(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサであって、
基板と、
基板の上方にあり、かつ第１および第２の取付け領域を備え、基板に平行なベクトル成分を有する加速度力に応答して、基板に対して垂直な回転軸線の周りを回転するプルーフマスと、
基板の上方にあり、かつ基板に結合されたアンカ構造部と、
基板の上方にあり、アンカ構造部をプルーフマスの第１の取付け領域に結合してプルーフマスを基板上方に吊る第１の懸吊ビームと、
基板の上方にあり、アンカ構造部をプルーフマスの第２の取付け領域に結合してプルーフマスを基板上方に吊る第２の懸吊ビームとから成り、
第１の懸吊ビームは、前記回転軸線に対する半径方向において、アンカ構造部から第１の取付け領域まで延びる第１の長さを備えており、
第２の懸吊ビームは、前記回転軸線に対する半径方向において、アンカ構造部から第２の取付け領域まで伸びる第２の長さを備えており、
第１の長さは第２の長さよりも長いことを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】
第１の懸吊ビームと第２の懸吊ビームとが前記回転軸線の周りで１８０度離間して配置される請求項１に記載の角加速度センサ。
【請求項３】
加速度センサであって、
表面を有する支持基板と、
支持基板の前記表面の上方にあり、かつ第１の複数の穴、第２の複数の穴、前記第１の複数の穴の周辺に位置する第１の複数の取り付け領域、および前記第２の複数の穴の周辺に位置する第２の複数の取付け領域を備え、支持基板の表面に平行なベクトル成分を有する加速度力に応答して、支持基板の表面に対して垂直な回転軸線の周りを回転する円形プルーフマスと、
支持基板の前記表面の上方にあり、かつ支持基板の前記表面に結合され、各々が前記円形プルーフマスの前記第１の複数の穴の異なる一つに位置する第１の複数のアンカと、
支持基板の前記表面の上方にあり、かつ支持基板の前記表面に結合され、各々が前記円形プルーフマスの前記第２の複数の穴の異なる一つに位置する第２の複数のアンカと、
支持基板の前記表面の上方にあり、円形プルーフマスを支持基板の表面の上方に吊り、各々が円形プルーフマスの前記第１の複数の穴の異なる一つに位置すると共に前記第１の複数のアンカの異なる一つを前記第１の複数の取り付け領域の異なる一つに結合する第１の複数の懸吊ビームと、
支持基板の前記表面の上方にあり、円形プルーフマスを支持基板の表面の上方に吊り、各々が円形プルーフマスの前記第２の複数の穴の異なる一つに位置すると共に前記第２の複数のアンカの異なる一つを前記第２の複数の取り付け領域の異なる一つに結合する第２の複数の懸吊ビームと、
から成り、
第１の複数の懸吊ビームの各々は、前記回転軸線に対する半径方向において、前記第１の複数のアンカの異なる一つから前記第１の複数の取付け領域の異なる一つまで延びる第１の半径を備えており、
第２の複数の懸吊ビームの各々は、前記回転軸線に対する半径方向において、前記第２の複数のアンカの異なる一つから前記第２の複数の取付け領域の異なる一つまで延びる第２の半径を備えており、
第１の半径は第２の半径よりも大きいことを特徴とする加速度センサ。
【請求項４】
加速度センサを製造する方法であって、
基板を提供する工程と、
基板の上方にあり、かつ第１および第２の取付け領域を備え、基板に平行なベクトル成分を有する加速度力に応答して、基板に対して垂直な回転軸線の周りを回転するプルーフマスを形成する工程と、
基板の上方に、基板に結合されたアンカ構造部を形成する工程と、
基板の上方に第１の懸吊ビームを形成し、アンカ構造部をプルーフマスの第１の取付け領域に結合してプルーフマスを基板上方に吊る工程と、
基板の上方に第２の懸吊ビームを形成し、アンカ構造部をプルーフマスの第２の取付け領域に結合してプルーフマスを基板上方に吊る工程とから成り、
