(57)【要約】受光装置７は、検出面１０ａへの入射光に相関する信号を出力するセンサ１０と、検出面に対向して設けられ、光が透過可能な受光素子８とを備える。受光素子には、検出面と対向する面の反対側の面に凹部２２が設けられる。凹部の壁面２４は、検出面の側方からの光線Ｌ２を検出面１０ａに向けて反射する。
2003100367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光を受光してそれに応じた電気信号を出力するための模型用受光装置であって、
信号光を検出面にて受光し、該信号光に相関する信号を出力するためのセンサと、
前記検出面の前面部に設けられ、該検出面に信号光を導くための光学素子とを有し、
前記光学素子は、前記検出面の側方からの信号光を反射して前記検出面に入射させるべく前記検出面に直交する断面について見て該検出面に対して傾斜する反射面を有する模型用受光装置。
【請求項２】
前記光学素子は円柱部を有し、
前記円柱部の一方の端面は前記検出面に対向し、
前記反射面は、前記円柱部の他方の端面側に凹部が設けられることにより形成された境界面により構成され、
前記円柱部にその側面から入射した信号光を前記境界面にて反射して前記一方の端面から出射して前記検出面に入射させる請求の範囲１の模型用受光装置。
【請求項３】
前記凹部が前記検出面に貫通している請求の範囲２の模型用受光装置。
【請求項４】
前記境界面には平面が設けられている請求の範囲２又は３の模型用受光装置。
【請求項５】
前記境界面には曲面が設けられている請求の範囲２又は３の模型用受光装置。
【請求項６】
前記境界面には平面及び曲面が設けられている請求の範囲２又は３の模型用受光装置。
【請求項７】
前記検出面と前記光学素子との間に、前記光学素子の側に凸状に形成されたレンズが設けられている請求の範囲１〜６のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項８】
前記模型用受光装置は、送信機からの信号光によって遠隔操作されるとともに、他の模型と信号光による通信を実行する模型に設けられ、
前記センサは、前記送信機からの信号光及び前記他の模型からの信号光を検出する請求の範囲１〜７のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項９】
受光装置を備え、前記受光装置の出力する信号に応じた処理を実行する模型であって、
前記受光装置は、信号光を検出面にて受光し、該信号光に相関する信号を出力するためのセンサと、前記検出面の前面部に設けられ、該検出面に信号光を導くための光学素子とを有し、前記光学素子は、前記検出面の側方からの信号光を反射して前記検出面に入射させるべく前記検出面に直交する断面について見て該検出面に対して傾斜する反射面を有する模型。
【請求項１０】
信号光を検出面にて受光し、該信号光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記信号光が透過可能な光学素子とを備えた模型用受光装置であって、
前記光学素子は、中心部と、該中心部と隣接する周辺部からなり、
前記中心部及び前記周辺部は、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成され、
前記中心部と、前記周辺部とが隣接する境界面は、前記検出面に対向するように、かつ、前記検出面に平行な方向において前記光学素子の内側ほど前記検出面に近づくように形成され、
前記検出面の側方からの信号光を前記境界面により前記検出面に向けて反射する模型用受光装置。
【請求項１１】
前記中心部が中実である請求の範囲１０の模型用受光装置。
【請求項１２】
前記中心部を構成する媒質の絶対屈折率は、前記周辺部を構成する媒質の絶対屈折率と比較して小さい請求の範囲１０〜１１のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項１３】
受光装置を備え、前記受光装置の出力する信号に応じた処理を実行する模型であって、
前記受光装置は、信号光を検出面で検出し該信号光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記信号光が透過可能な光学素子とを備え、
前記光学素子は、中心部と、該中心部と隣接する周辺部からなり、
前記中心部及び前記周辺部は、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成され、
前記中心部と、前記周辺部とが隣接する境界面は、前記検出面に対向するように、かつ、前記検出面に平行な方向において前記光学素子の内側ほど前記検出面に近づくように形成され、
前記検出面の側方からの信号光を前記境界面により前記検出面に向けて反射する模型。
【請求項１４】
検出面の前面部に、該検出面に信号光を導くための光学素子を設け、
前記光学素子に、前記検出面に向けて徐々に縮径する反射面を設け、
前記検出面の側方からの信号光を前記反射面にて反射して前記検出面に入射させることにより前記信号光を検出する模型用信号光検出方法。
【請求項１５】
前記受光素子に円柱部を設け、前記円柱部の一方の端面を前記検出面に対向させ、前記反射面を前記円柱部の他方の端面に凹部を設けることにより形成された境界面により構成し、前記円柱部の円柱面から入射した信号光を前記境界面にて反射して前記検出面に入射させる請求の範囲１４の模型用信号光検出方法。
