JP5286725B2 - Angular velocity sensor - Google Patents

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Description

本発明は、デジタルスチルカメラあるいはビデオカメラの手ぶれ防止に利用する角速度センサに関するものである。   The present invention relates to an angular velocity sensor used to prevent camera shake of a digital still camera or a video camera.

従来のこの種の角速度センサは、図6〜図8に示すような構成となっていた。   This type of conventional angular velocity sensor has a configuration as shown in FIGS.

図6は従来の角速度センサにおける振動子の斜視図、図7は同角速度センサにおける回路ブロック図、図8は同角速度センサの検出回路におけるノイズ信号除去手段の回路図である。   FIG. 6 is a perspective view of a vibrator in a conventional angular velocity sensor, FIG. 7 is a circuit block diagram of the angular velocity sensor, and FIG. 8 is a circuit diagram of noise signal removing means in a detection circuit of the angular velocity sensor.

図6〜図8において、1は圧電音叉からなる振動子で、この振動子1には、図6に示すように、駆動電極(図示せず)と、第1の検出電極2aおよび第2の検出電極2bを設けている。3は駆動回路で、この駆動回路3はドライブ手段4と発振手段5とにより構成されており、そして図7に示すように、発振手段5からの発振をドライブ手段4を介して振動子1における駆動電極(図示せず)に入力するようにしている。6は検出回路で、この検出回路6は位相差検出手段7と増幅手段8およびノイズ除去手段9とで構成されており、そして位相差検出手段7により振動子1における検出電極2から発生する出力信号の位相差を検出するようにしている。また、前記検出回路6における増幅手段8は位相差検出手段7からの出力信号を増幅し、さらにノイズ除去手段9は前記増幅手段8の出力信号から不要なノイズ周波数成分を除去して角速度出力を出力している。そしてまた、前記検出回路6におけるノイズ除去手段9は、図8に示すように第1のローパスフィルター10と第2のローパスフィルター11とを直列に接続することにより構成されている。   6 to 8, reference numeral 1 denotes a vibrator formed of a piezoelectric tuning fork. As shown in FIG. 6, the vibrator 1 includes a drive electrode (not shown), a first detection electrode 2a, and a second detection electrode. A detection electrode 2b is provided. Reference numeral 3 denotes a drive circuit. The drive circuit 3 is composed of a drive means 4 and an oscillation means 5, and oscillation from the oscillation means 5 is transmitted to the vibrator 1 via the drive means 4 as shown in FIG. Input is made to a drive electrode (not shown). Reference numeral 6 denotes a detection circuit, which comprises a phase difference detection means 7, an amplification means 8 and a noise removal means 9, and an output generated from the detection electrode 2 in the vibrator 1 by the phase difference detection means 7. The phase difference of the signal is detected. The amplifying means 8 in the detecting circuit 6 amplifies the output signal from the phase difference detecting means 7, and the noise removing means 9 removes unnecessary noise frequency components from the output signal of the amplifying means 8 and outputs an angular velocity output. Output. The noise removing means 9 in the detection circuit 6 is configured by connecting a first low-pass filter 10 and a second low-pass filter 11 in series as shown in FIG.

以上のように構成された従来の角速度センサについて、次にその動作を説明する。   Next, the operation of the conventional angular velocity sensor configured as described above will be described.

角速度センサにおける振動子1の駆動電極(図示せず)に交流電圧が負荷されると、図6に示すように、振動子1がX方向に駆動周波数で振動駆動する。そして、振動子1のZ軸周りに角速度が負荷されると、コリオリ力により、振動子1がY軸方向に検知周波数で振動する。そして、この振動により第1の検出電極2aおよび第2の検出電極2bから発生する電荷からなる出力信号の位相差を位相差検出手段7により検出し、さらに増幅手段8で増幅することにより、角速度を検出するものであった。   When an AC voltage is applied to a drive electrode (not shown) of the vibrator 1 in the angular velocity sensor, the vibrator 1 is driven to vibrate at a drive frequency in the X direction as shown in FIG. When an angular velocity is applied around the Z axis of the vibrator 1, the vibrator 1 vibrates at the detection frequency in the Y axis direction by Coriolis force. Then, the phase difference of the output signal composed of the charges generated from the first detection electrode 2a and the second detection electrode 2b by this vibration is detected by the phase difference detection means 7, and further amplified by the amplification means 8, thereby the angular velocity. Was detected.

