JP7215607B2 - Physical quantity sensors, inertial measurement devices, mobile positioning devices, portable electronic devices, electronic devices and mobile objects - Google Patents

Physical quantity sensors, inertial measurement devices, mobile positioning devices, portable electronic devices, electronic devices and mobile objects Download PDF

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Description

本発明は、物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体に関するものである。 The present invention relates to physical quantity sensors, inertial measurement devices, mobile positioning devices, portable electronic devices, electronic devices, and mobile bodies.

特許文献1に記載されている角速度センサーは、基板と、基板に支持されている素子部と、を有している。また、素子部は、X軸方向に振動する一対の駆動部と、一対の駆動部と共にX軸方向に振動し、Z軸まわりの角速度が加わるとY軸方向に振動する一対の検出部と、を有している。素子部は、さらに、一対の検出部の間に位置し、Y軸方向に並んで配置された固定部(支持基板に固定されたアンカー)と、中央の固定部を囲んでいる枠状のフレームと、中央の固定部とフレームとを接続している第1接続ばねと、フレームと各検出部とを接続している第2接続ばねと、両端部の固定部と各検出部を接続している2つの検出ばねと、を有している。 The angular velocity sensor described in Patent Literature 1 has a substrate and an element portion supported by the substrate. Further, the element unit includes a pair of drive units that vibrate in the X-axis direction, a pair of detection units that vibrate in the X-axis direction together with the pair of drive units and vibrate in the Y-axis direction when an angular velocity around the Z-axis is applied, have. The element section further includes fixed portions (anchors fixed to the support substrate) positioned between the pair of detection portions and arranged side by side in the Y-axis direction, and a frame-like frame surrounding the central fixed portion. , the first connection spring that connects the center fixed portion and the frame, the second connection spring that connects the frame and each detection portion, and the fixed portions at both ends and each detection portion are connected. and two detection springs.

すなわち、特許文献1に記載の角速度センサーでは、フレームが枠状となっているため、フレームの内側に1つの固定部を配置し、フレームの外側に2つの固定部を配置している。 That is, in the angular velocity sensor disclosed in Patent Document 1, since the frame has a frame shape, one fixing portion is arranged inside the frame and two fixing portions are arranged outside the frame.

米国特許出願公開第2014/0373628号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2014/0373628

しかしながら、このような構成では、固定部を小さく分離して配置しなければならず、素子部と基板との接合強度が低下してしまうという問題があった。 However, in such a configuration, the fixing portion must be arranged in a small separation, and there is a problem that the bonding strength between the element portion and the substrate is lowered.

本発明の目的は、基板と素子部との接合強度を向上させ、優れた機械的強度を有する物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile object, which have excellent mechanical strength by improving the bonding strength between the substrate and the element portion. That's what it is.

本発明は、上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、以下の発明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 part of the above problems, and can be implemented as the following inventions.

本発明の物理量センサーは、基板と、
第1検出振動体と、
第2検出振動体と、
平面視で、前記第1検出振動体と前記第2検出振動体との間に配置されているフレームと、
前記フレームと前記第1検出振動体とを接続している第1接続ばねと、
前記フレームと前記第2検出振動体とを接続している第2接続ばねと、
前記平面視で、前記第1検出振動体と前記第2検出振動体との間に配置され、前記基板に固定されている第1固定部および第2固定部と、
前記第1固定部と前記フレームとを接続している第1フレームばねと、
前記第2固定部と前記フレームとを接続している第2フレームばねと、を含み、
前記第1検出振動体と前記第2検出振動体は、前記第1検出振動体と前記第2検出振動体とが並んでいる第1方向に振動し、
前記フレームは、前記平面視で、
前記第1方向と直交する第2方向の一方の側に開放している第1凹部と、
前記第2方向の他方の側に開放している第2凹部と、が設けられ、
前記第1固定部は、前記平面視で、前記第1凹部の内外に亘って配置され、
前記第2固定部は、前記平面視で、前記第2凹部の内外に亘って配置されていることを特徴とする。
これにより、従来の構成と比べて第1固定部および第2固定部をそれぞれ大きく形成することができる。そのため、基板と素子部との接合強度が向上し、優れた機械的強度を有する物理量センサーが得られる。
The physical quantity sensor of the present invention includes a substrate,
a first detection vibrating body;
a second detection vibrating body;
a frame disposed between the first detection vibrator and the second detection vibrator in plan view;
a first connection spring connecting the frame and the first detection vibrator;
a second connection spring connecting the frame and the second detection vibrator;
a first fixing portion and a second fixing portion arranged between the first detection vibrating body and the second detection vibrating body in plan view and fixed to the substrate;
a first frame spring connecting the first fixing portion and the frame;
a second frame spring connecting the second fixed part and the frame;
The first detection vibrating body and the second detection vibrating body vibrate in a first direction in which the first detection vibrating body and the second detection vibrating body are aligned,
The frame, in plan view,
a first recess opening on one side in a second direction perpendicular to the first direction;
a second recess that is open to the other side in the second direction;
The first fixing portion is arranged inside and outside the first recess in the plan view,
Said 2nd fixing|fixed part is the said planar view, It is characterized by being arrange|positioned covering the inside and outside of the said 2nd recessed part.
As a result, the first fixing portion and the second fixing portion can each be formed larger than in the conventional configuration. Therefore, the bonding strength between the substrate and the element section is improved, and a physical quantity sensor having excellent mechanical strength can be obtained.

本発明の物理量センサーでは、前記フレームは、
長手方向が前記第2方向に沿っている第1アームと、
前記第1アームと前記第1方向に間隔を空けて配置され、長手方向が前記第2方向に沿っている第2アームと、
前記平面視で、前記第1固定部と前記第2固定部との間に配置され、前記第1アームと前記第2アームとを接続している接続部と、を有していることが好ましい。
これにより、フレームの形状が単純なものとなり、フレームを形成し易くなる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the frame
a first arm having a longitudinal direction along the second direction;
a second arm spaced from the first arm in the first direction and having a longitudinal direction along the second direction;
It is preferable to have a connecting portion arranged between the first fixing portion and the second fixing portion in plan view and connecting the first arm and the second arm. .
This makes the shape of the frame simple and facilitates the formation of the frame.

本発明の物理量センサーでは、前記第1フレームばねは、前記第1固定部と前記接続部とを接続し、
前記第2フレームばねは、前記第2固定部と前記接続部とを接続していることが好ましい。
これにより、フレームばねの形状を単純なものとすることができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the first frame spring connects the first fixing portion and the connection portion,
It is preferable that the second frame spring connects the second fixing portion and the connecting portion.
This makes it possible to simplify the shape of the frame spring.

本発明の物理量センサーでは、前記第1フレームばねは、その途中に位置し、前記第2方向に弾性変形可能な第1変形部を含み、
前記第2フレームばねは、その途中に位置し、前記第2方向に弾性変改可能な第2変形部を含むことが好ましい。
これにより、第1変形部が変形することで、第1フレームばねと第1固定部やフレームとの接続部への応力集中を緩和することができ、第2変形部が変形することで、第2フレームばねと第2固定部やフレームとの接続部への応力集中を緩和することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the first frame spring includes a first deformable portion located in the middle thereof and elastically deformable in the second direction,
It is preferable that the second frame spring includes a second deformable portion located in the middle thereof and elastically deformable in the second direction.
As a result, the deformation of the first deformation portion can alleviate stress concentration on the connection portion between the first frame spring and the first fixing portion or the frame, and the deformation of the second deformation portion can It is possible to alleviate the stress concentration on the connecting portion between the two frame springs and the second fixing portion and the frame.

本発明の物理量センサーでは、前記第1フレームばねは、
前記第1固定部と前記第1アームとを接続し、
かつ、前記第1固定部と前記第2アームとを接続し、
前記第2フレームばねは、
前記第2固定部と前記第1アームとを接続し、
かつ、前記第2固定部と前記第2アームとを接続していることが好ましい。
これにより、第1、第2フレームばねの長さをそれぞれ長くし易くなる。そのため、第1フレームばねと第1固定部やフレームとの接続部および第2フレームばねと第2固定部やフレームとの接続部への応力集中をそれぞれ緩和することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the first frame spring is
connecting the first fixing portion and the first arm;
and connecting the first fixing portion and the second arm,
The second frame spring is
connecting the second fixing portion and the first arm;
Moreover, it is preferable that the second fixing portion and the second arm are connected.
This makes it easier to lengthen the lengths of the first and second frame springs. Therefore, it is possible to alleviate the stress concentration on the connecting portion between the first frame spring and the first fixing portion or the frame and the connecting portion between the second frame spring and the second fixing portion or the frame.

本発明の物理量センサーでは、前記第1接続ばねは、前記第1アームと前記第1検出振動体とを接続し、
前記第2接続ばねは、前記第2アームと前記第2検出振動体とを接続していることが好ましい。
これにより、第1接続ばねによってフレームと第1検出振動体とを接続し易くなり、第2接続ばねによってフレームと第2検出振動体とを接続し易くなる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the first connection spring connects the first arm and the first detection vibrator,
It is preferable that the second connection spring connects the second arm and the second detection vibrator.
This facilitates connection between the frame and the first detection vibrating body by the first connection spring, and facilitates connection between the frame and the second detection vibrating body by the second connection spring.

本発明の物理量センサーでは、前記第1固定部と前記第1検出振動体および前記第2固定部と前記第1検出振動体をそれぞれ接続している一対の第1検出ばねと、
前記第1固定部と前記第2検出振動体および前記第2固定部と前記第2検出振動体をそれぞれ接続している一対の第2検出ばねと、を含むことが好ましい。
これにより、第1、第2検出振動体をより安定した姿勢で支持することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, a pair of first detection springs respectively connecting the first fixing portion and the first detection vibrating body and the second fixing portion and the first detection vibrating body;
It is preferable to include a pair of second detection springs connecting the first fixing portion and the second detection vibrating body, and connecting the second fixing portion and the second detection vibrating body, respectively.
Thereby, the first and second detection vibrating bodies can be supported in a more stable posture.

本発明の慣性計測装置は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置が得られる。
The inertial measurement device of the present invention comprises the physical quantity sensor of the present invention,
and a control circuit for controlling driving of the physical quantity sensor.
As a result, the effects of the physical quantity sensor of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable inertial measurement device can be obtained.

本発明の移動体測位装置は、本発明の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の慣性計測装置の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置が得られる。
The mobile positioning device of the present invention comprises the inertial measurement device of the present invention,
a receiving unit that receives a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite;
an acquisition unit that acquires position information of the reception unit based on the received satellite signal;
a computing unit that computes the attitude of the moving body based on the inertia data output from the inertial measurement device;
and a calculating unit that calculates the position of the moving body by correcting the position information based on the calculated posture.
As a result, the effects of the inertial measurement device of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable mobile object positioning device can be obtained.

本発明の携帯型電子機器は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサー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、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い携帯型電子機器が得られる。
The portable electronic device of the present invention comprises the physical quantity sensor of the present invention,
a case housing the physical quantity sensor;
a processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
a display unit accommodated in the case;
and a translucent cover closing the opening of the case.
As a result, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable portable electronic device can be obtained.

本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーと、
制御回路と、
補正回路と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
The electronic device of the present invention comprises the physical quantity sensor of the present invention,
a control circuit;
and a correction circuit.
As a result, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable electronic device can be obtained.

本発明の移動体は、本発明の物理量センサーと、
姿勢制御部と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
The moving body of the present invention includes the physical quantity sensor of the present invention,
and an attitude control unit.
As a result, the effects of the physical quantity sensor of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable moving body can be obtained.

本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。1 is a plan view showing a physical quantity sensor according to a first embodiment of the invention; FIG. 図1中のA-A線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1; 図1の物理量センサーが有する素子部を示す平面図である。2 is a plan view showing an element portion included in the physical quantity sensor of FIG. 1; FIG. 図3に示す素子部の振動モードを説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining vibration modes of the element portion shown in FIG. 3 ; 図3に示す素子部の部分拡大平面図である。4 is a partially enlarged plan view of the element portion shown in FIG. 3; FIG. 本発明の第2実施形態に係る物理量センサーの素子部を示す部分拡大平面図である。FIG. 5 is a partially enlarged plan view showing an element portion of a physical quantity sensor according to a second embodiment of the present invention; 本発明の第3実施形態に係る物理量センサーの素子部を示す部分拡大平面図である。FIG. 11 is a partially enlarged plan view showing an element portion of a physical quantity sensor according to a third embodiment of the present invention; 本発明の第4実施形態に係る物理量センサーの素子部を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an element portion of a physical quantity sensor according to a fourth embodiment of the present invention; 本発明の第5実施形態に係る物理量センサーの素子部を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an element portion of a physical quantity sensor according to a fifth embodiment of the present invention; 本発明の第6実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。FIG. 11 is an exploded perspective view of an inertial measurement device according to a sixth embodiment of the present invention; 図10に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。11 is a perspective view of a substrate included in the inertial measurement device shown in FIG. 10; FIG. 本発明の第7実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing the overall system of the mobile positioning device according to the seventh embodiment of the present invention; 図12に示す移動体測位装置の作用を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the operation of the mobile positioning device shown in FIG. 12; 本発明の第8実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electronic device which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。It is a perspective view showing an electronic device according to a ninth embodiment of the present invention. 本発明の第10実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。FIG. 21 is a perspective view showing an electronic device according to a tenth embodiment of the present invention; 本発明の第11実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。FIG. 21 is a plan view showing a portable electronic device according to an eleventh embodiment of the present invention; 図17に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。18 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the portable electronic device shown in FIG. 17; FIG. 本発明の第12実施形態に係る移動体を示す斜視図である。FIG. 21 is a perspective view showing a moving body according to a twelfth embodiment of the present invention;

以下、本発明の物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile object according to the present invention will be described below in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
<First Embodiment>
First, a physical quantity sensor according to a first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図2は、図1中のA-A線断面図である。図3は、図1の物理量センサーが有する素子部を示す平面図である。図4は、図3に示す素子部の振動モードを説明するための模式図である。図5は、図3に示す素子部の部分拡大平面図である。なお、各図には、互いに直交する3つの軸としてX軸、Y軸およびZ軸を図示している。また、以下では、説明の便宜上、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。また、Z軸方向プラス側を「上」とも言い、Z軸方向マイナス側を「下」とも言う。 FIG. 1 is a plan view showing a physical quantity sensor according to a first embodiment of the invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a plan view showing an element portion included in the physical quantity sensor of FIG. 1. FIG. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining vibration modes of the element shown in FIG. 5 is a partially enlarged plan view of the element portion shown in FIG. 3. FIG. In each figure, the X-axis, Y-axis and Z-axis are illustrated as three axes orthogonal to each other. Further, hereinafter, for convenience of explanation, the direction parallel to the X-axis is also called the "X-axis direction," the direction parallel to the Y-axis is also called the "Y-axis direction," and the direction parallel to the Z-axis is also called the "Z-axis direction." Also, the arrow tip side of each axis is also called the "plus side", and the opposite side is also called the "minus side". The positive side in the Z-axis direction is also called "upper", and the negative side in the Z-axis direction is also called "lower".

