(57)【要約】【課題】不要な反射光による誤動作を防止することができるフォトセンサユニットを提供する。【解決手段】本発明のフォトセンサユニットは、発光部（１０）と、この発光部に対して相対的に移動可能に配置された可動体（４）と、この可動体上に設けられた反射部（１４）と、この反射部によって反射された光を受光したか否かによって可動体の位置を検出する受光部（１２）と、可動体上に設けられた逸らし反射部（１６、１８）と、を有する。受光部によって光が受光されるべき位置に可動体が位置するときは、発光部から射出された光は反射部によって反射されて受光部に受光される。受光部によって光が受光されるべきではない位置に可動体が位置するときは、発光部から射出された光は逸らし反射部によって受光部のある方向とは異なる方向に反射される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
この発光部に対して相対的に移動可能に配置された可動体と、
この可動体上に設けられ、前記発光部が射出した光を反射する反射部と、
この反射部によって反射された光を受光したか否かによって前記可動体の位置を検出する受光部と、
前記可動体が前記受光部によって光が受光されてはならない位置にあるとき、前記発光部から射出された光を前記受光部がある方向とは異なる方向に反射するような形状にされた、前記可動体上に設けられた逸らし反射部と、
を有することを特徴とするフォトセンサユニット。
【請求項２】
前記反射部が平面によって構成され、前記逸らし反射部が前記反射部に対して平行でない平面によって構成されていることを特徴とする請求項１記載のフォトセンサユニット。
【請求項３】
前記逸らし反射部が、互いに傾斜した複数の平面によって構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフォトセンサユニット。
【請求項４】
前記逸らし反射部が、屋根形に配置された２つの平面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のフォトセンサユニット。
【請求項５】
前記発光部及び前記受光部が、同一のセンサ平面上に配置され、前記反射部が前記センサ平面と平行な平面によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のフォトセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトセンサを使用して位置を検出するフォトセンサユニットに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、傾斜角度検出センサが記載されている。この傾斜角検出センサは、検出センサケース内に隣接して配置された発光部及び受光部を有する。さらに、ケースの中には、鉛直面内で回転自在に支持された扇形の錘が配置されている。ケースが水平に置かれている場合には、扇形の錘は、発光部と向い合う位置にあるので、発光部から射出された光は、扇形の錘の反射部によって反射され、受光部によって受光される。次に、ケースが傾斜して置かれると、発光部及び受光部はケースと共に移動する一方、扇形の錘は鉛直下方に垂下するので、扇形の錘と発光部は向い合わなくなる。このとき、発光部から射出された光は、扇形の錘によって反射されなくなるので、発光部から射出された光は、受光部によって受光されなくなる。従って、受光部によって光が受光されるか否かによって、検出センサケースの傾斜を検出することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３７７３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の傾斜角度検出センサにおいて、ケースが傾斜して置かれ、扇形の錘と発光部が向い合わなくなった場合においても、発光部から射出された光の一部は、ケースの内面等によって反射され、受光部に入射してしまう。このような、入射することを想定していない反射光が受光部に入射すると、センサによる検出結果に誤りを生じやすいという問題がある。また、発光部からの光を反射すべき反射面以外の面を、全て光を反射しないように加工したとすればコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、不要な反射光による誤動作を防止することができるフォトセンサユニットを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のフォトセンサユニットは、発光部と、この発光部に対して相対的に移動可能に配置された可動体と、この可動体上に設けられ、発光部が射出した光を反射する反射部と、この反射部によって反射された光を受光したか否かによって可動体の位置を検出する受光部と、可動体が受光部によって光が受光されてはならない位置にあるとき、発光部から射出された光を受光部がある方向とは異なる方向に反射するような形状にされた、可動体上に設けられた逸らし反射部と、を有することを特徴としている。
