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JP7167425B2 - Physical quantity sensors, inertial measurement devices, mobile positioning devices, portable electronic devices, electronic devices, and mobile objects - Google Patents

Physical quantity sensors, inertial measurement devices, mobile positioning devices, portable electronic devices, electronic devices, and mobile objects Download PDF

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JP7167425B2 JP2017203263A JP2017203263A JP7167425B2 JP 7167425 B2 JP7167425 B2 JP 7167425B2 JP 2017203263 A JP2017203263 A JP 2017203263A JP 2017203263 A JP2017203263 A JP 2017203263A JP 7167425 B2 JP7167425 B2 JP 7167425B2
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movable
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和幸 永田
尊行 菊池
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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 physical quantity sensors, inertial measurement devices, mobile positioning devices, portable electronic devices, electronic devices, and mobile objects.

近年、シリコンMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を用いて製造された物理量センサーが開発されている。このような物理量センサーとして、例えば特許文献1には、櫛歯状をなして対向配置されている可動電極および固定電極を備えている素子を有し、これら二つの電極間の静電容量に基づいて物理量(角速度)を検出する静電容量型の加速度センサーが記載されている。そして、この構成では、検出感度を高めるため多数の可動電極および固定電極が設けられている。 In recent years, physical quantity sensors manufactured using silicon MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology have been developed. As such a physical quantity sensor, for example, Patent Document 1 discloses an element provided with a movable electrode and a fixed electrode that are arranged in a comb shape and face each other. describes a capacitive acceleration sensor that detects a physical quantity (angular velocity) by In this configuration, a large number of movable electrodes and fixed electrodes are provided in order to increase detection sensitivity.

米国特許出願第8468886号明細書U.S. Patent Application No. 8468886

しかしながら、特許文献1に記載されている物理量センサーの構成では、小型化を図ろうとすると可動電極および固定電極の数を減らす必要があり、検出感度が低下するという問題があった。 However, in the configuration of the physical quantity sensor described in Patent Document 1, it is necessary to reduce the number of movable electrodes and fixed electrodes in order to achieve miniaturization, and there is a problem that detection sensitivity is lowered.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least part of the above problems, and can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係る物理量センサーは、基板と、前記基板に設けられ、物理量を検出する検出部と、を有し、前記検出部は、前記基板に固定されている固定検出電極と、前記基板に対して前記物理量の検出軸方向である第1方向に変位可能な可動検出電極と、前記基板に前記可動検出電極を固定する第1固定部と、前記第1固定部と前記可動検出電極とを連結する第1ばね部と、を有し、前記固定検出電極は、前記第1方向に交差する方向である第2方向に沿って設けられている複数の固定検出電極指を有し、前記可動検出電極は、前記第1方向に沿って設けられている第1幹部と、前記第1幹部から前記第2方向に沿って設けられ、前記固定検出電極指と前記第1方向に間隔を空けて配置される複数の可動検出電極指と、前記第1幹部に連結する第1連結部と、を有し、前記第1連結部は、前記第1幹部に連結する第1支持部と、前記第1ばね部に連結する第2支持部と、を有し、前記第1支持部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔は、前記第2支持部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔より小さいことを特徴とする。 [Application Example 1] A physical quantity sensor according to this application example includes a substrate and a detection section provided on the substrate for detecting a physical quantity, and the detection section includes a fixed detection electrode fixed to the substrate. a movable detection electrode that can be displaced in a first direction that is a detection axis direction of the physical quantity with respect to the substrate; a first fixing portion that fixes the movable detection electrode to the substrate; a first spring portion connecting with the movable detection electrode, wherein the fixed detection electrode includes a plurality of fixed detection electrode fingers provided along a second direction that intersects with the first direction. and the movable detection electrode has a first stem provided along the first direction, and a first stem provided along the second direction from the first stem, and the fixed detection electrode finger and the first direction. a plurality of movable sensing electrode fingers spaced apart from each other; and a second support portion connected to the first spring portion, and the distance between the first support portion and the fixed detection electrode in the first direction is equal to the distance between the second support portion and the fixed detection electrode. It is characterized by being smaller than the distance from the electrode in the first direction.

本適用例によれば、可動検出電極の第1幹部と第1ばね部とを連結する第1連結部を構成する第1支持部の固定検出電極との第1方向の間隔が、第2支持部と固定検出電極との第1方向の間隔より小さいので、第1支持部を固定検出電極指に対向する可動検出電極指と見なすことができる。そのため、可動検出電極と固定検出電極との間の静電容量を大きくすることができるので、検出感度を高くすることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下を低減した物理量センサーを得ることができる。 According to this application example, the distance in the first direction between the fixed detection electrode of the first supporting portion that constitutes the first connecting portion that connects the first stem of the movable detecting electrode and the first spring portion is the second supporting portion. Since it is smaller than the distance in the first direction between the portion and the fixed detection electrode, the first support portion can be regarded as a movable detection electrode finger facing the fixed detection electrode finger. Therefore, it is possible to increase the capacitance between the movable detection electrode and the fixed detection electrode, thereby increasing the detection sensitivity. Therefore, it is possible to obtain a physical quantity sensor in which a decrease in detection sensitivity is reduced even when miniaturization is attempted.

[適用例2]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記第1支持部の前記第2方向の長さは、前記可動検出電極指の前記第2方向の長さと略等しいことが好ましい。 Application Example 2 In the physical quantity sensor according to the application example described above, it is preferable that the length of the first supporting portion in the second direction is substantially equal to the length of the movable detection electrode finger in the second direction.

本適用例によれば、第1支持部の第2方向の長さが、可動検出電極指の第2方向の長さと略等しいので、第1支持部の側面と固定検出電極指の側面との対向面積を、可動検出電極指の側面と固定検出電極指の側面との対向面積と略等しくすることができる。 According to this application example, the length of the first supporting portion in the second direction is substantially equal to the length of the movable detecting electrode finger in the second direction, so that the side surface of the first supporting portion and the side surface of the fixed detecting electrode finger are separated from each other. The facing area can be substantially equal to the facing area between the side surface of the movable detection electrode finger and the side surface of the fixed detection electrode finger.

[適用例3]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記第1支持部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔は、前記固定検出電極指と前記可動検出電極指との前記第1方向の間隔と略等しいことが好ましい。 [Application Example 3] In the physical quantity sensor according to the application example described above, the distance between the first supporting portion and the fixed detection electrode in the first direction is equal to the distance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger. It is preferably substantially equal to the spacing in one direction.

本適用例によれば、上述した対向面積が等しく、第1支持部と固定検出電極との第1方向の間隔が、固定検出電極指と可動検出電極指との第1方向の間隔と略等しいので、第1支持部と固定検出電極との間の静電容量を、固定検出電極指と可動検出電極指との間の静電容量と略等しくすることができる。 According to this application example, the above-described facing areas are equal, and the spacing in the first direction between the first supporting portion and the fixed detection electrode is substantially equal to the spacing in the first direction between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger. Therefore, the capacitance between the first support portion and the fixed detection electrode can be made substantially equal to the capacitance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger.

[適用例4]本適用例に係る物理量センサーは、基板と、前記基板に設けられ、物理量を検出する検出部と、を有し、前記検出部は、前記基板に固定されている固定検出電極と、前記基板に対して前記物理量の検出軸方向である第1方向に変位可能な可動検出電極と、前記基板に前記可動検出電極を固定する第1固定部と、前記第1固定部と前記可動検出電極とを連結する第1ばね部と、を有し、前記固定検出電極は、前記第1方向に交差する方向である第2方向に沿って設けられている複数の固定検出電極指を有し、前記可動検出電極は、前記第1方向に沿って設けられている第1幹部と、前記第1幹部から前記第2方向に沿って設けられ、前記固定検出電極指と前記第1方向に間隔を空けて配置される複数の可動検出電極指と、前記第1幹部に連結する第1連結部と、を有し、前記第1連結部の前記第2方向の長さは、前記可動検出電極指の前記第2方向の長さと略等しく、前記第1連結部と前記固定検出電極との前記第1方向の間隔は、前記固定検出電極指と前記可動検出電極指との前記第1方向の間隔と略等しいことを特徴とする。 Application Example 4 A physical quantity sensor according to this application example includes a substrate and a detection unit provided on the substrate for detecting a physical quantity, and the detection unit includes a fixed detection electrode fixed to the substrate. a movable detection electrode that can be displaced in a first direction that is a detection axis direction of the physical quantity with respect to the substrate; a first fixing portion that fixes the movable detection electrode to the substrate; a first spring portion connecting with the movable detection electrode, wherein the fixed detection electrode includes a plurality of fixed detection electrode fingers provided along a second direction that intersects with the first direction. and the movable detection electrode has a first stem provided along the first direction, and a first stem provided along the second direction from the first stem, and the fixed detection electrode finger and the first direction. and a first connecting portion connected to the first stem, wherein the length of the first connecting portion in the second direction is the movable The length of the detection electrode finger in the second direction is substantially equal to the length of the detection electrode finger in the second direction, and the distance in the first direction between the first connecting portion and the fixed detection electrode is the first distance between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger. It is characterized by being approximately equal to the interval in the direction.

本適用例によれば、第1連結部の第2方向の長さが、可動検出電極指の第2方向の長さと略等しく、第1連結部と固定検出電極との第1方向の間隔が、固定検出電極指と可動検出電極指との第1方向の間隔と略等しいので、第1連結部と固定検出電極との間の静電容量を、固定検出電極指と可動検出電極指との間の静電容量と略等しくすることができる。そのため、第1連結部を固定検出電極指に対向する可動検出電極指と見なすことができるので、可動検出電極と固定検出電極との間の静電容量を大きくすることができ、検出感度を高くすることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下を低減した物理量センサーを得ることができる。 According to this application example, the length of the first connecting portion in the second direction is substantially equal to the length of the movable detection electrode finger in the second direction, and the distance between the first connecting portion and the fixed detection electrode in the first direction is , and the interval in the first direction between the fixed detection electrode finger and the movable detection electrode finger. can be approximately equal to the capacitance between Therefore, since the first connecting portion can be regarded as a movable detection electrode finger facing the fixed detection electrode finger, the capacitance between the movable detection electrode and the fixed detection electrode can be increased, and the detection sensitivity can be increased. can do. Therefore, it is possible to obtain a physical quantity sensor in which a decrease in detection sensitivity is reduced even when miniaturization is attempted.

[適用例5]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記基板に設けられ、前記検出部を駆動可能な駆動部、を有し、前記駆動部は、前記基板に固定されている固定駆動電極と、前記基板に対して前記第2方向に変位可能な可動駆動電極と、前記基板に前記可動駆動電極を固定する第2固定部と、前記第2固定部と前記可動駆動電極とを連結する第2ばね部と、を有し、前記固定駆動電極は、前記第2方向に沿って設けられている複数の固定駆動電極指を有し、前記可動駆動電極は、前記第1方向に沿って設けられている第2幹部と、前記第2幹部から前記第2方向に沿って設けられ、前記固定駆動電極指と前記第1方向に間隔を空けて配置される複数の可動駆動電極指と、前記第2幹部に連結する第2連結部と、を有し、前記第2連結部は、前記第2幹部に連結する第3支持部と、前記第2ばね部に連結する第4支持部と、を有し、前記第3支持部と前記固定駆動電極との前記第1方向の間隔は、前記第4支持部と前記固定駆動電極との前記第1方向の間隔より小さいことが好ましい。 [Application Example 5] In the physical quantity sensor according to the application example described above, a drive section provided on the substrate and capable of driving the detection section is provided, and the drive section is a fixed drive electrode fixed to the substrate. connecting a movable drive electrode displaceable in the second direction with respect to the substrate, a second fixing portion fixing the movable drive electrode to the substrate, and the second fixing portion and the movable drive electrode. and a second spring portion, wherein the fixed drive electrode has a plurality of fixed drive electrode fingers provided along the second direction, and the movable drive electrode extends along the first direction. a second stem provided, a plurality of movable drive electrode fingers provided along the second direction from the second stem and spaced apart from the fixed drive electrode fingers in the first direction; a second connecting portion connected to the second stem, wherein the second connecting portion includes a third support portion connected to the second stem; and a fourth support portion connected to the second spring portion. , and the distance between the third support portion and the fixed drive electrode in the first direction is preferably smaller than the distance between the fourth support portion and the fixed drive electrode in the first direction.

本適用例によれば、可動駆動電極の第2幹部と第2ばね部とを連結する第2連結部を構成する第3支持部の固定駆動電極との第1方向の間隔が、第4支持部と固定駆動電極との第1方向の間隔より小さいので、第3支持部を固定駆動電極指に対向する可動駆動電極指と見なすことができる。そのため、可動駆動電極と固定駆動電極との間の静電容量を大きくすることができるので、検出部の振動変位を大きくすることができ、検出感度を高くすることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下をより低減した物理量センサーを得ることができる。 According to this application example, the distance in the first direction between the fixed drive electrode and the third support portion that constitutes the second connection portion that connects the second stem of the movable drive electrode and the second spring portion is equal to the fourth support portion. Since it is smaller than the distance in the first direction between the portion and the fixed drive electrode, the third support can be regarded as a movable drive electrode finger facing the fixed drive electrode finger. Therefore, the capacitance between the movable drive electrode and the fixed drive electrode can be increased, so that the vibration displacement of the detection section can be increased, and the detection sensitivity can be increased. Therefore, it is possible to obtain a physical quantity sensor in which deterioration in detection sensitivity is further reduced even when miniaturization is attempted.

[適用例6]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記第3支持部の前記第2方向の長さは、前記可動駆動電極指の前記第2方向の長さと略等しいことが好ましい。 Application Example 6 In the physical quantity sensor according to the application example described above, it is preferable that the length of the third supporting portion in the second direction is substantially equal to the length of the movable drive electrode finger in the second direction.

本適用例によれば、第3支持部の第2方向の長さが、可動駆動電極指の第2方向の長さと略等しいので、第3支持部の側面と固定駆動電極指の側面との対向面積を可動駆動電極指の側面と固定駆動電極指の側面との対向面積と略等しくすることができる。 According to this application example, the length of the third supporting portion in the second direction is substantially equal to the length of the movable drive electrode finger in the second direction, so that the side surface of the third supporting portion and the side surface of the fixed drive electrode finger The opposing area can be made substantially equal to the opposing area between the side surfaces of the movable drive electrode fingers and the side surfaces of the fixed drive electrode fingers.

[適用例7]上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記第3支持部と前記固定駆動電極との前記第1方向の間隔は、前記固定駆動電極指と前記可動駆動電極指との前記第1方向の間隔と略等しいことが好ましい。 [Application Example 7] In the physical quantity sensor according to the application example described above, the distance between the third supporting portion and the fixed drive electrode in the first direction is equal to the distance between the fixed drive electrode finger and the movable drive electrode finger. It is preferably substantially equal to the spacing in one direction.

本適用例によれば、上述した対向面積が等しく、第3支持部と固定駆動電極との第1方向の間隔が、固定駆動電極指と可動駆動電極指との第1方向の間隔と略等しいので、第3支持部と固定駆動電極との間の静電容量を、固定駆動電極指と可動駆動電極指との間の静電容量と略等しくすることができる。 According to this application example, the above-described facing areas are equal, and the distance between the third supporting portion and the fixed drive electrode in the first direction is substantially equal to the distance between the fixed drive electrode finger and the movable drive electrode finger in the first direction. Therefore, the capacitance between the third supporting portion and the fixed drive electrode can be made substantially equal to the capacitance between the fixed drive electrode finger and the movable drive electrode finger.

[適用例8]本適用例に係る慣性計測装置は、上記適用例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、を備えていることを特徴とする。 Application Example 8 An inertial measurement device according to this application example includes the physical quantity sensor according to the above application example, and a control circuit that controls driving of the physical quantity sensor.

本適用例によれば、上述したような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を得ることができる。 According to this application example, it is possible to obtain the effects of the physical quantity sensor as described above, and to obtain an inertial measurement device with high reliability.

