JPH08285584A

JPH08285584A - 水準器

Info

Publication number: JPH08285584A
Application number: JP8963895A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Tanaka; 譲田中
Original assignee: Daishowa Seiki Co Ltd
Current assignee: Daishowa Seiki Co Ltd
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1995-04-14
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】被測定面の傾斜度を自動検出して表示または
報知する自動式水準器と目視測定式の水準器とに状況に
応じて使い分けできる水準器を提供する。【構成】水準器本体１に内蔵された気泡管２と、当該
気泡管２内の気泡４の位置から水準器本体１の傾斜度を
自動検出する傾斜度自動検出手段５〜７と、この検出結
果を表示または報知する傾斜度指示手段８，９と、気泡
管２内の気泡４の位置から水準器本体１の傾斜度を目視
観察するための目盛り付き観察窓４０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気泡管を利用して被計
測面の傾斜度を自動的に検出し、その検出結果を表示灯
の点灯または音声によって測定者に指示する自動水準器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】この種の自動水準器とし
て、傾斜度を段階的に検出し得るようにしたもの、例え
ば非透光性液体を封入した気泡管を挟んで発光素子と受
光素子を対向配置し、気泡部分を通る光により、スイッ
チング回路を介して表示ランプ及び警告ブザーを作動さ
せ、傾斜度合を知るように構成した自動水準器（実開昭
５２−７５４５６号公報）は、傾斜度を無断階に自動検
出してアナログ的に表示するタイプのものと比較して、
構造が比較的簡単で安価に実施し得る特徴があるが、各
表示ランプの点灯によって表示する傾斜度には幅がある
ため、例えば水平であることを表示する表示ランプが点
灯していても、実際には右上がりか左上がりの何れでど
の程度の傾斜があるかを確認することができない。

【０００３】また、気泡管の気泡位置を目視観察し得る
一般的な水準器が使用できる状況であれば、一般的に測
定者は、気泡管の気泡位置を目視観察して傾斜度を判別
し得る通常の水準器を使用する方が、表示ランプの点灯
などから傾斜度を判別し得る自動水準器を使用する場合
よりも、経験的、体感的に安心感を伴うのが普通である
が、従来の自動水準器では、一般的な水準器と同様の使
い方ができないため、自動水準器を使用しながら一般的
な水準器も準備しておくのが普通であり、不経済であっ
た。

【０００４】本発明は、上述の状況に鑑み、気泡管を利
用して被計測面の傾斜度を自動的に検出表示する自動水
準器でありながら、気泡管の気泡位置を目視観察して傾
斜度を判別する一般的な水準器としても活用し得るよう
な水準器を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の水準器は、後述する実施例の参照符号を付し
て示すと、水準器本体１に内蔵された気泡管２と、当該
気泡管２内の気泡４の位置から水準器本体１の傾斜度を
自動検出する傾斜度自動検出手段５〜７と、この検出結
果を表示または報知する傾斜度指示手段８及び／または
９と、気泡管２内の気泡４の位置から水準器本体１の傾
斜度を目視観察するための目盛り付き観察窓４０とを備
えている構成となっている。

【０００６】なお、上記本発明を実施するに際して、傾
斜度指示手段８は水準器本体１のみに設けることもでき
るが、水準器本体１にコード３２で接続された外部ケー
ス３０を設け、水準器本体１には、傾斜度指示手段８を
設けないで、気泡管１と傾斜度自動検出手段５〜７と目
盛り付き観察窓４０とを設け、傾斜度指示手段９をを外
部ケース３０に内装することができる。この場合、傾斜
度自動検出手段５〜７及び傾斜度指示手段９に対する電
源用バッテリー２５を外部ケース３０に内装することが
できるし、さらに、前記コード３２をコネクタ３３，３
４により水準器本体１に対し接続離脱自在とし、このコ
ネクタ３３，３４の接続により前記バッテリー２５を含
む電源回路が閉成されるようにして、電源開閉用スイッ
チを省くこともできる。勿論、傾斜度指示手段８，９を
外部ケース３０と水準器本体１の両方に設けることも可
能である。

【０００７】また、傾斜度指示手段８，９は、予め設定
された複数の傾斜度の各々に対応する複数の表示灯２８
ａ〜２８ｉから構成し、傾斜度自動検出手段に、水準器
本体１の傾斜度に対応する表示灯を択一的に点灯させる
検出回路７を設けることができる。

