(57)【要約】本体（１１０）、発光ダイオード（１２０）、第１感光素子（１３０）、第２感光素子（１４０）、及び移動部材（１５０）を含む傾斜センサである。本体（１１０）は、複数の傾斜方向上で傾斜することができ、発光ダイオード（１２０）が本体（１１０）上に設けられるとともに、光線を提供するのに適する。第１感光素子（１３０）が本体（１１０）上に設けられるとともに、発光ダイオード（１２０）の対面に位置し、第２感光素子（１４０）が本体（１１０）上に設けられるとともに、発光ダイオード（１２０）の片側に位置する。移動部材（１５０）は、本体（１１０）上に設けられるとともに、本体（１１０）が異なる傾斜方向（Ｐ１-Ｐ４）に向けて傾斜するとき、前記移動部材（１５０）が異なる傾斜方向に向けて移動し、異なる光受信状況を生み出す。
2013516597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の傾斜方向上で傾斜するのに適する本体と、
前記本体に配置され、光線を提供するのに適した発光ダイオードと、
前記本体に配置され、前記発光ダイオードの対向位置に位置し、前記光線が直接伝送される第１感光素子と、
前記本体に配置され、前記発光ダイオードの片側に位置する第２感光素子と、
前記本体に配置される移動部材であって、前記本体が異なる傾斜方向に傾斜するとき、前記移動部材は前記本体が傾斜する方向に移動し、前記発光ダイオードの光線伝送を遮断し、前記第１感光素子と前記第２感光素子に光線を受け取れなくさせる、或いは前記第１感光素子を遮断し、前記発光ダイオードの光線を反射して前記第２感光素子に伝送する、或いは光線を前記第１感光素子に直接伝送するとともに、同時に一部の光線を前記第２感光素子まで反射させる、或いは前記第２感光素子を遮断し、前記発光ダイオードからの光線を前記第１感光素子に直接伝送する前記移動部材と、
を具える傾斜センサ。
【請求項２】
前記第１感光素子が、前記第２感光素子に相対する請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項３】
前記本体が、
前記移動部材が位置する、移動領域と、
第１開口を具える第１収納領域であって、前記発光ダイオードが前記第１収納領域内に位置し、且つ前記第１開口を介して、前記移動領域と連通する、前記第１収納領域と、
第２開口を具える第２収納領域であって、前記第１感光素子が前記第２収納領域内に位置し、且つ前記第２開口を介して、前記移動領域と連通する、前記第２収納領域と、
第３開口を具える第３収納領域であって、前記第２感光素子が前記第３収納領域内に位置し、且つ前記第３開口を介して、前記移動領域と連通する、前記第３収納領域と、を具え、
そのうち、前記発光ダイオードの光線が前記第１開口を介して前記第１感光素子に直接伝送される、或いは前記移動部材に反射され前記第２感光素子に伝送される、請求項２に記載の傾斜センサ。
【請求項４】
前記本体が、基板と殻体を具え、前記殻体が前記基板上に配置され、前記殻体が凹構造を有し、前記移動領域、前記第１収納領域、前記第２収納領域、前記第３収納領域を前記基板と定義する、請求項３に記載の傾斜センサ。
【請求項５】
前記第１開口の幅が前記第１収納領域の大きさより大きく、前記第２開口の幅が前記第２収納領域の大きさより大きく、前記第３開口の幅が前記第３収納領域の大きさより大きい、請求項３に記載の傾斜センサ。
【請求項６】
前記移動部材の大きさが前記第１開口、前記第２開口、前記第３開口の幅より大きい、請求項３に記載の傾斜センサ。
【請求項７】
更に、前記本体に配置されるとともに、前記発光ダイオードの他方側に位置し、かつ前記第２感光素子が対向する位置に位置する第３感光素子を具える、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項８】
前記発光ダイオードが側射型発光ダイオードであり、かつ前記光線が赤外線である、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項９】
前記第１感光素子と前記第２感光素子が、フォトダイオード又はフォトトランジスタである、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項１０】
前記発光ダイオード、前記第１感光素子と前記第２感光素子がみな同一平面上にダイボンディングされる、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項１１】
前記移動部材がボールであり、かつ前記ボールの大きさが０．５ｍｍ以下で、０．１ｍｍより大きい、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項１２】
複数の傾斜方向上で傾斜するのに適する本体を具え、
そのうち、前記本体が、
移動領域と、
第１開口を有し、前記第１開口を介して前記移動領域と連通する、第１収納領域と、
第２開口を有し、前記第２開口を介して前記移動領域と連通する、第２収納領域と、
