JP2002296292A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
-
- G—PHYSICS
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- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出感度のばらつきを低減し、使用周波数帯
域での検出感度の平坦性を向上できる加速度センサを提
供する。 【解決手段】 錘部２の一端部に、第１接着層４を介し
て振動子１が接着されている。振動子１の基板３に対向
する端部は、２分割されていて電極５が形成されてい
る。これらの電極５と基板３の表面に形成された電極６
とは第２接着層７を介して接着されている。電極６の形
成パターンは基板３の長辺に平行な軸Ｘ−Ｘについて対
称であり、電極６夫々の厚さは同一である。基板３の機
械共振周波数を加速度センサ１０の使用周波数帯域外に
設定する。
域での検出感度の平坦性を向上できる加速度センサを提
供する。 【解決手段】 錘部２の一端部に、第１接着層４を介し
て振動子１が接着されている。振動子１の基板３に対向
する端部は、２分割されていて電極５が形成されてい
る。これらの電極５と基板３の表面に形成された電極６
とは第２接着層７を介して接着されている。電極６の形
成パターンは基板３の長辺に平行な軸Ｘ−Ｘについて対
称であり、電極６夫々の厚さは同一である。基板３の機
械共振周波数を加速度センサ１０の使用周波数帯域外に
設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加速度を検出する
加速度センサに関し、特に、加速度が加わった場合に生
じる滑り振動により加速度を検出する加速度センサに関
する。
加速度センサに関し、特に、加速度が加わった場合に生
じる滑り振動により加速度を検出する加速度センサに関
する。
【０００２】
【従来の技術】加速度センサは、機器に取り付けられ、
その機器の加速度，振動を検出して機器の異常を監視し
ている。例えば、ハードディスクドライブの振動，衝撃
等によるデータの読み出し／書き込みエラーの防止、ビ
デオカメラにおける手振れの防止、車両のエアバックの
作動等を図るために、加速度センサが利用されている。
その機器の加速度，振動を検出して機器の異常を監視し
ている。例えば、ハードディスクドライブの振動，衝撃
等によるデータの読み出し／書き込みエラーの防止、ビ
デオカメラにおける手振れの防止、車両のエアバックの
作動等を図るために、加速度センサが利用されている。
【０００３】加速度センサが設置される機器の小型化及
び高性能化に伴って、小型で機器の表面への実装が可能
となる高性能の加速度センサの開発が要求されている。
このような小型の加速度センサとして、圧電素子を使用
したものが従来から実用化されている。例えば、圧電単
結晶の撓みを利用して加速度を検出する加速度センサ
（特開平１１−２１１７４８号公報等）、圧電セラミッ
クの撓みを利用して加速度を検出する加速度センサ（特
開平６−２７３４３９号公報等）が開示されている。ま
た、加速度センサをコンパクトに収納可能にしたパッケ
ージング手法も提案されている（特開平９−３１８６５
０号公報等）。
び高性能化に伴って、小型で機器の表面への実装が可能
となる高性能の加速度センサの開発が要求されている。
このような小型の加速度センサとして、圧電素子を使用
したものが従来から実用化されている。例えば、圧電単
結晶の撓みを利用して加速度を検出する加速度センサ
（特開平１１−２１１７４８号公報等）、圧電セラミッ
クの撓みを利用して加速度を検出する加速度センサ（特
開平６−２７３４３９号公報等）が開示されている。ま
た、加速度センサをコンパクトに収納可能にしたパッケ
ージング手法も提案されている（特開平９−３１８６５
０号公報等）。
【０００４】上述したような圧電単結晶の撓み，圧電セ
ラミックの撓みを利用する加速度センサでは、撓みを大
きくして応力を大きくすることによって、その検出感度
の向上を実現できる。従って、高性能化を図るべく検出
感度を向上させるためには、撓みが大きくなるように、
その質量を大きくする必要があり、重量化，大型化を招
いてしまうという問題がある。一方、圧電素子を厚くし
た場合には、撓みにくくなって、検出感度が低下すると
いう問題がある。そこで、検出感度を向上させるため
に、圧電素子を薄くしたり、極薄の圧電素子を２枚張り
合わせたりするような工夫が提案されているが、その製
作工程が複雑であり、コストも高くなるという問題があ
る。
ラミックの撓みを利用する加速度センサでは、撓みを大
きくして応力を大きくすることによって、その検出感度
の向上を実現できる。従って、高性能化を図るべく検出
感度を向上させるためには、撓みが大きくなるように、
その質量を大きくする必要があり、重量化，大型化を招
いてしまうという問題がある。一方、圧電素子を厚くし
た場合には、撓みにくくなって、検出感度が低下すると
いう問題がある。そこで、検出感度を向上させるため
に、圧電素子を薄くしたり、極薄の圧電素子を２枚張り
合わせたりするような工夫が提案されているが、その製
作工程が複雑であり、コストも高くなるという問題があ
る。
【０００５】そこで、小型の構成にて感度良く加速度を
検出できる加速度センサが、本発明と同一の出願人によ
って提案されている（特開２０００−９７７０７公報，
特願平１２−１３１７１４号）。この加速度センサは、
振動子と、それに連なっており、振動子に自身を加えた
ものの重心位置と異なる位置で支持されている錘部とを
備え、加速度が加えられた場合に錘部に発生する回転モ
ーメントに応じた振動子の特徴量（滑り振動）を検出す
ることによって、加えられた加速度の大きさを求めるも
のである。
検出できる加速度センサが、本発明と同一の出願人によ
って提案されている（特開２０００−９７７０７公報，
特願平１２−１３１７１４号）。この加速度センサは、
振動子と、それに連なっており、振動子に自身を加えた
ものの重心位置と異なる位置で支持されている錘部とを
備え、加速度が加えられた場合に錘部に発生する回転モ
ーメントに応じた振動子の特徴量（滑り振動）を検出す
ることによって、加えられた加速度の大きさを求めるも
のである。
【０００６】図１５は、この加速度センサの検出原理を
示す説明図であり、加速度センサは、振動子１００とこ
れに連なる錘部２００と検知部３００とを有する。錘部
２００は支持点Ｓで支持されており、この支持点Ｓの位
置は、振動子１００及び錘部２００の重心Ｇの位置と異
なっている。このような加速度センサが一方向の加速度
（図１５白抜矢符方向）を受けた場合、支持点Ｓを中心
とした回転モーメント（図１５矢符Ａ，大きさＭＬａ
（但し、Ｍ：錘部２００の質量，Ｌ：支持点Ｓから錘部
２００の重心までの距離，ａ：加えられた加速度））が
生じる。この回転モーメントによって振動子１００に滑
り振動（図１５矢符Ｂ）が発生する。検知部３００はこ
のような回転モーメントに応じた滑り振動に伴う信号を
検知する。回転モーメントの大きさは、検出対象の加速
度の大きさに比例するので、この信号を検知することに
よって、加速度を検出できる。
示す説明図であり、加速度センサは、振動子１００とこ
れに連なる錘部２００と検知部３００とを有する。錘部
２００は支持点Ｓで支持されており、この支持点Ｓの位
置は、振動子１００及び錘部２００の重心Ｇの位置と異
なっている。このような加速度センサが一方向の加速度
（図１５白抜矢符方向）を受けた場合、支持点Ｓを中心
とした回転モーメント（図１５矢符Ａ，大きさＭＬａ
（但し、Ｍ：錘部２００の質量，Ｌ：支持点Ｓから錘部
２００の重心までの距離，ａ：加えられた加速度））が
生じる。この回転モーメントによって振動子１００に滑
り振動（図１５矢符Ｂ）が発生する。検知部３００はこ
のような回転モーメントに応じた滑り振動に伴う信号を
検知する。回転モーメントの大きさは、検出対象の加速
度の大きさに比例するので、この信号を検知することに
よって、加速度を検出できる。
【０００７】また、図１６は、このような加速度センサ
の一例の構成を示す斜視図である。加速度センサ５０
は、単結晶圧電体からなる直方体状の振動子５１と、長
尺直方体状の錘部５２と、偏平直方体状の基板５３とを
有する。なお、ここでは振動子５１を単結晶圧電体とし
たが、圧電セラミックス等、他の圧電体でもなんら問題
が無いのは言うまでもない。以下、同様である。錘部５
２の一端部に、接着層５４を介して振動子５１が接着さ
