JPH0518646Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、光や超音波や電波等の波を介して
非接触式に離れた箇所から距離を測定できる非接
触物差しに関し、特に、非測定点が明瞭に識別で
きる物差しに関する。

［従来の技術並びにその問題点］ 現在最も多用されている長さ計は、巻尺のよう
に、測定される位置に長さ計の端を持つていく必
要があつた。この為、例えば、手の入らない細い
空洞内とか、あるいは、高い位置で長さ計の端を
持つていくのが難しい箇所は、簡単に長さが測定
出来ない欠点があつた。

光や超音波を使用した非接触式の長さ計は、巻
尺の端などを測定点に持つていく必要がなく、離
れた箇所から便利に距離が測定できて便利に使用
できる。ところが、従来の長さ計は、離れた位置
から測定点を特定するために、スコープを使用し
ている。即ち、スコープを覗いて、測定点を特定
し、特定点とスコープとの距離を表示している。
この為、装置が複雑で高価になり、安価な装置が
実現できない。

この考案の長さ計は、集束された光ビームを測
定方向に照射し、光のスポツトで測定点を特定し
ている。光のスポツトは、スコープ等に比べると
安価で、しかも便利に使用できる特長がある。

この構造の非接触式の長さ計で、ふたつの測定
点の距離を測定するとき、一方の測定点に長さ計
の基準位置を合わせ、光スポツトを別の測定点に
合わせて、両測定点間の距離を測定して表示す
る。ところが、この長さ計は、通常、先端から光
スポツト迄の距離を表示するが、使用状態によつ
ては、長さ計の先端を測定位置に合致することが
出来ない。例えば、箱の内幅を測定する場合、長
さ計の先端を箱の内面に合わすことが出来ない。

長さ計は、後端から測定点迄の距離を表示する
ように設計できる。ところが、この構造の長さ計
は、細いパイプ等で長さ計が挿入できない物の内
側の長さが測定出来ない。

［この考案の目的］ この考案は、更にこの欠点を解決することを目
的に開発されたもので、この考案の重要な目的
は、長さ計の基準位置が簡単に変更でき、しかも
その基準位置から正確に長さが測定できる非接触
式の長さ計を提供するにある。

［目的を達成する為の手段］ この考案の非接触式の長さ計は、距離の計測波
ビームを出す計測波源と、この計測波源から発射
された計測波が被測定物から反射された反射波を
受けるセンサーと、このセンサーの出力から被測
定物までの距離を演算処理する演算回路と、この
演算回路の出力信号をデジタル表示して計測距離
を表示する表示パネルと、計測波と同方向に集束
された光ビームを反射する視準光源と、この視準
光源と計測波源と演算回路とセンサーとに操作ス
イツチを介して電力を供給する電池と、電池と操
作スイツチと演算回路とセンサーと計測波源と視
準光源とが収納され、かつ、先端に計測波源とセ
ンサーとが配設され、なおかつ、計測波ビームの
方向と平行に、しかも距離表示の基準位置を零点
として、寸法目盛が付されたケーシングとを備え
いる。演算回路は、ケーシングに付された寸法目
盛の基準位置からの距離を演算処理する。

［作用効果］ この考案の非接触式の長さ計は、測定波ビーム
と同方向に、集束された光ビームを発射する視準
光源を有するので、光ビームを測定したい物に向
けて測定点を光で照射すると、長さ計は、光スポ
ツトまでの距離を表示する。更に、この考案の非
接触式の長さ計は、第１図に示す如く、ケーシン
グに、光ビームの照射方向、即ち、長さの測定方
向に延長して寸法目盛が付されている。この為、
長さ計の基準位置であるケーシングの先端又は後
端が距離を測定したい一方の測定点に合致できな
い場合、目盛を測定点に合わせ、長さ計の表示に
寸法目盛の表示値で補正して正しい距離が測定で
きる。例えば、ケーシングの先端に距離測定の基
準値がある長さ計を使用して、第１図の鎖線で示
すＡ点からＢ点までの距離を測定する場合、長さ
計が135cmを表示するとすれば、AB点の距離は、
ケーシング先端とＡ線との距離を表示する寸法目
盛の３cmを引いて、132cmとなる。

