JP2010516354A - 光学身長測定器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レンズ100を、駆動装置により被測定者104の高度方向と平行して移動し、且つ被測定者104に対してイメージングを行えるように配設する。感光センサー102を前記レンズ100のイメージを形成する側に設け、且つ、駆動時に形成されたイメージに対して感知測定を行う。前記レンズ100が被測定者104の頭頂の所在高度を越すときに、前記感光センサー102の出力がホッピングすることに基づき、この時のレンズ100の所在高度から被測定者104の身長を確定する。
【選択図】図1
Description
換言すると、これらの身長計では接触の方式を取らなければ身長情報を測定することができない。従って、相応的に一定の不便をもたらしている。
そこで本発明は、人が一定の範囲内に立ちさえすれば、迅速かつ正確に身長を測定できる光学身長測定器を提供することを目的としている。
本発明の実施例の第一方面では、レンズ、感光センサー及び駆動装置を備える光学身長測定器を提供する。前記レンズは、被測定者の高度方向と平行して移動し、且つ被測定者に対してイメージングを行うことができる;前記感光センサーは、前記レンズのイメージを形成する側に設けられ、且つ形成されたイメージに対して感知測定を行う;前記駆動装置は、前記レンズを被測定者の高度方向と平行する方向で往復して移動するように駆動するものである。
また、前記レンズが被測定者の頭頂の所在高度又はサブ光源の所在高度を越す時でも、前記感光センサーは被測定者又はサブ光源のイメージを検出しはじめ、又は検出できなくなるので、その出力がホッピングする。
前記光学身長測定器は、被測定者の頭頂に置くサブ光源をさらに含むようにしてもよい。この場合、前記レンズが前記サブ光源に対してイメージングを行い、前記レンズがサブ光源の所在高度を越すと、前記感光センサーの出力がホッピングする。従って、この時のレンズの所在高度及びサブ光源から被測定者の頭頂までの高さに基づき、被測定者の身長を確定することができる。
前記サブ光源にはトリガースイッチをさらに備えるようにするのが好適である。前記サブ光源が被測定者の頭頂に置かれると、前記トリガースイッチが閉じて、前記サブ光源が起動するようになる。
さらに好ましくは、前記レンズは少なくとも一つの凸レンズを備えるものとする。又は前記レンズは、***式或いはスロット式とすることもできる。
さらに、前記光学身長測定器は被測定者の身長を測定するためのプロセッサーユニットを備えることが好ましい。
また、前記光学身長測定器は測定結果を表示するための表示ユニットを含むようにしてもよい。
前記光学身長測定器には、被測定者の頭頂に置くサブ光源を含むようにしてもよい。そのうち、前記少なくとも二つのレンズはサブ光源に対するイメージングに用いられ、前記感光センサーが感知して測定したサブ光源のイメージから光軸までの距離、レンズの高さ及びサブ光源から被測定者の頭頂までの距離に基づき、被測定者の身長を確定する。
より好ましくは、前記サブ光源はトリガースイッチをさらに備え、前記サブ光源が被測定者の頭頂に置かれるようにしてもよい。これにより前記トリガースイッチが閉じて、前記サブ光源が起動するようになる。
さらに好ましくは、前記光学身長測定器は被測定者と感光センサーとの間の光路に設けられ、且つ被測定者から発した赤外線又はサブ光源から発出した所定波長の光線のみを通すことを許すフィルターを備える構成としてもよい。
さらに好ましくは、前記感光センサーは前記レンズのイメージ平面に設けることもできる。
さらに好ましくは、前記少なくとも二つのレンズは、被測定者の高度方向と平行する同一直線に設けられ、且つレンズは光軸が互いに平行になるように構成することもできる。
さらに好ましくは、前記光学身長測定器は、被測定者の身長を算出するためのプロセッサーユニットを含むようにしてもよい。
さらに、前記光学身長測定器は、測定結果を表示するための表示ユニットを含むようにしてもよい。
実施例1:図1に示すように、本実施例による光学身長測定器は、レンズ100と感光センサー102を備える。
レンズ100は凸レンズであっても良いし(それに限らない)、又はレンズ100は***式もしくは水平のスロットであってもよい。当該レンズ100は、駆動装置(図に示されていない)の駆動に従って、被測定者104の高度方向と平行する方向に移動するとともに、被測定者104に対してイメージングを行うことができる。
本実施例においては、感光センサー102をレンズ100のイメージ平面と光軸との交差点に設けることにより、形成されたイメージに対して感知測定を行うようになっている。
初期位置において、感光センサー102の高度が被測定者104の身長より低い場合、被測定者104から発した赤外線はレンズ100を介して感光センサー102にイメージングされ、感光センサー102からの信号はプロセッサーユニットへ送信される。プロセッサーユニットの制御で、駆動装置はレンズ100と感光センサー102を同期に上方へ移動するように駆動する。そして、前記の移動につれて、被測定者104のイメージもレンズ100の光軸に対して変化する。感光センサー102と被測定者104の頭頂とが同一高度になると、被測定者104の赤外線イメージング範囲は初めて感光センサー102を越し、感光センサー102は被測定者104から発した赤外線が受光できなくなる。この時、プロセッサーユニットは、感光センサー102の感光状態の変化により、レンズ100の上方への運動を中止するように駆動装置を制御するとともに、感光センサー102の感光状態が変化する時のレンズ100の位置に基づき、被測定者104の身長を算出する。
