JP6597099B2 - 物理量センサー、電子機器および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、物理量センサー、電子機器および移動体に関するものである。

従来から、ジャイロセンサー（角速度センサー）として、特許文献１に記載の構成が知られている。この特許文献１に記載のジャイロセンサーは、枠状の質量部（枠）と、質量部の内側に配置された可動板（振動装置）と、可動板と枠とを連結する梁部（懸架片）と、可動板と対向して配置された電極と、を有し、質量部をＹ軸方向に振動させた状態でＸ軸まわりの角速度が加わると、コリオリの力によって、可動板が梁部を捩り変形させつつＺ軸方向に振動するように構成されている。このような可動板の振動によって、可動板と電極との間に形成された静電容量が変化するため、この静電容量の変化に基づいて、ジャイロセンサーに加わった角速度を検出することができる。

しかしながら、このような特許文献１のジャイロセンサーでは、ジャイロセンサーに可動板の面内方向の加速度が加わった場合に、可動板が面内方向に変位し、梁部が過度に撓んで損傷（クラックの発生、断裂等）したり、可動板が質量部にぶつかって可動板が損傷したりするおそれがある。すなわち、特許文献１のジャイロセンサーでは、機械的強度が低いと言う問題がある。

特表２００８−５１４９６８号公報

本発明の目的は、優れた機械的強度を発揮することのできる物理量センサー、電子機器および移動体を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。

本発明の物理量センサーは、基板と、
前記基板と対向して配置されている可動板と、
前記可動板を支持している支持部と、
前記可動板を前記基板に対して前記基板の厚さ方向に変位可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結している弾性変形可能な梁部と、
前記可動板と前記支持部との間に位置し、前記可動板の面内方向への変位を規制する第１規制部と、を有することを特徴とする。
これにより、第１規制部によって可動板の変位が規制されるため、可動板の支持部への衝突や、梁部の過度な変形を防ぐことができ、優れた機械的強度を有する物理量センサーが得られる。

本発明の物理量センサーでは、前記第１規制部は、前記可動板に設けられていることが好ましい。
これにより、第１規制部の配置が容易となる。また、例えば、第１規制部を可動板と一体形成することが可能となる。

本発明の物理量センサーでは、前記可動板は、平面視で矩形状をなし、
前記第１規制部は、前記可動板の角部に設けられていることが好ましい。
これにより、可動板と支持部との接触を効果的に低減することができる。また、可動板の角部は、衝撃によって欠けたり、破損したりし易い箇所であるため、このような箇所を第１規制部で保護することで、可動板を効果的に保護することができる。

本発明の物理量センサーでは、前記可動板は、回動軸まわりに傾倒することで前記厚さ方向に変位し、前記回動軸に沿う方向の幅が前記回動軸から離間する方向に沿って漸減する部分を有していることが好ましい。
これにより、可動板と支持部とが接触し難くなる。

本発明の物理量センサーでは、前記第１規制部は、前記支持部に設けられていることが好ましい。
これにより、第１規制部の配置が容易となる。また、例えば、第１規制部を支持部と一体形成することが可能となる。

本発明の物理量センサーでは、前記第１規制部は、前記基板に設けられていること好ましい。
これにより、第１規制部を可動板や支持部と非接触で配置することができる。そのため、第１規制部が可動板や支持部の変位に影響を与えることがない。

本発明の物理量センサーでは、前記可動板は、互いに並設されている第１可動板と、第２可動板と、を有し、
前記梁部は、前記第１可動板と前記支持部とを連結している第１梁部と、前記第２可動板と前記支持部とを連結している第２梁部と、を有し、
前記第１可動板と前記第２可動板との間に位置し、前記第１可動板および前記第２可動板の面内方向への変位を規制する第２規制部を有することが好ましい。
これにより、第１可動板と第２可動板との接触を防ぐことができる。

