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(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】
(24)【登録日】2024-02-20
(45)【発行日】2024-02-29
(54)【発明の名称】センサ及び電子装置
(51)【国際特許分類】
G01C 19/5755 20120101AFI20240221BHJP
G01C 19/5726 20120101ALI20240221BHJP
H01L 29/84 20060101ALI20240221BHJP
【ＦＩ】
G01C19/5755
G01C19/5726
H01L29/84 A
H01L29/84 Z
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021067538
(22)【出願日】2021-04-13
(65)【公開番号】P2022162641
(43)【公開日】2022-10-25
【審査請求日】2023-03-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(74)【代理人】
【識別番号】110004026
【氏名又は名称】弁理士法人ｉＸ
(72)【発明者】
【氏名】宮崎 史登
(72)【発明者】
【氏名】冨澤 泰
(72)【発明者】
【氏名】丸藤 竜之介
(72)【発明者】
【氏名】平賀 広貴
(72)【発明者】
【氏名】増西 桂
(72)【発明者】
【氏名】加治 志織
(72)【発明者】
【氏名】小野 大騎
(72)【発明者】
【氏名】小川 悦治
【審査官】仲野 一秀
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１８７０１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１７８１９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－４５４０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－３２４５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｃ １９／００－１９／７２
Ｇ０１Ｌ ２９／８４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基体領域及び第２基体領域を含む第１面を含む基体と、前記第１基体領域に設けられた第１構造体と、
前記第２基体領域に設けられた第２構造体と、
制御装置と、
を備え、
前記第１構造体は、振動可能な第１可動部材を含み、前記第１可動部材の前記振動は、前記第１面に沿う第１方向に沿う第１成分と、前記第１方向と交差し前記第１面に沿う第２方向に沿う第２成分と、を含み、
前記第２構造体は、振動可能な第２可動部材を含み、
前記制御装置は、処理動作を実施可能な制御部を含み、
前記処理動作は、前記第１成分及び前記第２成分に基づいて得られた前記第１可動部材の第１回転角度を、前記第２可動部材の共振周波数に基づいて補正した第２回転角度を出力することを含む、センサ。
【請求項2】
第１筐体をさらに備え、前記第１構造体及び前記第２構造体は、前記第１筐体のなかに設けられた、請求項１記載のセンサ。
【請求項3】
第１面を含む第１基体領域に設けられた第１構造体と、第２基体領域に設けられた第２構造体と、
第１筐体と、
制御装置と、
を備え、
前記第１構造体及び前記第２構造体は、前記第１筐体のなかに設けられ、
前記第１構造体は、振動可能な第１可動部材を含み、前記第１可動部材の前記振動は、前記第１面に沿う第１方向に沿う第１成分と、前記第１方向と交差し前記第１面に沿う第２方向に沿う第２成分と、を含み、
前記第２構造体は、振動可能な第２可動部材を含み、
前記制御装置は、処理動作を実施可能な制御部を含み、
前記処理動作は、前記第１成分及び前記第２成分に基づいて得られた前記第１可動部材の第１回転角度を、前記第２可動部材の共振周波数に基づいて補正した第２回転角度を出力することを含む、センサ。
【請求項4】
前記第１構造体は、前記第１基体領域に固定された第１固定部と、
前記第１固定部に支持され前記第１可動部材と接続された第１接続部と、
を含み、
前記第２構造体は、前記第２基体領域に固定された第２固定部を含み、
前記第２固定部は、前記第２可動部材を支持し、
前記第２可動部材は、前記第１接続部に含まれる材料と同じ材料を含む、請求項１～３のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項5】
前記第２構造体は、前記第２基体領域に固定された第２固定部と、
第２対向電極部材と、
を含み、
前記第２固定部は、前記第２可動部材を支持し、
前記第２対向電極部材は、前記第２可動部材と対向する、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２可動部材は、第１可動梁及び第２可動梁を含み、前記第２可動部材の前記共振周波数は、前記第１可動梁の共振周波数と、前記第２可動梁の共振周波数と、の和を含む、請求項４または５に記載のセンサ。
【請求項7】
前記第１構造体は、前記第１可動部材と対向する第１対向電極部材と、
前記第１対向電極部材と電気的に接続された抵抗部材と、
を含み、
前記制御部は、第１動作を実施可能であり、
前記第１動作は、
前記第１成分及び前記第２成分を取得する第１取得動作と、
前記取得した前記第１成分の第１時定数と、前記取得した前記第２成分の第２時定数と、の第１差の第１絶対値、及び、前記取得した前記第１成分の第１共振周波数と、前記取得した前記第２成分の第２共振周波数と、の第２差の第２絶対値の少なくともいずれかが小さくなるように、前記抵抗部材の抵抗、及び、前記抵抗部材に印加される電圧の少なくともいずれかの値を変更する第１変更動作と、
を含む、請求項１記載のセンサ。
【請求項8】
前記第１対向電極部材は、前記第１可動部材と対向する第１対向電極と、
前記第１可動部材と対向する第２対向電極と、
を含み、
前記第１可動部材から前記第２対向電極への方向は、前記第１可動部材から前記第１対向電極への方向と交差し、
前記抵抗部材は、
第１端部及び第１他端部を含む第１抵抗であって、前記第１他端部は前記第１対向電極と電気的に接続された、前記第１抵抗と、
第２端部及び第２他端部を含む第２抵抗であって、前記第２他端部は前記第２対向電極と電気的に接続された、前記第２抵抗と、
を含み、
前記制御部は、前記第１変更動作において、前記第１絶対値が小さくなるように、前記第１抵抗の抵抗値、前記第２抵抗の抵抗値、前記第１端部の第１電圧、及び、前記第２端部の第２電圧の少なくともいずれかの値を変更する、請求項７に記載のセンサ。
【請求項9】
前記第１対向電極部材は、前記第１可動部材と対向する第１対向導電部と、
前記第１可動部材と対向する第２対向導電部と、
を含み、
前記第１可動部材から前記第２対向導電部への方向は、前記第１可動部材から前記第１対向導電部への方向と交差し、
前記制御部は、前記第１変更動作において、前記第２絶対値が小さくなるように、前記第１対向導電部の第１対向導電部電圧、及び、前記第２対向導電部の第２対向導電部電圧の少なくともいずれかを変更する、請求項７に記載のセンサ。
【請求項10】
請求項１～９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、センサ及び電子装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ジャイロセンサなどのセンサがある。センサ及び電子装置において、検出精度の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－１８７０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態は、精度を向上できるセンサ及び電子装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の実施形態によれば、センサは、第１基体領域及び第２基体領域を含む第１面を含む基体と、前記第１基体領域に設けられた第１構造体と、前記第２基体領域に設けられた第２構造体と、制御装置と、を含む。第１構造体は、振動可能な第１可動部材を含む。前記第１可動部材の前記振動は、第１面に沿う第１方向に沿う第１成分と、前記第１方向と交差し前記第１面に沿う第２方向に沿う第２成分と、を含む。前記第２構造体は、振動可能な第２可動部材を含む。前記制御装置は、処理動作を実施可能な制御部を含む。前記処理動作は、前記第１成分及び前記第２成分に基づいて得られた前記第１可動部材の第１回転角度を、前記第２可動部材の共振周波数に基づいて補正した第２回転角度を出力することを含む。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【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。
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（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図１（ｂ）は、平面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、基体６０と、第１構造体６０Ａと、第２構造体６０Ｂと、制御装置７０と、を含む。
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ１－Ａ２線断面図である。図１（ｂ）は、平面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、基体６０と、第１構造体６０Ａと、第２構造体６０Ｂと、制御装置７０と、を含む。
【0009】
センサ１１０は、第１筐体６５をさらに含んでも良い。例えば、第１筐体６５は、第１～第４部材６５ａ～６５ｄを含む。第１部材６５ａと第２部材６５ｂとの間に、基体６０、第１構造体６０Ａ及び第２構造体６０Ｂが設けられる。第３部材６５ｃと第４部材６５ｄとの間に、基体６０、第１構造体６０Ａ及び第２構造体６０Ｂが設けられる。第１筐体６５の内部が１気圧未満に減圧されて良い。制御装置７０は、第１筐体６５の内側または外側に設けられて良い。第２～第４部材６５ｂ～６５ｄは、互いに連続して良い。第１部材６５ａは、例えば蓋である。図１（ｂ）においては、第１筐体６５は省略されている。
【0010】
基体６０は、第１面６０ｆを含む。第１面６０ｆは、第１基体領域６１及び第２基体領域６２を含む。第１面６０ｆは、例えば、上面である。
【0011】
この例では、基体６０は、基板６０ａ及び絶縁膜６０ｂを含む。基板６０ａは、例えば、半導体基板で良い。基板６０ａは、例えば、シリコン基板で良い。絶縁膜６０ｂは、例えば、酸化シリコンを含む。基板６０ａの上に絶縁膜６０ｂが設けられる。例えば、絶縁膜６０ｂの上面が、第１面６０ｆに対応する。
【0012】
第１構造体６０Ａは、第１基体領域６１に設けられる。第２構造体６０Ｂは、第２基体領域６２に設けられる。第１構造体６０Ａは、例えば、センサ素子である。第１構造体６０Ａは、例えば、「ジャイロ素子」である。第１構造体６０Ａは、例えば、ＲＩＧ（Rate Integrating Gyroscope）である。
