电子装置、电子设备以及移动体的制作方法

电子装置、电子设备以及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子装置、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]已知一种具备多个功能元件的电子装置(例如，参照专利文献I)。专利文献I所记载的电子装置(复合传感器)具备加速度传感器(第一检测部)和角速度传感器(第二检测部)。加速度传感器需要用于对电容变化进行检测的载波信号，角速度传感器需要用于产生科里奥利力的驱动信号。
[0003]但是，在专利文献I (参照图18)所记载的电子装置的电路结构中，单独地设置有向加速度传感器供给的载波信号的生成部和向角速度传感器供给的驱动信号的生成部。因此，存在电路的小型化较为困难的课题。
[0004]专利文献1:日本特开2012-122745号公报

【发明内容】

[0005]本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，并能够作为以下的方式或应用例而实现。
[0006]应用例I
[0007]本应用例所涉及的电子装置的特征在于，具备:第一功能元件；第二功能元件；信号生成部，其生成使所述第一功能元件振动的第一信号，所述信号生成部向所述第二功能元件供给基于所述第一信号的第二信号。
[0008]根据本应用例的结构，电子装置为具备第一功能元件和第二功能元件的复合装置，生成使第一功能元件振动的第一信号的信号生成部向第二功能元件供给基于第一信号的第二信号。因此，电子装置并不一定需要用于生成第二信号的生成部。由此，能够实现电子装置中的电路的小型化。
[0009]应用例2
[0010]上述应用例所涉及的电子装置中，优选为，在所述信号生成部与所述第二功能元件之间，具备对所述第一信号进行调节以形成所述第二信号的调节部。
[0011]根据本应用例的结构，通过调节部而对由信号生成部所生成的第一信号进行调节以形成第二信号。因此，能够对第一信号进行调节而将第二信号设为适合于第二功能元件的信号。
[0012]应用例3
[0013]上述应用例所涉及的电子装置中，优选为，所述调节部包括对所述第一信号的频率进行调节的倍频器以及分频器中的至少一方。
[0014]根据本应用例的结构，能够通过调节部对第一信号的频率进行调节(增减)而供给适合于第二功能元件的频率的第二信号。
[0015]应用例4
[0016]上述应用例所涉及的电子装置优选为，所述调节部包括对所述第一信号的振幅进行调节的振幅调节部。
[0017]根据本应用例的结构，能够通过调节器对第一信号的振幅进行调节而供给适合于第二功能元件的振幅的第二信号。
[0018]应用例5
[0019]上述应用例所涉及的电子装置中，也可以采用如下的方式，S卩，所述第一功能元件为角速度传感器元件，所述第二功能元件为加速度传感器元件。
[0020]根据本应用例的结构，能够提供具备对角速度进行检测的角速度传感器元件和对加速度进行检测的加速度传感器元件的复合电子装置。
[0021]应用例6
[0022]上述应用例所涉及的电子装置中，也可以采用如下的方式，S卩，所述第二信号的频率与所述第一信号的频率不同。
[0023]根据本应用例的结构，通过使第二信号的频率与第一信号的频率不同，从而能够减少第二功能元件的共振。
[0024]应用例7
[0025]上述应用例所涉及的电子装置中，也可以采用如下的方式，即，所述第一信号为正弦波。
[0026]根据本应用例的结构，通过将第一信号设为正弦波，从而能够减小在第一信号与基于第一信号的第二信号中由谐波引起的噪声。
[0027]应用例8
[0028]上述应用例所涉及的电子装置中，优选为，具备第三功能元件，根据所述第一信号以及所述第二信号中的至少一方而向所述第三功能元件供给第三信号。
[0029]根据本应用例的结构，由于无需另行设置用于生成供给至第三功能元件的第三信号的生成部，因此能够实现电子装置中的电路的小型化和消耗电流的减少。
[0030]应用例9
[0031]本应用例所涉及的电子设备的特征在于，具备上述应用例中的任意一个应用例所涉及的电子装置。
[0032]根据本应用例的结构，由于电子设备具备上述应用例中的任意一个应用例所涉及的电子装置，因此能够实现小型化和消耗电流的减少。
[0033]应用例10
[0034]本应用例所涉及的移动体的特征在于，具备上述应用例中的任意一个应用例所涉及的电子装置。
[0035]根据本应用例的结构，由于移动体具备上述应用例中的任意一个应用例所涉及的电子装置，因此能够实现小型化和消耗电流的减少。
【附图说明】
[0036]图1为表示第一实施方式所涉及的复合传感器的简要结构的框图。
[0037]图2为示意性地表示第一实施方式所涉及的复合传感器的传感器元件部的图。
[0038]图3为示意性地表示第一实施方式所涉及的角速度传感器元件的俯视图。
[0039]图4为示意性地表示第一实施方式所涉及的角速度传感器元件的剖视图。
[0040]图5为示意性地表示第一实施方式所涉及的加速度传感器元件的俯视图。
[0041]图6为示意性地表示第一实施方式所涉及的加速度传感器元件的剖视图。
[0042]图7为表示第二实施方式所涉及的复合传感器的简要结构的框图。
[0043]图8为表示第三实施方式所涉及的复合传感器的简要结构的框图。
[0044]图9为示意性地表示第三实施方式所涉及的复合传感器的传感器元件部的俯视图。
[0045]图10为示意性地表示第四实施方式所涉及的电子设备的立体图。
[0046]图11为示意性地表示第四实施方式所涉及的电子设备的立体图。
[0047]图12为示意性地表示第五实施方式所涉及的移动体的立体图。
[0048]图13为表示作为改变例I所涉及的复合传感器的第一功能元件的角速度传感器元件的结构的简要俯视图。
[0049]图14为表示作为改变例I所涉及的复合传感器的第二功能元件的角速度传感器元件的结构的简要俯视图。
[0050]图15为表示作为改变例I所涉及的复合传感器的第三功能元件的角速度传感器元件的结构的简要俯视图。
[0051]图16为表示作为改变例2所涉及的复合传感器的第二功能元件的加速度传感器元件的结构的简要俯视图。
[0052]图17为表示作为改变例2所涉及的复合传感器的第三功能元件的加速度传感器元件的结构的简要俯视图。
[0053]图18为表示现有的复合传感器的简要结构的一个示例的框图。
【具体实施方式】
[0054]以下，参照附图对将本发明具体化的实施方式进行说明。对所使用的附图进行适当放大、缩小或者夸张显示，以使所说明的部分成为能够辨别的状态。此外，存在对说明所必要的结构要素以外的要素省略图示的情况。
[0055]第一实施方式
[0056]电子装置的基本结构
[0057]参照图1以及图2，对作为第一实施方式所涉及的电子装置的复合传感器的基本结构进行说明。图1为表示第一实施方式所涉及的复合传感器的简要结构的框图。如图1所示，第一实施方式所涉及的复合传感器I具备:传感器元件部10、作为信号生成部的驱动电路20、第一检测电路30、第二检测电路40。
[0058]第一实施方式所涉及的传感器元件部10具有:作为第一功能元件的角速度传感器(陀螺传感器)元件100和作为第二功能元件的加速度传感器元件200。在本实施方式中，以角速度传感器元件100以及加速度传感器元件200均为静电电容型MEMS传感器元件的情况为示例而进行说明。
[0059]驱动电路20生成第一信号(以下也称作“驱动信号”)，并供给至角速度传感器元件100。驱动电路20将基于第一信号的第二信号(以下也称作“检测用驱动信号”)供给至加速度传感器元件200。角速度传感器元件100在被施加角速度时，将向第一检测电路30输出基于静电电容的变化的检测信号。加速度传感器元件200在被施加加速度时，将向第二检测电路40输出基于静电电容的变化的检测信号。
[0060]图2为示意性地表示第一实施方式所涉及的复合传感器的传感器元件部的图。具体而言，图2(a)为传感器元件部的俯视图，图2(b)为沿图2(a)中的A_A’线的剖视图。另夕卜，在图2(a)以及(b)中，作为相互正交的三个轴而图示了 X轴、Y轴以及Z轴，以下对于所参照的各图也同样地图示了 X轴、Y轴以及Z轴。以下，将与X轴平行的方向(左右方向)称作“X轴方向”，将与Y轴平行的方向(上下方向)称作“Y轴方向”，并将与Z轴平行的方向称作“Z轴方向”。此外，将从Z轴方向进行观察的情况称作“俯视观察”。
[0061]如图2(a)以及(b)所示，传感器元件部10具备基板11、角速度传感器元件100、加速度传感器元件200和盖体16。另外，在图2(a)中，省略了盖体16的图示。在本实施方式中，角速度传感器元件100对绕Z轴的角速度进行检测，加速度传感器元件200对X轴方向上的加速度进行检测。
[0062]基板11的材质为例如玻璃、硅等。基板11的厚度方向与Z轴方向相同(平行)。如图2(a)所示，在俯视观察时，基板11具有例如长方形的俯视形状。如图2(b)所示，基板11具有第一面12和与第一面12相反的一侧的第二面13。
[0063]在基板11的第一面12上设置有凹部14和凹部15。凹部14以及凹部15在俯视观察时，具有例如长方形的俯视形状。凹部14以及凹部15例如通过光刻技术以及蚀刻技术等而被形成。
