(57)【要約】【課題】優れたノイズ特性を有する加速度センサー、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】加速度センサーは、基板と、第１揺動軸を挟んで配置されている第１可動部および前記第１揺動軸まわりの回転モーメントが前記第１可動部よりも小さい第２可動部を備え、前記基板に対して前記第１揺動軸まわりに揺動する第１可動体と、第２揺動軸を挟んで配置されている第３可動部および前記第２揺動軸まわりの回転モーメントが前記第３可動部よりも小さい第４可動部を備え、前記基板に対して前記第２揺動軸まわりに揺動する第２可動体と、前記基板に配置され、前記第１可動部と対向している第１固定電極と、前記第２可動部と対向している第２固定電極と、前記第３可動部と対向している第３固定電極と、前記第４可動部と対向している第４固定電極と、前記第１可動体と前記第２可動体とを連結している連結部と、を有する。【選択図】図１
2020085744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
第１揺動軸を挟んで配置されている第１可動部および前記第１揺動軸まわりの回転モーメントが前記第１可動部よりも小さい第２可動部を備え、前記基板に対して前記第１揺動軸まわりに揺動する第１可動体と、
第２揺動軸を挟んで配置されている第３可動部および前記第２揺動軸まわりの回転モーメントが前記第３可動部よりも小さい第４可動部を備え、前記基板に対して前記第２揺動軸まわりに揺動する第２可動体と、
前記基板に配置され、前記第１可動部と対向している第１固定電極と、
前記基板に配置され、前記第２可動部と対向している第２固定電極と、
前記基板に配置され、前記第３可動部と対向している第３固定電極と、
前記基板に配置され、前記第４可動部と対向している第４固定電極と、
前記第１可動体と前記第２可動体とを連結している連結部と、を有することを特徴とする加速度センサー。
【請求項２】
前記連結部は、前記第１可動部と前記第３可動部とを連結している請求項１に記載の加速度センサー。
【請求項３】
前記第１揺動軸および前記第２揺動軸は、平行であり、
前記第１可動体および前記第２可動体は、前記基板の平面視で、前記第１揺動軸および前記第２揺動軸に直交する方向に並んで配置され、
前記第１揺動軸と前記第２揺動軸との間に、前記第１可動部と前記第３可動部とが設けられている請求項２に記載の加速度センサー。
【請求項４】
前記連結部は、前記第２可動部と前記第４可動部とを連結している請求項１に記載の加速度センサー。
【請求項５】
前記第１揺動軸および前記第２揺動軸は、平行であり、
前記第１可動体および前記第２可動体は、前記基板の平面視で、前記第１揺動軸および前記第２揺動軸に直交する方向に並んで配置され、
前記第１揺動軸と前記第２揺動軸との間に、前記第２可動部と前記第４可動部とが設けられている請求項４に記載の加速度センサー。
【請求項６】
前記連結部は、前記第１可動部と前記第４可動部とを連結している請求項１に記載の加速度センサー。
【請求項７】
前記第１揺動軸および前記第２揺動軸は、平行であり、
前記第１可動体および前記第２可動体は、前記基板の平面視で、前記第１揺動軸および前記第２揺動軸に直交する方向に並んで配置され、
前記第１揺動軸と前記第２揺動軸との間に、前記第１可動部と前記第４可動部とが設けられている請求項６に記載の加速度センサー。
【請求項８】
前記連結部は、
前記第１可動部と前記第４可動部とを連結している第１連結部と、
前記第２可動部と前記第３可動部とを連結している第２連結部と、を有する請求項１に記載の加速度センサー。
【請求項９】
前記連結部は、
前記第１可動体に接続され、前記第１揺動軸と平行な軸まわりに捩り変形する第１梁と、
前記第２可動体に接続され、前記第２揺動軸と平行な軸まわりに捩り変形する第２梁と、
前記第１梁と前記第２梁とを接続する接続梁と、を有する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の加速度センサー。
【請求項１０】
前記連結部は、
前記基板に固定されている固定部と、
前記第１可動体と前記固定部とを連結している第１連結梁と、
前記第２可動体と前記固定部とを連結している第２連結梁と、を有する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の加速度センサー。
【請求項１１】
前記第１可動体、前記第２可動体および前記連結部は、一体で形成されている請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の加速度センサー。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の加速度センサーを有することを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の加速度センサーを有することを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサー、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載された加速度センサーは、Ｚ軸方向の加速度を検出可能なセンサーであり、基板と、基板に対してＹ軸方向に沿う揺動軸まわりにシーソー揺動する一対の可動部と、基板に設けられた固定電極と、を有する。また、各可動部は、揺動軸を挟んで設けられ、互いに揺動軸まわりの回転モーメントが異なる第１可動部および第２可動部を有する。また、固定電極は、各可動部の第１可動部と対向して基板に配置された一対の第１固定電極と、各可動部の第２可動部と対向して基板に配置された一対の第２固定電極と、を有する。
【０００３】
このような構成の加速度センサーでは、Ｚ軸方向の加速度が加わると、前記回転モーメントの異なりに起因して、各可動部が揺動軸まわりにシーソー揺動し、これにより、各第１可動部と各第１固定電極との間の静電容量および各第２可動部と各第２固定電極との間の静電容量が逆相で変位する。そのため、このような静電容量の変化量（差動）に基づいて、Ｚ軸方向の加速度を検出することができる。特に、特許文献１の加速度センサーでは、可動部を一対設けることにより、他軸感度、すなわち、検出軸以外の軸であるＸ軸およびＹ軸方向への加速度の感度を抑制し、検出精度の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−３１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、製造ばらつきによって、一対の可動部で周波数特性にばらつきが生じることがある。このように、一対の可動部で周波数特性がばらついてしまうと、これらの間でブラウンノイズ特性のばらつきが生じ、ノイズ特性が劣化するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の加速度センサーは、基板と、
