本發(fā)明涉及一種物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。

背景技術(shù)：

一直以來(lái)，作為陀螺儀傳感器(角速度傳感器)而已知有專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的結(jié)構(gòu)。該專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的陀螺傳感器具有框狀的質(zhì)量部(框)、被配置于質(zhì)量部的內(nèi)側(cè)的可動(dòng)板(振動(dòng)裝置)、對(duì)可動(dòng)板和框進(jìn)行連結(jié)的梁部(懸架片)、和以與可動(dòng)板對(duì)置的方式而配置的電極，且被構(gòu)成為，當(dāng)在使質(zhì)量部于y軸方向上進(jìn)行振動(dòng)的狀態(tài)下被施加有圍繞x軸的角速度時(shí)，通過(guò)科里奧利力而使得可動(dòng)板在使梁部發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)在z軸方向上進(jìn)行振動(dòng)。由于通過(guò)這種可動(dòng)板的振動(dòng)而使被形成在可動(dòng)板與電極之間的靜電電容發(fā)生變化，因此能夠根據(jù)該靜電電容的變化而對(duì)被施加于陀螺傳感器上的角速度進(jìn)行檢測(cè)。

然而，在這種專(zhuān)利文獻(xiàn)1的陀螺傳感器中，在向陀螺傳感器施加有可動(dòng)板的面內(nèi)方向上的加速度的情況下，可動(dòng)板會(huì)向面內(nèi)方向位移，從而存在梁部過(guò)度撓曲而損壞(裂縫的產(chǎn)生、斷裂等)、或者可動(dòng)板與質(zhì)量部發(fā)生碰撞而使可動(dòng)板損壞的可能性。即，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的陀螺傳感器中，存在機(jī)械強(qiáng)度較低的這類(lèi)問(wèn)題。

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特表2008-514968號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠發(fā)揮優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度的物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。

這樣的目的通過(guò)下述的本發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的物理量傳感器的特征在于，具有：

基板；

可動(dòng)板，其以與所述基板對(duì)置的方式而配置；

支承部，其對(duì)所述可動(dòng)板進(jìn)行支承；

梁部，其能夠進(jìn)行彈性變形，且以將所述可動(dòng)板設(shè)為能夠相對(duì)于所述基板而在所述基板的厚度方向上進(jìn)行位移的方式對(duì)所述可動(dòng)板和所述支承部進(jìn)行連結(jié)；

第一限制部，其位于所述可動(dòng)板與所述支承部之間，并對(duì)所述可動(dòng)板的向面內(nèi)方向的位移進(jìn)行限制。

由此，由于通過(guò)第一限制部而限制了可動(dòng)板的位移，因此能夠防止可動(dòng)板的向支承部的碰撞、或梁部的過(guò)度的變形，從而能夠獲得具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度的物理量傳感器。

在本發(fā)明的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述第一限制部被設(shè)置于所述可動(dòng)板上。

由此，第一限制部的配置變得容易。此外，例如能夠?qū)⒌谝幌拗撇颗c可動(dòng)板一體形成。

在本發(fā)明的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述可動(dòng)板在俯視觀察時(shí)呈矩形形狀，

所述第一限制部被設(shè)置于所述可動(dòng)板的角部處。

由此，能夠有效地減少可動(dòng)板與支承部的接觸。此外，由于可動(dòng)板的角部為容易因撞擊而出現(xiàn)缺口或破損的部位，因此通過(guò)利用第一限制部來(lái)保護(hù)這樣的部位，從而能夠有效地對(duì)可動(dòng)板進(jìn)行保護(hù)。

在本發(fā)明的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述可動(dòng)板通過(guò)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸傾倒從而在所述厚度方向上進(jìn)行位移，并且具有如下部分，即，沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的方向上的寬度沿著從所述旋轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)離的方向而逐漸減少的部分。

由此，使可動(dòng)板與支承部變得不易接觸。

在本發(fā)明的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述第一限制部被設(shè)置于所述支承部上。

由此，第一限制部的配置變得容易。此外，例如能夠?qū)⒌谝幌拗撇颗c支承部一體形成。

在本發(fā)明的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述第一限制部被設(shè)置于所述基板上。

由此，能夠以與可動(dòng)板及支承部為非接觸的方式而對(duì)第一限制部進(jìn)行配置。因此，第一限制部不會(huì)對(duì)可動(dòng)板及支承部的位移造成影響。

在本發(fā)明的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述可動(dòng)板具有相互并列設(shè)置的第一可動(dòng)板和第二可動(dòng)板，

