(57)【要約】  【課題】  ３軸の感度のばらつきを抑制したセンサを提供する。  【解決手段】  一平面に配列された、固定部１０と、固定部１０に対して間隔をあけて配置される重錘部２０と、固定部１０と重錘部２０とを接続し、重錘部２０を保持するとともに重錘部２０の変位に応じて変形する接続部３０と、を含み、接続部３０は、平面視で固定部１０と重錘部２０の中心とをつなぐ仮想線に沿った長さが、重錘部２０に比べて短く、重錘部２０は、その重心が、前記厚み方向において、前記厚み方向における長さの半分より接続部３０に接続される側に位置する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一平面に配列された、固定部と、前記固定部に対して間隔をあけて配置される重錘部と、前記固定部と前記重錘部とを接続し、前記重錘部を保持するとともに前記重錘部の変位に応じて変形する接続部と、を含み、
前記接続部は、平面視で前記固定部と前記重錘部の中心とをつなぐ仮想線に沿った長さが、前記重錘部に比べて短く、
前記重錘部は、その重心が、前記厚み方向において、前記厚み方向における長さの半分より前記接続部に接続される側に位置する、センサ。
【請求項２】
前記接続部は、前記一平面に平行な方向の断面二次モーメントが前記一平面に垂直な厚み方向の断面二次モーメントに比べ小さい、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記重錘部は、前記一平面に平行な面における断面積が、前記厚み方向における長さの半分より前記接続部に接続される側に比べ、前記接続部から離れる側において小さくなっている、請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記重錘部は、前記厚み方向における長さの半分より前記接続部に接続される側に比べ、前記接続部から離れる側において密度が小さくなっている、請求項１乃至３のいずれかに記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３軸における感度にばらつきの少ないセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の走行状態，ロボットの運動状態等を測定するために振動型のセンサ素子を備えた角速度センサが使用されている。
【０００３】
図８は従来のセンサ素子を示す図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【０００４】
同図に示すセンサ素子は、重り部１０１と、重り部１０１を囲繞する枠状の固定部１０２と、重り部１０１と固定部１０２とに連結される梁部１０３と、梁部１０３に形成されるピエゾ抵抗素子１０４とを有している。
【０００５】
重り部１０１、固定部１０２、梁部１０３はシリコン基板を加工することによって一体的に形成されている。
【０００６】
またピエゾ抵抗素子１０４は、シリコン基板の表面にボロンを打ち込むことにより形成される。
【０００７】
このようなセンサ素子において、梁部１０３を振動させた状態で梁部１０３の長手方向と平行な回転軸回りの角速度が生じると、重り部１０１が動き、それに伴って梁部１０３が変形し、ピエゾ抵抗素子１０４も変形する。
【０００８】
このピエゾ抵抗素子１０４の変形による抵抗値の変化に基づいて角速度が検出されることとなる。
【０００９】
したがって角速度の検出感度を向上させるには、梁部１０３が変形しやすくなるようにすればよく、重り部１０１の体積を大きくするといった工夫が従来よりなされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１７２７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このようなセンサ素子は、ピエゾ抵抗素子１０４の配置及びその結線により、ＸＹＺの３軸方向における角速度を検出することができるが、この３軸方向における感度にばらつきを生じることがあった。
【００１２】