第１揺動軸を挟んで配置されている第１可動部および前記第１揺動軸まわりの回転モーメントが前記第１可動部よりも小さい第２可動部を備え、前記基板に対して前記第１揺動軸まわりに揺動する第１可動体と、
第２揺動軸を挟んで配置されている第３可動部および前記第２揺動軸まわりの回転モーメントが前記第３可動部よりも小さい第４可動部を備え、前記基板に対して前記第２揺動軸まわりに揺動する第２可動体と、
前記基板に配置され、前記第１可動部と対向している第１固定電極と、
前記基板に配置され、前記第２可動部と対向している第２固定電極と、
前記基板に配置され、前記第３可動部と対向している第３固定電極と、
前記基板に配置され、前記第４可動部と対向している第４固定電極と、
前記第１可動体と前記第２可動体とを連結している連結部と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１の加速度センサーが有する連結部を示す斜視図である。
【図４】図３の連結部が変形した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【図７】図６に示す連結部の変形例を示す平面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る加速度センサーが有する連結部を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【図１２】本発明の第８実施形態に係る電子機器としてのスマートフォンを示す平面図である。
【図１３】本発明の第９実施形態に係る電子機器としての慣性計測装置を示す分解斜視図である。
【図１４】図１３に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【図１５】本発明の第１０実施形態に係る電子機器としての移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。
【図１６】図１５に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【図１７】本発明の第１１実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の加速度センサー、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。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る加速度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の加速度センサーが有する連結部を示す斜視図である。図４は、図３の連結部が変形した状態を示す斜視図である。
【００１０】
以下では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印方向先端側を「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」とも言い、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。また、本願明細書において、「直交」とは、９０°で交わっている場合の他、９０°から若干傾いた角度、例えば９０°±５°程度の範囲内で交わっている場合も含むものである。同様に、「平行」についても、両者のなす角度が０°の場合の他、±５°程度の範囲内の差を有する場合も含まれる。
【００１１】
図１に示す加速度センサー１は、Ｚ軸方向の加速度Ａｚを検出するセンサーである。このような加速度センサー１は、基板２と、基板２上に配置された第１素子３および第２素子４と、第１素子３および第２素子４を連結する連結部６と、第１、第２素子３、４を覆うように基板２に接合された蓋５と、を有する。
【００１２】
図１に示すように、基板２は、上面側に開口する凹部２１を有する。また、Ｚ軸方向からの平面視で、凹部２１は、第１、第２素子３、４を内側に内包するように、第１、第２素子３、４よりも大きく形成されている。また、図２に示すように、基板２は、凹部２１の底面２１１から突出して設けられた突起状の第１マウント２２および第２マウント２３を有する。そして、第１マウント２２の上面に第１素子３が接合され、第２マウント２３の上面に第２素子４が接合されている。また、図１に示すように、基板２は、上面側に開放する溝部２５、２６、２７を有している。
【００１３】
基板２としては、例えば、Ｎａ＋等の可動イオンであるアルカリ金属イオンを含むガラス材料、例えば、パイレックスガラス、テンパックスガラス（いずれも登録商標）のような硼珪酸ガラスで構成されたガラス基板を用いることができる。ただし、基板２としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。
【００１４】
また、図１に示すように、基板２には電極８が設けられている。電極８は、凹部２１の底面２１１に配置された第１固定電極８１、第２固定電極８２、第３固定電極８３、第４固定電極８４およびダミー電極８５を有する。また、基板２は、溝部２５、２６、２７に配置された配線７５、７６、７７を有する。
【００１５】
各配線７５、７６、７７の一端部は、蓋５外に露出し、外部装置との電気的な接続を行う電極パッドとして機能する。また、配線７５は、第１素子３、第２素子４およびダミー電極８５と電気的に接続され、配線７６は、第１固定電極８１および第３固定電極８３と電気的に接続され、配線７７は、第２固定電極８２および第４固定電極８４と電気的に接続されている。なお、図示しないが、配線７５、７６、７７の交差部分は、絶縁処理されており、互いの短絡が防止されている。
【００１６】
図２に示すように、蓋５は、下面側に開口する凹部５１を有する。蓋５は、凹部５１内に第１、第２素子３、４を収納するように、基板２の上面に接合されている。そして、蓋５および基板２によって、その内側に、第１、第２素子３、４を収納する収納空間Ｓを形成している。収納空間Ｓは、気密空間であり、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度（−４０℃〜１２０℃程度）で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。ただし、収納空間Ｓの雰囲気は、特に限定されず、例えば、減圧状態であってもよいし、加圧状態であってもよい。
【００１７】
蓋５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５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５との接合方法としては、特に限定されず、基板２や蓋５の材料によって適宜選択すればよく、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５の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等を用いることができる。本実施形態では、低融点ガラスからなるガラスフリット５９を介して基板２と蓋５とが接合されている。