【０００８】さらに気泡管２は、透光性液体３と気泡４
とが封入されたものとし、傾斜度自動検出手段は、投光
手段５と受光手段６、及び検出回路７から構成し、投光
手段５は、気泡管２をその長手方向に対し略直交する方
向に直進横断する光線を発生するものとし、受光手段６
は、気泡管２を直進横断した光線を受ける位置で気泡管
２の長手方向に沿って配列された複数の受光部１３ｅ
と、各受光部１３ｅごとに対応する複数の光電変換素子
２３ａ〜２３ｈとから構成し、検出回路７は、光電変換
素子２３ａ〜２３ｈの内、気泡４によって気泡管２内の
直進横断を遮られなかった光線を受けた受光部１３ｅに
対応する光電変換素子の出力に基づき、そのときの水準
器本体１の傾斜度を指示すべく傾斜度指示手段８，９を
作動させるものとすることができる。

【０００９】前記投光手段５は、赤外線を照射するタイ
プのものとし、受光手段６の各光電変換素子２３ａ〜２
３ｈを赤外線反応型とすることができる。また、投光手
段５は、１つの発光体２１と、この発光体２１からの光
線を気泡管２を横断する向きに転向させる光線反射器２
２とから構成することができるし、あるいは受光手段６
の各受光部１３ｅに対向するように配列された複数の発
光体２１ａ〜２１ｈから構成することもできる。

【００１０】前記受光手段６の各光電変換素子２３ａ〜
２３ｈは、各受光部１３ｅに直接配設することができる
し、各受光部１３ｅから離れた位置に各光電変換素子２
３ａ〜２３ｈを配設し、前記各受光部１３ｅから対応す
る光電変換素子２３ａ〜２３ｈに光を各別に誘導する複
数本の光ファイバー５０ａ〜５０ｈを併用することもで
きる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の好適実施例を添付図に基づい
て説明すると、図１〜図４において、１は水準器本体、
２はアルコールやエーテルなどの透光性液体３と気泡４
とが封入された気泡管、５は投光手段、６は受光手段、
７は検出回路、８は水準器本体１の傾斜度を表示する内
蔵傾斜度指示手段、９は外部傾斜度指示手段である。水
準器本体１は、基台１０とその上側を覆う角筒状ケース
１１とから構成され、この角筒状ケース１１内に気泡管
１、投光手段５、受光手段６、検出回路７、及び内蔵傾
斜度指示手段８が内装され、当該角筒状ケース１１の天
井部に気泡管２内の気泡４の位置から水準器本体１の傾
斜度を目視観察するための目盛り付き観察窓４０が設け
られている。

【００１２】気泡管２は、水準器本体１に対する気泡管
２の水平度を調整する気泡管水平度調整手段１２を介し
て基台１０上に据付けられている。この気泡管水平度調
整手段１２は、気泡管支持台１３と調整ねじ１４とを有
する。気泡管支持台１３は、樋状に凹んだ上面に気泡管
２が水平に嵌合固定されたもので、その気泡管長手方向
の一端には、肉薄ヒンジ部１５を介して水準器本体への
取付け端部１６が設けられるとともに、他端には、水準
器本体１における基台１０の上面から若干浮き上がり且
つ垂直貫通孔１７を備えた遊端部１８が設けられてい
る。調整ねじ１４は、上半大径軸部１４ａと下半小径螺
軸部１４ｂと、上端回転操作部１４ｃとを有するもの
で、下半小径螺軸部１４ｂが前記水準器支持台遊端部１
８の垂直貫通孔１７を貫通して水準器本体１の基台１０
に設けられたねじ孔１９に螺合し、上半大径軸部１４ａ
の下端が前記水準器支持台遊端部１８の上面に当接し、
上端回転操作部１４ｃが水準器本体１の角筒状ケース１
１に設けられた操作用開口２０に遊嵌している。

【００１３】投光手段５は、気泡管２を一側方から他側
方へ略水平に横断する光線を発生するもので、１つの発
光体２１と光線反射器２２とから構成されている。発光
体２１は、気泡管２の斜め下方に上向きに位置するよう
に、検出回路７を構成するプリント配線基板７ａの上に
取付けられた発光ダイオードなどから成り、光線反射器
２２は、発光体２１から上向きに照射される光線を気泡
管２の方へ略直角に転向させるもので、この図示例で
は、気泡管支持台１３の側部に突設された２つの突起部
１３ａ，１３ｂ間に架設された平板状ミラーから成る
が、プリズムなども使用できる。

【００１４】受光手段６は、気泡管２を横断した光線を
直接受ける位置で気泡管２の長手方向に沿って配列され
た複数の光電変換素子（フォト・トランジスタやフォト
・ダイオードなど）２３ａ〜２３ｈを備え、各光電変換
素子２３ａ〜２３ｈは、気泡管支持台１３の側部にねじ
止めされたプリント配線基板２４に取付けられており、
気泡管支持台１３の立ち上がり壁部１３ｃの背面側に形
成された凹部１３ｄに各光電変換素子２３ａ〜２３ｈが
嵌まり且つ当該立ち上がり壁部１３ｃに各光電変換素子
２３ａ〜２３ｈに対応して設けられた小孔状受光部１３
ｅに各光電変換素子２３ａ〜２３ｈの受光部が各別に嵌
合している。

