CN100354598C - 长度测量仪器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种使测量带紧贴于被测量部位能以单手进行操作来测量、显示并且记录环绕部位的周长的长度测量仪器。在设置于仪器罩壳(10)内的旋转轴(20)上设有螺旋弹簧(40)、测量带(30)和形成有光透射量调节部(104)的光调制部(100)。抽出测量带使其紧贴于被测量部的周围。借助于测量带的抽出使旋转轴正向旋转，借助于弹簧的恢复力使旋转轴逆向旋转使测量带自动卷回，以使其张紧而不会使测量带松弛。依照其间光调制部的旋转将光变换成光调制信号L，在该信号一旦被转换成光电变换信号后，再变换成电脉冲信号。该脉冲的发生模式用CPU(230)的正逆向旋转判别部(238)进行判别，根据其判别结果用脉冲计数部(236)进行加减计数，将对应于最终计数的长度值从存储装置(222)中读出并显示于显示部(226)。

Description

长度测量仪器

技术领域

本发明涉及适合用于使测量带实质上紧贴于被测量部位来测量该被测量部位的周长的长度测量仪器。

技术背景

作为测量人或动物身体部位的粗细的工具，历来有布制的卷尺，还有利用螺旋弹簧自动进行倒卷的结构的卷尺(专利文献1：特开平11-264702号公报)。在用卷尺更加准确地测量腰围时，则在将卷尺的测量带没有松弛地紧贴于腰部周围的状态、亦即在使测量卷尺张紧的状态下进行测量。在诸如这样用卷尺测量身体部位的粗细时，就需要拉拽测量带以使其没有松弛，即使其张紧。

另外，虽然提出了利用磁铁和霍尔IC(HALLIC)测量钓线长度的方法，但由于测量装置和线轴的正逆向旋转的旋转方向的判别装置，使用了分别设立于不同地方的磁铁和霍尔IC对，因而结构复杂，尺寸较大(专利文献2：特开平7-115881号公报)。

另外，虽然提出了利用来自设置于旋转轴上的编码器的脉冲信号的个数，来决定缠绕于旋转轴的胶卷的移动距离、亦即被抽出的长度的方法，但却没有考虑到胶卷的倒卷(专利文献3：特开平8-310699号公报)。

发明内容

可是若强烈拉拽缠绕在测量部位的周围的测量带，则带子会陷于该被测量部位，从而，不能准确地进行测量，并且会给与测量部位以痛苦感。另一方面，若测量带松弛地缠绕在测量部位上进行测量，则由于测量带松弛的原因使测量值比实际值大，因而不能准确地测量。

进而，用以前的卷尺自己测量自己的身体部位，例如要测量一只手腕的粗细时，则用另一只手的测量操作较为困难，并且测量数值也不准确。

因此，本发明的发明人，为了解决上述诸多问题点，通过反复研讨和实验，发现：

(1)通过卷回曾被抽出的测量带，消除带子本身的松弛使之处于张紧的状态，就能够使测量带实质上紧贴于被测量部位，

(2)缠绕于旋转轴上的测量带的抽出量，对应于旋转轴的旋转量。从而，如果在旋转轴上设置光调制部，取得不同光调制状态的光调制信号，把这些光调制信号转换成电脉冲信号，则能够从该电脉冲信号的脉冲列的模式，判别旋转轴是正向旋转还是逆向旋转，并且按照正逆向旋转，对电脉冲数进行加减计数，根据由加减计数所得到的最终计数数值就可知道被抽出的长度，以及

(3)如果预先抽出测量带形成一个环，然后将该环套在被测量部位进行测量，即使只用一只手也可以简单地进行测量。

本发明的第1目的为，提供一种构成为使测量带实质上紧贴被测量部位能够正确测量的长度测量仪器。

本发明的第2目的为，提供一种构成为仅用一只手就能够准确地测量被测量部位地长度的长度测量仪器。

本发明的第3目的为，提供一种构成为无论抽出还是卷回测量带，都能够自动且准确地计算出被测量部位的测量值的长度测量仪器。

本发明的第4目的为，提供一种采用小型、操作简单的构成的长度测量仪器。

本发明的长度测量仪器是根据测量带的抽出长度来测量被测量部位的长度，它具有仪器罩壳、旋转轴、测量带、旋转轴驱动部、光调制部、测量部、和设于上述仪器罩壳外的闩锁固定部。

旋转轴自由旋转地被保持于仪器罩壳内。

测量带的一端固定于旋转轴上，以适当的圈数缠绕于旋转轴上。而另一端设置有闩锁。通过拉拽该端可将测量带拉出仪器罩壳外而使旋转轴正向旋转。

旋转轴驱动部设于仪器罩壳内，使旋转轴逆向旋转可将被抽出的测量带卷回，亦即用于拉引测量带。该旋转轴驱动部，和旋转轴一起构成拉引机构。

光调制部与仪器罩壳内的旋转轴连动设置，将来自光源的光转换成光调制信号。

测量部设于仪器罩壳内，将光调制信号转换为电脉冲信号，计数该电脉冲信号的个数，由测得的脉冲数决定测量带的被抽出的长度，再将得到的最终结果作为测量结果显示。

该测量部包括，光源、光电变换部、脉冲形成电路、和长度决定部。光电变换部，通过光调制部将从光源接受的光转换为光电变换信号。脉冲形成电路，将光电变换信号转换为电脉冲信号。另外，长度决定部包括，由电脉冲信号判别旋转轴是正向旋转还是逆向旋转的正逆向旋转判别部，和脉冲计数部。正逆向旋转判别部判别为正向旋转时，脉冲计数部就加上电脉冲信号的个数；正逆向旋转判别部判别为逆向旋转时，脉冲计数部就减去电脉冲信号的个数。脉冲计数部将由此加减计数得到的最终计数结果作为测量结果输出。该长度决定部具有微型计算机(μC)的CPU的功能构成。

