傾斜センサおよびその製造方法
【課題】転動体をスムーズに転動させることが可能な傾斜センサを提供すること。
【解決手段】検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子５および１対の受光素子４Ａ，４Ｂと、上記面内方向における重力方向の変化により、発光素子５からの光を１対の受光素子４Ａ，４Ｂのいずれにも到達させない完全遮光位置、発光素子５からの光を１対の受光素子４Ａ，４Ｂのいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および発光素子５からの光を１対の受光素子４Ａ，４Ｂのいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体６と、転動体６を収容し、かつ発光素子５からの光が出射される出射口（窓２０ｂ）および１対の受光素子４Ａ，４Ｂに向けて光が入射する１対の入射口（窓２０ｂ）に繋がる空隙部２０ａと、を備える傾斜センサＡ１であって、上記面内方向に広がり空隙部２０ａに露出するとともに凹凸状とされた天井面３ａを備える。
【解決手段】検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子５および１対の受光素子４Ａ，４Ｂと、上記面内方向における重力方向の変化により、発光素子５からの光を１対の受光素子４Ａ，４Ｂのいずれにも到達させない完全遮光位置、発光素子５からの光を１対の受光素子４Ａ，４Ｂのいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および発光素子５からの光を１対の受光素子４Ａ，４Ｂのいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体６と、転動体６を収容し、かつ発光素子５からの光が出射される出射口（窓２０ｂ）および１対の受光素子４Ａ，４Ｂに向けて光が入射する１対の入射口（窓２０ｂ）に繋がる空隙部２０ａと、を備える傾斜センサＡ１であって、上記面内方向に広がり空隙部２０ａに露出するとともに凹凸状とされた天井面３ａを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばデジタルスチルカメラなどの傾斜方向を検出するための傾斜センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５は、従来の傾斜センサの一例を示している。同図に示された傾斜センサＸは、基板９１、ケース９２、カバー９３、１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂ、発光素子９５、および転動体９６を備えている。ケース９２には上方に開口する凹部が形成されている。この凹部をカバー９３が覆うことにより、空隙部９２ａが形成されている。空隙部９２ａには、転動体９６が収容されている。１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂおよび発光素子９５は、基板９１に搭載されている。発光素子９５からの光は、空隙部９２ａに向けて発せられる。この光は、カバー９３に設けられた反射膜９３ａによって反射される。転動体９６は、重力方向の変化に応じて空隙部９２ａ内を転動することにより、受光素子９４Ａに重なる位置と、受光素子９４Ｂに重なる位置と、発光素子９５に重なる位置とをとる。これにより、転動体９６の位置によって、発光素子９５からの光が、受光素子９４Ａのみによって受光される場合、受光素子９４Ｂのみによって受光される場合、および１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂのいずれによっても受光されない場合が存在する。したがって、１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂの受光状態を監視することにより、基板９１の面内方向における傾斜を検出することができる。
【０００３】
しかしながら、傾斜センサＸによって傾斜を正確に検出するには、転動体９６が空隙部９２ａ内においてスムーズに転動することが必要である。転動体９６がケース９２またはカバー９３に固着してしまうと、重力方向の変化があっても転動体９６が適切に転動しない。このようなことでは、傾斜を正しく検出することができない。傾斜センサＸの小型化を図るほど、傾斜センサＸの製造工程において、あるいは使用を重ねた後に、転動体９６がカバー９３に対して固着することがあった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３９６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、転動体をスムーズに転動させることが可能な傾斜センサを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供される傾斜センサは、検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子および１対の受光素子と、上記面内方向における重力方向の変化により、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させない完全遮光位置、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体と、上記転動体を収容し、かつ上記発光素子からの光が出射される出射口および上記１対の受光素子に向けて光が入射する１対の入射口に繋がる空隙部と、を備える傾斜センサであって、上記面内方向に広がり上記空隙部に露出するとともに凹凸状とされた天井面を備えることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、上記転動体が上記天井面に固着することを抑制することが可能であり、傾斜方向を正確に検出することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記転動体は、その軸方向が上記面内方向と直角である円柱形状である。このような構成によれば、上記転動体が、上記発光素子からの光を好適に遮蔽しつつ、スムーズに転動しやすい。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記天井面は、それぞれの上記面内方向面積が上記転動体よりも小である複数の突起が形成された部分の表面である。このような構成によれば、上記転動体の固着を防止するのに好ましい。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起の配置ピッチは、上記転動体の直径よりも小である。このような構成によれば、上記転動体が傾いてしまうことを防止するのに適している。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記各突起は、上記面内方向形状が円形である。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起は、互いに放射状に配置された長細状のものを含む。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記面内方向に対して直角である方向に延び、上記空隙部を囲む内側面を構成するケースと、上記天井面を構成するカバーと、を備えており、上記カバーには、メッキ膜によって上記複数の突起が形成されている。このような構成によれば、上記天井面を凹凸状とするための上記複数の突起を容易に形成することができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記カバーには、上記カバーに直接形成されており、上記複数の突起よりも面積が大である下地メッキ層、上記複数の突起と同形状とされた中間メッキ層とが積層されており、上記複数の突起は、上記中間メッキ層上に形成されている。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記下地メッキ層および上記複数の突起は、Ｃｕからなり、上記中間メッキ層は、上記下地メッキ層側に位置するＮｉ層および上記複数の突起側に位置するＣｕ層からなる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起および上記下地メッキ層を覆い、かつ表層がＡｕメッキ層からなる上メッキ層をさらに備える。