当然ながら、駆動装置の精度も測定精度に比較的大きい影響を及ぼす。一般的には、正確な身長値を得るように、ステッピングモーター又は別の機構を用いて駆動装置のストロークを測定することができる。
なお、本実施例による身長測定器は、サブ光源106を含むようにしてもよい。図4に示すように、測定時、サブ光源106が被測定者104の頭頂に置かれ、レンズ100は前記サブ光源106に対してイメージングを行う。サブ光源106は所定波長の光線を発出し、前記感光センサー102は相応的に前記サブ光源から発した所定波長の光線を感知して測定する。図5に示すように、サブ光源106はトリガースイッチ108を含んでもよい。前記サブ光源106が被測定者104の頭頂に置かれると、前記トリガースイッチ108が閉じて、さらに前記サブ光源106が起動するようになる。
実施例2:図10に示すように、本実施例による光学身長測定器は、少なくとも二つのレンズ及び各レンズイメージ側に設けられた感光センサーを備える。被測定者の身長範囲が比較的大きい場合に精度を保証するため、被測定者の高度方向と平行する方向(縦方向)に複数個、例えば3個、4個、5個等のレンズを間隔で配置することができる。ここでは、2個のレンズを用いた例として、本実施例による身長測定器について説明する。
図11に示すように、本実施例では、感光センサー206と208をそれぞれ第1レンズ200と第2レンズ202のイメージ平面に設けることが好ましい。
BC=B’C’,CD=C’D’; (1)
直角三角形DABCは直角三角形DEDCと相似であることから、
AB/DE=BC/DC,つまり、
L1/M1=BC/DC (2)
が得られる。
L2/M2=B’C’/D’C’ (3)
が得られる。
式(1)、式(2)及び式(3)を組み合わせることにより、
L1/L2=M1/M2
が得られる。
L1=(M1/(M1+M2))*L0
が得られる。
従って、被測定者の身長Hは、
H=L3+L1=L3+(M1/(M1+M2))*L0
という式を満足している。
また、本実施例ではサブ光源を用いて測定することもできる。図5に示すように、サブ光源の構造は実施例1における構造と同じであり、トリガースイッチを備える。測定時、サブ光源210が被測定者の頭頂に置かれると、当該サブ光源210は所定波長の光線を発出する。第1レンズ200及び第2レンズ202は前記サブ光源210に対してイメージングを行い、感光センサー206と208が相応な波長のイメージを感知して測定を行う。図12に示すように、第1レンズ200と第2レンズ202との距離をL0、サブ光源210から第1レンズ200及び第2レンズ202までの距離をそれぞれL1及びL2、第1レンズ200の高度をL3、サブ光源210の高度をL4とする;サブ光源210の第1レンズ200及び第2レンズ202を通して形成されたイメージから光軸までの距離をそれぞれM1及びM2とする。上記と同様な理由で、被測定者の身長Hは、
H=L3+L1−L4=L3−L4+(M1/(M1+M2))*L0
という式を満足している。
また、被測定者204又はサブ光源210と、感光センサー206、208との間の光路にフィルターを設け、干渉を減少させることもできる。当該フィルターは、被測定者204の頭頂から発した赤外線或いはサブ光源210から発出した所定波長の光線のみを通すことを許す。本実施例では、フィルターを感光センサー206と208の前方に設けることが好ましい。
また、本実施例による身長測定器は、被測定者の頭頂又はサブ光源を第1レンズ200と第2レンズ202との間に存在させるように、第1レンズ200と第2レンズ202を駆動するための駆動装置を含むようにしてもよい。この場合、第1レンズ200の高度L3は実施例1と同様な方式で確定することができる。被測定者の身長の計算方式は、上記と同様である。
102、206、208 感光センサー
104、204 被測定者
106、210 サブ光源
108 トリガースイッチ
110 フィルター
200 第1レンズ
202 第2レンズ
212 感光ユニット
Claims (24)
- 被測定者の高度方向と平行して移動され、且つ被測定者のイメージングを行うためのレンズと、
前記レンズのイメージ形成を行う側に設けられ、且つ形成したイメージに対して感知測定を行う感光センサーと、
前記レンズを被測定者の高度方向と平行する方向で往復して移動するように駆動させる駆動装置と、を備え、
前記レンズが被測定者の頭頂の所在高度を越すときにホッピングする前記感光センサーの出力に基づき、この時のレンズの所在高度により被測定者の身長を確定する
ことを特徴とする光学身長測定器。 - 前記レンズは被測定者から発した赤外線によりイメージングを行うのに用いられ、前記感光センサーは被測定者の赤外線映像を感知して測定するのに用いられる
ことを特徴とする請求項1に記載の光学身長測定器。 - 被測定者の頭頂に置くためのサブ光源をさらに備え、
前記レンズは前記サブ光源に対してイメージングを行い、
前記レンズが被測定者の頭頂の所在高度を越すときにホッピングする前記感光センサーの出力に基づき、この時のレンズの所在高度及びサブ光源から被測定者までの高さにより被測定者の身長を確定する
