JPH09297007A

JPH09297007A - 寸法測定装置

Info

Publication number: JPH09297007A
Application number: JP13418096A
Authority: JP
Inventors: Hideki Azuma; 秀樹我妻; Akitsugu Fujieda; 明承藤枝; Takehiko Kumahashi; 武彦熊橋; Yasuaki Matsui; 康明松井; Arata Koroyasu; 新頃安
Original assignee: NIPPON COMPONENTS KK; Kyokuto Sanki Co Ltd
Current assignee: NIPPON COMPONENTS KK; Kyokuto Sanki Co Ltd
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1997-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】カーソルが投光器から遠ざかっても、明るい
場所でも測定不能に陥らない寸法測定装置を提供するこ
と。【解決手段】一定周波数で輝度変調されたレーザ・ビ
ームを放射する投光器３と、目盛を付した棒部材２と、
この棒部材２に沿って移動し得るカーソル１とを具備
し、このカーソル１は、レーザ・ビームを検知する一対
の光検知器4R、4Lと、この一対の光検知器4R、4Lの出力
の交流成分をそれぞれ増幅する２つの増幅器43、44と、
これら２つの増幅器43、44の出力をそれぞれ整流する２
つの整流回路45、46と、整流された２つの出力を比較す
る比較手段（47、48）と、この比較手段の出力を表示す
る表示器49R、49C、49Lとを備え、この表示器の表示に
基づいて棒部材２の目盛りを読み取って寸法を測定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、壁などによって
囲まれた空間、例えば、部屋の実寸法を正確に測定する
寸法測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】壁で囲まれた部屋の寸法を測定する手法
として、図８に示すように、直交する４方向にレーザ・
ビームを放射する投光器（マーカー）Ｍを部屋の基準と
なる位置に設置し、一端を壁に突き当てた物差しＳに投
光器からのレーザ・ビームを照射させ、レーザ・ビーム
で照射された輝点の目盛りを読み取ることにより、レー
ザ・ビームの輝点から壁までの寸法を測定する手法が実
施されている。

【０００３】このような従来の寸法測定手法において
は、物差しＳにレーザ・ビームを照射したとき、物差し
Ｓに投影されたレーザ・ビームの輝点には、ある程度の
幅を持っているので、レーザ・ビームの輝点の中心に対
応する目盛りを正確に読み取ることは困難であり、測定
寸法に個人差が介在することは避けられなかった。

【０００４】そこで、レーザ・ビームの輝点の中心位置
を個人差なく正確に読み取り得るとともに、読み間違い
を解消するために、図２に示すように、棒部材２と、こ
の棒部材２に沿って移動し得るカーソル１とを備え、カ
ーソル１には、棒部材２に沿ってカーソル１を移動させ
たとき、一定距離移動する毎にパルスを発生するエンコ
ーダと、照射されたレーザ・ビームを検知する近接して
設置された１対のフォト・ダイオードなどの光検知器4
R、4Lと、測定された寸法を表示するＬＣＤ表示器５
と、各種条件を設定するスイッチ類と、信号処理回路と
を備えた寸法測定装置が提案されている。

【０００５】この寸法測定装置においては、１対の光検
知器4R、4Lに入射するレーザ・ビームの入射状態に応じ
て、図７に示すように光検知器4R、4Lより２つの出力
Ｒ、Ｌを発生するので、両出力Ｒ、Ｌが等しくなったと
き、レーザ・ビームの輝点の中心が、１対の光検知器4
R、4Lの中央位置に一致したものと判断して、エンコー
ダから出力されるパルスの計数値を尺換算またはメート
ル換算して、表示器５に表示させるように構成されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の寸法測定装置においては、カーソル１が投光器Ｍか
ら遠ざかると、レーザ・ビームは拡がって１対の光検知
器4R、4Lに入射する輝度が低下する。また、明るい部屋
で測定する場合には、１対の光検知器4R、4Lに入射する
周囲の光線の輝度が、レーザ・ビームの輝度よりも明る
くなって、２つの出力Ｒ、Ｌの大小の判別が不能に陥る
ことがあった。

