JP2000249546A - 携帯式小型電子メジャー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一般家庭やオフィスでの用途に適したコンパ
クトな携帯式小型電子メジャーを提供する。 【解決手段】 電子的測距手段としては、レーザー光に
よる光波位相差方式を用いてある。検出窓２が設けてあ
るケース本体１の内部に電子的測距手段ＥＭＤを備え、
一側部１ｂには外部操作用のスイッチＳ１〜Ｓ４と液晶
パネルからなる表示パネル３とを設けて測距結果等を表
示可能としてある。また、この電子的測距手段ＥＭＤ
は、スイッチＳ１〜Ｓ４を外部から操作することよりケ
ース本体の前端面又は後端面を測距基準とするように切
換え可能であるとともに、測距範囲も測距対象又は目的
に応じて切換え可能としてある。そして、電池電源の電
力消費を必要最低限に抑えるために、切り換えられる測
距範囲に応じて電子的測距手段ＥＭＤのレーザー光源４
の駆動条件が異ならせてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、波動を伴う光波又は音波
による測距信号を用いた電子的測距手段を有する携帯式
小型電子メジャーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家庭やオフィス等において、ある位置か
ら他の位置までの２点間の距離を測定する場合は、一般
的には金属製又は布製の帯に目盛りを付したスケールを
ケース内に出し入れ自由に収納してなる巻尺が用いられ
ている。

【０００３】また、土木測量等の分野では、波動を伴う
光波又は音波による測距信号を用いた電子的測距手段を
有する大型で高価な測量機器が既に実用化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般家庭等で使用され
る巻尺は、スケールがケース内に巻き取られた状態でコ
ンパクトに収納されているため、携帯及び使用等に便利
であるが、長い距離を測定しようとするときば、一人で
は測定し難かったり、測定点を継ぎ足しながら加算しな
ければならない場合があり、かつその測定結果には不正
確性も免れない。また、測定後にスケールを巻き取らね
ばならず、その作業が面倒である。

【０００５】一方、土木測量等の分野で公知の波動を伴
う光波又は音波の測距信号（例えばレーザー光）を用い
た電子的測距測距手段を有する大型で高価な測量機器
は、測距基準は１つしかなく一般家庭での使用を考慮し
た設計は一切されておらず、それをただ一般家庭用に小
型化しても利便性に欠ける問題を有している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、波動
を伴う光波又は音波による測距信号を用いた電子的測距
手段を有するものを一般家庭やオフィス等での使用に供
するように小型化する場合に、その使用の態様を考慮
し、使い易くて実用性のある携帯式小型電子メジャーを
提供せんとするものであり、測距手段のモードを切換え
ることによりケースの前端面または後端面を測距基準と
して切り換えがきるようにしてある。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の携帯式小型電子メジャー
は、検出窓が設けてあるケース本体の内部にレーザー光
を用いた電子的測距手段を備えたものであり、この電子
的測距手段は外部操作によりケース本体の前端面又は後
端面を測距基準とするように切換え可能としてあるとこ
ろに主たる特徴がある。上記電子的測距手段は、好まし
くは、外部操作により測距範囲を切換え可能である。さ
らに好ましくは、切り換えられる測距範囲に応じて電子
的測距手段の駆動条件が異ならせてある。さらに好まし
くは、上記ケース本体には、測距結果等を表示する表示
パネルが設けてある。

【０００８】

【実施例】図１に示すように、片手で持てるハンディサ
イズの直方体の形状をしたケース本体１内には、波動を
伴う光波又は音波の測距信号を用いる電子的測距手段Ｅ
ＭＤ（図２参照）が収納されており、この実施例では光
波の１例としてレーザー光が測距信号として採用されて
おり、その前端面１ａにはこの測距信号を測定対象に向
けて照射可能とするために透光板で仕切られた検出窓２
が設けてある。

【０００９】ケース本体１の一側部１ｂには、電源スイ
ッチＳ１、モード切換えスイッチＳ２、測距範囲切換ス
イッチＳ３及び測距開始スイッチＳ４からなるスイッチ
群と液晶パネルからなる表示パネル３とが設けてある。
各スイッチＳ１〜Ｓ４自身又はケース本体１の一側部１
ｂの各スイッチＳ１〜Ｓ４の近傍には、後で詳細に説明
するそれぞれのスイッチの機能を示す表記（いずれも図
示略）がされている。

【００１０】

【電子的測距手段ＥＭＤの説明】図２に示すように、こ
の実施例における電子的測距手段ＥＭＤは、波動を伴う
測距信号として、光波の一例であるレーザー光を使用す
るものであり、当該レーザー光を半透鏡等の光学分光器
を用いて透過光と反射光との位相差から距離を算出する
光波測距方式を採用してあり、理論的にはミクロン単位
での測距が可能である。

【００１１】レーザー光を発するレーザー光源４として
は、コンパクトで低電圧駆動が可能な半導体レーザー発
振器を採用してあり、レーザー光の発振周波数（波長）
を切り換える変調回路を含む駆動回路５によって駆動さ
れるようになっている。

