JPH0449534Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、人間、動物、乗り物又は機械装置の
可動部分等、各種の測定対象物の傾斜角度又は動
きを検出する角度又は動き検出センサに関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、この種のセンサとして、外球殻の内部に
設けた球面状の凹部内に内球を移動自在に配置
し、外球殻の外側から内球に光を照射して、発光
位置とは反対側の外球殻の外部に形成される内球
の像を２次元の受光面で受光し、上記像の位置及
び長さに基づいて内球の移動方向を求め、これに
より、重力や加速度等の作用力方向を検出するよ
うにしたものが提案されている（特公昭58−
56810号公報参照）。

ところが、上記のセンサでは、２次元の受光面
を必要とするため、受光素子がかなり大掛かりな
ものとなつて構造の複雑化を招くばかりでなく、
外球殻の凹部内に外球殻と屈折率の等しい液状の
媒質を封入しているため、内球の動きが緩慢なも
のとなつて、応答速度が低下するという問題を有
していた。

又、従来、上記と同様の外球殻と内球を使用し
た傾斜角センサとして、外球殻の外側におけるＸ
軸、Ｙ軸、Ｘ軸上にそれぞれ対称に各２個、合計
６個の近接センサを配置し、上記近接センサによ
りＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各方向の内球の位置を検出し
て測定対象物の傾斜角を求めるようにしたものも
知られている（特開昭62−298714号公報参照）。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記傾斜角センサにおいても、
比較的多数の近接センサが必要となつて、構造の
複雑さが充分に解消されないばかりでなく、外球
殻内に液体の媒質が封入されているので、上述と
同様に応答速度が遅くなる。又、従来、以上のよ
うな外球殻と内球とを有するセンサにおいては、
一般に充分な感度を得ることが難しいものであつ
た。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る角度又は動き検出センサは、上記
の課題を解決するために、測定対象物に対し所定
姿勢で支持されるとともに内部に球面状の凹部が
設けられた外球殻と、この外球殻の凹部内に移動
自在に配置される内球とを備え、外球殻の傾斜角
度の変化又は外球殻の動きに伴う上記凹部内での
内球の動きを光学的に検出して測定対象物の傾斜
角度又は動きを求めるようにした角度又は動き検
出センサにおいて、上記外球殻には、内球に対し
光を照射する発光素子と内球からの反射光を受光
する受光素子がそれぞれ１個以上、かつ、合計３
個以上設けられるとともに、外球殻における凹部
の内径と内球の外径との比が３：２の近傍に設定
されていることを特徴とするものである。

〔作用〕

上記の構成によれば、外球殻の凹部内に液状の
媒質は封入しないようにしたので、内球の動きは
速やかなものとなり、これにより、測定の応答速
度を高めることができるようになる。

次に、内球の動きの検出手順につき延べる。

第９図ａにおいて、Ｘ−Ｘ軸上に配置された受
光素子Ｂは、例えば、Ｚ−Ｚ軸上に配置された発
光素子Ａから内球１に照射され、内球１で反射さ
れる反射光の光量を検出するものであるが、今、
内球１がXZ平面内、つまり、第９図ａの紙面内
でのみ移動すると仮定する。

その場合、第９図ａに示すように、測定対象物
４が水平状態にあり、従つて、内球１が外球殻２
における球面状の凹部３内の基準位置にある際の
受光素子Ｂの受光量に比して、第９図ｂのよう
に、測定対象物４が右上がりの傾斜を有してい
て、凹部３内での内球１の移動に伴つて内球１が
受光素子Ｂから遠ざかつた場合は受光量は増大
し、第９図ｃのように、測定対象物４の左上がり
の傾斜に伴つて内球１が受光素子Ｂに接近した場
合は、受光素子Ｂの受光量は減少する。従つて、
受光素子Ｂでの受光量に基づいて、内球１のXZ
平面内での位置の検出が行える。

