(57)【要約】【課題】多数の傾斜方向を感知することができる、サイズの小さい傾斜センサを提供する。【解決手段】傾斜センサは、本体と、発光デバイスと、第１感光デバイスと、第２感光デバイスと、可動素子とを備える。本体は多数の傾斜方向に傾斜することができる。発光デバイスは光線を放射するために本体に据え付けられる。第１感光デバイスは本体及び発光デバイスの片側に据え付けられる。第２感光デバイスは本体及び発光デバイスのもう片側に据え付けられる。本体が異なる傾斜方向に傾斜するとき、可動素子は異なる傾斜方向に移動して、発光デバイスによって放射された光線が第１感光デバイス及び第２感光デバイスに直接伝達する、又は第１感光デバイス及び第２感光デバイスの少なくとも一方への直接伝達を遮蔽する。【選択図】図１
2010204097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の傾斜方向に傾斜することに適した本体と、
光線を放射するために前記本体に据え付けられた発光デバイスと、
前記本体に据え付けられ、前記発光デバイスの片側に配置された第１感光デバイスと、
前記本体に据え付けられ、前記発光デバイスのもう片側に配置された第２感光デバイスと、
前記本体に据え付けられた可動素子とを備え、
前記本体が異なる傾斜方向に傾斜するとき、前記可動素子は異なる傾斜方向に移動して、前記発光デバイスによって放射された前記光線を前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスへ直接伝達させるか、又は前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスの少なくとも一方への直接伝達を遮蔽する、傾斜センサ。
【請求項２】
前記本体は、
前記可動素子が配置された可動エリアと、
第１開口部を有し、前記発光デバイスが配置され、前記第１開口部を通して前記可動エリアに接続された第１収容エリアと、
第２開口部を有し、前記第１感光デバイスが配置された第２収容エリアと、
第１チャネルであって、前記第２収容エリアは前記第２開口部及び該第１チャネルを通して前記可動エリアと接続される、第１チャネルと、
第３開口部を有し、前記第２感光デバイスが配置された第３収容エリアと、
第２チャネルであって、前記第３収容エリアは前記第３開口部及び該第２チャネルを通して前記可動エリアと接続される第２チャネルと、
を備える、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項３】
前記本体は、
４つの頂角を有し、各前記頂角の両側はそれぞれ開口部を有し、前記可動素子が配置された正方形可動エリアと、
前記開口部を通して前記正方形可動エリアと接続され、前記発光デバイスが配置された第１収容エリアと、
前記開口部を通して前記正方形可動エリアと接続され、前記第１感光デバイスが配置された第２収容エリアと、
前記開口部を通して前記正方形可動エリアと接続され、前記第２感光デバイスが配置された第３収容エリアとを備え、
前記発光デバイスによって放射された前記光線は、前記開口部、前記正方形可動エリア、及び前記開口部を順に通過して、前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスそれぞれに直接伝達する、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項４】
さらに、前記正方形可動エリアの前記頂角にそれぞれ据え付けられた金属パッドの他数の組を備え、
前記発光デバイスは、前記可動素子が前記金属パッドの組に移動するときには前記光線を放射し、前記可動素子が前記発光デバイス及び前記第１感光デバイス間の前記金属パッドに移動するときには、前記可動素子は前記発光デバイスによって放射された前記光線の前記第１感光デバイスへの直接伝達を遮蔽し、前記可動素子が前記発光デバイス及び前記第２感光デバイス間の前記金属パッドに移動するときには、前記可動素子は前記発光デバイスによって放射された前記光線の前記第２感光デバイスへの直接伝達を遮蔽する、請求項３に記載の傾斜センサ。
【請求項５】
前記可動素子は金属ボールであり、該金属ボールのサイズはおおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下である、請求項４に記載の傾斜センサ。
【請求項６】
前記発光デバイスは端面発光型発光ダイオードであり、前記光線は赤外線である、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項７】
前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスは、光ダイオード又は光トランジスタである、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項８】
前記発光デバイス、前記第１感光デバイス、及び前記第２感光デバイスは、同一平面上にダイボンディングされる、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項９】
前記可動素子はボールであり、該ボールのサイズはおおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下である、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項１０】
多数の傾斜方向に傾斜することに適した本体と、
光線を放射するために本体に据え付けられた発光デバイスと、
前記本体に据え付けられ、前記発光デバイスの片側に配置された第１感光デバイスと、
前記本体に据え付けられ、前記発光デバイスのもう片側に配置された第２感光デバイスと、
前記本体に据え付けられ、前記本体が異なる傾斜方向に傾斜するときに、異なる傾斜方向に移動し、前記発光デバイスによって放射された前記光線を前記第１感光デバイスに直接伝達させるか、又は前記第１感光デバイスへの直接伝達を遮蔽する第１可動素子と、
