(57)【要約】 【課題】充分な光量が得られない箇所では勿論のこと、比較的明るい箇所においても、電子レベルが配列パターンを確実に認識できる電子レベル用標尺を提供する。【解決手段】軸方向に所定長さの透明な反射体（１０）を適用する。この反射体に、該反射体を横切る方向に略鋸歯形状を呈するギザギザ（１４、１４、…）からなる所定幅の反射部（１５、１５，…）を所定のパターンで複数個形成する。そして発光ダイオード（２１、２１、…）により反射部（１５、１５，…）を照射する。そうすると、反射部（１５、１５，…）に対応した面は輝き「明部」となり、未加工部分が「暗部」となる。このような明部と暗部との輝度の差による所定パターンのバーコードを得る。【選択図】   図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に所定長さの透明な反射体と、該反射体の側部に配置される光源とからなり、
前記反射体の一方の面には、該反射体を横切る方向に略鋸歯形状を呈するギザギザからなる所定幅の反射部が所定のパターンで複数個形成され、
前記光源により前記反射部を照射すると、前記反射体の他方の面の、前記反射部に対応した部分が明部に、そして非形成部分が暗部となり、これらの明部と暗部の輝度の差による所定パターンのバーコードが得られる、ことを特徴とする電子レベル用の標尺。
【請求項２】
請求項１に記載の標尺において、反射体の他の面が磨りガラス状の表面処理が施されている電子レベル用の標尺。
【請求項３】
請求項１または２に記載の標尺において、光源が複数個の発光ダイオードからなり、それらが実装基板に取り付けられてユニット化されている電子レベル用の標尺。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載の標尺において、反射体とユニット化されている光源とが、アルミニウム製の枠体と、該枠体の裏側に装着される有色の合成樹脂製の裏蓋とからなる本体に組み込まれている電子レベル用の標尺。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向に所定長さの部材の表面に所定のパターンのバーコードが付されている電子レベル用の標尺に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
古典的な水準儀すなわちレベルによる水準測量は、測量者が対象物に設置された標尺を目視することにより行われているが、この目視による古典的な測量は測量者による読み誤りが生じやすい。そこで、特許文献１等にも示されているように、高低差を自動的に読みとる電子レベルが提案されている。電子レベルは、従来周知のように、対物レンズ、ビームスプリッタ、接眼レンズ、信号処理器等から構成されている。このような電子レベルに使用される標尺は、例えば特許文献２により提案されている。この文献に示されている標尺は、断面が円形を呈する部材から構成され、そしてその表面に所定のパターンのバーコードが付されている。この標尺は、断面が円形になっているので、どの方向からも電子レベルによる認識が可能という特徴を有するが、標尺の材質、製作方法等に関する説明がないので不明であるが、一般に木製、金属製、グラスフアイバー製の棒状あるいは帯状の基材からなっている。そして、この基材の表面上に黒色の塗料が一定のパターンで塗布されてバーコードが付けられている。すなわち、基材の表面の輝度の差によるコントラストにより、バーコードが付けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４９５９号公報
【特許文献２】特開平１０−３８５７４号公報
【０００４】
このような電子レベル用の標尺の材料、形状、寸法等は、測量の対象によって使い分けされているが、標尺に要求される重要な機能は、標尺に付されたバーコードの配列パターンを電子レベルが確実に認識できること、換言すると、明部と暗部とからなる縞状の交互の帯のコントラストを明確に形成できることである。このような要求を満たすために、例えば基材が金属製の時は、金属の表面自体が明部、そして金属の表面に印刷等によって黒く着色した部分が暗部となり、両者の輝度の差によってコントラストが形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような標尺は、基材の表面に所定のパターンにしたがって黒色塗料を塗布するだけで得られるので、安価であり現在も使用されている。しかしながら、色々な問題点あるいは改良すべき点もある。例えば、夜間、トンネル内等のような充分な光量が得られない場所においては、別途標尺付近に蛍光灯等の照明器具を設置しなければ測量できない欠点がある。電源が得られないときは、携帯ライトで照明しなければならない煩わしさがある。また、このように照明器具で光量不足を補っても、標尺表面の輝度にムラがあると、配列パターンを認識できないことがある。さらには、蛍光灯、白熱灯等の照明器具を長期にわたって使用すると、かなりの量の電力を消費するという問題もある。