第３開口を有し、前記第３開口を介して前記移動領域と連通する、第３収納領域と、
第４開口を有し、前記第４開口を介して前記移動領域と連通する、第４収納領域と、
前記第1収納領域に配置され、光線を提供するのに適した発光ダイオードと、
前記第２収納領域に配置され、前記発光ダイオードの対向位置に位置し、前記光線が直接伝送される第１感光素子と、
前記第３収納領域に配置され、前記発光ダイオードの片側に位置する第２感光素子と、
前記第４収納領域に配置され、前記発光ダイオードの他方側に位置し、かつ前記第２感光素子が対向する位置に位置する、第３感光素子と、
前記移動領域内に位置する移動部材であって、前記本体が異なる傾斜方向に傾斜するとき、前記移動部材は前記本体が傾斜する方向に移動し、前記発光ダイオードの光線が前記第１開口を介して前記第１感光素子へ直接伝送される、或いは、前記発光ダイオードの光線を前記第１感光素子、前記第２感光素子、前記第３感光素子の少なくとも１つへ伝送されるのを遮断し、或いは前記発光ダイオードの光線を反射して前記第２感光素子或いは前記第３感光素子の少なくとも１つに伝送する前記移動部材とを含む、傾斜センサ。
【請求項１３】
前記本体が、基板と殻体を具え、前記殻体が前記基板上に配置され、前記殻体が凹構造を有し、前記移動領域、前記第１収納領域、前記第２収納領域、前記第３収納領域、前記第４収納領域を前記基板と定義する、請求項１２に記載の傾斜センサ。
【請求項１４】
前記第１開口の幅が前記第１収納領域の大きさより大きく、前記第２開口の幅が前記第２収納領域の大きさより大きく、前記第３開口の幅が前記第３収納領域の大きさより大きく、前記第４開口の幅が前記第４収納領域の大きさより大きい、請求項１２に記載の傾斜センサ。
【請求項１５】
前記移動部材の大きさが前記第１開口、前記第２開口、前記第３開口、前記第４開口の幅より大きい、請求項１２に記載の傾斜センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センサに関するものであり、特には傾斜センサ（tilt sensor）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的には、市場の傾斜センサの多くは二相感知であり、即ち２つの傾斜方向のみを感知し、かつその体積は通常比較的大きいものである。対して、例えば、携帯電話のような、現在の消費性電子製品は、薄く小さい特性を求められ、従来の傾斜センサは、そこに応用し難くなっている。
【０００３】
また、四相感知の傾斜センサを使用したいとき、そのうち四相が上下左右の方向を指すのであれば、通常二組の二相センサを合わせる。しかし、これでは、コストを抑え、体積を縮小し、製造ステップを減縮する目的を有効的に達成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】
【０００４】
そこで、大きさが極めて小さい、コストが低い、及び薄くまたコストも低い消費製電子製品上に適用することができる傾斜センサをどのように設計するかが、現在の重要な課題のひとつとなっている。
【０００５】
本発明は、傾斜センサを提供しており、複数の傾斜方向を感知することができ、薄いサイズ、低いコスト及び製造過程が容易であるとの利点を具える。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は傾斜センサを提供しており、それは、本体、発光ダイオード、第１感光素子、第２感光素子及び移動部材を含む。本体は、複数の傾斜方向上に傾斜するのに適している。発光ダイオードは本体に配置され、光線を提供するのに適している。第１感光素子は、本体に配置されるとともに、発光ダイオードの対向位置に位置し、光線を第１感光素子へ直接伝送する。第２感光素子は、本体に配置されるとともに、発光ダイオードの片側に位置する。移動部材は、本体に配置され、そのうち本体が異なる傾斜方向へ傾斜するとき、移動部材は異なる傾斜方向へ移動し、発光ダイオードからの光線を第１感光素子へ直接伝送する、或いは発光ダイオードからの光線が第１感光素子と第２感光素子の少なくとも１つへ伝送されるのを遮断する、或いは発光ダイオードからの光線を反射して第２感光素子へ伝送する。
【０００７】
本発明の実施の形態において、第１感光素子は、第２感光素子に相対する。また、本体は、移動領域、第１収納領域、第２収納領域及び第３収納領域を含む。移動部材は、移動領域内に位置する。第１収納領域は、第１開口を具え、そのうち発光ダイオードは、第１収納領域内に位置し、かつ第１収納領域は、第１開口を介して移動領域と連通する。第２収納領域は第２開口を具え、そのうち第１感光素子は、第２収納領域内に位置し、かつ第２収納領域は、第２開口を介して移動領域と連通する。第３収納領域は第３開口を具え、そのうち第２感光素子は、第３収納領域内に位置し、かつ第３収納領域は、第３開口を介して移動領域と連通する。本発明の実施の形態中、発光ダイオードの光線は、第１開口を介して、第１感光素子へ直接伝送される、或いは移動部材により反射され第２感光素子へ伝送される。
【０００８】
