(57)【要約】【課題】  電極と錘部の電位差を軽減し、静電引力による電極と錘部の接触を防ぎ、加速度検知の誤検出を低減することができる電子デバイスを提供する。【解決手段】  所定の加速度が印加された場合に固定電極に対して接触可能に構成されている錘部を有する加速度スイッチと、固定電極と電気的に接続される第１端子と、錘部と電気的に接続される第２端子と、第１端子と第２端子のそれぞれに接続する検知回路と、を備え、検知回路は、第１端子と第２端子との間に電位差を生じさせることなく、加速度を検知可能であることを特徴とする。【選択図】  図１
2017090415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の加速度が印加された場合に固定電極に対して接触可能に構成されている錘部を有する加速度スイッチと、
前記固定電極と電気的に接続される第１端子と、
前記錘部と電気的に接続される第２端子と、
前記第１端子と前記第２端子のそれぞれに接続する検知回路と、を備え、
前記検知回路は、前記第１端子と前記第２端子との間に電位差を生じさせることなく、加速度を検知可能であることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記検知回路は、フィードバック回路を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記フィードバック回路は、前記第１端子と前記第２端子とに接続するオペアンプを有していることを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記検知回路が、反転増幅回路であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記検知回路が、非反転増幅回路であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記検知回路が、ボルテージフォロアであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記検知回路が、シールドドライブ回路であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、加速度スイッチを利用して、予め定められた反応加速度以上の加速度が印加されたことを検出する電子デバイスが知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような電子デバイスでは、所定のバネ定数を有して弾性支持される錘部を備えており、加速度スイッチの錘部が、印加される加速度に応じて相対移動することで、当該錘部と所定の距離に配置された電極に当該錘部が接触し、それを検出することにより、反応加速度以上の加速度が印加されたことを検知できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ１１／１０８５５９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、上述した電子デバイスでの検出方法は、プルアップもしくはプルダウン回路が用いられている。そのため、加速度を検知する際に電極と錘部に電位差が存在し、加速度が印加されて錘が変位し、電極と錘部の配置の対称性が崩れた場合、静電引力により錘部が引き付けられ、加速度スイッチの錘部と電極が接触することがある。その結果、反応加速度未満の加速度であっても、反応加速度以上の加速度が印加されたと誤検出することがあった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたもので、その目的は、電極と錘部の電位差を軽減し、静電引力による電極と錘部の接触を防ぎ、加速度検知の誤検出を低減することができる電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、所定の加速度が印加された場合に固定電極に対して接触可能に構成されている錘部を有する加速度スイッチと、前記固定電極と電気的に接続される第１端子と、前記錘部と電気的に接続される第２端子と、前記第１端子と前記第２端子のそれぞれに接続する検知回路と、を備え、前記検知回路は、前記第１端子と前記第２端子との間に電位差を生じさせることなく、加速度を検知可能であることを特徴とする。
【０００７】
