(57)【要約】【課題】コンパクトな構成であっても正確に傾斜状態を検出することができる傾斜センサを提供する。【解決手段】背面に２つのホールＩＣ６ａ、６ｂを設けたケース本体１と、このケース本体１の内側中央部分に設けられた回転軸２と、この回転軸２を支点として回転する回転部材３と、この回転部材３の中心に対して対称となる位置にマグネット４および錘部材５を設ける。そして、回転部材３の回転によりマグネット４をホールＩＣ６ａ、６ｂの磁力検出領域に一致させ、右９０度傾斜状態および左９０度傾斜状態を検出できるようにする。【選択図】  図１
2005049117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホールＩＣを取り付けたケース本体と、このケース本体の内側中央部分に取り付けられた回転軸と、この回転軸に回転可能に取り付けられた回転部材と、この回転部材に取り付けられたマグネットとを具備してなり、前記回転部材をケース本体に対して相対的に回転させることによってマグネットを回転させ、このマグネットの位置をホールＩＣで検出することによってケース本体の傾斜を検出することを特徴とする傾斜センサ。
【請求項２】
前記回転部材にマグネットよりも重い錘部材を設けた請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項３】
前記回転部材にマグネットを挟み込むように取り付けた請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項４】
前記ホールＩＣを２つ設け、この２つのホールＩＣの角度を９０度変えてその端子がケース本体の側面に露出するように取り付けた請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項５】
前記ケース本体に、回転部材の軸方向への振れを防止するための振れ防止部を設けた請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項６】
回転部材の中心に矩形状の開口部を設け、この開口部内に回転軸を回転可能に取り付けた請求項１に記載の傾斜センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラなどに取り付けられる傾斜センサに関するものであり、より詳しくは、コンパクト化した場合であっても正確に傾斜状態を検出できるようにした傾斜センサの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタルカメラなどには、デジタルカメラの撮像角度を検出するための傾斜センサが取り付けられている。この傾斜センサは、撮像時におけるデジタルカメラの傾斜状態、例えば、水平状態、右９０度に傾けた状態、左９０度に傾けた状態などを検出できるようにしたものであり、この傾斜状態をもとに、撮像画像をパーソナルコンピュータなどで表示する際、正規の画像の角度に変換して表示できるようにしたものである。ところで、この傾斜センサに関しては、後記の特許文献１に示されるようなものが存在する。
【０００３】
この特許文献１に開示されている傾斜センサは、ホールＩＣを背面に取り付けたケースと、そのケースの内側上端中央に取り付けられた回転軸と、この回転軸に揺動可能に取り付けられた振り子と、ホールＩＣに対応した箇所に取り付けられるマグネットとを設けてなるもので、ホールＩＣと振り子のマグネットとの相対位置を検出することによって、振り子の傾斜角を検出できるようにしたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１２２８５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特許文献１に開示されている傾斜センサは、ケースの内側上端中央部分に回転軸を取り付け、その回転軸に、マグネットを取り付けた振り子を吊り下げるようにしているため、振り子を揺動させようとしてもその振り子の下端部分がケースの内壁に当接してしまう。このため、振り子を大きく揺動させることができず、マグネットの微少な揺動をホールＩＣで正確に検出しなければならなくなる。しかも、そのマグネットの揺動範囲が小さいため、その揺動範囲内に揺動方向に対応した複数のホールＩＣを設けることができず、揺動方向の検出が非常に困難となる。一方、振り子の揺動角度を大きく確保するためには、ケースを大きく構成すれば良いが、このようにケースの内側空間を大きくすれば良いが、このようにした場合は、ケースが大きくなってしまい、デジタルカメラのコンパクト化の要請に応えることができない。