本發(fā)明涉及一種振子、電子設(shè)備以及移動體。
背景技術(shù):
一直以來,作為陀螺儀傳感器(角速度傳感器),已知有專利文獻1所記載的結(jié)構(gòu)。該專利文獻1中所記載的陀螺儀傳感器具有:框狀的質(zhì)量部(框);可動部(振動裝置),其被配置在質(zhì)量部的內(nèi)側(cè);梁部(懸架片),其對可動部和框進行連結(jié);電極,其與可動部對置配置,并且被構(gòu)成為,當在使質(zhì)量部于y軸方向上進行振動的狀態(tài)下被施加了圍繞x軸的角速度時,通過科里奧利力而使可動部在使梁部發(fā)生翹曲變形的同時在z軸方向上進行振動。由于通過這種可動部的振動,從而使被形成在可動部與電極指間的靜電電容發(fā)生變化,因此能夠基于該靜電電容的變化而對被施加到陀螺儀傳感器上的角速度進行檢測。
然而,在這種專利文獻1的結(jié)構(gòu)中,當可動部向電極側(cè)大幅度地位移時,可動部與電極之間所產(chǎn)生的靜電力(電引力)將變得大于梁部的復原力(作為欲返回自然狀態(tài)的力),從而有可能會因所述靜電力而使可動部粘著在電極上。
專利文獻
專利文獻1:日本特表2008-514968號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠降低可動部朝向基板的粘著的振子、電子設(shè)備以及移動體。
這種目的通過以下的本發(fā)明而被達成。
本發(fā)明的振子的特征在于,具有:基板;可動部;其以與所述基板對置的方式而配置;梁部,其能夠彈性變形,并對所述可動部以能夠相對于所述基板而在所述基板的厚度方向上進行位移的方式進行支承,在所述梁部的復原力大于在所述基板和所述可動部之間形成的靜電力的范圍內(nèi),所述可動部向所述基板側(cè)位移。
由此,得到一種能夠降低可動部朝向基板的粘著的振子。
在本發(fā)明的振子中,優(yōu)選為,在側(cè)視觀察所述基板時,當將所述靜電力與所述復原力相等的位置設(shè)為可動臨界時,所述可動部在超過所述可動臨界之前與所述基板接觸。
由此,能夠降低可動部朝向基板的粘著。
在本發(fā)明的振子中,優(yōu)選為,與所述基板的和所述可動部對置的面相比,所述可動臨界位于與所述可動部相反的一側(cè)。
由此,能夠降低可動部朝向基板的粘著。
在本發(fā)明的振子中,優(yōu)選為,所述基板具有:電極,其以與所述可動部對置的方式而配置;底基板,其對所述電極進行支承。
由此,例如,能夠通過對被形成在可動部與電極之間的靜電電容的變化進行檢測,從而對可動部的位移量進行檢測。因此,例如,能夠適當?shù)刈鳛閷铀俣然蚪撬俣鹊任锢砹窟M行檢測的物理量傳感器而進行利用。
在本發(fā)明的振子中,優(yōu)選為,所述可動部圍繞沿所述基板的面內(nèi)方向的轉(zhuǎn)動軸而轉(zhuǎn)動。
由此,能夠使可動部順暢地位移。
在本發(fā)明的振子中,優(yōu)選為,所述可動部具有從頂端部起向頂端側(cè)突出的突出部。
由此,能夠減小假設(shè)可動部與基板接觸時的與基板的接觸面積。因此,能夠更有效地降低可動部朝向基板的粘著。
在本發(fā)明的振子中,優(yōu)選為,所述基板具有階梯部,所述階梯部被設(shè)置在與所述可動部的頂端部對置的位置處,并向與所述可動部相反的一側(cè)凹陷。
由此,能夠減少可動部與基板的接觸。
在本發(fā)明的振子中,優(yōu)選為,在所述基板的能夠與所述可動部接觸的部位處,形成有凹凸。
由此,能夠減小假設(shè)可動部與基板接觸時的與基板的接觸面積。因此,能夠更有效地降低可動部朝向基板的粘著。
本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于,具有本發(fā)明的振子。
