JP2016145755A - 物理量検出デバイス、電子機器及び移動体 - Google Patents
物理量検出デバイス、電子機器及び移動体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016145755A JP2016145755A JP2015022922A JP2015022922A JP2016145755A JP 2016145755 A JP2016145755 A JP 2016145755A JP 2015022922 A JP2015022922 A JP 2015022922A JP 2015022922 A JP2015022922 A JP 2015022922A JP 2016145755 A JP2016145755 A JP 2016145755A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- physical quantity
- quantity detection
- detection device
- movable
- movable portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
【課題】衝撃で破損しにくい物理量検出デバイス、電子機器、及び移動体を実現する。
【解決手段】物理量検出デバイス1は、固定部10に継ぎ手部11を介して延在され、物理量の変化に応じて変位する可動部12と、可動部12の平面視で物理量検出素子13から所定量離れた領域に設けられた錘部15と、を備え、平面視で可動部12もしくは錘部15と少なくとも一部が重なるように枕部14a,14bが設けられている。この構成により、物理量検出デバイス1に鉛直方向に沿った方向の衝撃が加わったときの、物理量検出素子13の破壊や誤検出を抑制することができる。
【選択図】図1
【解決手段】物理量検出デバイス1は、固定部10に継ぎ手部11を介して延在され、物理量の変化に応じて変位する可動部12と、可動部12の平面視で物理量検出素子13から所定量離れた領域に設けられた錘部15と、を備え、平面視で可動部12もしくは錘部15と少なくとも一部が重なるように枕部14a,14bが設けられている。この構成により、物理量検出デバイス1に鉛直方向に沿った方向の衝撃が加わったときの、物理量検出素子13の破壊や誤検出を抑制することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、物理量検出デバイス、電子機器、及び移動体に関する。
加速度、角速度、物体の姿勢等の物理量を検出するデバイスでは、物理量検出器の支持位置や支持姿勢を均一化して検出感度を高めることが要求される。そこで、物理量検出素子の基部をリードフレームに固定し、物理量検出素子とリードフレームとの固定部をモールド樹脂で固めてパッケージの一部とする物理量検出デバイスが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、物理量検出素子の基部をパッケージに固定し、基部とは反対側の端部を自由端とした物理量検出デバイスが知られている(例えば、特許文献2参照)。
前述した特許文献1や特許文献2に記載の物理量検出デバイスでは、物理量検出素子の端部をパッケージの一部に固定する構造を用いている。つまり、物理量検出素子は、パッケージに対しては剛体に近い支持部に片持ち梁状に固定されている。このように、物理量検出素子を剛体に近い支持部で固定した場合、パッケージに強い衝撃力が加えられたときに、物理量検出素子に衝撃が直接伝達されることから、物理量検出素子による検出精度が低下したり、物理量検出素子が破損したりする虞があるという課題があった。
本発明は、衝撃の印加により物理量検出素子が破壊したり検出精度が低下したりする虞があるという課題を解決することを目的としたものであり、以下の形態または適用例の物理量検出デバイス、及び当該物理量検出デバイスを備えた電子機器や移動体を提供することを目的とする。
[適用例1]本適用例に係る物理量検出デバイスは、固定部と、前記固定部に継ぎ手部を介して第1方向に沿って延在され、物理量の変化に応じて変位する可動部と、を有する基台と、前記固定部と前記可動部とに掛け渡されて固定され、前記可動部の変位に応じて物理量を検出する物理量検出素子と、前記可動部に設けられた錘部と、前記基台に対し間隙をあけて設けられ、前記可動部が変位する方向から見た平面視で前記可動部もしくは前記錘部の少なくとも一部が重なって配置された枕部と、を備えることを特徴とする。
本適用例による物理量検出デバイスは、可動部もしくは錘部と少なくとも一部が重なるように設置された枕部が配置されていることから、外部から鉛直方向に沿った方向の衝撃が加えられたときに、可動部もしくは錘部が枕部と接触することにより物理量検出素子の変位が規制されるので、継ぎ手部および物理量検出素子に加わる衝撃が緩和され、物理量検出素子の破壊や検出精度の劣化を抑えることができる。
[適用例2]上記適用例に記載の物理量検出デバイスにおいて、前記枕部は、前記平面視において、前記錘部と少なくとも一部が重なって配置されていることが好ましい。