本発明の実施の形態中、傾斜センサは更に、本体に配置されるとともに、発光ダイオードの他方側に位置する第３感光素子を含む。第２感光素子は、第３感光素子の対向位置に位置する。本発明の実施の形態において、本体は、移動領域、第１収納領域、第２収納領域、第３収納領域及び第４収納領域を含む。移動部材は、移動領域内に位置する。第１収納領域は、第１開口を具え、発光ダイオードは、第１領域内に位置し、かつ第１収納領域は、第１開口を介して移動領域と連通する。第２収納領域は、第２開口を具え、第１感光素子は、第２領域内に位置し、かつ第２収納領域は、第２開口を介して移動領域と連通する。第３収納領域は、第３開口を具え、第２感光素子は、第３領域内に位置し、かつ第３収納領域は、第３開口を介して移動領域と連通する。第４収納領域は、第４開口を具え、第３感光素子は、第４領域内に位置し、かつ第４収納領域は、第４開口を介して移動領域と連通する。本発明の実施の形態において、発光ダイオードの光線は、第１開口を介して、第１感光素子に直接伝送される、或いは光線が移動部材に反射され、第２感光素子と第３感光素子の少なくとも１つに伝送される。
【０００９】
本発明の実施の形態において、本体は基板と殻体を具える。殻体は基板上に配置され、かつ殻体は凹構造を具え、移動領域、第１収納領域、第２収納領域、第３収納領域と第４収納領域を基板と定義する。本発明の実施の形態において、移動部材の大きさは、第１開口、第２開口、第３開口と第４開口の幅より大きい。
【００１０】
本発明の実施の形態において、発光ダイオードが側射型発光ダイオードであり、かつ光線が赤外線である。第１感光素子と第２感光素子が、フォトダイオード又はフォトトランジスタである。
【００１１】
本発明の実施の形態において、発光ダイオード、第１感光素子と第２感光素子が同一平面上にダイボンディングされる。
【００１２】
本発明の実施の形態において、移動部材がボールであり、かつボールの大きさが実質的に０．５ｍｍ以下で、０．１ｍｍより大きい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施の形態において、傾斜センサは感光素子を介して、光線の状態を受け取り、傾斜センサがどの傾斜方向に傾斜しているかを逆に推知する。また、移動部材は、０．５ｍｍ以下で、０．１ｍｍより大きい厚さを採用しており、かつ発光ダイオードと感光素子が同一平面上でダイボンディングされるので、傾斜センサのサイズは薄いという利点を有する。
【００１４】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における異なる傾斜方向を感知するのに用いる傾斜センサの概略図である
【図２】図２は、異なる傾斜方向を感知するのに用いる、本発明の第２の実施の形態の傾斜センサの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態における異なる傾斜方向を感知するのに用いる傾斜センサの概略図である。図1を参照すると、本実施の形態の傾斜センサ１００は、本体１１０、発光ダイオード１２０、第１感光素子１３０、第２感光素子１４０及び移動部材１５０を含む。発光ダイオード１２０は、本体１１０に配置され、光線１２２を提供するのに適用される。第１感光素子１３０は、本体１１０に配置され、発光ダイオード１２０と対向する位置に配置され、光線１２２が直接第１感光素子１３０に伝送される。第２感光素子１４０は本体１１０に配置され、発光ダイオード１２０の片側に位置する。本実施の形態において、図１に示すとおり、第１感光素子１３０は、第２感光素子１４０に相対する。このほか、発光ダイオード１２０は、側射型発光ダイオード（edge-emitting light emitting diode，ELED）でもよく、光線１２２は、赤外線でもよい。本実施の形態において、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０は、フォトダイオード(photo diode)又はフォトトランジスタ(photo transistor)であってもよい。
【００１７】
本体１１０が複数の傾斜方向Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４上で傾斜するのに適している。本実施の形態において、本体１１０は、移動領域１１２、第１収納領域１１４、第２収納領域１１６及び第3収納領域１１８を含む。詳細には、移動部材１５０が移動領域１１２内に位置する。第１収納領域１１４は、第１開口１１４ａを具え、そのうち、発光ダイオード１２０は、第1収納領域１１４内に位置し、かつ第１収納領域１１４は、第１開口１１４ａを介して移動領域１１２と連通する。第２収納領域１１６は第２開口１１６ａを具え、そのうち、第１感光素子１３０は、第２収納領域１１６内に位置し、かつ第２収納領域１１６は、第２開口１１６ａを介して移動領域１１２と連通する。第３収納領域１１８は第３開口１１８ａを具え、そのうち、第２感光素子１４０は、第３収納領域１１８内に位置し、かつ第３収納領域１１８は、第３開口１１８ａを介して移動領域１１２と連通する。