【００１２】レーザー光源４の前方には、光学分光器
（一例としては例えば半透鏡）６が設けてある。光学分
光器６は、レーザー光源４より照射されたレーザー光の
うちの一部Ｌ１を検出器７に向けて反射させ、残りを透
過させる。光学分光器６を透過したレーザー光はそのま
ま直進して測距対象８に設けられた反射板９にて反射
し、この反射光は光学分光器６にて再び反射され、この
反射光Ｌ２が検出器１０に入射されるようになってい
る。

【００１３】反射光Ｌ１、Ｌ２の入射を受けて各検出器
７，１０はそれを電気信号に変換し、この電気信号が位
相検出演算回路１１に供給される。位相検出演算回路１
１は、各検出器７，１０から供給される電気信号に基づ
いて、レーザー光源４から発射されたレーザー光が各検
出器７，１０に達するまでの距離の差によって生じる位
相差（又は時間差）を検出し、この検出された値に対応
する信号を制御回路１２に出力する。

【００１４】制御回路１２は、一連の検出動作をシーケ
ンシャルに遂行するためのプログラムを記憶してある図
示しない記憶回路（ＲＯＭ）を含んでおり、また前述の
電源スイッチＳ１、モード切換えスイッチＳ２、測距範
囲切換えスイッチＳ３及び測距開始スイッチＳ４が接続
してある。

【００１５】電源スイッチＳ１は、勿論この装置の電池
電源（図示せず。）をオン・オフするスイッチであり、
これをオン状態にしない限り測距不能であり、表示パネ
ル３も動作しない。

【００１６】モード切換スイッチＳ２は、測距基準を前
端面１ａにするのか又は後端面１ｃにするのかを切り換
えるスイッチである。普通は前端面１ａが測距基準とな
るように使用するが、例えば壁面間又は床面と天井との
間の測距を行うような場合には、後端面１ｃを一方の壁
面に当接しなければならないので、このような測距の状
況に応じて、後端面１ｃを測距基準とすることができる
ように切り換え可能としてある。この切換えはモード切
換スイッチＳ２を押す度に交互に行われるようになって
いる。

【００１７】測距範囲切換スイッチＳ３は、測距範囲を
例えば１０ｍ以内（測距範囲Ａ）と３０ｍ以内（測距範
囲Ｂ）に切り換えるようにしてあり、このスイッチを押
す度に測距範囲が交互に切り替わるようになっている。
この測距範囲によってレーザー光源４は異なる駆動条件
で駆動されるが、これについては後で説明する。

【００１８】測距開始スイッチＳ４は、測距動作を開始
させるスイッチであり、このスイッチを１回押すだけで
所定の測距動作がシ−ケンシャルに実行されるようにな
っている。

【００１９】これらの各スイッチＳ１〜Ｓ４の状態はい
ずれも表示パネル３に表示され、測距前のモード選択状
況や測距範囲の選択状況が容易に視認可能になってい
る。

【００２０】ところで、測距範囲はレーザー光源４から
発射されるレーザー光の強度によって左右され、また測
距精度はレーザー光源４から発射されるレーザー光の波
長によって左右される。すなわち、測距範囲を広くする
ためにレーザー光の強度を強くすると消費電力は多くな
り、また、測距精度を良くするためにレーザー光の波長
を短くしても消費電力は多くなる。電池を電源とする場
合は、消費電力を極力少なくすることが必要であり、こ
の観点から、一般家庭での使用を主なターゲットとする
本発明に係わる携帯式小型電子メジャーでは、レーザー
光の強度とレーザー光の波長を実用上十分な範囲に押さ
えている。すなわち、一般家庭用途であれば、せいぜい
３０ｍの測距範囲があれば十分であり、測距精度も１ｍ
ｍ単位が要求される場合と、１ｃｍ単位や５ｍｍ単位程
度で十分な場合とがあり、一般に測距すべき距離が１０
ｍを超えるようなときは後者の測距精度で十分な場合が
多い。

【００２１】以上のような使われ方を考慮して、本発明
では、測距範囲Ａを選択したときは、レーザー光源４は
測距範囲Ａをカバーするに十分なレーザー光強度を発射
するように駆動され、またその発振周波数は少なくとも
１ｍｍの測距精度を出せる周波数で駆動されるようにな
っており、測距範囲Ｂを選択したときは、レーザー光源
４は測距範囲Ａのときのレーザー光強度よりも強いが測
距範囲Ｂをカバーするに十分なレーザー光強度を発射す
るように駆動され、また、そのときの発振周波数は１ｃ
ｍの測距精度を出せるに十分な周波数、つまり測距範囲
Ａのときの発振周波数よりも低い周波数（測距範囲Ａの
ときの波長よりも長い波長）で駆動されるように設定し
てある。

【００２２】

【使用法及び動作の説明】例えば、５ｍ前後の壁間の測
距を１ｍｍの精度で測距したい場合には、準備操作とし
て電源スイッチＳ１をオンした後に、モード切換えスイ
ッチＳ２を押して表示パネル３を見ながら測距基準を後
端面１ｃに設定する。次に測距範囲切換スイッチＳ３を
押して同様に表示パネル３を見ながら該当する測距範囲
Ａを設定する。

【００２３】この準備操作が終了後、ケース本体１の後
端面１ｃを一方の壁面に当接し、測距対象となる他方の
壁面に前端面１ａを向けて予めセットしてある反射板９
に光軸を合わせ、測距開始スイッチＳ４を押す。これに
より制御回路１２内の記憶回路に記憶してあるプログラ
ムにしたがって一連の測距動作がシーケンシャルに遂行
される。

【００２４】駆動回路５を介してレーザー光源４が励起
されてこのレーザー光源４から所定周波数（所定波長）
のレーザー光が発射される。このレーザー光は、その一
部が光学分光器６にて上方に９０°に反射され、この反
射光Ｌ１が検出器７に入射されるとともに、残りの光は
光学分光器６を透過して反射板９（測距対象８）に当っ
て反射し、この光は光学分光器６によって今度は下方に
９０°に反射され、その反射光Ｌ２は他方の検出器１０
に入射される。

【００２５】各検出器７、１０は、反射光Ｌ１、Ｌ２の
入射を受けてそれに対応した電気信号を位相検出演算回
路１１にそれぞれ出力し、位相検出演算回路１１はこの
２つの電気信号より位相差を算出し、その算出結果を制
御回路１２に出力する。

【００２６】制御回路１２では検出された位相差に基づ
いて測距基準から測距対象までの距離を演算して、その
結果が表示パネル３に表示される。次の測距を行うので
あれば、その測距条件に対応して準備操作をして同様の
手順で測距を行う。全ての測距を終了するのであれば電
源スイッチＳ１をオフにする。

【００２７】なお、上記実施例では、測距開始スイッチ
Ｓ４の１回の押圧により１回の測距動作を行うようにし
ているが、測距精度を高めるために測距開始スイッチＳ
４の１回の押圧により複数回（例えば５回）の測距動作
つまりレーザー光源４の励起を行うようにし、各測距動
作毎の演算距離の平均値、又は最大値と最小値を除いた
残りの３つの演算距離の平均値を表示パネル３の表示す
るようにしてもよい。

【００２８】また、測距対象８につけた反射板９は必ず
しも必要なものではない。

【００２９】さらに、測距信号としては、レーザー光に
代えて紫外線光又は発光ダイオード（ＬＥＤ）等による
赤外線光を採用してもよい。この場合には、レーザー光
に比して光拡散が多くなるので光学分光器６の下流側に
投光レンズを設けて集光させる措置が講じられることも
ある。

【００３０】測距方式については、光波位相差方式に代
えて光波干渉方式を採用することも可能であり、光波に
代えて音波を採用することも可能である。音波としては
超音波が最適である。

【００３１】

【発明の効果】本発明の携帯用小型電子メジャーによれ
ば、測距基準を前端面又は後端面に切り替えることがで
きるため、一般家庭やオフィス等における測距において
そのときの状況に応じた使い分けができ大変便利であ
る。また、測距範囲が切り換え可能であり、選択する測
距範囲に応じて電子的測距手段の駆動条件（特にはレー
ザー光の強度と波長）が異ならせてあるので、測距すべ
き距離及び必要な測距精度に応じて使い分けでき、電池
電源の電力消費を必要最低限に抑えることがことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の外観斜視図である。

【図２】一実施例における電子的測距手段の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１ ケース本体 １ａ、１ｃ 測距基準（ケース本体の前端面と後端
面） ２ 検出窓 ３ 表示パネル ４ レーザー光源 ＥＭＤ 電子的測距手段 Ｓ１〜Ｓ４ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA06 DD02 FF11 FF13 FF31 GG04 LL00 LL12 NN01 NN06 NN08 QQ23 QQ42 SS03 SS13 2F068 AA06 FF12 FF19 PP00 5J083 AA02 AC31 AD04 BA01 CA02 EB04 5J084 AA05 AD02 BA03 BA32 BB24 CA03 CA70 EA31

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出窓が設けてあるケース本体の内部に
   は、波動を伴う光波又は音波による測距信号を用いた電
   子的測距手段が備わっており、上記電子的測距手段は、
   外部操作により上記ケースの前端面又は後端面を測距基
   準とするように切換え可能であることを特徴とする携帯
   式小型電子メジャー。
2. 【請求項２】 請求項１において、測距範囲が外部操作
   により切換え可能であることを特徴とする携帯式小型電
   子メジャー。
3. 【請求項３】 請求項２において、切り換えられる測距
   範囲に応じて電子的測距手段の駆動条件が異ならせてあ
   ることを特徴とする携帯式小型電子メジャー。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、ケ
   ース本体には、測距結果等を表示する表示パネルが設け
   てあることを特徴とする携帯式小型電子メジャー。