第１の懸吊ビームは、前記回転軸線に対する半径方向において、アンカ構造部から第１の取付け領域まで延びる第１の長さを備えており、
第２の懸吊ビームは、前記回転軸線に対する半径方向において、アンカ構造部から第２の取付け領域まで伸びる第２の長さを備えており、
第１の長さは第２の長さよりも長いことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、一般的にトランスデューサに関し、より詳しくは加速度センサに関する。
【０００２】
（発明の背景）
ヨーレートセンサのような加速度センサが、角加速度の測定に使用されている。ヨーレートセンサは、支持基板の表面上に吊るされたプルーフマスを有する。プルーフマスは、加速度による力に呼応して、支持基板の表面に垂直なｚ軸の周りを回転する。ｚ軸周りのプルーフマスの動作感度は、θ回転感度と呼ばれ、θ回転ばね定数の関数である。また、プルーフマスは、ｚ軸方向の動作感度ももち、これはｚ軸ばね定数の関数である。
【０００３】
ヨーレートセンサは、ｚ軸方向の動作感度を低くする一方でθ回転感度を高く維持するために、ｚ軸ばね定数を大きく、θ回転定数を小さくしなければならない。ｚ軸ばね定数を大きくする手法のひとつとして、プルーフマスを基板上に吊るす支持ビームの幅を変えずに、その厚さを増すことが考えられる。しかし、支持ビームの厚さを増すと、θ回転ばね定数もそれに相当する分だけ大きくなってしまうという欠点がある。
【０００４】
したがって、θ回転ばね定数が小さく、ｚ軸ばね定数が大きい加速度センサに対する需要が存在する。
本発明は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによってより深く理解されるであろう。
【０００５】
図面は、説明を簡単にかつ分かり易くするために、構造の一般的な状態を示しており、図面の各要素は、必ずしも正しい縮尺で描かれていない。これに加えて、図面が異なっても、参照番号が同じであれば、同じ要素を表しており、また、本発明を不必要にあいまいにすることを避けるために、よく知られている特徴および手法の説明および詳細は省略されている。さらに、詳細な説明および特許請求の範囲において、「左」、「右」、「前面」、「後面」、「上面」、「下面」、「上方」、「下方」等の言葉が出てくる場合、それらは説明を目的として使われている。しかし、本明細書に説明している本発明の実施例は、本明細書に説明されているかまたは図示されている方向と異なっていても作動可能であることが理解される。また、このように使用される言葉は、相対位置を記述する目的で使われており、適切な状況のもとに互換性があることが理解される。
【０００６】
（図面の詳細な説明）
図１は、加速度センサ１００の平面図を示す。好適な実施例において、センサ１００は、角加速度を測定するヨーレートセンサである。センサ１００は、特筆すべき特徴として、支持基板１０１と、基板１０１の上方に吊るされたプルーフマス１１０とを備えている。好適な実施例において、基板１０１は、半導体基板の上の少なくとも１層の誘電体層からなる。
【０００７】
好適な実施例において、プルーフマス１１０は、弧状または円状の形をしており、プルーフマス１１０全体に重量が均等または一様に分布するようになっている。プルーフマス１１０は、１個の穴１１１と、穴１１１の周辺の複数の取付け領域１１３，１１４とを備えている。領域１１３，１１４については、後ほどさらに詳細に検討する。
【０００８】
また、センサ１００は、アンカ構造部１２０、第１の複数の懸吊ビーム１３０、および第２の複数の懸吊ビーム１４０を有する。アンカ構造部１２０は、プルーフマス１１０の穴１１１の中に配置され、アンカ構造部１２０は、基板１０１に結合されている。また、懸吊ビーム１３０も、プルーフマス１１０の穴１１１の中にあり、懸吊ビーム１３０は、それぞれ別の取付け点１１３をアンカ構造部１２０に結合している。同様に、懸吊ビーム１４０も、プルーフマス１１０の穴１１１の中に配置され、懸吊ビーム１４０は、それぞれ別の取付け点１１４をアンカ構造部１２０に結合している。この構成で、懸吊ビーム１３０，１４０は、基板１０１の表面の上方にプルーフマス１１０を吊るしている。さらに、各懸吊ビーム１３０は、懸吊ビーム１４０の隣接する一対の異なった一対の間に配置され、各懸吊ビーム１４０は、懸吊ビーム１３０の隣接する一対の異なった一対の間に配置される。好適な実施例において、懸吊ビーム１３０，１４０は、おのおの、２つの別の取付け領域に結合されている。
