力センサを有する輪郭読取り装置
本発明は、物品、例えば眼鏡用のフレームリムの輪郭読取り方法であって、物品を保持する支持体及び支持体に対して回転軸線回りに回転するような仕方で設けられると共に遠位端部を備えたフィンガ（９）及びロッド（１２）から成るセンサ（８）を備えた読取り組立部品を支持した回転プラットホームを有する装置を用いる方法に関する。本発明の方法によれば、遠位端部を輪郭に沿って変位させ、遠位端部の一連の位置を検出する。本方法は、変位ステップが、プラットホームとロッド（１２）との間でロッドに平行に及ぼされる力を測定する測定ステップと、フィンガ（９）とプラットホームとの間の距離を前記力の強さが所定のしきい値よりも低いままであるような仕方で前記力に応じて制御する制御ステップとを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の着用者に合った眼鏡の作製に用いられる寸法測定装置の包括的な技術分野に関する。
【０００２】
本発明は、特に、フィーラの助けにより、支持体上に設けられた物品の形状を求めるようになった輪郭読取り方法及び輪郭読取り装置に関する。形状がトレースされる物品は、一般に、眼鏡フレームリム又はオフサルミックレンズである。
【背景技術】
【０００３】
この種の装置は、例えば、フレームリムのベゼルの形状、即ち、フレームリムの内部に沿ってぐるりと延び、フレームリム内にオフサルミックレンズを保持する溝の形状を測定するために用いられる。この目的のため、フィーラは、ベゼル内に挿入されてベゼルの輪郭を辿り、その間、装置は、フィーラの経路に沿うフィーラの位置の座標を測定し、それによりベゼルの輪郭のディジタル画像をストレージする。次に、オフサルミックレンズのブランクをベゼルの寸法形状に合わせてトリムしてこのブランクを完全にフレームリム内に挿入できるようにするのがよい。
【０００４】
上述した周囲の輪郭読取り装置は、特許文献である米国特許第５，１２１，５５０号明細書から知られている。この装置は、形状がトレースされるべき物品を保持する支持体を有する。円形プラットホームが、支持体に対して回転するよう設けられ、このプラットホームは、フィーラを有する読取り組立部品（サブアセンブリ）を支持している。フィーラは、ロッド及びこのロッドから延びるフィンガを有する。フィンガの遠位端部は、輪郭に沿って動くようになっている。
【０００５】
読取り組立部品は、フィーラに取り付けられた可動キャリジが取り付けられた滑り面を有する。
【０００６】
この装置は、フィーラの経路に沿う極座標を測定し、この場合、角度寸法（偏角）（θ）は、回転プラットホームの回転量に相当し、径方向寸法（ρ）は、滑り面上でのキャリジの並進運動の量に相当している。
【０００７】
フィンガは、リムのベゼルの底部内で動き、このフィンガは、フィンガをベゼルに当接保持するよう加えられる半径方向力の効果によりベゼル底部と接触状態のままである。
形状がトレースされるべき物品が立体である場合、フィーラは、寸法（ρ，θ）を含む平面に対して横方向の運動に対応した軸線（ｚ）に沿って動くことができなければならない。
【０００８】
これら装置は、フィーラがベゼルに向かい合うまでフィーラを軸線（ｚ）に沿って当初駆動するモータを有している。フィンガを滑り面に沿う並進運動によりいったんベゼルに接触させると、モータを切り又は受動式にして輪郭の読取り中、軸線（ｚ）に沿う運動が妨げられないようにする。
【０００９】
読み取られるべき物品が中位の曲率を有するフレームリムである場合、軸線（ｚ）に沿うフィーラの運動は、振幅が小さいものであり、フィンガは、容易にベゼルの底部と接触したままである。
【００１０】
他方、湾曲度の大きな部分を備えていて、したがって、軸線（ｚ）に沿う振幅が大きいフレームリムの場合、軸線（ｚ）に沿うフィンガの自由運動により、フィンガは、ベゼルの底部内に留まるのが困難になる。
【００１１】
ベゼルの底部から離れて動く恐れを制限するため、フィンガが例えば湾曲度の大きな部分を有する場合、回転速度を減少させることが必要である。
【００１２】
また、特許文献である米国特許第６，３２５，７００号明細書から、フィンガがベゼルの底部から遠ざかるのを阻止する目的で、３つの方向における、特に軸線（ｚ）に沿う読み取られるべき輪郭の振幅を予測する計算手段を有する輪郭読取り装置が知られている。これら計算手段は、動かされるべき部分の軸線（ｚ）に沿う変化を既に動いた部分の測定座標の関数として推定する。フィーラを軸線（ｚ）に沿って位置決めするモータが、計算推定計算値の関数として制御される。フィーラは、これが輪郭を辿るときに案内されるが、フィンガがベゼルの底部内に留まるという保証は何ら存在しない。
【００１３】
本発明の目的は、上述の欠点を同時に無くし、使用するのが特に簡単且つ便利な輪郭読取り方法を提供することにある。本発明のもう１つの目的は、任意のタイプの輪郭に合わされ、このような方法の実施に適した読取り装置を提案することにある。
【００１４】
【特許文献１】米国特許第５，１２１，５５０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３２５，７００号明細書
【発明の開示】
【００１５】
この目的のため、本発明は、物品、例えば眼鏡フレームリムの輪郭読取り方法であって、前記物品を保持する支持体及び前記支持体に対して回転軸線回りに回転するよう設けられた回転プラットホームを有する装置が用いられ、前記回転プラットホームが、読取り組立部品を支持し、前記読取り組立部品が、フィンガを備えたフィーラ及び前記フィンガに対して横方向に延びるロッドを有し、前記フィンガが、遠位端部を備えており、前記方法が、前記遠位端部を前記輪郭に沿って変位させるステップと、前記遠位端部の一連の位置を測定するステップとを有する方法において、前記変位ステップは、前記プラットホームと前記ロッドとの間で前記ロッドに平行に及ぼされる力を測定するステップと、前記フィンガと前記プラットホームとの間の距離を前記力の関数として制御して前記力の強さが所定のしきい値よりも低いままであるようにするステップとを有する方法を提案する。
【００１６】
したがって、フィンガは、読取られるべき物品によりフィーラに及ぼされる特定の力に相当する回転プラットホームからの距離のところに常時位置し、それにより、フィンガは、所定の経路を辿ることができ、特に、フィンガが輪郭から外れて落ちるのを阻止する。さらに、力は、一方向にのみ測定され、それにより測定が単純化される。
【００１７】
本発明は又、物品、例えば眼鏡フレームリムの輪郭読取り装置であって、前記物品を保持する支持体及び前記支持体に対して回転軸線回りに回転するよう設けられた回転プラットホームを有し、前記回転プラットホームが、読取り組立部品を支持し、前記読取り組立部品が、フィンガを備えたフィーラ及び前記フィンガに対して横方向に延びるロッドを有し、前記フィンガが、前記輪郭に沿って変位されるようになった遠位端部を有する輪郭読取り装置において、前記読取り組立部品は、前記ロッドが固定されていて、全体として前記ロッドに対して横方向に延びる部材と、前記フィンガと前記プラットホームとの間の距離を制御する前記部材の駆動モータと、前記部材に設けられていて、前記部材が前記ロッドに平行な方向に受ける力を測定する力センサと、前記センサ及び前記モータに接続されていて、前記力の強さが所定しきい値よりも低いままであるように前記モータを制御するようになった制御手段とを更に有する輪郭読取り装置を提案する。
【００１８】
ロッドに対するこの部材の位置により、プラットホームの下に利用できる比較的広い受入れ空間を利用することができる。さらに、力センサがこの受入れ空間内のフィンガから遠ざかって位置しているので、外部からの接近ができず、したがって、この力センサは、ユーザ又はダストによる偶発的な調整不良から保護されるようになる。
【００１９】
一実施形態では、前記制御手段は、前記力が第１の方向に加えられた場合、前記力の強さが第１のしきい値よりも低いままであり、前記力が前記第１の方向とは逆の第２の方向に加えられた場合、前記力の強さが第２のしきい値よりも低いままであるように前記モータを制御するようになっている。フィーラがフレームリムを読み取っている場合、フィンガは、ベゼルの底部に常時密接しており、この場合、力が加わらず、読取りは高速で実施できる。
【００２０】
特許文献である米国特許第５，３４１，０７９号明細書から、フィーラヘッド及びフィンガを有する複製機械が既に知られており、この機械では、フィーラヘッドは、溝によりフィンガに及ぼされる力を測定する力センサを有することが注目されよう。このセンサは、フィーラヘッドを基準として取った状態でフィンガの微小変位を三次元で測定し、これら微小変位は、溝によりフィンガに及ぼされる力に対応している。
【００２１】
特許文献である米国特許第５，４７７，１１９号明細書は、上述した形式のフィーラヘッドを有する溝トレース機械を記載しており、この装置では、フィーラヘッドを駆動する手段は、検出された力の関数として、フィンガに対して横の方向の力をゼロ（０）にすると共にフィンガの主軸線に沿う力の合力を所定の値に等しくするよう指令される。すると、フィンガは、溝内に心出しされると共に溝底部と接触したままである。この装置は、輪郭に沿うフィーラの位置を三次元で検出する位置センサを更に備えている。この位置は、装置の固定支持体を基準とした状態で測定される。