闩锁固定部用于与测量带的闩锁进行卡定，从而使测量带的头部露出于仪器罩壳外，另外当测量时，通过与测量带的闩锁进行卡定从而使测量带形成一个环。

上述光调制部、测量部、和闩锁固定部，构成测量被抽出的测量带的长度的测量机构。

根据本发明的长度测量仪器的结构，可以将上述测量带的初始露头状态，作为带子的抽出量即被抽出长度为零的参考点。然后，使被抽出的带子紧绕被测量部位，让闩锁固定部与闩锁进行卡定。拉拽测量带使旋转轴正向旋转，光调制部输出光调制信号。

该光调制信号通过测量部的脉冲形成电路转换为电脉冲信号。该电脉冲信号的各脉冲，被送至正逆向旋转判别部和脉冲计数部。正逆向旋转判别部，通过该电脉冲信号的脉冲列的调制状态，判别旋转轴是正向旋转还是逆向旋转。测量带没有松弛时，判断为正向旋转。

若判别为正向旋转，则计数(计算)对应于带子的抽出量的脉冲个数。该脉冲个数作为测量带的被抽出的长度进行决定并显示。

在带子未紧密缠绕于被测量部位的情况下，或被抽出的带子的部分上有所松弛的情况下，旋转轴驱动部自动地或者通过操作控制进行动作使旋转轴逆向旋转以卷回带子，使带子成为没有松弛地进行张紧的状态。在该情况下，由于正逆向旋转判别部判定为逆向旋转，所以在此逆向旋转中所发生的脉冲的个数被得以计数。

依照正逆向旋转的判别结果，由脉冲计数部，只进行相加计数或者从相加计数数值中进行相减计数，来决定最终计数数值并输出。该最终计数数值被决定为抽出长度、亦即测量结果并进行显示。

本发明的长度测量仪器适于，在仪器罩壳的外侧面形成具有一定长度的导向部。该导向部的顶端部具有闩锁固定部。从仪器罩壳抽出的测量带，沿导向部被导向至该顶端部，闩锁与闩锁固定部进行卡定。通过该闩锁固定部使测量带处于初始露头状态。该导向部固定在仪器罩壳的侧面。

或者，本发明的长度测量仪器可采用，结合于仪器罩壳的外侧面的由一定长度的棒状体形成的导向部。该棒状体的一端可以在仪器罩壳中自由旋转。该棒状体的另一端的顶端部具有闩锁固定部。从仪器罩壳抽出的测量带，沿导向部被导向至该顶端部与闩锁固定部进行卡定，从而得到测量带的初始露头状态。这种情况下，该导向部对仪器罩壳可以自由旋转。

如上所述，由导向部作为测量机构的一部分而构成的长度测量仪器，可以导向部的顶端部为被抽出长度的参考点，因而可将该参考点设在离开从仪器罩壳中抽出的测量带的出口处。在测量时，使导向部的顶端部接触被测量部位，通过上述旋转轴驱动部的作用，张紧带子消除松弛，不仅能使带子紧绕在被测量部位的周围，而且能张紧从导向部的顶端部到旋转轴之间的带子从而消除松弛。

上述光调制部适于采用，将光调制板以直接或间接的方式结合在旋转轴上的结构。即，可把该光调制板直接固定在旋转轴上，也可以不采用直接固定，而设置在与旋转轴连动的可以旋转的其他旋转轴上。光调制板直接固定在旋转轴时，光调制板的旋转速度与旋转轴的旋转速度相同。而光调制板设置在其他的旋转轴时，光调制板的旋转速度可以超过旋转轴的旋转速度。

上述光调制板适于含有，透明圆板和该透明圆板表面设置的多个相互依次邻接的光透射量调整部的结构。

该光透射量调整部适合由光遮断区域和沿光调制板的旋转方向的宽度不同的光透射区域构成。或者，光透射量调整部可由具有不同透光率的光透射区域构成。

根据上述光调制部，让具有不同透光率的调整部重复排列，当旋转轴正向旋转或逆向旋转时，会得到具有不同脉冲列模式的电脉冲信号，因而很容易进行正逆向旋转判别。

另外，光源适于采用半导体发光元件，而光电变换部采用半导体受光元件，并且采用半导体发光元件和半导体受光元件之间隔着光调制部相向设置的结构。

另外，旋转轴驱动部最好采用螺旋弹簧或电驱动机(电动机)。

上述测量部适于包括，将显示模式及测量结果等测量信息读出，并自由地进行登录的存储装置、显示测量信息的显示部、和在下述各种指令之间，例如：选择显示测量信息、决定存储测量结果、及清除显示部显示的测量信息的指令，进行选择输入的输入部、依照来自该输入部的指令，控制显示部上的显示的显示控制部。显示机构由这些显示部和显示控制部构成。

任意的技术方案中所记载的长度测量仪器，具有以下的优点：

1)不仅能使测量带紧贴于测量部位，而且能在测量带被张紧没有松弛的情况下进行测量，因而比以往的方法能够更准确地测量。

特别是在具有导向部的情况下，在张紧缠绕在测量部位周围的测量带后，将其顶端部按压在被测量部位进行测量。在这种情况下，因被导向部导向的测量带部分，也能被保持在没有松弛的状态，因此从旋转轴被抽出的测量带的全体被张紧，从而能够更准确地测量。

2)在测量一只手的被测量部位时，预先将测量带顶端部的闩锁接合于设在仪器罩壳外侧面的闩锁固定部上，形成一个环，再使被测量部位穿过此环，然后进行测量操作，即使只用一只手也可以简单地操作测量仪器。

3)在测量部，因采用了将与旋转轴相关联的光调制部出来的光调制信号转换为电脉冲信号，然后对该脉冲个数进行计数的构成，所以能够自动测量拉出的测量带的长度。

4)无论是被抽出的测量带处于张紧没有松弛的情况，还是被抽出的测量带有松弛的情况下，可倒卷测量带从而张紧带子，因而能比以往的方法能够更准确地测量带的最终被抽出的长度。特别是采用螺旋弹簧构成旋转轴驱动部的情况，不须任何特殊方法，能自动进行测量带的倒卷。

