特許 5917720 加速度の計測を提供する方法、装置及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5917720

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】加速度の計測を提供する方法、装置及びシステム

(51)【国際特許分類】

   G01P 15/10 20060101AFI20160428BHJP

【ＦＩ】

   G01P15/10

【請求項の数】28

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2014-558997(P2014-558997)

(86)(22)【出願日】2013年6月20日

(65)【公表番号】特表2015-511317(P2015-511317A)

(43)【公表日】2015年4月16日

(86)【国際出願番号】US2013046822

(87)【国際公開番号】WO2014105147

(87)【国際公開日】20140703

【審査請求日】2014年8月20日

(31)【優先権主張番号】13/730,634

(32)【優先日】2012年12月28日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】593096712

【氏名又は名称】インテル コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】リン，ケヴィン エル．

(72)【発明者】

【氏名】イード，フェラス

(72)【発明者】

【氏名】マー，チーン

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特表平３−５０１５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／１４４２５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｐ１５／００−１５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

微小電気機械加速度計を有する装置であって、前記微小電気機械加速度計は、
質量体と、
磁場を生成する第１の磁石と、
第１の次元に沿って前記磁場を横切る時変信号を各々が伝導する第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部であり、前記時変信号に対する共振周波数が前記磁場に基づき、前記質量体が当該第１の支持ビーム部と当該第２の支持ビーム部とで吊られている、第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部と、
前記質量体に結合され且つ第１のアンカーに柔軟に結合された第１のワイヤ部と、
前記質量体に結合され且つ第２のアンカーに柔軟に結合された第２のワイヤ部と
を含み、
前記第１のアンカー及び前記第２のアンカーは、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部を用いて第１の信号を交換し、前記第１の信号及び前記磁場に基づいて、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部が、前記第１の次元に垂直な第２の次元に沿って前記質量体に力を与え、
当該装置は更に、
前記力を指し示す前記微小電気機械加速度計のバイアスを指し示す第１の入力を受信し、前記共振周波数を指し示す第２の入力を受信し、前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記質量体の加速度を評価し、前記評価された加速度を表す信号を生成する検出器ロジック
を有する、
装置。

【請求項2】

前記第１の信号は直流信号を含む、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第１のワイヤ部は、バネ構造を介して前記第１のアンカーに柔軟に結合されている、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記バネ構造は輪状部又は波状部を含む、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記第１の信号は周期波信号を含んでおり、前記検出器ロジックが前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記加速度を評価することは、前記検出器ロジックが差分共振周波数及び平均共振周波数のうちの一方を評価することを含む、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記検出器ロジックは更に、前記加速度の評価のために、前記第１の入力及び前記第２の入力に基づいて、前記差分共振周波数と前記平均共振周波数との間で選択を行う、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記微小電気機械加速度計は更に、
第２の磁石と、
第３の支持ビーム部及び第４の支持ビーム部と、
前記質量体に結合され且つ第３のアンカーに柔軟に結合された第３のワイヤ部と、
前記質量体に結合され且つ第４のアンカーに柔軟に結合された第４のワイヤ部と
を有する、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

当該装置は更に、前記質量体に結合された抵抗及びキャパシタを含む遅延回路を有し、前記遅延回路は前記質量体のリンギングを抑制する、請求項１に記載の装置。

【請求項9】

微小電気機械加速度計であり、
質量体、
磁場を生成する第１の磁石、
第１の次元に沿って前記磁場を横切る時変信号を各々が伝導する第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部であり、前記時変信号に対する共振周波数が前記磁場に基づき、前記質量体が当該第１の支持ビーム部と当該第２の支持ビーム部とで吊られている、第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部、
前記質量体に結合され且つ第１のアンカーに柔軟に結合された第１のワイヤ部、及び
前記質量体に結合され且つ第２のアンカーに柔軟に結合された第２のワイヤ部
を含み、
前記第１のアンカー及び前記第２のアンカーは、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部を用いて第１の信号を交換し、前記第１の信号及び前記磁場に基づいて、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部が、前記第１の次元に垂直な第２の次元に沿って前記質量体に力を与える、
微小電気機械加速度計と、
前記力を指し示す前記微小電気機械加速度計のバイアスを指し示す第１の入力を受信し、前記共振周波数を指し示す第２の入力を受信し、前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記質量体の加速度を評価し、前記評価された加速度を表す信号を生成する検出器ロジックと、
前記微小電気機械加速度計に結合されたタッチスクリーン式表示装置であり、前記質量体の加速度を指し示す情報をユーザディスプレイ内に提供するタッチスクリーン式表示装置と、
を有するシステム。

【請求項10】

前記第１の信号は直流信号を含む、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記第１のワイヤ部は、バネ構造を介して前記第１のアンカーに柔軟に結合されている、請求項９に記載のシステム。

【請求項12】

前記バネ構造は輪状部又は波状部を含む、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記第１の信号は周期波信号を含んでおり、前記検出器ロジックが前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記加速度を評価することは、前記検出器ロジックが差分共振周波数及び平均共振周波数のうちの一方を評価することを含む、請求項９に記載のシステム。

【請求項14】

前記検出器ロジックは更に、前記加速度の評価のために、前記第１の入力及び前記第２の入力に基づいて、前記差分共振周波数と前記平均共振周波数との間で選択を行う、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記微小電気機械加速度計は更に、
第２の磁石と、
第３の支持ビーム部及び第４の支持ビーム部と、
前記質量体に結合され且つ第３のアンカーに柔軟に結合された第３のワイヤ部と、
前記質量体に結合され且つ第４のアンカーに柔軟に結合された第４のワイヤ部と
を有する、請求項９に記載のシステム。

【請求項16】

前記微小電気機械加速度計は更に、前記質量体に結合された抵抗及びキャパシタを含む遅延回路を有し、前記遅延回路は前記質量体のリンギングを抑制する、請求項９に記載のシステム。

【請求項17】

微小電気機械加速度計を製造する方法であって、
基板上に第１の磁石を配設するステップと、
前記第１の磁石を覆って第１の誘電体層をラミネートするステップと、
前記第１の誘電体層の上に１つ以上の導電層を形成するステップであり、該１つ以上の導電層は、
質量体、
第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部、
前記質量体に結合され且つ第１のアンカーに柔軟に結合された第１のワイヤ部、及び
前記質量体に結合され且つ第２のアンカーに柔軟に結合された第２のワイヤ部
を含む、ステップと、
前記質量体、前記第１の支持ビーム部、前記第２の支持ビーム部、前記第１のワイヤ部、及び前記第２のワイヤ部、の各々に隣接した前記第１の誘電体層の部分を除去するステップであり、前記第１の誘電体層の該部分が除去された後、前記質量体は、前記第１の支持ビーム部と前記第２の支持ビーム部とによって吊られ、且つ前記微小電気機械加速度計の加速度に応答して移動可能である、ステップと、
を有する方法。

【請求項18】

前記第１のワイヤ部は、バネ構造を介して前記第１のアンカーに柔軟に結合される、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記バネ構造は輪状部又は波状部を含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

当該方法は更に、検出器ロジックを含んだダイを前記基板上に配設するステップを有し、前記検出器ロジックは、力を指し示す前記微小電気機械加速度計のバイアスを指し示す第１の入力を受信し、共振周波数を指し示す第２の入力を受信し、前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記質量体の加速度を評価し、前記評価された加速度を表す信号を生成するものであり、前記第１の入力は、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部で伝導される信号から得られ、前記第２の入力は、前記第１の支持ビーム部及び前記第２の支持ビーム部で伝導される時変信号から得られる、請求項１７に記載の方法。

【請求項21】

当該方法は更に、前記基板上に第２の磁石を配設するステップを有し、
前記１つ以上の導電層は更に、
第３の支持ビーム部及び第４の支持ビーム部と、
前記質量体に結合され且つ第３のアンカーに柔軟に結合された第３のワイヤ部と、
前記質量体に結合され且つ第４のアンカーに柔軟に結合された第４のワイヤ部と
を含む、
請求項１７に記載の方法。

【請求項22】

第１の磁石と、質量体と、第１の支持ビーム部と、第２の支持ビーム部と、前記質量体に結合され且つ第１のアンカーに柔軟に結合された第１のワイヤ部と、前記質量体に結合され且つ第２のアンカーに柔軟に結合された第２のワイヤ部とを含む加速度計であり、前記質量体が前記第１の支持ビーム部と前記第２の支持ビーム部とで吊られ、前記第１のアンカー及び前記第２のアンカーが第１の信号を交換し、前記第１の信号及び前記磁石の磁場に基づいて、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部が前記質量体に力を与える、加速度計、のバイアスを指し示す第１の入力を受信するステップであり、該第１の入力は前記力を指し示す、ステップと、
前記第１の支持ビーム部及び前記第２の支持ビーム部の共振周波数を指し示す第２の入力を受信するステップであり、前記共振周波数は、前記磁場と、前記質量体に前記力が与えられている間に前記第１の支持ビーム部及び前記第２の支持ビーム部で伝導される時変信号とに基づく、ステップと、
前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記質量体の加速度を評価するステップと、
前記評価された加速度を表す信号を生成するステップと、
を有する方法。