本適用例によれば、枕部の少なくとも一部が錘部と重なって配置されるので、小型の物理量検出デバイスを提供することができる。
[適用例3]上記適用例に記載の物理量検出デバイスにおいて、前記枕部は、前記可動部の前記第1方向に交差する第2方向の幅の中心線と重なる位置に配置されていることが好ましい。
本適用例によれば、枕部が可動部の第1方向に交差する第2方向の幅の中心線と重なる位置に配置されているため、外部から衝撃力が加えられ枕部と可動部が接触したときに、枕部により可動部を水平に受けられるので、継ぎ手部が捻じれる変形を起して他の部位に接触するのを防止することができる。従って、物理量検出デバイスに鉛直方向に沿った方向の衝撃が加わったときの、物理量検出素子の破壊や誤検出を抑制できるという効果が得られる。
[適用例4]上記適用例に記載の物理量検出デバイスにおいて、前記平面視において、前記可動部に隣り合ってと分離して設けられ、前記可動部が変位した場合に前記可動部の周縁部の変位を規制する規制部を備えることを特徴とする。
本適用例の物理量検出デバイスは、可動部の周縁部の変位を規制する規制部が設けられていることから、物理量検出素子の水平方向に沿った回動変位が起こる方向の衝撃が加えられたときに、可動部もしくは錘部の変位が規制部によって規制されるので、物理量検出素子の破壊や誤検出を抑制することができる。
[適用例5]上記適用例に記載の物理量検出デバイスにおいて、前記錘部の外郭は、前記平面視で前記可動部の領域内に収まって配置されたことを特徴とする。
本適用例によれば、錘部が平面視で可動部領域内に収まって配置されているので、小型の物理量検出デバイスを提供することができる。
[適用例6]本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の物理量検出デバイスを備えていることを特徴とする。
本適用例によれば、上記適用例のいずれかに記載の耐衝撃性が高く、誤検出が抑制され検出精度が高い物理量検出デバイスを備えていることにより、信頼性が高く、高機能を有する電子機器を提供することができる。
[適用例7]本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載の物理量検出デバイスを備えていることを特徴とする。
本適用例によれば、上記適用例のいずれかに記載の耐衝撃性が高く、誤検出が抑制され検出精度が高い物理量検出デバイスを備えている。上述した物理量検出デバイスは、移動体の姿勢を検出することができる。したがって、衝撃による破損が抑えられ、信頼性の高い姿勢制御が可能な移動体を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る物理量検出デバイス1を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A切断面を示す断面図である。なお、図1(a)はリッド(蓋部材)及び配線の図示を省略している。図1(a)、図1(b)に示すように、物理量検出デバイス1は、パッケージ20と、パッケージ20の内部に配設された物理量検出器4と、枕部14a,14bとを備えており、パッケージ20の内側に突設された段部24上に物理量検出器4が片持ち支持された状態で接続固定されている。
図1は、実施形態1に係る物理量検出デバイス1を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A切断面を示す断面図である。なお、図1(a)はリッド(蓋部材)及び配線の図示を省略している。図1(a)、図1(b)に示すように、物理量検出デバイス1は、パッケージ20と、パッケージ20の内部に配設された物理量検出器4と、枕部14a,14bとを備えており、パッケージ20の内側に突設された段部24上に物理量検出器4が片持ち支持された状態で接続固定されている。
パッケージ20は、容器状のパッケージベース21と、パッケージベース21の周縁部においてパッケージ20の内部空間を気密封止するリッド22とから構成されている。パッケージベース21には、セラミックグリーンシートを積層し焼成した酸化アルミニウム焼結体、水晶、ガラス、シリコン等が用いられる。
リッド22には、パッケージベース21と同材料、または、コバール、42アロイ、ステンレス鋼などの金属が用いられる。パッケージベース21とリッド22との固定には、シームリング、低融点ガラス、接着剤などの接合部材を用いて固定することが可能で、陽極接合を用いることも可能である。
物理量検出器4は、基台9(以降、カンチレバー9とする)と物理量検出素子13とから構成されている。
さらに具体的には、物理量検出器4は、固定部10と、固定部10に継ぎ手部11を介してY方向(第1方向ともいう)に沿って延在され、物理量の変化に応じて変位する可動部12と、固定部10と可動部12とに掛け渡されて端部が固定され、可動部12の変位に応じた物理量を検出する物理量検出素子13と、を備えている。
さらに具体的には、物理量検出器4は、固定部10と、固定部10に継ぎ手部11を介してY方向(第1方向ともいう)に沿って延在され、物理量の変化に応じて変位する可動部12と、固定部10と可動部12とに掛け渡されて端部が固定され、可動部12の変位に応じた物理量を検出する物理量検出素子13と、を備えている。
