JP2014089101A - Physical quantity sensor, electronic apparatus and dynamic body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物理量センサー、電子機器、及び移動体に関するものである。 The present invention relates to a physical quantity sensor, an electronic device, and a moving object.
従来から、加速度や角速度等の物理量を検出する物理量センサーとして、固定電極と、固定電極に対して間隔をもって並んで設けられるとともに、一定方向に変位可能な可動錘に設けられた可動電極と、を有する構造が知られている。
この様な物理量センサーは、可動錘の変位に伴い、固定電極と、可動錘に設けられた可動電極との間隔が変化し、その間隔の変化によって、固定電極と、可動電極との間に生じる静電容量の変化を検出することで、加速度、角速度等の物理量の変化を検出している。
例えば、特許文献1には、固定電極に複数の突起が設けられ、可動電極が変位した際に、可動電極と、固定電極と、の付着を防止する構造の物理量センサーが開示されている。
Conventionally, as a physical quantity sensor for detecting a physical quantity such as acceleration and angular velocity, a fixed electrode and a movable electrode provided on a movable weight that is provided side by side with a distance to the fixed electrode and that can be displaced in a certain direction, Structures having are known.
In such a physical quantity sensor, the distance between the fixed electrode and the movable electrode provided on the movable weight changes with the displacement of the movable weight, and a change occurs between the fixed electrode and the movable electrode. By detecting changes in capacitance, changes in physical quantities such as acceleration and angular velocity are detected.
For example,
しかしながら、固定電極に多数の突起が設けられているため、加速度検出時に可動電極と固定電極との電極間に生じる静電容量が低下し、検出感度が弱まる虞があった。 However, since a large number of protrusions are provided on the fixed electrode, there is a possibility that the capacitance generated between the movable electrode and the fixed electrode at the time of acceleration detection is reduced, and the detection sensitivity is weakened.
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態、又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]
本適用例に係る物理量センサーは、可動錘と、可動錘から並んで延設されている複数の可動電極と、複数の可動電極の間の各々に挿入されている固定電極とを備え、固定電極の少なくとも一つは、両側に配置されている可動電極の各々に向かって延設されているストッパー部を含み、ストッパー部の端部と可動電極との間隔は、可動電極と固定電極との間隔と比べて狭いことを特徴とする。
[Application Example 1]
A physical quantity sensor according to this application example includes a movable weight, a plurality of movable electrodes extending side by side from the movable weight, and a fixed electrode inserted between each of the plurality of movable electrodes. At least one includes a stopper portion extending toward each of the movable electrodes arranged on both sides, and the interval between the end of the stopper portion and the movable electrode is the interval between the movable electrode and the fixed electrode. It is characterized by being narrow compared to.
この様な物理量センサーによれば、可動錘と、可動錘から並んで延設されている複数の可動電極と、複数の可動電極の間に固定電極と、が設けられている。また、少なくとも一つの固定電極には、その固定電極の両側に設けられている可動電極に向かってストッパー部が延設され、ストッパー部の端部と可動電極との間隔(空隙)が、可動電極と固定電極との間隔と比べて狭く設けられている。また、可動電極と固定電極との間に生じる静電容量の低下を抑制することができる。
これにより、物理量センサーは、加速度等によって可動錘が過度に変位した場合に、可動電極と、固定電極とが当接する前に、可動電極と、ストッパー部とを当接させることができる。
従って、可動電極と、固定電極との当接による、それぞれの電極の破損を抑止することができる。
According to such a physical quantity sensor, a movable weight, a plurality of movable electrodes extending from the movable weight, and a fixed electrode are provided between the plurality of movable electrodes. Further, at least one fixed electrode is provided with a stopper portion extending toward the movable electrode provided on both sides of the fixed electrode, and an interval (gap) between the end portion of the stopper portion and the movable electrode is set to the movable electrode. And the space between the fixed electrodes is narrower. In addition, it is possible to suppress a decrease in capacitance that occurs between the movable electrode and the fixed electrode.
As a result, when the movable weight is excessively displaced due to acceleration or the like, the physical quantity sensor can bring the movable electrode and the stopper portion into contact with each other before the movable electrode and the fixed electrode come into contact with each other.
Accordingly, it is possible to suppress damage of each electrode due to contact between the movable electrode and the fixed electrode.
[適用例2]
上記適用例に係る物理量センサーは、複数の可動電極の間の各々には、固定電極が2本ずつ挿入されていることが好ましい。
[Application Example 2]
In the physical quantity sensor according to the application example described above, it is preferable that two fixed electrodes are inserted between each of the plurality of movable electrodes.
この様な物理量センサーによれば、固定電極が2本ずつ、複数の可動電極の間の各々に挿入され設けられている。これにより、物理量センサーは、加速度等によって一方の方向に可動錘が変位した時に、一方の固定電極と可動電極との間に生じる静電容量と、他方の固定電極と可動電極との間に生じる静電容量とは、それぞれ逆の静電容量変化となる。換言すると、可動電極を基準に、可動電極と、2つの固定電極との間には、逆位相(逆極性)の静電容量が生じる。また、一方方向に可動錘が変位した時に、第1の可動電極と固定電極との間隔と、第2の可動電極と第2の固定電極との間隔は、差動の関係となる。
従って、加速度等による可動錘の変位に伴う静電容量の変化を2本の固定電極によって検出するため、加速度等の検出精度を高めることができる。
According to such a physical quantity sensor, two fixed electrodes are inserted and provided between each of the plurality of movable electrodes. Thereby, when the movable weight is displaced in one direction due to acceleration or the like, the physical quantity sensor is generated between the one fixed electrode and the movable electrode and the other fixed electrode and the movable electrode. The capacitance changes in the opposite direction to the capacitance. In other words, with the movable electrode as a reference, an antiphase (reverse polarity) capacitance is generated between the movable electrode and the two fixed electrodes. Further, when the movable weight is displaced in one direction, the distance between the first movable electrode and the fixed electrode and the distance between the second movable electrode and the second fixed electrode are in a differential relationship.
Therefore, since the change in the electrostatic capacity due to the displacement of the movable weight due to the acceleration or the like is detected by the two fixed electrodes, the detection accuracy of the acceleration or the like can be improved.
[適用例3]
上記適用例に係る物理量センサーは、複数の可動電極は、可動錘の両側から互いに反対方向に伸長し、且つ、可動錘の変位方向に沿って並んで設けられ、ストッパー部が設けられている固定電極は、可動錘の両側に各々配置されていることが好ましい。
[Application Example 3]
In the physical quantity sensor according to the application example described above, the plurality of movable electrodes extend in opposite directions from both sides of the movable weight and are arranged side by side along the displacement direction of the movable weight, and are provided with a stopper portion. The electrodes are preferably disposed on both sides of the movable weight.