【請求項23】

前記第１の信号は直流信号を含む、請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記第１のワイヤ部は、バネ構造を介して前記第１のアンカーに柔軟に結合されている、請求項２２に記載の方法。

【請求項25】

前記バネ構造は輪状部又は波状部を含む、請求項２４に記載の方法。

【請求項26】

前記第１の信号は周期波信号を含んでおり、前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記加速度を評価するステップは、差分共振周波数及び平均共振周波数のうちの一方を評価することを含む、請求項２２に記載の方法。

【請求項27】

前記加速度の評価のために、前記第１の入力及び前記第２の入力に基づいて、前記差分共振周波数と前記平均共振周波数との間で選択を行うステップ、
を更に有する請求項２６に記載の方法。

【請求項28】

前記差分共振周波数と前記平均共振周波数との間で選択を行うステップは、
前記加速度が閾レベル以上であることを前記第１の入力及び前記第２の入力が指し示す場合に、前記加速度の向き及び大きさを決定するために前記差分共振周波数を選択し、
それ以外の場合に、前記加速度の向きを決定するために前記差分共振周波数を選択し、且つ前記加速度の大きさを決定するために前記平均共振周波数を選択する
ことを含む、請求項２７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して計測装置に関し、より具体的には加速度計に関する。

【背景技術】

【0002】

微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術の分野における最近の進展により、例えばマイクロセンサ及びマイクロアクチュエータなどの微小サイズの電気機械コンポーネントを多くの電子装置に集積することが可能になっている。

【0003】

また、手持ち式（ハンドヘルド）の電子装置はしばしば、方位及び加速度の情報を提供するために加速度計を使用する。そのような手持ち式電子装置は、例えば、携帯電話、ゲームコントローラ、手持ち式コンピューティング装置、タブレットコンピュータ、モバイル装置、デジタルカメラ、ナビゲーションシステム、及びこれらに類するものを含み、ユーザインタラクションを向上させるため、及び健康管理アプリケーションや状況認識（コンテキストアウェア）アプリケーションなどの多様なアプリケーションにデータを提供するために、方位情報及び／又は加速度情報を使用する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

加速度を計測する技術及び機構を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態において、微小電気機械加速度計は、磁石と、質量体と、前記質量体の吊り下げのための第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部とを含む。第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部によって伝導される電流と前記磁石とに基づいた、第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部の共振周波数特性が、前記質量体の加速度を指し示す。他の一実施形態において、加速度計は更に、各々が前記質量体に結合され且つ更にそれぞれのアンカー部に結合された第１のワイヤ部及び第２のワイヤ部を含む。これらのアンカー部は、第１のワイヤ部及び第２のワイヤ部を用いて信号を交換する。第１のワイヤ部及び第２のワイヤ部は、前記質量体のバイアシング（付勢）を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

以下の図を含む添付図面の図に、限定ではなく例として、本発明の様々な実施形態を示す。

【図1A】一実施形態に係る加速度を計測するシステムの要素を例示するブロック図である。

【図1B】一実施形態に係る加速度を計測するシステムの要素を例示するブロック図である。

【図2A】一実施形態に係る加速度計の要素を例示するブロック図である。

【図2B】一実施形態に係る加速度計の要素を例示するブロック図である。

【図3】一実施形態に係る加速度計の要素を例示するブロック図である。

【図4】一実施形態に係る加速度計の要素を例示するブロック図である。

【図5】一実施形態に係る加速度計の要素を例示するブロック図である。

【図6A】一実施形態に係る加速度計を製造する方法の要素を例示する図である。

【図6B】一実施形態に係る加速度計を製造する方法の要素を例示する図である。

【図6C】一実施形態に係る加速度計を製造する方法の要素を例示する図である。

【図6D】一実施形態に係る加速度計を製造する方法の要素を例示する図である。

【図6E】一実施形態に係る加速度計を製造する方法の要素を例示する図である。

【図6F】一実施形態に係る加速度計を製造する方法の要素を例示する図である。

【図6G】一実施形態に係る加速度計を製造する方法の要素を例示する図である。

【図6H】一実施形態に係る加速度計を製造する方法の要素を例示する図である。

【図6I】一実施形態に係る加速度計を製造する方法の要素を例示する図である。

【図7】一実施形態に係る加速度を計測する方法の要素を例示するフロー図である。

【図8】一実施形態に係る加速度計の要素を例示する回路図である。

【図9A】一実施形態に係る加速度計の動作特性を例示するグラフである。

【図9B】一実施形態に係る加速度計の動作特性を例示するグラフである。

【図10】一実施形態に係る加速度を計測するコンピューティングシステムの要素を例示するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下の説明において、本開示に係る１つ以上の態様を明瞭且つ簡潔に例示するため、図面は必ずしも縮尺通りでないことがあるし、特定の機構が幾分模式的な形態で示されることがある。１つの態様に関して記載且つ／或いは図示される機構が、１つ以上のその他の態様において同一あるいは同様の手法で使用されてもよく、且つ／或いは、ここに開示される技術のその他の態様の機構に組み合わせて、あるいは代えて、使用されてもよい。

【0008】

一実施形態に係る加速度計は、１つ以上の永久磁石又は電磁石と、各々が少なくとも部分的にそれぞれの導電経路を提供する１つ以上のビーム（梁）構造（ここでは、“支持ビーム部”又は単に“支持ビーム”として様々に参照する）によって吊られたプルーフマスとを含む。このような導電経路に時変信号が印加されるとき、特性共振周波数が作り出される。プルーフマスが加速度を受けるとき、共振周波数にそれぞれの変化が作り出される。一実施形態において、加速度計は更に、プルーフマスにバイアス力を及ぼすバイアスワイヤを含む。このようなバイアス力は、例えば、向上された加速度計感度や改善された加速度計校正に様々に寄与するため、且つ／或いはより小さい加速度計幾何学構成を可能にするために活用され得る。

【0009】

次に、様々な実施形態の特定の態様を検討するに、図１Ａは、一実施形態に係る加速度を計測するシステム１００の要素を例示する上面図である。システム１００は、加速度計１５０と、加速度計１５０の動作を検知し、この検知された動作に基づいて加速度の１つ以上の特性を決定する検出器ロジック１５５とを含み得る。

【0010】

一実施形態において、加速度計１５０は、例示的な永久磁石１１２によって表されている１つ以上の磁石と、慣性質量として作用するプルーフマス１０２と、上記１つ以上の磁石を含んだ階層より上にプルーフマス１０２を吊る支持構造とを含む。限定ではなく例示として、この支持構造は、プルーフマス１０２と加速度計１５０のアンカー１１０ａとの間に結合された支持ビーム１０８ａ、及び／又はプルーフマス１０２と加速度計１５０のアンカー１１０ｂとの間に結合された支持ビーム１０８ｂを含み得る。加速度計１５０は、様々な実施形態によって、プルーフマス１０２を吊るための多様な付加的あるいは代替的な支持構造のうちの何れを含んでいてもよい。磁石１１２の磁気極性の配置は、単に例示的なものであり、特定の実施形態に限定するものではない。

【0011】

アンカー１１０ａ、１１０ｂは、例えばプルーフマス１０２を吊るための機械的支持を提供することに加えて、支持ビーム１０８ａ、１０８ｂの電気接続を提供し得る。限定ではなく例示として、支持ビーム１０８ａ、１０８ｂは、アンカー１１０ａ、１１０ｂ間で交換される例えば時変信号といった電気信号のための導電経路の少なくとも一部を提供し得る。一実施形態において、この電気信号は、例えば図示のＸ次元に沿った方向など、少なくとも第１の方向に、磁石１１２によって生成される磁場を横切る。この電気信号は更に、特定の実施形態はこの点で限定されないが、プルーフマス１０２を介して導通され得る。少なくとも部分的に磁場に起因して、この導電経路は関連した共振周波数特性を有することになる。磁場を貫いて電流を流すことは、電流を担持する構造に機械的な力を与える。電流及び機械力が構造体の機械的な共振周波数に近い場合、導電経路は関連した共振周波数特性を示すことになる。

【0012】

支持ビーム１０８ａ、１０８ｂは、例えば、検出器ロジック１５５に含まれるか結合されるかした電流源（図示せず）からの電流のインパルスによって、結果として生じる共振周波数を有するように励起され得る。例えば、支持ビーム１０８ａ、１０８ｂは、数ミリ秒から何十ミリ秒のオーダーの期間（例えば、およそ５ｍｓから２０ｍｓ）にわたって電流を担持し得る。支持ビーム１０８ａ、１０８ｂのこのような励起の後、検出器ロジック１５５が数百マイクロ秒だけ支持ビーム１０８ａ、１０８ｂの共振特性を検出し得る。一実施形態において、検出器ロジック１５５の位相ロックループ（ＰＬＬ）又はその他のそのような回路が、支持ビーム１０８ａ、１０８ｂの振動の周波数を測定する。