【0013】
第１構造体６０Ａは、第１可動部材１０を含む。第１可動部材１０は、振動可能である。第１可動部材１０の振動は、第１成分及び第２成分を含む。第１成分は、第１方向Ｄ１に沿う成分である。第２成分は、第２方向Ｄ２に沿う成分である。第１方向Ｄ１は、第１面６０ｆに沿う。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差し、第１面６０ｆに沿う。
【0014】
第１面６０ｆをＸ－Ｙ平面とする。Ｘ－Ｙ平面内の１つの方向をＸ軸方向とする。Ｘ－Ｙ平面に沿い、Ｘ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。第１方向Ｄ１は、例えば、Ｘ軸方向である。第２方向Ｄ２は、例えば、Ｙ軸方向である。
【0015】
第２構造体６０Ｂは、第２可動部材５０を含む。第２可動部材５０は、振動可能である。第２可動部材５０は、共振周波数ｆｂ１（図１（ｂ）参照）を有する。
【0016】
制御装置７０は、制御部７４を含む。制御部７４は、以下の処理動作を実施可能である。処理動作は、第１成分及び第２成分に基づいて得られた第１可動部材１０の第１回転角度θｖ１を、第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１に基づいて補正した第２回転角度θｖ２を出力することを含む。
【0017】
例えば、制御部７４は、第１可動部材１０の振動の第１成分の振幅及び第２成分の振幅を検出する。これらの振幅の比が、第１回転角度θｖ１に対応する。制御部７４は、第１可動部材１０の回転角度を導出する部分（例えば、回転角度導出部７５ｃ）を含む。回転角度導出部７５ｃから、導出された第１回転角度θｖ１に関するデータが出力される。
【0018】
制御部７４は、第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１を検出する部分（例えば、共振周波数検出部７５ｄ）を含む。制御部７４は、例えば、角度補正演算部７５ｅを含む。共振周波数検出部７５ｄは、共振周波数ｆｂ１を角度補正演算部７５ｅに供給する。角度補正演算部７５ｅは、検出された共振周波数ｆｂ１に基づいて、第１回転角度θｖ１を補正する。角度補正演算部７５ｅは、補正により得られた第２回転角度θｖ２に対応する信号ＳＯを出力可能である。
【0019】
例えば、第１可動部材１０の振動の特性に基づいて、第１可動部材１０の回転角度（第１回転角度θｖ１）が得られる。第１可動部材１０の振動の特性が温度により変化する場合がある。実施形態においては、第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１に基づいて第１可動部材１０の回転角度（第１回転角度θｖ１）を補正する。これにより、より高い精度で、回転角度を検出することができる。実施形態によれば、精度を向上できるセンサが提供できる。
【0020】
制御部７４は、コンピュータを含む。制御部７４は、電子回路を含む。制御部７４は、例えば、プロセッサを含む。制御部７４に含まれる回転角度導出部７５ｃ、共振周波数検出部７５ｄ及び角度補正演算部７５ｅは、例えばプロセッサの一部で良い。回転角度導出部７５ｃ、共振周波数検出部７５ｄ及び角度補正演算部７５ｅは、プロセッサにおける機能ブロック要素で良い。回転角度導出部７５ｃ、共振周波数検出部７５ｄ及び角度補正演算部７５ｅのそれぞれにおける処理は、１または複数のプロセッサで実施されて良い。
【0021】
実施形態において、第２基体領域６２は、第１基体領域６１と連続して良い。１つの基体６０に、第１構造体６０Ａ及び第２構造体６０Ｂが設けられることで、これらの構造体の温度が実質的に同じになり易い。これらの構造体の温度特性が同じであることで、より高い精度の温度補正が実施できる。より高い精度が得られる。
【0022】
実施形態において、例えば、基体６０、第１構造体６０Ａ及び第２構造体６０Ｂが、第１筐体６５のなかに設けられる。これにより、第１構造体６０Ａの温度は、第２構造体６０Ｂの温度と実質的に同じになり易い。高い精度の温度補正が可能になる。第１筐体６５の内部が減圧されることで、例えば、外部の温度の変化の影響が抑制できる。より高い精度が得られる。
【0023】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１構造体６０Ａは、第１固定部１０Ｆと、第１接続部１０Ｓと、を含む。第１固定部１０Ｆは、第１基体領域６１に固定される。第１接続部１０Ｓは、第１固定部１０Ｆに支持される。第１接続部１０Ｓは、第１可動部材１０と接続される。この例では、Ｘ－Ｙ平面において、第１可動部材１０は、第１固定部１０Ｆの周りに設けられる。第１可動部材１０は、環状である。複数の第１接続部１０Ｓにより、第１可動部材１０が支持される。第１可動部材１０と基体６０との間に間隙ｇ１が設けられる。第１接続部１０Ｓは、例えば、折れ曲がり形状を有する。第１接続部１０Ｓは、例えば、ミアンダ形状を有しても良い。第１接続部１０Ｓは、例えば、ばね構造体である。第１接続部１０Ｓは、変形可能である。
【0024】
第２構造体６０Ｂは、第２固定部５０Ｆを含む。第２固定部５０Ｆは、第２基体領域６２に固定される。第２固定部５０Ｆは、第２可動部材５０を支持する。第２可動部材５０と第２基体領域６２との間に間隙ｇ２が設けられる。
【0025】
実施形態において、例えば、第２可動部材５０は、第１接続部１０Ｓに含まれる材料と同じ材料を含むことが好ましい。これにより、第２可動部材５０及び第１接続部１０Ｓの温度特性が、互いに実質的に同じになる。例えば、第２可動部材５０及び第１接続部１０Ｓは、シリコンを含む。例えば、第２可動部材５０及び第１接続部１０Ｓは、シリコンに加えて、不純物（例えば、ホウ素、リン及びヒ素よりなる群から選択された少なくとも１つ）を含んでも良い。第１接続部１０Ｓの材料は、第１可動部材１０の材料と実質的に同じで良い。
【0026】
実施形態において、例えば、第２可動部材５０の弾性係数の温度に対する変化率は、第１接続部１０Ｓの弾性係数の温度に対する変化率と実質的に同じであることが好ましい。例えば、第２可動部材５０の弾性係数の温度に対する変化率は、第１接続部１０Ｓの弾性係数の温度に対する変化率の０．９９倍以上１．０１倍以下である。弾性係数は、例えば、ヤング率（例えば縦弾性係数）で良い。
【0027】
第１可動部材１０及び第１接続部１０Ｓは、例えば、導電性である。第２可動部材５０は、導電性で良い。
【0028】
図１（ｂ）に示すように、この例では、複数の第２固定部５０Ｆが設けられる。複数の第２固定部５０Ｆの間に、第２可動部材５０が設けられる。例えば、第２構造体６０Ｂは、第２対向電極部材５０Ｍを含む。この例では、複数の第２対向電極部材５０Ｍが設けられる。これらの複数の第２対向電極部材５０Ｍにより第２可動部材５０の振動が制御されて良い。第２対向電極部材５０Ｍに印加される電圧により、第２可動部材５０の振動が制御されて良い。
【0029】
この例では、第２対向電極部材５０Ｍは、電極５１Ｅ及び電極５２Ｅを含む。電極５１Ｅと電極５２Ｅとの間に、第２可動部材５０の少なくとも一部が設けられる。この例では、電極５２Ｅから電極５１Ｅへの方向は、Ｙ軸方向に沿う。第２可動部材５０は、Ｘ軸方向に沿う。例えば、電極５１Ｅと第２可動部材５０との間に印加される電圧（例えば交流成分を含む電圧）により、第２可動部材５０が振動する。この電圧は、制御装置７０から供給されて良い。例えば、電極５２Ｅと第２可動部材５０との間に生じる電気信号が電極５２Ｅにより検出される。この電気信号により、第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１が検出されて良い。
【0030】
このように、第２構造体６０Ｂは、複数の第２対向電極部材５０Ｍを含んで良い。複数の第２対向電極部材５０Ｍは、例えば、電極５１Ｅ及び電極５２Ｅなどに対応する。第２可動部材５０の少なくとも一部は、複数の第２対向電極部材５０Ｍの間にある。この例では、複数の第２固定部５０Ｆが設けられる。複数の第２固定部５０Ｆの１つから複数の第２固定部５０Ｆの別の１つへの方向は、複数の第２対向電極部材５０Ｍの１つ（例えば電極５１Ｅ）から複数の第２対向電極部材５０Ｍの別の１つ（例えば電極５２Ｅ）への方向と交差する。電極５１Ｅから電極５２Ｅへの方向、及び、第２可動部材５０の延びる方向は、任意である。
【0031】
第１面６０ｆと交差する第３方向（例えばＺ軸方向）を軸として、基体６０が回転する場合がある。このような基体６０の回転に対して、第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１は変化しない。または、第３方向を軸とする基体６０の回転に対する第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１の変化率は、第３方向に沿う基体６０の変位に対する第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１の変化率以下である。このような特性を有する第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１を用いて第１回転角度θｖ１を補正することで、より高い精度の検出が可能になる。
【0032】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、例えば、第１構造体６０Ａは、第１対向電極部材２０Ｍを含む。この例では、複数の第１対向電極部材２０Ｍが設けられる。これらの複数の第１対向電極部材２０Ｍにより第１可動部材１０の振動が制御されて良い。第１対向電極部材２０Ｍに印加される電圧（例えば交流成分を含む電圧）により、第１可動部材１０の振動が制御されて良い。電圧は、例えば、第１対向電極部材２０Ｍと、第１可動部材１０と、の間に印加される。
【0033】
図２（ａ）～図２（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサの特性を例示する模式図である。
図２（ａ）の横軸は、第１構造体６０Ａの温度Ｔｍｐ１である。温度Ｔｍｐ１は、第１可動部材１０及び第１接続部１０Ｓの温度に対応する。図２（ａ）の縦軸は、第１可動部材１０に関して得られる第１回転角度θｖ１である。図２（ａ）に示すように、温度Ｔｍｐ１が変化すると、第１回転角度θｖ１が変化する。
図２（ａ）の横軸は、第１構造体６０Ａの温度Ｔｍｐ１である。温度Ｔｍｐ１は、第１可動部材１０及び第１接続部１０Ｓの温度に対応する。図２（ａ）の縦軸は、第１可動部材１０に関して得られる第１回転角度θｖ１である。図２（ａ）に示すように、温度Ｔｍｐ１が変化すると、第１回転角度θｖ１が変化する。
【0034】
図２（ｂ）の横軸は、第１構造体６０Ａの温度Ｔｍｐ１である。図２（ｂ）の縦軸は、第１可動部材１０の共振周波数ｆａ１である。図２（ｂ）に示すように、温度Ｔｍｐ１が変化すると、共振周波数ｆａ１が変化する。これは、温度Ｔｍｐ１の変化に応じて、第１接続部１０Ｓの特性（例えば弾性率）が変化することに起因すると考えられる。
【0035】