[0064]角速度传感器元件100以及加速度传感器元件200被配置于基板11的第一面12侦U。角速度传感器元件100被配置于与凹部14相对应的位置处，加速度传感器元件200被配置于与凹部15相对应的位置处。
[0065]盖体16被设置于基板11上，并与基板11的第一面12接合。盖体16的材质为例如玻璃、硅等。虽然对于盖体16与基板11的接合方法并不进行特别限定，但是例如在基板11的材质为玻璃，盖体16的材质为硅的情况下，基板11与盖体16能够进行阳极接合。
[0066]通过基板11以及盖体16而形成对角速度传感器元件100以及加速度传感元件200进行收纳的空间17。空间17例如以减压状态被密封。由此，能够对角速度传感器元件100的振动现象因空气粘性而衰减的情况进行抑制。
[0067]另外，加速度传感器元件200可以不以减压状态被密封，也可以被收纳于惰性气体(例如氮气等)氛围内。因此，也可以针对角速度传感器元件100与加速度传感器元件200而分别设置独立的盖体16。
[0068]虽然在图2所示的示例中，在俯视观察时，角速度传感器元件100和加速度传感器元件200以沿着X轴方向而并排的方式被设置，但是角速度传感器元件100与加速度传感器元件200的并排方向并不被特别限定，例如，也可以以沿着Y轴方向而并排的方式被设置。
[0069]以下，对角速度传感器元件100以及加速度传感器元件200各自的结构进行说明。
[0070]角速度传感器元件的结构
[0071]参照图3以及图4，对第一实施方式所涉及的角速度传感器元件100进行说明。图3为示意性地表示第一实施方式所涉及的角速度传感器元件的俯视图。图4为示意性地表示第一实施方式所涉及的角速度传感器元件的剖视图。图4相当于沿图3中的B-B’线的剖视图。另外，为了便于说明，在图3中以对基板11以及盖体16进行透视的方式进行了图不O
[0072]如图3所示，角速度传感器元件100具备第一结构体10a和第二结构体100b。第一结构体10a以及第二结构体10b沿着X轴方向而被相互连结。第一结构体10a与第二结构体10b相比位于-X方向侧。第一结构体10a以及第二结构体10b具有例如关于两者的边界线C (沿着Y轴方向的直线)对称的形状。
[0073]角速度传感器元件100具备振动体120、梁部125、固定部115、连结部130、驱动部140和检测部150。
[0074]振动体120具有第一振动部121以及第二振动部122、连结部126、梁部128和固定部116。第一振动部121被包含在第一结构体10a内，第二振动部122被包含在第二结构体10b内。连结部126、梁部128以及固定部116以跨越边界线C的方式被配置，并且被第一结构体10a与第二结构体10b所共有。
[0075]第一振动部121以及第二振动部122例如在俯 视观察时，具有大致矩形的框状的形状(方形形状)。第一振动部121以及第二振动部122沿着X轴方向而以呈相互对称的形状被并排设置，并通过连结部126而被连结。
[0076]连结部126在被第一振动部121与第二振动部122所夹持的区域的+Y方向侧与-Y方向侧各设置有一个。连结部126以能够使第一振动部121以及第二振动部122在X轴方向上进行位移(变形)的方式被构成。更加具体而言，连结部126在第一振动部121与第二振动部122之间于X轴方向上以窄幅形状进行延伸，并具有在Y轴方向上往返的同时在X轴方向上延伸的形状。由此，第一振动部121以及第二振动部122能够在X轴方向上进行振动。
[0077]梁部128以及固定部116在振动体120的内侧(被第一振动部121与第二振动部122夹持的区域)分别设置有两个。梁部128以及固定部116以从连结部126起向Y轴方向(-Y方向侧或+Y方向侧)延伸的方式而被配置。另外，梁部128以及固定部116也可以以从连结部126起向外侧延伸的方式而被配置。
[0078]梁部128从连结部126起，沿着与振动体120进行振动的方向正交的Y轴方向而向内侧(-Y方向侧或+Y方向侧)以窄幅形状进行延伸，并被连接于固定部116上。换言之，梁部128的一端被连接于连结部126上，梁部128的另一端被连接于固定部116上。而且，梁部128通过固定部116而被接合并固定于基板11的基体固定部118 (参照图4)上。
[0079]梁部128的结构只要能够在X轴方向(振动体120进行振动的方向)上以预定的弹性常数发生弹性变形则不被限定。由于梁部128能够在振动体120的振动方向上发生弹性变形，因此能够在不阻碍第一振动部121与第二振动部122之间的相互的振动能量交换的条件下，对连结部126进行支承。
[0080]振动体120的材质例如为，通过掺杂磷、硼等杂质从而被赋予导电性的硅。振动体120例如通过利用光刻技术以及蚀刻技术对硅基板(未图示)进行加工而被形成。
[0081]连结部130、梁部125以及固定部115在第一结构体10a以及第二结构体10b中分别各设置有两个，并被配置于振动体120 (第一振动部121以及第二振动部122)的X轴方向上的两端侧。
[0082]连结部130以在X轴方向上与振动体120的中央的连结部126对置的方式，而在第一振动部121以及第二振动部122中各设置有两个。连结部130以能够使振动体120在X轴方向上进行位移的方式而被构成。
[0083]具体而言，连结部130的一端经由梁部125而被连接于固定部115上，连结部130的另一端被连接于振动体120 (第一振动部121以及第二振动部122)上。而且，连结部130具有如下的形状，即，从与梁部125的连接部起以窄幅形状在Y轴方向上往返的同时在X轴方向上延伸至振动体120 (第一振动部121以及第二振动部122)的形状。
[0084]梁部125以在X轴方向上与振动体120的中央的梁部128对置的方式而在第一振动部121以及第二振动部122中各设置有两个。梁部125从连结部130起沿着与振动体120进行振动的方向正交的Y轴方向而向-Y方向侧或+Y方向侧以窄幅形状进行延伸，并被连接于固定部115上。
[0085]换言之，梁部125的一端被连接于连结部130上，梁部125的另一端被连接于固定部115上。而且，梁部125通过固定部115而被接合并固定于基板11的基体固定部117(参照图4)上。梁部125的结构只要能够在X轴方向(振动体120进行振动的方向)上以预定的弹性常数发生弹性变形则不被限定。
[0086]固定部115以在X轴方向上与振动体120的中央的固定部116对置的方式而在第一振动部121以及第二振动部122中各设置有两个。由此，振动体120通过经由梁部128而与连结部126相连接的固定部116和经由梁部125而与连结部130相连接的固定部115，而被支承于基体固定部117上，并以与基板11分隔的方式而被配置。
[0087]梁部128以及固定部116、梁部125以及固定部115以沿着Y轴方向而向相同方向延伸的方式被配置。通过以此方式来配置梁部128以及固定部116、梁部125以及固定部115，从而提高了振动体120的支承平衡，由此使振动体120 (第一振动部121以及第二振动部122)的支承稳定。由此，能够使振动体120的倾斜减小。
[0088]连结部130、梁部125以及固定部115的材质例如为，通过掺杂磷、硼等杂质从而被赋予导电性的硅。连结部130、梁部125以及固定部115例如通过与振动体120 —起利用光刻技术以及蚀刻技术而对硅基板(未图示)进行一体加工，从而被形成。
[0089]驱动部140在第一结构体10a以及第二结构体10b中分别各设置有四个，并且被配置于振动体120 (第一振动部121以及第二振动部122)的Y轴方向上的两端侧。驱动部140具有对振动体120 (第一振动部121以及第二振动部122)进行激励的机构。只要能够对第一振动部121以及第二振动部122进行激励，则驱动部140的结构以及个数并不被特别限定。
[0090]在本实施方式中，驱动部140具有:被连接于振动体120的外侧的驱动用可动电极部141 ;和与驱动用可动电极部141以空出预定的间隔的方式而对置配置的驱动用固定电极部142a、142b。驱动用可动电极部141以及驱动用固定电极部142a、142b经由配线部(未图示)而与驱动电路20(参照图1)电连接。
[0091]驱动用可动电极部141也可以被连接于第一振动部121以及第二振动部122并被设置有多个。在图3所不的不例中，驱动用可动电极部141被设置为具有干部和多个枝部的梳齿状，所述干部从第一振动部121以及第二振动部122起向+Y方向(或-Y方向)延伸，所述多个枝部从该干部起向+X方向以及-X方向延伸。
[0092]驱动用固定电极部142a、142b被配置于驱动用可动电极部141的X轴方向上的外侦U。更加具体而言，在第一振动部121中，在驱动用可动电极部141的-X方向侧配置有驱动用固定电极部142a，在驱动用可动电极部141的+X方向侧配置有驱动用固定电极部142b。另一方面，在第二振动部122中，在驱动用可动电极部141的+X方向侧配置有驱动用固定电极部142a，在驱动用可动电极部141的-X方向侧配置有驱动用固定电极部142b。
[0093]驱动用固定电极部142a、142b被接合并被固定于基板11的第一面12上(参照图4) ο在图3所示的示例中，驱动用固定电极部142a、142b被设置有多个，并以将驱动用可动电极部141夹在中间的方式而对置配置。在驱动用可动电极部141具有梳齿状的形状的情况下，驱动用固定电极部142a、142b的形状也可以为与驱动用可动电极部141相对应的梳齿状电极。
