(57)【要約】【課題】  コストダウンが図れる傾斜センサ。【解決手段】  傾斜センサ１０は、赤外線発光素子Ｉｒ−ＬＥＤ２及び受光素子Ｐ−Ｔｒ３、４を実装した基板１と、反射面６ａを有する基板６と、両基板１、６に狭持されて、基板１側にはＩｒ−ＬＥＤ２を収納する凹部５ａ並びにＰ−Ｔｒ３、４を収納する凹部５ｂ、５ｃを、反射面６ａ側には姿勢に応じて重力により移動する遮光物体である円盤７を収納した凹部５ｄを形成した樹脂モールド５とから成る。また、樹脂モールド５には凹部５ａ、５ｂ、５ｃの各々と凹部５ｄとを貫通する発光窓５ｅ並びに受光窓５ｆ、５ｇが形成されている。基板１の上下端面には５対のスルーホールである端子部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ及び１ｅが形成されている。基板６の下端面には３カ所のスルーホールであるダミー端子６ｂが形成されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子とこの発光素子から出光した光を受光する複数の受光素子とを備え、前記発光素子から前記受光素子へ至る光路の途中に重力に応じて移動可能な遮光物体を収納した空間を有する傾斜センサであって、この傾斜センサの姿勢に応じて前記光路を前記遮光物体によって遮ることにより、前記受光素子からの出力信号の有無を検出して前記傾斜センサの姿勢を認識するようにした傾斜センサにおいて、前記発光素子と複数の前記受光素子とは同一基板に実装されており、この基板の実装面に対向して反射面を配設したことを特徴とする傾斜センサ。
【請求項２】
前記反射面に開口して前記遮光物体を収納する凹部、並びに前記基板の実装面に開口して前記発光素子を収納する凹部及び前記受光素子を収納する凹部を形成した樹脂モールドを有するとともに、この樹脂モールドには前記遮光物体を収納する凹部と前記発光素子を収納する凹部とを連通する発光窓並びに前記遮光物体を収納する凹部と前記受光素子を収納する凹部とを連通する受光窓とを有することを特徴とする請求項１記載の傾斜センサ。
【請求項３】
前記遮光物体は円盤であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の傾斜センサ。
【請求項４】
前記遮光物体は球体であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の傾斜センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の傾きを検出するために用いられる傾斜センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラ、ビデオカメラや携帯電話等の電子機器の傾きを検出するために用いられている傾斜センサの中に、例えば、１個の発光素子を実装した基板と前記発光素子から出光した光を受光する２個の受光素子を実装した別の基板との間に、傾斜センサの姿勢に応じて重力により移動可能な金属ボールを収納した空間を有する樹脂モールドを挟んで構成し、傾斜センサの姿勢に応じて前記金属ボールにより前記発光素子から前記受光素子への光路を遮ることにより、前記受光素子からの出力信号の有無を検出して、無接点で傾斜センサの姿勢を認識するようにしたフォトインタラプタ方式のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−３５１８４５号公報（図１〜図４、段落番号１４〜１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のこのような傾斜センサは、例えば基板が２枚、プラスチックモールドが２個、ボールが１個、フォトトランジスタが２個、赤外線発光素子が１個から構成され、部品点数が８個と多い。また、この傾斜センサをマザーボードに実装する場合にはマザーボードが水平方向のものに限られてしまうという難点があった。
【０００４】
上記発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、部品点数を少なくしてコストダウンが図れる傾斜センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の手段は、発光素子とこの発光素子から出光した光を受光する複数の受光素子とを備え、前記発光素子から前記受光素子へ至る光路の途中に重力に応じて移動可能な遮光物体を収納した空間を有する傾斜センサであって、この傾斜センサの姿勢に応じて前記光路を前記遮光物体によって遮ることにより、前記受光素子からの出力信号の有無を検出して前記傾斜センサの姿勢を認識するようにした傾斜センサにおいて、前記発光素子と複数の前記受光素子とは同一基板に実装されており、この基板の実装面に対向して反射面を配設したことを特徴とする。