【０００７】
このように構成された本発明においては、発光部から可動体に向けて光が射出され、可動体から反射された光が受光部によって検出されるか否かによって、可動体の位置を検出している。受光部が可動体からの反射光を受光すべき位置に、可動体が位置する場合には、発光部から射出された光は可動体上の反射部に入射して、受光部の方へ反射される。受光部が可動体からの反射光を受光しないように設計された位置に可動体が位置する場合には、発光部から射出された光は可動体上の逸らし反射部に入射して、受光部のある方向とは異なる方向に反射される。
【０００８】
このように構成された本発明によれば、受光部が可動体からの反射光を受光すべきときには、光を反射部によって受光部へ反射させ、受光部が可動体からの反射光を受光すべきでないときには、逸らし反射部によって発光部からの光を受光部とは異なる方向に反射させるので、誤動作によって受光部が光を受光するのを防止することができる。
【０００９】
また、本発明のフォトセンサユニットの反射部は平面によって構成され、逸らし反射部が反射部に対して平行でない平面によって構成されていても良い。
このように構成された本発明においては、発光部から射出された光が反射部に入射されたときと、逸らし反射部に入射されたときで、光が反射される方向が異なるので、受光部に偶発的に光が入射するのを防止することができる。
【００１０】
さらに、本発明のフォトセンサユニットの逸らし反射部は、互いに傾斜した複数の平面によって構成されていても良い。
また、本発明のフォトセンサユニットの逸らし反射部は、屋根形に配置された２つの平面を有していても良い。
【００１１】
さらに、本発明のフォトセンサユニットの発光部及び受光部は、同一のセンサ平面上に配置され、反射部はセンサ平面と平行な平面によって構成されているのが良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるフォトセンサユニットを説明する。ここでは、本発明の実施形態のフォトセンサユニットを、デジタルカメラのレンズバリア開閉の検出に使用した場合について説明する。図１は本発明の実施形態のフォトセンサユニットを組み込んだレンズバリア開閉機構の概略側面図であり、図２はレンズバリア開閉機構に組み込まれたフォトセンサユニットの部分を拡大して示す正面図であり、図３はフォトセンサユニットの部分を拡大して示す上面図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の実施形態のフォトセンサユニット１を組み込んだレンズバリア開閉機構は、シャフトＳによって回動可能に支持されたバリアＢを上下に回動させることにより、バリアＢを開閉して、デジタルカメラのレンズ（図示せず）を格納し、また、露出させる。バリアＢは、シャフトＳに回動可能に連結された軸受部Ｂ１と、この軸受部Ｂ１から半径方向に延びるアーム部Ｂ２と、アーム部Ｂ２の先端に取付けられた遮蔽板Ｂ３と、を有する。また、アーム部Ｂ２とほぼ９０゜の方向に、軸受部Ｂ１から半径方向に爪Ｂ４が延びている。
【００１４】
図１乃至図３に示すように、本発明の実施形態のフォトセンサユニット１は、フォトセンサを組み込んだセンサ基板２と、バリアＢの開閉に従って前後に移動する可動体であるスライダ４と、スライダ４を案内する２本の平行なスライダポール６と、スライダ４を付勢するねじりバネ８と、を有する。
【００１５】
センサ基板２は、スライダポール６と平行なセンサ平面内に、スライダ４の上方に配置されている。また、センサ基板２は、光を射出する発光部１０と、発光部１０から射出され、反射された光を受光する受光部１２と、を有する。発光部１０及び受光部１２は、スライダポール６と直交する方向、即ち左右方向に並べて配置され、夫々下方に向けられている。発光部１０及び受光部１２はフォトセンサを構成する。本実施形態においては、発光部１０は赤外光を射出するように構成されている。なお、本明細書において、光とは、赤外光、可視光、紫外光を含む任意の波長の電磁波を意味するものとする。
【００１６】