図1に示す物理量センサー1は、Z軸まわりの角速度ωzを検出することのできる角速度センサーである。物理量センサー1は、基板2と、蓋体3と、素子部4と、を有している。 A physical quantity sensor 1 shown in FIG. 1 is an angular velocity sensor capable of detecting an angular velocity ωz about the Z-axis. The physical quantity sensor 1 has a substrate 2 , a lid 3 and an element section 4 .

図1に示すように、基板2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2は、上面に開放する凹部21を有している。凹部21は、素子部4と基板2との接触を防止(抑制)するための逃げ部として機能する。また、基板2は、凹部21の底面から突出する複数のマウント22(221、222、223、224、225)を有している。そして、これらマウント22の上面に素子部4が接合されている。これにより、基板2との接触が防止された状態で、基板2に素子部4を固定することができる。また、基板2は、上面に開放する溝部23、24、25、26、27、28を有している。 As shown in FIG. 1, the substrate 2 has a plate shape having a rectangular plan view shape. Further, the substrate 2 has a concave portion 21 open to the upper surface. The concave portion 21 functions as a relief portion for preventing (suppressing) contact between the element portion 4 and the substrate 2 . The substrate 2 also has a plurality of mounts 22 (221, 222, 223, 224, 225) projecting from the bottom surface of the recess 21. As shown in FIG. The element section 4 is joined to the upper surfaces of these mounts 22 . Thereby, the element section 4 can be fixed to the substrate 2 while the contact with the substrate 2 is prevented. The substrate 2 also has grooves 23, 24, 25, 26, 27, and 28 that are open to the upper surface.

基板2としては、例えば、ナトリウムイオン(Na+)、リチウムイオン(Li+)等の可動イオン(アルカリ金属イオン、以下Na+で代表する)を含むガラス材料(例えば、テンパックスガラス(登録商標)、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、後述するように、基板2と素子部4とを陽極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2が得られるため、物理量センサー1の外側から、基板2を介して素子部4の状態を視認することができる。ただし、基板2の構成材料としては、特に限定されず、シリコン基板、セラミックス基板等を用いてもよい。 As the substrate 2, for example, a glass material (for example, Tempax Glass (registered trademark)) containing mobile ions (alkali metal ions, hereinafter represented by Na + ) such as sodium ions (Na + ) and lithium ions (Li + ) is used. , borosilicate glass such as Pyrex glass (registered trademark)) can be used. As a result, for example, as described later, the substrate 2 and the element section 4 can be anodically bonded, and can be firmly bonded. Moreover, since the substrate 2 having optical transparency is obtained, the state of the element section 4 can be visually recognized from the outside of the physical quantity sensor 1 through the substrate 2 . However, the constituent material of the substrate 2 is not particularly limited, and a silicon substrate, a ceramic substrate, or the like may be used.

図1に示すように、溝部23、24、25、26、27、28には、それぞれ、配線73、74、75、76、77、78が配置されている。配線73、74、75、76、77、78は、それぞれ、素子部4と電気的に接続されている。また、配線73、74、75、76、77、78の一端部は、それぞれ、蓋体3の外側に露出し、外部装置との電気的な接続を行う電極パッドPとして機能する。 As shown in FIG. 1, wirings 73, 74, 75, 76, 77 and 78 are arranged in the grooves 23, 24, 25, 26, 27 and 28, respectively. The wirings 73 , 74 , 75 , 76 , 77 and 78 are electrically connected to the element section 4 respectively. One ends of the wirings 73, 74, 75, 76, 77, and 78 are exposed outside the lid 3 and function as electrode pads P for electrical connection with an external device.

図1に示すように、蓋体3は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、図2に示すように、蓋体3は、下面に開放する凹部31を有している。蓋体3は、凹部31内に素子部4を収納するようにして、基板2の上面に接合されている。そして、蓋体3および基板2によって、その内側に、素子部4を収納する収納空間Sが形成されている。 As shown in FIG. 1, the lid body 3 has a plate shape having a rectangular plan view shape. Further, as shown in FIG. 2, the lid 3 has a recess 31 that opens downward. The lid 3 is joined to the upper surface of the substrate 2 so as to accommodate the element section 4 in the recess 31 . A housing space S for housing the element section 4 is formed inside the lid 3 and the substrate 2 .

また、図2に示すように、蓋体3は、収納空間Sの内外を連通する連通孔32を有している。そのため、連通孔32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。また、連通孔32内には封止部材33が配置され、封止部材33によって連通孔32が気密封止されている。なお、収納空間Sは、減圧状態、特に真空状態であることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、素子部4を効率的に振動させることができる。 Moreover, as shown in FIG. 2, the lid 3 has a communication hole 32 that communicates the inside and the outside of the storage space S with each other. Therefore, the storage space S can be replaced with a desired atmosphere through the communication hole 32 . A sealing member 33 is arranged in the communication hole 32 , and the communication hole 32 is airtightly sealed by the sealing member 33 . The storage space S is preferably in a decompressed state, particularly in a vacuum state. As a result, the viscous resistance is reduced, and the element section 4 can be efficiently vibrated.

このような蓋体3としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。ただし、蓋体3としては、特に限定されず、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2と蓋体3との接合方法としては、特に限定されず、基板2や蓋体3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2の上面および蓋体3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。本実施形態では、ガラスフリット39(低融点ガラス)を介して基板2と蓋体3とが接合されている。 A silicon substrate, for example, can be used as such a lid body 3 . However, the lid 3 is not particularly limited, and for example, a glass substrate or a ceramics substrate may be used. In addition, the method of bonding the substrate 2 and the lid 3 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the materials of the substrate 2 and the lid 3. For example, anodic bonding, bonding surface activated by plasma irradiation Activation bonding for bonding them together, bonding with a bonding material such as glass frit, diffusion bonding for bonding metal films formed on the upper surface of the substrate 2 and the lower surface of the lid 3, and the like can be mentioned. In this embodiment, the substrate 2 and the lid body 3 are joined via a glass frit 39 (low-melting-point glass).

素子部4は、収納空間Sに配置されており、マウント22の上面に接合されている。素子部4は、例えば、リン(P)、ボロン(B)等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をドライエッチング法(シリコンディープエッチング)によってパターニングすることで形成することができる。以下、素子部4について詳細に説明する。なお、以下では、Z軸方向からの平面視で、素子部4の中心Oと交わり、Y軸方向に延びる直線を「仮想直線α」とも言う。 The element section 4 is arranged in the storage space S and is joined to the upper surface of the mount 22 . The element portion 4 can be formed, for example, by patterning a conductive silicon substrate doped with impurities such as phosphorus (P) and boron (B) by a dry etching method (silicon deep etching). The element portion 4 will be described in detail below. In the following description, a straight line that intersects the center O of the element portion 4 and extends in the Y-axis direction is also referred to as a "virtual straight line α" when viewed from above in the Z-axis direction.

図3に示すように、素子部4の形状は、仮想直線αに対して対称である。また、素子部4は、仮想直線αの両側に配置された駆動部41A、41Bを有している。駆動部41Aは、櫛歯状の可動駆動電極411Aと、櫛歯状をなし可動駆動電極411Aと噛み合って配置された固定駆動電極412Aと、を有している。同様に、駆動部41Bは、櫛歯状の可動駆動電極411Bと、櫛歯状をなし可動駆動電極411Bと噛み合って配置された固定駆動電極412Bと、を有している。 As shown in FIG. 3, the shape of the element portion 4 is symmetrical with respect to the virtual straight line α. Further, the element section 4 has driving sections 41A and 41B arranged on both sides of the virtual straight line α. The drive unit 41A has a comb-shaped movable drive electrode 411A and a comb-shaped fixed drive electrode 412A arranged to mesh with the movable drive electrode 411A. Similarly, the drive section 41B has a comb-shaped movable drive electrode 411B and a comb-shaped fixed drive electrode 412B arranged to mesh with the movable drive electrode 411B.

また、固定駆動電極412A、412Bは、それぞれ、マウント221の上面に接合され、基板2に固定されている。また、可動駆動電極411A、411Bは、それぞれ、配線73と電気的に接続されており、固定駆動電極412A、412Bは、それぞれ、配線74と電気的に接続されている。 The fixed drive electrodes 412A and 412B are respectively joined to the upper surface of the mount 221 and fixed to the substrate 2. As shown in FIG. The movable drive electrodes 411A and 411B are electrically connected to the wiring 73 respectively, and the fixed drive electrodes 412A and 412B are electrically connected to the wiring 74 respectively.

また、素子部4は、駆動部41Aの周囲に配置された4つの固定部42Aと、駆動部41Bの周囲に配置された4つの固定部42Bと、を有している。そして、各固定部42A、42Bは、マウント222の上面に接合され、基板2に固定されている。 Further, the element section 4 has four fixed portions 42A arranged around the drive portion 41A and four fixed portions 42B arranged around the drive portion 41B. Each fixing part 42A, 42B is joined to the upper surface of the mount 222 and fixed to the substrate 2. As shown in FIG.

また、素子部4は、各固定部42Aと可動駆動電極411Aとを連結する4つの駆動ばね43Aと、各固定部42Bと可動駆動電極411Bとを連結する4つの駆動ばね43Bと、を有している。各駆動ばね43AがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411AのX軸方向への変位が許容され、各駆動ばね43BがX軸方向に弾性変形することで可動駆動電極411BのX軸方向への変位が許容される。 Further, the element portion 4 has four drive springs 43A connecting each fixed portion 42A and the movable drive electrode 411A, and four drive springs 43B connecting each fixed portion 42B and the movable drive electrode 411B. ing. Each drive spring 43A elastically deforms in the X-axis direction to allow displacement of the movable drive electrode 411A in the X-axis direction. Directional displacement is allowed.

配線73、74を介して可動駆動電極411A、411Bと固定駆動電極412A、412Bとの間に駆動電圧を印加すると、可動駆動電極411Aと固定駆動電極412Aとの間および可動駆動電極411Bと固定駆動電極412Bとの間にそれぞれ静電引力が発生し、可動駆動電極411Aが駆動ばね43AをX軸方向に弾性変形させつつX軸方向に振動すると共に、可動駆動電極411Bが駆動ばね43BをX軸方向に弾性変形させつつX軸方向に振動する。駆動部41A、41Bは、仮想直線αに対して対称的に配置されているため、可動駆動電極411A、411Bは、図4に示すように、互いに接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動する。そのため、可動駆動電極411A、411Bの振動がキャンセルされ、振動漏れを低減することができる。以下では、この振動モードを「駆動振動モード」とも言う。 When a drive voltage is applied between the movable drive electrodes 411A and 411B and the fixed drive electrodes 412A and 412B via the wirings 73 and 74, voltages are applied between the movable drive electrode 411A and the fixed drive electrode 412A and between the movable drive electrode 411B and the fixed drive electrode 412A. Electrostatic attraction is generated between the electrodes 412B, and the movable drive electrode 411A elastically deforms the drive spring 43A in the X-axis direction while vibrating in the X-axis direction. It vibrates in the X-axis direction while being elastically deformed in the direction. Since the driving portions 41A and 41B are arranged symmetrically with respect to the imaginary straight line α, the movable driving electrodes 411A and 411B are opposite to each other in the X-axis direction so as to repeatedly approach and separate from each other, as shown in FIG. vibrate in phase. Therefore, vibrations of the movable drive electrodes 411A and 411B are canceled, and vibration leakage can be reduced. Hereinafter, this vibration mode is also referred to as "driving vibration mode".

なお、本実施形態の物理量センサー1では、静電引力によって駆動振動モードを励振させる静電駆動方式となっているが、駆動振動モードを励振させる方式としては、特に限定されず、例えば、圧電駆動方式、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することもできる。 Note that the physical quantity sensor 1 of the present embodiment employs an electrostatic driving method that excites the driving vibration mode by electrostatic attraction, but the method for exciting the driving vibration mode is not particularly limited. An electromagnetic drive system using the Lorentz force of a magnetic field or the like can also be applied.

また、図3に示すように、素子部4は、駆動部41A、41Bの間に配置された検出部44A、44Bを有している。検出部44Aは、櫛歯状の可動検出電極441Aと、櫛歯状をなし可動検出電極441Aと噛み合って配置された固定検出電極442A、443Aと、を有している。固定検出電極442A、443Aは、Y軸方向に並んで配置されており、それぞれ、可動検出電極441AをX軸方向両側から挟み込むように一対配置されている。 Further, as shown in FIG. 3, the element section 4 has detection sections 44A and 44B arranged between the drive sections 41A and 41B. The detection section 44A has a comb-shaped movable detection electrode 441A and comb-shaped fixed detection electrodes 442A and 443A arranged to mesh with the movable detection electrode 441A. The fixed detection electrodes 442A and 443A are arranged side by side in the Y-axis direction, and are arranged in pairs so as to sandwich the movable detection electrode 441A from both sides in the X-axis direction.

同様に、検出部44Bは、櫛歯状の可動検出電極441Bと、櫛歯状をなし可動検出電極441Bと噛み合って配置された固定検出電極442B、443Bと、を有している。固定検出電極442B、443Bは、Y軸方向に並んで配置されており、それぞれ、可動検出電極441BをX軸方向の両側から挟み込むように一対配置されている。また、固定検出電極442A、443A、442B、443Bは、それぞれ、マウント223の上面に接合され、基板2に固定されている。 Similarly, the detection section 44B has a comb-shaped movable detection electrode 441B and fixed detection electrodes 442B and 443B which are comb-shaped and arranged to mesh with the movable detection electrode 441B. The fixed detection electrodes 442B and 443B are arranged side by side in the Y-axis direction, and are arranged in pairs so as to sandwich the movable detection electrode 441B from both sides in the X-axis direction. Fixed detection electrodes 442A, 443A, 442B, and 443B are respectively joined to the upper surface of mount 223 and fixed to substrate 2 .