本発明の物理量センサーでは、前記第２規制部は、前記基板に設けられていることが好ましい。
これにより、第２規制部の配置が容易となる。

本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れ、高い信頼性を有する電子機器が得られる。

本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れ、高い信頼性を有する電子機器が得られる。

本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す物理量センサーが有する規制部を示す平面図である。 検出用フラップ板の面内方向への変位を示す平面図である。 図３に示す規制部の変形例を示す平面図である。 図３に示す規制部の変形例を示す平面図および断面図である。 本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 検出用フラップ板の面内方向への変位を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。 検出用フラップ板の面内方向への変位を示す平面図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。 本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。

以下、本発明の物理量センサー、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。

＜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。

図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図２は、図１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規制部を示す平面図である。図４は、検出用フラップ板の面内方向への変位を示す平面図である。図５は、図３に示す規制部の変形例を示す平面図である。図６は、図３に示す規制部の変形例を示す平面図および断面図である。なお、以下の説明では、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする。また、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ軸方向」とも言い、Ｙ軸方向に沿う方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ軸方向」とも言う。

図１および図２に示す物理量センサー１は、Ｙ軸まわりの角速度ωｙを検出することのできるジャイロセンサーである。この物理量センサー１は、基板２と、蓋体３と、機能素子４と、規制部６と、を有する。なお、説明の便宜上、図１では、基板２および蓋体３の図示を省略している。

基板２は、上面に開放する凹部２１と、凹部２１内に設けられたポスト（突起部）２２と、を有し、上面とポスト２２とで機能素子４を支持している。また、凹部２１の底面２１ａには、機能素子４との間に静電容量Ｃを形成する４つの固定検出電極５が設けられている。一方、蓋体３は、下面に開放する凹部３１を有する。そして、基板２と蓋体３とが、凹部２１と凹部３１とで内部空間Ｓを形成するように接合されており、内部空間Ｓに機能素子４が収容されている。なお、内部空間Ｓは、減圧状態（好ましくは、１０Ｐａ以下程度）であることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、機能素子４を効率的に振動（駆動）させることができる。

本実施形態では、基板２がガラス基板から形成されており、蓋体３がシリコン基板から形成されている。そのため、基板２と蓋体３とを陽極接合によって接合することができる。ただし、基板２および蓋体３の材料としては、これに限定されないし、基板２と蓋体３との接合方法も、これに限定されない。

機能素子４は、前述したように、内部空間Ｓに配置されており、基板２の上面とポスト２２とに接合されている。このような機能素子４は、２つの構造体４０（４０ａ、４０ｂ）を有する。２つの構造体４０ａ、４０ｂは、Ｘ軸方向に並んで設けられており、Ｙ軸に沿う仮想直線αに対して対称となっている。

構造体４０は、質量部（振動部）４１と、駆動バネ部４２と、固定部４３と、可動駆動電極４４と、固定駆動電極４５、４６と、検出用フラップ板（可動板）４７と、梁部４８と、を有する。また、検出用フラップ板４７は、第１フラップ板（第１可動板）４７１と、第２フラップ板（第２可動板）４７２と、を有し、梁部４８は、第１梁部４８１と、第２梁部４８２と、を有する。このような構造体４０は、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチング等（例えばドライエッチング）によってパターニングすることで一体的に形成されている。

質量部４１は、矩形の枠体であり、構造体４０の中央部に位置している。そして、質量部４１の４隅にそれぞれ駆動バネ部４２の一端部が接続されている。駆動バネ部４２の他端部は、固定部４３に接続されており、固定部４３は、基板２の上面またはポスト２２に接合されている。これにより、質量部４１および駆動バネ部４２が基板２から浮いた状態で支持された状態となる。そのため、駆動バネ部４２をＸ軸方向に伸縮（弾性変形）させることで、質量部４１を基板２に対してＸ軸方向に振動させることができる。なお、固定部４３とポスト２２との接合方法としては、特に限定されないが、例えば、陽極接合を用いることができる。