スライダ４には、スライダポール６を中に受け入れる、前後方向に延びる２つのガイド穴４ａ、４ｂが設けられている。また、スライダ４の左右両端部からは、バリアＢから突出する爪Ｂ４と係合する突起４ｃ、４ｄが外方に向けて突出している。さらに、スライダ４は、ねじりバネ８によって前方、即ち、バリアＢの遮蔽板Ｂ３の方向に向けて付勢され、バリアＢの爪Ｂ４と突起４ｃ、４ｄが係合する位置で止まっている。
【００１７】
また、スライダ４は、発光部１０から射出された光を受光部１２の方向に反射させる反射部１４と、発光部１０から射出された光を受光部１２以外の方向に反射させる２つの逸らし反射部１６、１８と、を有する。反射部１４及び逸らし反射部１６、１８は、夫々、発光部１０及び受光部１２の下方、２つのガイド穴４ａ、４ｂの間に配置されている。反射部１４は、センサ基板２と平行に配置された平面として構成されている。また、逸らし反射部１６は反射部１４の前側に、逸らし反射部１８は、反射部１４の後側に夫々配置されている。逸らし反射部１６、１８は、反射部１４と平行で、反射部１４よりも下方の位置にある平面に屋根形の隆起部を設けた形状を有する。この屋根形の隆起部は、その稜線が反射部１４よりも僅かに高い位置にあり、スライダポール６と平行な方向に延びるように構成されている。また、屋根形の隆起部の稜線は、左右に並べられた発光部１０と受光部１２との間に位置している。
【００１８】
次に、本発明の実施形態のフォトセンサユニット１を組み込んだレンズバリア開閉機構の作用を説明する。まず、バリアＢの遮蔽板Ｂ３を完全に閉じ、デジタルカメラのレンズ（図示せず）を格納した状態では、図１の一点鎖線に示すように、バリアＢの遮蔽板Ｂ３はシャフトＳを中心に最も下まで回動された位置にある。このとき、バリアＢから突出する爪Ｂ４の先端も、最も後方に後退した位置にある。さらに、スライダ４から左右に突出する突起４ｃ、４ｄは、バリアＢの爪Ｂ４と係合しているので、スライダ４も、ねじりバネ８による付勢に抗して最も後退した位置に移動されている。このように、スライダ４が最も後方に後退した位置では、センサ基板２に取付けられたフォトセンサの鉛直下方に逸らし反射部１６が位置する。
【００１９】
次に、バリアＢを上方に回動させて、遮蔽板Ｂ３を開き始めると、バリアＢの爪Ｂ４が前方に移動する。スライダ４は、ねじりバネ８によって前方に付勢されているので、爪Ｂ４の前方への移動に従って前方に移動される。このように、遮蔽板Ｂ３が開き始めた状態においては、フォトセンサの鉛直下方には反射部１４が位置する。
【００２０】
バリアＢがさらに上方に回動され、図１の実線に示すように、遮蔽板Ｂ３が完全に開放された状態では、バリアＢの爪Ｂ４は最も前方まで前進し、それに従ってスライダ４も最も前進した位置まで移動される。このように、遮蔽板Ｂ３が完全に開放された状態においては、フォトセンサの鉛直下方には逸らし反射部１８が位置する。
【００２１】
バリアＢの遮蔽板Ｂ３が完全に閉じられた状態においては、フォトセンサの発光部１０から射出された光は、発光部１０の鉛直下方に位置する逸らし反射部１６に入射する。発光部１０から射出され、逸らし反射部１６の隆起部の左側の斜面に入射した光は、左方に向けて反射される。また、発光部１０から射出され、逸らし反射部１６の隆起部の左側の水平部分に入射した光は、鉛直上方に戻るように反射する。従って、発光部１０から射出された光は、発光部１０の右側にある受光部１２の方向には反射されない。このため、バリアＢが完全に閉じられた状態においては、発光部１０から射出された光は、受光部１２には入射されない。
【００２２】
バリアＢの遮蔽板Ｂ３が開き始めた状態においては、フォトセンサの発光部１０から射出された光は、発光部１０の鉛直下方に位置する反射部１４に入射する。発光部１０から射出され、反射部１４に入射した光の一部は、受光部１２の方向に反射され、受光部１２に入射する。このため、バリアＢが開き始めた状態においては、発光部１０から射出された光が、受光部１２によって受光される。
【００２３】
さらに、バリアＢの遮蔽板Ｂ３が完全に開いた状態においては、フォトセンサの発光部１０から射出された光は、発光部１０の鉛直下方に位置する逸らし反射部１８に入射する。逸らし反射部１８の形状は、逸らし反射部１６の形状と同じであるので、発光部１０から射出され、逸らし反射部１８によって反射された光は、受光部１２には到達しない。従って、バリアＢが完全に開いた状態においては、発光部１０から射出された光は、受光部１２によって受光されない。
【００２４】
従って、遮蔽板Ｂ３が完全に閉じた状態及び完全に開いた状態においては、フォトセンサの受光部１２が、発光部１０から射出された光を検出しない。また、遮蔽板Ｂ３が開きかけている状態においては、発光部１０から射出された光が受光部１２によって検出される。このように、フォトセンサの受光部１２が、発光部１０から射出された光を検出したか否かによって、可動体であるスライダ４の位置を検出し、それにより、バリアＢの開閉状態が検出される。
