JP6323137B2 - 感度検査装置及び感度検査方法 - Google Patents

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Description

本発明は、加速度を検出する静電容量型センサの感度を検査する感度検査装置及び感度検査方法に関する。
加速度を検出する加速度検出装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、静電容量型の装置（以下、静電容量型センサ）がある。静電容量型センサは、可動電極の近傍に固定電極を配置し、可動電極と固定電極の間の静電容量の変化を検出することにより、加速度を検出する。
一般に、製造時に生じる個体差等の原因により、製造された加速度検出装置の出力にはばらつきがある。そこで、このような出力のばらつきを無くすため、出荷前に加速度検出装置の感度調整が行われる。このような加速度検出装置の感度調整に関する従来技術は、例えば特許文献１−５に開示されている。特許文献１及び２は、加振器を利用して加速度検出装置の感度を調整する。また、特許文献３−５は、複数方向の加速度を検出する加速度検出装置において、検査対象の加速度検出装置を傾けて設置することで、複数方向について一度に重力加速度を印加し、感度調整を行うことを開示している。
特開２００６−１５３７５４号公報 特開平９−２５１０３１号公報 国際公開第２００６／１６６７１号 特開２００４−０９３５５２号公報 特開平８−２４０６１１号公報
本発明者は、複数方向について加速度を検出する静電容量型センサの感度調整にかかるコストを小さくする方法を検討した。特許文献１及び２では、感度調整に加振器を利用するため、感度調整に用いる装置の製造コストが大きい。特許文献３では、「蓄積された出力データに基づいて出力データの基準点を定める」という方法を用いるため、測定回数が多くなる。また、特許文献４が開示している校正方法では、１Ｇの加速度が加わった際のセンサ出力を１にするという限定があり、適用範囲が狭い。さらに、特許文献５は、校正の具体的な方法を開示していない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数方向について加速度を検出する静電容量型センサの感度調整にかかるコストを小さくする技術を提供することである。
本発明に係る感度検査装置は、静電容量型センサの感度を検査する感度検査装置である。静電容量型センサは、可動電極と、第１方向から前記可動電極に対向する第１固定電極と、前記第１方向とは異なる第２方向から前記可動電極に対向する第２固定電極と、前記可動電極と前記第１固定電極の間で生じる第１静電容量及び前記可動電極と前記第２固定電極の間で生じる第２静電容量を検出する検出部と、前記検出部の検出結果を補正して出力する補正部と、を備える。また、検査の基準となる加速度として、第１方向の加速度である第１基準加速度及び第２方向の加速度である第２基準加速度が定められている。当該感度検査装置は、傾けて第１状態にした前記静電容量型センサから、前記第１静電容量に基づく第１出力及び前記第２静電容量に基づく第２出力を取得する出力取得部と、前記第１基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第１出力に対して乗算して第１換算出力を算出し、前記第１出力を、前記静電容量型センサが第１方向の基準加速度に対して出力する第１換算出力に換算する第１換算部と、前記第２基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第２出力に対して乗算して第２換算出力を算出し、前記第２出力を、前記静電容量型センサが第２方向の基準加速度に対して出力する第２換算出力に換算する第２換算部と、前記第１方向の基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第１範囲を取得する第１範囲取得部と前記第２方向の基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第２範囲を取得する第２範囲取得部と、前記第１換算出力が前記第１範囲に含まれるか否かを判定する第１判定部と、前記第２換算出力が前記第２範囲に含まれるか否かを判定する第２判定部と、を有する。
本発明に係る感度検査方法は、静電容量型センサの感度を検査する感度検査方法である。静電容量型センサは、可動電極と、第１方向から前記可動電極に対向する第１固定電極と、前記第１方向とは異なる第２方向から前記可動電極に対向する第２固定電極と、前記可動電極と前記第１固定電極の間で生じる第１静電容量及び前記可動電極と前記第２固定電極の間で生じる第２静電容量を検出する検出部と、前記検出部の検出結果を補正して出力する補正部と、を備える。また、検査の基準となる加速度として、第１方向の加速度である第１基準加速度及び第２方向の加速度である第２基準加速度が定められている。そして、当該感度検査方法は、前記静電容量型センサを傾けて第１状態にし、前記静電容量型センサから、前記第１静電容量に基づく第１出力及び前記第２静電容量に基づく第２出力を取得し、前記第１基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第１出力に対して乗算して第１換算出力を算出し、前記第２基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第２出力に対して乗算して第２換算出力を算出し、前記第１方向の基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第１範囲を取得し、前記第２方向の基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第２範囲を取得し、前記第１換算出力が前記第１範囲に含まれるか否かを判定し、前記第２換算出力が前記第２範囲に含まれるか否かを判定する。
本発明によれば、複数方向について加速度を検出する静電容量型センサの感度調整にかかるコストを小さくする技術が提供される。
実施形態１に係る感度検査装置を例示するブロック図である。 静電容量型センサの構成を例示する平面図である。 図２のＡ−Ａ´断面図である。 静電容量型センサの検出部が有する検出部の回路構成を例示する図である。 静電容量型センサの検出部が有する検出部の回路構成の別の例を示す図である。 静電容量型センサの検出部が有する検出部の回路構成を示す図である。 静電容量型センサの検出部が有する検出部の回路構成の別の例を示す図である。 静電容量型センサの筐体を例示する図である。 第１状態にした図８の静電容量型センサを図８のＹ方向から見たである。 静電容量型センサの第１方向に加わる加速度ａとその加速度に対応する静電容量型センサの出力ΔＣとの関係を示す理論式を表すグラフである。 静電容量型センサの可動電極に図２，図３におけるＸ方向の加速度が加わったときの可動電極の動きを示している。 静電容量型センサの可動電極に図３におけるＺ方向の加速度が加わったときの可動電極の動きを示している。 感度検査装置のハードウエア構成を例示するブロック図である。 実施形態１の感度検査装置によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。 実施形態２に係る感度検査装置を例示するブロック図である。 実施形態２の感度検査装置によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。 静電容量型センサのセンサ出力が満たすべき仕様を例示する図である。 静電容量型センサを設置する設置台を例示する図である。 設置台に静電容量型センサを設置した様子を例示する図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