【００１７】
本発明の第２の側面によって提供される傾斜センサの製造方法は、検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子および１対の受光素子と、上記面内方向における重力方向の変化により、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させない完全遮光位置、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体と、上記転動体を収容し、かつ上記発光素子からの光が出射される出射口および上記１対の受光素子に向けて光が入射する１対の入射口に繋がる空隙部と、を備える傾斜センサの製造方法であって、板状のカバーに下地メッキ層を形成する工程と、上記下地メッキ層を覆う中間メッキ層を形成する工程と、上記中間メッキ層を覆う１以上の突起準備層を形成する工程と、上記中間メッキ層の一部および上記１以上の突起準備層に対してパターニングを施すことにより、複数の突起を形成する工程と、上記複数の突起および上記下地メッキ層を覆う上メッキ層を形成する工程と、上記カバーを用いて上記空隙部を構成する工程と、を有することを特徴としている。
【００１８】
このような構成によれば、上記転動体をスムーズに転動させることが可能な上記傾斜センサを適切に製造することができる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記中間メッキ層は、互いに材質が異なり、上記下地メッキ層側に位置する第１層、および上記複数の突起側に位置する第２層からなり、上記第１層は、上記下地メッキ層と異なる材質からなり、上記第２層は、上記突起準備層と同じ材質からなる。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起を形成する工程においては、上記第２層および上記１以上の突起準備層を選択的に除去し、かつ上記第１層を残存させるエッチングを行った後に、上記第１層を選択的に除去し、かつ上記下地メッキ層を残存させるエッチングを行う。このような構成によれば、上記複数の突起を所望の形状に形成しつつ、上記上メッキ層を均一な厚さで形成することができる。
【００２１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２３】
図１〜図３は、本発明に係る傾斜センサの第１実施形態を示している。本実施形態の傾斜センサＡ１は、基板１、ケース２、カバー３、１対の受光素子４Ａ，４Ｂ、発光素子５、および転動体６を備えている。傾斜センサＡ１は、たとえば回路基板Ｓに面実装された状態で、回路基板Ｓの面内方向における傾斜方向を検出するために用いられるものである。本実施形態においては、傾斜センサＡ１は、そのサイズが４．２ｍｍ×４．２ｍｍ程度、厚さが３．０ｍｍ程度とされている。なお、図２においては、カバー３を省略している。
【００２４】
基板１は、矩形状の絶縁基板であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。本実施形態においては、基板１は、そのサイズが４．２ｍｍ×４．２ｍｍ程度、厚さ０．６ｍｍ程度とされている。基板１には、配線パターン７が形成されている。配線パターン７は、たとえば銅からなり、銅製の薄膜に対してエッチングを施すことなどにより形成される。配線パターン７は、基板１の表裏面に形成された部分と、これらの部分を導通させるスルーホール部分（図示略）とを有している。配線パターン７のうち基板１の表面に形成された部分には、１対の受光素子４Ａ，４Ｂおよび発光素子５がダイボンディングされている。図３に示すように、配線パターン７のうち基板１の裏面に形成された部分は、面実装用の端子７ａ，７ｂとされている。
【００２５】
１対の受光素子４Ａ，４Ｂは、たとえばＰＩＮフォトダイオードであり、赤外線を受光すると、それに応じた光起電力を生じて電流を流すように構成されている。１対の受光素子４Ａ，４Ｂは、基板１に互いに離間して配置されている。本実施形態においては、受光素子４Ａ，４Ｂは、そのサイズが０．６ｍｍ角程度とされている。
【００２６】
発光素子５は、赤外線を発することができる赤外線発光ダイオードなどからなる。発光素子５は、１対の受光素子４Ａ，４Ｂが離間する方向においてこれらの中間に配置されている。本実施形態においては、発光素子５は、そのサイズが０．２５ｍｍ角程度とされている。
【００２７】
ケース２は、全体が直方体形状であり、たとえば導電性樹脂などの導電性材料によって形成されている。ケース２には、凹部２ａが形成されている。凹部２ａとこれを塞ぐカバー３とによって、空隙部２０ａが形成されている。また、ケース２には、３つの窓２０ｂ、および３つの素子収容部２０ｃが形成されている。本実施形態においては、ケース２は、そのサイズが４．２ｍｍ角程度、厚さが２．０ｍｍ程度とされている。
【００２８】
ケース２は、基板１に形成された配線パターン７のうちグランド端子（図示略）に導通する部分に接している。これにより、ケース２は、上記グランド端子に導通している。
【００２９】
空隙部２０ａは、転動体６を収容する部分であり、傾斜センサＡ１の姿勢に応じた所定の位置に転動体６を転動させるための部分である。空隙部２０ａは、四隅がラウンド状である断面菱形状とされている。本実施形態においては、空隙部２０ａの断面寸法が、３．０ｍｍ角程度とされている。空隙部２０ａには、３つの窓２０ｂが繋がっている。
【００３０】
３つの窓２０ｂは、１対の受光素子４Ａ，４Ｂへと光を到達させ、または発光素子５からの光を通過させるためのものである。３つの窓２０ｂには、３つの素子収容部２０ｃがそれぞれ繋がっている。３つの素子収容部２０ｃは、１対の受光素子４Ａ，４Ｂおよび発光素子５を収容するための部分である。受光素子４Ａ，４Ｂを収容する２つの素子収容部２０ｃに繋がる２つの窓２０ｂが、本発明でいう入射口の一例に相当し、発光素子５を収容する素子収容部２０ｃに繋がる窓２０ｂが、本発明でいう出射口の一例に相当する。
【００３１】
カバー３は、ケース２を塞ぐことにより空隙部２０ａを形成するためのものであり、例えばガラスエポキシ樹脂からなる。図３に示すように、カバー３には、下地メッキ層３０、中間メッキ層３１、複数の突起３２、および上メッキ層３３が形成されている。カバー３は、ケース２に対して接着剤８によって接着されている。
【００３２】
下地メッキ層３０は、カバー３上に直接形成されており、たとえば厚さ１８μｍ程度のＣｕメッキ層である。中間メッキ層３１は、それぞれが直径０．２ｍｍ程度の円形状とされた複数の要素に分割された構成とされており、Ｎｉメッキ層３１ａおよびＣｕメッキ層３１ｂからなる。Ｎｉメッキ層３１ａは、下地メッキ層３０上に形成されており、厚さが３μｍ程度である。Ｃｕメッキ層３１ｂは、Ｎｉメッキ層３１ａ上に形成されており、厚さが５μｍ程度である。複数の突起３２は、平面視において中間メッキ層３１と一致するように配置されており、複数のＣｕメッキ層３２ａ，３２ｂが積層された構造とされている。Ｃｕメッキ層３２ａ，３２ｂは、比較的厚肉であり、本実施形態においてはそれぞれの厚さが２５μｍ程度である。図４に示すように、複数の突起３２は、マトリクス状に配置されており、そのピッチは０．４５ｍｍ程度である。上メッキ層３３は、複数の突起３２および下地メッキ層３０のうち複数の突起３２によって覆われていない部分を覆っており、Ｎｉメッキ層３３ａおよびＡｕメッキ層３３ｂからなる。Ｎｉメッキ層３３ａの厚さが、３μｍ程度、Ａｕメッキ層３３ｂの厚さが０．０３μｍ程度である。Ａｕメッキ層３３ｂは、発光素子５からの光を反射する機能を果たす。本実施形態においては、Ａｕメッキ層３３ｂの表面が、本発明でいう天井面３ａとなっている。
