JP2013088287A - マイクロメータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロメータ1は、スピンドル1Cの変位量を検出する変位量検出装置と、固定スリーブ1Bに対して回転可能に取り付けられた表示装置2と、表示装置2を制御する制御装置とを備える。表示装置2は、変位量検出装置にて検出された変位量に基づく測定値を含んだ画像を表示する画像表示部と、画像表示部に対向して配置され、タッチ面21Aを有するサーフェイス部材21と、タッチ面21A上の押圧された位置を検出する位置検出部と、タッチ面21Aが外部に露出した状態で、画像表示部、サーフェイス部材21、及び位置検出部を支持し、固定スリーブ1Bに対して回転可能に取り付けられる支持部材24とを備える。
【選択図】図1
Description
特許文献1に記載のマイクロメータは、スピンドルの軸方向に平行な軸を中心として回転可能とする回動部を備える。そして、回動部には、デジタル表示部が設けられている。
したがって、使用者は、右手のみでマイクロメータを使用する場合(マイクロメータの正面側を視認できる場合)であっても、左手のみでマイクロメータを使用する場合(マイクロメータの背面側を視認できる場合)であっても、回動部を回転させることで、デジタル表示器に表示された測定値を読み取ることができる。
例えば、特許文献1に記載のマイクロメータでは、当該マイクロメータの正面側に、測定値を0に設定するリセットボタンや、表示されている測定値を固定するホールドボタンが設けられている。
すなわち、特許文献1に記載のマイクロメータでは、使用者は、右手のみでマイクロメータを使用する場合(マイクロメータの正面側を視認できる場合)には、マイクロメータの正面側に操作ボタンが設けられているため、当該操作ボタンを操作(押下)することができる。しかしながら、使用者は、左手のみでマイクロメータを使用する場合には、視認できる背面側に操作ボタンがないため、当該操作ボタンを操作することができず、使い勝手が悪い、という問題がある。
このことにより、使用者は、右手のみでマイクロメータを使用する場合であっても、左手のみでマイクロメータを使用する場合であっても、固定スリーブに対して表示装置を回転させ画像を視認できる位置に位置付けることで、測定値を読み取ることができる。
このことにより、測定値の他、従来のリセットボタンやホールドボタン等の操作ボタンを操作オブジェクトとして画像表示部に表示させることができる。すなわち、画像表示部に表示された操作オブジェクトをタップする(タッチ面上の操作オブジェクトに対応する位置を押圧する)ことで、従来のリセットボタンやホールドボタン等の操作ボタンを押下した時と同様の機能を発揮させることができる。
このため、使用者は、右手のみでマイクロメータを使用する場合であっても、左手のみでマイクロメータを使用する場合であっても、測定値を読み取ることができるとともに、操作オブジェクトをタップすることができ、使い勝手の良いものとなる。
本発明では、制御装置が上述した回転位置認識部及び表示制御部を備えるので、使用者により右手のみで使用される場合及び左手のみで使用される場合の双方において、使用者にて視認される画像の上下を鉛直方向の上下に合わせることができる。
したがって、使用者が測定値を誤って読み取ったり、操作オブジェクトを誤って認識したりすることを防止することができる。
ところで、本体を直接、手で保持しながら測定を行った場合には、手の熱が本体に伝わり、長時間、保持した場合には、本体が熱膨張してしまう。すなわち、本体の熱膨張により、測定値に誤差が生じてしまう。
本発明では、本体の他端側に上述した指掛部が設けられているため、使用者は、例えば、指掛部に小指を引っ掛けながら、本体に触れることなく、マイクロメータを保持することが可能となる。
したがって、指掛部を例えば熱伝導性の低い材料で構成すれば、測定時に、本体に手の熱が伝わることがなく、すなわち、本体の熱膨張を防止できる。このため、本体の熱膨張による測定値の誤差を防止でき、被測定物を高精度に測定できる。
〔マイクロメータの構成〕
図1は、本実施形態におけるマイクロメータ1の構成を示す正面図である。