【００２２】
特に露出されるが、小さな体積のものであるべき力センサの遠位端部の位置決めとは別に、このセンサは、３つの方向の力を測定し、そしてフィーラヘッドの位置をこの３つの方向で調節するが、これは、比較的複雑である（本発明の装置は、たった１つの方向で同一の結果を達成することができる）。
【００２３】
製作と使用の両方の観点で特に簡単且つ好都合な他の具体的特徴によれば、
−前記部材は、第１の支持部材であり、前記読取り組立部品は、前記プラットホームに対して横方向に突き出た第２の支持部材を更に有し、前記第１の支持部材は、前記回転軸線に平行な方向に並進可能に前記第２の支持部材に取り付けられ、
−前記回転プラットホームは、前記ロッドを挿通させた開口部を有し、前記フィンガは、前記プラットホームの第１の側に位置し、前記第２の支持部材、前記第１の支持部材及び前記フィンガと反対側の前記ロッドの近位端部は、前記プラットホームの第２の側に位置し、
−前記第２の支持部材は、支持シャフトを含み、
−前記第１の支持部材は、２つの端部を備えたプレートを含む支持アームであり、２つの平行なブレードが前記第２の端部から横方向に延び、各ブレードは、前記回転軸線に平行に変形可能であり、スリーブが、プレートと反対側の前記ブレードの２つの端部相互間に延びており、前記スリーブは、前記ロッドの前記近位端部を把持するようになっており、
−各ブレードは、前記プレートと反対側のその端部のうちの一方のところに、前記スリーブ内に把持された前記ロッドを受け入れるようになった円形開口部を有し、
−前記第２の支持部材は、支持シャフトを含み、前記支持アームは、ボールブッシュを介して前記支持シャフトと中心が一致するよう配置されたリングを有し、前記ボールブッシュは、前記支持シャフトに対する前記リングの前記並進を可能にし、
−前記駆動モータは、前記リングに締結されたラックと噛み合うピニオンを有し、
−前記駆動モータは、前記第２の支持部材に対する前記第１の支持部材の位置を測定するコーダを有し、
−前記第１の部材は更に、前記第２の部材の回りに回転するよう設けられ、
−前記力センサは、互いに向かい合って設けられた検出セルとフラグを有し、
−前記検出セルは、光電式セルであり、
−前記第１の支持部材は、２つの端部を備えたプレートを含む支持アームであり、２つの平行なブレードが前記第２の端部から横方向に延び、前記検出セル及び前記フラグは、前記２つのブレード相互間に位置し、
−前記検出セル及び前記フラグはそれぞれ、前記プレート及び前記プレートと反対側の前記ブレードの２つの端部相互間に延びるスリーブに固定的に取り付けられており、前記読取り組立部品は、前記駆動モータに接続された信号処理ユニットを有し、前記検出セルは、それ自体に対する前記フラグの位置を検出する手段及び前記位置の関数として信号を前記信号処理ユニットに送る手段を有し、
−前記フィーラは、前記回転軸線に平行に動くことができると共に前記回転軸線に対して横方向に動くことができる。
【００２４】
本発明の特徴及び利点は、添付の図面を参照して好ましい例示として与えられる以下の説明から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、輪郭読取り装置１をそのユーザの見た状態で示す全体図である。この装置１は、上方中央部分を除き、装置の全体を覆う上方カバー２を有している。
【００２６】
回転プラットホーム６が、装置１のシャーシ５に対して回転するよう設けられている。この回転プラットホーム６は、円弧の形状の長円形開口部７を有し、フィーラ８がこの開口部を貫通して突き出ており、このフィーラは、遠位端部にフィンガ９を備えたロッド１２を有している。
【００２７】
図１の装置１は、フレーム１０を受け入れるようになっている。
【００２８】
図２で分かるように、装置１は、２つの互いに平行なジョー３及び４つのクランプを備えたフレーム１０を把持する装置を有している。各クランプは、２つのスタッド４を有し、各クランプは、一方のジョー３に、他方のジョー３のクランプと向かい合った状態で設けられている。
【００２９】
ジョー３のうち少なくとも一方は、フレーム１０を把持するよう他方のジョーに近づいたりこれから遠ざかるようになっている。フレーム１０が把持された状態の位置では、クランプは、フレームが着用されているときの垂直方向に一致し、フレームが装置１内に配置されているの水平方向に一致する方向で各リム上に向かい合った状態で配置される。このクランプのスタッド４を互いに近づけると、スタッドは、リムをクランプしてフレーム１０を読取りのために保持することができる。
【００３０】
図２では、ジョー３は、フレーム１０を水平に保持するよう互いに近づけられている。スタッド４は、互いに閉じられてフレームリムに当たっている。したがって、フレーム１０のリムの各々は、２つのスタッド４相互間に位置する所定の場所へのフィーラの挿入で始まる経路に沿い、次にフレーム１０のベゼルに沿っていつでも形状がトレースされてフレームリムの周囲全体に及ぶようになっている。
【００３１】
この例では、機械１は、フレームを保持するようになったジョーを備えているが、外部輪郭（外形）が読み取られなければならないオフサルミックレンズを保持する任意他の把持装置、例えばクランプを用いてもよいことが注目される。
【００３２】
シャーシ５は、回転プラットホーム６よりも僅かに直径の大きな円形切欠き１１が設けられた支持テーブルの形態をしている。円形切欠き１１は、回転プラットホーム６を受け入れ、この回転プラットホームは、その周囲に沿って一定間隔で設けられた３つの案内ローラ（見えず）によって案内される。
【００３３】
変形例として、ローラは、回転プラットホーム６の制御された回転及び任意の時点でのその角度位置の読取りを可能にするモータ−コーダ（見えず）によって駆動される。
【００３４】
円弧の形をした開口部７は、回転プラットホーム６の半径にほぼ一致した長さを有し、この開口部は、回転プラットホーム６の中心とその周囲との間に延びている。
【００３５】
また、開口部７は、軸線Ａ（図３）に対して心出しされている。
【００３６】
図３で分かるように、溝１４が、回転プラットホーム６の縁部にその周囲全体にわたって設けられている。この溝１４は、プラットホーム６を保持し、このプラットホームを電動式ローラによりシャーシ５に対して駆動するために用いられる。
【００３７】
回転プラットホーム６は、軸受１６を含む読取り組立部品（サブアセンブリ）１５を支持し、リベット（見えず）により回転プラットホーム６に固定された支持シャフト１７が、この軸受に取り付けられている。このシャフト１７は、中心が軸線Ａと一致している。
【００３８】
支持アーム１８は、ボールブッシュ１９により支持シャフト１７に取り付けられている。支持アーム１８は、その端部のうちの一方に、ボールブッシュ１９及び支持シャフト１７を包囲するリング２０を有し、ボールブッシュ１９により、支持アーム１８は、軸線Ａ回りに回転したりその軸線に沿って並進することができる。
【００３９】
支持アーム１８は、リング２０と反対側とその端部に、円筒形スリーブ２１を有し、ロッド１２は、これが支持シャフト１７に平行になるようにこのスリーブ２１内に把持されている。
【００４０】
次に、図４を参照して支持アーム１８について説明する。
【００４１】
支持アーム１８は、全体として正方形の構成部品である。実質的に矩形のプレート４０の２つの端部のところには、２つの同一の横方向に延びるブレード４１，４２が設けられている。
【００４２】
ここでは、各ブレード４１，４２は、三角形であり、プレート４０と反対側に丸形端部を有している。各ブレード４１，４２は、この端部のところに、ロッド１２を把持するスリーブ２１を受け入れるようになった円形開口部（見えず）を有している。
【００４３】
プレート４０は、ねじの２つの対４３，４４によりプレート４０に固定された補強プレート４９を支持している。ねじの対４３，４４も又、プレート４０をリング２０に固定している。第１の対４３は、プレート４０の表面と面一をなす２本のねじから成る。
【００４４】
第２の対４４は、各々がシース４５を貫通してプレート４０に対して横方向に延びてセル支持体４６を、プレート４０と反対側であってプレート４０に平行なその表面に固定する２つの長いねじから成る。支持体４６は、光電式セル４７を支持しており、この光電式セルは、互いに平行であって、ブレード４１，４２及びプレート４０に対して横方向の２つの壁４８を有している。このセル４７は、光束を測定することによりその２つの壁４８相互間におけるフラグ５１の位置を検出するようになっている。壁４８のうちの一方は、光エミッタを有し、他方の壁は、光レシーバを有し、このレシーバは、エミッタから受け取った光の量の関数として変化する値を有する出力信号を生じさせる。ブレード４１，４２、セル４７及びフラグ５１は、力センサ６４を構成する。電気信号は、信号送信手段（見えず）によりセル４７から以下に説明するモータ−コーダ３１に送られる。
【００４５】
フィーラ８はフィーラロッド１２を有し、このフィーラロッドは、アーム１８と反対側のその遠位端部のところにフィンガ９を支持している。ロッド１２は、スリーブ２１によって２つの開口部に対して心出しされると共に固定され、このスリーブは、２つの開口部相互間でこのロッドを包囲し、フィンガ９に向かって短い距離延びている。ロッド１２は、フィンガ９と反対側のその近位端部がナット及びボルト５０によって対応のブレード４１の開口部に固定されている。