また、以下に示す説明において、検出部２００及び補正部３００の各構成要素は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。検出部２００及び補正部３００は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法には様々な変形例がある。
[実施形態１]
図１は、実施形態１に係る感度検査装置２０００を例示するブロック図である。図１において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図１において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
感度検査装置２０００は、静電容量型センサ１０の感度を検査する装置である。静電容量型センサ１０は、第１方向及び第２方向それぞれについて加速度の検出を行う。ここで、第１方向と第２方向は、互いに異なる方向である。感度検査装置２０００の動作の理解を容易にするため、感度検査装置２０００の説明に先立って、検査対象である静電容量型センサ１０の構成例について説明する。
＜静電容量型センサ１０の構成例＞
図２は、静電容量型センサ１０の構成を例示する平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ´断面図である。本例における静電容量型センサ１０は、可動電極１１０、支持体１２０、梁部材１３０、固定電極１４１，１４２、検出部２００、及び補正部３００を備えている。梁部材１３０はバネとして機能し、可動電極１１０を支持体１２０に移動可能な状態で取り付けている。
可動電極１１０は平板状であり、その平面形状は矩形である。そして可動電極１１０の第１辺（縁）には固定電極１４１が対向しており、可動電極１１０のうち第１辺に対向する辺（第２辺）には固定電極１４２が対向している。固定電極１４１，１４２は、可動電極１１０を介して互いに対向しており、可動電極１１０の中心を通っていて第１辺に平行な線を基準に、互いに線対称となる位置に配置されている。
本図に示す例において、可動電極１１０の各辺はいずれも直線状になっている。ただし、これらの辺は櫛歯状になっていてもよい。この場合、固定電極１４１，１４２のうち可動電極１１０に対向する辺も櫛歯状になっており、可動電極１１０とかみ合うように配置される。
支持体１２０は、可動電極１１０の４辺を囲むように設けられている。詳細には、支持体１２０は矩形の開口を有している。この開口の４辺は、可動電極１１０の４辺と平行になっている。そして梁部材１３０は４つ設けられている。各々の梁部材１３０の一端は、可動電極１１０の角に取り付けられており、他端は支持体１２０の開口の角に取り付けられている。ただし、梁部材１３０の配置は本図に示す例に限定されない。
また、静電容量型センサ１０は、固定電極１５１，１５２を備えている。固定電極１５１は、可動電極１１０の第３辺に対向しており、固定電極１５２は、可動電極１１０のうち第３辺に対向する辺（第４辺）に対向している。
図３において、静電容量型センサ１０は、ＳＯＩ(Silicon On Insulator)基板１６０を用いて形成されている。このＳＯＩ基板１６０は、下層のシリコン支持層１６１と、このシリコン支持層１６１上に形成された酸化シリコン層１６２と、この酸化シリコン層１６２上に形成された活性シリコン層１６３とで構成されている。そして、シリコン支持層１６１及び酸化シリコン層１６２は、可動電極１１０の４辺を取り囲む部分（支持体１２０）を残して、エッチングによって除去されている。このようにして、シリコン支持層１６１及び酸化シリコン層１６２の中央部には、空間部１６４が形成されている。
一方、上部の活性シリコン層１６３は、例えば異方性のドライエッチングにより、部分的に除去されている。この除去によって、活性シリコン層１６３から、中央部に位置する可動電極１１０と、この可動電極１１０の４隅から対角線上に外方へ延長する梁部材１３０（弾性部材）と、可動電極１１０の４辺と所定の間隔を介して対向する固定電極１４１，１４２，１５１，１５２がそれぞれ形成されている。
また、静電容量型センサ１０は、保護部材１７２，１７４を有している。保護部材１７２，１７４は、例えばガラスを用いて形成されている。保護部材１７２は、基板１６０のうち可動電極１１０が形成されている面（表面）を覆っており、保護部材１７４は、基板１６０の裏面を覆っている。保護部材１７２，１７４は、縁を除いて可動電極１１０などから離れている。そして保護部材１７２のうち可動電極１１０に対向している面には固定電極１８０が形成されている。すなわち固定電極１８０は、固定電極１４１，１４２，１５１，１５２とは異なる方向から可動電極１１０に対向している。言い換えると、固定電極１４１，１４２は第１の方向（図２及び図３のＸ方向）から可動電極１１０に対向しており、固定電極１８０は第２の方向（図３のＺ方向）から可動電極１１０に対向している。この第２の方向は、可動電極１１０の表面又は裏面に対向する方向である。
検出部２００は、可動電極１１０と固定電極１４１の間の静電容量の変化及び可動電極１１０と固定電極１４２の間の静電容量の変化を検出する。そして、検出した値を、Ｘ方向に関する出力として補正部３００へ出力する。ここで、可動電極１１０に加わった加速度のＸ方向成分を検出する構造は、Ｘ方向に対称な差動構造になっている。これは、可動電極１１０と固定電極１４１の間の静電容量は、可動電極１１０と固定電極１４２の間の静電容量とは逆方向に変化するためである。
また、検出部２００は、可動電極１１０と固定電極１５１の間の静電容量の変化及び可動電極１１０と固定電極１５２の間の静電容量の変化を検出する。そして、検出した値を、Ｙ方向に関する出力として補正部３００へ出力する。ここで、可動電極１１０に加わった加速度のＹ方向成分を検出する構造は、Ｙ方向に対称な差動構造になっている。
さらに、検出部２００は、可動電極１１０と固定電極１８０の間の静電容量の変化を検出する。そして、検出した値を、Ｚ方向に関する出力として補正部３００へ出力する。可動電極１１０に加わった加速度のＺ方向成分を検出する構造は、Ｚ方向に非対称な構造になっている。
本例の静電容量型センサ１０は３方向について加速度を検出するが、静電容量型センサ１０はこれら３方向の内のいずれか２方向についてのみ加速度を検出するセンサであってもよい。また３方向の内いずれか２方向あるいは１方向についてのみ加速度を検出するセンサを、複数組み合わせたセンサであってもよい。
補正部３００は、検出部２００が出力した値に補正係数を乗じた値を出力する。ここで、Ｘ方向に関する検出部２００の出力、Ｙ方向に関する検出部２００の出力、及びＺ方向に関する検出部２００の出力それぞれについて、異なる補正係数を設定できるようになっている。静電容量型センサ１０の感度検査の結果を受けて各方向の補正係数に適切な値を設定することにより、静電容量型センサ１０の各方向に関する出力が適正な範囲内に収まるようにできる。なお、各補正係数は補正データ記憶部３０２に記憶されており、書き換え可能になっているとする。
図４は、静電容量型センサ１０の検出部２００が有する検出部２１０の回路構成を例示する図である。検出部２１０は、固定電極１４１，１４２に接続している。なお、検出部２００は、検出部２１０とは別に、固定電極１５１，１５２に接続している回路も有している。この回路も、検出部２１０と同様の構成である。
可動電極１１０には、直流電圧が印加されている。固定電極１４１は、差動アンプＱ１の負側の入力端子に接続している。差動アンプＱ１の正側の入力端子は接地されている。そして差動アンプＱ１の負側の入力端子と差動アンプＱ１の出力端子には、抵抗Ｒ１及び容量Ｃ１が並列に接続されている。