れている。振動子５１の基板５３に対向する端部は、そ
の長手方向に略２分割されており、夫々の表面には電極
５５が形成されている。また、基板５３の表面（振動子
５１に対向する面）には、電極５６がパターン形成され
ており、これらの電極５５と電極５６とは接着層５７を
介して接着されている。
の一例の構成を示す斜視図である。加速度センサ５０
は、単結晶圧電体からなる直方体状の振動子５１と、長
尺直方体状の錘部５２と、偏平直方体状の基板５３とを
有する。なお、ここでは振動子５１を単結晶圧電体とし
たが、圧電セラミックス等、他の圧電体でもなんら問題
が無いのは言うまでもない。以下、同様である。錘部５
２の一端部に、接着層５４を介して振動子５１が接着さ
れている。振動子５１の基板５３に対向する端部は、そ
の長手方向に略２分割されており、夫々の表面には電極
５５が形成されている。また、基板５３の表面（振動子
５１に対向する面）には、電極５６がパターン形成され
ており、これらの電極５５と電極５６とは接着層５７を
介して接着されている。
【０００８】このような構成の加速度センサ１０を被検
体に接着させた場合に、一方向（その幅方向）の加速度
（図１６白抜矢符方向）を受けると、錘部５２の重心と
支持点との位置ずれによって支持点を中心とした回転モ
ーメントが錘部５２に生じ、振動子５１の両分割領域に
幅方向での異なる向きの滑り振動が発生する。そして、
この滑り振動に伴う電圧を電極５５から基板５３の電極
５６を介して取り出し、その電圧信号を増幅検知するこ
とにより、加速度を検出する。
体に接着させた場合に、一方向（その幅方向）の加速度
（図１６白抜矢符方向）を受けると、錘部５２の重心と
支持点との位置ずれによって支持点を中心とした回転モ
ーメントが錘部５２に生じ、振動子５１の両分割領域に
幅方向での異なる向きの滑り振動が発生する。そして、
この滑り振動に伴う電圧を電極５５から基板５３の電極
５６を介して取り出し、その電圧信号を増幅検知するこ
とにより、加速度を検出する。
【０００９】なお、振動子５１の分割面を、上述したよ
うに基板５３側でなく錘部５２側にした構成の加速度セ
ンサも本発明と同一の出願人によって提案されている。
うに基板５３側でなく錘部５２側にした構成の加速度セ
ンサも本発明と同一の出願人によって提案されている。
【００１０】本発明者等は、撓み振動ではなく滑り振動
を検出するので高性能化のために振動子自身を大きくす
る必要がなく、小型の構成であってしかも検出感度が高
いこのような加速度センサの開発，改善を進めている。
を検出するので高性能化のために振動子自身を大きくす
る必要がなく、小型の構成であってしかも検出感度が高
いこのような加速度センサの開発，改善を進めている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このような加速度セン
サにあっては、図１６に示す構成での基板５３の電極５
６の形成パターンが非対称であったり、または、それら
の電極５６夫々において厚さが異なっている場合には、
振動子５１が傾き、検出感度のばらつきが生じるという
問題がある。
サにあっては、図１６に示す構成での基板５３の電極５
６の形成パターンが非対称であったり、または、それら
の電極５６夫々において厚さが異なっている場合には、
振動子５１が傾き、検出感度のばらつきが生じるという
問題がある。
【００１２】また、振動子５１自身の共振周波数を加速
度センサ５０の使用周波数帯域外に設定しておいた場合
でも、基板５３の共振周波数がその使用周波数帯域に含
まれるときには、基板５３の共振周波数の信号を受信し
てしまうことになって、使用周波数帯域において平坦な
検出感度特性が得られないという問題がある。
度センサ５０の使用周波数帯域外に設定しておいた場合
でも、基板５３の共振周波数がその使用周波数帯域に含
まれるときには、基板５３の共振周波数の信号を受信し
てしまうことになって、使用周波数帯域において平坦な
検出感度特性が得られないという問題がある。
【００１３】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であって、特開２０００−９７７０７公報，特願平１２
−１３１７１４号に提案した加速度センサを改良したも
のであり、検出感度のばらつきを低減し、使用周波数帯
域での検出感度の平坦性を向上できる加速度センサを提
供することを目的とする。
であって、特開２０００−９７７０７公報，特願平１２
−１３１７１４号に提案した加速度センサを改良したも
のであり、検出感度のばらつきを低減し、使用周波数帯
域での検出感度の平坦性を向上できる加速度センサを提
供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る加速度セ
ンサは、滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連なっ
ており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心位置
と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速度が
加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心とした
回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出する
加速度センサにおいて、前記振動子と電気的に導通する
複数の電極を有する矩形状の基板を備えており、前記複
数の電極の形成パターンが前記基板の少なくとも１辺に
平行な軸に対して対称であり、前記複数の電極夫々の厚
さが実質的に等しいことを特徴とする。
ンサは、滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連なっ
ており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心位置
と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速度が
加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心とした
回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出する
加速度センサにおいて、前記振動子と電気的に導通する
複数の電極を有する矩形状の基板を備えており、前記複
数の電極の形成パターンが前記基板の少なくとも１辺に
平行な軸に対して対称であり、前記複数の電極夫々の厚
さが実質的に等しいことを特徴とする。
【００１５】請求項１の加速度センサにあっては、基板
における電極の形成パターンが対称であって、しかも夫
々の厚さが等しくなっている。よって、この基板に接着
される振動子が傾くことはなく、検出感度のばらつきは
生じない。
における電極の形成パターンが対称であって、しかも夫
々の厚さが等しくなっている。よって、この基板に接着
される振動子が傾くことはなく、検出感度のばらつきは
生じない。
【００１６】請求項２に係る加速度センサは、滑り振動
が生じる振動子と、該振動子に連なっており、前記振動
子にそれ自身を加えたものの重心位置と異なる位置で支
持されている錘部とを備え、加速度が加わった場合に前
記錘部に発生する支持点を中心とした回転モーメントを
滑り振動として前記振動子で検出する加速度センサにお
いて、前記振動子と電気的に導通する複数の電極を有す
る矩形状の基板を備えており、前記複数の電極の形成パ
ターンが前記基板の少なくとも１辺に平行な軸に対して
対称であり、前記振動子の前記基板に対する傾き角度が
４０°以下であることを特徴とする。
が生じる振動子と、該振動子に連なっており、前記振動
子にそれ自身を加えたものの重心位置と異なる位置で支
持されている錘部とを備え、加速度が加わった場合に前
記錘部に発生する支持点を中心とした回転モーメントを
滑り振動として前記振動子で検出する加速度センサにお
いて、前記振動子と電気的に導通する複数の電極を有す
る矩形状の基板を備えており、前記複数の電極の形成パ
ターンが前記基板の少なくとも１辺に平行な軸に対して
対称であり、前記振動子の前記基板に対する傾き角度が
４０°以下であることを特徴とする。
【００１７】請求項２の加速度センサにあっては、基板
に対して振動子が傾いているが、その傾き角度を４０°
以下にしている。よって、検出感度のばらつきを３０％
程度以下に抑えることができる。