5)特别是，当光调制部由旋转光调制板和设于板上的光透射量调整部构成时，入射到该光透射量调整部上的光，通过该光透射量调整部转换为具有不同的持续时间或光强度的光调制信号。再将该光调制信号转换为电脉冲信号，通过识别电脉冲信号的脉冲列模式，判别正逆向旋转，因为能更准确地进行正逆向旋转判别，所以能更准确地进行电脉冲信号的加减计数。并且，透过具有不同透光率的调整部的光调制信号，光调制信号的光强度相同或不同均可。光调制信号的持续时间不同时，如何调整光强度只不过是设计上的问题。另外，光调制信号的光强度不同时，持续时间相同或不同均可。

6)因没有采用任何大型及复杂的构成元件，所以能够实现小型并且操作简单的结构。

附图说明

图1是将一部分作为截面来概略表示本发明的长度测量仪器的要部构成的图。

图2(A)是供说明构成本发明的长度测量仪器的旋转轴驱动部和导向部的一个构成例的部分概略剖面图、图2(B)是供说明导向部的概略剖面图。

图3是供说明本发明长度测量仪器的外形的一个构成例的概略图。

图4(A)、(B)和(C)是供说明构成本发明的长度测量仪器的光调制部的一个构成例的说明图。

图5(A)、(B)和(C)是供说明把本发明的长度测量仪器的光调制部的光电变换信号转换为电脉冲信号的转换过程的一个构成例的信号波形图。

图6是供说明本发明的长度测量仪器的一个构成例，尤其是供说明CPU的功能方法的说明图。

图7是供说明图6的CPU的一系列动作的流程图。

图8是供说明构成本发明的长度测量仪器的导向部的其他构成例的部份侧视图。

图9(A)、(B)和(C)是供说明构成本发明的长度测量仪器的光调制部的其他构成例的说明图。

图10是供说明把本发明的长度测量仪器的光调制部的光电变换信号转换为电脉冲信号的转换过程的其他构成例的信号波形图。

图11是供说明把本发明的长度测量仪器的光调制部的光电变换信号转换为电脉冲信号的转换过程的另一个构成例，是为了说明脉冲发生状况的说明图。

图12是供说明把本发明的长度测量仪器的光调制部的光电变换信转换为电脉冲信号的转换过程的再一个构成例，是为了说明脉冲发生状况的说明图。

图13是供说明本发明的长度测量仪器的旋转轴驱动部的其他构成例的概略图。

图14是供说明本发明的长度测量仪器的光调制部的其他的构成例的概略图。

图15是供说明构成本发明的长度测量仪器的导向部的再一个构成例的部份侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的长度测量仪器的实施例。这些图仅在能帮助理解本发明程度上概括说明部件的形状、大小和配置关系。此外，以下说明中使用的数值以及其他条件仅仅是适当的例子，本发明并不只局限于这些实施例的形式。

图1和图2(A)，分别是供说明本发明的长度测量仪器的主要基本构成的概略图。图2(B)，是供说明本发明的构成要素的导向部的一个构成例的概略纵向剖面图。图3，是供说明长度测量仪器外形的形象设计的一个例子的概略正视图。

本发明的长度测量仪器具有，仪器罩壳(也称之为外箱)10、旋转轴20、测量带30、旋转轴驱动部40、光调制部100、测量部200、和设置于仪器罩壳的外侧的闩锁固定部50(或80)。

仪器罩壳10可采用任何合适的材料，例如以塑料形成，在此仪器罩壳的正面的金属板上设置后述的显示部226、和包含各种操作按钮的输入部224。仪器罩壳的形状、大小、显示部、操作按钮的数量、大小和配置关系，只不过仅仅是设计上的问题。

旋转轴20，利用适当的支撑手段例如轴承12，以可以自由旋转的状态设置于仪器罩壳10内。测量带30的一端固定在旋转轴20上，以适当的圈数缠绕在旋转轴20上。在这种情况下，测量带，可以是布制品也可以是塑料制品。采用没有伸缩性的材料，或采用具有不影响测量结果程度的伸缩性材料制成即可，测量带的材料以结实，重量轻，而且柔软性好的材料为佳。根据设计要求可以选择任意合适的材料。另外，测量带的长度，例如1m或2m或更长的情况下，考虑到带子绕在旋转轴上的厚度，最好用尽量薄的材料制成。

另外，该测量带，可根据需要设于与旋转轴连动的适当的旋转轴上，这样的结构也可实现测量装置的小型化和轻量化。图2(A)中示有牵引滑轮(张紧滑轮)，然而该滑轮24并不一定必须。

在该测量带30的另一端部设有后述的闩锁。通过提拉测量带的该端，可使带子向仪器罩壳外拉拽，并能使旋转轴20正向旋转。

旋转轴驱动部40设于仪器罩壳10内，是为了使旋转轴20逆向旋转，从而使已被拉出的测量带30倒卷。因此，该旋转轴驱动部40也被称为测量带的倒卷机构。如何使得该驱动部40与旋转轴结合，仅仅是设计上的问题。该构成例中，为了谋求测量装置的小型化，最好直接与旋转轴20结合。可使用弹簧或者小型电动机，作为其驱动部。

如图1和图2(A)所示的构成例，最好利用螺旋弹簧构成此旋转轴驱动部40。拉拽测量带30时，旋转轴20逆螺旋弹簧40的弹力而正向旋转。使旋转轴20正向旋转的与弹力相抵抗的拉力解除后，螺旋弹簧40提供给旋转轴20恢复原位的恢复力，从而自动地使旋转轴20逆向旋转，使被抽出的测量带30自动地被卷回旋转轴20。因此，不须任何特殊方法使旋转轴20逆向旋转，从而实现测量装置的小型化，轻量化和操作的简便化，便于使用。

另外，理所当然，对应于旋转轴驱动部40的驱动力的张力，使得测量带张紧。张力可根据设计要求设计成任意大小。

在使用电动机作为该旋转轴驱动部40的情况下，为了操作控制，在特殊开关、旋转轴和电动机轴之间必须有，例如由齿轮的组合构成的运动传输机构等，从装置的小型化，操作的简便化等观点来说，不如螺旋弹簧。

光调制部100在仪器罩壳10内，结合于旋转轴20上，把来自光源120的光转换为光调制信号L。

该构成例中，光调制部100由直接固定在旋转轴20上的旋转光调制板构成。该旋转光调制板100，适合由透明圆板102和该透明圆板表面上设置的多个互相依次邻接的光透射量调整部(作为代表以104所示)构成。

