检测装置、传感器、电子设备以及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及检测装置、传感器、电子设备以及移动体等。
【背景技术】
[0002]在数码摄像机、智能电话等电子设备或车、飞机等移动体中组装有用于对因外部因素而发生变化的物理量进行检测的陀螺仪传感器。这样的陀螺仪传感器检测角速度等物理量，并在所谓的手抖补正、姿态控制、GPS自动巡航等中使用。
[0003]作为这样的陀螺仪传感器之一，已知有水晶压电振动陀螺仪传感器等振动陀螺仪传感器。在振动陀螺仪传感器中，检测与因旋转而产生的科里奥利力对应的物理量。作为这样的振动陀螺仪传感器的检测装置，例如已知有在专利文献1、2中所公开的现有技术。
[0004]在专利文献I的现有技术中，设置将第一电源电压升压至第二电源电压的升压电路，在起动期间，通过将较高的第二电源电压设为工作电源电压，从而实现振荡电路的起动时间的缩短化。然而，在该专利文献I的方法中，从起动开始到升压电路能够供给较高的第二电源电压为止将花费时间，从而存在起动时间的缩短不充分的问题。
[0005]为了解决这样的问题，在专利文献2的现有技术中，采用如下的方法，即，首先将较低的第一电源电压作为工作电源电压而使检测装置工作，接着由第一电源电压切换至较高的第二电源电压，随后再切换至较低的第一电源电压的方法。
[0006]然而，在专利文献1、2的现有技术中，均通过检测装置整体的工作电源电压的切换来实现起动时间的缩短化。因此，存在难以兼顾实现起动时间的缩短与检测性能的提高等的问题。
[0007]专利文献1:日本特开平5-259738号公报
[0008]专利文献2:日本特开2008-99257号公报
【发明内容】
[0009]根据本发明的几个方式，能够提供可兼顾实现起动时间的缩短与检测性能的提高等的检测装置、传感器、电子设备以及移动体等。
[0010]本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，并能够作为如下的形态或者方式而实现。
[0011]本发明的一个方式涉及一种检测装置，其特征在于，包括:驱动电路，其接收来自物理量转换器的反馈信号，并对所述物理量转换器进行驱动；检测电路，其接收来自所述物理量转换器的检测信号，并检测所需信号；电源端子，其被输入电源电压；调节电路，其进行使来自所述电源端子的所述电源电压降压的电压调节，并将通过所述电压调节得到的调节电源电压作为工作电源电压而向所述驱动电路以及所述检测电路供给；以及缓冲电路，其被供给所述电源电压，接收来自所述驱动电路的驱动信号，并将使所述驱动信号的振幅增大后的放大驱动信号向所述物理量转换器输出。
[0012]在本发明的一个方式中，调节电路进行使来自电源端子的电源电压降压的电压调节，并将调节电源电压向驱动电路以及检测电路供给。驱动电路以及检测电路将从调节电路供给的调节电源电压作为工作电源电压而工作。另一方面，向缓冲电路供给来自电源端子的电源电压并且输入来自驱动电路的驱动信号。此外，缓冲电路输出使驱动信号的振幅增大后的放大驱动信号而驱动物理量转换器。这样，只要通过由调节电路进行了电压调节后的调节电源电压使驱动电路以及检测电路工作，便能够抑制由电源电压变动所导致的检测性能的降低等的情况，从而实现检测装置的检测性能的提高等。另一方面，对于缓冲电路，通过电源电压而非调节电源电压进行工作，并能够将使来自驱动电路的驱动信号的振幅增大后的放大驱动信号向物理量转换器输出，因此能够兼顾实现起动时间的缩短与检测性能的提闻等。
[0013]另外，在本发明的一方式中，可以采用如下方式，S卩，在第一模式中，将来自所述缓冲电路的所述放大驱动信号向所述物理量转换器输出，在第二模式中，将来自所述驱动电路的所述驱动信号向所述物理量转换器输出。