また、この本発明の一態様によれば、前記検知回路は、フィードバック回路を含んでいることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の一態様は、前記フィードバック回路は、前記第１端子と前記第２端子とに接続するオペアンプを有していることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明の一態様は、前記検知回路が、反転増幅回路であることを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の一態様は、前記検知回路が、非反転増幅回路であることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の一態様は、前記検知回路が、ボルテージフォロア回路であることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明の一態様は、前記検知回路が、シールドドライブ回路であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電極と錘部の電位差を軽減し、静電引力による電極と錘部の接触を防ぎ、加速度検知の誤検出を低減することができる電子デバイスを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る電子デバイスの機能ブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る電子デバイスの出力を示す図である。
【図３】第１の実施形態における加速度スイッチの平面図である。
【図４】第１の実施形態における加速度スイッチの概略断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る電子デバイスの機能ブロック図である。
【図６】第３の実施形態に係る電子デバイスの機能ブロック図である。
【図７】第４の実施形態に係る電子デバイスの機能ブロック図である。
【図８】第４の実施形態に係る電子デバイス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よる電子デバイスについて、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る電子デバイス１の機能ブロック図である。
この図に示すように、電子デバイス１は、抵抗（１１、１２）と、加速度スイッチ（２０）と、オペアンプ（３０）とを備えている。なお、本実施形態では、電子デバイス１として、抵抗（１１、１２）と、加速度スイッチ（２０）と、オペアンプ（３０）とが１つのパッケージに搭載（実装）されているものとする。
【００１６】
抵抗１１は、オペアンプへの入力抵抗であり、第１端がノードＮ１すなわちオペアンプの反転増幅端子に、第２端が電源線ＶＤＤにそれぞれ接続されている。
抵抗１２は、オペアンプの帰還抵抗であり、第１端がノードＮ１すなわちオペアンプの反転増幅端子に、第２端がノードＮ２すなわちオペアンプの出力端子にそれぞれ接続されている。
加速度スイッチ２０は、第１端がノードＮ１すなわちオペアンプの反転入力端子に、第２端がノードＮ３すなわち非反転入力端子に、それぞれ接続されている。また、ノードＮ３はグランド電位となっている。
【００１７】
加速度スイッチ２０は、所定の加速度である反応加速度ａ１以上の加速度が印加された場合に、導通状態（ＯＮ（オン）／ＯＦＦ（オフ）状態）が変化するスイッチである。ここで、反応加速度ａ１とは、加速度スイッチ２０が加速度を検出する閾値のことである。
【００１８】
また、加速度スイッチ２０は、加速度が印加されていない、又は反応加速度未満の加速度が印加された場合（通常状態）に、ＯＦＦ状態（非導通状態）であるノーマリオフ型の加速度スイッチ２０である。加速度スイッチ２１は、反応加速度以上の加速度が印加された場合に、所定の期間、ＯＦＦ状態（非導通状態）からＯＮ状態（導通状態）に遷移する。
【００１９】
また、加速度スイッチ２０は、例えば、図３及び図４に示すように、中央電極５３と、錘部５５と、錘部５５の周囲を取り囲む円弧状（円弧部７１）で錘部５５を所定のバネ定数により弾性支持する梁部５６とを有している。なお、加速度スイッチ２０の詳細については、図３及び図４を参照して後述する。
【００２０】
本実施形態では、加速度が印加されない、もしくは反応加速度ａ１未満の加速度が印加された場合、加速度スイッチ２０がＯＦＦ状態（非導通状態）のため、電子デバイス１は通常の反転増幅回路として動作している。より具体的には、オペアンプの出力を帰還抵抗１２を介して反転入力端子にネガティブフィードバックを掛けることにより、反転入力端子と非反転入力端子間の電位差がなくなるように動作する。
すなわち、加速度スイッチ２０の加速度検知の待機状態において、加速度スイッチ２０の両端は同電位となる。そのため、加速度スイッチ２０の電極と錘部の電位差はなくなり、電位差による静電吸引力は働かない。なお、この時にオペアンプの出力Ｖｏｕｔに出力される電圧値は、以下の数式（１）に示される電圧値となる。
