JPH0247447Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はデイジタル角度検出器に関する。

本考案の主たる目的は、小型軽量で携帯に便利
であり、しかも角度測定平面又は立体面に簡単に
載置して、角度のデイジタル化を行いうるように
したデイジタル角度検出器を提供することであ
る。

以下に本考案の構成を添付図面に示す実施例に
ついて詳細に説明する。

２の円盤状のベ−スであり、これの上面に突出
する管部にはボ−ルベアリング４，６を介して管
状の回転体８の外周面が定位置で回転自在に嵌着
している。前記ベ−ス２にはカバ−１０が固定さ
れている。１２は回転体８の下端ねじ部に螺合す
るナツトであり、該ナツト１２の突条は前記ボ−
ルベアリング４の内輪を上方向に押圧し、該押圧
力はスペ−サを介してボ−ルベアリング６の内輪
に伝達され、該ボ−ルベアリング６の内輪の上端
は、回転体８のつば部８ａの下面に形成された突
条に圧着している。前記ボ−ルベアリング４と６
の外輪間には、前記ベ−ス２の管部の内周面に突
設された突条が位置している。１４はインクリメ
ント方式のエンコ−ダ板であり、ナツトによつて
前記つば部８ａの上面に固定されている。前記エ
ンコ−ダ板１４の外周部には、所定のピツチで、
光の通過部と非通過部を生じさせるためのスリツ
トが形成されている。該スリツトは、印刷、穿
孔、その他の手段で板１４に形成することができ
る。

１６はベ−ス２に固定されたホルダ−板であ
り、これに発光ダイオ−ド等から成る一対の発光
素子１８（一方は図示せず）が前記エンコ−ダ板
１４のスリツトに対向して配設されている。２０
はベ−ス２に固定されたホルダ−であり、これ
に、前記発光素子１８に対向してホトトランジス
タ等から成る一対の受光素子２２（一方は図示せ
ず）が配設されている。前記ホルダ−２０の上面
には、受光素子２２とエンコ−ダ板１４との間に
位置して固定スリツト板２４が配置され、該固定
スリツト板２４には前記エンコ−ダ板１４のスリ
ツトと同一ピツチのスリツトが形成されている。
前記一対の受光素子２２は、それらの出力信号に
互いに90゜の位相差が生じるように所定の間隔を
存して配設されている。前記受光素子２２と発光
素子１８は読み取り器を構成している。２６は前
記回転体８の内周面の下部に固定された透明な指
標板であり、該指標板２６の平面には、十字線指
標２８が形成され、該指標２８の中心は回転体８
の回転中心と一致している。３０は回転体８の上
端に固定されたレンズホルダ−であり、これに前
記指標２８の直上に位置してレンズ３２が固定さ
れている。上記レンズホルダ−３０及びレンズ３
２は指標拡大機構を構成している。３４はア−ム
であり、これの一端は前記回転体８の上部に固定
されている。ア−ム３４の他端にはベ−ス２の下
面に対して垂直な方向に管体３６が固定され、該
管体３６の内周面にはホルダ−軸３８の大径部の
外周面が摺動自在に嵌挿し、該ホルダ−軸３８の
小径部の外周面は、管体３６の底壁に透設された
孔の壁面に摺動自在に嵌挿している。前記ホルダ
−軸３８の小径部には、打点用の針４０（位置支
持部材）が固定されている。尚、針４０以外に、
所望の位置指示部材を用いることができる。４２
は、ホルダ−軸３８の上端鍔部と、管体３６の上
端鍔部との間に配置されたコイルばねであり、前
記針４０の先端をベ−ス２の載置底面の延長平面
より若干上昇した位置に保持している。４４はデ
イジタル表示装置のケ−シングであり、所要の電
子回路が内蔵されている。前記ケ−シング４４の
パネルに、デイジタル表示部４６を備えている。
該表示部４６には後述する表示器７２の値置及び
極性表示記号が表示される。

次に、デイジタル表示装置の電子回路を、第４
図を参照して説明する。

４８はリセツトスイツチであり、前記ケ−シン
グ４４に取付けられている。５０は増幅回路であ
り、前記受光素子２２にコ−ドにより接続してい
る。

５２はシユミツト回路、５４は方向判別逓倍回
路、５６は極性反転回路、５８は分周回路、６０
はアツプダウンカウンタ−、６２はゼロ検出回
路、６４は発振回路、６６はリセツト回路、６８
はダイナミツクドライブ回路、７０は表示用ドラ
イバ−、７２は表示器であり、極性表示部７２ａ
を有している。

次に本実施例の作用について説明する。

まず、測定面上にベ−ス２を載置する。このと
き、レンズ３２には、測定面と指標２８が拡大し
て映つている。レンズ３２を見ながら角度を測定
又は打点しようとする中心点に指標２８の中心を
合わせる。次に、測定面上の角度の原点に針４０
を合わせ、次にリセツトスイツチ４８をONとな
し、デイジタル表示装置の回路をゼロにリセツト
する。上記角度の原点に針４０を合わせる作業
は、原点の直上に針４０を待ち来たし、ホルダ−
軸３８の上端をコイルばね４２の弾力に抗して下
向きに加圧し、ホルダ−軸３８を下降して、針４
０の先端を原点に当接することにより行う。