【００１８】
また、前記第２収納領域１１６の第２開口１１６ａは、図1に示す通り、第３収納領域１１８の第３開口１１８ａと相対している。本実施の形態において、第１開口１１４ａの幅は第1収納領域１１４の大きさ以上であり、第２開口１１６ａの幅は第２収納領域１１６の大きさ以上であり、第３開口１１８ａの幅は、第３収納領域１１８の大きさ以上である。
【００１９】
本実施の形態中、前記本体１１０は、基板（図示せず）と殻体（図示せず）を含んでもよく、殻体は基板上に配置され、かつ殻体は、凹構造（図示せず）を具え、前記移動領域１１２、第１収納領域１１４、第２収納領域１１６と第３収納領域１１８を定義する。詳細には、殻体は、射出成型（injection molding）又は打抜きプレス成形（punching press forming）技術により作製されてもよく、基板は、プリント回路板でもよく、そのうち殻体の作製が完成した後、シーリング剤又は関連貼り合わせ技術で、殻体と基板を貼り合わせて、前記本体１１０の作製を完成することもできる。
【００２０】
上記構造をまとめると、第１感光素子１３０は発光ダイオード１２０と対向する位置にあり、第１収納領域１１４内に位置する発光ダイオード１２０の光線１２２は、直接、第１開口１１４ａを介して、第２収納領域１１６内に位置する第１感光素子１３０に伝送される。また、第１収納領域１１４内に位置する発光ダイオード１２０の光線１２２も移動部材１５０に反射され、第２感光素子１４０に伝送されることができるが、この部分については後ほど説明を行う。
【００２１】
移動部材１５０は、本体１１０に配置され、そのうち本体１１０が異なる傾斜方向に傾斜するとき、移動部材１５０は異なる傾斜方向に移動し、発光ダイオード１２０からの光線１２２を第1感光素子１３０に直接伝送する、或いは発光ダイオード１２０からの光線１２２が第１感光素子１３０と第２感光素子１４０に伝送されるうちの少なくとも１つを遮断する、或いは発光ダイオード１２０からの光線１２２を反射し、第２感光素子１４０へ伝送する。
【００２２】
詳細には、図1は、傾斜センサ１００が水平面に置かれるとき、異なる傾斜方向Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４上でもたらされる移動部材１５０が移動する異なる位置の概略図を示す。例えば、本体１１０が傾斜方向Ｐ１に向けて下向きに傾斜しているとき、移動領域１１２内の移動部材１５０は、重力の影響を受けて発光ダイオード１２０の方向へ近づいていき、図１に示す状態１の概略図を形成する。このとき、移動部材１５０が第１開口１１４ａを遮断し、発光ダイオード１２０が発射する光線１２２が移動部材１５０に遮断され、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０に伝送されない。
【００２３】
同様に、本体１１０が傾斜方向Ｐ２に向けて下向きに傾斜するとき、移動領域１１２内の移動部材１５０が重力の影響を受けて第１感光素子１３０の方向へ近づいていき、図１に示す状態２の概略図を形成する。このとき、移動部材１５０は第２開口１１６ａを遮断し、発光ダイオード１２０の光線１２２を第１感光素子１３０に伝送されないようにして、光線１２２を反射のみし、第２感光素子１４０に伝送するので、本体１１０が傾斜方向Ｐ２に向けて下向きに傾斜するとき、第２感光素子１４０のみが光線１２２を受けることができ、第１感光素子１３０は光線１２２を受けることができない。
【００２４】
また、本体１１０が傾斜方向Ｐ３に向けて下向きに傾斜するとき、移動領域１１２内の移動部材１５０は発光ダイオード１２０から離れた傾斜方向Ｐ３へ移動し、図１が示す状態３の概略図を形成する。詳細には、状態３のとき、移動部材１５０は、発光ダイオード１２０から離れた方向に向けて移動し、この時、移動部材１５０は、前記第1開口１１４ａ、第２開口１１６ａ、第３開口１１８ａを遮断せず、このように、発光ダイオード１２０の一部の光線１２２は、第１感光素子１３０に直接伝送され、かつ一部光線１２２は、移動部材１５０に反射されて第２感光素子１４０に伝送され、本体１１０が傾斜方向Ｐ３に向けて下向きに傾斜したとき、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０はどちらも光線１２２を受けることができる。
【００２５】
本実施の形態において、本体１１０が傾斜方向Ｐ４に向けて下向きに傾斜するとき、移動領域１１２内に位置する移動部材１５０は、重力の影響を受けて第２感光素子１４０の傾斜方向Ｐ４に向けて近づいていき、図１に示す状態4の概略図を形成する。詳細には、状態４のとき、移動部材１５０は、第２感光素子１４０の傾斜方向Ｐ４へ向けて移動し、このとき、移動部材１５０は、第３開口１１８ａを遮断し、第１感光素子１３０のみが発光ダイオード１２０からの光線１１２を直接受けることができるようにし、第２感光素子１４０は、光線１２２を受けることはできない。上記から分かるとおり、本実施の形態の傾斜センサ１００は、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０が光線１２２を受ける状況を介して、本体１１０がどの傾斜方向に傾斜しているかを逆に推知することができる。
