JP2010112915A - 傾斜センサ - Google Patents

Abstract

【課題】多方向に傾斜の検出が可能な傾斜センサを提供すること。
【解決手段】検出対象面を含み、この検出対象面の面内における傾斜方向を検出するための傾斜センサＡ１であって、検出対象面上の定点から検出対象面の面内方向に放射状に光を発する発光素子３と、発光素子３を取り囲むように検出対象面上に環状に配置された複数の受光素子４と、発光素子３と複数の受光素子４との間に設定された環状の通路７を重力により自由移動可能であるとともに、発光素子３から発せられる光が複数の受光素子４のうちの一部の受光素子４に到達するのを阻止するボール体５とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、たとえばデジタルスチルカメラなどの傾斜方向を検出するための傾斜センサに関する。

図１３および図１４は、従来の傾斜センサの一例を示している。同図に示された傾斜センサＸは、基板９１、ケース９２、カバー９３、１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂ、発光素子９５および転動体９６を備えている。なお、図１３では、カバー９３および反射膜９３ａが省略されている。ケース９２には、上方に開口する凹部が形成されている。この凹部をカバー９３が覆うことにより、空隙部９２ａが形成されている。空隙部９２ａには、転動体９６が収容されている。

１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂおよび発光素子９５は、基板９１に搭載されている。発光素子９５からの光は、空隙部９２ａに向けて発せられる。この光は、カバー９３に設けられた反射膜９３ａによって反射される。転動体９６は、重力方向の変化に応じて空隙部９２ａ内を転動することにより、発光素子９５に重なる位置Ｐ１と、受光素子９４Ａに重なる位置Ｐ２Ａと、受光素子９４Ｂに重なる位置Ｐ２Ｂと、１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂおよび発光素子９５のいずれにも重ならない位置Ｐ３とをとる。

これにより、転動体９６の位置によって、発光素子９５からの光が、１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂのいずれによっても受光されない場合、受光素子９４Ｂのみによって受光される場合、受光素子９４Ａのみによって受光される場合、および１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂのいずれでも受光される場合が存在する。したがって、１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂの受光状態を監視することにより、基板９１の面内方向における傾斜を検出することができる。

上記の傾斜センサＸによれば、基板９１の面内方向において４方向における傾斜を検出することができる。ここで、４方向より多くの傾斜を検出することができると、傾斜角度の検出精度が高まる。そのため、傾斜センサの実用範囲も広がることになり、そのような多方向に傾斜の検出が可能な傾斜センサが望まれていた。

特開２００７−１３９６４３号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、多方向に傾斜の検出が可能な傾斜センサを提供することをその課題とする。

本発明によって提供される傾斜センサは、検出対象面を含み、この検出対象面の面内における傾斜方向を検出するための傾斜センサであって、上記検出対象面上の定点から上記検出対象面の面内方向に放射状に光を発する発光素子と、上記発光素子を取り囲むように上記検出対象面上に環状に配置された複数の受光素子と、上記発光素子と上記複数の受光素子との間に設定された環状の移動経路を重力により自由移動可能であるとともに、上記発光素子から発せられる光が上記複数の受光素子のうちの一部の受光素子に到達するのを阻止する遮光体と、を備えることを特徴としている。

