JP2019078607A - Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving object positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving object - Google Patents

Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving object positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving object Download PDF

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由幸 松浦
Yoshiyuki Matsuura
由幸 松浦
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Abstract

To provide an inertia measuring device with which it is possible to reduce an output drift, a moving object positioning device, a portable electronic apparatus, an electronic apparatus, and a moving object.SOLUTION: A physical quantity sensor of the present invention comprises: a substrate; a movable electrode part equipped with a first movable electrode part located on one side thereof via an oscillation axis and a second movable electrode part located on the other side larger in rotation moment around the oscillation axis than the first movable electrode part; a first fixed electrode arranged on the substrate and facing the first movable electrode part; a second fixed electrode arranged on the substrate and facing the second movable electrode part; a dummy electrode arranged on the substrate by being spaced apart from the second fixed electrode facing the second movable electrode part and having the same potential as the movable electrode part; and a first shield part fixed to the substrate and facing an exposed part that is an exposed portion of the substrate between the second fixed electrode and the dummy electrode.SELECTED DRAWING: Figure 1

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 a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile object positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile object.

例えば、特許文献1に記載の物理量センサー(加速度センサー)は、ベース基板と、ベース基板に対してシーソー揺動可能な可動部と、ベース基板に設けられ、可動部に対向配置された電極と、を有している。また、可動部は、揺動軸の一方側に位置する第1可動部と、他方側に位置する第2可動部と、を有している。また、電極は、第1可動部と対向して配置された第1固定電極と、第2可動部と対向して配置された第2固定電極およびダミー電極と、を有している。このような物理量センサーでは、加速度が加わることで可動部がシーソー揺動し、これにより、第1可動部と第1固定電極との間の静電容量および第2可動部と第2固定電極との間に静電容量がそれぞれ変化するため、これら静電容量の変化に基づいて、加わった加速度を検出する。   For example, the physical quantity sensor (acceleration sensor) described in Patent Document 1 includes a base substrate, a movable portion capable of seesaw rocking with respect to the base substrate, and an electrode provided on the base substrate and opposed to the movable portion. have. The movable portion has a first movable portion located on one side of the swing shaft and a second movable portion located on the other side. Further, the electrode has a first fixed electrode disposed to face the first movable portion, and a second fixed electrode and a dummy electrode disposed to face the second movable portion. In such a physical quantity sensor, when acceleration is applied, the movable portion is rocked by the seesaw, whereby the capacitance between the first movable portion and the first fixed electrode, and the second movable portion and the second fixed electrode Since the capacitance changes during the period, the applied acceleration is detected based on the change in the capacitance.

特表2003−519384号公報Japanese Patent Publication No. 2003-519384

しかしながら、このような構成では、物理量センサーの駆動によって、ベース基板の電極から露出している部分であって可動部と対向している領域が帯電し、当該領域と可動部との間に不本意でアンバランスな静電引力が生じてしまう。そして、この静電引力によって、加速度が加わっていないにも関わらず可動部が揺動してしまい、出力のドリフトが生じてしまう。   However, in such a configuration, the region exposed from the electrode of the base substrate and facing the movable portion is charged by the drive of the physical quantity sensor, and there is a problem between the region and the movable portion. Cause an unbalanced electrostatic attraction. Then, due to this electrostatic attraction, the movable portion swings despite the fact that no acceleration is applied, resulting in the drift of the output.

本発明の目的は、出力のドリフトを低減することのできる慣性計測装置、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 an inertial measurement device, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile that can reduce output drift.

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 a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following invention.

本発明の物理量センサーは、基板と、
揺動軸を介してその一方側に位置する第1可動電極部と、他方側に位置し、前記揺動軸まわりの回転モーメントが前記第1可動電極部よりも大きい第2可動電極部と、を備える可動電極部と、
前記基板に配置され、前記第1可動電極部と対向している第1固定電極と、
前記基板に配置され、前記第2可動電極部と対向している第2固定電極と、
前記基板に前記第2固定電極と離間して配置され、前記第2可動電極部と対向し、前記可動電極部と同電位のダミー電極と、
前記基板に固定され、前記基板の前記第2固定電極と前記ダミー電極との間から露出する部分である露出部と対向する第1シールド部と、を有することを特徴とする。
このような構成とすれば、第1シールド部と露出部との間に電気力線が発生することで、露出部と可動電極部との間に電気力線が発生することを抑制することができる。そのため、可動電極部の意図しない変位が抑制され、ドリフトが抑制される。
The physical quantity sensor of the present invention comprises a substrate,
A first movable electrode portion positioned on one side via a rocking shaft, and a second movable electrode portion positioned on the other side and having a larger rotational moment about the rocking shaft than the first movable electrode portion; A movable electrode unit comprising
A first fixed electrode disposed on the substrate and facing the first movable electrode portion;
A second fixed electrode disposed on the substrate and facing the second movable electrode portion;
A dummy electrode disposed on the substrate so as to be separated from the second fixed electrode, facing the second movable electrode portion, and having the same potential as the movable electrode portion;
It has a first shield part fixed to the substrate and facing the exposed part which is a part exposed from between the second fixed electrode and the dummy electrode of the substrate.
With such a configuration, generation of an electric line of force between the first shield portion and the exposed portion is suppressed, thereby suppressing generation of the electric line of force between the exposed portion and the movable electrode portion. it can. Therefore, the unintended displacement of the movable electrode portion is suppressed, and the drift is suppressed.

本発明の物理量センサーでは、前記第1シールド部は、前記可動電極部と同電位であることが好ましい。
これにより、可動電極部の不本意な変位を抑制することができ、物理量をより精度よく検出することができる。
In the physical quantity sensor according to the present invention, preferably, the first shield part is at the same potential as the movable electrode part.
Thus, unintentional displacement of the movable electrode portion can be suppressed, and the physical quantity can be detected more accurately.

本発明の物理量センサーでは、前記第2可動電極部は、開口を有し、
前記第1シールド部は、前記開口の内側に配置されていることが好ましい。
これにより、第1シールド部の配置が容易となる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the second movable electrode portion has an opening,
It is preferable that the first shield portion be disposed inside the opening.
This facilitates the placement of the first shield portion.

本発明の物理量センサーでは、前記第1シールド部は、前記基板の平面視で、前記ダミー電極と重なる部分を有していることが好ましい。
これにより、より確実に、露出部と第1シールド部との間に電気力線を発生させることができる。
In the physical quantity sensor according to the present invention, it is preferable that the first shield part has a portion overlapping the dummy electrode in a plan view of the substrate.
This makes it possible to more reliably generate an electric line of force between the exposed portion and the first shield portion.

本発明の物理量センサーでは、前記第1シールド部は、前記基板の平面視で、前記第2固定電極と重なる部分を有し、
前記基板の平面視で、前記第1固定電極と重なる部分を有する第2シールド部を有していることが好ましい。
これにより、より確実に、露出部と第1シールド部との間に電気力線を発生させることができる。また、第1シールド部と第2固定電極との間に形成される静電容量を、第2シールド部と第1固定電極との間に形成される静電容量でキャンセルすることができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the first shield portion has a portion overlapping the second fixed electrode in a plan view of the substrate,
It is preferable to have a second shield portion having a portion overlapping the first fixed electrode in a plan view of the substrate.
This makes it possible to more reliably generate an electric line of force between the exposed portion and the first shield portion. Further, the electrostatic capacitance formed between the first shield portion and the second fixed electrode can be canceled by the electrostatic capacitance formed between the second shield portion and the first fixed electrode.

本発明の物理量センサーでは、前記第2シールド部は、前記可動電極部と同電位であることが好ましい。
これにより、可動電極部の不本意な変位を抑制することができ、物理量をより精度よく検出することができる。
In the physical quantity sensor according to the present invention, preferably, the second shield part is at the same potential as the movable electrode part.
Thus, unintentional displacement of the movable electrode portion can be suppressed, and the physical quantity can be detected more accurately.

本発明の物理量センサーでは、前記第2シールド部は、前記可動電極部の外側に位置していることが好ましい。
これにより、第2シールド部の配置が容易となる。
In the physical quantity sensor of the present invention, it is preferable that the second shield part be located outside the movable electrode part.
This facilitates the arrangement of the second shield portion.

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。
An inertial measurement device of the present invention is a physical quantity sensor of the present invention,
And a control circuit that controls driving of the physical quantity sensor.
Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be obtained, 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。
A mobile positioning device according to the present invention comprises the inertial measurement device according to the present invention;
A receiver for receiving 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;
An arithmetic unit that calculates the attitude of the moving object based on the inertial data output from the inertial measurement device;
And calculating a position of the moving body by correcting the position information based on the calculated attitude.
Thereby, the effect of the inertial measurement device of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable mobile 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。
A portable electronic device of the present invention is the physical quantity sensor of the present invention,
A case containing the physical quantity sensor;
A processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
A display unit housed in the case;
And a translucent cover closing the opening of the case.
Thereby, 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、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、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、信頼性の高い電子機器が得られる。
An electronic device of the present invention includes the physical quantity sensor of the present invention,
And a control unit that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor.
Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be obtained, 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、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、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。
A mobile according to the present invention is a physical quantity sensor according to the present invention,
And a control unit that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor.
Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable mobile object can be obtained.