また、角速度センサを搭載するデジタルスチルカメラ(図示せず)が、人の持つ手の振れによる振動周波数である約10Hzで振動すると、出力信号は第1のローパスフィルター10および第2のローパスフィルター11で減衰されることなく、ほとんどすべての出力信号を伝達する。すなわち、図9および(表1)に示すように、10Hz時の第1のローパスフィルター10および第2のローパスフィルター11からなるノイズ除去手段9による出力信号のゲインは0dBである。   Further, when a digital still camera (not shown) equipped with an angular velocity sensor vibrates at about 10 Hz, which is a vibration frequency due to hand shaking of a person, the output signals are the first low-pass filter 10 and the second low-pass filter 11. Transmits almost all output signals without being attenuated by. That is, as shown in FIG. 9 and (Table 1), the gain of the output signal by the noise removing means 9 including the first low-pass filter 10 and the second low-pass filter 11 at 10 Hz is 0 dB.

Figure 0005286725
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なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開2000−234934号公報
As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2000-234934 A

しかしながら、上記した従来の構成においては、振動子1の駆動周波数と検知周波数の差である約500Hzの離調周波数からなる信号がノイズ成分としてノイズ除去手段9に入力された場合は、図9および(表1)に示すように、500Hz時のゲインは−17dBであって、ノイズ成分の除去が少ないため、実際には、角速度センサに角速度が負荷されていないにも関わらず、出力信号が発生してしまうという課題を有していた。   However, in the above-described conventional configuration, when a signal having a detuning frequency of about 500 Hz, which is the difference between the driving frequency of the vibrator 1 and the detection frequency, is input to the noise removing unit 9 as a noise component, As shown in (Table 1), since the gain at 500 Hz is -17 dB and noise component removal is small, an output signal is actually generated even though the angular velocity sensor is not loaded. It had the problem of end up.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、振動子の駆動周波数と検知周波数の差である離調周波数からなるノイズ成分を確実に除去することができる角速度センサを提供することを目的とするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an angular velocity sensor that can reliably remove a noise component having a detuning frequency that is a difference between a driving frequency of a vibrator and a detection frequency. Is.

