[go: up one dir, main page]

JP2019066294A - Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile object - Google Patents

Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile object Download PDF

Info

Publication number
JP2019066294A
JP2019066294A JP2017191364A JP2017191364A JP2019066294A JP 2019066294 A JP2019066294 A JP 2019066294A JP 2017191364 A JP2017191364 A JP 2017191364A JP 2017191364 A JP2017191364 A JP 2017191364A JP 2019066294 A JP2019066294 A JP 2019066294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
physical quantity
quantity sensor
substrate
mass
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017191364A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
由幸 松浦
Yoshiyuki Matsuura
由幸 松浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2017191364A priority Critical patent/JP2019066294A/en
Publication of JP2019066294A publication Critical patent/JP2019066294A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

【課題】出力信号のドリフトを低減することのできる物理量センサー、この物理量センサーを備えた慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】物理量センサーは、基板と、第1質量部および前記第1質量部よりも質量が大きい第2質量部を含み、平面視で前記第1質量部と前記第2質量部との間に位置する揺動軸まわりに揺動可能な可動部と、前記基板に配置され、前記第1質量部と対向している第1固定電極と、前記基板に配置され、前記第2質量部と対向している第2固定電極と、前記基板に配置され、前記第2質量部と対向し、前記第2質量部との間に静電引力を生じさせる調整電極と、前記可動部の前記基板の側とは反対側に配置されている蓋体と、を含む。【選択図】図1A physical quantity sensor capable of reducing a drift of an output signal, an inertial measurement device provided with the physical quantity sensor, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile. A physical quantity sensor includes a substrate, a first mass part, and a second mass part having a mass larger than the first mass part, and between the first mass part and the second mass part in a plan view. A movable portion capable of swinging about a swinging axis located on the first substrate; a first fixed electrode disposed on the substrate facing the first mass; and disposed on the substrate; An opposing second fixed electrode, an adjusting electrode disposed on the substrate, facing the second mass, and generating an electrostatic attraction between the second mass and the substrate of the movable part And a lid disposed opposite to the side of the cover. [Selected figure] Figure 1

Description

本発明は、物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体に関するものである。   The present invention relates to a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile object positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile object.

例えば、特許文献1に記載の加速度センサーは、揺動軸まわりにシーソー揺動可能な可動電極部と、可動電極部を介して対向して配置されている基板と、を有している。また、可動電極部は、揺動軸の一方側に位置する第1可動電極部と、他方側に位置する第2可動電極部と、を有している。また、第1、第2可動電極部は、揺動軸まわりの回転モーメントが互いに異なっている。また、前記基板には、第1可動電極部と対向して配置されている第1固定電極と、第2可動電極部と対向して配置されている第2固定電極と、が設けられている。   For example, the acceleration sensor described in Patent Document 1 includes a movable electrode portion capable of seesaw rocking about a rocking axis, and a substrate disposed opposite to each other via the movable electrode portion. Further, the movable electrode portion has a first movable electrode portion located on one side of the rocking shaft and a second movable electrode portion located on the other side. Further, the first and second movable electrode portions have rotational moments about the swinging axis different from each other. Further, the substrate is provided with a first fixed electrode arranged to face the first movable electrode part and a second fixed electrode arranged to face the second movable electrode part. .

このような構成の加速度センサーでは、加速度が加わると、その向きおよび大きさに基づいて可動電極部が揺動軸まわりにシーソー揺動する。すると、第1可動電極部と第1固定電極との間の静電容量および第2可動電極部と第2固定電極との間の静電容量がそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量の変化に基づいて、加わった加速度を検出することができる。   In the acceleration sensor having such a configuration, when acceleration is applied, the movable electrode portion seesaws rocking around the rocking axis based on the direction and the size. Then, the capacitance between the first movable electrode portion and the first fixed electrode and the capacitance between the second movable electrode portion and the second fixed electrode change. Therefore, the applied acceleration can be detected based on the change in capacitance.

米国公開特許2005/0109109号明細書US Patent Publication No. 2005/0109109

しかしながら、このような構成では、前記基板の一方の側と可動電極部との間に生じる静電引力に起因して可動電極部に働く第1トルクと、前記基板の他方の側と可動電極部との間に生じる静電引力に起因して可動電極部に働く第2トルク(第1トルクとは逆向きのトルク)と、のバランスが取られていないと、第1、第2トルクの差に起因して可動電極部がシーソー揺動してしまい、出力信号にドリフト(ゼロ点バイアス出力の変動)が生じてしまうという問題があった。   However, in such a configuration, the first torque acting on the movable electrode portion due to the electrostatic attractive force generated between the one side of the substrate and the movable electrode portion, the other side of the substrate and the movable electrode portion And the second torque (a torque in the direction opposite to the first torque) acting on the movable electrode portion due to the electrostatic attraction generated between the first and second torques. As a result, the movable electrode portion is rocked by the seesaw, causing a drift (variation in zero point bias output) to occur in the output signal.

本発明の目的は、出力信号のドリフトを低減することのできる物理量センサー、この物理量センサーを備えた慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a physical quantity sensor capable of reducing the drift of an output signal, an inertial measurement device provided with the physical quantity sensor, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device and a mobile. .

このような目的は、下記の本発明により達成される。   Such an object is achieved by the present invention described below.

本発明の物理量センサーは、基板と、
第1質量部、及び前記第1質量部よりも質量が大きい第2質量部を含み、平面視で前記第1質量部と前記第2質量部との間に位置する揺動軸まわりに揺動可能な可動部と、
前記基板に配置され、前記第1質量部と対向している第1固定電極と、
前記基板に配置され、前記第2質量部と対向している第2固定電極と、
前記基板に配置され、前記第2質量部と対向し、前記第2質量部との間に静電引力を生じさせる調整電極と、
前記可動部の前記基板の側とは反対側に配置されている蓋体と、
を含むことを特徴とする。
これにより、出力信号のドリフトを低減することのできる物理量センサーが得られる。
The physical quantity sensor of the present invention comprises a substrate,
A first mass portion and a second mass portion having a mass larger than the first mass portion, and swinging around a swing axis located between the first mass portion and the second mass portion in plan view Possible moving parts,
A first fixed electrode disposed on the substrate and facing the first mass portion;
A second fixed electrode disposed on the substrate and facing the second mass portion;
An adjustment electrode disposed on the substrate, facing the second mass, and generating an electrostatic attractive force with the second mass;
A lid disposed on the opposite side of the movable portion to the substrate side;
It is characterized by including.
This provides a physical quantity sensor capable of reducing the drift of the output signal.

本発明の物理量センサーでは、前記基板と可動部とが重なる方向からの平面視で、
前記第2質量部は、
前記揺動軸に対して前記第1質量部と線対称の関係にある第1の部分と、
前記第1の部分の前記揺動軸の側とは反対側に位置する第2の部分と、
を含み、
前記第2固定電極部は、前記第1の部分と対向して配置され、
前記調整電極は、前記第2の部分と対向して配置されていることが好ましい。
これにより、第1固定電極と第2固定電極とを揺動軸に対して対称的に配置することができるため、加速度の検出をより精度よく検出することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, in a plan view from the direction in which the substrate and the movable portion overlap,
The second mass part is
A first portion that is in line symmetry with the first mass portion with respect to the swing axis;
A second portion located on the opposite side to the swing shaft side of the first portion;
Including
The second fixed electrode portion is disposed to face the first portion,
It is preferable that the adjustment electrode is disposed to face the second portion.
Thereby, since the first fixed electrode and the second fixed electrode can be arranged symmetrically with respect to the swing axis, it is possible to detect the acceleration more accurately.

本発明の物理量センサーでは、前記第2の部分と前記蓋体との間に生じる静電引力に起因した前記揺動軸まわりのトルクをT1、
前記第2の部分と前記調整電極との間に生じる静電引力に起因した前記揺動軸まわりのトルクをT2としたとき、
0<T2<2×T1
を満足することが好ましい。
これにより、従来のようにトルクT2が発生しない構成と比較して、可動部の自然状態での不本意な揺動を抑制することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the torque about the swinging axis due to the electrostatic attractive force generated between the second portion and the lid is T1,
Assuming that the torque about the swinging axis resulting from the electrostatic attraction generated between the second portion and the adjustment electrode is T2,
0 <T2 <2 × T1
It is preferable to satisfy
As a result, compared to the conventional configuration in which the torque T2 is not generated, it is possible to suppress the unintentional swinging of the movable portion in the natural state.

本発明の物理量センサーでは、
0.5T1<T2<1.5×T1
を満足することが好ましい。
これにより、可動部の自然状態での不本意な揺動を効果的に抑制することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention,
0.5T1 <T2 <1.5 × T1
It is preferable to satisfy
Thereby, the unintentional swinging in the natural state of the movable portion can be effectively suppressed.

本発明の物理量センサーでは、
0.7T1<T2<1.3×T1
を満足することが好ましい。
これにより、可動部の自然状態での不本意な揺動をより効果的に抑制することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention,
0.7T1 <T2 <1.3 × T1
It is preferable to satisfy
Thereby, it is possible to more effectively suppress the unintentional swinging of the movable portion in the natural state.

本発明の物理量センサーでは、
0.9T1<T2<1.1×T1
を満足することが好ましい。
これにより、可動部の自然状態での不本意な揺動をさらに効果的に抑制することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention,
0.9T1 <T2 <1.1 × T1
It is preferable to satisfy
This makes it possible to more effectively suppress the unintentional swinging of the movable portion in the natural state.

本発明の物理量センサーでは、
T1=T2
を満足することが好ましい。
これにより、より効果的に、可動部の自然状態での不本意な揺動を抑制することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention,
T1 = T2
It is preferable to satisfy
As a result, it is possible to more effectively suppress unintentional swinging in the natural state of the movable portion.

本発明の物理量センサーでは、前記第2の部分と前記蓋体との離間距離をd1、
前記第2の部分と前記調整電極との離間距離をd2としたとき、
1/3<d1/d2<3
を満足していることが好ましい。
これにより、d1、d2の一方が小さくなり過ぎてしまうことが抑制され、可動部がシーソー揺動の際に基板または蓋体と接触してしまうことを抑制することができる。また、d1、d2の他方が大きくなり過ぎてしまうことが抑制され、物理量センサーの高さ方向への過度な大型化を抑制することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the distance between the second portion and the lid is d1,
When a separation distance between the second portion and the adjustment electrode is d2,
1/3 <d1 / d2 <3
It is preferable to satisfy
As a result, it is possible to suppress that one of d1 and d2 becomes too small, and it is possible to suppress the contact of the movable portion with the substrate or the lid during the seesaw rocking. Moreover, it is suppressed that the other of d1 and d2 becomes large too much, and it can suppress the excessive enlargement to the height direction of a physical quantity sensor.

本発明の物理量センサーでは、
1/2<d1/d2<2
を満足していることが好ましい。
これにより、効果的に、可動部がシーソー揺動の際に基板または蓋体と接触してしまうことを抑制することができる。また、物理量センサーの高さ方向への過度な大型化を効果的に抑制することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention,
1/2 <d1 / d2 <2
It is preferable to satisfy
As a result, it is possible to effectively suppress contact of the movable portion with the substrate or the lid during the seesaw rocking. Moreover, the excessive enlargement to the height direction of a physical quantity sensor can be suppressed effectively.

本発明の物理量センサーでは、
d1=d2
を満足していることが好ましい。
これにより、T1=T2の関係を満足させ易くなる。
In the physical quantity sensor of the present invention,
d1 = d2
It is preferable to satisfy
This makes it easy to satisfy the relationship of T1 = T2.

本発明の物理量センサーでは、前記平面視で、
前記第2の部分の面積をS1、
前記第2の部分と前記調整電極とが重なる領域の面積をS2としたとき、
S1=S2
を満足していることが好ましい。
これにより、T1=T2の関係を満足させ易くなる。
In the physical quantity sensor of the present invention, in the plan view,
The area of the second portion is S1,
When an area of a region where the second portion and the adjustment electrode overlap is S2,
S1 = S2
It is preferable to satisfy
This makes it easy to satisfy the relationship of T1 = T2.

本発明の物理量センサーでは、前記第2の部分と前記調整電極との離間距離をd2、
前記第1の部分と前記第2固定電極との離間距離および前記第1質量部と前記第1固定電極との離間距離をd3としたとき、
d2>d3
を満足していることが好ましい。
これにより、基板と可動部との接触を抑制しつつ、第1質量部と第1固定電極との間に形成される静電容量および第2質量部と第2固定電極との間に形成される静電容量をそれぞれ大きくすることができる。そのため、加速度をより精度よく検出することができると共に、加速度をより広い範囲で検出することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the distance between the second portion and the adjustment electrode is d2,
When a separation distance between the first portion and the second fixed electrode and a separation distance between the first mass portion and the first fixed electrode are d3
d2> d3
It is preferable to satisfy
Thus, the electrostatic capacitance formed between the first mass portion and the first fixed electrode and the second mass portion formed between the second fixed electrode and the second fixed electrode while suppressing the contact between the substrate and the movable portion. Capacitance can be increased. Therefore, while being able to detect acceleration more accurately, acceleration can be detected in a wider range.

本発明の物理量センサーでは、前記調整電極は、グランドに接続されていることが好ましい。
これにより、調整電極の電源を設ける必要がないため、装置構成が簡単なものとなる。
In the physical quantity sensor of the present invention, preferably, the adjustment electrode is connected to a ground.
As a result, there is no need to provide a power supply for the adjustment electrode, and the apparatus configuration is simplified.

本発明の物理量センサーでは、前記蓋体は、グランドに接続されていることが好ましい。
これにより、蓋体によって外乱が遮断され、加速度をより精度よく検出することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the lid is preferably connected to a ground.
As a result, disturbance is blocked by the lid, and acceleration can be detected more accurately.

本発明の慣性計測装置は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置が得られる。
An inertial measurement device of the present invention is a physical quantity sensor of the present invention,
A control circuit that controls driving of the physical quantity sensor;
It is characterized by including.
Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be obtained, and a highly reliable inertial measurement device can be obtained.

本発明の移動体測位装置は、本発明の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の慣性計測装置の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置が得られる。
A mobile positioning device according to the present invention comprises the inertial measurement device according to the present invention;
A receiver for receiving a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite;
An acquisition unit that acquires position information of the reception unit based on the received satellite signal;
An arithmetic unit that calculates the attitude of the moving object based on the inertial data output from the inertial measurement device;
Calculating the position of the moving body by correcting the position information based on the calculated attitude;
It is characterized by including.
Thereby, the effect of the inertial measurement device of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable mobile positioning device can be obtained.

