角速度檢測電路、角速度檢測裝置、電子設備以及移動體的製作方法

2023-07-22 05:35:56

本發明涉及一種角速度檢測電路、角速度檢測裝置、電子設備以及移動體。

背景技術：

近年來，開發有一種使用例如矽mems(microelectromechanicalsystem：微機電系統)技術來對角速度進行檢測的角速度傳感器(陀螺傳感器)。

在專利文獻1中，公開了如下的技術，即，通過電容耦合的方式向檢測電路的前級(檢測模塊部與c/v轉換電路之間)輸入正交誤差消除信號，由此來降低檢測模塊部的輸出信號中所包括的正交信號的技術。

然而，在專利文獻1所記載的陀螺傳感器中，檢測模塊部的輸出信號為一個，而關於針對具備輸出多個檢測信號(例如互為反相的兩個檢測信號)的角速度檢測元件的角速度檢測裝置來降低該多個檢測信號中所各自包括的正交信號的方法，在專利文獻1中並未予以公開。

專利文獻1：美國專利申請公開第2007/0180908號說明書

技術實現要素：

本發明鑑於以上的問題點而被完成，根據本發明的幾個方式，能夠提供一種使基於從角速度檢測元件輸出的多個檢測信號而生成的輸出信號的s/n提高的角速度檢測電路以及角速度檢測裝置。此外，根據本發明的幾個方式，能夠提供一種使用了該角速度檢測裝置的電子設備以及移動體。

本發明為了解決前文所述的課題的至少一部分而被完成，其能夠作為以下的方式或者應用例而實現。

應用例1

本應用例所涉及的角速度檢測電路包括：第一轉換部，其將從角速度檢測元件的第一檢測電極輸出的第一檢測信號轉換為電壓；第二轉換部，其將從所述角速度檢測元件的第二檢測電極輸出的第二檢測信號轉換為電壓；角速度信號生成部，其具有對基於所述第一轉換部的輸出信號而產生的信號與基於所述第二轉換部的輸出信號而產生的信號進行差動放大的差動放大部，並基於所述差動放大部的輸出信號而生成角速度信號；修正信號生成部，其根據基於所述角速度檢測元件的驅動振動而產生的信號，生成用於使因所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號中所包含的洩漏信號而產生的所述角速度信號的偏移降低的修正信號，所述修正信號被輸入至處於從所述第一檢測電極起至所述差動放大部的第一信號路徑上的電路。

第一轉換部例如可以為將電荷轉換為電壓的q/v轉換器(電荷放大器)，也可以為將電流轉換為電壓的i/v轉換器。同樣地，第二轉換部例如可以為將電荷轉換為電壓的q/v轉換器(電荷放大器)，也可以為將電流轉換為電壓的i/v轉換器。

應用例2

在上述應用例所涉及的角速度檢測電路中，也可以採用如下方式，即，所述修正信號被輸入至與所述第一轉換部相比靠後級的電路。

應用例3

上述應用例所涉及的角速度檢測電路也可以包括加法電路，該加法電路被設置在所述第一信號路徑上，並將所述第一轉換部的輸出信號與所述修正信號相加。

根據這些應用例所涉及的角速度檢測電路，通過將修正信號輸入到處於從角速度檢測元件的第一檢測電極起至差動放大部的第一信號路徑上的電路(與第一轉換部相比靠後級的電路或加法電路)，從而能夠使因第一檢測信號以及第二檢測信號中所包含的洩漏信號而產生的角速度信號的偏移降低。因此，根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，差動放大部的輸出信號中所包含的角速度分量(科裡奧利信號)與噪聲分量之比會增大，其結果為，能夠提高基於差動放大部的輸出信號而生成的角速度信號的s/n。

應用例4

在上述應用例所涉及的角速度檢測電路中，也可以採用如下方式，即，所述修正信號不被輸入至處於從所述第二檢測電極起至所述差動放大部的第二信號路徑上的電路。

根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，由於在從第二檢測電極至所述差動放大部的第二信號路徑中不需要設置要被輸入修正信號的電路，因此能夠削減電路面積。

應用例5

在上述應用例所涉及的角速度檢測電路中，也可以採用如下方式，即，所述修正信號生成部包括對所述修正信號的振幅進行調節的振幅調節部。

根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，通過生成由振幅調節部對振幅進行了調節的修正信號而在差動放大部的輸出信號中使洩漏信號進一步衰減，因此，其結果為，能夠進一步提高角速度信號的s/n。

應用例6

在上述應用例所涉及的角速度檢測電路中，也可以採用如下方式，即，所述修正信號生成部包括同步檢波電路，該同步檢波電路基於所述差動放大部的輸出信號來對所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號中所包含的所述洩漏信號的電平進行檢測，所述振幅調節部基於所述同步檢波電路所檢測到的所述洩漏信號的電平來對所述修正信號的振幅進行調節。

根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，即使第一檢測信號以及第二檢測信號中所包含的洩漏信號的振幅發生變化，修正信號的振幅也會隨之而被調節，因此即使環境發生變化，也能夠將角速度信號的s/n維持為固定。

此外，根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，由於為通過一個同步檢波電路而根據差動放大部的輸出信號統一對第一檢測信號以及所述第二檢測信號中所包含的洩漏信號的電平進行檢測，因此與通過兩個同步檢波電路來分別對第一檢測信號中所包含的洩漏信號的電平和第二檢測信號中所包含的洩漏信號的電平進行檢測的結構相比，能夠削減電路面積。

並且，根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，由於在其製造工序中，不需要檢查第一檢測信號以及第二檢測信號中所包含的洩漏信號的振幅並設定用於對修正信號的振幅進行調節的信息，因此也能夠削減製造成本。

應用例7

在上述應用例所涉及的角速度檢測電路中，也可以採用如下方式，即，所述振幅調節部基於存儲部中所存儲的信息來對所述修正信號的振幅進行調節。

根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，例如，在其製造工序中，通過檢查第一檢測信號以及第二檢測信號中所包含的洩漏信號的振幅，並將與洩漏信號的振幅相對應的信息存儲在存儲部中，能夠提高角速度信號的s/n。

此外，根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，當因環境變化從而第一檢測信號以及第二檢測信號中所包含的洩漏信號的振幅與相位發生變化時，基於角速度檢測元件的驅動振動的信號的振幅與相位也同樣會發生變化，因此即使不對洩漏信號的電平進行檢測，也能夠在一定程度上將角速度信號的s/n維持為固定。因此，根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，不需要用於對第一檢測信號以及第二檢測信號中所包含的洩漏信號的電平進行檢測的電路，因此也能夠削減電路面積。

應用例8

在上述應用例所涉及的角速度檢測電路中，也可以採用如下方式，即，所述修正信號生成部包括對所述修正信號的相位進行調節的相位調節部。

例如，所述相位調節部可以基於所述同步檢波電路所檢測到的所述洩漏信號的電平來對所述修正信號的相位進行調節，也可以基於存儲部中所存儲的信息來對所述修正信號的相位進行調節。

根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，通過生成由相位調節部對相位進行了調節的修正信號而在差動放大部的輸出信號中使洩漏信號進一步衰減，因此，其結果為，能夠進一步提高角速度信號的s/n。

應用例9

在上述應用例所涉及的角速度檢測電路中，也可以採用如下方式，即，所述第一轉換部以及所述第二轉換部的電源電壓比所述差動放大部的電源電壓高。

根據本應用例所涉及的角速度檢測電路，與第一轉換部以及第二轉換部的電源電壓等同於差動放大部的電源電壓的情況相比，能夠使第一轉換部以及第二轉換部的增益增大。即，雖然由第一轉換部以及第二轉換部將科裡奧利信號與洩漏信號放大得更大，但由於通過修正信號而使洩漏信號大幅度地衰減，因此能夠進一步提高角速度信號的s/n。

