(57)【要約】【課題】角速度検出の安定度を向上させることが可能な角速度検出装置を提供すること。【解決手段】角速度検出素子と、前記角速度検出素子の動作を制御する第１の集積回路チップと、前記角速度検出素子に印加されるバイアス電圧を生成する第２の集積回路チップと、を含み、前記第２の集積回路チップは、前記第１の集積回路チップとは別体である、角速度検出装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角速度検出素子と、
前記角速度検出素子の動作を制御する第１の集積回路チップと、
前記角速度検出素子に印加されるバイアス電圧を生成する第２の集積回路チップと、
を含み、
前記第２の集積回路チップは、前記第１の集積回路チップとは別体である、角速度検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の集積回路チップは、第１電源電圧が供給されて動作し、
前記第２の集積回路チップは、前記第１電源電圧よりも高い第２電源電圧が供給されて動作する、角速度検出装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２の集積回路チップは、
前記第２電源電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路によって昇圧された電圧で動作し、前記バイアス電圧を生成するレギュレーターと、
を含む、角速度検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項において、
前記バイアス電圧の電圧値は可変である、角速度検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項において、
前記角速度検出素子は、容器に収容され、
前記第１の集積回路チップと、前記角速度検出素子が収容された容器とは、積層されている、角速度検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか一項において、
前記角速度検出素子は、容器に収容され、
前記第１の集積回路チップと前記容器と前記第２の集積回路チップとは、積層され、
前記容器は、前記第１の集積回路チップと前記第２の集積回路チップとの間に設けられている、角速度検出装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記第２の集積回路チップの前記容器と対向する面には、前記バイアス電圧が印加される導体パターンが設けられている、角速度検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項において、
前記第２の集積回路チップは、前記第１の集積回路チップとは異なる条件の半導体製造プロセスにより製造されたものである、角速度検出装置。
【請求項９】
角速度検出素子と、
前記角速度検出素子の動作を制御する第１の集積回路チップと、
を含み、
前記第１の集積回路チップと前記角速度検出素子とは容器に収容されており、
前記容器には、前記角速度検出素子のバイアス電圧が印加される端子が設けられている、角速度検出装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の角速度検出装置と、
前記角速度検出装置から角速度信号を取得し、前記角速度信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路の処理によって得られた慣性データを外部に送信する通信回路と、
を含む、慣性計測装置。
【請求項１１】
移動体に搭載され、前記移動体の位置を測定する移動体測位装置であって、
請求項１０に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から衛星信号を受信し、前記衛星信号に重畳されている測位用情報を取得する衛星信号受信部と、
前記測位用情報に基づいて、前記移動体の位置を算出する位置算出部と、
前記慣性計測装置から出力される前記慣性データに基づいて、前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、
前記姿勢に基づいて前記位置を補正する位置補正部と、
を含む、移動体測位装置。
【請求項１２】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の角速度検出装置と、
前記角速度検出装置が収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記角速度検出装置からの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、
を含む、携帯型電子機器。
【請求項１３】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の角速度検出装置を備えている、電子機器。
【請求項１４】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の角速度検出装置を備えている、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度検出装置、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、角速度検出素子に設けられている対向する電極間に生じる静電容量の容量値が角速度の大きさ及び向きに応じて変化することを利用して角速度を検出する静電容量型の角速度検出装置が開発されている。例えば、シリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いた静電容量型の角速度検出装置が広く知られている。
【０００３】
一般に、静電容量型の角速度検出装置では、角速度検出素子の動作を制御する制御用ＩＣが、角速度検出素子の可動部に高電圧（例えば十数Ｖ）のバイアス電圧（ＤＣ電圧）を印加するとともに、角速度検出素子の２つの駆動電極に互いに逆相の駆動信号（正弦波等）を入力することにより、２つの駆動電極と可動部との間に静電引力を発生させて可動部が駆動振動する。可動部が駆動振動している状態で振動方向と直交する回転軸回りの回転（角速度）が加わると、振動方向と回転軸とに直交する方向のコリオリ力が発生し、コリオリ力によって検出電極と可動部との間の静電容量が変化する。制御用ＩＣは、この静電容量の変化を検出することで角速度を検出することができる。このような静電容量型の角速度検出装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５１８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、静電容量型の角速度検出装置では、制御用ＩＣが駆動信号の生成や角速度の検出を行うとともにバイアス電圧を生成しているが、低コスト化を実現するために、制御用ＩＣが比較的安価な半導体製造プロセスで製造されることにより、高電圧のバイアス電圧を生成する回路において発生するノイズが大きくなる場合がある。その結果、バイアス電圧に重畳されるノイズが大きくなり、角速度検出装置による角速度検出の安定度を向上させることが難しいという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、角速度検出の安定度を向上させることが可能な角速度検出装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該角速度検出装置を用いることにより、外部に送信される慣性データの精度を向上させることが可能な慣性計測装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該慣性計測装置を用いることにより、移動体の位置を高精度に測定可能な移動体測位装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該角速度検出装置を用いることにより、検出された角速度に基づく処理を高精度に行うことが可能な携帯型電子機器、電子機器及び移動体を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態
様または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係る角速度検出装置は、角速度検出素子と、前記角速度検出素子の動作を制御する第１の集積回路チップと、前記角速度検出素子に印加されるバイアス電圧を生成する第２の集積回路チップと、を含み、前記第２の集積回路チップは、前記第１の集積回路チップとは別体である。
【０００９】
本適用例に係る角速度検出装置では、第２の集積回路チップが第１の集積回路チップとは別体であることにより、第１の集積回路チップとは独立して、低ノイズに重点を置いて第２の集積回路チップの設計や製造を行うことができ、これにより、第２の集積回路チップに含まれるバイアス電圧を生成する回路において発生するノイズが低減される。従って、本適用例に係る角速度検出装置によれば、バイアス電圧に重畳されるノイズが低減され、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例に係る角速度検出装置において、前記第１の集積回路チップは、第１電源電圧が供給されて動作し、前記第２の集積回路チップは、前記第１電源電圧よりも高い第２電源電圧が供給されて動作してもよい。
【００１１】
本適用例に係る角速度検出装置によれば、第２の集積回路チップに第１の集積回路チップよりも高い電源電圧が供給されるため、高電圧のバイアス電圧の生成をより簡単な回路で実現することができるので、当該回路において発生するノイズが低減される。従って、本適用例に係る角速度検出装置によれば、バイアス電圧に重畳されるノイズが低減され、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例に係る角速度検出装置において、前記第２の集積回路チップは、前記第２電源電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路によって昇圧された電圧で動作し、前記バイアス電圧を生成するレギュレーターと、を含んでもよい。
【００１３】
本適用例に係る角速度検出装置によれば、第２の集積回路チップにおいて、昇圧回路が第１の集積回路チップよりも高い電源電圧を昇圧するので昇圧段数を減らすことができるため、昇圧された電圧に重畳されるノイズが低減され、昇圧された電圧で動作してバイアス電圧を生成するレギュレーターにおいて発生するノイズも低減される。従って、本適用例に係る角速度検出装置によれば、バイアス電圧に重畳されるノイズが低減され、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例に係る角速度検出装置において、前記バイアス電圧の電圧値は可変であってもよい。
【００１５】
本適用例に係る角速度検出装置において、前記第１の集積回路チップは、前記バイアス電圧の電圧値を制御する信号を前記第２の集積回路チップに送信してもよい。
【００１６】
本適用例に係る角速度検出装置によれば、バイアス電圧が可変であるので、角速度検出素子から出力される検出信号の特性を調整することができる。
【００１７】
［適用例５］
上記適用例に係る角速度検出装置において、前記角速度検出素子は、容器に収容され、
前記第１の集積回路チップと、前記角速度検出素子が収容された容器とは、積層されていてもよい。
【００１８】
本適用例に係る角速度検出装置では、第１の集積回路チップと角速度検出素子との距離が短くなり、第１の集積回路チップと角速度検出素子とを電気的に接続する配線が短くなる。従って、本適用例に係る角速度検出装置によれば、角速度検出素子から出力される微小な検出信号が当該配線を伝搬する際に、当該検出信号に重畳されるノイズが低減されるので、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【００１９】
［適用例６］
上記適用例に係る角速度検出装置において、前記角速度検出素子は、容器に収容され、前記第１の集積回路チップと前記容器と前記第２の集積回路チップとは、積層され、前記容器は、前記第１の集積回路チップと前記第２の集積回路チップとの間に設けられていてもよい。
【００２０】
本適用例に係る角速度検出装置では、第１の集積回路チップと角速度検出素子との距離が短くなり、第１の集積回路チップと角速度検出素子とを電気的に接続する配線が短くなる。従って、本適用例に係る角速度検出装置によれば、角速度検出素子から出力される微小な検出信号が当該配線を伝搬する際に、当該検出信号に重畳されるノイズが低減されるので、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【００２１】
［適用例７］
上記適用例に係る角速度検出装置において、前記第２の集積回路チップの前記容器と対向する面には、前記バイアス電圧が印加される導体パターンが設けられていてもよい。
【００２２】
本適用例に係る角速度検出装置では、角速度検出素子と第２の集積回路チップの面に設けられた導体パターンとの電位差がほとんど無いため、角速度検出素子が収容された容器の帯電量が低減される。従って、本適用例に係る角速度検出装置によれば、角速度検出素子が収容された容器の帯電に起因して角速度検出の安定性が低下するおそれを低減させることができる。
【００２３】
［適用例８］
上記適用例に係る角速度検出装置において、前記第２の集積回路チップは、前記第１の集積回路チップとは異なる条件の半導体製造プロセスにより製造されたものであってもよい。
【００２４】
本適用例に係る角速度検出装置では、第２の集積回路チップが第１の集積回路チップとは異なる適切な半導体製造プロセスによって製造されることにより、第２の集積回路チップに含まれるバイアス電圧を生成する回路において発生するノイズが低減される。従って、本適用例に係る角速度検出装置によれば、バイアス電圧に重畳されるノイズが低減され、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【００２５】
