(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が開放された箱状とされ、その方形をなす内部底面に断面Ｖ字状をなす谷が形成されている外装ケースと、
その外装ケース内に収容され、底板部が上記谷と合致する山状に突出されている内装ケースと、
その内装ケース内に収納され、重力に従って移動する転動体と、
上記外装ケースの上記谷と平行な両側壁の内面に設けられた各一対の固定接点と、
それら固定接点と対向されて上記内装ケースの両側面にそれぞれ設けられた導電材と、
上記外装ケースの上面を蓋する蓋とを備え、
上記固定接点と導電材の少なくとも一方は金属薄膜によって構成されて、その金属薄膜は下地に柔軟層を具備するものとされ、
水平状態において、上記内装ケースは上記底板部の山状中央位置に位置する上記転動体の重量により、その底板部が上記谷にはまって合致した状態に保持され、
水平状態から傾くことにより、上記側面方向に移動する上記転動体の重量によって、上記内装ケースは上記側壁方向に移動し、その側壁の上記一対の固定接点に上記導電材が接触することにより、それら一対の固定接点が導通する構造とされていることを特徴とする傾斜センサ。
【請求項２】
請求項１記載の傾斜センサにおいて、
上記柔軟層がシリコンジェルによって構成されていることを特徴とする傾斜センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は例えばカメラ等に搭載されて使用される傾斜センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラにおいては内部メモリに保存された画像をあとで見る場合に、例えばカメラを縦にして撮影した画像か横にして撮影した画像かを認識して、それら画像の鉛直方向を揃えて表示することができるように傾斜センサを備え、その傾斜センサによって撮影時にカメラの傾斜を検出するといったことが行われるようになってきている。
図９はこのような用途に使用される傾斜センサの従来構成の一例を示したものであり、図中、１１はケース、１２はベース、１３〜１５は固定接点、１６は金属球を示す。
【０００３】
３つの固定接点１３〜１５は図に示したように配置されて、その内端がケース１１内の空間に位置されており、この空間に金属球１６が移動可能に収納されている。
金属球１６は図９Ａに示した状態では重力により固定接点１３と１４とに接触しており、固定接点１３と１４とは金属球１６を介して導通される。一方、図９Ａの状態に対し、９０°回転した図９Ｂの状態では、金属球１６は重力に従い移動して固定接点１４と１５とに接触し、これにより固定接点１４と１５とが金属球１６を介して導通される。
このように従来の傾斜センサでは金属球を可動接点とし、金属球が重力に従って移動することによって、固定接点の導通状態が変化するものとなっており、この導通状態によって傾斜を検出するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１９５３５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記のような金属球を可動接点とする傾斜センサでは小型化を図ろうとすると、金属球が小さくなり、自重が小さくなって十分な接触圧が得られない状況となり、金属球と固定接点との接触不良が生じて傾斜を正しく検出できないといった問題が発生する。
この発明の目的はこのような問題に鑑み、小型に構成することができ、かつ信頼性の高い傾斜センサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、傾斜センサは上面が開放された箱状とされ、その方形をなす内部底面に断面Ｖ字状をなす谷が形成されている外装ケースと、その外装ケース内に収容され、底板部が上記谷と合致する山状に突出されている内装ケースと、その内装ケース内に収納され、重力に従って移動する転動体と、外装ケースの上記谷と平行な両側壁の内面に設けられた各一対の固定接点と、それら固定接点と対向されて内装ケースの両側面にそれぞれ設けられた導電材と、外装ケースの上面を蓋する蓋とを備え、
固定接点と導電材の少なくとも一方は金属薄膜によって構成されて、その金属薄膜は下地に柔軟層を具備するものとされ、
水平状態において内装ケースは底板部の山状中央位置に位置する転動体の重量により、その底板部が上記谷にはまって合致した状態に保持され、水平状態から傾くことにより、上記側面方向に移動する転動体の重量によって、内装ケースは上記側壁方向に移動し、その側壁の一対の固定接点に導電材が接触することにより、それら一対の固定接点が導通する構造とされる。
請求項２の発明では請求項１の発明において、柔軟層がシリコンジェルによって構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明による傾斜センサの一実施例の構成を各部に分解して示したものであり、図２はそれを組み立てた状態を一部省略して示したものである。