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項1に記載の発明は、駆動電極および検出電極を設けた振動子と、前記駆動電極に電圧を供給することにより振動子を振動駆動する駆動回路と、前記振動子に角速度が負荷された際にコリオリ力により検出電極に発生する電荷を出力信号に変換するとともに、この出力信号のノイズ信号を除去するノイズ除去手段を設けた検出回路とを備え、前記検出回路におけるノイズ除去手段をパッシブローパスフィルターとアクティブローパスフィルターとチェビシェフフィルターとを直列に接続することにより構成するとともに、チェビシェフフィルターのQ特性により発生するノイズ周波数に依存し、共振先鋭度が最大となる周波数成分をアクティブローパスフィルターで除去するようにしたもので、この構成によれば、ノイズ除去手段をパッシブローパスフィルターとアクティブローパスフィルターとチェビシェフフィルターとを直列に接続したため、手ぶれの振動周波数である10Hzにおいては、周波数特性による位相遅れ等の損失が発生することはなく、また、ノイズ成分である離調周波数においては、チェビシェフフィルターによる減衰率が大きいため、ノイズ成分を確実に除去することができるとともに、チェビシェフフィルターのQ特性により発生するノイズ周波数に依存し、共振先鋭度が最大となる周波数成分をアクティブローパスフィルターで除去するようにしているため、チェビシェフフィルターの共振点付近での特性の劣化を確実に防止することができるという作用効果を有するものである。 The invention according to claim 1 of the present invention includes a vibrator provided with a drive electrode and a detection electrode, a drive circuit that vibrates the vibrator by supplying a voltage to the drive electrode, and an angular velocity of the vibrator. A detection circuit provided with a noise removal means for converting a charge generated in the detection electrode by Coriolis force when loaded into an output signal and removing a noise signal of the output signal, and a noise removal means in the detection circuit Is configured by connecting a passive low-pass filter, an active low-pass filter, and a Chebyshev filter in series, and the active low-pass filter determines the frequency component that maximizes the resonance sharpness depending on the noise frequency generated by the Q characteristics of the Chebyshev filter. According to this configuration, noise removal Since a passive low-pass filter, an active low-pass filter, and a Chebyshev filter are connected in series, there is no loss such as phase delay due to frequency characteristics at 10 Hz, which is the vibration frequency of camera shake. In the harmonic frequency, since the attenuation factor by the Chebyshev filter is large, the noise component can be surely removed, and the frequency component having the maximum resonance sharpness depends on the noise frequency generated by the Q characteristic of the Chebyshev filter. Since it is removed by the active low-pass filter, it has an effect that the deterioration of the characteristics near the resonance point of the Chebyshev filter can be surely prevented.

以上のように本発明の角速度センサは、駆動電極および検出電極を設けた振動子と、前記駆動電極に電圧を供給することにより振動子を振動駆動する駆動回路と、前記振動子に角速度が負荷された際にコリオリ力により検出電極に発生する電荷を出力信号に変換するとともに、この出力信号のノイズ信号を除去するノイズ除去手段を設けた検出回路とを備え、前記検出回路におけるノイズ除去手段をパッシブローパスフィルターとアクティブローパスフィルターとチェビシェフフィルターとを直列に接続することにより構成するとともに、チェビシェフフィルターのQ特性により発生するノイズ周波数に依存し、共振先鋭度が最大となる周波数成分をアクティブローパスフィルターで除去するようにしたもので、この構成によれば、ノイズ除去手段をパッシブローパスフィルターとアクティブローパスフィルターとチェビシェフフィルターとを直列に接続したため、手ぶれの振動周波数である10Hzにおいては、周波数特性による位相遅れ等の損失が発生することはなく、また、ノイズ成分である離調周波数においては、チェビシェフフィルターによる減衰率が大きいため、ノイズ成分を確実に除去することができるとともに、チェビシェフフィルターのQ特性により発生するノイズ周波数に依存し、共振先鋭度が最大となる周波数成分をアクティブローパスフィルターで除去するようにしているため、チェビシェフフィルターの共振点付近での特性の劣化を確実に防止することができるという優れた効果を奏するものである。 As described above, the angular velocity sensor of the present invention includes a vibrator provided with a drive electrode and a detection electrode, a drive circuit that vibrates the vibrator by supplying a voltage to the drive electrode, and an angular velocity loaded on the vibrator. And a detection circuit provided with a noise removal means for removing the noise signal of the output signal, while converting the electric charge generated in the detection electrode by the Coriolis force into an output signal, and the noise removal means in the detection circuit A passive low-pass filter, an active low-pass filter, and a Chebyshev filter are connected in series, and the active low-pass filter uses the active low-pass filter for the frequency component that has the maximum resonance sharpness depending on the noise frequency generated by the Q characteristics of the Chebyshev filter. This configuration is designed to eliminate noise. Since a passive low-pass filter, an active low-pass filter, and a Chebyshev filter are connected in series, there is no loss such as phase lag due to frequency characteristics at 10 Hz, which is the vibration frequency of camera shake, and it is a noise component. At the detuned frequency, the attenuation factor by the Chebyshev filter is large, so that the noise component can be reliably removed, and the frequency component that maximizes the resonance sharpness depending on the noise frequency generated by the Q characteristic of the Chebyshev filter Since the active low-pass filter removes the characteristic, it is possible to reliably prevent deterioration of the characteristics in the vicinity of the resonance point of the Chebyshev filter.

以下、本発明の一実施の形態における角速度センサについて、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an angular velocity sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施の形態における角速度センサの振動子の上面図、図2は同角速度センサにおける駆動回路および検出回路を示すブロック図、図3は同角速度センサの検出回路におけるノイズ除去手段の回路図である。   1 is a top view of a vibrator of an angular velocity sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a drive circuit and a detection circuit in the angular velocity sensor, and FIG. 3 is a noise removing unit in the detection circuit of the angular velocity sensor. FIG.

図1〜図3において、21は音叉形状のシリコン基板の上面にPZTからなる圧電薄膜を設けた振動子で、この振動子21は駆動電極22および検出電極23を設けている。また、前記振動子21における接続部24にはモニター電極25を設けている。26は駆動回路で、この駆動回路26は図2に示すように、前記振動子21における駆動電極22に電気的に接続されている。27は検出回路で、この検出回路27は、一対の増幅器28と、差動アンプ29と、位相シフタ30と、反転アンプ31と、同期検波器32と、ノイズ除去手段33と、平滑回路39とにより構成されている。そして、前記検出回路27における一対の増幅器28は、前記振動子21における各々の一対の検出電極23からの出力信号を増幅するとともに、前記差動アンプ29に出力している。また、前記検出回路27における差動アンプ29は前記増幅器28からの出力信号を差動増幅しており、さらに、前記位相シフタ30により、差動アンプ29からの出力信号の位相を90度遅延させている。そしてまた、前記検出回路27における反転アンプ31は、前記位相シフタ30からの出力信号を反転させて、同期検波器32に入力している。また、この同期検波器32には、位相シフタ30からの出力信号も入力されているものである。   1 to 3, reference numeral 21 denotes a vibrator in which a piezoelectric thin film made of PZT is provided on the upper surface of a tuning fork-shaped silicon substrate. The vibrator 21 is provided with a drive electrode 22 and a detection electrode 23. A monitor electrode 25 is provided at the connection portion 24 in the vibrator 21. A drive circuit 26 is electrically connected to the drive electrode 22 in the vibrator 21 as shown in FIG. A detection circuit 27 includes a pair of amplifiers 28, a differential amplifier 29, a phase shifter 30, an inverting amplifier 31, a synchronous detector 32, a noise removing unit 33, and a smoothing circuit 39. It is comprised by. The pair of amplifiers 28 in the detection circuit 27 amplifies the output signals from the pair of detection electrodes 23 in the vibrator 21 and outputs them to the differential amplifier 29. The differential amplifier 29 in the detection circuit 27 differentially amplifies the output signal from the amplifier 28, and the phase shifter 30 delays the phase of the output signal from the differential amplifier 29 by 90 degrees. ing. Further, the inverting amplifier 31 in the detection circuit 27 inverts the output signal from the phase shifter 30 and inputs it to the synchronous detector 32. The synchronous detector 32 also receives an output signal from the phase shifter 30.