所述梁部具有對(duì)所述第一可動(dòng)板與所述支承部進(jìn)行連結(jié)的第一梁部、和對(duì)所述第二可動(dòng)板與所述支承部進(jìn)行連結(jié)的第二梁部，

所述物理量傳感器還具有第二限制部，所述第二限制部位于所述第一可動(dòng)板與所述第二可動(dòng)板之間，并對(duì)所述第一可動(dòng)板以及所述第二可動(dòng)板的向面內(nèi)方向的位移進(jìn)行限制。

由此，能夠防止第一可動(dòng)板與第二可動(dòng)板的接觸。

在本發(fā)明的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述第二限制部被設(shè)置于所述基板上。

由此，使第二限制部的配置變得容易。

本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，具有本發(fā)明的物理量傳感器。

由此，能夠獲得一種機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良、且具有較高可靠性的電子設(shè)備。

本發(fā)明的移動(dòng)體的特征在于，具有本發(fā)明的物理量傳感器。

由此，能夠獲得一種機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良、且具有較高可靠性的電子設(shè)備。

附圖說(shuō)明

圖1為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。

圖2為圖1的a-a線剖視圖。

圖3為表示具有圖1所示的物理量傳感器的限制部的俯視圖。

圖4為表示檢測(cè)用翼板的向面內(nèi)方向的位移的俯視圖。

圖5為表示圖3所示的限制部的改變例的俯視圖。

圖6為表示圖3所示的限制部的改變例的俯視圖以及剖視圖。

圖7為表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。

圖8為表示檢測(cè)用翼板的向面內(nèi)方向的位移的俯視圖。

圖9為表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。

圖10為表示檢測(cè)用翼板的向面內(nèi)方向的位移的俯視圖。

圖11表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動(dòng)型(或筆記本型)的個(gè)人計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖12為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的便攜式電話機(jī)(也包括phs)的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖13為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的數(shù)碼照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖14為表示應(yīng)用了本發(fā)明的移動(dòng)體的汽車(chē)的立體圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖所示的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

第一實(shí)施方式

首先，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器進(jìn)行說(shuō)明。

圖1為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。圖2為圖1的a-a線剖視圖。圖3為表示具有圖1所示的物理量傳感器的限制部的俯視圖。圖4為表示檢測(cè)用翼板的向面內(nèi)方向的位移的俯視圖。圖5為表示圖3所示的限制部的改變例的俯視圖。圖6為表示圖3所示的限制部的改變例的俯視圖以及剖視圖。另外，在以下的說(shuō)明中，將互相正交的三個(gè)軸設(shè)為x軸、y軸以及z軸。此外，將沿著x軸的方向稱(chēng)為“x軸方向”、將沿著y軸方向的方向稱(chēng)為“y軸方向”、將沿著z軸的方向稱(chēng)為“z軸方向”。

圖1及圖2所示的物理量傳感器1為，能夠?qū)@y軸的角速度ωy進(jìn)行檢測(cè)的陀螺傳感器。該物理量傳感器1具有基板2、蓋體3、功能元件4和限制部6。另外，為了便于說(shuō)明，在圖1中，省略了基板2以及蓋體3的圖示。

基板2具有向上表面開(kāi)放的凹部21和被設(shè)置于凹部21內(nèi)的支柱(突起部)22，并通過(guò)上表面和支柱22來(lái)對(duì)功能元件4進(jìn)行支承。此外，在凹部21的底面21a上，設(shè)置有與功能元件4之間形成靜電電容c的四個(gè)固定檢測(cè)電極5。另一方面，蓋體3具有向下表面開(kāi)放的凹部31。而且，基板2與蓋體3以通過(guò)凹部21與凹部31而形成內(nèi)部空間s的方式被接合在一起，并且在內(nèi)部空間s內(nèi)收納有功能元件4。另外，優(yōu)選為，使內(nèi)部空間s處于減壓狀態(tài)(優(yōu)選為，10pa以下程度)。由此，能夠減少粘性阻力，從而有效地使功能元件4進(jìn)行振動(dòng)(驅(qū)動(dòng))。

在本實(shí)施方式中，基板2由玻璃基板形成，蓋體3由硅基板形成。因此，能夠通過(guò)陽(yáng)極接合而對(duì)基板2和蓋體3進(jìn)行接合。但是，作為基板2及蓋體3的材料并未被限定于此，而且，基板2與蓋體3的接合方法也未被限定于此。