この例では傾斜センサは大別して外装ケース２０と内装ケース３０と転動体４０と蓋５０とによって構成されている。まず、外装ケース２０及び内装ケース３０の構成について説明する。
【０００８】
外装ケース２０は上面が開放された高さの低い箱状をなすものとされ、その方形をなす内部底面２１には断面形状が浅いＶ字状をなす谷２２が形成されている。谷２２はそのＶ字の中心が内部底面２１の対向２辺間の中心線にほぼ一致され、他の対向２辺間の全長にわたって形成されている。
外装ケース２０の谷２２と平行な両側壁２３，２４の内面にはそれぞれ一対の固定接点６１，６２及び６３，６４が配設されており、これら固定接点６１，６２及び６３，６４は側壁２３，２４の両端部にそれぞれ位置されている。
【０００９】
固定接点６１〜６４には端子部６１ａ〜６４ａが一体に形成され、これら端子部６１ａ〜６４ａは外装ケース２０の外側に導出されて外装ケース２０の底面と同一面上に位置されている。
上記のような固定接点６１〜６４を具備する外装ケース２０は絶縁樹脂製とされ、固定接点６１〜６４がアウトサート成形されて形成される。固定接点６１〜６４は例えば銅等の金属板によって構成され、その表面には例えば金メッキ等が施されているものとされる。
【００１０】
内装ケース３０もこの例では上面が開放された箱状とされている。内装ケース３０の底板部３１は外側に向って山状をなすように突出された形状とされており、この底板部３１の山の形状は外装ケース２０の谷２２の形状と互いの傾斜（傾斜面）が合致する形状とされている。
図３は内装ケース３０を上から見た状態及びその断面を示したものであり、底板部３１の山の稜線と平行な面側面部３２，３３の外側面にはそれぞれ導電材７１が配設されている。
【００１１】
導電材７１は、例えば金等の金属薄膜よりなるものとされ、その下地には柔軟層７２を具備している。柔軟層７２はシリコンジェルなどの柔軟な材料によって構成される。
このような柔軟層７２及び導電材７１の側面部３２，３３への配置は、例えばシート状とされた柔軟層７２の一面に蒸着等により成膜して導電材７１を形成し、その柔軟層７２の他面に粘着剤を配置して、その粘着剤により側面部３２，３３に貼り付けることによって行われる。
【００１２】
このような柔軟層７２及び導電材７１を具備する内装ケース３０は図２に示したようにその底板部３１の山が外装ケース２０の谷２２にはまるように外装ケース２０内に収容される。これにより、内装ケース３０の両側面に設けられている導電材７１はそれぞれ外装ケース２０に設けられている一対の固定接点６１，６２及び６３，６４と対向した状態となる。
内装ケース３０内には転動体４０が収納される。転動体４０はこの例では鋼球等の金属球とされ、３個収納されている。転動体４０は内装ケース３０内で重力に従って移動自在とされている。
【００１３】
内装ケース３０及び転動体４０が組み込まれた外装ケース２０は、その上面が蓋５０によって蓋されて内部空間が密閉され、これにより傾斜センサが完成する。なお、図２では蓋５０の図示を省略している。蓋５０は例えば接着固定により外装ケース２０に取り付けられ、蓋５０及び内装ケース３０も外装ケース２０と同様、樹脂製とされる。
次に、上記のような構造を有する傾斜センサの動作について、図４を参照して説明する。
【００１４】
傾斜センサが水平な状態にある時には、図４Ａに示したように転動体４０は重力に従い、内装ケース３０の底板部３１の山状中央位置に位置し、この転動体４０の重量により、内装ケース３０はその底板部３１の山が外装ケース２０の谷２２にはまって合致した状態に保持される。両導電材７１はこの状態ではそれぞれ一対の固定接点６１，６２及び６３，６４と離間した状態となっている。
一方、水平状態から傾くことにより、転動体４０は移動し、例えば図４Ｂに示したように図４Ａの状態から９０°左回転した状態では転動体４０は重力に従い、側面部３２方向に移動し、その転動体４０の重量によって内装ケース３０は下方へ、つまり外装ケース２０の側壁２３方向に移動する。
【００１５】
この内装ケース３０の移動により、側面部３２に設けられている導電材７１は一対の固定接点６１，６２と接触し、これら固定接点６１，６２が導電材７１を介して導通される。
従って、固定接点６１，６２の導通により、図４Ａの状態から左回転した図４Ｂのような傾斜状態を検出することができ、一方、固定接点６３，６４の導通により、図４Ａの状態から右回転した傾斜状態を検出することができる。
図５は図４Ｂの状態を蓋５０を省略し、外装ケース２０の開放上面側から見た状態を示したものであり、図６はその導電材７１の、一対の固定接点６１，６２との接触状態を固定接点６１部分を例に拡大して示したものである。以下、導電材７１の接触構造を、この図６を例に説明する。
【００１６】
金属薄膜よりなる導電材７１は柔軟層７２上に形成されており、この柔軟層７２の存在により導電材７１は相手方の固定接点６１に押しつけられて接触された際に固定接点６１の表面形状に追従する構造とされる。