【0013】

一実施形態において、検出器ロジック１５５は、１つ以上の支持ビームを励起することと、それら１つ以上の支持ビームの共振を測定することとの間で切り換わることができる。例えば、検出器ロジック１５５は、励起及び／又は共振測定（例えば、間隔を置いて共振周波数を周期的にサンプリングすることを含む）のために支持アームの多様な組み合わせのうちの何れかを選択的にアクティブにするスイッチ回路を含み得る。支持ビーム励起及び／又はサンプリングとの間のこのような切換えのための具体的な機構は、特定の実施形態に限定するものではない。

【0014】

このような共振周波数の変化は、加速度の大きさに相関付けられることができる。実際に、用途に応じて、共振周波数の変化を加速度に関する値として直接的に用いることができ、あるいは、例えばルックアップテーブル又はその他適切な校正技術のどちらかを用いて、相関を設定することができる。認識されるように、周波数の具体的な変化は、ビームの幅、厚さ、長さ及び材料、並びにプルーフマスの重量を含むシステム１００の構造的特徴と、測定される加速度とに依存することになる。

【0015】

動作時、例えば加速度計１５０が内蔵された装置の動きによって、プルーフマス１０２が加速度を被ると、導電経路の共振周波数が変化することになる。例えば、図示した支持ビーム１０８ａ、１０８ｂの構成において、共振周波数はＸ次元に沿った加速度とともに線形に変化する傾向にある。しかしながら、Ｘ次元の加速度は、支持ビーム１０８ａ、１０８ｂのうちの一方における伸張と、支持ビーム１０８ａ、１０８ｂのうちの他方における圧縮とを生じさせるので、その効果は、Ｙ次元（又はＺ次元）に沿った加速度と比較して相対的に小さい。

【0016】

対照的に、プルーフマス１０２がＹ次元（又はＺ次元）に沿って加速されると、双方の支持ビーム１０８ａ、１０８ｂに伸張が誘起され、それらの弾性挙動を変化させることになる。従って、加速度計１５０は、Ｘ次元の加速と比較して、Ｙ次元及び／又はＺ次元の加速に対して感度が高い。しかしながら、加速度計１５０の構成に起因して、共振周波数は、それらＹ次元及び／又はＺ次元の加速度とともに非線形に変化する傾向にある。

【0017】

特定の種類の加速度に対する非線形な感度に対処するため、加速度計１５０は更に、各々がプルーフマス１０２に結合され且つそれぞれのアンカーに柔軟に結合されて、プルーフマス１０２のバイアシング（付勢）を支援する複数のワイヤを含んでいる。限定ではなく例示として、加速度計１５０は、プルーフマス１０２に結合されるとともにアンカー１２０ａに柔軟に結合されたバイアスワイヤ１１８ａを含み得る。これに加えて、あるいは代えて、加速度計１５０は、プルーフマス１０２に結合されるとともにアンカー１２０ｂに柔軟に結合されたバイアスワイヤ１１８ｂを含んでいてもよい。バイアスワイヤ１１８ａ、１１８ｂは各々、磁石１１２の上方に吊られることができ、例えば、バイアスワイヤ１１８ａ、１１８ｂは各々が磁石１１２の面の上を延在し、且つ／或いは各々が磁石１１２のそれぞれの極に向けてオフセットされる。そのような構成の側面図を図１Ｂに例示する。バイアスワイヤ１１８ａ、１１８ｂのそれぞれアンカー１２０ａ、１２０ｂへのフレキシブル接続は、例えば、１つ以上のバネ構造（陰影によって様々に表現されている）を用いたものとし得る。様々な実施形態によれば、多様な付加的あるいは代替的なバイアスワイヤのうちの何れかが加速度計１５０のバイアシングを提供し得る。

【0018】

アンカー１２０ａ、１２０ｂは、例えば磁石１１２の上にバイアスワイヤ１１８ａ、１１８ｂを吊るための機械的支持を提供することに加えて、バイアスワイヤ１１８ａ、１１８ｂの電気接続を提供し得る。限定ではなく例示として、バイアスワイヤ１１８ａ、１１８ｂは、アンカー１２０ａ、１２０ｂ間で交換される例えば直流信号又は矩形波、三角波若しくはその他の周期波の信号といった電気信号のための導電経路の少なくとも一部を提供し得る。一実施形態において、アンカー１２０ａ、１２０ｂ間で交換される電気信号は、例えば少なくとも部分的にＸ次元に沿って、磁石１１２によって生成される磁場を横切る。この電気信号は更に、特定の実施形態はこの点で限定されないが、プルーフマス１０２を介して導通され得る。バイアスワイヤ１１８ａ、１１８ｂによって担持される電流と磁石１１２によって生成される磁場との間の相互作用が、バイアスワイヤ１１８ａ、１１８ｂがプルーフマス１０２に力（例えば、この力はＹ次元に沿う）を及ぼすことをもたらし得る。

【0019】

図２Ａは、一実施形態に係る加速度計２００の要素を例示する上面図である。加速度計２００は、例えば、加速度計１５０の機能のうちの一部又は全てを提供するように動作し得る。

【0020】

一実施形態において、加速度計２００は、例えば永久磁石といった磁石２２０、２２５と、慣性質量として作用するプルーフマス２１０と、磁石２２０、２２５を含む高さレベルより上にプルーフマス２１０を吊ることに寄与する支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６とを含む。限定ではなく例示として、支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６は各々、互いに独立にプルーフマス１０２に結合することができ、支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６は更に、それぞれ、加速度計２００のアンカー２４０、２４２、２４４、２４６に結合される。加速度計２００は、様々な実施形態によって、プルーフマス２１０を吊るための多様な付加的あるいは代替的な支持構造のうちの何れを含んでいてもよい。

【0021】

アンカー２４０、２４２、２４４、２４６は、例えばプルーフマス２１０を吊るための機械的支持を提供することに加えて、支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６の電気接続を提供し得る。そのような構成の側面図を図２Ｂに例示する。一実施形態において、支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６の様々な対（ペア）が各々、少なくとも部分的にそれぞれの導電経路を提供する。限定ではなく例示として、支持ビーム２３０、２３２は、アンカー２４０、２４２間で交換される第１の信号用の導電経路に寄与し得る。これに代えて、あるいは加えて、支持ビーム２３４、２３６は、アンカー２４４、２４６間で交換される第２の信号用の別の導電経路に寄与し得る。これらの信号に基づいて、例えば検出器ロジック１５５又は同様の手段によって、これらの導電経路の一部又は全ての共振周波数分析が実行され、プルーフマス２１０が被った加速度が見積もられ得る。

【0022】

加速度計１５０を参照してここに記載したように、加速度計２００は、例えば図示のＹ次元に沿った方法を含む特定の１つ以上の方向における加速度に対して非線形の感度を示し得る。このような非線形性に対処するため、加速度計２００は更に、各々が互いに独立にプルーフマス２１０に結合され且つそれぞれアンカー２６０、２６２、２６４、２６６に柔軟に結合されたバイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６を含み得る。バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６は各々、磁石１１２の上方に吊られることができ、例えば、バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６のうちの１つ以上が、加速度計２００のＸ次元の中央線からＹ次元に沿ってオフセットされる。このオフセットは、例えば、支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６のうちの関連付けられた１つについての対応するオフセットより大きくし得る。

【0023】

バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６のフレキシブル接続構造２７０、２７２、２７４、２７６は各々、例えば、コイル（輪状部）及び／又はひだ（波状部）などの１つ以上のバネ構造を含み得る。フレキシブル接続構造２７０、２７２、２７４、２７６は、加速度計２００による加速度感度の損失を抑制しながら（例えば、アンカー２６０、２６２、２６４、２６６がそれぞれバイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６の電気接続を提供しながら）、バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６がプルーフマス２１０とともに動くことを可能にし得る。限定ではなく例示として、バイアスワイヤ２５０、２５２は、アンカー２６０、２６２間で交換される電気信号のための導電経路の少なくとも一部を提供することができ、且つ／或いは、バイアスワイヤ２５４、２５６は、アンカー２６４、２６６間で交換される別の電気信号のための導電経路の少なくとも一部を提供することができる。

【0024】

一実施形態において、アンカー２６０、２６２間で交換される電気信号は、磁石２２０によって生成される磁場を横切り、例えば、少なくとも部分的にＸ次元に沿って該磁場を横切る信号を含む。これに代えて、あるいは加えて、アンカー２６４、２６６間で交換される電気信号は同様に、磁石２２５によって生成される磁場を横切り得る。アンカー２６０、２６２、２６４、２６６の間で様々に交換される一部又は全ての電気信号は更に、特定の実施形態はこの点で限定されないが、プルーフマス２１０を介して導通され得る。一実施形態において、バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６によって担持されるそれぞれの電流と磁石２２０、２２５によって生成されるそれぞれの磁場の一方又は双方との間の電磁的な相互作用が、バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６がプルーフマス２１０に力（例えば、この力はＹ次元に沿う）を及ぼすことをもたらし得る。