如上文所述，功能元件4被配置于內(nèi)部空間s內(nèi)，且與基板2的上表面和支柱22接合。這種功能元件4具有兩個(gè)結(jié)構(gòu)體40(40a、40b)。兩個(gè)結(jié)構(gòu)體40a、40b以在x軸方向上并排的方式被設(shè)置，并且相對(duì)于沿著y軸的假想直線α而對(duì)稱(chēng)。

結(jié)構(gòu)體40具有：質(zhì)量部(振動(dòng)部)41、驅(qū)動(dòng)彈簧部42、固定部43、可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極44、固定驅(qū)動(dòng)電極45、46、檢測(cè)用翼板(可動(dòng)板)47、梁部48。此外，檢測(cè)用翼板47具有第一翼板(第一可動(dòng)板)471和第二翼板(第二可動(dòng)板)472，梁部48具有第一梁部481和第二梁部482。這種結(jié)構(gòu)體40是通過(guò)利用蝕刻等(例如干蝕刻)而對(duì)摻雜了磷、硼等雜質(zhì)的導(dǎo)電性的硅基板進(jìn)行圖案形成從而被一體形成的。

質(zhì)量部41為矩形的框體，且位于結(jié)構(gòu)體40的中央部處。而且，在質(zhì)量部41的四角上分別連接有驅(qū)動(dòng)彈簧部42的一端部。驅(qū)動(dòng)彈簧部42的另一端部與固定部43連接，固定部43被接合在基板2的上表面或支柱22上。由此，質(zhì)量部41以及驅(qū)動(dòng)彈簧部42成為如下?tīng)顟B(tài)，即，以從基板2上浮起的狀態(tài)被支承的狀態(tài)。因此，通過(guò)使驅(qū)動(dòng)彈簧部42在x軸方向上進(jìn)行伸縮(彈性變形)，從而能夠使質(zhì)量部41相對(duì)于基板2而在x軸方向上振動(dòng)。另外，雖然作為固定部43與支柱22的接合方法并未被特別限定，但例如能夠使用陽(yáng)極接合。

可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極44被設(shè)置于質(zhì)量部41上，在本實(shí)施方式中，所述可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極44在質(zhì)量部41的+y軸側(cè)設(shè)置有兩個(gè)、在-y軸側(cè)設(shè)置有兩個(gè)，總計(jì)設(shè)置有四個(gè)。這些可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極44成為具備從質(zhì)量部41起向y軸方向延伸的干部、和從該干部起向x軸方向延伸的支部的梳齒形狀。另一方面，固定驅(qū)動(dòng)電極45、46被接合(固定)在基板2上。固定驅(qū)動(dòng)電極45、46以與可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極44對(duì)置的方式而設(shè)置，且可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極44位于固定驅(qū)動(dòng)電極45、46之間。此外，固定驅(qū)動(dòng)電極45、46成為具備在y軸方向上延伸的干部、和從該干部起向x軸方向延伸的支部的梳齒形狀。

因此，當(dāng)向可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極44與固定驅(qū)動(dòng)電極45、46之間施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，在可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極44與固定驅(qū)動(dòng)電極45、46之間將產(chǎn)生靜電力，由此，能夠在使驅(qū)動(dòng)彈簧部42在x軸方向上伸縮的同時(shí)，使質(zhì)量部41在x軸方向上振動(dòng)(驅(qū)動(dòng))。在此，在結(jié)構(gòu)體40a與結(jié)構(gòu)體40b中，固定驅(qū)動(dòng)電極45與固定驅(qū)動(dòng)電極46的配置是相反(對(duì)稱(chēng))的。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以互相接近或遠(yuǎn)離的方式在x軸方向上以反相進(jìn)行振動(dòng)。由此，能夠抵消結(jié)構(gòu)體40a、40b的振動(dòng)，從而能夠減少振動(dòng)泄漏。

另外，雖然在本實(shí)施方式中，如上文所述對(duì)通過(guò)靜電力而使質(zhì)量部41振動(dòng)的方式(靜電驅(qū)動(dòng)方式)進(jìn)行了說(shuō)明，但使質(zhì)量部41振動(dòng)的方法并未被特別限定，也能夠應(yīng)用壓電驅(qū)動(dòng)方式或利用了磁場(chǎng)的洛倫茨力的電磁驅(qū)動(dòng)方式等。

第一、第二翼板471、472位于質(zhì)量部41的內(nèi)側(cè)，且以在y軸方向上并列的方式而配置。此外，第一、第二翼板471、472分別呈矩形的板狀。此外，第一翼板471在+y軸側(cè)的端部處通過(guò)第一梁部481而與質(zhì)量部41連結(jié)，第二翼板472在-y軸側(cè)的端部處通過(guò)第二梁部482而與質(zhì)量部41連結(jié)。這種第一、第二翼板471、472在通過(guò)向使質(zhì)量部41于x軸方向上振動(dòng)的狀態(tài)下的物理量傳感器1施加有圍繞y軸的角速度ωy，從而因科里奧利力而使第一、第二梁部481、482發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形(彈性變形)的同時(shí)，圍繞由第一、第二梁部481、482形成的轉(zhuǎn)動(dòng)軸j1、j2而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)(位移)。