［適用例９］
本適用例に係る角速度検出装置は、角速度検出素子と、前記角速度検出素子の動作を制御する第１の集積回路チップと、を含み、前記第１の集積回路チップと前記角速度検出素子とは容器に収容されており、前記容器には、前記角速度検出素子のバイアス電圧が印加される端子が設けられている。
【００２６】
本適用例に係る角速度検出装置では、バイアス電圧が端子を介して外部から供給されるので、第１の集積回路チップがバイアス電圧を生成する回路を含む必要がない。従って、
本適用例に係る角速度検出装置によれば、外部から低ノイズのバイアス電圧が供給されることにより、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【００２７】
［適用例１０］
本適用例に係る慣性計測装置は、上記のいずれかの角速度検出装置と、前記角速度検出装置から前記角速度信号を取得し、前記角速度信号を処理する信号処理回路と、前記信号処理回路の処理によって得られた慣性データを外部に送信する通信回路と、を含む。
【００２８】
本適用例に係る慣性計測装置によれば、角速度検出装置によって角速度検出の安定度が向上するので、外部に送信される慣性データの精度を向上させることができる。
【００２９】
［適用例１１］
本適用例に係る移動体測位装置は、移動体に搭載され、前記移動体の位置を測定する移動体測位装置であって、上記の慣性計測装置と、測位用衛星から衛星信号を受信し、前記衛星信号に重畳されている測位用情報を取得する衛星信号受信部と、前記測位用情報に基づいて、前記移動体の位置を算出する位置算出部と、前記慣性計測装置から出力される前記慣性データに基づいて、前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、前記姿勢に基づいて前記位置を補正する位置補正部と、を含む。
【００３０】
本適用例に係る移動体測位装置によれば、慣性計測装置により精度の高い慣性データが得られるので、移動体の位置を高精度に測定することができる。
【００３１】
［適用例１２］
本適用例に係る携帯型電子機器は、上記のいずれかの角速度検出装置と、前記角速度検出装置が収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記角速度検出装置からの出力データを処理する処理部と、前記ケースに収容されている表示部と、前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を含む。
【００３２】
本適用例に係る携帯型電子機器によれば、角速度検出装置によって角速度検出の安定度が向上するので、角速度検出装置によって検出された角速度に基づく処理を高精度に行うことができる。
【００３３】
［適用例１３］
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの角速度検出装置を備えている。
【００３４】
本適用例に係る電子機器によれば、角速度検出装置によって角速度検出の安定度が向上するので、角速度検出装置によって検出された角速度に基づく処理を高精度に行うことができる。
【００３５】
［適用例１４］
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの角速度検出装置を備えている。
【００３６】
本適用例に係る移動体によれば、角速度検出装置によって角速度検出の安定度が向上するので、角速度検出装置によって検出された角速度に基づく処理を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】角速度検出素子を模式的に示す平面図。
【図２】角速度検出素子を模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態の角速度検出装置の構成を示す図。
【図４】制御用ＩＣの構成例を示す図。
【図５】バイアス電圧生成用ＩＣの構成例を示す図。
【図６】第１実施形態の角速度検出装置を模式的に示す断面図。
【図７】従来構成の角速度検出装置のノイズ特性の一例と第１実施形態の角速度検出装置のノイズ特性の一例を示す図。
【図８】従来構成の角速度検出装置のバイアス安定度の一例と第１実施形態の角速度検出装置のバイアス安定度の一例を示す図。
【図９】第２実施形態の角速度検出装置を模式的に示す断面図。
【図１０】第３実施形態の角速度検出装置の構成を示す図。
【図１１】第３実施形態の角速度検出装置を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態の慣性計測装置の構成例を示す図。
【図１３】本実施形態の移動体測位装置の構成例を示す図。
【図１４】本実施形態の電子機器の機能ブロック図。
【図１５】電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図。
【図１６】電子機器の一例である腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図。
【図１７】電子機器の一例であるリスト機器（腕時計型の活動計）の外観の一例を示す図。
【図１８】リスト機器（腕時計型の活動計）の機能ブロック図。
【図１９】本実施形態の移動体の一例を示す図（上面図）。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３９】
１．角速度検出装置
１−１．第１実施形態
［角速度検出素子の構成及び動作］
まず、本実施形態の角速度検出装置に含まれる角速度検出素子の一例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における角速度検出素子の一例である角速度検出素子１０を模式的に示す平面図である。図２は、角速度検出素子１０を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図１および図２では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００４０】
角速度検出素子１０は、図１および図２に示されるように、基板１１０上に設けられ、基板１１０と蓋体１２０とで構成される収容部に収容されている。なお、便宜上、図１では、基板１１０および蓋体１２０を省略している。
【００４１】
基板１１０の材質は、例えば、ガラス、シリコンである。基板１１０には、凹部１１２が設けられている。基板１１０は、凹部１１２の底面（凹部１１２を規定する基板１１０の面）１１２ａに設けられたポスト部１１４を有している。ポスト部１１４は、角速度検出素子１０を支持するための部材である。
【００４２】
蓋体１２０は、基板１１０上に（基板１１０の＋Ｚ軸方向側に）設けられている。蓋体１２０の材質は、例えば、シリコンである。基板１１０と蓋体１２０とは、陽極接合によって接合されていてもよい。図示の例では、蓋体１２０に凹部が形成されており、該凹部は、キャビティー１０２を構成している。
【００４３】
なお、基板１１０と蓋体１２０との接合方法は、特に限定されず、例えば、低融点ガラス（ガラスペースト）による接合でもよいし、半田による接合でもよい。または、基板１
１０および蓋体１２０の各々の接合部分に金属薄膜（図示せず）を形成し、該金属薄膜同士を共晶接合させることにより、基板１１０と蓋体１２０とを接合させてもよい。
【００４４】
角速度検出素子１０は、例えば、陽極接合によって、基板１１０に接合されている。角速度検出素子１０は、基板１１０と蓋体１２０とによって形成されるキャビティー１０２に収容されている。キャビティー１０２は、減圧状態であることが望ましい。これにより、角速度検出素子１０の振動が空気粘性によって減衰することを抑制することができる。
【００４５】
角速度検出素子１０は、例えば、固定部１３０と、駆動バネ部１４０と、駆動部１５０と、検出バネ部１６０と、連結バネ部１７０と、検出部１８０と、固定駆動モニター電極１９０，１９２と、を有している。
【００４６】
固定部１３０は、基板１１０に固定されている。固定部１３０は、例えば、陽極接合によって、基板１１０のポスト部１１４に接合されている。固定部１３０は、駆動バネ部１４０および検出バネ部１６０の少なくとも一方と接続されている。固定部１３０は、複数設けられている。図示の例では、固定部１３０の平面形状（Ｚ軸方向からみた形状）は、四角形である。
【００４７】
駆動バネ部１４０は、固定部１３０と駆動部１５０の可動駆動電極１５２とを連結している。駆動バネ部１４０は、基板１１０と離間して設けられている。図示の例では、駆動バネ部１４０は、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出している。駆動バネ部１４０は、駆動部１５０の振動方向（可動駆動電極１５２の振動方向）であるＹ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【００４８】
駆動部１５０は、検出部１８０の可動体１８２をＹ軸方向に振動させる。駆動部１５０は、複数設けられている。図示の例では、駆動部１５０は、２個設けられている（第１駆動部１５０ａ、第２駆動部１５０ｂ）。例えば、第１駆動部１５０ａと第２駆動部１５０ｂとの間に、検出部１８０が設けられている。図示の例では、第１駆動部１５０ａは、第２駆動部１５０ｂよりも−Ｙ軸方向側に設けられている。駆動部１５０は、例えば、可動駆動電極１５２と、固定駆動電極１５４，１５６と、を有している。
【００４９】
可動駆動電極１５２は、基板１１０と離間して設けられている。可動駆動電極１５２は、例えば、Ｘ軸方向に延出している幹部と、該幹部からＹ軸方向に延出している複数の枝部と、を備えた櫛歯状の形状を有している。図示の例では、可動駆動電極１５２は、４個の駆動バネ部１４０によって支持されている。具体的には、可動駆動電極１５２の四隅が駆動バネ部１４０で接続されている。
【００５０】
固定駆動電極１５４，１５６は、基板１１０に固定されている。固定駆動電極１５４，１５６は、例えば、陽極接合によって基板１１０のポスト部（図示せず）に接合されている。固定駆動電極１５４，１５６は、可動駆動電極１５２と対向して設けられている。すなわち、固定駆動電極１５４と可動駆動電極１５２とは、静電容量を形成し、固定駆動電極１５６と可動駆動電極１５２とは、静電容量を形成する。第１駆動部１５０ａでは、固定駆動電極１５４は、可動駆動電極１５２の＋Ｙ軸方向側に設けられ、固定駆動電極１５６は、可動駆動電極１５２の−Ｙ軸方向側に設けられている。第２駆動部１５０ｂでは、固定駆動電極１５４は、可動駆動電極１５２の−Ｙ軸方向側に設けられ、固定駆動電極１５６は、可動駆動電極１５２の＋Ｙ軸方向側に設けられている。固定駆動電極１５４，１５６は、例えば、可動駆動電極１５２に対応した櫛歯状の形状を有している。
【００５１】
検出バネ部１６０は、固定部１３０と検出部１８０の可動体１８２とを連結している。検出バネ部１６０は、基板１１０と離間して設けられている。検出バネ部１６０は、可動
体１８２のＺ軸方向の変位に応じて、Ｚ軸方向に変形可能に構成されている。
【００５２】
検出バネ部１６０は、複数設けられている。複数の検出バネ部１６０のうちの第１検出バネ部（第１バネ部）１６０ａは、第１固定部（複数の固定部１３０のうちの第１固定部）１３０ａに接続されている。第１検出バネ部１６０ａは、第１固定部１３０ａと可動体１８２とを連結している。複数の検出バネ部１６０のうちの第２検出バネ部（第２バネ部）１６０ｂは、第２固定部（複数の固定部１３０のうちの第２固定部）１３０ｂと可動体１８２とを連結している。複数の検出バネ部１６０のうちの第３検出バネ部（第３バネ部）１６０ｃは、第３固定部（複数の固定部１３０のうちの第３固定部）１３０ｃと可動体１８２とを連結している。
【００５３】
図示の例では、第１固定部１３０ａは、２個設けられ、一方の第１固定部１３０ａと第２固定部１３０ｂとは、一体的に設けられ、他方の第１固定部１３０ａと第３固定部１３０ｃとは、一体的に設けられている。第１検出バネ部１６０ａは、平面視において（Ｚ軸方向からみて）、第２検出バネ部１６０ｂと第３検出バネ部１６０ｃとの間に設けられている。なお、図示はしないが、固定部１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃは、それぞれ独立して設けられていてもよい。また、固定部１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの数は、特に限定されない。
【００５４】
第１検出バネ部１６０ａは、Ｘ軸方向に往復しながら、Ｘ軸と直交するＹ軸方向に延出する形状を有している。第１検出バネ部１６０ａは、Ｘ軸方向に延出する複数の延出部１６２を有している。複数の延出部１６２のうち、Ｙ軸方向からみて第１固定部１３０ａと重なる延出部１６２（第１固定部１３０ａと重なる部分を有する延出部１６２）であって、最も第１固定部１３０ａに近い延出部１６２（図示の例では延出部１６２ａ）は、他の延出部１６２（例えば延出部１６２ｂ）よりも太い（Ｙ軸方向の大きさが大きい）。延出部１６２ａは、第１固定部１３０ａの面と対向する面を有している。
【００５５】
連結バネ部１７０は、駆動部１５０の可動駆動電極１５２と、検出部１８０の可動体１８２と、を連結している。連結バネ部１７０は、基板１１０と離間して設けられている。連結バネ部１７０は、可動体１８２のＺ軸方向の変位に応じて、Ｚ軸方向に変形可能に構成されている。連結バネ部１７０は、駆動部１５０の可動駆動電極１５２のＹ軸方向の振動を、検出部１８０の可動体１８２に伝える。これにより、可動体１８２は、Ｙ軸方向に振動することができる。
【００５６】
検出部１８０は、角速度を検出する。検出部１８０は、例えば、可動体１８２と、固定検出電極（固定電極）１８６と、を有している。
【００５７】