この様な物理量センサーは、可動錘の変位する方向に沿って複数の可動電極が並んで設けられている。また、物理量センサーは、可動電極が可動錘の両側から互いに反対方向に伸長して設けられている。また、ストッパー部が設けられた固定電極は、可動錘の両側に各々設けられている。
これにより、物理量センサーは、可動錘の変位する方向沿った両側に固定電極と可動電極とが設けられているため、ストッパー部と可動電極と当接した際に、可動錘に生じる回転軸方向の過度な変位を抑制することができる。従って、可動錘の回転軸方向の変位による可動電極と固定電極との損傷を抑制することができる。
Such a physical quantity sensor is provided with a plurality of movable electrodes arranged along the direction in which the movable weight is displaced. Further, the physical quantity sensor is provided with movable electrodes extending in opposite directions from both sides of the movable weight. Moreover, the fixed electrode provided with the stopper part is provided on each side of the movable weight.
Thereby, the physical quantity sensor is provided with the fixed electrode and the movable electrode on both sides along the direction in which the movable weight is displaced. Therefore, when the physical quantity sensor comes into contact with the stopper portion and the movable electrode, Excessive displacement can be suppressed. Therefore, damage to the movable electrode and the fixed electrode due to the displacement of the movable weight in the rotation axis direction can be suppressed.
[適用例4]
上記適用例に係る物理量センサーは、平面視で可動錘の中心に対し点対称の位置に、ストッパー部を備えた固定電極が設けられていることが好ましい。
を特徴とする。
[Application Example 4]
In the physical quantity sensor according to the application example, it is preferable that a fixed electrode provided with a stopper portion is provided at a point-symmetrical position with respect to the center of the movable weight in plan view.
It is characterized by.
この様な物理量センサーは、可動錘の中心に対し点対称のそれぞれの位置に、可動電極部と、固定電極部及びストッパー部が設けられている。
これにより、物理量センサーは、ストッパー部が可動錘の中心に対して点対称の位置に複数設けられているため、ストッパー部と可動電極と当接した際に、可動錘に生じる回転軸方向の過度な変位をさらに抑制することができる。従って、可動錘の回転軸方向の変位による可動電極と固定電極との損傷を抑制することができる。
Such a physical quantity sensor is provided with a movable electrode portion, a fixed electrode portion, and a stopper portion at respective positions that are point-symmetric with respect to the center of the movable weight.
As a result, since the physical quantity sensor is provided with a plurality of stopper portions at point-symmetrical positions with respect to the center of the movable weight, when the stopper portion and the movable electrode are brought into contact with each other, an excessive amount of rotation in the rotational axis direction generated in the movable weight is caused. Can be further suppressed. Therefore, damage to the movable electrode and the fixed electrode due to the displacement of the movable weight in the rotation axis direction can be suppressed.
[適用例5]
上記適用例に係る物理量センサーは、ストッパー部の端部には、電気的に絶縁されている絶縁部を有することが好ましい。
[Application Example 5]
The physical quantity sensor according to the application example described above preferably includes an insulating portion that is electrically insulated at an end portion of the stopper portion.
この様な物理量センサーによれば、ストッパー部の端部で、可動電極と当接する部分に絶縁部が設けられている。これにより、ストッパー部と可動電極とが当接して可動錘の変位を規制する場合に、ストッパー部が設けられた固定電極と可動電極とが電気的接続されること抑制することができる。即ち、可動電極と固定電極との短絡を抑制することができる。
従って、可動電極と、ストッパー部とが当接した場合でも、可動電極と、ストッパー部が設けられた固定電極との間に生じる静電容量に影響を及ぼすことを抑制することができる。
According to such a physical quantity sensor, the insulating portion is provided at the end portion of the stopper portion at the portion in contact with the movable electrode. As a result, when the stopper portion and the movable electrode come into contact with each other and the displacement of the movable weight is restricted, the fixed electrode provided with the stopper portion and the movable electrode can be prevented from being electrically connected. That is, a short circuit between the movable electrode and the fixed electrode can be suppressed.
Therefore, even when the movable electrode and the stopper portion are in contact with each other, it is possible to suppress an influence on the capacitance generated between the movable electrode and the fixed electrode provided with the stopper portion.
[適用例6]
本適用例に係る電子機器は、上述したいずれかの物理量センサーを搭載している。
[Application Example 6]
The electronic device according to this application example includes any of the physical quantity sensors described above.
この様な電子機器によれば、上述したいずれかの物理量センサーを搭載することで、電子機器に衝撃が与えられた場合でも、物理量センサーの破損を抑制し、継続して物理量を検出できるため、信頼度の高い電子機器を得ることができる。 According to such an electronic device, by mounting any of the physical quantity sensors described above, even when an impact is applied to the electronic device, it is possible to suppress damage to the physical quantity sensor and continuously detect the physical quantity. A highly reliable electronic device can be obtained.
[適用例7]
本適用例に係る移動体は、上述したいずれかの物理量センサーを搭載している。
[Application Example 7]
The moving body according to this application example includes any of the physical quantity sensors described above.
この様な移動体によれば、上述したいずれかの物理量センサーを搭載することで、移動体からの衝撃による物理量センサーの破損を抑制し、継続して物理量を検出できるため、信頼度の高い移動体を得ることができる。 According to such a moving body, by mounting any of the physical quantity sensors described above, damage to the physical quantity sensor due to an impact from the moving body can be suppressed, and the physical quantity can be continuously detected. You can get a body.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure shown below, the size and ratio of each component may be described differently from the actual component in order to make each component large enough to be recognized on the drawing. is there.