應用例10

本應用例所涉及的角速度檢測裝置具備：上述任意一個角速度檢測迴路；驅動電路，其對所述角速度檢測元件進行驅動；和所述角速度檢測元件。

根據本應用例所涉及的角速度檢測裝置，由於具備上述任意一個角速度檢測電路，因此能夠提高角速度信號的s/n。

應用例11

本應用例所涉及的電子設備具備上述的角速度檢測裝置。

應用例12

本應用例所涉及的移動體具備上述的角速度檢測裝置。

根據這些應用例，由於具備能夠提高角速度信號的s/n的角速度檢測裝置，因此，也可實現例如能夠以更高精度來進行基於角速度的變化的處理的電子設備以及移動體。

附圖說明

圖1為示意地表示角速度檢測元件的俯視圖。

圖2為示意地表示角速度檢測元件的剖視圖。

圖3為用於對角速度檢測元件的動作進行說明的圖。

圖4為用於對角速度檢測元件的動作進行說明的圖。

圖5為用於對角速度檢測元件的動作進行說明的圖。

圖6為用於對角速度檢測元件的動作進行說明的圖。

圖7為表示第一實施方式的角速度檢測裝置的結構的圖。

圖8為表示第一實施方式的角速度檢測裝置的信號波形的一個示例的圖。

圖9為表示第二實施方式的角速度檢測裝置的結構的圖。

圖10為表示第三實施方式的角速度檢測裝置的結構的圖。

圖11為表示第四實施方式的角速度檢測裝置的結構的圖。

圖12為表示改變例1的角速度檢測裝置的結構的圖。

圖13為表示改變例2的角速度檢測裝置的結構的圖。

圖14為表示本實施方式的電子設備的功能框圖。

圖15a為表示作為電子設備的一個示例的智慧型手機的外觀的一個示例的圖。

圖15b為表示作為電子設備的一個示例的手臂佩戴型的行動裝置的外觀的一個示例的圖。

圖16為表示本實施方式的移動體的一個示例的圖(俯視圖)。

具體實施方式

在以下，使用附圖來對本發明所優選的實施方式進行詳細說明。另外，以下所說明的實施方式並不會對權利要求書內所記載的本發明的內容進行不當限定。此外，對於以下所說明的結構，並不是全部都是本發明的必須構成要件。

1.角速度檢測裝置

1-1.第一實施方式

角速度檢測元件的結構以及動作

首先，參照附圖來對本實施方式所涉及的角速度檢測裝置1中所包括的角速度檢測元件10進行說明。圖1為示意地表示角速度檢測元件10的俯視圖。圖2為示意地表示角速度檢測元件10的剖視圖。另外，在圖1中，作為相互正交的三個軸而圖示有x軸、y軸、z軸。在以下，對角速度檢測元件10為對繞z軸的角速度進行檢測的靜電電容型mems元件的示例進行說明。

如圖2所示，角速度檢測元件10被設置在基板11上，並被收納在由基板11與蓋體12構成的收納部中。作為收納部的內部的空間的空腔13例如以真空而密閉。基板11的材質為例如玻璃、矽。蓋體12的材質為例如矽、玻璃。

如圖1所示，角速度檢測元件10被構成為包括：振動體112、固定驅動電極130以及固定驅動電極132、可動驅動電極116、固定監控電極160以及固定監控電極162、可動監控電極118、固定檢測電極140以及固定檢測電極142、和可動檢測電極126。

如圖1所示，角速度檢測元件10具有第一結構體106以及第二結構體108。第一結構體106以及第二結構體108沿著x軸而相互連結。第一結構體106位於與第二結構體108相比靠-x方向側處。結構體106、108例如具有相對於兩者的分界線b(沿著y軸的直線)而對稱的形狀。另外，雖然未圖示，但角速度檢測元件10也可以不具有第二結構體108而由第一結構體106構成。

各結構體106、108具有振動體112、第一彈簧部114、可動驅動電極116、位移部122、第二彈簧部124、固定驅動電極130、132、可動振動檢測電極118、126、固定振動檢測電極140、142、160、162、和固定部150。可動振動檢測電極118、126被分為可動監控電極118與可動檢測電極126。固定振動檢測電極140、142、160、162被分為固定檢測電極140、142與固定監控電極160、162。

振動體112、彈簧部114、124、可動驅動電極116、可動監控電極118、位移部122、可動檢測電極126、以及固定部150例如通過對被接合在基板11上的矽基板(未圖示)進行加工而被一體形成。由此，能夠應用用於矽半導體器件的製造的微細加工技術，從而能夠實現角速度檢測元件10的小型化。角速度檢測元件10的材質為，例如通過摻雜磷、硼等雜質而被賦予了導電性的矽。另外，可動驅動電極116、可動監控電極118以及可動檢測電極126也可以作為與振動體112分體的部件而被設置在振動體112的表面等上。

振動體112例如具有框狀(框架狀)的形狀。在振動體112的內側處，設置有位移部122、可動檢測電極126、以及固定檢測電極140、142。

第一彈簧部114的一端被連接在振動體112上，另一端被連接在固定部150上。固定部150被固定在基板11上。即，在固定部150的下方未設置有凹部14(參照圖2)。振動體112經由第一彈簧部114而被固定部150支承。在圖示的示例中，第一彈簧部114在第一結構體106以及第二結構體108中分別設置有四個。另外，也可以不設置第一結構體106與第二結構體108的分界線b上的固定部150。

第一彈簧部114被構成為能夠使振動體112在x軸方向上進行位移。更加具體而言，第一彈簧部114具有在y軸方向上(沿y軸)往復並在x軸方向上(沿x軸)延伸的形狀。另外，對於第一彈簧部114，只要能夠使振動體112沿著x軸而進行振動，其數目並不會被特別限定。

可動驅動電極116被連接在振動體112上。可動驅動電極116從振動體112起向+y方向以及-y方向延伸出。可動驅動電極116被設置有多個，多個可動驅動電極116可以在x軸方向上排列。可動驅動電極116能夠隨著振動體112的振動而沿著x軸進行振動。

固定驅動電極130、132被固定在基板11上，其被設置在振動體112的+y方向側以及振動體112的-y方向側。

固定驅動電極130、132以與可動驅動電極116對置並夾著可動驅動電極116的方式而被設置。更加具體而言，在夾著可動驅動電極116的固定驅動電極130、132中，在第一結構體106中，在可動驅動電極116的-x方向側設置有固定驅動電極130，在可動驅動電極116的+x方向側設置有固定驅動電極132。在第二結構體108中，在可動驅動電極116的+x方向側設置有固定驅動電極130，在可動驅動電極116的-x方向側設置有固定驅動電極132。

在圖1所示的示例中，固定驅動電極130、132具有梳齒狀的形狀，可動驅動電極116具有能夠插入到固定驅動電極130、132的梳齒之間的形狀。固定驅動電極130、132可以根據可動驅動電極116的數量而被設置有多個，並在x軸方向上排列。固定驅動電極130、132以及可動驅動電極116為用於使振動體112振動的電極。

可動監控電極118被連接在振動體112上。可動監控電極118從振動體112起向+y方向以及-y方向延伸出。在圖1所示的示例中，可動監控電極118在第一結構體106的振動體112的+y方向側以及第二結構體108的振動體112的+y方向側被分別設置有一個，在可動監控電極118之間，排列有多個可動驅動電極116。並且，可動監控電極118在第一結構體106的振動體112的-y方向側以及第二結構體108的振動體112的-y方向側被分別設置有一個，在可動監控電極118之間，排列有多個可動驅動電極116。可動監控電極118的平面形狀例如與可動驅動電極116的平面形狀相同。可動監控電極118能夠隨著振動體112的振動而沿著x軸進行振動，即，能夠進行往復運動。

固定監控電極160、162被固定在基板11上，並被設置在振動體112的+y方向側以及振動體112的-y方向側。

固定監控電極160、162以與可動監控電極118對置並夾著可動監控電極118的方式而被設置。更加具體而言，在夾著可動監控電極118的固定監控電極160、162中，在第一結構體106中，在可動監控電極118的-x方向側設置有固定監控電極160，在可動監控電極118的+x方向側設置有固定監控電極162。在第二結構體108中，在可動監控電極118的+x方向側設置有固定監控電極160，在可動監控電極118的-x方向側設置有固定監控電極162。

固定監控電極160、162具有梳齒狀的形狀，可動監控電極118具有能夠插入到固定監控電極160、162的梳齒之間的形狀。

固定監控電極160、162以及可動監控電極118為用於對根據振動體112的振動而變化的信號進行檢測的電極，並為用於對振動體112的振動狀態進行檢測的電極。更加具體而言，通過使可動監控電極118沿著x軸進行位移，從而使可動監控電極118與固定監控電極160之間的靜電電容以及可動監控電極118與固定監控電極162之間的靜電電容發生變化。由此，固定監控電極160、162的電流會發生變化。通過對該電流的變化進行檢測，從而能夠對振動體112的振動狀態進行檢測。

位移部122經由第二彈簧部124而與振動體112連接。在圖示的示例中，位移部122的平面形狀為具有沿著y軸的長邊的長方形。另外，雖未圖示，位移部122也可以被設置在振動體112的外側。

