保持部材、モジュールおよび電子機器
【課題】小型化を図りつつ、モジュールの位置決めを簡単かつ正確に行うことができる保持部材、モジュールおよび電子機器を提供すること。
【解決手段】保持部材７は、モジュール１の保持の位置を決めるアライメント部７４１〜７４４を有し、アライメント部７４１〜７４４は、モジュール１を固定する載置面７４１ａ〜７４４ａを有している。保持部材７の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸Ｊ１および第２軸Ｊ２により、保持部材７を第１〜第４の領域Ｓ１〜Ｓ４に区分けしたときに、アライメント部７４１〜７４４は、領域Ｓ１〜Ｓ４にそれぞれ１つずつ設けられている。
【解決手段】保持部材７は、モジュール１の保持の位置を決めるアライメント部７４１〜７４４を有し、アライメント部７４１〜７４４は、モジュール１を固定する載置面７４１ａ〜７４４ａを有している。保持部材７の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸Ｊ１および第２軸Ｊ２により、保持部材７を第１〜第４の領域Ｓ１〜Ｓ４に区分けしたときに、アライメント部７４１〜７４４は、領域Ｓ１〜Ｓ４にそれぞれ１つずつ設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持部材、モジュールおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されているようなセンサーユニットが知られている。特許文献１に記載のセンサーユニットは、直方体形状をなし、互いに直交する３つの面を有する固定部材（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）と、３つの面それぞれに実装されたセンサー素子（ｓｅｎｓｏｒ ｄｅｖｉｃｅｓ）とを有している。
このようなセンサー素子を回路基板等に実装する場合、センサー素子を回路基板に直接実装することは困難であり、保持部材と蓋部材とからなるケーシングに収容した状態で実装するのが一般的である。しかし、このようなケーシングに収容すると、センサー素子が大型化する問題がある。また、センサー素子がケーシングに対して傾いて固定されると、センサー素子の検出軸が傾いてしまい、検出精度が低下するという問題もある。すなわち、小型化を図りつつ、センサー素子の位置決めを行うことのできるケーシングが待ち望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７０４０９２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、小型化を図りつつ、モジュールの位置決めを簡単かつ正確に行うことができる保持部材、モジュールおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の保持部材は、モジュールを保持する保持部材であって、
前記保持部材は、前記モジュールの前記保持の位置を決める少なくとも一対のアライメント部を有し、
前記アライメント部は、前記モジュールを固定する載置面を有し、
前記保持部材の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸および第２軸により、前記保持部材を第１〜第４の領域に区分けしたときに、前記第１の領域および前記第２の領域は前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第１の領域および前記第２の領域に配置されていることを特徴とする。
これにより、モジュールの位置決めを簡単かつ正確に行うことができる保持部材が得られる。
【０００６】
本発明の保持部材では、前記保持部材には凹部が設けられ、前記アライメント部は前記凹部の側壁の少なくとも一部を構成することが好ましい。
これにより、保持部材の構成が簡素化される。
本発明の保持部材では、前記アライメント部の前記載置面は、前記凹部の開口面よりも低いことが好ましい。
これにより、保持部材の縁部が、モジュールを載置面に載置する際の案内部として機能する。
【０００７】
本発明の保持部材では、前記第３の領域および前記第４の領域は、前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第３の領域および前記第４の領域に配置されていることが好ましい。
これにより、載置面にモジュールを安定的に載置することができる。
【０００８】
本発明の保持部材では、前記アライメント部の前記載置面の各々は、同一平面上にあることが好ましい。
これにより、載置面にモジュールを安定的に載置することができる。
本発明の保持部材では、前記アライメント部の少なくとも１つの前記載置面には、突起部または穴部が設けられていることが好ましい。
これにより、孔部または突起部にモジュールを係合させることにより、保持部材にモジュールを固定することができる。
【０００９】
本発明の保持部材では、前記保持部材は、前記アライメント部が設けられた面側に充填剤が設けられていることが好ましい。
これにより、モジュールの不要な振動を抑えることができる。
本発明の保持部材では、前記保持部材には、該保持部材を対象物に固定するための固定部が設けられていることが好ましい。
これにより、保持部材を対象物に簡単に固定することができる。
【００１０】
本発明の保持部材では、前記固定部は、前記第１の領域および前記第２の領域に設けられていることが好ましい。
これにより、保持部材を対象物に安定的に固定することができる。
本発明のモジュールは、モジュールと、
前記モジュールを保持する保持部材と、を有し、
前記保持部材は、前記モジュールの前記保持の位置を決める少なくとも一対のアライメント部を有し、
前記アライメント部は、前記モジュールを固定する載置面を有し、
前記保持部材の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸および第２軸により、前記保持部材を第１〜第４の領域に区分けしたときに、前記第１の領域および前記第２の領域は前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第１の領域および前記第２の領域に配置され、
前記モジュールは、前記載置面に保持されていることを特徴とする。
これにより、モジュールの位置決めを簡単かつ正確に行うことができる保持部材が得られる。
【００１１】
本発明のモジュールでは、前記保持部材には凹部が設けられ、前記アライメント部は前記凹部の側壁の少なくとも一部を構成することが好ましい。
これにより、保持部材の構成が簡素化される。
本発明のモジュールでは、前記モジュールは、前記保持部材側に電子部品を備え、
前記電子部品の少なくとも一部は、前記凹部内に収納されていることが好ましい。
これにより、保持部材のスペースを有効利用することができ、小型化を図ることができる。
【００１２】
本発明のモジュールでは、前記第３の領域および前記第４の領域は、前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第３の領域および前記第４の領域に配置されていることが好ましい。
これにより、より確実かつ安定的に保持部材に対するモジュールの位置決めを行うことができる。
【００１３】
本発明のモジュールでは、前記アライメント部の前記載置面の各々は、同一平面上にあることが好ましい。
これにより、載置面にモジュールを安定的に載置することができる。
本発明のモジュールでは、前記載置面および前記モジュールの一方には突起部が設けられ、他方には穴部が設けられ、前記突起部と前記穴部とが係合されることが好ましい。
これにより、保持部材にモジュールを固定することができる。
【００１４】
本発明のモジュールでは、前記保持部材は、前記アライメント部が設けられた面側に充填剤が設けられ、
前記保持部材と前記モジュールとを前記充填剤で接合することが好ましい。
これにより、モジュールの不要な振動を抑えることができる。
本発明のモジュールでは、前記モジュールは、検出軸が互いに交差する複数の物理量センサーが搭載されていることが好ましい。
これにより、センサーモジュールとして用いることができる。
【００１５】
本発明のモジュールでは、前記保持部材には、該保持部材を対象物に固定するための固定部が設けられ、
前記固定部は、前記第１の領域および前記第２の領域に設けられていることが好ましい。
これにより、保持部材を対象物に簡単に固定することができる。
【００１６】
本発明のモジュールでは、前記モジュールを覆い、且つ前記保持部材に固定される蓋部材を有していることが好ましい。
これにより、モジュールを保護することができる。
本発明の電子機器は、本発明のモジュールを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のモジュールの好適な実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すモジュールが備える実装基板の展開図である。
【図３】図２に示す実装基板を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図４】図１に示すモジュールが備える角速度センサーの一例を示す平面図である。
【図５】図１に示すモジュールが備える支持部材を示す斜視図である。
【図６】実装基板が固定された支持部材の横断面図である。
【図７】実装基板が固定された支持部材の斜視図である。
【図８】図１に示すモジュールが備える保持部材の斜視図である。
【図９】図５に示す支持部材および図８に示す保持部材の平面図である。
【図１０】モジュールを搭載した電子機器の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の保持部材、モジュールおよび電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．モジュール
まず、本発明の保持部材を適用したモジュール（本発明のモジュール）について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のモジュールの好適な実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示すモジュールが備える実装基板の展開図、図３は、図２に示す実装基板を組み立てた状態を示す斜視図、図４は、図１に示すモジュールが備える角速度センサーの一例を示す平面図、図５は、図１に示すモジュールが備える支持部材を示す斜視図、図６は、実装基板が固定された支持部材の横断面図、図７は、実装基板が固定された支持部材の斜視図、図８は、図１に示すモジュールが備える保持部材の斜視図、図９は、図５に示す支持部材および図８に示す保持部材の平面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の図面上側を「上」、図面下側を「下」として説明を行う。また、図１に示すように、互いに直交する３軸を「ｘ軸」、「ｙ軸」および「ｚ軸」とする。ｚ軸は、保持部材７の法線方向と平行な軸であり、ｘ軸は、保持部材の平面視にて、保持部材の対向する１組の辺の延在方向と平行な軸であり、ｙ軸は、保持部材の対向する他の１組の辺の延在方向と平行な軸である。
【００１９】
図１に示すモジュール１は、センサー素子４として角速度センサー４１１〜４１３を備えており、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸まわりの角速度を検出することのできる３軸ジャイロＷである。このようなモジュール１は、利便性に優れ、例えば、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等に好適に利用することができる。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、モジュール１は、センサー素子４や他の電子部品が実装された実装基板２と、実装基板２を固定する支持部材３と、支持部材３を保持するケーシング６とを有している。なお、図１（ｂ）は、同図（ａ）に示すモジュール１の蓋部材１０の図示を省略した図である。
【００２０】
以下、これら各部材について順次説明する。
［実装基板］
実装基板２は、硬質で変形し難いリジッド基板と、軟質で変形し易いフレキシブル基板とを組み合わせたリジッドフレキシブル基板である。このような実装基板２としては、例えば、フレキシブル基板の両側にガラスエポキシ基板等の硬質層を貼り付け、この部分をリジッド基板として用いるもの等、公知のリジッドフレキシブル基板を用いることができる。
【００２１】
図２（ａ）は、展開した状態の実装基板２を一方の面側から見た平面図であり、図２（ｂ）は、展開した状態の実装基板２を他方の面側から見た平面図である。図２に示すように、実装基板２は、互いに離間して配置された第１のリジッド基板２１、第２のリジッド基板２２、第３のリジッド基板２３、第４のリジッド基板２４および第５のリジッド基板２５と、これらを連結するフレキシブル基板２６とで構成されている。
【００２２】
フレキシブル基板２６は、第１のリジッド基板２１と第３のリジッド基板２３とを連結する連結部２６１、第２のリジッド基板２２と第３のリジッド基板２３とを連結する連結部２６２、第３のリジッド基板２３と第４のリジッド基板２４とを連結する連結部２６３および第４のリジッド基板２４と第５のリジッド基板２５とを連結する連結部２６４を有している。
【００２３】
また、第１のリジッド基板２１の両端部には孔部２１ａ、２１ｂが形成されており、第２のリジッド基板２２の両端部には孔部２２ａ、２２ｂが形成されており、第３のリジッド基板２３の両端部（対角関係にある両角部）には孔部２３ａ、２３ｂが形成されており、第４のリジッド基板２４の両端部（対角関係にある両角部）には孔部２４ａ、２４ｂが形成されており、第５のリジッド基板２５の両端部には孔部２５ａ、２５ｂが形成されている。これら孔部２１ａ〜２５ｂは、第１〜第５のリジッド基板２１〜２５を支持部材３に固定するのに用いられる孔である。なお、孔部とは、一方の面から他方の面を貫通した構造と、一方の面に開口を有し他方の面に貫通しない構造の両方を含む。
【００２４】
各リジッド基板２１〜２５およびフレキシブル基板２６には、導体パターン（図示せず）が形成されており、この導体パターンを介してセンサー素子４や電子部品が適切に電気接続されている。
なお、以下では、説明の便宜上、各リジッド基板２１〜２５の図２（ａ）にて図示されている面を「表側実装面」と言い、図２（ｂ）にて図示されている面を「裏側実装面」と言う。
【００２５】
このような実装基板２は、フレキシブル基板２６の各連結部２６１〜２６４を折り曲げる（湾曲させる）ことで、図３に示すような直方体状に変形させることができる。具体的には、各リジッド基板２１〜２５の表側実装面２１１〜２５１が内側を向くように連結部２６１〜２６４を折り曲げることで、隣接するリジッド基板同士が直交する直方体状に変形させることができる。この状態では、例えば、第３のリジッド基板２３が下面をなすとすると、第４のリジッド基板２４が上面をなし、第１、第２、第５のリジッド基板２１、２２、２５が側面をなしている。図１に示すように、実装基板２は、このように変形した状態で支持部材３に固定されている。言い換えれば、実装基板２は、支持部材３に対応する形状に変形できるように設計されている。