図２（ｃ）の横軸は、第１構造体６０Ａの共振周波数ｆａ１である。図２（ｃ）の縦軸は、第１回転角度θｖ１である。図２（ｃ）に示すように、共振周波数ｆａ１が変化すると、第１回転角度θｖ１が変化する。これは、温度Ｔｍｐ１の変化により、第１接続部１０Ｓの特性（例えば弾性率）が変化し、これにより、第１可動部材１０の振動特性が変化することに起因すると考えられる。
【0036】
図２（ｄ）の横軸は、第２構造体６０Ｂの温度Ｔｍｐ２である。温度Ｔｍｐ２は、第２可動部材５０の温度に対応する。図２（ｄ）の縦軸は、第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１である。図２（ｄ）に示すように、温度Ｔｍｐ２が変化すると、共振周波数ｆｂ１が変化する。これは、温度Ｔｍｐ２の変化に応じて、第２可動部材５０の特性（例えば弾性率）が変化することに起因すると考えられる。
【0037】
実施形態においては、共振周波数ｆｂ１に基づいて第１回転角度θｖ１が補正される。これにより、より高い精度の回転角度が得られる。第１回転角度θｖ１の温度変化に起因するシフトが、第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１を用いて補正される。例えば、温度が時間的に変化する場合などがある。このような場合においても高い精度の回転角度が安定して得られる。
【0038】
実施形態において、第２構造体６０Ｂの温度と、第１構造体６０Ａの温度と、の差の絶対値の、第１構造体６０Ａの温度に対する比は０．０５以下である。両者の温度が実質的に同じであることで、より高い精度の補正が可能になる。
【0039】
後述するように、第１可動部材１０の回転角度（第１回転角度θｖ１）を取得する際に、第１可動部材１０の振動の時定数または共振周波数に基づいて振動が制御されても良い。これにより、より高い精度で第１回転角度θｖ１が得られる。
【0040】
以下、第１構造体６０Ａの例について説明する。
図３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図３に示すように、例えば、第１構造体６０Ａは、第１対向電極部材２０Ｍ及び抵抗部材２０Ｒを含む。第１対向電極部材２０Ｍは、第１可動部材１０と対向する。第１対向電極部材２０Ｍとして、例えば、第１対向電極２１Ｅ及び第２対向電極２２Ｅが設けられる。抵抗部材２０Ｒは、第１対向電極部材２０Ｍと電気的に接続される。この例では、抵抗部材２０Ｒとして、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２が設けられる。
図３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図３に示すように、例えば、第１構造体６０Ａは、第１対向電極部材２０Ｍ及び抵抗部材２０Ｒを含む。第１対向電極部材２０Ｍは、第１可動部材１０と対向する。第１対向電極部材２０Ｍとして、例えば、第１対向電極２１Ｅ及び第２対向電極２２Ｅが設けられる。抵抗部材２０Ｒは、第１対向電極部材２０Ｍと電気的に接続される。この例では、抵抗部材２０Ｒとして、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２が設けられる。
【0041】
制御部７４は、以下の第１動作を実施可能である。第１動作は、例えば、第１取得動作と、第１変更動作と、を含む。第１取得動作において、制御部７４は、第１可動部材１０の振動の第１成分及び第２成分を取得する。例えば、振動の第１成分の振幅と、振動の第２成分の振幅と、が取得される。
【0042】
第１変更動作において、制御部７４は、取得した第１成分の第１時定数Ｔ１と、取得した第２成分の第２時定数Ｔ２と、の差（第１差ΔＴ）の第１絶対値、及び、取得した第１成分の第１共振周波数ｆｒ１と、取得した第２成分の第２共振周波数ｆｒ２と、の差（第２差ΔＦ）の第２絶対値の少なくともいずれかが小さくなるように、抵抗部材２０Ｒの抵抗、及び、抵抗部材２０Ｒに印加される電圧の少なくともいずれかの値を変更する。抵抗部材２０Ｒの抵抗は、第１抵抗Ｒ１の抵抗、及び、第２抵抗Ｒ２の抵抗の少なくともいずれかを含む。電圧は、第１抵抗Ｒ１の端部に印加される電圧、及び、第２抵抗Ｒ２の端部に印加される電圧の少なくともいずれかを含む。
【0043】
第１方向Ｄ１に沿う第１成分と、第２方向Ｄ２に沿う第２成分と、において、時定数及び共振周波数の差が小さく制御されることで、より高い精度で第１可動部材１０の第１回転角度θｖ１が検出できる。
【0044】
以下、第１変更動作の例について説明する。
図３に示すように、第１可動部材１０は、複数の電極１０Ｅを含む。複数の電極１０Ｅの１つが、第１電極１１Ｅに対応する。複数の電極１０Ｅの別の１つが、第２電極１２Ｅに対応する。
図３に示すように、第１可動部材１０は、複数の電極１０Ｅを含む。複数の電極１０Ｅの１つが、第１電極１１Ｅに対応する。複数の電極１０Ｅの別の１つが、第２電極１２Ｅに対応する。
【0045】
第１構造体６０Ａは、複数の対向電極２０Ｅを含む。複数の対向電極２０Ｅは、第１対向電極部材２０Ｍに含まれる。複数の対向電極２０Ｅの１つが、第１対向電極２１Ｅに対応する。複数の対向電極２０Ｅの別の１つが、第２対向電極２２Ｅに対応する。
【0046】
図３に示すように、第１構造体６０Ａにおいて、第１接続部１０Ｓにより第１可動部材１０が支持される。第１接続部１０Ｓが変形可能であるため、第１可動部材１０の位置は、変化可能である。第１可動部材１０の位置の変化は、例えば、Ｘ－Ｙ平面内での位置の変化を含む。位置の変化が、第１可動部材１０の振動に対応する。振動は、Ｘ－Ｙ平面内での位置の変化を含む。第１構造体６０Ａは、例えば、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）素子である。
【0047】
第１固定部１０Ｆは、第１可動部材１０のＸ－Ｙ平面における中心部に設けられる。第１電極１１Ｅから第１固定部１０Ｆへの方向は、第２電極１２Ｅから第１固定部１０Ｆへの方向と交差する。第１電極１１Ｅから、第１可動部材１０のＸ－Ｙ平面における中心部への方向は、第２電極１２Ｅから、第１可動部材１０のＸ－Ｙ平面における中心部への方向と交差する。
【0048】
第１対向電極２１Ｅは、第１電極１１Ｅと対向する。第２対向電極２２Ｅは、第２電極１２Ｅと対向する。複数の対向電極２０Ｅの１つは、複数の電極１０Ｅの１つと対向する。対向の方向は、Ｘ－Ｙ平面に沿う成分を含む。
【0049】
この例では、複数の対向電極２０Ｅの１つ、及び、複数の電極１０Ｅの１つを含むグループは、櫛歯電極状である。
【0050】
第１抵抗Ｒ１は、第１端部ｅｐ１及び第１他端部ｃｐ１を含む。第１他端部ｃｐ１は、第１対向電極２１Ｅと電気的に接続される。例えば、第１端部ｅｐ１は、制御装置７０と電気的に接続される。この例では、配線Ｌｒ１により、第１他端部ｃｐ１は、第１対向電極２１Ｅと電気的に接続される。
【0051】
この例では、第１加算器ＳＵ１が設けられている。第１加算器ＳＵ１の複数の入力の１つに、配線Ｌｃ１の一端が接続される。配線Ｌｃ１の他端は、制御装置７０に接続される。第１加算器ＳＵ１の複数の入力の別の１つに、後述する第１交流電圧Ｖａｃ１（交流信号）が供給される。第１加算器ＳＵ１及び配線Ｌｃ１を介して、第１端部ｅｐ１は、制御装置７０と電気的に接続される。
【0052】
第２抵抗Ｒ２は、第２端部ｅｐ２及び第２他端部ｃｐ２を含む。第２他端部ｃｐ２は、第２対向電極２２Ｅと電気的に接続される。例えば、第２端部ｅｐ２は、制御装置７０と電気的に接続される。この例では、配線Ｌｒ２により、第２他端部ｃｐ２は、第２対向電極２２Ｅと電気的に接続される。
【0053】
この例では、第２加算器ＳＵ２が設けられている。第２加算器ＳＵ２の複数の入力の１つに、配線Ｌｃ２の一端が接続される。配線Ｌｃ２の他端は、制御装置７０に接続される。第２加算器ＳＵ２の複数の入力の別の１つに、後述する第２交流電圧Ｖａｃ２（交流信号）が供給される。第２加算器ＳＵ２及び配線Ｌｃ２を介して、第２端部ｅｐ２は、制御装置７０と電気的に接続される。
【0054】
第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２の少なくとも１つは、可変抵抗である。この例では、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２の両方が可変抵抗である。第１抵抗Ｒ１に供給される制御信号ＳＲ１に応じて、第１抵抗Ｒ１の抵抗は、変化する。第２抵抗Ｒ２に供給される制御信号ＳＲ２に応じて、第２抵抗Ｒ２の抵抗は、変化する。
【0055】
第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２として、例えば、集積回路が用いられても良い。第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２は、例えば、第１固定部１０Ｆが固定される基体６０に形成されても良い。
【0056】
制御装置７０は、制御部７４を含む。制御部７４は、例えば、演算部７５及びドライバ部７６を含む。例えば、演算部７５における演算結果がドライバ部７６に供給される。ドライバ部７６は、演算結果に基づいて、各種の電圧などを出力する。各種の電圧は、電気信号を含む。
【0057】
この例では、ドライバ部７６は、制御信号出力部ＤＲ１、制御信号出力部ＤＲ２、電圧出力部Ｄｄｃ１及び、電圧出力部Ｄｄｃ２を含む。制御部７４（例えば、制御信号出力部ＤＲ１）は、第１抵抗Ｒ１に制御信号ＳＲ１を供給する。制御部７４（例えば、制御信号出力部ＤＲ２）は、第２抵抗Ｒ２に制御信号ＳＲ２を供給する。制御部７４（例えば、電圧出力部Ｄｄｃ１）は、第１抵抗Ｒ１の第１端部ｅｐ１の第１電圧Ｖｄｃ１を制御する。制御部７４（例えば、電圧出力部Ｄｄｃ２）は、第２抵抗Ｒ２の第２端部ｅｐ２の第２電圧Ｖｄｃ２を制御する。第１電圧Ｖｄｃ１及び第２電圧Ｖｄｃ２は、直流成分を含む。
【0058】
例えば、第１電極１１Ｅ及び第１対向電極２１Ｅにより、容量素子が形成される。容量素子に第１抵抗Ｒ１が直列に接続される。第１電極１１Ｅ、第１対向電極２１Ｅ及び第１抵抗Ｒ１により、例えば、第１可変電気ダンパが形成される。例えば、第１電圧Ｖｄｃ１により、第１電極１１Ｅ及び第１対向電極２１Ｅによる容量素子のキャパシタンスが変化しても良い。第１電極１１Ｅ、第１対向電極２１Ｅ、第１抵抗Ｒ１及び第１電圧Ｖｄｃ１により、例えば、第１可変電気ダンパが形成される。
【0059】
例えば、第２電極１２Ｅ及び第２対向電極２２Ｅにより、容量素子が形成される。容量素子に第２抵抗Ｒ２が直列に接続される。第２電極１２Ｅ、第２対向電極２２Ｅ及び第２抵抗Ｒ２により、例えば、第２可変電気ダンパが形成される。例えば、第２電圧Ｖｄｃ２により、第２電極１２Ｅ及び第２対向電極２２Ｅによる容量素子のキャパシタンスが変化しても良い。第２電極１２Ｅ、第２対向電極２２Ｅ、第２抵抗Ｒ２及び第２電圧Ｖｄｃ２により、例えば、第２可変電気ダンパが形成される。
【0060】
これらの可変電気ダンパにより、第１可動部材１０の振動特性を変化させることができる。
【0061】