次に、内球１の３次元方向の動きを測定するた
めに、発光素子及び受光素子が最低限で合計３個
あれば足りる理由は以下の通りである。

すなわち、第１０図〜第１２図において、外球
殻２の球面状の凹部３の中心を通過し、互いに直
交するＸ−Ｘ軸、Ｙ−Ｙ軸、Ｚ−Ｚ軸を設定した
場合、第１０図ａ及びｂに示すように、内球１が
凹部３内でＸ−Ｘ軸方向のみに移動する場合は、
Ｚ−Ｚ軸上に１個の発光素子Ａを配置し、かつ、
Ｘ−Ｘ軸上に１個の受光素子Ｂを配置して、発光
素子Ａから照射されて内球１で反射される光を受
光素子Ｂで受光し、例えば、受光量を測定するこ
とにより、Ｘ−Ｘ軸上での内球１の位置を知るこ
とができる。

同様に、第１１図ａ及びｂに示すように、内球
１がＺ−Ｚ軸方向のみに移動する場合は、Ｚ−Ｚ
軸上に１個の発光素子Ａを配置し、かつ、紙面と
直交する方向に延びるＹ−Ｙ軸上に１個の受光素
子Ｂを配置することにより、Ｚ−Ｚ軸上での内球
１の位置を知ることができる。

更に、第１２図ａ及びｂに示すように、内球１
がＹ−Ｙ軸方向のみに移動する場合は、Ｚ−Ｚ軸
上に１個の発光素子Ａを配置し、かつ、Ｙ−Ｙ軸
上に１個の受光素子Ｂを配置することにより、Ｙ
−Ｙ軸上での内球１の位置を知ることができる。

ここで、凹部３内での内球１の任意の方向への
動きはＸ−Ｘ軸方向、Ｙ−Ｙ軸方向及びＺ−Ｚ軸
方向の成分に分解できるので、結局、Ｚ−Ｚ軸上
に１個の発光素子Ａを配置し、かつ、Ｘ−Ｘ軸上
及びＹ−Ｙ軸上に各１個の受光素子Ｂを配置する
ことにより、内球１の全方向の動きを検知できる
ことになる。

以上では、１個の発光素子Ａと２個の受光素子
Ｂを使用する場合を延べたが、Ｘ−Ｘ軸、Ｙ−Ｙ
軸及びＺ−Ｚ軸のいずれか２つの軸上に各１個の
発光素子Ａを配置し、残る１つの軸上に１個の受
光素子Ｂを配置して、２個の発光素子Ａから順次
照射され、内球１で反射されて受光素子Ｂで順次
受光される光を検出することによつても、内球１
の全方向の動きを検出できることは明らかであ
る。このように、本考案では、最小限の個数の発
光素子及び受光素子を使用して、内球の３次元方
向の動きの検出を行えるようにしている。

又、本考案では、外球殻における凹部の内径と
内球の外径との比が３：２の近傍に設定されてい
るが、これにより、以下に述べる如く、内球の動
きの検出感度を最も高いレベル又はそれに近いレ
ベルに維持できるものである。

すなわち、第１３図に示すように、外球殻２の
凹部３の内径をRo、内球１の外径をRiとすると、
凹部３内での内径１の中心の最大移動量Ｄは、 Ｄ＝Ro−Ri ……(1) となる。又、内球２の移動投影面積Ｓは、 Ｓ＝（π／４）×Ri² ……(2) となる。

従つて、内球１の移動量は、 Ｄ×Ｓ＝（π／４）×（Ro・Ri²−Ri³） ……(3) 内球１の動きの検出感度を最大とするために
は、(3)式の微分値を“０”とすれば良い。

すなわち、 （π／４）×（2Ro・Ri−3Ri²） ＝０ よつて、2Ro＝3Ri ∴ Ro：Ri＝３：２ 以上のように、外球殻２の凹部３の内径Roと
内球１の外径Riとの比を３：３とすると、検出
感度が最大となるが、正確に３：２でなくても、
その近傍であれば充分に高い検出感度が得られる
ものである。

〔実施例 １） 本考案の一実施例を第１図乃至第４図に基づい
て説明すれば、以下の通りである。

第２図に、例えば、クレーン、ロボツト等の機
械装置の可動部分の傾斜角度を検出するのに好適
な本考案に係る角度センサ１０を示す。

角度センサ１０はベース板１１を備え、ベース
板１１には、このベース板１１と直交する方向に
延びる、例えば、３本乃至４本程度の調整ねじ１
２，１２…が螺合されている。各調整ねじ１２は
回転させることにより、ベース板１１からの突出
量が調整できるようになつている。又、各調整ね
じ１２の外周にはコイルばね１３が配置され、コ
イルばね１３の一端はベース板１１に接続されて
いる。

