JP2019060688A - Physical quantity detection circuit, physical quantity detector, inertia measurement device, mobile body positioning device, portable electronic apparatus, electronic device, and mobile body - Google Patents

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Abstract

To provide a physical quantity detection circuit that can reduce the difference in the internal potential between a movable part and a fixed electrode, which are made of different materials, in a physical quantity detection element.SOLUTION: The physical quantity detection circuit includes: a fixed part; a conductive movable part; a driving circuit separate from the fixed part and the movable part, the driving circuit generating a driving signal to be supplied to the movable part of the physical quantity detection element including a first electrode made of material different from that of the movable part and also generating a bias voltage to be supplied to the first electrode; and a physical quantity signal generation circuit for generating a physical quantity signal according to the magnitude of the physical quantity applied to the physical quantity detection element based on the detection signal output from the first electrode. The DC level of the driving signal and the bias voltage are set at different voltages according to the potential difference between the movable part and the first electrode generated from the difference in the work function between the movable part and the first electrode.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、物理量検出回路、物理量検出装置、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器及び移動体に関する。   The present invention relates to a physical quantity detection circuit, a physical quantity detection device, an inertial measurement device, a mobile object positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile object.

近年、物理量検出素子に設けられている複数の電極間に生じる静電容量の容量値が物理量（加速度や角速度等）の大きさ及び向きに応じて変化することを利用して物理量を検出する静電容量型の物理量検出装置（物理量センサー）が開発されている。例えば、シリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いた静電容量型の加速度検出装置（加速度センサー）や角速度検出装置（角速度センサー）が広く知られている。例えば、特許文献１には、可動電極と第１の固定電極が対向するように、第１のガラス基板上にシリコン基板を陽極接合し、さらに可動電極と第２の固定電極が対向するように、シリコン基板上に第２のガラス基板を陽極接合した半導体加速度センサーが記載されている。   In recent years, the static quantity is detected by utilizing the fact that the capacitance value of the capacitance generated between a plurality of electrodes provided in the physical quantity detection element changes in accordance with the magnitude and direction of the physical quantity (acceleration, angular velocity, etc.) Capacitance type physical quantity detection devices (physical quantity sensors) have been developed. For example, a capacitance-type acceleration detection apparatus (acceleration sensor) and an angular velocity detection apparatus (angular velocity sensor) using silicon MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology are widely known. For example, in Patent Document 1, the silicon substrate is anodically bonded on the first glass substrate such that the movable electrode and the first fixed electrode face each other, and the movable electrode and the second fixed electrode face each other. A semiconductor acceleration sensor is described in which a second glass substrate is anodically bonded on a silicon substrate.

このような静電容量型の物理量検出装置では、物理量検出素子から出力される検出信号のオフセットを低減させて所望の入出力特性を得るために、可動電極（可動部）に供給される駆動信号のＤＣレベルと固定電極に供給されるバイアス電圧とを一致させることが望ましい。しかしながら、特許文献１に記載の半導体加速度センサーのように、可動電極（シリコン）と検出電極（金属、等）とが異なる材料で構成されている場合、これらの材料の仕事関数差に起因して可動電極と固定電極との間に電位差（内蔵電位差）が生じ、この内蔵電位差によって検出信号にオフセットが生じ、入出力特性が劣化してしまうおそれがある。   In such a capacitance-type physical quantity detection device, a drive signal supplied to the movable electrode (movable part) in order to obtain a desired input / output characteristic by reducing the offset of the detection signal output from the physical quantity detection element It is desirable to match the DC level of and the bias voltage supplied to the fixed electrode. However, when the movable electrode (silicon) and the detection electrode (metal, etc.) are made of different materials as in the semiconductor acceleration sensor described in Patent Document 1, it is caused by the work function difference of these materials. A potential difference (built-in potential difference) occurs between the movable electrode and the fixed electrode, and the built-in potential difference causes an offset in the detection signal, which may deteriorate the input / output characteristics.

そこで、特許文献２には、第１の電子仕事関数を有する可動シリコン電極を有する可動シリコン微細構造と、ガラス基板上に配置され、第１の電子仕事関数に等しい第２の電子仕事関数を有する静止シリコン電極と、を有している静電容量型加速度センサーが記載されている。この静電容量型加速度センサーによれば、電極間の電位差をゼロに近づけることが期待できる。   Thus, Patent Document 2 discloses a movable silicon microstructure having a movable silicon electrode having a first electronic work function, and a second electronic work function disposed on a glass substrate and equal to the first electronic work function. A capacitive acceleration sensor having a stationary silicon electrode is described. According to this capacitive acceleration sensor, it can be expected that the potential difference between the electrodes approaches zero.

特開２０００−２７５２７２号公報JP, 2000-275272, A 特開２０１５−９６８４９号公報JP, 2015-96849, A

しかしながら、特許文献２に記載されている方法では、ガラス等を材料とする基板にＩＴＯや金属を材料として固定電極を形成している従来の製造工程を変更する必要があるため、製造工程が煩雑となるおそれがある。従って、従来の製造工程を有効活用するためには、物理量検出素子において異なる材料で構成されている可動部と固定電極との間の電位差を低減させることが望まれる。   However, in the method described in Patent Document 2, since it is necessary to change the conventional manufacturing process in which the fixed electrode is formed of ITO or metal as the material on the substrate made of glass or the like, the manufacturing process is complicated. May be Therefore, in order to make effective use of the conventional manufacturing process, it is desirable to reduce the potential difference between the movable portion and the fixed electrode which are made of different materials in the physical quantity detection element.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、物理量検出素子において異なる材料で構成されている可動部と固定電極との間の電位差を低減させることが可能な物理量検出回路及び物理量検出装置を提供することが
できる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該物理量検出装置を用いることにより、外部に送信される慣性データの精度を向上させることが可能な慣性計測装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該慣性計測装置を用いることにより、移動体の位置を高精度に測定可能な移動体測位装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該物理量検出装置を用いることにより、検出された物理量に基づく処理を高精度に行うことが可能な携帯型電子機器、電子機器及び移動体を提供することができる。 The present invention has been made in view of the above problems, and according to some aspects of the present invention, the physical quantity detection element is configured between a movable part and a fixed electrode which are made of different materials. A physical quantity detection circuit and a physical quantity detection device capable of reducing a potential difference can be provided. Further, according to some aspects of the present invention, it is possible to provide an inertial measurement device capable of improving the accuracy of inertial data transmitted to the outside by using the physical quantity detection device. Further, according to some aspects of the present invention, it is possible to provide a mobile positioning device capable of measuring the position of a mobile with high accuracy by using the inertial measurement device. Further, according to some aspects of the present invention, a portable electronic device, an electronic device, and a movable body capable of performing processing based on a detected physical quantity with high accuracy by using the physical quantity detection device are provided. can do.

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。   The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and can be realized as the following aspects or application examples.

［適用例１］
本適用例に係る物理量検出回路は、固定部、導電性を有する可動部、及び前記固定部に前記可動部と離間して設けられ且つ前記可動部とは材料が異なる第１の電極を含む物理量検出素子の前記可動部に供給される駆動信号、及び前記第１の電極に供給されるバイアス電圧を生成する駆動回路と、前記第１の電極から出力される検出信号に基づいて、前記物理量検出素子に加わった物理量の大きさに応じた物理量信号を生成する物理量信号生成回路と、を含み、前記可動部と前記第１の電極との仕事関数差に基づいて生じる前記可動部と前記第１の電極との電位差に応じて、前記駆動信号のＤＣレベルと前記バイアス電圧とが異なる電圧値に設定される。 Application Example 1
A physical quantity detection circuit according to this application example includes a fixed part, a movable part having conductivity, and a first electrode provided on the fixed part at a distance from the movable part and having a material different from that of the movable part. The physical quantity detection based on a drive signal supplied to the movable portion of the detection element, a drive circuit generating a bias voltage supplied to the first electrode, and a detection signal output from the first electrode And a physical quantity signal generation circuit for generating a physical quantity signal according to the magnitude of the physical quantity applied to the element, wherein the movable section and the first element are generated based on a work function difference between the movable section and the first electrode. The DC level of the drive signal and the bias voltage are set to different voltage values in accordance with the potential difference with the electrode.

本適用例に係る物理量検出回路では、接続される物理量検出素子の可動部と第１の電極とは材料が異なるため、可動部と第１の電極との仕事関数差がゼロではない。従って、仮に、可動部に供給される駆動信号のＤＣレベルと第１の電極に供給されるバイアス電圧とが同じ電圧値に設定されると、可動部と第１の電極との間に電位差が生じ、物理量検出素子の第１の電極から出力される検出信号に大きなオフセットが生じ得る。これに対して、本適用例に係る物理量検出回路によれば、駆動信号のＤＣレベルとバイアス電圧とが異なる電圧値に設定されることにより、可動部と固定部に設けられた第１の電極（固定電極）との電位差を低減させることができ、その結果として物理量信号の精度を向上させることができる。   In the physical quantity detection circuit according to this application example, since the movable part of the physical quantity detection element to be connected and the first electrode are different in material, the work function difference between the movable part and the first electrode is not zero. Therefore, if the DC level of the drive signal supplied to the movable part and the bias voltage supplied to the first electrode are set to the same voltage value, there is a potential difference between the movable part and the first electrode. As a result, a large offset may occur in the detection signal output from the first electrode of the physical quantity detection element. On the other hand, according to the physical quantity detection circuit according to the application example, the first electrode provided on the movable part and the fixed part by setting the DC level of the drive signal and the bias voltage to different voltage values. The potential difference with the (fixed electrode) can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal can be improved.

［適用例２］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記駆動回路は、前記バイアス電圧を生成するバイアス電圧生成回路と、前記バイアス電圧をＤＣレベルとする元駆動信号を生成する元駆動信号生成回路と、オフセット電圧を生成するオフセット電圧生成回路と、前記元駆動信号に前記オフセット電圧を加算して前記駆動信号を生成する加算回路と、を含んでもよい。 Application Example 2
In the physical quantity detection circuit according to the application example, the drive circuit includes a bias voltage generation circuit that generates the bias voltage, an original drive signal generation circuit that generates an original drive signal that sets the bias voltage to a DC level, and an offset voltage. And an adding circuit that adds the offset voltage to the original drive signal to generate the drive signal.

本適用例に係る物理量検出回路では、駆動信号のＤＣレベルは元駆動信号のＤＣレベルであるバイアス電圧にオフセット電圧が加算された電圧となる。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、駆動信号のＤＣレベルとバイアス電圧との間にオフセット電圧分の電位差が生じるので、可動部と固定部に設けられた第１の電極（固定電極）との電位差を低減させることができ、その結果として物理量信号の精度を向上させることができる。   In the physical quantity detection circuit according to this application example, the DC level of the drive signal is a voltage obtained by adding the offset voltage to the bias voltage that is the DC level of the original drive signal. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to the application example, a potential difference corresponding to the offset voltage is generated between the DC level of the drive signal and the bias voltage, so that the first electrode (fixed The potential difference with the electrode can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal can be improved.

［適用例３］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記駆動回路は、前記バイアス電圧を生成するバイアス電圧生成回路と、前記バイアス電圧をＤＣレベルとする元駆動信号を生成する元駆動信号生成回路と、前記元駆動信号の電圧をシフトして前記駆動信号を生成する電
圧シフト回路と、を含んでもよい。 Application Example 3
In the physical quantity detection circuit according to the application example, the drive circuit includes: a bias voltage generation circuit that generates the bias voltage; an original drive signal generation circuit that generates an original drive signal that sets the bias voltage to a DC level; And D. a voltage shift circuit that shifts the voltage of the drive signal to generate the drive signal.

本適用例に係る物理量検出回路では、駆動信号のＤＣレベルは元駆動信号のＤＣレベルであるバイアス電圧がシフトされた電圧となる。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、駆動信号のＤＣレベルとバイアス電圧とが異なる電圧値になるので、可動部と固定部に設けられた第１の電極（固定電極）との電位差を低減させることができ、その結果として物理量信号の精度を向上させることができる。   In the physical quantity detection circuit according to this application example, the DC level of the drive signal is a voltage obtained by shifting the bias voltage which is the DC level of the original drive signal. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to this application example, the DC level of the drive signal and the bias voltage have different voltage values, so that the movable portion and the first electrode (fixed electrode) provided on the fixed portion The potential difference can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal can be improved.

［適用例４］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記駆動回路は、前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、オフセット電圧を生成するオフセット電圧生成回路と、前記オフセット電圧に基づいて、前記駆動信号のＤＣレベルとは異なる前記バイアス電圧を生成するバイアス電圧生成回路と、を含んでもよい。 Application Example 4
In the physical quantity detection circuit according to the application example, the drive circuit generates a drive signal generation circuit that generates the drive signal, an offset voltage generation circuit that generates an offset voltage, and DC of the drive signal based on the offset voltage. And Bias voltage generation circuit that generates the bias voltage different from the level.

本適用例に係る物理量検出回路によれば、駆動信号のＤＣレベルとバイアス電圧とが異なる電圧値になるので、可動部と固定部に設けられた第１の電極（固定電極）との電位差を低減させることができ、その結果として物理量信号の精度を向上させることができる。   According to the physical quantity detection circuit according to this application example, since the DC level of the drive signal and the bias voltage have different voltage values, the potential difference between the movable portion and the first electrode (fixed electrode) provided in the fixed portion is This can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal can be improved.

［適用例５］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記物理量検出素子は、前記固定部に前記可動部と離間して設けられている前記可動部とは材料が異なる第２の電極を含み、前記駆動回路は、前記第２の電極に供給される疑似駆動信号を生成し、前記可動部と前記第２の電極との仕事関数差に基づいて生じる前記可動部と前記第２の電極との電位差に応じて、前記駆動信号のＤＣレベルと前記疑似駆動信号のＤＣレベルとが異なる電圧値に設定されてもよい。 Application Example 5
In the physical quantity detection circuit according to the application example, the physical quantity detection element includes a second electrode whose material is different from the movable part provided in the fixed part at a distance from the movable part, and the drive circuit is Generating a pseudo drive signal to be supplied to the second electrode, according to a potential difference between the movable portion and the second electrode generated based on a work function difference between the movable portion and the second electrode The DC level of the drive signal and the DC level of the pseudo drive signal may be set to different voltage values.

本適用例に係る物理量検出回路では、接続される物理量検出素子の可動部と第２の電極とは材料が異なるため、可動部と第２の電極との仕事関数差がゼロではない。従って、仮に、可動部に供給される駆動信号のＤＣレベルと第２の電極に供給される疑似駆動信号の可動部と第２の電極との間に静電引力が発生し、この静電引力によって可動体が傾くと、可動体と離間して設けられた第１の電極から出力される検出信号に大きなオフセットが生じ得る。これに対して、本適用例に係る物理量検出回路によれば、駆動信号のＤＣレベルと疑似駆動信号のＤＣレベルとが異なる電圧値に設定されることにより、可動部と第２の電極（固定電極）との間に発生する静電引力を低減させることができ、その結果として物理量信号の精度を向上させることができる。   In the physical quantity detection circuit according to this application example, since the movable part and the second electrode of the physical quantity detection element to be connected are different in material, the work function difference between the movable part and the second electrode is not zero. Therefore, temporarily, an electrostatic attractive force is generated between the second electrode and the movable portion of the drive signal supplied to the movable portion and the second portion of the pseudo drive signal supplied to the second electrode. When the movable body tilts, a large offset may occur in the detection signal output from the first electrode provided apart from the movable body. On the other hand, according to the physical quantity detection circuit according to this application example, the movable portion and the second electrode (fixed) are set by setting the DC level of the drive signal and the DC level of the pseudo drive signal to different voltage values. The electrostatic attraction generated between the electrode and the electrode can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal can be improved.

［適用例６］
上記適用例に係る物理量検出回路は、温度センサーと、前記温度センサーから出力される信号に基づいて、前記駆動信号及び前記バイアス電圧の少なくとも何れか一方を補正する温度補正回路と、を含んでもよい。 Application Example 6
The physical quantity detection circuit according to the application example may include a temperature sensor, and a temperature correction circuit that corrects at least one of the drive signal and the bias voltage based on a signal output from the temperature sensor. .

本適用例に係る物理量検出回路によれば、可動部と第１の電極との仕事関数差の温度依存性に起因して生じる可動部と第１の電極との間の電位差の温度変化による変動量を低減させることができ、その結果として物理量信号の精度を向上させることができる。   According to the physical quantity detection circuit according to the application example, the variation in the potential difference between the movable portion and the first electrode caused by the temperature change occurs due to the temperature dependence of the work function difference between the movable portion and the first electrode The amount can be reduced, as a result of which the accuracy of the physical quantity signal can be improved.

［適用例７］
本適用例に係る物理量検出装置は、上記のいずれかの物理量検出回路と、前記物理量検出素子と、を含む。 Application Example 7
A physical quantity detection device according to this application example includes any of the physical quantity detection circuits described above and the physical quantity detection element.

本適用例に係る物理量検出装置によれば、物理量検出回路において、駆動信号のＤＣレ
ベルとバイアス電圧とが異なる電圧値に設定されることにより、物理量検出素子の可動部と固定部に設けられた第１の電極（固定電極）との電位差を低減させることができ、その結果として物理量信号の精度を向上させることができる。 According to the physical quantity detection device according to the application example, the DC level of the drive signal and the bias voltage are set to different voltage values in the physical quantity detection circuit, thereby providing the movable part and the fixed part of the physical quantity detection element. The potential difference with the first electrode (fixed electrode) can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal can be improved.

［適用例８］
本適用例に係る慣性計測装置は、上記の物理量検出装置と、前記物理量検出装置から出力された前記物理量信号を取得し、前記物理量信号を処理する信号処理回路と、前記信号処理回路の処理によって得られた慣性データを外部に送信する通信回路と、を含む。 Application Example 8
An inertial measurement device according to this application example includes the above-described physical quantity detection device, a signal processing circuit that acquires the physical quantity signal output from the physical quantity detection device, and processes the physical quantity signal, and processing of the signal processing circuit. And a communication circuit for transmitting the obtained inertial data to the outside.

本適用例に係る慣性計測装置によれば、物理量検出装置によって物理量信号の精度が向上するので、外部に送信される慣性データの精度を向上させることができる。   According to the inertial measurement device according to the application example, since the accuracy of the physical quantity signal is improved by the physical amount detection device, the accuracy of the inertial data transmitted to the outside can be improved.

［適用例９］
本適用例に係る移動体測位装置は、移動体に搭載され、前記移動体の位置を測定する移動体測位装置であって、上記の慣性計測装置と、測位用衛星から衛星信号を受信し、前記衛星信号に重畳されている測位用情報を取得する衛星信号受信部と、前記測位用情報に基づいて、前記移動体の位置を算出する位置算出部と、前記慣性計測装置から出力される前記慣性データに基づいて、前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、前記姿勢に基づいて前記位置を補正する位置補正部と、を含む。 Application Example 9
The mobile positioning device according to this application example is a mobile positioning device mounted on a mobile and measuring the position of the mobile, and receives satellite signals from the above inertial measurement device and the positioning satellite, The satellite signal reception unit that acquires positioning information superimposed on the satellite signal, the position calculation unit that calculates the position of the moving object based on the positioning information, and the output from the inertial measurement device And a position correction unit that corrects the position on the basis of the posture.

本適用例に係る移動体測位装置によれば、慣性計測装置により精度の高い慣性データが得られるので、移動体の位置を高精度に測定することができる。   According to the mobile object positioning device according to the application example, since inertial data with high accuracy can be obtained by the inertial measurement device, the position of the mobile object can be measured with high accuracy.

［適用例１０］
本適用例に係る携帯型電子機器は、上記の物理量検出装置と、前記物理量検出装置が収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記物理量検出装置からの出力データを処理する処理部と、前記ケースに収容されている表示部と、前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を含む。 Application Example 10
A portable electronic device according to this application example includes the physical quantity detection device described above, a case in which the physical quantity detection device is accommodated, and a processing unit which is accommodated in the case and processes output data from the physical quantity detection device. And a display unit accommodated in the case, and a translucent cover closing an opening of the case.

本適用例に係る携帯型電子機器によれば、物理量検出装置によって物理量信号の精度が向上するので、物理量検出装置によって検出された物理量に基づく処理を高精度に行うことができる。   According to the portable electronic device according to the application example, since the accuracy of the physical quantity signal is improved by the physical quantity detection device, the processing based on the physical quantity detected by the physical quantity detection device can be performed with high accuracy.

［適用例１１］
本適用例に係る電子機器は、上記の物理量検出装置と、前記物理量検出装置から出力された物理量信号に基づいて演算処理を行う演算処理装置と、を含む。 Application Example 11
An electronic apparatus according to this application example includes the above-described physical quantity detection device, and an arithmetic processing unit that performs arithmetic processing based on the physical quantity signal output from the physical quantity detection device.

本適用例に係る電子機器によれば、物理量検出装置によって生成される物理量信号の精度が向上するので、物理量検出装置によって検出された物理量に基づく演算処理を高精度に行うことができる。   According to the electronic device according to the application example, the accuracy of the physical quantity signal generated by the physical quantity detection device is improved, so that the arithmetic processing based on the physical quantity detected by the physical quantity detection device can be performed with high accuracy.

［適用例１２］
本適用例に係る移動体は、上記の物理量検出装置と、前記物理量検出装置から出力された前記物理量信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を含む。 Application Example 12
The moving body according to this application example includes the above-described physical quantity detection device, and an attitude control unit that performs attitude control based on the physical quantity signal output from the physical quantity detection device.

本適用例に係る移動体によれば、物理量検出装置によって生成される物理量信号の精度が向上するので、物理量検出装置によって検出された物理量に基づく姿勢制御を高精度に行うことができる。   According to the mobile object of the application example, the accuracy of the physical quantity signal generated by the physical quantity detection device is improved, so attitude control based on the physical quantity detected by the physical quantity detection device can be performed with high accuracy.