本発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、３軸の感度にばらつきの少ないセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施形態にかかるセンサは、一平面に配列された、固定部と、前記固定部に対して間隔をあけて配置される重錘部と、前記固定部と前記重錘部とを接続し、前重錘部
を保持するとともに前記重錘部の変位に応じて変形する接続部と、を含み、前記接続部は、平面視で前記固定部と前記重錘部の中心とをつなぐ仮想線に沿った長さが、前記重錘部に比べて短く、前記重錘部は、その重心が、前記厚み方向において、前記厚み方向における長さの半分より前記接続部に接続される側に位置するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、３軸の感度にばらつきの少ないセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１つの実施形態に係るセンサの概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の１つの実施形態に係るセンサの概略構成を示す断面図である。
【図３】接続部の長さと共振周波数との関係を示す線図である。
【図４】重錘部と接続部と組み合わせの変形例を示す平面図及び要部断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、重錘部の変形例を示す要部断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、実施例に係るセンサ１００Ｂおよび比較例に係るセンサを示す概略図である。
【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、従来のセンサを示す平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のセンサの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るセンサ１００の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。センサ１００は、一平面（ＸＹ平面）に配置された、枠状の固定部１０と、固定部１０の内側に位置する重錘部２０と、固定部１０と重錘部２０とを接続する接続部３０と、接続部３０に配置され、接続部３０の変形に応じた電気信号を検出する検出部Ｒとを有する。なお、以下において、一平面（ＸＹ平面）を単に平面、一平面を構成する第１方向とこれに直交する第２方向をＸ方向・Ｙ方向、一平面に垂直な方向をＺ方向または厚み方向ということがある。
【００１８】
センサ１００は、重錘部２０をＸＹ平面内で回旋運動させることで角速度を検出することができる。重錘部２０を回旋運動させるためには、例えば、互いに向き合う重錘部２０の外壁と固定部１０の内壁とに電極を設けて静電引力により実現してもよいし、センサ１００の外側に磁力を発生させて実現してもよい。また、複数ある接続部３０に駆動用の圧電素子を配置し、この圧電素子に順次電気信号を入力し、接続部３０を順次変形させることで回旋運動させてもよい。センサ１００に角速度が加わると、コリオリの力が重錘部２０に作用し、重錘部２０が動くことで接続部３０が捻じれるように変形する。そして、接続部３０の変形量に応じた電気信号を検出部Ｒにより検出し、不図示の電気配線によりその電気信号を取出し演算することにより角速度を検出することができる。
【００１９】
なお、センサ１００は加速度も検出可能である。センサ１００に加速度が加わると、加速度に応じた力が重錘部２０に作用し、重錘部２０が動くことで接続部３０が撓むようになっている。そして、接続部３０の撓み量に応じた電気信号を検出部Ｒにより検出し、不図示の電気配線によりその電気信号を取出し演算することにより加速度を検出することができる。以下、各部位について詳述する。
【００２０】