本発明の携帯型電子機器は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置が得られる。
A portable electronic device of the present invention is the physical quantity sensor of the present invention,
A case containing the physical quantity sensor;
A processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
A display unit housed in the case;
A translucent cover closing the opening of the case;
It is characterized by including.
Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be obtained, and a highly reliable inertial measurement device can be obtained.

本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーと、
制御回路と、
補正回路と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
An electronic device of the present invention includes the physical quantity sensor of the present invention,
Control circuit,
A correction circuit,
It is characterized by including.
Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be obtained, and a highly reliable electronic device can be obtained.

本発明の移動体は、本発明の物理量センサーと、
姿勢制御部と、
を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
A mobile according to the present invention is a physical quantity sensor according to the present invention,
A posture control unit,
It is characterized by including.
Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable mobile object can be obtained.

本発明の第1実施形態に係る物理量センサーの平面図である。It is a top view of a physical quantity sensor concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図1に示す物理量センサーの電極を示す平面図である。It is a top view which shows the electrode of the physical quantity sensor shown in FIG. 図1中のB−B線断面図である。It is the BB sectional drawing in FIG. 図1に示す物理量センサーが有する素子部の斜視図である。It is a perspective view of the element part which the physical quantity sensor shown in FIG. 1 has. 駆動電圧を示すグラフである。It is a graph which shows a drive voltage. 図1に示す物理量センサーの作動を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the action | operation of the physical quantity sensor shown in FIG. 図1に示す物理量センサーの作動を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the action | operation of the physical quantity sensor shown in FIG. 図1に示す物理量センサーが有する調整電極の機能を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the function of the adjustment electrode which the physical quantity sensor shown in FIG. 1 has. 図1に示す物理量センサーが有する調整電極の機能を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the function of the adjustment electrode which the physical quantity sensor shown in FIG. 1 has. 本発明の第2実施形態に係る物理量センサーの断面図である。It is a sectional view of a physical quantity sensor concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る物理量センサーの平面図である。It is a top view of the physical quantity sensor concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of an inertial measurement device concerning a 4th embodiment of the present invention. 図13に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。It is a perspective view of the board | substrate which the inertial measurement device shown in FIG. 13 has. 本発明の第5実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。It is a block diagram showing the whole system of the mobile positioning device concerning a 5th embodiment of the present invention. 図15に示す移動体測位装置の作用を示す図である。It is a figure which shows an effect | action of the mobile positioning device shown in FIG. 本発明の第6実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。It is a perspective view showing the electronic equipment concerning a 6th embodiment of the present invention. 本発明の第7実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。It is a perspective view showing the electronic equipment concerning a 7th embodiment of the present invention. 本発明の第8実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electronic device which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。It is a top view which shows the portable electronic device which concerns on 9th Embodiment of this invention. 図20に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows schematic structure of the portable electronic device shown in FIG. 本発明の第10実施形態に係る移動体を示す斜視図である。It is a perspective view showing the mobile concerning a 10th embodiment of the present invention.

以下、本発明の物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device and a mobile according to the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the attached drawings.

<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
First Embodiment
First, the physical quantity sensor according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1実施形態に係る物理量センサーの平面図である。図2は、図1中のA−A線断面図である。図3は、図1に示す物理量センサーの電極を示す平面図である。図4は、図1中のB−B線断面図である。図5は、図1に示す物理量センサーが有する素子部の斜視図である。図6は、駆動電圧を示すグラフである。図7および図8は、それぞれ、図1に示す物理量センサーの作動を説明する断面図である。図9および図10は、それぞれ、図1に示す物理量センサーが有する調整電極の機能を説明する断面図である。   FIG. 1 is a plan view of a physical quantity sensor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a plan view showing an electrode of the physical quantity sensor shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. FIG. 5 is a perspective view of an element portion of the physical quantity sensor shown in FIG. FIG. 6 is a graph showing the drive voltage. 7 and 8 are cross-sectional views for explaining the operation of the physical quantity sensor shown in FIG. 9 and 10 are cross-sectional views for explaining the function of the adjustment electrode of the physical quantity sensor shown in FIG.

なお、以下では、説明の便宜上、図1中の紙面手前側および図2中の上側を「上」、図1中の紙面奥側および図2中の下側を「下」とも言う。また、各図には、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸およびZ軸が図示されている。   In the following, for convenience of explanation, the front side of the paper surface in FIG. 1 and the upper side in FIG. 2 are also referred to as “upper”, and the back side in FIG. 1 and the lower side in FIG. Further, in each drawing, an X axis, a Y axis and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.

図1に示す物理量センサー1は、Z軸方向(鉛直方向)の加速度Azを測定することのできる加速度センサーである。このような物理量センサー1は、基板2と、基板2上に配置された素子部3と、素子部3を覆うように基板2に接合された蓋体4と、を有している。以下、これら各部について、順に詳細に説明する。   The physical quantity sensor 1 shown in FIG. 1 is an acceleration sensor capable of measuring an acceleration Az in the Z-axis direction (vertical direction). Such a physical quantity sensor 1 includes a substrate 2, an element unit 3 disposed on the substrate 2, and a lid 4 joined to the substrate 2 so as to cover the element unit 3. Hereinafter, these units will be described in detail in order.

(基板)
図1に示すように、基板2は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、基板2は、上面側に開放する凹部21を有している。また、Z軸方向からの平面視で、凹部21は、素子部3を内側に内包するように、素子部3よりも大きく形成されている。このような凹部21は、素子部3と基板2との接触を防止(抑制)するための逃げ部として機能する。
(substrate)
As shown in FIG. 1, the substrate 2 is in the form of a plate having a rectangular plan view shape. Further, the substrate 2 has a recess 21 opened on the upper surface side. Further, in plan view from the Z-axis direction, the concave portion 21 is formed larger than the element portion 3 so as to enclose the element portion 3 inside. Such a concave portion 21 functions as a relief portion for preventing (suppressing) the contact between the element portion 3 and the substrate 2.

また、図2に示すように、基板2は、凹部21の底面に設けられた突起状のマウント部22を有している。そして、このマウント部22に素子部3が接合されている。これにより、素子部3を、凹部21の底面と離間させた状態で基板2に固定することができる。   Further, as shown in FIG. 2, the substrate 2 has a projecting mount portion 22 provided on the bottom surface of the recess 21. The element section 3 is joined to the mount section 22. Thereby, the element portion 3 can be fixed to the substrate 2 in a state of being separated from the bottom surface of the recess 21.

また、図1に示すように、基板2は、上面側に開放する溝部25、26、27、28を有している。また、溝部25、26、27、28の一端部は、それぞれ、蓋体4の外側に位置し、他端部は、それぞれ、凹部21に接続されている。   Further, as shown in FIG. 1, the substrate 2 has groove portions 25, 26, 27, 28 opened to the upper surface side. Further, one end portions of the groove portions 25, 26, 27, 28 are respectively located outside the lid 4, and the other end portions are respectively connected to the recess 21.

このような基板2としては、例えば、アルカリ金属イオン(Na等の可動イオン)を含むガラス材料(例えば、テンパックスガラス(登録商標)、パイレックスガラス(登録商標)のような硼珪酸ガラス)で構成されたガラス基板を用いることができる。これにより、例えば、蓋体4の構成材料によっては、基板2と蓋体4とを陽極接合により接合することができ、これらを強固に接合することができる。また、光透過性を有する基板2が得られるため、物理量センサー1の外側から、基板2を介して素子部3の状態(例えば、素子部3が凹部21の底面に貼り付いてしまう現象である「スティッキング」の有無)を視認することができる。 Such a substrate 2 is made of, for example, a glass material containing alkali metal ions (mobile ions such as Na + ) (eg, Tempax glass (registered trademark), borosilicate glass such as Pyrex glass (registered trademark)) A configured glass substrate can be used. Thereby, depending on the constituent material of the lid 4, for example, the substrate 2 and the lid 4 can be joined by anodic bonding, and these can be firmly joined. In addition, since the substrate 2 having light transparency can be obtained, the state of the element unit 3 (for example, the element unit 3 adheres to the bottom surface of the recess 21) from the outside of the physical quantity sensor 1 via the substrate 2. It is possible to visually recognize “sticking”.

ただし、基板2としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。なお、基板2としてシリコン基板を用いる場合は、短絡を防止する観点から、高抵抗のシリコン基板を用いるか、表面に熱酸化等によってシリコン酸化膜(絶縁性酸化物)を形成したシリコン基板を用いることが好ましい。   However, the substrate 2 is not particularly limited, and for example, a silicon substrate or a ceramic substrate may be used. When a silicon substrate is used as the substrate 2, from the viewpoint of preventing a short circuit, a high resistance silicon substrate is used, or a silicon substrate on which a silicon oxide film (insulating oxide) is formed by thermal oxidation or the like is used. Is preferred.

また、図1および図2に示すように、凹部21の底面には、電極8として、第1固定電極81、第2固定電極82および調整電極83が互いに離間して配置されている。なお、これら第1固定電極81、第2固定電極82および調整電極83については、後に詳しく説明する。   Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the first fixed electrode 81, the second fixed electrode 82, and the adjustment electrode 83 are disposed apart from each other as the electrode 8 on the bottom surface of the recess 21. The first fixed electrode 81, the second fixed electrode 82, and the adjustment electrode 83 will be described in detail later.

また、図3に示すように、溝部25、26、27、28には配線75、76、77、78が設けられている。配線75は、凹部21の底面を通ってマウント部22まで引き回され、マウント部22上で素子部3と電気的に接続されている(図4参照)。また、配線76は、第1固定電極81と電気的に接続されている。また、配線77は、第2固定電極82と電気的に接続されている。また、配線78は、調整電極83と電気的に接続されている。また、これら配線75、76、77、78の一端部は、それぞれ、蓋体4の外側に露出しており、外部装置との電気的な接続を行う電極パッドPとなっている。   Further, as shown in FIG. 3, in the grooves 25, 26, 27, 28, wirings 75, 76, 77, 78 are provided. The wiring 75 is routed through the bottom of the recess 21 to the mount 22 and is electrically connected to the element 3 on the mount 22 (see FIG. 4). Also, the wiring 76 is electrically connected to the first fixed electrode 81. The wiring 77 is also electrically connected to the second fixed electrode 82. Further, the wiring 78 is electrically connected to the adjustment electrode 83. Further, one end portions of the wires 75, 76, 77, 78 are exposed to the outside of the lid 4, respectively, and form electrode pads P for electrically connecting to an external device.

電極8および各配線75、76、77、78の構成材料としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、Ti(チタン)、タングステン(W)等の金属材料、これら金属材料を含む合金、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ZnO、IGZO等の酸化物系の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば2層以上の積層体として)用いることができる。   It does not specifically limit as a constituent material of electrode 8 and each wiring 75, 76, 77, 78, For example, gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), palladium (Pd), iridium (Ir) ), Metal materials such as copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), Ti (titanium), tungsten (W), alloys containing these metal materials, ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide) And transparent conductive materials of oxides such as ZnO and IGZO, and one or more of them may be used in combination (for example, as a laminate of two or more layers).

(蓋体)
図1に示すように、蓋体4は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、図2に示すように、蓋体4は、下面側に開放する凹部41を有している。蓋体4は、凹部41内に素子部3を収納するようにして、基板2の上面に接合されている。そして、蓋体4および基板2によって、素子部3を収納する内部空間Sが形成されている。なお、蓋体4の凹部41と重なる部分(凹部41によって薄くなっている部分)は、天井部48となっており、素子部3と対向している。また、天井部48の内面481は、素子部3と略平行である。このような蓋体4は、定電位となっており、本実施形態ではグランド(0V)に接続されている。これにより、外乱を遮断することができ、加速度Azの検出精度が向上する。
(Lid)
As shown in FIG. 1, the lid 4 is in the form of a plate having a rectangular plan view shape. Moreover, as shown in FIG. 2, the cover 4 has the recessed part 41 opened to the lower surface side. The lid 4 is joined to the top surface of the substrate 2 so as to accommodate the element portion 3 in the recess 41. The lid 4 and the substrate 2 form an internal space S for housing the element unit 3. A portion overlapping with the recess 41 of the lid 4 (a portion thinned by the recess 41) is a ceiling portion 48 and is opposed to the element portion 3. Further, the inner surface 481 of the ceiling portion 48 is substantially parallel to the element portion 3. Such a lid 4 has a constant potential, and is connected to the ground (0 V) in the present embodiment. Thereby, the disturbance can be cut off, and the detection accuracy of the acceleration Az is improved.

また、図2に示すように、蓋体4は、内部空間Sの内外を連通する連通孔42を有している。この連通孔42を介して、内部空間Sを所望の雰囲気に置換することができる。また、連通孔42内には封止部材43が配置され、封止部材43によって連通孔42が気密封止されている。   Further, as shown in FIG. 2, the lid 4 has a communication hole 42 that communicates the inside and the outside of the internal space S. The internal space S can be replaced with a desired atmosphere via the communication hole 42. Further, a sealing member 43 is disposed in the communication hole 42, and the communication hole 42 is hermetically sealed by the sealing member 43.

封止部材43としては、連通孔42を封止できれば、特に限定されず、例えば、金(Au)/錫(Sn)系合金、金(Au)/ゲルマニウム(Ge)系合金、金(Au)/アルミニウム(Al)系合金等の各種合金、低融点ガラス等のガラス材料等を用いることができる。   The sealing member 43 is not particularly limited as long as it can seal the communication hole 42. For example, a gold (Au) / tin (Sn) alloy, a gold (Au) / germanium (Ge) alloy, a gold (Au) / Various alloys such as aluminum (Al) based alloy, glass materials such as low melting point glass, etc. can be used.

内部空間Sは、気密空間である。また、内部空間Sは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度(−40℃〜80℃程度)で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。内部空間Sを大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、素子部3の揺動を速やかに収束させることができる。そのため、物理量センサー1の加速度Azの検出精度が向上する。   The internal space S is an airtight space. In addition, it is preferable that the internal space S be filled with an inert gas such as nitrogen, helium, argon or the like, and be at substantially atmospheric pressure at a use temperature (about -40 ° C to about 80 ° C). By setting the internal space S to the atmospheric pressure, the viscosity resistance is increased, the damping effect is exhibited, and the oscillation of the element unit 3 can be rapidly converged. Therefore, the detection accuracy of the acceleration Az of the physical quantity sensor 1 is improved.

