(57)【要約】【課題】光検出装置の傾斜方位を検出することができ、従来の遮蔽子の移動による騒音の発生を回避することができる回転式遮蔽部材付き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、回転式遮蔽部材と、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、回転式遮蔽部材は、遮光チェンバーに設けられる枢着軸と、枢着軸に枢着され、枢着軸からずれる重量中心を有し、遮光チェンバーの内部に回動可能に配される遮蔽子と、を含む。【選択図】図５
2011187433.tif 000002
【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、
回転式遮蔽部材と、
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、
前記回転式遮蔽部材は、
前記遮光チェンバーに設けられる枢着軸と、
前記枢着軸に枢着され、前記枢着軸からずれる重量中心を有し、前記遮光チェンバーの内部に回動可能に配される遮蔽子と、
を含むことを特徴とする回転式遮蔽部材付き光検出装置。
【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、前記遮光子の回転による静電力がアースされることを特徴とする、請求項１に記載の回転式遮蔽部材付き光検出装置。
【請求項３】
前記枢着軸は前記ケースに連結されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式遮蔽部材付き光検出装置。
【請求項４】
前記枢着軸は前記回路板に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式遮蔽部材付き光検出装置。
【請求項５】
前記遮蔽子は、更に、
前記枢着軸に枢着される枢着部と、
前記枢着部から延び出し、前記重量中心が位置する重り部と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の回転式遮蔽部材付き光検出装置。
【請求項６】
前記重り部の比重は、前記枢着部の比重よりも大きいことを特徴とする、請求項５に記載の回転式遮蔽部材付き光検出装置。
【請求項７】
前記重り部の体積は、前記枢着部の体積よりも大きいことを特徴とする、請求項５に記載の回転式遮蔽部材付き光検出装置。
【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、回転式遮蔽部材付き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の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】
本発明の目的は、黒体条件空間において、移動式遮蔽子の代りに回転式遮蔽部材を配し、光検出装置の上昇または降下によって光検出装置が傾斜するときに、重量中心の回転中心に対する方位が変化し、回転式遮蔽部材が本来と相違する方位に回転することにより、光検出装置の傾斜方位を検出することができる回転式遮蔽部材付き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】
本発明の回転式遮蔽部材付き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、
回転式遮蔽部材と、
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、
前記回転式遮蔽部材は、
前記遮光チェンバーに設けられる枢着軸と、
前記枢着軸に枢着され、前記枢着軸からずれる重量中心を有し、前記遮光チェンバーの内部に回動可能に配される遮蔽子と、
を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の回転式遮蔽部材付き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、前記遮光子の回転による静電力がアースされることを特徴とする。
【００１０】
本発明の回転式遮蔽部材付き光検出装置によると、前記枢着軸は前記ケースに連結されることを特徴とする。
【００１１】
本発明の回転式遮蔽部材付き光検出装置によると、前記枢着軸は前記回路板に連結されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の回転式遮蔽部材付き光検出装置によると、前記遮蔽子は、更に、
前記枢着軸に枢着される枢着部と、
前記枢着部から延び出し、前記重量中心が位置する重り部と、
を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の回転式遮蔽部材付き光検出装置によると、前記重り部の比重は、前記枢着部の比重よりも大きいことを特徴とする。
【００１４】
本発明の回転式遮蔽部材付き光検出装置によると、前記重り部の体積は、前記枢着部の体積よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の回転式遮蔽部材付き光検出装置によれば、黒体条件空間において、移動式遮蔽子の代りに回転式遮蔽部材を配し、光検出装置の上昇または降下によって光検出装置が傾斜するときに、重量中心の回転中心に対する方位が変化し、回転式遮蔽部材が本来と相違する方位に回転することにより、光検出装置の傾斜方位を検出することができ、そして従来の技術のように、遮蔽子が移動しているときに、遮蔽子がケースに衝突して騒音が発生することを回避することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施例の光検出装置の組合済み状態の斜視図である。