【００３３】
転動体６は、傾斜センサＡ１の姿勢に応じて空隙部２０ａ内を転動することにより、発光素子５からの光が１対の受光素子４Ａ，４Ｂへと到達することを適宜阻止するためのものである。転動体６は、円柱形状とされており、たとえばステンレスからなる。
【００３４】
傾斜センサＡ１による傾斜方向の検出は、以下のように行われる。図１に示す状態においては、転動体６は、完全遮光位置Ｐ１に位置している。このときは、転動体６が発光素子５からの光を完全に遮ることとなり、受光素子４Ａ，４Ｂは、いずれも受光信号を発しない。図１に示す状態から傾斜センサＡ１が反時計回りに９０度回転すると、転動体６は、半遮光位置Ｐ２Ａに位置する。このときは、転動体６が受光素子４Ａに向かう光を遮り、受光素子４Ｂのみから受光信号が発せられる。図１に示す状態から傾斜センサＡ１が時計回りに９０度回転すると、転動体６は、半遮光位置Ｐ２Ｂに位置する。このときは、転動体６が受光素子４Ｂに向かう光を遮り、受光素子４Ａのみから受光信号が発せられる。図１に示す状態から傾斜センサＡ１が１８０度回転すると、転動体６は、非遮光位置Ｐ３に位置する。このときは、受光素子４Ａ，４Ｂの双方から受光信号が発せられる。このように、受光センサ４Ａ，４Ｂからの受光信号の有無を監視することにより、傾斜方向の検出を行うことができる。
【００３５】
次に、傾斜センサＡ１の製造方法の一例について、図５〜図１１を参照しつつ、以下に説明する。
【００３６】
まず、カバー３に下地メッキ層３０を形成する。具体的には、たとえばカバー３の表面全体を覆うように厚さ１８μｍ程度のＣｕメッキを施した後に、エッチングを用いたパターニングを行う。この結果、図６に示すような形状とされた下地メッキ層３０が得られる。
【００３７】
次に、図７に示すように、下地メッキ層３０およびカバー３を覆うように厚さ３μｍ程度のＮｉメッキ層３１ａ’を形成する。このＮｉメッキ層３１ａ’の形成に先立って、下地メッキ層３０およびカバー３を覆うように比較的薄い無電解メッキを施しておくことが好ましい。さらに、Ｎｉメッキ層３１ａ’を覆うように厚さ５μｍ程度のＣｕメッキ層３１ｂ’を形成する。
【００３８】
次いで、図８に示すように、Ｃｕメッキ層３１ｂ’上にＣｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’を形成する。これらのＣｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’の厚さは、それぞれ２５μｍ程度とする。
【００３９】
次いで、Ｃｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’およびＣｕメッキ層３１ｂ’に対してパターニングを行う。このパターニングは、図４に示す複数の突起３２に対応した開口を有するマスクを用いてＣｕを選択的にエッチングすることによって行う。これにより、図９に示すように、複数の円形要素からなるＣｕメッキ層３１ｂと、Ｃｕメッキ層３２ａ，３２ｂからなる複数の突起３２とが得られる。
【００４０】
次いで、Ｎｉを選択的にエッチングすることによりＮｉメッキ層３１ａ’に対してパターニングを行う。これにより、図１０に示すようにＮｉメッキ層３１ａおよびＣｕメッキ層３１ｂからなる中間メッキ層３１が得られる。
【００４１】
次いで、図１１に示すように、厚さ３μｍ程度のＮｉメッキ層３３ａおよび厚さ０．０３μｍ程度のＡｕメッキ層３３ｂを順に形成することにより、上メッキ層３３が得られる。これらの工程とは別に、基板１への受光素子４Ａ，４Ｂおよび発光素子５の実装や、ケース２の成形を行う。そして、基板１、ケース２、およびカバー３を張り合わせることにより、傾斜センサＡ１が得られる。なお、複数の基板１を形成可能な基板材料、複数のケース２を形成可能な樹脂材料、および複数のカバー３を形成可能な樹脂材料を張り合わせた後にこれらを切断することにより、複数の傾斜センナＡ１を一括して製造してもよい。
【００４２】
次に、傾斜センサＡ１およびその製造方法の作用について説明する。
【００４３】
傾斜センサＡ１において転動体６を天井面３ａに固着させる要因としては以下が挙げられる。まず、カバー３およびケース２の間からはみ出してくる接着剤８である。はみ出した接着剤８の量が多いと、転動体６が天井面３ａに接着されてしまう。次に、製造工程において浸入した水分である。上述した基板材料と樹脂材料とを接着した後の切断工程においては、潤滑および冷却のために水がかけられる。この水が誤ってカバー３およびケース２のわずかな隙間から空隙部２０ａに浸入することがある。このような事態を想定して、上記切断工程の後に傾斜センサＡ１全体を加熱する場合もあるが、浸入した水分をすべて蒸発させられるとは限らない。
【００４４】
本実施形態においては、はみ出した接着剤８や浸入した水分が天井面３ａの凹部にたまる。このため、転動体６と接する天井面３ａの凸部は、乾いた状態である。したがって、転動体６が天井面３ａに固着することを防止可能であり、傾斜方向を正確に検出することができる。特に、転動体６が円柱状であると、光を遮蔽しつつスムーズに転動するのに適しているが、天井面３ａとの接触面積が大きくなる。しかし、凹凸状である天井面３ａによって、転動体６が円柱状であっても固着を抑制することができる。
【００４５】
突起３２の平面視面積が転動体６の端面の面積よりも小であることにより、１つの突起３２と転動体６全体が隙間なく固着してしまうことを防止できる。複数の突起３２のピッチが転動体６の直径よりも小であることにより、転動体６が傾いてしまうことを回避できる。
【００４６】
メッキによって複数の突起３２を形成すれば、下地メッキ層３０や上メッキ層３３を形成するための手法と同等の手法によって形成することができる。これは、製造工程の簡素化に好ましい。
【００４７】
Ｎｉメッキ層３１ａ’を除去するエッチング工程によって、下地メッキ層３０の表面が洗浄され、下地メッキ層３０の意図しない微小な突起などが除去される。これにより、下地メッキ層３０がきわめて平滑な表面性状となり、上メッキ層３３を非常に均一に設けることが可能である。これは、発光素子５からの光を適切に反射するのに適している。また、上メッキ層３３のうちケース２と重なる部分の厚さが揃っているほど、ケース２に対してカバー３が傾くことを防止するのに都合がよい。
【００４８】
中間層３１を形成するためにＮｉメッキ層３１ａ’およびＣｕメッキ層３１ｂ’を設けている。Ｃｕメッキ層３１ｂ’は、複数の突起３２を形成するためのＣｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’と同じ材質である。このため、複数の突起３２を形成するためのパターニングにおいて、Ｃｕメッキ層３１ｂ’およびＣｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’に対して一括してエッチングを施すとともに、Ｎｉメッキ層３１ａ’をいわゆるエッチングストップ層として用いることができる。また、Ｎｉメッキ層３１ａ’と下地メッキ層３０とが異なる材質であることにより、Ｎｉメッキ層３１ａ’をエッチングによって選択的に除去しつつ、下地メッキ層３０を洗浄することができる。
【００４９】