【００２１】
【数１】
2017090415.tif 000003
【００２２】
一方、反応加速度ａ１以上の加速度が印加された場合に、加速度スイッチ２０はＯＮ状態（導通状態）になり、加速度スイッチ２０を介して、反転入力端子と非反転入力端子が接続される。非反転増幅端子に流入していた電流は加速度スイッチ２０を介してグランドに流入し、非反転増幅端子には電流が流入しなくなる。その影響がオペアンプの出力端子に表れ、出力電圧Ｖｏｕｔが変化する。この変化をとらえることにより加速度が印加されたかどうかを検知することができる。
【００２３】
次に、図２を参照して、本実施形態による電子デバイス１の出力について説明する。図２は、電子デバイス１の出力に関するシミュレーションを示すものである。このシミュレーションでは、抵抗Ｒ１１＝Ｒ１２＝５０ＫΩ、ＶＤＤ＝５Ｖで、１秒から２秒の間で加速度スイッチ２０がＯＮ状態になったと仮定している。なお、このグラフにおいて、縦軸は、電圧値を示し、横軸は時間を示している。また、直線はオペアンプの出力Ｖ（ｏｕｔ）であり、点線は反転入力端子と非反転入力端子間の電位差Ｖ（ＳＷＡ）である。
加速度スイッチがＯＦＦ状態のときは、通常の反転増幅回路にあたるため、数式１に示した電圧値が出力され、−５Ｖとなっており、反転入力端子と非反転入力端子間の電位差は０となっている。
反応加速度ａ１以上の加速度が印加された１秒から２秒の間は、出力が変化し、電圧値は−４．５Ｖ程度になっている。この変化を捉えることにより、加速度の印加を検知することができる。
【００２４】
次に、図３及び図４を参照して、本実施形態における加速度スイッチ２０の構成について詳細に説明する。
【００２５】
図３は、本実施形態における加速度スイッチ２０の平面図である。また、図４は、図３のＡ−Ａ線に相当する断面図である。
図３及び図４に示すように、加速度スイッチ２０は、スイッチ本体４１と、スイッチ本体４１を厚さ方向で挟持する第１基板４２及び第２基板４３（図４参照）と、を備えている。
【００２６】
スイッチ本体４１は、枠体５１（支持部）と、枠体５１の内側に配置された円柱状の中央電極５３と、枠体５１と中央電極５３との間に配置され、中央電極５３を内側に収容する収容孔５４を有する錘部５５と、錘部５５の周囲を取り囲む円弧状とされ、枠体５１との間で錘部５５を弾性支持する梁部５６と、を備えている。なお、以下の説明において、梁部５６の周方向を単に周方向とし、梁部５６の径方向を単に径方向とする。
【００２７】
ここで、図３に示すように、上述したスイッチ本体４１は、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されるとともに、スイッチ本体４１のうち、少なくとも枠体５１、錘部５５、及び梁部５６は、例えばシリコン等からなる基板４０を用いて一体的に形成されている。なお、以下の説明では、基板４０の厚さ方向を単に厚さ方向といい、図３における下側を厚さ方向の一端側とし、上側を厚さ方向の他端側とする。
【００２８】
図示するように、枠体５１は、厚さ方向から見た平面視で矩形状とされ、その中央部には基板４０を厚さ方向に貫通する円形の貫通孔５２が形成されている。
錘部５５は、厚さ方向から見た平面視で円形とされ、その中央部には基板４０を厚さ方向に貫通する収容孔５４が形成されている。なお、錘部５５の外径は、枠体５１の貫通孔５２の内径よりも小さく、収容孔５４の内径は中央電極５３の外径よりも大きくなっている。したがって、錘部５５は、その内側面と中央電極５３の外側面との間に径方向におけるギャップ（ｘ０）が設定されるとともに、加速度スイッチ２０に加速度の印加されることにより、中央電極５３に対して接離可能とされている。なお、加速度スイッチ２０は、初期状態においてギャップを挟んで錘部５５と中央電極５３とが離間したＯＦＦ状態となっている。
また、錘部５５のうち、厚さ方向における他端部は、一端部よりも径方向の内側に張り出した張出部５７を構成している。
【００２９】
梁部５６は、枠体５１及び錘部５５よりも薄く形成され、弾性変形可能とされている。具体的に、梁部５６は、錘部５５の周囲をほぼ全周に亘って取り囲む円弧部７１と、円弧部７１における周方向の一端部と錘部５５との間を接続する錘部側接続部７２と、円弧部７１における周方向の他端部と枠体５１との間を接続する枠体側接続部７３とを備えている。
【００３０】
円弧部７１は、周方向の全周に亘って一定の曲率半径で延在しており、その周方向の両端部が近接した状態で対向している。
