JP2019060689A - 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 detector which can increase the S/N ratio of a physical quantity signal and can be downsized.SOLUTION: The physical quantity detection circuit includes: a first terminal electrically connected to the detection electrodes of a plurality of physical quantity detection elements; a conversion circuit for converting a detection signal input from the first terminal into a voltage and outputting the voltage; and a physical quantity signal generating circuit for generating a physical quantity signal with a magnitude according to the amplitude of the detection signal on the basis of the output signal from the conversion circuit.SELECTED DRAWING: Figure 1

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。このような静電容量型の物理量検出装置は、小型化や低コスト化が容易であるものの、出力信号のＳ／Ｎ比が十分ではなく、高精度な計測を必要とする機器やシステムに適用するのが難しい。   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. Such a capacitance type physical quantity detection device is easy to miniaturize and reduce cost, but is applied to equipment and systems that require high-accuracy measurement because the S / N ratio of the output signal is not sufficient. It is difficult to do.

これに対して、特許文献１には、複数のＭＥＭＳ加速度センサーの出力を、時系列電圧信号の段階で電気的に加算することによりノイズを低減させ、出力信号のＳ／Ｎ比を向上させる方法が開示されている。   On the other hand, Patent Document 1 discloses a method of reducing noise and improving the S / N ratio of an output signal by electrically adding the outputs of a plurality of MEMS acceleration sensors at the stage of time-series voltage signals. Is disclosed.

特開２００９−３１０３２号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-31032

しかしながら、特許文献１に記載の方法を適用した物理量検出装置は、物理量検出素子とその動作を制御する制御回路とがパッケージ化された物理量センサーを複数必要とし、かつ、複数の物理量センサーの出力信号を電気的加算するための回路も必要となるため、小型化が難しいという問題がある。   However, the physical quantity detection device to which the method described in Patent Document 1 is applied requires a plurality of physical quantity sensors in which the physical quantity detection element and the control circuit for controlling the operation thereof are packaged, and the output signals of the plurality of physical quantity sensors There is also a problem that miniaturization is difficult because a circuit for electrically adding the signals is also required.

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、物理量信号のＳ／Ｎ比を向上させるとともに小型化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, a physical quantity detection circuit capable of downsizing while improving the S / N ratio of a physical quantity signal and A physical quantity detection device 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、複数の物理量検出素子の検出電極と電気的に接続される第１端子と、前記第１端子から入力される検出信号を電圧に変換して出力する変換回
路と、前記変換回路の出力信号に基づいて、前記検出信号の振幅に応じた大きさの物理量信号を生成する物理量信号生成回路と、を含む。 Application Example 1
The physical quantity detection circuit according to this application example includes a first terminal electrically connected to detection electrodes of a plurality of physical quantity detection elements, and a conversion circuit that converts a detection signal input from the first terminal into a voltage and outputs the voltage. And a physical quantity signal generation circuit that generates a physical quantity signal having a magnitude corresponding to the amplitude of the detection signal based on the output signal of the conversion circuit.

本適用例に係る物理量検出回路では、第１端子には複数の物理量検出素子の検出電極が電気的に接続されるので、各物理量検出素子の検出電極から出力される信号が加算された検出信号が第１端子から入力される。そのため、検出信号に含まれるノイズ成分の大きさが物理量検出素子の数の平方根に反比例して小さくなる。さらに、複数の物理量検出素子の検出電極から出力される信号を加算する加算回路が不要であるため、加算回路で発生するノイズが存在しない。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、物理量信号のＳ／Ｎ比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 detection electrodes of the plurality of physical quantity detection elements are electrically connected to the first terminal, the detection signal to which the signals output from the detection electrodes of each physical quantity detection element are added Is input from the first terminal. Therefore, the magnitude of the noise component included in the detection signal decreases in inverse proportion to the square root of the number of physical quantity detection elements. Furthermore, since the addition circuit which adds the signal output from the detection electrode of several physical quantity detection elements is unnecessary, the noise which generate | occur | produces in an addition circuit does not exist. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to the application example, the S / N ratio of the physical quantity signal can be improved.

また、本適用例に係る物理量検出回路では、物理量検出素子の数によらず、変換回路及び物理量信号生成回路が１つで済むとともに、複数の物理量検出素子の検出電極から出力される信号を加算する加算回路が不要である。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、物理量検出素子と制御回路とがパッケージ化された物理量センサーを複数用いた構成と比較して小型化が可能である。   Further, in the physical quantity detection circuit according to this application example, only one conversion circuit and one physical quantity signal generation circuit are required regardless of the number of physical quantity detection elements, and signals output from detection electrodes of a plurality of physical quantity detection elements are added No need for an addition circuit. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to the application example, the size can be reduced as compared with the configuration using a plurality of physical quantity sensors in which the physical quantity detection element and the control circuit are packaged.

［適用例２］
上記適用例に係る物理量検出回路は、前記複数の物理量検出素子の駆動電極と電気的に接続される第２端子と、前記複数の物理量検出素子を駆動する駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記第２端子に出力する駆動回路と、を含んでもよい。 Application Example 2
The physical quantity detection circuit according to the application example generates a drive signal for driving the second terminals electrically connected to drive electrodes of the plurality of physical quantity detection elements and the plurality of physical quantity detection elements, and the drive signal is generated And D. a drive circuit for outputting to the second terminal.

本適用例に係る物理量検出回路では、第２端子には複数の物理量検出素子の駆動電極が電気的に接続されるので、第２端子から各物理量検出素子の駆動電極に共通の駆動信号が入力される。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、物理量検出素子の数によらず、駆動回路が１つで済むので、小型化が可能である。   In the physical quantity detection circuit according to this application example, since the drive electrodes of the plurality of physical quantity detection elements are electrically connected to the second terminal, a common drive signal is input to the drive electrodes of each physical quantity detection element from the second terminal. Be done. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to the application example, only one drive circuit is required regardless of the number of physical quantity detection elements, so that downsizing can be achieved.

［適用例３］
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、前記複数の物理量検出素子と、を含み、前記複数の物理量検出素子は、互いに異なる複数の基板に搭載されている。 Application Example 3
A physical quantity detection device according to this application example includes any of the above physical quantity detection circuits and the plurality of physical quantity detection elements, and the plurality of physical quantity detection elements are mounted on a plurality of mutually different substrates.

本適用例に係る物理量検出装置によれば、複数の物理量検出素子が共通の基板に搭載される場合と比較して、各物理量検出素子の配置の自由度が向上する。   According to the physical quantity detection device according to this application example, the degree of freedom in the arrangement of the physical quantity detection elements is improved as compared with the case where a plurality of physical quantity detection elements are mounted on a common substrate.

［適用例４］
上記適用例に係る物理量検出装置は、前記複数の基板の各々と、当該基板に搭載された前記物理量検出素子と、を含む複数の構造体が積層されていてもよい。 Application Example 4
In the physical quantity detection device according to the application example, a plurality of structures including each of the plurality of substrates and the physical quantity detection element mounted on the substrate may be stacked.

本適用例に係る物理量検出装置によれば、複数の物理量検出素子がそれぞれ搭載された複数の基板が積層されているので、複数の物理量検出素子の配置面積が小さくなり、小型化が可能である。   According to the physical quantity detection device according to this application example, since the plurality of substrates on which the plurality of physical quantity detection elements are mounted are stacked, the arrangement area of the plurality of physical quantity detection elements becomes small, and miniaturization is possible. .

［適用例５］
上記適用例に係る物理量検出装置において、前記複数の物理量検出素子の前記検出電極は、積層方向に沿って前記複数の構造体の表面にわたって設けられている配線と電気的に接続されていてもよい。 Application Example 5
In the physical quantity detection device according to the application example, the detection electrodes of the plurality of physical quantity detection elements may be electrically connected to a wiring provided over the surface of the plurality of structures along the stacking direction. .

本適用例に係る物理量検出装置によれば、複数の物理量検出素子の検出電極を電気的に接続するための配線を専用の配線基板に設ける必要がないので、小型化が可能である。   According to the physical quantity detection device according to this application example, since it is not necessary to provide a wiring for electrically connecting detection electrodes of a plurality of physical quantity detection elements on a dedicated wiring board, miniaturization is possible.

［適用例６］
上記適用例に係る物理量検出装置において、前記複数の構造体の各々の表面には、物理量検出素子の前記検出電極と電気的に接続される導体パターンが設けられ、複数の前記導体パターンは、ボンディングワイヤーを介して互いに電気的に接続されていてもよい。 Application Example 6
In the physical quantity detection device according to the application example, a conductor pattern electrically connected to the detection electrode of the physical quantity detection element is provided on the surface of each of the plurality of structures, and the plurality of conductor patterns are bonded It may be electrically connected to each other via a wire.

本適用例に係る物理量検出装置によれば、複数の物理量検出素子の検出電極を電気的に接続するための配線を専用の配線基板に設ける必要がないので、小型化が可能である。   According to the physical quantity detection device according to this application example, since it is not necessary to provide a wiring for electrically connecting detection electrodes of a plurality of physical quantity detection elements on a dedicated wiring board, miniaturization is possible.

［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、前記複数の物理量検出素子と、を含み、前記複数の物理量検出素子は、共通の基板に搭載されている。 Application Example 7
A physical quantity detection device according to this application example includes any one of the physical quantity detection circuits described above and the plurality of physical quantity detection elements, and the plurality of physical quantity detection elements are mounted on a common substrate.

本適用例に係る物理量検出装置によれば、複数の物理量検出素子が互いに異なる複数の基板に搭載される場合と比較して、隣り合う物理量検出素子間の距離を小さくすることが可能であり、また、複数の物理量検出素子の検出電極を電気的に接続するための配線を共通の基板上に形成することにより、各物理量検出素子と当該配線との距離を小さくすることが可能であるので、小型化に有利である。   According to the physical quantity detection device according to the application example, it is possible to reduce the distance between adjacent physical quantity detection elements, as compared to the case where a plurality of physical quantity detection elements are mounted on different substrates. Further, by forming a wire for electrically connecting detection electrodes of a plurality of physical quantity detection elements on a common substrate, it is possible to reduce the distance between each physical quantity detection element and the wiring. It is advantageous for miniaturization.

［適用例８］
本適用例に係る慣性計測装置は、上記のいずれか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 the application example includes: any one of the physical quantity detection devices described above; a signal processing circuit that acquires the physical quantity signal output from the physical quantity detection apparatus; and processes the physical quantity signal; And a communication circuit for transmitting the inertial data obtained by the processing of

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Ｓ／Ｎ比が向上するので、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, the S / N ratio of the physical quantity signal is improved by the physical quantity detection device, so that 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、上記のいずれか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
The portable electronic device according to this application example is accommodated in any of the physical quantity detection devices described above, a case containing the physical quantity detection device, and the case, and processes output data from the physical quantity detection device It includes a processing unit, a display unit housed in the case, and a translucent cover closing the 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Ｓ／Ｎ比が向上するので、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, the S / N ratio of the physical quantity signal is improved by the physical quantity detection device, so that 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、上記のいずれか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 any of the physical quantity detection devices described above, 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Ｓ／Ｎ比が向上するので、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 this application example, the S / N ratio 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、上記のいずれか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 mobile unit according to this application example includes any one of the physical quantity detection devices described above, and an attitude control unit that performs attitude control based on the physical quantity signal output from the physical quantity detection apparatus.

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Ｓ／Ｎ比が向上するので、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 this application example, the S / N ratio 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ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram of the physical quantity detection device of the present embodiment. 本実施形態における信号波形の一例を示す図。The figure which shows an example of the signal waveform in this embodiment. 物理量検出素子を含む物理量検出部の一例を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing an example of a physical quantity detection unit including a physical quantity detection element. 図３中のＡ−Ａ線断面図。AA line sectional drawing in FIG. 複数の物理量検出素子の実装形態の一例を示す図。FIG. 6 is a view showing an example of an implementation of a plurality of physical quantity detection elements. 複数の物理量検出素子の実装形態の他の一例を示す図。FIG. 7 is a view showing another example of the implementation of a plurality of physical quantity detection elements. 複数の物理量検出素子の実装形態の他の一例を示す図。FIG. 7 is a view showing another example of the implementation of a plurality of physical quantity detection elements. 複数の物理量検出素子の実装形態の他の一例を示す図。FIG. 7 is a view showing another example of the implementation of a plurality of physical quantity detection elements. 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.

以下では、物理量として加速度を検出する物理量検出装置（加速度検出装置）を例にとり説明する。   In the following, a physical quantity detection device (acceleration detection device) that detects acceleration as a physical quantity will be described as an example.

１．物理量検出装置
［物理量検出装置の構成及び動作］
図１は、本実施形態の物理量検出装置の機能ブロック図である。本実施形態の物理量検出装置１は、複数の物理量検出素子２Ｘ、複数の物理量検出素子２Ｙ、複数の物理量検出素子２Ｚ及び物理量検出回路３を含んで構成されている。 1. Physical quantity detection device [Configuration and operation of physical quantity detection device]
FIG. 1 is a functional block diagram of the physical quantity detection device of this embodiment. The physical quantity detection device 1 of the present embodiment is configured to include a plurality of physical quantity detection elements 2X, a plurality of physical quantity detection elements 2Y, a plurality of physical quantity detection elements 2Z, and a physical quantity detection circuit 3.

複数の物理量検出素子２Ｘの各々は、Ｘ軸の方向に加わった物理量（ここでは加速度）に応じたアナログ信号を出力する素子である。複数の物理量検出素子２Ｙの各々は、Ｙ軸
の方向に加わった物理量（ここでは加速度）に応じたアナログ信号を出力する素子である。複数の物理量検出素子２Ｚの各々は、Ｚ軸の方向に加わった物理量（ここでは加速度）に応じたアナログ信号を出力する素子である。すなわち、複数の物理量検出素子２Ｘはともに検出軸がＸ軸となる向きに配置され、複数の物理量検出素子２Ｙはともに検出軸がＹ軸となる向きに配置され、複数の物理量検出素子２Ｚはともに検出軸がＺ軸となる向きに配置されている。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに交差する３軸であり、例えば直交する３軸である。 Each of the plurality of physical quantity detection elements 2X is an element that outputs an analog signal according to the physical quantity (here, acceleration) applied in the direction of the X-axis. Each of the plurality of physical quantity detection elements 2Y is an element that outputs an analog signal according to the physical quantity (here, acceleration) applied in the direction of the Y axis. Each of the plurality of physical quantity detection elements 2Z is an element that outputs an analog signal according to the physical quantity (here, acceleration) applied in the direction of the Z axis. That is, the plurality of physical quantity detection elements 2X are disposed in the direction in which the detection axis is the X axis, the plurality of physical quantity detection elements 2Y are disposed in the direction in which the detection axis is the Y axis, and the plurality of physical quantity detection elements 2Z are both The detection axis is arranged in the direction of the Z axis. The X axis, the Y axis, and the Z axis are three axes intersecting each other, for example, three axes orthogonal to each other.

物理量検出素子２Ｘは、第１固定電極と第２固定電極とが設けられた固定部と、第１可動電極と第２可動電極とが設けられた可動部とを含む。第１固定電極と第１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５Ｘが構成されている。同様に、第２固定電極と第２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６Ｘが構成されている。第１容量形成部５Ｘの一端（第１固定電極）は不図示の端子７Ｘと接続され、第２容量形成部６Ｘの一端（第２固定電極）は不図示の端子８Ｘと接続され、第１容量形成部５Ｘと第２容量形成部６Ｘの共通端（第１可動電極及び第２可動電極）は不図示の端子９Ｘと接続されている。端子７Ｘ，８Ｘ，９Ｘは、物理量検出素子２Ｘが搭載された基板に設けられている。   The physical quantity detection element 2X includes a fixed part provided with a first fixed electrode and a second fixed electrode, and a movable part provided with a first movable electrode and a second movable electrode. The first fixed electrode and the first movable electrode face each other, and a first capacitance forming portion 5X is configured by these. Similarly, the second fixed electrode and the second movable electrode face each other, and a second capacitance forming portion 6X is configured by these. One end (first fixed electrode) of the first capacitance forming portion 5X is connected to the terminal 7X (not shown), and one end (second fixed electrode) of the second capacitance forming portion 6X is connected to the terminal 8X (not shown). A common end (a first movable electrode and a second movable electrode) of the capacitance forming portion 5X and the second capacitance forming portion 6X is connected to a terminal 9X (not shown). The terminals 7X, 8X, 9X are provided on a substrate on which the physical quantity detection element 2X is mounted.