可動体１８２は、駆動部１５０の振動によりＹ軸方向に振動し、角速度に応じてＺ軸方向に変位する。可動体１８２は、基板１１０と離間して設けられている。可動体１８２は、四隅が検出バネ部１６０によって支持されている部分である。すなわち、可動体１８２の四隅は、検出バネ部１６０が接続されている。可動体１８２は、本体部からＹ軸方向に延出している複数の枝部から成る櫛歯状の形状の可動駆動モニター電極１８８，１８９を有している。また、可動体１８２は、可動検出電極（可動電極）１８４を有している。可動検出電極１８４は、平面視において、可動体１８２の固定検出電極１８６と重なっている部分である。図示の例では、可動検出電極１８４の平面形状は、長方形である。可動検出電極１８４は、駆動部１５０の振動によりＹ軸方向に振動し、角速度に応じてＺ軸方向に変位する。
【００５８】
固定検出電極１８６は、基板１１０に固定されている。固定検出電極１８６は、可動検出電極１８４と対向して設けられている。すなわち、固定検出電極１８６と可動検出電極
１８４とは、静電容量を形成する。
【００５９】
検出部１８０は、複数設けられている。図示の例では、検出部１８０は、２個設けられている（第１検出部１８０ａ、第２検出部１８０ｂ）。第１検出部１８０ａは、例えば、第２検出部１８０ｂの−Ｙ軸方向側に設けられている。
【００６０】
第１検出部１８０ａの可動体１８２（第１可動体１８２ａ）は、第１駆動部１５０ａの駆動により振動する。第１検出部１８０ａの固定検出電極１８６（第１固定検出電極１８６ａ）は、第１検出部１８０ａの可動検出電極１８４（第１可動検出電極１８４ａ）と対向している。第２検出部１８０ｂの可動体１８２（第２可動体１８２ｂ）は、第２駆動部１５０ｂの駆動により振動する。第２検出部１８０ｂの固定検出電極１８６（第２固定検出電極１８６ｂ）は、第２検出部１８０ｂの可動検出電極１８４（第２可動検出電極１８４ｂ）と対向している。
【００６１】
第１可動体１８２ａと第２可動体１８２ｂとは、例えば、検出バネ部１６０によって連結されている。
【００６２】
第１可動体１８２ａと、第２可動体１８２ｂとは、逆相（逆位相）で振動する。すなわち、例えば、第１可動体１８２ａが＋Ｘ軸方向側に変位した場合、第２可動体１８２ｂは−Ｘ軸方向側に変位する。
【００６３】
第１可動体１８２ａおよび第２可動体１８２ｂは、同じ大きさであって、同じ形を有している。角速度検出素子１０は、平面視において、角速度検出素子１０の中心Ｃを通りＸ軸に平行な仮想直線αに関して、対称となる形状を有していてもよい。角速度検出素子１０は、平面視において、角速度検出素子１０の中心Ｃを通りＹ軸に平行な仮想直線βに関して、対称となる形状を有していてもよい。
【００６４】
第１可動体１８２ａは、２つの可動駆動モニター電極１８８ａと、２つの可動駆動モニター電極１８９ａと、を有しており、各可動駆動モニター電極１８８ａを構成する複数の枝部は本体部から−Ｙ軸方向に延出し、各可動駆動モニター電極１８９ａを構成する複数の枝部は本体部から＋Ｙ軸方向に延出している。同様に、第２可動体１８２ｂは、２つの可動駆動モニター電極１８８ｂと、２つの可動駆動モニター電極１８９ｂと、を有しており、各可動駆動モニター電極１８８ｂを構成する複数の枝部は本体部から＋Ｙ軸方向に延出し、各可動駆動モニター電極１８９ｂを構成する複数の枝部は本体部から−Ｙ軸方向に延出している。
【００６５】
固定駆動モニター電極１９０，１９２は、基板１１０に固定されている。固定駆動モニター電極１９０，１９２は、例えば、陽極接合によって基板１１０のポスト部（図示せず）に接合されている。固定駆動モニター電極１９０は、可動体１８２の可動駆動モニター電極１８８の各枝部と対向して設けられ、固定駆動モニター電極１９２は、可動体１８２の可動駆動モニター電極１８９の各枝部と対向して設けられている。すなわち、固定駆動モニター電極１９０と可動駆動モニター電極１８８とは、静電容量を形成し、固定駆動モニター電極１９２と可動駆動モニター電極１８９とは、静電容量を形成する。より詳細には、第１可動体１８２ａの２つの可動駆動モニター電極１８８ａの−Ｙ軸方向側に２つの固定駆動モニター電極１９０が設けられ、第２可動体１８２ｂの２つの可動駆動モニター電極１８８ｂの＋Ｙ軸方向側に２つの固定駆動モニター電極１９０が設けられている。また、第１可動体１８２ａの２つの可動駆動モニター電極１８９ａの＋Ｙ軸方向側に２つの固定駆動モニター電極１９２が設けられ、第２可動体１８２ｂの２つの可動駆動モニター電極１８９ｂの−Ｙ軸方向側に２つの固定駆動モニター電極１９２が設けられている。固定駆動モニター電極１９０，１９２は、例えば、可動駆動モニター電極１８８，１８９に
対応した櫛歯状の形状を有している。
【００６６】
角速度検出素子１０の固定部１３０、バネ部１４０，１６０，１７０、可動駆動電極１５２および可動体１８２は、一体的に設けられている。固定部１３０、バネ部１４０，１６０，１７０、駆動部１５０および可動体１８２の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。固定検出電極１８６の材質は、例えば、アルミニウム、金、白金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）である。固定検出電極１８６としてＩＴＯ等の透明電極材料を用いることにより、固定検出電極１８６上に存在する異物等を、基板１１０の下面側から、容易に視認することができる。
【００６７】
次に、角速度検出素子１０の動作について説明する。
【００６８】
可動駆動電極１５２と固定駆動電極１５４，１５６との間に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、可動駆動電極１５２と固定駆動電極１５４，１５６との間に静電力を発生させることができる。これにより、駆動部１５０は、可動体１８２をＹ軸方向に振動させることができる。
【００６９】
図１に示されるように、第１駆動部１５０ａでは、固定駆動電極１５４は、可動駆動電極１５２の＋Ｙ軸方向側に設けられ、固定駆動電極１５６は、可動駆動電極１５２の−Ｙ軸方向側に設けられている。第２駆動部１５０ｂでは、固定駆動電極１５４は、可動駆動電極１５２の−Ｙ軸方向側に設けられ、固定駆動電極１５６は、可動駆動電極１５２の＋Ｙ軸方向側に設けられている。そのため、可動駆動電極１５２と固定駆動電極１５４との間に第１交番電圧を印加し、可動駆動電極１５２と固定駆動電極１５６との間に第１交番電圧と位相が１８０度ずれた第２交番電圧を印加することにより、第１可動体１８２ａと第２可動体１８２ｂとを互いに逆位相（逆相）でかつ所定の周波数で、Ｙ軸方向に振動させる（音叉型振動させる）ことができる。より具体的には、可動駆動電極１５２に一定のバイアス電圧が印加され、固定駆動電極１５４，１５６に互いに位相が１８０度ずれた所定の周波数の交流電圧がそれぞれ印加されることにより、第１可動体１８２ａと第２可動体１８２ｂとが、互いに逆相でかつ所定の周波数でＹ軸方向に振動する。
【００７０】
可動体１８２ａ，１８２ｂが上記の振動を行うと、可動体１８２ａ，１８２ｂがＹ軸方向に互いに反対方向に変位することにより、固定駆動モニター電極１９０と可動駆動モニター電極１８８ａとの間の距離は変化し、固定駆動モニター電極１９２と可動駆動モニター電極１８９ａとの間の距離は変化する。そのため、固定駆動モニター電極１９０と可動駆動モニター電極１８８ａとの間の静電容量は変化し、固定駆動モニター電極１９２と可動駆動モニター電極１８９ａとの間の静電容量は変化する。これらの静電容量の変化は逆向きであり、一方の静電容量が増加するときは他方の静電容量は減少する。
【００７１】
また、可動体１８２ａ，１８２ｂが上記の振動を行っている状態で、角速度検出素子１０にＸ軸まわりの角速度ωｘが加わると、コリオリ力が働き、第１可動体１８２ａと、第２可動体１８２ｂとは、Ｚ軸方向に互いに反対方向に変位する。可動体１８２ａ，１８２ｂは、コリオリ力を受けている間、この動作を繰り返す（検出振動する）。
【００７２】
可動体１８２ａ，１８２ｂがコリオリ力に応じてＺ軸方向に変位することにより、可動検出電極１８４ａ，１８４ｂと固定検出電極１８６ａ，１８６ｂとの間の距離は、変化する。そのため、可動検出電極１８４ａ，１８４ｂと固定検出電極１８６ａ，１８６ｂとの間の静電容量は、変化する。この可動検出電極１８４ａ，１８４ｂと固定検出電極１８６ａ，１８６ｂとの間の静電容量の変化量を検出することにより、Ｘ軸まわりの角速度ωｘを求めることができる。
【００７３】
なお、上記では、静電力によって可動体１８２を振動させる形態（静電駆動方式）について説明したが、可動体１８２を駆動させる方法は、特に限定されず、圧電駆動方式や、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することができる。
【００７４】
このように構成されている角速度検出素子１０では、第１固定部１３０ａと第１可動体１８２ａとを連結する第１検出バネ部１６０ａと、第２固定部１３０ｂと第１可動体１８２ａとを連結する第２検出バネ部１６０ｂと、第３固定部１３０ｃと第１可動体１８２ａとを連結する第３検出バネ部１６０ｃと、を含み、第１検出バネ部１６０ａは、平面視において、第２検出バネ部１６０ｂと第３検出バネ部１６０ｃとの間に設けられている。そのため、角速度検出素子１０では、例えば第１検出バネ部１６０ａが設けられていない場合に比べて、第１可動体１８２ａが撓むことを低減することができる。
【００７５】
角速度検出素子１０では、第１検出バネ部１６０ａは、第１軸方向（Ｘ軸方向）に往復しながら、Ｘ軸と直交する第２軸方向（Ｙ軸方向）に延出する形状を有し、第１検出バネ部１６０ａのＸ軸方向に延出している複数の延出部１６２のうち、第１固定部１３０ａと離間し、最も第１固定部１３０ａに近い延出部１６２ａは、Ｙ軸方向からみて第１固定部１３０ａと少なくとも一部が重なっており、複数の延出部１６２のうち、他の延出部１６２よりもＹ軸方向の幅が大きい。そのため、角速度検出素子１０では、延出部１６２ａをＹ軸方向に変位し難くすることができ、例えば延出部１６２ａが第１固定部１３０ａに衝突して第１検出バネ部１６０ａが破壊することを低減することができる。
【００７６】
角速度検出素子１０では、第１可動体１８２ａと第２可動体１８２ｂとは、逆相で振動する。そのため、角速度検出素子１０では、例えば角速度以外の加速度等の物理量が印加されたとしても、差動検出により加速度成分を相殺することができ、角速度をより正確に検出することができる。
【００７７】
［角速度検出装置の構成及び動作］
図３は、第１実施形態の角速度検出装置１の構成を示す図である。図３に示されるように、第１実施形態の角速度検出装置１は、図１に示される角速度検出素子１０と、制御用ＩＣチップ２０（「第１の集積回路チップ」の一例）と、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０（「第２の集積回路チップ」の一例）とを含んで構成されている。
【００７８】
角速度検出装置１は、外部端子ＶＤＤ１，ＶＤＤ２を介してそれぞれ第１電源電圧及び第２電源電圧が供給され、外部端子ＶＳＳを介してグラウンド電圧（０Ｖ）が供給されて動作する。また、角速度検出装置１は、外部端子ＳＣＬ，ＳＤＡを介してＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）バスと接続され、当該Ｉ２Ｃバスを介して不図示の外部装置とシリアル通信が可能である。なお、角速度検出装置１は、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）バス等のＩ２Ｃバスとは異なるバスと接続されてもよい。
【００７９】
制御用ＩＣチップ２０の端子ＶＤＤ，ＶＳＳ，ＳＣＬ，ＳＤＡは、それぞれ角速度検出装置１の外部端子ＶＤＤ１，ＶＳＳ，ＳＣＬ，ＳＤＡと電気的に接続されている。また、制御用ＩＣチップ２０の端子ＳＣＬ２，ＳＤＡ２は、それぞれバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の端子ＳＣＬ，ＳＤＡと電気的に接続されている。また、制御用ＩＣチップ２０の端子Ｄ１，Ｄ２は、それぞれ角速度検出素子１０の固定駆動電極１５４，１５６（図１参照）と電気的に接続されている。また、制御用ＩＣチップ２０の端子ＤＭ１，ＤＭ２は、それぞれ角速度検出素子１０の固定駆動モニター電極１９０，１９２（図１参照）と電気的に接続されている。また、制御用ＩＣチップ２０の端子Ｓ１，Ｓ２は、それぞれ角速度検出素子１０の固定検出電極１８６ａ，１８６ｂ（図１参照）と電気的に接続されている。
【００８０】
バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の端子ＶＤＤ，ＶＳＳは、それぞれ角速度検出装置１の外部端子ＶＤＤ２，ＶＳＳと電気的に接続されている。また、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の端子ＶＤＣは、角速度検出素子１０の可動駆動電極１５２（図１参照）と電気的に接続されている。
【００８１】
制御用ＩＣチップ２０は、端子ＶＤＤを介して第１電源電圧が供給され、端子ＶＳＳを介してグラウンド電圧（０Ｖ）が供給されて動作し、角速度検出素子１０の動作を制御する。具体的には、制御用ＩＣチップ２０は、角速度検出素子１０の固定駆動モニター電極１９０，１９２（図１参照）から端子ＤＭ１，ＤＭ２を介して入力される信号に基づいて、互いに逆相の２つの駆動信号を生成し、端子Ｄ１，Ｄ２を介して、角速度検出素子１０の固定駆動電極１５４，１５６（図１参照）に出力する。また、制御用ＩＣチップ２０は、角速度検出素子１０の固定検出電極１８６ａ，１８６ｂ（図１参照）から端子Ｓ１，Ｓ２を介して出力される互いに逆相の２つの検出信号に基づいて、角速度検出素子１０によって検出された角速度の大きさ及び向きに応じたデータ（角速度データ）を生成する。また、制御用ＩＣチップ２０は、端子ＳＣＬ，ＳＤＡを介して不図示の外部装置とシリアル通信が可能であり、例えば、当該外部装置に角速度データを送信する。また、制御用ＩＣチップ２０は、端子ＳＣＬ２，ＳＤＡ２を介してバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０とシリアル通信が可能であり、例えば、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０にバイアス電圧の電圧値を制御する制御信号を送信する。
【００８２】
バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０は、端子ＶＤＤを介して第２電源電圧が供給され、端子ＶＳＳを介してグラウンド電圧（０Ｖ）が供給されて動作し、角速度検出素子１０のバイアス電圧を生成する。このバイアス電圧は、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の端子ＶＤＣから出力され、角速度検出素子１０の可動駆動電極１５２（図１参照）に印加される。なお、制御用ＩＣチップ２０の構成例については後述する。
【００８３】
制御用ＩＣチップ２０は、低消費電力化のために例えば１．８Ｖで動作する。すなわち、第１電源電圧として例えば１．８Ｖが供給されるため、制御用ＩＣチップ２０に含まれる半導体素子の耐圧は低くても良い。従って、制御用ＩＣチップ２０は、一般的な比較的安価な半導体製造プロセスで製造可能である。一方、角速度検出素子１０のバイアス電圧は、例えば十数Ｖの高電圧であるため、仮に、従来の構成と同様、バイアス電圧を生成する回路（バイアス電圧生成回路）が制御用ＩＣチップ２０の内部に設けられる場合は、低電圧の第１電源電圧（例えば１．８Ｖ）から十数Ｖのバイアス電圧を生成する必要が生じるため、バイアス電圧生成回路の構成が複雑化する。その結果、バイアス電圧生成回路において発生するノイズが大きくなるため、バイアス電圧の低ノイズ化が難しくなる。
【００８４】
そのため、本実施形態では、バイアス電圧を生成するバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０が制御用ＩＣチップ２０とは別体として設けられている。そのため、制御用ＩＣチップ２０とは独立して、低ノイズに重点を置いてバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の設計や製造を行うことができ、これにより、バイアス電圧生成回路において発生するノイズが低減される。低ノイズ化を実現するために、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０は、制御用ＩＣチップ２０とは異なる半導体製造プロセス（バイアス電圧の低ノイズ化が可能な半導体製造プロセス）によって製造されてもよい。例えば、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０は、高耐圧（例えば５Ｖ以上の耐圧）の半導体素子を形成することが可能な半導体製造プロセス（以下、「高耐圧プロセス」という）で製造され、第１電源電圧（例えば１．８Ｖ）よりも高い第２電源電圧（例えば５Ｖ）が供給されて動作してもよい。このバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０に含まれるバイアス電圧生成回路は、第１電源電圧（例えば１．８Ｖ）よりも高い第２電源電圧（例えば５Ｖ）から十数Ｖのバイアス電圧を生成すればよいので、より簡単な構成で実現される。その結果、バイアス電圧生成回路において発生
するノイズが低減され、バイアス電圧の低ノイズ化が実現される。なお、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の構成例については後述する。
【００８５】
［制御用ＩＣチップの構成及び動作］
図４は、制御用ＩＣチップ２０の機能ブロック図の一例である。図４に示されるように、制御用ＩＣチップ２０は、駆動回路２１、検出回路２２、記憶部２３、シリアルインターフェース回路２４及びシリアルインターフェース回路２５を含んで構成されている。
【００８６】
駆動回路２１は、角速度検出素子１０を駆動する回路であり、角速度検出素子１０の固定駆動モニター電極１９０，１９２から端子ＤＭ１，ＤＭ２を介して入力される信号に基づいて駆動信号を生成し、端子Ｄ１，Ｄ２を介して固定駆動電極１５４，１５６に駆動信号を出力する。駆動回路２１は、駆動信号を出力して角速度検出素子１０を駆動し、角速度検出素子１０からフィードバック信号を受ける。これにより角速度検出素子１０を励振させる。
【００８７】
本実施形態における駆動回路２１は、Ｑ／Ｖ変換器（チャージアンプ）２１１Ａ，２１１Ｂ、位相調整回路２１２Ａ，２１２Ｂ、差動増幅器２１３、整流回路２１４、積分回路２１５、駆動信号生成回路２１６及びコンパレーター２１７，２１８を含んで構成されている。
【００８８】
角速度検出素子１０の検出部１８０の可動体１８２（第１可動体１８２ａおよび第２可動体１８２ｂ）が振動すると、容量変化に基づく互いに逆相の電流がフィードバック信号として固定駆動モニター電極１９０，１９２から出力される。
【００８９】
Ｑ／Ｖ変換器２１１Ａは、角速度検出素子１０の固定駆動モニター電極１９０から端子ＤＭ１を介して入力される電流（電荷）を交流電圧信号に変換する。同様に、Ｑ／Ｖ変換器２１１Ｂは、角速度検出素子１０の固定駆動モニター電極１９２から端子ＤＭ２を介して入力される電流（電荷）を交流電圧信号に変換する。
【００９０】
Ｑ／Ｖ変換器２１１Ａ，２１１Ｂからそれぞれ出力された交流電圧信号は、位相調整回路２１２Ａ，２１２Ｂにそれぞれ入力され、位相調整回路２１２Ａ，２１２Ｂによって位相が調整される。
【００９１】
位相調整回路２１２Ａ，２１２Ｂの出力信号は、差動増幅器２１３に入力される。差動増幅器２１３は、位相調整回路２１２Ａの出力信号と位相調整回路２１２Ｂの出力信号とを差動増幅した信号を出力する。
【００９２】
また、位相調整回路２１２Ａ，２１２Ｂの出力信号は、コンパレーター２１７に入力される。コンパレーター２１７は、位相調整回路２１２Ａの出力信号の電圧と位相調整回路２１２Ｂの出力信号の電圧とを比較し、矩形波信号を出力する。
【００９３】
差動増幅器２１３の出力信号とコンパレーター２１７の出力信号とは整流回路２１４に入力される。整流回路２１４は、コンパレーター２１７の出力信号の論理レベルに従い、差動増幅器２１３の出力信号を全波整流する。
【００９４】
整流回路２１４の出力信号は積分回路２１５に入力される。積分回路２１５の出力信号とコンパレーター２１７の出力信号とは駆動信号生成回路２１６に入力される。駆動信号生成回路２１６は、コンパレーター２１７の出力信号の論理レベルに従い、積分回路２１５の出力信号又はその極性反転信号を選択することにより、互いに逆相の矩形波信号を出力する。駆動信号生成回路２１６から出力される互いに逆相の矩形波信号は、端子Ｄ１，
Ｄ２を介して、駆動信号として角速度検出素子１０の固定駆動電極１５４，１５６にそれぞれ入力される。この固定駆動電極１５４，１５６に入力される駆動信号により角速度検出素子１０が駆動される。
【００９５】
位相調整回路２１２Ａ，２１２Ｂの出力信号は、コンパレーター２１８にも入力される。コンパレーター２１８は、位相調整回路２１２Ａの出力電圧と位相調整回路２１２Ｂの出力電圧とを比較し、矩形波信号を出力する。図４の例では、コンパレーター２１８から出力される矩形波信号は、後述する参照信号ＳＤＥＴとして使用される。
【００９６】
角速度検出素子１０の固定検出電極１８６ａ，１８６ｂから出力される各検出信号（交流電流）は、角速度検出素子１０に働くコリオリの力に基づく角速度成分であるコリオリ信号と、角速度検出素子１０の励振振動に基づく自己振動成分であるクアドラチャー信号（角速度検出素子１０の駆動振動に起因して生じる漏れ信号）を含んでいる。第１固定検出電極１８６ａから出力される検出信号に含まれるクアドラチャー信号とコリオリ信号とは位相が９０°ずれている。同様に、第２固定検出電極１８６ｂから出力される検出信号に含まれるクアドラチャー信号とコリオリ信号とは位相が９０°ずれている。また、第１固定検出電極１８６ａから出力される検出信号に含まれるコリオリ信号と第２固定検出電極１８６ｂから出力される検出信号に含まれるコリオリ信号とは互いに逆相である。また、一般的には、第１固定検出電極１８６ａから出力される検出信号に含まれるクアドラチャー信号と第２固定検出電極１８６ｂから出力される検出信号に含まれるクアドラチャー信号とは互いに逆相である。
【００９７】
検出回路２２は、駆動信号により駆動される角速度検出素子１０の固定検出電極１８６ａ，１８６ｂから出力される検出信号を受けて、検出信号に含まれるクアドラチャー信号を減衰させるとともに、検出信号からコリオリの力に基づくコリオリ信号を抽出することにより、角速度データＳＯを生成する。
【００９８】
本実施形態における検出回路２２は、Ｑ／Ｖ変換器（チャージアンプ）２２１Ａ，２２１Ｂ、差動増幅器２２２、同期検波回路２２３、ＡＣ増幅器２２４、ローパスフィルター２２５及びＡ／Ｄ変換器２２６を含んで構成されている。
【００９９】
Ｑ／Ｖ変換器２２１Ａは、角速度検出素子１０の第１固定検出電極１８６ａから出力される電流を電圧に変換する。同様に、Ｑ／Ｖ変換器２２１Ｂは、角速度検出素子１０の第２固定検出電極１８６ｂから出力される電流を電圧に変換する。
【０１００】
具体的には、角速度検出素子１０の可動体１８２が振動すると、容量変化に基づく電流が固定検出電極１８６ａ，１８６ｂから出力される。Ｑ／Ｖ変換器２２１Ａは、第１固定検出電極１８６ａから出力される交流電流を電圧に変換して出力する。同様に、Ｑ／Ｖ変換器２２１Ｂは、第２固定検出電極１８６ｂから出力される電流を電圧に変換して出力する。
【０１０１】
Ｑ／Ｖ変換器２２１Ａから出力された交流電圧信号とＱ／Ｖ変換器２２１Ｂから出力された交流電圧信号とは、差動増幅器２２２に入力される。差動増幅器２２２は、Ｑ／Ｖ変換器２２１Ａの出力信号とＱ／Ｖ変換器２２１Ｂの出力信号とを差動増幅した信号を出力する。
【０１０２】
差動増幅器２２２から出力された信号は、同期検波回路２２３に入力される。同期検波回路２２３は、差動増幅器２２２の出力信号を参照信号ＳＤＥＴに基づいて同期検波する。より詳細には、同期検波回路２２３は、参照信号ＳＤＥＴがハイレベルのときは差動増幅器２２２の出力信号を選択し、参照信号ＳＤＥＴがローレベルのときは差動増幅器２２
２の出力信号の極性を反転させた信号を選択することにより全波整流し、全波整流して得られた信号を出力する。参照信号ＳＤＥＴと差動増幅器２２２の出力信号に含まれるコリオリ信号とはほぼ同相であるため、同期検波回路２２３の同期検波によってコリオリ信号が抽出される。一方、差動増幅器２２２の出力信号に含まれるクアドラチャー信号は、コリオリ信号と位相が９０°ずれているため、参照信号ＳＤＥＴとも位相が９０°ずれており、同期検波回路２２３の同期検波によってほとんど抽出されない。
【０１０３】
同期検波回路２２３の出力信号は、ＡＣ増幅器２２４に入力され、ＡＣ増幅器２２４は同期検波回路２２３の出力信号を増幅した信号を出力する。
【０１０４】
ＡＣ増幅器２２４の出力信号は、ローパスフィルター２２５に入力され、ローパスフィルター２２５は、ＡＣ増幅器２２４の出力信号に含まれるコリオリ信号を通過させるとともに、高周波のノイズ信号を減衰させる。このように、ローパスフィルター２２５から出力される信号は、角速度検出素子１０の固定検出電極１８６ａ，１８６ｂから出力される検出信号から、コリオリ信号が抽出された信号であり、コリオリ信号の大きさに応じた電圧となる。
【０１０５】
Ａ／Ｄ変換器２２６は、ローパスフィルター２２５から出力された信号をデジタル信号に変換する。このＡ／Ｄ変換器２２６から出力されるデジタル信号は、角速度データＳＯとしてシリアルインターフェース回路２４に入力される。
【０１０６】
シリアルインターフェース回路２４は、端子ＳＣＬ，ＳＤＡを介して、不図示の外部装置とシリアル通信を行うための回路である。シリアルインターフェース回路２４を介した通信では、例えば、外部装置がマスターとして機能し、制御用ＩＣチップ２０（角速度検出装置１）がスレーブとして機能する。そして、外部装置は、シリアルインターフェース回路２４を介して、記憶部２３に対するデータの書き込みや読み出しを行うことができる。また、外部装置は、シリアルインターフェース回路２４を介して、角速度データＳＯを読み出すことができる。このように、角速度検出装置１は、外部装置からの要求に応じて、角速度データを出力可能に構成されている。
【０１０７】
シリアルインターフェース回路２５は、端子ＳＣＬ２，ＳＤＡ２を介して、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０とシリアル通信を行うための回路である。シリアルインターフェース回路２５を介した通信では、例えば、制御用ＩＣチップ２０がマスターとして機能し、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０がスレーブとして機能する。そして、制御用ＩＣチップ２０は、シリアルインターフェース回路２５を介して、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の記憶部３４（図５参照）に対するデータの書き込みや読み出しを行うことができる。例えば、制御用ＩＣチップ２０は、起動時等の所定のタイミングで、記憶部２３にあらかじめ記憶されているバイアス電圧の電圧値を制御するための制御情報を読み出し、シリアルインターフェース回路２５を介して、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の記憶部３４に書き込む。
【０１０８】
［バイアス電圧生成用ＩＣチップの構成及び動作］
図５は、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の機能ブロック図の一例である。図５に示されるように、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０は、昇圧回路３１、レギュレーター３２、抵抗制御回路３３、記憶部３４及びシリアルインターフェース回路３５を含んで構成されている。
【０１０９】
昇圧回路３１は、端子ＶＤＤから供給される第２電源電圧を昇圧する。本実施形態における昇圧回路３１は、チャージポンプであり、コンデンサー３１１〜３１３、スイッチ３１４〜３１８及びスイッチ制御回路３１９を含んで構成されている。
【０１１０】