由此,得到了一種可靠性較高的電子設(shè)備。
本發(fā)明的移動體的特征在于,具有本發(fā)明的振子。
由此,得到了一種可靠性較高的移動體。
附圖說明
圖1為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的振子的俯視圖。
圖2為圖1中的a-a線剖視圖。
圖3為用于對現(xiàn)有的問題點進行說明的剖視圖。
圖4為用于對現(xiàn)有的問題點進行說明的剖視圖。
圖5為圖1所示的振子的剖視圖。
圖6為圖1所示的振子的剖視圖。
圖7為表示固定檢測電極的改變例的剖視圖。
圖8為表示功能元件的改變例的俯視圖。
圖9為圖8中的b-b線剖視圖。
圖10為表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的振子所具備的檢測用翼板的俯視圖。
圖11為表示固定檢測電極的改變例的俯視圖。
圖12為表示檢測用翼板的改變例的俯視圖。
圖13為表示檢測用翼板的改變例的俯視圖。
圖14為本發(fā)明的第三實施方式所涉及的振子的剖視圖。
圖15為表示檢測用翼板與基板接觸的狀態(tài)的剖視圖。
圖16為表示被設(shè)置在基板上的角部的俯視圖。
圖17為圖16中的c-c線剖視圖。
圖18為表示圖16所示的角部的改變例的俯視圖。
圖19為表示圖16所示的角部的改變例的俯視圖。
圖20表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動型(或筆記本型)的個人計算機的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖21為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動電話(包括phs)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖22為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的數(shù)碼照相機的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖23為表示應(yīng)用了本發(fā)明的移動體的汽車的立體圖。
具體實施方式
以下,基于附圖所示的實施方式而對本發(fā)明的振子、電子設(shè)備以及移動體進行詳細說明。
第一實施方式
首先,對本發(fā)明的第一實施方式所涉及的振子進行說明。
圖1為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的振子的俯視圖。圖2為圖1中的a-a線剖視圖。圖3及圖4分別為用于對現(xiàn)有的問題點進行說明的剖視圖。圖5及圖6分別為圖1所示的振子的剖視圖。圖7為表示固定檢測電極的改變例的剖視圖。圖8為表示功能元件的改變例的俯視圖。圖9為圖8中的b-b線剖視圖。另外,在以下的說明中,將相互正交的三條軸作為x軸、y軸以及z軸。此外,沿著x軸的方向也稱作“x軸方向”,沿著y軸方向的方向也稱作“y軸方向”,沿著z軸的方向也稱作“z軸方向”。
圖1及圖2所示的振子1為能夠?qū)@y軸的角速度ωy進行檢測的陀螺儀傳感器(角速度傳感器)。這種振子1具有基板2、蓋體3、以及功能元件4。另外,為了便于說明,在圖1中,省略了基板2及蓋體3的圖示。
