JP2013200248A - デジタル式インジケータおよび多点測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定物の形状など、定量的な傾向を視覚的に把握しやすいデジタル式インジケータおよび多点測定装置を提供する。
【解決手段】デジタル式インジケータ１は、本体１０と、この本体１０に軸方向へ移動可能に設けられたスピンドル２０と、このスピンドルの移動変位量を検出する変位検出センサ３０と、この変位検出センサによって検出された前記スピンドルの移動変位量を表示する表示装置４０とを有するデジタル式インジケータにおいて、前記測定値を表す測定値表示バーＢを、測定値の変動に応じて、前記表示装置の表示面内で直線的に移動させる表示制御手段を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、デジタル式インジケータおよび多点測定装置に関する。詳しくは、測定結果を表示する表示装置を備えたデジタル式インジケータおよび多点測定装置に関する。

従来、被測定物の複数の測定箇所を同時に測定する多点測定では、それぞれの測定箇所にダイヤルゲージを設置し、これら複数のダイヤルゲージの読み値から被測定物の傾向、例えば、厚み傾向や測定面の傾き傾向などを把握する装置が利用されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開２００４−１０１４６５号公報 特開２０００−３２９５０３号公報

複数のダイヤルゲージを用いた多点測定の場合、ダイヤルゲージは、指針の回転角位置を目盛板に設けられた目盛から読み取って測定する構造のため、被測定物の傾向が読み取りづらい。
例えば、円筒状被測定物の軸方向において、複数のダイヤルゲージを所定間隔位置に設置し、これら複数のダイヤルゲージの読み値から、被測定物の軸方向形状を測定する場合、それぞれのダイヤルゲージの指針の回転角を目盛板の目盛から読み取らなければならないため、被測定物の形状が直ちに把握しづらい。

本発明の目的は、被測定物の形状など、定量的な傾向を視覚的に把握しやすいデジタル式インジケータおよび多点測定装置を提供することにある。

本発明のデジタル式インジケータは、本体と、この本体に軸方向へ移動可能に設けられたスピンドルと、このスピンドルの移動変位量を検出する変位検出センサと、この変位検出センサによって検出された前記スピンドルの移動変位量を表示する表示装置とを有するデジタル式インジケータにおいて、前記測定値を表す測定値表示マークを、測定値の変動に応じて、前記表示装置の表示面内で直線的に移動させる表示制御手段を備える、ことを特徴とする。

ここで、測定値表示マークとしては、例えば、「−」で表されるバ−マーク、「△」で表される三角形マーク、「●」で表される円マーク、棒状マークなどを例示できる。
また、表示装置としては、有機ＥＬ（Electro-Luminescence：エレクトロルミネッセンス）素子がマトリックス状に配置されたドットマトリックス表示型の有機ＥＬパネルや、電子ペーパと呼ばれる電気泳動表示パネルのほか、液晶表示パネルなどでもよい。

このような構成によれば、測定値を表す測定値表示マークが、測定値の変動に応じて、表示装置の表示面内で直線的に移動されるから、測定値表示マークの移動位置から、被測定物の測定面の傾向を直ちに把握できる。
従って、複数のインジケータを用いて多点測定する場合、各インジケータの表示装置において、測定値表示マークの移動方向を同じ向きに揃えて設置すれば、複数のインジケータの表示装置に表示される測定値表示マークの位置から、被測定物の測定面形状をイメージすることができるから、被測定物の形状など、定量的な傾向を視覚的に把握しやすい。

本発明のデジタル式インジケータにおいて、前記表示制御手段は、前記表示装置の表示面内において、前記測定値表示マークを前記スピンドルの移動方向へ直線的に移動させる、ことが好ましい。
このような構成によれば、スピンドルの移動方向と測定値表示マークの移動方向とが一致しているので、被測定物の測定面の変動傾向を視覚的に把握しやすい。

