JPH08210850A - 角度センサ - Google Patents
角度センサInfo
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- JPH08210850A JPH08210850A JP7036092A JP3609295A JPH08210850A JP H08210850 A JPH08210850 A JP H08210850A JP 7036092 A JP7036092 A JP 7036092A JP 3609295 A JP3609295 A JP 3609295A JP H08210850 A JPH08210850 A JP H08210850A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、傾き検出を容易に行い得る小型軽量
な角度センサの実現を目的とするものである。 【構成】振子を所定方向に揺動自在に支持し、当該振子
の原点位置からの回転量を光学センサで検出するように
して傾き検出を行うようにしたことにより、傾き検出結
果が光学センサから直接電気信号として出力される分、
複雑な信号処理系を必要とせずに傾き検出を行うことが
できると共に、振子の回転量を当該振子と接触すること
なく検出することができる分、全体として小型軽量に形
成することができ、かくして傾き検出を容易に行い得る
小型軽量な角度センサを実現できる。
な角度センサの実現を目的とするものである。 【構成】振子を所定方向に揺動自在に支持し、当該振子
の原点位置からの回転量を光学センサで検出するように
して傾き検出を行うようにしたことにより、傾き検出結
果が光学センサから直接電気信号として出力される分、
複雑な信号処理系を必要とせずに傾き検出を行うことが
できると共に、振子の回転量を当該振子と接触すること
なく検出することができる分、全体として小型軽量に形
成することができ、かくして傾き検出を容易に行い得る
小型軽量な角度センサを実現できる。
Description
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図10及び図11) 発明が解決しようとする課題(図10及び図11) 課題を解決するための手段(図1〜図9) 作用(図1〜図9) 実施例(図1〜図11) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は角度センサに関し、例え
ば放送局等で用いられる可搬型のビデオカメラに適用し
て好適なものである。
ば放送局等で用いられる可搬型のビデオカメラに適用し
て好適なものである。
【0003】
【従来の技術】従来、放送局用のビデオカメラとして撮
影者が肩に乗せて撮影するようになされた可搬型のもの
がある。このようなビデオカメラでは傾きのない良質な
撮影映像を得るためには撮像時に水平を保つ必要があ
り、このため従来からこの種のビデオカメラに対して、
撮影者が容易に水平を保ち得るようにする手段として、
水平度を検出する角度センサを取り付け、当該角度セン
サによる水平検出結果を撮影者が確認し得るように呈示
することが提案されている。この場合角度センサとして
は、水平気泡管を用いて形成された水平器が安価で一般
的であり、例えば図10に示すように、放送局用の可搬
型のビデオカメラ1のなかにもこのような水平器1Aを
水平検出手段として搭載したものがある。
影者が肩に乗せて撮影するようになされた可搬型のもの
がある。このようなビデオカメラでは傾きのない良質な
撮影映像を得るためには撮像時に水平を保つ必要があ
り、このため従来からこの種のビデオカメラに対して、
撮影者が容易に水平を保ち得るようにする手段として、
水平度を検出する角度センサを取り付け、当該角度セン
サによる水平検出結果を撮影者が確認し得るように呈示
することが提案されている。この場合角度センサとして
は、水平気泡管を用いて形成された水平器が安価で一般
的であり、例えば図10に示すように、放送局用の可搬
型のビデオカメラ1のなかにもこのような水平器1Aを
水平検出手段として搭載したものがある。
【0004】またこの他の角度センサとしては、例えば
図11に示すように、可変抵抗器3の軸4に支持部5A
及び重り5Bからなる振子5を取り付けることにより構
成されたものもある。この種の角度センサでは、可変抵
抗器3を機器に固定するようにして用いられ、機器が水
平状態から傾いたときに振子5が機器の傾き角に応じた
角度だけ元の原点位置から傾き、これに伴つて可変抵抗
器3の軸4が回転することにより、可変抵抗器3の抵抗
値に基づいて機器の水平度を検出することができる。さ
らに従来、磁気抵抗素子を用いて形成された無接触の角
度センサも商品化されている。
図11に示すように、可変抵抗器3の軸4に支持部5A
及び重り5Bからなる振子5を取り付けることにより構
成されたものもある。この種の角度センサでは、可変抵
抗器3を機器に固定するようにして用いられ、機器が水
