(57)【要約】【課題】外乱による計測精度の差異を抑制した機能素子を提供する。【解決手段】第１固定電極部２１および第２固定電極部２２を含む固定電極部と第１固定電極部２１に接続されている第１配線部５０と、第２固定電極部２２に接続されている第２配線部６０と、を備え、第１配線部５０および前記第２配線部６０の少なくとも一方には分岐部が設けられ、分岐部から延びる一方の配線は固定電極部に接続され、分岐部から延びる他方の配線は第１配線部５０または第２配線部６０に沿って設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2015025666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１固定電極部および第２固定電極部を含む固定電極部と
第１固定電極部に接続されている第１配線部と、
第２固定電極部に接続されている第２配線部と、を備え、
前記第１配線部および前記第２配線部の少なくとも一方には分岐部が設けられ、前記分岐部から延びる一方の配線は前記固定電極部に接続され、前記分岐部から延びる他方の配線は前記第１配線部または前記第２配線部に沿って設けられていることを特徴とする機能素子。
【請求項２】
請求項１に記載の機能素子において、
前記第１配線部と前記第２配線部とは、第１方向に並行して延びる部分を備え、
前記第１方向に延びる部分の長さは、前記第１配線部と前記第２配線部とで同じであることを特徴とする機能素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の機能素子において、
可動電極部を含む可動体を含み、
前記固定電極部は、前記可動電極部に対向して配置されることを特徴とする機能素子。
【請求項４】
請求項３に記載の機能素子において、
前記可動体およびそれと対となる前記固定電極部が複数設けられていることを特徴とする機能素子。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の機能素子において、
前記第１配線部および前記第２配線部は、互いに交差する部分を備えることを特徴とする機能素子。
【請求項６】
請求項５に記載の機能素子において、
前記交差する部分において、前記第１配線部と前記第２配線部との間に絶縁部材が設けられていることを特徴とする機能素子。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の機能素子において、
前記交差する部分において、前記第１配線部は基板に設けられた溝の内部に設けられ、前記第２配線部は前記溝上を交差して設けられていることを特徴とする機能素子。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の機能素子が搭載されていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の機能素子が搭載され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、機能素子、電子機器、および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、機能素子として用いられる加速度等の物理量を検出する物理量センサーの素子において、同一種類の電気信号を通過させる複数の配線のそれぞれを同一の電気的特性とするものが知られている。このような素子を備えた物理量センサーは、駆動配線同士、または検出配線同士の長さ、および幅を等しくし、それぞれが対称性を出すことで、電気的特性を同一にすることが開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３０４４２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、上述の物理量センサーの素子において、駆動配線同士、または検出配線同士の長さ、および幅をそれぞれ等しくし、対称に配置させることで電気的特性を同一にしている。この物理量センサーの素子における各配線（駆動配線同士、または検出配線同士）は、それぞれが間隔を介して配置されているために、たとえば、外乱（静電ノイズ等）が各配線に入力される場合に、各配線にノイズの差が生じる。従来の物理量センサーの素子においては、このノイズの差が、検出感度の誤差の要因になる虞があった。
【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］本適用例にかかる機能素子は、第１固定電極部および第２固定電極部を含む固定電極部と第１固定電極部に接続されている第１配線部と、第２固定電極部に接続されている第２配線部と、を備え、前記第１配線部および前記第２配線部の少なくとも一方には分岐部が設けられ、前記分岐部から延びる一方の配線は前記固定電極部に接続され、前記分岐部から延びる他方の配線は前記第１配線部または前記第２配線部に沿って設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本適用例の機能素子によれば、物理量が加えられることで、第１固定電極部、および第２固定電極部と、可動体との間隙が変位し、物理量に応じた静電容量が発生する。可動体と第１固定電極部との間に生じる静電容量は、第１配線部から取り出すことが可能となる。同様に、可動体と第２固定電極部との間に生じる静電容量は、第２配線部から取り出すことが可能となる。
第１配線部および第２配線部の少なくとも一方には分岐部が設けられており、分岐部から延びる一方の配線は第１固定電極部、または第２固定電極部に接続されている。また、分岐部から延びる他方の配線は第１配線部、または第２配線部に沿って、並行するように近接して配置されることで、外乱（静電ノイズ等）が略同一の位相、および略同一の大きさで、等しく入力される。ノイズが第１配線部、および第２配線部に入力される場合でも、差動をとることでノイズの影響を静電容量から打ち消すことが可能となる。これにより、静電容量にノイズが入力される場合でも、検出感度の誤差の要因であるノイズを静電容量から打ち消すことができる。このことより、第１配線部、および第２配線部の一部にノイズが入力される場合でも、差動をとることにより、機能素子の計測精度を向上させることが可能となる。
また、第１配線部と第２配線部とを、平面視において非対称に配置することで、各配線部の一部を近接して並行するように設けられることができ、ノイズが等しく入力されることが可能となる。これにより、第１配線部、および第２配線部の差動をとることで、検出感度の誤差の要因であるノイズを静電容量から打ち消すことが可能となる。
これらにより、検出感度の向上、および物理量の計測精度を高めることが可能な機能素子を提供することが可能となる。本発明においては、平板状の可動体を有するシーソー型センサー、櫛歯状の可動電極部を含む可動体を有する櫛歯型センサーまたは櫛歯型ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）共振子等に適用可能である。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる機能素子において、前記第１配線部と前記第２配線部とは、第１方向に並行して延びる部分を備え、前記第１方向に延びる部分の長さは、前記第１配線部と前記第２配線部とで同じであることを特徴とする。
【０００９】
本適用例の機能素子によれば、第１配線部と第２配線部とが並行に延出する部分の長さを同じにすることで、外乱ノイズが印加されても第１配線部と第２配線部とで等しく外乱ノイズが印加されるので、第１配線部の出力と第２配線部の出力の差分を取る等して回路側で処理することにより外乱ノイズ成分をキャンセルすることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる機能素子において、可動電極部を含む可動体を含み、前記固定電極部は、前記可動電極部に対向して配置されることを特徴とする。
【００１１】
本適用例の機能素子によれば、平板状の可動体を有するシーソー型センサーを構成することができ、外乱ノイズの影響を低減したセンサー素子を実現できる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる機能素子において、前記可動体およびそれと対となる前記固定電極部が複数設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本適用例の機能素子によれば、可動体およびそれと対となる固定電極部は、複数設けられていることで、可動体に垂直方向に加えられる物理量に応じた静電容量と、可動体の垂直方向と交差する方向に加えられる物理量に応じた静電容量との検出が可能になる。
これにより、機能素子は、可動体の垂直方向と交差する方向に加えられる物理量を排除し、垂直方向に加えられる物理量の計測精度を高めることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる機能素子において、前記第１配線部および前記第２配線部は、互いに交差する部分を備えることを特徴とする。
【００１５】
［適用例６］上記適用例にかかる機能素子において、前記交差する部分において、前記第１配線部と前記第２配線部との間に絶縁部材が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
［適用例７］上記適用例にかかる機能素子において、前記交差する部分において、前記第１配線部は基板に設けられた溝の内部に設けられ、前記第２配線部は前記溝上を交差して設けられていることを特徴とする。
【００１７】
これらの適用例の機能素子によれば、第１配線部と第２配線部との一部を並行させて略同一の長さで設けるためには、固定電極部に対し垂直方向からの平面視において、交差する箇所が発生する。第１配線部と第２配線部との交差する箇所に絶縁部材が設けられ、電気的に分離することで、第１配線部と第２配線部との交差が可能となる。
これにより、第１配線部と第２配線部との一部を並行させて略同一の長さで設けられ、略同一な電気的特性を有している第１配線部と第２配線部とに、外乱（静電ノイズ等）が略同一の位相、および略同一の大きさで等しく入力され、第１配線部と第２配線部との、差動をとることで検出感度の誤差の要因であるノイズの影響を静電容量から打ち消し、機能素子の計測精度を高めることができる。
【００１８】
［適用例８］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例の機能素子が搭載されていることを特徴とする。
【００１９】
本適用例の電子機器によれば、上述した機能素子を搭載することで、機能素子を物理量センサーとして用いた場合、検出誤差の要因である外乱（静電ノイズ）の影響を、差動をとることで打ち消し、物理量の計測精度が高い電子機器を得ることができる。本発明においては、物理量センサー以外にも櫛歯型ＭＥＭＳ共振子等の共振子に適用可能であり、それらを搭載した電子機器を提供することができる。
【００２０】
［適用例９］本適用例にかかる移動体は、上記適用例の機能素子が搭載されていることを特徴とする。
【００２１】
本適用例の移動体によれば、上述した機能素子を搭載することで、機能素子を物理量センサーとして用いた場合、検出誤差の要因である外乱（静電ノイズ）の影響を、差動をとることで打ち消し、物理量の計測精度が高い移動体を得ることができる。本発明においては、物理量センサー以外にも櫛歯型ＭＥＭＳ共振子等の共振子に適用可能であり、それらを搭載した移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態にかかる物理量センサーの構成を示す平面図。
【図２】図１の線分Ａ−Ａにおける断面図。
【図３】図１の線分Ｂ−Ｂにおける部分断面図。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図１の線分Ａ−Ａにおける物理量センサーの動作を示す模式図。
【図５】第２実施形態にかかる物理量センサーの構成を示す平面図。
【図６】図５の線分Ｃ−Ｃにおける断面図。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、図５の線分Ｃ−Ｃにおける物理量センサーの動作を示す模式図。
【図８】第１実施形態にかかる物理量センサーの変形例の構成を示す平面図。
【図９】（Ａ）は、物理量センサーが搭載されている電子機器であるビデオカメラを示す斜視図、（Ｂ）は、物理量センサーが搭載されている電子機器である携帯電話機を示す斜視図、（Ｃ）は、物理量センサーが搭載されている移動体である自動車を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
【００２４】
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる機能素子を、たとえば物理量センサーとして用いた場合について、図１から図４を用いて説明する。
図１は、第１実施形態にかかる物理量センサー１００の構成を示す平面図である。図２は、物理量センサー１００の構成を示す断面図であり、図１において線分Ａ−Ａで示す部分の断面図である。図３は、物理量センサー１００の構成を示す部分断面図であり、線分Ｂ−Ｂで示す部分が拡大されている断面図である。図４は、第１実施形態にかかる物理量センサーの動作を説明する模式図である。そして、図１から図４では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
本実施形態においては、＋Ｚ軸方向から物理量センサー１００を見ることを平面視として説明する。
【００２５】
（物理量センサーの構造）
本実施形態の物理量センサー１００は、たとえば、慣性センサーとして用いることができる。具体的には、＋Ｚ軸方向の物理量、たとえば、加速度を測定するための加速度センサー（静電容量型加速度センサー、静電容量型ＭＥＭＳ加速度センサー）として用いることができる。
【００２６】
物理量センサー１００は、図１、および図２に示すように、基板１０と、検出素子２０と、第１配線部５０と、第２配線部６０と、電極５６と、電極６６と、固定部３４と、支持部３６と、が備えられている。
【００２７】
基板１０は、平板状であってＸＹ平面である主面１２（上面）に、平面視で検出素子２０を収容可能な凹部１４が設けられている。本実施形態では、凹部１４に、検出素子２０、固定部３４、第１配線部５０、第２配線部６０、電極５６、および電極６６などが設けられている。なお、検出素子２０と固定部３４とは、凹部１４に設けられていればよく、たとえば、第１配線部５０、第２配線部６０、電極５６、および電極６６などは、凹部１４以外の主面１２に設けられていてもよい。基板１０の材料は特に限定されないが、たとえば、ホウ珪酸ガラス等を用いることができる。また、基板１０と、後述する溝は、たとえば、エッチングによって形成されていてもよい。
【００２８】
検出素子２０は、可動体３０と、第１固定電極部２１と、第２固定電極部２２と、が備えられている。
第１固定電極部２１、および第２固定電極部２２は、平面視において、少なくとも一部が可動体３０と重なり、かつ固定部３４を挟んで離間するように、基板１０の主面１２に設けられている。
第１固定電極部２１、および第２固定電極部２２は、導電性を有する材料によって設けられており、たとえば、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導電性部材を用いることができる。
【００２９】
可動体３０は、可動電極として設けられている。可動体３０は、平板状に形成され、ＸＹ平面において支持軸Ｑに沿った位置には厚み方向（Ｚ方向）に貫通する開口部３３が形成され、開口部３３の内側には支持部３６が、設けられている。
支持部３６は、基板１０の主面１２に対し、垂直方向と交差する第１の方向であるＹ方向に延伸している仮想線である支持軸Ｑに沿って、可動体３０と同じ材料で形成されている。
固定部３４は、基板１０の主面１２上（凹部１４）において、＋Ｚ方向に突出した凸部であり、たとえば、角錐台の形状となるように設けられている。平面視においては、開口部３３の内側に位置するように設けられ、たとえば、主面１２から所望の距離で、支持軸Ｑに沿って貫通している穴が形成されている。可動体３０の支持部３６は、固定部３４の貫通している穴に嵌入され、固定部３４に軸支（支持）されている。
可動体３０と、第１固定電極部２１、および第２固定電極部２２と、は固定部３４によって間隙を有し対向するように設けられ、支持部３６が支持軸Ｑを中心軸として回転する回転方向に捻れることができるため、可動体３０は回動可能となる。
【００３０】
可動体３０は、可動電極として機能するため導電性を有する材料で形成されている。本実施形態の可動体３０、支持部３６、および固定部３４の材料は、たとえば、シリコンを用いることができる。
なお、可動体３０の材料は、特に限定されることはない。導電性を有する材料で形成することもでき、絶縁性を有する材料で形成することもできる。絶縁性を有する材料で可動体３０を形成する場合には、第１固定電極部２１、および第２固定電極部２２と対向する面に導電性を有する電極膜を形成してもよい。
【００３１】
また、可動体３０は、平面視において、支持軸Ｑから−Ｘ軸方向側の領域である可動領域３１と、支持軸Ｑから＋Ｘ軸方向側の領域である可動領域３２と、を有しており、可動領域３１と、可動領域３２とは、支持軸Ｑを基準に非対称に設けられている。
可動体３０に対向する第１固定電極部２１と第２固定電極部２２は、主面１２において、支持軸Ｑの−Ｘ軸方向に第１固定電極部２１を、＋Ｘ軸方向に第２固定電極部２２を有している。
可動体３０の可動領域３１と少なくとも一部が重なる領域には、第１固定電極部２１が設けられ、可動体３０の可動領域３２と少なくとも一部が重なる領域には、第２固定電極部２２が設けられている。
【００３２】
可動体３０と、第１固定電極部２１、および第２固定電極部２２とは、固定部３４により間隙を有して設けられているため、支持部３６を回転軸（揺動軸）として可動体３０がシーソー揺動（シーソー動作）をすることができる。支持部３６は、可動体３０がシーソー揺動することにより生じる「捻り変形」に対して復元力を有し、トーションバネ（捻りバネ）として機能する。たとえば、物理量センサー１００にＺ軸方向の加速度が加わると、可動体３０は、支持部３６を回転軸（揺動軸）として、シーソー揺動し、第１固定電極部２１と対向する可動領域３１側や、第２固定電極部２２と対向する可動領域３２側に傾倒することが許容される。
可動体３０は、可動領域３１と可動領域３２とが支持軸Ｑを基準に非対称に設けられていることで、たとえば、加速度が加わると、可動領域３１と可動領域３２とを比して、重い側に傾倒することが許容される。支持部３６は、可動体３０の中心位置を外して設けられていれば良い。
【００３３】
可動体３０は、第１固定電極部２１、および第２固定電極部２２に対向する位置に間隙を介して可動電極として設けられている。間隙を介して配設されている第１固定電極部２１と、可動領域３１（可動体３０）と、の間には、静電容量（可変容量）Ｃ１が構成されている。また、間隙を介して配設されている第２固定電極部２２と、可動領域３２（可動体３０）と、の間には、静電容量（可変容量）Ｃ２が構成されている。
【００３４】
静電容量Ｃ１，Ｃ２は、可動体３０と、第１固定電極部２１、第２固定電極部２２との間の間隙（距離）に応じて容量が変化するものである。
たとえば、傾倒可能な可動体３０が基板１０の主面１２に対して水平である状態、即ち、支持軸Ｑを中心に可動領域３１，３２の両側に加速度等が加えられていない状態では、静電容量Ｃ１，Ｃ２の容量値は、等しくなる。換言すると、可動体３０と第１固定電極部２１との間隙の距離と、可動体３０と第２固定電極部２２との間隙の距離と、が等しく、また、平面視において、可動領域３１と第１固定電極部２１との重なる面積と、可動領域３２と第２固定電極部２２との重なる面積と、が等しくなるため、静電容量Ｃ１，Ｃ２の容量値も等しくなる。
【００３５】
また、静電容量Ｃ１，Ｃ２は、可動体３０が支持軸Ｑ（支持部３６）を回転軸として傾倒した状態、即ち、支持軸Ｑを中心に可動領域３１，３２に対して加速度等が加えられている状態では、可動体３０の傾倒に応じて、静電容量Ｃ１，Ｃ２の容量値が変化する。換言すると、可動体３０と第１固定電極部２１との間隙の距離と、可動体３０と第２固定電極部２２との間隙の距離と、が異なるため、静電容量Ｃ１，Ｃ２も間隙の距離に応じて容量値が異なる。
【００３６】
静電容量Ｃ１，Ｃ２の容量値を出力するために第１配線部５０、第２配線部６０、電極５６、および電極６６が、備えられている。
第１配線部５０は、電極５６から第１方向である＋Ｘ軸方向に延設されている第１共通線５２と、第１共通線５２に設けられている分岐部から第１固定電極部２１に向かって−Ｙ方向に延設され、第１固定電極部２１に接続されている第１支線５４とで構成されている。また、第２配線部６０は、電極６６から＋Ｘ軸方向に延設されている第２共通線６２と、第２共通線６２から第２固定電極部２２に向かって−Ｙ軸方向に延設され、第２固定電極部２２に接続されている第２支線６４で構成されている。
第１配線部５０と、第２配線部６０とは、長さが略同一であるため、電気的特性が略同一である。また、平面視において第１配線部５０と第２配線部６０との形状は、非対称に配置されている。
第２共通線６２と、第１支線５４とは、平面視において交差している。図３で示すように第１支線５４は、基板１０の主面１２に設けられている溝部１８に敷設され、絶縁部材８０で覆われている。絶縁部材８０は、たとえば、シリコン酸化物などを用いることができる。
これにより、溝部１８に設けられている第１支線５４を、基板１０の主面１２に設けられている第２共通線６２が跨いで空隙１９をもって交差している。
このことにより、第１配線部５０と第２配線部６０とは、絶縁部材８０と空隙１９とによって、電気的に絶縁されることで、短絡などの影響を回避することができる。
また、第１共通線５２と、第２共通線６２とは、略同一な長さで、所望の間隔で近接して、並行するように、配設されている。
【００３７】
以上のことから、静電容量Ｃ１の容量値（容量変化）は、第１固定電極部２１に接続されている第１配線部５０、および電極５６によって出力することができる。また、静電容量Ｃ２の容量値（容量変化）は、第２固定電極部２２に接続されている第２配線部６０、および電極６６によって出力することができる。
第１配線部５０（第１共通線５２）、第２配線部６０（第２共通線６２、および第２支線６４）と、電極５６、電極６６とは、たとえば、クロム（Ｃｒ）を下地膜とし、下地膜に金（Ａｕ）などの金属を材料として形成される導電膜を用いることができる。
また、第１支線５４は、たとえば、シリコン等で形成される導電性を有する構造体を用いることができる。
【００３８】
（物理量センサー１００の動作）
本実施形態の物理量センサー１００の動作について説明する。
本実施形態の物理量センサー１００は、たとえば、Ｚ軸方向の加速度（たとえば、重力加速度）が可動体３０に加えられた場合、可動体３０の可動領域３１、および可動領域３２の各々に回転モーメント（力のモーメント）が生じ、回転モーメントに応じて、可動体３０が傾倒するように設けられている。
【００３９】
次に、可動体３０の動作と、その動作に伴う静電容量Ｃ１，Ｃ２の容量値の変化について説明する。図４は、物理量センサー１００に加速度等が加えられた際に生じる可動体３０の動作、および静電容量Ｃ１，Ｃ２の容量値の変化について説明するための図である。なお、図４では、物理量センサー１００の動作を明確にするために、基板１０、固定部３４、および支持部３６等を省略している。
【００４０】
図４（Ａ）は、物理量センサー１００に加速度が加えられていない状態を示している。この状態では、可動体３０は、水平状態を維持（均衡）している。なお、この状態は、重力加速度が加えられていない状態（無重力状態）にも相当する。
図４（Ａ）に示す状態において、可動体３０と第１固定電極部２１との間の距離、および可動体３０と第２固定電極部２２との間の距離が互いに等しくなるとともに、平面視において、可動領域３１と第１固定電極部２１との重なる面積、および可動領域３２と第２固定電極部２２との重なる面積が等しくなる。これらにより、静電容量Ｃ１とＣ２との容量値は、等しくなる。
【００４１】
図４（Ｂ）は、可動体３０に−Ｚ軸方向に向かう加速度Ｇ１が加えられた状態を示している。
これに伴い可動体３０は、支持軸Ｑを回転軸とする＋Ｙ方向に向かって時計回りの力が作用し、可動体３０に傾きが生じる。換言すると、可動体３０は、支持軸Ｑを回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３２側が−Ｚ軸方向に傾倒する。
これにより、第２固定電極部２２と可動体３０（可動領域３２）との間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ２の容量値が、図４（Ａ）に示した可動体３０が均衡している場合の静電容量Ｃ２と比較して増加する。
他方、第１固定電極部２１と、可動体３０（可動領域３１）と、の間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ１の容量値が、図４（Ａ）に示した可動体３０が均衡している場合の静電容量Ｃ１と比較して減少する。
【００４２】
図４（Ｃ）は、可動体３０に＋Ｚ軸方向に向かう加速度Ｇ２が加えられた状態を示している。
これに伴い可動体３０は、支持軸Ｑを回転軸とする＋Ｙ方向に向かって反時計回りの力が作用し、可動体３０の傾きが生じる。換言すると、可動体３０は、支持軸Ｑを回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３１側が−Ｚ軸方向に傾倒する。
これにより、第１固定電極部２１と、可動体３０（可動領域３１）と、の間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ１の容量値が、図４（Ａ）に示した可動体３０が均衡している場合の静電容量Ｃ１と比較して増加する。
他方、第２固定電極部２２と、可動体３０（可動領域３２）と、の間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ２の容量値が、図４（Ａ）に示した可動体３０が均衡している場合の静電容量Ｃ２と比較して減少する。
【００４３】
本実施形態の物理量センサー１００は、この静電容量Ｃ１，Ｃ２の容量値の変化によって、加速度の大きさと方向を検出することができる。具体的には、２つの容量値の変化の程度から、加速度（Ｇ１，Ｇ２）の値を検出することができる。
たとえば、図４（Ａ）の状態（可動体３０に加速度が加えられていない状態）で得られる容量値を基準として、図４（Ｂ）の状態における容量値の変化を判定することによって、図４（Ｂ）の状態で、どの方向に、どの程度の加速度Ｇ１が作用しているかを検出することができる。即ち、図４（Ｂ）の状態で得られる静電容量Ｃ１，Ｃ２の容量値の変化に基づいて、その変化の程度から、加えられている加速度Ｇ１の値を検出することができる。
同様に、たとえば、図４（Ａ）の状態で得られる容量値を基準として、図４（Ｃ）の状態における容量値の変化を判定することによって、図４（Ｃ）の状態で、どの方向に、どの程度の加速度Ｇ２が作用しているかを検出することができる。即ち、図４（Ｃ）の状態で得られる静電容量Ｃ１，Ｃ２の容量値の変化に基づいて、その変化の程度から、加えられている加速度Ｇ２の値を検出することができる。
【００４４】
上述のように、物理量センサー１００は、加速度センサーやジャイロセンサー等の慣性センサーとして使用することができ、たとえば、Ｚ軸方向の加速度を測定するための静電容量型加速度センサーとして使用することができる。
【００４５】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
このような物理量センサー１００によれば、第１固定電極部２１に接続されている第１配線部５０と、第２固定電極部２２に接続されている第２配線部６０とが、非対称な形状に配置され、かつ、電気的特性が互いに略同一である。
そして、第１配線部５０に接続されている第１共通線５２（静電容量Ｃ１の容量値）と、第２配線部６０に接続されている第２共通線６２（静電容量Ｃ２の容量値）とが、並行するように略同一の長さで近接して設けられている。これにより、第１共通線５２と、第２共通線６２とに、外乱（静電ノイズ等）が略同一の位相、および略同一の大きさで等しく入力させることが可能となる。第１配線部５０と第２配線部６０との、差動をとることで、検出感度の誤差の要因であるノイズを容量値から打ち消し、加速度を求めることができる。
従って、第１配線部５０と第２配線部６０との一部を並行させて略同一の長さにすることで、物理量センサー１００の計測精度を高めることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
第２実施形態にかかる機能素子をたとえば物理量センサーとして用いた場合について、図５から図７を用いて説明する。
図５は、第２実施形態にかかる物理量センサー２００の構成を示す平面図である。図６は、物理量センサー２００の構成を示す断面図であり、図５において線分Ｃ−Ｃで示す部分の断面図である。図７は、第２実施形態にかかる物理量センサー２００の動作を説明する模式図である。そして、図５から図７では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
本実施形態においては、Ｚ軸方向から物理量センサー２００を見ることを平面視として説明する。
第２実施形態にかかる物理量センサー２００は、上述した物理量センサー１００の構成が複数備えられた構成となっている。第１実施形態と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略又は簡略化する。
【００４７】
（物理量センサーの構造）
図５から図７に示す物理量センサー２００は、基板１０ａと、上述した物理量センサー１００の検出素子２０（２０ａ，２０ｂ）と、第１配線部５０ａ，５０ｂ、第２配線部６０ａ，６０ｂと、電極５６ａ，５６ｂ、電極６６ａ，６６ｂと、固定部３４ａ，３４ｂと、を備えている。
図５に示すように、物理量センサー２００は、Ｘ方向に長辺を有する長方の矩形状をした基板１０ａを備えている。基板１０ａには、２つの検出素子２０を収容可能な凹部１４ａが設けられ、この凹部１４ａに２つの検出素子２０が設けられている。
検出素子２０は、Ｙ方向に延在する線分Ｄ−Ｄを中心として、線対称の構成となるように、第１固定電極部２１ａと第１固定電極部２１ｂ、および第２固定電極部２２ａと第２固定電極部２２ｂが、設けられている。
なお、線分Ｄ−Ｄから＋Ｘ軸方向側に設けられている検出素子２０を第１固定素子２０ａ、線分Ｄ−Ｄから−Ｘ軸方向側に設けられている検出素子２０を第２固定素子２０ｂとする。
【００４８】
第１固定素子２０ａは、可動体３０ａと、第１固定電極部２１ａと、第２固定電極部２２ａと、を備えている。可動体３０ａは、支持部３６ａを有している。支持部３６ａは、基板１０ａの主面１２ａに対し、垂直方向と交差する第１の方向であるＹ方向に延伸している仮想線である支持軸Ｑ１に沿って形成されている。可動体３０ａは、支持部３６ａを介して、固定部３４ａに軸支されている。可動体３０ａと、第１固定電極部２１ａ、および第２固定電極部２２ａとは、固定部３４ａにより間隙を有して基板１０ａ上に設けられている。また、可動体３０ａは、支持軸Ｑ１から−Ｘ軸方向側に可動領域３１ａを、支持軸Ｑ１から＋Ｘ軸方向側に可動領域３２ａを有している。可動領域３１ａと、可動領域３２ａとは、支持軸Ｑ１を基準に非対称に設けられている。
【００４９】
第２固定素子２０ｂは、可動体３０ｂと、第１固定電極部２１ｂと、第２固定電極部２２ｂと、を備えている。可動体３０ｂは、支持部３６ｂを有している。支持部３６ｂは、基板１０ａの主面１２ａに対し、垂直方向と交差する第１の方向であるＹ方向に延伸している仮想線である支持軸Ｑ２に沿って形成されている。可動体３０ｂは、支持部３６ｂを介して、固定部３４ｂに軸支されている。可動体３０ｂと、第１固定電極部２１ｂ、および第２固定電極部２２ｂとは、固定部３４ｂにより間隙を有して基板１０ａ上に設けられている。また、可動体３０ｂは、支持軸Ｑ２から＋Ｘ軸方向側に可動領域３１ｂを、支持軸Ｑ２から−Ｘ軸方向側に可動領域３２ｂを有している。可動領域３１ｂと、可動領域３２ｂとは、支持軸Ｑ２を基準に非対称に設けられている。
【００５０】
平面視において、第１固定電極部２１ａと、第２固定電極部２２ａとは、基板１０ａの主面１２ａにおいて可動体３０ａと対向する領域に設けられている。支持軸Ｑ１から−Ｘ軸方向側の可動領域３１ａと対向する領域には、第１固定電極部２１ａが設けられている。また、支持軸Ｑ１から＋Ｘ軸方向側の可動領域３２ａと対向する領域には、第２固定電極部２２ａが設けられている。
平面視において、第１固定電極部２１ａ、第２固定電極部２２ａは、少なくとも一部が可動体３０ａと重なり、かつ固定部３４ａを挟んで離間するように設けられている。
換言すると、平面視において、第１固定電極部２１ａは、可動領域３１ａと少なくとも一部が重なるように対向して設けられており、第２固定電極部２２ａは、可動領域３２ａと少なくとも一部が重なるように対向して設けられている。
【００５１】
平面視において、第１固定電極部２１ｂと、第２固定電極部２２ｂとは、基板１０ａの主面１２ａにおいて可動体３０ｂと対向する領域に設けられている。支持軸Ｑ２から＋Ｘ軸方向側の可動領域３１ｂと対向する領域には、第１固定電極部２１ｂが設けられている。また、支持軸Ｑ２から−Ｘ軸方向側の可動領域３２ｂと対向する領域には、第２固定電極部２２ｂが設けられている。
平面視において、第１固定電極部２１ｂ、第２固定電極部２２ｂは、少なくとも一部が可動体３０ｂと重なり、かつ固定部３４ｂを挟んで離間するように設けられている。
換言すると、平面視において、第１固定電極部２１ｂは、可動領域３１ｂと少なくとも一部が重なるように対向して設けられており、第２固定電極部２２ｂは、可動領域３２ｂと少なくとも一部が重なるように対向して設けられている。
【００５２】
支持部３６ａは、支持軸Ｑ１を中心軸として回転する回転方向に捻れることができるため、可動体３０ａは回動可能となる。
【００５３】
支持部３６ｂは、支持軸Ｑ２を中心軸として回転する回転方向に捻れることができるため、可動体３０ｂは回動可能となる。
【００５４】
可動体３０ａは、たとえば、Ｚ軸方向の加速度が加わると、支持軸Ｑ１に沿った支持部３６ａを回転軸（揺動軸）として、シーソー揺動（シーソー動作）することができる。換言すると、支持部３６ａがトーションバネ（捻りバネ）として機能することで、可動体３０ａは、第１固定電極部２１ａと対向する可動領域３１ａ側や、第２固定電極部２２ａと対向する可動領域３２ａ側に傾倒することが許容される。
同様に、可動体３０ｂは、たとえば、Ｚ軸方向の加速度が加わると、支持軸Ｑ２に沿った支持部３６ｂを回転軸（揺動軸）として、シーソー揺動（シーソー動作）することができる。換言すると、支持部３６ｂがトーションバネ（捻りバネ）として機能することで、可動体３０ｂは、第１固定電極部２１ｂと対向する可動領域３１ｂ側や、第２固定電極部２２ｂと対向する可動領域３２ｂ側に傾倒することが許容される。
【００５５】
支持部３６ａは、可動体３０ａがシーソー揺動することにより生じる「捻り変形」に対して復元力を有し、支持部３６ａが破損することを防止することができる。
支持部３６ｂは、可動体３０ｂがシーソー揺動することにより生じる「ねじり変形」に対して復元力を有し、支持部３６ｂが破損することを防止することができる。
可動体３０ａは、可動領域３１ａと可動領域３２ａとが支持軸Ｑ１を基準として非対称に設けられていることで、たとえば、加速度が加わると、可動領域３１ａと可動領域３２ａとを比して、重い側に傾倒することが許容される。支持部３６ａは、可動体３０ａの中心位置を外して設けられていれば良い。
同様に、可動体３０ｂは、可動領域３１ｂと可動領域３２ｂとが支持軸Ｑ２を基準として非対称に設けられていることで、たとえば、加速度が加わると、可動領域３１ｂと可動領域３２ｂとを比して、重い側に傾倒することが許容される。支持部３６ｂは、可動体３０ｂの中心位置を外して設けられていれば良い。
【００５６】
可動体３０ａ，３０ｂは、可動電極として機能するため導電性を有する材料で形成されている。本実施形態の可動体３０ａ，３０ｂ、支持部３６ａ，３６ｂ、および固定部３４ａ，３４ｂの材料は、たとえば、シリコンが用いられている。なお、可動体３０ａ，３０ｂは、その形成される材料は特に限定されることはなく導電性を有する材料で形成されていれば良い。また、可動体３０ａ，３０ｂは、絶縁性を有する材料で形成することもできる。絶縁性を有する材料で可動体３０ａを形成する場合には、第１固定電極部２１ａ、および第２固定電極部２２ａと対向する面に導電性を有する電極膜を形成すれば良い。同様に、絶縁性を有する材料で可動体３０ｂを形成する場合には、第１固定電極部２１ｂ、および第２固定電極部２２ｂと対向する面に導電性を有する電極膜を形成すれば良い。
【００５７】
図６に示すように、間隙を介して配設されている第１固定電極部２１ａと、可動領域３１ａ（可動体３０ａ）と、の間には、静電容量（可変容量）Ｃ１ａが構成されている。また、間隙を介して配設されている第２固定電極部２２ａと、可動領域３２ａ（可動体３０ａ）と、の間には、静電容量（可変容量）Ｃ２ａが構成されている。
同様に、間隙を介して配設されている第１固定電極部２１ｂと、可動領域３１ｂ（可動体３０ｂ）と、の間には、静電容量（可変容量）Ｃ１ｂが構成されている。また、間隙を介して配設されている第２固定電極部２２ｂと、可動領域３２ｂ（可動体３０ｂ）と、の間には、静電容量（可変容量）Ｃ２ｂが構成されている。
【００５８】
静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａは、可動体３０ａと、第１固定電極部２１ａ、第２固定電極部２２ａとの間の間隙（距離）に応じて容量が変化するものである。
たとえば、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａは、傾倒可能な可動体３０ａが水平である状態、即ち、支持軸Ｑ１を中心に可動領域３１ａ，３２ａに加速度等が加えられていない状態では同じ容量値となる。換言すると、可動体３０ａと第１固定電極部２１ａとの間隙の距離と、可動体３０ａと第２固定電極部２２ａとの間隙の距離と、が等しくなり、また、平面視において、可動領域３１と第１固定電極部２１との重なる面積と、可動領域３２と第２固定電極部２２との重なる面積と、が等しくなるため、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａの容量値も等しくなる。
また、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａは、可動体３０ａが支持軸Ｑ１を回転軸として傾倒した状態、即ち、支持軸Ｑ１を中心に可動領域３１ａ，３２ａに対して加速度が加えられている状態では、可動体３０ａの傾倒に応じて、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａの容量値が変化する。換言すると、可動体３０ａと第１固定電極部２１ａとの間隙の距離（大きさ）と、可動体３０ａと第２固定電極部２２ａとの間隙の距離（大きさ）と、が異なるため、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａも間隙の距離（大きさ）に応じて容量値が異なる。
【００５９】
静電容量Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂは、可動体３０ｂと、第１固定電極部２１ｂ、第２固定電極部２２ｂとの間の間隙（距離）に応じて容量が変化するものである。
たとえば、静電容量Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂは、傾倒可能な可動体３０ｂが水平である状態、即ち、支持軸Ｑ２を中心に可動領域３１ｂ，３２ｂの両側に加速度等が加えられていない状態では同じ容量値となる。換言すると、可動体３０ｂと第１固定電極部２１ｂとの間隙の距離と、可動体３０ｂと第２固定電極部２２ｂとの間隙の距離と、が等しくなり、また、平面視において、可動領域３１と第１固定電極部２１との重なる面積と、可動領域３２と第２固定電極部２２との重なる面積と、が等しくなるため、静電容量Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値も等しくなる。
また、静電容量Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂは、可動体３０ｂが支持軸Ｑ２を回転軸に傾倒した状態、即ち、支持軸Ｑ２を中心に可動領域３１ｂ，３２ｂに対して加速度が加えられている状態では、可動体３０ｂの傾倒に応じて、静電容量Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値が変化する。換言すると、可動体３０ｂと第１固定電極部２１ｂとの間隙の距離と、可動体３０ｂと第２固定電極部２２ｂとの間隙の距離と、が異なるため、静電容量Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂも間隙の距離に応じて容量値が異なる。
【００６０】
物理量センサー２００は、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａの容量値を出力するために第１配線部５０ａ、第２配線部６０ａと、電極５６ａ、電極６６ａと、静電容量Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値を出力するための第１配線部５０ｂ、第２配線部６０ｂと、電極５６ｂ、電極６６ｂとが備えられている。
【００６１】
第１配線部５０ａは、電極５６ａから延設されている第１共通線５２ａと、第１共通線５２ａに設けられている分岐部から第１固定電極部２１ａに向かって延設し、接続されている第１支線５４ａで構成されている。また、第２配線部６０ａは、電極６６ａから延設されている第２共通線６２ａと、第２共通線６２ａから第２固定電極部２２ａに向かって延設し、接続されている第２支線６４ａで構成されている。
また、第１配線部５０ａと第２配線部６０ａとは、長さが略同一であるため、電気的特性が略同一である。また、平面視において第１配線部５０ａと第２配線部６０ａとの形状は互いに非対称に配置されている。
第２共通線６２ａと、第１支線５４ａとは、平面視において交差している。第１支線５４ａは、基板１０ａの主面１２ａに設けられている溝部に敷設され、絶縁部材で覆われている。
これにより、溝部に設けられている第１支線５４ａを、基板１０ａの主面１２ａに設けられている第２共通線６２ａが跨いで空隙をもって交差している。
このことにより、第１配線部５０ａと第２配線部６０ａとは、絶縁部材と空隙とによって、電気的に絶縁されることで、短絡などの影響を回避することができる。
また、第１共通線５２ａと、第２共通線６２ａとは、略同一な長さで、所望の間隔で近接して、並行するように配設されている。
【００６２】
第１配線部５０ｂは、電極５６ｂから延設されている第１共通線５２ｂと、第１共通線５２ｂから第１固定電極部２１ｂに向かって延設し、接続されている第１支線５４ｂで構成されている。また、第２配線部６０ｂは、電極６６ｂから延設されている第２共通線６２ｂと、第２共通線６２ｂに設けられている分岐部から第２固定電極部２２ｂに向かって延設し、接続されている第２支線６４ｂで構成されている。
また、第１配線部５０ｂと第２配線部６０ｂとは、長さが略同一であるため、電気的特性が略同一である。また、平面視において第１配線部５０ｂと第２配線部６０ｂとの形状は互いに非対称に配置されている。
第１共通線５２ｂと、第２支線６４ｂとは、平面視において交差している。第２支線６４ｂは、基板１０ａの主面１２に設けられている溝部に敷設され、絶縁部材で覆われている。絶縁部材は、たとえば、シリコン酸化物などを用いることができる。
これにより、溝部に設けられている第２支線６４ｂを、基板１０ａの主面１２ａに設けられている第１共通線５２ｂが跨いで空隙をもって交差している。
このことにより、第１配線部５０ｂと第２配線部６０ｂとは、絶縁部材と空隙とによって、電気的に絶縁されることで、短絡などの影響を回避することができる。
また、第１共通線５２ｂと、第２共通線６２ｂとは、略同一な長さで、所望の間隔で近接して、並行するように配設されている。
【００６３】
静電容量Ｃ１ａの容量値（容量変化）は、第１固定電極部２１ａに接続されている第１配線部５０ａを通して、電極５６ａから出力することができる。また、静電容量Ｃ２ａの容量値（容量変化）は、第２固定電極部２２ａに接続されている第２配線部６０ａを通して、電極６６ａから出力することができる。
また、静電容量Ｃ１ｂの容量値（容量変化）は、第１固定電極部２１ｂに接続されている第１配線部５０ｂを通して、電極５６ｂから出力することができる。また、静電容量Ｃ２ｂの容量値（容量変化）は、第２固定電極部２２ｂに接続されている第２配線部６０ｂを通して、電極６６ｂから出力することができる。
なお、第１配線部５０ａ（第１共通線５２ａ）、第２配線部６０ａ（第２共通線６２ａ、および第２支線６４ａ）、電極５６ａ、電極６６ａ、第１配線部５０ｂ（第１共通線５２ｂ、および第１支線５４ｂ）、第２配線部６０ｂ（第２共通線６２ｂ）、電極５６ｂ、および電極６６ｂは、たとえば、クロム（Ｃｒ）を下地膜とし、下地膜に金（Ａｕ）などの金属を材料として形成される導電膜を用いることができる。
また、第１支線５４ａ、および第２支線６４ｂは、たとえば、シリコン等で形成される導電性を有する構造体を用いることができる。
【００６４】
本実施形態の物理量センサー２００において、支持部３６ａ、固定部３４ａ、および可動体３０ａと、支持部３６ｂ、固定部３４ｂ、および可動体３０ｂとを、形成する材料は、たとえば、シリコンによって形成されている。
なお、可動体３０ａ、および可動体３０ｂの材料は、特に限定されることはない。導電性を有する材料で形成することもでき、絶縁性を有する材料で形成することもできる。絶縁性を有する材料で可動体３０ａ、および可動体３０ｂを形成する場合には、第１固定電極部２１ａ、第２固定電極部２２ａ、第１固定電極部２１ｂ、および第２固定電極部２２ｂと対向する面に導電性を有する電極膜を形成すれば良い。
【００６５】
（物理量センサー２００の動作）
本実施形態の物理量センサー２００の動作について説明する。
本実施形態の物理量センサー２００は、たとえば、Ｚ軸方向の加速度（たとえば重力加速度）が可動体３０ａと、可動体３０ｂとに加えられた場合、可動体３０ａの可動領域３１ａ、および可動領域３２ａと、可動体３０ｂの可動領域３１ｂ、および可動領域３２ｂと、の各々に回転モーメント（力のモーメント）が生じ、回転モーメントに応じて、可動体３０ａ、および可動体３０ｂが傾倒するように設けられている。
【００６６】
次に、可動体３０ａ，３０ｂの動作と、その動作に伴う静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値の変化について説明する。図７は、物理量センサー２００に加速度等が加えられた際に生じる可動体３０ａ，３０ｂの動作、および静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値の変化について説明するための図である。なお、図７では、物理量センサー２００の動作を明確にするために、基板１０ａ、固定部３４ａ，３４ｂ、および支持部３６ａ，３６ｂ等を省略している。
【００６７】
図７（Ａ）は、物理量センサー２００に加速度が加えられていない状態を示している。この状態では、可動体３０ａ、および可動体３０ｂは、水平状態を維持（均衡）している。なお、この状態は、重力加速度が加えられていない状態（無重力状態）にも相当する。
図７（Ａ）に示す状態において、可動体３０ａと第１固定電極部２１ａとの間の距離、可動体３０ａと第２固定電極部２２ａとの間の距離、可動体３０ｂと第１固定電極部２１ｂとの間の距離、および可動体３０ｂと第２固定電極部２２ｂとの間の距離が等しくなる。これによって、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値も等しくなる。
【００６８】
図７（Ｂ）は、可動体３０ａ、および可動体３０ｂに−Ｚ軸方向に向かう加速度Ｇ１が加えられた状態を示している。
これに伴い可動体３０ａは、支持軸Ｑ１を回転軸とする＋Ｙ方向に向かって時計回りの力が作用し、可動体３０ａに傾きが生じる。換言すると、可動体３０ａは、支持軸Ｑ１を回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３２ａ側が−Ｚ軸方向に傾倒する。また、可動体３０ｂは、支持軸Ｑ２を回転軸とする＋Ｙ方向に向かって反時計回りの力が作用することで、可動体３０ｂに傾きが生じる。換言すると、可動体３０ｂは、支持軸Ｑ２を回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３２ｂ側が−Ｚ軸方向に傾倒する。
これにより、第２固定電極部２２ａと可動体３０ａ（可動領域３２ａ）との間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ２ａの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ａが均衡している場合の静電容量Ｃ２ａと比較して増加する。
他方、第１固定電極部２１ａと可動体３０ａ（可動領域３１ａ）との間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ１ａの容量値が図７（Ａ）に示した可動体３０ａが均衡している場合の静電容量Ｃ１ａと比較して減少する。
また、第２固定電極部２２ｂと可動体３０ｂ（可動領域３２ｂ）との間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ２ｂの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ｂが均衡している場合の静電容量Ｃ２ｂと比較して増加する。
他方、第１固定電極部２１ｂと可動体３０ｂ（可動領域３１ｂ）との間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ１ｂの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ｂが均衡している場合の静電容量Ｃ１ｂと比較して減少する。
【００６９】
図７（Ｃ）は、可動体３０ａ、および可動体３０ｂに＋Ｚ軸方向に向かう加速度Ｇ２が加えられた状態を示している。
これに伴い可動体３０ａは、支持軸Ｑ１を回転軸とする＋Ｙ方向に向かって反時計回りの力が作用し、可動体３０ａに傾きが生じる。換言すると、可動体３０ａは支持軸Ｑ１を回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３１ａ側が−Ｚ軸方向に傾倒する。また、可動体３０ｂは、支持軸Ｑ２を回転軸とする＋Ｙ方向に向かって時計回りの力が作用することで、可動体３０ｂに傾きが生じる。換言すると、可動体３０ｂは支持軸Ｑ２を回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３１ｂ側が−Ｚ軸方向に傾倒する。
これにより、第１固定電極部２１ａと可動体３０ａ（可動領域３１ａ）との間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ１ａの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ａが均衡している場合の静電容量Ｃ１ａと比較して増加する。
他方、第２固定電極部２２ａと可動体３０ａ（可動領域３２ａ）との間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ２ａの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ａが均衡している場合の静電容量Ｃ２ａと比較して減少する。
また、第１固定電極部２１ｂと可動体３０ｂ（可動領域３１ｂ）との間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ１ｂの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ｂが均衡している場合の静電容量Ｃ１ｂと比較して増加する。
他方、第２固定電極部２２ｂと可動体３０ｂ（可動領域３２ｂ）との間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ２ｂの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ｂが均衡している場合の静電容量Ｃ２ｂと比較して減少する。
【００７０】
図７（Ｄ）は、可動体３０ａ、および可動体３０ｂに＋Ｘ軸方向から−Ｘ軸方向に向かう加速度Ｇ３が加えられた状態を示している。
これに伴い可動体３０ａは、支持軸Ｑ１を回転軸とする＋Ｙ方向に向かって時計回りの力が作用し、可動体３０ａに傾きが生じる。換言すると、可動体３０ａは、支持軸Ｑ１を回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３２ａ側が−Ｚ軸方向に傾倒する。また、可動体３０ｂは、支持軸Ｑ２を回転軸とする＋Ｙ方向に向かって時計回りの力が作用し、可動体３０ｂに傾きが生じる。換言すると、可動体３０ｂは支持軸Ｑ２を回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３１ｂ側が−Ｚ軸方向に傾倒する。
これにより、第２固定電極部２２ａと、可動体３０ａ（可動領域３２ａ）と、の間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ２ａの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ａが均衡している場合の静電容量Ｃ２ａと比較して増加する。
他方、第１固定電極部２１ａと、可動体３０ａ（可動領域３１ａ）と、の間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ１ａの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ａが均衡している場合の静電容量Ｃ１ａと比較して減少する。
また、第１固定電極部２１ｂと、可動体３０ｂ（可動領域３１ｂ）と、の間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ１ｂの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ｂが均衡している場合の静電容量Ｃ１ｂと比較して増加する。
他方、第２固定電極部２２ｂと、可動体３０ｂ（可動領域３２ｂ）と、の間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ２ｂの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ｂが均衡している場合の静電容量Ｃ２ｂと比較して減少する。
【００７１】
図７（Ｅ）は、可動体３０ａ、および可動体３０ｂに−Ｘ軸方向から＋Ｘ軸方向に向かう加速度Ｇ４が加えられた状態を示している。
これに伴い可動体３０ａは、支持軸Ｑ１を回転軸とする＋Ｙ方向に向かって反時計回りの力が作用し、可動体３０ａに傾きが生じる。換言すると、可動体３０ａは支持軸Ｑ１を回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３１ａ側が−Ｚ軸方向に傾倒する。また、可動体３０ｂは、支持軸Ｑ２を回転軸とする＋Ｙ方向に向かって時計回りの力が作用し、可動体３０ｂに傾きが生じる。換言すると、可動体３０ｂは支持軸Ｑ２を回転軸とするシーソー揺動によって可動領域３１ｂ側が＋Ｚ軸方向に傾倒する。
これにより、第１固定電極部２１ａと、可動体３０ａ（可動領域３１ａ）と、の間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ１ａの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ａが均衡している場合の静電容量Ｃ１ａと比較して増加する。
他方、第２固定電極部２２ａと、可動体３０ａ（可動領域３２ａ）と、の間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ２ａの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ａが均衡している場合の静電容量Ｃ２ａと比較して減少する。
また、第２固定電極部２２ｂと、可動体３０ｂ（可動領域３２ｂ）と、の間隙が小さく（短く）なり、その結果、静電容量Ｃ２ｂの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ｂが均衡している場合の静電容量Ｃ２ｂと比較して増加する。
他方、第１固定電極部２１ｂと、可動体３０ｂ（可動領域３１ｂ）と、の間隙が大きく（長く）なり、その結果、静電容量Ｃ１ｂの容量値が、図７（Ａ）に示した可動体３０ｂが均衡している場合の静電容量Ｃ１ｂと比較して減少する。
【００７２】
本実施形態の物理量センサー２００は、この静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値の変化によって、加速度の大きさと方向を検出することができる。具体的には、４つの容量値の変化の程度から、加速度（Ｇ１，Ｇ２）の値を検出することができる。
たとえば、図７（Ａ）の状態（加速度が加えられていない状態）で得られる容量値を基準として、図７（Ｂ）の状態における容量値の変化を判定することによって、図７（Ｂ）の状態で、どの方向に、どの程度の加速度Ｇ１が作用しているかを検出することができる。即ち、図７（Ｂ）の状態で得られる静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値の変化に基づいて、その変化の程度から、加わった加速度Ｇ１の値を検出することができる。
同様に、たとえば、図７（Ａ）の状態で得られる容量値を基準として、図７（Ｃ）の状態における容量値の変化によって、図７（Ｃ）の状態で、どの方向に、どの程度の加速度Ｇ２が作用しているかを検出することができる。即ち、図７（Ｃ）の状態で得られる静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値の変化に基づいて、その変化の程度から、加えられている加速度Ｇ２の値を検出することができる。
【００７３】
また、図７（Ｄ）、または図７（Ｅ）の状態で得られる静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値の変化によって、加速度が加えられている方向（加速度Ｇ３，Ｇ４）の検出が可能になる。
たとえば、可動体３０ａ，３０ｂに加速度Ｇ３が加えられているときは、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値の関係は、下記式で表わされる。
Ｃ１ａ＜Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ＞Ｃ２ｂ
また、可動体３０ａ，３０ｂに加速度Ｇ４が加えられているとき、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値の関係は、下記式で表わされる。
Ｃ１ａ＞Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ＜Ｃ２ｂ
静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの差動をとると、容量値の関係は、下記式で表わされる。
（Ｃ１ａ＋Ｃ１ｂ）−（Ｃ２ａ＋Ｃ２ｂ）＝０
このような、静電容量Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂの容量値の関係から、加速度が加えられている方向を判断することが可能となり、加速度（Ｇ３，Ｇ４）の影響を受けずに加速度（Ｇ１，Ｇ２）の検出をすることが可能となる。
【００７４】
上述のように、物理量センサー２００は、加速度センサーやジャイロセンサー等の慣性センサーとして使用することができ、たとえば、Ｚ軸方向の加速度を測定するための静電容量型加速度センサーとして使用することができる。
【００７５】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
このような物理量センサー２００によれば、第１固定電極部２１ａに接続されている第１配線部５０ａと、第２固定電極部２２ａに接続されている第２配線部６０ａとが、非対称な形状に配置され、かつ、電気的特性が互いに略同一である。そして、第１配線部５０ａに接続されている第１共通線５２ａと、第２配線部６０ａに接続されている第２共通線６２ａとが、略同一の長さで、所望の間隔で近接して、並行するように設けられているため、第１共通線５２ａ（静電容量Ｃ１ａの容量値）と、第２共通線６２ａ（静電容量Ｃ２ａの容量値）とに、外乱（静電ノイズ等）が略同一の位相、および略同一の大きさで等しく入力され、第１配線部５０ａ、および第２配線部６０ａの差動をとることで、検出感度の誤差の要因であるノイズを容量値から打ち消し、加速度を求めることができる。
【００７６】
また、第１固定電極部２１ｂに接続されている第１配線部５０ｂと、第２固定電極部２２ｂに接続されている第２配線部６０ｂとが、非対称な形状に配置され、かつ、電気的特性が互いに略同一である。そして、第１配線部５０ｂに接続されている第１共通線５２ｂ（静電容量Ｃ１ｂの容量値）と、第２配線部６０ｂに接続されている第２共通線６２ｂ（静電容量Ｃ２ｂの容量値）とが、略同一の長さで、所望の間隔で近接して、並行するように設けられている。第１共通線５２ｂと、第２共通線６２ｂとに、外乱（静電ノイズ等）が略同一の位相、および略同一の大きさで等しく入力され、第１配線部５０ｂ、および第２配線部６０ｂの差動をとることで、検出感度の誤差の要因であるノイズを容量値から打ち消し、加速度を求めることができる。