ベース板１１上には、不透明で、例えば、白色
に着色された外球殻１４が取り付けられている。
この外球殻１４の内部には球面状の凹部１５が設
けられている。凹部１５内には、鋼球からなる内
球１６が移動自在に挿入されている。内球１６の
表面は、例えば、白色に着色され、高反射率を有
するようにされている。外球殻１４の凹部１５の
内径と内球１６の外径との比は、上述した通り、
３：２又はその近傍に設定される、具体的には、
例えば、凹部１５の内径が0.8cm、内球１６の外
径が0.5cmとされる。

上記した程度のサイズを有する外球殻１４は、
例えば、射出成型による精密型加工を実施するこ
とにより、高精度のものが安価に製造できる。一
方、内球１６としては、例えば、ベアリング用の
綱球を使用すれば、誤差が0.01mm程度のものが容
易に入手できる。

ここで、本実施例の角度センサ１０は静的な角
度検出を目的とするものであるから、測定に際し
て内球１６の自励振動を抑制し、測定時における
内球１６の振動の振幅の減衰を早めるため、例え
ば、サンドペーパー等を用いて、凹部１５及び内
球１６は表面粗さが比較的大きくなるように形成
しておくのが好ましい。

なお、本実施例の外球殻１４及び内球１６は従
来の同種のものよりサイズが格段に小さくできる
が、この点は、後に詳述する如く、角度測定の応
答速度を向上させる上で大きく寄与するものであ
る。又、外球殻１４及び内球１６を小型に構成す
ることにより、角度センサを従来のものより安価
に製造することができる。

第１図に示すように、外球殻１４の両側部にお
ける傾斜した上方位置には、それぞれ穴１４ａ，
１４ｂが設けられている。各孔１４ａ，１４ｂ内
には、それぞれ発光素子としての発光ダイオード
１７，１８が取り付けられている。

外球殻１４の奥部の中央位置に設けた穴内に
は、受光素子としてのホトトランジスタ２０が取
り付けられている。各発光ダイオード１７，１８
から照射される光の中心軸及びホトトランジスタ
２０の中心軸は、ともに凹部１５の中心Ｏを通過
している。又、各発光ダイオード１７，１８の中
心軸と、ホトトランジスタ２０の中心軸とが成す
角度は、それぞれ90°とされている。なお、第１
図では、便宜上内球１６を省略して示している。

第３図に、演算処理部等を含む角度センサ１０
のブロツク構成図を示す。

すなわち、角度センサ１０は、ホトトランジス
タ２０から出力される信号を増幅する増幅器２２
と、増幅器２２から送られる電流値としての信号
をその大きさに応じた長さの時間に変換して、変
換により得られた所定時間の間信号の出力を持続
する変換回路２３とを備えている。更に、測時回
路２４は、発光ダイオード１７，１８からそれぞ
れ照射され、内球１６で反射されてホトトランジ
スタ２０で受光される受光量と、内球１６の動
き、換言すれば、測定対象物の傾斜角度との相関
関係を予め求めてテーブル形式で記憶した記憶部
を備えており、変換回路２３からの信号の持続時
間を検出することにより、ホトトランジスタ２０
の受光量を求め、これにより、上記テーブルから
測定対象物の傾斜角度を求めるようになつてい
る。又、角度センサ１０は検出された傾斜角度の
表示を行う表示素子２５を備えている。

上記の構成において、角度センサ１０による測
定を行う際には、第２図において、調整ねじ１
２，１２…をコイルばね１３，１３…の付勢力に
抗して測定対象物２６に当接させる。そうする
と、内球１６は凹部１５内で次第に振幅を減衰さ
せながら往復振子運動を行つた後、測定対象物２
６の傾斜角度に応じた位置で静止する。この時、
発光ダイオード１７，１８から時間間隔を置いて
照射され、それぞれ内球１６で反射される反射光
がホトトランジスタ２０で受光され、受光量に基
づいて、上記の測時回路２４により測定対象物２
６の傾斜角度が求められて、表示素子２５で表示
される。

なお、角度センサ１０の零点較正が必要な場合
は、調整ねじ１２，１２…を水平な基準面に当
て、内球１６が凹部１５内の基準位置に来るよう
に調整ねじ１２，１２…の突出量を調整すれば良
い。