【0025】

図２Ａに含められた矢印は、図示のＺ次元に沿って同様に向けられた同じ極性（例えば、Ｎ極性）を磁石２２０、２２５がそれぞれ有する一実施形態に従って、支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６及びバイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６によって様々に搬送される信号の向きを表している。一実施形態において、バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６は各々、それぞれの直流（又は代替的に、矩形波、三角波若しくはその他の周期波）信号を搬送することができ、バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６に関する矢印は各々、例えば任意の時点におけるバイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６内の電流の相対的な向きを表すことを含め、それらの信号間の関係を表している。これに代えて、あるいは加えて、支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６は各々、それぞれの交流信号又はその他の時変信号を搬送することができ、支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６に関する矢印は各々、例えば任意の時点における支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６内の電流の相対的な向きを表すことを含め、それらの交流信号間の位相関係を表している。

【0026】

全てのバイアスワイヤが同じ幾何学構成を有し且つ同等の電流レベルを導通する一実施形態において、プルーフマス２１０は、以下の等式：
Ｆ＝Ｎ（ｉＬ×Ｂ） （１）
によって表される大きさＦを有し得る結果的な力を受け得る。ただし、Ｎはバイアスワイヤの総数であり、Ｌは各バイアスワイヤの長さであり、ｉは各バイアスワイヤによって搬送される電流であり、Ｂはこれらのバイアスワイヤの各々の位置での磁束密度である。

【0027】

図２Ｂは、加速度計２００の側面図であり、磁石２２０、２２５の側面と、支持ビーム２３２、２３６（支持ビーム２３０、２３４はこの眺め方では見えない）とのそれらの関係とを例示している。認識されるように、図示した距離及び厚さは必ずしも縮尺通りではない。実施形態において、磁石２２０、２２５は、およそ１００μｍから３００μｍの間の厚さで、Ｘ寸法及びＹ寸法で約１００μｍと１０００μｍとの間とし得る。一例として、これらの磁石はサマリウムコバルト合金から作られ得る。ネオジム鉄ボロン磁石も同様に実施形態にて適用され得る。典型的な磁界強度は０．１−０．４Ｔの範囲内とし得る。

【0028】

一実施形態において、これらのビームは、約２−２０μｍ厚、４−３０μｍ幅、且つ２００−２０００μｍ長の程度である。プルーフマスは、２０−４００μｇの範囲内とし得る。磁石とその上に位置するビームとの間の距離は、約５μｍと約５０μｍとの間とし得る。回路の駆動電流は、１−２０ｍＡの範囲内とし得る。認識されるように、これらの寸法は変えられることができ、得られる特性振動周波数は具体的な設計選択に依存することになる。

【0029】

図３は、一実施形態に係る加速度計３００の要素を例示する上面図である。加速度計３００は、例えば、加速度計１５０の機能のうちの一部又は全てを提供するように動作し得る。

【0030】

一実施形態において、加速度計３００の特定のコンポーネントは、加速度計２００の対応するコンポーネントの構成と同様の構成で配置され得る。例えば、加速度計３００は、それぞれが磁石２２０、２２５、プルーフマス２１０、及び支持ビーム２３０、２３２、２３４、２３６に機能的に対応する磁石３２０、３２５、プルーフマス３１０、及び支持ビーム３３０、３３２、３３４、３３６を含み得る。加速度計３００は更に、それぞれがアンカー２４０、２４２、２４４、２４６に機能的に対応するアンカー３４０、３４２、３４４、３４６を含み得る。

【0031】

加速度計１５０を参照してここに記載したように、加速度計３００は、例えば図示のＹ次元に沿った方法を含む特定の１つ以上の方向における加速度に対して非線形の感度を示し得る。このような非線形性に対処するため、加速度計３００は更に、バイアスワイヤ３５０、３５２、３５４、３５６、アンカー３６０、３６２、３６４、３６６、及びフレキシブル接続構造３７０、３７２、３７４、３７６を含むことができ、これらはそれぞれ、バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６、アンカー２６０、２６２、２６４、２６６、及びフレキシブル接続構造２７０、２７２、２７４、２７６に機能的に対応し得る。

【0032】

加速度計２００と比較すると、加速度計３００は、プルーフマス２１０に提供されるバイアシング（付勢）と同様のプルーフマスバイアシングを達成するための、磁気極性及び電気シグナリングの別の一構成を表している。図３に含められた矢印は、磁石３２０、３２５の双方が、それらそれぞれの磁気軸が、各々が図示のＹ次元に沿って反対向きに揃えられるように構成された一実施形態に従って、支持ビーム３３０、３３２、３３４、３３６及びバイアスワイヤ３５０、３５２、３５４、３５６によって様々に搬送される電流の向きを表している。一実施形態において、バイアスワイヤ３５０、３５２、３５４、３５６は各々、それぞれの直流（又は代替的に、矩形波、三角波若しくはその他の周期波）信号を搬送することができ、バイアスワイヤ３５０、３５２、３５４、３５６に関する矢印は各々、任意の時点におけるそれぞれの電流の向きを表している。これに代えて、あるいは加えて、支持ビーム３３０、３３２、３３４、３３６は各々、それぞれの交流信号又はその他の時変信号を搬送することができ、支持ビーム３３０、３３２、３３４、３３６に関する矢印は、例えば任意の時点における支持ビーム３３０、３３２、３３４、３３６内の電流の相対的な向きを表すことを含め、それらの交流信号間の位相関係を表している。

【0033】

図４は、一実施形態に係る加速度計４００の要素を例示する上面図であり、ここでは、加速度計４００の特定のコンポーネントは、加速度計２００の対応するコンポーネントの構成と同様の構成で配置されている。

【0034】

加速度計４００は、磁石４２０、４２５と、プルーフマス４１０と、それに結合された支持ビーム４３０、４３２、４３４、４３６と、それぞれ支持ビーム４３０、４３２、４３４、４３６に結合されたアンカー４４０、４４２、４４４、４４６とを含み得る。プルーフマス４１０のバイアシングを提供するため、加速度計４００は更に、バイアスワイヤ４５０、４５２、４５４、４５６、アンカー４６０、４６２、４６４、４６６、及びフレキシブル接続構造４７０、４７２、４７４、４７６を含んでおり、これらはそれぞれ、バイアスワイヤ２５０、２５２、２５４、２５６、アンカー２６０、２６２、２６４、２６６、及びフレキシブル接続構造２７０、２７２、２７４、２７６に機能的に対応する。

【0035】

加速度計２００と比較すると、加速度計４００は、プルーフマス２１０に提供されるバイアシングと同様のプルーフマスバイアシングを達成するための、磁気極性及び電気シグナリングの別の一構成を表している。図４に含められた矢印は、磁石４２０、４２５の双方が、それらそれぞれの磁気軸が、各々が図示のＹ次元に沿って同じ向きに揃えられるように構成された一実施形態に従って、支持ビーム４３０、４３２、４３４、４３６及びバイアスワイヤ４５０、４５２、４５４、４５６によって様々に搬送される電流の向きを表している。一実施形態において、バイアスワイヤ４５０、４５２、４５４、４５６は各々、それぞれの直流（又は代替的に、矩形波、三角波若しくはその他の周期波）信号を搬送することができ、バイアスワイヤ４５０、４５２、４５４、４５６に関する矢印は各々、任意の時点におけるそれぞれの電流の向きを表している。これに代えて、あるいは加えて、支持ビーム４３０、４３２、４３４、４３６は各々、それぞれの交流信号又はその他の時変信号を搬送することができ、支持ビーム４３０、４３２、４３４、４３６に関する矢印は、例えば任意の時点における支持ビーム４３０、４３２、４３４、４３６内の電流の相対的な向きを表すことを含め、それらの交流信号間の位相関係を表している。

【0036】

図５は、一実施形態に係る加速度計５００の要素を例示する上面図であり、ここでは、加速度計５００の特定のコンポーネントは、加速度計２００の対応するコンポーネントの構成と同様の構成で配置されている。加速度計５００は、磁石（図示されず）と、プルーフマス５１０と、それに結合された支持ビーム５３０、５３２、５３４、５３６と、それぞれ支持ビーム５３０、５３２、５３４、５３６に結合されたアンカー５４０、５４２、５４４、５４６とを含み得る。プルーフマス５１０のバイアシングを提供するため、加速度計５００は更に、プルーフマス５１０に結合され且つ更にそれぞれ加速度計５００のアンカー５６０、５６２、５６４、５６６に柔軟に結合された、バイアスワイヤ５５０、５５２、５５４、５５６を含んでいる。

【0037】

加速度計５００の例示的な一実施形態において、プルーフマス５１０は、全体幅Ｌ１と、全体高さＬ４と、幅Ｌ３及び高さＬ２を有する首部分とを備えた“Ｉ”字形状を有し得る。限定ではなく例示として、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は、例えば各支持ビーム５３０、５３２、５３４、５３６の長さが１０００μｍから１５００μｍの程度である場合に、それぞれ、３３００μｍ、７００μｍ、３００μｍ及び１７９０μｍとし得る。