【０００９】
また、好適な実施例において、基板１０１はシリコンからなり、プルーフマス１１０、アンカ構造部１２０および懸吊ビーム１３０，１４０はすべてドープドポリシリコンからなる。さらに好適な実施例において、プルーフマス１１０、アンカ構造部１２０および懸吊ビーム１３０，１４０は、公知技術である表面微細加工法を使って製作される。しかし、この代わりに単一結晶法、または単一結晶法と表面微細加工法との組合せを用いてプルーフマス１１０、アンカ構造部１２０、ならびに懸吊ビーム１３０，１４０を製作することもできる。
【００１０】
センサ１００は、ｚ軸を有し、その周りをプルーフマス１１０が回転する。図１において、センサ１００のｚ軸は、基板１０１の表面から垂直に延び、かつ領域すなわち点１６０を通って延びる。この領域すなわち点は、質量の中心であり、かつプルーフマス１１０の幾何学的中心であることが望ましい。作動時には、プルーフマス１１０は、基板１０１の表面に実質的に平行なベクトル成分を有する加速度力に呼応して、点１６０の周りを回転することができる。
【００１１】
センサ１００が検出する角加速度は、差動コンデンサを用いて好ましく測定される。角加速度は、センサ１００のつぎの特徴を利用して測定される。すなわち、プルーフマス１１０は、複数の対の穴１５０を有し、穴１５０の各対はプルーフマス１１０の部分１５１によって分離されている。穴１５０の各々の中には電極１５２，１５３が配置されている。ある実施例では、プルーフマス１１０、電極１５２および電極１５３は、異なる電圧ポテンシャルに対してバイアスをかけられている。しかし、別の実施例では、プルーフマス１１０は、第１の電圧に対してバイアスをかけられており、電極１５２，１５３は第２の電圧に対してバイアスをかけられている。作動時には、プルーフマス１１０が加速度力に呼応して時計方向または反時計方向に回転するのにつれて、プルーフマス１１０の部分１５１が、それぞれ電極１５３または電極１５２の方向に動き、外部回路（図示せず）によって加速度力の方向と大きさとが決定できる。
【００１２】
図２は、図１のセンサ１００とは異なる実施例である、加速度センサ２００の平面図である。図１のセンサ１００と同様、図２のセンサ２００も、角加速度を測定するヨーレートセンサであることが望ましい。図２を単純化するために、センサ２００には、角加速度の大きさおよび方向を測定するための差動コンデンサ構造部が描かれていない。しかし、当業者であれば、センサ２００が、そのような特徴を備え、それが図１に示す特徴１５０〜１５３に類似していることを理解できるはずである。
【００１３】
センサ２００は、基板１０１の表面上にプルーフマス２１０を備えている。プルーフマス２１０は、第１の複数の穴２１１と第２の複数の穴２１２を備えている。また、プルーフマス２１０は、穴２１１の周辺に配置された第１の複数の取付け領域２１３と、穴２１２の周辺に配置された第２の複数の取付け領域２１４とを備えている。好適な実施例において、穴２１１および２１２の大きさは、それぞれ同じで、それらの各周辺に、それぞれ２つの取付け領域をもっている。
【００１４】
