特許 7360487 装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-03

(45)【発行日】2023-10-12

(54)【発明の名称】装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 11/24 20060101AFI20231004BHJP

   G01D 11/26 20060101ALI20231004BHJP

【ＦＩ】

G01D11/24 D

G01D11/26 A

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022021686

(22)【出願日】2022-02-16

(65)【公開番号】P2023119072

(43)【公開日】2023-08-28

【審査請求日】2022-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147304

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 知哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148493

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 浩二

(72)【発明者】

【氏名】植木 智子

(72)【発明者】

【氏名】吉江 智寿

(72)【発明者】

【氏名】辻本 昌洋

(72)【発明者】

【氏名】池本 哲也

(72)【発明者】

【氏名】仁科 卓海

【審査官】細見 斉子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１７３７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７８１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０３９６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ １１／２４，１１／２６

Ｇ０８Ｃ １３／００－２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、前記筐体内に設けられ数値及び／又は目盛りを記載した文字板と、前記数値及び／又は前記目盛りを指し示す指針と、前記文字板及び前記指針を覆う透明板と、を備えてアナログ値を表示する表示部と、
前記文字板の一部を遮蔽するように前記透明板に配置された遮光物と、
光の屈折を利用して、前記遮光物によって視認性が妨げられた前記文字板の表示を正面から視認可能となるよう、傾斜部を有する透過部と、
を備えることを特徴とする装置。

【請求項2】

透過部は、前記透明板の正面側又は背面側に配置され、かつ少なくとも一部が正面視における前記遮光物の外周に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記透過部は、プリズムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記表示部は、φ６０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の装置。

【請求項5】

前記傾斜部は、前記透明板に配置されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の装置。

【請求項6】

前記透過部は、前記遮光物の外周を覆うリング状であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の装置。

【請求項7】

前記表示部内には、前記指針を回転させるための指針軸と干渉しないための空間が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の装置。

【請求項8】

前記透過部は、前記遮光物の外周方向に複数の前記傾斜部を有することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の装置。

【請求項9】

前記透明板と前記透過部は、同じ材料であることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の装置。

【請求項10】

前記傾斜部の角度は、断面視において前記透明板に対して３０°～５０°であることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の装置。

【請求項11】

前記傾斜部は、曲面を有することを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の装置。

【請求項12】

前記透過部は、前記透過部の断面方向に複数の前記傾斜部を有した中空構造であることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の装置。

【請求項13】

前記透過部は、前記筐体内であって、前記文字板の正面側に載置されていることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の装置。

【請求項14】

前記傾斜部は、前記透明板の背面側に複数配置されており、反射物であることを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の装置。

【請求項15】

前記遮光物は、前記指針の指示値を光学センサ又は磁気センサによって、デジタル値に変換するセンサモジュールであることを特徴とする請求項１～１４のいずれか１項に記載の装置。

【請求項16】

前記アナログ値は、前記文字板の前記数値／又は前記目盛を前記指針が指示する事で表される値であることを特徴とする請求項１～１５のいずれか１項に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、装置に関する。さらに詳しくは、計器装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、計器装置が開示されている。

【0003】

例えば、特許文献１では、圧力計等の工業計器に後付け可能な磁気センサ装置について開示されている。具体的には、工業計器は、目盛板と指針とを備える。指針は、目盛り板上で軸周りに回転し、目盛り板上の値を指示する。特許文献１で開示される磁気センサ装置は、指針の指示値を遠隔で読み取るための装置であり、磁石及び磁気センサを備える。磁石は指針に取り付けられ、指針と共に回転する。磁気センサにより磁気センサに対する磁石の相対位置が検出され、磁石の相対位置に基づいた指針の指示値が電気信号として出力される。上記に示すような磁気センサ装置は、既存の計器に後付けされ、アナログ値をデジタル値に変換して出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１８３８８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、磁気センサ装置に電池切れ等の不具合が発生する懸念があり、正常に作動していることを確認するためには、磁気センサ装置取り付け後においても、指針が指示する目盛板の数値を目視で確認する事が必要となるが、磁気センサ装置が遮光物となり、目盛板の数値が読み取ることができない場合がある。よって、正面からは読み取ることが困難なため、斜めから読み取ろうとするが、係る場合では正確な値を読み取ることができない。