【００４６】
スリーブ２１は、２つのブレード４１，４２相互間にフラグ５１を支持し、このフラグは、そのコーナ部のうちの１つが２つの壁４８相互間の空間の一部を占めるように延びている。
【００４７】
各ブレード４１，４２は、その形状のおかげで全体的に剛性を備えるようになっている。それにもかかわらず、各ブレード４１，４２は、ロッド１２に平行な方向に湾曲できるよう僅かに可撓性を有する。
【００４８】
フィーラ８を保持する２つのブレード４１，４２が設けられていることにより、支持アーム１８の横方向可撓性が得られる。さらに、フィーラ８を２つの開口部の高さ位置に保持することにより、フィーラ８が単一のブレードに設けられている場合に生じうるフィーラ８の回動が回避される。
【００４９】
かくして、力センサ６４は、比較的広い受入れ空間を備えた装置１の領域内に位置決めされる。装置１がいつでも使用可能な状態にあるとき、力センサ６４には外部から接近できず、したがって、この力センサは、ダストから保護されると共に更に装置１のユーザによる不用意な、特に知らず知らずのうちに行われる介在から保護され、それにより、センサ６４の調節不良が回避される。
【００５０】
支持アーム１８が軸線Ａの回りに回転するよう設けられていることにより、フィーラ８は、回転プラットホーム６の回転軸線（Ｒ）に対して横方向の平面内で円弧をなして開口部７に沿って動くことができ、この回転軸線（Ｒ）はここでは、軸線Ａに平行である。さらに、フィーラ８は、支持アーム１８が軸線Ａに沿って摺動する場合、回転プラットホーム６の平面に対するフィンガ９の出入り運動を引き起こすことができる。装置が動作状態にあるとき、フィンガ９及びロッド１２の一部だけがプラットホームの上に突き出ており、組立部品１５の残部は、その他方の側に位置している。
【００５１】
読取り組立部品１５は、軸受（見えず）を介してシャフト１７のベースに取り付けられた案内アーム２２を更に有し、かかる軸受により、案内アーム２２は、軸線Ａ回りにのみ回転することができる。この案内アーム２２は、開口部７に達するのに十分な長さを有し、この案内アームは、開口部７に向いた固定止り２４及び軸受２５を有している。
【００５２】
固定止り２４及び軸受２５は、互いに並んで配置されており、相互の離隔距離は、ロッド１２の厚さに実質的に一致している。
【００５３】
案内アーム２２を支持シャフト１７に回転可能に取り付けることにより、固定止り２４及び軸受２５は、軸線Ａ回りの案内アーム２２の角度位置がどのようなものであっても、開口部７に向いた状態のままである。支持アーム１８及び案内アーム２２は、ロッド１２が固定止り２４と軸受２５との間に把持されるように配置されている。したがって、軸線Ａ回りの支持アーム１８及び案内アーム２２の角変位は、共同して行われる。
【００５４】
案内アーム２２は、中心が軸線Ａに一致した弧状の歯付き半円形部分２６を更に有している。この部分２６の歯は、中間ピニオン２７と噛み合い、この中間ピニオンはそれ自体、回転プラットホーム６に固定されたヨーク２９に取り付けられているモータ−コーダ２８のピニオン（見えず）と噛み合っている。図面を分かりやすくするために、中間ピニオン２７の歯は、示されていない。
【００５５】
案内アーム２２は、軸線Ａに平行な垂直ヨーク３０を更に有し、このヨークには、モータ−コーダ３１が固定され、このモータ−コーダのピニオン３２は、支持アーム１８のリング２０に固定されたバック３３と噛み合っている。ラック３３は、軸線Ａに平行である。上述したのと同じ図面を分かりやすくする理由で、ピニオン３２の歯は、示されていない。
【００５６】
モータ−コーダ３１は、電気信号を受け取り、そしてその信号の関数としてピニオン３２の運動を選択的に指令するようになった制御手段（見えず）を有している。
【００５７】
モータ−コーダ２８，３１のコーダは、半径方向及び垂直方向におけるフィーラ８の位置を測定する。
【００５８】
図５及び図６Ａ〜図６Ｃで分かるように、読取り中、フィーラ８は、一定の圧力を輪郭に及ぼしがちである。この圧力は、モータ−コーダ２８によって及ぼされる半径方向力に起因して生じる。
【００５９】
この場合、読取られるべき輪郭は、フレームリムのベゼル６０である。ベゼル６０は、２つの枝部６１，６２を備えたＶ字形の溝の形態をしている。フィーラのフィンガは、２つの枝部６１，６２上でベゼル内を動く。枝部６１，６２の接合部をベゼル６０の底部６３と称する。
【００６０】
軸線Ａ及びフィーラロッド１２に平行な方向をｚに沿う方向と称し、ベゼル６０の曲率半径の方向をρに沿う方向と称する。
【００６１】
接触圧力は、ρに沿って及ぼされ、それにより、ベゼル６０によりフィンガ９の先端部６５に及ぼされる力がｚに沿って生じる。先端部６５が、枝部６１と接触状態にあるとき、ｚに沿う力は、第１の方向で枝部６２に差し向けられる。先端部６５が、枝部６２と接触状態にあるとき、ｚに沿う力は、第２の方向で枝部６１に差し向けられる。先端部が、ベゼル６０の底部６３に当たっているとき、ｚに沿う方向でベゼルに及ぼされる力の合力は、ゼロである。
【００６２】
図５は、先端部６５が、枝部６２に当たって位置しているときのブレード４１，４２の状態を示している。ｚに沿う方向で先端部６５に加えられた力は、フィーラ８の残部に伝達され、この力の反射的結果として、フィーラ８に締結されたブレード４１，４２の変形が生じる。
【００６３】
フィーラ８に締結されたフラグ５１は、ブレード４１，４２の変形の結果として静止セル４７の前で微小変位を行う。光束の変化は、セル４７によって検出される。
【００６４】
図７に示すように、センサ６４は、ケーブルによって処理ユニット６６に接続され、この処理ユニットは、センサ６４によって放出され、光束に対応した電気信号を受け取るようになっている。処理ユニット６６はそれ自体、ケーブルによってモータ３１に接続されている。処理ユニット６６とモータ３１との間の電気接続方式は、２方向接続方式である。
【００６５】
処理ユニット６６は、センサ６４から受け取った信号を、この場合力についてゼロの値に相当する所定の設定値と比較することによりかかる信号を処理し、対応の出力信号をモータ３１に送る。他方、モータ３１は、軸線（ｚ）に沿うフィーラ８の位置に対応した信号を処理ユニット６６に送る。
【００６６】
具体的に説明すると、基準位置に対するフラグ５１の微小変位の検出により、センサ６４のセル４７は、微小変位、特にその向きに対応した信号を処理ユニット６６に送ることになる。処理ユニット６６は、処理ユニット６６内に保持されている所定の設定値との比較を行う。この値が設定値よりも大きいことを条件として、処理ユニット６６は、モータ３１に指令を出してピニオン３２を働かせる。
【００６７】
すると、ピニオン３２は、フィーラ８の微小変位とは逆の方向、即ち、軸線（ｚ）に沿ってフィンガ９に加わる力を減少させる方向でラック３３と噛み合う。
【００６８】
より一般的に説明すると、輪郭の読取りは、フィーラのフィンガ９を輪郭に当てることで始まり、そして、フィーラフィンガ９をモータ３１によって所要の高さに配置し、フィンガ９と輪郭との接触状態をモータ２８によって維持し、このモータは、フィーラ８が一定の接触圧力を輪郭に及ぼすように制御される。この場合に注目されるように、フィンガ９をベゼル６０の底部６３内に保持することにより、先行技術の装置における加えられた半径方向の力と比較して、加えられる半径方向の力の値が減少する。また、半径方向の圧力を一定に維持すれば十分であることも又注目されよう。
【００６９】
次に、ローラを駆動して回転プラットホーム６が、トレースされるべき輪郭の一回りに対応して丸一回転するようになる。
【００７０】
また、回転プラットホーム６の回転速度は、比較的早いのがよい。
【００７１】
この回転中、センサ６４は、物品によりフィンガ９に及ぼされる力に対応してアーム１８に及ぼされる力を測定する。モータ３１は、フィーラ８を駆動することによりフィンガ９とプラットホーム６との間の距離を力の関数として制御する。
【００７２】
より詳細に説明すると、モータ−コーダ３１は、処理ユニット６６から生じる設定値に追従する。力が設定値に一致した場合、モータは、軸線Ａに沿う支持アーム１８の連続位置（プラットホーム６に対するフィンガ９の高さに相当する）を測定するコーダとして働くに過ぎず、その間、フィンガ９はフィンガ９と係合している形状を辿っている。
【００７３】
変形例によれば、セル４７により検出された力のゼロではないしきい値を定め、かかるしきい値以下では、先端部６５は、たとえ先端部６５が正確にベゼルの底部のところに位置していない場合でも、ベゼル６０の底部６３に十分に近接していると見なされる。
【００７４】
別の変形例によれば、２つの別々の検出された力のしきい値を定める。フィンガが枝部６２と接触状態にあるとき、即ち、力がブランチ６１に差し向けられているとき、超えるべきでない力のしきい値は、先の２つの値のうちの最初の方である。フィンガが枝部６１と接触状態にあるとき、考慮に入れられるのは、後の方のしきい値である。
【００７５】
