JP5899555B2 - 加速度スイッチおよび電子デバイス - Google Patents
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Description
本発明の加速度スイッチは、絶縁性材料からなる第一基板と、前記第一基板に固定したフレームと、前記フレームの内部に位置し前記フレームが支持する梁と、前記梁が支持し略中心に孔部を有する質量体と、前記孔部の内部に位置し前記第一基板に固定した中心体と、を有する加速度スイッチであって、前記第一基板が略水平に配置される状態で、第一方向において、前記質量体と前記孔部、前記質量体と前記中心体あるいは前記孔部と前記中心体の組み合わせのうち少なくとも一組の中心位置が一致していないことを特徴とする。
さらに、本発明の加速度スイッチは、前記第二基板は、前記フレームと外部回路とを電気的に接続する第一貫通電極と、前記中心体と外部回路とを電気的に接続する第二貫通電極を有することを特徴とする。
さらに、本発明の加速度スイッチは、前記梁は円弧状の梁であることを特徴とする。
さらに、本発明の加速度スイッチは、前記孔部の側面と前記中心体の側面との距離は1μm以上、かつ20μm以下であることを特徴とする。
さらに、本発明の電子デバイスは、上記の前記加速度スイッチを有し、前記加速度スイッチから出力される検出信号を検出し、前記検出信号に応じた所定の動作を行う回路と、を備える。
これによって、この加速度スイッチを省電力用に、例えば少容量のバッテリーしか内蔵できないような電子デバイスに搭載すれば、人間の振動を検出しない時、すなわち、機器を使用しない時は動作を停止し、振動を検出した時、すなわち、機器を使用する時のみ、自動的に動作を開始して、無駄なバッテリーを使用しない電子デバイス(電子機器)を実現することができる。
[実施例1]
図2に示した従来技術の説明で述べたように、加速度スイッチ002を水平面に対して垂直に立てた場合に、質量体201と対向電極202が接触しないように質量体201と対向電極202の距離を十分に取れば、加速度スイッチ002を水平面に対して垂直に立てても、質量体201と対向電極202は接触しない。以下、本発明の実施例1の詳細について、図3を用いて説明する。
先に示した通り、実施例1の加速度スイッチにおいて、貫通孔305の中心は質量体301の中心から距離aだけF側にずれて配置されており、見かけ上で対向電極302が偏心している状態にある。この変形例を以下に示す。実施例1の変形例は、図3(c)および図3(d)に示す。この図3(c)および図3(d)では、実施例1と変形例との違いについて明記し、実施例1と変形例で共通する部分は、説明を省略する。
次に感度が1G以上の加速度スイッチの場合について説明する。図4は、たとえば2Gの感度を持つ加速度スイッチ004の図である。図4のGG'線はX方向(第二方向)における対向電極402の中心線を示し、HH'線はX方向における質量体401の中心線を示し、II'線はY方向(第一方向)における対向電極402と質量体401の中心線を示す。図4(a)における水平面がXY平面で重力方向(鉛直方向)はZ方向で、図4(b)における水平面がXZ平面で重力方向はY方向である。なお、図4(a)において、GG'線とHH'線は一致している。
次に、質量体の位置をオフセットする代わりに、対向電極の位置をオフセットする場合について説明する。ここでは、実施例2の変形例として、実施例1と同様に、オフセット量の有し方を工夫することができる。具体的に、後で説明する第一基板が略水平に配置される状態で、質量体601と対向電極602の中心は一致しており、質量体601および対向電極(中心体)602の中心と貫通孔(孔部)605の中心が距離bだけずれている形状を示す。
次に、対向電極の形状を変形する場合について説明する。図7は、水平面に対して垂直にした場合にでも縦方向に2Gの感度を保てるようにできる別途の方法である。図7のPP'線はX方向(第二方向)における質量体701の中心線を示し、RR'線はX方向における対向電極702の中心線を示し、QQ'線はY方向(第一方向)における対向電極702と質量体701の中心線を示す。図7(a)における水平面がXY平面で重力方向(鉛直方向)はZ方向で、図7(b)における水平面がXZ平面で重力方向はY方向である。なお、図7(b)において、PP'方向とRR'方向は一致している。
この加速度スイッチ007を水平面に対して垂直に立てると質量体701が1G分変位して縦方向の上下とも2bの距離を取ることが可能となり、縦方向に2Gの感度を保つことができる。この様子を図7(b)に示す。
101 従来の加速度スイッチの周辺部
102 従来の加速度スイッチの梁
103 従来の加速度スイッチの質量体(錘)
104 従来の加速度スイッチの対向電極
002 従来の加速度スイッチ
201 従来の加速度スイッチの質量体(錘)
202 従来の加速度スイッチの対向電極
003 実施例1の加速度スイッチ
301 実施例1の加速度スイッチの質量体(錘)
302 実施例1の加速度スイッチの対向電極
004 従来の加速度スイッチ
401 従来の加速度スイッチの質量体(錘)
402 従来の加速度スイッチの対向電極
005 実施例2の加速度スイッチ
501 実施例2の加速度スイッチの質量体(錘)
502 実施例2の加速度スイッチの対向電極
006 実施例3の加速度スイッチ
601 実施例3の加速度スイッチの質量体(錘)
602 実施例3の加速度スイッチの対向電極
007 実施例4の加速度スイッチ
701 実施例4の加速度スイッチの質量体(錘)
702 実施例4の加速度スイッチの対向電極
Claims (8)
- 絶縁性材料からなる第一基板と、前記第一基板に固定したフレームと、前記フレームの内部に位置し前記フレームが支持する梁と、前記梁が支持し略中心に孔部を有する質量体と、前記孔部の内部に位置し前記第一基板に固定した中心体と、を有する加速度スイッチであって、
前記第一基板が略水平に配置される状態で、前記第一基板の厚み方向と直交する第一方向において、前記質量体と前記孔部、前記質量体と前記中心体あるいは前記孔部と前記中心体の組み合わせのうち少なくとも一組の中心位置が一致しておらず、
前記第一基板が水平面に対して垂直に立てた場合、前記第一基板の厚み方向と直交する第一方向において、前記孔部と前記中心体の中心位置が一致することを特徴とする加速度スイッチ。 - 前記フレームと前記中心体は、前記第一基板の反対側に位置し絶縁性材料からなる第二基板に固定したことを特徴とする請求項1に記載の加速度スイッチ。
- 前記第二基板は、前記フレームと外部回路とを電気的に接続する第一貫通電極と、前記中心体と外部回路とを電気的に接続する第二貫通電極を有することを特徴とする請求項2に記載の加速度スイッチ。
- 前記梁は1本梁であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の加速度スイッチ。
- 前記梁は円弧状の梁であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の加速度スイッチ。
- 前記孔部の側面と前記中心体の側面との距離は1μm以上、かつ20μm以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の加速度スイッチ。
- 前記孔部は、前記第一方向に対して平行な直線部と、前記第一方向および前記厚み方向と直交する第二方向に対して湾曲する円弧部と、を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の加速度スイッチ。
- 請求項1に記載の前記加速度スイッチを有し、前記加速度スイッチから出力される検出信号を検出し、前記検出信号に応じた所定の動作を行う回路と、を備える電子デバイス。
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