錘部側接続部７２は、径方向に沿って延在するとともに、径方向における内側端部が錘部５５の外側面に連設され、径方向における外側端部が円弧部７１における周方向の一端部に連設されている。
枠体側接続部７３は、径方向に沿って錘部側接続部７２と平行に延在するとともに、径方向における外側端部が枠体５１の内側面に連設され、径方向における内側端部が円弧部７１における周方向の他端部に連設されている。
【００３１】
中央電極５３は、枠体５１の中心（貫通孔５２の中心）を通り、厚さ方向に沿って延びる円柱状とされている。なお、中央電極５３の厚さは、基板４０の厚さと同等になっている。また、基板４０の厚さ方向における一端側および他端側には金属膜（第１接合膜６１、第２接合膜６２）が堆積されている。他端側の金属膜（第２接合膜６２）は、側面に回り込んで堆積され、錘部５５の後述する電極膜６３と径方向で対向している。
【００３２】
そして、スイッチ本体４１のうち、少なくとも枠体５１及び中央電極５３の両面には、第１基板４２及び第２基板４３とスイッチ本体４１とをそれぞれ接合するための第１接合膜６１及び第２接合膜６２（例えば、Ａｕ／Ｎｉ等）が形成されている。
図示の例において、第２接合膜６２は、スイッチ本体４１のうち、厚さ方向における他端側の主面には、錘部５５及び梁部５６上を含む全体に亘って形成されるとともに、枠体５１、中央電極５３、錘部５５、及び梁部５６の側面の一部に回り込んで形成されている。そして、第２接合膜６２のうち、第１基板４２と接していない部分は導電層として機能する（特に、錘部５５の内側面に堆積した部分は電極膜６３として機能する）。
【００３３】
第１基板４２は、例えばガラス等からなり、平面視外形がスイッチ本体４１と同等の形状を呈し、厚さ方向における一端側（図中下側）からスイッチ本体４１を覆っている。また、第１基板４２は、第１接合膜６１を介してスイッチ本体４１の枠体５１及び中央電極５３に接合されている。また、第１基板４２におけるスイッチ本体４１側の主面のうち、枠体５１及び中央電極５３以外に位置する部分は、錘部５５の変位を許容する逃げ部７４が形成されている。
【００３４】
第２基板４３は、第１基板４２と同様の材料からなるとともに、平面視外形がスイッチ本体４１と同等の形状を呈し、厚さ方向における他端側（図中上側）からスイッチ本体４１を覆っている。また、第２基板４３は、第２接合膜６２を介してスイッチ本体４１の枠体５１及び中央電極５３に接合されている。これにより、加速度スイッチ２０のうち、枠体５１、第１基板４２、及び第２基板４３で画成された内側空間に、中央電極５３、及び梁部５６が封止されている。また、第２基板４３におけるスイッチ本体４１側の主面のうち、枠体５１及び中央電極５３以外に位置する部分は、錘部５５の変位を許容する逃げ部７５が形成されている。
【００３５】
さらに、第２基板４３のうち、中央電極５３上に位置する部分、及び枠体５１上に位置する部分には、それぞれ厚さ方向に貫通して第２接合膜６２を露出させる露出孔７６が形成されている。そして、第２基板４３には、各露出孔７６を通して第２接合膜６２と外部とを導通させるための貫通電極７７（例えば、Ａｌ（アルミニウム）等）が各別に形成されている。すなわち、第２接合膜６２のうち、中央電極５３上及び枠体５１上に位置する部分は、中央電極５３及び錘部５５の電極膜６３と外部との間を接続するための回路としても機能している。ここで、２つの貫通電極７７は、加速度スイッチ２０の第１端と、第２端とに対応する。
以上説明したように、本実施形態に係る電子デバイス１は、反転増幅回路と加速度スイッチ２０とを備えており、加速度スイッチ２０はオペアンプの反転増幅端子と非反転増幅端子間に挿入されている。反転増幅端子と非反転増幅端子間はオペアンプ出力のフィードバックにより同電位に保たれている。これにより、加速度スイッチ２０の両端子間は同電位に保たれ、中央電極と錘の間に静電引力が働かない。よって、本実施形態による電子デバイス１は、加速度が印加された場合の誤検出を低減することができる。即ち、第１端子と第２端子との間に電位差を生じさせることなく、加速度を検知可能である。
【００３６】
［第２の実施形態］
図５を参照して、第２実施形態に係る電子デバイス１について説明する。図５は、第２の実施形態に係る電子デバイス１の機能ブロック図である。
この図に示すように、電子デバイス１は、抵抗（１１、１２、１３）と、加速度スイッチ（２０）と、オペアンプ（３０）とを備えている。なお、電子デバイス１は、抵抗（１１、１２、１３）と、加速度スイッチ（２１）と、オペアンプ（３０）とを１つのパッケージに搭載（実装）しているものとする。
【００３７】
抵抗１１は、オペアンプへの入力抵抗であり、第１端がノードＮ１すなわちオペアンプの非反転入力端子に、第２端が電源線ＶＤＤにそれぞれ接続されている。