(第1実施形態)
第1実施形態に係る物理量センサーについて、図1から図4を用いて説明する。
図1は、第1実施形態に係る物理量センサーの概略を示す斜視図である。図2は、図1に示す物理量センサーの概略を示す平面図である。図3は、図2中の線分A−A’で示す部分の断面を模式的に示す断面図である。図4は、図2の符号Bで示す部分の拡大図である。説明の便宜のため、図2では、蓋体5の図示を省略している。また、図1から図4では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示し、Z軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
(First embodiment)
The physical quantity sensor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view illustrating an outline of the physical quantity sensor according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view schematically showing the physical quantity sensor shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a portion indicated by a line segment AA ′ in FIG. 2. FIG. 4 is an enlarged view of a portion indicated by a symbol B in FIG. For convenience of explanation, the
(物理量センサーの構造)
図1に示す物理量センサー1aは、基板2と、当該基板2に接続(接合)して支持された素子片3と、素子片3に電気的に接続された導体パターン4と、素子片3を覆うように設けられた蓋体5と、を有する。以下、物理量センサー1aを構成する各部を順次詳細に説明する。
(Structure of physical quantity sensor)
A
(基板)
基板2は、素子片3を支持するために設けられている。基板2は、板状をなし、その第1面2aには、空洞部21が設けられている。この空洞部21は、基板2を第1面2a側から平面視したときに、後述する素子片3の可動錘33、可動電極部36,37、及び連結部34,35を内包する様に設けられている。また、空洞部21は、内底21aを有する。この様な空洞部21は、素子片3の可動錘33、可動電極部36,37、及び連結部34,35が基板2に接触することを抑制する空間、換言すると、逃げ部を構成する。これにより、素子片3の可動錘33の変位を許容することができる。
なお、この空間は、空洞部21(凹部)に代えて、基板2をその厚さ方向(Z軸方向)に貫通する開口部として設けても良い。また、本実施形態おいて、空洞部21を第1面2a側から平面視したときの形状は、矩形をなしているが、これに限定されるものではない。
(substrate)
The
Note that this space may be provided as an opening that penetrates the
また、基板2の第1面2aには、前述した空洞部21の外側に、その外周に沿って、配線溝部22,23,24が設けられている。この配線溝部22,23,24は、第1面2a側から平面視した場合に、導体パターン4に対応した形状をなしている。具体的には、配線溝部22は、後述する導体パターン4の配線41及び電極44に対応した形状をなしている。また、配線溝部23は、後述する導体パターン4の配線42及び電極45に対応した形状をなしている。また、配線溝部24は、後述する導体パターン4の配線43及び電極46に対応した形状をなしているものである。
In addition, on the
この様な基板2を構成する材料としては、例えば、シリコン、ガラス等の材料を用いることが好ましい。また、素子片3がシリコン材料を主材料として構成されている場合、基板2は、例えば、ホウ珪酸ガラスを用いるとより好ましい。
なお、基板2の構成材料は、素子片3の構成材料との線膨張率ができるだけ小さいことが好ましい。これにより、基板2にホウ珪酸ガラスを、素子片3にシリコンを用いることで、基板2と、素子片3との線膨張率の差が少なくなり、熱膨張による歪みを抑制することができる。
As a material constituting such a
The constituent material of the
(素子片)
素子片3は、固定部31,32と、可動錘33と、連結部34,35と、可動電極部36,37と、固定電極部38,39とで構成されている。
このような素子片3は、例えば、加速度や角速度等の物理量の変化に応じて、可動錘33及び可動電極部36,37が、連結部34,35を弾性変形させながら、X軸方向(+X軸方向、又は−X軸方向)に変位する。このような変位に伴って、可動電極部36と、固定電極部38との間の間隔及び可動電極部37と、固定電極部39との間の間隔がそれぞれ変化する。即ち、このような変位に伴って、可動電極部36と、固定電極部38との間の静電容量及び可動電極部37と、固定電極部39との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。従って、これらの静電容量に基づいて、加速度や角速度等の物理量を検出することできる。
(Element piece)
The
Such an
この固定部31,32、可動錘33、連結部34,35、及び可動電極部36,37は、一体的に形成して設けられている。固定部31,32は、それぞれ、前述した基板2の第1面2aに接続されている。具体的には、固定部31は、基板2の第1面2aの空洞部21に対して−X軸方向側の部分に接続され、また、固定部32は、基板2の第1面2aの空洞部21に対して+X軸方向側の部分に接続されている。また、固定部31,32は、第1面2a側から平面視した場合に、それぞれ、空洞部21の外周縁を跨ぐように設けられている。
The fixed
なお、固定部31,32の位置及び形状等は、連結部34,35や導体パターン4等の位置及び形状等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。
The positions and shapes of the fixing
この様な2つの固定部31,32の間には、可動錘33が設けられている。本実施形態において可動錘33は、X軸方向に延びる長手形状をなしている。なお、可動錘33の形状は、素子片3を構成する各部の形状、大きさ等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。
A
(可動錘)
この様な可動錘33は、固定部31に対して連結部34を介して連結されるとともに、固定部32に対して連結部35を介して連結されている。より具体的には、可動錘33の−X軸方向側の端部が連結部34を介して固定部31に連結されるとともに、可動錘33の+X軸方向の端部が連結部35を介して固定部32に連結されている。
この連結部34,35は、固定部31,32に対して可動錘33が可動できる様に連結されている。本実施形態において連結部34,35は、図2において矢印aで示すように、+X軸方向及び−X軸方向に可動錘33が変位(可動)し得る様に構成されている。
(Movable weight)
Such a
The connecting
具体的に説明すると、連結部34は、複数の梁341,342で構成されている。梁341、342は、それぞれ、Y軸方向に蛇行しながらX軸方向に延びる形状をなしている。
同様に、連結部35は、Y軸方向に蛇行しながらX軸方向に延びる形状をなす複数の梁351,352で構成されている。
なお、連結部34,35は、可動錘33を基板2に対して変位し得る様に支持するものであれば、上述したものに限定されず、例えば、可動錘33の両端部から+Y方向及び−Y方向にそれぞれ延出する1対の梁で構成されていても良い。
Specifically, the connecting
Similarly, the connecting
The connecting
(可動電極)
基板2に対してX軸方向に変位し得る様に支持された可動錘33の幅方向である+Y軸方向側には、可動電極部36が設けられ、反対側となる−Y軸方向側には、可動電極部37が設けられている。可動電極部36は、可動錘33から+Y方向に突出し、櫛歯状をなす様に並ぶ複数の可動電極361,362,363,364,365を備えている。この可動電極361,362,363,364,365は、−X軸方向側から+X軸方向側へ、この順に並んで設けられている。換言すると、可動電極361,362,363,364,365は、固定部31側から固定部32側へ、この順に並んで設けられている。
(Movable electrode)
A
同様に、可動電極部37は、可動錘33から−Y軸方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ可動電極371,372,373,374,375を備ええている。この可動電極371,372,373,374,375は、−X軸方向側から+X軸方向側へ、この順に並んで設けられている。換言すると、可動電極371,372,373,374,375は、固定部31側から固定部32側へ、この順に並んで設けられている。
Similarly, the