可動部12の主面12aには、平面視で物理量検出素子13から所定量離れた領域に配置される錘部15を備え、主面12aに対向する主面12bにも、主面12a側に配置された錘部15と対称位置に錘部15が配置されている。さらに、錘部15と、可動部12の主面12a、主面12bそれぞれの間には所定の厚みを有するスペーサー50が介在され、接合されている。
カンチレバー9は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて平板状に形成されている。固定部10、継ぎ手部11、可動部12の外形形状は、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。
なお、カンチレバー9の材料は、水晶に限定するものではなく、ガラス、またはシリコンなどの半導体材料であってもよい。
なお、カンチレバー9の材料は、水晶に限定するものではなく、ガラス、またはシリコンなどの半導体材料であってもよい。
継ぎ手部11は、主面12a,12b側からのハーフエッチングによって、固定部10と可動部12とを区切るように、X方向(第2方向ともいう)に伸びる溝によって形成されている。継ぎ手部11のY方向の断面形状(図1(b)、参照)は略H字状を有している。
この継ぎ手部11により、可動部12は、主面12a(12b)と交差する方向(Z方
向)に加わる物理量に応じて、継ぎ手部11を支点(回転軸)にして主面12aと交差す
る方向(Z方向)に変位する。
この継ぎ手部11により、可動部12は、主面12a(12b)と交差する方向(Z方
向)に加わる物理量に応じて、継ぎ手部11を支点(回転軸)にして主面12aと交差す
る方向(Z方向)に変位する。
錘部15には、例えば、Cu、Auなどの金属に代表されるカンチレバー9の材質よりも比重の大きい材料が用いられている。本実施形態では、錘部15はカンチレバー9の平面サイズ内において、質量を極力大きくするために、可動部12の継ぎ手部11側とは反対側の自由端側から、物理量検出素子13と重ならない範囲で継ぎ手部11の近くまで延在され、平面視において、略U字形状を有している。
物理量検出素子13は、図1(a)に示すように、固定部10と可動部12とを結ぶ方向(Y方向)に延在され、X方向に屈曲振動をする振動梁部13a,13bと、振動梁部13a,13bの両端部に形成された一対の接続基部13d,13eと、を備えている。物理量検出素子13は、2本の振動梁部13a,13bと一対の接続基部13d,13eとで二組の音叉を構成することから、双音叉素子(双音叉型振動片)とも呼ばれている。
物理量検出素子13は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。
物理量検出素子13は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出された水晶基板を用いて、フォトリソグラフィー、エッチングなどの技術を用いて精度よく形成されている。
なお、物理量検出素子13の材質は、水晶に限定されるものではなく、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、四ホウ酸リチウム(Li2B4O7)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電材料、または酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電体を皮膜として備えたシリコンなどの半導体材料であってもよい。ただし、物理量検出素子13は、カンチレバー9との線膨張率の差を小さくすることを考慮すればカンチレバー9と同質にすることが望ましい。
物理量検出素子13は、一方の接続基部13dが可動部12の主面12a側に、例えば、低融点ガラス、共晶接合可能なAu/Sn合金被膜などの接合部材17を介して固定され、他方の接続基部13eが固定部10の主面10a側に接合部材17を介して固定されている。
なお、図1(b)に示すように、物理量検出素子13と、固定部10の主面10a及び可動部12の主面12aとの間には、可動部12の変位時に物理量検出素子13と固定部10及び可動部12とが互いに接触しないように、適切な隙間が設けられている。
なお、図1(b)に示すように、物理量検出素子13と、固定部10の主面10a及び可動部12の主面12aとの間には、可動部12の変位時に物理量検出素子13と固定部10及び可動部12とが互いに接触しないように、適切な隙間が設けられている。
図1(a),(b)に示すように、物理量検出素子13は、振動梁部13a,13bの図示しない励振電極(検出電極を兼ねる)から接続基部13eに形成された引き出し電極13f,13gが、Au、Alなどの金属ワイヤー18によって、固定部10の主面10aに設けられた接続電極10b,10cと接続されている。詳述すると、引き出し電極13fは接続電極10bと接続され、引き出し電極13gは接続電極10cと接続されている。
なお、励振電極、引き出し電極13f,13g、接続電極10b,10cは、Crを下地層とし、その上にAuが積層された構成となっている。