平状態から傾いたときに振子5が機器の傾き角に応じた
角度だけ元の原点位置から傾き、これに伴つて可変抵抗
器3の軸4が回転することにより、可変抵抗器3の抵抗
値に基づいて機器の水平度を検出することができる。さ
らに従来、磁気抵抗素子を用いて形成された無接触の角
度センサも商品化されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、例えばビデ
オカメラの水平検出手段として水平器1A(図10)を
適用する場合、撮像時に撮影者がビユーフアインダを目
視しながら水平合わせを行い得るようにするためには、
水平器1Aによる水平検出結果を電気信号として取り出
す必要があり、このためには複雑な信号処理回路を必要
とするなど、結果的に水平検出が複雑になる問題があつ
た。
オカメラの水平検出手段として水平器1A(図10)を
適用する場合、撮像時に撮影者がビユーフアインダを目
視しながら水平合わせを行い得るようにするためには、
水平器1Aによる水平検出結果を電気信号として取り出
す必要があり、このためには複雑な信号処理回路を必要
とするなど、結果的に水平検出が複雑になる問題があつ
た。
【0006】またビデオカメラの水平検出手段として図
11のような可変抵抗器3を利用した角度センサ2を適
用する場合、可変抵抗器3の回転トルクを越えて振子5
を振らせる必要があるために振子5の重り5Aの重量を
大きくする必要があり、この結果角度センサ2が重く、
大きくなるなど可搬型のビデオカメラ用の水平検出手段
としては適用し難い問題があつた。またこのような角度
センサは、可変抵抗器3の軸部の磨耗等のために寿命が
短く、経時変化に対する信頼性に欠ける問題もある。さ
らに無接触角度センサは、コストが高く、また回転トル
クも無視できる値ではない問題がある。
11のような可変抵抗器3を利用した角度センサ2を適
用する場合、可変抵抗器3の回転トルクを越えて振子5
を振らせる必要があるために振子5の重り5Aの重量を
大きくする必要があり、この結果角度センサ2が重く、
大きくなるなど可搬型のビデオカメラ用の水平検出手段
としては適用し難い問題があつた。またこのような角度
センサは、可変抵抗器3の軸部の磨耗等のために寿命が
短く、経時変化に対する信頼性に欠ける問題もある。さ
らに無接触角度センサは、コストが高く、また回転トル
クも無視できる値ではない問題がある。
【0007】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、傾き検出を容易に行い得る小型軽量な角度センサを
提案しようとするものである。
で、傾き検出を容易に行い得る小型軽量な角度センサを
提案しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、振子を所定方向に揺動自在に支持
し、当該振子の原点位置からの回転量を光学センサを用
いて検出するようにした。
め本発明においては、振子を所定方向に揺動自在に支持
し、当該振子の原点位置からの回転量を光学センサを用
いて検出するようにした。
【0009】
【作用】光学センサで振子の原点位置からの回転量を検
出するようにしたことにより、当該光学センサから出力
される電気信号に基づいて取り付け先の機器の傾き検出
を行うことができる。従つてこの角度センサによれば、
傾き検出結果が光学センサから直接電気信号として出力
される分、複雑な信号処理系を必要とせず、また当該回
転量を振子と接触することなく検出することができるた
め振子として重いものを適用する必要がない分、全体と
して小型軽量に形成することができる。
出するようにしたことにより、当該光学センサから出力
される電気信号に基づいて取り付け先の機器の傾き検出
を行うことができる。従つてこの角度センサによれば、
傾き検出結果が光学センサから直接電気信号として出力
される分、複雑な信号処理系を必要とせず、また当該回
転量を振子と接触することなく検出することができるた
め振子として重いものを適用する必要がない分、全体と
して小型軽量に形成することができる。
【0010】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
する。
【0011】図1〜図3において、10は全体として実
施例による角度センサ10を示し、ケース11とカバー
12とで構成される外筐13内部に振子14が収納さ
れ、かつ外筐13の上部に第1及び第2の光センサ1
5、16が配設されて構成されている。すなわちこの角
度センサ10の場合、ケース11のカバー12との対向
面11Aには第1の軸半体20が植立されると共に、カ
バー12の内面12Aには第1の軸半体20に対応させ
て第2の軸半体21が植立されており、カバー12及び
ケース11を嵌め合わせるようにして外筐13を組み立
てたときに、第1及び第2の軸半体20、21の各先端
部が嵌合することにより当該第1及び第2の軸半体2
0、21によつて図3のように1本の軸22を形成し得