このように複数の可動電極361〜365及び複数の可動電極371〜375は、それぞれ、可動錘33が可動するY軸方向(図2において示す矢印aの方向)に並んで設けられている。換言すると、可動錘33変位すする方向となるX軸方向に沿って並んで、かつ、変位する方向と交差するY軸方向の両側に伸長する様に可動電極部36,37が設けられている。
これにより、後述する固定電極382,384,386,388と、可動電極部36と、の間の静電容量及び固定電極381,383,385,387と、可動電極部36との静電容量を可動錘33の変位に応じて変化させることができる。
Thus, the plurality of
As a result, the capacitance between the fixed
(固定電極)
固定電極部38は、前述した可動電極部36の複数の可動電極361〜365に対して間隔を有し、噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極381〜388を備える。
このような複数の固定電極381〜388の可動錘33とは反対側の端部は、それぞれ、基板2の第1面2aの空洞部21に対して+Y軸方向側の部分に接続されている。複数の固定電極381〜388は、その固定された側の一端を固定端とし、自由端が−Y軸方向へ延設されている。
(Fixed electrode)
The fixed
The ends of the plurality of fixed
この複数の固定電極381〜388は、−X軸方向側から+X軸方向側へ、この順に並んで設けられている。換言すると、複数の固定電極381〜388は、固定部31側から固定部32側へ、この順に並んで設けられている。
そして、固定電極381,382、固定電極383,384、固定電極385,386、固定電極387,388は、それぞれ1対として、前述した可動電極361,362、可動電極362,363、可動電極363,364、可動電極364,365の間に、それぞれ設けられている。
The plurality of fixed
The fixed
ここで、固定電極382,384,386,388は、それぞれ、第1固定電極として設けられている。また、固定電極381,383,385,387は、それぞれ第2固定電極として設けられている。
第2固定電極は、第1固定電極に対して間隔を有して並んで配置されている。この様に、複数の固定電極381〜388は、交互に並ぶ第1固定電極(固定電極382,384,386,388)及び第2固定電極(固定電極381,383,385,387)で構成されている。換言すると、可動電極部36の一方の側に第1固定電極(固定電極382,384,386,388)が配置され、他方の側に第2固定電極(固定電極381,383,385,387)が配置されている。
Here, each of the fixed
The second fixed electrode is arranged side by side with a distance from the first fixed electrode. As described above, the plurality of fixed
このような第1固定電極としての固定電極382,384,386,388と、第2固定電極としての固定電極381,383,385,387とは、基板2の第1面2a上で互いに分離している。換言すると、固定電極382,384,386,388及び固定電極381,383,385,387は、基板2の第1面2a上において、互いに連結されておらず、島状に孤立している。
これにより、第1固定電極としての固定電極382,384,386,388と、第2固定電極としての固定電極381,383,385,387とを電気的に絶縁することができる。そのため、固定電極382,384,386,388と、可動電極部36との間の静電容量及び固定電極381,383,385,387と、可動電極部36と、の間の静電容量を別個に測定し、それらの測定結果に基づいて、物理量を検出することができる。
The fixed
Thereby, the fixed
固定電極部39は、前述した固定電極部38と同様に、可動電極部37の複数の可動電極371〜375に対して間隔を有して噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極391〜398を備える。このような複数の固定電極391〜398の可動錘33とは反対側の端部は、それぞれ、基板2の第1面2a上の空洞部21に対して−Y軸方向側の部分に接続されている。そして、複数の固定電極391〜398は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が+Y軸方向へ延設されている。
The fixed
この複数の固定電極391〜398は、−X軸方向側から+X軸方向側へ、この順に並んでいる。換言すると、複数の固定電極391〜398は、固定部31側から固定部32側へ、この順に並んで設けられている。
そして、固定電極391,392、固定電極393,394、固定電極395,396、固定電極397,398は、それぞれ1対として、前述した可動電極371,372、可動電極372,373、可動電極373,374、可動電極374,375の間に、それぞれ設けられている。
The plurality of fixed
The fixed
ここで、固定電極392,394,396,398は、それぞれ、第3固定電極として設けられている。固定電極391,393,395,397は、それぞれ、第4固定電極として設けられている。
第4固定電極は、第3固定電極に対して間隔を有して並んで配置されている。この様に、複数の固定電極391〜398は、交互に並ぶ第3固定電極(固定電極392,394,396,398)及び第4固定電極(固定電極391,393,395,397)で構成されている。換言すると、可動電極部37の一方の側に第3固定電極(固定電極392,394,396,398)が配置され、他方の側に第4固定電極(固定電極391,393,395,397)が配置されている。
Here, the fixed
The fourth fixed electrode is arranged side by side with a distance from the third fixed electrode. As described above, the plurality of fixed
ところで、図1から図3に示す様に固定電極391の自由端側(可動錘33側で+Y軸方向側)には、ストッパー部60が設けられている。図2において破線で囲み符号Bを付した部分を図4に模式的に拡大して示し、ストッパー部60について説明する。
本実施形態の物理量センサー1aにおいて、ストッパー部60は、ストッパー基部611が設けられ、当該ストッパー基部611は、固定電極391の自由端側で可動錘33の変位(可動)方向(図2に示す矢印aの方向でX軸方向)に延設されている。
換言すると、ストッパー部60は、固定電極391と交わる方向に延設されているストッパー基部611が固定電極391の自由端側に設けられている。
また、ストッパー基部611は、第1の可動電極としての可動電極371と、第2の可動電極としての可動電極372との間の空間に、固定電極391の自由端から−X軸方向側及び+X軸方向側の両側に延設され、その先端部611a,611bが可動電極371,372と空隙D,D’をもって設けられている。
Incidentally, as shown in FIGS. 1 to 3, a
In the
In other words, the
In addition, the
詳しくは、ストッパー基部611には、可動錘33の変位方向に延設されている−X軸方向側の端部に先端部611aを有する。ストッパー基部611は、先端部611aと、可動電極371との間に空隙Dを有している。また、ストッパー基部611には、可動錘33の変位方向に延設されている+X軸方向側の端部に先端部611b有する。ストッパー基部611は、先端部611bと、可動電極371との間に空隙D’を有している。
Specifically, the
ストッパー部60のストッパー基部611は、可動錘33が過度に変位した場合に、可動電極部36,37と、固定電極部38,39が接触して、これらが破損することを抑制するために設けられている。換言すると、可動錘33が過度に変位した場合に、その変位(可動)を規制するために設けられている。
The
よって、可動錘33が過度に変位した場合に、ストッパー基部611を可動電極部37と当接させ、可動電極部37と、固定電極部38,39との当接(接触)を抑制することが求められる。
そこで、可動電極371(37)と、固定電極391(39)との間隔(空隙)Cと比べて、可動電極371(37)と、先端部611aとの空隙Dが狭くなる様にストッパー基部611が設けられている。また、可動電極372(37)と、固定電極392(39)との間隔(空隙)C’と比べて、可動電極372(37)と、先端部611aとの空隙Dが狭くなる様にストッパー基部611が設けられている。
これらの間隔C,C’、空隙D,D’の距離(広さ)関係を換言すると、それぞれの距離(広さ)は、C,C’>D,D’(C>D、C’>D’)の関係となる様に設けられている。
Therefore, when the
Therefore, the
In other words, the distances (widths) of the gaps C, C ′ and the gaps D, D ′ are represented by C, C ′> D, D ′ (C> D, C ′> D ′).