[0094]驱动部140的材质例如为，通过掺杂磷、硼等杂质从而被赋予导电性的硅。驱动部140通过与振动体120 —起利用光刻技术以及蚀刻技术而对娃基板(未图不)进行一体加工，从而被形成。
[0095]检测部150在第一结构体10a以及第二结构体10b中各被设置有一个。在图3所示的示例中，检测部150分别被设置于第一振动部121以及第二振动部122的内侧。检测部150具有检测用支承部151、检测用弹簧部152、检测用可动电极部153和检测用固定电极部154。检测用支承部151例如具有框状的形状。检测用支承部151的形状只要为环状的形状则不被特别限定。
[0096]检测用弹簧部152被配置于检测用支承部151的外侧。检测用弹簧部152对检测用支承部151与振动体120的第一振动部121或者第二振动部122进行连接。更加具体而言，检测用弹簧部152的一端与检测用支承部151相连接。检测用弹簧部152的另一端与振动体120的第一振动部121或第二振动部122相连接。检测用弹簧部152以能够使检测用支承部151在Y轴方向上进行位移的方式被构成。更加具体而言，检测用弹簧部152具有在X轴方向上往返的同时在Y轴方向上延伸的形状。
[0097]检测用可动电极部153以与检测用支承部151连接的方式而被配置在检测用支承部151的内侧。在图3所示的示例中，检测用可动电极部153在X轴方向上延伸。检测用固定电极部154被配置于检测用支承部151的内侧。检测用固定电极部154被接合并固定于基板11的第一面12上。在图3所示的示例中，检测用固定电极部154被设置有多个，并以将检测用可动电极部153夹在中间且相互对置的方式而被配置。
[0098]检测用可动电极部153以及检测用固定电极部154为，用于对根据振动体120的振动而发生变化的信号(静电电容)进行检测的电极。角速度传感器元件100通过对检测用可动电极部153与检测用固定电极部154之间的静电电容变化进行检测，从而能够对绕Z轴的角速度进行检测。
[0099]检测部150的材质例如为，通过掺杂磷、硼等杂质从而被赋予导电性的硅。检测部150例如通过与振动体120 —起利用光刻技术以及蚀刻技术等而对硅基板(未图示)进行一体加工，从而被形成。另外，检测部150也可以被配置于第一振动部121以及第二振动部122的外侧。
[0100]如图4所示，振动体120被收纳于由基板11以及盖体16而形成的空间17内。振动体120隔着间隙(凹部14)而被设置在基板11的上方。通过间隙(凹部14)，从而振动体120能够在不被基板11妨碍的条件下，在所需的方向上可动。
[0101]基板11具有根据振动体120的形态而被适当地设置于第一面12上的基体固定部117以及基体固定部118。基体固定部117经由连结部130以及从连结部130起在Y轴方向上延伸的梁部125而与固定部115相连接，从而对振动体120进行支承。基体固定部118经由对第一振动部121与第二振动部122进行连结的连结部126以及梁部128 (参照图3)而与固定部116 (参照图3)相连接，从而对振动体120进行支承。
[0102]图4所示的基体固定部117或基体固定部118的第一面12(基板11)与连结部130 (固定部115)、连结部126 (固定部116)、图3所示的驱动用固定电极部142、检测用固定电极部154等的固定(接合)方法，并不被特别限定。在该固定(接合)方法中，例如在基板11的材质为玻璃，振动体120等的材质为硅的情况下，能够应用阳极接合。
[0103]角速度传感器元件的动作
[0104]对第一实施方式所涉及的角速度传感器元件100的动作进行说明。在图3所示的角速度传感器元件100中，驱动部140的驱动用可动电极部141以及驱动用固定电极部142a、142b被电连接于驱动电路20(参照图1)上。从驱动电路20向驱动用可动电极部141以及驱动用固定电极部142a、142b施加作为第一信号的驱动信号。
[0105]当在驱动用可动电极部141以及驱动用固定电极部142a、142b上施加有驱动信号时，在驱动用可动电极部141与驱动用固定电极部142a、142b之间将产生静电力。由此，连结部130将在X轴方向上进行伸缩，从而振动体120 (第一振动部121以及第二振动部122)将在X轴方向上产生振动。
[0106]更加具体而言，驱动电路20向驱动用可动电极部141施加预定的电位Vr，并以电位Vr I为基准而向驱动用固定电极部142a施加直流电压。此外，以电位Vr2为基准而向驱动用固定电极部142b施加交流电压。交流电压例如是预定的频率为数十kHz左右的矩形波。
[0107]在此，对于隔着驱动用可动电极部141的驱动用固定电极部142a、142b，在第一结构体10a中，于驱动用可动电极部141的-X方向侧设置有驱动用固定电极部142a，于驱动用可动电极部141的+X方向侧设置有驱动用固定电极部142b。在第二结构体10b中，于驱动用可动电极部141的+X方向侧设置有驱动用固定电极部142a，于驱动用可动电极部141的-X方向侧设置有驱动用固定电极部142b。
[0108]因此，如图3所示的示例那样，当第一振动部121向al方向进行位移时，第二振动部122将向与al方向相反的bl方向进行位移，当第一振动部121向a2方向进行位移时，第二振动部122将向与a2方向相反的b2方向进行位移。因此，通过将电位Vrl设为基准的直流电压和将电位Vr2设为基准的交流电压，从而能够使第一结构体10a的第一振动部121和第二结构体10b的第二振动部122以相互相反的相位且预定的频率在X轴方向上进行振动(音叉型振动)。
[0109]另外，检测部150的被连结于振动体120 (第一振 动部121以及第二振动部122)的部分，随着振动体120 (第一振动部121以及第二振动部122)的振动而在X轴方向上进行位移。
[0110]当在第一振动部121以及第二振动部122于X轴方向上进行振动的状态下，向角速度传感器元件100施加绕Z轴的角速度ω Z时，科里奥利力将产生作用，从而使检测部150在Y轴方向上进行位移。更加具体而言，被连结于第一结构体10a的第一振动部121上的检测部150与被连结于第二结构体10b的第二振动部122上的检测部150，沿着Y轴方向而相互向相反的方向进行位移。
[0111]由于检测部150在Y轴方向上进行位移，从而检测用可动电极部153与检测用固定电极部154之间的距离发生变化。因此，检测用可动电极部153与检测用固定电极部154之间的静电电容发生变化。由检测部150所检测出的静电电容的变化量作为检测信号而被输出至第一检测电路30 (参照图1)。角速度传感器元件100能够根据由检测部150所检测出的静电电容的变化量而对绕Z轴的角速度z进行检测。
[0112]在角速度传感器元件100中，如上所述，通过科里奥利力，从而第一结构体10a的检测部150与第二结构体10b的检测部150相互向相反的方向上进行位移。因此，在角速度传感器元件100中，例如能够通过信号处理来消除因Y轴方向上的加速度而产生的误差，从而能够提高对绕Z轴的角速度ωζ的检测精度。
[0113]另外，虽然未进行图示，但是角速度传感器元件100也可以为如下的结构，S卩，具备与驱动部140(驱动用可动电极部141以及驱动用固定电极部142a、142b)相同的结构的监控电极部。根据这种结构，通过使振动体120(第一振动部121、第2振动部122)在X轴方向上进行振动，从而监控电极部中的可动电极部与固定电极部之间的静电电容发生变化。通过将该静电电容的变化作为电流信号而反馈给驱动回路20，从而能够对振动体120的振动状态(例如驱动振幅)进行监控，由此对施加于驱动部140上的驱动信号进行反馈控制。
[0114]此外，虽然在上述的说明中，设为第一信号(驱动信号)为矩形波，但是第一信号也可以为正弦波。矩形波通过在作为基础的正弦波上加上其多倍的频率的正弦波而构成。因此，当第一信号使用矩形波时，存在在第一信号中混合有谐波(相对于驱动信号的噪声)的情况。在这种情况下，通过第一信号使用正弦波，从而能够减少因第一信号以及第二信号中的谐波所引起的噪声。
[0115]加速度传感器元件的结构
[0116]接下来，参照图5以及图6对第一实施方式所涉及的加速度传感器元件200进行说明。图5为示意性地表示第一实施方式所涉及的加速度传感器元件的俯视图。图6为示意性地表示第一实施方式所涉及的加速度传感器元件的剖视图。图6为相当于沿着图5中的D-D’线的剖视图。另外，为了便于说明，在图5中，以对基板11以及盖体16透视的方式而进行图示。
[0117]如图5所示，加速度传感器元件200具备振动体230、固定电极部280以及固定电极部290。振动体230具备:固定部231以及固定部232、可动部233、连结部240以及连结部250、可动电极部260以及可动电极部270。在本实施方式中，加速度传感器元件200对X轴方向上的加速度进行检测。
[0118]振动体230的固定部231、232，可动部233，连结部240、250以及可动电极部260、270被一体地形成。固定部231、232分别被接合于基板11的第一面12 (参照图6)上。