透明圆板102可以采用如塑料的任意合适的透明材料，最好，由薄膜状的耐旋转驱动的形态形成。从测量装置小型化的实用观点出发，虽然不是限制，该透明圆板的直径，以小于5cm程度为好。

图4(A)是供说明旋转光调制板100的基本构成例的说明图，是从光透射量调整部方向看的平面图。图4(B)及(C)是供说明光透射量调整部104的说明图。光透射量调整部104设置于该透明圆板102一侧的主要表面102a上。采用例如蒸镀、印刷和照片印刷或者其他任意合适的方法，使光透射量调整部104的全部或一部分成膜。因为光透射量调整部104的形成方法不是本发明的重点，在此不详细说明，当然也可以利用其他方法形成。

光透射量调整部104适于由多组构成；每组由光遮断区域和具有适当的排列组合的多个光透射区域构成；各个光透射区域沿旋转光调制板的旋转方向具有不同的宽度。构成各组的相应的区域的形状、大小、透光率和排列顺序，均相同。各区域，沿着以旋转轴中心的圆排列，即沿着旋转方向排列。

这些区域，例如4个区域104a、104b、104c和104d，各自的区域宽度为D1、D2、D3和D4，同时各自的透光率为T1、T2、T3和T4。区域宽度D1＞D2＞D3时，D4的区域宽度为按照设计的任意宽度。另外，这些区域的透光率，T1(＝T2＝T3)＞T4时，例如T1是百分之100而T4是百分之0(零)。即，具有透光率T1，T2和T3的区域，是光透射区域，具有透光率T4的区域，是光遮断区域即不透光区域(也称不透明区域)。理所当然，光透射量调整部的透光率为百分之100的区域是，没有成膜的区域。

该构成例中，安排具有各自的区域宽度的各区域排列顺序，例如，把区域宽度为D1，D4，D2，D4，D3，D4的排列顺序作为光透射量调整模式区域110，即作为一组区域排列。即，由6个区域，按照不透明(T4)的区域(宽度D4)夹在区域宽度不同的其他的2个区域之间的方式，排列构成一组区域排列。多个光透射量调整模式区域110沿着以透明圆板102的中心轴为中心的圆周设置。在图4(A)所示的构成例中，由3组该区域排列构成。如上所示，因区域宽度D1、D2、D3各不相同，如果旋转光调制板的旋转速度一定，透过各区域的光形成各自持续时间不同的光调制信号。

104a，...，104d的各个区域，可以采用实质上是扇形的区域，其中一部分如图4(B)所示，也可以采用2个同心圆的一个圆的圆弧和另一个圆的圆弧之间的，被2个直径所截的区域，其中一部分如图4(C)所示。

因此，由彼此区域宽度不同的3个以上的区域，每隔一个区域设置一个不透明的区域，可排列形成的一组光透射量调整模式区域(即一组区域排列)110，而排列顺序和区域的形状，只是设计上的问题。

如此得到的旋转光调制板100，调制从发光元件等光源120发出的光。在该构成例中，调制显示为透过光的不同的持续时间。旋转光调制板100旋转时，从光源120发出的光通过旋转光调制板后转变为光调制信号L。该信号L是模拟信号。该光调制信号被例如光电变换部122的受光元件等接受，并由此生成光电变换信号V。该信号V是模拟信号。作为发光元件，可采用发光二极管及其他的光源，而作为受光元件，可采用光敏二极管及其他的光检测元件。因为发光二极管和光敏二极管的发光面和受光面的大小是μm量级，所以能在旋转光调制板半径方向的很大范围内选择其设定位置，因而能够增加设计测量仪器的自由度。

以下，对测量部200进行说明。测量部200设于仪器罩壳10内。首先将光调制部100所生成的光调制信号L转换为光电变换信号V，测量部再将光电变换信号V最终转换为电脉冲信号P。该信号P是数码信号。测量部200中间夹着光调制部100，面对面配置。测量部200包括，已经说明的发光元件120和受光元件122、和脉冲形成电路210及微型计算机(μC)220。

脉冲形成电路210，把来自受光元件122的与光调制信号相对应的光电变换信号V转换成电脉冲信号P。

因为该脉冲形成电路210本身的构成和运行，已众所周知，所以省略详细说明，以下参照图5，简单说明电脉冲信号的形成过程。

图5(A)、(B)和(C)，是供说明该转换过程的信号(或脉冲)波形图。各图中，横轴分别表示时间轴，纵轴以任意的单位进行来表示信号(或脉冲)电压的大小。

图5(A)是表示在利用具有上述区域宽度为D1，D2，D3和D4的光透射量调整部的光调制部100的情况下，所得到的光电变换信号V的一个例子的信号波形图。这些光电变换信号V多少都具有上升时间(前沿)和下降时间(后沿)，实质上是矩形波信号或近似于矩形波的波形信号。图中，对应透过区域宽度D1，D2，D3和D4的透过光的光电变换信号的持续时间分别以t1，t2，t3和t4表示。

这些光电变换信号V被输入脉冲形成电路210。在脉冲形成电路210中，光电变换信号V，按照预先设定的阈值电压(THL：thresholdlevel)被剪切或限制后，生成如图5(B)所示的矩形波信号，如果需要可以进行波形整形。透过具有不同透过区域宽度的区域而得到的光调制信号，对应于光调制信号的持续时间，矩形波信号的持续时间长度分别依次为t1，t2和t3。在此说明的构成例，具有t1＞t2＞t3的关系。另外，矩形波信号的上升(前沿)时间间隔Y1，Y2和Y3也同样地对应于光调制信号的持续时间而依次不同，具有Y1＞Y2＞Y3的关系。

这些矩形波信号，在该前沿被微分后，生成电脉冲信号，如果需要进行脉冲整形。以P1，P2和P3表示得到的电脉冲信号P的各脉冲。这些脉冲间的时间间隔依次为Y1，Y2和Y3。具有这样的时间间隔的电脉冲信号的脉冲列模式如图5(C)所示。