【図２】回路板から図１におけるケースを分離した状態を示す透視図である。
【図３】本発明の第１実施例のケースの表示図である。
【図４】本発明の第１実施例の回転式遮蔽部材の表示図である。
【図５】本発明の第１実施例の工作原理を示す表示図である。
【図６】本発明の第２実施例の回転式遮蔽部材の斜視図である。
【図７】本発明の第３実施例の回転式遮蔽部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の回転式遮蔽部材付き光検出装置は、各種類の検知対象物の傾斜方位の検出に適用可能であり、その実施可能な形態が数え切れないため、ここで、三つの好適な実施例を例にして本発明の回転式遮蔽部材付き光検出装置を説明する。
【００１８】
（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組合済み状態の斜視図であり、図２は回路板から図１におけるケースを分離した状態を示す透視図であり、図３は本発明の第１実施例のケースの表示図であり、図４は本発明の第１実施例の回転式遮蔽部材の表示図であり、図５は本発明の第１実施例の工作原理を示す表示図である。
【００１９】
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、回転式遮蔽部材１４と、光検出子１５、１６と、を含む。ケース１１と回路板１２とから黒体条件空間が構成される。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１１４は、発光チェンバー１１１及び光検出チェンバー１１３、１１４と連通し、更に、帯電防止子１１５を有する。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。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。
【００２０】
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。発光子１３から投射する光ビームＬＢ１は、可視光でもいいし、Ｘ線（Ｘ−ｒａｙ）でもいいし、紫外線（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ，ＵＶ）でもいいし、赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｒａｙ，ＩＲ）でもいいし、それ以外の何れかの光線でもよい。回転式遮蔽部材１４は、枢着軸１４１と、遮蔽子１４２と、を含む。遮蔽子１４２の横断面形状は任意の形状にしてもよい。すなわち、遮蔽子１４２の横断面形状は、扇形を呈してもいいし、円形を呈してもいいし、水滴形を呈してもいいし、楕円形を呈してもいいし、砂時計形状を呈してもいいし、多角形を呈してもいいし、その以外の何れかの形状にしてもよい。枢着軸１４１は、遮光チェンバー１１２に設けられ、回転中心ＲＣ１である。枢着軸１４１は、ケース１１と連結してもいいし、回路板１２と連結してもいいし、ケース１１及び回路板１２と同時に連結してもよい。遮蔽子１４２は、枢着部１４２１と、重り部１４２２と、遮光面１４２３と、を含み、枢着軸１４１からずれる重量中心ＷＣ１を有し、すなわち、重量中心ＷＣ１が回転中心ＲＣ１からずれる。図４に示すように、遮蔽子１４２の横断面形状が扇形を呈し、重量中心ＷＣ１と回転中心ＲＣ１との距離は偏心距離（Ｏｆｆｓｅｔ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）ＯＤである。
【００２１】
枢着部１４２１は枢着軸１４１に枢着される。重り部１４２２は枢着部１４２１から延び出し、重量中心ＷＣ１が重り部１４２２に位置し、遮光面１４２３も重り部１４２２に位置する。重り部１４２２の重量と比重と体積とは、枢着部１４２１の重量と比重と体積とよりも大きいことが好ましい。これにより、遮蔽子１４２は、遮光チェンバー１１２内に枢着軸１４１を回転中心ＲＣ１として回転可能であり、すなわち、遮蔽子１４２の回動可能な範囲は遮光チェンバー１１２の内部に限定される。遮光チェンバー１１２に回転式遮蔽部材１４を配した後、遮光面１４２３はケース１１と回路板１２の間の隙間をほぼ完全に遮蔽することが好ましい。また、重り部１４２２が光検出チェンバー１１３、１１４に隣接するときには、遮光面１４２３が光検出チェンバー１１３、１１４をほぼ完全に遮蔽することが好ましい。
【００２２】
遮蔽子１４２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。
【００２３】
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に配される遮蔽子１４２に投射して、遮蔽子１４２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。
【００２４】
