檢測裝置、傳感器、電子設(shè)備以及移動體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測裝置、傳感器、電子設(shè)備以及移動體等。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)碼攝像機、智能電話等電子設(shè)備或車、飛機等移動體中組裝有用于對因外部因素而發(fā)生變化的物理量進行檢測的陀螺儀傳感器。這樣的陀螺儀傳感器檢測角速度等物理量，并在所謂的手抖補正、姿態(tài)控制、GPS自動巡航等中使用。
[0003]作為這樣的陀螺儀傳感器之一，已知有水晶壓電振動陀螺儀傳感器等振動陀螺儀傳感器。在振動陀螺儀傳感器中，檢測與因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的科里奧利力對應(yīng)的物理量。作為這樣的振動陀螺儀傳感器的檢測裝置，例如已知有在專利文獻1、2中所公開的現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]在專利文獻I的現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)置將第一電源電壓升壓至第二電源電壓的升壓電路，在起動期間，通過將較高的第二電源電壓設(shè)為工作電源電壓，從而實現(xiàn)振蕩電路的起動時間的縮短化。然而，在該專利文獻I的方法中，從起動開始到升壓電路能夠供給較高的第二電源電壓為止將花費時間，從而存在起動時間的縮短不充分的問題。
[0005]為了解決這樣的問題，在專利文獻2的現(xiàn)有技術(shù)中，采用如下的方法，即，首先將較低的第一電源電壓作為工作電源電壓而使檢測裝置工作，接著由第一電源電壓切換至較高的第二電源電壓，隨后再切換至較低的第一電源電壓的方法。
[0006]然而，在專利文獻1、2的現(xiàn)有技術(shù)中，均通過檢測裝置整體的工作電源電壓的切換來實現(xiàn)起動時間的縮短化。因此，存在難以兼顧實現(xiàn)起動時間的縮短與檢測性能的提高等的問題。
[0007]專利文獻1:日本特開平5-259738號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2008-99257號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的幾個方式，能夠提供可兼顧實現(xiàn)起動時間的縮短與檢測性能的提高等的檢測裝置、傳感器、電子設(shè)備以及移動體等。
[0010]本發(fā)明是為了解決上述的課題的至少一部分而完成的，并能夠作為如下的形態(tài)或者方式而實現(xiàn)。
[0011]本發(fā)明的一個方式涉及一種檢測裝置，其特征在于，包括:驅(qū)動電路，其接收來自物理量轉(zhuǎn)換器的反饋信號，并對所述物理量轉(zhuǎn)換器進行驅(qū)動；檢測電路，其接收來自所述物理量轉(zhuǎn)換器的檢測信號，并檢測所需信號；電源端子，其被輸入電源電壓；調(diào)節(jié)電路，其進行使來自所述電源端子的所述電源電壓降壓的電壓調(diào)節(jié)，并將通過所述電壓調(diào)節(jié)得到的調(diào)節(jié)電源電壓作為工作電源電壓而向所述驅(qū)動電路以及所述檢測電路供給；以及緩沖電路，其被供給所述電源電壓，接收來自所述驅(qū)動電路的驅(qū)動信號，并將使所述驅(qū)動信號的振幅增大后的放大驅(qū)動信號向所述物理量轉(zhuǎn)換器輸出。
[0012]在本發(fā)明的一個方式中，調(diào)節(jié)電路進行使來自電源端子的電源電壓降壓的電壓調(diào)節(jié)，并將調(diào)節(jié)電源電壓向驅(qū)動電路以及檢測電路供給。驅(qū)動電路以及檢測電路將從調(diào)節(jié)電路供給的調(diào)節(jié)電源電壓作為工作電源電壓而工作。另一方面，向緩沖電路供給來自電源端子的電源電壓并且輸入來自驅(qū)動電路的驅(qū)動信號。此外，緩沖電路輸出使驅(qū)動信號的振幅增大后的放大驅(qū)動信號而驅(qū)動物理量轉(zhuǎn)換器。這樣，只要通過由調(diào)節(jié)電路進行了電壓調(diào)節(jié)后的調(diào)節(jié)電源電壓使驅(qū)動電路以及檢測電路工作，便能夠抑制由電源電壓變動所導(dǎo)致的檢測性能的降低等的情況，從而實現(xiàn)檢測裝置的檢測性能的提高等。另一方面，對于緩沖電路，通過電源電壓而非調(diào)節(jié)電源電壓進行工作，并能夠?qū)⑹箒碜则?qū)動電路的驅(qū)動信號的振幅增大后的放大驅(qū)動信號向物理量轉(zhuǎn)換器輸出，因此能夠兼顧實現(xiàn)起動時間的縮短與檢測性能的提聞等。