なお、図1では、説明の便宜上、デジタル表示器2に表示される画像を省略している。
マイクロメータ1は、図1に示すように、本体1Aと、固定スリーブ1Bと、スピンドル1Cと、シンブル1Dと、表示装置としてのデジタル表示器2と、変位量検出装置としてのエンコーダ3(図4参照)と、制御装置4(図4参照)とを備える。
なお、各構成1A〜1Dについては、一般的なマイクロメータで利用されている公知の構成であるため、以下では、簡略化して説明する。
そして、本体1Aの一端には、アンビル1Eが固定されている。また、本体1Aの他端には、スピンドル1Cを挿通可能とする軸受筒1Fが設けられている。さらに、本体1Aの他端には、本体1Aよりも熱伝導性が低く、断熱性が高い材料(例えば、合成樹脂材料)で構成された指掛部1Gが設けられている。
具体的に、指掛部1Gは、略U字形を有し、両端が本体1AのU字形状外側部分に固定され、本体1AのU字形状外側部分からスピンドル1Cの軸方向に沿って張り出すように形成されている。
そして、固定スリーブ1Bは、スピンドル1Cが螺合され、軸受筒1Fとともにスピンドル1Cを支持する。
スピンドル1Cは、軸受筒1Fに挿通されるとともに、固定スリーブ1Bに螺合され、固定スリーブ1Bに対する螺合状態が変更されることで(回転することで)、アンビル1Eに対して進退する。
また、シンブル1Dにおいて、スピンドル1Cの基端側には、図1に示すように、スピンドル1Cに所定以上の負荷がかかった時に空転するラチェットつまみ1Hが設けられている。
そして、シンブル1Dまたはラチェットつまみ1Hを回転させることで、スピンドル1Cは、回転しながら軸方向へ移動し、アンビル1Eに対して進退する。
デジタル表示器2は、図1に示すように、固定スリーブ1Bに取り付けられ、制御装置4による制御の下、エンコーダ3によって検出されたスピンドル1Cの軸方向変位量に基づく測定値を含んだ画像を表示する。
このデジタル表示器2は、サーフェイス部材21(図1)と、位置検出部としての静電容量シート22(図4参照)と、画像表示部23(図4参照)と、支持部材24(図1)とを備える。
静電容量シート22は、具体的な図示は省略したが、電極層と、制御IC(Integrated Circuit)を搭載する基板層から構成された透光性を有するシート状部材であり、サーフェイス部材21の他方の板面(裏面)に貼り付けられる。
この静電容量シート22は、使用者にてタッチ面21Aがタップ(押圧)された際に、サーフェイス部材21を介して使用者の指との間でコンデンサーを形成し、当該コンデンサーがタッチ面21A上のどの位置に存在するか(タッチ面21A上のどの位置がタップされたか)を微弱な静電容量の変化として検出する。
そして、静電容量シート22(制御IC)は、タッチ面21A上のタップされた位置に関する信号を制御装置4に出力する。
この画像表示部23は、液晶表示デバイス23Aと、バックライト23Bとを備える(図4参照)。
液晶表示デバイス23Aは、入射した光を変調して画像を形成する透過型の液晶表示デバイスで構成されている。
バックライト23Bは、液晶表示デバイス23Aの光入射側に取り付けられ、液晶表示デバイス23Aに対して光を出射する。
そして、使用者は、サーフェイス部材21及び静電容量シート22を介して、液晶表示デバイス23Aで形成された画像を視認する。
液晶表示デバイス23Aは、図2に示す画像Fgを形成する。
具体的に、画像Fgは、図2に示すように、エンコーダ3によって検出されたスピンドル1Cの軸方向変位量に基づく測定値MVの他、測定値MVに対して下方側に位置する2つの第1,第2操作オブジェクトOB1,OB2等を含んで構成されている。
第1操作オブジェクトOB1は、任意の位置(スピンドル1Cの位置)で測定値MVを「0」にセットするための操作オブジェクトである。
第2操作オブジェクトOB2は、表示された測定値MVを固定する(表示状態を維持する)、あるいは、当該固定を解除するための操作オブジェクトである。
支持部材24は、各部材21〜23を支持する部材であり、図3に示すように、支持部材本体241と、回動部242とを備える。