34はモニター回路で、このモニター回路34は前記振動子21におけるモニター電極25からの出力信号を入力するとともに、このモニター回路34からの出力信号を検波クロック35に入力している。また、前記検出回路27における同期検波器32は、前記位相シフタ30および反転アンプ31からの出力信号を検波クロック35からの同期信号に合わせて検波を行い、ノイズ除去手段33に入力している。そして、このノイズ除去手段33は、図3に示すように、アクティブローパスフィルター36とパッシブローパスフィルター37からなるバターワースフィルターと、非反転増幅器40およびチェビシェフフィルター38とを直列に接続することにより構成しているものである。39は平滑回路で、この平滑回路39は前記チェビシェフフィルター38からの出力信号を平滑化して出力しているものである。   Reference numeral 34 denotes a monitor circuit. The monitor circuit 34 inputs an output signal from the monitor electrode 25 in the vibrator 21 and inputs an output signal from the monitor circuit 34 to a detection clock 35. The synchronous detector 32 in the detection circuit 27 detects the output signal from the phase shifter 30 and the inverting amplifier 31 in accordance with the synchronous signal from the detection clock 35 and inputs it to the noise removing means 33. As shown in FIG. 3, the noise removing means 33 is configured by connecting a Butterworth filter comprising an active low-pass filter 36 and a passive low-pass filter 37, a non-inverting amplifier 40 and a Chebyshev filter 38 in series. It is what. Reference numeral 39 denotes a smoothing circuit. The smoothing circuit 39 smoothes the output signal from the Chebyshev filter 38 and outputs it.

以上のように構成された本発明の一実施の形態における角速度センサについて、次にその動作を説明する。   Next, the operation of the angular velocity sensor according to one embodiment of the present invention configured as described above will be described.

振動子21における駆動電極22に交流電圧が印加されると、振動子21が図1における矢印の方向に所定の周波数で振動駆動する。そしてこの状態において、振動子21の長手方向を回転軸とする角速度が振動子21に負荷されると、コリオリ力により、振動子21における圧電薄膜に電荷が発生し、一対の検出電極23に、それぞれ図4(a)、図4(b)に示す波形からなる出力信号が発生する。そして、この出力信号を前記差動アンプ29で差動増幅することにより、図4(c)に示す出力信号を位相シフタ30に入力する。この位相シフタ30は、図4(d)に示すように位相を90度遅延させ、さらにその出力信号は反転アンプ31により図4(e)に示すように反転した信号として出力される。一方、前記振動子21の駆動振幅によりモニター電極25から発生する電荷を、モニター回路34により図4(f)に示すモニター電圧に変換し、さらに、検波クロック35により図4(g)に示す検波クロック出力信号を同期検波器32に入力する。そして、この同期検波器32は位相シフタ30および反転アンプ31からの出力信号を検波クロック35からの出力信号に同期して検波し、図4(h)に示す出力信号を出力する。そして、この同期検波器32からの出力信号は、ノイズ信号除去手段33でノイズを除去した後、平滑回路39により平滑して図4(i)に示すように角速度信号として出力するものである。   When an AC voltage is applied to the drive electrode 22 in the vibrator 21, the vibrator 21 is driven to vibrate at a predetermined frequency in the direction of the arrow in FIG. In this state, when an angular velocity about the longitudinal direction of the vibrator 21 is applied to the vibrator 21, electric charges are generated in the piezoelectric thin film in the vibrator 21 due to the Coriolis force. Output signals having waveforms shown in FIGS. 4A and 4B are generated. Then, the output signal shown in FIG. 4C is input to the phase shifter 30 by differentially amplifying the output signal by the differential amplifier 29. The phase shifter 30 delays the phase by 90 degrees as shown in FIG. 4D, and the output signal is output as an inverted signal as shown in FIG. On the other hand, the electric charge generated from the monitor electrode 25 by the drive amplitude of the vibrator 21 is converted into the monitor voltage shown in FIG. 4 (f) by the monitor circuit 34, and further the detection shown in FIG. The clock output signal is input to the synchronous detector 32. The synchronous detector 32 detects the output signals from the phase shifter 30 and the inverting amplifier 31 in synchronization with the output signal from the detection clock 35, and outputs the output signal shown in FIG. The output signal from the synchronous detector 32 is subjected to noise removal by the noise signal removing means 33, smoothed by the smoothing circuit 39, and output as an angular velocity signal as shown in FIG. 4 (i).