このような構成によれば、遮光体は、重力により環状の移動経路を移動可能であるので、傾斜センサの傾斜方向に応じて移動経路に沿って移動し、発光素子から発せられる光が複数の受光素子のうちの一部の受光素子に到達するのを阻止する。そのため、たとえば光の到達が阻止される受光素子が一つの場合、複数の受光素子の数だけ傾斜方向を検出することができるので、多方向における傾斜を検出することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記遮光体は、上記移動経路を移動する１または複数のボール体によって構成される。このような構成によれば、遮光体はボール体で構成されるので、遮光体は移動経路をスムーズに移動することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記移動経路は、上記発光素子を取り囲むように配置された環状の第１の規制部材における外表面と、上記第１の規制部材の外周側に配置された環状の第２の規制部材における内表面とによって規定される。このような構成によれば、移動経路は、第１の規制部材の外表面および第２の規制部材の内表面によって規定されるので、移動経路を容易に形成することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１の規制部材および上記第２の規制部材には、上記発光素子から発せられる光を上記各受光素子に到達させるための複数の透光窓が形成されている。このような構成によれば、発光素子からの光が透光窓を介して各受光素子に進行するので、各受光素子において発光素子からの光を適切に検出することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の受光素子は、所定の円周上に等間隔で配置されている。このような構成によれば、各受光素子は、発光素子から発せられる光をほぼ同一の条件で受光することができるので、遮光体の有無を確実に検出することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記発光素子および上記複数の受光素子を実装する基板と、上記基板の上記各素子実装面を覆い、かつ上記第１の規制部材および上記第２の規制部材が設けられたカバーと、を備える。このような構成によれば、傾斜センサは、基板およびカバーといった少ない部品点数で構成されるので、傾斜センサを容易に製造することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記カバーの内表面は、上記発光素子から発せられる光を反射する反射面とされる。このような構成によれば、発光素子から発せられる光を好適に各受光素子に向けて進行させることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記各受光素子は、上記カバーに形成された複数の凹部にそれぞれ収容されている。このような構成によれば、各受光素子はそれぞれ凹部に収容されているので、発光素子からの直接的な光以外の余計な光を遮ることができ、発光素子から発せられる光をより正確に検出することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図３は、本発明に係る傾斜センサの第１実施形態を示している。図１は傾斜センサの斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う要部断面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部断面図である。

本実施形態の傾斜センサＡ１は、基板１、カバー２、発光素子３、第１ないし第１６受光素子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ．４ｈ，４ｉ，４ｊ，４ｋ，４ｌ，４ｍ，４ｎ，４ｏ，４ｐ（以下、総称するときは「受光素子４」という。）、および遮光体としてのボール体５を備えている。

傾斜センサＡ１は、たとえば回路基板Ｓに面実装された状態で、回路基板Ｓの面内方向における傾斜方向を検出するために用いられるものである。ここで、傾斜センサＡ１の検出対象面は、回路基板Ｓの面内方向に広がる面に平行な仮想上の面である。本実施形態では、傾斜センサＡ１は、そのサイズが７ｍｍ×７ｍｍ程度、厚さが１ｍｍ程度とされている。

基板１は、矩形状の絶縁基板であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。基板１は、平面視におけるサイズが傾斜センサＡ１とほぼ同一とされている。基板１には、図３に示すように、配線パターン６が形成されている。配線パターン６は、たとえば銅からなり、銅製の薄膜に対してエッチングを施すことなどにより形成される。配線パターン６は、基板１の表裏面に形成された部分と、これらの部分を導通させるスルーホール部分（図示略）とを有している。配線パターン６のうち基板１の表面（部品実装面）に形成された部分には、発光素子３および複数の受光素子４がダイボンディングされている。図３に示すように、配線パターン６のうち基板１の裏面に形成された部分は、面実装用の端子６ａ，６ｂ，６ｃとされている。

発光素子３は、赤外線を発することができる赤外線発光ダイオードなどからなる。発光素子３は、基板１のほぼ中央に実装されている。発光素子３は、上方や斜め方向に光を発するとともに、基板１の面内方向に放射状に光を発する。発光素子３は、詳細には図示していないが、これがボンディングされた配線パターン６に隣り合う配線パターン６に対して、ワイヤ３ａによって接続されている。

受光素子４は、たとえばフォトトランジスタなどからなる。受光素子４は、赤外線を受光すると、それに応じた光起電力を生じさせ、その光起電力に基づく増幅した電流を流すように構成されている。受光素子４は、詳細には図示していないが、これがボンディングされた配線パターン６に隣り合う配線パターン６に対して、ワイヤによって接続されている。受光素子４は、発光素子３を取り囲むように、発光素子３を中心とした所定の円の円周上に等間隔で配置されている。