に対して振動子が傾いているが、その傾き角度を４０°
以下にしている。よって、検出感度のばらつきを３０％
程度以下に抑えることができる。
【００１８】請求項３に係る加速度センサは、滑り振動
が生じる振動子と、該振動子に連なっており、前記振動
子にそれ自身を加えたものの重心位置と異なる位置で支
持されている錘部とを備え、加速度が加わった場合に前
記錘部に発生する支持点を中心とした回転モーメントを
滑り振動として前記振動子で検出する加速度センサにお
いて、前記振動子での検出結果を外部に取り出すための
基板を備えており、該基板の機械共振周波数が、その使
用周波数帯域外であることを特徴とする。
が生じる振動子と、該振動子に連なっており、前記振動
子にそれ自身を加えたものの重心位置と異なる位置で支
持されている錘部とを備え、加速度が加わった場合に前
記錘部に発生する支持点を中心とした回転モーメントを
滑り振動として前記振動子で検出する加速度センサにお
いて、前記振動子での検出結果を外部に取り出すための
基板を備えており、該基板の機械共振周波数が、その使
用周波数帯域外であることを特徴とする。
【００１９】請求項３の加速度センサにあっては、基板
の機械共振周波数を、加速度センサの使用周波数帯域外
に設定している。よって、その使用周波数帯域において
平坦な感度特性が得られる。
の機械共振周波数を、加速度センサの使用周波数帯域外
に設定している。よって、その使用周波数帯域において
平坦な感度特性が得られる。
【００２０】請求項４に係る加速度センサは、滑り振動
が生じる振動子と、該振動子に連なっており、前記振動
子にそれ自身を加えたものの重心位置と異なる位置で支
持されている錘部とを備え、加速度が加わった場合に前
記錘部に発生する支持点を中心とした回転モーメントを
滑り振動として前記振動子で検出する加速度センサにお
いて、前記振動子での検出結果を外部に取り出すための
基板を備えており、前記振動子，錘部及び基板を一体構
造とした場合の機械共振周波数が、その使用周波数帯域
外であることを特徴とする。
が生じる振動子と、該振動子に連なっており、前記振動
子にそれ自身を加えたものの重心位置と異なる位置で支
持されている錘部とを備え、加速度が加わった場合に前
記錘部に発生する支持点を中心とした回転モーメントを
滑り振動として前記振動子で検出する加速度センサにお
いて、前記振動子での検出結果を外部に取り出すための
基板を備えており、前記振動子，錘部及び基板を一体構
造とした場合の機械共振周波数が、その使用周波数帯域
外であることを特徴とする。
【００２１】請求項４の加速度センサにあっては、振動
子，錘部及び基板を一体構造とした場合の機械共振周波
数を、加速度センサの使用周波数帯域外に設定してい
る。よって、その使用周波数帯域において平坦な感度特
性が得られる。
子，錘部及び基板を一体構造とした場合の機械共振周波
数を、加速度センサの使用周波数帯域外に設定してい
る。よって、その使用周波数帯域において平坦な感度特
性が得られる。
【００２２】請求項５に係る加速度センサは、滑り振動
が生じる振動子と、該振動子に連なっており、前記振動
子にそれ自身を加えたものの重心位置と異なる位置で支
持されている錘部とを備え、加速度が加わった場合に前
記錘部に発生する支持点を中心とした回転モーメントを
滑り振動として前記振動子で検出する加速度センサにお
いて、前記振動子での検出結果を外部に取り出すための
基板と、前記振動子及び錘部を被うキャップ部とを備え
ており、前記振動子，錘部，基板及びキャップ部を一体
構造とした場合の機械共振周波数が、その使用周波数帯
域外であることを特徴とする。
が生じる振動子と、該振動子に連なっており、前記振動
子にそれ自身を加えたものの重心位置と異なる位置で支
持されている錘部とを備え、加速度が加わった場合に前
記錘部に発生する支持点を中心とした回転モーメントを
滑り振動として前記振動子で検出する加速度センサにお
いて、前記振動子での検出結果を外部に取り出すための
基板と、前記振動子及び錘部を被うキャップ部とを備え
ており、前記振動子，錘部，基板及びキャップ部を一体
構造とした場合の機械共振周波数が、その使用周波数帯
域外であることを特徴とする。
【００２３】請求項５の加速度センサにあっては、振動
子，錘部，基板及びキャップ部を一体構造とした場合の
機械共振周波数を、加速度センサの使用周波数帯域外に
設定している。よって、その使用周波数帯域において平
坦な感度特性が得られる。
子，錘部，基板及びキャップ部を一体構造とした場合の
機械共振周波数を、加速度センサの使用周波数帯域外に
設定している。よって、その使用周波数帯域において平
坦な感度特性が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。 （第１実施の形態）図１（ａ）は本発明の第１実施の形
態による加速度センサ１０の構成を示す断面図，図１
（ｂ）はその基板３の平面図である。加速度センサ１０
は、例えば１６５°Ｙ，θ＝３９°のＬｉＮｂＯ3 （リ
チウムナイオベイト）製の単結晶圧電体からなる直方体
状の振動子１（例えば長さ：１．３ｍｍ，幅：２．５ｍ
ｍ，厚さ：０．５ｍｍ）と、アルミナセラミック製の長
尺直方体状の錘部２（長さ：５．８ｍｍ，幅：２．５ｍ
ｍ，厚さ：０．５ｍｍ）と、アルミナセラミック製の偏
平直方体状の基板３とを有する。
示す図面を参照して具体的に説明する。 （第１実施の形態）図１（ａ）は本発明の第１実施の形
態による加速度センサ１０の構成を示す断面図，図１
（ｂ）はその基板３の平面図である。加速度センサ１０
は、例えば１６５°Ｙ，θ＝３９°のＬｉＮｂＯ3 （リ
チウムナイオベイト）製の単結晶圧電体からなる直方体
状の振動子１（例えば長さ：１．３ｍｍ，幅：２．５ｍ
ｍ，厚さ：０．５ｍｍ）と、アルミナセラミック製の長
尺直方体状の錘部２（長さ：５．８ｍｍ，幅：２．５ｍ
ｍ，厚さ：０．５ｍｍ）と、アルミナセラミック製の偏
平直方体状の基板３とを有する。
【００２５】錘部２の一端部に、第１接着層４を介して
振動子１が接着されている。振動子１の基板３に対向す
る端部は、その長手方向に略２分割されており、夫々の
表面には電極５が形成されている。また、基板３の表面
（振動子１に対向する面）には、電極６がパターン形成
されている。これらの電極５と電極６とは第２接着層７
を介して接着されている。
振動子１が接着されている。振動子１の基板３に対向す
る端部は、その長手方向に略２分割されており、夫々の
表面には電極５が形成されている。また、基板３の表面
（振動子１に対向する面）には、電極６がパターン形成
されている。これらの電極５と電極６とは第２接着層７
を介して接着されている。
【００２６】図１（ｂ）に示すように、基板３の表面に
形成されている電極６のパターンは、基板３の長辺方向
（Ｘ軸方向）に平行な軸Ｘ−Ｘについて対称となってい
る。また、それらの複数の電極６夫々の厚さｔは同一で
ある。電極６がこのような構成をなしているので、これ
に接着される振動子１が傾くことはなく、検出感度のば
らつきは発生しない。なお、図１（ｂ）における破線
は、振動子１の設置位置を表している。
形成されている電極６のパターンは、基板３の長辺方向
（Ｘ軸方向）に平行な軸Ｘ−Ｘについて対称となってい
る。また、それらの複数の電極６夫々の厚さｔは同一で
ある。電極６がこのような構成をなしているので、これ
に接着される振動子１が傾くことはなく、検出感度のば
らつきは発生しない。なお、図１（ｂ）における破線
は、振動子１の設置位置を表している。
【００２７】このような構成の加速度センサ１０を被検
体に接着させた場合に、一方向（その幅方向：Ｚ軸方
向）の加速度（図１（ａ）表裏方向，図１（ｂ）矢符方
向）を受けると、錘部２の重心と支持点との位置ずれに
よって支持点を中心とした回転モーメントが錘部２に生
じ、振動子１の両分割領域に幅方向での異なる向きの滑
り振動が発生する。そして、この滑り振動に伴う電圧を
電極５から基板３の電極６を介して取り出し、その電圧
信号を増幅検知することにより、加速度を検出する。
体に接着させた場合に、一方向（その幅方向：Ｚ軸方
向）の加速度（図１（ａ）表裏方向，図１（ｂ）矢符方
向）を受けると、錘部２の重心と支持点との位置ずれに
よって支持点を中心とした回転モーメントが錘部２に生
じ、振動子１の両分割領域に幅方向での異なる向きの滑
り振動が発生する。そして、この滑り振動に伴う電圧を
電極５から基板３の電極６を介して取り出し、その電圧
信号を増幅検知することにより、加速度を検出する。
【００２８】このような第１実施の形態における加速度