本実施形態の物理量検出装置の機能構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of a physical quantity detection device of the present embodiment. 物理量検出素子を模式的に示す平面図。FIG. 2 is a plan view schematically showing a physical quantity detection element. 物理量検出素子を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows a physical quantity detection element typically. ＭＩＳ構造のエネルギーバンドを示す図。The figure which shows the energy band of MIS structure. 物理量検出素子の入出力特性を示す図。The figure which shows the input-output characteristic of a physical quantity detection element. 物理量検出素子の入出力特性を示す図。The figure which shows the input-output characteristic of a physical quantity detection element. 第１実施形態における物理量検出回路の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a physical quantity detection circuit according to the first embodiment. 第１実施形態における駆動信号、バイアス電圧及び疑似駆動信号の波形の一例を示す図。FIG. 5 is a view showing an example of waveforms of a drive signal, a bias voltage and a pseudo drive signal in the first embodiment. 本実施形態におけるＭＩＳ構造のエネルギーバンドを示す図。FIG. 2 is a diagram showing an energy band of the MIS structure in the present embodiment. 制御信号、駆動信号、バイアス電圧及び疑似駆動信号のタイミングチャートの一例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of a timing chart of a control signal, a drive signal, a bias voltage, and a pseudo drive signal. 第１実施形態におけるＺ軸駆動回路の構成の一例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a Z-axis drive circuit in the first embodiment. 第１実施形態におけるＺ軸駆動回路の構成の他の一例を示す図。FIG. 7 is a view showing another example of the configuration of the Z-axis drive circuit in the first embodiment. 第２実施形態における駆動信号、バイアス電圧及び疑似駆動信号の波形の一例を示す図。FIG. 7 is a view showing an example of waveforms of a drive signal, a bias voltage and a pseudo drive signal in the second embodiment. 第２実施形態におけるＺ軸駆動回路の構成の一例を示す図。FIG. 7 is a view showing an example of the configuration of a Z-axis drive circuit according to a second embodiment. 第３実施形態における物理量検出回路の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a physical quantity detection circuit according to a third embodiment. 本実施形態の慣性計測装置の構成例を示す図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the structural example of the inertial measurement device of this embodiment. 本実施形態の移動体測位装置の構成例を示す図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the structural example of the mobile positioning device of this embodiment. 本実施形態の電子機器の機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram of the electronic device of the embodiment. 電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図。The figure which shows an example of the external appearance of the smart phone which is an example of an electronic device. 電子機器の一例である腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of the appearance of a wrist-worn portable device as an example of an electronic device. 電子機器の一例であるリスト機器（腕時計型の活動計）の外観の一例を示す図。The figure which shows an example of the external appearance of the wrist device (watch-type activity meter) which is an example of an electronic device. リスト機器（腕時計型の活動計）の機能ブロック図。Functional block diagram of wrist device (watch-type activity meter). 本実施形態の移動体の一例を示す斜視図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view which shows an example of the mobile body of this embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are necessarily essential configuration requirements of the present invention.

１．物理量検出装置
１−１．第１実施形態
［物理量検出装置の構成］
図１は、本実施形態の物理量検出装置１の機能構成を示す図である。本実施形態の物理量検出装置１は、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の物理量（ここでは加速度）を検出する。図１に示すように、物理量検出装置１は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚと物理量検出回路３とを含む。 1. Physical quantity detection device 1-1. First embodiment [Configuration of physical quantity detection device]
FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of the physical quantity detection device 1 of the present embodiment. The physical quantity detection device 1 of the present embodiment detects physical quantities (here, accelerations) of three axes (X axis, Y axis, Z axis) crossing (ideally, orthogonal) with each other. As shown in FIG. 1, the physical quantity detection device 1 includes physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z and a physical quantity detection circuit 3.

物理量検出素子２Ｘは、Ｘ軸の方向に加わった物理量（Ｘ軸加速度）に応じた検出信号を出力する素子である。物理量検出素子２Ｙは、Ｙ軸の方向に加わった物理量（Ｙ軸加速度）に応じた検出信号を出力する素子である。物理量検出素子２Ｚは、Ｚ軸の方向に加わった物理量（Ｚ軸加速度）に応じた検出信号を出力する素子である。すなわち、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの各検出軸がＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸となる。   The physical quantity detection element 2X is an element that outputs a detection signal according to the physical quantity (X-axis acceleration) applied in the direction of the X-axis. The physical quantity detection element 2Y is an element that outputs a detection signal according to the physical quantity (Y-axis acceleration) applied in the direction of the Y-axis. The physical quantity detection element 2Z is an element that outputs a detection signal according to the physical quantity (Z-axis acceleration) applied in the direction of the Z-axis. That is, the detection axes of the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z are the X axis, the Y axis, and the Z axis.

物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚをそれぞれ駆動するために必要な信号を生成し、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに供給する。そして、物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｘから出力される検出信号に基づいて、Ｘ軸方向に加わった物理
量（Ｘ軸加速度）の大きさ及び向きに応じた物理量信号を生成して出力する。また、物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｙから出力される検出信号に基づいて、Ｙ軸方向に加わった物理量（Ｙ軸加速度）の大きさ及び向きに応じた物理量信号を生成して出力する。また、物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｚから出力される検出信号に基づいて、Ｚ軸方向に加わった物理量（Ｚ軸加速度）の大きさ及び向きに応じた物理量信号を生成して出力する。 The physical quantity detection circuit 3 generates signals necessary for driving the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z, respectively, and supplies the signals to the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z. The physical quantity detection circuit 3 generates and outputs a physical quantity signal according to the magnitude and direction of the physical quantity (X-axis acceleration) applied in the X-axis direction based on the detection signal output from the physical quantity detection element 2X. . The physical quantity detection circuit 3 generates and outputs a physical quantity signal according to the magnitude and direction of the physical quantity (Y-axis acceleration) applied in the Y-axis direction based on the detection signal output from the physical quantity detection element 2Y. . Further, physical quantity detection circuit 3 generates and outputs a physical quantity signal according to the magnitude and direction of the physical quantity (Z-axis acceleration) applied in the Z-axis direction based on the detection signal output from physical quantity detection element 2Z. .

本実施形態では、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚは、それぞれ、第１固定電極と第２固定電極とが設けられた固定部（基板、等）と、可動電極（可動部）とを含む。第１固定電極と可動電極とは対向しており、これらによって第１容量形成部が構成される。同様に、第２固定電極と可動電極とは対向しており、これらによって第２容量形成部が構成される。このような物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに検出軸方向の加速度ａが加わると、質量ｍの可動部にはＦ＝ｍ×ａの力Ｆが働く。この力Ｆにより、可動部は固定部に対して相対的に変位する。このとき、加速度ａの向きに応じて、第１容量形成部の静電容量値が減少するとともに第２容量形成部の静電容量値が増大し、あるいは、第１容量形成部の静電容量値が増大するとともに第２容量形成部の静電容量値が減少する。このため、第１容量形成部と第２容量形成部の共通端に電荷を供給した状態で物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに加速度ａが作用すると、第１容量形成部の一端及び第２容量形成部の一端からそれぞれ出力される電荷（信号）は、絶対値がほぼ等しく符号が逆の差動信号対となる。物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚからそれぞれ出力される差動信号対を検出信号として３軸物理量信号（Ｘ軸加速度信号、Ｙ軸加速度信号及びＺ軸加速度信号）を生成する。   In the present embodiment, the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z each include a fixed portion (substrate or the like) provided with the first fixed electrode and the second fixed electrode, and a movable electrode (movable portion). The first fixed electrode and the movable electrode face each other, and a first capacitance forming portion is configured by these. Similarly, the second fixed electrode and the movable electrode face each other, and a second capacitance forming portion is configured by these. When an acceleration a in the detection axis direction is applied to such physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z, a force F of F = m × a works on the movable part of mass m. The movable portion is displaced relative to the fixed portion by the force F. At this time, the capacitance value of the first capacitance formation portion decreases and the capacitance value of the second capacitance formation portion increases according to the direction of the acceleration a, or the capacitance of the first capacitance formation portion As the value increases, the capacitance value of the second capacitance forming portion decreases. For this reason, when acceleration a acts on the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z in a state where charges are supplied to the common end of the first capacitance forming portion and the second capacitance forming portion, one end of the first capacitance forming portion and the second capacitance The charges (signals) respectively output from one end of the forming unit become differential signal pairs whose absolute values are approximately equal and opposite in sign. The physical quantity detection circuit 3 generates three-axis physical quantity signals (X-axis acceleration signal, Y-axis acceleration signal and Z-axis acceleration signal) using the differential signal pairs output from the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z as detection signals. .

ここで、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙの各検出軸（Ｘ軸，Ｙ軸）は実装面（水平面）に平行である。そのため、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙは、同じ構造であって、互いに９０°ずれて実装される。物理量検出素子２Ｘ，２Ｙは、例えば、それぞれ櫛歯状の可動電極と第１固定電極とが検出軸方向に互いに離間して設けられ、それぞれ櫛歯状の可動電極と第２固定電極とが検出軸方向に互いに離間して設けられる。   Here, the detection axes (X axis and Y axis) of the physical quantity detection elements 2X and 2Y are parallel to the mounting surface (horizontal surface). Therefore, the physical quantity detection elements 2X and 2Y have the same structure and are mounted 90 degrees apart from each other. In the physical quantity detection elements 2X and 2Y, for example, the comb-teeth-shaped movable electrode and the first fixed electrode are provided separately from each other in the detection axis direction, and the comb-teeth-shaped movable electrode and the second fixed electrode are detected. They are axially spaced apart from one another.

これに対して、物理量検出素子２Ｚの検出軸（Ｚ軸）は実装面（水平面）に垂直となる。そのため、物理量検出素子２Ｚの構造は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙの構造とは大きく異なる。本実施形態では、物理量検出素子２Ｚは、Ｚ軸加速度に応じて固定部に対する可動部の傾きが変化する、いわゆるシーソー型の構造である。以下では、まず、物理量検出素子２Ｚの構造について詳細に説明する。   On the other hand, the detection axis (Z axis) of the physical quantity detection element 2Z is perpendicular to the mounting surface (horizontal surface). Therefore, the structure of the physical quantity detection element 2Z is largely different from the structure of the physical quantity detection elements 2X and 2Y. In the present embodiment, the physical quantity detection element 2Z has a so-called seesaw-type structure in which the inclination of the movable part with respect to the fixed part changes in accordance with the Z-axis acceleration. In the following, first, the structure of the physical quantity detection element 2Z will be described in detail.

［物理量検出素子２Ｚの構造及び動作］
図２は、物理量検出素子２Ｚを模式的に示す平面図である。図３は、物理量検出素子２Ｚを模式的に示す断面図である。なお、図３は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。また、図２および図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。 [Structure and Operation of Physical Quantity Detection Element 2 Z]
FIG. 2 is a plan view schematically showing the physical quantity detection element 2Z. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the physical quantity detection element 2Z. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. Moreover, in FIG. 2 and FIG. 3, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.

図２および図３に示すように、物理量検出素子２Ｚは、基板２１０（「固定部」の一例）と、蓋体２２０と、可動体２３０（「可動部」の一例）と、固定電極部２６０，２６２，２６４と、を含む。なお、便宜上、図２では、蓋体２２０を省略して図示している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the physical quantity detection element 2Z includes a substrate 210 (an example of “fixed portion”), a lid 220, a movable body 230 (an example of “movable portion”), and a fixed electrode portion 260 , 262, 264, and the like. Note that for the sake of convenience, the lid 220 is omitted in FIG.

基板２１０は、レーザー光を透過させる材料で形成されている。基板２１０の材料は、例えば、ガラスである。具体的には、基板２１０の材料は、珪砂にソーダ灰等を加えたソーダガラスや、珪砂に硼砂、アルミナ等を加えた耐熱ガラスである。あるいは、基板２１０の材料は、水晶や石英ガラス等、可視光を透過する材料であれば何れの材料であってもよい。   The substrate 210 is formed of a material that transmits laser light. The material of the substrate 210 is, for example, glass. Specifically, the material of the substrate 210 is soda glass obtained by adding soda ash or the like to silica sand, or heat resistant glass obtained by adding borax, alumina or the like to silica sand. Alternatively, the material of the substrate 210 may be any material that transmits visible light, such as quartz or quartz glass.

基板２１０は、第１面２１２と、第１面２１２に対向する（第１面２１２と反対方向を向く）第２面２１４と、を有している。第１面２１２には、凹部２１６が形成されており、凹部２１６の上方に（＋Ｚ軸方向側に）可動体２３０が配置されている。凹部２１６は、キャビティー２０２を構成している。凹部２１６の底面（凹部２１６を規定する基板２１０の面）には、ポスト部２１８が設けられている。図示の例では、ポスト部２１８は、基板２１０と一体に設けられている。ポスト部２１８は、凹部２１６の底面よりも上方に突出している。ポスト部２１８は、可動体２３０を支持している。   The substrate 210 has a first surface 212 and a second surface 214 facing the first surface 212 (opposite to the first surface 212). A recess 216 is formed on the first surface 212, and the movable body 230 is disposed above the recess 216 (on the + Z-axis direction side). The recess 216 constitutes a cavity 202. A post portion 218 is provided on the bottom of the recess 216 (the surface of the substrate 210 defining the recess 216). In the illustrated example, the post portion 218 is provided integrally with the substrate 210. The post portion 218 protrudes above the bottom surface of the recess 216. The post portion 218 supports the movable body 230.

蓋体２２０は、基板２１０上に（＋Ｚ軸方向側に）設けられている。蓋体２２０は、レーザー光を吸収する材料で形成されている。蓋体２２０の材料は、例えば、シリコンである。蓋体２２０は、基板２１０の第１面２１２に接合されている。基板２１０と蓋体２２０とは、陽極接合によって接合されていてもよい。図示の例では、蓋体２２０に凹部が形成されており、該凹部は、キャビティー２０２を構成している。   The lid 220 is provided on the substrate 210 (on the + Z axis direction side). The lid 220 is formed of a material that absorbs laser light. The material of the lid 220 is, for example, silicon. The lid 220 is bonded to the first surface 212 of the substrate 210. The substrate 210 and the lid 220 may be bonded by anodic bonding. In the illustrated example, a recess is formed in the lid 220, and the recess constitutes a cavity 202.

可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４とは、基板２１０の第１面２１２側に設けられている。可動体２３０および固定電極部２６０，２６２，２６４は、例えば、陽極接合や直接接合によって、基板２１０に接合されている。可動体２３０および固定電極部２６０，２６２，２６４は、基板２１０と蓋体２２０とによって形成されるキャビティー２０２に収容されている。キャビティー２０２は、不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気で密閉されていてもよい。   The movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 are provided on the first surface 212 side of the substrate 210. The movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 are bonded to the substrate 210 by, for example, anodic bonding or direct bonding. The movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 are accommodated in a cavity 202 formed by the substrate 210 and the lid 220. The cavity 202 may be sealed with an inert gas (eg, nitrogen gas) atmosphere.

可動体２３０は、連結部２４０，２４２と、支持部２５０と、を有している。   The movable body 230 has coupling portions 240 and 242 and a support portion 250.

可動体２３０は、凹部２１６の上方に設けられ、基板２１０と離間している。可動体２３０の厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、例えば、２０μｍ以上３５μｍ以下程度である。   The movable body 230 is provided above the recess 216 and is separated from the substrate 210. The thickness (the size in the Z-axis direction) of the movable body 230 is, for example, about 20 μm or more and 35 μm or less.

可動体２３０は、支持軸Ｑまわりに変位可能である。具体的には、可動体２３０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度が加わると、連結部２４０，２４２によって決定される支持軸Ｑを回転軸（揺動軸）としてシーソー揺動する。   The movable body 230 is displaceable around the support axis Q. Specifically, when acceleration in the vertical direction (Z-axis direction) is applied, the movable body 230 performs seesaw rocking with the support shaft Q determined by the connecting portions 240 and 242 as a rotation axis (swing axis).

可動体２３０は、平面視において（Ｚ軸方向からみて）、支持軸Ｑによって区画される第１シーソー片２３０ａと第２シーソー片２３０ｂとを有している。支持軸Ｑは可動体２３０の中心（重心）から外れた位置に配置されており、シーソー片２３０ａ，２３０ｂが互いに異なる質量を有している。図示の例では、支持軸Ｑから第１シーソー片２３０ａの端面２３３までの距離は、支持軸Ｑから第２シーソー片２３０ｂの端面２３４までの距離よりも長い。そのため、第１シーソー片２３０ａの質量は、第２シーソー片２３０ｂの質量よりも大きい。このように、シーソー片２３０ａ，２３０ｂが互いに異なる質量を有することにより、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度が加わったときに、第１シーソー片２３０ａの回転モーメントと、第２シーソー片２３０ｂの回転モーメントと、が均衡しない。したがって、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度が加わったときに、可動体２３０に所定の傾きが生じる。   The movable body 230 has a first seesaw piece 230a and a second seesaw piece 230b which are partitioned by the support shaft Q in plan view (as viewed in the Z-axis direction). The support shaft Q is disposed at a position deviated from the center (center of gravity) of the movable body 230, and the seesaw pieces 230a and 230b have different masses. In the illustrated example, the distance from the support axis Q to the end face 233 of the first seesaw piece 230a is longer than the distance from the support axis Q to the end face 234 of the second seesaw piece 230b. Therefore, the mass of the first seesaw piece 230a is larger than the mass of the second seesaw piece 230b. Thus, when accelerations in the vertical direction (Z-axis direction) are applied by the seesaw pieces 230a and 230b having mutually different masses, the rotational moment of the first seesaw piece 230a and the rotation of the second seesaw piece 230b The moment is not balanced. Therefore, when acceleration in the vertical direction (Z-axis direction) is applied, the movable body 230 has a predetermined inclination.

可動体２３０は、導電性を有しており、第１シーソー片２３０ａの一部は第１可動電極部２３１として機能し、第２シーソー片２３０ｂの一部は第２可動電極部２３２として機能する。第１可動電極部２３１は、第１シーソー片２３０ａのうち、平面視において第１固定電極部２６０と重なる部分である。第１可動電極部２３１は、第１固定電極部２６０との間に静電容量Ｃ１を形成する。第２可動電極部２３２は、第２シーソー片２３０ｂのうち、平面視において第２固定電極部２６２と重なる部分である。第２可動電極部２３２は、第２固定電極部２６２との間に静電容量Ｃ２を形成する。平面視において、第１可動
電極部２３１の面積と第２可動電極部２３２の面積とは、例えば、等しい。可動電極部２３１，２３２は、例えば、支持軸Ｑに関して対称である。 The movable body 230 has conductivity, and a part of the first seesaw piece 230a functions as the first movable electrode portion 231, and a part of the second seesaw piece 230b functions as the second movable electrode portion 232. . The first movable electrode portion 231 is a portion of the first seesaw piece 230a overlapping the first fixed electrode portion 260 in a plan view. The first movable electrode portion 231 forms a capacitance C1 with the first fixed electrode portion 260. The second movable electrode portion 232 is a portion of the second seesaw piece 230 b overlapping the second fixed electrode portion 262 in a plan view. The second movable electrode portion 232 forms a capacitance C2 with the second fixed electrode portion 262. In plan view, the area of the first movable electrode portion 231 and the area of the second movable electrode portion 232 are, for example, equal. The movable electrode portions 231 and 232 are, for example, symmetrical with respect to the support axis Q.

静電容量Ｃ１および静電容量Ｃ２は、例えば、図２に示す可動体２３０が水平な状態で、互いに等しくなるように構成されている。可動電極部２３１，２３２は、可動体２３０の動きに応じて位置が変化する。可動電極部２３１，２３２の位置に応じて、静電容量Ｃ１，Ｃ２が変化する。可動体２３０には、連結部２４０，２４２および支持部２５０を介して、所定の電位が与えられる。支持部２５０は、図示せぬ配線と接続されている。   The capacitance C1 and the capacitance C2 are configured to be equal to each other, for example, when the movable body 230 shown in FIG. 2 is horizontal. The positions of the movable electrode portions 231 and 232 change according to the movement of the movable body 230. The electrostatic capacitances C1 and C2 change according to the positions of the movable electrode portions 231 and 232. The movable body 230 is given a predetermined potential via the coupling portions 240 and 242 and the support portion 250. The support 250 is connected to a wire (not shown).

可動体２３０には、可動体２３０を貫通する貫通孔２３５が設けられている。これにより、可動体２３０が揺動する際の空気の影響（空気の抵抗）を低減することができる。貫通孔２３５は、例えば、複数形成されている。図示の例では、可動体２３０には、平面形状（Ｚ軸方向からみた形状）が長方形の貫通孔２３５と、平面形状が正方形の貫通孔２３５とが設けられている。   The movable body 230 is provided with a through hole 235 which penetrates the movable body 230. Thereby, the influence of the air (the resistance of the air) when the movable body 230 swings can be reduced. For example, a plurality of through holes 235 are formed. In the illustrated example, the movable body 230 is provided with a through hole 235 having a rectangular planar shape (a shape viewed in the Z-axis direction) and a through hole 235 having a square planar shape.

連結部２４０，２４２は、シーソー片２３０ａ，２３０ｂと支持部２５０とを連結している。連結部２４０，２４２は、トーションバネ（捻りバネ）として機能する。これにより、連結部２４０，２４２は、シーソー片２３０ａ，２３０ｂがシーソー揺動することにより連結部２４０，２４２に生じるねじり変形に対して強い復元力を有することができる。   The connection parts 240 and 242 connect the seesaw pieces 230 a and 230 b and the support part 250. The connection parts 240 and 242 function as a torsion spring (torsion spring). Thus, the connection parts 240 and 242 can have a strong restoring force against torsional deformation generated in the connection parts 240 and 242 when the seesaw pieces 230a and 230b swing.

連結部２４０，２４２は、平面視において、支持軸Ｑ上に配置されている。連結部２４０，２４２は、支持軸Ｑに沿って延出している。第１連結部２４０は、支持部２５０から＋Ｙ軸方向に延出している。第２連結部２４２は、支持部２５０から−Ｙ軸方向に延出している。   The connection portions 240 and 242 are disposed on the support shaft Q in a plan view. The connection portions 240 and 242 extend along the support shaft Q. The first connection portion 240 extends from the support portion 250 in the + Y axis direction. The second connection portion 242 extends from the support portion 250 in the −Y axis direction.

支持部２５０の一部は、ポスト部２１８に接合（例えば陽極接合）されている。図示の例では、支持部２５０は、Ｈ字状（略Ｈ字状）の平面形状を有しているが、その形状は特に限定されない。   A portion of the support 250 is bonded (eg, anodically bonded) to the post 218. In the illustrated example, the support portion 250 has an H-shaped (substantially H-shaped) planar shape, but the shape is not particularly limited.