重錘部２０は、平面形状が略正方形をなしている。この例に示す重錘部２０は、後述の接続部３０と接続される部位と、接続部３０の下方に位置する部位とで平面形状が異なる。重錘部２０の接続部３０と接続される部位と下方に位置する部位とは、互いに中心が重なるように配置されている。なお、図１において、下方に位置する部位の平面形状を破線
で示している。
【００２１】
重錘部２０の接続部３０と接続される部位の大きさは、略正方形の一辺の長さが例えば０．２５ｍｍ〜０．５ｍｍに設定される。また、この部位の厚みは、例えば５μｍ〜２０μｍに設定される。下方に位置する部位の平面視における大きさは、略正方形の一辺の長さが例えば０．４ｍｍ〜０．６５ｍｍに設定される。また、その厚みは、例えば０．２ｍｍ〜０．６２５ｍｍに設定される。このような重錘部２０のうち接続部３０と接続される部位と下方に位置する部位とは、別部材により接合されていてもよい。例えば、重錘部２０のうち接続部３０と接続される部位と下方に位置する部位と両者を接合する接合部位とは、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を加工することにより一体的に形成されていてもよい。この場合には、接合部位は、Ｓｉ間の酸化物層で構成されるものとなる。接合部位は、接続部３０と接続される部位と平面形状が略同一となっている。そして接続部位はその平面形状が、下方に位置する部位に比べ小さくなっている。これにより、接続部３０と重錘部２０のうち接続部３０の下方に位置する部位とを分離することができ、重錘部２０の可動性を確保することができるものとなる。
【００２２】
そして、重錘部２０の厚み方向の形状は、厚み方向の長さの半分よりも上側に重心が位置する形状となっている。すなわち、厚み方向の長さの半分とは、図２に点線で示すような重錘部２０が厚み方向に一様な平面形状であると仮定したときの仮想重心位置Ｇ０のＺ座標となり、このＺ座標に比べ、実際の重心位置Ｇ１が上側（接続部３０と接続される側）に位置するような形状となっている。この例では、一平面に平行な面における断面積が、仮想重心位置Ｇ０のＺ座標より接続部３０に接続される側に比べ、接続部３０から離れる側において小さくすることで、重心位置Ｇ１を調整している。より詳細には、厚み方向の途中から徐々に一平面に平行な面における断面積が減少していく、先細り形状となっている。このような構成とすることで、仮想重心位置Ｇ０よりも、実際の重心位置Ｇ１を接続部３０側にずらすことができる。
【００２３】
そして、このような重錘部２０を囲繞するように枠状の固定部１０が設けられている。固定部１０は、平面形状が略正方形をなし、中央部に重錘部２０より若干大きい略正方形の開口部を有している。固定部１０は、その一辺の長さが例えば１．４ｍｍ〜３．０ｍｍに設定され、固定部１０を構成するアームの幅（アームの長手方向と直交する方向の幅）は例えば０．３ｍｍ〜１．８ｍｍに設定される。また枠体１０の厚みは、例えば０．２ｍｍ〜０．６２５ｍｍに設定される。
【００２４】
このような固定部１０と重錘部２０との間には図１，２に示すように接続部３０が設けられている。接続部３０は、重錘部２０の変位に応じた変位を可能な状態で重錘部２０を保持している。
【００２５】
接続部３０は、その重錘部２０に比べ一平面（ＸＹ平面）に平行な方向に延びる、固定部１０と重錘部２０とをつなぐ仮想線Ｌにおける長さが短くなっている。仮想線は重錘部２０のＸＹ平面における中心部を通るものである。
【００２６】
具体的には、接続部３０は、一方端である第１端３１が重錘部２０の各辺の上面側中央部に連結され、他方端である第２端３２が固定部１０の内周における各辺の上面側中央部に連結されている。本実施形態におけるセンサ１００では、４本の接続部３０が設けられており、４本の接続部３０のうち２本はＸ軸方向に伸びて重錘部２０を間に挟んだ状態で同一直線状に配され、他の２本はＹ軸方向に伸びて重錘部２０を間に挟んだ状態で同一直線状に配されている。このような接続部３０の延伸方向に沿った長さである第１端３１から第２端３２までの長さが、この延伸方向における重錘部２０の長さに比べ短くなっている。
【００２７】