また、接続電極10b,10cは、パッケージベース21の外側底面に設けられた外部接続電極25と、図示しないパッケージベース21の層内配線により接続されて引き出されている。外部接続電極25は、例えば半田などの接続部材を介して外部基板との接続、および、外部基板に対する物理量検出デバイス1の固定に供する。
なお、励振電極、引き出し電極13f,13g、接続電極10b,10cは、Crを下地層とし、その上にAuが積層された構成となっている。
また、接続電極10b,10cは、パッケージベース21の外側底面に設けられた外部接続電極25と、図示しないパッケージベース21の層内配線により接続されて引き出されている。外部接続電極25は、例えば半田などの接続部材を介して外部基板との接続、および、外部基板に対する物理量検出デバイス1の固定に供する。
また、図1(a)に示すように、パッケージベース21の内側の4隅のうち2箇所に、パッケージベース21の凹底面23aから突設された段部24が形成されており、段部24それぞれの上面には突起部24a,24bが突設されている。突起部24a,24bは、図1(a)に示すように、平面視して固定部10の形成領域に設けられており、これら突起部24a,24bは、通常時において、カンチレバー9の裏面(固定部10の主面10aの対向面)に当接している。従って、突起部24a,24bdは、物理量検出器4の−Z方向の位置を規制する機能を有する。
物理量検出デバイス1は、リッド22の接合後、パッケージ20の内部が減圧された状態(真空度の高い状態)で、パッケージベース21の封止部29に開口された貫通孔29aにAu/Ge合金、ハンダなどからなる封止材29bを投入し、加熱溶融後、固化されることにより、パッケージ20の内部が気密に封止される。
なお、パッケージ20の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填されていてもよい。
なお、パッケージ20の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填されていてもよい。
続いて、枕部14a,14bの固定位置について図1(a)を参照して説明する。
枕部14a,14bはカンチレバー9と間隙をあけて分離して設けられ、可動部12の変位方向(Z方向)から見た平面視で、錘部15と少なくとも一部が重なるように配置され、パッケージベース21またはリッド22のカンチレバー9と対向する面に、例えば低融点ガラスや接着剤などの接合部材14d,14eを介して接合されている。本実施形態では、リッド22に接合部材14dを介して枕部14aが接合され、パッケージベース21に接合部材14eを介して枕部14bが接合されている。
なお、図示のように、枕部14a,14bは平面視で錘部15と少なくとも一部が重なるように設けるのが好ましいが、錘部15が可動部12の内側に設けられ断面で見たときに可動部12の端部が錘部15よりも突出した形態においては、枕部14a,14bは平面視で可動部12と少なくとも一部が重なっていれば良い。
また、本実施形態では、枕部14a,14bが、各々平面視でカンチレバー9の可動部12と全部が重なるように配置されている。このようにすることにより、枕部14a,14bによるカンチレバー9の衝撃緩和を図りながら、物理量検出デバイス1の小型化を図る際に有利となる。
枕部14a,14bはカンチレバー9と間隙をあけて分離して設けられ、可動部12の変位方向(Z方向)から見た平面視で、錘部15と少なくとも一部が重なるように配置され、パッケージベース21またはリッド22のカンチレバー9と対向する面に、例えば低融点ガラスや接着剤などの接合部材14d,14eを介して接合されている。本実施形態では、リッド22に接合部材14dを介して枕部14aが接合され、パッケージベース21に接合部材14eを介して枕部14bが接合されている。
なお、図示のように、枕部14a,14bは平面視で錘部15と少なくとも一部が重なるように設けるのが好ましいが、錘部15が可動部12の内側に設けられ断面で見たときに可動部12の端部が錘部15よりも突出した形態においては、枕部14a,14bは平面視で可動部12と少なくとも一部が重なっていれば良い。
また、本実施形態では、枕部14a,14bが、各々平面視でカンチレバー9の可動部12と全部が重なるように配置されている。このようにすることにより、枕部14a,14bによるカンチレバー9の衝撃緩和を図りながら、物理量検出デバイス1の小型化を図る際に有利となる。
枕部14a,14bは、カンチレバー9が接触した場合に衝撃を緩和するために、錘部15や可動部12よりも硬度が低い材料を用いて形成される。例えば、シリコーン樹脂などの各種樹脂材料やゴムなどの弾性体により枕部14a,14bを形成することが好ましい。
以上説明した物理量検出デバイス1は、平面視で、錘部15または可動部12と少なくとも一部が重なるように配置された枕部14a,14bが、Z軸方向の外部から衝撃力が加わった場合に、可動部12もしくは錘部15が枕部14a,14bと接触することになり、これによって、継ぎ手部11および物理量検出素子13の破壊を防止することができる。