即ち、この構造の長さ計は、距離表示の基準位
置が測定点に合わせられないでも、基準位置と測
定点との距離を寸法目盛が表示し、寸法目盛で補
正して正しい距離が測定できる。この為、長さ計
は基準位置が測定点に合致できない状態でも便利
に使用でき、多種多様な状態で使用して正しく距
離が測定できる特長が実現できる。

［好ましい実施例］ 以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図および第２図に示す非接触式の長さ計
は、測定点に向けて距離の測定波ビームを出す計
測波源１と、この計測波源１から発射された計測
波が被測定物から反射された反射波を受けるセン
サー２と、このセンサー２の出力から被測定物３
までの距離を演算処理する演算回路４、この演算
回路４の出力信号をデジタル表示して計測距離を
表示する表示パネル５と、計測波を同方向に集束
された光ビームを発射して、測定点を特定する視
準光源６と、この視準光源６と計測波源１と演算
回路４とセンサー２とに操作スイツチ７を介して
電力を供給する電池２７と、電池２７と操作スイ
ツチ７と演算回路４とセンサー２と計測波源１と
視準光源６とが収納されて、かつ先端に計測波源
１とセンサー２とが配設されたケーシング８とを
備えている。

測定波源１は、測定点９に向けて、測定波であ
る超音波を出す超音波スピーカー１０と、この超
音波スピーカー１０を駆動する超音波発振回路１
１とを有する。超音波スピーカー１０は、狭い面
積の測定点も正確に測定できるように、細いビー
ム状に集束した超音波を発生する指向性の高いホ
ーン型の超音波スピーカーが使用される。

超音波発振回路１１は、第３図に示すように、
例えば0.1〜１秒に一回パルス状に超音波を発振
する。

超音波の発振周期は、最長測定距離を考慮して
決定する。例えば、音速が340m／secとすれば、
超音波は0.1秒で34m進む。演算回路４は、超音
波スピーカー１０が超音波を発振し、これが被定
物３で反射されて超音波マイク１２に入力される
までの時間でもつて距離を測定する。従つて、長
さ計から測定点９までの往復の距離が34mのと
き、超音波スピーカー１０から発射された超音波
は、0.1秒後に超音波マイク１２に入力される。
従つて、0.1秒周期で超音波を発振する場合、最
大測定距離は17mとなる。

周期を１秒とすれば、最大測定距離は170mと
なる。ただ、測定距離が長い程、反射波の入力レ
ベルが低く、測定誤差を生じ易くなるので、通常
最大測定距離は、10〜50m程度とされる。

超音波発振回路１１の発振周波数は、高い程指
向性を向上できる。このことから発振周波数は
20KHz〜100KHzの範囲に調整される。

センサー２には、指向性の高い超音波マイク１
２が使用できる。

演算回路４は、超音波スピーカー１０の超音波
発射時間と超音波マイク１２の入力時間との差Ｔ
から距離を演算処理する。即ち、距離Ｌは、高速
を340mとするとき、Ｌ＝340×Ｔ×１／２とな
る。演算回路の測定結果は、表示パネル５に送ら
れ、表示パネル５は測定距離をデジタル表示す
る。

視準光源６は、測定波と同方向に向けて、細く
集束された光ビームを出す発光ダイオード１３
で、ケーシング８の前端に、超音波スピーカー１
０と超音波マイク１２とに隣接して前方に向けて
固定される。

この発光ダイオード１３は、点滅回路１４によ
つて、操作スイツチ７が押されてオン状態となつ
たときにのみ光ビームを照射する。

操作スイツチ７は、レバー１５が前方に押され
たときに、表示パネル５がケーシング８の前端か
ら測定点までの距離を表示し、後方に引つ張られ
たときに、ケーシング８の後端からの距離を表示
し、中央に位置するとき、オフ状態となる。従つ
て操作スイツチ７は、レバー１５が前方又は後方
に移動されたときに、超音波発振回路１１と、演
算回路４と発光ダイオード１３とに電力を供給し
て距離を測定表示する。

演算回路４は、操作スイツチ７のレバー１５が
前後いずれの方向にあるかを判別し、レバー１５
が後方にあるときには、計測値にケーシング８の
全長の長さを加算して、その値を表示パネル５に
表示させる。

