(57)【要約】【課題】従来の移動式遮蔽子がケースに衝突することにより騒音が発生することを回避することができ、光検出装置を適時に修理することができるローター式光検出装置を提供する。【解決手段】回路板と、回路板に合せて黒体条件空間が構成され、黒体条件空間は、発光チェンバーと、遮光チェンバーと、少なくとも一つの光検出チェンバーと、を含み、遮光チェンバーは発光チェンバー及び光検出チェンバーとそれぞれ連通するケースと、発光チェンバーに設けられ、光ビームを投射する少なくとも一つの発光子と、幾何中心と、幾何中心からずれる重量中心と、を有し、遮光チェンバーに回動可能に配されるローター式遮蔽子と、光検出チェンバーに設けられ、光ビームを検出して検出信号を送り出す少なくとも一つの光検出子と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路板と、
前記回路板に合せて黒体条件空間が構成され、前記黒体条件空間は、発光チェンバーと、遮光チェンバーと、少なくとも一つの光検出チェンバーと、を含み、前記遮光チェンバーは前記発光チェンバー及び前記光検出チェンバーとそれぞれ連通するケースと、
前記発光チェンバーに設けられ、光ビームを投射する少なくとも一つの発光子と、
幾何中心と、前記幾何中心からずれる重量中心と、を有し、前記遮光チェンバーに回動可能に配されるローター式遮蔽子と、
前記光検出チェンバーに設けられ、前記光ビームを検出して検出信号を送り出す少なくとも一つの光検出子と、
を備えることを特徴とするローター式光検出装置。
【請求項２】
更に、前記遮光チェンバーに設けられる帯電防止子を含み、前記帯電防止子により、前記ローター式遮蔽子の回転による静電電力をアースすることができることを特徴とする、請求項１に記載のローター式光検出装置。
【請求項３】
前記ローター式遮蔽子は、第１重量部と、第２重量部と、を含み、前記第１重量部の重量は前記第２重量部の重量よりも重いことを特徴とする、請求項１に記載のローター式光検出装置。
【請求項４】
その重量中心が前記第１重量部に位置することを特徴とする、請求項３に記載のローター式光検出装置。
【請求項５】
前記第１重量部が第１遮光面を有し、前記第２重量部が第２遮光面を有し、前記第１遮光面の面積は前記第２遮光面の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項３に記載のローター式光検出装置。
【請求項６】
前記第１重量部の比重は前記第２重量部の比重よりも大きいことを特徴とする、請求項３に記載のローター式光検出装置。
【請求項７】
前記第１重量部の体積は前記第２重量部の体積よりも大きいことを特徴とする、請求項３に記載のローター式光検出装置。
【請求項８】
前記第１重量部と前記第２重量部の間には、前記第１重量部から前記第２重量部へ降下する斜面が設けられることを特徴とする、請求項３に記載のローター式光検出装置。
【請求項９】
前記斜面は、リニア斜面、凹面、凸面、又は２種類以上の上記の表面の組合であることを特徴とする、請求項８に記載のローター式光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光検出装置に関し、特に、ローター式光検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日常生活において、品物の傾斜角度または変位を把握するために、各種類の検出装置が利用され、これらの検出装置は、水平変位検出機能と、垂直変位検出機能と、傾斜角度検出機能と、を含むことが一般である。実際には、これらの検出装置は、多くの検出技術を応用し、例えば光検出技術、音波検出技術、又は電気検出技術などが応用される。光検出技術は、検出速度が極めて速いため、高感度の検出の用途に利用される。
【０００３】
現在の技術により作製される光検出装置は、ケースのなかに黒体条件空間を形成するものが多く、前記黒体条件空間には、発光子と、遮蔽子と、少なくとも一つの光検出子と、が設けられ、これにより、検出しているときに、外部の光線の干渉による検出精確性の悪化を防止することができる。
【０００４】
発光子は光ビームを投射する。遮蔽子は、移動式の遮蔽子であり、前記黒体条件空間に移動可能に配される。光検出装置が移動し、又は傾斜するときには、重力または慣性により遮蔽子が移動され、ひいては遮蔽子と発光子と光検出子との相対位置が変化される。
【０００５】
遮蔽子と発光子と光検出子との相対位置が変化されるときには、前記光ビームの反射角度と行進経路が変化され、これにより、光検出子によって検出する前記光ビームの強度が変化され、そうすると、水平変位、垂直変位、又は傾斜角度などに関連するパラメータを判断して算出することができる。