【００２６】
以上、実装基板２について説明した。実装基板２を上記のようなリジッドフレキシブル基板で構成することにより、実装基板２を容易に変形させることができるため、実装基板２の支持部材３への固定が簡単となる。また、各リジッド基板２１〜２５がひとまとまりに連結されているため、この点でも、実装基板２の支持部材３への固定を簡単かつ円滑に行うことができる。また、リジッド基板にセンサー素子４を実装することにより、センサー素子４の不要な振動を抑制でき、モジュール１の検出精度が向上する。
【００２７】
なお、実装基板２には、グランド層（図示せず）が形成されており、このグランド層が外部磁場を遮断する機能を発揮する。そのため、図３に示す状態にて、実装基板２の内側にある電子部品（表側実装面２１１〜２５１に実装されているセンサー素子４や他の電子部品）については、モジュール１の外部からの外部磁場による影響を排除することができる。
【００２８】
［センサー素子］
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、実装基板２には複数のセンサー素子４と、他の電子部品が実装されている。
実装基板２には、センサー素子（物理量センサー）４として、１軸検出型の３つの角速度センサー４１１〜４１３と、３軸検出型の加速度センサー４２とが実装されている。また、実装基板２には、センサー素子４以外の電子部品として、センサー素子４を駆動するための電源回路４３と、センサー素子４からの出力信号を増幅する増幅回路４４と、増幅回路４４で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路４５と、所望の制御を行うマイクロコントローラー４６と、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリー４７と、方位を検出する方位センサー（磁気センサー）４８と、信号を出力するためのコネクター（インターフェースコネクター）４９とが実装されている。なお、加速度センサー４２は、ここでは１素子で３軸検出する構造のものを用いているが、角速度センサーと同様に１軸検出の加速度センサーを３つ用いても良い。
【００２９】
以下、これらセンサー素子４および電子部品の配置について詳細に説明する。
（第１のリジッド基板２１）
第１のリジッド基板２１の表側実装面２１１には、ｘ軸回りの角速度を検出する角速度センサー４１１が実装されている。
（第２のリジッド基板２２）
第２のリジッド基板２２の表側実装面２２１には、ｙ軸回りの角速度を検出する角速度センサー４１２が実装されている。
【００３０】
（第３のリジッド基板２３）
第３のリジッド基板２３の表側実装面２３１には、電源回路４３、増幅回路４４およびアナログ／デジタル変換回路４５が実装されており、裏側実装面２３２には、ｚ軸回りの角速度を検出する角速度センサー４１３および加速度センサー４２が実装されている。なお、角速度センサー４１３、加速度センサー４２を表側実装面２３１に実装し、電源回路４３、増幅回路４４、およびアナログ／デジタル変換回路４５を裏側実装面２３２に実装しても良い。
【００３１】
ここで、アナログ／デジタル変換回路４５は、表側実装面２３１に実装されている他の電子部品（電源回路４３および増幅回路４４）に対してサイズが大きい。そのため、アナログ／デジタル変換回路４５を表側実装面２３１の中央部に配置するのが好ましい。これにより、アナログ／デジタル変換回路４５を第３のリジッド基板２３の強度を補強する補強部材として効果的に用いることができる。そのため、第３のリジッド基板２３の撓み変形に起因する不本意な振動が抑えられ、角速度センサー４１１〜４１３に不要な振動が伝わらず、角速度センサー４１１〜４１３（特に第３のリジッド基板２３に実装されている角速度センサー４１３）による角速度の検出精度が高まる。
【００３２】
また、角速度センサー４１３および加速度センサー４２は、裏側実装面２３２の縁部（特に、孔部２３ａ、２３ｂのいずれか一方の近傍）に配置するのが好ましい。後述するように、第３のリジッド基板２３は、孔部２３ａ、２３ｂを介してネジ止めされることにより支持部材３に固定される。そのため、孔部２３ａ、２３ｂの近傍（第３のリジッド基板２３の縁部）は、変形し難く、不要な振動が発生し難い。よって、このような場所に、角速度センサー４１３および加速度センサー４２を配置することで、より高精度に角速度および加速度を検出することができる。
【００３３】
また、角速度センサー４１３および加速度センサー４２を裏側実装面２３２に実装することにより、実装基板２が支持部材３に固定された状態にて、マイクロコントローラー４６との距離をより離間させることができる。また、角速度センサー４１３および加速度センサー４２とマイクロコントローラー４６との間に、第３のリジッド基板２３のグランド層を位置させることができる。そのため、マイクロコントローラー４６から発生する放射ノイズが、角速度センサー４１３および加速度センサー４２に悪影響を及ぼすのを防止でき、角速度センサー４１３および加速度センサー４２の検出精度を向上させることができる。
【００３４】
（第４のリジッド基板２４）
第４のリジッド基板２４の表側実装面２４１には、マイクロコントローラー４６が実装され、裏側実装面２４２には、不揮発性メモリー４７および方位センサー４８が実装されている。
ここで、マイクロコントローラー４６は、第４のリジッド基板２４に実装された他の電子部品（不揮発性メモリー４７および方位センサー４８）に対してサイズが大きい。そのため、マイクロコントローラー４６を表側実装面２４１の中央部に配置するのが好ましい。これにより、マイクロコントローラー４６を第４のリジッド基板２４の強度を補強する補強部材として効果的に用いることができる。そのため、第４のリジッド基板２４の撓み変形による不要な振動が抑えられ、角速度センサー４１１〜４１３に不要な振動が伝わらず、角速度センサー４１１〜４１３による角速度の検出精度が高まる。
【００３５】
また、マイクロコントローラー４６から発生する放射ノイズを第４のリジッド基板２４の前記グランド層によって遮断することができるため、方位センサー４８をマイクロコントローラー４６と反対の実装面に実装することにより、前記放射ノイズ（磁場）が方位センサー４８に達し、方位センサー４８に悪影響を及ぼすことを効果的に防止することができる。そのため、方位センサー４８の検出精度を向上させることができる。
【００３６】
（第５のリジッド基板２５）
第５のリジッド基板２５の裏側実装面２５２には、コネクター４９が実装されている。
以上、センサー素子４および電子部品の配置について詳細に説明した。
実装基板２では、第３のリジッド基板２３に電源回路４３、増幅基板４４、アナログ／デジタル変換回路４５を含むアナログ回路をまとめて形成し、第４のリジッド基板２４にマイクロコントローラー４６を含むデジタル回路をまとめて形成している。そのため、デジタル回路から生じる高周波ノイズがアナログ回路に伝播されるのを抑制でき、優れた信頼性および検出精度を発揮することができる。
【００３７】
角速度センサー４１１〜４１３としては、角速度を検出することができれば、特に限定されず、公知の１軸検出型の角速度センサーを用いることができる。このような角速度センサー４１１〜４１３としては、例えば、図４に示すような振動片５を有するセンサーを用いることができる。
振動片５は、水晶（圧電材料）で構成されている。また、振動片５は、基部５１と、基部５１の両側から紙面縦方向へ延出する一対の検出用振動腕５２、５３と、基部５１の両側から紙面横方向へ延出する一対の連結腕５４、５５と、各連結腕５４、５５の先端部の両側から紙面縦方向へ延出する各一対の駆動用振動腕５６、５７、５８、５９とを有している。また、各検出用振動腕５２、５３の表面には検出用電極（図示せず）が形成されており、駆動用振動腕５６、５７、５８、５９の表面には駆動用電極（図示せず）が形成されている。
【００３８】
このような振動片５では、駆動用電極に電圧を印加することにより、駆動用振動腕５６、５８および駆動用振動腕５７、５９を、互いに接近・離間を繰り返すように振動させた状態にて、振動片５の法線Ａまわりの角速度ωが加わると、振動片５にコリオリ力が加わり、検出用振動腕５２、５３の振動が励起される。そして、検出用振動腕５２、５３の振動により発生した検出用振動腕５２、５３の歪を検出用電極で検出することにより、振動片５に加わった角速度を求めることができる。
【００３９】
［支持部材］
図５および図６に示すように、支持部材３は、略直方体状をなしており、対向配置された上面３１および下面３２と、これらを接続する４つの側面３３、３４、３５、３６とを有している。このような支持部材３では、少なくとも、隣り合う２つの側面と、上面３１または下面３２とが、互いに直交するように精度よく形成されている。なお、本実施形態では、隣り合う面の全てが互いに直交するように精度よく形成されている。
【００４０】
下面３２、側面３３および側面３４は、後述するように、角速度センサー４１１〜４１３が実装された第１〜第３のリジッド基板２１〜２３を固定する面である。そのため、これら３つの面を互いに直交するよう形成することにより、角速度センサー４１１〜４１３を互いの検出軸Ａ１〜Ａ３が直交した姿勢で正確に配置することができる。そのため、モジュール１によれば、各軸（ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸）まわりの角速度を高精度に検出することができる。
【００４１】
（側面３３）
側面３３は、第１のリジッド基板２１を固定する固定面を構成する。第１のリジッド基板２１は、その表側実装面２１１を支持部材３側（内側）に向けた状態で側面３３に固定されている。具体的には、支持部材３は、側面３３の両端部から突出する２つの突起３３２、３３３を有し、この突起３３２、３３３に第１のリジッド基板２１に形成された孔部２１ａ、２１ｂが係合している。これにより、図７に示すように、第１のリジッド基板２１が側面３３に固定されている。
【００４２】
このように２つの突起３３２、３３３を用いることにより、側面３３に対する第１のリジッド基板２１の位置決めを行いつつ、側面３３に第１のリジッド基板２１を固定することができる。特に、側面３３の両端部に突起３３２、３３３を形成することで、突起３３２、３３３の離間距離が長くなり、第１のリジッド基板２１の位置決めをより精度よく行うことができる。
第１のリジッド基板２１の側面３３への固定は、さらに、接着剤による接着を併用することが好ましい。これにより、第１のリジッド基板２１を側面３３により強固に固定することができる。このことは、後述する第２〜第５のリジッド基板２２〜２５についても同様である。
【００４３】
また、支持部材３は、側面３３に開放する窪み部３３１を有している。この窪み部３３１は、角速度センサー４１１の位置および外形に対応して形成されており、第１のリジッド基板２１が側面３３に固定された状態では、窪み部３３１内に角速度センサー４１１が収容されている。すなわち、窪み部３３１は、支持部材３と角速度センサー４１１との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような窪み部３３１を形成することにより、支持部材３の内部スペースを有効活用することができ、モジュール１の小型化を図ることができる。
また、角速度センサー４１１の天頂面（第１のリジッド基板２１に実装された面とは反対側の面）と支持部材の窪み部３３１の表面とを接着剤等により接合しても良い。このような構成とすることで、センサー素子４と支持部材との接合を強固なものとすることができる。
【００４４】
（側面３４）
側面３４は、第２のリジッド基板２２を固定する固定面を構成する。第２のリジッド基板２２は、その表側実装面２２１を支持部材３側（内側）に向けた状態で側面３４に固定されている。具体的には、支持部材３は、側面３４の両端部から突出する２つの突起３４２、３４３を有し、この突起３４２、３４３に第２のリジッド基板２２に形成された孔部２２ａ、２２ｂが係合している。これにより、図７に示すように、第２のリジッド基板２２が側面３４に固定されている。
【００４５】
また、支持部材３は、側面３４に開放する窪み部３４１を有している。この窪み部３４１は、角速度センサー４１２の位置および外形に対応して形成されており、第２のリジッド基板２２が側面３４に固定された状態では、窪み部３４１内に角速度センサー４１２が収容されている。すなわち、窪み部３４１は、支持部材３と角速度センサー４１２との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような窪み部３４１を形成することにより、支持部材３の内部スペースを有効活用することができ、モジュール１の小型化を図ることができる。
【００４６】
（側面３５）
側面３５は、第５のリジッド基板２５を固定する固定面を構成する。第５のリジッド基板２５は、その表側実装面２５１を支持部材３側（内側）に向けた状態で側面３５に固定されている。すなわち、第５のリジッド基板２５は、コネクター４９をモジュール１の外側に露出させた状態で側面３５に固定されている。具体的には、支持部材３は、側面３５の両端部から突出する２つの突起３５２、３５３を有し、この突起３５２、３５３に第５のリジッド基板２５に形成された孔部２５ａ、２５ｂが係合している。これにより、図７に示すように、第５のリジッド基板２５が側面３５に固定されている。
なお、上記では突起３４２、３４３、３５２、３５３を支持部材３側に設け、孔部２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５ｂをリジッド基板側に設けているが、突起をリジッド基板側に設け、孔部を支持部材側に設けても良い。
【００４７】
（下面３２）
下面３２は、第３のリジッド基板２３を固定する固定面を構成する。第３のリジッド基板２３は、その表側実装面２３１を支持部材３側（内側）に向けた状態で下面３２に固定されている。具体的には、支持部材３は、下面３２の対角関係にある２つの角部に形成された２つのネジ穴３２ａ、３２ｂを有している。このネジ穴３２ａ、３２ｂに、第３のリジッド基板２３に形成された孔部２３ａ、２３ｂを合わせ、ネジ８１、８２によりネジ止めすることにより、図７に示すように、第３のリジッド基板２３が下面３２に固定されている。
【００４８】
また、支持部材３は、上面３１と下面３２とを貫通する貫通孔３７を有しており、外観が枠形状となっている。第３のリジッド基板２３を下面３２に固定した状態では、貫通孔３７内に、表側実装面２３１に実装された電源回路４３、増幅回路４４およびアナログ／デジタル変換回路４５が収容されている。すなわち、貫通孔３７は、支持部材３と、電源回路４３、増幅回路４４およびアナログ／デジタル変換回路４５との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような貫通孔３７を形成することにより、支持部材３の内部スペースを有効活用することができ、モジュール１の小型化（薄型化）を図ることができる。