【請求項１６】
前記凹部を前記検出面に貫通させる請求の範囲１５の模型用信号光検出方法。
【請求項１７】
前記境界面に平面を設ける請求の範囲１５又は１６の模型用信号光検出方法。
【請求項１８】
前記境界面に曲面を設ける請求の範囲１５又は１６の模型用信号光検出方法。
【請求項１９】
前記境界面に平面及び曲面を設ける請求の範囲１５又は１６の模型用信号光検出方法。
【請求項２０】
前記検出面と前記受光素子との間に、前記受光素子の側に凸状に形成されたレンズを設ける請求の範囲１４〜１９のいずれか１項の模型用信号光検出方法。
【請求項２１】
前記模型用信号光検出方法は、送信機からの信号光によって遠隔操作されるとともに、他の模型と信号光による通信を実行する模型用の信号光検出方法であって、前記送信機からの信号光及び前記他の模型からの信号光を前記検出面にて検出する請求の範囲１４〜２０のいずれか１項の模型用受光方法。
【請求項２２】
信号光が透過可能な光学素子を検出面に対向して設け、前記光学素子により導かれた前記信号光を前記検出面にて検出する模型用信号光検出方法であって、
前記光学素子を、中心部と、該中心部と隣接する周辺部から構成し、
前記中心部及び前記周辺部を、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成し、
前記中心部と、前記周辺部とが隣接する境界面を、前記検出面に対向するように、かつ、前記検出面に平行な方向において前記受光素子の内側ほど前記検出面に近づくように形成し、
前記検出面の側方からの信号光を前記境界面により前記検出面に向けて反射することにより、前記信号光を前記検出面にて検出する模型用信号光検出方法。
【請求項２３】
前記中心部を中実とする請求の範囲２２の模型用信号光検出方法。
【請求項２４】
前記中心部を構成する媒質の絶対屈折率を、前記周辺部を構成する媒質の絶対屈折率と比較して小さくする請求の範囲２２〜２３のいずれか１項の模型用信号光検出方法。
【請求項２５】
検出面で受光した入射光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記入射光が透過可能な受光素子とを備えた模型用受光装置であって、
前記受光素子の前記検出面と対向する面の反対側の面に凹部が設けられ、前記検出面の側方からの入射光を前記凹部の前記境界面により前記検出面に向けて反射する模型用受光装置。
【請求項２６】
前記凹部の前記境界面には平面が設けられている請求の範囲２５の模型用受光装置。
【請求項２７】
前記凹部は前記検出面に対向する面に貫通するように形成されている請求の範囲２５又は２６の模型用受光装置。
【請求項２８】
前記検出面と前記受光素子との間に、前記受光素子の側に凸状に形成されたレンズが設けられている請求の範囲２５〜２７のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項２９】
前記模型用受光装置は、送信機からの光線によって遠隔操作されるとともに、他の模型と光線による通信を実行する模型に設けられ、
前記センサは、前記送信機からの光線及び前記他の模型からの光線を検出する請求の範囲２５〜２８のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項３０】
受光装置を備え、前記受光装置の出力する信号に応じた処理を実行する模型であって、
前記受光装置は、検出面で受光した入射光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記入射光が透過可能な受光素子とを備え、前記受光素子の前記検出面と対向する面の反対側の面に凹部が設けられ、前記検出面の側方からの入射光を前記凹部の前記境界面により前記検出面に向けて反射する模型。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、模型用受光装置、模型、及び模型用受光方法に関する。
背景技術
一般に、光線銃で的を射撃する玩具が知られている。このような玩具では、的に設けられたセンサが光線銃からの光線を検出することにより、命中か否かを判定する。
しかし、センサは指向性を有するため、光線がセンサの検出面に対して斜めに入射すると検出されないことがある。すなわちセンサの検出角度外から射撃された場合、光線が的に命中しても検出されない。
このような問題を解決する技術として、例えば特公平７−１１１３１９号公報に開示された検出装置がある。この検出装置は、受光面を光線（射撃スポット）が拡散透過するように構成した受光手段と、受光手段が受光した光線を検出するセンサ（検出手段）とを備える。また、受光面は外側に凸状に形成される。この検出装置では、受光面に入射した光線が拡散されてあらゆる方向に透過し、センサに到達するため、センサの検出角度外からの射撃を検出することができる。
しかし、上述の検出装置では、光線を拡散透過するため、センサの検出面に到達する光量が減少する。従って、検出感度が下がるおそれがあった。
発明の開示
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、検出感度を下げることなく、検出範囲を拡張可能な受光装置、模型、及び受光方法を提供することにある。