第二彈簧部124被構成為能夠使位移部122在y軸方向上進行位移。更加具體而言，第二彈簧部124具有在x軸方向上往復並在y軸方向上延伸的形狀。另外，第二彈簧部124隻要能夠使位移部122沿著y軸進行位移，其數目並不會被特別限定。

可動檢測電極126被連接在位移部122上。可動檢測電極126例如被設置有多個。可動檢測電極126從位移部122起向+x方向以及-x方向延伸出。

固定檢測電極140、142被固定在基板11上。更加具體而言，固定檢測電極140、142的一端被固定在基板11上，其另一端作為自由端而向位移部122側延伸出。

固定檢測電極140、142以與可動檢測電極126對置並夾著可動檢測電極126的方式而被設置。更加具體而言，在夾著可動檢測電極126的固定檢測電極140、142中，在第一結構體106中，在可動檢測電極126的-y方向側設置有固定檢測電極140，在可動檢測電極126的+y方向側設置有固定檢測電極142。在第二結構體108中，在可動檢測電極126的+y方向側設置有固定檢測電極140，在可動檢測電極126的-y方向側設置有固定檢測電極142。

在圖1所示的示例中，固定檢測電極140、142被設置有多個，且沿著y軸交替排列。固定檢測電極140、142以及可動檢測電極126為用於對根據振動體112的振動而變化的信號(靜電電容)進行檢測的電極。

接下來，對角速度檢測元件10的動作進行說明。圖3～圖6為用於對角速度檢測元件10的動作進行說明的圖。另外，在圖3～圖6中，作為相互正交的三個軸而圖示有x軸、y軸、z軸。此外，為了便於進行說明，在圖3～圖6中，省略了可動驅動電極116、可動監控電極118、可動檢測電極126、固定驅動電極130、132、固定檢測電極140、142、以及固定監控電極160、162的圖示，從而將角速度檢測元件10簡化而進行圖示。

當通過未圖示的電源而向可動驅動電極116與固定驅動電極130、132之間施加電壓時，能夠使可動驅動電極116與固定驅動電極130、132之間產生靜電力(參照圖1)。由此，如圖3以及圖4所示，能夠使第一彈簧部114沿著x軸而伸縮，從而能夠使振動體112沿著x軸而進行振動。

更加具體而言，向可動驅動電極116施加固定的偏壓電壓vr。並且，經由未圖示的驅動配線向固定驅動電極130以預定的電壓為基準而施加第一交流電壓。此外，經由未圖示的驅動配線向固定驅動電極132以預定的電壓為基準而施加相位與第一交流電壓偏離了180度的第二交流電壓。

在此，在夾著可動驅動電極116的固定驅動電極130、132中，在第一結構體106中，在可動驅動電極116的-x方向側設置有固定驅動電極130，在可動驅動電極116的+x方向側設置有固定驅動電極132(參照圖1)。在第二結構體108中，在可動驅動電極116的+x方向側設置有固定驅動電極130，在可動驅動電極116的-x方向側設置有固定驅動電極132(參照圖1)。因此，能夠通過第一交流電壓以及第二交流電壓而使第一結構體106的振動體112a、以及第二結構體108的振動體112b以彼此相反的相位且以預定的頻率而沿著x軸進行振動。在圖3所示的示例中，振動體112a向α1方向進行位移，振動體112b向與α1方向相反的α2方向進行位移。在圖4所示的示例中，振動體112a向α2方向進行位移，振動體112b向α1方向進行位移。

另外，位移部122隨著振動體112的振動而沿著x軸進行位移。同樣地，可動檢測電極126(參照圖1)隨著振動體112的振動而沿著x軸進行位移。

如圖5以及圖6所示，在振動體112a、112b沿著x軸進行振動的狀態下向角速度檢測元件10施加繞z軸的角速度ω時，科裡奧利力會發揮作用，從而位移部122會沿著y軸進行位移。即，與振動體112a連接的位移部122a、以及與振動體112b連接的位移部122b會沿著y軸而向彼此相反的方向進行位移。在如圖5所示的示例中，位移部122a向β1方向進行位移，位移部122b向與β1方向相反的β2方向進行位移。在圖6所示的示例中，位移部122a向β2方向進行位移，第二位移部122b向β1方向進行位移。

通過位移部122a、122b沿著y軸進行位移，從而可動檢測電極126與固定檢測電極140之間的距離會發生變化(參照圖1)。同樣地，可動檢測電極126與固定檢測電極142之間的距離會發生變化(參照圖1)。因此，可動檢測電極126與固定檢測電極140之間的靜電電容會發生變化。同樣地，可動檢測電極126與固定檢測電極142之間的靜電電容會發生變化。

在角速度檢測元件10中，能夠通過向可動檢測電極126與固定檢測電極140之間施加電壓來對可動檢測電極126與固定檢測電極140之間的靜電電容的變化量進行檢測(參照圖1)。並且，能夠通過向可動檢測電極126與固定檢測電極142之間施加電壓來對可動檢測電極126與固定檢測電極142之間的靜電電容的變化量進行檢測(參照圖1)。以此方式，角速度檢測元件10能夠通過可動檢測電極126與固定檢測電極140、142之間的靜電電容的變化量而求出繞z軸的角速度ω。

並且，在角速度檢測元件10中，通過振動體112a、112b沿著x軸進行振動，從而可動監控電極118與固定監控電極160之間的距離會發生變化(參照圖1)。同樣地，可動監控電極118與固定監控電極162之間的距離會發生變化(參照圖1)。因此，可動監控電極118與固定監控電極160之間的靜電電容會發生變化。同樣地，可動監控電極118與固定監控電極162之間的靜電電容會發生變化。伴隨於此，流動於固定監控電極160、162的電流會發生變化。通過該電流的變化，能夠對振動體112a、112b的振動狀態進行檢測(監控)。

在角速度檢測元件10中，如圖1所示的示例，也可以在可動檢測電極126的往復運動端的兩側的區域中設置固定檢測電極140、142。

角速度檢測裝置的結構以及動作

圖7為表示第一實施方式的角速度檢測裝置1的結構的圖。如圖7所示，第一實施方式的角速度檢測裝置1被構成為包括：圖1所示的角速度檢測元件10、驅動電路20、和角速度檢測電路30。

驅動電路20根據來自角速度檢測元件10的固定監控電極160、162的信號而生成驅動信號，並向固定驅動電極130、132輸出驅動信號。驅動電路20輸出驅動信號而對角速度檢測元件10進行驅動，且從角速度檢測元件10接收反饋信號。由此而使角速度檢測元件10激振。

角速度檢測電路30接收從通過驅動信號而被驅動的角速度檢測元件10輸出的檢測信號，並從檢測信號中使基于振動的正交信號(洩漏信號)衰減，並且提取基於科裡奧利力的科裡奧利信號，從而生成角速度信號so。

本實施方式中的驅動電路20被構成為包括：兩個q/v轉換器(電荷放大器)21a、21b、比較器22、兩個移相電路23a、23b、兩個頻帶限制濾波器24a、24b、比較器25以及電平轉換電路26。

當角速度檢測元件10的振動體112進行振動時，基於電容變化的互為反相的電流作為反饋信號而從固定監控電極160、162被輸出。

q/v轉換器21a具有運算放大器210a與電容器211a，其將從角速度檢測元件10的固定監控電極160輸出並被輸入至運算放大器210a的反相輸入端子的電流(電荷)蓄積於電容器211a中而轉換為電壓。同樣地，q/v轉換器31b具有運算放大器210b與電容器211b，其將從角速度檢測元件10的固定監控電極162輸出並被輸入至運算放大器210b的反相輸入端子的電流(電荷)蓄積於電容器211b中而轉換為電壓。具體而言，q/v轉換器21a、21b將被輸入的電流(電荷)轉換為以模擬接地電壓agnd為基準的電壓，並輸出與振動體112的振動頻率相同的頻率的交流電壓信號mnt、mntb。交流電壓信號mnt、mntb為相對於從固定監控電極160、162輸出的交流電流而相位分別超前了90°的信號。

從q/v轉換器21a、21b分別輸出的交流電壓信號mnt、mntb被輸入至比較器22。比較器22對交流電壓信號mnt的電壓與交流電壓信號mntb的電壓進行比較，並從同相輸出端子與反相輸出端子輸出互為反相的矩形波信號。在圖7的示例中，從比較器22的反相輸出端子輸出的矩形波信號作為後文所述的正交參照信號qdet而被使用。在交流電壓信號mnt的電壓高於交流電壓信號mntb的電壓時，正交參照信號qdet成為高電平。在交流電壓信號mnt的電壓低於交流電壓信號mntb的電壓時，正交參照信號qdet成為低電平。