可動体２３０の材料は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。可動体２３０は、シリコン基板を加工して形成されたシリコンＭＥＭＳを構成している。   The material of the movable body 230 is, for example, silicon to which conductivity is imparted by doping an impurity such as phosphorus or boron. The movable body 230 constitutes a silicon MEMS formed by processing a silicon substrate.

固定電極部（固定電極）２６０，２６２，２６４は、基板２１０の凹部２１６の底面に設けられている。第１固定電極部２６０（「第１の電極」の一例）は、可動体２３０の第１可動電極部２３１と離間し、第１可動電極部２３１に対向して設けられている。第２固定電極部２６２（「第１の電極」の他の一例）は、可動体２３０の第２可動電極部２３２と離間し、第２可動電極部２３２に対向して設けられている。第３固定電極部２６４（「第２の電極」の一例）は、第２固定電極部２６２よりも第２可動電極部２３２よりも可動体２３０の端側（端面２３３側）において可動体２３０の第１シーソー片２３０ａと離間し、第１シーソー片２３０ａに対向して設けられている。   The fixed electrode portions (fixed electrodes) 260, 262, 264 are provided on the bottom of the recess 216 of the substrate 210. The first fixed electrode portion 260 (an example of the “first electrode”) is provided to be separated from the first movable electrode portion 231 of the movable body 230 and to be opposed to the first movable electrode portion 231. The second fixed electrode portion 262 (another example of “first electrode”) is provided to be separated from the second movable electrode portion 232 of the movable body 230 and to face the second movable electrode portion 232. The third fixed electrode portion 264 (an example of the “second electrode”) is a portion of the movable body 230 on the end side (end face 233 side) of the movable body 230 than the second movable electrode portion 232 than the second fixed electrode portion 262. It is spaced apart from the first seesaw piece 230a, and is provided to face the first seesaw piece 230a.

固定電極部２６０，２６２，２６４の材料は、例えば、アルミニウム、金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、白金（プラチナ、ＰＴ）、等である。   The material of the fixed electrode portions 260, 262, 264 is, for example, aluminum, gold, ITO (Indium Tin Oxide), ZnO (zinc oxide), platinum (platinum, PT) or the like.

このような構造の物理量検出素子２Ｚでは、加速度に応じて、可動体２３０が支持軸Ｑまわりに揺動する。この可動体２３０の動きに伴って、第１可動電極部２３１と第１固定電極部２６０との間の距離、および第２可動電極部２３２と第２固定電極部２６２との間
の距離が変化する。具体的には、例えば鉛直上向き（＋Ｚ軸方向）の加速度が物理量検出素子２Ｚに加わると、可動体２３０は反時計回りに回転し、第１可動電極部２３１と第１固定電極部２６０との間の距離が小さくなり、第２可動電極部２３２と第２固定電極部２６２との間の距離が大きくなる。この結果、静電容量Ｃ１が大きくなり、静電容量Ｃ２が小さくなる。また、例えば鉛直下向き（−Ｚ軸方向）の加速度が物理量検出素子２Ｚに加わると、可動体２３０は時計回りに回転し、第１可動電極部２３１と第１固定電極部２６０との間の距離が大きくなり、第２可動電極部２３２と第２固定電極部２６２との間の距離が小さくなる。この結果、静電容量Ｃ１が小さくなり、静電容量Ｃ２が大きくなる。 In the physical quantity detection element 2Z having such a structure, the movable body 230 swings around the support axis Q according to the acceleration. With the movement of the movable body 230, the distance between the first movable electrode portion 231 and the first fixed electrode portion 260 and the distance between the second movable electrode portion 232 and the second fixed electrode portion 262 change. Do. Specifically, for example, when acceleration in the vertically upward direction (+ Z axis direction) is applied to the physical quantity detection element 2Z, the movable body 230 rotates counterclockwise, and the first movable electrode portion 231 and the first fixed electrode portion 260 The distance between the second movable electrode portion 232 and the second fixed electrode portion 262 is increased. As a result, the capacitance C1 increases and the capacitance C2 decreases. Also, for example, when acceleration in the vertical downward direction (−Z axis direction) is applied to the physical quantity detection element 2Z, the movable body 230 rotates clockwise, and the distance between the first movable electrode portion 231 and the first fixed electrode portion 260 The distance between the second movable electrode portion 232 and the second fixed electrode portion 262 decreases. As a result, the capacitance C1 decreases and the capacitance C2 increases.

物理量検出回路３は、可動体２３０に駆動信号を供給するとともに、第１固定電極部２６０および第２固定電極部２６２に共通のバイアス電圧を供給し、静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ２との差に応じて変化する電荷量に基づいて（いわゆる差動検出方式により）、Ｚ軸加速度の向きや大きさを検出することができる。   The physical quantity detection circuit 3 supplies a drive signal to the movable body 230, and supplies a common bias voltage to the first fixed electrode unit 260 and the second fixed electrode unit 262, thereby to set the electrostatic capacitance C1 and the electrostatic capacitance C2. The direction and the magnitude of the Z-axis acceleration can be detected based on the charge amount which changes according to the difference (by a so-called differential detection method).

これに対して、第３固定電極部２６４は、加速度の検出に必要な電荷を出力する電極ではなく、いわゆるダミー電極である。第３固定電極部２６４により、基板２１０の第１面２１２が露出されなくなり、シーソー片２３０ａと基板２１０の第１面２１２とが直接対向しないようになっている。これにより、可動体２３０と基板２１０との接合時に第１シーソー片２３０ａの基板２１０への貼り付きのおそれが低減される。さらに、可動体２３０が基板２１０の第１面２１２の帯電の影響を受けにくくなるため、加速度の検出精度が低下するおそれも低減される。ただし、可動体２３０と第３固定電極部２６４との間に電位差が生じると、Ｚ軸加速度が加わらなくても、可動体２３０と第３固定電極部２６４との間の静電引力によって可動体２３０が傾いてしまい、物理量検出回路３によって生成される物理量信号（Ｚ軸加速度信号）に初期オフセット（静止状態におけるオフセット）が生じる原因になる。そのため、可動体２３０と第３固定電極部２６４とは同電位であることが好ましい。   On the other hand, the third fixed electrode portion 264 is a so-called dummy electrode, not an electrode that outputs a charge necessary for detecting the acceleration. By the third fixed electrode portion 264, the first surface 212 of the substrate 210 is not exposed, and the seesaw piece 230a and the first surface 212 of the substrate 210 do not directly oppose each other. This reduces the risk of sticking of the first seesaw piece 230a to the substrate 210 when the movable body 230 and the substrate 210 are bonded. Furthermore, since the movable body 230 is less susceptible to the charging of the first surface 212 of the substrate 210, the possibility that the detection accuracy of acceleration may be reduced is also reduced. However, when a potential difference is generated between the movable body 230 and the third fixed electrode portion 264, the electrostatic attractive force between the movable body 230 and the third fixed electrode portion 264 causes the movable body to be movable even without applying the Z-axis acceleration. 230 is inclined, which causes an initial offset (offset in a stationary state) to occur in the physical quantity signal (Z-axis acceleration signal) generated by the physical quantity detection circuit 3. Therefore, it is preferable that the movable body 230 and the third fixed electrode portion 264 have the same potential.

ここで、可動体２３０の材料はシリコンであるのに対して、固定電極部２６０，２６２，２６４の材料はＩＴＯ（又は金属）であり、両者は材料が異なる。固定電極部２６０，２６２，２６４は空間ギャップを挟んで可動体２３０と対向しているため、金属（Metal）／絶縁体（Insulator）／半導体（Semiconductor）のＭＩＳ構造とみなせる。図４は、このＭＩＳ構造のエネルギーバンドを示す図である。図４において矢印で示すように、可動体２３０を固定電極部２６０，２６２，２６４と狭ギャップで対向させると、可動体２３０のフェルミ準位ＥＦと固定電極部２６０，２６２，２６４のフェルミ準位ＥＦｍとが一致する状態になるまで可動体２３０の表面付近の多数キャリア（正孔）が遠ざけられ、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との間に、可動体２３０の仕事関数φｓと固定電極部２６０，２６２，２６４の仕事関数φｍとの仕事関数差φｍｓ（＝φｓ−φｍ）に相当する内蔵電位差が生じる。 Here, while the material of the movable body 230 is silicon, the material of the fixed electrode portions 260, 262, 264 is ITO (or metal), and the two materials are different. The fixed electrode portions 260, 262, and 264 face the movable body 230 with a space gap therebetween, and thus can be regarded as a metal (Metal) / insulator (Insulator) / semiconductor (Semiconductor) MIS structure. FIG. 4 is a diagram showing the energy band of this MIS structure. As indicated by the arrows in FIG. 4, when the face of the movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 narrow gap, the Fermi level of the Fermi level E F of the movable member 230 fixed electrode portions 260, 262, 264 The majority carriers (holes) in the vicinity of the surface of the movable body 230 are moved away until the position E Fm matches, and the work of the movable body 230 is performed between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264. A built-in potential difference corresponding to the work function difference φ ms (= φ s −φ m ) between the function φ s and the work functions φ m of the fixed electrode portions 260, 262, 264 is generated.

図５及び図６は、物理量検出素子２Ｚの入出力特性を示す図である。図５は、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との間に内蔵電位差が生じない場合の理論上の入出力特性を示し、図６は、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との間に内蔵電位差が生じる場合の入出力特性を示す。図５及び図６において、横軸はＺ軸加速度であり、縦軸は固定電極部２６０，２６２から出力される電荷量である。   5 and 6 are diagrams showing input / output characteristics of the physical quantity detection element 2Z. FIG. 5 shows theoretical input / output characteristics in the case where no built-in potential difference occurs between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260 and 262. FIG. 6 shows the theoretical input and output characteristics of the movable body 230 and the fixed electrode portions 260 and 262. The input / output characteristics when the built-in potential difference is generated between are shown. In FIGS. 5 and 6, the horizontal axis is the Z-axis acceleration, and the vertical axis is the amount of charge output from the fixed electrode portions 260 and 262.

可動体２３０に供給される駆動信号と固定電極部２６０，２６２に供給されるバイアス電圧との電位差により、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との間に静電引力が発生し、この静電引力による静電バネ効果により、実際の機械バネ定数よりも実効的なバネ定数が低下する現象（ソフトニング）が生じる。特に、Ｚ軸加速度が大きい領域では、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との距離が小さくなり、ソフトニングの影響が大
きいため、図５に示すように、３次関数的な入出力特性になる。 Due to the potential difference between the drive signal supplied to the movable body 230 and the bias voltage supplied to the fixed electrode portions 260 and 262, an electrostatic attractive force is generated between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260 and 262. The electrostatic spring effect due to the electrostatic force causes a phenomenon (softening) in which the effective spring constant is lower than the actual mechanical spring constant. In particular, in the region where the Z-axis acceleration is large, the distance between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260 and 262 is small, and the influence of the softening is large. Therefore, as shown in FIG. become.

これに対して、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との間に内蔵電位差が生じると、当該内蔵電位差による静電引力に基づくトルクが発生し、図５及び図６に示すように、物理量検出素子２Ｚの入出力特性の対称点（中心点）ＣＰがシフトする。そのため、物理量検出回路３により生成される物理量信号（Ｚ軸加速度信号）に初期オフセットが生じてしまう。仮に、物理量検出回路３において、このオフセット分を補正したとしても、Ｚ軸方向の正負のいずれか一方の加速度が加わったときの物理量信号（Ｚ軸加速度信号）の線形性が大きく悪化し、結果として正負の対称性も悪化することになる。さらに、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との間の内蔵電位差に温度依存性がある場合は、静電引力も温度依存性を持ち、結果として静止状態で物理量信号（Ｚ軸加速度信号）が温度依存性を持つことになる。   On the other hand, when a built-in potential difference is generated between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260 and 262, a torque based on electrostatic attraction due to the built-in potential difference is generated, and as shown in FIGS. The symmetry point (center point) CP of the input / output characteristics of the detection element 2Z is shifted. Therefore, an initial offset occurs in the physical quantity signal (Z-axis acceleration signal) generated by the physical quantity detection circuit 3. Even if this offset is corrected in the physical quantity detection circuit 3, the linearity of the physical quantity signal (Z-axis acceleration signal) when the positive or negative acceleration in the Z-axis direction is applied is significantly deteriorated. As a result, the symmetry between positive and negative will also deteriorate. Furthermore, when there is temperature dependency in the built-in potential difference between the movable body 230 and the fixed electrode parts 260 and 262, electrostatic attraction also has temperature dependency, and as a result, the physical quantity signal (Z-axis acceleration signal) in the stationary state. Will have temperature dependency.

また、可動体２３０と第３固定電極部２６４との間に内蔵電位差が生じると、前述した通り、物理量検出回路３によって生成される物理量信号（Ｚ軸加速度信号）に初期オフセット（静止状態におけるオフセット）が生じる原因になる。さらに、可動体２３０と第３固定電極部２６４との間に内蔵電位差が生じると、ソフトニング効果により検出感度が増加してしまう。その結果、物理量検出装置１毎に感度がばらつくことになり、さらに、可動体２３０と第３固定電極部２６４との間の内蔵電位差に温度依存性がある場合は、検出感度が大きな温度依存性を持つことになる。   In addition, when the built-in potential difference is generated between the movable body 230 and the third fixed electrode portion 264, as described above, an initial offset (offset in a stationary state) is generated in the physical quantity signal (Z axis acceleration signal) generated by the physical quantity detection circuit 3. ) Cause. Furthermore, when a built-in potential difference is generated between the movable body 230 and the third fixed electrode portion 264, the detection sensitivity is increased due to the softening effect. As a result, the sensitivity varies from one physical quantity detection device 1 to another. Further, when the built-in potential difference between the movable body 230 and the third fixed electrode portion 264 has temperature dependency, the detection sensitivity is large temperature dependency Will have

以上に述べたように、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との間に生じる内蔵電位差は、Ｚ軸加速度の検出特性を悪化させる要因になるため、ゼロにすることが望ましい。そこで、本実施形態では、物理量検出回路３において、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との仕事関数差φｍｓに基づいて生じる可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との内蔵電位差に応じて、可動体２３０に供給される駆動信号のＤＣレベルと固定電極部２６０，２６２に供給されるバイアス電圧とが異なる電圧値に設定される。さらに、物理量検出回路３において、可動体２３０と第３固定電極部２６４との仕事関数差φｍｓに基づいて生じる可動体２３０と第３固定電極部２６４との内蔵電位差に応じて、可動体２３０に供給される駆動信号のＤＣレベルと第３固定電極部２６４に供給される信号（疑似駆動信号）のＤＣレベルとが異なる電圧値に設定される。以下に、物理量検出回路３の具体的な構成例を挙げて、詳細に説明する。 As described above, the built-in potential difference generated between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 is a factor that degrades the detection characteristic of the Z-axis acceleration, so it is desirable to make it zero. Therefore, in the present embodiment, in the physical quantity detection circuit 3, the built-in potential difference between the movable body 230 and the fixed electrode portion 260, 262 is generated based on the work function difference φ ms between the movable body 230 and the fixed electrode portion 260, 262. Thus, the DC level of the drive signal supplied to the movable body 230 and the bias voltage supplied to the fixed electrode portions 260 and 262 are set to different voltage values. Further, in the physical quantity detection circuit 3, the movable body 230 is generated according to the built-in potential difference between the movable body 230 and the third fixed electrode portion 264 generated based on the work function difference φ ms between the movable body 230 and the third fixed electrode portion 264. Are set to different voltage values from the DC level of the drive signal supplied to the third fixed electrode unit 264 and the DC level of the signal (pseudo drive signal) supplied to the third fixed electrode unit 264. Hereinafter, a specific configuration example of the physical quantity detection circuit 3 will be described in detail.

［物理量検出回路の具体的構成］
図７は、本実施形態における物理量検出回路３の構成を示す図である。図７に示すように、物理量検出回路３は、マルチプレクサー１０、Ｑ／Ｖアンプ（ＱＶＡ）２０、固定容量２１，２２、可変容量２３，２４、スイッチ２５，２６、固定容量２７，２８、プログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）３０、固定容量３１，３２、デマルチプレクサー４０、ローパスフィルター（ＬＰＦ）５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚ、バッファー６０Ｘ、６０Ｙ，６０Ｚ、発振回路７０、制御回路８０、ＸＹ軸駆動回路９０、Ｚ軸駆動回路１００及び記憶部１１０を含んで構成されている。物理量検出回路３は、電源電圧ＶＤＤとグラウンド電圧ＶＳＳが供給されて動作する。以下では、物理量検出回路３は、電源電圧ＶＤＤとして３．０Ｖ、グラウンド電圧ＶＳＳとして０Ｖが供給されるものとするが、電源電圧ＶＤＤ及びグラウンド電圧ＶＳＳは、それぞれ３．０Ｖ及び０Ｖに限定されない。物理量検出回路３は、例えば、１チップの集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）であってもよい。なお、本実施形態の物理量検出回路３は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。 [Specific configuration of physical quantity detection circuit]
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the physical quantity detection circuit 3 in the present embodiment. As shown in FIG. 7, the physical quantity detection circuit 3 includes a multiplexer 10, a Q / V amplifier (QVA) 20, fixed capacitors 21 and 22, variable capacitors 23 and 24, switches 25 and 26, fixed capacitors 27 and 28, programmable Gain amplifier (PGA) 30, fixed capacitances 31, 32, demultiplexer 40, low pass filters (LPF) 50X, 50Y, 50Z, buffers 60X, 60Y, 60Z, oscillation circuit 70, control circuit 80, XY axis drive circuit 90, It comprises Z-axis drive circuit 100 and storage part 110. The physical quantity detection circuit 3 operates by being supplied with the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS. Hereinafter, the physical quantity detection circuit 3 is supplied with 3.0 V as the power supply voltage VDD and 0 V as the ground voltage VSS, but the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS are not limited to 3.0 V and 0 V, respectively. The physical quantity detection circuit 3 may be, for example, an integrated circuit (IC) of one chip. The physical quantity detection circuit 3 of this embodiment may be configured such that some of these elements are omitted or changed, or other elements are added.

発振回路７０は、クロック信号ＭＣＬＫを出力する。発振回路７０は、例えば、ＣＲ発振器やリングオシレーター等であってもよい。   The oscillator circuit 70 outputs a clock signal MCLK. The oscillator circuit 70 may be, for example, a CR oscillator or a ring oscillator.

制御回路８０は、クロック信号ＭＣＬＫに基づいて、各種の制御信号（制御信号ＭＵＸ−Ｘ，ＭＵＸ−Ｙ，ＭＵＸ−Ｚ，ＳＷＨ，ＳＷＢ，ＳＷＬ）を生成する。   The control circuit 80 generates various control signals (control signals MUX-X, MUX-Y, MUX-Z, SWH, SWB, SWL) based on the clock signal MCLK.

ＸＹ軸駆動回路９０は、制御信号ＳＷＨ，ＳＷＢ，ＳＷＬに基づいて、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙを駆動する駆動信号ＤＲＶＸＹを生成する。駆動信号ＤＲＶＸＹは、例えば、電源電圧ＶＤＤとグラウンド電圧ＶＳＳの中間電圧（ＶＤＤ−ＶＳＳ）／２＝ＶＤＤ／２（＝１．５Ｖ）をＤＣレベル（平均電圧）とする、最大電圧がＶＤＤ（３．０Ｖ）、最小電圧がグラウンド電圧ＶＳＳ（０Ｖ）の矩形波信号である。駆動信号ＤＲＶＸＹは、物理量検出素子２Ｘの第１容量形成部５Ｘと第２容量形成部６Ｘとの接続端（可動電極）に供給される。また、駆動信号ＤＲＶＸＹは、物理量検出素子２Ｙの第１容量形成部５Ｙと第２容量形成部６Ｙとの接続端（可動電極）に供給される。   The XY axis drive circuit 90 generates a drive signal DRVXY for driving the physical quantity detection elements 2X, 2Y based on the control signals SWH, SWB, SWL. The driving signal DRVXY has, for example, an intermediate voltage (VDD−VSS) / 2 = VDD / 2 (= 1.5 V) between the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS as a DC level (average voltage), and the maximum voltage is VDD (3 The minimum voltage is a square wave signal of the ground voltage VSS (0 V). The drive signal DRVXY is supplied to the connection end (movable electrode) of the first capacitance forming portion 5X of the physical quantity detection element 2X and the second capacitance forming portion 6X. The drive signal DRVXY is supplied to the connection end (movable electrode) of the first capacitance forming portion 5Y of the physical quantity detection element 2Y and the second capacitance forming portion 6Y.

また、ＸＹ軸駆動回路９０は、バイアス電圧ＢＩＡＳＸＹを生成する。バイアス電圧ＢＩＡＳＸＹは、駆動信号ＤＲＶＸＹのＤＣレベルと同じ電圧ＶＤＤ／２（１．５Ｖ）である。バイアス電圧ＢＩＡＳＸＹは、物理量検出素子２Ｘの第１容量形成部５Ｘの一端（第１固定電極）及び第２容量形成部６Ｘの一端（第２固定電極）に供給される。また、バイアス電圧ＢＩＡＳＸＹは、物理量検出素子２Ｙの第１容量形成部５Ｙの一端（第１固定電極）及び第２容量形成部６Ｙの一端（第２固定電極）に供給される。   Further, the XY axis drive circuit 90 generates a bias voltage BIASXY. The bias voltage BIASXY is the same voltage VDD / 2 (1.5 V) as the DC level of the drive signal DRVXY. The bias voltage BIASXY is supplied to one end (first fixed electrode) of the first capacitance forming portion 5X of the physical quantity detection element 2X and one end (second fixed electrode) of the second capacitance forming portion 6X. Further, the bias voltage BIASXY is supplied to one end (first fixed electrode) of the first capacitance formation portion 5Y of the physical quantity detection element 2Y and one end (second fixed electrode) of the second capacitance formation portion 6Y.