本発明の第１の模型用受光装置は、信号光を受光してそれに応じた電気信号を出力するための模型用受光装置であって、信号光を検出面にて検出し該信号光に相関する信号を出力するためのセンサと、前記検出面の前面部に設けられ、該検出面に信号光を導くための光学素子とを有し、前記光学素子が、前記検出面の側方からの信号光を反射して前記検出面に入射させるべく前記検出面に直交する断面について見て該検出面に対して傾斜する反射面を有し、前記検出面の側方からの信号光を前記反射面にて反射して前記検出面に入射させる。
また、本発明の第１の模型用信号光検出方法は、検出面の前面部に、該検出面に信号光を導くための光学素子を設け、前記光学素子に、前記検出面の側方からの信号光を反射して前記検出面に入射させるべく前記検出面に直交する断面について見て該検出面に対して傾斜する反射面を設け、前記検出面の側方からの信号光を前記反射面にて反射して前記検出面に入射させることにより前記信号光を検出する。
本発明の第１の模型用受光装置及び本発明の第１の模型用信号光検出方法によれば、検出面の側方からの信号光は反射面にて反射して検出面に到達する。一方、検出面の正面からの信号光は反射面を透過して検出面に到達する。従って、検出面の本来の検出範囲を維持するとともに、検出面の側方からの信号光を検出することが可能である。すなわち、検出感度を下げることなく、検出範囲を拡張することが可能である。なお、信号光、光学素子、反射面はそれぞれ、例えば、発明を実施するための最良の形態における赤外光、受光素子、凹部の壁面により実現される。
本発明の第１の模型用受光装置及び本発明の第１の模型用信号光検出方法において、前記受光素子は円柱部を有し、前記円柱部の一方の端面は前記検出面に対向し、前記反射面は、前記円柱部の他方の端面側に凹部が設けられることにより形成された境界面により構成され、前記円柱部の円柱面から入射した信号光を前記境界面にて反射して前記検出面に入射させてもよい。この場合、円柱面に入射した信号光を円柱部の中心へ向けて集光することが可能であるから、受光装置の感度を上げることが可能である。
本発明の第１の模型用受光装置及び本発明の第１の模型用信号光検出方法において、前記凹部が前記検出面に貫通していてもよい。この場合、検出面の正面からの信号光の一部は光学素子を透過せずに直接検出面に到達する。このため、検出面の正面からの感度を上げることが可能である。
本発明の第１の模型用受光装置及び本発明の第１の模型用信号光検出方法において、前記凹部の前記境界面には平面が設けられていてもよい。この場合、平面で反射する光は、曲面で反射する光のように拡散しない。このため、平面で反射する光は、曲面で反射する光に比べ光量は減少しない。一方、センサが光を検出するためには、所定量の光量が必要である。従って、任意の方向に対向するように平面を設けることにより、その方向の検出距離を拡張することが可能である。
本発明の第１の模型用受光装置及び本発明の第１の模型用信号光検出方法において、前記凹部の前記境界面には曲面が設けられていてもよい。曲面で反射した光は曲面の曲率中心の位置や曲率に応じて拡散又は集光する。従って、凹部の壁面に設けられた曲面の曲率中心の位置や曲率を調整することによって受光装置の検出範囲を調整することが可能である。
本発明の模型用受光装置及び模型用信号光検出方法において、前記凹部の壁面には平面及び曲面が設けられていてもよい。この場合、曲面にて光を集光又は拡散しつつ反射する一方で、平面にて入射光をそのまま反射することが可能である。このことを利用して、実施態様に応じて任意の角度の検出距離を拡張又は減縮することが可能である。
本発明の第１の模型用受光装置及び本発明の第１の模型用信号光検出方法において、前記検出面と前記受光素子との間に、前記光学素子の側に凸状に形成されたレンズが設けられていてもよい。この場合、光学素子から検出面に斜めに進む信号光や光学素子から検出面の外側に進む信号光をレンズにより集光して検出面に入射させることが可能であり、検出範囲を拡張可能である。
本発明の第１の模型用受光装置は、送信機からの信号光によって遠隔操作されるとともに、他の模型と信号光による通信を実行する模型に設けられ、前記センサは、前記送信機からの信号光及び前記他の模型からの信号光を検出してもよい。また、本発明の第１の模型用信号光検出方法は、送信機からの光線によって遠隔操作されるとともに、他の模型と光線による通信を実行する模型用の信号光検出方法であって、前記送信機からの信号光及び前記他の模型からの信号光を前記検出面にて受光してもよい。一つの受光装置で送信機及び駆動機器の双方からの信号光を受光する場合、検出面の指向性のため送信機及び駆動機器の位置に関して制約が生じる。かかる場合に、本発明の受光装置を適用することにより、送信機及び駆動機器の位置に関して自由度の高い遠隔操作システムを実現可能である。
本発明の第１の模型は、受光装置を備え、前記受光装置の出力する信号に応じた処理を実行する模型であって、前記受光装置は、信号光を検出面にて受光し、該信号光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面の前面部に設けられ、該検出面に信号光を導くための光学素子とを有し、前記光学素子が、前記検出面の側方からの信号光を反射して前記検出面に入射させるべく前記検出面に直交する断面について見て該検出面に対して傾斜する反射面を有し、前記検出面の側方からの信号光を前記反射面にて反射して前記検出面に入射させる。本発明の模型によれば、広い範囲からの信号光を受光して、その信号光に応じた処理を実行可能である。