図示していない実施形態によれば、必要な改造を施すことを条件として、本発明は、レンズの読取りに同じように当てはまり、即ち、レンズが溝を有している場合、フィンガは、フレームリムについて上述したフィンガと同一である。レンズが凸状プロフィールを有している場合、フィーラの背部は、凹部を備える。この凹部も又、上述したように力センサにより検出される方向ｚにおける力を受け取る。
【００７６】
図示していない実施形態によれば、力センサは、ひずみ計又は圧電スペーサである。本発明の装置の一実施形態を説明したが、それにもかかわらず、本発明は、フィーラの動力学的挙動について種々の実施形態を備える装置に同じように当てはまり、構成部品の必要な改造により、種々の実施形態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の輪郭読取り装置の斜視図である。
【図２】図１に類似した図であり、リムの形状がフィーラによって読み取られるべき眼鏡フレームを受け入れる輪郭読取り装置を示す図である。
【図３】回転プラットホームの下から見た斜視図であり、回転プラットホームにより支持された読取り組立部品を示す図である。
【図４】フィーラ、支持アーム及び力センサを有する読取り組立部品の一部の斜視図である。
【図５】力がフィーラに及ぼされる状況でロッド及び支持アームのブレードの略図である。
【図６Ａ】溝内におけるフィンガの位置の関数としてフィーラ、フィンガ及び溝に作用する力の向きの１つの形態を示す略図である。
【図６Ｂ】溝内におけるフィンガの位置の関数としてフィーラ、フィンガ及び溝に作用する力の向きの別の形態を示す略図である。
【図６Ｃ】溝内におけるフィンガの位置の関数としてフィーラ、フィンガ及び溝に作用する力の向きの別の形態を示す略図である。
【図７】フィーラの位置の制御に関する理論図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の着用者に合った眼鏡の作製に用いられる寸法測定装置の包括的な技術分野に関する。
【０００２】
本発明は、特に、フィーラの助けにより、支持体上に設けられた物品の形状を求めるようになった輪郭読取り方法及び輪郭読取り装置に関する。形状がトレースされる物品は、一般に、眼鏡フレームリム又はオフサルミックレンズである。
【背景技術】
【０００３】
この種の装置は、例えば、フレームリムのベゼルの形状、即ち、フレームリムの内部に沿ってぐるりと延び、フレームリム内にオフサルミックレンズを保持する溝の形状を測定するために用いられる。この目的のため、フィーラは、ベゼル内に挿入されてベゼルの輪郭を辿り、その間、装置は、フィーラの経路に沿うフィーラの位置の座標を測定し、それによりベゼルの輪郭のディジタル画像をストレージする。次に、オフサルミックレンズのブランクをベゼルの寸法形状に合わせてトリムしてこのブランクを完全にフレームリム内に挿入できるようにするのがよい。
【０００４】
上述した周囲の輪郭読取り装置は、特許文献である米国特許第５，１２１，５５０号明細書から知られている。この装置は、形状がトレースされるべき物品を保持する支持体を有する。円形プラットホームが、支持体に対して回転するよう設けられ、このプラットホームは、フィーラを有する読取り組立部品（サブアセンブリ）を支持している。フィーラは、ロッド及びこのロッドから延びるフィンガを有する。フィンガの遠位端部は、輪郭に沿って動くようになっている。
【０００５】
読取り組立部品は、フィーラに取り付けられた可動キャリジが取り付けられた滑り面を有する。
【０００６】
この装置は、フィーラの経路に沿う極座標を測定し、この場合、角度寸法（偏角）（θ）は、回転プラットホームの回転量に相当し、径方向寸法（ρ）は、滑り面上でのキャリジの並進運動の量に相当している。
【０００７】
フィンガは、リムのベゼルの底部内で動き、このフィンガは、フィンガをベゼルに当接保持するよう加えられる半径方向力の効果によりベゼル底部と接触状態のままである。
形状がトレースされるべき物品が立体である場合、フィーラは、寸法（ρ，θ）を含む平面に対して横方向の運動に対応した軸線（ｚ）に沿って動くことができなければならない。
【０００８】
これら装置は、フィーラがベゼルに向かい合うまでフィーラを軸線（ｚ）に沿って当初駆動するモータを有している。フィンガを滑り面に沿う並進運動によりいったんベゼルに接触させると、モータを切り又は受動式にして輪郭の読取り中、軸線（ｚ）に沿う運動が妨げられないようにする。
【０００９】
読み取られるべき物品が中位の曲率を有するフレームリムである場合、軸線（ｚ）に沿うフィーラの運動は、振幅が小さいものであり、フィンガは、容易にベゼルの底部と接触したままである。
【００１０】
他方、湾曲度の大きな部分を備えていて、したがって、軸線（ｚ）に沿う振幅が大きいフレームリムの場合、軸線（ｚ）に沿うフィンガの自由運動により、フィンガは、ベゼルの底部内に留まるのが困難になる。
【００１１】
ベゼルの底部から離れて動く恐れを制限するため、フィンガが例えば湾曲度の大きな部分を有する場合、回転速度を減少させることが必要である。
【００１２】
また、特許文献である米国特許第６，３２５，７００号明細書から、フィンガがベゼルの底部から遠ざかるのを阻止する目的で、３つの方向における、特に軸線（ｚ）に沿う読み取られるべき輪郭の振幅を予測する計算手段を有する輪郭読取り装置が知られている。これら計算手段は、動かされるべき部分の軸線（ｚ）に沿う変化を既に動いた部分の測定座標の関数として推定する。フィーラを軸線（ｚ）に沿って位置決めするモータが、計算推定計算値の関数として制御される。フィーラは、これが輪郭を辿るときに案内されるが、フィンガがベゼルの底部内に留まるという保証は何ら存在しない。
【００１３】
本発明の目的は、上述の欠点を同時に無くし、使用するのが特に簡単且つ便利な輪郭読取り方法を提供することにある。本発明のもう１つの目的は、任意のタイプの輪郭に合わされ、このような方法の実施に適した読取り装置を提案することにある。
【００１４】
【特許文献１】米国特許第５，１２１，５５０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３２５，７００号明細書
【発明の開示】
【００１５】
この目的のため、本発明は、物品、例えば眼鏡フレームリムの輪郭読取り方法であって、前記物品を保持する支持体及び前記支持体に対して回転軸線回りに回転するよう設けられた回転プラットホームを有する装置が用いられ、前記回転プラットホームが、読取り組立部品を支持し、前記読取り組立部品が、フィンガを備えたフィーラ及び前記フィンガに対して横方向に延びるロッドを有し、前記フィンガが、遠位端部を備えており、前記方法が、前記遠位端部を前記輪郭に沿って変位させるステップと、前記遠位端部の一連の位置を測定するステップとを有する方法において、前記変位ステップは、前記プラットホームと前記ロッドとの間で前記ロッドに平行に及ぼされる力を測定するステップと、前記フィンガと前記プラットホームとの間の距離を前記力の関数として制御して前記力の強さが所定のしきい値よりも低いままであるようにするステップとを有する方法を提案する。
【００１６】
したがって、フィンガは、読取られるべき物品によりフィーラに及ぼされる特定の力に相当する回転プラットホームからの距離のところに常時位置し、それにより、フィンガは、所定の経路を辿ることができ、特に、フィンガが輪郭から外れて落ちるのを阻止する。さらに、力は、一方向にのみ測定され、それにより測定が単純化される。
【００１７】
本発明は又、物品、例えば眼鏡フレームリムの輪郭読取り装置であって、前記物品を保持する支持体及び前記支持体に対して回転軸線回りに回転するよう設けられた回転プラットホームを有し、前記回転プラットホームが、読取り組立部品を支持し、前記読取り組立部品が、フィンガを備えたフィーラ及び前記フィンガに対して横方向に延びるロッドを有し、前記フィンガが、前記輪郭に沿って変位されるようになった遠位端部を有する輪郭読取り装置において、前記読取り組立部品は、前記ロッドが固定されていて、全体として前記ロッドに対して横方向に延びる部材と、前記フィンガと前記プラットホームとの間の距離を制御する前記部材の駆動モータと、前記部材に設けられていて、前記部材が前記ロッドに平行な方向に受ける力を測定する力センサと、前記センサ及び前記モータに接続されていて、前記力の強さが所定しきい値よりも低いままであるように前記モータを制御するようになった制御手段とを更に有する輪郭読取り装置を提案する。
【００１８】
ロッドに対するこの部材の位置により、プラットホームの下に利用できる比較的広い受入れ空間を利用することができる。さらに、力センサがこの受入れ空間内のフィンガから遠ざかって位置しているので、外部からの接近ができず、したがって、この力センサは、ユーザ又はダストによる偶発的な調整不良から保護されるようになる。
【００１９】
一実施形態では、前記制御手段は、前記力が第１の方向に加えられた場合、前記力の強さが第１のしきい値よりも低いままであり、前記力が前記第１の方向とは逆の第２の方向に加えられた場合、前記力の強さが第２のしきい値よりも低いままであるように前記モータを制御するようになっている。フィーラがフレームリムを読み取っている場合、フィンガは、ベゼルの底部に常時密接しており、この場合、力が加わらず、読取りは高速で実施できる。
【００２０】