スイッチ３１４は、第１端子がバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の端子ＶＤＤと接続され、第２端子がコンデンサー３１１の第１端子と接続されている。スイッチ３１５は、第１端子が、コンデンサー３１１の第１端子と接続され、第２子がコンデンサー３１２の第１端子と接続されている。スイッチ３１６は、第１端子がコンデンサー３１２の第１端子と接続され、第２端子がコンデンサー３１３の第１端子と接続されている。コンデンサー３１３の第２端子は、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の端子ＶＳＳと接続されている。
【０１１１】
スイッチ３１７は、第１端子がコンデンサー３１１の第２端子と接続され、第２端子が端子ＶＤＤと接続され、第３端子が端子ＶＳＳと接続されている。スイッチ３１８は、第１端子がコンデンサー３１２の第２端子と接続され、第２端子が端子ＶＤＤと接続され、第３端子が端子ＶＳＳと接続されている。
【０１１２】
スイッチ制御回路３１９は、スイッチ３１４〜３１８を制御するための互いに逆相のクロック信号φ１，φ２を生成する。クロック信号φ１がアクティブ（例えば、ハイレベル）のときは、スイッチ３１４，３１６は導通し、スイッチ３１５は非導通となり、スイッチ３１７の第１端子と第３端子が導通し、スイッチ３１８の第１端子と第２端子が導通する。すなわち、スイッチ３１４〜３１８は、図５に示される第１状態となる。一方、クロック信号φ２がアクティブのときは、スイッチ３１４，３１６は非導通となり、スイッチ３１５は導通し、スイッチ３１７の第１端子と第２端子が導通し、スイッチ３１８の第１端子と第３端子が導通する。すなわち、スイッチ３１４〜３１８は、図５に示される第１状態と逆の第２状態となる。
【０１１３】
スイッチ３１４〜３１８は第１状態と第２状態を交互に繰り返し、これにより、コンデンサー３１３の第１端子の電圧は端子ＶＤＤから供給される第２電源電圧の３倍となる。例えば、第２電源電圧が５Ｖであれば、コンデンサー３１３の第１端子の電圧は１５Ｖまで昇圧される。
【０１１４】
レギュレーター３２は、昇圧回路３１によって昇圧された電圧で動作し、角速度検出素子１０のバイアス電圧を生成する。本実施形態におけるレギュレーター３２は、演算増幅器３２１、抵抗３２２、可変抵抗回路３２３及び基準電圧回路３２４を含んで構成されている。
【０１１５】
演算増幅器３２１は、非反転入力端子に基準電圧回路３２４から出力される一定の基準電圧（例えば、１．８Ｖ）が供給され、反転入力端子が抵抗３２２の第２端子と接続され、出力端子が抵抗３２２の第１端子と接続されており、昇圧回路３１によって昇圧された電圧（コンデンサー３１３の第１端子の電圧）で動作する。また、抵抗３２２の第２端子と可変抵抗回路３２３の第１端子とが接続され、可変抵抗回路３２３の第２端子と端子ＶＳＳとが接続されている。
【０１１６】
このような構成のレギュレーター３２において、演算増幅器３２１の出力電圧が抵抗３２２の抵抗値と可変抵抗回路３２３の抵抗値との比で分圧された電圧と基準電圧とが一致するように、演算増幅器３２１の出力電圧が制御される。なお、基準電圧は、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の外部から供給されてもよく、例えば、第１電源電圧であってもよい。
【０１１７】
そして、演算増幅器３２１の出力電圧がバイアス電圧としてバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の端子ＶＤＣから出力される。従って、本実施形態では、バイアス電圧の電圧値は可変であり、可変抵抗回路３２３の抵抗値に応じた電圧値となる。
【０１１８】
抵抗制御回路３３は、記憶部３４に記憶されている制御情報に基づいて可変抵抗回路３２３の抵抗値を可変に制御する。角速度検出素子１０において、駆動部１５０がＹ軸方向に振動する駆動周波数と検出部１８０がＺ軸方向に振動する共振周波数である検出周波数との差の周波数は離調周波数と呼ばれ、離調周波数は、バイアス電圧の電圧値に応じて変化する。角速度検出素子１０において、Ｘ軸回りに離調周波数に近い周波数の回転振動が加わると、検出部１８０が共振してその振幅が非常に大きくなる。その結果、制御用ＩＣチップ２０によって生成される角速度データＳＯが飽和するおそれがある。そのため、離調周波数が、このような異常を生じさせない所定の周波数に保持されるように、可変抵抗回路３２３の抵抗値が制御される。
【０１１９】
シリアルインターフェース回路３５は、端子ＳＣＬ，ＳＤＡを介して、制御用ＩＣチップ２０とシリアル通信を行うための回路である。シリアルインターフェース回路３５を介した通信では、例えば、制御用ＩＣチップ２０がマスターとして機能し、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０がスレーブとして機能する。そして、制御用ＩＣチップ２０は、シリアルインターフェース回路３５を介して、記憶部３４に対するデータの書き込みや読み出しを行うことができる。例えば、制御用ＩＣチップ２０は、起動時等の所定のタイミングで、可変抵抗回路３２３の抵抗値を制御するための制御情報（バイアス電圧の電圧値を制御するための制御情報）を、シリアルインターフェース回路３５を介して、記憶部３４に書き込む。
【０１２０】
［角速度検出装置の構造］
図６は、第１実施形態の角速度検出装置１の構造を概略的に示す図であり、角速度検出装置１を模式的に示す断面図である。図６に示されるように、角速度検出装置１は、角速度検出素子１０、制御用ＩＣチップ２０及びバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０が１つのパッケージ２に収容されることにより構成されている。パッケージ２は、例えば、セラミックパッケージ等の積層パッケージであってもよい。パッケージ２の上部には開口部が設けられており、当該開口部はリッド（蓋）４で覆われている。
【０１２１】
パッケージ２の外面（底面）には、外部端子ＶＤＤ１，ＶＤＤ２，ＶＳＳ，ＳＣＬ，ＳＤＡ（図３参照）としてそれぞれ機能する電極６が形成されている。パッケージ２の内部には、プリント基板４０が設けられている。
【０１２２】
プリント基板４０には、複数の電極５０が形成されており、複数の電極５０の一部は、プリント基板４０及びパッケージ２に設けられた不図示の複数の配線の各々を介して、複数の電極６とそれぞれ電気的に接続されている。
【０１２３】
前述したように、角速度検出素子１０は、基板１１０と蓋体１２０とで構成される収容部（容器）に収容されている。そして、角速度検出素子１０が収容された容器（基板１１０及び蓋体１２０）は、プリント基板４０に搭載されている。基板１１０の表面には、複数の電極５２が形成されている。複数の電極５２の一部は、基板１１０に設けられた不図示の複数の配線の各々を介して、角速度検出素子１０の固定駆動電極１５４，１５６、固定駆動モニター電極１９０，１９２、固定検出電極１８６ａ，１８６ｂ及び可動駆動電極１５２と電気的に接続されている。複数の電極５２の他の一部は、プリント基板４０に形成されている各電極５０と金等のワイヤー６２でボンディングされている。
【０１２４】
制御用ＩＣチップ２０は、蓋体１２０上に搭載されている。すなわち、制御用ＩＣチップ２０と、角速度検出素子１０が収容された容器（基板１１０及び蓋体１２０）とは、積層されている。制御用ＩＣチップ２０の表面には、端子ＶＤＤ，ＶＳＳ，ＳＣＬ，ＳＤＡ，ＳＣＬ２，ＳＤＡ２，Ｄ１，Ｄ２，ＤＭ１，ＤＭ２，Ｓ１，Ｓ２（図３参照）として機
能する複数の電極５４が形成されており、各電極５４は、基板１１０に設けられた各電極５２と金等のワイヤー６４でボンディングされている。
【０１２５】
バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０は、プリント基板４０に搭載されている。バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の表面には、端子ＶＤＤ，ＶＳＳ，ＶＤＣ，ＳＣＬ，ＳＤＡ（図３参照）として機能する複数の電極５６が形成されており、各電極５６は、プリント基板４０に形成されている各電極５０と金等のワイヤー６６でボンディングされている。
【０１２６】
［作用効果］
以上に説明したように、第１実施形態の角速度検出装置１では、角速度検出素子１０に印加されるバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０が制御用ＩＣチップ２０とは別体として設けられている。そのため、制御用ＩＣチップ２０とは独立して、低ノイズに重点を置いてバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の設計や製造を行うことができ、これにより、バイアス電圧生成回路において発生するノイズが低減される。特に、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０が高耐圧プロセスで製造されることにより、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０において、昇圧回路３１は、制御用ＩＣチップ２０に供給される第１電源電圧（例えば、１．８Ｖ）よりも高い第２電源電圧（例えば、５Ｖ）を昇圧し、バイアス電圧を生成するレギュレーター３２の動作電圧を生成すればよい。従って、レギュレーター３２の動作電圧として１５Ｖが必要となる場合、昇圧回路３１は、例えば５Ｖの第２電源電圧を３倍に昇圧すればよく、昇圧段数は３段であればよい。これに対して、従来のように、制御用ＩＣチップ２０に１５Ｖ以上を生成する昇圧回路を設けた場合、当該昇圧回路は、例えば１．８Ｖの第１電源電圧を９倍に昇圧しなければならず、昇圧段数が９段必要となる。すなわち、第１実施形態の角速度検出装置１によれば、バイアス電圧の生成に必要な昇圧回路３１は、昇圧段数が削減されてより簡単な回路で実現可能であるので、昇圧回路３１において発生するノイズが低減される。その結果、昇圧された電圧で動作するレギュレーター３２において発生するノイズも低減され、バイアス電圧に重畳されるノイズが低減されるので、角速度検出の安定度が向上する。図７に、従来構成の複数の角速度検出装置がそれぞれ生成する角速度信号のノイズ特性の一例（Ｇ１）と第１実施形態の角速度検出装置１が生成する角速度信号のノイズ特性の一例（Ｇ２）とを示す。図７において、横軸はノイズの周波数であり、縦軸はノイズ密度である。また、図８に、従来構成の１つの角速度検出装置のバイアス安定度の一例（Ｇ３）と第１実施形態の角速度検出装置１のバイアス安定度の一例（Ｇ４）とを示す。図８において、横軸は角速度がゼロのときに角速度検出装置が検出する角速度（オフセット）の積分時間であり、縦軸はオフセットのアラン分散である。図７の例では、ノイズ特性が２桁低減され、バイアス安定度が１桁低減されている。
【０１２７】
なお、従来のように、制御用ＩＣチップ２０にバイアス電圧を生成するためのレギュレーターを設けた場合、レギュレーターに用いられる抵抗は、例えばポリシリコンを材料とする抵抗素子で実現される。ポリシリコンを材料とする抵抗素子は、大きな１／ｆノイズを発生させるため、バイアス電圧に重畳されるノイズも増大する。これに対して、第１実施形態の角速度検出装置１では、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０は、制御用ＩＣチップ２０とは別体として設けられ、例えば、制御用ＩＣチップ２０とは異なる半導体製造プロセスで製造されることにより、レギュレーター３２の抵抗３２２や可変抵抗回路３２３を、ポリシリコンを材料とする抵抗素子よりも低ノイズの抵抗素子（例えば、金属皮膜抵抗（薄膜抵抗））で実現することも可能である。金属皮膜抵抗（薄膜抵抗）は、例えば、クロムシリコン（ＣｒＳｉ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、クロムシリサイド（ＣｒＳｉ2）、窒化クロムシリサイド（ＣｒＳｉＮ）、クロムシリコンオキシ（ＣｒＳｉ０）などを材料として実現される。このように、第１実施形態の角速度検出装置１によれば、レギュレーター３２の抵抗３２２や可変抵抗回路３２３を低ノイズの抵抗素子で実現することによっても、バイアス電圧に重畳されるノイズが低減される
ので、角速度検出の安定度が向上する。
【０１２８】
また、第１実施形態の角速度検出装置１では、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０が生成するバイアス電圧が、制御用ＩＣチップ２０によって可変に制御される。従って、第１実施形態の角速度検出装置１によれば、角速度検出素子１０の特性に応じて適切なバイアス電圧が設定されることにより、離調周波数が角速度の検出帯域外の所望の周波数となり、角速度検出素子１０の検出部１８０が共振することによって角速度データＳＯが飽和するおそれが低減される。
【０１２９】
さらに、第１実施形態の角速度検出装置１では、制御用ＩＣチップ２０と、角速度検出素子１０が収容された容器（基板１１０及び蓋体１２０）とが積層されていることにより、角速度検出素子１０の固定検出電極１８６ａ，１８６ｂとそれぞれ接続される２つの電極５２と、端子Ｓ１，Ｓ２として機能する２つの電極５４とをそれぞれ接続する２本のワイヤー６４（微小なコリオリ信号が伝搬するワイヤー６４）が短くなる。従って、第１実施形態の角速度検出装置１によれば、コリオリ信号に重畳されるノイズが低減されるので、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【０１３０】
１−２．第２実施形態
以下、第２実施形態の角速度検出装置１について、第１実施形態と重複する説明は省略し、第１実施形態と異なる内容を中心に説明する。第２実施形態の角速度検出装置１は、第１実施形態（図３）と同様、角速度検出素子１０と、制御用ＩＣチップ２０と、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０とを含んで構成されているが、その構造が第１実施形態（図６）とは異なる。
【０１３１】