本発明の第２の模型用受光装置は、信号光を検出面にて受光し、該信号光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記信号光が透過可能な光学素子とを備えた模型用受光装置であって、前記光学素子は、中心部と、該中心部と隣接する周辺部からなり、前記中心部及び前記周辺部は、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成され、前記中心部と、前記周辺部とが隣接する境界面は、前記検出面に対向するように、かつ、前記検出面に平行な方向において前記受光素子の内側ほど前記検出面に近づくように形成され、前記検出面の側方からの信号光を前記境界面により前記検出面に向けて反射する。
また、本発明の第２の模型用信号光検出方法は、信号光が透過可能な光学素子を検出面に対向して設け、前記光学素子により導かれた前記信号光を前記検出面にて受光する模型用信号光検出方法であって、前記光学素子を、中心部と、該中心部と隣接する周辺部から構成し、前記中心部及び前記周辺部を、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成し、前記中心部と、前記周辺部とが隣接する境界面を、前記検出面に対向するように、かつ、前記検出面に平行な方向において前記受光素子の内側ほど前記検出面に近づくように形成し、前記検出面の側方からの信号光を前記境界面により前記検出面に向けて反射することにより、前記信号光を前記検出面にて検出する。
本発明の第２の模型用受光装置及び本発明の第２の模型用信号光検出方法によれば、中心部の絶対屈折率と周辺部の絶対屈折率とが異なるから、検出面の側方からの信号光の一部は境界面の壁面で反射して検出面に到達する。一方、検出面の正面からの信号光は境界面を透過して検出面に到達する。すなわち、境界面は検出面の正面からの信号光を透過させることによりセンサの本来の検出範囲を維持するとともに、センサの検出面の側方からの信号光を反射することによりセンサの検出範囲を拡張する。従って、検出感度を下げることなく検出範囲を拡張可能である。なお、中心部の絶対屈折率及び周辺部の絶対屈折率のいずれが他方に比較して大きくてもよい。
本発明の第２の模型用受光装置及び本発明の第２の模型用信号光検出方法において、前記中心部が中空であってもよい。
本発明の第２の模型用受光装置及び本発明の第２の模型用信号光検出方法において、前記中心部が中実であってもよい。
本発明の第２の模型用受光装置及び本発明の第２の模型用信号光検出方法において、前記中心部を構成する媒質の絶対屈折率は、前記周辺部を構成する媒質の絶対屈折率と比較して小さくともよい。この場合、検出面の側方からの信号光を境界面により検出面に向けて全反射させることが可能である。従って、検出面の側方からの信号光を感度よく検出することが可能である。
本発明の第２の模型は、受光装置を備え、前記受光装置の出力する信号に応じた処理を実行する模型であって、前記受光装置は、信号光を検出面にて受光し、該信号光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記信号光が透過可能な光学素子とを備え、前記光学素子は、中心部と、該中心部と隣接する周辺部からなり、前記中心部及び前記周辺部は、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成され、前記中心部と、前記周辺部とが隣接する境界面は、前記検出面に対向するように、かつ、前記検出面に平行な方向において前記受光素子の内側ほど前記検出面に近づくように形成され、前記受光装置は、前記検出面の側方からの信号光を前記境界面により前記検出面に向けて反射する。本発明の模型によれば、広い範囲からの信号光を受光して、その信号光に応じた処理を実行可能である。
本発明の第３の模型用受光装置は、入射光を検出面にて受光し、該入射光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記入射光が透過可能な受光素子とを備えた模型用受光装置であって、前記受光素子の前記検出面と対向する面の反対側の面に凹部が設けられ、前記検出面の側方からの入射光を前記凹部の前記境界面により前記検出面に向けて反射する。
本発明の第３の模型用受光装置によれば、検出面の側方から入射した光は、凹部の前記境界面で反射して検出面に到達する。一方、検出面の正面からの光が凹部の前記境界面に入射した場合、その光は壁面を透過して検出面に到達する。従って、壁面は検出面の正面からの光を透過させることによりセンサの本来の検出範囲を維持するとともに、センサの検出面の側方からの光を反射することによりセンサの検出範囲を拡張することが可能である。
本発明の第３の模型用受光装置において、前記凹部の前記境界面には平面が設けられていてもよい。この場合、平面で反射する光は、曲面で反射する場合のように拡散しない。このため、平面で反射する光は、曲面で反射する場合に比べ光量は減少しない。一方、センサが光を検出するためには、所定量の光量が必要である。従って、任意の方向に対向するように平面を設けることにより、その方向の検出距離を拡張することが可能である。
本発明の第３の模型用受光装置において、前記凹部は前記検出面に対向する面に貫通するように形成されていてもよい。この場合、検出面の正面からの光の一部は受光素子を透過せずに検出面に到達する。このため、検出面の正面からの感度を上げることが可能である。