特許文献である米国特許第５，３４１，０７９号明細書から、フィーラヘッド及びフィンガを有する複製機械が既に知られており、この機械では、フィーラヘッドは、溝によりフィンガに及ぼされる力を測定する力センサを有することが注目されよう。このセンサは、フィーラヘッドを基準として取った状態でフィンガの微小変位を三次元で測定し、これら微小変位は、溝によりフィンガに及ぼされる力に対応している。
【００２１】
特許文献である米国特許第５，４７７，１１９号明細書は、上述した形式のフィーラヘッドを有する溝トレース機械を記載しており、この装置では、フィーラヘッドを駆動する手段は、検出された力の関数として、フィンガに対して横の方向の力をゼロ（０）にすると共にフィンガの主軸線に沿う力の合力を所定の値に等しくするよう指令される。すると、フィンガは、溝内に心出しされると共に溝底部と接触したままである。この装置は、輪郭に沿うフィーラの位置を三次元で検出する位置センサを更に備えている。この位置は、装置の固定支持体を基準とした状態で測定される。
【００２２】
特に露出されるが、小さな体積のものであるべき力センサの遠位端部の位置決めとは別に、このセンサは、３つの方向の力を測定し、そしてフィーラヘッドの位置をこの３つの方向で調節するが、これは、比較的複雑である（本発明の装置は、たった１つの方向で同一の結果を達成することができる）。
【００２３】
製作と使用の両方の観点で特に簡単且つ好都合な他の具体的特徴によれば、
−前記部材は、第１の支持部材であり、前記読取り組立部品は、前記プラットホームに対して横方向に突き出た第２の支持部材を更に有し、前記第１の支持部材は、前記回転軸線に平行な方向に並進可能に前記第２の支持部材に取り付けられ、
−前記回転プラットホームは、前記ロッドを挿通させた開口部を有し、前記フィンガは、前記プラットホームの第１の側に位置し、前記第２の支持部材、前記第１の支持部材及び前記フィンガと反対側の前記ロッドの近位端部は、前記プラットホームの第２の側に位置し、
−前記第２の支持部材は、支持シャフトを含み、
−前記第１の支持部材は、２つの端部を備えたプレートを含む支持アームであり、２つの平行なブレードが前記第２の端部から横方向に延び、各ブレードは、前記回転軸線に平行に変形可能であり、スリーブが、プレートと反対側の前記ブレードの２つの端部相互間に延びており、前記スリーブは、前記ロッドの前記近位端部を把持するようになっており、
−各ブレードは、前記プレートと反対側のその端部のうちの一方のところに、前記スリーブ内に把持された前記ロッドを受け入れるようになった円形開口部を有し、
−前記第２の支持部材は、支持シャフトを含み、前記支持アームは、ボールブッシュを介して前記支持シャフトと中心が一致するよう配置されたリングを有し、前記ボールブッシュは、前記支持シャフトに対する前記リングの前記並進を可能にし、
−前記駆動モータは、前記リングに締結されたラックと噛み合うピニオンを有し、
−前記駆動モータは、前記第２の支持部材に対する前記第１の支持部材の位置を測定するコーダを有し、
−前記第１の部材は更に、前記第２の部材の回りに回転するよう設けられ、
−前記力センサは、互いに向かい合って設けられた検出セルとフラグを有し、
−前記検出セルは、光電式セルであり、
−前記第１の支持部材は、２つの端部を備えたプレートを含む支持アームであり、２つの平行なブレードが前記第２の端部から横方向に延び、前記検出セル及び前記フラグは、前記２つのブレード相互間に位置し、
−前記検出セル及び前記フラグはそれぞれ、前記プレート及び前記プレートと反対側の前記ブレードの２つの端部相互間に延びるスリーブに固定的に取り付けられており、前記読取り組立部品は、前記駆動モータに接続された信号処理ユニットを有し、前記検出セルは、それ自体に対する前記フラグの位置を検出する手段及び前記位置の関数として信号を前記信号処理ユニットに送る手段を有し、
−前記フィーラは、前記回転軸線に平行に動くことができると共に前記回転軸線に対して横方向に動くことができる。
【００２４】
本発明の特徴及び利点は、添付の図面を参照して好ましい例示として与えられる以下の説明から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、輪郭読取り装置１をそのユーザの見た状態で示す全体図である。この装置１は、上方中央部分を除き、装置の全体を覆う上方カバー２を有している。
【００２６】
回転プラットホーム６が、装置１のシャーシ５に対して回転するよう設けられている。この回転プラットホーム６は、円弧の形状の長円形開口部７を有し、フィーラ８がこの開口部を貫通して突き出ており、このフィーラは、遠位端部にフィンガ９を備えたロッド１２を有している。
【００２７】
図１の装置１は、フレーム１０を受け入れるようになっている。
【００２８】
図２で分かるように、装置１は、２つの互いに平行なジョー３及び４つのクランプを備えたフレーム１０を把持する装置を有している。各クランプは、２つのスタッド４を有し、各クランプは、一方のジョー３に、他方のジョー３のクランプと向かい合った状態で設けられている。
【００２９】
ジョー３のうち少なくとも一方は、フレーム１０を把持するよう他方のジョーに近づいたりこれから遠ざかるようになっている。フレーム１０が把持された状態の位置では、クランプは、フレームが着用されているときの垂直方向に一致し、フレームが装置１内に配置されているの水平方向に一致する方向で各リム上に向かい合った状態で配置される。このクランプのスタッド４を互いに近づけると、スタッドは、リムをクランプしてフレーム１０を読取りのために保持することができる。
【００３０】
図２では、ジョー３は、フレーム１０を水平に保持するよう互いに近づけられている。スタッド４は、互いに閉じられてフレームリムに当たっている。したがって、フレーム１０のリムの各々は、２つのスタッド４相互間に位置する所定の場所へのフィーラの挿入で始まる経路に沿い、次にフレーム１０のベゼルに沿っていつでも形状がトレースされてフレームリムの周囲全体に及ぶようになっている。
【００３１】
この例では、機械１は、フレームを保持するようになったジョーを備えているが、外部輪郭（外形）が読み取られなければならないオフサルミックレンズを保持する任意他の把持装置、例えばクランプを用いてもよいことが注目される。
【００３２】
シャーシ５は、回転プラットホーム６よりも僅かに直径の大きな円形切欠き１１が設けられた支持テーブルの形態をしている。円形切欠き１１は、回転プラットホーム６を受け入れ、この回転プラットホームは、その周囲に沿って一定間隔で設けられた３つの案内ローラ（見えず）によって案内される。
【００３３】
変形例として、ローラは、回転プラットホーム６の制御された回転及び任意の時点でのその角度位置の読取りを可能にするモータ−コーダ（見えず）によって駆動される。
【００３４】
円弧の形をした開口部７は、回転プラットホーム６の半径にほぼ一致した長さを有し、この開口部は、回転プラットホーム６の中心とその周囲との間に延びている。
【００３５】
また、開口部７は、軸線Ａ（図３）に対して心出しされている。
【００３６】
図３で分かるように、溝１４が、回転プラットホーム６の縁部にその周囲全体にわたって設けられている。この溝１４は、プラットホーム６を保持し、このプラットホームを電動式ローラによりシャーシ５に対して駆動するために用いられる。
【００３７】
回転プラットホーム６は、軸受１６を含む読取り組立部品（サブアセンブリ）１５を支持し、リベット（見えず）により回転プラットホーム６に固定された支持シャフト１７が、この軸受に取り付けられている。このシャフト１７は、中心が軸線Ａと一致している。
【００３８】
支持アーム１８は、ボールブッシュ１９により支持シャフト１７に取り付けられている。支持アーム１８は、その端部のうちの一方に、ボールブッシュ１９及び支持シャフト１７を包囲するリング２０を有し、ボールブッシュ１９により、支持アーム１８は、軸線Ａ回りに回転したりその軸線に沿って並進することができる。
【００３９】
支持アーム１８は、リング２０と反対側とその端部に、円筒形スリーブ２１を有し、ロッド１２は、これが支持シャフト１７に平行になるようにこのスリーブ２１内に把持されている。
【００４０】
次に、図４を参照して支持アーム１８について説明する。
【００４１】
支持アーム１８は、全体として正方形の構成部品である。実質的に矩形のプレート４０の２つの端部のところには、２つの同一の横方向に延びるブレード４１，４２が設けられている。
【００４２】
ここでは、各ブレード４１，４２は、三角形であり、プレート４０と反対側に丸形端部を有している。各ブレード４１，４２は、この端部のところに、ロッド１２を把持するスリーブ２１を受け入れるようになった円形開口部（見えず）を有している。
【００４３】
プレート４０は、ねじの２つの対４３，４４によりプレート４０に固定された補強プレート４９を支持している。ねじの対４３，４４も又、プレート４０をリング２０に固定している。第１の対４３は、プレート４０の表面と面一をなす２本のねじから成る。
【００４４】