以下、角度センサ１０の応答速度について述べ
る。

角度センサ１０の構成上、外部からの力の印加
又は角度変化が生じた場合、内球１６が平衡点に
戻る復元力は非線型であるが、平衡点近傍に内球
１６が存在する際の近似的な応答速度を固有振動
数として求める。但し、凹部１５と内球１６との
間の摩擦によるエネルギーロスは無視する。

第４図において、凹部１５の内径をro、内球１
６の外径をri、内球１６が最低部における平衡点
との間に成す角をθとすると、エネルギー保存の
一般式は、 １／２Mv²＋１／２Ｉθ・²＝MgH ……(4) ここで、Ｍ：内球16の質量 ｖ（＝dX／dt）：内球１６の速度 θ・（＝dθ／dt）：角速度 ｇ：重力加速度 Ｈ：高度差 Ｉ：慣性モーメント ここで、内球１６の慣性モーメントＩは、 Ｉ＝２／５ri²Ｍ ……(5) 第４図より、高度差Ｈは、 Ｈ＝（ro−ri）（１−cosθ） ……(6) 最低部の平衡点の近傍では、Ｘは、 Ｘ＝（ro−ri）θと近似できるので、 dX／dt＝（ro−ri）dθ／dt すなわち、 θ・＝ｖ／（ro−ri） ……(7) (5)〜(7)式を(4)式に代入すれば、 １／２v²＋１／２×２／５r²v²（ro−ri）²＝ｇ（r
o−ri）（１−cosθ）……(8) (8)式を時間ｔについて微分すれば、 〔１＋２／５（ri／ro−ri）²〕ｖ＝ｇ sinθ ……(9) θ≒sinθ＝Ｘ／ro−ri であるので、(9)式を整理すれば、 d²Ｘ／dt²＝gX／〔１＋２／５（ri／ro−ri）₂〕（ro−
ri）……(10) (10)式は振動の式で、その振動数τは、 （11）式から明らかなように、τを大きくする
パラメータは、ro及びriである。構成原理より、
riの範囲は、ro／２＜ri＜roとなるから、結論と
して、τを大きくして応答速度を高めるために
は、roの値を小さくすれば良い。

上述したように、例えば凹部１５の内径を0.8
cm（従つて、ro＝0.4cm）、一方、内球１６の外径
を0.5cm（従つてri＝0.25cm）とすると、（11）式
より、振動数τ＝8.85Hzとなる。これに対し、従
来使用されている米国シエーピツツの傾斜角セン
サ（商品名“アキユスター”）は、本角度センサ
よりサイズがかなり大きく、振動数が１Hz程度と
なる。以上より、本実施例の角度センサは応答速
度が大幅に向上していることが理解できる。

なお、上記実施例では、不透明な外球殻１４に
設けた穴１４ａ，１４ｂ…内に発光ダイオード１
７，１８及びホトトランジスタ２０を配置した
が、外球殻１４における発光ダイオード１７，１
８及びホトトランジスタ２０に対応する部位又は
外球殻１４全体を透明材により構成して、発光ダ
イオード１７，１８及びホトトランジスタ２０を
外球殻１４の外部に配置するようにしても良い。

又、上記の実施例では、各発光ダイオード１
７，１８とホトトランジスタ２０の中心軸同士が
成す角をそれぞれ90°としたが、発光素子として
発光ダイオード１７，１８の代わりに光フアイバ
を使用すれば、発光素子と受光素子の中心軸同士
の成す角を鋭角とすることもできる。

〔実施例 ２〕 次に、第２実施例を説明する。

第１実施例は、主として静止した物体の傾斜角
度を測定する角度センサに関するものであるが、
本第２実施例は物体の動きの検出をも行いうる動
きセンサを開示するものである。

この動きセンサは、第５図に示すように、第１
実施例と同様の外球殻１４及び内球１６を備えて
いる。又、光学系に関しては、第１実施例とは異
なり、例えば、紙面と直交する方向に延びるＺ−
Ｚ軸上に１個の発光素子２７が配置され、かつ、
Ｘ−Ｘ軸及びＹ−Ｙ軸上に各１個の受光素子２
８，３０が配置されている。