本発明の第３の模型用受光装置において、前記検出面と前記受光素子との間に、前記受光素子の側に凸状に形成されたレンズが設けられていてもよい。この場合、検出面に斜めに入射する光及び検出面の外側に入射する光がレンズに集光されて検出面に到達する。従って、検出範囲が拡張する。
本発明の第３の模型用受光装置は、送信機からの光線によって遠隔操作されるとともに、他の模型と光線による通信を実行する模型に設けられ、前記センサは、前記送信機からの光線及び前記他の模型からの光線を検出してもよい。一つの受光装置で送信機及び駆動機器の双方からの光線を受光する場合、検出面の指向性のため送信機及び駆動機器の位置に関して制約が生じる。かかる場合に、本発明の受光装置を適用することにより、送信機及び駆動機器の位置に関して自由度の高い遠隔操作システムを実現可能である。
本発明の第３の模型は、受光装置を備え、前記受光装置の出力する信号に応じた処理を実行する模型であって、前記受光装置は、入射光を検出面にて受光し、該入射光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記入射光が透過可能な受光素子とを備え、前記受光素子の前記検出面と対向する面の反対側の面に凹部が設けられ、前記検出面の側方からの入射光を前記凹部の前記境界面により前記検出面に向けて反射する。本発明の模型によれば、広い範囲からの光線を受光して、その光線に応じた処理を実行可能である。
発明を実施するための最良の形態
第１図は、本発明の受光装置を適用した戦車モデル１の外観を示す図である。第１Ａ図は戦車モデル１を上方から見た図であり、第１Ｂ図は戦車モデル１を側方から見た図である。戦車モデル１は、その上方に設置された送信機（不図示）より発信されるリモコン信号Ｌ１によって遠隔操作され、他の戦車モデル１と撃ち合いゲームを実行可能な駆動機器として構成されている。なお、本実施形態においてリモコン信号Ｌ１は光線である。
戦車モデル１は、ボディー２と、ボディー２の上部に取り付けられた砲塔３と、砲塔３に取り付けられた砲身４と、ボディー２に列をなすように設けられた車輪５…５と、車輪５の列毎に１つずつ（左右に１つずつ）張り渡された無限軌道６とを有する。また、戦車モデル１の内部には、砲塔３や車輪５…５の駆動源としてのモータと、砲身４から射撃信号としての光線Ｌ２（以下、射撃信号Ｌ２とする）を出力するための発光装置と、これらの動作を制御するための制御装置が設けられる（不図示）。なお砲身４が取り付けられている方向を戦車モデル１の前方とする。
ボディー２の後方には受光装置７が設けられる。受光装置７は、ボディー２の上部に砲身４と略同じ高さになるように設けられた受光素子８と、ボディー２の内部で受光素子８の下方となる位置に設けられたレンズ９と、センサ１０とを備える。第２Ｃ図にも示すように、センサ１０はその上面に検出面１０ａを有し、所定の角度より入射される光線を検出可能である。
リモコン信号Ｌ１及び射撃信号Ｌ２には、例えば赤外光（光線）が利用される。なお、これらを特に区別する必要がないときは、赤外光又は光線という場合がある。センサ１０は、検出面１０ａの前面部（第１Ｂ図に於ける上面部）に配置された受光素子８及びレンズ９を介して上方の送信機からのリモコン信号Ｌ１を検出するとともに、側方の送信機からのリモコン信号Ｌ１及び側方の他の戦車モデル１からの射撃信号Ｌ２を検出する。そしてそのリモコン信号Ｌ１又は射撃信号Ｌ２からキャリア信号を除去して制御装置に出力する。制御装置は、センサ１０を介して得られるリモコン信号Ｌ１に基づいて、砲塔３や車輪５の駆動を制御するとともに砲身４から射撃信号Ｌ２の出力を制御する。また、センサ１０が他の戦車モデル１からの射撃信号Ｌ２を検出した場合には、戦車モデル１に他の戦車モデル１からの射撃が命中したものと判定し、戦車モデル１の駆動を一定時間停止する等の処理を実行する。なお、センサ１０からの信号に基づく制御に関する技術については、本発明の要旨ではないので詳細を省略する。
受光素子８の上面図、側面図、側断面図を第２Ａ図〜第２Ｃ図に示す。受光素子８は、例えば透明な合成樹脂を射出成形して形成される。この合成樹脂は検出対象の光線である赤外光のみを透過する材質のものを用いることが好ましいが、その他の光線をも透過するものであってもよい。受光素子８は、円柱状の円柱部としての本体部２０と、本体部２０の下部に設けられ、本体部２０よりも直径が小さい円柱状の凸部２１とを有する。第２Ｃ図に示すようにボディー２には凸部２１を挿入するための孔部２ａが設けられ、本体部２０の底面２０ａはボディー２に支持される。
本体部２０は上面２０ｂにテーパ状の凹部２２を、凸部２１は上下に貫通する孔部２３を有する。凹部２２の下端は孔部２３に対して開口しており、受光素子８には抜け穴が形成される。また、凹部２２の壁面２４は、台形状の平面２４ａ、２４ａを戦車モデル１の左右方向（第２Ａ図の上下方向）に、平面２４ａより幅広な台形状の平面２４ｂを戦車モデル１の後方（第２Ａ図の右方向）に有する。壁面２４の前方面２４ｃ及び斜め後方面２４ｄは曲面となっている。このまた、壁面２４は受光素子８と外気との境界面であり、以下に説明するように、受光素子８の本体部２０の側面２０ｃに側方から入射した射撃信号Ｌ２の反射面として機能作用する。すなわち、反射面は検出面１０ａと直交する断面について見て検出面１０ａに対して傾斜しており、検出面１０ａの側方からの信号光を反射面にて反射して検出面１０ａに入射させるようになっている。