より詳細には、図２に示すように、第１受光素子４ａは、発光素子３から図２において下方に延びた直線Ｌ（以下、基準線Ｌという）上に配置されている。第１受光素子４ａに時計回りに隣り合う第２受光素子４ｂは、基準線Ｌとのなす角がα（＝２２．５°（３６０°／１６））である直線Ｌ１上に配置されている。また、第２受光素子４ｂに時計回りに隣り合う第３受光素子４ｃは、基準線Ｌとのなす角βが４５°である直線Ｌ２上に配置されている。第４受光素子４ｄないし第１６受光素子４ｐは、基準線Ｌに対して所定のなす角度で表される各直線上にそれぞれ配置されている。

たとえば、基準線Ｌに対してなす角が９０°の直線上には、第５受光素子４ｅが配置されている。基準線Ｌに対してなす角が１８０°の直線上には、第９受光素子４ｉが配置されている。基準線Ｌに対して反時計周りのなす角が９０°の直線上には、第１３受光素子４ｍが配置されている。

各受光素子４は、上記のように、基準線Ｌに対して所定のなす角で表される直線上に配置されているが、この傾斜センサＡ１では、発光素子３からいずれかの受光素子４に向かう方向が傾斜センサＡ１の傾斜方向を表すときの基準方向として設定される。たとえば、図２に示すように、発光素子３から第１受光素子４ａに向かう方向が基準方向Ａとして設定される。そして、後述するように、傾斜センサＡ１では、この基準方向Ａを基準にして基準方向Ａからどれだけ傾斜したかが検出される。

発光素子３と複数の受光素子４との間には、ボール体５を収容する環状の通路７が形成されている。通路７は、ボール体５を重力にしたがって自由移動させるための部分であり、ボール体５の移動経路を規定するものである。通路７は、基板１の表面と、ケース２の裏面と、ケース２に設けられた第１規制部材８および第２規制部材９とによって規定される。これらの部材によって規定された通路７の幅および高さは、ボール体５が通路７内をスムーズに移動するように、ボール体５の直径よりやや大とされている。

第１規制部材８は、ケース２の裏面に設けられている。第１規制部材８は、たとえば透光性樹脂などからなりケース２の裏面と直交する方向に延びるように形成されている。第１規制部材８は、発光素子３を取り囲むように環状に形成されている。上記移動経路は、この第１規制部材８の外表面によって規定される。第１規制部材８には、各受光素子４に対応して１６個の透光窓１０がそれぞれ形成されている。透光窓１０は、発光素子３から発せられる光を各受光素子４に向けて通過させるためのものである。第１規制部材８において透光窓１０となる領域以外の部分に、たとえば遮光性樹脂が塗布されて遮光膜１０ａが形成される。これにより、透光窓１０が形成される。

透光窓１０は、図４に示すように、正面視で円形状とされ、透光窓１０の直径は、ボール体５の直径より小とされている。すなわち、透光窓１０は、発光素子３から発せられる光を各受光素子４に向けて通過させるとともに、後述するように、ボール体５が透光窓１０の形成位置に移動されたとき、発光素子３からの光の大部分がボール体５によって遮蔽される大きさであることが望ましい。なお、透光窓１０の形状は円形状に限るものではなく、図５に示す透光窓１０Ａのように、矩形状であってもよい。

第２規制部材９は、ケース２の裏面に設けられている。第２規制部材９も、透光性樹脂などからなりケース２の裏面と直交する方向に延びるように形成されている。第２規制部材９は、第１規制部材８の外周面側に、第１規制部材８を取り囲むように環状に形成されている。上記移動経路は、この第２規制部材９の内表面によって規定される。第２規制部材９にも、各受光素子４に対応して１６個の透光窓１１がそれぞれ形成されている。透光窓１１は、発光素子３から発せられ透光窓１０を通過した光を各受光素子４に到達させるためのものである。第２規制部材９において透光窓１１となる領域以外の部分に、遮光性樹脂からなる遮光膜１１ａが形成される。これにより、透光窓１１が形成される。透光窓１１も、透光窓１０と同様に、正面視で円形状とされ、透光窓１１の直径は、ボール体５の直径より小とされている。