【００１５】検出回路７は、光電変換素子２３ａ〜２３
ｈの内、気泡管２内の気泡に隣接しない位置にあって気
泡管２を横断した光線を受けた光電変換素子（図４Ａで
は左半分の４つの光電変換素子２３ａ〜２３ｄ）の出力
に基づき、そのときの水準器本体１の傾斜度を指示すべ
く内外の傾斜度指示手段８，９を作動させるものであっ
て、プリント配線基板７ａ上で構成され、バッテリー２
５で駆動される。プリント配線基板７ａは、気泡管支持
台１３の下側に取付けられ、このプリント配線基板７ａ
の側部に、光電変換素子２３ａ〜２３ｈが取付けられた
プリント配線基板２４の下端部が略直角に当接し、両者
間で電気的に接続されている。

【００１６】内外の傾斜度指示手段８，９は同一構成の
ものであって、夫々プリント配線基板２６上で適当間隔
おきに直線上に配列され且つ前記プリント配線基板２６
を支持する取付け板２７上に発光部が露出する複数の表
示灯（発光ダイオードなど）２８ａ〜２８ｉを備え、内
蔵傾斜度指示手段８では、水準器本体１における角筒状
ケース１１の側壁部に形成された開口部２９内に各表示
灯２８ａ〜２８ｉの発光部が並列するように、当該開口
部２９の内側に取付け板２７が取付けられ、外部傾斜度
指示手段９では、長い矩形状の外部ケース３０の天井部
に形成された開口部３１内に各表示灯２８ａ〜２８ｉの
発光部が並列するように、当該開口部３１の内側に取付
け板２７が取付けられている。

【００１７】内蔵傾斜度指示手段８の各表示灯２８ａ〜
２８ｉは、配線により直接検出回路７に接続されるが、
外部傾斜度指示手段９は、各表示灯２８ａ〜２８ｉに接
続された配線を内蔵する適当長さのコード３２と、この
コード３２の端部に設けられたコネクタ３３と、水準器
本体１における角筒状ケース１１の一端に取付けられた
コネクタ３４とを介して検出回路７に接続されるもの
で、内蔵傾斜度指示手段８のみを使用するときは、コネ
クタ３３，３４を離脱させることによりコード３２とと
もに水準器本体１から取り外すことができる。

【００１８】バッテリー２５は、検出回路７の電源であ
るとともに発光体２１や内外各傾斜度指示手段８，９に
おける各表示灯２８ａ〜２８ｉの点灯電源でもあって、
水準器本体１における角筒状ケース１１の他端内部に設
けられたバッテリーケース部３５に取り替え可能に内装
されている。３５ａはバッテリーケース部３５の開口部
に着脱自在に螺嵌された蓋であり、３６は電源スイッチ
であって、バッテリー２５を有する電源回路を開閉す
る。

【００１９】気泡管２は、従来の一般的な水準器におけ
る気泡管と同様に、図５に示すように中央部が上がるよ
うに円弧形に湾曲しており、この気泡管２を上記のよう
に支持した水準器本体１が水平面上に載置されていると
き、気泡４は気泡管２の長手方向の中央位置で安定する
ことになる。このとき、図４〜図６に示すように受光手
段６における光電変換素子２３ａ〜２３ｈの内、中央２
つの光電変換素子２３ｄ，２３ｅの中間位置の真横に気
泡４の左端４ａが位置し、右側４つの光電変換素子２３
ｅ〜２３ｈが気泡４の左端側領域によってカバーされる
ように構成されている。そして図６に仮想線で示すよう
に、水準器本体１が左上がりに測定限度まで傾斜したと
きは、左側へ移動した気泡４によって全ての光電変換素
子２３ａ〜２３ｈがカバーされ、水準器本体１が右上が
りに測定限度まで傾斜したときは、気泡４が光電変換素
子２３ａ〜２３ｈの配列領域から右側へ外れる位置まで
移動するように構成されている。

【００２０】一方、電源スイッチ３６を閉じて投光手段
５における発光体２１を発光させると、上向きに照射さ
れる光線は光線反射器２２により略直角に気泡管２の方
へ転向されて、当該気泡管２をその長手方向に対し略直
交する水平向きに直進横断することになるが、その光線
の直進横断領域が、前記光電変換素子２３ａ〜２３ｈの
配列領域を完全にカバーするように構成されている。