基板2具有底基板21以及被支承在底基板21上的固定檢測電極22。底基板21具有:凹部211,其上表面被開放;柱狀物(突起部)212,其被設(shè)置在凹部211內(nèi),通過上表面和柱狀物212而對功能元件4進行支承。此外,固定檢測電極22在凹部211的底面211a上被設(shè)置有兩個。另一方面,蓋體3具有下表面被開放的凹部31。這些底基板21與蓋體3以由凹部211和凹部31形成內(nèi)部空間s的方式而被接合在一起。而且,在內(nèi)部空間s內(nèi)收納有功能元件4。另外,內(nèi)部空間s優(yōu)選為處于減壓狀態(tài)。由此,粘性電阻減少,從而能夠有效地使功能元件4進行振動。
在本實施方式中,底基板21由玻璃基板形成,蓋體3由硅基板形成。因此,能夠通過陽極接合而對底基板21和蓋體3進行接合。然而,作為底基板21及蓋體3的材料,并不限定于此,底基板21與蓋體3的接合方法也不限定于此。
如上文所述,功能元件4被配置在內(nèi)部空間s內(nèi),并與底基板21的上表面以及柱狀物212接合。這種功能元件4具有兩個結(jié)構(gòu)體40(40a、40b)。兩個結(jié)構(gòu)體40a、40b在x軸方向上并排設(shè)置,并關(guān)于沿著y軸的假想直線α而對稱。
結(jié)構(gòu)體40具有質(zhì)量部(振動部)41、驅(qū)動彈簧部42、固定部43、可動驅(qū)動電極44、固定驅(qū)動電極45、46、檢測用翼板(可動部)47、以及梁部48。這種結(jié)構(gòu)體40通過利用蝕刻等對摻雜了磷、硼等雜質(zhì)的導電性的硅基板進行圖案形成而被一體地形成。
質(zhì)量部41為矩形的框體,并被配置在結(jié)構(gòu)體40的中央部處。而且,質(zhì)量部41的四個角上分別連接有驅(qū)動彈簧部42的一個端部。此外,驅(qū)動彈簧部42的其他端部與固定部43連接,固定部43被接合(固定)在底基板21的上表面或柱狀物212上。由此,質(zhì)量部41以及驅(qū)動彈簧部42成為以從基板2上浮起的狀態(tài)而被支承的狀態(tài)。而且,能夠通過使驅(qū)動彈簧部42在x軸方向上伸縮(彈性變形),從而使質(zhì)量部41相對于固定部43而在x軸方向上振動。另外,作為固定部43與柱狀物212的接合方法,雖然并未特別限定,但例如能夠使用陽極接合。
可動驅(qū)動電極44被設(shè)置在質(zhì)量部41上,在本實施方式中,以在質(zhì)量部41的+y軸側(cè)設(shè)置有兩個且在-y軸側(cè)設(shè)置有兩個的方式而總計設(shè)置有四個可動驅(qū)動電極44。這些可動驅(qū)動電極44成為具備主干部和分支部的梳齒形狀,所述主干部從質(zhì)量部41起向y軸方向延伸出,所述分支部從該主干部向x軸方向延伸出。另一方面,固定驅(qū)動電極45、46被接合(固定)在底基板21上。固定驅(qū)動電極45、46以與可動驅(qū)動電極44對置的方式而設(shè)置,可動驅(qū)動電極44被配置在固定驅(qū)動電極45、46之間。此外,固定驅(qū)動電極45、46成為具有主干部和分支部的梳齒形狀,所述主干部在y軸方向上延伸,所述分支部從該主干部起在x軸方向上延伸。
因此,在向可動驅(qū)動電極44與固定驅(qū)動電極45、46之間施加驅(qū)動電壓時,在可動驅(qū)動電極44與固定驅(qū)動電極45、46之間產(chǎn)生靜電力,由此,能夠在使驅(qū)動彈簧部42在x軸方向上伸縮的同時,使質(zhì)量部41在x軸方向上振動(驅(qū)動)。另外,在結(jié)構(gòu)體40a和結(jié)構(gòu)體40b中,固定驅(qū)動電極45與固定驅(qū)動電極46的配置為相反。即,在結(jié)構(gòu)體40a中,固定驅(qū)動電極45位于可動驅(qū)動電極44的-x軸側(cè),而固定驅(qū)動電極46位于+x軸側(cè),與此相對,在結(jié)構(gòu)體40b中,固定驅(qū)動電極45位于可動驅(qū)動電極44的+x軸側(cè),而固定驅(qū)動電極46位于-x軸側(cè)。因此,結(jié)構(gòu)體40a的質(zhì)量部41與結(jié)構(gòu)體40b的質(zhì)量部41以相互接近、遠離的方式而在x軸方向上呈相反相位地進行振動。由此,能夠抵消兩個質(zhì)量部41的振動,從而能夠減少振動泄漏。