【００２６】
本実施の形態において、移動部材１５０の大きさは、前記第１開口１１４ａ、第２開口１１６ａと第３開口１１８ａの幅より大きい。また、移動部材１５０は、ボールでもよく、そのうちボールの大きさは実質的に、０．５ｍｍ以下であり、０．１ｍｍより大きく、かつボールの材質は主に発光ダイオード１２０からの光線１２２を反射することができるものを主として採用し、その他実施の形態において、ボールの材質は、使用者の需要により調整することができ、本発明ではこれに制限しない。
【００２７】
また、傾斜センサ１００に比較的薄いサイズを具えさせるため、移動部材１５０が前記の大きさを採用するほか、本実施の形態では、発光ダイオード１２０、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０は、同一平面上にダイボンディング(die bonding)したものであり、即ち発光ダイオード１２０、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０は、同一平面上に作製され、かつ発光ダイオード１２０は側射型発光ダイオードの設計を採用しているので、この傾斜センサ１００の厚みを０．８ｍｍまで、更にはより小さく、有効的に縮小することができる。
【００２８】
注意すべきは、前記傾斜センサ１００は、水平面上に置き、かつ異なる傾斜方向に沿って実施の例としているが、たとえば、よく見られるデジタルカメラの上下識別機能のように、本発明の傾斜センサ１００は直立式の旋廻方向のセンサとしても応用することもできる。例を挙げると、状態３において、傾斜センサ１００が垂直面(vertical plane)上に配置されると見なし、重力の影響により、移動部材１５０が発光ダイオード１２０から離れた方向に移動し、このとき、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０はどちらも光線１２２受けることができるので、先ずこの方向が直立方向であると判定することができる。続いて、この傾斜センサ１００がこの垂直面に平行な方向に沿って、それぞれ時計回りに９０度、１８０度、２７０度と旋廻した場合、移動部材１５０は、順に移動し、それぞれ状態４、状態１、状態２を形成する。異なる状態では、前述したとおり、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０は異なる感光の組合せを具える。つまり、傾斜センサ１００は、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０が光線１２２を受ける状況に基づき、傾斜センサ１００がどの旋廻状態にあるのかを推知することができる。
【００２９】
上記から分かるとおり、本実施例の傾斜センサ１００は、適切に設計された本体１１０の構造を介して、発光ダイオード１２０の光線１２２が第１感光素子１３０に直接照射されるが、第２感光素子１４０には直接照射されることはできず、かつ本体１１０内には移動部材１５０が設けられる。移動部材１５０が傾斜センサ１００が異なる傾斜方向に傾斜するに伴い、本体１１０内に位置する移動部材１５０が重力の影響の関係を受けて異なる方向へ移動する。このとき、移動部材１５０の遮断作用及び移動部材１５０が光線１２２を第２感光素子１４０まで反射できる特性を介して、本体１１０に異なる傾斜方向上で、異なる受光組み合わせの第１感光素子１３０と第２感光素子１４０を生み出させることができる。
【００３０】
つまり、本実施の形態の傾斜センサ１００は、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０の光線１２２の受光状態を介して、本体１１０がどの傾斜方向に傾斜しているかを逆に推知することができる。また、移動部材１５０が実質的に０．５ｍｍ以下で０．１ｍｍより大きいボールの大きさを採用し、発光ダイオード１２０、第１感光素子１３０と第２感光素子１４０が同一平面上にダイボンディングすることを採用しているので、傾斜センサ１００の厚みを０．８ｍｍまで、更にはより小さく有効的に縮小することができ、薄く短く小さい特性を具えることができる。
【００３１】
図２は、異なる傾斜方向を感知するのに用いる、本発明の第２の実施の形態の傾斜センサの概略図である。図２を参照すると、本実施の形態の傾斜センサ２００は、本体２１０、発光ダイオード２２０、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０、第３感光素子２６０及び移動部材２５０を含む。発光ダイオード２２０は本体２１０に配置され、光線２２２を提供するのに適用する。第１感光素子２３０は、本体２１０に配置され、発光ダイオード２２０の対向位置に位置し、光線２２２が第１感光素子２３０に直接伝送される。第２感光素子２４０は、本体２１０に配置され、発光ダイオード２２０の片側に位置する。第３感光素子２６０は、本体２１０に配置され、発光ダイオード２２０の他方側に位置し、かつ第２感光素子２４０は第３感光素子２６０の対向位置に位置し、図２に示すとおりである。また、発光ダイオード２２０は、側射型発光ダイオードでもよく、光線２２２は赤外線でもよい。本実施の形態において、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０は、フォトダイオード又はフォトトランジスタであってもよい。