センサ１０の検出感度を測定したところ、何れのサンプ
ルも１００ｍＶ／Ｇと良好であった。比較のために、図
２に示すような一部の電極６が欠損していてその形成パ
ターンが非対称である加速度センサを作製して、検出感
度を測定した。その測定結果は、２つのサンプルにおい
て夫々１０ｍＶ／Ｇ，１５ｍＶ／Ｇであった。また、図
３に示すような電極６の厚さが均一でない加速度センサ
を作製して、検出感度を測定した。その測定結果は４ｍ
Ｖ／Ｇであった。これらの比較例の検出感度劣化は、振
動子１が傾斜したことに起因している。なお、図２，図
３にあっては錘部２の図示を省略している。
センサ１０の検出感度を測定したところ、何れのサンプ
ルも１００ｍＶ／Ｇと良好であった。比較のために、図
２に示すような一部の電極６が欠損していてその形成パ
ターンが非対称である加速度センサを作製して、検出感
度を測定した。その測定結果は、２つのサンプルにおい
て夫々１０ｍＶ／Ｇ，１５ｍＶ／Ｇであった。また、図
３に示すような電極６の厚さが均一でない加速度センサ
を作製して、検出感度を測定した。その測定結果は４ｍ
Ｖ／Ｇであった。これらの比較例の検出感度劣化は、振
動子１が傾斜したことに起因している。なお、図２，図
３にあっては錘部２の図示を省略している。
【００２９】（第２実施の形態）図４は本発明の第２実
施の形態による加速度センサ１０の基板３の平面図であ
る。基板３の表面（振動子１側の面）に形成されていて
振動子１の電極５と接着する電極６の厚さは均一であ
る。この例では、基板３の長辺方向（Ｘ軸方向）に平行
な軸Ｘ−Ｘだけでなく、基板３の短辺方向（Ｚ軸方向）
に平行な軸Ｚ−Ｚについても対称に、電極６がパターン
形成されている。
施の形態による加速度センサ１０の基板３の平面図であ
る。基板３の表面（振動子１側の面）に形成されていて
振動子１の電極５と接着する電極６の厚さは均一であ
る。この例では、基板３の長辺方向（Ｘ軸方向）に平行
な軸Ｘ−Ｘだけでなく、基板３の短辺方向（Ｚ軸方向）
に平行な軸Ｚ−Ｚについても対称に、電極６がパターン
形成されている。
【００３０】（第３実施の形態）図５（ａ），（ｂ）は
本発明の第３実施の形態による加速度センサ１０の基板
３の平面図であり、図５（ａ）はその表側（振動子１
側）の面、図５（ｂ）はその裏側（振動子１と反対側）
の面を表している。基板３の表面に形成されていて振動
子１の電極５と接着する電極６の厚さは均一である。基
板３には、その表面の電極６とその裏面の電極１１とを
電気的に導通するためのスルーホール１２が形成されて
いる。この例では、全体としての電極６の形成パターン
は、スルーホール１２を形成したために非対称になって
いるが、振動子１が設置される位置（破線で示す）内に
おいては電極６の形成パターンが軸Ｘ−Ｘに対して対称
になっているので、第１実施の形態と同様に、検出感度
のばらつきは生じない。
本発明の第３実施の形態による加速度センサ１０の基板
３の平面図であり、図５（ａ）はその表側（振動子１
側）の面、図５（ｂ）はその裏側（振動子１と反対側）
の面を表している。基板３の表面に形成されていて振動
子１の電極５と接着する電極６の厚さは均一である。基
板３には、その表面の電極６とその裏面の電極１１とを
電気的に導通するためのスルーホール１２が形成されて
いる。この例では、全体としての電極６の形成パターン
は、スルーホール１２を形成したために非対称になって
いるが、振動子１が設置される位置（破線で示す）内に
おいては電極６の形成パターンが軸Ｘ−Ｘに対して対称
になっているので、第１実施の形態と同様に、検出感度
のばらつきは生じない。
【００３１】（第４実施の形態）図６（ａ）は本発明の
第４実施の形態による加速度センサ１０の構成を示す断
面図，図６（ｂ）はその錘部２の平面図である。本例の
加速度センサ１０も、第１実施の形態と同様に、振動子
１と錘部２と基板３とを有する。
第４実施の形態による加速度センサ１０の構成を示す断
面図，図６（ｂ）はその錘部２の平面図である。本例の
加速度センサ１０も、第１実施の形態と同様に、振動子
１と錘部２と基板３とを有する。
【００３２】本例では、振動子１の錘部２に対向する端
部が、その長手方向に略２分割されており、夫々の表面
には電極２１が形成されている。錘部２の表面（振動子
１に対向する面）には、電極２２がパターン形成されて
いる。これらの電極２１と電極２２とは第３接着層２３
を介して接着されている。電極２２からワイヤ配線２４
が引き出されており、ワイヤ配線２４は導電ペースト２
５を介して基板３に接続されている。あるいは、錘部２
もプリント基板とみなして、電極パターンを形成し、導
電ペースト２５を介して基板３に接続することも可能で
ある。また、基板３の一端部に、第４接着層２６を介し
て振動子１が接着されている。
部が、その長手方向に略２分割されており、夫々の表面
には電極２１が形成されている。錘部２の表面（振動子
１に対向する面）には、電極２２がパターン形成されて
いる。これらの電極２１と電極２２とは第３接着層２３
を介して接着されている。電極２２からワイヤ配線２４
が引き出されており、ワイヤ配線２４は導電ペースト２
５を介して基板３に接続されている。あるいは、錘部２
もプリント基板とみなして、電極パターンを形成し、導
電ペースト２５を介して基板３に接続することも可能で
ある。また、基板３の一端部に、第４接着層２６を介し
て振動子１が接着されている。
【００３３】図６（ｂ）に示すように、錘部２の表面に
形成されている電極２２のパターンは、錘部２の長辺方
向（Ｘ軸方向）に平行な軸Ｌ−Ｌ，短辺方向（Ｚ軸方
向）に平行な軸Ｍ−Ｍ夫々に対して対称となっている。
また、それらの複数の電極２２夫々の厚さは同一であ
る。電極２２がこのような構成をなしているので、これ
に接着される振動子１が傾くことはなく、検出感度のば
らつきは発生しない。
形成されている電極２２のパターンは、錘部２の長辺方
向（Ｘ軸方向）に平行な軸Ｌ−Ｌ，短辺方向（Ｚ軸方
向）に平行な軸Ｍ−Ｍ夫々に対して対称となっている。
また、それらの複数の電極２２夫々の厚さは同一であ
る。電極２２がこのような構成をなしているので、これ
に接着される振動子１が傾くことはなく、検出感度のば
らつきは発生しない。
【００３４】このような構成の加速度センサ１０を被検
体に接着させた場合にも、第１実施の形態と同様、加速
度に応じた滑り振動が振動子１の両分割領域に発生す
る。そして、この滑り振動に伴う電圧を電極２１から電
極２２，ワイヤ配線２４を介して基板３に取り出し、そ
の電圧信号を増幅検知することにより、加速度を検出す
る。
体に接着させた場合にも、第１実施の形態と同様、加速
度に応じた滑り振動が振動子１の両分割領域に発生す
る。そして、この滑り振動に伴う電圧を電極２１から電
極２２，ワイヤ配線２４を介して基板３に取り出し、そ
の電圧信号を増幅検知することにより、加速度を検出す
る。
【００３５】（第５実施の形態）ここで、振動子１の傾
き角度と検出感度との関係について考察する。図７は、
第５実施の形態による加速度センサの構成を示す断面図
である。検出対象の加速度の印加方向が加速度センサ１
０の幅方向（Ｚ軸方向）である場合、加速度センサ１０
の長手方向（Ｘ軸方向）に関して傾くときには検出感度
に関する影響はない。しかしながら、図７に示すよう
に、基板２に形成される電極６の高さのばらつきによっ
て、Ｘ軸を中心にＹ−Ｚ平面が角度θだけ回転して、振
動子１が基板３に対して角度θだけ傾いた場合、検出感
度は傾いていない場合のｃｏｓθ倍になる。
き角度と検出感度との関係について考察する。図７は、
第５実施の形態による加速度センサの構成を示す断面図
である。検出対象の加速度の印加方向が加速度センサ１
０の幅方向（Ｚ軸方向）である場合、加速度センサ１０
の長手方向（Ｘ軸方向）に関して傾くときには検出感度
に関する影響はない。しかしながら、図７に示すよう
に、基板２に形成される電極６の高さのばらつきによっ
て、Ｘ軸を中心にＹ−Ｚ平面が角度θだけ回転して、振
動子１が基板３に対して角度θだけ傾いた場合、検出感
度は傾いていない場合のｃｏｓθ倍になる。
【００３６】図８は、この傾き角度θと検出感度変化率
の関係を示すグラフである。図８のグラフから、傾き角
度θが−４０°〜４０°，−３４°〜３４°，−２４°
〜２４°である場合に、夫々、検出感度のばらつきが３
０％以下，２０％以下，１０％以下になることが分か
る。よって、検出感度のばらつきの上限を３０％とした
場合には、振動子１の基板３に対する傾き角度θを−４
０°〜４０°にすれば良い。また、検出感度のばらつき