本発明の第1実施形態に係る物理量センサーの平面図である。It is a top view of a physical quantity sensor concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図1に示す物理量センサーが有する基板の平面図である。It is a top view of the substrate which the physical quantity sensor shown in FIG. 1 has. 図1中のB−B線断面図である。It is the BB sectional drawing in FIG. 駆動電圧を示すグラフである。It is a graph which shows a drive voltage. 図1に示す物理量センサーの作動を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the action | operation of the physical quantity sensor shown in FIG. 図1に示す物理量センサーの作動を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the action | operation of the physical quantity sensor shown in FIG. 従来構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a conventional structure. 図1中のC−C線断面図である。It is the CC sectional view taken on the line in FIG. 図1中のC−C線断面図である。It is the CC sectional view taken on the line in FIG. 素子部およびシールド部の形成方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the formation method of an element part and a shield part. 素子部およびシールド部の形成方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the formation method of an element part and a shield part. 素子部およびシールド部の形成方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the formation method of an element part and a shield part. 本発明の第2実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of an inertial measurement device concerning a 2nd embodiment of the present invention. 図14に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。It is a perspective view of the board | substrate which the inertial measurement device shown in FIG. 14 has. 本発明の第3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。It is a block diagram showing the whole system of the mobile positioning device concerning a 3rd embodiment of the present invention. 図16に示す移動体測位装置の作用を示す図である。It is a figure which shows the effect | action of the mobile positioning device shown in FIG. 本発明の第4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 the electronic equipment concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第5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 the electronic equipment concerning a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第6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 the electronic equipment concerning a 6th embodiment of the present invention. 本発明の第7実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。It is a top view which shows the portable electronic device which concerns on 7th Embodiment of this invention. 図21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。It is a functional block diagram which shows schematic structure of the portable electronic device shown in FIG. 本発明の第8実施形態に係る移動体を示す斜視図である。It is a perspective view showing the mobile concerning a 8th 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。   Hereinafter, a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device and a mobile according to the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the attached 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, the physical quantity sensor according to the 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の平面図である。図2は、図1中のA−A線断面図である。図3は、図1に示す物理量センサーが有する基板の平面図である。図4は、図1中のB−B線断面図である。図5は、駆動電圧を示すグラフである。図6および図7は、それぞれ、図1に示す物理量センサーの作動を説明する断面図である。図8は、従来構造を示す断面図である。図9および図10は、それぞれ、図1中のC−C線断面図である。図11ないし図13は、それぞれ、素子部およびシールド部の形成方法を説明するための断面図である。   FIG. 1 is a plan view of a physical quantity sensor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a plan view of a substrate of the physical quantity sensor shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. FIG. 5 is a graph showing the drive voltage. 6 and 7 are cross-sectional views for explaining the operation of the physical quantity sensor shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional structure. 9 and 10 are cross-sectional views taken along the line C-C in FIG. 1, respectively. 11 to 13 are cross-sectional views for explaining the method of forming the element portion and the shield portion.

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軸が図示されている。また、以下では、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。   In each of the drawings, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other. In the following, a direction parallel to the X axis is also referred to as “X axis direction”, a direction parallel to the Y axis as “Y axis direction”, and a direction parallel to the Z axis as “Z axis direction”. Moreover, the arrow tip side of each axis is also referred to as "plus side", and the opposite side is also referred to as "minus side". Moreover, the Z axis direction plus side is also referred to as "upper", and the Z axis direction minus side is also referred to as "down".

図1に示す物理量センサー1は、Z軸方向(鉛直方向)の加速度Azを測定することのできる加速度センサーである。このような物理量センサー1は、基板2と、基板2上に配置された素子部3およびシールド部4と、素子部3およびシールド部4を覆うように基板2に接合された蓋体5と、を有している。以下、これら各部について、順に詳細に説明する。   The physical quantity sensor 1 shown in FIG. 1 is an acceleration sensor capable of measuring an acceleration Az in the Z-axis direction (vertical direction). Such a physical quantity sensor 1 includes a substrate 2, an element unit 3 and a shield unit 4 disposed on the substrate 2, and a lid 5 joined to the substrate 2 so as to cover the element unit 3 and the shield unit 4. have. Hereinafter, these units will be described in detail in order.

(基板)
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、上面側に開放する凹部21を有している。また、Z軸方向からの平面視で、凹部21は、素子部3を内側に内包するように、素子部3よりも大きく形成されている。このような凹部21は、素子部3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。
(substrate)
As shown in FIG. 1, the substrate 2 is in the form of a plate having a rectangular plan view shape. Further, the substrate 2 has a recess 21 opened on the upper surface side. Further, in plan view from the Z-axis direction, the concave portion 21 is formed larger than the element portion 3 so as to enclose the element portion 3 inside. Such a concave portion 21 functions as a relief portion for preventing (suppressing) the contact between the element portion 3 and the substrate 2.

また、図2に示すように、基板2は、凹部21の底面211に設けられた突起状のマウント部22、23を有している。マウント部22には、素子部3が接合されている。これにより、素子部3を、凹部21の底面211と離間させた状態で基板2に固定することができる。一方、マウント部23には、シールド部4が備える後述する第1シールド部41が接合されている。これにより、第1シールド部41を、凹部21の底面211と離間させた状態で基板2に固定することができる。また、図1に示すように、基板2は、上面側に開放する溝部25、26、27を有している。   Further, as shown in FIG. 2, the substrate 2 has projecting mounts 22 and 23 provided on the bottom surface 211 of the recess 21. The element portion 3 is joined to the mount portion 22. Thus, the element portion 3 can be fixed to the substrate 2 in a state of being separated from the bottom surface 211 of the recess 21. On the other hand, a first shield portion 41, which will be described later, included in the shield portion 4 is joined to the mount portion 23. Thereby, the first shield portion 41 can be fixed to the substrate 2 in a state of being separated from the bottom surface 211 of the recess 21. Further, as shown in FIG. 1, the substrate 2 has groove portions 25, 26 and 27 opened to the upper surface side.

基板2としては、例えば、アルカリ金属イオン(Na等の可動イオン)を含むガラス材料(例えば、パイレックスガラス(登録商標)、テンパックスガラス(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。ただし、基板2としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。なお、基板2としてシリコン基板を用いる場合は、短絡を防止する観点から、高抵抗のシリコン基板を用いるか、表面に熱酸化等によってシリコン酸化膜(絶縁性酸化物)を形成したシリコン基板を用いることが好ましい。 The substrate 2 is made of, for example, a glass material containing alkali metal ions (mobile ions such as Na + ) (for example, Pyrex glass (registered trademark), borosilicate glass such as Tempax glass (registered trademark)) A glass substrate can be used. However, the substrate 2 is not particularly limited, and for example, a silicon substrate or a ceramic substrate may be used. When a silicon substrate is used as the substrate 2, from the viewpoint of preventing a short circuit, a high resistance silicon substrate is used, or a silicon substrate on which a silicon oxide film (insulating oxide) is formed by thermal oxidation or the like is used. Is preferred.

また、図1ないし図3に示すように、凹部21の底面211には、電極8として、第1固定電極81、第2固定電極82およびダミー電極83(除電部)が互いに離間して配置されている。   Further, as shown in FIG. 1 to FIG. 3, the first fixed electrode 81, the second fixed electrode 82 and the dummy electrode 83 (charge removing portion) are arranged apart from each other as the electrode 8 on the bottom surface 211 of the recess 21. ing.

また、図1に示すように、溝部25、26、27には、配線75、76、77が設けられている。また、配線75、76、77の一端部は、それぞれ、蓋体5の外側に露出しており、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。また、図2に示すように、配線75は、凹部21の底面211を通ってマウント部22まで引き回されており、マウント部22上で導電性バンプBを介して素子部3と電気的に接続されている。また、配線75は、途中で分岐して、ダミー電極83およびシールド部4が備える後述する第2シールド部42にも電気的に接続されている。また、配線76は、第1固定電極81と電気的に接続されており、配線77は、第2固定電極82と電気的に接続されている。   Further, as shown in FIG. 1, in the grooves 25, 26, 27, wirings 75, 76, 77 are provided. Further, one end portions of the wirings 75, 76, 77 are exposed to the outside of the lid 5, respectively, and function as electrode pads P for electrically connecting to an external device. Further, as shown in FIG. 2, the wiring 75 is routed to the mount portion 22 through the bottom surface 211 of the recess 21, and electrically connected to the element portion 3 through the conductive bump B on the mount portion 22. It is connected. Further, the wiring 75 is branched halfway and electrically connected to a dummy electrode 83 and a second shield part 42 described later provided in the shield part 4. The wiring 76 is electrically connected to the first fixed electrode 81, and the wiring 77 is electrically connected to the second fixed electrode 82.

(蓋体)
図1に示すように、蓋体5は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、図4に示すように、蓋体5は、下面側(基板2側)に開放する凹部51を有している。このような蓋体5は、凹部51内に素子部3およびシールド部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5および基板2によって、その内側に、素子部3およびシールド部4を収納する収納空間Sが形成されている。
(Lid)
As shown in FIG. 1, the lid 5 has a plate shape having a rectangular planar view shape. Further, as shown in FIG. 4, the lid 5 has a recess 51 opened on the lower surface side (substrate 2 side). The lid 5 is joined to the upper surface of the substrate 2 so as to accommodate the element portion 3 and the shield portion 4 in the recess 51. Then, a storage space S for storing the element portion 3 and the shield portion 4 is formed inside the lid 5 and the substrate 2.

また、蓋体5は、収納空間Sの内外を連通する連通孔52を有している。この連通孔52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52内には封止部材53が配置され、封止部材53によって連通孔52が気密封止されている。   Further, the lid 5 has a communication hole 52 communicating the inside and the outside of the storage space S. The storage space S can be replaced with a desired atmosphere through the communication hole 52. Further, a sealing member 53 is disposed in the communication hole 52, and the communication hole 52 is hermetically sealed by the sealing member 53.

収納空間Sは、気密空間である。また、収納空間Sは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度(−40℃〜120℃程度)で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。収納空間Sを大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、素子部3の振動を速やかに収束させることができる。そのため、物理量センサー1の加速度の検出精度が向上する。   The storage space S is an airtight space. In addition, it is preferable that the storage space S be filled with an inert gas such as nitrogen, helium, argon, or the like, and be at substantially atmospheric pressure at a use temperature (about -40 ° C to about 120 ° C). By setting the storage space S to the atmospheric pressure, the viscosity resistance is increased, the damping effect is exhibited, and the vibration of the element unit 3 can be rapidly converged. Therefore, the detection accuracy of the acceleration of the physical quantity sensor 1 is improved.