[適用例9]本適用例に係る移動体測位装置は、上記適用例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、を備えていることを特徴とする。 [Application Example 9] A mobile positioning device according to this application example includes the inertial measurement device according to the above application example, a receiving unit for receiving a satellite signal superimposed with position information from a positioning satellite, and an acquisition unit that acquires the position information of the receiving unit based on the signal; a calculation unit that calculates the attitude of the moving object based on the inertia data output from the inertial measurement device; and based on the calculated attitude. and a calculating unit that calculates the position of the moving body by correcting the position information using the position information.

本適用例によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置を得ることができる。 According to this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be enjoyed, and a highly reliable mobile object positioning device can be obtained.

[適用例10]本適用例に係る携帯型電子機器は、上記適用例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、を備えていることを特徴とする。 [Application Example 10] A portable electronic device according to this application example includes the physical quantity sensor according to the above application example, a case containing the physical quantity sensor, and output data from the physical quantity sensor contained in the case. , a display unit housed in the case, and a translucent cover closing the opening of the case.

本適用例によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い携帯型電子機器を得ることができる。 According to this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be enjoyed, and a highly reliable portable electronic device can be obtained.

[適用例11]本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。 [Application Example 11] An electronic device according to this application example includes the physical quantity sensor according to the above application example, and a control unit that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor. and

本適用例によれば、上述したような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を得ることができる。 According to this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be enjoyed, and a highly reliable electronic device can be obtained.

[適用例12]本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を備えていることを特徴とする。 [Application Example 12] A moving object according to this application example includes the physical quantity sensor according to the above application example, and an attitude control section that controls the attitude based on the detection signal output from the physical quantity sensor. It is characterized by

本適用例によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体を得ることができる。 According to this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be enjoyed, and a highly reliable moving body can be obtained.

本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す平面図。1 is a plan view showing a physical quantity sensor according to a first embodiment of the invention; FIG. 図1中のA-A線断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view along the line AA in FIG. 1; 図1の物理量センサーが有する素子部を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing an element portion included in the physical quantity sensor of FIG. 1; 図3中のB部拡大平面図。FIG. 4 is an enlarged plan view of a B portion in FIG. 3; 図3の素子部が有する逆相ばねの拡大平面図。FIG. 4 is an enlarged plan view of a reversed-phase spring included in the element portion of FIG. 3; 図3の素子部が有する逆相ばねの拡大平面図。FIG. 4 is an enlarged plan view of a reversed-phase spring included in the element portion of FIG. 3; 図3に示す素子部の振動モードを説明するための模式図。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining vibration modes of the element portion shown in FIG. 3 ; 本発明の第2実施形態に係る物理量センサーが有する検出部の一部を示す平面図。The top view which shows a part of detection part which the physical quantity sensor which concerns on 2nd Embodiment of this invention has. 本発明の第3実施形態に係る物理量センサーが有する素子部を示す平面図。The top view which shows the element part which the physical quantity sensor which concerns on 3rd Embodiment of this invention has. 図9中のC部拡大平面図。FIG. 10 is an enlarged plan view of a C portion in FIG. 9; 慣性計測装置の概略構成を示す分解斜視図。1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an inertial measurement device; FIG. 慣性計測装置の慣性センサー素子の配置例を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an arrangement example of inertial sensor elements of an inertial measurement device; 移動体測位装置の全体システムを示すブロック図。1 is a block diagram showing the overall system of a mobile positioning device; FIG. 移動体測位装置の作用を模式的に示す図。The figure which shows typically the effect|action of a mobile positioning apparatus. 携帯型電子機器の構成を模式的に示す平面図。1 is a plan view schematically showing the configuration of a portable electronic device; FIG. 携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a portable electronic device; 電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図。1 is a perspective view schematically showing the configuration of a mobile personal computer, which is an example of an electronic device; FIG. 電子機器の一例であるスマートフォン(携帯型電話機)の構成を模式的に示す斜視図。1 is a perspective view schematically showing the configuration of a smart phone (mobile phone), which is an example of an electronic device; FIG. 電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。1 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera as an example of electronic equipment; FIG. 移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図。1 is a perspective view showing the configuration of an automobile, which is an example of a moving object; FIG.

以下、本発明に係る物理量センサー、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。なお、以下で説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。 A physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile object according to the present invention will be described below in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings. It should be noted that the embodiments described below do not unduly limit the scope of the invention described in the claims. Moreover, not all the configurations described in the present embodiment are essential constituent elements of the present invention.

<物理量センサー>
[第1実施形態]
先ず、本発明の第1実施形態に係る物理量センサー1について、図1~図7を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図2は、図1中のA-A線断面図である。図3は、図1の物理量センサーが有する素子部を示す平面図である。図4は、図3中のB部拡大平面図である。図5および図6は、それぞれ、図3の素子部が有する逆相ばねの拡大平面図である。図7は、図3に示す素子部の振動モードを説明するための模式図である。なお、図1~図7、および以降で示す図8~図10には、互いに直交する三つの軸としてX軸、Y軸およびZ軸が図示され、基板2に接合された素子部4の各部位が配置される平面をX軸およびY軸とし、基板2と蓋体3とが接合されている方向をZ軸としている。また、X軸に平行な方向を「X軸方向」または「第2方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」または「第1方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」とも言う。また、各軸の矢印先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Z軸方向プラス側を「上または上側」とも言い、Z軸方向マイナス側を「下または下側」とも言う。
<Physical quantity sensor>
[First embodiment]
First, a physical quantity sensor 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. FIG. 1 is a plan view showing a physical quantity sensor according to a first embodiment of the invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a plan view showing an element portion included in the physical quantity sensor of FIG. 1. FIG. 4 is an enlarged plan view of a portion B in FIG. 3. FIG. 5 and 6 are enlarged plan views of the anti-phase springs of the element portion of FIG. 3, respectively. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining vibration modes of the element shown in FIG. 1 to 7 and FIGS. 8 to 10 shown later, the X-axis, the Y-axis and the Z-axis are illustrated as three mutually orthogonal axes, and each of the element portions 4 bonded to the substrate 2 The plane on which the parts are arranged is the X-axis and the Y-axis, and the direction in which the substrate 2 and the lid 3 are joined is the Z-axis. In addition, the direction parallel to the X axis is "X-axis direction" or "second direction", the direction parallel to Y-axis is "Y-axis direction" or "first direction", and the direction parallel to Z-axis is "Z-axis direction". Also called "direction". Also, the arrow tip side of each axis is also called the "plus side", and the opposite side is also called the "minus side". The positive side in the Z-axis direction is also called "upper or upper", and the negative side in the Z-axis direction is also called "lower or lower".

図1に示す物理量センサー1は、Z軸まわりの角速度ωzを検出することのできる角速度センサーである。物理量センサー1は、基板2と、蓋体3と、素子部4と、を有している。 A physical quantity sensor 1 shown in FIG. 1 is an angular velocity sensor capable of detecting an angular velocity ωz about the Z-axis. The physical quantity sensor 1 has a substrate 2 , a lid 3 and an element section 4 .

図1に示すように、基板2は、Z軸方向からの平面視で、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、上側の面である上面に開放する凹部21を有している。凹部21は、素子部4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。また、基板2は、凹部21の底面から突出する複数のマウント22(221,222,223,224,225)を有している。そして、これらマウント22の上面に素子部4が接合されている。これにより、基板2との接触が防止された状態で、基板2に素子部4を固定することができる。また、基板2は、上面に開放する溝部23,24,25,26,27,28を有している。 As shown in FIG. 1, the substrate 2 has a plate shape having a rectangular planar shape when viewed from the Z-axis direction. Further, the substrate 2 has a concave portion 21 that opens to the upper surface, which is the upper surface. The concave portion 21 functions as a relief portion for preventing (suppressing) contact between the element portion 4 and the substrate 2 . The substrate 2 also has a plurality of mounts 22 (221, 222, 223, 224, 225) projecting from the bottom surface of the recess 21. As shown in FIG. The element section 4 is joined to the upper surfaces of these mounts 22 . Thereby, the element section 4 can be fixed to the substrate 2 while the contact with the substrate 2 is prevented. The substrate 2 also has grooves 23, 24, 25, 26, 27, and 28 that are open to the upper surface.

基板2としては、例えば、ナトリウムイオン(Na+)、リチウムイオン(Li+)等の可動イオン(アルカリ金属イオン、以下Na+で代表する)を含むガラス材料(例えば、テンパックス(登録商標)ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス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、後述するように、基板2と素子部4とを陽極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4の状態を視認することができる。ただし、基板2の構成材料としては、特に限定されず、シリコン基板、セラミックス基板等を用いてもよい。 As the substrate 2, for example, a glass material (eg, Tempax (registered trademark) glass, Pyrex ( A glass substrate composed of borosilicate glass such as (registered trademark) glass) can be used. As a result, for example, as described later, the substrate 2 and the element section 4 can be anodically bonded, and can be firmly bonded. Moreover, since the substrate 2 having optical transparency is obtained, the state of the element section 4 can be visually recognized from the outside of the physical quantity sensor 1 through the substrate 2 . However, the constituent material of the substrate 2 is not particularly limited, and a silicon substrate, a ceramic substrate, or the like may be used.

図1に示すように、溝部23,24,25,26,27,28には、それぞれ、配線73,74,75,76,77,78が配置されている。配線73,74,75,76,77,78は、それぞれ、素子部4と電気的に接続されている。また、配線73,74,75,76,77,78の一端部は、それぞれ、蓋体3の外側に露出し、外部装置との電気的な接続を行う電極パッドPとして機能する。 As shown in FIG. 1, wirings 73, 74, 75, 76, 77 and 78 are arranged in the grooves 23, 24, 25, 26, 27 and 28, respectively. The wirings 73 , 74 , 75 , 76 , 77 and 78 are electrically connected to the element section 4 respectively. One ends of the wirings 73, 74, 75, 76, 77, and 78 are exposed outside the lid 3 and function as electrode pads P for electrical connection with an external device.

図1に示すように、蓋体3は、Z軸方向からの平面視で、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3は、下面に開放する凹部31を有している。蓋体3は、凹部31内に素子部4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3および基板2によって、その内側に、素子部4を収納する収納空間Sが形成されている。 As shown in FIG. 1, the lid body 3 has a plate shape having a rectangular plan view shape when viewed from the Z-axis direction. Further, as shown in FIG. 2, the lid 3 has a recess 31 that opens downward. The lid 3 is joined to the upper surface of the substrate 2 so as to accommodate the element section 4 in the recess 31 . A housing space S for housing the element section 4 is formed inside the lid 3 and the substrate 2 .

また、図2に示すように、蓋体3は、収納空間Sの内外を連通する連通孔32を有している。そのため、連通孔32を介して、収納空間Sを所望の雰囲気に置換することができる。また、連通孔32内には封止部材33が配置され、封止部材33によって連通孔32が気密封止されている。なお、収納空間Sは、減圧状態、特に真空状態であることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、素子部4を効率的に振動させることができる。 Moreover, as shown in FIG. 2, the lid 3 has a communication hole 32 that communicates the inside and the outside of the storage space S with each other. Therefore, the storage space S can be replaced with a desired atmosphere through the communication hole 32 . A sealing member 33 is arranged in the communication hole 32 , and the communication hole 32 is airtightly sealed by the sealing member 33 . The storage space S is preferably in a decompressed state, particularly in a vacuum state. As a result, the viscous resistance is reduced, and the element section 4 can be efficiently vibrated.

このような蓋体3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3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3との接合方法としては、特に限定されず、基板2や蓋体3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3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。本実施形態では、ガラスフリット39(低融点ガラス)を介して基板2と蓋体3とが接合されている。 A silicon substrate, for example, can be used as such a lid body 3 . However, the lid 3 is not particularly limited, and for example, a glass substrate or a ceramics substrate may be used. In addition, the method of bonding the substrate 2 and the lid 3 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the materials of the substrate 2 and the lid 3. For example, anodic bonding, bonding surface activated by plasma irradiation Activation bonding for bonding them together, bonding with a bonding material such as glass frit, diffusion bonding for bonding metal films formed on the upper surface of the substrate 2 and the lower surface of the lid 3, and the like can be mentioned. In this embodiment, the substrate 2 and the lid body 3 are joined via a glass frit 39 (low-melting-point glass).

素子部4は、収納空間Sに配置されており、マウント22の上面に接合されている。素子部4は、例えば、リン(P)、ボロン(B)等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をドライエッチング法(シリコンディープエッチング)によってパターニングすることで形成することができる。以下、素子部4について詳細に説明する。なお、以下では、Z軸方向からの平面視で、素子部4の中心Oと交わり、Y軸方向に延びる直線を「仮想直線α」とも言う。 The element section 4 is arranged in the storage space S and is joined to the upper surface of the mount 22 . The element portion 4 can be formed, for example, by patterning a conductive silicon substrate doped with impurities such as phosphorus (P) and boron (B) by a dry etching method (silicon deep etching). The element portion 4 will be described in detail below. In the following description, a straight line that intersects the center O of the element portion 4 and extends in the Y-axis direction is also referred to as a "virtual straight line α" when viewed from above in the Z-axis direction.

図3に示すように、素子部4の形状は、仮想直線αに対して対称である。また、素子部4は、仮想直線αの両側に配置された駆動部41A,41Bを有している。駆動部41A,41Bは、検出部44A,44Bを駆動可能であり、駆動部41Aは、可動電極部として、櫛歯状の可動駆動電極411Aと、櫛歯状をなし可動駆動電極411Aと空隙を有して互い違いに配置された固定駆動電極412Aと、を有している。同様に、駆動部41Bは、可動電極部として、櫛歯状の可動駆動電極411Bと、櫛歯状をなし可動駆動電極411Bと空隙を有して互い違いに配置された固定駆動電極412Bと、を有している。 As shown in FIG. 3, the shape of the element portion 4 is symmetrical with respect to the virtual straight line α. Further, the element section 4 has driving sections 41A and 41B arranged on both sides of the virtual straight line α. The drive units 41A and 41B can drive the detection units 44A and 44B. and staggered fixed drive electrodes 412A. Similarly, the drive section 41B includes, as movable electrode sections, comb-shaped movable drive electrodes 411B and comb-shaped fixed drive electrodes 412B arranged alternately with the movable drive electrodes 411B with a gap therebetween. have.

また、固定駆動電極412Aは、可動駆動電極411Aよりも外側(仮想直線αから遠い側)に位置し、固定駆動電極412Bは、可動駆動電極411Bよりも外側(仮想直線αから遠い側)に位置している。また、固定駆動電極412A,412Bは、それぞれ、マウント221の上面に接合され、基板2に固定されている。また、可動駆動電極411A,411Bは、それぞれ、配線73と電気的に接続されており、固定駆動電極412A,412Bは、それぞれ、配線74と電気的に接続されている。 In addition, the fixed drive electrode 412A is positioned outside the movable drive electrode 411A (farther from the virtual straight line α), and the fixed drive electrode 412B is positioned outside the movable drive electrode 411B (farther from the virtual straight line α). is doing. The fixed drive electrodes 412A and 412B are respectively joined to the upper surface of the mount 221 and fixed to the substrate 2. As shown in FIG. The movable drive electrodes 411A and 411B are electrically connected to the wiring 73 respectively, and the fixed drive electrodes 412A and 412B are electrically connected to the wiring 74 respectively.

また、素子部4は、駆動部41Aの周囲に配置された四つの固定部(第1固定部42A、第2固定部421A)と、駆動部41Bの周囲に配置された四つの固定部(第1固定部42B、第2固定部421B)と、を有している。そして、第1固定部42A,42Bおよび第2固定部421A,421Bは、マウント222の上面に接合され、基板2に固定されている。 Further, the element unit 4 includes four fixing portions (first fixing portion 42A, second fixing portion 421A) arranged around the driving portion 41A, and four fixing portions (second fixing portion 421A) arranged around the driving portion 41B. 1 fixing portion 42B and a second fixing portion 421B). The first fixing parts 42A, 42B and the second fixing parts 421A, 421B are joined to the upper surface of the mount 222 and fixed to the substrate 2. As shown in FIG.