るようになされている。
施例による角度センサ10を示し、ケース11とカバー
12とで構成される外筐13内部に振子14が収納さ
れ、かつ外筐13の上部に第1及び第2の光センサ1
5、16が配設されて構成されている。すなわちこの角
度センサ10の場合、ケース11のカバー12との対向
面11Aには第1の軸半体20が植立されると共に、カ
バー12の内面12Aには第1の軸半体20に対応させ
て第2の軸半体21が植立されており、カバー12及び
ケース11を嵌め合わせるようにして外筐13を組み立
てたときに、第1及び第2の軸半体20、21の各先端
部が嵌合することにより当該第1及び第2の軸半体2
0、21によつて図3のように1本の軸22を形成し得
るようになされている。
【0012】また振子14は、重ね合わせられた3枚の
プレート23、24、25の下端部を一体に固定するよ
うに第1及び第2の重り26、27がそれぞれ第1のプ
レート23側又は第3のプレート25側の下端部にねじ
止めされると共に、これら3枚のプレート23〜25の
上部を一体に貫通するようにベアリング28が配設され
ることにより構成され、軸22(図3)がベアリング2
8の内輪を貫通するように外筐13内部に収納される。
これにより振子14は、外筐13内部において軸22
(図3)を中心として当該軸22と垂直な平面内を自在
に揺動し得、かくして軸22と垂直な平面内で外筐13
が傾いた場合においても常に中心線K1が鉛直方向を向
くように位置することができるようになされている。
プレート23、24、25の下端部を一体に固定するよ
うに第1及び第2の重り26、27がそれぞれ第1のプ
レート23側又は第3のプレート25側の下端部にねじ
止めされると共に、これら3枚のプレート23〜25の
上部を一体に貫通するようにベアリング28が配設され
ることにより構成され、軸22(図3)がベアリング2
8の内輪を貫通するように外筐13内部に収納される。
これにより振子14は、外筐13内部において軸22
(図3)を中心として当該軸22と垂直な平面内を自在
に揺動し得、かくして軸22と垂直な平面内で外筐13
が傾いた場合においても常に中心線K1が鉛直方向を向
くように位置することができるようになされている。
【0013】一方第1の光センサ15においては、コ字
状に形成された素子保持部材30の第1及び第2の凸部
30A、30B内にそれぞれ発光素子40A又は受光素
子41Aが収納されると共に、素子保持部材30の第1
及び第2の凸部30A、30Bの各対向面にそれぞれス
リツト30AX、30BXが穿設されることにより形成
されている。この第1の光センサ15は、外筐13が組
み立てられたときに、ケース11内面11Aの上端部に
形成された第1の窪み11AX(図1)と、当該第1の
窪み11AXに対応してカバー12の内面12Aの上端
部に設けられた第3の窪み12AX(図1)とで囲まれ
る空間領域内に嵌め込まれるようにして外筐13に取り
付けられる。
状に形成された素子保持部材30の第1及び第2の凸部
30A、30B内にそれぞれ発光素子40A又は受光素
子41Aが収納されると共に、素子保持部材30の第1
及び第2の凸部30A、30Bの各対向面にそれぞれス
リツト30AX、30BXが穿設されることにより形成
されている。この第1の光センサ15は、外筐13が組
み立てられたときに、ケース11内面11Aの上端部に
形成された第1の窪み11AX(図1)と、当該第1の
窪み11AXに対応してカバー12の内面12Aの上端
部に設けられた第3の窪み12AX(図1)とで囲まれ
る空間領域内に嵌め込まれるようにして外筐13に取り
付けられる。
【0014】同様に第2の光センサ16は、コ字状に形
成された素子保持部材31の第1及び第2の凸部31
A、31B内にそれぞれ発光素子41B又は受光素子4
2Bが収納されると共に、素子保持部材31の第1及び
第2の凸部31A、31Bの各対向面にそれぞれスリツ
ト31AX、31BXが穿設されることにより形成さ
れ、外筐13が組み立てられたときに、ケース11内面
11Aの上端部に形成された第2の窪み11AYと、当
該第2の窪み11AYに対応してカバー12の内面12
Aの上端部に設けられた第4の窪み12AYとで囲まれ
る空間領域内に嵌め込まれるようにして外筐13に取り
付けられる。
成された素子保持部材31の第1及び第2の凸部31
A、31B内にそれぞれ発光素子41B又は受光素子4
2Bが収納されると共に、素子保持部材31の第1及び
第2の凸部31A、31Bの各対向面にそれぞれスリツ
ト31AX、31BXが穿設されることにより形成さ
れ、外筐13が組み立てられたときに、ケース11内面
11Aの上端部に形成された第2の窪み11AYと、当
該第2の窪み11AYに対応してカバー12の内面12
Aの上端部に設けられた第4の窪み12AYとで囲まれ
る空間領域内に嵌め込まれるようにして外筐13に取り
付けられる。
【0015】この場合ケース11の第1及び第2の窪み
11AX、11AY(及びカバー12の第3及び第4の