【0006】

例えば、図１は、アナログ計器を正面から見た図である。図２及び図３はアナログ計器を斜めから見た図であり、それぞれ見る角度が異なる。図１に示すように、アナログ計器を正面から見ると、その値は０．３を示している。一方で、斜めから見ると図２では、０．３より小さい値に見え、また図２と異なる角度から見た図３では、０．３より大きい値を示している。このように、アナログ計器を見る角度によって、正確なアナログ値を読み取ることができない。

【0007】

そこで、本開示は上記問題に鑑み、磁気センサ装置等の遮光物取り付け後においても、アナログ値を視認可能な装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様では、筐体と、前記筐体内に設けられ数値及び／又は目盛りを記載した文字板と、前記数値及び／又は前記目盛りを指し示す指針と、前記文字板及び前記指針を覆う透明板と、を備えてアナログ値を表示する表示部と、前記文字板の一部を遮蔽するように前記透明板に配置された遮光物と、光の屈折を利用して、前記遮光物によって視認性が妨げられた前記文字板の表示を正面から視認可能となるよう、傾斜部を有する透過部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

以上説明したように本開示によれば、磁気センサ装置等の遮光物取り付け後においても、アナログ値を視認可能な装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、アナログ計器を正面から見た図である。

【図2】図２は、アナログ計器を斜めから見た図である。

【図3】図３は、アナログ計器を斜めから見た図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る装置を模式的に示した正面図である。

【図5】図５は、アナログ計器の正面図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る装置を模式的に示したＡ－Ａ断面図である。

【図7】図７は、透過部を備えていない装置の断面図である。

【図8】図８は、第１実施形態に係る装置において、正面からアナログ計器の文字板を視認した場合のイメージ図である。

【図9】図９は、透過部を備えていない装置において、正面からアナログ計器の文字板を視認した場合のイメージ図である。

【図10】図１０は、透過部の断面の拡大図である。

【図11】図１１は、第２実施形態に係る装置を模式的に示した断面図である。

【図12】図１２は、第３実施形態に係る装置を模式的に示した断面図である。

【図13】図１３は、透過部の拡大図である。

【図14】図１４は、第４実施形態に係る装置を模式的に示した断面図である。

【図15】図１５は、第４実施形態に係る装置の変形例を模式的に示した断面図である。

【図16】図１６は、第５実施形態に係る装置を模式的に示した断面図である。

【図17】図１７は、第５実施形態に係る装置の変形例を模式的に示した断面図である。

【図18】図１８は、第６実施形態に係る装置を模式的に示した断面図である。

【図19】図１９は、第６実施形態に係る装置の変形例を模式的に示した断面図である。

【図20】図２０は、第７実施形態に係る装置を模式的に示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本開示の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本開示の解決手段として必須であるとは限らない。

【0012】

［第１実施形態］
図４は、第１実施形態に係る装置１００を模式的に示した正面図である。図５は、表示部１０の正面図である。図６は、第１実施形態に係る装置１００を模式的に示したＡ－Ａ断面図である。第１実施形態に係る装置１００は、図４、図５及び図６に示すように、表示部１０と、遮光物２０と、透過部３０と、を備える。第１実施形態に係る装置１００は、計器装置である。

【0013】

例えば、図５に示すようなアナログ計器等の表示部１０の数値２をデジタル化するために、センサ等の遮光物２０を表示部１０の上にのせる。特に、計器が小径のものでは、係る場合、遮光物２０が文字板４に記載した数値２や目盛り３を遮蔽し、表示部１０のアナログ値を視認して読み取ることが困難となる。