既に説明したように、第１電極１１Ｅから、第１可動部材１０のＸ－Ｙ平面における中心部への方向は、第２電極１２Ｅから、第１可動部材１０のＸ－Ｙ平面における中心部への方向と交差する。例えば、第１電圧Ｖｄｃ１が変化したときの第１可動部材１０の変位の方向は、第２電圧Ｖｄｃ２が変化したときの第１可動部材１０の変位の方向と交差する。例えば、第１電圧Ｖｄｃ１が変化したときに、第１可動部材１０の位置は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の一方に沿って変化する。例えば、第２電圧Ｖｄｃ２が変化したときに、第１可動部材１０の位置は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の他方に沿って変化する。
【0062】
上記のような第１可変電気ダンパ及び第２可変電気ダンパにより、振動のＸ軸方向の成分の時定数、及び、振動のＹ軸方向の成分の時定数を制御できる。時定数が制御されることで、精度を向上できるセンサを提供できる。時定数の制御の例については、後述する。
【0063】
既に説明したように、この例では、第１加算器ＳＵ１に第１交流電圧Ｖａｃ１が入力され、第２加算器ＳＵ２に第２交流電圧Ｖａｃ２が入力される。例えば制御部７４のドライバ部７６に、交流電圧出力部Ｄａｃ１及び交流電圧出力部Ｄａｃ２が設けられる。
【0064】
交流電圧出力部Ｄａｃ１から第１交流電圧Ｖａｃ１が出力される。第１交流電圧Ｖａｃ１は、第１加算器ＳＵ１を介して、第１抵抗Ｒ１の第１端部ｅｐ１に印加される。第１交流電圧Ｖａｃ１は、第１抵抗Ｒ１を介して、第１対向電極２１Ｅに印加される。第１対向電極２１Ｅと第１電極１１Ｅとの間に、第１交流電圧Ｖａｃ１の交流成分が印加される。これにより、第１可動部材１０は、第１交流電圧Ｖａｃ１に応じて、例えば、１つの方向に沿って振動する。この振動の方向は、例えば、第１方向Ｄ１の成分を含む。
【0065】
交流電圧出力部Ｄａｃ２から第２交流電圧Ｖａｃ２が出力される。第２交流電圧Ｖａｃ２は、第２加算器ＳＵ２を介して、第２抵抗Ｒ２の第２端部ｅｐ２に印加される。第２交流電圧Ｖａｃ２は、第２抵抗Ｒ２を介して、第２対向電極２２Ｅに印加される。第２対向電極２２Ｅと第２電極１２Ｅとの間に、第２交流電圧Ｖａｃ２の交流成分が印加される。これにより、第１可動部材１０は、第２交流電圧Ｖａｃ２に応じて、例えば、別の１つの方向に沿って振動する。この振動の方向は、例えば、第２方向Ｄ２の成分を含む。
【0066】
このように、制御部７４は、第１電極１１Ｅと第１対向電極２１Ｅとの間に第１交流電圧Ｖａｃ１を印加し、第２電極１２Ｅと第２対向電極２２Ｅとの間に第２交流電圧Ｖａｃ２を印加して、第１可動部材１０を振動させる。第１可動部材１０の振動の方向は、第１方向Ｄ１の成分、及び、第２方向Ｄ２の成分を含む。
【0067】
振動している第１可動部材１０が外力などにより回転すると、振動状態が変化する。振動状態の変化を検出することで、回転角度θを検出することができる。例えば、制御部７４は、第１可動部材１０を軸方向に沿って振動させることが可能である。例えば、制御部７４は、その軸方向を回転させることが可能である。
【0068】
図３に示すように、この例では、第１可動部材１０は、第１検出用電極１１ｓＥ及び第２検出用電極１２ｓＥを含む。例えば、第１電極１１Ｅから第１検出用電極１１ｓＥへの方向（この例では、Ｘ軸方向）は、第２電極１２Ｅから第２検出用電極１２ｓＥへの方向（この例では、Ｙ軸方向）と交差する。
【0069】
一方、第１構造体６０Ａ（センサ素子）は、第１検出用対向電極２１ｓＥ及び第２検出用対向電極２２ｓＥを含む。第１検出用対向電極２１ｓＥは、第１検出用電極１１ｓＥと対向する。第２検出用対向電極２２ｓＥは、第２検出用電極１２ｓＥと対向する。第１検出用対向電極２１ｓＥ及び第１検出用電極１１ｓＥは、例えば、櫛歯電極状である。第２検出用対向電極２２ｓＥ及び第２検出用電極１２ｓＥは、例えば、櫛歯電極状である。
【0070】
制御装置７０は、第１検出部７１及び第２検出部７２を含む。第１検出部７１は、第１検出用対向電極２１ｓＥと電気的に接続される。第２検出部７２は、第２検出用対向電極２２ｓＥと電気的に接続される。第１検出部７１及び第２検出部７２は、検出部７０ｓに含まれる。例えば、差動回路などを用いることで、１つの検出部により、第１検出部７１及び第２検出部７２における動作が行われても良い。以下では、説明を簡単にするために、２つの検出部が設けられる例について説明する。
【0071】
第１検出部７１は、例えば、第１検出用対向電極２１ｓＥに第１検出電圧Ｖｓ１を印加する。第１検出用対向電極２１ｓＥと第１検出用電極１１ｓＥとの間の容量結合により、第１方向Ｄ１に沿う振動の振幅に応じた信号が検出される。第２検出部７２は、例えば、第２検出用対向電極２２ｓＥに第２検出電圧Ｖｓ２を印加する。第２検出用対向電極２２ｓＥと第２検出用電極１２ｓＥとの間の容量結合により、第２方向Ｄ２に沿う振動の振幅に応じた信号が検出される。
【0072】
第１検出部７１は、第１振幅を検出する。第１振幅は、第１可動部材１０の振動の、第１方向Ｄ１に沿う第１成分の振幅である。第２検出部７２は、第２振幅を検出する。第２振幅は、第１可動部材１０の振動の、第２方向Ｄ２に沿う第２成分の振幅である。
【0073】
第１検出部７１及び第２検出部７２で検出された振幅が、制御部７４の演算部７５に供給される。演算部７５は、例えば、回転角度θを導出する部分（例えば、回転角度導出部７５ｃ）を含む。回転角度導出部７５ｃにより導出された回転角度θ（第１回転角度θｖ１）に関するデータが、制御装置７０（例えば、制御部７４）から、信号として出力される。
【0074】
制御部７４は、振動の第１方向Ｄ１に沿う第１成分、及び、振動の第２方向Ｄ２に沿う第２成分に基づいて、第１可動部材１０の第１回転角度θｖ１に対応する信号を出力可能である。
【0075】
既に説明したように、振動している第１可動部材１０が外力などにより回転すると、振動状態が変化する。振動状態の変化は、例えば、コリオリ力の作用によると考えられる。例えば、第１可動部材１０は、バネ機構（例えば第１接続部１０Ｓ）により振動する。第１方向Ｄ１に振動している第１可動部材１０に、回転の角速度Ωによるコリオリ力が作用する。これにより、第１可動部材１０に第２方向Ｄ２に沿う振動の成分が生じる。第２検出部７２は、第２方向Ｄ２に沿う振動の振幅を検出する。一方、第２方向Ｄ２に振動している第１可動部材１０に、回転の角速度Ωによるコリオリ力が作用する。これにより、第１可動部材１０に第１方向Ｄ１に沿う振動の成分が生じる。第１検出部７１は、第１方向Ｄ１に沿う振動の振幅を検出する。例えば、第１方向Ｄ１の第１成分の振幅を「Ａｘ」とし、第２方向Ｄ２の第２成分の振幅を「Ａｙ」とする。回転角度θ（第１回転角度θｖ１）は、例えば、ｔａｎ－１（－Ａｙ／Ａｘ）に対応する。
【0076】
制御部７４は、第１検出部７１から第１成分を取得し、第２検出部７２から第２成分を取得する。制御部７４における演算により、第１回転角度θｖ１に対応する信号が得られる。
【0077】
ここで、例えば、第１可動部材１０が回転しないときにおいて、第１方向Ｄ１の第１成分と、第２方向Ｄ２の第２成分と、が実質的に同じ場合に、算出される回転角度θにおいて、高い精度が得られると考えられる。しかしながら、例えば、製造工程におけるばらつきなどに起因して、２つの方向に沿う振動の振幅は必ずしも均一ではない場合がある。さらに、温度変化などに伴って、振動の振幅が不均一になる場合が生じる。このよう場合に、検出精度が低くなる場合があると考えられる。
【0078】
実施形態においては、例えば、制御装置７０の制御部７４は、第１動作を実施する。第１動作は、例えば、補正動作である。第１動作により、例えば、第１可動部材１０の振動が、Ｘ－Ｙ平面内で均一になり易くなる。精度を向上できるセンサを提供できる。第１動作の少なくとも一部は、例えば、制御部７４の演算部７５の１つの部分（時定数調整部７５ａ）などで実施される。
【0079】
第１取得動作において、制御部７４は、第１可動部材１０の振動の第１方向Ｄ１に沿う第１成分（振幅）、及び、第１可動部材１０の振動の第２方向Ｄ２に沿う第２成分（振幅）を取得する。
【0080】
既に説明したように、制御部７４は、取得した第１成分の第１時定数Ｔ１と、取得した第２成分の第２時定数Ｔ２と、の差（第１差ΔＴ）の第１絶対値、及び、取得した第１成分の第１共振周波数ｆｒ１と、取得した第２成分の第２共振周波数ｆｒ２と、の差（第２差ΔＦ）の第２絶対値の少なくともいずれかが小さくなるように、抵抗及び電圧の少なくともいずれかの値を変更する。１つの例において、制御部７４は、時定数の差（第１差ΔＴ）の絶対値が小さくなるように、第１抵抗Ｒ１の抵抗値、第２抵抗Ｒ２の抵抗値、第１端部ｅｐ１の第１電圧Ｖｄｃ１、及び、第２端部ｅｐ２の第２電圧Ｖｄｃ２の少なくともいずれかを変更する。
【0081】
第１変更動作により、時定数の差（第１差ΔＴ）の絶対値が小さくなる。これにより、第１可動部材１０の振動のＸ－Ｙ面内の不均一性が抑制される。これにより、精度を向上できるセンサが提供できる。
【0082】
例えば、第１変更動作の後に、例えば、第１差ΔＴが、定められたしきい値と比較されても良い。第１差ΔＴが、しきい値未満のときは、終了する。第１差ΔＴが、しきい値以上のときは、第１取得動作及び第１変更動作が繰り返されて良い。制御部７４は、第１動作を繰り返して実施しても良い。例えば、第１動作は、クローズドループによる常時自動的な動作で良い。
【0083】
例えば、第１可動部材１０の振動の第１方向Ｄ１に関する第１成分は、第１共振周波数と、第１時定数Ｔ１（第１減衰時定数）と、を有する。第１時定数Ｔ１は、振動の強度Ａｐ１が、減衰前の状態における強度Ａｐ１の１／ｅになるまでの時間である。「ｅ」は、自然対数の底である。
【0084】
例えば、第１可動部材１０の振動の第２方向Ｄ２に関する第２成分は、第２共振周波数と、第２時定数Ｔ２（第２減衰時定数）と、を有する。第２時定数Ｔ２は、振動の強度Ａｐ２が、減衰前の状態における強度Ａｐ２の１／ｅになるまでの時間である。
【0085】
第１時定数Ｔ１は、例えば、第１抵抗Ｒ１の値、または、第１電圧Ｖｄｃ１により、変更できる。第２時定数Ｔ２、例えば、第２抵抗Ｒ２の値、または、第２電圧Ｖｄｃ２により、変更できる。
【0086】
実施形態においては、第１抵抗Ｒ１の抵抗値、第２抵抗Ｒ２の抵抗値、第１端部ｅｐ１の第１電圧Ｖｄｃ１、及び、第２端部ｅｐ２の第２電圧Ｖｄｃ２の少なくともいずれかを変更する。これにより、第１差ΔＴを小さくする。これにより、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２における振動の不均一性が抑制できる。実施形態によれば、検出の精度を向上できる。
【0087】
例えば、図３に例示した時定数調整部７５ａに、第１検出部７１により検出された第１成分と、第２検出部７２により検出された第２成分と、が供給される。時定数調整部７５ａにおいて、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第１電圧Ｖｄｃ１、及び、第２電圧Ｖｄｃ２の少なくともいずれかに関して、第１差ΔＴが小さくなるような値が算出される。算出結果が、ドライバ部７６に供給される。算出された値に基づいて、ドライバ部７６から、第１抵抗Ｒ１の制御信号ＳＲ１、第２抵抗Ｒ２の制御信号ＳＲ２、第１電圧Ｖｄｃ１、及び、第２電圧Ｖｄｃ２が出力される。制御信号ＳＲ１、制御信号ＳＲ２、第１電圧Ｖｄｃ１、及び、第２電圧Ｖｄｃ２の少なくともいずれかは、第１差ΔＴが小さくなるように算出された値に基づいて、変更されている。
【0088】
