(57)【要約】【課題】温度変化により上下変位する液面とその近傍の拡大像を形成する温度計の提供。【解決手段】目盛り板の目盛りに沿ってアルコール柱２ａを封入した透明ガラス棒２を有する温度計において、液柱２ａの液面Ｈを含めた近傍の目盛りの拡大像を形成する蒲鉾型レンズ２２を搭載して透明ガラス棒２に沿って目盛り板上を昇降可能なキャリッジ２０と、キャリッジ２０に搭載されて液面Ｈの上下変位に応じた検出信号を出力するセンサと、キャリッジ２０に搭載されて上記検出信号に応じて当該キャリッジ２０を自走駆動する電気系とを有する液面追従装置１０を備えて成る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材の目盛りに沿って液柱封入透明棒を有する温度計において、
前記液柱の液面を含めた近傍の目盛りの拡大像を形成する光学系を搭載して前記液柱封入透明棒に沿って前記支持部材上を昇降可能なキャリッジと、前記キャリッジに搭載されて前記液面の上下変位に応じた検出信号を出力するセンサと、前記キャリッジに搭載されて前記検出信号に応じて当該キャリッジを自走駆動する電気系とを有する液面追従装置を備えて成ることを特徴とする温度計。
【請求項２】
請求項１に記載の温度計において、前記センサは、前記液柱封入透明棒の長さ方向の隣接２点の明暗レベルを検出する下位光センサと上位光センサを有することを特徴とする温度計。
【請求項３】
請求項２に記載の温度計において、前記電気系は、前記下位光センサが暗レベルを検出すると共に前記上位光センサが明レベルを検出したときは駆動モータを停止制御し、前記下位光センサが暗レベルを検出すると共に前記上位光センサも暗レベルを検出したときは前記駆動モータを正転制御してキャリッジを上昇駆動し、前記上位光センサが明レベルを検出すると共に前記下位光センサも明レベルを検出したとき前記駆動モータを逆転制御してキャリッジを下降駆動する駆動制御回路を有することを特徴とする温度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化により上下変位する液面に拡大光学系が追従する液面追従装置を備えた温度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば実開平７−２９３９には、液柱封入透明棒の４０°Ｃを中心とした位置に虫眼鏡を設置した温度計が開示されている。
【特許文献１】実開平７−２９３９（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この温度計は風呂用の水温計であるため、液柱封入透明棒の概ね３０°Ｃ〜５０°Ｃの液面と目盛りを拡大して視認し易くなっている。
【０００４】
しかしながら、寒暖計や特殊環境下で使用する温度計においては目盛りの範囲が広くなるため、これをカバーする拡大光学系はその口径が大きくなり、また拡大率を大きくすると、最下位側や最上位側の目盛りが視野から外れてしまう。
【０００５】
そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題は、温度変化により上下変位する液面とその近傍の目盛りの拡大像を形成する温度計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、支持部材の目盛りに沿って液柱封入透明棒を有する温度計において、液柱の液面を含めた近傍の目盛りの拡大像を形成する光学系を搭載して液柱封入透明棒に沿って支持部材上を昇降可能なキャリッジと、キャリッジに搭載されて液面の上下変位に応じた検出信号を出力するセンサと、キャリッジに搭載されて検出信号に応じて当該キャリッジを自走駆動する電気系とを有する液面追従装置を備えて成ることを特徴とする。
【０００７】
温度変化により液面が上下変位すると、それに液面追従装置が追従して上下動するので、キャリッジに搭載された光学系も上下変位し、常に、液面とその近傍の目盛りを拡大して視認できる。従って、最下位側や最上位側の目盛りが視野から外れてしまうことがなく、また、光学系の小型化や軽量化を図ることができる。しかも、拡大倍率も高めることができる。
【０００８】
液面は明暗の境界面として捉えることができるので、センサとしては、液柱封入透明棒の長さ方向の隣接２点の明暗レベルを検出する下位光センサと上位光センサを有することが望ましい。
【０００９】
