| 【発明の名称】 |
歪み検出装置、方法、電子機器および記憶媒体 |
| 【発明者】 |
【氏名】土橋 英記
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| 【要約】 |
【課題】内部に何らかの障害が発生するまで電子機器が曲げられることを防止する歪み検出装置を提供する。
【解決手段】カメラ４の外装１４の中央部内側に貼り付けられた歪みゲージ２ａをホイートストンブリッジ回路に接続し、その入力電圧Ｅおよび出力電圧ｅを測定する（Ｓ１、Ｓ２）。測定された入力電圧Ｅおよび出力電圧ｅに基づき、歪み量εを算出する（Ｓ３）。歪み量εが所定値より大きいか否かを判別し（Ｓ４）、歪み量εが予め決めておいた所定値より大きかった場合、カメラ４の外装１４が破損するおそれがあり、それを使用者に知らせるために警告音を発する（Ｓ５）。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電子機器に設けられ、該電子機器の歪み量を検出する歪み量検出手段と、該検出された歪み量に応じて前記電子機器に対する処置を行う処置手段とを備えた歪み検出装置。
【請求項２】 前記検出された歪み量が所定値を越えたか否かを判定する判定手段を備え、前記処置手段は、前記歪み量が所定値を越えた場合、前記電子機器に対する処置を行うことを特徴とする請求項１記載の歪み検出装置。
【請求項３】 前記処置手段は、前記電子機器に対する処置として警告を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の歪み検出装置。
【請求項４】 前記検出された歪み量を記憶する記憶手段を備え、前記処置手段は、前記記憶された歪み量に応じて前記電子機器に対する処置を行うことを特徴とする請求項１記載の歪み検出装置。
【請求項５】 前記歪み量検出手段は、前記歪み量を所定時間おきに複数回検出し、前記記憶手段は、前記検出された複数回の歪み量を記憶し、前記処置手段は、前記記憶された複数回の歪み量に応じて前記電子機器に対する処置を行うことを特徴とする請求項４記載の歪み検出装置。
【請求項６】 前記検出された複数回の歪み量のうち、所定値を越えた歪み量が２回以上ある場合、前記電子機器に対する処置を行うことを特徴とする請求項５記載の歪み検出装置。
【請求項７】 前記処置手段は、前記電子機器に対する処置として警告を行うことを特徴とする請求項５または請求項６記載の歪み検出装置。
【請求項８】 前記処置手段は、前記電子機器に対する処置として前記電子機器の動作を禁止することを特徴とする請求項５または請求項６記載の歪み検出装置。
【請求項９】 電子機器に設けられ、該電子機器の歪み量を検出する歪み量検出手段と、該検出された歪み量に応じて前記電子機器に対する第１の処置を行う第１処置手段と、前記歪み量検出手段により所定時間おきに複数回検出された歪み量を記憶する記憶手段と、該記憶された複数回の歪み量に応じて前記電子機器に対する第２の処置を行う第２処置手段とを備えた歪み検出装置。
【請求項１０】 前記電子機器がカード型の外装を有する場合、該外装の略中央部内側に前記歪み量検出手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載の歪み検出装置。
【請求項１１】 前記電子機器はカメラであることを特徴とする請求項１記載の歪み検出装置。
【請求項１２】 電子機器に設けられた歪み量検出部により該電子機器の歪み量を検出する工程と、該検出された歪み量に応じて処置を行う工程とを有する歪み検出方法。
【請求項１３】 外装を有し、該外装の歪み量を検出する歪み量検出手段と、該検出された歪み量に応じて処置を行う処置手段とを備えた電子機器。