限制部6對(duì)檢測(cè)用翼板47(第一、第二翼板471、472)的面內(nèi)方向上的過(guò)度的位移進(jìn)行限制，主要具有減少功能元件4的破損的功能。

這種限制部6具有位于第一、第二翼板471、472與質(zhì)量部41之間的第一限制部61。另外，由于位于第一翼板471和質(zhì)量部41之間的第一限制部61與位于第二翼板472和質(zhì)量部41之間的第一限制部61為相同的結(jié)構(gòu)，因此在下文中，為了便于說(shuō)明，而以位于第一翼板471與質(zhì)量部41之間的第一限制部61為代表來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

如圖3所示，第一限制部61位于第一翼板471與質(zhì)量部41之間。而且，第一限制部61被設(shè)計(jì)為，在由于向物理量傳感器1施加的力(加速度、角速度)而像圖4所示那樣使第一翼板471向x軸方向或向y軸方向或圍繞z軸進(jìn)行位移的情況下，與質(zhì)量部41接觸。通過(guò)設(shè)置這樣的第一限制部61，從而能夠防止第一翼板471的過(guò)度的位移，由此能夠降低由第一梁部481的過(guò)度的變形所造成的損壞(斷裂、裂縫的產(chǎn)生等)或由與第二梁部482的接觸所造成的損壞。此外，由于減少了第一翼板471向質(zhì)量部41的沖擊，因此也能夠減少第一翼板471的損壞。因此，成為了機(jī)械強(qiáng)度較高的物理量傳感器1。此外，通過(guò)設(shè)置第一限制部61，從而能夠降低第一翼板471與質(zhì)量部41之間的電吸附或電吸引。

換言之，第一限制部61被構(gòu)成為，在第一梁部481過(guò)度變形之前、在第一梁部481與第二梁部482接觸之前、以及在第一翼板471與質(zhì)量部41接觸之前，與質(zhì)量部41接觸。

第一限制部61在第一翼板471的側(cè)面上被設(shè)置有多個(gè)，并且以向第一翼板471的外側(cè)突出的方式而設(shè)置。由此，能夠使第一限制部61的配置變得容易，并且能夠更可靠地使第一限制部61位于第一翼板471與質(zhì)量部41之間。此外，由于能夠?qū)⒌谝幌拗撇?1與第一翼板471一體形成，因此使第一限制部61的形成變得容易。另外，雖然在本實(shí)施方式中，第一限制部61與第一翼板471一體形成(即，由硅基板形成)，但第一限制部61也可以不與第一翼板471一體形成。在該情況下，例如，能夠通過(guò)利用天然橡膠、硅酮橡膠等比較柔軟的樹(shù)脂材料(與硅相比楊氏模量較大的材料)來(lái)形成第一限制部61，從而得到彈性較為優(yōu)良的第一限制部61。

此外，第一限制部61被設(shè)置于第一翼板471的自由端側(cè)(+y軸側(cè))的角部處，且包括從角部向x軸方向突出的突出片611和從角部向y軸方向突出的突出片612。因此，在第一翼板471相對(duì)于質(zhì)量部41而在x軸方向上發(fā)生了位移的情況下，通過(guò)突出片611與質(zhì)量部41接觸，從而限制了第一翼板471的該限制以上的位移。此外，在第一翼板471相對(duì)于質(zhì)量部41而在y軸方向上發(fā)生了位移的情況下，通過(guò)突出片612與質(zhì)量部41接觸，從而限制了第一翼板471的該限制以上的位移。此外，在第一翼板471相對(duì)于質(zhì)量部41而圍繞z軸發(fā)生了位移的情況下，通過(guò)突出片611、612中的至少一方與質(zhì)量部41接觸，從而限制了第一翼板471的該限制以上的位移。如此，通過(guò)將第一限制部61設(shè)為上述的結(jié)構(gòu)，從而無(wú)論第一翼板471的面內(nèi)方向上的何種位移，均能夠有效地對(duì)其進(jìn)行限制。但是，只要能夠?qū)ι鲜龅牡谝灰戆?71的位移進(jìn)行限制即可，第一限制部61的配置與數(shù)量并不限定于本實(shí)施方式的配置與數(shù)量。