窪み12AX、12AY)の位置は、特に図2において
明らかなように、外筐13が水平なとき(すなわち振子
14が原点位置にあるとき)に、振子14の第2のプレ
ート24の上端部でなる遮光部24Aによつて第1の光
センサ15の発光素子40Aから発射され、素子保持部
材30の各スリツト30AX、30AYを順次介して受
光素子41Aに入射する光が遮光される面積と、第2の
光センサ16の発光素子40Bから発射され、素子保持
部材31の各スリツト31AX、31AYを順次介して
受光素子41Bに入射する光が遮光される面積とが等し
くなるようにそれぞれ選定されている。
11AX、11AY(及びカバー12の第3及び第4の
窪み12AX、12AY)の位置は、特に図2において
明らかなように、外筐13が水平なとき(すなわち振子
14が原点位置にあるとき)に、振子14の第2のプレ
ート24の上端部でなる遮光部24Aによつて第1の光
センサ15の発光素子40Aから発射され、素子保持部
材30の各スリツト30AX、30AYを順次介して受
光素子41Aに入射する光が遮光される面積と、第2の
光センサ16の発光素子40Bから発射され、素子保持
部材31の各スリツト31AX、31AYを順次介して
受光素子41Bに入射する光が遮光される面積とが等し
くなるようにそれぞれ選定されている。
【0016】従つてこの角度センサ10では、外筐13
が図2のように水平状態にあるときには、第1の光セン
サ15の受光素子41A及び第2の光センサ16の受光
素子41Bに同程度の光が入射するためこれら第1及び
第2の光センサ15、16の各受光素子41A、41B
から同じレベルの信号(以下、これらをそれぞれ第1及
び第2の受光信号と呼ぶ)が出力されるのに対して、外
筐13が図4のように水平状態から傾いた状態にあると
きには、振子14が原点位置から外筐13の傾きに応じ
た角度だけ傾いて、振子14の第2のプレート24の遮
光部24Aがその回転方向側(外筐13の傾き方向とは
逆側)に位置する一方の第1又は第2の光センサ15、
16の発光素子40A、40Bから発射された光を他方
の第2又は第1の光センサ16、15の発光素子40
B、40Aから発射された光よりも多く遮光する。この
結果一方の第1又は第2の光センサ15、16からは他
方の第2又は第1の光センサ16、15から出力される
受光信号S2よりも低い信号レベルの受光信号S1が出
力される。
が図2のように水平状態にあるときには、第1の光セン
サ15の受光素子41A及び第2の光センサ16の受光
素子41Bに同程度の光が入射するためこれら第1及び
第2の光センサ15、16の各受光素子41A、41B
から同じレベルの信号(以下、これらをそれぞれ第1及
び第2の受光信号と呼ぶ)が出力されるのに対して、外
筐13が図4のように水平状態から傾いた状態にあると
きには、振子14が原点位置から外筐13の傾きに応じ
た角度だけ傾いて、振子14の第2のプレート24の遮
光部24Aがその回転方向側(外筐13の傾き方向とは
逆側)に位置する一方の第1又は第2の光センサ15、
16の発光素子40A、40Bから発射された光を他方
の第2又は第1の光センサ16、15の発光素子40
B、40Aから発射された光よりも多く遮光する。この
結果一方の第1又は第2の光センサ15、16からは他
方の第2又は第1の光センサ16、15から出力される
受光信号S2よりも低い信号レベルの受光信号S1が出
力される。
【0017】従つてこの角度センサ10では、これら第
1及び第2の光センサ15、16の各受光素子41A、
41Bから、図5に示すような振子14の傾き角(すな
わち外筐13の水平状態からの傾き角)θに応じた異な
る信号レベルの第1又は第2の受光信号S1、S2がそ
れぞれ出力されるため、これら第1及び第2の光センサ
15、16の各受光素子41A、41Bから出力される
各受光信号S1、S2の信号レベルに基づいて外筐13
(及び当該外筐13の取り付け先の機器)の水平度を検
出することができるようになされている。
1及び第2の光センサ15、16の各受光素子41A、
41Bから、図5に示すような振子14の傾き角(すな
わち外筐13の水平状態からの傾き角)θに応じた異な
る信号レベルの第1又は第2の受光信号S1、S2がそ
れぞれ出力されるため、これら第1及び第2の光センサ
15、16の各受光素子41A、41Bから出力される
各受光信号S1、S2の信号レベルに基づいて外筐13
(及び当該外筐13の取り付け先の機器)の水平度を検
出することができるようになされている。
【0018】この実施例の場合、図1及び図2において
明らかなように、傾きセンサ部10のケース11の各内
側面にはそれぞれ弾性材からなるクツシヨン70A、7
0Bが取り付けられており、かくして揺動する振子14
がケース11内部に強く当たることにより発生するケー
ス11及び振子14の破損等を未然に防止し得るように
なされている。
明らかなように、傾きセンサ部10のケース11の各内