【００２１】従って、前記のように水準器本体１が水平
面上に載置されているときは、図４Ａ及び図６に示すよ
うに左側４つの光電変換素子２３ａ〜２３ｄに対しては
気泡管２内を直進横断した光線が入射し、右側４つの光
電変換素子２３に対しては、気泡４で光線が遮られるた
め、即ち気泡４と封入液体３との間の気液界面で光線が
反射しまたは屈折して直進できないため、光線が入射し
ない。そして、水準器本体１が左上がりに傾斜するのに
伴って気泡４が左側へ移動し、光線が入射していた光電
変換素子２３ａ〜２３ｄの内、右側の光電変換素子２３
ｄから順次気泡４でカバーされて、光線が入射しなくな
り、水準器本体１が左上がりに測定限度まで傾斜したと
きは、全ての光電変換素子２３ａ〜２３ｈが気泡４によ
ってカバーされて光線が入射しなくなる。

【００２２】また、水準器本体１が右上がりに傾斜する
のに伴って気泡４が右側へ移動し、気泡４でカバーされ
て光線の入射を遮られていた光電変換素子２３ｅ〜２３
ｈの内、左側の光電変換素子２３ｅから順次気泡４から
外れて光線が入射し、水準器本体１が右上がりに測定限
度まで傾斜したときは、全ての光電変換素子２３ａ〜２
３ｈに光線が入射する。

【００２３】次の表１は、上記の水準器本体１の傾斜に
伴う光電変換素子２３ａ〜２３ｈの受光パターンの変化
を示している。具体例で説明すると、水平状態で左側４
つの光電変換素子２３ａ〜２３ｄが受光状態となる受光
パターンをＨとし、左上がりに勾配0.1/100 だけ傾斜し
て左側３つの光電変換素子２３ａ〜２３ｃが受光状態と
なる受光パターンをＬ１とし、左上がりに勾配0.3/100
だけ傾斜して左側２つの光電変換素子２３ａ，２３ｂが
受光状態となる受光パターンをＬ２とし、左上がりに勾
配0.6/100 だけ傾斜して左端の光電変換素子２３ａのみ
が受光状態となる受光パターンをＬ３とし、左上がりに
測定限度（勾配1.0/100 ）まで傾斜して全ての光電変換
素子２３ａ〜２３ｈが受光しない状態となる受光パター
ンをＬ４としている。右上がりの傾斜に対しても、同様
に受光パターンＲ１〜Ｒ４が設定されている。

【００２４】

【表１】

【００２５】検出回路７は、各光電変換素子２３ａ〜２
３ｈの受光出力に基づいて上記の受光パターンを判別
し、水平時の受光パターンＨのときは傾斜度指示手段
８，９の表示灯２８ａ〜２８ｉの内、中央の表示灯２８
ｅを点灯し、左上がりの受光パターンＬ１〜Ｌ４の各々
に左側４つの表示灯２８ｄ〜２８ａを個別に対応させて
択一的に点灯させ、右上がりの受光パターンＲ１〜Ｒ４
の各々に右側４つの表示灯２８ｆ〜２８ｉを個別に対応
させて択一的に点灯させるように構成している。このと
き、表１に示すように水平時に点灯される表示灯２８ｅ
を緑色とし、勾配が大きくなるに従って、点灯する表示
灯の色が黄色、橙色、赤色というように変化するように
構成することができる。表１では、勾配が最大のときの
受光パターンＬ４，Ｒ４のときに点灯する表示灯２８
ａ，２８ｉと、１段階勾配が緩いときの受光パターンＬ
３，Ｒ３のときに点灯する表示灯２８ｂ，２８ｈとを何
れも赤色としているが、可能ならば発色を変えても良い
し、受光パターンＬ３，Ｒ３のときは表示灯２８ｂまた
は２８ｈのみを点灯させ、勾配が最大のときの受光パタ
ーンＬ４，Ｒ４のときには表示灯２８ａ，２８ｂまたは
２８ｈ，２８ｉの２つを点灯させるようにしても良い。