このような蓋体4としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。ただし、蓋体4としては、特に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。また、基板2と蓋体4との接合方法としては、特に限定されず、基板2や蓋体4の材料によって適宜選択すればよいが、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基板2の上面および蓋体4の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等が挙げられる。   For example, a silicon substrate can be used as such a lid 4. However, the lid 4 is not particularly limited, and, for example, a glass substrate or a ceramic substrate may be used. The method of bonding the substrate 2 and the lid 4 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the materials of the substrate 2 and the lid 4, but for example, bonding surfaces activated by anodic bonding or plasma irradiation Examples include activation bonding for bonding together, bonding using a bonding material such as glass frit, and diffusion bonding for bonding metal films formed on the upper surface of the substrate 2 and the lower surface of the lid 4.

また、蓋体4の材料は、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよく、蓋体4の内側481が金属膜、等でコーティングされ、グランドに電気的に接続して蓋体4をGND電位にすることにより、内部空間Sを静電遮蔽することが好ましい。   Further, a glass substrate or a ceramic substrate may be used as the material of the lid 4, and the inner side 481 of the lid 4 is coated with a metal film or the like, and electrically connected to the ground to bring the lid 4 to the GND potential. Preferably, the internal space S is shielded electrostatically.

本実施形態では、図2に示すように、接合材の一例であるガラスフリット49(低融点ガラス)を介して基板2と蓋体4とが接合されている。基板2と蓋体4とを重ね合わせた状態では、溝部25、26、27、28を介して内部空間Sの内外が連通してしまうが、ガラスフリット49を用いることで、基板2と蓋体4とを接合すると共に、溝部25、26、27、28を封止することができる。そのため、より容易に、内部空間Sを気密封止することができる。なお、基板2と蓋体4とを陽極接合等(溝部25、26、27、28を封止できない接合方法)で接合した場合には、例えば、TEOS(テトラエトキシシラン)を用いたCVD法等で形成されたSiO膜によって溝部25、26、27、28を塞ぐことができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the substrate 2 and the lid 4 are joined via a glass frit 49 (low melting point glass) which is an example of a joining material. In the state where the substrate 2 and the lid 4 are superimposed, the inside and the outside of the internal space S communicate with each other through the groove portions 25, 26, 27 and 28. However, by using the glass frit 49, the substrate 2 and the lid 4 and the grooves 25, 26, 27, 28 can be sealed. Therefore, the internal space S can be hermetically sealed more easily. When the substrate 2 and the lid 4 are joined by anodic bonding or the like (joining method in which the grooves 25, 26, 27, 28 can not be sealed), for example, the CVD method using TEOS (tetraethoxysilane) The grooves 25, 26, 27, 28 can be closed by the SiO 2 film formed in the above.

(素子部)
素子部3は、基板2の上方に設けられている。図1および図5に示すように、素子部3は、マウント部22に接合されている固定部31と、固定部31に対して変位可能な可動部としての可動電極部32と、固定部31と可動電極部32とを接続している一対の梁部33(33a、33b)と、を有している。そして、可動電極部32が、梁部33a、33bを揺動軸Jとして、梁部33a、33bを捩り変形させつつ、固定部31に対してシーソー揺動可能となっている。
(Element part)
The element unit 3 is provided above the substrate 2. As shown in FIGS. 1 and 5, the element unit 3 includes a fixed portion 31 joined to the mount portion 22, a movable electrode portion 32 as a movable portion displaceable with respect to the fixed portion 31, and a fixed portion 31. And a pair of beam portions 33 (33a, 33b) connecting the movable electrode portion 32 and the movable electrode portion 32. The movable electrode portion 32 can be rocked seesaw with respect to the fixed portion 31 while torsionally deforming the beam portions 33 a and 33 b with the beam portions 33 a and 33 b as the swing axis J.

このような素子部3は、例えば、リン(P)、ボロン(B)等の不純物がドープされたシリコン基板をパターニングすることで形成することができる。また、素子部3は、例えば、陽極接合によって基板2(マウント部22)に接合されている。ただし、素子部3の材料や、素子部3の基板2への接合方法は、特に限定されない。   Such an element unit 3 can be formed, for example, by patterning a silicon substrate doped with an impurity such as phosphorus (P) or boron (B). The element unit 3 is bonded to the substrate 2 (mount unit 22) by anodic bonding, for example. However, the material of the element unit 3 and the method of bonding the element unit 3 to the substrate 2 are not particularly limited.

可動電極部32は、X軸方向に延びる長手形状をなし、揺動軸Jに対して一方側の部分が第1質量部としての第1可動電極部321となっており、揺動軸Jに対して他方側の部分が第2質量部としての第2可動電極部322となっている。また、第2可動電極部322は、第1可動電極部321よりもX軸方向に長く、加速度Azが加わったときの回転モーメント(トルク)が第1可動電極部321よりも大きくなっている。この回転モーメントの差によって、加速度Azが加わると可動電極部32が揺動軸Jまわりにシーソー揺動する。   The movable electrode portion 32 has a longitudinal shape extending in the X-axis direction, and a portion on one side with respect to the rocking axis J is a first movable electrode portion 321 as a first mass portion. A portion on the other side with respect to the other is a second movable electrode portion 322 as a second mass portion. Further, the second movable electrode portion 322 is longer in the X-axis direction than the first movable electrode portion 321, and the rotational moment (torque) when the acceleration Az is applied is larger than that of the first movable electrode portion 321. Due to the difference in the rotational moment, when acceleration Az is applied, the movable electrode portion 32 seesaws rocking around the rocking axis J.

第2可動電極部322は、Z軸方向からの平面視で、揺動軸Jに対して第1可動電極部321と線対称の関係にある位置に配置されている第1の部分としての対称部分322Aと、揺動軸Jに対して第1可動電極部321と非対称に配置されている第2の部分としての非対称部分322Bと、を有している。つまり、第2の部分としての非対称部分322Bは、第1の部分としての対称部分322Aの揺動軸Jの側とは反対側の位置に配置されている。   The second movable electrode portion 322 is symmetrical as a first portion disposed at a position in line symmetry with the first movable electrode portion 321 with respect to the swing axis J in plan view from the Z-axis direction. It has a portion 322A and an asymmetric portion 322B as a second portion which is disposed asymmetrically with the first movable electrode portion 321 with respect to the swing axis J. That is, the asymmetric portion 322B as the second portion is disposed at a position opposite to the swing axis J of the symmetrical portion 322A as the first portion.

本実施形態では、第2可動電極部322の基端側(揺動軸Jに近い側)に第1の部分としての対称部分322Aが位置し、先端側(揺動軸Jから遠い側)に第2の部分としての非対称部分322Bが位置している。すなわち、非対称部分322Bは、対称部分322Aの先端からさらに揺動軸Jから遠ざかる方向に延長されて形成されている。このように、第2可動電極部322は、非対称部分322Bを有することで、加速度Azが加わったときの回転モーメント(トルク)が第1可動電極部321よりも大きくなっている。   In the present embodiment, the symmetrical portion 322A as the first portion is located on the proximal end side (the side closer to the swing axis J) of the second movable electrode portion 322, and on the distal end side (the side farther from the swing axis J). The asymmetric portion 322B as the second portion is located. That is, the asymmetrical portion 322B is formed to extend further in the direction away from the swing axis J from the tip of the symmetrical portion 322A. As described above, the second movable electrode portion 322 has the asymmetric portion 322B, so that the rotational moment (torque) when the acceleration Az is applied is larger than that of the first movable electrode portion 321.

図2に示すように、以上のような素子部3と対向して、第1固定電極81、第2固定電極82および調整電極83が設けられている。第1固定電極81は、第1可動電極部321と対向して配置されている。第2固定電極82は、第2可動電極部322の対称部分322Aと対向して配置されている。調整電極83は、第2可動電極部322の非対称部分322Bと対向して配置されている。なお、第1、第2固定電極81、82は、Z軸方向からの平面視で、揺動軸Jに対して対称的に設けられている。   As shown in FIG. 2, the first fixed electrode 81, the second fixed electrode 82, and the adjustment electrode 83 are provided to face the element portion 3 as described above. The first fixed electrode 81 is disposed to face the first movable electrode portion 321. The second fixed electrode 82 is disposed to face the symmetrical portion 322A of the second movable electrode portion 322. The adjustment electrode 83 is disposed to face the asymmetric portion 322 </ b> B of the second movable electrode portion 322. The first and second fixed electrodes 81 and 82 are provided symmetrically with respect to the swing axis J in a plan view from the Z-axis direction.

物理量センサー1の作動時には、例えば、可動電極部32に図6中の電圧Vd1が印加され、第1固定電極81および第2固定電極82に、それぞれ、図6中の電圧Vd2が印加される。電圧Vd1は、基準電位VDD/2を基準として、VDDとGND(0V)との間で電位が周期的に変化する電圧である。そのため、電圧Vd1は、時間平均するとVDD/2となる電圧である。一方、電圧Vd2は、電位がVDD/2(すなわち、電圧Vd1の基準電位)である固定電圧である。これにより、第1固定電極81と第1可動電極部321との間に静電容量C1が形成され、第2固定電極82と第2可動電極部322(対称部分322A)との間に静電容量C2が形成される。なお、VDD/2としては、特に限定されないが、例えば、0.5V以上5V以下程度とすることができる。   At the time of operation of the physical quantity sensor 1, for example, the voltage Vd1 in FIG. 6 is applied to the movable electrode portion 32, and the voltage Vd2 in FIG. 6 is applied to the first fixed electrode 81 and the second fixed electrode 82, respectively. The voltage Vd1 is a voltage at which the potential changes periodically between VDD and GND (0 V) with reference to the reference potential VDD / 2. Therefore, the voltage Vd1 is a voltage which is VDD / 2 when averaged over time. On the other hand, the voltage Vd2 is a fixed voltage whose potential is VDD / 2 (that is, the reference potential of the voltage Vd1). Thereby, the electrostatic capacitance C1 is formed between the first fixed electrode 81 and the first movable electrode portion 321, and the electrostatic capacitance is generated between the second fixed electrode 82 and the second movable electrode portion 322 (the symmetrical portion 322A). A capacitance C2 is formed. Note that VDD / 2 is not particularly limited, but can be, for example, about 0.5 V or more and 5 V or less.

図7に示すように、物理量センサー1にZ軸方向のマイナス側への加速度−Azが加わると、第1、第2可動電極部321、322の回転モーメントの異なりから、可動電極部32が揺動軸Jを中心にして反時計回りにシーソー揺動する。また、図8に示すように、物理量センサー1にZ軸方向のプラス側への加速度+Azが加わると、可動電極部32が揺動軸Jを中心にして時計回りにシーソー揺動する。   As shown in FIG. 7, when acceleration −Az to the negative side in the Z-axis direction is applied to the physical quantity sensor 1, the movable electrode portion 32 shakes due to the difference in rotational moment of the first and second movable electrode portions 321 and 322. The seesaw swings counterclockwise around the motion axis J. Further, as shown in FIG. 8, when the acceleration + Az in the positive Z-axis direction is applied to the physical quantity sensor 1, the movable electrode portion 32 seesaws rocking clockwise about the rocking axis J.

このような可動電極部32のシーソー揺動によって、第1可動電極部321と第1固定電極81のギャップおよび第2可動電極部322と第2固定電極82のギャップがそれぞれ逆相で変化し、これに応じて静電容量C1、C2が逆相で変化する。そのため、静電容量C1、C2の変化に基づいて加速度Azを検出することができる。なお、第1固定電極81から得られる第1検出信号(静電容量C1に基づく検出信号)と、第2固定電極82から得られる第2検出信号(静電容量C2に基づく検出信号)と、を差動演算することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく加速度Azを検出することができる。   Due to such seesaw rocking of the movable electrode portion 32, the gap between the first movable electrode portion 321 and the first fixed electrode 81 and the gap between the second movable electrode portion 322 and the second fixed electrode 82 change in opposite phases, In response to this, the electrostatic capacitances C1 and C2 change in opposite phase. Therefore, the acceleration Az can be detected based on the changes in the capacitances C1 and C2. Note that a first detection signal (a detection signal based on a capacitance C1) obtained from the first fixed electrode 81 and a second detection signal (a detection signal based on a capacitance C2) obtained from the second fixed electrode 82; By differentially computing, it is possible to cancel the noise and to detect the acceleration Az more accurately.

次に、調整電極83の機能について説明する。前述したように、可動電極部32には図6中の電圧Vd1が印加され、蓋体4はグランドに接続されている。そのため、可動電極部32と蓋体4とに電位差が生じ、これらの間に静電引力Fが作用する。図9に示すように、静電引力Fには、第1可動電極部321と蓋体4との間に発生する第1静電引力Faと、第2可動電極部322の対称部分322Aと蓋体4との間に発生する第2静電引力Fbと、第2可動電極部322の非対称部分322Bと蓋体4との間に発生する第3静電引力Fcと、が含まれている。   Next, the function of the adjustment electrode 83 will be described. As described above, the voltage Vd1 in FIG. 6 is applied to the movable electrode portion 32, and the lid 4 is connected to the ground. Therefore, a potential difference is generated between the movable electrode portion 32 and the lid 4, and an electrostatic attractive force F acts between them. As shown in FIG. 9, in the electrostatic attractive force F, the first electrostatic attractive force Fa generated between the first movable electrode portion 321 and the lid 4 and the symmetrical portion 322A of the second movable electrode portion 322 and the lid A second electrostatic attractive force Fb generated between itself and the body 4 and a third electrostatic attractive force Fc generated between the asymmetrical portion 322B of the second movable electrode portion 322 and the lid 4 are included.

なお、前述したように、可動電極部32には図6中の電圧Vd1が印加され、第1、第2固定電極81、82には図6中の電圧Vd2が印加される。電圧Vd1は、時間平均するとVDD/2となる電圧であり、電圧Vd2は、電位がVDD/2の固定電圧である。   As described above, the voltage Vd1 in FIG. 6 is applied to the movable electrode portion 32, and the voltage Vd2 in FIG. 6 is applied to the first and second fixed electrodes 81 and 82. The voltage Vd1 is a voltage which is VDD / 2 when averaged over time, and the voltage Vd2 is a fixed voltage whose potential is VDD / 2.