【0014】

そこで、第１実施形態に係る装置１００は、遮光物２０の周辺に傾斜部３１を有する透過部３０を備えることで、アナログ値を視認可能となる。以下に第１実施形態に係る装置１００の構成について説明する。なお、アナログ値は、文字板４の数値２／又は目盛３を指針５が指示する事で表される値とする。

【0015】

図４、図５及び図６に示すように、表示部１０は、筐体１と文字板４と指針５と透明板７とを備えてアナログ値を表示する。表示部１０は、アナログ計器等が挙げられる。アナログ計器は、圧力計、温度計、流量計、電力計、液面計等が挙げられる。

【0016】

筐体１は、図６に示すように、文字板４、指針５を収容する。文字板４は、筐体１内に設けられ数値２及び／又は目盛り３を記載している。指針５は、数値２及び／又は目盛り３を指し示す。透明板７は、文字板４及び指針５の正面側（＋Ｚ方向）を覆うように、筐体１に被せられる。なお、正面側は、その対象物の＋Ｚ方向、背面側はその対象物の－Ｚ方向を示す。

【0017】

遮光物２０は、文字板４の一部を遮蔽するように透明板７の正面側に配置されている。詳細には、遮光物２０は数値２及び／又は目盛り３の一部を遮蔽するように配置されている。遮光物２０は、指針５の指示値を光学センサ又は磁気センサによって、デジタル値に変換するセンサモジュール等が挙げられる。

【0018】

透過部３０は、光の屈折を利用して、遮光物２０によって視認性が妨げられた文字板４の表示を正面からアナログ値を視認可能となるよう、少なくとも一部が正面視における遮光物２０の外周に、かつ透明板７の正面側又は背面側（－Ｚ方向）に配置された傾斜部３１を有する。透過部３０の少なくとも一部が遮光物２０の外周に配置されている。なお、図６においては、透過部３０の全部が遮光物２０の外周に配置されている。また、図６において、傾斜部３１は、透明板７の正面側に配置されている。

【0019】

傾斜部３１は、図６に示すように、文字板４中央からその外側に向けて透過部３０の厚みが薄くなるように設けられている。図６において、傾斜部３１は直線である。

【0020】

透過部３０は、遮光物２０の外周を覆うリング状であることが好ましい。このようにすれば、透過部３０の取り付が容易になる。なお、遮光物２０周辺に取り付けられ、表示部１０の正面から数値２及び／又は目盛り３が視認可能となればリング状に限定されず、例えば、表示部１０自体が断面において台形とし、表示部１０の正面側に遮光物２０を載せるように取り付けてもよい。また、透過部３０は、遮光物２０にあらかじめ取り付け一体として使用することも可能である。さらに、透過部３０は、透明板７と一体成型とすることが好ましい。このようにすれば、透過部３０と透明板７との境界面での界面反射を抑制することができる。

【0021】

図６に示すように、透過部３０は断面において三角形状、台形等であり、透明板７に対して傾斜する傾斜部３１を有すれば、この形状に限定されない。また、透過部３０は透光性である。図６においては、傾斜部３１も透光性である。

【0022】

また、透過部３０は、プリズムとしてもよい。透過部３０は、腕時計等で使用される部分的に拡大して文字を読みやすくするレンズのように、元々視認できる表示をより読みやすくするためのレンズとは異なる。

【0023】

第１実施形態に係る装置１００は、小型のアナログ計器等を用いることができる。具体的には、表示部１０の径Ｎは、φ６０ｍｍ以下、φ５０ｍｍ以下である。また、遮光物２０の径Ｍは、φ２５ｍｍ～φ４０ｍｍが好ましい。

【0024】

図６は、第１実施形態に係る装置１００を模式的に示した断面図であり、透過部３０を備えている。透過部３０を備えることで、表示部１０の正面から見たときに、図６中の矢印のように、光が傾斜部３１で屈折し視野が文字板４の中央側に移動することで、数値２及び／又は目盛り３が視認可能となる。よって、図６及び図８に示すように、文字板４に記載された数値２及び／又は目盛り３が遮光物２０に遮蔽され、視認性が妨げられていても、透過部３０を備えることで、表示部１０の正面側から数値２及び／又は目盛り３が視認可能となり、アナログ値を読み取ることができる。

