JP6146592B2 - 物理量センサー、電子機器 - Google Patents
物理量センサー、電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6146592B2 JP6146592B2 JP2015210563A JP2015210563A JP6146592B2 JP 6146592 B2 JP6146592 B2 JP 6146592B2 JP 2015210563 A JP2015210563 A JP 2015210563A JP 2015210563 A JP2015210563 A JP 2015210563A JP 6146592 B2 JP6146592 B2 JP 6146592B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- axis
- physical quantity
- quantity sensor
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Description
上記構成によれば、例えば、物理量センサーを角速度センサーとして用いた場合に、検出軸まわりの角速度のみを検出して、ノイズとなる検出軸以外の他軸の角速度が検出されない。従って物理量検出を高精度に行うことができる。
上記構成によれば、例えば、物理量センサーを角速度センサーとして用いた場合に、検出軸回りに角速度が発生したときに各変位部を基板上の空間平面に対し垂直方向に変位し易くなり、物理量検出を高精度に行うことができる。
上記構成によれば、各変位部の静電容量の絶対値が同じになり、差動検出により変位を検出することができる。
上記構成によれば、例えば、物理量センサーを角速度センサーとして用いた場合に、検出軸まわりの角速度のみを検出して、ノイズとなる検出軸以外の他軸の角速度及び直線加速度が検出されない。従って適用例1と比較して物理量検出を高精度に行うことができる。
上記構成によれば、第1振動体と第2振動体の振動効率を高めることができる。
上記構成によれば、差動容量出力を検出して、角速度を高精度に検出することができる。
上記構成によれば、検出軸まわりの角速度のみを検出して、検出軸以外の他軸の角速度が検出されない。従って角速度を高精度で検出できる物理量センサーが得られる。
上記構成によれば、物理量を高精度で検出することができる物理量センサーを備えた電子機器が得られる。
また、本適用例に係る物理量センサーは、第1軸と、前記第1軸と直交している第2軸と、前記第1軸及び前記第2軸と直交している第3軸と、を仮想な軸としたとき、基板と、前記基板の前記第1軸および前記第2軸に沿うような一面と対向するように配置され、回転軸を有している第1変位部及び第2変位部と、前記第1変位部及び前記第2変位部の各々に対向するように前記一面に設けられている固定電極部と、前記第1変位部及び第2変位部の各々の前記回転軸を支持している支持部と、バネ部を介して前記支持部を支持している固定部と、
前記支持部を前記第1軸方向に振動させる駆動部と、を備え、前記第1変位部及び前記第2変位部は、前記回転軸を軸として前記第3軸方向に変位可能であり、前記第1変位部は、前記支持部の前記第2軸方向における一方の側に設けられ、前記第2変位部は、前記支持部の前記第2軸方向における他方の側に設けられ、前記回転軸の各々は、前記第1変位部又は前記第2変位部の重心からずれて設けられ、前記第1変位部の前記回転軸と前記第2変位部の前記回転軸とは、前記重心からのずれの方向が互いに反対であり、前記支持部の平面視にて、前記駆動部は、前記第1変位部と前記第2変位部との間に配置されていることを特徴とする。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記回転軸の各々は、前記支持部の前記第1軸方向に沿うように配置されていてもよい。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記第1変位部及び第2変位部は、前記駆動部に対して互いに対称となるように配置されていてもよい。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記第1および前記第2変位板の自由端側は、各々の前記回転軸に対して前記駆動部よりも離れていてもよい。
本適用例に係る物理量センサーは、第1軸と、前記第1軸と直交している第2軸と、前記第1軸及び前記第2軸と直交している第3軸と、を仮想な軸としたとき、基板と、前記基板の前記第1軸および前記第2軸に沿うような一面と対向するように配置されている第1振動体及び第2振動体と、を有し、前記第1振動体は、回転軸を有している第1変位部及び第2変位部と、前記第1変位部及び前記第2変位部の前記回転軸の各々を支持している第1支持部と、を備え、前記第2振動体は、回転軸を有している第3変位部及び第4変位部と、前記第3変位部及び前記第4変位部の前記回転軸の各々を支持している第2支持部と、を備え、前記基板の前記第1〜第4変位部の各々に対向するように前記一面に設け
られている固定電極部と、バネ部を介して前記第1支持部及び第2支持部の各々を支持している固定部と、前記第1支持部及び前記第2支持部の前記第1軸方向に振動させる駆動部と、を備え、前記第1振動体及び前記第2振動体は、連結バネにより前記第1支持部と前記第2支持部とが連結され、互いに反対方向に振動可能であり、前記第1〜第4変位部は、前記回転軸を軸として前記第3軸方向に変位可能であり、前記回転軸の各々は、前記第1〜第4変位部の各々の重心からずれて設けられ、前記第1変位部の前記回転軸と前記第2変位部の前記回転軸とは、前記重心からのずれの方向が互いに反対であり、且つ、前記第3変位部の前記回転軸と前記第4変位部の前記回転軸とは、前記重心からのずれの方向が互いに反対であり、前記第1支持部および前記第2支持部の平面視にて、前記駆動部は、前記第1変位部と前記第2変位部との間および前記第3変位部と前記第4変位部との間の少なくとも一方の間に配置されていることを特徴とする。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記駆動部は、前記第1変位部と前記第2変位部との間に配置されている第1駆動部と、前記第3変位部と前記第4変位部との間に配置されている第2駆動部とを備えていてもよい。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記回転軸の各々は、前記支持部の前記第1軸方向に沿うように配置されていてもよい。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記第1変位部及び第2変位部は、前記第1駆動部に対して互いに対称となるように、かつ、前記第3変位部及び第4変位部は、前記第2駆動部に対して互いに対称となるように配置されていてもよい。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記第1〜第4変位板の自由端側は、各々の前記回転軸に対して前記駆動部よりも離れていてもよい。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記第1変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC1とし、前記第2変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC2とし、前記第3変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC3とし、前記第4変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC4としたときに、前記物理量センサーの出力値を(C1+C2)−(C3+C4)としていてもよい。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記第2軸方向の軸回りに発生する角速度を検出してもよい。