蓋体5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5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5との接合方法としては、特に限定されず、基板2や蓋体5の材料によって適宜選択すればよく、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5の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等を用いることができる。本実施形態では、ガラスフリット59(低融点ガラス)を介して基板2と蓋体5とが接合されている。   For example, a silicon substrate can be used as the lid 5. However, the lid 5 is not particularly limited, and, for example, a glass substrate or a ceramic substrate may be used. The method of bonding the substrate 2 and the lid 5 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the materials of the substrate 2 and the lid 5. For example, bonding surfaces activated by anodic bonding or plasma irradiation For example, activation bonding for bonding, bonding using 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 5 may be used. In the present embodiment, the substrate 2 and the lid 5 are bonded via the glass frit 59 (low melting point glass).

(素子部)
図1に示すように、素子部3は、マウント部22の上面に接合、固定された固定部31と、固定部31に対して変位可能な可動電極部32と、固定部31と可動電極部32とを接続する梁部33と、を有している。そして、加速度Azが作用すると、可動電極部32が梁部33を揺動軸Jとして、梁部33を捩り変形させつつ固定部31に対してシーソー揺動する。
(Element part)
As shown in FIG. 1, the element unit 3 has a fixed portion 31 joined and fixed to the upper surface of the mount portion 22, a movable electrode portion 32 displaceable with respect to the fixed portion 31, a fixed portion 31 and a movable electrode portion And 32 a beam portion connecting them. Then, when the acceleration Az acts, the movable electrode 32 causes the seesaw rocking with respect to the fixed part 31 while torsionally deforming the beam 33 with the beam 33 as the rocking axis J.

可動電極部32は、X方向に延びる長手形状をなしている。そして、揺動軸Jに対してX軸方向マイナス側(一方側)の部分が第1可動電極部321となり、揺動軸Jに対してX軸方向プラス側(他方側)の部分が第2可動電極部322となっている。また、第2可動電極部322は、第1可動電極部321よりもX軸方向に長く、加速度Azが加わったときの回転モーメント(トルク)が第1可動電極部321よりも大きい。この回転モーメントの差によって、加速度Azが加わると、可動電極部32が揺動軸Jまわりにシーソー揺動する。   The movable electrode portion 32 has a longitudinal shape extending in the X direction. The portion on the negative side (one side) in the X-axis direction with respect to the rocking axis J is the first movable electrode portion 321, and the portion on the positive side (the other side) in the X-axis direction with respect to the rocking axis J is the second The movable electrode portion 322 is provided. Further, the second movable electrode portion 322 is longer in the X-axis direction than the first movable electrode portion 321, and the rotational moment (torque) when the acceleration Az is applied is larger than that of the first movable electrode portion 321. When acceleration Az is applied due to the difference in the rotational moment, the movable electrode portion 32 seesaws rocking around the rocking axis J.

また、第2可動電極部322には、Y軸方向に延在する長尺状の開口323が形成されている。開口323は、Z軸方向からの平面視で、マウント部23と重なっている。そして、この開口323内には、第1シールド部41が配置されており、この第1シールド部41は、前述したように、マウント部23に固定されている。   Further, the second movable electrode portion 322 is formed with an elongated opening 323 extending in the Y-axis direction. The opening 323 overlaps the mount portion 23 in plan view from the Z-axis direction. The first shield portion 41 is disposed in the opening 323, and the first shield portion 41 is fixed to the mount portion 23 as described above.

ここで、電極8の説明に戻ると、Z軸方向からの平面視(基板2の平面視)で、第1固定電極81は、第1可動電極部321と対向して配置され、第2固定電極82は、第2可動電極部322の開口323よりも基端側(揺動軸Jに近い側)の部分と対向して配置されている。物理量センサー1の駆動時には、例えば、図5に示す電圧V1が素子部3に印加され、第1固定電極81および第2固定電極82は、それぞれ、QVアンプ(電荷電圧変換回路)に接続される。そのため、第1固定電極81と第1可動電極部321との間には静電容量C1が形成され、第2固定電極82と第2可動電極部322との間には静電容量C2が形成される。   Here, returning to the explanation of the electrode 8, the first fixed electrode 81 is disposed to face the first movable electrode portion 321 in a plan view from the Z-axis direction (a plan view of the substrate 2), and the second fixing The electrode 82 is disposed to be opposed to a portion on the proximal end side (side closer to the swing axis J) than the opening 323 of the second movable electrode portion 322. When driving the physical quantity sensor 1, for example, the voltage V1 shown in FIG. 5 is applied to the element unit 3, and the first fixed electrode 81 and the second fixed electrode 82 are respectively connected to the QV amplifier (charge voltage conversion circuit) . Therefore, a capacitance C1 is formed between the first fixed electrode 81 and the first movable electrode portion 321, and a capacitance C2 is formed between the second fixed electrode 82 and the second movable electrode portion 322. Be done.

ここで、第1、第2固定電極81、82は、Z軸方向からの平面視にて、揺動軸Jに対してほぼ対称的に設けられている。そのため、加速度Azが作用しない自然状態では、静電容量C1、C2は、互いにほぼ等しくなっている。また、自然状態では、第1固定電極81と第1可動電極部321との間に作用する静電引力に起因して可動電極部32に作用するトルクと、第2固定電極82と第2可動電極部322との間に作用する静電引力に起因して可動電極部32に作用するトルクと、がほぼ等しくなっており、可動電極部32の不本意なシーソー揺動が抑制されている。   Here, the first and second fixed electrodes 81 and 82 are provided substantially symmetrically with respect to the swing axis J in plan view from the Z-axis direction. Therefore, in the natural state where the acceleration Az does not act, the capacitances C1 and C2 are substantially equal to each other. Further, in the natural state, the torque acting on the movable electrode portion 32 due to the electrostatic attractive force acting between the first fixed electrode 81 and the first movable electrode portion 321, the second fixed electrode 82 and the second movable The torque acting on the movable electrode portion 32 due to the electrostatic attractive force acting between the electrode portion 322 and the movable electrode portion 32 is substantially equal, and the unintended seesaw oscillation of the movable electrode portion 32 is suppressed.

図6に示すように、物理量センサー1にZ軸方向マイナス側への加速度−Azが加わると、第1、第2可動電極部321、322の回転モーメントの異なりから、可動電極部32が揺動軸Jを中心にして反時計回りにシーソー揺動し、反対に、図7に示すように、物理量センサー1にZ軸方向プラス側への加速度+Azが加わると、可動電極部32が揺動軸Jを中心にして時計回りにシーソー揺動する。このような可動電極部32のシーソー揺動によって、第1可動電極部321と第1固定電極81のギャップおよび第2可動電極部322と第2固定電極82のギャップが変化し、これに応じて静電容量C1、C2がそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量C1、C2の変化量に基づいて加速度Azを検出することができる。   As shown in FIG. 6, when acceleration -Az to the negative side in the Z-axis direction is applied to the physical quantity sensor 1, the movable electrode portion 32 swings due to the difference in rotational moment of the first and second movable electrode portions 321 and 322. The seesaw rocking counterclockwise around the axis J, and conversely, as shown in FIG. 7, when the acceleration + Az to the positive side in the Z-axis direction is applied to the physical quantity sensor 1, the movable electrode portion 32 is a rocking axis Swing the seesaw clockwise around J. By such seesaw rocking of the movable electrode portion 32, the gap between the first movable electrode portion 321 and the first fixed electrode 81 and the gap between the second movable electrode portion 322 and the second fixed electrode 82 are changed, and accordingly The capacitances C1 and C2 change respectively. Therefore, the acceleration Az can be detected based on the amount of change in the capacitances C1 and C2.

図1に示すように、ダミー電極83は、Z軸方向からの平面視で、第2可動電極部322の開口323よりも先端側(揺動軸Jから遠い側)の部分と対向して配置されている。前述したように、ダミー電極83は、配線75と電気的に接続されており、可動電極部32と同電位である。そのため、第2可動電極部322とダミー電極83との間には、静電容量が実質的に形成されない。   As shown in FIG. 1, the dummy electrode 83 is disposed to face the portion on the tip end side (the side farther from the swing axis J) than the opening 323 of the second movable electrode portion 322 in plan view from the Z-axis direction. It is done. As described above, the dummy electrode 83 is electrically connected to the wiring 75 and has the same potential as the movable electrode portion 32. Therefore, an electrostatic capacitance is not substantially formed between the second movable electrode portion 322 and the dummy electrode 83.

ここで、図2に示すように、凹部21のダミー電極83が配置されている部分、すなわち第2可動電極部322の先端側の部分と対向する部分は、第1、第2固定電極81、82が配置されている部分よりも深くなっている。これにより、可動電極部32と底面211との接触を効果的に抑制することができる。また、第1、第2固定電極81、82と可動電極部32との離間距離を小さくすることができ、静電容量C1、C2をより大きく形成することができる。ただし、凹部21の構成は、特に限定されず、ダミー電極83が配置されている部分と第1、第2固定電極81、82が配置されている部分とが同じ深さであってもよい。   Here, as shown in FIG. 2, the portion where the dummy electrode 83 of the recess 21 is disposed, that is, the portion facing the portion on the tip end side of the second movable electrode portion 322 is the first and second fixed electrodes 81, It is deeper than the part where 82 is arranged. Thereby, the contact between the movable electrode portion 32 and the bottom surface 211 can be effectively suppressed. Further, the separation distance between the first and second fixed electrodes 81 and 82 and the movable electrode portion 32 can be reduced, and the capacitances C1 and C2 can be formed larger. However, the configuration of the recess 21 is not particularly limited, and the portion where the dummy electrode 83 is disposed and the portion where the first and second fixed electrodes 81 and 82 are disposed may have the same depth.