【０００７】そこで、この発明は、カーソル１が投光器
から遠ざかっても、明るい場所でも測定不能に陥らない
寸法測定装置を提供するために考えられたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の寸法測定装置
の第１の実施の形態は、一定周波数で輝度変調されたレ
ーザ・ビームを放射する投光器３と、目盛を付した棒部
材２と、この棒部材２に沿って移動し得るカーソル１と
を具備し、このカーソル１は、レーザ・ビームを検知す
る一対の光検知器4R、4Lと、この一対の光検知器4R、4L
の出力の交流成分をそれぞれ増幅する２つの増幅器43、
44と、これら２つの増幅器43、44の出力をそれぞれ整流
する２つの整流回路45、46と、整流された２つの出力を
比較する比較手段（47、48）と、この比較手段の出力を
表示する表示器49R、49C、49Lとを備え、この表示器の
表示に基づいて棒部材１の目盛りを読み取って寸法を測
定する。

【０００９】この発明の寸法測定装置の第２の実施の形
態は、一定周波数で輝度変調されたレーザ・ビームを放
射する投光器３と、棒部材２と、この棒部材２に沿って
移動し得るカーソル１とを具備し、このカーソル１は、
棒部材２に沿って移動した距離に対応するパルスを出力
するエンコーダ６と、このエンコーダ６のパルス出力を
計数するカウンタ回路15と、レーザ・ビームを検知する
一対の光検知器4R、4Lと、一対の光検知器4R、4Lの出力
の交流成分をそれぞれ増幅する２つの増幅器43、44と、
これら２つの増幅器43、44の出力をそれぞれ整流する２
つの整流回路45、46と、整流された２つの出力を比較す
る比較手段（47、48）と、この比較手段（47、48）の一
致出力によりカウンタ回路15の計数値を保持する手段
と、保持された計数値を尺換算またはメートル換算する
手段と、換算された上記計数値を表示する表示器５とに
より構成されている。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）第１の実施の形態の寸法測定装置
は、一定の周波数ｆで輝度変調されたレーザ・ビームを
放射する投光器３と、図１の斜視図に示すように、目盛
りを付した棒部材２およびこの棒部材２に沿って移動し
得るカーソル１を備えた測定装置とを具備している。

【００１１】投光器３は、図３のブロック図に示すよう
に、レーザ光線を放射するレーザ・ダイオード31と、一
定の周波数ｆのパルス信号を発生する発振器32と、レー
ザ・ダイオード31に流れる電流を発振器32の出力で断続
させて、放射するレーザ光線を一定の周波数ｆで輝度変
調する変調回路33とを備えている。

【００１２】カーソル１には、基準線を付した窓７と、
２つの光検知器4R、4Lと、受光信号処理回路４とを備え
ている。受光信号処理回路４は、図４のブロック図に示
すように、各光検知器4R、4Lの出力を増幅する増幅器4
1、42と、増幅された各出力信号の直流成分を遮断する
コンデンサC1、C2と、交流成分のみを増幅する増幅器4
3、44と、増幅された交流成分を整流する整流回路45、4
6と、整流された２つの信号を入力とする差動増幅器47
と、基準電圧（接地電位）と差動増幅器47の出力とを比
較して、差動増幅器47の出力の大小および極性を判別す
る比較回路48とにより構成されている。

【００１３】輝度変調されたレーザ・ビームが１対の光
検知器4R、4Lの入射すると、入射状態に応じて、図７に
示すように、光検知器4R、4Lより２つの振幅変調された
出力信号Ｒ、Ｌを発生するので、それぞれ増幅器41、43
および42、44で増幅したのち、整流回路45、46によって
整流して差動増幅器47に導く。差動増幅器47からは、２
つの光検知器4R、4Lの出力レベル対応した極性および電
圧レベルの信号を出力するので、この差動増幅器47の出
力を比較回路48で判別することにより、レーザ・ビーム
の入射状態を検知することができる。