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、傾斜センサをコンパクトなものにするとともに、このようにコンパクトにした場合であっても、正確に傾斜状態を検出することができるようにすることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の傾斜センサは、上記課題を解決するために、ホールＩＣを取り付けたケース本体と、このケース本体の内側中央部分に取り付けられた回転軸と、この回転軸に回転可能に取り付けられた回転部材と、この回転部材に取り付けられたマグネットとを具備してなり、前記回転部材をケース本体に対して相対的に回転させることによってマグネットを回転させ、このマグネットの位置をホールＩＣで検出することによってケース本体の傾斜を検出するようにしたものである。
【０００８】
このように構成すれば、ケースの中央部分に回転部材を取り付けているため、回転部材の回転角度を大きく確保することができ、これに伴ってマグネットの相対位置変化を大きくして、正確に傾斜状態を検出することができる。
【０００９】
また、このような発明のうち、回転部材にマグネットよりも重い錘部材を設けるようにする。
【００１０】
通常、回転部材を小型軽量化した場合、これに伴って回転部材に対する摩擦の影響が大きくなってしまう。ところが、このように錘部材を設けるようにすれば、その錘部材によって摩擦に左右されることなく回転部材をスムーズに回転させることができるようになる。
【００１１】
さらに、回転部材にマグネットを挟み込むように取り付けるようにする。
【００１２】
このように構成すれば、回転部材の表面にマグネットを取り付ける場合に比べて厚み方向の寸法を小さくすることができ、傾斜センサをコンパクトにすることができるようになる。
【００１３】
加えて、ホールＩＣを２つ設け、この２つのホールＩＣの角度を９０度変えてその端子がケース本体の側面に露出するように取り付ける。
【００１４】
このように構成すれば、例えば、左右２本ずつの端子が設けられ、そのうち３本が電力用端子、入力用端子、出力用端子であるホールＩＣを取り付ける場合、一のホールＩＣの２つの端子をケースの側面に露出させ、残る１つの端子をケースの上側側面に露出させることができ、また、他のホールＩＣについても、２つの端子をケースの上側側面に露出させることができ、また、残る１つの端子をケースの反対側側面に露出させることができる。そして、このように使用される全ての端子をケースの側面に露出させることができるので、端子への半田付け作業やリペア作業などを容易に行うことができるようになる。
【００１５】
また、ケース本体に回転部材の軸方向への振れを防止するための振れ防止部を設ける。
【００１６】
このように構成すれば、傾斜センサの軸方向に振動が生じた場合であっても、振れ防止部によって回転部材の振れを防止することができ、回転部材の面の向きを一定にしたままスムーズに回転させることができるようになる。
【００１７】
また、回転部材の中心に矩形状の軸孔を設け、この開口部内に回転軸を回転可能に取り付ける。
【００１８】
このように構成すれば、開口部と回転軸との接触面積を小さくして摩擦の影響を小さくすることができ、回転部材をスムーズに回転させることができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本実施の形態における傾斜センサ１００の分解斜視図を示したものであり、図２は、その傾斜センサ１００を組み立てた状態を示したものである。また、図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は傾斜センサ１００の背面図を示したものである。また、図５は、傾斜センサ１００の使用状態を示したものであり、ケース本体１００を水平にした状態における透視図（図５（ａ））、ケース本体１を右９０度傾斜させた状態における透視図（図５（ｂ））、ケース本体１を左９０度傾斜させた状態における透視図（図５（ｃ））を示したものである。
【００２０】
この実施の形態における傾斜センサ１００は、背面にホールＩＣ６ａ、６ｂを取り付けたケース本体１と、このケース本体１内に取り付けられた回転軸２と、この回転軸２に取り付けられた回転部材３と、この回転部材３の外周部に取り付けられたマグネット４および錘部材５とを具備してなるものにおいて、この回転軸２をケース本体１の中央部分（対角中心部分）に設け、この回転軸２を支点として錘部材５の自重により回転部材３を相対的に回転させうるようにしたものである。以下、本実施の形態における傾斜センサ１００の具体的構成について説明する。