ダミー電極83は、例えば、次のような機能を有している。例えば、駆動中に加わる電界によって、基板2中の可動イオン(Na)が移動し、凹部21の底面211が帯電する場合がある。底面211が帯電すると、底面211と可動電極部32との間に静電引力が生じる。そして、この静電引力によって第2可動電極部322が底面211へ引き付けられてしまい、加速度Azが加わっていないにも関わらず可動電極部32がシーソー揺動(傾斜)する。その結果、出力のドリフトが生じる。また、静電引力によって基板2へ引き付けられた第2可動電極部322が底面211へ貼り付いてしまう「スティッキング」が生じ、センサーとして機能しなくなる場合もある。そこで、底面211の可動電極部32と対向する領域に可動電極部32と同電位のダミー電極83を配置することで底面211の帯電の影響を低減し、上述のような問題を生じ難くしている。なお、ダミー電極83の配置としては、上述の機能を発揮することができれば、特に限定されない。 The dummy electrode 83 has, for example, the following function. For example, mobile ions (Na + ) in the substrate 2 may move by the electric field applied during driving, and the bottom surface 211 of the recess 21 may be charged. When the bottom surface 211 is charged, an electrostatic attractive force is generated between the bottom surface 211 and the movable electrode portion 32. Then, the second movable electrode portion 322 is attracted to the bottom surface 211 by the electrostatic attractive force, and the movable electrode portion 32 seesaws (tilts) even though the acceleration Az is not applied. As a result, output drift occurs. In addition, the second movable electrode portion 322 attracted to the substrate 2 by the electrostatic attractive force may be stuck to the bottom surface 211 to cause “sticking” and the sensor may not function as a sensor. Therefore, the dummy electrode 83 of the same potential as the movable electrode portion 32 is disposed in the region of the bottom surface 211 facing the movable electrode portion 32 to reduce the influence of the charging of the bottom surface 211, thereby making it difficult to cause the above problems. There is. The arrangement of the dummy electrode 83 is not particularly limited as long as the above-described function can be exhibited.

しかしながら、ダミー電極83は、第2固定電極82から絶縁するために第2固定電極82に対して物理的に離間して配置しなければならない。そのため、これらの間に、図2および図3に示すように、底面211が露出する露出部212が必ず形成される。図8に示すような従来構造では、露出部212が第2可動電極部322と対向してしまい、これらの間に生じる静電引力によって、加速度Azが加わっていないにも関わらず可動電極部32がシーソー揺動(傾斜)し、出力のドリフトが生じるおそれがある。すなわち、ダミー電極83を設けただけでは、上述の問題を十分に解消することができない。   However, the dummy electrode 83 must be physically separated from the second fixed electrode 82 in order to insulate the second fixed electrode 82. Therefore, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, an exposed portion 212 to which the bottom surface 211 is exposed is always formed between them. In the conventional structure as shown in FIG. 8, the exposed portion 212 is opposed to the second movable electrode portion 322, and the movable electrode portion 32 does not receive the acceleration Az due to the electrostatic attractive force generated therebetween. There is a possibility that the seesaw rocking (tilting) may cause an output drift. That is, just providing the dummy electrode 83 can not sufficiently solve the above problem.

そこで、物理量センサー1では、上述の問題の発生を効果的に抑制するために、シールド部4を配置している。図1に示すように、シールド部4は、第1シールド部41と、第2シールド部42と、を有している。また、第2シールド部42は、第1部分421および第2部分422を有している。これら第1、第2シールド部41、42は、それぞれ、配線75と電気的に接続されており、可動電極部32およびダミー電極83と同電位となっている。これにより、シールド部4と素子部3との間に静電引力が実質的に生じず、素子部3の不本意な変位(XY平面方向への変位)を抑制することができる。そのため、物理量センサー1を安定して駆動することができ、加速度Azの検出精度の低下、変動を抑制することができる。なお、本実施形態では、図2に示すように、第1シールド部41および第2部分422は、それぞれ、ダミー電極83を介して配線75と電気的に接続されている。   Therefore, in the physical quantity sensor 1, the shield part 4 is disposed in order to effectively suppress the occurrence of the above-mentioned problem. As shown in FIG. 1, the shield part 4 has a first shield part 41 and a second shield part 42. In addition, the second shield portion 42 has a first portion 421 and a second portion 422. The first and second shield portions 41 and 42 are electrically connected to the wiring 75, and have the same potential as the movable electrode portion 32 and the dummy electrode 83. Thereby, an electrostatic attractive force does not substantially occur between the shield part 4 and the element part 3, and it is possible to suppress unintended displacement (displacement in the XY plane direction) of the element part 3. Therefore, the physical quantity sensor 1 can be stably driven, and the decrease in detection accuracy of the acceleration Az and the fluctuation can be suppressed. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first shield portion 41 and the second portion 422 are each electrically connected to the wiring 75 through the dummy electrode 83.

前述したように、第1シールド部41は、第2可動電極部322に形成された開口323内に配置されている。そして、図9に示すように、第1シールド部41は、Z軸方向からの平面視で、第2固定電極82とダミー電極83との間に位置する露出部212と対向している。このように、第1シールド部41を開口323内に配置することで、第1シールド部41の配置が容易となると共に、第1シールド部41を露出部212と対向させ易くなる。   As described above, the first shield portion 41 is disposed in the opening 323 formed in the second movable electrode portion 322. Then, as shown in FIG. 9, the first shield portion 41 is opposed to the exposed portion 212 located between the second fixed electrode 82 and the dummy electrode 83 in a plan view from the Z-axis direction. By arranging the first shield portion 41 in the opening 323 as described above, the arrangement of the first shield portion 41 is facilitated, and the first shield portion 41 can be easily made to face the exposed portion 212.

このような第1シールド部41を配置することで、図9に示すように、帯電した露出部212と第1シールド部41との間に電気力線Leを発生させることができ、帯電した露出部212と第2可動電極部322との間に電気力線Leが発生してしまうことを抑制することができる。そのため、露出部212と第2可動電極部322との間に不本意な静電引力が発生することを効果的に抑制することができる。これにより、加速度Azが加わっていないにも関わらず可動電極部32がシーソー揺動(傾斜)したり、前記不要な静電引力が実際に物理量センサー1に作用する加速度Azに重畳されたりすることで、出力のドリフトが生じるのを効果的に抑制することができ、より検出精度の高い物理量センサー1となる。   By arranging such a first shield portion 41, as shown in FIG. 9, an electric line of force Le can be generated between the charged exposed portion 212 and the first shield portion 41, and the charged exposure is performed. It is possible to suppress the occurrence of the electric line of force Le between the portion 212 and the second movable electrode portion 322. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of an unwanted electrostatic attractive force between the exposed portion 212 and the second movable electrode portion 322. As a result, the movable electrode portion 32 is rocked (slanted) to the seesaw despite the fact that the acceleration Az is not applied, or the unnecessary electrostatic attraction is superimposed on the acceleration Az actually acting on the physical quantity sensor 1. Thus, the occurrence of output drift can be effectively suppressed, and the physical quantity sensor 1 with higher detection accuracy can be obtained.

特に、本実施形態では、第1シールド部41のX軸方向プラス側の端部41aが、Z軸方向からの平面視で、ダミー電極83と重なっている。すなわち、第1シールド部41がダミー電極83にオーバーラップしている。これにより、露出部212と第2可動電極部322とをより離間させることができ、より確実に、帯電した露出部212と第1シールド部41との間に電気力線Leを発生させることができる。また、例えば、製造時に第1シールド部41のX軸方向マイナス側への位置ずれが生じたとしても、第1シールド部41と露出部212とを対向させることができ、これらの間に電気力線Leを発生させることができる。ただし、第1シールド部41は、これに限定されず、Z軸方向からの平面視で、ダミー電極83と重なっていなくてもよい。具体的には、Z軸方向からの平面視で、第1シールド部41のX軸方向プラス側の端部41aが、露出部212のX軸方向プラス側の端部と面一となっていてもよいし、露出部212のX軸方向プラス側の端部よりもX軸方向マイナス側に位置していてもよい。すなわち、Z軸方向からの平面視で、露出部212の一部が第1シールド部41のX軸方向プラス側から露出していてもよい。   In particular, in the present embodiment, the end 41 a on the plus side of the first shield portion 41 in the X-axis direction overlaps the dummy electrode 83 in plan view from the Z-axis direction. That is, the first shield portion 41 overlaps the dummy electrode 83. As a result, the exposed portion 212 and the second movable electrode portion 322 can be further separated, and the electric line of force Le can be more reliably generated between the charged exposed portion 212 and the first shield portion 41. it can. Also, for example, even if the positional deviation of the first shield part 41 to the negative side in the X-axis direction occurs during manufacturing, the first shield part 41 and the exposed part 212 can be made to face each other, and an electric force is generated between them. The line Le can be generated. However, the first shield portion 41 is not limited to this, and may not overlap with the dummy electrode 83 in plan view from the Z-axis direction. Specifically, in plan view from the Z-axis direction, the end 41a of the first shield portion 41 on the plus side in the X-axis direction is flush with the end on the plus side of the exposed portion 212 in the X-axis direction. Alternatively, it may be located on the X axis direction minus side with respect to the end of the exposed part 212 on the X axis direction plus side. That is, in plan view from the Z-axis direction, a part of the exposed portion 212 may be exposed from the plus side of the first shield portion 41 in the X-axis direction.

また、本実施形態では、第1シールド部41のX軸方向マイナス側の端部41bが、Z軸方向からの平面視で、第2固定電極82と重なっている。すなわち、第1シールド部41が第2固定電極82にオーバーラップしている。これにより、露出部212と第2可動電極部322とをより離間させることができ、より確実に、帯電した露出部212と第1シールド部41との間に電気力線Leを発生させることができる。また、例えば、製造時に第1シールド部41のX軸方向プラス側への位置ずれが生じたとしても、第1シールド部41と露出部212とを対向させることができ、これらの間に電気力線Leを発生させることができる。ただし、第1シールド部41は、これに限定されず、Z軸方向からの平面視で、第2固定電極82と重なっていなくてもよい。具体的には、Z軸方向からの平面視で、第1シールド部41のX軸方向マイナス側の端部41bが、露出部212のX軸方向マイナス側の端部と面一となっていてもよいし、露出部212のX軸方向マイナス側の端部よりもX軸方向プラス側に位置していてもよい。すなわち、Z軸方向からの平面視で、露出部212の一部が第1シールド部41のX軸方向マイナス側から露出していてもよい。   Further, in the present embodiment, the end 41 b on the negative side in the X-axis direction of the first shield portion 41 overlaps the second fixed electrode 82 in plan view from the Z-axis direction. That is, the first shield portion 41 overlaps the second fixed electrode 82. As a result, the exposed portion 212 and the second movable electrode portion 322 can be further separated, and the electric line of force Le can be more reliably generated between the charged exposed portion 212 and the first shield portion 41. it can. Also, for example, even if the positional deviation of the first shield portion 41 to the positive side in the X-axis direction occurs during manufacturing, the first shield portion 41 and the exposed portion 212 can be opposed to each other, and an electric force is generated between them. The line Le can be generated. However, the first shield portion 41 is not limited to this, and may not overlap the second fixed electrode 82 in a plan view from the Z-axis direction. Specifically, in plan view from the Z-axis direction, the end 41 b of the first shield portion 41 on the negative side in the X-axis direction is flush with the end on the negative side of the exposed portion 212 in the X-axis direction. Alternatively, it may be located on the plus side in the X-axis direction with respect to the end on the minus side in the X-axis direction of the exposed portion 212. That is, in plan view from the Z-axis direction, a part of the exposed portion 212 may be exposed from the negative side of the first shield portion 41 in the X-axis direction.