図９は、第２実施形態の角速度検出装置１の構造を概略的に示す図であり、角速度検出装置１を模式的に示す断面図である。図９において、図６と同様の構成要素には同じ符号を付している。図９に示されるように、第２実施形態の角速度検出装置１では、パッケージ２の内面には、複数の電極５８が形成されており、複数の電極５８は、パッケージ２に設けられた不図示の複数の配線の各々を介して、複数の電極６とそれぞれ電気的に接続されている。
【０１３２】
バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０は、パッケージ２の内部の面に搭載されている。バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の表面には、端子ＶＤＤ，ＶＳＳ，ＶＤＣ，ＳＣＬ，ＳＤＡ（図３参照）として機能する複数の電極５６が形成されており、複数の電極５６の一部は、パッケージ２の内面に形成されている各電極５８と金等のワイヤー６８でボンディングされている。複数の電極５６の他の一部は、基板１１０に設けられた各電極５２とワイヤー６２でボンディングされている。
【０１３３】
角速度検出素子１０が収容された容器（基板１１０及び蓋体１２０）は、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０上に搭載されている。基板１１０の表面には、複数の電極５２が形成されている。複数の電極５２の一部は、基板１１０に設けられた不図示の複数の配線の各々を介して、角速度検出素子１０の固定駆動電極１５４，１５６、固定駆動モニター電極１９０，１９２、固定検出電極１８６ａ，１８６ｂ及び可動駆動電極１５２と電気的に接続されている。複数の電極５２の他の一部は、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の表面に形成されている各電極５６とワイヤー６２でボンディングされ、あるいは、制御用ＩＣチップ２０の表面に形成されている各電極５４とワイヤー６４でボンディングされている。
【０１３４】
制御用ＩＣチップ２０は、蓋体１２０上に搭載されている。制御用ＩＣチップ２０の表面には、端子ＶＤＤ，ＶＳＳ，ＳＣＬ，ＳＤＡ，ＳＣＬ２，ＳＤＡ２，Ｄ１，Ｄ２，ＤＭ
１，ＤＭ２，Ｓ１，Ｓ２（図３参照）として機能する複数の電極５４が形成されており、各電極５４は、基板１１０に設けられた各電極５２とワイヤー６４でボンディングされている。
【０１３５】
このように、第２実施形態の角速度検出装置１では、制御用ＩＣチップ２０と、角速度検出素子１０が収容された容器（基板１１０及び蓋体１２０）と、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０とは、積層されている。従って、第２実施形態の角速度検出装置１は、第１実施形態の角速度検出装置１と比較して、リッド４と直交する方向から視た平面視における面積が小さく、体積も小さくなり、小型化されている。
【０１３６】
また、第２実施形態の角速度検出装置１では、角速度検出素子１０が収容された容器（基板１１０及び蓋体１２０）は、制御用ＩＣチップ２０とバイアス電圧生成用ＩＣチップ３０との間に設けられている。従って、第１実施形態と同様、微小なコリオリ信号が伝搬するワイヤー６４が短くなり、コリオリ信号に重畳されるノイズが低減されるので、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【０１３７】
さらに、第２実施形態の角速度検出装置１では、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０の、角速度検出素子１０が収容された容器（具体的には、基板１１０）と対向する面には、導体パターン７０が設けられている。この導体パターン７０には、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０が生成するバイアス電圧が印加される。導体パターン７０は、角速度検出素子１０と対向する位置に設けられている。すなわち、角速度検出装置１をリッド４と直交する方向から視た平面視において、導体パターン７０は角速度検出素子１０と重なっている。例えば、角速度検出装置１の平面視において、導体パターン７０は、矩形状であって、角速度検出素子１０と同程度のサイズである。前述の通り、角速度検出素子１０において、駆動部１５０の可動駆動電極１５２に十数Ｖのバイアス電圧が印加されるため、可動駆動電極１５２と繋がっている検出部１８０の可動体１８２も十数Ｖになる。これに対して、導体パターン７０も、バイアス電圧が印加されて十数Ｖになるため、角速度検出素子１０と導体パターン７０との電位差がほとんど無くなり、バイアス電圧による基板１１０の帯電量が低減される。従って、第２実施形態の角速度検出装置１によれば、基板１１０の帯電に起因して角速度検出の安定性が低下するおそれを低減させることができる。
【０１３８】
１−３．第３実施形態
以下、第３実施形態の角速度検出装置１について、第１実施形態と重複する説明は省略し、第１実施形態と異なる内容を中心に説明する。
【０１３９】
図１０は、第３実施形態の角速度検出装置１の構成を示す図である。図１０に示されるように、第３実施形態の角速度検出装置１は、角速度検出素子１０と、制御用ＩＣチップ２０を含んで構成されており、第１実施形態の角速度検出装置１（図３）とは異なり、バイアス電圧生成用ＩＣチップ３０を含んでいない。
【０１４０】
第３実施形態の角速度検出装置１は、外部端子ＶＤＤを介して電源電圧（例えば、１．８Ｖ）が供給され、外部端子ＶＳＳを介してグラウンド電圧（０Ｖ）が供給されて動作する。また、角速度検出装置１は、第１実施形態（図３）と同様、外部端子ＳＣＬ，ＳＤＡを介してＩ２Ｃバスと接続され、当該Ｉ２Ｃバスを介して不図示の外部装置とシリアル通信が可能である。なお、角速度検出装置１は、ＳＰＩバス等のＩ２Ｃバスとは異なるバスと接続されてもよい。
【０１４１】
制御用ＩＣチップ２０の端子ＶＤＤ，ＶＳＳ，ＳＣＬ，ＳＤＡは、それぞれ角速度検出装置１の外部端子ＶＤＤ，ＶＳＳ，ＳＣＬ，ＳＤＡと電気的に接続されている。また、制御用ＩＣチップ２０の端子Ｄ１，Ｄ２は、それぞれ角速度検出素子１０の固定駆動電極１
５４，１５６（図１参照）と電気的に接続されている。また、制御用ＩＣチップ２０の端子ＤＭ１，ＤＭ２は、それぞれ角速度検出素子１０の固定駆動モニター電極１９０，１９２（図１参照）と電気的に接続されている。また、制御用ＩＣチップ２０の端子Ｓ１，Ｓ２は、それぞれ角速度検出素子１０の固定検出電極１８６ａ，１８６ｂ（図１参照）と電気的に接続されている。
【０１４２】
なお、制御用ＩＣチップ２０の構成は、例えば、図４と同様であってもよい。ただし、制御用ＩＣチップ２０は、シリアルインターフェース回路２５及び端子ＳＣＬ２，ＳＤＡ２を有していなくてもよい。
【０１４３】
第３実施形態の角速度検出装置１は、十数Ｖのバイアス電圧が印加される外部端子ＶＤＣを有しており、外部端子ＶＤＣは、角速度検出素子１０の可動駆動電極１５２（図１参照）と電気的に接続されている。
【０１４４】
図１２は、第３実施形態の角速度検出装置１の構造を概略的に示す図であり、角速度検出装置１を模式的に示す断面図である。図１２に示されるように、第３実施形態の角速度検出装置１は、角速度検出素子１０及び制御用ＩＣチップ２０が１つのパッケージ２（容器）に収容されることにより構成されている。
【０１４５】
パッケージ２の外面（底面）には、外部端子ＶＤＤ，ＶＳＳ，ＳＣＬ，ＳＤＡ，ＶＤＣ（図１０参照）としてそれぞれ機能する電極６が形成されている。すなわち、第３実施形態の角速度検出装置１では、第１実施形態の角速度検出装置１とは異なり、パッケージ２には、角速度検出素子１０のバイアス電圧が印加される端子ＶＤＣとして機能する電極６が設けられている。
【０１４６】
パッケージ２の内面には、複数の電極５８が形成されており、複数の電極５８は、パッケージ２に設けられた不図示の複数の配線の各々を介して、複数の電極６とそれぞれ電気的に接続されている。
【０１４７】
角速度検出素子１０が収容された容器（基板１１０及び蓋体１２０）は、パッケージ２の内部の面に搭載されている。基板１１０の表面には、複数の電極５２が形成されている。複数の電極５２の一部は、基板１１０に設けられた不図示の複数の配線の各々を介して、角速度検出素子１０の固定駆動電極１５４，１５６、固定駆動モニター電極１９０，１９２、固定検出電極１８６ａ，１８６ｂ及び可動駆動電極１５２と電気的に接続されている。複数の電極５２の他の一部は、各電極５８とワイヤー６２でボンディングされている。
【０１４８】
制御用ＩＣチップ２０は、蓋体１２０上に搭載されている。すなわち、制御用ＩＣチップ２０と、角速度検出素子１０が収容された容器（基板１１０及び蓋体１２０）とは、積層されている。制御用ＩＣチップ２０の表面には、端子ＶＤＤ，ＶＳＳ，ＳＣＬ，ＳＤＡ，Ｄ１，Ｄ２，ＤＭ１，ＤＭ２，Ｓ１，Ｓ２（図１０参照）として機能する複数の電極５４が形成されており、各電極５４は、基板１１０に設けられた各電極５２とワイヤー６４でボンディングされている。従って、第３実施形態の角速度検出装置１によれば、第１実施形態と同様、微小なコリオリ信号が伝搬するワイヤー６４が短くなり、コリオリ信号に重畳されるノイズが低減されるので、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【０１４９】
さらに、第３実施形態の角速度検出装置１では、バイアス電圧が外部端子ＶＤＣを介して外部から供給されるので、制御用ＩＣチップ２０がバイアス電圧を生成する回路を含む必要がない。従って、第３実施形態の角速度検出装置１によれば、外部から低ノイズのバイアス電圧が供給されることにより、角速度検出の安定度を向上させることができる。
【０１５０】
１−４．変形例
上記の各実施形態では、角速度検出装置１が出力する角速度信号はデジタル信号であるが、アナログ信号であってもよい。
【０１５１】
また、上記の各実施形態の角速度検出装置１は、１軸分の角速度を検出するが、互いに交差する複数軸（２軸、３軸あるいは４軸以上）回りの角速度を検出してもよい。この変形例の角速度検出装置１は、例えば、角速度検出素子、駆動回路及び検出回路が軸毎に独立して設けられていてもよいし、各軸回りの角速度をそれぞれ検出する複数の角速度検出素子に対して駆動回路及び検出回路の一方又は両方が共通に設けられていてもよい。
【０１５２】
２．慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）
図１２は、本実施形態の慣性計測装置の構成例を示す図である。図１２に示されるように、本実施形態の慣性計測装置４００は、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の角速度をそれぞれ検出する３つの角速度検出装置４１１〜４１３、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の角速度をそれぞれ検出する３つの加速度検出装置４２１〜４２３、信号処理回路４３０、記憶部４４０及び通信回路４５０を含んで構成されている。なお、本実施形態の慣性計測装置４００は、図１２に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１５３】
角速度検出装置４１１は、ｘ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｘ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。角速度検出装置４１２は、ｙ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｙ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。角速度検出装置４１３は、ｚ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｚ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。
【０１５４】
加速度検出装置４２１は、ｘ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｘ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。加速度検出装置４２２は、ｙ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｙ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。加速度検出装置４２３は、ｚ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｚ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。
【０１５５】
なお、３つの角速度検出装置４１１〜４１３は、１つのパッケージに収容されて３軸角速度検出モジュールを構成してもよい。同様に、３つの加速度検出装置４２１〜４２３は、１つのパッケージに収容されて３軸加速度検出モジュールを構成してもよい。
【０１５６】
信号処理回路４３０は、角速度検出装置４１１〜４１３から３軸角速度信号を取得し、加速度検出装置４２１〜４２３から３軸加速度信号を取得し、取得した３軸角速度信号及び３軸加速度信号を処理する。例えば、信号処理回路４３０は、取得した３軸角速度信号及び３軸加速度信号を順次Ａ／Ｄ変換して３軸角速度データ及び３軸加速度データからなる慣性データを生成し、時刻情報を付して慣性データを記憶部４４０に記憶する処理を行う。また、信号処理回路４３０は、角速度検出装置４１１〜４１３及び加速度検出装置４２１〜４２３の各々の取り付け角誤差（各検出軸とｘ軸，ｙ軸，ｚ軸との誤差）に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、記憶部４４０に記憶した慣性データをｘｙｚ座標系のデータに変換（補正）し、記憶部４４０に記憶する処理を行う。また、信号処理回路４３０は、ｘｙｚ座標系のデータに変換して記憶部４４０に記憶した慣性データを時刻順に読み出し、時刻情報と慣性データとを含むパケットデータを生成し、通信回路４５０に出力する。
【０１５７】
