專利名稱：物理量測(cè)定裝置以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物理量測(cè)定裝置(例如，通過檢測(cè)與振動(dòng)器的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)相 對(duì)的哥氏力來檢測(cè)角速度的振動(dòng)型陀螺儀)以及電子設(shè)備等。
背景技術(shù)：
例如，在專利文獻(xiàn)1記載了振動(dòng)型陀螺儀的構(gòu)成例。在專利文獻(xiàn)1 中，在對(duì)振動(dòng)器激勵(lì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振蕩驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)有用于使驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的
振幅恒定的AGC電路(自動(dòng)增益控制電路)。
專利文獻(xiàn)1日本特開2002-174520號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)1的振動(dòng)型陀螺儀(以下，稱為陀螺儀)如上所述構(gòu)成為，通 過AGC電路確保驅(qū)動(dòng)振幅恒定，不過在沒有通過AGC電路實(shí)現(xiàn)振幅恒 定的狀態(tài)下，檢測(cè)靈敏度不恒定。尤其在振蕩啟動(dòng)時(shí)，由于振幅緩緩增 大，所以靈敏度緩緩變化。因此，現(xiàn)有的陀螺儀僅在振蕩啟動(dòng)期間內(nèi)取 得的檢測(cè)信號(hào)無效，由此，用于取得希望的檢測(cè)靈敏度的啟動(dòng)時(shí)間變長。
另外，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅由于各種干擾(例如，電源電壓的變動(dòng)或者從 外部對(duì)陀螺儀的沖擊等)而發(fā)生變動(dòng)。即使設(shè)有AGC電路，在受到干擾 而變動(dòng)的振幅收斂至希望電平之前的期間內(nèi)，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅紊亂也會(huì) 一直持續(xù)。由此，在此期間內(nèi)檢測(cè)靈敏度發(fā)生變化。
例如，在為了補(bǔ)正照相機(jī)的抖動(dòng)而使用陀螺儀時(shí)，即使僅對(duì)照相機(jī) 施加輕微的沖擊，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅也發(fā)生變化。在希望實(shí)現(xiàn)更高精度的 陀螺儀時(shí)，除了考慮應(yīng)對(duì)電源電壓變動(dòng)等電氣干擾的對(duì)策之外，還需要 考慮應(yīng)對(duì)機(jī)械干擾(對(duì)電子設(shè)備施加的沖擊和擺動(dòng)等)的對(duì)策。在現(xiàn)有技術(shù) 中，無法解決這樣的課題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是根據(jù)這樣的考慮而開發(fā)的。通過本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式， 例如，即使驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅發(fā)生變動(dòng)也能夠使與要檢測(cè)的物理量相對(duì)的 檢測(cè)靈敏度保持恒定，從而能夠進(jìn)行高精度的檢測(cè)。
(1) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的一個(gè)形態(tài)中，該物理量測(cè)定裝置包 含振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其形成物理量變換器和振蕩環(huán)路，并對(duì)上述物理量 變換器激勵(lì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)；以及檢測(cè)電路，其在通過檢波電路對(duì)從上述物理
量變換器輸出的模擬檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行檢波后，將檢波到的信號(hào)利用A/D轉(zhuǎn) 換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸出，上述振蕩驅(qū)動(dòng)電路具有用于檢測(cè)上述驅(qū)動(dòng) 振動(dòng)的振幅的驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路，上述檢測(cè)電路包含的上述A/D轉(zhuǎn)換器 的基準(zhǔn)電壓的電壓電平根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)來進(jìn) 行控制。
例如，在采用物理量測(cè)定裝置來檢測(cè)角速度時(shí)，伴隨著旋轉(zhuǎn)對(duì)作為 物理量變換器的振動(dòng)器施加的哥氏力F可表示為F=2mvQ(m是振動(dòng)器的 質(zhì)量，v是振動(dòng)器的速度，Q是角速度)。當(dāng)振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅變 化時(shí)，速度v變化，哥氏力F變化。因此在本形態(tài)中，與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振 幅相對(duì)應(yīng)，可變地(相應(yīng)地)控制在檢測(cè)電路的輸出級(jí)上設(shè)置的A/D轉(zhuǎn)換 器的基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn))的電壓電平，當(dāng)驅(qū)動(dòng)振幅變動(dòng)時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn) 電壓(基準(zhǔn))也隨著其變動(dòng)而發(fā)生變化。由此，確保從A/D轉(zhuǎn)換器輸出的 代碼(例如，在256灰度的A/D轉(zhuǎn)換器時(shí)，輸出代碼為代碼0 代碼255 的任意一個(gè))恒定。由此，希望檢測(cè)的物理量的檢測(cè)靈敏度與干擾無關(guān)地 始終保持恒定。B卩，在本形態(tài)中，可實(shí)現(xiàn)與振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)相對(duì)的比 率(ratio metric)(檢測(cè)靈敏度不根據(jù)驅(qū)動(dòng)振幅的變動(dòng)而變化的新比率結(jié) 構(gòu))。
(2) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的其他形態(tài)中，控制上述A/D轉(zhuǎn)換器 的基準(zhǔn)電壓的電壓電平，使上述A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換幅度與上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng) 的振幅成比例。
例如，假設(shè)使用VrefH和VrefL這兩個(gè)基準(zhǔn)電壓作為A/D轉(zhuǎn)換器的 基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn))的情況。由VrefH及VrefL規(guī)定的動(dòng)態(tài)范圍是A/D轉(zhuǎn)換器 的轉(zhuǎn)換幅度。另外，將在驅(qū)動(dòng)振幅變動(dòng)前的狀態(tài)下的檢波電路的檢測(cè)輸出設(shè)為Vdetectl，將變動(dòng)后的狀態(tài)下的檢測(cè)輸出設(shè)為Vdetect2。此時(shí)根據(jù) 本形態(tài)，(Vdetect 1 -VrefL)與(VrefH-Vdetect 1)的比和(Vdetect2-VrefL)與 (VrefH-Vdetect2)的比相同。由此，從A/D轉(zhuǎn)換器輸出的代碼即使驅(qū)動(dòng)振 幅變動(dòng)也是相同的，這樣能夠確保物理量的檢測(cè)靈敏度恒定。
(3) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的其他形態(tài)中，上述振蕩驅(qū)動(dòng)電路具 有用于使上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅恒定的AGC電路，上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路 是構(gòu)成上述AGC電路的電路之一。
當(dāng)在振蕩驅(qū)動(dòng)電路中安裝有AGC電路時(shí)，在AGC電路中必然設(shè)有 用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅(振蕩環(huán)路的振蕩振幅)的驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路。為 了控制A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn))而挪用該驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè) 信號(hào)，由此，不需要重新設(shè)置驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路。從而，不產(chǎn)生電路的 占有面積增大。
(4) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的其他形態(tài)中，將上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè) 電路的檢測(cè)輸出信號(hào)以及使上述檢測(cè)輸出信號(hào)的電壓電平反相后的信號(hào) 的至少一方作為上述A/D轉(zhuǎn)換器的上述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行使用。