ことを特徴とする請求項1に記載の光学身長測定器。 - 前記サブ光源は所定波長の光線を発出するものであり、前記感光センサーは相応的に前記サブ光源から発出した所定波長の光線を感知して測定する
ことを特徴とする請求項3に記載の光学身長測定器。 - 前記サブ光源はトリガースイッチをさらに備え、
前記サブ光源が被測定者の頭頂に置かれると、前記トリガースイッチが閉じて、前記サブ光源が起動する構成である
ことを特徴とする請求項3に記載の光学身長測定器。 - 被測定者と感光センサーとの間の光路に設けられ、且つ被測定者から発した赤外線又はサブ光源から発出した所定波長の光線のみを通ることを許すフィルターをさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 前記レンズは少なくとも一つの凸レンズを備える
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 前記レンズは***式又はスロット式である
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 前記感光センサーは前記レンズのイメージ平面と光軸との交差点に設けられる
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 前記感光センサーの出力のホッピングは、前記レンズが被測定者の頭頂の所在高度又はサブ光源の所在高度を越すときに、前記感光センサーが被測定者又はサブ光源のイメージを検出しはじめ、又は検出できなくなることで生じる
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 被測定者の身長を計算するためのプロセッサーユニットと、
測定結果を表示するための表示ユニットと、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 被測定者の高度方向と平行する方向に間隔で配置された少なくもと二つのレンズと
各レンズのイメージ側に設けられた感光センサーと、を備え、
前記少なくとも二つのレンズは被測定者の頭頂に対してイメージングを行うことに用いられ、
前記各感光センサーが感知して測定した被測定者の頭頂のイメージから光軸までの距離及び前記各レンズの高さに基づき、被測定者の身長を確定する
ことを特徴とする光学身長測定器。 - 前記レンズは被測定者から発した赤外線によりイメージングを行うのに用いられ、前記感光センサーは被測定者の赤外線映像を感知して測定することに用いられる
ことを特徴とする請求項12に記載の光学身長測定器。 - 被測定者の頭頂に置くためのサブ光源をさらに備え、
前記少なくとも二つのレンズはサブ光源に対してイメージングを行うことに用いられ、
前記各感光センサーが感知して測定したサブ光源の映像から光軸までの距離、前記各レンズの高さ及びサブ光源から被測定者の頭頂までの距離に基づき、被測定者の身長を確定する
ことを特徴とする請求項12に記載の光学身長測定器。 - 前記サブ光源は所定波長の光線を発出するものであり、前記感光センサーは相応的に前記サブ光源から発出した所定波長の光線を感知して測定する
ことを特徴とする請求項14に記載の光学身長測定器。 - 前記サブ光源はトリガースイッチをさらに備え、
前記サブ光源が被測定者の頭頂に置かれると、前記トリガースイッチが閉じて、前記サブ光源が起動する構成である
ことを特徴とする請求項14に記載の光学身長測定器。 - 前記レンズを被測定者の高度方向と平行し往復して移動させるように駆動する駆動装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 被測定者と感光センサーとの間の光路に設けられ、且つ被測定者から発した赤外線又はサブ光源から発出した所定波長の光線のみを通ることを許すフィルターをさらに備える
ことを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 前記レンズは少なくとも一つの凸レンズを備える
ことを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 前記レンズは***式又はスロット式である
ことを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 前記感光センサーは前記レンズのイメージ平面に設けられる
ことを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 前記少なくもと二つのレンズは、被測定者の高度方向と平行する同一直線に設けられ、且つレンズの光軸が互いに平行するように配されている
ことを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 前記感光センサーは単列の感光ユニット又は感光ユニットアレイから構成される
ことを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の光学身長測定器。 - 被測定者の身長を計算するためのプロセッサーユニットと、
測定結果を表示するための表示ユニットと、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の光学身長測定器。
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