また、枕部14a,14bが可動部12(カンチレバー9)のY方向(第2方向)の中心線と重なる位置に配置された場合、Z軸方向の外部から衝撃力が加わり、枕部14a,14bと錘部15および可動部12が接触した場合、継ぎ手部11および物理量検出素子13に捻じれ方向の力が加わることがなくなるため、捻じれ方向の力による継ぎ手部11および物理量検出素子13の破壊を防止することができる。
さらに、平面視で、枕部14a,14bの配置される位置が、可動部12の領域と重なっていれば、錘部15の領域が可動部12の領域から飛び出す必要がなく、パッケージベース21の大きさを可動部12に合わせることができ、可動部12のサイズに合わせた小型な物理量検出デバイス1を作製することが可能になる。
(実施形態2)
続いて、実施形態2に係る物理量検出デバイスについて説明する。実施形態2は、前述した実施形態1に対して、カンチレバー9の可動部12の周縁部の位置を規制する規制部が設けられている点が異なる。よって、実施形態1との相違箇所を中心に、共通部には同じ符号を付して説明する。
図2は、物理量検出デバイスの実施形態2の第1実施例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B切断面を示す断面図である。
続いて、実施形態2に係る物理量検出デバイスについて説明する。実施形態2は、前述した実施形態1に対して、カンチレバー9の可動部12の周縁部の位置を規制する規制部が設けられている点が異なる。よって、実施形態1との相違箇所を中心に、共通部には同じ符号を付して説明する。
図2は、物理量検出デバイスの実施形態2の第1実施例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B切断面を示す断面図である。
図2(a)において、実施形態2の第1実施例の物理量検出デバイス101は、平面視でカンチレバー9の可動部12の周縁部から所定の隙間を開けて規制部114a,114bが配置されている。ここで規制部114a,114bは、図2(b)に示すように、可動部12が水平方向(図中X軸方向)に変位した場合に、可動部12または錘部15の少なくとも一方と接触するように配置されている。即ち、規制部114a,114bは、可動部12または錘部15の少なくとも一方の周縁部の位置を規制する。本実施例では、規制部114a,114bが、可動部12の周縁部のうちY方向に対向する2辺を規制する位置に配置されている。
第1実施例の物理量検出デバイス101によれば、外部からの衝撃力が印加されカンチレバー9の可動部12が水平方向(Z方向を軸としたXY平面の回転方向)に変位した場合に、規制部114a,114bが錘部15および可動部12の変位を規制するので、継ぎ手部11および物理量検出素子13の破壊を防止することができる。
図3は、物理量検出デバイスの実施形態2の第2実施例を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のC−C切断面を示す断面図である。
図3(a)において、実施形態2の第2実施例の物理量検出デバイス301は、平面視でカンチレバー9の可動部12の周縁部から所定の隙間を開けて規制部214が配置されている。第2実施例の規制部214は、可動部12の周縁部のうちの長手方向の一辺である長辺に沿って配置される第1規制部214aと、可動部12の周縁部のうちの前述の長辺と交差するX方向の一辺である短辺に沿って配置される第2規制部214bとが一体形成され平面視でL字形状を有している。規制部214は、カンチレバー9の可動部12が、継ぎ手部11を支点にして水平方向(Z方向を軸としたXY平面の回転方向)の第1規制部214a側に変位した場合には、可動部12の一方の長辺側が第1規制部214aによって変位を規制され、それと反対方向に可動部12が変位した場合には、可動部12の短辺側の一部が第2規制部214bに接触して変位が規制されるように配置されている。
図3(a)において、実施形態2の第2実施例の物理量検出デバイス301は、平面視でカンチレバー9の可動部12の周縁部から所定の隙間を開けて規制部214が配置されている。第2実施例の規制部214は、可動部12の周縁部のうちの長手方向の一辺である長辺に沿って配置される第1規制部214aと、可動部12の周縁部のうちの前述の長辺と交差するX方向の一辺である短辺に沿って配置される第2規制部214bとが一体形成され平面視でL字形状を有している。規制部214は、カンチレバー9の可動部12が、継ぎ手部11を支点にして水平方向(Z方向を軸としたXY平面の回転方向)の第1規制部214a側に変位した場合には、可動部12の一方の長辺側が第1規制部214aによって変位を規制され、それと反対方向に可動部12が変位した場合には、可動部12の短辺側の一部が第2規制部214bに接触して変位が規制されるように配置されている。
第2実施例の物理量検出デバイス301によれば、カンチレバー9の可動部12が継ぎ手部11を支点として一方の長辺側に変位した場合には、平面視でL字形状の規制部214の第1規制部214aが可動部12の変位を規制し、可動部12が他方の長辺側に変位した場合は、第2規制部214bが可動部の変位を規制する。したがって、1つの部品である規制部214により、継ぎ手部11および物理量検出素子13の破壊や検出結果に誤差が生ずるのを抑制することができる。