【０００６】
また、前記反射面に開口して前記遮光物体を収納する凹部、並びに前記基板の実装面に開口して前記発光素子を収納する凹部及び前記受光素子を収納する凹部を形成した樹脂モールドを有するとともに、この樹脂モールドには前記遮光物体を収納する凹部と前記発光素子を収納する凹部とを連通する発光窓並びに前記遮光物体を収納する凹部と前記受光素子を収納する凹部とを連通する受光窓とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、前記遮光物体は円盤であることを特徴とする。
【０００８】
また、前記遮光物体は球体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、発光素子とこの発光素子から出光した光を受光する複数の受光素子とを備え、前記発光素子から前記受光素子へ至る光路の途中に重力に応じて移動可能な遮光物体を収納した空間を有した傾斜センサであって、この傾斜センサの姿勢に応じて前記光路を前記遮光物体によって遮ることにより、前記受光素子からの出力信号の有無を検出して前記傾斜センサの姿勢を認識するようにした傾斜センサにおいて、前記発光素子と複数の前記受光素子とは同一基板に実装されており、この基板の実装面に対向して反射面を配設したので、受発光素子を１枚の基板に実装することができて部品点数を削減し、工程の簡略化ができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態である傾斜センサの斜視図、図２は図１の中央縦断面図、図３は受発光素子の実装面を示す基板の平面図、図４はこの傾斜センサの背面図、図５は図２のＡ−Ａ矢視断面を示す断面図、図６は図２のＢ−Ｂ矢視断面を示す断面図、図７及び図８はこの傾斜センサの動作を示す断面図である。
【００１１】
まず、本発明の第一の実施の形態である傾斜センサの構成について説明する。図１、図２において、１０は矢印Ｘ、Ｙ及びＺが下向きになる３方向の姿勢への傾斜を検出する略立方体形状の傾斜センサである。１は両面プリント回路基板から成る基板であり、一方の面には後述する光素子を実装するための配線パターン並びに上下周縁部には５対のスルーホールである端子部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ及び１ｅが形成されている。
【００１２】
他方の面には端子部１ａと１ａ、１ｃと１ｃ、１ｅと１ｅとを導通する配線パターンが形成されている。図３にも示すように、２は基板１の一方の面の中央下寄りに実装された赤外線発光素子である発光ダイオード（以下Ｉｒ−ＬＥＤと略す）である。３、４はＩｒ−ＬＥＤ２と同一面の中央上寄りに左右に距離をおいて実装された受光素子であるフォトトランジスタ（以下Ｐ−Ｔｒと略す）である。端子部１ａにはＰ−Ｔｒ３のエミッタが、端子部１ｂにはＩｒ−ＬＥＤ２のアノードが、端子部１ｃにはＰ−Ｔｒ３、４のコレクタが、端子部１ｄにはＩｒ−ＬＥＤ２のカソードが、端子部１ｅにはＰ−Ｔｒ４のエミッタが接続されている。
【００１３】
５は基板１に接合された樹脂成形品であるモールドであり、図５に示すように、一方の面にはＩｒ−ＬＥＤ２を収納する空間である凹部５ａ並びにＰ−Ｔｒ３及び４を収納する空間である凹部５ｂ及び５ｃが開口して形成されている。また、他方の面には、図６に示すように、平面略正三角形の角がそれぞれ円筒の一部を成している空間である凹部５ｄが開口して形成されている。また、凹部５ａ、５ｂ、５ｃの各々と凹部５ｄとを貫通する発光窓５ｅ並びに受光窓５ｆ、５ｇが形成されている。
【００１４】
図４において、６はモールド５に接合された片面プリント配線板から成る基板であり、凹部５ｄに対向する面はＡｕメッキ等を施された滑らかな反射面６ａとなっている。基板６の下端面にはマザーボードへの固定用として３カ所のスルーホールであるダミー端子６ｂが形成されている。７は光を遮蔽する材料から成る遮光物体としての円盤であり、凹部５ｄ内に傾斜センサ１０の姿勢に応じて重力により移動可能に収納されている。
【００１５】
次に、傾斜センサ１０の動作について説明する。電子機器のマザーボードへ基板１、基板６の端子部を半田付けすることによって配設した傾斜センサ１０が、矢印Ｚが下を向く姿勢であるときには、図６に示すように、円盤７が凹部５ｄの１隅に落ち着いて窓５ｅを塞ぐから、Ｉｒ−ＬＥＤ２から発した光はＰ−Ｔｒ３及び４の何れにも届かない。従って、Ｐ−Ｔｒ３、４からエミッタへ信号を出さないことで、その姿勢を認識することができる。