そして、第１実施例では、外球殻１４の凹部１
５及び内球１６の表面が粗面に形成されているの
対し、本第２実施例では、凹部１５及び内球１６
の表面が充分滑らかに形成される。これにより、
内球１６は僅かな衝撃に応じて自励発振を生じ
る。

すなわち、平衡位置において内球１６が準安定
に近い状態にあり、摩擦エネルギーによる損失が
僅かで、減衰を早める高周波成分が発生せず、更
に、内球１６の支点が１点のみであり、外部から
の力が内部に伝わりにくいので、慣性力が相対変
位を促し、自らの固有振動数により振動する。

第２実施例では、上記した内球１６の振動が、
発光素子２７から照射され、内球１６で反射され
て受光素子２８，３０でそれぞれ受光される光の
波形を連続的に測定することにより検出される。

すなわち、内球１６がＸ−Ｘ軸及びＹ−Ｙ軸に
対しともに45°を成す第５図のＣ方向に振動する
場合、受光素子２８及び受光素子３０で検出され
る波形は等しくなる。これに対し、内球１６が矢
印Ｄで示すように、Ｘ−Ｘ軸方向に振動する場
合、受光素子２８により検出される波形は第６図
ａの如くになり、一方、受光素子３０で検出され
る波形は第６図ｂの如くになつて、２つの波形に
位相差が生じるとともに、受光素子３０で検出さ
れる波形の振動数は受光素子２８で検出される波
形の２倍の振動数となる。

このように、受光素子２８及び３０により検出
される波形を比較し、又、必要に応じて、各波形
の位相差、非対称性を求めたり、又は、微分、二
次微分等の波形解析を行うことにより、内球１
６、換言すれば、測定対象物の振動の方向、速
度、加速度等が求められる。なお、上記した程度
の波形処理は、小型かつ安価な８ビツトの１チツ
プマイクロコンピユータにより充分に対応できる
ものである。

第７図に本動きセンサのブロツク図を示す。動
きセンサは、受光素子２８，３０から出力される
信号を、それぞれ増幅する増幅器３１，３２と、
増幅器３１，３２により出力されるアナログ信号
をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３３，
３４と、Ａ／Ｄ変換器３３，３４により出力され
るＡ／Ｄ変換された波形データに波形処理を施す
ことにより、測定対象物の運動の方向、速度、加
速度等を求める波形処理部３５と、測定対象物の
動きの検出結果の表示と、本動きセンサの制御と
を行う表示／制御部３６とを備えている。

上記の構成において、測定対象物に運動が生じ
ると、それに応じて、内球１６が振動し、この振
動が、受光素子２８，３０により受光される光の
波形が増幅器３１，３２により増幅され、Ａ／Ｄ
変換器３３，３４によりデイジタル信号に変換さ
れた後、波形処理部３５で波形処理を行われるこ
とにより、内球１６、換言すれば測定対象物の動
きが検出され、検出結果が表示／制御部３６に表
示される。

なお、本動きセンサを、例えば、地震計として
使用する場合、先行して発生する縦波の微振動に
より自励振動波を捉え、数秒程度遅れて開始され
る横波を検出することにより、地震を検知し、制
御出力を得ることができる。

〔実施例 ３〕 次に、第３実施例を説明する。

第３図実施例は、いわゆるポケツトベルに、上
記第２実施例を応用して、ポケツトベルの携帯者
に急病等の異常が発生していないか否かを検出で
きるように構成したものである。

すなわち、第８図ａ〜ｃに示すように、本ポケ
ツトベルはペンダント形式に構成されており、ケ
ース３７における上部には、ポケツトベルの携帯
者にメツセージを伝達するための液晶表示素子３
８が配置されている。又、ケース３７には、バツ
テリ４０、呼出し用のブザー４１、ポケツトベル
の携帯者からの呼出しを行うためのスイツチ４２
及び電源スイツチ４３が内蔵されている。

更に、ケース３７内には、CPU（中央処理装
置）４４等が搭載された基板４５が配置され、基
板４５の上部には送受信用回路４５ａが構成され
ている。そして、ケース３７内の底部には、本ポ
ケツトベルの動きを検出するための動きセンサ４
６が配置されている。動きセンサ４６は、例え
ば、第２実施例に示したものが使用される。な
お、動きセンサ４６による検出結果は送受信用回
路４５ａにより送信されるように構成される。