【００４９】
（上面３１）
上面３１は、第４のリジッド基板２４を固定する固定面を構成する。第４のリジッド基板２４は、その表側実装面２４１を支持部材３側（内側）に向けた状態で上面３１に固定されている。具体的には、支持部材３は、上面３１の対角関係にある２つの角部に形成された２つのネジ穴３１ａ、３１ｂを有している。これらネジ穴３１ａ、３１ｂは、下面３２に形成されたネジ穴３２ａ、３２ｂと対向して形成されている。このネジ穴３１ａ、３１ｂに、第４のリジッド基板２４に形成された孔部２４ａ、２４ｂを合わせ、ネジ８３、８４によりネジ止めすることにより、図７に示すように、第４のリジッド基板２４が上面３１に固定されている。
【００５０】
また、前述したように、支持部材３は、貫通孔３７を有している。第４のリジッド基板２４を上面３１に固定した状態では、貫通孔３７内に、表側実装面２４１に実装されたマイクロコントローラー４６が収容されている。すなわち、貫通孔３７は、支持部材３とマイクロコントローラー４６との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような貫通孔３７を形成することにより、支持部材３の内部スペースを有効活用することができ、モジュール１の小型化（薄型化）を図ることができる。
【００５１】
また、支持部材３には、上面３１と下面３２とを貫通する２つの貫通孔３８１、３８２が形成されている。これら２つの貫通孔３８１、３８２は、上面３１の対角関係にある２つの角部であって、ネジ穴３１ａ、３１ｂが形成されていない２つの角部と、これら角部に対応する下面３２の角部とを貫通するように形成されている。このような貫通孔３８１、３８２は、後述するように、支持部材３を保持部材７にネジ止め固定する際に、ネジを挿入するためのネジ孔である。
【００５２】
また、支持部材３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば外部から圧力が加わったときに変形を防止するために、硬質な材料であるのが好ましい。これにより、下面３２、側面３３および側面３４が互いに直交した状態をより確実に維持することができ、モジュール１の検出精度を高く維持することができる。
このような材料としては、特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、銅、アルミニウム等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物、さらには、これらの金属の酸化物等が挙げられる。このうち、合金としては、例えば、ステンレス鋼、インコネル、その他例えばジュラルミン等の各種アルミニウム系合金が挙げられる。
【００５３】
このように、支持部材３を金属材料で構成することにより、次のような効果を発揮することができる。すなわち、支持部材３を金属材料のような高い導電率を有する材料で構成すると、支持部材３によって、マイクロコントローラー４６等から発生する放射ノイズを遮断することができる。そのため、このような放射ノイズが、窪み部３３１、３４１内の角速度センサー４１１、４１２に到達し、これらセンサーに悪影響を与えるのを防ぐことができる。その結果、角速度センサー４１１、４１２によって高精度に角速度を検出することができる。
【００５４】
また、前記硬質な材料としては、上記金属材料の他、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５５】
また、支持部材３の構成材料として、不要な振動を吸収する防振、免振機能を発揮することのできる弾性材料であるのも好ましい。このような材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料（特に加硫処理したもの）や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００５６】
また、支持部材３の構成材料として、変形のし難さと、防振、免振機能とを両立させるために免振鋼を用いるのも好ましい。
このような支持部材３は、互いに直交する３つの面、すなわち下面３２、側面３３および側面３４を有しているため、下面３２に角速度センサー４１３が実装された第３のリジッド基板２３を固定し、側面３３に角速度センサー４１１が実装された第１のリジッド基板２１を固定し、側面３４に角速度センサー４１２が実装された第２のリジッド基板２２を固定するだけで、簡単かつ確実に、３つの角速度センサー４１１〜４１３を互いに直交して配置することができる。すなわち、角速度センサー４１１の検出軸Ａ１と、角速度センサー４１２の検出軸Ａ２と、角速度センサー４１３の検出軸Ａ３とが互いに直交するように配置することができる。そのため、簡単に、モジュール１の角速度の検出精度を向上させることができる。
【００５７】
また、角速度センサー４１１、４１２は、実装基板２よりも支持部材３側に位置している。そのため、角速度センサー４１１は、第１のリジッド基板２１によってモジュール１の外部への露出が防止され、角速度センサー４１２は、第２のリジッド基板２２によってモジュール１の外部への露出が防止されている。このような配置によれば、例えば、モジュール１の製造時や、モジュール１を他の電子機器に組み込む際に、角速度センサー４１１、４１２が、作業者や製造機器等と接触することがなく、これらセンサー類の破損を効果的に防止することができる。また、前述したように、実装基板２が有するグランド層によって、外部磁場を遮断することができるため、角速度センサー４１１、４１２が前記磁場の影響を受けることなく、これらセンサー類によって、精度よく加速度を検出することができる。
【００５８】
［ケーシング］
図１に示すように、ケーシング６は、支持部材３を固定する保持部材７と、保持部材７に固定された支持部材３を覆う蓋部材（キャップ）１０とを有している。以下、保持部材７および蓋部材１０について順次説明する。
（保持部材７）
図８に示すように、保持部材７は、板状をなし、略矩形の平面視形状を有している。このように、保持部材７を略矩形の平面視形状とすることにより、モジュール１の外部からｘ軸、ｙ軸、ｚ軸（角速度センサー４１１〜４１３の検出軸Ａ１〜Ａ３）の各軸を確認し易く、モジュール１を図示しない回路基板（対象物）等に搭載する際に、その搭載（位置決め）がし易くなる。
【００５９】
また、保持部材７の下面は、ｘｙ平面（ｘ軸とｙ軸とで形成される平面）と平行である。これにより、モジュール１をマザーボード等の回路基板（対象物）に実装したときに、回路基板の実装面がｘｙ平面と平行となる。そのため、例えば、後述する電子機器５００等において、回路基板の配設を簡単に行うことができ、モジュール１によって各軸まわりの角速度をより正確に検出することができる。
【００６０】
また、保持部材７の対角上に位置する２つの角部には、それぞれ、外周（外縁）に開放する長孔７１１、７１２が形成されている。これら長孔７１１、７１２は、互いに同じ方向に延在している。このような長孔７１１、７１２は、モジュール１を前記回路基板に固定するためのネジ穴である。すなわち、長孔７１１、７１２は、モジュール１を回路基板に固定するための固定部を構成する。この長孔７１１、７１２を用いて、モジュール１を回路基板にネジ止めすることにより、モジュール１を回路基板に簡単かつ確実に固定することができる。なお、長孔とは、一方の面から他方の面を貫通した構造と、一方の面に開口を有し他方の面に貫通しない構造の両方を含む。
【００６１】
ここで、長孔７１１、７１２のうちの一方をネジによって回路基板に仮止めした状態とすると、このネジを回動中心としてモジュール１を回路基板上にてｚ軸まわりに回動させることができる。そのため、まず、一方の長孔を用いてモジュール１を仮止め（ネジ止め）し、次いで、モジュール１のｚ軸まわりの位置決めを行い、次いで、他方の長孔をネジ止めし、最後に、両ネジを本締めすることにより、モジュール１をｚ軸まわりに精度よく位置決めした状態で回路基板に固定することができる。
【００６２】
また、各長孔７１１、７１２を用いてモジュール１が回路基板に仮止めされている状態では、モジュール１を回路基板に対して長孔７１１、７１２の延在方向にスライドさせることができる。そのため、モジュール１を回路基板に対してｘ軸方向およびｙ軸方向の位置を微細に調整することができる。これにより、回路基板に対するモジュール１の位置決めをより精度よく行うことができる。
【００６３】
また、保持部材７には、上面の縁部を除く中央部に開放する凹部７２が形成されている。凹部７２は、保持部材７に支持部材３を固定した状態にて、第３のリジッド基板２３の裏側実装面２３２に実装された角速度センサー４１３および加速度センサー４２を収納する収納部として機能する。言い換えれば、凹部７２は、保持部材７と角速度センサー４１３および加速度センサー４２との接触を防止するための逃げ部を構成する。このような凹部７２を形成することによって、保持部材７のスペースを有効活用でき、モジュール１の小型化（薄型化）を図ることができる。
【００６４】
また、保持部材７には、４つのアライメント部７４１、７４２、７４３、７４４が形成されている。これらアライメント部７４１〜７４４は、保持部材７に対する支持部材３のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の各軸まわりの位置決めを行う機能を有している。具体的には、アライメント部７４１〜７４４は、角速度センサー４１１の検出軸Ａ１と、角速度センサー４１２の検出軸Ａ２とで形成される平面が、ｘｙ平面と平行となり、かつ、角速度センサー４１３の検出軸Ａ３がｚ軸と平行となるように、保持部材７に対して支持部材３を位置決めする機能を有している。
【００６５】
これら４つのアライメント部７４１〜７４４は、凹部７２の４つの角部に設けられており、凹部７２の底面から突出形成されている。言い換えれば、ｘｙ平面視にて、保持部材７の中心を通り互いに直交する第１軸Ｊ１および第２軸Ｊ２を設定し、これら２つの軸によって区分けされる４つの領域を第１の領域Ｓ１、第２の領域Ｓ２、第３の領域Ｓ３および第４の領域Ｓ４としたとき、各領域に１つのアライメント部が位置するように、４つのアライメント部７４１〜７４４が設けられている。これにより、アライメント部７４１〜７４２を互いに大きく離間させることができ、支持部材３をアライメント部７４１〜７４４に、より安定的に載置することができる。なお、アライメント部は、４つに限定されず、例えば、一対のアライメント部が、前記中心を介して対向する第１、第３の領域に設けられていてもよい。
【００６６】
また、アライメント部７４１、７４２、７４３、７４４は、ｘｙ平面と平行な平面で構成された載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａを有しており、これら４つの載置面７４１ａ〜７４４ａは、互いにｘｙ平面と平行な同一平面上に位置している。そのため、これら載置面７４１ａ〜７４４ａに支持部材３をその下面３２が載置面と対向するように載置すると、角速度センサー４１３の検出軸Ａ３がｚ軸と平行となる。このように、４つのアライメント部７４１〜７４４に支持部材３を載置するだけで、保持部材７に対する角速度センサー４１３のｘ軸およびｙ軸まわりの位置決めを簡単かつ精度よく行うことができる。
【００６７】
また、載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａは、凹部７２の開口面（すなわち、上面）よりも低く、凹部７２内に位置している。これにより、保持部材７の上面と載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａとの間に段差が形成され、当該段差が支持部材３を載置する際の案内部として機能する。また、一旦載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａに載置した支持部材３が大きくずれたり、載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａから離脱したりするのを抑制することができる。
また、本実施形態では、アライメント部７４１〜７４４は、凹部７２の側壁の一部を構成している。これにより、保持部材７の構成が簡単となる。
【００６８】
このようなアライメント部７４１〜７４４のうち、対角関係にある２つのアライメント部７４２、７４４は、ネジ穴７６１、７６２を有している。ネジ穴７６１、７６２は、保持部材７（載置面７４１ａ〜７４４ａ）に載置された支持部材３を保持部材７に固定するためのネジ穴である。すなわち、ネジ穴７６１、７６２は、支持部材３を保持部材７に固定するための固定部を構成する。
【００６９】
ネジ穴７６１は、載置面７４２ａに開放するように形成されており、同様に、ネジ穴７６２は、載置面７４４ａに開放するように形成されている。また、図９に示すように、ｘｙ平面視にて、ネジ穴７６１、７６２の中心間距離Ｄは、支持部材３の貫通孔３８１、３８２の中心間距離Ｄ’とほぼ一致している。また、ネジ穴７６１、７６２の中心同士を結ぶ直線Ｌとｘ軸とのなす角θ１は、貫通孔３８１、３８２の中心（中心軸）同士を結ぶ直線Ｌ’と側面３４と平行な面のなす角θ１’とほぼ等しく、直線Ｌとｙ軸とのなす角θ２は、直線Ｌ’と側面３３と平行な面とのなす角θ２’とほぼ等しい。
【００７０】
そのため、ネジ穴７６１と貫通孔３８１とが対向（連通）するとともに、ネジ穴７６２と貫通孔３８２とが対向（連通）するように、支持部材３を保持部材７（載置面７４１ａ〜７４４ａ）に載置すると、支持部材３の側面３３に固定された角速度センサー４１１の検出軸Ａ１がｘ軸とほぼ平行となるとともに、側面３４に固定された角速度センサー４１２の検出軸Ａ２がｙ軸とほぼ平行となる。そして、ネジ８５、８６を貫通孔３８１、３８２を介してネジ穴７６１、７６２に締め付けることにより、角速度センサー４１１、４１２、４１３の検出軸Ａ１、Ａ２、Ａ３が、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸と平行な状態を維持した状態で支持部材３が保持部材７に完全に固定される（図１（ｂ）参照）。
【００７１】
このように、保持部材７によれば、貫通孔３８１、３８２とネジ穴７６１、７６２との位置合わせを行い、固定するだけで、保持部材７に対する支持部材３のｚ軸まわりの位置決めを簡単かつ精度よく行うことができる。言い換えれば、角速度センサー４１１、４１２、４１３の検出軸Ａ１、Ａ２、Ａ３がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸と平行な状態となっていなければ、支持部材３を保持部材７に固定することができないので、支持部材３の保持部材７に対する位置決めをより確実に行うことができる。このように、ネジ穴７６１、７６２を支持部材３を保持部材７固定するための固定部として用いるとともに、支持部材３のｚ軸まわりの位置決めを行うアライメント部として用いることにより、支持部材３の保持部材７に対する位置決めをより正確に行うことができる。
【００７２】