可將驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)(或者，該電壓電平反相后的 信號(hào))直接作為A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行使用。A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓 有兩個(gè)(VrefH和VrefL),在分別相應(yīng)地使該兩個(gè)基準(zhǔn)電壓變化時(shí)，可將 驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)和該電壓電平反相后的信號(hào)分別作為 基準(zhǔn)電壓VrefH以及VrefL進(jìn)行使用。在相應(yīng)地使A/D轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)基 準(zhǔn)電壓中的任意一個(gè)(VrefH或者VrefL)變化時(shí)，可將驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路 的檢測(cè)輸出信號(hào)或該電壓電平反相后的信號(hào)的任意一個(gè)作為基準(zhǔn)電壓 VrefH或VrefL進(jìn)行使用。
(5) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的其他形態(tài)中，將通過調(diào)節(jié)上述驅(qū)動(dòng) 振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)的電壓電平而取得的信號(hào)設(shè)為第1信號(hào)， 將使上述第1信號(hào)的電壓電平反相后的信號(hào)設(shè)為第2信號(hào)，在此情況下， 將上述第1信號(hào)和上述第2信號(hào)的至少一方作為上述A/D轉(zhuǎn)換器的上述 基準(zhǔn)電壓進(jìn)行使用。
在實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)相對(duì)的比率后，有時(shí)需要調(diào)節(jié)檢測(cè)輸出信號(hào)的電壓電平。例如，采用具有規(guī)定放大率的放大器(或者可變?cè)鲆娣糯笃?來放 大驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)，由此可調(diào)節(jié)(增減)電壓電平。
(6) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的其他形態(tài)中，上述檢測(cè)電路具有偏 移調(diào)節(jié)電路，該偏移調(diào)節(jié)電路用于補(bǔ)償與上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè) 輸出信號(hào)疊加的偏移電壓。
當(dāng)在振蕩驅(qū)動(dòng)電路(以及檢測(cè)電路)的信號(hào)通路的基準(zhǔn)偏置電壓 AGND(模擬接地例如AGND-VDD/2)上疊加有偏移電壓(由于放大器、 晶體管的特性變動(dòng)等各種原因而產(chǎn)生)時(shí)，該偏移電壓成為在實(shí)現(xiàn)與振動(dòng) 器的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)相對(duì)的比率方面的誤差原因。因此，設(shè)置偏移調(diào)節(jié)電路來 補(bǔ)償偏移電壓。由此，即使在偏移與驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出疊加 時(shí)，也不發(fā)生檢測(cè)靈敏度的變動(dòng)。
(7) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的其他形態(tài)中，上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電 路具有整流電路，其整流上述振蕩環(huán)路的振蕩信號(hào)；以及平滑電路， 其平滑上述整流電路的輸出信號(hào)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可生成與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。
(8) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的其他形態(tài)中，上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電 路由整流/積分電路構(gòu)成，該整流/積分電路是將對(duì)上述振蕩環(huán)路的振蕩信 號(hào)進(jìn)行整流的整流電路、以及對(duì)整流后的信號(hào)進(jìn)行積分的積分電路一體 化而成的。
通過該結(jié)構(gòu)，可簡化驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)。能夠降低電路 的占有面積。
(9) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的其他形態(tài)中，上述振蕩驅(qū)動(dòng)電路具 有振幅限制電路，該振幅限制電路用于限制上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅的上限 以及下限的至少一方，該振幅限制電路是取代用于使上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振 幅恒定的AGC電路而設(shè)置的。
如上所述，在本發(fā)明的各形態(tài)的物理量測(cè)定裝置中，即使驅(qū)動(dòng)振幅 變動(dòng)，A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn))也隨著該變動(dòng)而變化，物理量的檢測(cè) 靈敏度與干擾無關(guān)地保持恒定。因此，在振蕩驅(qū)動(dòng)電路中，取代AGC電 路而采用設(shè)置振幅限制電路(振幅限制器)這樣的簡易電路結(jié)構(gòu)(即，僅是將驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅的變動(dòng)幅度的最大值抑制在規(guī)定電平以下的電路結(jié) 構(gòu))。由此，可實(shí)現(xiàn)振蕩驅(qū)動(dòng)電路占有面積的降低和功耗的削減。
(10) 在本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)形態(tài)中，該電子設(shè)備包含上述的物 理量測(cè)定裝置；以及與上述物理量測(cè)定裝置同時(shí)動(dòng)作的可動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置可與干擾無關(guān)地確保物理量的檢測(cè)靈敏度
恒定，所以即使在振蕩啟動(dòng)期間(從電源接通時(shí)刻到振蕩穩(wěn)定狀態(tài)的期
間)，也能夠取得有效的物理量檢測(cè)信號(hào)，由此，能夠縮短電子設(shè)備的啟
動(dòng)等待時(shí)間。另外，還能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)對(duì)電源電壓變動(dòng)等電氣干擾的對(duì)策和
應(yīng)對(duì)機(jī)械干擾(對(duì)電子設(shè)備施加的沖擊和擺動(dòng)等)的對(duì)策。此外，電子設(shè)備 在具有與本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置同時(shí)動(dòng)作的可動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，能夠排除來
自可動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)和沖擊的影響。由此，使電子設(shè)備的性能提高。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，例如，即使驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅變 動(dòng)，也能夠確保與希望檢測(cè)的物理量相對(duì)的檢測(cè)靈敏度恒定，能夠進(jìn)行 髙精度的檢測(cè)。
(11) 在本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置的其他形態(tài)中，上述任意一個(gè)物理量 測(cè)定裝置是振動(dòng)型陀螺儀，上述物理量變換器是通過上述振蕩驅(qū)動(dòng)電路 激勵(lì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)、并且生成與角速度相應(yīng)的振幅的檢測(cè)信號(hào)的振動(dòng)型陀螺 儀元件。
由此，可構(gòu)成能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)對(duì)電源電壓變動(dòng)等電氣干擾的對(duì)策和應(yīng)對(duì) 機(jī)械干擾(對(duì)電子設(shè)備施加的沖擊和擺動(dòng)等)的對(duì)策、并且可進(jìn)行高精度測(cè) 定的振動(dòng)型陀螺儀。
(12) 在本發(fā)明的電子設(shè)備的其他形態(tài)中，該電子設(shè)備包含上述任意 一個(gè)物理量測(cè)定裝置；以及可動(dòng)機(jī)構(gòu)，上述物理量測(cè)定裝置的動(dòng)作期間 和上述可動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作期間有重疊。
即使在電子設(shè)備包含的可動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作期間與物理量測(cè)定裝置的動(dòng) 作期間有重疊時(shí)，也不發(fā)生由于來自可動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)和沖擊的影響而使 物理量測(cè)定裝置的測(cè)定精度降低這樣的不良狀況。由此，使電子設(shè)備的 性能提高。