[0119]具体而言，如图6所示，固定部231相对于凹部15而在-X方向侧(图中左侧)被接合于基板11的第一面12上。固定部232相对于凹部15而在+X方向侧(图中右侧)被接合于基板11的第一面12上。此外，在俯视观察时，固定部231、232分别以跨越凹部15的外周缘的方式而被配置。另外，固定部231、232的位置以及形状等是根据连结部240、250和配线部(未图示)等的位置以及形状等而被决定的，并不限定于上述的位置以及形状。
[0120]在固定部231与固定部232之间配置有可动部233。可动部233例如呈在X轴方向上延伸的长条形状。另外，可动部233的形状是根据构成振动体230的各部分的形状、大小等而被决定的，并不限定于上述的形状。
[0121]可动部233经由连结部240、250而被连结于固定部231、232。在图5所示的示例中，可动部233的-X方向侧的端部经由连结部240而被连结于固定部231，并且可动部233的+X方向侧的端部经由连结部250而被连结于固定部232。连结部240、250以使可动部233能够相对于固定部231、232而进行位移的方式对它们进行连结。
[0122]如图5所示，连结部240由两个梁241、242构成。梁241、242分别呈在Y轴方向上蜿蜒的同时在X轴方向上延伸的形状。换言之，梁241、242分别呈在Y轴方向上多次(在图5所示的示例中为三次)被折回的形状。另外，各梁241、242的折回次数既可以为一次或两次，也可以为四次以上。
[0123]同样地，连结部250由呈在Y轴方向上蜿蜒的同时在X轴方向上延伸的形状的两个梁251、252构成。另外，只要连结部240、250以使可动部233能够相对于基板11进行位移的方式对可动部进行支承，则并不限定于上述的结构，例如也可以由从可动部233的两端部起分别向+Y方向以及-Y方向延伸的一对梁构成。
[0124]由此，可动部233被构成为，在使连结部240、250发生弹性变形的同时，如箭头标记a所示那样，能够相对于基板11而在X轴方向(+X方向或-X方向)上进行位移。另外，可动部233的共振频率例如为数kHz左右。
[0125]在以能够在X轴方向上进行位移的方式被支承的可动部233的宽度方向(Y轴方向)上的一侧(+Y方向侧)设置有可动电极部260，在另一侧(-Y方向侧)设置有可动电极部270。可动电极部260相对于固定电极部280以隔开间隔的方式而被对置配置。此外，可动电极部270相对于固定电极部290以隔开间隔的方式而被对置配置。
[0126]可动电极部260具备从可动部233起向+Y方向突出并以呈梳齿状的方式并排的多个可动电极指261、262、263、264、265。同样地，可动电极部270具备从可动部233起向-Y方向突出并以呈梳齿状的方式并排的多个可动电极指271、272、273、274、275。这些可动电极指261?265以及可动电极指271?275从-X方向侧向+X方向侧以该顺序进行排列。可动电极指261?265以及可动电极指271?275分别在可动部233进行位移的方向(即X轴方向)上并排设置。
[0127]固定电极部280具备多个固定电极指281、282、283、284、285、286、287、288，上述多个固定电极指281、282、283、284、285、286、287、288与可动电极部260的多个可动电极指261?265隔开间隔，并以呈与可动电极部260的多个可动电极指261?265啮合的梳齿状的方式而并排。多个固定电极指281?288的与可动部233相反的一侧的端部分别相对于凹部15(参照图6)而在+Y方向侧与基板11的第一面12相接合。而且，各固定电极指281?288将该被固定的一侧的端部设为固定端，并使自由端向-Y方向进行延伸。
[0128]固定电极指281?288从-X方向侧向+X方向侧以该顺序进行排列。而且，固定电极指281、282成对并以夹于可动电极指261、262之间的方式而被设置。固定电极指283、284成对并以夹于可动电极指262、263之间的方式而被设置。固定电极指285、286成对并以夹于可动电极指263、264之间的方式而被设置。固定电极指287、288成对并以夹于可动电极指264、265之间的方式而被设置。
[0129]固定电极指282、284、286、288分别为第一固定电极指，固定电极指281、283、285、287分别为，在基板11上与第一固定电极指隔开空隙(间隙)从而与第一固定电极指分离的第二固定电极指。如此，多个固定电极指281?288由交替排列的多个第一固定电极指以及多个第二固定电极指构成。
[0130]换言之，相对于可动电极部260的可动电极指261、262、263、264、265，在一侧(-X方向侧)配置有第一固定电极指282、284、286、288，在另一侧(+X方向侧)配置有第二固定电极指 281、283、285、287。
[0131]固定电极指281?288在基板11上相互分离。换言之，固定电极指281?288分别在基板11上未被相互连结而是以岛状孤立。由此，能够使固定电极指281?288的Y轴方向上的长度一致。因此，能够在确保获得各固定电极指281?288与基板11的各接合部的充分的接合强度所需的面积的同时，实现固定电极指281?288的小型化。
[0132]此外，第一固定电极指(固定电极指282、284、286、288)与第二固定电极指(固定电极指281、283、285、287)在基板11上相互分离。由此，能够使第一固定电极指与第二固定电极指电绝缘。
[0133]同样地，固定电极部290具备多个固定电极指291、292、293、294、295、296、297、298，上述多个固定电极指291、292、293、294、295、296、297、298与可动电极部270的多个可动电极指271?275隔开间隔，并以呈与可动电极部270的多个可动电极指271?275啮合的呈梳齿状的方式而并排。多个固定电极指291?298的与可动部233相反的一侧的端部分别相对于基板11的第一面12上的凹部15(参照图6)而与-Y方向侧的部分相接合。而且，各固定电极指291?298将该被固定的一侧的端部设为固定端，并使自由端向+Y方向延伸。
[0134]固定电极指291?298从-X方向侧向+X方向侧以该顺序进行排列。而且，固定电极指291、292成对并以夹于可动电极指271、272之间的方式而被设置，固定电极指293、294成对并以夹于可动电极指272、273之间的方式而被设置，固定电极指295、296成对并以夹于可动电极指273、274之间的方式而被设置，固定电极指297、298成对并以夹于可动电极指274、275之间的方式而被设置。
[0135]固定电极指292、294、296、298分别为第一固定电极指，固定电极指291、293、295、297为分别在基板11上与第一固定电极指隔开空隙(间隙)从而与第一固定电极指分离的第二固定电极指。如此，多个固定电极指291?298由交替排列的多个第一固定电极指以及多个第二固定电极指构成。
[0136]换言之，相对于可动电极部270的可动电极指271、272、273、274、275，在一侧(-X方向侧)配置有第一固定电极指292、294、296、298，而在另一侧(+X方向侧)配置有第二固定电极指 291、293、295、297。
[0137]在固定电极部290中，第一固定电极指(固定电极指292、294、296、298)与第二固定电极指(固定电极指291、293、295、297)也与固定电极部280相同地，在基板11上相互分离。此外，在固定电极部290中，多个固定电极指291?298也与固定电极部280相同地，在基板11上相互分离。由此，能够在使各固定电极指291?298与基板11的各接合部的面积较为充分的同时，实现固定电极指291?298的小型化。
[0138]固定电极部280的第一固定电极指282、284、286、288经由连接部211，且固定电极部290的第一固定电极指292、294、296、298经由连接部212，而一起被电连接于同一配线部(未图示)上。此外，固定电极部280的第二固定电极指281、283、285、287经由连接部221，且固定电极部290的第二固定电极指291、293、295、297经由连接部222，而一起被电连接于与连接有上述的第一固定电极指的配线部不同的同一配线部(未图示)上。
[0139]当可动电极部260的可动电极指261?265与固定电极部280的第一固定电极指282、284、286、288以及第二固定电极指281、283、285、287之间的间隙的大小发生变化时，可动电极部260与固定电极部280之间的静电电容的大小将会发生变化。由于固定电极部280的第一固定电极指与第二固定电极指被电连接于不同的配线部上，因此能够分别单独地对固定电极部280的第一固定电极指与可动电极部260之间的静电电容，以及固定电极部280的第二固定电极指与可动电极部260之间的静电电容进行测量。
[0140]同样地，当可动电 极部270的可动电极指271?275与固定电极部290的第一固定电极指292、294、296、298以及第二固定电极指291、293、295、297之间的间隙的大小发生变化时，可动电极部270与固定电极部290之间的静电电容的大小将会发生变化。由于固定电极部290的第一固定电极指与第二固定电极指被电连接于不同的配线部上，因此能够分别单独地对固定电极部290的第一固定电极指与可动电极部270之间的静电电容，以及固定电极部290的第二固定电极指与可动电极部270之间的静电电容进行测量。