Ｚ軸駆動回路１００は、互いに排他的にアクティブ（本実施形態では、ハイレベル）となる制御信号ＳＷＨ，ＳＷＢ，ＳＷＬに基づいて、物理量検出素子２Ｚを駆動する駆動信号ＤＲＶＺを生成する。具体的には、Ｚ軸駆動回路１００は、制御信号ＳＷＨがハイレベルのときは電源電圧ＶＤＤよりも低い電圧ＶＰＰ（例えば２．５Ｖ）＋φとなり、制御信号ＳＷＢがハイレベルのときは電圧ＶＤＤ／２（例えば１．５Ｖ）＋φとなり、制御信号ＳＷＬがハイレベルのときはグラウンド電圧ＶＳＳよりも高い電圧ＶＥＥ（例えば０．５Ｖ）＋φとなる駆動信号ＤＲＶＺを生成する。ここで、制御信号ＳＷＨがハイレベルとなる時間と制御信号ＳＷＬがハイレベルとなる時間とは等しく、かつ、電圧ＶＰＰ＋φと電圧ＶＤＤ／２＋φとの電位差と、電圧ＶＤＤ／２＋φと電圧ＶＥＥ＋φとの電位差とは等しくなっている。これにより、駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベル（平均電圧）は、制御信号ＳＷＢがハイレベルのときの電圧ＶＤＤ／２＋φと等しくなる。駆動信号ＤＲＶＺは、物理量検出素子２Ｚの第１容量形成部５Ｚと第２容量形成部６Ｚとの接続端（可動体２３０）に供給される。このオフセット電圧φは、記憶部１１０に記憶されているオフセット情報Ｄφに基づいて設定される。オフセット情報Ｄφは、物理量検出素子２Ｚの可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との仕事関数差φｍｓに基づいてあらかじめ決定され、記憶部１１０に記憶される。 The Z-axis drive circuit 100 generates a drive signal DRVZ for driving the physical quantity detection element 2Z based on the control signals SWH, SWB, SWL which are mutually exclusive (in the present embodiment, high level). Specifically, in the Z-axis drive circuit 100, the voltage VPP (for example, 2.5 V) lower than the power supply voltage VDD is obtained when the control signal SWH is at high level, and the voltage VDD / when the control signal SWB is at high level. 2 and a drive signal DRVZ that is higher than the ground voltage VSS (e.g., 0.5 V) +. Phi. When the control signal SWL is at a high level. Here, the time when control signal SWH becomes high level is equal to the time when control signal SWL becomes high level, and the potential difference between voltage VPP + φ and voltage VDD / 2 + φ and the potential difference between voltage VDD / 2 + φ and voltage VEE + φ Is equal to. As a result, the DC level (average voltage) of the drive signal DRVZ becomes equal to the voltage VDD / 2 + φ when the control signal SWB is at the high level. The drive signal DRVZ is supplied to the connection end (the movable body 230) of the first capacitance forming portion 5Z and the second capacitance forming portion 6Z of the physical quantity detection element 2Z. The offset voltage φ is set based on the offset information Dφ stored in the storage unit 110. The offset information Dφ is determined in advance based on the work function difference φ ms between the movable body 230 of the physical quantity detection element 2Z and the fixed electrode units 260, 262, 264, and is stored in the storage unit 110.

また、Ｚ軸駆動回路１００は、制御信号ＳＷＨ，ＳＷＢ，ＳＷＬによらす一定電圧のバイアス電圧ＢＩＡＳＺを生成する。バイアス電圧ＢＩＡＳＺは、例えば、電圧ＶＤＤ／２（例えば１．５Ｖ）である。バイアス電圧ＢＩＡＳＺは、物理量検出素子２Ｚの第１容量形成部５Ｚの一端（第１固定電極部２６０）及び第２容量形成部６Ｚの一端（第２固定電極部２６２）に供給される。   Also, the Z-axis drive circuit 100 generates a bias voltage BIASZ of a constant voltage according to the control signals SWH, SWB, SWL. The bias voltage BIASZ is, for example, a voltage VDD / 2 (for example, 1.5 V). The bias voltage BIASZ is supplied to one end (first fixed electrode portion 260) of the first capacitance forming portion 5Z of the physical quantity detection element 2Z and one end (second fixed electrode portion 262) of the second capacitance forming portion 6Z.

また、Ｚ軸駆動回路１００は、制御信号ＳＷＨ，ＳＷＢ，ＳＷＬに基づいて、疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成する。具体的には、Ｚ軸駆動回路１００は、制御信号ＳＷＨがハイレベルのときは電圧ＶＰＰ（例えば２．５Ｖ）となり、制御信号ＳＷＢがハイレベルのときは電圧ＶＤＤ／２（例えば１．５Ｖ）となり、制御信号ＳＷＬがハイレベルのときは電圧ＶＥＥ（例えば０．５Ｖ）となる疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成する。ここで、制御信号ＳＷＨがハイレベルとなる時間と制御信号ＳＷＬがハイレベルとなる時間とは等しく、かつ、電圧ＶＰＰと電圧ＶＤＤ／２との電位差と、電圧ＶＤＤ／２と電圧ＶＥＥとの電位差と
は等しくなっている。これにより、疑似駆動信号ＤＵＭＺのＤＣレベル（平均電圧）は、制御信号ＳＷＢがハイレベルのときの電圧ＶＤＤ／２と等しくなる。疑似駆動信号ＤＵＭＺは、物理量検出素子２Ｚの第３固定電極部２６４に供給される。 The Z-axis drive circuit 100 also generates a pseudo drive signal DUMZ based on the control signals SWH, SWB, and SWL. Specifically, in the Z-axis drive circuit 100, the voltage VPP (for example, 2.5 V) is obtained when the control signal SWH is at high level, and the voltage VDD / 2 (for example, 1.5 V) when the control signal SWB is at high level. Thus, when the control signal SWL is at the high level, the pseudo drive signal DUMZ to be the voltage VEE (for example, 0.5 V) is generated. Here, the time when the control signal SWH becomes high level is equal to the time when the control signal SWL becomes high level, and the potential difference between the voltage VPP and the voltage VDD / 2 and the potential difference between the voltage VDD / 2 and the voltage VEE Is equal to. As a result, the DC level (average voltage) of the pseudo drive signal DUMZ becomes equal to the voltage VDD / 2 when the control signal SWB is at the high level. The pseudo drive signal DUMZ is supplied to the third fixed electrode portion 264 of the physical quantity detection element 2Z.

図８は、駆動信号ＤＲＶＺ、バイアス電圧ＢＩＡＳＺ及び疑似駆動信号ＤＵＭＺの波形の一例を示す図である。図８に示すように、駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルは、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との仕事関数差φｍｓだけ、バイアス電圧ＢＩＡＳＺ（電圧ＶＤＤ／２）よりも高く設定されている。さらに、駆動信号ＤＲＶＺは、疑似駆動信号ＤＵＭＺを可動体２３０と第３固定電極部２６４との仕事関数差φｍｓだけ高電位側にシフトした波形であり、駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルは、当該仕事関数差φｍｓだけ疑似駆動信号ＤＵＭＺのＤＣレベルよりも高く設定されている。すなわち、図８の例では、オフセット電圧φは、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との仕事関数差φｍｓに相当する電圧に設定されている。このような設定により、図９に示すように、可動体２３０を固定電極部２６０，２６２，２６４と狭ギャップで対向させた場合に形成されるＭＩＳ構造のエネルギーバンドがフラットに近づく。その結果、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との内蔵電位差がゼロに近づき、物理量検出素子２Ｚの入出力特性も図５に示した理論上の特性に近づくため、Ｚ軸加速度の検出特性が向上する。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the waveforms of the drive signal DRVZ, the bias voltage BIASZ, and the pseudo drive signal DUMZ. As shown in FIG. 8, the DC level of the drive signal DRVZ is set higher than the bias voltage BIASZ (voltage VDD / 2) by the work function difference φ ms between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260 and 262. . Further, drive signal DRVZ is a waveform obtained by shifting pseudo drive signal DUMZ to the high potential side by work function difference φ ms between movable body 230 and third fixed electrode portion 264, and the DC level of drive signal DRVZ The function difference φ ms is set higher than the DC level of the pseudo drive signal DUMZ. That is, in the example of FIG. 8, the offset voltage φ is set to a voltage corresponding to the work function difference φ ms between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264. With such a setting, as shown in FIG. 9, the energy band of the MIS structure formed when the movable body 230 is opposed to the fixed electrode portions 260, 262, 264 with a narrow gap approaches a flat. As a result, the built-in potential difference between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 approaches zero and the input / output characteristics of the physical quantity detection element 2Z also approach the theoretical characteristics shown in FIG. Detection characteristics are improved.

なお、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙは、可動電極と第１固定電極及び第２固定電極とを同じ材料で構成することができるため、可動電極と第１固定電極及び第２固定電極との仕事関数差がゼロとなる。これにより、可動電極と第１固定電極及び第２固定電極との間の内蔵電位がゼロとなるので、前述の通り、可動電極に供給される駆動信号ＢＩＡＳＸＹのＤＣレベルは、第１固定電極及び第２固定電極に供給されるバイアス電圧ＢＩＡＳＸＹと同じ電圧ＶＤＤ／２になるように設定される。   In the physical quantity detection elements 2X and 2Y, since the movable electrode and the first fixed electrode and the second fixed electrode can be made of the same material, the work function of the movable electrode and the first fixed electrode and the second fixed electrode The difference is zero. As a result, the built-in potential between the movable electrode and the first fixed electrode and the second fixed electrode becomes zero. Therefore, as described above, the DC level of the drive signal BIASXY supplied to the movable electrode is the first fixed electrode and The voltage VDD / 2 is set to be the same as the bias voltage BIASXY supplied to the second fixed electrode.

図１０は、制御信号ＳＷＢ，ＳＷＨ，ＳＷＬ，ＭＵＸ−Ｘ，ＭＵＸ−Ｙ，ＭＵＸ−Ｚ、駆動信号ＤＲＶＸＹ，ＤＲＶＺ、バイアス電圧ＢＩＡＳＸＹ，ＢＩＡＳＺ及び疑似駆動信号ＤＵＭＺのタイミングチャートの一例を示す図である。本実施形態では、物理量検出回路３は、図１０に示す波形を繰り返す各信号を生成することで、時系列に電圧値が変化する物理量信号（３軸加速度信号）を生成する。以下、図７に戻り、図１０のタイミングチャートを参照しながら、物理量検出回路３の構成及び説明を続ける。   FIG. 10 is a diagram showing an example of a timing chart of control signals SWB, SWH, SWL, MUX-X, MUX-Y, MUX-Z, drive signals DRVXY, DRVZ, bias voltages BIASXY, BIASZ, and pseudo drive signal DUMZ. . In the present embodiment, the physical quantity detection circuit 3 generates physical quantity signals (triaxial acceleration signals) whose voltage value changes in time series by generating each signal that repeats the waveform shown in FIG. Hereinafter, referring back to FIG. 7 and referring to the timing chart of FIG. 10, the configuration and description of the physical quantity detection circuit 3 will be continued.

マルチプレクサー１０は、互いに排他的にアクティブ（本実施形態では、ハイレベル）となる制御信号ＭＵＸ−Ｘ，ＭＵＸ−Ｙ，ＭＵＸ−Ｚに基づいて、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚが出力する検出信号（差動信号対）のいずれかを選択して（又はいずれも選択しないで）差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮを出力する。具体的には、図１０を参照し、マルチプレクサー１０は、制御信号ＭＵＸ−Ｘがハイレベル（電源電圧ＶＤＤ）のときは、物理量検出素子２Ｘの第１固定電極及び第２固定電極から出力される差動信号対（電荷）を選択し、差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして出力する。また、マルチプレクサー１０は、制御信号ＭＵＸ−Ｙがハイレベルのときは、物理量検出素子２Ｙの第１固定電極及び第２固定電極から出力される差動信号対（電荷）を選択し、差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして出力する。また、マルチプレクサー１０は、制御信号ＭＵＸ−Ｚがハイレベルのときは、物理量検出素子２Ｚの第１固定電極部２６０及び第２固定電極部２６２から出力される差動信号対（電荷）を選択し、差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして出力する。また、マルチプレクサー１０は、制御信号ＭＵＸ−Ｘ，ＭＵＸ−Ｙ，ＭＵＸ−Ｚがいずれもローレベル（グラウンド電圧ＶＳＳ（＝０Ｖ））のときは、いずれの差動信号対も出力しない。マルチプレクサー１０の差動の出力端とグラウンドとの間には固定容量２７，２８がそれぞれ接続されている。   The multiplexer 10 detects the output of the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z based on the control signals MUX-X, MUX-Y, MUX-Z which become mutually exclusive (in the present embodiment, high level) mutually exclusive. One of the signals (differential signal pair) is selected (or not selected) to output a differential signal pair PIN, NIN. Specifically, referring to FIG. 10, when control signal MUX-X is at the high level (power supply voltage VDD), multiplexer 10 outputs from the first fixed electrode and the second fixed electrode of physical quantity detection element 2X. Differential signal pair (charge) is selected and output as a differential signal pair PIN, NIN. Further, when the control signal MUX-Y is at the high level, the multiplexer 10 selects a differential signal pair (charge) output from the first fixed electrode and the second fixed electrode of the physical quantity detection element 2Y, and performs differential operation. Output as a signal pair PIN, NIN. Further, when control signal MUX-Z is at the high level, multiplexer 10 selects the differential signal pair (charge) output from first fixed electrode unit 260 and second fixed electrode unit 262 of physical quantity detection element 2Z. And output as a differential signal pair PIN, NIN. Further, when all of the control signals MUX-X, MUX-Y, and MUX-Z are at low level (ground voltage VSS (= 0 V)), the multiplexer 10 does not output any differential signal pair. Fixed capacitors 27 and 28 are respectively connected between the differential output of the multiplexer 10 and the ground.

Ｑ／Ｖアンプ２０は、全差動型のＱ／Ｖアンプであり、マルチプレクサー１０から出力
される電荷の差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮを電圧の差動信号対に変換して出力する。固定容量２１，２２は、Ｑ／Ｖアンプ２０の帰還容量である。物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚから出力される差動信号対は、マルチプレクサー１０によって順次選択され、Ｑ／Ｖアンプ２０に入力される。図１０に示すように、制御信号ＭＵＸ−Ｘ，ＭＵＸ−Ｙ，ＭＵＸ−Ｚがそれぞれハイレベルとなる前に、制御信号ＭＵＸ−Ｘ，ＭＵＸ−Ｙ，ＭＵＸ−Ｚがいずれもローレベルとなる状態がある。この状態のときは、マルチプレクサー１０によって物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚから出力される差動信号対のいずれも選択されず、制御信号ＳＷＢがハイレベルとなることでスイッチ２５，２６が同時にオンし、Ｑ／Ｖアンプ２０の差動の入力端が電圧ＶＤＤ／２にバイアスされる。 The Q / V amplifier 20 is a fully differential Q / V amplifier, which converts the differential signal pair PIN and NIN of the charge output from the multiplexer 10 into a differential signal pair of voltage and outputs it. Fixed capacitors 21 and 22 are feedback capacitors of the Q / V amplifier 20. The differential signal pairs output from the physical quantity detection elements 2X, 2Y and 2Z are sequentially selected by the multiplexer 10 and input to the Q / V amplifier 20. As shown in FIG. 10, before the control signals MUX-X, MUX-Y, and MUX-Z go high, respectively, the control signals MUX-X, MUX-Y, and MUX-Z go low. There is. In this state, none of the differential signal pairs output from the physical quantity detection elements 2X, 2Y and 2Z are selected by the multiplexer 10, and the switches 25 and 26 are simultaneously turned on when the control signal SWB becomes high level. And the differential input of the Q / V amplifier 20 is biased to the voltage VDD / 2.

プログラマブルゲインアンプ３０は、Ｑ／Ｖアンプ２０から出力される差動信号対が可変容量２３，２４を介して入力され、当該差動信号を増幅した差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮを出力する。固定容量３１，３２は、プログラマブルゲインアンプ３０の帰還容量である。   The programmable gain amplifier 30 receives the differential signal pair output from the Q / V amplifier 20 via the variable capacitors 23 and 24 and outputs a differential signal pair POP, PON obtained by amplifying the differential signal. Fixed capacitors 31 and 32 are feedback capacitors of the programmable gain amplifier 30.

デマルチプレクサー４０は、制御信号ＭＵＸ−Ｘ，ＭＵＸ−Ｙ，ＭＵＸ−Ｚに基づいて、プログラマブルゲインアンプ３０から出力される差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮを、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚからそれぞれ出力される差動信号対（電荷）に対応する３つのシングルエンド信号ＤＭＸ，ＤＭＹ，ＤＭＺに分離する。具体的には、図１０を参照し、デマルチプレクサー４０は、制御信号ＭＵＸ−Ｘがハイレベルからローレベルに変化するエッジで差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮをサンプリングし、シングルエンド信号ＤＭＸとして出力する。また、デマルチプレクサー４０は、制御信号ＭＵＸ−Ｙがハイレベルからローレベルに変化するエッジで差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮをサンプリングし、シングルエンド信号ＤＭＹとして出力する。また、デマルチプレクサー４０は、制御信号ＭＵＸ−Ｚがハイレベルからローレベルに変化するエッジで差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮをサンプリングし、シングルエンド信号ＤＭＺとして出力する。このシングルエンド信号ＤＭＸ，ＤＭＹ，ＤＭＺは、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚがそれぞれ検出した物理量（加速度）の大きさ及び向きに応じた電圧値の信号である。   The demultiplexer 40 receives the differential signal pair POP, PON output from the programmable gain amplifier 30 based on the control signals MUX-X, MUX-Y, MUX-Z from the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z, respectively. The signal is separated into three single end signals DMX, DMY, DMZ corresponding to the differential signal pair (charge) to be output. Specifically, referring to FIG. 10, the demultiplexer 40 samples the differential signal pair POP, PON at the edge where the control signal MUX-X changes from high level to low level, and outputs it as a single end signal DMX. Do. Further, the demultiplexer 40 samples the differential signal pair POP, PON at an edge where the control signal MUX-Y changes from high level to low level, and outputs it as a single end signal DMY. Further, the demultiplexer 40 samples the differential signal pair POP, PON at an edge where the control signal MUX-Z changes from high level to low level, and outputs it as a single end signal DMZ. The single end signals DMX, DMY, DMZ are signals of voltage values corresponding to the magnitudes and directions of physical quantities (accelerations) detected by the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z, respectively.

ローパスフィルター５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚは、それぞれ、シングルエンド信号ＤＭＸ，ＤＭＹ，ＤＭＺに対して、物理量成分（加速度成分）を通過させ、物理量成分（加速度成分）よりも高い周波数のノイズ成分を減衰させる。すなわち、ローパスフィルター５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚは、仕様で決められる加速度の検出可能な周波数帯域を通過域とするローパスフィルターである。そして、ローパスフィルター５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚから出力される信号は、それぞれ、バッファー６０Ｘ，６０Ｙ，６０Ｚを介して、Ｘ軸物理量信号ＳＯＸ、Ｙ軸物理量信号ＳＯＹ、Ｚ軸物理量信号ＳＯＺとして、物理量検出回路３から出力される。   The low pass filters 50X, 50Y, 50Z respectively pass physical quantity components (acceleration components) to the single end signals DMX, DMY, DMZ, and attenuate noise components of frequencies higher than the physical quantity components (acceleration components). That is, the low pass filters 50X, 50Y, and 50Z are low pass filters that use as a pass band a frequency band that can detect acceleration determined by the specification. Then, the signals output from the low pass filters 50X, 50Y, 50Z are physical quantity detection circuits as X axis physical quantity signal SOX, Y axis physical quantity signal SOY, Z axis physical quantity signal SOZ via buffers 60X, 60Y, 60Z, respectively. Output from 3

なお、マルチプレクサー１０、Ｑ／Ｖアンプ２０、固定容量２１，２２、可変容量２３，２４、スイッチ２５，２６、固定容量２７，２８、プログラマブルゲインアンプ３０、固定容量３１，３２、デマルチプレクサー４０、ローパスフィルター５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚ及びバッファー６０Ｘ、６０Ｙ，６０Ｚは、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚが出力する検出信号（差動信号対）に基づいて、物理量信号ＳＯＸ，ＳＯＹ，ＳＯＺを生成する物理量信号生成回路として機能する。   The multiplexer 10, Q / V amplifier 20, fixed capacitors 21 and 22, variable capacitors 23 and 24, switches 25 and 26, fixed capacitors 27 and 28, programmable gain amplifier 30, fixed capacitors 31 and 32, demultiplexer 40 , Low-pass filters 50X, 50Y, 50Z and buffers 60X, 60Y, 60Z generate physical quantity signals SOX, SOY, SOZ based on detection signals (differential signal pairs) output from physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z. It functions as a physical quantity signal generation circuit.

［Ｚ軸駆動回路の具体的構成］
図８に示した波形の駆動信号ＤＲＶＺ、バイアス電圧ＢＩＡＳＺ及び疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成可能なＺ軸駆動回路１００の構成の一例を図１１に示す。図１１の例では、Ｚ軸駆動回路１００は、元駆動信号生成回路１０１と、オフセット電圧生成回路１０２と、反転回路１０３と、反転加算回路１０４と、バイアス電圧生成回路１０５と、を含む。 [Specific configuration of Z-axis drive circuit]
An example of the configuration of the Z-axis drive circuit 100 capable of generating the drive signal DRVZ, the bias voltage BIASZ, and the pseudo drive signal DUMZ having the waveforms shown in FIG. 8 is shown in FIG. In the example of FIG. 11, the Z-axis drive circuit 100 includes an original drive signal generation circuit 101, an offset voltage generation circuit 102, an inversion circuit 103, an inversion addition circuit 104, and a bias voltage generation circuit 105.

元駆動信号生成回路１０１は、駆動信号ＤＲＶＺの基となる元駆動信号を生成する。具体的には、元駆動信号生成回路１０１は、制御信号ＳＷＬがハイレベルのときは電圧ＶＰＰとなり、制御信号ＳＷＢがハイレベルのときは電圧ＶＤＤ／２となり、制御信号ＳＷＨがハイレベルのときは電圧ＶＥＥとなる元駆動信号を生成する。この元駆動信号のＤＣレベル（平均電圧）はＶＤＤ／２となる。   The original drive signal generation circuit 101 generates an original drive signal which is a basis of the drive signal DRVZ. Specifically, in the original drive signal generation circuit 101, the voltage VPP is obtained when the control signal SWL is at high level, the voltage VDD / 2 is obtained when the control signal SWB is at high level, and the control signal SWH is at high level. An original drive signal to be the voltage VEE is generated. The DC level (average voltage) of this original drive signal is VDD / 2.