[0013]另外，在本發(fā)明的一方式中，可以采用如下方式，S卩，在第一模式中，將來自所述緩沖電路的所述放大驅(qū)動信號向所述物理量轉(zhuǎn)換器輸出，在第二模式中，將來自所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動信號向所述物理量轉(zhuǎn)換器輸出。
[0014]如此一來，當需要由放大驅(qū)動信號進行的驅(qū)動的情況下，能夠設(shè)定為第一模式，當優(yōu)選由通常的驅(qū)動信號進行的驅(qū)動的情況下，能夠設(shè)定為第二模式，從而能夠提高便利性。
[0015]另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下方式，即，所述物理量轉(zhuǎn)換器為振子，在所述振子的振蕩的起動期間，設(shè)定成所述第一模式，而將來自所述緩沖電路的所述放大驅(qū)動信號向所述振子輸出。
[0016]如此一來，由于在作為物理量轉(zhuǎn)換器的振子的振蕩的起動期間內(nèi)，實施由放大驅(qū)動信號進行的驅(qū)動，因此實現(xiàn)了振蕩的起動時間的縮短化。
[0017]另外，在本發(fā)明的一方式中，可以采用如下方式，S卩，在所述起動期間結(jié)束后，設(shè)定為所述第二模式，而將來自所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動信號向所述振子輸出。
[0018]如此一來，在起動期間結(jié)束后的振蕩的穩(wěn)定狀態(tài)下，利用來自驅(qū)動電路的低振幅的驅(qū)動信號而非放大驅(qū)動信號來驅(qū)動振子，因此能夠期待所需信號的檢測性能的提高等。
[0019]另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下方式，S卩，所述緩沖電路具有:運算放大器，其在非反轉(zhuǎn)輸入端子中輸入有來自所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動信號；以及第一電阻元件和第二電阻元件，以串聯(lián)的方式設(shè)置于所述運算放大器的輸出節(jié)點與低電位側(cè)電源的節(jié)點之間，所述第一電阻元件與所述第二電阻元件的連接節(jié)點被連接于所述運算放大器的反轉(zhuǎn)輸入端子。
[0020]如此一來，能夠?qū)碜则?qū)動電路的驅(qū)動信號的振幅以通過第一、第二電阻元件的電阻值而設(shè)定的放大率放大。
[0021]另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下方式，S卩，所述驅(qū)動電路以及所述檢測電路通過第一耐壓的晶體管構(gòu)成，所述緩沖電路通過耐壓比所述第一耐壓高的第二耐壓的晶體管構(gòu)成。
[0022]這樣，由于以低耐壓的第一耐壓的晶體管構(gòu)成驅(qū)動電路以及檢測電路，從而實現(xiàn)了低耗電化等。另一方面，由于通過高耐壓的第二耐壓的晶體管構(gòu)成緩沖電路，從而能夠有效地防止因高振幅驅(qū)動而產(chǎn)生晶體管的故障、損壞等不良情況。
[0023]另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下方式，S卩，所述物理量轉(zhuǎn)換器為振子，所述驅(qū)動電路具有:電流/電壓轉(zhuǎn)換電路，其接收所述反饋信號，進行電流/電壓轉(zhuǎn)換；驅(qū)動信號輸出電路，其對由所述電流/電壓轉(zhuǎn)換電路進行了電流/電壓轉(zhuǎn)換后的輸入電壓信號進行放大，并輸出正弦波的所述驅(qū)動信號；以及增益控制電路，其對所述驅(qū)動信號輸出電路中的對所述驅(qū)動信號的放大的增益進行控制，當將所述電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的電流/電壓轉(zhuǎn)換用的電阻設(shè)為RI，將由所述驅(qū)動信號輸出電路與所述緩沖電路進行的對驅(qū)動信號的放大的增益設(shè)為K，并將所述振子的基波模式下的等效串聯(lián)電阻設(shè)為R的情況下，所述增益控制電路以滿足KXRI = R的方式進行增益控制。