第2シールド部42は、図1に示すように、可動電極部32の外側に一対配置されている。具体的には、第2シールド部42は、可動電極部32のX軸方向マイナス側に位置する第1部分421と、可動電極部32のX軸方向プラス側に位置する第2部分422と、を有している。第1、第2部分421、422は、それぞれ、基板2の上面に固定されており、一部が凹部21と重なるように、凹部21上に突出している。   As shown in FIG. 1, a pair of second shield portions 42 is disposed outside the movable electrode portion 32. Specifically, the second shield portion 42 includes a first portion 421 located on the negative side of the movable electrode portion 32 in the X-axis direction, and a second portion 422 located on the positive side of the movable electrode portion 32 in the X-axis direction. have. The first and second portions 421 and 422 are each fixed to the upper surface of the substrate 2 and protrude above the recess 21 so that a part thereof overlaps with the recess 21.

ここで、図9に示すように、第1固定電極81よりもX軸方向マイナス側にも基板2の表面が露出した露出部213が形成されている。そこで、第1部分421は、Z軸方向からの平面視で、露出部213と重なるように配置されている。そのため、帯電した露出部213と第1部分421との間に電気力線Leを発生させることができ、帯電した露出部213と可動電極部32との間に電気力線Leを発生してしまうことを抑制することができる。したがって、物理量センサー1は、出力のドリフトを効果的に抑制することができる。   Here, as shown in FIG. 9, an exposed portion 213 where the surface of the substrate 2 is exposed is also formed on the negative side in the X-axis direction with respect to the first fixed electrode 81. Therefore, the first portion 421 is disposed so as to overlap the exposed portion 213 in a plan view from the Z-axis direction. Therefore, the electric field of force Le can be generated between the charged exposed portion 213 and the first portion 421, and the electric field of force Le will be generated between the charged exposed portion 213 and the movable electrode portion 32. Can be suppressed. Therefore, the physical quantity sensor 1 can effectively suppress the drift of the output.

同様に、ダミー電極83よりもX軸方向マイナス側にも基板2の表面が露出した露出部214が形成されている。そこで、第2部分422は、Z軸方向からの平面視で、露出部214と重なるように配置されている。そのため、帯電した露出部214と第2部分422との間に電気力線Leを発生させることができ、帯電した露出部214と可動電極部32との間に電気力線Leを発生してしまうことを抑制することができる。したがって、物理量センサー1は、出力のドリフトを効果的に抑制することができる。   Similarly, an exposed portion 214 where the surface of the substrate 2 is exposed is also formed on the negative side in the X-axis direction than the dummy electrode 83. Therefore, the second portion 422 is disposed so as to overlap the exposed portion 214 in a plan view from the Z-axis direction. Therefore, an electric line of force Le can be generated between the charged exposed portion 214 and the second portion 422, and an electric line of force Le will be generated between the charged exposed portion 214 and the movable electrode portion 32. Can be suppressed. Therefore, the physical quantity sensor 1 can effectively suppress the drift of the output.

さらに、第1部分421は、Z軸方向からの平面視で、第1固定電極81と重なっている。すなわち、第1部分421が第1固定電極81にオーバーラップしている。そのため、図10に示すように、第1部分421と第1固定電極81との間に静電容量C4が形成される。前述したように、第1シールド部41が第2固定電極82にオーバーラップしているため、これらの間に不要な静電容量C3が形成される。そこで、第1部分421を第1固定電極81とオーバーラップさせて、これらの間に静電容量C4を形成し、静電容量C4によって静電容量C3をキャンセル(相殺)することで、加速度Azの検出精度の低下を抑制することができる。なお、静電容量C3、C4は、等しいことが好ましく、これにより、上述した効果がより顕著なものとなる。ここで、「静電容量C3、C4が等しい」とは、静電容量C3、C4が一致している場合の他、若干差(例えば、技術的に不可避な差であって、0.95≦C3/C4≦1.05程度の差)がある場合も含む意味である。   Furthermore, the first portion 421 overlaps the first fixed electrode 81 in plan view from the Z-axis direction. That is, the first portion 421 overlaps the first fixed electrode 81. Therefore, as shown in FIG. 10, a capacitance C4 is formed between the first portion 421 and the first fixed electrode 81. As described above, since the first shield portion 41 overlaps the second fixed electrode 82, an unnecessary capacitance C3 is formed between them. Therefore, the first portion 421 is overlapped with the first fixed electrode 81 to form a capacitance C4 between them, and the capacitance C4 cancels the capacitance C3 (acceleration) to obtain acceleration Az. It is possible to suppress the decrease in the detection accuracy of The capacitances C3 and C4 are preferably equal to each other, which makes the above-described effects more remarkable. Here, “electrostatic capacitances C3 and C4 are equal” means a slight difference (for example, a technically unavoidable difference, 0.95 ≦, in addition to the case where the electrostatic capacitances C3 and C4 coincide with each other). This is a meaning that includes the case where there is a C3 / C4 ≦ 1.05 difference).

なお、第2シールド部42の構成は、特に限定されない。例えば、第2部分422を省略してもよい。また、第2シールド部42を素子部3を囲む枠状とし、第1、第2部分421、422を一体化してもよい。また、第2シールド部42は、省略してもよい。   The configuration of the second shield portion 42 is not particularly limited. For example, the second portion 422 may be omitted. Alternatively, the second shield portion 42 may be shaped like a frame surrounding the element portion 3 to integrate the first and second portions 421 and 422. Also, the second shield portion 42 may be omitted.

以上、素子部3およびシールド部4について説明したが、これらは、例えば、リン(P)、ボロン(B)等の不純物がドープされたシリコン基板(ドープシリコン基板)をパターニングすることで形成されている。ここで、素子部3およびシールド部4の形成方法について簡単に説明すると、まず、図11に示すように、電極8および配線75、76、77が形成された基板2を準備し、基板2の上面にドープシリコン基板30を陽極接合する。次に、図12に示すように、CMP(化学機械研磨)等によって、必要に応じてドープシリコン基板30を所定の厚さに薄肉化する。次に、ドライエッチング(特に、ボッシュ法)によってドープシリコン基板30をパターニングする。これにより、図13に示すように、素子部3およびシールド部4を一括して形成することができる。ただし、素子部3およびシールド部4の形成方法としては、特に限定されないし、素子部3およびシールド部4の材料についても、特に限定されない。   As mentioned above, although the element part 3 and the shield part 4 were demonstrated, these are formed by patterning the silicon substrate (doped silicon substrate) in which impurities, such as phosphorus (P) and boron (B), were doped, for example There is. Here, the method for forming the element portion 3 and the shield portion 4 will be briefly described. First, as shown in FIG. 11, the substrate 2 on which the electrodes 8 and the wirings 75, 76, 77 are formed is prepared. The doped silicon substrate 30 is anodically bonded on the top surface. Next, as shown in FIG. 12, the doped silicon substrate 30 is thinned to a predetermined thickness as necessary by CMP (chemical mechanical polishing) or the like. Next, the doped silicon substrate 30 is patterned by dry etching (in particular, the Bosch method). Thereby, as shown in FIG. 13, the element part 3 and the shield part 4 can be formed collectively. However, the method of forming the element portion 3 and the shield portion 4 is not particularly limited, and the materials of the element portion 3 and the shield portion 4 are not particularly limited.

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、揺動軸Jを介してその一方側に位置する第1可動電極部321と、他方側に位置し、揺動軸Jまわりの回転モーメントが第1可動電極部321よりも大きい第2可動電極部322と、を備える可動電極部32と、基板2に配置され、第1可動電極部321と対向している第1固定電極81と、基板2に配置され、第2可動電極部322と対向している第2固定電極82と、基板2に第2固定電極82と離間して配置され、第2可動電極部322と対向し、可動電極部32と同電位のダミー電極83と、基板2に固定され、基板2の第2固定電極82とダミー電極83との間から露出する部分である露出部212と対向する第1シールド部41と、を有している。   The physical quantity sensor 1 has been described above. As described above, such a physical quantity sensor 1 is located on the other side of the substrate 2 and the first movable electrode portion 321 located on one side via the swing axis J, and around the swing axis J. A movable electrode portion 32 including a second movable electrode portion 322 having a larger rotational moment than the first movable electrode portion 321, and a first fixed electrode 81 disposed on the substrate 2 and facing the first movable electrode portion 321. And a second fixed electrode 82 disposed on the substrate 2 and facing the second movable electrode portion 322, and spaced apart from the second fixed electrode 82 on the substrate 2 and facing the second movable electrode portion 322. A first shield fixed to the dummy electrode 83 having the same potential as the movable electrode portion 32 and the substrate 2 and facing the exposed portion 212 which is a portion exposed from between the second fixed electrode 82 and the dummy electrode 83 of the substrate 2 And a part 41.