をより低減して２０％以下にする場合には、その傾き角
度θを−３４°〜３４°にすることが好ましく、検出感
度のばらつきをより更に低減して１０％以下にする場合
には、その傾き角度θを−２４°〜２４°にすることが
更に好ましい。
の関係を示すグラフである。図８のグラフから、傾き角
度θが−４０°〜４０°，−３４°〜３４°，−２４°
〜２４°である場合に、夫々、検出感度のばらつきが３
０％以下，２０％以下，１０％以下になることが分か
る。よって、検出感度のばらつきの上限を３０％とした
場合には、振動子１の基板３に対する傾き角度θを−４
０°〜４０°にすれば良い。また、検出感度のばらつき
をより低減して２０％以下にする場合には、その傾き角
度θを−３４°〜３４°にすることが好ましく、検出感
度のばらつきをより更に低減して１０％以下にする場合
には、その傾き角度θを−２４°〜２４°にすることが
更に好ましい。
【００３７】（第６実施の形態）図９は、第６実施の形
態による加速度センサの構成を示す平面図である。上記
第５実施の形態では、Ｙ−Ｚ平面がＸ軸を中心にして角
度θだけ回転する場合について説明したが、図９に示す
ように、Ｘ−Ｚ平面がＹ軸を中心にして角度θだけ回転
する場合においても、同様のことが言える。従って、こ
の場合にも、傾き角度θは、−４０°〜４０°が好まし
く、−３４°〜３４°がより好ましく、−２４°〜２４
°がより更に好ましい。
態による加速度センサの構成を示す平面図である。上記
第５実施の形態では、Ｙ−Ｚ平面がＸ軸を中心にして角
度θだけ回転する場合について説明したが、図９に示す
ように、Ｘ−Ｚ平面がＹ軸を中心にして角度θだけ回転
する場合においても、同様のことが言える。従って、こ
の場合にも、傾き角度θは、−４０°〜４０°が好まし
く、−３４°〜３４°がより好ましく、−２４°〜２４
°がより更に好ましい。
【００３８】（第７実施の形態）加速度センサ１０につ
いて要求される検出感度特性は、図１０に示すような使
用周波数帯域内（ｆL 〜ｆH ，ｆL ：最低使用周波数，
ｆH ：最高使用周波数）における平坦な特性（変動範囲
が３ｄＢ以内）である。従って、振動子１単体の共振周
波数を通常ｆH よりも十分に高い領域に設定して、振動
子１の共振が加速度検出処理に影響を及ぼさないように
している。しかしながら、振動子１自身の共振周波数を
ｆH よりも十分に高い領域に設定しておいても（図１１
（ａ））、基板３が振動子１に接着されるので、基板３
の機械共振周波数が使用周波数帯域内に存在する場合に
は（図１１（ｂ））、使用周波数帯域で検出感度の平坦
性が損なわれる（図１１（ｃ））ことになる。
いて要求される検出感度特性は、図１０に示すような使
用周波数帯域内（ｆL 〜ｆH ，ｆL ：最低使用周波数，
ｆH ：最高使用周波数）における平坦な特性（変動範囲
が３ｄＢ以内）である。従って、振動子１単体の共振周
波数を通常ｆH よりも十分に高い領域に設定して、振動
子１の共振が加速度検出処理に影響を及ぼさないように
している。しかしながら、振動子１自身の共振周波数を
ｆH よりも十分に高い領域に設定しておいても（図１１
（ａ））、基板３が振動子１に接着されるので、基板３
の機械共振周波数が使用周波数帯域内に存在する場合に
は（図１１（ｂ））、使用周波数帯域で検出感度の平坦
性が損なわれる（図１１（ｃ））ことになる。
【００３９】このような観点に鑑み、第７実施の形態で
は、基板３の共振点を使用周波数帯域外に置いて、その
機械共振周波数を使用周波数帯域外に設定する。この結
果、第７実施の形態では、加速度センサ１０の使用周波
数帯域において図１０に示すような平坦な検出感度特性
を実現することができる。
は、基板３の共振点を使用周波数帯域外に置いて、その
機械共振周波数を使用周波数帯域外に設定する。この結
果、第７実施の形態では、加速度センサ１０の使用周波
数帯域において図１０に示すような平坦な検出感度特性
を実現することができる。
【００４０】基板３のサイズに関して、その厚さを厚く
する、または、各辺の長さを短くすることにより、基板
３の機械共振周波数を高くすることが可能である。具体
的には、基板３の材料によっても異なるが、例えば使用
周波数帯域での最高使用周波数ｆH が１０ｋＨｚである
場合、材料としてアルミナセラミックを使用したときに
２．５×８ｍｍ程度の面積、厚さ０．３５ｍｍのサイズ
とすることにより、このｆH より十分に高い領域に基板
３の機械共振周波数を設定することができる。また、基
板３がガラスエポキシ単板である場合、アルミナセラミ
ックよりも軟らかいので、基板本体を厚くする、また
は、形成する電極の幅，厚さを大きくする等、基板３の
剛性を実質的に高めるような工夫を行えば、高い共振周
波数は容易に実現可能である。
する、または、各辺の長さを短くすることにより、基板
３の機械共振周波数を高くすることが可能である。具体
的には、基板３の材料によっても異なるが、例えば使用
周波数帯域での最高使用周波数ｆH が１０ｋＨｚである
場合、材料としてアルミナセラミックを使用したときに
２．５×８ｍｍ程度の面積、厚さ０．３５ｍｍのサイズ
とすることにより、このｆH より十分に高い領域に基板
３の機械共振周波数を設定することができる。また、基
板３がガラスエポキシ単板である場合、アルミナセラミ
ックよりも軟らかいので、基板本体を厚くする、また
は、形成する電極の幅，厚さを大きくする等、基板３の
剛性を実質的に高めるような工夫を行えば、高い共振周
波数は容易に実現可能である。
【００４１】（第８実施の形態）振動子１と基板３とは
接着されるので、振動子１及び基板３の一体構造として
の機械共振周波数が加速度センサ１０の検出感度に影響
を与えると考えられる。そこで、第８実施の形態では、
振動子１及び基板３の一体構造としての機械共振周波数
を加速度センサ１０の使用周波数帯域外に設定する。こ
のようにすることにより、第７実施の形態と同様、加速
度センサ１０の使用周波数帯域において図１０に示すよ
うな平坦な検出感度特性を実現することが可能である。
接着されるので、振動子１及び基板３の一体構造として
の機械共振周波数が加速度センサ１０の検出感度に影響
を与えると考えられる。そこで、第８実施の形態では、
振動子１及び基板３の一体構造としての機械共振周波数
を加速度センサ１０の使用周波数帯域外に設定する。こ
のようにすることにより、第７実施の形態と同様、加速
度センサ１０の使用周波数帯域において図１０に示すよ
うな平坦な検出感度特性を実現することが可能である。
【００４２】（第９実施の形態）図１２は本発明の第９
実施の形態による加速度センサ１０の構成を示す断面図
であり、図１（ａ）と同一部分には同一番号を付してそ
れらの説明は省略する。本例では、振動子１及び錘部２
を内部に収納するように、断面視コ字状のキャップ部３
１が基板３の周縁部に取り付け固定されている。そし
て、このような例では、これらの振動子１，錘部２，基
板３及びキャップ部３１を一体とみなした構造体の機械
共振周波数が検出感度の特性に関与する。そこで、第９
実施の形態では、この構造体全体としての機械共振周波
数を加速度センサ１０の使用周波数帯域外に設定する。
実施の形態による加速度センサ１０の構成を示す断面図
であり、図１（ａ）と同一部分には同一番号を付してそ
れらの説明は省略する。本例では、振動子１及び錘部２
を内部に収納するように、断面視コ字状のキャップ部３
１が基板３の周縁部に取り付け固定されている。そし
て、このような例では、これらの振動子１，錘部２，基
板３及びキャップ部３１を一体とみなした構造体の機械
共振周波数が検出感度の特性に関与する。そこで、第９
実施の形態では、この構造体全体としての機械共振周波
数を加速度センサ１０の使用周波数帯域外に設定する。
【００４３】キャップ部３１を設けない構成にあって
は、図１３（ａ）の如く、全体の機械共振周波数が使用
周波数帯域内に存在するような場合でも、第９実施の形
態のようにキャップ部３１を設ける構成として、図１３
（ｂ）の如く全体の機械共振周波数を使用周波数帯域外
に設定することにより、加速度センサ１０の使用周波数
帯域において図１０に示すような平坦な検出感度特性を
実現できることになる。
は、図１３（ａ）の如く、全体の機械共振周波数が使用
周波数帯域内に存在するような場合でも、第９実施の形
態のようにキャップ部３１を設ける構成として、図１３
（ｂ）の如く全体の機械共振周波数を使用周波数帯域外
に設定することにより、加速度センサ１０の使用周波数
帯域において図１０に示すような平坦な検出感度特性を
実現できることになる。
【００４４】上述した第７〜第９実施の形態の変形例を
図１４（ａ）〜（ｃ）に示す。加速度センサ１０が実際
に利用される形態として、基板３上に設けられた振動子
１及び錘部２が測定系基板４１に直接搭載される形態
（図１４（ａ））、第９実施の形態のようにキャップ部
３１が取り付けられた状態で測定系基板４１に搭載され
る形態（図１４（ｂ））、振動子１及び錘部２に加えて
処理回路４２（増幅回路，温度補償回路等）を基板３上
に設けてそれらをキャップ部３１で被った状態で測定系
基板４１に搭載される形態（図１４（ｃ））等が考えら
れる。何れの場合にも測定用基板４１を加えた（（ｃ）
の形態では処理回路４２も加えた）全体構造としての機
械共振周波数を使用周波数帯域外に設定することによ
り、加速度センサ１０の使用周波数帯域において図１０
に示すような平坦な検出感度特性を実現できることは勿
論である。
図１４（ａ）〜（ｃ）に示す。加速度センサ１０が実際
に利用される形態として、基板３上に設けられた振動子
１及び錘部２が測定系基板４１に直接搭載される形態
（図１４（ａ））、第９実施の形態のようにキャップ部
３１が取り付けられた状態で測定系基板４１に搭載され
る形態（図１４（ｂ））、振動子１及び錘部２に加えて
処理回路４２（増幅回路，温度補償回路等）を基板３上
に設けてそれらをキャップ部３１で被った状態で測定系
基板４１に搭載される形態（図１４（ｃ））等が考えら
れる。何れの場合にも測定用基板４１を加えた（（ｃ）
の形態では処理回路４２も加えた）全体構造としての機
械共振周波数を使用周波数帯域外に設定することによ
り、加速度センサ１０の使用周波数帯域において図１０
に示すような平坦な検出感度特性を実現できることは勿
論である。
【００４５】なお、上述した第７〜第９実施の形態にお
ける機械共振周波数の設定手法は、第１実施の形態のよ
うに振動子１の基板３側の端部が分割されているタイ
プ、第４実施の形態のように振動子１の錘部２側の端部
が分割されているタイプの何れにも適用できることは言
うまでもない。
ける機械共振周波数の設定手法は、第１実施の形態のよ
うに振動子１の基板３側の端部が分割されているタイ
プ、第４実施の形態のように振動子１の錘部２側の端部
が分割されているタイプの何れにも適用できることは言
うまでもない。
【００４６】（付記１） 滑り振動が生じる振動子と、
該振動子に連なっており、前記振動子にそれ自身を加え
たものの重心位置と異なる位置で支持されている錘部と
を備え、加速度が加わった場合に前記錘部に発生する支
持点を中心とした回転モーメントを滑り振動として前記
振動子で検出する加速度センサにおいて、前記振動子と
電気的に導通する複数の電極を有する矩形状の基板を備
えており、前記複数の電極の形成パターンが前記基板の
少なくとも１辺に平行な軸に対して対称であり、前記複
数の電極夫々の厚さが実質的に等しいことを特徴とする
加速度センサ。 （付記２） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている略直方体状の錘部と
を備え、加速度が加わった場合に前記錘部に発生する支
持点を中心とした回転モーメントを滑り振動として前記
振動子で検出する加速度センサにおいて、前記錘部には
前記振動子と電気的に導通する複数の電極が形成されて
おり、該複数の電極の形成パターンが前記錘部の少なく
とも１辺に平行な軸に対して対称であり、前記複数の電
極夫々の厚さが実質的に等しいことを特徴とする加速度
センサ。 （付記３） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速
度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心と
した回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出
する加速度センサにおいて、前記振動子と電気的に導通
する複数の電極を有する矩形状の基板を備えており、前
記複数の電極の形成パターンが前記基板の少なくとも１
辺に平行な軸に対して対称であり、前記振動子の前記基
板に対する傾き角度が４０°以下であることを特徴とす
る加速度センサ。 （付記４） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速
度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心と
した回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出
する加速度センサにおいて、前記振動子での検出結果を
外部に取り出すための基板を備えており、該基板の機械
共振周波数が、その使用周波数帯域外であることを特徴
とする加速度センサ。 （付記５） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速
度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心と
した回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出
する加速度センサにおいて、前記振動子での検出結果を
外部に取り出すための基板を備えており、前記振動子，
錘部及び基板を一体構造とした場合の機械共振周波数
が、その使用周波数帯域外であることを特徴とする加速
度センサ。 （付記６） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速
度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心と
した回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出
する加速度センサにおいて、前記振動子での検出結果を
外部に取り出すための基板と、前記振動子及び錘部を被
うキャップ部とを備えており、前記振動子，錘部，基板
及びキャップ部を一体構造とした場合の機械共振周波数
が、その使用周波数帯域外であることを特徴とする加速
度センサ。
該振動子に連なっており、前記振動子にそれ自身を加え
たものの重心位置と異なる位置で支持されている錘部と
を備え、加速度が加わった場合に前記錘部に発生する支
持点を中心とした回転モーメントを滑り振動として前記
振動子で検出する加速度センサにおいて、前記振動子と
電気的に導通する複数の電極を有する矩形状の基板を備
えており、前記複数の電極の形成パターンが前記基板の
少なくとも１辺に平行な軸に対して対称であり、前記複
数の電極夫々の厚さが実質的に等しいことを特徴とする
加速度センサ。 （付記２） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている略直方体状の錘部と
を備え、加速度が加わった場合に前記錘部に発生する支
持点を中心とした回転モーメントを滑り振動として前記
振動子で検出する加速度センサにおいて、前記錘部には
前記振動子と電気的に導通する複数の電極が形成されて
おり、該複数の電極の形成パターンが前記錘部の少なく
とも１辺に平行な軸に対して対称であり、前記複数の電
極夫々の厚さが実質的に等しいことを特徴とする加速度
センサ。 （付記３） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速
度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心と
した回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出
する加速度センサにおいて、前記振動子と電気的に導通
する複数の電極を有する矩形状の基板を備えており、前
記複数の電極の形成パターンが前記基板の少なくとも１
辺に平行な軸に対して対称であり、前記振動子の前記基
板に対する傾き角度が４０°以下であることを特徴とす
る加速度センサ。 （付記４） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速
度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心と
した回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出
する加速度センサにおいて、前記振動子での検出結果を
外部に取り出すための基板を備えており、該基板の機械
共振周波数が、その使用周波数帯域外であることを特徴
とする加速度センサ。 （付記５） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速
度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心と
した回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出
する加速度センサにおいて、前記振動子での検出結果を
外部に取り出すための基板を備えており、前記振動子，
錘部及び基板を一体構造とした場合の機械共振周波数
が、その使用周波数帯域外であることを特徴とする加速
度センサ。 （付記６） 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に連
なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重心
位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加速
度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心と
した回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検出
する加速度センサにおいて、前記振動子での検出結果を
外部に取り出すための基板と、前記振動子及び錘部を被
うキャップ部とを備えており、前記振動子，錘部，基板
及びキャップ部を一体構造とした場合の機械共振周波数
が、その使用周波数帯域外であることを特徴とする加速
度センサ。
【００４７】
【発明の効果】以上のように、本発明の加速度センサで
は、基板における電極の形成パターンが対称であって、
しかも夫々の厚さが等しくなるようにしたので、この基
板に接着される振動子が傾くことはなく、検出感度のば
らつきは生じず、検出感度特性を向上することができ
る。
は、基板における電極の形成パターンが対称であって、
しかも夫々の厚さが等しくなるようにしたので、この基
板に接着される振動子が傾くことはなく、検出感度のば
らつきは生じず、検出感度特性を向上することができ
る。
【００４８】本発明の加速度センサでは、基板に対する
振動子の傾き角度を４０°以下にしたので、検出感度の
ばらつきを３０％程度以下に低減することができる。
振動子の傾き角度を４０°以下にしたので、検出感度の
ばらつきを３０％程度以下に低減することができる。
【００４９】本発明の加速度センサでは、基板の機械共
振周波数を、加速度センサの使用周波数帯域外に設定す
るようにしたので、その使用周波数帯域において平坦な
検出感度特性を得ることができる。
振周波数を、加速度センサの使用周波数帯域外に設定す
るようにしたので、その使用周波数帯域において平坦な
検出感度特性を得ることができる。
【００５０】本発明の加速度センサでは、振動子，錘部
及び基板を一体構造とした場合の機械共振周波数を、加
速度センサの使用周波数帯域外に設定するようにしたの
で、その使用周波数帯域において平坦な検出感度特性を
得ることができる。
及び基板を一体構造とした場合の機械共振周波数を、加
速度センサの使用周波数帯域外に設定するようにしたの
で、その使用周波数帯域において平坦な検出感度特性を
得ることができる。
【００５１】本発明の加速度センサでは、振動子，錘
部，基板及びキャップ部をまとめた場合の機械共振周波
数を、加速度センサの使用周波数帯域外に設定するよう
にしたので、その使用周波数帯域において平坦な検出感
度特性を得ることができる。
部，基板及びキャップ部をまとめた場合の機械共振周波
数を、加速度センサの使用周波数帯域外に設定するよう
にしたので、その使用周波数帯域において平坦な検出感
度特性を得ることができる。
【図１】第１実施の形態による加速度センサの構成を示
す断面図及び基板の平面図である。
す断面図及び基板の平面図である。
【図２】第１実施の形態の比較例としての加速度センサ
の構成を示す平面図及び断面図である。
の構成を示す平面図及び断面図である。
【図３】第１実施の形態の比較例としての加速度センサ
の構成を示す平面図及び断面図である。
の構成を示す平面図及び断面図である。
【図４】第２実施の形態による加速度センサの基板の平
面図である。
面図である。
【図５】第３実施の形態による加速度センサの基板の平
面図である。
面図である。
【図６】第４実施の形態による加速度センサの構成を示
す断面図及び錘部の平面図である。
す断面図及び錘部の平面図である。
【図７】第５実施の形態による加速度センサの構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図８】傾き角度θと検出感度変化率との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】第６実施の形態による加速度センサの構成を示
す平面図である。
す平面図である。
【図１０】加速度センサについて要求される検出感度特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図１１】従来例の問題点を説明するための周波数特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図１２】第９実施の形態による加速度センサの構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１３】第９実施の形態による加速度センサを説明す
るための周波数特性を示すグラフである。
るための周波数特性を示すグラフである。
【図１４】第７〜第９実施の形態の変形例による加速度
センサの構成を示す断面図である。
センサの構成を示す断面図である。
【図１５】加速度センサの検出原理を示す説明図であ
る。
る。
【図１６】従来の加速度センサの一例の構成を示す斜視
図である。
図である。
１ 振動子 ２ 錘部 ３ 基板 ５ 電極 ６ 電極 １０ 加速度センサ ２１ 電極 ２２ 電極 ３１ キャップ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 町田 敦司 長野県須坂市大字小山460番地 富士通メ ディアデバイス株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に
連なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重
心位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加
速度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心
とした回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検
出する加速度センサにおいて、前記振動子と電気的に導
通する複数の電極を有する矩形状の基板を備えており、
前記複数の電極の形成パターンが前記基板の少なくとも
１辺に平行な軸に対して対称であり、前記複数の電極夫
々の厚さが実質的に等しいことを特徴とする加速度セン
サ。 - 【請求項２】 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に
連なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重
心位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加
速度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心
とした回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検
出する加速度センサにおいて、前記振動子と電気的に導
通する複数の電極を有する矩形状の基板を備えており、
前記複数の電極の形成パターンが前記基板の少なくとも
１辺に平行な軸に対して対称であり、前記振動子の前記
基板に対する傾き角度が４０°以下であることを特徴と
する加速度センサ。 - 【請求項３】 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に
連なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重