なお、保持部材７への支持部材３の固定は、ネジ止めとともに接着剤による接合を併用してもよい。これにより、保持部材７と支持部材３との間に接着剤層が介在するため、支持部材３の不要な振動が抑制される。その結果、角速度センサー４１１〜４１３等の検出精度が向上する。また、本実施形態では、固定部としてネジ穴７６１、７６２が設けられているが、ネジ穴に代えて、貫通孔３８１、３８２に係合する突起部を設けてもよい。このような構成によっても同様の効果を発揮することができる。
【００７３】
また、アライメント部７４１〜７４４のうち、対角関係にある２つのアライメント部７４１、７４３は、凹部７５１、７５２を有している。凹部７５１は、載置面７４１ａに開放するように形成されており、同様に、凹部７５２は、載置面７４３ａに開放するように形成されている。これら凹部７５１、７５２は、支持部材３を保持部材７に固定する際、保持部材７とネジ８２、８１の頭部（頭）との接触を防止するための逃げ部（収容部）を構成する。そのため、凹部７５１、７５２は、ネジ８２、８１の頭部を収納可能な形状および大きさをなしている。このような凹部７５１、７５２を設けることにより、支持部材３、保持部材７の破損や、支持部材３の変形等を防止することができ、モジュール１の信頼性が向上する。
【００７４】
なお、このような凹部７５１、７５２は、保持部材７に対する支持部材３のｚ軸まわりの位置決めを行う仮のアライメント部としても機能する。すなわち、凹部７５１、７５２にネジ８２、８１の頭部を収納するように、支持部材３を保持部材７に載置することにより、保持部材７に対する支持部材３のｚ軸まわりの位置決めを大まかに行うことができる。また、この状態では、支持部材３のｚ軸まわりの過度な回動（変位）が制限されるため、ネジ穴７６１、７６２と貫通孔３８１、３８２との位置合わせを簡単に行うことができる。
【００７５】
仮のアライメント部としての機能をより効果的に発揮させるために、凹部７５１は、当該凹部７５１内にてネジ８２の頭部のｘｙ平面方向への移動を規制できるような形状とすることが好ましい。凹部７５２についても同様である。これにより、凹部７５１、７５２にネジ８２、８１の頭部が収納された状態では、支持部材３のぐらつき（ｚ軸まわりの回動）がより抑えられ、上述した支持部材３の仮の位置決めをより効果的に行うことができる。
【００７６】
保持部材７の構成材料としては、特に限定されないが、制振特性を有する材料であるのが好ましい。これにより、支持部材３の不要な振動が抑えられ、角速度センサー４１１〜４１３等の検出精度が向上する。このような材料としては、例えば、マグネシウム合金、鉄系合金、銅合金、マンガン合金、Ｎｉ−Ｔｉ系合金などの各種制振合金が挙げられる。
以上、保持部材７の構成について詳細に説明した。
このような保持部材７によれば、支持部材３を簡単に固定することができるとともに、保持部材７に対する支持部材３のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各軸まわりの位置決めを簡単かつ高精度に行うことができる。そのため、優れた検出精度を発揮することができるモジュール１が得られる。
【００７７】
また、前述したように、モジュール１を回路基板に実装する場合には、保持部材７の直交する２つの側面７ｃ、７ｄを基準に、回路基板に対するｚ軸まわりの位置決めを行うことにより、角速度センサー４１１、４１２の検出軸Ａ１、Ａ２を簡単に所望の方向に向けることができる。具体的には、側面７ｃは、検出軸Ａ１と平行な面であり、側面７ｄは、検出軸Ａ２と平行な面である。そのため、これら側面７ｃ、７ｄを基準に位置決めを行うことにより、簡単に、角速度センサー４１１、４１２の検出軸Ａ１、Ａ２を簡単に所望の方向に向けることができる。また、これら側面７ｃ、７ｄの間には、長孔７１１、７１２が形成されておらず、互いに交わっているため、これら側面７ｃ、７ｄの接続部付近を基準に位置決めを行うことにより、より簡単かつ正確に、前述したような位置決めを行うことができる。
【００７８】
（蓋部材）
蓋部材１０は、支持部材３を覆うように保持部材７に固定される。これにより、センサー素子４や他の電子部品を保護することができる。また、蓋部材１０の側面には、開口１０１が形成されており、蓋部材１０が保持部材７に固定された状態にて、この開口１０１からコネクター４９が外部に露出している。これにより、外部機器とコネクター４９との電気接続を容易に行うことができる。保持部材７と蓋部材１０の固定方法は、特に限定されず、嵌合、螺合、接着剤による接合を用いることができる。
【００７９】
また、蓋部材１０は、ｘｙ平面視にて、保持部材７に形成された長孔７１１、７１２と重ならないように、２つの角部が欠損している。これにより、モジュール１の回路基板（対象物）への固定を容易に行うことができる。
このような蓋部材１０の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
以上、ケーシング６について説明した。
【００８０】
モジュール１では、保持部材７の凹部７２に充填剤（モールド材）９が充填されており、充填剤９によって、凹部７２と第３のリジッド基板２３との隙間が埋められている。このような充填剤９によって、第３のリジッド基板２３の裏側実装面２３２（角速度センサー４１３、加速度センサー４２）や、第３のリジッド基板２３から延出する連結部２６１、２６２、２６３が固定され、これにより、第３のリジッド基板２３に不要な振動が発生するのを効果的に防止することができるため、角速度センサー４１１〜４１３や加速度センサー４２の検出精度が向上する。
【００８１】
充填剤９の構成材料としては、絶縁性を有するものが好ましい。このような材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８２】
２．電子機器
以上のようなモジュール１は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、モジュール１を搭載した本発明の電子機器について説明する。図１０は、モジュール１を搭載した電子機器５００の構成の一例を示す図である。電子機器５００としては、特に限定されず、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カーナビゲーションシステム、携帯電話、モバイルＰＣ、ロボット、ゲーム機、ゲームコントローラーなどが挙げられる。
【００８３】
図１０に示す電子機器５００は、モジュール１を含むセンサーモジュール５１０と、処理部５２０と、メモリー５３０と、操作部５４０と、表示部５５０とを有している。これらは、バス５６０にて接続されている。処理部（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）５２０は、センサーモジュール５１０等の制御や電子機器５００の全体制御を行う。また処理部５２０は、センサーモジュール５１０により検出された角速度情報に基づいて処理を行う。例えば、角速度情報に基づいて、手ぶれ補正、姿勢制御、ＧＰＳ自律航法などのための処理を行う。メモリー５３０は、制御プログラムや各種データを記憶し、また、ワーク領域やデータ格納領域として機能する。操作部５４０は、ユーザーが電子機器５００を操作するためのものである。表示部５５０は、種々の情報をユーザーに表示するものである。
以上、本発明のモジュールおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【００８４】
また、前述した実施形態では、実装基板としてリジッドフレキシブル基板を用いた構成について説明したが、実装基板の構成は、これに限定されず、例えば、それぞれ別体の複数のリジッド基板（５枚のリジッド基板）で構成されていてもよい。このような場合には、例えば、各リジッド基板を支持部材に固定した後、これらリジッド基板間をコネクター等を用いて電気的に接続すればよい。
また、前述した実施形態では、支持部材の固定面同士の垂線が互いに直交した例について説明したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、支持部材を三角錐状にして三角錐の側面に沿って実装基板を配置しても良い。
【符号の説明】
【００８５】
１‥‥モジュール ２‥‥実装基板 ２１‥‥第１のリジッド基板 ２１１‥‥表側実装面 ２１ａ、２１ｂ‥‥孔部 ２２‥‥第２のリジッド基板 ２２１‥‥表側実装面 ２２ａ、２２ｂ‥‥孔部 ２３‥‥第３のリジッド基板 ２３１‥‥表側実装面 ２３２‥‥裏側実装面 ２３ａ、２３ｂ‥‥孔部 ２４‥‥第４のリジッド基板 ２４１‥‥表側実装面 ２４２‥‥裏側実装面 ２４ａ、２４ｂ‥‥孔部 ２５‥‥第５のリジッド基板 ２５１‥‥表側実装面 ２５２‥‥裏側実装面 ２５ａ、２５ｂ‥‥孔部 ２６‥‥フレキシブル基板 ２６１、２６２、２６３、２６４‥‥連結部 ３‥‥支持部材 ３１‥‥上面 ３１ａ、３１ｂ‥‥ネジ穴 ３２‥‥下面 ３２ａ、３２ｂ‥‥ネジ穴 ３３‥‥側面 ３３１‥‥窪み部 ３３２、３３３‥‥突起 ３４‥‥側面 ３４１‥‥窪み部 ３４２、３４３‥‥突起 ３５‥‥側面 ３５２、３５３‥‥突起 ３６‥‥側面 ３７‥‥貫通孔 ３８１、３８２‥‥貫通孔 ４‥‥センサー素子 ４１１、４１２、４１３‥‥角速度センサー ４２‥‥加速度センサー ４３‥‥電源回路 ４４‥‥増幅回路 ４５‥‥アナログ／デジタル変換回路 ４６‥‥マイクロコントローラー ４７‥‥不揮発性メモリー ４８‥‥方位センサー ４９‥‥コネクター ５‥‥振動片 ５１‥‥基部 ５２、５３‥‥検出用振動腕 ５４、５５‥‥連結腕 ５６、５７、５８、５９‥‥駆動用振動腕 ６‥‥ケーシング ７‥‥保持部材 ７ｃ、７ｄ‥‥側面 ７１１、７１２‥‥長孔 ７２‥‥凹部 ７４１、７４２、７４３、７４４‥‥アライメント部 ７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａ‥‥載置面 ７５１、７５２‥‥凹部 ７６１、７６２‥‥ネジ穴 ８１、８２、８３、８４、８５、８６‥‥ネジ ９‥‥充填剤 １０‥‥蓋部材 １０１‥‥開口 ５００‥‥電子機器 ５１０‥‥センサーモジュール ５２０‥‥処理部 ５３０‥‥メモリー ５４０‥‥操作部 ５５０‥‥表示部 ５６０‥‥バス Ａ‥‥法線 Ａ１、Ａ２、Ａ３‥‥検出軸 Ｊ１‥‥第１軸 Ｊ２‥‥第２軸 Ｓ１‥‥第１の領域 Ｓ２‥‥第２の領域 Ｓ３‥‥第３の領域 Ｓ４‥‥第４の領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持部材、モジュールおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示されているようなセンサーユニットが知られている。特許文献１に記載のセンサーユニットは、直方体形状をなし、互いに直交する３つの面を有する固定部材（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）と、３つの面それぞれに実装されたセンサー素子（ｓｅｎｓｏｒ ｄｅｖｉｃｅｓ）とを有している。
このようなセンサー素子を回路基板等に実装する場合、センサー素子を回路基板に直接実装することは困難であり、保持部材と蓋部材とからなるケーシングに収容した状態で実装するのが一般的である。しかし、このようなケーシングに収容すると、センサー素子が大型化する問題がある。また、センサー素子がケーシングに対して傾いて固定されると、センサー素子の検出軸が傾いてしまい、検出精度が低下するという問題もある。すなわち、小型化を図りつつ、センサー素子の位置決めを行うことのできるケーシングが待ち望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７０４０９２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、小型化を図りつつ、モジュールの位置決めを簡単かつ正確に行うことができる保持部材、モジュールおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の保持部材は、モジュールを保持する保持部材であって、
前記保持部材は、前記モジュールの前記保持の位置を決める少なくとも一対のアライメント部を有し、
前記アライメント部は、前記モジュールを固定する載置面を有し、
前記保持部材の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸および第２軸により、前記保持部材を第１〜第４の領域に区分けしたときに、前記第１の領域および前記第２の領域は前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第１の領域および前記第２の領域に配置されていることを特徴とする。
これにより、モジュールの位置決めを簡単かつ正確に行うことができる保持部材が得られる。
【０００６】
本発明の保持部材では、前記保持部材には凹部が設けられ、前記アライメント部は前記凹部の側壁の少なくとも一部を構成することが好ましい。
これにより、保持部材の構成が簡素化される。
本発明の保持部材では、前記アライメント部の前記載置面は、前記凹部の開口面よりも低いことが好ましい。
これにより、保持部材の縁部が、モジュールを載置面に載置する際の案内部として機能する。
【０００７】
本発明の保持部材では、前記第３の領域および前記第４の領域は、前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第３の領域および前記第４の領域に配置されていることが好ましい。
これにより、載置面にモジュールを安定的に載置することができる。
【０００８】
本発明の保持部材では、前記アライメント部の前記載置面の各々は、同一平面上にあることが好ましい。
これにより、載置面にモジュールを安定的に載置することができる。
本発明の保持部材では、前記アライメント部の少なくとも１つの前記載置面には、突起部または穴部が設けられていることが好ましい。
これにより、孔部または突起部にモジュールを係合させることにより、保持部材にモジュールを固定することができる。
【０００９】
本発明の保持部材では、前記保持部材は、前記アライメント部が設けられた面側に充填剤が設けられていることが好ましい。
これにより、モジュールの不要な振動を抑えることができる。
本発明の保持部材では、前記保持部材には、該保持部材を対象物に固定するための固定部が設けられていることが好ましい。
これにより、保持部材を対象物に簡単に固定することができる。
【００１０】
本発明の保持部材では、前記固定部は、前記第１の領域および前記第２の領域に設けられていることが好ましい。
これにより、保持部材を対象物に安定的に固定することができる。
本発明のモジュールは、モジュールと、
前記モジュールを保持する保持部材と、を有し、
前記保持部材は、前記モジュールの前記保持の位置を決める少なくとも一対のアライメント部を有し、
前記アライメント部は、前記モジュールを固定する載置面を有し、
前記保持部材の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸および第２軸により、前記保持部材を第１〜第４の領域に区分けしたときに、前記第１の領域および前記第２の領域は前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第１の領域および前記第２の領域に配置され、