还有，如果上述微分的持续时间t1，t2和t3很短，并且图5(B)所示的矩形波信号实质上起脉冲信号的作用，就不需要进行上述微分处理。

如果图5(C)所表示的脉冲列模式是由旋转轴20的正向旋转而得到的模式，当旋转轴逆向旋转时，各脉冲P1，P2及P3，按照相反的顺序发生，即P1，P3，P2及P1的顺序，而且，时间间隔也逆转为Y3，Y2及Y1。这时的脉冲列模式与正向旋转时模式相比是反向的模式。所以，根据观察该脉冲列模式，能进行旋转轴的正逆向旋转判别。

上述构成例中，使脉冲计数部236的计数，和测量带30的被抽出量之间建立关系。例如设计为，抽出1cm的带子30，就使旋转轴20转一圈的结构。这种情况下，因旋转轴20转一圈相当于旋转光调制板100的360度的旋转角度，所以与1mm的抽出量对应的旋转角度实质上是36度。在此36度旋转角的扇形内，如果设置3组上述区域宽度为D1，D2，D3和D4的组排列，就能够得到P1，P2，P3，P1，P2，P3，P1，P2，P3的9个脉冲相当于1mm的带子的抽出量的关系。当然，脉冲数和抽出量之间的关系也可以是不同于上述关系的其他的关系，该关系仅是设计上的问题。

这样形成的电脉冲信号P被提供给微型计算机220。以下，参照图6对该微型计算机220进行说明。

众所周知，微型计算机220由，中央处理单元(CPU)230、包含存储操作处理程序的ROM以及能自由地存储输入数据和处理结果等的RAM的存储装置222、输入各种输入指令的输入部224、显示输入指令和处理结果及其他必要信息的显示部226，和为了使微型计算机运转而进行必要控制的控制部228构成。

输入部224含有各种按钮式的操作机能按钮、和为了输入程序和外部信息的外接终端等。例如如图3所示，作为操作机能按钮包括有，电源的接通/关闭用开关按钮S，清除按钮C，决定按钮D，模式选择按钮M，字符/数字/符号等的设定按钮((+)按钮和(-)按钮等)B等。

存储装置222预先存储有关模式选择信息、需要的字符/数字/符号等信息、作为旋转轴20正逆向旋转判别标准的基准脉冲列模式信息、控制指令信息以及其他信息。作为模式信息包括，例如测量者的姓名、年龄、性别等个人信息、测量年月日、被测量部位名、显示形式、测量开始以及其他信息。作为显示形式包括，例如，测量单位、单一测量数据、比较数据、过去的数据、偏差值以及其他。理所当然，以什么样形式显示什么样信息，仅是设计上的问题。

另外，预先检测脉冲计数部236的计数值与从测量带长度的标准点开始的抽出量(长度的单位)之间的关系。把该计数值与抽出量的对应关系制成表格后，以可以自由读取的形式预先储存在存储装置222中。这种情况，可用mm作为长度的单位。

CPU230具有作为长度决定部232和显示控制部234等的功能。显示控制部234，根据输入部的指令，或者对应于内部的处理结果，控制需要在显示部226显示的信息。例如，显示控制部234进行，诸如让显示部226以输入部224选择的模式进行显示的处理。

长度决定部232，还有作为脉冲计数部236和正逆向旋转判别部238等的功能。

以下，对于该微型计算机(以下，简称为μC。)的动作，特别是参照图7所示的长度决定部234的运行流程图，进行说明。

接通开关S，使装置进入运行模式。通过操作模式选择按钮M，选择测量部位使其显示后，选择测量模式，然后开始测量。此时，取出测量带30并且把电脉冲信号P从脉冲形成电路210输入μC220，该脉冲信号P被输入正逆向旋转判别部238和脉冲计数部236。正逆向旋转判别部238和脉冲计数部236检测该脉冲信号P是否被输入(S1)。脉冲信号P被输入时，正逆向旋转判别部238，从存储装置222读出基准脉冲列模式(以下，简称为，基准模式)(S2)。把所输入的脉冲信号P的脉冲列模式与读取的正向旋转的基准模式进行核对(S3)。当所输入的脉冲信号的脉冲列模式被判定为与正向旋转的基准模式一致时，对脉冲计数部236发出相加(正向)计数的指令(S4)。为响应该相加指令，脉冲计数部236，把电脉冲信号P的各脉冲按照输入顺序依次计数(S5)。

在测量带30没有松弛地被张紧的情况下，若停止抽出，则电脉冲信号的连续输入就停止。正逆向旋转判别部238，确认电脉冲信号P的输入停止后(S6)，从正逆向旋转判别部238向脉冲计数部236，发出停止相加计数的保持信号(S7)。脉冲计数部236，将保存在这之前计测的脉冲个数。该计测数成为测量带30的抽出长度的测量结果，即该被测量部位的测量数据。该保持信号同时也被提供给显示控制部234，显示控制部234，将以保存在脉冲计数部236的计测总数作为地址，从存储装置222读出对应于该计测总数的长度值。显示控制部234，把该读出的长度作为该被测量部位的测量数据，显示在显示部226上。

该计测总数，通过输入部224的决定按钮D的操作进行决定(S8)，在显示部226中以显示该数值的状态进行保持，同时所显示的数据以可自由读出的形式登录在存储装置222(S9)。

这样，通过测量带的抽出，判断旋转轴是正向旋转时，按照带子的抽出量计数电脉冲的个数(计测)。由该计测总数被决定为测量带的抽出长度并且显示其数值。

之后，检查测量装置的电源开关是接通还是关闭(S10)。如果测量装置的开关在接通期间中，则再度判断被输入脉冲列的有无(S11)，如果没有脉冲列就返回步骤S9继续保持显示状态。在电源开关关闭时测量装置的测量结束。

在步骤S11，判断有新的脉冲列时，就返回步骤S2。

如测量带30没有紧绕于被测量部位，在抽出的带子部份有松弛的情况下，自动启动旋转轴驱动部40，使旋转轴20逆向旋转倒卷带子，消除松弛使其处于张紧的状态。这时，正逆向旋转判别部238判断为逆向旋转。