図2に戻り、固定電極部39の説明を続ける。
このような第3固定電極(固定電極392,394,396,398)と、第4固定電極(固定電極391,393,395,397)とは、前述した固定電極部38と同様に、基板の第1面2a上で互いに分離している。これにより、第3固定電極(固定電極392,394,396,398)と、可動電極部37との間の静電容量及び第4固定電極(固定電極391,393,395,397)と可動電極部37との間の静電容量を別個に測定し、それらの測定結果に基づいて、物理量を検出することができる。
Returning to FIG. 2, the description of the fixed
The third fixed electrode (fixed
上述した、素子片3(固定部31,32、可動錘33、連結部34、35、複数の固定電極381〜388、複数の固定電極391〜398、及び複数の可動電極361〜365、複数の可動電極371〜375、ストッパー部60)は、1つの基板をエッチングすることより一体として設けられたものである。
これにより、ストッパー部60は、素子片3を構成する他の構成部と一体に、かつ簡便に形成することができる。
The above-described element piece 3 (fixed
Thereby, the
また、素子片3の構成材料としては、可動電極部36,37と、固定電極部38,39との間隔(空隙)の変化に基づいて静電容量が変化する材料であれば特に限定されないが、半導体材料が好ましく、具体的には、例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料を用いるのが好ましい。即ち、素子片3を構成する固定部31,32、可動錘33、連結部34,35、複数の固定電極381〜388、391〜398、及び複数の可動電極361〜365、371〜375は、それぞれ、シリコンを主材料として構成されているのが好ましい。
In addition, the constituent material of the
また、素子片3は、前述したように、基板2の上面に固定部31、32および固定電極部38、39が接続されることにより、基板2に支持されている。
Further, as described above, the
(導体パターン)
導体パターン4は、前述した基板2の第1面2a上に設けられている。
導体パターン4は、配線41,42,43と、電極44,45,46とで構成されている。
(Conductor pattern)
The
The
配線41は、前述した基板2の空洞部21の外側に設けられ、空洞部21の外周に沿うように形成されている。そして、配線41の一端は、基板2の第1面2aの外周縁(基板2の第1面2a上の蓋体5の外側の部分)上において、電極44に接続されている。
このような配線41は、前述した素子片3の第1固定電極としての固定電極382,384,386,388、及び第3固定電極としての固定電極392,394,396,398に電気的に接続されている。
The
配線42は、前述した配線41の内側、かつ、前述した基板2の空洞部21の外側でその外周縁に沿って設けられている。そして、配線42の一端は、基板2の第1面2aの外周縁(基板2の第1面2a上の蓋体5の外側の部分)上において、電極45に接続されている。
このような配線42は、前述した素子片3の第2固定電極としての固定電極381,383,385,387及び第4固定電極としての固定電極391,393,395,397に電気的に接続されている。
The
Such a
配線43は、基板2上の固定部31から、基板2の第1面2a上の外周部(基板2上の蓋体5の外側の部分)に延設されている。そして、固定部31とは反対側の配線43の一端は、基板2の第1面2a(基板2上の蓋体5の外側の部分)上において電極46に接続されている。
The
また、配線41及び電極44は、前述した基板2の配線溝部22(凹部)内に設けられている。また、配線42及び電極45は、前述した基板2の配線溝部23(凹部)内に設けられている。また、配線43及び電極46は、前述した基板2の配線溝部24(凹部)内に設けられている。
Further, the
このような配線41〜43を構成する材料としては、導電性を有するものであれば、特に限定されることはない。例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、又はこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種、又は複数を組み合わせて用いることができる。
The material constituting the
また、電極44〜46を構成する材料としては、前述した配線41〜43と同様に、導電性を有するものであれば、特に限定されることはない。
本実施形態では、電極44〜46を構成する材料として、後述する突起471,472,481,482の構成材料と同じものが用いられている。
このような配線41,42が基板2の第1面2aに設けられていることにより、配線41を介して第1固定電極(固定電極382,384,386,388)と、可動電極部36との間の静電容量及び第3固定電極(固定電極392,394,396,398)と、可動電極部37との間の静電容量を測定することができる。
配線42を介して第2固定電極(固定電極381,383,385,387)と、可動電極部36との間の静電容量及び第4固定電極(固定電極391,393,395,397)と、可動電極部37との間の静電容量を測定することができる。
Moreover, as a material which comprises the electrodes 44-46, similarly to the wiring 41-43 mentioned above, if it has electroconductivity, it will not specifically limit.