[0014]如此一来，当需要由放大驱动信号进行的驱动的情况下，能够设定为第一模式，当优选由通常的驱动信号进行的驱动的情况下，能够设定为第二模式，从而能够提高便利性。
[0015]另外，在本发明的一个方式中，可以采用如下方式，即，所述物理量转换器为振子，在所述振子的振荡的起动期间，设定成所述第一模式，而将来自所述缓冲电路的所述放大驱动信号向所述振子输出。
[0016]如此一来，由于在作为物理量转换器的振子的振荡的起动期间内，实施由放大驱动信号进行的驱动，因此实现了振荡的起动时间的缩短化。
[0017]另外，在本发明的一方式中，可以采用如下方式，S卩，在所述起动期间结束后，设定为所述第二模式，而将来自所述驱动电路的所述驱动信号向所述振子输出。
[0018]如此一来，在起动期间结束后的振荡的稳定状态下，利用来自驱动电路的低振幅的驱动信号而非放大驱动信号来驱动振子，因此能够期待所需信号的检测性能的提高等。
[0019]另外，在本发明的一个方式中，可以采用如下方式，S卩，所述缓冲电路具有:运算放大器，其在非反转输入端子中输入有来自所述驱动电路的所述驱动信号；以及第一电阻元件和第二电阻元件，以串联的方式设置于所述运算放大器的输出节点与低电位侧电源的节点之间，所述第一电阻元件与所述第二电阻元件的连接节点被连接于所述运算放大器的反转输入端子。
[0020]如此一来，能够将来自驱动电路的驱动信号的振幅以通过第一、第二电阻元件的电阻值而设定的放大率放大。
[0021]另外，在本发明的一个方式中，可以采用如下方式，S卩，所述驱动电路以及所述检测电路通过第一耐压的晶体管构成，所述缓冲电路通过耐压比所述第一耐压高的第二耐压的晶体管构成。
[0022]这样，由于以低耐压的第一耐压的晶体管构成驱动电路以及检测电路，从而实现了低耗电化等。另一方面，由于通过高耐压的第二耐压的晶体管构成缓冲电路，从而能够有效地防止因高振幅驱动而产生晶体管的故障、损坏等不良情况。
[0023]另外，在本发明的一个方式中，可以采用如下方式，S卩，所述物理量转换器为振子，所述驱动电路具有:电流/电压转换电路，其接收所述反馈信号，进行电流/电压转换；驱动信号输出电路，其对由所述电流/电压转换电路进行了电流/电压转换后的输入电压信号进行放大，并输出正弦波的所述驱动信号；以及增益控制电路，其对所述驱动信号输出电路中的对所述驱动信号的放大的增益进行控制，当将所述电流/电压转换电路的电流/电压转换用的电阻设为RI，将由所述驱动信号输出电路与所述缓冲电路进行的对驱动信号的放大的增益设为K，并将所述振子的基波模式下的等效串联电阻设为R的情况下，所述增益控制电路以满足KXRI = R的方式进行增益控制。
[0024]这样，通过以满足KXRI = R的方式进行增益控制，从而能够将驱动电路侧的负电阻设定为与振子的等效串联电阻相应的电阻。由此，能够实现由正弦波的驱动信号进行的对振子的驱动，从而实现检测装置的检测性能的提高等。
[0025]另外，在本发明的一个方式中，可以采用如下方式，即，所述驱动信号输出电路具有:0ΤΑ (运算跨导放大器Operat1nal Transconductance Amplifier)电路，其根据来自所述增益控制电路的控制电压而设定跨导，并将所述输入电压信号转换为电流信号；以及第二电流/电压转换电路，其对来自所述OTA电路的所述电流信号进行电流/电压转换，并输出所述驱动信号。
[0026]如此一来，能够以根据控制电压而被设定的跨导，将输入电压信号转换为电流信号，并将对该电流信号进行了电流/电压转换后的信号作为驱动信号而生成。
[0027]另外，在本发明的一个方式中，可以采用如下方式，S卩，所述OTA电路具有:电压/电流转换电路，其将来自所述增益控制电路的所述控制电压转换为控制电流；以及差分部，其使根据所述控制电流而被设定的偏压电流在偏压电流源中流通，在第一差分输入端子中输入有模拟基准电压，在第二差分输入端子中输入有所述输入电压信号，并将所述电流信号向所述第二电流/电压转换电路输出。
