功能元件、電子設(shè)備、以及移動(dòng)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種功能元件、搭載有該功能元件的電子設(shè)備、以及移動(dòng)體。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來(lái)，作為對(duì)角速度或加速度等的物理量進(jìn)行檢測(cè)的功能元件，已知一種使設(shè)置有對(duì)這些物理量進(jìn)行檢測(cè)的元件的質(zhì)量部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)并對(duì)被施加于該功能元件上的物理量進(jìn)行檢測(cè)的功能元件。這些功能元件伴隨著所搭載的電子設(shè)備的小型或高精度化，而具有該功能元件的小型化及檢測(cè)精度的高精度化的需求。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中，作為能夠?qū)ο嗷フ坏娜齻€(gè)軸的物理量進(jìn)行檢測(cè)的功能元件，公開(kāi)了一種如下的結(jié)構(gòu)，即，在面內(nèi)水平地配置有至少四個(gè)質(zhì)量部，且各個(gè)質(zhì)量部通過(guò)連結(jié)部而被連接在一起。所涉及的功能元件通過(guò)使兩個(gè)質(zhì)量部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而經(jīng)由連結(jié)部而使其他兩個(gè)質(zhì)量部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并實(shí)施物理量的檢測(cè)。
[0004]但是，在上述的功能元件中具有如下的問(wèn)題，即，質(zhì)量部的運(yùn)動(dòng)以配置有質(zhì)量部的面內(nèi)方向?yàn)橹鳎瑥亩捎谠诿鎯?nèi)水平地配置的質(zhì)量部，而會(huì)使功能元件的水平面積變大。因此，有可能會(huì)給搭載有功能元件的電子設(shè)備的小型化帶來(lái)影響。
[0005]專利文獻(xiàn)I美國(guó)第2011/0154898號(hào)說(shuō)明書(shū)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題的至少一部分而完成的，其能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0007]應(yīng)用例I
[0008]本應(yīng)用例所涉及的功能元件的特征在于，具備:驅(qū)動(dòng)部；第一質(zhì)量部，其能夠在第一方向上進(jìn)行移動(dòng)；第一連結(jié)部，其與第一質(zhì)量部相連接，并能夠在第一方向上進(jìn)行伸縮；第二連結(jié)部，其與第一連結(jié)部相連接，并被形成在與第一方向交叉的第二方向上；第二質(zhì)量部，其與第二連結(jié)部相連接，第二質(zhì)量部能夠以第二連結(jié)部的軸心為旋轉(zhuǎn)軸而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0009]根據(jù)這種功能元件，連接于沿著第一方向而被勵(lì)振的第一質(zhì)量部上的第一連結(jié)部、和向與第一方向交叉的第二方向延伸出的第二連結(jié)部被連接在一起。由此，在被勵(lì)振的第一質(zhì)量部上被施加了沿著第一方向的第一運(yùn)動(dòng)，并能夠經(jīng)由可在第一方向上進(jìn)行伸縮的第一連結(jié)部而向第二連結(jié)部進(jìn)行傳遞。
[0010]因此，通過(guò)被傳遞隨著第一質(zhì)量部的第一運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力，從而第二連結(jié)部能夠進(jìn)行以其延伸的第二方向?yàn)檩S而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的第二運(yùn)動(dòng)。另外，能夠以第二連結(jié)部延伸的第二方向?yàn)檩S，使連接于該第二連結(jié)部上的第二質(zhì)量部進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]由此，能夠?qū)崿F(xiàn)在抑制了第一質(zhì)量部與第二質(zhì)量部的配置面積的同時(shí)使被施加在第一質(zhì)量部以及第二質(zhì)量部上的振動(dòng)速度成分的方向不同的功能元件。另外，由于第一質(zhì)量部與第二質(zhì)量部的配置面積被抑制，因此能夠?qū)崿F(xiàn)可成為小型化的功能元件。
[0012]應(yīng)用例2
[0013]在上述應(yīng)用例所涉及的功能元件中，優(yōu)選為，第一連結(jié)部相對(duì)于第二連結(jié)部的軸心而被非對(duì)稱地連接。