【0025】

透過部３０の屈折率は空気の１．０より大きくし、遮光物２０で遮蔽された数値２及び／又は目盛り３が屈折により見えるようにする。屈折率は、透明板７と近い値が好ましい。

【0026】

一方で、図７は、透過部３０を備えていない装置１００の断面図である。透過部３０を備えていない場合、光が屈折することなく通過し、遮光物２０で遮蔽されていない透明板７の真下のみが視認可能となる。つまり、図９に示すように、表示部１０の正面から数値２及び／又は目盛り３が視認不可能となり、アナログ値を読み取ることができない。

【0027】

図１０は、図６に示した部分ＶＩＩを示す図であり、透過部３０の拡大図である。傾斜部３１の角度は、断面視において透明板７に対して３０°～５０°であることが好ましい。このようにすれば、視野が文字板４の中央側の適切な位置に移動することができるので、表示部１０の正面から数値２及び／又は目盛り３がより明確に視認可能となり、アナログ値をより容易に読み取ることができる。なお、表示部１０及び遮光物２０の大きさ、表示部１０の厚み、文字板４に記載された数値２及び／又は目盛り３の位置に応じて、表示部１０の正面から数値２及び／又は目盛り３が視認可能となるよう、傾斜部３１の角度を適宜変更すればよい。

【0028】

透明板７と透過部３０は、同じ材料であることが好ましい。このようにすれば、透過部３０と透明板７との境界面での界面反射を抑制できるので、表示部１０の正面から数値２及び／又は目盛り３がより明確に視認可能となり、アナログ値をより容易に読み取ることができる。用いられる材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーネート、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル）、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル、スチレンのコポリマー）、シリコーン等が挙げられる。透明板７と透過部３０は、例えば超音波溶着や接着剤によって、光学接着するのが好ましい。

【0029】

［第２実施形態］
図１１は、第２実施形態に係る装置２００を模式的に示した断面図である。第２実施形態に係る装置２００は、図１１に示すように、傾斜部３１が透明板７の背面側に配置されている。つまり、傾斜部３１（透過部３０）は、筐体１と透明板７とで構成される空間内に設けられている。このようにすれば、外気の汚れが傾斜部３１表面に付着することを防止でき、長期的に表示部１０の正面から数値２及び／又は目盛り３を明確に視認可能となる。

【0030】

また、図１１に示すように、表示部１０内には、指針５を回転させるための指針軸６と干渉しないための空間Ｓが設けられていることが好ましい。このようにすれば、指針５の稼働範囲と干渉せず、正確な数値２及び／又は目盛り３が視認可能となり、アナログ値を読み取ることができる。

【0031】

［第３実施形態］
図１２は、第３実施形態に係る装置３００を模式的に示した断面図である。図１３は、図１２に示す領域Ｘの拡大図であり、透過部３０の拡大図である。図１２及び図１３に示すように、透過部３０は、遮光物２０の外周方向に複数の傾斜部３１を有する。フレネルレンズのように透過部３０を同心円状の領域に分割し厚みを減らし、のこぎり状の断面を形成させる。

【0032】

このようにすれば、透過部３０の厚みを抑えることができ、指針５の稼働範囲と干渉せず、正確な数値２及び／又は目盛り３が視認可能となり、アナログ値を読み取ることができる。

【0033】

また、第３実施形態に係る装置３００の透過部３０は、透明板７の背面側に配置されているが、透明板７の正面側に配置されてもよい。下記に説明する第４実施形態及び第５実施形態も同様である。

【0034】

［第４実施形態］
図１４は、第４実施形態に係る装置４００を模式的に示した断面図である。図１４に示すように、傾斜部３１は曲面を有する。図１４に示す透過部３０の傾斜部３１は、表示部１０の外側（－Ｘ、＋Ｘ方向）に向けて凹形状である。