第２の対４４は、各々がシース４５を貫通してプレート４０に対して横方向に延びてセル支持体４６を、プレート４０と反対側であってプレート４０に平行なその表面に固定する２つの長いねじから成る。支持体４６は、光電式セル４７を支持しており、この光電式セルは、互いに平行であって、ブレード４１，４２及びプレート４０に対して横方向の２つの壁４８を有している。このセル４７は、光束を測定することによりその２つの壁４８相互間におけるフラグ５１の位置を検出するようになっている。壁４８のうちの一方は、光エミッタを有し、他方の壁は、光レシーバを有し、このレシーバは、エミッタから受け取った光の量の関数として変化する値を有する出力信号を生じさせる。ブレード４１，４２、セル４７及びフラグ５１は、力センサ６４を構成する。電気信号は、信号送信手段（見えず）によりセル４７から以下に説明するモータ−コーダ３１に送られる。
【００４５】
フィーラ８はフィーラロッド１２を有し、このフィーラロッドは、アーム１８と反対側のその遠位端部のところにフィンガ９を支持している。ロッド１２は、スリーブ２１によって２つの開口部に対して心出しされると共に固定され、このスリーブは、２つの開口部相互間でこのロッドを包囲し、フィンガ９に向かって短い距離延びている。ロッド１２は、フィンガ９と反対側のその近位端部がナット及びボルト５０によって対応のブレード４１の開口部に固定されている。
【００４６】
スリーブ２１は、２つのブレード４１，４２相互間にフラグ５１を支持し、このフラグは、そのコーナ部のうちの１つが２つの壁４８相互間の空間の一部を占めるように延びている。
【００４７】
各ブレード４１，４２は、その形状のおかげで全体的に剛性を備えるようになっている。それにもかかわらず、各ブレード４１，４２は、ロッド１２に平行な方向に湾曲できるよう僅かに可撓性を有する。
【００４８】
フィーラ８を保持する２つのブレード４１，４２が設けられていることにより、支持アーム１８の横方向可撓性が得られる。さらに、フィーラ８を２つの開口部の高さ位置に保持することにより、フィーラ８が単一のブレードに設けられている場合に生じうるフィーラ８の回動が回避される。
【００４９】
かくして、力センサ６４は、比較的広い受入れ空間を備えた装置１の領域内に位置決めされる。装置１がいつでも使用可能な状態にあるとき、力センサ６４には外部から接近できず、したがって、この力センサは、ダストから保護されると共に更に装置１のユーザによる不用意な、特に知らず知らずのうちに行われる介在から保護され、それにより、センサ６４の調節不良が回避される。
【００５０】
支持アーム１８が軸線Ａの回りに回転するよう設けられていることにより、フィーラ８は、回転プラットホーム６の回転軸線（Ｒ）に対して横方向の平面内で円弧をなして開口部７に沿って動くことができ、この回転軸線（Ｒ）はここでは、軸線Ａに平行である。さらに、フィーラ８は、支持アーム１８が軸線Ａに沿って摺動する場合、回転プラットホーム６の平面に対するフィンガ９の出入り運動を引き起こすことができる。装置が動作状態にあるとき、フィンガ９及びロッド１２の一部だけがプラットホームの上に突き出ており、組立部品１５の残部は、その他方の側に位置している。
【００５１】
読取り組立部品１５は、軸受（見えず）を介してシャフト１７のベースに取り付けられた案内アーム２２を更に有し、かかる軸受により、案内アーム２２は、軸線Ａ回りにのみ回転することができる。この案内アーム２２は、開口部７に達するのに十分な長さを有し、この案内アームは、開口部７に向いた固定止り２４及び軸受２５を有している。
【００５２】
固定止り２４及び軸受２５は、互いに並んで配置されており、相互の離隔距離は、ロッド１２の厚さに実質的に一致している。
【００５３】
案内アーム２２を支持シャフト１７に回転可能に取り付けることにより、固定止り２４及び軸受２５は、軸線Ａ回りの案内アーム２２の角度位置がどのようなものであっても、開口部７に向いた状態のままである。支持アーム１８及び案内アーム２２は、ロッド１２が固定止り２４と軸受２５との間に把持されるように配置されている。したがって、軸線Ａ回りの支持アーム１８及び案内アーム２２の角変位は、共同して行われる。
【００５４】
案内アーム２２は、中心が軸線Ａに一致した弧状の歯付き半円形部分２６を更に有している。この部分２６の歯は、中間ピニオン２７と噛み合い、この中間ピニオンはそれ自体、回転プラットホーム６に固定されたヨーク２９に取り付けられているモータ−コーダ２８のピニオン（見えず）と噛み合っている。図面を分かりやすくするために、中間ピニオン２７の歯は、示されていない。
【００５５】
案内アーム２２は、軸線Ａに平行な垂直ヨーク３０を更に有し、このヨークには、モータ−コーダ３１が固定され、このモータ−コーダのピニオン３２は、支持アーム１８のリング２０に固定されたバック３３と噛み合っている。ラック３３は、軸線Ａに平行である。上述したのと同じ図面を分かりやすくする理由で、ピニオン３２の歯は、示されていない。
【００５６】
モータ−コーダ３１は、電気信号を受け取り、そしてその信号の関数としてピニオン３２の運動を選択的に指令するようになった制御手段（見えず）を有している。
【００５７】
モータ−コーダ２８，３１のコーダは、半径方向及び垂直方向におけるフィーラ８の位置を測定する。
【００５８】
図５及び図６Ａ〜図６Ｃで分かるように、読取り中、フィーラ８は、一定の圧力を輪郭に及ぼしがちである。この圧力は、モータ−コーダ２８によって及ぼされる半径方向力に起因して生じる。
【００５９】
この場合、読取られるべき輪郭は、フレームリムのベゼル６０である。ベゼル６０は、２つの枝部６１，６２を備えたＶ字形の溝の形態をしている。フィーラのフィンガは、２つの枝部６１，６２上でベゼル内を動く。枝部６１，６２の接合部をベゼル６０の底部６３と称する。
【００６０】
軸線Ａ及びフィーラロッド１２に平行な方向をｚに沿う方向と称し、ベゼル６０の曲率半径の方向をρに沿う方向と称する。
【００６１】
接触圧力は、ρに沿って及ぼされ、それにより、ベゼル６０によりフィンガ９の先端部６５に及ぼされる力がｚに沿って生じる。先端部６５が、枝部６１と接触状態にあるとき、ｚに沿う力は、第１の方向で枝部６２に差し向けられる。先端部６５が、枝部６２と接触状態にあるとき、ｚに沿う力は、第２の方向で枝部６１に差し向けられる。先端部が、ベゼル６０の底部６３に当たっているとき、ｚに沿う方向でベゼルに及ぼされる力の合力は、ゼロである。
【００６２】
図５は、先端部６５が、枝部６２に当たって位置しているときのブレード４１，４２の状態を示している。ｚに沿う方向で先端部６５に加えられた力は、フィーラ８の残部に伝達され、この力の反射的結果として、フィーラ８に締結されたブレード４１，４２の変形が生じる。
【００６３】
フィーラ８に締結されたフラグ５１は、ブレード４１，４２の変形の結果として静止セル４７の前で微小変位を行う。光束の変化は、セル４７によって検出される。
【００６４】
図７に示すように、センサ６４は、ケーブルによって処理ユニット６６に接続され、この処理ユニットは、センサ６４によって放出され、光束に対応した電気信号を受け取るようになっている。処理ユニット６６はそれ自体、ケーブルによってモータ３１に接続されている。処理ユニット６６とモータ３１との間の電気接続方式は、２方向接続方式である。
【００６５】
処理ユニット６６は、センサ６４から受け取った信号を、この場合力についてゼロの値に相当する所定の設定値と比較することによりかかる信号を処理し、対応の出力信号をモータ３１に送る。他方、モータ３１は、軸線（ｚ）に沿うフィーラ８の位置に対応した信号を処理ユニット６６に送る。
【００６６】
具体的に説明すると、基準位置に対するフラグ５１の微小変位の検出により、センサ６４のセル４７は、微小変位、特にその向きに対応した信号を処理ユニット６６に送ることになる。処理ユニット６６は、処理ユニット６６内に保持されている所定の設定値との比較を行う。この値が設定値よりも大きいことを条件として、処理ユニット６６は、モータ３１に指令を出してピニオン３２を働かせる。
【００６７】
すると、ピニオン３２は、フィーラ８の微小変位とは逆の方向、即ち、軸線（ｚ）に沿ってフィンガ９に加わる力を減少させる方向でラック３３と噛み合う。
【００６８】
より一般的に説明すると、輪郭の読取りは、フィーラのフィンガ９を輪郭に当てることで始まり、そして、フィーラフィンガ９をモータ３１によって所要の高さに配置し、フィンガ９と輪郭との接触状態をモータ２８によって維持し、このモータは、フィーラ８が一定の接触圧力を輪郭に及ぼすように制御される。この場合に注目されるように、フィンガ９をベゼル６０の底部６３内に保持することにより、先行技術の装置における加えられた半径方向の力と比較して、加えられる半径方向の力の値が減少する。また、半径方向の圧力を一定に維持すれば十分であることも又注目されよう。
【００６９】
次に、ローラを駆動して回転プラットホーム６が、トレースされるべき輪郭の一回りに対応して丸一回転するようになる。
【００７０】
また、回転プラットホーム６の回転速度は、比較的早いのがよい。
【００７１】
この回転中、センサ６４は、物品によりフィンガ９に及ぼされる力に対応してアーム１８に及ぼされる力を測定する。モータ３１は、フィーラ８を駆動することによりフィンガ９とプラットホーム６との間の距離を力の関数として制御する。
【００７２】
より詳細に説明すると、モータ−コーダ３１は、処理ユニット６６から生じる設定値に追従する。力が設定値に一致した場合、モータは、軸線Ａに沿う支持アーム１８の連続位置（プラットホーム６に対するフィンガ９の高さに相当する）を測定するコーダとして働くに過ぎず、その間、フィンガ９はフィンガ９と係合している形状を辿っている。