【請求項１４】 電子機器内のコンピュータにより実行されるプログラムを格納する記憶媒体において、前記プログラムは、前記電子機器に設けられた歪み量検出部により該電子機器の歪み量を検出する手順と、該検出された歪み量に応じて処置を行う手順とを含むことを特徴とする記憶媒体。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、カード型の外装を有するカメラを曲げによる破損から保護するために、外装に生じた歪みを検出する歪み検出装置、方法、電子機器および記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＰＣカードのような薄型の電子機器を曲げから保護する場合、剛性を高めるために機器内部に丈夫な骨組みを配したり、持ち運ぶ際に丈夫なケースに入れるなどの処置が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のように、機器内部に丈夫な骨組みを配する場合、機器の大部分が骨組みになってしまうので、電気部品などを納めるスペースがかなり狭い領域に制限されてしまう。また、部品のスペースを大きくすると、剛性が低くなり、曲げられたときに内部に何らかの障害が発生し易くなるので、曲げられないための工夫を講じなければならなかった。
【０００４】そこで、本発明は、内部に何らかの障害が発生するまで電子機器が曲げられることを防止する歪み検出装置、方法、電子機器および記憶媒体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の歪み検出装置は、電子機器に設けられ、該電子機器の歪み量を検出する歪み量検出手段と、該検出された歪み量に応じて前記電子機器に対する処置を行う処置手段とを備える。
【０００６】請求項２に記載の歪み検出装置は、請求項１に係る歪み検出装置において、前記検出された歪み量が所定値を越えたか否かを判定する判定手段を備え、前記処置手段は、前記歪み量が所定値を越えた場合、前記電子機器に対する処置を行うことを特徴とする。
【０００７】請求項３に記載の歪み検出装置では、請求項１または請求項２に係る歪み検出装置において、前記処置手段は、前記電子機器に対する処置として警告を行うことを特徴とする。
【０００８】請求項４に記載の歪み検出装置は、請求項１に係る歪み検出装置において、前記検出された歪み量を記憶する記憶手段を備え、前記処置手段は、前記記憶された歪み量に応じて前記電子機器に対する処置を行うことを特徴とする。
【０００９】請求項５に記載の歪み検出装置では、請求項４に係る歪み検出装置において、前記歪み量検出手段は、前記歪み量を所定時間おきに複数回検出し、前記記憶手段は、前記検出された複数回の歪み量を記憶し、前記処置手段は、前記記憶された複数回の歪み量に応じて前記電子機器に対する処置を行うことを特徴とする。
【００１０】請求項６に記載の歪み検出装置は、請求項５に係る歪み検出装置において、前記検出された複数回の歪み量のうち、所定値を越えた歪み量が２回以上ある場合、前記電子機器に対する処置を行うことを特徴とする。
【００１１】請求項７に記載の歪み検出装置では、請求項５または請求項６に係る歪み検出装置において、前記処置手段は、前記電子機器に対する処置として警告を行うことを特徴とする。
【００１２】請求項８に記載の歪み検出装置では、請求項５または請求項６に係る歪み検出装置において、前記処置手段は、前記電子機器に対する処置として前記電子機器の動作を禁止することを特徴とする。
【００１３】請求項９に記載の歪み検出装置は、電子機器に設けられ、該電子機器の歪み量を検出する歪み量検出手段と、該検出された歪み量に応じて前記電子機器に対する第１の処置を行う第１処置手段と、前記歪み量検出手段により所定時間おきに複数回検出された歪み量を記憶する記憶手段と、該記憶された複数回の歪み量に応じて前記電子機器に対する第２の処置を行う第２処置手段とを備える。
【００１４】請求項１０に記載の歪み検出装置は、請求項１に係る歪み検出装置において、前記電子機器がカード型の外装を有する場合、該外装の略中央部内側に前記歪み量検出手段が設けられたことを特徴とする。
【００１５】請求項１１に記載の歪み検出装置では、請求項１に係る歪み検出装置において、前記電子機器はカメラであることを特徴とする。
【００１６】請求項１２に記載の歪み検出方法は、電子機器に設けられた歪み量検出部により該電子機器の歪み量を検出する工程と、該検出された歪み量に応じて処置を行う工程とを有する。