【0038】

このような一実施形態において、加速度計５００の０Ｇ加速度での基本（ベースライン）支持ビーム共振周波数は、例えば、１６０００Ｈｚ程度となり得る。これに加えて、あるいは代えて、加速度に対するこの共振周波数の感度は、加速度計５００が０．１Ｇ加速度下にあるときに、０．１８Ｈｚ／ｍ／ｓ^２程度となり得る。この感度は、加速度計５００の更なる加速度とともに変化することができ、例えば、この感度は、加速度計５００が１Ｇ加速度下にあるときに１．７Ｈｚ／ｍ／ｓ^２程度、加速度計５００が２Ｇ加速度下にあるときに７Ｈｚ／ｍ／ｓ^２程度となる。

【0039】

一実施形態において、１４ｍＡ程度のバイアス電流が、プルーフマス５１０に１Ｇのバイアスをもたらし得る。これに代えて、あるいは加えて、２８ｍＡ程度のバイアス電流が２Ｇのバイアスをもたらし、且つ／或いは１００ｍＡ程度のバイアス電流が８Ｇのバイアスをもたらし得る。上述の動作特性は、一実施形態の単なる例示であり、実装特有の幾何学構成及び／又は要素の構成に従って実施形態間で異なったものとなり得る。

【0040】

図６Ａ−６Ｉは、一実施形態に係る加速度計を製造するプロセスの要素を例示している。原理上、例示される層形成は変更され得る。例えば、誘電体、機能層、又は共通の基板上に存在する他のマイクロエレクトロニクスデバイス用の他のコンポーネントを含んだ、更なる層が組み入れられてもよい。同様に、例示される層のうちの或る一定のもの（例えば、加速度計コンポーネントの下に位置する層）は、実施形態によってデバイス内に存在してもよいし存在しなくてもよい。

【0041】

図６Ａは、その上でデバイスが支持される基板６０２を示しており、基板６０２は、銅板又はその他の基板（限定ではないが、ガラス又は有機材料を含む）とし得る。バンプレスビルドアップレイヤ（bumpless build up layer；ＢＢＵＬ）アプリケーションで使用される場合、その技術での使用に適した如何なる基板が使用されてもよい。薄い金属層６０４が基板６０２の上に位置している。層６０４の上に誘電体接着層６０６が形成されている。誘電体層６０６の上に、必要に応じて、薄い基板層６０８が配置される。この層は、必ずしも必要とされないが、磁石６１０用の比較的硬い（リジッドな）基板を提供することができる。接着層６０６の上に磁石６１０がピックアンドプレースされる。必要に応じて、同様に、ダイ６１２が磁石６１０に近接してピックアンドプレースされる。このダイ６１２は、例えば、加速度計の制御及び取り調べを行うための電流源、スイッチ、位相ロックループ、差動増幅器及び／又はその他の関連回路など、制御及び／又は検出器回路を含み得る。認識されるように、ダイ６１２は、これらの回路の全てを含んでいてもよいし、これらの回路を含んでいなくてもよく、また、その他の機能を実行するためのその他の回路を含んでいてもよい。

【0042】

認識されるように、システム・オン・チップの一実施形態において、ダイ６１２は、プロセッサ、メモリ、通信回路、及びこれらに類するものを含み得る。単一のダイが図示されているが、ウエハの同じ領域に、０個、１個又は複数個のダイが含められてもよい。

【0043】

図６Ｂに例示されるように、例えばドライフィルムのラミネーションによって、誘電体層６１４が磁石６１０及びダイ６１２を覆うように堆積され、そして、圧縮によって実質的に平坦化され得る。この層６１４は、例えば、有機誘電体膜とし得る。誘電体層６１４の上に、例示的な導電配線層６１６によって表される１つ以上の導電層が堆積される。一実施形態において、配線層６１６によって表された該１つ以上の導電層は、プルーフマス、支持ビーム、バイアスワイヤ、フレキシブル接続構造（それぞれのバイアスワイヤの各々をそれぞれのアンカー／電気接続に結合させる）、及びデバイスのその他の導電要素のうちの一部又は全てを具現化することになる。認識されるように、この層は、一般的には金属製の層になるが、如何なる導電材料であってもよい。この層は、例えば、スパッタリングされ、あるいはセミアディティブプロセスを用いてめっきされ得る。図６Ｃに示されるように、配線層６１６内にビアホール６１８がドリル加工あるいはその他の方法で製造され得る。

【0044】

図６Ｄに示されるように、層６１４と同様に、更なる誘電体層６２０が配線層６１６を覆ってラミネートされる。誘電体層６２０を覆って、例えばプレート保護メッシュ６２４と電気コンタクト６２６とを含んだ金属層６２２が堆積される（図６Ｅ）。一般に、プレート保護メッシュは、加速度計構造によって占有されない複数位置（図示されず）で、下に位置する構造に固定されるべきである。

【0045】

フォトレジストの層６２８が、例えばスピンコーティングによって塗布される（図６Ｆ）。加速度計構造の上に位置する領域６３０が、フォトレジストを形成されないままにされるか、フォトレジストのその部分が除去されるか、の何れかにされることで、ウエハの残りの部分が保護されたまま、メッシュ６２４及び加速度計構造へのアクセスが実現される。

【0046】

機能しない誘電体層６１４及び６２０の部分がエッチングあるいはその他の方法で処理されて除去され、その結果、支持ビーム、バイアスワイヤ及びプルーフマスが上述のように自由に振動し得るようになる（図６Ｇ）。一実施形態において酸素プラズマ法が用いられるが、材料除去のためのその他の手法が用いられてもよい。

【0047】

フォトレジスト層６２８が、例えばレジスト剥離プロセスによって除去される。湿式（ウェット）化学プロセスを使用することができ、あるいは代替的に、例えばプラズマ剥離プロセスなどの乾式（ドライ）プロセスが使用され得る（図６Ｈ）。そして、得られたパッケージが別のラミネート有機層（又はその他の好適誘電体層）６３２で再度覆われて、パッケージングが完了される（図６Ｉ）。この処理において、プレート保護メッシュ６２４が、加速度計の動作部を上記ラミネート層から保護・分離する。その後、銅基板６０２が除去されてもよい（図示せず）。

【0048】

図７は、一実施形態に係る加速度を計測する方法７００の要素を例示している。方法７００は、例えば加速度計１５０の機構の一部又は全てを含んだ加速度計の動作を用いて実行され、あるいは該動作に基づいて実行され得る。一実施形態において、方法７００は、検出器ロジック１５５の機能の一部又は全てを含んだ回路によって実行される。

【0049】

一実施形態において、方法７００は、ステップ７１０にて、加速度計のバイアスを指し示す第１の入力を受信することを含む。第１の入力は、加速度計の質量体（マス、例えばプルーフマス）に与えられる力を記述あるいはその他の方法で指し示し得る。このような力は、例えば、加速度計の磁石と第１のワイヤ部及び第２のワイヤ部で伝導される信号との間の電磁的な相互作用によって与えられ得る。

【0050】

一実施形態において、ステップ７１０で受信される第１の入力は、第１のワイヤ部及び第２のワイヤ部で伝導される信号を含む。他の例では、第１の入力は、そのような信号の１つ以上の特性（例えば、アンペア数を含む）を記述する情報を含み得る。これに代えて、あるいは加えて、第１の入力は、そのような信号によって質量体に与えられる力の１つ以上の特性（例えば、大きさ及び／又は向きを含む）を記述する情報を含んでいてもよい。

【0051】

方法７００は更に、ステップ７２０にて、加速度計の第１の支持ビーム部及び加速度計の第２の支持ビーム部の共振周波数を指し示す第２の入力を受信し得る。一実施形態において、質量体は、第１の支持ビーム部と第２の支持ビーム部とで吊られる。第２の入力によって指し示される共振周波数は、質量体に力が与えられている間に第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部で伝導される時変信号と磁場とに基づき得る。

【0052】

一実施形態において、ステップ７２０で受信される第２の入力は、第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部で伝導される時変信号を含む。他の例では、第２の入力は、そのような時変信号の１つ以上の特性を記述する情報を含み得る。これに代えて、あるいは加えて、第２の入力は、共振周波数を記述する情報を含んでいてもよい。共振周波数の検出は、例えば従来からの技術を様々な実施形態における実装に適応させることにより、例えばＰＬＬ回路を用いて実行され得る。

【0053】

受信された第１の入力及び第２の入力に基づき、方法７００は、ステップ７３０にて、質量体の加速度を評価することを含み得る。限定ではなく例示として、ステップ７３０での評価は、第２の入力によって指し示された共振周波数に対応する加速度の大きさ及び／又は向きを記述する１つ以上の値を特定することを含み得る。例えば、そのような１つ以上の値を特定するため、ルックアップテーブル又はその他の参照情報が第２の入力に基づいて検索され得る。そのような参照情報は、例えば初期テスト及び／又は校正において生成される加速度計の感度応答プロファイルを表し得る。特定の実施形態は、方法７００での使用のために事前にそのような参照情報がどのように利用可能にされるかに関して限定されるものではない。