ボール体５は、傾斜センサＡ１の姿勢に応じて通路７内を重力によって自由移動することにより、発光素子３から発せられる光が複数の受光素子４のうちいずれかの受光素子に到達することを適宜阻止するためのものである。ボール体５は、球体形状とされており、たとえばステンレスからなる。

なお、遮光体としては、ボール体５に代えて、図６に示すように、円柱形状の円柱体１２が用いられてもよい。円柱体１２は、その両端面１２ａが基板１およびケース２の裏面に対向するようにして通路７内を移動する。

カバー２は、板状の天板２ａとその周縁から下方に延びた枠部２ｂとを備えて構成され、たとえば導電性樹脂などの導電性材料によって形成されている。カバー２は、基板１に形成された配線パターン６のうちグランド端子（図示略）に導通する部分に接している。これにより、カバー２は、上記グランド端子に導通し、たとえば静電気の発生を抑制するようにしている。

カバー２の裏面には、各受光素子４に対応して複数の凹部１３がそれぞれ形成されている。これら複数の凹部１３は、各受光素子４を個別に収容する受光素子収容部とされている。カバー２の裏表面には、たとえばＡｕからなるメッキ層１４が形成されている。メッキ層１４は、発光素子３から発せられる光を反射する反射面として機能するものである。

次に、傾斜センサＡ１による傾斜方向の検出について、図７〜図９を参照して説明する。これらの図においては、下方が重力方向となるように、傾斜センサＡ１が回路基板Ｓ（図１参照）に面実装されているとする。傾斜センサＡ１では、たとえば発光素子３から第１受光素子４ａに向かう方向が基準方向Ａとして設定されている。この場合、図７における下方は重力方向であるので、重力方向と基準方向Ａとは一致している。

まず、図７に示す状態においては、ボール体５は、重力にしたがって通路７の最下部の位置Ｐ１に留まっている。ボール体５がこの位置Ｐ１にあると、ボール体５は、第１受光素子４ａに対応する透光窓１１を塞ぐ。第１受光素子４ａは、ボール体５によって発光素子３からの光が遮られる。そのため、第１受光素子４ａは、光を検出せず、受光信号を発しない。

なお、厳密には、ボール体５と透光窓１１とは点接触しているため、透光窓１１において上記点接触された以外の部分では光が通過する。受光素子４は、点接触された以外の部分から通過する光を検出し受光信号として微小な出力値を出力する。このような場合、微小な出力値は、たとえば回路基板Ｓに備えられた制御回路（図示せず）において所定の閾値と比較される。そして、回路基板Ｓの制御回路では、出力値が閾値より低いとき出力値を強制的にゼロにして、受光素子４から発せられる受光信号は無いものとして認識される。

一方、第１受光素子４ａ以外の第２ないし第１６受光素子４ｂ〜４ｐは、発光素子３からの光を遮るものがないので、発光素子３からの光を検出し、受光信号を発する。そのため、受光素子４のうち第１受光素子４ａだけが受光信号を発しないことになる。これにより、回路基板Ｓの制御回路は、発光素子３から第１受光素子４ａに向かう方向を認識する。この場合、発光素子３から第１受光素子４ａに向かう方向は、基準方向Ａと一致するので、傾斜センサＡ１は傾斜していないことを検出することができる。また、発光素子３から第１受光素子４ａに向かう方向は、重力方向とも一致するので、傾斜センサＡ１が水平状態であることを検出することができる。