可動駆動電極４４は、質量部４１に設けられており、本実施形態では、質量部４１の＋Ｙ軸側に２つ、−Ｙ軸側に２つ、計４つ設けられている。これら可動駆動電極４４は、質量部４１からＹ軸方向に延出する幹部と、この幹部からＸ軸方向に延出する複数の枝部と、を備えた櫛歯形状となっている。一方、固定駆動電極４５、４６は、基板２に接合（固定）されている。固定駆動電極４５、４６は、可動駆動電極４４と対向して設けられ、固定駆動電極４５、４６の間に可動駆動電極４４が位置している。また、固定駆動電極４５、４６は、Ｙ軸方向に延在する幹部と、この幹部からＸ軸方向に延在する枝部と、を備えた櫛歯形状となっている。

そのため、可動駆動電極４４と固定駆動電極４５、４６との間に駆動電圧を印加すると、可動駆動電極４４と固定駆動電極４５、４６との間に静電力が発生し、これにより、駆動バネ部４２をＸ軸方向に伸縮させつつ、質量部４１をＸ軸方向に振動（駆動）させることができる。ここで、構造体４０ａと構造体４０ｂとでは、固定駆動電極４５と固定駆動電極４６の配置が逆（対称）である。そのため、構造体４０ａの質量部４１と、構造体４０ｂの質量部４１は、互いに接近、離間するようにＸ軸方向に逆位相で振動する。これにより、構造体４０ａ、４０ｂの振動をキャンセルことができ、振動漏れを低減することができる。

なお、本実施形態では、上述したように、静電力によって質量部４１を振動させる形態（静電駆動方式）について説明したが、質量部４１を振動させる方法は、特に限定されず、圧電駆動方式や、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することもできる。

第１、第２フラップ板４７１、４７２は、質量部４１の内側に位置し、Ｙ軸方向に並んで配置されている。また、第１、第２フラップ板４７１、４７２は、それぞれ、矩形の板状をなしている。また、第１フラップ板４７１は、＋Ｙ軸側の端部において第１梁部４８１によって質量部４１に連結されており、第２フラップ板４７２は、−Ｙ軸側の端部において第２梁部４８２によって質量部４１に連結されている。このような第１、第２フラップ板４７１、４７２は、質量部４１をＸ軸方向に振動させた状態の物理量センサー１にＹ軸まわりの角速度ωｙが加わることで、コリオリの力により、第１、第２梁部４８１、４８２を捩り変形（弾性変形）させつつ、第１、第２梁部４８１、４８２で形成された回動軸Ｊ１、Ｊ２まわりに回動（変位）する。

規制部６は、検出用フラップ板４７（第１、第２フラップ板４７１、４７２）の面内方向の過度な変位を規制し、主に、機能素子４の破損を低減する機能を有する。

このような規制部６は、第１、第２フラップ板４７１、４７２と質量部４１との間に位置する第１規制部６１を有する。なお、第１フラップ板４７１と質量部４１との間に位置する第１規制部６１と、第２フラップ板４７２と質量部４１との間に位置する第１規制部６１と、が同様の構成であるため、以下では、説明の便宜上、第１フラップ板４７１と質量部４１との間に位置する第１規制部６１について代表して説明する。

第１規制部６１は、図３に示すように、第１フラップ板４７１と質量部４１との間に位置している。そして、第１規制部６１は、物理量センサー１に加わった力（加速度、角速度）によって、図４に示すように、第１フラップ板４７１がＸ軸方向やＹ軸方向やＺ軸まわりに変位したりした場合に、質量部４１に接触するように設計されている。このような第１規制部６１を設けることで、第１フラップ板４７１の過度な変位を防止でき、第１梁部４８１の過度な変形による損傷（断裂、クラックの発生等）や第２梁部４８２との接触による損傷を低減することができる。また、第１フラップ板４７１の質量部４１への衝突が低減されるため、第１フラップ板４７１の損傷を低減することもできる。そのため、機械的強度の高い物理量センサー１となる。また、第１規制部６１を設けることで、第１フラップ板４７１と質量部４１との電気的な吸着または吸引を低減することができる。