前述したように、Z軸方向からの平面視で、第1可動電極部321と、第2可動電極部322の対称部分322Aと、が揺動軸Jに対して対称的に配置されている。また、第1可動電極部321と天井部48との離間距離と、対称部分322Aと天井部48との離間距離と、がほぼ等しい。そのため、第1静電引力Faに起因して可動電極部32に働くトルクTaと、第2静電引力Fbに起因して可動電極部32に働くトルクTbとがほぼ等しく、互いに相殺される。可動電極部32には、さらに第3静電引力Fcに起因したトルクTc(アンバランスなトルク)が働くため、可動電極部32は、加速度Azが加わっていない自然状態にも関わらず、図9に示すように傾斜(揺動)した状態となる。これにより、出力のドリフト(ゼロ点バイアス出力の変動)が生じ、加速度Azの検出特性が悪化する。   As described above, the first movable electrode portion 321 and the symmetrical portion 322A of the second movable electrode portion 322 are arranged symmetrically with respect to the swing axis J in plan view from the Z-axis direction. Further, the separation distance between the first movable electrode portion 321 and the ceiling portion 48 and the separation distance between the symmetrical portion 322A and the ceiling portion 48 are substantially equal. Therefore, the torque Ta acting on the movable electrode portion 32 due to the first electrostatic attractive force Fa and the torque Tb acting on the movable electrode portion 32 due to the second electrostatic attractive force Fb are substantially equal to each other and are offset each other. Since the torque Tc (unbalanced torque) caused by the third electrostatic attractive force Fc further acts on the movable electrode portion 32, the movable electrode portion 32 has a state shown in FIG. 9 regardless of the natural state where the acceleration Az is not applied. As shown in, it is inclined (rocked). As a result, output drift (variation in zero point bias output) occurs, and the detection characteristic of the acceleration Az deteriorates.

そこで、物理量センサー1では、調整電極83を設け、調整電極83と非対称部分322Bとの間に第4静電引力Fdを発生させ、トルクTcの少なくとも一部をキャンセルするトルクTd(トルクTcと反対向きのトルク)を発生させることで、図10に示すように、可動電極部32の不本意な傾斜(揺動)を抑制している。すなわち、調整電極83は、自然状態での可動電極部32の姿勢を制御するための電極として機能する。   Therefore, in the physical quantity sensor 1, the adjustment electrode 83 is provided, and a fourth electrostatic attractive force Fd is generated between the adjustment electrode 83 and the asymmetrical portion 322B to cancel at least a part of the torque Tc. By generating the torque of the direction, as shown in FIG. 10, the unintentional inclination (rocking) of the movable electrode portion 32 is suppressed. That is, the adjustment electrode 83 functions as an electrode for controlling the posture of the movable electrode portion 32 in the natural state.

トルクTc、Tdは、0<Td<2×Tc(|Td−Tc|<Tc)の関係を満足している。これにより、トルクTdが発生しない構成と比較して、図9に示すような可動電極部32の不本意な傾斜を低減することができる。トルクTc、Tdは、0<Td<2×Tcであればよいが、その中でも、0.5Tc<Td<1.5×Tcであることが好ましく、0.7Tc<Td<1.3×Tcであることがより好ましく、0.9Tc<Td<1.1×Tcであることがさらに好ましく、Tc=Tdであることが特に好ましい。これにより、トルクTc、Tdのバランスが向上し、上述した効果がより顕著なものとなる。なお、トルクTc、Tdは、例えば、次のようにして算出することができる。   The torques Tc and Td satisfy the relationship of 0 <Td <2 × Tc (| Td−Tc | <Tc). Thereby, compared with the structure which torque Td does not generate | occur | produce, the unwilling inclination of the movable electrode part 32 as shown in FIG. 9 can be reduced. The torques Tc and Td may be 0 <Td <2 × Tc, among which 0.5Tc <Td <1.5 × Tc is preferable, and 0.7Tc <Td <1.3 × Tc. Is more preferable, 0.9 Tc <Td <1.1 × Tc is more preferable, and Tc = Td is particularly preferable. As a result, the balance between the torques Tc and Td is improved, and the above-described effect becomes more remarkable. The torques Tc and Td can be calculated, for example, as follows.

第3静電引力Fcは、非対称部分322Bの面積(平面視での面積)をS1とし、非対称部分322Bと天井部48との離間距離をd1とし、非対称部分322Bと天井部48との電位差をV1としたとき、下記の式(1)となる。なお、式(1)中のεは、内部空間S内の気体の誘電率である。さらに、第3静電引力Fcにより可動電極部32に発生するトルクTcは、揺動軸Jから非対称部分322Bまでの距離をL1としたとき、下記の式(2)となる。なお、距離L1は、非対称部分322Bの中心までの距離(すなわち平均距離)とすることができる。   The third electrostatic attractive force Fc is such that the area (area in plan view) of the asymmetric portion 322B is S1, the separation distance between the asymmetric portion 322B and the ceiling portion 48 is d1, and the potential difference between the asymmetric portion 322B and the ceiling portion 48 is When V1 is set, the following formula (1) is obtained. In equation (1), ε is the dielectric constant of the gas in the internal space S. Furthermore, the torque Tc generated in the movable electrode portion 32 by the third electrostatic attractive force Fc is expressed by the following equation (2), where L1 is the distance from the swing axis J to the asymmetrical portion 322B. The distance L1 can be a distance to the center of the asymmetric portion 322B (that is, an average distance).

Figure 2019066294
Figure 2019066294

Figure 2019066294
Figure 2019066294

第4静電引力Fdは、非対称部分322Bと調整電極83とが対向している部分の面積をS2とし、非対称部分322Bと調整電極83との離間距離をd2とし、非対称部分322Bと調整電極83との電位差をV2としたとき、下記の式(3)となる。なお、式(3)中のεは、内部空間S内の気体の誘電率である。また、第4静電引力Fdにより可動電極部32に発生するトルクTdは、揺動軸Jから第4静電引力Fdが加わる位置までの距離をL2としたとき、下記の式(4)となる。なお、距離L2は、前記対向している部分の中心までの距離(すなわち平均距離)とすることができる。   In the fourth electrostatic attractive force Fd, the area of the portion where the asymmetric portion 322B and the adjustment electrode 83 are opposed is S2, the separation distance between the asymmetric portion 322B and the adjustment electrode 83 is d2, and the asymmetric portion 322B and the adjustment electrode 83 When the potential difference with is V2, the following equation (3) is obtained. In the equation (3), ε is the dielectric constant of the gas in the internal space S. Further, when the distance from the rocking axis J to the position to which the fourth electrostatic attractive force Fd is applied is L2, the torque Td generated in the movable electrode portion 32 by the fourth electrostatic attractive force Fd is expressed by the following equation (4) Become. The distance L2 can be a distance to the center of the facing portion (that is, an average distance).

Figure 2019066294
Figure 2019066294

Figure 2019066294
Figure 2019066294

なお、誘電率εは、真空の誘電率ε0(=8.854187817×10−12[F/m])と比誘電率εrとの積で表される。1気圧における比誘電率εrの具体例として幾つか例示すれば、空気では1.000536、窒素では1.000574、アルゴンでは1.000517、水素では1.000272、ヘリウムでは1.000070、二酸化炭素では1.002900である(参考:理科年表平成17年)。 The dielectric constant ε is represented by the product of the vacuum dielectric constant ε0 (= 8.854187817 × 10 −12 [F / m]) and the relative dielectric constant εr. As a specific example of the relative dielectric constant に お け る r at 1 atmospheric pressure, 1.000536 for air, 1.000574 for nitrogen, 1.000517 for hydrogen, 1.000272 for helium, 1.000070 for helium, and some examples for air pressure It is 1.002900 (Reference: Science chronology 2005).

図1に示すように、本実施形態では、調整電極83が非対称部分322Bの全域と対向しているため、S1=S2およびL1=L2の関係を満足している。このように、トルクTc、Tdに影響を与えるパラメータのうちの少なくとも1つを等しくすることで、Tc=Tdの関係を満足させ易くなる。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the adjustment electrode 83 faces the entire area of the asymmetrical portion 322B, and thus the relationship of S1 = S2 and L1 = L2 is satisfied. Thus, by equalizing at least one of the parameters affecting the torques Tc and Td, the relationship of Tc = Td can be easily satisfied.

d1とd2の関係としては、1/3<d1/d2<3であることが好ましく、1/2<d1/d2<2であることがより好ましい。これにより、d1、d2の一方が小さくなり過ぎてしまうことが抑制され、可動電極部32がシーソー揺動の際に基板2または蓋体4と接触してしまうことを抑制することができる。また、d1、d2の他方が大きくなり過ぎてしまうことが抑制され、物理量センサー1の高さ方向(Z軸方向)への過度な大型化を抑制することができる。   The relationship between d1 and d2 is preferably 1/3 <d1 / d2 <3 and more preferably 1/2 <d1 / d2 <2. As a result, it is possible to suppress that one of d1 and d2 becomes too small, and it is possible to suppress the contact of the movable electrode portion 32 with the substrate 2 or the lid 4 at the time of seesaw rocking. Moreover, it is suppressed that the other of d1 and d2 becomes large too much, and the excessive enlargement to the height direction (Z-axis direction) of the physical quantity sensor 1 can be suppressed.

特に、本実施形態では、d1=d2の関係を満足している。そのため、上述した効果がより顕著なものとなる。また、S1=S2、L1=L2およびd1=d2となるため、V1=V2とするだけで、容易にTc=Tdの関係を満足することができる。前述したように、可動電極部32は、時間平均でVDD/2の電位であり、蓋体4は、グランド(0V)に接続されている。そのため、V1は、VDD/2である。したがって、調整電極83をグランドに接続するか、または、調整電極83に電圧VDDを印加することで、V1=V2となり、Tc=Tdの関係を満足することができる。なお、調整電極83をグランドに接続することで、調整電極83用の電源を設ける必要がないため、装置構成が簡単なものとなる。   In particular, in the present embodiment, the relationship of d1 = d2 is satisfied. Therefore, the above-mentioned effect becomes more remarkable. Further, since S1 = S2, L1 = L2 and d1 = d2, the relationship of Tc = Td can be easily satisfied simply by setting V1 = V2. As described above, the movable electrode portion 32 has a potential of VDD / 2 in time average, and the lid 4 is connected to the ground (0 V). Therefore, V1 is VDD / 2. Therefore, by connecting the adjustment electrode 83 to the ground or by applying the voltage VDD to the adjustment electrode 83, V1 = V2, and the relationship of Tc = Td can be satisfied. Note that by connecting the adjustment electrode 83 to the ground, there is no need to provide a power supply for the adjustment electrode 83, so the device configuration is simplified.

物理量センサー1では、電圧VDDが変動してもトルクTc、Tdの関係は変化しないため、レシオメトリック特性を発揮することができる。レシオメトリック特性とは、ゼロ点バイアス出力が電圧VDDに比例する特性を言う。   In the physical quantity sensor 1, the relationship between the torques Tc and Td does not change even if the voltage VDD changes, so that it is possible to exhibit ratiometric characteristics. The ratiometric characteristic is a characteristic in which the zero point bias output is proportional to the voltage VDD.

なお、S1、S2の関係、L1、L2の関係、d1、d2の関係およびV1、V2の関係としては、上記の関係に限定されず、0<Td<2Tcの関係を満足する限り、如何なる関係であってもよい。   The relationship between S1 and S2, the relationship between L1 and L2, the relationship between d1 and d2, and the relationship between V1 and V2 is not limited to the above relationship, and any relationship as long as 0 <Td <2Tc is satisfied. It may be

以上、物理量センサー1について説明した。このような物理量センサー1は、前述したように、基板2と、第1可動電極部321(第1質量部)および第1可動電部321よりも質量が大きい第2可動電極部322(第2質量部)を含み、平面視で第1可動電極部321と第2可動電極部322との間に位置する揺動軸Jまわりに揺動可能な可動電極部32(可動部)と、基板2に配置され、第1可動電極部321と対向している第1固定電極81と、基板2に配置され、第2可動電極部322と対向している第2固定電極82と、基板2に配置され、第2可動電極部322と対向し、第2可動電極部322との間に静電引力を生じさせる調整電極83と、可動電極部32の基板2の側とは反対側に配置されている蓋体4と、を含んでいる。このように、第2可動電極部322と調整電極83との間に静電引力を生じさせることで、可動電極部32の自然状態での姿勢を制御(不本意な揺動を抑制)することができる。そのため、出力信号のドリフト(ゼロ点バイアス出力の変動)が低減され、加速度Azの検出特性が向上する。   The physical quantity sensor 1 has been described above. As described above, such a physical quantity sensor 1 has the substrate 2, the first movable electrode portion 321 (the first mass portion), and the second movable electrode portion 322 (the second movable electrode portion 321 having a larger mass than the first movable electrode portion 321). A movable electrode portion 32 (movable portion) swingable around a swing axis J, which includes a mass portion) and is located between the first movable electrode portion 321 and the second movable electrode portion 322 in plan view; And the second fixed electrode 82 disposed on the substrate 2 and opposed to the second movable electrode portion 322 and disposed on the substrate 2 And the adjustment electrode 83 that generates an electrostatic attractive force between the second movable electrode portion 322 and the second movable electrode portion 322, and the movable electrode portion 32 is disposed on the opposite side to the substrate 2 side And the cover 4. As described above, by generating an electrostatic attractive force between the second movable electrode portion 322 and the adjustment electrode 83, the attitude of the movable electrode portion 32 in the natural state is controlled (unwanted oscillation is suppressed). Can. Therefore, the drift of the output signal (the fluctuation of the zero point bias output) is reduced, and the detection characteristic of the acceleration Az is improved.