オフセット電圧生成回路１０２は、記憶部１１０に記憶されているオフセット情報Ｄφに基づいて、オフセット電圧φを生成する。具体的には、オフセット電圧生成回路１０２は、オフセット情報Ｄφに応じたオフセット電圧φだけ電圧ＶＤＤ／２よりも低いオフセット電圧ＶＤＤ／２−φを生成する。オフセット電圧生成回路１０２が生成するオフセット電圧ＶＤＤ／２−φは、例えば、電圧ＶＥＥから電圧ＶＰＰの範囲で調整可能であり、物理量検出装置１毎に最適なオフセット電圧を選択することができる。オフセット電圧生成回路１０２は、例えば、Ｎ個（≧３）の抵抗と、オフセット情報Ｄφに基づいて各抵抗の両端を導通させるか否かを選択するＮ個のスイッチとを用いて、電圧ＶＥＥから電圧ＶＰＰの範囲で抵抗分圧された電圧を出力する回路として実現される。   The offset voltage generation circuit 102 generates an offset voltage φ based on the offset information Dφ stored in the storage unit 110. Specifically, the offset voltage generation circuit 102 generates an offset voltage VDD / 2−φ that is lower than the voltage VDD / 2 by the offset voltage φ corresponding to the offset information Dφ. The offset voltage VDD / 2−φ generated by the offset voltage generation circuit 102 can be adjusted, for example, in the range of the voltage VEE to the voltage VPP, and an optimum offset voltage can be selected for each physical quantity detection device 1. The offset voltage generation circuit 102 uses, for example, N (33) resistances and N switches for selecting whether or not to conduct both ends of each resistance based on the offset information Dφ to generate the voltage VEE from the voltage VEE. It is realized as a circuit that outputs a voltage divided by resistance in the range of voltage VPP.

反転回路１０３は、元駆動信号生成回路１０１が生成した元駆動信号を、ゲイン１倍で電圧ＶＤＤ／２を基準に反転して疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成する。   The inverter circuit 103 inverts the original drive signal generated by the original drive signal generation circuit 101 with a gain of 1 based on the voltage VDD / 2 to generate a pseudo drive signal DUMZ.

反転加算回路１０４は、元駆動信号生成回路１０１が生成した元駆動信号に、オフセット電圧生成回路１０２が生成したオフセット電圧ＶＤＤ／２−φを加算して駆動信号ＤＲＶＺを生成する。具体的には、反転加算回路１０４は、元駆動信号に、ゲイン１倍で電圧ＶＤＤ／２を基準にオフセット電圧ＶＤＤ／２−φを反転して加算し、駆動信号ＤＲＶＺを生成する。   The inverting addition circuit 104 adds the offset voltage VDD / 2−φ generated by the offset voltage generation circuit 102 to the original drive signal generated by the original drive signal generation circuit 101 to generate a drive signal DRVZ. Specifically, the inverting addition circuit 104 inverts and adds the offset voltage VDD / 2−φ to the original drive signal with a gain of 1 and with reference to the voltage VDD / 2, and generates a drive signal DRVZ.

バイアス電圧生成回路１０５は、一定の電圧ＶＤＤ／２であるバイアス電圧ＢＩＡＳＺを生成する。例えば、図１１に示すように、バイアス電圧生成回路１０５は、電圧ＶＤＤ／２が入力されるボルテージフォロワーであってもよい。   The bias voltage generation circuit 105 generates a bias voltage BIASZ that is a constant voltage VDD / 2. For example, as shown in FIG. 11, the bias voltage generation circuit 105 may be a voltage follower to which the voltage VDD / 2 is input.

なお、電圧ＶＤＤ／２，ＶＥＥ，ＶＰＰは、例えば、電源電圧ＶＤＤとグラウンド電圧ＶＳＳとの間の電圧を抵抗分圧して得られる。電圧ＶＤＤ／２，ＶＥＥ，ＶＰＰを生成する回路（抵抗分圧回路）は、Ｚ軸駆動回路１００の内部にあってもよいし、Ｚ軸駆動回路１００の外部にあってもよい。   The voltages VDD / 2, VEE, and VPP are obtained, for example, by dividing a voltage between the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS. The circuit (resistance voltage dividing circuit) for generating the voltages VDD / 2, VEE and VPP may be inside the Z-axis drive circuit 100 or outside the Z-axis drive circuit 100.

図１２は、図８に示した波形の駆動信号ＤＲＶＺ、バイアス電圧ＢＩＡＳＺ及び疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成可能なＺ軸駆動回路１００の構成の他の一例を示す図である。図１２の例では、Ｚ軸駆動回路１００は、元駆動信号生成回路１０６と、バッファー回路１０７と、電圧シフト回路１０８と、バイアス電圧生成回路１０９と、を含む。   FIG. 12 is a diagram showing another example of the configuration of the Z-axis drive circuit 100 capable of generating the drive signal DRVZ, the bias voltage BIASZ and the pseudo drive signal DUMZ having the waveforms shown in FIG. In the example of FIG. 12, the Z-axis drive circuit 100 includes an original drive signal generation circuit 106, a buffer circuit 107, a voltage shift circuit 108, and a bias voltage generation circuit 109.

元駆動信号生成回路１０６は、駆動信号ＤＲＶＺの基となる元駆動信号を生成する。具体的には、元駆動信号生成回路１０６は、制御信号ＳＷＨがハイレベルのときは電圧ＶＰＰとなり、制御信号ＳＷＢがハイレベルのときは電圧ＶＤＤ／２となり、制御信号ＳＷＬがハイレベルのときは電圧ＶＥＥとなる元駆動信号を生成する。この元駆動信号のＤＣレベル（平均電圧）はＶＤＤ／２となる。   The original drive signal generation circuit 106 generates an original drive signal which is a basis of the drive signal DRVZ. Specifically, in the original drive signal generation circuit 106, the voltage VPP is obtained when the control signal SWH is high, the voltage VDD / 2 is generated when the control signal SWB is high, and the control signal SWL is high. An original drive signal to be the voltage VEE is generated. The DC level (average voltage) of this original drive signal is VDD / 2.

バッファー回路１０７は、元駆動信号生成回路１０１が生成した元駆動信号をゲイン１倍でバッファーして疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成する。例えば、図１２に示すように、バッファー回路１０７は、元駆動信号が入力されるボルテージフォロワーであってもよい。   The buffer circuit 107 buffers the original drive signal generated by the original drive signal generation circuit 101 with a gain of 1 to generate a pseudo drive signal DUMZ. For example, as shown in FIG. 12, the buffer circuit 107 may be a voltage follower to which the original drive signal is input.

電圧シフト回路１０８は、元駆動信号生成回路１０１が生成した元駆動信号の電圧を、記憶部１１０に記憶されているオフセット情報Ｄφに応じたオフセット電圧φだけシフトして駆動信号ＤＲＶＺを生成する。具体的には、電圧シフト回路１０８は、元駆動信号に対して、カップリングコンデンサーによってＤＣ成分をカットし、２つの可変抵抗で抵抗分圧してＤＣレベルを電圧ＶＤＤ／２＋φにシフトし、ボルテージフォロワーによって駆動信号ＤＲＶＺを生成する。オフセット情報Ｄφに応じて２つの可変抵抗の抵抗値ＶＲ１，ＶＲ２が可変に設定されることで、ＤＣレベルが電圧ＶＤＤ／２＋φとなる駆動信号ＤＲＶＺが生成される。   The voltage shift circuit 108 shifts the voltage of the original drive signal generated by the original drive signal generation circuit 101 by the offset voltage φ corresponding to the offset information Dφ stored in the storage unit 110 to generate the drive signal DRVZ. Specifically, the voltage shift circuit 108 cuts the DC component with respect to the original drive signal by the coupling capacitor, divides the resistance by two variable resistors, and shifts the DC level to the voltage VDD / 2 + φ. Generates a drive signal DRVZ. The resistance values VR1 and VR2 of the two variable resistors are variably set according to the offset information Dφ, whereby the drive signal DRVZ whose DC level is the voltage VDD / 2 + φ is generated.

バイアス電圧生成回路１０９は、一定の電圧ＶＤＤ／２であるバイアス電圧ＢＩＡＳＺを生成する。例えば、図１２に示すように、バイアス電圧生成回路１０９は、電圧ＶＤＤ／２が入力されるボルテージフォロワーであってもよい。   The bias voltage generation circuit 109 generates a bias voltage BIASZ which is a constant voltage VDD / 2. For example, as shown in FIG. 12, the bias voltage generation circuit 109 may be a voltage follower to which the voltage VDD / 2 is input.

なお、電圧ＶＤＤ／２，ＶＥＥ，ＶＰＰは、例えば、電源電圧ＶＤＤとグラウンド電圧ＶＳＳとの間の電圧を抵抗分圧して得られ、電圧ＶＤＤ／２，ＶＥＥ，ＶＰＰを生成する回路（抵抗分圧回路）は、Ｚ軸駆動回路１００の内部にあってもよいし、Ｚ軸駆動回路１００の外部にあってもよい。   The voltage VDD / 2, VEE, VPP can be obtained, for example, by dividing a voltage between the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS by a resistor, and generates a voltage VDD / 2, VEE, VPP (resistor division The circuit) may be inside the Z-axis drive circuit 100 or outside the Z-axis drive circuit 100.

［作用効果］
以上に説明した第１実施形態の物理量検出装置１では、物理量検出回路３と接続される物理量検出素子２Ｚの可動体２３０と固定電極部２６０，２６２とは材料が異なるため、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との仕事関数差φｍｓがゼロではない。従って、仮に、可動体２３０に供給される駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルと固定電極部２６０，２６２に供給されるバイアス電圧ＢＩＡＳＺとが同じ電圧値に設定されると、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との間に内蔵電位差が生じ、固定電極部２６０，２６２から出力される検出信号に大きなオフセットが生じ得る。これに対して、第１実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）によれば、駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルがバイアス電圧ＢＩＡＳＺよりもオフセット電圧φ（理想的にはφｍｓ）だけ高い電圧値に設定されることにより、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との内蔵電位差を低減させることができ、その結果として物理量信号ＳＯＺの精度を向上させることができる。 [Function effect]
In the physical quantity detection device 1 of the first embodiment described above, since the movable body 230 of the physical quantity detection element 2Z connected to the physical quantity detection circuit 3 and the fixed electrode portions 260 and 262 are different in material, they are fixed to the movable body 230. The work function difference φ ms between the electrode portions 260 and 262 is not zero. Therefore, if the DC level of drive signal DRVZ supplied to movable body 230 and bias voltage BIASZ supplied to fixed electrode portions 260 and 262 are set to the same voltage value, movable body 230 and fixed electrode portion 260 are thus set. , 262, and a large offset may occur in the detection signal output from the fixed electrode units 260, 262. On the other hand, according to the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the first embodiment, the DC level of the drive signal DRVZ is higher than the bias voltage BIASZ by the offset voltage φ (ideally φ ms ) By setting the value to a value, the built-in potential difference between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260 and 262 can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal SOZ can be improved.

また、第１実施形態の物理量検出装置１では、物理量検出回路３と接続される物理量検出素子２Ｚの可動体２３０と固定電極部２６４とは材料が異なるため、可動体２３０と固定電極部２６４との仕事関数差φｍｓがゼロではない。従って、仮に、可動体２３０に供給される駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルと固定電極部２６４に供給される疑似駆動信号ＤＵＭＺのＤＣレベルとが同じ電圧値に設定されると、可動体２３０と固定電極部２６４との間に静電引力が発生し、この静電引力によって可動体２３０が傾くと、可動体２３０と離間して設けられた固定電極部２６０，２６２から出力される検出信号に大きなオフセットが生じ得る。これに対して、第１実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）によれば、駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルが疑似駆動信号ＤＵＭＺのＤＣレベルよりもオフセット電圧φ（理想的にはφｍｓ）だけ高い電圧値に設定されることにより、可動体２３０と固定電極部２６４との間に発生する静電引力を低減させることができ、その結果として物理量信号ＳＯＺの精度を向上させることができる。 Further, in the physical quantity detection device 1 of the first embodiment, the movable body 230 of the physical quantity detection element 2Z connected to the physical quantity detection circuit 3 and the fixed electrode portion 264 are different in material, so the movable body 230 and the fixed electrode portion 264 Work function difference φ ms is not zero. Therefore, if the DC level of the drive signal DRVZ supplied to the movable body 230 and the DC level of the pseudo drive signal DUMZ supplied to the fixed electrode portion 264 are set to the same voltage value, the movable body 230 and the fixed electrode An electrostatic attractive force is generated between itself and the part 264. If the movable body 230 is tilted by this electrostatic attractive force, a large offset is generated in the detection signal output from the fixed electrode parts 260 and 262 provided apart from the movable body 230. Can occur. In contrast, according to the physical quantity detecting device 1 of the first embodiment (the physical quantity detection circuit 3), the offset voltage than the DC level of the DC level pseudo drive signal DUMZ drive signal DRVZ phi (ideally phi ms By setting the voltage value as high as possible), the electrostatic attractive force generated between movable body 230 and fixed electrode portion 264 can be reduced, and as a result, the accuracy of physical quantity signal SOZ can be improved. .

１−２．第２実施形態
第２実施形態の物理量検出装置１では、駆動信号ＤＲＶＺ、バイアス電圧ＢＩＡＳＺ及び疑似駆動信号ＤＵＭＺの波形が第１実施形態と異なる。以下、第２実施形態の物理量検出装置１について、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、第１実施形態と重複する説明は省略し、第１実施形態と異なる内容を中心に説明する。 1-2. Second Embodiment The physical quantity detection device 1 of the second embodiment differs from the first embodiment in the waveforms of the drive signal DRVZ, the bias voltage BIASZ, and the pseudo drive signal DUMZ. Hereinafter, in the physical quantity detection device 1 according to the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and the redundant description with the first embodiment is omitted. I will explain mainly.

図１３は、第２実施形態における、駆動信号ＤＲＶＺ、バイアス電圧ＢＩＡＳＺ及び疑似駆動信号ＤＵＭＺの波形の一例を示す図である。図１３に示すように、第２実施形態では、バイアス電圧ＢＩＡＳＺ（電圧ＶＤＤ／２）は、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との仕事関数差φｍｓだけ、駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベル（電圧ＶＤＤ／２）よりも低く設定されている。さらに、疑似駆動信号ＤＵＭＺは、駆動信号ＤＲＶＺを可動体２３０と第３固定電極部２６４との仕事関数差φｍｓだけ低電位側にシフトした波形であり、疑似駆動信号ＤＵＭＺのＤＣレベルは、当該仕事関数差φｍｓだけ駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルよりも低く設定されている。このような設定により、可動体２３０を固定電極部２６０，２６２，２６４と狭ギャップで対向させた場合に形成されるＭＩＳ構造のエネルギーバンドがフラットに近づく。その結果、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との内蔵電位差がゼロに近づき、物理量検出素子２Ｚの入出力特性も図５に示した理論上の特性に近づくため、Ｚ軸加速度の検出特性が向上する。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of waveforms of the drive signal DRVZ, the bias voltage BIASZ, and the pseudo drive signal DUMZ in the second embodiment. As shown in FIG. 13, in the second embodiment, the bias voltage BIASZ (voltage VDD / 2) is the DC level of the drive signal DRVZ by the work function difference φ ms between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260 and 262 ( It is set lower than the voltage VDD / 2). Furthermore, the pseudo drive signal DUMZ is a waveform in which the drive signal DRVZ is shifted to the lower potential side by the work function difference φ ms between the movable body 230 and the third fixed electrode portion 264, and the DC level of the pseudo drive signal DUMZ is The work function difference φ ms is set lower than the DC level of the drive signal DRVZ. With such a setting, the energy band of the MIS structure formed when the movable body 230 is opposed to the fixed electrode portions 260, 262, 264 with a narrow gap approaches flat. As a result, the built-in potential difference between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 approaches zero and the input / output characteristics of the physical quantity detection element 2Z also approach the theoretical characteristics shown in FIG. Detection characteristics are improved.

図１３に示した波形の駆動信号ＤＲＶＺ、バイアス電圧ＢＩＡＳＺ及び疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成可能なＺ軸駆動回路１００の構成の一例を図１４に示す。図１４の例では、Ｚ軸駆動回路１００は、元駆動信号生成回路１２１と、オフセット電圧生成回路１２２と、反転回路１２３と、反転加算回路１２４と、バイアス電圧生成回路１２５と、を含む。   An example of the configuration of the Z-axis drive circuit 100 capable of generating the drive signal DRVZ, the bias voltage BIASZ, and the pseudo drive signal DUMZ having waveforms shown in FIG. 13 is shown in FIG. In the example of FIG. 14, the Z-axis drive circuit 100 includes an original drive signal generation circuit 121, an offset voltage generation circuit 122, an inversion circuit 123, an inversion addition circuit 124, and a bias voltage generation circuit 125.

元駆動信号生成回路１２１は、駆動信号ＤＲＶＺの基となる元駆動信号を生成する。具体的には、元駆動信号生成回路１２１は、制御信号ＳＷＬがハイレベルのときは電圧ＶＰＰとなり、制御信号ＳＷＢがハイレベルのときは電圧ＶＤＤ／２となり、制御信号ＳＷＨがハイレベルのときは電圧ＶＥＥとなる元駆動信号を生成する。この元駆動信号のＤＣレベル（平均電圧）はＶＤＤ／２となる。   The original drive signal generation circuit 121 generates an original drive signal which is a basis of the drive signal DRVZ. Specifically, in the original drive signal generation circuit 121, the voltage VPP is obtained when the control signal SWL is at high level, the voltage VDD / 2 is obtained when the control signal SWB is at high level, and the control signal SWH is at high level. An original drive signal to be the voltage VEE is generated. The DC level (average voltage) of this original drive signal is VDD / 2.

オフセット電圧生成回路１２２は、記憶部１１０に記憶されているオフセット情報Ｄφに基づいて、オフセット電圧φを生成する。具体的には、オフセット電圧生成回路１２２は、オフセット情報Ｄφに応じたオフセット電圧φだけ電圧ＶＤＤ／２よりも高いオフセット電圧ＶＤＤ／２＋φを生成する。オフセット電圧生成回路１２２が生成するオフセット電圧は、例えば、電圧ＶＥＥから電圧ＶＰＰの範囲で調整可能であり、物理量検出装置１毎に最適なオフセット電圧を選択することができる。オフセット電圧生成回路１２２は、例えば、Ｎ個（≧３）の抵抗と、オフセット情報Ｄφに基づいて各抵抗の両端を導通させるか否かを選択するＮ個のスイッチとを用いて、電圧ＶＥＥから電圧ＶＰＰの範囲で抵抗分圧された電圧を出力する回路として実現される。   The offset voltage generation circuit 122 generates an offset voltage φ based on the offset information Dφ stored in the storage unit 110. Specifically, the offset voltage generation circuit 122 generates an offset voltage VDD / 2 + φ that is higher than the voltage VDD / 2 by the offset voltage φ corresponding to the offset information Dφ. The offset voltage generated by the offset voltage generation circuit 122 can be adjusted, for example, in the range of the voltage VEE to the voltage VPP, and an optimum offset voltage can be selected for each physical quantity detection device 1. The offset voltage generation circuit 122 uses, for example, N (33) resistances and N switches for selecting whether or not to conduct both ends of each resistance based on the offset information Dφ. It is realized as a circuit that outputs a voltage divided by resistance in the range of voltage VPP.

反転回路１２３は、元駆動信号生成回路１２１が生成した元駆動信号を、ゲイン１倍で電圧ＶＤＤ／２を基準に反転して駆動信号ＤＲＶＺを生成する。元駆動信号生成回路１２１及び反転回路１２３は、駆動信号ＤＲＶＺを生成する駆動信号生成回路として機能する。   The inverting circuit 123 inverts the original drive signal generated by the original drive signal generation circuit 121 with a gain of 1 with reference to the voltage VDD / 2 to generate the drive signal DRVZ. The original drive signal generation circuit 121 and the inversion circuit 123 function as a drive signal generation circuit that generates the drive signal DRVZ.

反転加算回路１２４は、元駆動信号生成回路１２１が生成した元駆動信号に、オフセット電圧生成回路１２２が生成したオフセット電圧ＶＤＤ／２＋φを加算して疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成する。具体的には、反転加算回路１２４は、元駆動信号に、ゲイン１倍で電圧ＶＤＤ／２を基準にオフセット電圧ＶＤＤ／２＋φを反転して加算し、疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成する。   The inverting addition circuit 124 adds the offset voltage VDD / 2 + φ generated by the offset voltage generation circuit 122 to the original drive signal generated by the original drive signal generation circuit 121 to generate a pseudo drive signal DUMZ. Specifically, the inverting addition circuit 124 inverts and adds the offset voltage VDD / 2 + φ to the original drive signal with a gain of 1 and with reference to the voltage VDD / 2 to generate the pseudo drive signal DUMZ.

バイアス電圧生成回路１２５は、オフセット電圧生成回路１２２が生成したオフセット電圧ＶＤＤ／２＋φに基づいて、駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルとは異なるバイアス電圧ＢＩＡＳＺを生成する。例えば、バイアス電圧生成回路１２５は、オフセット電圧生成回路１２２が生成したオフセット電圧ＶＤＤ／２＋φを、ゲイン１倍で電圧ＶＤＤ／２を基準に反転してバイアス電圧ＢＩＡＳＺを生成する反転回路であってもよい。   The bias voltage generation circuit 125 generates a bias voltage BIASZ different from the DC level of the drive signal DRVZ based on the offset voltage VDD / 2 + φ generated by the offset voltage generation circuit 122. For example, even if the bias voltage generation circuit 125 is an inverting circuit that generates the bias voltage BIASZ by inverting the offset voltage VDD / 2 + φ generated by the offset voltage generation circuit 122 with a gain of 1 based on the voltage VDD / 2. Good.

なお、電圧ＶＤＤ／２，ＶＥＥ，ＶＰＰは、例えば、電源電圧ＶＤＤとグラウンド電圧ＶＳＳとの間の電圧を抵抗分圧して得られる。電圧ＶＤＤ／２，ＶＥＥ，ＶＰＰを生成する回路（抵抗分圧回路）は、Ｚ軸駆動回路１００の内部にあってもよいし、Ｚ軸駆動回路１００の外部にあってもよい。   The voltages VDD / 2, VEE, and VPP are obtained, for example, by dividing a voltage between the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS. The circuit (resistance voltage dividing circuit) for generating the voltages VDD / 2, VEE and VPP may be inside the Z-axis drive circuit 100 or outside the Z-axis drive circuit 100.