[0014]根據(jù)這種功能元件，第一連結(jié)部相對(duì)于第二連結(jié)部進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的軸心而被非對(duì)稱地(從軸心偏離的位置)連接。因此，由于第一質(zhì)量部被勵(lì)振而導(dǎo)致的其向第一方向的位移，將通過(guò)第一連結(jié)部而被朝向第二連結(jié)部傳遞，并向在第二方向上延伸設(shè)置的第二連結(jié)部施加扭轉(zhuǎn)力。因此，通過(guò)以第二連結(jié)部延伸的第二方向?yàn)檩S，使連接于該第二連結(jié)部上的第二質(zhì)量部進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠施加與被施加在第一質(zhì)量部上的振動(dòng)速度成分不同的方向上的振動(dòng)速度成分。
[0015]應(yīng)用例3
[0016]在上述應(yīng)用例所涉及的功能元件中，優(yōu)選為，第二質(zhì)量部具備檢測(cè)部，所述檢測(cè)部對(duì)由在第一方向上具有軸心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、和在第二方向上具有軸心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的至少一方而產(chǎn)生的科里奧利力進(jìn)行檢測(cè)。
[0017]根據(jù)這種功能元件，在第二質(zhì)量部上設(shè)置有檢測(cè)部，所述檢測(cè)部對(duì)于被施加在該第二質(zhì)量部上的振動(dòng)速度成分，而對(duì)由以第一方向或第二方向?yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的至少一方所產(chǎn)生的科里奧利力進(jìn)行檢測(cè)。因此，能夠?qū)Ρ皇┘佑诠δ茉系囊缘谝环较蚧虻诙较驗(yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。
[0018]應(yīng)用例4
[0019]在上述應(yīng)用例所涉及的功能元件中，優(yōu)選為，第一質(zhì)量部具備檢測(cè)部，所述檢測(cè)部對(duì)由在與第一方向正交的方向上具有軸心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的科里奧利力進(jìn)行檢測(cè)。
[0020]根據(jù)這種功能元件，在第一質(zhì)量部上設(shè)置有檢測(cè)部，所述檢測(cè)部對(duì)于被施加在該第一質(zhì)量部上的振動(dòng)速度成分，而對(duì)由以與第一方向正交的方向?yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的科里奧利力進(jìn)行檢測(cè)。因此，能夠?qū)Ρ皇┘佑诠δ茉系囊耘c第一方向正交的方向?yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。
[0021]應(yīng)用例5
[0022]在上述應(yīng)用例所涉及的功能元件中，優(yōu)選為，第一連結(jié)部中在與第一質(zhì)量部相反的一側(cè)連接有第三質(zhì)量部。
[0023]根據(jù)這種功能元件，在與第一質(zhì)量部相連結(jié)的能夠在第一方向上進(jìn)行伸縮的第一連結(jié)部中，其與第一質(zhì)量部相連接的一端相反的一側(cè)的另一端與第三質(zhì)量部相連接。因此，隨著第一質(zhì)量部的勵(lì)振，第一連結(jié)部將在第一方向上進(jìn)行伸縮，并能夠以反相位對(duì)第三質(zhì)量部進(jìn)行勵(lì)振。因此，能夠?qū)⑴c第一質(zhì)量部為反相位的振動(dòng)速度成分施加在第三質(zhì)量部上。
[0024]應(yīng)用例6
[0025]在上述應(yīng)用例所涉及的功能元件中，優(yōu)選為，在第三質(zhì)量部中具備檢測(cè)部，所述檢測(cè)部對(duì)由在與第一方向正交的方向上具有軸心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的科里奧利力進(jìn)行檢測(cè)。
[0026]根據(jù)這種功能元件，在第三質(zhì)量部上設(shè)置有檢測(cè)部，所述檢測(cè)部對(duì)于被施加在該第三質(zhì)量部上的振動(dòng)速度成分，而對(duì)由以與第一方向正交的方向?yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的科里奧利力進(jìn)行檢測(cè)。在第一質(zhì)量部和第三質(zhì)量部上被施加了反相位的振動(dòng)速度成分。因此，在第一質(zhì)量部與第三質(zhì)量部上所產(chǎn)生的科里奧利力將以反相位而產(chǎn)生。由此，能夠?qū)Ρ皇┘佑诠δ茉系囊耘c第一方向正交的方向?yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行差動(dòng)檢測(cè)，并能夠?qū)崿F(xiàn)提尚了檢測(cè)精度的功能兀件。