次に、図８に示すように、図７に示す水平状態から傾斜センサＡ１が反時計周りに２２．５°（３６０°／１６）だけ傾斜されると、ボール体５は、重力にしたがって通路７内を自由移動し、位置Ｐ２に留まる。この場合、ボール体５は、第２受光素子４ｂに対応する透光窓１１を塞ぐ。そのため、第２受光素子４ｂは、ボール体５によって発光素子３からの光が遮られ、第２受光素子４ｂは、光を検出せず、受光信号を発しない。

一方、第２受光素子４ｂ以外の第１、第３ないし第１６受光素子４ａ，４ｃ〜４ｐは、発光素子３からの光を遮るものがないので、発光素子３からの光を検出し、受光信号を発する。そのため、受光素子４のうち第２受光素子４ｂだけが受光信号を発しないので、回路基板Ｓの制御回路は、発光素子３から第２受光素子４ｂに向かう方向を認識する。回路基板Ｓの制御回路では、認識された方向と基準方向Ａとに基づいて、基準方向Ａに対して反時計周りに角度α（たとえば２２．５°）だけ傾斜したことを認識することができる。よって、傾斜センサＡ１が基準方向Ａに対して反時計周りに角度αだけ傾斜した状態を検出することができる。

このように、傾斜センサＡ１が傾斜されると、ボール体５は重力によって自由移動し、重力方向に応じた位置に留まり、いずれかの遮光窓１１を塞ぐ。その遮光窓１１に対応する受光素子４は、発光素子３からの光がボール体５によって遮られる。そのため、当該受光素子４は受光信号を発しないので、回路基板Ｓの制御回路は、発光素子３から、受光信号を発しない受光素子４に向かう方向を認識する。そして、認識された方向と基準方向Ａとに基づいて、傾斜センサＡ１が基準方向Ａに対してどれだけの角度で傾斜したかを検出することができる。したがって、傾斜センサＡ１によれば、受光素子４からの受光信号の有無を監視することにより、傾斜センサＡ１の傾斜を検出することができる。

本実施形態では、複数の受光素子４が配置されているので、いずれかの受光素子４がボール体５によって発光素子５からの光が遮られることにより、発光素子３からいずれかの受光素子４に向かう方向がそれぞれ認識される。したがって、基準方向Ａに対して傾斜された状態を受光素子４の数に応じて複数検出することができるので、本実施形態によれば、多方向における傾斜を検出することができる。

本実施形態のようにたとえば１６個の受光素子４が配置されていると、３６０°を１６等分した角度（２２．５°）毎の基準方向Ａに対する傾斜を検出することができる。そのため、受光素子４を多く配置すればするほど、基準方向Ａに対して傾斜された状態を数多く検出することができる。また、基準方向Ａに対して傾斜された状態を数多く検出できると、傾斜角度を細かく検出することができる。

図９は、ボール体５の通路７内における他の状態を示す例である。この例では、ボール体５が、通路７内であって第１受光素子４ａと第２受光素子４ｂとに対応する２つの透光窓１１の間の中立位置Ｐ′にある状態を示している。この場合、ボール体５は、第１および第２受光素子４ａ，４ｂに対応する透光窓１１をそれぞれ若干塞ぐことになり（この状態を「半遮光状態」という。）、第１および第２受光素子４ａ，４ｂは、半遮光状態に相応して光が遮られる。そのため、第１および第２受光素子４ａ，４ｂは、半遮光状態に相応した光を検出し、それに相当する大きさの受光信号を発する。

一方、第１および第２受光素子４ａ，４ｂ以外の第３ないし第１６受光素子４ｃ〜４ｐは、発光素子３からの光を遮るものがないので、発光素子３からの光を検出し、受光信号を発する。そのため、回路基板Ｓの制御回路は、受光素子４のうち第１および第２受光素子４ａ，４ｂのみから半遮光状態に相応した受光信号を取得するので、ボール体５が中立位置Ｐ′に位置することを認識することができる。