また、前述したように、物理量センサー1では、基板2と可動電極部32とが重なる方向からの平面視で、第2可動電極部322は、揺動軸Jに対して第1可動電極部321と線対称の関係にある対称部分322A(第1の部分)と、対称部分322Aの揺動軸Jの側とは反対側に位置する非対称部分322B(第2の部分)と、を含んでいる。そして、第2固定電極部82は、対称部分322Aと対向して配置され、調整電極83は、非対称部分322Bと対向して配置されている。これにより、第1固定電極81と第2固定電極82とを揺動軸Jに対して対称的に配置することができるため、加速度Azの検出をより精度よく検出することができる。   Further, as described above, in the physical quantity sensor 1, the second movable electrode portion 322 is the first movable electrode portion 321 with respect to the swing axis J in plan view from the direction in which the substrate 2 and the movable electrode portion 32 overlap. And a nonsymmetrical portion 322B (second portion) located on the opposite side to the side of the swing axis J of the symmetrical portion 322A (the first portion). . The second fixed electrode portion 82 is disposed to face the symmetrical portion 322A, and the adjustment electrode 83 is disposed to face the asymmetrical portion 322B. As a result, since the first fixed electrode 81 and the second fixed electrode 82 can be arranged symmetrically with respect to the swing axis J, detection of the acceleration Az can be detected more accurately.

また、前述したように、物理量センサー1では、非対称部分322Bと蓋体4との間に生じる第3静電引力Fcに起因した揺動軸JまわりのトルクをTc(T1)、非対称部分322Bと調整電極83との間に生じる第4静電引力Fdに起因した揺動軸JまわりのトルクをTd(T2)としたとき、0<Td<2×Tcを満足している。これにより、従来のようにトルクTdが発生しない構成と比較して、可動電極部32の自然状態での不本意な揺動を抑制することができる。なお、0.5Tc<Td<1.5×Tcを満足することが好ましく、0.7Tc<Td<1.3×Tcを満足することがより好ましく、0.9Tc<Td<1.1×Tcを満足することがさらに好ましく、Tc=Tdを満足することが特に好ましい。これにより、上述した効果がより顕著なものとなる。   Further, as described above, in the physical quantity sensor 1, the torque around the swing axis J due to the third electrostatic attractive force Fc generated between the asymmetric portion 322 B and the lid 4 is Tc (T 1), the asymmetric portion 322 B and When Td (T2) is a torque around the swing axis J due to the fourth electrostatic attractive force Fd generated between the adjusting electrode 83, 0 <Td <2 × Tc is satisfied. As a result, compared to the conventional configuration in which the torque Td is not generated, it is possible to suppress the unintentional swinging of the movable electrode portion 32 in the natural state. In addition, it is preferable to satisfy 0.5Tc <Td <1.5 × Tc, and it is more preferable to satisfy 0.7Tc <Td <1.3 × Tc, and 0.9Tc <Td <1.1 × Tc. It is further preferable to satisfy the following condition, and it is particularly preferable to satisfy Tc = Td. This makes the above-mentioned effects more remarkable.

また、前述したように、物理量センサー1では、非対称部分322Bと天井部48との離間距離をd1、非対称部分322Bと調整電極83との離間距離をd2としたとき、1/3<d1/d2<3を満足していることが好ましい。これにより、d1、d2の一方が小さくなり過ぎてしまうことが抑制され、可動電極部32がシーソー揺動の際に基板2または蓋体4と接触してしまうことを抑制することができる。また、d1、d2の他方が大きくなり過ぎてしまうことが抑制され、物理量センサー1の高さ方向(Z軸方向)への過度な大型化を抑制することができる。なお、1/2<d1/d2<2を満足していることが好ましい。これにより、上述した効果が顕著なものとなる。特に、本実施形態では、d1=d2を満足している。これにより、上述した効果がより顕著なものとなると共に、Tc=Tdの関係を満足させ易くなる。   Further, as described above, in the physical quantity sensor 1, when the separation distance between the asymmetric part 322B and the ceiling part 48 is d1 and the separation distance between the asymmetric part 322B and the adjustment electrode 83 is d2, 1/3 <d1 / d2 It is preferable to satisfy <3. As a result, it is possible to suppress that one of d1 and d2 becomes too small, and it is possible to suppress the contact of the movable electrode portion 32 with the substrate 2 or the lid 4 at the time of seesaw rocking. Moreover, it is suppressed that the other of d1 and d2 becomes large too much, and the excessive enlargement to the height direction (Z-axis direction) of the physical quantity sensor 1 can be suppressed. In addition, it is preferable to satisfy 1/2 <d1 / d2 <2. This makes the above-mentioned effects remarkable. In particular, in the present embodiment, d1 = d2 is satisfied. As a result, the above-mentioned effect becomes more remarkable, and it becomes easy to satisfy the relationship of Tc = Td.

また、前述したように、物理量センサー1では、平面視で、非対称部分322Bの面積をS1、非対称部分322Bと調整電極83とが重なる領域の面積をS2としたとき、S1=S2を満足している。これにより、Tc=Tdの関係を満足させ易くなる。   Further, as described above, in the physical quantity sensor 1, when the area of the asymmetrical portion 322B is S1 and the area of the region where the asymmetrical portion 322B and the adjustment electrode 83 overlap in a plan view is S2, S1 = S2 is satisfied. There is. This makes it easier to satisfy the relationship of Tc = Td.

また、前述したように、物理量センサー1では、調整電極83は、グランドに接続されている。これにより、調整電極83の電源を設ける必要がないため、装置構成が簡単なものとなる。   Further, as described above, in the physical quantity sensor 1, the adjustment electrode 83 is connected to the ground. As a result, there is no need to provide a power supply for the adjustment electrode 83, and the apparatus configuration is simplified.

また、前述したように、物理量センサー1では、蓋体4は、グランドに接続されている。これにより、蓋体4によって外乱が遮断され、加速度Azをより精度よく検出することができる。   Further, as described above, in the physical quantity sensor 1, the lid 4 is connected to the ground. As a result, the disturbance is blocked by the lid 4 and the acceleration Az can be detected more accurately.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
Second Embodiment
Next, a physical quantity sensor according to a second embodiment of the present invention will be described.

図11は、本発明の第2実施形態に係る物理量センサーの断面図である。   FIG. 11 is a cross-sectional view of a physical quantity sensor according to a second embodiment of the present invention.

本実施形態にかかる物理量センサーでは、主に、基板の形状が異なっていること以外は、前述した第1実施形態にかかる物理量センサーと同様である。   The physical quantity sensor according to the present embodiment is the same as the physical quantity sensor according to the first embodiment described above, except that the shape of the substrate is mainly different.

なお、以下の説明では、第2実施形態の物理量センサーに関し、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図11では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。   In the following description, the physical quantity sensor according to the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted. Further, in FIG. 11, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals.

図11に示すように、基板2の凹部21は、基板2の上面に開口する第1凹部21Aと、第1凹部21Aの底面に開口する第2凹部21Bと、を有している。第2凹部21Bは、Z軸方向からの平面視で、非対称部分322B(第2可動電極部322の先端部)と重なるように配置されている。   As shown in FIG. 11, the recess 21 of the substrate 2 has a first recess 21A opened in the upper surface of the substrate 2 and a second recess 21B opened in the bottom of the first recess 21A. The second concave portion 21B is arranged to overlap the asymmetric portion 322B (the tip of the second movable electrode portion 322) in a plan view from the Z-axis direction.

そして、第1凹部21Aの底面に第1、第2固定電極81、82が配置され、第2凹部21Bの底面に調整電極83が配置されている。そのため、非対称部分322Bと調整電極83との離間距離をd2、対称部分322Aと第2固定電極82との離間距離および第1可動電極部321と第1固定電極81との離間距離をd3としたとき、d2>d3を満足している。このような構成とすることで、基板2と可動電極部32との接触を抑制しつつ、第1可動電極部321と第1固定電極81との間に形成される静電容量および第2可動電極部322と第2固定電極82との間に形成される静電容量をそれぞれ大きくすることができる。そのため、加速度Azをより精度よく検出することができると共に、加速度Azをより広い範囲で検出することができる。   The first and second fixed electrodes 81 and 82 are disposed on the bottom surface of the first recess 21A, and the adjustment electrode 83 is disposed on the bottom surface of the second recess 21B. Therefore, the separation distance between the asymmetric portion 322B and the adjustment electrode 83 is d2, the separation distance between the symmetrical portion 322A and the second fixed electrode 82, and the separation distance between the first movable electrode portion 321 and the first fixed electrode 81 is d3. When, d2> d3 is satisfied. With such a configuration, the electrostatic capacitance and the second movable formed between the first movable electrode portion 321 and the first fixed electrode 81 are suppressed while the contact between the substrate 2 and the movable electrode portion 32 is suppressed. The capacitance formed between the electrode portion 322 and the second fixed electrode 82 can be increased. Therefore, the acceleration Az can be detected more accurately, and the acceleration Az can be detected in a wider range.

このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。   Also by such a second embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
Third Embodiment
Next, a physical quantity sensor according to a third embodiment of the present invention will be described.

図12は、本発明の第3実施形態に係る物理量センサーの平面図である。   FIG. 12 is a plan view of a physical quantity sensor according to a third embodiment of the present invention.

本実施形態にかかる物理量センサーでは、主に、素子部およびダミー電極の形状が異なっていること以外は、前述した第1実施形態にかかる物理量センサーと同様である。   The physical quantity sensor according to the present embodiment is the same as the physical quantity sensor according to the first embodiment described above, except that the shapes of the element portion and the dummy electrode are mainly different.

図12に示すように、本実施形態の物理量センサー1は、電極8として、第1固定電極81、第2固定電極82および調整電極83に加えて、ダミー電極84を有している。ダミー電極84は、第2固定電極82と調整電極83との間に配置されており、非対称部分322Bと対向している。また、ダミー電極84には電圧Vd1が印加され、ダミー電極84と可動電極部32とが同電位となっている。   As shown in FIG. 12, the physical quantity sensor 1 of the present embodiment has a dummy electrode 84 as the electrode 8 in addition to the first fixed electrode 81, the second fixed electrode 82, and the adjustment electrode 83. The dummy electrode 84 is disposed between the second fixed electrode 82 and the adjustment electrode 83, and faces the asymmetric portion 322B. Further, the voltage Vd1 is applied to the dummy electrode 84, and the dummy electrode 84 and the movable electrode portion 32 have the same potential.

このような構成では、S1≠S2、L1≠L2、d1=d2およびV1=V2となっているため、S1・L1=S2・L2となるように、S1、S2、L1、L2を設計することで、Tc=Tdの関係を満足することができる。   In such a configuration, S1 ≠ S2, L1 ≠ L2, d1 = d2 and V1 = V2, so design S1, S2, L1, L2 so that S1 · L1 = S2 · L2 Then, the relationship of Tc = Td can be satisfied.

このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。   Also by such a third embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係る慣性計測装置について説明する。
Fourth Embodiment
Next, an inertial measurement device according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

図13は、本発明の第4実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。図14は、図13に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。   FIG. 13 is an exploded perspective view of an inertial measurement device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a perspective view of a substrate of the inertial measurement device shown in FIG.

図13に示すセンサーユニット2000は、自動車や、ロボットなどの運動体(被装着装置)の姿勢や、挙動(慣性運動量)を検出する慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)である。センサーユニット2000は、3軸の加速度センサーと、3軸の角速度センサーと、を備えた、いわゆる6軸モーションセンサーとして機能する。   A sensor unit 2000 shown in FIG. 13 is an inertial measurement unit (IMU) that detects the posture or behavior (inertial movement amount) of a moving body (mounted device) such as a car or a robot. The sensor unit 2000 functions as a so-called six-axis motion sensor provided with a three-axis acceleration sensor and a three-axis angular velocity sensor.

センサーユニット2000は、平面形状が略正方形の直方体である。また、正方形の対角線方向に位置する2ヶ所の頂点近傍に、固定部としてのネジ穴2110が形成されている。この2ヶ所のネジ穴2110に2本のネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面にセンサーユニット2000を固定することができる。なお、部品の選定や設計変更により、例えば、スマートフォンや、デジタルカメラに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。   The sensor unit 2000 is a rectangular solid having a substantially square planar shape. Further, screw holes 2110 as fixing portions are formed in the vicinity of two apexes located in the diagonal direction of the square. The sensor unit 2000 can be fixed to the mounting surface of a mounting object such as a car by passing two screws through the two screw holes 2110. In addition, it is also possible to miniaturize to a size that can be mounted on, for example, a smartphone or a digital camera, by selecting parts or changing the design.

センサーユニット2000は、アウターケース2100と、接合部材2200と、センサーモジュール2300と、を有し、アウターケース2100の内部に、接合部材2200を介在させて、センサーモジュール2300を挿入した構成となっている。また、センサーモジュール2300は、インナーケース2310と、基板2320と、を有している。   The sensor unit 2000 has an outer case 2100, a joining member 2200, and a sensor module 2300. The sensor module 2300 is inserted into the outer case 2100 with the joining member 2200 interposed. . The sensor module 2300 also includes an inner case 2310 and a substrate 2320.

アウターケース2100の外形は、前述したセンサーユニット2000の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する2ヶ所の頂点近傍にそれぞれネジ穴2110が形成されている。また、アウターケース2100は、箱状であり、その内部にセンサーモジュール2300が収納されている。   The outer shape of the outer case 2100 is a rectangular solid having a substantially square planar shape, similar to the overall shape of the sensor unit 2000 described above, and screw holes 2110 are formed in the vicinity of two apexes located in the diagonal direction of the square. There is. The outer case 2100 is box-shaped, and the sensor module 2300 is housed inside.

インナーケース2310は、基板2320を支持する部材であり、アウターケース2100の内部に収まる形状となっている。また、インナーケース2310には、基板2320との接触を防止するための凹部2311や後述するコネクター2330を露出させるための開口2312が形成されている。このようなインナーケース2310は、接合部材2200(例えば、接着剤を含浸させたパッキン)を介してアウターケース2100に接合されている。また、インナーケース2310の下面には接着剤を介して基板2320が接合されている。   The inner case 2310 is a member that supports the substrate 2320 and has a shape that fits inside the outer case 2100. Further, in the inner case 2310, a recess 2311 for preventing contact with the substrate 2320 and an opening 2312 for exposing a connector 2330 described later are formed. Such an inner case 2310 is joined to the outer case 2100 via a joining member 2200 (for example, a packing impregnated with an adhesive). A substrate 2320 is bonded to the lower surface of the inner case 2310 via an adhesive.

