JPWO2007043504A1 - 振動型慣性力検知センサおよびそれを用いた電子機器 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (15)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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-
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