【００２１】
ケース本体１は、縦寸法約６ｍｍ、横寸法約６ｍｍ、高さ寸法約２ｍｍ程度の大きさを有するように合成樹脂などで形成されるもので、開口部１１を有するケース１ａと、その開口部１１を覆うカバー体１ｂとを設けて構成される。そして、このケース１ａの背面には、ホールＩＣ６ａ、６ｂを取り付けるためのホールＩＣ取付部１２を設け、このホールＩＣ取付部１２に同一のホールＩＣ６ａ、６ｂを２つ取り付ける。
【００２２】
このホールＩＣ６ａ、６ｂは、モールド部分６０ａ、６０ｂ分の中央部分に磁力を検出する磁力検出領域を有するように構成されるもので、図４に示すように、そのモールド部分６０ａ、６０ｂの対向する側面の両端に第一の端子６１ａ、６１ｂ、第二の端子６２ａ、６２ｂ、第三の端子６３ａ、６３ｂ、第四の端子６４ａ、６４ｂを設けて構成される。この４本の端子のうち、３本は、それぞれ電力用端子、入力用端子、出力用端子として用いられ、残る一本の端子（第四の端子６４ａ、６４ｂ）はこの実施の形態では使用されない。そして、このホールＩＣ６ａ、６ｂをケース１ａに取り付ける場合、まず、一のホールＩＣ６ａ、をそのモールド部分６０を縦長とし、第一の端子６１ａ、第二の端子６２ａをケース１ａの右側側面１３ａに露出させるとともに、第三の端子６３ａをケース１ａの上側側面１３ｂに露出させる。また、残る他のホールＩＣ６ｂについては、モールド部分６０ｂが横長となるように９０度方向を変え、今度は第一の端子６１ｂおよび第二の端子６２ｂをケース１ａの上側側面１３ｂに露出させるとともに、第三の端子６３ｂをケース１ａの反対側の左側側面１３ｃに露出させる。そして、このようにして、使用される全ての端子６１ａ、６２ａ、６３ａ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂをケース１ａの側面１３ａ、１３ｂ、１３ｃに露出させることによって、その端子６１ａ、６２ａ、６３ａ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂへの半田付け作業や、リペア作業などを容易に行えるようにする。また、この実施の形態におけるホールＩＣ６ａ、６ｂの外枠形状は、端子６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ、６４ｂを含めてほぼ正方形状となるようなものが用いられ、また、磁力検出領域をほぼ中央部分に有するものが用いられる。そして、このようなホールＩＣ６ａ、６ｂを用いることにより、図５に示すように、ホールＩＣ６ａ、６ｂの向きを９０度変えた場合であっても、その磁力検出領域の位置ズレをなくし、右９０度傾斜方向・左９０度傾斜方向への検出感度のバラツキをなくすようにしている。
【００２３】
また、このケース１ａの開口部１１の内側中央部分には、回転軸２を取り付けるための回転軸取付凹部１４を設けている。
【００２４】
この回転軸取付凹部１４に取り付けられる回転軸２は、多段の円柱形状に構成されるもので、回転軸取付凹部１４に内接しうる大径部２０と、その大径部２０よりも径を小さくした中径部２１と、その中径部２１よりもさらに径を小さくした小径部２２とを設けて構成される。そして、この大径部２０をケース１ａの回転軸取付部に固着することなく回転可能に嵌め込み、また、この中径部２１と小径部２２と境界部分に存在する段差部２３に回転部材３の表面を当接させた状態で小径部２２に回転部材３を取り付けるようにしている。
【００２５】
この回転軸２に取り付けられる回転部材３は、ケース１ａの開口部１１内側に収納しうる薄型の金属円板によって構成される。そして、その中心部分に正方形状の開口部３２を設け、この開口部３２に回転軸２の小径部２２の外周部分を接触させて取り付ける。そして、これにより回転軸２との接触面積を小さくして摩擦による影響を小さくするようにしている。また、この回転部材３の中心に対して対称となる位置に、マグネット４を取り付けるためのマグネット取付部３０と、錘部材５を取り付けるための錘部材取付部３１を設ける。
【００２６】
このマグネット取付部３０は、ホールＩＣ６ａ、６ｂの磁力検出領域に対応する箇所にマグネット４を保持しうるように円板状の回転部材３を凹状に切り欠いて構成される。一方、これに対応してマグネット４には、回転部材３の凹状の切り欠き部分に対応した溝部４０を設け、この溝部４０をマグネット取付部３０にスライド挿入して取り付けるようにしている。
【００２７】