一方、第１成分は、第１共振周波数ｆｒ１を有し、第２成分は、第２共振周波数ｆｒ２を有する。第１共振周波数ｆｒ１と第２共振周波数ｆｒ２とは、必ずしも同じではない場合がある。第１共振周波数ｆｒ１と第２共振周波数ｆｒ２との差ΔＦは、必ずしも０ではない。これらの共振周波数は、第１構造体６０Ａ（センサ素子）の製造ばらつきなどの影響を受ける。さらに、これらの共振周波数は、温度によっても変化する。
【0089】
実施形態において、第１共振周波数ｆｒ１と第２共振周波数ｆｒ２との差（第２差ΔＦ）が小さくなるような動作（例えば第２動作）が実施されても良い。第２動作の少なくとも一部は、例えば、制御部７４の演算部７５の１つの部分（共振周波数調整部７５ｂ、図３参照）などで実施される。以下、共振周波数の差を小さくする動作の例について説明する。
【0090】
例えば、図３に示すように、第１構造体６０Ａにおいて、第１対向電極部材２０Ｍは、第１対向導電部２１Ｃ及び第２対向導電部２２Ｃをさらに含んでも良い。第１対向導電部２１Ｃは、第１可動部材１０と対向する。第２対向導電部２２Ｃは、第１可動部材１０と対向する。第１可動部材１０から第２対向導電部２２Ｃへの方向は、第１可動部材１０から第１対向導電部２１Ｃへの方向と交差する。
【0091】
図３に示すように、第１可動部材１０は、第１導電部１１Ｃ及び第２導電部１２Ｃをさらに含んでも良い。第１対向導電部２１Ｃは、第１導電部１１Ｃと対向する。第２対向導電部２２Ｃは、第２導電部１２Ｃと対向する。この例では、第１対向導電部２１Ｃ及び第１導電部１１Ｃのグループは、平行平板電極ペアに対応する。第２対向導電部２２Ｃ及び第２導電部１２Ｃのグループは、平行平板電極ペアに対応する。
【0092】
例えば、ドライバ部７６は、電圧出力部Ｄｐ１及び電圧出力部Ｄｐ２を含む。電圧出力部Ｄｐ１は、例えば、配線Ｌｐ１により、第１対向導電部２１Ｃと接続される。電圧出力部Ｄｐ２は、例えば、配線Ｌｐ２により、第２対向導電部２２Ｃと接続される。電圧出力部Ｄｐ１により、第１対向導電部２１Ｃに第１対向導電部電圧Ｖｐ１が印加される。電圧出力部Ｄｐ２により、第２対向導電部２２Ｃに第２対向導電部電圧Ｖｐ２が印加される。
【0093】
第１対向導電部電圧Ｖｐ１及び第２対向導電部電圧Ｖｐ２により、第１可動部材１０の振動の共振周波数を制御できる。第１導電部１１Ｃ、第１対向導電部２１Ｃ及び第１対向導電部電圧Ｖｐ１により、例えば、第１可変電気ばねが形成される。第２導電部１２Ｃ、第２対向導電部２２Ｃ及び第２対向導電部電圧Ｖｐ２により、例えば、第２可変電気ばねが形成される。これらの可変電気ばねの方向は、互いに交差している。
【0094】
例えば、第１対向導電部電圧Ｖｐ１が変化したときの第１可動部材１０の変位の方向は、第２対向導電部電圧Ｖｐ２が変化したときの第１可動部材１０の変位の方向と交差する。複数の方向の変位に対応する複数の可変電気ばねにより、任意の方向における共振周波数を制御できる。
【0095】
既に説明したように、取得した第１成分は、第１共振周波数ｆｒ１を有し、取得した第２成分は、第２共振周波数ｆｒ２を有する。制御部７４は、振動の振幅の第１方向Ｄ１に沿う第１成分、及び、振動の振幅の第２方向Ｄ２に沿う第２成分を取得する。制御部７４は、取得した第１成分の第１共振周波数ｆｒ１と、取得した第２成分の第２共振周波数ｆｒ２と、の差（第２差ΔＦ）の絶対値（第２絶対値）が小さくなるように、第１対向導電部２１Ｃの第１対向導電部電圧Ｖｐ１、及び、第２対向導電部２２Ｃの第２対向導電部電圧Ｖｐ２の少なくともいずれかを変更する。
【0096】
これにより、共振周波数の面内方向の差（第２差ΔＦ）を小さくできる。精度をさらに向上できる。
【0097】
例えば、第２差ΔＦが、定められたしきい値と比較されても良い。第２差ΔＦが、しきい値未満のときは、終了する。第２差ΔＦがしきい値以上のときは、上記の取得動作、及び、上記の第２差ΔＦを小さくする動作に戻る。制御部７４は、このような動作を繰り返して実施しても良い。例えば、第２差ΔＦを小さくする動作は、クローズドループによる常時自動的な動作で良い。
【0098】
実施形態において、第１取得動作、及び、第１変更動作を含む第１動作は、繰り返して実施されて良い。例えば、第１差ΔＴを小さくする制御動作と、第２差ΔＦを小さくする制御動作と、が任意の順序で実施されて良い。例えば、第１差ΔＴを小さくする制御動作の少なくとも一部、及び、第２差ΔＦを小さくする制御動作の少なくとも一部が、同時に実施されても良い。
【0099】
実施形態において、第１回転角度θｖ１を第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１に基づいて補正した第２回転角度θｖ２を導出する処理動作に加えて、上記の第１動作（第１差ΔＴの第１絶対値、及び、第２差ΔＦの第２絶対値の少なくともいずれかが小さくなるような制御）が実施されることで、より高い精度の検出が可能になる。
【0100】
例えば、第２可動部材５０の振動は、第１面６０ｆと交差する第３方向（例えばＺ軸方向）の成分を含んで良い。
【0101】
例えば、第１差ΔＴの第１絶対値、及び、第２差ΔＦの第２絶対値の少なくともいずれかは、温度に応じて変化する。第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１は、温度に応じて変化する。実施形態において、制御部７４は、温度に応じて変化する第１絶対値及び第２絶対値の少なくともいずれかを、第２可動部材５０の振動の共振周波数ｆｂ１に基づいて補正しても良い。補正したこれらの値により、補正した回転角度が導出されても良い。
【0102】
図４（ａ）～図４（ｃ）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。
これらの図は、第２構造体６０Ｂを例示している。図４（ａ）に示すように、第２構造体６０Ｂは、第２可動部材５０、第２固定部５０Ｆ及び第２対向電極部材５０Ｍを含む。第２固定部５０Ｆは、第２基体領域６２に固定される。第２固定部５０Ｆは、第２可動部材５０を支持する。第２対向電極部材５０Ｍは、第２可動部材５０と対向する。この例では、第２固定部５０Ｆの数は１である。
これらの図は、第２構造体６０Ｂを例示している。図４（ａ）に示すように、第２構造体６０Ｂは、第２可動部材５０、第２固定部５０Ｆ及び第２対向電極部材５０Ｍを含む。第２固定部５０Ｆは、第２基体領域６２に固定される。第２固定部５０Ｆは、第２可動部材５０を支持する。第２対向電極部材５０Ｍは、第２可動部材５０と対向する。この例では、第２固定部５０Ｆの数は１である。
【0103】
図４（ｂ）に示すように、第２構造体６０Ｂは、複数の第２固定部５０Ｆを含んでも良い。第２可動部材５０の少なくとも一部は、複数の第２固定部５０Ｆの間にある。複数の第２固定部５０Ｆの１つから複数の第２固定部５０Ｆの別の１つへの方向は、第２対向電極部材５０Ｍから第２可動部材５０への方向と交差する。
【0104】
【0105】
図５（ａ）、図５（ｂ）、図６、及び、図７（ａ）～図７（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図５（ａ）は、平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＸ１－Ｘ２線断面図である。図６は、センサの一部を例示する平面図である。図７（ａ）は、図６のＡ１－Ａ２線断面図である。図７（ｂ）は、図６のＢ１－Ｂ２線断面図である。図７（ｃ）は、図６のＣ１－Ｃ２線断面図である。
図５（ａ）は、平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＸ１－Ｘ２線断面図である。図６は、センサの一部を例示する平面図である。図７（ａ）は、図６のＡ１－Ａ２線断面図である。図７（ｂ）は、図６のＢ１－Ｂ２線断面図である。図７（ｃ）は、図６のＣ１－Ｃ２線断面図である。
【0106】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサの第２構造体６０Ｂの例において、第２可動部材５０は、第２固定部５０Ｆと、第１可動基部５０Ａと、第１可動接続部５０Ｐと、第２可動基部５０Ｂと、第１可動梁５１と、第２可動梁５２と、を含む。第２固定部５０Ｆは、基体６０に固定される。第１可動基部５０Ａは、第２固定部５０Ｆに支持される。この例では、Ｘ軸方向において、第２固定部５０Ｆと第２可動基部５０Ｂとの間に第１可動基部５０Ａがある。Ｘ軸方向において、第１可動基部５０Ａと第２可動基部５０Ｂとの間に第１可動接続部５０Ｐがある。第１可動接続部５０Ｐは、第２可動基部５０Ｂを第１可動基部５０Ａと接続する。
【0107】
第１可動接続部５０ＰのＹ軸方向に沿う長さは、第１可動基部５０ＡのＹ軸方向に沿う長さよりも短い。第１可動接続部５０ＰのＹ軸方向に沿う長さは、第２可動基部５０ＢのＹ軸方向に沿う長さよりも短い。
【0108】
第１可動梁５１の一部は、第１可動基部５０Ａの一部と接続される。第１可動梁５１の他部は、第２可動基部５０Ｂの一部と接続される。第２可動梁５２の一部は、第１可動基部５０Ａの他部と接続される。第２可動梁５２の他部は、第２可動基部５０Ｂの他部と接続される。第１可動接続部５０Ｐは、Ｙ軸方向において、第１可動梁５１と第２可動梁５２との間にある。
【0109】
第１可動基部５０Ａ、第１可動接続部５０Ｐ、第２可動基部５０Ｂ、第１可動梁５１及び第２可動梁５２を含む構造体と、基体６０と、の間に間隙ｇ２が設けられる。
【0110】
この例では、第２可動部材５０は、可動部５０Ｘを含む。可動部５０Ｘは、第２可動基部５０Ｂと接続される。第２可動基部５０Ｂ及び可動部５０Ｘは、第１可動接続部５０Ｐを中心にして、Ｘ－Ｙ平面内で回転の変位が可能である。可動部５０ＸのＹ軸方向に沿う長さは、第２可動基部５０ＢのＹ軸方向に沿う長さよりも長い。可動部５０Ｘは、可動マスである。
【0111】
例えば、第２可動部材５０に加速度が加わり、可動部５０Ｘが変位する。これにより、第１可動梁５１に圧縮及び引張の一方の応力が加わる。第２可動梁５２に圧縮及び引張の他方の応力が加わる。これにより、第１可動梁５１の共振周波数において、上昇及び減少の一方が生じる。第２可動梁５２の共振周波数において、上昇及び減少の他方が生じる。これらの共振周波数の差から、加速度を検出可能である。このような２つの可動梁が設けられることで、Ｚ軸方向を軸とした回転の加速度を高い感度で検出できる。例えば、加速度の検出において、記憶部７０Ｍ（図６参照）に記憶されたデータに基づいて補正が行われても良い。
【0112】
第１可動梁５１の共振周波数と、第２可動梁５２の共振周波数と、の和は、回転の影響を受けない。和は、温度依存性を有する。これらの共振周波数の和に基づいて、第１可動部材１０の第１回転角度θｖ１を補正して第２回転角度θｖ２が導出できる。このような構成においても、精度を向上できる。
【0113】
【0114】
Ｙ軸方向において、可動部５１ａと第１可動接続部５０Ｐとの間に第１可動梁５１がある。可動部５１ｂは、可動部５１ａと第１可動梁５１との間にある。可動部５１ｂは、可動部５１ａを第１可動梁５１と接続する。可動部５１ｂのＸ軸方向に沿う長さは、可動部５１ａのＸ軸方向に沿う長さよりも短い。可動部５１ｂのＸ軸方向に沿う長さは、第１可動梁５１のＸ軸方向に沿う長さよりも短い。可動部５１ａは、第１可動梁５１の変位に応じて変位可能である。
【0115】