このように、本実施形態では、ボール体５が遮光窓１１の中央に位置して遮光窓１１をほぼ完全に塞ぐ位置にある状態を検出できるほかに、ボール体５が２つの受光素子４に対応する遮光窓１１の間の中立位置にある状態を検出することができる。したがって、ボール体５が中立位置にある状態での、基準方向Ａに対する傾斜角度を正確に検出することができれば、１６方向×２である３２方向の検出を行うことができる。このように、受光素子４同士の受光信号の微妙な出力差によっても、傾斜センサＡ１の傾斜を検出することができる。

図１０は、本発明に係る傾斜センサの第２実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

この第２実施形態の傾斜センサＡ２は、ボール体５が複数設けられた点で、ボール体５の数が１個であった第１実施形態と異なる。図１０に示す例においては、ボール体５が１５個設けられている。なお、この傾斜センサＡ２においては、基準方向Ａが重力方向とは反対の鉛直方向に設定されている。

図１０に示す例において、１５個のボール体５が通路７内に収容されると、重力によって各ボール体５が通路７内を自由移動し、通路７内において発光素子３の図１０における上方に空間が生じる。そのため、第９受光素子４ｉのみが発光素子３からの光を検出し、それ以外の第１ないし第８受光素子４ａ〜４ｈおよび第１０ないし第１６受光素子４ｊ〜４ｐは、発光素子３からの光を検出しない。したがって、受光素子４のうち第９受光素子４ｉのみが受信信号を出力する。回路基板Ｓの制御回路は、発光素子３から第９受光素子４ｉに向かう方向を認識する。この場合、発光素子３から第９受光素子４ｉに向かう方向は、基準方向Ａと一致するので、傾斜センサＡ１は傾斜していないことが検出される。

第２実施形態の傾斜センサＡ２において、図１１に示すように、傾斜センサＡ２が反時計周りにたとえば２２．５°傾斜されると、重力によっていずれかのボール体５が通路７内を自由移動する。これにより、発光素子３の図１０における上方に位置する第１０受光素子４ｊのみが発光素子３からの光を検出し、第１０受光素子４ｊのみが受信信号を出力する。回路基板Ｓの制御回路は、発光素子３から第１０受光素子４ｊに向かう方向を認識する。そのため、回路基板Ｓの制御回路では、認識された方向に基づいて、基準方向Ａに対して反時計周りに角度α（２２．５°）だけ傾斜したことを認識することができる。

傾斜センサＡ２のように、ボール体５が複数設けられた場合であっても、各受光素子４からの受光信号の有無を監視することにより、基準方向Ａに対する傾斜を検出することができる。また、受光素子４が複数設けられているので、多方向における傾斜を検出することができる。したがって、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、図１０および図１１に示した例では、ボール体５が留まる位置は、各ボール体５がそれぞれ各透光窓１１に対向する位置とされている。しかし、ボール体５の大きさが異なると（たとえばホール体５が小さくなると）、透光窓１１との対向関係がずれて、透光窓１１を適切に塞げない場合が生じる。また、ボール体５は球体であるために、隣り合うボール体５との間で隙間が生じる場合もある。そのため、発光素子３からの光を受光する第１０受光素子４ｊ（図１１の場合）以外の受光素子４でも、上記隙間などから漏れた光を検出してしまうことがある。

このような場合には、たとえば回路基板Ｓにおいて、各受光素子４から出力される受光信号の出力差を取得し、最も出力値の高い受光素子４を、適正に光を検出している受光素子４として特定し、基準方向Ａに対する傾斜を検出するようにすればよい。

第２実施形態の傾斜センサＡ２では、図６に示した円柱体１２が用いられてもよい。円柱体１２を用いれば、隣り合う円柱体１２との間で隙間が生じることが、ボール体５を用いる場合に比べてより抑制されるので、漏れた光を検出する受光素子４をなくし正確な検出を行うことができる。

