物理量检测装置、电子设备及移动体制造方法及图纸

技术编号:12163364 阅读:54 留言:0更新日期:2015-10-06 12:47
本发明专利技术提供物理量检测装置、电子设备及移动体。物理量检测装置包括振动元件和电荷放大器。振动元件包括第一检测电极、第二检测电极、第三检测电极以及第四检测电极。第一检测电极与第四检测电极的电极性相同,第二检测电极与第三检测电极的电极性相同,第一检测电极与第二检测电极的电极性相反。第一检测电极和第四检测电极被连接于电荷放大器,第二检测电极和第三检测电极被连接于电荷放大器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物理量检测装置、电子设备及移动体
技术介绍
已知有使用水晶振子(压电振子)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)振子等振动元件来检测角速度、加速度等物理量的物理量检测装置。例如,作为用于对旋转系统的旋转角速度进行检测的角速度检测装置,使用水晶振子等压电元件的振动型陀螺仪传感器被装入各种电子设备,并在汽车导航及拍摄时的手抖检测等中被利用。作为这样的振动型陀螺仪传感器,例如提出有专利文献1、专利文献2所记载的结构。然而,在专利文献1、专利文献2所记载的振动型陀螺仪传感器这样的现有的物理量检测装置中,设置于振动元件上的多个检测电极的一部分被接地,关于用于提高检测灵敏度的振动元件与检测电路的最佳连接则几乎未做研宄。由压电现象所产生的电荷(电位)的变化将在结晶与电极界面附近产生,从而从现有的接地了的电极处也有可能能够检测出与角速度相应的电荷。从实验结果可知,从现有接地了的电极处也可得到电荷。专利文献1:日本特开平11-72334号公报专利文献2:日本特开2010 - 54404号公报
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述课题而完成的,根据本专利技术的几个方式,能够通过研宄振动元件与检测电路的连接来提供较之以往而可提高检测灵敏度的物理量检测装置、使用该物理量检测装置的电子设备以及移动体。本专利技术是为了解决上述课题的至少一部分而形成的,能够以下述方式或者应用例实现。应用例I本应用例所涉及的物理量检测装置包括:物理量检测元件、第一电流.电压转换部、第二电流.电压转换部,所述物理量检测元件包括:基部;连接于所述基部的多个振动臂;设置于所述多个振动臂的任一个上并分别产生与所述振动臂的振动相应的第一检测信号、第二检测信号、第三检测信号以及第四检测信号的第一检测电极、第二检测电极、第三检测电极以及第四检测电极,所述第一检测信号与所述第四检测信号的电极性相同,所述第二检测信号与所述第三检测信号的电极性相同,所述第一检测信号与所述第二检测信号的电极性相反,所述第一检测电极和所述第四检测电极被连接于所述第一电流.电压转换部,所述第二检测电极和所述第三检测电极被连接于所述第二电流.电压转换部。第一电流.电压转换部以及第二电流.电压转换部可以将电流转换为电压,也可以将电荷转换为电压。在本应用例所涉及的物理量检测装置中,着眼于当振动臂因振动而弯曲时与弯曲状态相应地电极性为正的部位与为负的部位始终存在这一情况,在当振动臂振动时成为相同的电极性的2个部位处分别设置第一电极和第四电极,在电极性与该2个部位相反的另外2个部位处分别设置第二电极与第三电极。此外,第一检测电极上所产生的第一检测信号与第四检测电极上所产生的第四检测信号,通过第一电流.电压转换部而被转换为振幅相加后的电压信号,第二检测电极上所产生的第二检测信号与第三检测电极上所产生的第三检测信号,通过第二电流.电压转换部而被转换为振幅相加后的电压信号。因此,根据本应用例所涉及的物理量检测装置,与第二检测电极和第四检测电极接地的现有的物理量检测装置相比,第一电流.电压转换部的输出电压、第二电流.电压转换部的输出电压升高,因此能够提高检测灵敏度。由此,能够实现S/N较高的物理量检测装置。应用例2上述应用例所涉及的物理量检测装置可以为,在所述第一检测电极与所述第二检测电极之间设置有压电部件,在所述第三检测电极与所述第四检测电极之间设置有压电部件。根据本应用例的物理量检测装置,当压电部件伸缩时,存在电极性始终相反的部位,因此通过将第一检测电极、第二检测电极、第三检测电极、第四检测电极设置在压电部件的适当的部位,能够使第一检测信号与第四检测信号的电极性相同,并且第二检测信号与第三检测信号的电极性相同,并且第一检测信号与第二检测信号的电极性相反。