図１２〜図１４は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００５０】
図１２は、複数の突起３２の他の例を示している。本図に示す例においては、カバー３に４つの突起が設けられている。各突起３２は、細長帯状であり、幅が０．２ｍｍ程度、長さが０．９ｍｍ程度である。４つの突起３２は、カバー３の中心から放射状に配置されており、互いのなす角が９０度とされている。対角に位置する突起３２どうしの間隔は、０．６ｍｍ程度である。このような構成によっても、転動体６をスムーズに転動させることが可能であり、傾斜方向を正確に検出することができる。
【００５１】
図１３および図１４は、本発明に係る傾斜センサの第２実施形態を示している。本実施形態の傾斜センサＡ２は、空隙部２０ａと受光素子４Ａ，４Ｂおよび発光素子５との配置が上述した実施形態と異なっている。
【００５２】
本実施形態においては、空隙部２０ａを囲むように３つの素子収容部２０ｃが形成されている。受光素子４Ａ，４Ｂは、空隙部２０ａを挟むように配置されている。図１４に示すように、窓２０ｂは、カバー３から突出する突起によって高さ方向寸法が減じられている。本実施形態においても、複数の突起３２が形成されていることにより、天井面３ａが凹凸状とされている。本実施形態においては、完全遮光位置Ｐ１、半遮光位置Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂ，および非遮光位置Ｐ３は、図１３に示すような配置となる。
【００５３】
このような実施形態によっても、転動体６をスムーズに転動させることが可能であり、傾斜方向を正確に検出することができる。また、本実施形態の傾斜センサＡ２は、薄型化を図るのに適している。
【００５４】
本発明に係る傾斜センサおよびその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る傾斜センサおよびその製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく傾斜センサを示す要部斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に基づく傾斜センサを示す要部平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示す傾斜センサのカバーを示す平面図である。
【図５】図１に示す傾斜センサの製造方法において、カバーに下地メッキ層を形成する工程を示す断面図である。
【図６】図１に示す傾斜センサの製造方法において、カバーに下地メッキ層を形成する工程を示す平面図である。
【図７】図１に示す傾斜センサの製造方法において、中間メッキ層とすべきＮｉメッキ層およびＣｕメッキ層を形成する工程を示す断面図である。
【図８】図１に示す傾斜センサの製造方法において、複数の突起とすべきＣｕメッキ層を形成する工程を示す断面図である。
【図９】図１に示す傾斜センサの製造方法において、複数の突起を形成する工程を示す断面図である。
【図１０】図１に示す傾斜センサの製造方法において、Ｎｉメッキ層に対してエッチングを施す工程を示す断面図である。
【図１１】図１に示す傾斜センサの製造方法において、上メッキ層を形成する工程を示す断面図である。
【図１２】図１に示す傾斜センサに用いるカバーに形成された複数の突起の他の例を示す要部平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に基づく傾斜センサを示す断面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。
【図１５】従来の傾斜センサの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ１，Ａ２ 傾斜センサ
Ｓ 回路基板
１ 基板
２ ケース
２ａ 凹部
３ カバー
３ａ 天井面
４Ａ，４Ｂ 受光素子
５ 発光素子
６ 転動体
７ 配線パターン
７ａ，７ｂ （面実装用の）端子
２０ａ 空隙部
２０ｂ 窓
２０ｃ 素子収容部
３０ 下地メッキ層
３１ 中間メッキ層
３１ａ Ｎｉ層
３１ｂ Ｃｕ層
３２ 突起
３２ａ，３２ｂ Ｃｕメッキ層
３３ 上メッキ層
３３ａ Ｎｉメッキ層
３３ｂ Ａｕメッキ層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばデジタルスチルカメラなどの傾斜方向を検出するための傾斜センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５は、従来の傾斜センサの一例を示している。同図に示された傾斜センサＸは、基板９１、ケース９２、カバー９３、１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂ、発光素子９５、および転動体９６を備えている。ケース９２には上方に開口する凹部が形成されている。この凹部をカバー９３が覆うことにより、空隙部９２ａが形成されている。空隙部９２ａには、転動体９６が収容されている。１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂおよび発光素子９５は、基板９１に搭載されている。発光素子９５からの光は、空隙部９２ａに向けて発せられる。この光は、カバー９３に設けられた反射膜９３ａによって反射される。転動体９６は、重力方向の変化に応じて空隙部９２ａ内を転動することにより、受光素子９４Ａに重なる位置と、受光素子９４Ｂに重なる位置と、発光素子９５に重なる位置とをとる。これにより、転動体９６の位置によって、発光素子９５からの光が、受光素子９４Ａのみによって受光される場合、受光素子９４Ｂのみによって受光される場合、および１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂのいずれによっても受光されない場合が存在する。したがって、１対の受光素子９４Ａ，９４Ｂの受光状態を監視することにより、基板９１の面内方向における傾斜を検出することができる。
【０００３】
しかしながら、傾斜センサＸによって傾斜を正確に検出するには、転動体９６が空隙部９２ａ内においてスムーズに転動することが必要である。転動体９６がケース９２またはカバー９３に固着してしまうと、重力方向の変化があっても転動体９６が適切に転動しない。このようなことでは、傾斜を正しく検出することができない。傾斜センサＸの小型化を図るほど、傾斜センサＸの製造工程において、あるいは使用を重ねた後に、転動体９６がカバー９３に対して固着することがあった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３９６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、転動体をスムーズに転動させることが可能な傾斜センサを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供される傾斜センサは、検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子および１対の受光素子と、上記面内方向における重力方向の変化により、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させない完全遮光位置、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体と、上記転動体を収容し、かつ上記発光素子からの光が出射される出射口および上記１対の受光素子に向けて光が入射する１対の入射口に繋がる空隙部と、を備える傾斜センサであって、上記面内方向に広がり上記空隙部に露出するとともに凹凸状とされた天井面を備えることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、上記転動体が上記天井面に固着することを抑制することが可能であり、傾斜方向を正確に検出することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記転動体は、その軸方向が上記面内方向と直角である円柱形状である。