言い換えると、第１規制部６１は、第１梁部４８１の変形が過度となる前、第１梁部４８１が第２梁部４８２と接触する前、および、第１フラップ板４７１が質量部４１に接触する前に、質量部４１に接触するように構成されている。

第１規制部６１は、第１フラップ板４７１の側面に複数設けられており、第１フラップ板４７１の外側へ突出して設けられている。これにより、第１規制部６１の配置が容易となると共に、より確実に、第１規制部６１を第１フラップ板４７１と質量部４１との間に位置させることができる。また、第１規制部６１を第１フラップ板４７１と一体形成することができるため、第１規制部６１の形成が容易となる。なお、本実施形態では、第１規制部６１は、第１フラップ板４７１と一体形成されているが（すなわち、シリコン基板から形成されているが）、第１規制部６１は、第１フラップ板４７１と一体形成されていなくてもよい。この場合には、例えば、天然ゴム、シリコーンゴム等の比較的柔らかい樹脂材料（シリコンよりもヤング率の大きい材料）で第１規制部６１を形成することで、クッション性に優れた第１規制部６１を得ることができる。

また、第１規制部６１は、第１フラップ板４７１の自由端側（＋Ｙ軸側）の角部に設けられており、角部からＸ軸方向に突出する突出片６１１と、角部からＹ軸方向に突出する突出片６１２と、を含んでいる。そのため、第１フラップ板が質量部４１に対してＸ軸方向に変位した場合には、突出片６１１が質量部４１に接触することで、第１フラップ板４７１のそれ以上の変位が規制される。また、第１フラップ板が質量部４１に対してＹ軸方向に変位した場合には、突出片６１２が質量部４１に接触することで、第１フラップ板４７１のそれ以上の変位が規制される。また、第１フラップ板が質量部４１に対してＺ軸まわりに変位した場合には、突出片６１１、６１２の少なくとも一方が質量部４１に接触することで、第１フラップ板４７１のそれ以上の変位が規制される。このように、第１規制部６１を上述の構成とすることで、第１フラップ板４７１の面内方向のどのような変位でも、効果的に規制することができる。ただし、第１規制部６１の配置や数は、上述した第１フラップ板４７１の変位を規制することができれば、本実施形態の配置や数に限定されない。

また、第１規制部６１は、先端部が湾曲凸面で構成されている。これにより、質量部４１とぶつかった際の第１規制部６１の損傷を効果的に低減することができる。ただし、第１規制部６１の形状としては、上述した第１フラップ板４７１の過度な変位を規制することができれば、本実施形態の形状に限定されない。

以上、規制部６（第１規制部６１）について説明した。本実施形態では、第１規制部６１が第１、第２フラップ板４７１、４７２の側面に設けられている構成について説明したが、第１規制部６１の配置としては、第１、第２フラップ板４７１、４７２と質量部４１との間に位置していれば、特に限定されない。

例えば、第１規制部６１は、図５に示すように、質量部４１の内周面に設けられ、質量部４１の内側へ向けて突出していてもよい。このような構成とすることで、第１規制部６１の配置が容易となると共に、より確実に、第１規制部６１を第１フラップ板４７１と質量部４１との間に位置させることができる。また、第１規制部６１を質量部４１と一体形成することができるため、第１規制部６１の形成が容易となる。図５の構成では、第１規制部６１は、質量部４１と一体形成されているが、第１規制部６１は、質量部４１と一体形成されていなくてもよい。この場合には、例えば、天然ゴム、シリコーンゴム等の比較的柔らかい樹脂材料で第１規制部６１を形成することができ、これにより、クッション性に優れた第１規制部６１を得ることができる。