(13) 在本發(fā)明的電子設(shè)備的其他形態(tài)中，上述可動(dòng)機(jī)構(gòu)包含機(jī)械的可動(dòng)構(gòu)成要素。
作為包含機(jī)械的可動(dòng)要素的可動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如可舉出在照相機(jī)中設(shè)置 的機(jī)械快門、在單反照相機(jī)中設(shè)置的反射鏡折疊機(jī)構(gòu)(或快速倒轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)) 和自動(dòng)對(duì)焦(AF)控制機(jī)構(gòu)、或者在家庭用游戲控制器中設(shè)置的振子等。
(14) 在本發(fā)明的電子設(shè)備的其他形態(tài)中，上述可動(dòng)機(jī)構(gòu)是發(fā)生沖擊的
沖擊源。
例如，因?yàn)樗矔r(shí)地開閉設(shè)置在照相機(jī)上的機(jī)械快門，所以隨著該開 閉動(dòng)作而發(fā)生機(jī)械的沖擊。另外，例如在單反照相機(jī)中設(shè)置的反射鏡折 疊機(jī)構(gòu)(或快速倒轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu))進(jìn)行使反射鏡從光軸上瞬時(shí)退避、或者返回到初 始位置的動(dòng)作，所以伴隨該動(dòng)作發(fā)生機(jī)械的沖擊。另外，例如在單反照
相機(jī)中設(shè)置的自動(dòng)對(duì)焦(AF)控制機(jī)構(gòu)有時(shí)也伴隨AF電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)或驅(qū) 動(dòng)停止而發(fā)生機(jī)械的沖擊。因此，可動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠成為沖擊源。
在照相機(jī)(包含單反照相機(jī))中，例如為了補(bǔ)正抖動(dòng)而在照相機(jī)內(nèi)設(shè)置 本發(fā)明的陀螺儀時(shí)，該陀螺儀不會(huì)受由于可動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作而產(chǎn)生的機(jī)械沖 擊的影響，能夠始終執(zhí)行高精度的角速度等的測(cè)定。由此，可實(shí)現(xiàn)正確 的抖動(dòng)補(bǔ)正。
(15) 在本發(fā)明的電子設(shè)備的其他形態(tài)中，上述可動(dòng)機(jī)構(gòu)是發(fā)生振動(dòng)的 振動(dòng)源。
例如，為了享受充滿現(xiàn)場(chǎng)感的游戲，有時(shí)在家庭用游戲控制器中內(nèi) 置振子。振子是機(jī)械的振動(dòng)源。例如，為了檢測(cè)游戲控制器的姿勢(shì)而在 游戲控制器內(nèi)設(shè)置本發(fā)明的陀螺儀時(shí)，該陀螺儀不受由于可動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作 而發(fā)生的機(jī)械沖擊的影響，能夠始終執(zhí)行高精度的角速度等的測(cè)定。由 此，可進(jìn)行正確的姿勢(shì)檢測(cè)。


圖1是表示振動(dòng)型陀螺儀的基本結(jié)構(gòu)的一例的圖。 圖2(A) 圖2(D)是用于說明構(gòu)成振蕩驅(qū)動(dòng)電路的主要電路的具體例 的電路圖。
圖3(A) 圖3(D)是用于說明基準(zhǔn)電壓電路的結(jié)構(gòu)例以及同步檢波電路的動(dòng)作的圖。
圖4是表示驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅不同的狀態(tài)下的A/D轉(zhuǎn)換狀況的示意圖。
圖5是表示并聯(lián)型A/D轉(zhuǎn)換器的電路例(2比特)的圖。
圖6是表示電荷放大器的電路例的圖。
圖7是表示差動(dòng)放大器的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖8是表示二值化電路和同步檢波電路的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖9是表示本發(fā)明的振動(dòng)型陀螺儀的結(jié)構(gòu)的其他例的圖。
圖10是表示本發(fā)明的振動(dòng)型陀螺儀的結(jié)構(gòu)的另一其他例的圖。
圖11是用于說明振動(dòng)型陀螺儀的動(dòng)作原理的圖。
圖12是表示安裝有陀螺傳感器的照相機(jī)(電子設(shè)備)的主要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是表示內(nèi)置本發(fā)明的陀螺傳感器(振動(dòng)型陀螺儀)的數(shù)字單反照 相機(jī)的主要結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖14是表示內(nèi)置本發(fā)明的陀螺傳感器(振動(dòng)型陀螺儀)的游戲控制器 的主要結(jié)構(gòu)的一例的圖。
符號(hào)說明-
100振動(dòng)器(振動(dòng)型陀螺儀元件)；200振蕩驅(qū)動(dòng)電路(振蕩電路)；206 AGC電路；208驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路；210整流電路；212平滑電路；214 基準(zhǔn)電壓電路(帶隙電路)；216差動(dòng)放大器；218增益控制放大器(GCA); 300檢測(cè)電路；302電荷放大器(Q/V轉(zhuǎn)換電路)；304差動(dòng)放大電路；306 二值化電路；308同步檢波電路；310低通濾波器(LPF); 312增益調(diào) 節(jié)用放大器(為了生成基準(zhǔn)電壓而調(diào)節(jié)電壓振幅的電路)；314反相放大 器。
具體實(shí)施例方式
接著，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下說明的 本實(shí)施方式并非用于限定權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的內(nèi)容，本實(shí)施方 式中說明的全部結(jié)構(gòu)并非必須作為本發(fā)明的解決手段。(第1實(shí)施方式)
首先，對(duì)振動(dòng)型陀螺儀的動(dòng)作原理進(jìn)行說明。振動(dòng)型陀螺儀是利用 了由石英或陶瓷等制造的壓電振動(dòng)器、以及由硅等制造的靜電驅(qū)動(dòng)振動(dòng) 器等(物理量變換器)的角速度測(cè)定裝置。當(dāng)對(duì)進(jìn)行振動(dòng)運(yùn)動(dòng)(驅(qū)動(dòng)振動(dòng))的 振動(dòng)器施加角速度時(shí)，在與振動(dòng)方向正交的方向上哥氏力發(fā)生作用，其 結(jié)果是在哥氏力的方向上開始振動(dòng)(檢測(cè)振動(dòng))。該哥氏力引起的振動(dòng)具有 與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)相同的頻率，振幅與輸入的角速度成比例。通過測(cè)定哥氏力 引起的振動(dòng)(檢測(cè)振動(dòng))的強(qiáng)度，可測(cè)定施加給振動(dòng)器的角速度。
圖11是用于說明振動(dòng)型陀螺儀的動(dòng)作原理的圖。在采用音叉型石英 振動(dòng)器作為振動(dòng)型陀螺儀的振動(dòng)器1時(shí)，在該振動(dòng)器1表面的規(guī)定位置
上設(shè)有激勵(lì)用的驅(qū)動(dòng)電極2以及哥氏力檢測(cè)用的檢測(cè)電極3。在驅(qū)動(dòng)電極 2上連接有用于提供交流(AC)驅(qū)動(dòng)電壓的振蕩電路4。另外，在檢測(cè)電極 3上連接有檢測(cè)電路5。
振動(dòng)器l具有質(zhì)量m,當(dāng)從振蕩電路4向驅(qū)動(dòng)電極2施加AC驅(qū)動(dòng) 電壓時(shí)，該振動(dòng)器l以規(guī)定的頻率沿著X軸在B方向上進(jìn)行振動(dòng)。當(dāng)圍 繞Y軸施加角速度Q時(shí)，在與X軸正交的Z軸方向上發(fā)生哥氏力 F(-2nwQ)。其中，v是壓電振動(dòng)器l的速度。因?yàn)橐?guī)定哥氏力F與角速 度Q的大小成比例，所以利用檢測(cè)電極3以及檢測(cè)電路5將哥氏力F作 為壓電振動(dòng)器1的撓曲位移量進(jìn)行檢測(cè)，由此能夠求出該壓電振動(dòng)器1 的角速度Q的大小。
這里，由振蕩電路驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)器的速度v可由驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅a、驅(qū) 動(dòng)振動(dòng)的角頻率o)c)、時(shí)間t表示為v^asincO()t。由此可知，為了使與固定 角速度輸入Q相對(duì)的哥氏力以及檢測(cè)信號(hào)恒定，需要確保驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振 幅a恒定。(如果振幅變大則檢測(cè)靈敏度變高，如果振幅變小則檢測(cè)靈敏 度變低)。另外可知，檢測(cè)輸出以與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)相同的頻率，利用具有與角 速度輸入^成比例的振幅的振幅調(diào)制波(AM)進(jìn)行輸出。
因此，在一般的振動(dòng)型陀螺儀的驅(qū)動(dòng)檢測(cè)電路中，振蕩電路4具有 用于使振蕩振幅恒定的自動(dòng)增益控制電路(Automatic Gain Control -AGC)，并采用使驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅a保持恒定的結(jié)構(gòu)。(振動(dòng)型陀螺儀的電路結(jié)構(gòu)的一例)
圖1是表示振動(dòng)型陀螺儀的基本結(jié)構(gòu)的一例的圖。在圖1的振動(dòng)型 陀螺儀(以下，有時(shí)稱為陀螺儀或者傳感器)中，在陀螺儀(傳感器)的檢測(cè)