另外,在本實施方式中,雖然如上文所述,對通過靜電力而使質(zhì)量部41振動的方式(靜電驅(qū)動方式)進行了說明,但使質(zhì)量部41振動的方法并不特別限定,也可以應(yīng)用壓電驅(qū)動方式、或利用了磁場的洛倫茨力的電磁驅(qū)動方式等。
檢測用翼板47被配置在質(zhì)量部41的內(nèi)側(cè)。此外,檢測用翼板47呈矩形的板狀,并在y軸方向的一端部處通過梁部48而被支承在質(zhì)量部41上。通過向使質(zhì)量部41在x軸方向上振動了的狀態(tài)下的振子1施加圍繞y軸的角速度ωy,從而利用科里奧利力而在使梁部48發(fā)生扭曲變形(彈性變形)的同時,使這種檢測用翼板47圍繞由梁部48所形成的轉(zhuǎn)動軸j而進行轉(zhuǎn)動(位移)。由此,能夠使檢測用翼板47順暢地在z軸方向上進行位移。
在底基板21的與檢測用翼板47對置的區(qū)域(與從z軸方向觀察的俯視觀察時重疊的區(qū)域)內(nèi)設(shè)置有固定檢測電極22,在固定檢測電極22與檢測用翼板47之間形成有靜電電容c。如前文所述,在通過角速度ωy而使檢測用翼板47圍繞轉(zhuǎn)動軸j進行位移(傾倒)時,由于靜電電容c的大小發(fā)生變化,因此能夠基于該靜電電容c的變化而對角速度ωy進行檢測。另外,作為固定檢測電極22的構(gòu)成材料,只要具有導電性則并不特別限定,例如,可以使用鋁、金、鉑、ito(indiumtinoxide:氧化銦錫)等。
以上,對振子1的形狀進行了說明。接下來,對振子1的動作進行說明。向可動驅(qū)動電極44與固定驅(qū)動電極45、46之間施加驅(qū)動電壓,從而使結(jié)構(gòu)體40a的質(zhì)量部41與結(jié)構(gòu)體40b的質(zhì)量部41以相反相位且以預(yù)定頻率而在x軸方向上振動。在該狀態(tài)下,當振子1上被施加了圍繞y軸的角速度ωy時,科里奧利力將發(fā)揮作用,從而結(jié)構(gòu)體40a的檢測用翼板47以及結(jié)構(gòu)體40b的檢測用翼板47將圍繞轉(zhuǎn)動軸j(z軸方向上)以相反相位而進行位移。通過檢測用翼板47進行位移,從而使檢測用翼板47與固定檢測電極22的間隙發(fā)生變化,由于伴隨于此靜電電容c將會變化,因此,能夠通過對該靜電電容c的變化量進行檢測而求出角速度ωy。
接下來,對作為振子1的特征之一的檢測用翼板47的可動域進行詳細說明。如前文所述,檢測用翼板47通過在使質(zhì)量部41驅(qū)動了的狀態(tài)下施加角速度ωy而在z軸方向上振動。在振子1中成為了如下結(jié)構(gòu),即,在檢測用翼板47于z軸方向上進行振動時,減少檢測用翼板47因在與固定檢測電極22之間發(fā)揮作用的靜電力(電引力)而粘著到固定檢測電極22上的情況。
首先,對因靜電力而產(chǎn)生的檢測用翼板47的朝向固定檢測電極22的粘著進行說明。首先,如圖3所示,將在振子1的側(cè)視觀察(從x軸方向觀察的俯視觀察)時,在與固定檢測電極22之間發(fā)揮作用的靜電力等于梁部48的復原力(作為返回自然狀態(tài)的力。彈簧常數(shù))的邊界設(shè)為牽入(pull-in)臨界(可動臨界)l。即,這表示,如果檢測用翼板47位于與牽入臨界l相比而靠上側(cè)(+z軸側(cè))處,則梁部48的復原力大于作用于檢測用翼板47與固定檢測電極22之間的靜電力,而如果檢測用翼板47的至少一部分位于與牽入臨界l相比靠下側(cè)(-z軸側(cè))處,則梁部48的復原力小于作用于檢測用翼板47與固定檢測電極22之間的靜電力。