一方、錘部材取付部３１は、回転部材３に円形の孔を設けて構成されるもので、錘部材５に設けられたピン５０をこの孔に貫通させて取り付けられるようにしたものである。
【００２８】
この錘部材５は、マグネット４よりも重い金属部材などによって構成され、その外周部分を回転部材３の外周部分と一致させた扇形形状に構成される。そして、その扇形形状に構成された錘部材５の右側側面部５１および左側側面部５２をケース１ａ内に設けられた回転規制面１５に当接させ、これによって回転部材３の回転角度を規制するようにしている。この回転角度の規制は、錘部材５の右側側面部５１が回転規制面１５に当接した状態でマグネット４とホールＩＣ６ｂの磁力検出領域が一致するように設定され（図５（ｂ））、また、逆に、錘部材５の左側側面部５２が回転規制面１５に当接した状態でマグネット４とホールＩＣ６ａの磁力検出領域とが一致するように設定される（図５（ｃ））。
【００２９】
また、この錘部材５が設けられるケース１ａの内側奥面部１６には、その錘部材５の前後方向（回転軸２の軸方向）への振れを防止するための振れ防止部１７を設けている。この振れ防止部１７は、錘部材５の回転方向に沿うように円弧状に突起させて構成したもので、その突起の頭部を錘部材５に当接させることによって錘部材５の前後方向の振れを防止している。
【００３０】
そして、このようにホールＩＣ６ａ、６ｂや、回転軸２、回転部材３などを取り付けたケース１ａの開口部１１には、カバー体１ｂが取り付けられる。このカバー体１ｂは、平面状のカバー部１８ａによってケース１ａの開口部１１を覆い、そのカバー部１８ａの外周部分に設けられた爪部１８ｂによってケース１ａの側面１３ａ、１３ｂ、１３ｃなどを係止する。また、このカバー部１８ａには、ケース１ａの内側奥面部１６の振れ防止部１７と対向する位置に、同じく円弧状に突起させた振れ防止部１９を設ける。そして、この振れ防止部１９を回転部材３の表面に当接させることによって回転部材３の前後方向の振れを防止するようにしている。なお、このカバー体１ｂの振れ防止部１９は、一体形成時に、そのカバー部１８ａの表面を線状に凹ませ、その裏面側を突出させて形成される。
【００３１】
次に、このように構成された傾斜センサ１００の使用状態の例について図５を用いて説明する。
【００３２】
まず、傾斜センサ１００を水平な状態（図５（ａ）の状態）で使用する場合、錘部材５の自重によってマグネット４は２つのホールＩＣ６ａ、６ｂの中間地点に存在する。これによって、いずれのホールＩＣ６ａ、６ｂからも磁力検知に関する信号は出力されない。
【００３３】
一方、傾斜センサ１００を水平な状態から右９０度（図５（ａ）の矢印Ｂ側）に傾けた場合、錘部材５は自重によって常に下側に位置し、相対的にホールＩＣ６ａ、６ｂを含むケース本体１が右９０度に傾く。この時、所定の傾斜角度を超えると、錘部材５の右側側面部５１がケース１ａの回転規制面１５に当接し、マグネット４とホールＩＣ６ｂの磁力検出領域が一致した状態で止まる。これによって、ホールＩＣ６ｂにより磁力が検知され、ケース本体１が右９０度方向に傾いたことが検出される。
【００３４】
また、逆に、傾斜センサ１００を水平な状態から今度は左９０度（図５（ａ）の矢印Ｃ方向）に傾けた場合、同様に、錘部材５は自重によって常に下側に位置し、相対的にホールＩＣ６ａ、６ｂを含むケース本体１が左９０度傾く。この時も同様に、所定の傾斜角度を超えると、錘部材５の左側側面部５２がケース１ａの回転規制面１５に当接し、マグネット４とホールＩＣ６ｂの磁力検出領域が一致した状態で止まる。これによって、ホールＩＣ６ｂにより磁力が検知され、ケース本体１が左９０度方向に傾いたことが検出される。
【００３５】
このように上記実施の形態によれば、回転軸２とホールＩＣ６ａ、６ｂを設けたケース本体１と、この回転軸２を支点として回転する回転部材３とを具備してなるものにおいて、回転軸２をケース１ａの中央部分に設け、この回転軸２を中心に回転部材３を回転させるようにしたので、マグネット４の回転角度を大きく確保することができる。これにより、右側傾斜方向と左側傾斜方向に対応した２つのホールＩＣ６ａ、６ｂを取り付けることができ、確実に傾斜方向を検出することができるようになる。
【００３６】
また、この実施の形態では、回転部材３に錘部材５を設けてその自重により回転させるようにしたので、回転部材３が軽量化されて摩擦による影響力が大きくなった場合であっても、その錘部材５の自重作用によって確実に回転部材３を回転させることができるようになる。
【００３７】