【００１６】
傾斜センサ１０が、矢印Ｘが下を向く姿勢であるときには、図７に示すように、円盤７が凹部５ｄの１隅に落ち着いて窓５ｆを塞ぐが、窓５ｇを塞がないので、Ｉｒ−ＬＥＤ２から発した光は、窓５ｅを通って反射面６ａで反射して窓５ｇを通過してＰ−Ｔｒ４には届くが、Ｐ−Ｔｒ３には届かない。従って、Ｐ−Ｔｒ４だけからエミッタへ信号を出し、Ｐ−Ｔｒ３からは信号を出さないことで、その姿勢を認識することができる。
【００１７】
同様に、矢印Ｙが下を向く姿勢であるときには、図８に示すように、円盤７が凹部５ｄの１隅に落ち着いて窓５ｇを塞ぐが、窓５ｆを塞がないので、Ｉｒ−ＬＥＤ２から発した光は、窓５ｅを通って反射面６ａで反射して、窓５ｆを通過してＰ−Ｔｒ３には届くが、Ｐ−Ｔｒ４には届かない。従って、Ｐ−Ｔｒ３だけからエミッタへ信号を出し、Ｐ−Ｔｒ４からは信号を出さないことで、その姿勢を認識することができる。
【００１８】
次に、本実施の第一の実施の形態の効果について説明する。Ｉｒ−ＬＥＤ２から発した光を反射面６ａにより発光側へ戻すリフレクタ方式なので、Ｐ−Ｔｒ３（４）をＩｒ−ＬＥＤ２と同じ基板１に実装できて、受発光素子の実装を同時に行えて工程の簡略化ができる。実装基板もモールド部品も１個になるので、製品コストが抑えられる。そして、傾斜センサ１０は小型化できて、マザーボードへ表面実装できる。実装に当たってはマザーボードが水平方向垂直方向ともに対応可能となる。また、スイッチが非接触方式のため、動作の信頼性が高い。
【００１９】
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。図９は、本発明の第二の実施の形態である傾斜センサの断面図である。図９において、２０は傾斜センサである。１７は光を遮蔽する材料から成る遮光物体としての球体であり、凹部５ｄ内に重力に応じて移動可能に収納されている。傾斜センサ２０が第一の実施の形態である傾斜センサ１０と異なるところは、遮光物体の形状だけである。従って、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。
【００２０】
次に、本発明の第二の実施の形態の効果について説明する。傾斜センサ２０では遮光物体を球体１７としたので、傾斜センサ２０をマザーボードへ水平方向にも垂直方向にも実装できて、実装の自由度が増す。遮光物体は球体１７にしたので動きがなめらかになる。その他、第一の実施の形態と同じ効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
信頼性の高い傾斜センサーとして、広く各種機器のマザーボードへの搭載が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一の実施の形態である傾斜センサの斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態である傾斜センサの中央縦断面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態である傾斜センサの実装面を示す平面図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態である傾斜センサの背面図である。
【図５】図１のＡ−Ａ矢視断面を示す断面図である。
【図６】図１のＢ−Ｂ矢視断面を示す断面図である。
【図７】本発明の第一の実施の形態である傾斜センサの動作を説明する断面図である。
【図８】本発明の第一の実施の形態である傾斜センサの動作を説明する断面図である。
【図９】本発明の第二の実施の形態である傾斜スイッチの中央断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、６  基板
２  Ｉｒ−ＬＥＤ
３、４  Ｐ−Ｔｒ
５  モールド
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  凹部
５ｅ  発光窓
５ｆ、５ｇ  受光窓
６ａ  反射面
７  円盤
１０、２０  傾斜センサ
１７  球体
【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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