側面にはそれぞれ弾性材からなるクツシヨン70A、7
0Bが取り付けられており、かくして揺動する振子14
がケース11内部に強く当たることにより発生するケー
ス11及び振子14の破損等を未然に防止し得るように
なされている。
【0019】またこの実施例の場合、特に図1からも明
らかなように、カバー12と当接するケース11の端面
11Dには一対の突起11DX、11DYが設けられて
いると共に、カバー12の内面にはケース11の各突起
11DX、11DYとそれぞれ対向する位置に嵌合穴
(図示せず)が設けられており、かくしてケース11の
各突起11DX、11DYをそれぞれカバー12の対応
する各嵌合穴に嵌合することによつてケース11とカバ
ー12とを容易に位置決めした状態に嵌め合わせること
ができるようになされている。
らかなように、カバー12と当接するケース11の端面
11Dには一対の突起11DX、11DYが設けられて
いると共に、カバー12の内面にはケース11の各突起
11DX、11DYとそれぞれ対向する位置に嵌合穴
(図示せず)が設けられており、かくしてケース11の
各突起11DX、11DYをそれぞれカバー12の対応
する各嵌合穴に嵌合することによつてケース11とカバ
ー12とを容易に位置決めした状態に嵌め合わせること
ができるようになされている。
【0020】さらにこの実施例の場合、ケース11の各
外側面の下端にはそれぞればか穴11BX、11CXが
穿設された第1及び第2の凸部11B、11Cが突出形
成されており、これら各ばか穴11BX、11CXをそ
れぞれ介してねじを取り付け先の機器に螺着することに
よつてこの角度センサ10を当該機器に固定し得るよう
になされている。
外側面の下端にはそれぞればか穴11BX、11CXが
穿設された第1及び第2の凸部11B、11Cが突出形
成されており、これら各ばか穴11BX、11CXをそ
れぞれ介してねじを取り付け先の機器に螺着することに
よつてこの角度センサ10を当該機器に固定し得るよう
になされている。
【0021】ここで実際上この角度センサ10の第1及
び第2の光センサ15、16からそれぞれ出力される各
受光信号S1、S2に基づいて外筐13(及び当該外筐
13の取り付け先の機器)の傾き状態を検出するために
は、これら受光信号S1、S2を例えば図6に示すよう
な信号処理回路50の加算回路51に入力し、当該加算
回路51において第1の受光信号S1から第2の受光信
号S2を減算すれば良く、この結果図7に示すような、
外筐13の傾き角に応じた信号レベルの傾き検出信号S
3を得ることができ、かくして当該傾き検出信号S3に
基づいて外筐13(及び当該外筐13の取り付け先の機
器)の傾き状態を検出することができる。
び第2の光センサ15、16からそれぞれ出力される各
受光信号S1、S2に基づいて外筐13(及び当該外筐
13の取り付け先の機器)の傾き状態を検出するために
は、これら受光信号S1、S2を例えば図6に示すよう
な信号処理回路50の加算回路51に入力し、当該加算
回路51において第1の受光信号S1から第2の受光信
号S2を減算すれば良く、この結果図7に示すような、
外筐13の傾き角に応じた信号レベルの傾き検出信号S
3を得ることができ、かくして当該傾き検出信号S3に
基づいて外筐13(及び当該外筐13の取り付け先の機
器)の傾き状態を検出することができる。
【0022】またこの角度センサ10を可搬型のビデオ
カメラの水平検出手段として用いる場合には、加算回路
51から出力される傾き検出信号S3を、増幅回路52
を介して図示しないキヤラクタ表示回路に供給し、当該
キヤラクタ表示回路によつて傾き検出信号S3に基づい
て得られる外筐13(及びビデオカメラ)の傾きに応じ
たキヤラクタをビユーフアインダに表示させるようにす
れば良く、これにより撮影者にビユーフアインダを覗い
た状態のまま当該ビデオカメラの傾きを容易に認識させ
ることができる。
カメラの水平検出手段として用いる場合には、加算回路
51から出力される傾き検出信号S3を、増幅回路52
を介して図示しないキヤラクタ表示回路に供給し、当該
キヤラクタ表示回路によつて傾き検出信号S3に基づい
て得られる外筐13(及びビデオカメラ)の傾きに応じ
たキヤラクタをビユーフアインダに表示させるようにす
れば良く、これにより撮影者にビユーフアインダを覗い
た状態のまま当該ビデオカメラの傾きを容易に認識させ
ることができる。
【0023】図8(A)〜(C)はこのようなキヤラク
タの一表示例を示すものであり、外筐13(ビデオカメ
ラ)が水平状態にあると判断できる場合には図8(A)
のようにビユーフアインダ60の画面下側の中央に丸型
のキヤラクタ(以下、これを丸型キヤラクタと呼ぶ)6
1を表示映像に重ねて表示し、外筐13(ビデオカメ
ラ)が右又は左に少し傾いていると判断できる場合に
は、図8(B)に示すように、丸型キヤラクタ61の右
又は左側に角型のキヤラクタ(以下、これを角型キヤラ
クタと呼ぶ)62を1つ表示し(図8(B)では右