抵抗１２は、オペアンプの帰還抵抗であり、第１端がノードＮ３すなわちオペアンプの反転増幅端子に、第２端がノードＮ２すなわちオペアンプの出力端子にそれぞれ接続されている。
抵抗１３は、オペアンプのバイアス抵抗であり、第１端がノードＮ３すなわちオペアンプの反転増幅端子に、第２端がグランドにそれぞれ接続されている。
加速度スイッチ２０は、第１端がノードＮ１すなわちオペアンプの非反転入力端子に、第２端がノードＮ３すなわち反転入力端子に、それぞれ接続されている。
【００３８】
加速度が印加されない、もしくは反応加速度ａ１未満の加速度が印加された場合、加速度スイッチ２０がＯＦＦ状態（非導通状態）のため、電子デバイス１は通常の非反転増幅回路として動作している。オペアンプの出力を帰還抵抗１２を介して反転入力端子にネガティブフィードバックを掛けることにより、反転入力端子と非反転入力端子間の電位差がなくなるように動作する。
すなわち、加速度スイッチ２０の加速度検知の待機状態において、加速度スイッチ２０の両端は同電位となる。そのため、加速度スイッチ２０の電極と錘部の電位差はなくなり、電位差による静電吸引力は働かない。なお、この時にオペアンプの出力Ｖｏｕｔに出力される電圧値は、下記の数式（２）に示される電圧値が出力される。
上述した第1の実施形態における反転増幅回路と比較すると、本実施形態における非反転増幅回路は、出力が反転しないため、検出回路において＋とーの両電源を必要としない。よって、回路構成を簡素化することが可能になるといった効果を得ることができる。
【００３９】
【数２】
2017090415.tif 000004
【００４０】
また、反応加速度ａ１以上の加速度が印加された場合に、加速度スイッチ２０はＯＮ状態（導通状態）になり、加速度スイッチ２０を介して、反転入力端子と非反転入力端子が接続される。非反転増幅端子に流入していた電流は加速度スイッチ２０を介してグランドに流入し、非反転増幅端子には電流が流入しなくなる。その影響がオペアンプの出力端子に表れ、出力電圧Ｖｏｕｔが変化する。この変化をとらえることにより加速度が印加されたかどうかを検知することができる。
【００４１】
［第３の実施形態］
図６を参照して、本発明の第３の実施形態に係る電子デバイスについて説明する。
図６は、第３の実施形態に係る電子デバイス１の機能ブロック図である。
この図に示すように、電子デバイス１は、抵抗（１１）と、加速度スイッチ（２０）と、オペアンプ（３０）とを備えている。なお、電子デバイス１は、抵抗（１１）と、加速度スイッチ（２０）と、オペアンプ（３０）とを１つのパッケージに搭載（実装）しているものとする。
【００４２】
抵抗１１は、オペアンプ（３０）への入力抵抗であり、第１端がノードＮ１すなわちオペアンプ（３０）の非反転増幅端子に、第２端が電源線ＶＤＤにそれぞれ接続されている。
オペアンプの出力は、直接反転増幅端子に接続されている。
加速度スイッチ２０は、第１端がノードＮ１すなわちオペアンプの非反転入力端子に、第２端がノードＮ３すなわち反転入力端子に、それぞれ接続されている。
【００４３】
加速度が印加されない、もしくは反応加速度ａ１未満の加速度が印加された場合、加速度スイッチ２０がＯＦＦ状態（非導通状態）のため、電子デバイス１は通常のバッファ回路として動作している。
オペアンプの出力を直接反転入力端子にネガティブフィードバックを掛けることにより、反転入力端子と非反転入力端子間の電位差がなくなるように動作する。すなわち、加速度スイッチ２０の加速度検知の待機状態において、加速度スイッチ２０の両端は同電位となる。そのため、加速度スイッチ２０の電極と錘部の電位差はなくなり、電位差による静電吸引力は働かない。なお、この時にオペアンプの出力Ｖｏｕｔに出力される電圧値は、以下の数式（３）に示される電圧値が出力される。
【００４４】
【数３】
2017090415.tif 000005
【００４５】
反応加速度ａ１以上の加速度が印加された場合に、加速度スイッチ２０はＯＮ状態（導通状態）になり、加速度スイッチ２０を介して、反転入力端子と非反転入力端子が接続される。非反転増幅端子に流入していた電流は加速度スイッチ２０を介してグランドに流入し、非反転増幅端子には電流が流入しなくなる。その影響がオペアンプの出力端子に表れ、出力電圧Ｖｏｕｔが変化する。この変化をとらえることにより加速度が印加されたかどうかを検知することができる。なお、本実施形態によれば、上述の第２の実施形態と比較すると、抵抗素子を省略することが可能になるので、回路構成の更なる簡素化を達成することができる。
【００４６】
［第４の実施形態］
図７を参照して、本発明の第４実施形態に係る電子デバイス１について説明する。
図７は、本実施形態に係る電子デバイス１の機能ブロック図である。