[0141]如上所述，加速度传感器元件200通过对可动电极部260、270与固定电极部280、290之间的静电电容变化进行检测，从而能够对X轴方向上的加速度进行检测。
[0142]振动体230(固定部231、232、可动部233、连结部240、250、可动电极部260、270、固定电极部280、290)为，通过对一块基板(未图示)进行蚀刻而被形成的部件。由此，能够增大振动体230的各部分的厚度，并能够简单且高精度地使它们的厚度一致。其结果为，能够实现加速度传感器元件200的高灵敏化并且能够提高加速度传感器元件200的耐冲击性。
[0143]虽然作为振动体230的构成材料，只要能够进行如前文所述的基于静电电容的变化的物理量的检测，则并不被特别限定，但是优选为半导体，具体而言，优选使用例如单晶硅、多晶硅等硅材料。
[0144]如图6所示，振动体230被收纳于由基板11以及盖体16所形成的空间17内。振动体230隔着间隙(凹部15)而被设置于基板11的上方。通过间隙(凹部15)，从而振动体230能够在不被基板11妨碍的条件下，在所需的方向上可动。
[0145]此外，振动体230通过将固定部231、232、固定电极部280 (参照图5)以及固定电极部290接合在基板11的第一面12上，从而被支承于基板11上。虽然振动体230 (固定部231、232以及固定电极部280、290)与基板11的接合方法并不被特别限定，但是优选使用阳极接合法。
[0146]由于能够通过阳极接合法，而将固定部231、232以及固定电极部280、290牢固地接合于基板11上，因此能够提高加速度传感器元件200的耐冲击性。此外，由于能够将固定部231、232以及固定电极部280、290高精度地接合于基板11的所需的位置处，因此能够实现加速度传感器元件200的高灵敏化。
[0147]加速度传感器元件的动作
[0148]对第一实施方式所涉及的加速度传感器元件200的动作进行说明。在图5所示的加速度传感器元件200中，在振动体230上，从驱动电路20 (参照图1)施加作为第二信号的检测用驱动信号。更加具体而言，在振动体230上施加有预定的电位和将该电位设为基准的预定的频率的交流电压。该交流电压例如是预定的频率为数十kHz左右的矩形波。在本实施方式中，作为加速度传感器元件200的检测用驱动信号(第二信号)，而从驱动电路20供给与角速度传感器元件100的驱动信号相同的信号(第一信号)。
[0149]此外，振动体230的可动电极部260与固定电极部280的第一固定电极指282、284、286、288之间，以及振动体230的可动电极部270与固定电极部290的第一固定电极指292、294、296、298之间的静电电容的变化量，作为检测信号而被输出至第二检测电路40 (参照图1)。
[0150]同样地，可动电极部260与固定电极部280的第二固定电极指281、283、285、287之间，以及可动电极部270与固定电极部290的第二固定电极指291、293、295、297之间的静电电容的变化量，也作为检测信号而被输出至第二检测电路40。
[0151]被施加于振动体230上的检测用驱动信号的频率(数十kHz左右)相对于振动体230 (可动部233)的共振频率(数kHz左右)而言是相当高的。因此，振动体230 (可动部233)的共振被抑制，从而在加速度传感器元件200上未施加X轴方向的加速度的状态下，振动体230 (可动部233)几乎成为静止的状态。因此，振动体230的可动电极部260、270与固定电极部280、290之间的静电电容几乎不发生变化。
[0152]当在加速度传感器元件200上施加有X轴方向上的加速度时，振动体230 (可动部233)将根据所施加的加速度而在X轴方向上进行位移。因此，可动电极部260、270将在X轴方向上进行位移。因此，可动电极部260与固定电极部280的第一固定电极指以及第二固定电极指之间的静电电容将发生变化。同样地，可动电极部270与固定电极部290的第一固定电极指以及第二固定电极指之间的静电电容也将发生变化。在加速度传感器元件200中，能够根据这些静电电容的变化而对X轴方向上的加速度进行检测。
[0153]例如，在相对于加速度传感器元件200而向+X方向施加了加速度的情况下，可动电极部260、270将向+X方向发生位移。因此，可动电极指261、262、263、264、265与位于其-X方向侧的第一固定电极指282、284、286、288之间的静电电容将减少。同样地，可动电极指271、272、273、274、275与位于其-X方向侧的第一固定电极指292、294、296、298之间的静电电容也将减少。
[0154]另一方面，可动电极指261、262、263、264、265与位于其+X方向侧的第二固定电极指281、283、285、287之间的静电电容将增加。同样地，可动电极指271、272、273、274、275与位于其+X方向侧的第二固定电极指291、293、295、297之间的静电电容也将增加。
[0155]在加速度传感器元件200中，分别单独地对可动电极部260、270与固定电极部280,290的第一固定电极指之间的静电电容的变化量、可动电极部260、270与固定电极部280、290的第二固定电极指之间的静电电容的变化量进行测量，并根据这些测量结果而对X轴方向上的加速度进行检测。
[0156]可动电极部260、270的可动电极指与固定电极部280、290的第一固定电极指以及第二固定电极指，分别在可动部233进行位移的方向(即X轴方向)上并排设置。由此，能够根据可动部233的位移而高效地使可动电极部260、270与固定电极部280、290之间的静电电容发生变化。因此，能够在加速度传感器元件200中，将X轴方向上的加速度的检测精度设为较高的精度。
[0157]如以上所说明的那样，本实施方式所涉及的复合传感器I为，在传感器元件部10中具备角速度传感器元件100和加速度传感器元件200的复合装置。而且，在复合传感器I中，成为如下的结构，即，驱动电路20向角速度传感器元件100供给驱动信号，并且向加速度传感器元件200供给用于对静电电容变化进行检测的检测用驱动信号的结构。
[0158]在此，对本实施方式所涉及的复合传感器I的电路结构与现有的复合传感器的电路结构进行比较。图18为表示现有的复合传感器的简要结构的一个示例的框图。图18所示的复合传感器6与在专利文献I所记载的复合传感器同样地，在传感器元件部10中具有第一功能元件(角速度传感器元件)100和第二功能元件(加速度传感器元件)200。
[0159]如图18所示，复合传感器6具有:第一驱动电路20，其向角速度传感器元件100供给第一信号(驱动信号)；第二驱动电路70，其向加速度传感器元件200供给第二信号(检测用驱动信号)。即，作为信号生成部而具有两个驱动电路。因此，在复合传感器6中，需要用于配置两个驱动电路的空间，并且两个驱动电路分别消耗电流。因此，在现有的结构的电路的复合传感器6中，存在装置的小型化和消耗电流的减少较为困难的课题。
[0160]与此相对，本实施方式所涉及的复合传感器I中，向角速度传感器元件100供给第一信号(驱动信号)的驱动电路20向加速度传感器元件200供给第一信号(驱动信号)以作为第二信号(检测用驱动信号)。因此，能够在复合传感器I中，无需用于生成第二信号的第二驱动电路70。由此，能够实现复合传感器I中的电路的小型化和消耗电流的减少。此外，通过电路的小型化(电路面积的缩小)，从而还能够实现复合传感器I的低成本化。而且，由于驱动电路20是共同的，因此能够容易地实施驱动电路20与角速度传感器元件
100(第一功能元件)的同步、驱动电路20与加速度传感器200 (第二功能元件)的同步。
[0161]另外，虽然在本实施方式中，采用如下的方式，S卩，与角速度传感器元件100的驱动信号相同的信号(第一信号)作为检测用驱动信号(第二信号)而被供给至加速度传感器元件200，但是第二信号也可以为与第一信号不同的信号。例如，第二信号的频率可以与第一信号的频率不同。例如，也可以将在驱动电路20中生成第一信号的过程中的其他信号作为第二信号而供给至加速度传感器元件200。
[0162]第二实施方式
[0163]电子装置的基本结构
[0164]参照图7对作为第二实施方式所涉及的电子装置的复合传感器的基本结构进行说明。图7为表示第二实施方式所涉及的复合传感器的简要结构的框图。第二实施方式所涉及的复合传感器相对于第一实施方式的结构，除了还具有调节部这一点以外，具有几乎相同的结构。在此，对相对于第一实施方式的不同点进行说明。对于与第一实施方式共同的结构元件，标注同一符号并省略其说明。
[0165]如图7所示，第二实施方式所涉及的复合传感器2具备传感器元件部10、驱动电路20、第一检测电路30、第二检测电路40和调节部50。调节部50被配置于驱动电路20与加速度传感器元件200之间。调节部50对从驱动电路20供给至角速度传感器元件100的第一信号(驱动信号)进行调节，以将其设为适合于加速度传感器元件200的第二信号(检测用驱动信号)。