【0054】

一実施形態において、ステップ７３０での評価は、第１の入力によって指し示された力に対応するバイアス成分を特定することを含み得る。例えば、バイアス成分の大きさ及び／又は向きを記述する１つ以上の値を特定するため、ルックアップテーブル又はその他の参照情報が第１の入力に基づいて検索され得る。上述のように、特定の実施形態は、方法７００での使用のために事前にそのような参照情報がどのように利用可能にされるかに関して限定されるものではない。

【0055】

一実施形態において、方法７００は、ステップ７４０にて、評価された加速度を表す信号を生成することを含む。ステップ７４０で生成される信号は、例えば、多様なソフトウェア及び／又はハードウェアアプリケーションの何れかに対して、検出された加速度を描出するため（例えば、タッチスクリーン又はその他のビデオディスプレイにおいて、これら加速度計及びビデオディスプレイを含んだ装置の向き及び／又は位置を表現するものを更新するため）に提供され得る。

【0056】

プルーフマスのバイアシングは、様々な実施形態によれば、様々な技術及び／又は機構を用いて補足されてもよい。例えば、導電経路の少なくとも一部を提供する一対のバイアスワイヤに例えば矩形波（又は三角波）信号などの時変周期信号を印加することによって、差動バイアシングが使用され得る。限定ではなく例示として、バイアスワイヤ２５０、２５２の対が、プルーフマス２１０に＋１Ｇ相当の力（例えば、−Ｙ方向）を与える第１の電流レベルを導通することと、プルーフマス２１０に−１Ｇ相当の力（例えば、＋Ｙ方向）を与える第２の電流レベルを導通することとを、連続して交互に行い得る。＋１Ｇ相当の力のための第１の電流レベルでプルーフマスがバイアスされることを含む第１のシステム状態（例えば、第１の時間又は期間）に関して、ビーム共振の第１の評価が実行され得る。ビーム共振の更なる評価が、−１Ｇ相当の力のための第２の電流レベルでプルーフマスがバイアスされることを含む第２のシステム状態（例えば、第２の時間又は期間）に関して実行され得る。第１及び第２のバイアス電流レベル（及び／又は対応するバイアス力）と、評価されたビーム共振周波数とが与えられ、時間に基づく差動バイアシング分析を実行することで、プルーフマス加速度の向き及び／又は大きさを計算することができる。

【0057】

差動バイアシングは、感度を高めること、及び／又は正の加速度と負の加速度とを区別することのために使用されてもよい。図９Ａのグラフ９００に示されるように、小さい大きさの加速度において、以下の等式：
ｆ_ｄｉｆｆ＝ｆ（＋Ｎ ｂｉａｓ）−ｆ（−Ｎ ｂｉａｓ） （２）
によって表される差分周波数ｆ_ｄｉｆｆを参照することで、そのような加速度における変化に対して、より高い感度が達成され得る。ただし、ｆ（＋Ｎ ｂｉａｓ）は、プルーフマスが＋Ｎバイアス力の下にある間に検出される共振周波数であり、ｆ（−Ｎ ｂｉａｓ）、プルーフマスが−Ｎバイアス力の下にある間に検出される共振周波数である。図９Ａにおいて、Ｎは１Ｇに等しい。

【0058】

対照的に、図９Ｂのグラフ９１０に示されるように、より大きい大きさの加速度において、以下の等式：
ｆ_ａｖｇ＝１／２｛ｆ（＋Ｎ ｂｉａｓ）＋ｆ（−Ｎ ｂｉａｓ）｝ （３）
によって表される平均周波数ｆ_ａｖｇを参照することで、そのような加速度における変化に対して、より高い感度が達成され得る。

【0059】

特定の実施形態は、例えばｆ_ｄｉｆｆなどの差分共振周波数と、例えばｆ_ａｖｇなどの平均共振周波数とから選択を行って、例えば、ステップ７３０での評価に適用する具体的な式を選択し得る。一実施形態において、そのような選択は、例えばｆ（＋Ｎ ｂｉａｓ）、ｆ（−Ｎ ｂｉａｓ）、ｆ_ｄｉｆｆ、及びｆ_ａｖｇのうちの１つ以上の各々のそれぞれの閾値との比較を含んだ、１つ以上のテスト条件に基づき得る。限定ではなく例示として、加速度が例えば１Ｇといった何らかの閾値レベル以上であることを上記１つ以上のテスト条件が指し示す場合、加速度の向き及び大きさを決定するためにｆ_ｄｉｆｆが使用され得る。他の例では、加速度がそのような閾値レベルより小さいことを上記１つ以上のテスト条件が指し示す場合、加速度の向きを決定するためにｆ_ｄｉｆｆが使用されるとともに、加速度の大きさを決定するためにｆ_ａｖｇが使用され得る。

【0060】

図８は、一実施形態に係るプルーフマスバイアシングによって生じるリンギングを抑制するためのＲＣ遅延回路８００の要素を例示している。ＲＣ遅延回路８００は、例えば加速度計１５０の機構のうちの一部又は全てを含んだ加速度計に実装され得る。ＲＣ遅延回路８００は電流源Ｉ（ｔ）８１０を含んでおり、電流源Ｉ（ｔ）８１０は例えば、少なくとも部分的に例えばプルーフマス１０２又はプルーフマス２１０などである加速度計のプルーフマスＰＭ８３０を用いて伝導される相異なるレベルのＤＣ電流の間で交番する。リンギングはまた、ランプ（傾斜）信号（例えば三角波など）を電流源Ｉ（ｔ）８１０により供給することでも抑制され得る。

【0061】

一実施形態において、ＰＭ８３０は、それが意図する加速度計の慣性質量としての使用のために、非常に高いＱファクタを有し得る。従って、ＰＭ８３０のバイアシングにおいて大きい階段（ステップ）状変化が存在するとき、ＰＭ８３０はリンギングを生じる傾向にあり得る。そのようなリンギングを抑制するため、ＲＣ遅延回路８００は、互いに並列にされた抵抗Ｒ１ ８２０とキャパシタＣ１ ８４０とを含んでいる（例えば、ＰＭ８３０とＲ１ ８２０とを含んだ回路レグは一対のバイアスワイヤを有する）。限定ではなく例示として、Ｒ１ ８２０は０．１−１０Ωの抵抗値を有することができ、キャパシタＣ１ ８４０は１ｎＦから１００μＦのキャパシタンスを有することができる。このようなインピーダンスを用いることで、ＲＣ遅延回路８００は、例えば差動バイアシングにおいて、ＰＭ８３０のバイアシングにおける階段状変化を滑らかにして、そのリンギングを抑制することができる。

【0062】

図１０は、その中に、あるいはそれに関連付けられて、１つ以上の実施形態が実装され得る包括的な装置又はシステム１０００の要素を例示している。一部の実施形態において、図１０に例示した包括的な装置又はシステム１０００は、可搬式（ポータブル）あるいは手持ち式（ハンドヘルド）の電子装置及び／又はコンピューティング装置を有し得る。そのような電子装置及び／又はコンピューティング装置は、ラップトップ、携帯電話、スマートフォン、ゲーム装置、タブレットコンピュータ、ネットワーク装置、及び／又はその他の装置を含み得る。図示した例において、装置又はシステム１０００は、表示装置１０２０、スピーカ１０３０、マイクロフォン１０４０、カメラ１０５０、入力装置１０６０、メモリ１０７０、グラフィックスプロセッサ１０７５、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）チップセット１０８０、上述の実施形態のうちの様々なものに係る加速度計１０８５、通信モジュール１０９０、及びアンテナ１０９５を含んでいる。装置１０００はまた、装置１０００の様々なコンポーネントを接続し、それらの間で情報を通信するための、バス１０９７及び／又はその他の相互接続手段を含み得る。

【0063】

一部の実施形態において、表示装置１０２０は、ユーザに情報を表示するように構成され、また、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースのディスプレイ、又はその他のフラットパネルディスプレイを有することができ、あるいは陰極線管（ＣＲＴ）を使用していてもよい。スピーカ１０３０、マイクロフォン１０４０及びカメラ１０５０は、オーディオ・ビデオコンテンツの作成、捕捉及び出力を行うように構成され、コンテンツは、１つ以上のプロセッサ（例えば、ＳｏＣ１０８０内）によって処理され、装置１０００に関連付けられた記憶装置に格納され得る。入力装置１０６０は、キーボード、タッチスクリーン又はその他同等の入力機構を介して入力され得るアルファベットキー又はその他のキーを含み得る。マイクロフォン１０４０及びカメラ１０５０は、ユーザ又は別の結合された装置若しくはシステムからの入力（情報、コマンド選択など）を受信するように構成されてもよい。１つ以上の入力装置１０６０を介して受信された入力情報は、更なる処理のために、例えばバス１０９７を介して、ＳｏＣ１０８０のプロセッサへと通信され得る。他の種類の入力装置１０６０は、例えばマウス、トラックボール又はカーソル方向キーなどのカーソル制御装置を含み、方向情報及びコマンド選択を例えばＳｏＣ１０８０に通信するとともに、表示装置１０２０上でのカーソル移動を制御する。