電路300的輸出級(jí)設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換器316，作為數(shù)字輸出。此外，根據(jù)振 蕩驅(qū)動(dòng)電路200側(cè)的AGC電路206包含的驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路208的輸出 信號(hào)(Vamptd)，可變地(相應(yīng)地)控制A/D轉(zhuǎn)換器316的基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn) Vreffl以及VrefL)的電壓電平。由此，可實(shí)現(xiàn)與振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)振動(dòng)相對(duì)的 比率(即，檢測(cè)靈敏度不根據(jù)驅(qū)動(dòng)振幅的變動(dòng)而變化的新比率結(jié)構(gòu))，與驅(qū) 動(dòng)振幅無關(guān)地始終保持恒定的靈敏度。 (整體結(jié)構(gòu))
如圖1所示，振蕩驅(qū)動(dòng)電路200具有1/V轉(zhuǎn)換電路202、相位調(diào)節(jié) 電路204和AGC電路206。振蕩驅(qū)動(dòng)電路200形成作為物理量變換器的 振動(dòng)器100和振蕩環(huán)路，并對(duì)振動(dòng)器100激勵(lì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)。AGC電路206 具有驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路208(包含整流電路210和平滑電路212)、基準(zhǔn) 電壓電路214、差動(dòng)放大器216和增益控制放大器(GCA)218。平滑電路 212包含電阻RS以及電容CIO。平滑電路212輸出與振蕩環(huán)路的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)(即，振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)振動(dòng))的振幅對(duì)應(yīng)的電壓電平的信號(hào)(即，驅(qū)動(dòng)振幅 檢測(cè)電路208的檢測(cè)輸出信號(hào))Vamptd。差動(dòng)放大器216放大Vamptd與 基準(zhǔn)電壓Vref(agc)的差，該放大后的信號(hào)為增益控制放大器(GCA)218的 增益控制信號(hào)。GCA218在振蕩穩(wěn)定狀態(tài)下控制振蕩振幅，以使振蕩振幅 成為由基準(zhǔn)電壓Vref(agc)規(guī)定的振幅。
另夕卜，振動(dòng)型陀螺儀的檢測(cè)電路300具有具備AMP1及AMP2的 Q/V轉(zhuǎn)換電路(電荷放大器)302、差動(dòng)放大電路(差動(dòng)放大器)304、 二值化 電路306、同步檢波電路308、低通濾波器(LPF)310、增益調(diào)節(jié)用放大器 312、反相放大器314和A/D轉(zhuǎn)換器316。 二值化電路306例如對(duì)作為正 弦波的振蕩環(huán)路內(nèi)的信號(hào)VTC進(jìn)行二值化處理，將經(jīng)過二值化處理取得 的同步信號(hào)(參照信號(hào))VS提供給同步檢波電路308。該二值化電路306 可通過比較器等來實(shí)現(xiàn)。同步檢波電路308的輸入信號(hào)是VX，輸出信號(hào) 是VY，利用低通濾波器(LPF)310來平滑同步檢波電路308的輸出信號(hào)VY，由此能夠取得檢波輸出(直流電壓)Vdetect。 A/D轉(zhuǎn)換器316將檢波 輸出(直流電壓)Vdetect轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼，并作為數(shù)字輸出(VDout)來輸出。 另外，作為物理量變換器的振動(dòng)器(振動(dòng)型陀螺儀元件)IOO例如是石英振 動(dòng)器，例如，具有圖11所示的音叉型結(jié)構(gòu)。在圖1中描述了振動(dòng)器100 的等效電路(即，具有三個(gè)電氣振動(dòng)器G1 G3的電路結(jié)構(gòu))。
根據(jù)振蕩驅(qū)動(dòng)電路200側(cè)的AGC電路206包含的驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路 208的輸出信號(hào)(Vamptd)，可變地(相應(yīng)地)控制A/D轉(zhuǎn)換器316的基準(zhǔn)電 壓(基準(zhǔn)VrefH以及VrefL)的電壓電平。在圖1的情況下，將增益調(diào)節(jié) 用放大器312的輸出信號(hào)設(shè)為VrefH，將增益調(diào)節(jié)用放大器312的輸出信 號(hào)的電壓電平經(jīng)由反相放大器314反相后的信號(hào)設(shè)為VreflL進(jìn)行使用。 另外，還可采用使VrefH和VrefL的一方為固定值、僅使另一方相應(yīng)地變 化的結(jié)構(gòu)。另外，還有將驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路208的輸出信號(hào)(Vamptd)直接 作為A/D轉(zhuǎn)換器316的基準(zhǔn)電壓(VrefH以及VrefL)進(jìn)行使用的情況。在 該情況下，不需要增益調(diào)節(jié)用放大器312。
(振蕩驅(qū)動(dòng)電路200的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作)
振蕩驅(qū)動(dòng)電路(以下，僅記述為驅(qū)動(dòng)電路)200是將振動(dòng)器(振動(dòng)型陀 螺儀元件)IOO作為諧振子的振蕩電路。從振動(dòng)器100輸出的電流信號(hào)利 用I/V轉(zhuǎn)換電路(電流/電壓轉(zhuǎn)換電路)202轉(zhuǎn)換為電壓。相位調(diào)節(jié)電路204
是為了使振蕩電路維持振蕩狀態(tài)而調(diào)節(jié)相位的電路，在即使省略該相位 調(diào)節(jié)電路也能夠維持穩(wěn)定的振蕩狀態(tài)的情況下可將其省略。從I/V轉(zhuǎn)換電
路202輸出、并利用相位調(diào)節(jié)電路204進(jìn)行相位調(diào)節(jié)后的信號(hào)在經(jīng)由增 益控制放大器(GCA)218放大后，反饋到振動(dòng)器IOO，構(gòu)成振蕩環(huán)路。在 振蕩環(huán)路中設(shè)有使振蕩振幅恒定的自動(dòng)增益控制(AGC)電路206。 AGC 電路206除了先前所述的GCA之外，還具有檢測(cè)驅(qū)動(dòng)振幅的驅(qū)動(dòng)振幅檢 測(cè)電路208、給出振幅基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓電路214、以及放大從驅(qū)動(dòng)振幅檢 測(cè)電路208輸出的振幅信號(hào)(Vamptd)和基準(zhǔn)電壓(Vref(agc))之差的差動(dòng)放 大器216。在AGC電路206中，如果檢測(cè)出的驅(qū)動(dòng)振幅大于基準(zhǔn)電壓， 則進(jìn)行降低GCA218的增益、降低驅(qū)動(dòng)振幅的動(dòng)作，相反，如果驅(qū)動(dòng)振 幅小于基準(zhǔn)，則進(jìn)行提高GCA218的增益、提高驅(qū)動(dòng)振幅的動(dòng)作。由此，以保持恒定驅(qū)動(dòng)振幅的方式進(jìn)行動(dòng)作。
圖2(A) 圖2(D)是用于說明構(gòu)成振蕩驅(qū)動(dòng)電路的主要電路的具體例 的電路圖。
圖2(A)表示I/V轉(zhuǎn)換電路202的結(jié)構(gòu)例。I/V轉(zhuǎn)換電路202在信號(hào)頻 率fsig低于由反饋電阻RF、反饋電容CF決定的切斷頻率的區(qū)域中進(jìn)行 使用(fsig〈l/27tRFCF)。 CF是用于防止振蕩的電容，如果電路穩(wěn)定則可以 拆下。
圖2(B)表示GCA218的電路例(作為一般的模擬乘法電路的吉爾伯特 單元(Gilbert cell))。即，GCA218由MOS晶體管M1 M7和電阻RD1 、 RD2構(gòu)成。在圖2(B)中僅表示吉爾伯特單元，不過還可以連接用于調(diào)節(jié) 增益的放大器。另外，圖2(C)表示將MOS晶體管M10作為可變電阻使 用來控制增益的類型的GCA電路例。圖2(C)的電路由電阻RIO、 MOS 晶體管MIO、運(yùn)算放大器OP10和反饋電阻R20構(gòu)成。
驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路208是輸出與驅(qū)動(dòng)振幅對(duì)應(yīng)的(直流)電壓Vamptd 的電路，例如由整流電路和平滑電路構(gòu)成。整流電路的結(jié)構(gòu)例如圖2(D) 所示(參照晶體管技術(shù)SPECIAL增刊，基于OP放大器的實(shí)用電路設(shè)計(jì)， p.207等)。圖2(D)的電路由電阻R1 R5、運(yùn)算放大器OP30及OP40和 二極管D1、 D2構(gòu)成。該圖表示全波整流電路(絕對(duì)值電路)，不過即使是 半波整流也不要緊(僅僅改變從驅(qū)動(dòng)振幅到驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的輸出電壓 Vamptd的增益)。
放大與驅(qū)動(dòng)振幅相應(yīng)的電壓Vamptd和基準(zhǔn)電壓Vref(agc)之間的差 分，控制GCA的增益，由此來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制(AGC)功能。如果Vamptd 大于基準(zhǔn)電壓，則控制為降低GCA218的增益，相反，如果Vamptd小于 基準(zhǔn)電壓，則控制為提高GCA218的增益。這樣，可控制為使驅(qū)動(dòng)振幅 恒定。
圖3(A) 圖3(D)是用于說明基準(zhǔn)電壓電路的結(jié)構(gòu)例以及同步檢波電 路的動(dòng)作的圖?；鶞?zhǔn)電壓電路214可以利用帶隙基準(zhǔn)或者基于穩(wěn)壓二極 管(圖3(A))等的恒定電壓，也可以從電源電壓分壓等而發(fā)生電壓(圖3(B))。 在圖3(B)的情況下，由AGC控制的振幅為與電源電壓相應(yīng)地變化的比率結(jié)構(gòu)。圖3(A)的電路由穩(wěn)壓二極管D10和電阻R30構(gòu)成，從穩(wěn)壓二極管 D10和電阻R30的共用連接點(diǎn)取出電壓。圖3(B)的電路由在高電平電源 與接地電位之間串聯(lián)連接的電阻R50、 R40、電容C20以及運(yùn)算放大器 OP50構(gòu)成。
(檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作)
另一方面，檢測(cè)電路300由以下部件構(gòu)成電荷電壓轉(zhuǎn)換電路(電荷 放大器)302，其接收由于哥氏力的撓曲位移而從振動(dòng)器100輸出的電荷并 轉(zhuǎn)換為電壓；差動(dòng)放大電路304;對(duì)振幅調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的同步檢 波電路308;低通濾波器(LPF)310;以及A/D轉(zhuǎn)換器(ADC)316。
由電荷放大器302接收到的信號(hào)利用差動(dòng)放大器304進(jìn)行放大，并 輸入到同步檢波電路308。在此時(shí)刻，信號(hào)是與角速度輸入Q(和驅(qū)動(dòng)振 幅a)相應(yīng)的AM信號(hào)(參照?qǐng)D3(C))。當(dāng)利用同步檢波電路308對(duì)該信號(hào) 進(jìn)行解調(diào)時(shí)，成為圖3(D)所示的波形(半波整流后的波形)，當(dāng)將該信號(hào)經(jīng) 過低通濾波器(LPF)進(jìn)行平滑時(shí)，取得與角速度輸入Q相應(yīng)的電壓。而且， 將LPF310的輸出電壓利用A/D轉(zhuǎn)換器316轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，由此取得與 角速度輸入Q相應(yīng)的數(shù)字輸出。
在本實(shí)施方式中，根據(jù)AGC電路206的驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路208的輸 出Vamptd來相應(yīng)地控制A/D轉(zhuǎn)換器316的基準(zhǔn)電壓(VrefH， VrefL)。換 言之，還可視為根據(jù)AGC電路206的驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路208的輸出 Vamptd來生成基準(zhǔn)電壓(VrefH， VrefL)。
設(shè)驅(qū)動(dòng)振幅為a、驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路208的轉(zhuǎn)換系數(shù)為ka，驅(qū)動(dòng)振 幅檢測(cè)電路208的輸出Vamptd表示為Vamptd-kaxa。
此外，如果將增益調(diào)節(jié)用放大器的增益設(shè)為kr，則A/D轉(zhuǎn)換器316 的基準(zhǔn)電壓可表示為VrefH=krxVamptd=krxkaxa、 VrefL= - krxVamptd= -krxkaxa。即，A/D轉(zhuǎn)換器316將2xkrxkaxa范圍的信號(hào)轉(zhuǎn)換為規(guī)定比
特?cái)?shù)的數(shù)字值。
另一方面，與角速度Q相對(duì)的哥氏力是F-2xmxasino)()txQ，其與驅(qū) 動(dòng)振幅a成比例。由此，檢測(cè)電路的LPF輸出Vdetect可表示為 Vdetect=kdxaxn。輸入到A/D轉(zhuǎn)換器316的LPF310的輸出Vdetect與驅(qū)動(dòng)振幅a成比例，經(jīng)由與驅(qū)動(dòng)振幅a相應(yīng)的基準(zhǔn)電壓(VrefH， VrefL)的 A/D轉(zhuǎn)換器316對(duì)該輸出Vdetect進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，所以能夠從A/D轉(zhuǎn)換 后的數(shù)據(jù)中消去依賴于驅(qū)動(dòng)振幅a的項(xiàng)。
圖4是表示驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅不同的狀態(tài)下的A/D轉(zhuǎn)換狀況的示意圖。 因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換器316的基準(zhǔn)電壓(VrefH， VrefL)與驅(qū)動(dòng)振幅a成比例，所 以相對(duì)于角速度輸入Q，與驅(qū)動(dòng)振幅a無關(guān)地輸出恒定的數(shù)字代碼。以 下，具體進(jìn)行說明。
將由兩個(gè)基準(zhǔn)電壓(VrefH以及VrefL)規(guī)定的動(dòng)態(tài)范圍設(shè)為A/D轉(zhuǎn)換 器316的轉(zhuǎn)換幅度。另外，將驅(qū)動(dòng)振幅變動(dòng)前的狀態(tài)下的檢測(cè)輸出設(shè)為 Vdetectl，將變動(dòng)后的狀態(tài)下的檢測(cè)輸出設(shè)為Vdetect2。此時(shí)如圖4所示， (Vdetectl-VrefL)與(VrefH-Vdetectl)的比為Al: Bl。
另一方面，(Vdetect2-VrefL)與(VrefH-Vdetect2)的比為A2: B2。如圖 所示，Al: B1=A2: B2，在振幅變動(dòng)的前后比值無變化。由此，即使驅(qū) 動(dòng)振幅發(fā)生變動(dòng)，從A/D轉(zhuǎn)換器316輸出的數(shù)字代碼(如果是256灰度則 成為代碼0 代碼255中的任意一個(gè))也是相同的，物理量的檢測(cè)靈敏度 保持恒定。由此，能夠進(jìn)行高精度的檢測(cè)。
圖5是表示并聯(lián)型A/D轉(zhuǎn)換器的電路例(2比特)的圖。Rdl Rd5構(gòu) 成梯形電阻。50a 50d是比較器。60是編碼器。
根據(jù)以上內(nèi)容，即使在驅(qū)動(dòng)振幅沒有恒定的條件(啟動(dòng)時(shí)等)下，也能 夠構(gòu)成與驅(qū)動(dòng)振幅無關(guān)的恒定靈敏度的陀螺儀。而且，不使用模擬乘法 器而利用ADC的基準(zhǔn)電壓來使靈敏度恒定，所以相對(duì)于溫度/晶體管的 參數(shù)變動(dòng)是穩(wěn)定的。
圖6是表示電荷放大器的電路例的圖。設(shè)置于檢測(cè)電路300內(nèi)的電 荷放大器302在信號(hào)頻率fsig高于由反饋電阻RF、反饋電容CF決定的 切斷頻率的區(qū)域中進(jìn)行使用。即，設(shè)定為fsig>l/27iRFCF。 RF是直流分 量的反饋用電阻，其使用大的電阻值。圖6的電路具有:運(yùn)算放大器OP80、 反饋電阻RF和反饋電容CF。圖7是表示差動(dòng)放大器的電路結(jié)構(gòu)的一例 的圖。差動(dòng)放大器304可采用運(yùn)算放大器OP90來構(gòu)成。另外，Rx、 Ry 是輸入電阻，Rz是反饋電阻。這些都是很普遍的電路，可省略動(dòng)作說明。圖8是表示二值化電路和同步檢波電路的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖 8表示基于開關(guān)混頻器的同步檢波電路308,不過也可以使用吉爾伯特混 頻器等其他結(jié)構(gòu)。另外，作為使用開關(guān)混頻器時(shí)的二值化電路306，如圖 8所示，可不使用比較器400而使用施密特觸發(fā)器輸入的反相器等。圖8 的同步檢波電路308具有反相通路和同相通路，在反相通路中設(shè)有反相 器INV2和開關(guān)SW1，在同相通路中設(shè)有開關(guān)SW2。開關(guān)SW1根據(jù)二值 化電路306的輸出信號(hào)來進(jìn)行接通/關(guān)斷驅(qū)動(dòng)，另外，開關(guān)SW2根據(jù)反相 器INV1的輸出信號(hào)來進(jìn)行接通/關(guān)斷驅(qū)動(dòng)。
另外，作為A/D轉(zhuǎn)換器316可采用并聯(lián)型、逐次比較型、流水線型、
Ai:型等各種電路結(jié)構(gòu)。
(第2實(shí)施方式)
圖9是表示本發(fā)明的振動(dòng)型陀螺儀結(jié)構(gòu)的其他例的圖。圖9的基本 結(jié)構(gòu)與圖1相同，不過AGC電路206中的進(jìn)行整流動(dòng)作和積分動(dòng)作的部 分的電路結(jié)構(gòu)不同。另外，在檢測(cè)電路300中設(shè)有偏移調(diào)節(jié)電路320這 一點(diǎn)上也與圖1不同。
在第1實(shí)施方式中，由"與驅(qū)動(dòng)振幅對(duì)應(yīng)的電壓"來控制A/D轉(zhuǎn)換器 316的基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn))；在本實(shí)施方式中，利用"放大與驅(qū)動(dòng)振幅對(duì)應(yīng)的電 壓和確定驅(qū)動(dòng)振幅的基準(zhǔn)電壓之間的偏差而得到的電壓"來控制A/D轉(zhuǎn) 換器316的基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn))。即，作為GCA的控制電路，不采用驅(qū)動(dòng)振 幅檢測(cè)電路和差動(dòng)放大器而采用整流電路和積分電路一體構(gòu)成的整流/積 分電路。二極管D100構(gòu)成半波整流電路。該電路為利用積分電路來放大 流過D100的平均電流II和流過D200的電流12之間的偏差并輸出的電 路。由于Il、 12由電阻來確定，所以其結(jié)果無非是比較振幅電壓和基準(zhǔn) 電壓(例如參照振蕩電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，稲葉保著，CQ出版社)。通過該 結(jié)構(gòu)可簡化驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路(在圖9的情況下，整流/積分電路610與其 相當(dāng))的電路結(jié)構(gòu)。由此，可降低電路的占有面積。