Ｙ軸方向において、可動部５２ａと第１可動接続部５０Ｐとの間に第２可動梁５２がある。可動部５２ｂは、可動部５２ａと第２可動梁５２との間にある。可動部５２ｂは、可動部５２ａを第２可動梁５２と接続する。可動部５２ｂのＸ軸方向に沿う長さは、可動部５２ａのＸ軸方向に沿う長さよりも短い。可動部５２ｂのＸ軸方向に沿う長さは、第２可動梁５２のＸ軸方向に沿う長さよりも短い。可動部５２ａは、第２可動梁５２の変位に応じて変位可能である。
【0116】
図６に示すように、この例では、複数の第２対向電極部材５０Ｍとして、電極５１Ｅ～５４Ｅが設けられている。これらの電極により、第１可動梁５１及び第２可動梁５２を振動させることができる。これらの電極により、第１可動梁５１及び第２可動梁５２の共振周波数を検出することが可能である。
【0117】
図８（ａ）、図８（ｂ）、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図８（ａ）は、平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＸ１－Ｘ２線断面図である。図９（ａ）は、センサの一部を例示する平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＹ１－Ｙ２線断面図である。
図８（ａ）は、平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＸ１－Ｘ２線断面図である。図９（ａ）は、センサの一部を例示する平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＹ１－Ｙ２線断面図である。
【0118】
図８（ａ）に示すように、実施形態に係るセンサの第２構造体６０Ｂにおいて、第２可動部材５０は、第２固定部５０Ｆと、第１可動基部５０Ａと、第１可動接続部５０Ｐと、第２可動基部５０Ｂと、第１可動梁５１と、第２可動梁５２と、可動部５０Ｘを含む。この例においては、可動部５０Ｘは、Ｘ－Ｙ平面内で突出する凹凸を含む。複数の第２対向電極部材５０Ｍとして、電極５１Ｅ～５４Ｅに加えて、電極５５Ｅ及び電極５６Ｅが設けられている。可動部５０Ｘの凹凸の一部は、電極５５Ｅと櫛歯状電極を形成する。可動部５０Ｘの凹凸の別の一部は、電極５６Ｅと櫛歯状電極を形成する。可動部５０Ｘに設けられる複数の凸部の一部は、第１可動接続部５０Ｐを通る直線Ｄｍｒ１に沿って並ぶ。可動部５０Ｘに設けられる複数の凸部の別の一部は、第１可動接続部５０Ｐを通る別の直線Ｄｍｒ２に沿って並ぶ。直線Ｄｍｒ１及び直線Ｄｍｒ２は、Ｘ－Ｙ平面に沿う。直線Ｄｍｒ１及び直線Ｄｍｒ２は、互いに交差する。電極５５Ｅ及び電極５６Ｅの電位が制御される。これにより、可動部５０Ｘを第１可動接続部５０Ｐを中心として回転させるように変位（または振動）させることができる。この例においても、加速度が検出できる。
【0119】
この例においても、第１可動梁５１の共振周波数と、第２可動梁５２の共振周波数と、の和に基づいて、第１可動部材１０の第１回転角度θｖ１を補正して第２回転角度θｖ２が導出できる。このような構成においても、精度を向上できる。図６及び図９（ａ）の例において、制御装置７０は、第２可動部材５０の共振周波数の加速度に対する依存性と、第２可動部材５０の共振周波数の温度に対する依存性と、を分離可能である。
【0120】
実施形態においては、例えば、第１方向Ｄ１、及び、第１方向と交差する第２方向Ｄ２に振動が可能な可動体（例えば第１可動部材１０）と、可動体をこれらの方向に振動させるバネ機構（例えば第１接続部１０Ｓ）と、が設けられる。制御部７４（１つの検出部）は、第１方向Ｄ１に振動している可動体に働く回転の角速度Ωによるコリオリ力に基づく、可動体の第２方向の振動の振幅を検出することができる。制御部７４（別の検出部）は、第２方向Ｄ２に振動している可動体に働く回転の角速度Ωによるコリオリ力に基づく、可動体の第１方向Ｄ１の振動の振幅を検出することができる。制御部７４（回転角度取得部、または、回転角度導出部７５ｃ）は、第１方向Ｄ１の振動の振幅、及び、第２方向Ｄ２の振動の振幅に基づいて、可動体の回転角度を取得する。
【0121】
可変電気バネ及び可変電気ダンパが設けられる。可変電気バネは、例えば、振動体、それに付随する平行板電極、及び、平行板電極に印加される可変電圧により形成される。可変電気ダンパは、振動体、それに付随する櫛歯電極、櫛歯電極に接続される可変抵抗、及び、可変抵抗に印加される可変電圧により形成される。振動体と同じチップ内に配置された振動子、及び、振動子に付随する電極が設けられる。振動子の共振周波数を取得する共振周波数取得部が設けられる。
【0122】
上記の検出部で検出された振動の振幅に基づいて、第１方向Ｄ１の第１成分の共振周波数と、第２方向Ｄ２の第２成分の共振周波数の差（第２差ΔＦ）が検出される。制御部７４は、第２差ΔＦを小さくするように、可変電気バネをクローズループにより制御する。制御は、例えば、連続的に自動的に行われる。制御は、常時行われて良い。
【0123】
上記の検出部で検出された振動の振幅に基づいて、第１方向Ｄ１の第１成分の減衰時定数と、第２方向Ｄ２の第２成分の減衰時定数の差（第１差ΔＴ）が検出される。制御部７４は、第１差ΔＴを小さくするように、可変電気ダンパをクローズループにより制御する。制御は、例えば、連続的に自動的に行われる。制御は、常時行われて良い。
【0124】
例えば、制御部７４は、第２差ΔＦ、第１差ΔＴ、回転角度取得部により得られる回転角度、及び、振動子から得られる共振周波数ｆｂ１に基づいて、補正された回転角を出力可能である。補正された回転角度は、可動体に加わる回転の角速度Ωに対応する回転角度である。より正確な回転角度が得られる。
【0125】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）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１０（ａ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１１は、複数の第２構造体６０Ｂを含む。この例では、第１構造体６０Ａの少なくとも一部（例えば、第１可動部材１０）は、複数の第２構造体６０Ｂの間にある。
図１０（ａ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１１は、複数の第２構造体６０Ｂを含む。この例では、第１構造体６０Ａの少なくとも一部（例えば、第１可動部材１０）は、複数の第２構造体６０Ｂの間にある。
【0126】
図１０（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１２においても、複数の第２構造体６０Ｂが設けられる。複数の第２構造体６０Ｂの１つから複数の第２構造体６０Ｂの別の１つへの方向は、複数の第２構造体６０Ｂのさらに別の１つから複数の第２構造体６０Ｂのさらに別の１つへの方向と交差する。例えば、４つの第２構造体６０Ｂの対角位置に、第１構造体６０Ａが設けられる。
【0127】
制御部７４は、複数の第２構造体６０Ｂから得られる信号（共振周波数ｆｂ１を含む信号）を取得し、平均化した共振周波数ｆｂ１を導出可能である。
【0128】
例えば、第１構造体６０Ａの位置において、基体６０などにおける応力の分布がより均一化する。例えば、温度分布がより均一になる。例えば、電気的な接続のための配線のＸ－Ｙ平面内における分布がより均一になる。例えば、電気的な特性（例えば、ノイズまたはカップリングなどの影響）がより均一化する。より高い精度の補正が可能になる。より高い精度の検出が可能である。
【0129】
図１１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１１に示すように、実施形態に係るセンサ１２０は、第１構造体６０Ａと第２構造体６０Ｂと、第１筐体６５と、制御装置７０と、を含む。第１構造体６０Ａは、第１面６０ｆを含む第１基体領域６１に設けられる。第２構造体６０Ｂは、第２基体領域６２に設けられる。第１基体領域６１は、１つ基体６０に含まれる。第２基体領域６２は、別の基体６０に含まれても良い。第１構造体６０Ａ及び第２構造体６０Ｂは、第１筐体６５のなかに設けられる。センサ１２０における上記を除く構成は、センサ１１０などと同様で良い。
図１１に示すように、実施形態に係るセンサ１２０は、第１構造体６０Ａと第２構造体６０Ｂと、第１筐体６５と、制御装置７０と、を含む。第１構造体６０Ａは、第１面６０ｆを含む第１基体領域６１に設けられる。第２構造体６０Ｂは、第２基体領域６２に設けられる。第１基体領域６１は、１つ基体６０に含まれる。第２基体領域６２は、別の基体６０に含まれても良い。第１構造体６０Ａ及び第２構造体６０Ｂは、第１筐体６５のなかに設けられる。センサ１２０における上記を除く構成は、センサ１１０などと同様で良い。
【0130】
例えば、センサ１２０において、第１構造体６０Ａは、振動可能な第１可動部材１０を含む。第１可動部材１０の振動は、第１面６０ｆに沿う第１方向Ｄ１に沿う第１成分と、第１方向Ｄ１と交差し第１面６０ｆに沿う第２方向Ｄ２に沿う第２成分と、を含む。第２構造体６０Ｂは、振動可能な第２可動部材５０を含む。制御装置７０は、処理動作を実施可能な制御部７４を含む。処理動作は、第１成分及び第２成分に基づいて得られた第１可動部材１０の第１回転角度θｖ１を、第２可動部材５０の共振周波数ｆｂ１に基づいて補正した第２回転角度θｖ２を出力することを含む。センサ１２０においても、精度を向上できるセンサを提供できる。
【0131】
センサ１２０において、第１構造体６０Ａ及び第２構造体６０Ｂは、第１筐体６５のなかに設けられることで、これらの構造体の温度が実質的に同じになる。高い精度の補正が可能である。センサ１２０の構成において、複数の第２構造体６０Ｂが設けられても良い（図１０（ａ）及び図１０（ｂ）参照）。
【0132】
図１２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１２に示すように、実施形態に係るセンサ１２５は、第２筐体６６を含む。例えば、第２筐体６６の中に、第１筐体６５が設けられる。制御装置７０は、第２筐体６６の内側または外側に設けられて良い。第２筐体６６は、例えばＥＭＩシールドとして機能して良い。第２筐体６６は、例えば、金属材料または磁性材料などを含んで良い。図１２の例において、第２筐体６６の中に、図１１に例示した構造が設けられても良い。
図１２に示すように、実施形態に係るセンサ１２５は、第２筐体６６を含む。例えば、第２筐体６６の中に、第１筐体６５が設けられる。制御装置７０は、第２筐体６６の内側または外側に設けられて良い。第２筐体６６は、例えばＥＭＩシールドとして機能して良い。第２筐体６６は、例えば、金属材料または磁性材料などを含んで良い。図１２の例において、第２筐体６６の中に、図１１に例示した構造が設けられても良い。
【0133】
（第２実施形態）
第２実施形態は、電子装置に係る。
図１３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１３に示すように、実施形態に係る電子装置３１０は、実施形態に係るセンサと、回路制御部１７０と、を含む。図１３の例では、センサとして、センサ１１０（またはセンサ装置２１０）が描かれている。回路制御部１７０は、センサから得られる信号Ｓ１に基づいて回路１８０を制御可能である。回路１８０は、例えば駆動装置１８５の制御回路などである。実施形態によれば、高精度の検出結果に基づいて、駆動装置１８５を制御するための回路１８０などを高精度で制御できる。