このような構成によれば、帯電した露出部212と第1シールド部41との間に電気力線Leを発生させることができ、帯電した露出部212と第2可動電極部322との間に電気力線Leが発生してしまうことを抑制することができる。そのため、露出部212と第2可動電極部322との間に不本意な静電引力が発生することを効果的に抑制することができる。これにより、加速度Azが加わっていないにも関わらず可動電極部32がシーソー揺動(傾斜)したり、前記不要な静電引力が実際に物理量センサー1に作用する加速度Azに重畳されたりすることで、出力のドリフトが生じるのを効果的に抑制することができ、より検出精度の高い物理量センサー1となる。   According to such a configuration, an electric line of force Le can be generated between the charged exposed portion 212 and the first shield portion 41, and between the charged exposed portion 212 and the second movable electrode portion 322. It is possible to suppress the generation of the electric lines of force Le. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of an unwanted electrostatic attractive force between the exposed portion 212 and the second movable electrode portion 322. As a result, the movable electrode portion 32 is rocked (slanted) to the seesaw despite the fact that the acceleration Az is not applied, or the unnecessary electrostatic attraction is superimposed on the acceleration Az actually acting on the physical quantity sensor 1. Thus, the occurrence of output drift can be effectively suppressed, and the physical quantity sensor 1 with higher detection accuracy can be obtained.

また、前述したように、第1シールド部41は、可動電極部32と同電位である。これにより、第1シールド部41と素子部3との間に静電引力が実質的に生じず、素子部3の不本意な変位(XY平面方向への変位)を抑制することができる。そのため、物理量センサー1を安定して駆動することができ、加速度Azの検出精度の低下、変動を抑制することができる。   In addition, as described above, the first shield portion 41 is at the same potential as the movable electrode portion 32. As a result, electrostatic attraction is not substantially generated between the first shield portion 41 and the element portion 3, and unintentional displacement (displacement in the XY plane direction) of the element portion 3 can be suppressed. Therefore, the physical quantity sensor 1 can be stably driven, and the decrease in detection accuracy of the acceleration Az and the fluctuation can be suppressed.

また、前述したように、第2可動電極部322は、開口323を有し、第1シールド部41は、開口323の内側に配置されている。これにより、第1シールド部41の配置が容易となると共に、第1シールド部41を露出部212と対向させ易くなる。   In addition, as described above, the second movable electrode portion 322 has the opening 323, and the first shield portion 41 is disposed inside the opening 323. As a result, the arrangement of the first shield portion 41 is facilitated, and the first shield portion 41 can be easily made to face the exposed portion 212.

また、前述したように、第1シールド部41は、基板2の平面視で、ダミー電極83と重なる部分を有している。これにより、露出部212と第2可動電極部322とをより離間させることができるため、より確実に、帯電した露出部212と第1シールド部41との間に電気力線Leを発生させることができる。また、例えば、製造時に第1シールド部41のX軸方向マイナス側への位置ずれが生じたとしても、より確実に、第1シールド部41と露出部212とを対向させて、これらの間に電気力線Leを発生させることができる。   In addition, as described above, the first shield portion 41 has a portion overlapping the dummy electrode 83 in a plan view of the substrate 2. As a result, the exposed portion 212 and the second movable electrode portion 322 can be further separated, so that the line of electric force Le is more reliably generated between the charged exposed portion 212 and the first shield portion 41. Can. Also, for example, even if the positional deviation of the first shield portion 41 to the negative side in the X-axis direction occurs during manufacturing, the first shield portion 41 and the exposed portion 212 are more reliably opposed to each other between them. An electric line of force Le can be generated.

また、前述したように、第1シールド部41は、基板2の平面視で、第2固定電極82と重なる部分を有している。そして、物理量センサー1は、基板2の平面視で、第1固定電極81と重なる部分を有する第2シールド部42を有している。これにより、第1シールド部41と第2固定電極82との間に形成される静電容量C3を、第2シールド部42と第1固定電極81との間に形成される静電容量C4によってキャンセルすることができる。そのため、加速度Azの検出精度の低下を抑制することができる。   In addition, as described above, the first shield portion 41 has a portion overlapping the second fixed electrode 82 in a plan view of the substrate 2. The physical quantity sensor 1 has a second shield part 42 having a portion overlapping the first fixed electrode 81 in a plan view of the substrate 2. Thereby, the capacitance C3 formed between the first shield portion 41 and the second fixed electrode 82 is determined by the capacitance C4 formed between the second shield portion 42 and the first fixed electrode 81. It can be canceled. Therefore, it is possible to suppress the decrease in the detection accuracy of the acceleration Az.

また、前述したように、第2シールド部42は、可動電極部32と同電位である。これにより、第2シールド部42と素子部3との間に静電引力が実質的に生じず、素子部3の不本意な変位(XY平面方向への変位)を抑制することができる。そのため、物理量センサー1を安定して駆動することができ、加速度Azの検出精度の低下、変動を抑制することができる。   In addition, as described above, the second shield portion 42 has the same potential as the movable electrode portion 32. As a result, electrostatic attraction is not substantially generated between the second shield portion 42 and the element portion 3, and unintentional displacement (displacement in the XY plane direction) of the element portion 3 can be suppressed. Therefore, the physical quantity sensor 1 can be stably driven, and the decrease in detection accuracy of the acceleration Az and the fluctuation can be suppressed.

また、前述したように、第2シールド部42は、可動電極部32の外側に位置している。これにより、第2シールド部42の配置が容易となると共に、第2シールド部42を露出部213、214と対向させ易くなる。   Further, as described above, the second shield portion 42 is located outside the movable electrode portion 32. As a result, the arrangement of the second shield portion 42 is facilitated, and the second shield portion 42 is easily made to face the exposed portions 213 and 214.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る慣性計測装置について説明する。
Second Embodiment
Next, an inertial measurement device according to a second embodiment of the present invention will be described.

図14は、本発明の第2実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。図15は、図14に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。   FIG. 14 is an exploded perspective view of the inertial measurement device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 is a perspective view of a substrate of the inertial measurement device shown in FIG.

図14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 device 2000 (IMU: Inertial Measurement Unit) shown in FIG. 14 is a device that detects the posture or behavior (inertial momentum) of a moving object (mounted device) such as a car or a robot. The inertial measurement device 2000 functions as a so-called six-axis motion sensor provided with a three-axis acceleration sensor and a three-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 rectangular solid having a substantially square planar shape. Further, screw holes 2110 as fixing portions are formed in the vicinity of two apexes located in the diagonal direction of the square. The inertial measurement device 2000 can be fixed to the mounting surface of a mounting object such as a car by passing two screws through the two screw holes 2110. In addition, it is also possible to miniaturize to a size that can be mounted on, for example, a smartphone or a digital camera, 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 has an outer case 2100, a joining member 2200, and a sensor module 2300. The inside of the outer case 2100 has the joining member 2200 interposed therein, and the sensor module 2300 is inserted. There is. The sensor module 2300 also includes 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 outer shape of the outer case 2100 is a rectangular solid having 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 apexes located in the diagonal direction of the square. There is. The outer case 2100 is box-shaped, and the sensor module 2300 is housed inside.

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, in the inner case 2310, a recess 2311 for preventing contact with the substrate 2320 and an opening 2312 for exposing a connector 2330 described later are formed. Such an inner case 2310 is joined to the outer case 2100 via a joining member 2200 (for example, a packing impregnated with an adhesive). A substrate 2320 is bonded to the lower surface of the inner case 2310 via an adhesive.

図15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。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。特に、Z軸方向の加速度を検出するものとして、前述した実施形態のいずれかの構成を用いることができる。   As shown in FIG. 15, on the upper surface of the substrate 2320, a connector 2330, an angular velocity sensor 2340z for detecting an angular velocity around the Z axis, an acceleration sensor 2350 for detecting acceleration in each axial direction of X, Y and Z axes, etc. Has been implemented. Further, on the side surface of the substrate 2320, an angular velocity sensor 2340x for detecting an angular velocity around the X axis and an angular velocity sensor 2340y for detecting an 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. Further, the acceleration sensor 2350 is not particularly limited, and, for example, a capacitive acceleration sensor can be used. In particular, the configuration of any of the above-described embodiments can be used to detect acceleration in the Z-axis direction.

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。   Further, a control IC 2360 is mounted on the lower surface of the substrate 2320. The control IC 2360 is an MCU (Micro Controller Unit), incorporates a storage unit including a non-volatile memory, an A / D converter, and the like, and controls each unit of the inertial measurement device 2000. The storage unit stores a program that defines the order and content for detecting acceleration and angular velocity, a program that digitizes detection data and incorporates it into packet data, and accompanying data. A plurality of other electronic components are mounted on the substrate 2320.

以上、慣性計測装置2000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 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) for controlling driving of the respective sensors 2340z, 2340x, 2340y, 2350. It contains. Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be obtained, and a highly reliable inertial measurement device 2000 can be obtained.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る移動体測位装置について説明する。
Third Embodiment
Next, a mobile positioning device according to a third embodiment of the present invention will be described.

図16は、本発明の第3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17は、図16に示す移動体測位装置の作用を示す図である。   FIG. 16 is a block diagram showing an entire system of a mobile positioning device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 17 shows the operation of the mobile positioning device shown in FIG.

図16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、前述した実施形態の慣性計測装置2000を用いることができる。   A mobile body positioning device 3000 shown in FIG. 16 is a device mounted on a mobile body and used to perform positioning of the mobile body. The moving body is not particularly limited, and may be a bicycle, a car (including a four-wheeled car and a motorcycle), a train, an airplane, a ship, etc., but in the present embodiment, it will be described as a four-wheeled car. The mobile positioning device 3000 includes an inertial measurement device 3100 (IMU), an arithmetic processing unit 3200, a GPS receiving unit 3300, a receiving antenna 3400, a position information obtaining unit 3500, a position combining unit 3600, and a processing unit 3700. , A communication unit 3800, and a display unit 3900. Note that, as the inertial measurement device 3100, for example, the inertial measurement device 2000 of the embodiment described above 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。   Further, the inertial measurement device 3100 has a 3-axis acceleration sensor 3110 and a 3-axis angular velocity sensor 3120. Arithmetic processing unit 3200 receives acceleration data from acceleration sensor 3110 and angular velocity data from angular velocity sensor 3120, performs inertial navigation arithmetic processing on these data, and performs inertial navigation positioning data (data including acceleration and attitude of moving body) Output).