前記モジュールは、前記載置面に保持されていることを特徴とする。
これにより、モジュールの位置決めを簡単かつ正確に行うことができる保持部材が得られる。
【００１１】
本発明のモジュールでは、前記保持部材には凹部が設けられ、前記アライメント部は前記凹部の側壁の少なくとも一部を構成することが好ましい。
これにより、保持部材の構成が簡素化される。
本発明のモジュールでは、前記モジュールは、前記保持部材側に電子部品を備え、
前記電子部品の少なくとも一部は、前記凹部内に収納されていることが好ましい。
これにより、保持部材のスペースを有効利用することができ、小型化を図ることができる。
【００１２】
本発明のモジュールでは、前記第３の領域および前記第４の領域は、前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第３の領域および前記第４の領域に配置されていることが好ましい。
これにより、より確実かつ安定的に保持部材に対するモジュールの位置決めを行うことができる。
【００１３】
本発明のモジュールでは、前記アライメント部の前記載置面の各々は、同一平面上にあることが好ましい。
これにより、載置面にモジュールを安定的に載置することができる。
本発明のモジュールでは、前記載置面および前記モジュールの一方には突起部が設けられ、他方には穴部が設けられ、前記突起部と前記穴部とが係合されることが好ましい。
これにより、保持部材にモジュールを固定することができる。
【００１４】
本発明のモジュールでは、前記保持部材は、前記アライメント部が設けられた面側に充填剤が設けられ、
前記保持部材と前記モジュールとを前記充填剤で接合することが好ましい。
これにより、モジュールの不要な振動を抑えることができる。
本発明のモジュールでは、前記モジュールは、検出軸が互いに交差する複数の物理量センサーが搭載されていることが好ましい。
これにより、センサーモジュールとして用いることができる。
【００１５】
本発明のモジュールでは、前記保持部材には、該保持部材を対象物に固定するための固定部が設けられ、
前記固定部は、前記第１の領域および前記第２の領域に設けられていることが好ましい。
これにより、保持部材を対象物に簡単に固定することができる。
【００１６】
本発明のモジュールでは、前記モジュールを覆い、且つ前記保持部材に固定される蓋部材を有していることが好ましい。
これにより、モジュールを保護することができる。
本発明の電子機器は、本発明のモジュールを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のモジュールの好適な実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すモジュールが備える実装基板の展開図である。
【図３】図２に示す実装基板を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図４】図１に示すモジュールが備える角速度センサーの一例を示す平面図である。
【図５】図１に示すモジュールが備える支持部材を示す斜視図である。
【図６】実装基板が固定された支持部材の横断面図である。
【図７】実装基板が固定された支持部材の斜視図である。
【図８】図１に示すモジュールが備える保持部材の斜視図である。
【図９】図５に示す支持部材および図８に示す保持部材の平面図である。
【図１０】モジュールを搭載した電子機器の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の保持部材、モジュールおよび電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．モジュール
まず、本発明の保持部材を適用したモジュール（本発明のモジュール）について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のモジュールの好適な実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示すモジュールが備える実装基板の展開図、図３は、図２に示す実装基板を組み立てた状態を示す斜視図、図４は、図１に示すモジュールが備える角速度センサーの一例を示す平面図、図５は、図１に示すモジュールが備える支持部材を示す斜視図、図６は、実装基板が固定された支持部材の横断面図、図７は、実装基板が固定された支持部材の斜視図、図８は、図１に示すモジュールが備える保持部材の斜視図、図９は、図５に示す支持部材および図８に示す保持部材の平面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の図面上側を「上」、図面下側を「下」として説明を行う。また、図１に示すように、互いに直交する３軸を「ｘ軸」、「ｙ軸」および「ｚ軸」とする。ｚ軸は、保持部材７の法線方向と平行な軸であり、ｘ軸は、保持部材の平面視にて、保持部材の対向する１組の辺の延在方向と平行な軸であり、ｙ軸は、保持部材の対向する他の１組の辺の延在方向と平行な軸である。
【００１９】
図１に示すモジュール１は、センサー素子４として角速度センサー４１１〜４１３を備えており、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸まわりの角速度を検出することのできる３軸ジャイロＷである。このようなモジュール１は、利便性に優れ、例えば、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等に好適に利用することができる。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、モジュール１は、センサー素子４や他の電子部品が実装された実装基板２と、実装基板２を固定する支持部材３と、支持部材３を保持するケーシング６とを有している。なお、図１（ｂ）は、同図（ａ）に示すモジュール１の蓋部材１０の図示を省略した図である。
【００２０】
以下、これら各部材について順次説明する。
［実装基板］
実装基板２は、硬質で変形し難いリジッド基板と、軟質で変形し易いフレキシブル基板とを組み合わせたリジッドフレキシブル基板である。このような実装基板２としては、例えば、フレキシブル基板の両側にガラスエポキシ基板等の硬質層を貼り付け、この部分をリジッド基板として用いるもの等、公知のリジッドフレキシブル基板を用いることができる。
【００２１】
図２（ａ）は、展開した状態の実装基板２を一方の面側から見た平面図であり、図２（ｂ）は、展開した状態の実装基板２を他方の面側から見た平面図である。図２に示すように、実装基板２は、互いに離間して配置された第１のリジッド基板２１、第２のリジッド基板２２、第３のリジッド基板２３、第４のリジッド基板２４および第５のリジッド基板２５と、これらを連結するフレキシブル基板２６とで構成されている。
【００２２】
フレキシブル基板２６は、第１のリジッド基板２１と第３のリジッド基板２３とを連結する連結部２６１、第２のリジッド基板２２と第３のリジッド基板２３とを連結する連結部２６２、第３のリジッド基板２３と第４のリジッド基板２４とを連結する連結部２６３および第４のリジッド基板２４と第５のリジッド基板２５とを連結する連結部２６４を有している。
【００２３】
また、第１のリジッド基板２１の両端部には孔部２１ａ、２１ｂが形成されており、第２のリジッド基板２２の両端部には孔部２２ａ、２２ｂが形成されており、第３のリジッド基板２３の両端部（対角関係にある両角部）には孔部２３ａ、２３ｂが形成されており、第４のリジッド基板２４の両端部（対角関係にある両角部）には孔部２４ａ、２４ｂが形成されており、第５のリジッド基板２５の両端部には孔部２５ａ、２５ｂが形成されている。これら孔部２１ａ〜２５ｂは、第１〜第５のリジッド基板２１〜２５を支持部材３に固定するのに用いられる孔である。なお、孔部とは、一方の面から他方の面を貫通した構造と、一方の面に開口を有し他方の面に貫通しない構造の両方を含む。
【００２４】
各リジッド基板２１〜２５およびフレキシブル基板２６には、導体パターン（図示せず）が形成されており、この導体パターンを介してセンサー素子４や電子部品が適切に電気接続されている。
なお、以下では、説明の便宜上、各リジッド基板２１〜２５の図２（ａ）にて図示されている面を「表側実装面」と言い、図２（ｂ）にて図示されている面を「裏側実装面」と言う。
【００２５】
このような実装基板２は、フレキシブル基板２６の各連結部２６１〜２６４を折り曲げる（湾曲させる）ことで、図３に示すような直方体状に変形させることができる。具体的には、各リジッド基板２１〜２５の表側実装面２１１〜２５１が内側を向くように連結部２６１〜２６４を折り曲げることで、隣接するリジッド基板同士が直交する直方体状に変形させることができる。この状態では、例えば、第３のリジッド基板２３が下面をなすとすると、第４のリジッド基板２４が上面をなし、第１、第２、第５のリジッド基板２１、２２、２５が側面をなしている。図１に示すように、実装基板２は、このように変形した状態で支持部材３に固定されている。言い換えれば、実装基板２は、支持部材３に対応する形状に変形できるように設計されている。
【００２６】
以上、実装基板２について説明した。実装基板２を上記のようなリジッドフレキシブル基板で構成することにより、実装基板２を容易に変形させることができるため、実装基板２の支持部材３への固定が簡単となる。また、各リジッド基板２１〜２５がひとまとまりに連結されているため、この点でも、実装基板２の支持部材３への固定を簡単かつ円滑に行うことができる。また、リジッド基板にセンサー素子４を実装することにより、センサー素子４の不要な振動を抑制でき、モジュール１の検出精度が向上する。
【００２７】
なお、実装基板２には、グランド層（図示せず）が形成されており、このグランド層が外部磁場を遮断する機能を発揮する。そのため、図３に示す状態にて、実装基板２の内側にある電子部品（表側実装面２１１〜２５１に実装されているセンサー素子４や他の電子部品）については、モジュール１の外部からの外部磁場による影響を排除することができる。
【００２８】
［センサー素子］
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、実装基板２には複数のセンサー素子４と、他の電子部品が実装されている。
実装基板２には、センサー素子（物理量センサー）４として、１軸検出型の３つの角速度センサー４１１〜４１３と、３軸検出型の加速度センサー４２とが実装されている。また、実装基板２には、センサー素子４以外の電子部品として、センサー素子４を駆動するための電源回路４３と、センサー素子４からの出力信号を増幅する増幅回路４４と、増幅回路４４で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路４５と、所望の制御を行うマイクロコントローラー４６と、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリー４７と、方位を検出する方位センサー（磁気センサー）４８と、信号を出力するためのコネクター（インターフェースコネクター）４９とが実装されている。なお、加速度センサー４２は、ここでは１素子で３軸検出する構造のものを用いているが、角速度センサーと同様に１軸検出の加速度センサーを３つ用いても良い。
【００２９】
以下、これらセンサー素子４および電子部品の配置について詳細に説明する。
（第１のリジッド基板２１）
第１のリジッド基板２１の表側実装面２１１には、ｘ軸回りの角速度を検出する角速度センサー４１１が実装されている。
（第２のリジッド基板２２）
第２のリジッド基板２２の表側実装面２２１には、ｙ軸回りの角速度を検出する角速度センサー４１２が実装されている。
【００３０】
（第３のリジッド基板２３）
第３のリジッド基板２３の表側実装面２３１には、電源回路４３、増幅回路４４およびアナログ／デジタル変換回路４５が実装されており、裏側実装面２３２には、ｚ軸回りの角速度を検出する角速度センサー４１３および加速度センサー４２が実装されている。なお、角速度センサー４１３、加速度センサー４２を表側実装面２３１に実装し、電源回路４３、増幅回路４４、およびアナログ／デジタル変換回路４５を裏側実装面２３２に実装しても良い。
【００３１】
ここで、アナログ／デジタル変換回路４５は、表側実装面２３１に実装されている他の電子部品（電源回路４３および増幅回路４４）に対してサイズが大きい。そのため、アナログ／デジタル変換回路４５を表側実装面２３１の中央部に配置するのが好ましい。これにより、アナログ／デジタル変換回路４５を第３のリジッド基板２３の強度を補強する補強部材として効果的に用いることができる。そのため、第３のリジッド基板２３の撓み変形に起因する不本意な振動が抑えられ、角速度センサー４１１〜４１３に不要な振動が伝わらず、角速度センサー４１１〜４１３（特に第３のリジッド基板２３に実装されている角速度センサー４１３）による角速度の検出精度が高まる。
【００３２】
また、角速度センサー４１３および加速度センサー４２は、裏側実装面２３２の縁部（特に、孔部２３ａ、２３ｂのいずれか一方の近傍）に配置するのが好ましい。後述するように、第３のリジッド基板２３は、孔部２３ａ、２３ｂを介してネジ止めされることにより支持部材３に固定される。そのため、孔部２３ａ、２３ｂの近傍（第３のリジッド基板２３の縁部）は、変形し難く、不要な振動が発生し難い。よって、このような場所に、角速度センサー４１３および加速度センサー４２を配置することで、より高精度に角速度および加速度を検出することができる。
【００３３】
また、角速度センサー４１３および加速度センサー４２を裏側実装面２３２に実装することにより、実装基板２が支持部材３に固定された状態にて、マイクロコントローラー４６との距離をより離間させることができる。また、角速度センサー４１３および加速度センサー４２とマイクロコントローラー４６との間に、第３のリジッド基板２３のグランド層を位置させることができる。そのため、マイクロコントローラー４６から発生する放射ノイズが、角速度センサー４１３および加速度センサー４２に悪影響を及ぼすのを防止でき、角速度センサー４１３および加速度センサー４２の検出精度を向上させることができる。
【００３４】
（第４のリジッド基板２４）
第４のリジッド基板２４の表側実装面２４１には、マイクロコントローラー４６が実装され、裏側実装面２４２には、不揮発性メモリー４７および方位センサー４８が実装されている。
ここで、マイクロコントローラー４６は、第４のリジッド基板２４に実装された他の電子部品（不揮発性メモリー４７および方位センサー４８）に対してサイズが大きい。そのため、マイクロコントローラー４６を表側実装面２４１の中央部に配置するのが好ましい。これにより、マイクロコントローラー４６を第４のリジッド基板２４の強度を補強する補強部材として効果的に用いることができる。そのため、第４のリジッド基板２４の撓み変形による不要な振動が抑えられ、角速度センサー４１１〜４１３に不要な振動が伝わらず、角速度センサー４１１〜４１３による角速度の検出精度が高まる。
【００３５】