このような物理量検出素子２ＸにＸ軸方向の加速度Ａｘが加わると、質量ｍの可動部にはＦ＝ｍ×Ａｘ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Ａｘの向きに応じて、第１容量形成部５Ｘの容量値が減少するとともに第２容量形成部６Ｘの容量値が増大し、あるいは、第１容量形成部５Ｘの容量値が増大するとともに第２容量形成部６Ｘの容量値が減少する。このため、端子９Ｘから第１容量形成部５Ｘと第２容量形成部６Ｘの共通端に電荷を供給した状態で物理量検出素子２Ｘに加速度Ａｘが作用すると、端子７Ｘ，８Ｘを介して第１容量形成部５Ｘの一端及び第２容量形成部６Ｘ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。   When an acceleration Ax in the X-axis direction is applied to such a physical quantity detection element 2X, a force F of F = m × Ax acts 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 forming portion 5X decreases and the capacitance value of the second capacitance forming portion 6X increases or the capacitance value of the first capacitance forming portion 5X increases according to the direction of the acceleration Ax. At the same time, the capacitance value of the second capacitance forming portion 6X decreases. Therefore, when an acceleration Ax is applied to the physical quantity detection element 2X in a state where electric charge is supplied from the terminal 9X to the common end of the first capacitance forming portion 5X and the second capacitance forming portion 6X, the first capacitance via the terminals 7X and 8X The charges (signals) respectively output from one end of the formation portion 5X and one end of the second capacitance formation portion 6X are differential signal pairs having substantially the same absolute value and opposite sign.

なお、説明を省略するが、物理量検出素子２Ｙ，２Ｚも、物理量検出素子２Ｘと同様の原理で物理量（加速度）を検出する。すなわち、物理量検出素子２Ｙは、不図示の端子９Ｙから第１容量形成部５Ｙと第２容量形成部６Ｙの共通端に電荷を供給した状態でＹ軸加速度Ａｙが作用すると、不図示の端子７Ｙ，８Ｙを介して、第１容量形成部５Ｙの一端及び第２容量形成部６Ｙの一端から絶対値がほぼ等しく符号が逆の差動信号対となる電荷（信号）が出力される。同様に、物理量検出素子２Ｚは、不図示の端子９Ｚから第１容量形成部５Ｚと第２容量形成部６Ｚの共通端に電荷を供給した状態でＺ軸加速度Ａｚが作用すると、不図示の端子７Ｚ，８Ｚを介して、第１容量形成部５Ｚの一端及び第２容量形成部６Ｚの一端から絶対値がほぼ等しく符号が逆の差動信号対となる電荷（信号）が出力される。このように、本実施形態では、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚは、いずれも差動容量型センサーであり、例えば、Ｓｉ（シリコン）等の半導体材料と、半導体加工技術を用いたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）で形成される。   Although the description is omitted, the physical quantity detection elements 2Y and 2Z also detect physical quantities (acceleration) based on the same principle as the physical quantity detection element 2X. That is, when Y-axis acceleration Ay acts on the physical quantity detection element 2Y in a state where charges are supplied from the unshown terminal 9Y to the common end of the first capacitance forming portion 5Y and the second capacitance forming portion 6Y, the unshown terminal 7Y , 8Y, charges (signals) are output from one end of the first capacitance forming portion 5Y and one end of the second capacitance forming portion 6Y to be differential signal pairs of which the absolute values are approximately the same and opposite in sign. Similarly, the physical quantity detection element 2Z receives the charge from the terminal 9Z (not shown) to the common end of the first capacitance forming portion 5Z and the second capacitance forming portion 6Z, and applies the Z axis acceleration Az to the terminal (not shown). Through 7Z and 8Z, charges (signals) which become differential signal pairs having substantially the same absolute value and opposite sign are output from one end of the first capacitance forming portion 5Z and one end of the second capacitance forming portion 6Z. As described above, in the present embodiment, the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z are all differential capacitance type sensors, and for example, a semiconductor material such as Si (silicon) and a MEMS (Micro Circuits) using semiconductor processing technology. (Electro mechanical systems).

本実施形態では、複数の物理量検出素子２Ｘは同じ構造であり、それぞれＸ軸加速度Ａｘの大きさ及び向きに応じた差動信号対を出力する。同様に、複数の物理量検出素子２Ｙは同じ構造であり、それぞれＹ軸加速度Ａｙの大きさ及び向きに応じた差動信号対を出力する。同様に、複数の物理量検出素子２Ｚは同じ構造であり、それぞれＺ軸加速度Ａｚの大きさ及び向きに応じたアナログ信号として差動信号対を出力する。   In the present embodiment, the plurality of physical quantity detection elements 2X have the same structure, and output differential signal pairs according to the magnitude and direction of the X-axis acceleration Ax. Similarly, the plurality of physical quantity detection elements 2Y have the same structure, and output differential signal pairs according to the magnitude and direction of the Y-axis acceleration Ay, respectively. Similarly, the plurality of physical quantity detection elements 2Z have the same structure, and output differential signal pairs as analog signals according to the magnitude and direction of the Z-axis acceleration Az.

複数の物理量検出素子２Ｘの各々は、第１容量形成部５Ｘの一端及び第２容量形成部６Ｘの一端が、不図示の端子７Ｘ，８Ｘを介して物理量検出回路３の端子ＸＰ，ＸＮ（「第１端子」の一例）とそれぞれ電気的に接続され、第１容量形成部５Ｘと第２容量形成部６
Ｘの共通端が、不図示の端子９Ｘを介して物理量検出回路３の端子ＣＯＭ（「第２端子」の一例）と電気的に接続されている。同様に、複数の物理量検出素子２Ｙの各々は、第１容量形成部５Ｙの一端及び第２容量形成部６Ｙの一端が、不図示の端子７Ｙ，８Ｙを介して物理量検出回路３の端子ＹＰ，ＹＮ（「第１端子」の他の一例）とそれぞれ電気的に接続され、第１容量形成部５Ｙと第２容量形成部６Ｙの共通端が、不図示の端子９Ｙを介して物理量検出回路３の端子ＣＯＭと電気的に接続されている。同様に、複数の物理量検出素子２Ｚの各々は、第１容量形成部５Ｚの一端及び第２容量形成部６Ｚの一端が、不図示の端子７Ｚ，８Ｚを介して物理量検出回路３の端子ＺＰ，ＺＮ（「第１端子」の他の一例）とそれぞれ電気的に接続され、第１容量形成部５Ｚと第２容量形成部６Ｚの共通端が、不図示の端子９Ｚを介して物理量検出回路３の端子ＣＯＭと電気的に接続されている。 In each of the plurality of physical quantity detection elements 2X, one end of the first capacitance formation part 5X and one end of the second capacitance formation part 6X are terminals XP and XN of the physical quantity detection circuit 3 via the terminals 7X and 8X (not shown). And the first capacitance forming portion 5X and the second capacitance forming portion 6 are electrically connected to each other.
The common end of X is electrically connected to the terminal COM (an example of the “second terminal”) of the physical quantity detection circuit 3 via the terminal 9X (not shown). Similarly, in each of the plurality of physical quantity detection elements 2Y, one end of the first capacitance formation part 5Y and one end of the second capacitance formation part 6Y are terminals YP of the physical quantity detection circuit 3 via the terminals 7Y and 8Y not shown. YN (another example of “first terminal”) is electrically connected to each other, and the common end of the first capacitance forming portion 5Y and the second capacitance forming portion 6Y is connected to the physical quantity detection circuit 3 via the terminal 9Y (not shown). The terminal is electrically connected to the terminal COM. Similarly, in each of the plurality of physical quantity detection elements 2Z, one end of the first capacitance formation part 5Z and one end of the second capacitance formation part 6Z are terminals ZP of the physical quantity detection circuit 3 via the terminals 7Z and 8Z (not shown). The physical quantity detection circuit 3 is electrically connected to ZN (another example of the “first terminal”), and the common end of the first capacitance forming portion 5Z and the second capacitance forming portion 6Z is connected via a terminal 9Z (not shown). The terminal is electrically connected to the terminal COM.

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、プログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）３０、スイッチトキャパシターフィルター回路（ＳＣＦ）５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚ、マルチプレクサー６０、Ａ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）７０、デジタルフィルター８０、発振回路９０、制御回路１００、駆動回路１１０、インターフェース回路１２０及び記憶部１３０を含んで構成されている。この物理量検出回路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。   The physical quantity detection circuit 3 includes a multiplexer 10, a Q / V amplifier (QVA) 20, a programmable gain amplifier (PGA) 30, a switched capacitor filter circuit (SCF) 50X, 50Y, 50Z, a multiplexer 60, an A / D conversion circuit An ADC 70, a digital filter 80, an oscillation circuit 90, a control circuit 100, a drive circuit 110, an interface circuit 120, and a storage unit 130 are included. The physical quantity detection circuit 3 may be, for example, an integrated circuit (IC: Integrated Circuit) 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９０は、クロック信号ＭＣＬＫを出力する。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 90 outputs a clock signal MCLK. For example, a CR oscillator or a ring oscillator may be used.

制御回路１００は、クロック信号ＭＣＬＫに基づいて、各種のクロック信号（クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚ，ＳＣＦＣＬＫ＿Ｘ，ＳＣＦＣＬＫ＿Ｙ，ＳＣＦＣＬＫ＿Ｚ，ＳＭＰＣＬＫ）や各種の制御信号（制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚ）を生成する。   The control circuit 100 generates various clock signals (clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, DRVCLK_Z, SCFCLK_X, SCFCLK_Y, SCFCLK_Z, SMPCLK) and various control signals (control signals EN_OUT_X, EN_OUT_Y, EN_OUT_Z) based on the clock signal MCLK. .

駆動回路１１０は、クロック信号ＭＣＬＫ及び周波数（駆動周波数）ｆｄのクロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚに基づいて、複数の物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚを駆動する駆動信号ＤＲＶを生成し、駆動信号ＤＲＶを物理量検出回路３の端子ＣＯＭに出力する。この駆動信号ＤＲＶは、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚと同じ周波数（駆動周波数ｆｄ）の信号であり、物理量検出回路３の端子ＣＯＭを介して不図示の各端子９Ｘ，９Ｙ，９Ｚに共通に印加される。   The drive circuit 110 generates a drive signal DRV for driving the plurality of physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z based on the clock signal MCLK and the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, DRVCLK_Z of the frequency (drive frequency) fd, and generates a drive signal DRV. Is output to the terminal COM of the physical quantity detection circuit 3. The drive signal DRV is a signal having the same frequency (drive frequency fd) as the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, DRVCLK_Z, and is commonly applied to the unshown terminals 9X, 9Y, 9Z via the terminal COM of the physical quantity detection circuit 3. Be done.

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）となるクロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚに基づいて、端子ＸＰ，ＸＮから入力される差動信号対、端子ＹＰ，ＹＮから入力される差動信号対及び端子ＺＰ，ＺＮから入力される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、マルチプレクサー１０は、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘがハイレベル（電源電圧ＶＤＤ）のときは、端子ＸＰ，ＸＮから入力される差動信号対を選択し、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、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙがハイレベルのときは、端子ＹＰ，ＹＮから入力される差動信号対を選択し、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、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚがハイレベルのときは、端子ＺＰ，ＺＮから入力される差動信号対を選択し、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、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚがいずれもローレベル（電源電圧ＶＳＳ（例えば０Ｖ））のときは、ともにゼロの差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮを出力する。   The multiplexer 10 receives a differential signal pair input from the terminals XP and XN based on the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, and DRVCLK_Z which are mutually active (in the present embodiment, high level) exclusively to each other, from the terminals YP and YN. The differential signal pair to be input and any one of the differential signal pairs to be input from the terminals ZP and ZN are selected (or not selected) to output a differential signal pair PIN and NIN. Specifically, when clock signal DRVCLK_X is at high level (power supply voltage VDD), multiplexer 10 selects the differential signal pair input from terminals XP and XN, and outputs it as differential signal pair PIN and NIN. Do. Further, when the clock signal DRVCLK_Y is at high level, the multiplexer 10 selects the differential signal pair input from the terminals YP and YN, and outputs it as the differential signal pair PIN and NIN. Further, when the clock signal DRVCLK_Z is at high level, the multiplexer 10 selects the differential signal pair input from the terminals ZP and ZN, and outputs it as the differential signal pair PIN and NIN. The multiplexer 10 outputs a differential signal pair PIN and NIN which are both zero when the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y and DRVCLK_Z are all at low level (power supply voltage VSS (for example, 0 V)).

図２に、本実施形態における駆動信号ＤＲＶ、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚ及び差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮの波形の一例を示す。例えば、期間Ｔ１〜Ｔ４は、それぞれ、クロック信号ＭＣＬＫのＮ周期分（例えば１周期分）の期間である。期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３では、それぞれ、駆動信号ＤＲＶの電圧は基準電圧ＶＣＯＭ（例えば、ＶＤＤ／２）⇒ＶＤＤ⇒ＶＳＳ（＝０Ｖ）⇒ＶＣＯＭの順に周期的に変化し、期間Ｔ４では、駆動信号ＤＲＶの電圧はＶＣＯＭである。   FIG. 2 shows an example of waveforms of the drive signal DRV, the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, DRVCLK_Z, and the differential signal pair PIN, NIN in the present embodiment. For example, the periods T1 to T4 are periods corresponding to N cycles (for example, one cycle) of the clock signal MCLK. In periods T1, T2 and T3, the voltage of the drive signal DRV periodically changes in the order of reference voltage VCOM (for example, VDD / 2) ⇒VDD⇒VSS (= 0 V) ⇒VCOM, and in period T4, the drive signal The voltage of DRV is VCOM.

期間Ｔ１〜Ｔ３では、駆動信号ＤＲＶにより複数の物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚが共通に駆動され、各物理量検出素子２Ｘから端子７Ｘ，８Ｘを介してＸ軸加速度に応じた差動信号対が出力されて端子ＸＰ，ＸＮに入力される。同様に、各物理量検出素子２Ｙから端子７Ｙ，８Ｙを介してＹ軸加速度に応じた差動信号対が出力されて端子ＹＰ，ＹＮに入力される。同様に、各物理量検出素子２Ｚから端子７Ｚ，８Ｚを介してＺ軸加速度に応じた差動信号対が出力されて端子ＺＰ，ＺＮに入力される。そして、期間Ｔ１では、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘがハイレベルであるため、各物理量検出素子２Ｘから端子７Ｘ，８Ｘを介して出力される差動信号対が差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして選択される。また、期間Ｔ２では、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙがハイレベルであるため、各物理量検出素子２Ｙから端子７Ｙ，８Ｙを介して出力される差動信号対が差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして選択される。また、期間Ｔ３では、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚがハイレベルであるため、各物理量検出素子２Ｚから端子７Ｚ，８Ｚを介して出力される差動信号対が差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして選択される。また、期間Ｔ４では、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚがいずれもローレベルであるため、差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮは共にゼロとなる。   In periods T1 to T3, a plurality of physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z are driven in common by drive signal DRV, and differential signal pairs corresponding to X-axis acceleration are transmitted from each physical quantity detection element 2X through terminals 7X, 8X. It is output and input to the terminals XP and XN. Similarly, a differential signal pair corresponding to the Y-axis acceleration is output from each physical quantity detection element 2Y through the terminals 7Y and 8Y, and is input to the terminals YP and YN. Similarly, a differential signal pair corresponding to the Z-axis acceleration is output from each physical quantity detection element 2Z through the terminals 7Z and 8Z, and is input to the terminals ZP and ZN. Then, in the period T1, since the clock signal DRVCLK_X is at the high level, the differential signal pair output from each physical quantity detection element 2X through the terminals 7X and 8X is selected as the differential signal pair PIN and NIN. Further, in the period T2, since the clock signal DRVCLK_Y is at the high level, the differential signal pair output from each physical quantity detection element 2Y through the terminals 7Y and 8Y is selected as the differential signal pair PIN and NIN. Further, in the period T3, since the clock signal DRVCLK_Z is at the high level, the differential signal pair output from each physical quantity detection element 2Z through the terminals 7Z and 8Z is selected as the differential signal pair PIN and NIN. Further, in the period T4, since the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, and DRVCLK_Z are all at the low level, the differential signal pair PIN and NIN both become zero.