側)、かつ外筐13(ビデオカメラ)が右又は左側に大
きく傾いていると判断できる場合には、図8(C)に示
すように、丸型キヤラクタ61の右又は左側に角型キヤ
ラクタ62を2つ表示(図8(C)では右側)してい
る。
タの一表示例を示すものであり、外筐13(ビデオカメ
ラ)が水平状態にあると判断できる場合には図8(A)
のようにビユーフアインダ60の画面下側の中央に丸型
のキヤラクタ(以下、これを丸型キヤラクタと呼ぶ)6
1を表示映像に重ねて表示し、外筐13(ビデオカメ
ラ)が右又は左に少し傾いていると判断できる場合に
は、図8(B)に示すように、丸型キヤラクタ61の右
又は左側に角型のキヤラクタ(以下、これを角型キヤラ
クタと呼ぶ)62を1つ表示し(図8(B)では右
側)、かつ外筐13(ビデオカメラ)が右又は左側に大
きく傾いていると判断できる場合には、図8(C)に示
すように、丸型キヤラクタ61の右又は左側に角型キヤ
ラクタ62を2つ表示(図8(C)では右側)してい
る。
【0024】以上の構成において、この角度センサ10
は、上述のように振子14を外筐13内部の第1及び第
2の軸半体20、21で構成される軸22(図3)にベ
アリング28(図1〜図3)を介して支持しており、ま
た当該振子14の傾き検出を第1及び第2の光センサ1
5、16を用いて振子14とは無接触で行つている。
は、上述のように振子14を外筐13内部の第1及び第
2の軸半体20、21で構成される軸22(図3)にベ
アリング28(図1〜図3)を介して支持しており、ま
た当該振子14の傾き検出を第1及び第2の光センサ1
5、16を用いて振子14とは無接触で行つている。
【0025】従つて例えば従来の可変抵抗器3(図1
1)を用いた水平検出装置の傾きセンサ部2のように重
り5Aを重くする必要も、傾きセンサ部10自体が大き
くなつたりすることもなく、また軸22(図1〜図3)
の磨耗等に起因する経時変化による信頼性の低下もほと
んどない。
1)を用いた水平検出装置の傾きセンサ部2のように重
り5Aを重くする必要も、傾きセンサ部10自体が大き
くなつたりすることもなく、また軸22(図1〜図3)
の磨耗等に起因する経時変化による信頼性の低下もほと
んどない。
【0026】またこの角度センサ10は、第1及び第2
の光センサ15、16の各受光素子41A、41Bから
それぞれ出力される受光信号S1、S2の信号レベルを
比べるだけで外筐13(及び取り付け先の機器)の水平
からの傾き(水平度)を検出することができるため、複
雑な信号処理回路を必要とせずに簡易な構成の信号処理
回路50で外筐13(及び取り付け先の機器)の水平度
を検出することができる。さらにこの傾きセンサ部10
は、構成部品が全て汎用性のものであり、従つて低コス
トで形成することができる。
の光センサ15、16の各受光素子41A、41Bから
それぞれ出力される受光信号S1、S2の信号レベルを
比べるだけで外筐13(及び取り付け先の機器)の水平
からの傾き(水平度)を検出することができるため、複
雑な信号処理回路を必要とせずに簡易な構成の信号処理
回路50で外筐13(及び取り付け先の機器)の水平度
を検出することができる。さらにこの傾きセンサ部10
は、構成部品が全て汎用性のものであり、従つて低コス
トで形成することができる。
【0027】以上の構成によれば、振子14をベアリン
グ28を介して回転自在に支持すると共に、当該振子1
4の原点位置からの傾きを発光素子40A、40B及び
受光素子41A、41Bからなるフオトインタラプタ型
の第1及び第2の光センサ15、16を用いて検出する
ようにしたことにより、経時変化による信頼性の低下を
防止し得ると共に、振子14の重り26、27として小
型軽量のものを適用でき、かくして信頼性の高い、小型
軽量な角度センサ10を実現できる。
グ28を介して回転自在に支持すると共に、当該振子1
4の原点位置からの傾きを発光素子40A、40B及び
受光素子41A、41Bからなるフオトインタラプタ型
の第1及び第2の光センサ15、16を用いて検出する
ようにしたことにより、経時変化による信頼性の低下を
防止し得ると共に、振子14の重り26、27として小
型軽量のものを適用でき、かくして信頼性の高い、小型
軽量な角度センサ10を実現できる。
【0028】なお上述の実施例においては、本発明によ
る角度センサ10をビデオカメラの水平検出手段として
適用するようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、この他種々の機器の水平検出手段又は傾き
角の検出手段として適用することができる。
る角度センサ10をビデオカメラの水平検出手段として
適用するようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、この他種々の機器の水平検出手段又は傾き
角の検出手段として適用することができる。
【0029】また上述の実施例においては、角度センサ
