JP3138622U - デジタル測長具 - Google Patents

Abstract

【課題】紐体で構成される巻尺の引き出し長をエンコーダによりデジタル表示するデジタル測長具が有している紐体の引き出し，巻き戻しを不要とし，かつ，手操作による不慮のミス以外で発生する測長誤差を極力排除するとともに，経時劣化が無く，簡単，高精度な測長が可能な軽量，小型なデジタル測長具を実現する。
【解決手段】手で操作して，測長ローラーを測長対象に接触回転させて測長する測長具に関し，測長ローラーの端部，または測長ローラーとともに回転する変位マーク板に所定ピッチの変位マークを配列し，測長ローラーの回転に伴う変位マークの移動をフォトセンサーで計数するとともに，測長ポイントの明示，ならびに測長ローラーの逆転，壁際などの測長において測長具の筺体により規制される測長開始位置，測長終了位置などにより生ずる測長誤差を演算補正することにより，手操作によるミス以外で発生する測長誤差を極力排除し，簡単，高精度な測長が可能な軽量，小型なデジタル測長具。
【選択図】図１

Description

手で操作して，測長ローラーを測長対象に接触回転させて測長する測長具に関し，測長ローラーの端部，または測長ローラーとともに回転する変位マーク板に所定ピッチの変位マークを配列し，測長ローラーの回転に伴う変位マークの移動をフォトセンサーで計数することにより，伝達誤差や，経時劣化を生じ易いギヤ，ベルト，プーリーなどの回転伝達機構を介さず，測長ローラーの回転移動を計数する，軽量，小型なデジタル測長具。

測長寸法をデジタル表示するデジタル測長具として，紐体で構成される巻尺の引き出し長をエンコーダによりデジタル表示するものが提案されているが，従来の紐体の巻尺機構に対して，エンコーダ，計数回路，表示器，電池などが追加される構成であり，測長をミリ，インチ表示したり，測長結果をメモリに記憶させるなど，使い勝手の改善，工夫の範囲であり，重さ，サイズ，コスト面などで難が有るとともに，測長のたびに紐体を引き出し，巻き戻しが必要なため，操作の煩わしさも従来の巻尺と変わらない。また，測長コロを測長対象に接触回転させ，ギヤを介してエンコーダ板の変位マークを計数するタイプも実用化されているが，測長ポイントの明示が無かったり，ギヤによる誤差などによる測長誤差が大きく，経時劣化も無視できないなど，実用面で大きな課題を有している。

考案が解決しようとする課題

紐体で構成される巻尺の引き出し長をエンコーダによりデジタル表示するデジタル測長具が有している紐体の引き出し，巻き戻しを不要とし，かつ，手操作によるミス以外で発生する測長誤差を極力排除するとともに，経時劣化が無く，簡単，高精度な測長が可能な軽量，小型なデジタル測長具を実現する。

課題を解決するための手段

手で操作して，測長ローラーを測長対象に接触回転させて測長する測長具に関し，測長ローラーの端部，または測長ローラーとともに回転する変位マーク板に所定ピッチの変位マークを配列し，測長ローラーの回転に伴う変位マークの移動をフォトセンサーで計数するとともに，測長ポイントの明示，ならびに測長ローラーの逆転，壁際などの測長において測長具の筺体により規制される測長開始位置，測長終了位置などにより生ずる測長誤差を演算補正することにより，手操作によるミス以外で発生する測長誤差を極力排除し，簡単，高精度な測長が可能な軽量，小型なデジタル測長具。

考案の効果

紐体で構成される巻尺の引き出し長をエンコーダによりデジタル表示するデジタル測長具が有している，紐体の引き出し，巻き戻しを不要とするとともに，デジタル測長具として相応しい重さ，サイズ，コストが実現される。

手で操作して，測長ローラーを測長対象に接触回転させて操作，測長する測長具においては，測長具の測長ポイントが解り難いこと，ならびに，測長対象に測長ローラーを常に安定して接触回転させることには若干の難しさを有しており，接触回転中にスリップなどによる測長誤差を起こすことも有り得る。従って，手操作によるミス以外に起因する測長誤差を極力無くすことが必要な条件となる。しかるに，測長具の何処が測長ポイントなのかを明示するとともに，伝達誤差や，経時劣化を生じ易いギヤ，ベルト，プーリーなどの回転伝達機構を使用せず，測長ローラーの回転移動を計数することにより，回転伝達系により生ずる測長誤差の要因や，経時的な劣化を無くすとともに，測長ローラーの逆転，測長具の筺体により壁際などの測長において規制される測長開始位置，測長終了位置などにより生ずる測長誤差を演算補正することにより，高い測長精度を維持するとともに，デジタル処理により，測長結果の表示単位をミリまたはインチの選択，測長結果から測長対象の面積，体積などの算出も容易に実現される。