また、第１規制部６１は、図６に示すように、基板２に支持され、第１フラップ板４７１および質量部４１に非接触で設けられていてもよい。このように、第１規制部６１を第１フラップ板４７１および質量部４１と非接触で設けることで、第１規制部６１が、振動部４１の振動や第１フラップ板４７１の変位に影響を及ぼすことがなく、振動部４１および第１フラップ板４７１をスムーズに変位させることができる。また、本実施形態や図５に示す構成では、第１フラップ板４７１と質量部４１の離間距離が比較的大きい場合には、それに伴って第１規制部６１を大きく形成しなければならないが、本構成によれば、第１フラップ板４７１と質量部４１の離間距離が比較的大きくても、第１規制部６１が大型化することがない。なお、この場合、第１規制部６１は、第１フラップ板４７１と同電位に接続されているか、前記的に浮いている（絶縁されている）ことが好ましい。

このような第１規制部６１は、例えば、機能素子４を形成するシリコン基板から形成することができる。簡単に説明すると、機能素子４は、まず、パターニングがされていないシリコン基板を基板２に接合し、その後に、シリコン基板をパターニングすることで形成されるが、このパターニングの際に機能素子４と共に第１規制部６１を形成することができる。このような方法によれば、第１規制部６１を機能素子４と同時に形成することができるため、工程の増加等を伴うことがない。ただし、第１規制部６１は、天然ゴム、シリコーンゴム等の比較的柔らかい樹脂材料で形成してもよく、この場合には、クッション性に優れた第１規制部６１を得ることができる。

基板２の第１、第２フラップ板４７１、４７２と対向する領域（Ｚ軸方向から見た平面視で重なる領域）には固定検出電極５が設けられており、第１フラップ板４７１と固定検出電極５との間および第２フラップ板４７２と固定検出電極５との間に、それぞれ、静電容量Ｃが形成されている。前述したように、角速度ωｙによって第１、第２フラップ板４７１、４７２が回動軸Ｊ１、Ｊ２まわりに変位（傾倒）すると、静電容量Ｃの大きさが変化するため、この静電容量Ｃの変化に基づいて角速度ωｙを検出することができる。なお、固定検出電極５の構成材料としては、導電性を有していれば特に限定されず、例えば、アルミニウム、金、白金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等を用いることができる。

以上、物理量センサー１の形状について説明した。次に、物理量センサー１の動作について説明する。まず、可動駆動電極４４と固定駆動電極４５、４６との間に駆動電圧を印加し、構造体４０ａの質量部４１と構造体４０ｂの質量部４１とを逆位相でかつ所定の周波数でＸ軸方向に振動させる。この状態において、物理量センサー１にＹ軸まわりの角速度ωｙが加わると、コリオリ力が働き、構造体４０ａの第１、第２フラップ板４７１、４７２と、構造体４０ｂの第１、第２フラップ板４７１、４７２とが、回動軸Ｊ１、Ｊ２まわりに（Ｚ軸方向に）逆位相で変位する。第１、第２フラップ板４７１、４７２が変位することで、第１、第２フラップ板４７１、４７２と固定検出電極５とのギャップが変化し、それに伴って静電容量Ｃが変化する。そのため、この静電容量Ｃの変化量を検出することで、角速度ωｙを求めることができる。

以上、第１実施形態に係る物理量センサーについて説明した。本実施形態では、構造体４０が有する検出用フラップ板４７が２つのフラップ板（すなわち第１、第２フラップ板４７１、４７２）を有しているが、フラップ板の数としては特に限定されず、例えば、１つであってもよい。また、第１、第２フラップ板４７１、４７２の向きとしても、特に限定されず、例えば、互いの自由端同士を対向させて（すなわち、第１フラップ板４７１の自由端を−Ｙ軸側に向け、第２フラップ板４７２の自由端を＋Ｙ軸側に向けて）配置してもよいし、互いの自由端を同じ方向（すなわち、共に＋Ｙ軸方向または−Ｙ軸方向）に向けて配置してもよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーについて説明する。

図７は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図８は、検出用フラップ板の面内方向への変位を示す平面図である。