第２実施形態は、電子装置に係る。
図１３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１３に示すように、実施形態に係る電子装置３１０は、実施形態に係るセンサと、回路制御部１７０と、を含む。図１３の例では、センサとして、センサ１１０（またはセンサ装置２１０）が描かれている。回路制御部１７０は、センサから得られる信号Ｓ１に基づいて回路１８０を制御可能である。回路１８０は、例えば駆動装置１８５の制御回路などである。実施形態によれば、高精度の検出結果に基づいて、駆動装置１８５を制御するための回路１８０などを高精度で制御できる。
【0134】
図１４（ａ）～図１４（ｈ）は、電子装置の応用を例示する模式図である。
図１４（ａ）に示すように、電子装置３１０は、ロボットの少なくとも一部でも良い。図１４（ｂ）に示すように、電子装置３１０は、製造工場などに設けられる工作ロボットの少なくとも一部でも良い。図１４（ｃ）に示すように、電子装置３１０は、工場内などの自動搬送車の少なくとも一部でも良い。図１４（ｄ）に示すように、電子装置３１０は、ドローン（無人航空機）の少なくとも一部でも良い。図１４（ｅ）に示すように、電子装置３１０は、飛行機の少なくとも一部でも良い。図１４（ｆ）に示すように、電子装置３１０は、船舶の少なくとも一部でも良い。図１４（ｇ）に示すように、電子装置３１０は、潜水艦の少なくとも一部でも良い。図１４（ｈ）に示すように、電子装置３１０は、自動車の少なくとも一部でも良い。電子装置３１０は、例えば、ロボット及び移動体の少なくともいずれかを含んでも良い。
図１４（ａ）に示すように、電子装置３１０は、ロボットの少なくとも一部でも良い。図１４（ｂ）に示すように、電子装置３１０は、製造工場などに設けられる工作ロボットの少なくとも一部でも良い。図１４（ｃ）に示すように、電子装置３１０は、工場内などの自動搬送車の少なくとも一部でも良い。図１４（ｄ）に示すように、電子装置３１０は、ドローン（無人航空機）の少なくとも一部でも良い。図１４（ｅ）に示すように、電子装置３１０は、飛行機の少なくとも一部でも良い。図１４（ｆ）に示すように、電子装置３１０は、船舶の少なくとも一部でも良い。図１４（ｇ）に示すように、電子装置３１０は、潜水艦の少なくとも一部でも良い。図１４（ｈ）に示すように、電子装置３１０は、自動車の少なくとも一部でも良い。電子装置３１０は、例えば、ロボット及び移動体の少なくともいずれかを含んでも良い。
【0135】
実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んで良い。
（構成１）
第１基体領域及び第２基体領域を含む第１面を含む基体と、
前記第１基体領域に設けられた第１構造体と、
前記第２基体領域に設けられた第２構造体と、
制御装置と、
を備え、
前記第１構造体は、振動可能な第１可動部材を含み、前記第１可動部材の前記振動は、前記第１面に沿う第１方向に沿う第１成分と、前記第１方向と交差し前記第１面に沿う第２方向に沿う第２成分と、を含み、
前記第２構造体は、振動可能な第２可動部材を含み、
前記制御装置は、処理動作を実施可能な制御部を含み、
前記処理動作は、前記第１成分及び前記第２成分に基づいて得られた前記第１可動部材の第１回転角度を、前記第２可動部材の共振周波数に基づいて補正した第２回転角度を出力することを含む、センサ。
（構成１）
第１基体領域及び第２基体領域を含む第１面を含む基体と、
前記第１基体領域に設けられた第１構造体と、
前記第２基体領域に設けられた第２構造体と、
制御装置と、
を備え、
前記第１構造体は、振動可能な第１可動部材を含み、前記第１可動部材の前記振動は、前記第１面に沿う第１方向に沿う第１成分と、前記第１方向と交差し前記第１面に沿う第２方向に沿う第２成分と、を含み、
前記第２構造体は、振動可能な第２可動部材を含み、
前記制御装置は、処理動作を実施可能な制御部を含み、
前記処理動作は、前記第１成分及び前記第２成分に基づいて得られた前記第１可動部材の第１回転角度を、前記第２可動部材の共振周波数に基づいて補正した第２回転角度を出力することを含む、センサ。
【0136】
（構成２）
前記第２基体領域は、前記第１基体領域と連続した、構成１記載のセンサ。
前記第２基体領域は、前記第１基体領域と連続した、構成１記載のセンサ。
【0137】
（構成３）
第１筐体をさらに備え、
前記第１構造体及び前記第２構造体は、前記第１筐体のなかに設けられた、構成１または２に記載のセンサ。
第１筐体をさらに備え、
前記第１構造体及び前記第２構造体は、前記第１筐体のなかに設けられた、構成１または２に記載のセンサ。
【0138】
（構成４）
第１面を含む第１基体領域に設けられた第１構造体と、
第２基体領域に設けられた第２構造体と、
第１筐体と、
制御装置と、
を備え、
前記第１構造体及び前記第２構造体は、前記第１筐体のなかに設けられ、
前記第１構造体は、振動可能な第１可動部材を含み、前記第１可動部材の前記振動は、前記第１面に沿う第１方向に沿う第１成分と、前記第１方向と交差し前記第１面に沿う第２方向に沿う第２成分と、を含み、
前記第２構造体は、振動可能な第２可動部材を含み、
前記制御装置は、処理動作を実施可能な制御部を含み、
前記処理動作は、前記第１成分及び前記第２成分に基づいて得られた前記第１可動部材の第１回転角度を、前記第２可動部材の共振周波数に基づいて補正した第２回転角度を出力することを含む、センサ。
第１面を含む第１基体領域に設けられた第１構造体と、
第２基体領域に設けられた第２構造体と、
第１筐体と、
制御装置と、
を備え、
前記第１構造体及び前記第２構造体は、前記第１筐体のなかに設けられ、
前記第１構造体は、振動可能な第１可動部材を含み、前記第１可動部材の前記振動は、前記第１面に沿う第１方向に沿う第１成分と、前記第１方向と交差し前記第１面に沿う第２方向に沿う第２成分と、を含み、
前記第２構造体は、振動可能な第２可動部材を含み、
前記制御装置は、処理動作を実施可能な制御部を含み、
前記処理動作は、前記第１成分及び前記第２成分に基づいて得られた前記第１可動部材の第１回転角度を、前記第２可動部材の共振周波数に基づいて補正した第２回転角度を出力することを含む、センサ。
【0139】
（構成５）
前記第１面と交差する第３方向を軸とする前記基体の回転に対して前記第２可動部材の前記共振周波数は変化しない、または、前記第３方向を前記軸とする前記基体の前記回転に対する前記第２可動部材の前記共振周波数の変化率は、前記第３方向に沿う前記基体の変位に対する前記第２可動部材の前記共振周波数の変化率以下である、構成１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
前記第１面と交差する第３方向を軸とする前記基体の回転に対して前記第２可動部材の前記共振周波数は変化しない、または、前記第３方向を前記軸とする前記基体の前記回転に対する前記第２可動部材の前記共振周波数の変化率は、前記第３方向に沿う前記基体の変位に対する前記第２可動部材の前記共振周波数の変化率以下である、構成１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
【0140】
（構成６）
前記第１回転角度は、前記第１可動部材の温度に応じて変化し、
前記第２可動部材の前記共振周波数は、前記第２可動部材の温度に応じて変化する、構成１～５のいずれか１つに記載のセンサ。
前記第１回転角度は、前記第１可動部材の温度に応じて変化し、
前記第２可動部材の前記共振周波数は、前記第２可動部材の温度に応じて変化する、構成１～５のいずれか１つに記載のセンサ。
【0141】
（構成７）
前記第２構造体の温度と前記第１構造体の温度との差の絶対値の、前記第１構造体の前記温度に対する比は０．０５以下である、構成１～５のいずれか１つに記載のセンサ。
前記第２構造体の温度と前記第１構造体の温度との差の絶対値の、前記第１構造体の前記温度に対する比は０．０５以下である、構成１～５のいずれか１つに記載のセンサ。
【0142】
（構成８）
前記第１構造体は、
前記第１基体領域に固定された第１固定部と、
前記第１固定部に支持され前記第１可動部材と接続された第１接続部と、
を含み、
前記第２構造体は、前記第２基体領域に固定された第２固定部を含み、
前記第２固定部は、前記第２可動部材を支持し、
前記第２可動部材は、前記第１接続部に含まれる材料と同じ材料を含む、構成１～７のいずれか１つに記載のセンサ。
前記第１構造体は、
前記第１基体領域に固定された第１固定部と、
前記第１固定部に支持され前記第１可動部材と接続された第１接続部と、
を含み、
前記第２構造体は、前記第２基体領域に固定された第２固定部を含み、
前記第２固定部は、前記第２可動部材を支持し、
前記第２可動部材は、前記第１接続部に含まれる材料と同じ材料を含む、構成１～７のいずれか１つに記載のセンサ。
【0143】
（構成９）
前記第２構造体は、
前記第２基体領域に固定された第２固定部と、
第２対向電極部材と、
を含み、
前記第２固定部は、前記第２可動部材を支持し、
前記第２対向電極部材は、前記第２可動部材と対向する、構成１～７のいずれか１つに記載のセンサ。
前記第２構造体は、
前記第２基体領域に固定された第２固定部と、
第２対向電極部材と、
を含み、
前記第２固定部は、前記第２可動部材を支持し、
前記第２対向電極部材は、前記第２可動部材と対向する、構成１～７のいずれか１つに記載のセンサ。
【0144】
（構成１０）
前記第２構造体は、複数の第２固定部を含み、
前記第２可動部材の少なくとも一部は、前記複数の第２固定部の間にあり、
前記複数の第２固定部の１つから前記複数の第２固定部の別の１つへの方向は、前記第２対向電極部材から前記第２可動部材への方向と交差した、構成９記載のセンサ。
前記第２構造体は、複数の第２固定部を含み、
前記第２可動部材の少なくとも一部は、前記複数の第２固定部の間にあり、
前記複数の第２固定部の１つから前記複数の第２固定部の別の１つへの方向は、前記第２対向電極部材から前記第２可動部材への方向と交差した、構成９記載のセンサ。
【0145】
（構成１１）
前記第２構造体は、複数の前記第２対向電極部材を含み、
前記第２可動部材の少なくとも一部は、前記複数の第２対向電極部材の間にあり、
前記複数の第２固定部の前記１つから前記複数の第２固定部の前記別の１つへの前記方向は、前記複数の第２対向電極部材の１つから前記複数の第２対向電極部材の別の１つへの方向と交差した、構成１０記載のセンサ。
前記第２構造体は、複数の前記第２対向電極部材を含み、
前記第２可動部材の少なくとも一部は、前記複数の第２対向電極部材の間にあり、
前記複数の第２固定部の前記１つから前記複数の第２固定部の前記別の１つへの前記方向は、前記複数の第２対向電極部材の１つから前記複数の第２対向電極部材の別の１つへの方向と交差した、構成１０記載のセンサ。
【0146】
（構成１２）
前記第２可動部材は、複数の梁を含む、構成８～１１のいずれか１つに記載のセンサ。
前記第２可動部材は、複数の梁を含む、構成８～１１のいずれか１つに記載のセンサ。
【0147】
（構成１３）
前記第２可動部材は、第１可動梁及び第２可動梁を含み、