10を水平を検出し得るように構成するようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、第1及び第
2の光センサ15、16の外筐13への取付け位置や、
振子14のプレート24の遮光部24Aの形状などを調
整することによつて、傾いた所定状態からの傾きを検出
するように構成することもできる。
10を水平を検出し得るように構成するようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、第1及び第
2の光センサ15、16の外筐13への取付け位置や、
振子14のプレート24の遮光部24Aの形状などを調
整することによつて、傾いた所定状態からの傾きを検出
するように構成することもできる。
【0030】さらに上述の実施例においては、振子14
の原点位置からの傾きを検出する手段として第1及び第
2の光センサ15、16を用いるようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、要は振子14と無
接触で当該振子14の原点位置からの傾きを検出するこ
とができるのであれば、振子14の原点位置からの傾き
を検出する手段として第1及び第2の光センサ15、1
6と異なる構成の光学センサを用いるようにしても良
い。
の原点位置からの傾きを検出する手段として第1及び第
2の光センサ15、16を用いるようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、要は振子14と無
接触で当該振子14の原点位置からの傾きを検出するこ
とができるのであれば、振子14の原点位置からの傾き
を検出する手段として第1及び第2の光センサ15、1
6と異なる構成の光学センサを用いるようにしても良
い。
【0031】さらに上述の実施例においては、第1及び
第2の軸半体20、21から形成される軸22(図3)
が外筐13に固定され、振子14をベアリング28(図
1〜図3)を介して当該軸22に取り付けるようにして
軸部の磨耗等に起因する経時変化に対する信頼性の低下
を防止するようにした場合について述べたが、本発明は
これに限らず、例えば図9に示すように、振子14にベ
アリング28に変えて先端部が尖つた軸70を当該振子
14に垂直に固定すると共に、ケース11の内面11A
及びカバー12の内面12Aにそれぞれ突起部11A
X、12AXを設け、これら突起部11AX、12AX
によつて軸70を支持するようにして振子14を外筐1
3内部に揺動自在に支持するようにしても良い。このよ
うにしても実施例の場合とほぼ同様に軸部の磨耗等に起
因する経時変化に対する信頼性の低下を防止することが
できる。
第2の軸半体20、21から形成される軸22(図3)
が外筐13に固定され、振子14をベアリング28(図
1〜図3)を介して当該軸22に取り付けるようにして
軸部の磨耗等に起因する経時変化に対する信頼性の低下
を防止するようにした場合について述べたが、本発明は
これに限らず、例えば図9に示すように、振子14にベ
アリング28に変えて先端部が尖つた軸70を当該振子
14に垂直に固定すると共に、ケース11の内面11A
及びカバー12の内面12Aにそれぞれ突起部11A
X、12AXを設け、これら突起部11AX、12AX
によつて軸70を支持するようにして振子14を外筐1
3内部に揺動自在に支持するようにしても良い。このよ
うにしても実施例の場合とほぼ同様に軸部の磨耗等に起
因する経時変化に対する信頼性の低下を防止することが
できる。
【0032】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、振子を所
定方向に揺動自在に支持し、当該振子の原点位置からの
回転量を光学センサで検出するようにして傾き検出を行
うようにしたことにより、傾き検出結果が光学センサか
ら直接電気信号として出力される分、複雑な信号処理系
を必要とせずに傾き検出を行うことができると共に、振
子の回転量を当該振子と接触することなく検出すること
ができる分、全体として小型軽量に形成することがで
き、かくして傾き検出を容易に行い得る小型軽量な角度
センサを実現できる。
定方向に揺動自在に支持し、当該振子の原点位置からの
回転量を光学センサで検出するようにして傾き検出を行
うようにしたことにより、傾き検出結果が光学センサか
ら直接電気信号として出力される分、複雑な信号処理系
を必要とせずに傾き検出を行うことができると共に、振
子の回転量を当該振子と接触することなく検出すること
ができる分、全体として小型軽量に形成することがで
き、かくして傾き検出を容易に行い得る小型軽量な角度
センサを実現できる。
【図1】実施例による角度センサの全体構成を示す分解
斜視図である。
斜視図である。
【図2】図1の角度センサの構成を示す透視図である。
【図3】図1の角度センサの構成を示す透視図である。
【図4】振子が原点位置からの傾いたときに第1及び第
2の光センサの各受光素子からそれぞれ出力される受光