[0027]應(yīng)用例7
[0028]本應(yīng)用例所涉及的電子設(shè)備的特征在于，搭載有上述的功能元件。
[0029]根據(jù)這種電子設(shè)備，由于搭載有如下的功能元件，因而能夠獲得可對(duì)落下或傾斜進(jìn)行測(cè)量的可靠性較高并可成為小型化的電子設(shè)備，所述功能元件中設(shè)置有獲得了不同方向的振動(dòng)速度成分的質(zhì)量部，并抑制了質(zhì)量部所配置的面積且提高了檢測(cè)精度。
[0030]應(yīng)用例8
[0031]本應(yīng)用例所涉及的移動(dòng)體的特征在于，搭載有上述的功能元件。
[0032]根據(jù)這種移動(dòng)體，由于搭載有如下的功能元件，因而能夠獲得可對(duì)落下或傾斜進(jìn)行測(cè)量的可靠性較高的移動(dòng)體，所述功能元件中設(shè)置有獲得了不同方向的振動(dòng)速度成分的質(zhì)量部，并抑制了質(zhì)量部所配置的面積且提高了檢測(cè)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為模式化地表示第一實(shí)施方式所涉及的功能元件的俯視圖。
[0034]圖2為模式化表示被設(shè)置于功能元件上的檢測(cè)部的俯視圖。
[0035]圖3為放大并模式化地表示被設(shè)置于功能元件上的第一連結(jié)部和第二連結(jié)部被連接在一起的部分的放大圖。
[0036]圖4為對(duì)功能元件的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖，且為表示旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)未被施加在功能元件上的初始狀態(tài)的俯視圖。
[0037]圖5為對(duì)功能元件的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖，且為表示圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被施加在功能元件上的狀態(tài)的俯視圖。
[0038]圖6為對(duì)功能元件的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖，且為表示圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被施加在功能元件上的狀態(tài)的俯視圖。
[0039]圖7為對(duì)功能元件的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖，且為表示圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被施加在功能元件上的狀態(tài)的俯視圖。
[0040]圖8為模式化地表示第二實(shí)施方式所涉及的功能元件的俯視圖。
[0041]圖9為放大并模式化地表示被設(shè)置于功能元件上的第一連結(jié)部和第二連結(jié)部被連接在一起的部分的放大圖。
[0042]圖10為對(duì)功能元件的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖，且為表示旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)未被施加在功能元件上的初始狀態(tài)的俯視圖。
[0043]圖11為對(duì)功能元件的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖，且為表示圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被施加在功能元件上的狀態(tài)的俯視圖。
[0044]圖12為對(duì)功能元件的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖，且為表示圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被施加在功能元件上的狀態(tài)的俯視圖。
[0045]圖13為對(duì)功能元件的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖，且為表示圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被施加在功能元件上的狀態(tài)的俯視圖。
[0046]圖14為模式化地表示作為實(shí)施例所涉及的電子設(shè)備的個(gè)人計(jì)算機(jī)的圖。
[0047]圖15為模式化地表示作為實(shí)施例所涉及的電子設(shè)備的移動(dòng)電話的圖。
[0048]圖16為模式化地表示作為實(shí)施例所涉及的電子設(shè)備的數(shù)碼照相機(jī)的圖。