(実施形態3)
続いて、前述した物理量検出デバイス1,101,301を用いた電子機器について、幾つかの例をあげ説明する。
まず、電子機器としての傾斜計について説明する。
図4は、傾斜計5を例示する模式斜視図である。傾斜計5は、実施形態1または実施形態2に記載の物理量検出デバイス1を、傾斜センサーとして備えている。
傾斜計5は、例えば、山の斜面、道路の法面、盛土の擁壁面などの被計測場所に設置される。傾斜計5は、外部からケーブル40を介して電力が供給され、または電源を内蔵し、図示しない駆動回路によって物理量検出デバイス1(傾斜センサー)に駆動信号が送られている。
傾斜計5は、図示しない物理量検出回路によって、傾斜センサーに加わる重力加速度に応じて変化する共振周波数から、傾斜計5の姿勢の変化(傾斜計5に対する重力加速度が加わる方向の変化)を検出し、それを角度に換算して、例えば、無線などで基地局にデータ転送する。従って、傾斜計5は、被計測場所における異常の早期発見に貢献することができる。
続いて、前述した物理量検出デバイス1,101,301を用いた電子機器について、幾つかの例をあげ説明する。
まず、電子機器としての傾斜計について説明する。
図4は、傾斜計5を例示する模式斜視図である。傾斜計5は、実施形態1または実施形態2に記載の物理量検出デバイス1を、傾斜センサーとして備えている。
傾斜計5は、例えば、山の斜面、道路の法面、盛土の擁壁面などの被計測場所に設置される。傾斜計5は、外部からケーブル40を介して電力が供給され、または電源を内蔵し、図示しない駆動回路によって物理量検出デバイス1(傾斜センサー)に駆動信号が送られている。
傾斜計5は、図示しない物理量検出回路によって、傾斜センサーに加わる重力加速度に応じて変化する共振周波数から、傾斜計5の姿勢の変化(傾斜計5に対する重力加速度が加わる方向の変化)を検出し、それを角度に換算して、例えば、無線などで基地局にデータ転送する。従って、傾斜計5は、被計測場所における異常の早期発見に貢献することができる。
(実施形態4)
続いて、電子機器としてのスマートフォン、デジタルスチルカメラについて説明する。図5は、スマートフォン201を概略的に示す斜視図である。スマートフォン201には、物理量検出デバイスが組み込まれている。スマートフォン201に用いる物理量検出デバイスは角速度センサー100であって、スマートフォン201の姿勢を検出するモーションセンシングが実施される。角速度センサー100の検出信号は、例えばマイクロコンピューターチップ(MPU)202に供給される。MPU202は、モーションセンシングに応じて様々な処理を実行することができる。モーションセンシングは、携帯電話機、携帯型ゲーム機、ゲームコントローラー、カーナビゲーションシステム、ポインティングデバイス、ヘッドマウンティングディスプレイ、タブレットパソコン等の電子機器で利用することができる。
続いて、電子機器としてのスマートフォン、デジタルスチルカメラについて説明する。図5は、スマートフォン201を概略的に示す斜視図である。スマートフォン201には、物理量検出デバイスが組み込まれている。スマートフォン201に用いる物理量検出デバイスは角速度センサー100であって、スマートフォン201の姿勢を検出するモーションセンシングが実施される。角速度センサー100の検出信号は、例えばマイクロコンピューターチップ(MPU)202に供給される。MPU202は、モーションセンシングに応じて様々な処理を実行することができる。モーションセンシングは、携帯電話機、携帯型ゲーム機、ゲームコントローラー、カーナビゲーションシステム、ポインティングデバイス、ヘッドマウンティングディスプレイ、タブレットパソコン等の電子機器で利用することができる。
図6は、電子機器の他の具体例としてのデジタルスチルカメラ(以下「カメラ」という)203を概略的に示す斜視図である。カメラ203には、物理量検出デバイスとして角速度センサー100が組み込まれている。角速度センサー100は、カメラ203の姿勢を検出することができる。角速度センサー100の検出信号は、手ぶれ補正装置204に供給される。手ぶれ補正装置204は、角速度センサー100の検出信号に応じて例えばレンズセット205内の特定のレンズを移動させ、手ぶれ補正を行うことができる。上記手ぶれ補正はデジタルビデオカメラにも利用することができる。
(実施形態5)
続いて、前述した物理量検出デバイス1,101,301を用いた移動体について説明する。
図7は、移動体の一具体例としての自動車206を概略的に示す斜視図である。自動車206には、物理量検出デバイスとしての角速度センサー100が組み込まれている。角速度センサー100は、車体207の姿勢を検出することができる。角速度センサー100の検出信号は車体姿勢制御装置208に供給される。車体姿勢制御装置208は、例えば車体207の姿勢に応じてサスペンションの硬軟を制御したり個々の車輪209のブレーキを制御したりすることができる。物理量検出デバイスとしての角速度センサー100を用いた姿勢制御は二足歩行ロボットや航空機、ヘリコプター等の各種移動体で利用することができる。