また、マイクロコントローラー４６から発生する放射ノイズを第４のリジッド基板２４の前記グランド層によって遮断することができるため、方位センサー４８をマイクロコントローラー４６と反対の実装面に実装することにより、前記放射ノイズ（磁場）が方位センサー４８に達し、方位センサー４８に悪影響を及ぼすことを効果的に防止することができる。そのため、方位センサー４８の検出精度を向上させることができる。
【００３６】
（第５のリジッド基板２５）
第５のリジッド基板２５の裏側実装面２５２には、コネクター４９が実装されている。
以上、センサー素子４および電子部品の配置について詳細に説明した。
実装基板２では、第３のリジッド基板２３に電源回路４３、増幅基板４４、アナログ／デジタル変換回路４５を含むアナログ回路をまとめて形成し、第４のリジッド基板２４にマイクロコントローラー４６を含むデジタル回路をまとめて形成している。そのため、デジタル回路から生じる高周波ノイズがアナログ回路に伝播されるのを抑制でき、優れた信頼性および検出精度を発揮することができる。
【００３７】
角速度センサー４１１〜４１３としては、角速度を検出することができれば、特に限定されず、公知の１軸検出型の角速度センサーを用いることができる。このような角速度センサー４１１〜４１３としては、例えば、図４に示すような振動片５を有するセンサーを用いることができる。
振動片５は、水晶（圧電材料）で構成されている。また、振動片５は、基部５１と、基部５１の両側から紙面縦方向へ延出する一対の検出用振動腕５２、５３と、基部５１の両側から紙面横方向へ延出する一対の連結腕５４、５５と、各連結腕５４、５５の先端部の両側から紙面縦方向へ延出する各一対の駆動用振動腕５６、５７、５８、５９とを有している。また、各検出用振動腕５２、５３の表面には検出用電極（図示せず）が形成されており、駆動用振動腕５６、５７、５８、５９の表面には駆動用電極（図示せず）が形成されている。
【００３８】
このような振動片５では、駆動用電極に電圧を印加することにより、駆動用振動腕５６、５８および駆動用振動腕５７、５９を、互いに接近・離間を繰り返すように振動させた状態にて、振動片５の法線Ａまわりの角速度ωが加わると、振動片５にコリオリ力が加わり、検出用振動腕５２、５３の振動が励起される。そして、検出用振動腕５２、５３の振動により発生した検出用振動腕５２、５３の歪を検出用電極で検出することにより、振動片５に加わった角速度を求めることができる。
【００３９】
［支持部材］
図５および図６に示すように、支持部材３は、略直方体状をなしており、対向配置された上面３１および下面３２と、これらを接続する４つの側面３３、３４、３５、３６とを有している。このような支持部材３では、少なくとも、隣り合う２つの側面と、上面３１または下面３２とが、互いに直交するように精度よく形成されている。なお、本実施形態では、隣り合う面の全てが互いに直交するように精度よく形成されている。
【００４０】
下面３２、側面３３および側面３４は、後述するように、角速度センサー４１１〜４１３が実装された第１〜第３のリジッド基板２１〜２３を固定する面である。そのため、これら３つの面を互いに直交するよう形成することにより、角速度センサー４１１〜４１３を互いの検出軸Ａ１〜Ａ３が直交した姿勢で正確に配置することができる。そのため、モジュール１によれば、各軸（ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸）まわりの角速度を高精度に検出することができる。
【００４１】
（側面３３）
側面３３は、第１のリジッド基板２１を固定する固定面を構成する。第１のリジッド基板２１は、その表側実装面２１１を支持部材３側（内側）に向けた状態で側面３３に固定されている。具体的には、支持部材３は、側面３３の両端部から突出する２つの突起３３２、３３３を有し、この突起３３２、３３３に第１のリジッド基板２１に形成された孔部２１ａ、２１ｂが係合している。これにより、図７に示すように、第１のリジッド基板２１が側面３３に固定されている。
【００４２】
このように２つの突起３３２、３３３を用いることにより、側面３３に対する第１のリジッド基板２１の位置決めを行いつつ、側面３３に第１のリジッド基板２１を固定することができる。特に、側面３３の両端部に突起３３２、３３３を形成することで、突起３３２、３３３の離間距離が長くなり、第１のリジッド基板２１の位置決めをより精度よく行うことができる。
第１のリジッド基板２１の側面３３への固定は、さらに、接着剤による接着を併用することが好ましい。これにより、第１のリジッド基板２１を側面３３により強固に固定することができる。このことは、後述する第２〜第５のリジッド基板２２〜２５についても同様である。
【００４３】
また、支持部材３は、側面３３に開放する窪み部３３１を有している。この窪み部３３１は、角速度センサー４１１の位置および外形に対応して形成されており、第１のリジッド基板２１が側面３３に固定された状態では、窪み部３３１内に角速度センサー４１１が収容されている。すなわち、窪み部３３１は、支持部材３と角速度センサー４１１との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような窪み部３３１を形成することにより、支持部材３の内部スペースを有効活用することができ、モジュール１の小型化を図ることができる。
また、角速度センサー４１１の天頂面（第１のリジッド基板２１に実装された面とは反対側の面）と支持部材の窪み部３３１の表面とを接着剤等により接合しても良い。このような構成とすることで、センサー素子４と支持部材との接合を強固なものとすることができる。
【００４４】
（側面３４）
側面３４は、第２のリジッド基板２２を固定する固定面を構成する。第２のリジッド基板２２は、その表側実装面２２１を支持部材３側（内側）に向けた状態で側面３４に固定されている。具体的には、支持部材３は、側面３４の両端部から突出する２つの突起３４２、３４３を有し、この突起３４２、３４３に第２のリジッド基板２２に形成された孔部２２ａ、２２ｂが係合している。これにより、図７に示すように、第２のリジッド基板２２が側面３４に固定されている。
【００４５】
また、支持部材３は、側面３４に開放する窪み部３４１を有している。この窪み部３４１は、角速度センサー４１２の位置および外形に対応して形成されており、第２のリジッド基板２２が側面３４に固定された状態では、窪み部３４１内に角速度センサー４１２が収容されている。すなわち、窪み部３４１は、支持部材３と角速度センサー４１２との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような窪み部３４１を形成することにより、支持部材３の内部スペースを有効活用することができ、モジュール１の小型化を図ることができる。
【００４６】
（側面３５）
側面３５は、第５のリジッド基板２５を固定する固定面を構成する。第５のリジッド基板２５は、その表側実装面２５１を支持部材３側（内側）に向けた状態で側面３５に固定されている。すなわち、第５のリジッド基板２５は、コネクター４９をモジュール１の外側に露出させた状態で側面３５に固定されている。具体的には、支持部材３は、側面３５の両端部から突出する２つの突起３５２、３５３を有し、この突起３５２、３５３に第５のリジッド基板２５に形成された孔部２５ａ、２５ｂが係合している。これにより、図７に示すように、第５のリジッド基板２５が側面３５に固定されている。
なお、上記では突起３４２、３４３、３５２、３５３を支持部材３側に設け、孔部２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５ｂをリジッド基板側に設けているが、突起をリジッド基板側に設け、孔部を支持部材側に設けても良い。
【００４７】
（下面３２）
下面３２は、第３のリジッド基板２３を固定する固定面を構成する。第３のリジッド基板２３は、その表側実装面２３１を支持部材３側（内側）に向けた状態で下面３２に固定されている。具体的には、支持部材３は、下面３２の対角関係にある２つの角部に形成された２つのネジ穴３２ａ、３２ｂを有している。このネジ穴３２ａ、３２ｂに、第３のリジッド基板２３に形成された孔部２３ａ、２３ｂを合わせ、ネジ８１、８２によりネジ止めすることにより、図７に示すように、第３のリジッド基板２３が下面３２に固定されている。
【００４８】
また、支持部材３は、上面３１と下面３２とを貫通する貫通孔３７を有しており、外観が枠形状となっている。第３のリジッド基板２３を下面３２に固定した状態では、貫通孔３７内に、表側実装面２３１に実装された電源回路４３、増幅回路４４およびアナログ／デジタル変換回路４５が収容されている。すなわち、貫通孔３７は、支持部材３と、電源回路４３、増幅回路４４およびアナログ／デジタル変換回路４５との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような貫通孔３７を形成することにより、支持部材３の内部スペースを有効活用することができ、モジュール１の小型化（薄型化）を図ることができる。
【００４９】
（上面３１）
上面３１は、第４のリジッド基板２４を固定する固定面を構成する。第４のリジッド基板２４は、その表側実装面２４１を支持部材３側（内側）に向けた状態で上面３１に固定されている。具体的には、支持部材３は、上面３１の対角関係にある２つの角部に形成された２つのネジ穴３１ａ、３１ｂを有している。これらネジ穴３１ａ、３１ｂは、下面３２に形成されたネジ穴３２ａ、３２ｂと対向して形成されている。このネジ穴３１ａ、３１ｂに、第４のリジッド基板２４に形成された孔部２４ａ、２４ｂを合わせ、ネジ８３、８４によりネジ止めすることにより、図７に示すように、第４のリジッド基板２４が上面３１に固定されている。
【００５０】
また、前述したように、支持部材３は、貫通孔３７を有している。第４のリジッド基板２４を上面３１に固定した状態では、貫通孔３７内に、表側実装面２４１に実装されたマイクロコントローラー４６が収容されている。すなわち、貫通孔３７は、支持部材３とマイクロコントローラー４６との接触を防止するための逃げ部を構成している。このような貫通孔３７を形成することにより、支持部材３の内部スペースを有効活用することができ、モジュール１の小型化（薄型化）を図ることができる。
【００５１】
また、支持部材３には、上面３１と下面３２とを貫通する２つの貫通孔３８１、３８２が形成されている。これら２つの貫通孔３８１、３８２は、上面３１の対角関係にある２つの角部であって、ネジ穴３１ａ、３１ｂが形成されていない２つの角部と、これら角部に対応する下面３２の角部とを貫通するように形成されている。このような貫通孔３８１、３８２は、後述するように、支持部材３を保持部材７にネジ止め固定する際に、ネジを挿入するためのネジ孔である。
【００５２】
また、支持部材３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば外部から圧力が加わったときに変形を防止するために、硬質な材料であるのが好ましい。これにより、下面３２、側面３３および側面３４が互いに直交した状態をより確実に維持することができ、モジュール１の検出精度を高く維持することができる。
このような材料としては、特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、銅、アルミニウム等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物、さらには、これらの金属の酸化物等が挙げられる。このうち、合金としては、例えば、ステンレス鋼、インコネル、その他例えばジュラルミン等の各種アルミニウム系合金が挙げられる。
【００５３】
このように、支持部材３を金属材料で構成することにより、次のような効果を発揮することができる。すなわち、支持部材３を金属材料のような高い導電率を有する材料で構成すると、支持部材３によって、マイクロコントローラー４６等から発生する放射ノイズを遮断することができる。そのため、このような放射ノイズが、窪み部３３１、３４１内の角速度センサー４１１、４１２に到達し、これらセンサーに悪影響を与えるのを防ぐことができる。その結果、角速度センサー４１１、４１２によって高精度に角速度を検出することができる。
【００５４】
また、前記硬質な材料としては、上記金属材料の他、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５５】
また、支持部材３の構成材料として、不要な振動を吸収する防振、免振機能を発揮することのできる弾性材料であるのも好ましい。このような材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料（特に加硫処理したもの）や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００５６】
また、支持部材３の構成材料として、変形のし難さと、防振、免振機能とを両立させるために免振鋼を用いるのも好ましい。
このような支持部材３は、互いに直交する３つの面、すなわち下面３２、側面３３および側面３４を有しているため、下面３２に角速度センサー４１３が実装された第３のリジッド基板２３を固定し、側面３３に角速度センサー４１１が実装された第１のリジッド基板２１を固定し、側面３４に角速度センサー４１２が実装された第２のリジッド基板２２を固定するだけで、簡単かつ確実に、３つの角速度センサー４１１〜４１３を互いに直交して配置することができる。すなわち、角速度センサー４１１の検出軸Ａ１と、角速度センサー４１２の検出軸Ａ２と、角速度センサー４１３の検出軸Ａ３とが互いに直交するように配置することができる。そのため、簡単に、モジュール１の角速度の検出精度を向上させることができる。
【００５７】
また、角速度センサー４１１、４１２は、実装基板２よりも支持部材３側に位置している。そのため、角速度センサー４１１は、第１のリジッド基板２１によってモジュール１の外部への露出が防止され、角速度センサー４１２は、第２のリジッド基板２２によってモジュール１の外部への露出が防止されている。このような配置によれば、例えば、モジュール１の製造時や、モジュール１を他の電子機器に組み込む際に、角速度センサー４１１、４１２が、作業者や製造機器等と接触することがなく、これらセンサー類の破損を効果的に防止することができる。また、前述したように、実装基板２が有するグランド層によって、外部磁場を遮断することができるため、角速度センサー４１１、４１２が前記磁場の影響を受けることなく、これらセンサー類によって、精度よく加速度を検出することができる。
【００５８】
［ケーシング］
図１に示すように、ケーシング６は、支持部材３を固定する保持部材７と、保持部材７に固定された支持部材３を覆う蓋部材（キャップ）１０とを有している。以下、保持部材７および蓋部材１０について順次説明する。
（保持部材７）
図８に示すように、保持部材７は、板状をなし、略矩形の平面視形状を有している。このように、保持部材７を略矩形の平面視形状とすることにより、モジュール１の外部からｘ軸、ｙ軸、ｚ軸（角速度センサー４１１〜４１３の検出軸Ａ１〜Ａ３）の各軸を確認し易く、モジュール１を図示しない回路基板（対象物）等に搭載する際に、その搭載（位置決め）がし易くなる。
【００５９】