即，若步骤S3的核对结果判定为与正向旋转的基准模式不一致，则把该脉冲列模式，与逆向旋转的基准模式进行核对(S12)。当在步骤S12中判定为与逆向旋转的基准脉冲列模式一致时，从正逆向旋转判别部238向计数部236发出相减计数的指令(S13)，进入下一步骤S5，脉冲计数部236，将从到此为止所得的总脉冲数进行相减(反向)计数(S5)。步骤S6以后的步骤，如上所示。

即，脉冲计数部236的相加和相减计数结果，从存储装置222读出，在显示部226中以该数值被显示的状态得以保持，并且在存储装置222中作为被测量部位的测量数据得以登录(S9)。

如上所述，按照正逆向旋转判别部238的正逆向旋转的判断结果，脉冲计数部236，只进行加法计数，或从加法计测总数中进行减法计数，然后决定最后的计测总数并且输出。该最后计测总数被决定为测量带30的被抽出长度即测量结果并且显示。

还有，当在测量过程中重新进行测量，或者结束测量的情况下，众所周知，能够操作清除按钮C来清除过去的显示。

其次，参照图2(A)和2(B)和图8，对测量带的导向部进行说明。本发明的长度测量仪器，适合具备如图8中所示的导向部60的结构。该导向部60，具有一定的长度设置于仪器罩壳10的外侧面，最好是仪器罩壳10的顶面54。该导向部60包括，仪器罩壳的顶面54、从带子的外侧顶推该带子的顶推棒52，和设置于导向部的顶端部的闩锁固定部50。顶推棒52是为了防制带子松懈而设，可根据设计而设置需要条数。

从仪器罩壳10的抽出口14抽出的测量带30，沿导向部60被导向至导向部的顶端部，其闩锁32与闩锁固定部50进行卡定，使测量带30头部露出。闩锁32和闩锁固定部50，只要是可以自由地开锁的闩锁构造，可以采用任何合适的材料和构造形成，这仅是设计上的问题。

或者，本发明的长度测量仪器，最好如图2(A)和(B)所示，具有与仪器罩壳10外侧结合的导向部70。该导向部70，由具有一定长度的棒状体72形成，把棒状体72的一个端部74设置成，使棒状体72能在仪器罩壳10内自由旋转并且能够保持在希望的旋转位置。这种固定方法，众所周知，可以利用摩擦力，或利用棘齿方式进行，所以省略详细说明。

在采用该导向部70时，把棒状体72的一个端部74设置于仪器罩壳10的顶面54的端部即可。另外，棒状体72的自由端的顶端部76具有闩锁固定部80。从图2(B)的纵剖面图可知，该闩锁固定部80具有，能抽出带子30的抽出口80a和开口80b的构造，开口80b是为了让带子顶端的闩锁32通过的开口。根据需要，与图8说明的导向部60同样，该棒状体72上可以设置顶推棒78。

在该导向部70不使用时，使其向仪器罩壳10的顶面54方向旋转，收容在顶面上。在仪器罩壳10上，通过设置与棒状体72的闩锁固定部80接合的例如凹部82，可使得该闩锁固定部80接合于该凹部82，从而能使棒状体72接合自由地固定。

这样，通过将长度测量仪器设成具有导向部60或70的结构，能把导向部的顶端部作为带子30被抽出长度的标准点。从而能将该标准点设置在离开仪器罩壳的测量带的抽出口14的位置。在测量之际，通过使导向部60或70的顶端部接触被测量部位90，由于上述旋转轴驱动部40的作用使带子30没有松弛地被张紧，不仅使带子紧压被测量部位90的周围部，从导向部的顶端部到旋转轴20之间的带子的中间部份也没有松弛地被张紧。

还有，在图8和图2(A)和2(B)中分别所示的某个导向部60或70中也通过测量带30的闩锁32与导向部的闩锁固定部50或80进行卡定，使测量带30的头部露出。如上述说明那样，可事先调整长度决定部232的脉冲计数部236，以在上述测量带30头部露出的状态下，使显示部226的长度显示成为零显示。

上述两种导向部60和70的构成，只不过是合适的例子，不应该只限定于这些构成，所以，如果能达成同样上述目的，也可采用其他的构成。

虽然在上述的说明中就优选的构成例进行了说明，但即使对本发明进行各种变形或变更也能达到与上述构成例相同的效果。

如图9(A)、(B)和(C)所示，光透射量调整部104的各区域104a，104b，104c和104d的透光率T1，T2，T3和T4具有，T1＞T2＞T3＞T4的关系，即能使各区域透光率有差别。例如，能使T1是百分之100，T2百分之70，T3是百分之40和T4是0(零)。其他方面，与参照图4(A)，(B)和(C)说明的构成具有同样的构成。

图10是供说明在透光率上有差异的转换过程的信号(或脉冲)波形图。图中，横轴表示时间轴，纵轴以任意的单位表示信号(或脉冲)电压的大小。与参照图4(A)说明的信号波形的不同点在于对应的透光率的光强度的光电变换信号。在这种情况下，例如，于参照图5(A)～5(C)说明的情况相同，把该光电变换信号按照一定的阈值电压剪切或限制后，进行脉冲化处理，因与参照图4(B)和(C)说明的情况相同，所以省略对此详细说明。

但是，用光电变换信号的持续时间(也称为持续时间长度。)中的脉冲数代替图10的光强度，由其脉冲数的差异，也能判断正逆向旋转。

关于这一点，参照图11简单地说明。图11是供说明脉冲发生状态的示意图，其中将取时间轴为横轴，纵轴以任意的单位表示信号(或脉冲)电压。即，例如光电变换信号的持续时间幅度不同时，如果相对于全部光电变换信号、在其持续时间中的脉冲发生个数以等时间间隔定为10，则发生与各自的光电变换信号的时间间隔的长度相对应的时间间隔的脉冲列p1，p2，和p3。结果，也能够从该脉冲列中各个脉冲的时间间隔的模式之差来判断正向逆向旋转。为了实现这样的脉冲转换，在硬件上，预先设计或测量各自的持续时间t1、t2和t3后，将该持续期间t1、t2和t3，例如进行10等分，然后构成脉冲形成电路210，使之形成在每个被10等分的各时刻发生一个脉冲的结构，因为具体的构成对该行业的人来说，显而易见，所以省略详细说明。