【００２６】目盛り付き観察窓４０は、図２及び図４Ｂ
に示すように、気泡管２の上面に直接描かれた目盛り４
１と、水準器本体１に於ける角筒状ケース１１の天井部
に気泡管２の長手方向に沿って形成された矩形状貫通孔
４２と、この貫通孔４２塞ぐように角筒状ケース１１の
天井部内側に付設された透明な保護板（ガラスなど）４
３とから構成されており、目盛り４１は、従来の目視測
定式の一般的な気泡管利用の水準器において気泡管表面
に描かれた目盛りと同一のものとすることができるが、
図示例の目盛り４１は、水準器本体１が水平状態にある
ときに気泡４の一端４ａの真上に位置する水平表示用基
準線４１ｅと、その左右両側に、予め設定された各勾配
に対応する勾配表示線４１ａ〜４１ｄ及び４１ｆ〜４１
ｉとから成り、これら各勾配表示線４１ａ〜４１ｄ及び
４１ｆ〜４１ｉは、傾斜度指示手段８，９における表示
灯２８ａ〜２８ｄ及び２８ｆ〜２８ｉが点灯するときの
勾配に対応させておくことができる。勿論、各勾配表示
線に勾配値を併記しておくこともできる。なお、透明保
護板４３を十分に気泡管２に接近配置することができる
ならば、目盛り４１をこの透明保護板４３に表示するこ
ともできる。

【００２７】以上のように構成された水準器によれば、
水準器本体１を被測定面上に載置して電源スイッチ３６
を閉じ、投光手段５の発光体２１を発光させることによ
り、当該被測定面の傾斜度合いを内蔵傾斜度指示手段８
または外部傾斜度指示手段９における表示灯２８ａ〜２
８ｉの点灯状態から知ることができる。このとき、測定
者が内蔵傾斜度指示手段８の表示灯２８ａ〜２８ｉの点
灯状態を容易に識別できる状況であれば、外部傾斜度指
示手段９を水準器本体１から取り外しておくことができ
る。また、外部傾斜度指示手段９を水準器本体１に接続
して使用するときは、当該外部傾斜度指示手段９を水準
器本体１の載置位置から離れた、その表示灯２８ａ〜２
８ｉの点灯状態を識別し易い位置へ移動させるととも
に、当該表示灯２８ａ〜２８ｉの点灯状態を識別し易い
向きに変えることができる。

【００２８】また、検出回路７と傾斜度指示手段８，９
は、その受光手段６における受光部１３ｅ（各光電変換
素子２３ａ〜２３ｈ）の構成から、傾斜度を段階的に検
出表示することになるが、この傾斜度指示手段８，９が
表示する傾斜度に対し実際の傾斜度（勾配）が右上がり
側にずれているのか左上がり側にずれているのかを知り
たい場合、あるいはそのずれ量がどの程度であるのかを
知りたい場合には、目盛り付き観察窓４０から気泡一端
４ａの位置を目盛り４１から読み取れば良い。

【００２９】なお、水準器本体１に対して気泡管２の上
下方向取付け角度に誤差があると、基準水平面上に水準
器本体１を載置したときに傾斜度指示手段８，９が水平
状態であることを表示しないことになる。このような場
合、気泡管水平度調整手段１２により気泡管２の上下方
向取付け角度を修正することができる。即ち、図３に示
す調整ねじ１４をねじ込むことにより、その上半大径軸
部１４ａの下端が気泡管支持台１３の遊端部１８を、肉
薄ヒンジ部１５を弾性変形させて押し下げることにな
り、気泡管支持台１３が肉薄ヒンジ部１５を支点にして
遊端部１８が下がるように傾動し、気泡管２の上下方向
取付け角度が右端側が下がるように調整される。また逆
に、調整ねじ１４をねじ戻すことにより、その上半大径
軸部１４ａの下端の上昇に伴って気泡管支持台１３が肉
薄ヒンジ部１５の弾性復元力で当該肉薄ヒンジ部１５を
支点にして遊端部１８が上がるように傾動し、気泡管２
の上下方向取付け角度が左端側が下がるように調整され
る。

【００３０】また、目盛り付き観察窓４０の存在によ
り、外界の光が水準器本体１の内部に入り、これが受光
手段６の受光部１３ｅ（各光電変換素子２３ａ〜２３
ｈ）に入射して検出回路７が誤動作する恐れが考えられ
る。このような問題を解消するために、受光部１３ａを
形成する小孔の長さを長くして、気泡管２を略水平方向
に直進横断した光線のみが光電変換素子２３ａ〜２３ｈ
に入射するように構成することも考えられるが、投光手
段５における発光体２１に例えば赤外線を照射するタイ
プのものを使用し、光電変換素子２３ａ〜２３ｈとして
赤外線にのみ反応するタイプのものを使用して、目盛り
付き観察窓４０から入射する可視光線によって光電変換
素子２３ａ〜２３ｈが反応しないように構成するのが望
ましい。