続いて、前述した物理量検出デバイス1,101,301を用いた移動体について説明する。
図7は、移動体の一具体例としての自動車206を概略的に示す斜視図である。自動車206には、物理量検出デバイスとしての角速度センサー100が組み込まれている。角速度センサー100は、車体207の姿勢を検出することができる。角速度センサー100の検出信号は車体姿勢制御装置208に供給される。車体姿勢制御装置208は、例えば車体207の姿勢に応じてサスペンションの硬軟を制御したり個々の車輪209のブレーキを制御したりすることができる。物理量検出デバイスとしての角速度センサー100を用いた姿勢制御は二足歩行ロボットや航空機、ヘリコプター等の各種移動体で利用することができる。
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、枕部14a,14b、規制部114a,114b,214を接合部材を介してパッケージベース21やリッド22に接合した実施形態を説明した。これに限らず、枕部や規制部として機能する形状の凸部をパッケージベース21やリッド22各々の製造時形成しておくこととしてもよい。
また、上記実施形態2の第1実施例の物理量検出デバイス101における規制部114a,114b、および、実施形態2の第2実施例の物理量検出デバイス301における規制部214は、パッケージベース21の凹部の凹底部分に設けた例を説明した。これに限らず、規制部114a,114b、または規制部214を、リッド22側に配置させた構成としてもよいし、パッケージベース21およびリッド22の両方に配置してもよい。
1,101,301…物理量検出デバイス、4…物理量検出器、5…電子機器としての傾斜計、9…カンチレバー(基台)、10…固定部、10a…主面、10b,10c…接続電極、11…継ぎ手部、12…可動部、12b…主面、13…物理量検出素子、13a,13b…振動梁部、13d,13e…接続基部、13f,13g…引き出し電極、14a,14b…枕部、14d,14e…接合部材、15…錘部、17…接合部材、18…金属ワイヤー、20…パッケージ、21…パッケージベース、22…リッド、29…封止部、29a…貫通孔、29b…封止材、40…ケーブル、50…スペーサー、100…角速度センサー、114a,114b…規制部、201…電子機器としてのスマートフォン、202…MPU、203…電子機器としてのカメラ、204…手ぶれ補正装置、205…レンズセット、206…移動体としての自動車、207…車体、208…車体姿勢制御装置、209…車輪、214…規制部、214a…第1規制部、214b…第2規制部。
Claims (7)
- 固定部と、前記固定部に継ぎ手部を介して第1方向に沿って延在され、物理量の変化に応じて変位する可動部と、を有する基台と、
前記固定部と前記可動部とに掛け渡されて固定され、前記可動部の変位に応じて物理量を検出する物理量検出素子と、
前記可動部に設けられた錘部と、
前記基台に対して間隙をあけて設けられ、前記可動部が変位する方向から見た平面視で前記可動部もしくは前記錘部の少なくとも一部が重なって配置された枕部と、
を備えることを特徴とする物理量検出デバイス。 - 請求項1に記載の物理量検出デバイスにおいて、
前記枕部は、前記平面視において、前記錘部と少なくとも一部が重なって配置されていることを特徴とする物理量検出デバイス。 - 請求項1または請求項2に記載の物理量検出デバイスにおいて、
前記枕部は、前記可動部の前記第1方向に交差する第2方向の幅の中心線と重なる位置に配置されたとこを特徴とする物理量検出デバイス。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の物理量検出デバイスにおいて、
前記平面視において、前記可動部に隣り合って設けられ、前記可動部が変位した場合に前記可動部の周縁部の変位を規制する規制部、
を備えることを特徴とする物理量検出デバイス。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の物理量検出デバイスにおいて、
前記錘部の外郭は、前記平面視で前記可動部の領域内に収まって配置されたことを特徴とする物理量検出デバイス。 - 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の物理量検出デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
- 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の物理量検出デバイスを備えていることを特徴とする移動体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015022922A JP2016145755A (ja) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | 物理量検出デバイス、電子機器及び移動体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015022922A JP2016145755A (ja) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | 物理量検出デバイス、電子機器及び移動体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016145755A true JP2016145755A (ja) | 2016-08-12 |