因此,例如,如果被施加了過度的角速度ωy或使檢測用翼板47在z軸方向上位移的其他的外力,從而使檢測用翼板47位移到與牽入臨界l相比靠下側(cè)處時,則梁部48的復原力不能完全對抗靜電力,從而檢測用翼板47將被固定檢測電極22吸引,從而如圖4所示,可能會使檢測用翼板47粘著在基板2上。
因此,如圖5所示,在振子1中,以如下方式對梁部48的彈簧常數(shù)及固定檢測電極22的面積等進行設(shè)計,即,使牽入臨界l與和基板2的檢測用翼板47對置的面(在本實施方式中,為固定檢測電極22的上表面)相比而位于下側(cè)(與檢測用翼板47相反的一側(cè))。當設(shè)置為這種設(shè)計時,如圖6所示,在檢測用翼板47超過牽入臨界l之前,檢測用翼板47與固定檢測電極22相撞,從而使在此之上的位移被限制。換言之,即使檢測用翼板47向-z軸方向位移到與固定檢測電極22接觸,也不會使檢測用翼板47向與臨界l相比而靠下側(cè)處位移。即,在超過牽入臨界l之前,檢測用翼板47與固定檢測電極22接觸。因此,能夠使檢測用翼板47始終在與牽入臨界l相比而靠上側(cè)的區(qū)域內(nèi)振動。因此,根據(jù)振子1,能夠減少如上文敘述的那樣的檢測用翼板47的朝向基板2的粘著。
另外,為了如振子1那樣,使牽入臨界l位于與固定檢測電極22的上表面相比靠下側(cè)處,例如,能夠以接下來的方式對梁部48的彈簧常數(shù)進行設(shè)定。即,在將梁部48的彈簧常數(shù)設(shè)為kr、將內(nèi)部空間s的介電常數(shù)設(shè)為ε、將固定檢測電極22的面積設(shè)為se、將向檢測用翼板47與固定檢測電極22之間施加的電壓設(shè)為v、將初始狀態(tài)下的檢測用翼板47與固定檢測電極22的分離距離設(shè)為d、將檢測用翼板47的長度(y軸方向上的長度)設(shè)為l時,能夠通過滿足下式(1)而使牽入臨界l位于與固定檢測電極22的上表面相比而靠下側(cè)處。
以上,對本實施方式的振子1進行了說明。另外,在本實施方式的振子1中,由于在檢測用翼板47在z軸方向上過度位移時,將會與固定檢測電極22接觸,因此有可能會在接觸時產(chǎn)生短路。因此,如圖7所示,也可以被構(gòu)成為,當檢測用翼板47在z軸方向上過度位移時,不與固定檢測電極22接觸而是與凹部211的底面211a接觸。底面211a并未必須使基板2露出。例如,也可以在基板2的上表面設(shè)置導電膜或與檢測用翼板47電連接的導電膜。在該情況下,只要牽入臨界l位于與底面211a或?qū)щ娔は啾瓤肯聜?cè)即可。
另外,通過采用圖7所示的結(jié)構(gòu),從而使檢測用翼板47與固定檢測電極22的對置面積減小。此外,由于將固定檢測電極22靠梁部48側(cè)而配置,因此在檢測用翼板47發(fā)生了位移時,檢測用翼板47與固定檢測電極22的間隙的變化量將縮小。因此,檢測用翼板47與固定檢測電極22之間的靜電力的變動變小,從而能夠有效地減小檢測用翼板47的朝向基板2的粘著。
以上,對第一實施方式的振子1進行了說明。另外,在本實施方式中,雖然對各結(jié)構(gòu)體40具有一個檢測用翼板47的結(jié)構(gòu)進行了說明,但作為檢測用翼板47的數(shù)量,并不限定于一個。例如,如圖8及圖9所示,可以在y軸方向上并排設(shè)置兩個檢測用翼板47。在該結(jié)構(gòu)中,雖然以使自由端彼此背對的方式而對兩個檢測用翼板47進行配置,但例如也可以以使自由端彼此相對的方式而進行配置,還可以以使自由端彼此朝向相同方向的方式而進行配置。