[0166]复合传感器2例如具备对驱动信号的频率进行调节的分频器以及倍频器中的至少一方以作为调节部50。根据这种结构，能够通过调节部50而对从驱动电路20供给的第一信号的频率进行调节(增减)。因此，例如，在第一信号具有可能会导致加速度传感器元件200中的振动体230 (可动部233)的共振的频率的情况下等，能够向加速度传感器元件200供给具有与第一信号不同的频率的第二信号。因此，能够有效地抑制加速度传感器元件200中的振动体230的共振。
[0167]此外，复合传感器2也可以具备例如振幅调节部以作为调节部50 ο根据这种结构，例如在从驱动电路20供给的第一信号的振幅作为第二信号而不充分的情况下等，能够对振幅进行调节(增幅)从而向加速度传感器元件200供给适合的第二信号。因此，能够提高加速度传感器元件200中的加速度的检测精度。
[0168]另外，复合传感器2也可以采用具备分频器、倍频器和振幅调节部以作为调节部50的结构。根据这种结构，能够对从驱动电路20供给的第一信号(驱动信号)的频率和振幅进行调节，从而将第二信号(检测用驱动信号)设为更加适合于加速度传感器元件200的信号。
[0169]第三实施方式
[0170]电子装置的基本结构
[0171]参照图8以及图9对作为第三实施方式所涉及的电子装置的复合传感器的基本结构进行说明。图8为表示第三实施方式所涉及的复合传感器的简要结构的框图。第三实施方式所涉及的复合传感器相对于第一实施方式的结构，除了还具有第三功能元件和第三检测电路这一点以外，具有几乎相同的结构。在此，对相对于第一实施方式的不同点进行说明。对于与第一实施方式共同的结构元件，标注同一符号并省略其说明。
[0172]如图8所示，第三实施方式所涉及的复合传感器3具备:传感器元件部10A、驱动电路20、第一检测电路30、第二检测电路40和第三检测电路60。第三实施方式所涉及的传感器元件部1A具备作为第一功能元件的角速度传感器元件100、作为第二功能元件的加速度传感器元件200和作为第三功能元件的压力传感器元件300。
[0173]驱动电路20向角速度传感器元件100供给第一信号(驱动信号)，并向加速度传感器元件200供给第二信号(检测用驱动信号)，且向压力传感器元件300供给第三信号(检测用驱动信号)。换言之，在复合传感器3中，相对于角速度传感器元件100、加速度传感器元件200以及压力传感器元件300这三个功能元件，共同使用一个驱动电路20。
[0174]被供给至压力传感器元件300的第三信号根据第一信号以及第二信号中的至少一方而被供给。压力传感器元件300在被施加外压(压力)时，将向第三检测电路60输出基于静电电容的变化的检测信号。
[0175]图9为示意性地表示第三实施方式所涉及的复合传感器 的传感器元件部的俯视图。如图9所示，第三实施方式所涉及的传感器元件部1A具备基板81、角速度传感器元件
100、加速度传感器元件200和压力传感器元件300。角速度传感器元件100、加速度传感器元件200以及压力传感器元件300被设置于基板81的第一面81a侧。
[0176]虽然在图9所示的示例中，在俯视观察时，角速度传感器元件100、加速度传感器元件200、压力传感器元件300以沿着X轴方向而并排的方式被设置，但是角速度传感器元件100、加速度传感器元件200、压力传感器元件300的并排方向并不进行特别限定，例如也可以以沿着Y轴方向而并排的方式被设置。
[0177]作为压力传感器元件300，例如，只要为根据如下的电气性的电容变化来对压力变化进行检测的类型的压力传感器元件，则能够使用公知的压力传感器元件，所述电气性的电容变化是由于被设置于可动体上的可动电极与固定电极之间的距离根据气压等的外压(压力)发生变化而产生的。
[0178]另外，在图8所示的第三实施方式所涉及的复合传感器3中，也可以采用如下的结构，即，在驱动电路20与加速度传感器元件200之间以及驱动电路20与压力传感器元件300之间的至少一方，具备第二实施方式所涉及的调节部50。根据这种结构，能够通过调节部50而对第一信号(或第二信号)的频率和振幅进行调节，从而向加速度传感器元件200供给最佳的第二信号，或向压力传感器元件300供给最佳的第三信号。
[0179]此外，复合传感器3也可以除了驱动电路20以外还具有一个驱动电路。即，采用如下的结构，针对角速度传感器元件100、加速度传感器元件200以及压力传感器元件300中的两个功能元件而共同使用一个驱动电路20，针于另一个功能元件而使用与驱动电路20不同的驱动电路。
[0180]第四实施方式
[0181]电子设备
[0182]接下来，参照图10以及图11对第四实施方式所涉及的电子设备进行说明。图10以及图11为示意性地表示第四实施方式所涉及的电子设备的立体图。
[0183]在图10(a)中图示了作为第四实施方式所涉及的电子设备的一个示例的便携型(或笔记本型)的个人计算机的结构的概要。如图10(a)所示，个人计算机1100具备:具备键盘1102的主体部1104 ;和具备显示部1108的显示单元1106。显示单元1106以能够经由铰链结构部而相对于主体部1104进行转动的方式被支承。在个人计算机1100中内置有上述实施方式的复合传感器1、2、3中的任意一个。
[0184]在图10(b)中图示了作为第四实施方式所涉及的电子设备的一个示例的移动电话机(也包括PHS:Personal Handy-phone System，个人手持式电话系统)的结构的概要。如图10(b)所示，移动电话机1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206，在操作按钮1202与听筒1204之间配置有显示部1208。在移动电话机1200中内置有上述实施方式的复合传感器1、2、3中的任意一个。
[0185]在图11中图示了作为第四实施方式所涉及的电子设备的一个示例的数码照相机的结构的概要。另外，在该图中对与外部设备之间的连接也进行了简单的图示。在此，通常的照相机通过被摄物体的光学图像而使银盐感光胶片感光，相对于此，数码照相机1300通过CCD(Charge Coupled Device:电荷親合装置)等摄像元件而对被摄物体的光学图像进行光电转换，从而生成摄像信号(图像信号)。
[0186]如图11所示，在数码照相机1300的壳体(主体)1302的背面设置有显示部1310，并且成为根据由CCD生成的摄像信号而进行显示的结构，显示部1310作为将被摄物体显示为电子图像的取景器而发挥功能。另外，在壳体1302的正面侧(图中背面侧)，设置有包括光学镜片(摄像光学系统)和CCD等在内的受光单元1304。
[0187]当摄影者对被显示在显示部1310上的被摄物体图像进行确认，并按下快门按钮1306时，该时间点的CCD的摄像信号被传送并存储于存储器1308中。此外，在这种数码照相机1300中，在壳体1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。
[0188]根据需要，而在视频信号输出端子1312上连接有影像监控器1430，在数据通信用的输入输出端子1314上连接有个人计算机1440。而且构成如下结构，即，通过预定的操作，从而使存储于存储器1308中的摄像信号向影像监控器1430和个人计算机1440输出。在这种数码照相机1300中内置有上述实施方式的复合传感器1、2、3中的任意一个。
[0189]另外，上述实施方式的复合传感器1、2、3除了能够应用于第四实施方式所涉及的个人计算机1100、移动电话机1200、数码照相机1300中之外，还能够应用于例如喷墨式喷出装置(例如，喷墨打印机)、膝上型个人计算机、电视、摄像机、录像机、车辆导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带通信功能的产品)、电子辞典、台式电子计算器、电子游戏机、文字处理器、工作站、可视电话机、防盗用视频监控器、电子双筒望远镜、POS(Point ofSale:销售点)终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等电子设备中。
[0190]第五实施方式
[0191]移动体
[0192]接下来，参照图12对第五实施方式所涉及的移动体进行说明。图12为示意性地图示第五实施方式所涉及的移动体的立体图。
[0193]在图12中图示了作为第五实施方式所涉及的移动体的一个示例的汽车的结构的概要。如图12所示，汽车1500具备车身1502和轮胎1506，且在车身1502中搭载有对轮胎1506等进行控制的电子控制单元1504。在电子控制单元1504中内置有上述实施方式的复合传感器1、2、3中的任意一个。
[0194]另外，上述实施方式的复合传感器1、2、3还能够广泛应用于无钥匙进入系统、发动机防盗锁止装置、车辆导航系统、汽车空调、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、轮胎压力监测系统(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、发动机控制、混合动力型汽车和电动汽车的电池监控器、车身姿态控制系统等的电子控制单元(E⑶:Electronic ControlUnit,电子控制单元)。
