(57)【要約】【課題】回路の小型化や消費電流の低減を実現できる電子デバイス、および、この電子デバイスを備えた電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】複合センサー１は、角速度センサー素子１００と、加速度センサー素子２００と、角速度センサー素子１００を振動させる第１信号を生成する駆動回路２０と、を備え、駆動回路２０は、第１信号に基づく第２信号を加速度センサー素子２００に供給することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１機能素子と、
第２機能素子と、
前記第１機能素子を振動させる第１信号を生成する信号生成部と、を備え、
前記信号生成部は、前記第１信号に基づく第２信号を前記第２機能素子に供給することを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスであって、
前記信号生成部と前記第２機能素子との間に、前記第１信号を調整して前記第２信号とする調整部を備えていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の電子デバイスであって、
前記調整部は、前記第１信号の周波数を調整する逓倍器および分周器の少なくとも一方を含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項４】
請求項２または３に記載の電子デバイスであって、
前記調整部は、前記第１信号の振幅を調整する振幅調整部を含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電子デバイスであって、
前記第１機能素子は角速度センサー素子であり、前記第２機能素子は加速度センサー素子であることを特徴とする電子デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の電子デバイスであって、
前記第２信号の周波数は、前記第１信号の周波数と異なることを特徴とする電子デバイス。
【請求項７】
請求項５または６に記載の電子デバイスであって、
前記第１信号は、正弦波であることを特徴とする電子デバイス。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の電子デバイスであって、
第３機能素子を備え、
前記第３機能素子には、前記第１信号および前記第２信号の少なくとも一方に基づいて、第３信号が供給されることを特徴とする電子デバイス。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えてい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、電子デバイス、電子機器、および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の機能素子を備えた電子デバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電子デバイス（複合センサー）は、加速度センサー（第１検知部）と、角速度センサー（第２検知部）とを備えている。加速度センサーは容量変化を検出するためのキャリア信号を必要とし、角速度センサーはコリオリの力を発生させるための駆動信号を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２２７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１（図１９参照）に記載の電子デバイスの回路構成では、加速度センサーに供給するキャリア信号の生成部と、角速度センサーに供給する駆動信号の生成部とが個別に設けられている。そのため、回路の小型化が困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る電子デバイスは、第１機能素子と、第２機能素子と、前記第１機能素子を振動させる第１信号を生成する信号生成部と、を備え、前記信号生成部は、前記第１信号に基づく第２信号を前記第２機能素子に供給することを特徴とする。
【０００７】
本適用例の構成によれば、電子デバイスは第１機能素子と第２機能素子とを備えた複合デバイスであり、第１機能素子を振動させる第１信号を生成する信号生成部が、第２機能素子に第１信号に基づく第２信号を供給する。そのため、電子デバイスは、第２信号を生成するための生成部を必ずしも必要としない。これにより、電子デバイスにおける回路の小型化が可能となる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係る電子デバイスであって、前記信号生成部と前記第２機能素子との間に、前記第１信号を調整して前記第２信号とする調整部を備えていることが好ましい。
【０００９】
本適用例の構成によれば、調整部により、信号生成部で生成した第１信号を調整して第２信号とする。そのため、第１信号を調整して、第２信号を第２機能素子に適した信号とすることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に係る電子デバイスであって、前記調整部は、前記第１信号の周波数を調整する逓倍器および分周器の少なくとも一方を含むことが好ましい。
【００１１】
本適用例の構成によれば、調整部により第１信号の周波数を調整（増減）して、第２機能素子に適した周波数の第２信号を供給することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に係る電子デバイスであって、前記調整部は、前記第１信号の振幅を調整する振幅調整部を含むことが好ましい。
【００１３】
本適用例の構成によれば、調整部により第１信号の振幅を調整して、第２機能素子に適した振幅の第２信号を供給することができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に係る電子デバイスであって、前記第１機能素子は角速度センサー素子であり、前記第２機能素子は加速度センサー素子であってもよい。
【００１５】
本適用例の構成によれば、角速度を検出する角速度センサー素子と、加速度を検出する加速度センサー素子とを備えた複合電子デバイスを提供できる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に係る電子デバイスであって、前記第２信号の周波数は、前記第１信号の周波数と異なっていてもよい。
【００１７】
本適用例の構成によれば、第２信号の周波数を第１信号の周波数と異ならせることで第２機能素子の共振を低減することができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に係る電子デバイスであって、前記第１信号は、正弦波であってもよい。
【００１９】
本適用例の構成によれば、第１信号を正弦波とすることで、第１信号と第１信号に基づく第２信号に高調波に起因するノイズを低減することができる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に係る電子デバイスであって、第３機能素子を備え、前記第３機能素子には、前記第１信号および前記第２信号の少なくとも一方に基づいて、第３信号が供給されることが好ましい。
【００２１】
本適用例の構成によれば、第３機能素子に供給する第３信号を生成するための生成部を別途必要としないので、電子デバイスにおける回路の小型化や消費電流の低減が可能となる。
【００２２】
［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれかに係る電子デバイスを備えていることを特徴とする。
【００２３】
本適用例の構成によれば、電子機器は上記適用例のいずれかに係る電子デバイスを備えているので、小型化や消費電流の低減が可能となる。
【００２４】
［適用例１０］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれかに係る電子デバイスを備えていることを特徴とする。
【００２５】
本適用例の構成によれば、移動体は上記適用例のいずれかに係る電子デバイスを備えているので、小型化や消費電流の低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態に係る複合センサーの概略構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態に係る複合センサーのセンサー素子部を模式的に示す図。
【図３】第１の実施形態に係る角速度センサー素子を模式的に示す平面図。
【図４】第１の実施形態に係る角速度センサー素子を模式的に示す断面図。
【図５】第１の実施形態に係る加速度センサー素子を模式的に示す平面図。
【図６】第１の実施形態に係る加速度センサー素子を模式的に示す断面図。
【図７】第２の実施形態に係る複合センサーの概略構成を示すブロック図。
【図８】第３の実施形態に係る複合センサーの概略構成を示すブロック図。
【図９】第３の実施形態に係る複合センサーのセンサー素子部を模式的に示す平面図。
【図１０】第４の実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図１１】第４の実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図１２】第５の実施形態に係る移動体を模式的に示す斜視図。
【図１３】変形例１に係る複合センサーの第１機能素子としての角速度センサー素子の構成を示す概略平面図。
【図１４】変形例１に係る複合センサーの第２機能素子としての角速度センサー素子の構成を示す概略平面図。
【図１５】変形例１に係る複合センサーの第３機能素子としての角速度センサー素子の構成を示す概略平面図。
【図１６】変形例２に係る複合センサーの第２機能素子としての加速度センサー素子の構成を示す概略平面図。
【図１７】変形例２に係る複合センサーの第３機能素子としての加速度センサー素子の構成を示す概略平面図。
【図１８】従来の複合センサーの概略構成の一例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大、縮小、あるいは誇張して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。
【００２８】
（第１の実施形態）
＜電子デバイスの基本構成＞
第１の実施形態に係る電子デバイスとしての複合センサーの基本構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る複合センサーの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る複合センサー１は、センサー素子部１０と、信号生成部としての駆動回路２０と、第１検出回路３０と、第２検出回路４０とを備えている。
【００２９】
第１の実施形態に係るセンサー素子部１０は、第１機能素子としての角速度センサー（ジャイロセンサー）素子１００と、第２機能素子としての加速度センサー素子２００とを有する。本実施形態では、角速度センサー素子１００および加速度センサー素子２００がともに静電容量型ＭＥＭＳセンサー素子である場合を例に取り説明する。
【００３０】
駆動回路２０は、第１信号（以下では駆動信号とも称する）を生成し、角速度センサー素子１００に供給する。駆動回路２０は、第１信号に基づく第２信号（以下では検出用駆動信号とも称する）を加速度センサー素子２００に供給する。角速度センサー素子１００は、角速度が加えられると、静電容量の変化に基づく検出信号を第１検出回路３０に出力する。加速度センサー素子２００は、加速度が加えられると、静電容量の変化に基づく検出信号を第２検出回路４０に出力する。
【００３１】
図２は、第１の実施形態に係る複合センサーのセンサー素子部を模式的に示す図である。詳しくは、図２（ａ）はセンサー素子部の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。なお、図２（ａ）および（ｂ）では、互いに直交する３つの軸としてＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示しており、以下で参照する各図についても同様にＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示する。以下ではＸ軸に平行な方向（左右方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向（上下方向）を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。また、Ｚ軸方向から見ることを「平面視」という。
【００３２】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、センサー素子部１０は、基板１１と、角速度センサー素子１００と、加速度センサー素子２００と、蓋体１６とを備えている。なお、図２（ａ）では、蓋体１６の図示を省略している。本実施形態では、角速度センサー素子１００はＺ軸回りの角速度を検出し、加速度センサー素子２００はＸ軸方向の加速度を検出する。
【００３３】
基板１１の材質は、例えば、ガラス、シリコンなどである。基板１１の厚さ方向は、Ｚ軸方向と同じ（平行）である。図２（ａ）に示すように、基板１１は、平面視で、例えば長方形の平面形状を有している。図２（ｂ）に示すように、基板１１は、第１面１２と、第１面１２とは反対側の第２面１３とを有している。
【００３４】
基板１１の第１面１２には、凹部１４と凹部１５とが設けられている。凹部１４および凹部１５は、平面視で、例えば長方形の平面形状を有している。凹部１４および凹部１５は、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術などによって形成される。
【００３５】
角速度センサー素子１００および加速度センサー素子２００は、基板１１の第１面１２側に配置されている。角速度センサー素子１００は凹部１４に対応する位置に配置され、加速度センサー素子２００は凹部１５に対応する位置に配置されている。
【００３６】
蓋体１６は、基板１１上に設けられており、基板１１の第１面１２に接合されている。蓋体１６の材質は、例えば、ガラス、シリコンなどである。蓋体１６と基板１１との接合方法は、特に限定されないが、例えば、基板１１の材質がガラスであり、蓋体１６の材質がシリコンである場合は、基板１１と蓋体１６とは、陽極接合することができる。
【００３７】
基板１１および蓋体１６により、角速度センサー素子１００および加速度センサー素子２００を収容する空間１７が形成される。空間１７は、例えば、減圧状態で密閉されている。これにより、角速度センサー素子１００の振動現象が空気粘性によって減衰することを抑制できる。
【００３８】
なお、加速度センサー素子２００は、減圧状態で密閉されていなくてもよいし、不活性ガス（例えば窒素ガスなど）雰囲気内に収容されていてもよい。したがって、角速度センサー素子１００と加速度センサー素子２００とのそれぞれに、別体の蓋体１６が設けられていてもよい。
【００３９】
図２に示す例では、平面視において、角速度センサー素子１００、加速度センサー素子２００が、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されているが、角速度センサー素子１００、加速度センサー素子２００の並ぶ方向は特に限定されず、例えば、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されていてもよい。
【００４０】
以下、角速度センサー素子１００および加速度センサー素子２００のそれぞれの構成を説明する。
【００４１】
＜角速度センサー素子の構成＞
第１の実施形態に係る角速度センサー素子１００について、図３および図４を参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係る角速度センサー素子を模式的に示す平面図である。図４は、第１の実施形態に係る角速度センサー素子を模式的に示す断面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ’線に沿った断面図に相当する。なお、便宜上、図３では、基板１１および蓋体１６を透視して図示している。
【００４２】
図３に示すように、角速度センサー素子１００は、第１構造体１００ａと第２構造体１００ｂとを備えている。第１構造体１００ａおよび第２構造体１００ｂは、Ｘ軸方向に沿って互いに連結されている。第１構造体１００ａは、第２構造体１００ｂよりも−Ｘ方向側に位置している。第１構造体１００ａおよび第２構造体１００ｂは、例えば、両者の境界線Ｃ（Ｙ軸方向に沿った直線）に対して対称となる形状を有している。
【００４３】
角速度センサー素子１００は、振動体１２０と、梁部１２５と、固定部１１５と、連結部１３０と、駆動部１４０と、検出部１５０とを備えている。
【００４４】
振動体１２０は、第１振動部１２１および第２振動部１２２と、連結部１２６と、梁部１２８と、固定部１１６とを有している。第１振動部１２１は第１構造体１００ａに含まれ、第２振動部１２２は第２構造体１００ｂに含まれている。連結部１２６、梁部１２８、および固定部１１６は、境界線Ｃに跨るように配置され、第１構造体１００ａと第２構造体１００ｂとで共有されている。
【００４５】
第１振動部１２１および第２振動部１２２は、例えば、平面視で略矩形のフレーム状の形状（升形状）を有している。第１振動部１２１および第２振動部１２２はＸ軸方向に沿って互いに対称となる形状で並設され、連結部１２６によって連結されている。
【００４６】
連結部１２６は、第１振動部１２１と第２振動部１２２とに挟まれた領域の＋Ｙ方向側と−Ｙ方向側とに、一つずつ設けられている。連結部１２６は、第１振動部１２１および第２振動部１２２をＸ軸方向において変位（変形）し得るように構成されている。より具体的には、連結部１２６は、第１振動部１２１と第２振動部１２２との間においてＸ軸方向に細幅形状で延出しＹ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出する形状を有している。これにより、第１振動部１２１および第２振動部１２２はＸ軸方向において振動することができる。
【００４７】
梁部１２８および固定部１１６は、振動体１２０の内側（第１振動部１２１と第２振動部１２２とに挟まれた領域）に、それぞれ２つ設けられている。梁部１２８および固定部１１６は、連結部１２６からＹ軸方向（−Ｙ方向側または＋Ｙ方向側）に延出するように配置されている。なお、梁部１２８および固定部１１６は、連結部１２６から外側に延出するように配置されていてもよい。
【００４８】
梁部１２８は、連結部１２６から、振動体１２０が振動する方向と直交するＹ軸方向に沿って内側（−Ｙ方向側または＋Ｙ方向側）に細幅形状で延出し、固定部１１６に接続されている。換言すれば、梁部１２８の一端は連結部１２６に接続され、梁部１２８の他端は固定部１１６に接続されている。そして、梁部１２８は、固定部１１６において基板１１の基体固定部１１８（図４参照）に接合され固定されている。
【００４９】
梁部１２８の構成はＸ軸方向（振動体１２０が振動する方向）に所定のバネ定数で弾性変形することができる限り限定されない。梁部１２８は、振動体１２０の振動方向に弾性変形することができるため、第１振動部１２１と第２振動部１２２との間の相互の振動エネルギー交換を阻害せずに、連結部１２６を支持することができる。
【００５０】
振動体１２０の材質は、例えば、リン、ボロンなどの不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。振動体１２０は、例えば、シリコン基板（図示せず）を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって加工することにより形成される。
【００５１】
連結部１３０、梁部１２５、および固定部１１５は、第１構造体１００ａおよび第２構造体１００ｂにそれぞれ２つずつ設けられ、振動体１２０（第１振動部１２１および第２振動部１２２）のＸ軸方向における両端側に配置されている。
【００５２】
連結部１３０はＸ軸方向において、振動体１２０の中央の連結部１２６と対向するように、第１振動部１２１および第２振動部１２２に２つずつ設けられている。連結部１３０はＸ軸方向に振動体１２０を変位し得るように構成されている。
【００５３】
具体的には、連結部１３０の一端は梁部１２５を介して固定部１１５に接続され、連結部１３０の他端は、振動体１２０（第１振動部１２１および第２振動部１２２）に接続されている。そして、連結部１３０は、梁部１２５との接続部から細幅形状でＹ軸方向に往復しながらＸ軸方向に振動体１２０（第１振動部１２１および第２振動部１２２）まで延出する形状を有している。
【００５４】
梁部１２５はＸ軸方向において、振動体１２０の中央の梁部１２８と対向するように、第１振動部１２１および第２振動部１２２に２つずつ設けられている。梁部１２５は、連結部１３０から振動体１２０が振動する方向と直交するＹ軸方向に沿って−Ｙ方向側または＋Ｙ方向側に細幅形状で延出し、固定部１１５に接続されている。
【００５５】
換言すれば、梁部１２５の一端は連結部１３０に接続され、梁部１２５の他端は固定部１１５に接続されている。そして、梁部１２５は、固定部１１５において基板１１の基体固定部１１７（図４参照）に接合され固定されている。梁部１２５の構成はＸ軸方向（振動体１２０が振動する方向）に所定のバネ定数で弾性変形することができる限り限定されない。
【００５６】
固定部１１５はＸ軸方向において、振動体１２０の中央の固定部１１６と対向するように、第１振動部１２１および第２振動部１２２に２つずつ設けられている。これにより、振動体１２０は、連結部１２６と接続された梁部１２８を介した固定部１１６と、連結部１３０と接続された梁部１２５を介した固定部１１５とによって、基体固定部１１７に支持されており、基板１１と離間して配置されている。
【００５７】
梁部１２８および固定部１１６と、梁部１２５および固定部１１５とはＹ軸方向に沿って同じ方向に延出するように配置されている。このように梁部１２８および固定部１１６と、梁部１２５および固定部１１５とが配置されることにより、振動体１２０の支持バランスが向上し、振動体１２０（第１振動部１２１および第２振動部１２２）の支持が安定する。これにより、振動体１２０の傾きを減少させることが可能となる。
【００５８】
連結部１３０、梁部１２５、および固定部１１５の材質は、例えば、リン、ボロンなどの不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。連結部１３０、梁部１２５、および固定部１１５は、例えば、シリコン基板（図示せず）を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって振動体１２０と共に一体的に加工することにより形成される。
【００５９】
駆動部１４０は、第１構造体１００ａおよび第２構造体１００ｂにそれぞれ４つずつ設けられ、振動体１２０（第１振動部１２１および第２振動部１２２）のＹ軸方向における両端側に配置されている。駆動部１４０は、振動体１２０（第１振動部１２１および第２振動部１２２）を励振する機構を有する。駆動部１４０の構成および数は、第１振動部１２１および第２振動部１２２を励振することができる限り、特に限定されない。
【００６０】
本実施形態では、駆動部１４０は、振動体１２０の外側に接続された駆動用可動電極部１４１と、駆動用可動電極部１４１と所定の間隔を空けて対向配置された駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂとを有する。駆動用可動電極部１４１および駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂは、配線部（図示しない）を介して駆動回路２０（図１参照）に電気的に接続されている。
【００６１】
駆動用可動電極部１４１は、第１振動部１２１および第２振動部１２２に接続されて複数設けられていてもよい。図３に示す例では、駆動用可動電極部１４１は、第１振動部１２１、および第２振動部１２２から＋Ｙ方向（または−Ｙ方向）に延出している幹部と、該幹部から＋Ｘ方向および−Ｘ方向に延出している複数の枝部と、を有する櫛歯状に設けられている。
【００６２】
駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂは、駆動用可動電極部１４１のＸ軸方向における外側に配置されている。より具体的には、第１振動部１２１においては、駆動用可動電極部１４１の−Ｘ方向側に駆動用固定電極部１４２ａが配置され、駆動用可動電極部１４１の＋Ｘ方向側に駆動用固定電極部１４２ｂが配置されている。一方、第２振動部１２２においては、駆動用可動電極部１４１の＋Ｘ方向側に駆動用固定電極部１４２ａが配置され、駆動用可動電極部１４１の−Ｘ方向側に駆動用固定電極部１４２ｂが配置されている。
【００６３】
駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂは、基板１１の第１面１２（図４参照）に接合され固定されている。図３に示す例では、駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂは複数設けられ、駆動用可動電極部１４１を間に挟むように対向配置されている。駆動用可動電極部１４１が櫛歯状の形状を有する場合、駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂの形状は、駆動用可動電極部１４１に対応した櫛歯状電極であってもよい。
【００６４】
駆動部１４０の材質は、例えば、リン、ボロンなどの不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。駆動部１４０は、例えば、シリコン基板（図示せず）を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって振動体１２０と共に一体的に加工することにより形成される。
【００６５】
検出部１５０は、第１構造体１００ａおよび第２構造体１００ｂに１つずつ設けられている。図３に示す例では、検出部１５０は、第１振動部１２１および第２振動部１２２の内側に、それぞれが設けられている。検出部１５０は、検出用支持部１５１と、検出用バネ部１５２と、検出用可動電極部１５３と、検出用固定電極部１５４とを有している。検出用支持部１５１は、例えば、フレーム状の形状を有している。検出用支持部１５１の形状は環状の形状であれば特に限定されない。
【００６６】
検出用バネ部１５２は、検出用支持部１５１の外側に配置されている。検出用バネ部１５２は、検出用支持部１５１と振動体１２０の第１振動部１２１または第２振動部１２２とを接続している。より具体的には、検出用バネ部１５２の一端は、検出用支持部１５１に接続されている。検出用バネ部１５２の他端は、振動体１２０の第１振動部１２１または第２振動部１２２に接続されている。検出用バネ部１５２はＹ軸方向に検出用支持部１５１を変位し得るように構成されている。より具体的には、検出用バネ部１５２はＸ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出する形状を有している。
【００６７】
検出用可動電極部１５３は、検出用支持部１５１の内側に、検出用支持部１５１に接続されて配置されている。図３に示す例では、検出用可動電極部１５３はＸ軸方向に延出している。検出用固定電極部１５４は、検出用支持部１５１の内側に配置されている。検出用固定電極部１５４は、基板１１の第１面１２に接合され固定されている。図３に示す例では、検出用固定電極部１５４は複数設けられ、検出用可動電極部１５３を間に挟んで互いに対向するように配置されている。
【００６８】
検出用可動電極部１５３および検出用固定電極部１５４は、振動体１２０の振動に応じて変化する信号（静電容量）を検出するための電極である。角速度センサー素子１００は、検出用可動電極部１５３と検出用固定電極部１５４との間の静電容量変化を検出することにより、Ｚ軸回りの角速度を検出することができる。
【００６９】
検出部１５０の材質は、例えば、リン、ボロンなどの不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。検出部１５０は、例えば、シリコン基板（図示せず）を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術などによって振動体１２０と共に一体的に加工することにより形成される。なお、検出部１５０は、第１振動部１２１および第２振動部１２２の外側に配置されていてもよい。
【００７０】
図４に示すように、振動体１２０は、基板１１および蓋体１６により形成される空間１７に収容されている。振動体１２０は、基板１１の上方に間隙（凹部１４）を介して設けられている。間隙（凹部１４）によって、振動体１２０は、基板１１に妨害されることなく、所望の方向に可動することができる。
【００７１】
基板１１は、振動体１２０の形態に応じて、第１面１２に適宜設けられる基体固定部１１７および基体固定部１１８を有している。基体固定部１１７は、連結部１３０、および連結部１３０からＹ軸方向に延出する梁部１２５を介して固定部１１５と接続され、振動体１２０を支持している。基体固定部１１８は、第１振動部１２１と第２振動部１２２とを連結する連結部１２６、および梁部１２８（図３参照）を介して固定部１１６（図３参照）と接続され、振動体１２０を支持している。
【００７２】
図４に示す基体固定部１１７や基体固定部１１８の第１面１２（基板１１）と、連結部１３０（固定部１１５）、連結部１２６（固定部１１６）、図３に示す駆動用固定電極部１４２、検出用固定電極部１５４などとの固定（接合）方法は、特に限定されない。この固定（接合）方法には、例えば、基板１１の材質がガラスであり、振動体１２０などの材質がシリコンである場合は、陽極接合を適用することができる。
【００７３】
＜角速度センサー素子の動作＞
第１の実施形態に係る角速度センサー素子１００の動作を説明する。図３に示す角速度センサー素子１００において、駆動部１４０の駆動用可動電極部１４１および駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂは、駆動回路２０（図１参照）に電気的に接続されている。駆動用可動電極部１４１および駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂには、駆動回路２０から第１信号としての駆動信号が印加される。
【００７４】
駆動用可動電極部１４１および駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂに駆動信号が印加されると、駆動用可動電極部１４１と駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂとの間に静電気力が発生する。これにより、連結部１３０がＸ軸方向に伸縮し、振動体１２０（第１振動部１２１および第２振動部１２２）がＸ軸方向に振動する。
【００７５】
より具体的には、駆動回路２０は、駆動用可動電極部１４１に所定の電位Ｖｒを与え、駆動用固定電極部１４２ａに電位Ｖｒ１を基準として直流電圧を印加する。また、駆動用固定電極部１４２ｂに、電位Ｖｒ２を基準として交流電圧を印加する。交流電圧は、例えば、所定の周波数が数十ｋＨｚ程度の矩形波である。
【００７６】
ここで、駆動用可動電極部１４１を挟む駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂにおいて、第１構造体１００ａでは、駆動用可動電極部１４１の−Ｘ方向側に駆動用固定電極部１４２ａが設けられ、駆動用可動電極部１４１の＋Ｘ方向側に駆動用固定電極部１４２ｂが設けられている。第２構造体１００ｂでは、駆動用可動電極部１４１の＋Ｘ方向側に駆動用固定電極部１４２ａが設けられ、駆動用可動電極部１４１の−Ｘ方向側に駆動用固定電極部１４２ｂが設けられている。
【００７７】
そのため、図３に示す例のように、第１振動部１２１がａ１方向に変位すると、第２振動部１２２はａ１方向と反対のｂ１方向に変位し、第１振動部１２１がａ２方向に変位すると、第２振動部１２２はａ２方向と反対のｂ２方向に変位する。したがって、電位Ｖｒ１を基準とする直流電圧と電位Ｖｒ２を基準とする交流電圧とによって、第１構造体１００ａの第１振動部１２１と第２構造体１００ｂの第２振動部１２２とを、互いに逆位相でかつ所定の周波数でＸ軸方向に振動（音叉型振動）させることができる。
【００７８】
なお、検出部１５０の振動体１２０（第１振動部１２１および第２振動部１２２）に連結されている部分は、振動体１２０（第１振動部１２１および第２振動部１２２）の振動に伴い、Ｘ軸方向に変位する。
【００７９】
第１振動部１２１および第２振動部１２２がＸ軸方向に振動を行っている状態で、角速度センサー素子１００にＺ軸回りの角速度ωｚが加わると、コリオリの力が働き、検出部１５０がＹ軸方向に変位する。より具体的には、第１構造体１００ａの第１振動部１２１に連結された検出部１５０と、第２構造体１００ｂの第２振動部１２２に連結された検出部１５０とが、Ｙ軸方向に沿って互いに反対の方向に変位する。
【００８０】
検出部１５０がＹ軸方向に変位することにより、検出用可動電極部１５３と検出用固定電極部１５４との間の距離が変化する。そのため、検出用可動電極部１５３と検出用固定電極部１５４との間の静電容量が変化する。検出部１５０で検出された静電容量の変化量は、検出信号として第１検出回路３０（図１参照）に出力される。角速度センサー素子１００は、検出部１５０で検出された静電容量の変化量に基づいて、Ｚ軸回りの角速度ωｚを検出することができる。
【００８１】
角速度センサー素子１００では、上述のように、コリオリの力によって、第１構造体１００ａの検出部１５０と、第２構造体１００ｂの検出部１５０とが互いに反対方向に変位する。そのため、角速度センサー素子１００では、例えば、Ｙ軸方向の加速度によって生じる誤差を、信号処理によってキャンセルすることができ、Ｚ軸回りの角速度ωｚの検出精度を高めることができる。
【００８２】
なお、図示はしないが、角速度センサー素子１００が駆動部１４０（駆動用可動電極部１４１および駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂ）と同様の構成のモニター電極部を備える構成としてもよい。このような構成にすれば、振動体１２０（第１振動部１２１、第２振動部１２２）がＸ軸方向に振動することにより、モニター電極部における可動電極部と固定電極部との間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を電流信号として駆動回路２０にフィードバックすることにより、振動体１２０の振動状態（例えば、駆動振幅）をモニターし、駆動部１４０に印加する駆動信号にフィードバック制御をかけることができる。
【００８３】
また、上記の説明では、第１信号（駆動信号）が矩形波であることとしたが、第１信号は正弦波であってもよい。矩形波は、基となる正弦波にその複数倍の周波数の正弦波を足し合わせることにより構成されている。そのため、第１信号に矩形波を用いると、第１信号に高調波（駆動信号に対するノイズ）が混在してしまう場合がある。このような場合に、第１信号に正弦波を用いることで、第１信号および第２信号における高調波に起因するノイズを低減することができる。
【００８４】
＜加速度センサー素子の構成＞
続いて、第１の実施形態に係る加速度センサー素子２００について、図５および図６を参照して説明する。図５は、第１の実施形態に係る加速度センサー素子を模式的に示す平面図である。図６は、第１の実施形態に係る加速度センサー素子を模式的に示す断面図である。図６は、図５のＤ−Ｄ’線に沿った断面図に相当する。なお、便宜上、図５では、基板１１および蓋体１６を透視して図示している。
【００８５】
図５に示すように、加速度センサー素子２００は、振動体２３０と、固定電極部２８０および固定電極部２９０とを備えている。振動体２３０は、固定部２３１および固定部２３２と、可動部２３３と、連結部２４０および連結部２５０と、可動電極部２６０および可動電極部２７０とを備えている。本実施形態では、加速度センサー素子２００は、Ｘ軸方向の加速度を検出する。
【００８６】
振動体２３０の固定部２３１，２３２、可動部２３３、連結部２４０，２５０、および可動電極部２６０，２７０は、一体的に形成されている。固定部２３１，２３２は、それぞれ、基板１１の第１面１２（図６参照）に接合されている。
【００８７】
具体的には、図６に示すように、固定部２３１は、凹部１５に対して−Ｘ方向側（図中左側）で基板１１の第１面１２に接合されている。固定部２３２は、凹部１５に対して＋Ｘ方向側（図中右側）で基板１１の第１面１２に接合されている。また、固定部２３１，２３２は、それぞれ、平面視で凹部１５の外周縁を跨ぐように設けられている。なお、固定部２３１，２３２の位置および形状などは、連結部２４０，２５０や配線部（図示しない）などの位置および形状などに応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。
【００８８】
固定部２３１と固定部２３２との間には、可動部２３３が配置されている。可動部２３３は、例えばＸ軸方向に延在する長手形状をなしている。なお、可動部２３３の形状は、振動体２３０を構成する各部の形状、大きさなどに応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。
【００８９】
可動部２３３は、連結部２４０，２５０を介して固定部２３１，２３２に連結されている。図５に示す例では、可動部２３３の−Ｘ方向側の端部が連結部２４０を介して固定部２３１に連結されるとともに、可動部２３３の＋Ｘ方向側の端部が連結部２５０を介して固定部２３２に連結されている。連結部２４０，２５０は、可動部２３３を固定部２３１，２３２に対して変位可能に連結している。
【００９０】
図５に示すように、連結部２４０は、２つの梁２４１，２４２で構成されている。梁２４１，２４２は、それぞれＹ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなしている。換言すれば、梁２４１，２４２は、それぞれＹ軸方向に複数回（図５に示す例では３回）折り返された形状をなしている。なお、各梁２４１，２４２の折り返し回数は、１回または２回であってもよいし、４回以上であってもよい。
【００９１】
同様に、連結部２５０はＹ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁２５１，２５２で構成されている。なお、連結部２４０，２５０は、可動部２３３を基板１１に対して変位可能に支持するものであれば、上述したものに限定されず、例えば、可動部２３３の両端部から＋Ｙ方向および−Ｙ方向にそれぞれ延出する１対の梁で構成されていてもよい。
【００９２】
これにより、可動部２３３は、連結部２４０，２５０を弾性変形させながら、矢印ａで示すように、基板１１に対してＸ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に変位し得るように構成されている。なお、可動部２３３の共振周波数は、例えば、数ｋＨｚ程度である。
【００９３】
Ｘ軸方向に変位可能に支持された可動部２３３の幅方向（Ｙ軸方向）での一方側（＋Ｙ方向側）には、可動電極部２６０が設けられ、他方側（−Ｙ方向側）には、可動電極部２７０が設けられている。可動電極部２６０は、固定電極部２８０に対して間隔を隔てて対向配置されている。また、可動電極部２７０は、固定電極部２９０に対して間隔を隔てて対向配置されている。
【００９４】
可動電極部２６０は、可動部２３３から＋Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指２６１，２６２，２６３，２６４，２６５を備えている。同様に、可動電極部２７０は、可動部２３３から−Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指２７１，２７２，２７３，２７４，２７５を備えている。これらの可動電極指２６１〜２６５および可動電極指２７１〜２７５は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。可動電極指２６１〜２６５および可動電極指２７１〜２７５は、それぞれ、可動部２３３の変位する方向（すなわちＸ軸方向）に並んで設けられている。
【００９５】
固定電極部２８０は、可動電極部２６０の複数の可動電極指２６１〜２６５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指２８１，２８２，２８３，２８４，２８５，２８６，２８７，２８８を備える。複数の固定電極指２８１〜２８８の可動部２３３とは反対側の端部は、それぞれ、凹部１５（図６参照）に対して＋Ｙ方向側で基板１１の第１面１２に接合されている。そして、各固定電極指２８１〜２８８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が−Ｙ方向へ延びている。
【００９６】
固定電極指２８１〜２８８は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指２８１，２８２は、対をなし、可動電極指２６１，２６２の間に臨むように設けられている。固定電極指２８３，２８４は、対をなし、可動電極指２６２，２６３の間に臨むように設けられている。固定電極指２８５，２８６は、対をなし、可動電極指２６３，２６４の間に臨むように設けられている。固定電極指２８７，２８８は、対をなし、可動電極指２６４，２６５の間に臨むように設けられている。
【００９７】
固定電極指２８２，２８４，２８６，２８８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指２８１，２８３，２８５，２８７は、それぞれ、基板１１上で第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、複数の固定電極指２８１〜２８８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。
【００９８】
換言すれば、可動電極部２６０の可動電極指２６１，２６２，２６３，２６４，２６５に対して、一方の側（−Ｘ方向側）に第１固定電極指２８２，２８４，２８６，２８８が配置され、他方の側（＋Ｘ方向側）に第２固定電極指２８１，２８３，２８５，２８７が配置されている。
【００９９】
固定電極指２８１〜２８８は、基板１１上で互いに分離している。換言すれば、固定電極指２８１〜２８８は、それぞれ、基板１１上において、互いに連結されておらず、島状に孤立している。これにより、固定電極指２８１〜２８８のＹ軸方向での長さを揃えることができる。そのため、各固定電極指２８１〜２８８と基板１１との各接合部の十分な接合強度を得るのに必要な面積を確保しつつ、固定電極指２８１〜２８８の小型化を図ることができる。
【０１００】
また、第１固定電極指（固定電極指２８２，２８４，２８６，２８８）と第２固定電極指（固定電極指２８１，２８３，２８５，２８７）とは、基板１１上で互いに分離している。これにより、第１固定電極指と第２固定電極指とを電気的に絶縁することができる。
【０１０１】
同様に、固定電極部２９０は、可動電極部２７０の複数の可動電極指２７１〜２７５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指２９１，２９２，２９３，２９４，２９５，２９６，２９７，２９８を備える。複数の固定電極指２９１〜２９８の可動部２３３とは反対側の端部は、それぞれ、基板１１の第１面１２の凹部１５（図６参照）に対して−Ｙ方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指２９１〜２９８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が＋Ｙ方向へ延びている。
【０１０２】
固定電極指２９１〜２９８は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指２９１，２９２は対をなし可動電極指２７１，２７２の間に、固定電極指２９３，２９４は対をなし可動電極指２７２，２７３の間に、固定電極指２９５，２９６は対をなし可動電極指２７３，２７４の間に、固定電極指２９７，２９８は対をなし、可動電極指２７４，２７５の間に、それぞれ臨むように設けられている。
【０１０３】
固定電極指２９２，２９４，２９６，２９８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指２９１，２９３，２９５，２９７は、それぞれ、基板１１上で第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、複数の固定電極指２９１〜２９８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。
【０１０４】
換言すれば、可動電極部２７０の可動電極指２７１，２７２，２７３，２７４，２７５に対して、一方の側（−Ｘ方向側）に第１固定電極指２９２，２９４，２９６，２９８が配置され、他方の側（＋Ｘ方向側）に第２固定電極指２９１，２９３，２９５，２９７が配置されている。
【０１０５】
固定電極部２９０においても、第１固定電極指（固定電極指２９２，２９４，２９６，２９８）と第２固定電極指（固定電極指２９１，２９３，２９５，２９７）とが、固定電極部２８０と同様に、基板１１上で互いに分離している。また、固定電極部２９０においても、複数の固定電極指２９１〜２９８が、固定電極部２８０と同様に、基板１１上で互いに分離している。これにより、各固定電極指２９１〜２９８と基板１１との各接合部の面積を十分なものとしつつ、固定電極指２９１〜２９８の小型化を図ることができる。
【０１０６】
固定電極部２８０の第１固定電極指２８２，２８４，２８６，２８８は接続部２１１を介して、固定電極部２９０の第１固定電極指２９２，２９４，２９６，２９８は接続部２１２を介して、ともに同一の配線部（図示しない）に電気的に接続されている。また、固定電極部２８０の第２固定電極指２８１，２８３，２８５，２８７は接続部２２１を介して、固定電極部２９０の第２固定電極指２９１，２９３，２９５，２９７は接続部２２２を介して、ともに上記の第１固定電極指が接続された配線部とは異なる同一の配線部（図示しない）に電気的に接続されている。
【０１０７】
可動電極部２６０の可動電極指２６１〜２６５と、固定電極部２８０の第１固定電極指２８２，２８４，２８６，２８８および第２固定電極指２８１，２８３，２８５，２８７との間の隙間の大きさが変化すると、可動電極部２６０と固定電極部２８０との間の静電容量の大きさが変化する。固定電極部２８０の第１固定電極指と第２固定電極指とは異なる配線部に電気的に接続されているため、固定電極部２８０の第１固定電極指と可動電極部２６０との間の静電容量、および、固定電極部２８０の第２固定電極指と可動電極部２６０との間の静電容量を別々に測定することができる。
【０１０８】
同様に、可動電極部２７０の可動電極指２７１〜２７５と、固定電極部２９０の第１固定電極指２９２，２９４，２９６，２９８および第２固定電極指２９１，２９３，２９５，２９７との間の隙間の大きさが変化すると、可動電極部２７０と固定電極部２９０との間の静電容量の大きさが変化する。固定電極部２９０の第１固定電極指と第２固定電極指とは異なる配線部に電気的に接続されているため、固定電極部２９０の第１固定電極指と可動電極部２７０との間の静電容量、および、固定電極部２９０の第２固定電極指と可動電極部２７０との間の静電容量を別々に測定することができる。
【０１０９】
加速度センサー素子２００は、上述のように、可動電極部２６０，２７０と固定電極部２８０，２９０との間の静電容量変化を検出することにより、Ｘ軸方向の加速度を検出することができる。
【０１１０】
振動体２３０（固定部２３１，２３２、可動部２３３、連結部２４０，２５０、可動電極部２６０，２７０、固定電極部２８０，２９０）は、一つの基板（図示せず）をエッチングすることより形成されたものである。これにより、振動体２３０の各部の厚さを厚くすることができ、これらの厚さを簡単かつ高精度に揃えることができる。この結果、加速度センサー素子２００の高感度化を図ることができるとともに、加速度センサー素子２００の耐衝撃性を向上させることができる。
【０１１１】
振動体２３０の構成材料としては、前述したような静電容量の変化に基づく物理量の検出が可能であれば、特に限定されないが、半導体が好ましく、具体的には、例えば、単結晶シリコン、ポリシリコンなどのシリコン材料を用いることが好ましい。
【０１１２】
図６に示すように、振動体２３０は、基板１１および蓋体１６により形成される空間１７に収容されている。振動体２３０は、基板１１の上方に間隙（凹部１５）を介して設けられている。間隙（凹部１５）によって、振動体２３０は、基板１１に妨害されることなく、所望の方向に可動することができる。
【０１１３】
また、振動体２３０は、基板１１の第１面１２に、固定部２３１，２３２と固定電極部２８０（図５参照）および固定電極部２９０が接合されることにより、基板１１に支持されている。振動体２３０（固定部２３１，２３２および固定電極部２８０，２９０）と基板１１との接合方法は、特に限定されないが、陽極接合法を用いることが好ましい。
【０１１４】
陽極接合法によれば、固定部２３１，２３２および固定電極部２８０，２９０を基板１１に強固に接合することができるので、加速度センサー素子２００の耐衝撃性を向上させることができる。また、固定部２３１，２３２および固定電極部２８０，２９０を基板１１の所望の位置に高精度に接合することができるので、加速度センサー素子２００の高感度化を図ることができる。
【０１１５】
＜加速度センサー素子の動作＞
第１の実施形態に係る加速度センサー素子２００の動作を説明する。図５に示す加速度センサー素子２００において、振動体２３０には、駆動回路２０（図１参照）から第２信号としての検出用駆動信号が印加される。より具体的には、振動体２３０に、所定の電位とその電位を基準とする所定の周波数の交流電圧とが印加される。この交流電圧は、例えば、所定の周波数が数十ｋＨｚ程度の矩形波である。本実施形態では、加速度センサー素子２００の検出用駆動信号（第２信号）として、角速度センサー素子１００の駆動信号と同様の信号（第１信号）が駆動回路２０から供給される。
【０１１６】
また、振動体２３０の可動電極部２６０と固定電極部２８０の第１固定電極指２８２，２８４，２８６，２８８との間、および、振動体２３０の可動電極部２７０と固定電極部２９０の第１固定電極指２９２，２９４，２９６，２９８との間の静電容量の変化量は、検出信号として第２検出回路４０（図１参照）に出力される。
【０１１７】
同様に、可動電極部２６０と固定電極部２８０の第２固定電極指２８１，２８３，２８５，２８７との間、および、可動電極部２７０と固定電極部２９０の第２固定電極指２９１，２９３，２９５，２９７との間の静電容量の変化量も、検出信号として第２検出回路４０に出力される。
【０１１８】
振動体２３０に印加される検出用駆動信号の周波数（数十ｋＨｚ程度）は、振動体２３０（可動部２３３）の共振周波数（数ｋＨｚ程度）に対して格段に高い。そのため、振動体２３０（可動部２３３）の共振が抑えられ、加速度センサー素子２００にＸ軸方向の加速度が加えられていない状態においては、振動体２３０（可動部２３３）は、ほぼ静止した状態となる。したがって、振動体２３０の可動電極部２６０，２７０と固定電極部２８０，２９０との間の静電容量はほとんど変化しない。
【０１１９】
加速度センサー素子２００にＸ軸方向の加速度が加えられると、加えられた加速度に応じて振動体２３０（可動部２３３）がＸ軸方向に変位する。したがって、可動電極部２６０，２７０がＸ軸方向に変位する。そのため、可動電極部２６０と、固定電極部２８０の第１固定電極指および第２固定電極指との間の静電容量が変化する。同様に、可動電極部２７０と、固定電極部２９０の第１固定電極指および第２固定電極指との間の静電容量も変化する。加速度センサー素子２００では、これらの静電容量の変化に基づいてＸ軸方向の加速度を検出することができる。
【０１２０】
例えば、加速度センサー素子２００に対して＋Ｘ方向に加速度が加えられた場合、可動電極部２６０，２７０は＋Ｘ方向に変異する。そのため、可動電極指２６１，２６２，２６３，２６４，２６５と、その−Ｘ方向側に位置する第１固定電極指２８２，２８４，２８６，２８８との間の静電容量は減少する。同様に、可動電極指２７１，２７２，２７３，２７４，２７５と、その−Ｘ方向側に位置するに第１固定電極指２９２，２９４，２９６，２９８との間の静電容量も減少する。
【０１２１】
一方、可動電極指２６１，２６２，２６３，２６４，２６５と、その＋Ｘ方向側に位置する第２固定電極指２８１，２８３，２８５，２８７との間の静電容量は増加する。同様に、可動電極指２７１，２７２，２７３，２７４，２７５と、その＋Ｘ方向側に位置するに第２固定電極指２９１，２９３，２９５，２９７との間の静電容量も増加する。
【０１２２】
加速度センサー素子２００では、可動電極部２６０，２７０と固定電極部２８０，２９０の第１固定電極指との間の静電容量の変化量と、可動電極部２６０，２７０と固定電極部２８０，２９０の第２固定電極指との間の静電容量の変化量とを別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、Ｘ軸方向の加速度を検出する。
【０１２３】
可動電極部２６０，２７０の可動電極指と、固定電極部２８０，２９０の第１固定電極指および第２固定電極指とは、それぞれ、可動部２３３の変位する方向（すなわちＸ軸方向）に並んで配置されている。これにより、可動電極部２６０，２７０と固定電極部２８０，２９０との間の静電容量を可動部２３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。したがって、加速度センサー素子２００では、Ｘ軸方向の加速度の検出精度を優れたものとすることができる。
【０１２４】
以上説明したように、本実施形態に係る複合センサー１は、センサー素子部１０に角速度センサー素子１００と加速度センサー素子２００とを備えた複合デバイスである。そして、複合センサー１では、駆動回路２０が、角速度センサー素子１００に駆動信号を供給するとともに、加速度センサー素子２００に静電容量変化を検出するための検出用駆動信号を供給する構成となっている。
【０１２５】
ここで、本実施形態に係る複合センサー１の回路構成と、従来の複合センサーの回路構成とを比較する。図１８は、従来の複合センサーの概略構成の一例を示すブロック図である。図１８に示す複合センサー６は、特許文献１に記載されている複合センサーと同様に、センサー素子部１０に第１機能素子（角速度センサー素子）１００と第２機能素子（加速度センサー素子）２００とを有している。
【０１２６】
図１８に示すように、複合センサー６は、角速度センサー素子１００に第１信号（駆動信号）を供給する第１駆動回路２０と、加速度センサー素子２００に第２信号（検出用駆動信号）を供給する第２駆動回路７０とを有している。すなわち、信号生成部として２つの駆動回路を有している。したがって、複合センサー６では、２つの駆動回路を配置するためのスペースを必要とするとともに、２つの駆動回路のそれぞれにおいて電流を消費する。そのため、従来の構成の回路の複合センサー６では、デバイスの小型化や消費電流の低減が困難であるという課題があった。
【０１２７】
これに対して、本実施形態に係る複合センサー１は、角速度センサー素子１００に第１信号（駆動信号）を供給する駆動回路２０が、加速度センサー素子２００に第２信号（検出用駆動信号）として第１信号（駆動信号）を供給する。そのため、複合センサー１では、第２信号を生成するための第２駆動回路７０を不要とすることができる。これにより、複合センサー１における回路の小型化や消費電流の低減が可能となる。また、回路の小型化（回路面積の縮小）により、複合センサー１の低コスト化も可能となる。さらに、駆動回路２０が共通であることから、駆動回路２０と角速度センサー素子１００（第１機能素子）との同期、駆動回路２０と加速度センサー（第２機能素子）との同期、を容易に行うことができる。
【０１２８】
なお、本実施形態では、角速度センサー素子１００の駆動信号と同じ信号（第１信号）が加速度センサー素子２００に検出用駆動信号（第２信号）として供給されることとしたが、第２信号は第１信号と異なる信号であってもよい。例えば、第２信号の周波数が第１信号の周波数と異なっていてもよい。例えば、駆動回路２０において第１信号を生成する過程における別の信号を第２信号として加速度センサー素子２００に供給してもよい。
【０１２９】
（第２の実施形態）
＜電子デバイスの基本構成＞
第２の実施形態に係る電子デバイスとしての複合センサーの基本構成について、図７を参照して説明する。図７は、第２の実施形態に係る複合センサーの概略構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る複合センサーは、第１の実施形態の構成に対して、調整部をさらに有する点以外はほぼ同様の構成を有している。ここでは、第１の実施形態に対する相違点を説明する。第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１３０】
図７に示すように、第２の実施形態に係る複合センサー２は、センサー素子部１０と、駆動回路２０と、第１検出回路３０と、第２検出回路４０と、調整部５０とを備えている。調整部５０は、駆動回路２０と加速度センサー素子２００との間に配置されている。調整部５０は、駆動回路２０から角速度センサー素子１００に供給される第１信号（駆動信号）を調整して、加速度センサー素子２００に好適な第２信号（検出用駆動信号）とする。
【０１３１】
複合センサー２は、調整部５０として、例えば、駆動信号の周波数を調整する分周器および逓倍器の少なくとも一方を備えている。このような構成によれば、調整部５０により、駆動回路２０から供給される第１信号の周波数を調整（増減）できる。そのため、例えば、第１信号が加速度センサー素子２００における振動体２３０（可動部２３３）の共振を招くおそれがある周波数を有する場合などに、第１信号とは異なる周波数を有する第２信号を加速度センサー素子２００に供給できる。したがって、加速度センサー素子２００における振動体２３０の共振を効果的に抑えることができる。
【０１３２】
また、複合センサー２は、調整部５０として、例えば、振幅調整部を備えていてもよい。このような構成によれば、例えば、駆動回路２０から供給される第１信号の振幅が第２信号として十分でない場合などに、振幅を調整（増幅）して加速度センサー素子２００に好適な第２信号を供給できる。したがって、加速度センサー素子２００における加速度の検出精度を向上させることができる。
【０１３３】
なお、複合センサー２は、調整部５０として、分周器と逓倍器と振幅調整部とを備えた構成としてもよい。このような構成にすれば、駆動回路２０から供給される第１信号（駆動信号）の周波数や振幅を調整して、第２信号（検出用駆動信号）を加速度センサー素子２００により適した信号とすることができる。
【０１３４】
（第３の実施形態）
＜電子デバイスの基本構成＞
第３の実施形態に係る電子デバイスとしての複合センサーの基本構成について、図８および図９を参照して説明する。図８は、第３の実施形態に係る複合センサーの概略構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係る複合センサーは、第１の実施形態の構成に対して、第３機能素子と第３検出回路とをさらに有する点以外はほぼ同様の構成を有している。ここでは、第１の実施形態に対する相違点を説明する。第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１３５】
図８に示すように、第３の実施形態に係る複合センサー３は、センサー素子部１０Ａと、駆動回路２０と、第１検出回路３０と、第２検出回路４０と、第３検出回路６０とを備えている。第３の実施形態に係るセンサー素子部１０Ａは、第１機能素子としての角速度センサー素子１００と、第２機能素子としての加速度センサー素子２００と、第３機能素子としての圧力センサー素子３００とを備えている。
【０１３６】
駆動回路２０は、角速度センサー素子１００に第１信号（駆動信号）を供給し、加速度センサー素子２００に第２信号（検出用駆動信号）を供給し、圧力センサー素子３００に第３信号（検出用駆動信号）を供給する。換言すれば、複合センサー３では、角速度センサー素子１００、加速度センサー素子２００、および圧力センサー素子３００の３つの機能素子に対して、一つの駆動回路２０を共通に用いている。
【０１３７】
圧力センサー素子３００に供給される第３信号は、第１信号および第２信号の少なくとも一方に基づいて供給される。圧力センサー素子３００は、外圧（圧力）が加えられると、静電容量の変化に基づく検出信号を第３検出回路６０に出力する。
【０１３８】
図９は、第３の実施形態に係る複合センサーのセンサー素子部を模式的に示す平面図である。図９に示すように、第３の実施形態に係るセンサー素子部１０Ａは、基板８１と、角速度センサー素子１００と、加速度センサー素子２００と、圧力センサー素子３００とを備えている。角速度センサー素子１００、加速度センサー素子２００、および圧力センサー素子３００は、基板８１の第１面８１ａ側に設けられている。
【０１３９】
図９に示す例では、平面視において、角速度センサー素子１００、加速度センサー素子２００、圧力センサー素子３００が、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されているが、角速度センサー素子１００、加速度センサー素子２００、圧力センサー素子３００の並ぶ方向は特に限定されず、例えば、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されていてもよい。
【０１４０】
圧力センサー素子３００としては、例えば、可動体に設けられている可動電極と固定電極との距離が、気圧等の外圧（圧力）によって変化することによる電気的容量変化に基づいて圧力変化を検出するタイプの圧力センサー素子であれば、公知の圧力センサー素子を用いることができる。
【０１４１】
なお、図８に示す第３の実施形態に係る複合センサー３において、駆動回路２０と加速度センサー素子２００との間、および駆動回路２０と圧力センサー素子３００との間の少なくとも一方に、第２の実施形態に係る調整部５０を備えた構成としてもよい。このような構成によれば、調整部５０により第１信号（または第２信号）の周波数や振幅を調整して、加速度センサー素子２００に好適な第２信号を供給することや、圧力センサー素子３００に好適な第３信号を供給することができる。
【０１４２】
また、複合センサー３は、駆動回路２０の他にもう一つの駆動回路を有していてもよい。すなわち、角速度センサー素子１００、加速度センサー素子２００、および圧力センサー素子３００のうちの、２つの機能素子に対して一つの駆動回路２０を共通に用い、他の機能素子に対して駆動回路２０とは別の駆動回路を用いる構成としてもよい。
【０１４３】
（第４の実施形態）
＜電子機器＞
次に、第４の実施形態に係る電子機器について図１０および図１１を参照して説明する。図１０および図１１は、第４の実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図である。
【０１４４】
図１０（ａ）に、第４の実施形態に係る電子機器の一例としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す。図１０（ａ）に示すように、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とを備えている。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。パーソナルコンピューター１１００には、上記実施形態の複合センサー１，２，３のいずれかが内蔵されている。
【０１４５】
図１０（ｂ）に、第４の実施形態に係る電子機器の一例としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す。図１０（ｂ）に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２と、受話口１２０４および送話口１２０６とを備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。携帯電話機１２００には、上記実施形態の複合センサー１，２，３のいずれかが内蔵されている。
【０１４６】
図１１に、第４の実施形態に係る電子機器の一例としてのデジタルスチルカメラの構成の概略を示す。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラが被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１４７】
図１１に示すように、デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１４８】
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、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。
【０１４９】
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。デジタルスチルカメラ１３００には、上記実施形態の複合センサー１，２，３のいずれかが内蔵されている。
【０１５０】
なお、上記実施形態の複合センサー１，２，３は、第４の実施形態に係るパーソナルコンピューター１１００、携帯電話機１２００、デジタルスチルカメラ１３００の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、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などの電子機器に適用することができる。
【０１５１】
（第５の実施形態）
＜移動体＞
次に、第５の実施形態に係る移動体について図１２を参照して説明する。図１２は、第５の実施形態に係る移動体を模式的に示す斜視図である。
【０１５２】
図１２に、第５の実施形態に係る移動体の一例としての自動車の構成の概略を示す。図１２に示すように、自動車１５００は車体１５０２とタイヤ１５０６とを備え、タイヤ１５０６などを制御する電子制御ユニット１５０４が車体１５０２に搭載されている。電子制御ユニット１５０４には、上記実施形態の複合センサー１，２，３のいずれかが内蔵されている。
【０１５３】
なお、上記実施形態の複合センサー１，２，３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：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、車体姿勢制御システム、などの電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に適用することができる。
【０１５４】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
【０１５５】
第１の実施形態、第２の実施形態に係る複合センサー１，２は第１機能素子としての角速度センサー素子１００と第２機能素子としての加速度センサー素子２００とを備え、第３の実施形態に係る複合センサー３は第３機能素子としての圧力センサー素子３００をさらに備えた構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、複合センサー１，２，３がともに角速度センサー素子または加速度センサー素子のいずれか一方を備え、第１機能素子、第２機能素子、第３機能素子で検出する角速度または加速度の向きが互いに異なる構成としてもよい。
【０１５６】
（変形例１）
変形例１に係る複合センサーは、図８および図９に示す第３の実施形態に係る複合センサー３に対して、３つの機能素子を有する点は同様であるが、３つの機能素子として互いに異なる３軸回りの角速度を検出する角速度センサー素子を備えている点が異なる。図１３は、変形例１に係る複合センサーの第１機能素子としての角速度センサー素子の構成を示す概略平面図である。図１４は、変形例１に係る複合センサーの第２機能素子としての角速度センサー素子の構成を示す概略平面図である。図１５は、変形例１に係る複合センサーの第３機能素子としての角速度センサー素子の構成を示す概略平面図である。上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１５７】
図１３、図１４、および図１５に示すように、変形例１に係る複合センサー４は、第１機能素子としての角速度センサー素子１０１と、第２機能素子としての角速度センサー素子１０２と、第３機能素子としての角速度センサー素子１０３とを備えている。角速度センサー素子１０１、角速度センサー素子１０２、角速度センサー素子１０３は、それぞれ図８および図９に示す第１機能素子１００、第２機能素子２００、第３機能素子３００に対応する。
【０１５８】
図１３に示すように、角速度センサー素子１０１は、振動体１２３と、梁部１２５と、固定部１１５と、連結部１３０と、駆動部１４０と、検出部１６０とを備えている。振動体１２３は、図３に示す角速度センサー素子１００の第１振動部１２１（または第２振動部１２２）と同様の構成を有している。梁部１２５、固定部１１５、連結部１３０、および駆動部１４０は、角速度センサー素子１００と同様の構成を有している。
【０１５９】
振動体１２３は、平面視でＸ軸方向に延出する部分とＹ軸方向に延出する部分とを有する略矩形のフレーム状の形状（升形状）を有している。振動体１２３は、Ｘ軸方向において４か所で連結部１３０に接続されており、駆動部１４０によってＸ軸方向に振動することができる。
【０１６０】
検出部１６０は、可動体１６１と、梁部１６２と、検出用可動電極部１６３と、検出用固定電極部１６４とを有している。検出部１６０は、振動体１２３の内側に設けられている。可動体１６１は、板状の形状を有し、梁部１６２を介して振動体１２３に支持されている。可動体１６１は、回転軸となる梁部１６２によって振動体１２３のＸ軸方向の側面（Ｘ軸に平行な垂線を持つ側面）に連結されている。
【０１６１】
梁部１６２は、可動体１６１の重心からずれた位置に、Ｘ軸に沿って設けられている。梁部１６２は、ねじり変形することができ、このねじり変形により、可動体１６１をＺ軸方向に変位させることができる。図１３に示す例では、可動体１６１は、梁部１６２から−Ｙ方向に延出しているが、可動体１６１の延出方向は特に限定されない。
【０１６２】
検出用可動電極部１６３は、可動体１６１に設けられている。図１３に示す例では、検出用可動電極部１６３は、可動体１６１のうち、平面視において検出用固定電極部１６４と重なる部分である。検出用可動電極部１６３は、可動体１６１のうち、検出用固定電極部１６４との間に静電容量を形成する部分である。
【０１６３】
検出用固定電極部１６４は、基板８１に固定され、検出用可動電極部１６３と対向して設けられている。検出用固定電極部１６４は、例えば、基板１１の凹部１４（図２（ｂ）参照）と同様に基板８１に設けられた凹部の底面（図示しない）に設けられている。図１３に示す例では、検出用固定電極部１６４の平面形状は、長方形である。
【０１６４】
角速度センサー素子１０１では、駆動部１４０に駆動信号が印加されると、駆動用可動電極部１４１と駆動用固定電極部１４２ａ，１４２ｂとの間に発生する静電気力により連結部１３０がＸ軸方向に伸縮して、振動体１２３がＸ軸方向に振動する。振動体１２３の振動に伴い、梁部１６２を介して振動体１２３に支持されている可動体１６１も、Ｘ軸方向に振動する。
【０１６５】
振動体１２３がＸ軸方向に振動を行っている状態で、角速度センサー素子１０１にＹ軸回りの角速度ωｙが加わると、コリオリの力が働き、可動体１６１は、Ｚ軸方向に変位する。可動体１６１がＺ軸方向に変位することにより、検出用可動電極部１６３は、検出用固定電極部１６４に接近または離間するため、検出用可動電極部１６３と検出用固定電極部１６４との間の静電容量が変化する。この検出用可動電極部１６３と検出用固定電極部１６４との間の静電容量の変化量を検出することにより、Ｙ軸回りの角速度ωｙを検出することができる。
【０１６６】
図１４に示すように、角速度センサー素子１０２は、振動体１２３と、梁部１２５と、固定部１１５と、連結部１３０と、駆動部１４０と、検出部１６０とを備えている。角速度センサー素子１０２は、図１３に示す角速度センサー素子１０１を、Ｚ軸を回転軸として９０度回転させた形態である。したがって、角速度センサー素子１０２の構成については、その詳細な説明を省略する。
【０１６７】
角速度センサー素子１０２では、振動体１２３はＹ軸方向に振動し、振動体１２３がＹ軸方向に振動を行っている状態でＸ軸回りの角速度ωｘが加わると、コリオリの力が働き可動体１６１はＺ軸方向に変位する。この変位に伴う検出用可動電極部１６３と検出用固定電極部１６４との間の静電容量の変化量を検出することにより、Ｘ軸回りの角速度ωｘを検出することができる。
【０１６８】
図１５に示すように、角速度センサー素子１０３は、振動体１２４と、梁部１２５と、固定部１１５と、連結部１３０と、駆動部１４０と、検出部１５０とを備えている。角速度センサー素子１０３は、図３に示す角速度センサー素子１００の第１構造体１００ａ（または第２構造体１００ｂ）に対応する部分である。振動体１２４は、角速度センサー素子１００の振動体１２０の第１振動部１２１（または第２振動部１２２）と同様の構成を有している。角速度センサー素子１０３は、振動体１２４は、Ｘ軸方向において４か所で連結部１３０に接続されている。
【０１６９】
角速度センサー素子１０３では、振動体１２４はＸ軸方向に振動し、振動体１２４がＸ軸方向に振動を行っている状態でＺ軸回りの角速度ωｚが加わると、コリオリの力が働き検出部１５０はＹ軸方向に変位する。この変位に伴う検出用可動電極部１５３と検出用固定電極部１５４との間の静電容量の変化量を検出することにより、Ｚ軸回りの角速度ωｚを検出することができる。
【０１７０】
以上のように、変形例１に係る複合センサー４では、角速度センサー素子１０１と、角速度センサー素子１０２と、角速度センサー素子１０３とを備えることにより、互いに直交する３軸（Ｙ軸、Ｘ軸、およびＺ軸）回りの角速度を検出することができる。
【０１７１】
なお、複合センサー４が、第１機能素子として１対の角速度センサー素子１０１が連結された角速度センサー素子と、第２機能素子として１対の角速度センサー素子１０２が連結された角速度センサー素子と、第３機能素子として第１の実施形態に係る角速度センサー素子１００（図３参照）とを備えた構成としてもよい。複合センサー４をこのような構成にすれば、それぞれの軸回りの角速度ωｘ，ωｙ，ωｚの検出精度を高めることができる。