第二實施方式
接下來,對本發(fā)明的第二實施方式所涉及的振子進行說明。
圖10為表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的振子所具備的檢測用翼板的俯視圖。圖11為表示固定檢測電極的改變例的俯視圖。圖12及圖13分別為表示檢測用翼板的改變例的俯視圖。
在本實施方式所涉及的振子中,主要是在功能元件的結(jié)構(gòu)(檢測用翼板的形狀)上有所不同,除此以外與前述的第一實施方式所涉及的振子相同。
另外,在以下的說明中,關(guān)于第二實施方式的振子,以與前述的實施方式的不同點為中心進行說明,關(guān)于相同的事項則省略其說明。此外,對在圖10至圖12中于前述的實施方式相同的結(jié)構(gòu)標注相同的符號。
在圖10所示的功能元件4中,檢測用翼板47具有從其頂端部起向頂端側(cè)突出的突出部471。在本實施方式中,大致矩形的突出部471以相互分離的方式而設(shè)置有多個。通過設(shè)置這樣的突出部471,從而在檢測用翼板47的頂端形成凹凸,因此能夠使檢測用翼板47在與基板2接觸時的與基板2的接觸面積相比于例如前述的第一實施方式而變小。因此,能夠減小前述的靜電力的影響,并且能夠減小因靜電力以外的因素而引起的檢測用翼板47的朝向基板2的粘著。另外,作為靜電力以外的因素,例如,可列舉出因檢測用翼板47與基板2的接觸而產(chǎn)生的接觸帶電、或因檢測用翼板47與基板2的接觸摩擦(微小的凹凸之間的刮蹭)等而引起的粘著。
通過這樣的第二實施方式,也能夠發(fā)揮與前述的第一實施方式相同的效果。
另外,為了防止突出部471與固定檢測電極22的接觸,也可以如圖11所示,去除與固定檢測電極22的突出部471對置的部分。此外,作為突出部471的形狀,只要能夠使檢測用翼板47與基板2的接觸面積減小,則并不特別限定。例如,突出部471可以呈圖12所示的這種三角形、或圖13所示的這種半圓形等寬度向頂端逐漸減小的錐形形狀。此外,作為突出部471的數(shù)量,并不特別限定,也可以是一個。
第三實施方式
接下來,對本發(fā)明的第三實施方式所涉及的振子進行說明。
圖14為本發(fā)明的第三實施方式所涉及的振子的剖視圖。圖15為表示檢測用翼板與基板接觸的狀態(tài)的剖視圖。圖16為表示被設(shè)置在基板上的角部的俯視圖。圖17為圖16中的c-c線剖視圖。圖18及圖19分別為表示圖16所示的角部的改變例的俯視圖。
在本實施方式所涉及的振子中,主要是基板的結(jié)構(gòu)有所不同這點,除此以外與前述的第一實施方式所涉及的振子相同。
另外,在以下的說明中,關(guān)于第三實施方式的振子,以與前述的實施方式的不同點為中心進行說明,關(guān)于相同的事項則省略其說明。此外,對圖14至16中與前述的實施方式相同的結(jié)構(gòu)標注相同符號。
在圖14所示的基板2中,在與凹部211的底面211a的檢測用翼板47對置的位置處,形成有向下側(cè)凹陷的階梯部(凹部)213。該階梯部213作為用于防止檢測用翼板47與基板2的接觸的避讓部而發(fā)揮功能。通過設(shè)置這樣的階梯部213,從而與沒有階梯部213的情況(例如前述的第一實施方式)相比,能夠增大檢測用翼板47的轉(zhuǎn)動角度θ。因此,能夠?qū)Ω蟮慕撬俣圈貀進行檢測,從而能夠擴大角速度ωy的檢測容許范圍。
通過這樣的第三實施方式,也能夠發(fā)揮與前述的第一實施方式相同的效果。