[0195]上述的实施方式只不过是表示本发明的一个方式，能够在本发明的范围内进行任意的变形以及应用。作为改变例，考虑到例如以下这种方式。
[0196]虽然为如下的结构，即，第一实施方式、第二实施方式所涉及的复合传感器1、2具备作为第一功能元件的角速度传感器元件100和作为第二功能元件的加速度传感器元件200，第三实施方式所涉及的复合传感器3还具备作为第三功能元件的压力传感器元件300的结构，但是本发明并不限定于这种方式。例如也可以采用如下的结构，即，复合传感器1、2、3均具备角速度传感器元件或加速度传感器元件中的任意一方，并且通过第一功能元件、第二功能元件、第三功能元件所检测出的角速度或加速度的方向相互不同的结构。
[0197]改变例I
[0198]虽然改变例I所涉及的复合传感器相对于图8以及图9所示的第三实施方式所涉及的复合传感器3，在具有三个功能元件这一点上相同，但是在作为三个功能元件而具备对绕相互不同的三个轴的角速度进行检测的角速度传感器元件这一点上不同。图13为表示改变例I所涉及的复合传感器的作为第一功能元件的角速度传感器元件的结构的概要俯视图。图14为表示改变例I所涉及的复合传感器的作为第二功能元件的角速度传感器元件的结构的概要俯视图。图15为表示改变例I所涉及的复合传感器的作为第三功能元件的角速度传感器元件的结构的概要俯视图。对于与上述实施方式共同的结构元件，标注同一符号并省略其说明。
[0199]如图13、图14以及图15所示，改变例I所涉及的复合传感器4具备作为第一功能元件的角速度传感器元件101、作为第二功能元件的角速度传感器元件102、作为第三功能元件的角速度传感器元件103。角速度传感器元件101、角速度传感器元件102、角速度传感器元件103分别对应于图8以及图9所示的第一功能元件100、第二功能元件200、第三功能元件300。
[0200]如图13所示，角速度传感器元件101具备振动体123、梁部125、固定部115、连结部130、驱动部140和检测部160。振动体123具有与图3所示的角速度传感器元件100的第一振动部121 (或第二振动部122)相同的结构。梁部125、固定部115、连结部130以及驱动部140具有与角速度传感器元件100相同的结构。
[0201]在俯视观察时，振动体123具有如下的形状，S卩，具有在X轴方向上延伸的部分和在Y轴方向上延伸的部分的大致矩形的框状的形状(方形形状)。振动体123在X轴方向上于四个部位处与连结部130相连接，从而能够通过驱动部140而在X轴方向上进行振动。
[0202]检测部160具有可动体161、梁部162、检测用可动电极部163和检测用固定电极部164。检测部160被设置于振动体123的内侧。可动体161具有板状的形状，并通过梁部162而被支承在振动体123上。可动体161通过成为旋转轴的梁部162而被连结于振动体123的X轴方向上的侧面(具有与X轴平行的垂线的侧面)上。
[0203]梁部162在从可动体161的重心偏离的位置处沿着X轴而被设置。梁部162能够进行扭转变形，并能够通过该扭转变形而使可动体161在Z轴方向上进行位移。虽然在图13所示的示例中，可动体161从梁部162起向-Y方向延伸，但是可动体161的延伸方向并不被特别限定。
[0204]检测用可动电极部163被设置于可动体161上。在图13所示的示例中，检测用可动电极部163为，可动体161中的在俯视观察时与检测用固定电极部164重叠的部分。检测用可动电极部163为，可动体161中的与检测用固定电极部164之间形成静电电容的部分。
[0205]检测用固定电极部164被固定于基板81上，并以与检测用可动电极部163对置的方式而被设置。检测用固定电极部164例如被设置于以与基板11的凹部14(参照图2(b))同样的方式而被设置在基板81上的凹部的底面上(未图示)。在图13所示的示例中，检测用固定电极部164的俯视形状为长方形。
[0206]在角速度传感器元件101中，当向驱动部140施加驱动信号时，通过在驱动用可动电极部141与驱动用固定电极部142a、142b之间所产生的静电力而使连结部130在X轴方向上伸缩，从而振动体123在X轴方向上进行振动。随着振动体123的振动，经由梁部162而被支承在振动体123上的可动体161也在X轴方向上振动。
[0207]当在振动体123于X轴方向上进行振动的状态下，向角速度传感器元件101施加绕Y轴的角速度《7时，科里奥利力将发挥作用，从而使可动体161在Z轴方向上进行位移。通过可动体161在Z轴方向上进行位移，从而检测用可动电极部163接近或远离检测用固定电极部164，因此检测用可动电极部163与检测用固定电极部164之间的静电电容发生变化。通过对该检测用可动电极部163与检测用固定电极部164之间的静电电容的变化量进行检测，从而能够对绕Y轴的角速度I进行检测。
[0208]如图14所示，角速度传感器元件102具备振动体123、梁部125、固定部115、连结部130、驱动部140和检测部160。角速度传感器元件102为，使图13所示的角速度传感器元件101以Z轴作为旋转轴而旋转90度的方式。因此，对于角速度传感器元件102的结构，省略其详细说明。
[0209]在角速度传感器元件102中，振动体123在Y轴方向上振动，当在振动体123在Y轴方向上进行振动的状态下施加绕X轴的角速度X时，科里奥利力将发挥作用，从而可动体161在Z轴方向上进行位移。通过对随着该位移而产生的检测用可动电极部163与检测用固定电极部164之间的静电电容的变化量进行检测，从而能够对绕X轴的角速度X进行检测。
[0210]如图15所示，角速度传感器元件103具备振动体124、梁部125、固定部115、连结部130、驱动部140和检测部150。角速度传感器元件103为，与图3所示的角速度传感器元件100的第一结构体10a (或第二结构体100b)相对应的部分。振动体124具有与角速度传感器元件100的振动体120的第一振动部121 (或第二振动部122)相同的结构。角速度传感器元件103中，振 动体124在X轴方向上于四个部位处与连结部130相连接。
[0211]在角速度传感器元件103中，振动体124在X轴方向上振动，并且当在振动体124在X轴方向上进行振动的状态下施加绕Z轴的角速度Z时，科里奥利力将发挥作用，从而检测部150在Y轴方向上进行位移。通过对随着该位移而产生的检测用可动电极部153与检测用固定电极部154之间的静电电容的变化量进行检测，从而能够对绕Z轴的角速度z进行检测。
[0212]如以上那样，在改变例I所涉及的复合传感器4中，通过具备角速度传感器元件
101、角速度传感器元件102和角速度传感器元件103，从而能够对绕相互正交的三个轴(Y轴、X轴以及Z轴)的角速度进行检测。
[0213]另外，复合传感器4也可以为如下的结构，S卩，作为第一功能元件而具有一对角速度传感器元件101被连结在一起的角速度传感器元件，作为第二功能元件而具有一对角速度传感器元件102被连结在一起的角速度传感器元件，作为第三功能元件而具有第一实施方式所涉及的角速度传感器元件100(参照图3)。如果将复合传感器4设为这种结构，则能够提高对绕各个轴的角速度ωχ、wy、ωζ的检测精度。
[0214]此外，从复合传感器4的驱动电路20(参照图8)供给至角速度传感器元件101、角速度传感器元件102、角速度传感器元件103的第一信号、第二信号、第三信号既可以为同一信号，也可以为频率或振幅等相互不同的信号。
[0215]改变例2
[0216]虽然改变例2所涉及的复合传感器相对于第三实施方式所涉及的复合传感器3在具有三个功能元件这一点上相同，但是在作为三个功能元件而具备对相互不同的三个轴方向上的加速度进行检测的加速度传感器元件这一点上不同。图16为表示改变例2所涉及的复合传感器的作为第二功能元件的加速度传感器元件的结构的简要俯视图。图17为表示改变例2所涉及的复合传感器的作为第三功能元件的加速度传感器元件的结构的简要俯视图。对于与上述实施方式共同的结构元件，标注同一符号并省略其说明。另外，改变例2所涉及的复合传感器的第一功能元件具有与图5所示的加速度传感器元件200相同的结构。
[0217]如图5、图16以及图17所示，改变例2所涉及的复合传感器5具备作为第一功能元件的加速度传感器元件200、作为第二功能元件的加速度传感器元件202和作为第三功能元件的加速度传感器元件203。加速度传感器元件200能够对X轴方向上的加速度进行检测。
[0218]如图16所示，加速度传感器元件202具备振动体230、固定电极部280以及固定电极部290。加速度传感器元件202为，使图5所示的加速度传感器元件200以Z轴作为旋转轴而旋转90度的方式。因此，对于加速度传感器元件202的结构，省略其详细说明。
[0219]在加速度传感器元件202中，当被施加Y轴方向上的加速度时，振动体230(可动部233)将根据所施加的加速度而在Y轴方向上进行位移。通过对随着该振动体230的振动而产生的可动电极部260、270与固定电极部280、290的第一固定电极指以及第二固定电极指之间的静电电容的变化量进行测量，从而能够对Y轴方向上的加速度进行检测。
[0220]如图17所示，加速度传感器元件203具备振动体420，支承部430、432，固定部440，固定电极部450、452和保护电极部460、462、464。