在圖9中，從整流/積分電路的輸出(即，GCA的控制電壓)取出檢測(cè) 電路的A/D轉(zhuǎn)換器316的基準(zhǔn)電壓(在圖1中，從驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路208 的輸出取出A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓)。在圖9的電路中，根據(jù)由表示振蕩環(huán)路的振幅的電壓減去與AGC的振幅控制的基準(zhǔn)電壓Vref(amptd)相當(dāng) 的電壓而得到的電壓來控制為使A/D轉(zhuǎn)換器316的基準(zhǔn)電壓(VrefH， VrefL)與驅(qū)動(dòng)振幅a成比例。
在圖9中，整流/積分電路(算出與基準(zhǔn)振幅的差的電路)610由電阻 RIOO、 R200、 二極管DIOO、 D200、發(fā)生基準(zhǔn)電壓Vref(amptd)的電壓源 El、運(yùn)算放大器OPIOO、反饋電阻R300、 R400以及反饋電容(積分電 容)CIOO、 C200來構(gòu)成。
在圖9中，將節(jié)點(diǎn)N1的電壓設(shè)為VN1，節(jié)點(diǎn)N2的電壓設(shè)為VN2。 在VN1〉VN2時(shí)，流過電流Il。另夕卜，在VN2超過Vref(amptd)時(shí)，流過 電流12。通過運(yùn)算放大器OPIOO、反饋電阻R300、 R400和反饋電容(積 分電容)CIOO、 C200來構(gòu)成積分電路。該積分電路對(duì)電流Il和電流I2之 差(Il和12的偏差)進(jìn)行積分，生成與其差對(duì)應(yīng)的電壓，該生成的電壓為 增益控制放大器218的控制電壓。另外，將增益控制放大器218的控制 電壓提供給檢測(cè)電路300內(nèi)的加法器332。
另外，在檢測(cè)電路300中，即使在檢測(cè)信號(hào)Vdetect的中心電壓和 A/D轉(zhuǎn)換器316的基準(zhǔn)電壓的中心電壓不同時(shí)，也能夠通過設(shè)置偏移調(diào) 節(jié)電路320來消除DC偏移，進(jìn)行沒有矛盾的處理。在圖9中通過加法 器332來使由偏移調(diào)節(jié)電路320生成的偏移補(bǔ)償電壓與整流/積分電路 610的輸出信號(hào)VQ相加。由此，生成補(bǔ)償了偏移的、與驅(qū)動(dòng)振幅對(duì)應(yīng)的 信號(hào)Voffin。增益調(diào)節(jié)用放大器312調(diào)節(jié)Voffin的電壓電平(振幅)。根據(jù) 調(diào)節(jié)了電壓電平的信號(hào)來動(dòng)態(tài)控制A/D轉(zhuǎn)換器316的高電平的基準(zhǔn)電壓 (VrefH)。
這里，調(diào)節(jié)了電壓電平的信號(hào)本身作為VrefH來使用。但不限于此， 可構(gòu)成為另外設(shè)置發(fā)生VrefH的可變基準(zhǔn)電壓電路，將與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振 幅對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)用作控制信號(hào)，可變地控制該可變基準(zhǔn)電壓電路的輸 出電壓電平。
另外，在圖9中，將經(jīng)由反相放大器314使調(diào)節(jié)了電壓電平的信號(hào) 的電壓電平反相后的信號(hào)作為低電平的基準(zhǔn)電壓(VrefL)來使用。還可構(gòu) 成為另外設(shè)置發(fā)生VrefL的可變基準(zhǔn)電壓電路，通過使與驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅對(duì)應(yīng)的信號(hào)反相后的信號(hào)，可變地控制可變基準(zhǔn)電壓電路的輸出電壓 電平。
艮口，當(dāng)在振蕩驅(qū)動(dòng)電路(以及檢測(cè)電路)的信號(hào)通路的基準(zhǔn)偏置電壓
AGND(例如，AGND-VDD/2)上疊加有偏移電壓(基于放大器或晶體管的 特性變動(dòng)等各種原因而產(chǎn)生的)時(shí)，該偏移電壓成為在實(shí)現(xiàn)與振動(dòng)器的驅(qū) 動(dòng)振動(dòng)相對(duì)的比率方面的誤差原因。因此，設(shè)置偏移調(diào)節(jié)電路320來補(bǔ) 償偏移電壓。由此，即使在偏移與驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路(在圖9的情況下， 整流/積分電路610與其相當(dāng))的檢測(cè)輸出疊加時(shí)，也不發(fā)生檢測(cè)靈敏度的 變動(dòng)。即使是本實(shí)施方式的陀螺儀也能夠取得與第1實(shí)施方式同樣的效 果。
(第3實(shí)施方式)
圖IO是表示本發(fā)明的振動(dòng)型陀螺儀的結(jié)構(gòu)的另一其他例的圖。在第 1實(shí)施方式中采用了利用AGC來確保驅(qū)動(dòng)振幅a恒定的結(jié)構(gòu)。但是，當(dāng) 使用本發(fā)明時(shí)，可與驅(qū)動(dòng)振幅a無關(guān)地使與角速度相對(duì)的靈敏度恒定， 因此無需AGC電路。
因此在本實(shí)施方式中，利用振幅限制電路500來限制振蕩驅(qū)動(dòng)電路 200中的驅(qū)動(dòng)振幅的變動(dòng)幅度。之后，根據(jù)驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路208的檢測(cè) 信號(hào)來可變地(相應(yīng)地)控制A/D轉(zhuǎn)換器316的基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn))。另外，振 幅限制電路500具有電阻R100和二極管D10以及D20,在二極管D10 的正極上連接有下限電壓V(L)，在二極管D20的負(fù)極上連接有上限電壓 V(H)。
在該情況下，可取得與前述實(shí)施方式同樣的效果。另外，由于沒有 設(shè)置AGC電路，所以可簡化電路結(jié)構(gòu)、降低消耗電流并降低成本。
在圖10中，利用振幅限制電路500來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)振幅的限制，不過在 通過振蕩驅(qū)動(dòng)電路200內(nèi)的非線性來確保振幅大致恒定時(shí)，不需要設(shè)置 振幅限制電路500。此時(shí)，可實(shí)現(xiàn)電路的進(jìn)一步簡化。另外，可通過限制 用于驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器100的放大器502的輸出振幅來進(jìn)行振幅限制。
(第4實(shí)施方式)
在將本發(fā)明的陀螺傳感器(陀螺儀)用于例如數(shù)字照相機(jī)的抖動(dòng)防止時(shí)，針對(duì)抖動(dòng)防止機(jī)構(gòu)發(fā)生的振動(dòng)、以及反射鏡和快門發(fā)生的沖擊，受 到的影響小，所以能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的抖動(dòng)防止。由此，可提高電子設(shè) 備的性能。
圖12是表示安裝有陀螺傳感器的照相機(jī)(電子設(shè)備)的主要結(jié)構(gòu)的框 圖。圖12的照相機(jī)30具有CPU21、快門按鈕22、作為位移傳感器的 陀螺傳感器23、 AF(自動(dòng)焦點(diǎn)單元)24、 AE(自動(dòng)曝光單元)25、驅(qū)動(dòng)器26、 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)27、 CCD(攝像部)28和快門29。
照相機(jī)30設(shè)有用于補(bǔ)正抖動(dòng)導(dǎo)致的攝影圖像紊亂的抖動(dòng)補(bǔ)正單元。 即，CCD28可通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)27例如在X方向和Y方向上獨(dú)立地移動(dòng)。 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)27例如具有作為驅(qū)動(dòng)源的致動(dòng)器，例如柱塞和壓電元件等， CCD28的移動(dòng)量根據(jù)施加給致動(dòng)器的電壓而變化。
當(dāng)用戶按下在照相機(jī)30上設(shè)置的快門按鈕22時(shí)，快門29動(dòng)作，同 時(shí)作為位移傳感器的陀螺傳感器23動(dòng)作，而且同時(shí)利用驅(qū)動(dòng)器26來驅(qū) 動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)27，使CCD28的位置瞬時(shí)變化來進(jìn)行抖動(dòng)補(bǔ)正。
在照相機(jī)30中含有與作為位移傳感器的陀螺傳感器23(包含陀螺傳 感器23的物理量測(cè)定裝置)同步動(dòng)作的可動(dòng)機(jī)構(gòu)。該可動(dòng)機(jī)構(gòu)與作為位移 傳感器的陀螺傳感器23(物理量測(cè)定裝置)同時(shí)動(dòng)作。即，存在可動(dòng)期間 的動(dòng)作期間和陀螺傳感器的動(dòng)作期間具有重疊的情況。
這里，可動(dòng)機(jī)構(gòu)(可動(dòng)部)例如是具有機(jī)械可動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)，或者是具 有包含其位置可變的機(jī)械構(gòu)成要素的可動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)。例如，快門29、 包含致動(dòng)器等的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)27以及具有可移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的CCD28與可動(dòng)機(jī) 構(gòu)(可動(dòng)部)相當(dāng)。
由此，在作為位移傳感器的陀螺傳感器23動(dòng)作時(shí)，受到由可動(dòng)機(jī)構(gòu) 產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊的影響，如果是現(xiàn)有的陀螺傳感器則還有其靈敏度變 化的情況。即，現(xiàn)有的比率結(jié)構(gòu)是針對(duì)"電源電壓"使傳感器的靈敏度恒 定的結(jié)構(gòu)，該比率結(jié)構(gòu)能夠與電源電壓的變動(dòng)對(duì)應(yīng)，但是相對(duì)于如上所 述的機(jī)械性的振動(dòng)和沖擊，不能使傳感器的靈敏度保持恒定。