図１の説明に戻り、Ｑ／Ｖアンプ２０（「変換回路」の一例）は、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。従って、Ｑ／Ｖアンプ２０は、期間Ｔ１では、端子７Ｘ，８Ｘから入力される差動信号対（差動の電荷）（「検出信号」の一例）を差動の電圧信号に変換する。また、Ｑ／Ｖアンプ２０は、期間Ｔ２では、端子７Ｙ，８Ｙから入力される差動信号対（差動の電荷）（「検出信号」の他の一例）を差動の電圧信号に変換する。また、Ｑ／Ｖアンプ２０は、期間Ｔ３では、端子７Ｚ，８Ｚから入力される差動信号対（差動の電荷）（「検出信号」の他の一例）を差動の電圧信号に変換する。また、Ｑ／Ｖアンプ２０は、期間Ｔ４では、共にゼロの差動信号対を共に基準電圧ＶＣＯＭの差動の電圧信号に変換する。   Returning to the description of FIG. 1, the Q / V amplifier 20 (an example of a “conversion circuit”) 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 Do. Therefore, in the period T1, the Q / V amplifier 20 converts the differential signal pair (differential charges) (an example of “detection signal”) input from the terminals 7X and 8X into differential voltage signals. Further, the Q / V amplifier 20 converts the differential signal pair (differential charge) (another example of the “detection signal”) input to the terminals 7Y and 8Y into a differential voltage signal in the period T2 . Further, the Q / V amplifier 20 converts the differential signal pair (differential charge) (another example of “detection signal”) input to the terminals 7Z and 8Z into a differential voltage signal in the period T3. . Further, the Q / V amplifier 20 converts both differential signal pairs which are both zero into a differential voltage signal of the reference voltage VCOM in a period T4.

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（差動の電圧信号）が入力され、当該差動信号を増幅した差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮを出力する。   The programmable gain amplifier 30 receives a differential signal pair (differential voltage signal) output from the Q / V amplifier 20, and outputs a differential signal pair POP, PON obtained by amplifying the differential signal.

スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚは、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が共通に入力される。そして、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘは、クロック信号ＳＣＦＣＬＫ＿Ｘに基づいて、差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮに含まれる信号のうち、端子７Ｘ，８Ｘから入力された差動信号対が変換された電圧信号をサンプリングしてホールドするとともにフィルタリング処理を行い、差動信号対を出力する。また、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｙは、クロック信号ＳＣＦＣＬＫ＿Ｙに基づいて、差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮに含まれる信号のうち、端子７Ｙ，８Ｙから入力された差動信号対が変換された電圧信号をサンプリングしてホールドするとともにフィルタリング処理を行い、差動信号対を出力する。また、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｚは、クロック信号ＳＣＦＣＬＫ＿Ｚに基づいて、差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮに含まれる信号のうち、端子７Ｙ，８Ｙから入力された差動信号対が変換された電圧信号をサンプリングしてホールドするとともにフィルタ
リング処理を行い、差動信号対を出力する。スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚは、同じ回路構成であってもよい。 The switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, 50Z commonly receive the differential signal pair POP, PON output from the programmable gain amplifier 30. Then, based on the clock signal SCFCLK_X, the switched capacitor filter circuit 50X samples the voltage signal obtained by converting the differential signal pair input from the terminals 7X and 8X among the signals included in the differential signal pair POP and PON. Hold and perform filtering processing, and output a differential signal pair. Further, the switched capacitor filter circuit 50Y samples, based on the clock signal SCFCLK_Y, a voltage signal obtained by converting the differential signal pair input from the terminals 7Y and 8Y among the signals included in the differential signal pair POP, PON. Hold and perform filtering processing, and output a differential signal pair. Also, the switched capacitor filter circuit 50Z samples, based on the clock signal SCFCLK_Z, a voltage signal obtained by converting the differential signal pair input from the terminals 7Y and 8Y among the signals included in the differential signal pair POP, PON. Hold and perform filtering processing, and output a differential signal pair. The switched capacitor filter circuits 50X, 50Y and 50Z may have the same circuit configuration.

マルチプレクサー６０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ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚに基づいて、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘが出力する差動信号対、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｙが出力する差動信号対、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｚが出力する差動信号対のいずれかを選択して出力する。具体的には、マルチプレクサー６０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘがハイレベルのときは、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘが出力する差動信号対を選択して出力する。また、マルチプレクサー６０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙがハイレベルのときは、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｙが出力する差動信号対を選択して出力する。また、マルチプレクサー６０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚがハイレベルのときは、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｚが出力する差動信号対を選択して出力する。   The multiplexer 60 outputs a differential signal pair output from the switched capacitor filter circuit 50X based on the control signals EN_OUT_X, EN_OUT_Y, and EN_OUT_Z which are mutually active (in the present embodiment, high level) in an exclusive manner, the switched capacitor filter circuit 50Y. Selects either the differential signal pair output from or the differential signal pair output from the switched capacitor filter circuit 50 Z and outputs it. Specifically, when the control signal EN_OUT_X is at high level, the multiplexer 60 selects and outputs the differential signal pair output from the switched capacitor filter circuit 50X. Further, when the control signal EN_OUT_Y is at high level, the multiplexer 60 selects and outputs the differential signal pair output from the switched capacitor filter circuit 50Y. Further, when the control signal EN_OUT_Z is at high level, the multiplexer 60 selects and outputs the differential signal pair output from the switched capacitor filter circuit 50Z.

Ａ／Ｄ変換回路７０は、クロック信号ＳＭＰＣＬＫに基づいて、マルチプレクサー６０が出力する差動信号対をサンプリングし、当該差動信号対の電位差をデジタル信号に変換する。クロック信号ＳＭＰＣＬＫは、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚがそれぞれハイレベルの期間に１つずつハイパルスを含むクロック信号である。そして、Ａ／Ｄ変換回路７０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘがハイレベルの期間のクロック信号ＳＭＰＣＬＫの立ち上がりで、マルチプレクサー６０から出力される差動信号対（スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘが出力する差動信号対）をサンプリングしてデジタル信号に変換する。また、Ａ／Ｄ変換回路７０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙがハイレベルの期間のクロック信号ＳＭＰＣＬＫの立ち上がりで、マルチプレクサー６０から出力される差動信号対（スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｙが出力する差動信号対）をサンプリングしてデジタル信号に変換する。また、Ａ／Ｄ変換回路７０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚがハイレベルの期間のクロック信号ＳＭＰＣＬＫの立ち上がりで、マルチプレクサー６０から出力される差動信号対（スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｚが出力する差動信号対）をサンプリングしてデジタル信号に変換する。   The A / D conversion circuit 70 samples the differential signal pair output from the multiplexer 60 based on the clock signal SMPCLK, and converts the potential difference of the differential signal pair into a digital signal. The clock signal SMPCLK is a clock signal including one high pulse during a period in which each of the control signals EN_OUT_X, EN_OUT_Y, and EN_OUT_Z is at a high level. Then, the A / D conversion circuit 70 outputs a differential signal pair output from the multiplexer 60 (a differential signal pair output from the switched capacitor filter circuit 50X at the rise of the clock signal SMPCLK during a period when the control signal EN_OUT_X is high level. ) Is sampled and converted to a digital signal. Further, the A / D conversion circuit 70 outputs a differential signal pair output from the multiplexer 60 (a differential signal pair output from the switched capacitor filter circuit 50Y at the rise of the clock signal SMPCLK during a period when the control signal EN_OUT_Y is high level. ) Is sampled and converted to a digital signal. The A / D conversion circuit 70 also outputs a differential signal pair output from the multiplexer 60 (a differential signal pair output from the switched capacitor filter circuit 50Z at the rise of the clock signal SMPCLK during a period when the control signal EN_OUT_Z is high level. ) Is sampled and converted to a digital signal.

このように、Ａ／Ｄ変換回路７０は、期間Ｔ１〜Ｔ４において、マルチプレクサー６０から出力される差動信号対を３回サンプリングして時分割にＡ／Ｄ変換する。   As described above, the A / D conversion circuit 70 samples the differential signal pair output from the multiplexer 60 three times in the periods T1 to T4 and performs A / D conversion in time division.

なお、サンプリング定理に基づき、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚの出力信号において、サンプリング周波数ｆｓ（Ａ／Ｄ変換回路７０がスイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚの出力信号をそれぞれサンプリングする周波数）の１／２よりも高い信号成分は、Ａ／Ｄ変換回路７０におけるサンプリングにより、ＤＣ近傍の周波数帯に折り返されてノイズ成分となる。そのため、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚは、Ａ／Ｄ変換回路７０のサンプリングにより生ずるノイズ成分を低減させるためのアンチエイリアスフィルターとしても機能するように、そのカットオフ周波数はサンプリング周波数ｆｓの１／２以下に設定される。   Note that, based on the sampling theorem, the sampling frequency fs (the frequency at which the A / D conversion circuit 70 samples the output signals of the switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, 50Z) in the output signals of the switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, 50Z. The signal component higher than 1/2 of the signal component is folded back to a frequency band near DC by sampling in the A / D conversion circuit 70 and becomes a noise component. Therefore, the cutoff frequency of the switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, and 50Z is 1/1 of the sampling frequency fs so as to function also as an anti-aliasing filter for reducing the noise component generated by the sampling of the A / D conversion circuit 70. It is set to 2 or less.

デジタルフィルター８０は、クロック信号ＭＣＬＫに基づいて、Ａ／Ｄ変換回路７０から出力されるデジタル信号に対してフィルタリング処理を行う。Ａ／Ｄ変換回路７０から出力されるデジタル信号には、Ａ／Ｄ変換回路７０のＡ／Ｄ変換処理により発生した高周波ノイズが重畳されているため、デジタルフィルター８０は、この高周波ノイズを低減させるローパスフィルターとして機能する。このデジタルフィルター８０から出力されるデジタル信号には、Ｘ軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル値を有するＸ軸加速度信号（「物理量信号」の一例）、Ｙ軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル値を有する
Ｙ軸加速度信号（「物理量信号」の他の一例）及びＺ軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル値を有するＺ軸加速度信号（「物理量信号」の他の一例）が時分割に含まれている。従って、プログラマブルゲインアンプ３０、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚ、マルチプレクサー６０、Ａ／Ｄ変換回路７０及びデジタルフィルター８０からなる回路は、Ｑ／Ｖアンプ２０の出力信号に基づいて、端子７Ｘ，８Ｘ、端子７Ｙ，８Ｙ及び端子７Ｚ，８Ｚからそれぞれ入力される差動信号対の振幅に応じた大きさの３軸加速度信号（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３軸加速度信号生成回路（「物理量信号生成回路」の一例）として機能する。 The digital filter 80 performs filtering processing on the digital signal output from the A / D conversion circuit 70 based on the clock signal MCLK. Since the high frequency noise generated by the A / D conversion processing of the A / D conversion circuit 70 is superimposed on the digital signal output from the A / D conversion circuit 70, the digital filter 80 reduces the high frequency noise. It functions as a low pass filter. The digital signal output from the digital filter 80 includes an X-axis acceleration signal (an example of a “physical quantity signal”) having digital values according to the magnitude and direction of the X-axis acceleration, and the magnitude and direction of the Y-axis acceleration. Y-axis acceleration signal (another example of "physical quantity signal") having a corresponding digital value and Z-axis acceleration signal (digital example of "physical quantity signal") having a digital value according to the magnitude and direction of Z-axis acceleration Is included in the time division. Therefore, the circuit consisting of the programmable gain amplifier 30, the switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, 50Z, the multiplexer 60, the A / D conversion circuit 70 and the digital filter 80 has the terminal 7X based on the output signal of the Q / V amplifier 20. , 8X, terminals 7Y and 8Y and terminals 7Z and 8Z, respectively, a 3-axis acceleration signal (X-axis acceleration signal, Y-axis acceleration signal and Z-axis acceleration signal) of a size corresponding to the amplitude of the differential signal pair It functions as a 3-axis acceleration signal generation circuit (an example of a "physical quantity signal generation circuit") to be generated.

インターフェース回路１２０は、物理量検出装置１の外部装置と通信するための回路である。当該外部装置は、インターフェース回路１２０を介して、記憶部１３０に対するデータの書き込みや読み出し、デジタルフィルター８０から出力されるデジタル信号（３軸加速度信号）の読み出し等を行うことができる。インターフェース回路１２０は、例えば、３端子や４端子のＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）インターフェース回路であってもよいし、２端子のＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）インターフェース回路であってもよい。 The interface circuit 120 is a circuit for communicating with an external device of the physical quantity detection device 1. The external device can write and read data to and from the storage unit 130 and read a digital signal (three-axis acceleration signal) output from the digital filter 80 via the interface circuit 120. The interface circuit 120 may be, for example, a three-terminal or four-terminal SPI (Serial Peripheral Interface) interface circuit or a two-terminal I 2 C (Inter-Integrated Circuit) interface circuit.

記憶部１３０は、レジスター１３１及び不揮発性メモリー１３２を有している。不揮発性メモリー１３２には、物理量検出回路３に含まれる各回路に対する各種のデータ（例えば、プログラマブルゲインアンプ３０の利得調整データ、デジタルフィルター８０のフィルター係数）等の各種の情報が記憶されている。不揮発性メモリー１３２は、例えば、ＭＯＮＯＳ（Metal Oxide Nitride Oxide Silicon）型メモリーやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）として構成することができる。また、物理量検出回路３の電源投入時（電源電圧が０ＶからＶＤＤまで立ち上がる時）に、不揮発性メモリー１３２に記憶されている各種のデータがレジスター１３１に転送されて保持され、レジスター１３１に保持された各種のデータが各回路に供給される。   The storage unit 130 has a register 131 and a non-volatile memory 132. In the non-volatile memory 132, various information such as various data (for example, gain adjustment data of the programmable gain amplifier 30, filter coefficient of the digital filter 80) for each circuit included in the physical quantity detection circuit 3 is stored. The nonvolatile memory 132 can be configured, for example, as a MONOS (Metal Oxide Nitride Oxide Silicon) type memory or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). Also, when the physical quantity detection circuit 3 is powered on (when the power supply voltage rises from 0 V to VDD), various data stored in the non-volatile memory 132 are transferred to and held by the register 131 and held in the register 131 Various data are supplied to each circuit.

このように構成されている物理量検出装置１では、複数の物理量検出素子２Ｘが各端子７Ｘ，８Ｘを介して端子ＸＰ，ＸＮと電気的に接続されているので、物理量検出素子２Ｘの個数をＭ、Ｍ個の物理量検出素子２Ｘから出力される信号に含まれる加速度成分をそれぞれｓ１Ｘ、ｓ２Ｘ、…、ｓＭＸとすると、端子ＸＰ，ＸＮから入力される信号に含まれる加速度成分ＳＸは次式（１）で表される。 In the physical quantity detection device 1 configured as described above, since the plurality of physical quantity detection elements 2X are electrically connected to the terminals XP and XN via the respective terminals 7X and 8X, the number of physical quantity detection elements 2X is M The acceleration components S X included in the signals input from the terminals XP and XN are s1 x , s2 x ,..., SM x respectively, as the acceleration components included in the signals output from the M physical quantity detection elements 2X are It is expressed by the following equation (1).

Ｍ個の物理量検出素子２Ｘの構造が同じであり、式（１）において、ｓ１Ｘ≒ｓ２Ｘ＝…＝ｓＭＸ＝ｓＸとすると、式（１）は次式（２）のように変形される。 Assuming that the structures of the M physical quantity detection elements 2X are the same, and s1 x s s2 x = ... = sM x = s X in the formula (1), the formula (1) is deformed as the following formula (2) Be done.

一方、Ｍ個の物理量検出素子２Ｘから端子７Ｘ，８Ｘを介して出力される信号に含まれる雑音成分は熱雑音が支配的であり、かつ、Ｍ個の物理量検出素子２Ｘから端子７Ｘ，８Ｘを介して同時に出力される雑音には相関がない。従って、Ｍ個の物理量検出素子２Ｘから出力される信号に含まれる雑音成分をそれぞれｎ１Ｘ、ｎ２Ｘ、…、ｎＭＸとすると、端子ＸＰ，ＸＮから入力される信号に含まれる雑音成分ＮＸは次式（３）で表される。 On the other hand, thermal noise is dominant in the noise components contained in the signals output from the M physical quantity detection elements 2X via the terminals 7X and 8X, and the M physical quantity detection elements 2X to the terminals 7X and 8X There is no correlation in the noise that is output simultaneously via the connection. Therefore, assuming that noise components included in the signals output from the M physical quantity detection elements 2X are n1 x , n2 x , ..., nM X , respectively, the noise components N x included in the signals input from the terminals XP and XN Is expressed by the following equation (3).

Ｍ個の物理量検出素子２Ｘの構造が同じであり、式（３）において、（ｎ１Ｘ）２≒（ｎ２Ｘ）２＝…＝（ｎＭＸ）２＝（ｎＸ）２とすると、式（３）は次式（４）のように変形される。 Assuming that the structure of the M physical quantity detection elements 2X is the same, and in the formula (3), (n1 X ) 2 ≒ (n 2 X ) 2 = ... (nM X ) 2 = (n X ) 2 3) is transformed as in the following equation (4).

式（２）を式（４）で割ると次式（５）が得られる。   If Formula (2) is divided by Formula (4), following Formula (5) will be obtained.