第３図は、リモコン信号Ｌ１及び射撃信号Ｌ２が受光素子８に入射してセンサ１０に到達する状況を示している。この図に示すように、砲身４から略水平に出力された射撃信号Ｌ２は、本体部２０の側面２０ｃへ入射する。そして、壁面２４で反射してレンズ９に到達する。一方、リモコン信号Ｌ１が壁面２４に入射した場合、リモコン信号Ｌ１は壁面２４を透過してレンズ９に到達する。従って、壁面２４は検出面１０ａの正面からの光線を透過させることによりセンサ１０の本来の検出範囲を維持するとともに、センサ１０の検出面１０ａの側方からの光線を反射することによりセンサ１０の検出範囲を拡張する。
リモコン信号Ｌ１が凹部２２の中央付近に入射した場合には、リモコン信号Ｌ１は孔部２３を通過して直接レンズ９に到達する。従って、リモコン信号Ｌ１の光量を減少させることなくレンズ９に到達させることができ、凹部２２の下部を開口しなかった場合に比べて検出感度（検出効率）を上げることが可能である、
また、リモコン信号Ｌ１が上面２０ｂに入射した場合には、リモコン信号Ｌ１は本体部２０及び凸部２１を通過してレンズ９に到達する。従って、第４図に斜線で示すように、本体部２０の角２０ｄに入射する光線だけがレンズ９に到達せず、不感帯域となる。
レンズ９に到達した光線は、レンズ９の表面でレンズ９の中央に向かって屈折し、検出面１０ａに到達する。すなわち、検出面１０ａにレンズ９を被せることにより、受光素子８から検出面１０に斜めに入射する光線や検出面１０の外側に入射する光線も検出面１０ａに集光させることができる。なお、レンズ９はなくともよい。
第５図は、戦車モデル１を射撃可能な他の戦車モデル１の位置を示す概念図である。図中斜線で示す領域Ｒが射撃可能な他の戦車モデル１の位置である。領域Ｒは、検出に必要な光量が検出面１０ａに到達するか否かにより決定される。射撃信号Ｌ２が前方及び斜め後方から入射した場合、射撃信号Ｌ２は壁面２４で反射する際に、曲面である前方面２４ｃ及び斜め後方面２４ｄにて反射するために拡散する。このため、光量が減少して検出面１０ａに到達する。一方、射撃信号Ｌ２が側方又は後方から入射した場合は、平面である側方面２４ａ，２４ａ又は後方面２４ｂで反射するため、曲面で反射する場合に比べ光量は減少しない。従って、側方および後方から受光素子８に入射する光線Ｌ２は前方および斜め後方より入射されるそれに比較して光量が減少しない。その結果、側方及び後方の検出可能な距離は前方や斜め後方に比較して長くなる。このように、本発明の受光装置７では、壁面２４の形状により、任意の角度から受光装置７に入射される光線が検出面に到達するときの光量を調整し、任意の方向からの光線検出距離を拡張又は縮減することが可能である。例えば、一般に戦車は側方及び後方からの攻撃に弱いことを考慮し、側方及び後方の検出距離を拡張する等の実施態様に応じた設計が可能である。
以上のように本発明によれば、受光素子８に設けられた壁面２４によって、一つの受光装置７で戦車モデル１の上方に設置された送信機からのリモコン信号Ｌ１を検出するとともに、他の戦車モデル１からの射撃信号Ｌ２を検出可能である。
第６図〜第１２図は、本発明の受光装置の他の適用例を示す図である。なお、Ａ図は受光装置を上方から見た図、Ｂ図は受光装置を側方から見た図であり、Ｃ図は受光装置を側方から見た図であるとともに受光素子を断面で表した図である。
第６Ａ〜Ｃ図は、受光素子３０の凹部３１に平面を設けずに、均一な曲面で壁面３２を構成した例である。検出可能な範囲を全方位について均一にする場合に適している。
第７Ａ〜Ｃ図は、受光素子４０の凹部４１の下部を開口しない例である。この場合、凹部４１を介して光線以外のものが通過するおそれがないため、防塵性や防水性等が要求される場合に適している。
第８Ａ及びＢ図は、受光素子５０をＶ字型にした例である。センサの検出面側方からの光線について、図の左右方向からの検出のみが必要な場合に適している
第９Ａ〜Ｃ図は、直方体状の受光素子６０の凹部６１を四角錐とした例である。センサの検出面側方からの光線について、図の左右上下の４方向からの検出が特に重要な場合に適している。
凹部の壁面に曲面を設ける場合には、第５図等に示したように、受光素子を上方から見て凹部の内部に凹状に形成される曲面を設けてもよいし、第１０Ａ〜Ｃ図に示すように、受光素子７０を上方から見て凹部７１の内部に凸状に形成される曲面７２を設けてもよい。また、第１１Ａ〜Ｃ図に示すように、受光素子８０を側方から見て凹部８１の内部に凸状に形成される曲面８２を設けてもよいし、受光素子８０を側方から見て凹部８１の内部に凹状に形成される曲面８３を設けてもよい。曲面７２、８２は入射した光線を検出面に向けて集光するように反射することが可能である。従って、検出面に比較して大きな受光素子を設けることにより検出面の側方からの光線の検出範囲を拡張可能である。
第１２Ａ〜Ｃ図は、受光素子９０が中心部９１と周辺部９２とを備える例である。中心部９１及び周辺部９２は、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成されている。また、中心部９１の絶対屈折率は周辺部９２の絶対屈折率よりも小さい。従って、受光素子８と同様に、射撃信号Ｌ２が周辺部９２の側方から入射した場合には、射撃信号Ｌ２は境界面９３にて反射してレンズ９に入射する。一方、リモコン信号Ｌ１が中心部９１又は周辺部９２の上方から入射した場合には、リモコン信号Ｌ１は中心部９１又は周辺部９２を透過してレンズ９に入射する。なお、周辺部９２の形状は本体部２０及び凸部２１の形状と同一である。従って、中心部９１を中空とした場合には、受光素子９０は受光素子８として、境界面９３は壁面２４として機能する。