但是，在本發(fā)明的陀螺傳感器23的情況下，采用與"振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng) 振幅(驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅)"相對(duì)的比率結(jié)構(gòu)(即，即使產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅變動(dòng)，檢測(cè)靈敏度也不變化的新比率結(jié)構(gòu))，所以能夠排除來自可動(dòng)機(jī)構(gòu)的 振動(dòng)和沖擊的影響。由此，使照相機(jī)(即電子設(shè)備)的攝像性能提高。 (第5的實(shí)施方式)
在本實(shí)施方式中，將本發(fā)明的陀螺傳感器(陀螺儀)用于例如數(shù)字單反 照相機(jī)的抖動(dòng)防止。
圖13是表示內(nèi)置本發(fā)明的陀螺傳感器(振動(dòng)型陀螺儀)的數(shù)字單反照
相機(jī)的主要結(jié)構(gòu)的一例的圖。在圖13中對(duì)與圖12共用的部分標(biāo)注相同 的參照符號(hào)。圖13的數(shù)字單反照相機(jī)31除了圖12所示的構(gòu)成要素之外， 還具有AF電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器32、 AF電動(dòng)機(jī)33、攝影鏡頭34、反射鏡折疊 (flip-up)機(jī)構(gòu)36和反射鏡37。還可以設(shè)置快速倒轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來取代反射鏡 折疊機(jī)構(gòu)36。另外，AF電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器32和AF電動(dòng)機(jī)33構(gòu)成用于調(diào)節(jié) 攝影鏡頭34的位置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦(自動(dòng)焦點(diǎn)控制)的自動(dòng)對(duì)焦(AF)控制機(jī) 構(gòu)(AF控制部)。
反射鏡折疊機(jī)構(gòu)36進(jìn)行使反射鏡37從光軸上瞬時(shí)退避、或者返回 到初始位置這樣的動(dòng)作，所以伴隨該動(dòng)作發(fā)生機(jī)械的沖擊。因此，作為 可動(dòng)機(jī)構(gòu)的反射鏡折疊機(jī)構(gòu)36可成為沖擊源。另外，設(shè)置在單反照相機(jī) 31上的自動(dòng)對(duì)焦(AF)控制機(jī)構(gòu)有時(shí)也伴隨AF電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)停止 而發(fā)生機(jī)械的沖擊。因此，可動(dòng)機(jī)構(gòu)成為沖擊源。
安裝在數(shù)字單反照相機(jī)31上的本發(fā)明的陀螺傳感器(陀螺儀)23不會(huì) 受由作為沖擊源的可動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作而發(fā)生的機(jī)械沖擊的影響，始終能夠 高精度地測(cè)定角速度等。由此，可始終實(shí)現(xiàn)正確的抖動(dòng)補(bǔ)正。
(第6的實(shí)施方式)
在本實(shí)施方式中，將本發(fā)明的陀螺傳感器(陀螺儀)例如安裝到家庭用 游戲控制器(便攜型游戲控制器)中。
圖14是表示內(nèi)置本發(fā)明的陀螺傳感器(振動(dòng)型陀螺儀)的游戲控制器 的主要結(jié)構(gòu)的一例的圖。游戲控制器40通過有線通信或者無線通信與游 戲機(jī)主體46連接。游戲控制器40具有操作開關(guān)41、 CPU42、陀螺傳 感器43、加速度傳感器44、和用于使游戲控制器主體振動(dòng)的振子45。 CPU42對(duì)游戲機(jī)主體46發(fā)送用于進(jìn)行游戲的控制信號(hào)(VQout)等。另外，從游戲機(jī)主體46對(duì)CPU42輸入用于控制振子45的動(dòng)作的指令等(VQin)。 振子45是為了享受充滿現(xiàn)場(chǎng)感的游戲而設(shè)置的。振子45是機(jī)械的 振動(dòng)源。例如，為了檢測(cè)游戲控制器40的姿勢(shì)而設(shè)置本發(fā)明的陀螺傳感 器(陀螺儀)43。另外，例如為了檢測(cè)游戲控制器40的傾斜度而設(shè)置加速 度傳感器44。
本發(fā)明的陀螺傳感器(陀螺儀)43不會(huì)受由作為可動(dòng)機(jī)構(gòu)的振子45的
動(dòng)作(振動(dòng))而發(fā)生的機(jī)械沖擊的影響，始終能夠高精度地測(cè)定角速度等。 由此，始終能夠正確地進(jìn)行姿勢(shì)檢測(cè)。
如以上說明，根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式例如可獲得以下效果。不 過，并沒有限定為同時(shí)獲得以下效果，以下效果的列舉不能用作限定本 發(fā)明技術(shù)范圍的依據(jù)。
(1) 例如，在振動(dòng)型陀螺儀中，即使沒有確保驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅恒定， 也能夠確保與角速度相對(duì)的靈敏度恒定。
(2) 即使在具有可確保驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅恒定的電路(自動(dòng)增益控制電 路AGC)的情況下，在振蕩啟動(dòng)等時(shí)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅也不恒定，如果適用 本發(fā)明，則即使驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅不恒定，也能夠使對(duì)檢測(cè)靈敏度的影響 最小化，由此，例如可構(gòu)成具有更穩(wěn)定的靈敏度的陀螺儀。
(3) 作為使檢測(cè)靈敏度恒定的手段，采用了根據(jù)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅來使 A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn))變化這樣的方法，所以與使用模擬乘法器或 增益控制放大器的情況相比，在溫度特性、線性等方面良好，從而能夠 更簡單地實(shí)現(xiàn)正確的控制。
(4) 因?yàn)槟軌蚺c干擾無關(guān)地確保物理量的檢測(cè)靈敏度恒定，所以即使 在振蕩啟動(dòng)期間(從電源接通時(shí)刻到振蕩穩(wěn)定狀態(tài)的期間)，也能夠取得有 效的物理量檢測(cè)信號(hào)，由此，可縮短啟動(dòng)的等待時(shí)間。
(5) 同時(shí)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)對(duì)電源電壓變動(dòng)等電氣干擾的對(duì)策和應(yīng)對(duì)機(jī)械干擾 (對(duì)電子設(shè)備施加的沖擊和擺動(dòng)等)的對(duì)策。由此，使電子設(shè)備的性能提高。
另外，雖然對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，但在不脫離本發(fā)明的
新事項(xiàng)以及效果的范圍內(nèi)可進(jìn)行多種變形，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說 是容易理解的。由此，這樣的變形例全部包含在本發(fā)明中。例如，在說明書或附圖中，至少一次與更廣義或同義的不同用語共 同記載的用語，無論在說明書或附圖的哪個(gè)位置都能夠置換為該不同用 語。另外，本實(shí)施方式以及變形例的全部組合都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 此外，振動(dòng)器的構(gòu)造、檢測(cè)裝置、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路、傳感器、電子 設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作都不限定在本實(shí)施方式所說明的內(nèi)容中，還可進(jìn)行 各種變形實(shí)施。
在上述實(shí)施方式中，舉物理量變換器是壓電振動(dòng)器(振動(dòng)陀螺振動(dòng) 陀螺儀元件)、傳感器是陀螺傳感器的情況為例進(jìn)行了說明，不過本發(fā)明 并不限定于此。本發(fā)明例如可完全適用于振動(dòng)型陀螺儀的驅(qū)動(dòng)/檢測(cè)電路。 不僅石英等的壓電驅(qū)動(dòng)型的物理量變換器、即使是硅MEMS這樣的靜電 驅(qū)動(dòng)型也可以為同樣的結(jié)構(gòu)，并能夠取得同樣的效果。
另外，本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置例如可安裝在攝像機(jī)或數(shù)字照相機(jī)、 導(dǎo)航系統(tǒng)、航天飛機(jī)或機(jī)器人中。如上所述，本發(fā)明的物理量測(cè)定裝置 能夠與干擾無關(guān)地確保物理量的檢測(cè)靈敏度恒定，所以即使在振蕩啟動(dòng) 期間(從電源接通時(shí)刻到振蕩穩(wěn)定狀態(tài)的期間)，也能夠取得有效的物理量 檢測(cè)信號(hào)，由此，能夠縮短啟動(dòng)的等待時(shí)間。
另外，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)對(duì)電源電壓變動(dòng)等電氣干擾的對(duì)策和應(yīng)對(duì)機(jī)械 干擾(對(duì)電子設(shè)備施加的沖擊和擺動(dòng)等)的對(duì)策。尤其當(dāng)將本發(fā)明的陀螺傳 感器用于具有與陀螺傳感器同時(shí)動(dòng)作的可動(dòng)機(jī)構(gòu)的電子設(shè)備時(shí)，能夠預(yù) 防由于可動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生的振動(dòng)影響而導(dǎo)致的傳感器的精度降低。例如，在 將本發(fā)明的陀螺傳感器用于數(shù)字照相機(jī)的抖動(dòng)防止時(shí)，因?yàn)獒槍?duì)抖動(dòng)防 止機(jī)構(gòu)發(fā)生的振動(dòng)以及反射鏡和快門發(fā)生的沖擊，受到的影響少，所以 能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的抖動(dòng)防止。這樣，可提高電子設(shè)備的性能。