本適用例に係る物理量センサーは、第1軸と、前記第1軸と直交している第2軸と、前記第1軸及び前記第2軸と直交している第3軸と、を仮想な軸としたとき、基板と、前記基板の前記第1軸および前記第2軸に沿うような一面と対向するように配置されている第1振動体及び第2振動体と、を有し、前記第1振動体は、回転軸を有している第1変位部及び第2変位部と、前記第1変位部及び前記第2変位部の前記回転軸の各々を支持している第1支持部と、を備え、前記第2振動体は、回転軸を有している第3変位部及び第4変位部と、前記第3変位部及び前記第4変位部の前記回転軸の各々を支持している第2支持部と、を備え、前記基板の前記第1〜第4変位部の各々に対向するように前記一面に設けられている固定電極部と、バネ部を介して前記第1支持部及び前記第2支持部の各々を支持している固定部と、前記第1支持部及び前記第2支持部を前記第1軸方向に振動させる駆動部と、を備え、前記第1振動体及び前記第2振動体は、連結バネにより前記第1支持部と前記第2支持部とが連結され、互いに反対方向に振動可能であり、前記第1〜第4変位部は、前記回転軸を軸として前記第3軸方向に変位可能であり、前記回転軸の各々は、前記第1〜第4変位部の各々の重心からずれて設けられ、前記第1変位部の前記回転軸と前記第2変位部の前記回転軸とは、前記重心からのずれの方向が互いに反対であり、且つ、前記第3変位部の前記回転軸と前記第4変位部の前記回転軸とは、前記重心からのずれの方向が互いに反対であり、前記第1変位部、前記第2変位部、前記第3変位部、及び前記第4変位部は、前記第1軸方向に並んで配置され、前記回転軸の各々は、前記第1軸方向に沿うように配置されていることを特徴とする。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記第1変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC1とし、前記第2変位部とこれに対向する前記固定電極部との
間の静電容量をC2とし、前記第3変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC3とし、前記第4変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC4としたときに、前記物理量センサーの出力値を(C1+C2)−(C3+C4)としてもよい。
また、本適用例に係る物理量センサーは、前記第2軸方向の軸回りに発生する角速度を検出してもよい。
図1は本発明の物理量センサーの第1実施形態を示す構成概略図である。図2は図1におけるA−A断面拡大図である。なお各図では、説明の便宜上、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。また以下では、X軸(第1軸)に平行な方向をX軸方向、Y軸(第2軸)に平行な方向をY軸方向、Z軸(第3軸)に平行な方向をZ軸方向という。
Claims (4)
- 第1軸と、前記第1軸と直交している第2軸と、前記第1軸及び前記第2軸と直交している第3軸と、を仮想な軸としたとき、
基板と、
前記基板の前記第1軸および前記第2軸に沿うような一面と対向するように配置されている第1振動体及び第2振動体と、を有し、
前記第1振動体は、回転軸を有している第1変位部及び第2変位部と、前記第1変位部及び前記第2変位部の前記回転軸の各々を支持している第1支持部と、を備え、
前記第2振動体は、回転軸を有している第3変位部及び第4変位部と、前記第3変位部及び前記第4変位部の前記回転軸の各々を支持している第2支持部と、を備え、
前記基板の前記第1〜第4変位部の各々に対向するように前記一面に設けられている固定電極部と、
バネ部を介して前記第1支持部及び前記第2支持部の各々を支持している固定部と、
前記第1支持部及び前記第2支持部を前記第1軸方向に振動させる駆動部と、を備え、
前記第1振動体及び前記第2振動体は、連結バネにより前記第1支持部と前記第2支持部とが連結され、互いに反対方向に振動可能であり、
前記第1〜第4変位部は、前記回転軸を軸として前記第3軸方向に変位可能であり、
前記回転軸の各々は、前記第1〜第4変位部の各々の重心からずれて設けられ、
前記第1変位部の前記回転軸と前記第2変位部の前記回転軸とは、前記重心からのずれの方向が互いに反対であり、
且つ、前記第3変位部の前記回転軸と前記第4変位部の前記回転軸とは、前記重心からのずれの方向が互いに反対であり、
前記第1変位部、前記第2変位部、前記第3変位部、及び前記第4変位部は、前記第1軸方向に並んで配置され、
前記回転軸の各々は、前記第1軸方向に沿うように配置されていることを特徴とする物理量センサー。 - 前記第1変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC1とし、
前記第2変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC2とし、
前記第3変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC3とし、
前記第4変位部とこれに対向する前記固定電極部との間の静電容量をC4としたときに、
前記物理量センサーの出力値を(C1+C2)−(C3+C4)とすることを特徴とする請求項1に記載の物理量センサー。 - 前記第2軸方向の軸回りに発生する角速度を検出することを特徴とする請求項1または2に記載の物理量センサー。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の物理量センサーを備えたことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015210563A JP6146592B2 (ja) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 物理量センサー、電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015210563A JP6146592B2 (ja) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 物理量センサー、電子機器 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011033665A Division JP2012173055A (ja) | 2011-02-18 | 2011-02-18 | 物理量センサー、電子機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016040550A JP2016040550A (ja) | 2016-03-24 |
