JP2012145493A5 - - Google Patents

Description

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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
第１の形態に係る物理量センサーは、互いに直交する３つの軸を、第１軸、第２軸、第３軸としたとき、基板と、前記基板上に配置され、前記第１軸に沿うように振動可能であり前記第１軸に沿うように設けられている一対の第１可動質量部と、前記基板上に配置され、前記第２軸に沿うように振動可能であり前記第２軸に沿うように設けられている一対の第２可動質量部と、前記一対の第１可動質量部及び前記一対の第２可動質量部の少なくとも一方をそれぞれ互いに逆相に振動させる振動手段と、前記第１可動質量部及び前記第２可動質量部の少なくとも一方に設けられ、前記第１軸乃至前記第３軸の少なくとも一つの軸回りに発生する力を検知する力検出手段と、を備え、前記第１可動質量部には、前記第２軸に沿うように前記第１可動質量部から一方と他方に延出している第１アームが設けられ、前記第２可動質量部には、前記第１軸に沿うように前記第２可動質量部から一方と他方に延出している第２アームが設けられ、前記第１アーム及び前記第２アームは、前記第１アームの延出方向と前記第２アームの延出方向とが交わる位置に配置され且つ前記基板に固定されている支持部により支持されていることを特徴とする。
第２の形態に係る物理量センサーは、第１の形態に係る物理量センサーおいて、前記振動手段は、前記第１可動質量部と前記第２可動質量部とを互いに逆相で振動させることを特徴とする。
第３の形態に係る物理量センサーは、第１の形態に係る物理量センサーおいて、前記振動手段は、前記第１可動質量部と前記第２可動質量部とを互いに同相で振動させることを特徴とする。
第４の形態に係る物理量センサーは、第１の形態乃至第３の形態のいずれか１の形態に係る物理量センサーおいて、前記振動手段は、前記第１可動質量部と前記第１アームとの振動系の振動と、前記第２可動質量部と前記第２アームとの振動系の振動と、を結合したモードで振動させることを特徴とする。
第５の形態に係る物理量センサーは、第１の形態乃至第４の形態のいずれか１の形態に係る物理量センサーおいて、前記振動手段は、静電駆動方式の駆動手段を有していることを特徴とする。
第６の形態に係る物理量センサーは、第１の形態乃至第５の形態のいずれか１の形態に係る物理量センサーおいて、前記第１可動質量部は、前記第２軸の方向に切り込みを有する第１括れ部の両端から前記第１アームが延出し、前記第２可動質量部は、前記第１軸の方向に切り込みを有する第２括れ部の両端から前記第２アームが延出したことを特徴とする。
第７の形態に係る物理量センサーは、第１の形態乃至第６の形態のいずれか１の形態に係る物理量センサーおいて、前記第１可動質量部及び前記第２可動質量部は、それぞれ三角形型であり、前記一対の第１可動質量部及び前記一対の第２可動質量部を配置したときに外形が略矩形となることを特徴とする。
第８の形態に係る物理量センサーは、第１の形態乃至第７の形態のいずれか１の形態に係る物理量センサーおいて、前記力検出手段は、前記第１可動質量部および前記第２可動質量部の少なくとも一方に設けられ、各可動質量部の振動方向に平面視で垂直な方向に回転軸を有し、前記第３軸の方向に変位可能な可動板と、前記可動板に設けられている第１可動電極部と、前記基板の前記第１可動電極部に対向する位置に配置されている第１固定電極部と、を備え、前記可動板の変位により、前記第１軸および前記第２軸の少なくとも一方の軸回りの発生する力を検出することを特徴とする。
第９の形態に係る物理量センサーは、第１の形態乃至第８の形態のいずれか１の形態に係る物理量センサーおいて、前記力検出手段は、前記第１可動質量部及び前記第２可動質量部の少なくとも一方に設けられ、各可動質量部の振動の方向に平面視で垂直な方向に伸縮自在な可撓部と、前記可撓部に支持された可動部と、前記可動部に設けられた第２可動電極部と、前記基板上に配置され、前記第２可動電極部に対向する位置に配置された第２固定電極部と、を備え、前記可動部の変位により、前記第３軸の軸回りに発生する力を検出することを特徴とする。
第１０の形態に係る物理量センサーは、第１の形態乃至第９の形態のいずれか１の形態に係る物理量センサーおいて、前記支持部の各々は、互いに鏡像対称に配置されていることを特徴とする。
第１１の形態に係る物理量センサーは、第１の形態乃至第１０の形態のいずれか１の形態に係る物理量センサーおいて、前記第１アームは、前記第１軸の方向には振動し易く、且つ、前記第２軸及び前記第３軸には前記第１軸の方向よりも振動し難く、前記第２アームは、前記第２軸の方向には振動し易く、且つ、前記第１軸及び前記第３軸には前記第２軸の方向よりも振動し難いことを特徴とする。
第１２の形態に係る物理量センサーは、互いに直交する３つの軸を、第１軸、第２軸、第３軸としたとき、基板と、前記基板上に配置され、前記第１軸に沿うように振動可能であり前記第１軸に沿うように設けられている一対の第１可動質量部と、前記基板上に配置され、前記第２軸に沿うように振動可能であり前記第２軸に沿うように設けられている一対の第２可動質量部と、前記第１可動質量部及び前記第２可動質量部の少なくとも一方に設けられ、前記第１軸乃至前記第３軸の少なくとも一つの軸回りに発生する力を検知する力検出手段と、を備え、前記第１可動質量部には、前記第２軸に沿うように前記第１可動質量部から一方と他方に延出している第１アームが設けられ、前記第２可動質量部には、前記第１軸に沿うように前記第２可動質量部から一方と他方に延出している第２アームが設けられ、前記第１アーム及び前記第２アームは、それぞれ前記第１アームの延出方向と前記第２アームの延出方向とが交わる位置で前記基板に固定されており、且つ、前記第１可動質量部の振動と前記第２可動質量部の振動とを結合したモードで振動することを特徴とする。
本形態に係る電子機器は、第１の形態乃至第１２の形態のいずれか１の形態の物理量センサーを搭載したことを特徴とする。