应用例3在上述应用例所涉及的物理量检测装置中,可以为,所述物理量检测元件包括:驱动电极,其被设置于多个所述振动臂中的任意一个上,并被输入有使所述振动臂振动的信号;固定电位布线,其被设置于所述驱动电极与所述第一检测电极、所述第二检测电极、所述第三检测电极以及所述第四检测电极之间,输入固定的电位。虽然以往接地了的第二检测电极以及第四检测电极具有相对于驱动电极的屏蔽的效应,但在本应用例的物理量检测装置中,由于未将第二检测电极以及第四检测电极接地,因此通过在驱动电极与第一检测电极、第二检测电极、所述第三检测电极以及第四检测电极之间设置固定电位布线,从而能够减小由于驱动电极与第一检测电极、第二检测电极、所述第三检测电极以及第四检测电极之间所产生的寄生电容而产生的静电的串扰(静电耦合)。因此,根据本应用例,通过减小静电耦合而使得由于驱动信号向检测信号的混入而产生的噪声降低,能够实现S/N高的物理量检测装置。应用例4在上述应用例所涉及的物理量检测装置中,可以为,所述第一检测电极以及所述第二检测电极被设置于一个所述振动臂上,所述第三检测电极以及所述第四检测电极被设置于另一个所述振动臂上。根据本应用例所涉及的物理量检测装置,当2个振动臂振动并伸缩时,在各个振动臂上存在电极性始终相反的部位,因此通过将第一检测电极与第二检测电极设置于一方的振动臂的适当部位处,并且将第三检测电极和第四检测电极设置于另一方的振动臂的适当部位处,从而能够使第一检测信号与第四检测信号的电极性相同,并且第二检测信号与第三检测信号的电极性相同,并且第一检测信号与第二检测信号的电极性相反。应用例5在上述应用例所涉及的物理量检测装置中,可以为,所述第一检测电极、所述第二检测电极、所述第三检测电极以及所述第四检测电极被设置于一个所述振动臂上。根据本应用例所涉及的物理量检测装置,当振动臂振动并伸缩时,存在电极性始终相反的部位,因此通过将第一检测电极、第二检测电极、第三检测电极、第四检测电极设置在振动臂的适当部位处,从而能使第一检测信号与第四检测信号的电极性相同,并且第二检测信号与第三检测信号的电极性相同,并且第一检测信号与第二检测信号的电极性相反。应用例6在上述应用例所涉及的物理量检测装置中,所述物理量检测元件包括从所述基部起沿第一轴而朝向互为相反的方向延伸出的第一连结臂以及第二连结臂,作为第一所述振动臂的第一驱动振动臂以及作为第二所述振动臂的第二驱动振动臂从所述第一连结臂起沿与所述第一轴正交的第二轴而朝向互为相反的方向延伸出,作为第三所述振动臂的第三驱动振动臂以及作为第四所述振动臂的第四驱动振动臂从所述第二连结臂起沿所述第二轴而朝向互为相反的方向延伸出,作为第五所述振动臂的第一检测振动臂以及作为第六所述振动臂的第二检测振动臂从所述基部起沿所述第二轴而朝向互为相反的方向延伸出,所述第一检测电极以及所述第二检测电极被设置于所述第一检测振动臂上,所述第三检测电极以及所述第四检测电极被设置于所述第二检测振动臂上。本应用例所涉及的物理量检测装置具有平面形状为双T型的振动元件,使用这样的振动兀件也能够提尚检测灵敏度,提尚S/No应用例7在本应用例所涉及的物理量检测装置中,可以为,在所述物理量检测元件中,作为第一所述振动臂的第一驱动振动臂以及作为第二所述振动臂的第二驱动振动臂沿第一轴并排配置,并从所述基部起沿与所述第一轴正交的第二轴延伸出,作为第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理量检测装置,其包括:物理量检测元件,其上设置有第一检测电极、第二检测电极、第三检测电极以及第四检测电极;第一电流/电压转换部;第二电流/电压转换部,所述第一检测电极与所述第四检测电极的电极性相同,所述第二检测电极与所述第三检测电极的电极性相同,所述第一检测电极与所述第二检测电极的电极性相反,所述第一检测电极与所述第四检测电极连接于所述第一电流/电压转换部,所述第二检测电极与所述第三检测电极连接于所述第二电流/电压转换部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:西泽竜太中川啓史山口啓一松尾敦司市川史生
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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