此外，交流電壓信號mnt、mntb被分別輸入至移相電路23a、23b。移相電路23a為用於對驅動信號的相位進行調節的電路，其輸出對交流電壓信號mnt的相位進行了移動而得到的信號。同樣地，移相電路23b為用於對驅動信號的相位進行調節的電路，其輸出對交流電壓信號mntb的相位進行了移動而得到的信號。雖然在圖7的示例中，移相電路23a、23b為使全頻帶的信號通過的全通濾波器，但也可以為除此以外的電路。

移相電路23a、23b的輸出信號被分別輸入至頻帶限制濾波器24a、24b。頻帶限制濾波器24a為用於對驅動信號的頻帶進行限制的電路，其使移相電路23a的輸出信號中所包含的與振動頻率一致的頻率的信號通過，並且使噪聲信號衰減。同樣地，頻帶限制濾波器24b為用於對驅動信號的頻帶進行限制的電路，其使移相電路23b的輸出信號中所包含的與振動頻率一致的頻率的信號通過，並且使噪聲信號衰減。特別是，雖然為了使高頻帶的噪聲信號衰減，在圖7的示例中，頻帶限制濾波器24a、24b為低通濾波器，但為了使低頻帶的噪聲信號也衰減，也可以為帶通濾波器。

如前文所述那樣，交流電壓信號mnt為相對於從固定監控電極160所輸出的交流電流而相位超前了90°的信號，因此為了滿足振蕩條件，移相電路23a中的相位滯後與頻帶限制濾波器24a中的相位滯後之和成為大約90°。同樣地，交流電壓信號mntb為相對於從固定監控電極162輸出的交流電流而相位超前了90°的信號，因此為了滿足振蕩條件，移相電路23b中的相位滯後與頻帶限制濾波器24b中的相位滯後之和成為大約90°。例如，可以使移相電路23a、23b中的相位滯後為75°，頻帶限制濾波器24a、24b中的相位滯後為15°。

以此方式，移相電路23a與頻帶限制濾波器24a構成了對驅動信號的相位進行調節且對驅動信號的頻帶進行限制的相位調節部27a。同樣地，移相電路23b與頻帶限制濾波器24b構成了對驅動信號的相位進行調節且對驅動信號的頻帶進行限制的相位調節部27b。在圖7的示例中，相位調節部27a、27b通過移相電路23a與頻帶限制濾波器24a、或者移相電路23b與頻帶限制濾波器24b這樣的兩個電路而實現，但也可以通過具有針對交流電壓信號mnt或者交流電壓信號mntb的相位調節功能與頻帶限制功能的一個電路(例如使用了有源元件的濾波器或者lc濾波器等)來實現。

頻帶限制濾波器24a、24b的輸出信號被輸入至比較器25。比較器25對頻帶限制濾波器24a的輸出電壓(相位調節部27a的輸出信號的電壓)與頻帶限制濾波器24b的輸出電壓(相位調節部27b的輸出信號的電壓)進行比較，並從同相輸出端子與反相輸出端子輸出互為反相的矩形波信號。在圖7的示例中，從比較器25的反相輸出端子輸出的矩形波信號作為後文所述的科裡奧利參照信號sdet而被使用。在頻帶限制濾波器24a的輸出電壓高於頻帶限制濾波器24b的輸出電壓時，科裡奧利參照信號sdet成為高電平。此外，在頻帶限制濾波器24a的輸出電壓低於頻帶限制濾波器24b的輸出電壓時，科裡奧利參照信號sdet成為低電平。

從比較器25輸出的互為反相的矩形波信號被輸入至電平轉換電路26。電平轉換電路26對比較器25的輸出信號的電壓電平進行轉換。具體而言，電平轉換電路26將從比較器25輸出的互為反相的矩形波信號轉換為高電平為電壓vh、低電平為電壓vl的互為反相的矩形波信號。從電平轉換電路26輸出的互為反相的矩形波信號作為驅動信號而被分別輸入至角速度檢測元件10的固定驅動電極130、132。通過被輸入至該固定驅動電極130、132的驅動信號而對角速度檢測元件10進行驅動。

由比較器25與電平轉換電路26構成的電路作為驅動信號生成部而發揮作用，該驅動信號生成部基於相位調節部27a、27b的輸出信號而生成對角速度檢測元件10進行驅動的驅動信號。

在此，在本實施方式中，考慮到從作為靜電電容型mems元件的角速度檢測元件10輸出的電流非常小，從而不是通過i/v轉換器、而是通過q/v轉換器21a、21b來接收該電流。從角速度檢測元件10輸出的電流(電荷)被蓄積在電容器211a、211b中，並通過運算放大器210a、210b而被充分放大，因此在q/v轉換器21a、21b的輸出信號中，能夠抑制s/n的下降，而維持較高的s/n。

此外，在本實施方式中，相對于振動體112的振動頻率f0，移相電路23a、23b的振幅增益為1，頻帶限制濾波器24a、24b的振幅增益也大致為1。因此，q/v轉換器21a、21b的輸出信號會在其振幅幾乎不衰減的情況下從頻帶限制濾波器24a、24b輸出。並且，由於頻帶限制濾波器24a、24b分別被設置在移相電路23a、23b的後級，因此能夠通過頻帶限制濾波器24a、24b而使在移相電路23a、23b中所產生的高頻噪聲衰減。因此，頻帶限制濾波器24a、24b的輸出信號也會被維持為與q/v轉換器21a、21b的輸出信號同等的較高的s/n。其結果為，驅動信號的抖動被降低，與驅動信號連動的科裡奧利參照信號sdet、正交參照信號qdet的抖動也被降低。

本實施方式中的角速度檢測電路30被構成為包括：兩個q/v轉換器(電荷放大器)31a、31b、差動放大器32、科裡奧利同步檢波電路33、正交同步檢波電路34、振幅調節電路35、加法電路36以及反相放大電路37。

從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號(交流電流)包含：基於作用於角速度檢測元件10的科裡奧利力而產生的角速度分量、即科裡奧利信號；基於角速度檢測元件10的激勵振動而產生的自身振動分量、即正交信號(洩漏信號)。從固定檢測電極140輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)與科裡奧利信號(角速度分量)的相位偏離90°。同樣地，從固定檢測電極142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)與科裡奧利信號(角速度分量)的相位偏離90°。此外，從固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的科裡奧利信號(角速度分量)互為反相，正交信號(洩漏信號)互為反相。

q/v轉換器31a(第一轉換部的一個示例)將從角速度檢測元件10的固定檢測電極140(第一檢測電極的一個示例)輸出的電流(第一檢測信號的一個示例)轉換為電壓。同樣地，q/v轉換器31b(第二轉換部的一個示例)將從角速度檢測元件10的固定檢測電極142(第二檢測電極的一個示例)輸出的電流(第二檢測信號的一個示例)轉換為電壓。

具體而言，當角速度檢測元件10的振動體112進行振動時，基於電容變化而產生的電流從固定檢測電極140、142被輸出，並被輸入至q/v轉換器31a、31b所分別具有的運算放大器310a、310b的反相輸入端子。q/v轉換器31a將從固定檢測電極140輸出的交流電流轉換為以模擬接地電壓agnd為基準的電壓並將其輸出。同樣地，q/v轉換器31b將從固定檢測電極142輸出的電流轉換為以模擬接地電壓agnd為基準的電壓並將其輸出。從q/v轉換器31a、31b輸出的信號為，相對於從固定檢測電極140、142輸出的交流電流而相位分別超前了90°的信號。

從q/v轉換器31a輸出的交流電壓信號被輸入至加法電路36。加法電路36被設置在從角速度檢測元件10的固定檢測電極140起至差動放大器32的第一信號路徑上，其對q/v轉換器31a的輸出信號與振幅調節電路35的輸出信號進行加法運算。加法電路36具有運算放大器360，q/v轉換器31a的輸出信號、振幅調節電路35的輸出信號以及運算放大器360的輸出信號分別經由電阻而被輸入至運算放大器360的反相輸入端子。此外，對運算放大器360的同相輸入端子供給模擬接地電壓agnd。

此外，從q/v轉換器31b輸出的交流電壓信號被輸入至反相放大電路37。反相放大電路37將q/v轉換器31b的輸出信號以模擬接地電壓agnd為基準而進行反相放大。

從加法電路36輸出的交流電壓信號與從反相放大電路37輸出的交流電壓信號被輸入至差動放大器32。差動放大器32(差動放大部的一個示例)將加法電路36的輸出信號(基於第一轉換部的輸出信號的信號的一個示例)與反相放大電路37的輸出信號(基於第二轉換部的輸出信號的信號的一個示例)差動放大並輸出。