前記本体に据え付けられ、前記本体が異なる傾斜方向に傾斜するときに、異なる傾斜方向に移動し、前記発光デバイスによって放射された前記光線を前記第２感光デバイスに直接伝達させるか、又は前記第２感光デバイスへの直接伝達を遮蔽する第２可動素子と、
を備える傾斜センサ。
【請求項１１】
前記本体は、
互いに反対側の２つの第１開口部を有し、前記第１可動素子が配置された第１可動エリアと、
互いに反対側の２つの第２開口部を有し、前記第２可動素子が配置された第２可動エリアと、
前記第１開口部の一方及び前記第２開口部の一方を通して前記第１可動エリア及び前記第２可動エリアとそれぞれ接続され、前記発光デバイスが配置された第１収容エリアと、
前記第１開口部の他方を通して前記第１可動エリアと接続され、前記発光デバイスが配置された第２収容エリアと、
前記第２開口部の他方を通して前記第２可動エリアと接続され、前記発光デバイスが配置された第３収容エリアとを備え、
前記発光デバイスによって放射された前記光線は、前記第１開口部を通して前記第１感光デバイスに直接伝達され、第２開口部を通して前記第２感光デバイスに直接伝達される、請求項１０に記載の傾斜センサ。
【請求項１２】
前記第１可動エリアの伸張方向は、前記第２可動エリアの伸張方向に略垂直である、請求項１１に記載の傾斜センサ。
【請求項１３】
前記発光デバイスは端面発光型発光ダイオードであり、前記光線は赤外線である、請求項１０に記載の傾斜センサ。
【請求項１４】
前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスは、光ダイオード又は光トランジスタである、請求項１０に記載の傾斜センサ。
【請求項１５】
前記発光デバイス、前記第１感光デバイス、及び前記第２感光デバイスは、同一平面上にダイボンディングされる、請求項１０に記載の傾斜センサ。
【請求項１６】
前記第１可動素子及び前記第２可動素子はそれぞれボールであり、該ボールのサイズはおおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下である、請求項１０に記載の傾斜センサ。
【請求項１７】
他数の傾斜方向に傾斜することに適した本体を備え、
前記本体は
可動エリアと、
第１開口部を有し、該第１開口部を通して前記可動エリアと接続される第１収容エリアと、
第２開口部を有する第２収容エリアと、
第１チャネルであって、前記第２収容エリアが前記第２開口部及び該第１チャネルを通して前記可動エリアに接続される第１チャネルと、
第３開口部を有する第３収容エリアと、
第２チャネルであって、前記第３収容エリアが前記第３開口部及び該第２チャネルを通して前記可動エリアに接続される第２チャネルと、
光線を放射するために前記収容エリア内に配置する発光デバイスと、
前記第２収容エリア内及び前記発光デバイスの片側に配置される第１感光デバイスと、
前記第３収容エリア内及び前記発光デバイスのもう片側に配置される第２感光デバイスと、
前記可動エリア内に配置され、前記本体が異なる傾斜方向に傾斜するときには、異なる傾斜方向に傾斜し、前記発光デバイスによって放射された前記光線を前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスに直接伝達させるか、又は前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスの少なくとも一方への直接伝達を遮蔽する可動素子と、
を備える、傾斜センサ。
【請求項１８】
他数の傾斜方向に傾斜することに適した本体を備え、
前記本体は
４つの頂角を有し、各前記頂角の両側はそれぞれ開口部を有する正方形可動エリアと、
前記開口部を通して前記正方形可動エリアと接続される第１収容エリアと、
前記開口部を通して前記正方形可動エリアと接続される第２収容エリアと、
前記開口部を通して前記正方形可動エリアと接続される第３収容エリアと、
光線を放射するために前記第１収容エリア内に配置される発光デバイスと、
前記第２収容エリア内及び前記発光デバイスの片側に配置される第１感光デバイスと、
前記第３収容エリア内及び前記発光デバイスのもう片側に配置される第２感光デバイスと、
前記正方形可動エリア内に配置され、前記本体が異なる傾斜方向に傾斜するときには、異なる傾斜方向に移動する可動素子と、
前記正方形可動エリアの前記頂角にそれぞれ据え付けられた金属パッドの他数の組であって、前記可動素子が前記金属パッドの組に移動するときには、前記発光デバイスは前記光線を放射し、前記可動素子が前記発光デバイス及び前記第１感光装置間の前記金属パッドに移動するときには、前記可動素子は前記発光装置から放射された前記光線の前記第１感光装置への直接伝達を遮蔽し、前記可動素子が前記発光装置及び前記第２感光装置間の金属パッドに移動するときには、前記可動素子は前記発光装置によって放射された前記光線の前記第２感光装置への直接伝達を遮蔽する金属パッドの多数の組と、
を備える、傾斜センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概してセンサに関し、より詳細には、傾斜センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ほとんどの既存の傾斜センサは２位相誘導（つまり２傾斜方向のみを感知できる）を有し、非常に分厚い。従って、これらの従来の傾斜センサは、通常は非常に小さく細い今日の消耗電子製品（例えば携帯電話）に適さない。
【０００３】
加えて、２位相誘導を有する２つの傾斜センサは通常、（例えば、上、下、左、及び右方向の）４位相誘導を有する傾斜センサを形成する必要がある。その結果、傾斜センサのコスト及び体積を減らすこと、又はその製造プロセスを単純化することが不可能である。
【０００４】