本発明のデジタル式インジケータにおいて、前記表示制御手段は、前記表示装置の表示面内において、前記測定値表示マークの移動方向に沿って、かつ、該移動方向と直交して、前記測定値の公差を表す公差表示線を表示する、ことが好ましい。
このような構成によれば、表示装置の表示面には、測定値表示マークの移動方向に沿って、かつ、該移動方向と直交して、測定値の公差を表す公差表示線を表示されているから、測定値表示マークが公差表示線内に入っているか否かによって、測定値が公差内の寸法であるか否かを確認できる。つまり、良否判定を容易に行うことができる。

本発明のデジタル式インジケータにおいて、前記表示制御手段は、表示切換手段の切換操作に応じて、前記測定値をデジタル表示するデジタル表示モードと、前記測定値表示マークを表示するマーク表示モードとに切換表示する、ことが好ましい。
このような構成によれば、表示切換手段を切換操作すると、測定値をデジタル表示するデジタル表示モードと、測定値表示マークを表示するマーク表示モードとに切換表示されるから、例えば、被測定物の形状などの寸法を正確に測定したい場合はデジタル表示モードに切り換えて測定し、また、被測定物の形状傾向などを把握したい場合はマーク表示モードに切り換えて測定できる。つまり、表示モードを切り換えることにより、寸法測定と傾向測定とを１つのインジケータにより実現することができる。

本発明のデジタル式インジケータにおいて、前記表示装置は、前記測定値表示マークを表示する画像表示部と、この画像表示部に対向して配置されタッチ面を有するサーフェイス部材と、前記タッチ面上の押圧された位置を検出する位置検出部とを備える、ことが好ましい。
このような構成によれば、表示装置は、画像表示部と、サーフェイス部材と、位置検出部とを備える、いわゆる、タッチパネルにより構成されているから、従来のインジケータにおける操作スイッチを操作オブジェクトとして画像表示部に表示させることができる。つまり、測定者に入力操作を行わせる操作領域と、測定結果等を表示する表示領域とを同一の領域とすることができる。従って、インジケータの本体を大型化することなく、操作領域と表示領域の双方を広く設定することができる。

本発明の多点測定装置は、上述したいずれかに記載のデジタル式インジケータを複数備え、これら複数のデジタル式インジケータを所定の関係で保持する保持部材が設けられている、ことを特徴とする。
このような構成によれば、複数のデジタル式インジケータが保持部材によって所定の関係に保持されているので、保持部材を被測定物に対して所定の関係に設置するだけで、被測定物の同一測定面の多点測定を簡単に実現できる。

本発明の実施形態に係る多点測定装置を示す斜視図。 同上実施形態に用いるデジタル式インジケータを示す正面図。 同上デジタル式インジケータを示すブロック図。 同上デジタル式インジケータにおいて電源オン時の表示状態を示す図。 同上デジタル式インジケータにおいて表示切換時の状態を示す図。 同上実施形態において、多点測定時の状態を示す図。 同上実施形態において、測定値表示マークの移動方向の他の例を示す図。 本発明のデジタル式インジケータの他の例を示す斜視図。 本発明のデジタル式インジケータにおいて、測定値表示マークの他の例を示す図。

図１は、本実施形態の多点測定装置を示している。
多点測定装置は、複数のデジタル式インジケータ１と、これら複数のデジタル式インジケータ１を同じ向きでかつ同じ姿勢に保持する保持部材としての保持プレート２とから構成されている。なお、保持プレート２は、細長矩形板状で、長手方向の一定間隔位置にデジタル式インジケータ１を保持するための貫通孔３が形成されている。

図２は、デジタル式インジケータ１を示している。
デジタル式インジケータ１は、円筒形状の本体１０と、この本体１０に軸方向へ移動可能に設けられたスピンドル２０と、本体１０の内部においてスピンドル２０の移動変位量を検出する変位検出センサ３０と、この変位検出センサ３０によって検出されたスピンドル２０の移動変位量を表示する表示装置４０とを備える。
本体１０の外周壁には、円筒形状のステム１１と軸受筒１２とが対向して取り付けられ、このステム１１と軸受筒１２との間にスピンドル２０の両端が支持された状態で、スピンドル２０が軸方向へ移動可能に設けられている。
変位検出センサ３０は、スピンドル２０の移動変位量を検出するもので、例えば、静電容量式エンコーダや、光電式エンコーダなどによって構成されている。
表示装置４０は、円形状の表示面が、本体１０の正面部にスピンドル２０の移動方向と平行に設けられている。