【0064】

装置１０００のメモリ１０７０は、バス１０９７に結合された動的な記憶デバイスとすることができ、ＳｏＣ１０８０のプロセッサ及び／又は装置１０００に結合されたその他のプロセッサ（若しくはコンピューティングユニット）によって実行される命令及び情報を記憶するように構成され得る。メモリ１０７０はまた、プロセッサによる命令の実行中に一時的な変数又はその他の中間情報を格納するために使用され得る。メモリ１０７０の一部又は全ては、デュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）として実装されることができ、また、以下の種類のメモリのうちの１つ以上であってもよい：スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、バースト式ＳＲＡＭ若しくはシンクバースト式ＳＲＡＭ（ＢＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、高速ページモードＤＲＡＭ（ＦＰＭ ＤＲＡＭ）、エンハンストＤＲＡＭ（ＥＤＲＡＭ）、エクステンディドデータアウトプットＤＲＡＭ（ＥＤＯ ＤＲＡＭ）、バースト式エクステンディドデータアウトプットＤＲＡＭ（ＢＥＤＯ ＤＲＡＭ）、エンハンストＤＲＡＭ（ＥＤＲＡＭ）、同期式ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ＪＥＤＥＣＳＲＡＭ、ＰＣＩＯＯ ＳＤＲＡＭ、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、ダイレクトラムバスＤＲＡＭ（ＤＲＤＲＡＭ）、強誘電体ＲＡＭ（ＦＲＡＭ（登録商標））、又はその他の種類のメモリデバイス。装置１０００はまた、例えばバス１０９７に結合されてＳｏＣ１０８０のプロセッサ及び／又は装置１０００に結合されたその他のプロセッサ（若しくはコンピューティングユニット）のための静的な情報及び命令を格納するように構成された、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）及び／又はその他の静的なストレージを含み得る。装置１０００のこのようなデータ記憶装置は、磁気ディスク、光ディスク又はフラッシュメモリデバイスを含むことができ、また、情報及び命令を格納するためにバス１０９７に結合され得る。

【0065】

一部の実施形態において、ＳｏＣ１０８０は、装置１０００のコアとなる処理ユニット若しくはコンピューティングユニットの部分であり、実施形態に従って、入力されたデータ及び命令を受信して処理し、出力を提供し、且つ／或いは装置１０００のその他のコンポーネントを制御するように構成され得る。ＳｏＣ１０８０は、マイクロプロセッサ、メモリコントローラ、メモリ及び周辺コンポーネントを含み得る。マイクロプロセッサは更に、キャッシュメモリ（例えば、ＳＲＡＭ）を含むことができ、これは、ＳｏＣ１０８０のメモリとともに、命令及びデータを格納するメモリ階層の部分となり得る。マイクロプロセッサはまた、例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又はその他のロジックアレイなどの１つ以上のロジックモジュールを含み得る。ＳｏＣ１０８０のマイクロプロセッサとメモリとの間の通信は、メモリコントローラ（又はチップセット）によって支援されることができ、メモリコントローラ（又はチップセット）はまた、例えばカウンタータイマー、リアルタイムタイマー及びパワーオンリセットジェネレータなどの周辺コンポーネントとの通信を支援し得る。ＳｏＣ１０８０はまた、以下に限られないがタイミング源（例えば、発振器及び位相ロックループ）、電圧レギュレータ及び電力管理回路を含むその他のコンポーネントを含み得る。

【0066】

一部の実施形態において、装置１０００は、直接的に、あるいは通信モジュール１０９０を用いて１つ以上のネットワークを介して、その他の装置又はシステムと通信するように構成される。通信モジュール１０９０は、装置１０００に無線通信を可能にするようにその内部に実装された、例えば変調器、復調器、ベースバンド変換器、チャンネルコーデック及び／又はその他のコンポーネントに関連した、必要且つ典型的なハードウェアモジュール、ソフトウェアモジュール及び／又はファームウェアモジュールを含み得る。従って、通信モジュール１０９０は、１つ以上のアンテナ１０９５を介して、無線周波数（ＲＦ）信号の形態でデータ及びメッセージの送信及び受信をワイヤレスに行うことができる。一部の実施形態において、通信モジュール１０９０は、以下に限られないがＷｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｇｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＧＰＲＳ、３Ｇ若しくは４Ｇ（例えば、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ）セルラー規格、無線ＵＳＢ、衛星通信及び無線ＬＡＮを含む１つ以上の通信規格及びプロトコルに基づく通信をサポートするように設計・構成される。これに加えて、あるいは代えて、通信モジュール１０９０はまた、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格に基づいて、有線通信用に構成されてもよく、従って、装置１０００の適当なネットワークインタフェースに結合されてもよい。

【0067】

一態様において、装置は、質量体と、磁場を生成する第１の磁石と、第１の次元に沿って前記磁場を横切る時変信号を各々が伝導する第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部であり、前記時変信号に対する共振周波数が前記磁場に基づき、前記質量体が当該第１の支持ビーム部と当該第２の支持ビームとで吊られている、第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部と、を含んだ微小電気機械加速度計を有する。前記微小電気機械加速度計は更に、前記質量体に結合され且つ第１のアンカーに柔軟に結合された第１のワイヤ部と、前記質量体に結合され且つ第２のアンカーに柔軟に結合された第２のワイヤ部とを含み、前記第１のアンカー及び前記第２のアンカーは、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部を用いて第１の信号を交換し、前記第１の信号及び前記磁場に基づいて、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部が、前記第１の次元に垂直な第２の次元に沿って前記質量体に力を与える。

【0068】

一実施形態において、前記第１の信号は直流信号を含む。他の一実施形態において、前記第１のワイヤ部は、バネ構造を介して前記第１のアンカーに柔軟に結合されている。他の一実施形態において、前記バネ構造は輪状部又は波状部を含む。他の一実施形態において、上記装置は更に、前記力を指し示す前記微小電気機械加速度計のバイアスを指し示す第１の入力を受信し、前記共振周波数を指し示す第２の入力を受信し、前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記質量体の加速度を評価し、前記評価された加速度を表す信号を生成する検出器ロジック、を有する。

【0069】

他の一実施形態において、前記第１の信号は周期波信号を含んでおり、前記検出器ロジックが前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記加速度を評価することは、前記検出器ロジックが差分共振周波数及び平均共振周波数のうちの一方を評価することを含む。他の一実施形態において、前記検出器ロジックは更に、前記加速度の評価のために、前記第１の入力及び前記第２の入力に基づいて、前記差分共振周波数と前記平均共振周波数との間で選択を行う。他の一実施形態において、前記微小電気機械加速度計は更に、第２の磁石と、第３の支持ビーム部及び第４の支持ビーム部と、前記質量体に結合され且つ第３のアンカーに柔軟に結合された第３のワイヤ部と、前記質量体に結合され且つ第４のアンカーに柔軟に結合された第４のワイヤ部とを有する。他の一実施形態において、上記装置は更に、前記質量体に結合された抵抗及びキャパシタを含む遅延回路を有し、前記遅延回路は前記質量体のリンギングを抑制する。

【0070】

他の一態様において、システムは、質量体と、磁場を生成する第１の磁石と、第１の次元に沿って前記磁場を横切る時変信号を各々が伝導する第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部であり、前記時変信号に対する共振周波数が前記磁場に基づき、前記質量体が当該第１の支持ビーム部と当該第２の支持ビームとで吊られている、第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部と、を含んだ微小電気機械加速度計を有する。前記微小電気機械加速度計は更に、前記質量体に結合され且つ第１のアンカーに柔軟に結合された第１のワイヤ部と、前記質量体に結合され且つ第２のアンカーに柔軟に結合された第２のワイヤ部とを含み、前記第１のアンカー及び前記第２のアンカーは、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部を用いて第１の信号を交換し、前記第１の信号及び前記磁場に基づいて、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部が、前記第１の次元に垂直な第２の次元に沿って前記質量体に力を与える。上記システムは更に、前記微小電気機械加速度計に結合されたタッチスクリーン式表示装置を有し、該タッチスクリーン式表示装置は、前記質量体の加速度を指し示す情報をユーザディスプレイ内に提供する。

【0071】

一実施形態において、前記第１の信号は直流信号を含む。他の一実施形態において、前記第１のワイヤ部は、バネ構造を介して前記第１のアンカーに柔軟に結合されている。他の一実施形態において、前記バネ構造は輪状部又は波状部を含む。他の一実施形態において、前記微小電気機械加速度計は更に、前記力を指し示す前記微小電気機械加速度計のバイアスを指し示す第１の入力を受信し、前記共振周波数を指し示す第２の入力を受信し、前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記質量体の加速度を評価し、前記評価された加速度を表す信号を生成する検出器ロジック、を有する。