また、保持部材７の下面は、ｘｙ平面（ｘ軸とｙ軸とで形成される平面）と平行である。これにより、モジュール１をマザーボード等の回路基板（対象物）に実装したときに、回路基板の実装面がｘｙ平面と平行となる。そのため、例えば、後述する電子機器５００等において、回路基板の配設を簡単に行うことができ、モジュール１によって各軸まわりの角速度をより正確に検出することができる。
【００６０】
また、保持部材７の対角上に位置する２つの角部には、それぞれ、外周（外縁）に開放する長孔７１１、７１２が形成されている。これら長孔７１１、７１２は、互いに同じ方向に延在している。このような長孔７１１、７１２は、モジュール１を前記回路基板に固定するためのネジ穴である。すなわち、長孔７１１、７１２は、モジュール１を回路基板に固定するための固定部を構成する。この長孔７１１、７１２を用いて、モジュール１を回路基板にネジ止めすることにより、モジュール１を回路基板に簡単かつ確実に固定することができる。なお、長孔とは、一方の面から他方の面を貫通した構造と、一方の面に開口を有し他方の面に貫通しない構造の両方を含む。
【００６１】
ここで、長孔７１１、７１２のうちの一方をネジによって回路基板に仮止めした状態とすると、このネジを回動中心としてモジュール１を回路基板上にてｚ軸まわりに回動させることができる。そのため、まず、一方の長孔を用いてモジュール１を仮止め（ネジ止め）し、次いで、モジュール１のｚ軸まわりの位置決めを行い、次いで、他方の長孔をネジ止めし、最後に、両ネジを本締めすることにより、モジュール１をｚ軸まわりに精度よく位置決めした状態で回路基板に固定することができる。
【００６２】
また、各長孔７１１、７１２を用いてモジュール１が回路基板に仮止めされている状態では、モジュール１を回路基板に対して長孔７１１、７１２の延在方向にスライドさせることができる。そのため、モジュール１を回路基板に対してｘ軸方向およびｙ軸方向の位置を微細に調整することができる。これにより、回路基板に対するモジュール１の位置決めをより精度よく行うことができる。
【００６３】
また、保持部材７には、上面の縁部を除く中央部に開放する凹部７２が形成されている。凹部７２は、保持部材７に支持部材３を固定した状態にて、第３のリジッド基板２３の裏側実装面２３２に実装された角速度センサー４１３および加速度センサー４２を収納する収納部として機能する。言い換えれば、凹部７２は、保持部材７と角速度センサー４１３および加速度センサー４２との接触を防止するための逃げ部を構成する。このような凹部７２を形成することによって、保持部材７のスペースを有効活用でき、モジュール１の小型化（薄型化）を図ることができる。
【００６４】
また、保持部材７には、４つのアライメント部７４１、７４２、７４３、７４４が形成されている。これらアライメント部７４１〜７４４は、保持部材７に対する支持部材３のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の各軸まわりの位置決めを行う機能を有している。具体的には、アライメント部７４１〜７４４は、角速度センサー４１１の検出軸Ａ１と、角速度センサー４１２の検出軸Ａ２とで形成される平面が、ｘｙ平面と平行となり、かつ、角速度センサー４１３の検出軸Ａ３がｚ軸と平行となるように、保持部材７に対して支持部材３を位置決めする機能を有している。
【００６５】
これら４つのアライメント部７４１〜７４４は、凹部７２の４つの角部に設けられており、凹部７２の底面から突出形成されている。言い換えれば、ｘｙ平面視にて、保持部材７の中心を通り互いに直交する第１軸Ｊ１および第２軸Ｊ２を設定し、これら２つの軸によって区分けされる４つの領域を第１の領域Ｓ１、第２の領域Ｓ２、第３の領域Ｓ３および第４の領域Ｓ４としたとき、各領域に１つのアライメント部が位置するように、４つのアライメント部７４１〜７４４が設けられている。これにより、アライメント部７４１〜７４２を互いに大きく離間させることができ、支持部材３をアライメント部７４１〜７４４に、より安定的に載置することができる。なお、アライメント部は、４つに限定されず、例えば、一対のアライメント部が、前記中心を介して対向する第１、第３の領域に設けられていてもよい。
【００６６】
また、アライメント部７４１、７４２、７４３、７４４は、ｘｙ平面と平行な平面で構成された載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａを有しており、これら４つの載置面７４１ａ〜７４４ａは、互いにｘｙ平面と平行な同一平面上に位置している。そのため、これら載置面７４１ａ〜７４４ａに支持部材３をその下面３２が載置面と対向するように載置すると、角速度センサー４１３の検出軸Ａ３がｚ軸と平行となる。このように、４つのアライメント部７４１〜７４４に支持部材３を載置するだけで、保持部材７に対する角速度センサー４１３のｘ軸およびｙ軸まわりの位置決めを簡単かつ精度よく行うことができる。
【００６７】
また、載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａは、凹部７２の開口面（すなわち、上面）よりも低く、凹部７２内に位置している。これにより、保持部材７の上面と載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａとの間に段差が形成され、当該段差が支持部材３を載置する際の案内部として機能する。また、一旦載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａに載置した支持部材３が大きくずれたり、載置面７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａから離脱したりするのを抑制することができる。
また、本実施形態では、アライメント部７４１〜７４４は、凹部７２の側壁の一部を構成している。これにより、保持部材７の構成が簡単となる。
【００６８】
このようなアライメント部７４１〜７４４のうち、対角関係にある２つのアライメント部７４２、７４４は、ネジ穴７６１、７６２を有している。ネジ穴７６１、７６２は、保持部材７（載置面７４１ａ〜７４４ａ）に載置された支持部材３を保持部材７に固定するためのネジ穴である。すなわち、ネジ穴７６１、７６２は、支持部材３を保持部材７に固定するための固定部を構成する。
【００６９】
ネジ穴７６１は、載置面７４２ａに開放するように形成されており、同様に、ネジ穴７６２は、載置面７４４ａに開放するように形成されている。また、図９に示すように、ｘｙ平面視にて、ネジ穴７６１、７６２の中心間距離Ｄは、支持部材３の貫通孔３８１、３８２の中心間距離Ｄ’とほぼ一致している。また、ネジ穴７６１、７６２の中心同士を結ぶ直線Ｌとｘ軸とのなす角θ１は、貫通孔３８１、３８２の中心（中心軸）同士を結ぶ直線Ｌ’と側面３４と平行な面のなす角θ１’とほぼ等しく、直線Ｌとｙ軸とのなす角θ２は、直線Ｌ’と側面３３と平行な面とのなす角θ２’とほぼ等しい。
【００７０】
そのため、ネジ穴７６１と貫通孔３８１とが対向（連通）するとともに、ネジ穴７６２と貫通孔３８２とが対向（連通）するように、支持部材３を保持部材７（載置面７４１ａ〜７４４ａ）に載置すると、支持部材３の側面３３に固定された角速度センサー４１１の検出軸Ａ１がｘ軸とほぼ平行となるとともに、側面３４に固定された角速度センサー４１２の検出軸Ａ２がｙ軸とほぼ平行となる。そして、ネジ８５、８６を貫通孔３８１、３８２を介してネジ穴７６１、７６２に締め付けることにより、角速度センサー４１１、４１２、４１３の検出軸Ａ１、Ａ２、Ａ３が、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸と平行な状態を維持した状態で支持部材３が保持部材７に完全に固定される（図１（ｂ）参照）。
【００７１】
このように、保持部材７によれば、貫通孔３８１、３８２とネジ穴７６１、７６２との位置合わせを行い、固定するだけで、保持部材７に対する支持部材３のｚ軸まわりの位置決めを簡単かつ精度よく行うことができる。言い換えれば、角速度センサー４１１、４１２、４１３の検出軸Ａ１、Ａ２、Ａ３がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸と平行な状態となっていなければ、支持部材３を保持部材７に固定することができないので、支持部材３の保持部材７に対する位置決めをより確実に行うことができる。このように、ネジ穴７６１、７６２を支持部材３を保持部材７固定するための固定部として用いるとともに、支持部材３のｚ軸まわりの位置決めを行うアライメント部として用いることにより、支持部材３の保持部材７に対する位置決めをより正確に行うことができる。
【００７２】
なお、保持部材７への支持部材３の固定は、ネジ止めとともに接着剤による接合を併用してもよい。これにより、保持部材７と支持部材３との間に接着剤層が介在するため、支持部材３の不要な振動が抑制される。その結果、角速度センサー４１１〜４１３等の検出精度が向上する。また、本実施形態では、固定部としてネジ穴７６１、７６２が設けられているが、ネジ穴に代えて、貫通孔３８１、３８２に係合する突起部を設けてもよい。このような構成によっても同様の効果を発揮することができる。
【００７３】
また、アライメント部７４１〜７４４のうち、対角関係にある２つのアライメント部７４１、７４３は、凹部７５１、７５２を有している。凹部７５１は、載置面７４１ａに開放するように形成されており、同様に、凹部７５２は、載置面７４３ａに開放するように形成されている。これら凹部７５１、７５２は、支持部材３を保持部材７に固定する際、保持部材７とネジ８２、８１の頭部（頭）との接触を防止するための逃げ部（収容部）を構成する。そのため、凹部７５１、７５２は、ネジ８２、８１の頭部を収納可能な形状および大きさをなしている。このような凹部７５１、７５２を設けることにより、支持部材３、保持部材７の破損や、支持部材３の変形等を防止することができ、モジュール１の信頼性が向上する。
【００７４】
なお、このような凹部７５１、７５２は、保持部材７に対する支持部材３のｚ軸まわりの位置決めを行う仮のアライメント部としても機能する。すなわち、凹部７５１、７５２にネジ８２、８１の頭部を収納するように、支持部材３を保持部材７に載置することにより、保持部材７に対する支持部材３のｚ軸まわりの位置決めを大まかに行うことができる。また、この状態では、支持部材３のｚ軸まわりの過度な回動（変位）が制限されるため、ネジ穴７６１、７６２と貫通孔３８１、３８２との位置合わせを簡単に行うことができる。
【００７５】
仮のアライメント部としての機能をより効果的に発揮させるために、凹部７５１は、当該凹部７５１内にてネジ８２の頭部のｘｙ平面方向への移動を規制できるような形状とすることが好ましい。凹部７５２についても同様である。これにより、凹部７５１、７５２にネジ８２、８１の頭部が収納された状態では、支持部材３のぐらつき（ｚ軸まわりの回動）がより抑えられ、上述した支持部材３の仮の位置決めをより効果的に行うことができる。
【００７６】
保持部材７の構成材料としては、特に限定されないが、制振特性を有する材料であるのが好ましい。これにより、支持部材３の不要な振動が抑えられ、角速度センサー４１１〜４１３等の検出精度が向上する。このような材料としては、例えば、マグネシウム合金、鉄系合金、銅合金、マンガン合金、Ｎｉ−Ｔｉ系合金などの各種制振合金が挙げられる。
以上、保持部材７の構成について詳細に説明した。
このような保持部材７によれば、支持部材３を簡単に固定することができるとともに、保持部材７に対する支持部材３のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各軸まわりの位置決めを簡単かつ高精度に行うことができる。そのため、優れた検出精度を発揮することができるモジュール１が得られる。
【００７７】
また、前述したように、モジュール１を回路基板に実装する場合には、保持部材７の直交する２つの側面７ｃ、７ｄを基準に、回路基板に対するｚ軸まわりの位置決めを行うことにより、角速度センサー４１１、４１２の検出軸Ａ１、Ａ２を簡単に所望の方向に向けることができる。具体的には、側面７ｃは、検出軸Ａ１と平行な面であり、側面７ｄは、検出軸Ａ２と平行な面である。そのため、これら側面７ｃ、７ｄを基準に位置決めを行うことにより、簡単に、角速度センサー４１１、４１２の検出軸Ａ１、Ａ２を簡単に所望の方向に向けることができる。また、これら側面７ｃ、７ｄの間には、長孔７１１、７１２が形成されておらず、互いに交わっているため、これら側面７ｃ、７ｄの接続部付近を基準に位置決めを行うことにより、より簡単かつ正確に、前述したような位置決めを行うことができる。
【００７８】
（蓋部材）
蓋部材１０は、支持部材３を覆うように保持部材７に固定される。これにより、センサー素子４や他の電子部品を保護することができる。また、蓋部材１０の側面には、開口１０１が形成されており、蓋部材１０が保持部材７に固定された状態にて、この開口１０１からコネクター４９が外部に露出している。これにより、外部機器とコネクター４９との電気接続を容易に行うことができる。保持部材７と蓋部材１０の固定方法は、特に限定されず、嵌合、螺合、接着剤による接合を用いることができる。
【００７９】
また、蓋部材１０は、ｘｙ平面視にて、保持部材７に形成された長孔７１１、７１２と重ならないように、２つの角部が欠損している。これにより、モジュール１の回路基板（対象物）への固定を容易に行うことができる。
このような蓋部材１０の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
以上、ケーシング６について説明した。
【００８０】
モジュール１では、保持部材７の凹部７２に充填剤（モールド材）９が充填されており、充填剤９によって、凹部７２と第３のリジッド基板２３との隙間が埋められている。このような充填剤９によって、第３のリジッド基板２３の裏側実装面２３２（角速度センサー４１３、加速度センサー４２）や、第３のリジッド基板２３から延出する連結部２６１、２６２、２６３が固定され、これにより、第３のリジッド基板２３に不要な振動が発生するのを効果的に防止することができるため、角速度センサー４１１〜４１３や加速度センサー４２の検出精度が向上する。
【００８１】
充填剤９の構成材料としては、絶縁性を有するものが好ましい。このような材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８２】
２．電子機器
以上のようなモジュール１は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、モジュール１を搭載した本発明の電子機器について説明する。図１０は、モジュール１を搭載した電子機器５００の構成の一例を示す図である。電子機器５００としては、特に限定されず、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カーナビゲーションシステム、携帯電話、モバイルＰＣ、ロボット、ゲーム機、ゲームコントローラーなどが挙げられる。
【００８３】