電気系としては、下位光センサが暗レベルを検出すると共に上位光センサが明レベルを検出したときは駆動モータを停止制御し、下位光センサが暗レベルを検出すると共に上位光センサも暗レベルを検出したときは駆動モータを正転制御してキャリッジを上昇駆動し、上位光センサが明レベルを検出すると共に下位光センサも明レベルを検出したとき駆動モータを逆転制御してキャリッジを下降駆動する駆動制御回路を有する。斯かる構成の制御回路では液面の上下変位や静止状態に対応できるものであるが、この温度計の組み立てにおいて液面追従装置を支持板の下端から組み込んだ状態で電源を入れると、概ね、下位光センサが暗レベルを検出すると共に上位光センサも暗レベルを検出して、駆動モータが正転し始め、上位光センサが明レベルを検出するまで、液面追従装置が上昇し、拡大光学系に液面とその近傍の目盛りが自動的に捉えられる。このため初期設定の手間を省くことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る温度計は拡大光学系が上下変位する液面に追従して動くため、液面とその近傍の目盛りの拡大像を形成する目盛りの全範囲に亘り液面とその近傍だけを拡大して視認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例に係る温度計を示す斜視図、図２はその正面図、図３はその左側面図、図４はその底面図、図５は同温度計の液面追従装置が停止状態における電気回路図である。
【００１２】
本例の温度計は、−３０°Ｃから＋４０°Ｃまで２°Ｃ刻みの目盛りが形成された短冊状の目盛り板１と、その目盛りに沿って設けられてアルコール柱２ａが封入した透明ガラス棒２とを有する通常の温度計（寒暖計）本体３を利用している。なお、アルコール柱２ａが封入した透明ガラス棒２の下端はアルコール溜めとして球状になっており、留め金４で固定されている。
【００１３】
この目盛り板１にはその両側縁をそれぞれレールとして転動するフランジ付きの車輪Ｗ１，Ｗ２を持つ液面追従装置１０が設けられている。この液面追従装置１０はキャリッジ２０を有し、このキャリッジ２０は空回り用の車輪Ｗ１及び駆動用の車輪Ｗ２を支持する正面に向って左側のフレーム２０Ｌと２つの空回り用の車輪Ｗ１を支持する正面に向って右側のフレーム２０Ｒとから成る。左側のフレーム２０Ｌの上に浮かせ板２１Ｌが固定され、右側のフレーム２０Ｒの上に浮かせ板２１Ｒが固定されており、一方の浮かせ板２１Ｌと他方の浮かせ板２１Ｒには、左側のフレーム２０Ｌと右側のフレーム２０Ｒとの間に空き間Ｓができるよう蒲鉾型レンズ２２が跨って接着材で固定されている。左側のフレーム２０Ｌ内には駆動モータＭとその回転力を駆動用の車輪Ｗ２に伝達するための歯車Ｇ１，Ｇ２が設けられている。
【００１４】
左側のフレーム２０Ｌには駆動モータＭを駆動制御するための回路基板が内蔵さている。また、図４に示す如く、空き間Ｓ内の透明ガラス棒２を挟むフォトカプラ―Ｐ１（Ｐ２）がキャリッジ２０に設けられている。このフォトカプラ―Ｐ１（Ｐ２）は、図５に示す如く、透明ガラス棒２の長さ方向の隣接２点の明暗（光透過・光不透過）レベルを検出する下位フォトカプラ―Ｐ１と上位フォトカプラ―Ｐ２をとから成る。フォトカプラ―Ｐ１（Ｐ２）の発光素子Ｌ１（Ｌ２）は、電源リード線だけが左側のフレーム２０Ｌから右側のフレーム２０Ｒに渡るようにするため、右側のフレーム２０Ｒに設けることが望ましい。その電気部品は左側のフレーム２０Ｌの回路基板に設けるのが良い。発光素子Ｌ１とその受光素子Ｑ１とが下位フォトカプラ―Ｐ１を構成し、発光素子Ｌ２とその受光素子Ｑ２とが上位フォトカプラ―Ｐ１を構成する。
【００１５】
図５に示す液面追従装置１０は、温度変化がない場合、液面Ｈが下位フォトカプラ―Ｐ１の検知範囲と上位フォトカプラ―Ｐ２の検知範囲との中間レベルに位置しているため、停止状態で待機している。即ち、発光素子Ｌ１からの光は液柱２ａで遮られるため、その受光素子Ｑ１の光電流は暗レベルであり、下位検出信号ｂはＬレベルであることから、トランジスタＴ１１，Ｔ１２がオフ状態である。一方、発光素子Ｌ２からの光は透明ガラス棒２を透過するため、その受光素子Ｑ２の光電流は明レベルであり、上位検出信号ａはＨレベルとなるものの、それは反転増幅器ＩＶでＬレベルに変換されるので、トランジスタＴ２１，Ｔ２２もオフ状態である。このため、駆動モータＭの端子Ａ，Ｂには電圧が印加せず、駆動モータＭは停止状態であり、液面Ｈとその近傍の目盛りが蒲鉾型レンズ２２によって拡大して視認できる。なお、反転増幅器ＩＶとトランジスタＴ１１〜Ｔ２２が駆動モータＭの駆動制御回路３０を構成し、Ｖは電源バッテリ、ＳＷはパワースイッチ、Ｒ１，Ｒ２は電流制限抵抗である。
【００１６】
図６に示す液面追従装置１０は、温度が上昇すると、液面Ｈが下位フォトカプラ―Ｐ１の検知範囲と上位フォトカプラ―Ｐ２の検知範囲との中間レベルよりも高くなるため、液面Ｈに追従して上昇移動する。即ち、前述のように、発光素子Ｌ１からの光は液柱２ａで遮られるため、その受光素子Ｑ１の光電流は暗レベルであり、下位検出信号ｂはＬレベルであることから、トランジスタＴ１１，Ｔ１２がオフ状態である。一方、発光素子Ｌ２からの光も液柱２ａで遮られるため、その受光素子Ｑ２の光電流は暗レベルであり、上位検出信号ａはＬレベルとなるものの、それは反転増幅器ＩＶでＨレベルに変換されるので、トランジスタＴ２１，Ｔ２２がオン状態になる。このため、端子Ａは電源バッテリＶの正電圧にプルアップされ、また端子Ｂはその負電圧にプルダウンされるので、端子Ａから端子Ｂへ給電されて駆動モータＭが正転し、液面追従装置１０が上昇移動し、下位フォトカプラ―Ｐ１の検知範囲と上位フォトカプラ―Ｐ２の検知範囲との中間レベルが液面Ｈの位置に持ち来たされたとき、図５に示す停止状態となる。従って、温度上昇の際、蒲鉾型レンズ２２が液面Ｈに上昇追従する。
【００１７】
図７に示す液面追従装置１０は、温度が下降すると、液面Ｈが下位フォトカプラ―Ｐ１の検知範囲と上位フォトカプラ―Ｐ２の検知範囲との中間レベルよりも低くなるため、液面Ｈに追従して下降移動する。即ち、発光素子Ｌ１からの光は透明ガラス棒２を透過するため、その受光素子Ｑ１の光電流は明レベルであり、下位検出信号ｂはＨレベルであることから、トランジスタＴ１１，Ｔ１２がオン状態になる。一方、発光素子Ｌ２からの光も透明ガラス棒２を透過するため、その受光素子Ｑ２の光電流は明レベルであり、上位検出信号ａはＨレベルとなるものの、それは反転増幅器ＩＶでＬレベルに変換されるので、トランジスタＴ２１，Ｔ２２がオフ状態になる。このため、端子Ｂは電源バッテリＶの正電圧にプルアップされ、また端子Ａはその負電圧にプルダウンされるので、端子Ｂから端子Ａへ給電されて駆動モータＭが逆転し、液面追従装置１０が下降移動し、下位フォトカプラ―Ｐ１の検知範囲と上位フォトカプラ―Ｐ２の検知範囲との中間レベルが液面Ｈの位置に持ち来たされたとき、図５に示す停止状態となる。従って、温度下降の際、蒲鉾型レンズ２２が液面Ｈに下降追従する。
【００１８】
このように、温度変化により液面Ｈが上下変位すると、それに液面追従装置１０が追従して上下動するので、キャリッジ２０に搭載された蒲鉾型レンズ２２も上下変位し、常に、液面Ｈとその近傍の目盛りを拡大して視認できる。従って、最下位側や最上位側の目盛りが視野から外れてしまうことがなく、また、光学系の小型化や軽量化を図ることができる。しかも、拡大倍率も高めることができる。なお、拡大光学系としては通常の凸レンズやフレネルレンズなどを用いても構わない。
【００１９】
この温度計の組み立てにおいては、液面追従装置１０を目盛り板１の下端から組み込んだ状態は図６に示す状態であるため、パワースイッチＳＷを入れると、当初は下位フォトカプラ―Ｐ１が暗レベルを検出すると共に上位フォトカプラ―Ｐ２も暗レベルを検出して、駆動モータＭが正転し始めるので、上位フォトカプラ―Ｐ２が明レベルを検出するまで、液面追従装置１０が上昇し、蒲鉾型レンズ２２に液面Ｈとその近傍の目盛りが自動的に捉えられる。このため初期設定の手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例に係る温度計を示す斜視図である。
【図２】同温度計の正面図である。
【図３】同温度計の左側面図である。
【図４】同温度計の底面図である。
【図５】同温度計の液面追従装置が停止状態における電気回路図である。
【図６】同温度計の液面追従装置が上昇状態における電気回路図である。
【図７】同温度計の液面追従装置が下降状態における電気回路図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…目盛り板
２…アルコール柱が封入した透明ガラス棒
２ａ…アルコール柱
３…温度計（寒暖計）本体
４…留め金
１０…液面追従装置
２０…キャリッジ
２０Ｌ…左側のフレーム
２０Ｒ…右側のフレーム
２１Ｌ，２１Ｒ…浮かせ板
Ｓ…空き間
２２…蒲鉾型レンズ
３０…駆動制御回路
Ａ，Ｂ…端子
ａ，ｂ…検出信号
Ｇ１，Ｇ２…歯車
Ｈ…液面
ＩＶ…反転増幅器
Ｌ１，Ｌ２…発光素子
Ｍ…駆動モータ
Ｐ１…下位フォトカプラー
Ｐ２…上位フォトカプラー
Ｑ１，Ｑ２…受光素子
Ｒ１，Ｒ２…電流制限抵抗
ＳＷ…パワースイッチ
Ｔ１１〜Ｔ２２…トランジスタ
Ｖ…電源バッテリ
Ｗ１，Ｗ２…フランジ付きの車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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