【０００６】
しかし、従来の光検出技術によれば、遮蔽子が移動しているときには、遮蔽子がケースに衝突して騒音が発生する。これにより、ユーザは、この騒音が遮蔽子とケースの正常な衝突音であるか、又は光検出装置の内部部品の緩みによる音であるか、を判断することができない。そうすると、光検出装置を適時に修理することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の主な目的は、黒体条件空間に、移動式遮蔽子の代りにローター式遮蔽子を配することにより、光検出装置が上昇し、又は降下することによって傾斜するときには、重力による変化によって、ローター式遮蔽子が相違する方位に回転し、これにより、光検出装置の傾斜方位を検出することができるローター式光検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のローター式光検出装置によると、回路板と、
前記回路板に合せて黒体条件空間が構成され、前記黒体条件空間は、発光チェンバーと、遮光チェンバーと、少なくとも一つの光検出チェンバーと、を含み、前記遮光チェンバーは前記発光チェンバー及び前記光検出チェンバーとそれぞれ連通するケースと、
前記発光チェンバーに設けられ、光ビームを投射する少なくとも一つの発光子と、
幾何中心と、前記幾何中心からずれる重量中心と、を有し、前記遮光チェンバーに回動可能に配されるローター式遮蔽子と、
前記光検出チェンバーに設けられ、前記光ビームを検出して検出信号を送り出す少なくとも一つの光検出子と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のローター式光検出装置によると、更に、前記遮光チェンバーに設けられる帯電防止子を含み、前記帯電防止子により、前記ローター式遮蔽子の回転による静電電力をアースすることができることを特徴とする。
【００１０】
本発明のローター式光検出装置によると、前記ローター式遮蔽子は、第１重量部と、第２重量部と、を含み、前記第１重量部の重量は前記第２重量部の重量よりも重いことを特徴とする。
【００１１】
本発明のローター式光検出装置によると、その重量中心が前記第１重量部に位置することを特徴とする。
【００１２】
本発明のローター式光検出装置によると、前記第１重量部が第１遮光面を有し、前記第２重量部が第２遮光面を有し、前記第１遮光面の面積は前記第２遮光面の面積よりも大きいことを特徴とする。
【００１３】
本発明のローター式光検出装置によると、前記第１重量部の比重は前記第２重量部の比重よりも大きいことを特徴とする。
【００１４】
本発明のローター式光検出装置によると、前記第１重量部の体積は前記第２重量部の体積よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
本発明のローター式光検出装置によると、前記第１重量部と前記第２重量部の間には、前記第１重量部から前記第２重量部へ降下する斜面が設けられることを特徴とする。
【００１６】
本発明のローター式光検出装置によると、前記斜面は、リニア斜面、凹面、凸面、又は２種類以上の上記の表面の組合であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のローター式光検出装置によれば、黒体条件空間に、移動式遮蔽子の代りにローター式遮蔽子を配することにより、光検出装置が上昇し、又は降下することによって傾斜するときには、重力による変化によって、ローター式遮蔽子が相違する方位に回転し、これにより、光検出装置の傾斜方位を検出することができ、そして従来の移動式遮蔽子がケースに衝突することにより騒音が発生することを回避することができ、光検出装置を適時に修理することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施例の光検出装置の斜視図である。
【図２】図１におけるケースから回路板を分離した後の透視図である。
【図３】本発明の第１実施例のケースの模式図である。
【図４】本発明の第１実施例のローター式遮蔽子を示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施例の工作原理を示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施例のローター式遮蔽子を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３実施例のローター式遮蔽子の側面図である。