また、固定電極１４２は、差動アンプＱ２の負側の入力端子に接続している。差動アンプＱ２の正側の入力端子は接地されている。そして差動アンプＱ２の負側の入力端子と差動アンプＱ２の出力端子には、抵抗Ｒ２及び容量Ｃ２が並列に接続されている。
差動アンプＱ１の出力端子は、抵抗Ｒ３を介して差動アンプＱ３の一方の入力端子（例えば負側の入力端子）に入力されており、差動アンプＱ２の出力端子は、抵抗Ｒ４を介して差動アンプＱ３の他方の入力端子（例えば正側の入力端子）に入力されている。差動アンプＱ３の一方の入力端子と差動アンプＱ３の出力端子には、抵抗Ｒ５が並列に接続されている。また、抵抗Ｒ４と差動アンプＱ３の他方の入力端子の間は、抵抗Ｒ６を介して接地されている。そして差動アンプＱ３の出力が、補正部３００に入力される。
上記の差動アンプＱ１とＱ２の回路は、電荷・電圧変換回路であり、それぞれ接続された電極間の静電容量を電圧信号に変換して出力する。同様に上記の差動アンプＱ３の回路は差分演算回路であり、（Ｑ２−Ｑ１）の差分結果を出力する。
後述する理論式の算出では、表現の容易さから出力を静電容量[F]として表記している。しかし、実際の静電容量型センサ１０では、上記Ｑ１とＱ２により変換された電圧信号[V]が出力されている。
図５は、静電容量型センサ１０の検出部２００が有する検出部２１０の回路構成の別の例を示す図である。図５の回路構成は、ＡＤ変換部４１０及びインターフェース４２０を備えている点を除いて、図４の回路構成と同様である。
ＡＤ変換部４１０は、検出部２００と補正部３００の間に設けられており、検出部２００からの出力（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。そして補正部３００は、ＡＤ変換部４１０から出力されたデジタル信号をデジタル処理することにより、補正処理を行う。
インターフェース４２０は、静電容量型センサ１０の外部の装置（例えばコンピュータ）と補正部３００とをつなぐインターフェースである。例えばこのインターフェースは、USB、RS-232C、又はイーサネット（登録商標）などである。補正部３００の補正データ記憶部３０２が記憶している情報は、インターフェース４２０を介して書き換え可能になっている。
図６は、静電容量型センサ１０の検出部２００が有する検出部２２０の回路構成を示す図である。検出部２２０は、固定電極１８０に接続している。したがって、検出部２２０は、Ｚ方向に関する加速度を検出する。
上記したように、可動電極１１０には、直流電圧が印加されている。固定電極１８０は、差動アンプＱ１１の負側の入力端子に接続している。差動アンプＱ１１の正側の入力端子は接地されている。そして差動アンプＱ１１の負側の入力端子と差動アンプＱ１１の出力端子には、抵抗Ｒ１１及び容量Ｃ１１が並列に接続されている。
差動アンプＱ１１の出力端子は、抵抗Ｒ１２を介して差動アンプＱ１３の一方の入力端子（例えば負側の入力端子）に入力されている。差動アンプＱ１３の他方の入力端子（例えば正側の入力端子）には、抵抗Ｒ１３を介して差動アンプＱ１２の出力端子が接続されている。差動アンプＱ１２の負側の入力端子は差動アンプＱ１２の出力端子に接続されており、差動アンプＱ１２の正側の入力端子には、可変抵抗ＶＲ１１を介して基準電圧が印加されている。
そして、差動アンプＱ１３の一方の入力端子と差動アンプＱ１３の出力端子には、抵抗Ｒ１４が並列に接続されている。また、抵抗Ｒ１３と差動アンプＱ１３の他方の入力端子の間は、抵抗Ｒ１５を介して接地されている。そして差動アンプＱ１３の出力が、補正部３００に入力される。
図７は、静電容量型センサ１０の検出部２００が有する検出部２２０の回路構成の別の例を示す図である。図７と図６との違いは、図５と図４との違いと同様である。
＜感度検査装置２０００＞
前述した通り、感度検査装置２０００は、静電容量型センサ１０の感度を検査する装置である。そのために、感度検査装置２０００は、図１に示す出力取得部２０２０、第１換算部２０４０、第２換算部２０６０を有する。以下、それぞれについて説明する。なお、静電容量型センサ１０の検査において、検査の基準となる第１方向の加速度（第１基準加速度）及び第２方向の加速度（第２基準加速度）が定められているとする。例えば第１基準加速度や第２基準加速度の値は、重力加速度の大きさに等しい値である。なお、静電容量型センサ１０が上述した構成を有する場合、第１方向は、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のいずれか１つである。また、第２方向は、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のいずれか１つであり、かつ第１方向とは異なる方向である。
＜＜出力取得部２０２０＞＞
出力取得部２０２０は、傾けて第１状態にした静電容量型センサ１０から、第１静電容量に基づく第１出力及び第２静電容量に基づく第２出力を取得する。つまり、第１出力は第１方向に関する静電容量型センサ１０の出力であり、第２出力は第２方向に関する静電容量型センサ１０の出力である。なお、第１状態において第１方向から加わる加速度は、第１基準加速度とは異なる。同様に、第１状態において第２方向から加わる加速度は、第２基準加速度とは異なる。
例えば静電容量型センサ１０が上述した構成を有するとする。この場合、第１方向がＸ方向であれば、第１出力は、固定電極１４１と可動電極１１０との間の静電容量、及び可動電極１１０と固定電極１４２との間の静電容量に基づいて検出部２００から出力される出力である。同様に、例えば第２方向がＺ方向であれば、第２出力は、固定電極１８０と可動電極１１０との間の静電容量に基づいて検出部２００から出力される出力である。
ここで、第１状態は、静電容量型センサ１０を、標準状態からいずれか１つ又は複数の方向について傾けた状態である。図８は、標準状態における静電容量型センサ１０の筐体を示す図である。この筐体の中に、図２及び図３で示した静電容量型センサ１０が入っているとする。そして、図９は、第１状態にした図８の静電容量型センサ１０を図８のＹ方向から見たである。これは、図３に示す静電容量型センサ１０を上下逆にして傾けたことに相当する。
図９に示すように、静電容量型センサ１０を重力加速度に対して角度θだけ傾けた場合、静電容量型センサ１０のＸ方向には重力加速度に正弦（sinθ）の値を乗じた加速度が、Ｚ方向には重力加速度に余弦（cosθ）の値を乗じた加速度が、それぞれ印加される。よって、図９において静電容量型センサ１０の可動電極１１０は、Ｘ方向とＺ方向それぞれに対して変位する。その結果、静電容量型センサ１０は、Ｘ方向とＺ方向それぞれについて印加された加速度を検出する。
ここで、出力取得部２０２０は、静電容量型センサ１０から直接第１出力及び第２出力を取得してもよいし、他の装置から間接的に第１出力及び第２出力を取得してもよい。第１出力及び第２出力を静電容量型センサ１０から直接取得する場合、感度検査装置２０００は、静電容量型センサ１０と通信可能に接続される。第１出力及び第２出力を静電容量型センサ１０以外の装置から間接的に取得する場合、例えば感度検査装置２０００は、第１出力及び第２出力が格納された記憶装置等と通信可能に接続される。感度検査装置２０００は、この記憶装置等から第１出力及び第２出力を取得する。また、第１出力及び第２出力を手動で感度検査装置２０００に入力してもよい。この場合、感度検査装置２０００は、第１出力及び第２出力の入力を受け付ける入力装置を有する。
＜＜第１換算部２０４０＞＞