今、上記原点から正回転方向に例えば30゜の角
度位置に打点する場合について説明する。

ア−ム３４を正回転方向に回動すると、回転体
８が正回転方向に回転し、これと連動してエンコ
−ダ板１６が回転する。エンコ−ダ板１６の回転
により、２個の受光素子２２から互いに90゜位相
のずれた２種類の波型信号即ちSIN（サイン）波
型信号とCOS（コサイン）波型信号が出力され
る。これらの波型信号は増幅回路５０によつて増
幅され、且つシユミツト回路５２を経てパルスに
波型整型される。シユミツト回路５２の出力パル
スは、方向判別逓倍回路５４に送られ、ここでパ
ルスが４倍にされる。回転体８の回転方向が正回
転のときは、シユミツト回路５２の出力端OAに
SINパルスが、出力端OBにはCOSパルスが出て、
このパルスの４倍パルスは方向判別逓倍回路５４
の出力端OEに現れる。回転体８を逆回転すると、
シユミツト回路５２の出力端OAにはCOSパルス
が出力端OBにはSINパルスが出て、このパルス
の４倍パルスは、回路５４の出力端OFに現れる。
回路５４の出力端OEから出力されるパルスは極
性反転回路５６の出力端OHに現れ、該出力端
OHに現れたパルスは分周回路５８に供給され
る。分周回路５８において４分の１に分周された
パルスはアツプダウンカウンタ−６０のアツプカ
ウント端子に入力される。このとき極性表示部７
２ａは“＋”を表示し、ア−ム３４の回動方向が
原点に対して正回転領域にあることを表示する。
カウンタ−６０にてカウントされた情報は、ダイ
ナミツクドライブ回路６８を経て表示器７２の表
示部４６に10進法数値によつてデイジタルに表示
される。表示部４６の表示が30度を表示したとこ
ろで、ア−ム３４の回動を停し、該停止位置で、
ホルダ−軸１６を下降することにより、測定面上
に、原点から30゜の角度位置に打点を施行すれば、
パルス信号はカウンタ−６０のダウンカウント端
子に送られてカウンタ−６０の内容は順次減少す
る。次に、ア−ム３４を逆回転方向に回転させる
と、ゼロ検出回路６２と極性反転回路５６の作用
によつて、極性表示部７２ａに“−”が表示され
るとともに、回路５４の出力端OFに現れたパル
スは、極性反転回路５６のフリツプフロツプ回路
の作用によつて、回路５６の出力端OHに現れ、
該出力パルスは４分の１パルスに分周されてアツ
プダウンカウンタ−６０のアツプカウント端子に
入力される。極性表示部７２ａに“−”が表示さ
れている状態において、ア−ム３４を正回転方向
に回転すると、分周回路５８の出力パルスはカウ
ンタ−６０のダウンカウント端子に入力されるこ
とになる。

上記は打点作業の説明であるが勿論角度の測定
も行うことができる。

尚、第３図に示す如く、ベ−ス２に透明な底部
カバ−ベ−ス２ａを固定し、該底部カバ−ベ−ス
２ａの底壁面に指標を形成するようにすれば、底
部カバ−ベ−ス２ａの側壁から光がカバ−ベ−ス
２ａ内に入るため、レンズ３２に明確に測定面及
び指標を映すことができる。

尚、本実施例ではエンコ−ダ板としてインクリ
メント方式のものを用いたが、エンコ−ダ板の外
周部に沿つて角度信号がコ−ド化されて形成され
ているアプソリユ−ト方式のエンコ−ダ板を用い
ても、回転体８の回転運動量をデイジタル信号に
変換することが可能である。この場合、表示器の
表示をゼロにリセツトするには、表示器の表示値
と同一の値を減算信号として情報処理回路に入力
すれば良い。またエンコ−ダ板の角度信号はスリ
ツトに特に限定されるものでなく、磁気信号その
他を利用することが可能である。また、ベ−ス２
側にエンコ−ダ板を配設し、回転体８側に摺電装
置を介して読み取り器を設けるようにしても良
い。

本考案は上述の如く構成したので、角度測定面
上に簡単に載置して、角度のデイジタル信号化を
行うことができるため極めて便利であるととも
に、小型且つ安価に製造することができ更に、本
考案は透明なカバ−ベ−スに指標を形成したの
で、指標の周囲を明るくすることができ、指標拡
大機構のレンズに明確に測定面及び指標を映すこ
とができる等の効果が存する。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の好適な実施例を示し、第１図は断
面図、第２図は底面図、第３図は他の実施例を示
す断面図、第４図は電子回路ブロツク図である。 ２……ベ−ス、８……回転体、１０……カバ
−、１２……ナツト、１４……エンコ−ダ板、１
８……発光素子、２２……受光素子、２６……指
標板、２８……指標、３２……レンズ、３４……
ア−ム、３８……ホルダ−軸、４０……針（位置
指示）、４４……ケ−シング、４６……表示部、
４８……リセツトスイツチ、５０……増幅回路、
５２……シユミツト回路、５４……方向判別逓倍
回路、５６……極性反転回路、５８……分周回
路、６０……アツプダウンカウンタ−、６２……
ゼロ検出回路、６４……発振回路、６６……リセ
ツト回路、６８……ダイナミツクドライブ回路、
７０……ドライバ−、７２……極性表示器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 指標２８が形成された透明な底部カバ−ベ−ス
   ２ａを有し測定面上に載置可能なベ−ス２と、該
   ベ−ス２に、これの載置面に対して略垂直で且つ
   前記指標２８の中心を通る軸線を中心として回転
   自在に支持された回転体８と、前記指標２８の上
   方に配置した前記指標２８の像を拡大するための
   指標拡大機構と、前記ベ−ス２と回転体８のうち
   の一方に配設され、前記回転体８の回転量をデイ
   ジタル化するための信号が形成されたエンコ−ダ
   板１４と、前記ベ−ス２と回転体８のうちの他方
   に配設され、前記エンコ−ダ板１４の信号を電気
   的に検出するための読取器と、前記回転体８に連
   結するア−ム３４と、該ア−ム３６に取付けられ
   た位置支持部材とから成るデイジタル角度検出
   器。