[发明专利]力检测装置

摘要

本发明提供力检测装置。在平行于XY平面的上基板(10)和下基板(20)之间，设置有第一柱状件P1和第二柱状件P2。每个柱状件P1或P2的上端经由上膜部(11或12)连接至上基板(10)，并且下端经由导电下膜部(21或22)连接至下基板(20)。柱状件P1和P2相对于竖直参考轴线R1和R2相互相对地倾斜。当对上基板(10)施加向右的力+Fx且上基板(10)向右滑动时，柱状件P1在放下方向上倾斜，且下膜部(21)向上变形，并且柱状件P2在上升方向上倾斜，且下膜部(22)向下变形。基于由下膜部(21)和电极E5构成的电容元件与由下膜部(22)和电极E6构成的电容元件之间的电容值的差，检测在X轴方向上的力Fx。通过将电容值加和，还可检测在Z轴方向上的力Fz。

主权项

一种检测在XYZ三维坐标系中的预定方向上施加的力的力检测装置，包括：上基板，具有平行于XY平面的基板表面；下基板，具有平行于XY平面的基板表面并且设置在所述上基板的下方；第一柱状件，具有直接或间接接合至所述上基板的下表面的上端，和直接或间接接合至所述下基板的上表面的下端；第二柱状件，具有直接或间接接合至所述上基板的下表面的上端，和直接或间接接合至所述下基板的上表面的下端；以及检测器，基于所述第一柱状件和所述第二柱状件的位移而输出表示所施加力的电信号，其中所述第一柱状件的下端与所述下基板接合所在的接合部分的附近构成具有挠性的第一下膜部；所述第二柱状件的下端与所述下基板接合所在的接合部分的附近构成具有挠性的第二下膜部；通过向XZ平面上正交投影所述第一柱状件的中心轴线而获得的投影图像相对于Z轴在第一方向上倾斜，并且通过向XZ平面上正交投影所述第二柱状件的中心轴线而获得的投影图像相对于Z轴在与所述第一方向相对的第二方向上倾斜；并且所述检测器包括检测所述第一下膜部在Z轴方向上的位移的第一传感器和检测所述第二下膜部在Z轴方向上的位移的第二传感器，并且所述检测器输出表示所述第一传感器的检测值与所述第二传感器的检测值之间的差的电信号作为在所述下基板固定的状态下在X轴方向上施加至所述上基板的力Fx的检测值。