JPS61160007A - デジタル巻尺 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、ケース本体に内蔵され、ケース開口部より
引き出し自在に移動可能とした測尺の移動検出量を電気
信号に変換し、測長結果を任意の単位系に換算してデジ
タル表示できるようにしたデジタル巻尺に関する。

（ロ）従来技術 測尺の移動検出量を電気信号に変換するについて光電変
換素子を使用したデジタル巻尺では。

従来測尺に光透過孔を穿設し、発光素子と受光素子間で
測尺を挿通し、光の明暗を読み取って移動量を電気信号
に変換して測長を行なっている（特開昭４９−３３７５
４号）、また、光透過孔を穿設せず副尺上に設けたマー
クに対して投光し、その反射光を受光することにより測
尺の移動量に対応した検出信号を計数して測長を行なっ
ている。さらに測定精度を高くするために、モアレ縞に
よる光量変化を検出するようにしたものもある（特開昭
５３−８３６５３号）。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記した測尺に光透過孔を設けるものは、測尺自体に要
求される伸直性や折れ強度が低下し実用上好ましくない
、また、測尺土のマークに投光した反射光により測尺す
る場合は、発光・受光光の焦点を絞り、マークの読み取
り精度を貰めている。この場合、焦点を絞るためのレン
ズ系が必要なためコスト高となる。焦点を絞るため、か
えって副尺上の小さなゴミ等によるミスカウントを起こ
しゃすく測長結果に対する信頼性が低下する。

モアレ縞による光量変化を検出するものではマスクが必
要であり、通常のデジタル巻尺で測長を行なう場合の測
長対象についてみれば、特別にモアレ縞を生じて特に高
精度な読み取りを必要としないことから、レンズ系を設
けて焦点を絞る場合と同様にコスト高にして製作する分
メリットが少ないと言える。

この発明に係るデジタル巻尺は、上記光電変換素子を使
用して測長するようにしたデジタル巻尺の各欠点を解消
するためになされたものであり、製作安価にして、測尺
自体の強度を低下させることなく、特殊な設計仕様の光
電変換素子を使用せず、レンズ系を構成することもマス
クを用いることもなく充分な測長精度を有するデジタル
巻尺の提供を目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明に係るデジタル巻尺は上記問題点を解消するた
めに、常時はケース本体内に内蔵されており、使用時に
はケース開口部から引き出し自在に移動可能とされ、表
面に測長方向長さの等しい複数の検出マークが等間隔に
付された測尺と、光電変換素子により前記測尺土に付さ
れた検出マークを検出する検出手段と、この検出手段か
ら測尺の移動量に対応して出力される検出信号を計数す
る計数手段と、この計数手段による計数結果を表示する
表示手段とからなるデジタル巻尺において、前記測尺土
に付される各検出マークの測尺方向長さを測尺の最小目
盛単位の２倍に相当する長さとし、かつ各検出マーク間
の間隔を検出マークの測長方向長さに等しくするととも
に、前記検出手段を、９０’の位相差をもって配置され
る２個の光電変換素子と、これら光電変換素子からの出
力信号を弁別する位相弁別手段とから構成したことを特
徴とする。

（ホ）作　　用 この発明に係るデジタル巻尺は、上記のように測尺土に
付される検出マークの測長方向長さを測尺の最小目盛単
位の２倍の長さにしているので、光電変換素子の検出感
度を特に高める手段を講じなくても検出マーク自体の検
出が正確に行なえ、測尺土の小さなゴミ等によりミスカ
ウントされる場合が少なく、しかも表示においては９０
°の位相差をもって配置された２個の光電変換素子から
の９０”の位相差をもった信号を弁別してマーク長さの
２分の１の弁別出力信号を得て、最小表示単位に応じた
測長結果を表示できる。

（へ）実施例 第１図はこの発明の実施例であるデジタル巻尺の外観を
示す斜視図であり、第２図はケース本体の側面ケースの
一方を取り外して見たケース本体内の側面図である。測
尺（３）はケース本体内の巻枠（１０）に巻かれて内蔵
されており、引き出し口（１５）から、圧接ローラ（１
１）　（１３）を介して引出される。測尺（３）の先端
には先端フック（６）が取付けられており、被計測物に
当てかうことができる。測尺（３）の末端は巻枠（１０
）の図示しないうず巻ばねに連接し、自動的に巻戻しさ
れるが刻入ロック（１４）を作動させることにより、適
宜の位置で固定できるようにされている。

測尺（３）が引き出される際、測尺（３）の移動量、す
なわち引き出し口（１５）を基準として被測定物を測長
する測定長は、第３図に示すような測尺（３）上に付し
た光吸収部としての黒色の検出マーク（５）を光電変換
素子からなるセンサー（１２）によって光学的に検出す
ることによって行なわれる。

第３図に示すように測尺（３）上に付される検出マーク
（５）の幅（１，）は、ｍ尺（３）の最小目盛幅（１１
）に対して１□＝２１□となるように２倍の目盛線幅と
なっている。測尺（３）自体は通常通り白色か、または
黄色塗装が行なわれている。センサー（１２）からの投
射光に対し反射効率を考慮するときは白色が良いが、実
用上検出マーク（５）の黒色に対して黄色でも差し支え
なく。

意匠的には測尺（５）の目盛（４）を視認するときに見
やすいという視覚的効果を与える。検出マーク（５）の
幅としては、測尺の最小目盛（４）が例えば１■なら２
調、０．５ｍならＩｍとし、検出マーク（５）間の副尺
（３）の地色幅も同じにする。

これら目盛（４）と検出マーク（５）は一体的に印刷加
工される。

この検出マーク（５）を検出するセンサ・−（１２）は
第４図に示すようにＡ相、Ｂ相に９０°の位相差をもっ
て２個配置されて構成されているが。

１個ごとのセンサーは通常カセットテープのエンド検出
等に用いられる赤外発光ダイオードとホトトランジスタ
を組み合わせた小型反射型センサーでを使用して構成さ
れている。

センサー（１２）で検出される検出マーク（５）は測尺
の移動量に応じた個数検出されるが、その検出信号の処
理は検出信号処理部（９）で処理され、処理結果として
の被測定物の測定長が表示部（２）で表示される。斯る
処理部は第５図に示すように構成されている。センサー
（１２）における人相、Ｂ相の検出信号はそれぞれＡ−
Ｄ変換回路に入力し、第６図に示すような９０”位相が
ズしたデジタル信号（Ａ）（Ｂ）として出力される。こ
れらＡ、Ｂ相の９０”位相差をもった信号は位相弁別回
路へ入力し、同じく第６図に示す位相弁別信号（Ｃ）と
して出力される。この位相弁別信号を計数回路で計数し
１表示処理回路を経て表示部（２）で測定長として表示
される。

このように位相弁別出力信号を扱うことにより、検出マ
ーク（５）の読取りとしては表示部（２）で表示しよう
とする最小表示単位、すなわち副尺の最小目盛に対して
２倍の幅を検出するので、特に精度の高いセンサーを使
用する必要がなくなるとともに、表示においては検出マ
ークの２分の１の最小目盛で測長結果を表示することが
できるものである。精度の高いセンサーを使用しなくて
済むことや、検出対象が大きくなることから、測尺土に
付着した小さなゴミ等を検出するミスカウントが防止で
きる。

第２図において、巻尺本体の電源たる電池（８）は電池
ぶた（７）をはずすことにより１表示部（２）や信号処
理部（９）が設置されるケース本体の斜面部に平行な裏
側スペースに挿入され。

全体としてコンパクトになるように装備される。

この電池（７）の電圧が低下した時は誤動作を生じない
ようにアラーム制御部（１６）が作動する。

その構成を第７図に示す、同図において、可変抵抗（Ｖ
Ｒ）によってツェナーダイオード（Ｄ）に流す電流を調
整し、ａ点の基準電圧を初期設定しておく（例えば１．
５Ｖ）、また、電圧検出用分圧回路（Ｒ工）（ＲＸ）で
、電源電圧が高い時、すなわち電池が新しい間のｂ点は
例えば１．７ｖで。

コンパレータの出力は（Ｈ）となり、マイコンのボート
（Ｐ工）は（Ｈ）を読込む、もし電池電圧が低下し、そ
れにともないｂ点の電圧が１．５ｖ以下に下った場合、
ポート（Ｐ工）は（Ｌ）となり、プログラムによって（
Ｐ２）が（Ｈ）となり、トランジスタ（Ｔ　Ｒ）がＯＦ
Ｆ状態となる。すなわちＡ−Ｄ変換回路等への電源供給
を遮断するとともに、マイコンからの指示により表示部
に電圧低下した旨の表示を行なわせるように構成されて
いる。

尚、第１図において、外観上繰作キー（１）や表示部（
２）は、ケース本体の上面と測尺引き出し口（１５）の
前面との間に形成した斜面部に配置されている。従来は
表示部等がケース本体の側面に配置されており、８尺の
目盛面と９０＠のズレで配置されていたため、測定中に
おける表示読取りやキー操作が困難であった。すなわち
。

測尺を被測定物に正しく当がって表示を読取ろうとする
と、どうしてもケース本体の側面が測定者の方へ向くよ
うにねじる必要が生じるため。

特に自動巻込式の測尺であれば先端フックが被測定物か
らはずれ測尺が測定内に収納されてしまうからである。

また表示部をかなり斜め方向から視認するときは、特に
ＬＣＤを使用している場合に、その視覚範囲に限界があ
るため表示結果を読取れなかったものである。これらの
点を考慮して実施例では上記斜面部に操作キー（１）と
表示部（２）とを配置したものである。したがって、測
尺（３）の目盛（４）と表示部（２）等とが同一視野方
向にあるため測定読取りが容易で測尺（３）をその先端
フック（６）で被測定物に正確に当てがうことができる
。また表示部（２）が測尺（３）の目Ｊｌ（４）と近接
している為、デジタル表示値と測尺目盛値との確認が容
易であり。

斜面部に表示部等が配置されているため、本体を手で持
っても表示部が指で隠されず、キー操作も容易に行なえ
るものである。

また、操作キー（１）群や表示部（２）の構成例を第８
図に示すが、マイコンの制御に基づいて。

各種キー操作により汎用的な使用を容易に実現すること
も可能である。同図において（ＨＯ）キーはＨＯＬＤキ
ーを示し、測長結果をホールドしたい場合にキー操作を
行なう、（ＭＯ）キーは、ＭＯＤＥキーで、測長単位系
を国から尺、さらにはインチへ相互変換することができ
る１図において表示部はこのＭＯＤＥキーによりインチ
系に切替えられ、Ｆ、ＩＮ、１／１６表示がされること
を示している。（Ｌ＋）キーは、窓枠等のインサイド測
定を行なう際に使用し、ケース本体長を加算して表示さ
せるものである。（ＺＥＲＯ）キーは偏入（３）を任意
長さ引き出した際に、その引き出し位置をゼロにして相
対的移動量の測長ができるように指示するキーである。

（ＯＮ−ＯＦＦ）キーは電源の○Ｎ−０ＦＦを行なう。

（ト）発明の効果 この発明に係るデジタル巻尺は上記のように構成され、
動作するので５次のような効果を奏する。

（ｉ）光電変換素子の発光・受光光の焦点を絞るための
レンズ系や、モアレ縞を生じさせるマスク等の特別な手
段を不要にして、通常使用される感度の光電変換素子を
使用しても、ミスカウントの生じない正確な測定の行な
えるデジタル巻尺を容易、安価に提供できるとともに、
検出感度に応じた範囲で最小表示単位を適宜に設定でき
る。

（ｉｉ）光透過孔を設ける場合等に比べ、従来よす使用
される測尺土に目盛と検出マークを一体的に加工でき、
従来と同じ強度が保障でき信頼性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例であるデジタル巻尺の外観を
示す斜視図であり、第２図は同じく本体の側面ケースの
一方をはずして見た内部の構成を示す側面図である。第
３図は測尺上に付される検出マークの例を説明する図で
ある。第４図は光電変換素子によるセンサ一部の構成を
説明する図である。第５図はセンサ一部からの信号を処
理する処理部の構成を示すブロック図である。第６図（
Ａ）（Ｂ）は９０°の位相差で出力される光電変換素子
からの信号波形を、同図（Ｃ）は位相弁別出力信号の波
形を示す図である。 第７図はアラーム制御回路の構成例を示す回路図である
。第８図は繰作キ一群と表示部の構成例を示す拡大平面
図である。 （２）・・・表示部　　　　　（３）・・・測尺（４）
・・・目盛　　　　　　（５）・・・検出マーク（９）
・検出信号処理部 （１２）・・・９０”の位相差で光電変換素子を２個配
置したセンサー 第１図 第２図 第３図 第５　図 １１６図 ｒｃ） 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、常時はケース本体内に内蔵されており、使用時には
   ケース開口部から引き出し自在に移動可能とされ、表面
   に測長方向長さの等しい複数の検出マークが等間隔に付
   された測尺と、光電変換素子により前記測尺上に付され
   た検出マークを検出する検出手段と、この検出手段から
   測尺の移動量に対応して出力される検出信号を計数する
   計数手段と、この計数手段による計数結果を表示する表
   示手段とを備えてなるデジタル巻尺において、前記測尺
   上に付される各検出マークの測尺方向長さを測尺の最小
   目盛単位の２倍に相当する長さとし、かつ各検出マーク
   間の間隔を検出マークのその測長方向長さに等しくする
   とともに、前記検出手段を、９０°の位相差をもって配
   置される２個の光電変換素子と、これら光電変換素子か
   らの出力信号を弁別する位相弁別手段とから構成したこ
   とを特徴とするデジタル巻尺。 ２、光電変換素子は反射式のものである特許請求の範囲
   第１項記載のデジタル巻尺。 ３、表示手段はケース本体の測尺引き出し口の上方で上
   面部に対し斜面を形成した斜面部に配置した特許請求の
   範囲第１項記載のデジタル巻尺。 ４、検出手段等の電源電池の電圧が所定値より低下した
   時に、そのことを表示手段で表示するとともに、検出動
   作を停止させるアラーム制御回路が内蔵されてなる特許
   請求の範囲第１項記載のデジタル巻尺。