【図８】本発明の第４実施例のローター式遮蔽子の側面図である。
【図９】本発明の第５実施例のローター式遮蔽子の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
まず、図１乃至図５を参照する。図１は本発明の第１実施例の光検出装置の斜視図であり、図２は図１におけるケースから回路板を分離した後の透視図であり、図３は本発明の第１実施例のケースの模式図であり、図４は本発明の第１実施例のローター式遮蔽子を示す模式図であり、図５は本発明の第１実施例の工作原理を示す模式図である。
【００２０】
図１乃至図５に示すように、本実施例の光検出装置１は、ケース１１と、回路板１２と、発光子１３と、ローター式遮蔽子１４と、二つの光検出子１５、１６と、を含む。ケース１１は、回路板１２に合せて黒体条件空間を構成する。前記黒体条件空間は、発光チェンバー１１１と、遮光チェンバー１１２と、光検出チェンバー１１３、１１４と、を含む。遮光チェンバー１１２は発光チェンバー１１１及び光検出チェンバー１１３、１１４とそれぞれ連通する。遮光チェンバー１１２には、更に、帯電防止子１１５が設けられる。帯電防止子１１５は、遮光チェンバー１１２の一部または全部の内壁面に塗布される帯電防止塗装層（Ａｎｔｉ-Ｓｔａｔｉｃ  Ｃｏａｔｉｎｇ）である。
【００２１】
回路板１２には、帯電防止子１２１と、アース回路１２２と、が設けられる。帯電防止子１１５と帯電防止子１２１とは、アース回路１２２と電気的に連接することにより、何時もアース状態にある。帯電防止子１２１は、遮光チェンバー１１２に対応する回路板１２に設けられ、帯電防止回路でもいいし、帯電防止層でもよい。すなわち、帯電防止子１１５が帯電防止塗布層である場合には、帯電防止子１１５は遮光チェンバー１１２から外部に延びて回路板１２のアース回路１２２と接触してもよい。発光子１３は、発光チェンバー１１１に設けられ、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）でもよい。ローター式遮蔽子１４は遮光チェンバー１１２に回動可能に設けられ、すなわち、ローター式遮蔽子１４の回動可能な範囲が遮光チェンバー１１２の内部に限定される。本実施例では、ローター式遮蔽子１４の体積が遮光チェンバー１１２の容積とほぼ同じであることが好ましい。そうすると、ローター式遮蔽子１４の回動可能な範囲が遮光チェンバー１１２の内部に限定される。
【００２２】
ローター式遮蔽子１４は、幾何中心ＧＣ１と、幾何中心ＧＣ１からずれる重量中心ＷＣ１と、を有し、幾何中心ＧＣ１と重量中心ＷＣ１の距離は偏心距離（Ｏｆｆｓｅｔ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）ＯＤである。ローター式遮蔽子１４は、第１重量部１４１と、第２重量部１４２と、を含み、第１重量部１４１の重量、比重、又は体積は、第２重量部１４２の重量、比重、又は体積よりも大きい。重量中心ＷＣ１は第１重量部１４１に位置する。第１重量部１４１が第１遮光面１４３を有し、第２重量部１４２が第２遮光面１４４を有し、第１遮光面１４３の面積は第２遮光面１４４の面積よりも大きい。遮光チェンバー１１２にローター式遮蔽子１４を配した後、第１遮光面１４３はケース１１と回路板１２の間の隙間を完全に遮蔽可能であり、なお、第２遮光面１４４はケース１１と回路板１２の間の隙間の一部だけを遮蔽可能であることが好ましい。
【００２３】
ローター式遮蔽子１４は、遮光チェンバー１１２内に回動するときに、帯電防止子１１５と帯電防止子１２１とのうちの少なくとも一つと何時も接触する。光検出子１５が光検出チェンバー１１３に設けられ、光検出子１６が光検出チェンバー１１４に設けられる。光検出子１５、１６は、ホトトランジスタ（Ｐｈｏｔｏ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）でもいいし、ホトダイオード（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）でもよい。本実施例では、帯電防止子１１５、１２１がアース回路１２２と電気的に連接するが、実際に、帯電防止子１１５、１２１は、静電を吸収する能力、又は静電の発生を減少する能力を有する場合に、アース回路１２２と電気的に連接しなくてもよい。
【００２４】