図１０に示す電子機器５００は、モジュール１を含むセンサーモジュール５１０と、処理部５２０と、メモリー５３０と、操作部５４０と、表示部５５０とを有している。これらは、バス５６０にて接続されている。処理部（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）５２０は、センサーモジュール５１０等の制御や電子機器５００の全体制御を行う。また処理部５２０は、センサーモジュール５１０により検出された角速度情報に基づいて処理を行う。例えば、角速度情報に基づいて、手ぶれ補正、姿勢制御、ＧＰＳ自律航法などのための処理を行う。メモリー５３０は、制御プログラムや各種データを記憶し、また、ワーク領域やデータ格納領域として機能する。操作部５４０は、ユーザーが電子機器５００を操作するためのものである。表示部５５０は、種々の情報をユーザーに表示するものである。
以上、本発明のモジュールおよび電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【００８４】
また、前述した実施形態では、実装基板としてリジッドフレキシブル基板を用いた構成について説明したが、実装基板の構成は、これに限定されず、例えば、それぞれ別体の複数のリジッド基板（５枚のリジッド基板）で構成されていてもよい。このような場合には、例えば、各リジッド基板を支持部材に固定した後、これらリジッド基板間をコネクター等を用いて電気的に接続すればよい。
また、前述した実施形態では、支持部材の固定面同士の垂線が互いに直交した例について説明したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、支持部材を三角錐状にして三角錐の側面に沿って実装基板を配置しても良い。
【符号の説明】
【００８５】
１‥‥モジュール ２‥‥実装基板 ２１‥‥第１のリジッド基板 ２１１‥‥表側実装面 ２１ａ、２１ｂ‥‥孔部 ２２‥‥第２のリジッド基板 ２２１‥‥表側実装面 ２２ａ、２２ｂ‥‥孔部 ２３‥‥第３のリジッド基板 ２３１‥‥表側実装面 ２３２‥‥裏側実装面 ２３ａ、２３ｂ‥‥孔部 ２４‥‥第４のリジッド基板 ２４１‥‥表側実装面 ２４２‥‥裏側実装面 ２４ａ、２４ｂ‥‥孔部 ２５‥‥第５のリジッド基板 ２５１‥‥表側実装面 ２５２‥‥裏側実装面 ２５ａ、２５ｂ‥‥孔部 ２６‥‥フレキシブル基板 ２６１、２６２、２６３、２６４‥‥連結部 ３‥‥支持部材 ３１‥‥上面 ３１ａ、３１ｂ‥‥ネジ穴 ３２‥‥下面 ３２ａ、３２ｂ‥‥ネジ穴 ３３‥‥側面 ３３１‥‥窪み部 ３３２、３３３‥‥突起 ３４‥‥側面 ３４１‥‥窪み部 ３４２、３４３‥‥突起 ３５‥‥側面 ３５２、３５３‥‥突起 ３６‥‥側面 ３７‥‥貫通孔 ３８１、３８２‥‥貫通孔 ４‥‥センサー素子 ４１１、４１２、４１３‥‥角速度センサー ４２‥‥加速度センサー ４３‥‥電源回路 ４４‥‥増幅回路 ４５‥‥アナログ／デジタル変換回路 ４６‥‥マイクロコントローラー ４７‥‥不揮発性メモリー ４８‥‥方位センサー ４９‥‥コネクター ５‥‥振動片 ５１‥‥基部 ５２、５３‥‥検出用振動腕 ５４、５５‥‥連結腕 ５６、５７、５８、５９‥‥駆動用振動腕 ６‥‥ケーシング ７‥‥保持部材 ７ｃ、７ｄ‥‥側面 ７１１、７１２‥‥長孔 ７２‥‥凹部 ７４１、７４２、７４３、７４４‥‥アライメント部 ７４１ａ、７４２ａ、７４３ａ、７４４ａ‥‥載置面 ７５１、７５２‥‥凹部 ７６１、７６２‥‥ネジ穴 ８１、８２、８３、８４、８５、８６‥‥ネジ ９‥‥充填剤 １０‥‥蓋部材 １０１‥‥開口 ５００‥‥電子機器 ５１０‥‥センサーモジュール ５２０‥‥処理部 ５３０‥‥メモリー ５４０‥‥操作部 ５５０‥‥表示部 ５６０‥‥バス Ａ‥‥法線 Ａ１、Ａ２、Ａ３‥‥検出軸 Ｊ１‥‥第１軸 Ｊ２‥‥第２軸 Ｓ１‥‥第１の領域 Ｓ２‥‥第２の領域 Ｓ３‥‥第３の領域 Ｓ４‥‥第４の領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュールを保持する保持部材であって、
前記保持部材は、前記モジュールの前記保持の位置を決める少なくとも一対のアライメント部を有し、
前記アライメント部は、前記モジュールを固定する載置面を有し、
前記保持部材の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸および第２軸により、前記保持部材を第１〜第４の領域に区分けしたときに、前記第１の領域および前記第２の領域は前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第１の領域および前記第２の領域に配置されていることを特徴とする保持部材。
【請求項２】
前記保持部材には凹部が設けられ、前記アライメント部は前記凹部の側壁の少なくとも一部を構成する、請求項１に記載の保持部材。
【請求項３】
前記アライメント部の前記載置面は、前記凹部の開口面よりも低い、請求項２に記載の保持部材。
【請求項４】
前記第３の領域および前記第４の領域は、前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第３の領域および前記第４の領域に配置されている、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項５】
前記アライメント部の前記載置面の各々は、同一平面上にある、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項６】
前記アライメント部の少なくとも１つの前記載置面には、突起部または穴部が設けられている、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項７】
前記保持部材は、前記アライメント部が設けられた面側に充填剤が設けられている、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項８】
前記保持部材には、該保持部材を対象物に固定するための固定部が設けられている請求項１ないし７のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項９】
前記固定部は、前記第１の領域および前記第２の領域に設けられている、請求項８に記載の保持部材。
【請求項１０】
モジュールと、
前記モジュールを保持する保持部材と、を有し、
前記保持部材は、前記モジュールの前記保持の位置を決める少なくとも一対のアライメント部を有し、
前記アライメント部は、前記モジュールを固定する載置面を有し、
前記保持部材の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸および第２軸により、前記保持部材を第１〜第４の領域に区分けしたときに、前記第１の領域および前記第２の領域は前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第１の領域および前記第２の領域に配置され、
前記モジュールは、前記載置面に保持されていることを特徴とするモジュール。
【請求項１１】
前記保持部材には凹部が設けられ、前記アライメント部は前記凹部の側壁の少なくとも一部を構成する、請求項１０に記載のモジュール。
【請求項１２】
前記モジュールは、前記保持部材側に電子部品を備え、
前記電子部品の少なくとも一部は、前記凹部内に収納されている、請求項１１に記載のモジュール。
【請求項１３】
前記第３の領域および前記第４の領域は、前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第３の領域および前記第４の領域に配置されている、請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１４】
前記アライメント部の前記載置面の各々は、同一平面上にある、請求項１０ないし１３のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１５】
前記載置面および前記モジュールの一方には突起部が設けられ、他方には穴部が設けられ、前記突起部と前記穴部とが係合される、請求項１０ないし１４のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１６】
前記保持部材は、前記アライメント部が設けられた面側に充填剤が設けられ、
前記保持部材と前記モジュールとを前記充填剤で接合する、請求項１０ないし１５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１７】
前記モジュールは、検出軸が互いに交差する複数の物理量センサーが搭載されている、請求項１０ないし１６のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１８】
前記保持部材には、該保持部材を対象物に固定するための固定部が設けられ、
前記固定部は、前記第１の領域および前記第２の領域に設けられている、請求項１０ないし１７のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１９】
前記モジュールを覆い、且つ前記保持部材に固定される蓋部材を有している請求項１０ないし１８のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項２０】
請求項１０ないし１９のいずれか一項に記載のモジュールを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
モジュールを保持する保持部材であって、
前記保持部材は、前記モジュールの前記保持の位置を決める少なくとも一対のアライメント部を有し、
前記アライメント部は、前記モジュールを固定する載置面を有し、
前記保持部材の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸および第２軸により、前記保持部材を第１〜第４の領域に区分けしたときに、前記第１の領域および前記第２の領域は前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第１の領域および前記第２の領域に配置されていることを特徴とする保持部材。
【請求項２】
前記保持部材には凹部が設けられ、前記アライメント部は前記凹部の側壁の少なくとも一部を構成する、請求項１に記載の保持部材。
【請求項３】
前記アライメント部の前記載置面は、前記凹部の開口面よりも低い、請求項２に記載の保持部材。
【請求項４】
前記第３の領域および前記第４の領域は、前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第３の領域および前記第４の領域に配置されている、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項５】
前記アライメント部の前記載置面の各々は、同一平面上にある、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項６】
前記アライメント部の少なくとも１つの前記載置面には、突起部または穴部が設けられている、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項７】
前記保持部材は、前記アライメント部が設けられた面側に充填剤が設けられている、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項８】
前記保持部材には、該保持部材を対象物に固定するための固定部が設けられている請求項１ないし７のいずれか一項に記載の保持部材。
【請求項９】
前記固定部は、前記第１の領域および前記第２の領域に設けられている、請求項８に記載の保持部材。
【請求項１０】
モジュールと、
前記モジュールを保持する保持部材と、を有し、
前記保持部材は、前記モジュールの前記保持の位置を決める少なくとも一対のアライメント部を有し、
前記アライメント部は、前記モジュールを固定する載置面を有し、
前記保持部材の中心に対し平面視で互いに直交する第１軸および第２軸により、前記保持部材を第１〜第４の領域に区分けしたときに、前記第１の領域および前記第２の領域は前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第１の領域および前記第２の領域に配置され、
前記モジュールは、前記載置面に保持されていることを特徴とするモジュール。
【請求項１１】
前記保持部材には凹部が設けられ、前記アライメント部は前記凹部の側壁の少なくとも一部を構成する、請求項１０に記載のモジュール。
【請求項１２】
前記モジュールは、前記保持部材側に電子部品を備え、
前記電子部品の少なくとも一部は、前記凹部内に収納されている、請求項１１に記載のモジュール。
【請求項１３】
前記第３の領域および前記第４の領域は、前記中心に対し互いに点対称な位置にあり、
前記アライメント部は、前記第３の領域および前記第４の領域に配置されている、請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１４】
前記アライメント部の前記載置面の各々は、同一平面上にある、請求項１０ないし１３のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１５】
前記載置面および前記モジュールの一方には突起部が設けられ、他方には穴部が設けられ、前記突起部と前記穴部とが係合される、請求項１０ないし１４のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１６】
前記保持部材は、前記アライメント部が設けられた面側に充填剤が設けられ、
前記保持部材と前記モジュールとを前記充填剤で接合する、請求項１０ないし１５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１７】
前記モジュールは、検出軸が互いに交差する複数の物理量センサーが搭載されている、請求項１０ないし１６のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１８】
前記保持部材には、該保持部材を対象物に固定するための固定部が設けられ、
前記固定部は、前記第１の領域および前記第２の領域に設けられている、請求項１０ないし１７のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１９】
前記モジュールを覆い、且つ前記保持部材に固定される蓋部材を有している請求項１０ないし１８のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項２０】
請求項１０ないし１９のいずれか一項に記載のモジュールを備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５１８０２（Ｐ２０１２−２５１８０２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２２７９１（Ｐ２０１１−１２２７９１）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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