【０００６】
また、比較的明るい屋外においても、明るさの程度、光線の方向、電子レベルから標尺までの距離等によっては、明部と暗部とで充分なコントラストが得られないことがあり、また標尺表面での反射映像が障害となってバーコードの配列パターンを認識できず、測量ができない場合もある。
【０００７】
本発明は、上記したような従来の問題点あるいは欠点を解消した電子レベル用標尺を提供することを目的とし、具体的には充分な光量が得られない箇所では勿論のこと、比較的明るい箇所においても、すなわち環境に作用されることなく、電子レベルが配列パターンを確実に認識できる電子レベル用標尺を提供することを目的としている。また、他の発明は消費電力の小さい電子レベル用標尺を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、軸方向に所定長さの透明な反射体が適用される。そして、この反射体に、該反射体を横切る方向に略鋸歯形状を呈するギザギザからなる所定幅の反射部が所定のパターンで複数個形成される。このような反射部は、望ましくは発光ダイオードにより照射される。そうすると、反射部に対応した面は輝き「明部」となり、未加工部分が「暗部」となる。このような明部と暗部との輝度の差により所定パターンのバーコードが得られる。他の発明は、前記目的を達成するために、反射体の他の面が磨りガラス状の表面処理が施され、また他の発明は光源が複数個の発光ダイオードからなり、それらが実装基板に取り付けられてユニット化される。さらに他の発明は、反射体とユニット化されている光源とが、アルミニウム製の枠体と、該枠体の裏側に装着される白色以外の有色の合成樹脂製の裏蓋とからなる本体に組み込まれるように構成される。
【０００９】
本発明が課題を解決するために、上記のように透明体を適用する理由についてさらに詳しく説明する。図２において参照数字３０は、透明なアクリル樹脂あるいはガラスからなる所定長さの柱状の透明体を示しているが、この透明体３０の端部３１から例えば指向特性が１５°、３０°あるいは４５°のＬＥＤランプすなわち発光ダイオードから発せられる光が入射すると、光は透明体３０中を矢印で示されている方向に進む。このとき、透明体３０の空気に対する屈折率は１よりも大きいので、透明体３０と空気との境界面では全反射する。これにより、入射される光は透明体３０から外部へは出ない。したがって、透明体３０中の光は外周部からは見えない。かくして、入射した光は、遠方まで達することになる。
【００１０】
ところで、例えば角柱状の透明体４０の表面に、図３に示されているように、光の進行方向に略直角の斜面４３が形成されていると、透明体４０中をランダムに進行する一部の光Ｈは、点Ｐにおいて入射角ｉで斜面４３に入射する。そうすると、反射角ｒで反射して斜面４３に対向した他方の面４４に達する。反射した光の、他方の面４４に対する入射角は大きいので、この他方の面４４では全反射することなく外部へ出る。これにより、斜面４３に対向した他方の面４４からは光が見えることになる。このような斜面４３が軸方向に多数形成されていると、他方の面４４は軸方向の全長にわたって「輝いて、あるいは光って」見えることになる。すなわち、他方の面４４は、輝面あるいは明部となる。
【００１１】
上記説明からも理解されるように、透明体４０に入射する光が斜面４３で反射されるので、他方の面４４が輝いて見えるが、入射する光の一部は屈折して透明体４０の外部へ出る。この屈折による「漏れ」を防ぐために、必要に応じて斜面４３にアルミニウム等で蒸着することもできる。あるいは、黒色樹脂により覆うこともできる。
【００１２】
上記のようにして、透明体４０に入射する光の一部は、斜面４３、４３、…により、順次外部へ導き出されるが、残った光は他方の端部４２に達する。他方の端部４２が反射面になっていると、反射光は透明体４０中を逆方向に進むことになる。そこで、斜面４３、４３、…と同じような逆方向に傾斜した他方の斜面４３’、４３’、…を連続して複数個あるいは多数形成しておくことにより、反射光も見えるようにすることもできる。
【００１３】
なお、点Ｐにおいて斜面４３に入射角ｉで入射した光の一部は、点線で示されているように一部は屈折して透明体４０から外部へ出る。そして、点Ｐ’において他方の斜面４３’に再び入射する。点Ｐ’において、一部は反射して空気中へ出る。このようにして外部へ出た光の量は少ないので、薄く光ることになる。残りの光は、屈折して透明体４０へ再び入る。そして、前述したようにして透明体４０中をランダムに進み、透明体４０の他の面すなわち輝面４４から外部へ導き出されることになる。
【００１４】
本発明は、上記したような光の反射の性質を利用して、バーコードの明るく輝く「明部」を得ようとするものである。
【００１５】