支持部材本体241は、一側面に開口部241A(図1)を有する直方体状の中空部材で構成されている。そして、各部材21〜23は、開口部241Aを介してサーフェイス部材21が露出した状態で、支持部材本体241内部に収納される。
回動部242は、支持部材本体241における開口部241Aが形成された側面とは反対側に一体的に設けられ、固定スリーブ1Bの外周に回転可能に被嵌される。
なお、以下では、説明の便宜上、支持部材24の姿勢として、開口部241Aがマイクロメータ1の正面を向く位置から図3中斜め右上側を向く位置までの各姿勢を右手用姿勢と記載し、開口部241Aがマイクロメータ1の正面を向く位置から図3中斜め左上側を向く位置までの各姿勢を左手用姿勢と記載する。
エンコーダ3は、スピンドル1Cの軸方向変位量を検出する。
このエンコーダ3は、具体的な図示は省略したが、固定スリーブ1Bとスピンドル1Cとの間に介在され、固定スリーブ1Bに対するスピンドル1Cの相対回転角(スピンドル1Cの軸方向変位量に応じた角度)に対応する信号が得られるように構成されている。
そして、エンコーダ3は、フレキシブル基板を介して制御装置4に電気的に接続し、上記相対回転角に対応する信号を制御装置4に出力する。
図4は、制御装置4の構成を示すブロック図である。
制御装置4は、デジタル表示器2を制御する装置であり、図4に示すように、回転位置認識部41と、表示制御部42等を備える。
そして、制御装置4は、デジタル表示器2における支持部材本体241内部に収納されている。
回転位置認識部41は、固定スリーブ1Bに対するデジタル表示器2(支持部材24)の回転位置を認識する。すなわち、回転位置認識部41は、デジタル表示器2が右手用姿勢に設定されているか、あるいは、左手用姿勢に設定されているかを認識する。
ここで、リーフスイッチ41Aは、支持部材24に取り付けられ、デジタル表示器2の回転に応じて固定スリーブ1Bと機械的に干渉する状態、あるいは干渉しない状態となることで、回転位置認識部41に信号を出力しない状態、あるいは出力する状態に設定される。
なお、本実施形態では、リーフスイッチ41Aは、デジタル表示器2が右手用姿勢に設定されている場合、回転位置認識部41に信号を出力しないように構成されている。
そして、回転位置認識部41は、リーフスイッチ41Aから信号が出力されていない場合には、デジタル表示器2が右手用姿勢に設定されていると認識する。また、回転位置認識部41は、リーフスイッチ41Aから信号が出力されている場合には、デジタル表示器2が左手用姿勢に設定されていると認識する。
具体的に、表示制御部42は、エンコーダ3から出力される信号(固定スリーブ1Bに対するスピンドル1Cの相対回転角に対応する信号)に基づいて、測定値(アンビル1E及びスピンドル1C間の距離(被測定物の寸法))を算出する。
また、表示制御部42は、算出した測定値MVの他、第1,第2操作オブジェクトOB1,OB2を含んだ画像Fgを生成し、当該画像Fgを画像表示部23に表示させる。
ここで、表示制御部42は、タップされた位置が第1操作オブジェクトOB1であると判定した場合には、測定値MVを「0」にセットする。そして、表示制御部42は、当該「0」にセットした時点でのスピンドル1Cの位置を基準として、エンコーダ3から出力される信号に基づいて測定値MVを算出する。
さらにまた、表示制御部42は、回転位置認識部41にて右手用姿勢に設定されていると認識された場合と左手用姿勢に設定されていると認識された場合とで、画像表示部23に表示させる画像Fgの上下を反転させる。
図5ないし図8は、マイクロメータ1の使用形態を説明するための図である。具体的に、図5は、右手のみでマイクロメータ1を使用する形態の一例を示す図である。図6は、図5の使用形態でデジタル表示器2に表示される画像の一例を示す図である。図7は、左手のみでマイクロメータ1を使用する形態の一例を示す図である。図8は、図7の使用形態でデジタル表示器2に表示される画像の一例を示す図である。
なお、図5ないし図8では、説明の便宜上、図1に示す状態において、支持部材24の上方側の端部を上端部24U,下方側の端部を下端部24Dとする。また、図5ないし図8では、右手のみで使用する形態と左手のみで使用する形態との違いを明確にするために、図1に示す状態において、支持部材本体241における開口部241Aが形成された一側面の左上角部分に「○」のマークMを記載している。
