(57)【要約】  振動型慣性力検知センサであって、振動子と、振動子を振動させるための駆動部と、慣性力によって振動子に生じる歪を検知するための検知部と、通常状態においては駆動部および検知部に電力を供給し、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれか一方に電力を供給するとともに、駆動部および検知部のいずれか他方には電力を供給しない電力供給部とを備えた。
2007043504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子と、
前記振動子を振動させるための駆動部と、
慣性力によって前記振動子に生じる歪を検知するための検知部と、
通常状態においては前記駆動部および前記検知部に電力を供給し、節電状態においては、前記駆動部および前記検知部のいずれか一方に電力を供給するとともに、前記駆動部および前記検知部のいずれか他方には電力を供給しない電力供給部とを備えたことを特徴とする振動型慣性力検知センサ。
【請求項２】
前記電力供給部は、前記節電状態においては、前記駆動部に電力を供給するとともに、前記検知部には電力を供給しないことを特徴とする請求項１に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項３】
前記電力供給部を、前記節電状態から前記通常状態に復帰させる復帰部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項４】
前記復帰部は、外部信号の入力があったときに、前記電力供給部を、前記節電状態から前記通常状態に復帰させることを特徴とする請求項３に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項５】
前記検知部が前記歪を検知しないときに、前記電力供給部は、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項２に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項６】
前記検知部が前記歪を所定時間検知しないときに、前記電力供給部は、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項５に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の振動型慣性力検知センサを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
振動子と、前記振動子を振動させるための駆動部と、慣性力によって前記振動子に生じる歪を検知するための検知部とを有する慣性力慣性力検知センサ、
ならびに、
通常状態においては前記駆動部および前記検知部に電力を供給し、節電状態においては、前記駆動部および前記検知部のいずれか一方に電力を供給するとともに、前記駆動部および前記検知部のいずれか他方には電力を供給しない電力供給部を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
前記電力供給部は、前記節電状態においては、前記駆動部に電力を供給するとともに、前記検知部には電力を供給しないことを特徴とする請求項８に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１０】
前記電力供給部は、外部信号の入力があったときに、前記節電状態から前記通常状態に移行することを特徴とする請求項９に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１１】
前記外部信号は、使用者が機器に接触したことによって発生する信号であることを特徴とする請求項１０に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１２】
前記検知部が前記歪を検知しないときに、前記電力供給部は、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項９に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１３】
前記検知部が前記歪を所定時間検知しないときに、前記電力供給部は、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項９に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１４】
前記電力供給部は、外部信号の入力が所定時間ないときに、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項９に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１５】
前記外部信号は、使用者が機器に接触したことによって発生する信号であることを特徴とする請求項１４に記載の振動型慣性力検知センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に用いる振動型慣性力検知センサ、および、それを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、従来の振動型慣性力検知センサについて説明する。振動型慣性力検知センサとしては、例えば角速度センサが挙げられる。この角速度センサは、振動子と、この振動子を振動させるための駆動回路と、コリオリ力（慣性力）に起因して振動子に生じる歪を検知するための検知回路と、駆動回路および検知回路に電力を供給するための電力供給回路とを備えている。【０００３】
角速度センサの振動子としては、音叉形状、Ｈ形状またはＴ形状等、各種形状のものがある。角速度センサは、この振動子を振動させて、コリオリ力の発生に伴う振動子の歪を電気的に検知することにより、角速度を算出するものである（例えば、特開２００２−２４３４５１号公報を参照）。【０００４】
また、このような角速度センサを、デジタルカメラの手振れ防止機能を実現するための部品として用いた技術も提案されている（例えば、特開２００４−７７７１１号公報を参照）。【０００５】
一般に、デジタルカメラは電池の駆動により動作させるため、電池の消費電力が大きくなれば使用可能な時間が短くなる。このため、電池の消費電力を節電して長時間使用できるように、不使用時には主要機能への電力の供給を最低限に設定し、他の付加機能に対する電力の供給を遮断するような機能が採用されていた。【０００６】
しかしながら、手振れ防止機能を実現する角速度センサには、常時電力が供給されているので、消費電力の抑制の妨げとなってしまう可能性があるという課題があった。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、デジタルカメラ等の電子機器に搭載された場合に、消費電力を低減することのできる振動型慣性力検知センサおよびそれを用いた電子機器を提供するものである。
【０００８】
本発明の振動型慣性力検知センサは、振動子と、振動子を振動させるための駆動部と、慣性力によって振動子に生じる歪を検知するための検知部と、通常状態においては駆動部および検知部に電力を供給し、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれか一方に電力を供給するとともに、駆動部および検知部のいずれか他方には電力を供給しない電力供給部とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、通常時は駆動部および検知部に電力が供給される一方で、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれかにしか電力が供給されないので、デジタルカメラ等の電子機器に搭載された場合に、消費電力を低減することのできる振動型慣性力検知センサを実現できる。
【００１０】
また、電力供給部は、節電状態においては、駆動部に電力を供給するとともに、検知部には電力を供給しない構成であってもよい。
【００１１】
このような構成によれば、さらに、節電状態では、慣性力に起因して振動子に生じる歪を検知するための検知部に電力が供給されないので消費電力を低減できるとともに、節電状態においては、駆動部には電力が供給されているので、節電状態から通常状態に復帰させる際、振動型慣性力検知センサとして機能させるために要する復帰時間を速くすることができる。
【００１２】
また、電力供給部を、節電状態から通常状態に復帰させる復帰部を設けた構成であってもよい。
【００１３】
このような構成によれば、さらに、電力供給部を節電状態から通常状態に確実に移行させることができる。
【００１４】
さらに、復帰部は、外部信号の入力があったときに、電力供給部を、節電状態から通常状態に復帰させる構成であってもよい。
【００１５】
このような構成によれば、さらに、使用者の機器への接触等に伴う外部信号の入力に応じて、電力の供給を適切に節電状態から通常状態に移行させることができる。
【００１６】
また、検知部が歪を検知しないときに、電力供給部は、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００１７】
このような構成によれば、さらに、使用者が機器を動かさない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００１８】
さらに、検知部が歪を所定時間検知しないときに、電力供給部は、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００１９】
このような構成によれば、さらに、使用者が機器を所定時間動かさない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００２０】
次に、本発明の電子機器は、本発明の振動型慣性力検知センサを備えたことを特徴としている。
【００２１】
このような構成によれば、通常時は駆動部および検知部に電力が供給される一方で、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれかにしか電力が供給されないので、消費電力を低減することのできる電子機器を実現できる。
【００２２】
次に、本発明の電子機器は、振動子と、振動子を振動させるための駆動部と、慣性力によって振動子に生じる歪を検知するための検知部とを有する慣性力慣性力検知センサ、ならびに、通常状態においては駆動部および検知部に電力を供給し、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれか一方に電力を供給するとともに、駆動部および検知部のいずれか他方には電力を供給しない電力供給部を備えたことを特徴としている。
【００２３】
このような構成によっても、通常時は駆動部および検知部に電力が供給される一方で、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれかにしか電力が供給されないので、消費電力を低減することのできる電子機器を実現できる。
【００２４】
また、電力供給部は、節電状態においては、駆動部に電力を供給するとともに、検知部には電力を供給しない構成であってもよい。
【００２５】
このような構成によれば、さらに、節電状態では、慣性力に起因して振動子に生じる歪を検知するための検知部に電力が供給されないので消費電力を低減できるとともに、節電状態においては、駆動部には電力が供給されているので、節電状態から通常状態に復帰させる際、振動型慣性力検知センサの機能を回復させるために要する復帰時間を速くすることができる。
【００２６】
また、電力供給部は、外部信号の入力があったときに、節電状態から通常状態に移行する構成であってもよい。
【００２７】
このような構成によれば、さらに、外部信号の入力に応じて、電力の供給を適切に節電状態から通常状態に移行させることができる。
【００２８】
さらに、外部信号は、使用者が機器に接触したことによって発生する信号であってもよい。
【００２９】
このような構成によれば、さらに、シャッタボタンや三脚のねじ等に使用者が接触することによって、電力の供給を適切に節電状態から通常状態に移行させることができる。
【００３０】
また、検知部が歪を検知しないときに、電力供給部は、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００３１】
このような構成によれば、さらに、使用者が機器を動かさない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００３２】
さらに、検知部が歪を所定時間検知しないときに、電力供給部は、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００３３】
このような構成によれば、さらに、使用者が機器を所定時間動かさない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００３４】
また、電力供給部は、外部信号の入力が所定時間ないときに、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００３５】
このような構成によれば、外部信号の入力によって、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００３６】
さらに、外部信号は、使用者が機器に接触したことによって発生する信号である構成であってもよい。
【００３７】
このような構成によれば、さらに、シャッタボタンや三脚のねじ等の機器への使用者の接触が所定時間ない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における角速度センサの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、同角速度センサの振動子の平面図である。
【図３】図３は、同角速度センサを搭載するデジタルカメラの斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態における電子機器を示す模式図である。
【図５】図５は、同電子機器に用いられる慣性力検知センサの構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、同慣性力検知センサに用いられるセンサ素子を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施の形態における電子機器を示す模式図である。
【図８】図８は、同電子機器に用いられる慣性力検知センサの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
２    角速度センサ
４    振動子
６    駆動回路（駆動部）
８    検知回路（検知部）
１０    電力供給回路（電力供給部）
１２    復帰回路（復帰部）
１４    シリコン基板
１６，６２    駆動電極
１８，６４    検知電極
２０，４０，７０    デジタルカメラ
２２，４８    電池
２４    外部信号
２６    出力信号
３２    入力部
３４    出力部
４２    光学系
４４    慣性力検知センサ
４６    ねじ穴
５０，８０    電力供給部
５２    シャッタボタン
５４    センサ素子（振動子）
５６    駆動制御部（駆動部）
５８    検出信号処理部（検知部）
６０    振動部
６６    検出軸周り方向
７２    内蔵タイマ
７４    再起動信号（外部信号）
９２    接触信号（外部信号）
９４    計時信号
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。【００４１】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における振動型慣性力検知センサについて説明する。本実施の形態においては、振動型慣性力検知センサとして、角速度センサを用いて説明を行う。【００４２】
図１は本発明の第１の実施の形態における角速度センサ２の構成を示すブロック図であり、図２は同角速度センサ２の振動子４の構成を示す平面図である。【００４３】
まず、図１において、角速度センサ２は、後述する構成の振動子４と、振動子４を振動させるための駆動部である駆動回路６と、コリオリ力（慣性力）に起因して振動子４に生じる歪を検知するための検知部である検知回路８と、通常状態においては、駆動回路６および検知回路８に電力を供給するための電力供給部である電力供給回路１０とを備えている。【００４４】
検知回路８は、さらに、振動子４が所定時間コリオリ力を受けていないときには、角速度センサ２が動いていないと判断して、電力供給回路１０にスリープ機能（具体的には、通常状態から節電状態へ移行する機能）を有効にするように指示する。【００４５】
電力供給回路１０は、検知回路８からスリープ機能を有効にするように指示された場合には、駆動回路６に電力が供給する一方で、検知回路８には電力を供給しない、節電状態に移行する。【００４６】
また、外部から入力部３２を通じて、外部信号２４として、スリープ機能を解除する（すなわち、節電状態から通常状態に復帰する）旨の信号が入力された場合には、復帰回路１２が外部信号２４を受信して、電力供給回路１０にスリープ機能を解除するように指示するとともに、検知回路８に振動子４の歪の検知を再開させる。電力供給回路１０は、復帰回路１２からスリープ機能を解除するように指示された場合には、駆動回路６への電力供給を継続するとともに、検知回路８への電力供給を再開する。これにより、検知回路８は振動子４の歪の検知を再開する。【００４７】
図２に示すように、振動子４は、ＡｇやＡｕ等の金属導体を有する電極でＰＺＴを有する圧電薄膜を挟み込んで形成した多層構造の駆動電極１６および検知電極１８を、音叉形状、Ｈ形状またはＴ形状等、各種の形状のシリコン基板１４上に配置して形成したものである。【００４８】
図１に戻って、駆動回路６は、振動子４が一定の振幅で振動するように、駆動電極１６に印加する駆動電圧を制御する回路であり、ＡＧＣや増幅器を有する。【００４９】
検知回路８は、コリオリ力の発生に伴う振動子４の歪に起因して検知電極１８から電気的に出力された検知信号を処理する回路であり、作動回路や積分回路やＩＣにより構成されている。検知回路８が演算処理した結果は、出力信号２６として出力部３４を通じて外部に送出される。【００５０】
上述した角速度センサ２は、例えば、図３に示すようなデジタルカメラ２０の手振れ防止機能を実現する部品として搭載される。また、デジタルカメラ２０は電池２２で駆動される。電池２２は、角速度センサ２の電力供給回路１０に電力を供給する。よって、電池２２が消費する電力が大きくなればなるほど、使用可能な時間が短くなる。そのため、デジタルカメラ２０では、電池２２が消費する電力を節電して長時間使用できるように、不使用時には主要機能部への電力の供給を最低限に設定し、他の付加機能部に対しては、電力の供給を遮断するようなスリープ機能が採用されている。【００５１】
上記した角速度センサ２では、コリオリ力を受けていない時（節電状態時）には、コリオリ力に起因して振動子４に生じる歪を検知するための検知回路８に電力が供給されないので、消費電力を低減することができる。この角速度センサ２をデジタルカメラ２０に用いれば、デジタルカメラ２０の電池２２の消費電力を節電することができる。【００５２】
なお、検知回路８が電力供給回路１０に対してスリープ機能を有効にするように指示するまでの時間は、振動子４がコリオリ力を受けなくなった直後であってもよいし、コリオリ力を受けなくなって一定時間が経過した後でもよい。この時間は、仕様に合わせて任意に設定すればよい。【００５３】
また、角速度センサ２は、振動子４がコリオリ力を受けていない時（節電状態時）には、検知回路８に電力が供給されないが、駆動回路６には電力が供給されている。これにより、角速度センサ２においては、節電状態から通常状態に復帰させる際に、振動子４の歪を検知するという角速度センサ２としての機能を回復させるまでの復帰時間を短くすることができる。【００５４】
例えば、振動子４を振動させるための駆動回路６への電力を遮断して、その後に、駆動回路６への電力供給を再開させた場合、電力の遮断によって振動が止まった振動子４は、再度、電力が供給されてから、その振動が安定状態になるまでにある程度の時間を要する。このため、振動子４の振動が安定状態になるまでは、精度の良い歪検知ができない。しかしながら、本実施の形態における角速度センサ２のように、節電状態においても、振動子４を振動させるための駆動回路６への電力は遮断せずに供給しておけば、振動子４の振動は常時安定した状態であり、振動子４の歪を検知するという角速度センサ２としての機能の回復に時間を要しない。また、検知回路８は、節電状態から通常状態へ復帰したときの機能回復を比較的短時間で行うことができるので、消費電力の節電の観点から、節電状態においては電力を供給しないことが望ましい。【００５５】
さらに、角速度センサ２は、節電状態から通常状態に復帰するための復帰回路１２を設けているので、節電状態から通常状態に円滑に復帰させることが可能である。復帰を促す外部信号２４の発信は、角速度センサ２を搭載するデジタルカメラ２０から行うようにし、デジタルカメラ２０のシャッタボタンや設定ボタン等の各種ボタン等を外部信号２４の発信スイッチとして用いることができる。また、電力供給回路１０は、外部信号２４が入力されるとすぐに節電状態から通常状態に移行してもよいし、外部信号２４がある一定の時間、連続的または間欠的に入力された状態のときに、節電状態から通常状態に移行してもよい。外部信号２４が入力されるとすぐに節電状態から通常状態に移行すれば、迅速に通常状態に復帰させることができるし、所定の時間、外部信号２４が入力された状態のときに節電状態から通常状態に移行すれば、使用者が誤って各種ボタン等を触ってしまったような場合に移行してしまう可能性を低くすることができる。【００５６】
なお、本実施の形態においては、スリープ機能が有効になった場合に、電力供給回路１０から駆動回路６への電力供給を継続する一方で、電力供給回路１０から検知回路８への電力供給を遮断する例を用いて説明を行ったが、本発明はこの例に限定されない。例えば、逆に、スリープ機能が有効になった場合に、電力供給回路１０から検知回路８への電力供給を継続する一方で、電力供給回路１０から駆動回路６への電力供給を遮断してもよい。この場合、節電状態から通常状態への復帰に伴う角速度センサ２の機能回復には時間を要するが、消費電力の低減を実現することは可能である。【００５７】
なお、本実施の形態においては、振動型慣性力検知センサとして、角速度センサ２を用いて説明を行ったが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、振動子４を有する加速度センサ等、振動子４の振動に基づいて慣性力を検知するセンサであれば、各種センサを用いることができる。【００５８】
また、本実施の形態においては、電子機器として、デジタルカメラ２０を用いて説明を行ったが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、ビデオカメラ等の振動型慣性力検知センサを搭載する電子機器であれば、本実施の形態の角速度センサ２は各種電子機器に搭載することが可能である。【００５９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態における電子機器について、詳細に説明する。【００６０】
本実施の形態においては、電子機器の例として、デジタルカメラ４０を用いて説明する。【００６１】
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるデジタルカメラ４０を模式的に示した図であり、デジタルカメラ４０は、特徴的な構成として、機器本体に、レンズおよびＣＣＤを有する光学系４２に対する手振れ防止機能を有している。この手振れ防止機能を実現するシステム構成の一部として、デジタルカメラ４０には、振動型の慣性力検知センサ４４が取り付けられており、この慣性力検知センサ４４からの検出信号にもとづいて、光学系４２を制御することにより、デジタルカメラ４０の手振れを防止することができる。【００６２】
デジタルカメラ４０は電池４８によって駆動され、その電力消費を抑制することが重要となることから、その不使用時には主要機能の電力供給を必要最低限に設定する一方で、他の付加機能に対する電力供給を遮断するスリープ機能が採用されている。【００６３】
図５は、本実施の形態における電子機器に用いられる慣性力検知センサの構成を示すブロック図である。このデジタルカメラ４０に用いられる慣性力検知センサ４４は、角速度センサであって、図５に示されるように、振動子であるセンサ素子５４と、センサ素子５４を振動させるための駆動部である駆動制御部５６と、センサ素子５４にコリオリ力が付与されたときの歪を検知する検知部である検出信号処理部５８とを備える。【００６４】
図６は、本実施の形態における慣性力検知センサに用いられるセンサ素子を示す平面図である。図６に示すように、センサ素子５４は、シリコン基板を音叉状に加工した一対の振動部６０に、それぞれ一対の駆動電極６２と検知電極６４とを配置し、駆動電極６２に駆動電圧を印加することにより一対の振動部６０が並設方向に振動する。この状態で、センサ素子５４が検出軸周り方向６６に角速度を受けた場合には、コリオリ力により振動部６０が撓む。この振動部６０の撓みにより、検知電極６４に電荷が生じ、この検出信号を検出信号処理部５８に出力することができる。【００６５】
なお、この振動型の慣性力検知センサ４４に設けられた駆動電極６２と検知電極６４は、特に図示していないがＰＺＴを有する圧電薄膜の上下面をＡｇやＡｕ等の金属導体を有する電極で挟み込んだ多層構造である。【００６６】
また、図５に示すように、駆動制御部５６はセンサ素子５４における振動部６０が一定の振幅で振動するように、駆動電極６２に印加する駆動電圧を制御する。駆動制御部５６は、特に図示はしていないがＡＧＣや増幅器により構成される。【００６７】
検出信号処理部５８は、センサ素子５４の検知電極６４から出力される検出信号を電気的に処理する。検出信号処理部５８は、差動回路や積分回路やＩＣを有している。【００６８】
また、デジタルカメラ４０は、駆動制御部５６および検出信号処理部５８の少なくともいずれかに電源を供給する電源供給部５０を備える。【００６９】
上述したような慣性力検知センサ４４においては、図６に示すセンサ素子５４の振幅を安定させなければ正確な検出結果が得られない。このため、先に述べたスリープ機能により慣性力検知センサ４４全体の動作を停止させてしまった場合、次の復帰時にはセンサ素子５４の振動状態を再度安定させなければならず、デジタルカメラの再起動時間が長くなってしまう。【００７０】
そこで、本実施の形態におけるデジタルカメラ４０においては、スリープ機能の作動時、すなわち節電状態においても、電力供給部５０が、慣性力検知センサ４４の少なくとも一部（例えば、駆動制御部５６および検出信号処理部５８のいずれか）に電力供給を行うことにより、デジタルカメラ４０の再起動時間を短縮させることができる。【００７１】
特に、慣性力検知センサ４４におけるスリープ機能動作時、すなわち節電状態時に電源を供給する部分としては、先にも述べたように、再起動に要する時間にはセンサ素子５４の振幅を安定化させるのに要する時間が大きく影響することから、この部分を制御する駆動制御部５６への電力供給を継続させて、比較的再立ち上げに時間のかからない検出信号処理部５８に対する電力供給を停止させることが効果的である。【００７２】
ただし、電源供給部５０から慣性力検知センサ４４の検出信号処理部５８に対する電力供給を停止した場合には、節電状態から通常状態への復帰のきっかけとなる外部信号である再起動信号７４を慣性力検知センサ４４自体で形成することが出来なくなるため、この再起動信号７４は電子機器における他の部分によって形成し、電力供給部５０に伝える必要がある。【００７３】
例えば、図４に示したデジタルカメラ４０であれば、使用者がシャッタボタン５２に指を掛けたときに生じる情報や、機器本体を持ったときにその接触を検知することにより生じる情報や、三脚のねじを機器本体のねじ穴４６に装着した際に生じる情報等の情報、すなわち、デジタルカメラ４０の機器本体に対する使用者の接触や動作に伴って生じる情報により再起動信号７４を形成することができる。【００７４】
なお、本実施の形態においては電子機器としてデジタルカメラを用いて説明を行い、慣性力検知センサ４４として角速度センサを用いて説明を行ったが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、デジタルビデオカメラやカメラ付き携帯電話などの電池駆動による電子機器において、角速度や加速度などの慣性力を検知する振動型の慣性力検知センサを有する構成であれば同様の効果を奏する。【００７５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態における電子機器について、図面を用いて詳細に説明する。本実施の形態においても、電子機器の例として、デジタルカメラを用いて説明する。【００７６】
図７は、本発明の第３の実施の形態におけるデジタルカメラ７０を模式的に示した図であり、図８は、同電子機器に用いられる慣性力検知センサの構成を示すブロック図である。【００７７】
デジタルカメラ７０は、その特徴的な構成として、機器本体に設けられたレンズおよびＣＣＤを有する光学系４２に対する手振れ防止機能を有する。その手振れ防止機能を実現するシステム構成の一部として、角速度センサである振動型の慣性力検知センサ４４が取り付けられており、この慣性力検知センサ４４からの検出信号を基にデジタルカメラの手振れによる画像のぶれの発生を防止することができる。【００７８】
また、このデジタルカメラ７０に用いられる慣性力検知センサ４４は、第２の実施の形態で説明したデジタルカメラ４０に搭載された慣性力検知センサ４４と同様の構成であるので、ここではその説明を省略する。【００７９】
デジタルカメラ７０は電池４８により駆動され、その電力消費を抑制することが重要となる。よって、デジタルカメラ７０においても、その不使用時には主要機能の電力供給を必要最低限に設定する一方で、他の付加機能に対する電力供給を遮断するスリープ機能が採用されている。【００８０】
デジタルカメラ７０は、図７および図８に示したように、さらに、内蔵タイマ７２を備え、内蔵タイマ７２で測定された時間情報を示す計時信号９４およびシャッタボタン５２等の使用者の機器への接触等によって生じる外部信号である接触信号９２が電力供給部８０に入力される。また、検出信号処理部５８からの歪検出情報も、電力供給部８０に入力される。電力供給部８０はこれらの入力にもとづいて、駆動制御部５６および検出信号処理部５８の少なくともいずれかに対して電力の供給を行う。電力供給部８０が通常状態時と節電状態時にどのような電力の供給を行うかは、第２の実施の形態における電力供給部５０と同様であるので、ここではその説明を省略する。【００８１】
このような構成により、デジタルカメラ７０においては、通常状態から節電状態への移行、および、節電状態から通常状態への移行は、前述の使用者の接触信号９２と、デジタルカメラ７０に設けられている内蔵タイマ７２からの計時信号９４とを利用する、いわゆるタイマースリープ機能を用いることができるとともに、手振れ補正用の慣性力検知センサ４４から出力される機器本体が受ける角速度情報を基にした角速度スリープ機能をも用いることができる。【００８２】
まず、タイマースリープ機能においては、通常状態から節電状態への移行は、使用者が機器に接触しなくなってから（具体的には、接触信号９２が検知されなくなってから）一定時間（内蔵タイマ７２によって計時することによって判定する）経過した場合に行われる。このとき、使用者が機器に接触しなくなって、具体的には、接触信号９２が検知されなくなってすぐに通常状態から節電状態へ移行させることによって、より省電力化を図ることができるし、接触信号９２が検知されなくなって所定の時間が経過した後に通常状態から節電状態に移行させることによって、使用者が機器を使用中にもかかわらず、節電状態に移行してしまう可能性を低くすることができる。【００８３】
また、節電状態から通常状態への移行は、使用者が機器に接触した場合、具体的には、接触信号９２が電力供給部８０によって検知された場合に行われる。電力供給部８０は、接触信号９２が入力されるとすぐに節電状態から通常状態に移行してもよいし、接触信号９２がある一定の時間、連続的または間欠的に入力された状態のときに、節電状態から通常状態に移行してもよい。接触信号９２が入力されるとすぐに節電状態から通常状態に移行させた場合には、迅速に通常状態に移行させることができるし、所定の時間、接触信号９２が入力された状態のときに節電状態から通常状態に移行させた場合には、使用者が誤って各種ボタン等を押してしまったような場合に通常状態に移行してしまう可能性を低くすることができる。【００８４】
次に、角速度スリープ機能においては、通常状態から節電状態への移行は、使用者が機器を動かしていないことを、電力供給部８０が検出信号処理部５８からの出力によって判断し、一定時間、使用者が機器を動かしていないと判断される場合に行われる。このとき、使用者が機器を動かしていないと判断されてから、すぐに通常状態から節電状態へ移行させることによって、省電力化を図ることができるし、使用者が機器を動かしていないと判断されてから所定の時間が経過した後に通常状態から節電状態に移行させることによって、使用者が機器を使用中にもかかわらず、節電状態に移行してしまう可能性を低くすることができる。【００８５】
すなわち、本実施の形態におけるデジタルカメラ７０は、機器本体に慣性力検知センサ４４が設けられているので、機器本体の挙動に対応して慣性力検知センサ４４からの出力信号がリアルタイムに出力される。この出力信号を手振れ防止機能にのみ用いるのではなく、新たに電子機器を通常状態から節電状態に移行させるスリープ機能の起動情報としても用いることで、タイマースリープ機能のみを用いた場合よりも、機器本体の挙動をより正確に判断することができ、電子機器のさらなる省電力化を行うことが出来る。例えば、タイマースリープ機能のみを用いた場合には、使用者がデジタルカメラを机の上においてしまったような場合にも、一定時間は通常状態のままであるが、角速度スリープ機能を用いた場合には、リアルタイムにデジタルカメラを机の上に置いたことが判定できるので、より早くスリープ機能を有効にすることができる。【００８６】
なお、本実施の形態においては電子機器としてデジタルカメラを挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子機器としてはデジタルビデオカメラやカメラ付き携帯電話などのバッテリー駆動による電子機器において、角速度センサ等の振動型の慣性力検知センサを有する構成であれば同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上述べたように、本発明によれば、デジタルカメラ等の電子機器に搭載された場合に、消費電力を低減することのできる振動型慣性力検知センサを実現できるので、各種電子機器に用いる振動型慣性力検知センサ、および、それを用いた電子機器等として有用である。
【図１】
2007043504.tif 000003
【図２】
2007043504.tif 000004
【図３】
2007043504.tif 000005
【図４】
2007043504.tif 000006
【図５】
2007043504.tif 000007
【図６】
2007043504.tif 000008
【図７】
2007043504.tif 000009
【図８】
2007043504.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月8日(2008.1.8)
【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】
振動子と、
前記振動子を振動させるための駆動部と、
慣性力によって前記振動子に生じる歪を検知するための検知部と、
通常状態においては前記駆動部および前記検知部に電力を供給し、節電状態においては、前記駆動部および前記検知部のいずれか一方に電力を供給するとともに、前記駆動部および前記検知部のいずれか他方には電力を供給しない電力供給部とを備えたことを特徴とする振動型慣性力検知センサ。
【請求項２】
前記電力供給部は、前記節電状態においては、前記駆動部に電力を供給するとともに、前記検知部には電力を供給しないことを特徴とする請求項１に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項３】
前記電力供給部を、前記節電状態から前記通常状態に復帰させる復帰部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項４】
前記復帰部は、外部信号の入力があったときに、前記電力供給部を、前記節電状態から前記通常状態に復帰させることを特徴とする請求項３に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項５】
前記検知部が前記歪を検知しないときに、前記電力供給部は、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項２に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項６】
前記検知部が前記歪を所定時間検知しないときに、前記電力供給部は、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項５に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の振動型慣性力検知センサを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
振動子と、前記振動子を振動させるための駆動部と、慣性力によって前記振動子に生じる歪を検知するための検知部とを有する慣性力慣性力検知センサ、
ならびに、
通常状態においては前記駆動部および前記検知部に電力を供給し、節電状態においては、前記駆動部および前記検知部のいずれか一方に電力を供給するとともに、前記駆動部および前記検知部のいずれか他方には電力を供給しない電力供給部を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
前記電力供給部は、前記節電状態においては、前記駆動部に電力を供給するとともに、前記検知部には電力を供給しないことを特徴とする請求項８に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１０】
前記電力供給部は、外部信号の入力があったときに、前記節電状態から前記通常状態に移行することを特徴とする請求項９に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１１】
前記外部信号は、使用者が機器に接触したことによって発生する信号であることを特徴とする請求項１０に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１２】
前記検知部が前記歪を検知しないときに、前記電力供給部は、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項９に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１３】
前記検知部が前記歪を所定時間検知しないときに、前記電力供給部は、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項９に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１４】
前記電力供給部は、外部信号の入力が所定時間ないときに、前記通常状態から前記節電状態に移行することを特徴とする請求項９に記載の振動型慣性力検知センサ。
【請求項１５】
前記外部信号は、使用者が機器に接触したことによって発生する信号であることを特徴とする請求項１４に記載の振動型慣性力検知センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に用いる振動型慣性力検知センサ、および、それを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、従来の振動型慣性力検知センサについて説明する。振動型慣性力検知センサとしては、例えば角速度センサが挙げられる。この角速度センサは、振動子と、この振動子を振動させるための駆動回路と、コリオリ力（慣性力）に起因して振動子に生じる歪を検知するための検知回路と、駆動回路および検知回路に電力を供給するための電力供給回路とを備えている。
【０００３】
角速度センサの振動子としては、音叉形状、Ｈ形状またはＴ形状等、各種形状のものがある。角速度センサは、この振動子を振動させて、コリオリ力の発生に伴う振動子の歪を電気的に検知することにより、角速度を算出するものである（例えば、特開２００２−２４３４５１号公報を参照）。
【０００４】
また、このような角速度センサを、デジタルカメラの手振れ防止機能を実現するための部品として用いた技術も提案されている（例えば、特開２００４−７７７１１号公報を参照）。
【０００５】
一般に、デジタルカメラは電池の駆動により動作させるため、電池の消費電力が大きくなれば使用可能な時間が短くなる。このため、電池の消費電力を節電して長時間使用できるように、不使用時には主要機能への電力の供給を最低限に設定し、他の付加機能に対する電力の供給を遮断するような機能が採用されていた。
【０００６】
しかしながら、手振れ防止機能を実現する角速度センサには、常時電力が供給されているので、消費電力の抑制の妨げとなってしまう可能性があるという課題があった。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、デジタルカメラ等の電子機器に搭載された場合に、消費電力を低減することのできる振動型慣性力検知センサおよびそれを用いた電子機器を提供するものである。
【０００８】
本発明の振動型慣性力検知センサは、振動子と、振動子を振動させるための駆動部と、慣性力によって振動子に生じる歪を検知するための検知部と、通常状態においては駆動部および検知部に電力を供給し、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれか一方に電力を供給するとともに、駆動部および検知部のいずれか他方には電力を供給しない電力供給部とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、通常時は駆動部および検知部に電力が供給される一方で、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれかにしか電力が供給されないので、デジタルカメラ等の電子機器に搭載された場合に、消費電力を低減することのできる振動型慣性力検知センサを実現できる。
【００１０】
また、電力供給部は、節電状態においては、駆動部に電力を供給するとともに、検知部には電力を供給しない構成であってもよい。
【００１１】
このような構成によれば、さらに、節電状態では、慣性力に起因して振動子に生じる歪を検知するための検知部に電力が供給されないので消費電力を低減できるとともに、節電状態においては、駆動部には電力が供給されているので、節電状態から通常状態に復帰させる際、振動型慣性力検知センサとして機能させるために要する復帰時間を速くすることができる。
【００１２】
また、電力供給部を、節電状態から通常状態に復帰させる復帰部を設けた構成であってもよい。
【００１３】
このような構成によれば、さらに、電力供給部を節電状態から通常状態に確実に移行させることができる。
【００１４】
さらに、復帰部は、外部信号の入力があったときに、電力供給部を、節電状態から通常状態に復帰させる構成であってもよい。
【００１５】
このような構成によれば、さらに、使用者の機器への接触等に伴う外部信号の入力に応じて、電力の供給を適切に節電状態から通常状態に移行させることができる。
【００１６】
また、検知部が歪を検知しないときに、電力供給部は、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００１７】
このような構成によれば、さらに、使用者が機器を動かさない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００１８】
さらに、検知部が歪を所定時間検知しないときに、電力供給部は、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００１９】
このような構成によれば、さらに、使用者が機器を所定時間動かさない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００２０】
次に、本発明の電子機器は、本発明の振動型慣性力検知センサを備えたことを特徴としている。
【００２１】
このような構成によれば、通常時は駆動部および検知部に電力が供給される一方で、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれかにしか電力が供給されないので、消費電力を低減することのできる電子機器を実現できる。
【００２２】
次に、本発明の電子機器は、振動子と、振動子を振動させるための駆動部と、慣性力によって振動子に生じる歪を検知するための検知部とを有する慣性力慣性力検知センサ、ならびに、通常状態においては駆動部および検知部に電力を供給し、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれか一方に電力を供給するとともに、駆動部および検知部のいずれか他方には電力を供給しない電力供給部を備えたことを特徴としている。
【００２３】
このような構成によっても、通常時は駆動部および検知部に電力が供給される一方で、節電状態においては、駆動部および検知部のいずれかにしか電力が供給されないので、消費電力を低減することのできる電子機器を実現できる。
【００２４】
また、電力供給部は、節電状態においては、駆動部に電力を供給するとともに、検知部には電力を供給しない構成であってもよい。
【００２５】
このような構成によれば、さらに、節電状態では、慣性力に起因して振動子に生じる歪を検知するための検知部に電力が供給されないので消費電力を低減できるとともに、節電状態においては、駆動部には電力が供給されているので、節電状態から通常状態に復帰させる際、振動型慣性力検知センサの機能を回復させるために要する復帰時間を速くすることができる。
【００２６】
また、電力供給部は、外部信号の入力があったときに、節電状態から通常状態に移行する構成であってもよい。
【００２７】
このような構成によれば、さらに、外部信号の入力に応じて、電力の供給を適切に節電状態から通常状態に移行させることができる。
【００２８】
さらに、外部信号は、使用者が機器に接触したことによって発生する信号であってもよい。
【００２９】
このような構成によれば、さらに、シャッタボタンや三脚のねじ等に使用者が接触することによって、電力の供給を適切に節電状態から通常状態に移行させることができる。
【００３０】
また、検知部が歪を検知しないときに、電力供給部は、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００３１】
このような構成によれば、さらに、使用者が機器を動かさない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００３２】
さらに、検知部が歪を所定時間検知しないときに、電力供給部は、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００３３】
このような構成によれば、さらに、使用者が機器を所定時間動かさない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００３４】
また、電力供給部は、外部信号の入力が所定時間ないときに、通常状態から節電状態に移行する構成であってもよい。
【００３５】
このような構成によれば、外部信号の入力によって、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【００３６】
さらに、外部信号は、使用者が機器に接触したことによって発生する信号である構成であってもよい。
【００３７】
このような構成によれば、さらに、シャッタボタンや三脚のねじ等の機器への使用者の接触が所定時間ない場合に、通常状態から節電状態に移行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３９】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における振動型慣性力検知センサについて説明する。本実施の形態においては、振動型慣性力検知センサとして、角速度センサを用いて説明を行う。
【００４０】
図１は本発明の第１の実施の形態における角速度センサ２の構成を示すブロック図であり、図２は同角速度センサ２の振動子４の構成を示す平面図である。
【００４１】
まず、図１において、角速度センサ２は、後述する構成の振動子４と、振動子４を振動させるための駆動部である駆動回路６と、コリオリ力（慣性力）に起因して振動子４に生じる歪を検知するための検知部である検知回路８と、通常状態においては、駆動回路６および検知回路８に電力を供給するための電力供給部である電力供給回路１０とを備えている。
【００４２】
検知回路８は、さらに、振動子４が所定時間コリオリ力を受けていないときには、角速度センサ２が動いていないと判断して、電力供給回路１０にスリープ機能（具体的には、通常状態から節電状態へ移行する機能）を有効にするように指示する。
【００４３】
電力供給回路１０は、検知回路８からスリープ機能を有効にするように指示された場合には、駆動回路６に電力が供給する一方で、検知回路８には電力を供給しない、節電状態に移行する。
【００４４】
また、外部から入力部３２を通じて、外部信号２４として、スリープ機能を解除する（すなわち、節電状態から通常状態に復帰する）旨の信号が入力された場合には、復帰回路１２が外部信号２４を受信して、電力供給回路１０にスリープ機能を解除するように指示するとともに、検知回路８に振動子４の歪の検知を再開させる。電力供給回路１０は、復帰回路１２からスリープ機能を解除するように指示された場合には、駆動回路６への電力供給を継続するとともに、検知回路８への電力供給を再開する。これにより、検知回路８は振動子４の歪の検知を再開する。
【００４５】
図２に示すように、振動子４は、ＡｇやＡｕ等の金属導体を有する電極でＰＺＴを有する圧電薄膜を挟み込んで形成した多層構造の駆動電極１６および検知電極１８を、音叉形状、Ｈ形状またはＴ形状等、各種の形状のシリコン基板１４上に配置して形成したものである。
【００４６】
図１に戻って、駆動回路６は、振動子４が一定の振幅で振動するように、駆動電極１６に印加する駆動電圧を制御する回路であり、ＡＧＣや増幅器を有する。
【００４７】
検知回路８は、コリオリ力の発生に伴う振動子４の歪に起因して検知電極１８から電気的に出力された検知信号を処理する回路であり、作動回路や積分回路やＩＣにより構成されている。検知回路８が演算処理した結果は、出力信号２６として出力部３４を通じて外部に送出される。
【００４８】
上述した角速度センサ２は、例えば、図３に示すようなデジタルカメラ２０の手振れ防止機能を実現する部品として搭載される。また、デジタルカメラ２０は電池２２で駆動される。電池２２は、角速度センサ２の電力供給回路１０に電力を供給する。よって、電池２２が消費する電力が大きくなればなるほど、使用可能な時間が短くなる。そのため、デジタルカメラ２０では、電池２２が消費する電力を節電して長時間使用できるように、不使用時には主要機能部への電力の供給を最低限に設定し、他の付加機能部に対しては、電力の供給を遮断するようなスリープ機能が採用されている。
【００４９】
上記した角速度センサ２では、コリオリ力を受けていない時（節電状態時）には、コリオリ力に起因して振動子４に生じる歪を検知するための検知回路８に電力が供給されないので、消費電力を低減することができる。この角速度センサ２をデジタルカメラ２０に用いれば、デジタルカメラ２０の電池２２の消費電力を節電することができる。
【００５０】
なお、検知回路８が電力供給回路１０に対してスリープ機能を有効にするように指示するまでの時間は、振動子４がコリオリ力を受けなくなった直後であってもよいし、コリオリ力を受けなくなって一定時間が経過した後でもよい。この時間は、仕様に合わせて任意に設定すればよい。
【００５１】
また、角速度センサ２は、振動子４がコリオリ力を受けていない時（節電状態時）には、検知回路８に電力が供給されないが、駆動回路６には電力が供給されている。これにより、角速度センサ２においては、節電状態から通常状態に復帰させる際に、振動子４の歪を検知するという角速度センサ２としての機能を回復させるまでの復帰時間を短くすることができる。
【００５２】
例えば、振動子４を振動させるための駆動回路６への電力を遮断して、その後に、駆動回路６への電力供給を再開させた場合、電力の遮断によって振動が止まった振動子４は、再度、電力が供給されてから、その振動が安定状態になるまでにある程度の時間を要する。このため、振動子４の振動が安定状態になるまでは、精度の良い歪検知ができない。しかしながら、本実施の形態における角速度センサ２のように、節電状態においても、振動子４を振動させるための駆動回路６への電力は遮断せずに供給しておけば、振動子４の振動は常時安定した状態であり、振動子４の歪を検知するという角速度センサ２としての機能の回復に時間を要しない。また、検知回路８は、節電状態から通常状態へ復帰したときの機能回復を比較的短時間で行うことができるので、消費電力の節電の観点から、節電状態においては電力を供給しないことが望ましい。
【００５３】
さらに、角速度センサ２は、節電状態から通常状態に復帰するための復帰回路１２を設けているので、節電状態から通常状態に円滑に復帰させることが可能である。復帰を促す外部信号２４の発信は、角速度センサ２を搭載するデジタルカメラ２０から行うようにし、デジタルカメラ２０のシャッタボタンや設定ボタン等の各種ボタン等を外部信号２４の発信スイッチとして用いることができる。また、電力供給回路１０は、外部信号２４が入力されるとすぐに節電状態から通常状態に移行してもよいし、外部信号２４がある一定の時間、連続的または間欠的に入力された状態のときに、節電状態から通常状態に移行してもよい。外部信号２４が入力されるとすぐに節電状態から通常状態に移行すれば、迅速に通常状態に復帰させることができるし、所定の時間、外部信号２４が入力された状態のときに節電状態から通常状態に移行すれば、使用者が誤って各種ボタン等を触ってしまったような場合に移行してしまう可能性を低くすることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態においては、スリープ機能が有効になった場合に、電力供給回路１０から駆動回路６への電力供給を継続する一方で、電力供給回路１０から検知回路８への電力供給を遮断する例を用いて説明を行ったが、本発明はこの例に限定されない。例えば、逆に、スリープ機能が有効になった場合に、電力供給回路１０から検知回路８への電力供給を継続する一方で、電力供給回路１０から駆動回路６への電力供給を遮断してもよい。この場合、節電状態から通常状態への復帰に伴う角速度センサ２の機能回復には時間を要するが、消費電力の低減を実現することは可能である。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、振動型慣性力検知センサとして、角速度センサ２を用いて説明を行ったが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、振動子４を有する加速度センサ等、振動子４の振動に基づいて慣性力を検知するセンサであれば、各種センサを用いることができる。
【００５６】
また、本実施の形態においては、電子機器として、デジタルカメラ２０を用いて説明を行ったが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、ビデオカメラ等の振動型慣性力検知センサを搭載する電子機器であれば、本実施の形態の角速度センサ２は各種電子機器に搭載することが可能である。
【００５７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態における電子機器について、詳細に説明する。
【００５８】
本実施の形態においては、電子機器の例として、デジタルカメラ４０を用いて説明する。
【００５９】
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるデジタルカメラ４０を模式的に示した図であり、デジタルカメラ４０は、特徴的な構成として、機器本体に、レンズおよびＣＣＤを有する光学系４２に対する手振れ防止機能を有している。この手振れ防止機能を実現するシステム構成の一部として、デジタルカメラ４０には、振動型の慣性力検知センサ４４が取り付けられており、この慣性力検知センサ４４からの検出信号にもとづいて、光学系４２を制御することにより、デジタルカメラ４０の手振れを防止することができる。
【００６０】
デジタルカメラ４０は電池４８によって駆動され、その電力消費を抑制することが重要となることから、その不使用時には主要機能の電力供給を必要最低限に設定する一方で、他の付加機能に対する電力供給を遮断するスリープ機能が採用されている。
【００６１】
図５は、本実施の形態における電子機器に用いられる慣性力検知センサの構成を示すブロック図である。このデジタルカメラ４０に用いられる慣性力検知センサ４４は、角速度センサであって、図５に示されるように、振動子であるセンサ素子５４と、センサ素子５４を振動させるための駆動部である駆動制御部５６と、センサ素子５４にコリオリ力が付与されたときの歪を検知する検知部である検出信号処理部５８とを備える。
【００６２】
図６は、本実施の形態における慣性力検知センサに用いられるセンサ素子を示す平面図である。図６に示すように、センサ素子５４は、シリコン基板を音叉状に加工した一対の振動部６０に、それぞれ一対の駆動電極６２と検知電極６４とを配置し、駆動電極６２に駆動電圧を印加することにより一対の振動部６０が並設方向に振動する。この状態で、センサ素子５４が検出軸周り方向６６に角速度を受けた場合には、コリオリ力により振動部６０が撓む。この振動部６０の撓みにより、検知電極６４に電荷が生じ、この検出信号を検出信号処理部５８に出力することができる。
【００６３】
なお、この振動型の慣性力検知センサ４４に設けられた駆動電極６２と検知電極６４は、特に図示していないがＰＺＴを有する圧電薄膜の上下面をＡｇやＡｕ等の金属導体を有する電極で挟み込んだ多層構造である。
【００６４】
また、図５に示すように、駆動制御部５６はセンサ素子５４における振動部６０が一定の振幅で振動するように、駆動電極６２に印加する駆動電圧を制御する。駆動制御部５６は、特に図示はしていないがＡＧＣや増幅器により構成される。
【００６５】
検出信号処理部５８は、センサ素子５４の検知電極６４から出力される検出信号を電気的に処理する。検出信号処理部５８は、差動回路や積分回路やＩＣを有している。
【００６６】
また、デジタルカメラ４０は、駆動制御部５６および検出信号処理部５８の少なくともいずれかに電源を供給する電源供給部５０を備える。
【００６７】
上述したような慣性力検知センサ４４においては、図６に示すセンサ素子５４の振幅を安定させなければ正確な検出結果が得られない。このため、先に述べたスリープ機能により慣性力検知センサ４４全体の動作を停止させてしまった場合、次の復帰時にはセンサ素子５４の振動状態を再度安定させなければならず、デジタルカメラの再起動時間が長くなってしまう。
【００６８】
そこで、本実施の形態におけるデジタルカメラ４０においては、スリープ機能の作動時、すなわち節電状態においても、電力供給部５０が、慣性力検知センサ４４の少なくとも一部（例えば、駆動制御部５６および検出信号処理部５８のいずれか）に電力供給を行うことにより、デジタルカメラ４０の再起動時間を短縮させることができる。
【００６９】
特に、慣性力検知センサ４４におけるスリープ機能動作時、すなわち節電状態時に電源を供給する部分としては、先にも述べたように、再起動に要する時間にはセンサ素子５４の振幅を安定化させるのに要する時間が大きく影響することから、この部分を制御する駆動制御部５６への電力供給を継続させて、比較的再立ち上げに時間のかからない検出信号処理部５８に対する電力供給を停止させることが効果的である。
【００７０】
ただし、電源供給部５０から慣性力検知センサ４４の検出信号処理部５８に対する電力供給を停止した場合には、節電状態から通常状態への復帰のきっかけとなる外部信号である再起動信号７４を慣性力検知センサ４４自体で形成することが出来なくなるため、この再起動信号７４は電子機器における他の部分によって形成し、電力供給部５０に伝える必要がある。
【００７１】
例えば、図４に示したデジタルカメラ４０であれば、使用者がシャッタボタン５２に指を掛けたときに生じる情報や、機器本体を持ったときにその接触を検知することにより生じる情報や、三脚のねじを機器本体のねじ穴４６に装着した際に生じる情報等の情報、すなわち、デジタルカメラ４０の機器本体に対する使用者の接触や動作に伴って生じる情報により再起動信号７４を形成することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては電子機器としてデジタルカメラを用いて説明を行い、慣性力検知センサ４４として角速度センサを用いて説明を行ったが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、デジタルビデオカメラやカメラ付き携帯電話などの電池駆動による電子機器において、角速度や加速度などの慣性力を検知する振動型の慣性力検知センサを有する構成であれば同様の効果を奏する。