また、センサ２００は、アンカ構造部をも備えており、そこにプルーフマス２１０が結合されている。好適な実施例において、センサ２００のアンカ構造部は、基板１０１の表面に結合された第１の複数のアンカ２２１と第２の複数のアンカ２２２を備えている。またセンサ２００は、第１の複数のアンカ２２１のうちの異なったひとつを第１の複数の取付け領域２１３のうちの異なったひとつに結合する第１の複数の懸吊ビーム２３０を備えている。さらにセンサ２００は、第２の複数のアンカ２２２のうちの異なったひとつを第２の複数の取付け領域２１４のうちの異なったひとつに結合する第２の複数の懸吊ビーム２４０を備えている。懸吊ビーム２３０，２４０は、基板１０１の上にプルーフマス２１０を吊るす。好適な実施例において、懸吊ビーム２３０の各々は、懸吊ビーム２４０の隣接する対の異なった対の間に配置され、懸吊ビーム２４０の各々は、懸吊ビーム２３０の隣接する対の異なった対の間に配置される。さらに、好適な実施例において、プルーフマス２１０の穴２１１には、それぞれ、懸吊ビーム２３０のうちの異なったひとつとアンカ２２１のうちの異なったひとつとが入っており、穴の中の特定の懸吊ビームが同じ穴の特定のアンカと結合されており、そして穴の中の特定の懸吊ビームは、同じ穴２１１の周辺の取付け点２１３の異なったひとつにも結合されている。同様に、プルーフマス２１０の穴２１２には、それぞれ、懸吊ビーム２４０のうちの異なったひとつとアンカ２２２のうちの異なったひとつとが入っており、穴の中の特定の懸吊ビームが同じ穴の特定のアンカと結合されており、そして穴の中の特定の懸吊ビームもまた同じ穴２１１の周辺の取付け点２１４の別のひとつと結合されている。
【００１５】
図１のセンサ１００と同様、センサ２００は、ｚ軸を有しており、その周りをプルーフマス２１０が回転する。図２において、センサ２００のｚ軸は基板１０１の表面から垂直に延び、かつ領域すなわち点２６０を通って延びており、この領域すなわち点は質量の中心かつプルーフマス１１０の幾何学的中心であることが望ましい。作動時には、プルーフマス２１０は、基板１０１の表面に実質的に平行なベクトル成分をもつ加速度力に呼応して点２６０の周りを回転することが可能である。好適な実施例において、センサ２００のｚ軸および点２６０は、第１の複数のアンカ２２１と第２の複数のアンカ２２２との間に配置される。
【００１６】
図２のセンサ２００と図１のセンサ１００との相違点のひとつは、センサ２００のプルーフマス２１０が点２６０の位置にあり、一方、センサ１００のプルーフマス１１０の部分が点１６０に位置していないことである。センサ２００のこの特定の構成により、図１のプルーフマス１１０と比較すると、プルーフマスの剛性がより高くなってより安定し、熱膨張係数が改善され、そしてθ回転効率がより高くなる。オプションとして、アンカ構造部２６２が、図２に示すように、点２６０に配置され、ねじりばねまたはスタッドとして使用されることがある。
【００１７】
図３は、加速度センサ１００，２００の両方を表わす加速度センサ３００の概略図を示す。領域すなわち点３０１は、図１および２の点１６０および２６０を表す。同様に、同心リング３０２、３０３および３０４は、図１におけるそれぞれ取付け点１１４の位置、取付け点１１３の位置、およびプルーフマス１１０の外周を表し、そして図２におけるそれぞれ取付け点２１４の位置、取付け点２１３の位置、およびプルーフマス２１０の外周を表わす。点３０１からリング３０３まで延びるベクトル３１１および３２１は、懸吊ビーム１３０（図１）および２３０（図２）の第１の複数の長さすなわち半径を表す。点３０１からリング３０２まで延びるベクトル３１２および３２２は、懸吊ビーム１４０（図１）および２４０（図２）の第２の複数の長さすなわち半径を表す。点３０１からリング３０４まで延びるベクトル３１３は、プルーフマス１１０（図１）および２１０（図２）の半径または長さを表す。ベクトル３１１および３２１は、ベクトル３１２および３２２より大きい。ある実施例において、ベクトル３１１、３１２、３２１、および３２２は、図１および２のアンカ構造部から図１および２の取付け点までのみが測定される。しかし、好適な実施例においては、ベクトル３１１、３１２、３２１、および３２２は、図１および２のアンカ構造部から測定されるだけではなく、図１および２のアンカ構造部を通って、図１および２の点１６０および２６０まで延びる。さらに、センサ１００（図１）およびセンサ２００（図２）における懸吊ビームの長さすなわち半径は、懸吊ビームの実際の曲がりくねった形状に沿う代わりに、直線に沿って測定することが望ましい。なお、ベクトル３１１、３１２、３１３、３２１、および３３２は、平面を形成し、センサ１００（図１）およびセンサ２００（図２）のｚ軸がこの平面に対して垂直になっている。