權(quán)利要求
1. 一種物理量測(cè)定裝置，其特征在于，該物理量測(cè)定裝置包含振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其形成物理量變換器和振蕩環(huán)路，并對(duì)上述物理量變換器激勵(lì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)；以及檢測(cè)電路，其在通過檢波電路對(duì)從上述物理量變換器輸出的模擬檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行檢波后，將檢波到的信號(hào)利用A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸出，上述振蕩驅(qū)動(dòng)電路具有用于檢測(cè)上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅的驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路，上述檢測(cè)電路包含的上述A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓的電壓電平根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)來進(jìn)行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理量測(cè)定裝置，其特征在于，控制上述A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓的電壓電平，使上述A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換幅度與上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅成比例。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物理量測(cè)定裝置，其特征在于，上述振蕩驅(qū)動(dòng)電路具有用于使上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅恒定的AGC電路，上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路是構(gòu)成上述AGC電路的電路之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的物理量測(cè)定裝置，其特征在于，將上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)以及使上述檢測(cè)輸出信號(hào)的電壓電平反相后的信號(hào)的至少一方作為上述A/D轉(zhuǎn)換器的上述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行使用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的物理量測(cè)定裝置，其特征在于，將通過調(diào)節(jié)上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)的電壓電平而取得的信號(hào)設(shè)為第1信號(hào)，將使上述第1信號(hào)的電壓電平反相后的信號(hào)設(shè)為第2信號(hào)，在此情況下，將上述第1信號(hào)和上述第2信號(hào)的至少一方作為上述A/D轉(zhuǎn)換器的上述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行使用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的物理量測(cè)定裝置，其特征在于，上述檢測(cè)電路具有偏移調(diào)節(jié)電路，該偏移調(diào)節(jié)電路用于補(bǔ)償與上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出信號(hào)疊加的偏移電壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的物理量測(cè)定裝置，其特征在于，上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路具有整流電路，其整流上述振蕩環(huán)路的振蕩信號(hào)；以及平滑電路，其平滑上述整流電路的輸出信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的物理量測(cè)定裝置，其特征在于，上述驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路由整流/積分電路構(gòu)成，該整流/積分電路是將對(duì)上述振蕩環(huán)路的振蕩信號(hào)進(jìn)行整流的整流電路、以及對(duì)整流后的信號(hào)進(jìn)行積分的積分電路一體化而成的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物理量測(cè)定裝置，其特征在于，上述振蕩驅(qū)動(dòng)電路具有振幅限制電路，該振幅限制電路用于限制上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅的上限以及下限的至少一方，該振幅限制電路是取代用于使上述驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅恒定的AGC電路而設(shè)置的。
10. —種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備包含權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的物理量測(cè)定裝置；以及與上述物理量測(cè)定裝置同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的可動(dòng)機(jī)構(gòu)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的物理量測(cè)定裝置，其特征在于，上述物理量測(cè)定裝置是陀螺傳感器，上述物理量變換器是通過上述振蕩驅(qū)動(dòng)電路來激勵(lì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)、并且生成與角速度相應(yīng)的振幅的檢測(cè)信號(hào)的振動(dòng)型陀螺儀元件。
12. —種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備包含權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的物理量測(cè)定裝置；以及可動(dòng)機(jī)構(gòu)，上述物理量測(cè)定裝置的動(dòng)作期間和上述可動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作期間有重
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其特征在于，上述可動(dòng)機(jī)構(gòu)包含機(jī)械的可動(dòng)構(gòu)成要素。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其特征在于，上述可動(dòng)機(jī)構(gòu)是發(fā)生沖擊的沖擊源。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其特征在于，上述可動(dòng)機(jī)構(gòu)是發(fā)生振動(dòng)的振動(dòng)源。
全文摘要
本發(fā)明提供即使驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅發(fā)生變動(dòng)也能夠確保與要檢測(cè)的物理量相對(duì)的檢測(cè)靈敏度恒定的物理量測(cè)定裝置以及電子設(shè)備。該物理量測(cè)定裝置包含形成物理量變換器(100)和振蕩環(huán)路、并對(duì)物理量變換器激勵(lì)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振蕩驅(qū)動(dòng)電路(200)；以及在利用檢波電路(308)對(duì)從物理量變換器輸出的模擬檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行檢波后將檢波到的信號(hào)經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器(316)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸出的檢測(cè)電路(300)，振蕩驅(qū)動(dòng)電路(200)具有檢測(cè)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)的振幅的驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路(208)，檢測(cè)電路(300)包含的A/D轉(zhuǎn)換器(316)的基準(zhǔn)電壓(VrefH，VrefL)的電壓電平根據(jù)驅(qū)動(dòng)振幅檢測(cè)電路(208)的檢測(cè)輸出信號(hào)(Vamptd)來進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)G01C19/5607GK101520327SQ200910118539
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者野澤俊之 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社