図14に示すように、基板2320の上面には、コネクター2330、Z軸まわりの角速度を検出する角速度センサー2340z、X軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー2350などが実装されている。また、基板2320の側面には、X軸まわりの角速度を検出する角速度センサー2340xおよびY軸まわりの角速度を検出する角速度センサー2340yが実装されている。なお、角速度センサー2340z、2340x、2340yとしては、特に限定されず、例えば、コリオリの力を利用した振動ジャイロセンサーを用いることができる。また、加速度センサー2350としては、特に限定されず、例えば、静電容量型の加速度センサーを用いることができ、特に、Z軸方向の加速度を検出するものとして、前述した第1から第3実施形態のいずれかの構成を用いることができる。   As shown in FIG. 14, on the upper surface of the substrate 2320, a connector 2330, an angular velocity sensor 2340z for detecting an angular velocity around the Z axis, an acceleration sensor 2350 for detecting acceleration in each axial direction of X, Y and Z axes, etc. Has been implemented. Further, on the side surface of the substrate 2320, an angular velocity sensor 2340x for detecting an angular velocity around the X axis and an angular velocity sensor 2340y for detecting an angular velocity around the Y axis are mounted. The angular velocity sensors 2340z, 2340x, and 2340y are not particularly limited, and, for example, vibration gyro sensors using Coriolis force can be used. The acceleration sensor 2350 is not particularly limited. For example, an electrostatic capacitance type acceleration sensor can be used, and in particular, the above-described first to third embodiments for detecting the acceleration in the Z-axis direction are used. Any of the following configurations can be used.

また、基板2320の下面には、制御IC2360が実装されている。制御IC2360は、MCU(Micro Controller Unit)であり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、A/Dコンバーターなどを内蔵しており、センサーユニット2000の各部を制御する。記憶部には、加速度、および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板2320には、その他にも複数の電子部品が実装されている。   Further, a control IC 2360 is mounted on the lower surface of the substrate 2320. The control IC 2360 is an MCU (Micro Controller Unit), and includes a storage unit including a non-volatile memory, an A / D converter, and the like, and controls each unit of the sensor unit 2000. The storage unit stores a program that defines the order and content for detecting acceleration and angular velocity, a program that digitizes detection data and incorporates it into packet data, and accompanying data. A plurality of other electronic components are mounted on the substrate 2320.

以上、センサーユニット2000(慣性計測装置)について説明した。このようなセンサーユニット2000は、物理量センサーとしての角速度センサー2340z、2340x、2340yおよび加速度センサー2350と、これら各センサー2340z、2340x、2340y、2350の駆動を制御する制御IC2360(制御回路)と、を含んでいる。これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高いセンサーユニット2000が得られる。   The sensor unit 2000 (inertial measurement device) has been described above. Such a sensor unit 2000 includes angular velocity sensors 2340z, 2340x, 2340y and an acceleration sensor 2350 as physical quantity sensors, and a control IC 2360 (control circuit) for controlling driving of the respective sensors 2340z, 2340x, 2340y, 2350. It is. Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable sensor unit 2000 can be obtained.

<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態に係る移動体測位装置について説明する。
Fifth Embodiment
Next, a mobile positioning device according to a fifth embodiment of the present invention will be described.

図15は、本発明の第5実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。図16は、図15に示す移動体測位装置の作用を示す図である。   FIG. 15 is a block diagram showing an entire system of a mobile positioning device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 16 is a diagram showing an operation of the mobile positioning device shown in FIG.

図15に示す移動体測位装置3000は、移動体に装着して用い、当該移動体の測位を行うための装置である。移動体としては、特に限定されず、自転車、自動車(四輪自動車およびバイクを含む)、電車、飛行機、船等のいずれでもよいが、本実施形態では四輪自動車として説明する。移動体測位装置3000は、慣性計測装置3100(IMU)と、演算処理部3200と、GPS受信部3300と、受信アンテナ3400と、位置情報取得部3500と、位置合成部3600と、処理部3700と、通信部3800と、表示部3900と、を有している。なお、慣性計測装置3100としては、例えば、前述した第4実施形態のセンサーユニット2000を用いることができる。   A mobile body positioning device 3000 shown in FIG. 15 is a device mounted on a mobile body and used to perform positioning of the mobile body. The moving body is not particularly limited, and may be a bicycle, a car (including a four-wheeled car and a motorcycle), a train, an airplane, a ship, etc., but in the present embodiment, it will be described as a four-wheeled car. The mobile positioning device 3000 includes an inertial measurement device 3100 (IMU), an arithmetic processing unit 3200, a GPS receiving unit 3300, a receiving antenna 3400, a position information obtaining unit 3500, a position combining unit 3600, and a processing unit 3700. , A communication unit 3800, and a display unit 3900. Note that, as the inertial measurement device 3100, for example, the sensor unit 2000 of the fourth embodiment described above can be used.

また、慣性計測装置3100は、3軸の加速度センサー3110と、3軸の角速度センサー3120と、を有している。演算処理部3200は、加速度センサー3110からの加速度データおよび角速度センサー3120からの角速度データを受け、これらデータに対して慣性航法演算処理を行い、慣性航法測位データ(移動体の加速度および姿勢を含むデータ)を出力する。   Further, the inertial measurement device 3100 has a 3-axis acceleration sensor 3110 and a 3-axis angular velocity sensor 3120. Arithmetic processing unit 3200 receives acceleration data from acceleration sensor 3110 and angular velocity data from angular velocity sensor 3120, performs inertial navigation arithmetic processing on these data, and performs inertial navigation positioning data (data including acceleration and attitude of moving body) Output).

また、GPS受信部3300は、受信アンテナ3400を介してGPS衛星からの信号(GPS搬送波。位置情報が重畳された衛星信号)を受信する。また、位置情報取得部3500は、GPS受信部3300が受信した信号に基づいて、移動体測位装置3000(移動体)の位置(緯度、経度、高度)、速度、方位を表すGPS測位データを出力する。このGPS測位データには、受信状態や受信時刻等を示すステータスデータも含まれている。   Also, the GPS reception unit 3300 receives a signal from a GPS satellite (GPS carrier wave, satellite signal on which position information is superimposed) via the reception antenna 3400. The position information acquisition unit 3500 also outputs GPS positioning data representing the position (latitude, longitude, altitude), velocity, and direction of the mobile positioning device 3000 (mobile) based on the signal received by the GPS reception unit 3300. Do. The GPS positioning data also includes status data indicating a reception state, a reception time, and the like.

位置合成部3600は、演算処理部3200から出力された慣性航法測位データおよび位置情報取得部3500から出力されたGPS測位データに基づいて、移動体の位置、具体的には移動体が地面のどの位置を走行しているかを算出する。例えば、GPS測位データに含まれている移動体の位置が同じであっても、図16に示すように、地面の傾斜等の影響によって移動体の姿勢が異なっていれば、地面の異なる位置を移動体が走行していることになる。そのため、GPS測位データだけでは移動体の正確な位置を算出することができない。そこで、位置合成部3600は、慣性航法測位データ(特に、移動体の姿勢に関するデータ)を用いて、移動体が地面のどの位置を走行しているのかを算出する。なお、当該判定は、三角関数(鉛直方向に対する傾きθ)を用いた演算によって比較的簡単に行うことができる。   The position synthesis unit 3600 determines the position of the moving object, specifically, the moving object on the ground, based on the inertial navigation positioning data output from the arithmetic processing unit 3200 and the GPS positioning data output from the position information acquisition unit 3500. Calculate if you are traveling in position. For example, even if the position of the moving object included in the GPS positioning data is the same, as shown in FIG. The moving body is traveling. Therefore, it is not possible to calculate the accurate position of the mobile using GPS positioning data alone. Therefore, the position synthesis unit 3600 calculates which position on the ground the moving body is traveling using the inertial navigation positioning data (in particular, data on the attitude of the moving body). Note that the determination can be made relatively easily by calculation using a trigonometric function (slope θ with respect to the vertical direction).

位置合成部3600から出力された位置データは、処理部3700によって所定の処理が行われ、測位結果として、表示部3900に表示されるようになっている。また、位置データは、通信部3800によって外部装置に送信されるようになっていてもよい。   The position data output from the position combining unit 3600 is subjected to predetermined processing by the processing unit 3700, and is displayed on the display unit 3900 as a positioning result. The position data may be transmitted to the external device by the communication unit 3800.

以上、移動体測位装置3000について説明した。このような移動体測位装置3000は、前述したように、慣性計測装置3100と、測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信するGPS受信部3300(受信部)と、受信した衛星信号に基づいて、GPS受信部3300の位置情報を取得する位置情報取得部3500(取得部)と、慣性計測装置3100から出力された慣性航法測位データ(慣性データ)に基づいて、移動体の姿勢を演算する演算処理部3200(演算部)と、算出された姿勢に基づいて位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出する位置合成部3600(算出部)と、を含んでいる。これにより、本発明の慣性計測装置の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置3000が得られる。   The mobile positioning device 3000 has been described above. As described above, such a mobile positioning device 3000 includes the inertial measurement device 3100, the GPS receiving unit 3300 (receiving unit) for receiving the satellite signal on which the position information is superimposed from the positioning satellite, and the received satellite signal Based on the position information acquisition unit 3500 (acquisition unit) that acquires position information of the GPS reception unit 3300 and the inertial navigation positioning data (inertial data) output from the inertial measurement device 3100, It includes an arithmetic processing unit 3200 (arithmetic unit) to calculate, and a position synthesis unit 3600 (calculator) that calculates the position of the moving body by correcting the position information based on the calculated attitude. As a result, the effect of the inertial measurement device of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable mobile positioning device 3000 can be obtained.

<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態に係る電子機器について説明する。
Sixth Embodiment
Next, an electronic device according to a sixth embodiment of the present invention will be described.

図17は、本発明の第6実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。   FIG. 17 is a perspective view showing an electronic device according to a sixth embodiment of the present invention.

図17に示すモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューター1100は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、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1108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。   The mobile (or notebook) personal computer 1100 shown in FIG. 17 is an application of the electronic device of the present invention. In this figure, the personal computer 1100 comprises a main unit 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106 having a display unit 1108. The display unit 1106 is connected to the main unit 1104 via a hinge structure. It is rotatably supported.

このようなパーソナルコンピューター1100には、物理量センサー1と、物理量センサー1の駆動を制御する制御回路1110と、物理量センサー1により検出された物理量を、例えば環境温度に基づいて補正する補正回路1120と、が内蔵されている。なお、物理量センサー1としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。   Such a personal computer 1100 includes a physical quantity sensor 1, a control circuit 1110 that controls driving of the physical quantity sensor 1, and a correction circuit 1120 that corrects the physical quantity detected by the physical quantity sensor 1 based on, for example, the environmental temperature. Is built-in. The physical quantity sensor 1 is not particularly limited, but, for example, any one of the above-described embodiments can be used.

このようなパーソナルコンピューター1100(電子機器)は、物理量センサー1と、制御回路1110と、補正回路1120と、を有している。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。   Such a personal computer 1100 (electronic device) includes the physical quantity sensor 1, a control circuit 1110, and a correction circuit 1120. Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be obtained, and high reliability can be exhibited.

<第7実施形態>
次に、本発明の第7実施形態に係る電子機器について説明する。
Seventh Embodiment
Next, an electronic device according to a seventh embodiment of the present invention will be described.

図18は、本発明の第7実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。   FIG. 18 is a perspective view showing an electronic device according to a seventh embodiment of the present invention.

図18に示す携帯電話機1200(PHSも含む)は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、携帯電話機1200は、アンテナ(図示せず)、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。   A mobile phone 1200 (including a PHS) shown in FIG. 18 is an application of the electronic device of the present invention. In this figure, the mobile phone 1200 includes an antenna (not shown), a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit 1208 is provided between the operation button 1202 and the earpiece 1204. It is arranged.

このような携帯電話機1200には、物理量センサー1と、物理量センサー1の駆動を制御する制御回路1210と、物理量センサー1により検出された物理量を、例えば環境温度に基づいて補正する補正回路1220と、が内蔵されている。なお、物理量センサー1としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。   Such a portable telephone 1200 includes a physical quantity sensor 1, a control circuit 1210 that controls driving of the physical quantity sensor 1, and a correction circuit 1220 that corrects the physical quantity detected by the physical quantity sensor 1 based on, for example, the environmental temperature. Is built-in. The physical quantity sensor 1 is not particularly limited, but, for example, any one of the above-described embodiments can be used.

このような携帯電話機1200(電子機器)は、物理量センサー1と、制御回路1210と、補正回路1220と、を有している。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。   Such a mobile phone 1200 (electronic device) includes the physical quantity sensor 1, a control circuit 1210, and a correction circuit 1220. Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be obtained, and high reliability can be exhibited.

<第8実施形態>
次に、本発明の第8実施形態に係る電子機器について説明する。
Eighth Embodiment
Next, an electronic device according to an eighth embodiment of the present invention will be described.

図19は、本発明の第8実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。   FIG. 19 is a perspective view showing an electronic device according to an eighth embodiment of the present invention.

図19に示すデジタルスチールカメラ1300は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、ケース1302の背面には表示部1310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1310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などを含む受光ユニット1304が設けられている。そして、撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押すと、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。   The digital still camera 1300 shown in FIG. 19 is an application of the electronic device of the present invention. In this figure, a display unit 1310 is provided on the back of the case 1302, and is configured to perform display based on an image pickup signal from a CCD, and the display unit 1310 functions as a finder for displaying an object as an electronic image. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the rear side in the drawing) of the case 1302. Then, when the photographer confirms the subject image displayed on the display unit 1310 and presses the shutter button 1306, the imaging signal of the CCD at that time is transferred and stored in the memory 1308.

このようなデジタルスチールカメラ1300には、物理量センサー1と、物理量センサー1の駆動を制御する制御回路1320と、物理量センサー1により検出された物理量を、例えば環境温度に基づいて補正する補正回路1330と、が内蔵されている。なお、物理量センサー1としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。   Such a digital still camera 1300 includes a physical quantity sensor 1, a control circuit 1320 that controls driving of the physical quantity sensor 1, and a correction circuit 1330 that corrects the physical quantity detected by the physical quantity sensor 1 based on, for example, the environmental temperature. , Is built-in. The physical quantity sensor 1 is not particularly limited, but, for example, any one of the above-described embodiments can be used.

このようなデジタルスチールカメラ1300(電子機器)は、物理量センサー1と、制御回路1320と、補正回路1330と、を有している。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。   Such a digital still camera 1300 (electronic device) includes the physical quantity sensor 1, a control circuit 1320, and a correction circuit 1330. Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be obtained, and high reliability can be exhibited.