よって、今日の小さく低コストの消耗電子製品に適する、小さく低コストの傾斜センサが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は、多数の傾斜方向を感知することができ、サイズが縮小された傾斜センサを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は本体と、発光デバイスと、第１感光デバイスと、第２感光デバイスと、可動素子とを備える傾斜センサを提供する。前記本体は多数の傾斜方向に傾斜することができる。前記発光デバイスは、光線を放射するために前記本体に据え付けられる。前記第１感光デバイスは、前記本体に据え付けられ、前記発光デバイスの片側に配置される。前記第２感光デバイスは、前記本体に据え付けられ、前記発光デバイスのもう片側に配置される。前記可動素子は、前記本体に据え付けられる。前記本体が異なる方向に傾斜するとき、前記可動素子は異なる方向に動き、前記発光デバイスによって放射される光線を前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスへ直接伝達させるか、又は前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスの少なくとも１つへの直接伝達を遮蔽する。
【０００７】
本発明の実施態様によると、前記本体は、可動エリアと、第１収容エリアと、第２収容エリアと、第１チャネルと、第３収容エリアと、第２チャネルとを備える。前記可動素子は、前記可動エリア内に配置される。前記第１収容エリアは、第１開口部を有し、前記発光デバイスが配置され、前記第１開口部を通して前記可動エリアに接続される。前記第２収容エリアは、第２開口部を有し、前記第１感光デバイスが配置され、前記第２開口部及び前記第１チャネルを通して前記可動エリアに接続される。前記第３収容エリアは、第３開口部を有し、前記第２感光デバイスが配置され、前記第３開口部及び前記第２チャネルを通して前記可動エリアと接続される。
【０００８】
本発明の実施態様によると、前記本体は、方形可動エリアと、第１収容エリアと、第２収容エリアと、第３収容エリアとを備える。前記方形可動エリアは、４つの頂角を有し、各頂角の２つの両側はそれぞれ開口部を有し、前記可動素子が配置される。前記第１収容エリアは、前記発光デバイスが配置され、前記開口部を通して前記方形可動エリアと接続される。前記第２収容エリアは、前記第１感光デバイスが配置され、前記開口部を通して前記方形可動エリアと接続される。前記第３収容エリアは、前記第２感光デバイスが配置され、前記開口部を通して前記方形可動エリアと接続される。本発明の実施態様によると、前記発光デバイスによって放射された光線は、前記開口部、前記方形可動エリア、及び開口部を順に通過して、前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスそれぞれに直接伝達される。
【０００９】
本発明の実施態様によると、傾斜センサはさらに、前記方形可動エリアの頂角にそれぞれ配置された金属パッドの多数の組を備える。前記可動素子が前記金属パッドの特定の組に移動するとき、前記発光デバイスは光線を放射する。前記可動素子は、前記発光デバイス及び前記第１感光デバイスの間の前記金属パッドに移動するときには、前記発光デバイスによって放射された光線の前記第１感光デバイスへの直接伝達を遮蔽し、前記発光デバイス及び前記第２感光デバイスの間の前記金属パッドに移動するときには、前記発光デバイスによって放射された前記光線の前記第２感光デバイスへの直接伝達を遮蔽する。
【００１０】
本発明の実施態様によると、前記可動素子は金属ボールであり、該金属ボールのサイズはおおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以である。
【００１１】
本発明の実施態様によると、前記可動素子はボールであり、該ボールのサイズはおおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下とする。
【００１２】
本発明はさらに、本体、発光デバイスと、第１感光デバイスと、第２感光デバイスと、第１可動素子と、第２可動素子とを備える傾斜センサを提供する。前記本体は多数の傾斜方向に傾斜することができる。前記発光デバイスは、光線を放射するために前記本体に据え付けられる。前記第１感光デバイスは、前記本体に据え付けられ、前記発光デバイスの片側に配置される。前記第２感光デバイスは、前記本体に据え付けられ、前記発光デバイスのもう片側に配置される。前記第１可動素子は、前記本体に据え付けられる。前記第１可動素子は、前記本体が異なる方向に傾斜するとき、異なる傾斜方向に移動し、前記発光デバイスから放射された光線を前記第１感光デバイスに直接伝達させるか、又は前記第１感光デバイスへの直接伝達を遮蔽する。前記第２可動素子は、前記本体に据え付けられる。前記第２可動素子は、前記本体が異なる傾斜方向に傾斜するとき、異なる傾斜方向に移動して、前記発光デバイスから放射された光線を前記第２感光デバイスに直接伝達させるか、又は前記第２感光デバイスへの直接伝達を遮蔽する。
【００１３】
本発明の実施態様によると、前記本体は、第１可動エリアと、第２可動エリアと、第１収容エリアと、第２収容エリアと、第３収容エリアとを備える。前記第１可動エリアは、前記第１可動素子が配置され、互いに反対側の２つの第１開口部を有する。前記第２可動エリアは、第２可動素子が配置され、互いに反対側の２つの第２開口部を有する。前記第１収容エリアは、前記発光デバイスが配置され、前記第１開口部の一方及び前記第２開口部の一方を通して前記第１可動エリア及び前記第２可動エリアにそれぞれ接続される。前記第２収容エリアは、前記第１感光デバイスが配置され、他方の前記第１開口部を通して前記第１可動エリアに接続される。前記第３収容エリアは、前記第２感光デバイスが配置され、他方の前記第２開口部を通して前記第２可動エリアに接続される。本発明の実施態様によると、前記発光デバイスによって放射された光線は、前記第１開口部を通して前記第１感光デバイスに直接伝達され、前記第２開口部を通して前記第２感光デバイスへ直接伝達される。