上記の構成によれば、動きセンサ４６によりポ
ケツトベルが時間とともに運動していることが検
出されれば、ポケツトベルの携帯者は正常な健康
状態にあると見倣すことができる。それに対し、
動きセンサ４６によりポケツトベルが長時間継続
して静止状態にあることが検出されれば、ポケツ
トベルの携帯者に病気による卒倒等の異常が発生
した恐れがあるものと見倣すことができる。この
ような動きセンサ４６を内蔵したポケツトベル
は、心臓病等の持病のある患者や老人等の健康状
態を遠隔から把握するために好適に使用できる。

〔考案の効果〕

本考案に係る角度又は動き検出センサは、以上
のように、測定対象物に対し所定姿勢で支持され
るとともに内部に球面状の凹部が設けられた外球
殻と、この外球殻の凹部内に移動自在に配置され
る内球とを備え、外球殻の傾斜角度の変化又は外
球殻の動きに伴う上記凹部内での内球の動きを光
学的に検出して測定対象物の傾斜角度又は動きを
求めるようにした角度又は動き検出センサにおい
て、上記外球殻には、内球に対し光を照射する発
光素子と内球からの反射光を受光する受光素子が
それぞれ１個以上、かつ、合計３個以上設けられ
るとともに、外球殻における凹部の内径と内球の
外径との比が３：２の近傍に設定されている構成
である。

これにより、外球殻の凹部内に液状の媒質は封
入しないようにしたので、内球の動きは速やかな
ものとなり、この結果、測定の応答速度を高める
ことができるようになる。

又、発光素子と受光素子との個数を各１個以
上、合計３個以上使用するようにして、最少限の
個数に制限したので、部品点数の削減と装置の小
型化を図ることができる。

更に、外球殻における凹部の内径と内球の外径
との比が３：２の近傍に設定したので、内球の動
き、換言すれば、測定対象物の角度又は動きの検
出感度を最も高いレベル又はそれに近いレベルに
維持できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の第１実施例を示す
ものであつて、第１図は角度センサの要部拡大断
面図、第２図は角度センサの断面図、第３図は角
度センサの制御系を示すブロツク構成図、第４図
は内球の振動数を求めるための模式図、第５図乃
至第７図は本考案の第２実施例を示すものであつ
て、第５図は動きセンサを模式的に示す平面図、
第６図ａは内球がＸ−Ｘ軸方向に振動する場合の
Ｘ−Ｘ上の受光素子による測定波形を示すグラ
フ、第６図ｂは内球がＸ−Ｘ軸方向に振動する場
合のＹ−Ｙ上の受光素子による測定波形を示すグ
ラフ、第７図は制御系のブロツク構成図、第８図
ａは第３実施例の縦断面図、第８図ｂ及びｃはそ
れぞれ第８図ａのＥ−Ｅ線及びＦ−Ｆ線に沿う断
面図、第９図はａ〜ｃは内球の位置の測定原理を
示す模式図、第１０図ａ及びｂは内球がＸ−Ｘ軸
方向のみに動く場合を示す模式図、第１１図ａ及
びｂは内球がＺ−Ｚ軸方向のみに動く場合を示す
模式図、第１２図ａ及びｂは内球がＹ−Ｙ軸方向
のみに動く場合を示す模式図、第１３図は好まし
い外球殻と内球の径の比を求めるための模式図で
ある。 １４は外球殻、１５は凹部、１６は内球、１
７，１８は発光ダイオード（発光素子）、２０は
ホトトランジスタ（受光素子）、２６は測定対象
物、２７は発光素子、２８，３０は受光素子であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 測定対象物に対し所定姿勢で支持されるととも
   に内部に球面状の凹部が設けられた外球殻と、こ
   の外球殻の凹部内に移動自在に配置される内球と
   を備え、外球殻の傾斜角度の変化又は外球殻の動
   きに伴う上記凹部内部での内球の動きを光学的に
   検出して測定対象物の傾斜角度又は動きを求める
   ようにした角度又は動き検出センサにおいて、 上記外球殻には、内球に対し光を照射する発光
   素子と内球からの反射光を受光する受光素子がそ
   れぞれ１個以上、かつ、合計３個以上設けられる
   とともに、外球殻における凹部の内径と内球の外
   径との比が３：２の近傍に設定されていることを
   特徴とする角度又は動き検出センサ。