このとき、角速度センサを搭載するデジタルスチルカメラ(図示せず)が、人の持つ手の振れによる振動周波数である約10Hzで振動すると、アクティブローパスフィルター36、パッシブローパスフィルター37およびチェビシェフフィルター38からなるノイズ除去手段33がほとんどすべての出力信号を伝達するため、この10Hz時のゲインは、図5および(表2)に示すように0dBである。   At this time, when a digital still camera (not shown) equipped with an angular velocity sensor vibrates at a vibration frequency of about 10 Hz, which is a vibration of a human hand, the active low-pass filter 36, the passive low-pass filter 37, and the Chebyshev filter 38 are included. Since the noise removing means 33 transmits almost all output signals, the gain at 10 Hz is 0 dB as shown in FIG. 5 and (Table 2).

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一方、振動子21の駆動周波数と検知周波数の差である約500Hzの離調周波数からなる信号がノイズ成分としてノイズ除去手段33に入力された場合は、このノイズ除去手段33の働きにより、500Hz時のゲインは、図5および(表2)に示すように−30dBとなるものである。すなわち、本発明の一実施の形態においては、検出回路27におけるノイズ除去手段33をアクティブローパスフィルター36とパッシブローパスフィルター37からなるバターワースフィルターとチェビシェフフィルター38とを直列に接続することにより構成しているため、手ぶれの振動周波数である10Hzにおいては、周波数特性による位相遅れ等の損失が発生することはなく、また、ノイズ成分である離調周波数の500Hzにおいては、チェビシェフフィルター38による減衰率が大きいため、ノイズ成分を確実に除去することができるという効果が得られるものである。   On the other hand, when a signal having a detuning frequency of about 500 Hz, which is the difference between the driving frequency of the vibrator 21 and the detection frequency, is input to the noise removing unit 33 as a noise component, The gain is -30 dB as shown in FIG. 5 and (Table 2). That is, in one embodiment of the present invention, the noise removing means 33 in the detection circuit 27 is configured by connecting a Butterworth filter composed of an active low-pass filter 36 and a passive low-pass filter 37 and a Chebyshev filter 38 in series. Therefore, there is no loss such as phase lag due to frequency characteristics at 10 Hz, which is the vibration frequency of camera shake, and the attenuation factor by the Chebyshev filter 38 is large at 500 Hz, which is a detuning frequency that is a noise component. The effect that the noise component can be surely removed is obtained.

ここで、チェビシェフフィルター38のQ値により、出力信号に180Hzのノイズ信号が付加された場合を考えてみると、図5に示すように、チェビシェフフィルター38の180Hz付近での減衰率は、チェビシェフフィルター38が180Hz付近で共振先鋭度が最大で、2dB増加することになり、その結果、チェビシェフフィルター38単体では、ノイズ信号が増加することになってしまう。一方、アクティブローパスフィルター36の180Hz付近での減衰率は−3.5dBであるため、チェビシェフフィルター38の特性によるノイズ信号の増加分をアクティブローパスフィルター36の特性により、打ち消すことができるものである。   Here, considering the case where a noise signal of 180 Hz is added to the output signal due to the Q value of the Chebyshev filter 38, as shown in FIG. When 38 is 180 Hz, the resonance sharpness is maximum and increases by 2 dB. As a result, the noise signal increases with the Chebyshev filter 38 alone. On the other hand, since the attenuation factor of the active low-pass filter 36 near 180 Hz is −3.5 dB, the increase in the noise signal due to the characteristics of the Chebyshev filter 38 can be canceled out by the characteristics of the active low-pass filter 36.

すなわち、本発明の一実施の形態における角速度センサにおいては、バターワースフィルターをパッシブローパスフィルター37とアクティブローパスフィルター36で構成するとともに、チェビシェフフィルター38のQ特性により発生するノイズ周波数に依存する周波数成分をアクティブローパスフィルター36で除去するようにしているため、チェビシェフフィルター38の共振点付近での特性の劣化を確実に防止することができるという効果が得られるものである。   That is, in the angular velocity sensor according to the embodiment of the present invention, the Butterworth filter is composed of the passive low-pass filter 37 and the active low-pass filter 36, and the frequency component depending on the noise frequency generated by the Q characteristic of the Chebyshev filter 38 is active. Since the low-pass filter 36 is used for the removal, it is possible to reliably prevent the deterioration of the characteristics of the Chebyshev filter 38 in the vicinity of the resonance point.