【００１４】
本発明の実施態様によると、前記発光デバイスは端面発光型発光ダイオードであり、前記光線は赤外線である。
【００１５】
本発明の実施態様によると、前記第１感光デバイス及び前記第２感光デバイスは、光ダイオード又は光トランジスタである。
【００１６】
本発明の実施態様によると、前記発光デバイス、前記第１感光デバイス、及び前記第２感光デバイスは、同一平面上にダイボンディング（die-bonding）される。
【００１７】
本発明の実施態様によると、前記第１可動素子及び前記第２可動素子はそれぞれボールであり、該ボールのサイズはおおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施態様によると、傾斜センサは、第１感光デバイス及び第２感光デバイスが光線を受信する状況を参照して、どの傾斜方向に傾斜センサが傾斜しているか把握することができる。また、可動素子を０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下のボールとし、発光デバイスと、第１感光デバイスと、第２感光デバイスとを同一平面上にダイボンディングするので、傾斜センサのサイズを縮小することができる。
【００１９】
添付の図面は、本発明を更に理解させるためのものであって、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示し、明細書と共に、本発明の原理を説明するのに役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態による、傾斜センサが異なる傾斜方向を感知する方法を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による、傾斜センサが異なる傾斜方向を感知する方法を示す図である。
【図３】図２における本体２１０の実装を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による、傾斜センサが異なる傾斜方向を感知する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の本好適実施形態を詳細に参照し、この好適例を添付図面に図示する。可能な限り、同一又は類似の部分を参照する図面及び記載には同一の参照番号を用いる。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態による傾斜センサが傾斜方向を感知する方法を示す図である。図１を参照するに、本実施形態において、傾斜センサ１００は、本体１１０と、発光デバイス１２０と、第１感光デバイス１３０と、第２感光デバイス１４０と、可動素子１５０とを備える。発光デバイス１２０は、光線１２２を放射するために本体に据え付けられる。第１感光デバイス１３０は、本体１１０に据え付けられ、発光デバイス１２０の片側に配置される。第２感光デバイス１４０は、本体１１０に据え付けられ、発光デバイス１２０のもう片側に配置される。本実施形態において、発光デバイス１２０は端面発光型発光ダイオードであり、またこの光線１２２は赤外線である。さらに、第１感光デバイス１３０及び第２感光デバイス１４０を光ダイオード又は光トランジスタとすることができる。
【００２３】
本体１１０は、多数の傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜することができる。本実施形態において、本体１１０は、可動エリア１１２と、第１収容エリア１１４と、第２収容エリア１１６と、第１チャネル１１３と、第３収容エリア１１８と、第２チャネル１１５とを備える。具体的には、可動素子１５０は、可動エリア１１２内に配置される。発光デバイス１２０が配置された第１収容エリア１１４は、第１開口部１１４ａを有し、第１開口部１１４ａを通して可動エリア１１２と接続される。第１感光デバイス１３０が配置された第２収容エリア１１６は、第２開口部１１６ａを有し、第２開口部１１６ａ及び第１チャネル１１３を通して可動エリア１１２と接続される。第２感光デバイス１４０が配置された第３収容エリア１１８は、第３開口部１１６ａを有し、第３開口部１１８ａ及び第２チャネル１１５を通して可動エリア１１２と接続される。
【００２４】
上述の構造に基づいて、第１収容エリア１１４内に据え付けられた発光デバイス１２０によって放射された光線１２２は、第１開口部１１４ａ、可動エリア１１２、第１チャネル１１３、及び第２開口部１１６ａを順に通過し、第１感光デバイス１３０に直接伝達されるか、又は第１開口部１１４ａ、可動エリア１１２、第２チャネル１１５、及び第２開口部１１６ａを順に通過し、第２感光デバイス１４０に直接伝達される。
【００２５】
可動素子１５０は、本体１１０に据え付けられる。本体１１０が異なる傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜するとき、可動素子１５０は異なる傾斜方向に移動して、発光デバイス１２０によって放射された光線１２２を第１感光デバイス１３０及び第２感光デバイス１４０に直接伝達させるか、又は第１感光デバイス１３０及び第２感光デバイス１４０の少なくとも１つへの直接伝達を遮蔽する。
【００２６】
具体的には、図１を参照するに、傾斜センサ１００は水平面上に配置され、傾斜センサ１００が異なる傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜するとき、可動素子１５０は異なる位置に移動する。例えば、本体１１０は傾斜方向Ｐ１に傾斜するとき、可動エリア１２中の可動素子１５０は重力の引っ張りによって発光デバイス１２０方向に移動して、図１に図示した状況１を形成する。こうして、発光デバイス１２０によって放射された光線１２２は可動素子１５０によって遮蔽され、第１感光デバイス１３０及び第２感光デバイス１４０に伝達することができないようにする。