從差動放大器32輸出的信號被輸入至科裡奧利同步檢波電路33。科裡奧利同步檢波電路33根據科裡奧利參照信號sdet而對從差動放大器32輸出的信號進行同步檢波。更加詳細而言，科裡奧利同步檢波電路33通過在科裡奧利參照信號sdet為高電平時選擇從差動放大器32輸出的信號、在科裡奧利參照信號sdet為低電平時選擇將從差動放大器32輸出的信號的極性反轉而得到的信號來實施全波整流，且對實施全波整流而得到的信號進行低通濾波處理並輸出。從科裡奧利同步檢波電路33輸出的信號為，從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142所輸出的檢測信號中對科裡奧利信號(角速度分量)進行提取而得到的信號，其成為與科裡奧利信號(角速度分量)的大小相對應的電壓。從該科裡奧利同步檢波電路33輸出的信號作為角速度信號so而被輸出至角速度檢測裝置1的外部。如前文所述，科裡奧利參照信號sdet的抖動被降低，因此由科裡奧利同步檢波電路33實施的同步檢波的精度會提高，其結果為，角速度的檢測精度會提高。

由差動放大器32與科裡奧利同步檢波電路33構成的電路作為角速度信號生成部而發揮作用，該角速度信號生成部通過差動放大器32而對q/v轉換器31a、31b的輸出信號進行差動放大，並根據差動放大器32的輸出信號而生成角速度信號so。

從差動放大器32輸出的信號也會被輸入至正交同步檢波電路34。正交同步檢波電路34(同期檢波電路的一個示例)根據差動放大器32的輸出信號(交流電壓信號)，對從角速度檢測元件10的固定檢測電極140輸出的交流電流以及從固定檢測電極142輸出的交流電流中所包含的正交信號(洩漏信號)的電平進行檢測。

具體而言，正交同步檢波電路34根據正交參照信號qdet來對差動放大器32的輸出信號(交流電壓信號)進行同步檢波，而對正交信號(洩漏信號)的電平進行檢測。即，正交同步檢波電路34通過在正交參照信號qdet為高電平時選擇從差動放大器32輸出的交流電壓信號、在正交參照信號qdet為低電平時選擇將從差動放大器32輸出的交流電壓信號的極性反轉而得到的信號來實施全波整流，且對實施全波整流而得到的信號進行積分處理並輸出。從正交同步檢波電路34輸出的信號為從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142所輸出的檢測信號中對正交信號(洩漏信號)進行提取而得到的信號，其成為與正交信號(洩漏信號)的大小相對應的電壓。

從正交同步檢波電路34輸出的信號被輸入至振幅調節電路35。振幅調節電路35輸出如下的信號，即，根據正交同步檢波電路34的輸出信號而以將向q/v轉換器31a、31b輸入的正交信號(洩漏信號)消除的方式對交流電壓信號mnt的振幅進行了調節所得到的信號。從振幅調節電路35輸出的信號為，具有與振動頻率(正交信號(洩漏信號)的頻率)相同的頻率、且具有由正交信號(洩漏信號)的大小確定的振幅的交流電壓信號。而且，從振幅調節電路35輸出的交流電壓信號被輸入至，處於從角速度檢測元件10的固定檢測電極140起至差動放大器32的第一信號路徑上的電路。此外，振幅調節電路35的輸出信號未被輸入至，處於從角速度檢測元件10的固定檢測電極142起至差動放大器32的第二信號路徑上的電路。特別是在本實施方式中，振幅調節電路35的輸出信號被輸入至在第一信號路徑中與q/v轉換器31a相比靠後級的電路、即加法電路36。更加具體而言，振幅調節電路35的輸出信號經由電阻而被輸入至加法電路36所具有的運算放大器360的反相輸入端子。

由於被輸入至該運算放大器360的反相輸入端子的交流電壓信號會發揮作用而將從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142分別輸入至運算放大器310a、310b的反相輸入端子的電流中所包含的正交信號(洩漏信號)抵消掉，因此在差動放大器32的輸出信號中，正交信號(洩漏信號)會大幅度衰減。其結果為，能夠使由於正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移降低。並且，如前文所述，在本實施方式中，正交參照信號qdet的抖動會降低，因此由正交同步檢波電路34a、34b所實施的同步檢波的精度會提高。其結果為，能夠提高角速度信號so的s/n。在以下，將被輸入至運算放大器360的反相輸入端子的信號稱為「正交修正信號」。

以此方式，由正交同步檢波電路34與振幅調節電路35構成的電路作為修正信號生成部而發揮作用，所述修正信號生成部根據基於角速度檢測元件10的驅動振動的信號、即交流電壓信號mnt，而生成用於使由於從角速度檢測元件10的固定檢測電極140輸出的交流電流以及從固定檢測電極142輸出的交流電流中所包含的正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移降低的正交修正信號(修正信號的一個示例)。此外，振幅調節電路35作為振幅調節部而發揮作用，該振幅調節部基於正交同步檢波電路34所檢測到的正交信號(洩漏信號)的電平，對正交修正信號的振幅進行調節。

接下來，使用圖8的波形圖來對通過圖7所示的角速度檢測裝置1而將正交信號(洩漏信號)除去的原理進行說明。圖8為表示圖7的a點～m點的信號波形的一個示例的圖，橫軸表示時間，縱軸表示電壓或電流。雖然圖8為未對角速度檢測元件10施加科裡奧利力的情況下的示例，但同樣也能夠對施加了科裡奧利力的情況進行說明。

在角速度檢測元件10的振動體112進行振動的狀態下，從電平轉換電路26輸出的驅動信號(a點、a』點的信號)為互為反相的矩形波。此外，被輸入至q/v轉換器21a、21b的交流電流(b點、b』點的信號)互為反相，從q/v轉換器21a、21b輸出的交流電壓信號mnt、mntb(c點、c』點的信號)也互為反相。該交流電壓信號mnt、mntb(c點、c』點的信號)相對於被輸入至q/v轉換器21a、21b的各交流電流(b點、b』點的信號)相位分別超前了90°。

由於對角速度檢測元件10未施加有科裡奧利力，因此被輸入至q/v轉換器31a、31b的檢測信號(d點、d』點的信號)不包含科裡奧利信號，而僅包含正交信號(洩漏信號)。被輸入至該q/v轉換器31a、31b的正交信號(洩漏信號)(d點、d』點的信號)互為反相，並分別與被輸入至q/v轉換器21a、21b的各交流電流(b點、b』點的信號)為同相。從q/v轉換器31a、31b輸出的交流電壓信號(e點、e』點的信號)互為反相，其相對於被輸入至q/v轉換器31a、31b的各交流電流(d點、d』點的信號)相位分別超前了90°，並與交流電壓信號mnt、mntb(c點、c』點的信號)為同相。

被輸入至加法電路36的正交修正信號(k點的信號)成為，通過振幅調節電路35而根據正交同步檢波電路34的輸出信號(j點的信號)的波形來對交流電壓信號mnt(c點的信號)的振幅進行了調節的波形。

正交修正信號(k點的信號)與從q/v轉換器31a輸出的交流電壓信號(e點的信號)為同相，並且這些信號在加法電路36中被實施加法運算。加法電路36的輸出信號(f點的信號)成為，將正交修正信號(k點的信號)的波形與q/v轉換器31a的輸出信號(e點的信號)相加而得到的波形(實線的波形)。

反相放大電路37的輸出信號(f』點的信號)成為，q/v轉換器31b的輸出信號(e』點的信號)的電壓以模擬接地電壓agnd為基準反轉而得到的波形。該反相放大電路37被設定為增益以及相位滯後與加法電路36相同。

在此，加法電路36的輸出信號(f點的信號(實線))相對於反相放大電路37的輸出信號(f』點的信號)，振幅和相位大致相等。即，振幅調節電路35以模擬接地電壓agnd為基準而使交流電壓信號mnt(c點的信號)的電壓反轉，並根據正交同步檢波電路34的輸出信號(j點的信號)，以使加法電路36的輸出信號(f點的信號(實線的波形))相對於反相放大電路37的輸出信號(f』點的信號)振幅和相位大致相等的方式來調節交流電壓信號mnt(c點的信號)的振幅，而生成正交修正信號(k點的信號)。

而且，加法電路36的輸出信號(f點的信號)與反相放大電路37的輸出信號(f』點的信號)在差動放大器32中被差動放大，差動放大器32的輸出信號(g點的信號)成為將正交信號(洩漏信號)的振幅衰減了的波形(實線的波形)。