式（５）は、端子ＸＰ，ＸＮから入力される信号のＳ／Ｎ比（Signal to Noise Ratio）はＭ個の物理量検出素子２Ｘの各々の出力信号のＳ／Ｎ比の√Ｍ倍（例えば、Ｍ＝４であれば２倍）になることを示している。説明を省略するが、同様の理由により、端子ＹＰ，ＹＮから入力される信号のＳ／Ｎ比はＭ個の物理量検出素子２Ｙの各々の出力信号のＳ／Ｎ比の√Ｍ倍になり、端子ＺＰ，ＺＮから入力される信号のＳ／Ｎ比はＭ個の物理量検出素子２Ｚの各々の出力信号のＳ／Ｎ比の√Ｍ倍になる。従って、本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、出力される３軸加速度信号のＳ／Ｎ比が向上する。   In the equation (5), the S / N ratio (Signal to Noise Ratio) of the signal input from the terminals XP and XN is √M times the S / N ratio of the output signal of each of the M physical quantity detection elements 2X If M = 4, it indicates that it is doubled. Although the description is omitted, for the same reason, the S / N ratio of the signal input from the terminals YP and YN is √M times the S / N ratio of the output signal of each of the M physical quantity detection elements 2Y, The S / N ratio of the signals input from the terminals ZP and ZN is √M times the S / N ratio of the output signal of each of the M physical quantity detection elements 2Z. Therefore, according to the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the present embodiment, the S / N ratio of the output 3-axis acceleration signal is improved.

［物理量検出素子の構造］
次に、物理量検出素子２Ｘ、２Ｙ，２Ｚのうち、Ｘ軸加速度Ａｘを検出可能な物理量検出素子２Ｘを代表として、その構造の一例について詳細に説明する。なお、物理量検出素子２Ｘの構造としては、以下に説明するもの以外にも種々のものが考えられ、用途に応じて適宜設計すればよい。同様に、図示及び説明を省略するが、Ｙ軸加速度Ａｙを検出可能な物理量検出素子２Ｙ及びＺ軸加速度Ａｚを検出可能な物理量検出素子２Ｚの構造についても種々のものが考えられ、用途に応じて適宜設計すればよい。 [Structure of physical quantity detection element]
Next, among the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z, an example of the structure will be described in detail, with the physical quantity detection element 2X capable of detecting the X-axis acceleration Ax as a representative. In addition, as a structure of the physical quantity detection element 2X, various things other than what is demonstrated below can be considered, and it may design suitably according to a use. Similarly, although illustration and description are omitted, various structures of the physical quantity detection element 2Y capable of detecting the Y-axis acceleration Ay and the physical quantity detection element 2Z capable of detecting the Z-axis acceleration Az are conceivable. Design should be appropriate.

図３は、物理量検出素子２Ｘを含む物理量検出部の一例を示す平面図である。図４は、図３中のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図３中の紙面手前側および図４中の上側を「上」とも言い、図３中の紙面奥側および図４中の下側を「下」とも言う。また、各図に示すように、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印方向先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。   FIG. 3 is a plan view showing an example of a physical quantity detection unit including the physical quantity detection element 2X. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In the following, for convenience of explanation, the front side in the plane of FIG. 3 and the upper side in FIG. 4 are also referred to as “upper”, and the back side in FIG. 3 and the lower side in FIG. In addition, as shown in the figures, three axes orthogonal to each other are taken as an X axis, Y axis and Z axis, a direction parallel to the X axis is "X axis direction", and a direction parallel to the Y axis is "Y axis direction". The direction parallel to the Z axis is also referred to as the “Z axis direction”. Moreover, the arrow direction front end side of each axis is also referred to as "plus side", and the opposite side is also referred to as "minus side".

図３に示す物理量検出部は、基板２００と、基板２００上に配置された素子部２１０（物理量検出素子２Ｘ）と、素子部２１０を覆うように基板２００に接合された蓋部３１０と、を含む。素子部２１０は、物理量検出素子２Ｘ（図１参照）として機能する。   The physical quantity detection unit illustrated in FIG. 3 includes a substrate 200, an element unit 210 (physical quantity detection element 2X) disposed on the substrate 200, and a lid 310 joined to the substrate 200 so as to cover the element unit 210. Including. The element unit 210 functions as a physical quantity detection element 2X (see FIG. 1).

基板２００は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、基板２００は、上面側に開放する凹部２０１を有している。Ｚ軸方向からの平面視で、凹部２０１は、素子
部２１０を内側に内包するように、素子部２１０よりも大きく形成されている。この凹部２０１は、素子部２１０と基板２００との接触を防止するための逃げ部として機能する。 The substrate 200 has a plate shape having a rectangular planar view shape. Further, the substrate 200 has a recess 201 opened to the upper surface side. In plan view from the Z-axis direction, the concave portion 201 is formed larger than the element portion 210 so as to enclose the element portion 210 inside. The concave portion 201 functions as a relief portion for preventing the element portion 210 and the substrate 200 from contacting with each other.

また、図４に示すように、基板２００は、凹部２０１の底面に設けられた３つの突起状のマウント部２０２、２０３、２０４を有している。マウント部２０２には第１固定電極部２２１が接合され、マウント部２０３には第２固定電極部２３１が接合され、マウント部２０４には可動部支持部２５０が接合されている。   Further, as shown in FIG. 4, the substrate 200 has three projecting mount portions 202, 203, 204 provided on the bottom surface of the recess 201. The first fixed electrode portion 221 is bonded to the mount portion 202, the second fixed electrode portion 231 is bonded to the mount portion 203, and the movable portion support portion 250 is bonded to the mount portion 204.

また、図３に示すように、基板２００は、上面側に開放する溝部２０５、２０６、２０７を有している。溝部２０５、２０６、２０７の一端部は、それぞれ、蓋部３１０の外側に位置し、他端部は、それぞれ、凹部２０１に接続されている。   Further, as shown in FIG. 3, the substrate 200 has groove portions 205, 206, and 207 opened on the upper surface side. One end of each of the grooves 205, 206, and 207 is located outside the lid 310, and the other end is connected to the recess 201, respectively.

基板２００としては、例えば、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックスガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラス）で構成されたガラス基板を用いることができる。これにより、例えば、蓋部３１０の構成材料によっては、基板２００と蓋部３１０とを陽極接合により接合することができ、これらを強固に接合することができる。また、光透過性を有する基板２００が得られるため、基板２００を介して素子部２１０の状態を視認することができる。   As the substrate 200, for example, a glass substrate made of a glass material containing alkali metal ions (mobile ions) (for example, borosilicate glass such as Pyrex glass (registered trademark)) can be used. Thus, for example, depending on the constituent material of the lid 310, the substrate 200 and the lid 310 can be bonded by anodic bonding, and these can be strongly bonded. In addition, since the light transmitting substrate 200 is obtained, the state of the element portion 210 can be visually recognized through the substrate 200.

ただし、基板２００としては、ガラス基板に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。なお、シリコン基板を用いる場合は、短絡を防止する観点から、高抵抗のシリコン基板を用いるか、表面に熱酸化等によってシリコン酸化膜（絶縁性酸化物）を形成したシリコン基板を用いることが好ましい。   However, the substrate 200 is not limited to the glass substrate, and for example, a silicon substrate or a ceramic substrate may be used. When using a silicon substrate, it is preferable to use a high resistance silicon substrate or a silicon substrate having a silicon oxide film (insulating oxide) formed on the surface by thermal oxidation or the like, from the viewpoint of preventing a short circuit. .

図３に示すように、溝部２０５、２０６、２０７には配線３０１、３０２、３０３が設けられている。溝部２０５内の配線３０１の一端部は、蓋部３１０の外側に露出しており、物理量検出回路３の端子ＸＰ（図１参照）との電気的な接続を行う端子７Ｘとして機能する。図４に示すように、配線３０１の他端部は、凹部２０１を介してマウント部２０２まで引き回されている。そして、配線３０１は、マウント部２０２上で第１固定電極部２２１と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 3, in the grooves 205, 206, and 207, wirings 301, 302, and 303 are provided. One end portion of the wiring 301 in the groove portion 205 is exposed to the outside of the lid portion 310, and functions as a terminal 7X for electrically connecting to the terminal XP (see FIG. 1) of the physical quantity detection circuit 3. As shown in FIG. 4, the other end of the wiring 301 is routed to the mount portion 202 via the recess 201. The wire 301 is electrically connected to the first fixed electrode portion 221 on the mount portion 202.

図３に示すように、溝部２０６内の配線３０２の一端部は、蓋部３１０の外側に露出しており、物理量検出回路３の端子ＸＮ（図１参照）との電気的な接続を行う端子８Ｘとして機能する。図４に示すように、配線３０２の他端部は、凹部２０１を介してマウント部２０３まで引き回されている。そして、配線３０２は、マウント部２０３上で第２固定電極部２３１と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 3, one end portion of the wiring 302 in the groove portion 206 is exposed to the outside of the lid portion 310, and a terminal for electrically connecting with the terminal XN (see FIG. 1) of the physical quantity detection circuit 3. It functions as 8X. As shown in FIG. 4, the other end of the wire 302 is routed to the mount portion 203 via the recess 201. The wiring 302 is electrically connected to the second fixed electrode portion 231 on the mount portion 203.

図３に示すように、溝部２０７内の配線３０３の一端部は、蓋部３１０の外側に露出しており、物理量検出回路３の端子ＣＯＭ（図１参照）との電気的な接続を行う端子９Ｘとして機能する。図４に示すように、配線３０３の他端部は、凹部２０１を介してマウント部２０４まで引き回されている。そして、配線３０３は、マウント部２０４上で可動部支持部２５０と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 3, one end of the wiring 303 in the groove portion 207 is exposed to the outside of the lid portion 310, and a terminal for electrically connecting to the terminal COM (see FIG. 1) of the physical quantity detection circuit 3. It functions as 9X. As shown in FIG. 4, the other end of the wiring 303 is routed to the mount portion 204 via the recess 201. The wire 303 is electrically connected to the movable portion support 250 on the mount 204.

配線３０１、３０２、３０３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、これら金属材料を含む合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等の酸化物系の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。   It does not specifically limit as a constituent material of wiring 301, 302, 303, For example, gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), palladium (Pd), iridium (Ir), copper (Cu), aluminum Metallic materials such as (Al), nickel (Ni), Ti (titanium), tungsten (W), alloys containing these metallic materials, ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), ZnO, IGZO etc. oxidized Substance-based transparent conductive materials, and one or more of them may be used in combination (for example, as a laminate of two or more layers).

図３に示すように、蓋部３１０は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。図４に示すように、蓋部３１０は、下面側に開放する凹部３１１を有している。そして、蓋部３１０は、凹部３１１内に素子部２１０を収納するようにして、基板２００に接合されている。そして、蓋部３１０および基板２００によって、素子部２１０を収納する収納空間Ｓが形成されている。   As shown in FIG. 3, the lid 310 has a plate shape having a rectangular planar view shape. As shown in FIG. 4, the lid 310 has a recess 311 opened to the lower surface side. The lid 310 is joined to the substrate 200 so as to accommodate the element portion 210 in the recess 311. A storage space S for storing the element unit 210 is formed by the lid 310 and the substrate 200.

また、図４に示すように、蓋部３１０は、収納空間Ｓの内外を連通する連通孔３１２を有しており、この連通孔３１２を介して収納空間Ｓを所望の雰囲気に置換することができる。連通孔３１２内には、封止部材３１３が配置され、封止部材３１３によって、連通孔３１２が封止されている。   In addition, as shown in FIG. 4, the lid portion 310 has a communication hole 312 communicating the inside and the outside of the storage space S, and the storage space S can be replaced with a desired atmosphere through the communication hole 312. it can. A sealing member 313 is disposed in the communication hole 312, and the communication hole 312 is sealed by the sealing member 313.

封止部材３１３としては、連通孔３１２を封止できれば、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）／錫（Ｓｎ）系合金、金（Ａｕ）／ゲルマニウム（Ｇｅ）系合金、金（Ａｕ）／アルミニウム（Ａｌ）系合金等の各種合金、低融点ガラス等のガラス材料等を用いることができる。   The sealing member 313 is not particularly limited as long as it can seal the communication hole 312. For example, gold (Au) / tin (Sn) based alloy, gold (Au) / germanium (Ge) based alloy, gold (Au) / Various alloys such as aluminum (Al) based alloy, glass materials such as low melting point glass, etc. can be used.

収納空間Ｓは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度（−４０℃〜８０℃程度）で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。収納空間Ｓを大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、可動部２６０の振動を速やかに収束（停止）させることができる。そのため、物理量検出素子２Ｘによる加速度Ａｘの検出精度が向上する。   It is preferable that the storage space S be filled with an inert gas such as nitrogen, helium, argon, or the like, and be at substantially atmospheric pressure at a use temperature (about -40 ° C to about 80 ° C). By setting the storage space S to the atmospheric pressure, the viscosity resistance is increased, the damping effect is exhibited, and the vibration of the movable portion 260 can be converged (stopped) promptly. Therefore, the detection accuracy of the acceleration Ax by the physical quantity detection element 2X is improved.

蓋部３１０は、本実施形態では、シリコン基板で構成されている。ただし、蓋部３１０としては、シリコン基板に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。また、基板２００と蓋部３１０との接合方法としては、特に限定されず、基板２００や蓋部３１０の材料によって適宜選択すればよいが、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基板２００の上面および蓋部３１０の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等が挙げられる。   The lid 310 is made of a silicon substrate in the present embodiment. However, the cover 310 is not limited to the silicon substrate, and for example, a glass substrate or a ceramic substrate may be used. The method for bonding the substrate 200 and the lid 310 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the material of the substrate 200 and the lid 310. For example, a bonding surface activated by anodic bonding or plasma irradiation Activation bonding for bonding together, bonding using a bonding material such as glass frit, diffusion bonding for bonding metal films formed on the upper surface of the substrate 200 and the lower surface of the lid 310, and the like can be given.

本実施形態では、図４に示すように、接合材の一例であるガラスフリット３１４（低融点ガラス）を介して基板２００と蓋部３１０とが接合されている。基板２００と蓋部３１０とを重ね合わせた状態では、溝部２０５、２０６、２０７を介して収納空間Ｓの内外が連通してしまうが、ガラスフリット３１４を用いることで、基板２００と蓋部３１０とを接合すると共に、溝部２０５、２０６、２０７を封止することができ、より容易に、収納空間Ｓを気密封止することができる。なお、基板２００と蓋部３１０とを陽極接合等（溝部２０５、２０６、２０７を封止できない接合方法）で接合した場合には、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成されたＳｉＯ２膜によって溝部２０５、２０６、２０７を塞ぐことができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the substrate 200 and the lid 310 are bonded via a glass frit 314 (low melting point glass), which is an example of a bonding material. When the substrate 200 and the lid 310 are superimposed, the inside and the outside of the storage space S communicate with each other through the grooves 205, 206, and 207. However, by using the glass frit 314, the substrate 200 and the lid 310 can be used. And the grooves 205, 206, and 207 can be sealed, and the storage space S can be hermetically sealed more easily. When the substrate 200 and the lid portion 310 are bonded by anodic bonding or the like (a bonding method in which the groove portions 205, 206, and 207 can not be sealed), for example, they are formed by a CVD method using TEOS (tetraethoxysilane). The grooves 205, 206, and 207 can be closed by the formed SiO 2 film.

図３に示すように、素子部２１０（物理量検出素子２Ｘ）は、基板２００に固定されている固定電極部２２０と、基板２００に固定されている可動部支持部２５０と、可動部支持部２５０に対してＸ軸方向に変位可能な可動部２６０と、可動部支持部２５０と可動部２６０とを連結するバネ部２７０、２７４と、可動部２６０に設けられている可動電極部２８０と、を有している。このうち、可動部支持部２５０、可動部２６０、バネ部２７０、２７４および可動電極部２８０は、一体的に形成されている。このような素子部２１０は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等の不純物がドープされたシリコン基板をパターニングすることで形成することができる。また、素子部２１０は、陽極接合によって基板２００（マウント部２０２、２０３、２０４）に接合されている。ただし、素子部２１０
の材料や、素子部２１０の基板２００への接合方法は、特に限定されない。 As shown in FIG. 3, the element portion 210 (physical quantity detection element 2X) includes a fixed electrode portion 220 fixed to the substrate 200, a movable portion support portion 250 fixed to the substrate 200, and a movable portion support portion 250. A movable portion 260 displaceable in the X-axis direction, spring portions 270 and 274 connecting the movable portion support portion 250 and the movable portion 260, and a movable electrode portion 280 provided on the movable portion 260. Have. Among these, the movable portion support portion 250, the movable portion 260, the spring portions 270 and 274, and the movable electrode portion 280 are integrally formed. Such an element portion 210 can be formed, for example, by patterning a silicon substrate doped with an impurity such as phosphorus (P) or boron (B). The element unit 210 is bonded to the substrate 200 (mount units 202, 203, 204) by anodic bonding. However, the element unit 210
There is no particular limitation on the material of the above and the method of bonding the element portion 210 to the substrate 200.