信号の信号レベルの説明に供する透視図である。
2の光センサの各受光素子からそれぞれ出力される受光
信号の信号レベルの説明に供する透視図である。
【図5】振子が原点位置からの傾いたときに第1及び第
2の光センサの各受光素子からそれぞれ出力される受光
信号の信号レベルの説明に供する特性曲線図である。
2の光センサの各受光素子からそれぞれ出力される受光
信号の信号レベルの説明に供する特性曲線図である。
【図6】信号処理回路の一構成例を示す回路図である。
【図7】傾き検出信号の説明に供する特性曲線図であ
る。
る。
【図8】水平検出結果のビユーフアインダへの表示例を
示す略線図である。
示す略線図である。
【図9】他の実施例を示す略線的な断面図である。
【図10】可搬型のビデオカメラに搭載された水平器を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図11】可変抵抗を用いた従来の角度センサを示す略
線的な斜視図である。
線的な斜視図である。
10……角度センサ、11……ケース、12……カバ
ー、13……外筐、14……振子、15、16……光セ
ンサ、20、21……軸半体、22……軸、23〜25
……プレート、26、27……重り、28……ベアリン
グ。
ー、13……外筐、14……振子、15、16……光セ
ンサ、20、21……軸半体、22……軸、23〜25
……プレート、26、27……重り、28……ベアリン
グ。
Claims (3)
- 【請求項1】振子と、 上記振子を所定方向に揺動自在に支持する支持手段と、 上記振子の原点位置からの回転量を検出し、検出結果を
電気信号として出力する光学センサとを具えることを特
徴とする角度センサ。 - 【請求項2】上記光学センサは、 上記振子の回転方向のうちの上記原点位置を中心とした
一方側に上記振子の所定部分の移動経路を挟むように固
定配置された第1の発光素子及び第1の受光素子で構成
されるフオトインタラプタ型の第1の光センサと、 上記振子の上記回転方向のうちの上記原点位置を中心と
した他方側に、上記振子の所定部分の上記移動経路を挟
むように固定配置された第2の発光素子及び第2の受光
素子で構成されるフオトインタラプタ型の第2の光セン
サとでなることを特徴とする請求項1に記載の角度セン
サ。 - 【請求項3】上記振子は、 プレートと、 上記プレートの一端部に固定された重りと、 上記プレートの他端部を貫通するように当該プレートに
取り付けられたベアリングとを有し、 上記支持手段は、 上記ベアリングの内輪を貫通する軸と、 上記軸を固定保持する固定保持手段とを有することを特
徴とする請求項1に記載の角度センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7036092A JPH08210850A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 角度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7036092A JPH08210850A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 角度センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08210850A true JPH08210850A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=12460119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7036092A Pending JPH08210850A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 角度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08210850A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009210334A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Topcon Corp | 地理データ収集装置 |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP7036092A patent/JPH08210850A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009210334A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Topcon Corp | 地理データ収集装置 |
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