In the present embodiment, the same material as that of
By providing
The capacitance between the second fixed electrode (fixed
本実施形態では、電極44及び電極46を用いることにより、第1固定電極(固定電極382,384,386,388)と、可動電極部36との間の静電容量及び第3固定電極(固定電極392,394,396,398)と、可動電極部37との間の静電容量を物理量センサー1aの外部に出力することができる。
また、電極45及び電極46を用いることにより、第2固定電極(固定電極381,383,385,387)と、可動電極部36との間の静電容量及び第4固定電極(固定電極391,393,395,397)と、可動電極部37との間の静電容量を物理量センサー1aの外部に出力することができる。
In the present embodiment, by using the
Further, by using the
配線41上には、導電性を有する複数の突起481及び複数の突起482が設けられている。複数の突起481は、第1固定電極としての固定電極382,384,386,388に対応して設けられ、複数の突起482は、第3固定電極としての固定電極392,394,396,398に対応して設けられている。
On the
そして、複数の突起481を介して第1固定電極(固定電極382,384,386,388)と、配線41と、が電気的に接続されている、また、複数の突起482を介して第3固定電極(固定電極392,394,396,398)と、配線41とが電気的に接続されている。
これにより、配線41と、固定電極382,384,386,388,392,394,396,398とを電気的に接続することができる。
The first fixed electrode (fixed
Thereby, the
配線41と同様に、配線42上には、導電性を有する複数の突起471及び複数の突起472が設けられている。複数の突起471は、第2固定電極としての固定電極381,383,385,387に対応して設けられ、複数の突起472は、第4固定電極としての固定電極391,393,395,397に対応して設けられている。
Similar to the
そして、複数の突起471を介して第3固定電極(固定電極381,383,385,387)と、配線42とが電気的に接続されるとともに、複数の突起472を介して第4固定電極(固定電極391,393,395,397)と、配線42とが電気的に接続されている。
これにより、配線42と、固定電極381,383,385,387,391,393,395,397とを電気的に接続を行うことができる。
The third fixed electrode (fixed
Thereby, the
このような突起471,472,481,482を構成する材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されることはない。例えば、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、又はこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種、又は複数を組み合わせて用いることができる。この様な金属を用いて突起471,472,481,482を構成することにより、配線41,42と、固定電極部38,39と、の間の接点抵抗を小さくすることができる。
The material constituting the
(蓋体)
蓋体5は、前述した素子片3を保護するために設けられている。
蓋体5は、板状をなし、その一方の面(下面)に凹部51が設けられている。この凹部51は、素子片3の可動錘33及び可動電極部36,37等の変位を許容するように形成されている。
(Lid)
The
The
そして、蓋体5の下面の凹部51よりも外側の部分は、前述した基板2の第1面2aに接続されている。
蓋体5と基板2との接続方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接続方法、陽極接合(接続)法等を用いることができる。
また、蓋体5を構成する材料としては、接続方法に適した材料であれば特に限定されないが、例えば、接着材による接続の場合にはシリコン材料、陽極接合法による接続の場合にはガラス材料等を用いることができる。
And the part outside the recessed
The connection method between the
The material constituting the
上述した第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。
物理量センサー1aに加えられた加速度等によって可動錘33が過度に変位した場合に、可動電極部36,37と固定電極部38,39とが当接する前に、可動電極371と、ストッパー部60とを当接させることができる。従って、可動電極部36,37と固定電極部38,39との当接によって、それぞれの電極の破損を抑止することができる。
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
When the
また、加えられた加速度等によって一方向に可動錘33が変位した時に、固定電極391と可動電極371との間に生じる静電容量と、固定電極392と可動電極372との間に生じる静電容量とは、それぞれ逆の静電容量変化となる。換言すると、可動電極部37を基準に、可動電極部37と、2つの可動電極371,372との間に逆位相(逆電荷)の静電容量が生じる。また、一方方向に可動錘33が変位した時に、可動電極371と固定電極391との間隔と、可動電極372と固定電極392との間隔は、差動の関係となる。
従って、加速度等による可動錘33の変位に伴う静電容量の変化を2つの固定電極391,392によって検出するため、加速度等の検出精度及び検出感度を高めることができる。
Further, when the
Therefore, since the change in the electrostatic capacity accompanying the displacement of the
なお、上述した実施形態において物理量センサー1は、可動錘33の変位する方向に沿った両側(両面)に可動電極部36,37と固定電極部38,39とが設けられているがこれに限定されること無く、例えば、変位する方向の片側に可動電極部37と固定電極部39を設け、いずれかの固定電極部39にストッパー部60を設けることができる。
In the above-described embodiment, the
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す平面図である。
図5では、蓋体5の図示を省略している。また、図5では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示し、Z軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
第2実施形態に係る物理量センサーは、ストッパー部が第2固定電極、第4固定電極側にも設けられている点が第1実施形態の物理量センサーとは異なる。換言すると、ストッパー部は、可動錘を中心に点対称に複数設けられている。その他の構成は、第1実施形態と同様のため、相違点を説明し、同様の部分の説明は簡略、若しくは省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a plan view schematically showing a physical quantity sensor according to the second embodiment.
In FIG. 5, illustration of the
The physical quantity sensor according to the second embodiment is different from the physical quantity sensor of the first embodiment in that a stopper is also provided on the second fixed electrode and the fourth fixed electrode side. In other words, a plurality of stopper portions are provided symmetrically with respect to the movable weight. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, differences will be described, and description of similar parts will be simplified or omitted.
本実施形態の物理量センサー1bは、図5に示す様に、ストッパー部60が可動電極371,372の間に設けられた固定電極391と、可動電極364,365の間に設けられた固定電極387に設けられている。換言すると、可動錘33の変位する方向(X軸方向)に可動錘33の中心を通る仮想線(不図示)上の点を中心とする点対称に設けられている固定電極391,387のそれぞれにストッパー部60が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態の物理量センサー1bにおいて、ストッパー部60は、ストッパー基部621が設けられ、当該ストッパー基部621は、固定電極387の自由端側で可動錘33の変位する方向(図5に示す矢印aの方向でX軸方向)に延設されている。
換言すると、ストッパー部60は、固定電極387と交わる方向に延設されているストッパー基部621が固定電極387の自由端側に設けられている。
また、ストッパー基部621は、可動電極364と、可動電極365との間の空間に、固定電極387の自由端から−X軸方向側及び+X軸方向側に延設され、その先端部621a,621bとが可動電極364,365と空隙をもって設けられている。
In the
In other words, the
In addition, the