JP6146592B2 true JP6146592B2 (ja) | 2017-06-14 |
Family
ID=55540905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015210563A Expired - Fee Related JP6146592B2 (ja) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 物理量センサー、電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6146592B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7024278B2 (ja) * | 2017-09-21 | 2022-02-24 | セイコーエプソン株式会社 | 物理量センサー、慣性計測装置、測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体 |
JP2020085744A (ja) | 2018-11-28 | 2020-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 加速度センサー、電子機器および移動体 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3627648B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2005-03-09 | 株式会社デンソー | 角速度センサ |
JP3534251B2 (ja) * | 2002-08-08 | 2004-06-07 | 和廣 岡田 | 角速度センサ |
DE112005002196B4 (de) * | 2004-09-27 | 2023-12-21 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Drehratensensor |
JP5300494B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2013-09-25 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | 連結棒を有する回転速度センサ |
JP2008256578A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 角速度センサ |
US8042394B2 (en) * | 2007-09-11 | 2011-10-25 | Stmicroelectronics S.R.L. | High sensitivity microelectromechanical sensor with rotary driving motion |
-
2015
- 2015-10-27 JP JP2015210563A patent/JP6146592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016040550A (ja) | 2016-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101365096B1 (ko) | 물리량 센서 및 전자 기기 | |
JP5822177B2 (ja) | ジャイロセンサー、電子機器 | |
US8408060B2 (en) | Piezoelectric transducers and inertial sensors using piezoelectric transducers | |
JP4687577B2 (ja) | 慣性センサ | |
JP6300395B2 (ja) | 直交誤差補償を有する角速度センサ | |
JP5716827B2 (ja) | 振動子および振動ジャイロ | |
EP3428576B1 (en) | Angular rate sensor with in-phase motion suppression structure | |
JP4702942B2 (ja) | 振動ジャイロ用素子及び振動ジャイロ | |
KR20110011625A (ko) | 진동 마이크로-기계 각속도 센서 | |
JP2013156260A (ja) | 耐振動性の高いx軸リング・ジャイロ・トランスデューサ | |
JP2007509346A (ja) | 垂直方向に集積した電子回路およびウェハ・スケール密封包装を含むx−y軸二重質量音叉ジャイロスコープ | |
JP2013092525A (ja) | 軸外ばねシステムを有する慣性センサ | |
WO2014083843A1 (ja) | ジャイロセンサおよびジャイロセンサを有する複合センサ | |
JP2005241500A (ja) | 角速度センサ | |
JP6527235B2 (ja) | ジャイロスコープ | |
JP6146592B2 (ja) | 物理量センサー、電子機器 | |
JPH11344342A (ja) | 振動ジャイロ | |
JP2018538530A (ja) | マイクロメカニカルヨーレートセンサ及びその製造方法 | |
JP2012242240A (ja) | ジャイロセンサー、電子機器 | |
JP4983107B2 (ja) | 慣性センサおよび慣性センサの製造方法 | |
JP2012112819A (ja) | 振動ジャイロ | |
KR100319920B1 (ko) | 비대칭 내부 비틀림 짐벌을 가진 측면 구동 방식의 짐벌형 자이로스코프 | |
JP6702053B2 (ja) | ジャイロセンサ及び電子機器 | |
Nguyen et al. | Z-axis tuning fork gyroscope having a controlled anti-phase and freestanding architecture: design and fabrication |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160921 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161108 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20161108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170419 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170502 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6146592 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |