(57)【要約】【課題】デジタル信号の入力タイミングと読み出し要求タイミングとが非同期であっても出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることが可能なデータ処理回路を提供すること。【解決手段】データ処理回路４０は、入力されるデジタル信号に対して補間処理を行い、補間処理がされた補間データＶＤＯを出力する補間回路４５を備え、補間回路４５は、補間データＶＤＯの出力を要求する読み出し要求信号ＲＥＱが入力され、読み出し要求信号ＲＥＱが入力されたタイミングよりも過去に入力されたデジタル信号に基づき補間処理を行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されるデジタル信号に対して補間処理を行い、前記補間処理がされた補間データを出力する補間回路を備え、
前記補間回路は、
前記補間データの出力を要求する読み出し要求信号が入力され、前記読み出し要求信号が入力されたタイミングよりも過去に入力された前記デジタル信号に基づき前記補間処理を行う、データ処理回路。
【請求項２】
インターフェイス回路を備え、
前記インターフェイス回路は、入力される通信信号に応じて前記読み出し要求信号を出力し、
前記補間回路は、前記読み出し要求信号に応答して前記補間データを出力し、
前記補間データは、前記インターフェイス回路を介して出力される、請求項１に記載のデータ処理回路。
【請求項３】
前記補間回路は、前記デジタル信号の入力タイミングから前記読み出し要求信号の入力タイミングまでの時間と前記デジタル信号の入力タイミングよりも過去に入力された複数の前記デジタル信号とに基づき前記補間処理を行う、請求項１又は２に記載のデータ処理回路。
【請求項４】
前記補間回路は、３次補間法により前記補間処理を行う、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のデータ処理回路。
【請求項５】
前記補間回路は、前記読み出し要求信号に応答して前記補間処理を行う、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のデータ処理回路。
【請求項６】
前記補間回路は、前記補間処理の演算用の係数と前記読み出し要求信号が入力されたタイミングとの関係に関わるデータを記憶している、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のデータ処理回路。
【請求項７】
物理量に関わるアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路からの信号が入力されるデジタルフィルター回路と、
前記デジタルフィルター回路からのデジタル信号が入力され、かつ前記デジタル信号に対して補間処理を行うものであり、前記補間処理がされた補間データの出力を要求する読み出し要求信号が入力され、前記読み出し要求信号が入力されたタイミングよりも過去に入力された前記デジタル信号に基づき前記補間処理を行う補間回路と、
入力される通信信号に応じて前記読み出し要求信号を出力するインターフェイス回路と、を備え、
前記補間データは前記インターフェイス回路を介して出力される、物理量検出用回路。
【請求項８】
前記補間回路は、前記読み出し要求信号に応答して前記補間処理を行う、請求項７に記載の物理量検出用回路。
【請求項９】
前記補間回路は、前記補間処理の演算用の係数と前記読み出し要求信号が入力されたタイミングとの関係に関わるデータを記憶している、請求項７又は８に記載の物理量検出用回路。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の物理量検出用回路と、
物理量検出素子と、を備え、
前記アナログ信号は前記物理量検出素子から出力される信号である、物理量検出装置。
【請求項１１】
前記物理量検出素子が、慣性センサーである、請求項１０に記載の物理量検出装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の物理量検出装置と、
前記通信信号を発信する制御装置と、を備えている、電子機器。
【請求項１３】
請求項１０又は１１に記載の物理量検出装置と、
前記通信信号を発信する制御装置と、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、データ処理回路、物理量検出用回路、物理量検出装置、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々なシステムや電子機器において、加速度を検出する加速度センサーや角速度を検出するジャイロセンサー等、種々の物理量を検出可能な物理量検出装置が広く利用されている。物理量の検出信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換回路によってデジタル信号に変換し、検出情報をデジタルデータとして出力する物理量検出装置は、ノイズ耐性の高いデジタル信号を出力することができるため、そのような物理量検出装置及びデジタルデータを受信して演算を行うＭＣＵを含むシステムは、高い信頼性を確保することができる。
【０００３】
このようなシステムでは、ＭＣＵがデジタルデータをサンプリングする周波数を、物理量検出装置が備えるＡ／Ｄ変換回路のサンプリング周波数と同期させなければ、ＭＣＵの受信（サンプリング）により信号の折り返しノイズが発生するという問題がある。これに対して、特許文献１には、入力と出力のサンプリングレート比から回路を初期化して最適なオーバー/アンダーサンプリング、フィルタ処理をする周波数変換方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４５５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の周波数変換方法では、サンプリングレート比を知る必要があり、予めサンプリングレート比が把握できる場合には有効であるが、ＭＣＵが不定期なタイミングでデータを取得するようなイベントに対して、正確なサンプリングレート比を把握する事が難しく、必ずしも有効な手法ではない。
【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、デジタル信号の入力タイミングと読み出し要求タイミングとが非同期であっても出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることが可能なデータ処理回路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、物理量に関わるアナログ信号のサンプリングタイミングと読み出し要求タイミングとが非同期であっても出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることが可能な物理量検出用回路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、当該物理量検出用回路を用いた物理量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、当該物理量検出装置を用いた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］
本適用例に係るデータ処理回路は、入力されるデジタル信号に対して補間処理を行い、
前記補間処理がされた補間データを出力する補間回路を備え、前記補間回路は、前記補間データの出力を要求する読み出し要求信号が入力され、前記読み出し要求信号が入力されたタイミングよりも過去に入力された前記デジタル信号に基づき前記補間処理を行う。
【０００９】
本適用例に係るデータ処理回路によれば、読み出し要求信号が入力されたタイミングで直近に入力されたデジタル信号を出力するのではなく、過去に入力されたデジタル信号に基づき補間処理された補間データを出力するので、デジタル信号の入力タイミングと読み出し要求タイミングとが非同期であっても出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例に係るデータ処理回路は、インターフェイス回路を備え、前記インターフェイス回路は、入力される通信信号に応じて前記読み出し要求信号を出力し、前記補間回路は、前記読み出し要求信号に応答して前記補間データを出力し、前記補間データは、前記インターフェイス回路を介して出力されてもよい。
【００１１】
本適用例に係るデータ処理回路によれば、インターフェイス回路を介して入力される通信信号と同期した読み出し要求信号に応答して補間データを出力するので、デジタル信号の入力タイミングと当該通信信号の入力タイミングとが非同期であっても、インターフェイス回路を介して出力される信号への折り返しノイズの発生を低減させることができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例に係るデータ処理回路において、前記補間回路は、前記デジタル信号の入力タイミングから前記読み出し要求信号の入力タイミングまでの時間と前記デジタル信号の入力タイミングよりも過去に入力された複数の前記デジタル信号とに基づき前記補間処理を行ってもよい。
【００１３】
本適用例に係るデータ処理回路によれば、補間回路がデジタル信号の入力タイミングから前記読み出し要求信号の入力タイミングまでの時間に応じた適切な補間データを生成することができるので、出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例に係るデータ処理回路において、前記補間回路は、３次補間法により前記補間処理を行ってもよい。
【００１５】
本適用例に係るデータ処理回路によれば、補間回路が３次補間法（例えば、Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ法）により比較的精度よく補正処理を行うことができるので、出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることができる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例に係るデータ処理回路において、前記補間回路は、前記読み出し要求信号に応答して前記補間処理を行ってもよい。
【００１７】
本適用例に係るデータ処理回路によれば、補間回路が、常に補正処理を行うのではなく、読み出し要求信号に応答して補間処理を行うため、消費電力を削減することができる。
【００１８】
［適用例６］
上記適用例に係るデータ処理回路において、前記補間回路は、前記補間処理の演算用の係数と前記読み出し要求信号が入力されたタイミングとの関係に関わるデータを記憶していてもよい。
【００１９】
本適用例に係るデータ処理回路によれば、補間回路が、記憶しているデータを利用することにより補間処理の演算用の係数を算出する必要がないので、サイズの大きい回路（例えば、乗算器）に代えてサイズの小さい回路（例えば、加算回路）を用いて短時間で補正処理を行うができる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例に係る物理量検出用回路は、物理量に関わるアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路からの信号が入力されるデジタルフィルター回路と、前記デジタルフィルター回路からのデジタル信号が入力され、かつ前記デジタル信号に対して補間処理を行うものであり、前記補間処理がされた補間データの出力を要求する読み出し要求信号が入力され、前記読み出し要求信号が入力されたタイミングよりも過去に入力された前記デジタル信号に基づき前記補間処理を行う補間回路と、入力される通信信号に応じて前記読み出し要求信号を出力するインターフェイス回路と、を備え、前記補間データは前記インターフェイス回路を介して出力される。
【００２１】
本適用例に係る物理量検出用回路によれば、補間回路は、インターフェイス回路を介して入力された通信信号に同期した読み出し要求信号が入力されたタイミングで、直近にＡ／Ｄ変換回路が物理量に関わるアナログ信号をサンプリングして変換したデジタル信号を出力するのではなく、Ａ／Ｄ変換回路が過去にサンプリングして変換したデジタル信号に基づき補間処理された補間データを出力する。従って、Ａ／Ｄ変換回路によるサンプリングタイミングと通信信号に基づく読み出し要求タイミングとが非同期であっても出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることができる。
【００２２】
［適用例８］
上記適用例に係る物理量検出用回路において、前記補間回路は、前記読み出し要求信号に応答して前記補間処理を行ってもよい。
【００２３】
本適用例に係る物理量検出用回路によれば、補間回路が、常に補正処理を行うのではなく、読み出し要求信号に応答して補間処理を行うため、消費電力を削減することができる。
【００２４】
［適用例９］
上記適用例に係る物理量検出用回路において、前記補間回路は、前記補間処理の演算用の係数と前記読み出し要求信号が入力されたタイミングとの関係に関わるデータを記憶していてもよい。
【００２５】
本適用例に係る物理量検出用回路によれば、補間回路が、記憶しているデータを利用することにより補間処理の演算用の係数を算出する必要がないので、サイズの大きい回路（例えば、乗算器）に代えてサイズの小さい回路（例えば、加算回路）を用いて短時間で補正処理を行うができる。
【００２６】
［適用例１０］
本適用例に係る物理量検出装置は、上記のいずれかの物理量検出用回路と、物理量検出素子と、を備え、前記アナログ信号は前記物理量検出素子から出力される信号である。
【００２７】
本適用例によれば、物理量に関わるアナログ信号のサンプリングタイミングと読み出し要求タイミングとが非同期であっても出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることが可能な物理量検出装置を提供することができる。
【００２８】
［適用例１１］
上記適用例に係るデータ物理量検出装置において、前記物理量検出素子が、慣性センサーであってもよい。
【００２９】
本適用例によれば、慣性量に関わるアナログ信号のサンプリングタイミングと読み出し要求タイミングとが非同期であっても出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることが可能な物理量検出装置を提供することができる。
【００３０】
［適用例１２］
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの物理量検出装置と、前記通信信号を発信する制御装置と、を備えている。
【００３１】
［適用例１３］
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの物理量検出装置と、前記通信信号を発信する制御装置と、を備えている。
【００３２】
これらの適用例によれば、物理量に関わるアナログ信号のサンプリングタイミングと読み出し要求タイミングとが非同期であっても出力信号への折り返しノイズの発生を低減させることが可能な物理量検出装置を用いるので、例えば、信頼性の高い電子機器及び移動体を実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態の物理量検出装置の構成例を示す図。
【図２】物理量検出素子の振動片の平面図。
【図３】物理量検出素子の動作について説明するための図。
【図４】物理量検出素子の動作について説明するための図。
【図５】駆動回路の構成例を示す図。
【図６】検出回路の構成例を示す図。
【図７】データ処理回路の構成例を示す図。
【図８】Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ法の説明図。
【図９】マスタークロック信号、カウンターの出力信号、サンプリングクロック信号及び読み出し要求信号のタイミングチャートの一例を示す図。
【図１０】第１実施形態におけるルックアップテーブルの一例を示す図。
【図１１】第２実施形態における演算回路の構成例を示す図。
【図１２】第２実施形態におけるルックアップテーブルの一例を示す図。
【図１３】本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図。
【図１４】本実施形態の電子機器の外観の一例を示す図。
【図１５】本実施形態の移動体の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
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。
【００３５】
以下では、物理量として角速度を検出する物理量検出装置（角速度検出装置）を例にとり説明する。
【００３６】
１．物理量検出装置
１−１．第１実施形態
［物理量検出装置の構成］
図１は、本実施形態の物理量検出装置（角速度検出装置）の機能ブロック図である。本実施形態の物理量検出装置１は、物理量に関わるアナログ信号を出力する物理量検出素子（センサー素子）１００と物理量検出用回路２００を含んで構成されている。
【００３７】
物理量検出素子１００は、駆動電極と検出電極が配置された振動片を有し、一般的に、振動片のインピーダンスをできるだけ小さくして発振効率を高めるために、振動片は気密性が確保されたパッケージに封止されている。本実施形態では、物理量検出素子１００は、Ｔ型の２つの駆動振動腕を有するいわゆるダブルＴ型の振動片を有する。
【００３８】
図２は、本実施形態の物理量検出素子１００の振動片の平面図である。物理量検出素子１００は、例えば、Ｚカットの水晶基板により形成されたダブルＴ型の振動片を有する。水晶を材料とする振動片は、温度変化に対する共振周波数の変動が極めて小さいので、角速度の検出精度を高めることができるという利点がある。なお、図２におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は水晶の軸を示す。
【００３９】
図２に示すように、物理量検出素子１００の振動片は、２つの駆動用基部１０４ａ、１０４ｂからそれぞれ駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂが＋Ｙ軸方向及び−Ｙ軸方向に延出している。駆動振動腕１０１ａの側面及び上面にはそれぞれ駆動電極１１２及び１１３が形成されており、駆動振動腕１０１ｂの側面及び上面にはそれぞれ駆動電極１１３及び１１２が形成されている。駆動電極１１２、１１３は、それぞれ、図１に示した物理量検出用回路２００のＤＳ端子，ＤＧ端子を介して駆動回路２０に接続される。
【００４０】
駆動用基部１０４ａ、１０４ｂは、それぞれ−Ｘ軸方向と＋Ｘ軸方向に延びる連結腕１０５ａ、１０５ｂを介して矩形状の検出用基部１０７に接続されている。
【００４１】
検出振動腕１０２は、検出用基部１０７から＋Ｙ軸方向及び−Ｙ軸方向に延出している。検出振動腕１０２の上面には検出電極１１４及び１１５が形成されており、検出振動腕１０２の側面には共通電極１１６が形成されている。検出電極１１４、１１５は、それぞれ、図１に示した物理量検出用回路２００のＳ１端子，Ｓ２端子を介して検出回路３０に接続される。また、共通電極１１６は接地される。
【００４２】
駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの駆動電極１１２と駆動電極１１３との間に駆動信号として交流電圧が与えられると、図３に示すように、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂは逆圧電効果によって矢印Ｂのように、２本の駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの先端が互いに接近と離間を繰り返す屈曲振動（励振振動）をする。
【００４３】
この状態で、物理量検出素子１００の振動片にＺ軸を回転軸とした角速度が加わると、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂは、矢印Ｂの屈曲振動の方向とＺ軸の両方に垂直な方向にコリオリの力を得る。その結果、図４に示すように、連結腕１０５ａ、１０５ｂは矢印Ｃで示すような振動をする。そして、検出振動腕１０２は、連結腕１０５ａ、１０５ｂの振動（矢印Ｃ）に連動して矢印Ｄのように屈曲振動をする。このコリオリ力に伴う検出振動腕１０２の屈曲振動と駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの屈曲振動（励振振動）とは位相が９０°ずれている。
【００４４】
ところで、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂが屈曲振動（励振振動）をするときの振動エネルギーの大きさ又は振動の振幅の大きさが２本の駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂで等しければ、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの振動エネルギーのバランスがとれており、物理量検出素子１００に角速度がかかっていない状態では検出振動腕１０２は屈曲振動しない。ところが、２つの駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの振動エネルギーのバランスがくずれると、物理量検出素子１００に角速度がかかっていない状態でも検出振動腕１０２に屈曲
振動が発生する。この屈曲振動は漏れ振動と呼ばれ、コリオリ力に基づく振動と同様に矢印Ｄの屈曲振動であるが、駆動信号とは同位相である。
【００４５】
そして、圧電効果によってこれらの屈曲振動に基づいた交流電荷が、検出振動腕１０２の検出電極１１４、１１５に発生する。ここで、コリオリ力に基づいて発生する交流電荷は、コリオリ力の大きさ（言い換えれば、物理量検出素子１００に加わる角速度の大きさ）に応じて変化する。一方、漏れ振動に基づいて発生する交流電荷は、物理量検出素子１００に加わる角速度の大きさに関係せず一定である。
【００４６】
なお、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの先端には、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂよりも幅の広い矩形状の錘部１０３が形成されている。駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの先端に錘部１０３を形成することにより、コリオリ力を大きくするとともに、所望の共振周波数を比較的短い振動腕で得ることができる。同様に、検出振動腕１０２の先端には、検出振動腕１０２よりも幅の広い錘部１０６が形成されている。検出振動腕１０２の先端に錘部１０６を形成することにより、検出電極１１４、１１５に発生する交流電荷を大きくすることができる。
【００４７】
以上のようにして、物理量検出素子１００は、Ｚ軸を検出軸としてコリオリ力に基づく交流電荷（角速度成分）と、励振振動の漏れ振動に基づく交流電荷（振動漏れ成分）とを検出電極１１４、１１５を介して出力する。この物理量検出素子１００は、角速度を検出する慣性センサーとして機能する。
【００４８】
図１に戻り、本実施形態の物理量検出用回路２００は、基準電圧回路１０、駆動回路２０、検出回路３０、データ処理回路４０、記憶部５０及び発振回路６０を含んで構成されており、例えば、１チップの集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）であってもよい。なお、本実施形態の物理量検出用回路２００は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００４９】
基準電圧回路１０は、物理量検出用回路２００のＶＤＤ端子より供給される電源電圧から基準電圧（アナロググランド電圧）などの定電圧や定電流を生成し、駆動回路２０や検出回路３０に供給する。
【００５０】
駆動回路２０は、物理量検出素子１００を励振振動させるための駆動信号を生成し、ＤＳ端子を介して物理量検出素子１００の駆動電極１１２に供給する。また、駆動回路２０は、物理量検出素子１００の励振振動により駆動電極１１３に発生する発振電流がＤＧ端子を介して入力され、この発振電流の振幅が一定に保持されるように駆動信号の振幅レベルをフィードバック制御する。また、駆動回路２０は、駆動信号と位相が同じ検波信号ＳＤＥＴを生成し、検出回路３０に出力する。
【００５１】
検出回路３０は、Ｓ１端子とＳ２端子を介して、物理量検出素子１００の２つの検出電極１１４、１１５に発生する交流電荷（検出電流）がそれぞれ入力され、検波信号ＳＤＥＴを用いて、これらの交流電荷（検出電流）に含まれる角速度成分を検出し、角速度成分の大きさに応じた電圧レベルの信号（角速度信号）ＶＡＯを生成して出力する。
【００５２】
記憶部５０は、不図示の不揮発性メモリーを有し、当該不揮発性メモリーには、駆動回路２０や検出回路３０に対する各種のトリミングデータ（調整データや補正データ）が記憶されている。不揮発性メモリーは、例えば、ＭＯＮＯＳ（Metal Oxide Nitride Oxide Silicon）型メモリーやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）として構成することができる。さらに、記憶部５０は、不図示のレジスターを有し、物理量検出用回路２００電源投入時（ＶＤＤ端子の電圧が０Ｖから所望の電圧まで立
ち上がる時）に不揮発性メモリーに記憶されている各種のトリミングデータがレジスターに転送されて保持され、レジスターに保持された各種のトリミングデータが駆動回路２０や検出回路３０に供給されるように構成してもよい。
【００５３】
データ処理回路４０は、デジタル演算回路４１及びインターフェイス回路４２を含んで構成されている。
【００５４】
デジタル演算回路４１は、マスタークロック信号ＭＣＬＫによって動作し、検出回路３０が出力する角速度信号ＶＡＯの電圧レベルをデジタル値に変換した後、読み出し要求信号ＲＥＱが入力されたタイミングに基づいて補間処理を行い、補間処理により得られた補間データをデジタルデータＶＤＯとして出力する。
【００５５】
インターフェイス回路４２は、物理量検出用回路２００の外部装置であるＭＣＵ（Micro Control Unit）２（制御装置の一例）が発信する通信信号に応じて読み出し要求信号ＲＥＱを出力し、これに応じてデジタル演算回路４１が出力するデジタルデータＶＤＯ（補間データ）をＭＣＵ２に出力する処理を行う。また、インターフェイス回路４２は、ＭＣＵ２からの要求に応じて記憶部５０（不揮発性メモリーやレジスター）に記憶されているデータを読み出してＭＣＵ２に出力する処理や、ＭＣＵ２から入力されたデータを記憶部５０（不揮発性メモリーやレジスター）に書き込む処理などを行う。インターフェイス回路４２は、例えば、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）バスのインターフェイス回路であり、ＭＣＵ２が発信する通信信号である選択信号、クロック信号、データ信号が、それぞれ、物理量検出用回路２００のＳＳ端子，ＳＣＬＫ端子，ＳＩ端子を介して入力され、物理量検出用回路２００のＳＯ端子を介してデータ信号をＭＣＵ２に出力する。なお、インターフェイス回路４２は、ＳＰＩバス以外の各種のバス（例えば、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）バス等）に対応するインターフェイス回路であってもよい。
【００５６】
発振回路６０は、マスタークロック信号ＭＣＬＫを発生させて、データ処理回路４０に含まれるデジタル演算回路４１に出力するクロック生成回路として機能する。発振回路６０は、例えば、リングオシレーターやＣＲ発振回路として構成される。
【００５７】
［駆動回路の構成］
次に、駆動回路２０について説明する。図５は、駆動回路２０の構成例を示す図である。図５に示すように、本実施形態の駆動回路２０は、Ｉ／Ｖ変換回路２１、ハイパスフィルター（ＨＰＦ）２２、コンパレーター２３、全波整流回路２４、積分器２５及びコンパレーター２６を含んで構成されている。なお、本実施形態の駆動回路２０は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００５８】
Ｉ／Ｖ変換回路２１は、物理量検出素子１００の励振振動により発生し、ＤＧ端子を介して入力された発振電流を交流電圧信号に変換する。
【００５９】
ハイパスフィルター２２は、Ｉ／Ｖ変換回路２１の出力信号のオフセットを除去する。
【００６０】
コンパレーター２３は、ハイパスフィルター２２の出力信号の電圧を基準電圧と比較して２値化信号を生成し、この２値化信号がハイレベルの時はＮＭＯＳトランジスターを導通させてローレベルを出力し、２値化信号がローレベルの時はＮＭＯＳトランジスターを非導通にし、抵抗を介してプルアップされる積分器２５の出力電圧をハイレベルとして出力する。そして、コンパレーター２３の出力信号は、駆動信号として、ＤＳ端子を介して物理量検出素子１００に供給される。この駆動信号の周波数（駆動周波数）を物理量検出素子１００の共振周波数と一致させることで、物理量検出素子１００を安定発振させることができる。
【００６１】
全波整流回路２４は、Ｉ／Ｖ変換回路２１の出力信号を整流（全波整流）して直流化された信号を出力する。
【００６２】
積分器２５は、基準電圧回路１０から供給される所望の電圧ＶＲＤＲを基準に、全波整流回路２４の出力電圧を積分して出力する。この積分器２５の出力電圧は、全波整流回路２４の出力が高いほど（Ｉ／Ｖ変換回路２１の出力信号の振幅が大きいほど）低くなる。従って、発振振幅が大きいほど、コンパレーター２３の出力信号（駆動信号）のハイレベルの電圧が低くなり、発振振幅が小さいほど、コンパレーター２３の出力信号（駆動信号）のハイレベルの電圧が高くなるので、発振振幅が一定に保持されるように自動利得制御（ＡＧＣ：Auto Gain Control）がかかる。
【００６３】
コンパレーター２６は、ハイパスフィルター２２の出力信号の電圧を増幅して２値化信号（方形波電圧信号）を生成し、検波信号ＳＤＥＴとして出力する。
【００６４】
［検出回路の構成］
次に、検出回路３０について説明する。図６は、検出回路３０の構成例を示す図である。図６に示すように、本実施形態の検出回路３０は、チャージアンプ３１，３２、差動アンプ３３、ハイパスフィルター（ＨＰＦ）３４、ＡＣアンプ３５、同期検波回路３６、可変ゲインアンプ３７、スイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）３８、出力バッファー３９を含んで構成されている。なお、本実施形態の検出回路３０は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００６５】
チャージアンプ３１には、Ｓ１端子を介して物理量検出素子１００の振動片の検出電極１１４から角速度成分と振動漏れ成分を含む交流電荷（検出電流）が入力される。同様に、チャージアンプ３２には、Ｓ２端子を介して物理量検出素子１００の振動片の検出電極１１５から角速度成分と振動漏れ成分を含む交流電荷（検出電流）が入力される。
【００６６】
このチャージアンプ３１，３２は、それぞれ入力された交流電荷（検出電流）を交流電圧信号に変換する。チャージアンプ３１に入力される交流電荷（検出電流）とチャージアンプ３２に入力される交流電荷（検出電流）は互いに位相が１８０°異なり、チャージアンプ３１の出力信号とチャージアンプ３２の出力信号の位相は互いに逆位相である（１８０°ずれている）。
【００６７】
差動アンプ３３は、チャージアンプ３１の出力信号とチャージアンプ３２の出力信号を差動増幅する。差動アンプ３３により、同相成分はキャンセルされ、逆相成分は加算増幅される。
【００６８】
ハイパスフィルター３４は、差動アンプ３３の出力信号に含まれる直流成分を除去するする。
【００６９】
ＡＣアンプ３５は、ハイパスフィルター３４の出力信号を増幅した交流電圧信号を出力する。
【００７０】
同期検波回路３６は、駆動回路２０が出力する検波信号ＳＤＥＴを用いてＡＣアンプ３５の出力信号（被検波信号）に含まれる角速度成分を同期検波する。同期検波回路３６は、例えば、検波信号ＳＤＥＴがハイレベルの時はＡＣアンプ３５の出力信号をそのまま選択し、検波信号ＳＤＥＴがローレベルの時はＡＣアンプ３５の出力信号を基準電圧に対して反転した信号を選択する回路として構成することができる。
【００７１】
ＡＣアンプ３５の出力信号には角速度成分と振動漏れ成分が含まれているが、この角速度成分は検波信号ＳＤＥＴと同位相であるのに対して、振動漏れ成分は逆位相である。そのため、同期検波回路３６により角速度成分は同期検波されるが、振動漏れ成分は検波されないようになっている。
【００７２】
可変ゲインアンプ３７は、同期検波回路３６の出力信号を増幅又は減衰させて所望の電圧レベルの信号を出力し、可変ゲインアンプ３７の出力信号はスイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）３８に入力される。
【００７３】
スイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）３８は、可変ゲインアンプ３７の出力信号に含まれる高周波成分を除去するとともに仕様で決められる周波数範囲の信号を通過させるローパスフィルターとして機能する。このスイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）３８（ローパスフィルター）の周波数特性は、物理量検出素子１００の安定発振により得られるクロック信号（不図示）の周波数とキャパシター（不図示）の容量比によって決まるため、ＲＣローパスフィルターと比較して、周波数特性のばらつきが極めて小さいという利点がある。
【００７４】
スイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）３８の出力信号は、出力バッファー３９でバッファリングされるとともに、必要に応じて所望の電圧レベルの信号に増幅又は減衰される。この出力バッファー３９の出力信号は、角速度信号ＶＡＯとして検出回路３０から出力される。
【００７５】
［データ処理回路の構成］
次に、データ処理回路４０の詳細について説明する。図７は、データ処理回路４０の構成例を示す図である。図１に示したように、本実施形態のデータ処理回路４０は、デジタル演算回路４１及びインターフェイス回路４２を含んで構成され、図７に示すように、デジタル演算回路４１は、Ａ／Ｄ変換回路４３、デジタルフィルター回路４４、補間回路４５及びサンプリングクロック生成回路４６を含んで構成されている。なお、本実施形態のデジタル演算回路４１は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００７６】
サンプリングクロック生成回路４６は、マスタークロック信号ＭＣＬＫ（発振回路６０の出力信号）を基にサンプリングクロック信号ＡＤＣＬＫを生成して出力する。
【００７７】
Ａ／Ｄ変換回路４３は、サンプリングクロック信号ＡＤＣＬＫに同期して、検出回路３０が出力する角速度信号ＶＡＯをサンプリングし、サンプリングした電圧値をデジタルデータに変換して出力する。
【００７８】
デジタルフィルター回路４４は、Ａ／Ｄ変換回路４３からの信号（デジタルデータ）が入力され、マスタークロック信号ＭＣＬＫに同期して、当該デジタルデータのフィルタリング処理を行う。
【００７９】
補間回路４５は、入力されるデジタル信号（デジタルフィルター回路４４からのデジタル信号）に対して補間処理を行い、当該補間処理がされた補間データを出力する回路である。本実施形態では、インターフェイス回路４２が、入力される通信信号に応じて、補間データの出力を要求する読み出し要求信号ＲＥＱを出力し、補間回路４５は、読み出し要求信号ＲＥＱが入力され、読み出し要求信号ＲＥＱが入力されたタイミングよりも過去に入力されたデジタル信号に基づき補間処理を行う。
【００８０】
また、補間回路４５は、読み出し要求信号ＲＥＱに応答して補間データを出力し、この
補間データは、デジタルデータＶＤＯとして、インターフェイス回路４２を介してデータ処理回路４０の外部に出力される。
【００８１】
補間回路４５は、デジタルフィルター回路４４からのデジタル信号の入力タイミングから読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミングまでの時間と当該デジタル信号の入力タイミングよりも過去に入力された複数のデジタル信号とに基づき補間処理を行ってもよい。
【００８２】
例えば、補間回路４５は、Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ法（３次補間法）により補間処理を行ってもよい。図８は、Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ法について説明するための図である。図８に示すように、補間回路４５は、読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミングに対して、直近に入力された入力データ（デジタルフィルター回路４４からのデジタル信号）をｘ３、その１サンプリング周期（サンプリングクロック信号ＡＤＣＬＫの１周期分）前に入力された入力データをｘ２、その１サンプリング周期前に入力された入力データをｘ１、その１サンプリング周期前に入力された入力データをｘ０とする。また、直近のデータ入力タイミングから読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミングまでの時間を、１サンプリング周期を１として正規化した時間をｄ（０≦ｄ＜１）とする。この時、補間回路４５は、入力データｘ０，ｘ１，ｘ２，ｘ３を用いたＢｉ−Ｃｕｂｉｃ法の式（１）による補間処理を行って、入力データｘ１のデータ入力タイミングから時間ｄだけ遅れたタイミングでの補間データｙを算出する。
【００８３】
【数１】
2016178601.tif 000003
【００８４】
式（１）において、ｈ１（ｄ）及びｈ２（ｄ）は、それぞれ、式（２）及び式（３）で表される。
【００８５】
【数２】
2016178601.tif 000004
【００８６】
【数３】
2016178601.tif 000005
【００８７】
式（２）及び式（３）のａは任意係数であり、一般的に−０．５〜−１．０の範囲の値が用いられるが、補間データｙに発生する高調波歪を拡散させるためには絶対値の小さい値（−０．５）が望ましい。そこで、ａ＝−０．５として、式（１）に式（２）及び式（３）を代入して変形すると式（４）が得られる。
【００８８】
【数４】
2016178601.tif 000006
【００８９】
本実施形態では、補間回路４５は、Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ法による補間処理を行うために、
カウンター４７、演算回路４８及びルックアップテーブル４９を含んで構成されている。
【００９０】
カウンター４７は、マスタークロック信号ＭＣＬＫに同期して、１サンプリング周期（サンプリングクロック信号ＡＤＣＬＫの１周期）の間に０からＳＲ−１までカウントアップするカウンターである。このＳＲは、マスタークロック信号ＭＣＬＫとサンプリングクロック信号ＡＤＣＬＫとの周波数比に相当する。
【００９１】
図９は、マスタークロック信号ＭＣＬＫ、カウンター４７の出力信号ＣＮＴ、サンプリングクロック信号ＡＤＣＬＫ及び読み出し要求信号ＲＥＱのタイミングチャートの一例を示す図である。図９のタイミングチャートに示すように、読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミングでのカウンター４７の出力信号ＣＮＴの値をｎとすると、図８に示した時間ｄは、ｎとＳＲを用いて式（５）で表される。
【００９２】
【数５】
2016178601.tif 000007
【００９３】
従って、式（４）に式（５）を代入して変形すると式（６）が得られる。
【００９４】
【数６】
2016178601.tif 000008
【００９５】
式（６）において、係数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、それぞれ、式（７），式（８），式（９），式（１０）で表される。
【００９６】
【数７】
2016178601.tif 000009
【００９７】
【数８】
2016178601.tif 000010
【００９８】
【数９】
2016178601.tif 000011
【００９９】
【数１０】
2016178601.tif 000012
【０１００】
本実施形態では、ルックアップテーブル４９は、補間処理の演算用の係数と読み出し要求信号ＲＥＱが入力されたタイミングｄとの関係に関わるデータを記憶している。具体的には、図１０に示すように、カウンター４７の出力信号ＣＮＴの値の取り得る範囲０〜ＳＲ−１を複数の範囲（０〜ｎ１−１，ｎ１〜ｎ２−１，ｎ２〜ｎ３−１，・・・）に分割し、ＣＮＴの値の各範囲と係数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の各値との関係をルックアップテーブル４９で記憶しておく。
【０１０１】
演算回路４８は、式（６）の右辺第３項〜第６項（Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ補間項）において、ルックアップテーブル４９を参照して係数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の値を求めることにより、式（７），式（８），式（９），式（１０）の計算が不要となる。
【０１０２】
また、本実施形態では、演算回路４８は、式（６）の右辺第２項（線形補間項）の乗算及び右辺第３項〜第６項（Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ補間項）の各乗算を、それぞれ加算器を用いて常に計算し続けることで実現する。これにより、演算回路４８の回路規模を削減するとともに、サンプリングクロック信号ＡＤＣＬＫとは非同期のタイミングで入力される読み出し要求信号ＲＥＱに対してすぐにデジタルデータＶＤＯとして補間データｙを出力することができる。
【０１０３】
［効果］
第１実施形態の物理量検出装置１（データ処理回路４０）によれば、補間回路４５は、デジタル信号の入力タイミング（サンプリングタイミング）から読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミングまでの時間ｄに応じて補間処理したデジタルデータＶＤＯを出力する。具体的には、図８に示したように、補間回路４５は、直近の入力データｘ３の入力タイミングから読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミングまでの時間ｄに応じて、直近の入力データｘ３、１つ前の入力データｘ２、２つ前の入力データｘ１及び３つ前の入力データｘ０を用いたＢｉ−Ｃｕｂｉｃ法による補間処理を行い、２つ前の入力データｘ１から時間ｄだけ遅れた補間データｙを生成し、デジタルデータＶＤＯとして出力する。このデジタルデータＶＤＯ（補間データｙ）は、Ａ／Ｄ変換回路４３のサンプリング周期の２周期分遅れて出力されるものの、読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミングと同期して、Ａ／Ｄ変換回路４３がサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、デジタルフィルター回路４４がフィルタリング処理したデータを疑似的に示すデータとなる。従って、第１実施形態の物理量検出装置１（データ処理回路４０）によれば、Ａ／Ｄ変換回路４３によるサンプリングタイミング（補間回路４５へのデジタル信号の入力タイミング）とＭＣＵ２からの読み出し要求タイミング（読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミング）とが非同期であっても、デジタルデータＶＤＯへの折り返しノイズの発生を低減させることができる。
【０１０４】
１−２．第２実施形態
第１実施形態の物理量検出装置１（データ処理回路４０）では、補間回路４５は、読み出し要求信号ＲＥＱに応答してすぐに補間データｙを出力可能とするために、演算回路４８が常に加算を行う（常に補間処理を行う）必要があるため消費電力が大きい。これに対して、第２実施形態の物理量検出装置１では、補間回路４５は、読み出し要求信号ＲＥＱに応答して補間処理を行う。すなわち、補間回路４５は、読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミングにおいて、マスタークロック信号ＭＣＬＫの１周期で補正処理を完了し、すぐに補間データｙを出力する。以下では、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と重複する説明を省略する。
【０１０５】
第２実施形態における補間回路４５は、第１実施形態（図７）と同様に、Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ法による補間処理を行うために、カウンター４７、演算回路４８及びルックアップテーブル４９を含んで構成されている。
【０１０６】
カウンター４７は、第１実施形態と同様に、マスタークロック信号ＭＣＬＫに同期して、１サンプリング周期（サンプリングクロック信号ＡＤＣＬＫの１周期）の間に０からＳＲ−１までカウントアップするカウンターである。
【０１０７】
演算回路４８は、図１１に示すように、４段の演算ステージを有しており、各演算ステージｉ（ｉ＝１〜４）は、シフトレジスターが出力する４つの入力データｘ３，ｘ２，ｘ１，ｘ０から１つのデータを選択する２つのセレクターｎａｉ及びｎｓｉと、選択された信号同士を減算する加減算器及び任意量をビットシフトさせる演算器で構成されている。演算回路４８は、各演算ステージの出力信号を加算器で加算して補間データｙを生成する。
【０１０８】
ルックアップテーブル４９は、補間処理の演算用の係数と読み出し要求信号ＲＥＱが入力されたタイミングｄとの関係に関わるデータを記憶している。具体的には、図１２に示すように、カウンター４７の出力信号ＣＮＴの値の取り得る範囲０〜ＳＲ−１を複数の範囲（０〜ｎ１−１，ｎ１〜ｎ２−１，ｎ２〜ｎ３−１，・・・）に分割し、ＣＮＴの値の各範囲と演算回路４８の各演算ステージが有する２つのセレクターの選択信号及び演算器のビットシフト量との関係をルックアップテーブル４９で記憶しておく。
【０１０９】
演算回路４８は、ルックアップテーブル４９を参照して、４つの演算ステージにより、式（４）の右辺のｄ３、ｄ２、ｄの係数の値を演算することにより、マスタークロック信号ＭＣＬＫの１周期で補間データｙを生成することができる。これにより、演算回路４８の回路規模を削減するとともに、サンプリングクロック信号ＡＤＣＬＫとは非同期のタイミングで入力される読み出し要求信号ＲＥＱに対してすぐにデジタルデータＶＤＯとして補間データｙを出力することができる。
【０１１０】
この第２実施形態の物理量検出装置１（データ処理回路４０）によれば、第１実施形態と同様に、Ａ／Ｄ変換回路４３によるサンプリングタイミング（補間回路４５へのデジタル信号の入力タイミング）とＭＣＵ２からの読み出し要求タイミング（読み出し要求信号ＲＥＱの入力タイミング）とが非同期であっても、デジタルデータＶＤＯへの折り返しノイズの発生を低減させることができる。
【０１１１】
さらに、第２実施形態の物理量検出装置１（データ処理回路４０）によれば、補間回路４５は、演算回路４８を図１１のように構成し、ルックアップテーブル４９を図１２のように構成することにより、読み出し要求信号ＲＥＱに応答して補間処理を開始し、すぐに（マスタークロック信号の１周期後に）デジタルデータＶＤＯ（補間データｙ）を出力することができる。従って、物理量検出装置１（データ処理回路４０）によれば、演算回路４８が常に補間処理を行う必要がないため、消費電力を削減することができる。
【０１１２】
２．電子機器
図１３は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。図１３に示すように、本実施形態の電子機器３００は、物理量検出装置３１０、制御装置（ＭＣＵ）３２０、操作部３３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５０、通信部３６０、表示部３７０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図１３の構成要素（各部）の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１１３】
物理量検出装置３１０は、不図示の物理量検出素子が出力する物理量に関わるアナログ信号に基づいて物理量を検出し、検出した物理量に応じたデジタルデータを出力する装置であり、例えば、加速度、角速度、速度、角加速度、力等の物理量の少なくとも一部を検
出する慣性計測装置であってもよいし、傾斜角を計測する傾斜計であってもよい。物理量検出装置３１０として、例えば、上述した本実施形態の物理量検出装置１を適用することができる。また、物理量検出装置３１０は、データ処理回路３１２を含んで構成されており、データ処理回路３１２として、例えば、上述した本実施形態のデータ処理回路４０を適用することができる。
【０１１４】
制御装置（ＭＣＵ）３２０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、物理量検出装置３１０に通信信号を発信し、物理量検出装置３１０の出力データを用いて各種の計算処理や制御処理を行う。その他、制御装置（ＭＣＵ）３２０は、操作部３３０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３６０を制御する処理、表示部３７０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等を行う。
【０１１５】
操作部３３０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制御装置（ＭＣＵ）３２０に出力する。
【０１１６】
ＲＯＭ３４０は、制御装置（ＭＣＵ）３２０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。
【０１１７】
ＲＡＭ３５０は、制御装置（ＭＣＵ）３２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部３３０から入力されたデータ、制御装置（ＭＣＵ）３２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【０１１８】
通信部３６０は、制御装置（ＭＣＵ）３２０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。
【０１１９】
表示部３７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ＣＰＵ３２０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。表示部３７０には操作部３３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
【０１２０】
物理量検出装置３１０として、例えば上述した本実施形態の物理量検出装置１を適用し、あるいは、物理量検出装置３１０に含まれるデータ処理回路３１２として、例えば上述した各実施形態のデータ処理回路４０を適用することにより、信頼性の高い電子機器を実現することができる。
【０１２１】
このような電子機器３００としては種々の電子機器が考えられ、例えば、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）、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、デジタルカメラ、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、リアルタイムクロック装置、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。
【０１２２】
図１４は、本実施形態の電子機器３００の一例であるデジタルカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。なお、図１４には、外部機器との接続についても簡易的に示している。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１２３】
デジタルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このデジタルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４には、パーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。デジタルカメラ１３００は、物理量検出装置３１０を有し、物理量検出装置３１０の出力データを用いて、例えば手振れ補正等の処理を行う。
【０１２４】
３．移動体
図１５は、本実施形態の移動体の一例を示す図（上面図）である。図１５に示す移動体４００は、物理量検出装置４１０，４２０，４３０、コントローラー４４０，４５０，４６０、バッテリー４７０、ナビゲーション装置４８０を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図１５の構成要素（各部）の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１２５】
物理量検出装置４１０，４２０，４３０、コントローラー４４０，４５０，４６０、ナビゲーション装置４８０は、バッテリー４７０から供給される電源電圧で動作する。
【０１２６】
コントローラー４４０，４５０，４６０は、それぞれ、物理量検出装置４１０，４２０，４３０に通信信号を発信し、物理量検出装置４１０，４２０，４３０の各出力データを用いて、姿勢制御システム、横転防止システム、ブレーキシステム等の各種の制御を行う制御装置である。
【０１２７】
ナビゲーション装置４８０は、内蔵のＧＰＳ受信機（不図示）の出力情報に基づき、移動体４００の位置や時刻その他の各種の情報をディスプレイに表示する。また、ナビゲーション装置４８０は、物理量検出装置４９０を内蔵しており、ＧＰＳの電波が届かない時でも物理量検出装置４９０の出力信号に基づいて移動体４００の位置や向きの計算を行い、必要な情報の表示を継続する。
【０１２８】
物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９０は、不図示の物理量検出素子が出力する物理量に関わるアナログ信号に基づいて物理量を検出し、検出した物理量に応じたデジタルデータを出力する装置であり、それぞれ、例えば、角速度センサー、加速度センサー、速度センサー、傾斜計等である。
【０１２９】
例えば、物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９０として、上述した各実施形態の物理量検出装置１を適用し、あるいは、物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９
０に含まれるデータ処理回路（不図示）として、上述した各実施形態のデータ処理回路４０を適用することにより、信頼性の高い移動体を実現することができる。
【０１３０】
このような移動体４００としては種々の移動体が考えられ、例えば、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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
例えば、上述した各実施形態では、補間回路４５は、Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ法により補間処理を行っているが、Ｂｉ−Ｃｕｂｉｃ法以外にも、ニアレストネーバー法（最近傍補間法あるいは最近隣補間法）、バイリニアー法（線形補間法）、ランツォシュ法等、種々の手法を適用することができる。
【０１３３】
また、上述した各実施形態では、角速度を検出する物理量検出素子１００を含む角速度検出装置を例に挙げて説明したが、本発明は、種々の物理量を検出する物理量検出素子を含む物理量検出装置にも適用することができる。物理量検出素子が検出する物理量は、角速度に限らず、角加速度、加速度、速度、力などであってもよい。また、物理量検出素子の振動片は、ダブルＴ型でなくてもよく、例えば、音叉型やくし歯型であってもよいし、三角柱、四角柱、円柱状等の形状の音片型であってもよい。また、物理量検出素子の振動片の材料としては、水晶（ＳｉＯ2）の代わりに、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等の圧電単結晶やジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスなどの圧電性材料を用いてもよいし、シリコン半導体を用いてもよい。また、例えば、シリコン半導体の表面の一部に、駆動電極に挟まれた酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の圧電薄膜を配置した構造であってもよい。また、物理量検出素子は、圧電型の素子に限らず、動電型、静電容量型、渦電流型、光学型、ひずみゲージ型等の振動式の素子であってもよい。あるいは、物理量検出素子の方式は、振動式に限らず、例えば、光学式、回転式、流体式であってもよい。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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】
【０１３６】
１  物理量検出装置、２  ＭＣＵ、１０  基準電圧回路、２０  駆動回路、２１  帰還発振用回路、２１  Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）、２２  ハイパスフィルター、２３  コンパレーター、２４  全波整流回路、２５  積分器、２６  コンパレーター、３０
検出回路、３１，３２  チャージアンプ、３３  差動アンプ、３４  ハイパスフィルター、３５  ＡＣアンプ、３６  同期検波回路、３７  可変ゲインアンプ、３８  スイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）、３９  出力バッファー、４０  データ処理回路、４１  デジタル演算回路、４２  インターフェイス回路、４３  Ａ／Ｄ変換回路、４４  デジタルフィルター回路、４５  補間回路、４６  サンプリングクロック生成回路、４７  カウンター、４８  演算回路、４９  ルックアップテーブル、５０  記憶部、６０  発振
回路、１００  物理量検出素子、１０１ａ〜１０１ｂ  駆動振動腕、１０２  検出振動腕、１０３  錘部、１０４ａ〜１０４ｂ  駆動用基部、１０５ａ〜１０５ｂ  連結腕、１０６  錘部、１０７  検出用基部、１１２〜１１３  駆動電極、１１４〜１１５  検出電極、１１６  共通電極、２００  物理量検出用回路、３００  電子機器、３１０  物理量検出装置、３１２  駆動回路、３２０  制御装置（ＭＣＵ）、３３０  操作部、３４０  ＲＯＭ、３５０  ＲＡＭ、３６０  通信部、３７０  表示部、４００  移動体、４１０，４２０，４３０  物理量検出装置、４４０，４５０，４６０  コントローラー、４７０  バッテリー、４８０  ナビゲーション装置、４９０  物理量検出装置、１３００  デジタルカメラ、１３０２  ケース、１３０４  受光ユニット、１３０６  シャッターボタン、１３０８  メモリー、１３１０  表示部、１３１２  ビデオ信号出力端子、１３１４  入出力端子、１４３０  テレビモニター、１４４０  パーソナルコンピューター
【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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