また、素子部4は、第1固定部42Aおよび第2固定部421Aと可動駆動電極411Aとを連結する四つの第2ばね部としての駆動ばね43Aと、第1固定部42Bおよび第2固定部421Bと可動駆動電極411Bとを連結する四つの第2ばね部としての駆動ばね43Bと、を有している。各駆動ばね43AがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411AのX軸方向への変位が許容され、各駆動ばね43BがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411BのX軸方向への変位が許容される。 Further, the element portion 4 includes four drive springs 43A as second spring portions that connect the first fixed portion 42A and the second fixed portion 421A and the movable drive electrode 411A, the first fixed portion 42B and the second fixed portion It has drive springs 43B as four second spring portions that connect 421B and the movable drive electrode 411B. Each drive spring 43A elastically deforms in the X-axis direction to allow displacement of the movable drive electrode 411A in the X-axis direction. Directional displacement is allowed.

配線73,74を介して可動駆動電極411A,411Bと固定駆動電極412A,412Bとの間に駆動電圧を印加すると、可動駆動電極411Aと固定駆動電極412Aとの間および可動駆動電極411Bと固定駆動電極412Bとの間にそれぞれ静電引力が発生する。この静電引力により、可動駆動電極411Aが駆動ばね43AをX軸方向に弾性変形させつつX軸方向に振動すると共に、可動駆動電極411Bが駆動ばね43BをX軸方向に弾性変形させつつX軸方向に振動する。駆動部41A,41Bは、仮想直線αに対して対称的に配置されているため、可動駆動電極411A,411Bは、互いに接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動する。そのため、可動駆動電極411A,411Bの振動がキャンセルされ、振動漏れを低減することができる。以下では、この振動モードを「駆動振動モード」とも言う。 When a drive voltage is applied between the movable drive electrodes 411A and 411B and the fixed drive electrodes 412A and 412B via the wirings 73 and 74, the voltage between the movable drive electrode 411A and the fixed drive electrode 412A and between the movable drive electrode 411B and the fixed drive electrode 412A is applied. An electrostatic attractive force is generated between each electrode 412B. Due to this electrostatic attraction, the movable drive electrode 411A vibrates in the X-axis direction while elastically deforming the drive spring 43A in the X-axis direction, and the movable drive electrode 411B elastically deforms the drive spring 43B in the X-axis direction while vibrating in the X-axis direction. vibrate in one direction. Since the driving portions 41A and 41B are arranged symmetrically with respect to the virtual straight line α, the movable driving electrodes 411A and 411B vibrate in the X-axis direction in opposite phases so as to repeatedly approach and separate from each other. Therefore, vibrations of the movable drive electrodes 411A and 411B are canceled, and vibration leakage can be reduced. Hereinafter, this vibration mode is also referred to as "driving vibration mode".

なお、本実施形態の物理量センサー1では、静電引力によって駆動振動モードを励振させる静電駆動方式となっているが、駆動振動モードを励振させる方式としては、特に限定されず、例えば、圧電駆動方式、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することもできる。 Note that the physical quantity sensor 1 of the present embodiment employs an electrostatic driving method that excites the driving vibration mode by electrostatic attraction, but the method for exciting the driving vibration mode is not particularly limited. An electromagnetic drive system using the Lorentz force of a magnetic field or the like can also be applied.

また、素子部4は、駆動部41A,41Bの間に配置された検出部44A,44Bを有している。検出部44Aは、可動電極部として、櫛歯状の可動検出電極441Aと、櫛歯状をなし可動検出電極441Aと空隙を有して互い違いに配置された固定検出電極442A,443Aと、を有している。固定検出電極442A,443Aは、Y軸方向に並んで配置され、可動検出電極441Aの中心に対してY軸方向プラス側に固定検出電極442Aが位置し、Y軸方向マイナス側に固定検出電極443Aが位置している。また、固定検出電極442A,443Aは、それぞれ、可動検出電極441AをX軸方向両側から挟み込むようにして一対配置されている。 The element section 4 also has detection sections 44A and 44B arranged between the drive sections 41A and 41B. The detection section 44A has, as a movable electrode section, a comb-shaped movable detection electrode 441A and fixed detection electrodes 442A and 443A which are comb-shaped and are alternately arranged with a gap from the movable detection electrode 441A. is doing. The fixed detection electrodes 442A and 443A are arranged side by side in the Y-axis direction. The fixed detection electrode 442A is positioned on the positive side in the Y-axis direction with respect to the center of the movable detection electrode 441A, and the fixed detection electrode 443A is positioned on the negative side in the Y-axis direction. is located. A pair of fixed detection electrodes 442A and 443A are arranged so as to sandwich the movable detection electrode 441A from both sides in the X-axis direction.

同様に、検出部44Bは、可動電極部として、櫛歯状の可動検出電極441Bと、櫛歯状をなし可動検出電極441Bと空隙を有して互い違いに配置された固定検出電極442B,443Bと、を有している。固定検出電極442B,443Bは、Y軸方向に並んで配置され、可動検出電極441Bの中心に対してY軸方向プラス側に固定検出電極442Bが位置し、Y軸方向マイナス側に固定検出電極443Bが位置している。また、固定検出電極442B,443Bは、それぞれ、可動検出電極441BをX軸方向の両側から挟み込むようにして一対配置されている。 Similarly, the detection section 44B includes, as movable electrode sections, a comb-shaped movable detection electrode 441B and fixed detection electrodes 442B and 443B which are alternately arranged with a space between the comb-shaped movable detection electrode 441B and the movable detection electrode 441B. ,have. The fixed detection electrodes 442B and 443B are arranged side by side in the Y-axis direction. The fixed detection electrode 442B is positioned on the positive side in the Y-axis direction with respect to the center of the movable detection electrode 441B, and the fixed detection electrode 443B is positioned on the negative side in the Y-axis direction. is located. A pair of fixed detection electrodes 442B and 443B are arranged so as to sandwich the movable detection electrode 441B from both sides in the X-axis direction.

可動検出電極441A,441Bは、それぞれ、配線73と電気的に接続され、固定検出電極442A,443Bは、それぞれ、配線75と電気的に接続され、固定検出電極443A,442Bは、それぞれ、配線76と電気的に接続されている。物理量センサー1の駆動時には、可動検出電極441Aと固定検出電極442Aとの間および可動検出電極441Bと固定検出電極443Bとの間に静電容量Caが形成され、可動検出電極441Aと固定検出電極443Aとの間および可動検出電極441Bと固定検出電極442Bとの間に静電容量Cbが形成される。 Movable detection electrodes 441A and 441B are each electrically connected to wiring 73, fixed detection electrodes 442A and 443B are each electrically connected to wiring 75, and fixed detection electrodes 443A and 442B are each electrically connected to wiring 76. is electrically connected to When the physical quantity sensor 1 is driven, an electrostatic capacitance Ca is formed between the movable detection electrode 441A and the fixed detection electrode 442A and between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 443B. and between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 442B.

また、素子部4は、検出部44A,44Bの間に配置された二つの第1固定部451,452を有している。第1固定部451,452は、それぞれ、マウント224の上面に接合され、基板2に固定されている。第1固定部451,452は、Y軸方向に並び、間隔を空けて配置されている。なお、本実施形態では、第1固定部451,452を介して可動駆動電極411A,411Bや可動検出電極441A,441Bが配線73と電気的に接続されている。 The element section 4 also has two first fixing sections 451 and 452 arranged between the detection sections 44A and 44B. The first fixing parts 451 and 452 are respectively joined to the upper surface of the mount 224 and fixed to the substrate 2 . The first fixing portions 451 and 452 are arranged in the Y-axis direction and spaced apart. In this embodiment, the movable drive electrodes 411A and 411B and the movable detection electrodes 441A and 441B are electrically connected to the wiring 73 via the first fixed portions 451 and 452 .

また、素子部4は、可動検出電極441Aと第1固定部42A,451,452とを接続する四つの第1ばね部としての検出ばね46Aと、可動検出電極441Bと第1固定部42B,451,452とを接続する四つの第1ばね部としての検出ばね46Bと、を有している。各検出ばね46AがX軸方向に弾性変形することで可動検出電極441AのX軸方向への変位が許容され、Y軸方向に弾性変形することで可動検出電極441AのY軸方向への変位が許容される。同様に、各検出ばね46BがX軸方向に弾性変形することで可動検出電極441BのX軸方向への変位が許容され、Y軸方向に弾性変形することで可動検出電極441BのY軸方向への変位が許容される。 Further, the element portion 4 includes four detection springs 46A as first spring portions connecting the movable detection electrode 441A and the first fixed portions 42A, 451 and 452, the movable detection electrode 441B and the first fixed portions 42B and 451. , 452, and detection springs 46B as four first spring portions. Elastic deformation of each detection spring 46A in the X-axis direction allows displacement of the movable detection electrode 441A in the X-axis direction, and elastic deformation in the Y-axis direction allows displacement of the movable detection electrode 441A in the Y-axis direction. Permissible. Similarly, each detection spring 46B is elastically deformed in the X-axis direction to allow displacement of the movable detection electrode 441B in the X-axis direction, and elastically deformed in the Y-axis direction allows the movable detection electrode 441B to move in the Y-axis direction. displacement is allowed.

従って、Z軸まわりの角速度ωzによって、可動検出電極441A,441Bが変位する検出軸方向である第1方向(Y軸方向)へ変位可能となり、Z軸まわりの角速度ωzを検出することができる。 Therefore, the movable detection electrodes 441A and 441B can be displaced in the first direction (Y-axis direction), which is the detection axis direction, by the angular velocity ωz about the Z-axis, and the angular velocity ωz about the Z-axis can be detected.

また、図4に示すように、検出部44Bは、櫛歯状に配置された複数の可動検出電極指51を備えた可動検出電極441Bと、櫛歯状に配置された複数の固定検出電極指53を備え可動検出電極441Bの可動検出電極指51と空隙を有して互い違いに配置された固定検出電極443Bと、を有している。 Further, as shown in FIG. 4, the detection section 44B includes a movable detection electrode 441B having a plurality of movable detection electrode fingers 51 arranged in a comb shape, and a plurality of fixed detection electrode fingers arranged in a comb shape. 53 of the movable detection electrode 441B and fixed detection electrodes 443B staggered with a gap therebetween.

固定検出電極443Bは、第1方向(Y軸方向)に交差する方向である第2方向(X軸方向)に沿って延在して設けられている複数の固定検出電極指53を有している。また、可動検出電極441Bは、Y軸方向に沿って延在して設けられている第1幹部50と、第1幹部50からX軸方向に沿って延在して設けられ、固定検出電極指53とY軸方向に間隔を空けて配置される複数の可動検出電極指51と、第1幹部50に連結する第1連結部52と、を有している。 The fixed detection electrode 443B has a plurality of fixed detection electrode fingers 53 extending along the second direction (X-axis direction) that intersects the first direction (Y-axis direction). there is In addition, the movable detection electrode 441B includes the first trunk 50 extending along the Y-axis direction and the first trunk 50 extending along the X-axis direction. 53 and a plurality of movable detection electrode fingers 51 spaced apart in the Y-axis direction;

さらに、第1連結部52は、第1幹部50に連結する第1支持部521と、検出ばね46Bに連結する第2支持部522と、を有しており、第1支持部521と固定検出電極443BとのY軸方向の間隔G1は、第2支持部522と固定検出電極443BとのY軸方向の間隔G2より小さい。つまり、第1支持部521は、第2支持部522よりも固定検出電極443B側に近接して配置されている。なお、第2支持部522が設けられていることにより、検出ばね46Bを長くすることができ、可動検出電極441Bをより変位し易くすることができる。 Furthermore, the first connecting portion 52 has a first supporting portion 521 connected to the first stem 50 and a second supporting portion 522 connected to the detection spring 46B. The distance G1 in the Y-axis direction from the electrode 443B is smaller than the distance G2 in the Y-axis direction between the second support portion 522 and the fixed detection electrode 443B. That is, the first support portion 521 is arranged closer to the fixed detection electrode 443B than the second support portion 522 is. In addition, since the second support portion 522 is provided, the detection spring 46B can be lengthened, and the movable detection electrode 441B can be more easily displaced.

また、第1支持部521のX軸方向の長さL1は、可動検出電極指51のX軸方向の長さL2と略等しい。そのため、第1支持部521の側面と固定検出電極指53の側面との対向面積が可動検出電極指51の側面と固定検出電極指53の側面との対向面積と等しくすることができる。 Also, the length L1 of the first support portion 521 in the X-axis direction is substantially equal to the length L2 of the movable detection electrode finger 51 in the X-axis direction. Therefore, the facing area between the side surface of the first support portion 521 and the side surface of the fixed detection electrode finger 53 can be made equal to the facing area between the side surface of the movable detection electrode finger 51 and the side surface of the fixed detection electrode finger 53 .

第1支持部521と固定検出電極443BとのY軸方向の間隔G1は、固定検出電極指53と可動検出電極指51とのY軸方向の間隔G3と略等しい。つまり、対向面積も略等しいため、第1支持部521と固定検出電極443Bと間の静電容量と、固定検出電極指53と可動検出電極指51との間の静電容量と、を等しくすることができる。 A space G1 in the Y-axis direction between the first support portion 521 and the fixed detection electrode 443B is substantially equal to a space G3 in the Y-axis direction between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51 . In other words, since the facing areas are also substantially equal, the capacitance between the first support portion 521 and the fixed detection electrode 443B is made equal to the capacitance between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51. be able to.

従って、第1支持部521の長さL1と可動検出電極指51の長さL2とが等しく、第1支持部521と固定検出電極443Bとの間隔G1と固定検出電極指53と可動検出電極指51とのY軸方向の間隔G3とが略等しいので、第1支持部521と固定検出電極443Bとが一対の固定検出電極指53と可動検出電極指51とに相当する。よって、第1支持部521を可動検出電極指51と見なすことができ、検出部44BのY軸方向の寸法を変えずに可動検出電極指51を増やすことができる。つまり、可動検出電極441Bと固定検出電極443Bとの間の静電容量を大きくすることができ、検出感度を向上させることができる。また、同等の検出感度を有して小型化を図ることもできる。 Therefore, the length L1 of the first support portion 521 and the length L2 of the movable detection electrode finger 51 are equal, and the distance G1 between the first support portion 521 and the fixed detection electrode 443B and the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 53 are equal to each other. 51 in the Y-axis direction is substantially equal, the first support portion 521 and the fixed detection electrode 443B correspond to a pair of the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51 . Therefore, the first supporting portion 521 can be regarded as the movable detection electrode fingers 51, and the movable detection electrode fingers 51 can be increased without changing the dimension of the detection portion 44B in the Y-axis direction. That is, it is possible to increase the capacitance between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 443B, thereby improving the detection sensitivity. Also, it is possible to achieve a size reduction while maintaining the same detection sensitivity.

なお、本実施形態では、図3に示すように、検出部44BのY軸方向の両端において、-Y軸方向の端部で、且つ、-X軸方向の端部を一例として挙げ説明したが、検出部44Bの-Y軸方向の端部で、+X軸方向の端部、検出部44Bの+Y軸方向の端部で、X軸方向の両端、および検出部44AのY軸方向の両端で、X軸方向の両端においても同様の構成となっている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, both ends in the Y-axis direction of the detection unit 44B, the ends in the −Y-axis direction and the ends in the −X-axis direction have been described as an example. , the end of the detection unit 44B in the −Y-axis direction and the end in the +X-axis direction, the end of the detection unit 44B in the +Y-axis direction and both ends in the X-axis direction, and both ends in the Y-axis direction of the detection unit 44A. , and both ends in the X-axis direction have the same configuration.

