[发明专利]用于测量脚部几何尺寸的装置和方法

说明书

相关申请

本申请要求1999年11月5日申请的美国60/164,090号临时申请的优先权，该临时申请的公开在此引用，作为参考。

本发明的背景技术

1.发明的技术领域

本发明涉及一种用于测量将处于穿入鞋内位置时的脚部几何尺寸的装置和方法。更确切地讲，本发明涉及一种带有泡沫压印块的装置，该泡沫块特别是形成指定脚(目标脚)在穿着时所具有的形状。而且，本发明涉及利用这种装置测量将处于穿入鞋内位置时的脚部足底轮廓和脚背尺寸的方法。

2.相关技术的说明

目前，存在着多种测量脚部足底轮廓的几何尺寸的方法。将足底轮廓的准确测量用于定制鞋膛底(内底)的生产。现有技术的方法包含石膏型铸造、光学扫描、接触传感器测量以及泡沫压印块测量。这些方法都要求脚处于平面位置。但是，一些象高跟鞋或者其它带有坡面的鞋，由于使用者身体重量的移动，使足底轮廓和脚背变形。因此，利用现有技术的方法制造的鞋膛底没有考虑这种变形。而且，这些现有技术的方法都不适于家用。

光学扫描方法和接触传感器测量方法需要利用昂贵的设备。这些方法能够对脚部进行准确和全面的测量。但是，这些方法所需设备的尺寸、费用和复杂性，使它们不适合在所有地方使用。而且，这些方法不能对将处于穿入鞋内的位置的脚部的几何尺寸进行准确的测量。

石膏型铸造法要求由被测量人之外的另一个人完成测量操作。这种方法能够对脚进行准确和全面的测量，但是很脏乱且耗费时间。因此，石膏型铸造法不适合家庭使用或者一个人自己使用。而且，这些方法都不能对将处于穿入鞋内位置的脚部的几何尺寸进行准确的测量。

泡沫压印块测量方法和装置采用容易变形的泡沫块实现。一个人踩在泡沫块上，在较高压力的位置将泡沫压扁。在这一方法中，泡沫块近似地按照人的足底轮廓的形状变形。尽管现有的该方法适于家用，但由于下述原因，产生了脚的次最佳特征。首先，泡沫块从脚跟到脚趾的厚度一致。这就使得脚压入泡沫时迫使脚趾向上翘，这是因为脚趾在泡沫上的压力比脚跟到跖骨区域的压力小。迫使脚趾向上翘会引起下面一些问题，如足底筋膜的过度拉伸，正确足弓高度的降低，以及对前脚和脚跟进行不适当的测量。第二，在整个身体重量下，脚部展开状态比正常的脚部压印大。另外，现有技术中没有提供脚背测量的方法。而且，目前的泡沫材料和方法不能准确地测量将处于穿入鞋内位置时的脚部的几何尺寸。

在制造定制鞋膛底时，使用石膏型铸造法和泡沫压印方法也需要利用扫描系统。扫描系统可以直接作用在泡沫或者石膏内的负压印上。扫描系统直接作用在负压印上是本领域公知技术。这些激光扫描系统包含一个带有一光线产生镜片的激光器。激光器以一个已知入射角将一束光线投在负压印上。一摄影机读取在负压印上的激光线的位置。另一种方案是：扫描系统可以作用在由石膏或者泡沫内的负压印制成的正面石膏模型上。扫描系统直接作用正压印上也是公知技术。美国专利4,876,758号提供了由针状传感器阵列构成的这种扫描系统。在任何一种情况下，扫描系统都用于使被测量轮廓数字化。将数字化的轮廓提供到计算机控制的铣床。铣床利用数字化信息制造出与数字化的轮廓相吻合的特制鞋膛底。因此，本发明中的装置和方法提供了更廉价和更容易为客户制造特制鞋膛底的方式。

因此，本发明的目的是提供克服上述局限性的脚部测量装置和方法。

发明概要

本发明的目的是提供一种测量足底轮廓的装置。该装置带有一泡沫压印块和装有后跟的承载装置。泡沫压印块具有一个脚趾厚度，一长度和一脚跟厚度。脚趾厚度比脚跟厚度小。泡沫压印块放置在承载装置上，使得脚跟厚度和脚跟彼此相邻。

本发明的再一个目的是提供一种测量足底轮廓和脚背的装置。该装置带有一个泡沫压印块和一承载装置。承载装置带有一个后跟和多个带条。泡沫块具有一个脚趾厚度，一长度和一脚跟厚度，其中，脚趾厚度比脚跟厚度小。泡沫块放在承载装置上，使脚跟厚度和脚跟彼此相邻。多个带条放置在承载装置上，并且使带条缠绕脚背，这样，就可以读到设置在每个带条上的多个尺寸刻度。

本发明的再一个目的是提供一种测量脚部足底轮廓的方法。该方法包括下列步骤：(1)将足底轮廓放在一个置于带有后跟的承载装置上的泡沫压印块上面，其中，泡沫压印块具有一个脚趾厚度，一长度和一脚跟厚度，脚趾厚度比脚跟厚度小，并且，泡沫块放置在承载装置上，使得脚跟厚度和脚跟彼此相邻；(2)使脚趾与脚趾厚度对齐；以及(3)将足底轮廓推入泡沫块而使泡沫块变形。