【０１７２】
また、複合センサー４の駆動回路２０（図８参照）から角速度センサー素子１０１、角速度センサー素子１０２、角速度センサー素子１０３に供給される第１信号、第２信号、第３信号は、同一の信号であってもよいし、周波数や振幅などが互いに異なる信号であってもよい。
【０１７３】
（変形例２）
変形例２に係る複合センサーは、第３の実施形態に係る複合センサー３に対して、３つの機能素子を有する点は同様であるが、３つの機能素子として互いに異なる３軸方向の加速度を検出する加速度センサー素子を備えている点が異なる。図１６は、変形例２に係る複合センサーの第２機能素子としての加速度センサー素子の構成を示す概略平面図である。図１７は、変形例２に係る複合センサーの第３機能素子としての加速度センサー素子の構成を示す概略平面図である。上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。なお、変形例２に係る複合センサーの第１機能素子は、図５に示す加速度センサー素子２００と同様の構成を有するものとする。
【０１７４】
図５、図１６、および図１７に示すように、変形例２に係る複合センサー５は、第１機能素子としての加速度センサー素子２００と、第２機能素子としての加速度センサー素子２０２と、第３機能素子としての加速度センサー素子２０３とを備えている。加速度センサー素子２００は、Ｘ軸方向の加速度を検出することができる。
【０１７５】
図１６に示すように、加速度センサー素子２０２は、振動体２３０と、固定電極部２８０および固定電極部２９０とを備えている。加速度センサー素子２０２は、図５に示す加速度センサー素子２００を、Ｚ軸を回転軸として９０度回転させた形態である。したがって、加速度センサー素子２０２の構成については、その詳細な説明を省略する。
【０１７６】
加速度センサー素子２０２では、Ｙ軸方向の加速度が加えられると、加えられた加速度に応じて振動体２３０（可動部２３３）がＹ軸方向に変位する。この振動体２３０の振動に伴う可動電極部２６０，２７０と、固定電極部２８０，２９０の第１固定電極指および第２固定電極指との間の静電容量の変化量を測定することにより、Ｙ軸方向の加速度を検出することができる。
【０１７７】
図１７に示すように、加速度センサー素子２０３は、振動体４２０と、支持部４３０，４３２と、固定部４４０と、固定電極部４５０，４５２と、ガード電極部４６０，４６２，４６４とを備えている。
【０１７８】
振動体４２０は、第１部分４２０ａと第２部分４２０ｂとを有している。振動体４２０の平面形状は、例えば、長方形である。振動体４２０は、平面視において、支持軸Ｑを境界線として第１部分４２０ａと第２部分４２０ｂとに区画される。支持軸Ｑは、支持部４３０，４３２によって決定されるＹ軸方向と平行な軸である。振動体４２０は、Ｚ軸方向の加速度が加わると、支持軸Ｑを回転軸（揺動軸）としてシーソー揺動する。振動体４２０には、振動体４２０が揺動する際の空気の影響（空気の抵抗）を低減するため、複数のスリット部（貫通孔）４２６が設けられている。
【０１７９】
支持軸Ｑは、振動体４２０の中心（重心）から外れた位置に配置されている。そのため、振動体４２０において、第１部分４２０ａの質量と第２部分４２０ｂの質量とは互いに異なる。これにより、Ｚ軸方向の加速度が加えられると、第１部分４２０ａの回転モーメントと第２部分４２０ｂの回転モーメントとが均衡しないので、振動体４２０に所定の傾きが生じる。なお、支持軸Ｑを振動体４２０の中心（重心）に配置し、第１部分４２０ａの厚さと第２部分４２０ｂの厚さとを異ならせることによって、第１部分４２０ａの質量と第２部分４２０ｂの質量とを異ならせてもよい。
【０１８０】
振動体４２０には、第１部分４２０ａと第２部分４２０ｂとの間に開口部４２８が設けられている。開口部４２８には、支持部４３０，４３２と固定部４４０とが、平面視で支持軸Ｑと重なるように設けられている。振動体４２０は、支持部４３０，４３２を介して、固定部４４０と接続されている。支持部４３０，４３２は、振動体４２０を支持軸Ｑ回りに変位可能に支持しており、トーションバネ（捻りバネ）として機能する。これにより、振動体４２０がシーソー揺動することにより支持部４３０，４３２に生じるねじり変形に対して、強い復元力を有する。
【０１８１】
固定部４４０は、平面視で支持軸Ｑと重なるように設けられている。固定部４４０は、基板８１のポスト部８６に接合されている。ポスト部８６は、基板１１の凹部１４（図２（ｂ）参照）と同様に基板８１に設けられた凹部の底面（図示しない）から凹部の深さ分だけ突出する部分である。固定部４４０には、平面視で支持軸Ｑと重なるように配置された貫通孔４４６が設けられている。固定部４４０に貫通孔４４６を設けることにより、基板８１の熱膨張率と振動体４２０の熱膨張率との差によって生じる応力などが支持部４３０，４３２に与える影響を低減することができる。
【０１８２】
ガード電極部４６０，４６２，４６４は、基板８１に設けられた凹部の底面に設けられている。ガード電極部４６０は、支持部４３０，４３２および固定部４４０と平面視で重なるように配置されている。ガード電極部４６２は第１部分４２０ａと平面視で重なるように配置され、ガード電極部４６４は第２部分４２０ｂの＋Ｘ側に配置されている。ガード電極部４６０，４６２，４６４は、配線部などを介して振動体４２０（可動電極部４２１および可動電極部４２２）に電気的に接続されている。これにより、ガード電極部４６０，４６２，４６４と振動体４２０とが等電位になるので、振動体４２０や支持部４３０，４３２と、基板８１との間に働く静電気力を抑制することができる。
【０１８３】
固定電極部４５０，４５２は、基板８１に設けられた凹部の底面に設けられている。固定電極部４５０は、第１部分４２０ａ側に設けられ、ガード電極部４６０とガード電極部４６２との間に配置されている。固定電極部４５２は、第２部分４２０ｂ側に設けられ、ガード電極部４６０とガード電極部４６４との間に配置されている。固定電極部４５０の振動体４２０と対向する部分の面積と、固定電極部４５２の振動体４２０と対向する部分の面積とは等しい。固定電極部４５０の平面形状と固定電極部４５２の平面形状とは支持軸Ｑに関して互いに対称である。
【０１８４】
振動体４２０は、支持軸Ｑを境界にして、第１部分４２０ａに設けられた可動電極部４２１と、第２部分４２０ｂに設けられた可動電極部４２２とを備えている。平面視において、可動電極部４２１は固定電極部４５０と重なり、可動電極部４２２は固定電極部４５２と重なる。可動電極部４２１と固定電極部４５０との間に静電容量Ｃ１が形成され、可動電極部４２２と固定電極部４５２との間に静電容量Ｃ２が形成される。静電容量Ｃ１および静電容量Ｃ２は、例えば、振動体４２０が水平な状態において互いに等しくなるように構成されている。可動電極部４２１，４２２は、振動体４２０の動きに応じて位置が変化する。この可動電極部４２１，４２２の位置に応じて、静電容量Ｃ１，Ｃ２が変化する。
【０１８５】
加速度センサー素子２０３では、加速度が加えられると、振動体４２０が支持軸Ｑ回りに揺動する。この振動体４２０の動きに伴って、可動電極部４２１と固定電極部４５０との距離、および可動電極部４２２と固定電極部４５２との距離が変化する。例えば、＋Ｚ方向の加速度が加えられると、振動体４２０は反時計回りに回転し、可動電極部４２１と固定電極部４５０との間の距離が小さくなり、可動電極部４２２と固定電極部４５２との間の距離が大きくなる。この結果、静電容量Ｃ１が大きくなり、静電容量Ｃ２が小さくなる。
【０１８６】
また、−Ｚ方向の加速度が加えられると、振動体４２０は時計回りに回転し、可動電極部４２１と固定電極部４５０との間の距離が大きくなり、可動電極部４２２と固定電極部４５２との間の距離が小さくなる。この結果、静電容量Ｃ１が小さくなり、静電容量Ｃ２が大きくなる。このように、加速度センサー素子２０３では、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との差に基づいて、Ｚ軸方向の加速度を検出することができる。
【０１８７】
なお、変形例１および変形例２では、複合センサー４，５が第１機能素子、第２機能素子、および第３機能素子の３つの機能素子として、角速度センサー素子または加速度センサー素子のいずれか一方を備えた構成であったが、複合センサーがこれらの角速度センサー素子と加速度センサー素子とを組み合わせて備えた構成としてもよい。
【０１８８】
また、上記実施形態および変形例では、電子デバイスが、機能素子として角速度センサー素子、加速度センサー素子、圧力センサー素子などのセンサー素子を備えた複合センサーであったが、電子デバイスの構成はこのような形態に限定されない。電子デバイスは、これらのセンサー素子のいずれかと、センサー素子以外の機能素子とを備えた構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１８９】
１，２，３，４，５，６…複合センサー（電子デバイス）、１０，１０Ａ…センサー素子部、１１，８１…基板、１４，１５…凹部、１６…蓋体、１７…空間、２０…駆動回路（信号生成部）、３０…第１検出回路、４０…第２検出回路、５０…調整部、６０…第３検出回路、７０…第２駆動回路、８１ｂ…可撓部、８２…基体、８３…酸化膜、８４…窒化膜、８６…ポスト部、１００，１０１…角速度センサー素子（第１機能素子）、１０２…角速度センサー素子（第２機能素子）、１０３…角速度センサー素子（第３機能素子）、１２０…振動体、１２１…第１振動部、１２２…第２振動部、１２３…振動体、１２４…振動体、１４０…駆動部、１５０…検出部、１６０…検出部、２００…加速度センサー素子（第１機能素子、第２機能素子）、２０２…加速度センサー素子（第２機能素子）、２０３…加速度センサー素子（第３機能素子）、２３０…振動体、２３１，２３２…固定部、２３３…可動部、２４０，２５０…連結部、２６０，２７０…可動電極部、２８０，２９０…固定電極部、３００…圧力センサー素子（第３機能素子）、３２０…振動子、３３０…空間壁部、４２０…振動体、４２０ａ…第１部分、４２０ｂ…第２部分、１１００…パーソナルコンピューター（電子機器）、１２００…携帯電話機（電子機器）、１３００…デジタルスチルカメラ（電子機器）、１５００…自動車（移動体）。
【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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【図１８】
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