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。   Also, the GPS reception unit 3300 receives a signal from a GPS satellite (GPS carrier wave, satellite signal on which position information is superimposed) via the reception antenna 3400. The position information acquisition unit 3500 also outputs GPS positioning data representing the position (latitude, longitude, altitude), velocity, and direction of the mobile positioning device 3000 (mobile) based on the signal received by the GPS reception unit 3300. Do. The GPS positioning data also includes status data indicating a reception state, a 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17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。   The position synthesis unit 3600 determines the position of the moving object, specifically, the moving object on the ground, 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. Calculate if you are traveling in position. For example, even if the position of the moving object included in the GPS positioning data is the same, as shown in FIG. 17, if the attitude of the moving object is different due to the influence of the inclination of the ground, the different position of the ground The moving body is traveling. Therefore, it is not possible to calculate the accurate position of the mobile using GPS positioning data alone. Therefore, the position synthesis unit 3600 calculates which position on the ground the moving body is traveling using the inertial navigation positioning data (in particular, data on the attitude of the moving body). Note that the determination can be made relatively easily by calculation using a trigonometric function (slope 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 combining unit 3600 is subjected to predetermined processing by the processing unit 3700, and is displayed on the display unit 3900 as a positioning result. 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, such a mobile positioning device 3000 includes the inertial measurement device 3100, the GPS receiving unit 3300 (receiving unit) for receiving the satellite signal on which the position information is superimposed from the positioning satellite, and the received satellite signal Based on the position information acquisition unit 3500 (acquisition unit) that acquires position information of the GPS reception unit 3300 and the inertial navigation positioning data (inertial data) output from the inertial measurement device 3100, It includes an arithmetic processing unit 3200 (arithmetic unit) to calculate, and a position synthesis unit 3600 (calculator) that calculates the position of the moving body by correcting the position information based on the calculated attitude. As a result, the effect of the inertial measurement device of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable mobile positioning device 3000 can be obtained.

<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係る電子機器について説明する。
図18は、本発明の第4実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
Fourth Embodiment
Next, an electronic device according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 18 is a perspective view showing an electronic device according to a fourth embodiment of the present invention.

図18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. 18 is an application of the electronic device of the present invention. In this figure, the personal computer 1100 comprises a main unit 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106 having a display unit 1108. The display unit 1106 is connected to the main unit 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から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路1110(制御部)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 personal computer 1100 incorporates the physical quantity sensor 1 and a control circuit 1110 (control unit) that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor 1. The physical quantity sensor 1 is not particularly limited, but, for example, any one 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、物理量センサー1から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路1110(制御部)と、を有している。そのため、パーソナルコンピューター1100(電子機器)は、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) includes the physical quantity sensor 1 and a control circuit 1110 (control unit) that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor 1. Therefore, the personal computer 1100 (electronic device) can receive the effects of the physical quantity sensor 1 described above, and can exhibit high reliability.

<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態に係る電子機器について説明する。
図19は、本発明の第5実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
Fifth Embodiment
Next, an electronic device according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 19 is a perspective view showing an electronic device according to a fifth embodiment of the present invention.

図19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 a PHS) shown in FIG. 19 is an application of the electronic device of the present invention. In this figure, the mobile phone 1200 includes an antenna (not shown), a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit 1208 is provided between the operation button 1202 and the earpiece 1204. It is arranged.

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から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路1210(制御部)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 incorporates the physical quantity sensor 1 and a control circuit 1210 (control unit) that performs control based on the detection signal output from the physical quantity sensor 1. The physical quantity sensor 1 is not particularly limited, but, for example, any one 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、物理量センサー1から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路1210(制御部)と、を有している。そのため、携帯電話機1200(電子機器)は、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) includes the physical quantity sensor 1 and a control circuit 1210 (control unit) that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor 1. Therefore, the mobile phone 1200 (electronic device) can receive the effects of the physical quantity sensor 1 described above and can exhibit high reliability.

<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態に係る電子機器について説明する。
図20は、本発明の第6実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
Sixth Embodiment
Next, an electronic device according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 20 is a perspective view showing an electronic device according to a sixth embodiment of the present invention.

図20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。   The digital still camera 1300 shown in FIG. 20 is an application of the electronic device of the present invention. In this figure, a display unit 1310 is provided on the back of the case 1302, and is configured to perform display based on an image pickup signal from a CCD, and the display unit 1310 functions as a finder for displaying an object as an electronic image. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the rear side in the drawing) of the case 1302. Then, when the photographer confirms the subject image displayed on the display unit 1310 and presses the shutter button 1306, the imaging signal of the CCD 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から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路1320(制御部)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 incorporates the physical quantity sensor 1 and a control circuit 1320 (control unit) that performs control based on the detection signal output from the physical quantity sensor 1. The physical quantity sensor 1 is not particularly limited, but, for example, any one 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、物理量センサー1から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路1320(制御部)と、を有している。そのため、デジタルスチールカメラ1300(電子機器)は、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) includes the physical quantity sensor 1 and a control circuit 1320 (control unit) that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor 1. Therefore, the digital still camera 1300 (electronic device) can receive the effects of the physical quantity sensor 1 described above, and can exhibit high reliability.

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。   The electronic device according to the present invention may be, for example, a smartphone, a tablet terminal, a watch (including a smart watch), an inkjet discharge, in addition to the personal computer and the mobile phone of the above-described embodiment and the digital still camera of the present embodiment. Devices (for example, inkjet printers), laptop personal computers, televisions, wearable terminals such as HMDs (head mounted displays), video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic organizers (including communication function included), electronics Dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations, video phones, television monitors for crime prevention, electronic binoculars, POS terminals, medical devices (such as electronic thermometers, sphygmomanometers, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasound examinations Devices, electronic endoscopes), fish finders, various measuring devices, devices for mobile terminal base stations, instruments (for example, instruments of vehicles, aircraft, ships), flight simulators, network servers, etc. it can.

<第7実施形態>
次に、本発明の第7実施形態に係る携帯型電子機器について説明する。
Seventh Embodiment
Next, a portable electronic device according to a seventh embodiment of the present invention will be described.

図21は、本発明の第7実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。図22は、図21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。   FIG. 21 is a plan view showing a portable electronic device according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 22 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the portable electronic device shown in FIG.

図21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、加速度を測定する加速度センサー1408や角速度を計測する角速度センサー1409として活動計1400に組込まれている。   The wristwatch-type activity meter 1400 (active tracker) shown in FIG. 21 is a wrist device to which the portable electronic device of the present invention is applied. The activity meter 1400 is attached to a site (subject) such as the user's wrist by a band 1401. Further, the activity meter 1400 is equipped with a display portion 1402 of 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 an acceleration sensor 1408 that measures acceleration and an angular velocity sensor 1409 that measures 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 in which the physical quantity sensor 1 is accommodated, a processing unit 1410 which is accommodated in the case 1403 and processes output data from the physical quantity sensor 1, and a display unit 1402 which is accommodated in the case 1403. And a translucent cover 1404 closing the opening of the case 1403. In addition, a bezel 1405 is provided on the outside of the translucent cover 1404. A plurality of operation buttons 1406 and 1407 are provided on the side surface of the case 1403.

図22に示すように、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. 22, the acceleration sensor 1408 detects accelerations in the directions of three axes intersecting (ideally orthogonal) with each other, and signals (acceleration (acceleration according to the magnitude and direction of the detected three-axis acceleration) Output signal). Further, the angular velocity sensor 1409 detects angular velocities in the directions of three axes intersecting (ideally orthogonal) with each other, and outputs a signal (angular velocity signal) according to the magnitude and direction of the detected three axial 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 or the geomagnetic sensor 1412, an acceleration sensor 1408 included in the movement amount or physical quantity sensor 1, an angular velocity according to various detection modes. The exercise information such as the amount of exercise using the sensor 1409 or the like, the biological information such as the pulse rate using the pulse sensor 1413 or the like, or the time information such as the current time is displayed. In addition, the environmental temperature using the temperature sensor 1414 can also be displayed.

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。   The communication unit 1415 performs various controls for establishing communication between the user terminal and an information terminal (not shown). The communication unit 1415 may be, 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) It is configured to include a transceiver corresponding to a short distance wireless communication standard such as a trademark, and a connector corresponding to 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 of, for example, a micro processing unit (MPU), a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), or the like. The processing unit 1410 executes various processes based on the program stored in the storage unit 1416 and the signals input from the operation unit 1417 (for example, operation buttons 1406 and 1407). The 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 timer unit 1419, Display processing for displaying an image on the screen, sound output processing for outputting sound to the sound output unit 1420, communication processing for communicating with an 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 by high precision GPS function.
2. Pace: Displays the current running pace from the pace distance measurement.
3. Average Speed: Average Speed Calculates and displays the average speed from the start of driving to the present.
4. Elevation: Measure and display elevation by GPS function.
5. Stride: Measures and displays stride even in a tunnel where GPS radio waves do not reach.
6. Pitch: Measure and display the number of steps per minute.
7. Heart rate: The heart rate is measured and displayed by the pulse sensor.
8. Slope: Measure and display the slope of the ground during training or trail running in mountainous areas.
9. Auto lap: Automatic lap measurement is performed when running a certain distance or certain time set in advance.
10. Exercise calories burned: Display calories burned.
11. Number of steps: Display the total number of steps from 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、活動計1400(携帯型電子機器)は、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。   The activity meter 1400 (portable electronic device) includes a physical quantity sensor 1, a case 1403 in which the physical quantity sensor 1 is housed, and a case 1403, and a processing unit 1410 that processes output data from the physical quantity sensor 1. And a light transmitting cover 1404 closing the opening of the case 1403. Therefore, the activity meter 1400 (portable electronic device) can receive the effects of the physical quantity sensor 1 described above, and can exhibit high reliability.

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 sports such as a duathlon or a triathlon, an outdoor watch, and a satellite positioning system, for example, a GPS watch equipped with 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, although the above description has been made using the GPS (Global Positioning System) as a satellite positioning system, another Global Navigation Satellite System (GNSS) may be used. For example, one or more of satellite positioning systems such as EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLO Bal NAvigation Satellite System), GALILEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. You may use In addition, using at least one of the satellite positioning systems, the Satellite-based Augmentation System (SBAS) such as Wide Area Augmentation System (WAAS), European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service (EGNOS), etc. It is also good.