詳しくは、ストッパー基部621には、可動錘33の変位方向に延設されている−X軸方向側の端部に先端部621aを有する。ストッパー基部621は、先端部621aと、可動電極371との間に空隙D(図示省略)を有している。また、ストッパー基部621には、可動錘33の変位方向に延設されている+X軸方向側の端部に先端部621bを有する。ストッパー基部621は、先端部621bと、可動電極365との間に空隙D’(図示省略)を有している。
Specifically, the
ストッパー部60のストッパー基部621は、可動錘33が過度に変位した場合に、可動電極部36,37と、固定電極部38,39が接触して、これらが破損することを抑制するために設けられている。換言すると、可動錘33が過度に可動した場合に、その変位を規制するために設けられている。
The
よって、可動錘33が過度に変位した場合に、ストッパー基部621を可動電極部37と当接させ、可動電極部37と、固定電極部38との当接(接触)を抑制することが求められる。
そこで、可動電極364(36)と、固定電極387(38)との間隔(空隙)C(図示省略)と比べて、可動電極364(36)と、先端部621aとの空隙D(図示省略)が狭くなる様にストッパー基部621が設けられている。また、可動電極365(36)と、固定電極388(38)との間隔(空隙)C’(図示省略)と比べて、可動電極365(36)と、先端部621bとの空隙D(図示省略)が狭くなる様にストッパー基部621が設けられている。
これらの間隔C,C’、空隙D,D’の関係を換言すると、それぞれの距離(広さ)は、C,C’>D,D’(C>D、C’>D’)の関係となる様に設けられている。なお、第1実施形態で説明した可動電極371,372間に設けられたストッパー部60(ストッパー基部611)と同様である。
Therefore, when the
Therefore, the gap D (not shown) between the movable electrode 364 (36) and the
In other words, the distances C and C ′ and the gaps D and D ′ are represented by the relationships C, C ′> D, D ′ (C> D, C ′> D ′). It is provided to become. Note that this is the same as the stopper portion 60 (stopper base portion 611) provided between the
本実施形態において、2つのストッパー部60は、第1固定電極,第2固定電極側の可動電極364,365の間と、第3固定電極,第4固定電極側の可動電極371、372の間と、に設けられている。しかし、これに限定されること無く2つのストッパー部60は、点対称の位置に設けると良い。ストッパー部60を点対称の位置に設けることによって、ストッパー部60が、可動電極部37と当接した際に可動錘33に生じるZ軸を中心とする回転軸方向の運動を抑制することができ、回転軸方向の運動による可動電極部36,37と、固定電極部38,39との当接による損傷を抑制することができる。
In the present embodiment, the two
その他の構成は、第1実施形態で説明した物理量センサー1aと同様のため、説明を省略する。
Other configurations are the same as those of the
上述した第2実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な物理量センサー1bは、可動錘33から延設されている可動電極364,365の間にストッパー基部621を有するストッパー部60が設けられている。また、可動錘33を介して点対称の位置の可動錘33から延設されている可動電極371,372の間にストッパー基部611を有するストッパー部60が設けられている。
これにより、ストッパー部60は、可動錘33を介して点対称の位置に複数設けられているため、可動電極部36,37と当接した際に可動錘33に生じる回転軸(Z軸)方向の運動を抑制することができる。従って、回転軸方向の運動による可動電極部36,37と、固定電極部38,39との当接によるそれぞれの電極の損傷を抑制することができる。
According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
In such a
Accordingly, since a plurality of
(第3実施形態)
図6は、第3実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す平面図である。また、図7は、図6の符号Eで示す部分の物理量センサーの拡大図である。
説明の便宜のため、図6では、蓋体5の図示を省略している。また、図6及び図7では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示し、Z軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a plan view schematically showing a physical quantity sensor according to the third embodiment. FIG. 7 is an enlarged view of a physical quantity sensor at a portion indicated by a symbol E in FIG.
For convenience of explanation, the
図6及び図7に示す第3実施形態に係る物理量センサー1cは、第1実施形態及び第2実施形態で前述した物理量センサー1a,1bと比較して、固定電極部38の内で、第1固定電極としての固定電極382,384,386,388及び固定電極部39の内、第3固定電極としての固定電極392,394,396,398と、が設けられていない点が異なる。
換言すると、本実施形態の物理量センサー1cは、固定電極部38,39の内で、固定電極381,383,385,387,391,393,395,397が設けられている。
その他の物理量センサー1cの構成は、第1実施形態及び第2実施形態で説明をした物理量センサー1a,1bと同様のため、相違点を説明し、同様の部分の説明は簡略、若しくは省略する。
The
In other words, the
The configuration of the other
本実施形態の物理量センサー1cには、第1実施形態で説明した物理量センサー1aと同様に、可動電極部37の可動電極371,372間にストッパー部60が設けられている。物理量センサー1cにおいてストッパー部60は、可動電極371,372間に設けられた、固定電極391の自由端側(可動錘33側で+Y軸方向側)にストッパー部60が設けられている。本実施形態の物理量センサー1cにおいて、ストッパー部60は、ストッパー基部611が設けられ、当該ストッパー基部611は、固定電極391の自由端側で可動錘33の変位する方向(図6に示す矢印aの方向でX軸方向)に延設されている。図6において破線で囲み符号Eを付した部分を図7に模式的に拡大して示し、ストッパー部60について説明する。
In the
物理量センサー1cにおいてストッパー部60は、物理量センサー1aと同様に固定電極391と交わる方向に延設されているストッパー基部611が固定電極387の自由端側に設けられている。また、ストッパー基部611は、可動電極371と、可動電極372との間の空間に、固定電極391の自由端から−X軸方向側及び+X軸方向側に延設され、その先端部611a,611bが可動電極371,372と空隙D,D’をもって設けられている。
In the
物理量センサー1cにおいてストッパー部60は、物理量センサー1aと同様に可動錘33が過度に変位した場合に、可動電極部36,37と、固定電極部38,39が当接(接触)して、これらが破損することを抑制するために設けられている。
そこで、可動電極371と、固定電極391との間隔(空隙)Cと比べて、可動電極371(37)と、先端部621aとの空隙D及び可動電極372(37)と、先端部611bとの空隙D’が狭くなる様にストッパー基部611が設けられている。
これらの間隔C、空隙D,D’の距離(広さ)関係を換言すると、それぞれの距離(広さ)は、C,>D,D’(C>D、C>D’)の関係となる様に設けられている。
In the
Therefore, compared to the distance (gap) C between the
In other words, the distance (width) relationship between the distance C and the gaps D and D ′ is expressed by the relationship between C,> D, D ′ (C> D, C> D ′). It is provided to be.
なお、物理量センサー1cにおいてストッパー部60は、第2実施形態で述べたように点対称に設けても良い。例えば、可動電極371,372と点対称の位置となる可動電極364,365の間にもストッパー部60を設けることができる。点対称の位置にストッパー部60を設けることによって、ストッパー部60が、可動電極部37と当接した際に可動錘33に生じるZ軸を中心とする回転軸方向の運動を抑制することができ、回転軸方向の運動による可動電極部36,37と、固定電極部38,39との当接による損傷を抑制することができる。
In the
その他の構成は、第1実施形態で説明した物理量センサー1a及び第2実施形態で説明をした物理量センサー1bと同様のため、説明を省略する。
Other configurations are the same as those of the
上述した第3実施形態によれば、以下の効果が得られる。
加速度等によって可動錘33が過度に変位した場合に、可動電極部36,37と固定電極部38,39とが当接する前に、可動電極371とストッパー部60とを当接させることができる。従って、可動電極部36,37と固定電極部38,39との当接によるそれぞれの電極の破損を抑止することができる。
According to the third embodiment described above, the following effects can be obtained.