なお、重錘部２０の延伸方向における長さとは、接続部３０が接続されている面において規定される。また、本実施例のように、仮想線Ｌ上に、重錘部２０を挟んで両側に接続部３０がある場合には、接続部３０の長さとは、重錘部２０を挟んだ両側の合計ではなく、固定部１０から重錘部２０に到達するまでである片側の長さを指すものとする。
【００２８】
このような構成とすることで、接続部３０は、その延伸方向（一平面に平行なＸ方向、Ｙ方向）への変位に対する抵抗がＺ方向への変位に対する抵抗に比べて小さくなる。その結果、一定形状の重錘部を接続部３０に接続したと仮定したときに、Ｘ方向，Ｙ方向における共振周波数に比べ、Ｚ方向の共振周波数が高くなっている。
【００２９】
この例では、接続部３０は梁状となっている。このため、接続部３０の延伸方向への変位のしやすさと、Ｚ方向への変位のしやすさとは、接続部３０の断面二次モーメントでも評価可能である。すなわち、接続部３０は、Ｘ方向およびＹ方向における断面二次モーメントが、Ｚ方向における断面二次モーメントに比べ小さくすることで、接続部３０は、その延伸方向（一平面に平行なＸ方向、Ｙ方向）への変位に対する抵抗がＺ方向への変位に対する抵抗に比べて小さくすることができる。その結果、接続部３０を一様な形状の重錘部を接続したと仮定したときに、Ｘ方向，Ｙ方向における共振周波数に比べ、Ｚ方向の共振周波数が高くなる。
【００３０】
接続部３０の延伸方向に沿った長さである第１端３１から第２端３２までの長さが、この延伸方向における重錘部２０の長さに比べ短くなっている構成に加え、接続部３０の断面二次モーメントが上述の通りとなっている場合には、Ｘ方向およびＹ方向と、Ｚ方向とで共振周波数の違いがより顕著になる。
【００３１】
なお、本例によれば、４本の接続部３０のうち２本はＸ軸方向に伸びて重錘部２０を間に挟んだ状態で同一直線状に配され、他の２本はＹ軸方向に伸びて重錘部２０を間に挟んだ状態で同一直線状に配されている。このようにＸ方向，Ｙ方向において対称性を持たせることで、Ｘ方向とＹ方向との断面二次モーメントを揃え、その結果、Ｘ方向とＹ方向との共振周波数を揃えることができる。そして、個々の接続部３０の幅と長さとを調整することで、Ｚ方向における断面二次モーメントをＸ方向およびＹ方向に比べ大きくすることができる。
【００３２】
図３に、接続部３０の長さを変えたときのＸ方向，Ｙ方向，Ｚ方向における共振周波数の変化の様子をシミュレーションした結果を示す。接続部３０の長さのみを変更させることは、接続部３０の断面二次モーメントを変更させることにつながる。図中の横軸は接続部３０の延伸方向における長さを、縦軸は共振周波数を示している。図からも明らかなように、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向ともに、接続部３０の長さを長くするに従い共振周波数が小さくなっていくが、その変化率がＸ方向およびＹ方向とＺ方向とで異なる。Ｘ方向及びＹ方向はほぼ同じ変化率であり、かつＺ方向に比べ変化率が小さい。このため、接続部３０の長さを短くすると、Ｚ方向の共振周波数がＸ方向およびＹ方向の共振周波数に比べ大きくなる。また、Ｘ方向およびＹ方向とＺ方向との共振周波数差も大きくなる。そして、接続部３０の形状を幅広で短い形状とすれば、Ｚ方向における断面二次モーメントをＸ方向およびＹ方向に比べ大きくすることができる。
【００３３】
このような接続部３０は可撓性を有し、センサ１００に角速度が加わると、コリオリの力により重錘部２０が動き、重錘部２０の動きに伴って接続部３０に捻じれが生じるようになっている。接続部３０の主部３３は、例えば長手方向の長さが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍに設定され、幅（長手方向と直交する方向の長さ）が０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍに設定され、厚みが５μｍ〜２０μｍに設定されている。このように接続部３０を薄く形成する
ことによって変形可能となり、可撓性が発現される。
【００３４】
また、接続部３０が上述の通り可撓性を有することから、センサ１００に加速度が加わると重錘部２０が動き、重錘部２０の動きに伴って接続部３０が撓むようになっている。