在正交同步檢波電路34中，通過正交參照信號qdet(h點的信號)而對差動放大器32的輸出信號(g點的信號(實線的波形))實施了全波整流所得到的信號(i點的信號)將成為振幅較小的正極性的波形。因此，該全波整流信號(i點的信號)的積分信號(j點的信號)成為電平較低並接近dc(directcurrent：直流電流)的正極性的電壓波形。然後，通過振幅調節電路35，從而例如對向加法電路36輸入的正交修正信號(k點的信號)的振幅進行調節，以使正交同步檢波電路34的輸出信號(j點的信號)的電平成為最小。由此，以使差動放大器32的輸出信號(g點的信號)的振幅衰減的方式而施加反饋。

其結果為，在科裡奧利同步檢波電路33中，通過科裡奧利參照信號sdet(l點的信號)而對差動放大器32的輸出信號(g點的信號)進行了全波整流所得到的信號(m點的信號)將成為正極性與負極性反覆的振幅較小的波形(實線的波形)。因此，即使全波整流信號(m點的信號)的正極性的波形與負極性的波形的對稱性稍微偏離，對全波整流信號(m點的信號)進行低通濾波處理而得到的信號、即角速度信號so(n點的信號)也會成為與模擬接地電壓agnd大致相等的電壓(實線的波形)。即，由於正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移非常小。

另外，在假設未經由電阻向運算放大器360的反相輸入端子供給正交修正信號(k點的信號)的情況下，f點、g點、m點、n點的各信號會成為圖8的虛線那樣的波形，角速度信號so(n點的信號)會對應於全波整流信號(m點的信號)中的正極性的波形與負極性的波形間的對稱性的偏離，而成為從模擬接地電壓agnd偏離了的電壓。即，由於正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移較大。

作用效果

如以上所說明那樣，根據第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，通過將利用振幅調節電路35而對振幅進行了調節所得到的正交修正信號輸入至處於從角速度檢測元件10的固定檢測電極140至差動放大器32的第一信號路徑上的加法電路36，而能夠使因從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移降低。因此，根據第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，差動放大器32的輸出信號中所包含的角速度分量(科裡奧利信號)與噪聲分量之比會變大，其結果為，能夠使基於差動放大器32的輸出信號而生成的角速度信號so的s/n提高。

此外，根據第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，由於在從角速度檢測元件10的固定檢測電極142起至差動放大器32的第二信號路徑中不需要設置要被輸入正交修正信號的加法電路，因此能夠削減電路面積。

此外，根據第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，由於即使從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)的振幅發生變化，正交修正信號的振幅也會隨之而被調節，因此即使環境發生變化也能夠將角速度信號so的s/n維持為固定。

此外，根據第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，由於通過一個正交同步檢波電路34而根據差動放大器32的輸出信號統一對正交信號(洩漏信號)的電平進行檢測，因此能夠削減電路面積。

並且，根據第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，在其製造工序中，不需要檢查從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)的振幅並設定用於對正交修正信號的振幅進行調節的信息，因此也能夠削減製造成本。

1-2.第二實施方式

圖9為表示第二實施方式的角速度檢測裝置1的結構的圖。在圖9中，對與圖7相同的結構要素標註相同的符號。在以下，對於第二實施方式的角速度檢測裝置1，省略與第一實施方式重複的說明，而以與第一實施方式不同的內容為中心進行說明。

在第一實施方式中，有時會因振幅調節電路35中的相位滯後，而使從振幅調節電路35輸出的信號與從運算放大器310a輸出的信號的相位差偏離於0°。因此，如圖9所示，在第二實施方式的角速度檢測裝置1中，相對於第一實施方式(圖7)而進一步追加了相位調節電路38。相位調節電路38(相位調節部的一個示例)為對向加法電路36(運算放大器360的反相輸入端子)輸入的正交修正信號(修正信號的一個示例)的相位進行調節的電路。具體而言，相位調節電路38根據正交同步檢波電路34所檢測到的洩漏信號的電平，來對經由電阻向運算放大器360的反相輸入端子輸入的正交修正信號的相位進行調節，以便消除向q/v轉換器31a、31b輸入的正交信號(洩漏信號)。例如，可以通過使相位調節電路38所具有的可變電阻的電阻值以及可變電容的電容值的至少一方根據正交同步檢波電路34的輸出信號的電平而變化，而使相位調節電路3中的相位超前量變化，以消除向q/v轉換器31a、31b輸入的正交信號(洩漏信號)。

通過相位調節電路38而例如對向加法電路36輸入的正交修正信號的相位進行調節，以使正交同步檢波電路34的輸出信號的電平成為最小。由此，以使差動放大器32的輸出信號中所包含的正交信號(洩漏信號)的振幅衰減的方式而施加反饋。其結果為，能夠使因正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移降低。

以此方式，由正交同步檢波電路34、振幅調節電路35和相位調節電路38構成的電路作為修正信號生成部而發揮作用，所述修正信號生成部根據基於角速度檢測元件10的驅動振動的信號、即交流電壓信號mnt，而生成用於使因從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的交流電流中所包含的正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移降低的正交修正信號(修正信號的一個示例)。

第二實施方式的角速度檢測裝置1中的其他的結構與第一實施方式(圖7)相同。

根據以上所說明的第二實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，與第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)同樣，會使因從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移降低，並且使差動放大器32的輸出信號中所包含的角速度分量(科裡奧利信號)與噪聲分量之比增大。其結果為，能夠提高基於差動放大器32的輸出信號而生成的角速度信號so的s/n。此外，與第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)相同，由於在從角速度檢測元件10的固定檢測電極142起至差動放大器32的第二信號路徑中不需要設置要被輸入正交修正信號的加法電路，且通過一個正交同步檢波電路34來統一對正交信號(洩漏信號)的電平進行檢測，因此能夠削減電路面積。

並且，根據第二實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，由於即使從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)的振幅與相位發生變化，正交修正信號的振幅與相位也會隨之而被自動調節，因此即使環境發生變化，也能夠將角速度信號so的s/n維持為固定。

此外，根據第二實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，在其製造工序中，不需要檢查從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)的振幅與相位並設定用於調節正交修正信號的振幅與相位的信息，因此也能夠削減製造成本。

另外，在圖9的示例中，雖然相位調節電路38被設置在振幅調節電路35的輸出端子與加法電路36的輸入端子之間，但相位調節電路38也可以被設置在q/v轉換器21a的輸出端子與振幅調節電路35的輸入端子之間。

1-3.第三實施方式

圖10為表示第三實施方式的角速度檢測裝置1的結構的圖。在圖10中，對與圖9相同的結構要素標註相同的符號。在以下，對第三實施方式的角速度檢測裝置1，省略與第一實施方式或者第二實施方式重複的說明，而以與第一實施方式以及第二實施方式不同的內容為中心進行說明。

如圖10所示，在第三實施方式的角速度檢測裝置1中，相對於第二實施方式，替代正交同步檢波電路34而設置了存儲部39。而且，振幅調節電路35根據存儲在存儲部39中的信息(振幅調節信息)來對向加法電路36輸入的正交修正信號的振幅進行調節。此外，相位調節電路38根據存儲在存儲部39中的信息(相位調節信息)來對向加法電路36輸入的正交修正信號的相位進行調節。

例如，可以設為，存儲在存儲部39中的振幅調節信息為常數值，振幅調節電路35輸出交流電壓信號mnt的振幅的該常數倍的信號。此外，也可以設為，存儲在存儲部39中的相位調節信息為常數值，相位調節電路38通過根據該常數值而使可變電阻的電阻值以及可變電容的電容值的至少一方變化，而輸出相位相對于振幅調節電路35的輸出信號超前了的正交修正信號。

例如，在角速度檢測裝置1的檢查工序中，可以對從q/v轉換器31a、31b分別輸出的正交信號(洩漏信號)的電平進行測定，並將與測定值相對應的振幅調節信息存儲在非易失性的存儲部39中。此外，在角速度檢測裝置1的檢查工序中，也可以對從q/v轉換器31a、31b分別輸出的正交信號(洩漏信號)與交流電壓信號mnt的相位差進行測定，並將與測定值相對應的相位調節信息存儲在非易失性的存儲部39中。

第三實施方式的角速度檢測裝置1中的其他的結構與第二實施方式(圖9)相同。

根據以上所說明的第三實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，與第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)同樣，會使因從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移降低，並且使差動放大器32的輸出信號中所包含的角速度分量(科裡奧利信號)與噪聲分量之比增大。其結果為，能夠使基於差動放大器32的輸出信號而生成的角速度信號so的s/n提高。此外，與第一實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)同樣，由於在從角速度檢測元件10的固定檢測電極142起至差動放大器32的第二信號路徑中不需要設置要被輸入正交修正信號的加法電路，並且通過一個正交同步檢波電路34而對正交信號(洩漏信號)的電平統一進行檢測，因此能夠削減電路面積。