この図に示すように、電子デバイス１は、抵抗（１１）と、加速度スイッチ（２０）と、２個のオペアンプ（３０、３１）とを備えている。なお、電子デバイス１は、抵抗（１１）と、加速度スイッチ（２０）と、オペアンプ（３０、３１）とを１つのパッケージに搭載（実装）しているものとする。
【００４７】
抵抗１１は、オペアンプへの入力抵抗であり、第１端がノードＮ１すなわちオペアンプの非反転増幅端子に、第２端が電源線ＶＤＤにそれぞれ接続されている。
オペアンプ３０の出力は、直接オペアンプ３０の反転増幅端子とオペアンプ３１の非反転入力端子に接続されている。
オペアンプ３1の出力は、直接オペアンプ３１の反転増幅端子に接続されている。
加速度スイッチ２０は、第１端がノードＮ１すなわちオペアンプ３０の非反転入力端子に、第２端がノードＮ３すなわちオペアンプ３１の出力端子に、それぞれ接続されている。
【００４８】
加速度が印加されない、もしくは反応加速度ａ１未満の加速度が印加された場合、加速度スイッチ２０がＯＦＦ状態（非導通状態）のため、電子デバイス１は通常のシールドドライブ回路として動作している。シールドドライブ回路はボルテージフォロア回路を２段重ねた形となっており、入力した電圧と同電位の出力を行うため、反転入力端子と非反転入力端子間の電位差がなくなる。すなわち、加速度スイッチ２０の加速度検知の待機状態において、加速度スイッチ２０の両端は同電位となる。そのため、加速度スイッチ２０の電極と錘部の電位差はなくなり、電位差による静電吸引力は働かない。なお、この時にオペアンプの出力Ｖｏｕｔに出力される電圧値は、以下の数式（４）に示される電圧値が出力される。
【００４９】
【数４】
2017090415.tif 000006
【００５０】
反応加速度ａ１以上の加速度が印加された場合に、加速度スイッチ２０はＯＮ状態（導通状態）になり、加速度スイッチ２０を介して、反転入力端子と非反転入力端子が接続される。非反転増幅端子に流入していた電流は加速度スイッチ２０を介してグランドに流入し、非反転増幅端子には電流が流入しなくなる。その影響がオペアンプの出力端子に表れ、出力電圧Ｖｏｕｔが変化する。この変化をとらえることにより加速度が印加されたかどうかを検知することができる。
なお、本実施形態によれば、上述の第３の実施形態と比較すると、オペアンプを２段重ねることで、加速度スイッチがオンした時やグランドにショートした時など大電流が流れた際の出力の低下を抑えることが可能になる。よって、電子デバイスの信頼性の向上を達成することができる。
【００５１】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、第１の実施形態においてオペアンプ３０の非反転入力端子はグランドに設置されているが、ノードＮ３とグランドの間に抵抗や電圧源を挿入してもよい。また、抵抗１１は電源電圧ＶＤＤに接続されているが、電源ＶＤＤ以外の電圧源に接続してもよいし、抵抗１１も省略可能である。
また、この図では図示していないが、オペアンプの電源もオペアンプの動作を制限しない限り可変である。抵抗や電源電圧、オフセット電圧を適宜選択することにより、本実施形態では、加速度スイッチがオンの時とオフの時の電圧変化は−５Ｖから−４．５Ｖ程度であったが、−５Ｖから０Ｖに変化させることも可能である。
また、他の実施形態においても同様のことを行うことが可能である。なお、フィードバック回路はオペアンプを含むものに限定されるものではなく、図８に示すようなオペアンプと同様な動作を行うディスクリート回路も可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１，１ａ，１ｂ…電子デバイス、１１，１２，１３…抵抗、２０，２１，２２…加速度スイッチ、３０，３０ａ，３０ｂ…論理回路部、３１…ＡＮＤ回路、３２…遅延調整部、４０…基板、４１…スイッチ本体、４２…第１基板、４３…第２基板、５１…枠体、５２…貫通孔、５３…中央電極、５４…収容孔、５５…錘部、５６…梁部、５７…張出部、６１…第１接合膜、６２…第２接合膜、６３…電極膜、７１…円弧部、７２…錘部側接続部、７３…枠体側接続部、７４，７５…逃げ部、７６…露出孔、７７…貫通電極、３２１，３２２…遅延回路
【図１】
2017090415.tif 000007
【図２】
2017090415.tif 000008
【図３】
2017090415.tif 000009
【図４】
2017090415.tif 000010
【図５】
2017090415.tif 000011
【図６】
2017090415.tif 000012
【図７】
2017090415.tif 000013
【図８】
2017090415.tif 000014