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、遮蔽子１４２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）が遮蔽子１４２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、遮蔽子１４２が回転方向Ｉ３又は回転方向Ｉ４に沿って回転して、重り部１４２２に位置した重量中心ＷＣ１が回転中心ＲＣ１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。このとき、重り部１４２２に位置する遮光面１４２３が光検出チェンバー１１３を遮蔽して、光検出チェンバー１１３に位置する光検出子１５が光ビームＬＢ１を殆ど検出できない。逆に、枢着部１４２１は、光検出チェンバー１１４の一部だけを遮蔽し、又は光検出チェンバー１１４を殆ど遮蔽せず、これにより、光検出チェンバー１１４に位置する光検出子１６により検出する光ビームＬＢ１の強さがより強いため、光が高強度であることを代表する検出信号が送り出される。
【００２５】
同じように、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が傾斜して、遮蔽子１４２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）が遮蔽子１４２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、遮蔽子１４２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が回転中心ＲＣ１の降下方位Ｉ５に位置する。
【００２６】
（第２実施例）
図６を参照する。図６は本発明の第２実施例の回転式遮蔽部材の斜視図である。本実施例では、第１実施例の回転式遮蔽部材１４の代りに回転式遮蔽部材１４ａが使用される。回転式遮蔽部材１４ａは、枢着軸１４１ａと、遮蔽子１４２ａと、を含む。枢着軸１４１ａは、図３に示すように、遮光チェンバー１１２に設けられ、回転中心ＲＣ２である。遮蔽子１４２ａは、枢着部１４２１ａと、重り部１４２２ａと、遮光面１４２３ａと、を含み、枢着軸１４１ａからずれる重量中心ＷＣ２を有し、すなわち、重量中心ＷＣ２が回転中心ＲＣ２からずれる。図６に示すように、遮蔽子１４２ａの横断面形状は円形を呈し、且つ枢着部１４２１ａと重り部１４２２ａとの境界が破線で示した。枢着部１４２１ａは枢着軸１４１ａに枢着される。重り部１４２２ａは枢着部１４２１ａから延び出し、重量中心ＷＣ２が重り部１４２２ａに位置し、遮光面１４２３ａも重り部１４２２ａに位置する。
【００２７】
（第３実施例）
図７を参照する。図７は本発明の第３実施例の回転式遮蔽部材の斜視図である。本実施例では、第１実施例の回転式遮蔽部材１４の代りに回転式遮蔽部材１４ｂが使用される。回転式遮蔽部材１４ｂは、枢着軸１４１ｂと、遮蔽子１４２ｂと、を含む。枢着軸１４１ｂは、図３に示すように、遮光チェンバー１１２に設けられ、回転中心ＲＣ３である。遮蔽子１４２ｂは、枢着部１４２１ｂと、重り部１４２２ｂと、遮光面１４２３ｂと、を含み、枢着軸１４１ｂからずれる重量中心ＷＣ３を有し、すなわち、重量中心ＷＣ３が回転中心ＲＣ３からずれる。図７から明らかなように、重り部１４２２ｂの高さと体積と重量とは、枢着部１４２１ｂの高さと体積と重量とよりも大きい。枢着部１４２１ｂは枢着軸１４１ｂに枢着される。重り部１４２２ｂは枢着部１４２１ｂから延び出し、重量中心ＷＣ３が重り部１４２２ｂに位置し、遮光面１４２３ｂも重り部１４２２ｂに位置する。
【００２８】
上記の説明から明らかなように、本発明の実施例では、従来の移動式遮蔽子の代りに回転式遮蔽部材１４を使用することにより、回転式遮蔽部材１４の回転によって光検出装置１の傾斜方位を検出することができ、そうすると、従来の技術のように、遮蔽子が移動しているときに、遮蔽子がケースに衝突して騒音が発生することを回避することができ、騒音による設備状況の誤判がなくなり、光検出装置１を適時に修理することができる。
【００２９】
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】
【００３０】
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】
【００３１】
１    光検出装置
１１    ケース
１２    回路板
１３    発光子
１４、１４a、１４b    回転式遮蔽部材
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    帯電防止子
１２２    アース回路
１４１、１４１a、１４１b    枢着軸
１４２、１４２a、１４２b    遮蔽子
１４２１、１４２１a、１４２１ｂ  枢着部
１４２２、１４２２a、１４２２ｂ  重り部
１４２３、１４２３a、１４２３ｂ  遮光面
Ｉ１    投射方向
Ｉ２  上昇方位
Ｉ３、Ｉ４    回転方向
Ｉ５    降下方位
ＬＢ１    光ビーム
ＯＤ    偏心距離
ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３    回転中心
ＷＣ１、ＷＣ２、ＷＣ３    重量中心
【図１】
2011187433.tif 000003
【図２】
2011187433.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011187433.tif 000007
【図６】
2011187433.tif 000008
【図７】
2011187433.tif 000009