另外,在本實施方式中,如圖15所示,檢測用翼板47能夠與被形成在底面211a和階梯部213的連接部上的角部214接觸。因此,也可以說,角部214作為對檢測用翼板47的更進一步的位移(朝向-z軸側(cè)的位移)進行限制的止動件而發(fā)揮功能。如此,由于角部214作為止動件而發(fā)揮功能,因此牽入臨界l優(yōu)選為位于與角部214相比而靠下方(階梯部213的底面?zhèn)?處,更優(yōu)選的是位于與階梯部213的底面?zhèn)认啾瓤肯路教?。由此,能夠更有效地減少檢測用翼板47的朝向基板2的粘著。
在這樣的角部214(與檢測用翼板47接觸的位置)上,也可以形成圖16及圖17所示的這種凹凸。在圖16及圖17的結(jié)構(gòu)中,通過以相互分離的方式設(shè)置多個從角部214向階梯部213內(nèi)突出的矩形形狀的突出部215而形成凹凸。通過設(shè)置為這樣的結(jié)構(gòu),能夠與前述的第二實施方式同樣地減小基板2與檢測用翼板47的接觸面積,因此能夠減小靜電力的影響,并且能夠降低因靜電力以外的因素所引起的檢測用翼板47的朝向基板2的粘著。
另外,作為突出部215的形狀,只要能夠減小檢測用翼板47與基板2的接觸面積,則并未特別限定。例如,突出部215可以是圖18所示的這種三角形或圖19所示的這種半圓形等呈寬度朝向頂端逐漸減小的錐形形狀。此外,作為突出部215的數(shù)量,并未特別限定,也可以為一個。
接下來,對具備本發(fā)明的振子的電子設(shè)備進行說明。
圖20為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動型(或筆記本型)的個人計算機的結(jié)構(gòu)的立體圖。
在該圖中,個人計算機1100由具有鍵盤1102的主體部1104、具有顯示部1108的顯示單元1106而構(gòu)成,顯示單元1106通過鉸鏈結(jié)構(gòu)部而以相對于主體部1104可轉(zhuǎn)動的方式被支承。在這種個人計算機1100中,內(nèi)置有作為陀螺儀傳感器而發(fā)揮功能的振子1。
圖21為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動電話(也包括phs(personalhandy-phonesystem:個人手持式電話系統(tǒng)))的結(jié)構(gòu)的立體圖。
在該圖中,移動電話1200具有天線(未圖示)、多個操作按鈕1202、聽筒1204以及話筒1206,在操作按鈕1202與聽筒1204之間配置有顯示部1208。在這種移動電話1200中,內(nèi)置有作為陀螺儀傳感器而發(fā)揮功能的振子1。
圖22為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的數(shù)碼照相機的結(jié)構(gòu)的立體圖。
數(shù)碼照相機1300的外殼(主體)1302的背面設(shè)置有顯示部1310,并成為基于由ccd(charge-coupleddevice:電荷耦合元件)所形成的拍攝信號而實施顯示的結(jié)構(gòu),顯示部1310作為將被拍攝物體作為電子圖像并顯示的取景器而發(fā)揮功能。此外,外殼1302的正面?zhèn)?圖中背面?zhèn)?設(shè)置有包含光學透鏡(拍攝光學系統(tǒng))或ccd等的受光單元1304。而且,當拍攝者對在顯示部1310中所顯示的被拍攝物體圖像進行確認并按下快門按鈕1306時,該時刻的ccd的拍攝信號被傳送并存儲到存儲器1308中。在這種數(shù)碼照相機1300中,內(nèi)置有例如作為陀螺儀傳感器而被使用在手抖補正中的振子1。
由于這種電子設(shè)備具有振子1,因此具有優(yōu)秀的可靠性。