【００１４】すなわち、レーザ・ビームの輝点の中心
が、いずれか一方の光検知器（4Rまたは4L）に偏倚して
入射すると、両光検知器4R、4Lの出力レベルが偏倚に応
じて相違するので、差動増幅器47の出力レベルおよび極
性が変化して、偏倚した方向の表示灯49Rまたは49Lを点
灯させる。レーザ・ビームの輝点が、１対の光検知器4
R、4Lの中心位置に一致すると、両光検知器4R、4Lの出
力レベルは等しくなって、差動増幅器47の出力レベルは
零となるので、中心を示す表示灯49Cを点灯させる。

【００１５】そこで、３つの表示灯49R、49C、49Lの点
灯状態をみながら、中心を示す表示灯49Cが点灯するよ
うにカーソル１を動かし、表示灯49Cが点灯したとき、
カーソル１の窓７より基準線に一致した目盛りを読み取
って寸法を測定する。

【００１６】（第２の実施の形態）第２の実施の形態の
寸法測定装置は、一定の周波数ｆで輝度変調されたレー
ザ・ビームを放射する投光器３と、図２の斜視図に示す
ように、棒部材２およびこの棒部材２に沿って移動し得
るカーソル１を備えた測定装置とを具備している。な
お、投光器３は、第１の実施の形態の投光器３と同じも
のを使用する。

【００１７】カーソル１には、棒部材２に沿ってカーソ
ル１を移動させたとき、一定距離移動する毎にパルスを
発生するエンコーダ６と、照射されたレーザ・ビームを
検知する近接して設置された１対のフォト・ダイオード
などの光検知器4R、4Lと、測定された寸法を表示するＬ
ＣＤ表示器５と、各種条件を設定するスイッチ類と、デ
ータ処理回路とを備えている。

【００１８】データ処理回路10は、図５のブロック図に
示すように、エンコーダ６から出力されるパルスを計数
するアップダウン・カウンタ回路15と、装置全体を制御
するＣＰＵ11と、アップダウン・カウンタ回路15の計数
値および比較回路48の出力をＣＰＵ11に入力し、ＬＣＤ
表示器５を制御するＰＩＯ14と、処理プログラムを格納
したＲＯＭ12と、データを一時的に格納するＲＡＭ13と
を備えている。

【００１９】さらに、光検知器4R、4Lから出力される信
号を処理して、レーザ・ビームの輝点の中心位置を検知
する図４に示す受光信号処理回路４を備えている。この
受光信号処理回路４の比較回路48の３つの出力のうち、
レーザ・ビームの輝点の中心が１対の光検知器4R、4Lの
中心位置に一致したときに発生する出力をデータ処理回
路10のＰＩＯ14へ入力させる。

【００２０】次に、このように構成された装置によっ
て、部屋の寸法を測定する手順を図６のフローチャート
に基づいて説明する。

【００２１】ステップ１：電源スイッチを入れたのち、
カーソル１を基準位置まで動かしてリセット・スイッチ
を作動させる。このリセット操作によって、１対の光検
知器4R、4Lの中央が、棒部材２の先端より一定の寸法、
例えば、１０ｃｍに設定される。

【００２２】ステップ２：初期条件を設定する。

【００２３】ステップ３：棒部材２の先端を測定すべき
位置に合わせ、棒部材２に沿ってカーソル１を移動させ
る。カーソル１を移動させている間、エンコーダ６より
パルスを発生するので、このパルスをカウンタ回路15で
計数すると、カーソル１の移動距離を得ることができ
る。