第１換算部２０４０は、第１出力を第１換算出力に換算する。第１換算出力は、第１出力を、第１基準加速度を加えた際の第１静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力に換算した値である。まず、第１換算部２０４０は、第１基準加速度に対する静電容量型センサ１０の出力の理論値と、第１状態における第１静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力の理論値と、の比を取得する。そして、第１換算部２０４０は、この比を第１出力に対して乗算する。なお、この理論値の算出方法については後述する。
図１０を用いて、上述した第１換算部２０４０の処理を概念的に説明する。図１０は、静電容量型センサ１０の第１方向に加わる加速度ａとその加速度に対応する静電容量型センサ１０の出力ΔＣとの関係を示す理論式を表すグラフである。横軸は加速度を表し、縦軸は静電容量型センサ１０の出力を表す。ここで、ΔＣとａとの関係を、ΔＣ＝ｆ（ａ）と表記する。
第１基準加速度を＋ｂ１とすると、第１基準加速度における第１静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力の理論値はｆ（＋ｂ１）と表される。第１状態の静電容量型センサ１０の第１方向には、重力加速度の第１方向の成分が加わる。ここで、第１方向から静電容量型センサ１０に加わる重力加速度の成分をｇ１とおく。すると、第１静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力の理論値は、ｆ（ｇ１）と表される。
第１換算部２０４０は、上記２つの理論値の比であるｆ（ｂ１）／ｆ（ｇ１）を取得する。そして、第１換算部２０４０は、出力取得部２０２０が取得した第１出力（ｏ１とおく）に上記ｆ（ｂ１）／ｆ（ｇ１）を乗算した値であるｏ１＊｛ｆ（ｂ１）／ｆ（ｇ１）｝を算出する。このｏ１＊｛ｆ（ｂ１）／ｆ（ｇ１）｝が第１換算出力となる。
＜＜第２換算部２０６０＞＞
第２換算部２０６０は、第２出力を第２換算出力に換算する。第２換算出力は、第２出力を、第２基準加速度を加えた際の第２静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力に換算した値である。まず、第２換算部２０６０は、第２基準加速度に対する静電容量型センサ１０の出力の理論値と、第１状態における第２静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力の理論値と、の比を取得する。そして、第２換算部２０６０は、この比を第２出力に対して乗算する。この乗算により得られる値が第２換算出力である。
第２換算部２０６０が行う換算処理は、第１換算部２０４０が行う換算処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
なお、第１基準加速度における第１静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力の理論値と、第１状態における第１静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力の理論値と、の比は、予め計算されていてもよいし、第１換算部２０４０が動作する際に算出されてもよい。同様に、第２基準加速度における第１静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力の理論値と、第１状態における第２静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力の理論値と、の比は、予め計算されていてもよいし、第２換算部２０６０が動作する際に計算されてもよい。なお、上記の各比が予め計算されている場合、それら各比は、感度検査装置２０００の外部又は内部に備えられている記憶部に記憶されているとする。
＜静電容量型センサ１０の出力の理論値を算出する方法＞
上述したように、第１換算部２０４０及び第２換算部２０６０は、静電容量型センサ１０の出力の理論値を利用する。以下、図２及び図３で示した静電容量型センサ１０の構成を例にとり、静電容量型センサ１０の出力の理論値の算出方法について説明する。
静電容量型センサ１０の出力の理論値の算出には、静電容量型センサ１０に加わる加速度とその加速度に対する静電容量型センサ１０の出力との関係を表す理論式を用いる。ここで、図２におけるＸ方向又はＹ方向から加速度が加わる場合の理論式と、図３におけるＺ方向にから加速度が加わる場合の理論式とは、異なる理論式となる。以下、それぞれの場合について、導出方法を交えて説明する。
＜＜Ｘ方向又はＹ方向に関する理論式＞＞
まず、Ｘ方向又はＹ方向に関する理論式について説明する。これらは同様の方法で導出できるため、以下では、Ｘ方向に関する理論式について説明する。図１１は、静電容量型センサ１０の可動電極１１０に図２，図３におけるＸ方向の加速度が加わったときの可動電極１１０の動きを示している。可動電極１１０と固定電極１４１，１４２の初期間隔(加速度０の場合の電極間隔)を、ｄ０とする。可動電極１１０がΔｄだけ左に移動した場合、可動電極１１０と固定電極１４１との間隔ｄ１は(ｄ０−Δｄ)になり、可動電極１１０と固定電極１４２との間隔ｄ２は(ｄ０＋Δｄ)になる。
そして、可動電極１１０と固定電極１４１との間の静電容量Ｃ１は式（１）により求められる。
Figure 0006323137
 ここで、εは誘電率である。また、Ｓ１は、可動電極１１０と固定電極１４１が対向している部分の面積である。
同様に、可動電極１１０と固定電極１４２との間の静電容量Ｃ２は式（２）により求められる。
Figure 0006323137
 ここで、Ｓ２は、可動電極１１０と固定電極１４２が対向している部分の面積である。
ここで、Ｓ２はＳ１に等しい。すると、図４の検出部２１０からの出力ΔＣを示す理論式は、式（１）と式（２）の差となるため、以下の式（３）のようになる。
Figure 0006323137
そして、可動電極１１０の質量をｍとして、４つの梁部材１３０を一つのバネと見なしたときのバネ定数をｋとした場合、この式（３）は、ｆ＝ｍ・ａ＝ｋ・Δｄを用いることで、以下のように変形される。
Figure 0006323137
上記式（４）が、Ｘ方向に対して加えた加速度ａと、加速度ａを加えた際の第１方向に関する静電容量型センサ１０の出力と、の関係を示す理論式となる。ここで、Ｘ方向を第１方向とすれば、この式は、第１方向に対して加えた加速度ａと、加速度ａを加えた際の第１静電容量（可動電極１１０と固定電極１４１との間の静電容量と、可動電極１１０と固定電極１４２との間の静電容量との差）に基づく静電容量型センサ１０の出力と、の関係を示す理論式と言える。
よって、Ｘ方向から静電容量型センサ１０に対してある加速度ａ１が加わった場合における静電容量型センサ１０の出力の理論値は、その加速度ａ１を式（４）のａに代入することで得られる。
＜＜Ｚ方向に関する理論式＞＞
次に、図３のＺ方向に関する理論式について説明する。図１２は、静電容量型センサ１０の可動電極１１０に図３におけるＺ方向の加速度が加わったときの可動電極１１０の動きを示している。可動電極１１０と固定電極１８０の初期間隔(加速度０の場合の電極間隔)を、ｄ０とする。可動電極１１０がΔｄ２だけ上に移動した場合、可動電極１１０と固定電極１８０との間隔ｄ３は(ｄ０-Δｄ２)になる。
そして、可動電極１１０と固定電極１８０との間の静電容量Ｃ３は式（５）により求められる。
Figure 0006323137
 ここで、εは誘電率である。また、Ｓ３は、可動電極１１０と固定電極１８０が対向している部分の面積である。
そして、図６の検出部２２０からの出力ΔＣを示す理論式は、以下の式（６）のようになる。
Figure 0006323137
そして、可動電極１１０の質量をｍ、４つの梁部材１３０を一つのバネと見なしたときのZ方向のバネ定数をｋ２とした場合、この式（６）は、ｆ＝ｍ・ａ＝ｋ２・Δｄ２を用いることで、以下のように変形される。