前記第２可動部材の前記共振周波数は、前記第１可動梁の共振周波数と、前記第２可動梁の共振周波数と、の和を含む、構成８～１１のいずれか１つに記載のセンサ。
前記第２可動部材は、第１可動梁及び第２可動梁を含み、
前記第２可動部材の前記共振周波数は、前記第１可動梁の共振周波数と、前記第２可動梁の共振周波数と、の和を含む、構成８～１１のいずれか１つに記載のセンサ。
【0148】
（構成１４）
前記第２可動部材は、第１可動基部と、第１可動接続部と、第２可動基部と、をさらに含み、
前記第１可動基部は、第２固定部に支持され、
前記第２固定部と第２可動基部との間に前記第１可動基部があり、
前記第１可動基部と前記第２可動基部との間に前記第１可動接続部があり、
前記第１可動接続部は、前記第２可動基部を前記第１可動基部と接続し、
前記第１可動梁の一部は、前記第１可動基部の一部と接続され、
前記第１可動梁の他部は、前記第２可動基部の一部と接続され、
前記第２可動梁の一部は、前記第１可動基部の他部と接続され、
前記第２可動梁の他部は、前記第２可動基部の他部と接続され、
前記第１可動接続部は、前記第１可動梁と第２可動梁との間にある、構成１３記載のセンサ。
前記第２可動部材は、第１可動基部と、第１可動接続部と、第２可動基部と、をさらに含み、
前記第１可動基部は、第２固定部に支持され、
前記第２固定部と第２可動基部との間に前記第１可動基部があり、
前記第１可動基部と前記第２可動基部との間に前記第１可動接続部があり、
前記第１可動接続部は、前記第２可動基部を前記第１可動基部と接続し、
前記第１可動梁の一部は、前記第１可動基部の一部と接続され、
前記第１可動梁の他部は、前記第２可動基部の一部と接続され、
前記第２可動梁の一部は、前記第１可動基部の他部と接続され、
前記第２可動梁の他部は、前記第２可動基部の他部と接続され、
前記第１可動接続部は、前記第１可動梁と第２可動梁との間にある、構成１３記載のセンサ。
【0149】
（構成１５）
前記第１構造体は、
前記第１可動部材と対向する第１対向電極部材と、
前記第１対向電極部材と電気的に接続された抵抗部材と、
を含み、
前記制御部は、第１動作を実施可能であり、
前記第１動作は、
前記第１成分及び前記第２成分を取得する第１取得動作と、
前記取得した前記第１成分の第１時定数と、前記取得した前記第２成分の第２時定数と、の第１差の第１絶対値、及び、前記取得した前記第１成分の第１共振周波数と、前記取得した前記第２成分の第２共振周波数と、の第２差の第２絶対値の少なくともいずれかが小さくなるように、前記抵抗部材の抵抗、及び、前記抵抗部材に印加される電圧の少なくともいずれかの値を変更する第１変更動作と、
を含む、構成１記載のセンサ。
前記第１構造体は、
前記第１可動部材と対向する第１対向電極部材と、
前記第１対向電極部材と電気的に接続された抵抗部材と、
を含み、
前記制御部は、第１動作を実施可能であり、
前記第１動作は、
前記第１成分及び前記第２成分を取得する第１取得動作と、
前記取得した前記第１成分の第１時定数と、前記取得した前記第２成分の第２時定数と、の第１差の第１絶対値、及び、前記取得した前記第１成分の第１共振周波数と、前記取得した前記第２成分の第２共振周波数と、の第２差の第２絶対値の少なくともいずれかが小さくなるように、前記抵抗部材の抵抗、及び、前記抵抗部材に印加される電圧の少なくともいずれかの値を変更する第１変更動作と、
を含む、構成１記載のセンサ。
【0150】
（構成１６）
前記第１絶対値及び前記第２絶対値の少なくともいずれかは、温度に応じて変化し、
前記第２可動部材の前記共振周波数は、前記温度に応じて変化し、
前記制御部は、前記温度に応じて変化する前記第１絶対値及び前記第２絶対値の前記少なくともいずれかを補正する、構成１５記載のセンサ。
前記第１絶対値及び前記第２絶対値の少なくともいずれかは、温度に応じて変化し、
前記第２可動部材の前記共振周波数は、前記温度に応じて変化し、
前記制御部は、前記温度に応じて変化する前記第１絶対値及び前記第２絶対値の前記少なくともいずれかを補正する、構成１５記載のセンサ。
【0151】
（構成１７）
前記第１対向電極部材は、
前記第１可動部材と対向する第１対向電極と、
前記第１可動部材と対向する第２対向電極と、
を含み、
前記第１可動部材から前記第２対向電極への方向は、前記第１可動部材から前記第１対向電極への方向と交差し、
前記抵抗部材は、
第１端部及び第１他端部を含む第１抵抗であって、前記第１他端部は前記第１対向電極と電気的に接続された、前記第１抵抗と、
第２端部及び第２他端部を含む第２抵抗であって、前記第２他端部は前記第２対向電極と電気的に接続された、前記第２抵抗と、
を含み、
前記制御部は、前記第１変更動作において、前記第１絶対値が小さくなるように、前記第１抵抗の抵抗値、前記第２抵抗の抵抗値、前記第１端部の第１電圧、及び、前記第２端部の第２電圧の少なくともいずれかの値を変更する、構成１５記載のセンサ。
前記第１対向電極部材は、
前記第１可動部材と対向する第１対向電極と、
前記第１可動部材と対向する第２対向電極と、
を含み、
前記第１可動部材から前記第２対向電極への方向は、前記第１可動部材から前記第１対向電極への方向と交差し、
前記抵抗部材は、
第１端部及び第１他端部を含む第１抵抗であって、前記第１他端部は前記第１対向電極と電気的に接続された、前記第１抵抗と、
第２端部及び第２他端部を含む第２抵抗であって、前記第２他端部は前記第２対向電極と電気的に接続された、前記第２抵抗と、
を含み、
前記制御部は、前記第１変更動作において、前記第１絶対値が小さくなるように、前記第１抵抗の抵抗値、前記第２抵抗の抵抗値、前記第１端部の第１電圧、及び、前記第２端部の第２電圧の少なくともいずれかの値を変更する、構成１５記載のセンサ。
【0152】
（構成１８）
前記第１電圧が変化したときの前記可動部材の変位の方向は、前記第２電圧が変化したときの前記可動部材の変位の方向と交差する、構成１７記載のセンサ。
前記第１電圧が変化したときの前記可動部材の変位の方向は、前記第２電圧が変化したときの前記可動部材の変位の方向と交差する、構成１７記載のセンサ。
【0153】
（構成１９）
前記第１対向電極部材は、
前記第１可動部材と対向する第１対向導電部と、
前記第１可動部材と対向する第２対向導電部と、
を含み、
前記第１可動部材から前記第２対向導電部への方向は、前記第１可動部材から前記第１対向導電部への方向と交差し、
前記制御部は、前記第１変更動作において、前記第２絶対値が小さくなるように、前記第１対向導電部の第１対向導電部電圧、及び、前記第２対向導電部の第２対向導電部電圧の少なくともいずれかを変更する、構成１５記載のセンサ。
前記第１対向電極部材は、
前記第１可動部材と対向する第１対向導電部と、
前記第１可動部材と対向する第２対向導電部と、
を含み、
前記第１可動部材から前記第２対向導電部への方向は、前記第１可動部材から前記第１対向導電部への方向と交差し、
前記制御部は、前記第１変更動作において、前記第２絶対値が小さくなるように、前記第１対向導電部の第１対向導電部電圧、及び、前記第２対向導電部の第２対向導電部電圧の少なくともいずれかを変更する、構成１５記載のセンサ。
【0154】
（構成２０）
構成１～１９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。
構成１～１９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。
【0155】
実施形態によれば、精度を向上できるセンサが提供できる。
【0156】
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【0157】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、センサに含まれる構造体、可動部材、電極及び制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【0158】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【0159】
その他、本発明の実施の形態として上述したセンサを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのセンサも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【0160】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【0161】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0162】
１０…第１可動部材、 １０Ｅ…電極、 １０Ｆ…第１固定部、 １０Ｓ…第１接続部、 １１Ｃ、１２Ｃ…第１、第２導電部、 １１Ｅ、１２Ｅ…第１、第２電極、 １１ｓＥ、１２ｓＥ…第１、第２検出用電極、 ２０Ｅ…対向電極、 ２０Ｍ…第１対向電極部材、 ２０Ｒ…抵抗部材、 ２１Ｃ、２２Ｃ…第１、第２対向導電部、 ２１Ｅ、２２Ｅ…第１、第２対向電極、 ２１ｓＥ、２２ｓＥ…第１、第２検出用対向電極、 ５０…第２可動部材、 ５０Ａ、５０Ｂ…第１、第２可動基部、 ５０Ｆ…第２固定部、 ５０Ｍ…第２対向電極部材、 ５０Ｐ…第１可動接続部、 ５０Ｘ…可動部、 ５０ａ、５０ｂ…梁、 ５１、５２…第１、第２可動梁、 ５１Ｅ～５６Ｅ…電極、 ５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ…可動部、 ６０…基体、 ６０Ａ、６０Ｂ…第１、第２構造体、 ６０ａ…基板、 ６０ｂ…絶縁膜、 ６０ｆ…第１面、 ６１、６２…第１、第２基体領域、 ６５…第１筐体、 ６５ａ～６５ｄ…第１～第４部材、 ６６…第２筐体、 ７０…制御装置、 ７０Ｍ…記憶部、 ７０ｓ…検出部、 ７１、７２…第１、第２検出部、 ７４…制御部、 ７５…演算部、 ７５ａ…時定数調整部、 ７５ｂ…共振周波数調整部、 ７５ｃ…回転角度導出部、 ７５ｄ…共振周波数検出部、 ７５ｅ…角度補正演算部、 ７６…ドライバ部、 ΔＦ…第２差、 ΔＴ…第１差、 θ…回転角度、 θｖ１、θｖ２…第１、第２回転角度、 １１０、１１１、１１２、１２０、１２５…センサ、 １７０…回路制御部、 １８０…回路、 １８５…駆動装置、 ２１０…センサ装置、 ３１０…電子装置、 Ｄ１、Ｄ２…第１、第２方向、 ＤＲ１、ＤＲ２…制御信号出力部、 Ｄａｃ１、Ｄａｃ２…交流電圧出力部、 Ｄｄｃ１、Ｄｄｃ２…電圧出力部、 Ｄｍｒ１、Ｄｍｒ２…直線、 Ｄｐ１、Ｄｐ２…電圧出力部、 Ｌｃ１、Ｌｃ２、Ｌｐ１、Ｌｐ２、Ｌｒ１、Ｌｒ２…配線、 Ｒ１、Ｒ２…第１、第２抵抗、 Ｓ１…信号、 ＳＯ…信号、 ＳＲ１、ＳＲ２…制御信号、 ＳＵ１、ＳＵ２…第１、第２加算器、 Ｔｍｐ１、Ｔｍｐ２…温度、 Ｖａｃ１、Ｖａｃ２…第１、第２交流電圧、 Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ４…第１、第２電圧、 Ｖｐ１、Ｖｐ２…第１、第２対向導電部電圧、 Ｖｓ１、Ｖｓ２…第１、第２検出電圧、 ｃｐ１、ｃｐ２…第１、第２他端部、 ｅｐ１、ｅｐ２…第１、第２端部、 ｆａ１、ｆｂ１…共振周波数、 ｇ１、ｇ２…間隙
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】