並且，根據第三實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，例如在其製造工序中，通過對從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)的振幅以及相位進行檢查，並將與正交信號(洩漏信號)的振幅以及相位相對應的信息存儲在存儲部39中，能夠提高角速度信號so的s/n。

此外，根據第三實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，當因環境變化而使從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)的振幅與相位發生變化時，交流電壓信號mnt的振幅與相位也同樣會發生變化，因此即使不對正交信號(洩漏信號)的電平進行檢測，也能夠在一定程度上將角速度信號so的s/n維持為固定。因此，根據第三實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，由於不需要用於對從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)的電平進行檢測的正交同步檢波電路34，因此能夠削減電路面積。

另外，在圖10的示例中，雖然相位調節電路38被設置在振幅調節電路35的輸出端子與加法電路36的輸入端子之間，但相位調節電路38也可以被設置在q/v轉換器21a的輸出端子與振幅調節電路35的輸入端子之間。此外，也可以針對第一實施方式的角速度檢測裝置1(圖7)，同樣替代正交同步檢波電路34而設置存儲部39。

1-4.第四實施方式

圖11為表示第四實施方式的角速度檢測裝置1的結構的圖。在圖11中，對與圖9相同的結構要素標註了相同的符號。在以下，對於第四實施方式的角速度檢測裝置1，省略與第一實施方式或者第二實施方式重複的說明，而以與第一實施方式以及第二實施方式不同的內容為中心來進行說明。

在第二實施方式中，由於在q/v轉換器31a、31b的輸出信號中包含科裡奧利信號與正交信號(洩漏信號)，因此當使q/v轉換器31a、31b的增益增大時，q/v轉換器31a、31b的輸出信號可能會飽和。因此，如圖11所示，在第四實施方式的角速度檢測裝置1中構成為，相對於第二實施方式(圖9)，對q/v轉換器31a、31b還供給有比差動放大器32的電源電壓vdd1高的電源電壓vdd2。由此，q/v轉換器31a、31b的輸出信號的電壓範圍成為0v～vdd2，因此對其後級的加法電路36與反相放大電路37也供給電源電壓vdd2。在穩定狀態下，在差動放大器32的輸出信號中，正交信號(洩漏信號)基本被消除，因此對差動放大器32以及處於其後級的科裡奧利同步檢波電路33、正交同步檢波電路34、振幅調節電路35、相位調節電路38供給與第二實施方式相同的電源電壓vdd1。並且，對驅動電路20，也可以供給與第二實施方式相同的電源電壓vdd1。

如圖11所示，第四實施方式的角速度檢測裝置1相對於第二實施方式(圖9)進一步追加了電源電壓生成部40。在圖11中，雖然電源電壓生成部40被設置在角速度檢測電路30中，但其也可以被設置在驅動電路20中，還可以被設置在驅動電路20或角速度檢測電路30的外部。電源電壓生成部40基於從角速度檢測裝置1的外部供給的電源電壓而生成電源電壓vdd1、vdd2。例如，電源電壓生成部40可以將從角速度檢測裝置1的外部供給的電源電壓作為電源電壓vdd1而輸出，並且將電源電壓vdd1升壓從而生成電源電壓vdd2。此外，例如，電源電壓生成部40也可以將從角速度檢測裝置1的外部供給的電源電壓作為電源電壓vdd2而輸出，並且對電源電壓vdd2進行分壓從而生成電源電壓vdd1。另外，也可以是電源電壓vdd1、vdd2均從角速度檢測裝置1的外部被供給，在該情況下，也可以不設置電源電壓生成部40。

另外，在圖11中，將被供給vdd2的運算放大器以粗線來標記出。第四實施方式的角速度檢測裝置1中的其他的結構與第二實施方式(圖9)相同。

根據以上所說明的第四實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，與第二實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)相同，會使因從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移降低，並且使差動放大器32的輸出信號中所包含的角速度分量(科裡奧利信號)與噪聲分量之比增大。其結果為，能夠使基於差動放大器32的輸出信號而生成的角速度信號so的s/n提高。此外，與第二實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)同樣，不需要在從角速度檢測元件10的固定檢測電極142起至差動放大器32的第二信號路徑中設置要被輸入正交修正信號的加法電路，並且通過一個正交同步檢波電路34來對正交信號(洩漏信號)的電平統一進行檢測，因此能夠削減電路面積。

並且，根據第四實施方式的角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)，由於q/v轉換器31a、31b的電源電壓vdd2比差動放大器32的電源電壓vdd1高，因此能夠使q/v轉換器31a、31b的增益增大。即，通過q/v轉換器31a、31b會將科裡奧利信號與正交信號(洩漏信號)放大得更大，但由於通過正交修正信號而使正交信號(洩漏信號)大幅度地衰減，因此能夠進一步提高角速度信號so的s/n。

另外，在圖11的示例中，相位調節電路38被設置在振幅調節電路35的輸出端子與加法電路36的輸入端子之間，但相位調節電路38也可以被設置在q/v轉換器21a的輸出端子與振幅調節電路35的輸入端子之間。此外，也可以構成為，針對第一實施方式或者第三實施方式的角速度檢測裝置1(圖7或者圖10)，同樣地向q/v轉換器31a、31b、加法電路36以及反相放大電路37供給比差動放大器32的電源電壓vdd1高的電源電壓vdd2。

2.改變例

2-1.改變例1

在上述的各實施方式中，正交修正信號被輸入至運算放大器360的反相輸入端子，但也可以改變為使正交修正信號經由電阻而輸入至運算放大器310a、310b的反相輸入端子。

作為一個示例，將針對第二實施方式的角速度檢測裝置1(圖9)的改變例1的角速度檢測裝置1的結構在圖12中示出。在圖12所示的改變例1的角速度檢測裝置1中，向運算放大器310a的反相輸入端子，輸入從角速度檢測元件10的固定檢測電極140輸出的檢測信號，並且經由電阻41輸入從相位調節電路38輸出的正交修正信號。

另外，由於q/v轉換器31a的輸出信號(運算放大器310a的輸出信號)相對於輸入信號其相位超前90°，因此需要相對於上述各實施方式而使正交修正信號的相位滯後90°。因此，在振幅調節電路35中，替代交流電壓信號mnt而輸入有使交流電壓信號mnt的相位滯後90°而得到的相位調節部27a的輸出信號(基於驅動振動的信號的一個示例)。

根據這種改變例1的角速度檢測裝置1，能夠取得與上述各實施方式相同的效果。

2-2.改變例2

在上述的各實施方式中，雖然在q/v轉換器31a的後級設置了加法電路36，但也可以在q/v轉換器31b的後級設置加法電路36。例如，也可以在q/v轉換器31b的後級設置加法電路36，且在q/v轉換器31a的後級設置反相放大電路37，還可以在q/v轉換器31a的後級與q/v轉換器31b的後級雙方設置加法電路36。

作為一個示例，將針對第二實施方式的角速度檢測裝置1(圖9)的改變例2的角速度檢測裝置1的結構在圖13中示出。在圖13所示的改變例2的角速度檢測裝置1中，在q/v轉換器31a的後級設置加法電路36a，並且在q/v轉換器31b的後級設置加法電路36b。此外，角速度檢測電路30具有兩個振幅調節電路35a、35b和兩個相位調節電路38a、38b。

從正交同步檢波電路34輸出的信號分別被輸入至振幅調節電路35a、35b。振幅調節電路35a輸出如下的信號，即，根據正交同步檢波電路34的輸出信號而以將向q/v轉換器31a、31b輸入的正交信號(洩漏信號)的一部分消除的方式對交流電壓信號mnt的振幅進行了調節所得到的信號。同樣地，振幅調節電路35b輸出如下的信號，即，根據正交同步檢波電路34的輸出信號而以將向q/v轉換器31a、31b輸入的正交信號(洩漏信號)的一部分消除的方式對交流電壓信號mntb的振幅進行了調節所得到的信號。從振幅調節電路35a、35b分別輸出的信號為，具有與振動頻率(正交信號(洩漏信號)的頻率)相同的頻率且具有由正交信號(洩漏信號)的大小確定的振幅的交流電壓信號。而且，從振幅調節電路35a、35b分別輸出的交流電壓信號作為正交修正信號，分別經由相位調節電路38a、38b且經電阻而被輸入至加法電路36a、36b所分別具有的運算放大器360a、360b的反相輸入端子。