Figure 0006323137
上記式（７）が、Ｚ方向に対して加えた加速度ａと、加速度ａを加えた際の第２方向に関する静電容量型センサ１０の出力と、の関係を示す理論式となる。ここで、Ｚ方向を第２方向とすれば、この式は、第２方向に対して加えた加速度ａと、加速度ａを加えた際の第２静電容量（可動電極１１０と固定電極１８０との間の静電容量）に基づく静電容量型センサ１０の出力と、の関係を示す理論式と言える。よって、第２方向から静電容量型センサ１０に対してある大きさａ２の加速度が加わった場合における静電容量型センサ１０の出力の理論値は、式（７）のａにａ２を代入することで得られる。
＜感度検査装置２０００のハードウエア構成＞
感度検査装置２０００が有する各機能構成部は、例えば、個々に又は複数組み合わせられた状態で、少なくとも１つのハードウエア構成要素として実現される。その他にも例えば、各機能構成部は、少なくとも１つのソフトウエア構成要素として実現される。その他にも例えば、各機能構成部は、ハードウエア構成要素とソフトウエア構成要素の組み合わせにより実現される。
図１３は、感度検査装置２０００のハードウエア構成を例示するブロック図である。図１３において、感度検査装置２０００は、バス１０２０、プロセッサ１０４０、メモリ１０６０、及びストレージ１０８０を有する。
バス１０２０は、プロセッサ１０４０、メモリ１０６０、及びストレージ１０８０が、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。プロセッサ１０４０は、例えば CPU (Central Processing Unit) や GPU (Graphics Processing Unit) などの演算処理装置である。メモリ１０６０は、例えば RAM (Random Access Memory) や ROM (Read Only Memory) などのメモリである。ストレージ１０８０は、例えばハードディスク、SSD (Solid State Drive)、又はメモリカードなどの記憶装置である。また、ストレージ１０８０は、RAM や ROM 等のメモリであってもよい。
出力取得モジュール１２２０は、感度検査装置２０００に、出力取得部２０２０の機能を持たせるためのプログラムである。プロセッサ１０４０は、出力取得モジュール１２２０を実行することで、出力取得部２０２０の機能を実現する。
第１換算モジュール１２４０は、感度検査装置２０００に、第１換算部２０４０の機能を持たせるためのプログラムである。プロセッサ１０４０は、第１換算モジュール１２４０を実行することで、第１換算部２０４０の機能を実現する。
第２換算モジュール１２６０は、感度検査装置２０００に、第２換算部２０６０の機能を持たせるためのプログラムである。プロセッサ１０４０は、第２換算モジュール１２６０を実行することで、第２換算部２０６０の機能を実現する。
例えばプロセッサ１０４０は、上記各モジュールをメモリ１０６０上に読み出して実行する。ただし、プロセッサ１０４０は、上記各モジュールを、メモリ１０６０上に読み出さずに実行してもよい。
ストレージ１０８０は、上記各モジュールを格納する。
感度検査装置２０００のハードウエア構成は、図１３に示した構成に限定されない。例えば、各モジュールはメモリ１０６０に格納されてもよい。この場合、感度検査装置２０００は、ストレージ１０８０を備えていなくてもよい。
＜処理の流れ＞
図１４は、実施形態１の感度検査装置２０００によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。ステップＳ１０２において、出力取得部２０２０は、第１状態の静電容量型センサから、第１静電容量に基づく第１出力及び第２静電容量に基づく第２出力を取得する。ステップＳ１０４において、第１換算部２０４０は、第１出力を第１換算出力に換算する。ステップＳ１０６において、第２換算部２０６０は、第２出力を第２換算出力に換算する。
なお、実施形態１の感度検査装置２０００によって実行される処理の流れは、図１４の流れに限定されない。例えば、ステップＳ１０４の処理とステップＳ１０６の処理は、並列実行されてもよい。
＜作用・効果＞
一般に、静電容量型センサ１０の感度の検査として、「基準となる加速度を加えた場合における静電容量型センサ１０の出力が、意図した範囲（以下、適正範囲）内に収まっているかどうかを調べる」という検査が行われる。ここで、検査に用いられるこの適正範囲は、基準となる加速度を加えた場合における静電容量型センサ１０の出力の範囲で表される。また一般に、基準の加速度としては、重力加速度が用いられる。
具体的には、静電容量型センサ１０の検査には、１）Ｘ方向に＋１Ｇの加速度を印加した場合、２）Ｘ方向に−１Ｇの加速度を印加した場合、３）Ｙ方向に＋１Ｇの加速度を印加した場合、４）Ｙ方向に−１Ｇの加速度を印加した場合、５）Ｚ方向に−２Ｇの加速度を印加した場合、などの条件下それぞれについて定められた、静電容量型センサ１０の出力の適正範囲が用いられる。ここで、１Ｇは、重力加速度の大きさを表す。静電容量型センサ１０を上記５つの状態にし、その状態における静電容量型センサ１０の出力が適正範囲に収まっているかどうかを検査する。そのため、いずれかの方向についてのみ加速度を加える検査方法では、５回の計測が必要となる。
なお、図８における感度検査装置２０００の設置状態を標準状態とし、この場合において各方向に印加されている加速度はいずれも０Ｇであるとする。そして、感度検査装置２０００は、標準状態における各方向に関する出力が０となるように調整されているものとする。
これに対し、本実施形態の感度検査装置２０００によれば、傾けて第１状態にした静電容量型センサ１０から、第１静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力及び第２静電容量に基づく静電容量型センサ１０の出力の２つを得ることができる。そのため、静電容量型センサ１０の測定回数を減らすことができる。
さらに、静電容量型センサ１０は、出力取得部２０２０が第１方向について得た静電容量型センサ１０の出力及び第２方向について得た静電容量型センサ１０の出力を、第１基準加速度に対応する出力及び第２基準加速度に対応する出力に換算する。これにより、静電容量型センサ１０の感度の仕様としてどのような基準加速度が採用されている場合であっても、静電容量型センサ１０の出力の実測値をその基準加速度に応じた値に換算することにより、静電容量型センサ１０が感度の仕様を満たすか否かを検査することができる。
また、本実施形態の感度検査装置２０００は、第１換算部２０４０及び第２換算部２０６０において、静電容量型センサ１０の出力の理論値を用いた換算を行う。ここで、前述の式（４）や式（７）で示したように、静電容量型センサ１０に加わる加速度と静電容量型センサ１０の出力との関係は非線形となる。そのため、例えば加速度とセンサ出力との関係を単純な比例関係とみなす換算では、検査精度が低くなる。例えば、「0.5G を加えた時のセンサ出力が w である」という実測結果に基づいて、「1G を加えた時のセンサ出力を 2w とみなす」というのでは精度が低い。本発明によれば、理論式に基づく理論値を用いた正確な換算を行うため、静電容量型センサ１０の感度検査の精度を高くできる。
[実施形態２]
図１５は、実施形態２に係る感度検査装置２０００を例示するブロック図である。図１５において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図１５において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