Claims (13)

1. 互いに直交する３つの軸を、第１軸、第２軸、第３軸としたとき、
   基板と、
   前記基板上に配置され、前記第１軸に沿うように振動可能であり前記第１軸に沿うように設けられている一対の第１可動質量部と、
   前記基板上に配置され、前記第２軸に沿うように振動可能であり前記第２軸に沿うように設けられている一対の第２可動質量部と、
   前記一対の第１可動質量部及び前記一対の第２可動質量部の少なくとも一方をそれぞれ互いに逆相に振動させる振動手段と、
   前記第１可動質量部及び前記第２可動質量部の少なくとも一方に設けられ、前記第１軸乃至前記第３軸の少なくとも一つの軸回りに発生する力を検知する力検出手段と、を備え、
   前記第１可動質量部には、前記第２軸に沿うように前記第１可動質量部から一方と他方に延出している第１アームが設けられ、
   前記第２可動質量部には、前記第１軸に沿うように前記第２可動質量部から一方と他方に延出している第２アームが設けられ、
   前記第１アーム及び前記第２アームは、前記第１アームの延出方向と前記第２アームの延出方向とが交わる位置に配置され且つ前記基板に固定されている支持部により支持されていることを特徴とする物理量センサー。
2. 前記振動手段は、前記第１可動質量部と前記第２可動質量部とを互いに逆相で振動させることを特徴とする請求項１に記載の物理量センサー。
3. 前記振動手段は、前記第１可動質量部と前記第２可動質量部とを互いに同相で振動させることを特徴とする請求項１に記載の物理量センサー。
4. 前記振動手段は、前記第１可動質量部と前記第１アームとの振動系の振動と、前記第２可動質量部と前記第２アームとの振動系の振動と、を結合したモードで振動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の物理量センサー。
5. 前記振動手段は、静電駆動方式の駆動手段を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の物理量センサー。
6. 前記第１可動質量部は、前記第２軸の方向に切り込みを有する第１括れ部の両端から前記第１アームが延出し、
   前記第２可動質量部は、前記第１軸の方向に切り込みを有する第２括れ部の両端から前記第２アームが延出したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の物理量センサー。
7. 前記第１可動質量部及び前記第２可動質量部は、それぞれ三角形型であり、前記一対の第１可動質量部及び前記一対の第２可動質量部を配置したときに外形が略矩形となることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の物理量センサー。
8. 前記力検出手段は、
   前記第１可動質量部および前記第２可動質量部の少なくとも一方に設けられ、各可動質量部の振動方向に平面視で垂直な方向に回転軸を有し、前記第３軸の方向に変位可能な可動板と、
   前記可動板に設けられている第１可動電極部と、
   前記基板の前記第１可動電極部に対向する位置に配置されている第１固定電極部と、を備え、
   前記可動板の変位により、前記第１軸および前記第２軸の少なくとも一方の軸回りの発生する力を検出することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の物理量センサー。
9. 前記力検出手段は、
   前記第１可動質量部及び前記第２可動質量部の少なくとも一方に設けられ、各可動質量部の振動の方向に平面視で垂直な方向に伸縮自在な可撓部と、
   前記可撓部に支持された可動部と、
   前記可動部に設けられた第２可動電極部と、
   前記基板上に配置され、前記第２可動電極部に対向する位置に配置された第２固定電極部と、を備え、
   前記可動部の変位により、前記第３軸の軸回りに発生する力を検出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の物理量センサー。
10. 前記支持部の各々は、互いに鏡像対称に配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の物理量センサー。
11. 前記第１アームは、前記第１軸の方向には振動し易く、且つ、前記第２軸及び前記第３軸には前記第１軸の方向よりも振動し難く、
    前記第２アームは、前記第２軸の方向には振動し易く、且つ、前記第１軸及び前記第３軸には前記第２軸の方向よりも振動し難いことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の物理量センサー。
12. 互いに直交する３つの軸を、第１軸、第２軸、第３軸としたとき、
    基板と、
    前記基板上に配置され、前記第１軸に沿うように振動可能であり前記第１軸に沿うように設けられている一対の第１可動質量部と、
    前記基板上に配置され、前記第２軸に沿うように振動可能であり前記第２軸に沿うように設けられている一対の第２可動質量部と、
    前記第１可動質量部及び前記第２可動質量部の少なくとも一方に設けられ、前記第１軸乃至前記第３軸の少なくとも一つの軸回りに発生する力を検知する力検出手段と、を備え、
    前記第１可動質量部には、前記第２軸に沿うように前記第１可動質量部から一方と他方に延出している第１アームが設けられ、
    前記第２可動質量部には、前記第１軸に沿うように前記第２可動質量部から一方と他方に延出している第２アームが設けられ、
    前記第１アーム及び前記第２アームは、それぞれ前記第１アームの延出方向と前記第２アームの延出方向とが交わる位置で前記基板に固定されており、且つ、前記第１可動質量部の振動と前記第２可動質量部の振動とを結合したモードで振動することを特徴とする物理量センサー。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の物理量センサーを搭載したことを特徴とする電子機器。