図３は、表示装置４０や、変位検出センサ３０からの信号を処理する制御装置５０のブロック図を示している。
表示装置４０は、サーフェイス部材４１と、位置検出部としての静電容量シート４２と、画像表示部４３とを備える。
サーフェイス部材４１は、透光性材料から構成されたカバーガラス（フィルム）であって、図２に示すように、一方の板面（表面）がタッチ面として本体１０の外部に露出され、測定者により操作される。
静電容量シート４２は、具体的な図示を省略したが、電極層と、制御ＩＣ（Integrated Circuit）を搭載する基板層から構成された透光性を有するシート状部材であって、サーフェイス部材４１の他方の板面（裏面）に貼り付けられる。サーフェイス部材４１のタッチ面がタップ（押圧）されると、静電容量シート４２は、サーフェイス部材４１を介して測定者の指との間でコンデンサを形成し、当該コンデンサがタッチ面上のどの位置にあるか（タッチ面上のどの位置がタップされたか）を微弱な静電容量の変化として検出し、そのタップされた位置に関する信号を制御装置５０に出力する。
画像表示部４３は、表示画素を縦横の行列に並べたドットマトリックス表示パネルによって構成され、文字、図形などを表示できる。具体的には、ドットマトリックス表示型の有機ＥＬパネルや、電子ペーパと呼ばれる電気泳動表示パネルのほか、液晶表示パネルなどで構成することができる。

制御装置５０は、ＣＰＵなどを有し、デジタル式インジケータ１の全体を制御する部分で、操作判定部５１と、演算処理部５２と、表示制御部５３と、第１メモリ部５４と、第２メモリ部５５とを備える。
操作判定部５１は、静電容量シート４２から出力される信号に基づいて、測定者による表示装置４０（タッチパネル）への入力操作を判定する。
演算処理部５２は、操作判定部５１による判定結果に応じて、第１メモリ部５４に記憶された測定値に基づいて、各種演算処理を行う。
表示制御部５３は、表示装置４０（画像表示部４３）の動作を制御する。
第１メモリ部５４は、変位検出センサ３０から得られた測定値や公差寸法等を記憶するとともに、演算処理部５２による演算結果等を記憶する。
第２メモリ部５５は、画像表示部４３に表示させるための表示用画像データを記憶する。

＜測定結果の表示＞
いま、デジタル式インジケータ１において、電源が投入されると、変位検出センサ３０によって検出された測定値が制御装置５０内に取り込まれ、第１メモリ部５４に記憶される。同時に、表示装置４０の画像表示部４３には、図４に示す画像が表示される。つまり、図４に示すように、「１」「２」…「９」「０」「・」の数字などが付された数値入力オブジェクトＯＢ１、「公」の文字が付された公差入力オブジェクトＯＢ２、「表示切換」の文字が付された表示切換手段としての表示切換オブジェクトＯＢ３が表示される。

ここで、いずれかのオブジェクトＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３がタップされると、操作判定部５１は、静電容量シート４２から出力される信号に基づいて、タッチ面上のタップされた位置（座標）を認識し、タップされた位置に対応する画像中の画素位置を認識し、当該画素位置とオブジェクトＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３の画素位置とを比較し、いずれのオブジェクトＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３がタップされたか否かを判定する。

操作判定部５１によっていずれかのオブジェクトＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３がタップされたと判定されると、制御装置５０は、次の処理を実行する。
オブジェクトＯＢ１がタップされたと判定されると、制御装置５０は、これによって入力された数値情報を取り込み、第１メモリ部５４に記憶させる。
オブジェクトＯＢ２がタップされたと判定されると、制御装置５０は、第１メモリ部５４に記憶された数値情報を公差寸法として記憶する。
オブジェクトＯＢ３がタップされたと判定されると、制御装置５０（表示制御部５３）は、タップされた回数に応じて、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の画像を表示装置４０の画像表示部４３に表示させる。

まず、オブジェクトＯＢ３が１回タップされたと判定されると、デジタル表示モードとなる。すると、表示制御部５３は、変位検出センサ３０によって検出され第１メモリ部５４に記憶された測定値の表示用画像データを生成し、第２メモリ部５５に記憶させたのち、その測定値を含む表示用画像データに基づく画像を画像表示部４３に表示させる。つまり、図５（Ａ）に示すように、測定値Ｍがデジタル表示される。
従って、デジタル表示モードでは、変位検出センサ３０によって検出された測定値Ｍが表示装置４０にデジタル表示されるから、被測定物の寸法などを高精度に測定できる。

また、オブジェクトＯＢ３が２回タップされたと判定されると、デジアナ表示モードとなる。すると、表示制御部５３は、変位検出センサ３０によって検出され第１メモリ部５４に記憶された測定値と、画像表示部４３の外周に沿って円環状に配置される目盛と、測定値に対応する指針とを含んだ表示用画像データを生成し、第２メモリ部５５に記憶させたのち、その表示用画像データに基づく画像を画像表示部４３に表示せる。つまり、図５（Ｂ）に示すように、測定値Ｍと、目盛Ｓと、指針Ｎとが表示される。
従って、表示切換オブジェクトＯＢ３を切換操作すると、測定値Ｍをデジタル表示するデジタル表示モードのほかに、デジタル表示とアナログ表示を併用したデジアナ表示モードが表示されるから、被測定物の寸法を数値のほかに、アナログ量として把握できる。

オブジェクトＯＢ３が３回タップされたと判定されると、バー表示モードとなる。すると、表示制御部５３は、変位検出センサ３０によって検出され第１メモリ部５４に記憶された測定値を表す測定値表示マークとしての測定値表示バーの表示用画像データを生成し、第２メモリ部５５に記憶させたのち、その表示用画像データに基づく画像を画像表示部４３に表示せる。つまり、図５（Ｃ）に示すように、測定値を表す測定値表示バーＢが、測定値の変動に応じて、スピンドル２０の移動方向、本実施形態では上下方向に沿って移動可能に表示される。
従って、表示切換オブジェクトＯＢ３をタップすると、デジタル表示モードやデジアナ表示モードのほかに、測定値表示バーＢを表示するマーク表示モードに切換表示される。

そのため、例えば、全てのデジタル式インジケータ１の表示モードをバー表示モードに切り換えた状態において、図６に示すように、全てのデジタル式インジケータ１のスピンドル２０を被測定物Ｗの測定面に当接させると、そのときのスピンドル２０の移動変位量に応じて、測定値表示バーＢの位置がスピンドル２０の移動方向に移動される。従って、各デジタル式インジケータ１に表示された測定値表示バーＢの位置から、被測定物の測定面形状をイメージできるから、被測定物の測定面形状を視覚的に把握することができる。
なお、多点測定装置は、複数のデジタル式インジケータ１が保持プレート２によって所定の関係で保持されているので、保持プレート２を被測定物に対して所定の関係に設置するだけで、被測定物の同一測定面の多点測定を簡単に実現できる。

また、表示制御部５３は、図５（Ｃ）に示すように、第１メモリ部５４に公差寸法として記憶された数値情報に基づいて、測定値の公差を表す２本の公差表示線ＫＬ１，ＫＬ２を、表示装置４０の表示面内の測定値表示バーＢの移動方向に沿って、かつ、該移動方向と直交して表示させる。
従って、測定値表示バーＢが２本の公差表示線ＫＬ１，ＫＬ２内に入っているか否かによって、測定値Ｍが公差内の寸法であるか否かを確認できる。つまり、良否判定を容易に行うことができる。

また、表示装置４０は、サーフェイス部材４１と、位置検出部としての静電容量シート４２と、画像表示部４３とを備える、いわゆる、タッチパネルにより構成されているから、従来のインジケータにおける操作スイッチを操作オブジェクトとして画像表示部４３に表示させることができる。つまり、測定者に入力操作を行わせる操作領域と、測定結果等を表示する表示領域とを同一の領域とすることができる。従って、デジタル式インジケータ１の本体１０を大型化することなく、操作領域と表示領域の双方を広く設定することができる。