以上に説明した第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）によれば、バイアス電圧ＢＩＡＳＺが駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルよりもオフセット電圧φ（理想的にはφｍｓ）だけ低い電圧値に設定されることにより、物理量検出素子２Ｚの可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との内蔵電位差を低減させることができ、その結果として物理量信号ＳＯＺの精度を向上させることができる。 According to the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the second embodiment described above, the bias voltage BIAZ is lower than the DC level of the drive signal DRVZ by the offset voltage φ (ideally φ ms ) By setting to, the built-in potential difference between the movable body 230 of the physical quantity detection element 2Z and the fixed electrode portions 260 and 262 can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal SOZ can be improved.

また、第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）によれば、疑似駆動信号ＤＵＭＺのＤＣレベルが駆動信号ＤＲＶＺのＤＣレベルよりもオフセット電圧φ（理想的にはφｍｓ）だけ低い電圧値に設定されることにより、物理量検出素子２Ｚの可動体２３０と固定電極部２６４との間に発生する静電引力を低減させることができ、その結果として物理量信号ＳＯＺの精度を向上させることができる。 Further, according to the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the second embodiment, the DC level of the pseudo drive signal DUMZ is lower than the DC level of the drive signal DRVZ by the offset voltage φ (ideally φ ms ) By setting the voltage value, the electrostatic attractive force generated between the movable body 230 of the physical quantity detection element 2Z and the fixed electrode portion 264 can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal SOZ can be improved. Can.

１−３．第３実施形態
可動体２３０の仕事関数φｓや固定電極部２６０，２６２，２６４の仕事関数φｍは、温度依存性を有するため、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との仕事関数差φｍｓも温度依存性を有する。そのため、オフセット電圧φが、例えば２５℃における可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との仕事関数差φｍｓに相当する電圧に設定された場合、温度が２５℃からずれると、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との間の内蔵電位差が大きくなり、物理量検出素子２Ｚの入出力特性が劣化するおそれがある。そこで、第３実施形態の物理量検出装置１では、物理量検出回路３は、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との間の内蔵電位差が一定（理想的にはゼロ）となるように、温度に応じてオフセット電圧φを補正する。以下、第３実施形態の物理量検出装置１について、第１実施形態又は第２実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、第１実施形態又は第２実施形態と重複する説明は省略し、第１実施形態及び第２実施形態と異なる内容を中心に説明する。 1-3. Third Embodiment The work function s s of the movable body 230 and the work function m m of the fixed electrode portions 260, 262, 264 have temperature dependency, so the work of the movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 The function difference φ ms also has temperature dependency. Therefore, when the offset voltage φ is set to a voltage corresponding to, for example, the work function difference φ ms between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 at 25 ° C., the movable body when the temperature deviates from 25 ° C. The built-in potential difference between 230 and the fixed electrode portions 260, 262, 264 becomes large, and the input / output characteristics of the physical quantity detection element 2Z may be degraded. Therefore, in the physical quantity detection device 1 of the third embodiment, the physical quantity detection circuit 3 is configured so that the built-in potential difference between the movable body 230 and the fixed electrode units 260, 262, 264 is constant (ideally zero). The offset voltage φ is corrected according to the temperature. Hereinafter, in the physical quantity detection device 1 of the third embodiment, the same components as those of the first embodiment or the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description overlapping with the first embodiment or the second embodiment is omitted. In the second embodiment, contents different from the first embodiment and the second embodiment will be mainly described.

図１５は、第３実施形態における物理量検出回路３の構成を示す図である。図１５に示すように、第３実施形態における物理量検出回路３は、第１実施形態における物理量検出回路３の構成（図７）に対して、温度センサー１３０と温度補正回路１４０とが追加されている。また、記憶部１１０には、オフセット情報Ｄφに加えて、温度係数情報Ｄｋが記憶されている。   FIG. 15 is a diagram showing the configuration of the physical quantity detection circuit 3 in the third embodiment. As shown in FIG. 15, in the physical quantity detection circuit 3 in the third embodiment, a temperature sensor 130 and a temperature correction circuit 140 are added to the configuration (FIG. 7) of the physical quantity detection circuit 3 in the first embodiment. There is. In addition to the offset information Dφ, the storage unit 110 stores temperature coefficient information Dk.

温度補正回路１４０は、温度センサー１３０から出力される信号に基づいて、駆動信号ＤＲＶＺ及びバイアス電圧ＢＩＡＳＺの少なくとも何れか一方を補正する。具体的には、温度補正回路１４０は、記憶部１１０に記憶されているオフセット情報Ｄφ及び温度係数情報Ｄｋと温度センサー１３０から出力される信号とに基づいて、温度Ｔ、温度係数ｋに対して、関係式φ’＝φ＋ｋＴで計算されるオフセット電圧φ’に対応するオフセット情報Ｄφ’を生成し、Ｚ軸駆動回路１００に供給する。   The temperature correction circuit 140 corrects at least one of the drive signal DRVZ and the bias voltage BIASZ based on the signal output from the temperature sensor 130. Specifically, temperature correction circuit 140 generates temperature T and temperature coefficient k based on offset information D.phi. And temperature coefficient information Dk stored in storage unit 110 and a signal output from temperature sensor 130. The offset information Dφ ′ corresponding to the offset voltage φ ′ calculated by the relational expression φ ′ = φ + kT is generated and supplied to the Z-axis drive circuit 100.

例えば、Ｚ軸駆動回路１００が図１１の構成の場合、オフセット電圧生成回路１０２は、温度補正回路１４０から供給されるオフセット情報Ｄφ’に応じたオフセット電圧φ’だけ電圧ＶＤＤ／２よりも低いオフセット電圧ＶＤＤ／２−φ’を生成する。そして、反転加算回路１０４は、元駆動信号生成回路１０１が生成した元駆動信号に、ゲイン１倍で電圧ＶＤＤ／２を基準にオフセット電圧ＶＤＤ／２−φ’を反転して加算し、駆動信号Ｄ
ＲＶＺを生成する。 For example, when the Z-axis drive circuit 100 is configured as shown in FIG. 11, the offset voltage generation circuit 102 has an offset lower than the voltage VDD / 2 by an offset voltage φ ′ according to the offset information Dφ ′ supplied from the temperature correction circuit 140. The voltage VDD / 2−φ ′ is generated. Then, the inversion addition circuit 104 inverts and adds the offset voltage VDD / 2−φ ′ based on the voltage VDD / 2 with a gain of 1 to the original drive signal generated by the original drive signal generation circuit 101, and generates a drive signal. D
Generate RVZ.

また、例えば、Ｚ軸駆動回路１００が図１２の構成の場合、電圧シフト回路１０８は、元駆動信号生成回路１０１が生成した元駆動信号に対して、温度補正回路１４０から供給されるオフセット情報Ｄφ’に応じたオフセット電圧φ’だけシフトして駆動信号ＤＲＶＺを生成する。   Further, for example, when the Z-axis drive circuit 100 has the configuration of FIG. 12, the voltage shift circuit 108 generates offset information Dφ supplied from the temperature correction circuit 140 with respect to the original drive signal generated by the original drive signal generation circuit 101. The drive signal DRVZ is generated by shifting by the offset voltage φ 'according to'.

例えば、Ｚ軸駆動回路１００が図１４の構成の場合、オフセット電圧生成回路１２２は、温度補正回路１４０から供給されるオフセット情報Ｄφ’に応じたオフセット電圧φ’だけ電圧ＶＤＤ／２よりも高いオフセット電圧ＶＤＤ／２＋φ’を生成する。そして、反転加算回路１２４は、元駆動信号生成回路１０１が生成した元駆動信号に、ゲイン１倍で電圧ＶＤＤ／２を基準にオフセット電圧ＶＤＤ／２＋φ’を反転して加算し、疑似駆動信号ＤＵＭＺを生成する。また、バイアス電圧生成回路１２５は、例えば、オフセット電圧生成回路１２２が生成したオフセット電圧ＶＤＤ／２＋φ’を、ゲイン１倍で電圧ＶＤＤ／２を基準に反転してバイアス電圧ＢＩＡＳＺを生成する。   For example, when the Z-axis drive circuit 100 has the configuration of FIG. 14, the offset voltage generation circuit 122 is an offset higher than the voltage VDD / 2 by an offset voltage φ ′ according to the offset information Dφ ′ supplied from the temperature correction circuit 140. Generate voltage VDD / 2 + φ '. Then, the inverting addition circuit 124 inverts and adds the offset voltage VDD / 2 + φ ′ based on the voltage VDD / 2 with a gain of 1 to the original drive signal generated by the original drive signal generation circuit 101, and generates a pseudo drive signal DUMZ. Generate Further, the bias voltage generation circuit 125 generates, for example, the bias voltage BIASZ by inverting the offset voltage VDD / 2 + φ ′ generated by the offset voltage generation circuit 122 with a gain of 1 based on the voltage VDD / 2.

以上に説明した第３実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）によれば、物理量検出素子２Ｚの可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との仕事関数差の温度依存性に起因して生じる可動体２３０と固定電極部２６０，２６２との間の内蔵電位差の温度変化による変動量を低減させることができ、その結果として物理量信号ＳＯＺの精度を向上させることができる。   According to the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the third embodiment described above, the temperature dependence of the work function difference between the movable body 230 of the physical quantity detection element 2Z and the fixed electrode portions 260 and 262 The amount of variation due to temperature change of the built-in potential difference between the movable body 230 and the fixed electrode portions 260 and 262 which are produced can be reduced, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal SOZ can be improved.

また、第３実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）によれば、物理量検出素子２Ｚの可動体２３０と固定電極部２６４との仕事関数差の温度依存性に起因して可動体２３０と固定電極部２６４との間に発生する静電引力の温度変化による変動量を低減させることができ、その結果として物理量信号ＳＯＺの精度を向上させることができる。   Further, according to the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the third embodiment, the movable body 230 is caused by the temperature dependency of the work function difference between the movable body 230 of the physical quantity detection element 2Z and the fixed electrode portion 264. It is possible to reduce the amount of fluctuation due to the temperature change of the electrostatic attractive force generated between the fixed electrode portion 264 and the fixed electrode portion 264, and as a result, the accuracy of the physical quantity signal SOZ can be improved.

１−４．変形例
上記の各実施形態では、物理量検出装置１が出力する物理量信号（加速度信号）はデジタル信号であるが、アナログ信号であってもよい。 1-4. Modifications In each of the above embodiments, the physical quantity signal (acceleration signal) output by the physical quantity detection device 1 is a digital signal, but may be an analog signal.

また、上記の各実施形態の物理量検出装置１は、３軸分の物理量（加速度）を検出するが、１軸、２軸あるいは４軸以上の物理量（加速度）を検出してもよい。   The physical quantity detection device 1 of each of the above embodiments detects physical quantities (accelerations) for three axes, but may detect physical quantities (accelerations) for one axis, two axes, or four or more axes.

また、上記の各実施形態では、固定電極部２６０，２６２と固定電極部２６４とは材料が同じであり、そのため仕事関数が同じφｍであったが、固定電極部２６０，２６２と固定電極部２６４とは材料が異なり、固定電極部２６０，２６２の仕事関数φｍ１と固定電極部２６４の仕事関数φｍ２とが異なっていてもよい。 In the embodiments described above, the fixed electrode portions 260, 262 and the fixed electrode portion 264 is a material the same, but therefore work function was the same phi m, the fixed electrode portion and the fixed electrode portions 260, 262 The material is different from H.264, and the work functions φ m1 of the fixed electrode portions 260 and 262 and the work functions φ m2 of the fixed electrode portion 264 may be different.

また、上記の各実施形態では、物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｚに対して、可動体２３０に駆動信号ＤＲＶＺを供給し、バイアス電圧ＢＩＡＳＺが供給される固定電極部２６０，２６２から出力される検出信号に基づいて物理量信号ＳＯＸ，ＳＯＹ，ＳＯＺを生成しているが、固定電極部２６０，２６２に互いに逆相の駆動信号をそれぞれ供給し、バイアス電圧が供給される可動体２３０から出力される検出信号に基づいて物理量信号ＳＯＸ，ＳＯＹ，ＳＯＺを生成してもよい。この場合、駆動信号のＤＣレベルをバイアス電圧よりもオフセット電圧φだけ低く設定し、固定電極部２６４にバイアス電圧よりもオフセット電圧φだけ低いバイアス電圧を供給することにより、可動体２３０と固定電極部２６０，２６２，２６４との間の内蔵電位差が低減される。   In each of the above embodiments, the physical quantity detection circuit 3 supplies the drive signal DRVZ to the movable body 230 and outputs the bias voltage BIASZ from the fixed electrode units 260 and 262 to the physical quantity detection element 2Z. The physical quantity signals SOX, SOY, SOZ are generated based on the detection signal, but drive signals of opposite phases are respectively supplied to the fixed electrode portions 260, 262 and output from the movable body 230 to which the bias voltage is supplied. Physical quantity signals SOX, SOY, SOZ may be generated based on the detection signal. In this case, the movable body 230 and the fixed electrode portion are set by setting the DC level of the drive signal lower than the bias voltage by the offset voltage φ and supplying the fixed electrode portion 264 with a bias voltage lower than the bias voltage by the offset voltage φ. The built-in potential difference between 260, 262 and 264 is reduced.

また、上記の各実施形態では、物理量として加速度を検出する物理量検出装置１（物理
量検出回路３）を例に挙げたが、本発明は、角速度、角加速度、圧力等の各種の物理量を検出する物理量検出装置（物理量検出回路）にも適用可能である。 In each of the above embodiments, the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) that detects acceleration as a physical quantity is described as an example, but the present invention detects various physical quantities such as angular velocity, angular acceleration, and pressure. The present invention is also applicable to a physical quantity detection device (physical quantity detection circuit).

２．慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）
図１６は、本実施形態の慣性計測装置の構成例を示す図である。図１６に示されるように、本実施形態の慣性計測装置４００は、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の角速度をそれぞれ検出する３つの角速度検出装置４１１〜４１３、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の加速度をそれぞれ検出する３つの加速度検出装置４２１〜４２３、信号処理回路４３０、記憶部４４０及び通信回路４５０を含んで構成されている。なお、本実施形態の慣性計測装置４００は、図１６に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。 2. Inertial Measurement Unit (IMU)
FIG. 16 is a view showing a configuration example of the inertial measurement device of the present embodiment. As shown in FIG. 16, the inertial measurement device 400 of this embodiment detects three angular velocities respectively detecting angular velocities of three axes (x-axis, y-axis, z-axis) intersecting (ideally orthogonal) with each other. Detection devices 411 to 413, three acceleration detection devices 421 to 423 for detecting accelerations of three axes (x axis, y axis, z axis) intersecting with each other (ideally orthogonal), signal processing circuit 430, storage A section 440 and a communication circuit 450 are included. In the inertial measurement device 400 of this embodiment, a part of the components (each part) shown in FIG. 16 may be omitted or changed, or another component may be added.

角速度検出装置４１１は、ｘ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｘ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。角速度検出装置４１２は、ｙ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｙ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。角速度検出装置４１３は、ｚ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｚ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。   The angular velocity detection device 411 detects an angular velocity generated around the x axis, and outputs an angular velocity signal according to the magnitude and direction of the detected x axis angular velocity. The angular velocity detection device 412 detects an angular velocity generated around the y-axis, and outputs an angular velocity signal according to the magnitude and direction of the detected y-axis angular velocity. The angular velocity detection device 413 detects an angular velocity generated around the z-axis, and outputs an angular velocity signal according to the magnitude and direction of the detected z-axis angular velocity.

加速度検出装置４２１は、ｘ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｘ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。加速度検出装置４２２は、ｙ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｙ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。加速度検出装置４２３は、ｚ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｚ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。   The acceleration detection device 421 detects an acceleration generated around the x-axis, and outputs an acceleration signal according to the magnitude and direction of the detected x-axis acceleration. The acceleration detection device 422 detects an acceleration generated around the y-axis, and outputs an acceleration signal according to the magnitude and direction of the detected y-axis acceleration. The acceleration detection device 423 detects an acceleration generated around the z-axis, and outputs an acceleration signal according to the magnitude and direction of the detected z-axis acceleration.

なお、３つの角速度検出装置４１１〜４１３は、１つのパッケージに収容されて３軸角速度検出モジュールを構成してもよい。同様に、３つの加速度検出装置４２１〜４２３は、１つのパッケージに収容されて３軸加速度検出モジュールを構成してもよい。   The three angular velocity detectors 411 to 413 may be housed in one package to constitute a three-axis angular velocity detection module. Similarly, the three acceleration detection devices 421 to 423 may be housed in one package to constitute a three-axis acceleration detection module.

信号処理回路４３０は、角速度検出装置４１１〜４１３から出力された３軸角速度信号を取得し、加速度検出装置４２１〜４２３から出力された３軸加速度信号を取得し、取得した３軸角速度信号及び３軸加速度信号を処理する。例えば、信号処理回路４３０は、取得した３軸角速度信号及び３軸加速度信号を順次Ａ／Ｄ変換して３軸角速度データ及び３軸加速度データからなる慣性データを生成し、時刻情報を付して慣性データを記憶部４４０に記憶する処理を行う。また、信号処理回路４３０は、角速度検出装置４１１〜４１３及び加速度検出装置４２１〜４２３の各々の取り付け角誤差（各検出軸とｘ軸，ｙ軸，ｚ軸との誤差）に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、記憶部４４０に記憶した慣性データをｘｙｚ座標系のデータに変換（補正）し、記憶部４４０に記憶する処理を行う。また、信号処理回路４３０は、ｘｙｚ座標系のデータに変換して記憶部４４０に記憶した慣性データを時刻順に読み出し、時刻情報と慣性データとを含むパケットデータを生成し、通信回路４５０に出力する。   The signal processing circuit 430 acquires the triaxial angular velocity signals output from the angular velocity detectors 411 to 413, acquires the triaxial acceleration signals output from the acceleration detectors 421 to 423, and acquires the acquired triaxial angular velocity signals and 3 Process the axis acceleration signal. For example, the signal processing circuit 430 sequentially A / D converts the acquired three-axis angular velocity signal and three-axis acceleration signal to generate inertial data including three-axis angular velocity data and three-axis acceleration data, and adds time information A process of storing inertial data in the storage unit 440 is performed. In addition, the signal processing circuit 430 is calculated in advance according to the mounting angular errors (errors between the detection axes and the x-axis, y-axis, and z-axis) of the angular velocity detectors 411 to 413 and the acceleration detectors 421 to 423, respectively. The inertial data stored in the storage unit 440 is converted (corrected) to data of the xyz coordinate system using the correction parameter, and stored in the storage unit 440. In addition, the signal processing circuit 430 reads inertia data stored in the storage unit 440 in the order of time by converting it into data of the xyz coordinate system, generates packet data including time information and inertia data, and outputs the packet data to the communication circuit 450 .

また、信号処理回路４３０は、慣性データに対して、オフセット補正処理や温度補正処理を行ってもよいし、角速度検出装置４１１〜４１３及び加速度検出装置４２１〜４２３の各々の検出動作（例えば、検出周期等）を制御してもよい。   In addition, the signal processing circuit 430 may perform offset correction processing and temperature correction processing on the inertia data, and the detection operations (for example, detection of each of the angular velocity detection devices 411 to 413 and the acceleration detection devices 421 to 423). The period may be controlled.

通信回路４５０は、信号処理回路４３０の処理によって得られたパケットデータ（時刻情報付きの慣性データ）を受け取って、当該パケットデータをあらかじめ決められた通信フォーマットに合わせたシリアルデータに変換し、外部に送信する。   Communication circuit 450 receives packet data (inertial data with time information) obtained by the processing of signal processing circuit 430, converts the packet data into serial data conforming to a predetermined communication format, and outputs the serial data to the outside. Send.

なお、角速度検出装置４１１〜４１３が出力する３軸角速度信号及び加速度検出装置４２１〜４２３が出力する３軸加速度信号は、デジタル信号であってもよい。また、本実施形態の慣性計測装置４００は、３つの角速度検出装置４１１〜４１３と３つの加速度検出装置４２１〜４２３とを含むが、少なくとも１つの角速度検出装置を含めばよい。   The three-axis angular velocity signals output from the angular velocity detectors 411 to 413 and the three-axis acceleration signals output from the acceleration detectors 421 to 42 may be digital signals. In addition, although the inertial measurement device 400 of the present embodiment includes three angular velocity detection devices 411 to 413 and three acceleration detection devices 421 to 423, at least one angular velocity detection device may be included.

本実施形態の慣性計測装置４００において、加速度検出装置４２１〜４２３の少なくとも何れか又は角速度検出装置４１１〜４１３の少なくとも何れかとして、上記の各実施形態又は各変形例の物理量検出装置１が適用される。本実施形態の慣性計測装置４００によれば、加速度検出装置４２１〜４２３の少なくとも何れか又は角速度検出装置４１１〜４１３の少なくとも何れかとして、物理量信号の精度を向上させることが可能な物理量検出装置１が適用されるので、高い計測精度を達成することができる。   In the inertial measurement device 400 of the present embodiment, the physical quantity detection device 1 of each of the above-described embodiments or each modification is applied as at least one of the acceleration detection devices 421 to 423 or at least one of the angular velocity detection devices 411 to 413. Ru. According to the inertial measurement device 400 of the present embodiment, the physical quantity detection device 1 capable of improving the accuracy of the physical quantity signal as at least one of the acceleration detection devices 421 to 423 or at least one of the angular velocity detection devices 411 to 413 Can be achieved, so that high measurement accuracy can be achieved.

３．移動体測位装置
図１７は、本実施形態の移動体測位装置の構成例を示す図である。図１７に示されるように、本実施形態の移動体測位装置５００は、センサーモジュール５１０、処理部５２０、操作部５３０、記憶部５４０、表示部５５０、音出力部５６０及び通信部５７０を含んで構成されており、各種の移動体に搭載される。なお、本実施形態の移動体測位装置５００は、図１７に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。 3. Mobile Positioning Device FIG. 17 is a view showing an example of the configuration of a mobile positioning device according to the present embodiment. As shown in FIG. 17, the mobile body positioning device 500 of this embodiment includes a sensor module 510, a processing unit 520, an operation unit 530, a storage unit 540, a display unit 550, a sound output unit 560, and a communication unit 570. It is configured and mounted on various mobiles. Note that the mobile positioning device 500 of the present embodiment may omit or change part of the components (each part) shown in FIG. 17 or may be configured to have other components added.

