JP6943121B2 - 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 - Google Patents
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Description
前記基板と重なるように配置されている素子部と、
前記基板に、前記素子部と対向するように配置されている導体パターンと、
前記基板と前記素子部とが重なる方向からの平面視で、前記導体パターンの前記素子部から露出する露出部の少なくとも一部を覆う保護膜と、を含むことを特徴とする。
これにより、基板に配置された導体パターン(電極、配線等)がダメージを受け難く、特性劣化が生じ難い物理量センサーとなる。
第1質量部および第2質量部を含む可動部と、
前記基板に取り付けられている固定部と、
前記可動部と前記固定部とを接続している梁部と、を含み、
前記導体パターンは、
前記第1質量部と対向して配置されている第1固定電極と、
前記第2質量部と対向して配置されている第2固定電極と、を含むことが好ましい。
これにより、基板と素子部とが重なる方向の加速度を検出することのできる物理量センサーとなる。
これにより、可動部が変位する際の空気抵抗が低減され、物理量の検出感度が向上する。
前記第2固定電極の前記第2質量部と対向している部分の少なくとも一部は、前記保護膜から露出していることが好ましい。
これにより、第1固定電極と第1質量部との間の静電容量の変動および第2固定電極と第2質量部との間の静電容量の変動を抑制することができる。
前記配線に設けられている前記保護膜の厚さは、前記第1固定電極および前記第2固定電極のそれぞれに配置されている前記保護膜の厚さよりも厚いことが好ましい。
これにより、第1固定電極と第1質量部との間の静電容量の変動および第2固定電極と第2質量部との間の静電容量の変動を抑制することができると共に、配線がダメージを受け難くなる。
前記基板に固定されている固定電極指と、
前記基板に対して変位可能であり前記固定電極指とギャップを介して対向配置されている可動電極指と、を含み、
前記導体パターンは、
前記固定電極指と電気的に接続されている第1配線と、
前記可動電極指と電気的に接続されている第2配線と、を含むことが好ましい。
これにより、固定電極指と可動電極指とが向き合う方向の加速度を検出することのできる物理量センサーとなる。
前記第1部分および前記第2部分の少なくとも一方は、他方の側の外縁部に前記露出部を有し、
前記第1部分および前記第2部分の離間距離が50μm以下であり、
前記露出部の少なくとも一部は、前記保護膜で覆われていることが好ましい。
これにより、第1部分と第2部分との短絡を効果的に抑制することができる。
前記第1部分および前記第2部分の少なくとも一方は、他方の側の外縁部に前記露出部を有し、
前記第1部分および前記第2部分の離間距離が50μmよりも大きく、
前記露出部の少なくとも一部は、前記保護膜で覆われていないことが好ましい。
これにより、保護膜を減らすことができ、保護膜の帯電による影響(例えば、第1固定電極と第1質量部との間の静電容量の変動および第2固定電極と第2質量部との間の静電容量の変動)を小さく抑えることができる。
これにより、保護膜の構成が簡単なものとなる。
これにより、容易に、保護膜に種々の機能(例えば、導体パターンの保護機能、基板や配線への密着機能等)を持たせることができる。
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路、または、前記物理量センサーの出力信号を処理する処理回路と、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、高い信頼性を有する慣性計測装置が得られる。
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、高い信頼性を有する移動体測位装置が得られる。
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、高い信頼性を有する携帯型電子機器が得られる。
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、高い信頼性を有する電子機器が得られる。
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、高い信頼性を有する移動体が得られる。
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に印加する電圧パターンを示す図である。図4ないし図6は、それぞれ、素子部の形成方法を説明する断面図である。図7は、図1に示す物理量センサーが有する導体パターンを示す平面図である。図8ないし図10は、それぞれ、図1中のB−B線断面図である。図11および図12は、それぞれ、保護膜の断面図である。図13および図14は、それぞれ、図1中のC−C線断面図である。図15ないし図17は、それぞれ、図1に示す物理量センサーの断面図である。図18は、図1中のD−D線断面図である。
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。
次に、本発明の第3実施形態に係る慣性計測装置について説明する。
図26は、本発明の第3実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。図27は、図26に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
次に、本発明の第4実施形態に係る移動体測位装置について説明する。
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30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。
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31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。また、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。
次に、本発明の第7実施形態に係る電子機器について説明する。
図32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。また、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。
次に、本発明の第8実施形態に係る携帯型電子機器について説明する。
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。
次に、本発明の第9実施形態に係る移動体について説明する。
図35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。
Claims (14)
- 基板と、
前記基板と重なるように配置されている素子部と、
前記基板に、前記素子部と対向するように配置されている導体パターンと、
前記基板と前記素子部とが重なる方向からの平面視で、前記導体パターンの前記素子部から露出する露出部の少なくとも一部を覆う保護膜と、を含み、
前記導体パターンは、互いに離間し、並んで配置されている第1部分および第2部分を有し、
前記第1部分は、前記第2部分の側の外縁部に前記露出部を有し、
前記第2部分は、前記第1部分の側の外縁部に前記露出部を有し、
前記第1部分と前記第2部分との離間距離が50μm以下である前記第1部分の前記露出部と、前記離間距離が50μm以下である前記第2部分の前記露出部とは、前記保護膜で覆われており、
前記離間距離が50μmより大きい前記第1部分の前記露出部と、前記離間距離が50μmより大きい前記第2部分の前記露出部とは、前記保護膜で覆われていないことを特徴とする物理量センサー。 - 請求項1において、
前記素子部は、第1質量部および第2質量部を含む可動部と、
前記基板に取り付けられている固定部と、
前記可動部と前記固定部とを接続している梁部と、を含み、
前記導体パターンは、
前記第1質量部と対向して配置されている第1固定電極と、
前記第2質量部と対向して配置されている第2固定電極と、を含む物理量センサー。 - 請求項2において、
前記導体パターンは、前記第1質量部と対向して配置されているダミー電極を含み、
前記第1固定電極は、前記第1部分であり、
前記ダミー電極は、前記第2部分である物理量センサー。 - 請求項2または3において、
前記可動部は、貫通孔が形成されている物理量センサー。 - 請求項2ないし4のいずれか一項において、
前記第1固定電極の前記第1質量部と対向している部分の少なくとも一部は、前記保護膜から露出し、
前記第2固定電極の前記第2質量部と対向している部分の少なくとも一部は、前記保護膜から露出している物理量センサー。 - 請求項2ないし5のいずれか一項において、
前記導体パターンは、配線を含み、
前記配線に設けられている前記保護膜の厚さは、前記第1固定電極および前記第2固定電極のそれぞれに配置されている前記保護膜の厚さよりも厚い物理量センサー。 - 請求項1において、
前記素子部は、
前記基板に固定されている固定電極指と、
前記基板に対して変位可能であり前記固定電極指とギャップを介して対向配置されている可動電極指と、を含み、
前記導体パターンは、
前記固定電極指と電気的に接続されている第1配線と、
前記可動電極指と電気的に接続されている第2配線と、を含む物理量センサー。 - 請求項1ないし7のいずれか一項において、
前記保護膜は、構成材料として酸化シリコンを含んでいる物理量センサー。 - 請求項1ないし9のいずれか一項において、
前記保護膜は、複数の層が積層されてなる積層体で構成されている物理量センサー。 - 請求項1ないし9のいずれか一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、または、前記物理量センサーの出力信号を処理する処理回路と、を含むことを特徴とする慣性計測装置。 - 請求項10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。 - 請求項1ないし9のいずれか一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。 - 請求項1ないし9のいずれか一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。 - 請求項1ないし9のいずれか一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。
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