[0049]圖17為模式化地表示作為實(shí)施例所涉及的移動(dòng)體的汽車的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]以下，利用附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。并且，在以下所示的各圖中，為了將各結(jié)構(gòu)要素設(shè)為能夠在附圖上識(shí)別出的程度上的大小，有時(shí)會(huì)適當(dāng)?shù)厥垢鹘Y(jié)構(gòu)要素的尺寸及比例與實(shí)際的結(jié)構(gòu)要素有所不同而進(jìn)行記載。
[0051]第一實(shí)施方式
[0052]利用圖1至圖7，對(duì)第一實(shí)施方式所涉及的功能元件I進(jìn)行說(shuō)明。
[0053]圖1為模式化地表示本實(shí)施方式所涉及的功能元件的俯視圖。圖2為模式化地表示設(shè)置于功能元件上的第一檢測(cè)部以及第二檢測(cè)部的俯視圖。圖3為放大并模式化地表示設(shè)置于功能元件上的第一連結(jié)部和第二連結(jié)部被連接在一起的部分的放大圖(立體圖)。
[0054]圖4至圖7為對(duì)本實(shí)施方式所涉及的功能元件的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖4為表示旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)未被施加在功能元件上的初始狀態(tài)的俯視圖。圖5為表示圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被施加在功能元件上的狀態(tài)的俯視圖。圖6為表示圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被施加在功能元件上的狀態(tài)的俯視圖。圖7為表示圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被施加在功能元件上的狀態(tài)的俯視圖。
[0055]并且，在圖1至圖7中，根據(jù)需要，定義了相互正交的三個(gè)不同軸，即X軸、Y軸、Z軸，本實(shí)施方式利用這些軸來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0056]功能元件I的構(gòu)造
[0057]本實(shí)施方式的功能元件I具備第一質(zhì)量部12、第二質(zhì)量部14、驅(qū)動(dòng)部22、第一連結(jié)部42、第二連結(jié)部44、第三連結(jié)部46、第一固定部32以及第二固定部36。功能元件I中，經(jīng)由第一連結(jié)部42以及第二連結(jié)部44而使第一質(zhì)量部12和第二質(zhì)量部14被連接在一起。另外，通過(guò)由驅(qū)動(dòng)部22進(jìn)行勵(lì)振，從而對(duì)第一質(zhì)量部12施加作為沿著第一方向的運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)速度成分，并且，經(jīng)由第一連結(jié)部42以及第二連結(jié)部44而向第二質(zhì)量部14施加了方向不同的振動(dòng)速度成分。
[0058]以下，對(duì)功能元件I的構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0059]第一質(zhì)量部12
[0060]第一質(zhì)量部12為能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)部22的勵(lì)振而進(jìn)行位移的錘。
[0061]在第一質(zhì)量部12上設(shè)置有第一檢測(cè)部120和第二檢測(cè)部220。另外，在第一質(zhì)量部12上連接有第一連結(jié)部42和第三連結(jié)部46
[0062]第一連結(jié)部42在圖1中所定義的Y軸方向上較軟，在其他方向上較硬。S卩，能夠沿著Y軸進(jìn)行彈性變形，并容易地使第一質(zhì)量部12在Y軸方向上進(jìn)行位移。第三連結(jié)部46也在Y軸方向上較軟，在其他方向上較硬。因此，與第一連結(jié)部42同樣，能夠沿著Y軸進(jìn)行彈性變形，并容易地使第一質(zhì)量部12在Y軸方向上進(jìn)行位移。一般而言，為了使彈性彈簧在Y軸方向較軟而在其他方向上較硬，能夠通過(guò)在彈性彈簧上設(shè)置至少一個(gè)以上的彎曲部43來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于這些作用，從而能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)部22的勵(lì)振而使第一質(zhì)量部12在Y軸方向上進(jìn)行振動(dòng)。
[0063]第一檢測(cè)部120作為對(duì)圍繞圖1中所定義X軸的角速度進(jìn)行檢測(cè)的傳感器元件而被設(shè)置。第一