実施形態２の感度検査装置２０００は、第１出力及び第２出力それぞれについて適正範囲を取得し、第１出力及び第２出力がそれぞれ取得した適正範囲に含まれているか否かを判定する。そのために、実施形態の感度検査装置２０００は、第１範囲取得部２０８０、第２範囲取得部２１００、第１判定部２１２０、及び第２判定部２１４０を有する。以下、詳細に説明する。
＜第１範囲取得部２０８０＞
第１範囲取得部２０８０は、第１方向の加速度に対する静電容量型センサ１０の出力の適正範囲を示す第１範囲を取得する。第１範囲は、例えば静電容量型センサ１０の仕様として定まっている適正範囲である。
＜第２範囲取得部２１００＞
第２範囲取得部２１００は、第２方向の加速度に対する静電容量型センサ１０の出力の適正範囲を示す第２範囲を取得する。第２範囲は、例えば静電容量型センサ１０の仕様として定まっている適正範囲である。
＜第１判定部２１２０＞
第１判定部２１２０は、第１換算出力が第１範囲に含まれるか否かを判定する。
＜第２判定部２１４０＞
第２判定部２１４０は、第２換算出力が第２範囲に含まれるか否かを判定する。
＜処理の流れ＞
図１６は、実施形態２の感度検査装置２０００によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。なお、図１６のステップＳ１０２からＳ１０６は、図４のステップＳ１０２からＳ１０６と同様の処理である。
ステップＳ２０２において、第１範囲取得部２０８０は、第１範囲を取得する。ステップＳ２０４において、第２範囲取得部２１００は、第２範囲を取得する。ステップＳ２０６において、第１判定部２１２０は、第１換算出力が第１範囲に含まれるか否かを判定する。ステップＳ２０８において、第２判定部２１４０は、第２換算出力が第２範囲に含まれるか否かを判定する。
なお、実施形態２の感度検査装置２０００によって実行される処理の流れは、図１６の流れに限定されない。例えば、第１出力に関する処理である「ステップＳ１０４，Ｓ２０２，Ｓ２０６」と、第２出力に関する処理である「ステップＳ１０６，Ｓ２０４，Ｓ２０８」は、並列実行されてもよい。また、上記第１方向に関する各処理を順に処理した後、上記第２方向に関する処理を順に処理してもよい。
＜作用・効果＞
本実施形態によれば、第１換算出力が適正範囲（第１範囲）に含まれるか否かの判定、及び第２換算出力が適正範囲（第２範囲）に含まれるか否かの判定が、感度検査装置２０００によって自動で行われる。よって、これらの判定を人手で行う場合と比較し、静電容量型センサ１０の感度の検査が容易となる。
[実施例]
以下に、感度検査装置２０００の具体的な実施例を示す。本実施例の静電容量型センサ１０の筐体は、図８に示すように直方体の形状であるとする。また、静電容量型センサ１０の内部構成は、図２及び３で例示した構成であるとする。
図１７は、静電容量型センサ１０のセンサ出力が満たすべき仕様（以下、静電容量型センサ１０の感度仕様）を例示する図である。図１７のテーブルを、仕様テーブル６００と表記する。仕様テーブル６００は、方向６０２、加速度６０４、適正下限値６０６、及び適正上限値６０８を示す。方向６０２は加える加速度の方向を表す。加速度６０４は、加える加速度の大きさを示す。適正下限値６０６は、「方向６０２が示す方向から加速度６０４が示す大きさの加速度を加えた場合」における適正範囲の下限値を示す。同様に、適正上限値６０８は、「方向６０２が示す方向から加速度６０４が示す大きさの加速度を加えた場合」における適正範囲の上限値を示す。
仕様テーブル６００のレコード１から５はそれぞれ、１）Ｘ方向に＋１Ｇの加速度を印加した場合、２）Ｘ方向に−１Ｇの加速度を印加した場合、３）Ｙ方向に＋１Ｇの加速度を印加した場合、４）Ｙ方向に−１Ｇの加速度を印加した場合、５）Ｚ方向に−２Ｇの加速度を印加した場合、の５通りの条件それぞれについて、静電容量型センサ１０の出力の適正範囲を示している。
なお、図８における感度検査装置２０００の設置状態を標準状態とし、この場合において各方向に印加されている加速度はいずれも０Ｇであるとする。そして、感度検査装置２０００は、標準状態における各方向に関する出力が０となるように調整されているものとする。
図１８は、静電容量型センサ１０を設置する設置台５００を示す図である。設置台５００は、感度検査装置２０００の一部として設けられていてもよいし、感度検査装置２０００とは別体として設けられていてもよい。
図１９は、設置台５００に静電容量型センサ１０を設置した様子を例示する図である。この図の場合、静電容量型センサ１０に対して、Ｘ方向とＺ方向の２方向に対して、重力加速度の一部の成分が印加される。
静電容量型センサ１０の検査は、第１換算部２０４０からの出力及び第２換算部２０６０からの出力が、仕様テーブル６００に示されている適正範囲に収まっているか否かを判定することで行われる。この判定は、人手で行われてもよいし、感度検査装置２０００によって自動で行われてもよい。この判定が自動で行われる場合、感度検査装置２０００は、実施形態２で説明した構成を有する。
静電容量型センサ１０の出力が適正範囲に収まっていない場合、静電容量型センサ１０の出力を調整する。前述したように、図２及び３で例示した静電容量型センサ１０では、各方向について検出部２００が検出した値に対して補正部３００が補正係数を乗算し、その乗算結果が出力される。また、補正係数は、各方向ごとに補正データ記憶部３０２に格納されている。
そこで、検査の結果に基づいて補正データ記憶部３０２に格納されている各補正係数の値を変更することにより、各方向に関する静電容量型センサ１０の出力を調整する。補正係数の算出方法はいずれの方向についても同様であるため、以下では第１方向に関する補正係数の算出方法について例示する。ここで、補正データ記憶部３０２に格納されている各方向の補正係数の初期値は１であるとする。また、第１方向に関する補正係数の値をαとおく。
静電容量型センサ１０について感度検査装置２０００が算出した第１換算出力がΔＣであったとする。そして、この値が、第１方向に関する適正範囲に収まっていなかったとする。この場合、例えば補正係数αを、以下の式（８）を用いて算出する。
Figure 0006323137
 ここで、ａｖｇは、第１範囲の上限値と下限値の平均値である。
そして、算出したαを補正データ記憶部３０２に格納する。これにより、第１方向に関する静電容量型センサ１０の出力が調整される。ただし、αは、適正範囲内に収まっていないΔＣを適正範囲内に収めることができる補正係数であればよく、その算出方法は上記（８）の方法に限定されない。
αの算出及び算出したαを補正データ記憶部３０２に格納する処理は、感度検査装置２０００によって自動に行われてもよいし、感度検査装置２０００以外の装置によって自動で行われてもよいし、手動で行われてもよい。
なお、設置台５００は図１８の形状に限定するものではなく、Ｘ、Ｙ、Ｚの三方向全てに所定の傾きを持つ面を有することによって、三方向から静電容量型センサ１０へ所定加速度を印加するように構成しても構わない。具体的には、直方体の静電容量型センサ１０を設置した場合にいずれの面についても地面と垂直にならないように設置台５００を構成すればよい。
また、図１８に示した設置台５００は、設置した静電容量型センサ１０が地面と成す角が固定になっている。しかし、設置台５００は、この角度を変更する機構を有していてもよい。角度を変更する機構は、手動で角度を変更する機構であってもよいし、指定された角度となるように自動で角度を変更する機構であってもよい。
厳密には、重力加速度の大きさは場所によって異なる。そのため、静電容量型センサ１０の感度検査に用いる重力加速度の値には、静電容量型センサ１０の感度検査を実施する場所（設置台５００の設置場所）において、予め校正された機器を用いて測定した重力加速度の値を用いることが好ましい。こうすることで、感度検査を実施する場所によらず、精度の高い感度検査を行うことができる。ただし、静電容量型センサ１０の感度検査に用いる重力加速度の値は、静電容量型センサ１０の感度検査を実施する場所で実測した値に限定されない。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 静電容量型センサの感度を検査する感度検査装置であって、