本実施形態に係る物理量センサーでは、主に、検出用フラップ板の形状と規制部の構成とが異なること以外は、前述した第１実施形態にかかる物理量センサーと同様である。

なお、以下の説明では、第２実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、第１、第２フラップ板は、互いに同様の構成であるため、以下では、第１フラップ板について代表して説明する。また、図７および図８では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

本実施形態の第１フラップ板４７１は、図７に示すように、先端側（回動軸Ｊ１から離間する方向）に向けて幅（Ｘ軸方向の幅）Ｗが漸減するテーパー状（台形状）をなしている。第１フラップ板４７１をこのような形状とすることで、第１フラップ板４７１が質量部４１に対してＸ軸方向またはＺ軸まわりに変位した際に、第１フラップ板４７１が質量部４１に接触し難くなる。また、図８に示すように、第１フラップ板４７１がＺ軸まわりに変位して質量部４１に接触しまった場合でも、第１フラップ板４７１の側面と質量部４１の内周面とを面接触させることができる。そのため、接触時の衝撃（応力集中）を和らげることができ、第１フラップ板４７１や質量部４１の損傷を低減することができる。なお、本実施形態では、第１フラップ板４７１のＸ軸方向の変位では、質量部４１と接触に難いため、第１規制部６１から突出片６１１が省略されている。そのため、第１規制部６１の構成が前述した第１実施形態と比較して簡単となる。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーについて説明する。

図９は、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図１０は、検出用フラップ板の面内方向への変位を示す平面図である。

本実施形態に係る物理量センサーでは、主に、規制部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態にかかる物理量センサーと同様である。

なお、以下の説明では、第３実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図９では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

図９に示す規制部６は、第１規制部６１に加えてさらに第２規制部６２を有する。第２規制部６２は、第１フラップ板４７１と第２フラップ板４７２との間に位置しており、第１、第２フラップ板４７１、４７２の面内方向への過度な変位を規制している。具体的には、第２規制部６２は、物理量センサー１に加わった力（加速度、角速度）によって、図１０に示すように、第１、第２フラップ板４７１、４７２がＹ軸方向やＺ軸まわりに変位した場合に、第１フラップ板４７１と第２フラップ板４７２とが接触する前に第１、第２フラップ板４７１、４７２と接触するように設計されている。そのため、第１、第２フラップ板４７１の過度な変位を防止でき、第１、第２梁部４８１、４８２の過度な変形による損傷（断裂、クラックの発生等）や、第１、第２梁部４８１、４８２同士の接触による損傷を低減することができる。このように、第２規制部６２を有することで、機械的強度の高い物理量センサー１となる。

また、第２規制部６２は、基板２に支持され、基板２の上面から突出して設けられている。また、第２規制部６２は、第１、第２フラップ板４７１、４７２と非接触で設けられている。このように、第２規制部６２を第１、第２フラップ板４７１、４７２と非接触で設けることで、第２規制部６２が、第１、第２フラップ板４７１、４７２の変位に影響を及ぼすことがなく、第１、第２フラップ板４７１、４７２をスムーズに変位させることができる。

また、第２規制部６２は、第１、第２フラップ板４７１、４７２と電気的に接続されているか、同電位であるか、または、電気的に浮いている（絶縁されている）ことが好ましい。

このような第２規制部６２は、例えば、機能素子４を形成するシリコン基板から形成することができる。ただし、第２規制部６２は、例えば、天然ゴム、シリコーンゴム等の比較的柔らかい樹脂材料で形成することもでき、これにより、クッション性に優れた第２規制部６２を得ることができる。

このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

次に、本発明の物理量センサーを備える電子機器について説明する。
図１１は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。

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。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が内蔵されている。

図１２は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。

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。このような携帯電話機１２００には、物理量センサー１が内蔵されている。

図１３は、本発明の電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。

デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）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。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、例えば、手振れ補正に用いられる物理量センサー１が内蔵されている。

