【手続補正書】
【提出日】平成28年11月10日(2016.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサー素子からの信号に基づいて角速度信号を検出する検出部と、
前記検出部からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、
所定期間に前記ＡＤ変換部が出力する前記デジタル信号からＤＣ成分を検出するＤＣ成分検出部と、
を有することを特徴とするセンサー用ＩＣ。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサー用ＩＣにおいて、
前記ＤＣ成分に基づいて前記デジタル信号を補正する補正部を有することを特徴とするセンサー用ＩＣ。
【請求項３】
請求項２に記載のセンサー用ＩＣにおいて、
前記ＤＣ成分検出部は、低域通過のカットオフ周波数を第１周波数から前記第１周波数よりも低い第２周波数に切り換えるローパスフィルタ回路を含むことを特徴とするセンサー用ＩＣ。
【請求項４】
請求項３に記載のセンサー用ＩＣにおいて、
前記ＤＣ成分検出部は、前記カットオフ周波数が切り換えられる毎にゲインが補正されるゲイン補正部を含むことを特徴とするセンサー用ＩＣ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサー用ＩＣにおいて、
前記ＡＤ変換部と前記ＤＣ成分検出部との間に、設定値に基づいて前記デジタル信号のオフセットを補正する前置デジタル補正部をさらに有することを特徴とするセンサー用ＩＣ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサー用ＩＣにおいて、
外部から入力される信号に基づいて、前記ＤＣ成分検出部での検出動作が開始されることを特徴とするセンサー用ＩＣ。
【請求項７】
請求項２に記載のセンサー用ＩＣにおいて、
前記ＤＣ成分検出部にて前記ＤＣ成分の検出動作の完了を示すフラグがセットされ、前記フラグのセット後に前記補正部での補正が可能となることを特徴とするセンサー用ＩＣ。
【請求項８】
センサー素子と、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のセンサー用ＩＣと、
を有することを特徴とするセンサーデバイス。
【請求項９】
センサー素子と、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のセンサー用ＩＣと、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
センサー素子からの信号に基づいて角速度信号を検出し、
検出されたアナログ信号である前記角速度信号をデジタル信号に変換し、
所定期間に前記デジタル信号からＤＣ成分を検出し、
前記ＤＣ成分に基づいてデジタル信号である前記角速度信号のゼロ点補正を行うことを特徴とするセンサーデバイスの出力補正方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】センサー用ＩＣ、センサーデバイス、電子機器及びセンサーデバイスの出力補正方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（４）本発明の一態様では、前記ＤＣ成分検出部は、前記カットオフ周波数が切り換えられる毎にゲインが補正される増幅器を含むことができる。カットオフ周波数を切り換えると、出力信号の連続性が得られない。カットオフ周波数に応じてゲインが変わるからである。カットオフ周波数が切り換えられる毎にゲインを補正することで、出力信号の連続性を担保することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るセンサーデバイスの概略ブロック図である。
【図２】図１に示すジャイロセンサーＩＣの要部を示すブロック図である。
【図３】図２に示す前置デジタル補正部の回路図である。
【図４】図２に示す２つのデジタル補正部でのゲイン調整およびオフセットキャンセルのための回路図である。
【図５】デジタルフィルタでの低域通過によりＤＣデータを検出する動作を説明するための図である。
【図６】図２のＤＣ成分パスフィルタ（ＤＣＰＦ）を伝達関数のシグナルフローとして示す図である。
【図７】ＤＣ成分パスフィルタ（ＤＣＰＦ）でのカットオフ周波数とゲインの切り換えを説明するための図である。
【図８】最終のカットオフ周波数ｆｃ＝０．１Ｈｚとした時の出力応答を示す特性図である。
【図９】最終のカットオフ周波数ｆｃ＝０．１ｍＨｚとした時の出力応答を示す特性図である。
【図１０】カットオフ周波数ｆｃを切り換えずに０．１Ｈｚに固定すると応答時間が長くなることを示す特性図である。
【図１１】図１０の時間軸を拡大して示し、カットオフ周波数ｆｃを切り換えると応答時間が短くなることを示す特性図である。
【図１２】ゲイン補正せずにカットオフ周波数ｆｃを切り換えると出力が不連続となり、応答時間も長くなることを示す特性図である。