【００１８】
リング３０３の周りの距離３３１は、ベクトル３１１と３２１との間の直線距離を表しており、ベクトル３１１と３２１との間の角度は角度θ１として定義される。同様に、リング３０２の周りの距離３３２は、ベクトル３１２と３２２との間の直線距離を表しており、ベクトル３１２と３２２との間の角度は角度θ２として定義される。
【００１９】
θ回転ばね定数の計算を容易にするために、センサの角運動は、式１および２に示すような直線運動に変換される：
θ１  ＝  Ｘ１／Ｒ１        式１
θ２  ＝  Ｘ２／Ｒ２            式２
ここでＸ１は距離３３２、Ｒ１はベクトル３１２または３２２の大きさ、Ｘ２は距離３３１、そしてＲ２はベクトル３１１または３２１の大きさである。θ１とθ２とが等しいと仮定すると、式１および２から式３が導き出される：
【００２０】
Ｘ１  ＝  Ｘ２（Ｒ１／Ｒ２）   式３
【００２１】
式４は、式３を、センサのある部分の総位置エネルギー（Ｐ．Ｅ．）に対する式に代入したものである：
Ｐ．Ｅ．＝（１／２）[ （ｋ１）（Ｘ２（Ｒ１／Ｒ２）２） +ｋ２（Ｘ２）２]   式４
＝  （１／２）[ （ｋ１）（Ｒ１/ Ｒ２）２ +  ｋ２] （Ｘ２）２
ここでｋ１は、懸吊ビーム１３０（図１）または２３０（図２）についてのばね定数であり、ｋ２は、懸吊ビーム１４０（図１）または２４０（図２）についてのばね定数である。好適な実施例において、ｋは約０．４ニュートン毎メートル（Ｎ／ｍ）から１０．０Ｎ／ｍである。式５は、センサの同じ部分の運動エネルギー（Ｋｅｑ）を表す。
【００２２】
Ｋｅｑ  ＝  （ｋ１）（Ｒ１／Ｒ２）２ +  ｋ２              式５
式４および５は、懸吊ビーム１３０（図１）または２３０（図２）のどちらかひとつのみおよび懸吊ビーム１４０（図１）または２４０（図２）のどちらかひとつのみの、位置エネルギーおよび運動エネルギーをそれぞれ表す。ここに、各懸吊ビームの幅は同じで、各懸吊ビームの厚さに等しいものとする。非振動型センサについての好適な実施例は、各懸吊ビームの幅と厚さの値が異なっていて、幅２μｍで厚さ３．５μｍのように非整数の倍数であることが望ましい。しかし、センサ１００および２００のおのおのは、両タイプの懸吊ビームを３つずつもっている。
【００２３】
式６は、懸吊ビーム６本すべてを考慮したものであり、センサの運動エネルギーの合計を表している。当業者であれば、半径が直線動作の分析において互いに平行になっている事実から、式６が導き出されることを理解するはずである。式６の計算を単純化するために、ｋ１とｋ２とがほぼ等しいと仮定する。
【００２４】
Ｋｅｑ  ＝  ３ｋ[ １＋（Ｒ１／Ｒ２）２]              式６
センサ１００または２００のある実施例において、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ約４０μｍおよび１６０μｍである。式７は、上述の半径を有するセンサ１００または２００の運動エネルギーの合計を表す。
【００２５】
Ｋｅｑ =   ３ｋ（１+ ０．０６２５）              式７
また、式７は、前記半径をもつセンサ１００または２００のθ回転ばね定数を表す。当業者は、θ回転ばね定数が半径の長さＲ１に相対的に鈍感でありうることを、式７が示していることを理解するだろう。特に、前記半径の場合、q 回転ばね定数は約６．２５％しか増加しない。