このように、ケーシング８の前後両端のふたつ
の基準位置から距離が測定できるものは便利に使
用できる。

ケーシング８は細長い筒状で、外表面に、計測
波ビームの方向に延長して寸法目盛１６が付され
ている。寸法目盛１６は、これに測定点を合わせ
ることによつて測定距離が補正できるように、即
ち、ケーシング８の距離測定用の基準位置１７
に、一方の測定点を一致できないとき、ケーシン
グ８の途中の寸法目盛を測定点に合わせ、表示値
を寸法目盛で補正する。従つて、寸法目盛１６
は、表示パネル５が距離を表示する基準位置１７
を零点として目盛が付されている。第１図の長さ
計は、ケーシング８の前端と後端が基準位置１７
である為、寸法目盛１６はケーシング８の前後両
端を零点として付されている。

この考案は、測定波を超音波に限定せず、光も
使用できる。

第４図の長さ計は、計測波源が、細く集束した
光ビームを出す発光ダイオード１８と、この発光
ダイオード１８の点灯回路１９とからなり、セン
サー２が、レンズ２０と受光センサー２１とを備
えている。この長さ計は、発光ダイオード１８が
出す光ビームを被測定物３の表面で反射させその
反射波を受光センサー２１で受光し、受光センサ
ー２１が最大出力となるレンズ２０の位置を検出
して距離を測定する。

レンズ２０が前後に移動して、被測定物３で反
射された光が受光センサー２１に最も集束される
とき、言い替えれば、測定面の光スポツトの像が
レンズ２０を介して受光センサー２１に結像する
とき、受光センサー２１の光出力は最大になる。
従つて、レンズ２０を前後に移動させ、レンズ２
０の位置を演算回路で測定して距離を測定でき
る。

レンズ２０はねじ棒２２にねじ込まれたナツト
２３に固定され、ねじ棒２２は、歯車２４を介し
て反転モーター２５に連結され、更にねじ棒２２
にはロータリーエンコーダー２６が連結され、ロ
ータリーエンコーダー２６の出力が演算回路４に
入力されている。

ねじ棒２２が回転されると、レンズ２０が前後
に移動する。受光センサー２１の光出力が最大と
なるレンズ位置を、ロータリーエンコーダー２６
で測定し、その出力を演算して距離を求め、距離
測定値を表示パネル５に送つて距離をデジタル表
示する。

この長さ計は、計測波源の発光ダイオード１８
が視準光源に併用できる為、全体の構造が簡単で
安価にでき、しかも光ビームを細く絞ることによ
つて測定精度を高くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す長さ計の斜
視図、第２図および第４図は長さ計のブロツク線
図、第３図は超音波の発振波形を示すグラフであ
る。 １……計測波源、２……センサー、３……被測
定物、４……演算回路、５……表示パネル、６…
…視準光源、７……操作スイツチ、８……ケーシ
ング、９……測定点、１０……超音波スピーカ
ー、１１……超音波発振回路、１２……超音波マ
イク、１３……発光ダイオード、１４……点滅回
路、１５……レバー、１６……寸法目盛、１７…
…基準位置、１８……発光ダイオード、１９……
点灯回路、２０……レンズ、２１……受講センサ
ー、２２……ねじ棒、２３……ナツト、２４……
歯車、２５……反転モーター、２６……ロータリ
ーエンコーダー、２７……電池。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 距離の計測波ビームを出す計測波源と、この
   計測波源から発射された計測波が被測定物から
   反射された反射波を受けるセンサーと、このセ
   ンサーの出力から被測定物までの距離を演算処
   理する演算回路と、この演算回路の出力信号を
   デジタル表示して計測距離を表示する表示パネ
   ルと、計測波と同方向に集束された光ビームを
   反射する視準光源と、この視準光源と計測波源
   と演算回路とセンサーとに操作スイツチを介し
   て電力を供給する電池と、電池と操作スイツチ
   と演算回路とセンサーと計測波源と視準光源と
   が収納され、かつ、先端に計測波源とセンサー
   とが配設され、なおかつ、計測波ビームの方向
   と平行に、しかも距離表示の基準位置を零点と
   して、寸法目盛が付されたケーシングとを備え
   ており、演算回路がケーシングに付された寸法
   目盛の基準位置からの距離を演算処理するよう
   に構成された非接触式の長さ計。 (2) 計測波源が光ビームを出す発光ダイオード
   で、この発光ダイオードが視準光源に併用され
   ている実用新案登録請求の範囲第１項記載の非
   接触式の長さ計。 (3) 計測波源が指向性の高い超音波スピーカー
   で、センサーが指向性の高いマイクである実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の非接触式の長
   さ計。