[0024]這樣，通過以滿足KXRI = R的方式進行增益控制，從而能夠?qū)Ⅱ?qū)動電路側(cè)的負電阻設(shè)定為與振子的等效串聯(lián)電阻相應(yīng)的電阻。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)由正弦波的驅(qū)動信號進行的對振子的驅(qū)動，從而實現(xiàn)檢測裝置的檢測性能的提高等。
[0025]另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下方式，即，所述驅(qū)動信號輸出電路具有:0ΤΑ (運算跨導(dǎo)放大器Operat1nal Transconductance Amplifier)電路，其根據(jù)來自所述增益控制電路的控制電壓而設(shè)定跨導(dǎo)，并將所述輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號；以及第二電流/電壓轉(zhuǎn)換電路，其對來自所述OTA電路的所述電流信號進行電流/電壓轉(zhuǎn)換，并輸出所述驅(qū)動信號。
[0026]如此一來，能夠以根據(jù)控制電壓而被設(shè)定的跨導(dǎo)，將輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，并將對該電流信號進行了電流/電壓轉(zhuǎn)換后的信號作為驅(qū)動信號而生成。
[0027]另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下方式，S卩，所述OTA電路具有:電壓/電流轉(zhuǎn)換電路，其將來自所述增益控制電路的所述控制電壓轉(zhuǎn)換為控制電流；以及差分部，其使根據(jù)所述控制電流而被設(shè)定的偏壓電流在偏壓電流源中流通，在第一差分輸入端子中輸入有模擬基準電壓，在第二差分輸入端子中輸入有所述輸入電壓信號，并將所述電流信號向所述第二電流/電壓轉(zhuǎn)換電路輸出。
[0028]如此一來，能夠?qū)⒖刂齐妷恨D(zhuǎn)換為控制電流，并使與該控制電流相應(yīng)的偏壓電流在差分部的偏壓電流源中流通。由此，能夠以根據(jù)控制電壓而被設(shè)定的跨導(dǎo)，將輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號。
[0029]另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下方式，S卩，包括:第二驅(qū)動電路，其接收來自第二物理量轉(zhuǎn)換器的第二反饋信號，并對所述第二物理量轉(zhuǎn)換器進行驅(qū)動；第二檢測電路，其接收來自所述第二物理量轉(zhuǎn)換器的第二檢測信號，并檢測所需信號；第二調(diào)節(jié)電路，其進行使來自所述電源端子的所述電源電壓降壓的電壓調(diào)節(jié)，并將通過所述電壓調(diào)節(jié)得到的第二調(diào)節(jié)電源電壓向所述第二驅(qū)動電路以及所述第二檢測電路供給；以及第二緩沖電路，其被供給所述電源電壓，接收來自所述第二驅(qū)動電路的第二驅(qū)動信號，并將使所述第二驅(qū)動信號的振幅增大后的第二放大驅(qū)動信號向所述第二物理量轉(zhuǎn)換器輸出。