図３に示すように、可動部支持部２５０は、Ｘ軸方向に延在する長手形状をなしている。そして、可動部支持部２５０は、Ｘ軸方向のマイナス側の端部にマウント部２０４と接合している接合部２５１を有している。なお、本実施形態では、可動部支持部２５０は、Ｘ軸方向に延在する長手形状となっているが、可動部支持部２５０の形状としては、その機能を発揮することができる限り、特に限定されない。また、以下では、Ｚ軸方向から見た平面視で、可動部支持部２５０をＹ軸方向に二等分する仮想軸を中心軸Ｌとする。   As shown in FIG. 3, the movable portion support 250 has a longitudinal shape extending in the X-axis direction. The movable portion support portion 250 has a joint portion 251 joined to the mount portion 204 at the negative end in the X-axis direction. In the present embodiment, the movable portion support portion 250 has a longitudinal shape extending in the X-axis direction, but as the shape of the movable portion support portion 250, in particular, as long as the function thereof can be exhibited, It is not limited. Further, hereinafter, in a plan view seen from the Z-axis direction, an imaginary axis which bisects the movable portion support 250 into the Y-axis direction is taken as a central axis L.

可動部支持部２５０は、第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１の間に位置している。これにより、可動部支持部２５０を、可動部２６０の中心部に配置することができ、可動部２６０をより安定して支持することができる。   The movable portion support portion 250 is located between the first fixed electrode portion 221 and the second fixed electrode portion 231. Thereby, the movable portion support portion 250 can be disposed at the center of the movable portion 260, and the movable portion 260 can be supported more stably.

図３に示すように、可動部２６０は、Ｚ軸方向から見た平面視で、枠状をなしており、可動部支持部２５０、バネ部２７０、バネ部２７４、第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１を囲んでいる。すなわち、可動部２６０は、固定電極部２２０を囲む枠状をなしている。これにより、可動部２６０の質量をより大きくすることができる。そのため、より感度を向上させ、精度よく物理量を検出することができる。   As shown in FIG. 3, the movable portion 260 has a frame shape in plan view as viewed from the Z-axis direction, and the movable portion support 250, the spring 270, the spring 274, the first fixed electrode 221, and the like. The second fixed electrode portion 231 is surrounded. That is, the movable portion 260 has a frame shape surrounding the fixed electrode portion 220. Thereby, the mass of the movable portion 260 can be further increased. Therefore, the sensitivity can be further improved, and the physical quantity can be detected accurately.

また、可動部２６０は、内側に第１固定電極部２２１が配置された第１開口部２６８（第１切り欠き部）と、内側に第２固定電極部２３１が配置された第２開口部２６９（第２切り欠き部）と、を有している。また、第１開口部２６８および第２開口部２６９は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。このような可動部２６０は、中心軸Ｌに対して対称である。   In addition, the movable portion 260 has a first opening 268 (first cutaway portion) in which the first fixed electrode portion 221 is disposed inside, and a second opening 269 in which the second fixed electrode portion 231 is disposed inside. And (a second notch). The first opening 268 and the second opening 269 are arranged side by side in the Y-axis direction. Such a movable portion 260 is symmetrical with respect to the central axis L.

可動部２６０の形状をより具体的に説明すると、可動部２６０は、可動部支持部２５０、バネ部２７０、バネ部２７４、第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１を囲む枠部２６１と、第１開口部２６８のＸ軸方向プラス側に位置し、枠部２６１からＹ軸方向マイナス側へ延出する第１Ｙ軸延在部２６２と、第１Ｙ軸延在部２６２の先端部からＸ軸方向マイナス側へ延出する第１Ｘ軸延在部２６３と、第２開口部２６９のＸ軸方向プラス側に位置し、枠部２６１からＹ軸方向プラス側へ延出する第２Ｙ軸延在部２６４と、第２Ｙ軸延在部２６４の先端部からＸ軸方向マイナス側へ延出する第２Ｘ軸延在部２６５と、を有している。また、第１Ｙ軸延在部２６２および第２Ｙ軸延在部２６４は、それぞれ、バネ部２７０の近くに設けられ、バネ部２７０のＹ軸方向（バネ片２７１の延在方向）に沿うように配置されており、第１Ｘ軸延在部２６３および第２Ｘ軸延在部２６５は、それぞれ、可動部支持部２５０の近くに設けられ、可動部支持部２５０に沿って配置されている。   More specifically describing the shape of the movable portion 260, the movable portion 260 includes a frame portion 261 surrounding the movable portion support portion 250, the spring portion 270, the spring portion 274, the first fixed electrode portion 221 and the second fixed electrode portion 231. The first Y-axis extending portion 262 located on the positive side in the X-axis direction of the first opening 268 and extending from the frame portion 261 to the negative side in the Y-axis direction, and from the tip of the first Y-axis extending portion 262 The first X axis extension 263 extending to the negative side in the X axis direction and the second opening 269 are located on the positive side in the X axis direction, and a second Y axis extension extending from the frame 261 to the positive side in the Y axis A second X-axis extension portion 265 extending from the end of the second Y-axis extension portion 264 to the negative side in the X-axis direction is provided. Further, the first Y-axis extension portion 262 and the second Y-axis extension portion 264 are respectively provided near the spring portion 270 so as to be along the Y-axis direction of the spring portion 270 (extension direction of the spring piece 271). The first X-axis extension 263 and the second X-axis extension 265 are disposed near the movable portion support 250 and disposed along the movable portion support 250, respectively.

このような構成において、第１Ｙ軸延在部２６２および第１Ｘ軸延在部２６３は、第１可動電極指２８２を支持する支持部として機能し、第２Ｙ軸延在部２６４および第２Ｘ軸延在部２６５は、第２可動電極指２９２を支持する支持部として機能する。   In such a configuration, the first Y-axis extension 262 and the first X-axis extension 263 function as a support for supporting the first movable electrode finger 282, and the second Y-axis extension 264 and the second X-axis extension The recessed portion 265 functions as a support that supports the second movable electrode finger 292.

また、可動部２６０は、第１開口部２６８の余ったスペースを埋めるように、枠部２６１から第１開口部２６８内へ突出する第１突出部２６６と、第２開口部２６９の余ったスペースを埋めるように、枠部２６１から第２開口部２６９内へ突出する第２突出部２６７と、を有している。このように、第１突出部２６６および第２突出部２６７を設けることで、可動部２６０の大型化を招くことなく、可動部２６０の質量をより大きくすることができる。そのため、より感度を向上させ、感度の高い物理量検出素子２Ｘとなる。   The movable portion 260 also has a first projection 266 projecting from the frame portion 261 into the first opening 268 and a space remaining from the second opening 269 so as to fill the space remaining in the first opening 268. And a second protrusion 267 protruding from the frame portion 261 into the second opening 269. As described above, by providing the first protrusion 266 and the second protrusion 267, the mass of the movable portion 260 can be further increased without increasing the size of the movable portion 260. Therefore, the sensitivity is further improved, and the physical quantity detection element 2X with high sensitivity is obtained.

また、バネ部２７０、２７４は、弾性変形可能であり、バネ部２７０、２７４が弾性変
形することで、可動部２６０が可動部支持部２５０に対してＸ軸方向に変位することができる。図３に示すように、バネ部２７０は、可動部２６０のＸ軸方向プラス側の端部と可動部支持部２５０のＸ軸方向プラス側の端部とを連結し、バネ部２７４は、可動部２６０のＸ軸方向マイナス側の端部と可動部支持部２５０のＸ軸方向マイナス側の端部とを連結している。これにより、可動部２６０をＸ軸方向の両側で支持することができるため、可動部２６０の姿勢および挙動が安定する。そのため、不要な振動を低減させ、より高い精度で、加速度Ａｘを検出することができる。 The spring portions 270 and 274 are elastically deformable, and the movable portions 260 can be displaced in the X axis direction with respect to the movable portion support portion 250 by the elastic deformation of the spring portions 270 and 274. As shown in FIG. 3, the spring portion 270 connects the end of the movable portion 260 on the positive side in the X-axis direction and the end of the movable portion support 250 on the positive side in the X-axis direction. The end of the portion 260 on the negative side in the X-axis direction and the end of the movable portion support 250 on the negative side in the X-axis direction are connected. Thereby, since the movable part 260 can be supported on both sides in the X-axis direction, the posture and behavior of the movable part 260 are stabilized. Therefore, unnecessary vibration can be reduced, and the acceleration Ax can be detected with higher accuracy.

また、バネ部２７０は、Ｙ軸方向に並んで配置された一対のバネ片２７１、２７２を有している。また、一対のバネ片２７１、２７２は、それぞれ、Ｙ軸方向に蛇行した形状をなし、中心軸Ｌに対して対称的に形成されている。このようなバネ部２７０は、Ｙ軸方向に長く延在した部分２７０ｙと、Ｘ軸方向に短く延在した部分２７０ｘと、を有している。なお、バネ部２７４の構成は、バネ部２７０の構成と同様である。   The spring portion 270 also has a pair of spring pieces 271 and 272 arranged in the Y-axis direction. Further, each of the pair of spring pieces 271 and 272 has a shape meandering in the Y-axis direction, and is formed symmetrically with respect to the central axis L. Such a spring portion 270 has a portion 270 y extending in the Y-axis direction and a portion 270 x extending in the X-axis direction. The configuration of the spring portion 274 is the same as the configuration of the spring portion 270.

このように、バネ部２７０、２７４を、検出軸であるＸ軸よりも、Ｘ軸に直交するＹ軸方向に長い形状とすることで、加速度Ａｘが加わった際の、可動部２６０のＸ軸方向（検出軸方向）以外への変位（特に、Ｚ軸まわりの回転変位）を抑制することができる。そのため、不要な振動を低減させ、より高い精度で加速度Ａｘを検出することができる。ただし、バネ部２７０、２７４の構成としては、その機能を発揮することができる限り、特に限定されない。   As described above, by making the spring portions 270 and 274 longer in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis than the X-axis as the detection axis, the X-axis of the movable portion 260 when the acceleration Ax is applied. It is possible to suppress displacement (in particular, rotational displacement around the Z axis) other than the direction (detection axis direction). Therefore, unnecessary vibration can be reduced, and the acceleration Ax can be detected with higher accuracy. However, the configuration of the spring portions 270 and 274 is not particularly limited as long as the function can be exhibited.

また、図３に示すように、固定電極部２２０は、第１開口部２６８内に位置する第１固定電極部２２１（「検出電極」の一例）と、第２開口部２６９に位置する第２固定電極部２３１（「検出電極」の他の一例）と、を有している。第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。   In addition, as shown in FIG. 3, the fixed electrode portion 220 includes a first fixed electrode portion 221 (an example of “detection electrode”) positioned in the first opening 268 and a second portion positioned in the second opening 269. And a fixed electrode portion 231 (another example of “detection electrode”). The first fixed electrode portion 221 and the second fixed electrode portion 231 are arranged side by side in the Y-axis direction.

第１固定電極部２２１は、基板２００に固定された第１幹部支持部２２４と、第１幹部支持部２２４に支持された第１幹部２２２と、第１幹部２２２からＹ軸方向両側に延出した複数の第１固定電極指２２３と、を有している。なお、第１幹部支持部２２４、第１幹部２２２および各第１固定電極指２２３は、一体形成されている。   The first fixed electrode portion 221 extends from both the first trunk support portion 224 fixed to the substrate 200, the first trunk portion 222 supported by the first trunk support portion 224, and both sides of the first trunk portion 222 in the Y axial direction. And a plurality of first fixed electrode fingers 223. The first trunk support portion 224, the first trunk 222, and the first fixed electrode fingers 223 are integrally formed.

第１幹部支持部２２４は、マウント部２０２と接合された接合部２２４ａを有している。なお、接合部２２４ａは、第１幹部支持部２２４のＸ軸方向マイナス側に偏って配置されている。   The first trunk support portion 224 has a joint portion 224 a joined to the mount portion 202. The joint portion 224 a is arranged to be biased to the X axis direction negative side of the first trunk support portion 224.

第１幹部２２２は、棒状の長手形状をなし、その一端が第１幹部支持部２２４に接続されており、これにより、第１幹部支持部２２４に支持されている。また、第１幹部２２２は、Ｚ軸方向から見た平面視で、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに対して傾斜した方向に延在している。より具体的には、第１幹部２２２は、その先端側に向けて中心軸Ｌとの離間距離が大きくなるように傾斜している。このような配置とすることで、第１幹部支持部２２４を可動部支持部２５０の近くに配置し易くなる。   The first trunk 222 has a rod-like longitudinal shape, and one end thereof is connected to the first trunk support 224, whereby the first trunk 222 is supported by the first trunk support 224. Further, the first trunk 222 extends in a direction inclined with respect to each of the X axis and the Y axis in a plan view as viewed from the Z axis direction. More specifically, the first trunk 222 is inclined such that the distance from the central axis L increases toward the distal end side. Such an arrangement facilitates the placement of the first trunk support portion 224 near the movable portion support portion 250.

なお、Ｘ軸に対する第１幹部２２２の軸Ｌ２２２の傾きとしては、特に限定されないが、１０°以上、４５°以下であること好ましく、１０°以上、３０°以下であることがより好ましい。これにより、第１固定電極部２２１のＹ軸方向への広がりを抑制することができ、素子部２１０の小型化を図ることができる。   The inclination of the axis L222 of the first trunk 222 with respect to the X axis is not particularly limited, but is preferably 10 ° or more and 45 ° or less, and more preferably 10 ° or more and 30 ° or less. Thus, the spread of the first fixed electrode portion 221 in the Y-axis direction can be suppressed, and the element portion 210 can be miniaturized.

第１固定電極指２２３は、第１幹部２２２からＹ軸方向両側に延出している。すなわち、第１固定電極指２２３は、第１幹部２２２のＹ軸方向プラス側に位置する第１固定電極指２２３’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第１固定電極指２２３”と、を有している
。第１固定電極指２２３’、２２３”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。 The first fixed electrode finger 223 extends from the first trunk 222 to both sides in the Y-axis direction. That is, the first fixed electrode finger 223 includes a first fixed electrode finger 223 ′ located on the Y axis direction plus side of the first trunk 222 and a first fixed electrode finger 223 ′ ′ located on the Y axis direction minus side. A plurality of first fixed electrode fingers 223 ′ and 223 ′ ′ are provided separately from each other along the X-axis direction.

複数の第１固定電極指２２３’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。複数の第１固定電極指２２３’の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第１固定電極指２２３”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。複数の第１固定電極指２２３”の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。Ｙ軸方向に並ぶ第１固定電極指２２３’と第１固定電極指２２３”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。   The lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of first fixed electrode fingers 223 ′ gradually decrease toward the X-axis direction plus side. The tips of the plurality of first fixed electrode fingers 223 ′ are located on the same straight line along the X-axis direction. On the other hand, the lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of first fixed electrode fingers 223 ′ ′ gradually increase toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of first fixed electrode fingers 223 ′ ′ are Each is located on the same straight line along the X-axis direction. The total lengths of the first fixed electrode finger 223 'and the first fixed electrode finger 223' 'arranged in the Y-axis direction are substantially the same.

第２固定電極部２３１は、基板２００に固定された第２幹部支持部２３４と、第２幹部支持部２３４に支持された第２幹部２３２と、第２幹部２３２からＹ軸方向両側に延出した複数の第２固定電極指２３３と、を有している。なお、第２幹部支持部２３４、第２幹部２３２および各第２固定電極指２３３は、一体形成されている。   The second fixed electrode portion 231 extends from the second trunk support portion 234 fixed to the substrate 200, the second trunk portion 232 supported by the second trunk support portion 234, and both sides of the second trunk portion 232 in the Y axial direction. And a plurality of second fixed electrode fingers 233. The second trunk support portion 234, the second trunk 232, and the respective second fixed electrode fingers 233 are integrally formed.

第２幹部支持部２３４は、マウント部２０３の上面と接合された接合部２３４ａを有している。なお、接合部２３４ａは、第２幹部支持部２３４のＸ軸方向マイナス側に偏って配置されている。   The second trunk support portion 234 has a joint portion 234 a joined to the upper surface of the mount portion 203. The joint portion 234 a is disposed to be biased to the negative side in the X-axis direction of the second trunk support portion 234.