【００１７】請求項１３に記載の電子機器は、外装を有し、該外装の歪み量を検出する歪み量検出手段と、該検出された歪み量に応じて処置を行う処置手段とを備える。
【００１８】請求項１４に記載の記憶媒体は、電子機器内のコンピュータにより実行されるプログラムを格納する記憶媒体において、前記プログラムは、前記電子機器に設けられた歪み量検出部により該電子機器の歪み量を検出する手順と、該検出された歪み量に応じて処置を行う手順とを含むことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の歪み検出装置、方法、電子機器および記憶媒体の実施の形態について説明する。本実施形態の歪み検出装置は、カード型の外装を有するカメラに搭載された歪み警報装置に適用された場合を示す。
【００２０】［第１の実施形態］図１は第１の実施形態における歪み警報装置の構成を示す図である。図において、１は種々の演算処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。このＣＰＵ１はＲＯＭ、ＲＡＭ、カウンタなどを内蔵するマイクロコンピュータユニットから構成されている。２はカメラの外装に生じた歪みを測定する歪み計測部である。３は使用者に警告を促す警告部である。１８はＣＰＵ１に対して電源１９の入切を行うメインスイッチである。
【００２１】図２は歪み警報装置が搭載されたカード型のカメラの外装を示す図である。図において、４はカメラ、５は撮影窓、６はシャッタボタン、１４は外装、１５は表示部である。このようなカード型のカメラ４では、外装１４の中央部に力を加えると、図３に示すような曲げが発生する。図３はカメラ４の外装１４に発生した曲げを示す図である。
【００２２】一般に、図２に示すようなカード型の電子機器に曲げが発生する場合、力の作用する位置が異っても、ほとんど同様の曲げ状態となる。このような曲げ状態では、中央部が最も大きく歪むので、中央部近傍が曲げ応力の最もかかる部分である。
【００２３】そこで、本実施形態では、中央部近傍に歪み計測部２のセンサ部を配置して歪み量の測定を行う。また、歪み計測部のセンサ部として、本実施形態では歪みゲージが用いられる。図４は歪みゲージの構成を示す図である。歪みゲージ２ａは、電気絶縁性を有する薄いベース部材７上に格子状に引き回された抵抗線８を形成し、この抵抗線８の両端にゲージリード線９を電気的に接続し、その上に保護用のカバーフィルム１０を覆ったものである。尚、抵抗線の代わりに、エッチングした抵抗箔をベース部材上に形成してもよい。
【００２４】このような構造を有する歪みゲージ２ａは、測定対象物１２に接着剤１１を使って貼り付けられて測定対象物１２の歪み量を検出する。図５は測定対象物１２に歪みゲージ２ａが貼り付けられた状態を示す図である。
【００２５】つぎに、歪みゲージを用いた歪み量の測定原理について示す。歪みは、物体に何らか（物理的、熱的など）の力が作用したときに物体内部に応力が発生し、この応力に比例して物体が伸び縮みする現象である。測定対象物１２に歪みが発生すると、この歪みは測定対象物１２に貼り付けられた歪みゲージ２ａにも伝わり、測定対象物１２に生じた歪みとほぼ同じ歪みが歪みゲージ２ａに生じることになる。歪みゲージ２ａは、この歪み量を抵抗線８の抵抗値の変化によって検出する。ここで、歪み量をε、抵抗線の長さをＬ、抵抗線８の抵抗値をＲ、外力を受けたときの抵抗線８の長さおよび抵抗値の変化量をそれぞれ△Ｌ、△Ｒとすると、歪み量εは数式（１）で示される。
【００２６】
ε＝△Ｌ／Ｌ＝（ΔＲ／Ｒ）／Ｋ ……（１）
ここで、Ｋはゲージ率であり、抵抗の変化率を歪み量に換算するための定数である。この抵抗値の変化量△Ｒは、非常に小さい値であるので、測定する場合、ホイートストンブリッジ回路を用いて電圧の変化量として測定される。図６はホイートストンブリッジ回路を示す図である。この回路における入力電圧Ｅと出力電圧ｅには、数式（２）に示す関係が成り立つ。
【００２７】
ｅ＝（Ｒ１Ｒ３−Ｒ２Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ２）（Ｒ３＋Ｒ４） ……（２）