[0030]如此一來，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個物理量轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動以及檢測。此外，例如能夠有效地抑制由物理量轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動、檢測所產(chǎn)生的電源電壓變動等負面影響波及至第二物理量轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動、檢測的情況，或者能夠有效地抑制由第二物理量轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動、檢測所產(chǎn)生的電源電壓變動等負面影響波及至物理量轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動、檢測的情況。
[0031]另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下方式，S卩，在第一模式中，將來自所述緩沖電路的所述放大驅(qū)動信號向所述物理量轉(zhuǎn)換器輸出，將來自所述第二緩沖電路的所述第二放大驅(qū)動信號向所述第二物理量轉(zhuǎn)換器輸出，在第二模式中，將來自所述驅(qū)動電路的所述驅(qū)動信號向所述物理量轉(zhuǎn)換器輸出，將來自所述第二驅(qū)動電路的所述第二驅(qū)動信號向所述第二物理量轉(zhuǎn)換器輸出。
[0032]如此一來，在進行對多個物理量轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動以及檢測的情況下，在需要由放大驅(qū)動信號進行的驅(qū)動的情況下能夠設(shè)定為第一模式，在優(yōu)選由通常的驅(qū)動信號進行的驅(qū)動的情況下能夠設(shè)定為第二模式，從而能夠提高便利性。
[0033]另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下方式，S卩，所述物理量轉(zhuǎn)換器為用于對繞第一軸的旋轉(zhuǎn)角速度進行檢測的振子，所述第二物理量轉(zhuǎn)換器為用于對繞第二軸的旋轉(zhuǎn)角速度進行檢測的振子。
[0034]如此一來，能夠有效地減少在對繞多個旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角速度進行檢測時的軸間干擾。
[0035]另外，本發(fā)明的其他方式涉及一種傳感器，其特征在于，包括:上述任意一項所述的檢測裝置；和所述物理量轉(zhuǎn)換器。
[0036]另外，本發(fā)明的其他方式涉及一種電子設(shè)備，其包括上述任意一項所述的檢測裝置。
[0037]另外，本發(fā)明的其他方式涉及一種移動體，其包括上述任意一項所述的檢測裝置。
【附圖說明】
[0038]圖1為本實施方式的電子設(shè)備、陀螺儀傳感器的結(jié)構(gòu)例。
[0039]圖2為本實施方式的檢測裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0040]圖3中，圖3(A)為表示電源電壓VDD與O點變動量的關(guān)系的圖，圖3 (B)為表示電源電壓與起動時間的關(guān)系的圖。
[0041]圖4為緩沖電路的第一結(jié)構(gòu)例。
[0042]圖5中，圖5 (A)、圖5 (B)為緩沖電路的第二結(jié)構(gòu)例。
[0043]圖6為關(guān)于第一、第二模式的說明圖。
[0044]圖7為通過正弦波驅(qū)動使振子振蕩的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)例。
[0045]圖8中，圖8(A)?圖8(C)為關(guān)于振子的驅(qū)動電路的負電阻的說明圖。
[0046]圖9中，圖9(A)、圖9(B)為通過正弦波驅(qū)動使振子振蕩的方法的說明圖。
[0047]圖10中，圖10(A)?圖10(D)也是通過正弦波驅(qū)動使振子振蕩的方法的說明圖。
[0048]圖11為通過正弦波驅(qū)動使振子振蕩的驅(qū)動電路的詳細的結(jié)構(gòu)例。
[0049]圖12為關(guān)于由正弦波驅(qū)動所實現(xiàn)的高次諧波成分的減少的說明圖。
[0050]圖13為OTA電路的詳細的結(jié)構(gòu)例。
[0051]圖14為本實施方式的檢測裝置的其他結(jié)構(gòu)例。
[0052]圖15為檢測電路的結(jié)構(gòu)例。
[0053]圖16中，圖16(A)、圖16⑶為檢測電路的其他結(jié)