【００１８】
図１に示すように、第１素子３、第２素子４および連結部６は、一体形成されている。これらは、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａｓ）等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチング、特にドライエッチングによってパターニングすることにより形成される。
【００１９】
また、第１素子３は、第１マウント２２の上面に陽極接合された固定部３１と、固定部３１に対して変位可能な第１可動体３２と、固定部３１と第１可動体３２とを接続する梁３３と、を有する。ただし、第１マウント２２と固定部３１との接合方法は、陽極接合に限定されない。
【００２０】
第１素子３に加速度Ａｚが作用すると、第１可動体３２が基板２に対して、梁３３で形成される第１揺動軸Ｊ１まわりに、梁３３を捩り変形させつつシーソー揺動する。すなわち、第１揺動軸Ｊ１を中心として互いに反対方向に揺動する。なお、本実施形態の第１揺動軸Ｊ１は、Ｙ軸方向に沿って形成されている。
【００２１】
第１可動体３２は、Ｚ軸方向からの平面視で、Ｘ軸方向を長軸とする長方形状となっている。また、第１可動体３２は、Ｚ軸方向からの平面視で、第１揺動軸Ｊ１を間に挟んで配置された第１可動部３２１および第２可動部３２２を有する。第１可動部３２１は、第１揺動軸Ｊ１に対してＸ軸方向のマイナス側に位置し、第２可動部３２２は、第１揺動軸Ｊ１に対してＸ軸方向のプラス側に位置する。また、第１可動部３２１は、第２可動部３２２よりもＸ軸方向に長く、加速度Ａｚが加わったときの第１揺動軸Ｊ１まわりの回転モーメントが第２可動部３２２よりも大きい。この回転モーメントの差によって、加速度Ａｚが加わった際に第１可動体３２が第１揺動軸Ｊ１まわりにシーソー揺動する。ここで、シーソー揺動とは、第１可動部３２１がＺ軸方向プラス側に変位すると、第２可動部３２２がＺ軸方向マイナス側に変位し、反対に、第１可動部３２１がＺ軸方向マイナス側に変位すると、第２可動部３２２がＺ軸方向プラス側に変位するよう揺動することを意味する。
【００２２】
また、第１可動体３２は、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔３２５を有する。また、第１可動体３２は、第１可動部３２１と第２可動部３２２との間に位置する開口３２４を有する。そして、開口３２４内に固定部３１および梁３３が配置されている。ただし、貫通孔３２５は、省略してもよい。これら貫通孔３２５、開口３２４等は気密空間に封入された不活性ガスのダンピング現象に応じて適宜設計されるべきものである。貫通孔３２５、開口３２４の形状、不活性ガスの圧力等により連結部６を含めた第１素子３と第２素子４の連結構造体の振動のＱ値（Ｑ−Ｆａｃｔｏｒ）を変化させることができる。また、固定部３１や梁３３の配置は、特に限定されず、例えば、第１可動体３２の外側に位置していてもよい。
【００２３】
第２素子４は、第１素子３と同じ構成、すなわち、同じ大きさおよび形状となっている。また、第２素子４は、第１素子３とＸ軸方向に並んで配置され、本実施形態では、第１素子３のＸ軸方向のマイナス側に位置する。また、第２素子４は、Ｙ軸と平行である後述する接続梁６３の二等分線に対して第１素子３と線対称、すなわち、鏡像関係となるように配置されている。
【００２４】
第２素子４は、第２マウント２３の上面に陽極接合された固定部４１と、固定部４１に対して変位可能な第２可動体４２と、固定部４１と第２可動体４２とを接続する梁４３と、を有する。ただし、第２マウント２３と固定部４１との接合方法は、陽極接合に限定されない。
【００２５】
第２素子４に加速度Ａｚが作用すると、第２可動体４２が基板２に対して、梁４３で形成される第２揺動軸Ｊ２まわりに、梁４３を捩り変形させつつシーソー揺動する。なお、本実施形態の第２揺動軸Ｊ２は、Ｙ軸方向に沿って形成されている。つまり、第２揺動軸Ｊ２は、第１揺動軸Ｊ１と平行である。
【００２６】
第２可動体４２は、Ｚ軸方向からの平面視で、Ｘ軸方向を長軸とする長方形状となっている。また、第２可動体４２は、Ｚ軸方向からの平面視で、第２揺動軸Ｊ２を間に挟んで配置された第３可動部４２１および第４可動部４２２を有する。第３可動部４２１は、第２揺動軸Ｊ２に対してＸ軸方向のプラス側に位置し、第４可動部４２２は、第２揺動軸Ｊ２に対してＸ軸方向のマイナス側に位置する。また、第３可動部４２１は、第４可動部４２２よりもＸ軸方向に長く、加速度Ａｚが加わったときの第２揺動軸Ｊ２まわりの回転モーメントが第４可動部４２２よりも大きい。この回転モーメントの差によって、加速度Ａｚが加わった際に第２可動体４２が第２揺動軸Ｊ２まわりにシーソー揺動する。
【００２７】
また、第２可動体４２は、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔４２５を有する。また、第２可動体４２は、第３可動部４２１と第４可動部４２２との間に位置する開口４２４を有する。そして、開口４２４内に固定部４１および梁４３が配置されている。ただし、貫通孔４２５は、省略してもよい。また、固定部４１や梁４３の配置は、特に限定されず、例えば、第２可動体４２の外側に位置していてもよい。
【００２８】
このような第１素子３と第２素子４とは、第１、第２揺動軸Ｊ１、Ｊ２に対して直交するＸ軸方向に並んで配置されており、第１素子３の第１可動部３２１と第２素子４の第３可動部４２１とが向かい合って配置されている。つまり、第１素子３は、第１可動部３２１を第２素子４側にして配置され、第２素子４は、第３可動部４２１を第１素子３側にして配置されている。
【００２９】
底面２１１に配置された電極８の説明に戻ると、図１および図２に示すように、第１固定電極８１は、第１可動部３２１の基端部と対向して配置され、第２固定電極８２は、第２可動部３２２と対向して配置され、第３固定電極８３は、第３可動部４２１の基端部と対向して配置され、第４固定電極８４は、第４可動部４２２と対向して配置され、ダミー電極８５は、第１可動部３２１の先端部および第３可動部４２１の先端部と対向して配置されている。言い換えると、Ｚ軸方向からの平面視で、第１固定電極８１は、第１可動部３２１の基端部と重なって配置され、第２固定電極８２は、第２可動部３２２と重なって配置され、第３固定電極８３は、第３可動部４２１の基端部と重なって配置され、第４固定電極８４は、第４可動部４２２と重なって配置され、ダミー電極８５は、第１可動部３２１の先端部および第３可動部４２１の先端部と重なって配置されている。
【００３０】
加速度センサー１の駆動時には、配線７５を介して第１素子３および第２素子４に駆動電圧が印加され、配線７６を介して第１固定電極８１および第３固定電極８３がＱＶアンプに接続され、配線７７を介して第２固定電極８２および第４固定電極８４が別のＱＶアンプに接続される。これにより、第１可動部３２１と第１固定電極８１との間に静電容量Ｃａが形成され、第２可動部３２２と第２固定電極８２との間に静電容量Ｃｂが形成され、第３可動部４２１と第３固定電極８３との間に静電容量Ｃｃが形成され、第４可動部４２２と第４固定電極８４との間に静電容量Ｃｄが形成される。