第２幹部２３２は、棒状の長手形状をなし、その一端が第２幹部支持部２３４に接続されており、これにより、第２幹部支持部２３４に支持されている。また、第２幹部２３２は、Ｚ軸方向から見た平面視で、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに対して傾斜した方向に延在している。より具体的には、第２幹部２３２は、その先端側に向けて中心軸Ｌとの離間距離が大きくなるように傾斜している。このような配置とすることで、第２幹部支持部２３４を可動部支持部２５０の近くに配置し易くなる。   The second trunk 232 has a rod-like longitudinal shape, and one end thereof is connected to the second trunk support 234, whereby the second trunk 232 is supported by the second trunk support 234. Further, the second trunk 232 extends in a direction inclined with respect to each of the X axis and the Y axis in a plan view as viewed from the Z axis direction. More specifically, the second trunk 232 is inclined such that the distance from the central axis L is increased toward the distal end side. With such an arrangement, the second trunk support 234 can be easily disposed near the movable support 250.

なお、Ｘ軸に対する第２幹部２３２の軸Ｌ２３２の傾きとしては、特に限定されないが、１０°以上、４５°以下であること好ましく、１０°以上、３０°以下であることがより好ましい。これにより、第２固定電極部２３１のＹ軸方向への広がりを抑制することができ、素子部２１０の小型化を図ることができる。   The inclination of the axis L232 of the second trunk 232 with respect to the X axis is not particularly limited, but is preferably 10 ° or more and 45 ° or less, and more preferably 10 ° or more and 30 ° or less. Thus, the spread of the second fixed electrode portion 231 in the Y-axis direction can be suppressed, and the element portion 210 can be miniaturized.

第２固定電極指２３３は、第２幹部２３２からＹ軸方向両側に延出している。すなわち、第２固定電極指２３３は、第２幹部２３２のＹ軸方向プラス側に位置する第２固定電極指２３３’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第２固定電極指２３３”と、を有している。第２固定電極指２３３’、２３３”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。   The second fixed electrode finger 233 extends from the second trunk 232 to both sides in the Y-axis direction. That is, the second fixed electrode finger 233 includes a second fixed electrode finger 233 ′ located on the Y axis direction plus side of the second trunk 232 and a second fixed electrode finger 233 ′ ′ located on the Y axis direction minus side. A plurality of second fixed electrode fingers 233 ′ and 233 ′ ′ are provided separately from each other along the X-axis direction.

複数の第２固定電極指２３３’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。複数の第２固定電極指２３３’の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第２固定電極指２３３”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。複数の第２固定電極指２３３”の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。Ｙ軸方向に並ぶ第２固定電極指２３３’と第２固定電極指２３３”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。   The lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of second fixed electrode fingers 233 ′ gradually increase toward the X-axis direction plus side. The tips of the plurality of second fixed electrode fingers 233 ′ are located on the same straight line along the X-axis direction. On the other hand, the lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of second fixed electrode fingers 233 ′ ′ gradually decrease toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of second fixed electrode fingers 233 ′ ′ Each is located on the same straight line along the X-axis direction. The total lengths of the second fixed electrode fingers 233 'and the second fixed electrode fingers 233' 'arranged in the Y-axis direction are substantially the same.

このような第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１の形状および配置は、中心軸Ｌに対して線対称である（ただし、第１固定電極指２２３および第２固定電極指２３３がＸ軸方向にずれていることを除く）。特に、本実施形態では、第１幹部２２２および第２幹部２３２は、それぞれ、中心軸Ｌとの離間距離が先端側へ向けて漸増するようにＸ軸に対して傾斜した方向に延在している。このような配置とすることで、第１幹部支持部２２４の接合部２２４ａおよび第２幹部支持部２３４の接合部２３４ａを、可動部支持部
２５０の接合部２５１のより近くに配置することができる。そのため、熱や残留応力等に起因して基板２００に反りや撓みが生じた際の可動部２６０と固定電極部２２０とのＺ軸方向のずれの差、具体的には、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３とのＺ軸方向のずれの差、第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３とのＺ軸方向のずれの差をより効果的に抑制することができる。 The shape and arrangement of the first fixed electrode portion 221 and the second fixed electrode portion 231 are symmetrical with respect to the central axis L (however, the first fixed electrode finger 223 and the second fixed electrode finger 233 are X). Except in the axial direction). In particular, in the present embodiment, the first trunk 222 and the second trunk 232 each extend in a direction inclined with respect to the X axis such that the distance from the central axis L gradually increases toward the distal end. There is. With such an arrangement, the joint 224 a of the first trunk support 224 and the joint 234 a of the second trunk support 234 can be arranged closer to the joint 251 of the movable support 250. . Therefore, a difference in displacement in the Z-axis direction between the movable portion 260 and the fixed electrode portion 220 when the substrate 200 warps or bends due to heat, residual stress or the like, specifically, the first movable electrode finger It is possible to more effectively suppress the difference in the Z-axis direction between 282 and the first fixed electrode finger 223 and the difference between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233 in the Z-axis direction. .

特に、本実施形態では、第１幹部支持部２２４の接合部２２４ａ、第２幹部支持部２３４の接合部２３４ａおよび可動部支持部２５０の接合部２５１が、Ｙ軸方向に並んで配置されている。これにより、接合部２２４ａ、２３４ａを、接合部２５１のさらに近くに配置することができ、上述した効果がより顕著となる。   In particular, in the present embodiment, the joint portion 224a of the first trunk support portion 224, the joint portion 234a of the second trunk support portion 234, and the joint portion 251 of the movable portion support portion 250 are arranged side by side in the Y-axis direction. . As a result, the bonding portions 224a and 234a can be disposed closer to the bonding portion 251, and the above-described effect becomes more remarkable.

図３に示すように、可動電極部２８０は、第１開口部２６８内に位置する第１可動電極部２８１（「駆動電極」の一例）と、第２開口部２６９内に位置する第２可動電極部２９１（「駆動電極」の他の一例）と、を有している。第１可動電極部２８１および第２可動電極部２９１は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。   As shown in FIG. 3, the movable electrode unit 280 includes a first movable electrode unit 281 (an example of a “drive electrode”) positioned in the first opening 268 and a second movable unit positioned in the second opening 269. And an electrode portion 291 (another example of “driving electrode”). The first movable electrode portion 281 and the second movable electrode portion 291 are arranged side by side in the Y-axis direction.

第１可動電極部２８１は、第１幹部２２２のＹ軸方向両側に位置し、Ｙ軸方向に延在する複数の第１可動電極指２８２を有している。すなわち、第１可動電極指２８２は、第１幹部２２２のＹ軸方向プラス側に位置する第１可動電極指２８２’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第１可動電極指２８２”と、を有している。第１可動電極指２８２’、２８２”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。第１可動電極指２８２’は、枠部２６１からＹ軸方向マイナス側に向けて延出し、第１可動電極指２８２”は、第１Ｘ軸延在部２６３からＹ軸方向プラス側に向けて延出している。   The first movable electrode portion 281 is located on both sides of the first trunk 222 in the Y-axis direction, and has a plurality of first movable electrode fingers 282 extending in the Y-axis direction. That is, the first movable electrode finger 282 comprises: a first movable electrode finger 282 ′ located on the positive side in the Y-axis direction of the first trunk 222; and a first movable electrode finger 282 ′ ′ located on the negative side in the Y-axis direction. A plurality of first movable electrode fingers 282 ′ and 282 ′ ′ are provided separately from each other along the X-axis direction. The first movable electrode finger 282 ′ extends from the frame portion 261 toward the negative side in the Y-axis direction, and the first movable electrode finger 282 ′ ′ extends from the first X-axis extending portion 263 toward the positive side in the Y-axis direction It's out.

各第１可動電極指２８２は、対応する第１固定電極指２２３に対してＸ軸方向プラス側に位置し、この第１固定電極指２２３とギャップを介して対向している。   Each first movable electrode finger 282 is located on the plus side in the X-axis direction with respect to the corresponding first fixed electrode finger 223, and is opposed to the first fixed electrode finger 223 via a gap.

複数の第１可動電極指２８２’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。複数の第１可動電極指２８２’の先端は、それぞれ、第１幹部２２２の延在方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第１可動電極指２８２”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。複数の第１可動電極指２８２”の先端は、それぞれ、第１幹部２２２の延在方向に沿う同一直線上に位置している。Ｙ軸方向に並ぶ第１可動電極指２８２’と第１可動電極指２８２”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。   The lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of first movable electrode fingers 282 ′ gradually decrease toward the X-axis direction plus side. The tips of the plurality of first movable electrode fingers 282 ′ are located on the same straight line along the extension direction of the first trunk 222. On the other hand, the lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of first movable electrode fingers 282 ′ ′ gradually increase toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of first movable electrode fingers 282 ′ ′ Each is located on the same straight line along the extending direction of the first trunk 222. The total lengths of the first movable electrode fingers 282 'and the first movable electrode fingers 282' 'arranged in the Y-axis direction are substantially the same.

第２可動電極部２９１は、第２幹部２３２のＹ軸方向両側に位置し、Ｙ軸方向に延在する複数の第２可動電極指２９２を有している。すなわち、第２可動電極指２９２は、第２幹部２３２のＹ軸方向プラス側に位置する第２可動電極指２９２’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第２可動電極指２９２”と、を有している。第２可動電極指２９２’、２９２”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。第２可動電極指２９２’は、第２Ｘ軸延在部２６５からＹ軸方向マイナス側に向けて延出し、第２可動電極指２９２”は、枠部２６１からＹ軸方向プラス側に向けて延出している。   The second movable electrode portion 291 is located on both sides of the second trunk 232 in the Y-axis direction, and includes a plurality of second movable electrode fingers 292 extending in the Y-axis direction. That is, the second movable electrode finger 292 includes a second movable electrode finger 292 ′ positioned on the Y axis direction plus side of the second trunk 232 and a second movable electrode finger 292 ′ ′ positioned on the Y axis direction minus side. A plurality of second movable electrode fingers 292 ′, 292 ′ ′ are provided separately from each other along the X-axis direction. The second movable electrode finger 292 ′ extends from the second X-axis extension 265 toward the negative side in the Y-axis direction, and the second movable electrode finger 292 ′ ′ extends from the frame 261 toward the positive side in the Y-axis direction It's out.

各第２可動電極指２９２は、対応する第２固定電極指２３３に対してＸ軸方向マイナス側に位置し、この第２固定電極指２３３とギャップを介して対向している。   Each second movable electrode finger 292 is located on the minus side in the X-axis direction with respect to the corresponding second fixed electrode finger 233, and is opposed to the second fixed electrode finger 233 via a gap.

複数の第２可動電極指２９２’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。複数の第２可動電極指２９２’の先端は、それぞれ、第２幹部２３２の延在方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第２可動電極指２９２”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。複数の第２可動電極指
２９２”の先端は、それぞれ、第２幹部２３２の延在方向に沿う同一直線上に位置している。Ｙ軸方向に並ぶ第２可動電極指２９２’と第２可動電極指２９２”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。 The lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of second movable electrode fingers 292 ′ gradually increase toward the X-axis direction plus side. The tips of the plurality of second movable electrode fingers 292 ′ are respectively located on the same straight line along the extension direction of the second stem 232. On the other hand, the lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of second movable electrode fingers 292 ′ ′ gradually decrease toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of second movable electrode fingers 292 ′ ′ Each is located on the same straight line along the extension direction of the second trunk 232. The total lengths of the second movable electrode finger 292 ′ and the second movable electrode finger 292 ′ ′ aligned in the Y-axis direction are substantially the same.

このような第１可動電極部２８１および第２可動電極部２９１の形状および配置は、中心軸Ｌに対して線対称である（ただし、第１可動電極指２８２および第２可動電極指２９２がＸ軸方向にずれていることを除く）。   The shape and arrangement of the first movable electrode portion 281 and the second movable electrode portion 291 are axisymmetric with respect to the central axis L (however, the first movable electrode finger 282 and the second movable electrode finger 292 are X). Except in the axial direction).

このような構成の物理量検出部にＸ軸加速度Ａｘが加わると、その加速度Ａｘの大きさに基づいて、可動部２６０がバネ部２７０、２７４を弾性変形させながらＸ軸方向に変位する。このような変位に伴って、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３とのギャップおよび第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３とのギャップがそれぞれ変化し、この変位に伴って、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３との間の静電容量および第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量の変化に基づいて加速度Ａｘを検出することができる。なお、第１固定電極部２２１と第１可動電極部２８１とによって第１容量形成部５Ｘ（図１参照）が構成され、第２固定電極部２３１と第２可動電極部２９１とによって第２容量形成部６Ｘ（図１参照）が構成される。   When the X-axis acceleration Ax is applied to the physical quantity detection unit having such a configuration, the movable portion 260 is displaced in the X-axis direction while elastically deforming the spring portions 270 and 274 based on the magnitude of the acceleration Ax. Along with such displacement, the gap between the first movable electrode finger 282 and the first fixed electrode finger 223 and the gap between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233 change, and this displacement causes The capacitance between the first movable electrode finger 282 and the first fixed electrode finger 223 and the magnitude of the capacitance between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233 respectively change. . Therefore, the acceleration Ax can be detected based on the change in capacitance. A first capacitance forming portion 5X (see FIG. 1) is formed by the first fixed electrode portion 221 and the first movable electrode portion 281, and a second capacitance is formed by the second fixed electrode portion 231 and the second movable electrode portion 291. The forming portion 6X (see FIG. 1) is configured.

ここで、上述したように、各第１可動電極指２８２は、対応する第１固定電極指２２３に対してＸ軸方向プラス側に位置し、逆に、各第２可動電極指２９２は、対応する第２固定電極指２３３に対してＸ軸方向マイナス側に位置している。すなわち、各第１可動電極指２８２は、対をなす第１固定電極指２２３に対してＸ軸方向の一方側に位置し、各第２可動電極指２９２は、対をなす第２固定電極指２３３に対してＸ軸方向の他方側に位置している。そのため、Ｘ軸加速度Ａｘが加わると、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３とのギャップが縮まり、第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３とのギャップが広がるか、逆に、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３とのギャップが広がり、第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３とのギャップが縮まる。よって、第１固定電極指２２３および第１可動電極指２８２の間から得られる第１検出信号と、第２固定電極指２３３および第２可動電極指２９２の間から得られる第２検出信号と、を差動演算することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく、Ｘ軸加速度Ａｘを検出することができる。   Here, as described above, each first movable electrode finger 282 is located on the plus side in the X-axis direction with respect to the corresponding first fixed electrode finger 223, and conversely, each second movable electrode finger 292 is corresponding The second fixed electrode finger 233 is positioned on the minus side in the X-axis direction. That is, each first movable electrode finger 282 is located on one side in the X-axis direction with respect to the pair of first fixed electrode fingers 223, and each second movable electrode finger 292 is a pair of second fixed electrode fingers. It is located on the other side in the X-axis direction with respect to 233. Therefore, when the X-axis acceleration Ax is applied, the gap between the first movable electrode finger 282 and the first fixed electrode finger 223 is contracted, and the gap between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233 is expanded or reversed. The gap between the first movable electrode finger 282 and the first fixed electrode finger 223 widens, and the gap between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233 shrinks. Therefore, a first detection signal obtained from between the first fixed electrode finger 223 and the first movable electrode finger 282, and a second detection signal obtained from between the second fixed electrode finger 233 and the second movable electrode finger 292, By differentially operating, it is possible to cancel the noise and to detect the X-axis acceleration Ax more accurately.

［物理量検出素子の実装形態］
次に、複数の物理量検出素子２Ｘの実装形態について説明する。なお、複数の物理量検出素子２Ｙの実装形態や複数の物理量検出素子２Ｚの実装形態は、複数の物理量検出素子２Ｘの実装形態と同様であるため、その図示及び説明を省略する。 [Implementation form of physical quantity detection element]
Next, a mounting form of the plurality of physical quantity detection elements 2X will be described. The mounting form of the plurality of physical quantity detection elements 2Y and the mounting form of the plurality of physical quantity detection elements 2Z are the same as the mounting forms of the plurality of physical quantity detection elements 2X, and therefore the illustration and description thereof will be omitted.