【0072】

他の一実施形態において、前記第１の信号は周期波信号を含んでおり、前記検出器ロジックが前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記加速度を評価することは、前記検出器ロジックが差分共振周波数及び平均共振周波数のうちの一方を評価することを含む。他の一実施形態において、前記検出器ロジックは更に、前記加速度の評価のために、前記第１の入力及び前記第２の入力に基づいて、前記差分共振周波数と前記平均共振周波数との間で選択を行う。他の一実施形態において、前記微小電気機械加速度計は更に、第２の磁石と、第３の支持ビーム部及び第４の支持ビーム部と、前記質量体に結合され且つ第３のアンカーに柔軟に結合された第３のワイヤ部と、前記質量体に結合され且つ第４のアンカーに柔軟に結合された第４のワイヤ部とを有する。他の一実施形態において、前記微小電気機械加速度計は更に、前記質量体に結合された抵抗及びキャパシタを含む遅延回路を有し、前記遅延回路は前記質量体のリンギングを抑制する。

【0073】

他の一態様において、微小電気機械加速度計を製造する方法は、基板上に第１の磁石を配設し、前記第１の磁石を覆って第１の誘電体層をラミネートし、前記第１の誘電体層の上に１つ以上の導電層を形成することを有する。該１つ以上の導電層は、質量体と、第１の支持ビーム部及び第２の支持ビーム部と、前記質量体に結合され且つ第１のアンカーに柔軟に結合された第１のワイヤ部と、前記質量体に結合され且つ第２のアンカーに柔軟に結合された第２のワイヤ部とを含む。上記方法は更に、前記質量体、前記第１の支持ビーム部、前記第２の支持ビーム部、前記第１のワイヤ部、及び前記第２のワイヤ部、の各々に隣接した前記第１の誘電体層の部分を除去することを有し、前記第１の誘電体層の該部分が除去された後、前記質量体は、前記第１の支持ビーム部と前記第２の支持ビーム部とによって吊られ、且つ前記微小電気機械加速度計の加速度に応答して移動可能である。

【0074】

一実施形態において、前記第１のワイヤ部は、バネ構造を介して前記第１のアンカーに柔軟に結合される。他の一実施形態において、前記バネ構造は輪状部又は波状部を含む。他の一実施形態において、上記方法は更に、検出器ロジックを含んだダイを前記基板上に配設することを有し、前記検出器ロジックは、力を指し示す前記微小電気機械加速度計のバイアスを指し示す第１の入力を受信し、共振周波数を指し示す第２の入力を受信し、前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記質量体の加速度を評価し、前記評価された加速度を表す信号を生成するものである。他の一実施形態において、上記方法は更に、前記基板上に第２の磁石を配設するステップを有し、前記１つ以上の導電層は更に、第３の支持ビーム部及び第４の支持ビーム部と、前記質量体に結合され且つ第３のアンカーに柔軟に結合された第３のワイヤ部と、前記質量体に結合され且つ第４のアンカーに柔軟に結合された第４のワイヤ部とを含む。

【0075】

他の一態様において、方法は、第１の磁石と、質量体と、第１の支持ビーム部と、第２の支持ビーム部と、前記質量体に結合され且つ第１のアンカーに柔軟に結合された第１のワイヤ部と、前記質量体に結合され且つ第２のアンカーに柔軟に結合された第２のワイヤ部とを含む加速度計であり、前記質量体が前記第１の支持ビーム部と前記第２の支持ビームとで吊られ、前記第１のアンカー及び前記第２のアンカーが第１の信号を交換し、前記第１の信号及び前記磁石の磁場に基づいて、前記第１のワイヤ部及び前記第２のワイヤ部が前記質量体に力を与える、加速度計、のバイアスを指し示す第１の入力を受信することを有し、該第１の入力は前記力を指し示す。この方法は更に、前記第１の支持ビーム部及び前記第２の支持ビーム部の共振周波数を指し示す第２の入力を受信することを有し、前記共振周波数は、前記磁場と、前記質量体に前記力が与えられている間に前記第１の支持ビーム部及び前記第２の支持ビーム部で伝導される時変信号とに基づく。この方法は更に、前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記質量体の加速度を評価し、前記評価された加速度を表す信号を生成することを有する。

【0076】

一実施形態において、前記第１の信号は直流信号を含む。他の一実施形態において、前記第１のワイヤ部は、バネ構造を介して前記第１のアンカーに柔軟に結合されている。他の一実施形態において、前記バネ構造は輪状部又は波状部を含む。他の一実施形態において、前記第１の信号は周期波信号を含んでおり、前記第１の入力と前記第２の入力とに基づいて前記加速度を評価することは、差分共振周波数及び平均共振周波数のうちの一方を評価することを含む。他の一実施形態において、上記方法は更に、前記加速度の評価のために、前記第１の入力及び前記第２の入力に基づいて、前記差分共振周波数と前記平均共振周波数との間で選択を行うことを有する。他の一実施形態において、前記差分共振周波数と前記平均共振周波数との間で選択を行うことは、前記加速度が閾レベル以上であることを前記第１の入力及び前記第２の入力が指し示す場合に、前記加速度の向き及び大きさを決定するために前記差分共振周波数を選択し、それ以外の場合に、前記加速度の向きを決定するために前記差分共振周波数を選択し、且つ前記加速度の大きさを決定するために前記平均共振周波数を選択することを含む。

【0077】

加速度の計測を提供する技術及びアーキテクチャがここに記載されている。ここに記載された加速度計は、これに限られないがバンプレスビルドアップレイヤ（ＢＢＵＬ）パッケージング技術を含むチップスケールパッケージング手法の部分として製造され得る。以上の説明においては、説明の目的で、特定の実施形態の完全なる理解を提供するために、数多くの具体的詳細事項が説明されている。しかしながら、当業者には明らかなように、特定の実施形態はこれらの具体的詳細事項を用いずに実施されることができる。また、説明を不明瞭にしないよう、構造及び装置はブロック図の形態で示している
本明細書における“一実施形態”又は“或る実施形態”への言及は、その実施形態に関連して記載される或る特定の機構、構造又は特徴が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な箇所で“一実施形態において”という言い回しが現れることは、必ずしも、全てが同一の実施形態に言及しているわけではない。

【0078】

ここでの詳細な説明の幾つかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットについての処理のアルゴリズム及び記号表現に関して提示されている。これらのアルゴリズム的記述及び表現は、コンピューティング技術における当業者が自身の仕事の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために使用する手段である。アルゴリズムは、ここでは、また一般的に、所望の結果をもたらす首尾一貫した一連のステップであると考えられる。それらのステップは、物理量の物理的な操作を必要とするものである。通常、必ずしもそうではないが、それらの量は、格納され、伝送され、結合され、比較され、そしてその他の方法で操作されることが可能な電気的あるいは磁気的な信号の形態をとる。主に一般的用法という理由から、これらの信号をビット、値、エレメント、シンボル、文字、用語、数字、又はこれらに類するものとして参照することは、往々にして好都合であることがわかっている。

【0079】

しかしながら、留意すべきことには、これら及び同様の用語は全て、適当な物理量に関連付けられるものであり、それらの量に付された簡便なラベルに過ぎない。特に断らない限り、ここでの説明から明らかなように、記載全体を通して、例えば“処理する”、“計算する”、“演算する”、“決定する”、“表示する”又はこれらに類するものなどの用語を用いた説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリの内部で物理（電子）量として表されるデータを、コンピュータシステムメモリ若しくはレジスタ若しくはその他のそのような情報ストレージ、伝送装置、又は表示装置の内部で同様に物理量として表される他のデータへと、操作・変換するコンピュータシステム又は同様の電子コンピューティング装置の動作及び処理を意味することが認識される。

【0080】

特定の実施形態はまた、ここでの処理を実行する装置に関する。この装置は、要求される目的に合わせて特別に構築されてもよいし、コンピュータに記憶されるコンピュータプログラムによって選択的に起動あるいは再構成される汎用コンピュータを有していてもよい。そのようなコンピュータプログラムは、以下に限られないが例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ及び磁気光ディスクを含む何らかの種類のディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）などのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード若しくは光カード、又は、電子的な命令を格納するのに好適であり且つコンピュータシステムバスに結合された何らかの種類のメディアなどの、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に格納され得る。

【0081】

ここに提示されたアルゴリズム及びディスプレイは、如何なる特定のコンピュータ又はその他の装置にも本質的に関連付けられるものではない。様々な汎用システムが、ここでの教示に従ったプログラムとともに使用されてもよいし、より専用化された装置を構築して必要な方法ステップを実行することが都合がよいと判明することもある。多様なこれらシステムに必要な構造は、ここでの説明から見えてくるであろう。また、特定の実施形態は、特定のプログラミング言語を参照して説明されていない。認識されるように、ここに記載された実施形態の教示を実装することには、多様なプログラミング言語が使用され得る。

【0082】

開示した実施形態及びその実装例には、その範囲を逸脱することなく、ここに記載されたものの他に様々な変更が為され得る。故に、ここでの例示及び例は、限定の意味ではなく、例示の意味で解釈されるべきである。本発明の範囲は、請求項を参照することのみをして評価されるべきである。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図6G】

【図6H】

【図6I】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】