或者，与上述参照图4(A)～4(C)及图9(A)～9(C)说明的光调制部的调制模式区域的构成不同，各个具有不同的透光率的光透射量调整区域，沿着旋转方向按照同一宽度形成。在这种情况下，对应于各区域的光电变换信号，虽然光强度水平不同，然而各自的持续时间长度相等。

关于这一点，参照图12简单地说明。图12是供说明脉冲发生状态的示意图，其中横轴表示时间，纵轴以任意的单位表示信号(或脉冲)电压。

在这种情况下，如果设各光电变换信号，发生对应于该光强度电平的大小的脉冲数，则在同一的持续时间(t1＝t2＝t3)内发生的脉冲间的时间间隔就会不同。从该脉冲的时间间隔的差距可以判断正向逆向旋转。为了实现这样的脉冲转换，预先决定在各个光强度水平发生的脉冲数，例如10个、7个、4个，在测量各个光强度水平和持续时间之后，构成脉冲形成电路210，以持续时间除以该光强度水平内的脉冲发生数而得到的各个发生时刻，脉冲形成电路210具有在各个时刻发生一个脉冲的结构。因为持续时间一定，所以在各个持续时间中发生的脉冲列p1，p2和p3中的脉冲数不同。所以，脉冲列p1，p2和p3中各个脉冲间的发生时间间隔不同。在这种情况下，由各个脉冲的发生时间间隔的模式之间的差距，也能够判断正向逆向旋转。因为这样的构成对该行业的人来说，显而易见，所以省略详细说明。

而且，作为旋转轴驱动部40，对螺旋弹簧的例子进行了说明，然而也能够采用电动机代替螺旋弹簧的构成。

关于这一点，参照图13说明。图13是供说明电动机和旋转轴的连接关系的说明图。在这种情况下，例如，设置齿轮312，314，及316组成运动传输机构310、和为了使电动机300接通/关闭的电机开关302，以便使旋转轴20和电动机300能自由地互相连接和断开。第1齿轮312设于旋转轴20上。第2齿轮314设于电动机(或也称电动马达)300的马达旋转轴300a上。第3齿轮316设计为可以在第1和第2齿轮之间自由地插入连接，由控制驱动部320经由CPU230与电机开关302的接通/关闭操作相连动来进行该插入驱动。

电机开关302设置在仪器罩壳的面板上，形成通过CPU230操纵电动马达300的构成。该电机开关302关闭的状态，是电动机不运转状态，即电动机与旋转轴20之间的运动传输机构310从旋转轴上脱开的状态。在这种状态下，为了测量需将测量带30抽出。为了消除测量带30的松弛，倒卷测量带30时，接通电机开关，把运动传输机构310与旋转轴相连接，开动电动机300。由于该电动机300开动，旋转轴20将逆向旋转，在测量带30被张紧时停止电动机即可。

作为方法，例如，检测上述旋转轴逆向旋转时发生的电脉冲信号的发生结束。检测到该信号时，从正逆向旋转判别部238发出使电动机停止运行的停止指令，使其停止即可。或者，测量带30的松弛消除被张紧时，众所周知，由于测量带30的张力在电动机的旋转轴上施加过载。只要采用通过过载电流检测出过载，然后停止电动机的结构即可。

另外，上述实施形态，虽然对把旋转光调制板100直接固定在旋转轴20的光调制部的构成例进行了说明，但并不只局限定于这种构成。

关于这一点，参照图14简单地说明。图14是供说明光调制部，即是为了说明旋转光调制板100和旋转轴20的连接关系的图。例如，如固定旋转光调制板100的旋转轴设为旋转轴(也称调制板旋转轴或第2旋转轴)330，而不是旋转轴20。在上述旋转轴20和该第2旋转轴330之间，通过2个或3个以上的齿轮组成的旋转传达机构340连接该旋转轴20和第2旋转轴330。例如在旋转轴20上设置第1齿轮342，把与第1齿轮342啮合的第2齿轮344设置在第2旋转轴330上。这样，可实现通过调整齿轮的直径和齿数，对应于旋转轴20旋转1圈，第2旋转轴330旋转2圈或3圈以上的任意合适的圈数的结构。这样，构成旋转传达机构340，对应于测量带30仅有的抽出量的旋转轴20的旋转角，第2旋转轴330能扩张至2倍或3倍以上的旋转角。因为是在被扩张的旋转角范围的区域内，排列光透射量调整部104，所以对测量带30和电脉冲信号P的发生个数的对应关系，能增加设计该对应关系的自由度。

另外，如图15所示，代替上述导向部60或70，也可紧接着仪器罩壳10的测量带30的抽出口14，在仪器罩壳10上设置闩锁固定部50或80。这样可使，测量带30的顶端通过闩锁32与闩锁固定部50或80连结。

另外，上述构成例的说明是关于测量被测量部位的周长的例子，然而能使用双手的情况下，沿着被测量部位，也能进行不是周长的测量。

另外，根据本发明的测量装置，就能够把对每个部位所测量的数据储存在存储装置222中，根据来自输入部224的指令，使显示部226按照希望的模式进行显示。例如，进行特定部位的测量数据的历史显示、各种部位的测量数据的一览显示、特定部位的测量结果的增减率数据、预先储存特定部位的理想值进行该理想值与测量值的比较数据显示，以及其他的所希望的数据显示。

产业上的利用可能性

有关本发明的长度测量仪器，作为一种保键用仪器，适于形成为小型轻便的携带式产品，其利用价值很高。

Claims (12)