図５は、複数の物理量検出素子２Ｘの実装形態の一例を示す図である。図５において、図３と同じ構成要素には同じ符号が付されている。図５の例では、複数の物理量検出素子２Ｘは、互いに異なる複数の基板２００に搭載され、蓋部３１０で覆われている。複数の基板２００の各々には、端子７Ｘ，８Ｘ，９Ｘが設けられている。また、複数の基板２００とは異なる配線基板３５０に配線３５１，３５２，３５３が設けられている。各基板２００に設けられた端子７Ｘと配線基板３５０に設けられた配線３５１とは、ボンディングワイヤー３５４によって電気的に接続されている。また、各基板２００に設けられた端子８Ｘと配線基板３５０に設けられた配線３５２とは、ボンディングワイヤー３５５によって電気的に接続されている。また、各基板２００に設けられた端子９Ｘと配線基板３５０に設けられた配線３５３とは、ボンディングワイヤー３５６によって電気的に接続されている。すなわち、複数の端子７Ｘ及び配線３５１はボンディングワイヤー３５４を介して互いに電気的に接続され、複数の端子８Ｘ及び配線３５２はボンディングワイヤー３５５
を介して互いに電気的に接続され、複数の端子９Ｘ及び配線３５３はボンディングワイヤー３５６を介して互いに電気的に接続されている。そして、配線３５１，３５２，３５３は、物理量検出回路３の端子ＸＰ，ＸＮ，ＣＯＭとそれぞれ電気的に接続される。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a mounting form of a plurality of physical quantity detection elements 2X. In FIG. 5, the same components as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the example of FIG. 5, the plurality of physical quantity detection elements 2 </ b> X are mounted on a plurality of different substrates 200 and covered with a lid 310. Terminals 7X, 8X, 9X are provided on each of the plurality of substrates 200. Wirings 351, 352, and 353 are provided on a wiring substrate 350 different from the plurality of substrates 200. The terminals 7 </ b> X provided on the respective substrates 200 and the wirings 351 provided on the wiring substrate 350 are electrically connected by the bonding wires 354. Further, the terminals 8 </ b> X provided on the respective substrates 200 and the wirings 352 provided on the wiring substrate 350 are electrically connected by the bonding wires 355. Further, the terminals 9 </ b> X provided on the respective substrates 200 and the wires 353 provided on the wiring substrate 350 are electrically connected by the bonding wires 356. That is, the plurality of terminals 7X and the wiring 351 are electrically connected to each other through the bonding wire 354, and the plurality of terminals 8X and the wiring 352 are bonding wire 355.
The plurality of terminals 9X and the wiring 353 are electrically connected to each other through a bonding wire 356. The wires 351, 352, 353 are electrically connected to the terminals XP, XN, COM of the physical quantity detection circuit 3, respectively.

図６は、複数の物理量検出素子２Ｘの実装形態の他の一例を示す図である。図６において、図３と同じ構成要素には同じ符号が付されている。図６の例では、複数の物理量検出素子２Ｘは、共通の基板３６０（例えば、ウェハー）に搭載され、蓋部３１０で覆われている。基板３６０には、複数の物理量検出素子２Ｘの各々と電気的に接続される複数の端子７Ｘ，８Ｘ，９Ｘが設けられている。また、基板３６０には、配線３６１，３６２，３６３が設けられている。各端子７Ｘは、配線３６１の一部と接触し、あるいは、配線３６１と一体的に形成されており、これにより配線３６１と電気的に接続されている。また、各端子７Ｙは、配線３６２の一部と接触し、あるいは、配線３６２と一体的に形成されており、これにより配線３６２と電気的に接続されている。また、各端子７Ｚは、配線３６３の一部と接触し、あるいは、配線３６３と一体的に形成されており、これにより配線３６３と電気的に接続されている。配線３６１と配線３６２，３６３とが重なる領域には絶縁体３６４が挟まれており、配線３６２と配線３６３とが重なる領域には絶縁体３６５が挟まれている。この絶縁体３６４，３６５によって、配線３６１，３６２，３６３が短絡しないようになっている。そして、配線３６１，３６２，３６３は、物理量検出回路３の端子ＸＰ，ＸＮ，ＣＯＭとそれぞれ電気的に接続される。   FIG. 6 is a view showing another example of the implementation form of the plurality of physical quantity detection elements 2X. In FIG. 6, the same components as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the example of FIG. 6, the plurality of physical quantity detection elements 2 </ b> X are mounted on a common substrate 360 (for example, a wafer) and covered with a lid 310. The substrate 360 is provided with a plurality of terminals 7X, 8X, 9X electrically connected to each of the plurality of physical quantity detection elements 2X. Wirings 361, 362, and 363 are provided on the substrate 360. Each terminal 7X is in contact with a part of the wiring 361 or is integrally formed with the wiring 361, and is thereby electrically connected to the wiring 361. In addition, each terminal 7Y is in contact with a part of the wiring 362 or is integrally formed with the wiring 362, and is thereby electrically connected to the wiring 362. Each terminal 7Z is in contact with a part of the wiring 363 or is integrally formed with the wiring 363 and is thereby electrically connected to the wiring 363. An insulator 364 is sandwiched in a region where the wiring 361 and the wirings 362 and 363 overlap, and an insulator 365 is sandwiched in a region where the wiring 362 and the wiring 363 overlap. The insulators 364, 365 prevent the wires 361, 362, 363 from shorting. The wires 361, 362, and 363 are electrically connected to the terminals XP, XN, and COM of the physical quantity detection circuit 3, respectively.

図５に示した実装形態によれば、複数の物理量検出素子２Ｘが互いに異なる複数の基板２００に搭載されるので、図６に示した実装形態と比較して、各物理量検出素子２Ｘの配置の自由度が向上する。一方、図６に示した実装形態によれば、複数の物理量検出素子２Ｘが共通の基板３６０に搭載されるので、図５に示した実装形態と比較して、隣り合う物理量検出素子２Ｘ間の距離を小さくすることが可能であり、また、配線３６１，３６２，３６３が基板３６０に設けられているため各物理量検出素子２Ｘと配線３６１，３６２，３６３との距離を小さくなり、物理量検出装置１の小型化に有利である。   According to the mounting form shown in FIG. 5, since the plurality of physical quantity detection elements 2X are mounted on a plurality of different substrates 200, compared with the mounting form shown in FIG. Freedom is improved. On the other hand, according to the mounting form shown in FIG. 6, since the plurality of physical quantity detection elements 2X are mounted on the common substrate 360, between the physical quantity detection elements 2X adjacent to each other as compared with the mounting form shown in FIG. It is possible to reduce the distance, and since the wires 361, 362, and 363 are provided on the substrate 360, the distance between each physical quantity detection element 2X and the wires 361, 362, and 363 is reduced. It is advantageous for the miniaturization of

図７は、複数の物理量検出素子２Ｘの実装形態の他の一例を示す図である。図７において、図３と同じ構成要素には同じ符号が付されている。図７の例では、複数の物理量検出素子２Ｘは、互いに異なる複数の基板２００に搭載され、蓋部３１０で覆われている。そして、複数の基板２００の各々と、当該基板２００に搭載された物理量検出素子２Ｘと、を含む複数の構造体が積層されている。詳細には、複数の構造体（基板２００）は同じ大きさになっており、複数の構造体が積層された直方体状の積層構造物が構成されている。複数の基板２００の各々には、配線３７１，３７２，３７３と、端子７Ｘ，８Ｘ，９Ｘとが設けられている。各端子７Ｘは、配線３７１の一部と接触し、あるいは、配線３７１と一体的に形成されており、これにより配線３７１と電気的に接続されている。また、各端子７Ｙは、配線３７２の一部と接触し、あるいは、配線３７２と一体的に形成されており、これにより配線３７２と電気的に接続されている。また、各端子７Ｚは、配線３７３の一部と接触し、あるいは、配線３７３と一体的に形成されており、これにより配線３７３と電気的に接続されている。   FIG. 7 is a diagram showing another example of the implementation form of the plurality of physical quantity detection elements 2X. In FIG. 7, the same components as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the example of FIG. 7, the plurality of physical quantity detection elements 2 </ b> X are mounted on a plurality of different substrates 200 and covered with a lid 310. A plurality of structures including each of the plurality of substrates 200 and the physical quantity detection element 2X mounted on the substrate 200 are stacked. Specifically, the plurality of structures (substrate 200) have the same size, and a rectangular parallelepiped stacked structure in which the plurality of structures are stacked is configured. Wires 371, 372, and 373 and terminals 7X, 8X, and 9X are provided in each of the plurality of substrates 200. Each terminal 7X is in contact with a part of the wiring 371 or is integrally formed with the wiring 371, and is thereby electrically connected to the wiring 371. Each terminal 7Y is in contact with a part of the wiring 372 or is integrally formed with the wiring 372, and is thereby electrically connected to the wiring 372. Each terminal 7Z is in contact with a part of the wiring 373 or is formed integrally with the wiring 373 and is thereby electrically connected to the wiring 373.

各端子７Ｘ及び各配線３７１は、積層方向に沿って当該複数の構造体（積層構造物）の表面（側面）にわたって設けられた配線３７４と電気的に接続されている。また、各端子８Ｘ及び各配線３７２は、積層方向に沿って当該複数の構造体（積層構造物）の表面（側面）にわたって設けられた配線３７５と電気的に接続されている。また、各端子９Ｘ及び各配線３７３は、積層方向に沿って当該複数の構造体（積層構造物）の表面（側面）にわたって設けられた配線３７６と電気的に接続されている。そして、配線３７４，３７５，３７６は、物理量検出回路３の端子ＸＰ，ＸＮ，ＣＯＭとそれぞれ電気的に接続される。   Each terminal 7X and each wiring 371 are electrically connected to the wiring 374 provided over the surface (side surface) of the plurality of structures (laminated structures) along the stacking direction. Further, each terminal 8X and each wiring 372 are electrically connected to the wiring 375 provided over the surface (side surface) of the plurality of structures (laminated structures) along the stacking direction. Further, each terminal 9X and each wiring 373 are electrically connected to a wiring 376 provided over the surface (side surface) of the plurality of structures (laminated structures) along the stacking direction. The wires 374, 375, 376 are electrically connected to the terminals XP, XN, COM of the physical quantity detection circuit 3, respectively.

図８は、複数の物理量検出素子２Ｘの実装形態の他の一例を示す図である。図８において、図３と同じ構成要素には同じ符号が付されている。図８の例では、複数の物理量検出素子２Ｘは、互いに異なる複数の基板２００に搭載され、蓋部３１０で覆われている。そして、複数の基板２００の各々と、当該基板２００に搭載された物理量検出素子２Ｘと、を含む複数の構造体が積層されている。詳細には、複数の構造体（基板）は上層ほど大きくなっており、複数の構造体が積層された階段状の積層構造物が構成されている。複数の基板２００（構造体の表面）の各々には、端子７Ｘ，８Ｘ，９Ｘ（「導体パターン」の一例）が設けられている。また、最上層の基板２００を除く各基板２００には、配線３８１，３８２，３８３（「導体パターン」の他の一例）がさらに設けられている。なお、最上層の基板２００にも配線３８１，３８２，３８３がさらに設けられていてもよい。各基板２００において、各端子７Ｘは、配線３８１の一部と接触し、あるいは、配線３８１と一体的に形成されており、これにより配線３８１と電気的に接続されている。また、各端子７Ｙは、配線３８２の一部と接触し、あるいは、配線３８２と一体的に形成されており、これにより配線３８２と電気的に接続されている。また、各端子７Ｚは、配線３８３の一部と接触し、あるいは、配線３８３と一体的に形成されており、これにより配線３８３と電気的に接続されている。   FIG. 8 is a view showing another example of the implementation form of the plurality of physical quantity detection elements 2X. In FIG. 8, the same components as in FIG. 3 are assigned the same reference numerals. In the example of FIG. 8, the plurality of physical quantity detection elements 2 </ b> X are mounted on a plurality of different substrates 200 and covered with a lid 310. A plurality of structures including each of the plurality of substrates 200 and the physical quantity detection element 2X mounted on the substrate 200 are stacked. In detail, the plurality of structures (substrates) are larger toward the upper layer, and a step-like stacked structure in which the plurality of structures are stacked is configured. Terminals 7X, 8X, 9X (an example of a "conductor pattern") are provided on each of the plurality of substrates 200 (surfaces of the structure). Moreover, wiring 381, 382, 383 (another example of “conductor pattern”) is further provided on each substrate 200 except the substrate 200 of the uppermost layer. Wirings 381, 382, and 383 may be further provided on the uppermost substrate 200 as well. In each substrate 200, each terminal 7X is in contact with a part of the wiring 381 or is integrally formed with the wiring 381, and is thereby electrically connected to the wiring 381. Each terminal 7Y is in contact with a part of the wiring 382 or is integrally formed with the wiring 382, and is thereby electrically connected to the wiring 382. Each terminal 7Z is in contact with a part of the wiring 383 or is integrally formed with the wiring 383 and is thereby electrically connected to the wiring 383.

各配線３８１，３８２，３８３はその一部が積層構造物の表面に露出している。最上層の基板２００に設けられた端子７Ｘと１つ下の層の基板２００に設けられた配線３８１とは、ボンディングワイヤー３８４によって電気的に接続されている。また、最上層の基板２００に設けられた端子８Ｘと１つ下の層の基板２００に設けられた配線３８２とは、ボンディングワイヤー３８５によって電気的に接続されている。また、最上層の基板２００に設けられた端子９Ｘと１つ下の層の基板２００に設けられた配線３８３とは、ボンディングワイヤー３８６によって電気的に接続されている。各基板２００に設けられた配線３８１と１つ下の層の基板２００に設けられた配線３８１とは、ボンディングワイヤー３８７によって電気的に接続されている。また、各基板２００に設けられた配線３８２と１つ下の層の基板２００に設けられた配線３８２とは、ボンディングワイヤー３８８によって電気的に接続されている。また、各基板２００に設けられた配線３８３と１つ下の層の基板２００に設けられた配線３８３とは、ボンディングワイヤー３８９によって電気的に接続されている。すなわち、複数の端子７Ｘ及び複数の配線３８１はボンディングワイヤー３８４，３８７を介して互いに電気的に接続され、複数の端子８Ｘ及び複数の配線３８２はボンディングワイヤー３８５，３８６を介して互いに電気的に接続され、複数の端子９Ｘ及び複数の配線３８３はボンディングワイヤー３８６，３８９を介して互いに電気的に接続されている。そして、最下層の基板２００に設けられた配線３８１，３８２，３８３は、物理量検出回路３の端子ＸＰ，ＸＮ，ＣＯＭとそれぞれ電気的に接続される。   Each of the wirings 381, 382, 383 is partially exposed on the surface of the laminated structure. The terminal 7 </ b> X provided on the uppermost layer substrate 200 and the wiring 381 provided on the lower layer substrate 200 are electrically connected by a bonding wire 384. In addition, the terminal 8 </ b> X provided on the uppermost layer substrate 200 and the wiring 382 provided on the lower layer substrate 200 are electrically connected by a bonding wire 385. In addition, the terminal 9 </ b> X provided on the uppermost substrate 200 and the wiring 383 provided on the substrate 200 of a layer immediately below are electrically connected by bonding wires 386. A wire 381 provided on each substrate 200 and a wire 381 provided on the substrate 200 in a layer immediately below are electrically connected by a bonding wire 387. Further, the wiring 382 provided in each substrate 200 and the wiring 382 provided in the substrate 200 of a layer one layer lower are electrically connected by a bonding wire 388. Further, the wiring 383 provided in each substrate 200 and the wiring 383 provided in the substrate 200 of a layer one lower layer are electrically connected by a bonding wire 389. That is, the plurality of terminals 7X and the plurality of wirings 381 are electrically connected to each other through the bonding wires 384 and 387, and the plurality of terminals 8X and the plurality of wirings 382 are electrically connected to each other through the bonding wires 385 and 386. The plurality of terminals 9X and the plurality of wirings 383 are electrically connected to each other through bonding wires 386 and 389. Then, the wires 381, 382 and 383 provided on the lowermost substrate 200 are electrically connected to the terminals XP, XN and COM of the physical quantity detection circuit 3 respectively.

図７に示した実装形態及び図８に示した実装形態によれば、複数の物理量検出素子２Ｘがそれぞれ搭載された複数の基板２００が積層されているため、複数の物理量検出素子２Ｘの配置面積が小さくなり、物理量検出装置１の小型化が可能である。さらに、図７に示した実装形態及び図８に示した実装形態によれば、各端子７Ｘ，８Ｘ，９Ｘを端子ＸＰ，ＸＮ，ＣＯＭと電気的に接続するための配線を専用の配線基板に設ける必要がないので、物理量検出装置１の小型化に有利である。   According to the mounting form shown in FIG. 7 and the mounting form shown in FIG. 8, since the plurality of substrates 200 on which the plurality of physical quantity detection elements 2X are mounted are stacked, the arrangement area of the plurality of physical quantity detection elements 2X Of the physical quantity detection device 1 can be reduced. Furthermore, according to the mounting form shown in FIG. 7 and the mounting form shown in FIG. 8, the wiring for electrically connecting each terminal 7X, 8X, 9X with the terminals XP, XN, COM is used on a dedicated wiring board Since it is not necessary to provide, it is advantageous to miniaturize the physical quantity detection device 1.