このような電子機器は、物理量センサー１を備えているので、優れた信頼性を有している。

なお、本発明の電子機器は、図１１のパーソナルコンピューター、図１２の携帯電話機、図１３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、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、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、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、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、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。

次に、本発明の移動体について説明する。
図１４は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。

図１４に示すように、自動車１５００には物理量センサー１が内蔵されており、例えば、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。その他、このような姿勢制御は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプター（ドローンを含む）で利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量センサー１が組み込まれる。

以上、本発明の物理量センサー、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、前述した実施形態では、検出用フラップ板が回動軸まわりに回動する構成について説明したが、検出用フラップ板としては、Ｚ軸方向に変位することができれば、どのように変位してもよい。例えば、検出用フラップ板は、回動軸まわりにシーソー揺動してもよいし、姿勢を保ったままＺ軸方向に変位していてもよい。すなわち、シーソー揺動型の物理量センサーであってもよいし、平行平板型の物理量センサーであってもよい。

また、物理量センサーとしては、角速度を検出するジャイロセンサーに限定されず、例えば、加速度センサー、気圧センサー等の角速度以外の物理量を検知する物理量センサーであってもよい。

１…物理量センサー、２…基板、２１…凹部、２１ａ…底面、２２…ポスト、３…蓋体、３１…凹部、４…機能素子、４０、４０ａ、４０ｂ…構造体、４１…質量部、４１１…凹部、４１１ａ…接触面、４２…駆動バネ部、４３…固定部、４４…可動駆動電極、４５、４６…固定駆動電極、４７…検出用フラップ板、４７１…第１フラップ板、４７２…第２フラップ板、４８…梁部、４８１…第１梁部、４８２…第２梁部、５…固定検出電極、６…規制部、６１…第１規制部、６１１、６１２…突出片、６２…第２規制部、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、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、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、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪、Ｃ…静電容量、Ｊ１、Ｊ２…回動軸、Ｓ…内部空間、Ｗ…幅、α…仮想直線、ωｙ…角速度

Claims (9)

1. 基板と、
   前記基板と対向して配置されている可動板と、
   前記可動板を支持している支持部と、
   前記可動板を前記基板に対して前記基板の厚さ方向に変位可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結している弾性変形可能な梁部と、
   前記可動板と前記支持部との間に位置し、前記可動板の面内方向への変位を規制する第１規制部と、を有し、
   前記可動板は、回動軸まわりに傾倒することで前記厚さ方向に変位し、前記回動軸に沿う方向の幅が前記回動軸から離間する方向に沿って漸減する部分を有していることを特徴とする物理量センサー。
2. 前記第１規制部は、前記可動板に設けられている請求項１に記載の物理量センサー。
3. 前記可動板は、平面視で矩形状をなし、
   前記第１規制部は、前記可動板の角部に設けられている請求項２に記載の物理量センサー。
4. 前記第１規制部は、前記支持部に設けられている請求項１に記載の物理量センサー。
5. 前記第１規制部は、前記基板に設けられている請求項１に記載の物理量センサー。
6. 基板と、
   前記基板と対向して配置されている可動板と、
   前記可動板を支持している支持部と、
   前記可動板を前記基板に対して前記基板の厚さ方向に変位可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結している弾性変形可能な梁部と、
   前記可動板と前記支持部との間に位置し、前記可動板の面内方向への変位を規制する第１規制部と、を有し、
   前記可動板は、互いに並設されている第１可動板と、第２可動板と、を有し、
   前記梁部は、前記第１可動板と前記支持部とを連結している第１梁部と、前記第２可動板と前記支持部とを連結している第２梁部と、を有し、
   前記第１可動板と前記第２可動板との間に位置し、前記第１可動板および前記第２可動板の面内方向への変位を規制する第２規制部を有することを特徴とする物理量センサー。
7. 前記第２規制部は、前記基板に設けられている請求項６に記載の物理量センサー。
8. 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を有することを特徴とする電子機器。
9. 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を有することを特徴とする移動体。

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