このような構成によれば、上記転動体が、上記発光素子からの光を好適に遮蔽しつつ、スムーズに転動しやすい。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記天井面は、それぞれの上記面内方向面積が上記転動体よりも小である複数の突起が形成された部分の表面である。このような構成によれば、上記転動体の固着を防止するのに好ましい。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起の配置ピッチは、上記転動体の直径よりも小である。このような構成によれば、上記転動体が傾いてしまうことを防止するのに適している。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記各突起は、上記面内方向形状が円形である。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起は、互いに放射状に配置された長細状のものを含む。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記面内方向に対して直角である方向に延び、上記空隙部を囲む内側面を構成するケースと、上記天井面を構成するカバーと、を備えており、上記カバーには、メッキ膜によって上記複数の突起が形成されている。このような構成によれば、上記天井面を凹凸状とするための上記複数の突起を容易に形成することができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記カバーには、上記カバーに直接形成されており、上記複数の突起よりも面積が大である下地メッキ層、上記複数の突起と同形状とされた中間メッキ層とが積層されており、上記複数の突起は、上記中間メッキ層上に形成されている。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記下地メッキ層および上記複数の突起は、Ｃｕからなり、上記中間メッキ層は、上記下地メッキ層側に位置するＮｉ層および上記複数の突起側に位置するＣｕ層からなる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起および上記下地メッキ層を覆い、かつ表層がＡｕメッキ層からなる上メッキ層をさらに備える。
【００１７】
本発明の第２の側面によって提供される傾斜センサの製造方法は、検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子および１対の受光素子と、上記面内方向における重力方向の変化により、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させない完全遮光位置、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体と、上記転動体を収容し、かつ上記発光素子からの光が出射される出射口および上記１対の受光素子に向けて光が入射する１対の入射口に繋がる空隙部と、を備える傾斜センサの製造方法であって、板状のカバーに下地メッキ層を形成する工程と、上記下地メッキ層を覆う中間メッキ層を形成する工程と、上記中間メッキ層を覆う１以上の突起準備層を形成する工程と、上記中間メッキ層の一部および上記１以上の突起準備層に対してパターニングを施すことにより、複数の突起を形成する工程と、上記複数の突起および上記下地メッキ層を覆う上メッキ層を形成する工程と、上記カバーを用いて上記空隙部を構成する工程と、を有することを特徴としている。
【００１８】
このような構成によれば、上記転動体をスムーズに転動させることが可能な上記傾斜センサを適切に製造することができる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記中間メッキ層は、互いに材質が異なり、上記下地メッキ層側に位置する第１層、および上記複数の突起側に位置する第２層からなり、上記第１層は、上記下地メッキ層と異なる材質からなり、上記第２層は、上記突起準備層と同じ材質からなる。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の突起を形成する工程においては、上記第２層および上記１以上の突起準備層を選択的に除去し、かつ上記第１層を残存させるエッチングを行った後に、上記第１層を選択的に除去し、かつ上記下地メッキ層を残存させるエッチングを行う。このような構成によれば、上記複数の突起を所望の形状に形成しつつ、上記上メッキ層を均一な厚さで形成することができる。
【００２１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２３】
図１〜図３は、本発明に係る傾斜センサの第１実施形態を示している。本実施形態の傾斜センサＡ１は、基板１、ケース２、カバー３、１対の受光素子４Ａ，４Ｂ、発光素子５、および転動体６を備えている。傾斜センサＡ１は、たとえば回路基板Ｓに面実装された状態で、回路基板Ｓの面内方向における傾斜方向を検出するために用いられるものである。本実施形態においては、傾斜センサＡ１は、そのサイズが４．２ｍｍ×４．２ｍｍ程度、厚さが３．０ｍｍ程度とされている。なお、図２においては、カバー３を省略している。
【００２４】
基板１は、矩形状の絶縁基板であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。本実施形態においては、基板１は、そのサイズが４．２ｍｍ×４．２ｍｍ程度、厚さ０．６ｍｍ程度とされている。基板１には、配線パターン７が形成されている。配線パターン７は、たとえば銅からなり、銅製の薄膜に対してエッチングを施すことなどにより形成される。配線パターン７は、基板１の表裏面に形成された部分と、これらの部分を導通させるスルーホール部分（図示略）とを有している。配線パターン７のうち基板１の表面に形成された部分には、１対の受光素子４Ａ，４Ｂおよび発光素子５がダイボンディングされている。図３に示すように、配線パターン７のうち基板１の裏面に形成された部分は、面実装用の端子７ａ，７ｂとされている。
【００２５】
１対の受光素子４Ａ，４Ｂは、たとえばＰＩＮフォトダイオードであり、赤外線を受光すると、それに応じた光起電力を生じて電流を流すように構成されている。１対の受光素子４Ａ，４Ｂは、基板１に互いに離間して配置されている。本実施形態においては、受光素子４Ａ，４Ｂは、そのサイズが０．６ｍｍ角程度とされている。
【００２６】
発光素子５は、赤外線を発することができる赤外線発光ダイオードなどからなる。発光素子５は、１対の受光素子４Ａ，４Ｂが離間する方向においてこれらの中間に配置されている。本実施形態においては、発光素子５は、そのサイズが０．２５ｍｍ角程度とされている。
【００２７】
ケース２は、全体が直方体形状であり、たとえば導電性樹脂などの導電性材料によって形成されている。ケース２には、凹部２ａが形成されている。凹部２ａとこれを塞ぐカバー３とによって、空隙部２０ａが形成されている。また、ケース２には、３つの窓２０ｂ、および３つの素子収容部２０ｃが形成されている。本実施形態においては、ケース２は、そのサイズが４．２ｍｍ角程度、厚さが２．０ｍｍ程度とされている。
【００２８】
ケース２は、基板１に形成された配線パターン７のうちグランド端子（図示略）に導通する部分に接している。これにより、ケース２は、上記グランド端子に導通している。