此外，第一限制部61的頂端部由彎曲凸面構(gòu)成。由此，能夠有效地減少與質(zhì)量部41發(fā)生碰撞時(shí)的第一限制部61的損壞。但是，作為第一限制部61的形狀，只要能夠?qū)ι鲜龅牡谝灰戆?71的過(guò)度的位移進(jìn)行限制即可，并未被限定于本實(shí)施方式的形狀。

以上，對(duì)限制部6(第一限制部61)進(jìn)行了說(shuō)明。雖然在本實(shí)施方式中，對(duì)第一限制部61被設(shè)置于第一、第二翼板471、472的側(cè)面上的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但作為第一限制部61的配置，只要位于第一、第二翼板471、472與質(zhì)量部41之間即可，并未被特別限定。

例如，如圖5所示，第一限制部61也可以被設(shè)置在質(zhì)量部41的內(nèi)周面上，并朝向質(zhì)量部41的內(nèi)側(cè)突出。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，從而能夠使第一限制部61的配置變得容易，并且能夠更可靠地使第一限制部61位于第一翼板471與質(zhì)量部41之間。此外，由于能夠使第一限制部61與質(zhì)量部41一體形成，因此第一限制部61的形成變得容易。雖然在圖5的結(jié)構(gòu)中，第一限制部61與質(zhì)量部41一體形成，但第一限制部61也可以不與質(zhì)量部41一體形成。在該情況下，例如，能夠利用天然橡膠、硅酮橡膠等比較柔軟的樹(shù)脂材料來(lái)形成第一限制部61，由此，能夠獲得彈性較為優(yōu)良的第一限制部61。

此外，如圖6所示，第一限制部61也可以被基板2支承，并以與第一翼板471以及質(zhì)量部41為非接觸的方式被設(shè)置。如此，通過(guò)以與第一翼板471以及質(zhì)量部41為非接觸的方式來(lái)設(shè)置第一限制部61，從而能夠使第一限制部61不給振動(dòng)部41的振動(dòng)或第一翼板471的位移帶來(lái)影響，而使振動(dòng)部41以及第一翼板471順暢地進(jìn)行位移。此外，雖然在本實(shí)施方式或圖5所示的結(jié)構(gòu)中，在第一翼板471與質(zhì)量部41的間隔距離較大的情況下，必須隨此而將第一限制部61形成得較大，但根據(jù)本結(jié)構(gòu)，即使第一翼板471與質(zhì)量部41的間隔距離較大，第一限制部61也不會(huì)大型化。另外，在該情況下，優(yōu)選為，第一限制部61與第一翼板471以同電位的方式連接，或者電浮置(被絕緣)。

這種第一限制部61例如能夠由形成功能元件4的硅基板而形成。如果簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明，則功能元件4是通過(guò)如下方式而被形成的，即，首先，將未實(shí)施圖案形成的硅基板接合在基板2上，之后，對(duì)硅基板進(jìn)行圖案形成，但是也能夠在該圖案形成時(shí)與功能元件4一起形成第一限制部61。根據(jù)這種方法，由于能夠同時(shí)形成功能元件4與第一限制部61，因此不會(huì)產(chǎn)生工序的增加等情況。但是，第一限制部61也可以由天然橡膠、硅酮橡膠等比較柔軟的樹(shù)脂材料來(lái)形成，在該情況下，能夠獲得彈性較為優(yōu)良的第一限制部61。

在基板2的與第一、第二翼板471、472對(duì)置的區(qū)域(在從z軸方向進(jìn)行觀察的俯視觀察時(shí)重疊的區(qū)域)內(nèi)設(shè)置有固定檢測(cè)電極5，在第一翼板471與固定檢測(cè)電極5之間以及第二翼板472與固定檢測(cè)電極5之間分別形成有靜電電容c。如前文所述，當(dāng)因角速度ωy而使第一、第二翼板471、472圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸j1、j2而進(jìn)行位移(傾倒)時(shí)，由于靜電電容c的大小會(huì)發(fā)生變化，因此能夠根據(jù)該靜電電容c的變化而對(duì)角速度ωy進(jìn)行檢測(cè)。另外，作為固定檢測(cè)電極5的構(gòu)成材料，只要具有導(dǎo)電性即可，并未被特別限定，例如，能夠使用鋁、金、鉑金、ito(indiumtinoxide：氧化銦錫)等。