また、信号処理回路４３０は、慣性データに対して、オフセット補正処理や温度補正処理を行ってもよいし、角速度検出装置４１１〜４１３及び加速度検出装置４２１〜４２３の各々の検出動作（例えば、検出周期等）を制御してもよい。
【０１５８】
通信回路４５０は、信号処理回路４３０の処理によって得られたパケットデータ（時刻情報付きの慣性データ）を受け取って、当該パケットデータをあらかじめ決められた通信フォーマットに合わせたシリアルデータに変換し、外部に送信する。
【０１５９】
なお、角速度検出装置４１１〜４１３が出力する３軸角速度信号及び加速度検出装置４２１〜４２３が出力する３軸加速度信号は、デジタル信号であってもよい。また、本実施形態の慣性計測装置４００は、３つの角速度検出装置４１１〜４１３と３つの加速度検出装置４２１〜４２３とを含むが、少なくとも１つの角速度検出装置を含めばよい。
【０１６０】
本実施形態の慣性計測装置４００において、角速度検出装置４１１〜４１３の少なくとも何れかとして、上記の各実施形態又は各変形例の角速度検出装置１が適用される。本実施形態の慣性計測装置４００によれば、角速度検出装置４１１〜４１３の少なくとも何れかとして、角速度検出の安定度を向上させることが可能な角速度検出装置１が適用されるので、高い計測精度を達成することができる。
【０１６１】
３．移動体測位装置
図１３は、本実施形態の移動体測位装置の構成例を示す図である。図１３に示されるように、本実施形態の移動体測位装置５００は、センサーモジュール５１０、処理部５２０、操作部５３０、記憶部５４０、表示部５５０、音出力部５６０及び通信部５７０を含んで構成されており、各種の移動体に搭載される。なお、本実施形態の移動体測位装置５００は、図１３に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１６２】
センサーモジュール５１０は、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とを含む。
【０１６３】
慣性計測装置５１１は、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りに生じる角速度をそれぞれ検出する不図示の３つの角速度検出装置と、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りに生じる加速度をそれぞれ検出不図示の３つの加速度検出装置と、を含む。そして、センサーモジュール５１０は、３つの角速度検出装置によって検出された３軸角速度信号及び３つの加速度検出装置によって検出された３軸加速度信号に対して、所定の処理（Ａ／Ｄ変換処理、取り付け角誤差の補正処理等）を行う。さらに、センサーモジュール５１０は、所定の処理を行って得られた慣性データ（３軸角速度データ及び３軸加速度データ）を処理部５２０に出力する。慣性計測装置５１１として、上記の実施形態の慣性計測装置４００が適用される。
【０１６４】
衛星信号受信部５１２は、不図示のアンテナを介して、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星等の測位用衛星から、当該測位用衛星の軌道情報や時刻情報等を含む航法メッセージ（「測位用情報」の一例）が重畳された電波（衛星信号）を受信する。衛星信号受信部５１２は、例えば３つ以上の測位用衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、例えば公知の技術により、受信した各衛星信号に重畳されている航法メッセージを復調（取得）し、各航法メッセージを処理部５２０に出力する。なお、衛星信号受信部５１２は、ＧＰＳ以外の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の測位用衛星やＧＮＳＳ以外の測位用衛星からの衛星信号を用いてもよいし、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObalNAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（B
eiDou Navigation Satellite System）等の衛星測位システムのうち１つ、あるいは２つ以上のシステムの測位用衛星からの衛星信号を利用してもよい。
【０１６５】
図１３では、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とは、センサーモジュール５１０に含まれているが、センサーモジュール５１０として一体化されていなくてもよい。すなわち、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とは１つのパッケージに収容されていなくてもよい。
【０１６６】
操作部５３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を処理部５２０に出力する。
【０１６７】
記憶部５４０は、処理部５２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や、処理部５２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭから読み出されたプログラムやデータ、操作部５３０から入力されたデータ、処理部５２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。
【０１６８】
表示部５５０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、電気泳動ディスプレイ等により構成される表示装置であり、処理部５２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。
【０１６９】
音出力部５６０は、スピーカー等の音を出力する装置である。
【０１７０】
通信部５７０は、処理部５２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【０１７１】
処理部５２０は、記憶部５４０に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、処理部５２０は、慣性計測装置５１１から慣性データを取得し、衛星信号受信部５１２から航法メッセージを取得し、取得したこれらのデータや操作部５３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部５７０を制御する処理、表示部５５０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部５６０に各種の音を出力させる処理等を行う。
【０１７２】
特に、本実施形態では、処理部５２０は、記憶部５４０に記憶されているプログラムを実行することにより、姿勢算出部５２１、位置算出部５２２及び位置補正部５２３の各部として機能する。
【０１７３】
姿勢算出部５２１は、慣性計測装置５１１から出力される慣性データに基づいて、例えば公知の手法により、移動体測位装置５００が搭載される移動体の姿勢を算出する。
【０１７４】
位置算出部５２２は、衛星信号受信部５１２から出力される航法メッセージに基づいて、移動体の位置を算出する。具体的には、位置算出部５２２は、衛星信号受信部５１２から出力される３つ以上の航法メッセージに含まれる衛星信号の発信時刻や受信時の電波伝搬遅れ等の情報を用いて、移動体測位装置５００が搭載される移動体と３つ以上の測位用衛星との各距離を算出する。そして、位置算出部５２２は、算出した距離から移動体の位置を算出する。
【０１７５】
位置補正部５２３は、姿勢算出部５２１が算出した移動体の姿勢に基づいて、位置算出部５２２が算出した移動体の位置を補正する。例えば、位置補正部５２３は、移動体の姿
勢から移動体の水平面に対する傾斜角度を算出し、算出した傾斜角度に基づいて、移動体の水平面上の位置を移動体が移動する面における位置に補正してもよい。
【０１７６】
処理部５２０は、移動体の位置や姿勢等の情報を、表示部５５０に表示させ、あるいは音出力部５６０から出力させ、あるいは、通信部５７０を介して外部装置に送信する。
【０１７７】
なお、衛星信号受信部５１２が各衛星信号を受信して航法メッセージを復調し、位置算出部５２２が航法メッセージを用いて移動体と各測位用衛星との距離を算出して移動体の位置を算出しているが、衛星信号受信部５１２が、移動体と各測位用衛星との距離を算出してもよいし、移動体の位置を算出してもよい。すなわち、衛星信号受信部５１２が、位置算出部５２２が行う処理の少なくとも一部を行ってもよい。
【０１７８】
本実施形態の移動体測位装置５００によれば、慣性計測装置５１１として、高い計測精度を達成することが可能な慣性計測装置４００が適用されるので、例えば、移動体の位置や姿勢等をより高精度に測定することができる。
【０１７９】
４．電子機器
図１４は、本実施形態の電子機器の機能ブロック図の一例である。図１４に示されるように、本実施形態の電子機器６００は、角速度検出装置６１０、演算処理装置６２０、操作部６３０、ＲＯＭ６４０、ＲＡＭ６５０、通信部６６０、表示部６７０、音出力部６８０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器６００は、図１４に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１８０】
角速度検出装置６１０は、１軸又は複数軸（２軸、３軸、あるいは４軸以上）回りに生じる角速度をそれぞれ検出し、角速度信号を演算処理装置６２０に出力する。角速度検出装置６１０として、上記の各実施形態又は各変形例の角速度検出装置１が適用される。
【０１８１】
演算処理装置６２０は、ＲＯＭ６４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置６２０は、角速度検出装置６１０から出力される角速度信号や、操作部６３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部６６０を制御する処理、表示部６７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部６８０に各種の音を出力させる処理等を行う。
【０１８２】
操作部６３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を演算処理装置６２０に出力する。
【０１８３】
ＲＯＭ６４０は、演算処理装置６２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
【０１８４】
ＲＡＭ６５０は、演算処理装置６２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ６４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部６３０から入力されたデータ、演算処理装置６２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【０１８５】
通信部６６０は、演算処理装置６２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【０１８６】
表示部６７０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、電気泳動ディスプレ
イ等により構成される表示装置であり、演算処理装置６２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。
【０１８７】
音出力部６８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。
【０１８８】
本実施形態の電子機器６００によれば、角速度検出装置６１０として、角速度検出の安定度を向上させることが可能な角速度検出装置１が適用されるので、例えば、角速度の変化に基づく処理（例えば、姿勢に応じた制御など）をより高精度に行うことができる。
【０１８９】
電子機器６００としては種々の電子機器が考えられる。例えば、作業用ロボット、ヘルスモニタリング装置、無人運転装置、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルカメラ、インクジェット式吐出装置（例えば、インクジェットプリンター）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ（point of sale）端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。
【０１９０】
図１５は、電子機器６００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図であり、図１６は、電子機器６００の一例としての腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図である。図１５に示される電子機器６００であるスマートフォンは、操作部６３０としてボタンを、表示部６７０としてＬＣＤを備えている。図１６に示される電子機器６００である腕装着型の携帯機器は、操作部６３０としてボタンおよび竜頭を、表示部６７０としてＬＣＤを備えている。これらの電子機器６００は、角速度検出装置６１０として、角速度検出の安定度を向上させることが可能な角速度検出装置１が適用されるので、角速度の変化に基づく処理（例えば、姿勢に応じた表示制御など）をより高精度に行うことができる。
【０１９１】
更に、電子機器６００の一例として携帯型電子機器の１つである腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）がある。腕時計型の活動計は、バンド等によって手首等の部位（被検体）に装着され、デジタル表示の表示部を備え無線通信が可能である。上述した本実施形態に係る角速度検出装置１は、腕時計型の活動計に組み込まれている。
【０１９２】