【００３５】
接続部３０の上面には図１に示すように抵抗素子である検出部Ｒｘ１〜Ｒｘ４，Ｒｙ１〜Ｒｙ４，Ｒｚ１〜Ｒｚ４が形成されている（以下、これらの抵抗素子をまとめて称するときは適宜、符号Ｒで表す）。検出部Ｒｘ１〜Ｒｘ４，Ｒｙ１〜Ｒｙ４，Ｒｚ１〜Ｒｚ４は、３軸方向（図１に示した３次元直交座標系におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の加速度、３軸回りの角速度を検出できるように接続部３０の所定の位置に形成された上、ブリッジ回路を構成するように結線されている。
【００３６】
このような検出部Ｒは、例えば、ＳＯＩ基板の最上層にボロンを打ち込むことにより抵抗体膜を形成した後、抵抗体膜をエッチングなどにより所定の形状にパターニングすることにより形成することができる。これによりピエゾ抵抗素子からなる検出部Ｒを形成することができる。
【００３７】
ピエゾ抵抗素子からなる検出部Ｒを用いた場合には、接続部３０の撓みや捻じれに起因する変形に応じて抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に基づく出力電圧の変化を電気信号として取り出し、これを外部のＩＣで演算処理する。このような工程を経ることによって印加された加速度の方向並びに大きさや角速度の方向ならびに大きさを検知することができる。
【００３８】
なお、検出部Ｒから電気的に接続された配線および外部のＩＣ等へ取り出すためのパッド電極等が、固定部１０，重錘部２０，接続部３０の上面に設けられており、これらを介して電気信号の外部への取り出しなどを行っている。
【００３９】
これらの配線は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金などからなり、これらの材料をスパッタリングなどにより成膜した後、所定の形状にパターニングすることにより固定部１０，重錘部２０，接続部３０の上面に形成される。
【００４０】
このような構成のセンサ１００によれば、３軸における検出感度にバラつきの少ないセンサを提供することができる。以下に、そのメカニズムについて説明する。
【００４１】
接続部３０は、その形状から、Ｚ方向に比べＸＹ方向に大きく変形する構成となっている。すなわち、接続部３０を振動させたときのＺ方向における共振周波数は、Ｘ方向およびＹ方向の値とは大きな開きを有し、Ｘ方向およびＹ方向の値よりも極めて大きい値となっている。なおＸ方向とＹ方向とでは、共振周波数に大きな開きがないことを確認している（図３参照）。
【００４２】
さらに、センサ１００において、ＸＹ方向においては、構造体の対称性を確保することができるが、Ｚ方向においては非対称となっている。このことから、Ｚ方向における共振周波数は、Ｘ方向およびＹ方向の値とは大きな開きを有するものと推察される。
【００４３】
以上より、角速度を検知するために駆動させる振動（駆動振動）の共振周波数がＺ方向のみ他の方向のものから離れた値となっている。ここで、角速度センサでは、検知振動の周波数と駆動振動の周波数とが近い程検出感度が高くなることが知られている。このため、従来のセンサにおいては、Ｚ方向のみＸ方向、Ｙ方向と感度が異なってしまう。そして、Ｘ方向、Ｙ方向に最適な周波数を選択するとＺ方向の感度が低下してしまい、逆にＺ方向に最適な周波数を選択するとＸ方向，Ｙ方向の感度が低下してしまう虞があった。
【００４４】
これに対して、センサ１００によれば、接続部３０のＸＹ方向とＺ方向との断面二次モーメントの違いおよびそれに伴う共振周波数の違いに応じて、重錘部２０の重心位置を変化させることにより、Ｚ方向における共振周波数をＸ方向，Ｙ方向と近づけることができる。これにより、ＸＹＺの３軸における検出感度のばらつきの小さいセンサを得ることができる。
【００４５】