産業上の利用可能性
本発明の受光装置及び受光方法によれば、検出面の側方から入射した光線は、凹部の壁面で反射して検出面に到達する。一方、検出面の正面からの光線が凹部の壁面に入射した場合、その光線は壁面を透過して検出面に到達する。従って、壁面は検出面の正面からの光線を透過させることによりセンサの本来の検出範囲を維持するとともに、センサの検出面の側方からの光線を反射することにより、センサの検出範囲を拡張することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第１Ａ図及び第１Ｂ図は本発明の受光装置を適用した戦車モデルを示す図；
第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図は第１図の戦車モデルに設けられる受光素子を示す図；
第３図は光線が第１Ａ図及び第１Ｂ図の戦車モデルのセンサに到達する状況を示す図；
第４図は第１Ａ図及び第１Ｂ図の戦車モデルの受光装置の不感帯域を示す図；
第５図は第１Ａ図及び第１Ｂ図の戦車モデルを射撃可能な他の戦車モデルの位置を示す概念図；
第６Ａ図、第６Ｂ図及び第６Ｃ図は本発明の受光装置の変形例；
第７Ａ図、第７Ｂ図及び第７Ｃ図は本発明の受光装置の変形例；
第８Ａ図及び第８Ｂ図は本発明の受光装置の変形例；
第９Ａ図、第９Ｂ図及び第９Ｃ図は本発明の受光装置の変形例；
第１０Ａ図、第１０Ｂ図及び第１０Ｃ図は本発明の受光装置の変形例；
第１１Ａ図、第１１Ｂ図及び第１１Ｃ図は本発明の受光装置の変形例；
第１２Ａ図、第１２Ｂ図及び第１２Ｃ図は本発明の受光装置の変形例。
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年4月19日(2004.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光を受光してそれに応じた電気信号を出力するための模型用受光装置であって、
信号光を検出面にて受光し、該信号光に相関する信号を出力するためのセンサと、
前記検出面の前面部に設けられ、該検出面に信号光を導くための光学素子とを有し、
前記光学素子は、前記検出面の側方からの信号光を反射して前記検出面に入射させるべく前記検出面に直交する断面について見て該検出面に対して傾斜する反射面を有する模型用受光装置。
【請求項２】
前記光学素子は円柱部を有し、
前記円柱部の一方の端面は前記検出面に対向し、
前記反射面は、前記円柱部の他方の端面側に凹部が設けられることにより形成された境界面により構成され、
前記円柱部にその側面から入射した信号光を前記境界面にて反射して前記一方の端面から出射して前記検出面に入射させる請求の範囲１の模型用受光装置。
【請求項３】
前記凹部が前記検出面に貫通している請求の範囲２の模型用受光装置。
【請求項４】
前記境界面には平面が設けられている請求の範囲２又は３の模型用受光装置。
【請求項５】
前記境界面には曲面が設けられている請求の範囲２又は３の模型用受光装置。
【請求項６】
前記境界面には平面及び曲面が設けられている請求の範囲２又は３の模型用受光装置。
【請求項７】
前記検出面と前記光学素子との間に、前記光学素子の側に凸状に形成されたレンズが設けられている請求の範囲１〜６のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項８】
前記模型用受光装置は、送信機からの信号光によって遠隔操作されるとともに、他の模型と信号光による通信を実行する模型に設けられ、
前記センサは、前記送信機からの信号光及び前記他の模型からの信号光を検出する請求の範囲１〜７のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項９】
受光装置を備え、前記受光装置の出力する信号に応じた処理を実行する模型であって、
前記受光装置は、信号光を検出面にて受光し、該信号光に相関する信号を出力するためのセンサと、前記検出面の前面部に設けられ、該検出面に信号光を導くための光学素子とを有し、前記光学素子は、前記検出面の側方からの信号光を反射して前記検出面に入射させるべく前記検出面に直交する断面について見て該検出面に対して傾斜する反射面を有する模型。
【請求項１０】
信号光を検出面にて受光し、該信号光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記信号光が透過可能な光学素子とを備えた模型用受光装置であって、
前記光学素子は、中心部と、該中心部と隣接する周辺部からなり、
前記中心部及び前記周辺部は、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成され、
前記中心部と、前記周辺部とが隣接する境界面は、前記検出面に対向するように、かつ、前記検出面に平行な方向において前記光学素子の内側ほど前記検出面に近づくように形成され、
前記検出面の側方からの信号光を前記境界面により前記検出面に向けて反射する模型用受光装置。
【請求項１１】
前記中心部が中実である請求の範囲１０の模型用受光装置。
【請求項１２】
前記中心部を構成する媒質の絶対屈折率は、前記周辺部を構成する媒質の絶対屈折率と比較して小さい請求の範囲１０〜１１のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項１３】