なお、本発明の電子機器は、前述した実施形態のパーソナルコンピューターおよび携帯電話機、本実施形態のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計(スマートウォッチを含む)、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)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)等のウェアラブル端末、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、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、移動体端末基地局用機器、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、ネットワークサーバー等に適用することができる。   The electronic device according to the present invention may be, for example, a smartphone, a tablet terminal, a watch (including a smart watch), an inkjet discharge, in addition to the personal computer and the mobile phone of the above-described embodiment and the digital still camera of the present embodiment. Devices (for example, inkjet printers), laptop personal computers, televisions, wearable terminals such as HMDs (head mounted displays), video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic organizers (including communication function included), electronics Dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations, video phones, television monitors for crime prevention, electronic binoculars, POS terminals, medical devices (such as electronic thermometers, sphygmomanometers, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasound examinations Devices, electronic endoscopes), fish finders, various measuring devices, devices for mobile terminal base stations, instruments (for example, instruments of vehicles, aircraft, ships), flight simulators, network servers, etc. it can.

<第9実施形態>
次に、本発明の第9実施形態に係る携帯型電子機器について説明する。
The Ninth Embodiment
Next, a portable electronic device according to a ninth embodiment of the present invention will be described.

図20は、本発明の第9実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。図21は、図20に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 20 is a plan view showing a portable electronic device according to a ninth embodiment of the present invention. FIG. 21 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the portable electronic device shown in FIG.

図20に示す腕時計型の活動計1400(アクティブトラッカー)は、本発明の携帯型電子機器を適用したリスト機器である。活動計1400は、バンド1401によってユーザーの手首等の部位(被検体)に装着される。また、活動計1400は、デジタル表示の表示部1402を備えると共に、無線通信が可能である。上述した本発明に係る物理量センサー1は、加速度を測定するセンサーや角速度を計測するセンサーとして活動計1400に組込まれている。   The wristwatch-type activity meter 1400 (active tracker) shown in FIG. 20 is a wrist device to which the portable electronic device of the present invention is applied. The activity meter 1400 is attached to a site (subject) such as the user's wrist by a band 1401. Further, the activity meter 1400 is equipped with a display portion 1402 of digital display, and is capable of wireless communication. The physical quantity sensor 1 according to the present invention described above is incorporated in the activity meter 1400 as a sensor that measures acceleration or a sensor that measures angular velocity.

活動計1400は、物理量センサー1が収容されているケース1403と、ケース1403に収容され、物理量センサー1からの出力データを処理する処理部1410と、ケース1403に収容されている表示部1402と、ケース1403の開口部を塞いでいる透光性カバー1404と、を備えている。また、透光性カバー1404の外側にはベゼル1405が設けられている。また、ケース1403の側面には複数の操作ボタン1406、1407が設けられている。   The activity meter 1400 includes a case 1403 in which the physical quantity sensor 1 is accommodated, a processing unit 1410 which is accommodated in the case 1403 and processes output data from the physical quantity sensor 1, and a display unit 1402 which is accommodated in the case 1403. And a translucent cover 1404 closing the opening of the case 1403. In addition, a bezel 1405 is provided on the outside of the translucent cover 1404. A plurality of operation buttons 1406 and 1407 are provided on the side surface of the case 1403.

図21に示すように、物理量センサー1としての加速度センサー1408は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸方向の各々の加速度を検出し、検出した3軸加速度の大きさおよび向きに応じた信号(加速度信号)を出力する。また、角速度センサー1409は、互いに交差する(理想的には直交する)3軸方向の各々の角速度を検出し、検出した3軸角速度の大きさおよび向きに応じた信号(角速度信号)を出力する。   As shown in FIG. 21, an acceleration sensor 1408 as the physical quantity sensor 1 detects accelerations in directions of three axes intersecting (ideally orthogonal) with each other, and detects the magnitudes and directions of the detected three-axis accelerations. Outputs a corresponding signal (acceleration signal). Further, the angular velocity sensor 1409 detects angular velocities in the directions of three axes intersecting (ideally orthogonal) with each other, and outputs a signal (angular velocity signal) according to the magnitude and direction of the detected three axial angular velocity. .

表示部1402を構成する液晶ディスプレイ(LCD)では、種々の検出モードに応じて、例えば、GPSセンサー1411や地磁気センサー1412を用いた位置情報、移動量や物理量センサー1に含まれる加速度センサー1408や角速度センサー1409などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー1413などを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。なお、温度センサー1414を用いた環境温度を表示することもできる。   In the liquid crystal display (LCD) constituting the display unit 1402, for example, position information using the GPS sensor 1411 or the geomagnetic sensor 1412, an acceleration sensor 1408 included in the movement amount or physical quantity sensor 1, an angular velocity according to various detection modes. The exercise information such as the amount of exercise using the sensor 1409 or the like, the biological information such as the pulse rate using the pulse sensor 1413 or the like, or the time information such as the current time is displayed. In addition, the environmental temperature using the temperature sensor 1414 can also be displayed.

通信部1415は、ユーザー端末と図示しない情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部1415は、例えば、Bluetooth(登録商標)(BTLE:Bluetooth Low Energyを含む)、Wi−Fi(登録商標)(Wireless Fidelity)、Zigbee(登録商標)、NFC(Near field communication)、ANT+(登録商標)等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や、USB(Universal Serial Bus)等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。   The communication unit 1415 performs various controls for establishing communication between the user terminal and an information terminal (not shown). The communication unit 1415 may be, for example, Bluetooth (registered trademark) (including BTLE: Bluetooth Low Energy), Wi-Fi (registered trademark) (Wireless Fidelity), Zigbee (registered trademark), NFC (Near field communication), ANT + (registered trademark) It is configured to include a transceiver corresponding to a short distance wireless communication standard such as a trademark, and a connector corresponding to a communication bus standard such as USB (Universal Serial Bus).

処理部1410(プロセッサー)は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等により構成される。処理部1410は、記憶部1416に格納されたプログラムと、操作部1417(例えば操作ボタン1406、1407)から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部1410による処理には、GPSセンサー1411、地磁気センサー1412、圧力センサー1418、加速度センサー1408、角速度センサー1409、脈拍センサー1413、温度センサー1414、計時部1419の各出力信号に対するデータ処理、表示部1402に画像を表示させる表示処理、音出力部1420に音を出力させる音出力処理、通信部1415を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー1421からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。   The processing unit 1410 (processor) is configured of, for example, a micro processing unit (MPU), a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), or the like. The processing unit 1410 executes various processes based on the program stored in the storage unit 1416 and the signals input from the operation unit 1417 (for example, operation buttons 1406 and 1407). The processing by the processing unit 1410 includes data processing for each output signal of the GPS sensor 1411, the geomagnetic sensor 1412, the pressure sensor 1418, the acceleration sensor 1408, the angular velocity sensor 1409, the pulse sensor 1413, the temperature sensor 1414, and the clock unit 1419, and display unit 1402 Display processing for displaying an image on the screen, sound output processing for outputting sound to the sound output unit 1420, communication processing for communicating with an information terminal via the communication unit 1415, power control processing for supplying power from the battery 1421 to each unit, etc. Is included.

このような活動計1400では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
1.距離:高精度のGPS機能により計測開始からの合計距離を計測する。
2.ペース:ペース距離計測から、現在の走行ペースを表示する。
3.平均スピード:平均スピード走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。
4.標高:GPS機能により、標高を計測し表示する。
5.ストライド:GPS電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
6.ピッチ:1分あたりの歩数を計測し表示する。
7.心拍数:脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
8.勾配:山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。
9.オートラップ:事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計
測を行う。
10.運動消費カロリー:消費カロリーを表示する。
11.歩数:運動開始からの歩数の合計を表示する。
Such an activity meter 1400 can have at least the following functions.
1. Distance: Measure the total distance from the start of measurement by high precision GPS function.
2. Pace: Displays the current running pace from the pace distance measurement.
3. Average Speed: Average Speed Calculates and displays the average speed from the start of driving to the present.
4. Elevation: Measure and display elevation by GPS function.
5. Stride: Measures and displays stride even in a tunnel where GPS radio waves do not reach.
6. Pitch: Measure and display the number of steps per minute.
7. Heart rate: The heart rate is measured and displayed by the pulse sensor.
8. Slope: Measure and display the slope of the ground during training or trail running in mountainous areas.
9. Auto lap: Automatic lap measurement is performed when running a certain distance or certain time set in advance.
10. Exercise calories burned: Display calories burned.
11. Number of steps: Display the total number of steps from the start of exercise.

このような活動計1400(携帯型電子機器)は、物理量センサー1と、物理量センサー1が収容されているケース1403と、ケース1403に収容され、物理量センサー1からの出力データを処理する処理部1410と、ケース1403に収容されている表示部1402と、ケース1403の開口部を塞いでいる透光性カバー1404と、を含んでいる。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。   The activity meter 1400 (portable electronic device) includes a physical quantity sensor 1, a case 1403 in which the physical quantity sensor 1 is housed, and a case 1403, and a processing unit 1410 that processes output data from the physical quantity sensor 1. And a light transmitting cover 1404 closing the opening of the case 1403. Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be obtained, and high reliability can be exhibited.

なお、活動計1400は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、および衛星測位システム、例えばGPSを搭載したGPSウォッチ、等に広く適用できる。   The activity meter 1400 can be widely applied to a running watch, a runner's watch, a runner's watch for multi sports such as a duathlon or a triathlon, an outdoor watch, and a satellite positioning system, for example, a GPS watch equipped with GPS.

また、上述では、衛星測位システムとしてGPS(Global Positioning System)を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を利用してもよい。例えば、EGNOS(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、QZSS(Quasi Zenith Satellite System)、GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)、GALILEO、BeiDou(BeiDou Navigation Satellite System)、等の衛星測位システムのうち1又は2以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも1つにWAAS(Wide Area Augmentation System)、EGNOS(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)等の静止衛星型衛星航法補強システム(SBAS:Satellite-based Augmentation System)を利用してもよい。   Also, although the above description has been made using the GPS (Global Positioning System) as a satellite positioning system, another Global Navigation Satellite System (GNSS) may be used. For example, one or more of satellite positioning systems such as EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLO Bal NAvigation Satellite System), GALILEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. You may use In addition, using at least one of the satellite positioning systems, the Satellite-based Augmentation System (SBAS) such as Wide Area Augmentation System (WAAS), European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service (EGNOS), etc. It is also good.

<第10実施形態>
次に、本発明の第10実施形態に係る移動体について説明する。
Tenth Embodiment
Next, a mobile unit according to a tenth embodiment of the present invention will be described.

図22は、本発明の第10実施形態に係る移動体を示す斜視図である。   FIG. 22 is a perspective view showing a mobile unit according to the tenth embodiment of the present invention.

図22に示す自動車1500は、本発明の移動体を適用した自動車である。この図において、自動車1500には、加速度センサーおよび角速度センサーの少なくとも一方(好ましくは両方を検出できる複合センサー)として機能する物理量センサー1が内蔵されており、物理量センサー1によって車体1501の姿勢を検出することができる。物理量センサー1の検出信号は、車体姿勢制御装置1502(姿勢制御部)に供給され、車体姿勢制御装置1502は、その信号に基づいて車体1501の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪1503のブレーキを制御したりすることができる。ここで、物理量センサー1としては、例えば、前述した各実施形態と同様のものを用いることができる。   An automobile 1500 shown in FIG. 22 is an automobile to which the mobile unit of the present invention is applied. In this figure, a physical quantity sensor 1 functioning as at least one of an acceleration sensor and an angular velocity sensor (preferably a composite sensor capable of detecting both) is built in a car 1500, and the physical quantity sensor 1 detects the posture of the vehicle body 1501. be able to. A detection signal of the physical quantity sensor 1 is supplied to a vehicle body posture control device 1502 (a posture control unit), and the vehicle body posture control device 1502 detects the posture of the vehicle body 1501 based on the signal, and according to the detection result Control the brakes of the individual wheels 1503. Here, as the physical quantity sensor 1, for example, the same ones as those in the above-described embodiments can be used.

このような自動車1500(移動体)は、物理量センサー1と、車体姿勢制御装置1502(姿勢制御部)と、を有している。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。   Such an automobile 1500 (moving body) includes the physical quantity sensor 1 and a vehicle body posture control device 1502 (posture control unit). Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be obtained, and high reliability can be exhibited.

なお、物理量センサー1は、他にも、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、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)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。   In addition, the physical quantity sensor 1 also includes car navigation systems, car air conditioners, antilock brake systems (ABS), airbags, tire pressure monitoring systems (TPMS: Tire Pressure Monitoring System), engine control, hybrid vehicles It can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as battery monitors of electric vehicles and electric vehicles.

また、移動体としては、自動車1500に限定されず、例えば、飛行機、ロケット、人工衛星、船舶、AGV(無人搬送車)、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。   Also, the moving body is not limited to the car 1500, and can be applied to, for example, airplanes, rockets, artificial satellites, ships, AGVs (unmanned transport vehicles), biped robots, unmanned airplanes such as drone etc. .

以上、本発明の物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。   The physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile body positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile body according to the present invention have been described above based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited thereto. The configuration of each part can be replaced with any configuration having the same function. In addition, any other component may be added to the present invention. Also, the embodiments described above may be combined as appropriate.

また、前述した実施形態では、物理量センサーとして加速度を検出するものについて説明したが、これに限定されず、例えば、角速度を検出するものであってもよい。また、加速度と角速度の両方を検出するものであってもよい。   Further, in the embodiment described above, the physical quantity sensor that detects acceleration has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, an angular velocity may be detected. In addition, both acceleration and angular velocity may be detected.

また、前述した実施形態では、X軸、Y軸およびZ軸が互いに直交しているが、互いに交差していれば、これに限定されず、例えば、X軸がYZ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよいし、Y軸がXZ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよいし、Z軸がXY平面の法線方向に対して若干傾いていてもよい。なお、若干とは、物理量センサーがその効果を発揮することができる範囲を意味し、具体的な傾き角度(数値)は、構成等によって異なる。   In the embodiment described above, the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other, but the present invention is not limited to this as long as they intersect with each other. For example, the X axis is perpendicular to the YZ plane. The Y axis may be slightly inclined with respect to the normal direction of the XZ plane, or the Z axis may be slightly inclined with respect to the normal direction of the XY plane. Note that “slightly” means a range in which the physical quantity sensor can exhibit the effect, and the specific inclination angle (numerical value) differs depending on the configuration or the like.