以上，對(duì)物理量傳感器1的形狀進(jìn)行了說(shuō)明。接下來(lái)，對(duì)物理量傳感器1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，向可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極44與固定驅(qū)動(dòng)電極45、46之間施加驅(qū)動(dòng)電壓，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以反相且以預(yù)定的頻率在x軸方向上進(jìn)行振動(dòng)。當(dāng)在該狀態(tài)下向物理量傳感器1施加有圍繞y軸的角速度ωy時(shí)，科里奧利力將發(fā)揮作用，從而使結(jié)構(gòu)體40a的第一、第二翼板471、472與結(jié)構(gòu)體40b的第一、第二翼板471、472圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸j1、j2(在z軸方向上)而以反相的方式進(jìn)行位移。由于第一、第二翼板471、472發(fā)生位移，從而使第一、第二翼板471、472與固定檢測(cè)電極5之間的間隙發(fā)生變化，伴隨于此靜電電容c發(fā)生變化。因此，通過(guò)對(duì)該靜電電容c的變化量進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠求出角速度ωy。

以上，對(duì)第一實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器進(jìn)行了說(shuō)明。雖然在本實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)體40所具有的檢測(cè)用翼板47具有兩個(gè)翼板(即第一、第二翼板471、472)，但作為翼板的數(shù)量并未被特別限定，例如也可以為一個(gè)。此外，作為第一、第二翼板471、472的朝向，也未被特別限定，例如既可以以使相互的自由端彼此對(duì)置(即，第一翼板471的自由端朝向-y軸側(cè)，第二翼板472的自由端朝向+y軸側(cè))的方式而配置，也可以以使相互的自由端朝向相同的方向(即，均朝向+y軸方向或-y軸方向)的方式而配置。

第二實(shí)施方式

接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器進(jìn)行說(shuō)明。

圖7為表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。圖8為表示檢測(cè)用翼板的向面內(nèi)方向的位移的俯視圖。

在本實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器中，主要是檢測(cè)用翼板的形狀與限制部的結(jié)構(gòu)有所不同，除此以外，均與前述的第一實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器相同。

另外，在以下的說(shuō)明中，關(guān)于第二實(shí)施方式的物理量傳感器，以其與前述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，關(guān)于相同的事項(xiàng)則省略其說(shuō)明。此外，由于第一、第二翼板互為相同的結(jié)構(gòu)，因此在下文中，以第一翼板為代表來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。此外，在圖7以及圖8中，對(duì)與前述的實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號(hào)。

如圖7所示，本實(shí)施方式的第一翼板471呈寬度(x軸方向上的寬度)w越趨向于頂端側(cè)(從旋轉(zhuǎn)軸j1離開(kāi)的方向)越逐漸減小的錐形形狀(梯形形狀)。通過(guò)將第一翼板471設(shè)為這種形狀，從而在第一翼板471相對(duì)于質(zhì)量部41而在x軸方向上或圍繞z軸發(fā)生位移時(shí)使第一翼板471不易與質(zhì)量部41接觸。此外，如圖8所示，即使在第一翼板471圍繞z軸發(fā)生位移而與質(zhì)量部41接觸的情況下，也能夠使第一翼板471的側(cè)面與質(zhì)量部41的內(nèi)周面進(jìn)行面接觸。因此，能夠緩和接觸時(shí)的沖擊(應(yīng)力集中)，從而能夠減少第一翼板471或質(zhì)量部41的損壞。另外，在本實(shí)施方式中，由于在第一翼板471的x軸方向上的位移過(guò)程中，不易與質(zhì)量部41接觸，因此從第一限制部61中省略了突出片611。因此，第一限制部61的結(jié)構(gòu)與前述的第一實(shí)施方式相比而變得簡(jiǎn)單。

通過(guò)這種第二實(shí)施方式，也能夠發(fā)揮與前述的第一實(shí)施方式相同的效果。

第三實(shí)施方式

接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器進(jìn)行說(shuō)明。

圖9為表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。圖10為表示檢測(cè)用翼板的向面內(nèi)方向的位移的俯視圖。

在本實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器中，主要是限制部的結(jié)構(gòu)有所不同，除此以外，均與前述的第一實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器相同。

另外，在以下的說(shuō)明中，關(guān)于第三實(shí)施方式的物理量傳感器，以其與前述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，關(guān)于相同的事項(xiàng)則省略其說(shuō)明。此外，在圖9中對(duì)與前述的實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號(hào)。