【００３２】
本体２１０は、複数の傾斜方向Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４上で傾斜するのに適用する。本実施の形態において、本体２１０は、移動領域２１１、第１収納領域２１３、第２収納領域２１５、第３収納領域２１７及び第４収納領域２１９を含む。詳細には、移動部材２５０は、移動領域２１１内に位置する。第１収納領域２１３は、第１開口２１３ａを具え、そのうち発光ダイオード２２０は、第１収納領域２１３内に位置し、かつ第１収納領域２１３は、第１開口２１３ａを介して移動領域２１１と連通している。第２収納領域２１５は、第２開口２１５ａを具え、そのうち第１感光素子２３０は、第２収納領域２１５内に位置し、かつ第２収納領域２１５は、第２開口２１５ａを介して、移動領域２１１と連通している。第３収納領域２１７は、第３開口２１７ａを具え、そのうち第２感光素子２４０は第３収納領域２１７内に位置し、かつ第３収納領域２１７は、第３開口２１７ａを介して、移動領域２１１と連通している。第４収納領域２１９は、第４開口２１９ａを具え、そのうち第３感光素子２６０は、第４収納領域２１９内に位置し、かつ第４収納領域２１９は、第４開口２１９ａを介して、移動領域２１１と連通している。
【００３３】
また、図２に示すとおり、前記第１収納領域２１３の第１開口２１３ａは、第２収納領域２１５の第２開口２１５ａと相対しており、第３収納領域２１７の第３開口２１７ａは、第４収納領域２１９の第４開口２１９ａと相対している。本実施の形態において、第１開口２１３ａの幅は、第１収納領域２１３の大きさ以上であり、第２開口２１５ａの幅は、第２収納領域２１５の大きさ以上であり、第３開口２１７ａの幅は、第３収納領域２１７の大きさ以上であり、第４開口２１９ａの幅は第４収納領域２１９の大きさ以上である。
【００３４】
本実施の形態中、前記本体２１０は、基板（図示せず）と殻体（図示せず）を含んでもよく、殻体は基板上に配置され、かつ殻体は、凹構造（図示せず）を具え、前記移動領域２１１、第１収納領域２１３、第２収納領域２１５、第３収納領域２１７と第４収納領域２１９を定義する。詳細には、殻体は、射出成型又は打抜きプレス成形技術により作製されてもよく、基板は、プリント回路板でもよく、そのうち殻体の作製が完成した後、シーリング剤又は関連貼り合わせ技術で、殻体と基板を貼り合わせて、前記本体２１０の作製を完成することもできる。
【００３５】
上記構造をまとめると、第１感光素子２３０は発光ダイオード２２０と対向する位置にあり、よって、第１収納領域２１３内に位置する発光ダイオード２２０の光線２２２は、第１開口２１３ａを介して、第２収納領域２１５内に位置する第１感光素子２３０に直接伝送される。また、第１収納領域２１３内に位置する発光ダイオード２２０の光線２２２も移動部材２５０により反射され、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０の少なくとも１つに伝送され、この部分については、後述する。
【００３６】
移動部材２５０は、本体２１０に配置され、そのうち本体２１０が異なる傾斜方向に傾斜するとき、移動部材２５０は異なる傾斜方向に移動し、発光ダイオード２２０からの光線２２２を第1感光素子２３０に直接伝送する、或いは発光ダイオード２２０からの光線２２２が第１感光素子２３０、第２感光素子２４０、第３感光素子２６０に伝送されるうちの少なくとも１つを遮断する、或は発光ダイオード２２０からの光線２２２を反射し、第２感光素子２４０又は第３感光素子２６０の少なくとも１つへ伝送する。
【００３７】
詳細には、図２は、傾斜センサ２００が水平面に置かれるとき、異なる傾斜方向Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４上でもたらされる移動部材２５０が移動する異なる位置の概略図を示す。例えば、本体２１０が傾斜方向Ｐ１に向けて下向きに傾斜しているとき、移動領域２１１内の移動部材２５０は、重力の影響を受けて発光ダイオード２２０の傾斜方向Ｐ１へ近づいていき、図２に示す状態１の概略図を形成する。このとき、移動部材２５０が第１開口２１３ａを遮断し、発光ダイオード２２０が発射する光線２２２が移動部材２５０に遮断され、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０に伝送されない。
【００３８】