また、図１２に示すように、ボール体５の数は減じられもよい。すなわち、第２実施形態では、発光素子３からの光を検出する受光素子４は一つとされたが、複数の受光素子４が発光素子３からの光を検出する構成であってもよい。たとえば、図１２に示す例では、発光素子３からの光を検出する受光素子４は５個あるが、これら５個の受光素子４のうち、中央に位置する受光素子４（図１２では第９受光素子４ｉ）を特定し、発光素子３から、特定した受光素子４に向かう方向を認識し、基準方向Ａに対する傾斜を検出するようにすればよい。

本発明に係る傾斜センサは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る傾斜センサの具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、配置される受光素子４の数は１６個に限定されない。また、遮光体としては、上記したボール体５や円柱体１２に限らず、通路７内の密閉性、表面張力や撥水性などの点を考慮し可能であれば、遮光性の液体であってもよい。また、ボール体７が移動される通路７としては、これに限らず、たとえば溝をボール体５が移動されるようなものでもよい。また、上記実施形態では、透光窓１０，１１は、透光性樹脂の表面に遮光膜を設けることにより形成したが、不透明な樹脂の壁に穴を開けるようにして透光窓１０，１１を形成してもよい。

本発明の第１実施形態に基づく傾斜センサを示す斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う要部断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部断面図である。 第１規制部材の透光窓を正面から見た図である。 図４に示す透光窓の変形例を示す図である。 遮光体の変形例を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に基づく傾斜センサにおいて傾斜方向の検出を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に基づく傾斜センサにおいて傾斜方向の検出を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に基づく傾斜センサにおいて傾斜方向の検出を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に基づく傾斜センサを示す断面図である。 本発明の第２実施形態に基づく傾斜センサにおいて傾斜方向の検出を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に基づく傾斜センサの変形例を示す断面図である。 従来の傾斜センサの一例を示す要部平面図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う要部断面図である。

符号の説明

Ａ１，Ａ２ 傾斜センサ
Ｓ 回路基板
１ 基板
２ ケース
３ 発光素子
４（４ａ〜４ｐ） 受光素子
５ ボール体
６ 配線パターン
７ 通路
８ 第１規制部材
９ 第２規制部材
１０，１１ 透光窓
１２ 円柱体
１３ 凹部
１４ メッキ層

Claims (8)

1. 検出対象面を含み、この検出対象面の面内における傾斜方向を検出するための傾斜センサであって、
   上記検出対象面上の定点から上記検出対象面の面内方向に放射状に光を発する発光素子と、
   上記発光素子を取り囲むように上記検出対象面上に環状に配置された複数の受光素子と、
   上記発光素子と上記複数の受光素子との間に設定された環状の移動経路を重力により自由移動可能であるとともに、上記発光素子から発せられる光が上記複数の受光素子のうちの一部の受光素子に到達するのを阻止する遮光体と、
   を備えることを特徴とする、傾斜センサ。
2. 上記遮光体は、上記移動経路を移動する１または複数のボール体によって構成される、請求項１に記載の傾斜センサ。
3. 上記移動経路は、上記発光素子を取り囲むように配置された環状の第１の規制部材における外表面と、上記第１の規制部材の外周側に配置された環状の第２の規制部材における内表面とによって規定される、請求項２に記載の傾斜センサ。
4. 上記第１の規制部材および上記第２の規制部材には、上記発光素子から発せられる光を上記各受光素子に到達させるための複数の透光窓が形成されている、請求項３に記載の傾斜センサ。
5. 上記複数の受光素子は、所定の円周上に等間隔で配置されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の傾斜センサ。
6. 上記発光素子および上記複数の受光素子を実装する基板と、
   上記基板の上記各素子実装面を覆い、かつ上記第１の規制部材および上記第２の規制部材が設けられたカバーと、を備える、請求項３ないし５のいずれかに記載の傾斜センサ。
7. 上記カバーの内表面は、上記発光素子から発せられる光を反射する反射面とされる、請求項６に記載の傾斜センサ。
8. 上記各受光素子は、上記カバーに形成された複数の凹部にそれぞれ収容されている、請求項６または７に記載の傾斜センサ。

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