【００２９】
空隙部２０ａは、転動体６を収容する部分であり、傾斜センサＡ１の姿勢に応じた所定の位置に転動体６を転動させるための部分である。空隙部２０ａは、四隅がラウンド状である断面菱形状とされている。本実施形態においては、空隙部２０ａの断面寸法が、３．０ｍｍ角程度とされている。空隙部２０ａには、３つの窓２０ｂが繋がっている。
【００３０】
３つの窓２０ｂは、１対の受光素子４Ａ，４Ｂへと光を到達させ、または発光素子５からの光を通過させるためのものである。３つの窓２０ｂには、３つの素子収容部２０ｃがそれぞれ繋がっている。３つの素子収容部２０ｃは、１対の受光素子４Ａ，４Ｂおよび発光素子５を収容するための部分である。受光素子４Ａ，４Ｂを収容する２つの素子収容部２０ｃに繋がる２つの窓２０ｂが、本発明でいう入射口の一例に相当し、発光素子５を収容する素子収容部２０ｃに繋がる窓２０ｂが、本発明でいう出射口の一例に相当する。
【００３１】
カバー３は、ケース２を塞ぐことにより空隙部２０ａを形成するためのものであり、例えばガラスエポキシ樹脂からなる。図３に示すように、カバー３には、下地メッキ層３０、中間メッキ層３１、複数の突起３２、および上メッキ層３３が形成されている。カバー３は、ケース２に対して接着剤８によって接着されている。
【００３２】
下地メッキ層３０は、カバー３上に直接形成されており、たとえば厚さ１８μｍ程度のＣｕメッキ層である。中間メッキ層３１は、それぞれが直径０．２ｍｍ程度の円形状とされた複数の要素に分割された構成とされており、Ｎｉメッキ層３１ａおよびＣｕメッキ層３１ｂからなる。Ｎｉメッキ層３１ａは、下地メッキ層３０上に形成されており、厚さが３μｍ程度である。Ｃｕメッキ層３１ｂは、Ｎｉメッキ層３１ａ上に形成されており、厚さが５μｍ程度である。複数の突起３２は、平面視において中間メッキ層３１と一致するように配置されており、複数のＣｕメッキ層３２ａ，３２ｂが積層された構造とされている。Ｃｕメッキ層３２ａ，３２ｂは、比較的厚肉であり、本実施形態においてはそれぞれの厚さが２５μｍ程度である。図４に示すように、複数の突起３２は、マトリクス状に配置されており、そのピッチは０．４５ｍｍ程度である。上メッキ層３３は、複数の突起３２および下地メッキ層３０のうち複数の突起３２によって覆われていない部分を覆っており、Ｎｉメッキ層３３ａおよびＡｕメッキ層３３ｂからなる。Ｎｉメッキ層３３ａの厚さが、３μｍ程度、Ａｕメッキ層３３ｂの厚さが０．０３μｍ程度である。Ａｕメッキ層３３ｂは、発光素子５からの光を反射する機能を果たす。本実施形態においては、Ａｕメッキ層３３ｂの表面が、本発明でいう天井面３ａとなっている。
【００３３】
転動体６は、傾斜センサＡ１の姿勢に応じて空隙部２０ａ内を転動することにより、発光素子５からの光が１対の受光素子４Ａ，４Ｂへと到達することを適宜阻止するためのものである。転動体６は、円柱形状とされており、たとえばステンレスからなる。
【００３４】
傾斜センサＡ１による傾斜方向の検出は、以下のように行われる。図１に示す状態においては、転動体６は、完全遮光位置Ｐ１に位置している。このときは、転動体６が発光素子５からの光を完全に遮ることとなり、受光素子４Ａ，４Ｂは、いずれも受光信号を発しない。図１に示す状態から傾斜センサＡ１が反時計回りに９０度回転すると、転動体６は、半遮光位置Ｐ２Ａに位置する。このときは、転動体６が受光素子４Ａに向かう光を遮り、受光素子４Ｂのみから受光信号が発せられる。図１に示す状態から傾斜センサＡ１が時計回りに９０度回転すると、転動体６は、半遮光位置Ｐ２Ｂに位置する。このときは、転動体６が受光素子４Ｂに向かう光を遮り、受光素子４Ａのみから受光信号が発せられる。図１に示す状態から傾斜センサＡ１が１８０度回転すると、転動体６は、非遮光位置Ｐ３に位置する。このときは、受光素子４Ａ，４Ｂの双方から受光信号が発せられる。このように、受光センサ４Ａ，４Ｂからの受光信号の有無を監視することにより、傾斜方向の検出を行うことができる。
【００３５】
次に、傾斜センサＡ１の製造方法の一例について、図５〜図１１を参照しつつ、以下に説明する。
【００３６】
まず、カバー３に下地メッキ層３０を形成する。具体的には、たとえばカバー３の表面全体を覆うように厚さ１８μｍ程度のＣｕメッキを施した後に、エッチングを用いたパターニングを行う。この結果、図６に示すような形状とされた下地メッキ層３０が得られる。
【００３７】
次に、図７に示すように、下地メッキ層３０およびカバー３を覆うように厚さ３μｍ程度のＮｉメッキ層３１ａ’を形成する。このＮｉメッキ層３１ａ’の形成に先立って、下地メッキ層３０およびカバー３を覆うように比較的薄い無電解メッキを施しておくことが好ましい。さらに、Ｎｉメッキ層３１ａ’を覆うように厚さ５μｍ程度のＣｕメッキ層３１ｂ’を形成する。
【００３８】
次いで、図８に示すように、Ｃｕメッキ層３１ｂ’上にＣｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’を形成する。これらのＣｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’の厚さは、それぞれ２５μｍ程度とする。
【００３９】
次いで、Ｃｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’およびＣｕメッキ層３１ｂ’に対してパターニングを行う。このパターニングは、図４に示す複数の突起３２に対応した開口を有するマスクを用いてＣｕを選択的にエッチングすることによって行う。これにより、図９に示すように、複数の円形要素からなるＣｕメッキ層３１ｂと、Ｃｕメッキ層３２ａ，３２ｂからなる複数の突起３２とが得られる。
【００４０】
次いで、Ｎｉを選択的にエッチングすることによりＮｉメッキ層３１ａ’に対してパターニングを行う。これにより、図１０に示すようにＮｉメッキ層３１ａおよびＣｕメッキ層３１ｂからなる中間メッキ層３１が得られる。
【００４１】
次いで、図１１に示すように、厚さ３μｍ程度のＮｉメッキ層３３ａおよび厚さ０．０３μｍ程度のＡｕメッキ層３３ｂを順に形成することにより、上メッキ層３３が得られる。これらの工程とは別に、基板１への受光素子４Ａ，４Ｂおよび発光素子５の実装や、ケース２の成形を行う。そして、基板１、ケース２、およびカバー３を張り合わせることにより、傾斜センサＡ１が得られる。なお、複数の基板１を形成可能な基板材料、複数のケース２を形成可能な樹脂材料、および複数のカバー３を形成可能な樹脂材料を張り合わせた後にこれらを切断することにより、複数の傾斜センナＡ１を一括して製造してもよい。
【００４２】
次に、傾斜センサＡ１およびその製造方法の作用について説明する。
【００４３】
傾斜センサＡ１において転動体６を天井面３ａに固着させる要因としては以下が挙げられる。まず、カバー３およびケース２の間からはみ出してくる接着剤８である。はみ出した接着剤８の量が多いと、転動体６が天井面３ａに接着されてしまう。次に、製造工程において浸入した水分である。上述した基板材料と樹脂材料とを接着した後の切断工程においては、潤滑および冷却のために水がかけられる。この水が誤ってカバー３およびケース２のわずかな隙間から空隙部２０ａに浸入することがある。このような事態を想定して、上記切断工程の後に傾斜センサＡ１全体を加熱する場合もあるが、浸入した水分をすべて蒸発させられるとは限らない。
【００４４】
本実施形態においては、はみ出した接着剤８や浸入した水分が天井面３ａの凹部にたまる。このため、転動体６と接する天井面３ａの凸部は、乾いた状態である。したがって、転動体６が天井面３ａに固着することを防止可能であり、傾斜方向を正確に検出することができる。特に、転動体６が円柱状であると、光を遮蔽しつつスムーズに転動するのに適しているが、天井面３ａとの接触面積が大きくなる。しかし、凹凸状である天井面３ａによって、転動体６が円柱状であっても固着を抑制することができる。