【００３１】上記実施例では、傾斜度指示手段８，９と
して、表示灯２８ａ〜２８ｉの点灯状態から傾斜度合い
を表示するものを示したが、音声で傾斜度合いを測定者
に報知するものであっても良いし、表示と報知の両者を
組み合わせた傾斜度指示手段であっても良い。また、被
測定面上に水準器本体１を載置するタイプの水準器を示
したが、略垂直な被測定面に水準器本体の測定用側面を
当て付けて、当該被測定面の垂直度を測定するタイプの
水準器としても実施することができる。さらに、水平面
上の直交する２方向の傾斜度合いを同時に測定し得るよ
うに、計測機構や傾斜度指示手段を各測定方向ごとに別
けて併設することもできる。また、傾斜度指示手段とし
て、内蔵傾斜度指示手段８を省き、外部傾斜度指示手段
９のみとすることもできる。

【００３２】投光手段５の構成は上記実施例のものに限
定されない。例えば発光体２１から気泡管２の長手方向
と略平行に光線が照射されるように当該発光体２１を配
置し、この光線を光線反射器２２により気泡管２の長手
方向に対し略直交する向きに転向させるように構成する
こともできる。また、また、図７に示すように、受光手
段６における各光電変換素子２３ａ〜２３ｈを受光部１
３ｅから離して適当な位置に配設し、各受光部１３ｅか
ら対応する各光電変換素子２３ａ〜２３ｈへ光線を誘導
する光ファイバー５０ａ〜５０ｈを併設することができ
る。さらに、図８に示すように、受光手段６における光
電変換素子２３ａ〜２３ｈと同数の発光体（発光ダイオ
ードなど）２１ａ〜２１ｈを、気泡管２を間に挟むよう
に各光電変換素子２３ａ〜２３ｈに対向させて配列する
こともできる。５１は、各発光体２１ａ〜２１ｈを支持
する取付け板であって、各発光体２１ａ〜２１ｈから照
射される光線を対向する光電変換素子２３ａ〜２３ｈに
向かうビームとするための小孔５２を備えている。

【００３３】外部傾斜度指示手段９を併用する実施例を
示したが、水準器本体１に内蔵された内蔵傾斜度指示手
段８のみを使用するように構成しても良い。また逆に、
図９に示すように、水準器本体１には傾斜度指示手段８
を設けず、コード３２で接続された外部ケース３０に内
蔵させた外部傾斜度指示手段９のみを使用するように構
成することもできる。また、外部ケース３０を併用する
ときは、傾斜度指示手段がこの外部ケース３０にのみ内
装されている場合と、水準器本体１と外部ケース３０の
両方に内装されている場合とに関係なく、当該外部ケー
ス３０にバッテリー２５や電源スイッチ３６を内装する
ことができる。

【００３４】さらに、コネクタ３３，３４によりコード
３２を水準器本体１に接続させたとき（バッテリー２５
を含む電源回路と傾斜度自動検出手段５〜７とをコード
３２で接続させたとき）、バッテリー２５を含む電源回
路が閉成されるようにして、コネクタ３３，３４が電源
スイッチ３６を兼ねるように構成し、以て、電源スイッ
チ３６を省くこともできる。

【００３５】

【発明の作用及び効果】上記実施例の説明から明らかな
ように、本発明による水準器では、被測定面に水準器本
体(1) を載置するだけで、当該水準器本体(1) に内蔵さ
れた気泡管(2)内の気泡(4) の位置から水準器本体(1)
の傾斜度を自動検出する傾斜度自動検出手段(5〜7)によ
り当該水準器本体(1) （被測定面）の傾斜度が自動検出
され、この検出結果が傾斜度指示手段(8,9) により表示
または報知されるので、測定者は、当該傾斜度指示手段
(8,9) の表示内容または報知内容から被測定面の傾斜度
を簡便に知ることができる。しかも、気泡管(2) 内の気
泡(4) の位置から水準器本体(1) の傾斜度を目視観察す
るための目盛り付き観察窓(40)をも備えているので、当
該目盛り付き観察窓(40)から気泡(4) の位置を実際に観
察し、被測定面の傾斜状態をアナログ的に測定すること
もできる。

【００３６】従って、前記傾斜度自動検出手段(5〜7)が
自動検出して傾斜度指示手段(8,9)によって表示また報
知される傾斜度と実際の被測定面の傾斜度との比較が可
能になり、前記傾斜度指示手段(8,9) が水平状態である
ことを表示または報知している状態であっても、実際に
は被測定面が右上がり側に傾いているのか左上がり側に
傾いているのかを知ることもできるし、その傾き量がど
の程度なのかを知ることもできる。また、従来の目視測
定式の一般的な水準器の使用に慣れた測定者の場合に
は、状況に応じて目盛り付き観察窓(40)から気泡位置を
観察する従来の測定方法を実行することができ、汎用性
に優れている。