前記静電容量型センサは、可動電極と、第１方向から前記可動電極に対向する第１固定電極と、前記第１方向とは異なる第２方向から前記可動電極に対向する第２固定電極と、前記可動電極と前記第１固定電極の間で生じる第１静電容量及び前記可動電極と前記第２固定電極の間で生じる第２静電容量を検出する検出部と、前記検出部の検出結果を補正して出力する補正部と、を備え、
検査の基準となる加速度として、第１方向の加速度である第１基準加速度及び第２方向の加速度である第２基準加速度が定められており、
当該感度検査装置は、
傾けて第１状態にした前記静電容量型センサから、前記第１静電容量に基づく第１出力及び前記第２静電容量に基づく第２出力を取得する出力取得部と、
前記第１基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第１出力に対して乗算して第１換算出力を算出し、
前記第１出力を、前記静電容量型センサが第１方向の基準加速度に対して出力する第１換算出力に換算する第１換算部と、
前記第２基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第２出力に対して乗算して第２換算出力を算出し、
前記第２出力を、前記静電容量型センサが第２方向の基準加速度に対して出力する第２換算出力に換算する第２換算部と、
を有する感度検査装置。
２． １．に記載の感度検査装置であって、
前記第１方向の基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第１範囲を取得する第１範囲取得部と
前記第２方向の基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第２範囲を取得する第２範囲取得部と、
前記第１換算出力が前記第１範囲に含まれるか否かを判定する第１判定部と、
前記第２換算出力が前記第２範囲に含まれるか否かを判定する第２判定部と、
を有する感度検査装置。
３． １．又は２．に記載の感度検査装置であって、
前記静電容量型センサは、前記第１方向から前記可動電極を介して第１固定電極と対向する第３固定電極を有し、前記可動電極と前記第３固定電極の間で生じる第３静電容量を検出する検出部を備え、
前記第１換算部は、前記第１方向から加わる加速度における前記第１静電容量と前記第３静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値を、第１理論式を用いて算出し、
前記第２換算部は、前記第２方向から加わる加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値を、前記第１理論式とは異なる第２理論式を用いて算出する感度検査装置。
４． １．乃至３．いずれか一つに記載の感度検査装置であって、
前記第１基準加速度及び前記第２基準加速度は、重力加速度を利用して印加できる加速度である感度検査装置。
５． １．乃至４．いずれか一つに記載の感度検査装置であって、
前記静電容量型センサは、３方向以上の加速度を同時に検出するセンサを有する感度検査装置。
６． １．乃至４．いずれか一つに記載の感度検査装置であって、
前記静電容量型センサは、１方向又は２方向の加速度を検出するセンサを複数有する感度検査装置。
７． １．乃至６．いずれか一つに記載の感度検査装置であって、
当該感度検査装置が利用される場所において予め校正された計器によって測定された重力加速度の値を用いる感度検査装置。
８． 静電容量型センサの感度を検査する感度検査方法であって、
前記静電容量型センサは、可動電極と、第１方向から前記可動電極に対向する第１固定電極と、前記第１方向とは異なる第２方向から前記可動電極に対向する第２固定電極と、前記可動電極と前記第１固定電極の間で生じる第１静電容量及び前記可動電極と前記第２固定電極の間で生じる第２静電容量を検出する検出部と、前記検出部の検出結果を補正して出力する補正部と、を備え、
検査の基準となる加速度として、第１方向の加速度である第１基準加速度及び第２方向の加速度である第２基準加速度が定められており、
当該感度検査方法は、
前記静電容量型センサを傾けて第１状態にし、
前記静電容量型センサから、前記第１静電容量に基づく第１出力及び前記第２静電容量に基づく第２出力を取得し、
前記第１基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第１出力に対して乗算して第１換算出力を算出し、
前記第２基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第２出力に対して乗算して第２換算出力を算出する感度検査方法。
９． ８．に記載の感度検査方法であって、
前記第１方向の基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第１範囲を取得し、
前記第２方向の基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第２範囲を取得し、
前記第１換算出力が前記第１範囲に含まれるか否かを判定し、
前記第２換算出力が前記第２範囲に含まれるか否かを判定する感度検査方法。
１０． ８．又は９．に記載の感度検査方法であって、
前記静電容量型センサは、前記第１方向から前記可動電極を介して第１固定電極と対向する第３固定電極を有し、前記可動電極と前記第３固定電極の間で生じる第３静電容量を検出する検出部を備え、
当該感度検査方法は、
前記第１方向から加わる加速度における前記第１静電容量と前記第３静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値を、第１理論式を用いて算出し、
前記第２方向から加わる加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値を、前記第１理論式とは異なる第２理論式を用いて算出する感度検査方法。
１１． ８．乃至１０．いずれか一つに記載の感度検査方法であって、
前記第１基準加速度及び前記第２基準加速度は、重力加速度を利用して印加できる加速度である感度検査方法。
１２． ８．乃至１１．いずれか一つに記載の感度検査方法であって、
前記静電容量型センサは、３方向以上の加速度を同時に検出するセンサを有する感度検査方法。
１３． ８．乃至１１．いずれか一つに記載の感度検査方法であって、
前記静電容量型センサは、１方向又は２方向の加速度を検出するセンサを複数有する感度検査方法。
１４． ８．乃至１３．いずれか一つに記載の感度検査方法であって、
前記静電容量型センサの感度を検査する場所において、予め校正された計器を用いて重力加速度の測定を行い、
前記測定により得られた重力加速度の値を用いる感度検査方法。
１０ 静電容量型センサ
１１０ 可動電極
１２０ 支持体
１３０ 梁部材
１４１、１４２、１５１、１５２、１８０ 固定電極
１６０ ＳＯＩ基板
１６１ シリコン支持層
１６２ 酸化シリコン層
１６３ 活性シリコン層
１６４ 空間部
１７２、１７４ 保護部材
２００、２１０、２２０ 検出部
３００ 補正部
３０２ 補正データ記憶部
４１０ ＡＤ変換部
４２０ インターフェース
５００ 設置台
６００ 仕様テーブル
６０２ 方向
６０４ 加速度
６０６ 適正下限値
６０８ 適正上限値
１０２０ バス
１０４０ プロセッサ
１０６０ メモリ
１０８０ ストレージ
１２２０ 出力取得モジュール
１２４０ 第１換算モジュール
１２６０ 第２換算モジュール