可動検出電極441A、441Bは、それぞれ、配線73と電気的に接続され、固定検出電極442A、443Bは、それぞれ、配線75と電気的に接続され、固定検出電極443A、442Bは、それぞれ、配線76と電気的に接続されている。物理量センサー1の駆動時には、可動検出電極441Aと固定検出電極442Aとの間および可動検出電極441Bと固定検出電極443Bとの間に静電容量Caが形成され、可動検出電極441Aと固定検出電極443Aとの間および可動検出電極441Bと固定検出電極442Bとの間に静電容量Cbが形成される。 Movable detection electrodes 441A and 441B are each electrically connected to wiring 73, fixed detection electrodes 442A and 443B are each electrically connected to wiring 75, and fixed detection electrodes 443A and 442B are each electrically connected to wiring 76. is electrically connected to When the physical quantity sensor 1 is driven, an electrostatic capacitance Ca is formed between the movable detection electrode 441A and the fixed detection electrode 442A and between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 443B. and between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 442B.

また、素子部4は、検出部44A、44Bの間に配置された2つの固定部451、452を有している。固定部451、452は、それぞれ、マウント22(224)の上面に接合され、基板2に固定されている。固定部451、452は、それぞれ、Y軸方向に延在する長尺状となっている。また、固定部451、452は、Y軸方向に並び、間隔を空けて配置されている。本実施形態では、固定部451、452を介して可動駆動電極411A、411Bや可動検出電極441A、441Bが配線73と電気的に接続されている。 The element section 4 also has two fixing sections 451 and 452 arranged between the detection sections 44A and 44B. The fixed parts 451 and 452 are respectively joined to the upper surface of the mount 22 (224) and fixed to the substrate 2. As shown in FIG. Each of the fixed portions 451 and 452 has an elongated shape extending in the Y-axis direction. In addition, the fixed portions 451 and 452 are arranged in the Y-axis direction with a space therebetween. In this embodiment, the movable drive electrodes 411A and 411B and the movable detection electrodes 441A and 441B are electrically connected to the wiring 73 via the fixed portions 451 and 452 .

また、素子部4は、可動検出電極441Aと固定部42A、451、452とを連結する4つの検出ばね46Aと、可動検出電極441Bと固定部42B、451、452とを連結する4つの検出ばね46Bと、を有している。各検出ばね46AがX軸方向に弾性変形することで可動検出電極441AのX軸方向への変位が許容され、Y軸方向に弾性変形することで可動検出電極441AのY軸方向への変位が許容される。同様に、各検出ばね46BがX軸方向に弾性変形することで可動検出電極441BのX軸方向への変位が許容され、Y軸方向に弾性変形することで可動検出電極441BのY軸方向への変位が許容される。 Further, the element portion 4 includes four detection springs 46A connecting the movable detection electrode 441A and the fixed portions 42A, 451 and 452, and four detection springs connecting the movable detection electrode 441B and the fixed portions 42B, 451 and 452. 46B and . Elastic deformation of each detection spring 46A in the X-axis direction allows displacement of the movable detection electrode 441A in the X-axis direction, and elastic deformation in the Y-axis direction allows displacement of the movable detection electrode 441A in the Y-axis direction. Permissible. Similarly, each detection spring 46B is elastically deformed in the X-axis direction to allow displacement of the movable detection electrode 441B in the X-axis direction, and elastically deformed in the Y-axis direction allows the movable detection electrode 441B to move in the Y-axis direction. displacement is allowed.

また、素子部4は、駆動部41Aと検出部44Aとの間に位置し、可動駆動電極411Aと可動検出電極441Aとを連結する梁47Aと、駆動部41Bと検出部44Bとの間に位置し、可動駆動電極411Bと可動検出電極441Bとを連結する梁47Bと、を有している。そのため、図4に示すように、駆動振動モードでは、可動検出電極441A、441Bも、可動駆動電極411A、411Bと一体となってX軸方向に逆相で振動する。言い換えると、駆動振動モードでは、可動駆動電極411A、可動検出電極441Aおよび梁47Aの集合体4Aと、可動駆動電極411B、可動検出電極441Bおよび梁47Bの集合体4Bと、がX軸方向に逆相で振動する。 Further, the element portion 4 is positioned between the drive portion 41A and the detection portion 44A, and is positioned between the beam 47A connecting the movable drive electrode 411A and the movable detection electrode 441A, and the drive portion 41B and the detection portion 44B. and a beam 47B connecting the movable drive electrode 411B and the movable detection electrode 441B. Therefore, as shown in FIG. 4, in the drive vibration mode, the movable detection electrodes 441A and 441B also vibrate together with the movable drive electrodes 411A and 411B in opposite phases in the X-axis direction. In other words, in the drive vibration mode, the assembly 4A of the movable drive electrode 411A, the movable detection electrode 441A and the beam 47A and the assembly 4B of the movable drive electrode 411B, the movable detection electrode 441B and the beam 47B are opposite to each other in the X-axis direction. vibrate in phase.

このような駆動振動モードで駆動させている最中に物理量センサー1に角速度ωzが加わると、可動検出電極441A、441Bは、コリオリの力によって、図4中の矢印Aに示すように、検出ばね46A、46BをY軸方向に弾性変形させつつY軸方向に逆相で振動する(この振動を「検出振動モード」とも言う)。検出振動モードでは、可動検出電極441A、441BがY軸方向に振動するため、可動検出電極441Aと固定検出電極442A、443Aとのギャップおよび可動検出電極441Bと固定検出電極442B、443Bとのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って静電容量Ca、Cbがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Ca、Cbの変化に基づいて、角速度ωzを求めることができる。 When an angular velocity ωz is applied to the physical quantity sensor 1 while it is being driven in such a drive vibration mode, the movable detection electrodes 441A and 441B are moved by the Coriolis force, as indicated by arrow A in FIG. While elastically deforming 46A and 46B in the Y-axis direction, they vibrate in the Y-axis direction in opposite phases (this vibration is also called "detection vibration mode"). In the detection vibration mode, since the movable detection electrodes 441A and 441B vibrate in the Y-axis direction, the gap between the movable detection electrode 441A and the fixed detection electrodes 442A and 443A and the gap between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrodes 442B and 443B are increased. Each changes, and accordingly the capacitances Ca and Cb change, respectively. Therefore, the angular velocity ωz can be obtained based on changes in the capacitances Ca and Cb.

検出振動モードでは、静電容量Caが大きくなると静電容量Cbが小さくなり、反対に、静電容量Caが小さくなると静電容量Cbが大きくなる。そのため、配線75から出力される検出信号(静電容量Caの大きさに応じた信号)と、配線76から出力される検出信号(静電容量Cbの大きさに応じた信号)とを差動演算(減算処理:Ca-Cb)することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく角速度ωzを検出することができる。 In the detection vibration mode, when the capacitance Ca increases, the capacitance Cb decreases, and conversely, when the capacitance Ca decreases, the capacitance Cb increases. Therefore, the detection signal output from the wiring 75 (the signal corresponding to the magnitude of the capacitance Ca) and the detection signal output from the wiring 76 (the signal corresponding to the magnitude of the capacitance Cb) are differentiated. The calculation (subtraction process: Ca-Cb) can cancel noise and detect the angular velocity ωz with higher accuracy.

また、図3に示すように、素子部4は、その中央部(検出部44A、44Bの間)に位置するフレーム48を有している。このフレーム48について具体的に説明すると、図5に示すように、フレーム48は、平面視で、略H状をなしており、Y軸方向プラス側に位置する欠損部481(凹部)と、Y軸方向マイナス側に位置する欠損部482(凹部)と、を有している。別の言い方をすれば、フレーム48は、X軸方向に隙間を空けて配置され、互いにY軸方向に延在する第1アーム483および第2アーム484と、第1アーム483と第2アーム484との間に配置され、第1アーム483と第2アーム484の中央部同士を接続する接続部485と、を有している。このような構成とすることで、比較的単純な形状で、欠損部481、482を有するフレーム48を形成することができる。 Further, as shown in FIG. 3, the element section 4 has a frame 48 located in its central portion (between the detection sections 44A and 44B). Specifically, as shown in FIG. 5, the frame 48 has a substantially H shape in a plan view, and includes a missing portion 481 (recess) located on the positive side in the Y-axis direction and a Y-axis. and a cutout portion 482 (recess) positioned on the negative side in the axial direction. In other words, the frame 48 includes a first arm 483 and a second arm 484 spaced apart in the X-axis direction and extending in the Y-axis direction, and the first arm 483 and the second arm 484 . and a connection portion 485 that connects the central portions of the first arm 483 and the second arm 484 to each other. With such a configuration, the frame 48 having the missing portions 481 and 482 can be formed in a relatively simple shape.

そして、一本の長尺状の連続した固定部451が欠損部481の内外に亘って配置されており、一本の長尺状の連続した固定部452が欠損部482の内外に亘って配置されている。すなわち、固定部451は、フレーム48側(Y軸方向マイナス側)の端部が欠損部481の内側に位置し、反対側(Y軸方向プラス側)の端部が欠損部481の外側に位置している。同様に、固定部452は、フレーム48側(Y軸方向プラス側)の端部が欠損部482の内側に位置し、反対側(Y軸方向マイナス側)の端部が欠損部482の外側に位置している。このように、固定部451、452の一部を欠損部481、482内に収納する構成とすることで、固定部451、452をY軸方向になるべく長く配置することができる。そのため、例えば、前述した従来の構成と比べ、素子部4全体を大きくすることなく、固定部451、452を大きくすることができ、その分、素子部4と基板2との接合強度を高めることができる。 One long continuous fixing portion 451 is arranged inside and outside the missing portion 481 , and one long continuous fixing portion 452 is arranged inside and outside the missing portion 482 . It is That is, the fixed portion 451 has an end on the frame 48 side (negative side in the Y-axis direction) located inside the missing portion 481 , and an end portion on the opposite side (positive side in the Y-axis direction) located outside the missing portion 481 . are doing. Similarly, the fixing portion 452 has an end on the side of the frame 48 (positive side in the Y-axis direction) located inside the missing portion 482 and an end on the opposite side (negative side in the Y-axis direction) outside the missing portion 482 . positioned. By arranging a part of the fixing parts 451 and 452 to be accommodated in the missing parts 481 and 482 in this way, the fixing parts 451 and 452 can be arranged as long as possible in the Y-axis direction. Therefore, for example, compared with the conventional configuration described above, the fixed portions 451 and 452 can be increased without increasing the size of the entire element portion 4, and the bonding strength between the element portion 4 and the substrate 2 can be increased accordingly. can be done.

固定部451、452の欠損部481、482内に位置する部分の長さL1は、特に限定されないが、固定部451、452の全長L0に対し、L1/L0を好ましくは1/5以上4/5以下とすることができ、より好ましくは1/4以上2/3以下とすることができる。これにより、前述した効果がより顕著なものとなる。 The length L1 of the portions of the fixing portions 451 and 452 located within the missing portions 481 and 482 is not particularly limited, but L1/L0 is preferably 1/5 or more and 4/4 of the total length L0 of the fixing portions 451 and 452. It can be 5 or less, more preferably 1/4 or more and 2/3 or less. As a result, the effects described above become more pronounced.

また、素子部4は、固定部451とフレーム48との間に位置し、固定部451とフレーム48とを接続するフレームばね51と、固定部452とフレーム48との間に位置し、固定部452とフレーム48とを接続するフレームばね52と、を有している。フレームばね51、52は、それぞれ、欠損部481、482内に位置し、Y軸方向に延在しており、X軸方向に弾性変形可能となっている。 Further, the element portion 4 is positioned between the fixed portion 451 and the frame 48 and between the frame spring 51 connecting the fixed portion 451 and the frame 48 and between the fixed portion 452 and the frame 48, and is positioned between the fixed portion 451 and the frame 48. and a frame spring 52 connecting 452 and frame 48 . The frame springs 51 and 52 are positioned in the missing portions 481 and 482, respectively, extend in the Y-axis direction, and are elastically deformable in the X-axis direction.

また、図3に示すように、素子部4は、フレーム48と検出部44Aとの間に位置し、フレーム48と可動検出電極441Aとを接続する接続ばね40Aと、フレーム48と検出部44Bとの間に位置し、フレーム48と可動検出電極441Bとを接続する接続ばね40Bと、を有している。より具体的には、接続ばね40Aは、第1アーム483と可動検出電極441Aとの間に位置し、第1アーム483の両端部と可動検出電極441Aの中央部とを接続している。同様に、接続ばね40Bは、第2アーム484と可動検出電極441Bとの間に位置し、第2アーム484の両端部と可動検出電極441Bの中央部とを接続している。接続ばね40Aは、検出ばね46Aと共に可動検出電極441Aを支持する機能を有している。同様に、接続ばね40Bは、検出ばね46Bと共に可動検出電極441Bを支持する機能を有している。これにより、可動検出電極441A、441Bをより安定した姿勢で支持することができる。 Further, as shown in FIG. 3, the element section 4 is positioned between the frame 48 and the detection section 44A, and includes a connection spring 40A connecting the frame 48 and the movable detection electrode 441A, and a frame 48 and the detection section 44B. and a connection spring 40B positioned between and connecting the frame 48 and the movable detection electrode 441B. More specifically, the connection spring 40A is positioned between the first arm 483 and the movable detection electrode 441A, and connects both ends of the first arm 483 and the central portion of the movable detection electrode 441A. Similarly, the connection spring 40B is positioned between the second arm 484 and the movable detection electrode 441B, and connects both end portions of the second arm 484 and the central portion of the movable detection electrode 441B. The connection spring 40A has a function of supporting the movable detection electrode 441A together with the detection spring 46A. Similarly, the connection spring 40B has the function of supporting the movable detection electrode 441B together with the detection spring 46B. Thereby, the movable detection electrodes 441A and 441B can be supported in a more stable posture.

なお、検出振動モードでは、可動検出電極441A、441Bが逆相で振動すると、フレーム48が接続ばね40A、40Bおよびフレームばね51、52をそれぞれ弾性変形させながら、中心Oを中心としてZ軸まわりに回動するようになっている。そのため、フレームばね51、52、フレーム48および接続ばね40A、40Bによっては、検出振動モードの励振が阻害されない。 In the detection vibration mode, when the movable detection electrodes 441A and 441B vibrate in opposite phases, the frame 48 elastically deforms the connection springs 40A and 40B and the frame springs 51 and 52, respectively, around the Z axis around the center O. It is designed to rotate. Therefore, the frame springs 51 and 52, the frame 48 and the connection springs 40A and 40B do not hinder the excitation of the detection vibration mode.