ここで、抵抗値Ｒ１に歪みゲージの抵抗値Ｒを割り当て、Ｒ＝Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４ ……（３）の関係式にすると、初期の出力電圧は０（Ｖ）である。
【００２８】
歪みゲージ２ａに歪みが発生して抵抗値Ｒ１が、Ｒ１＝Ｒ＋△Ｒ ……（４）
に変化すると、これを数式（２）に代入することにより数式（５）が得られる。
【００２９】
Δｅ＝ΔＲ・Ｅ／（４Ｒ＋２ΔＲ） ……（５）
数式（１）および数式（５）より、歪み量と入出力電圧の関係は、数式（６）となる。
【００３０】
ε＝４Δｅ／（Ｅ−２Δｅ）Ｋ ……（６）
また、Ｒ＞＞△Ｒとして、近似式の数式（７）となる。
【００３１】ε＝４Δｅ／ＥＫ ……（７）
これにより、歪みゲージ２ａを測定対象物１２に貼り付け、ホイートストンブリッジ回路に接続して入力電圧Ｅと出力電圧ｅを測定すると、歪みゲージ２ａ、つまり測定対象物１２の歪み量を算出することができる。
【００３２】図７はカメラ４の外装１４の中央部内側に歪みゲージ２ａが貼り付けられた状態を示す図である。歪みゲージ２ａは、外装１４の中央部内側で、かつＣＰＵ１が搭載された基板１３と対向する位置に貼り付けられている。
【００３３】図８は歪み量測定処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはＣＰＵ１内のＲＯＭ（図示せず）に格納されており、ＣＰＵ１によって実行される。まず、ホイートストンブリッジ回路の入力電圧Ｅを測定する（ステップＳ１）。つづいて、その出力電圧ｅを測定する（ステップＳ２）。数式（６）にしたがって、歪み量εを算出する（ステップＳ３）。尚、数式（６）の代わりに、数式（７）を用いて算出してもよい。
【００３４】歪み量εが所定値より大きいか否かを判別する（ステップＳ４）。歪み量εが所定値以下である場合、そのまま処理を終了し、歪み量εが予め決めておいた所定値より大きかった場合、カメラ４の外装１４が破損するおそれがあり、それを使用者に知らせるために警告音を発し（ステップＳ５）、処理を終了する。ここで、所定値は、カメラ４の外装１４が破損に至る前の歪み量に応じた適当な値に設定される。
【００３５】また、ステップＳ５で発せられる警告音としては、例えば、「ピーピー」といった警告音の他に、「痛い」、「助けて」、「曲がる」といった警告を知らせる内容の音声であってもよい。
【００３６】このように、第１の実施形態では、歪み量を測定する歪みゲージ２ａをカメラ４の外装１４の中央部内側に設け、歪みゲージ２ａの出力から歪み量を算出し、その値が所定値を越えた場合、警告するようにすることで、万一、カメラ４の外装１４に大きな力が加わって曲げられても、カメラの破損に至ることを防止することができる。
【００３７】また、歪みゲージ２ａの貼り付け位置を、カメラ４が曲げられ易くかつ歪みが比較的大きくなる部分、つまり外装１４の中央部内側近傍にしたことで、最も破損のおそれのある部分の歪みを計測できる。
【００３８】［第２の実施形態］図９は第２の実施形態における歪み警報装置の構成を示す図である。前記第１の実施形態と比べ、ＣＰＵ１に計時部１７および記憶部１６が接続されている構成を除き、その他の構成は前記第１の実施形態と同じである。
【００３９】図１０は第２の実施形態における歪み測定処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはＣＰＵ１内のＲＯＭ（図示せず）に格納されており、ＣＰＵ１によって実行される。
【００４０】まず、ループ回数ｎのリセットを行う（ステップＳ１１）。つづいて、前記第１の実施形態のステップＳ１〜Ｓ３と同様に、入出力電圧の測定を行って歪み量εｎを算出する（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。算出された歪み量εｎを記憶部１６に記憶し（ステップＳ１５）、ループ回数ｎのカウンタ値を１つインクリメントする（ステップＳ１６）。