また、図5及び図7では、図1と同様に、デジタル表示器2に表示される画像を省略している。
そして、使用者は、小指を指掛部1Gに引っ掛けるとともに、親指の付け根部分を指掛部1Gの外周にあてがい、さらに薬指及び中指を支持部材24の外面にあてがうことで、マイクロメータ1(指掛部1G)を保持する。
以上のようにマイクロメータ1を保持しながら、使用者は、親指と人差指とでシンブル1Dまたはラチェットつまみ1Hを摘まむ。そして、使用者は、シンブル1Dまたはラチェットつまみ1Hを回転させることで、アンビル1Eとスピンドル1Cとで被測定物(図示略)を挟む。
そして、表示制御部42は、図6に示す画像Fg1を画像表示部23に表示させる。
具体的に、表示制御部42は、図6に示すように、上端部24U側(指掛部1Gから離間した側)に測定値MVを位置付け、下端部24D側(指掛部1Gに近接する側)に第1,第2操作オブジェクトOB1,OB2を位置付けた画像Fg1を画像表示部23に表示させる。
そして、使用者は、右手で使用する場合と同様に、小指を指掛部1Gに引っ掛けながらマイクロメータ1を保持する。
以上のようにマイクロメータ1を保持しながら、使用者は、右手で使用する場合と同様に、親指と人差指とでシンブル1Dまたはラチェットつまみ1Hを回転させることで、アンビル1Eとスピンドル1Cとで被測定物を挟む。
そして、表示制御部42は、図8に示す画像Fg2を画像表示部23に表示させる。
具体的に、表示制御部42は、図8に示すように、下端部24D側(指掛部1Gから離間した側)に測定値MVを位置付け、上端部24U側(指掛部1Gに近接する側)に第1,第2操作オブジェクトOB1,OB2を位置付けた画像Fg2を画像表示部23に表示させる。
すなわち、左手用姿勢で表示される画像Fg2は、右手用姿勢で表示される画像Fg1に対して上下が反転した画像である。
本実施形態では、測定値MVを含んだ画像Fgを表示するデジタル表示器2(支持部材24)は、固定スリーブ1Bに対して回転可能に取り付けられている。
このことにより、使用者は、右手のみでマイクロメータ1を使用する場合であっても、左手のみでマイクロメータ1を使用する場合であっても、固定スリーブ1Bに対してデジタル表示器2を回転させ画像Fgを視認できる位置に位置付けることで、測定値MVを読み取ることができる。
このことにより、測定値MVの他、従来のリセットボタンやホールドボタン等の操作ボタンを操作オブジェクトOB1,OB2として画像表示部23に表示させることができる。すなわち、画像表示部23に表示された操作オブジェクトOB1,OB2をタップする(タッチ面21A上の操作オブジェクトOB1,OB2に対応する位置を押圧する)ことで、従来のリセットボタンやホールドボタン等の操作ボタンを押下した時と同様の機能を発揮させることができる。
このため、使用者は、右手のみでマイクロメータ1を使用する場合であっても、左手のみでマイクロメータ1を使用する場合であっても、測定値MVを読み取ることができるとともに、操作オブジェクトOB1,OB2をタップすることができ、使い勝手の良いものとなる。
したがって、使用者が測定値MVを誤って読み取ったり、操作オブジェクトOB1,OB2を誤って認識したりすることを防止することができる。
すなわち、使用者は、デジタル表示器2を回転させるだけで、デジタル表示器2の回転位置を制御装置4(回転位置認識部41)に認識させることができる。
このため、デジタル表示器2の回転位置を認識するために、使用者にデジタル表示器2を回転させた後、操作オブジェクトや操作ボタン等への操作を強いる必要がない。
このことにより、使用者が右手のみでマイクロメータ1を使用している際に、デジタル表示器2を回転させ画像Fgを見易い位置にデジタル表示器2の位置を変更(画像Fgを正面側から視認できる範囲内でデジタル表示器2の位置を変更)した場合であっても、画像Fgの上下が反転されることがない。
なお、使用者が左手のみでマイクロメータ1を使用している際でも同様である。
ところで、右手のみでの使用は、左手のみでの使用よりも使用機会が多いことが想定される。このため、右手用姿勢に設定されている場合に限って、リーフスイッチ41Aから信号が出力されないように構成することで、リーフスイッチ41Aが故障した場合であっても、最低限必要とされる右手のみでの使用に応じた画像Fg1を画像表示部23に表示させることができる。
したがって、測定時に、本体1Aに手の熱が伝わることがなく、すなわち、本体1Aの熱膨張を防止できる。このため、本体1Aの熱膨張により測定値MVの誤差を防止でき、被測定物を高精度に測定できる。
前記実施形態では、画像表示部23として液晶表示デバイス23A及びバックライト23Bを採用していたが、これに限らず、例えば、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示パネルや、電子ペーパー等で構成しても構わない。
例えば、発光素子と受光素子を用いてタッチ面21A上にマトリクス状の光軸を形成し、その光軸の遮断の有無によりタッチ面21A上のタップされた位置を検出する赤外線方式を採用しても構わない。
また、例えば、透明導電性薄膜付きのシートを対向配置し、タッチ面21Aを触れることによりシートが接触した位置を検出する抵抗膜方式を採用しても構わない。
例えば、リーフスイッチ41Aの代わりに発光素子及び受光素子を採用し、デジタル表示器2の回転に応じて発光素子から受光素子に向う光が透過または遮断されるように構成する。そして、受光素子から出力される信号に応じて、回転位置認識部41がデジタル表示器2の回転位置を認識する構成としても構わない。
また、例えば、右手用姿勢であるか左手用姿勢であるかを使用者に設定させる操作オブジェクトを画像Fgに含ませ、使用者による当該操作オブジェクトへの操作に応じて、回転位置認識部41がデジタル表示器2の回転位置を認識する構成としても構わない。
前記実施形態では、指掛部1Gは、略U字形を有するように形成されていたが、これに限らず、スピンドル1Cの軸方向に張り出し、小指が引っ掛かる形状であれば、何れの形状でも構わない。
1A・・・本体
1B・・・固定スリーブ
1C・・・スピンドル
1E・・・アンビル
1G・・・指掛部
2・・・デジタル表示器(表示装置)
3・・・エンコーダ(変位量検出装置)
4・・・制御装置
21・・・サーフェイス部材
22・・・静電容量シート(位置検出部)
23・・・画像表示部
24・・・支持部材
41・・・回転位置認識部
42・・・表示制御部
Claims (3)
- U字状の本体と、前記本体の一端側に設けられるアンビルと、前記本体の他端側に固定された固定スリーブと、前記固定スリーブに螺合され軸方向へ進退されるスピンドルとを備えたマイクロメータであって、
前記スピンドルの変位量を検出する変位量検出装置と、
前記固定スリーブに対して回転可能に取り付けられた表示装置と、
前記表示装置を制御する制御装置とを備え、
前記表示装置は、
前記変位量検出装置にて検出された変位量に基づく測定値を含んだ画像を表示する画像表示部と、
前記画像表示部に対向して配置され、タッチ面を有するサーフェイス部材と、
前記タッチ面上の押圧された位置を検出する位置検出部と、
前記タッチ面が外部に露出した状態で、前記画像表示部、前記サーフェイス部材、及び前記位置検出部を支持し、前記固定スリーブに対して回転可能に取り付けられる支持部材とを備える
ことを特徴とするマイクロメータ。 - 請求項1に記載のマイクロメータにおいて、
前記制御装置は、
前記固定スリーブに対する前記支持部材の回転位置を認識する回転位置認識部と、
前記画像表示部に画像を表示させる表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、
前記回転位置認識部にて認識された前記支持部材の回転位置に基づいて、前記画像表示部に表示させる画像の上下を反転させる
ことを特徴とするマイクロメータ。 - 請求項1または請求項2に記載のマイクロメータにおいて、
前記本体の他端側には、
前記本体のU字状外側部分から前記スピンドルの軸方向に沿って張り出した指掛部が設けられている
ことを特徴とするマイクロメータ。
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