また、図3に示すように、素子部4は、駆動振動モードでの可動検出電極441A、441Bの振動状態を検出するためのモニター部49A、49Bを有している。モニター部49Aは、可動検出電極441Aに配置された櫛歯状の可動モニター電極491Aと、櫛歯状をなし可動モニター電極491Aと噛み合って配置された固定モニター電極492A、493Aと、を有している。同様に、モニター部49Bは、可動検出電極441Bに配置された櫛歯状の可動モニター電極491Bと、櫛歯状をなし可動モニター電極491Bと噛み合って配置された固定モニター電極492B、493Bと、を有している。固定モニター電極492A、493A、492B、493Bは、それぞれ、マウント225の上面に接合され、基板2に固定されている。 Further, as shown in FIG. 3, the element section 4 has monitor sections 49A and 49B for detecting the vibration state of the movable detection electrodes 441A and 441B in the drive vibration mode. The monitor section 49A has a comb-shaped movable monitor electrode 491A arranged on the movable detection electrode 441A, and comb-shaped fixed monitor electrodes 492A and 493A arranged to mesh with the movable monitor electrode 491A. there is Similarly, the monitor section 49B includes a comb-shaped movable monitor electrode 491B arranged on the movable detection electrode 441B, and comb-shaped fixed monitor electrodes 492B and 493B arranged to mesh with the movable monitor electrode 491B. have. Fixed monitor electrodes 492A, 493A, 492B, and 493B are respectively bonded to the upper surface of mount 225 and fixed to substrate 2 .

なお、モニター部49Aでは、可動モニター電極491AのX軸方向プラス側に固定モニター電極492Aが位置し、X軸方向マイナス側に固定モニター電極493Aが位置している。一方、モニター部49Bでは、可動モニター電極491BのX軸方向マイナス側に固定モニター電極492Bが位置し、X軸方向プラス側に固定モニター電極493Bが位置している。 In the monitor section 49A, the fixed monitor electrode 492A is positioned on the positive side in the X-axis direction of the movable monitor electrode 491A, and the fixed monitor electrode 493A is positioned on the negative side in the X-axis direction. On the other hand, in the monitor section 49B, the fixed monitor electrode 492B is positioned on the negative side in the X-axis direction of the movable monitor electrode 491B, and the fixed monitor electrode 493B is positioned on the positive side in the X-axis direction.

また、可動モニター電極491A、491Bは、それぞれ、配線73と電気的に接続されており、固定モニター電極492A、492Bは、配線77と電気的に接続されており、固定モニター電極493A、493Bは、配線78と電気的に接続されている。物理量センサー1の駆動時には、可動モニター電極491Aと固定モニター電極492Aとの間および可動モニター電極491Bと固定モニター電極492Bとの間に静電容量Ccが形成され、可動モニター電極491Aと固定モニター電極493Aとの間および可動モニター電極491Bと固定モニター電極493Bとの間に静電容量Cdが形成される。 In addition, the movable monitor electrodes 491A and 491B are electrically connected to the wiring 73, the fixed monitor electrodes 492A and 492B are electrically connected to the wiring 77, and the fixed monitor electrodes 493A and 493B are It is electrically connected to the wiring 78 . When the physical quantity sensor 1 is driven, a capacitance Cc is formed between the movable monitor electrode 491A and the fixed monitor electrode 492A and between the movable monitor electrode 491B and the fixed monitor electrode 492B, and the movable monitor electrode 491A and the fixed monitor electrode 493A are formed. and between movable monitor electrode 491B and fixed monitor electrode 493B.

前述したように、駆動振動モードでは、可動検出電極441A、441BがX軸方向に振動するため、可動モニター電極491Aと固定モニター電極492A、493Aとのギャップおよび可動モニター電極491Bと固定モニター電極492B、493Bとのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って静電容量Cc、Cdがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Cc、Cdの変化に基づいて、可動検出電極441A、441Bの振動状態を検出することができる。 As described above, in the driving vibration mode, since the movable detection electrodes 441A and 441B vibrate in the X-axis direction, the gap between the movable monitor electrode 491A and the fixed monitor electrodes 492A and 493A, the movable monitor electrode 491B and the fixed monitor electrode 492B, The gaps with 493B change, respectively, and the capacitances Cc and Cd change accordingly. Therefore, the vibration state of the movable detection electrodes 441A and 441B can be detected based on changes in the capacitances Cc and Cd.

以上、物理量センサー1について説明した。このような物理量センサー1は、前述したように、基板2と、可動検出電極441A(第1検出振動体)と、可動検出電極441B(第2検出振動体)と、平面視で、可動検出電極441Aと可動検出電極441Bとの間に配置されているフレーム48と、フレーム48と可動検出電極441Aとを接続している接続ばね40A(第1接続ばね)と、フレーム48と可動検出電極441Bとを接続している接続ばね40B(第2接続ばね)と、平面視で、可動検出電極441A、441Bの間に配置され、基板2に固定されている固定部451(第1固定部)および固定部452(第2固定部)と、固定部451とフレーム48とを接続しているフレームばね51(第1フレームばね)と、固定部452とフレーム48とを接続しているフレームばね52(第2フレームばね)と、を含み、可動検出電極441A、441Bは、X軸方向(可動検出電極441A、441Bが並んでいる第1方向)に振動する。また、フレーム48は、平面視で、Y軸方向(第1方向と直交する第2方向)の一方の側に開放している欠損部481(第1凹部)と、Y軸方向の他方の側に開放している欠損部482(第2凹部)と、が設けられている。そして、固定部451は、平面視で、欠損部481の内外に亘って配置され、固定部452は、平面視で、欠損部482の内外に亘って配置されている。このような構成とすることで、前述した従来の構成ように、フレーム48の内側と外側とで固定部を分離する必要がなくなる。また、固定部451、452をY軸方向になるべく長く配置することができる。そのため、従来構成と比べて、固定部451、452を大きくすることができ、その分、素子部4と基板2との接合強度を高めることができる。 The physical quantity sensor 1 has been described above. As described above, such a physical quantity sensor 1 includes the substrate 2, the movable detection electrode 441A (first detection vibrating body), and the movable detection electrode 441B (second detection vibrating body) in plan view. 441A and movable detection electrode 441B; connection spring 40A (first connection spring) connecting frame 48 and movable detection electrode 441A; frame 48 and movable detection electrode 441B; , a fixed portion 451 (first fixed portion) disposed between the movable detection electrodes 441A and 441B and fixed to the substrate 2 in plan view, and a fixed portion 451 (first fixed portion). A frame spring 51 (first frame spring) connecting the portion 452 (second fixing portion), the fixing portion 451 and the frame 48 together, and a frame spring 52 (first frame spring) connecting the fixing portion 452 and the frame 48 . 2 frame springs), and the movable detection electrodes 441A and 441B vibrate in the X-axis direction (the first direction in which the movable detection electrodes 441A and 441B are aligned). In addition, the frame 48 has, in a plan view, a missing portion 481 (first concave portion) that is open on one side in the Y-axis direction (second direction perpendicular to the first direction) and the other side in the Y-axis direction. A missing portion 482 (second concave portion) that is open to the outside is provided. The fixing portion 451 is arranged inside and outside the cutout portion 481 in plan view, and the fixing portion 452 is arranged inside and outside the cutout portion 482 in plan view. With such a configuration, unlike the conventional configuration described above, it is not necessary to separate the fixed portions between the inside and the outside of the frame 48 . In addition, the fixed portions 451 and 452 can be arranged as long as possible in the Y-axis direction. Therefore, the fixed portions 451 and 452 can be made larger than in the conventional configuration, and the bonding strength between the element portion 4 and the substrate 2 can be increased accordingly.

また、前述したように、物理量センサー1では、フレーム48は、長手方向がY軸方向に沿っている第1アーム483と、第1アーム483とX軸方向に間隔を空けて配置され、長手方向がY軸方向に沿っている第2アーム484と、平面視で、固定部451と固定部452との間に配置され、第1アーム483と第2アーム484とを接続している接続部485と、を有している。これにより、フレーム48の形状が単純なものとなり、フレーム48の形成が容易となる。 Further, as described above, in the physical quantity sensor 1, the frame 48 is arranged with a gap in the X-axis direction from the first arm 483 whose longitudinal direction is along the Y-axis direction. is along the Y-axis direction, and a connecting portion 485 is disposed between the fixed portion 451 and the fixed portion 452 in plan view and connects the first arm 483 and the second arm 484. and have As a result, the shape of the frame 48 becomes simple, and the formation of the frame 48 is facilitated.

また、前述したように、物理量センサー1では、フレームばね51は、固定部451と接続部485とを接続し、フレームばね52は、固定部452と接続部485とを接続している。これにより、例えば、フレームばね51、52をY軸に延びる直線状に形成することができ、フレームばね51、52の形状が単純なものとなる。 Further, as described above, in the physical quantity sensor 1 , the frame spring 51 connects the fixed portion 451 and the connection portion 485 , and the frame spring 52 connects the fixed portion 452 and the connection portion 485 . As a result, for example, the frame springs 51 and 52 can be formed linearly extending along the Y-axis, and the shape of the frame springs 51 and 52 can be simplified.

また、前述したように、物理量センサー1では、接続ばね40Aは、第1アーム483と可動検出電極441Aとを接続し、接続ばね40Bは、第2アーム484と可動検出電極441Bとを接続している。これにより、接続ばね40Aによって、可動検出電極441Aとフレーム48とを容易に接続することができ、接続ばね40Bによって、可動検出電極441Bとフレーム48とを容易に接続することができる。 Further, as described above, in the physical quantity sensor 1, the connection spring 40A connects the first arm 483 and the movable detection electrode 441A, and the connection spring 40B connects the second arm 484 and the movable detection electrode 441B. there is Accordingly, the connection spring 40A can easily connect the movable detection electrode 441A and the frame 48, and the connection spring 40B can easily connect the movable detection electrode 441B and the frame 48. FIG.

また、前述したように、物理量センサー1は、固定部451と可動検出電極441Aおよび固定部452と可動検出電極441Aをそれぞれ接続している一対の検出ばね46A(第1検出ばね)と、固定部451と可動検出電極441Bおよび固定部452と可動検出電極441Bをそれぞれ接続している一対の検出ばね46B(第2検出ばね)と、を含んでいる。これにより、接続ばね40Aおよび検出ばね46Aによって可動検出電極441Aをより安定した姿勢で支持することができる。同様に、接続ばね40Bおよび検出ばね46Bによって可動検出電極441Bをより安定した姿勢で支持することができる。 Further, as described above, the physical quantity sensor 1 includes a pair of detection springs 46A (first detection springs) connecting the fixed portion 451 and the movable detection electrode 441A and the fixed portion 452 and the movable detection electrode 441A, respectively, and the fixed portion 451 and the movable detection electrode 441B, and a pair of detection springs 46B (second detection springs) respectively connecting the fixed portion 452 and the movable detection electrode 441B. Thereby, the movable detection electrode 441A can be supported in a more stable posture by the connection spring 40A and the detection spring 46A. Similarly, the connection spring 40B and the detection spring 46B can support the movable detection electrode 441B in a more stable posture.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
<Second embodiment>
Next, a physical quantity sensor according to a second embodiment of the invention will be described.

図6は、本発明の第2実施形態に係る物理量センサーの素子部を示す部分拡大平面図である。 FIG. 6 is a partially enlarged plan view showing the element portion of the physical quantity sensor according to the second embodiment of the invention.

本実施形態に係る物理量センサー1では、主に、素子部4の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態に係る物理量センサー1と同様である。 The physical quantity sensor 1 according to this embodiment is the same as the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above, except that the configuration of the element unit 4 is mainly different.

なお、以下の説明では、第2実施形態の物理量センサー1に関し、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図6では、前述した第1実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。 In the following description, regarding the physical quantity sensor 1 of the second embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same items will be omitted. Moreover, in FIG. 6, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

図6に示すように、本実施形態では、フレームばね51は、変形部511と、変形部511とフレーム48との間に位置し、これらを接続する梁512と、変形部511と固定部451との間に位置し、これら接続する梁513と、を有している。梁512、513は、それぞれ、Y軸方向に延在しており、X軸方向に弾性を有している。また、変形部511は、Y軸方向に並んで配置され、互いにX軸方向に延在する一対のアーム511a、511bと、アーム511a、511bの両端を接続する一対の接続部511cと、を有し、枠状となっている。このような変形部511は、Y軸方向に弾性を有している。 As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the frame spring 51 is positioned between the deforming portion 511 and the frame 48, the beam 512 connecting the deforming portion 511 and the frame 48, the deforming portion 511 and the fixing portion 451. and a beam 513 located between and connecting them. The beams 512 and 513 each extend in the Y-axis direction and have elasticity in the X-axis direction. The deformation portion 511 has a pair of arms 511a and 511b arranged side by side in the Y-axis direction and extending in the X-axis direction, and a pair of connection portions 511c connecting both ends of the arms 511a and 511b. and has a frame shape. Such a deformation portion 511 has elasticity in the Y-axis direction.

また、本実施形態では、フレームばね52は、変形部521と、変形部521とフレーム48との間に位置し、これらを接続する梁522と、変形部521と固定部452との間に位置し、これら接続する梁523と、を有している。梁522、523は、それぞれ、Y軸方向に延在しており、X軸方向に弾性を有している。また、変形部521は、Y軸方向に並んで配置され、互いにX軸方向に延在する一対のアーム521a、521bと、アーム521a、521bの両端を接続する一対の接続部521cと、を有し、枠状となっている。このような変形部521は、Y軸方向に弾性を有している。 In addition, in the present embodiment, the frame spring 52 is positioned between the deformation portion 521 and the frame 48, and is positioned between the beam 522 connecting them and the deformation portion 521 and the fixed portion 452. and a beam 523 connecting them. The beams 522 and 523 each extend in the Y-axis direction and have elasticity in the X-axis direction. The deformable portion 521 has a pair of arms 521a and 521b arranged side by side in the Y-axis direction and extending in the X-axis direction, and a pair of connecting portions 521c connecting both ends of the arms 521a and 521b. and has a frame shape. Such a deformation portion 521 has elasticity in the Y-axis direction.

このように、本実施形態の物理量センサー1では、フレームばね51は、その途中に位置し、Y軸方向に弾性変形可能な変形部511(第1変形部)を含み、フレームばね52は、その途中に位置し、Y軸方向に弾性変形可能な変形部521(第2変形部)を含んでいる。そのため、例えば、検出振動モードで駆動している際に生じる応力を変形部511、521がY軸方向に弾性変形することで吸収、緩和することができる。そのため、例えば、フレームばね51、52とフレーム48との接続部やフレームばね51、52と固定部451、452との接続部への応力集中が緩和され、これら箇所の破損を効果的に抑制することができる。そのため、より優れた機械的強度を有する物理量センサー1となる。 As described above, in the physical quantity sensor 1 of the present embodiment, the frame spring 51 includes a deformable portion 511 (first deformable portion) positioned in the middle thereof and capable of being elastically deformed in the Y-axis direction, and the frame spring 52 It includes a deformable portion 521 (second deformable portion) located in the middle and elastically deformable in the Y-axis direction. Therefore, for example, the deformation portions 511 and 521 elastically deform in the Y-axis direction to absorb and alleviate the stress generated during driving in the detection vibration mode. Therefore, for example, the concentration of stress on the joints between the frame springs 51, 52 and the frame 48 and the joints between the frame springs 51, 52 and the fixed parts 451, 452 is alleviated, effectively suppressing damage to these parts. be able to. Therefore, the physical quantity sensor 1 has superior mechanical strength.

以上、第2実施形態の物理量センサー1について説明した。このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、本実施形態では、変形部511、521が枠状をなしているが、これに限定されず、例えば、蛇行形状となっていてもよい。 The physical quantity sensor 1 of the second embodiment has been described above. Such a second embodiment can also exhibit the same effect as the first embodiment described above. In this embodiment, the deformable portions 511 and 521 are frame-shaped, but are not limited to this, and may be meandering, for example.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
<Third Embodiment>
Next, a physical quantity sensor according to a third embodiment of the invention will be described.

図7は、本発明の第3実施形態に係る物理量センサーの素子部を示す部分拡大平面図である。 FIG. 7 is a partially enlarged plan view showing the element portion of the physical quantity sensor according to the third embodiment of the invention.

本実施形態に係る物理量センサー1では、主に、素子部4の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態に係る物理量センサー1と同様である。 The physical quantity sensor 1 according to this embodiment is the same as the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above, except that the configuration of the element unit 4 is mainly different.

なお、以下の説明では、第3実施形態の物理量センサー1に関し、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図7では、前述した第1実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。 In the following description, regarding the physical quantity sensor 1 of the third embodiment, differences from the first embodiment described above will be mainly described, and descriptions of similar items will be omitted. Moreover, in FIG. 7, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

図7に示すように、本実施形態では、フレームばね51は、固定部451とフレーム48の第1アーム483とを接続するばね片51Aと、固定部451とフレーム48の第2アーム484とを接続するばね片51Bと、を有している。ばね片51Aは、欠損部481内で蛇行して配置されており、固定部451のY軸方向マイナス側の端部と第1アーム483のY軸方向プラス側の端部とを接続している。同様に、ばね片51Bは、欠損部481内で蛇行して配置されており、固定部451のY軸方向マイナス側の端部と第2アーム484のY軸方向プラス側の端部とを接続している。 As shown in FIG. 7, in this embodiment, the frame spring 51 includes a spring piece 51A that connects the fixed portion 451 and the first arm 483 of the frame 48, and a spring piece 51A that connects the fixed portion 451 and the second arm 484 of the frame 48. and a spring piece 51B to be connected. The spring piece 51A is arranged in a meandering manner within the cutout portion 481, and connects the end portion of the fixed portion 451 on the negative side in the Y-axis direction and the end portion of the first arm 483 on the positive side in the Y-axis direction. . Similarly, the spring piece 51B is arranged in a meandering manner within the missing portion 481, and connects the end of the fixed portion 451 on the negative side in the Y-axis direction and the end of the second arm 484 on the positive side in the Y-axis direction. are doing.

また、フレームばね52は、固定部452とフレーム48の第1アーム483とを接続するばね片52Aと、固定部452とフレーム48の第2アーム484とを接続するばね片52Bと、を有している。ばね片52Aは、欠損部482内で蛇行して配置されており、固定部452のY軸方向プラス側の端部と第1アーム483のY軸方向マイナス側の端部とを接続している。同様に、ばね片52Bは、欠損部482内で蛇行して配置されており、固定部452のY軸方向プラス側の端部と第2アーム484のY軸方向マイナス側の端部とを接続している。 The frame spring 52 also has a spring piece 52A connecting the fixed portion 452 and the first arm 483 of the frame 48, and a spring piece 52B connecting the fixed portion 452 and the second arm 484 of the frame 48. ing. The spring piece 52A is arranged in a meandering manner within the cutout portion 482, and connects the end of the fixed portion 452 on the positive side in the Y-axis direction and the end of the first arm 483 on the negative side in the Y-axis direction. . Similarly, the spring piece 52B is arranged in a meandering manner within the missing portion 482, and connects the end of the fixing portion 452 on the positive side in the Y-axis direction and the end of the second arm 484 on the negative side in the Y-axis direction. are doing.

このように、フレームばね51は、固定部451と第1アーム483とを接続し、かつ、固定部451と第2アーム484とを接続している。また、フレームばね52は、固定部452と第1アーム483とを接続し、かつ、固定部452と第2アーム484とを接続している。このような構成によれば、フレーム48の四隅にフレームばね51、52が接続されるため、フレームばね51、52によって、フレーム48をより安定した姿勢で支持することができる。また、ばね片51A、51B、52A、52Bが蛇行しているため、例えば、前述した第1実施形態と比べて、フレームばね51、52を長くすることができる。そのため、フレームばね51、52がより柔軟となり、フレームばね51、52で応力を緩和し易くなる。そのため、例えば、フレームばね51、52とフレーム48との接続部やフレームばね51、52と固定部451、452との接続部への応力集中が緩和され、これら箇所の破損を効果的に抑制することができる。そのため、より優れた機械的強度を有する物理量センサー1となる。 Thus, the frame spring 51 connects the fixed portion 451 and the first arm 483 and connects the fixed portion 451 and the second arm 484 . Also, the frame spring 52 connects the fixed portion 452 and the first arm 483 and connects the fixed portion 452 and the second arm 484 . With this configuration, the frame springs 51 and 52 are connected to the four corners of the frame 48, so that the frame springs 51 and 52 can support the frame 48 in a more stable posture. Further, since the spring pieces 51A, 51B, 52A, 52B meander, the frame springs 51, 52 can be made longer than, for example, the first embodiment described above. Therefore, the frame springs 51 and 52 become more flexible, and the frame springs 51 and 52 can easily relieve the stress. Therefore, for example, the concentration of stress on the joints between the frame springs 51, 52 and the frame 48 and the joints between the frame springs 51, 52 and the fixed parts 451, 452 is alleviated, effectively suppressing damage to these parts. be able to. Therefore, the physical quantity sensor 1 has superior mechanical strength.

以上、第3実施形態の物理量センサー1について説明した。このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 The physical quantity sensor 1 of the third embodiment has been described above. Such a third embodiment can also exhibit the same effect as the first embodiment described above.

<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図8は、本発明の第4実施形態に係る物理量センサーの素子部を示す平面図である。
<Fourth Embodiment>
Next, a physical quantity sensor according to a fourth embodiment of the invention will be described.
FIG. 8 is a plan view showing an element portion of a physical quantity sensor according to a fourth embodiment of the invention.

本実施形態に係る物理量センサー1では、主に、素子部4の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態に係る物理量センサー1と同様である。 The physical quantity sensor 1 according to this embodiment is the same as the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above, except that the configuration of the element unit 4 is mainly different.

なお、以下の説明では、第4実施形態の物理量センサー1に関し、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図8では、前述した第1実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。 In the following description, regarding the physical quantity sensor 1 of the fourth embodiment, differences from the first embodiment described above will be mainly described, and descriptions of the same items will be omitted. Moreover, in FIG. 8, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

図8に示すように、本実施形態の素子部4では、可動駆動電極411Aと可動検出電極441Aとがばね53Aによって接続され、可動駆動電極411Bと可動検出電極441Bとがばね53Bによって接続されている。ばね53A、53Bは、それぞれ、X軸方向に弾性を有している。 As shown in FIG. 8, in the element portion 4 of the present embodiment, the movable drive electrode 411A and the movable detection electrode 441A are connected by the spring 53A, and the movable drive electrode 411B and the movable detection electrode 441B are connected by the spring 53B. there is Springs 53A and 53B each have elasticity in the X-axis direction.

このような構成によれば、駆動振動モードにおいて、ばね53Aが弾性変形することで、可動検出電極441Aの振幅が可動駆動電極411Aの振幅よりも大きくなり、ばね53Bが弾性変形することで、可動検出電極441Bの振幅が可動駆動電極411Bの振幅よりも大きくなる。そのため、例えば、前述した第1実施形態のように可動駆動電極411A、411Bと可動検出電極441A、441Bとが梁47A、47Bで接続され、可動検出電極441A、441Bの振幅が可動駆動電極411A、411Bの振幅と同じ場合と比べて、可動検出電極441A、441Bの振幅が大きくなる。そして、それに伴って、角速度ωyが加わった際に作用するコリオリの力も前述した第1実施形態よりも大きくなる。したがって、角速度ωyの検出感度が向上する。 According to such a configuration, in the drive vibration mode, the elastic deformation of the spring 53A causes the amplitude of the movable detection electrode 441A to become larger than the amplitude of the movable drive electrode 411A, and the elastic deformation of the spring 53B causes the movable detection electrode 441A to become larger than the amplitude of the movable drive electrode 411A. The amplitude of the detection electrode 441B becomes larger than the amplitude of the movable drive electrode 411B. Therefore, for example, the movable drive electrodes 411A and 411B and the movable detection electrodes 441A and 441B are connected by the beams 47A and 47B as in the first embodiment described above, and the amplitude of the movable detection electrodes 441A and 441B is set to the movable drive electrodes 411A and 441B. The amplitudes of the movable detection electrodes 441A and 441B are increased compared to the case where the amplitude of 411B is the same. Along with this, the Coriolis force that acts when the angular velocity ωy is applied also becomes larger than in the first embodiment described above. Therefore, the detection sensitivity of the angular velocity ωy is improved.

なお、駆動振動モードでは、ばね53Aを弾性変形させることで可動検出電極441Aが可動駆動電極411Aと接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動し、ばね53Bを弾性変形させることで可動検出電極441Bが可動駆動電極411Bと接近、離間を繰り返すようにX軸方向に逆相で振動することが好ましい。これにより、基板2への振動漏れを効果的に低減することができ、Q値がより向上する。ただし、これに限定されず、可動検出電極441Aが可動駆動電極411Aと同相で振動し、可動検出電極441Bが可動駆動電極411Bと同相で振動してもよい。 In the drive vibration mode, by elastically deforming the spring 53A, the movable detection electrode 441A vibrates in the X-axis direction so that the movable detection electrode 441A repeatedly approaches and separates from the movable drive electrode 411A. It is preferable that the movable detection electrode 441B oscillates in the opposite phase in the X-axis direction such that the movable detection electrode 441B repeatedly approaches and separates from the movable drive electrode 411B. As a result, vibration leakage to the substrate 2 can be effectively reduced, and the Q value is further improved. However, the invention is not limited to this, and the movable detection electrode 441A may vibrate in the same phase as the movable drive electrode 411A, and the movable detection electrode 441B may vibrate in the same phase as the movable drive electrode 411B.

以上、第4実施形態の物理量センサー1について説明した。このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 The physical quantity sensor 1 of the fourth embodiment has been described above. Such a fourth embodiment can also exhibit the same effect as the first embodiment described above.

<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
図9は、本発明の第5実施形態に係る物理量センサーの素子部を示す平面図である。
<Fifth Embodiment>
Next, a physical quantity sensor according to a fifth embodiment of the invention will be described.
FIG. 9 is a plan view showing an element portion of a physical quantity sensor according to a fifth embodiment of the invention.

本実施形態に係る物理量センサー1では、主に、素子部4の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態に係る物理量センサー1と同様である。 The physical quantity sensor 1 according to this embodiment is the same as the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above, except that the configuration of the element unit 4 is mainly different.

なお、以下の説明では、第5実施形態の物理量センサー1に関し、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図9では、前述した第1実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。 In the following description, regarding the physical quantity sensor 1 of the fifth embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and descriptions of the same items will be omitted. Moreover, in FIG. 9, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

図9に示す物理量センサー1は、Y軸まわりの角速度ωyを検出することのできる角速度センサーである。このような物理量センサー1では、前述した第1実施形態の構成から固定検出電極442A、443A、442B、443Bが省略されており、検出部44Aが可動検出電極441Aから構成され、検出部44Bが可動検出電極441Bから構成されている。 A physical quantity sensor 1 shown in FIG. 9 is an angular velocity sensor capable of detecting an angular velocity ωy about the Y-axis. In such a physical quantity sensor 1, the fixed detection electrodes 442A, 443A, 442B, and 443B are omitted from the configuration of the first embodiment described above, the detection section 44A is configured by the movable detection electrode 441A, and the detection section 44B is movable. It is composed of a detection electrode 441B.

その代わりに、物理量センサー1は、凹部21の底面に配置され、可動検出電極441Aと対向配置された固定検出電極81と、可動検出電極441Bと対向配置された固定検出電極82と、を有している。図示しないが、固定検出電極81は、配線75と電気的に接続され、固定検出電極82は、配線76と電気的に接続されている。物理量センサー1の駆動時には、可動検出電極441Aと固定検出電極81との間に静電容量Caが形成され、可動検出電極441Bと固定検出電極82との間に静電容量Cbが形成される。 Instead, the physical quantity sensor 1 is arranged on the bottom surface of the recess 21 and has a fixed detection electrode 81 arranged to face the movable detection electrode 441A and a fixed detection electrode 82 arranged to face the movable detection electrode 441B. ing. Although not shown, the fixed detection electrode 81 is electrically connected to the wiring 75 and the fixed detection electrode 82 is electrically connected to the wiring 76 . When the physical quantity sensor 1 is driven, a capacitance Ca is formed between the movable detection electrode 441A and the fixed detection electrode 81, and a capacitance Cb is formed between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode .

このような構成では、駆動振動モードで駆動させている最中に物理量センサー1に角速度ωyが加わると、コリオリの力によって、Z軸方向に逆相で振動する。そのため、可動検出電極441Aと固定検出電極81とのギャップおよび可動検出電極441Bと固定検出電極82とのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って静電容量Ca、Cbがそれぞれ変化する。したがって、静電容量Ca、Cbの変化に基づいて角速度ωyを求めることができる。 In such a configuration, when an angular velocity ωy is applied to the physical quantity sensor 1 while it is being driven in the driving vibration mode, it vibrates in the Z-axis direction in the opposite phase due to the Coriolis force. Therefore, the gap between the movable detection electrode 441A and the fixed detection electrode 81 and the gap between the movable detection electrode 441B and the fixed detection electrode 82 change, respectively, and the capacitances Ca and Cb accordingly change. Therefore, the angular velocity ωy can be obtained based on changes in the capacitances Ca and Cb.

以上、第5実施形態の物理量センサー1について説明した。このような第5実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 The physical quantity sensor 1 of the fifth embodiment has been described above. Such a fifth embodiment can also exhibit the same effect as the first embodiment described above.

<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態に係る慣性計測装置について説明する。
<Sixth embodiment>
Next, an inertial measurement device according to a sixth embodiment of the invention will be described.

図10は、本発明の第6実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。図11は、図10に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。 FIG. 10 is an exploded perspective view of an inertial measurement device according to a sixth embodiment of the invention. 11 is a perspective view of a substrate included in the inertial measurement device shown in FIG. 10. FIG.

図10に示す慣性計測装置2000(IMU:Inertial Measurement Unit)は、自動車や、ロボットなどの運動体(被装着装置)の姿勢や、挙動(慣性運動量)を検出する装置である。慣性計測装置2000は、3軸の加速度センサーと、3軸の角速度センサーと、を備えた、いわゆる6軸モーションセンサーとして機能する。 An inertial measurement unit 2000 (IMU: Inertial Measurement Unit) shown in FIG. 10 is a device that detects the posture and behavior (inertial momentum) of a moving body (wearable device) such as an automobile or a robot. The inertial measurement device 2000 functions as a so-called 6-axis motion sensor including a 3-axis acceleration sensor and a 3-axis angular velocity sensor.

慣性計測装置2000は、平面形状が略正方形の直方体である。また、正方形の対角線方向に位置する2ヶ所の頂点近傍に、固定部としてのネジ穴2110が形成されている。この2ヶ所のネジ穴2110に2本のネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に慣性計測装置2000を固定することができる。なお、部品の選定や設計変更により、例えば、スマートフォンや、デジタルカメラに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。 The inertial measurement device 2000 is a cuboid with a substantially square planar shape. In addition, screw holes 2110 are formed as fixing portions in the vicinity of two vertices located in the diagonal direction of the square. By passing two screws through the two screw holes 2110, the inertial measurement device 2000 can be fixed to a mounting surface of a mounting body such as an automobile. It should be noted that it is also possible to reduce the size to a size that can be mounted on a smartphone or a digital camera, for example, by selecting parts or changing the design.

慣性計測装置2000は、アウターケース2100と、接合部材2200と、センサーモジュール2300と、を有し、アウターケース2100の内部に、接合部材2200を介在させて、センサーモジュール2300を挿入した構成となっている。また、センサーモジュール2300は、インナーケース2310と、基板2320と、を有している。 The inertial measurement device 2000 includes an outer case 2100, a joint member 2200, and a sensor module 2300. The sensor module 2300 is inserted into the outer case 2100 with the joint member 2200 interposed therebetween. there is Also, the sensor module 2300 has an inner case 2310 and a substrate 2320 .

アウターケース2100の外形は、慣性計測装置2000の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する2ヶ所の頂点近傍に、それぞれネジ穴2110が形成されている。また、アウターケース2100は、箱状であり、その内部にセンサーモジュール2300が収納されている。 The external shape of the outer case 2100 is a rectangular parallelepiped with a substantially square planar shape, similar to the overall shape of the inertial measurement device 2000, and screw holes 2110 are formed in the vicinity of two vertices located in the diagonal direction of the square. there is In addition, the outer case 2100 is box-shaped, and the sensor module 2300 is accommodated therein.

インナーケース2310は、基板2320を支持する部材であり、アウターケース2100の内部に収まる形状となっている。また、インナーケース2310には、基板2320との接触を防止するための凹部2311や後述するコネクター2330を露出させるための開口2312が形成されている。このようなインナーケース2310は、接合部材2200(例えば、接着剤を含浸させたパッキン)を介してアウターケース2100に接合されている。また、インナーケース2310の下面には接着剤を介して基板2320が接合されている。 The inner case 2310 is a member that supports the substrate 2320 and has a shape that fits inside the outer case 2100 . Further, the inner case 2310 is formed with a concave portion 2311 for preventing contact with the substrate 2320 and an opening 2312 for exposing a connector 2330 to be described later. Such an inner case 2310 is joined to the outer case 2100 via a joining member 2200 (for example, packing impregnated with an adhesive). A substrate 2320 is bonded to the lower surface of the inner case 2310 with an adhesive.

図11に示すように、基板2320の上面には、コネクター2330、Z軸まわりの角速度を検出する角速度センサー2340z、X軸、Y軸およびZ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー2350などが実装されている。また、基板2320の側面には、X軸まわりの角速度を検出する角速度センサー2340xおよびY軸まわりの角速度を検出する角速度センサー2340yが実装されている。なお、角速度センサー2340z、2340x、2340yとしては、特に限定されず、例えば、コリオリの力を利用した振動ジャイロセンサーを用いることができる。特に、Z軸方向の角速度を検出するものとして、前述した第1実施形態から第4実施形態までの構成を用いることができ、Y軸方向およびX軸方向の角速度を検出するものとして、前述した第5実施形態の構成を用いることができる。また、加速度センサー2350としては、特に限定されず、例えば、静電容量型の加速度センサーを用いることができる。 As shown in FIG. 11, on the upper surface of the substrate 2320, there are a connector 2330, an angular velocity sensor 2340z for detecting angular velocity around the Z axis, an acceleration sensor 2350 for detecting acceleration in each of the X, Y and Z axes. is implemented. Further, on the side surface of the substrate 2320, an angular velocity sensor 2340x for detecting angular velocity around the X axis and an angular velocity sensor 2340y for detecting angular velocity around the Y axis are mounted. The angular velocity sensors 2340z, 2340x, and 2340y are not particularly limited, and for example, vibration gyro sensors using Coriolis force can be used. In particular, for detecting the angular velocity in the Z-axis direction, the configurations of the first to fourth embodiments described above can be used, and for detecting the angular velocity in the Y-axis direction and the X-axis direction, the above-described The configuration of the fifth embodiment can be used. Moreover, the acceleration sensor 2350 is not particularly limited, and for example, a capacitive acceleration sensor can be used.

また、基板2320の下面には、制御IC2360が実装されている。制御IC2360は、MCU(Micro Controller Unit)であり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、A/Dコンバーターなどを内蔵しており、慣性計測装置2000の各部を制御する。記憶部には、加速度、および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板2320には、その他にも複数の電子部品が実装されている。 A control IC 2360 is mounted on the bottom surface of the substrate 2320 . The control IC 2360 is an MCU (Micro Controller Unit), incorporates a storage section including a nonvolatile memory, an A/D converter, and the like, and controls each section of the inertial measurement device 2000 . The storage unit stores a program that defines the order and contents for detecting acceleration and angular velocity, a program that digitizes detected data and incorporates it into packet data, accompanying data, and the like. A plurality of other electronic components are also mounted on the substrate 2320 .

以上、慣性計測装置2000(慣性計測装置)について説明した。このような慣性計測装置2000は、物理量センサーとしての角速度センサー2340z、2340x、2340yおよび加速度センサー2350と、これら各センサー2340z、2340x、2340y、2350の駆動を制御する制御IC2360(制御回路)と、を含んでいる。これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置2000が得られる。 The inertial measurement device 2000 (inertial measurement device) has been described above. Such an inertial measurement device 2000 includes angular velocity sensors 2340z, 2340x, 2340y and an acceleration sensor 2350 as physical quantity sensors, and a control IC 2360 (control circuit) that controls driving of these sensors 2340z, 2340x, 2340y, 2350. contains. As a result, the effects of the physical quantity sensor of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable inertial measurement device 2000 can be obtained.

<第7実施形態>
次に、本発明の第7実施形態に係る移動体測位装置について説明する。
<Seventh Embodiment>
Next, a mobile positioning device according to a seventh embodiment of the present invention will be described.

図12は、本発明の第7実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。図13は、図12に示す移動体測位装置の作用を示す図である。 FIG. 12 is a block diagram showing the overall system of the mobile positioning device according to the seventh embodiment of the present invention. 13A and 13B are diagrams showing the operation of the mobile positioning device shown in FIG. 12. FIG.

図12に示す移動体測位装置3000は、移動体に装着して用い、当該移動体の測位を行うための装置である。移動体としては、特に限定されず、自転車、自動車(四輪自動車およびバイクを含む)、電車、飛行機、船等のいずれでもよいが、本実施形態では四輪自動車として説明する。移動体測位装置3000は、慣性計測装置3100(IMU)と、演算処理部3200と、GPS受信部3300と、受信アンテナ3400と、位置情報取得部3500と、位置合成部3600と、処理部3700と、通信部3800と、表示部3900と、を有している。なお、慣性計測装置3100としては、例えば、前述した第6実施形態の慣性計測装置2000を用いることができる。 A mobile object positioning device 3000 shown in FIG. 12 is a device that is attached to a mobile object and used to perform positioning of the mobile object. The mobile body is not particularly limited, and may be any of bicycles, automobiles (including four-wheeled vehicles and motorcycles), trains, airplanes, ships, etc. In this embodiment, a four-wheeled vehicle will be described. The mobile positioning device 3000 includes an inertial measurement unit 3100 (IMU), an arithmetic processing unit 3200, a GPS receiving unit 3300, a receiving antenna 3400, a position information acquisition unit 3500, a position synthesizing unit 3600, and a processing unit 3700. , a communication unit 3800 and a display unit 3900 . As the inertial measurement device 3100, for example, the inertial measurement device 2000 of the sixth embodiment can be used.

また、慣性計測装置3100は、3軸の加速度センサー3110と、3軸の角速度センサー3120と、を有している。演算処理部3200は、加速度センサー3110からの加速度データおよび角速度センサー3120からの角速度データを受け、これらデータに対して慣性航法演算処理を行い、慣性航法測位データ(移動体の加速度および姿勢を含むデータ)を出力する。 The inertial measurement device 3100 also has a triaxial acceleration sensor 3110 and a triaxial angular velocity sensor 3120 . The arithmetic processing unit 3200 receives acceleration data from the acceleration sensor 3110 and angular velocity data from the angular velocity sensor 3120, performs inertial navigation arithmetic processing on these data, and generates inertial navigation positioning data (data including the acceleration and attitude of the moving body). ).

また、GPS受信部3300は、受信アンテナ3400を介してGPS衛星からの信号(GPS搬送波。位置情報が重畳された衛星信号)を受信する。また、位置情報取得部3500は、GPS受信部3300が受信した信号に基づいて、移動体測位装置3000(移動体)の位置(緯度、経度、高度)、速度、方位を表すGPS測位データを出力する。このGPS測位データには、受信状態や受信時刻等を示すステータスデータも含まれている。 GPS receiver 3300 also receives signals from GPS satellites (GPS carrier waves, satellite signals superimposed with position information) via reception antenna 3400 . In addition, the position information acquisition unit 3500 outputs GPS positioning data representing the position (latitude, longitude, altitude), speed, and direction of the mobile positioning device 3000 (mobile body) based on the signal received by the GPS receiving unit 3300. do. This GPS positioning data also includes status data indicating the reception state, reception time, and the like.

位置合成部3600は、演算処理部3200から出力された慣性航法測位データおよび位置情報取得部3500から出力されたGPS測位データに基づいて、移動体の位置、具体的には移動体が地面のどの位置を走行しているかを算出する。例えば、GPS測位データに含まれている移動体の位置が同じであっても、図13に示すように、地面の傾斜等の影響によって移動体の姿勢が異なっていれば、地面の異なる位置を移動体が走行していることになる。そのため、GPS測位データだけでは移動体の正確な位置を算出することができない。そこで、位置合成部3600は、慣性航法測位データ(特に、移動体の姿勢に関するデータ)を用いて、移動体が地面のどの位置を走行しているのかを算出する。なお、当該判定は、三角関数(鉛直方向に対する傾きθ)を用いた演算によって比較的簡単に行うことができる。 Based on the inertial navigation positioning data output from the arithmetic processing unit 3200 and the GPS positioning data output from the position information acquisition unit 3500, the position synthesizing unit 3600 determines the position of the mobile object, specifically, the position of the mobile object on the ground. Calculate whether the position is running. For example, even if the position of the mobile object included in the GPS positioning data is the same, as shown in FIG. The moving body is running. Therefore, the accurate position of the moving object cannot be calculated only with GPS positioning data. Therefore, the position synthesizing unit 3600 uses inertial navigation positioning data (in particular, data regarding the attitude of the moving body) to calculate where on the ground the moving body is running. Note that this determination can be made relatively easily by calculation using a trigonometric function (inclination θ with respect to the vertical direction).

位置合成部3600から出力された位置データは、処理部3700によって所定の処理が行われ、測位結果として、表示部3900に表示されるようになっている。また、位置データは、通信部3800によって外部装置に送信されるようになっていてもよい。 The position data output from the position synthesizing section 3600 is subjected to predetermined processing by the processing section 3700 and displayed on the display section 3900 as the positioning result. Also, the position data may be transmitted to the external device by the communication unit 3800 .

以上、移動体測位装置3000について説明した。このような移動体測位装置3000は、前述したように、慣性計測装置3100と、測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信するGPS受信部3300(受信部)と、受信した衛星信号に基づいて、GPS受信部3300の位置情報を取得する位置情報取得部3500(取得部)と、慣性計測装置3100から出力された慣性航法測位データ(慣性データ)に基づいて、移動体の姿勢を演算する演算処理部3200(演算部)と、算出された姿勢に基づいて位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出する位置合成部3600(算出部)と、を含んでいる。これにより、本発明の慣性計測装置の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置3000が得られる。 The mobile positioning device 3000 has been described above. As described above, the mobile positioning device 3000 includes an inertial measurement device 3100, a GPS receiving section 3300 (receiving section) for receiving satellite signals on which position information is superimposed from positioning satellites, and the received satellite signals. Based on the position information acquisition unit 3500 (acquisition unit) that acquires the position information of the GPS reception unit 3300, and the inertial navigation positioning data (inertial data) output from the inertial measurement device 3100, the attitude of the moving object is determined. It includes an arithmetic processing unit 3200 (calculation unit) that performs calculations, and a position synthesizing unit 3600 (calculation unit) that calculates the position of the moving object by correcting the position information based on the calculated orientation. As a result, the effects of the inertial measurement device of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable mobile object positioning device 3000 can be obtained.

<第8実施形態>
次に、本発明の第8実施形態に係る電子機器について説明する。
図14は、本発明の第8実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
<Eighth embodiment>
Next, an electronic device according to an eighth embodiment of the invention will be described.
FIG. 14 is a perspective view showing an electronic device according to the eighth embodiment of the invention.

図14に示すモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューター1100は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を備えた表示ユニット1106と、により構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。 A mobile (or notebook) personal computer 1100 shown in FIG. 14 is an electronic device of the present invention. In this figure, a personal computer 1100 comprises a main body 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106 having a display 1108. The display unit 1106 is connected to the main body 1104 via a hinge structure. It is rotatably supported.

このようなパーソナルコンピューター1100には、物理量センサー1と、物理量センサー1の駆動を制御する制御回路1110と、物理量センサー1により検出された物理量を、例えば環境温度に基づいて補正する補正回路1120と、が内蔵されている。なお、物理量センサー1としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。 The personal computer 1100 includes the physical quantity sensor 1, a control circuit 1110 for controlling driving of the physical quantity sensor 1, a correction circuit 1120 for correcting the physical quantity detected by the physical quantity sensor 1 based on, for example, the environmental temperature, is built-in. Although the physical quantity sensor 1 is not particularly limited, for example, any of the above-described embodiments can be used.

このようなパーソナルコンピューター1100(電子機器)は、物理量センサー1と、制御回路1110と、補正回路1120と、を有している。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。 Such a personal computer 1100 (electronic device) has a physical quantity sensor 1 , a control circuit 1110 and a correction circuit 1120 . Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be enjoyed, and high reliability can be exhibited.

<第9実施形態>
次に、本発明の第9実施形態に係る電子機器について説明する。
図15は、本発明の第9実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
<Ninth Embodiment>
Next, an electronic device according to a ninth embodiment of the invention will be described.
FIG. 15 is a perspective view showing an electronic device according to the ninth embodiment of the invention.

図15に示す携帯電話機1200(PHSも含む)は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、携帯電話機1200は、アンテナ(図示せず)、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1208が配置されている。 A mobile phone 1200 (including PHS) shown in FIG. 15 is to which the electronic equipment of the present invention is applied. In this figure, a mobile phone 1200 has an antenna (not shown), a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204 and a mouthpiece 1206. Between the operation button 1202 and the earpiece 1204 is a display unit 1208. are placed.

このような携帯電話機1200には、物理量センサー1と、物理量センサー1の駆動を制御する制御回路1210と、物理量センサー1により検出された物理量を、例えば環境温度に基づいて補正する補正回路1220と、が内蔵されている。なお、物理量センサー1としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。 Such a mobile phone 1200 includes a physical quantity sensor 1, a control circuit 1210 that controls driving of the physical quantity sensor 1, a correction circuit 1220 that corrects the physical quantity detected by the physical quantity sensor 1 based on, for example, the environmental temperature, is built-in. Although the physical quantity sensor 1 is not particularly limited, for example, any of the above-described embodiments can be used.

このような携帯電話機1200(電子機器)は、物理量センサー1と、制御回路1210と、補正回路1220と、を有している。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。 Such a mobile phone 1200 (electronic device) has a physical quantity sensor 1 , a control circuit 1210 and a correction circuit 1220 . Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be enjoyed, and high reliability can be exhibited.

<第10実施形態>
次に、本発明の第10実施形態に係る電子機器について説明する。
図16は、本発明の第10実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
<Tenth Embodiment>
Next, an electronic device according to a tenth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 16 is a perspective view showing an electronic device according to the tenth embodiment of the invention.

図16に示すデジタルスチールカメラ1300は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、ケース1302の背面には表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。そして、撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押すと、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。 A digital still camera 1300 shown in FIG. 16 is to which the electronic equipment of the present invention is applied. In this figure, a display unit 1310 is provided on the rear surface of a case 1302, and is configured to perform display based on imaging signals from a CCD. The display unit 1310 functions as a finder that displays an electronic image of an object. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system) and a CCD is provided on the front side (rear side in the figure) of the case 1302 . When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit 1310 and presses the shutter button 1306 , the CCD imaging signal at that time is transferred and stored in the memory 1308 .

このようなデジタルスチールカメラ1300には、物理量センサー1と、物理量センサー1の駆動を制御する制御回路1320と、物理量センサー1により検出された物理量を、例えば環境温度に基づいて補正する補正回路1330と、が内蔵されている。なお、物理量センサー1としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。 The digital still camera 1300 includes a physical quantity sensor 1, a control circuit 1320 for controlling driving of the physical quantity sensor 1, and a correction circuit 1330 for correcting the physical quantity detected by the physical quantity sensor 1 based on, for example, the environmental temperature. , is built-in. Although the physical quantity sensor 1 is not particularly limited, for example, any of the above-described embodiments can be used.

このようなデジタルスチールカメラ1300(電子機器)は、物理量センサー1と、制御回路1320と、補正回路1330と、を有している。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。 Such a digital still camera 1300 (electronic device) has a physical quantity sensor 1 , a control circuit 1320 and a correction circuit 1330 . Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be enjoyed, and high reliability can be exhibited.

なお、本発明の電子機器は、前述した実施形態のパーソナルコンピューターおよび携帯電話機、本実施形態のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計(スマートウォッチを含む)、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)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、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、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、移動体端末基地局用機器、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、ネットワークサーバー等に適用することができる。 In addition to the personal computer and mobile phone of the above-described embodiments and the digital still camera of the present embodiment, the electronic device of the present invention includes, for example, smartphones, tablet terminals, clocks (including smart watches), inkjet ejection Devices (e.g. inkjet printers), laptop personal computers, televisions, wearable terminals such as HMDs (head-mounted displays), video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic Dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations, videophones, security TV monitors, electronic binoculars, POS terminals, medical equipment (e.g. electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, electronic endoscopes), fish finders, various measuring devices, equipment for mobile terminal base stations, instruments (for example, instruments for vehicles, aircraft, and ships), flight simulators, network servers, and the like.

<第11実施形態>
次に、本発明の第11実施形態に係る携帯型電子機器について説明する。
図17は、本発明の第11実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。図18は、図17に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
<Eleventh Embodiment>
Next, a portable electronic device according to an eleventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 17 is a plan view showing a portable electronic device according to the eleventh embodiment of the invention. 18 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the portable electronic device shown in FIG. 17. FIG.

図17に示す腕時計型の活動計1400(アクティブトラッカー)は、本発明の携帯型電子機器を適用したリスト機器である。活動計1400は、バンド1401によってユーザーの手首等の部位(被検体)に装着される。また、活動計1400は、デジタル表示の表示部1402を備えると共に、無線通信が可能である。上述した本発明に係る物理量センサー1は、加速度を測定するセンサーや角速度を計測するセンサーとして活動計1400に組込まれている。 A wristwatch type activity meter 1400 (active tracker) shown in FIG. 17 is a wrist device to which the portable electronic device of the present invention is applied. The activity meter 1400 is attached to a part (subject) such as a user's wrist with a band 1401 . In addition, the activity meter 1400 includes a display unit 1402 for digital display and is capable of wireless communication. The physical quantity sensor 1 according to the present invention described above is incorporated in the activity meter 1400 as a sensor for measuring acceleration and a sensor for measuring angular velocity.

活動計1400は、物理量センサー1が収容されているケース1403と、ケース1403に収容され、物理量センサー1からの出力データを処理する処理部1410と、ケース1403に収容されている表示部1402と、ケース1403の開口部を塞いでいる透光性カバー1404と、を備えている。また、透光性カバー1404の外側にはベゼル1405が設けられている。また、ケース1403の側面には複数の操作ボタン1406、1407が設けられている。 The activity meter 1400 includes a case 1403 that houses the physical quantity sensor 1, a processing unit 1410 that is housed in the case 1403 and processes output data from the physical quantity sensor 1, a display unit 1402 that is housed in the case 1403, and a translucent cover 1404 closing the opening of the case 1403 . A bezel 1405 is provided outside the translucent cover 1404 . A plurality of operation buttons 1406 and 1407 are provided on the side surface of the case 1403 .

図18に示すように、物理量センサー1としての加速度センサー1408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軸加速度の大きさおよび向きに応じた信号(加速度信号)を出力する。また、角速度センサー1409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軸角速度の大きさおよび向きに応じた信号(角速度信号)を出力する。 As shown in FIG. 18, an acceleration sensor 1408 serving as the physical quantity sensor 1 detects acceleration in each of three axial directions that intersect (ideally orthogonal), and responds to the magnitude and direction of the detected three-axis acceleration. A corresponding signal (acceleration signal) is output. Also, the angular velocity sensor 1409 detects angular velocities in each of three axial directions that intersect (ideally orthogonal) and outputs a signal (angular velocity signal) corresponding to the magnitude and direction of the detected three-axis angular velocity. .

表示部1402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センサー1411や地磁気センサー1412を用いた位置情報、移動量や物理量センサー1に含まれる加速度センサー1408や角速度センサー1409などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー1413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。なお、温度センサー1414を用いた環境温度を表示することもできる。 In the liquid crystal display (LCD) constituting the display unit 1402, for example, position information using the GPS sensor 1411 and the geomagnetic sensor 1412, the amount of movement, and the acceleration sensor 1408 and the angular velocity included in the physical quantity sensor 1 are displayed according to various detection modes. Exercise information such as exercise amount using the sensor 1409 or the like, biological information such as the pulse rate using the pulse sensor 1413 or the like, or time information such as the current time are displayed. The environmental temperature can also be displayed using the temperature sensor 1414 .

通信部1415は、ユーザー端末と図示しない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1415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、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。 A communication unit 1415 performs various controls for establishing communication between a user terminal and an information terminal (not shown). The communication unit 1415 is, for example, Bluetooth (registered trademark) (including BTLE: Bluetooth Low Energy), Wi-Fi (registered trademark) (Wireless Fidelity), Zigbee (registered trademark), NFC (Near field communication), ANT+ (registered (trademark) and a connector compatible with a communication bus standard such as USB (Universal Serial Bus).

処理部1410(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1410は、記憶部1416に格納されたプログラムと、操作部1417(例えば操作ボタン1406、1407)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1410による処理には、GPSセンサー1411、地磁気センサー1412、圧力センサー1418、加速度センサー1408、角速度センサー1409、脈拍センサー1413、温度センサー1414、計時部1419の各出力信号に対するデータ処理、表示部1402に画像を表示させる表示処理、音出力部1420に音を出力させる音出力処理、通信部1415を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー1421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 1410 (processor) is configured by, for example, an MPU (Micro Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and the like. The processing unit 1410 executes various processes based on the programs stored in the storage unit 1416 and signals input from the operation unit 1417 (for example, the operation buttons 1406 and 1407). Processing by the processing unit 1410 includes data processing for each output signal of the GPS sensor 1411, the geomagnetic sensor 1412, the pressure sensor 1418, the acceleration sensor 1408, the angular velocity sensor 1409, the pulse sensor 1413, the temperature sensor 1414, and the clock unit 1419. display processing for displaying an image on the display, sound output processing for outputting sound to the sound output unit 1420, communication processing for communicating with the information terminal via the communication unit 1415, power control processing for supplying power from the battery 1421 to each unit, etc. is included.

このような活動計1400では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
1.距離:高精度のGPS機能により計測開始からの合計距離を計測する。
2.ペース:ペース距離計測から、現在の走行ペースを表示する。
3.平均スピード:平均スピード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。
4.標高:GPS機能により、標高を計測し表示する。
5.ストライド:GPS電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
6.ピッチ:1分あたりの歩数を計測し表示する。
7.心拍数:脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
8.勾配: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。
9.オートラップ:事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計測を行う。
10.運動消費カロリー:消費カロリーを表示する。
11.歩数:運動開始からの歩数の合計を表示する。
Such an activity meter 1400 can have at least the following functions.
1. Distance: Measure the total distance from the start of measurement using the highly accurate GPS function.
2. Pace: Displays the current running pace from the pace distance measurement.
3. Average speed: Calculates and displays the average speed from the start of running to the present.
4. Altitude: The altitude is measured and displayed using the GPS function.
5. Stride: Measures and displays stride length even in tunnels where GPS radio waves do not reach.
6. Pitch: Measures and displays the number of steps per minute.
7. Heart rate: Heart rate is measured and displayed by the pulse sensor.
8. Gradient: Measure and display the gradient of the ground during training and trail running in mountainous areas.
9. Auto lap: Automatically measures laps when running a certain distance or time set in advance.
10. Calorie consumption during exercise: Displays the calorie consumption.
11. Steps: Displays the total number of steps since the start of exercise.

このような活動計1400(携帯型電子機器)は、物理量センサー1と、物理量センサー1が収容されているケース1403と、ケース1403に収容され、物理量センサー1からの出力データを処理する処理部1410と、ケース1403に収容されている表示部1402と、ケース1403の開口部を塞いでいる透光性カバー1404と、を含んでいる。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。 Such an activity meter 1400 (portable electronic device) includes a physical quantity sensor 1, a case 1403 housing the physical quantity sensor 1, and a processing unit 1410 housed in the case 1403 and processing output data from the physical quantity sensor 1. , a display unit 1402 housed in a case 1403 , and a translucent cover 1404 closing the opening of the case 1403 . Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be enjoyed, and high reliability can be exhibited.

なお、活動計1400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、およ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。 The activity meter 1400 can be widely applied to a running watch, a runner's watch, a runner's watch for multi-sport such as duathlon and triathlon, an outdoor watch, and a GPS watch equipped with a satellite positioning system such as GPS.

また、上述では、衛星測位システムとしてGPS(Global Positioning System)を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を利用してもよい。例えば、EGNOS(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、QZSS(Quasi Zenith Satellite System)、GLONASS(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。 Also, in the above description, GPS (Global Positioning System) is used as the satellite positioning system, but other global navigation satellite systems (GNSS) may be used. For example, one or more satellite positioning systems such as EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLOBal Navigation Satellite System), GALILEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. may be used. In addition, at least one of the satellite positioning systems uses a geostationary satellite type satellite navigation augmentation system (SBAS: Satellite-based Augmentation System) such as WAAS (Wide Area Augmentation System) and EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service). good too.

<第12実施形態>
次に、本発明の第12実施形態に係る移動体について説明する。
図19は、本発明の第12実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
<Twelfth Embodiment>
Next, a mobile body according to a twelfth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 19 is a perspective view showing a mobile body according to a twelfth embodiment of the present invention.

図19に示す自動車1500は、本発明の移動体を適用した自動車である。この図において、自動車1500には、加速度センサーおよび角速度センサーの少なくとも一方(好ましくは両方を検出できる複合センサー)として機能する物理量センサー1が内蔵されており、物理量センサー1によって車体1501の姿勢を検出することができる。物理量センサー1の検出信号は、車体姿勢制御装置1502(姿勢制御部)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。ここで、物理量センサー1としては、例えば、前述した各実施形態と同様のものを用いることができる。 An automobile 1500 shown in FIG. 19 is an automobile to which the moving body of the present invention is applied. In this figure, an automobile 1500 incorporates a physical quantity sensor 1 that functions as at least one of an acceleration sensor and an angular velocity sensor (preferably a composite sensor capable of detecting both). be able to. A detection signal of the physical quantity sensor 1 is supplied to a vehicle body attitude control device 1502 (attitude control unit), and the vehicle body attitude control device 1502 detects the attitude of the vehicle body 1501 based on the signal, and adjusts the hardness of the suspension according to the detection result. , and the braking of individual wheels 1503 can be controlled. Here, as the physical quantity sensor 1, for example, the same one as in each embodiment described above can be used.

