此，朝+Z轴方向按压移位板81,朝-Z轴方向按压移位板91。由此,移位板81、91与下部电极76之间的静电电容C3、C4变化。其结果，第I 第4移位部20、30、80、90的静电电容Cl C4的输出为C1-C4 =
0以及 C2-C3 = 0，(C1+C2)-(C3+C4) = (C1-C4) - (C2-C3) = 0，从而检测不到在 Z 轴方向上作用的哥氏力。 接着，在输入了对于物理量传感器的X轴方向的加速度的情况下(状态E)，第I 第4移位部20、30、80、90的旋转轴22、32、82、92的轴向形成在与X轴方向的加速度相同的方向上，因此移位部不进行移位。因此，不会引起换能器的电容变化，所以输出为零。接着，在输入了对于物理量传感器的+Y轴方向的加速度的情况下(状态F)，对于第I移位部20和第2移位部30，朝-X轴方向振动，并且施加+Y轴方向的加速度。第I移位部20和第2移位部30的旋转轴22、32形成在从各移位板21、31的重心偏离的位置上，从重心偏离的方向彼此相反地形成。因此，朝+Z轴方向按压移位板21，朝-Z轴方向按压移位板31。由此，移位板21、31与下部电极76之间的静电电容Cl、C2变化。并且，对于第3移位部80和第4移位部90，朝+X轴方向振动，并且施加+Y轴方向的加速度。第3移位部80和第4移位部90的旋转轴82、92形成在从各移位板81、91的重心偏离的位置上， 从重心偏离的方向彼此相反地形成。因此，朝+Z轴方向按压移位板81，朝-Z轴方向按压移位板91。由此，移位板81、91与下部电极76之间的静电电容C3、C4变化。其结果，第I 第4移位部20、30、80、90的静电电容Cl C4的输出为C1-C3 =
O、C2-C4 = 0，从而检测不到在Y轴方向上作用的加速度。另外，即使在对物理量传感器输入了 -Y轴方向的加速度的情况下，第I 第4移位部20、30、80、90的静电电容Cl C4的输出也为 C1-C3 = 0 以及 C2-C4 = 0，(C1+C2)-(C3+C4) = (C1-C3) + (C2-C4) = 0，从而检测不到在Y轴方向上作用的加速度。最后，在输入了对于物理量传感器的+Z轴方向的加速度的情况下(状态G),对于第I移位部20和第2移位部30，朝-X轴方向振动，并且施加+Z轴方向的加速度，由此移位板21和移位板31朝-Z轴方向旋转，从而移位板21、31与下部电极76之间的静电电容Cl、C2变化。并且，对于第3移位部80和第4移位部90，通过朝+X轴方向振动并且施加+Z轴方向的加速度，移位板81和移位板91朝-Z轴方向旋转，由此移位板81、91与下部电极76之间的静电电容C3、C4变化。其结果，第I 第4移位部20、30、80、90的静电电容Cl C4全部为相同的值，且输出为C1+C2 = C3+C4，从而检测不到在+Z轴方向上作用的加速度。另夕卜，即使在对物理量传感器输入了 -Z轴方向的加速度的情况下，第I 第4移位部20、30、80,90的静电电容Cl C4也全部为相同的值，且输出为C1+C2 = C3+C4，从而检测不到在+Z轴方向上作用的加速度。另外，对于除了与旋转轴相同的轴向以外的角速度和加速度，能够应用第2实施方式的物理量传感器100，如果是除Z轴方向的加速度以外的情况，则即使是第I实施方式的物理量传感器也能够应用。根据这种物理量传感器，仅检测绕检测轴的角速度，不检测成为噪声的除检测轴以外的其他轴的角速度。因此，能够高精度地进行物理量检测。图5是示出本发明的物理量传感器的第3实施方式的概略结构图。如图所示，关于第3实施方式的物理量传感器100a，第I移位部20a和第2移位部30a的旋转轴22a、32a相互接近的一侧以移位板21a、31a的摆动侧(自由端侧)朝向外侧的方式固定在第I支承部44上。并且，第3移位部80a和第4移位部90a的旋转轴82a、92a相互接近的ー侧以移位板81a、91a的摆动侧(自由端侧)朝向外侧的方式固定在第2支承部46上。