本発明に係る角速度センサは、振動子の駆動周波数と検知周波数の差である離調周波数からなるノイズ成分を確実に除去することができる角速度センサを提供することができるという効果を有するものであり、特にデジタルスチルカメラあるいはビデオカメラの手ぶれ防止に利用する角速度センサとして有用となるものである。   The angular velocity sensor according to the present invention has an effect of being able to provide an angular velocity sensor that can reliably remove a noise component composed of a detuning frequency that is a difference between a driving frequency of a vibrator and a detection frequency. In particular, it is useful as an angular velocity sensor used to prevent camera shake of a digital still camera or a video camera.

本発明の一実施の形態における角速度センサの振動子の上面図The top view of the vibrator of the angular velocity sensor in one embodiment of the present invention 同角速度センサにおける駆動回路および検出回路を示すブロック図Block diagram showing drive circuit and detection circuit in the same angular velocity sensor 同角速度センサの検出回路におけるノイズ除去手段の回路図Circuit diagram of noise removal means in detection circuit of same angular velocity sensor (a)〜(i)同角速度センサの動作状態を示す波形図(A)-(i) Waveform diagram showing the operating state of the angular velocity sensor 同角速度センサにおける出力信号の周波数特性を示す図The figure which shows the frequency characteristic of the output signal in the same angular velocity sensor 従来の角速度センサにおける振動子の斜視図Perspective view of transducer in conventional angular velocity sensor 同角速度センサにおける回路ブロック図Circuit block diagram for the same angular velocity sensor 同角速度センサの検出回路におけるノイズ信号除去手段の回路図Circuit diagram of noise signal removal means in detection circuit of same angular velocity sensor 同角速度センサにおける出力信号の周波数特性を示す図The figure which shows the frequency characteristic of the output signal in the same angular velocity sensor

21 振動子
22 駆動電極
23 検出電極
26 駆動回路
27 検出回路
33 ノイズ除去手段
36 アクティブローパスフィルター
37 パッシブローパスフィルター
38 チェビシェフフィルター
21 vibrator 22 drive electrode 23 detection electrode 26 drive circuit 27 detection circuit 33 noise removing means 36 active low-pass filter 37 passive low-pass filter 38 Chebyshev filter

Claims (1)

駆動電極および検出電極を設けた振動子と、前記駆動電極に電圧を供給することにより振動子を振動駆動する駆動回路と、前記振動子に角速度が負荷された際にコリオリ力により検出電極に発生する電荷を出力信号に変換するとともに、この出力信号のノイズ信号を除去するノイズ除去手段を設けた検出回路とを備え、前記検出回路におけるノイズ除去手段をパッシブローパスフィルターとアクティブローパスフィルターとチェビシェフフィルターとを直列に接続することにより構成するとともに、チェビシェフフィルターのQ特性により発生するノイズ周波数に依存し、共振先鋭度が最大となる周波数成分をアクティブローパスフィルターで除去するようにした角速度センサ。 A vibrator provided with a drive electrode and a detection electrode, a drive circuit that vibrates the vibrator by supplying a voltage to the drive electrode, and generated at the detection electrode by Coriolis force when an angular velocity is applied to the vibrator And a detection circuit provided with a noise removal means for removing a noise signal of the output signal, and the noise removal means in the detection circuit includes a passive low-pass filter, an active low-pass filter, and a Chebyshev filter. An angular velocity sensor that is configured by connecting the two in series and that uses an active low-pass filter to remove the frequency component that has the maximum resonance sharpness depending on the noise frequency generated by the Q characteristics of the Chebyshev filter.
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