このような自動車1500(移動体)は、物理量センサー1と、車体姿勢制御装置1502(姿勢制御部)と、を有している。そのため、前述した物理量センサー1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。 Such an automobile 1500 (moving body) has a physical quantity sensor 1 and a vehicle body attitude control device 1502 (attitude control section). Therefore, the effects of the physical quantity sensor 1 described above can be enjoyed, and high reliability can be exhibited.

なお、物理量センサー1は、他にも、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、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。 In addition, the physical quantity sensor 1 can also be used for car navigation systems, car air conditioners, anti-lock braking systems (ABS), airbags, tire pressure monitoring systems (TPMS), engine controls, hybrid vehicles. and electronic control units (ECUs) such as battery monitors for electric vehicles.

また、移動体としては、自動車1500に限定されず、例えば、飛行機、ロケット、人工衛星、船舶、AGV(無人搬送車)、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。 Further, the mobile body is not limited to the automobile 1500, and can be applied to, for example, airplanes, rockets, artificial satellites, ships, AGVs (automated guided vehicles), bipedal walking robots, unmanned aircraft such as drones, and the like. .

以上、本発明の物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。 The physical quantity sensor, inertial measurement device, mobile positioning device, portable electronic device, electronic device, and mobile object of the present invention have been described above based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited thereto. , the configuration of each part can be replaced with any configuration having similar functions. Also, other optional components may be added to the present invention. Also, the embodiments described above may be combined as appropriate.

また、前述した実施形態では、物理量センサーとして角速度を検出するものについて説明したが、これに限定されず、例えば、加速度を検出するものであってもよい。また、加速度と角速度の両方を検出するものであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the physical quantity sensor that detects angular velocity has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, the physical quantity sensor may detect acceleration. Alternatively, both acceleration and angular velocity may be detected.

1…物理量センサー、2…基板、21…凹部、22、221、222、223、224、225…マウント、23、24、25、26、27、28…溝部、3…蓋体、31…凹部、32…連通孔、33…封止部材、39…ガラスフリット、4…素子部、4A、4B…集合体、40A、40B…接続ばね、41A、41B…駆動部、411A、411B…可動駆動電極、412A、412B…固定駆動電極、42A、42B…固定部、43A、43B…駆動ばね、44A、44B…検出部、441A、441B…可動検出電極、442A、442B、443A、443B…固定検出電極、451、452…固定部、46A、46B…検出ばね、47A、47B…梁、48…フレーム、481、482…欠損部、483…第1アーム、484…第2アーム、485…接続部、49A、49B…モニター部、491A、491B…可動モニター電極、492A、492B、493A、493B…固定モニター電極、51…フレームばね、51A、51B…ばね片、511…変形部、511a、511b…アーム、511c…接続部、512、513…梁、52…フレームばね、52A、52B…ばね片、521…変形部、521a、521b…アーム、521c…接続部、522、523…梁、53A、53B…ばね、73、74、75、76、77、78…配線、81、82…固定検出電極、1100…パーソナルコンピューター、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1108…表示部、1110…制御回路、1120…補正回路、1200…携帯電話機、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1208…表示部、1210…制御回路、1220…補正回路、1300…デジタルスチールカメラ、1302…ケース、1304…受光ユニット、1306…シャッターボタン、1308…メモリー、1310…表示部、1320…制御回路、1330…補正回路、1500…自動車、1501…車体、1502…車体姿勢制御装置、1503…車輪、2000…慣性計測装置、2100…アウターケース、2110…ネジ穴、2200…接合部材、2300…センサーモジュール、2310…インナーケース、2311…凹部、2312…開口、2320…基板、2330…コネクター、2340x、2340y、2340z…角速度センサー、2350…加速度センサー、2360…制御IC、3000…移動体測位装置、3100…慣性計測装置、3110…加速度センサー、3120…角速度センサー、3200…演算処理部、3300…GPS受信部、3400…受信アンテナ、3500…位置情報取得部、3600…位置合成部、3700…処理部、3800…通信部、3900…表示部、A…矢印、O…中心、P…電極パッド、S…収納空間、α…仮想直線、θ…傾き、ωy、ωz…角速度 1 Physical quantity sensor 2 Substrate 21 Concave portion 22, 221, 222, 223, 224, 225 Mount 23, 24, 25, 26, 27, 28 Groove portion 3 Cover 31 Concave portion DESCRIPTION OF SYMBOLS 32... Communication hole 33... Sealing member 39... Glass frit 4... Element part 4A, 4B... Aggregate 40A, 40B... Connection spring 41A, 41B... Drive part 411A, 411B... Movable drive electrode, 412A, 412B... Fixed drive electrodes 42A, 42B... Fixed parts 43A, 43B... Drive springs 44A, 44B... Detection parts 441A, 441B... Movable detection electrodes 442A, 442B, 443A, 443B... Fixed detection electrodes 451 , 452... Fixing part 46A, 46B... Detection spring 47A, 47B... Beam 48... Frame 481, 482... Defective part 483... First arm 484... Second arm 485... Connecting part 49A, 49B ...monitor part 491A, 491B...movable monitor electrode 492A, 492B, 493A, 493B...fixed monitor electrode 51...frame spring 51A, 51B...spring piece 511...deformation part 511a, 511b...arm 511c...connection Part 512, 513... Beam 52... Frame spring 52A, 52B... Spring piece 521... Deforming part 521a, 521b... Arm 521c... Connection part 522, 523... Beam 53A, 53B... Spring 73, 74, 75, 76, 77, 78 Wiring 81, 82 Fixed detection electrode 1100 Personal computer 1102 Keyboard 1104 Main unit 1106 Display unit 1108 Display unit 1110 Control circuit 1120 1200: Mobile phone 1202: Operation button 1204: Earpiece 1206: Mouthpiece 1208: Display unit 1210: Control circuit 1220: Correction circuit 1300: Digital still camera 1302: Case DESCRIPTION OF SYMBOLS 1304... Light receiving unit 1306... Shutter button 1308... Memory 1310... Display part 1320... Control circuit 1330... Correction circuit 1500... Automobile 1501... Vehicle body 1502... Vehicle attitude control apparatus 1503... Wheel 2000... Inertial measurement device 2100 Outer case 2110 Screw hole 2200 Joining member 2300 Sensor module 2310 Inner case 2311 Recess 2312 Opening 2320 Substrate 2330 Connector 2340x, 2340y, 2340z ... angular velocity sensor, 2350 ... acceleration sensor 2360 Control IC 3000 Mobile positioning device 3100 Inertial measurement device 3110 Acceleration sensor 3120 Angular velocity sensor 3200 Arithmetic processing unit 3300 GPS receiver 3400 Receiving antenna 3500 Position Information acquisition unit 3600 Position synthesizing unit 3700 Processing unit 3800 Communication unit 3900 Display unit A Arrow O Center Center P Electrode pad S Storage space α Virtual straight line θ Inclination, ωy, ωz … Angular velocity

Claims (13)

互いに直交する3つの軸をX軸、Y軸およびZ軸としたとき、
基板と、
第1検出振動体と、
第2検出振動体と、
前記Z軸に沿ったZ軸方向からの平面視で、前記第1検出振動体と前記第2検出振動体との間に配置されているフレームと、
前記フレームと前記第1検出振動体とを接続している第1接続ばねと、
前記フレームと前記第2検出振動体とを接続している第2接続ばねと、
前記Z軸方向からの平面視で、前記第1検出振動体と前記第2検出振動体との間に配置され、前記基板に固定されている第1固定部および第2固定部と、
前記第1固定部と前記フレームとを接続している第1フレームばねと、
前記第2固定部と前記フレームとを接続している第2フレームばねと、
を含み、
前記フレームは、前記Z軸方向からの平面視で、
前記Y軸のプラス側に開放している第1凹部と、
前記Y軸のマイナス側に開放している第2凹部と、
が設けられ、
前記第1固定部は、前記Z軸方向からの平面視で、前記フレームに対して前記Y軸のプラス側に配置され、
前記第2固定部は、前記Z軸方向からの平面視で、前記フレームに対して前記Y軸のマイナス側に配置され、
前記第1フレームばねは、前記第1凹部内から前記Y軸のプラス側に向って延出し、且つ、前記第1固定部と接続し、
前記第2フレームばねは、前記第2凹部内から前記Y軸のマイナス側に向って延出し、且つ、前記第2固定部と接続していることを特徴とする物理量センサー。
When the three mutually orthogonal axes are the X-axis, the Y-axis and the Z-axis,
a substrate;
a first detection vibrating body;
a second detection vibrating body;
a frame disposed between the first detection vibrating body and the second detection vibrating body in plan view from the Z-axis direction along the Z-axis;
a first connection spring connecting the frame and the first detection vibrator;
a second connection spring connecting the frame and the second detection vibrator;
a first fixing portion and a second fixing portion arranged between the first detection vibrating body and the second detection vibrating body in plan view from the Z-axis direction and fixed to the substrate;
a first frame spring connecting the first fixing portion and the frame;
a second frame spring connecting the second fixing portion and the frame;
including
The frame, in plan view from the Z-axis direction,
a first recess opening on the positive side of the Y-axis;
a second recess opening on the negative side of the Y-axis;
is provided,
The first fixing portion is arranged on the positive side of the Y-axis with respect to the frame in plan view from the Z-axis direction,
The second fixing portion is arranged on the negative side of the Y-axis with respect to the frame in plan view from the Z-axis direction,
the first frame spring extends from within the first concave portion toward the positive side of the Y-axis and is connected to the first fixing portion;
The physical quantity sensor, wherein the second frame spring extends from within the second concave portion toward the negative side of the Y-axis and is connected to the second fixing portion.
請求項1において、
前記第1固定部は、前記Z軸方向からの平面視で、前記第1凹部に配置され、
前記第2固定部は、前記Z軸方向からの平面視で、前記第2凹部に配置されていることを特徴とする物理量センサー。
In claim 1,
The first fixing portion is arranged in the first concave portion in plan view from the Z-axis direction,
The physical quantity sensor, wherein the second fixing portion is arranged in the second concave portion in plan view from the Z-axis direction.
請求項1または2において、
前記第1固定部は、前記Z軸方向からの平面視で、前記第1凹部の内外に亘って配置され、
前記第2固定部は、前記Z軸方向からの平面視で、前記第2凹部の内外に亘って配置されていることを特徴とする物理量センサー。
In claim 1 or 2,
The first fixing portion is arranged inside and outside the first recess in a plan view from the Z-axis direction,
The physical quantity sensor, wherein the second fixing portion is arranged over the inside and outside of the second concave portion in plan view from the Z-axis direction.
請求項1乃至3の何れか一項において、
前記フレームは、
長手方向が前記Y軸に沿ったY軸方向に延出している第1アームと、
前記第1アームと前記X方向に間隔を空けて配置され、長手方向が前記Y軸方向に延出している第2アームと、
前記Z軸方向からの平面視で、前記第1固定部と前記第2固定部との間に配置され、前記第1アームと前記第2アームとを接続している接続部と、
を含み、
前記第1凹部は、前記接続部の前記Y軸のプラス側に配置され、
前記第2凹部は、前記接続部の前記Y軸のマイナス側に配置されていることを特徴とする物理量センサー。
In any one of claims 1 to 3,
The frame is
a first arm whose longitudinal direction extends in the Y-axis direction along the Y-axis;
a second arm spaced apart from the first arm in the X direction and having a longitudinal direction extending in the Y axis direction;
a connecting portion disposed between the first fixing portion and the second fixing portion in plan view from the Z-axis direction and connecting the first arm and the second arm;
including
The first concave portion is arranged on the positive side of the Y-axis of the connecting portion,
The physical quantity sensor, wherein the second concave portion is arranged on the negative side of the Y-axis of the connecting portion.
請求項4において、
前記第1接続ばねは、前記第1アームと前記第1検出振動体とを接続し、
前記第2接続ばねは、前記第2アームと前記第2検出振動体とを接続していることを特徴とする物理量センサー。
In claim 4,
the first connection spring connects the first arm and the first detection vibrating body;
The physical quantity sensor, wherein the second connection spring connects the second arm and the second detection vibrator.
請求項1乃至5の何れか一項において、
前記第1フレームばねは、前記Y軸に沿ったY軸方向に弾性変形可能な第1変形部を含み、
前記第2フレームばねは、前記Y軸方向に弾性変形可能な第2変形部を含むことを特徴とする物理量センサー。
In any one of claims 1 to 5,
the first frame spring includes a first deformable portion elastically deformable in a Y-axis direction along the Y-axis;
The physical quantity sensor, wherein the second frame spring includes a second deformable portion elastically deformable in the Y-axis direction.
請求項1乃至6の何れか一項において、
前記第1凹部には、一つの前記第1固定部のみが配置され、
前記第2凹部には、一つの前記第2固定部のみが配置されていることを特徴とする物理量センサー。
In any one of claims 1 to 6,
Only one of the first fixing portions is arranged in the first concave portion,
The physical quantity sensor, wherein only one of the second fixing portions is arranged in the second concave portion.
請求項1乃至7の何れか一項において、
前記第1固定部と前記第1検出振動体および前記第2固定部と前記第1検出振動体をそれぞれ接続している一対の第1検出ばねと、
前記第1固定部と前記第2検出振動体および前記第2固定部と前記第2検出振動体をそれぞれ接続している一対の第2検出ばねと、
を含むことを特徴とする物理量センサー。
In any one of claims 1 to 7,
a pair of first detection springs respectively connecting the first fixing portion and the first detection vibrating body and connecting the second fixing portion and the first detection vibrating body;
a pair of second detection springs respectively connecting the first fixing portion and the second detection vibrating body and connecting the second fixing portion and the second detection vibrating body;
A physical quantity sensor comprising:
請求項1ないし8のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、
を含むことを特徴とする慣性計測装置。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 8;
a control circuit for controlling driving of the physical quantity sensor;
An inertial measurement device comprising:
請求項9に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、
を含むことを特徴とする移動体測位装置。
an inertial measurement device according to claim 9;
a receiving unit that receives a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite;
an acquisition unit that acquires position information of the reception unit based on the received satellite signal;
a computing unit that computes the attitude of the moving body based on the inertia data output from the inertial measurement device;
a calculation unit that calculates the position of the moving body by correcting the position information based on the calculated posture;
A mobile positioning device comprising:
請求項1ないし8のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサー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、
を含むことを特徴とする携帯型電子機器。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 8;
a case housing the physical quantity sensor;
a processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
a display unit accommodated in the case;
a translucent cover closing the opening of the case;
A portable electronic device comprising:
請求項1ないし8のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
制御回路と、
補正回路と、
を含むことを特徴とする電子機器。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 8;
a control circuit;
a correction circuit;
An electronic device comprising:
請求項1ないし8のいずれか一項に記載の物理量センサーと、
姿勢制御部と、
を含むことを特徴とする移動体。
A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 8;
an attitude control unit;
A mobile object comprising:
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