より詳細に説明すると、重錘部２０のＸＹ方向への変位は、重錘部２０が捻じれるように回転することで実現する。すなわち、重錘部２０のＸＹ方向への変位は、回転中心となっている重錘部２０の平面視における中心点が支点となり、この支点から重錘部２０の重心位置Ｇ１までの距離が大きい程変位しやすくなる。ここで、重錘部２０の重心位置Ｇ１を仮想重心位置Ｇ０よりも上側（接続部３０が接続される側）に位置させることで、支点から重心位置Ｇ１までの距離は小さくなり、ＸＹ方向への変位がしにくくなる。その結果、Ｘ方向およびＹ方向の共振周波数が高い方向に大きくシフトする。一方で、重錘部２０のＺ方向における変位は、接続部３０の固定部１０への接続部である第２端３２が支点となる。このため、第２端３２から重錘部２０の重心位置Ｇ１までの距離がＺ方向における変位の容易性を決定する。ここで、第２端３２から重錘部２０の重心位置Ｇ１までの距離と、第２端３２から重錘部２０の仮想重心位置Ｇ０までの距離との差はそれほど大きくないため、重心位置をＺ方向に変化させても、共振周波数のシフト量を抑制することができる。このように、重錘部２０の重心位置を、仮想重心位置Ｇ０よりも接続部３０が接続される側に（上方に）変化させると、ＸＹ方向への変位に対する推進力とＺ方向への変位に対する推進力とに差をつけることができる。すなわち、ＸＹ方向への変位の推進力を小さくすることができる。
【００４６】
これにより、ＸＹ方向に動きやすくＺ方向に動きにくい接続部３０に対して、ＸＹ方向に動きにくい重錘部２０を組み合わせることで、ＸＹＺの３軸における共振周波数を近づけることができる。
【００４７】
また、センサ１００は、本実施形態のように、固定部１０，重錘部２０，接続部３０が一体形成されるようにしても良い。この場合、強度が高く、信頼性の高いセンサとすることができる。
【００４８】
以上より、本実施形態のセンサ１００によれば、少なくとも角速度を検出可能なセンサを１つの構成体で、大型化することなく実現することができ、かつ、３軸方向において感度のバラつきの少ない高感度のセンサとすることができる。特に、センサ１００の小型化が求められ、接続部３０の長手方向の長さを確保できない場合や、センサ１００の多機能化が求められ、接続部３０に様々な電気配線を形成する必要が生じ、接続部３０の幅を小さくすることができない場合に有効となる。
【００４９】
なお、上述の例では角速度の検出のために重錘部２０を回旋運動させた場合を例に説明したが、接続部３０のみを周期的に振動させてもよい。
【００５０】
（変形例：センサ形状）
図１，２に示す例では、重錘部２０が、これに等間隔に接続された接続部３０により保持されているセンサ１００を例に説明したが、この例に限定されない。例えば、図４に示すように、接続部３０がダイアフラム状となっていてもよい。
【００５１】
（変形例：重錘部２０）
上述の例では、重錘部２０は、接続部３０に接続される部位と、これと平面形状の異なる、下方に位置する部位と、これらを接続する接続部位とで構成されているが、これに限
定されない。例えば、図５（ａ）に示すような、接続部３０に接続される部位から連続的にＸＹ平面に平行な面における断面積が減少していく形状としてもよい。
【００５２】
また、ＸＹ平面に平行な面における断面積は連続的に減少している必要はなく、図５（ｂ）に示すように、段階的に減少させてもよい。また、図５（ａ），（ｂ）に示すような、先端に向けてＸＹ平面に平行な面における断面積が減少していく必要はなく、図５（ｃ）に示すように、中央部を接続部３０側に窪ませた形状としてもよい。さらに、必ずしもＸＹ平面に平行な面における断面積を減少させる必要はなく、図５（ｄ）に示すように、密度の小さい付属部２５を設けて、重錘部２０の形状を変えることなく、重心位置Ｇ１を接続部３０に接続される側に移動させてもよい。すなわち、重錘部２０の密度が、Ｇ０よりも下側において上側よりも小さくしてもよい。
【００５３】
（変形例：重錘部２０）
上述の例では、重錘部２０の重心位置Ｇ１はＸＹ平面において重錘部２０の中心と一致していたが、この例に限定されない。例えば、ＸＹ平面における重錘部２０の中心からずらしてもよい。この場合には、重錘部２０の形状により、Ｘ方向，Ｙ方向についても共振周波数を調整することができる。特に、接続部３０が重錘部２０をＸ方向とＹ方向とで非対称に保持している場合に特に有効である。また、Ｘ方向とＹ方向とで感度を異ならせたい場合にも有効である。