【００２４】ステップ４：レーザ・ビームの輝点が両光
検知器4R、4Lを横切るようにカーソル１を動かし、レー
ザ・ビームの輝点が同時に両光検知器4R、4Lに入射し
て、整流回路45、46の両出力が等しくなって、比較回路
48よりレーザ・ビームの輝点の中心が光検知器4R、4Lの
中心位置に一致した出力を発生した瞬間、すなわち、表
示灯49Cが点灯した瞬間に、ステップ５：カウンタ回路15の計数値をＲＡＭ13に格納
し、ステップ６：初期設定された条件に基づいて、ＲＡＭ13
に格納された計数値を尺換算またはメートル換算して、ステップ７：ＬＣＤ表示器５に表示させる。

【００２５】（その他の実施の形態）１対の光検知器4
R、4Lの出力端子より整流回路45、46の入力端子へ至る
間に、レーザ・ビームの周波数ｆを通過させるバンドパ
ス・フィルタを設けると、外乱の影響を低減することが
できる。

【００２６】

【発明の効果】以上の実施の形態に基づく説明から明ら
かなように、この発明の寸法測定装置によると、直交す
る４方向に一定周波数で変調されたレーザ・ビームを放
射する投光器を併用することにより、カーソルが投光器
から遠ざかっても、明るい場所でも測定不能に陥ること
なく、壁などによって囲まれた空間、例えば、部屋の実
寸法を個人差なく正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の寸法測定装置の第１の実施の形態の
構成を示す斜視図、

【図２】この発明の寸法測定装置の第２の実施の形態の
構成を示す斜視図、

【図３】図１または図２に示す装置と併用する投光器の
ブロック図、

【図４】図１および図２に示す装置における受光信号処
理回路のブロック図、

【図５】図２に示す装置におけるデータ処理回路のブロ
ック図、

【図６】図２に示す装置の動作を説明するフローチャー
ト、

【図７】図１および図２に示す装置における１対の光検
知器の出力を示す波形図、

【図８】従来の部屋の寸法測定手法の一例を示す平面図
である。

【符号の説明】

１カーソル２棒部材３投光器４受光信号処理回路 4R、4L 光検知器５ＬＣＤ表示器６エンコーダ７窓 10 データ処理回路 11 ＣＰＵ 12 ＲＯＭ 13 ＲＡＭ 14 ＰＩＯ 15 カウンタ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者熊橋武彦兵庫県龍野市龍野町日飼190番地極東産機株式会社内 (72)発明者松井康明兵庫県龍野市龍野町日飼190番地極東産機株式会社内 (72)発明者頃安新兵庫県龍野市龍野町日飼190番地極東産機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定周波数で輝度変調されたレーザ・ビ
ームを放射する投光器と、目盛を付した棒部材と、該棒
部材に沿って移動し得るカーソルとを具備し、該カーソルは、上記レーザ・ビームを検知する一対の光
検知器と、該一対の光検知器の出力の交流成分をそれぞ
れ増幅する２つの増幅器と、該２つの増幅器の出力をそ
れぞれ整流する２つの整流回路と、整流された２つの出
力を比較する比較手段と、該比較手段の出力を表示する
表示器とを備え、上記表示器の表示に基づいて上記棒部材の目盛りを読み
取って寸法を測定することを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】一定周波数で輝度変調されたレーザ・ビ
ームを放射する投光器と、棒部材と、該棒部材に沿って
移動し得るカーソルとを具備し、該カーソルは、上記棒部材に沿って移動した距離に対応
するパルスを出力するエンコーダと、該エンコーダのパ
ルス出力を計数するカウンタ回路と、上記レーザ・ビー
ムを検知する一対の光検知器と、一対の上記光検知器の
出力の交流成分をそれぞれ増幅する２つの増幅器と、該
２つの増幅器の出力をそれぞれ整流する２つの整流回路
と、整流された２つの出力を比較する比較手段と、該比
較手段の一致出力により上記カウンタ回路の計数値を保
持する手段と、保持された上記計数値を尺換算またはメ
ートル換算する手段と、換算された上記計数値を表示す
る表示器とを備えることを特徴とする寸法測定装置。