検出したい対象物（図示せず）は、例えばディジタルカメラ、ＰＤＡ、又は携帯電話などの電子装置である。光検出装置１によって検出対象物の傾斜方位を検出するときには、ビルトイン又は外部接続の方式で検出対象物に光検出装置１を設けて、発光子１３から投射方向Ｉ１に沿って発光チェンバー１１１に光ビームＬＢ１を投射する。このとき、投射方向Ｉ１に沿って行進する光ビームＬＢ１は、遮光チェンバー１１２に配されるローター式遮蔽子１４に投射して、ローター式遮蔽子１４とケース１１の内壁面とのうちの少なくとも一つを経由して、少なくとも一回の反射により、前記黒体条件空間を照明し、ひいては光ビームＬＢ１が光検出子１５、１６に検出される。
【００２５】
図５に示すように、検出対象物が上昇方位Ｉ２に沿って上昇するときには、上記の上昇により光検出装置１が傾斜して、ローター式遮蔽子１４が重力による力を受け、偏心距離ＯＤと、重力の回路板１２の所在平面に沿う分量との積（Ｐｒｏｄｕｃｔ）である回転トルク（Ｒｏｔａｔｉｏｎ  Ｔｏｒｑｕｅ）がローター式遮蔽子１４と回路板１２または遮光シェンバー１１２との摩擦力である抵抗トルク（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｔｏｒｑｕｅ）よりも大きいときには、ローター式遮蔽子１４が回転方向Ｉ３又は回転方向Ｉ４に沿って回転して、重量中心ＷＣ１が幾何中心ＧＣ１の降下方位Ｉ５に位置する。上昇方位Ｉ２と降下方位Ｉ５とは互いに反対するため、遮蔽条件を形成することができる。この遮蔽条件において、第１遮光面１４３により光検出チェンバー１１３と遮光チェンバー１１２との間の連通口が遮蔽され、これにより、光検出チェンバー１１３に設けられる光検出子１５が殆ど光ビームＬＢ１を検出することができない。逆に、第２遮光面１４４により光検出チェンバー１１４と遮光チェンバー１１２との間の連通口が一部だけ遮蔽され、これにより、光検出チェンバー１１４に設けられる光検出子１６が光ビームＬＢ１を検出することができ、そうすると、上記遮蔽条件によって光検出子１６から検出信号が送り出され、前記検出信号により検出対象物の傾斜方位を検出することができる。
【００２６】
また、検出対象物が降下方位Ｉ５に沿って降下するときには、光検出装置１の降下方位Ｉ５が降下して傾斜して、ローター式遮蔽子１４が重力による力を受け、偏心距離ＯＤと、重力の回路板１２の所在平面に沿う分量との積（Ｐｒｏｄｕｃｔ）である回転トルク（Ｒｏｔａｔｉｏｎ  Ｔｏｒｑｕｅ）がローター式遮蔽子１４と回路板１２または遮光チェンバー１１２との摩擦力である抵抗トルク（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｔｏｒｑｕｅ）よりも大きいときには、ローター式遮蔽子１４が回転方向Ｉ３又は回転方向Ｉ４に沿って回転して、重量中心ＷＣ１が幾何中心ＧＣ１の降下方位Ｉ５に位置する。これにより、上記の遮蔽条件を形成することもできる。
【００２７】
（第２実施例）
図６を参照する。図６は本発明の第２実施例のローター式遮蔽子を示す斜視図である。本実施例では、第１実施例のローター式遮蔽子１４の代りにローター式遮蔽子１４ａが使用される。ローター式遮蔽子１４ａは、幾何中心ＧＣ２と、幾何中心ＧＣ２からずれる重量中心ＷＣ２と、を有する。ローター式遮蔽子１４ａは、第１重量部１４１ａと、第２重量部１４２ａと、を含み、第１重量部１４１ａの重量、比重、又は体積は、第２重量部１４２ａの重量、比重、又は体積よりも大きい。第１重量部１４１ａが第１遮光面１４３ａを有し、第２重量部１４２ａが第２遮光面１４４ａを有し、第１遮光面１４３ａの面積は第２遮光面１４４ａの面積よりも大きい。遮光チェンバー１１２にローター式遮蔽子１４ａを配した後、第１遮光面１４３ａはケース１１と回路板１２の間の隙間を完全に遮蔽可能であり、なお、第２遮光面１４４ａはケース１１と回路板１２の間の隙間の一部だけを遮蔽可能であることが好ましい。
【００２８】
（第３実施例）
図７を参照する。図７は本発明の第３実施例のローター式遮蔽子の側面図である。本実施例では、第１実施例のローター式遮蔽子１４の代りにローター式遮蔽子１４ｂが使用される。ローター式遮蔽子１４ｂは、幾何中心ＧＣ３と、幾何中心ＧＣ３からずれる重量中心ＷＣ３と、を有する。ローター式遮蔽子１４ｂは、第１重量部１４１ｂと、第２重量部１４２ｂと、を含み、第１重量部１４１ｂの重量、比重、又は体積は、第２重量部１４２ｂの重量、比重、又は体積よりも大きい。第１重量部１４１ｂは第１遮光面１４３ｂを有する。第１重量部１４１ｂと第２重量部１４２ｂとの間には、第１重量部１４１ｂから第２重量部１４２ｂへ傾斜する斜面１４５を有し、斜面１４５がリニア斜面である。
【００２９】
（第４実施例）