さらに、この実施の形態では、回転部材３の外周部分を凹状に切り欠き、これに対応した溝部４０を有するマグネット４を挟み込んで取り付けるようにしたので、回転部材３の表面にマグネット４を取り付ける場合に比べて厚み方向の寸法を小さくすることができる。
【００３８】
加えて、この実施の形態では、ホールＩＣ６ａ、６ｂとして、対面する側面の両側に端子６１ａ、６２ａ、６３ａ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂを有するものを２つ用意し、この２つのホールＩＣ６ａ、６ｂの角度を９０度変えてその端子６１ａ、６２ａ、６３ａ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂをケース本体１の側面１３ａ、１３ｂ、１３ｃに露出するように取り付けたので、それぞれの端子６１ａ、６２ａ、６３ａ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂへの半田付け作業やリペア作業を容易にすることができるようになる。
【００３９】
また、ケース１ａの内側奥面部１６およびカバー体１ｂに回転部材３の軸方向への振れを防止する振れ防止部１７、１９を設けるようにしたので、回転部材３の面のブレを防止してスムーズに回転させることが可能となる。
【００４０】
また、回転部材３の中心に正方形状の開口部３２を設け、この開口部３２に回転軸２を回転可能に取り付けるようにしたので、回転軸２と回転部材３との接触面積を小さくして摩擦の影響力を小さくすることができる。
【００４１】
本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々変更して実施することができる。
【００４２】
例えば、上記実施の形態では、回転部材３として、ケース１ａの内側に当接しないような円板状のものを用いたが、これに限らず、細長い板状の回転部材を用いることもできる。
【００４３】
また、上記実施の形態では、回転軸２と回転部材３とを別体で構成したが、これに限らず回転軸と回転部材を一体化し、回転部材を回転軸ごと回転させるようにしても良い。
【００４４】
また、上記実施の形態では、回転部材３に錘部材５を取り付けるように構成しているが、これに限らず、回転部材と錘部材を一体で構成するようにしても良い。この場合、回転部材を形成する際に、端部の肉厚を厚くするなどによって錘部分を設けるようにすることなどが考えられる。なお、このように一体化して錘部分を設ける場合、本発明との関係においては、回転部材３と一体に設けられた錘部分が本発明における錘部材に相当する。
【００４５】
また、上記実施の形態では、回転部材３に正方形状の開口部３２を設けるようにしたが、これに限らず、その開口部の形状を多角形状にすることもできる。また、錘部材５との関係により摩擦の影響力が小さい場合は、開口部の形状を円形にすることもできる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の傾斜センサは、ホールＩＣを取り付けたケース本体と、このケース本体の内側中央部分に取り付けられた回転軸と、この回転軸に回転可能に取り付けられた回転部材と、この回転部材に取り付けられたマグネットとを具備し、前記回転部材をケース本体に対して相対的に回転させることによってマグネットを回転させ、このマグネットの位置をホールＩＣで検出することによってケース本体の傾斜を検出するようにしたので、回転部材の回転角度を大きく確保することができ、傾斜状態を正確に検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における傾斜センサの分解斜視図
【図２】傾斜センサを組み立てた状態を示す斜視図
【図３】図１の傾斜センサを組み立てた状態におけるＡ−Ａ断面図
【図４】同形態における傾斜センサの背面図
【図５】同形態における傾斜センサの使用例を示した図
【符号の説明】
１・・・ケース本体
２・・・回転軸
３・・・回転部材
４・・・マグネット
５・・・錘部材
６ａ、６ｂ・・・ホールＩＣ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ・・・ケースの側面
１７、１９・・・振れ防止部
６１ａ、６１ｂ・・・第一の端子
６２ａ、６２ｂ・・・第二の端子
６３ａ、６３ｂ・・・第三の端子
１００・・・傾斜センサ
【図１】
2005049117.tif 000003
【図２】
2005049117.tif 000004
【図３】
2005049117.tif 000005
【図４】
2005049117.tif 000006
【図５】
2005049117.tif 000007