【００７３】
変形例によれば、セル４７により検出された力のゼロではないしきい値を定め、かかるしきい値以下では、先端部６５は、たとえ先端部６５が正確にベゼルの底部のところに位置していない場合でも、ベゼル６０の底部６３に十分に近接していると見なされる。
【００７４】
別の変形例によれば、２つの別々の検出された力のしきい値を定める。フィンガが枝部６２と接触状態にあるとき、即ち、力がブランチ６１に差し向けられているとき、超えるべきでない力のしきい値は、先の２つの値のうちの最初の方である。フィンガが枝部６１と接触状態にあるとき、考慮に入れられるのは、後の方のしきい値である。
【００７５】
図示していない実施形態によれば、必要な改造を施すことを条件として、本発明は、レンズの読取りに同じように当てはまり、即ち、レンズが溝を有している場合、フィンガは、フレームリムについて上述したフィンガと同一である。レンズが凸状プロフィールを有している場合、フィーラの背部は、凹部を備える。この凹部も又、上述したように力センサにより検出される方向ｚにおける力を受け取る。
【００７６】
図示していない実施形態によれば、力センサは、ひずみ計又は圧電スペーサである。本発明の装置の一実施形態を説明したが、それにもかかわらず、本発明は、フィーラの動力学的挙動について種々の実施形態を備える装置に同じように当てはまり、構成部品の必要な改造により、種々の実施形態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の輪郭読取り装置の斜視図である。
【図２】図１に類似した図であり、リムの形状がフィーラによって読み取られるべき眼鏡フレームを受け入れる輪郭読取り装置を示す図である。
【図３】回転プラットホームの下から見た斜視図であり、回転プラットホームにより支持された読取り組立部品を示す図である。
【図４】フィーラ、支持アーム及び力センサを有する読取り組立部品の一部の斜視図である。
【図５】力がフィーラに及ぼされる状況でロッド及び支持アームのブレードの略図である。
【図６Ａ】溝内におけるフィンガの位置の関数としてフィーラ、フィンガ及び溝に作用する力の向きの１つの形態を示す略図である。
【図６Ｂ】溝内におけるフィンガの位置の関数としてフィーラ、フィンガ及び溝に作用する力の向きの別の形態を示す略図である。
【図６Ｃ】溝内におけるフィンガの位置の関数としてフィーラ、フィンガ及び溝に作用する力の向きの別の形態を示す略図である。
【図７】フィーラの位置の制御に関する理論図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品、例えば眼鏡フレームリムの輪郭読取り方法であって、前記物品を保持する支持体（３，４）及び前記支持体（３，４）に対して回転軸線（Ｒ）回りに回転するよう設けられた回転プラットホーム（６）を有する装置が用いられ、前記回転プラットホーム（６）が、読取り組立部品（１５）を支持し、前記読取り組立部品（１５）が、フィンガ（９）を備えたフィーラ（８）及び前記フィンガに対して横方向に延びるロッド（１２）を有し、前記フィンガ（９）が、遠位端部を備えており、前記方法が、前記遠位端部を前記輪郭に沿って変位させるステップと、前記遠位端部の一連の位置を測定するステップとを有する方法において、前記変位ステップは、前記プラットホーム（６）と前記ロッド（１２）との間で前記ロッドに平行に及ぼされる力を測定するステップと、前記フィンガ（９）と前記プラットホーム（６）との間の距離を前記力の関数として制御して前記力の強さが所定のしきい値よりも低いままであるようにするステップとを有する、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法の実施に適した、物品、例えば眼鏡フレームリム（１０）の輪郭読取り装置（１）であって、前記物品を保持する支持体（３，４）及び前記支持体（３，４）に対して回転軸線（Ｒ）回りに回転するよう設けられた回転プラットホーム（６）を有し、前記回転プラットホーム（６）が、読取り組立部品（１５）を支持し、前記読取り組立部品（１５）が、フィンガ（９）を備えたフィーラ（８）及び前記フィンガに対して横方向に延びるロッド（１２）を有し、前記フィンガ（９）が、前記輪郭に沿って変位されるようになった遠位端部を有する輪郭読取り装置において、前記読取り組立部品（１５）は、前記ロッド（１２）が固定されていて、全体として前記ロッド（１２）に対して横方向に延びる部材（１８）と、前記フィンガ（９）と前記プラットホーム（６）との間の距離を制御する前記部材（１８）の駆動モータ（３１）と、前記部材（１８）に設けられていて、前記部材が前記ロッド（１２）に平行な方向に受ける力を測定する力センサ（６４）と、前記センサ（６４）及び前記モータ（３１）に接続されていて、前記力の強さが所定しきい値よりも低いままであるように前記モータ（３１）を制御するようになった制御手段とを更に有する、輪郭読取り装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記力が第１の方向に加えられた場合、前記力の強さが第１のしきい値よりも低いままであり、前記力が前記第１の方向とは逆の第２の方向に加えられた場合、前記力の強さが第２のしきい値よりも低いままであるように前記モータ（３１）を制御するようになっている、請求項２記載の輪郭読取り装置。
【請求項４】
前記部材は、第１の支持部材（１８）であり、前記読取り組立部品（１５）は、前記プラットホーム（６）に対して横方向に突き出た第２の支持部材（１７）を更に有し、前記第１の支持部材（１８）は、前記回転軸線（Ｒ）に平行な方向に並進可能に前記第２の支持部材に取り付けられている、請求項２又は３記載の輪郭読取り装置。
【請求項５】
前記回転プラットホーム（６）は、前記ロッド（１２）を挿通させた開口部（７）を有し、前記フィンガ（９）は、前記プラットホームの第１の側に位置し、前記第２の支持部材（１７）、前記第１の支持部材（１８）及び前記フィンガと反対側の前記ロッド（１２）の近位端部は、前記プラットホーム（６）の第２の側に位置している、請求項４記載の輪郭読取り装置。
【請求項６】
前記第２の支持部材は、支持シャフト（１７）を含む、請求項４又は５記載の輪郭読取り装置。
【請求項７】
前記第１の支持部材は、２つの端部を備えたプレート（４０）を含む支持アーム（１８）であり、２つの平行なブレード（４１，４２）が前記第２の端部から横方向に延び、各ブレード（４１，４２）は、前記回転軸線（Ｒ）に平行に変形可能であり、スリーブ（２１）が、プレート（４０）と反対側の前記ブレードの２つの端部相互間に延びており、前記スリーブ（２１）は、前記ロッド（１２）の前記近位端部を把持するようになっている、請求項４〜６のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【請求項８】
各ブレード（４１，４２）は、前記プレート（４０）と反対側のその端部のうちの一方のところに、前記スリーブ（２１）内に把持された前記ロッド（１２）を受け入れるようになった円形開口部を有する、請求項７記載の輪郭読取り装置。
【請求項９】
前記第２の支持部材は、支持シャフト（１７）を含み、前記支持アーム（１８）は、ボールブッシュ（１９）を介して前記支持シャフトと中心が一致するよう配置されたリング（２０）を有し、前記ボールブッシュは、前記支持シャフト（１７）に対する前記リング（２０）の前記並進を可能にする、請求項７又は８記載の輪郭読取り装置。
【請求項１０】
前記駆動モータ（３１）は、前記リング（２０）に締結されたラック（３３）と噛み合うピニオン（３２）を有する、請求項９記載の輪郭読取り装置。
【請求項１１】
前記駆動モータ（３１）は、前記第２の支持部材（１７）に対する前記第１の支持部材（１８）の位置を測定するコーダを有する、請求項４〜１０のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【請求項１２】
前記第１の部材（１８）は更に、前記第２の部材（１７）の回りに回転するよう設けられている、請求項４〜１１のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【請求項１３】
前記力センサ（６４）は、互いに向かい合って設けられた検出セル（４７）とフラグ（５１）を有する、請求項２〜１２のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【請求項１４】
前記検出セル（４７）は、光電式セルである、請求項１３記載の輪郭読取り装置。
【請求項１５】
前記第１の支持部材は、２つの端部を備えたプレート（４０）を含む支持アーム（１８）であり、２つの平行なブレード（４１，４２）が前記第２の端部から横方向に延び、前記検出セル（４７）及び前記フラグ（５１）は、前記２つのブレード（４１，４２）相互間に位置している、請求項１３又は１４記載の輪郭読取り装置。
【請求項１６】