かくして、請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、軸方向に所定長さの透明な反射体と、該反射体の側部に配置される光源とからなり、前記反射体の一方の面には、該反射体を横切る方向に略鋸歯形状を呈するギザギザからなる所定幅の反射部が所定のパターンで複数個形成され、前記光源により前記反射部を照射すると、前記反射体の他方の面の、前記反射部に対応した部分が明部に、そして非形成部分が暗部となり、これらの明部と暗部の輝度の差による所定パターンのバーコードが得られるように構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の標尺において、反射体の他の面が磨りガラス状の表面処理が施され、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の標尺において、光源が複数個の発光ダイオードからなり、それらが実装基板に取り付けられてユニット化され、そして請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の標尺において、反射体とユニット化されている光源とが、アルミニウム製の枠体と、該枠体の裏側に装着される有色の合成樹脂製の裏蓋とからなる本体に組み込まれるように構成される。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によると、軸方向に所定長さの透明な反射体と、該反射体の側部に配置される光源とからなり、そして前記反射体の一方の面には、該反射体を横切る方向に略鋸歯形状を呈するギザギザからなる所定幅の反射部が所定のパターンで複数個形成され、前記光源により前記反射部を照射すると、前記反射体の他方の面の、前記反射部に対応した部分が明部に、そして非形成部分が暗部となり、これらの明部と暗部の輝度の差による所定パターンのバーコードが得られるので、電子レベルは所定パターンのバーコードを認識でき、測量ミスが減少するという効果が得られる。そして、本発明によると、光の反射により「明部」が得られるので、夜間、トンネル内等のような充分な光量が得られない場所においても明部と暗部とのコントラストが得られ、確実に認識できるという本発明に特有の効果が得られる。また、光源を備えているが、従来の標尺全体を照明するものに比較して、ギザギザからなる所定幅の反射部という特定な部位を照射するようになっているので、消費電力は小さくて済む。請求項２に記載の発明は、反射体の他の面が磨りガラス状の表面処理が施されているので、反射光を乱反射させることができる。請求項３に記載の発明によると、光源が複数個の発光ダイオードからなり、それらが実装基板に取り付けられてユニット化されているので、すなわち光源が発光ダイオードから構成されているので、僅かな消費電力で明部を得ることができる効果がされに得られる。また、ユニット化されているので、取り扱いが容易でもある。請求項４に記載の発明によると、反射体とユニット化されている光源とが、アルミニウム製の枠体と、該枠体の裏側に装着される有色の合成樹脂製の裏蓋とからなる本体に組み込まれているので、測量現場において乱雑な取り扱いにも変形あるいは破損することがないという効果がさらに得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１により本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係わる電子レベル用の標尺は、概略的には図１の（イ）に示されている本体１と、同図の（ロ）に示されている反射体１０と、同図の（ニ）に示されているユニット化されている光源２０とから構成されている。
【００１８】
本体１は、軸方向に所定長さの枠体２と、枠体２の裏側に装着される裏蓋６とからなっている。枠体２は所定面積の天板３と、この天板３の両側縁から略直角に伸びているフランジ部４、４とから略溝型鋼を呈するように形成されている。そして、天板３には、幅方向に偏った位置に、すなわち図１の（イ）において下側に偏った位置に長さＬ’，幅Ｗ’の長方形の透孔５が開けられている。この透孔５に対応して、後述する反射体１０が位置決めされて組み込まれる。また、透孔５の、図１の（イ）において上方の側部にユニット化された光源２０が同様に位置決め配置されるようになっている。フランジ部４、４の内側には、裏蓋６を取り外し可能に止める凹部が形成されている。このように構成されている枠体２は、例えばアルミニウム合金製の板材から板金加工により形成されている。裏蓋６は、枠体２のフランジ部４、４の内側に脱着自在に装着されるもので、黒色の合成樹脂から形成されている。この黒色の裏蓋６を装着することにより、反射体１０，光源２０等が保護されると共に、光の乱反射が防止される。
【００１９】