1.一种长度测量仪器，通过测量带(30)的抽出长度来测量被测量部位(90)的长度，其特征在于，具有：

仪器罩壳(10)；

在该仪器罩壳内自由旋转地得以保持的旋转轴(20)；

以一端部固定的状态缠绕在该旋转轴上，在另一端部具有闩锁(32)，通过从该另一端部侧向上述仪器罩壳外拉拽使上述旋转轴正向旋转的测量带；

设置于上述仪器罩壳内的，使上述旋转轴逆向旋转将测量带卷回的旋转轴驱动部(40)；

与上述旋转轴连动设置，将来自光源(120)的光变换成光调制信号的光调制部(100)；

设置于上述仪器罩壳内，将该光调制信号变换成电脉冲信号，对该电脉冲信号的个数进行计数，根据所计数的个数来决定测量带的抽出长度，并将所决定的长度作为测量结果进行显示的测量部(200)；

设置于上述仪器罩壳的外侧，能够卡定上述测量带的闩锁的闩锁固定部(50，80)；以及

具有规定的长度并形成于上述仪器罩壳的外侧面的导向部(60，70)，

其中，上述测量部包括，上述光源、将上述光调制信号变换成光电变换信号的光电变换部(122)、将该光电变换信号变换成电脉冲信号的脉冲形成电路(210)、和根据该电脉冲信号的个数来决定抽出长度并进行输出的长度决定部(232)；该长度决定部包括，根据上述电脉冲信号来判别上述旋转轴是正向旋转还是逆向旋转的正逆向旋转判别部(238)、和脉冲计数部(236)；该脉冲计数部在该正逆向旋转判别部判别为正向旋转时对上述电脉冲信号的个数进行相加计数，且在该正逆向旋转判别部判别为逆向旋转时对上述电脉冲信号的个数进行相减计数，并将该相加计数及相减计数的结果所得到的最终计数数值作为上述测量结果进行输出，

上述导向部具有设置着上述闩锁固定部的顶端部(76)，而且从上述仪器罩壳抽出的测量带，沿着上述导向部被导向至该顶端部，上述闩锁被该闩锁固定部卡定以使该测量带的头部露出。

2.一种长度测量仪器，通过测量带的抽出长度来测量被测量部位的长度，其特征在于，具有：

仪器罩壳；

在该仪器罩壳内自由旋转地得以保持的旋转轴；

以一端部固定的状态缠绕在该旋转轴上，在另一端部具有闩锁，通过从该另一端部侧向上述仪器罩壳外拉拽使上述旋转轴正向旋转的测量带；

设置于上述仪器罩壳内的，使上述旋转轴逆向旋转将测量带卷回的旋转轴驱动部(40)；

与上述旋转轴连动设置，将来自光源的光变换成光调制信号的光调制部(122)；

设置于上述仪器罩壳内，将该光调制信号变换成电脉冲信号，对该电脉冲信号的个数进行计数，根据所计数的个数来决定测量带的抽出长度，并将所决定的长度作为测量结果进行显示的测量部；

设置于上述仪器罩壳的外侧，能够卡定上述测量带的闩锁的闩锁固定部；以及

具有规定的长度并形成于上述仪器罩壳的外侧面的导向部，

其中，上述测量部包括，上述光源、将上述光调制信号变换成光电变换信号的光电变换部、将该光电变换信号变换成电脉冲信号的脉冲形成电路、和根据该电脉冲信号的个数来决定抽出长度并进行输出的长度决定部；该长度决定部包括，根据上述电脉冲信号来判别上述旋转轴是正向旋转还是逆向旋转的正逆向旋转判别部、和脉冲计数部；该脉冲计数部在该正逆向旋转判别部判别为正向旋转时对上述电脉冲信号的个数进行相加计数，且在该正逆向旋转判别部判别为逆向旋转时对上述电脉冲信号的个数进行相减计数，并将该相加计数及相减计数的结果所得到的最终计数数值作为上述测量结果进行输出，

上述导向部被形成为一端部(74)以可以转动的状态而结合于上述仪器罩壳的棒状体(72)，该棒状体的另一端部构成设置着上述闩锁固定部的顶端部，而且从上述仪器罩壳抽出的测量带，沿着上述导向部被导向至该顶端部，上述闩锁被该闩锁固定部卡定以使测量带的头部露出。

3.按照权利要求1或2所述的长度测量仪器，其特征在于：

上述光调制部具有被固定于上述旋转轴的旋转光调制板，该旋转光调制板具有透明圆板、和在该透明圆板的表面上顺次邻接而排列设置的多个光透射量调整部(104)。

4.按照权利要求1或2所述的长度测量仪器，其特征在于：

上述光调制部构成为直接或间接设置于旋转轴的旋转光调制板，该旋转光调制板具有透明圆板(102)、和在该透明圆板的表面上顺次邻接而排列设置的多个光透射量调整部。

5.按照权利要求3所述的长度测量仪器，其特征在于：

多个上述光透射量调整部的一部分为光遮断区域，以及多个上述光透射量调整部的剩余一部分为具有沿上述光调制板的旋转轴方向的宽度不同的光透射区域。

6.按照权利要求4所述的长度测量仪器，其特征在于：

多个上述光透射量调整部的一部分为光遮断区域，以及多个上述光透射量调整部的剩余一部分为具有沿上述光调制板的旋转轴方向的宽度不同的光透射区域。

7.按照权利要求3所述的长度测量仪器，其特征在于：

多个上述光透射量调整部为光透射系数不同的光透射区域。

8.按照权利要求4所述的长度测量仪器，其特征在于：

多个上述光透射量调整部为光透射系数不同的光透射区域。

9.按照权利要求1或2所述的长度测量仪器，其特征在于：

上述光源为半导体发光元件，上述光电变换部为半导体受光元件，并使该半导体发光元件和半导体受光元件隔着上述光调制部相对配置。

10.按照权利要求1或2所述的长度测量仪器，其特征在于：

上述旋转轴驱动部为螺旋弹簧。

11.按照权利要求1或2所述的长度测量仪器，其特征在于：

上述旋转轴驱动部为电动机。

12.按照权利要求1或2所述的长度测量仪器，其特征在于：

上述测量部还包括，读出显示模式及上述测量结果等测量信息并自由地进行登录的存储装置(222)、显示上述测量结果的显示部(226)、用于有选择性地输入选择将显示的测量结果、决定测量结果的登录、及清除在显示部上所显示的测量情报的各种指令的输入部(224)、以及依照来自该输入部的指令对上述显示部上的显示进行控制的显示控制部(234)。

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