同様に、本体２１０が、傾斜方向Ｐ２の方へ下向きに傾斜するとき、移動領域２１１内に位置する移動部材２５０が重力の影響を受けて第２感光素子２４０の傾斜方向へ近づいていき、図２に示す状態２の概略図を形成する。このとき、移動部材２５０は第３開口２１７ａを遮断し、発光ダイオード２２０の光線２２２を第２感光素子２４０に伝送されないようにする。また、移動部材２５０は、一部光線２２２を反射するとともに、光線２２２を第２感光素子２４０の対向に位置する第３感光素子２６０に伝送し、かつ一部光線２２２が、第１感光素子２３０に直接伝送される。即ち、本体２１０が傾斜方向Ｐ２へ向けて下向きに傾斜するとき、第１感光素子２３０と第３感光素子２６０のみが光線２２２を感知することができ、第２感光素子２４０は光線２２２を感知することができない。
【００３９】
また、本体２１０が傾斜方向Ｐ３に向けて下向きに傾斜するとき、移動領域２１１内の移動部材２５０は発光ダイオード２２０から離れた傾斜方向Ｐ３へ移動し、図２が示す状態３の概略図を形成する。詳細には、状態３のとき、移動部材２５０は、発光ダイオード２２０から離れた傾斜方向Ｐ３に近づき、移動部材２５０に、第２開口２１５ａを遮断させ、このとき、発光ダイオード２２０の光線２２２は、第１感光素子２３０に伝送されず、かつ光線２２２は、移動部材２５０により反射され、それぞれ第２感光素子２４０と第３感光素子２６０に伝送される。即ち、本体２１０が傾斜方向Ｐ３に向けて下向きに傾斜したとき、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０のみが光線２２２を感知することができ、第１感光素子２３０は光線２２２を感知することができない。
【００４０】
本実施の形態において、本体２１０が傾斜方向Ｐ４に向けて下向きに傾斜するとき、移動領域２１１内に位置する移動部材２５０は、重力の影響を受けて第３感光素子２６０の傾斜方向Ｐ４に向けて近づいていき、図２に示す状態4の概略図を形成する。詳細には、状態４のとき、移動部材２５０は、第３感光素子２６０の傾斜方向Ｐ４へ向けて移動し、移動部材２５０が第４開口２１９ａを遮断し、このとき、発光ダイオード２２０の光線２２２は、第３感光素子２６０へ伝送されない。また、移動部材２５０は、光線２２２の一部を反射するとともに、光線２２２を第３感光素子２６０の対向に位置する第２感光素子２４０に伝送し、かつ一部光線２２２は、第１感光素子２３０に直接伝送される。即ち、本体２１０が傾斜方向Ｐ４へ向けて下向きに傾斜するとき、第１感光素子２３０と第２感光素子２４０のみが、光線２２２を感知することができ、第３感光素子２６０は、光線２２２を感知することができない。
【００４１】
上記をより分かるとおり、本実施の形態の傾斜センサ２００は、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０を介して、光線２２２の状態を感知することができ、本体２１０がどの傾斜方向に傾斜しているかを逆に推知することができる。
【００４２】
本実施の形態において、前記移動部材２５０の大きさは、前記第１開口２１３ａ、第２開口２１５ａと第３開口２１７ａと第４開口２１９aの幅より大きい。また、移動部材２５０は、ボールでもよく、そのうちボールの大きさは実質的に、０．５ｍｍ以下であり、０．１ｍｍより大きく、かつボールの材質は主に発光ダイオード２２０からの光線２２２を反射することができるものを主として採用し、その他実施の形態において、ボールの材質は、使用者の需要により調整することができ、本発明ではこれに制限しない。
【００４３】
また、傾斜センサ２００に比較的薄いサイズを具えさせるため、移動部材２５０が前記の大きさを採用するほか、本実施の形態では、発光ダイオード２２０、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０は、同一平面上にダイボンディングしたものであり、即ち発光ダイオード２２０、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０は、同一平面上に作製され、かつ発光ダイオード２２０は側射型発光ダイオードの設計を採用しているので、この傾斜センサ２００の厚みを０．８ｍｍまで、更にはより小さく、有効的に縮小することができる。
【００４４】
注意すべきは、前記傾斜センサ２００は、水平面上に置き、かつ異なる傾斜方向に沿って実施の例としているが、たとえば、よく見られるデジタルカメラの上下識別機能のように、本発明の傾斜センサ２００は直立式の旋廻方向のセンサとしても応用することもできる。例を挙げると、状態３において、傾斜センサ２００が垂直面上に配置されると見なし、重力の影響により、移動部材２５０が発光ダイオード２２０から離れた方向に移動し、このとき、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０はどちらも移動部材２５０により反射された光線２２２受けることができるので、先ずこの方向が直立方向であると判定することができる。続いて、この傾斜センサ２００がこの垂直面に平行な方向に沿って、それぞれ時計回りに９０度、１８０度、２７０度と旋廻した場合、移動部材２５０は、順に移動し、それぞれ状態４、状態１、状態２を形成する。異なる状態では、前述したとおり、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０は、異なる感光の組合せを具える。つまり、傾斜センサ２００は、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０が光線２２２を受ける状況に基づき、傾斜センサ２００がどの旋廻状態にあるのかを推知することができる。