【００２６】
ｚ軸ばね定数について、式８，９はセンサ１００，２００のｚ軸方向の運動エネルギーの合計を表す。
Ｋｅｑ  ＝  Σｋ１＋Σｋ２          式８
Ｋｅｑ  ＝  ３ｋ１＋３ｋ２          式９
再度、ｋ１とｋ２とがほぼ等しいと仮定すると
Ｋｅｑ  ＝  ６ｋ                  式１０
式１０は、ｚ軸ばね定数を表し、当業者であれば、ｚ軸ばね定数がセンサ１００または２００の半径に無関係であることを理解できるはずである。さらに、当業者であれば、式６および１０を組合せて検討することにより、ｚ軸ばね定数がθ回転ばね定数の約２倍大きいことを理解できるはずである。すでに指摘したように、式７および１０は、各懸吊ビームの幅が同じで、各懸吊ビームの厚さと等しいという設計上の配慮に基づいている。しかし、各懸吊ビームの厚さが各懸吊ビームの幅よりも大きい場合、当業者であれば、ｚ軸ばね定数がθ回転ばね定数の２倍を超えることを理解できるはずである。さらに、当業者であれば、センサ１００または２００の２つの半径の比を調整することによって、θ回転ばね定数を、ｚ軸ばね定数とは無関係に増加または減少させうることを理解できるはずである。
【００２７】
センサ２００において、ｚ軸ばね定数をθ回転ばね定数よりも大きくする別の手法は、本発明にオプションとして存在する追加のアンカ構造部２６２を、図２に示すようにプルーフマス２１０の点２６０において使用することである。このオプションの追加のアンカ構造部２６２は、プルーフマス２１０が、ｚ軸の周りを約１度未満回転するように設計すれば、センサ２００に使用することができる。その位置の関係上、この追加のアンカ構造部は、プルーフマス２１０の回転中に、ねじりばねまたはスタッドとして作用する。この追加のアンカ構造部２６２は、センサ２００のθ回転ばね定数をわずかに増加させ、一方同時にセンサ２００のｚ軸ばね定数を大幅に増加させる。θ回転ばね定数の増加の大きさは、追加のアンカ構造部の断面積を減らすことによって小さくすることができる。
【００２８】
たとえば、図２および５に示すように、１辺が固定長さＸの正方形の周囲をもつ追加のアンカ構造部２０５は、直径が固定長さＸの円形の周囲をもつアンカ構造部２６２よりも大きな量を、θ回転ばね定数に追加することになる。図７に示すように、１辺の長さがＸの正三角形の周囲をもつ追加のアンカ構造部２０８は、直径が固定長さＸの円形の周囲をもつアンカ構造部２６２よりも少ない量を、θ回転ばね定数から差し引くことになる。
【００２９】
また、センサ１００および２００は、独立したθ回転ばね定数およびｚ軸ばね定数以外に、個別にチューニングできるｚ軸共振周波数およびθ回転共振周波数をもっている。式１１は、q 回転共振周波数（ωｎΘ）を示す：
【００３０】
【数１】
0004738695.tif 000002
ここでＲは、図３のベクトル３１３の大きさであり、式１２はｚ軸共振周波数（ωｎｚ）を示す：
【００３１】
【数２】
0004738695.tif 000003
式１１および１２において、ｋは懸吊ビームのばね定数を表し、Ｍは地震質量と懸吊ビームとの合計質量を表す。好適な実施例において、Ｍは約２．１３×１０−９ｋｇに等しい。式１１および１２は、両方の半径に対するばね定数が同じであると仮定することにより単純化されている。当業者であれば、式１１および１２を検討することにより、ｚ軸共振周波数が、ばね定数ｋまたは系の質量を調整することによってチューニングでき、一方、θ共振周波数が、懸吊ビームの半径を調整することによって個別にチューニングできることを理解できるはずである。好適な実施例において、ｚ軸およびθ回転についての共振周波数は、ｚ軸およびθ共振に沿う高調波が互いに重なり合わないか、積極的に干渉し合わないように、互いに非整数の倍数に設定することが望ましい。
【００３２】