圖9所示的限制部6除了具有第一限制部61以外，還具有第二限制部62。第二限制部62位于第一翼板471與第二翼板472之間，并對(duì)第一、第二翼板471、472的向面內(nèi)方向的過(guò)度的位移進(jìn)行限制。具體而言，第二限制部62被設(shè)計(jì)為，在由于施加于物理量傳感器1上的力(加速度、角速度)而像圖10所示那樣使第一、第二翼板471、472在y軸方向上以及圍繞z軸而發(fā)生位移的情況下，在第一翼板471與第二翼板472接觸之前與第一、第二翼板471、472接觸。因此，能夠防止第一、第二翼板471、472的過(guò)度的位移，從而能夠減少由第一、第二梁部481、482的過(guò)度變形所造成的損壞(斷裂、裂縫的產(chǎn)生等)、或由第一、第二梁部481、482彼此的接觸所造成的損壞。如此，通過(guò)具有第二限制部62，從而成為了機(jī)械強(qiáng)度較高的物理量傳感器1。

此外，第二限制部62被基板2支承，并且以從基板2的上表面突出的方式而設(shè)置。此外，第二限制部62以與第一、第二翼板471、472為非接觸的方式而設(shè)置。如此，通過(guò)以與第一、第二翼板471、472為非接觸的方式來(lái)設(shè)置第二限制部62，從而能夠使第二限制部62不給第一、第二翼板471、472的位移帶來(lái)影響，而使第一、第二翼板471、472順暢地進(jìn)行位移。

此外，優(yōu)選為，第二限制部62與第一、第二翼板471、472電連接或?yàn)橄嗤娢换蛘唠姼≈?被絕緣)。

這樣的第二限制部62例如能夠由形成功能元件4的硅基板而形成。但是，第二限制部62例如也能夠由天然橡膠、硅酮橡膠等比較柔軟的樹(shù)脂材料而形成，由此，能夠獲得彈性較為優(yōu)良的第二限制部62。

通過(guò)這種第三實(shí)施方式，也能夠發(fā)揮與前述的第一實(shí)施方式相同的效果。

接下來(lái)，對(duì)具備本發(fā)明的物理量傳感器的電子設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。

圖11為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動(dòng)型(或筆記本型)的個(gè)人計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。

在該圖中，個(gè)人計(jì)算機(jī)1100由具有鍵盤(pán)1102的主體部1104、和具有顯示部1108的顯示單元1106構(gòu)成，并且顯示單元1106通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)部而以能夠相對(duì)于主體部1104進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被支承。在這種個(gè)人計(jì)算機(jī)1100中，內(nèi)置有物理量傳感器1。

圖12為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的便攜式電話機(jī)(也包括phs(personalhandy-phonesystem：個(gè)人手持式電話系統(tǒng)))的結(jié)構(gòu)的立體圖。

在該圖中，便攜式電話機(jī)1200具有天線(未圖示)、多個(gè)操作按鈕1202、聽(tīng)筒1204以及話筒1206，并且在操作按鈕1202與聽(tīng)筒1204之間配置有顯示部1208。在這種移動(dòng)電話1200中，內(nèi)置有物理量傳感器1。

圖13為表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的數(shù)碼照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。

在數(shù)碼照相機(jī)1300的外殼(主體)1302的背面上設(shè)置有顯示部1310，并且成為根據(jù)由ccd(charge-coupleddevice：電荷耦合元件)生成的拍攝信號(hào)而進(jìn)行顯示的結(jié)構(gòu)，顯示部1310作為將被攝體以電子圖像的形式來(lái)顯示的取景器而發(fā)揮功能。此外，在外殼1302的正面?zhèn)?圖中背面?zhèn)?設(shè)置有包含光學(xué)鏡片(攝像光學(xué)系統(tǒng))或ccd等在內(nèi)的受光單元1304。而且，當(dāng)拍攝者對(duì)被顯示在顯示部1310上的被攝體圖像進(jìn)行確認(rèn)，并按下快門(mén)按鈕1306時(shí)，該時(shí)間點(diǎn)上的ccd的攝像信號(hào)會(huì)被傳輸并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1308中。在這種數(shù)碼照相機(jī)1300中，內(nèi)置有例如被用于手抖校正中的物理量傳感器1。