<第8実施形態>
次に、本発明の第8実施形態に係る移動体について説明する。
図23は、本発明の第8実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
Eighth Embodiment
Next, a mobile unit according to an eighth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 23 is a perspective view showing a mobile unit according to the eighth embodiment of the present invention.

図23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、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. 23 is an automobile to which the mobile unit of the present invention is applied. In this figure, a physical quantity sensor 1 is built in an automobile 1500, and the physical quantity sensor 1 can detect the posture of a vehicle body 1501. A detection signal of the physical quantity sensor 1 is supplied to a vehicle body posture control device 1502 (a posture control unit), and the vehicle body posture control device 1502 detects the posture of the vehicle body 1501 based on the signal, and according to the detection result Control the brakes of the individual wheels 1503. Here, as the physical quantity sensor 1, for example, the same ones as those in the above-described embodiments 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、物理量センサー1から出力された検出信号に基づいて制御を行う車体姿勢制御装置1502(制御部)と、を有している。そのため、自動車1500(移動体)は、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) includes the physical quantity sensor 1 and a vehicle body posture control device 1502 (control unit) that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor 1. Therefore, the automobile 1500 (mobile body) can receive the effects of the physical quantity sensor 1 described above, and can exhibit high reliability.

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 also includes car navigation systems, car air conditioners, antilock brake systems (ABS), airbags, tire pressure monitoring systems (TPMS: Tire Pressure Monitoring System), engine control, hybrid vehicles It can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as battery monitors of electric vehicles and 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。   Also, the moving body is not limited to the car 1500, and can be applied to, for example, airplanes, rockets, artificial satellites, ships, AGVs (unmanned transport vehicles), biped robots, unmanned airplanes such as drone etc. .

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 body positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile body according to 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 the same function. In addition, any other component 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加速度を検出する加速度センサーについて説明したが、物理量センサーが検出する物理量としては、加速度に限定されず、例えば、角速度、圧力等であってもよい。   In the embodiment described above, an acceleration sensor that detects acceleration as a physical quantity sensor has been described, but the physical quantity detected by the physical quantity sensor is not limited to acceleration, and may be, for example, angular velocity, pressure, or the like.

1…物理量センサー、2…基板、21…凹部、211…底面、212、213、214…露出部、22、23…マウント部、25、26、27…溝部、3…素子部、30…ドープシリコン基板、31…固定部、32…可動電極部、321…第1可動電極部、322…第2可動電極部、323…開口、33…梁部、4…シールド部、41…第1シールド部、41a…端部、41b…端部、42…第2シールド部、421…第1部分、422…第2部分、5…蓋体、51…凹部、52…連通孔、53…封止部材、59…ガラスフリット、75、76、77…配線、8…電極、81…第1固定電極、82…第2固定電極、83…ダミー電極、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、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、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、1400…活動計、1401…バンド、1402…表示部、1403…ケース、1404…透光性カバー、1405…ベゼル、1406…操作ボタン、1407…操作ボタン、1408…加速度センサー、1409…角速度センサー、1410…処理部、1411…GPSセンサー、1412…地磁気センサー、1413…脈拍センサー、1414…温度センサー、1415…通信部、1416…記憶部、1417…操作部、1418…圧力センサー、1419…計時部、1420…音出力部、1421…バッテリー、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…角速度センサー、2340y…角速度センサー、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、Az…加速度、B…導電性バンプ、C1、C2、C3、C4…静電容量、J…揺動軸、Le…電気力線、P…電極パッド、S…収納空間、V1…電圧、θ…傾き   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Physical quantity sensor, 2 ... board | substrate, 21 ... recessed part, 211 ... bottom face, 212, 213, 214 ... exposed part, 22, 23 ... mount part, 25, 26, 27 ... groove part, 3 ... element part, 30 ... doped silicon Substrate 31 31 fixed portion 32 movable electrode portion 321 first movable electrode portion 322 second movable electrode portion 323 aperture opening 33 beam portion 4 shield portion 41 first shield portion 41a: end portion, 41b: end portion, 42: second shield portion, 421: first portion, 422: second portion, 5: lid body, 51: recess, 52: communication hole, 53: sealing member, 59 ... glass frit, 75, 76, 77 ... wiring, 8 ... electrode, 81 ... first fixed electrode, 82 ... second fixed electrode, 83 ... dummy electrode, 1100 ... personal computer, 1102 ... keyboard, 1104 ... main body, 1106 ... Display unit , 1108 ... display unit, 1110 ... control circuit, 1200 ... mobile phone, 1202 ... operation button, 1204 ... earpiece, 1206 ... mouthpiece, 1208 ... display unit, 1210 ... control circuit, 1300 ... digital still camera, 1302 ... Case, 1304 ... light receiving unit, 1306 ... shutter button, 1308 ... memory, 1310 ... display unit, 1320 ... control circuit, 1400 ... activity meter, 1401 ... band, 1402 ... display unit, 1403 ... case, 1404 ... translucent cover , 1405 ... bezel, 1406 ... operation button, 1407 ... operation button, 1408 ... acceleration sensor, 1409 ... angular velocity sensor, 1410 ... processing unit, 1411 ... GPS sensor, 1412 ... geomagnetic sensor, 1413 ... pulse sensor, 1414 ... temperature sensor, 1415 ... communication unit 1416 ... memory unit, 1417 ... operation unit, 1418 ... pressure sensor, 1419 ... clocking unit, 1420 ... sound output unit, 1421 ... battery, 1500 ... car, 1501 ... car body, 1502 ... car body attitude control device, 1503 ... wheel, 2000 ... Inertial measurement device, 2100 ... outer case, 2110 ... screw hole, 2200 ... junction member, 2300 ... sensor module, 2310 ... inner case, 2311 ... recess, 2312 ... opening, 2320 ... board, 2330 ... connector, 2340 x ... angular velocity sensor , 2340 y ... angular velocity sensor, 2340 z ... angular velocity sensor, 2350 ... acceleration sensor, 2360 ... control IC, 3000 ... moving body positioning device, 3100 ... inertial measurement device, 3110 ... acceleration sensor, 3120 ... angular velocity sensor, 3200 ... arithmetic processing unit, 3300 GPS reception unit 3400 reception antenna 3500 position information acquisition unit 3600 position combining unit 3700 processing unit 3800 communication unit 3900 display unit Az acceleration B conductive bump C1 C2, C3, C4: electrostatic capacitance, J: rocking shaft, Le: electric line of force, P: electrode pad, S: storage space, V1: voltage, θ: inclination

Claims (12)

基板と、
揺動軸を介してその一方側に位置する第1可動電極部と、他方側に位置し、前記揺動軸まわりの回転モーメントが前記第1可動電極部よりも大きい第2可動電極部と、を備える可動電極部と、
前記基板に配置され、前記第1可動電極部と対向している第1固定電極と、
前記基板に配置され、前記第2可動電極部と対向している第2固定電極と、
前記基板に前記第2固定電極と離間して配置され、前記第2可動電極部と対向し、前記可動電極部と同電位のダミー電極と、
前記基板に固定され、前記基板の前記第2固定電極と前記ダミー電極との間から露出する部分である露出部と対向する第1シールド部と、を有することを特徴とする物理量センサー。
A substrate,
A first movable electrode portion positioned on one side via a rocking shaft, and a second movable electrode portion positioned on the other side and having a larger rotational moment about the rocking shaft than the first movable electrode portion; A movable electrode unit comprising
A first fixed electrode disposed on the substrate and facing the first movable electrode portion;
A second fixed electrode disposed on the substrate and facing the second movable electrode portion;
A dummy electrode disposed on the substrate so as to be separated from the second fixed electrode, facing the second movable electrode portion, and having the same potential as the movable electrode portion;
A physical quantity sensor comprising: a first shield portion fixed to the substrate and facing an exposed portion which is a portion exposed from between the second fixed electrode and the dummy electrode of the substrate.
前記第1シールド部は、前記可動電極部と同電位である請求項1に記載の物理量センサー。   The physical quantity sensor according to claim 1, wherein the first shield portion has the same potential as the movable electrode portion. 前記第2可動電極部は、開口を有し、
前記第1シールド部は、前記開口の内側に配置されている請求項1または2に記載の物理量センサー。
The second movable electrode portion has an opening,
The physical quantity sensor according to claim 1, wherein the first shield portion is disposed inside the opening.
前記第1シールド部は、前記基板の平面視で、前記ダミー電極と重なる部分を有している請求項1ないし3のいずれか1項に記載の物理量センサー。   The physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the first shield portion has a portion overlapping the dummy electrode in a plan view of the substrate. 前記第1シールド部は、前記基板の平面視で、前記第2固定電極と重なる部分を有し、
前記基板の平面視で、前記第1固定電極と重なる部分を有する第2シールド部を有している請求項1ないし4のいずれか1項に記載の物理量センサー。
The first shield portion has a portion overlapping the second fixed electrode in a plan view of the substrate,
The physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second shield portion having a portion overlapping the first fixed electrode in a plan view of the substrate.
前記第2シールド部は、前記可動電極部と同電位である請求項5に記載の物理量センサー。   The physical quantity sensor according to claim 5, wherein the second shield part has the same potential as the movable electrode part. 前記第2シールド部は、前記可動電極部の外側に位置している請求項5または6に記載の物理量センサー。   The physical quantity sensor according to claim 5, wherein the second shield part is located outside the movable electrode part. 請求項1ないし7のいずれか1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 7,
And a control circuit that controls driving of the physical quantity sensor.
請求項8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 8;
A receiver for receiving 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;
An arithmetic unit that calculates the attitude of the moving object based on the inertial data output from the inertial measurement device;
And a calculator configured to calculate the position of the mobile body by correcting the position information based on the calculated attitude.
請求項1ないし7のいずれか1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 7,
A case containing the physical quantity sensor;
A processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
A display unit housed in the case;
And a translucent cover closing the opening of the case.
請求項1ないし7のいずれか1項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、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 7,
And a control unit configured to perform control based on a detection signal output from the physical quantity sensor.
請求項1ないし7のいずれか1項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、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 7,
And a control unit configured to perform control based on a detection signal output from the physical quantity sensor.
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