［作用効果］
以上に説明したように、本実施形態の物理量検出装置１では、物理量検出回路３の端子ＸＰ，ＸＮには複数の物理量検出素子２Ｘの検出電極が電気的に接続されるので、各物理量検出素子２Ｘの検出電極から出力される信号が加算された検出信号が端子ＸＰ，ＸＮから入力される。そのため、端子ＸＰ，ＸＮから入力される検出信号に含まれるノイズ成分の大きさが物理量検出素子２Ｘの数の平方根に反比例して小さくなる。同様に、物理量検出回路３の端子ＹＰ，ＹＮには複数の物理量検出素子２Ｙの検出電極が電気的に接続され
るので、各物理量検出素子２Ｙの検出電極から出力される信号が加算された検出信号が端子ＹＰ，ＹＮから入力される。そのため、端子ＹＰ，ＹＮから入力される検出信号に含まれるノイズ成分の大きさが物理量検出素子２Ｙの数の平方根に反比例して小さくなる。同様に、物理量検出回路３の端子ＺＰ，ＺＮには複数の物理量検出素子２Ｚの検出電極が電気的に接続されるので、各物理量検出素子２Ｚの検出電極から出力される信号が加算された検出信号が端子ＺＰ，ＺＮから入力される。そのため、端子ＺＰ，ＺＮから入力される検出信号に含まれるノイズ成分の大きさが物理量検出素子２Ｚの数の平方根に反比例して小さくなる。さらに、物理量検出回路３において、複数の物理量検出素子２Ｘの検出電極から出力される信号を加算する加算回路、複数の物理量検出素子２Ｙの検出電極から出力される信号を加算する加算回路及び複数の物理量検出素子２Ｚの検出電極から出力される信号を加算する加算回路が不要であるため、これらの加算回路で発生するノイズが存在しない。従って、本実施形態の物理量検出装置１によれば、物理量検出回路３において生成される物理量信号（３軸加速度信号）のＳ／Ｎ比を向上させることができる。 [Function effect]
As described above, in the physical quantity detection device 1 of the present embodiment, the detection electrodes of the plurality of physical quantity detection elements 2X are electrically connected to the terminals XP and XN of the physical quantity detection circuit 3. A detection signal obtained by adding the signals output from the 2X detection electrodes is input from the terminals XP and XN. Therefore, the magnitude of the noise component included in the detection signal input from the terminals XP and XN decreases in inverse proportion to the square root of the number of physical quantity detection elements 2X. Similarly, since the detection electrodes of the plurality of physical quantity detection elements 2Y are electrically connected to the terminals YP and YN of the physical quantity detection circuit 3, detection is performed by adding the signals output from the detection electrodes of each physical quantity detection element 2Y. Signals are input from terminals YP and YN. Therefore, the magnitude of the noise component included in the detection signal input from the terminals YP and YN decreases in inverse proportion to the square root of the number of physical quantity detection elements 2Y. Similarly, since the detection electrodes of the plurality of physical quantity detection elements 2Z are electrically connected to the terminals ZP and ZN of the physical quantity detection circuit 3, detection is performed by adding the signals output from the detection electrodes of each physical quantity detection element 2Z. A signal is input from terminals ZP and ZN. Therefore, the magnitude of the noise component included in the detection signal input from the terminals ZP and ZN decreases in inverse proportion to the square root of the number of physical quantity detection elements 2Z. Furthermore, in the physical quantity detection circuit 3, an addition circuit that adds the signals output from the detection electrodes of the plurality of physical quantity detection elements 2X; an addition circuit that adds the signals output from the detection electrodes of the plurality of physical quantity detection elements 2Y; Since the addition circuit which adds the signal output from the detection electrode of the physical quantity detection element 2Z is unnecessary, the noise which generate | occur | produces in these addition circuits does not exist. Therefore, according to the physical quantity detection device 1 of the present embodiment, the S / N ratio of the physical quantity signal (triaxial acceleration signal) generated in the physical quantity detection circuit 3 can be improved.

また、本実施形態の物理量検出装置１によれば、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの数によらず、物理量検出回路３が１つで済むので、物理量検出素子と制御回路とがパッケージ化された物理量センサーを複数用いた構成と比較して小型化が可能である。   Moreover, according to the physical quantity detection device 1 of the present embodiment, only one physical quantity detection circuit 3 is required regardless of the number of physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z, so the physical quantity detection element and the control circuit are packaged. Compared with the configuration using a plurality of physical quantity sensors, miniaturization is possible.

［変形例］
上記の実施形態では、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。 [Modification]
In the above embodiment, the physical quantity signal (acceleration signal) output from the physical quantity detection device 1 is a digital signal, but may be an analog signal.

また、上記の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。   Further, although the physical quantity detection device 1 of the above embodiment detects physical quantities (acceleration) for three axes, it may detect physical quantities (acceleration) of one axis, two axes or four or more axes.

また、上記の実施形態では、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 the above embodiment, 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 relates to physical quantities that detect various physical quantities such as angular velocity, angular acceleration, and pressure. The present invention is also applicable to a detection device (physical quantity detection circuit).

２．慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）
図９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９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９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. 9 is a view showing a configuration example of the inertial measurement device of the present embodiment. As shown in FIG. 9, 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 the present embodiment, a part of the components (each part) shown in FIG. 9 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Ｓ／Ｎ比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, a physical quantity that can improve the S / N ratio 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 Since the detection device 1 is applied, high measurement accuracy can be achieved.

３．移動体測位装置
図１０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１０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１０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. 10 is a view showing an example of the configuration of a mobile positioning device according to the present embodiment. As shown in FIG. 10, 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 a part of the components (each part) shown in FIG. 10, or may be configured to add other components.

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（GLObal NAvigation 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 satellite positioning systems such as Area Augmentation System (EGNOS), European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service (EGNOS), Quasi Zenith Satellite System (QZSS), GLOBAL NAvigation Satellite System (GLONAS), GALILEO, BeiDou Navigation Satellite System (Gei). Alternatively, satellite signals from positioning satellites of two or more systems may be used.

図１０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. 10, although the inertial measurement device 511 and the satellite signal reception unit 512 are included in the sensor module 510, they 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１１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１１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１１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. 11 is an example of a functional block diagram of the electronic device of the present embodiment. As shown in FIG. 11, the electronic device 600 of 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. In the electronic device 600 according to the present embodiment, a part of the components (each part) shown in FIG. 11 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 calculation processing, control processing, etc.) based on the physical quantity signal output from the physical quantity detection unit 610.
I do. 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 a display signal, 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Ｓ／Ｎ比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, the physical quantity detection apparatus 1 capable of improving the S / N ratio of the physical quantity signal is applied as the physical quantity detection apparatus 610. For example, control corresponding to the posture 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１２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１３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１２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１３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Ｓ／Ｎ比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. 12 is a view showing an example of the appearance of a smartphone as an example of the electronic device 600, and FIG. 13 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. 12 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. 13 includes a button and a crown as the operation unit 630, and an LCD as the display unit 670. Since the electronic apparatus 600 applies the physical quantity detection apparatus 1 capable of improving the S / N ratio of the physical quantity signal as the physical quantity detection apparatus 610, processing based on a change in physical quantity (for example, according to the attitude) Display control etc.) 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１４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. 14 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１５は、リスト機器８００の機能ブロック図の一例である。図１５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. 15 is an example of a functional block diagram of the wrist device 800. As shown in FIG. 15, 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 Sys
tem）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation 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, EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite Sys)
One or more of satellite positioning systems such as tem), GLONASS (GLO Bal NAvigation Satellite System), GALILEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. may be used. In addition, at least one of the satellite positioning systems is WAAS (Wide
A Satellite-based Augmentation System (SBAS) such as an Area Augmentation System (EGNOS), a European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service (EGNOS) may be used.

５．移動体
図１６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１６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. 16 is a perspective view showing the configuration of an automobile which is an example of the mobile body of the present embodiment. As shown in FIG. 16, the physical quantity detection device 1 is mounted on the automobile 1500, and, for example, the physical quantity detection device 1 can detect the posture of the vehicle body 1501. 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Ｓ／Ｎ比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 S / N ratio of the physical quantity signal and the control unit (not shown), the control based on the change of the physical quantity by the control unit Control) can be performed 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，７Ｘ，７Ｙ，７Ｚ，８Ｘ，８Ｙ，８Ｚ，９Ｘ，９Ｙ，９Ｚ…端子、１０…マルチプレクサー、２０…Ｑ／Ｖアンプ、３０…プログラマブルゲインアンプ、５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚ…スイッチトキャパ
シターフィルター回路、６０…マルチプレクサー、７０…Ａ／Ｄ変換回路、８０…デジタルフィルター、９０…発振回路、１００…制御回路、１１０…駆動回路、１２０…インターフェース回路、１３０…記憶部、１３１…レジスター、１３２…不揮発性メモリー、２００…基板、２０１…凹部、２０２，２０３，２０４…マウント部、２０５，２０６，２０７…溝部、２１０…素子部、２２０…固定電極部、２２１…第１固定電極部、２２２…第１幹部、２２３，２２３’，２２３”…第１固定電極指、２２４…第１幹部支持部、２２４ａ…接合部、２３１…第２固定電極部、２３２…第２幹部、２３３，２３３’，２３３”…第２固定電極指、２３４…第２幹部支持部、２３４ａ…接合部、２５０…可動部支持部、２５１…接合部、２６０…可動部、２６１…枠部、２６２…第１Ｙ軸延在部、２６３…第１Ｘ軸延在部、２６４…第２Ｙ軸延在部、２６５…第２Ｘ軸延在部、２６６…第１突出部、２６７…第２突出部、２６８…第１開口部、２６９…第２開口部、２７０，２７４…バネ部、２７０ｘ，２７０ｙ…部分、２７１，２７２…バネ片、２８０…可動電極部、２８１…第１可動電極部、２８２，２８２’，２８２”…第１可動電極指、２９１…第２可動電極部、２９２，２９２’，２９２”…第２可動電極指、３０１，３０２，３０３…配線、３１０…蓋部、３１１…凹部、３１２…連通孔、３１３…封止部材、３１４…ガラスフリット、Ａｘ…Ｘ軸加速度、Ｌ…中心軸、Ｌ２２２，Ｌ２３２…軸、Ｓ…収納空間、３５０…配線基板、３５１，３５２，３５３…配線、３５４，３５５，３５６…ボンディングワイヤー、３６０…基板、３６１，３６２，３６３…配線、３６４，３６５…絶縁体、３７１，３７２，３７３，３７４，３７５，３７６…配線、３８１，３８２，３８３…配線、３８４，３８５，３８６，３８７，３８８，３８９…ボンディングワイヤー、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, 7X, 7Y, 7Z, 8X, 8Y, 8Z, 9X, 9Y, 9Z ... terminals, 10 ... multiplexers, 20 ... Q / V amplifiers, 30 ... programmable gain amplifiers, 50X, 50Y, 50Z ... switched capacitor filter circuits, 60 ... multiplexers, 70 ... A / D conversion circuit, 80 ... digital filter, 90 ... oscillation circuit, 100 ... control circuit, 110 ... drive circuit, 120 ... interface circuit, 130 ... storage unit, 131 ... register, 132 ... nonvolatile memory, 200 ... Substrate, 201: recessed portion, 202, 203, 204: mount portion, 205, 206, 207: groove portion, 210: element portion 220: fixed electrode portion 221: first fixed electrode portion 222: first stem, 223, 223 ′, 223 ′ ′ first fixed electrode finger 224: first stem support portion 224a: joint portion 231: first portion 2 fixed electrode part, 232: second trunk, 233, 233 ′, 233 ′ ′: second fixed electrode finger, 234: second trunk support, 234a: joint, 250: movable part support, 251: joint, 260: movable portion 261: frame portion 262: first Y axis extension portion 263: first X axis extension portion 264: second Y axis extension portion 265: second X axis extension portion 266: first portion Projection part 267: second projection part 268: first opening part 269: second opening part 270, 274: spring part 270x, 270y part: 271, 272: spring piece 280: movable electrode part 281 ... 1st movable electrode part, 282, 282 ', 282''... 1st Movable electrode finger 291 ... second movable electrode portion 292, 292 ', 292 "... second movable electrode finger 301, 302, 303 ... wiring, 310 ... lid portion, 311 ... concave portion, 312 ... communication hole, 313 ... Sealing member, 314: glass frit, Ax: X-axis acceleration, L: central axis, L222, L232: axis, S: storage space, 350: wiring board, 351, 352, 353: wiring, 354, 355, 356 ... Bonding wire, 360 ... substrate, 361, 362, 363 ... wiring, 364, 365 ... insulator, 371, 372, 373, 374, 375, 376 ... wiring, 381, 382, 383 ... wiring, 384, 385, 386, 387, 388, 389 ... bonding wire, 400 ... inertial measurement device, 411, 412, 413 ... angular velocity detection device, 421, 422, 423 ... Speed detection device 430 Signal processing circuit 440 Storage unit 450 Communication circuit 500 Mobile body 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 unit, 822 ... second Band unit 830 Top case 840 Bezel 850 Wind shield plate 860 Hygroscopic member 870 Processing unit 880 GPS sensor 881 Geomagnetic sensor 8 82: Pressure sensor, 883: Acceleration sensor, 884: Angular velocity sensor, 885: Pulse sensor, 886: Temperature sensor, 871: Operation unit, 872: Timekeeping unit, 873: Storage unit, 874: Display unit, 875: Sound output unit , 876 ... communication unit, 877 ... battery, 1500 ... car, 1501 ... vehicle body, 1502 ... vehicle body attitude control device, 1503 ... wheel

Claims (12)

複数の物理量検出素子の検出電極と電気的に接続される第１端子と、
前記第１端子から入力される検出信号を電圧に変換して出力する変換回路と、
前記変換回路の出力信号に基づいて、前記検出信号の振幅に応じた大きさの物理量信号を生成する物理量信号生成回路と、
を含む、物理量検出回路。 First terminals electrically connected to detection electrodes of the plurality of physical quantity detection elements;
A conversion circuit that converts a detection signal input from the first terminal into a voltage and outputs the voltage;
A physical quantity signal generation circuit that generates a physical quantity signal having a magnitude corresponding to the amplitude of the detection signal based on an output signal of the conversion circuit;
Physical quantity detection circuit including. 請求項１において、
前記複数の物理量検出素子の駆動電極と電気的に接続される第２端子と、
前記複数の物理量検出素子を駆動する駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記第２端子に出力する駆動回路と、
を含む、物理量検出回路。 In claim 1,
A second terminal electrically connected to drive electrodes of the plurality of physical quantity detection elements;
A drive circuit that generates a drive signal for driving the plurality of physical quantity detection elements and outputs the drive signal to the second terminal;
Physical quantity detection circuit including. 請求項１又は２に記載の物理量検出回路と、
前記複数の物理量検出素子と、
を含み、
前記複数の物理量検出素子は、互いに異なる複数の基板に搭載されている、物理量検出装置。 A physical quantity detection circuit according to claim 1 or 2;
The plurality of physical quantity detection elements;
Including
The physical quantity detection device, wherein the plurality of physical quantity detection elements are mounted on a plurality of different substrates. 請求項３において、
前記複数の基板の各々と、当該基板に搭載された前記物理量検出素子と、を含む複数の構造体が積層されている、物理量検出装置。 In claim 3,
A physical quantity detection device in which a plurality of structures including each of the plurality of substrates and the physical quantity detection element mounted on the substrate are stacked. 請求項４において、
前記複数の物理量検出素子の前記検出電極は、
積層方向に沿って前記複数の構造体の表面にわたって設けられている配線と電気的に接続されている、物理量検出装置。 In claim 4,
The detection electrodes of the plurality of physical quantity detection elements are
A physical quantity detection device electrically connected to a wire provided over the surface of the plurality of structures along the stacking direction. 請求項４において、
前記複数の構造体の各々の表面には、
物理量検出素子の前記検出電極と電気的に接続される導体パターンが設けられ、
複数の前記導体パターンは、
ボンディングワイヤーを介して互いに電気的に接続されている、物理量検出装置。 In claim 4,
The surface of each of the plurality of structures is
A conductor pattern electrically connected to the detection electrode of the physical quantity detection element is provided,
The plurality of conductor patterns are
A physical quantity detection device electrically connected to one another via a bonding wire. 請求項１又は２に記載の物理量検出回路と、
前記複数の物理量検出素子と、
を含み、
前記複数の物理量検出素子は、共通の基板に搭載されている、物理量検出装置。 A physical quantity detection circuit according to claim 1 or 2;
The plurality of physical quantity detection elements;
Including
The physical quantity detection device, wherein the plurality of physical quantity detection elements are mounted on a common substrate. 請求項３乃至７の何れか一項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。 A physical quantity detection device according to any one of claims 3 to 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３乃至７の何れか一項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。 A physical quantity detection device according to any one of claims 3 to 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３乃至７の何れか一項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。 A physical quantity detection device according to any one of claims 3 to 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３乃至７の何れか一項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。 A physical quantity detection device according to any one of claims 3 to 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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