由于這種電子設(shè)備具備物理量傳感器1，因此具有優(yōu)良的可靠性。

另外，本發(fā)明的電子設(shè)備除了能夠應(yīng)用于圖11的個(gè)人計(jì)算機(jī)、圖12的便攜式電話機(jī)、圖13的數(shù)碼照相機(jī)之外，還能夠應(yīng)用于如下的裝置中，例如：智能手機(jī)、平板終端、時(shí)鐘(包括智能手表)、噴墨式噴出裝置(例如噴墨式打印機(jī))、膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、攝像機(jī)、錄像機(jī)、車(chē)輛導(dǎo)航裝置、尋呼器、電子記事本(也包括附帶通信功能的產(chǎn)品)、電子辭典、電子計(jì)算器、電子游戲機(jī)、文字處理機(jī)、工作站、電視電話、防盜用視頻監(jiān)視器、電子雙筒望遠(yuǎn)鏡、pos(pointofsale：銷(xiāo)售點(diǎn))終端、醫(yī)療設(shè)備(例如，電子體溫計(jì)、血壓計(jì)、血糖儀、心電圖測(cè)量裝置、超聲波診斷裝置、電子內(nèi)窺鏡)、魚(yú)群探測(cè)器、各種測(cè)量設(shè)備、計(jì)量?jī)x表類(lèi)(例如，車(chē)輛、飛機(jī)、船舶的計(jì)量?jī)x器類(lèi))、飛行模擬器等。

接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的移動(dòng)體進(jìn)行說(shuō)明。

圖14為表示應(yīng)用了本發(fā)明的移動(dòng)體的汽車(chē)的立體圖。

如圖14所示，在汽車(chē)1500中內(nèi)置有物理量傳感器1，例如通過(guò)物理量傳感器1而能夠?qū)?chē)身1501的姿態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。物理量傳感器1的檢測(cè)信號(hào)被供給至車(chē)身姿態(tài)控制裝置1502，車(chē)身姿態(tài)控制裝置1502根據(jù)該信號(hào)而對(duì)車(chē)身1501的姿態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并且能夠根據(jù)檢測(cè)結(jié)果而對(duì)懸架的軟硬進(jìn)行控制，或者對(duì)各個(gè)車(chē)輪1503的制動(dòng)器進(jìn)行控制。除此之外，也能夠在雙足步行機(jī)器人或無(wú)線電遙控直升機(jī)(包括無(wú)人機(jī))中利用這樣的姿態(tài)控制。如上文所述，為了實(shí)現(xiàn)各種移動(dòng)體的姿態(tài)控制，而組裝有物理量傳感器1。

以上，雖然根據(jù)圖示的實(shí)施方式而對(duì)本發(fā)明的物理量傳感器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于此，各個(gè)部的結(jié)構(gòu)能夠置換為具有相同功能的任意的結(jié)構(gòu)。此外，在本發(fā)明中也可以附加其他的任意的結(jié)構(gòu)物。

此外，雖然在前述的實(shí)施方式中對(duì)檢測(cè)用翼板圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但作為檢測(cè)用翼板，只要能夠在z軸方向上進(jìn)行位移即可，可以進(jìn)行任意方式的位移。例如，檢測(cè)用翼板既可以圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行杠桿擺動(dòng)，也可以保持姿態(tài)不變地在z軸方向上進(jìn)行位移。即，既可以是杠桿擺動(dòng)型的物理量傳感器，也可以是平行平板型的物理量傳感器。

此外，作為物理量傳感器，并不限定于對(duì)角速度進(jìn)行檢測(cè)的陀螺傳感器，例如也可以為加速度傳感器、氣壓傳感器等的對(duì)角速度以外的物理量進(jìn)行檢測(cè)的物理量傳感器。

符號(hào)說(shuō)明

1…物理量傳感器；2…基板；21…凹部；21a…底面；22…支柱；3…蓋體；31…凹部；4…功能元件；40、40a、40b…結(jié)構(gòu)體；41…質(zhì)量部；411…凹部；411a…接觸面；42…驅(qū)動(dòng)彈簧部；43…固定部；44…可動(dòng)驅(qū)動(dòng)電極；45、46…固定驅(qū)動(dòng)電極；47…檢測(cè)用翼板；471…第一翼板；472…第二翼板；48…梁部；481…第一梁部；482…第二梁部；5…固定檢測(cè)電極；6…限制部；61…第一限制部；611、612…突出片；62…第二限制部；1100…個(gè)人計(jì)算機(jī)；1102…鍵盤(pán)；1104…主體部；1106…顯示單元；1108…顯示部；1200…便攜式電話機(jī)；1202…操作按鈕；1204…聽(tīng)筒；1206…話筒；1208…顯示部；1300…數(shù)碼照相機(jī)、1302…外殼；1304…受光單元；1306…快門(mén)按鈕；1308…存儲(chǔ)器；1310…顯示部；1500…汽車(chē)；1501…車(chē)身；1502…車(chē)身姿態(tài)控制裝置；1503…車(chē)輪；c…靜電電容；j1、j2…轉(zhuǎn)動(dòng)軸；s…內(nèi)部空間；w…寬度；α…假想直線；ωy…角速度。