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公開番号2024172926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090993
出願日2023-06-01
発明の名称センサ
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類G01C 19/5712 20120101AFI20241205BHJP(測定;試験)
要約【課題】特性の向上が可能なセンサを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、センサは、素子部を含む。前記素子部は、基体、第1固定部、第1中間接続部、第1中間可動部材、第1接続部、第1可動部材、及び、第1固定電極を含む。前記第1固定部は、前記基体に固定される。前記第1中間接続部は、前記第1固定部に支持される。前記第1中間可動部材は、前記第1中間接続部に接続される。前記第1接続部は、前記第1中間可動部材に接続される。前記第1可動部材は、前記第1接続部に支持される。前記第1可動部材は、第1可動電極を含む。前記第1固定電極は、前記基体に固定され、前記第1可動電極と対向する。前記基体と前記第1中間接続部との間、前記基体と前記第1中間可動部材との間、前記基体と前記第1接続部との間、及び、前記基体と前記第1可動部材との間に、第1空隙が設けられる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
基体と、
前記基体に固定された第１固定部と、
前記第１固定部に支持された第１中間接続部と、
前記第１中間接続部に接続された第１中間可動部材と、
前記第１中間可動部材に接続された第１接続部と、
前記第１接続部に支持された第１可動部材であって、前記第１可動部材は、第１可動電極を含む、前記第１可動部材と、
前記基体に固定され、前記第１可動電極と対向する第１固定電極と、
を含む素子部を備え、
前記基体と前記第１中間接続部との間、前記基体と前記第１中間可動部材との間、前記基体と前記第１接続部との間、及び、前記基体と前記第１可動部材との間に、第１空隙が設けられた、センサ。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１中間可動部材及び前記第１中間接続部は、第１条件、第２条件、第３条件、及び、第４条件の少なくともいずれかを満たし、
前記第１条件において、前記第１中間可動部材の質量は、前記第１中間接続部の質量よりも大きく、
前記第２条件において、前記第１中間可動部材の面積は、前記第１中間接続部の面積よりも大きく、
前記第３条件において、前記第１中間可動部材の厚さは、前記第１中間接続部の厚さよりも厚く、
前記第４条件において、前記第１中間可動部材の密度は、前記第１中間接続部の密度よりも高い、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記第１中間可動部材及び前記第１接続部は、第５条件、第６条件、第７条件、及び、第８条件の少なくともいずれかを満たし、
前記第５条件において、前記第１中間可動部材の前記質量は、前記第１接続部の質量よりも大きく、
前記第６条件において、前記第１中間可動部材の前記面積は、前記第１接続部の面積よりも大きく、
前記第７条件において、前記第１中間可動部材の前記厚さは、前記第１接続部の厚さよりも厚く、
前記第８条件において、前記第１中間可動部材の前記密度は、前記第１接続部の密度よりも高い、請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記第１中間可動部材及び前記第１可動部材は、第９条件、第１０条件、第１１条件、及び、第１２条件の少なくともいずれかを満たし、
前記第９条件において、前記第１中間可動部材の前記質量は、前記第１可動部材の質量よりも大きく、
前記第１０条件において、前記第１中間可動部材の前記面積は、前記第１可動部材の面積よりも大きく、
前記第１１条件において、前記第１中間可動部材の前記厚さは、前記第１可動部材の厚さよりも厚く、
前記第１２条件において、前記第１中間可動部材の前記密度は、前記第１可動部材の密度よりも高い、請求項２に記載のセンサ。
【請求項５】
前記基体から前記第１固定部への第１方向と交差する第１平面において、前記第１中間可動部材は、前記第１固定部の周りに設けられ、
前記第１平面において前記第１可動部材は、前記第１中間可動部材の周りに設けられた、請求項１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項６】
前記第１中間可動部材は、環状であり、
前記第１可動部材は、環状である、請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
前記第１中間可動部材は、環状であり、
前記基体から前記第１固定部への第１方向と交差する第１平面において、前記第１中間可動部材は、前記第１可動部材の周りに設けられ、
前記第１固定部は、前記第１中間可動部材の外側に設けられた、請求項１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項８】
前記第１中間可動部材は、環状であり、
前記基体から前記第１固定部への第１方向と交差する第１平面において、前記第１中間可動部材は、前記第１可動部材の周りに設けられ、
前記第１固定部は、前記第１中間可動部材の内側に設けられた、請求項１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項９】
前記第１可動部材は、環状であり、
前記基体から前記第１固定部への第１方向と交差する第１平面において、前記第１可動部材は、前記第１中間可動部材の周りに設けられ、
前記第１固定部は、前記第１可動部材の内側に設けられた、請求項１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項１０】
請求項１～４のいずれか１つに記載のセンサと、
前記センサから得られる信号に基づいて回路を制御可能な回路制御部と、
を備えた電子装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子などを用いたセンサがある。センサにおいて、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１４４０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、特性の向上が可能なセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、センサは、素子部を含む。前記素子部は、基体、第１固定部、第１中間接続部、第１中間可動部材、第１接続部、第１可動部材、及び、第１固定電極を含む。前記第１固定部は、前記基体に固定される。前記第１中間接続部は、前記第１固定部に支持される。前記第１中間可動部材は、前記第１中間接続部に接続される。前記第１接続部は、前記第１中間可動部材に接続される。前記第１可動部材は、前記第１接続部に支持される。前記第１可動部材は、第１可動電極を含む。前記第１固定電極は、前記基体に固定され、前記第１可動電極と対向する。前記基体と前記第１中間接続部との間、前記基体と前記第１中間可動部材との間、前記基体と前記第１接続部との間、及び、前記基体と前記第１可動部材との間に、第１空隙が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図２（ａ）～図２（ｄ）は、第１実施形態に係るセンサの一部を例示する模式的平面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図５は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図６は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図７は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図８は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図９は、第２実施形態に係る電子装置を例示する模式図である。
図１０（ａ）～図１０（ｈ）は、電子装置の応用を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図２（ａ）～図２（ｄ）は、第１実施形態に係るセンサの一部を例示する模式的平面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図３（ａ）は、図１のＡ１－Ａ２線断面図である。図３（ｂ）は、図１のＢ１－Ｂ２線断面図である。
【０００９】
図１に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、素子部１０Ｕを含む。素子部１０Ｕは、基体１０ｓ、第１固定部３１、第１中間接続部４１Ｍ、第１中間可動部材１０Ｍ、第１接続部４１Ａ、第１可動部材１０Ａ及び第１固定電極５１Ｅを含む。
【００１０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第１固定部３１は、基体１０ｓに固定される。基体１０ｓから第１固定部３１への第１方向Ｄ１をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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