[0028]如此一来，能够将控制电压转换为控制电流，并使与该控制电流相应的偏压电流在差分部的偏压电流源中流通。由此，能够以根据控制电压而被设定的跨导，将输入电压信号转换为电流信号。
[0029]另外，在本发明的一个方式中，可以采用如下方式，S卩，包括:第二驱动电路，其接收来自第二物理量转换器的第二反馈信号，并对所述第二物理量转换器进行驱动；第二检测电路，其接收来自所述第二物理量转换器的第二检测信号，并检测所需信号；第二调节电路，其进行使来自所述电源端子的所述电源电压降压的电压调节，并将通过所述电压调节得到的第二调节电源电压向所述第二驱动电路以及所述第二检测电路供给；以及第二缓冲电路，其被供给所述电源电压，接收来自所述第二驱动电路的第二驱动信号，并将使所述第二驱动信号的振幅增大后的第二放大驱动信号向所述第二物理量转换器输出。
[0030]如此一来，能够实现对多个物理量转换器的驱动以及检测。此外，例如能够有效地抑制由物理量转换器的驱动、检测所产生的电源电压变动等负面影响波及至第二物理量转换器的驱动、检测的情况，或者能够有效地抑制由第二物理量转换器的驱动、检测所产生的电源电压变动等负面影响波及至物理量转换器的驱动、检测的情况。
[0031]另外，在本发明的一个方式中，可以采用如下方式，S卩，在第一模式中，将来自所述缓冲电路的所述放大驱动信号向所述物理量转换器输出，将来自所述第二缓冲电路的所述第二放大驱动信号向所述第二物理量转换器输出，在第二模式中，将来自所述驱动电路的所述驱动信号向所述物理量转换器输出，将来自所述第二驱动电路的所述第二驱动信号向所述第二物理量转换器输出。
[0032]如此一来，在进行对多个物理量转换器的驱动以及检测的情况下，在需要由放大驱动信号进行的驱动的情况下能够设定为第一模式，在优选由通常的驱动信号进行的驱动的情况下能够设定为第二模式，从而能够提高便利性。
[0033]另外，在本发明的一个方式中，可以采用如下方式，S卩，所述物理量转换器为用于对绕第一轴的旋转角速度进行检测的振子，所述第二物理量转换器为用于对绕第二轴的旋转角速度进行检测的振子。
[0034]如此一来，能够有效地减少在对绕多个旋转轴的旋转角速度进行检测时的轴间干扰。
[0035]另外，本发明的其他方式涉及一种传感器，其特征在于，包括:上述任意一项所述的检测装置；和所述物理量转换器。
[0036]另外，本发明的其他方式涉及一种电子设备，其包括上述任意一项所述的检测装置。
[0037]另外，本发明的其他方式涉及一种移动体，其包括上述任意一项所述的检测装置。
【附图说明】
[0038]图1为本实施方式的电子设备、陀螺仪传感器的结构例。
[0039]图2为本实施方式的检测装置的结构例。
[0040]图3中，图3(A)为表示电源电压VDD与O点变动量的关系的图，图3 (B)为表示电源电压与起动时间的关系的图。
[0041]图4为缓冲电路的第一结构例。
[0042]图5中，图5 (A)、图5 (B)为缓冲电路的第二结构例。
[0043]图6为关于第一、第二模式的说明图。
[0044]图7为通过正弦波驱动使振子振荡的驱动电路的结构例。
[0045]图8中，图8(A)?图8(C)为关于振子的驱动电路的负电阻的说明图。
[0046]图9中，图9(A)、图9(B)为通过正弦波驱动使振子振荡的方法的说明图。
[0047]图10中，图10(A)?图10(D)也是通过正弦波驱动使振子振荡的方法的说明图。
[0048]图11为通过正弦波驱动使振子振荡的驱动电路的详细的结构例。
[0049]图12为关于由正弦波驱动所实现的高次谐波成分的减少的说明图。
[0050]图13为OTA电路的详细的结构例。
[0051]图14为本实施方式的检测装置的其他结构例。
[0052]图15为检测电路的结构例。
[0053]图16中，图16(A)、图16⑶为检测电路的其他结