２０００ 感度検査装置
２０２０ 出力取得部
２０４０ 第１換算部
２０６０ 第２換算部
２０８０ 第１範囲取得部
２１００ 第２範囲取得部
２１２０ 第１判定部
２１４０ 第２判定部

Claims (12)

  1. 静電容量型センサの感度を検査する感度検査装置であって、
    前記静電容量型センサは、可動電極と、第１方向から前記可動電極に対向する第１固定電極と、前記第１方向とは異なる第２方向から前記可動電極に対向する第２固定電極と、前記可動電極と前記第１固定電極の間で生じる第１静電容量及び前記可動電極と前記第２固定電極の間で生じる第２静電容量を検出する検出部と、前記検出部の検出結果を補正して出力する補正部と、を備え、
    検査の基準となる加速度として、第１方向の加速度である第１基準加速度及び第２方向の加速度である第２基準加速度が定められており、
    当該感度検査装置は、
    傾けて第１状態にした前記静電容量型センサから、前記第１静電容量に基づく第１出力及び前記第２静電容量に基づく第２出力を取得する出力取得部と、
    前記第１基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第１出力に対して乗算して第１換算出力を算出し、
    前記第１出力を、前記静電容量型センサが第１方向の基準加速度に対して出力する第１換算出力に換算する第１換算部と、
    前記第２基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第２出力に対して乗算して第２換算出力を算出し、
    前記第２出力を、前記静電容量型センサが第２方向の基準加速度に対して出力する第２換算出力に換算する第２換算部と、
    前記第１方向の基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第１範囲を取得する第１範囲取得部と
    前記第２方向の基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第２範囲を取得する第２範囲取得部と、
    前記第１換算出力が前記第１範囲に含まれるか否かを判定する第１判定部と、
    前記第２換算出力が前記第２範囲に含まれるか否かを判定する第２判定部と、
    を有する感度検査装置。
  2. 請求項１に記載の感度検査装置であって、
    前記静電容量型センサは、前記第１方向から前記可動電極を介して第１固定電極と対向する第３固定電極を有し、前記可動電極と前記第３固定電極の間で生じる第３静電容量を検出する検出部を備え、
    前記第１換算部は、前記第１方向から加わる加速度における前記第１静電容量と前記第３静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値を、第１理論式を用いて算出し、
    前記第２換算部は、前記第２方向から加わる加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値を、前記第１理論式とは異なる第２理論式を用いて算出する感度検査装置。
  3. 請求項１又は２に記載の感度検査装置であって、
    前記第１基準加速度及び前記第２基準加速度は、重力加速度を利用して印加できる加速度である感度検査装置。
  4. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の感度検査装置であって、
    前記静電容量型センサは、３方向以上の加速度を同時に検出するセンサを有する感度検査装置。
  5. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の感度検査装置であって、
    前記静電容量型センサは、１方向又は２方向の加速度を検出するセンサを複数有する感度検査装置。
  6. 請求項１乃至５いずれか一項に記載の感度検査装置であって、
    当該感度検査装置が利用される場所において予め校正された計器によって測定された重力加速度の値を用いる感度検査装置。
  7. 静電容量型センサの感度を検査する感度検査方法であって、
    前記静電容量型センサは、可動電極と、第１方向から前記可動電極に対向する第１固定電極と、前記第１方向とは異なる第２方向から前記可動電極に対向する第２固定電極と、前記可動電極と前記第１固定電極の間で生じる第１静電容量及び前記可動電極と前記第２固定電極の間で生じる第２静電容量を検出する検出部と、前記検出部の検出結果を補正して出力する補正部と、を備え、
    検査の基準となる加速度として、第１方向の加速度である第１基準加速度及び第２方向の加速度である第２基準加速度が定められており、
    当該感度検査方法は、
    前記静電容量型センサを傾けて第１状態にし、
    前記静電容量型センサから、前記第１静電容量に基づく第１出力及び前記第２静電容量に基づく第２出力を取得し、
    前記第１基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第１出力に対して乗算して第１換算出力を算出し、
    前記第２基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、前記第１状態における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値と、の比を前記第２出力に対して乗算して第２換算出力を算出し、
    前記第１方向の基準加速度における前記第１静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第１範囲を取得し、
    前記第２方向の基準加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の適正範囲を示す第２範囲を取得し、
    前記第１換算出力が前記第１範囲に含まれるか否かを判定し、
    前記第２換算出力が前記第２範囲に含まれるか否かを判定する感度検査方法。
  8. 請求項７に記載の感度検査方法であって、
    前記静電容量型センサは、前記第１方向から前記可動電極を介して第１固定電極と対向する第３固定電極を有し、前記可動電極と前記第３固定電極の間で生じる第３静電容量を検出する検出部を備え、
    当該感度検査方法は、
    前記第１方向から加わる加速度における前記第１静電容量と前記第３静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値を、第１理論式を用いて算出し、
    前記第２方向から加わる加速度における前記第２静電容量に基づく前記静電容量型センサの出力の理論値を、前記第１理論式とは異なる第２理論式を用いて算出する感度検査方法。
  9. 請求項７又は８に記載の感度検査方法であって、
    前記第１基準加速度及び前記第２基準加速度は、重力加速度を利用して印加できる加速度である感度検査方法。
  10. 請求項７乃至９いずれか一項に記載の感度検査方法であって、
    前記静電容量型センサは、３方向以上の加速度を同時に検出するセンサを有する感度検査方法。
  11. 請求項７乃至９いずれか一項に記載の感度検査方法であって、
    前記静電容量型センサは、１方向又は２方向の加速度を検出するセンサを複数有する感度検査方法。
  12. 請求項７乃至１１いずれか一項に記載の感度検査方法であって、
    前記静電容量型センサの感度を検査する場所において、予め校正された計器を用いて重力加速度の測定を行い、
    前記測定により得られた重力加速度の値を用いる感度検査方法。
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