図４は、加速度センサ４００の極めて簡略にした図を示す。好適な実施例において、センサ４００は、Ｘ軸４２１方向の加速度を測定する直線加速度センサである。図４をさらに単純化するために、センサ４００について、直線加速度の大きさと方向を測定するための差動コンデンサ構造部が省略されている。しかし、当業者であれば、センサ４００はこのような特徴を備えており、これらは図１に示す特徴１５０〜１５３に類似していることを理解できるはずである。
【００３３】
センサ４００は、２個の分離した半片に分割されたプルーフマス４１０を備えている。また、図４には示されていないが、プルーフマス４１０の各半片は、２組の穴を備えていることが望ましく、かつセンサ４００は、２組のアンカをもつアンカ構造部をも備えていることが望ましい。プルーフマス４１０の２組の穴は、図２の穴２１１および２１２に類似しており、２組のアンカは、図２のアンカ２２１および２２２に類似している。
【００３４】
好適な実施例において、センサ４００の各半片は、長い懸吊ビーム４３０を３本と短い懸吊ビーム４４０を３本備えている。懸吊ビーム４３０は、懸吊ビーム１３０（図１）または２３０（図２）のいずれかに類似させることができ、懸吊ビーム４４０は、懸吊ビーム１４０（図１）または２４０（図２）のいずれかに類似させることができる。プルーフマス４１０の左の半片は、領域すなわち点４６０の周りを回転し、プルーフマス４１０の右の半片は、領域すなわち点４６１の周りを回転する。Ｘ軸４２１の正の方向の加速度力に呼応して、プルーフマス４１０の左の半片は、点４６０の周りを反時計方向に回転し、プルーフマス４１０の右の半片は、点４６１の周りを時計方向に回転する。Ｘ軸４２１の負の方向の加速度力に呼応して、プルーフマス４１０の左の半片は、点４６０の周りを時計方向に回転し、プルーフマス４１０の右の半片は、点４６１の周りを反時計方向に回転する。
【００３５】
したがって、従来技術の欠点を克服するために、改良型加速度センサが提供される。ここに開示した加速度センサは、θ回転ばね定数が小さく、ｚ軸ばね定数が大きい。
【００３６】
本発明を、特定の実施例を参照しながら提示し、説明してきたが、当業者であれば、本発明の趣旨や範囲から逸脱することなしに、これら実施例に、各種の変更を施しうることが理解できるはずである。すなわち、たとえば、各懸吊ビームの材料組成および曲がりの数のような、本明細書に述べられている多数の詳細は、本発明の理解を容易にするために提示されているのであって、本発明の範囲に制限を加えるために提示されているわけではない。さらに、共振時に作動するコリオリセンサに複式半径の概念を適用することもできる。これに加えて、図４のセンサ４００の分離した半片は、互いに位置をずらす（オフセットする）ことができ、センサ４００の各半片に２本のみの長い懸吊ビーム４３０と３本の短い懸吊ビーム４４０とを設けて、センサ４００の半片２個が互いに接近するように配置することができる。さらに、図１または２のセンサは、３分の１、４分の１、５分の１等に分割することができる。したがって、本発明の実施例の開示は、本発明の範囲の説明を意図したものであり、制限を意図したものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ制限されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による加速度センサの実施例である。
【図２】本発明による加速度センサの別の実施例の平面図である。
【図３】本発明による図１および図２の加速度センサの概略図である。
【図４】本発明による加速度センサのさらに別の実施例を極めて簡略にした図である。
【図５】本発明によるアンカ構造部の第２の実施例である。
【図６】本発明によるアンカ構造部の第３の実施例である。
【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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