1…物理量センサー、2…基板、21…凹部、21A…第1凹部、21B…第2凹部、22…マウント部、25、26、27、28…溝部、3…素子部、31…固定部、32…可動電極部、321…第1可動電極部、322…第2可動電極部、322A…対称部分、322B…非対称部分、33、33a、33b…梁部、4…蓋体、41…凹部、42…連通孔、43…封止部材、48…天井部、481…内面、49…ガラスフリット、75、76、77、78…配線、8…電極、81…第1固定電極、82…第2固定電極、83…調整電極、84…ダミー電極、1100…パーソナルコンピューター、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1108…表示部、1110…制御回路、1120…補正回路、1200…携帯電話機、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1208…表示部、1210…制御回路、1220…補正回路、1300…デジタルスチールカメラ、1302…ケース、1304…受光ユニット、1306…シャッターボタン、1308…メモリー、1310…表示部、1320…制御回路、1330…補正回路、1500…自動車、1501…車体、1502…車体姿勢制御装置、1503…車輪、2000…センサーユニット、2100…アウターケース、2110…ネジ穴、2200…接合部材、2300…センサーモジュール、2310…インナーケース、2311…凹部、2320…基板、2330…コネクター、2340x、2340y、2340z…角速度センサー、2350…加速度センサー、2360…制御IC、3000…移動体測位装置、3100…慣性計測装置、3110…加速度センサー、3120…角速度センサー、3200…演算処理部、3300…GPS受信部、3400…受信アンテナ、3500…位置情報取得部、3600…位置合成部、3700…処理部、3800…通信部、3900…表示部、Az…加速度、C1、C2…静電容量、F…静電引力、Fa…第1静電引力、Fb…第2静電引力、Fc…第3静電引力、Fd…第4静電引力、J…揺動軸、L1、L2…距離、P…電極パッド、S…内部空間、S1、S2…面積、Ta、Tb、Tc、Td…トルク、Vd1、Vd2…電圧、θ…傾き   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... physical quantity sensor, 2 ... board | substrate, 21 ... recessed part, 21A ... 1st recessed part, 21B ... 2nd recessed part, 22 ... mounting part, 25, 26, 27, 28 ... groove part, 3 ... element part, 31 ... fixing part, 32: movable electrode portion 321: first movable electrode portion 322: second movable electrode portion 322A: symmetrical portion 322B: asymmetric portion 33, 33a, 33b: beam portion 4: lid, 41: concave portion 42 ... communication hole, 43 ... sealing member, 48 ... ceiling portion, 481 ... inner surface, 49 ... glass frit, 75, 76, 77, 78 ... wiring, 8 ... electrode, 81 ... first fixed electrode, 82 ... second Fixed electrode, 83: Adjustment electrode, 84: Dummy electrode, 1100: Personal computer, 1102: Keyboard, 1104: Main body, 1106: Display unit, 1108: Display, 1110: Control circuit, 1120: Correction circuit, 12 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ... Mobile phone, 1202 ... Operation button, 1204 ... Earpiece, 1206 ... Mouthpiece, 1208 ... Display part, 1210 ... Control circuit, 1220 ... Correction circuit, 1300 ... Digital still camera, 1302 ... Case, 1304 ... Light reception unit , 1306: shutter button, 1308: memory, 1310: display unit, 1320: control circuit, 1330: correction circuit, 1500: automobile, 1501: vehicle body, 1502: vehicle body attitude control device, 1503: wheel, 2000: sensor unit, 2100 ... Outer case, 2110 ... screw hole, 2200 ... joining member, 2300 ... sensor module, 2310 ... inner case, 2311 ... recess, 2320 ... substrate, 2330 ... connector, 2340x, 2340y, 2340z ... angular velocity sensor, 2350 ... acceleration sensor Ser 2360 Control IC 3000 Mobile positioning device 3100 Inertial measurement device 3110 Acceleration sensor 3120 Angular velocity sensor 3200 Arithmetic processing unit 3300 GPS reception unit 3400 Receiving antenna 3500 Location Information acquisition unit, 3600 ... position combining unit, 3700 ... processing unit, 3800 ... communication unit, 3900 ... display unit, Az ... acceleration, C1, C2 ... capacitance, F ... electrostatic attraction, Fa ... first electrostatic attraction , Fb: second electrostatic attractive force, Fc: third electrostatic attractive force, Fd: fourth electrostatic attractive force, J: rocking axis, L1, L2: distance, P: electrode pad, S: internal space, S1, S2 ... area, Ta, Tb, Tc, Td ... torque, Vd1, Vd2 ... voltage, θ ... inclination

Claims (19)

基板と、
第1質量部および前記第1質量部よりも質量が大きい第2質量部を含み、平面視で前記第1質量部と前記第2質量部との間に位置する揺動軸まわりに揺動可能な可動部と、
前記基板に配置され、前記第1質量部と対向している第1固定電極と、
前記基板に配置され、前記第2質量部と対向している第2固定電極と、
前記基板に配置され、前記第2質量部と対向し、前記第2質量部との間に静電引力を生じさせる調整電極と、
前記可動部の前記基板の側とは反対側に配置されている蓋体と、
を含むことを特徴とする物理量センサー。
A substrate,
A first mass portion and a second mass portion having a mass larger than the first mass portion, and capable of oscillating around a swing axis located between the first mass portion and the second mass portion in a plan view Moving parts,
A first fixed electrode disposed on the substrate and facing the first mass portion;
A second fixed electrode disposed on the substrate and facing the second mass portion;
An adjustment electrode disposed on the substrate, facing the second mass, and generating an electrostatic attractive force with the second mass;
A lid disposed on the opposite side of the movable portion to the substrate side;
Physical quantity sensor characterized by including.
請求項1において、
前記基板と可動部とが重なる方向からの平面視で、
前記第2質量部は、
前記揺動軸に対して前記第1質量部と線対称の関係にある第1の部分と、
前記第1の部分の前記揺動軸の側とは反対側に位置する第2の部分と、
を含み、
前記第2固定電極部は、前記第1の部分と対向して配置され、
前記調整電極は、前記第2の部分と対向して配置されている物理量センサー。
In claim 1,
In a plan view from the direction in which the substrate and the movable portion overlap,
The second mass part is
A first portion that is in line symmetry with the first mass portion with respect to the swing axis;
A second portion located on the opposite side to the swing shaft side of the first portion;
Including
The second fixed electrode portion is disposed to face the first portion,
The physical quantity sensor, wherein the adjustment electrode is disposed to face the second portion.
請求項2において、
前記第2の部分と前記蓋体との間に生じる静電引力に起因した前記揺動軸まわりのトルクをT1、
前記第2の部分と前記調整電極との間に生じる静電引力に起因した前記揺動軸まわりのトルクをT2としたとき、
0<T2<2×T1
を満足する物理量センサー。
In claim 2,
The torque about the swinging axis due to the electrostatic attractive force generated between the second portion and the lid is T1,
Assuming that the torque about the swinging axis resulting from the electrostatic attraction generated between the second portion and the adjustment electrode is T2,
0 <T2 <2 × T1
A physical quantity sensor that satisfies
請求項3において、
0.5Tc<Td<1.5×Tc
を満足する物理量センサー。
In claim 3,
0.5Tc <Td <1.5 × Tc
A physical quantity sensor that satisfies
請求項4において、
0.7Tc<Td<1.3×Tc
を満足する物理量センサー。
In claim 4,
0.7Tc <Td <1.3 × Tc
A physical quantity sensor that satisfies
請求項4において、
0.9Tc<Td<1.1×Tc
を満足する物理量センサー。
In claim 4,
0.9Tc <Td <1.1 × Tc
A physical quantity sensor that satisfies
請求項3ないし6のいずれか一項において、
T1=T2
を満足する物理量センサー。
In any one of claims 3 to 6,
T1 = T2
A physical quantity sensor that satisfies
請求項2ないし7のいずれか一項において、
前記第2の部分と前記蓋体との離間距離をd1、
前記第2の部分と前記調整電極との離間距離をd2としたとき、
1/3<d1/d2<3
を満足している物理量センサー。
In any one of claims 2 to 7,
The distance between the second portion and the lid is d1,
When a separation distance between the second portion and the adjustment electrode is d2,
1/3 <d1 / d2 <3
The physical quantity sensor that is satisfied.
請求項8において、
1/2<d1/d2<2
を満足している物理量センサー。
In claim 8,
1/2 <d1 / d2 <2
The physical quantity sensor that is satisfied.
請求項8または9において、
d1=d2
を満足している物理量センサー。
In claim 8 or 9,
d1 = d2
The physical quantity sensor that is satisfied.
請求項2ないし10のいずれか一項において、
前記平面視で、
前記第2の部分の面積をS1、
前記第2の部分と前記調整電極とが重なる領域の面積をS2としたとき、
S1=S2
を満足している物理量センサー。
In any one of claims 2 to 10,
In the plan view,
The area of the second portion is S1,
When an area of a region where the second portion and the adjustment electrode overlap is S2,
S1 = S2
The physical quantity sensor that is satisfied.
請求項2ないし11のいずれか一項において、
前記第2の部分と前記調整電極との離間距離をd2、
前記第1の部分と前記第2固定電極との離間距離および前記第1質量部と前記第1固定電極との離間距離をd3としたとき、
d2>d3
を満足している物理量センサー。
In any one of claims 2 to 11,
The distance between the second portion and the adjustment electrode is d2,
When a separation distance between the first portion and the second fixed electrode and a separation distance between the first mass portion and the first fixed electrode are d3
d2> d3
The physical quantity sensor that is satisfied.
請求項1ないし12のいずれか一項において、
前記調整電極は、グランドに接続されている物理量センサー。
In any one of claims 1 to 12,
The adjustment electrode is a physical quantity sensor connected to a ground.
請求項1ないし13のいずれか一項において、
前記蓋体は、グランドに接続されている物理量センサー。
In any one of claims 1 to 13,
The lid is a physical quantity sensor connected to a ground.
請求項1ないし14のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、
を含むことを特徴とする慣性計測装置。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 14,
A control circuit that controls driving of the physical quantity sensor;
An inertial measurement device comprising:
請求項15に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を含むことを特徴とする移動体測位装置。
An inertial measurement device according to claim 15;
A receiver for receiving a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite;
An acquisition unit that acquires position information of the reception unit based on the received satellite signal;
An arithmetic unit that calculates the attitude of the moving object based on the inertial data output from the inertial measurement device;
And a calculator configured to calculate the position of the mobile body by correcting the position information based on the calculated attitude.
請求項1ないし14のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を含むことを特徴とする携帯型電子機器。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 14,
A case containing the physical quantity sensor;
A processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
A display unit housed in the case;
A translucent cover closing the opening of the case;
A portable electronic device characterized by including.
請求項1ないし14のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
制御回路と、
補正回路と、
を含むことを特徴とする電子機器。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 14,
Control circuit,
A correction circuit,
An electronic device characterized by including.
請求項1ないし14のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
姿勢制御部と、
を含むことを特徴とする移動体。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 14,
A posture control unit,
A mobile unit characterized by including.
JP2017191364A 2017-09-29 2017-09-29 Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile object Pending JP2019066294A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017191364A JP2019066294A (en) 2017-09-29 2017-09-29 Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017191364A JP2019066294A (en) 2017-09-29 2017-09-29 Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019066294A true JP2019066294A (en) 2019-04-25

Family

ID=66339452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017191364A Pending JP2019066294A (en) 2017-09-29 2017-09-29 Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019066294A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021173700A (en) * 2020-04-28 2021-11-01 セイコーエプソン株式会社 Physical quantity sensors, electronics and mobiles
US12153064B2 (en) 2020-10-28 2024-11-26 Seiko Epson Corporation Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, and inertial measurement unit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021173700A (en) * 2020-04-28 2021-11-01 セイコーエプソン株式会社 Physical quantity sensors, electronics and mobiles
JP7537124B2 (en) 2020-04-28 2024-08-21 セイコーエプソン株式会社 Physical sensors, electronic devices and mobile devices
US12153064B2 (en) 2020-10-28 2024-11-26 Seiko Epson Corporation Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, and inertial measurement unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6939475B2 (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertial measurement unit, mobile positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile body
CN110346603B (en) Physical quantity sensor and device, compound sensor device, and electronic device
CN109655636B (en) MEMS devices, inertial measurement devices, moving body positioning devices, portable electronic equipment, electronic equipment and moving bodies
JP2019035589A (en) Physical quantity sensor, inertia measurement unit, electronic apparatus, and moving object
JP6943121B2 (en) Physical quantity sensor, inertial measurement unit, mobile positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile body
JP7056099B2 (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertial measurement unit, mobile positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile body
JP6922552B2 (en) Physical quantity sensors, physical quantity sensor devices, electronic devices, portable electronic devices and mobiles
JP6922594B2 (en) Physical quantity sensors, physical quantity sensor devices, electronic devices, portable electronic devices and mobiles
JP2019095337A (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertia measuring device, mobile body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and mobile body
US11035875B2 (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, portable electronic device, electronic device, and mobile body
JP2019078607A (en) Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving object positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving object
JP2019066294A (en) Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile object
JP2019078608A (en) Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus and moving body
JP2019060737A (en) Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile object
US10883887B2 (en) Physical quantity sensor having a spring connected to a movable unit
JP6930396B2 (en) Physical quantity sensors, physical quantity sensor devices, composite sensor devices, inertial measurement units, portable electronic devices and mobile objects
JP2019066224A (en) Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile object
JP2019100725A (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertia measuring device, mobile body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and mobile body
JP7013774B2 (en) Physical quantity sensor, inertial measurement unit, mobile positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile body
JP7215607B2 (en) Physical quantity sensors, inertial measurement devices, mobile positioning devices, portable electronic devices, electronic devices and mobile objects
JP2019052883A (en) Physical quantity sensor, mobile body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and mobile body
JP2019074433A (en) Physical quantity sensor, inertial measurement unit, moving body positioning device, potable electronic apparatus, electronic apparatus and moving body
JP2019060736A (en) Physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile object positioning device, portable electronic device, electronic device, and mobile object
JP2019100727A (en) Physical quantity sensor, physical quantity sensor device, composite sensor device, inertia measuring device, mobile body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, mobile body, and method for manufacturing physical quantity sensor
JP2019078545A (en) Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving body