(57)【要約】【課題】他軸方向の力による主軸出力への影響を緩和し、主軸出力特性を改善することのできる加速度センサを得ることを目的とする。【解決手段】加速度センサは、第１の可動電極１１を用いてＸ方向の加速度を検出して出力するＸ検出部１０と、第２の可動電極２１を用いてＹ方向の加速度を検出して出力するＹ検出部２０と、第３の可動電極３１を用いてＺ方向の加速度を検出して出力するＺ検出部３０と、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のうちのいずれかを主軸方向とし、主軸方向とは相違する他軸方向の出力に基づいて主軸方向の感度を補正する自動補正回路２１０とを備える。【選択図】図１２
2015010856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の可動電極を用いてＸ方向の加速度を検出して出力するＸ検出部と、
第２の可動電極を用いてＹ方向の加速度を検出して出力するＹ検出部と、
第３の可動電極を用いてＺ方向の加速度を検出して出力するＺ検出部と、
前記Ｘ方向、前記Ｙ方向、前記Ｚ方向のうちのいずれかを主軸方向とし、前記主軸方向とは相違する他軸方向の出力に基づいて前記主軸方向の感度を補正する自動補正回路と
を備えることを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】
前記自動補正回路は、前記主軸方向の加速度が印加されている状態において前記他軸方向の出力をモニタし、そのモニタした数値を前記主軸のゲイン設定にフィードバックすることを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。
【請求項３】
前記自動補正回路は、静電容量ギャップの変化による各軸の相関性を一義的な数値に補完する自動補正機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の加速度センサ。
【請求項４】
前記自動補正回路にオートゲインコントロール回路を用いたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項５】
前記自動補正回路にデジタル回路による演算補正を用いたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＭＥＭＳ技術で製造される加速度センサでは、目標となる主軸方向の感度と、その主軸方向とは相違する他軸方向の感度が設計段階で設定され、それに見合った構造体形状、製造プロセスが選択される。このように設計製造されたＭＥＭＳデバイスに信号処理ＩＣが接続され、その検出方式毎に信号処理ＩＣも設計される。検出方式としては、例えば、静電容量型のＭＥＭＳ構造体に対して、その容量変化のみを信号処理ＩＣで計測する検出方式がある。また、ピエゾ抵抗や圧電膜をＭＥＭＳ構造体変位箇所に形成して、その抵抗や電位変化を信号処理ＩＣで読み取る検出方式もある。いずれもＭＥＭＳ構造体の挙動に対してパッシブ型の検出方式である。
【０００３】
一般的に、これらの信号処理ＩＣには、デジタル回路によって数値的に標準に近づける演算補正が用いられる（特許文献１〜４参照）。ゲイン調整やオフセット調整などがそれにあたる。全ての軸方向でセンサからの出力が任意のものになるよう工場にてセンサ個別に調整され、ユーザーの元へ出荷される。いったん調整されたものでも、使用環境や経時変化によりＭＥＭＳ構造体や信号処理ＩＣの特性が変化したり、実装の影響などでセンサモジュールとしての特性が変化したりするが、それに対しても幾つかの方法で対策が講じられてきた。
【０００４】
例えば、温度変化に関しては、信号処理ＩＣの中に温度計を内蔵する手法がある。すなわち、温度計で温度を計測することで、ＭＥＭＳ構造体が温度によって受ける特性変化をデジタルの数値演算で相殺することができる。この手法によれば、ＭＥＭＳ構造体の温度に対する特性変化をあらかじめ設計値として標準化しておく必要があり、その演算の難易度は方式によって異なるが、感度、オフセットともに補正可能である。経時変化に関しても、信号処理ＩＣの中にタイマーをセットしておけば、温度変化の場合と同様の手法で補正することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３７６８２号公報
【特許文献２】特開平０９−０４３０６８号公報
【特許文献３】特開２０１２−０３７３４１号公報
【特許文献４】特開平０９−０２１８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、他軸補正に関しては、軸ズレによる出力の演算補正が既に提案されている（特許文献１参照）。このような他軸補正は、ＭＥＭＳ構造体の出力がどんな力を受けても一義的に決定される（標準座標にのる）センサに適応する場合は有効である。しかしながら、使用上、他軸方向の力の影響を受けてＭＥＭＳ構造体自体の特性が変化してしまうものについては補正できないという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は、他軸方向の力による主軸出力への影響を緩和し、主軸出力特性を改善することのできる加速度センサを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、加速度センサであって、第１の可動電極を用いてＸ方向の加速度を検出して出力するＸ検出部と、第２の可動電極を用いてＹ方向の加速度を検出して出力するＹ検出部と、第３の可動電極を用いてＺ方向の加速度を検出して出力するＺ検出部と、前記Ｘ方向、前記Ｙ方向、前記Ｚ方向のうちのいずれかを主軸方向とし、前記主軸方向とは相違する他軸方向の出力に基づいて前記主軸方向の感度を補正する自動補正回路とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明において、前記自動補正回路は、前記主軸方向の加速度が印加されている状態において前記他軸方向の出力をモニタし、そのモニタした数値を前記主軸のゲイン設定にフィードバックしてもよい。
【００１０】
また、本発明において、前記自動補正回路は、静電容量ギャップの変化による各軸の相関性を一義的な数値に補完する自動補正機能を有してもよい。
【００１１】
また、本発明において、前記自動補正回路にオートゲインコントロール回路を用いてもよい。
【００１２】
また、本発明において、前記自動補正回路にデジタル回路による演算補正を用いてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、他軸方向の力による主軸出力への影響を緩和し、主軸出力特性を改善することのできる加速度センサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態にかかる加速度センサを内蔵したパッケージの内部構成例を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態にかかる加速度センサの分解斜視図である。
【図３】図３は、実施形態にかかる加速度センサの断面図であって、（ａ）はＸ検出部の断面図、（ｂ）はＺ検出部の断面図である。
【図４】図４は、実施形態にかかる加速度センサにおいて、Ｘ方向の加速度が印加されていない状態におけるＸ検出部の断面図である。
【図５】図５は、図４に示される状態においてＸ方向の加速度を検出する原理を説明するための図である。
【図６】図６は、実施形態にかかる加速度センサにおいて、Ｘ方向に１Ｇの加速度が印加された状態におけるＸ検出部の断面図である。
【図７】図７は、図６に示される状態においてＸ方向の加速度を検出する原理を説明するための図である。
【図８】図８は、実施形態にかかる加速度センサにおいて、Ｚ方向に１Ｇの加速度が印加された状態におけるＺ検出部の断面図である。
【図９】図９は、図８に示される状態においてＺ方向の加速度を検出する原理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施形態にかかる加速度センサの基準状態を説明するための図であって、（ａ）は主軸出力特性を示すグラフ、（ｂ）は他軸出力特性を示すグラフ、（ｃ）はＸ検出部の模式的断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態にかかる加速度センサにおいて補正が必要な状態を説明するための図であって、（ａ）は主軸出力特性を示すグラフ、（ｂ）は他軸出力特性を示すグラフ、（ｃ）はＸ検出部の模式的断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態にかかる加速度センサの要部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下では、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１６】
〔パッケージの内部構成〕
図１は、実施形態にかかる加速度センサを搭載したパッケージ３００の内部構成例を示す斜視図である。ここでは、基板５００に実装されたパッケージ３００の蓋を開けた状態を示している。この図に示すように、パッケージ３００には、センサチップ１００や、センサチップ１００からの出力に基づいて各種の演算を行うＡＳＩＣ２００等が搭載されている。パッケージ３００から端子４００が引き出され、基板５００に接続されている。この加速度センサは静電容量型の加速度センサであり、ＭＥＭＳ技術で製造される。ＸＹＺの３軸方向の加速度を検出するため、各軸個別の重り（可動電極）を形成し、センサチップ１００内に配置している。
【００１７】
ここで、Ｘ軸に主軸感度を持つＭＥＭＳ構造体に対して、Ｘ軸方向（主軸方向）の加速度が印加されている状態で、Ｚ軸方向（他軸方向）の加速度が加わると、Ｘ軸方向の出力が実際の加速度より大きくなったり、小さくなったりして検出されることがある。このような検出誤差要因を無くすため、ＭＥＭＳ構造体の検出方式に併せてＡＳＩＣ２００に自動補正回路を組み込む。例えば、オートゲインコントロール回路は、角速度センサ素子のドライブの安定化のために用いられている技術であるが、これを上記の自動補正回路に用いる。これにより、他軸方向の力による主軸出力への影響を緩和し、主軸出力特性を改善することができる。
【００１８】
〔加速度センサの構成〕
図２は、実施形態にかかる加速度センサ（センサチップ１００）の分解斜視図である。この図に示すように、センサ部１の上下面が上部固定板２ａと下部固定板２ｂにより挟持された構成となっている。センサ部１は、シリコンＳＯＩ基板等により形成され、上部固定板２ａと下部固定板２ｂは、ガラス等の絶縁体により形成されている。
【００１９】
以下、センサ部１のうち、Ｘ方向の加速度を検出する部分を「Ｘ検出部１０」、Ｙ方向の加速度を検出する部分を「Ｙ検出部２０」、Ｚ方向の加速度を検出する部分を「Ｚ検出部３０」と呼ぶことにする。Ｘ方向は、平面方向のうちの一方向である。Ｙ方向は、平面方向のうちの一方向であってＸ方向と直交する方向である。Ｚ方向は、垂直方向である。
【００２０】
Ｘ検出部１０は、一対のビーム部１２ａ，１２ｂを軸にして第１の可動電極１１を揺動させることによりＸ方向の加速度を検出する。すなわち、一対のビーム部１２ａ，１２ｂを結ぶ直線を境界線として第１の可動電極１１の表面の一方側及び他方側に対向させて第１の固定電極１３ａ，１３ｂを配置している。これにより、第１の可動電極１１と第１の固定電極１３ａ，１３ｂとの間の静電容量の変化に基づいてＸ方向の加速度を検出することができる。
【００２１】
Ｙ検出部２０は、一対のビーム部２２ａ，２２ｂを軸にして第２の可動電極２１を揺動させることによりＹ方向の加速度を検出する。すなわち、一対のビーム部２２ａ，２２ｂを結ぶ直線を境界線として第２の可動電極２１の表面の一方側及び他方側に対向させて第２の固定電極２３ａ，２３ｂを配置している。これにより、第２の可動電極２１と第２の固定電極２３ａ，２３ｂとの間の静電容量の変化に基づいてＹ方向の加速度を検出することができる。
【００２２】
Ｚ検出部３０は、二対のビーム部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄにより保持された第３の可動電極３１を垂直方向に平行移動させることによりＺ方向の加速度を検出する。すなわち、第３の可動電極３１の表面及び裏面に対向させて第３の固定電極３３ａ，３３ｂを配置している。これにより、第３の可動電極３１と第３の固定電極３３ａ，３３ｂとの間の静電容量の変化に基づいてＺ方向の加速度を検出することができる。
【００２３】
Ｘ検出部１０とＹ検出部２０は互いに９０°回転させただけの同形状とし、これらを別形状のＺ検出部３０の両側に並べて１チップ内に配置している。すなわち、図２に示すように、フレーム部３には、３つの矩形枠１０ａ，２０ａ，３０ａが直線状に並んで形成されている。矩形枠１０ａには第１の可動電極１１が配置され、矩形枠２０ａには第２の可動電極２１が配置され、矩形枠３０ａには第３の可動電極３１が配置されている。第１〜第３の可動電極１１，２１，３１はいずれも略矩形形状である。第１〜第３の可動電極１１，２１，３１と矩形枠１０ａ，２０ａ，３０ａの側壁部との間には所定サイズの隙間が空いた状態となっている。
【００２４】
図３は、実施形態にかかる加速度センサの断面図であって、（ａ）はＸ検出部１０の断面を示し、（ｂ）はＺ検出部３０の断面を示している。Ｙ検出部２０の断面はＸ検出部１０と同様であるため、ここでは図示を省略している。
【００２５】
まず、Ｘ検出部１０の断面は、図３（ａ）に示す通りである。すなわち、第１の可動電極１１の表面の対向する２辺の略中央部と矩形枠１０ａの側壁部とを一対のビーム部１２ａ，１２ｂで連結することにより、第１の可動電極１１がフレーム部３に対して揺動自在に支持されている。上部固定板２ａの第１の可動電極１１と対向する側には、ビーム部１２ａとビーム部１２ｂを結ぶ直線を境界線として第１の固定電極１３ａ，１３ｂが設けられている。第１の固定電極１３ａ，１３ｂは、第１の貫通電極１４ａ，１４ｂを用いて上部固定板２ａの上面（一方側）に引き出されている。第１の貫通電極１４ａ，１４ｂの材質は、シリコンやタングステン、銅等の導体であり、第１の貫通電極１４ａ，１４ｂを保持する周囲の材質は、ガラス等の絶縁体である。
【００２６】
Ｙ検出部２０についても同様である。すなわち、第２の可動電極２１の表面の対向する２辺の略中央部と矩形枠２０ａの側壁部とを一対のビーム部２２ａ，２２ｂで連結することにより、第２の可動電極２１がフレーム部３に対して揺動自在に支持されている。上部固定板２ａの第２の可動電極２１と対向する側には、ビーム部２２ａとビーム部２２ｂを結ぶ直線を境界線として第２の固定電極２３ａ，２３ｂが設けられている。第２の固定電極２３ａ，２３ｂは、第２の貫通電極２４ａ，２４ｂを用いて上部固定板２ａの上面に引き出されている。第２の貫通電極２４ａ，２４ｂの材質は、シリコンやタングステン、銅等の導体であり、第２の貫通電極２４ａ，２４ｂを保持する周囲の材質は、ガラス等の絶縁体である。
【００２７】
更に、Ｚ検出部３０の断面は、図３（ｂ）に示す通りである。すなわち、第３の可動電極３１の四隅と矩形枠３０ａの側壁部とを二対のＬ字形のビーム部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄで連結することにより、第３の可動電極３１が垂直方向に平行移動可能になっている。ビーム部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの形状は特に限定されるものではないが、Ｌ字形にすれば、ビーム部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを長くすることができる。上部固定板２ａの第３の可動電極３１と対向する側には第３の固定電極３３ａが設けられ、下部固定板２ｂの第３の可動電極３１と対向する側には第３の固定電極３３ｂが設けられている。第３の固定電極３３ａは、第３の貫通電極３４ａを用いて上部固定板２ａの上面に引き出されている。第３の固定電極３３ｂは、矩形領域３３ｂ１から突き出した突出領域３３ｂ２を備えている（図２参照）。突出領域３３ｂ２は、第３の可動電極３１とは分離された柱状の固定電極３４ｃに接続され、柱状の固定電極３４ｃは、上部固定板２ａに設けられた第３の貫通電極３４ｂに接続される構成となっている。これにより、柱状の固定電極３４ｃ及び第３の貫通電極３４ｂを用いて第３の固定電極３３ｂを上部固定板２ａの上面に引き出すことができる。第３の貫通電極３４ａ，３４ｂの材質は、シリコンやタングステン、銅等の導体であり、第３の貫通電極３４ａ，３４ｂを保持する周囲の材質は、ガラス等の絶縁体である。
【００２８】
〔Ｘ方向の加速度検出原理〕
次に、Ｘ方向の加速度検出原理について説明する。まず、誘電率をε、電極の対向面積をＳ、電極の対向ギャップをｄとした場合、静電容量Ｃは、Ｃ＝εＳ／ｄにより算出することができる。加速度により可動電極が回転すると、対向ギャップｄが変化するため、静電容量Ｃが変化する。そこで、ＡＳＩＣ２００により差分容量（Ｃ１−Ｃ２）をＣＶ変換する。他軸方向の力の影響を緩和する方法については後述する。
【００２９】
図４は、Ｘ方向の加速度が印加されていない状態におけるＸ検出部１０の断面を示している。この場合、図５に示すように、第１の可動電極１１と第１の固定電極１３ａ，１３ｂとの間の静電容量Ｃ１，Ｃ２は等しくなる。ＡＳＩＣ２００は、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２の差分値（Ｃ１−Ｃ２＝０）を算出し、Ｘ出力として出力する。
【００３０】
図６は、Ｘ方向に１Ｇの加速度が印加された状態におけるＸ検出部１０の断面を示している。この場合、図７に示すように、第１の可動電極１１と第１の固定電極１３ａとの間の静電容量Ｃ１は寄生容量＋ΔＣとなり、第１の可動電極１１と第１の固定電極１３ｂとの間の静電容量Ｃ２は寄生容量−ΔＣとなる。ＡＳＩＣ２００は、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２の差分値（Ｃ１−Ｃ２＝２ΔＣ）を算出し、Ｘ出力として出力する。
【００３１】
このように、Ｘ検出部１０は、静電容量の変化に基づいてＸ方向の加速度を検出するようになっている。Ｙ検出部２０がＹ方向の加速度を検出する原理も同様である。
【００３２】
〔Ｚ方向の加速度検出原理〕
図８は、Ｚ方向に１Ｇの加速度が印加された状態におけるＺ検出部３０の断面を示している。この場合、図９に示すように、第３の可動電極３１と第３の固定電極３３ａとの間の静電容量Ｃ５は寄生容量＋ΔＣとなり、第３の可動電極３１と第３の固定電極３３ｂとの間の静電容量Ｃ６は寄生容量−ΔＣとなる。ＡＳＩＣ２００は、静電容量Ｃ５と静電容量Ｃ６の差分値（Ｃ５−Ｃ６＝２ΔＣ）を算出し、Ｚ出力として出力する。このように、Ｚ検出部３０は、静電容量の変化に基づいてＺ方向の加速度を検出するようになっている。
【００３３】
〔感度補正方法〕
本実施形態にかかる加速度センサでは、ＭＥＭＳ構造体に対する他軸方向の力の影響を緩和する機能をＡＳＩＣ２００に持たせている。すなわち、物理量の検出方式がパッシブ方式の加速度センサのＭＥＭＳ構造体は、一般的には、検出したい主軸方向以外には感度を持たせないように設計される。ＭＥＭＳ構造体設計上、同構造体の主軸感度以外の他軸感度を極力小さくすることで無視できるレベルに押さえ込むことは可能であるが、完全に０にすることはできない。今後、機能の複合化が加速する中で、低Ｇと高Ｇの加速度センサの複合化要望も表面化してくると考えられる。そのためには、より大きなダイナミックレンジへの対応を実現する必要がある。ダイナミックレンジが大きくなると、主軸に対する他軸からの大きな力の影響を構造設計だけで押さえ込むのは難しくなる。
【００３４】
そこで、あらかじめ想定される他軸に対する構造設計上の特性変化を補正する機能をＡＳＩＣ２００の内部に設けておく。具体的には、ある他軸の出力の大きさを常にモニタし、その大きさに対して主軸のゲインを自動的に調整するような自動補正回路をＡＳＩＣ２００の内部に導入する。こうすることで、ＭＥＭＳ構造上避けられない他軸からの感度変化やオフセット変化を出力特性として更に小さく押さえ込むことができるようになる。以下、Ｚ方向を他軸方向とした場合を例示して、基準状態と補正が必要な状態について説明する。
【００３５】
（１）基準状態
図１０は、実施形態にかかる加速度センサの基準状態を説明するための図であって、（ａ）は主軸出力特性を示すグラフ、（ｂ）は他軸出力特性を示すグラフ、（ｃ）はＸ検出部１０の模式的断面図である。図中に示される直線Ｏ１１，Ｏ２１は理想的な出力、曲線Ｏ１２，Ｏ２２は実際の出力を示している。すなわち、理想的な加速度センサによれば、印加する加速度に対して出力が比例するが、実際の出力には誤差が含まれる。そのため、線形領域Ｅ１内の出力だけを使用する方法や、線形領域Ｅ１以外の出力をＡＳＩＣ２００で補正する方法がある。基準状態では、主軸出力に対する他軸からの影響が無視できる程度に小さいため、補正は不要である。
【００３６】
（２）補正が必要な状態
図１１は、実施形態にかかる加速度センサにおいて補正が必要な状態を説明するための図であって、（ａ）は主軸出力特性を示すグラフ、（ｂ）は他軸出力特性を示すグラフ、（ｃ）はＸ検出部１０の模式的断面図である。ここでは、図１１（ｂ）に示すように、他軸からの影響が比較的大きい場合を想定している。そのため、図１１（ａ）に示すように、主軸出力（曲線Ｏ１３）と理想的な出力（直線Ｏ１１）との差が基準状態の場合に比べて大きくなる。
【００３７】
このような場合、図１１（ｃ）に示すように、第１の可動電極１１の傾きが大きくなり、対向ギャップｄが狭くなる不都合がある。すなわち、このように狭ギャップ化すると、静電容量の変化ΔＣが大きくなってしまい、感度が大きくなってしまう。そこで、実施形態にかかる加速度センサは、以下に説明するように、ＡＳＩＣ２００で感度ゲインを下げるようにしている。
【００３８】
図１２は、実施形態にかかる加速度センサの要部の機能ブロック図である。この図に示すように、ＡＳＩＣ２００は、静電容量ギャップの変化による各軸の相関性を一義的な数値に補完する自動補正機能を有する自動補正回路２１０を備える。このような自動補正回路２１０には、オートゲインコントロール回路２１０を用いることが好ましい。自動補正回路２１０は、Ｚ出力の値をモニタして、そのモニタした数値からＭＥＭＳ構造上の変化（変位）を予測し、各軸のゲイン設定にフィードバックする。これにより、線形領域Ｅ１内の出力だけを使用する場合は、その使用範囲における主軸出力の線型性を保つことができる。
【００３９】