センサーモジュール５１０は、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とを含む。   The sensor module 510 includes an inertial measurement unit 511 and a satellite signal reception unit 512.

慣性計測装置５１１は、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りに生じる角速度をそれぞれ検出する不図示の３つの角速度検出装置と、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りに生じる加速度をそれぞれ検出不図示の３つの加速度検出装置と、を含む。そして、センサーモジュール５１０は、３つの角速度検出装置によって検出された３軸角速度信号及び３つの加速度検出装置によって検出された３軸加速度信号に対して、所定の処理（Ａ／Ｄ変換処理、取り付け角誤差の補正処理等）を行う。さらに、センサーモジュール５１０は、所定の処理を行って得られた慣性データ（３軸角速度データ及び３軸加速度データ）を処理部５２０に出力する。慣性計測装置５１１として、上記の実施形態の慣性計測装置４００が適用される。   The inertial measurement unit 511 measures three angular velocity detectors (not shown) that respectively detect angular velocities generated around three axes (x-axis, y-axis, z-axis), and around three axes (x-axis, y-axis, z-axis) And three acceleration detection devices (not shown) for detecting the generated acceleration. Then, the sensor module 510 performs predetermined processing (A / D conversion processing, mounting angle for the 3-axis angular velocity signal detected by the three angular velocity detectors and the 3-axis acceleration signal detected by the three acceleration detectors). Perform error correction processing etc.). Furthermore, the sensor module 510 outputs, to the processing unit 520, inertial data (three-axis angular velocity data and three-axis acceleration data) obtained by performing predetermined processing. As the inertial measurement device 511, the inertial measurement device 400 of the above embodiment is applied.

衛星信号受信部５１２は、不図示のアンテナを介して、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星等の測位用衛星から、当該測位用衛星の軌道情報や時刻情報等を含む航法メッセージ（「測位用情報」の一例）が重畳された電波（衛星信号）を受信する。衛星信号受信部５１２は、例えば３つ以上の測位用衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、例えば公知の技術により、受信した各衛星信号に重畳されている航法メッセージを復調（取得）し、各航法メッセージを処理部５２０に出力する。なお、衛星信号受信部５１２は、ＧＰＳ以外の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の測位用衛星やＧＮＳＳ以外の測位用衛星からの衛星信号を用いてもよいし、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObalNAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）等の衛星測位システムのうち１つ、あるいは２つ以上のシステムの測位用衛星からの衛星信号を利用してもよい。   The satellite signal reception unit 512 receives an navigation message ("Positioning information") including orbit information and time information of the positioning satellite from a positioning satellite such as a GPS (Global Positioning System) satellite via an antenna (not shown). An example is received (radio signal (satellite signal)) superimposed. The satellite signal reception unit 512 receives satellite signals respectively transmitted from, for example, three or more positioning satellites, and demodulates (acquires) a navigation message superimposed on each received satellite signal by, for example, a known technique. , Each navigation message is output to the processing unit 520. Note that the satellite signal reception unit 512 may use satellite signals from positioning satellites for Global Navigation Satellite System (GNSS) other than GPS or satellites for positioning satellites other than GNSS, or WAAS (Wide (Wide) One of the satellite positioning systems, such as Area Augmentation System (EGNOS), European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service (EGNOS), Quasi Zenith Satellite System (QZSS), GLOAS (GLO BalNA vigation Satellite System), GALILEO, BeiDou Navigation Satellite System (GEI). Alternatively, satellite signals from positioning satellites of two or more systems may be used.

図１７では、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とは、センサーモジュール５１０に含まれているが、センサーモジュール５１０として一体化されていなくてもよい。すなわち、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とは１つのパッケージに収容されていなくてもよい。   In FIG. 17, the inertial measurement device 511 and the satellite signal reception unit 512 are included in the sensor module 510, but may not be integrated as the sensor module 510. That is, the inertial measurement device 511 and the satellite signal reception unit 512 may not be accommodated in one package.

操作部５３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を処理部５２０に出力する。   The operation unit 530 is an input device configured by operation keys, a button switch, and the like, and outputs an operation signal according to an operation by the user to the processing unit 520.

記憶部５４０は、処理部５２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や、処理部５２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭから読み出されたプログラムやデータ、操作部５３０から入力されたデータ、処理部５２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。   The storage unit 540 is used as a ROM (Read Only Memory) that stores programs and data for the processing unit 520 to perform various calculation processing and control processing, or as a work area of the processing unit 520, and is read from the ROM. It includes a RAM (Random Access Memory) for temporarily storing the program and data, the data input from the operation unit 530, the calculation result executed by the processing unit 520 according to various programs, and the like.

表示部５５０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、電気泳動ディスプレイ等により構成される表示装置であり、処理部５２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。   The display unit 550 is a display device configured by a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display), an organic EL display (OELD: Organic Electro-Luminescence Display), an electrophoretic display or the like, and a display signal input from the processing unit 520 Display various information based on.

音出力部５６０は、スピーカー等の音を出力する装置である。   The sound output unit 560 is a device that outputs sound such as a speaker.

通信部５７０は、処理部５２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。   The communication unit 570 performs various controls for establishing data communication between the processing unit 520 and the external device.

処理部５２０は、記憶部５４０に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、処理部５２０は、慣性計測装置５１１から慣性データを取得し、衛星信号受信部５１２から航法メッセージを取得し、取得したこれらのデータや操作部５３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部５７０を制御する処理、表示部５５０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部５６０に各種の音を出力させる処理等を行う。   The processing unit 520 performs various calculation processing and control processing according to the program stored in the storage unit 540. Specifically, the processing unit 520 acquires inertial data from the inertial measurement unit 511, acquires a navigation message from the satellite signal reception unit 512, and various data corresponding to the acquired data and the operation signal from the operation unit 530. Processing, processing for controlling the communication unit 570 to perform data communication with an external device, processing for transmitting a display signal for displaying various information on the display unit 550, and causing the sound output unit 560 to output various sounds Perform processing etc.

特に、本実施形態では、処理部５２０は、記憶部５４０に記憶されているプログラムを実行することにより、姿勢算出部５２１、位置算出部５２２及び位置補正部５２３の各部として機能する。   In particular, in the present embodiment, the processing unit 520 functions as each unit of the posture calculation unit 521, the position calculation unit 522, and the position correction unit 523 by executing the program stored in the storage unit 540.

姿勢算出部５２１は、慣性計測装置５１１から出力される慣性データに基づいて、例えば公知の手法により、移動体測位装置５００が搭載される移動体の姿勢を算出する。   The attitude calculation unit 521 calculates the attitude of the moving object on which the moving object positioning device 500 is mounted, for example, by a known method based on the inertia data output from the inertia measurement device 511.

位置算出部５２２は、衛星信号受信部５１２から出力される航法メッセージに基づいて、移動体の位置を算出する。具体的には、位置算出部５２２は、衛星信号受信部５１２から出力される３つ以上の航法メッセージに含まれる衛星信号の発信時刻や受信時の電波伝搬遅れ等の情報を用いて、移動体測位装置５００が搭載される移動体と３つ以上の測位用衛星との各距離を算出する。そして、位置算出部５２２は、算出した距離から移動体の位置を算出する。   The position calculation unit 522 calculates the position of the mobile body based on the navigation message output from the satellite signal reception unit 512. Specifically, the position calculation unit 522 uses the information such as the transmission time of the satellite signal included in the three or more navigation messages output from the satellite signal reception unit 512 and the radio wave propagation delay at the time of reception, etc. The distance between the mobile unit on which the positioning device 500 is mounted and three or more positioning satellites is calculated. Then, the position calculation unit 522 calculates the position of the moving body from the calculated distance.

位置補正部５２３は、姿勢算出部５２１が算出した移動体の姿勢に基づいて、位置算出部５２２が算出した移動体の位置を補正する。例えば、位置補正部５２３は、移動体の姿勢から移動体の水平面に対する傾斜角度を算出し、算出した傾斜角度に基づいて、移動体の水平面上の位置を移動体が移動する面における位置に補正してもよい。   The position correction unit 523 corrects the position of the moving body calculated by the position calculation unit 522 based on the posture of the moving body calculated by the posture calculation unit 521. For example, the position correction unit 523 calculates the inclination angle of the movable body with respect to the horizontal plane from the attitude of the movable body, and corrects the position of the movable body in the horizontal plane to the position in the plane where the movable body moves based on the calculated inclination angle. You may

処理部５２０は、移動体の位置や姿勢等の情報を、表示部５５０に表示させ、あるいは音出力部５６０から出力させ、あるいは、通信部５７０を介して外部装置に送信する。   The processing unit 520 causes the display unit 550 to display information such as the position and orientation of the moving object, or causes the sound output unit 560 to output the information, or transmits the information to an external device via the communication unit 570.

なお、衛星信号受信部５１２が各衛星信号を受信して航法メッセージを復調し、位置算
出部５２２が航法メッセージを用いて移動体と各測位用衛星との距離を算出して移動体の位置を算出しているが、衛星信号受信部５１２が、移動体と各測位用衛星との距離を算出してもよいし、移動体の位置を算出してもよい。すなわち、衛星信号受信部５１２が、位置算出部５２２が行う処理の少なくとも一部を行ってもよい。 The satellite signal reception unit 512 receives each satellite signal and demodulates the navigation message, and the position calculation unit 522 calculates the distance between the mobile unit and each positioning satellite using the navigation message, thereby determining the position of the mobile unit. Although calculated, the satellite signal reception unit 512 may calculate the distance between the mobile unit and each positioning satellite, or may calculate the position of the mobile unit. That is, the satellite signal reception unit 512 may perform at least a part of the process performed by the position calculation unit 522.

本実施形態の移動体測位装置５００によれば、慣性計測装置５１１として、高い計測精度を達成することが可能な慣性計測装置４００が適用されるので、例えば、移動体の位置や姿勢等をより高精度に測定することができる。   According to the mobile object positioning device 500 of the present embodiment, the inertial measurement device 400 capable of achieving high measurement accuracy is applied as the inertial measurement device 511, so, for example, the position, posture, and the like of the mobile object can be further enhanced. It can be measured with high accuracy.

４．電子機器
図１８は、本実施形態の電子機器の機能ブロック図の一例である。図１８に示されるように、本実施形態の電子機器６００は、物理量検出装置６１０、演算処理装置６２０、操作部６３０、ＲＯＭ６４０、ＲＡＭ６５０、通信部６６０、表示部６７０、音出力部６８０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器６００は、図１８に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。 4. Electronic Device FIG. 18 is an example of a functional block diagram of the electronic device of the present embodiment. As shown in FIG. 18, the electronic device 600 according to the present embodiment includes a physical quantity detection device 610, an arithmetic processing unit 620, an operation unit 630, a ROM 640, a RAM 650, a communication unit 660, a display unit 670, and a sound output unit 680. It is configured. Note that in the electronic device 600 according to the present embodiment, a part of the components (each part) shown in FIG. 18 may be omitted or changed, or another component may be added.

物理量検出装置６１０は、１軸又は複数軸（２軸、３軸、あるいは４軸以上）に生じる物理量をそれぞれ検出し、物理量信号を演算処理装置６２０に出力する。物理量検出装置６１０として、上記の各実施形態又は各変形例の物理量検出装置１が適用される。   The physical quantity detection device 610 detects physical quantities generated in one or more axes (two axes, three axes, or four or more axes), and outputs a physical quantity signal to the arithmetic processing unit 620. As the physical quantity detection device 610, the physical quantity detection device 1 of each of the above-described embodiments or each variation is applied.

演算処理装置６２０は、ＲＯＭ６４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置６２０は、物理量検出装置６１０から出力された物理量信号に基づいて演算処理（例えば、各種の計算処理や制御処理など）を行う。また、演算処理装置６２０は、操作部６３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部６６０を制御する処理、表示部６７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部６８０に各種の音を出力させる処理等を行う。   The arithmetic processing unit 620 performs various calculation processing and control processing according to a program stored in the ROM 640 or the like. Specifically, the arithmetic processing unit 620 performs arithmetic processing (for example, various kinds of calculation processing, control processing, and the like) based on the physical quantity signal output from the physical quantity detection device 610. Further, the arithmetic processing unit 620 performs various processes according to the operation signal from the operation unit 630, a process of controlling the communication unit 660 to perform data communication with the outside, and causes the display unit 670 to display various information. A process of transmitting display signals, a process of causing the sound output unit 680 to output various sounds, and the like are performed.

操作部６３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を演算処理装置６２０に出力する。   The operation unit 630 is an input device configured by operation keys, a button switch, and the like, and outputs an operation signal according to an operation by a user to the arithmetic processing unit 620.

ＲＯＭ６４０は、演算処理装置６２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。   The ROM 640 stores programs, data, and the like for the arithmetic processing unit 620 to perform various calculation processes and control processes.

ＲＡＭ６５０は、演算処理装置６２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ６４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部６３０から入力されたデータ、演算処理装置６２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶する。   The RAM 650 is used as a work area of the processing unit 620, and temporarily stores programs and data read from the ROM 640, data input from the operation unit 630, calculation results executed by the processing unit 620 according to various programs, and the like. Remember to

通信部６６０は、演算処理装置６２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。   The communication unit 660 performs various controls for establishing data communication between the arithmetic processing unit 620 and the external device.

表示部６７０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、電気泳動ディスプレイ等により構成される表示装置であり、演算処理装置６２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。   The display unit 670 is a display device including a liquid crystal display (LCD), an organic electro-luminescence (OELD) display, an electrophoretic display, and the like, and a display input from the arithmetic processing unit 620 Display various information based on the signal.

音出力部６８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。   The sound output unit 680 is a device that outputs sound such as a speaker.

本実施形態の電子機器６００によれば、物理量検出装置６１０として、物理量信号の精
度を向上させることが可能な物理量検出装置１が適用されるので、例えば、物理量の変化に基づく処理（例えば、姿勢に応じた制御など）をより高精度に行うことができる。 According to the electronic device 600 of the present embodiment, since the physical quantity detection device 1 capable of improving the accuracy of the physical quantity signal is applied as the physical quantity detection device 610, for example, processing based on changes in physical quantity (for example, posture Control) can be performed with higher accuracy.

電子機器６００としては種々の電子機器が考えられる。例えば、地震計、作業用ロボット、ヘルスモニタリング装置、無人運転装置、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルカメラ、インクジェット式吐出装置（例えば、インクジェットプリンター）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ（point of sale）端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。   Various electronic devices can be considered as the electronic device 600. For example, seismometers, work robots, health monitoring devices, unmanned operation devices, personal computers (eg, mobile personal computers, laptop personal computers, tablet personal computers), mobile terminals such as mobile phones, digital cameras, Ink jet-type ejection devices (eg, inkjet printers), storage area network devices such as routers and switches, local area network devices, devices for mobile terminal base stations, televisions, video cameras, video recorders, car navigation devices, pagers, electronic organizers (Including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game machine, game controller, word processor, work station, videophone, tele for crime prevention Monitors, electronic binoculars, POS (point of sale) terminals, medical devices (such as electronic thermometers, sphygmomanometers, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasound diagnostic devices, electronic endoscopes), fish finders, various measuring devices, meters Classes (for example, vehicle, aircraft, ship instruments, etc.), flight simulators, head mounted displays, motion traces, motion tracking, motion controllers, PDR (pedestrian position and orientation measurement) and the like.

図１９は、電子機器６００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図であり、図２０は、電子機器６００の一例としての腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図である。図１９に示される電子機器６００であるスマートフォンは、操作部６３０としてボタンを、表示部６７０としてＬＣＤを備えている。図２０に示される電子機器６００である腕装着型の携帯機器は、操作部６３０としてボタンおよび竜頭を、表示部６７０としてＬＣＤを備えている。これらの電子機器６００は、物理量検出装置６１０として、物理量信号の精度を向上させることが可能な物理量検出装置１が適用されるので、物理量の変化に基づく処理（例えば、姿勢に応じた表示制御など）をより高精度に行うことができる。   FIG. 19 is a view showing an example of the appearance of a smartphone which is an example of the electronic device 600, and FIG. 20 is a view showing an example of the appearance of a wrist-worn portable device as an example of the electronic device 600. The smartphone as the electronic device 600 shown in FIG. 19 includes a button as the operation unit 630 and an LCD as the display unit 670. The arm-worn portable device as the electronic device 600 shown in FIG. 20 includes a button and a crown as the operation unit 630 and an LCD as the display unit 670. In these electronic devices 600, since the physical quantity detection device 1 capable of improving the accuracy of the physical quantity signal is applied as the physical quantity detection device 610, processing based on a change in physical quantity (for example, display control according to attitude) ) Can be performed with higher accuracy.

更に、電子機器６００の一例として携帯型電子機器の１つである腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）がある。腕時計型の活動計は、バンド等によって手首等の部位（被検体）に装着され、デジタル表示の表示部を備え無線通信が可能である。上述した本実施形態に係る物理量検出装置１は、腕時計型の活動計に組み込まれている。   Furthermore, as an example of the electronic device 600, there is a watch-type activity meter (active tracker) which is one of portable electronic devices. A wristwatch-type activity meter is attached to a part (subject) such as a wrist by a band or the like, and has a display unit of digital display and can be wirelessly communicated. The physical quantity detection device 1 according to the present embodiment described above is incorporated in a watch-type activity meter.

表示部６７０を構成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、種々の検出モードに応じて、例えば、ＧＰＳや地磁気センサーを用いた位置情報、移動量や加速度センサーや角速度センサーなどを用いた運動量などの運動情報、脈波センサーなどを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。   The liquid crystal display (LCD) constituting the display unit 670, according to various detection modes, for example, position information using a GPS or a geomagnetic sensor, movement information such as movement amount or movement amount using an acceleration sensor or angular velocity sensor , Biological information such as a pulse rate using a pulse wave sensor or the like, or time information such as the current time is displayed.

図２１は、携帯型の電子機器６００の実施形態に係るリスト機器８００（腕時計型の活動計）の平面図である。リスト機器８００は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、及び衛星測位システム、例えば、ＧＰＳを搭載したＧＰＳウォッチ、等に広く適用できる。   FIG. 21 is a plan view of a wrist device 800 (watch-type activity meter) according to an embodiment of the portable electronic device 600. As shown in FIG. The wrist device 800 can be widely applied to a running watch, a runner's watch, a multiathletic runner's watch such as a duathlon or a triathlon, an outdoor watch, and a satellite positioning system, for example, a GPS watch equipped with GPS.

リスト機器８００は、ユーザー（装着者）の所与の部位（例えば、手首）に装着され、ユーザーの位置情報や運動情報などを検出することができる。リスト機器は、ユーザーに装着されて位置情報や運動情報などを検出する機器本体８１０と、機器本体８１０に取り付けられ機器本体８１０をユーザーに装着するための第１のバンド部８２１および第２のバンド部８２２と、を含む。なお、リスト機器８００には、ユーザーの位置情報や運動情報に加えて、例えば脈波情報などの生体情報を検出する機能や時刻情報などを取得する機能を設けることができる。   The wrist device 800 can be worn on a given part (for example, the wrist) of a user (wearer), and can detect position information, exercise information and the like of the user. The wrist device is attached to the user and detects the position information, exercise information, etc., and the first band portion 821 and the second band attached to the device body 810 for attaching the device body 810 to the user And 822. The wrist device 800 can be provided with a function of detecting biological information such as pulse wave information and a function of acquiring time information in addition to user's position information and exercise information.

機器本体８１０は、ユーザーへの装着側にケースとしてのボトムケース（不図示）が配置され、ユーザーへの装着側と反対側には、表側に開口する開口部を有するケースとしてのトップケース８３０が配置されている。ここで、ボトムケースとトップケース８３０とによって、ケースが構成される。機器本体８１０の表側（トップケース８３０）に位置する開口部の外側には、ベゼル８４０が設けられるとともに、このベゼル８４０の内側にベゼル８４０と並んで配置されて内部構造を保護する天板部分（外壁）としての風防板（例えば、ガラス板）８５０が設けられている。風防板８５０は、透光性カバーとして機能し、トップケース８３０の開口部を塞ぐように配置されている。機器本体８１０の表側（トップケース８３０）の側面には、複数の操作部８７１（操作ボタン）が設けられている。なお、ベゼル８４０には、表側から視認可能な表示を設けることができる。   In the device body 810, a bottom case (not shown) as a case is disposed on the side of attachment to the user, and on the opposite side to the side of attachment to the user, a top case 830 as a case having an opening opening on the front side It is arranged. Here, the bottom case and the top case 830 constitute a case. A bezel 840 is provided on the outer side of the opening located on the front side (top case 830) of the device body 810, and a top plate portion arranged alongside the bezel 840 inside the bezel 840 to protect the internal structure ( A windshield (for example, a glass plate) 850 as an outer wall) is provided. The windshield plate 850 functions as a translucent cover, and is disposed to close the opening of the top case 830. A plurality of operation units 871 (operation buttons) are provided on the side surface of the front side (top case 830) of the device body 810. The bezel 840 can be provided with a display that can be viewed from the front side.

また、機器本体８１０は、風防板８５０の直下に配置されている液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などで構成される表示部８７４と、風防板８５０の外縁部分と表示部８７４との間に配置されている吸湿部材８６０と、を有しており、表示部８７４及び吸湿部材８６０はケースに収容されている。なお、吸湿部材８６０には、表側から視認可能な表示を設けることができる。機器本体８１０は、風防板８５０を介して、表示部８７４の表示や吸湿部材８６０の表示をユーザーが閲覧可能な構成としてもよい。つまり本実施形態のリスト機器８００では、検出した位置情報や運動情報、或いは時刻情報等の種々の情報を表示部８７４に表示し、当該表示を機器本体８１０のトップ側からユーザーに提示するものであってもよい。また、ボトムケースの両側には、第１のバンド部８２１および第２のバンド部８２２との接続部である一対のバンド装着部（不図示）が設けられている。   In addition, the device body 810 is disposed between a display unit 874 configured by a liquid crystal display (LCD) or the like disposed immediately below the windshield 850, and an outer edge portion of the windshield 850 and the display unit 874. A moisture absorbing member 860 is included, and the display 874 and the moisture absorbing member 860 are accommodated in a case. Note that the hygroscopic member 860 can be provided with a display that can be viewed from the front side. The device body 810 may be configured such that the display on the display unit 874 and the display on the moisture absorption member 860 can be viewed by the user via the windshield 850. That is, in the wrist device 800 according to the present embodiment, various information such as detected position information, exercise information, or time information is displayed on the display unit 874, and the display is presented to the user from the top side of the device body 810. It may be. Further, on both sides of the bottom case, a pair of band attachment parts (not shown) which are connection parts with the first band part 821 and the second band part 822 are provided.