When the
なお、第1から第3実施形態で説明した物理量センサー1a,1b,1cにおいて、ストッパー部60のストッパー基部611,621の先端部611a,611b,621a,621bには、可動電極部36,37と対向する部分に電気的絶縁部(図示省略)を設けても良い。
In the
絶縁部を設けることで、ストッパー部60と可動電極部36,37とが当接して可動錘33の変位を規制する場合に、ストッパー部60が設けられた固定電極部38,39と、可動電極部36,37との短絡を抑制することができる。
従って、ストッパー部60と、可動電極部36,37とが当接した場合でも、可動電極部36,37と、ストッパー部60が設けられた固定電極部38,39との間に生じる静電容量の喪失を抑制することができる。
By providing the insulating portion, when the
Therefore, even when the
また、第1から第3実施形態で説明した物理量センサー1a,1b,1cは、可動電極部36,37、固定電極部38,39は、設けられる数に限定されること無く、検出する加速度等の条件に応じて設けても良い。また、第1から第3実施形態で説明した物理量センサー1a,1b,1cでは、ストッパー部を1つまたは2つ設けられていたが、これに限定されることなく、設けられる数はこれ以上としてもよい。
Further, in the
(実施例)
次いで、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1a,1b,1c(以下、総括して物理量センサー1と称する。)のいずれかを適用した実施例について、図8から図11を参照しながら説明する。
(Example)
Next, an embodiment to which any of the
[電子機器]
先ず、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した電子機器について、図8から図10を参照しながら説明する。
[Electronics]
First, an electronic apparatus to which the
図8は、本発明の一実施形態に係る物理量センサーを備える電子機器としてのノート型(又はモバイル型)のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、ノート型パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1008を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなノート型パーソナルコンピューター1100には、そのノート型パーソナルコンピューター1100に加えられる加速度等を検知して表示ユニット1106に加速度等を表示するための加速度センサー等として機能する物理量センサー1が内蔵されている。
FIG. 8 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a notebook (or mobile) personal computer as an electronic apparatus including the physical quantity sensor according to the embodiment of the invention. In this figure, a notebook
図10は、本発明の一実施形態に係る物理量センサーを備える電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1208が配置されている。このような携帯電話機1200には、携帯電話機1200に加えられる加速度等を検知して、当該携帯電話機1200の操作を補助するための加速度センサー等として機能する物理量センサー1が内蔵されている。
FIG. 10 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a mobile phone (including PHS) as an electronic apparatus including the physical quantity sensor according to the embodiment of the invention. In this figure, a
図10は、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
デジタルスチールカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1308が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1308は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCD等を含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部1308に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1310に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312には液晶ディスプレイ1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1310に格納された撮像信号が、液晶ディスプレイ1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ1300には、その落下からデジタルスチールカメラ1300を保護する機能を動作させるため、落下による加速度を検知する加速度センサーとして機能する物理量センサー1が内蔵されている。
FIG. 10 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a digital still camera as an electronic apparatus including the
A
When the photographer confirms the subject image displayed on the
なお、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1は、図8のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図9の携帯電話機、図10のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
The
[移動体]
図11は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車1500には本発明に係る物理量センサー1を備える。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車1500には、当該自動車1500の加速度を検知する物理量センサー1を内蔵してエンジンの出力を制御する電子制御ユニット(ECU:electronic Control Unit) が車体1507に搭載されている。また、物理量センサー1は、他にも、車体姿勢制御ユニット、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、に広く適用できる。
[Moving object]
FIG. 11 is a perspective view schematically showing an automobile as an example of a moving body. The
1a,1b,1c…物理量センサー、2…基板、2a…第1面、3…素子片、4…導体パターン、5…蓋体、21…空洞部、22,23,24…配線溝部、31,32…固定部、33…可動錘、34、35…連結部、36,37…可動電極部、38、39…固定電極部、41,42,43…配線、44,45,46…電極、51…凹部、60…ストッパー部、611,621…ストッパー基部、1100…ノート型パーソナルコンピューター、1300…デジタルスチールカメラ、1500…自動車。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記可動錘から並んで延設されている複数の可動電極と、
前記複数の可動電極の間の各々に挿入されている固定電極と、を備え、
前記固定電極の少なくとも一つは、両側に配置されている前記可動電極の各々に向かって延設されているストッパー部を含み、
前記ストッパー部の端部と可動電極との間隔は、前記可動電極と前記固定電極との間隔と比べて狭いこと、を特徴とする物理量センサー。 A movable weight;
A plurality of movable electrodes extending side by side from the movable weight;
A fixed electrode inserted between each of the plurality of movable electrodes,
At least one of the fixed electrodes includes a stopper portion extending toward each of the movable electrodes disposed on both sides,
The physical quantity sensor characterized in that an interval between the end of the stopper and the movable electrode is narrower than an interval between the movable electrode and the fixed electrode.
前記複数の可動電極の間の各々には、前記固定電極が2本ずつ挿入されていること、を特徴とする物理量センサー。 The physical quantity sensor according to claim 1,
A physical quantity sensor, wherein two fixed electrodes are inserted between each of the plurality of movable electrodes.
前記複数の可動電極は、前記可動錘の両側から互いに反対方向に伸長し、且つ、前記可動錘の変位方向に沿って並んで設けられ、
前記ストッパー部が設けられている前記固定電極は、前記可動錘の両側に各々配置されていること、を特徴とする物理量センサー。 The physical quantity sensor according to claim 1 or 2,
The plurality of movable electrodes extend in opposite directions from both sides of the movable weight, and are arranged side by side along the displacement direction of the movable weight,
The physical quantity sensor, wherein the fixed electrode provided with the stopper portion is disposed on each side of the movable weight.
平面視で前記可動錘の中心に対し点対称の位置に、前記ストッパー部を備えた前記固定電極が設けられていること、を特徴とする物理量センサー。 The physical quantity sensor according to claim 3,
A physical quantity sensor, wherein the fixed electrode having the stopper portion is provided at a point-symmetrical position with respect to the center of the movable weight in plan view.
前記ストッパー部の前記端部には、電気的に絶縁されている絶縁部を有すること、を特徴とする物理量センサー。 The physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 4,
A physical quantity sensor comprising an insulating portion that is electrically insulated at the end of the stopper portion.
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|---|---|---|---|---|
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