前記検出セル（４７）及び前記フラグ（５１）はそれぞれ、前記プレート（４０）及び前記プレートと反対側の前記ブレード（４１，４２）の２つの端部相互間に延びるスリーブ（２１）に固定的に取り付けられており、前記読取り組立部品（１５）は、前記駆動モータ（３１）に接続された信号処理ユニット（６６）を有し、前記検出セル（４７）は、それ自体に対する前記フラグ（５１）の位置を検出する手段及び前記位置の関数として信号を前記信号処理ユニット（６６）に送る手段を有する、請求項１５記載の輪郭読取り装置。
【請求項１７】
前記フィーラ（８）は、前記回転軸線（Ｒ）に平行に動くことができると共に前記回転軸線（Ｒ）に対して横方向に動くことができる、請求項２〜１６のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【請求項１】
物品、例えば眼鏡フレームリムの輪郭読取り方法であって、前記物品を保持する支持体（３，４）及び前記支持体（３，４）に対して回転軸線（Ｒ）回りに回転するよう設けられた回転プラットホーム（６）を有する装置が用いられ、前記回転プラットホーム（６）が、読取り組立部品（１５）を支持し、前記読取り組立部品（１５）が、フィンガ（９）を備えたフィーラ（８）及び前記フィンガに対して横方向に延びるロッド（１２）を有し、前記フィンガ（９）が、遠位端部を備えており、前記方法が、前記遠位端部を前記輪郭に沿って変位させるステップと、前記遠位端部の一連の位置を測定するステップとを有する方法において、前記変位ステップは、前記プラットホーム（６）と前記ロッド（１２）との間で前記ロッドに平行に及ぼされる力を測定するステップと、前記フィンガ（９）と前記プラットホーム（６）との間の距離を前記力の関数として制御して前記力の強さが所定のしきい値よりも低いままであるようにするステップとを有する、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法の実施に適した、物品、例えば眼鏡フレームリム（１０）の輪郭読取り装置（１）であって、前記物品を保持する支持体（３，４）及び前記支持体（３，４）に対して回転軸線（Ｒ）回りに回転するよう設けられた回転プラットホーム（６）を有し、前記回転プラットホーム（６）が、読取り組立部品（１５）を支持し、前記読取り組立部品（１５）が、フィンガ（９）を備えたフィーラ（８）及び前記フィンガに対して横方向に延びるロッド（１２）を有し、前記フィンガ（９）が、前記輪郭に沿って変位されるようになった遠位端部を有する輪郭読取り装置において、前記読取り組立部品（１５）は、前記ロッド（１２）が固定されていて、全体として前記ロッド（１２）に対して横方向に延びる部材（１８）と、前記フィンガ（９）と前記プラットホーム（６）との間の距離を制御する前記部材（１８）の駆動モータ（３１）と、前記部材（１８）に設けられていて、前記部材が前記ロッド（１２）に平行な方向に受ける力を測定する力センサ（６４）と、前記センサ（６４）及び前記モータ（３１）に接続されていて、前記力の強さが所定しきい値よりも低いままであるように前記モータ（３１）を制御するようになった制御手段とを更に有する、輪郭読取り装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記力が第１の方向に加えられた場合、前記力の強さが第１のしきい値よりも低いままであり、前記力が前記第１の方向とは逆の第２の方向に加えられた場合、前記力の強さが第２のしきい値よりも低いままであるように前記モータ（３１）を制御するようになっている、請求項２記載の輪郭読取り装置。
【請求項４】
前記部材は、第１の支持部材（１８）であり、前記読取り組立部品（１５）は、前記プラットホーム（６）に対して横方向に突き出た第２の支持部材（１７）を更に有し、前記第１の支持部材（１８）は、前記回転軸線（Ｒ）に平行な方向に並進可能に前記第２の支持部材に取り付けられている、請求項２又は３記載の輪郭読取り装置。
【請求項５】
前記回転プラットホーム（６）は、前記ロッド（１２）を挿通させた開口部（７）を有し、前記フィンガ（９）は、前記プラットホームの第１の側に位置し、前記第２の支持部材（１７）、前記第１の支持部材（１８）及び前記フィンガと反対側の前記ロッド（１２）の近位端部は、前記プラットホーム（６）の第２の側に位置している、請求項４記載の輪郭読取り装置。
【請求項６】
前記第２の支持部材は、支持シャフト（１７）を含む、請求項４又は５記載の輪郭読取り装置。
【請求項７】
前記第１の支持部材は、２つの端部を備えたプレート（４０）を含む支持アーム（１８）であり、２つの平行なブレード（４１，４２）が前記第２の端部から横方向に延び、各ブレード（４１，４２）は、前記回転軸線（Ｒ）に平行に変形可能であり、スリーブ（２１）が、プレート（４０）と反対側の前記ブレードの２つの端部相互間に延びており、前記スリーブ（２１）は、前記ロッド（１２）の前記近位端部を把持するようになっている、請求項４〜６のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【請求項８】
各ブレード（４１，４２）は、前記プレート（４０）と反対側のその端部のうちの一方のところに、前記スリーブ（２１）内に把持された前記ロッド（１２）を受け入れるようになった円形開口部を有する、請求項７記載の輪郭読取り装置。
【請求項９】
前記第２の支持部材は、支持シャフト（１７）を含み、前記支持アーム（１８）は、ボールブッシュ（１９）を介して前記支持シャフトと中心が一致するよう配置されたリング（２０）を有し、前記ボールブッシュは、前記支持シャフト（１７）に対する前記リング（２０）の前記並進を可能にする、請求項７又は８記載の輪郭読取り装置。
【請求項１０】
前記駆動モータ（３１）は、前記リング（２０）に締結されたラック（３３）と噛み合うピニオン（３２）を有する、請求項９記載の輪郭読取り装置。
【請求項１１】
前記駆動モータ（３１）は、前記第２の支持部材（１７）に対する前記第１の支持部材（１８）の位置を測定するコーダを有する、請求項４〜１０のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【請求項１２】
前記第１の部材（１８）は更に、前記第２の部材（１７）の回りに回転するよう設けられている、請求項４〜１１のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【請求項１３】
前記力センサ（６４）は、互いに向かい合って設けられた検出セル（４７）とフラグ（５１）を有する、請求項２〜１２のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【請求項１４】
前記検出セル（４７）は、光電式セルである、請求項１３記載の輪郭読取り装置。
【請求項１５】
前記第１の支持部材は、２つの端部を備えたプレート（４０）を含む支持アーム（１８）であり、２つの平行なブレード（４１，４２）が前記第２の端部から横方向に延び、前記検出セル（４７）及び前記フラグ（５１）は、前記２つのブレード（４１，４２）相互間に位置している、請求項１３又は１４記載の輪郭読取り装置。
【請求項１６】
前記検出セル（４７）及び前記フラグ（５１）はそれぞれ、前記プレート（４０）及び前記プレートと反対側の前記ブレード（４１，４２）の２つの端部相互間に延びるスリーブ（２１）に固定的に取り付けられており、前記読取り組立部品（１５）は、前記駆動モータ（３１）に接続された信号処理ユニット（６６）を有し、前記検出セル（４７）は、それ自体に対する前記フラグ（５１）の位置を検出する手段及び前記位置の関数として信号を前記信号処理ユニット（６６）に送る手段を有する、請求項１５記載の輪郭読取り装置。
【請求項１７】
前記フィーラ（８）は、前記回転軸線（Ｒ）に平行に動くことができると共に前記回転軸線（Ｒ）に対して横方向に動くことができる、請求項２〜１６のうちいずれか一に記載の輪郭読取り装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【公表番号】特表２００８−５０１１１２（Ｐ２００８−５０１１１２Ａ）
【公表日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１４００２（Ｐ２００７−５１４００２）
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００５／００１２７０
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０００６７３
【国際公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【出願人】（５９１０１９７５９）エシロール アンテルナショナル コムパニー ジェネラル ドプテイク (27)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００５／００１２７０
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０００６７３
【国際公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【出願人】（５９１０１９７５９）エシロール アンテルナショナル コムパニー ジェネラル ドプテイク (27)
【Ｆターム（参考）】
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