[0221]振动体420具有第一部分420a和第二部分420b。振动体420的俯视形状为例如长方形。在俯视观察时，振动体420以支承轴Q作为边界线而被划分为第一部分420a和第二部分420b。支承轴Q为，通过支承部430、432而被决定的与Y轴方向平行的轴。振动体420在被施加Z轴方向上的加速度时，将以支承轴Q作为旋转轴(摆动轴)而进行杠杆摆动。为了减小振动体420摆动时的空气的影响(空气的阻力)，而在振动体420上设置有多个切口部(贯穿孔)426。
[0222]支承轴Q被配置于从振动体420的中心(重心)偏离的位置处。因此，在振动体420中，第一部分420a的质量与第二部分420b的质量相互不同。由此，由于当被施加Z轴方向上的加速度时，第一部分420a的转矩与第二部分420b的转矩不均衡，因此在振动体420上会产生预定的倾斜。另外，也可以通过将支承轴Q配置于振动体420的中心(重心)，并使第一部分420a的厚度与第二部分420b的厚度不同，从而使第一部分420a的质量与第二部分420b的质量不同。
[0223]在振动体420上，在第一部分420a与第二部分420b之间设置有开口部428。在开口部428中，支承部430、432与固定部440以在俯视观察时与支承轴Q重叠的方式而被设置。振动体420经由支承部430、432而与固定部440相连接。支承部430、432以使振动体420能够绕支承轴Q进行位移的方式对振动体420进行支承，并作为扭簧(扭转弹簧)而发挥功能。由此，振动体420相对于通过杠杆摆动而在支承部430、432上产生的扭转变形，具有较强的复原力。
[0224]固定部440以在俯视观察时与支承轴Q重叠的方式而被设置。固定部440被接合于基板81的柱部86上。柱部86为，从以与基板11的凹部14(图2(b)参照)同样的方式被设置于基板81上的凹部的底面(未图不)突出与凹部的深度相对应的量的部分。在固定部440上，设置有以在俯视观察时与支承轴Q重叠的方式而被配置的贯穿孔446。通过在固定部440上设置贯穿孔446，从而能够减小因基板81的热膨胀率与振动体420的热膨胀率之差而产生的应力等对支承部430、432造成的影响。
[0225]保护电极部460、462、464被设置于在基板81上所设置的凹部的底面上。保护电极部460以在俯视观察时与支承部430、432以及固定部440重叠的方式而被配置。保护电极部462以在俯视观察时与第一部分420a重叠的方式而被配置，保护电极部464被配置于第二部分420b的+X侧。保护电极部460、462、464经由配线部等而被电连接于振动体420 (可动电极部421以及可动电极部422)上。由此，由于保护电极部460、462、464与振动体420为等电位，因此能够对在振动体420、支承部430、432与基板81之间产生作用的静电力进行抑制。
[0226]固定电极部450、452被设置于在基板81上所设置的凹部的底面上。固定电极部450被设置于第一部分420a侧，并被配置于保护电极部460与保护电极部462之间。固定电极部452被设置于第二部分420b侧，并被配置于保护电极部460与保护电极部464之间。固定电极部450的与振动体420对置的部分的面积同固定电极部452的与振动体420对置的部分的面积相等。固定电极部450的俯视形状与固定电极部452的俯视形状关于支承轴Q而相互对称。
[0227]振动体420以支承轴Q为分界，而具备被设置于第一部分420a中的可动电极部421和被设置于第二部分420b中的可动电极部422。在俯视观察时，可动电极部421与固定电极部450重叠，可动电极部422与固定电极部452重叠。在可动电极部421与固定电极部450之间形成有静电电容Cl，在可动电极部422与固定电极部452之间形成有静电电容C2。静电电容Cl以及静电电容C2例如被构成为，在振动体420处于水平的状态下相等。可动电极部421、422根据振动体420的动作而使位置发生变化。静电电容C1、C2根据该可动电极部421、422的位置而发生变化。
[0228]当在加速度传感器元件203中，被施加加速度时，振动体420将绕支承轴Q而摆动。随着该振动体420的动作，可动电极部421与固定电极部450之间的距离以及可动电极部422与固定电极部452之间的距离将会发生变化。例如当被施加+Z方向上的加速度时，振动体420将向逆时针方向旋转，从而可动电极部421与固定电极部450之间的距离变小，而可动电极部422与固定电极部452之间的距离变大。其结果为，静电电容Cl变大，而静电电容C2变小。
[0229]此外，当被施加-Z方向上的加速度时，振动体420将向顺时针方向旋转，从而可动电极部421与固定电极部450之间的距离变大，可动电极部422与固定电极部452之间的距离变小。其结果为，静电电容Cl变小，而静电电容C2变大。如此，在加速度传感器元件203中，能够根据静电电容Cl与静电电容C2之差而对Z轴方向上的加速度进行检测。
[0230]另外，虽然在改变例I以及改变例2中，复合传感器4、5为如下的结构，即，作为第一功能元件、第二功能素子以及第三功能元件这三个功能元件，而具备角速度传感器元件或加速度传感器元件中的任意一方的结构，但是复合传感器也可以采用以组合的方式具备这些角速度传感器元件和加速度传感器元件的结构。
[0231]此外，虽然在上述实施方式以及改变例中，电子装置为具备角速度传感器元件、加速度传感器元件、压力传感器元件等的传感器元件以作为功能元件的复合传感器，但是电子装置的结构并不限定于这种方式。电子装置也可以为，具备这些传感器元件中的任意一个和传感器元件以外的功能元件的结构。
[0232]符号说明
[0233]1、2、3、4、5、6…复合传感器(电子装置);10、1A…传感器兀件部;11、81…基板;14、15…凹部；16…盖体；17...空间；20…驱动电路(信号生成部)；30...第一检测电路；40…第二检测电路；50...调节部；60…第三检测电路；70…第二驱动电路；86...柱部；100、
101…角速度传感器元件(第一功能元件)；102…角速度传感器元件(第二功能元件)；103…角速度传感器元件(第三功能元件)；120…振动体；121…第一振动部；122…第二振动部；123…振动体；124…振动体;140…驱动部;150…检测部;160…检测部;200…加速度传感器元件(第一功能元件、第二功能元件)；202…加速度传感器元件(第二功能元件)；203…加速度传感器元件(第三功能元件)；230…振动体；231、232…固定部；233…可动部；240、250…连结部；260、270…可动电极部；280、290…固定电极部；300…压力传感器元件(第三功能元件)；420…振动体；420a…第一部分；420b…第二部分；1100...个人计算机(电子设备);1200…移动电话机(电子设备);1300…数码照相机(电子设备)；1500…汽车(移动体)。
【主权项】
1.一种电子装置，其特征在于，具备: 第一功能元件； 第二功能元件； 信号生成部，其生成使所述第一功能元件振动的第一信号， 所述信号生成部向所述第二功能元件供给基于所述第一信号的第二信号。2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于， 在所述信号生成部与所述第二功能元件之间，具备对所述第一信号进行调节以形成所述第二信号的调节部。3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于， 所述调节部包括对所述第一信号的频率进行调节的倍频器以及分频器中的至少一方。4.如权利要求2或3所述的电子装置，其特征在于， 所述调节部包括对所述第一信号的振幅进行调节的振幅调节部。5.如权利要求1至4中任一项所述的电子装置，其特征在于， 所述第一功能元件为角速度传感器元件，所述第二功能元件为加速度传感器元件。6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于， 所述第二信号的频率与所述第一信号的频率不同。7.如权利要求5或6所述的电子装置，其特征在于， 所述第一信号为正弦波。8.如权利要求1至7中任一项所述的电子装置，其特征在于， 具备第三功能元件， 根据所述第一信号以及所述第二信号中的至少一方而向所述第三功能元件供给第三信号。9.一种电子设备，其特征在于， 具备权利要求1至8中任一项所述的电子装置。10.一种移动体，其特征在于， 具备权利要求1至8中任一项所述的电子装置。
【专利摘要】本发明提供一种能够实现电路的小型化和消耗电流的减少的电子装置以及具备该电子装置的电子设备以及移动体。复合传感器(1)具备角速度传感器元件(100)、加速度传感器元件(200)和生成使角速度传感器元件(100)振动的第一信号的驱动电路(20)，驱动电路(20)向加速度传感器元件(200)供给基于第一信号的第二信号。
【IPC分类】H01L29/00
【公开号】CN104882469
【申请号】CN201510092192
【发明人】金本啓
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年2月28日
【公告号】EP2913680A1, US20150247877