【００３７】なお、請求項２に記載の構成によれば、水
準器本体(1) の載置位置や高さとは関係なく、傾斜度指
示手段(9) の表示内容または報知内容を測定者が判別し
易い状態に当該傾斜度指示手段(9) の位置や高さ、向き
を変えることができるので、測定作業性が向上する。特
に水準器本体(1) を載置する被測定面から離れた箇所に
当該被測定面の水平度を調整する手段があって、測定者
がその測定結果に基づいて水平度調整手段を操作しなけ
ればならないような状況では、傾斜度指示手段(9) を水
平度調整手段の近くに配置し、測定結果を見ながら水平
度調整手段を操作することができるので、測定者にかか
る負担が少なくなり、作業性が大幅に向上する。

【００３８】この場合、請求項３に記載の構成によれ
ば、傾斜度自動検出手段(5〜7)及び傾斜度指示手段(9)
に対する電源用バッテリー(25)が外部ケース(30)に設け
られるので、水準器本体(1) の小型軽量化を図って当該
水準器本体(1) の取り扱いを容易ならしめ得る。

【００３９】また、請求項４に記載の構成によれば、単
に非使用時に外部ケース(30)と水準器本体(1) とを分離
させて夫々の取り扱いを容易ならしめ得るというだけで
なく、使用に際して両者をコネクタ(33,34) で接続する
だけで電源回路が閉成されるので、電源スイッチを省け
るとともに操作性も向上する。

【００４０】勿論、請求項５に記載のように、傾斜度指
示手段(8) を水準器本体(1) にも設けて、状況に応じて
内蔵傾斜度指示手段(8) と外部傾斜度指示手段(9) とを
使い分け得るようにし、水準器全体としての操作性をよ
り高めることができる。

【００４１】請求項６に記載の構成によれば、傾斜度指
示手段(8,9) が有する複数の表示灯(28a〜28i)の内、単
に点灯している表示灯を判別するだけで、被測定面の傾
斜度を容易且つ確実に知ることができる。

【００４２】また、請求項７に記載の構成によれば、気
泡管を利用して被計測面の傾斜度合を自動的に判定する
水準器でありながら、従来のように気泡管に特殊な液体
を封入したり電気抵抗体や電極を取り付ける必要がな
く、従来汎用の目視判定方式の水準器における気泡管を
そのまま利用でき、構造的にシンプルで安価に製作でき
る自動水準器を提供することができる。この場合、自動
測定のための光線は気泡管(2) を略水平に横断するよう
にし、目盛り付き観察窓(40)は水準器本体(1) の天井部
に配設することにより、当該目盛り付き観察窓(40)を使
用する目視測定の場合に従来の目視測定式の水準器と全
く変わりなく使用することができる。

【００４３】請求項８に記載の構成によれば、目盛り付
き観察窓(40)から入った外部の可視光線が光電変換素子
(23a〜23h)に入射することによる誤動作を防止すること
ができて、測定精度を高めることができる。

【００４４】請求項９に記載の構成によれば、１つの発
光体(21)と光線反射器(22)とで投光手段(5) を構成でき
るので、部品点数が少なく、水準器全体をシンプル且つ
安価に構成することができるとともに、発光体(21)を気
泡管(2) から適当に離して配置することができるので、
水準器全体の部品レイアウトが容易になる。

【００４５】請求項１０に記載の構成によれば、受光手
段(6) の各光電変換素子(23a〜23h)ごとに独立した気泡
検出用光線路を形成することができるので、計測精度を
高めることができる。

【００４６】請求項１１に記載の構成によれば、気泡管
脇の受光部(13e) から光電変換素子(23a〜23h)へ光線を
誘導する手段が不要になり、全体の構造がシンプルにな
って小型化とコストダウンを図ることができる。

【００４７】また、請求項１２に記載の構成によれば、
気泡管脇の受光部(13e) の間隔を光電変換素子(23a〜23
h)の幅などに制約を受けずに十分に狭めて数を増やすこ
とが容易になる。従って、測定できる傾斜度のピッチを
細かくして精度を高めることが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る水準器全体の斜視図
である。