図１に本発明によるデジタル測長具の概略構成図を示す。手で操作して，表面の一部が筐体底面から突出している測長ローラー１を測長対象に接触回転させることで，測長ローラーの端部に所定ピッチで配列される変位マークの回転移動をフォトセンサー２で計数し，移動数を処理回路３で計数して測長する。４は電池，５は筐体を示す。図２は，測長ポイントが一目で解る明示記号７，測長結果などを表示するＬＣＤ表示器６，各種スイッチＳＷ１〜ＳＷ４，筐体５を示す。ＳＷ１は電源スイッチ，ＳＷ２は測長のスタート／ストップスイッチであり，押すたびに交互に切り替わる。ＳＷ３は，壁などにより阻害されて，測長対象の測定が測長具の筐体端部〜筐体端部間となる場合に，測長結果に筐体の幅サイズの加算補正を指示するポジションスイッチである。ＳＷ４は所定回数記憶された測長データを呼び出して確認するためのスイッチである。

図３は測長ローラーの概観斜視図であり，（１）は測長ローラーの端部に変位マークの配列の一部を表示した請求項１の事例を示し，（２）は，測長ローラーとともに回転する変位マーク板９に，所定ピッチの変位マークの配列の一部を表示した請求項２の事例を示す。測長ローラーは，測長対象を傷つけず，かつ適度な接触摩擦を備えるため，表面はゴム材や樹脂材なでの被覆材１０でされている。１１は測長ローラーの回転軸である。

図４は測長ローラーの端部，または測長ローラーとともに回転する変位マーク板に白，黒交互に配列される変位マークの配列の一部を示し，測長対象に接触して回転移動する測長ローラー表面の接触移動距離に適合したピッチＰで，全周上に白，黒交互に，等間隔で，円の中心に収束する楔状形に配列される。変位マークは外周から中心までの全域に渡って構成されている必要は無く，図４で示すごとく，フォトセンサーで計数する範囲が形成されていれば良い。

手操作による不慮のミス以外で発生する測長誤差に関しては，図２に示す如く，測長ポイントが一目で解る明示記号７が明示されているとともに，伝達誤差や，経時劣化を生じ易いギヤ，ベルト，プーリーなどの回転伝達機構を使用せずに測長ローラーの回転移動を計数する方式などにより対策が打たれているが，さらに，被覆材１０の厚みを含めた，測長ローラー径により決定される測長ローラーの回転移動距離に対する変位マークのピッチ設定誤差，測長ローラーの逆転誤差，測長開始位置誤差，測長終了位置誤差などにより生ずる誤差などが考えられる。

測長ローラー径により決定される測長ローラーの回転移動距離と変位マークのピッチ設定誤差に関しては，ローラー径，ならびに被覆材の厚み，変位マークのピッチ設定精度を向上させることにより，変位マークピッチを測長ローラー表面における実際の移動ピッチに近似させる。逆転による誤差を防ぐには，図５にフォトリフレクターを例として示すように，光源ＬＥＤならびに，変位マークの移動方向に配置をずらしたフォトトランジスタなど２個の光検知機能ＰＨ１，ＰＨ２を搭載したフォトリフレクター２を使用し，変位マークが右向Ｒに移動するか，左向Ｌに移動するかによってＰＨ１，ＰＨ２における変移マークの白，黒の変化発生のタイミング差により移動方向を検出することが可能であり，逆転による変位マークの移動数を処理回路で減算補正する。さらに，壁などにより測長ポイントが接近できず，測長対象の測定が測長具の筐体端部〜筺体端部間となる場合に，測長結果に筐体の幅サイズを加算補正するなど，手操作によるミス以外で発生する測長誤差を限りなく低減する対策が施されることにより，高い測長精度が得られるとともに，経時的な精度の劣化が無い点に，大きな特徴を有している。

図６は処理回路を示す概略構成図である。フォトセンサー２で検出された変位マークは，レベル検出，コード化回路１２でコード化処理されて演算処理回路１３のＣＰＵで各種の演算，操作処理がされ，測長結果は表示器６に表示されるとともに，メモリー１４に記憶され，必要に応じて内容が読み出されて演算処理などが行われる。

表面にシリコンゴムを被せて測長ローラーを構成し，端面に白，黒の変位マークを形成し，変位マークの移動方向に配置をずらした二個のフォトトランジスタを搭載したフォトリフレクターで測長ローラーの正転，逆転の変位を計数する構成を採用した。測長ローラの表面径２０ｍｍ，表面の被覆材の厚さは１ｍｍ，筐体サイズは，縦×横×高＝２５×５０×５０ｍｍで有る。測長精度は変位マークピッチを測長ローラーの実際の移動ピッチ１ｍｍに適合させた。