【００４５】
突起３２の平面視面積が転動体６の端面の面積よりも小であることにより、１つの突起３２と転動体６全体が隙間なく固着してしまうことを防止できる。複数の突起３２のピッチが転動体６の直径よりも小であることにより、転動体６が傾いてしまうことを回避できる。
【００４６】
メッキによって複数の突起３２を形成すれば、下地メッキ層３０や上メッキ層３３を形成するための手法と同等の手法によって形成することができる。これは、製造工程の簡素化に好ましい。
【００４７】
Ｎｉメッキ層３１ａ’を除去するエッチング工程によって、下地メッキ層３０の表面が洗浄され、下地メッキ層３０の意図しない微小な突起などが除去される。これにより、下地メッキ層３０がきわめて平滑な表面性状となり、上メッキ層３３を非常に均一に設けることが可能である。これは、発光素子５からの光を適切に反射するのに適している。また、上メッキ層３３のうちケース２と重なる部分の厚さが揃っているほど、ケース２に対してカバー３が傾くことを防止するのに都合がよい。
【００４８】
中間層３１を形成するためにＮｉメッキ層３１ａ’およびＣｕメッキ層３１ｂ’を設けている。Ｃｕメッキ層３１ｂ’は、複数の突起３２を形成するためのＣｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’と同じ材質である。このため、複数の突起３２を形成するためのパターニングにおいて、Ｃｕメッキ層３１ｂ’およびＣｕメッキ層３２ａ’，３２ｂ’に対して一括してエッチングを施すとともに、Ｎｉメッキ層３１ａ’をいわゆるエッチングストップ層として用いることができる。また、Ｎｉメッキ層３１ａ’と下地メッキ層３０とが異なる材質であることにより、Ｎｉメッキ層３１ａ’をエッチングによって選択的に除去しつつ、下地メッキ層３０を洗浄することができる。
【００４９】
図１２〜図１４は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００５０】
図１２は、複数の突起３２の他の例を示している。本図に示す例においては、カバー３に４つの突起が設けられている。各突起３２は、細長帯状であり、幅が０．２ｍｍ程度、長さが０．９ｍｍ程度である。４つの突起３２は、カバー３の中心から放射状に配置されており、互いのなす角が９０度とされている。対角に位置する突起３２どうしの間隔は、０．６ｍｍ程度である。このような構成によっても、転動体６をスムーズに転動させることが可能であり、傾斜方向を正確に検出することができる。
【００５１】
図１３および図１４は、本発明に係る傾斜センサの第２実施形態を示している。本実施形態の傾斜センサＡ２は、空隙部２０ａと受光素子４Ａ，４Ｂおよび発光素子５との配置が上述した実施形態と異なっている。
【００５２】
本実施形態においては、空隙部２０ａを囲むように３つの素子収容部２０ｃが形成されている。受光素子４Ａ，４Ｂは、空隙部２０ａを挟むように配置されている。図１４に示すように、窓２０ｂは、カバー３から突出する突起によって高さ方向寸法が減じられている。本実施形態においても、複数の突起３２が形成されていることにより、天井面３ａが凹凸状とされている。本実施形態においては、完全遮光位置Ｐ１、半遮光位置Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂ，および非遮光位置Ｐ３は、図１３に示すような配置となる。
【００５３】
このような実施形態によっても、転動体６をスムーズに転動させることが可能であり、傾斜方向を正確に検出することができる。また、本実施形態の傾斜センサＡ２は、薄型化を図るのに適している。
【００５４】
本発明に係る傾斜センサおよびその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る傾斜センサおよびその製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく傾斜センサを示す要部斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に基づく傾斜センサを示す要部平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示す傾斜センサのカバーを示す平面図である。
【図５】図１に示す傾斜センサの製造方法において、カバーに下地メッキ層を形成する工程を示す断面図である。
【図６】図１に示す傾斜センサの製造方法において、カバーに下地メッキ層を形成する工程を示す平面図である。
【図７】図１に示す傾斜センサの製造方法において、中間メッキ層とすべきＮｉメッキ層およびＣｕメッキ層を形成する工程を示す断面図である。
【図８】図１に示す傾斜センサの製造方法において、複数の突起とすべきＣｕメッキ層を形成する工程を示す断面図である。
【図９】図１に示す傾斜センサの製造方法において、複数の突起を形成する工程を示す断面図である。
【図１０】図１に示す傾斜センサの製造方法において、Ｎｉメッキ層に対してエッチングを施す工程を示す断面図である。
【図１１】図１に示す傾斜センサの製造方法において、上メッキ層を形成する工程を示す断面図である。
【図１２】図１に示す傾斜センサに用いるカバーに形成された複数の突起の他の例を示す要部平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に基づく傾斜センサを示す断面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。
【図１５】従来の傾斜センサの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ１，Ａ２ 傾斜センサ
Ｓ 回路基板
１ 基板
２ ケース
２ａ 凹部
３ カバー
３ａ 天井面
４Ａ，４Ｂ 受光素子
５ 発光素子
６ 転動体
７ 配線パターン
７ａ，７ｂ （面実装用の）端子
２０ａ 空隙部
２０ｂ 窓
２０ｃ 素子収容部
３０ 下地メッキ層
３１ 中間メッキ層
３１ａ Ｎｉ層
３１ｂ Ｃｕ層
３２ 突起
３２ａ，３２ｂ Ｃｕメッキ層
３３ 上メッキ層
３３ａ Ｎｉメッキ層
３３ｂ Ａｕメッキ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子および１対の受光素子と、
上記面内方向における重力方向の変化により、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させない完全遮光位置、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体と、
上記転動体を収容し、かつ上記発光素子からの光が出射される出射口および上記１対の受光素子に向けて光が入射する１対の入射口に繋がる空隙部と、
を備える傾斜センサであって、
上記面内方向に広がり上記空隙部に露出するとともに凹凸状とされた天井面を備えることを特徴とする、傾斜センサ。
【請求項２】
上記転動体は、その軸方向が上記面内方向と直角である円柱形状である、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項３】
上記天井面は、それぞれの上記面内方向面積が上記転動体よりも小である複数の突起が形成された部分の表面である、請求項２に記載の傾斜センサ。
【請求項４】
上記複数の突起の配置ピッチは、上記転動体の直径よりも小である、請求項３に記載の傾斜センサ。
【請求項５】
上記各突起は、上記面内方向形状が円形である、請求項３または４に記載の傾斜センサ。
【請求項６】
上記複数の突起は、互いに放射状に配置された長細状のものを含む、請求項３または４に記載の傾斜センサ。
【請求項７】