通過振幅調節電路35a、35b以及相位調節電路38a、38b而例如對向加法電路36a、36b輸入的正交修正信號的振幅以及相位進行調節，以使正交同步檢波電路34的輸出信號的電平成為最小。由此，以使差動放大器32的輸出信號中所包含的正交信號(洩漏信號)衰減的方式而施加反饋。

即，被輸入至運算放大器360a、360b的反相輸入端子的正交修正信號會發揮作用以使從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142分別輸入至運算放大器310a、310b的反相輸入端子的電流中所包含的正交信號(洩漏信號)抵消，因此在差動放大器32的輸出信號中，正交信號(洩漏信號)會大幅度衰減。其結果為，能夠使因正交信號(洩漏信號)而產生的角速度信號so的偏移降低。

根據這種改變例2的角速度檢測裝置1，能夠取得與上述各實施方式相同的效果。

2-3.其他的改變例

在上述的各實施方式中，也可以使正交修正信號的相位滯後90°且將q/v轉換器31a、31b置換為i/v轉換器。此外，在上述的各實施方式中，也可以不採用振幅調節電路35。此外，在上述各實施方式中，也可以不採用反相放大電路37。此外，在上述各實施方式中，也可以使正交修正信號的一部分經由電容而輸入至運算放大器310a的反相輸入端子以及運算放大器310b的反相輸入端子的至少一方。

3.電子設備

圖14為本實施方式所涉及的電子設備500的功能框圖。另外，對與上述的各實施方式相同的結構標註相同的符號，並省略詳細的說明。

本實施方式所涉及的電子設備500為包括角速度檢測裝置1在內的電子設備500。在圖14所示的示例中，電子設備500被構成為包括：角速度檢測裝置1、運算處理裝置510、操作部530、rom(readonlymemory：只讀存儲器)540、ram(randomaccessmemory：隨機存取存儲器)550、通信部560、顯示部570、聲音輸出部580。另外，在本實施方式所涉及的電子設備500中，也可以將圖14所示的結構要素(各部)的一部分省略或者使之變更，還可以採用附加了其他的結構要素的結構。

運算處理裝置510按照存儲在rom540等中的程序來進行各種計算處理、控制處理。具體而言，運算處理裝置510進行如下的處理：與角速度檢測裝置1的輸出信號、和來自操作部530的操作信號相對應的各種處理；為了與外部進行數據通信而對通信部560進行控制的處理；發送用於使各種信息顯示在顯示部570上的顯示信號的處理；向聲音輸出部580輸出各種聲音的處理等。

操作部530為由操作鍵、按鈕開關等構成的輸入裝置，其將與用戶所實施的操作相對應的操作信號向運算處理裝置510輸出。

rom540對運算處理裝置510用於進行各種計算處理、控制處理的程序與數據等進行存儲。

ram550作為運算處理裝置510的工作區域而使用，其對從rom540讀取的程序與數據、從操作部530輸入的數據、運算處理裝置510按照各種程序而執行的運算結果等進行臨時存儲。

通信部560進行用於使運算處理裝置510與外部裝置之間的數據通信成立的各種控制。

顯示部570為由lcd(liquidcrystaldisplay：液晶顯示器)或電泳顯示器等構成的顯示裝置，其根據從運算處理裝置510輸入的顯示信號來顯示各種信息。

而且，聲音輸出部580為揚聲器等輸出聲音的裝置。

根據本實施方式所涉及的電子設備500，由於其被構成為包括能夠使角速度信號的s/n提高的角速度檢測裝置1，因此可實現能夠以更高的精度來進行基於角速度的變化的處理(例如與姿態相對應的控制等)的電子設備500。

作為電子設備500而考慮有各種電子設備。例如，列舉有個人計算機(例如移動型個人計算機、便攜型個人計算機、平板型個人計算機)、行動電話機等移動體終端、數位相機、噴墨式噴出裝置(例如噴墨印表機)、路由器或交換機等存儲區域網絡設備、區域網設備、移動體終端基站用設備、電視機、攝像機、錄像機、車輛導航裝置、尋呼機、電子記事本(也包括附帶有通信功能的設備)、電子辭典、計算器、電子遊戲設備、遊戲用控制器、文字處理器、工作站、可視電話、安防用電視監控器、電子雙筒望遠鏡、pos(pointofsale：銷售點)終端、醫療設備(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、心電圖計測裝置、超聲波診斷裝置、電子內窺鏡)、魚群探測器、各種測定設備、計量儀器類(例如車輛、飛機、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器、頭戴式顯示器、運動記錄器、運動追蹤器、運動控制器、pdr(步行者位置方位計測)等。

圖15a為表示作為電子設備500的一個示例的智慧型手機的外觀的一個示例的圖，圖15b為表示作為電子設備500的一個示例的手臂佩戴型的行動裝置的外觀的一個示例的圖。在圖15a所示的作為電子設備500的智慧型手機中，作為操作部530而具備按鈕、作為顯示部570而具備lcd。在圖15b所示的作為電子設備500的手臂佩戴型的行動裝置中，作為操作部530而具備按鈕以及轉柄、作為顯示部570而具備lcd。由於這些電子設備500被構成為包括能夠提高角速度信號的s/n的角速度檢測裝置1，因此可實現能夠以更高精度來進行基於角速度的變化的處理(例如與姿態相對應的顯示控制等)的電子設備500。

4.移動體

圖16為表示本實施方式所涉及的移動體400的一個示例的圖(俯視圖)。另外，對與上文所述的各實施方式相同的結構標註相同的符號，並省略詳細的說明。

本實施方式所涉及的移動體400為包括角速度檢測裝置1的移動體400。在圖16所示的示例中，移動體400被構成為包括進行發動機系統、制動器系統、無鑰匙進入系統等的各種控制的控制器420、控制器430、控制器440、蓄電池450以及備用蓄電池460。另外，本實施方式所涉及的移動體400也可以將圖16所示的結構要素(各部)的一部分省略或變更，還可以採用附加了其他的結構要素的結構。

根據本實施方式所涉及的移動體400，其包括能夠提高角速度信號的s/n的角速度檢測裝置1，因此可實現能夠以更高精度實施基於角速度的變化的處理(例如側滑或側翻的抑制控制等)的移動體400。

作為這種移動體400而考慮有各種移動體，例如列舉有汽車(也包括電動汽車)、噴氣式飛機或直升飛機等飛機、船舶、火箭、人造衛星等。

本發明並不限定於本實施方式，其能夠在本發明的主旨的範圍內實施各種改變。

上述的實施方式以及改變例為一個示例，本發明並不會限定於此。例如，也能夠將各實施方式以及各改變例適當地組合。

本發明包括實質上與實施方式中所說明的結構相同的結構(例如，功能、方法以及結果相同的結構、或者目的以及效果相同的結構)。此外，本發明包括對實施方式中所說明的結構的非本質的部分進行了置換的結構。此外，本發明包括能夠取得與實施方式中所說明的結構相同的作用效果的結構、或者能夠達到相同的目的的結構。此外，本發明包括對實施方式中所說明的結構附加了公知技術而得到的結構。

符號說明

1…角速度檢測裝置；10…角速度檢測元件；11…基板；13…空腔；14…凹部；20…驅動電路；21a、21b…q/v轉換器(電荷放大器)；22…比較器；23a、23b…移相電路；24a、24b…頻帶限制濾波器；25…比較器；26…電平轉換電路；27a、27b…相位調節部；30…角速度檢測電路；31a、31b…q/v轉換器(電荷放大器)；32…差動放大器；33…科裡奧利同步檢波電路；34、34a、34b…正交同步檢波電路；35、35a、35b…振幅調節電路；36、36a、36b…加法電路；37…反相放大電路；38、38a、38b…相位調節電路；39…存儲部；40…電源電壓生成部；41…電阻；106…第一結構體；108…第二結構體；112…振動體；112a…振動體；112b…振動體；114…第一彈簧部；116…可動驅動電極；118…可動監控電極；122…位移部；122a…位移部；122b…位移部；124…第二彈簧部；126…可動檢測電極；130、132…固定驅動電極；140、142…固定檢測電極；150…固定部；160、162…固定監控電極；210a、210b…運算放大器；211a、211b…電容器；310a、310b…運算放大器；360、360a、360b…運算放大器、400…移動體、420…控制器；430…控制器；440…控制器；450…蓄電池；460…備用蓄電池；500…電子設備；510…運算處理裝置；530…操作部；540…rom；550…ram；560…通信部；570…顯示部；580…聲音輸出部。