【００２７】
同様に、本体１１０が傾斜方向Ｐ２に傾斜するとき、可動エリア１１２中の可動素子１５０は重力の引っ張りによって第１感光デバイス１３０方向に移動して、図１に図示した状況２を形成する。こうして、可動素子１５０は第１チャネル１１３を遮蔽し、発光デバイス１２０によって放射された光線１２２が第２感光デバイス１４０にのみ伝達できるが、第１感光デバイス１３０には伝達できないようにする。
【００２８】
同様に、本体１１０がそれぞれ傾斜方向Ｐ３及びＰ４に傾斜するとき、可動エリア１１２中の可動素子１５０はそれぞれ、発光デバイス１２０から離れ、第２感光デバイス１４０に移動して、図１に図示した状況３及び４をそれぞれ形成する。具体的には、状況３において、可動素子１５０は発光デバイス１２０から離れて、発光デバイス１２０によって放射された光線１２２は、第１感光デバイス１３０及び第２感光デバイス１４０双方に直接伝達できるようにする。状況４においては、可動素子１５０は第２感光デバイス方向に移動する。従って、可動素子１５０は第２チャネル１１５を遮蔽して、発光デバイス１２０によって放射された光線１２２が第１感光デバイス１３０にのみ伝達できるが、第２感光デバイス１４０には伝達できないようにする。すなわち、本実施形態における傾斜センサ１００は、第１感光デバイス１３０及び第２感光デバイス１４０が光線１２２を受信する状況を参照して、本体１１０がどの傾斜方向に傾斜しているか把握することができる。
【００２９】
本実施形態においては、可動素子１５０はボールであり、このボールのサイズはおおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下とする。ボールは金属材料、プラスチック材料、又は他の適切な材料で作ることができる。本実施形態におけるボールは金属材料で作るが、本発明はこれに限定しない。本発明の別の実施形態において、ボールを反射ボールとすることもできる。
【００３０】
また、傾斜センサ１００の厚さをさらに縮小するために、本実施形態においては、発光デバイス１２０、第１感光デバイス１３０、及び第２感光デバイス１４０を同一平面上にダイボンディングする。すなわち、発光デバイス１２０と、第１感光デバイス１３０と、第２感光デバイス１４０とを同一平面上に製造し、また発光デバイス１２０は端面発光型発光ダイオードとする。それにより、傾斜センサ１００の厚さを０．８ｍｍ又はさらにそれ以下に効果的に縮小することができる。
【００３１】
上述のように、本実施形態においては、傾斜センサ１００における本体１１０の設計は発光デバイスに１２０よって放射された光線１２２が第１感光デバイス１３０及び第２感光デバイス１４０に直接照射することを可能とし、可動素子１５０を本体１１０に据え付ける。傾斜センサ１００が異なる傾斜方向に傾斜するとき、可動素子１５０は重力の引っ張りによって異なる傾斜方向に移動し、可動素子１５０の遮蔽効果を通して、第１感光デバイス１３０及び第２感光デバイス１４０における異なる光受信状況を形成する。
【００３２】
従って、本実施形態における傾斜センサ１００は、第１感光デバイス１３０及び第２感光デバイス１４０が光線１２２を受信する状況を参照して、本体１１０がどの傾斜方向に傾斜しているか把握することができる。さらに、可動素子１５０を、おおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下のボールとし、発光デバイス１２０、第１感光デバイス１３０、及び第２感光デバイス１４０を同一平面上にダイボンディングするので、傾斜センサ１００の厚さを０．８ｍｍ又はそれ以下にさらに縮小することができる。
【実施例２】
【００３３】
図２は本発明の第２の実施形態による傾斜センサが異なる傾斜方向を感知する方法を示す図である。図２を参照するに、本実施形態において、傾斜センサ２００は、本体２１０と、発光デバイス２２０と、第１感光デバイス２３０と、第２感光デバイス２４０と、第１可動素子２５０と、第２可動素子２６０とを備える。発光デバイス２２０は、光線２２２を放射するために本体２１０に据え付けられる。第１感光デバイス２３０は、本体２１０に据え付けられ、発光デバイス２２０の片側に配置される。第２感光デバイス２４０は、本体２１０に据え付けられ、発光デバイス２２０のもう片側に配置される。本実施形態においては、発光デバイス２２０は、端面発光型発光ダイオードであり、光線２２２は赤外線である。さらに、第１感光デバイス２３０及び第２感光デバイス２４０は、光ダイオード又は光トランジスタとすることができる。
【００３４】
本体２１０は、多数の傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜することができる。本実施形態においては、本体２１０は、第１可動エリア２１２と、第２可動エリア２１４と、第１収容エリア２１１と、第２収容エリア２１３と、第３収容エリア２１５とを備える。第１可動エリア２１２は、互いに反対側の２つの第１開口部２１２ａ及び２１２ｂを有し、第１可動素子２５０は第１可動エリア２１２内に配置される。第２可動エリア２１４は、互いに反対側の２つの第２開口部２１４ａ及び２１４ｂを有し、第２可動素子２６０は第２可動エリア２１４内に配置される。第１収容エリア２１１は、第１開口部２１２ａ及び第２開口部２１４ａを通して第１可動エリア２１２及び第２可動エリア２１４にそれぞれ接続され、発光デバイス２２０は第１収容エリア２１１内に配置される。第２収容エリア２１３は、第１開口部２１２ｂを通して第１可動エリア２１２に接続され、第１感光デバイス２３０は第２収容エリア２１３内に配置される。第３収容エリア２１５は、第２開口部２１４ｂを通して第２可動エリア２１４に接続され、第２感光デバイス２４０は第３収容エリア２１５内に配置される。
【００３５】