另外,本發(fā)明的電子設(shè)備除了應(yīng)用在圖20的個人計算機、圖21的移動電話、圖22的數(shù)碼照相機中之外,也能夠應(yīng)用于例如智能電話、平板式終端、時鐘、噴墨式噴出裝置(例如噴墨式打印機)、膝上型個人計算機、電視機、攝像機、錄像機、汽車導航裝置、呼叫器、電子記事本(包括附加通信功能)、電子辭典、臺式計算器、電子游戲機、文字處理機、工作站、可視電話、防盜用電視監(jiān)視器、電子雙筒望遠鏡、pos終端、醫(yī)療器械(例如電子體溫計、血壓計、血糖儀、心電圖計測裝置、超聲波診斷裝置、電子內(nèi)窺鏡)、魚群探測器、各種測定設(shè)備、儀表類(例如,車輛、飛機、船舶的儀表類)、飛行模擬器等。
接下來,對本發(fā)明的移動體進行說明。
圖23為表示應(yīng)用了本發(fā)明的移動體的汽車的立體圖。
如圖23所示,汽車1500中內(nèi)置有振子1,例如,能夠通過振子1對車身1501的姿態(tài)進行檢測。振子1的檢測信號被供給到車身姿態(tài)控制裝置1502中,車身姿態(tài)控制裝置1502能夠基于該信號對車身1501的姿態(tài)進行檢測,并根據(jù)檢測結(jié)果對懸架的軟硬進行控制、或?qū)Ω鱾€車輪1503的制動器進行控制。除此之外,這種姿態(tài)控制能夠在雙足步行機器人或無線電操縱直升機(包括無人機)中進行利用。如以上所述,為了實現(xiàn)各種移動體的姿態(tài)控制而組裝了振子1。
以上,雖然基于圖示的實施方式而對本發(fā)明的振子、電子設(shè)備以及移動體進行了說明,但本發(fā)明并不被限定于此,可以將各部件的結(jié)構(gòu)置換為具有同樣功能的任意的結(jié)構(gòu)。此外,也可以在本發(fā)明中附加其他的任意的構(gòu)成物。
此外,雖然在前述的實施方式中對檢測用翼板圍繞轉(zhuǎn)動軸進行轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)進行了說明,但作為檢測用翼板,只要能夠在z軸方向上進行位移,則以何種方式移動均可。例如,檢測用翼板可以圍繞轉(zhuǎn)動軸進行蹺蹺板式擺動,也可以以保持姿態(tài)不變的方式在z軸方向上位移。即,可以是蹺蹺板式擺動型的振子,也可以是平行平板型的振子。
此外,作為振子,并不限定于對角速度進行檢測的陀螺儀傳感器,例如,也可以是加速度傳感器、氣壓傳感器等對角速度以外的物理量進行檢測的振子。此外,除了物理量傳感器以外,也可以是被使用在例如振蕩器等中的振子。
符號說明
1…振子;2…基板;21…底基板;211…凹部;211a…底面;212…柱狀物;213…階梯部;214…角部、215…突出部、22…固定檢測電極;3…蓋體;31…凹部;4…功能元件;40…結(jié)構(gòu)體、40a、40b…結(jié)構(gòu)體;41…質(zhì)量部;42…驅(qū)動彈簧部;43…固定部;44…可動驅(qū)動電極;45、46…固定驅(qū)動電極;47…檢測用翼板;471…突出部;48…梁部;1100…個人計算機;1102…鍵盤;1104…主體部;1106…顯示單元;1108…顯示部;1200…移動電話;1202…操作按鈕;1204…聽筒;1206…話筒;1208…顯示部;1300…數(shù)碼照相機、1302…外殼;1304…受光單元;1306…快門按鈕;1308…存儲器;1310…顯示部;1500…汽車;1501…車身;1502…車身姿態(tài)控制裝置;1503…車輪;c…靜電電容;j2…轉(zhuǎn)動軸;l…牽入臨界;s…內(nèi)部空間;α…假想直線;θ…轉(zhuǎn)動角度;ωy…角速度。