＜変形例＞
本発明は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。
前記実施形態では、バー表示モードにおいて、表示制御部５３は、測定値を表す測定値表示マークとしての測定値表示バーＢを、スピンドル２０の移動方向、本実施形態では上下方向に沿って移動可能に表示させるようにしたが、これに限られない。例えば、図７に示すように、表示装置４０の表示面内において、測定値表示バーＢをスピンドル２０の移動方向に対して直交する方向へ移動可能に表示してもよく（図７（Ａ）参照）、また、測定値表示バーＢをスピンドル２０の移動方向に対して交差する方向（斜め方向）へ移動可能に表示してもよい（図７（Ｂ）参照）。

前記実施形態では、本体１０の正面、つまり、スピンドル２０の移動方向と平行な面に、表示装置４０の表示面を配置したが、これに限らず、図８に示すように、本体１０の上面、つまり、スピンドル２０の移動方向に対して直交する面に、表示装置４０の表示面を配置するようにしてもよい。このようにすれば、スピンドル２０を垂直な姿勢に設置した場合、表示装置４０の表示面が上向きになるから、デジタル式インジケータ１の設置環境によっては表示面を見やすくできる。

前記実施形態では、測定値を表す測定値表示マークとして、「−」で表される測定値表示バーＢとしたが、これに限らず、例えば、図９に示す形状であってもよい。
図９（Ａ）は棒グラフ状の測定値表示マークＢ１、図９（Ｂ）は三角形状の測定値表示マークＢ２、図９（Ｃ）は丸形状の測定値表示マークＢ３の例である。視認性がよい形状であれば、上記例に限られない。

本発明は、特に、被測定物の複数の測定箇所を同時に測定する多点測定などに好適に利用できる。

１…デジタル式インジケータ、
２…保持プレート（保持部材）、
１０…本体、
２０…スピンドル、
３０…変位検出センサ、
４０…表示装置、
４１…サーフェイス部材、
４２…静電容量シート（位置検出部）、
４３…画像表示部、
５３…表示制御部（表示制御手段）、
Ｂ…測定値表示バー（測定値表示マーク）、
Ｂ１〜Ｂ３…測定値表示マーク、
ＫＬ１，ＫＬ２…公差表示線、
ＯＢ３…表示切換オブジェクト（表示切換手段）。

Claims (6)

1. 本体と、この本体に軸方向へ移動可能に設けられたスピンドルと、このスピンドルの移動変位量を検出する変位検出センサと、この変位検出センサによって検出された前記スピンドルの移動変位量を表示する表示装置とを有するデジタル式インジケータにおいて、
   前記測定値を表す測定値表示マークを、測定値の変動に応じて、前記表示装置の表示面内で直線的に移動させる表示制御手段を備える、ことを特徴とするデジタル式インジケータ。
2. 請求項１に記載のデジタル式インジケータにおいて、
   前記表示制御手段は、前記表示装置の表示面内において、前記測定値表示マークを前記スピンドルの移動方向へ直線的に移動させる、ことを特徴とするデジタル式インジケータ。
3. 請求項２に記載のデジタル式インジケータにおいて、
   前記表示制御手段は、前記表示装置の表示面内において、前記測定値表示マークの移動方向に沿って、かつ、該移動方向と直交して、前記測定値の公差を表す公差表示線を表示する、ことを特徴とするデジタル式インジケータ。
4. 請求項３に記載のデジタル式インジケータにおいて、
   前記表示制御手段は、表示切換手段の切換操作に応じて、前記測定値をデジタル表示するデジタル表示モードと、前記測定値表示マークを表示するマーク表示モードとに切換表示する、ことを特徴とするデジタル式インジケータ。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のデジタル式インジケータにおいて、
   前記表示装置は、前記測定値表示マークを表示する画像表示部と、この画像表示部に対向して配置されタッチ面を有するサーフェイス部材と、前記タッチ面上の押圧された位置を検出する位置検出部とを備える、ことを特徴とするデジタル式インジケータ。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載のデジタル式インジケータを複数備え、
   これら複数のデジタル式インジケータを所定の関係で保持する保持部材が設けられている、ことを特徴とする多点測定装置。
   
   

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