本実施形態においては、第１可動エリア２１２の伸張方向は第２可動エリア２１４の伸張方向に略垂直とする。上述の構造に基づいて、発光デバイス２２０によって放射された光線２２２を、第１開口部２１２ａ及び２１２ｂを通して第１感光デバイス２３０に直接伝達するか、又は第２開口部２１４ａ及び２１４ｂを通して第２感光デバイス２４０に直接伝達することができる。
【００３６】
第１可動素子２５０は、本体２１０に据え付けられる。本体２１０が異なる傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜するとき、第１可動素子２５０は異なる傾斜方向に移動して、発光デバイス２２０によって放射された光線２２２は、第１感光デバイス２３０に直接伝達されるか、又は第１感光デバイス２３０への直接伝達を遮蔽される。第２可動素子２６０は、本体２１０に据え付けられる。本体２１０が異なる傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜するとき、第２可動素子２６０は異なる傾斜方向に移動して、発光デバイス２２０によって放射された光線２２２を第２感光デバイス２４０に直接伝達させるか、又は第２感光デバイス２４０への直接伝達を遮蔽する。
【００３７】
具体的には、図２を参照するに、傾斜センサ２００は水平面上に配置され、また傾斜センサ２００が異なる傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜するとき、第１可動素子２５０及び第２可動素子２６０はそれぞれ異なる位置に移動する。例えば、本体２１０が傾斜方向Ｐ１に傾斜するとき、第１可動エリア２１２中の第１可動素子２５０及び第２可動エリア２１４中の第２可動素子２６０は重力の引っ張りによって発光デバイス２２０から離れ、図２に図示した状況１を形成する。こうして、発光デバイス２２０によって放射された光線２２２は、第１感光デバイス２３０及び第２感光デバイス２４０に直接伝達される。
【００３８】
同様に、本体２１０が傾斜方向Ｐ２に傾斜するとき、第１可動エリア２１２中の可動素子２５０及び第２可動エリア２１４中の第２可動素子２６０はそれぞれ、重力の引っ張りによって発光デバイス２２０から離れ、また発光デバイス２２０に向かい、図２に図示した状況２を形成する。こうして、可動素子２６０は、第２可動エリア２１４の第２開口部２１４ａ及び２１４ｂを遮蔽して、発光デバイス２２０によって放射された光線２２２が第１感光デバイス２３０にのみ伝達でき、第２感光デバイス２４０には伝達できないようにする。
【００３９】
同様に、本体２１０が傾斜方向Ｐ３に傾斜するとき、第１可動エリア２１２中の第１可動素子２５０及び第２可動エリア２１４中の第２可動素子２６０はそれぞれ発光デバイス２２０の方に移動して、図２に示した状況３を形成する。このようにして、第１可動素子２５０及び第２可動素子２６０は、それぞれ第１可動エリア２１２の第１開口部２１２ａ及び２１２ｂ並びに第２可動エリア２１４の第２開口部２１４ａ及び２１４ｂを遮蔽する。結果として、発光デバイス２２０によって放射された光線２２２は、第１感光デバイス２３０又は第２感光デバイス２４０に伝達できないようにする。
【００４０】
加えて、本体２１０が方向Ｐ４に傾斜するとき、第１可動エリア２１２中の第１可動素子２５０及び第２可動エリア２１４中の第２可動素子２６０はそれぞれ、発光デバイス２２０方向に移動し、発光デバイス２２０から離れ、図２に示した状況４を形成する。このようにして、第１可動素子２５０は、第１可動エリア２１２の第１開口部２１２ａ及び２１２ｂを遮蔽する。結果として、発光デバイス２２０によって放射された光線２２２は第２感光デバイス２４０のみに伝達でき、第１感光デバイス２３０には伝達できない。すなわち、上述の実施形態における傾斜センサ１００のように、本実施形態における傾斜センサ２００は、第１感光デバイス２３０及び第２感光デバイス２４０が光線２２２を受信する状況を参照して、どの傾斜方向に本体２１０が傾斜しているか把握することができる。
【００４１】
本発明の実施形態において、第１可動素子２５０及び第２可動素子２６０は金属ボールであり、このボールのサイズはおおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下である。さらに、このボールは、金属材料、プラスチック材料、又は他の適切な材料で形成することができる。本実施形態におけるボールは金属材料で形成するが、本発明はこれに限定しない。本発明の別の実施形態においては、ボールを反射ボールとすることもできる。
【００４２】
同様に、傾斜センサ２００の厚さを減少させるために、本実施形態においては、発光デバイス２２０、第１感光デバイス２３０、及び第２感光デバイス２４０を同一平面上にダイボンディングし、傾斜センサ２００の厚さを０．８ｍｍ又はそれより小さい厚さにまで効率的に減少できるようにする。
【００４３】
図２は、傾斜センサ２００が異なる傾斜方向を感知する方法を概念的に示す図であって、本発明の範囲を限定することを意図していないことに留意されたい。本体２１０の適切な設計を通して、本体２１０と、第１可動素子２５０と、第２可動素子２６０とを図３に示すような設計を採用することもでき、また傾斜センサの動作メカニズムは上述と同一であり、図３は図２中における本体２１０の実際の実装図である。すなわち、図２及び図３は傾斜センサ２００の設計概念を示すものであって、本発明の範囲を限定しない、また当業者は、前述の記載及び添付図面に基づいた形式及び詳細のさまざまな改変を加えることができる。
【００４４】
上述のように、本実施形態においては、傾斜センサ２００における本体２１０の適切な設計を通して、発光デバイス２２０によって放射された光線２２２は第１感光デバイス２３０及び第２感光デバイス２４０に直接伝達することができ、第１可動素子２５０及び第２可動素子２６０を本体２１０に据え付ける。傾斜センサ２００が異なる傾斜方向に傾斜するとき、本体２１０中の第１可動素子２５０及び第２可動素子２６０は重力の引っ張りで異なる方向に移動する。可動素子２５０及び２６０の遮蔽効果を通して、第１感光デバイス２３０及び第２感光デバイス２４０において異なる光受信状況を形成する。
【００４５】
従って、本実施形態における傾斜センサ２００は、第１感光デバイス２３０及び第２感光デバイス２４０が光線２２２を受信する状況を参照して、本体２１０が傾斜する傾斜方向を把握することができる。さらに、第１可動素子２５０を０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下のボールとし、発行デバイス２２０、第１感光デバイス２３０、及び第２感光デバイス２４０を同一平面上にダイボンディングするため、傾斜センサ２００の厚さを０．８ｍｍ又はそれ以下まで効率的に減少することができる。
【実施例３】
【００４６】
図４は、本発明の第３の実施形態による傾斜センサが異なる傾斜方向を感知する方法を示する図である。図４を参照するに、本実施形態においては、傾斜センサ３００は、本体３１０と、発光デバイス３２０と、第１感光デバイス３３０と、第２感光デバイス３４０と、可動素子３５０とを備える。発光デバイス３２０は、光線３２２を放射するために本体３１０に据え付けられる。第１感光デバイス３３０は、本体３１０に据え付けられ、発光デバイス３２０の片側に配置される。第２感光デバイス３４０は、本体３１０に据え付けられ、発光デバイス３２０のもう片側に配置される。本実施形態においては、発光デバイス３２０は端面発光型発光ダイオードであり、光線３２２は赤外線である。さらに、第１感光デバイス３３０及び第１感光デバイス３４０は光ダイオード又は光トランジスタとすることができる。
【００４７】
本体３１０は、多数の傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜することができる。本実施形態においては、本体３１０は、正方形可動エリア３１２と、第１収容エリア３１４と、第２収容エリア３１６と、第３収容エリア３１８とを備える。具体的には、図４に示すように、正方形可動エリア３１２は４つの頂角３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，及び３１２ｄを有し、各頂角３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，及び３１２ｄの両側はそれぞれ正方形可動エリア３１２内に配置される。第１収容エリア３１４は、開口部３１３を通して正方形可動エリア３１２に接続され、発光デバイス３２０は第１収容エリア３１４内に配置される。第２収容エリア３１６は開口部３１３を通して正方形可動エリア３１２に接続され、第１感光デバイス３３０は第１収容エリア３１６内に配置される。第３収容エリア３１８は開口部３１３を通して正方形可動エリア３１２に接続され、第１感光デバイス３４０は第３収容エリア３１８内に配置される。
【００４８】
上述の構造に基づいて、第１収容エリア３１４中の発光デバイス３２０によって放射された光線３２２は、第１感光デバイス３３０及び第２感光デバイス３４０それぞれに直接伝達するように、開口部３１３、正方形可動エリア３１２、及び開口部３１３を順に通過する。
【００４９】
可動素子３５０は本体３１０に据え付けられる。本体３１０が異なる傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜するとき、可動素子３５０は異なる傾斜方向に移動し、発光デバイス３２０によって放射された光線３２２は、第１感光デバイス３３０及び第２感光デバイス３４０に直接伝達されるか、又は第１感光デバイス３３又は第２感光デバイス３４０への直接伝達が遮蔽される。
【００５０】
本実施形態においては、傾斜センサ３００はさらに金属パッドの多数の組３６０，３６４，及び３６６を備え、この金属パッド３６０，３６４，及び３６６は、正方形可動エリア３１２の頂角３１２ａ，３１２ｂ，及び３１２ｄにそれぞれ据え付けられる。可動素子３５０が金属パッドの任意の組３６０，３６４，及び３６６に移動するとき、発光デバイス３２０は光線３２２を放射する。また、可動素子３５０が発光デバイス３２０及び第１感光デバイス３３０間の金属パッドの組３６０に移動するとき、可動素子３５０は発光デバイス３２０によって放射された光線３２２を遮蔽して第１感光デバイス３３０に直接伝達することを防ぐか、又は可動素子３５０が発光デバイス３２０及び第２感光デバイス３４０間の金属パッドの組３６６に移動するとき、可動素子３５０は発光デバイス３２０によって放射された光線３２２を遮蔽して第２感光デバイス３４０に直接伝達することを防ぐ。
【００５１】
具体的には、図４を参照するに、傾斜センサ３００は水平面上に配置され、傾斜センサ３００が異なる傾斜方向Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，及びＰ４に傾斜するとき、可動素子３５０は異なる位置に移動する。例えば、本体３１０が傾斜方向Ｐ１に傾斜するとき、正方形可動エリア３１２中の可動素子３５０は、重力の引っ張りによって、発光デバイス３２０及び第２感光デバイス３４０間の頂角３１２ａ方向に傾斜して、図４中に図示した状況１を形成する。このようにして、可動素子３５０は発光デバイス３２０及び第１感光デバイス３３０間の金属パッドの組３６０に移動するので、発光デバイス３２０は光線３２２を放射する。しかし、可動素子３５０は頂角３１２ａの両側の開口部３１３を遮蔽するので、発光デバイス３２０によって放射された光線３２２は遮蔽され、第１感光デバイス３３０への直接伝達が防がれる。すなわち、第２感光デバイス３４０のみが光線３２２を受信することができる。
【００５２】
同様に、本体３１０が傾斜方向Ｐ２に傾斜するとき、正方形可動エリア３１２中の可動素子３５０は重力の引っ張りによって頂角３１２ｂ方向に傾斜して、図４に図示した状況２を形成する。可動素子３５０は金属パッドの組３６４に移動するので、発光デバイス３２０は光線３２２も発し、可動素子３５０は頂角３１２ａの両側の開口部３１３及び頂角３１２ｄの両側の開口部３１３を遮蔽しないので、発光デバイス３２０によって放射された光線３２２は第１感光デバイス３３０及び第２感光デバイス３４０に直接伝達する。