【００７７】
従って、第１配線部５０ａの一部である第１共通線５２ａ、および第２配線部６０ａの一部である第２共通線６２ａと、第１配線部５０ｂの一部である第１共通線５２ｂ、および第２配線部６０ｂの一部である第２共通線６２ｂとが、略同一の長さで、所望の間隔で近接して、並行するように設けられることで、物理量センサー２００の計測精度を高めることができる。
【００７８】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。ここでは、異なる部分について説明し、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を付して重複する説明は省略している。
【００７９】
（変形例）
第１実施形態で説明をした物理量センサー１００の変形例を、図８を参照して以下に説明する。図８は、物理量センサー１０１を示す平面図である。図８では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
【００８０】
図８に示すように、変形例の物理量センサー１０１は、可動体３０の形状が前述した物理量センサー１００と異なっている。
本変形例において、可動体３０ｃの可動領域３１ｃ、および可動領域３２ｃには、複数のスリット７０がＸ方向に形成されている。
【００８１】
スリット７０は、平面視で可動体３０ｃのＹ方向に長辺を有する長方の矩形状で可動体３０ｃの厚み（垂直）方向に貫通する形状である。
【００８２】
物理量センサー１０１によれば、たとえば、大気中に配置されている場合に、物理量センサー１０１に加速度が加えられることで、可動体３０ｃは、第１実施形態と同様に第１固定電極部２１、または第２固定電極部２２に傾倒することができる。このとき、大気をスリット７０に通過させることで、可動体３０ｃに加わる空気抵抗の影響を抑制することができる。
【００８３】
上述した変形例によれば以下の効果が得られる。
物理量センサー１０１によれば、可動体３０ｃにスリット７０が設けられることで、物理量センサー１０１に加速度が加わった場合に、可動体３０ｃの傾倒時に空気抵抗の影響を抑制することが可能となり、可動体３０ｃの傾倒動作を円滑に行うことができる。
よって、可動体３０ｃに複数のスリット７０が形成されることで物理量センサー１０１の計測精度を高めることができる。
【００８４】
（実施例）
次いで、本発明の一実施形態にかかる物理量センサー１００を適用した実施例について、図９を参照して説明する。
図９（Ａ）は、物理量センサー１００が搭載されている電子機器であるビデオカメラを示す斜視図、図９（Ｂ）は、物理量センサー１００が搭載されている電子機器である携帯電話機を示す斜視図であり、図９（Ｃ）は、物理量センサー１００が搭載されている移動体である自動車を示す斜視図である。
【００８５】
［電子機器］
図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電子機器としてのビデオカメラ５００、および携帯電話機６００は、本実施形態にかかる物理量センサー１００が搭載されている。
図９（Ａ）に示すビデオカメラ５００は、受像部５０１と、操作部５０２と、音声入力部５０３と、表示ユニット５０４と、が搭載されている。このビデオカメラ５００は、物理量センサー１００が搭載されており、たとえば３つの物理量センサー１００が搭載されていれば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（不図示）の３方向の加速度あるいは傾斜等を検出して、手ぶれ等を補正する機能を発揮できる。これにより、ビデオカメラ５００は、鮮明な動画映像を記録することができる。
【００８６】
また、図９（Ｂ）に示す携帯電話機６００は、複数の操作ボタン６０１と、表示ユニット６０２と、カメラ機構６０３と、シャッターボタン６０４と、が搭載されて、電話機、およびカメラとして機能する。この携帯電話機６００は、物理量センサー１００が搭載されており、たとえば３つの物理量センサー１００が搭載されていれば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（不図示）の３方向の加速度あるいは傾斜等を検出することにより、カメラ機構６０３の手ぶれ等を補正する機能を発揮できる。これにより、携帯電話機６００は、カメラ機構６０３により鮮明な画像を記録することができる。
【００８７】
なお、本発明の一実施形態にかかる物理量センサー１００は、図９（Ａ）のビデオカメラ、図９（Ｂ）の携帯電話機の他にも、たとえば、パーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、デジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（たとえばインクジェットプリンター）、テレビ、ビデオレコーダー、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（たとえば電子体温計、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（たとえば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
【００８８】
［移動体］
次に、物理量センサー１００を用いた移動体について説明する。図９（Ｃ）に示すように、移動体７００は自動車であって、物理量センサー１００が搭載されている。
移動体７００において、物理量センサー１００は、車体７０１に搭載されている電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）７０３に内蔵されている。電子制御ユニット７０３は、たとえば物理量センサー１００が加速度センサーや傾斜センサーとして車体７０１の状態を検出することにより、移動体７００の姿勢や移動状況等を把握し、サスペンション７０４、およびタイヤ７０２等の制御を的確に行うことができる。これにより、移動体７００は、安全で安定した移動をすることができる。
【００８９】
また、物理量センサー１００は、既述した電子機器や移動体に搭載される以外に、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：Antilock Brake System）、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等の電子制御ユニットに搭載でき、広範な分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１０，１０ａ…基板、１２，１２ａ…主面、１４，１４ａ…凹部、１８…溝部、１９…空隙、２０…検出素子、２０ａ…第１固定素子、２０ｂ…第２固定素子、２１，２１ａ，２１ｂ…第１固定電極部、２２，２２ａ，２２ｂ…第２固定電極部、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…可動体、３１，３２，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…可動領域、３３…開口部、３４，３４ａ，３４ｂ…固定部、３６，３６ａ，３６ｂ…支持部、５０，５０ａ，５０ｂ…第１配線部、５２，５２ａ，５２ｂ…第１共通線、５４，５４ａ，５４ｂ…第１支線、５６，５６ａ，５６ｂ…電極、６０，６０ａ，６０ｂ…第２配線部、６２，６２ａ，６２ｂ…第２共通線、６４，６４ａ，６４ｂ…第２支線、６６，６６ａ，６６ｂ…電極、７０…スリット、８０…絶縁部材、１００…物理量センサー、１０１…物理量センサー、２００…物理量センサー、５００…ビデオカメラ、５０１…受像部、５０２…操作部、５０３…音声入力部、５０４…表示ユニット、６００…携帯電話機、６０１…複数の操作ボタン、６０２…表示ユニット、６０３…カメラ機構、６０４…シャッターボタン、７００…移動体、７０１…車体、７０２…タイヤ、７０３…電子制御ユニット、７０４…サスペンション。
【図１】
2015025666.tif 000003
【図２】
2015025666.tif 000004
【図３】
2015025666.tif 000005
【図４】
2015025666.tif 000006
【図５】
2015025666.tif 000007
【図６】
2015025666.tif 000008
【図７】
2015025666.tif 000009
【図８】
2015025666.tif 000010
【図９】
2015025666.tif 000011