【図１３】図１２の時間軸を拡大して示し、カットオフ周波数ｆｃを切り換える毎にゲインを補正すると出力が連続し、応答時間も短くなることを示す特性図である。
【図１４】図６に示す伝達関数のシグナルフローを複数段にて直列接続したシグナルフローを示す図である。
【図１５】本実施形態のセンサー用ＩＣでのシーケンスモードとコマンドモードとの各動作手順を模式的に示す図である。
【図１６】図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）はセンサーデバイスが静止状態の時のコマンドモードで得られる波形を示す波形図である。
【図１７】図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）はセンサーデバイスが動作状態の時のコマンドモードで得られる波形を示す波形図である。
【図１８】図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、出力信号にオフセットバイアスが重畳した波形と、それに伴う角度誤差を示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、出力信号からオフセットバイアスが除去された波形と、それにより角度誤差が補正されたことを示す図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
ジャイロセンサーＩＣ２０は、検出部３０、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４０、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）５０、前置デジタル補正部６０、角速度データ処理部７０、ＤＣ成分検出部８０、オフセット補正部９０、シリアルペリフェラルインターフェース（ＳＰＩ）１００及びＭＰＵ（制御部）１１０等を有することができる。ＭＰＵ１１０は、コマンドデコーダ１１１とレジスタ１１２とを含むことができる。ＭＰＵ１１０は、オフセットバイアスの推定動作やオフセットキャンセル動作をシーケンス制御することができる。ＭＰＵ１１０は、ＳＰＩ１００を介して入力されるコマンドをコマンドデコーダ１１１にてデコードし、引き続き入力されるアドレスで指定されるレジスタ１１２内の領域に制御データを格納することができる。ＭＰＵ１１０は、レジスタ１１２に格納された制御データに基づいて、オフセットバイアスの推定動作やオフセットキャンセル動作をシーケンス制御することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次に、本実施形態では図７に示すように、図６に示す増幅器１２６のゲインｇ（図７ではｓｃａｌｅと表示）を、カットオフ周波数ｆｃが切り換えられる毎に変更している。変更において例えば図７中の３２sampleの時間で行なわれる切り換えでは、ｇ（補正）＝α比＝２−４／２−５＝２倍となり、連続性を保つため図７のレジスタ１２５のレジスタ値Ｚ−１を２倍だけゲイン補正した値を出力する。図１２と、図１２の時間軸を拡大した図１３に示すように本実施形態のＤＣＰＦ８１ではｆｃ＝０．１Ｈｚとしたとき５０ｍｓで収束するが、ゲイン補正せずにカットオフ周波数ｆｃを切り換えると出力が不連続となり、応答時間も１０ｓ必要であることが分かる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
次に、角速度データ処理部７０のデジタル補正部７４と、ＤＣ成分検出部８０のデジタル補正部８３と、加算器９０とについて、図４を参照して説明する。図４に示すように、２つのデジタル補正部７４，８３にてゲイン補正が実施され、ＩＣＧＣＸ：ＩＣ毎のゲイン調整、ＧＣＸ：モジュール（ＩＣ＋センサー素子）毎のゲイン調整、感度温度特性補正：４次近似関数による補正等が実施される。また、図４に示すように、デジタル補正部７４，８３でのゲイン補正後に、加算器９０にて図４に示す減算１または減算２が実施されることにより、ゼロ点調整が行われる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、本実施形態のセンサーデバイス２００が搭載された撮像装置（電子機器）を手で持った静止状態にて、上述したコマンドモードの動作手順で得られる波形図を示している。図１６（Ａ）は、ＤＣ成分検出部８０のＤＣＰＦ８１が最終カットオフ周波数ｆｃ＝０．１Ｈｚでフィルタリングした出力波形を示し、図１６（Ｂ）はＤＣＰＦ８１にて検出されるＤＣ成分を示し、図１６（Ｃ）はコマンド発行によるキャリブレーション補正後の出力波形を示している。図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）も図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）と同様の波形であるが、本実施形態のセンサーデバイス２００が搭載された撮像装置（電子機器）を構えた状態からＰＡＮ動作した時の動作状態での波形である点が異なる。