此时，第I 第4移位部20a、30a、80a、90a的旋转轴22a、32a、82a、92a分别设置为偏离所述第I 第4移位部20a、30a、80a、90a的各个重心。此外，配置成第I移位部20a的旋转轴22a和第2移位部30a的旋转轴32a从重心偏离的方向彼此相反，并且第3移位部80a的旋转轴82a和第4移位部90a的旋转轴92a从重心偏离的方向彼此相反。其他结构与第2实施方式的物理量传感器100的结构相同，标注相同标号并省略详细说明。根据这种结构的第3实施方式的物理量传感器100a，在将物理量传感器用作角速度传感器的情况下，也仅检测绕检测轴的角速度，不检测成为噪声的除检测轴以外的其他轴的角速度。因此，能够高精度地进行物理量检测。并且，构成为，第I移位部20a和第2移位部30a的旋转轴22a、32a被安装在第I支承部44内侧、第3移位部80a和第4移位部90a的旋转轴82a、92a被安装在第2支承部46内侧，能够实现移位板彼此不会接触而破损。图6是示出本发明的物理量传感器的第4实施方式的概略结构图。如图所示，第4实施方式的物理量传感器IOOb在以Z轴为法线的XY平面视图中，在X轴方向上排列配置第I 第4移位部20b、30b、80b、90b。此时，第I 第4移位部20b、30b、80b、90b的旋转轴22b、32b、82b、92b分别设置为偏离所述第I 第4移位部20b、30b、80b、90b的各个重心。此外，配置成第I移位部20b的旋转轴22b和第2移位部30b的旋转轴32b从重心偏离的方向彼此相反，并且第3移位部80b的旋转轴82b和第4移位部90b的旋转轴92b从重心偏离的方向彼此相反。其他结构与第2实施方式的物理量传感器100的结构相同，标注相同标号并省略详细说明。根据这种结构的第4实施方式的物理量传感器100b，在将物理量传感器用作角速度传感器的情况下，也仅检测绕检测轴的角速度，不检测成为噪声的除检测轴以外的其他轴的角速度。因此，能够高精度地进行物理量检测。图7是示出本发明的物理量传感器的第5实施方式的概略结构图。如图所示，第5实施方式的物理量传感器IOOc在以Z轴为法线的XY平面视图中，将第I支承部44a和第2支承部46a形成为大致H型形状，在土Y轴方向的两个凹部上安装了第I 第4移位部20c、30c、80c、90c。并且，将驱动部70a、70b设为了分别安装在第I支承部44a和第2支承部46a上的结构。此时，第I 第4移位部20c、30c、80c、90c的旋转轴22c、32c、82c、92c分别设定成偏离所述第I 第4移位部20c、30c、80c、90c的各个重心。此外，配置成第I移位部20c的旋转轴22c和第2移位部30c的旋转轴32c从重心偏离的方向彼此相反，并且第3移位部80c的旋转轴82c和第4移位部90c的旋转轴92c从重心偏离的方向彼此相反。其他结构与第2实施方式的物理量传感器100的结构相同,标注相同标号并省略详细说明。根据这种结构的第5实施方式的物理量传感器100c，在将物理量传感器用作角速度传感器的情况下，也仅检测绕检测轴的角速度，不检测成为噪声的除检测轴以外的其他轴的角速度。因此,能够高精度地进行物理量检测。并且,构成为,第I 第4移位部20c、30c、80c、90c被安装在第I支承部44a和第2支承部46a的外侧，相比于将移位板配置在支承部的框内的结构的物理量传感器，能够减小布线的寄生电容。图8是应用了具有本发明的物理量传感器的电子设备的便携电话机的说明图。如 图所示，便携电话机500具有多个操作按钮502、接听ロ 504以及发送ロ 506，在操作按钮502与接听器504之间配置有显示部508。在这种便携电话机500中内置有作为角速度检测单元(陀螺仪传感器)发挥作用的物理量传感器10、100、100a、100b、100c。
权利要求