【0035】

このようにすれば、視野範囲を広げることができ、正確な数値２及び／又は目盛り３が視認可能となり、アナログ値を読み取ることができる。

【0036】

図１５は、第４実施形態に係る装置４００の変形例を模式的に示した断面図である。図１５に示すように、傾斜部３１は曲面を有する。図１４に示す透過部３０の傾斜部３１は、表示部１０の外側（－Ｘ、＋Ｘ方向）に向けて凸形状である。

【0037】

このようにすれば、特定の視野範囲を拡大することができ、正確な数値２及び／又は目盛り３が視認可能となり、アナログ値を読み取ることができる。

【0038】

［第５実施形態］
図１６は、第５実施形態に係る装置５００を模式的に示した断面図である。図１７は、第５実施形態に係る装置５００の変形例を模式的に示した断面図である。図１６及び図１７に示すように、透過部３０は、透過部３０の断面方向に複数の傾斜部３１を有した中空構造である。

【0039】

このようにすれば、熱膨張収縮によって透過部３０に亀裂が発生することを抑制でき、長期的に数値２及び／又は目盛り３が視認可能となり、アナログ値を読み取ることができる。

【0040】

透過部３０は、図１６に示すように空隙３２を有してもよく、図１７に示すように断面において略Ｌ字としてもよい。また、透過部３０は、断面において、直線状の傾斜部３１及び曲面上の傾斜部３１との組み合わせとしてもよい。

【0041】

［第６実施形態］
図１８は、第６実施形態に係る装置６００を模式的に示した断面図である。図１８に示すように、透過部３０は、筐体１内であって、文字板４の正面側に載置されている。透過部３０は文字板４上に載置されている。このとき、遮光物２０の外周の端部の直下に透過部３０の一部が配置されている。また、視認したい数字及び／又は目盛り３の範囲の直上に透過部３０又は傾斜部３１を位置させる。

【0042】

このようにすれば、外気の汚れが傾斜部３１表面に付着することを防止でき、長期的に表示部１０の正面から数値２及び／又は目盛り３を明確に視認可能となる。

【0043】

図１９は、第６実施形態に係る装置６００の変形例を模式的に示した断面図である。図１９に示すように、透過部３０は遮光物２０の外周方向に複数の傾斜部３１を有する。

【0044】

このようにすれば、外気の汚れが傾斜部３１表面に付着することを防止でき、かつ透過部３０の厚みを抑えることができるので指針５の稼働範囲との干渉を防止でき、長期的にかつ正確な数値２及び／又は目盛り３が視認可能となり、アナログ値を読み取ることができる。

【0045】

［第７実施形態］
図２０は、第７実施形態に係る装置７００を模式的に示した断面図である。図２０に示すように、傾斜部３１は透明板７の背面側に複数配置されており、反射物である。視認したい数字及び／又は目盛り３の範囲を図２０の上側（＋Ｚ方向）の傾斜部３１から下側（－Ｚ方向）の傾斜部３１へと反射させ、表示部１０の正面から数値２及び／又は目盛り３を視認可能とする。このようにすれば、外気の汚れが傾斜部３１表面に付着することを防止でき、長期的に数値２及び／又は目盛り３が視認可能となり、アナログ値を読み取ることができる。

【0046】

以上より、本開示に係る装置１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００によれば、磁気センサ装置等の遮光物の取り付け後においても、アナログ値を視認可能とし読み取ることができる。

【0047】

なお、上記のように本開示の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本開示の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本開示の範囲に含まれるものとする。

【0048】

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、装置の構成、動作も本開示の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

【符号の説明】

【0049】

１ 筐体、２ 数値、３ 目盛り、４ 文字板、５ 指針、６ 指針軸、７ 透明板、１０ 表示部、２０ 遮光物、３０ 透過部、３１ 傾斜部、３２ 空隙（空隙を有する中空構造）１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００ 装置、Ｍ 遮光物の径、Ｎ 表示部の径、 Ｓ 空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】