JPH0530995U - 指針の読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計量用計器の指針の広範囲に亙る振れを、高
精度でかつ直線性のある出力で読み取るための指針の読
み取り装置を提供する。 【構成】 計量用計器の指針１１に、一定幅の略渦巻状
に形成された反射部１５を備えた反射板１２を設けると
ともに、この反射板１２に向って光を発射する発光素子
１３と、この反射板１２の反射部１５によって反射され
た光を検出する１次元光位置検出素子１４とを設け、反
射板１２の反射部１５によって反射された光が、指針１
１の動きに対応して、１次元光位置検出素子１４の受光
部１４aを移動するように設定した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、計量用計器の指針の動きを読み取るための指針の読み取り装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、計量用計器の動きを読み取るための読み取り装置としては、図４あるい は図５に示すような構成のものが提供されていた。

【０００３】 図４に示した例の読み取り装置１は、計量用計器の指針２に設けられた反射板 ３と、この反射板３に向って光を発射する発光素子４と、反射板３で反射された 光を受光する１次元光位置検出素子５とを主体として構成されている。指針２は 、計量用計器の検出値に対応して回転する回転軸２aに接続されている。

【０００４】 そして、発光素子４から発射された光は、指針２に取り付けられた板状の反射 板３で反射され、その反射光は帯状の１次元光となって１次元光位置検出素子５ の受光面を含む平面に照射されるようになっており、その反射光が照射される位 置が、前記指針２の動きに対応して、１次元光位置検出素子５の受光面上を移動 するように、反射板３の大きさ、位置、ならびに発光素子４と１次元光位置検出 素子５の位置、向きが決められている。

【０００５】 また、図５に示した例の読み取り装置１は、１次元光位置検出素子５の代わり に２次元光位置検出素子６を用いた点、および指針２に設けられた反射板３に、 スポット状の反射部３aを設けた点で、前述した例の読み取り装置と異なってい る。そして、この例の読み取り装置１によれば、反射部３aで反射された反射光 はスポット状の点光となって２次元光位置検出素子６に受光されるようになって いる。

【０００６】 そして、前述した２例の読み取り装置１を使用する場合には、それぞれ１次元 光位置検出素子５あるいは２次元光位置検出素子６の出力により、指針２の向き を検出することにより行っている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、前記第１の例の読み取り装置１にあっては、指針２の向きを無段階 で検出することができるものの、１個の１次元光位置検出素子５を使用する場合 には、原理的には１８０°以上の指針２の動きを検出することはできず、１８０ °以上の指針２の動きを検出するには、複数個の１次元光位置検出素子を使用し なければならないといった問題があった。また、指針２の動きが円運動で実施さ れるにもかかわらず、この指針２の動きを、１次元光位置検出素子５の直線状の 受光面で受けるので、指針５の角度に対する出力の直線性がないという問題もあ った。

【０００８】 また、前記第２の例の読み取り装置１にあっては、２次元光位置検出素子６を 使用しているため、コストが増大し、また検出回路が複雑になるといった問題が あった。

【０００９】 本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであって、１次元光位置検出 素子を用いて、広範囲の角度に及ぶ指針の動きを検出することができる指針の読 み取り装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、計量用計器の指針に設けられ、上面に一定幅の略渦巻状に形成され た反射部を備えた反射板と、この反射板の反射部に向って光を発射する発光素子 と、反射板の反射部で反射された光を検出する１次元光位置検出素子とを備え、 前記反射板の反射部によって反射された光が１次元光位置検出素子の受光部に入 射する位置が、指針の動きに対応して１次元光位置検出素子の受光部を移動する ように、前記反射部の形状、大きさ、向き、ならびに発光素子と１次元光位置検 出素子の位置、向きが設定されてなることを解決手段とした。

【００１１】

【作用】

本考案の指針の読み取り装置によれば、発光素子から発射された光を、指針上 の反射板に設けられた渦巻状の反射部で反射させた後、この反射光を１次元光位 置検出素子によって受光することで、指針の位置を読み取る。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について、図１ないし図３を参照して説明する。

【００１３】 図１および図２において、符号１０は、本実施例の指針の読み取り装置、符号 １１は、この指針の読み取り装置１０によって振れを読み取るべき計量用計器の 指針を示している。

【００１４】 指針の読み取り装置１０は、指針１１に設けられた反射板１２と、この反射板 １２に向って光を発射する発光素子１３と、前記反射板１２で反射された光を検 出する１次元光位置検出素子１４とを主体として構成されている。

【００１５】 指針１１は、外観略くさび形に形成された板状体であって、その基端部におい て、計量用計器の回転軸１１aに接続されている。この回転軸１１aは、計量用計 器の検出値に対応して回転するものであって、計量対象は、酸素ボンベの液面等 である。

【００１６】 反射板１２は、前記指針１１の基端部付近に設けられた外観円板状の板体であ って、その上面の一部には、一定幅の略渦巻状の反射部１５が設けられている。

【００１７】 反射部１５は、該反射部１５によって反射された光が１次元光位置検出素子１ ４の受光部１４aに入射する位置が、指針１１の動きに対応して、１次元光位置 検出素子１４の受光部１４aを移動するように、その形状、大きさ、向きが設定 されている。具体的には、図３に示すように、指針１１の基端部側の始点１５a から、指針１１の先端部側を通過して再び基端部側へ向かって、該指針１１の回 転中心１１aから漸次遠ざかるようにして、一周あるいはそれ以下の長さの渦巻 状に湾曲形成され、前記始点１５aの近傍の終点１５bにて終結されている。