変位マークを測長ローラーの端部，または変位マーク板に直接配列せず，別体で形成して装着しても良い。また，変位マークは白，黒に限ることは無く，フォトリフレクターにより，交互の移動が識別される色であれば良いとともに，変位マークを透過，不透過に交互に形成して，透過型のフォトセンサーにより移動を計数する構成でも良い。さらに，一般的な電池を使用せず，太陽電池を筐体面に構成することにより更に軽量化が可能であるとともに，測長結果の表示単位をミリまたはインチの選択，測長結果から測長対象の面積，体積などの算出も容易に実現可能であるなど，機能，材質，構成，ディメンジョンなどに関しては，本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば，種々変形実施が可能である。

本考案によるデジタル測長具の概略構成図を示す。 測長具の外装を示す概念図を示す。 測長ローラーの概観斜視図を示す。 変位マークの一部を示す。 二個の光検知機能を搭載したフォトリフレクターの概念図を示す。 処理回路の概略構成図を示す。

符号の説明

１ 測長ローラー
２ フォトセンサー
３ 処理回路
４ 電池
５ 筺体
６ 表示器
７ 測長ポイント明示記号
８ 変位マーク
９ 変位マーク板
１０ 被覆材
１１ ローラー軸
１２ レベル検出，コード化回路
１３ 演算，操作処理回路
１４ メモリー
ＳＷ１ 電源スイッチ
ＳＷ２ スタート／ストップスイッチ
ＳＷ３ ポジションスイッチ
ＳＷ４ メモリースイッチ

図１に本考案によるデジタル測長具の概略構成図を示す。手で操作して，表面の一部が筐体底面から突出している測長ローラー１を測長対象に接触回転させることで，測長ローラーの端部に所定ピッチで配列される変位マークの回転移動をフォトセンサー２で計数し，移動数を処理回路３で計数して測長する。４は電池，５は筐体を示す。図２は，測長ポイントが一目で解る明示記号７，測長結果などを表示するＬＣＤ表示器６，各種スイッチＳＷ１〜ＳＷ４，筐体５を示す。ＳＷ１は電源スイッチ，ＳＷ２は測長のスタート／ストップスイッチであり，測長を開始してから測長を終了するまでの，計数処理すべき期間を演算，操作処理回路１３に伝えるものであり，押すたびに切り替えるか，または計数すべき間押し続けるなどの操作を行う。ＳＷ３は，壁などにより阻害されて，測長対象の測定が測長具の筐体端部〜筐体端部間となる場合に，測長結果に筐体の幅サイズの加算補正を指示するポジションスイッチである。ＳＷ４は所定回数記憶された測長データを呼び出して確認するためのスイッチである。

変位マークを測長ローラーの端部，または変位マーク板に直接配列せず，別体で形成して装着しても良い。また，変位マークは白，黒に限ることは無く，フォトリフレクターにより，交互の移動が識別される色であれば良いとともに，変位マークを透過，不透過に交互に形成して，透過型のフォトセンサーにより移動を計数する構成でも良い。また，測長ポイントの明示として，記号７の表示を例としたが，測長具の所定位置に構成される，罫線やスリットなどのマーカーを測長対象に重ねて測長開始位置，ならびに終了位置を実際に目視して確認するとともに，マーカーと実際の測長ポイントとの位置誤差を演算補正する方法も有効である。さらに，一般的な電池を使用せず，太陽電池を筐体面に構成することにより更に軽量化が可能であるとともに，測長結果の表示単位をミリまたはインチの選択，測長結果から測長対象の面積，体積などの算出も容易に実現可能であるなど，機能，材質，構成，ディメンジョンなどに関しては，本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば，種々変形実施が可能である。

Claims (2)

1. 手で操作して，測長ローラーを測長対象に接触回転させて測長する測長具に関し，測長ローラーの端部の円周方向に，所定ピッチの変位マークを配列し，伝達誤差や，経時劣化を生じ易いギヤ，ベルト，プーリーなどの回転伝達機構を介さず，測長ローラーの回転移動に伴う変位マークの移動をフォトセンサーで計数するとともに，測長ポイントの明示，ならびに測長ローラーの逆転，壁際などの測長において測長具の筐体により規制される測長開始位置，測長終了位置などにより生ずる測長誤差を演算補正することにより，手操作によるミス以外で発生する測長誤差を極力排除し，簡単，高精度な測長が可能な軽量，小型なデジタル測長具。
2. 測長ローラーとともに回転し，円周方向に所定ピッチの変位マークを配列した変位マーク板の回転に伴う変位マークの移動をフォトセンサーで計数する，請求項１に記載する，手操作によるミス以外で発生する測長誤差を極力排除し，簡単，高精度な測長が可能な軽量，小型なデジタル測長具。

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