具体的には、第１の可動電極１１と第１の固定電極１３ａ，１３ｂとの間の静電容量をＣ１，Ｃ２とすると、静電容量Ｃ１，Ｃ２の電気信号をそれぞれＣＶ変換して電圧Ｖ１，Ｖ２を得る。また、第３の可動電極３１と第３の固定電極３３ａとの間の静電容量をＣ５とし、第３の可動電極３１と第３の固定電極３３ｂとの間の静電容量をＣ６とすると、静電容量Ｃ５，Ｃ６の電気信号をそれぞれＣＶ変換して電圧Ｖ５，Ｖ６を得る。この場合、次式に示される補正係数Ｋを調整すれば、図１１（ａ）に示すように、Ｘ軸感度を曲線Ｏ１３から曲線Ｏ１２に補正することができる。もちろん、同様の方法でＹ軸感度を補正することも可能である。
【００４０】
（Ｖ１−Ｖ２）{１＋Ｋ×（Ｖ５−Ｖ６）}
このように、本実施形態では、一義的に補正係数による出力調整がなされた測定主軸と測定軸とは相違する他軸の感度に相関を持ち、使用中の外力により、少なくとも他軸の出力感度が変化した時に、主軸のゲイン設定にフィードバックして感度補正を行う。感度とは、入力信号（加速度）の変化に対する出力値（カウント値）の比である。主軸方向に所定の加速度（例えば１Ｇ）が印加された場合、所定のカウント値（例えば１０００カウント）を保つようになっている。すなわち、本実施形態は、オフセットを補正する特許文献４等とは異なる技術である。
【００４１】
以上説明したように、実施形態にかかる加速度センサでは、Ｘ検出部１０と、Ｙ検出部２０と、Ｚ検出部３０と、自動補正回路２１０とを備える。Ｘ検出部１０は、第１の可動電極１１を用いてＸ方向の加速度を検出して出力する。Ｙ検出部２０は、第２の可動電極２１を用いてＹ方向の加速度を検出して出力する。Ｚ検出部３０は、第３の可動電極３１を用いてＺ方向の加速度を検出して出力する。自動補正回路２１０は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のうちのいずれかを主軸方向とし、主軸方向とは相違する他軸方向の出力に基づいて主軸方向の感度を補正する。これにより、他軸方向の力による主軸出力への影響を緩和し、主軸出力特性を改善することができる。
【００４２】
ここで、自動補正回路２１０は、主軸方向の加速度が印加されている状態において他軸方向の出力をモニタし、そのモニタした数値を主軸のゲイン設定にフィードバックすることが好ましい。これにより、モニタした数値を即座にフィードバックすることができる。
【００４３】
また、自動補正回路２１０は、静電容量ギャップの変化による各軸の相関性を一義的な数値に補完する自動補正機能を有することが好ましい。すなわち、実施形態にかかる加速度センサは、静電容量型の加速度センサに適用することができる。
【００４４】
また、自動補正回路２１０にオートゲインコントロール回路２１０を用いることが好ましい。すなわち、角速度センサ素子のドライブの安定化のために用いられている技術を加速度センサに適用することが可能である。
【００４５】
また、自動補正回路２１０にデジタル回路による演算補正を用いることが好ましい。例えば、ゲイン調整やオフセット調整などを用いることが可能である。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、Ｘ方向（Ｙ方向）を主軸方向とし、Ｚ方向を他軸方向とした場合を例示しているが、主軸方向や他軸方向は適宜変更することができる。また、上記実施形態では、ＸＹＺの３つのＭＥＭＳ構造体が１チップ内に配置されている場合を例示しているが、１つのＭＥＭＳ構造体からＸ出力、Ｙ出力、Ｚ出力の３つの出力が得られる場合も同様である。もちろん、センサチップ１００のその他の細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  Ｘ検出部
１１  第１の可動電極
２０  Ｙ検出部
２１  第２の可動電極
３０  Ｚ検出部
３１  第３の可動電極
２１０  自動補正回路（オートゲインコントロール回路）
【図１】
2015010856.tif 000003
【図２】
2015010856.tif 000004
【図３】
2015010856.tif 000005
【図４】
2015010856.tif 000006
【図５】
2015010856.tif 000007
【図６】
2015010856.tif 000008
【図７】
2015010856.tif 000009
【図８】
2015010856.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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