【００５３】
同様に、本体３１０が傾斜方向Ｐ３及びＰ４それぞれに傾斜するとき、過可動エリア３１２中の可動素子３５０は、それぞれ頂角３１２ｃ及び３１２ｄ方向に傾斜して、それぞれ図４に図示した状況３及び４を形成する。具体的には、状況３において、頂角３１２ｃは金属パッドを有さないので、発光デバイス３２０は光線３２２を放射しない。すなわち、この状況においては、第１感光デバイス３３０及び第２感光デバイス３４０は光線３２２を受信しない。状況４においては、可動素子３５０は発光デバイス３２０及び第２感光デバイス３４０間の金属パッドの組３６６に移動するので、発光デバイス３２０は光線３２２を放射する。しかし、可動素子３５０は頂角３１２ｄの両側の開口部３１３を遮蔽するので、発光デバイス３２０によって放射された光線３２２は遮蔽され、第２感光デバイス３４０への直接伝達は防がれる。すなわち、第１感光デバイス３３０のみが光線３２２を受信する。従って、本実施形態における傾斜センサ３００は、第１感光デバイス３３０及び第２感光デバイス３４０が光線３２２を受信する状況を参照して本体３１０が傾斜する傾斜方向を把握することもできる。
【００５４】
本実施形態においては、可動素子３５０はボールであり、このボールのサイズはおおよそ０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下である。さらに、本実施形態においては、ボールは金属材料で形成される。
【００５５】
また、傾斜センサ３００の厚さをさらに減少させるために、本実施形態においては、発光デバイス３２０、第１感光デバイス３３０、及び第２感光デバイス３４０を同一平面上にダイボンディングする。すなわち、発光デバイス３２０、第１感光デバイス３３０、及び第２感光デバイス３４０を同一平面上に製造し、発光デバイス３２０を端面発光型発光ダイオードとする。それにより、傾斜センサ３００の厚さを０．８ｍｍ又はそれより小さい厚さにまで効率的に減少することができる。
【００５６】
上述のように、本実施形態においては、傾斜センサ３００における本体３１０の適切な設計を通して、発光デバイス３２０によって放射された光線３２２が、第１感光デバイス３３０及び第２感光デバイス３４０に直接伝達でき、可動素子３５０及び金属パッドの多数の組３６０，３６４，及び３６６は本体３１０内に据え付けられる。傾斜センサ３００が異なる傾斜方向に傾斜するとき、可動素子３５０は異なる位置に移動する。可動素子３５０が金属パッドに接触するとき、発光デバイス３２０は光線３２２を放射して、本体３１０中の可動素子３５０が重力の引っ張りによって異なる方向に移動する。結果として、第１感光デバイス３３０及び第２感光デバイス３４０に、異なる光受信状況を形成することができる。
【００５７】
すなわち、本実施形態における傾斜センサ３００は、第１感光デバイス３３０及び第２感光デバイス３４０が光線３２２を受信する状況を参照して本体３１０が傾斜する傾斜方向を把握することができる。さらに、可動素子３５０を０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下のボールとし、発光デバイス３２０と、第１感光デバイス３３０及び第２感光デバイス３４０を同一上にダイボンディングして、傾斜センサ１００の厚さを０．８ｍｍ又はそれより小さい厚さまで効率的に削減する。
【００５８】
上述のように、本発明は少なくとも以下の利点を有する傾斜センサを提供する。第１に、本体の適切な設計を通して、発光デバイスによって放射された光線は、第１感光デバイス及び第２感光デバイスに直接伝達することができ、可動素子を採用することによって、第１感光デバイス及び第２感光デバイスに異なる光受信状況を形成する。すなわち、傾斜センサがどの傾斜方向に傾斜しているか、第１感光デバイス及び第２感光デバイスが光線を受信する状況を参照して把握することができる。さらに、可動素子を０．１ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下のボールとし、発光デバイス、第１感光デバイス、及び第２感光デバイスを同一上にダイボンディングして、傾斜センサの厚さを効率的に削減する。
【００５９】
当業者にとって、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明の構造にさまざまな修正や変更がなされ得ることは明らかである。このことに鑑みて、本発明は、以下の請求項及びそれらの均等物の範囲内で本発明の修正や変更を包含することを意図している。
【符号の説明】
【００６０】
１００，２００，３００  傾斜センサ
１１０，２１０，３１０  本体
１１２  可動エリア
１１３  第１チャネル
１１４，２１１，３１４  第１収容エリア
１１５  第２チャネル
１１６，２１３，３１６  第２収容エリア
１１８，２１５，３１８  第３収容エリア
１２０，２２０，３２０  発光デバイス
１２２，２２２，３２２  光線
１３０，２３０，３３０  第１感光デバイス
１４０，２４０，３４０  第２感光デバイス
１５０，３５０  可動素子
２１２  第１可動エリア
２１２ａ，２１２ｂ  第１開口部
２１４  第２可動エリア
２１４ａ，２１４ｂ  第２開口部
２５０  第１可動素子
２６０  第２可動素子
３１２  正方形可動エリア
３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，３１２ｄ  頂角
【図１】
2010204097.tif 000003
【図２】
2010204097.tif 000004
【図３】
2010204097.tif 000005
【図４】
2010204097.tif 000006
【外国語明細書】
2010204097000001.pdf