図3に戻り、さらに、素子部4は、駆動部41Aと検出部44Aとの間に位置し、可動駆動電極411Aと可動検出電極441Aとを接続する逆相ばね47Aと、駆動部41Bと検出部44Bとの間に位置し、可動駆動電極411Bと可動検出電極441Bとを接続する逆相ばね47Bと、を有している。可動検出電極441Aは、逆相ばね47AがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411Aに対してX軸方向に変位することができる。同様に、可動検出電極441Bは、逆相ばね47BがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411Bに対してX軸方向に変位することができる。 Returning to FIG. 3, the element section 4 further includes a reverse-phase spring 47A which is positioned between the drive section 41A and the detection section 44A and connects the movable drive electrode 411A and the movable detection electrode 441A, and the drive section 41B and the detection element 47A. and a reversed-phase spring 47B positioned between the portion 44B and connecting the movable drive electrode 411B and the movable detection electrode 441B. The movable detection electrode 441A can be displaced in the X-axis direction with respect to the movable drive electrode 411A by elastically deforming the reverse-phase spring 47A in the X-axis direction. Similarly, the movable detection electrode 441B can be displaced in the X-axis direction with respect to the movable drive electrode 411B by elastically deforming the reverse-phase spring 47B in the X-axis direction.

図5に示すように、逆相ばね47Aは、ばね本体471Aと、ばね本体471Aと可動駆動電極411Aとを連結する梁477Aと、ばね本体471Aと可動検出電極441Aとを連結する梁478Aと、を有している。また、ばね本体471Aは、Y軸方向に延在する形状をなし、X軸方向に弾性変形可能なアーム472Aと、Y軸方向に延在する形状をなし、X軸方向に弾性変形可能なアーム473Aと、を有している。アーム472A,473Aは、X軸方向に隙間を空けて配置され、アーム472Aの中央部に梁477Aが接続され、アーム473Aの中央部に梁478Aが接続されている。また、ばね本体471Aは、アーム472A,473Aの一端部同士を接続する接続部474Aと、アーム472A,473Aの他端部同士を接続する接続部475Aと、を有している。したがって、ばね本体471Aは、中央部が開口する枠状となっている。 As shown in FIG. 5, the reverse-phase spring 47A includes a spring body 471A, a beam 477A connecting the spring body 471A and the movable drive electrode 411A, a beam 478A connecting the spring body 471A and the movable detection electrode 441A, have. The spring body 471A has a shape extending in the Y-axis direction and is elastically deformable in the X-axis direction, and an arm 472A having a shape extending in the Y-axis direction and is elastically deformable in the X-axis direction. 473A and. Arms 472A and 473A are arranged with a gap in the X-axis direction, beam 477A is connected to the center of arm 472A, and beam 478A is connected to the center of arm 473A. The spring main body 471A also has a connecting portion 474A connecting one ends of the arms 472A and 473A and a connecting portion 475A connecting the other ends of the arms 472A and 473A. Therefore, the spring main body 471A has a frame shape with an opening at the center.

逆相ばね47Bは、逆相ばね47Aと同様の構成であり、図6に示すように、ばね本体471Bと、ばね本体471Bと可動駆動電極411Bとを連結する梁477Bと、ばね本体471Bと可動検出電極441Bとを連結する梁478Bと、を有している。 The reverse-phase spring 47B has the same configuration as the reverse-phase spring 47A, and as shown in FIG. and a beam 478B connecting with the detection electrode 441B.

ここで、図7に示すように、駆動振動モードでは、可動駆動電極411Aの振動が逆相ばね47Aを介して可動検出電極441Aに伝わるため、可動検出電極441Aは、可動駆動電極411Aの振動に連動してX軸方向に振動する。同様に、可動駆動電極411Bの振動が逆相ばね47Bを介して可動検出電極441Bに伝わるため、可動検出電極441Bは、可動駆動電極411Bの振動に連動してX軸方向に振動する。また、前述したように、可動駆動電極411A,411BがX軸方向に逆相で振動するため、可動検出電極441A,441Bも、互いに接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動する。そのため、可動検出電極441A,441Bの振動がキャンセルされ、基板2への振動漏れを低減することができる。 Here, as shown in FIG. 7, in the drive vibration mode, the vibration of the movable drive electrode 411A is transmitted to the movable detection electrode 441A via the antiphase spring 47A. It vibrates in the X-axis direction in conjunction with it. Similarly, since the vibration of the movable drive electrode 411B is transmitted to the movable detection electrode 441B via the antiphase spring 47B, the movable detection electrode 441B vibrates in the X-axis direction in conjunction with the vibration of the movable drive electrode 411B. Further, as described above, since the movable drive electrodes 411A and 411B vibrate in the X-axis direction in opposite phases, the movable detection electrodes 441A and 441B also vibrate in the X-axis direction in opposite phases so as to repeatedly approach and separate from each other. . Therefore, vibrations of the movable detection electrodes 441A and 441B are canceled, and vibration leakage to the substrate 2 can be reduced.

さらに、駆動振動モードでは、逆相ばね47Aの弾性変形を利用して、可動検出電極441Aは、可動駆動電極411Aと接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動する。同様に、逆相ばね47Bの弾性変形を利用して、可動検出電極441Bは、可動駆動電極411Bと接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動する。これにより、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aの振動の少なくとも一部がキャンセルされると共に、可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bの振動の少なくとも一部がキャンセルされる。したがって、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aおよび可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bがそれぞれ同相で振動する場合と比較して、基板2への振動漏れをより効果的に低減することができる。なお、駆動振動モードで可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aとを逆相で振動させるためには、例えば、これらの間にある逆相ばね47Aのばね定数を調整すればよく、可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bとを逆相で振動させるためには、例えば、これらの間にある逆相ばね47Bのばね定数を調整すればよい。 Furthermore, in the drive vibration mode, the elastic deformation of the antiphase spring 47A is used to vibrate the movable detection electrode 441A in the X-axis direction in the opposite phase so as to repeatedly approach and separate from the movable drive electrode 411A. Similarly, by utilizing the elastic deformation of the anti-phase spring 47B, the movable detection electrode 441B vibrates in the X-axis direction in anti-phase so as to repeatedly approach and separate from the movable drive electrode 411B. As a result, at least part of the vibration of the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A is canceled, and at least part of the vibration of the movable detection electrode 441B and the movable drive electrode 411B is cancelled. Therefore, compared with the case where the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A and the movable detection electrode 441B and the movable drive electrode 411B vibrate in the same phase, vibration leakage to the substrate 2 can be reduced more effectively. In order to vibrate the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A in the opposite phase in the driving vibration mode, for example, the spring constant of the reverse phase spring 47A between them may be adjusted. and the movable driving electrode 411B can be vibrated in opposite phases, for example, the spring constant of the opposite phase spring 47B between them may be adjusted.

なお、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aおよび可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bがそれぞれ逆相で振動する逆相モードの共振周波数f1と、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aおよび可動検出電極441Bと可動駆動電極411Bがそれぞれ同相で振動する同相モードの共振周波数f2と、の差が大きい程、逆相モードで振動させ易く、また、同相モードが結合し難くなる(すなわち、逆相モードが支配的となる)。具体的は、例えば、逆相モードの共振周波数f1が30kHz程度である場合、同相モードの共振周波数f2は、共振周波数から3kHz以上(すなわち、10%以上)離れていることが好ましい。これにより、同相モードが十分に結合し難くなり、より安定して、逆相モードで駆動させることができる。 The resonance frequency f1 of the opposite phase mode in which the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A and the movable detection electrode 441B and the movable drive electrode 411B vibrate in opposite phases, respectively, and the movable detection electrode 441A, the movable drive electrode 411A and the movable detection electrode 441B and the resonance frequency f2 of the common mode at which the movable drive electrode 411B vibrates in the same phase, the larger the difference is, the easier it is to vibrate in the opposite phase mode, and the more difficult the common mode is to couple (that is, the opposite phase mode is dominant). Specifically, for example, when the resonance frequency f1 of the antiphase mode is about 30 kHz, the resonance frequency f2 of the common mode is preferably separated from the resonance frequency by 3 kHz or more (ie, 10% or more). This makes it difficult for common-mode coupling to occur sufficiently, so that it is possible to more stably drive in reverse-phase mode.

なお、「可動検出電極441A(441B)と可動駆動電極411A(411B)とを逆相で振動させる」とは、逆相モード以外の振動が結合していない場合はもちろん、逆相モードが支配的であれば、他の振動モード(例えば、前述した同相モード)が結合していてもよい。また、例えば、可動検出電極441Aと可動駆動電極411Aとの振動に位相差がない場合はもちろん、位相差がある場合も含まれる。位相差がない場合とは、例えば、可動駆動電極411AがX軸方向プラス側に変位し出す時刻と可動検出電極441AがX軸方向マイナス側に変位し出す時刻が一致していることを意味する。また、位相差がある場合とは、例えば、可動駆動電極411AがX軸方向プラス側に変位し出す時刻よりも後から可動検出電極441AがX軸方向マイナス側に変位し出すことを意味する。 It should be noted that "the movable detection electrode 441A (441B) and the movable drive electrode 411A (411B) are vibrated in opposite phases" means that the opposite phase mode is dominant when vibrations other than the opposite phase mode are not coupled. If so, other vibration modes (eg, the common mode mode described above) may be coupled. Further, for example, it includes not only the case where there is no phase difference between the oscillations of the movable detection electrode 441A and the movable drive electrode 411A, but also the case where there is a phase difference. The case where there is no phase difference means, for example, that the time when the movable drive electrode 411A starts to be displaced to the positive side in the X-axis direction and the time when the movable detection electrode 441A starts to be displaced to the negative side in the X-axis direction are coincident. . Further, when there is a phase difference, for example, it means that the movable detection electrode 441A starts to displace to the X-axis direction minus side after the time when the movable drive electrode 411A starts to displace to the X-axis direction plus side.

このような駆動振動モードで駆動させている最中に物理量センサー1に角速度ωzが加わると、可動検出電極441A,441Bは、コリオリの力によって、図7中の矢印Aに示すように、検出ばね46A,46BをY軸方向に弾性変形させつつY軸方向に逆相で振動する(この振動を「検出振動モード」とも言う)。検出振動モードでは、可動検出電極441A,441BがY軸方向に振動するため、可動検出電極441Aと固定検出電極442A,443Aとのギャップおよび可動検出電極441Bと固定検出電極442B,443Bとのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って静電容量Ca,Cbがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Ca,Cbの変化に基づいて、角速度ωzを求めることができる。 When an angular velocity ωz is applied to the physical quantity sensor 1 while it is being driven in such a drive vibration mode, the movable detection electrodes 441A and 441B are moved by the Coriolis force as indicated by the arrow A in FIG. While elastically deforming 46A and 46B in the Y-axis direction, they vibrate in the opposite phase in the Y-axis direction (this vibration is also called "detection vibration mode"). In the detection vibration mode, since the movable detection electrodes 441A and 441B vibrate in the Y-axis direction, the gap between the movable detection electrode 441A and the fixed detection electrodes 442A and 443A and the gap between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrodes 442B and 443B are increased. Each changes, and the capacitances Ca and Cb change accordingly. Therefore, the angular velocity ωz can be obtained based on changes in the capacitances Ca and Cb.

検出振動モードでは、静電容量Caが大きくなると静電容量Cbが小さくなり、反対に、静電容量Caが小さくなると静電容量Cbが大きくなる。そのため、配線75に接続されたQVアンプから出力される検出信号(静電容量Caの大きさに応じた信号)と、配線76に接続されたQVアンプから出力される検出信号(静電容量Cbの大きさに応じた信号)とを差動演算(減算処理:Ca-Cb)することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく角速度ωzを検出することができる。 In the detection vibration mode, when the capacitance Ca increases, the capacitance Cb decreases, and conversely, when the capacitance Ca decreases, the capacitance Cb increases. Therefore, the detection signal output from the QV amplifier connected to the wiring 75 (the signal corresponding to the capacitance Ca) and the detection signal output from the QV amplifier connected to the wiring 76 (the capacitance Cb By performing a differential operation (subtraction processing: Ca−Cb) on the signal corresponding to the magnitude of the signal), noise can be canceled and the angular velocity ωz can be detected with higher accuracy.

ここで、駆動振動モードでは、逆相ばね47Aの伸縮によって可動検出電極441Aの振幅が可動駆動電極411Aの振幅よりも大きくなり、逆相ばね47Bの伸縮によって可動検出電極441Bの振幅が可動駆動電極411Bの振幅よりも大きくなる。そのため、駆動振動モードでの可動検出電極441A,441Bの振幅を増大させることができ、その分、より大きいコリオリの力が作用する。したがって、角速度ωzの検出感度が向上する。また、小さい駆動力で可動検出電極441A,441Bを大きく振動させることができるため、消費電力を低減することもできる。 Here, in the drive vibration mode, the amplitude of the movable detection electrode 441A becomes larger than the amplitude of the movable drive electrode 411A due to the expansion and contraction of the anti-phase spring 47A, and the amplitude of the movable detection electrode 441B increases due to the expansion and contraction of the anti-phase spring 47B. 411B amplitude. Therefore, it is possible to increase the amplitude of the movable detection electrodes 441A and 441B in the driving vibration mode, and a correspondingly larger Coriolis force acts. Therefore, the detection sensitivity of the angular velocity ωz is improved. Moreover, since the movable detection electrodes 441A and 441B can be largely vibrated with a small driving force, power consumption can also be reduced.

また、図3に示すように、素子部4は、その中央部(検出部44Aと検出部44Bとの間)に位置するフレーム48を有している。フレーム48は、アルファベットの「H」の輪郭に沿った形状、所謂H形状をなし、Y軸方向プラス側に位置する欠損部481(凹部)と、Y軸方向マイナス側に位置する欠損部482(凹部)と、を有している。そして、欠損部481の内外に亘って第1固定部451が配置されており、欠損部482の内外に亘って第1固定部452が配置されている。これにより、第1固定部451,452をY軸方向に長く形成することができ、その分、基板2との接合面積が増え、基板2と素子部4との接合強度が増す。 Further, as shown in FIG. 3, the element section 4 has a frame 48 located in its central portion (between the detection section 44A and the detection section 44B). The frame 48 has a shape along the contour of the letter "H", that is, a so-called H shape, and has a missing portion 481 (recess) located on the positive side in the Y-axis direction and a missing portion 482 (recessed portion) located on the negative side in the Y-axis direction. recesses). A first fixing portion 451 is arranged over the inside and outside of the cutout portion 481 , and a first fixing portion 452 is arranged over the inside and outside of the cutout portion 482 . As a result, the first fixing portions 451 and 452 can be elongated in the Y-axis direction, which increases the bonding area with the substrate 2 and increases the bonding strength between the substrate 2 and the element portion 4 .

また、素子部4は、第1固定部451とフレーム48との間に位置し、これらを接続するフレームばね488と、第1固定部452とフレーム48との間に位置し、これらを接続するフレームばね489と、を有している。 In addition, the element portion 4 is positioned between the first fixing portion 451 and the frame 48 to connect them, and the frame spring 488 is positioned between the first fixing portion 452 and the frame 48 to connect them. a frame spring 489;

また、素子部4は、フレーム48と可動検出電極441Aとの間に位置し、これらを接続する接続ばね40Aと、フレーム48と可動検出電極441Bとの間に位置し、これらを接続する接続ばね40Bと、を有している。接続ばね40Aは、検出ばね46Aと共に可動検出電極441Aを支持し、接続ばね40Bは、検出ばね46Bと共に可動検出電極441Bを支持している。そのため、可動検出電極441A,441Bを安定した姿勢で支持することができ、可動検出電極441A,441Bの不要振動(スプリアス)を低減することができる。 The element portion 4 also includes a connection spring 40A positioned between the frame 48 and the movable detection electrode 441A to connect them, and a connection spring positioned between the frame 48 and the movable detection electrode 441B to connect them. 40B and. The connection spring 40A supports the movable detection electrode 441A together with the detection spring 46A, and the connection spring 40B supports the movable detection electrode 441B together with the detection spring 46B. Therefore, the movable detection electrodes 441A and 441B can be supported in a stable posture, and unwanted vibration (spurious) of the movable detection electrodes 441A and 441B can be reduced.