【図２】同水準器の縦断側面図である。

【図３】同水準器と内外各傾斜度指示手段とを示す縦
断正面図である。

【図４】Ａ図は同水準器内の要部の横断平面図であ
り、Ｂ図は気泡管と目盛り付き観察窓とを示す平面図で
ある。

【図５】気泡管を示す縦断正面図である。

【図６】気泡管の概略と計測系の構成を示すブロック
線図である。

【図７】受光手段の別の実施例を示す要部の概略横断
平面図である。

【図８】投光手段の別の実施例を示す要部の概略横断
平面図である。

【図９】水準器全体の別の実施例を示す縦断正面図で
ある。

【符号の説明】

１水準器本体２気泡管３透光性液体４気泡５投光手段６受光手段７検出回路８内蔵傾斜度指示手段９外部傾斜度指示手段１２気泡管水平度調整手段１３気泡管支持台１４調整ねじ１５気泡管支持台の肉薄ヒンジ部１６気泡管支持台の取付け端部１７垂直貫通孔１８気泡管支持台の遊端部１９水準器本体側のねじ孔２１発光体２１ａ〜２１ｈ発光体２２光線反射器２３ａ〜２３ｈ光電変換素子２５バッテリー２８ａ〜２８ｉ表示灯３２外部傾斜度指示手段の接続用コード３３コネクタ３４コネクタ３６電源スイッチ４０目盛り付き観察窓４１目盛り４２矩形状貫通孔４３透明保護板５０ａ〜５０ｈ光ファイバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水準器本体(1) に内蔵された気泡管(2)
と、当該気泡管(2) 内の気泡(4) の位置から水準器本体
(1) の傾斜度を自動検出する傾斜度自動検出手段(5〜7)
と、この検出結果を表示または報知する傾斜度指示手段
(8,9) と、気泡管(2) 内の気泡(4) の位置から水準器本
体(1) の傾斜度を目視観察するための目盛り付き観察窓
(40)とを備えている水準器。
【請求項２】水準器本体(1) にコード(32)で接続された
外部ケース(30)を備え、水準器本体(1) には、気泡管(2) と傾斜度自動検出手段
(5〜7)と目盛り付き観察窓(40)とが設けられ、外部ケース(30)には、傾斜度指示手段(9) が設けられて
いる請求項１に記載の水準器。
【請求項３】外部ケース(30)に、傾斜度自動検出手段(5
〜7)及び傾斜度指示手段(9) に対する電源用バッテリー
(25)が内装されている請求項２に記載の水準器。
【請求項４】前記コード(32)がコネクタ(33,34) を介し
て水準器本体(1) に対し接続離脱自在であり、このコネ
クタ(33,34) の接続により前記バッテリー(25)を含む電
源回路が閉成されるようにした請求項３に記載の水準
器。
【請求項５】傾斜度指示手段(8) が水準器本体(1) にも
設けられている請求項２〜４の何れかに記載の水準器。
【請求項６】傾斜度指示手段(8,9) が、予め設定された
複数の傾斜度の各々に対応する複数の表示灯(28a〜28i)
から成り、傾斜度自動検出手段(5〜7)が、水準器本体(1) の傾斜度
に対応する表示灯を択一的に点灯させる検出回路(7) を
有する請求項１〜５の何れかに記載の水準器。
【請求項７】気泡管(2) は、透光性液体(3) と気泡(4)
とが封入されたものであり、傾斜度自動検出手段は、投光手段(5) と受光手段(6) 、
及び検出回路(7) から成り、投光手段(5) は、気泡管
(2) をその長手方向に対し略直交する方向に直進横断す
る光線を発生し、受光手段(6) は、気泡管(2) を直進横
断した光線を受ける位置で気泡管(2) の長手方向に沿っ
て配列された複数の受光部(13e) と、各受光部(13e) ご
とに対応する複数の光電変換素子(23a〜23h)を備え、検
出回路(7)は、光電変換素子(23a〜23h)の内、気泡(4)
によって気泡管(2) 内の直進横断を遮られなかった光線
を受けた受光部(13e) に対応する光電変換素子の出力に
基づき、そのときの水準器本体(1) の傾斜度を指示すべ
く傾斜度指示手段(8,9) を作動させる請求項１〜６の何
れかに記載の水準器。
【請求項８】投光手段(5) が赤外線を照射し、受光手段
(6) の各光電変換素子(23a〜23h)が赤外線反応型である
請求項７に記載の水準器。
【請求項９】投光手段(5) が、１つの発光体(21)と、こ
の発光体(21)からの光線を気泡管(2) を横断する向きに
転向させる光線反射器(22)とから成る請求項７または８
に記載の水準器。
【請求項１０】投光手段(5) が、受光手段(6) の各受光
部(13e) に対向するように配列された複数の発光体(21a
〜21h)から成る請求項７または８に記載の水準器。
【請求項１１】受光手段(6) の各受光部(13e) に光電変
換素子(23a〜23h)が直接配設されている請求項７〜１０
の何れかに記載の水準器。
【請求項１２】受光手段(6) の各受光部(13e) から離れ
て各光電変換素子(23a〜23h)が配設され、前記各受光部
(13e) から対応する光電変換素子(23a〜23h)に光を各別
に誘導する複数本の光ファイバー(50a〜50h)が併用され
ている請求項７〜１０の何れかに記載の水準器。