上記面内方向に対して直角である方向に延び、上記空隙部を囲む内側面を構成するケースと、
上記天井面を構成するカバーと、を備えており、
上記カバーには、メッキ膜によって上記複数の突起が形成されている、請求項３ないし６のいずれかに記載の傾斜センサ。
【請求項８】
上記カバーには、上記カバーに直接形成されており、上記複数の突起よりも面積が大である下地メッキ層、上記複数の突起と同形状とされた中間メッキ層とが積層されており、
上記複数の突起は、上記中間メッキ層上に形成されている、請求項７に記載の傾斜センサ。
【請求項９】
上記下地メッキ層および上記複数の突起は、Ｃｕからなり、
上記中間メッキ層は、上記下地メッキ層側に位置するＮｉ層および上記複数の突起側に位置するＣｕ層からなる、請求項８に記載の傾斜センサ。
【請求項１０】
上記複数の突起および上記下地メッキ層を覆い、かつ表層がＡｕメッキ層からなる上メッキ層をさらに備える、請求項８または９に記載の傾斜センサ。
【請求項１１】
検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子および１対の受光素子と、
上記面内方向における重力方向の変化により、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させない完全遮光位置、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体と、
上記転動体を収容し、かつ上記発光素子からの光が出射される出射口および上記１対の受光素子に向けて光が入射する１対の入射口に繋がる空隙部と、
を備える傾斜センサの製造方法であって、
板状のカバーに下地メッキ層を形成する工程と、
上記下地メッキ層を覆う中間メッキ層を形成する工程と、
上記中間メッキ層を覆う１以上の突起準備層を形成する工程と、
上記中間メッキ層の一部および上記１以上の突起準備層に対してパターニングを施すことにより、複数の突起を形成する工程と、
上記複数の突起および上記下地メッキ層を覆う上メッキ層を形成する工程と、
上記カバーを用いて上記空隙部を構成する工程と、
を有することを特徴とする、傾斜センサの製造方法。
【請求項１２】
上記中間メッキ層は、互いに材質が異なり、上記下地メッキ層側に位置する第１層、および上記複数の突起側に位置する第２層からなり、
上記第１層は、上記下地メッキ層と異なる材質からなり、
上記第２層は、上記突起準備層と同じ材質からなる、請求項１１に記載の傾斜センサの製造方法。
【請求項１３】
上記複数の突起を形成する工程においては、上記第２層および上記１以上の突起準備層を選択的に除去し、かつ上記第１層を残存させるエッチングを行った後に、上記第１層を選択的に除去し、かつ上記下地メッキ層を残存させるエッチングを行う、請求項１２に記載の傾斜センサの製造方法。
【請求項１】
検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子および１対の受光素子と、
上記面内方向における重力方向の変化により、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させない完全遮光位置、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体と、
上記転動体を収容し、かつ上記発光素子からの光が出射される出射口および上記１対の受光素子に向けて光が入射する１対の入射口に繋がる空隙部と、
を備える傾斜センサであって、
上記面内方向に広がり上記空隙部に露出するとともに凹凸状とされた天井面を備えることを特徴とする、傾斜センサ。
【請求項２】
上記転動体は、その軸方向が上記面内方向と直角である円柱形状である、請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項３】
上記天井面は、それぞれの上記面内方向面積が上記転動体よりも小である複数の突起が形成された部分の表面である、請求項２に記載の傾斜センサ。
【請求項４】
上記複数の突起の配置ピッチは、上記転動体の直径よりも小である、請求項３に記載の傾斜センサ。
【請求項５】
上記各突起は、上記面内方向形状が円形である、請求項３または４に記載の傾斜センサ。
【請求項６】
上記複数の突起は、互いに放射状に配置された長細状のものを含む、請求項３または４に記載の傾斜センサ。
【請求項７】
上記面内方向に対して直角である方向に延び、上記空隙部を囲む内側面を構成するケースと、
上記天井面を構成するカバーと、を備えており、
上記カバーには、メッキ膜によって上記複数の突起が形成されている、請求項３ないし６のいずれかに記載の傾斜センサ。
【請求項８】
上記カバーには、上記カバーに直接形成されており、上記複数の突起よりも面積が大である下地メッキ層、上記複数の突起と同形状とされた中間メッキ層とが積層されており、
上記複数の突起は、上記中間メッキ層上に形成されている、請求項７に記載の傾斜センサ。
【請求項９】
上記下地メッキ層および上記複数の突起は、Ｃｕからなり、
上記中間メッキ層は、上記下地メッキ層側に位置するＮｉ層および上記複数の突起側に位置するＣｕ層からなる、請求項８に記載の傾斜センサ。
【請求項１０】
上記複数の突起および上記下地メッキ層を覆い、かつ表層がＡｕメッキ層からなる上メッキ層をさらに備える、請求項８または９に記載の傾斜センサ。
【請求項１１】
検出対象面の面内方向において互いに離間配置された発光素子および１対の受光素子と、
上記面内方向における重力方向の変化により、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させない完全遮光位置、上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれか一方のみに到達させる１対の半遮光位置、および上記発光素子からの光を上記１対の受光素子のいずれにも到達させる非遮光位置をとる転動体と、
上記転動体を収容し、かつ上記発光素子からの光が出射される出射口および上記１対の受光素子に向けて光が入射する１対の入射口に繋がる空隙部と、
を備える傾斜センサの製造方法であって、
板状のカバーに下地メッキ層を形成する工程と、
上記下地メッキ層を覆う中間メッキ層を形成する工程と、
上記中間メッキ層を覆う１以上の突起準備層を形成する工程と、
上記中間メッキ層の一部および上記１以上の突起準備層に対してパターニングを施すことにより、複数の突起を形成する工程と、
上記複数の突起および上記下地メッキ層を覆う上メッキ層を形成する工程と、
上記カバーを用いて上記空隙部を構成する工程と、
を有することを特徴とする、傾斜センサの製造方法。
【請求項１２】
上記中間メッキ層は、互いに材質が異なり、上記下地メッキ層側に位置する第１層、および上記複数の突起側に位置する第２層からなり、
上記第１層は、上記下地メッキ層と異なる材質からなり、
上記第２層は、上記突起準備層と同じ材質からなる、請求項１１に記載の傾斜センサの製造方法。
【請求項１３】
上記複数の突起を形成する工程においては、上記第２層および上記１以上の突起準備層を選択的に除去し、かつ上記第１層を残存させるエッチングを行った後に、上記第１層を選択的に除去し、かつ上記下地メッキ層を残存させるエッチングを行う、請求項１２に記載の傾斜センサの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１０３００２（Ｐ２０１０−１０３００２Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４４９６（Ｐ２００８−２７４４９６）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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