図８を参照する。図８は本発明の第４実施例のローター式遮蔽子の側面図である。本実施例では、第１実施例のローター式遮蔽子１４の代りにローター式遮蔽子１４ｃが使用される。ローター式遮蔽子１４ｃは、幾何中心ＧＣ４と、幾何中心ＧＣ４からずれる重量中心ＷＣ４と、を有する。ローター式遮蔽子１４ｃは、第１重量部１４１ｃと、第２重量部１４２ｃと、を含み、第１重量部１４１ｃの重量、比重、又は体積は、第２重量部１４２ｃの重量、比重、又は体積よりも大きい。第１重量部１４１ｃは第１遮光面１４３ｃを有する。第１重量部１４１ｃと第２重量部１４２ｃとの間には、第１重量部１４１ｃから第２重量部１４２ｃへ傾斜する斜面１４６を有し、斜面１４６が凹面である。
【００３０】
（第５実施例）
図９を参照する。図９は本発明の第５実施例のローター式遮蔽子の側面図である。本実施例では、第１実施例のローター式遮蔽子１４の代りにローター式遮蔽子１４ｄが使用される。ローター式遮蔽子１４ｄは、幾何中心ＧＣ５と、幾何中心ＧＣ５からずれる重量中心ＷＣ５と、を有する。ローター式遮蔽子１４ｄは、第１重量部１４１ｄと、第２重量部１４２ｄと、を含み、第１重量部１４１ｄの重量、比重、又は体積は、第２重量部１４２ｄの重量、比重、又は体積よりも大きい。第１重量部１４１ｄは第１遮光面１４３ｄを有する。第１重量部１４１ｄと第２重量部１４２ｄとの間には、第１重量部１４１ｄから第２重量部１４２ｄへ傾斜する斜面１４７を有し、斜面１４７が凸面である。
【００３１】
第３実施例乃至図５実施例の説明から明らかなように、傾斜面は、リニア斜面、凹面、凸面、又は２種類以上の上記の表面の組合である。ローター式遮蔽子の下面の面積と高さとが同じである場合には、傾斜面が凹面であると、幾何中心と重量中心の間の偏心距離は、傾斜面がリニア斜面であるときの偏心距離よりも大きく、なお、傾斜面が凸面であると、幾何中心と重量中心の間の偏心距離は、傾斜面がリニア斜面であるときの偏心距離よりも小さい。幾何構造の設計により、偏心距離の大きさを有効にコントロールすることができ、ひいては光検出装置の検出感度をコントロールすることができる。
【００３２】
また、本発明の実施例では、従来の移動式遮蔽子の代りにローター式遮蔽子１４を使用することにより、ローター式遮蔽子１４の回転によって光検出装置の傾斜方位を検出することができ、そうすると、従来の移動式遮蔽子がケースに衝突することにより騒音が発生することを回避することができ、光検出装置を適時に修理することができる。
【００３３】
このように、本発明が、特定の例を参照して説明したが、それらの例は、説明のためだけのものであり、本発明を限定するものではなく、この分野に通常の知識を有する者には、本発明の要旨および特許請求の範囲を逸脱することなく、ここで開示された実施例に変更、追加、または、削除を施してもよいことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、光検出装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    光検出装置
１１    ケース
１２    回路板
１３    発光子
１４、１４a、１４b、１４c、１４ｄ    ローター式遮蔽子
１５、１６    光検出子
１１１    発光チェンバー
１１２    遮光チェンバー
１１３、１１４    光検出チェンバー
１１５、１２１    帯電防止子
１２２    アース回路
１４１、１４１a、１４１b、１４１c、１４１ｄ    第１重量部
１４２、１４２a、１４２b、１４２c、１４２ｄ    第２重量部
１４３、１４３a、１４３b、１４３c、１４３ｄ    第１遮光面
１４４、１４４a    第２遮光面
１４５、１４６、１４７    斜面
ＧＣ１、ＧＣ２、ＧＣ３、ＧＣ４、ＧＣ５    幾何中心
Ｉ１    投射方向
Ｉ３、Ｉ４    回転方向
Ｉ２    上昇方位
Ｉ５    降下方位
ＬＢ１    光ビーム
ＯＤ    偏心距離
ＷＣ１、ＷＣ２、ＷＣ３、ＷＣ４、ＷＣ５    重量中心
【図１】
2011165645.tif 000003
【図２】
2011165645.tif 000004
【図３】
2011165645.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011165645.tif 000007
【図６】
2011165645.tif 000008
【図７】
2011165645.tif 000009
【図８】
2011165645.tif 000010
【図９】
2011165645.tif 000011