1.ー种物理量传感器，其特征在于，该物理量传感器具有 基板； 第I移位部和第2移位部，它们配置在所述基板上的空间平面内，并具有旋转轴； 固定电极部，其设置在所述基板的分别与所述第I移位部以及第2移位部相対的位置处； 支承部，其支承所述第I移位部和第2移位部各自的所述旋转轴； 固定部，其经由弹簧部支承所述支承部；以及 驱动部，其使所述支承部在振动方向上振动， 所述第I移位部和第2移位部能够以所述旋转轴为轴相对于所述空间平面在垂直方向上移位， 所述旋转轴分别被设置成偏离所述第I移位部或第2移位部的重心， 所述第I移位部的所述旋转轴与所述第2移位部的所述旋转轴从所述重心偏离的方向彼此相反。
2.根据权利要求I所述的物理量传感器，其特征在干， 所述旋转轴分别被配置成与所述支承部的所述振动方向平行。
3.根据权利要求I所述的物理量传感器，其特征在干， 所述第I移位部和所述第2移位部被配置成相互对称。
4.ー种物理量传感器，其特征在于，该物理量传感器具有 基板；以及 第I振动体和第2振动体，它们配置在所述基板上的空间平面内， 所述第I振动体具有具备旋转轴的第I移位部和第2移位部；以及支承所述第I移位部和所述第2移位部的各个所述旋转轴的第I支承部， 所述第2振动体具有具备旋转轴的第3移位部和第4移位部；以及支承所述第3移位部和所述第4移位部的各个所述旋转轴的第2支承部， 所述物理量传感器还具有 固定电极部，其设置在所述基板的分别与所述第I移位部、第2移位部、第3移位部、第4移位部相对的位置处； 固定部，其经由弹簧部分别支承所述第I支承部和第2支承部；以及 驱动部，其分别使所述第I支承部和第2支承部振动， 所述第I振动体和所述第2振动体在彼此相反的方向上振动， 所述第I移位部、第2移位部、第3移位部、第4移位部能够以所述旋转轴为轴相对于所述空间平面在垂直方向上移位， 所述旋转轴分别被设置成偏离所述第I移位部、第2移位部、第3移位部、第4移位部的重心， 所述第I移位部的所述旋转轴与所述第2移位部的所述旋转轴从所述重心偏离的方向彼此相反， 并且，所述第3移位部的所述旋转轴与所述第4移位部的所述旋转轴从所述重心偏离的方向彼此相反。
5.根据权利要求4所述的物理量传感器，其特征在干，所述第I振动体和第2振动体通过连结弹簧相互连接。
6.根据权利要求4所述的物理量传感器，其特征在干，在设所述第I移位部与和其相対的所述固定电极部之间的静电电容为Cl、所述第2移位部与和其相対的所述固定电极部之间的静电电容为C2、所述第3移位部与和其相対的所述固定电极部之间的静电电容为C3、所述第4移位部与和其相対的所述固定电极部之间的静电电容为C4吋，所述物理量传感器的输出值为(C1+C2)-(C3+C4)。
7.根据权利要求I所述的物理量传感器，其特征在干，该物理量传感器检测绕在平面视图中与所述振动方向垂直的方向的轴产生的角速度。
8.—种电子设备,其特征在于，该电子设备具有权利要求I所述的物理量传感器。
全文摘要
本发明提供物理量传感器及电子设备。物理量传感器(10)的特征在于，具有基板；第1、第2移位部(21、31)，它们配置在基板上的空间平面内，并具有旋转轴(22、32)；固定电极部，其设置在基板的分别与第1、第2移位部(21、31)相对的位置处；支承部(40)，其分别支承第1移位部和第2移位部的旋转轴；固定部(50)，其经由弹簧部(60)对支承部(40)进行支承；以及驱动部(70)，其使支承部(40)在振动方向上振动，第1、第2移位部能够以旋转轴为轴相对于空间平面在垂直方向上移位，旋转轴被设置成分别偏离第1移位部或第2移位部的重心，第1移位部(21)的旋转轴(22)与第2移位部(31)的旋转轴(32)从重心偏离的方向彼此相反。
文档编号G01P3/483GK102645550SQ201210038089
公开日2012年8月22日 申请日期2012年2月17日 优先权日2011年2月18日
发明者金本启 申请人:精工爱普生株式会社