心位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加
速度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心
とした回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検
出する加速度センサにおいて、前記振動子での検出結果
を外部に取り出すための基板を備えており、該基板の機
械共振周波数が、その使用周波数帯域外であることを特
徴とする加速度センサ。 - 【請求項４】 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に
連なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重
心位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加
速度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心
とした回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検
出する加速度センサにおいて、前記振動子での検出結果
を外部に取り出すための基板を備えており、前記振動
子，錘部及び基板を一体構造とした場合の機械共振周波
数が、その使用周波数帯域外であることを特徴とする加
速度センサ。 - 【請求項５】 滑り振動が生じる振動子と、該振動子に
連なっており、前記振動子にそれ自身を加えたものの重
心位置と異なる位置で支持されている錘部とを備え、加
速度が加わった場合に前記錘部に発生する支持点を中心
とした回転モーメントを滑り振動として前記振動子で検
出する加速度センサにおいて、前記振動子での検出結果
を外部に取り出すための基板と、前記振動子及び錘部を
被うキャップ部とを備えており、前記振動子，錘部，基
板及びキャップ部を一体構造とした場合の機械共振周波
数が、その使用周波数帯域外であることを特徴とする加
速度センサ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150196A JP2002296292A (ja) | 2001-01-24 | 2001-05-18 | 加速度センサ |
| KR1020010059532A KR20020062795A (ko) | 2001-01-24 | 2001-09-26 | 가속도 센서 |
| US09/962,194 US6823735B2 (en) | 2001-01-24 | 2001-09-26 | Acceleration sensor |
| EP01402505A EP1227327A3 (en) | 2001-01-24 | 2001-09-28 | Acceleration sensor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-16400 | 2001-01-24 | ||
| JP2001016400 | 2001-01-24 | ||
| JP2001150196A JP2002296292A (ja) | 2001-01-24 | 2001-05-18 | 加速度センサ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002296292A true JP2002296292A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=26608251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001150196A Pending JP2002296292A (ja) | 2001-01-24 | 2001-05-18 | 加速度センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6823735B2 (ja) |
| EP (1) | EP1227327A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002296292A (ja) |
| KR (1) | KR20020062795A (ja) |
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| JP2004108401A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Nsk Ltd | 検出器及びセンサ付転動装置 |
| CN112147370A (zh) * | 2019-06-27 | 2020-12-29 | 精工爱普生株式会社 | 惯性传感器、电子设备以及移动体 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2004077255A (ja) * | 2002-08-15 | 2004-03-11 | Fujitsu Media Device Kk | 加速度センサ |
| DE102006011370A1 (de) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Eppendorf Ag | Vorrichtung zum Mischen insbesondere von Laborgefäß-Inhalten mit einem Sensor |
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| ITUA20162173A1 (it) * | 2016-03-31 | 2017-10-01 | St Microelectronics Srl | Sensore accelerometrico mems avente elevata accuratezza e ridotta sensibilita' nei confronti della temperatura e dell'invecchiamento |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3373032B2 (ja) | 1994-03-15 | 2003-02-04 | 富士通株式会社 | 加速度センサ |
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| JPH09318650A (ja) | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Matsushita Electric Works Ltd | センサ装置及びその製造方法 |
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-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001150196A patent/JP2002296292A/ja active Pending
- 2001-09-26 KR KR1020010059532A patent/KR20020062795A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-09-26 US US09/962,194 patent/US6823735B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-28 EP EP01402505A patent/EP1227327A3/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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|---|---|
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| EP1227327A2 (en) | 2002-07-31 |
| US6823735B2 (en) | 2004-11-30 |
| US20020095990A1 (en) | 2002-07-25 |
| EP1227327A3 (en) | 2004-01-21 |
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