なお、駆動振動モードでは、接続ばね40A,40Bが弾性変形することで可動検出電極441A,441Bや可動駆動電極411A,411Bなどで構成される可動体4A,4Bの振動が許容され、検出振動モードでは、接続ばね40A,40Bおよびフレームばね488,489が弾性変形すると共に、フレーム48が中心Oまわりに回動することで、可動検出電極441A,441BのY軸方向への振動が許容される。 In the drive vibration mode, the elastic deformation of the connection springs 40A and 40B allows the vibration of the movable bodies 4A and 4B composed of the movable detection electrodes 441A and 441B and the movable drive electrodes 411A and 411B. Then, the connecting springs 40A and 40B and the frame springs 488 and 489 are elastically deformed, and the frame 48 is rotated around the center O, so that the movable detection electrodes 441A and 441B are allowed to vibrate in the Y-axis direction.

また、素子部4は、駆動振動モードでの可動駆動電極411A,411Bの振動状態を検出するためのモニター部49A,49Bを有している。モニター部49Aは、可動検出電極441Aに配置され、櫛歯状に配置された複数の電極指を備えた可動モニター電極491Aと、櫛歯状に配置された複数の電極指を備え可動モニター電極491Aの電極指と間隙を有して互い違いに配置された固定モニター電極492A,493Aと、を有している。固定モニター電極492Aは、可動モニター電極491Aに対してX軸方向プラス側に位置し、固定モニター電極493Aは、可動モニター電極491Aに対してX軸方向マイナス側に位置している。 The element section 4 also has monitor sections 49A and 49B for detecting the vibration state of the movable drive electrodes 411A and 411B in the drive vibration mode. The monitor part 49A is arranged on the movable detection electrode 441A, and includes a movable monitor electrode 491A having a plurality of electrode fingers arranged in a comb shape, and a movable monitor electrode 491A having a plurality of electrode fingers arranged in a comb shape. and fixed monitor electrodes 492A, 493A staggered with a gap therebetween. The fixed monitor electrode 492A is positioned on the positive side in the X-axis direction with respect to the movable monitor electrode 491A, and the fixed monitor electrode 493A is positioned on the negative side in the X-axis direction with respect to the movable monitor electrode 491A.

同様に、モニター部49Bは、可動検出電極441Bに配置され、櫛歯状に配置された複数の電極指を備えた可動モニター電極491Bと、櫛歯状に配置された複数の電極指を備え可動モニター電極491Bの電極指と間隙を有して互い違いに配置された固定モニター電極492B,493Bと、を有している。固定モニター電極492Bは、可動モニター電極491Bに対してX軸方向マイナス側に位置し、固定モニター電極493Bは、可動モニター電極491Bに対してX軸方向プラス側に位置している。 Similarly, the monitor section 49B is arranged on the movable detection electrode 441B and includes a movable monitor electrode 491B having a plurality of electrode fingers arranged in a comb shape, and a movable monitor electrode 491B having a plurality of electrode fingers arranged in a comb shape. It has fixed monitor electrodes 492B and 493B alternately arranged with an electrode finger of monitor electrode 491B and a gap therebetween. The fixed monitor electrode 492B is positioned on the negative side in the X-axis direction with respect to the movable monitor electrode 491B, and the fixed monitor electrode 493B is positioned on the positive side in the X-axis direction with respect to the movable monitor electrode 491B.

これら固定モニター電極492A,493A,492B,493Bは、それぞれ、マウント225の上面に接合され、基板2に固定されている。また、可動モニター電極491A,491Bは、それぞれ、配線73と電気的に接続され、固定モニター電極492A,492Bは、それそれ、配線77と電気的に接続され、固定モニター電極493A,493Bは、それぞれ、配線78と電気的に接続されている。また、配線77,78は、それぞれ、QVアンプ(電荷電圧変換回路)に接続される。物理量センサー1の駆動時には、可動モニター電極491Aと固定モニター電極492Aとの間および可動モニター電極491Bと固定モニター電極492Bとの間に静電容量Ccが形成され、可動モニター電極491Aと固定モニター電極493Aとの間および可動モニター電極491Bと固定モニター電極493Bとの間に静電容量Cdが形成される。 These fixed monitor electrodes 492A, 493A, 492B, and 493B are respectively bonded to the upper surface of mount 225 and fixed to substrate 2 . In addition, the movable monitor electrodes 491A and 491B are each electrically connected to the wiring 73, the fixed monitor electrodes 492A and 492B are respectively electrically connected to the wiring 77, and the fixed monitor electrodes 493A and 493B are each electrically connected to the wiring 73. , are electrically connected to the wiring 78 . Also, the wirings 77 and 78 are connected to QV amplifiers (charge-voltage conversion circuits), respectively. When the physical quantity sensor 1 is driven, a capacitance Cc is formed between the movable monitor electrode 491A and the fixed monitor electrode 492A and between the movable monitor electrode 491B and the fixed monitor electrode 492B, and the movable monitor electrode 491A and the fixed monitor electrode 493A are formed. and between movable monitor electrode 491B and fixed monitor electrode 493B.

前述したように、駆動振動モードでは、可動検出電極441A,441BがX軸方向に振動するため、可動モニター電極491Aと固定モニター電極492A,493Aとのギャップおよび可動モニター電極491Bと固定モニター電極492B,493Bとのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って静電容量Cc,Cdがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Cc,Cdの変化に基づいて、可動体4A,4Bの振動状態(特にX軸方向への振幅)を検出することができる。 As described above, in the driving vibration mode, since the movable detection electrodes 441A and 441B vibrate in the X-axis direction, the gap between the movable monitor electrode 491A and the fixed monitor electrodes 492A and 493A, the movable monitor electrode 491B and the fixed monitor electrode 492B, The gaps with 493B change, respectively, and the capacitances Cc and Cd change accordingly. Therefore, based on changes in the capacitances Cc and Cd, it is possible to detect the vibration state (especially the amplitude in the X-axis direction) of the movable bodies 4A and 4B.

駆動振動モードでは、静電容量Ccが大きくなると静電容量Cdが小さくなり、反対に、静電容量Ccが小さくなると静電容量Cdが大きくなる。そのため、配線77に接続されたQVアンプから得られる検出信号(静電容量Ccの大きさに応じた信号)と、配線78に接続されたQVアンプから得られる検出信号(静電容量Cdの大きさに応じた信号)とを差動演算(減算処理:Cc-Cd)することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく可動体4A,4Bの振動状態を検出することができる。 In the driving vibration mode, as the capacitance Cc increases, the capacitance Cd decreases, and conversely, as the capacitance Cc decreases, the capacitance Cd increases. Therefore, the detection signal obtained from the QV amplifier connected to the wiring 77 (the signal corresponding to the magnitude of the capacitance Cc) and the detection signal obtained from the QV amplifier connected to the wiring 78 (the magnitude of the capacitance Cd). By performing a differential operation (subtraction processing: Cc-Cd) between the two signals, the noise can be canceled, and the vibration state of the movable bodies 4A and 4B can be detected with higher accuracy.

なお、モニター部49A,49Bからの出力によって検出された可動体4A,4Bの振動状態(振幅)は、可動体4A,4Bに電圧V2を印加する駆動回路にフィードバックされる。駆動回路は、可動体4A,4Bの振幅が目標値となるように、電圧V2の周波数やDuty比を変更する。これにより、より確実に、可動体4A,4Bを所定の振幅で振動させることができ、角速度ωzの検出精度が向上する。 The vibration state (amplitude) of the movable bodies 4A and 4B detected by the outputs from the monitor sections 49A and 49B is fed back to the drive circuit that applies the voltage V2 to the movable bodies 4A and 4B. The drive circuit changes the frequency and duty ratio of the voltage V2 so that the amplitude of the movable bodies 4A and 4B becomes the target value. As a result, the movable bodies 4A and 4B can be vibrated with a predetermined amplitude more reliably, and the detection accuracy of the angular velocity ωz is improved.

以上で述べたように、第1実施形態に係る物理量センサー1によれば、以下の特徴を有する。
可動検出電極441A,441Bの第1幹部50と検出ばね46A,46B,とを連結する第1連結部52を構成する第1支持部521の固定検出電極442A,442B,443A,443BとのY軸方向の間隔G1が、第2支持部522と固定検出電極442A,442B,443A,443BとのY軸方向の間隔G2より小さい。また、第1支持部521のX軸方向の長さL1と可動検出電極指51のX軸方向の長さL2とが等しく、第1支持部521と固定検出電極442A,442B,443A,443BとのY軸方向の間隔G1と固定検出電極指53と可動検出電極指51とのY軸方向の間隔G3とが略等しい。そのため、第1支持部521と固定検出電極442A,442B,443A,443Bとが一対の固定検出電極指53と可動検出電極指51とに相当する。よって、第1支持部521を可動検出電極指51と見なすことができ、検出部44A,44BのY軸方向の寸法を変えずに可動検出電極指51を増やすことができる。つまり、可動検出電極441A,441Bと固定検出電極442A,442B,443A,443Bとの間の静電容量を大きくすることができ、検出感度を向上させることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下を低減する物理量センサー1を得ることができる。
As described above, the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment has the following features.
The Y-axis between the fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, and 443B of the first support portion 521 that constitutes the first connection portion 52 that connects the first trunks 50 of the movable detection electrodes 441A, 441B and the detection springs 46A, 46B. The directional interval G1 is smaller than the Y-axis directional interval G2 between the second support portion 522 and the fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, and 443B. In addition, the length L1 of the first support portion 521 in the X-axis direction and the length L2 of the movable detection electrode finger 51 in the X-axis direction are equal, and the first support portion 521 and the fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, and 443B are equal to each other. is substantially equal to the Y-axis distance G3 between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51 . Therefore, the first support portion 521 and the fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, 443B correspond to a pair of the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51. As shown in FIG. Therefore, the first supporting portion 521 can be regarded as the movable detection electrode fingers 51, and the movable detection electrode fingers 51 can be increased without changing the dimensions of the detection portions 44A and 44B in the Y-axis direction. That is, it is possible to increase the capacitance between the movable detection electrodes 441A, 441B and the fixed detection electrodes 442A, 442B, 443A, 443B, thereby improving the detection sensitivity. Therefore, it is possible to obtain the physical quantity sensor 1 that reduces the decrease in detection sensitivity even when miniaturization is attempted.

[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1aについて、図8を参照して説明する。図8は、本発明の第2実施形態に係る物理量センサーが有する検出部の一部を示す平面図である。なお、図8は、図3のB部に相当する。
[Second embodiment]
Next, a physical quantity sensor 1a according to a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a plan view showing part of a detection unit of a physical quantity sensor according to the second embodiment of the invention. In addition, FIG. 8 corresponds to the B part of FIG.

本実施形態に係る物理量センサー1aでは、主に、検出部44A,44Bの第1連結部52aの構成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1と同様である。 The physical quantity sensor 1a according to the present embodiment is the same as the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above, except mainly for the configuration of the first connecting portions 52a of the detection portions 44A and 44B.

なお、以下の説明では、第2実施形態の物理量センサー1aに関し、前述した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8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, regarding the physical quantity sensor 1a of the second embodiment, differences from the above-described embodiment will be mainly described, and descriptions of similar items will be omitted. Moreover, in FIG. 8, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to embodiment mentioned above.

第2実施形態に係る物理量センサー1aの検出部44A,44Bにおいて、検出部44Bを一例として説明する。図8に示すように、検出部44Bは、第1幹部50と検出ばね46Bとを連結する第1連結部52aを有している。第1連結部52aのX軸方向の長さL3は、可動検出電極指51のX軸方向の長さL4と略等しく、第1連結部52aと固定検出電極443BとのY軸方向の間隔G4は、固定検出電極指53と可動検出電極指51とのY軸方向の間隔G5と略等しい。従って、第1連結部52aと固定検出電極443Bとの間の静電容量を、固定検出電極指53と可動検出電極指51との間の静電容量と略等しくすることができる。そのため、第1連結部52aを固定検出電極指53に対向する可動検出電極指51と見なすことができるので、可動検出電極441Bと固定検出電極443Bとの間の静電容量を大きくすることができ、検出感度を高くすることができる。従って、小型化を図っても、検出感度の低下を低減した物理量センサー1aを得ることができる。 Among the detection units 44A and 44B of the physical quantity sensor 1a according to the second embodiment, the detection unit 44B will be described as an example. As shown in FIG. 8, the detection portion 44B has a first connecting portion 52a that connects the first stem 50 and the detection spring 46B. The length L3 in the X-axis direction of the first connecting portion 52a is substantially equal to the length L4 in the X-axis direction of the movable detection electrode finger 51, and the distance G4 in the Y-axis direction between the first connecting portion 52a and the fixed detection electrode 443B is equal to the length L4 in the X-axis direction. is substantially equal to the distance G5 between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51 in the Y-axis direction. Therefore, the capacitance between the first connecting portion 52a and the fixed detection electrode 443B can be substantially equal to the capacitance between the fixed detection electrode finger 53 and the movable detection electrode finger 51. FIG. Therefore, since the first connecting portion 52a can be regarded as the movable detection electrode finger 51 facing the fixed detection electrode finger 53, the capacitance between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 443B can be increased. , the detection sensitivity can be increased. Therefore, it is possible to obtain the physical quantity sensor 1a in which the decrease in detection sensitivity is reduced even when the size is reduced.

なお、本実施形態では、第1実施形態と同様に、図3を参照すると、検出部44BのY軸方向の両端において、-Y軸方向の端部で、且つ、-X軸方向の端部を一例として挙げ説明したが、検出部44Bの-Y軸方向の端部で、+X軸方向の端部、検出部44Bの+Y軸方向の端部で、X軸方向の両端、および検出部44AのY軸方向の両端で、X軸方向の両端においても同様の構成となっている。 In this embodiment, as in the first embodiment, referring to FIG. 3, at both ends in the Y-axis direction of the detection unit 44B, the ends in the −Y-axis direction and the ends in the −X-axis direction was described as an example, the −Y-axis direction end of the detection unit 44B and the +X-axis direction end, the +Y-axis direction end of the detection unit 44B and both ends in the X-axis direction, and the detection unit 44A Both ends in the Y-axis direction of , and both ends in the X-axis direction have the same configuration.

以上、第2実施形態の物理量センサー1aについて説明した。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。 The physical quantity sensor 1a of the second embodiment has been described above. Such a second embodiment can also exhibit the same effect as the first embodiment described above.

[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1bについて、図9および図10を参照して説明する。図9は、本発明の第3実施形態に係る物理量センサーが有する素子部を示す平面図である。図10は、図9中のC部拡大平面図である。
[Third Embodiment]
Next, a physical quantity sensor 1b according to a third embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. FIG. 9 is a plan view showing an element part of a physical quantity sensor according to a third embodiment of the invention. 10 is an enlarged plan view of a portion C in FIG. 9. FIG.

本実施形態に係る物理量センサー1bでは、主に、駆動部41A,41Bの構成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1と同様である。 The physical quantity sensor 1b according to this embodiment is the same as the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above, except that the configurations of the drive units 41A and 41B are mainly different.

なお、以下の説明では、第3実施形態の物理量センサー1bに関し、前述した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9および図10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, regarding the physical quantity sensor 1b of the third embodiment, differences from the above-described embodiments will be mainly described, and descriptions of the same items will be omitted. Further, in FIGS. 9 and 10, the same reference numerals are given to the same configurations as in the above-described embodiment.

第3実施形態に係る物理量センサー1bの駆動部41A,41Bにおいて、駆動部41Bを一例として説明する。図9および図10に示すように、駆動部41Bは、櫛歯状に配置された複数の可動駆動電極指61を備えた可動駆動電極411Bと、櫛歯状に配置された複数の固定駆動電極指63を備え可動駆動電極411Bの可動駆動電極指61と空隙を有して互い違いに配置された固定駆動電極412Bと、を有している。 Among the driving units 41A and 41B of the physical quantity sensor 1b according to the third embodiment, the driving unit 41B will be described as an example. As shown in FIGS. 9 and 10, the drive section 41B includes a movable drive electrode 411B having a plurality of movable drive electrode fingers 61 arranged in a comb shape, and a plurality of fixed drive electrodes arranged in a comb shape. It has movable drive electrode fingers 61 of movable drive electrode 411B having fingers 63 and fixed drive electrodes 412B staggered with a gap.

固定駆動電極412Bは、第1方向(Y軸方向)に交差する方向である第2方向(X軸方向)に沿って延在して設けられている複数の固定駆動電極指63を有している。また、可動検出電極441Bは、Y軸方向に沿って延在して設けられている第2幹部60と、第2幹部60からX軸方向に沿って延在して設けられ、固定駆動電極指63とY軸方向に間隔を空けて配置される複数の可動駆動電極指61と、第2幹部60に連結する第2連結部62と、を有している。 The fixed drive electrode 412B has a plurality of fixed drive electrode fingers 63 extending along the second direction (X-axis direction) that intersects the first direction (Y-axis direction). there is In addition, the movable detection electrode 441B includes the second trunk 60 extending along the Y-axis direction and the second trunk 60 extending along the X-axis direction. 63 and a plurality of movable drive electrode fingers 61 spaced apart in the Y-axis direction;

さらに、第2連結部62は、第2幹部60に連結する第3支持部621と、駆動ばね43Bに連結する第4支持部622と、を有しており、第3支持部621と固定駆動電極412BとのY軸方向の間隔G6は、第4支持部622と固定駆動電極412BとのY軸方向の間隔G7より小さい。つまり、第3支持部621は、第4支持部622よりも固定駆動電極412B側に近接して配置されている。 Further, the second connecting portion 62 has a third supporting portion 621 connected to the second trunk 60 and a fourth supporting portion 622 connected to the drive spring 43B. A distance G6 in the Y-axis direction from the electrode 412B is smaller than a distance G7 in the Y-axis direction between the fourth support portion 622 and the fixed drive electrode 412B. That is, the third support portion 621 is arranged closer to the fixed drive electrode 412B side than the fourth support portion 622 is.

また、第3支持部621のX軸方向の長さL5は、可動駆動電極指61のX軸方向の長さL6と略等しい。そのため、第3支持部621の側面と固定駆動電極指63の側面との対向面積が可動駆動電極指61の側面と固定駆動電極指63の側面との対向面積と略等しくすることができる。 Also, the length L5 of the third support portion 621 in the X-axis direction is substantially equal to the length L6 of the movable drive electrode finger 61 in the X-axis direction. Therefore, the facing area between the side surface of the third support portion 621 and the side surface of the fixed drive electrode finger 63 can be substantially equal to the facing area between the side surface of the movable drive electrode finger 61 and the side surface of the fixed drive electrode finger 63 .

第3支持部621と固定駆動電極412BとのY軸方向の間隔G6は、固定駆動電極指63と可動駆動電極指61とのY軸方向の間隔G8と略等しい。つまり、対向面積も略等しいため、第3支持部621と固定駆動電極412Bと間の静電容量と固定駆動電極指63と可動駆動電極指61との間の静電容量を略等しくすることができる。 The Y-axis distance G6 between the third support portion 621 and the fixed drive electrode 412B is substantially equal to the Y-axis distance G8 between the fixed drive electrode finger 63 and the movable drive electrode finger 61 . In other words, since the opposing areas are also substantially equal, the capacitance between the third support portion 621 and the fixed drive electrode 412B and the capacitance between the fixed drive electrode finger 63 and the movable drive electrode finger 61 can be substantially equalized. can.

従って、第3支持部621のX軸方向の長さL5と可動駆動電極指61のX軸方向の長さL6とが略等しく、第3支持部621と固定駆動電極412BとのY軸方向の間隔G6と固定駆動電極指63と可動駆動電極指61とのY軸方向の間隔G8とが略等しいので、第3支持部621と固定駆動電極412Bとが一対の固定駆動電極指63と可動駆動電極指61とに相当する。よって、第3支持部621を可動駆動電極指61と見なすことができ、駆動部41BのY軸方向の寸法を変えずに可動駆動電極指61を増やすことができる。つまり、可動駆動電極411Bと固定駆動電極412Bとの間の静電容量を大きくすることができる。 Therefore, the length L5 of the third support portion 621 in the X-axis direction and the length L6 of the movable drive electrode finger 61 in the X-axis direction are substantially equal, and the length of the Y-axis direction between the third support portion 621 and the fixed drive electrode 412B is approximately the same. Since the interval G6 and the interval G8 in the Y-axis direction between the fixed drive electrode fingers 63 and the movable drive electrode fingers 61 are substantially equal, the third support portion 621 and the fixed drive electrode 412B are arranged in a pair of fixed drive electrode fingers 63 and the movable drive electrodes 412B. It corresponds to the electrode finger 61 . Therefore, the third supporting portion 621 can be regarded as the movable drive electrode fingers 61, and the movable drive electrode fingers 61 can be increased without changing the dimension of the drive portion 41B in the Y-axis direction. That is, it is possible to increase the capacitance between the movable drive electrode 411B and the fixed drive electrode 412B.

駆動部41Bの静電容量が大きくなることで、可動駆動電極411Bおよび検出部44Bの可動体4BをX軸方向に大きく振動変位させることができ、これに伴い、Z軸まわりの角速度ωzが印加されると、検出部44Bを検出軸方向であるY軸方向に大きく変位させることができるので、検出感度を向上させることができる。従って、高い検出感度を有する物理量センサー1bを得ることができる。また、小型化を図っても、検出感度の低下をより低減した物理量センサー1bを得ることができる。 By increasing the electrostatic capacity of the drive section 41B, the movable drive electrode 411B and the movable body 4B of the detection section 44B can be largely oscillated and displaced in the X-axis direction. As a result, the detection unit 44B can be largely displaced in the Y-axis direction, which is the detection axis direction, so that the detection sensitivity can be improved. Therefore, a physical quantity sensor 1b having high detection sensitivity can be obtained. In addition, even if miniaturization is attempted, the physical quantity sensor 1b can be obtained in which the decrease in detection sensitivity is further reduced.

なお、本実施形態では、図9に示すように、駆動部41BのY軸方向の両端において、-Y軸方向の端部を一例として挙げ、説明したが、駆動部41Bの+Y軸方向の端部や駆動部41AのY軸方向の両端においても同様の構成となっている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the ends in the -Y-axis direction at both ends of the driving portion 41B in the Y-axis direction have been described as an example. Both ends of the driving portion 41A in the Y-axis direction have the same configuration.

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し、更に、駆動部41A,41Bにおける可動駆動電極411A,411Bと固定駆動電極412A,412Bとの間の静電容量を大きくすることができ、検出部44A,44Bの振動変位を大きくすることができる。従って、小型化しても、検出感度の低下をより低減した物理量センサー1bを得ることができる。 According to such a third embodiment, the same effects as those of the above-described first embodiment are exhibited, and static electricity between the movable drive electrodes 411A and 411B and the fixed drive electrodes 412A and 412B in the drive sections 41A and 41B is reduced. The capacitance can be increased, and the vibration displacement of the detectors 44A and 44B can be increased. Therefore, it is possible to obtain the physical quantity sensor 1b in which the decrease in detection sensitivity is further reduced even if it is miniaturized.

<慣性計測装置>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)2000について、図11および図12を参照して説明する。図11は、慣性計測装置の概略構成を示す分解斜視図である。図12は、慣性計測装置の慣性センサー素子の配置例を示す斜視図である。
<Inertial measurement device>
Next, an inertial measurement unit (IMU: Inertial Measurement Unit) 2000 to which the physical quantity sensor 1 according to one embodiment of the invention is applied will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. FIG. 11 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the inertial measurement device. FIG. 12 is a perspective view showing an arrangement example of inertial sensor elements of the inertial measurement device.

図11に示す慣性計測装置2000(IMU:Inertial Measurement Unit)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)を検出する装置である。慣性計測装置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、所謂6軸モーションセンサーとして機能する。 An inertial measurement unit 2000 (IMU: Inertial Measurement Unit) shown in FIG. 11 is a device that detects the posture and behavior (inertial momentum) of a moving body (wearable device) such as an automobile or a robot. The inertial measurement device 2000 functions as a so-called 6-axis motion sensor including a 3-axis acceleration sensor and a 3-axis angular velocity sensor.

慣性計測装置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慣性計測装置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 inertial measurement device 2000 is a cuboid with a substantially square planar shape. In addition, screw holes 2110 are formed as fixing portions in the vicinity of two vertices located in the diagonal direction of the square. By passing two screws through the two screw holes 2110, the inertial measurement device 2000 can be fixed to a mounting surface of a mounting body such as an automobile. It should be noted that it is also possible to reduce the size to a size that can be mounted on a smartphone or a digital camera, for example, by selecting parts or changing the design.

慣性計測装置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 inertial measurement device 2000 includes an outer case 2100, a joint member 2200, and a sensor module 2300. The sensor module 2300 is inserted into the outer case 2100 with the joint member 2200 interposed therebetween. there is Also, the sensor module 2300 has an inner case 2310 and a substrate 2320 .

アウターケース2100の外形は、慣性計測装置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 external shape of the outer case 2100 is a rectangular parallelepiped with a substantially square planar shape, similar to the overall shape of the inertial measurement device 2000, and screw holes 2110 are formed in the vicinity of two vertices located in the diagonal direction of the square. there is In addition, the outer case 2100 is box-shaped, and the sensor module 2300 is accommodated therein.

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, the inner case 2310 is formed with a concave portion 2311 for preventing contact with the substrate 2320 and an opening 2312 for exposing a connector 2330 to be described later. Such an inner case 2310 is joined to the outer case 2100 via a joining member 2200 (for example, packing impregnated with an adhesive). A substrate 2320 is bonded to the lower surface of the inner case 2310 with an adhesive.

図12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、例えば前述した物理量センサー1など、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る。 As shown in FIG. 12, a connector 2330, an angular velocity sensor 2340z for detecting angular velocity around the Z-axis, an acceleration sensor 2350 for detecting acceleration in each of the X-, Y-, and Z-axis directions are mounted on the upper surface of the substrate 2320. is implemented. Further, on the side surface of the substrate 2320, an angular velocity sensor 2340x for detecting angular velocity around the X axis and an angular velocity sensor 2340y for detecting angular velocity around the Y axis are mounted. Note that the angular velocity sensors 2340z, 2340x, and 2340y are not particularly limited, and for example, a vibration gyro sensor using the Coriolis force, such as the physical quantity sensor 1 described above, can be used. Moreover, the acceleration sensor 2350 is not particularly limited, and for example, a capacitive acceleration sensor can be used.

また、基板2320の下面には、制御回路としての制御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、慣性計測装置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および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。 A control IC 2360 as a control circuit is mounted on the bottom surface of the substrate 2320 . The control IC 2360 is an MCU (Micro Controller Unit), incorporates a storage section including a nonvolatile memory, an A/D converter, and the like, and controls each section of the inertial measurement device 2000 . The storage unit stores a program that defines the order and contents for detecting acceleration and angular velocity, a program that digitizes detected data and incorporates it into packet data, and accompanying data. A plurality of other electronic components are also mounted on the substrate 2320 .

以上、慣性計測装置2000について説明した。このような慣性計測装置2000は、物理量センサー1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、上述した物理量センサー1の効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置2000が得られる。 The inertial measurement device 2000 has been described above. Such an inertial measurement device 2000 includes angular velocity sensors 2340z, 2340x, 2340y and an acceleration sensor 2350 as physical quantity sensors 1, a control IC 2360 (control circuit) for controlling driving of these sensors 2340z, 2340x, 2340y, 2350, contains. As a result, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be enjoyed, and the inertial measurement device 2000 with high reliability is obtained.

<移動体測位装置>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した移動体測位装置3000について、図13および図14を参照して説明する。図13は、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14は、移動体測位装置の作用を模式的に示す図である。
<Mobile positioning device>
Next, a mobile positioning device 3000 to which the physical quantity sensor 1 according to one embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. FIG. 13 is a block diagram showing the overall system of the mobile positioning device. FIG. 14 is a diagram schematically showing the action of the mobile positioning device.

図13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、前述した慣性計測装置2000を用いることができる。 A mobile object positioning device 3000 shown in FIG. 13 is a device that is attached to a mobile object and used to perform positioning of the mobile object. The mobile body is not particularly limited, and may be any of bicycles, automobiles (including four-wheeled vehicles and motorcycles), trains, airplanes, ships, etc. In this embodiment, a four-wheeled vehicle will be described. The mobile positioning device 3000 includes an inertial measurement unit 3100 (IMU), an arithmetic processing unit 3200, a GPS receiving unit 3300, a receiving antenna 3400, a position information acquisition unit 3500, a position synthesizing unit 3600, and a processing unit 3700. , a communication unit 3800 and a display unit 3900 . As the inertial measurement device 3100, for example, the inertial measurement device 2000 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。演算部としての演算処理部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。 The inertial measurement device 3100 also has a triaxial acceleration sensor 3110 and a triaxial angular velocity sensor 3120 . An arithmetic processing unit 3200 as an arithmetic unit receives acceleration data from the acceleration sensor 3110 and angular velocity data from the angular velocity sensor 3120, performs inertial navigation arithmetic processing on these data, and produces inertial navigation positioning data (acceleration and data including posture).

また、受信部としての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、取得部としての位置情報取得部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。 A GPS receiving section 3300 as a receiving section receives signals from GPS satellites (GPS carrier waves, satellite signals superimposed with position information) via a receiving antenna 3400 . In addition, the position information acquisition unit 3500 as an acquisition unit, based on the signal received by the GPS reception unit 3300, the position (latitude, longitude, altitude), speed, and direction of the mobile positioning device 3000 (mobile body) GPS Output positioning data. This GPS positioning data also includes status data indicating the reception state, reception time, and the like.

算出部としての位置合成部3600は、演算処理部3200から出力された慣性データとしての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14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。 A position synthesizing unit 3600 serving as a calculating unit calculates the position of the moving body, the specific , the position on the ground where the moving object is running is calculated. For example, even if the position of the mobile object included in the GPS positioning data is the same, as shown in FIG. The moving body is running. Therefore, the accurate position of the moving object cannot be calculated only with GPS positioning data. Therefore, the position synthesizing unit 3600 uses inertial navigation positioning data (in particular, data regarding the attitude of the moving body) to calculate where on the ground the moving body is running. The determination can be made relatively easily by calculation using a trigonometric function (inclination 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 synthesizing section 3600 is subjected to predetermined processing by the processing section 3700 and displayed on the display section 3900 as the positioning result. Also, 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、上述した物理量センサー1(慣性計測装置2000)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, the mobile positioning device 3000 includes an inertial measurement device 3100, a GPS receiving section 3300 (receiving section) for receiving satellite signals on which position information is superimposed from positioning satellites, and the received satellite signals. Based on the position information acquisition unit 3500 (acquisition unit) that acquires the position information of the GPS reception unit 3300, and the inertial navigation positioning data (inertial data) output from the inertial measurement device 3100, the attitude of the moving object is determined. It includes an arithmetic processing unit 3200 (calculation unit) that performs calculations, and a position synthesizing unit 3600 (calculation unit) that calculates the position of the moving object by correcting the position information based on the calculated orientation. As a result, the effect of the physical quantity sensor 1 (inertial measurement device 2000) described above can be enjoyed, and a highly reliable mobile object positioning device 3000 can be obtained.

<携帯型電子機器>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した携帯型電子機器について、図15および図16を参照して説明する。図15は、携帯型電子機器の構成を模式的に示す平面図である。図16は、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。
以下、携帯型電子機器の一例として、腕時計型の活動計(アクティブトラッカー)を示して説明する。
<Portable electronic devices>
Next, a portable electronic device to which the physical quantity sensor 1 according to one embodiment of the invention is applied will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. FIG. 15 is a plan view schematically showing the configuration of the portable electronic device. FIG. 16 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a portable electronic device;
A wristwatch type activity meter (active tracker) will be described below as an example of a portable electronic device.

腕時計型の活動計(アクティブトラッカー)であるリスト機器1000は、図15に示すように、バンド1032,1037等によってユーザーの手首等の部位(被検体)に装着され、デジタル表示の表示部150を備えるととも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、角速度を計測するセンサーとしてリスト機器1000に組込まれている。 As shown in FIG. 15, the wrist device 1000, which is a wristwatch-type activity meter (active tracker), is attached to a site (subject) such as a user's wrist by means of bands 1032, 1037, etc., and a digital display 150 is displayed. It is equipped and capable of wireless communication. The physical quantity sensor 1 according to the present invention described above is incorporated in the wrist device 1000 as a sensor that measures angular velocity.

リスト機器1000は、少なくとも物理量センサー1が収容されているケース1030と、ケース1030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100(図16参照)と、ケース1030に収容されている表示部150と、ケース1030の開口部を塞いでいる透光性カバー1071と、を備えている。ケース1030の透光性カバー1071のケース1030の外側には、ベゼル1078が設けられている。ケース1030の側面には、複数の操作ボタン1080,1081が設けられている。以下、図16も併せて参照しながら、さらに詳細に説明する。 The wrist device 1000 includes a case 1030 that houses at least the physical quantity sensor 1, a processing unit 100 (see FIG. 16) that is housed in the case 1030 and processes output data from the physical quantity sensor 1, and a housing that is housed in the case 1030. and a translucent cover 1071 closing the opening of the case 1030 . A bezel 1078 is provided outside the case 1030 of the translucent cover 1071 of the case 1030 . A plurality of operation buttons 1080 and 1081 are provided on the side surface of case 1030 . A more detailed description will be given below with reference to FIG. 16 as well.

加速度センサー113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、物理量センサー1としての角速度センサー114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。 The acceleration sensor 113 detects acceleration in each of three axial directions that intersect (ideally orthogonal) and outputs a signal (acceleration signal) corresponding to the magnitude and direction of the detected three-axis acceleration. Further, the angular velocity sensor 114 as the physical quantity sensor 1 detects angular velocities in each of the three axial directions that intersect (ideally orthogonal) each other, and signals (angular velocity signal).

表示部150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110や地磁気センサー111を用いた位置情報、移動量や物理量センサー1に含まれる角速度センサー114を用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー115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116を用いた環境温度を表示することもできる。 The liquid crystal display (LCD) that constitutes the display unit 150 uses, for example, the position information using the GPS sensor 110 or the geomagnetic sensor 111, the amount of movement, and the angular velocity sensor 114 included in the physical quantity sensor 1 according to various detection modes. Exercise information such as the amount of exercise exercised, biological information such as the pulse rate using the pulse sensor 115 or the like, or time information such as the current time are displayed. It should be noted that the environmental temperature using the temperature sensor 116 can also be displayed.

通信部170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170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通信部170は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 170 performs various controls for establishing communication between a user terminal and an information terminal (not shown). The communication unit 170 is, 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), etc., and the communication unit 170 includes a connector compatible with a communication bus standard such as USB (Universal Serial Bus).

処理部100(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100は、記憶部140に格納されたプログラムと、操作部120(例えば操作ボタン1080,1081)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100による処理には、GPSセンサー110、地磁気センサー111、圧力センサー112、加速度センサー113、角速度センサー114、脈拍センサー115、温度センサー116、計時部130の各出力信号に対するデータ処理、表示部150に画像を表示させる表示処理、音出力部160に音を出力させる音出力処理、通信部170を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー180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 100 (processor) is configured by, for example, an MPU (Micro Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and the like. The processing unit 100 executes various processes based on the programs stored in the storage unit 140 and signals input from the operation unit 120 (for example, operation buttons 1080 and 1081). Processing by the processing unit 100 includes data processing for each output signal of the GPS sensor 110, the geomagnetic sensor 111, the pressure sensor 112, the acceleration sensor 113, the angular velocity sensor 114, the pulse sensor 115, the temperature sensor 116, and the clock unit . display processing for displaying an image on the display, sound output processing for outputting sound to the sound output unit 160, communication processing for communicating with the information terminal via the communication unit 170, power control processing for supplying power from the battery 180 to each unit, etc. is included.

このようなリスト機器1000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: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 a wrist device 1000 can have at least the following functions.
1. Distance: Measure the total distance from the start of measurement using the highly accurate GPS function.
2. Pace: Displays the current running pace from the pace distance measurement.
3. Average speed: Calculates and displays the average speed from the start of running to the present.
4. Altitude: The altitude is measured and displayed using the GPS function.
5. Stride: Measures and displays stride length even in tunnels where GPS radio waves do not reach.
6. Pitch: Measures and displays the number of steps per minute.
7. Heart rate: Heart rate is measured and displayed by the pulse sensor.
8. Gradient: Measure and display the gradient of the ground during training and trail running in mountainous areas.
9. Auto lap: Automatically measures laps when running a certain distance or time set in advance.
10. Calorie consumption during exercise: Displays the calorie consumption.
11. Steps: Displays the total number of steps since the start of exercise.

なお、リスト機器1000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 wrist device 1000 can be widely applied to a running watch, a runner's watch, a multi-sport runner's watch such as duathlon or triathlon, an outdoor watch, and a satellite positioning system such as 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, in the above description, GPS (Global Positioning System) is used as the satellite positioning system, but other global navigation satellite systems (GNSS) may be used. For example, one or more satellite positioning systems such as EGNOS (European Geostationary satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLOBal NAvigation Satellite System), GALILEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. may be used. In addition, at least one of the satellite positioning systems may use a geostationary satellite type satellite navigation augmentation system (SBAS: Satellite Based Augmentation System) such as WAAS (Wide Area Augmentation System), EGNOS (European Geostationary satellite Navigation Overlay Service). .

このような携帯型電子機器は、物理量センサー1および処理部100を備えているので、優れた信頼性を有している。 Since such a portable electronic device includes the physical quantity sensor 1 and the processing section 100, it has excellent reliability.

<電子機器>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した電子機器について、図17~図19を参照して説明する。
<Electronic equipment>
Next, an electronic device to which the physical quantity sensor 1 according to one embodiment of the invention is applied will be described with reference to FIGS. 17 to 19. FIG.

先ず、図17を参照して、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューター1100について説明する。図17は、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。 First, referring to FIG. 17, a mobile personal computer 1100, which is an example of electronic equipment, will be described. FIG. 17 is a perspective view schematically showing the configuration of a mobile personal computer, which is an example of electronic equipment.

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。このようなパーソナルコンピューター1100には、角速度センサーとして機能する物理量センサー1が内蔵されており、物理量センサー1の検出データに基づいて制御部1110が、例えば姿勢制御などの制御を行なうことができる。 In this figure, a personal computer 1100 includes a main body 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106 having a display 1108. The display unit 1106 rotates with respect to the main body 1104 via a hinge structure. movably supported. Such a personal computer 1100 incorporates a physical quantity sensor 1 functioning as an angular velocity sensor, and based on the detection data of the physical quantity sensor 1, a control unit 1110 can perform control such as attitude control.

図18は、電子機器の一例であるスマートフォン(携帯型電話機)の構成を模式的に示す斜視図である。 FIG. 18 is a perspective view schematically showing the configuration of a smart phone (mobile phone), which is an example of electronic equipment.

この図において、スマートフォン1200は、上述した物理量センサー1が組込まれている。物理量センサー1によって検出された検出データ(角速度データ)は、スマートフォン1200の制御部1201に送信される。制御部1201は、CPU(Central Processing Unit)を含んで構成されており、受信した検出データからスマートフォン1200の姿勢や、挙動を認識して、表示部1208に表示されている表示画像を変化させたり、警告音や、効果音を鳴らしたり、振動モーターを駆動して本体を振動させることができる。換言すれば、スマートフォン1200のモーションセンシングを行い、計測された姿勢や、挙動から、表示内容を変えたり、音や、振動などを発生させたりすることができる。特に、ゲームのアプリケーションを実行する場合には、現実に近い臨場感を味わうことができる。 In this figure, a smart phone 1200 incorporates the physical quantity sensor 1 described above. Detection data (angular velocity data) detected by the physical quantity sensor 1 is transmitted to the control unit 1201 of the smartphone 1200 . The control unit 1201 includes a CPU (Central Processing Unit), recognizes the posture and behavior of the smartphone 1200 from the received detection data, and changes the display image displayed on the display unit 1208. , You can play warning sounds and sound effects, and drive the vibration motor to vibrate the main body. In other words, motion sensing of the smart phone 1200 is performed, and based on the measured posture and behavior, it is possible to change display content, generate sound, vibration, and the like. In particular, when executing a game application, it is possible to enjoy a sense of presence close to reality.

図19は、電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。 FIG. 19 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera, which is an example of electronic equipment. In addition, this figure also briefly shows connections with external devices.

ディジタルスチールカメラ1300のケース(ボディー)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も機能する。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。 A display unit 1310 is provided on the back of a case (body) 1302 of the digital still camera 1300, and is configured to perform display based on imaging signals from the CCD. The display unit 1310 displays an object as an electronic image. Also works as a finder. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system) and a CCD is provided on the front side (rear side in the figure) of the case 1302 .

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を押下すると、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。また、このディジタルスチールカメラ1300では、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルスチールカメラ1300には、角速度センサーとして機能する物理量センサー1が内蔵されており、物理量センサー1の検出データに基づいて制御部1316が、例えば手振れ補正などの制御を行なうことができる。 When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit 1310 and presses the shutter button 1306 , the CCD imaging signal at that time is transferred and stored in the memory 1308 . In this digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input/output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in FIG. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312, and a personal computer 1440 is connected to the input/output terminal 1314 for data communication as required. Furthermore, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation. Such a digital still camera 1300 has a built-in physical quantity sensor 1 functioning as an angular velocity sensor, and based on the detection data of the physical quantity sensor 1, a control unit 1316 can perform control such as camera shake correction.

このような電子機器は、物理量センサー1および制御部1110,1201,1316を備えているので、優れた信頼性を有している。 Since such an electronic device includes the physical quantity sensor 1 and the controllers 1110, 1201, and 1316, it has excellent reliability.

なお、物理量センサー1を備える電子機器は、図17のパーソナルコンピューター1100、図18のスマートフォン(携帯型電話機)1200、図19のディジタルスチールカメラ1300の他にも、例えば、タブレット端末、時計、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、地震計、歩数計、傾斜計、ハードディスクの振動を計測する振動計、ロボットやドローンなど飛行体の姿勢制御装置、自動車の自動運転用慣性航法に使用される制御機器等に適用することができる。 In addition to the personal computer 1100 shown in FIG. 17, the smartphone (mobile phone) 1200 shown in FIG. 18, and the digital still camera 1300 shown in FIG. Dispensing devices (e.g. inkjet printers), laptop personal computers, televisions, video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game machines, word processors, Workstations, videophones, security TV monitors, electronic binoculars, POS terminals, medical equipment (e.g. electronic thermometers, sphygmomanometers, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, electronic endoscopes), fish finders, etc. Measuring instruments, instruments (e.g. vehicles, aircraft, and ship instruments), flight simulators, seismometers, pedometers, inclinometers, vibration meters that measure hard disk vibrations, attitude control devices for flying objects such as robots and drones, It can be applied to control devices and the like used for inertial navigation for automatic driving of automobiles.

<移動体>
次に、本発明の一実施形態に係る物理量センサー1を適用した移動体について、図20を参照して説明する。図20は、移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
<Moving body>
Next, a moving object to which the physical quantity sensor 1 according to one embodiment of the invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 20 is a perspective view showing the configuration of an automobile, which is an example of a mobile object.

図20に示すように、移動体としての自動車1500には、物理量センサー1が内蔵されており、例えば、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、車体の姿勢を制御する姿勢制御部としての車体姿勢制御装置1502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。また、物理量センサー1は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、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:Indium 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。 As shown in FIG. 20, an automobile 1500 as a moving body has a built-in physical quantity sensor 1. For example, the physical quantity sensor 1 can detect the posture of a vehicle body 1501. As shown in FIG. A detection signal from the physical quantity sensor 1 is supplied to a vehicle body posture control device 1502 as a posture control unit that controls the posture of the vehicle body. It is possible to control the hardness of the suspension or control the braking of individual wheels 1503 according to the conditions. In addition, the physical quantity sensor 1 is also used for keyless entry, immobilizer, car navigation system, car air conditioner, anti-lock braking system (ABS), air bag, tire pressure monitoring system (TPMS: Indium Tire Pressure Monitoring System), It can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as engine controls and battery monitors for hybrid and electric vehicles.

また、移動体に適用される物理量センサー1は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の姿勢制御、農業機械(農機)、もしくは建設機械(建機)などの姿勢制御、ロケット、人工衛星、船舶、AGV(無人搬送車)、二および足歩行ロボットなどの制御において利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量センサー1およびそれぞれの制御部(不図示)が組み込まれる。 In addition to the above examples, the physical quantity sensor 1 applied to a moving body can be used for posture control of bipedal robots, trains, etc., remote-controlled or autonomous systems such as radio-controlled airplanes, radio-controlled helicopters, and drones. Use for attitude control of flying objects, attitude control of agricultural machinery (agricultural machinery) or construction machinery (construction machinery), control of rockets, artificial satellites, ships, AGVs (automated guided vehicles), bipedal walking robots, etc. can be done. As described above, the physical quantity sensor 1 and respective controllers (not shown) are incorporated in order to realize attitude control of various mobile bodies.

このような移動体は、物理量センサー1、および制御部(例えば、姿勢制御部としての車体姿勢制御装置1502)を備えているので、優れた信頼性を有している。 Such a moving object has excellent reliability because it includes the physical quantity sensor 1 and a control section (for example, the vehicle body posture control device 1502 as a posture control section).

以上、物理量センサー1,1a,1b、慣性計測装置2000、移動体測位装置3000、携帯型電子機器(1000)、電子機器(1100,1200,1300)、および移動体(1500)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。 As described above, the physical quantity sensors 1, 1a, 1b, the inertial measurement device 2000, the mobile positioning device 3000, the portable electronic device (1000), the electronic devices (1100, 1200, 1300), and the mobile body (1500) are However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part can be replaced with any configuration having similar functions. Also, other optional components may be added to the present invention.

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1,1a,1b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 above-described embodiment, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are orthogonal to each other, but they are not limited to this as long as they intersect each other. , the Y axis may be slightly inclined with respect to the normal direction of the XZ plane, and 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 sensors 1, 1a, and 1b can exhibit their effects, and the specific tilt angle (numerical value) varies depending on the configuration and the like.