【００３１】
図２に示すように、加速度センサー１に加速度Ａｚが加わると、第１可動体３２が第１揺動軸Ｊ１を中心にしてシーソー揺動すると共に、第２可動体４２が第２揺動軸Ｊ２を中心にしてシーソー揺動する。このような第１、第２可動体３２、４２のシーソー揺動により、第１可動部３２１と第１固定電極８１および第３可動部４２１と第３固定電極８３のギャップと、第２可動部３２２と第２固定電極８２および第４可動部４２２と第４固定電極８４のギャップと、が逆相で変化し、これに応じて静電容量Ｃａ、Ｃｃと静電容量Ｃｂ、Ｃｄとが互いに逆相で変化する。そのため、加速度センサー１は、静電容量Ｃａ、Ｃｃと静電容量Ｃｂ、Ｃｄとの差分（変化量）に基づいて加速度Ａｚを検出することができる。
【００３２】
特に、第１素子３と第２素子４とを有するため、例えば、どちらか一方で構成されている場合と比べて、他軸感度すなわち検出軸であるＺ軸以外のＸ軸およびＹ軸方向への加速度の感度を抑制し、検出精度の向上を図ることができる。
【００３３】
ここで、前述したように、第１素子３および第２素子４は、互いに同じ構成であるため、設計的には同じ周波数特性を有している。しかしながら、製造ばらつきから、第１素子３と第２素子４との形状を完全に一致させることが困難であり、これに起因して、第１素子３と第２素子４の周波数特性にずれが生じる場合がある。このように、第１素子３と第２素子４の周波数特性にずれが生じると、加速度センサーの重要な特性であるノイズ特性、特にブラウンノイズ特性が大きくばらつくことになる。ブラウンノイズは２つの異なる素子をノイズ源とするノイズの二乗平均で合成されるからである。従って、製造ばらつきのある加速度センサーは、ノイズ特性の劣化につながり、加速度センサーの検出感度とノイズ出力との比（Ｓ／Ｎ比）が低下する。
【００３４】
そこで、加速度センサー１は、連結部６を用いて第１素子３と第２素子４とを接続し、第１素子３と第２素子４とを１つの構造体Ｑとすることにより、第１素子３と第２素子４の周波数特性を揃え、上述のようなノイズ特性の劣化を抑制している。ただし、後述するように、連結部６が備えるばね定数は適宜調整される。これにより、製造ばらつきに影響されることなく、高いＳ／Ｎ比を有する加速度センサー１が得られる。また、製造ばらつきの影響が低減される分、製造コストの削減、歩留まりの向上を図ることもできる。
【００３５】
以下、連結部６について説明する。前述したように、連結部６は、シリコン材料から第１、第２素子３、４と一体で形成されている。シリコン材料とは、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等である。このような材料は、弾性体として優れ、機械的な耐久性も好適である。そのため、連結部６の形成が容易となる。また、例えば、連結部６を第１素子３および第２素子４と別体で形成した場合と比較して、第１素子３および第２素子４との接合部分が生じない点から、構造体Ｑの機械的強度を高めることができる。ただし、連結部６は、第１素子３および第２素子４と別体で形成してもよい。
【００３６】
図３に示すように、連結部６は、第１素子３と第２素子４との間に配置され、第１素子３の第１可動部３２１と第２素子４の第３可動部４２１とを連結している。なお、前述したように、第１素子３は、第１可動部３２１を第２素子４側に向けて配置され、第２素子４は、第３可動部４２１を第１素子３側に向けて配置されている。そのため、第１可動部３２１と第３可動部４２１とが向かい合って配置され、これらの間に連結部６が位置する。したがって、連結部６によって、第１可動部３２１と第３可動部４２１とを連結し易くなると共に、連結部６の構成が簡単なものとなる。
【００３７】
このような連結部６は、第１可動部３２１に接続された第１梁６１と、第３可動部４２１に接続された第２梁６２と、第１梁６１と第２梁６２とを接続する接続梁６３と、を有する。
【００３８】
第１可動部３２１の先端部には、切り欠き３２３が形成され、この切り欠き３２３内に第１梁６１が配置されている。第１梁６１は、Ｙ軸方向に沿って直線状に延在し、その両端において第１可動部３２１と接続されている。同様に、第３可動部４２１の先端部には、切り欠き４２３が形成され、この切り欠き４２３内に第２梁６２が配置されている。第２梁６２は、Ｙ軸方向に沿って直線状に延在し、その両端において第３可動部４２１と接続されている。また、接続梁６３は、Ｘ軸方向に沿って直線状に延在し、Ｘ軸方向のプラス側の端部が第１梁６１の長さ方向の中央部に接続され、Ｘ軸方向のマイナス側の端部が第２梁６２の長さ方向の中央部に接続されている。
【００３９】
図４に示すように、このような構成の連結部６は、第１、第２梁６１、６２がその中心軸Ｊ３、Ｊ４まわりに捩れ変形しつつ、Ｘ軸方向に撓み変形することにより、第１、第２可動体３２、４２の第１、第２揺動軸Ｊ１、Ｊ２まわりのシーソー揺動を許容する。その一方で、第１、第２梁６１、６２は、Ｙ軸方向に長い形状となっており、連結部６は、全体的にＹ軸方向には撓み難い構造となっている。これにより、加速度Ａｚの検出を妨げることなく、ノイズ特性の劣化を抑制することができる。なお、第１梁６１および第２梁６２は、それぞれ、第１、第２可動体３２、４２の第１、第２揺動軸Ｊ１、Ｊ２まわりの揺動を十分に許容できるように、梁３３、４３に対して十分に柔らかい。例えば、第１、第２梁６１、６２の捩りばね定数をＡとし、梁３３、４３の捩りばね定数をＢとしたとき、Ａ／Ｂ≦０．１であること好ましく、Ａ／Ｂ≦０．０５であることがより好ましい。より具体的には、第１、第２梁６１、６２の捩りばねと、梁３３、４３の捩りばねの長さを単純のために同じ長さにして設計した場合、捩りばね定数は、ばね幅の３乗に比例する。第１、第２梁６１、６２の捩りばね幅を５μｍとした時は、梁３３、４３の捩りばねの幅を１．８μｍ以下とすれば、前述のばね定数の比Ａ／Ｂを０．０５以下とすることが出来る。このようにして、第１、第２可動体３２、４２の揺動のし易さを十分に確保したままで、ノイズ特性の劣化を抑制することができる。
【００４０】
また、連結部６は、第１可動体３２および第２可動体４２の基板２への張り付き（スティッキング）を抑制する機能を有する。なお、張り付きとは、例えば、第１可動体３２と第１固定電極８１との間に生じる静電引力および第２可動体４２と第３固定電極８３との間の生じる静電引力によって、第１、第２可動体３２、４２が基板２側に引き込まれ、第１、第２可動体３２、４２が基板２に接触したままの状態になってしまうことを言う。
【００４１】