【００７３】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態における電子機器について、図面を用いて詳細に説明する。本実施の形態においても、電子機器の例として、デジタルカメラを用いて説明する。
【００７４】
図７は、本発明の第３の実施の形態におけるデジタルカメラ７０を模式的に示した図であり、図８は、同電子機器に用いられる慣性力検知センサの構成を示すブロック図である。
【００７５】
デジタルカメラ７０は、その特徴的な構成として、機器本体に設けられたレンズおよびＣＣＤを有する光学系４２に対する手振れ防止機能を有する。その手振れ防止機能を実現するシステム構成の一部として、角速度センサである振動型の慣性力検知センサ４４が取り付けられており、この慣性力検知センサ４４からの検出信号を基にデジタルカメラの手振れによる画像のぶれの発生を防止することができる。
【００７６】
また、このデジタルカメラ７０に用いられる慣性力検知センサ４４は、第２の実施の形態で説明したデジタルカメラ４０に搭載された慣性力検知センサ４４と同様の構成であるので、ここではその説明を省略する。
【００７７】
デジタルカメラ７０は電池４８により駆動され、その電力消費を抑制することが重要となる。よって、デジタルカメラ７０においても、その不使用時には主要機能の電力供給を必要最低限に設定する一方で、他の付加機能に対する電力供給を遮断するスリープ機能が採用されている。
【００７８】
デジタルカメラ７０は、図７および図８に示したように、さらに、内蔵タイマ７２を備え、内蔵タイマ７２で測定された時間情報を示す計時信号９４およびシャッタボタン５２等の使用者の機器への接触等によって生じる外部信号である接触信号９２が電力供給部８０に入力される。また、検出信号処理部５８からの歪検出情報も、電力供給部８０に入力される。電力供給部８０はこれらの入力にもとづいて、駆動制御部５６および検出信号処理部５８の少なくともいずれかに対して電力の供給を行う。電力供給部８０が通常状態時と節電状態時にどのような電力の供給を行うかは、第２の実施の形態における電力供給部５０と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００７９】
このような構成により、デジタルカメラ７０においては、通常状態から節電状態への移行、および、節電状態から通常状態への移行は、前述の使用者の接触信号９２と、デジタルカメラ７０に設けられている内蔵タイマ７２からの計時信号９４とを利用する、いわゆるタイマースリープ機能を用いることができるとともに、手振れ補正用の慣性力検知センサ４４から出力される機器本体が受ける角速度情報を基にした角速度スリープ機能をも用いることができる。
【００８０】
まず、タイマースリープ機能においては、通常状態から節電状態への移行は、使用者が機器に接触しなくなってから（具体的には、接触信号９２が検知されなくなってから）一定時間（内蔵タイマ７２によって計時することによって判定する）経過した場合に行われる。このとき、使用者が機器に接触しなくなって、具体的には、接触信号９２が検知されなくなってすぐに通常状態から節電状態へ移行させることによって、より省電力化を図ることができるし、接触信号９２が検知されなくなって所定の時間が経過した後に通常状態から節電状態に移行させることによって、使用者が機器を使用中にもかかわらず、節電状態に移行してしまう可能性を低くすることができる。
【００８１】
また、節電状態から通常状態への移行は、使用者が機器に接触した場合、具体的には、接触信号９２が電力供給部８０によって検知された場合に行われる。電力供給部８０は、接触信号９２が入力されるとすぐに節電状態から通常状態に移行してもよいし、接触信号９２がある一定の時間、連続的または間欠的に入力された状態のときに、節電状態から通常状態に移行してもよい。接触信号９２が入力されるとすぐに節電状態から通常状態に移行させた場合には、迅速に通常状態に移行させることができるし、所定の時間、接触信号９２が入力された状態のときに節電状態から通常状態に移行させた場合には、使用者が誤って各種ボタン等を押してしまったような場合に通常状態に移行してしまう可能性を低くすることができる。
【００８２】
次に、角速度スリープ機能においては、通常状態から節電状態への移行は、使用者が機器を動かしていないことを、電力供給部８０が検出信号処理部５８からの出力によって判断し、一定時間、使用者が機器を動かしていないと判断される場合に行われる。このとき、使用者が機器を動かしていないと判断されてから、すぐに通常状態から節電状態へ移行させることによって、省電力化を図ることができるし、使用者が機器を動かしていないと判断されてから所定の時間が経過した後に通常状態から節電状態に移行させることによって、使用者が機器を使用中にもかかわらず、節電状態に移行してしまう可能性を低くすることができる。
【００８３】
すなわち、本実施の形態におけるデジタルカメラ７０は、機器本体に慣性力検知センサ４４が設けられているので、機器本体の挙動に対応して慣性力検知センサ４４からの出力信号がリアルタイムに出力される。この出力信号を手振れ防止機能にのみ用いるのではなく、新たに電子機器を通常状態から節電状態に移行させるスリープ機能の起動情報としても用いることで、タイマースリープ機能のみを用いた場合よりも、機器本体の挙動をより正確に判断することができ、電子機器のさらなる省電力化を行うことが出来る。例えば、タイマースリープ機能のみを用いた場合には、使用者がデジタルカメラを机の上においてしまったような場合にも、一定時間は通常状態のままであるが、角速度スリープ機能を用いた場合には、リアルタイムにデジタルカメラを机の上に置いたことが判定できるので、より早くスリープ機能を有効にすることができる。
【００８４】
なお、本実施の形態においては電子機器としてデジタルカメラを挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子機器としてはデジタルビデオカメラやカメラ付き携帯電話などのバッテリー駆動による電子機器において、角速度センサ等の振動型の慣性力検知センサを有する構成であれば同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上述べたように、本発明によれば、デジタルカメラ等の電子機器に搭載された場合に、消費電力を低減することのできる振動型慣性力検知センサを実現できるので、各種電子機器に用いる振動型慣性力検知センサ、および、それを用いた電子機器等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における角速度センサの構成を示すブロック図
【図２】同角速度センサの振動子の平面図
【図３】同角速度センサを搭載するデジタルカメラの斜視図
【図４】本発明の第２の実施の形態における電子機器を示す模式図
【図５】同電子機器に用いられる慣性力検知センサの構成を示すブロック図
【図６】同慣性力検知センサに用いられるセンサ素子を示す平面図
【図７】本発明の第３の実施の形態における電子機器を示す模式図
【図８】同電子機器に用いられる慣性力検知センサの構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００８７】
２    角速度センサ
４    振動子
６    駆動回路（駆動部）
８    検知回路（検知部）
１０    電力供給回路（電力供給部）
１２    復帰回路（復帰部）
１４    シリコン基板
１６，６２    駆動電極
１８，６４    検知電極
２０，４０，７０    デジタルカメラ
２２，４８    電池
２４    外部信号
２６    出力信号
３２    入力部
３４    出力部
４２    光学系
４４    慣性力検知センサ
４６    ねじ穴
５０，８０    電力供給部
５２    シャッタボタン
５４    センサ素子（振動子）
５６    駆動制御部（駆動部）
５８    検出信号処理部（検知部）
６０    振動部
６６    検出軸周り方向
７２    内蔵タイマ
７４    再起動信号（外部信号）
９２    接触信号（外部信号）
９４    計時信号
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
2007043504.tif 000018
【国際調査報告】
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2007043504.tif 000020
2007043504.tif 000021
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