【００４１】ループ回数ｎが値３より大きいか否かを判別し（ステップＳ１７）、値３以下である場合、歪み量のデータを取り込む時間が所定時間おきになるように、ループを行う時間を計測し（ステップＳ１８）、取り込み時間にウエイトをかける。例えば、３０分おきにデータを取り込む場合、計時部１７が３０分を計時するまでこの処理ルーチンを止めた後、ステップＳ１２の処理に戻って、再度の歪み量の算出を行う。
【００４２】一方、ステップＳ１７でループ回数ｎが値３より大きい場合、時間差を伴って測定された３つの歪み量ε１、ε２、ε３のデータを基に解析を行う（ステップＳ１９）。
【００４３】このデータ解析の一例として、歪み量ε１、ε２、ε３のいずれもほぼ同じ大きさ、つまり歪み方向と量がほぼ同じであり、その量が所定値を越えていた場合、カメラ４の外装１４に残留歪みが生じている、あるいは長時間に亘ってカメラ４に外力が加え続けられており、外装１４に残留歪みが生じるような状態にあると判断し、判定結果をＮＧとする。ここで、所定値は、カメラ４の残留歪みに相当する適当な値に設定される。
【００４４】一方、歪み量ε１、ε２、ε３がいずれも所定量以下であった場合、残留歪みがないか、あるいはほとんどないという状態であると判断し、判定結果をＯＫとする。また、常に大きさが変動している場合、残留歪みではなく外力が加わって瞬間的に変形していると判断し、判定結果をＯＫとする。
【００４５】ステップＳ１９で判定結果が「ＯＫ」である場合、そのまま処理を終了する。一方、判定結果が「ＮＧ」である場合、カメラ４の外装１４に残留歪みが生じて光学系などの調整が狂っており、撮影に影響を及ぼす可能性があるので、警告部３により検査を促すための警告を行い（ステップＳ２０）、処理を終了する。
【００４６】この警告では、前記第１の実施形態のように、大きく曲げられた場合と異なる警告音や音声で警告したり、カメラ４のデータを表示する表示部１５（図２参照）に「ＨＥＬＰ」、「検査してください」などのメッセージを表示することによって使用者に警告して検査を促すようにしてもよい。
【００４７】このように、第２の実施形態では、歪み量を測定する歪みゲージによる検出を所定時間毎に複数回行い、歪みゲージの出力から算出された歪み量が複数回の検出のうち、少なくとも２回以上所定量を越えた場合、警告を行うことで、カメラの外装に残留歪みが発生して光学部材などの位置精度が悪くなっている可能性を使用者に知らせることができる。これにより、カメラの検査・再調整を促し、常に良好な撮影を可能にすることができる。
【００４８】尚、前記第１の実施形態で示した図７の歪み量測定処理を併用させてもよく、これにより、２段階に亘る警告、つまり、破損のおそれの警告と検査を促す警告とを行うことが可能である。
【００４９】［第３の実施形態］第３の実施形態の歪み警報装置の構成は前記第２の実施形態と同様である。図１１は第３の実施形態における歪み測定処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムはＣＰＵ１内のＲＯＭ（図示せず）に格納されており、ＣＰＵ１によって実行される。前記第２の実施形態と同一のステップ処理については、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。ここでは、第２の実施形態と異なるステップ処理についてだけ説明する。
【００５０】算出された歪み量ε１、ε２、ε３をステップＳ１９で解析し、その判定結果がＮＧであった場合、カメラ４の動作を禁止して撮影できなくし（ステップＳ２０Ａ）、処理を終了する。尚、このとき、警告を発してからカメラの動作を禁止するようにしてもよく、すぐさま禁止してもどちらでもよい。これにより、警告に気付かないで撮影を続けてしまうことによる無駄な撮影を防止できる。
【００５１】尚、前記第２の実施形態と同様、前記第１の実施形態で示した図７の歪み量測定処理を併用させてもよく、これにより、破損のおそれの警告とカメラ動作の禁止とを併せて行うことができる。
【００５２】以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、クレームで示した機能、または、実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用できるものである。