受光装置を備え、前記受光装置の出力する信号に応じた処理を実行する模型であって、
前記受光装置は、信号光を検出面で検出し該信号光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記信号光が透過可能な光学素子とを備え、
前記光学素子は、中心部と、該中心部と隣接する周辺部からなり、
前記中心部及び前記周辺部は、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成され、
前記中心部と、前記周辺部とが隣接する境界面は、前記検出面に対向するように、かつ、前記検出面に平行な方向において前記光学素子の内側ほど前記検出面に近づくように形成され、
前記検出面の側方からの信号光を前記境界面により前記検出面に向けて反射する模型。
【請求項１４】
検出面の前面部に、該検出面に信号光を導くための光学素子を設け、
前記光学素子に、前記検出面に向けて徐々に縮径する反射面を設け、
前記検出面の側方からの信号光を前記反射面にて反射して前記検出面に入射させることにより前記信号光を検出する模型用信号光検出方法。
【請求項１５】
前記受光素子に円柱部を設け、前記円柱部の一方の端面を前記検出面に対向させ、前記反射面を前記円柱部の他方の端面に凹部を設けることにより形成された境界面により構成し、前記円柱部の円柱面から入射した信号光を前記境界面にて反射して前記検出面に入射させる請求の範囲１４の模型用信号光検出方法。
【請求項１６】
前記凹部を前記検出面に貫通させる請求の範囲１５の模型用信号光検出方法。
【請求項１７】
前記境界面に平面を設ける請求の範囲１５又は１６の模型用信号光検出方法。
【請求項１８】
前記境界面に曲面を設ける請求の範囲１５又は１６の模型用信号光検出方法。
【請求項１９】
前記境界面に平面及び曲面を設ける請求の範囲１５又は１６の模型用信号光検出方法。
【請求項２０】
前記検出面と前記受光素子との間に、前記受光素子の側に凸状に形成されたレンズを設ける請求の範囲１４〜１９のいずれか１項の模型用信号光検出方法。
【請求項２１】
前記模型用信号光検出方法は、送信機からの信号光によって遠隔操作されるとともに、他の模型と信号光による通信を実行する模型用の信号光検出方法であって、前記送信機からの信号光及び前記他の模型からの信号光を前記検出面にて検出する請求の範囲１４〜２０のいずれか１項の模型用受光方法。
【請求項２２】
信号光が透過可能な光学素子を検出面に対向して設け、前記光学素子により導かれた前記信号光を前記検出面にて検出する模型用信号光検出方法であって、
前記光学素子を、中心部と、該中心部と隣接する周辺部から構成し、
前記中心部及び前記周辺部を、相互に絶対屈折率が相違する媒質によって構成し、
前記中心部と、前記周辺部とが隣接する境界面を、前記検出面に対向するように、かつ、前記検出面に平行な方向において前記受光素子の内側ほど前記検出面に近づくように形成し、
前記検出面の側方からの信号光を前記境界面により前記検出面に向けて反射することにより、前記信号光を前記検出面にて検出する模型用信号光検出方法。
【請求項２３】
前記中心部を中実とする請求の範囲２２の模型用信号光検出方法。
【請求項２４】
前記中心部を構成する媒質の絶対屈折率を、前記周辺部を構成する媒質の絶対屈折率と比較して小さくする請求の範囲２２〜２３のいずれか１項の模型用信号光検出方法。
【請求項２５】
検出面で受光した入射光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記入射光が透過可能な受光素子とを備えた模型用受光装置であって、
前記受光素子の前記検出面と対向する面の反対側の面に凹部が設けられ、前記検出面の側方からの入射光を前記凹部の前記境界面により前記検出面に向けて反射する模型用受光装置。
【請求項２６】
前記凹部の前記境界面には平面が設けられている請求の範囲２５の模型用受光装置。
【請求項２７】
前記凹部は前記検出面に対向する面に貫通するように形成されている請求の範囲２５又は２６の模型用受光装置。
【請求項２８】
前記検出面と前記受光素子との間に、前記受光素子の側に凸状に形成されたレンズが設けられている請求の範囲２５〜２７のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項２９】
前記模型用受光装置は、送信機からの光線によって遠隔操作されるとともに、他の模型と光線による通信を実行する模型に設けられ、
前記センサは、前記送信機からの光線及び前記他の模型からの光線を検出する請求の範囲２５〜２８のいずれか１項の模型用受光装置。
【請求項３０】
受光装置を備え、前記受光装置の出力する信号に応じた処理を実行する模型であって、
前記受光装置は、検出面で受光した入射光に相関する信号を出力するセンサと、前記検出面に対向して設けられ、前記入射光が透過可能な受光素子とを備え、前記受光素子の前記検出面と対向する面の反対側の面に凹部が設けられ、前記検出面の側方からの入射光を前記凹部の前記境界面により前記検出面に向けて反射する模型。
【請求項３１】
前記境界面にはその周方向に前記平面と前記曲面とが並べられていることを特徴とする請求の範囲６に記載の模型用受光装置。
【国際調査報告】
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