連結部６は、前述したように、第１、第２可動体３２、４２の第１、第２揺動軸Ｊ１、Ｊ２まわりのシーソー揺動に伴ってＸ軸方向に撓み変形する第１、第２梁６１、６２を有する。このような第１、第２梁６１、６２のたわみ変形によって、第１、第２可動体３２、４２が第１、第２揺動軸Ｊ１、Ｊ２まわりにシーソー揺動している際は、第１、第２可動体３２、４２を互いに接近させる方向の力Ｆが生じる。この力Ｆが、第１、第２可動体３２、４２と基板２との間の静電引力に対抗することにより、第１可動体３２および第２可動体４２の基板２への張り付きが効果的に抑制される。
【００４２】
以上、加速度センサー１について説明した。このような加速度センサー１は、基板２と、第１揺動軸Ｊ１を挟んで配置されている第１可動部３２１および第１揺動軸Ｊ１まわりの回転モーメントが第１可動部３２１よりも小さい第２可動部３２２を備え、基板２に対して第１揺動軸Ｊ１まわりに揺動する第１可動体３２と、第２揺動軸Ｊ２を挟んで配置されている第３可動部４２１および第２揺動軸Ｊ２まわりの回転モーメントが第３可動部４２１よりも小さい第４可動部４２２を備え、基板２に対して第２揺動軸Ｊ２まわりに揺動する第２可動体４２と、基板２に配置され、第１可動部３２１と対向している第１固定電極８１と、基板２に配置され、第２可動部３２２と対向している第２固定電極８２と、基板２に配置され、第３可動部４２１と対向している第３固定電極８３と、基板２に配置され、第４可動部４２２と対向している第４固定電極８４と、第１可動体３２と第２可動体４２とを連結している連結部６と、を有する。このように、第１可動体３２と第２可動体４２とを連結する連結部６を設けることにより、第１素子３と第２素子４とを１つの構造体Ｑとすることができ、第１素子３と第２素子４の周波数特性を揃え、第１素子３と第２素子４の周波数特性のばらつきに起因したノイズ特性の劣化を抑制している。これにより、製造ばらつきに影響されることなく、高い検出感度を有する加速度センサー１が得られる。また、製造ばらつきの影響が低減される分、製造コストの削減、歩留まりの向上を図ることもできる。
【００４３】
また、前述したように、連結部６は、第１可動部３２１と第３可動部４２１とを連結している。これにより、第１可動体３２と第２可動体４２とを連結し易くなる。また、第１可動部３２１と第３可動部４２１とは同相でシーソー揺動するため、第１可動部３２１と第３可動部４２１とを連結部６により連結することにより、例えば、後述する第３実施形態のように、逆相でシーソー揺動する第１可動部３２１と第４可動部４２２とを連結部６で連結する場合と比べて、連結部６の変形量を抑えることができる。そのため、連結部６の破損をより効果的に抑制することができる。
【００４４】
また、前述したように、第１揺動軸Ｊ１および第２揺動軸Ｊ２は、平行であり、第１可動体３２および第２可動体４２は、基板２の平面視で、第１揺動軸Ｊ１および第２揺動軸Ｊ２に直交するＸ軸方向に並んで配置され、第１可動部３２１と第３可動部４２１とが向き合っている。言い換えると、第１揺動軸Ｊ１と第２揺動軸Ｊ２との間に、第１可動部３２１と第３可動部４２１とが設けられている。これにより、第１可動部３２１と第３可動部４２１との間に連結部６を配置することにより、第１可動部３２１と第３可動部４２１とを連結部６で連結し易くなる。また、連結部６の構成がより簡単なものとなり、連結部６の形成が容易となる。
【００４５】
また、前述したように、連結部６は、第１可動体３２に接続され、第１揺動軸Ｊ１と平行な中心軸Ｊ３まわりに捩り変形する第１梁６１と、第２可動体４２に接続され、第２揺動軸Ｊ２と平行な中心軸Ｊ４まわりに捩り変形する第２梁６２と、第１梁６１と第２梁６２とを接続する接続梁６３と、を有する。これにより、連結部６の構成が簡単なものとなる。
【００４６】
また、前述したように、第１可動体３２、第２可動体４２および連結部６は、一体で形成されている。これにより、第１可動体３２、第２可動体４２および連結部６の形成が容易となる。また、例えば、連結部６を第１素子３および第２素子４と別体で形成した場合と比較して、第１素子３および第２素子４との接合部分が生じない点から、構造体Ｑの機械的強度を高めることができる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【００４８】
本実施形態は、連結部６による第１可動体３２と第２可動体４２との連結箇所が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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５において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００４９】
図５に示すように、第１素子３と第２素子４とは、第１、第２揺動軸Ｊ１、Ｊ２に対して直交するＸ軸方向に並んで配置され、第１素子３の第２可動部３２２と第２素子４の第４可動部４２２とが向かい合っている。つまり、第１素子３は、第２可動部３２２を第２素子４側にして配置され、第２素子４は、第４可動部４２２を第１素子３側にして配置されている。連結部６は、第２可動部３２２と第４可動部４２２との間に位置し、第１可動体３２の第２可動部３２２と第２可動体４２の第４可動部４２２とを連結している。
【００５０】
このように、本実施形態の加速度センサー１では、連結部６は、第２可動部３２２と第４可動部４２２とを連結している。これにより、第１可動体３２と第２可動体４２とを連結し易くなる。また、第２可動部３２２と第４可動部４２２とは同相でシーソー揺動するため、第２可動部３２２と第４可動部４２２とを連結部６により連結することにより、例えば、後述する第３実施形態のように、逆相でシーソー揺動する第１可動部３２１と第４可動部４２２とを連結部６で連結する場合と比べて、連結部６の変形量を抑えることができる。そのため、連結部６の破損をより効果的に抑制することができる。また、第２可動部３２２は、第１可動部３２１よりもＸ軸方向の長さが短く、第４可動部４２２は、第３可動部４２１よりもＸ軸方向の長さが短い。そのため、前述した第１実施形態のように、第１可動部３２１と第３可動部４２１とを連結する場合と比べて、連結部６の変形量を抑えることができる。そのため、連結部６の破損をより効果的に抑制することができる。
【００５１】
また、前述したように、第１揺動軸Ｊ１および第２揺動軸Ｊ２は、平行であり、第１可動体３２および第２可動体４２は、基板２の平面視で、第１揺動軸Ｊ１および第２揺動軸Ｊ２に直交するＸ軸方向に並んで配置され、第２可動部３２２と第４可動部４２２とが向き合っている。言い換えると、第１揺動軸Ｊ１と第２揺動軸Ｊ２との間に、第２可動部３２２と第４可動部４２２とが設けられている。これにより、第２可動部３２２と第４可動部４２２との間に連結部６を配置することにより、第２可動部３２２と第４可動部４２２とを連結部６で連結し易くなる。また、連結部６の構成がより簡単なものとなり、連結部６の形成が容易となる。
【００５２】
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。
【００５３】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。図７は、図６に示す連結部の変形例を示す平面図である。