表示部６７０を構成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、種々の検出モードに応じて、例えば、ＧＰＳや地磁気センサーを用いた位置情報、移動量や加速度センサーや角速度センサーなどを用いた運動量などの運動情報、脈波センサーなどを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。
【０１９３】
図１７は、携帯型の電子機器６００の実施形態に係るリスト機器８００（腕時計型の活動計）の平面図である。リスト機器８００は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、及び衛星測位システム、例えば、ＧＰＳを搭載したＧＰＳウォッチ、等に広く適用できる。
【０１９４】
リスト機器８００は、ユーザー（装着者）の所与の部位（例えば、手首）に装着され、
ユーザーの位置情報や運動情報などを検出することができる。リスト機器は、ユーザーに装着されて位置情報や運動情報などを検出する機器本体８１０と、機器本体８１０に取り付けられ機器本体８１０をユーザーに装着するための第１のバンド部８２１および第２のバンド部８２２と、を有する。なお、リスト機器８００には、ユーザーの位置情報や運動情報に加えて、例えば脈波情報などの生体情報を検出する機能や時刻情報などを取得する機能を設けることができる。
【０１９５】
機器本体８１０は、ユーザーへの装着側にケースとしてのボトムケース（不図示）が配置され、ユーザーへの装着側と反対側には、表側に開口する開口部を有するケースとしてのトップケース８３０が配置されている。ここで、ボトムケースとトップケース８３０とによって、ケースが構成される。機器本体８１０の表側（トップケース８３０）に位置する開口部の外側には、ベゼル８４０が設けられるとともに、このベゼル８４０の内側にベゼル８４０と並んで配置されて内部構造を保護する天板部分（外壁）としての風防板（例えば、ガラス板）８５０が設けられている。風防板８５０は、透光性カバーとして機能し、トップケース８３０の開口部を塞ぐように配置されている。機器本体８１０の表側（トップケース８３０）の側面には、複数の操作部８７１（操作ボタン）が設けられている。なお、ベゼル８４０には、表側から視認可能な表示を設けることができる。
【０１９６】
また、機器本体８１０は、風防板８５０の直下に配置されている液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などで構成される表示部８７４と、風防板８５０の外縁部分と表示部８７４との間に配置されている吸湿部材８６０と、を有しており、表示部８７４及び吸湿部材８６０はケースに収容されている。なお、吸湿部材８６０には、表側から視認可能な表示を設けることができる。機器本体８１０は、風防板８５０を介して、表示部８７４の表示や吸湿部材８６０の表示をユーザーが閲覧可能な構成としてもよい。つまり本実施形態のリスト機器８００では、検出した位置情報や運動情報、或いは時刻情報等の種々の情報を表示部８７４に表示し、当該表示を機器本体８１０のトップ側からユーザーに提示するものであってもよい。また、ボトムケースの両側には、第１のバンド部８２１および第２のバンド部８２２との接続部である一対のバンド装着部（不図示）が設けられている。
【０１９７】
図１８は、リスト機器８００の機能ブロック図の一例である。図１８に示すように、リスト機器８００は、処理部８７０、ＧＰＳセンサー８８０、地磁気センサー８８１、圧力センサー８８２、加速度センサー８８３、角速度センサー８８４、脈拍センサー８８５、温度センサー８８６、操作部８７１、計時部８７２、記憶部８７３、表示部８７４、音出力部８７５、通信部８７６、バッテリー８７７などを含んで構成されており、これらの各部はケースに収容されている。但し、リスト機器８００の構成は、これらの構成要素の一部を削除又は変更し、あるいは他の構成要素を追加したものであってもよい。
【０１９８】
通信部８７６は、リスト機器８００と他の情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部８７６は、例えば、Bluetooth（登録商標）（BTLE：Bluetooth Low
Energyを含む）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Near field communication）、ＡＮＴ＋（登録商標）等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や通信部８７６はＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。
【０１９９】
処理部８７０（プロセッサー）は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。処理部８７０は、記憶部８７３に格納されたプログラムと、操作部８７１から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部８７０による処理には、ＧＰＳセンサー８８０、地磁気センサー８８１、圧力センサー８８２、加速度センサー８８３、角速度センサー８８４、脈拍センサー８８５、温度センサー８８６、計
時部８７２の各出力信号（出力データ）に対するデータ処理、表示部８７４に画像を表示させる表示処理、音出力部８７５に音を出力させる音出力処理、通信部８７６を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー８７７からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。
【０２００】
処理部８７０は、高精度のＧＰＳ機能により計測開始からのユーザーが移動した合計距離を計測する。また、処理部８７０は、距離計測の結果から、ユーザーの現在の走行ペースを計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。また、処理部８７０は、ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。また、処理部８７０は、ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでもユーザーの歩幅を計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの１分あたりの歩数（ピッチ）を計測し表示する。また、処理部８７０は、脈拍センサーによりユーザーの心拍数を計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。また、処理部８７０は、事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計測（オートラップ）を行う。また、処理部８７０は、ユーザーの消費カロリーを表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの運動開始からの歩数の合計を表示する。
【０２０１】
上記実施形態に係る角速度検出装置１を含む角速度センサー８８４は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の角速度を検出し、検出した３軸角速度の大きさ及び向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。
【０２０２】
なお、上述したリスト機器８００は、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を利用しているが、他の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用してもよい。例えば、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObalNAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、等の衛星測位システムのうち１又は２以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも１つにＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)等の静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ：Satellite-based Augmentation System）を利用してもよい。
【０２０３】
５．移動体
図１９は、本実施形態の移動体の一例を示す図（上面図）である。図１９に示されるように、本実施形態の移動体７００は、角速度検出装置７１０、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー７２０、コントローラー７３０、コントローラー７４０、バッテリー７５０およびバックアップ用バッテリー７６０を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体７００は、図１９に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０２０４】
角速度検出装置７１０は、１軸又は複数軸（２軸、３軸、あるいは４軸以上）回りに生じる角速度をそれぞれ検出し、コントローラー７２０，７３０，７４０に出力する。角速度検出装置７１０として、上記の各実施形態又は各変形例の角速度検出装置１が適用される。
【０２０５】
本実施形態の移動体７００によれば、角速度検出装置７１０として、角速度検出の安定度を向上させることが可能な角速度検出装置１が適用されるので、コントローラー７２０，７３０，７４０による角速度の変化に基づく処理（例えば、横滑りや横転の抑止制御な
ど）をより高精度に行うことができる。
【０２０６】
このような移動体７００としては種々の移動体が考えられ、例えば、農機、建機、その他の自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
【０２０７】
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０２０８】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０２０９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０２１０】
１…角速度検出装置、２…パッケージ、４…リッド、６…電極、１０…角速度検出素子、２０…制御用ＩＣチップ、２１…駆動回路、２２…検出回路、２３…記憶部、２４…シリアルインターフェース回路、２５…シリアルインターフェース回路、３０…バイアス電圧生成用ＩＣチップ、３１…昇圧回路、３２…レギュレーター、３３…抵抗制御回路、３４…記憶部、３５…シリアルインターフェース回路、４０…プリント基板、５０，５２、５４，５６，５８…電極、６２、６４，６６，６８…ワイヤー、７０…導体パターン、１０２…キャビティー、１１０…基板、１１２…凹部、１１２ａ…底面、１１４…ポスト部、１２０…蓋体、１３０…固定部、１３０ａ…第１固定部、１３０ｂ…第２固定部、１３０ｃ…第３固定部、１４０…駆動バネ部、１５０…駆動部、１５０ａ…第１駆動部、１５０ｂ…第２駆動部、１５２…可動駆動電極、１５４，１５６…固定駆動電極、１６０…検出バネ部、１６０ａ…第１検出バネ部、１６０ｂ…第２検出バネ部、１６０ｃ…第３検出バネ部、１６２，１６２ａ，１６２ｂ…延出部、１７０…連結バネ部、１８０…検出部、１８０ａ…第１検出部、１８０ｂ…第２検出部、１８２…可動体、１８２ａ…第１可動体、１８２ｂ…第２可動体、１８４…可動検出電極、１８４ａ…第１可動検出電極、１８４ｂ…第２可動検出電極、１８６…固定検出電極、１８６ａ…第１固定検出電極、１８６ｂ…第２固定検出電極、１８８，１８８ａ，１８８ｂ…可動駆動モニター電極、１８９，１８９ａ，１８９ｂ…可動駆動モニター電極、１９０，１９２…固定駆動モニター電極、２１１Ａ，２１１Ｂ…Ｑ／Ｖ変換器（チャージアンプ）、２１２Ａ，２１２Ｂ…位相調整回路、２１３…差動増幅器、２１４…整流回路、２１５…積分回路、２１６…駆動信号生成回路、２１７…コンパレーター、２１８…コンパレーター、２２１Ａ，２２１Ｂ…Ｑ／Ｖ変換器（チャージアンプ）、２２２…差動増幅器、２２３…同期検波回路、２２４…ＡＣ増幅器、２２５…ローパスフィルター、２２６…Ａ／Ｄ変換器、３１１〜３１３…コンデンサー、３１４〜３１８…スイッチ、３１９…スイッチ制御回路、３２１…演算増幅器、３２２…抵抗、３２３…可変抵抗回路、３２４…基準電圧回路、４００…慣性計測装置、４１１，４１２，４１３…角速度検出装置、４２１，４２２，４２３…加速度検出装置、４３０…信号処理回路、４４０…記憶部、４５０…通信回路、５００…移動体測位装置、５１０…センサーモジュール、５２０…処理部、５２１…姿勢算出部、５２２…位置算出部、５２３…位置補正部、５３０…操作部、５４０…記憶部、５５０…表示部、５６０…音出力部、５７０…通信部、６００…電子機器、６１０…角速度検出装置、６２０…演算処理装置、６３０…操作部、６４０…ＲＯＭ、６５０…ＲＡＭ、６６０…通信部、６７０…
表示部、６８０…音出力部、７００…移動体、７１０…角速度検出装置、７２０…コントローラー、７３０…コントローラー、７４０…コントローラー、７５０…バッテリー、７６０…バックアップ用バッテリー、８００…リスト機器、８１０…機器本体、８２１…第１のバンド部、８２２…第２のバンド部、８３０…トップケース、８４０…ベゼル、８５０…風防板、８６０…吸湿部材、８７０…処理部、８８０…ＧＰＳセンサー、８８１…地磁気センサー、８８２…圧力センサー、８８３…加速度センサー、８８４…角速度センサー、８８５…脈拍センサー、８８６…温度センサー、８７１…操作部、８７２…計時部、８７３…記憶部、８７４…表示部、８７５…音出力部、８７６…通信部、８７７…バッテリー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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