【００４５】
上記から分かるとおり、本実施例の傾斜センサ２００は、適切に設計された本体２１０の構造を介して、発光ダイオード２２０の光線２２２が第１感光素子２３０に直接照射されるが、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０には直接照射されることはできず、かつ本体２１０内には移動部材２５０が設けられる。移動部材２５０が傾斜センサ２００が異なる傾斜方向に傾斜するに伴い、本体２１０内に位置する移動部材２５０が重力の影響の関係を受けて異なる方向へ移動する。このとき、移動部材２５０の遮断作用及び移動部材２５０が光線２２２を第２感光素子２４０と第３感光素子２６０まで反射できる特性を介して、本体２１０に異なる傾斜方向上で、異なる受光組み合わせの第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０を生み出させることができる。
【００４６】
つまり、本実施の形態の傾斜センサ２００は、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０の光線２２２の受光状態を介して、本体２１０がどの傾斜方向に傾斜しているかを逆に推知することができる。また、移動部材２５０が実質的に０．５ｍｍ以下で０．１ｍｍより大きいボールの大きさを採用し、発光ダイオード２２０、第１感光素子２３０、第２感光素子２４０と第３感光素子２６０が同一平面上にダイボンディングすることを採用しているので、傾斜センサ２００の厚みを０．８ｍｍまで、更にはより小さく有効的に縮小することができ、薄く短く小さい特性を具えることができる。
【００４７】
上記をまとめると、本発明の傾斜センサは、少なくとも以下の利点を具えている。先ず、本体の構造を適切に設計することにより、発光ダイオードの光線を感光素子に直接照射することができ、移動部材により反射された光線は、その他の感光素子に照射される。また、移動部材が傾斜センサが異なる傾斜方向に傾斜するのに伴い、その重力を受ける関係で、異なる方向に移動するとともに、移動部材の遮断作用及び光線が移動部材により反射される特性を介して、傾斜センサが異なる傾斜方向上で、異なる受光組み合わせの感光素子を発生し、感光素子の光線受光の状態を介して、傾斜センサがどの傾斜方向で傾斜しているのかを逆に推知することができる。また、前記移動部材は、０．５ｍｍ以下で、０．１ｍｍより大きいボールを採用しており、かつ発光ダイオードと感光素子は、同一平面上にダイボンディングされるため、傾斜センサの厚さを有効的に縮小することができる。
【００４８】
最後に、説明すべきこととして、以上の実施の形態は、本発明の技術方案を説明するために用いただけであり、前述した実施の形態の本発明に対する説明を参照して、当業者が理解し得る範囲、また前記各実施例が記載する技術試案を修正、修飾、またはその一部技術的特徴を同等なものと交換して完成し得る範囲を制限するものではない。また、これらの修正、或いは交換は、相応する技術試案の本質が、本発明の各実施例の技術方案の精神及び範囲を逸脱するものではない。
【符号の説明】
【００４９】
１、２、３、４    状態
１００、２００    傾斜センサ
１１０、２１０    本体
１１２、２１１    移動領域
１１４、２１３    第１収納領域
１１４ａ、２１３ａ    第１開口
１１６、２１５    第２収納領域
１１６ａ、２１５ａ    第２開口
１１８、２１７    第３収納領域
１１８ａ、２１７ａ    第３開口
１２０，２２０    発光ダイオード
１２２、２２２    光線
１３０，２３０    第１感光素子
１４０，２４０    第２感光素子
１５０，２５０    移動部材
２１９    第４収納領域
２１９ａ    第４開口
２６０    第３感光素子
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４    傾斜方向
【図１】
2013516597.tif 000003
【図２】
2013516597.tif 000004
【国際調査報告】
2013516597.tif 000005
2013516597.tif 000006
2013516597.tif 000007
2013516597.tif 000008
2013516597.tif 000009
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