反射体１０は、図１の（ロ）に示されているように実質的に透明なアクリル樹脂から長さＬ、幅Ｗの平板状に形成されている。この長さＬおよび幅Ｗは、枠体２の透孔５のそれらよりも大きい。したがって、反射体１０を枠体２に組み込んだとき、反射体１０の縁の部分は隠れ、要部が透孔５から見えることになる。このような反射体１０の一方の面１１、換言すると図１の（ロ）において下側の面あるいは裏面には、該反射体１０を横切る方向に所定幅の溝１３、１３、…が、所定の間隔をおいて複数個形成されている。そして、これらの溝１３、１３、…の底に、図２、３に関して説明したように、そして図１の（ハ）に示されているように、多数の斜面あるいは連続した山と谷からなる鋸歯形状を呈するギザギザ１４、１４、…が光の進行方向に対して直角方向すなわち反射体１０の長手方向に対して実質的に直角になるように形成されている。これらのギザギザ１４、１４、…により反射部１５、１５、…が構成される。このように、反射部１５、１５、…は、反射体１０の一方の面１１に形成されているが、光が出る面すなわち表面あるいは他方の面１２は、磨りガラス状を呈するように表面処理が施されている。なお、本実施の形態によると、ギザギザ１４、１４、…は、プレス加工により形成されている。
【００２０】
反射部１５、１５、…に対応して反射体１の側部に、複数個の光源２０が配置されるが、本実施の形態によると、これらの光源２０は複数個の、望ましくは白色の発光ダイオード２１、２１、…からなっている。これらの発光ダイオード２１、２１、…は、図１の（ニ）に示されているようにＬＥＤ保持部材２２と基板２３とかなる実装基板２４に取り付けられユニット化されている。
【００２１】
本実施の形態に係わる標尺は、次のようにして組み立てられる。枠体２に、反射体１０の他の面１２が、枠体２の透孔５側に位置するようにして装着する。また、ユニット化されている光源２０を反射体１０の側部に装着する。このように装着すると、反射体１０の複数個の反射部１５、１５、…の側部に、それぞれの発光ダイオード２１、２１、…が位置する。必要に応じて、充電可能なバッテリ、スイッチ等も組み込む。そうして、裏蓋６で蓋をする。使用にあたっては、光源２０を点灯する。そうすると、反射体１０に入射される光は、前述した理由により、図１の（ハ）に示されているように、反射部１５、１５、…により反射して、他の面１２から外部へ出る。これにより、反射部１５、１５、…に対応した位置の他の面１２、１２、…は輝き「明部」となる。ギザギザが加工されていない他の面１２は、光が出ないので「暗部」となる。明部と暗部の輝度の差により所定のパターンのバーコードが得られる。従来周知のようにして測量に利用する。
【００２２】
本実施の形態によると、反射体１０は透明なアクリル樹脂から形成されているので、ギザギザを付けるプレス加工がしやすいという利点があり、しかもアクリル樹脂は、比較的安価で、かつ軽量で取り扱いに便利であるが、他の樹脂材料、例えば透明度のあるポリカーポネート（ＰＣ）、同様に透明な塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）等からも形成することができることは明らかである。また、コスト的には多少高くなるが、ガラスから構成することもできる。また、ギザギザは、プレス加工以外の切削機械加工によっても、あるいはレーザー光によっても形成できる。さらには、本実施の形態によると、反射体と光源は本体に組み込まれているが、簡単な構造の支持部材に取り付けても実施できることは明らかである。また、枠体を適用するときは、アルミニウム合金以外の例えば合成樹脂からも形成することもできる。本実施の形態によると、裏蓋６は黒色の合成樹脂から成形されているが、白色以外の合成樹脂から成形しても同様な効果が得られることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係わる標尺の要部を分解して示す図で、その（イ）は本体を示す斜視図、その（ロ）は反射体を模式的に示す斜視図、その（ハ）は組み立てた状態における横断面図、その（ニ）はユニット化された光源を模式的に示す正面図である。
【図２】透明体中における光の性質を説明するための、透明体の模式的正面図である。
【図３】本発明の原理を示す透明体の模式的正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      本体          ２      枠体    
５      透孔          ６      裏蓋    
１０      反射体      １１      一方の面  
１２      他方の面    １４      ギザギザ  
１５      反射部      ２０      光源  
２１      発光ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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