【００５４】
本実施形態は、連結部６による第１可動体３２と第２可動体４２との連結箇所が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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６において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００５５】
図６に示すように、第１素子３と第２素子４は、第１、第２揺動軸Ｊ１、Ｊ２に対して直交するＸ軸方向に並んで配置され、第１素子３の第１可動部３２１と第２素子４の第４可動部４２２とが向かい合っている。つまり、第１素子３は、第１可動部３２１を第２素子４側にして配置され、第２素子４は、第４可動部４２２を第１素子３側にして配置されている。そして、連結部６は、第１可動部３２１と第４可動部４２２との間に位置し、第１可動部３２１と第４可動部４２２とを連結している。
【００５６】
このように、本実施形態の加速度センサー１では、連結部６は、第１可動部３２１と第４可動部４２２とを連結している。これにより、第１可動体３２と第２可動体４２とを連結し易くなる。また、第１可動部３２１と第４可動部４２２とは、逆相でシーソー揺動するため、第１可動部３２１と第４可動部４２２とを連結部６で連結することにより、例えば、前述した第１、第２実施形態のような同相でシーソー揺動する部分同士を連結する場合と比べて、連結部６の変形量を大きくすることができる。そのため、力Ｆがより大きくなり、第１可動体３２および第２可動体４２の基板２への張り付きをより効果的に抑制することができる。
【００５７】
また、前述したように、第１揺動軸Ｊ１および第２揺動軸Ｊ２は、平行であり、第１可動体３２および第２可動体４２は、基板２の平面視で、第１揺動軸Ｊ１および第２揺動軸Ｊ２に直交するＸ軸方向に並んで配置され、第１可動部３２１と第４可動部４２２とが向き合っている。言い換えると、第１揺動軸Ｊ１と第２揺動軸Ｊ２との間に、第１可動部３２１と第４可動部４２２とが設けられている。これにより、第１可動部３２１と第４可動部４２２との間に連結部６を配置することにより、第１可動部３２１と第４可動部４２２とを連結部６で連結し易くなる。また、連結部６の構成がより簡単なものとなり、連結部６の形成が容易となる。
【００５８】
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、接続梁６３の形状としては、特に限定されず、例えば、図７に示すように、蛇腹状、すなわち、複数回蛇行した形状であり、Ｘ軸方向に伸縮可能な構成となっていてもよい。このような形状の連結部６は、柔軟性が増し、より変形し易く、変位および変形に対する許容度が高い。これにより、例えば、力Ｆが過度に大きくなるのを抑制でき、第１可動体３２および第２可動体４２のシーソー揺動をより確実に許容することができる。また、例えば、連結部６から第１、第２梁６１、６２を省略し、接続梁６３で第１可動部３２１と第４可動部４２２とを連結してもよい。
【００５９】
＜第４実施形態＞
図８は、本発明の第４実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【００６０】
本実施形態は、連結部６の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００６１】
図８に示すように、連結部６は、第１可動部３２１と第３可動部４２１との間に配置されている。また、連結部６は、基板２に固定されたリンク部６４と、第１可動体３２とリンク部６４とを連結する第１連結梁６５と、第２可動体４２とリンク部６４とを連結する第２連結梁６６と、を有する。また、第１連結梁６５は、Ｙ軸方向に延在する一対の捩じり梁６５１、６５２を有する枠状梁６５０と、捩じり梁６５１とリンク部６４とを連結する梁６５３と、捩じり梁６５２と第１可動部３２１とを連結する梁６５４と、を有する。同様に、第２連結梁６６は、Ｙ軸方向に延在する一対の捩じり梁６６１、６６２を有する枠状梁６６０と、捩じり梁６６１とリンク部６４とを連結する梁６６３と、捩じり梁６６２と第３可動部４２１とを連結する梁６６４と、を有する。
【００６２】
このような構成では、一対の捩じり梁６５１、６５２が変形することにより、第１可動体３２のシーソー揺動が許容され、一対の捩じり梁６６１、６６２が変形することにより、第２可動体４２のシーソー揺動が許容される。
【００６３】
このように、本実施形態の連結部６は、基板２に対して可動するリンク部６４と、第１可動体３２とリンク部６４とを連結している第１連結梁６５と、第２可動体４２とリンク部６４とを連結している第２連結梁６６と、を有する。これにより、連結部６の構成が簡単なものとなる。また、例えば、前述した第１実施形態と比べて、Ｙ軸方向への変位がし難くなるため、連結部６の機械的強度が増す。
【００６４】
このような第４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。
【００６５】
＜第５実施形態＞
図９は、本発明の第５実施形態に係る加速度センサーが有する連結部を示す斜視図である。
【００６６】
本実施形態は、連結部６の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００６７】
図９に示すように、連結部６は、第１可動部３２１と第３可動部４２１との間に配置されており、第１可動部３２１に接続された第１梁６１と、第３可動部４２１に接続された第２梁６２と、第１梁６１と第２梁６２とを接続する接続梁６３と、を有する。接続梁６３には切り欠き６３１が設けられ、Ｚ軸方向の力に対して撓み易くなっている。
【００６８】
このような構成では、第１梁６１と第２梁６２だけでなく、接続梁６３もＺ軸方向のばね定数が小さくなっている。従って、第１可動体３２のシーソー揺動、第２可動体４２のシーソー揺動がより許容されるようになる。
【００６９】
このような第５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。
【００７０】
＜第６実施形態＞
図１０は、本発明の第６実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【００７１】
本実施形態は、構造体Ｑの構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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１０において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００７２】
図１０に示すように、第１素子３は、第１可動部３２１がＸ軸方向のプラス側に位置し、第２可動部３２２がＸ軸方向のマイナス側に位置して配置されている。一方、第２素子４は、第１素子３とＹ軸方向に並んで配置され、第１素子３のＹ軸方向のプラス側に位置している。また、第２素子４は、第３可動部４２１がＸ軸方向のマイナス側に位置し、第４可動部４２２がＸ軸方向のプラス側に位置して配置されている。