このような追従性を良好に得るためには、導電材７１を構成する金属薄膜は例えば５μｍ程度の厚さに設定され、また柔軟層７２はシリコンジェルを柔軟層７２として用いる場合、５０〜１００μｍ程度の厚さに設定される。
導電材７１が固定接点６１の表面形状に追従することにより、それらの接触面積は大幅に増大し、導電材７１と固定接点６１とはトンネル効果を利用した面接触で接続される。上記のような構成を採用した場合、接触抵抗は例えばφ７０μｍについて約５０ｍΩ程度となり、トンネル効果を実現するためには荷重（内装ケース３０と３つの転動体４０の総重量）は約０．２ｇ以上あればよい。
【００１７】
つまり、この例では金属薄膜によって導電材７１を構成し、その導電材７１を柔軟層７２上に位置させたことにより、極めて小さな接触荷重で良好な導通状態が得られるものとなっており、例えば図９に示した従来の傾斜センサの金属球１６に対し、転動体４０をなす金属球の大きさ・重量を大幅に小型・軽量化しても所要の動作性能を得られるものとなっている。
傾斜センサの大きさを従来例と対比して示せば、例えば図９に示した従来の傾斜センサの構造では、ケース１１の外形は小さくても８×８×８ｍｍ程度の立方体形状であったのに対し、この例では外装ケース２０の平面形状は５×５ｍｍ程度の方形とすることができ、またその高さも５ｍｍより大幅に小さくすることができ、つまり従来に比し、大幅に小型・薄型化を図れるものとなっている。
【００１８】
なお、上述した例では転動体４０として金属球を用い、内装ケース３０に金属球を３個収納する構造としているが、金属球の数は３個に限らず、例えば１個としてもよい。但し、バランスの点で、つまり均等な荷重を与える点で複数の方が好ましい。
また、転動体４０の形状は完全な球に限らず、重力に従って良好に移動することができれば他の形状であってもよい。
上述した例では傾斜状態において互いに接触導通する外装ケースの固定接点と内装ケースの導電材のうち、導電材を下地に柔軟層を具備する金属薄膜によって構成しているが、これに替え、例えば固定接点を金属薄膜によって構成し、下地に柔軟層を具備する構成としてもよい。
【００１９】
図７はこのような構成とされた傾斜センサの構成を分解し、蓋５０は省略して示したものであり、図８はその外装ケース２０の断面構造を示したものである。
外装ケース２０の両側壁２３，２４の内面の両端部には柔軟層７２がそれぞれ配置され、その上に金属薄膜よりなる固定接点６１′〜６４′がそれぞれ設けられている。なお、この例ではアウトサート成形されて外装ケース２０に設けられている端子８１〜８４の内端は図８に示したように内部底面２１に露出されて位置されており、ａ部に例えば導電ペースト等を塗布することによってこれら端子８１〜８４と固定接点６１′〜６４′とをそれぞれ接続導通させることができる。
【００２０】
内装ケース３０の両側面部３２，３３の外側面に配置されている導電材７１′はこの例では金メッキ等が施された銅等の金属板とされ、側面部３２，３３に接着されて取り付けられている。
以上、外装ケースに設けられる固定接点と内装ケースに設けられる導電材の一方が、下地に柔軟層を具備する金属薄膜によって構成されている例について説明したが、例えば固定接点と導電材の両方共、下地に柔軟層を具備する金属薄膜によって構成するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば重力に従って移動する転動体の重量により移動する内装ケースに設けられた可動接点をなす導電材と、外装ケースに設けられた固定接点の少なくとも一方が金属薄膜によって構成されて、その金属薄膜は下地に柔軟層を具備する構造とされており、金属薄膜は相手面に追従して極めて小さな接触荷重であってもトンネル効果を利用した面接触で良好な接続導通状態が得られるものとなっている。
従って、例えば転動体を小さくし、その自重が小さくなっても良好な動作性能を得ることができ、よって小型で信頼性の高い傾斜センサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による傾斜センサの一実施例の分解斜視図。
【図２】この発明による傾斜センサの一実施例の一部省略した斜視図。
【図３】Ａは図１における内装ケースの平面図、Ｂはその断面図。
【図４】図１、２に示した傾斜センサの動作を説明するための図、Ａは水平状態、ＢはＡの状態から９０°左回転した状態を示す。
【図５】図４Ｂの状態を蓋を省略し、外装ケースの開放上面側から見た図。
【図６】導電材と固定接点の接触状態を示す拡大図。
【図７】この発明による傾斜センサの他の実施例を示す一部省略した分解斜視図。
【図８】図７における外装ケースの断面図。
【図９】従来の傾斜センサの構造及び動作を説明するための図、Ａは水平状態、ＢはＡの状態から９０°右回転した状態を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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