図２２は、リスト機器８００の機能ブロック図の一例である。図２２に示すように、リスト機器８００は、処理部８７０、ＧＰＳセンサー８８０、地磁気センサー８８１、圧力センサー８８２、加速度センサー８８３、角速度センサー８８４、脈拍センサー８８５、温度センサー８８６、操作部８７１、計時部８７２、記憶部８７３、表示部８７４、音出力部８７５、通信部８７６、バッテリー８７７などを含んで構成されており、これらの各部はケースに収容されている。但し、リスト機器８００の構成は、これらの構成要素の一部を削除又は変更し、あるいは他の構成要素を追加したものであってもよい。   FIG. 22 is an example of a functional block diagram of the wrist device 800. As shown in FIG. 22, the wrist device 800 includes a processing unit 870, a GPS sensor 880, a geomagnetic sensor 881, a pressure sensor 882, an acceleration sensor 883, an angular velocity sensor 884, a pulse sensor 885, a temperature sensor 886, an operation unit 871, a clock unit. A storage unit 873, a display unit 874, a sound output unit 875, a communication unit 876, a battery 877, and the like are included, and these units are accommodated in the case. However, the configuration of the wrist device 800 may be a configuration in which some of these components are deleted or changed, or other components are added.

通信部８７６は、リスト機器８００と他の情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部８７６は、例えば、Bluetooth（登録商標）（BTLE：Bluetooth Low
Energyを含む）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Near field communication）、ＡＮＴ＋（登録商標）等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や通信部８７６はＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。 The communication unit 876 performs various controls for establishing communication between the wrist device 800 and another information terminal. The communication unit 876 is, for example, Bluetooth (registered trademark) (BTLE: Bluetooth Low)
Transmitter / receiver and communication unit compatible with short distance wireless communication standards such as Energy (including Energy), Wi-Fi (Wireless Fidelity), Zigbee (registered trademark), NFC (Near field communication), ANT + (registered trademark), etc. Reference numeral 876 includes a connector corresponding to a communication bus standard such as USB (Universal Serial Bus).

処理部８７０（プロセッサー）は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。処理部８７０は、記憶部８７３に格納されたプログラムと、操作部８７１から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部８７０による処理には、ＧＰＳセンサー８８０、地磁気センサー８８１、圧力センサー８８２、加速度センサー８８３、角速度センサー８８４、脈拍センサー８８５、温度センサー８８６、計時部８７２の各出力信号（出力データ）に対するデータ処理、表示部８７４に画像を表示させる表示処理、音出力部８７５に音を出力させる音出力処理、通信部８７６を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー８７７からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。   The processing unit 870 (processor) is configured by, for example, a micro processing unit (MPU), a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), or the like. The processing unit 870 executes various types of processing based on the program stored in the storage unit 873 and the signal input from the operation unit 871. For processing by the processing unit 870, data processing for each output signal (output data) of the GPS sensor 880, geomagnetic sensor 881, pressure sensor 882, acceleration sensor 883, angular velocity sensor 884, pulse sensor 885, temperature sensor 886, and time measuring unit 872 Display processing for displaying an image on the display unit 874, sound output processing for outputting sound to the sound output unit 875, communication processing for communicating with an information terminal through the communication unit 876, and power from the battery 877 to each unit Power control processing and the like are included.

処理部８７０は、高精度のＧＰＳ機能により計測開始からのユーザーが移動した合計距
離を計測する。また、処理部８７０は、距離計測の結果から、ユーザーの現在の走行ペースを計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。また、処理部８７０は、ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。また、処理部８７０は、ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでもユーザーの歩幅を計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの１分あたりの歩数（ピッチ）を計測し表示する。また、処理部８７０は、脈拍センサーによりユーザーの心拍数を計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。また、処理部８７０は、事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計測（オートラップ）を行う。また、処理部８７０は、ユーザーの消費カロリーを表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの運動開始からの歩数の合計を表示する。 The processing unit 870 measures the total distance traveled by the user from the start of measurement using the high precision GPS function. Further, the processing unit 870 measures and displays the current traveling pace of the user from the result of the distance measurement. The processing unit 870 also calculates and displays the average speed from the start of travel of the user to the present time. Further, the processing unit 870 measures and displays the altitude by the GPS function. The processing unit 870 also measures and displays the stride of the user even in a tunnel or the like to which GPS radio waves do not reach. Further, the processing unit 870 measures and displays the number of steps (pitch) per minute of the user. Further, the processing unit 870 measures and displays the heart rate of the user by the pulse sensor. Further, the processing unit 870 measures and displays the slope of the ground in training or trail running in the mountain area of the user. Also, the processing unit 870 automatically performs lap measurement (auto lap) when running a predetermined distance or a predetermined time set in advance. Further, the processing unit 870 displays the consumed calories of the user. The processing unit 870 also displays the total number of steps from the start of the user's exercise.

上記実施形態に係る物理量検出装置１を含む加速度センサー８８３は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の加速度を検出し、検出した３軸加速度の大きさ及び向きに応じた信号（加速度信号）を出力する。あるいは、上記実施形態に係る物理量検出装置１を含む角速度センサー８８４は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の角速度を検出し、検出した３軸角速度の大きさ及び向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。   The acceleration sensor 883 including the physical quantity detection device 1 according to the above embodiment detects accelerations in directions of three axes intersecting (ideally orthogonal) with each other, according to the magnitude and direction of the detected three-axis acceleration. Output an acceleration signal. Alternatively, the angular velocity sensor 884 including the physical quantity detection device 1 according to the above embodiment detects the angular velocity in the directions of three axes intersecting (ideally orthogonal) with each other, and the magnitude and direction of the detected three axial angular velocity Output a signal (angular velocity signal) according to

なお、上述したリスト機器８００は、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を利用しているが、他の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用してもよい。例えば、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObalNAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、等の衛星測位システムのうち１又は２以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも１つにＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)等の静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ：Satellite-based Augmentation System）を利用してもよい。   In addition, although the wrist device 800 mentioned above uses GPS (Global Positioning System) as a satellite positioning system, you may use another Global Navigation Satellite System (GNSS). For example, one or more of satellite positioning systems such as EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLObal NA vigation Satellite System), GALILEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. You may use it. In addition, using at least one of the satellite positioning systems, the Satellite-based Augmentation System (SBAS) such as Wide Area Augmentation System (WAAS), European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service (EGNOS), etc. It is also good.

５．移動体
図２３は、本実施形態の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。図２３に示すように、自動車１５００には物理量検出装置１が搭載されており、例えば、物理量検出装置１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量検出装置１から出力される物理量信号は、車体の姿勢を制御する制御部（姿勢制御部）としての車体姿勢制御装置１５０３に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果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１５０３のブレーキを制御したりすることができる。また、物理量検出装置１は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、自動運転用慣性航法の制御機器、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。 5. Mobile Body FIG. 23 is a perspective view showing a configuration of an automobile which is an example of a mobile body of the present embodiment. As shown in FIG. 23, the physical quantity detection device 1 is mounted on the automobile 1500, and the physical quantity detection device 1 can detect the posture of the vehicle body 1501, for example. The physical quantity signal output from the physical quantity detection device 1 is supplied to a vehicle body attitude control device 1503 as a control unit (posture control unit) that controls the attitude of the vehicle body, and the vehicle body attitude control device 1502 determines the vehicle body 1501 based on the signal. The posture of the vehicle can be detected, and the hardness of the suspension can be controlled according to the detection result, or the brakes of the individual wheels 1503 can be controlled. In addition, the physical quantity detection device 1 also includes a keyless entry, an immobilizer, a car navigation system, a car air conditioner, an antilock brake system (ABS), an air bag, a tire pressure monitoring system (TPMS: Tire Pressure Monitoring System), It can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as engine control, control devices for inertial navigation for autonomous driving, and battery monitors of hybrid vehicles and electric vehicles.

また、移動体に適用される物理量検出装置１は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の姿勢制御、農業機械（農機）、もしくは建設機械（建機）などの姿勢制御において利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量検出装置１、およびそれぞれの制御部（不図示）が組み込まれる。   In addition to the above examples, the physical quantity detection device 1 applied to a mobile object may be, for example, attitude control such as a biped robot or a train, remote control such as a radio controlled airplane, a radio controlled helicopter, or a drone or autonomous type It can be used in attitude control of flight vehicles, attitude control of agricultural machines (agricultural machines) or construction machines (construction machines). As described above, the physical quantity detection device 1 and each control unit (not shown) are incorporated in order to realize attitude control of various moving bodies.

このような移動体は、物理量信号の精度を向上させることが可能な物理量検出装置１、および制御部（不図示）を含んでいるので、制御部による物理量の変化に基づく制御（姿勢制御等）を高精度に行うことができる。   Since such a mobile includes the physical quantity detection device 1 capable of improving the accuracy of the physical quantity signal and the control unit (not shown), control based on changes in physical quantity by the control unit (posture control, etc.) Can be done with high accuracy.

本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。   The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。   The above-mentioned embodiment and modification are an example, and are not necessarily limited to these. For example, it is also possible to combine each embodiment and each modification suitably.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention includes configurations substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations having the same function, method and result, or configurations having the same purpose and effect). Further, the present invention includes a configuration in which a nonessential part of the configuration described in the embodiment is replaced. The present invention also includes configurations that can achieve the same effects as the configurations described in the embodiments or that can achieve the same purpose. Further, the present invention includes a configuration in which a known technology is added to the configuration described in the embodiment.

１…物理量検出装置、２Ｘ，２Ｙ，２Ｚ…物理量検出素子、３…物理量検出回路、５Ｘ，５Ｙ，５Ｚ…第１容量形成部、６Ｘ，６Ｙ，６Ｚ…第２容量形成部、１０…マルチプレクサー、２０…Ｑ／Ｖアンプ、２１，２２…固定容量、２３，２４…可変容量、２５，２６…スイッチ、２７，２８…固定容量、３０…プログラマブルゲインアンプ、３１，３２…固定容量、４０…デマルチプレクサー、５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚ…ローパスフィルター、６０Ｘ，６０Ｙ，６０Ｚ…バッファー、７０…発振回路、８０…制御回路、９０…ＸＹ軸駆動回路、１００…Ｚ軸駆動回路、１０１…元駆動信号生成回路、１０２…オフセット電圧生成回路、１０３…反転回路、１０４…反転加算回路、１０５…バイアス電圧生成回路、１０６…元駆動信号生成回路、１０７…バッファー回路、１０８…電圧シフト回路、１０９…バイアス電圧生成回路、１１０…記憶部、１２１…元駆動信号生成回路、１２２…オフセット電圧生成回路、１２３…反転回路、１２４…反転加算回路、１２５…バイアス電圧生成回路、１３０…温度センサー、１４０…温度補正回路、２０２…キャビティー、２１０…基板、２１２…第１面、２１４…第２面、２１６…凹部、２１８…ポスト部、２２０…蓋体、２３０…可動体、２３０ａ…第１シーソー片、２３０ｂ…第２シーソー片、２３１…第１可動電極部、２３２…第２可動電極部、２３３，２３４…端面、２３５…貫通孔、２４０…第１連結部、２４２…第２連結部、２５０…支持部、２６０…第１固定電極部、２６２…第２固定電極部、４００…慣性計測装置、４１１，４１２，４１３…角速度検出装置、４２１，４２２，４２３…加速度検出装置、４３０…信号処理回路、４４０…記憶部、４５０…通信回路、５００…移動体測位装置、５１０…センサーモジュール、５２０…処理部、５２１…姿勢算出部、５２２…位置算出部、５２３…位置補正部、５３０…操作部、５４０…記憶部、５５０…表示部、５６０…音出力部、５７０…通信部、６００…電子機器、６１０…物理量検出装置、６２０…演算処理装置、６３０…操作部、６４０…ＲＯＭ、６５０…ＲＡＭ、６６０…通信部、６７０…表示部、６８０…音出力部、８００…リスト機器、８１０…機器本体、８２１…第１のバンド部、８２２…第２のバンド部、８３０…トップケース、８４０…ベゼル、８５０…風防板、８６０…吸湿部材、８７０…処理部、８８０…ＧＰＳセンサー、８８１…地磁気センサー、８８２…圧力センサー、８８３…加速度センサー、８８４…角速度センサー、８８５…脈拍センサー、８８６…温度センサー、８７１…操作部、８７２…計時部、８７３…記憶部、８７４…表示部、８７５…音出力部、８７６…通信部、８７７…バッテリー、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Physical quantity detection apparatus, 2X, 2Y, 2Z ... Physical quantity detection element, 3 ... Physical quantity detection circuit, 5X, 5Y, 5Z ... 1st capacity formation part, 6X, 6Y, 6Z ... 2nd capacity formation part, 10 ... Multiplexer 20: Q / V amplifier, 21, 22, fixed capacitance 23, 24, variable capacitance 25, 26, switch 27, 27, 28 fixed capacitance 30, programmable gain amplifier 31, 32, fixed capacitance 40 Demultiplexer 50X, 50Y, 50Z ... low pass filter, 60X, 60Y, 60Z ... buffer, 70 ... oscillation circuit, 80 ... control circuit, 90 ... XY axis drive circuit, 100 ... Z axis drive circuit, 101 ... original drive signal Generation circuit 102 offset voltage generation circuit 103 inversion circuit 104 inversion addition circuit 105 bias voltage generation circuit 106 original drive signal generation time 107: buffer circuit 108: voltage shift circuit 109: bias voltage generation circuit 110: storage unit 121: original drive signal generation circuit 122: offset voltage generation circuit 123: inversion circuit 124: inversion addition circuit 125: bias voltage generation circuit, 130: temperature sensor, 140: temperature correction circuit, 202: cavity, 210: substrate, 212: first surface, 214: second surface, 216: recess, 218: post portion, 220: Lid body 230: movable body 230a: first seesaw piece 230b: second seesaw piece 231: first movable electrode portion 232: second movable electrode portion 233, 234: end face 235: through hole 240 ... first connection part, 242 ... second connection part, 250 ... support part, 260 ... first fixed electrode part, 262 ... second fixed electrode part, 400 ... inertia measurement device, 11, 412, 413 Angular velocity detection device 421, 422, 423 Acceleration detection device 430 Signal processing circuit 440 Storage unit 450 Communication circuit 500 Mobile positioning device 510 Sensor module 520 Processing unit 521 posture calculation unit 522 position calculation unit 523 position correction unit 530 operation unit 540 storage unit 550 display unit 560 sound output unit 570 communication unit 600 electronic Equipment, 610: Physical quantity detection device, 620: Arithmetic processing device, 630: Operation unit, 640: ROM, 650: RAM, 660: Communication unit, 670: Display unit, 680: Sound output unit, 800: List device, 810 ... Device body, 821: first band portion, 822: second band portion, 830: top case, 840: bezel, 850: windshield, 860: moisture absorbing member, 8 70 processing unit 880 GPS sensor 881 geomagnetic sensor 882 pressure sensor 883 acceleration sensor 884 angular velocity sensor 885 pulse sensor 886 temperature sensor 871 operation unit 872 clocking unit 873 ... memory unit, 874 ... display unit, 875 ... sound output unit, 876 ... communication unit, 877 ... battery, 1500 ... car, 1501 ... car body, 1502 ... car body attitude control device, 1503 ... wheel

Claims (12)

固定部、導電性を有する可動部、及び前記固定部に前記可動部と離間して設けられ且つ前記可動部とは材料が異なる第１の電極を含む物理量検出素子の前記可動部に供給される駆動信号、及び前記第１の電極に供給されるバイアス電圧を生成する駆動回路と、
前記第１の電極から出力される検出信号に基づいて、前記物理量検出素子に加わった物理量の大きさに応じた物理量信号を生成する物理量信号生成回路と、
を含み、
前記可動部と前記第１の電極との仕事関数差に基づいて生じる前記可動部と前記第１の電極との電位差に応じて、前記駆動信号のＤＣレベルと前記バイアス電圧とが異なる電圧値に設定される、物理量検出回路。 A fixed portion, a movable portion having conductivity, and the movable portion of a physical quantity detection element including a first electrode which is provided on the fixed portion so as to be separated from the movable portion and whose material is different from the movable portion A drive circuit that generates a drive signal and a bias voltage supplied to the first electrode;
A physical quantity signal generation circuit that generates a physical quantity signal according to the magnitude of the physical quantity applied to the physical quantity detection element based on the detection signal output from the first electrode;
Including
The DC level of the drive signal and the bias voltage have different voltage values according to the potential difference between the movable portion and the first electrode that is generated based on the work function difference between the movable portion and the first electrode. Physical quantity detection circuit to be set. 請求項１において、
前記駆動回路は、
前記バイアス電圧を生成するバイアス電圧生成回路と、
前記バイアス電圧をＤＣレベルとする元駆動信号を生成する元駆動信号生成回路と、
オフセット電圧を生成するオフセット電圧生成回路と、
前記元駆動信号に前記オフセット電圧を加算して前記駆動信号を生成する加算回路と、を含む、物理量検出回路。 In claim 1,
The drive circuit is
A bias voltage generation circuit that generates the bias voltage;
An original drive signal generation circuit that generates an original drive signal having the bias voltage at a DC level;
An offset voltage generation circuit that generates an offset voltage;
A physical quantity detection circuit including an addition circuit that adds the offset voltage to the original drive signal to generate the drive signal. 請求項１において、
前記駆動回路は、
前記バイアス電圧を生成するバイアス電圧生成回路と、
前記バイアス電圧をＤＣレベルとする元駆動信号を生成する元駆動信号生成回路と、
前記元駆動信号の電圧をシフトして前記駆動信号を生成する電圧シフト回路と、
を含む、物理量検出回路。 In claim 1,
The drive circuit is
A bias voltage generation circuit that generates the bias voltage;
An original drive signal generation circuit that generates an original drive signal having the bias voltage at a DC level;
A voltage shift circuit that shifts the voltage of the original drive signal to generate the drive signal;
Physical quantity detection circuit including. 請求項１において、
前記駆動回路は、
前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
オフセット電圧を生成するオフセット電圧生成回路と、
前記オフセット電圧に基づいて、前記駆動信号のＤＣレベルとは異なる前記バイアス電圧を生成するバイアス電圧生成回路と、
を含む、物理量検出回路。 In claim 1,
The drive circuit is
A drive signal generation circuit that generates the drive signal;
An offset voltage generation circuit that generates an offset voltage;
A bias voltage generation circuit that generates the bias voltage different from the DC level of the drive signal based on the offset voltage;
Physical quantity detection circuit including. 請求項１乃至４の何れか一項において、
前記物理量検出素子は、
前記固定部に前記可動部と離間して設けられている前記可動部とは材料が異なる第２の電極を含み、
前記駆動回路は、
前記第２の電極に供給される疑似駆動信号を生成し、
前記可動部と前記第２の電極との仕事関数差に基づいて生じる前記可動部と前記第２の電極との電位差に応じて、前記駆動信号のＤＣレベルと前記疑似駆動信号のＤＣレベルとが異なる電圧値に設定される、物理量検出回路。 In any one of claims 1 to 4,
The physical quantity detection element is
The movable portion includes a second electrode made of a material different from that of the movable portion, the movable portion being separated from the movable portion.
The drive circuit is
Generating a simulated drive signal to be supplied to the second electrode;
The DC level of the drive signal and the DC level of the pseudo drive signal are in accordance with the potential difference between the movable part and the second electrode which is generated based on the work function difference between the movable part and the second electrode. Physical quantity detection circuit that is set to different voltage values. 請求項１乃至５の何れか一項において、
温度センサーと、
前記温度センサーから出力される信号に基づいて、前記駆動信号及び前記バイアス電圧の少なくとも何れか一方を補正する温度補正回路と、
を含む、物理量検出回路。 In any one of claims 1 to 5,
Temperature sensor,
A temperature correction circuit that corrects at least one of the drive signal and the bias voltage based on a signal output from the temperature sensor;
Physical quantity detection circuit including. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の物理量検出回路と、
前記物理量検出素子と、
を含む、物理量検出装置。 A physical quantity detection circuit according to any one of claims 1 to 6,
The physical quantity detection element;
Physical quantity detection device including. 請求項７に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置から出力された前記物理量信号を取得し、前記物理量信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路の処理によって得られた慣性データを外部に送信する通信回路と、
を含む、慣性計測装置。 The physical quantity detection device according to claim 7;
A signal processing circuit that acquires the physical quantity signal output from the physical quantity detection device and processes the physical quantity signal;
A communication circuit for transmitting the inertial data obtained by the processing of the signal processing circuit to the outside;
Inertial measurement device, including: 移動体に搭載され、前記移動体の位置を測定する移動体測位装置であって、
請求項８に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から衛星信号を受信し、前記衛星信号に重畳されている測位用情報を取得する衛星信号受信部と、
前記測位用情報に基づいて、前記移動体の位置を算出する位置算出部と、
前記慣性計測装置から出力される前記慣性データに基づいて、前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、
前記姿勢に基づいて前記位置を補正する位置補正部と、
を含む、移動体測位装置。 A mobile positioning device which is mounted on a mobile and measures the position of the mobile,
An inertial measurement device according to claim 8;
A satellite signal receiving unit that receives satellite signals from positioning satellites and acquires positioning information superimposed on the satellite signals;
A position calculation unit that calculates the position of the mobile object based on the positioning information;
A posture calculation unit that calculates the posture of the moving object based on the inertial data output from the inertial measurement device;
A position correction unit that corrects the position based on the posture;
Mobile positioning device, including: 請求項７に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置が収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量検出装置からの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を含む、携帯型電子機器。 The physical quantity detection device according to claim 7;
A case in which the physical quantity detection device is accommodated;
A processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity detection device;
A display unit housed in the case;
A translucent cover closing the opening of the case;
Including, portable electronic devices. 請求項７に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置から出力された物理量信号に基づいて演算処理を行う演算処理装置と、
を含む、電子機器。 The physical quantity detection device according to claim 7;
An arithmetic processing unit that performs arithmetic processing based on the physical quantity signal output from the physical quantity detection device;
Including electronic equipment. 請求項７に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置から出力された前記物理量信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、
を含む、移動体。 The physical quantity detection device according to claim 7;
An attitude control unit that controls an attitude based on the physical quantity signal output from the physical quantity detection device;
Including moving bodies.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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