Family
ID=56686075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015022922A Pending JP2016145755A (ja) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | 物理量検出デバイス、電子機器及び移動体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016145755A (ja) |
-
2015
- 2015-02-09 JP JP2015022922A patent/JP2016145755A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5678741B2 (ja) | 加速度検出器、加速度検出デバイス及び電子機器 | |
US10677813B2 (en) | Physical quantity detector, physical quantity detection device, electronic apparatus, and vehicle | |
JP6160027B2 (ja) | 振動片およびジャイロセンサー並びに電子機器および移動体 | |
US8919200B2 (en) | Physical quantity detection device, physical quantity detector, and electronic device | |
JP5896114B2 (ja) | 物理量検出デバイス、物理量検出器、および電子機器 | |
US20150192602A1 (en) | Inertial force sensor | |
US20110232383A1 (en) | Vibration piece, angular velocity sensor, and electronic apparatus | |
JPWO2010021242A1 (ja) | 微小電気機械システム | |
US20130263661A1 (en) | Physical quantity detection device, physical quantity detector, electronic apparatus, and manufacturing method of physical quantity detection device | |
JP5974629B2 (ja) | 振動片、振動片の製造方法、角速度センサー、電子機器、移動体 | |
US9790083B2 (en) | Vibrator, manufacturing method of vibrator, electronic device, electronic apparatus, and moving object | |
JP2014119412A (ja) | 多軸物理量検出装置、多軸物理量検出装置の製造方法、電子機器および移動体 | |
JP5987500B2 (ja) | 物理量検出デバイス、電子機器、移動体 | |
US10384931B2 (en) | Electronic device having a bonding wire connected to a terminal at an alloyed portion | |
JP5712755B2 (ja) | 加速度検出器、加速度検出デバイス及び電子機器 | |
JP2016145755A (ja) | 物理量検出デバイス、電子機器及び移動体 | |
JP5867631B2 (ja) | 加速度検出器、加速度検出デバイス及び電子機器 | |
JP6089753B2 (ja) | 物理量検出センサーの製造方法、物理量検出センサー、物理量検出装置、電子機器および移動体 | |
JP5950087B2 (ja) | 物理量検出デバイス、物理量検出器、および電子機器 | |
JP5954531B2 (ja) | 物理量検出デバイス、物理量検出器、および電子機器 | |
JP2013072836A (ja) | 物理量検出器、物理量検出デバイス及び電子機器 | |
JP2014119369A (ja) | 物理量検出センサー、物理量検出装置、電子機器および移動体 | |
JP2013181799A (ja) | 物理量検出デバイス、電子機器 | |
JP2013170865A (ja) | 物理量検出デバイス、物理量検出器、及び電子機器 | |
JP2015014517A (ja) | 振動子、電子デバイス、電子機器および移動体 |