【００５３】例えば、上記実施形態では、歪みゲージ２ａは外装１４の略中央部内側に貼り付けられていたが、ＣＰＵ１が搭載された基板１３上に歪みゲージを設けてもよく、同様の処理を行うことができる。
【００５４】また、カード型の外装に起こり易い曲げに限らず、引っ張りや圧縮などの歪みに対しても、本発明は同様に適用可能である。
【００５５】さらに、歪み量を検出する手段として、抵抗体を用いた歪みゲージに限らず、バイモルフなどの圧電素子を用いたものであってもよい。
【００５６】また、以上の実施の形態のソフトウェア構成とハードウェア構成は、適宜置き換えることができるものである。
【００５７】また、本発明は、以上の実施の形態の技術要素を必要に応じて組み合わせるようにしてもよい。
【００５８】また、本発明は、クレーム、または、実施の形態の構成の全体もしくは一部が１つの装置を形成するものであっても、他の装置と結合するようなものであっても、装置を構成する要素となるようなものであってもよい。本実施形態では、カメラに適用された場合を示したが、携帯情報端末、携帯電話、携帯型電子計算機などに適用することも可能である。
【００５９】さらに、本発明は装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。この場合、本発明を達成するためのソフトウェアによって表されるプログラムを格納した記憶媒体を装置に読み出すことによってその装置が本発明の効果を享受することが可能となる。
【００６０】図１２は記憶媒体としてのＲＯＭのメモリマップを示す図である。このＲＯＭは前述したようにＣＰＵ１に内蔵されたものである。ＲＯＭには、図８のフローチャートに示す歪み量測定処理プログラムモジュール、図１０の歪み量測定処理プログラムモジュール、図１１の歪み量測定処理プログラムモジュールなどが格納されている。
【００６１】プログラムモジュールを供給する記憶媒体としては、半導体メモリからなるＲＯＭに限らず、磁気テープや磁気バブルメモリであってもよい。
【００６２】
【発明の効果】本発明によれば、内部に何らかの障害が発生するまで電子機器が曲げられることを防止することができる。
【００６３】例えば、カメラに適用された場合、歪み量を測定する歪みゲージをカメラ内部に設け、歪みゲージの出力から歪み量を算出し、その値が所定値を越えた場合、警告するようにすることで、万一、カメラに大きな力が加えられてカメラの外装が曲げられても、カメラが破損するまでに至ることを防止できる。
【００６４】また、歪みゲージによる検出を所定時間毎に複数回行い、歪みゲージの出力から算出された歪み量が複数回の検出のうち、少なくとも２回以上所定量を越えた場合、警告を行ったり、カメラ動作を禁止することで、カメラに残留歪みが発生して光学部材などの位置精度が悪くなっている可能性を使用者に知らせることで検査・再調整を促し、常に良好な撮影を可能にすることができる。
【００６５】さらに、歪みゲージの貼り付け位置をカメラが曲げられ易くかつ歪みが比較的大きくなる部分に近傍にしたことで、最も破損のおそれのある部分の歪みを計測できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１００７
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月１６日（１９９９．１２．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１８８０
【弁理士】
【氏名又は名称】渡部 敏彦
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７４２０９（Ｐ２００１−１７４２０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２９日（２００１．６．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３５７２１６ |
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