【００７３】
また、第１可動部３２１は、先端部からＹ軸方向のプラス側に突出した突出部３２１ａを有し、全体としてＬ字状となっている。そして、突出部３２１ａは、第４可動部４２２とＸ軸方向に並んで位置し、第４可動部４２２のＸ軸方向のプラス側に位置している。同様に、第３可動部４２１は、先端部からＹ軸方向のマイナス側に突出した突出部４２１ａを有し、全体としてＬ字状となっている。そして、突出部４２１ａは、第２可動部３２２とＸ軸方向に並んで位置し、第２可動部３２２のＸ軸方向のマイナス側に位置している。
【００７４】
また、連結部６は、第１可動部３２１と第４可動部４２２とを連結する第１連結部６Ａと、第２可動部３２２と第３可動部４２１とを連結する第２連結部６Ｂと、を有する。第１連結部６Ａは、第１可動部３２１に接続された第１梁６１Ａと、第４可動部４２２に接続された第２梁６２Ａと、第１梁６１Ａと第２梁６２Ａとを接続する接続梁６３Ａと、を有する。同様に、第２連結部６Ｂは、第２可動部３２２に接続された第１梁６１Ｂと、第３可動部４２１に接続された第２梁６２Ｂと、第１梁６１Ｂと第２梁６２Ｂとを接続する接続梁６３Ｂと、を有する。第１梁６１Ａ、６１Ｂ、第２梁６２Ａ、６２Ｂおよび接続梁６３Ａ、６３Ｂは、それぞれ、前述した第１梁６１、第２梁６２および接続梁６３と同様の構成である。
【００７５】
このように、本実施形態では、連結部６は、第１可動部３２１と第４可動部４２２とを連結している第１連結部６Ａと、第２可動部３２２と第３可動部４２１とを連結している第２連結部６Ｂと、を有する。そのため、第１可動体３２と第２可動体４２とをその両側同士で連結することができ、第１可動体３２および第２可動体４２のシーソー揺動がより一体的なものとなる。
【００７６】
このような第６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。
【００７７】
＜第７実施形態＞
図１１は、本発明の第７実施形態に係る加速度センサーを示す平面図である。
【００７８】
本実施形態は、構造体Ｑの構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、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１１において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００７９】
図１１に示すように、第１素子３および第２素子４の配置は、前述した第６実施形態と同様である。そして、連結部６は、第１素子３および第２素子４を囲む枠状をなす枠部６９と、第１可動部３２１と枠部６９とを連結する第１連結部６Ａと、第３可動部４２１と枠部６９とを連結する第２連結部６Ｂと、を有する。また、第１連結部６Ａは、第２可動部３２２に接続された第１梁６１Ａと、第１梁６１Ａと枠部６９とを接続する接続梁６３Ａと、を有する。同様に、第２連結部６Ｂは、第４可動部４２２に接続された第１梁６１Ｂと、第１梁６１Ｂと枠部６９とを接続する接続梁６３Ｂと、を有する。
【００８０】
このような第７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。
【００８１】
＜第８実施形態＞
図１２は、本発明の第８実施形態に係る電子機器としてのスマートフォンを示す平面図である。
【００８２】
図１２に示すスマートフォン１２００は、本発明の電子機器を適用したものである。スマートフォン１２００には、加速度センサー１と、加速度センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０と、が内蔵されている。加速度センサー１によって検出された検出データは、制御回路１２１０に送信され、制御回路１２１０は、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。
【００８３】
このような電子機器としてのスマートフォン１２００は、加速度センサー１を有する。そのため、前述した加速度センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【００８４】
なお、本発明の電子機器は、前述したスマートフォン１２００の他にも、例えば、パーソナルコンピューター、デジタルスチールカメラ、タブレット端末、時計、スマートウォッチ、インクジェットプリンタ、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、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、魚群探知機、各種測定機器、移動体端末基地局用機器、車両、航空機、船舶等の各種計器類、フライトシミュレーター、ネットワークサーバー等に適用することができる。
【００８５】
＜第９実施形態＞
図１３は、本発明の第９実施形態に係る電子機器としての慣性計測装置を示す分解斜視図である。図１４は、図１３に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【００８６】
図１３に示す電子機器としての慣性計測装置２０００（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）は、自動車や、ロボットなどの被装着装置の姿勢や、挙動を検出する慣性計測装置である。慣性計測装置２０００は、３軸加速度センサーおよび３軸角速度センサーを備えた６軸モーションセンサーとして機能する。
【００８７】
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。
【００８８】
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。アウターケース２１００の外形は、前述した慣性計測装置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。
【００８９】
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。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。
【００９０】
図１４に示すように、基板２３２０の上面には、コネクター２３３０、Ｚ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｚ、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー２３５０などが実装されている。また、基板２３２０の側面には、Ｘ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｘおよびＹ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｙが実装されている。そして、加速度センサー２３５０として、本発明の加速度センサーを用いることができる。