【００２５】
本発明の実施形態のフォトセンサユニットによれば、受光部に光が入射すべき、バリアＢが開きかけた状態においては、反射部によって反射された光が受光部に入射する。また、受光部に光が入射してはならないバリアＢが完全に開いた状態、及び完全に閉じた状態においては、発光部から射出された光は、逸らし反射部によって受光部のある方向とは異なる方向に反射されるので、受光部に光が誤って入射し、誤動作を起こすことがない。また、本実施形態においては、逸らし反射部の形状が、逸らし反射部の隆起部の稜線を中心とした左右対称形であるため、発光部と受光部の位置を逆にしても同様の機能を果たすことができる。
【００２６】
次に、逸らし反射部の形状の変形例を説明する。図４は、第１変形例による逸らし反射部の形状を示す。図４に示すように、第１変形例による逸らし反射部２０は、センサ基板２に対して傾斜した１つの平面によって構成されている。この逸らし反射部２０によれば、発光部１０から射出された光は、逸らし反射部２０によって図４上において左方に反射されるので、発光部１０の右側に位置する受光部１２に逸らし反射部２０からの反射光が入射することがない。
【００２７】
また、図５に示す第２変形例のように、逸らし反射部は必ずしも平面でなくても良い。図５に示すように、第２変形例による逸らし反射部２２は、左方に向くように傾けられた凹面である。この逸らし反射部２２によれば、発光部１０から射出され、逸らし反射部２２に入射した光は、左方の凹面の焦点に向けて集められるので、反射光が受光部１２に入射することがない。
【００２８】
さらに、図６に示す第３変形例のように、複数の曲面を使用して逸らし反射部を構成することもできる。図６に示すように、第３変形例による逸らし反射部２４は、左右両側に向って傾斜した２つの凹面によって屋根形を形成している。この変形例においては、発光部１０から射出された光は、逸らし反射部２４の左側の凹面に入射し、左方に反射されるので、発光部１０からの光は受光部１２には入射しない。また、この変形例の逸らし反射部２４は、左右対称形であるため、発光部１０と受光部１２の位置を入換えても同様の機能を果たすことができる。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、本発明のフォトセンサユニットは、デジタルカメラのバリアの開閉を検出するために、レンズバリア開閉機構に組み込まれて使用されているが、本発明のフォトセンサユニットを他の任意の装置に組み込んで使用することができる。また、その場合には、フォトセンサユニットを組み込む装置に合わせて、スライダ、反射部、逸らし反射部、発光部、受光部等の形状、配置を適宜変更することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のフォトセンサユニットによれば、不要な反射光が入射することによるフォトセンサの誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のフォトセンサユニットを組み込んだレンズバリア開閉機構の概略側面図を示す。
【図２】レンズバリア開閉機構に組み込まれたフォトセンサユニットの部分を拡大して示す正面図である。
【図３】レンズバリア開閉機構に組み込まれたフォトセンサユニットの部分を拡大して示す上面図である。
【図４】本発明の実施形態のフォトセンサユニットの第１変形例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態のフォトセンサユニットの第２変形例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態のフォトセンサユニットの第３変形例を示す図である。
【符号の説明】
Ｂ    バリア
Ｂ３  遮蔽板
Ｂ４  爪
Ｓ    シャフト
１    本発明の実施形態のフォトセンサユニット
２    センサ基板
４    スライダ
６    スライダポール
８    ねじりバネ
１０  発光部
１２  受光部
１４  反射部
１６  逸らし反射部
１８  逸らし反射部
２０  第１変形例による逸らし反射部
２２  第２変形例による逸らし反射部
２４  第３変形例による逸らし反射部
【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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