【００５４】
（変形例：その他）
上述の例では重錘部２０をＳＯＩ基板を加工して形成したが、別体を接続して形成してもよい。その場合には、より密度の高い材料を用いることにより、同じ加速度でも生じる力を大きくし、それに伴い接続部３０の撓み量を大きくすることができる。これにより、さらに感度の高いセンサを提供することができる。
【００５５】
また、上述の例では、重錘部２０の上面視における形状を略正方形としているが、この形に限定されない。たとえば、円形状であってもよいし、長方形状であってもよいし、四角形の角部に付属部を付加した形状としてもよい。
【００５６】
また、上述の例では、検出部Ｒをピエゾ抵抗で形成した例を用いて説明したが、接続部３０の変形を検出できればこれに限定されない。
【００５７】
例えば、検出部Ｒを電極とし、静電容量の変化により接続部３０の撓み・変形の大きさ、撓み・変形の方向を電気信号として検出してもよい。この場合には、新たに、接続部３０と間隔を開けて配置された固定部を設け、この固定部に検出部Ｒと対向する電極を設ける。そして固定部側の電極と、検出部Ｒとを一対の電極として機能させ、静電容量を測定すればよい。
【００５８】
さらに、上述の例では、重錘部２０はいずれも接続部３０よりも下側に位置する場合を例に説明したが、上側に位置させてもよい。
【００５９】
上述の例では、検出部Ｒを接続部３０に作り込んだ例を用いて説明したが、接続部３０上に形成してもよい。前者の場合には、検出部Ｒが接続部３０の上面と同一面となり、段差がなくなるので、検出部Ｒに接続する配線の電気的接続が容易となる。後者の場合には、検出部Ｒが突出しているため、変形による応力が集中し、感度を高めることができる。
【実施例】
【００６０】
図６（ａ）に示すセンサ１００Ｂを形成しＸＹ方向、Ｚ方向の共振周波数をシミュレーションにより求めた。センサ１００Ｂはダイアフラム型で、円形のダイアフラム部中央に
重錘部２０Ｂを配置している。重錘部２０Ｂは、２つの径の異なる円筒をＺ方向に接続した形状となっており、径の大きい幅広部をダイアフラム側に接続させた。そして、ダイアフラム部の一部である、重錘部２０Ｂが接続されていない部分が接続部３０Ｂとして機能する。シミュレーションに用いた重錘部２０Ｂ，接続部３０Ｂの形状は下記の通りとする。
【００６１】
重錘部２０の幅広部の直径Ｒ１：２００μｍ
重錘部２０の幅広部の高さＨ１：１７５μｍ
重錘部２０の幅狭部の直径Ｒ２：４７μｍ
重錘部２０の幅狭部の高さＨ２：１７５μｍ
接続部３０と重錘部２０とで構成されるダイアフラム部の直径Ｒ３：５３６μｍ
接続部３０の厚み：３μｍ
【００６２】
また、比較例として、図６（ｂ）に示すセンサのＸＹ方向、Ｚ方向の共振周波数をシミュレーションにより計算した。
【００６３】
比較例のセンサは、重錘部２０が幅広部と同じ径で幅狭部を有さず、その高さを幅広部と幅狭部とを合わせた寸法とした。
【００６４】
このような構成とすることにより、実施例のセンサ１００Ｂは比較例のセンサに比べ重錘部２０Ｂの重心を６１μｍ上方に変化させている。
【００６５】
その結果、以下の通りとなった。
実施例
ＸＹ方向の共振周波数        ：１２４．４９ｋＨｚ
Ｚ方向の共振周波数        ：１３７．５４ｋＨｚ
比較例
ＸＹ方向の共振周波数        ：７２．４６１ｋＨｚ
Ｚ方向の共振周波数        ：１１０．４４ｋＨｚ
以上より、比較例においては、ＸＹＺ方向の共振周波数のずれが５２％であるのに対して、実施例においては、７．６％となっており、３軸の共振周波数を近づけることができていることを確認した。
【符号の説明】
【００６６】
１０      固定部
２０      重錘部
３０      接続部
３１      第１端
３２      第２端
Ｒ        検出部
１００    センサ
【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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