【００９１】
また、基板２３２０の下面には、制御ＩＣ２３６０が実装されている。制御ＩＣ２３６０は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）であり、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、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。
【００９２】
＜第１０実施形態＞
図１５は、本発明の第１０実施形態に係る電子機器としての移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。図１６は、図１５に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【００９３】
図１５に示す移動体測位装置３０００は、移動体に装着して用い、当該移動体の測位を行うための装置である。なお、移動体としては、特に限定されず、自転車、自動車、自動二輪車、電車、飛行機、船等のいずれでもよいが、本実施形態では移動体として四輪自動車を用いた場合について説明する。
【００９４】
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。
【００９５】
慣性計測装置３１００は、３軸の加速度センサー３１１０と、３軸の角速度センサー３１２０と、を有している。演算処理部３２００は、加速度センサー３１１０からの加速度データおよび角速度センサー３１２０からの角速度データを受け、これらデータに対して慣性航法演算処理を行い、移動体の加速度および姿勢を含む慣性航法測位データを出力する。
【００９６】
また、ＧＰＳ受信部３３００は、受信アンテナ３４００を介してＧＰＳ衛星からの信号を受信する。また、位置情報取得部３５００は、ＧＰＳ受信部３３００が受信した信号に基づいて、移動体測位装置３０００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。
【００９７】
位置合成部３６００は、演算処理部３２００から出力された慣性航法測位データおよび位置情報取得部３５００から出力されたＧＰＳ測位データに基づいて、移動体の位置、具体的には移動体が地面のどの位置を走行しているかを算出する。例えば、ＧＰＳ測位データに含まれている移動体の位置が同じであっても、図１６に示すように、地面の傾斜θ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。
【００９８】
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。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。
【００９９】
＜第１１実施形態＞
図１７は、本発明の第１１実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【０１００】
図１７に示す自動車１５００は、本発明の移動体を適用した自動車である。この図において、自動車１５００は、エンジンシステム、ブレーキシステムおよびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステム１５１０を含んでいる。また、自動車１５００には、加速度センサー１が内蔵されており、加速度センサー１によって車体の姿勢を検出することができる。加速度センサー１の検出信号は、制御装置１５０２に供給され、制御装置１５０２は、その信号に基づいてシステム１５１０を制御することができる。
【０１０１】
このように、移動体としての自動車１５００は、加速度センサー１を有する。そのため、前述した加速度センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０２】
なお、加速度センサー１は、他にも、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。また、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、ロケット、人工衛星、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
【０１０３】
以上、本発明の加速度センサー、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１…加速度センサー、２…基板、２１…凹部、２１１…底面、２２…第１マウント、２３…第２マウント、２５、２６、２７…溝部、３…第１素子、３１…固定部、３２…第１可動体、３２１…第１可動部、３２１ａ…突出部、３２２…第２可動部、３２３…切り欠き、３２４…開口、３２５…貫通孔、３３…梁、４…第２素子、４１…固定部、４２…第２可動体、４２１…第３可動部、４２１ａ…突出部、４２２…第４可動部、４２３…切り欠き、４２４…開口、４２５…貫通孔、４３…梁、５…蓋、５１…凹部、５９…ガラスフリット、６…連結部、６Ａ…第１連結部、６Ｂ…第２連結部、６１、６１Ａ、６１Ｂ…第１梁、６２、６２Ａ、６２Ｂ…第２梁、６３、６３Ａ、６３Ｂ…接続梁、６３１…切り欠き、６４…リンク部、６５…第１連結梁、６５０…枠状梁、６５１、６５２…捩じり梁、６５３、６５４…梁、６６…第２連結梁、６６０…枠状梁、６６１、６６２…捩じり梁、６６３、６６４…梁、６９…枠部、７５、７６、７７…配線、８…電極、８１…第１固定電極、８２…第２固定電極、８３…第３固定電極、８４…第４固定電極、８５…ダミー電極、１２００…スマートフォン、１２０８…表示部、１２１０…制御回路、１５００…自動車、１５０２…制御装置、１５１０…システム、２０００…慣性計測装置、２１００…アウターケース、２１１０…ネジ穴、２２００…接合部材、２３００…センサーモジュール、２３１０…インナーケース、２３１１…凹部、２３１２…開口、２３２０…基板、２３３０…コネクター、２３４０ｘ、２３４０ｙ、２３４０ｚ…角速度センサー、２３５０…加速度センサー、２３６０…制御ＩＣ、３０００…移動体測位装置、３１００…慣性計測装置、３１１０…加速度センサー、３１２０…角速度センサー、３２００…演算処理部、３３００…ＧＰＳ受信部、３４００…受信アンテナ、３５００…位置情報取得部、３６００…位置合成部、３７００…処理部、３８００…通信部、３９００…表示部、Ａｚ…加速度、Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄ…静電容量、Ｆ…力、Ｊ１…第１揺動軸、Ｊ２…第２揺動軸、Ｊ３、Ｊ４…中心軸、Ｑ…構造体、Ｓ…収納空間、θ…傾斜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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