1,1a,1b…物理量センサー、2…基板、21…凹部、22,221,222,223,224,225…マウント、23,24,25,26,27,28…溝部、3…蓋体、31…凹部、32…連通孔、33…封止部材、39…ガラスフリット、4…素子部、4A,4B…可動体、41A,41B…駆動部、411A,411B…可動駆動電極、412A,412B…固定駆動電極、42A,42B…第1固定部、421A,421B…第2固定部、43A,43B…第2ばね部としての駆動ばね、44A,44B…検出部、441A,441B…可動検出電極、442A,442B,443A,443B…固定検出電極、451,452…第1固定部、46A,46B…第1ばね部としての検出ばね、47A,47B…逆相ばね、471A,471B,…ばね本体、472A,473A…アーム、474A,475A…接続部、477A,477B,478A,478B…梁、48…フレーム、481,482…欠損部、488,489…フレームばね、49A,49B…モニター部、491A,491B…可動モニター電極、492A,492B,493A,493B…固定モニター電極、50…第1幹部、51…可動検出電極指、52,52a…第1連結部、521…第1支持部、522…第2支持部、53…固定検出電極指、60…第2幹部、61…可動駆動電極指、62…第2連結部、621…第3支持部、622…第4支持部、63…固定駆動電極指、73,74,75,76,77,78…配線、1000…携帯型電子機器としてのリスト機器、1100…パーソナルコンピューター、1200…スマートフォン(携帯電話機)、1300…ディジタルスチールカメラ、1500…移動体としての自動車、2000…慣性計測装置、3000…移動体測位装置、G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8…間隔、L1,L2,L3,L4,L5,L6…長さ。 1, 1a, 1b... physical quantity sensor, 2... substrate, 21... concave portion, 22, 221, 222, 223, 224, 225... mount, 23, 24, 25, 26, 27, 28... groove portion, 3... lid body, DESCRIPTION OF SYMBOLS 31... Recessed part, 32... Communication hole, 33... Sealing member, 39... Glass frit, 4... Element part, 4A, 4B... Movable body, 41A, 41B... Drive part, 411A, 411B... Movable drive electrode, 412A, 412B ... fixed drive electrodes 42A, 42B ... first fixed portion 421A, 421B ... second fixed portion 43A, 43B ... drive springs as second spring portions 44A, 44B ... detectors 441A, 441B ... movable detection electrodes , 442A, 442B, 443A, 443B... fixed detection electrodes, 451, 452... first fixed parts, 46A, 46B... detection springs as first spring parts, 47A, 47B... reverse phase springs, 471A, 471B,... spring bodies , 472A, 473A... arms, 474A, 475A... connection parts, 477A, 477B, 478A, 478B... beams, 48... frames, 481, 482... missing parts, 488, 489... frame springs, 49A, 49B... monitor parts, 491A , 491B... Movable monitor electrode 492A, 492B, 493A, 493B... Fixed monitor electrode 50... First trunk 51... Movable detection electrode finger 52, 52a... First connection part 521... First support part 522... Second support 53 Fixed detection electrode finger 60 Second trunk 61 Movable drive electrode finger 62 Second connection 621 Third support 622 Fourth support 63 Fixed drive Electrode fingers 73, 74, 75, 76, 77, 78 Wiring 1000 Wrist device as a portable electronic device 1100 Personal computer 1200 Smartphone (mobile phone) 1300 Digital still camera 1500 Movement Automobile as a body 2000 Inertial measurement device 3000 Mobile positioning device G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8 Interval L1, L2, L3, L4, L5, L6 Length .

Claims (12)

互いに直交する3つの軸をX軸、Y軸およびZ軸としたとき、
前記Z軸に直交し、互いに表裏の関係にある第1面及び第2面を含む基板と、
前記基板の前記第1面に支持されている素子部と、
を含み、
前記素子部は、静電容量の変化に基づいて角速度を検知し、複数の電極指を含む検出部を含み、
前記検出部は、
前記基板に固定されている固定検出電極と、
前記Y軸方向に変位可能な可動検出電極と、
前記基板に固定されている第1固定部と、
前記第1固定部と前記可動検出電極とを連結している第1ばね部と、
を含み、
前記固定検出電極は、
前記X軸に沿って設けられている複数の固定検出電極指を含み、
前記可動検出電極は、
前記Y軸に沿って設けられている第1幹部と、
前記第1幹部から前記X軸に沿って設けられ、前記固定検出電極指と前記Y軸方向に間隔を空けて配置されている複数の可動検出電極指と、
前記第1幹部に連結し、前記X軸に沿って設けられている第1連結部と、
を含み、
前記第1連結部の前記Y軸に沿った幅は、前記可動検出電極指の前記Y軸に沿った幅よりも大きく、
前記第1幹部は、前記第1連結部を介して前記第1ばね部と接続し、
前記第1連結部と隣り合う前記固定検出電極指と、前記第1連結部と、の前記Y軸方向の間隔は、
前記可動検出電極指と前記Y軸のプラス側で隣り合う前記固定検出電極指と、当該可動検出電極指と、の前記Y軸方向の間隔と略等しく、
前記素子部は、前記検出部を駆動可能な駆動部を含み、
前記駆動部は、
前記基板に固定されている固定駆動電極と、
前記X軸方向に変位可能な可動駆動電極と、
前記基板に固定されている第2固定部と、
前記第2固定部と前記可動駆動電極とを連結している第2ばね部と、
を含むことを特徴とする物理量センサー。
When the three mutually orthogonal axes are the X-axis, the Y-axis and the Z-axis,
a substrate including a first surface and a second surface that are perpendicular to the Z-axis and have a front-back relationship with each other;
an element portion supported on the first surface of the substrate;
including
The element unit includes a detection unit that detects angular velocity based on changes in capacitance and includes a plurality of electrode fingers,
The detection unit is
fixed sensing electrodes fixed to the substrate;
a movable detection electrode that can be displaced in the Y-axis direction;
a first fixing portion fixed to the substrate;
a first spring portion connecting the first fixed portion and the movable detection electrode;
including
The fixed detection electrodes are
including a plurality of fixed sensing electrode fingers along the X-axis;
The movable detection electrode is
a first trunk provided along the Y-axis;
a plurality of movable detection electrode fingers provided along the X-axis from the first trunk and spaced from the fixed detection electrode fingers in the Y-axis direction;
a first connecting portion connected to the first stem and provided along the X-axis ;
including
the width of the first connecting portion along the Y-axis is greater than the width of the movable detection electrode finger along the Y-axis;
the first stem is connected to the first spring portion via the first connecting portion;
The distance in the Y-axis direction between the fixed detection electrode fingers adjacent to the first connecting portion and the first connecting portion is
an interval in the Y-axis direction between the fixed detection electrode finger adjacent to the movable detection electrode finger on the plus side of the Y-axis and the movable detection electrode finger , and
The element unit includes a drive unit capable of driving the detection unit,
The drive unit
a fixed drive electrode fixed to the substrate;
a movable drive electrode displaceable in the X-axis direction;
a second fixing portion fixed to the substrate;
a second spring portion connecting the second fixed portion and the movable drive electrode;
A physical quantity sensor comprising :
請求項1において、
前記第1連結部は、
前記第1幹部に連結している第1支持部と、
一端が第1支持部と連結し、他端が前記第1ばね部に連結している第2支持部と、
を含み、
前記第1支持部の前記X軸に沿った長さは、前記可動検出電極指の前記X軸に沿った長さと略等しいことを特徴とする物理量センサー。
In claim 1,
The first connecting part is
a first support connected to the first stem;
a second support portion having one end connected to the first support portion and the other end connected to the first spring portion;
including
A physical quantity sensor, wherein the length of the first support portion along the X-axis is substantially equal to the length of the movable detection electrode finger along the X-axis.
請求項2において、
前記第1支持部の前記Y軸に沿った幅は、前記第2支持部の前記Y軸に沿った幅と異なっていることを特徴とする物理量センサー。
In claim 2,
A physical quantity sensor, wherein the width of the first supporting portion along the Y-axis is different from the width of the second supporting portion along the Y-axis.
互いに直交する3つの軸をX軸、Y軸およびZ軸としたとき、
前記Z軸に直交し、互いに表裏の関係にある第1面及び第2面を含む基板と、
前記基板の前記第1面に支持されている素子部と、
を含み、
前記素子部は、静電容量の変化に基づいて角速度を検知し、複数の電極指を含む検出部を含み、
前記検出部は、
前記基板に固定されている固定検出電極と、
前記Y軸方向に変位可能な可動検出電極と、
前記基板に固定されている第1固定部と、
前記第1固定部と前記可動検出電極とを連結している第1ばね部と、
を含み、
前記固定検出電極は、
前記X軸に沿って設けられている複数の固定検出電極指を含み、
前記可動検出電極は、
前記Y軸に沿って設けられている第1幹部と、
前記第1幹部から前記X軸に沿って設けられ、前記固定検出電極指と前記Y軸方向に間隔を空けて配置されている複数の可動検出電極指と、
前記第1幹部に連結し、前記X軸に沿って設けられている第1連結部と、
を含み、
前記第1連結部の前記Y軸に沿った幅は、前記可動検出電極指の前記Y軸に沿った幅よりも大きく、
前記第1幹部は、前記第1連結部を介して前記第1ばね部と接続し、
前記第1連結部の前記X軸に沿った長さは、前記可動検出電極指の前記X軸に沿った長さと略等しく、
前記第1連結部と隣り合う前記固定検出電極指と、前記第1連結部と、の前記Y軸方向の間隔は、前記可動検出電極指と前記Y軸のプラス側で隣り合う前記固定検出電極指と、当該可動検出電極指と、の前記Y軸方向の間隔と略等しく、
前記素子部は、前記検出部を駆動可能な駆動部を含み、
前記駆動部は、
前記基板に固定されている固定駆動電極と、
前記X軸方向に変位可能な可動駆動電極と、
前記基板に固定されている第2固定部と、
前記第2固定部と前記可動駆動電極とを連結している第2ばね部と、
を含むことを特徴とする物理量センサー。
When the three mutually orthogonal axes are the X-axis, the Y-axis and the Z-axis,
a substrate including a first surface and a second surface that are perpendicular to the Z-axis and have a front-back relationship with each other;
an element portion supported on the first surface of the substrate;
including
The element unit includes a detection unit that detects angular velocity based on changes in capacitance and includes a plurality of electrode fingers,
The detection unit is
fixed sensing electrodes fixed to the substrate;
a movable detection electrode that can be displaced in the Y-axis direction;
a first fixing portion fixed to the substrate;
a first spring portion connecting the first fixed portion and the movable detection electrode;
including
The fixed detection electrodes are
including a plurality of fixed sensing electrode fingers along the X-axis;
The movable detection electrode is
a first trunk provided along the Y-axis;
a plurality of movable detection electrode fingers provided along the X-axis from the first trunk and spaced from the fixed detection electrode fingers in the Y-axis direction;
a first connecting portion connected to the first stem and provided along the X-axis ;
including
the width of the first connecting portion along the Y-axis is greater than the width of the movable detection electrode finger along the Y-axis;
the first stem is connected to the first spring portion via the first connecting portion;
the length of the first connecting portion along the X-axis is substantially equal to the length of the movable detection electrode finger along the X-axis;
The distance in the Y-axis direction between the fixed detection electrode finger adjacent to the first connection portion and the first connection portion is such that the movable detection electrode finger and the fixed detection electrode adjacent to the positive side of the Y-axis are substantially equal to the distance in the Y-axis direction between the finger and the movable detection electrode finger,
The element unit includes a drive unit capable of driving the detection unit,
The drive unit
a fixed drive electrode fixed to the substrate;
a movable drive electrode displaceable in the X-axis direction;
a second fixing portion fixed to the substrate;
a second spring portion connecting the second fixed portion and the movable drive electrode;
A physical quantity sensor comprising :
請求項1乃至4のいずれか一項において、
前記固定駆動電極は、
前記X軸に沿って設けられている複数の固定駆動電極指を含み、
前記可動駆動電極は、
前記Y軸に沿って設けられている第2幹部と、
前記第2幹部から前記X軸に沿って設けられ、前記固定駆動電極指と前記Y軸方向に間隔を空けて配置されている複数の可動駆動電極指と、
前記第2幹部に連結している第2連結部と、
を含み、
前記第2連結部は、
前記第2幹部に連結している第3支持部と、
前記第2ばね部に連結している第4支持部と、
を含み、
前記第3支持部と隣り合う前記固定駆動電極指と、前記第3支持部と、の前記Y軸方向の間隔は、前記第4支持部と当該固定駆動電極指との前記Y軸方向の間隔より小さいことを特徴とする物理量センサー。
In any one of claims 1 to 4,
The fixed drive electrode is
including a plurality of fixed drive electrode fingers along the X-axis;
The movable drive electrode is
a second trunk provided along the Y-axis;
a plurality of movable drive electrode fingers provided along the X-axis from the second trunk and spaced apart from the fixed drive electrode fingers in the Y-axis direction;
a second connecting portion connected to the second stem;
including
The second connecting part is
a third support connected to the second stem;
a fourth support connected to the second spring;
including
The distance in the Y-axis direction between the fixed drive electrode finger adjacent to the third support part and the third support part is the distance in the Y-axis direction between the fourth support part and the fixed drive electrode finger. A physical quantity sensor characterized by being smaller.
請求項5において、
前記第3支持部の前記X軸に沿った長さは、前記可動駆動電極指の前記X軸に沿った長さと略等しいことを特徴とする物理量センサー。
In claim 5,
A physical quantity sensor, wherein the length of the third supporting portion along the X-axis is substantially equal to the length of the movable drive electrode finger along the X-axis.
請求項5又は6において、
前記第3支持部と隣り合う前記固定駆動電極指と、前記第3支持部と、の前記Y軸方向の間隔は、前記可動駆動電極指と前記Y軸のプラス側で隣り合う前記固定駆動電極指と、当該可動駆動電極指と、の前記Y軸方向の間隔と略等しいことを特徴とする物理量センサー。
In claim 5 or 6,
The distance in the Y-axis direction between the fixed drive electrode finger adjacent to the third support portion and the third support portion is such that the fixed drive electrode finger adjacent to the movable drive electrode finger and the fixed drive electrode adjacent to the positive side of the Y-axis is A physical quantity sensor, wherein the distance between the finger and the movable drive electrode finger in the Y-axis direction is substantially equal.
請求項1乃至7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 7;
a control circuit for controlling driving of the physical quantity sensor;
An inertial measurement device comprising:
請求項8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 8;
a receiving unit that receives 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;
a computing unit that computes the attitude of the moving body based on the inertia data output from the inertial measurement device;
a calculation unit that calculates the position of the moving body by correcting the position information based on the calculated posture;
A mobile positioning device comprising:
請求項1乃至7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 7;
a case housing the physical quantity sensor;
a processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
a display unit accommodated in the case;
a translucent cover closing the opening of the case;
A portable electronic device comprising:
請求項1乃至7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から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、
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 7;
a control unit that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor;
An electronic device comprising:
請求項1乃至7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から出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、
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 7;
an attitude control unit that controls an attitude based on a detection signal output from the physical quantity sensor;
A mobile object comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000346649A (en) 1999-06-04 2000-12-15 Samsung Electro Mech Co Ltd Micro gyroscope
JP2002340927A (en) 2001-05-14 2002-11-27 Aisin Seiki Co Ltd Acceleration sensor
JP2013519071A (en) 2010-02-02 2013-05-23 ノースロップ グラマン リテフ ゲーエムベーハー Coriolis gyroscope with correction unit and method for reducing quadrature bias
JP2013213734A (en) 2012-04-02 2013-10-17 Seiko Epson Corp Physical quantity sensor and electronic apparatus
JP2014115080A (en) 2012-12-06 2014-06-26 Alps Electric Co Ltd Physical quantity sensor
JP2016206207A (en) 2016-08-19 2016-12-08 セイコーエプソン株式会社 Gyro sensor and electronic apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2949174B2 (en) * 1994-05-13 1999-09-13 九州電力株式会社 Method and apparatus for automatically measuring the running ability of land vehicles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000346649A (en) 1999-06-04 2000-12-15 Samsung Electro Mech Co Ltd Micro gyroscope
JP2002340927A (en) 2001-05-14 2002-11-27 Aisin Seiki Co Ltd Acceleration sensor
JP2013519071A (en) 2010-02-02 2013-05-23 ノースロップ グラマン リテフ ゲーエムベーハー Coriolis gyroscope with correction unit and method for reducing quadrature bias
JP2013213734A (en) 2012-04-02 2013-10-17 Seiko Epson Corp Physical quantity sensor and electronic apparatus
JP2014115080A (en) 2012-12-06 2014-06-26 Alps Electric Co Ltd Physical quantity sensor
JP2016206207A (en) 2016-08-19 2016-12-08 セイコーエプソン株式会社 Gyro sensor and electronic apparatus

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