【００１８】 より具体的には、始点１５aにおける反射部１５の中心(幅方向の中心)と回転 中心１１aとを結ぶ線１６と、該回転中心１１aから延びる任意の線１７とによっ て形成された角度をＴとし、この任意の線１７が反射部１５の中心(幅方向の中 心)と交わる点から回転中心１１aまでの距離をＲとした場合、ＲがＴに対して直 線的に変化するように、反射部１５の形状が設定されている。すなわち、前記始 点１５aにおける反射部１５の中心(幅方向の中心)から回転中心１１aまでの距離 をaとし、終点１５bにおける反射部１５の中心(幅方向の中心)から回転中心１１ aまでの距離をbとし、反射部１５の存在する角度をＴ₀とした場合、Ｒ＝(b−a) Ｔ／Ｔ₀＋aとなるように、反射部１５の形状、大きさが設定されており、これに よって、指針１１の向きに対して直線性のある出力が得られるように配慮されて いる。

【００１９】 また、１次元光位置検出素子１４としては、光の位置を感知する各種のＰＤＳ (Ｐosition Ｓensitive Ｄevise)が用いられ、反射板１２の反射部１５によっ て反射された光が、指針１１の動きに対応して、１次元光位置検出素子１４の受 光部１４aを移動するように、その大きさ、位置、向きが設定されている。すな わち、この１次元光位置検出素子１４は、回転軸１１aの回転に対応して回転し た指針１１の反射板１２からの反射光を十分に受光することができるように、指 針１１の長手方向および反射板１２での反射光が描く軌道を完全に含むように、 その大きさ、位置、向きが設定されている。なお、１次元光位置検出素子１４と しては、例えばフォトダイオードアレイのような装置を採用することができる。

【００２０】 次に、このような構成からなる指針の読み取り装置１０の使用方法について説 明する。

【００２１】 発光素子１３から発射された光は、指針１１上の反射板１２の反射部１５に当 たって反射される。反射部１５は、前述したような渦巻状に形成されているので 、検出値は指針１１の動きに対して、直線性のある出力となる。

【００２２】 反射光は、１次元光位置検出素子１４の受光部１４aで受光される。そして、 １次元光位置検出素子１４で検出された光の位置によって、指針１１の振れを検 出する。

【００２３】 このように、本実施例の指針の読み取り装置１０によれば、１次元光位置検出 素子１４が用いられているので、２次元光位置検出素子を用いていた従来の読み 取り装置に比して、経済的である。

【００２４】 また、前記反射板１２の反射部１５によって反射された光が１次元光位置検出 素子１４の受光部１４aに入射する位置が、指針１１の動きに対応して１次元光 位置検出素子１４の受光部１４aを移動するように、１次元光位置検出素子１４ の位置、向きが設定されているので、指針１１の振れの大きさにかかわらずに、 反射板１２からの反射光を十分に受光することができる。したがって、１次元光 位置検出素子１４を１個だけ使っているにもかかわらず、広範囲の角度で指針１ １が動く場合にも対応可能である。

【００２５】 また、反射板１２の反射部１５が、前記のような渦巻状とされていることから 、指針１１の動きが円運動で実施されるにもかかわらず、この指針１１の角度に 対して、直線性の有る出力が得られ、高精度の読み取りが可能となる。

【００２６】 なお、本考案の指針の読み取り装置１０は、前記実施例で示したものに限られ るものではなく、具体的構成要件は、実施にあたり適宜変形可能である。

【００２７】 例えば、指針１１で示す値は、酸素ボンベ等の液面表示のみならず、他のいか なる値を検出するものであっても適用することができる。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の指針の読み取り装置によれば、１次元光位置検 出素子を１個だけ使っているにもかかわらず、広範囲の角度で指針が動く場合に も対応可能であり、しかも１次元光位置検出素子を用いているために、経済的に も有利である。また、反射板の反射部が、前記のような渦巻状とされていること から、指針の動きが円運動で実施されるにもかかわらず、この指針の角度に対し て、直線性のある出力が得られ、高精度の読み取りが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の指針の読み取り装置の一実施例を示す
斜視図である。

【図２】この指針の読み取り装置を示す側面図である。

【図３】この指針の読み取り装置の反射板を示す平面図
である。

【図４】従来の指針の読み取り装置の一例を示す斜視図
である。

【図５】従来の指針の読み取り装置の他の一例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０ 指針の読み取り装置 １１ 指針 １２ 反射板 １３ 発光素子 １４ １次元光位置検出素子 １４a 受光部 １５ 反射部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 計量用計器の指針に設けられ、上面に一
   定幅の略渦巻状に形成された反射部を備えた反射板と、
   この反射板の反射部に向って光を発射する発光素子と、
   反射板の反射部で反射された光を検出する１次元光位置
   検出素子とを備え、 前記反射板の反射部によって反射された光が１次元光位
   置検出素子の受光部に入射する位置が、指針の動きに対
   応して、１次元光位置検出素子の受光部を移動するよう
   に、前記反射部の形状、大きさ、向き、ならびに前記発
   光素子と１次元光位置検出素子の位置、向きが設定され
   てなることを特徴とする指針の読み取り装置。